JP2005351949A - Image display device - Google Patents

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耕 佐野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To insure that more natural animation image display is performed by eliminating coloring of tailing. <P>SOLUTION: The image display device which performs display by causing the stimulation luminescence of phosphors of three colors R, G, and B is equipped with a signal conversion circuit comprised of a signal conversion section 1 and a frame memory section 2 for recording an image signal for one frame component. The signal conversion section 1 reads out the image signal relating to the frame just before the display frame accumulated in the frame memory section 2 according to the input of the image signal of a certain display frame, calculates the correction component of the afterglow by the proximate frame based on the read out image signal of the proximate frame, and outputs the obtained correction signal in superposition on the input signal of the display frame. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プラズマディスプレイや電界放出ディスプレイ等の、蛍光体の励起を用いて画素毎に複数の原色、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)色の3原色発光を行う画像表示装置における、画像表示品位を高める技術に関する。   The present invention is an image that emits a plurality of primary colors such as red (R), green (G), and blue (B) for each pixel by using excitation of a phosphor, such as a plasma display or a field emission display. The present invention relates to a technique for improving image display quality in a display device.

従来の画像表示装置は、「残光性の蛍光体に対応する緑の信号用の基本処理回路が、検出された遷移に依存して少なくとも最後のサブスキャン(サブフレーム)からのビットを0又は1にすることが可能」である様に、構成されている。即ち、フレーム間でR、G、B信号の遷移を検出し、残光の影響が減少する様にサブフレームの一部の信号を変更する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   A conventional image display device states that “a basic processing circuit for a green signal corresponding to an afterglow phosphor is set to 0 or at least a bit from the last sub-scan (subframe) depending on a detected transition. It can be set to “1”. That is, a configuration has been proposed in which transitions of R, G, and B signals are detected between frames and a partial signal of a subframe is changed so that the influence of afterglow is reduced (see, for example, Patent Document 1). .

特開平11−259044号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-259044

プラズマディスプレイ装置の様に、蛍光体を励起発光させて表示を行う画像表示装置においては、蛍光体は、励起時の発光に付随して、励起が終了した後に残光による発光を生じさせる。このため、動画像表示において、画像が画面中を移動する場合には、前のフレームでの励起による残光が動画像輪郭をボケさせる原因の一つとなる。この点を、図4に模式的に示す。図4において、(a)はある画素に表示しようとする画像信号を示しており、p1〜p5は各画素の位置を示す。この図の場合、フレームnで画素p1〜p3を結ぶ線分が、フレームn+1においてP2〜P4の線分またはP3〜P5の線分に移動するように、画像信号Aが画像信号Bまたは画像信号Cに変化する。画像信号Bと画像信号Cの違いは、1フレームあたりに移動する画素数の違いであり、画像信号Bは1フレームあたり1画素、画像信号Cは2画素であることを示している。フレームn以前は信号なし(即ち、黒表示)であり、フレームnで線分p1〜p3の画像信号Aが入力され、そのときの発光を(b)に示す。更に、移動後のフレームn+1の動画発光を(c)、(d)に示す。(c)は画像信号B、(d)は画像信号Cに対応する動画発光である。例えば、線分p1〜p3が次のフレームn+1で線分p2〜p4に移動すると、動画発光(c)のp4はその入力信号に対応した発光を行うが、画素p2、p3はフレームnの発光(b)のp2、p3による残光がそれぞれ重畳されることを示している。更に、(c)のp1では画像信号入力が無いにもかかわらず、(b)のp1の発光による残光分の発光がなされ、動画像輪郭をボケさせる原因の一つとなる。(d)は移動速度が1フレームあたり2画素移動した時の動画像の発光であり、1フレームあたり1画素移動した時の動画像よりも残光による尾引きが長く発生することを示している。尚、1つの画素は3原色からなるが、図の複雑さを回避するため1色のみを模式的に示している。プラズマディスプレイ装置の動画ボケは、液晶ディスプレイ装置で生じる動画ボケ程にまで顕著ではないが、複数の原色であるR、G、B3原色の蛍光体を用いており、しかも、各色毎の残光特性が一定でないことから、プラズマディスプレイ装置においては、動画輪郭の色付きが見られることがある。   In an image display device that performs display by exciting a phosphor to emit light like a plasma display device, the phosphor causes light emission by afterglow after the excitation is completed, accompanying light emission at the time of excitation. For this reason, in moving image display, when an image moves on the screen, afterglow due to excitation in the previous frame becomes one of the causes of blurring of the moving image outline. This point is schematically shown in FIG. In FIG. 4, (a) shows an image signal to be displayed on a certain pixel, and p1 to p5 show the position of each pixel. In the case of this figure, the image signal A is the image signal B or the image signal so that the line segment connecting the pixels p1 to p3 in the frame n moves to the line segment P2 to P4 or the line segment P3 to P5 in the frame n + 1. Change to C. The difference between the image signal B and the image signal C is the difference in the number of pixels that move per frame, indicating that the image signal B is one pixel per frame and the image signal C is two pixels. Before the frame n, there is no signal (that is, black display), and the image signal A of the line segments p1 to p3 is input in the frame n, and the light emission at that time is shown in (b). Furthermore, moving image light emission of the frame n + 1 after movement is shown in (c) and (d). (C) is the image signal B, and (d) is the moving image light emission corresponding to the image signal C. For example, when the line segments p1 to p3 move to the line segments p2 to p4 in the next frame n + 1, the moving picture light emission (c) p4 emits light corresponding to the input signal, but the pixels p2 and p3 emit light of the frame n. It is shown that afterglows by p2 and p3 in (b) are superimposed. Further, although no image signal is input at p1 in (c), the afterglow is emitted by the emission of p1 in (b), which is one of the causes of blurring of the moving image outline. (D) shows light emission of a moving image when the moving speed is moved by two pixels per frame, and indicates that tailing due to afterglow occurs longer than the moving image when moved by one pixel per frame. . One pixel is composed of three primary colors, but only one color is schematically shown in order to avoid the complexity of the figure. The moving image blur of the plasma display device is not as remarkable as the moving image blur generated in the liquid crystal display device, but uses phosphors of a plurality of primary colors R, G, B3, and afterglow characteristics for each color. Is not constant, the moving image contour may be colored in the plasma display device.

