JPH08234161A - カラーパネルディスプレイ装置及び画像情報の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高コントラストで階調表現が可能な３色バッ
クライト方式のカラーパネルディスプレイ装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明によれば、画像情報を、映像フレ
ーム内でＲ、Ｇ、Ｂ各色の色データが順次切り替わるシ
リアルデータに変換し、さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の色フ
レーム内において１画面分の画像データを表示フレーム
周期で複数回重ね書きし、液晶を間欠的に複数回に分け
て駆動するので、液晶を連続的に駆動した場合に比較し
て、液晶の動作速度を高速化し、大きな動作量を確保
し、結果として短い各色フレーム内で高いコントラスト
の映像を得ることができる。また重ね書きの回数を調整
することにより階調表現が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーパネルディス
プレイ装置にかかり、特に画像情報に応じて駆動されて
光透過率が変化する複数の画素から構成される表示部
と、その画像情報に応じてそれぞれ独立にオンオフ制御
可能なＲ、Ｇ、Ｂ各色のバックライト光源とを備えたカ
ラーパネルディスプレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータなどのＯ
Ａ機器やテレビジョンなどの家電製品の軽量、薄型化に
ともない、ディスプレイ装置についても軽量化、薄型化
が要求されている。そのため、従来より普及しているＣ
ＲＴに代わるものとして、液晶表示装置（ＬＣＤ）など
の軽量、薄型のフラットパネル型ディスプレイの開発が
進められている。

【０００３】これらのフラットパネル型ディスプレイに
要求される技術的項目の１つとしてフルカラー化が挙げ
られる。たとえば、ＴＦＴ方式のカラーＬＣＤは、アク
ティブマトリックス方式を採用することによりカラー化
を実現している。かかるＴＦＴ方式によれば、ドット単
位でパルス駆動してもコンデンサによってメモリ効果を
持たせることにより、高いデューティー駆動が可能とな
り、コントラストの優れたＬＣＤを提供することが可能
である。しかしながら、ＶＧＡ仕様の多くのＴＦＴを必
要とするため、コスト高と製造上の歩留まりの悪さとい
う問題点を抱えて今日に至っている。

【０００４】一方、ＳＴＮ方式では、単純マトリックス
方式を採用することによりカラー化を実現し、低コスト
のカラーＬＣＤを提供することに成功している。しかし
ながら、フレーム速度が遅く混色が生じやすい上、コン
トラストが悪いという問題点を有している。そこで、高
コントラストと高速フレーム表示を実現するために、た
とえば、２重マトリックス電極駆動方式や、時分割駆動
方式などの各種駆動方式が提案されている。また、大き
な選択パルスの代わりに小さなパルスを分散させて、全
ラインを同時走査して、解像度を下げずに高コントラス
トと高フレーム表示の実現を試みたアクティブアドレッ
シング駆動方式なども提案されている。

【０００５】ところで、従来のカラーＬＣＤの多くは、
ＴＦＴ方式にせよＳＴＮ方式にせよ、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３原色から成るカラーフィルタを用
いたカラーフィルタ方式を採用している。そして、たと
えばＲを点灯する場合には、Ｒの領域を透過とし、Ｇ、
Ｂの領域を非透過とすることによりカラー表示を行って
いる。しかしながら、単純に考えても、カラーフィルタ
方式の場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂ領域ごとにそれぞれ対応す
る画素が必要なため、白黒表示の場合の３倍の画素を駆
動せねばならない。そのため、高解像度の画像を得るた
めには、非常に微細な加工が要求される上、駆動技術も
複雑化し、またカラーフィルタ自体の透過率を向上させ
ねばならず、さらにカラーバランス調整が困難であるな
ど、解決すべき問題点を多く抱えている。

【０００６】そこで、最近では、たとえば特開平４−３
３８９９６号公報に開示されているようなＲ、Ｇ、Ｂ各
色のそれぞれ独立した光源を順次周期的に点灯し、その
点灯周期に同期して各画素にそれぞれ対応する色信号を
加えることにより、フルカラーの画像を得ることが可能
なＲ、Ｇ、Ｂ各色の光源を利用した３色バックライト方
式のカラーパネルディスプレイが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のカラ
ーフィルタ方式では、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号をパラレルデータ
のまま処理することが可能なので、たとえばＲ信号で高
輝度の画像を表示したい場合には、Ｇ信号、Ｂ信号の挙
動とは無関係に、ＬＣＤの駆動回路中のコンデンサのメ
モリ効果を利用することにより、画素のＲ領域に画像デ
ータを重ね書きすることが可能であり、容易に高いコン
トラストのカラー映像を得ることが可能であった。

