JP2004302045A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マトリックス方式の表示素子を略１２０Ｈｚにて駆動し、映画フィルムの２４Ｈｚの垂直同期周波数を持つ映像信号、２−３プルダウン方式の映像信号、テレビジョン方式の映像信号のいずれにも対応して、元の映画フィルムに比べて画質が損なうことのない映像表示装置を提供する。
【解決手段】２−３プルダウン方式のテレビジョン信号を検出２３し、順次走査変換回路２４にて元の映画フィルムの２４フレームの映像信号を得る。その後、メモリ１６，１７に２４フレームの映像信号を書込み、メモリ制御回路１９にて１２０Ｈｚで読み出すことにより、元の映画フィルムの整数倍（５倍）にして表示パネル１５を駆動するようにする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＴＳＣ方式やＨＤＴＶ方式等のテレビジョン方式の映像信号の中には、映画フィルムによる映像信号が含まれることが多々ある。映画フィルムは、毎秒２４コマ（フレーム）からなり、一方、テレビジョン方式の映像信号は毎秒３０フレームからなり、１フレームが２フィールドで構成される飛び越し走査の映像信号である。毎秒のフレーム数が異なるので、映画フィルムの各フレームを２−３プルダウン方式によりテレシネ変換してテレビジョン方式の映像信号を得ることが通常行われる。
【０００３】
２−３プルダウン方式では、映画フィルムの第１コマから映像信号の第１フレームの第１及び第２フィールド、第２コマから映像信号の第２フレームの第１及び第２フィールド並びに第３フレームの第１フィールド、第３コマから映像信号の第３フレームの第２フィールド及び第４フレームの第１フィールドが作成される。以降のコマについて同様の変換によって連続したフィルムの各コマから、２フィールド分、３フィールド分、２フィールド分、３フィールド分、……のように映像信号を作成することが行われる。
【０００４】
このようにして映画フィルムの２フレームがテレビジョン方式の映像信号の５フレームに対応し、映画フィルムのコマに対応して２フィールドの映像信号と３フィールドの映像信号とが交互に繰り返す映像信号に変換される。
【０００５】
このようにテレシネ変換された飛び越し走査の映像信号による映像をプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、無機又は有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）パネル、液晶パネル等のマトリックス方式の表示装置で表示させる場合には、映像信号の連続するフレーム中の例えば、上述の第３フレームは映画フィルムの第２コマ及び第３コマの画像の組み合わせたものであるので、元の映画フィルムに比べて画質が劣るという問題点があった。
【０００６】
また、２−３プルダウン方式では、上述のように映画フィルムの２フレームがテレビジョン方式の映像信号の５フレームに対応し、映画フィルムのコマに対応して２フィールドの映像信号と３フィールドの映像信号とが交互に繰り返す映像信号に変換されるので、１２Ｈｚ毎にジャギーと呼ばれる斜めの線に階段状のギザギザが現われてしまう現象が発生する。これは、特に動きが速い映像や横方向にパンする映像のときに顕著となり、元の映画フィルムに比べて画質が劣るという問題点があった。
【０００７】
