JP2009008738A - 表示装置及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動きベクトルのエッジ部における映像の不連続やノイズ等を防止することができる表示装置を提供することを課題とする。
【解決手段】入力画像信号を基に複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換手段（２ａ３）と、前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出手段（２ａ５）と、前記動きベクトルのエッジ部を補正して補正動きベクトルを出力する動きベクトル補正手段（２ａ７）と、前記補正動きベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換手段により変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列手段（２ａ４）と、前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御手段とを有する表示装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及び表示方法に関する。

近年、表示装置の大型化に伴って薄型の表示装置が要求され、各種類の薄型の表示装置が提供されている。例えば、ディジタル信号のままで表示するマトリックスパネル、すなわち、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のガス放電パネルや、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＥＬ表示素子、蛍光表示管、液晶表示素子等が提供されている。このような薄型の表示装置のうち、ＰＤＰ等のガス放電パネルは、大画面化が容易であること、自発光タイプで表示品質が良いこと、並びに、応答速度が速いこと等の理由から、大画面で直視型のＨＤＴＶ（高品位テレビ）用表示デバイスとして実用化に至っている。

上記表示装置、例えばＰＤＰ装置において、入力画像（映像）信号を基に、サブフィールド法を用いて、パネルに対し多階調の動画像を表示している。サブフィールド法では、パネル画面（表示領域）への映像表示単位となる１フィールド（フレーム）が、時間的な発光ブロックである複数（Ｎとする）のサブフィールド（サブフレーム）に分割され、その夫々が、階調表現のために発光時間により所定の輝度（明るさ）の重み付けで制御される構成である。その構成において、フィールドの表示セル（セル）毎に、サブフィールドの点灯（オン）または非点灯（オフ）の状態を組み合わせ選択すること（サブフィールド変換）により、多階調の表示を行っている。各フィールド内の各サブフィールドは、セルの選択のためのアドレスパルスと、セルの放電発光のための複数のサステインパルスとを有して構成される。

上記複数のサブフィールドのオン／オフを制御する多階調表示装置において、静止画像を表示した場合、人間は画面垂直面から映像をみるので同一画素のサブフィールドについて視線が通過するが、動画像を表示した場合、人間は動いている目標物に合わせて視線を追従するので、視線は複数の画素のサブフィールドに渡って貫くので、静止画とは異なる明るさが感知される。この現象により動画像において、擬似輪郭が感知されたり、目標物のエッジ部分のぼやけが感知される。

以上に述べた擬似輪郭とぼやけを軽減する手法として、下記の特許文献１には、ディスプレイパネルの単位表示画面をＮビット（Ｎは２以上の整数）の表示階調に対応したＮ枚のサブフィールド画面に分割し、各サブフィールド画面の表示パルス数に各ビットに対応した重み付けをすることによって入力映像信号の中間調画像を表示する方法において、前記ディスプレイパネルの表示画面における動画と背景画の境界に生じる偽イメージ領域を検出し、この偽イメージ領域の輝度が前記入力映像信号を忠実に表示したときの輝度より明るいか否かを判別し、この判別結果に基づいて前記偽イメージ領域の画素の点灯を制御してなることを特徴とするディスプレイパネルの中間調画像表示方法が記載されている。

特許第３２４６２１７号公報

画像の動きベクトルを使用して偽イメージ領域を制御すると、検出された動きベクトルのエッジ部で映像の不連続やノイズ等の不具合が発生する場合がある。

本発明の目的は、動きベクトルのエッジ部における映像の不連続やノイズ等を防止することができる表示装置及び表示方法を提供することである。

本発明の表示装置は、１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する表示装置であって、入力画像信号を基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換手段と、前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出手段と、前記動きベクトルのエッジ部を補正して補正動きベクトルを出力する動きベクトル補正手段と、前記補正動きベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換手段により変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列手段と、前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の表示方法は、１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する表示方法であって、入力画像信号を基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換ステップと、前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出ステップと、前記動きベクトルのエッジ部を補正して補正動きベクトルを出力する動きベクトル補正ステップと、前記補正動きベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換ステップにより変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列ステップと、前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御ステップとを有することを特徴とする。

動きベクトルの急激な変化を抑制することができるので、動きベクトルのエッジ部における映像の不連続やノイズ等を防止し、画質を向上させることができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態によるプラズマ表示装置の構成例を示すブロック図である。プラズマ表示装置１は、制御回路部２、駆動回路部３及び表示部（ＰＤＰ）４を有する。制御回路部２は、タイミング生成部２ｄ、多階調化処理部２ａ、駆動シーケンス生成部２ｅ、フレームメモリ部２ｂ及びアドレス生成部２ｃを有する。制御回路部２は、駆動回路部３を含むプラズマ表示装置１全体を制御する。駆動回路部３は、表示部４に電圧を印加することにより駆動して、表示部４に映像表示させる。