【０００８】しかしながら、３色バックライト方式で
は、一旦カラー画像情報をＲ、Ｇ、Ｂ各色の画像情報が
所定の時間周期で順次切り替わるシリアルデータに変換
した後、各色のシリアルデータの切り替わり周期に同期
させて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のバックライトを順次点灯させ
ることによりカラー化を実現している。そのため、図１
１に示すように、たとえばＲ信号で高輝度の画像を表示
したい場合であっても、Ｒ信号により所定の画素領域の
液晶をオンにしても、次の周期でＧ信号、Ｂ信号により
オフにされてしまうので、高い透過光量が得られず、高
コントラストのカラー画像を得ることができなかった。
そして、かかる動作性能は、ＳＴＮ方式でカラー化を実
現する場合に、特に顕著に現れるため、その解決が希求
されていた。

【０００９】本発明は、３色バックライト方式でパネル
ディスプレイのカラー化を実現しようとする場合に直面
する上記のような問題点に鑑みて成されたものであり、
したがって、本発明の目的は、画素の駆動信号を改良す
ることにより、各画素のフレーム応答性能を高め、高コ
ントラストのカラー映像を得ることが可能であり、特に
ＳＴＮ方式のＬＣＤに最適な新規かつ改良されたカラー
パネルディスプレイ装置を提供することである。

【００１０】また本発明の別の目的は、画像情報を高速
に展開し、ＬＣＤに対する情報転送速度の高速化を図る
ことが可能な、新規かつ改良されたカラーパネルディス
プレイ装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、画像情報に応じて駆動されて光透過率が
変化する複数の画素から構成される表示部と、その画像
情報に応じてそれぞれ独立にオンオフ制御可能なＲ、
Ｇ、Ｂ各色のバックライト光源とを備えた新規かつ改良
された３色バックライト方式のディスプレイ装置を提供
する。そして、本発明の第１の観点によれば、上記ディ
スプレイ装置に、カラー画像情報をＲ、Ｇ、Ｂ各色の画
像情報が所定の時間周期で順次切り替わるシリアルデー
タに変換する手段と、各時間周期内のＲ、Ｇ、Ｂ各色の
シリアルデータをそれぞれ所定範囲内の複数の画素を駆
動するＲ、Ｇ、Ｂ各色の描画データに変換する手段と、
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の描画データに基づいて、各時間周期内
において複数回繰り返して所定範囲内にある複数の画素
を駆動する手段とを設けている。その場合に、画像情報
から獲得される階調情報に応じて、各時間周期内におい
て所定範囲内にある複数の画素を駆動する回数を制御す
る手段をさらに設けることが好ましい。

【００１２】また本発明の別の観点によれば、上記ディ
スプレイ装置に、カラー画像情報をＲ、Ｇ、Ｂ各色の画
像情報が所定の時間周期で順次切り替わるシリアルデー
タに変換する手段と、各時間周期内のＲ、Ｇ、Ｂ各色の
シリアルデータをＬ個にパラレルに展開する第１データ
バス手段と、所定範囲内のＭ×Ｎ個の画素それぞれにつ
いて順次、各画素に対応するＬ個のパラレルデータをＬ
個のアドレスに同時に書き込むことにより、Ｍ×Ｎ個の
画素情報から成るＬ個の描画データを格納するメモリ手
段と、Ｌ個の描画データからＫ個の描画データを選択す
る選択手段と、メモリ手段から、選択されたＫ個の描画
データを、それぞれ、Ｍ個の画素情報ずつＮ回に分けて
読み出す第２データバス手段と、読み出されたＫ個の描
画データにより所定範囲内のＭ×Ｎ個の画素を時間周期
内においてＫ回駆動する駆動手段とを設けている。そし
て、その場合に、選択手段は、前記画像情報から獲得さ
れる階調情報に応じて描画データを選択する回数Ｋを決
定することが可能である。

【００１３】さらに本発明の別の観点によれば、上記デ
ィスプレイ装置は、カラー画像情報をＲ、Ｇ、Ｂ各色の
画像情報が所定の時間周期で順次切り替わるシリアルデ
ータに変換する手段と、各時間周期内のＲ、Ｇ、Ｂ各色
のシリアルデータを要求される全階調数（Ｌ）にパラレ
ルに展開する第１データバス手段と、所定範囲内のＭ×
Ｎ個の画素それぞれについて順次、各画素に対応するＬ
個のパラレルデータをＬ個のアドレスに同時に書き込む
ことにより、Ｍ×Ｎ個の画素情報から成るＬ個の描画デ
ータを格納するメモリ手段と、メモリ手段から、読み出
す描画データに要求される階調数（Ｋ）の描画データ
を、それぞれ、Ｍ個の画素情報ずつＮ回に分けて読み出
す第２データバス手段と、読み出されたＫ個の描画デー
タにより所定範囲内のＭ×Ｎ個の画素を時間周期内にお
いてＫ回駆動する駆動手段とを備えている。

【００１４】さらにまた本発明の別の観点によれば、エ
リアの異なる少なくとも３つのアドレスを有するメモリ
を介して画像情報を処理するに際して、パラレルに展開
するデータエリアのアドレスのみを全アドレス有効に
し、残余のアドレスにより指定されたデータをパラレル
に処理することを特徴とする、画像情報の処理方法が提
供される。その場合に、書き込み動作時と読み出し動作
時とで、全アドレス有効にするデータエリアが異なるよ
うに構成することが可能である。