例えば、白い物体が黒を背景として画面中を移動する様な動画像の表示を考えると、R、G、B各蛍光体の残光時間の相違から、移動する白い物体の背後に、最も残光時間の長い蛍光体の影を引きずる現象が見られ、この現象は「尾引き」あるいは「色ずれ」などと呼ばれている。プラズマディスプレイ装置においては、一般的に、Zn2SiO4:Mnが緑の蛍光体として、(Y,Gd)BO3:Euが赤蛍光体として、BaMgAl10O17:Euが青蛍光体として、それぞれ用いられている。この組合せを用いた場合、各色の発光強度の1/10減衰時間は、緑で14ms、赤で9ms、青は1msよりも遥かに短い値である。従って、緑色の尾引きが最も観察され易いことになる。特にNTSC方式のテレビジョンのフレーム時間が16.7msであることを考えれば、次のフレームになっても、緑色に関しては像がはっきりと残ってしまうことが理解される。しかも、緑は赤及び青に較べてその輝度が高いため、緑色の尾引きはテレビ画像の妨害現象の一つとして問題視されている。 For example, when considering the display of a moving image in which a white object moves on the screen against a black background, the most remaining behind the moving white object is due to the difference in the afterglow time of each phosphor of R, G, B. A phenomenon of dragging the shadow of a phosphor with a long light time is observed, and this phenomenon is called “tailing” or “color shift”. In the plasma display device, in general, Zn 2 SiO 4 : Mn is a green phosphor, (Y, Gd) BO 3 : Eu is a red phosphor, BaMgAl 10 O 17 : Eu is a blue phosphor, Each is used. When this combination is used, the 1/10 decay time of the emission intensity of each color is 14 ms for green, 9 ms for red, and much shorter than 1 ms for blue. Therefore, the green tail is most easily observed. In particular, considering that the frame time of NTSC television is 16.7 ms, it will be understood that the image remains clear even when the next frame is reached. Moreover, since green has a higher luminance than red and blue, green tailing is regarded as a problem as one of the disturbing phenomena of television images.

尚、近年は、緑の蛍光体のMn付活量を増加させる等の方法により、残光時間を8ms程度に短縮した緑の蛍光体も製造されるようになってきた。こうした、短残光特性の蛍光体の採用は、尾引き現象の対策としては効果的であると言えるが、その反面、緑蛍光体の発光効率が犠牲になるため、輝度とのトレードオフの関係が問題となる。   In recent years, green phosphors whose afterglow time has been shortened to about 8 ms have been manufactured by methods such as increasing the amount of Mn activation of the green phosphor. The use of phosphors with short afterglow characteristics can be said to be effective as a countermeasure against the tailing phenomenon, but on the other hand, the luminous efficiency of the green phosphors is sacrificed, so there is a trade-off relationship with luminance. Is a problem.

特許文献1は、残光の長い緑の信号に着目し、フレーム間の遷移を検出して、遷移前の発光時間を短縮して残光を低減させる方法を開示している。ここで、プラズマディスプレイ装置は、1フレーム時間内の発光パルス数によって階調表現を行うため、通常、1フレームを8〜15個程度のサブフレーム(サブフィールドでも同義)に分割して1フレームを構成している。特許文献1の先行技術では、尾引きが起こる場合に、これに先立つフレームの順番が後のサブフレームを強制的にオフすることで、緑の発光強度を低減すると共に、次のフレームにかかる残光成分を低減させている。この方法により、確実に尾引きを弱めることが可能であると言えるが、その反面、幾つかのサブフレームをオフすることによって、画像の輝度が無視出来ない程に低くなり、更にR、G、Bの色バランスが変わるため、画像自体に妨害が生じてしまう。   Patent Document 1 discloses a method of reducing afterglow by focusing on a green signal with long afterglow, detecting transition between frames, and shortening light emission time before transition. Here, since the plasma display apparatus performs gradation expression by the number of light emission pulses within one frame time, normally, one frame is divided into about 8 to 15 subframes (also synonymous with subfields). It is composed. In the prior art of Patent Document 1, when tailing occurs, the order of frames preceding this forcibly turns off the subsequent subframe, thereby reducing the green light emission intensity and the remaining frame for the next frame. The light component is reduced. By this method, it can be said that the tailing can be surely weakened, but on the other hand, by turning off some subframes, the brightness of the image becomes so low that it cannot be ignored, and R, G, Since the color balance of B changes, the image itself is disturbed.