表示部４は、画素に対応付けられる表示セルのマトリックスが構成された表示パネル、例えば三電極・交流駆動型のＰＤＰである。表示部（ＰＤＰ）４は、セル群を構成する電極群、例えば、Ｘ（サステイン放電）電極、Ｙ（サステイン放電・走査）電極及びＡ（アドレス）電極を備える。駆動回路部３は、表示部（ＰＤＰ）４の電極群に対応する各種駆動回路として、Ｘ電極駆動回路３ｂ、Ｙ電極駆動回路３ａ及びＡ（アドレス）電極駆動回路３ｃ等を含み、それぞれ対応する電極に電圧を印加することにより駆動する。スキャンドライバ３ｄは、表示させたい表示セルを選択するためのスキャンパルスを複数のＹ電極に順次印加する。

制御回路部２において、タイミング生成部２ｄは、水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ、表示期間信号ＤＥＮ及びクロック信号ＣＬＫ等の同期信号を入力し、多階調化処理部２ａ、フレームメモリ部２ｂ、駆動シーケンス生成部２ｅ及びアドレスデータ生成部２ｃ等の各部を制御するために必要なタイミング信号を生成及び出力する。

多階調化処理部２ａは、ディジタルの映像信号（入力映像信号又は画像信号）ＶＤＩＮを入力し、表示部４での多階調の動画像の表示のために必要な、サブフィールド（ＳＦ）変換処理を含む信号処理（多階調化処理）を行う。そして、多階調化処理部２ａは、フレームメモリ部２ｂに、信号処理したデータ、即ちフィールド及びサブフィールドのデータ（駆動制御信号）ＳＦＯＵＴを出力する。多階調化処理部２ａの詳細は、後に図７及び図８を参照しながら説明する。

フレームメモリ（フィールドメモリ）部２ｂは、多階調化処理部２ａの出力ＳＦＯＵＴを、フィールド単位で一旦記憶し、次のフィールド表示の時に、全画面（フィールド）分をサブフィールド毎に順次、アドレスデータ生成部２ｃへ出力する。

駆動シーケンス生成部２ｅは、タイミング生成部２ｄの出力を基に、駆動回路部３を制御するために必要なタイミング信号を出力する。

駆動回路部３は、制御回路部２からデータを入力して、表示部４における表示を駆動制御する。

図２は、表示部（ＰＤＰ）４のパネル構造例（三電極、ストライプ状リブの場合）を示す分解斜視図である。画素に対応した一部分を示している。表示部４は、主に発光ガラスで構成される前面基板２１１及び背面基板２１２の構造体が対向して組み合わされ、その周囲部が封止され、その空間に放電ガスが封入されることにより構成される。

前面基板２１１上には、サステイン放電を行うための複数のＸ電極２０１及びＹ電極２０２が、横（行）方向に平行に伸びて縦（列）方向に交互に形成されている。これらの電極群は、誘電体層２０３及び更にその表面が保護層２０４により覆われている。背面基板２１２上には、縦方向に、複数のアドレス（Ａ）電極２０５が平行に伸びて形成されており、更に誘電体層２０６に覆われている。誘電体層２０６上、アドレス電極２０５の両側には、縦方向に伸びる隔壁２０７が形成され、列方向に区分けしている。更に、誘電体層２０６上、隔壁２０７間には、紫外線により励起されて赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色の可視光を発生する蛍光体２０８が塗布されている。

Ｘ電極２０１とＹ電極２０２の対に対応して表示の行（ライン）が構成され、更にアドレス電極２０５との交差に対応して表示の列及びセルが構成される。Ｒ，Ｇ，Ｂのセルのセットにより画素が構成される。セルの行列により表示部４の表示領域が構成される。ＰＤＰは、駆動方式などに応じて各種構造が存在する。

図３は、プラズマ表示装置の表示方法を示す駆動シーケンスであるフィールドの構成例を示す図である。表示部（ＰＤＰ）４の駆動制御の基本として、フィールド及びサブフィールドの駆動シーケンスを説明する。フィールドは、第ｎのフィールドｎＦ及びその次の第ｎ＋１のフィールドｎ＋１Ｆ等を有する。１つのフィールドは、例えば１／６０秒で表示される。各フィールドは、階調表現のために時間的に分割された例えば８個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８により構成される。各サブフィールドは、リセット期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ及びサステイン期間ＴＳを有する。各サブフィールドは、サステイン期間ＴＳの長さ（サステイン放電回数）による重み付けが与えられており、各サブフィールドのオン／オフの組み合わせによって階調が表現される。

アドレス期間ＴＡでは、アドレス電極及びＹ電極間の放電により、サブフィールドのセル群におけるオン／オフのセルを選択するアドレス動作を行う。次のサステイン期間ＴＳでは、直前のアドレス期間ＴＡでアドレスされた選択セルにおいて、Ｘ電極及びＹ電極間のサステイン放電を実施して表示する動作を行う。

図７は、図１の多階調化処理部２ａの構成例を示すブロック図である。参照符号２ａ０及び２ａ６は１垂直走査期間（１Ｖ）遅延手段、参照符号２ａ１はゲイン手段、参照符号２ａ２は誤差拡散手段、参照符号２ａ３はサブフィールド（ＳＦ）変換手段、参照符号２ａ４はサブフィールド（ＳＦ）視向整列手段、参照符号２ａ５は動き検出手段を示している。