【００１５】本発明によれば、たとえばＮＴＳＣ方式の
通常のコンポジット信号が、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の色データ
に分離され、これらの色データが所定の周期で切り替わ
るシリアルデータに変換される。なお、ここではＲ信号
に代表させて本発明の動作を説明することにする。ま
ず、シリアルデータの各周期に含まれるＲ信号から所定
の範囲、たとえば、６４０×４８０ドットの画像を上下
２分割駆動する場合に、６４０×２４０ドット分のＲ色
描画データを形成する。そして、この描画データに基づ
いて、各周期内で複数回反復して上記範囲内の画素を駆
動することにより、液晶を大きく動かすことが可能とな
り、高い輝度を得ることができる。なお、画素を駆動す
る回数を階調情報に応じて調整することにより、たとえ
ば高い輝度が必要な場合には駆動回数を増やし、低い輝
度で十分な場合には駆動回数を減らすことにより、画像
に階調差を生じさせることが可能となり、高コントラス
トの画像を得ることができる。

【００１６】本発明の動作をより具体的に説明する。上
記のようにシリアルデータに変換されたＲ信号は、第１
データバス手段により、要求される全階調数（たとえ
ば、Ｌ＝２５６）に応じてパラレルに展開される。そし
て２５６のデータがそれぞれ別個の階調アドレスを有す
るメモリに格納されることにより、２５６個の６４０×
２４０ドット分のＲ色描画データが形成される。次い
で、このように一旦メモリ内にＲ色描画データを形成し
てから、各ラインアドレスに応じて一度に６４０ドット
分ずつ２４０回データを読み出すことにより、１回分の
Ｒ色描画データが、一度に１ドットずつ６４０×２４０
回データを読み出す必要のある従来の順次読み出し動作
よりも遥かに高速に読み出される。そして、本発明によ
れば、このように高速に読み出された各Ｒ色描画データ
が、各色フレーム内において、Ｔ／２５６時間にわたり
複数回（最高で２５６回）読み出され、画素を駆動する
ので、総駆動時間（Ｔ）は等しくとも、単にＴ時間にわ
たり１回だけ画素を駆動する従来の方式に比較して、遥
かに広いダイナミックレンジの液晶動作量を得ることが
可能である。従って、従来の方式に比較して、高コント
ラストの画像を得ることが可能である。なお、画素を駆
動する回数を階調数に応じて選択することにより（たと
えば全階調の場合には２５６回駆動、１／２階調の場合
には１２８回駆動）、階調差を表現することも可能であ
る。

【００１７】また、本発明に基づいて構成された画像情
報の処理方法によれば、たとえばラインアドレスとデー
タセレクタアドレスにより管理される各画素に関する表
示情報を、階調別の表示データとして階調アドレスによ
り階調化して格納することが可能なメモリ群を準備す
る。それにより、図１０に模式的に示すように、書き込
み動作時には、階調アドレスを全アドレス有効にして、
８ビットデータをデコードし、たとえば２５６本のデー
タバスに展開した後に、ラインドレス（０〜２３９）と
データセレクタアドレス（０〜６３９）の指定により、
各階調アドレスに対応して２５６ビット分がパラレルに
書き込まれる。これに対して、読み出し動作時には、デ
ータセレクタアドレスを全アドレス有効にして、階調ア
ドレス（０〜２５５）とラインアドレス（０〜２３９）
の指定により、各ライン分の表示データをパラレルに読
み出すことができる。

【００１８】以上のように、この方法によれば、エリア
の異なる３種類のアドレスを、動作別に組み合わせて、
パラレルに展開したいデータエリアのアドレスを全アド
レス有効にすることにより、１回のクロックタイミング
に同時に多量なデータを処理することが可能となり、Ｌ
ＣＤへの情報転送速度を高速化し、ＬＣＤ駆動のレスポ
ンスを高めることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら、
本発明の好適な実施の形態について説明する。

【００２０】１．フレームの定義 まず、図１を参照しながら、本発明に基づいて構成され
るカラーディスプレイ装置の動作（以下、繰り返し表示
方式と称する。）の基本的概念について説明する。繰り
返し表示方式においては、（１）映像フレーム、（２）
色フレーム、（３）表示フレームの３種類の性質の異な
るフレーム周波数が用意されるているので、これらのフ
レームの概念から説明する。

【００２１】（１）映像フレーム この映像フレームは、最も大きなフレーム単位であり、
たとえば４０〜５０Ｈｚ（２０〜２５ｍＳ）程度の周波
数（時間周期）である。ＮＴＳＣ方式のコンポジット信
号は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の色データに分離した後に、Ｒ、
Ｇ、Ｂ各色の画像情報を、後述する色フレームの時間周
期で順次切り替わるシリアルデータに変換される。そし
て、映像フレームは、このシリアルデータのうちのＲ、
Ｇ、Ｂ各色１回分の色フレーム時間周期の合計時間とし
て定義される。この映像フレーム内において、Ｒ画像、
Ｇ画像、Ｂ画像が視覚的に合成されてカラー画像として
認識されるため、この映像フレームをカラー画像として
十分な品質を得ることが可能な程度に設定することによ
り、以下に述べる色フレーム、表示フレームの時間周期
を決定することができる。

