JP3228973B2 - 中間調画像表示方法および中間調画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばプラズマディ
スプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略称することもあ
る。）などのような２値のメモリ機能を持つ表示装置に
中間調画像を表示させる方法、および、その実施に好適
な中間調画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代わる表
示装置として、ＰＤＰ、液晶表示装置などが注目されて
いる。これらにより、フラットパネルディスプレイの実
現など、ＣＲＴでは得られない表示装置が実現できるか
らである。しかし、例えばＰＤＰでは発光点が発光する
か否かにより表示が行なわれるので、中間調レベルの画
像の表示は、ＣＲＴ程容易ではない。そこで、ＰＤＰで
中間調画像を表示する方法が従来から種々提案されてい
る。

【０００３】その代表的な方法の一つとして、１フィー
ルドをｎ個（ｎは２以上の正の整数。）のサブフィール
ドに分け、これらサブフィールド毎での表示時間（以
下、ＰＤＰであるので発光時間と称する。）に重み付け
をし、そしてこれらサブフィールドを選択的に発光させ
た際の視覚での残像の組み合わせ時間で２ⁿ 段階の階調
を表示する方法があった（特公昭５１−３２０５１
号）。

【０００４】この方法では、１フィールドを４つのサブ
フィールドに分けた場合、以下のように表示がなされ
る。図５（Ａ）及び（Ｂ）はその説明に供する図であ
る。特に、図５（Ａ）は、１フィールドを最上位ビット
（以下、ＭＳＢ）に相当するビットＩと、ビットIIと、
ビットIII と、最下位ビット（ＬＳＢ）に相当するビッ
トIVとの合計４ビットのサブフィールドに分けた条件
で、行数がＮであるマトリクス状のＰＤＰを駆動する際
のアドレス時刻表を示している。また、図５（Ｂ）はこ
のＰＤＰでの第ｉ行目の発光波形を示している。ただし
この発光波形は、ＭＳＢからＬＳＢまでの全てのビット
が発光している例でかつ残光がないと仮定した場合の例
である。

【０００５】図５（Ａ）において、Ｔf はフィールド周
期であり通常１６〜２０ｍｓｅｃとされている。さら
に、右斜め実線は書き込みタイミング、右斜め破線は消
去タイミング、Ｔはアドレス走査時間である。特別の場
合を除いて、サブフィールド周期はこのアドレス走査時
間Ｔと等しく設定される。そこで、以下の説明では特別
の説明がない限りサブフィールド周期についてもＴの記
号を用いる。この場合サブフィールド数が４であるので
サブフィールド周期Ｔは、Ｔ＝Ｔf ／４＝４〜５ｍｓｅ
ｃとなる。また、各サブフィールドでの発光時間はＭＳ
Ｂのサブフィールドでの発光時間をほぼＴとして、ビッ
トIIがＴ／２、ビットIII がＴ／２² 、ＬＳＢがＴ／２
³ とされている。この構成の場合では、４つのサブフィ
ールドを選択的に発光させることにより２⁴ 段階の階調
を表示することができた。

【０００６】しかし、上述の中間調画像表示方法では、
各フィールド毎にｎ個のサブフィールドを用意しなけれ
ばならない。ＰＤＰやＬＣＤでは、行アドレス時間をＴ
a 、サブフィールド周期をＴとした場合、アドレス可能
な行数Ｎは、Ｎ＝Ｔ／Ｔa で与えられる。そして、Ｔa
は表示装置の性質によってある有限の値となり、さら
に、サブフィールド周期Ｔは、既に説明したようにＴ＝
Ｔf ／ｎであるので、アドレス可能な行数Ｎは、Ｎ＝Ｔ
f ／ｎＴa ということになる。したがって、各フィール
ド毎にｎ個のサブフィールドを用意する上記方法では、
アドレス可能な行数Ｎはビット数ｎの増加に伴い減少し
てしまうのでパネルの大型化と階調数の増加とはトレー
ドオフの関係となってしまう。

【０００７】アドレス可能な行数がサブフィールド数に
制約されるという不都合を軽減できる方法として、例え
ば文献ａ（電子科学（１９７３）ｐｐ．６９〜７５）に
開示されている中間調画像表示方法があった。