ディジタルの入力画像信号ＶＤＩＮは、１Ｖ遅延手段２ａ０、ゲイン手段２ａ１、誤差拡散手段２ａ２、ＳＦ変換手段２ａ３から構成されるパスと、動き検出手段２ａ５、１Ｖ遅延手段２ａ６からなるパスに入力される。

前者のパスに入力された画像信号ＶＤＩＮは、１フィールド分だけ１Ｖ遅延手段２ａ０に保持された後、次のフィールド期間でゲイン手段２ａ１に入力される。ゲイン手段２ａ１は、１Ｖ遅延手段２ａ０の出力信号をＳＦ変換手段２ａ３の実階調数に合わせ込む。例えば、画像信号ＶＤＩＮが１０ビットの１０２４階調で、ＳＦ変換手段２ａ３の実階調数の最大値が２５６の場合、ゲイン手段２ａ１は２５６／１０２４のゲインを画像信号ＶＤＩＮにかける。このときゲイン手段２ａ１の出力が１０ビットの場合、上位８ビットは整数で、下位２ビットは小数として扱われる。さらに、ゲイン手段２ａ１から出力された信号は、誤差拡散手段２ａ２に入力される。誤差拡散手段２ａ２は、注目画素の信号に対して、４個の周辺画素の信号の小数部を加算することにより、画像信号の小数部の誤差を空間的に拡散し、階調表現する。

ＳＦ変換手段２ａ３は、誤差拡散手段２ａ２の出力画像信号が表現する輝度値に対応するサブフィールド点灯パターンＳＦＤをサブフィールド（ＳＦ）視向整列手段２ａ４に出力する。サブフィールド点灯パターンＳＦＤは、サブフィールド毎のサブフィールドの画素の点灯又は非点灯を表すデータである。

図４は、ＳＦ変換手段２ａ３のサブフィールド変換テーブルを示す図である。８個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の重みは、例えば、それぞれ１、２、４、８、１２、１６、２０及び２４である。変換テーブルは、各階調値におけるサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の点灯パターンを示す。○印が点灯を示し、空欄が非点灯を示す。ＳＦ変換手段２ａ３は、画素信号の階調値を入力し、それに対応するサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の点灯パターンＳＦＤを出力する。

また、図７において、画像信号ＶＤＩＮは、動き検出手段２ａ５にも入力される。動き検出手段２ａ５は、まず、入力された画像信号ＶＤＩＮを１フィールド分だけ１Ｖ遅延手段２ａ６に保持させ、次に、１Ｖ遅延手段２ａ６に保持された画像信号と現在入力された画像信号ＶＤＩＮとのパターンマッチング等による比較により、フィールド間の画像の動き、つまり動きベクトルＶＣＴを画素毎に検出し、ＳＦ視向整列手段２ａ４に出力する。

ＳＦ視向整列手段２ａ４は、動きベクトルＶＣＴに応じて画像が複数のサブフィールド間で順次移動するように、ＳＦ変換手段２ａ３により変換されたサブフィールド点灯パターンＳＦＤを補正し、サブフィールド点灯パターンＳＦＯＵＴを出力する。

図５（Ａ）及び（Ｂ）は、サブフィールドの時間的及び空間的配置を示す図であり、動画ぼやけの発生原理を示している。横軸は水平画素位置を示し、縦軸は時間を示す。まず第ｎのフィールドが表示され、次に第ｎ＋１のフィールドが表示される。各フィールドは、第１のサブフィールドＳＦ１、第２のサブフィールドＳＦ２、第３のサブフィールドＳＦ３、第４のサブフィールドＳＦ４、第５のサブフィールドＳＦ５、第６のサブフィールドＳＦ６、第７のサブフィールドＳＦ７、第８のサブフィールドＳＦ８の順で表示される。図５（Ａ）は、１画素の点を静止画で表示した場合を示す。図５（Ｂ）は、１画素の点を５画素／フィールドで右に移動表示した場合を示す。図５（Ａ）の静止画においては、同一画素について各サブフィールドの画素を視線６００が通過する。そのため人間に感知される画像の幅は１画素である。しかし、図５（Ｂ）の動画の場合では、複数の隣接する画素について各サブフィールドの画素を視線６０１が通過する。そのため、画像は１画素よりも幅広く感知されて、ぼやけと認識される。

図６は、視向整列を行った場合のサブフィールドの時間的及び空間的配置を示す図であり、図７のＳＦ視向整列手段２ａ４で行う動き適応ＳＦ視向整列法の原理を示している。横軸及び縦軸は図５（Ｂ）と同じである。ＳＦ視向整列手段２ａ４は、図５（Ｂ）のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを補正し、図６のサブフィールド点灯パターンＳＦＯＵＴを生成する。ＳＦ視向整列手段２ａ４は、動きベクトルＶＣＴが表す画像の動きが視線７００の動きと一致するとし、視線７００が通過する経路上にサブフィールドの画像を整列させる。すなわち、ＳＦ視向整列手段２ａ４は、動きベクトルＶＣＴに応じて画像のサブフィールドが周辺の画素に順次移動するように、サブフィールド点灯パターンＳＦＤを補正し、サブフィールド点灯パターンＳＦＯＵＴを出力する。サブフィールドの画像の整列により、感知される画像の幅は、輝度の重み付けが最大であるサブフィールドＳＦ８のみを視線７００が通過する幅程度に抑えられる。以上の処理により画像のぼやけは低減する。