更に、特許文献1にも述べられている様に、残光の長い蛍光体は同時に発光の立ち上がりが遅れるということを意味するため、黒を背景とした明るい動画像の動き方向の先頭においては、逆に長残光色が弱くなっている。この点は、「尾引き」と同じ程には目立たないけれども、若干の妨害として視認される。現象としては、前述の「尾引き」と同様に扱えるので、以下では、この現象も「尾引き」に含めて考えることとする。   Furthermore, as described in Patent Document 1, it means that a phosphor with a long afterglow delays the rise of light emission at the same time, so at the head of the moving direction of a bright moving image with a black background, Conversely, the long afterglow color is weak. This point is not as noticeable as “tailing”, but is seen as a slight disturbance. Since this phenomenon can be handled in the same manner as the “tailing” described above, this phenomenon will be considered to be included in the “tailing” below.

この発明は、3原色に対応した蛍光体を励起発光させて表示をおこなう画像表示装置に於ける既述した問題点を克服すべく成されたものであり、その目的は、動画輪郭の尾引きの色付きを解消してより自然な動画像表示を実現することにある。   The present invention has been made to overcome the above-described problems in an image display apparatus that displays by exciting and emitting phosphors corresponding to the three primary colors. It is to realize a more natural moving image display by eliminating the coloring.

本発明の主題に係る画像表示装置は、3原色に対応した蛍光体を励起発光させて表示を行う画像表示装置であって、1フレーム分の画像信号を記録するフレームメモリ部と、信号変換部とより成る信号変換回路を備えており、前記信号変換部は、或る表示フレームの画像信号の入力に応じて、前記フレームメモリ部に蓄積されている当該表示フレームの直前のフレームに関する画像信号を読み出して、読み出した前記直前フレーム画像信号に基づき、前記直前フレームによる残光の補正成分を演算し、得られた補正信号を当該表示フレームの前記入力画像信号に重畳することを特徴とする。   An image display device according to the subject of the present invention is an image display device that performs display by exciting and emitting phosphors corresponding to three primary colors, a frame memory unit that records an image signal for one frame, and a signal conversion unit The signal conversion unit receives an image signal related to a frame immediately before the display frame stored in the frame memory unit in response to an input of the image signal of a certain display frame. Based on the read previous frame image signal, the afterglow correction component of the previous frame is calculated, and the obtained correction signal is superimposed on the input image signal of the display frame.

以下、この発明の主題の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。   Hereinafter, various embodiments of the subject of the present invention will be described in detail along with the effects and advantages thereof with reference to the accompanying drawings.

本発明の主題によれば、動画像における尾引きが元の動画像と同じ色合いとなり、少なくとも尾引きの色ずれを解消し、より自然な動画像表示を実現することが出来る。   According to the subject matter of the present invention, the trailing in the moving image has the same hue as that of the original moving image, and at least the color shift of the trailing is eliminated, thereby realizing a more natural moving image display.

(実施の形態1)
図1は、本実施の形態に係る画像表示装置の信号変換回路の構成を示すブロック図である。図1において、信号変換回路は、信号変換部1とフレームメモリ部2とから成る。即ち、信号変換部1は、或る表示フレームの画像信号の入力に応じて、フレームメモリ部2に蓄積されている当該表示フレームの直前のフレームに関する画像信号を読み出して、読み出した直前フレーム画像信号に基づき、直前フレームによる残光の補正成分を演算した上で、得られた補正信号を当該表示フレームの入力画像信号に重畳する。換言すれば、本信号変換回路は、入力されたデジタル画像信号に対して、フレームメモリ部2に記憶されている1フレーム前の画像データを参照しながら、予め複数の原色であるR、G、B毎に用意されている係数を基に信号変換部1において補正した上で、補正後の画像データを出力する。本信号変換回路における画像データの具体的な処理を、以下に記載する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a signal conversion circuit of the image display apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, the signal conversion circuit includes a signal conversion unit 1 and a frame memory unit 2. That is, the signal conversion unit 1 reads out an image signal related to a frame immediately before the display frame stored in the frame memory unit 2 in response to an input of an image signal of a certain display frame, and reads out the immediately preceding frame image signal. Then, after calculating the afterglow correction component of the previous frame, the obtained correction signal is superimposed on the input image signal of the display frame. In other words, the signal conversion circuit refers to the input digital image signal with reference to the image data of the previous frame stored in the frame memory unit 2 and a plurality of primary colors R, G, The signal conversion unit 1 corrects the image data based on the coefficient prepared for each B, and outputs the corrected image data. Specific processing of image data in the signal conversion circuit will be described below.