【０００８】この表示方法は、複数レベルの中間調を１
フレーム内の引き続く複数のフィールド各々の複数のサ
ブフィールド毎の表示の残像を組み合わせこれら複数の
フィールド単位で表示するものであった。しかも、各サ
ブフィール毎の表示時間は前記複数レベルの中間調を得
るために予め設定されていた。この表示方法について、
図６を参照して具体的に説明する。

【０００９】図６の例では、１フレームは第１フィール
ド１１及び第２フィールド１２の２つのフィールドで構
成され、さらに第１フィールド１１は第１サブフィール
ド１１ａ及び第２サブフィールド１１ｂで構成され、第
２フィールド１２は第１サブフィールド１２ａ及び第２
サブフィールド１２ｂで構成されている。そして、第１
及び第２フィールド１１、１２各々の第１サブフィール
ド１１ａ，１２ａでの発光時間はそれぞれほぼＴに設定
され、第１フィールド１１の第２サブフィールド１１ｂ
での発光時間はＴ／２に設定され、第２フィールド１２
の第２サブフィールド１２ｂでの発光時間はＴ／４に設
定されている。

【００１０】この文献ｂに開示の方法であって図６
（Ａ）の条件の場合、０，１／４，２／４，３／４，・
・・・，１１／４という１２段階の階調が出せた。図６
（Ｂ）は引き続くフレームで発光時間「Ｔ」相当の中間
調画像を連続して表示する場合のセルの駆動条件を示し
た図である。

【００１１】この表示方法では、図５を用いて説明した
表示方法の場合より少ないサブフィールド数であるにも
かかわらずある程度の階調数が確保できるという利点が
得られる。このため、駆動行数Ｎへのサブフィールド数
ｎの影響を低減できた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献ａ
に開示された従来の中間調画像表示方法では、複数フィ
ールド単位で中間調を出すので、図６の例でいえば２フ
ィールド単位で中間調を出すので、複数フィールド毎に
信号振幅を確定しそれに応じ各サブフィールドでのセル
の駆動条件（発光波形）を決めることになる。たとえば
２フィールド単位で中間調を出す例の場合は第１のフィ
ールドのときに信号を標本化するというようなことにな
る。

【００１３】したがって、文献ａに開示のこの方法は、
表示しようとする画像が静止画像の場合や画像がゆっく
り動く場合即ち信号がゆっくり変わる場合は使用できる
が、画像が早い動きの動画像である場合は１フィールド
分の画像抜けたで急激な信号変化が起き、また１フイー
ルド毎に標本化している場合でも表示したい信号レベル
に対して誤差が大きくなるので、像の動きが不自然にな
るという問題点があった。

【００１４】この発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり、したがってこの発明の目的は、引き続く複数
のフィールドで中間調を表示する方法において表示しよ
うとする画像が動きの速い動画像の場合にも従来より像
の動きが自然な表示方法を提供することにある。また、
この発明の他の目的は、この発明の表示方法の実施に好
適な中間調画像表示装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明によれば、２値のメモリ機能を持つ表示装
置で複数レベルの中間調を１フレーム周期内の引き続く
複数のフィールド内の複数のサブフィールドを組み合わ
せこれら複数のフィールド単位で表示する中間調画像表
示方法であって、各サブフィールド毎の表示時間は前述
の複数レベルの中間調を得るために予め設定されている
構成の中間調画像表示方法において、各フィールド毎に
動画像の検出または信号振幅の変化を検出し、動画像ま
たは信号振幅の変化が検出されたフィールドについては
当該フィールド単位に中間調を表示するものとし、該フ
ィールド単位の中間調の表示は、当該フィールドの各サ
ブフィールド毎に予め設定されている前述の表示時間
を、当該フィールドの本来の中間調レベルに対し前述の
複数のフィールド数で除した値の中間調レベルが得られ
る表示時間に最も近い表示時間となるように組み合わせ
て、行なうことを特徴とする。ただし、この出願におい
ては、フィールドとは、一枚の画像を表示する周期を意
味し、サブフィールドとは二値画像を表示する周期を意
味する。すなわち、１フレーム周期は複数のフィールド
（以下、フィールド周期ともいう。）からなり、１フィ
ールドは複数のサブフィールド（以下、サブフィールド
周期ともいう。）からなる。