図９は、図７の多階調化処理部２ａのＳＦ視向整列法によるサブフィールドの再配置を示す図である。図の下段は、動きベクトルを示す。図の中段は、ＳＦ視向整列手段２ａ４のＳＦ視向整列前のサブフィールド配置を示す。図の上段は、ＳＦ視向整列手段２ａ４のＳＦ視向整列後のサブフィールド配置を示す。ＳＦ視向整列手段２ａ４は、図の中段のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを入力し、図の上段のサブフィールド点灯パターンＳＦＯＵＴを出力する。図の中段及び上段において、同じハッチは同じ明るさを示している。画像の中央部分は明るさが変化して（つまり絵柄部分）、その両脇は明るさの変化がない。動きベクトルは、この明るさが変化している領域において検出される。この動きベクトルを用いて、ＳＦ視向整列を行うと、図の中段のＳＦ視向整列前の点線の明るさが変化している部分のサブフィールドは、図の上段のＳＦ視向整列後では欠落される。すなわち、ＳＦ視向整列によりサブフィールド情報が欠落し、画質が劣化する。

図８は、本実施形態による多階調化処理部２ａの構成例を示すブロック図であり、図７に対してベクトル補正手段２ａ７を追加したものである。以下、図８が図７と異なる点を説明する。ベクトル補正手段２ａ７は、動き検出手段２ａ５により検出された動きベクトルＶＣＴを補正し、補正動きベクトルＶＣＣをＳＦ視向整列手段２ａ４に出力する。ＳＦ視向整列手段２ａ４は、補正動きベクトルＶＣＣに応じて画像のサブフィールドが周辺の画素に順次移動するように、ＳＦ変換手段２ａ３により変換されたサブフィールド点灯パターンＳＦＤを補正し、サブフィールド点灯パターンＳＦＯＵＴを出力する。その詳細は、図１０を参照しながら説明する。

図１０は、図８の多階調化処理部２ａのＳＦ視向整列法によるサブフィールドの再配置を示す図である。以下、図１０が図９と異なる点を説明する。図９及び図１０の中段のサブフィールド点灯パターンＳＦＤは同じである。ベクトル補正手段２ａ７は、図９の動きベクトルと同様に、点線で示す動きベクトルを入力し、その動きベクトルを空間的に広げる補正を行い、図１０の実線の動きベクトルを出力する。ＳＦ視向整列手段２ａ４は、その補正された動きベクトルを用いて、図の中段のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを図の上段のサブフィールド点灯パターンＳＦＯＵＴに変換する。これにより、図１０の点線のサブフィールドの欠落はあるが、明るさの変化のない領域なので映像の劣化を防止でき、図９の点線の明るさ変化領域のサブフィールドの欠落を防止することができる。明るさ変化領域の映像の欠落がなく、ＳＦ視向整列され、明るさ変化領域の不連続を防止することができる。

なお、図の中段のＳＦ視向整列前の図の右側の明るさに変化がない部分の映像が広い範囲で（動きベクトルを広げた部分で）欠落する。動き検出手段２ａ５は、回路規模を小さく抑えるためＲＧＢ信号を輝度信号に変換して動きベクトルを検出しており、明るさには変化がないが、色が変化する場合があり、そのような映像の場合は色情報の欠落により、違和感を感じる。その解決策を、後に、第２の実施形態で説明する。

図１１は、図８の多階調化処理部２ａのＳＦ視向整列法による他のサブフィールドの再配置を示す図である。以下、図１１が図１０と異なる点を説明する。動き検出手段２ａ５が、点線で示す動きベクトル（図９の下段の動きベクトルの半分の大きさの動きベクトル）ＶＣＴを検出した場合を説明する。ベクトル補正手段２ａ７は、動きベクトルＶＣＴの大きさに応じて、動きベクトルの空間的拡大範囲を変える。動きベクトルＶＣＴが大きい場合には、図１０のように動きベクトルの拡大範囲を広くし、動きベクトルＶＣＴが小さい場合には、図１１のように動きベクトルの拡大範囲を狭くする。例えば、図１１の動きベクトルの拡大範囲は、図１０の動きベクトルの拡大範囲の半分である。動きベクトルＶＣＴが小さく、画像の動きが小さい場合には、動きベクトルの拡大範囲が狭くても、明るさの変化領域の明るさ情報の欠落を防止することができる。