【００２２】（２）色フレーム 色フレームは、上述のように構成されたシリアルデータ
内で、各色に関する情報が切り替わる時間周期である。
また、映像フレームとの関係で言えば、色フレームは、
映像フレームをＲ、Ｇ、Ｂ各色の画像情報を表示させる
ために３つに割り振った時間周期であり、たとえば映像
フレームを４０〜５０Ｈｚ（２０〜２５ｍＳ）程度に設
定したい場合には、色フレームは１２０Ｈｚ〜１５０Ｈ
ｚ（６．６ｍＳ〜８．３ｍＳ）程度の周波数（時間周
期）である。従って、この色フレームが長ければ、以下
に述べる表示フレームによる繰り返し表示回数が増える
ため、液晶の変化量のダイナミックレンジを広げ、高コ
ントラストの映像を得ることが可能である。しかし、色
フレームが長すぎると、視覚的にはフリッカとして認識
されるため好ましくない。従って、実際には、色フレー
ムは、フリッカやコントラストなどの各種パラメータの
調整値として設定する必要がある。なお、従来の３色バ
ックライト方式では、この色フレームの調整により画質
の向上を図っていたため、得られるコントラストには自
ずと限界があり、特にＳＴＮ方式に適用した場合には、
満足のいくカラー画像を得ることができなかった。この
点、本発明による繰り返し表示方式では、以下に述べる
表示フレームの概念を取り入れることにより、より高い
コントラストの画像を得ることができる。

【００２３】（３）表示フレーム さて、本発明によれば、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のシリアルデー
タから得られた各色の画像情報は、所定範囲（以下、描
画範囲と称する。）、たとえば、６４０×４８０ドット
の画像を上下２分割駆動する場合には６４０×２４０ド
ット分の画素を駆動する描画データに変換される。そし
て、この表示フレームは、上記色フレーム内において、
この描画データを用いて上記描画範囲の画素を１回駆動
する時間として定義される。従って、この表示フレーム
の時間周期が長いほど、描画範囲を拡大することが可能
である。しかしながら、後述するように、本発明による
繰り返し表示方式は、各色の色フレーム範囲内で、この
表示フレーム単位で複数回描画を行うことにより積算さ
れる液晶の変化量を拡大し、高コントラストの画像を得
ようとするものなので、表示フレームの時間周期をが短
ければ、それだけ描画回数も増加することにより、より
高いコントラストを得ることが可能である。また、後述
するように、この繰り返し表示方式では、表示フレーム
による描画回数を調整することにより、階調差をつける
ことを意図しているため、表示フレームの時間周期を短
縮して描画回数を増やすことにより、階調数を増加させ
ることができる。従って、表示フレームの時間周期を決
定するにあたっては、描画範囲、コントラスト、階調数
などの各種パラメータを考慮する必要がある。たとえ
ば、全２５６階調で表現する場合には、１回の色フレー
ム中に２５６回の表示フレームを挿入する必要があり、
たとえば、色フレームを１２０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ（６．
６ｍＳ〜８．３ｍＳ）と設定した場合には、表示フレー
ムは３０ＫＨｚ〜３８ＫＨｚ（２６μＳ〜３３μＳ）程
度の周波数（時間周期）である。

【００２４】２．繰り返し表示方式の基本動作 次に図２を参照しながら、本発明に基づいて構成された
繰り返し表示方式のディスプレイ装置の動作について説
明する。本発明の要旨は、駆動信号に対する液晶の動作
性能が、立ち上がり時には積分特性を示し、立ち下がり
時には微分特性を示すことに着目し、総駆動時間が同じ
であれば、総駆動時間にわたり連続的に液晶を駆動した
結果生じる液晶の動作量よりも、総駆動時間を分割し複
数回にわたり繰り返し液晶を駆動することにより、各駆
動時間に行われた液晶の動作量の積算値の方を高くする
ことにある。

【００２５】従来の３色バックライト方式では、動作信
号をＴｘ時間だけオンとし、その間（ｔ０〜ｔ２）液晶
を駆動した後、動作信号をオフとし、液晶を自然減衰さ
せることにより、ｔ０〜ｔ３の表示オン期間を得てい
た。従って、従来の動作信号での液晶の動作量Ｙ１は、
下記の数（１）で表せる。

【００２６】

【数１】

【００２７】これに対して、繰り返し表示方式では、各
駆動時間（Ｔａ、Ｔｂ、…）は短いものの、液晶の立ち
上がり時の動作レスポンスの良好な部分（Ｙ２）を繰り
返し用いているので、従来の方式と総時間数は同じでも
（ＴＸ＝Ｔａ＋Ｔｂ＋、…、＋Ｔｎ）、積算された液晶
の動作量Ｙ４としては、従来の液晶動作量Ｙ１よりも大
きな値を得ることができる。すなわち、繰り返し表示方
式での各駆動時間内の液晶の立ち上がり量Ｙ２は下記の
数（２）で表される。