【００１６】なお、この発明の実施に当たり、前述の複
数のフィールド各々を、最上位ビットを表示するサブフ
ィールドを含め正規のビットを表示する１つ以上の正規
ビット用サブフィールドと、正規のビット未満のビット
を表示する少なくとも２つずつの非正規ビット用サブフ
ィールドとを持つ構成とし、各非正規ビット用サブフィ
ールドの表示時間の設定は、前述の複数レベルの中間調
を得るために予め規定されている複数個の時間から、前
述の複数のフィールド毎の少なくとも２つずつの非正規
ビット用サブフィールドの表示時間の総和同士が前述の
複数のフィールド間で最も平均化するように割り当てる
ことで行なうのが好適である。

【００１７】さらに、この発明の実施に当たり、前述の
複数のフィールド各々を、最上位ビットを表示するサブ
フィールドを含め正規のビットを表示する１つ以上の正
規ビット用サブフィールドと、正規のビット未満のビッ
トを表示する少なくとも１つ以上の非正規ビット用サブ
フィールドとを持つ構成とし、前述の複数のフィールド
各々の非正規ビット用サブフィールドの表示時間の設定
は、前述の正規ビット用サブフィールドのうちの最下位
のサブフィールドでの表示時間をＴn と表したとき、前
述の複数のフィールド全ての非正規ビット用サブフィー
ルドでの表示時間の総和Ｔs が下記（１）式を満足する
ように、行なうのが好適である。

【００１８】１≦Ｔs ／Ｔn ＜２ ・・・（１） また、上述した中間調画像表示方法を容易に実施するた
め、中間調画像表示装置として、以下の構成の装置を用
意するのが良い。すなわち、２値のメモリ機能を持ち、
複数レベルの中間調を１フレーム周期内の引き続く複数
のフィールド（ただし、フィールドとは一枚の画像を表
示する周期である。）内の複数のサブフィールド（ただ
し、サブフィールドとは二値画像を表示する周期であ
る。）を組み合わせこれら複数のフィールド単位で表示
する中間調画像表示装置において、入力画像信号が動画
像であるか否かを検出する動き検出部と、１フィールド
分の画像を引き続く複数のフィールド単位で表示するた
め該複数のフィールド単位の駆動条件を決める第１の変
換部と、１フィールド分の画像をフィールド単位で表示
するため該フィールド単位の駆動条件を決める第２の変
換部と、前記動き検出部で画像信号が静止画像であると
判定された場合は、前記第１の変換部で決められた前記
駆動条件を、また、動画像であると判定された場合は、
前記第２の変換部で決められた前記駆動条件を、当該中
間調画像表示装置の駆動条件とする画像信号切換部とを
具えた中間調画像表示装置を用意するのが良い。ここ
で、この発明でいう２値のメモリ機能を持つ表示装置と
は、例えば、ＡＣ型のＰＤＰ、ＤＣ型の抵抗付きＰＤ
Ｐ、パルスメモリ駆動法によって駆動されるＤＣ型ＰＤ
Ｐなどの各種ＰＤＰ、これらＰＤＰであって各セルに例
えばフリップフロップ等の回路から成るメモリ機能を持
たせたもの、アナログメモリにより１と０とに２値化し
て使用したものを挙げることができる。さらには、液晶
表示装置、発光ダイオード若しくはエレクトロルミネッ
センスを用いた表示装置、カー効果、ポッケルス効果若
しくはフランツケルディッシュ効果などを用いた表示装
置を挙げることができる。

【００１９】

【作用】この発明の構成によれば、静止画像（画像がゆ
っくり動く場合を含んでも良い。）については引き続く
複数のフィールド単位で中間調を表示し、動画像につい
てはフィールド単位で中間調を表示できる。然も、フィ
ールド単位で中間調を出す際に当該フィールドの本来の
中間調レベルに対し前述の複数のフィールド数で除した
値の中間調レベルが得られる表示時間に最も近い時間で
表示ができる。