そこで、テレシネ変換画像に対する表示品質の向上を図った表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１の提案は、映像信号がテレシネ変換映像信号であると判別された場合に、同一フィルムフレームのフィールドをフィールド単位でメモリに書き込み、メモリに書き込んだ線順次走査の映像信号を２４Ｈｚのｎ倍（ｎは２以上の整数）のレートでメモリからｎ回繰り返して読み出すことで、映画フィルムのフレームを映像信号のフレームに変換している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３４６１３１公報（第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＮＴＳＣ方式やＨＤＴＶ方式等のテレビジョン方式の映像信号は、略６０Ｈｚの垂直同期周波数で構成されている。マトリックス方式の映像表示装置にて動画像を表示する場合、入力の垂直同期周波数に同期した処理をする必要があるので、上述の特許文献１の方法では、映画フィルムの２４フレームに応じたマトリックス方式素子駆動回路と、テレビジョン方式の３０フレームに応じたマトリックス方式素子駆動回路とを備えなければならず、回路規模の増大、マトリックス方式の表示素子構造の複雑化という問題があった。
また、近年規格化が進められている映画フィルムの２４Ｈｚの垂直同期周波数を持つ映像信号には対応できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、マトリックス方式の映像表示装置にて動画像を表示する際、マトリックス方式の表示素子を略１２０Ｈｚにて駆動し、映画フィルムと同一の２４Ｈｚの垂直同期周波数を持つ映像信号、２−３プルダウン方式の映像信号、ＮＴＳＣ方式やＨＤＴＶ方式等のテレビジョン方式の映像信号のいずれに対しても同じ周波数にて素子を駆動することにより、マトリックス方式の表示素子構造を複雑化することなく低コストで元の映画フィルムに比べて画質が損なうことのない映像表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、２−３プルダウン方式のテレビジョン信号を検出し、元の２４フレームの整数倍にして表示することにより元の映画フィルムに比べて画質が損なうことのない映像表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下に記載の手段よりなる。
すなわち、
マトリックス方式の表示パネルを用いた映像表示装置であって、
入力された飛び越し走査の映像信号が１秒当たり２４コマのフィルムソースをテレシネ変換して得られたフィールド単位のテレシネ変換映像信号であるか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段によって入力された飛び越し走査の映像信号がテレシネ変換映像信号であると判別された場合に、同一フィルムフレームのフィールドを用いたフィールド間補間処理により入力された飛び越し走査の映像信号を線順次走査の映像信号に変換する線順次走査変換手段と、
メモリと、
前記線順次走査変換手段により変換して得た線順次走査の映像信号を間引いた後にフィールド単位で前記メモリに順次書き込み、
前記検出手段に入力された飛び越し走査の映像信号がテレビジョン信号であると判別された場合に、前記テレビジョン信号をフィールド単位で前記メモリに順次書き込み、
前記メモリに書き込んだ線順次走査の映像信号をフィールド単位の周波数と前記フィルムソースのコマ送りの周波数の公倍数の周波数で前記メモリから繰り返して読み出すメモリ制御手段と、
前記メモリから読み出された線順次走査の映像信号で前記マトリックス方式の表示パネルを駆動する表示パネル駆動手段と、
を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の映像表示装置の発明の実施の形態につき、好ましい実施例により説明する。
まず、図１を用いて本実施例に適用される映像表示装置の全体構成の一例について説明する。ここでは、反射型空間光変調素子を用いた映像表示装置の構成と、その動作を説明する。
【００１４】
同図において、例えば超高圧水銀ランプであるランプ１より発せられた光は、ミラー２に入射される。コールドミラー２で反射され光はダイクロイックミラー３に入射される。ダイクロイックミラー３に入射された光の内、赤色（Ｒ）光はダイクロイックミラー３を透過してミラー５に入射される。このＲ光はミラー５で反射されて偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと記す）９に入射される。