黒画面のフレームに続いて、画像表示装置の各画素に対応するデータ(R,G,B)が入力されたフレームにおける、1フレーム期間中の画像表示装置の発光強度を(LR,LG,LB)で表す。係数(Sr,Sg,Sb)を用いれば、発光強度は次の通りに表現される。   Following the black screen frame, the light emission intensity of the image display device during one frame period (LR, LG, LB) in the frame in which the data (R, G, B) corresponding to each pixel of the image display device is input. ). If the coefficients (Sr, Sg, Sb) are used, the light emission intensity is expressed as follows.

Figure 2005351949
Figure 2005351949

更に、処理を行おうとしているフレームnのデータを(Rn,Gn,Bn)、その1フレーム前のフレームn−1のデータを(Rn-1,Gn-1,Bn-1)と表記する。フレームn−1の発光によりフレームnで生じる残光強度を(LRn*,LGn*,LBn*)で表すと、係数(Kr,Kg,Kb)を用いて、残光強度は次の通りに表現される。   Further, data of frame n to be processed is expressed as (Rn, Gn, Bn), and data of frame n-1 one frame before is expressed as (Rn-1, Gn-1, Bn-1). When the afterglow intensity generated in frame n due to the light emission of frame n-1 is represented by (LRn *, LGn *, LBn *), the afterglow intensity is expressed as follows using coefficients (Kr, Kg, Kb). Is done.

Figure 2005351949
Figure 2005351949

この時、信号変換回路において補正処理を行わないで画像データを出力した場合のフレームnの発光強度は、次の通りとなる。   At this time, the emission intensity of frame n when the image data is output without performing correction processing in the signal conversion circuit is as follows.

Figure 2005351949
Figure 2005351949

一般に、係数Kr、Kg、Kbの値は異なるため、残光の色合いは前のフレームの色合いと異なることになる。即ち、(LRn*,LGn*,LBn*)による残光発光色は、各蛍光体の残光特性の違いから、(LRn,LGn,LBn)ないしは(Rn,Gn,Bn)の色あいと異なるものになる。例えば、プラズマディスプレイの一般的な蛍光体では、Kg>Kr>>Kb≒0となる。   Generally, since the values of the coefficients Kr, Kg, and Kb are different, the afterglow color is different from the color of the previous frame. That is, the afterglow emission color by (LRn *, LGn *, LBn *) is different from the color of (LRn, LGn, LBn) or (Rn, Gn, Bn) due to the difference in afterglow characteristics of each phosphor. become. For example, in a general phosphor of a plasma display, Kg> Kr >> Kb≈0.

係数Kr、Kg、Kbの値は、それぞれの発光色の波長領域に応じた光学フィルターと、その波長領域に感度を持つフォトマルなどのセンサーとを用いて計測することが出来るが、残光の減衰時定数が分かっている場合には容易に減衰曲線を予想することが出来る。
尚、厳密には2フレーム先の画面にもごくわずかのG色残光が残っているが、通常の蛍光体の1/10減衰時間は1フレーム時間(16.7ms)と同程度かそれより短いので、画質に対する影響は小さいため、2フレーム先の画面に対するG色残光を無視しても良い。
The values of the coefficients Kr, Kg, and Kb can be measured using an optical filter corresponding to the wavelength region of each emission color and a sensor such as a photomultiplier having sensitivity in the wavelength region. If the decay time constant is known, the decay curve can be easily predicted.
Strictly speaking, a very small amount of G color afterglow remains on the screen two frames ahead, but the 1/10 decay time of a normal phosphor is equal to or less than one frame time (16.7 ms). Since it is short, the influence on the image quality is small, and the G color afterglow for the screen two frames ahead may be ignored.

残光の色合いを前フレームの色合いと同様にするには、以下の処理を行う必要がある。ここで、信号変換部1の出力信号(補正後の画像データ)を、<Rn>、<Gn>、<Bn>と表記して、補正係数を(Fr,Fg,Fb)として次の通りに定義する。   In order to make the afterglow hue the same as that of the previous frame, it is necessary to perform the following processing. Here, the output signal (corrected image data) of the signal converter 1 is expressed as <Rn>, <Gn>, <Bn>, and the correction coefficients are (Fr, Fg, Fb) as follows. Define.

Figure 2005351949
Figure 2005351949

例えば、Fb・Bn-1は、フレームn-1の信号データBn-1から計算された青の補正分を表している。   For example, Fb · Bn−1 represents a blue correction amount calculated from the signal data Bn−1 of the frame n−1.

図1における本信号変換回路の動作を説明すると、信号変換部1は、画素毎にフレームメモリ部2に蓄積されているフレームn-1の信号データを呼び出して信号変換部1に入力し、フレームnの入力信号と上の式とを用いた演算を行って、信号変換部1から表示信号として出力する。   The operation of the signal conversion circuit in FIG. 1 will be described. The signal conversion unit 1 calls the signal data of the frame n−1 stored in the frame memory unit 2 for each pixel, inputs the signal data to the signal conversion unit 1, and An operation using the input signal of n and the above equation is performed, and output from the signal conversion unit 1 as a display signal.