【００２０】また、複数のフィールド毎の各非正規ビッ
ト用サブフィールドでの表示時間を、前記複数レベルの
中間調を得るために予め規定されている複数個の時間か
ら前記複数のフィールド毎の少なくとも２つずつの非正
規ビット用サブフィールドの表示時間の総和同士が前記
複数のフィールド間で最も平均化するように割り当てる
ことにより設定する構成の場合、複数レベルの中間調を
得るために予め規定されている複数個の時間を引き続く
複数フィールドの各非正規ビット用サブフィールドの発
光時間として無作為に割り当てる場合に比べ、フリッカ
の指標となる基本周波数成分が少なくなるので、フリッ
カ低減が図れる。

【００２１】また、引き続く複数フィールドの各非正規
用サブフィールドでの表示時間を１≦Ｔs ／Ｔn なる条
件が満たされるように設定する構成とした場合、１フレ
ーム中の引き続く複数のフィールド毎の、非正規ビット
用サブフィールド同士での表示を組み合わせることによ
り、正規のビットの最下位ビットを表示することが可能
になる。したがって、正規のビットの最下位ビット以上
の階調レベルの表示は、１フレーム中の各時間位置での
サブフィールドを適度に組み合わることで行なえるよう
になる。このため、例えばＰＤＰを用い引き続くフレー
ムそれぞれで正規のビットに相当する階調レベル例えば
発光時間「Ｔ」に相当する階調レベルを表示する場合従
来法では図６（Ｂ）のように特定のサブフィールド１１
ａをフレーム周期にほぼ同期した状態で発光させていた
がこの発明ではこれを回避できる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の中間調画像
表示方法の実施例について説明する。なお、説明に用い
る各図はこの発明が理解できる程度に概略的に示してあ
るにすぎない。

【００２３】図２は、以下の各実施例で用いて好適な画
像処理装置の構成図である。

【００２４】図２において、２１は画像信号が入力され
る端子（以下、「入力端子」。）である。この入力端子
２１には例えばテレビ信号などの画像信号が入力され
る。ここで、画像信号は順次走査のディジタル信号と仮
定する。

【００２５】２２はフィールドメモリである。この場合
のフィールドメモリ２２は、画像信号のうちの１フィー
ルド分の画像信号を順次に記憶するものとしてある。

【００２６】２３は動き検出部である。この動き検出部
２３は比較器２３ａと演算回路２３ｂとで構成してあ
る。この動き検出部２３では、フィールドメモリ２２に
記憶されている１フィールド分の画像信号と該フィール
ド分の画像信号に引き続く次の１フィールド（以下、着
目フィールド）分の画像信号との差が比較器２３ａによ
り検出され、この差が演算回路２３ｂによって処理され
て、着目フィールド分の画像信号が動画像であるか否か
が検出される。なお、動き検出部２３は例えば文献（Ｎ
ＨＫ技術研究（昭和６２．第３９巻ｐ．１１８等に）に
開示の技術により構成できる。

【００２７】２４は第１の変換部である。この第１の変
換部２４は例えばルックアップテーブルで構成できる。
この第１の変換部２４は、引き続く複数フィールド単位
での表示を行なうためにこれらフィールドの各サブフィ
ールドでのセルの駆動条件（発光波形に相当。以下、駆
動条件。）を決めるものである。１フレームが第１及び
第２の２つのフィールドで構成されているとした場合で
あれば、この第１の変換部２４では、２フィールド単位
で中間調を出すために２フィールド毎に信号振幅を確定
しこれに応じて２フィールドの各サブフィールドの駆動
条件を決める。信号の確定は、例えば、各フレームの第
１のフィールドのときに信号を標本化することにより行
なえる。静止画像の場合は、毎フィールド標本化しても
同じ結果が得られるので第１、第２フィールドどちらを
標本化しても良い。

【００２８】２５は第２の変換部である。この実施例の
第２の変換部２５は、フィールド単位の表示を行なうた
めにそのフィールドの各サブフィールドでのセルの駆動
条件を決めるものである。この第２の変換部２５では本
来の中間調レベルをＸ_i と表したときこのＸ_i に対し所
定の関係の中間調レベルが得られる表示時間に最も近い
時間となるように各フィールドの各サブフィールドでの
セルの駆動条件を決める。この実施例では、上記所定の
関係の中間調レベルは、当該フィールドの本来の中間調
レベルＸ_i を１フレームのフィールド数で除した値また
はその近傍の値、１フレームが２つのフィールドで構成
されている場合はＸ_i ／２（または、６Ｘ_i ／１１若し
くは５Ｘ_i ／１１などでも良い。）としている。この第
２の変換部２５も例えばルックアップテーブルで構成で
きる。