【００１５】
青色（Ｂ）／緑色（Ｇ）光はダイクロイックミラー３で反射されてダイクロイックミラー４に入射される。ダイクロイックミラー４に入射された光の内、Ｇ光はダイクロイックミラー４で反射してＰＢＳ１０に入射される。ダイクロイックミラー４に入射された光の内、Ｂ光はダイクロイックミラー４を透過してＰＢＳ１１に入射される。
【００１６】
ＰＢＳ９に入射されたＲ光はその接合面でＳ波成分のみが反射し、空間光変調素子６に入射される。空間光変調素子６に入射されたＳ波成分は空間光変調素子６で反射してＰ波成分となり、ＰＢＳ９の接合面を透過して合成プリズム１２に入射される。ＰＢＳ１０に入射されたＧ光はその接合面でＳ波成分のみが反射し、空間光変調素子７に入射される。空間光変調素子７に入射されたＳ波成分は空間光変調素子７で反射してＰ波成分となり、ＰＢＳ１０の接合面を透過して合成プリズム１２に入射される。
【００１７】
ＰＢＳ１１に入射されたＢ光はその接合面でＳ波成分のみが反射し、空間光変調素子８に入射される。空間光変調素子８に入射されたＳ波成分は空間光変調素子８で反射してＰ波成分となり、ＰＢＳ１１の接合面を透過して合成プリズム１２に入射される。なお、空間光変調素子６〜８には、周知のように、映像に応じた電圧がかけられ、入射されたＲ，Ｇ，Ｂ光がそれぞれ変調される。
【００１８】
合成プリズム１２に入射されたＲ，Ｇ，Ｂ光は合成プリズム１２によって合成され、投射レンズ１３によってスクリーン１４に投射される。このようにして、スクリーン１４には映像が表示される。
【００１９】
次に、図２を用いて本実施例に適用される表示パネルの駆動方法について説明する。同図は本実施例に適用される表示パネルの駆動の概略ブロック図を示したものである。
入力端子２０より、テレビジョン方式の入力映像信号がＡ／Ｄ変換器２１及び同期分離回路２２に供給される。Ａ／Ｄ変換器２１はＰＬＬ回路２７から供給されるクロック信号に応じて、アナログの入力映像信号をサンプリングしてこれを１画素毎に例えば８ビットの画素データ（入力画素データ）に変換する。Ａ／Ｄ変換器２１の出力には２−３プルダウン検出回路２３及び順次走査変換回路２４が接続されている。
通常メモリを介する画像処理を行う場合、書込み制御信号と読み出し制御信号とが同期していないと、メモリ上で追い越しが起こり動画像のいわゆる腹切りと呼ばれる現象が発生する。従って、ＰＬＬ回路２７は入力の同期信号に追従したクロックを発生する。また、同期分離回路２２により検出された同期信号で後段の回路を動作させることで、全体のブロックが同期して動作する。略１２０Ｈｚは、入力の映像信号に同期した１２０Ｈｚという意味であり、以下略を省略して記す。
【００２０】
２−３プルダウン検出回路２３はＡ／Ｄ変換器２１から供給された映像信号が１コマ当たり２フィールド分の信号部分と３フィールド分の信号部分とのいずれであるか否かを判定する。例えば、映像信号の連続するフレーム間の画素毎の差分の絶対値を１フィールド期間積算し、その積算値を所定の閾値と比較する。積算値が所定の閾値以上のとき動画フィールドと判定し、積算値が所定の閾値より小のとき静止画フィールドと判定する。動画フィールドとは連続するフレーム間でフィールド画像が異なる場合であり、静止画フィールドとは連続するフレーム間でフィールドが一致する場合である。２−３プルダウン方式でテレシネ変換された映像信号の場合には静止画フィールドが５フィールド毎に発生するので、静止画フィールドが検出された場合にはそのフィールドが３フィールド分の信号部分の最後フィールドとなる。２−３プルダウン検出回路２３による検出信号は順次走査変換回路２４に供給される。
【００２１】
順次走査変換回路２４は２−３プルダウン検出回路２３の検出信号に応じて映像信号を線順次走査の映像信号に変換する。２フィールド分の信号部分ではその２フィールド分の映像信号を一旦各々保存して交互に出力する。３フィールド分の信号部分では最初の２フィールド分の映像信号を一旦各々保存して交互に出力する。すなわち、２−３周期検出回路１３において静止画フィールドが検出された場合にはその静止画フィールドは無視される。