図２１は、動きベクトルの探索範囲を示す図である。動きベクトルの探索範囲は、中央の着目画素に対して、水平方向に±７画素、垂直方向に±３画素である。

図２０は、図８のＳＦ視向整列手段２ａ４の構成例を示すブロック図である。書き込みカウンタ２ａ４０は、水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ及び表示期間信号ＤＥＮを入力し、カウントを行う。書き込みアドレス生成回路２ａ４４は、書き込みカウンタ２ａ４０のカウント値を基に書き込みアドレスを生成する。ラインメモリ２ａ４１は、補正動きベクトルＶＣＣを３ライン分記憶し、補正動きベクトルＶＣＴＬＤを出力する。読み出しカウンタ２ａ４２は、水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ及び表示期間信号ＤＥＮを入力し、カウントを行う。演算係数選択回路２ａ４３は、サブフィールドの期間を制御するための演算係数Ｋを選択して出力する。２ａ４９〜２ａ５２は、サブフィールド毎のラインメモリで、７ライン分（探索範囲＋注目ライン分）記憶する。ラインメモリはＳＦＤを順次書き込みアドレスに書き込み３ライン遅延後に後で述べる読み出しアドレスに従い読み出しを行う。

第１のサブフィールドの読み出しアドレス生成回路２ａ４５は、補正動きベクトルＶＣＴＬＤ、読み出しカウンタ２ａ４２の出力信号及び演算係数Ｋを入力し、第１のサブフィールドの読み出しアドレスを生成する。第２のサブフィールドの読み出しアドレス生成回路２ａ４６は、補正動きベクトルＶＣＴＬＤ、読み出しカウンタ２ａ４２の出力信号及び演算係数Ｋを入力し、第２のサブフィールドの読み出しアドレスを生成する。第３のサブフィールドの読み出しアドレス生成回路２ａ４７は、補正動きベクトルＶＣＴＬＤ、読み出しカウンタ２ａ４２の出力信号及び演算係数Ｋを入力し、第３のサブフィールドの読み出しアドレスを生成する。同様に、第８のサブフィールドの読み出しアドレス生成回路２ａ４８は、補正動きベクトルＶＣＴＬＤ、読み出しカウンタ２ａ４２の出力信号及び演算係数Ｋを入力し、第８のサブフィールドの読み出しアドレスを生成する。

第１のサブフィールドのメモリ２ａ４９は、書き込みアドレスに第１のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを書き込み、第１のサブフィールドの読み出しアドレスから第１のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを読み出し、第１のサブフィールド点灯パターンＳＦＤＯＵＴ１を出力する。第２のサブフィールドのメモリ２ａ５０は、書き込みアドレスに第２のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを書き込み、第２のサブフィールドの読み出しアドレスから第２のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを読み出し、第２のサブフィールド点灯パターンＳＦＤＯＵＴ２を出力する。第３のサブフィールドのメモリ２ａ５１は、書き込みアドレスに第３のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを書き込み、第３のサブフィールドの読み出しアドレスから第３のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを読み出し、第３のサブフィールド点灯パターンＳＦＤＯＵＴ３を出力する。同様に、第８のサブフィールドのメモリ２ａ５２は、書き込みアドレスに第８のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを書き込み、第８のサブフィールドの読み出しアドレスから第８のサブフィールド点灯パターンＳＦＤを読み出し、第８のサブフィールド点灯パターンＳＦＤＯＵＴ８を出力する。

図１５は、図８のベクトル補正手段２ａ７の構成例を示すブロック図である。ベクトル遅延手段２ａ１０は、動きベクトルＶＣＴをｍ画素遅延し、動きベクトルＤＶＣＴを出力する。ｍは、探索範囲の数である。ベクトルエッジ検出手段２ａ１１は、動きベクトルのエッジを検出し、エッジ検出信号ＶＥＧを出力する。ベクトルエッジ量検出手段２ａ１２は、動きベクトルＶＣＴのエッジ量ＶＶを検出する。ベクトルエッジ方向検出手段２ａ１３は、動きベクトルＶＣＴの立ち上がりエッジか立ち下がりエッジかのエッジ方向ＶＤを検出する。ベクトル立ち下がり処理手段２ａ１４は、動きベクトルＶＣＴ、エッジ検出信号ＶＥＧ、エッジ量ＶＶ及びエッジ方向ＶＤを基に動きベクトルＤＶを出力する。ベクトル立ち上がり処理手段２ａ１５は、動きベクトルＶＣＴ、エッジ検出信号ＶＥＧ、エッジ量ＶＶ及びエッジ方向ＶＤを基に動きベクトルＵＶを出力する。遅延判定手段２ａ１６は、エッジ量ＶＶ及びエッジ方向ＶＤを基に遅延判定を行う。ベクトルパス選択手段２ａ１７は、遅延判定手段２ａ１６の判定結果に応じて、動きベクトルＤＶＣＴ、ＤＶ又はＵＶを選択し、補正動きベクトルＶＣＣを出力する。