【００２９】２６は画像信号切り換え部である。この画
像信号切り換え部２６は、動き検出部２３において画像
信号が動画像であると判定された場合は第２の変換部２
５と出力端子２７との接続を有効とし、動き検出部２３
において画像信号が動画像ではないと判定された場合は
第１の変換部２４と出力端子２７との接続を有効とする
ものである。

【００３０】出力端子２７は、例えばＰＤＰなどのよう
な２値のメモリ機能を持つ行列型の画像表示装置に接続
される。

【００３１】１．実施例１ 実施例１として、図６（Ａ）の構成の中間調画像表示方
法にこの発明を適用した例を説明する。１フレームが第
１及び第２の２つのフィールド１１，１２で構成され、
さらに第１のフィールド１１は第１及び第２のサブフィ
ールド１１ａ，１１ｂで構成され、第２のフィールド１
２は第１及び第２のサブフィールド１２ａ，１２ｂで構
成されている表示方法であって、然も、両フィールド１
１，１２の第１のサブフィールド１１ａ，１２ａでの発
光時間はＴに、第１のフィールド１１の第２のサブフィ
ールド１１ｂでの発光時間はＴ／２に、第２のフィール
ド１２の第２のサブフィールド１２ｂでの発光時間はＴ
／４にそれぞれ設定してある表示方法に、この発明を適
用した例である。

【００３２】ここでは、後記の表１に示すような、各フ
ィールド（１〜１７）毎の信号レベルがＸ_i である画像
信号を図６（Ａ）の構成の中間調画像表示方法でこの発
明の方法を併用してそれぞれ表示する例を説明する。な
お、表１のフィールド番号０及び１、フィールド番号２
及び３、フィールド番号４及び５、・・・、フィールド
番号１６及び１７という引き続くフィールド同士で１フ
レームがそれぞれ構成されるものとする。さらに、ここ
でいう信号レベルとは中間調レベルのことである。図６
（Ａ）の構成では既に説明したように１２階調とれるの
で表１中の信号レベルはこの１２階調表示に相当する。
さらに、表１中ρ₁ （Ｘ_i ）は実施例１の方法で設定さ
れる駆動条件によってセルを発光させた場合にフィール
ド番号ｉで得られる中間調レベルを示し、δ₁ は各フィ
ールドでの本来の信号レベルＸ_i の半分のレベルＸ_i ／
２と上記ρ₁ （Ｘ_i ）との差を示す。さらに、表１中の
比較例１の項のρ₂ （Ｘ_i ）は図６を用いて説明した従
来の表示方法によって設定した駆動条件でセルを発光さ
せた場合にフィールド番号ｉで得られる中間調レベルを
示し、δ₂ は上記Ｘ_i ／２とρ₁ （Ｘ_i ）との差を示
す。

【００３３】先ず、第１フィールドに相当するフィール
ド番号０の画像信号がフィールドメモリ２２に格納され
る。その後、第２フィールドに相当するフィールド番号
１の画像信号及びフィールド番号０の画像信号とが動き
検出部２３において比較（この実施例では信号レベル同
士が比較）され両者の差が検出される。表１に示した例
ではフィールド番号０及び１の画像信号の信号レベルＸ
_i は共に５であるから両者には差がないので、動き検出
部２３はフィールド番号０及び１の画像信号間で画像の
動きはない旨の信号を画像切り換え部２６に出力する。

【００３４】一方、画像に動きがあるか否かにかかわら
ず第１の変換部２４及び第２の変換部２５各々では以下
に説明するような処理がなされる。

【００３５】第１の変換部２４は、第１及び第２の２つ
のフィールド単位で中間調を出すために、１フレームの
第１のフィールドの画像信号レベルこの例の場合はフィ
ールド番号０の画像信号の信号レベル５を標本化する。
さらに、この第１の変換部２４は、信号レベル５が得ら
れるセルの駆動条件を第１及び第２のフィールド１１，
１２（図６（Ａ）参照）の各サブフィールドに設定され
ている発光時間を用いて設定する。この場合、図６
（Ａ）のように各サブフィールドの発光時間が設定して
あるので、セルが０番のフィールドの第１のサブフィー
ルド１１ａで発光し及び第２のフィールド１２の第２の
サブフィールドで発光するように駆動条件が設定され
る。これにより両フィールド１１、１２での発光時間の
合計は５Ｔ／４となり、最少発光時間がＴ／４であるの
で、階調レベル５に相当する駆動条件が設定できる。