信号変換部1における補正の計算においては、前フレームn-1の輝度に対して、一定の残光輝度を決めておく方法が最も簡便である。図2は、その様に補正された動画像の様子を模式的に示している。図2は図4同様、(a)はある画素に表示しようとするフレームnの画像信号を示しており、p1〜p5は各画素の位置を示す。フレームn以前は信号なし(即ち、黒表示)であり、フレームnで線分p1〜p3の画像信号Aが入力され、フレームn+1で図の左方向に1画素だけ移動して線分p2〜p4の画像信号Bが入力される。(b)はそのフレームn+1において補正されて実際に画素に入力される画像信号を示している。(c)は(a)のフレームnの画像信号Aによる発光、(d)は(b)のフレームn+1の画像信号Bによる発光を示す。(b)のp1〜p3において画像信号に重畳される補正成分は、フレームnのときの画像信号から3原色各々について演算されるため、その結果(d)のフレームn+1で表示される動画像や尾引き部分の色合いが自然なものとなる。この図では、移動速度が、1フレームあたり1画素の場合を説明したが、1フレームあたり2画素の場合であっても、同様の補正により、自然な動画像表示を得ることができる。   In the calculation of correction in the signal conversion unit 1, a method of determining a constant afterglow luminance with respect to the luminance of the previous frame n-1 is the simplest. FIG. 2 schematically shows a moving image corrected in such a manner. 2A and 2B, (a) shows an image signal of a frame n to be displayed on a certain pixel, and p1 to p5 show the positions of the respective pixels. Before the frame n, there is no signal (ie, black display), and the image signal A of the line segments p1 to p3 is input in the frame n. Image signal B is input. (B) shows an image signal that is corrected in the frame n + 1 and actually input to the pixel. (C) shows light emission by the image signal A of frame n in (a), and (d) shows light emission by the image signal B of frame n + 1 in (b). Since the correction components to be superimposed on the image signal in p1 to p3 in (b) are calculated for each of the three primary colors from the image signal in frame n, the moving image displayed in frame n + 1 in the result (d) The color of the tail will be natural. In this figure, the case where the moving speed is 1 pixel per frame has been described, but even when the moving speed is 2 pixels per frame, a natural moving image display can be obtained by the same correction.

この補正により、尾引き部分の色合いが動画像と近くなり、自然な映像を実現することが出来る。   By this correction, the color of the tail portion becomes close to that of the moving image, and a natural image can be realized.

次に、数4における補正係数Fを決定する方法について述べる。前フレームn−1が終了して、フレームnが始まる時間をt=0とすると、フレームnでの時間tにおける残光強度Izは、フレームn−1終了時点の発光強度I0と次式の関係がある。 Next, a method for determining the correction coefficient F in Equation 4 will be described. Before and frame n-1 is completed and the time frame n starts and t = 0, afterglow intensity Iz at time t in the frame n, the frame n-1 at the end emission intensity I 0 and the following formula There is a relationship.

Figure 2005351949
Figure 2005351949

(1)式におけるcは、定数であり、蛍光体の残光時間として用いられることの多い1/10減衰時間τとは次式の関係がある。   In the equation (1), c is a constant and has a relationship of the following equation with the 1/10 decay time τ that is often used as the afterglow time of the phosphor.

Figure 2005351949
Figure 2005351949

1フレーム期間の残光輝度Lzは、(1)式をt=0から16.67 msまで積分して得られる。   The afterglow luminance Lz in one frame period is obtained by integrating equation (1) from t = 0 to 16.67 ms.

例えば、τが14msの場合、輝度1であった発光からの残光輝度は、続く1フレーム全体の平均で0.34となる。τが10msの場合は、残光輝度は0.25となる。これは、数2において前述した係数Kに相当するものである。   For example, when τ is 14 ms, the afterglow luminance from light emission with luminance 1 is 0.34 on average for the entire subsequent frame. When τ is 10 ms, the afterglow luminance is 0.25. This corresponds to the coefficient K described above in Equation 2.

従って、Gの減衰時間が14ms、Rの減衰時間が10ms、Bの減衰時間が0msの系を例にとると、最も長いKを持つGについては補正を行わず、Fgを次の通りとする。   Therefore, in the case of a system in which the decay time of G is 14 ms, the decay time of R is 10 ms, and the decay time of B is 0 ms, G having the longest K is not corrected and Fg is set as follows. .

Figure 2005351949
Figure 2005351949

そして、次に長いKを持つRについては、残光の差分を用いて、Frを次の通りとする。   For R having the next longest K, Fr is set as follows using the difference in afterglow.

Figure 2005351949
Figure 2005351949

残光の無いBについては、Fbを次の通りとすれば良い。   For B with no afterglow, Fb may be set as follows.

Figure 2005351949
Figure 2005351949

以上のように求めた補正係数Fとフレームn−1の画像信号から補正成分を算出してフレームnの画像信号を得ることが出来る。この方法では、フレームnにおいて、2フレーム前(フレームn−2)の残光の影響は無視している。   A correction component can be calculated from the correction coefficient F obtained as described above and the image signal of frame n−1 to obtain an image signal of frame n. In this method, the influence of afterglow two frames before (frame n-2) is ignored in frame n.