【００２８】

【数２】

【００２９】また繰り返し表示方式での各駆動時間内の
液晶の立ち下がり量Ｙ３は、下記の数（３）で表され
る。

【００３０】

【数３】

【００３１】従って、総時間（ＴＸ＝Ｔａ＋Ｔｂ＋、
…、＋Ｔｎ）内で得られる液晶の動作の積算量Ｙ４は、
下記の数（４）で表される。以上の結果より、Ｙ４＞Ｙ
１となるので、本発明による繰り返し表示方式によれ
ば、同じオン時間であれば、従来の方式よりも遥かに大
きな液晶の動作量を得ることが可能である。すなわち、
図１に即して説明すれば、表示フレームの時間周期を各
駆動時間（Ｔａ、Ｔｂ、…＋Ｔｎ）の合計であるＴｘと
して設定し、各色フレームの時間周期内で複数回にわた
り繰り返し表示を行うことにより、各色フレーム内で従
来の方式に比較して遥かに高い液晶の動作量を得ること
が可能となる。

【００３２】

【数４】

【００３３】３．繰り返し表示方式による階調表現 本発明によれば、各色フレーム内での表示フレームによ
る描画回数を調整することにより、表示階調を表現する
ことが可能である。

【００３４】すなわち、本発明の繰り返し表示方式によ
れば、図３に示すように、液晶駆動信号のオンオフタイ
ミングを調整することにより、液晶の積算動作量を調整
することが可能となる。たとえば、全ての表示フレーム
において描画を行うことにより液晶の動作を飽和点にま
でに到達させる、全階調の表示を行うことが可能であ
る。またその半分の回数の表示フレームにおいて描画を
行うことにより、液晶の動作を動作効率１にまで到達さ
せることが可能な１／２階調の描画を行うことが可能と
なる。さらにその半分の回数の表示フレームにおいて描
画を行うことにより、液晶の動作を動作効率２にまで到
達させることが可能な１／４階調の描画を行うことがで
きる。このように、本発明によれば、各色フレーム内で
の表示フレームによる描画回数を調整することにより、
表示階調を表現することが可能である。

【００３５】なお表示階調を制御する場合には、階調デ
ータに応じて同じ描画情報を複数回読み出して表示を行
うことも可能である。ただし、後述するように階調アド
レスにより管理される描画情報を全階調数だけ予め準備
しておき、階調情報に応じて各描画情報を順次読み出し
て表示を行うことにより、より高速なフレーム応答を得
ることができる。また、後述するように、所定の回数の
表示フレームをセットとして、そのセットの組合わせと
して階調を表示することも可能である。たとえば２５６
の階調アドレスを有するメモリにより描画情報を管理す
る場合には、２５６段階の階調データを設定し、その中
から任意の回数の描画情報を読み出すように構成するこ
とも可能であるが、３２回分の表示フレームを１セット
として８段階の階調データを構成し、８階調のカラー表
示を行うことも可能である。

【００３６】４．システム構成 本発明に基づく繰り返し表示方式によるカラーディスプ
レイ装置のシステム構成の一実施例を図４〜図８に示
す。ただし、当業者であれば、特許請求の範囲に記載さ
れた技術的思想の範囲内において各種システム構成を設
計することが可能であり、それらのシステム構成につい
ても当然に本発明の技術的範囲に属することは言うまで
もない。

【００３７】本実施例の構成では、１６．６ｍＳ毎に入
力されるＮＴＳＣ方式の通常のコンポジット信号をＲＧ
Ｂセレクタ１０により色分割し、かつ色フレーム毎に
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色が周期的に切り替わるＲＧＢシリアルデ
ータに変換した後、Ａ／Ｄ変換器１２により８ビットの
２値データに変換される。次いで、各色フレームに含ま
れる各色の１画面分の表示データはＬ／Ｕセレクタ１４
によりそれぞれ上下画面を表す上部画面表示データと下
部画面表示データとに分割され、それぞれデータセレク
タ１６Ｕ及びデータセレクタ１６Ｄに送られる。たとえ
ば、６４０×４８０ドットの表示を行う場合には、上下
各描画領域としてそれぞれ６４０×２４０ビットの画面
表示データがデータセレクタ１６Ｕ、１６Ｄに送られ
る。なお、ＳＴＮＣ信号の垂直同期と水平同期とはタイ
ミングデコーダ１８によりカウントされ、各種信号の同
期をとるために用いられる。