【００２２】
順次走査変換回路２４の出力には切換スイッチ２５が接続されている。切換スイッチ２５は順次走査変換回路２４の出力信号を介してメモリ１６，１７のいずれか一方に供給する。切換スイッチ２５はメモリ１６，１７の書き込み入力に接続されているが、メモリ１６，１７の読み出し出力には切換スイッチ２６が接続されている。切換スイッチ２６はメモリ１６，１７のいずれか一方から読み出された映像信号を中継出力する。メモリ１６，１７各々は所定の容量を有し、その書き込み及び読み出しはメモリ制御回路１９によって制御される。
【００２３】
入力映像信号が２−３プルダウン方式でテレシネ変換された映像信号であるときの動作を図３を用いて説明する。同図（ａ）に示すフィルムのコマＦＡ，ＦＢ，ＦＣ，ＦＤ，……に対して（ｂ）に示す如きフィールド列となる。すなわち、コマＦＡに対しては第１フレームの第１フィールドＦＡ１及び第２フィールドＦＡ２となり、コマＦＢに対しては第２フレームの第１フィールドＦＢ１及び第２フィールドＦＢ２並びに第３フレームの第１フィールドＦＢ１となる。コマＦＣに対しては第３フレームの第２フィールドＦＣ１及び第４フレームの第１フィールドＦＣ２となり、コマＦＤに対しては第４フレームの第２フィールドＦＤ１並びに第５フレームの第１フィールドＦＤ２及び第２フィールドＦＤ１となる。各コマの長さは１／２４秒に対して各フィールドの長さは１／６０秒である。
【００２４】
順次走査変換回路２４はテレシネ変換された映像信号を線順次走査の映像信号に変換するので、（ｂ）の第１フレームの第１フィールドＦＡ１及び第２フィールドＦＡ２からライン毎に信号を交互に得て（ｃ）に示すように１画面分の映像信号ＰＡを生成する。同様に、第２フレームの第１フィールドＦＢ１及び第２フィールドＦＢ２からライン毎に信号を交互に得て１画面分の映像信号ＰＢを生成する。第３フレームの第２フィールドＦＣ１及び第４フレームの第１フィールドＦＣ２からライン毎に信号を交互に得て１画面分の映像信号ＰＣを生成する。第４フレームの第２フィールドＦＤ１並びに第５フレームの第１フィールドＦＤ２からライン毎に信号を交互に得て１画面分の映像信号ＰＤを生成する。この映像信号ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ各々の長さは１／３０秒である。
【００２５】
メモリ制御回路１９は順次走査変換回路２４の出力映像信号をメモリ１６とメモリ１７とに切換スイッチ２５を介して交互に書き込ませる。（ｄ）に示すようにメモリ１６に映像信号ＰＡが書き込まれるとすると、次に、（ｅ）に示すようにメモリ１７には映像信号ＰＢが書き込まれる。そして、メモリ１６に映像信号ＰＣが書き込まれ、次に、メモリ１７には映像信号ＰＤが書き込まれる。
【００２６】
このようにメモリ１６，１７に書き込まれた映像信号ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤはメモリ制御回路１９の制御によって読み出される。この読み出しは１２０Ｈｚでメモリ１６，１７各々で５回繰り返し行われる。すなわち、（ｆ）に示すようにメモリ１６から映像信号ＰＡが５回読み出され、次に（ｇ）に示すようにメモリ１７から映像信号ＰＢが５回読み出される。同様に、メモリ１６から映像信号ＰＣが５回読み出され、次にメモリ１７から映像信号ＰＤが５回読み出される。メモリ１６，１７各々から読み出された映像信号（画素データ）は切換スイッチ２６を介して表示パネル２０に供給される。
【００２７】
上述の説明のようにメモリ１６から読み出された映像信号ＰＡに対しては、（ｈ）に示すように映像信号ＰＡによる画像が５回連続して１／１２０秒ずつ表示される。メモリ１６又は１７から映像信号ＰＢ，ＰＣ，ＰＤに対しても各映像信号による画像が５回連続して１／１２０秒ずつ表示される。すなわち、（ａ）の映画フィルムのコマと同様に１／２４秒で１画面となる表示が行われる。