図１６は、図１５のベクトル立ち上がり処理手段２ａ１５の構成例を示すブロック図である。ベクトルラッチ２ａ２０は、動きベクトルＶＣＴ、エッジ検出信号ＶＥＧ及びエッジ方向ＶＤを入力し、動きベクトルが立ち上がりエッジを形成する場合には、動きベクトルＶＣＴをラッチする。２ａ２５は、エッジ量ラッチで、ベクトルエッジ量ＶＶ、エッジ検出信号ＶＥＧ及びエッジ方向ＶＤを入力し、動きベクトルが立ち上がりエッジを形成する場合にはベクトルエッジ量ＶＶをラッチし、ラッチ信号ＶＶＭを出力する。１画素遅延手段２ａ２１は、ベクトルラッチ２ａ２０がラッチしている動きベクトルＶＣＴを１画素遅延し、選択手段２ａ２４に出力する。２画素遅延手段２ａ２２は、ベクトルラッチ２ａ２０がラッチしている動きベクトルＶＣＴを２画素遅延し、選択手段２ａ２４に出力する。同様に、ｎ画素遅延手段２ａ２３は、ベクトルラッチ２ａ２０がラッチしている動きベクトルＶＣＴをｎ画素遅延し、選択手段２ａ２４に出力する。選択手段２ａ２４は、エッジ量ラッチ信号ＶＶＭに応じて、上記の遅延した動きベクトルＶＣＴを選択し、動きベクトルＵＶを出力する。すなわち、動きベクトルＶＣＴのエッジ量のラッチ信号ＶＶＭに応じて、動きベクトルの遅延量が変わる。なお、動きベクトルが立ち下がりエッジを形成する場合には、ベクトルラッチ２ａ２０はクリアする。

また、図１６は、図１５のベクトル立ち下がり処理手段２ａ１４の構成例を示すブロック図でもある。ベクトル立ち下がり処理手段２ａ１４の場合、ベクトルラッチ２ａ２０とエッジ量ラッチ２ａ２５は、動きベクトルが立ち下がりエッジを形成する場合にそれぞれラッチし、選択手段２ａ２４はエッジ量ラッチ信号ＶＶＭに応じて、遅延した動きベクトルＶＣＴを選択し、動きベクトルＤＶを出力する。

（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の実施形態のＳＦ視向整列法によるサブフィールドの再配置を示す図である。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。図１２が図１０と異なる点を説明する。動き検出手段２ａ５は、図の下段の点線で示す動きベクトルＶＣＴを検出した場合を説明する。ベクトル補正手段２ａ７は、動きベクトルＶＣＴに対してローパルスフィルタリング処理を行い、動きベクトルのエッジ部において段階的に徐々に大きさが変化するような動きベクトルに補正する。図の下段において、補正後の動きベクトルＶＣＣを実線で示す。補正後の動きベクトルＶＣＣは、動きベクトルＶＣＴのエッジ部の内側及び外側に跨るように動きベクトルの大きさが徐々に変化する。本実施形態（図１２）は、第１の実施形態（図１０）に比べて、図の右側の明るさに変化がない部分の映像の色情報の欠落を防止することができる。ただし、本実施形態（図１２）は、第１の実施形態（図１０）に比べて、図の中央部の明るさに変化がある部分の映像の輝度情報がわずか欠落する。動き検出手段２ａ５は、回路規模を小さく抑えるためＲＧＢ信号を輝度信号に変換して動きベクトルを検出しており、明るさには変化がないが、色が変化する場合があり、そのような映像の色情報の欠落を防止することができる。

図１７は、図８のベクトル補正手段２ａ７の構成例を示すブロック図である。ベクトル遅延手段２ａ２５は、動きベクトルＶＣＴを入力し、任意の画素数遅延した信号ＥＶＣＴを出力する。本実施形態では、遅延は０でよい。ベクトルフィルタ手段２ａ２６は、ＥＶＣＴを入力し、ローパスフィルタリング処理を施されたベクトル信号ＶＣＣを出力する。

図１９は、図１７のベクトルフィルタ手段２ａ２６の構成例を示すブロック図である。２ａ３０〜２ａ３３は、１画素遅延手段である。２ａ３４は、１画素遅延手段２ａ３３の出力を入力し、係数Ｋ５をかける。２ａ３５は、１画素遅延手段２ａ３２の出力を入力し、係数Ｋ４をかける。２ａ３６は、１画素遅延手段２ａ３１の出力を入力し、係数Ｋ３をかける。２ａ３７は、１画素遅延手段２ａ３０の出力を入力し、係数Ｋ２をかける。２ａ３８は、信号ＥＶＣＴを入力し、係数Ｋ１をかける。２ａ３９は、加算手段で、係数演算手段２ａ３４〜２ａ３８の出力を入力し、加算し、ＶＣＣを出力する。図１２の場合、係数Ｋ１からＫ５までが全て１／５の場合である。全て１／５でなくても良＜、同様の効果は得られる。

（第３の実施形態）
図１３は、本発明の第３の実施形態のＳＦ視向整列法によるサブフィールドの再配置を示す図である。以下、本実施形態が第２の実施形態と異なる点を説明する。図１３が図１２と異なる点を説明する。動き検出手段２ａ５が、図の下段の点線で示す動きベクトルＶＣＴを検出した場合を説明する。ベクトル補正手段２ａ７は、動きベクトルＶＣＴに対してローパルスフィルタリング処理を行い、動きベクトルのエッジ部において段階的に徐々に大きさが変化するような動きベクトルに補正する。図の下段において、補正後の動きベクトルＶＣＣを実線で示す。補正後の動きベクトルＶＣＣは、動きベクトルＶＣＴのエッジ部の外側にのみ拡大するように動きベクトルの大きさが徐々に変化する。本実施形態（図１３）は、第１の実施形態（図１０）に比べて、図の右側の明るさに変化がない部分の映像の色情報の欠落を防止することができる。ただし、本実施形態（図１３）は、第１の実施形態（図１０）に比べて、図の中央部の明るさに変化がある部分の映像の輝度情報がわずか欠落する。動き検出手段２ａ５は、回路規模を小さく抑えるためＲＧＢ信号を輝度信号に変換して動きベクトルを検出しており、明るさには変化がないが、色が変化する場合があり、そのような映像の色情報の欠落を防止することができる。本実施形態は、第２の実施形態に比べ、図の中央部の明るさに変化がある部分の映像の輝度情報の欠落を防止することができる。