【００３６】また、第２の変換部２５は、フィールド単
位で中間調を表示するために、先ず、フィールド番号０
番の画像信号レベルのこの場合半分のレベル５／２にも
っとも近い階調レベルが得られる発光時間を第１フィー
ルド１１の各サブフィールド１１ａ，１１ｂにそれぞれ
に設定されている発光時間により設定し、これを０番の
フィールドでのセルの駆動条件とする。この例では、第
１フィールド１１の第１のサブフィールド１１ａでの発
光時間がＴ（レベル４相当）であり、第２のサブフィー
ルド１１ｂでの発光時間がＴ／２（レベル２相当）であ
るので、０番のフィールドでの階調レベル５／２に最も
近い階調レベルが得られる駆動条件は、第２サブフィー
ルド１１ｂでセルを発光させる条件ということになる。
さらに、第２の変換部２５は、フィールド番号１番の画
像信号についてもこの場合階調レベル５／２に最も近い
階調レベルが得られる発光条件を今度は第２フィールド
１２の各サブフィールドにそれぞれ設定されている発光
時間により設定する。図６（Ａ）の例では、第１のサブ
フィールド１２ａでの発光時間がＴ（レベル４相当）で
あり、第２のサブフィールド１２ｂでの発光時間がＴ／
４（レベル１相当）であるので、どちらのサブフィール
ドで発光させても５／２の階調レベルとのレベル差は
１．５となるから、いずれのサブフィールドでセルを発
光させても良い。この場合は第２のサブフィールドでセ
ルが発光する条件を１番のフィールドでのセルの駆動条
件としている。

【００３７】画像信号切り換え部２６は、第１及び第２
の変換部２４、２５に上述のごとく設定されている駆動
条件のうちの動き検出部２３によって有効とされている
一方の変換部の駆動条件を出力端子２７に出力する。フ
ィールド番号０番及び１番の両画像信号については表１
のように信号レベルの変動が無いため画像に動きは無い
ので第１の変換部で決定された駆動条件が出力される。
これにより、０番及び１番の２つのフィールドによって
階調レベル５が表示される。

【００３８】次に、フィールド番号２の画像信号及びフ
ィールド番号３の画像信号についてフィールド番号０及
び１の画像信号を処理したと同様な処理がなされる。た
だしフィールド番号２及び３の画像信号においては、表
１に示したように信号レベルＸ_i が５から７に変化して
いるため画像に動きがあると検出されるので第２の変換
部２５で設定された駆動条件が出力端子２７に出力され
る。具体的には、フィールド番号０及び１の画像信号に
ついて第２の変換部２５が各フィールド単位の発光条件
を設定したと同じ要領でフィールド番号２番及び３番夫
々の信号レベルの半分Ｘ_i ／２に最も近いレベルが得ら
れる駆動条件が設定される。フィールド番号２について
は図６（Ａ）の第１のフィールド１１の第２のサブフィ
ールド１１ｂで時間Ｔ／２で発光する条件とされ、フィ
ールド番号３については図６（Ａ）の第２のフィールド
１１の第１のサブフィールド１１ｂで時間Ｔで発光する
条件とされる。

【００３９】以下、フィールド番号４及び５、６及び
７、・・・、１６及び１７の各対のフィールドについて
もフィールド番号０及び１の画像信号を処理したと同様
な手順或いはフィールド番号２及び３の画像信号を処理
したと同様な手順によって順次に処理がなされる各フィ
ールドでのセルの駆動条件が表１の実施例の項のように
それぞれ決定される。