【００２８】
次に、入力映像信号がテレビジョン方式の映像信号であるときの動作を図４を用いて説明する。同図（ａ）に示すテレビジョン方式のフィールドＴＡｏ、ＴＡｅ，ＴＢｏ、ＴＢｅ，ＴＣｏ、ＴＣｅ，ＴＤｏ、ＴＤｅ，……に対してメモリ制御回路１９は順次走査変換回路２４の出力映像信号をメモリ１６とメモリ１７とに切換スイッチ２５を介して交互に書き込ませる。入力映像信号がテレビジョン方式の映像信号であるときは、順次走査変換回路２４は動作せず入力の映像信号をそのまま出力する。
【００２９】
切換スイッチ２５から出力された映像信号は、（ｂ）に示すようにメモリ１６に映像信号ＴＡｏが書き込まれ、次に、（ｃ）に示すようにメモリ１７には映像信号ＴＡｅが書き込まれる。そして、メモリ１６に映像信号ＴＢｏが書き込まれ、次に、メモリ１７には映像信号ＴＢｅが書き込まれる。
【００３０】
このようにメモリ１６，１７に書き込まれた映像信号ＴＡｏ、ＴＡｅ，ＴＢｏ、ＴＢｅ，ＴＣｏ、ＴＣｅ，ＴＤｏ、ＴＤｅはメモリ制御回路１９の制御によって読み出される。この読み出しは１２０Ｈｚでメモリ１６，１７各々で２回繰り返し行われる。すなわち、（ｄ）に示すようにメモリ１６から映像信号ｔａｏが２回読み出され、次に（ｅ）に示すようにメモリ１７から映像信号ｔａｅが２回読み出される。同様に、メモリ１６から映像信号ｔｂｏが２回読み出され、次にメモリ１７から映像信号ｔｂｅが２回読み出される。メモリ１６，１７各々から読み出された映像信号（画素データ）は切換スイッチ２６を介して表示パネル２０に供給される。
【００３１】
上述の説明のようにメモリ１６から読み出された映像信号ｔａｏに対しては、（ｆ）に示すように映像信号ｔａｏによる画像が２回連続して１／１２０秒ずつ表示される。メモリ１６又は１７から映像信号ｔａｏ、ｔａｅ，ｔｂｏ、ｔｂｅ，ｔｃｏ、ｔｃｅ，ｔｄｏ、ｔｄｅに対しても各映像信号による画像が２回連続して１／１２０秒ずつ表示される。すなわち、（ａ）のテレビジョン方式の映像信号と同様に１／６０秒で１画面となる表示が行われる。
【００３２】
上述の実施例では、飛び越し走査状態のフィールドを２回連続して表示する例を説明したが、別回路を追加するか、または順次走査変換回路２４を流用して、テレビジョン方式の映像信号を飛び越し走査のないプログレッシブ映像信号に変換した後、連続して表示する構成としてもよい。
【００３３】
次に、多の実施例を図５を用いて説明する。これは、近年規格化が進んでいる映画フィルムのコマ数と同一の２４Ｈｚの垂直同期周波数を持つ映像信号が入力された場合の例である。
２４Ｈｚの垂直同期周波数を検出するための機能を、図２の同期分離回路に搭載する。
【００３４】
図５（ａ）に示すフィルムのコマＦＡ，ＦＢ，ＦＣ，ＦＤ，……に対してメモリ制御回路１９は順次走査変換回路２４の出力映像信号をメモリ１６とメモリ１７とに切換スイッチ２５を介して交互に書き込ませる。入力映像信号が映画フィルムのコマ数と同一の２４Ｈｚの垂直同期周波数を持つ映像信号であるときは、順次走査変換回路２４は動作せず入力の映像信号をそのまま出力する。
【００３５】
切換スイッチ２５から出力された映像信号は、（ｂ）に示すようにメモリ１６に映像信号ＦＡが書き込まれ、次に、（ｃ）に示すようにメモリ１７には映像信号ＦＢが書き込まれる。そして、メモリ１６に映像信号ＦＣが書き込まれ、次に、メモリ１７には映像信号ＦＤが書き込まれる。
【００３６】
このようにメモリ１６，１７に書き込まれた映像信号ＦＡ，ＦＢ，ＦＣ，ＦＤはメモリ制御回路１９の制御によって読み出される。この読み出しは１２０Ｈｚでメモリ１６，１７各々で５回繰り返し行われる。すなわち、（ｄ）に示すようにメモリ１６から映像信号ＦＡが５回読み出され、次に（ｅ）に示すようにメモリ１７から映像信号ＦＢが５回読み出される。同様に、メモリ１６から映像信号ＦＣが５回読み出され、次にメモリ１７から映像信号ＦＤが５回読み出される。メモリ１６，１７各々から読み出された映像信号（画素データ）は切換スイッチ２６を介して表示パネル２０に供給される。