図１８は、本実施形態を実現するための図１７のベクトル遅延手段２ａ２５の構成例を示すブロック図である。２ａ６０は、ベクトルエッジ量ＶＶ、ベクトルエッジ検出信号ＶＥＧを入力し、エッジを形成する場合、ベクトル量ＶＶをラッチし、ベクトル量ＶＶＮを出力する。１画素遅延手段２ａ６１は、動きベクトルＶＣＴを入力し、１画素遅延して、選択手段２ａ６４に出力する。１画素遅延手段２ａ６２は、動きベクトルＶＣＴを入力し、２画素遅延して、選択手段２ａ６４に出力する。１画素遅延手段２ａ６３は、動きベクトルＶＣＴを入力し、ｎ画素遅延して、選択手段２ａ６４に出力する。選択手段２ａ６４は、エッジ量ラッチ手段２ａ６０の出力エッジ量ＶＶＮに従って遅延した動きベクトルＶＣＴを選択し、動きベクトルＥＶＣＴを出力する。つまり、動きベクトルのエッジ量ＶＶＮに応じて、動きベクトルＶＣＴの立ち上がりエッジではエッジの前に、立ち下がりエッジではエッジの後に延ばす。

図１４は、本実施形態のＳＦ視向整列法による他のサブフィールドの再配置を示す図である。以下、図１４が図１３と異なる点を説明する。動き検出手段２ａ５が、図の下段の点線で示す動きベクトルＶＣＴを検出した場合を説明する。図１３では、図の右側及び左側の明るさに変化がない部分の動きベクトルＶＣＴが０である場合を示した。これに対し、図１４では、図の右側及び左側の明るさに変化がない部分の動きベクトルＶＣＴが小さな値である場合を示す。この場合も、図１３の場合と同様に、動きベクトルＶＣＴにエッジ部が生じる。ベクトル補正手段２ａ７は、動きベクトルＶＣＴに対してローパルスフィルタリング処理を行い、動きベクトルＶＣＴのエッジ部において段階的に徐々に大きさが変化するような動きベクトルに補正する。

以上のように、第１〜第３の実施形態によれば、１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する表示装置が提供される。

サブフィールド変換手段２ａ３は、入力画像信号ＶＤＩＮを基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータＳＦＤに変換する。動き検出手段２ａ５は、前記入力画像信号ＶＤＩＮ内の画像の動きベクトルＶＣＴを検出する。動きベクトル補正手段２ａ７は、前記動きベクトルＶＣＴのエッジ部を補正して補正動きベクトルＶＣＣを出力する。サブフィールド視向整列手段２ａ４は、前記補正動きベクトルＶＣＣに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換手段２ａ３により変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータＳＦＤを補正し、データＳＦＯＵＴを出力する。駆動回路部３は、前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータＳＦＯＵＴを基に表示手段４に表示させる駆動制御手段である。

前記動きベクトル補正手段２ａ７は、前記動きベクトルＶＣＴのエッジ部を検出するエッジ検出手段２ａ１１を有し、前記検出されたエッジ部の動きベクトルを補正する。また、前記動きベクトル補正手段２ａ７は、前記動きベクトルＶＣＴを空間的に拡大するように前記動きベクトルＶＣＴのエッジ部を補正する。

また、前記動きベクトル補正手段２ａ７は、前記動きベクトルＶＣＴのエッジ部のエッジ量ＶＶに応じて異なる補正を行う。図１０のようにエッジ量ＶＶが多いときには、動きベクトルを空間的に広く拡大する補正を行い、図１１のようにエッジ量ＶＶが少ないときには、動きベクトルを空間的に狭く拡大する補正を行う。

また、前記動きベクトル補正手段２ａ７は、前記動きベクトルＶＣＴのエッジ部のエッジ方向ＶＤに応じて異なる補正を行う。例えば、図１２において、エッジ方向が立ち上がりエッジである場合には徐々に動きベクトルが大きくなるように補正し、エッジ方向が立ち下がりエッジである場合には徐々に動きベクトルが小さいくなるように補正する。また、図１２〜図１４では、前記動きベクトル補正手段２ａ７は、前記動きベクトルＶＣＴのエッジ部を平滑化するように補正する。

上記実施形態のディジタル表示装置は、プラズマ表示装置等の各種の表示装置に利用可能であり、表示部に対して多階調の映像（動画像）を表示することができる。特に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の表示部を備えるプラズマ表示装置等におけるサブフィールド法を用いた表示駆動制御を行う表示装置に適用することができる。