上述の信号変換処理は、信号入力と表示装置への電気エネルギー入力(プラズマディスプレイの場合は、表示放電パルス数に対応する)との変換係数を、静止画で測定される複数のフレームをまたがった定常状態の発光出力による定義から、1フレーム時間内での発光出力と、それに続く次フレーム時間内での残光出力とに大まかに分離した定義に置き換えたものと考えることも可能である。   The signal conversion process described above spans multiple frames measured in a still image, with a conversion coefficient between signal input and electric energy input to the display device (corresponding to the number of display discharge pulses in the case of a plasma display). It can be considered that the definition based on the light emission output in the steady state is replaced with a definition roughly divided into the light emission output within one frame time and the afterglow output within the next frame time.

動画表現においては、残光が無い表示デバイスを用いることが望ましいが、実際には発光材料の制約から残光が存在するため、残光が生じることを前提にした表示信号補正を用いることは、動画の尾引きを考慮すると有益である。以上の通り、本実施の形態によれば、動画輪郭の尾引きが元の動画像と同じ色合いになり、上記尾引きの色付きを解消して、より自然な動画像表示を達成することが出来る。   In moving image expression, it is desirable to use a display device that does not have afterglow, but since there is actually afterglow due to restrictions on the light emitting material, it is necessary to use display signal correction based on the assumption that afterglow occurs. This is useful when considering the tailing of the video. As described above, according to the present embodiment, the trailing edge of the moving image outline has the same color as the original moving image, and the coloring of the trailing edge can be eliminated to achieve a more natural moving image display. .

(実施の形態2)
本実施の形態の特徴点は、「信号変換部1が、画像信号の輝度が閾値を超えていない画素については、実施の形態1で記載した上記補正信号の演算を行わない」点にある。
(Embodiment 2)
The feature of the present embodiment is that “the signal conversion unit 1 does not perform the calculation of the correction signal described in the first embodiment for pixels whose luminance of the image signal does not exceed the threshold value”.

通常、人の視覚特性は発光が弱くなるにしたがって、色彩を認識する能力が低下する。例えば、暗闇で見えるものは輪郭程度で、色彩のある物体でも色合いの無いグレーかやや青っぽく知覚されてしまう。   In general, as the human visual characteristics become weaker, the ability to recognize colors decreases. For example, what is visible in the dark is about the contour, and even a colored object is perceived as gray or a little bluish with no hue.

又、暗い画像の残光はごく僅かであり、補正信号Fを計算しても実際には階調の制限から補正することが出来ないことがある。   In addition, the afterglow of a dark image is negligible, and even if the correction signal F is calculated, it may not be actually corrected due to gradation limitations.

従って、暗い画像に関しては、上記の補正処理を停止するための、閾値を設けることが有効である。即ち、計算量を低減させるため、閾値Lthに対して、フレームn-1の輝度Ln-1がこれを下回る場合には、上記の処理を停止しても良い。   Therefore, for a dark image, it is effective to provide a threshold value for stopping the correction processing. That is, in order to reduce the amount of calculation, the above processing may be stopped when the luminance Ln-1 of the frame n-1 is lower than the threshold Lth.

これにより、より安価な演算回路を用いることが出来る。   Thereby, a cheaper arithmetic circuit can be used.

画素の輝度は3原色から算出されるが、青色の輝度は低いため、Gn−1とRn−1とから、または、輝度の高いGn−1のみから求めてもよい。   The luminance of the pixel is calculated from the three primary colors, but since the luminance of blue is low, it may be obtained from Gn-1 and Rn-1 or only from Gn-1 having a high luminance.

又、画像表示装置が動画検出回路を有している場合には、動画検出回路の結果を利用して動画部分にのみ上記の補正処理を行う様にしても良く、これにより演算量を低減する効果が得られる。既述の通り、本実施の形態によれば、信号変換部1は、画像信号の輝度が閾値を超えていない画素については補正信号の演算を行わないので、より安価な演算回路を用いることが出来る。   Further, when the image display device has a moving image detection circuit, the above correction processing may be performed only on the moving image portion using the result of the moving image detection circuit, thereby reducing the amount of calculation. An effect is obtained. As described above, according to the present embodiment, the signal conversion unit 1 does not calculate the correction signal for pixels whose luminance of the image signal does not exceed the threshold value, and therefore, a cheaper calculation circuit can be used. I can do it.

(実施の形態3)
上記の例では、Kr、Kg、Kb、更に、Fr、Fg、Fbを、一定の値として用いた。
(Embodiment 3)
In the above example, Kr, Kg, Kb, and Fr, Fg, Fb are used as constant values.