【００３８】さて、データセレクタ１６Ｕ、１６Ｄに送
られた画像データは、データセレクタ１６Ｕ、１６Ｄに
より画面上の位置に応じて、第１データバス２０Ｕ、２
０Ｄを介して必要な階調数分、たとえば２５６にパラレ
ルに展開され、アドレスカウンタ２２Ｕ、２２Ｄから送
られるラインアドレス信号及び階調アドレス信号に応じ
て、データ構成ＲＡＭ群２４Ｕ、２４Ｄに展開される。
結果として、１つの映像フレーム分の画像情報に関して
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の色フレームにつき２５６の階調アドレ
スに管理される６４０×２４０ビット分の画像データが
格納されることになる。なお、データ構成ＲＡＭ群２４
Ｕ、２４Ｄへの書き込みタイミングについては、図７に
示すような動作タイミングで実施することが可能であ
る。

【００３９】この点を図５及び図６を参照しながら詳述
する。なお、図５には、１画素分のメモリ構成が示され
ており、図６には、データ構成ＲＡＭ群２４Ｕ、２４Ｄ
にそれぞれ展開されたデータの配列とデータの内容が示
されている。図５に示すように、１画素分の画像データ
はＲ、Ｇ、Ｂ各色について、データセレクタ２４から第
１データバス２０により階調数に応じて２５６にパラレ
ルに展開され、それぞれ階調アドレスカウンタ２２ａに
管理される２５６の格納位置に格納される。なお、これ
らの画素データの１画面上での位置情報はラインアドレ
スカウンタ２２ｂにより管理されている。このようにし
て、データ構成ＲＡＭ群２４Ｕ、２４Ｄには、図６に示
すように、６４０のデータセレクトエリア及び２４０の
ラインアドレスにより規定される各画素領域につき、そ
れぞれ２５６の階調アドレス分だけ、画像情報が展開さ
れ格納されることになる。そして、この様子を模式的に
示したのが図１であり、各画像データが各色フレームに
つき階調分だけ表示フレームとして重ねられて格納され
る様子が示されている。

【００４０】以上のようにして、データ構成ＲＡＭ群２
４Ｕ、２４Ｄに格納された画像データは第２データバス
手段２６Ｕ、２６Ｄにより、ラインカウンタ２８Ｕ、２
８Ｄによりカウントされて１回に１ラインずつ２４０ラ
イン分読み出されて、６４０×４８０ドットの表示領域
を有する上下各液晶表示部３０Ｕ、３０Ｄの各画素を駆
動することが可能である。そして、その際に、本発明に
よる繰り返し表示方式によれば、各画面の階調情報に応
じて、図３に示すように、読み出す画像データが格納さ
れている階調アドレスを指定することにより、必要な数
の画像情報が順次読み出される。このようにシステムを
構成することにより、従来の方式に比較して液晶の動作
量を拡大するとともに、液晶動作の階調化を図り、さら
に表示部への高速の情報転送を実現することが可能であ
る。なお、データ構成ＲＡＭ群２４Ｕ、２４Ｄからの読
み出しタイミングについては、図８に示すような動作タ
イミングで実施することが可能である。また、より具体
的な表示動作のタイミングについては、図９を参照しな
がら後述する。

【００４１】５．繰り返し表示方式の表示動作タイミン
グ 次に、以上のように構成された、本発明による繰り返し
表示方式を実施可能なシステムの表示動作の一例につい
て、図９に示すタイミングチャートを参照しながら説明
する。なお、図９に示す実施例では、説明を簡略にする
ために、３２ドット（４ビット×８クロック）×３２ド
ットの描画領域にカラー表示を行うものとする。

【００４２】たとえば、１００ｎＳのパルス信号をドッ
トクロック信号として制御を行う場合には、１パルス
（１００ｎＳ）で１ドット分の４ビットのデータ表示を
行うことができるので、３２ドットの１ライン分のデー
タ表示させるためには、８００ｎＳが必要である。この
ようにして、１ラインずつ３２ライン分表示することに
より１画面分の画像情報を表示することが可能であり、
この動作に要する時間周期が本発明によれば表示フレー
ムとして設定されることは既に説明したとおりである。
そして、本実施例の場合は、表示フレームとして２５．
６μＳが必要である。さらに、本発明によれば、この表
示フレームを２５６回反復して、６．５５ｍＳの色フレ
ームを構成し、描画を繰り返し表示することにより、高
いコントラストを得ることが可能である。また階調を表
現するために、本実施例では、２５６回分の表示フレー
ムをさらに８１９．２μＳ分、３２セットの表示フレー
ムごとに８段階の階調データを設定し、階調アドレスに
より描画回数を管理させる構成を採用している。なお、
本実施例では、３２回の連続する表示フレームを１セッ
トにして階調データを構成しているが、それぞれ、１＋
８ｎ番目、２＋８ｎ番目、…８＋８ｎ番目（ただし、ｎ
＝０、１、…３１）ごとの表示フレームを１セットにし
て階調データを構成することも可能であることは言うま
でもない。このようにして、２５６回分の表示フレーム
によりＲ、Ｇ、Ｂ各色の色フレームが構成され、Ｒ、
Ｇ、Ｂ各色の色フレームを１回ずつ表示させることによ
り１９．６６ｍＳ分の映像フレームが構成され、結果的
に、高いコントラストで、所望の階調を有するカラー映
像が、高いレスポンスで表示されるのである。