上記実施形態は、動画映像のノイズやぼやけを改善することができる。また、動きベクトルのエッジ部を補正することにより、動きベクトルの急激な変化を抑制することができるので、動きベクトルのエッジ部における映像の不連続やノイズ等を防止し、画質を向上させることができる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の第１の実施形態によるプラズマ表示装置の構成例を示すブロック図である。 表示部のパネル構造例を示す分解斜視図である。 プラズマ表示装置の表示方法を示す駆動シーケンスであるフィールドの構成例を示す図である。 ＳＦ変換手段のサブフィールド変換テーブルを示す図である。 図５（Ａ）及び（Ｂ）はサブフィールドの時間的及び空間的配置を示す図である。 視向整列を行った場合のサブフィールドの時間的及び空間的配置を示す図である。 多階調化処理部の構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態による多階調化処理部の構成例を示すブロック図である。 図７の多階調化処理部のＳＦ視向整列法によるサブフィールドの再配置を示す図である。 図８の多階調化処理部のＳＦ視向整列法によるサブフィールドの再配置を示す図である。 図８の多階調化処理部のＳＦ視向整列法による他のサブフィールドの再配置を示す図である。 本発明の第２の実施形態のＳＦ視向整列法によるサブフィールドの再配置を示す図である。 本発明の第３の実施形態のＳＦ視向整列法によるサブフィールドの再配置を示す図である。 第３の実施形態のＳＦ視向整列法による他のサブフィールドの再配置を示す図である。 図８のベクトル補正手段の構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態によるベクトル立ち上がり処理手段の構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態による図８のベクトル補正手段の構成例を示すブロック図である。 第３の実施形態による図１７のベクトル遅延手段の構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態による図１７のベクトルフィルタ手段の構成例を示すブロック図である。 図８のＳＦ視向整列手段の構成例を示すブロック図である。 動きベクトルの探索範囲を示す図である。

符号の説明

１ プラズマ表示装置
２ 制御回路部
３ 駆動回路部
４ 表示部
２ａ 多階調化処理部
２ｂ フレームメモリ部
２ｃ アドレスデータ生成部
２ｄ タイミング生成部
２ｅ 駆動シーケンス生成部
３ａ Ｙ電極駆動回路
３ｂ Ｘ電極駆動回路
３ｃ アドレス電極駆動回路
３ｄ スキャンドライバ
２ａ０ １Ｖ遅延手段
２ａ１ ゲイン手段
２ａ２ 誤差拡散手段
２ａ３ サブフィールド変換手段
２ａ４ サブフィールド視向整列手段
２ａ５ 動き検出手段
２ａ６ １Ｖ遅延手段
２ａ７ ベクトル補正手段

Claims (12)

1. １フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する表示装置であって、
   入力画像信号を基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換手段と、
   前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出手段と、
   前記動きベクトルのエッジ部を補正して補正動きベクトルを出力する動きベクトル補正手段と、
   前記補正動きベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換手段により変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列手段と、
   前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御手段と
   を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記動きベクトル補正手段は、前記動きベクトルのエッジ部を検出するエッジ検出手段を有し、前記検出されたエッジ部の動きベクトルを補正することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記動きベクトル補正手段は、前記動きベクトルを空間的に拡大するように前記動きベクトルのエッジ部を補正することを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。
4. 前記動きベクトル補正手段は、前記動きベクトルのエッジ部のエッジ量に応じて異なる補正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記動きベクトル補正手段は、前記動きベクトルのエッジ部のエッジ方向に応じて異なる補正を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記動きベクトル補正手段は、前記動きベクトルのエッジ部を平滑化するように補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. １フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯の組み合わせによって階調表示する表示方法であって、
   入力画像信号を基に前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータに変換するサブフィールド変換ステップと、
   前記入力画像信号内の画像の動きベクトルを検出する動き検出ステップと、
   前記動きベクトルのエッジ部を補正して補正動きベクトルを出力する動きベクトル補正ステップと、
   前記補正動きベクトルに応じた、複数画素の前記サブフィールド間の位置に画像が移動するように、前記サブフィールド変換ステップにより変換された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを補正するサブフィールド視向整列ステップと、
   前記補正された前記複数のサブフィールドの画素の点灯又は不点灯のデータを基に表示手段に表示させる駆動制御ステップと
   を有することを特徴とする表示方法。
8. 前記動きベクトル補正ステップは、前記動きベクトルのエッジ部を検出するエッジ検出ステップを有し、前記検出されたエッジ部の動きベクトルを補正することを特徴とする請求項７記載の表示方法。
9. 前記動きベクトル補正ステップは、前記動きベクトルを空間的に拡大するように前記動きベクトルのエッジ部を補正することを特徴とする請求項７又は８記載の表示方法。
10. 前記動きベクトル補正ステップは、前記動きベクトルのエッジ部のエッジ量に応じて異なる補正を行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の表示方法。
11. 前記動きベクトル補正ステップは、前記動きベクトルのエッジ部のエッジ方向に応じて異なる補正を行うことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の表示方法。
12. 前記動きベクトル補正ステップは、前記動きベクトルのエッジ部を平滑化するように補正することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の表示方法。

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