【００４０】表１の実施例１の項のδ₁ と比較例１の項
のδ₂ とを比較することで明らかなように、フィールド
番号３やフィールド番号９のように信号レベルが急激に
変化するフィールドにおいて実施例１の表示方法の方が
比較例１の表示方法より本来の信号レベルに対する誤差
が小さくなり、その他のフィールドでは両者に差が無い
ことが分かる。このことから、この発明の方法は表示し
ようとする画像が動きの速い動画像の場合にも従来より
像の動きが自然な表示ができることが分かる。

【００４１】２．実施例２ 実施例１では、フィールド番号３やフィールド番号９の
ように信号レベルが急激に変化するフィールドにおいて
実施例の方法が優れることを示したが、比較例１に対す
る優位さは顕著ではなかった。これは実施例１が階調数
が少ない表示方法であったためである。この実施例２で
は、階調数を実施例１より大幅に増加させた場合の例で
ある。図１はその説明に供するであり、実施例２でのフ
ィールド及びサブフィールドさらに各サブフィールドに
設定されている発光時間の説明に供する波形図である。

【００４２】この実施例２では、１フレームを第１フィ
ールド３１及び第２フィールド３２の２つのフィールド
で構成し、さらに、第１フィールド３１を第１〜第４の
４つのサブフィールド３１ａ〜３１ｄで構成し、第２フ
ィールド３２を第１〜第４の４つのサブフィールド３２
ａ〜３２ｄで構成してある。そして、第１フィールド３
１の第１〜第４のサブフィールド３１ａ〜３１ｄでの発
光時間は第１〜第４の順でいってＴ，Ｔ／２，Ｔ／４，
Ｔ／３２にそれぞれ設定してあり、第１フィールド３２
の第１〜第４のサブフィールド３２ａ〜３２ｄでの発光
時間は第１〜第４の順でいってＴ，Ｔ／２，Ｔ／８，Ｔ
／１６にそれぞれ設定してある。これにより、１１２階
調が得られる。

【００４３】そこで、ここでは、後記の表２及び表３に
示すような各フィールド（１〜２１）毎の信号レベルが
Ｘ_i である画像信号をこの発明の表示方法及び図６
（Ａ）の構成の中間調表示方法（比較例２と称する。）
でそれぞれ表示する例を実施例１と同様に考える。

【００４４】すると、０番〜２１番の各フィールドの画
像信号は、実施例１で説明したと同様に順次に処理され
表２に示すように実施例２でのρ₁ （Ｘ_i）、δ₁ 、比
較例２でのρ₂（Ｘ_i）、δ₂ がそれぞれ決まる。

【００４５】表２及び表３の実施例２の項のδ₁ と比較
例２の項のδ₂ とを比較することで明らかなように、フ
ィールド番号５、７、９、１７のように信号レベルが急
激に変化するフィールドにおいて実施例２の表示方法の
方が比較例の表示方法より本来の信号レベルに対する誤
差が極めて小さくなることが分かる。

【００４６】なお、図１の第１フィールド３１の第１及
び第２サブフィールド３１ａ，３１ｂと、第２フィール
ド３２の第１及び第２サブフィールド３２ａ、３２ｂの
ように、ＭＳＢを表示するサブフィールドから下位のサ
ブフィールドを見たとき同じ発光時間が設定されている
ところまでの各サブフィールドを正規のビットを表示す
るサブフィールドと称し（以下、「正規ビット用サブフ
ィールド」と称する。）、それより下位のサブフィール
ドを正規のビット未満のビットを表示するサブフィール
ドと称する（以下、「非正規ビット用サブフィールド」
と称する。）としたとき、この第２実施例では、１１２
階調を得るために各サブフィールドでの発光時間として
予め規定している複数個の発光時間Ｔ／４，Ｔ／８，Ｔ
／１６，Ｔ／３２を各サブフィールドに割り当てる際
に、第１及び第２のフィールド３１、３２毎の非正規ビ
ット用サブフィールドの表示時間の総和同士が第１及び
第２のフィールド３１、３２間で最も平均化するように
割り当ててある。つまり第２実施例では、第１フィール
ドの非正規ビット用サブフィールドの表示時間の総和は
Ｔ／４＋Ｔ／３２＝９Ｔ／３２であり、第１フィールド
の非正規ビット用サブフィールドの表示間の総和はＴ／
８＋Ｔ／１６＝６Ｔ／３２である。これは、第１フィー
ルドのサブフィールドでの発光時間をＴ／４，Ｔ／８及
び第２フィールドのサブフィールドでの発光時間をＴ／
１６，Ｔ／３２という様に割り当てる場合より両フィー
ルドの非正規ビット用サブフィールドでの発光時間の総
和が平均化されている。