【００４３】なお、以上の実施例では、液晶表示装置
（ＬＣＤ）を例に挙げて本発明の説明を行ったが、本発
明はかかる実施例に限定されるものではない。本発明
は、３色バックライト方式のあらゆるパネルディスプレ
イに応用することが可能であり、たとえば本願出願人に
かかる磁性流体ディスプレイ（特願平５−１９１７８７
号、特願平５−２７００６３号、特願平６−１５６８１
６号）などのパネルディスプレイによりカラー表示を行
う場合にも好適に適用できる。また、本発明方法はＳＴ
Ｎ方式のＬＣＤに特に好適に採用されるものであるが、
本発明はＳＴＮ方式に限らず、ＴＦＴ方式、ＥＣＢ方
式、強誘電性方式、フィールド順次方式などの各種方式
のＬＣＤに対しても適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に説明するような優れた効果を奏することが可
能である。

【００４５】（１）繰り返し表示方式による液晶の動作
速度の高速化 本発明によれば、各色フレーム内で１画面分の画像デー
タを複数回重ね書きし、液晶を間欠的に複数回に分けて
駆動するので、液晶を連続的に駆動した場合に比較し
て、液晶の動作速度を高速化し、大きな動作量を確保
し、結果として短い各色フレーム内で高いコントラスト
の映像を得ることができる。

【００４６】（２）繰り返し表示方式の表示回数制御に
よる液晶動作の階調化 本発明によれば、各色フレーム内で１画面分の画像デー
タを重ね書きする回数を調整することにより、短い各色
フレーム内で階調差を表現することが可能である。すな
わち、高い輝度を得たい場合には、繰り返し表示回数を
増やし、より低い輝度で十分な場合には、繰り返し表示
回数を減らすことにより、階調差を表現することができ
る。

【００４７】（３）ＬＣＤに対する情報転送の高速化 本発明のシステム構成の一実施例によれば、ラインアド
レスとデータセレクタアドレスにより管理される各画素
に関する表示情報を、階調別の表示データとして階調ア
ドレスにより階調化して格納することが可能なメモリ群
を準備している。従って、図１０に模式的に示すよう
に、書き込み動作時には、階調アドレスを全アドレス有
効にして、８ビットデータをデコードし、たとえば２５
６本のデータバスに展開した後に、ラインドレス（０〜
２３９）とデータセレクタアドレス（０〜６３９）の指
定により、各階調アドレスに対応して２５６ビット分が
パラレルに書き込まれる。これに対して、読み出し動作
時には、データセレクタアドレスを全アドレス有効にし
て、階調アドレス（０〜２５５）とラインアドレス（０
〜２３９）の指定により、各ライン分の表示データをパ
ラレルに読み出す。

【００４８】以上のように、本発明では、エリアの異な
る３種類のアドレスを、動作別に組み合わせて、パラレ
ルに展開したいデータエリアのアドレスを全アドレス有
効にすることにより、１回のクロックタイミングに同時
に多量なデータを処理することが可能となり、ＬＣＤへ
の情報転送速度を高速化し、ＬＣＤ駆動のレスポンスを
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例において採用される映像フレ
ーム、色フレーム、表示フレームの概念を説明する説明
図である。

【図２】本発明による繰り返し表示方式を採用したディ
スプレイ装置の一実施例に関する液晶の動作を説明する
説明図である。

【図３】本発明による繰り返し表示方式を採用したディ
スプレイ装置の一実施例に関する表示階調表現を説明す
る説明図である。

【図４】本発明による繰り返し表示方式を採用したディ
スプレイ装置の駆動回路の一実施例を示すシステム構成
図である。

【図５】図４に示すシステムに適用可能な１画素分のメ
モリ構成を示すシステム構成図である。

【図６】図４に示すシステムに適用可能なメモリ群に展
開されたデータの配列とデータの内容を示す説明図であ
る。

【図７】図４に示すシステムに適用可能なメモリの書き
込み動作のタイミングを示すタイミングチャートであ
る。

【図８】図４に示すシステムに適用可能なメモリの読み
出し動作のタイミングを示すタイミングチャートであ
る。

【図９】本発明による繰り返し表示方式を採用したディ
スプレイ装置のさらに別の実施例の表示動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図１０】本発明による画像情報の処理方法の概略を示
す説明図である。

【図１１】従来の３色バックライト方式の色スイッチの
動作タイミングを示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１０ ＲＧＢセレクタ １２ Ａ／Ｄ変換器 １４ Ｌ／Ｕセレクタ １６ データセレクタ １８ タイミングデコーダ ２０ 第１データバス ２２ アドレスカウンタ ２４ データ構成ＲＡＭ群 ２６ 第２データバス ２８ ラインカウンタ ３０ 液晶表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595138166 トライ ライト インベストメント リミ テッド ホンコン国 カオルーン，ティムシャツ イ，キャントン ロード 30，シルバーコ ード タワーワン ユニット 907 (72)発明者 宮沢 邦明 埼玉県新座市野火止８−12−30−221