ところが、プラズマディスプレイなどの2値表示型デバイスでは、サブフレーム法(または、サブフィールド法)と呼ばれる、1フレームを出力レベルの異なる複数のサブフレームに時分割して階調表示を行っている。この場合、どのサブフレームで発光を行うかによって、発光後から次フレームまでの時間が異なっている。従って、厳密には、どのサブフレームを点灯させるかで、Kr、Kg、Kbの値は変化することになる。   However, in a binary display type device such as a plasma display, gradation display is performed by time-dividing one frame called a subframe method (or subfield method) into a plurality of subframes having different output levels. In this case, the time from light emission to the next frame differs depending on which subframe emits light. Therefore, strictly speaking, the values of Kr, Kg, and Kb change depending on which subframe is turned on.

この点を考慮した処理を行うには、階調によってどのサブフレームにおいて発光するのかがわかるため、各階調毎に変換係数Fr、Fg、Fbを予め求めておき、これらの変換係数を、信号変換部1内に設けたルックアップテーブル(LUT)部2(例えば、LUT部2はストレージデバイスあるいは論理回路より成る)に格納し、Rn-1,Gn-1,Bn-1の各階調に応じて、対応するKr、Kg、Kbを使用すれば良い。   In order to perform processing in consideration of this point, since it is known in which subframe the light is emitted depending on the gradation, conversion coefficients Fr, Fg, and Fb are obtained in advance for each gradation, and these conversion coefficients are converted into signal conversion. Stored in a lookup table (LUT) unit 2 (for example, the LUT unit 2 is composed of a storage device or a logic circuit) provided in the unit 1, and according to each gradation of Rn-1, Gn-1, and Bn-1 Corresponding Kr, Kg, Kb may be used.

図3は、本実施の形態に係る信号変換回路の構成を示す機能ブロック図であり、信号変換部1は上記のLUT部3を更に有する。図3の信号変換回路の動作は、補正係数Fr、Fg、Fbの算出を画素毎に信号変換部1で行う点についてのみ、図1の信号変換回路と異なる。即ち、信号変換部1における補正係数Fr、Fg、Fbの算出には、先ず、Kr、Kg、Kbの値を、Rn-1,Gn-1,Bn-1の値に対応したルックアップテーブル部3から読み出し、続いてそれらの差分から補正係数Fr、Fg、Fbを算出する。   FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the signal conversion circuit according to the present embodiment. The signal conversion unit 1 further includes the LUT unit 3 described above. The operation of the signal conversion circuit in FIG. 3 differs from the signal conversion circuit in FIG. 1 only in that the correction coefficients Fr, Fg, and Fb are calculated by the signal conversion unit 1 for each pixel. That is, in calculating the correction coefficients Fr, Fg, and Fb in the signal conversion unit 1, first, Kr, Kg, and Kb values are look-up table units corresponding to the values of Rn-1, Gn-1, and Bn-1. 3. Then, correction coefficients Fr, Fg, and Fb are calculated from the difference between them.

近年は、PDPでも、残光時間8 ms程度の緑蛍光体が用いられることがあり、尾引きの問題は軽減しつつある。更に、MSB(最大ビット)の様な重み付けの大きいサブフレームをフレームの前半に配置することで、尾引きは軽減する。本実施の形態では、最初の数サブフレームには、LSB(最小ビット)など小さい重み付けのサブフレームを続けて配置するので、順次消去駆動方法の尾引きの色付きを改善することが出来る。   In recent years, green phosphors having an afterglow time of about 8 ms are sometimes used in PDP, and the problem of tailing is being reduced. Furthermore, the tailing is reduced by arranging a subframe having a large weight such as MSB (maximum bit) in the first half of the frame. In the present embodiment, sub-frames with a small weight such as LSB (minimum bit) are continuously arranged in the first few sub-frames, so that the coloring of the tail of the sequential erasure driving method can be improved.

しかし、各放電セルを1フレーム内で1度しか消去しない順次消去駆動方法の場合は、小さい方のサブフレームから昇順にサブフレームを配置せざるを得ないため、MSBが最後になって、尾引きが目立ちやすくなる。   However, in the case of the sequential erase driving method in which each discharge cell is erased only once in one frame, the subframes must be arranged in ascending order from the smaller subframe. The pull becomes more noticeable.

本実施の形態に係る補正方法では、補正発光と残光とを時間的に合致させるためには、残光の強いフレーム前半で補正を行う方が適当である。その意味では、補正に使用する小さいサブフレームをフレームのはじめに配置することが効果的である。つまり、最初の数サブフレームには、LSB(最小ビット)など小さい重み付けのサブフレームを続けて配置すれば良い。従って、本発明は、上記の順次消去駆動方法に適用することで、同駆動方法の尾引きの色付きを改善する上で特に都合が良い。   In the correction method according to the present embodiment, it is appropriate to perform the correction in the first half of the frame where the afterglow is strong in order to match the corrected light emission and the afterglow in time. In that sense, it is effective to arrange a small subframe used for correction at the beginning of the frame. That is, a small weighting subframe such as LSB (minimum bit) may be continuously arranged in the first few subframes. Therefore, the present invention is particularly advantageous when applied to the above-described sequential erasure driving method in order to improve the tail coloring of the driving method.