【００３７】
上述の説明のようにメモリ１６から読み出された映像信号ＦＡに対しては、（ｆ）に示すように映像信号ＦＡによる画像が５回連続して１／１２０秒ずつ表示される。このように、メモリ１６又は１７から読み出される映像信号に対してＦＡ，ＦＢ，ＦＣ，ＦＤ各映像信号による画像が５回連続して１／１２０秒ずつ表示される。すなわち、（ａ）のテレビジョン方式の映像信号と同様に１／２４秒で１画面となる表示が行われる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、マトリックス方式の映像表示装置にて動画像を表示する際、マトリックス方式の表示素子を略１２０Ｈｚにて駆動し、映画フィルムと同一の２４Ｈｚの垂直同期周波数を持つ映像信号、２−３プルダウン方式の映像信号、ＮＴＳＣ方式やＨＤＴＶ方式等のテレビジョン方式の映像信号のいずれに対しても同じ周波数にて素子を駆動することにより、マトリックス方式の表示素子構造を複雑化することなく低コストで、元の映画フィルムに比べて画質が損なうことのない映像表示装置を提供することができる。
また、２−３プルダウン方式のテレビジョン信号を検出し、元の２４フレームの整数倍（５倍）にして表示することにより、ジャギーの発生がなく元の映画フィルムに比べて画質が損なうことのない映像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に適用される表示装置の全体構成の一例について説明した図である。
【図２】本発明の実施例に適用される表示パネル駆動回路の概略ブロック図である。
【図３】入力映像信号が２−３プルダウン方式でテレシネ変換された映像信号であるときの動作を説明した図である。
【図４】入力映像信号がテレビジョン方式の映像信号であるときの動作を説明した図である。
【図５】入力映像信号が映画フィルムのコマ数と同一の２４Ｈｚの垂直同期周波数を持つ映像信号であるときの動作を説明した図である。
【符号の説明】
１…ランプ
２…コールドミラー
３，４…ダイクロイックミラー
５…ミラー
６，７，８…空間光変調素子
９，１０，１１…偏光ビームスプリッタ
１２…合成プリズム
１３…投射レンズ
１４…スクリーン
１５…表示パネル
１６，１７…メモリ
１８…駆動制御回路
１９…メモリ制御回路
２０…入力端子
２１…Ａ／Ｄ変換器
２２…同期分離回路
２３…２−３プルダウン検出回路
２４…順次走査変換回路
２５，２６…切り換えＳＷ
２７…ＰＬＬ回路

Claims (1)

1. マトリックス方式の表示パネルを用いた映像表示装置であって、
   入力された飛び越し走査の映像信号が１秒当たり２４コマのフィルムソースをテレシネ変換して得られたフィールド単位のテレシネ変換映像信号であるか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって入力された飛び越し走査の映像信号がテレシネ変換映像信号であると判別された場合に、同一フィルムフレームのフィールドを用いたフィールド間補間処理により入力された飛び越し走査の映像信号を線順次走査の映像信号に変換する線順次走査変換手段と、
   メモリと、
   前記線順次走査変換手段により変換して得た線順次走査の映像信号を間引いた後にフィールド単位で前記メモリに順次書き込み、
   前記検出手段に入力された飛び越し走査の映像信号がテレビジョン信号であると判別された場合に、前記テレビジョン信号をフィールド単位で前記メモリに順次書き込み、
   前記メモリに書き込んだ線順次走査の映像信号をフィールド単位の周波数と前記フィルムソースのコマ送りの周波数の公倍数の周波数で前記メモリから繰り返して読み出すメモリ制御手段と、
   前記メモリから読み出された線順次走査の映像信号で前記マトリックス方式の表示パネルを駆動する表示パネル駆動手段と、
   を備えたことを特徴とする映像表示装置。

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