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に応じて駆動されて光透過率が
   変化する複数の画素から構成される表示部と、その画像
   情報に応じてそれぞれ独立にオンオフ制御可能なＲ、
   Ｇ、Ｂ各色のバックライト光源とを備えたディスプレイ
   装置において、 カラー画像情報をＲ、Ｇ、Ｂ各色の画像情報が所定の時
   間周期で順次切り替わるシリアルデータに変換する手段
   と、 前記各時間周期内のＲ、Ｇ、Ｂ各色のシリアルデータを
   それぞれ所定範囲内の複数の画素を駆動するＲ、Ｇ、Ｂ
   各色の描画データに変換する手段と、 前記Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の描画データに基づいて、前記各時
   間周期内において複数回繰り返して前記所定範囲内にあ
   る複数の画素を駆動する手段と、 を備えたことを特徴とするカラーパネルディスプレイ装
   置。
2. 【請求項２】 さらに前記画像情報から獲得される階調
   情報に応じて、前記各時間周期内において前記所定範囲
   内にある複数の画素を駆動する回数を制御する手段を設
   けたことを特徴とする、請求項１に記載のカラーパネル
   ディスプレイ装置。
3. 【請求項３】 画像情報に応じて駆動されて光透過率が
   変化する複数の画素から構成される表示部と、その画像
   情報に応じてそれぞれ独立にオンオフ制御可能なＲ、
   Ｇ、Ｂ各色のバックライト光源とを備えたディスプレイ
   装置において、 カラー画像情報をＲ、Ｇ、Ｂ各色の画像情報が所定の時
   間周期で順次切り替わるシリアルデータに変換する手段
   と、 前記各時間周期内のＲ、Ｇ、Ｂ各色のシリアルデータを
   Ｌ個にパラレルに展開する第１データバス手段と、 所定範囲内のＭ×Ｎ個の画素それぞれについて順次、各
   画素に対応するＬ個のパラレルデータをＬ個のアドレス
   に同時に書き込むことにより、Ｍ×Ｎ個の画素情報から
   成るＬ個の描画データを格納するメモリ手段と、 前記Ｌ個の描画データからＫ個の描画データを選択する
   選択手段と、 前記メモリ手段から、選択されたＫ個の描画データを、
   それぞれ、Ｍ個の画素情報ずつＮ回に分けて読み出す第
   ２データバス手段と、 読み出されたＫ個の描画データにより所定範囲内のＭ×
   Ｎ個の画素を前記時間周期内においてＫ回駆動する駆動
   手段と、 を備えたことを特徴とするカラーパネルディスプレイ装
   置。
4. 【請求項４】 前記選択手段は、前記画像情報から獲得
   される階調情報に応じて描画データを選択する回数Ｋを
   決定することを特徴とする、請求項３に記載のカラーパ
   ネルディスプレイ。
5. 【請求項５】 画像情報に応じて駆動されて光透過率が
   変化する複数の画素から構成される表示部と、その画像
   情報に応じてそれぞれ独立にオンオフ制御可能なＲ、
   Ｇ、Ｂ各色のバックライト光源とを備えたディスプレイ
   装置において、 カラー画像情報をＲ、Ｇ、Ｂ各色の画像情報が所定の時
   間周期で順次切り替わるシリアルデータに変換する手段
   と、 前記各時間周期内のＲ、Ｇ、Ｂ各色のシリアルデータを
   要求される全階調数（Ｌ）にパラレルに展開する第１デ
   ータバス手段と、 所定範囲内のＭ×Ｎ個の画素それぞれについて順次、各
   画素に対応するＬ個のパラレルデータをＬ個のアドレス
   に同時に書き込むことにより、Ｍ×Ｎ個の画素情報から
   成るＬ個の描画データを格納するメモリ手段と、 前記メモリ手段から、読み出す描画データに要求される
   階調数（Ｋ）の描画データを、それぞれ、Ｍ個の画素情
   報ずつＮ回に分けて読み出す第２データバス手段と、 読み出されたＫ個の描画データにより所定範囲内のＭ×
   Ｎ個の画素を前記時間周期内においてＫ回駆動する駆動
   手段と、 を備えたことを特徴とするカラーパネルディスプレイ装
   置。
6. 【請求項６】 前記ディスプレイ装置は、ＳＴＮ方式の
   液晶表示装置であることを特徴とする、請求項１、２、
   ３、４又は５のいずれかに記載のカラーパネルディスプ
   レイ装置。
7. 【請求項７】 エリアの異なる少なくとも３つのアドレ
   スを有するメモリを介して画像情報を処理するに際し
   て、パラレルに展開するデータエリアのアドレスのみを
   全アドレス有効にし、残余のアドレスにより指定された
   データをパラレルに処理することを特徴とする、画像情
   報の処理方法。
8. 【請求項８】 書き込み動作時と読み出し動作時とで、
   全アドレス有効にするデータエリアが異なることを特徴
   とする、請求項７に記載の画像情報の処理方法。