以上の方法を用いることで、残光色を元の画像の色に適切に補正することが出来るため、残光の色合いが動画像の色合いと近い自然なものになる。即ち、尾引きの色あいが自然になって動画像の品位が向上する。   By using the above-described method, the afterglow color can be appropriately corrected to the color of the original image, so that the afterglow color is natural and close to that of the moving image. That is, the color of the tailing becomes natural and the quality of the moving image is improved.

又、動画像の動き方向の先頭で色付きや輝度低下が起こる現象については、立ち上がりの時定数が減衰時定数と同じと仮定すれば、上記の残光補正を行うことで、輝度低下は改善されないが色合いについては尾引きとほぼ同様に改善される。従って、動画の進行方向の先頭部および尾部の双方で色合いが補償され、動画像の品位が向上する。   As for the phenomenon in which coloring or luminance reduction occurs at the beginning of the moving direction of a moving image, assuming that the rise time constant is the same as the decay time constant, the luminance reduction is not improved by performing the above afterglow correction. However, the hue is improved in almost the same way as the tailing. Therefore, the hue is compensated at both the head and tail in the moving direction of the moving image, and the quality of the moving image is improved.

尚、技術背景の説明にプラズマディスプレイの例を述べたが、本発明は、蛍光体を励起発光させるその他全てのディスプレイ素子に利用可能であり、更に、R、G、Bの3原色ではなく4原色以上の多原色を用いて表示する表示装置においても利用可能であることは言うまでもない。   Although an example of a plasma display is described in the description of the technical background, the present invention can be used for all other display elements that excite and emit phosphors, and is not 4 primary colors of R, G, and B. It goes without saying that the present invention can also be used in a display device that displays using multiple primary colors that are higher than the primary colors.

(付記)
以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正や変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。
(Appendix)
While the embodiments of the present invention have been disclosed and described in detail above, the above description exemplifies aspects to which the present invention can be applied, and the present invention is not limited thereto. In other words, various modifications and variations to the described aspects can be considered without departing from the scope of the present invention.

本発明は、プラズマディスプレイ装置等のR,G,B3色の蛍光体を備える画像表示装置に適用可能である。   The present invention can be applied to an image display device including R, G, and B3 color phosphors such as a plasma display device.

信号変換回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a signal conversion circuit. 補正された信号の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the correct | amended signal. LUTを有する機能ブロック図である。It is a functional block diagram which has LUT. 動画像における残光の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the afterglow in a moving image.

符号の説明Explanation of symbols

1 信号変換部、2 フレームメモリ部、3 LUT部。
1 signal conversion unit, 2 frame memory unit, 3 LUT unit.

Claims (4)

複数の原色に対応した蛍光体を励起発光させて表示を行う画像表示装置であって、
1フレーム分の画像信号を記録するフレームメモリ部と、信号変換部とより成る信号変換回路を備えており、
前記信号変換部は、或る表示フレームの画像信号の入力に応じて、前記フレームメモリ部に蓄積されている当該表示フレームの直前のフレームに関する画像信号を読み出し、読み出した前記直前フレーム画像信号に基づき、前記直前フレームによる残光の補正成分を演算し、得られた補正成分を当該表示フレームの前記入力画像信号に重畳することを特徴とする、
画像表示装置。
An image display device that performs display by exciting and emitting phosphors corresponding to a plurality of primary colors,
A signal conversion circuit comprising a frame memory unit for recording an image signal for one frame and a signal conversion unit;
The signal conversion unit reads an image signal related to a frame immediately before the display frame stored in the frame memory unit in response to an input of an image signal of a certain display frame, and based on the read previous frame image signal , Calculating a correction component of afterglow by the immediately preceding frame, and superimposing the obtained correction component on the input image signal of the display frame,
Image display device.
請求項1記載の画像表示装置であって、
前記信号変換部は、画像信号の輝度が閾値を超えていない画素については前記補正成分の演算を行わないことを特徴とする、
画像表示装置。
The image display device according to claim 1,
The signal conversion unit does not perform the calculation of the correction component for pixels whose luminance of the image signal does not exceed a threshold value,
Image display device.
請求項1又は請求項2記載の画像表示装置であって、
前記信号変換部は、予め各階調毎の変換係数をルックアップテーブルに格納しており、画像信号の階調に対応した前記変換係数を用いて、前記直前フレームによる残光の補正成分を演算することを特徴とする、
画像表示装置。
The image display device according to claim 1 or 2,
The signal conversion unit stores in advance a conversion coefficient for each gradation in a look-up table, and uses the conversion coefficient corresponding to the gradation of the image signal to calculate an afterglow correction component for the immediately preceding frame. It is characterized by
Image display device.
請求項1乃至請求項3の何れかに記載の画像表示装置であって、
前記信号変換部は、フレームの後半に配置された重み付けの大きいサブフレームの残光を次のフレームの前半に配置された重み付けの小さいサブフレームで補正することを特徴とする、
画像表示装置。
An image display device according to any one of claims 1 to 3,
The signal conversion unit corrects afterglow of a subframe with a large weight arranged in the second half of the frame with a subframe with a small weight arranged in the first half of the next frame,
Image display device.
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