【００４７】このような構成であると、そうしない場合
に比べ、例えば、Ｔ／４の発光時間が設定されているサ
ブフィールドと、Ｔ／８の発光時間が設定されているサ
ブフィールドとを両方光らせる必要がある中間調レベル
の表示を行なう場合のフリッカ量の低減が図れる。これ
は、中間調を表示するための周期（図１の例では１フレ
ームが２フィールドで構成されているので２Ｔf であ
る。）の逆数を基本周波数としたときの当該発光波形で
の基本波成分（振幅ピーク値）を低減できることによ
る。つまり、もし、第１のフィールドの第３サブフィー
ルドでの発光時間がＴ／４、第４サブフィールドでの発
光時間がＴ／８にそれぞれ設定されていた場合はＴ／４
＋Ｔ／８＝３Ｔ／８が基本波成分となりフリッカ量に寄
与するが、実施例２のようにＴ／４の発光時間が設定さ
れているサブフィールドと、Ｔ／８の発光時間が設定さ
れているサブフィールドとを別々のフィールドに所属す
るようにしてあると、両発光時間の差（Ｔ／８）の分だ
けが基本波成分としてフリッカ量に寄与するようにでき
基本波成分を低減できるからである。

【００４８】このことから、この第２実施例では動画像
を従来より自然に表示できることに加えフリッカ量の低
減が図れることが分かる。

【００４９】３．実施例３ 上述の実施例１では、正規ビット用サブフィールドのう
ちの最下位のサブフィールド（図６（Ａ）のサブフィー
ルド１１ａとか１２ａのこと。）での発光時間をＴn と
表し、第１及び第２フィールド１１，１２の各非正規ビ
ット用サビフィールドでの発光時間の総和をＴs と表し
たとき、Ｔn ＝Ｔであり、Ｔs ＝Ｔ／２＋Ｔ／４＝３Ｔ
／４であるので、Ｔs とＴn との関係はＴs ／Ｔn ＝３
／４＜１であった。また、実施例２でも図１のように、
Ｔn ＝Ｔであり、Ｔs ＝Ｔ／４＋Ｔ／３２＋Ｔ／８＋Ｔ
／１６であるので、Ｔs とＴn との関係はＴs ／Ｔn ＝
１５／１６＜１であった。このため、引き続く複数のフ
ィールドで例えば発光時間Ｔの正規ビット用サブフィー
ルドを続けて駆動する場合、図６（Ａ）の場合であれば
図６（Ｂ）のように第１フィールド１１の第１サブフィ
ールド１１ａという特定のサブフィールドで発光が行な
われ、図１の場合であれば第１フィールド３１の第２サ
ブフィールド３１ａという特定のサブフィールドで発光
が行なわれることになるので基本波成分が顕著になりフ
リッカが目立ち易いという問題が生じる。

【００５０】そこで、この第３実施例では、正規ビット
用サブフィールドのうちの最下位のサブフィールドでの
発光時間Ｔn と、第１及び第２フィールドの各非正規ビ
ット用サブフィールドでの発光時間の総和Ｔs とが、１
≦ＴS ／Ｔn ＜２となるように各非正規ビット用サブフ
ィールドの発光時間を設定する。

【００５１】図６（Ａ）に示した発光時間に対しフリッ
カをさらに低減するためには、例えば、各サブフィール
ドの発光時間を図３（Ａ）に示すように、第１フィール
ド及び第２フィールド４１、４２各々の第１サブフィー
ルド４１ａ，４２ａについてはそれぞれＴとし、第１フ
ィールド４１の第２サブフィールド４１ｂについてはＴ
／３とし、第２フィールド４２の第２サブフィールド４
２ｂについては２Ｔ／３とすれば良い。この場合はＴS
／Ｔn ＝１の設定になる。

【００５２】また、図１に示した発光時間に対しフリッ
カをさらに低減するためには、例えば、図３（Ｂ）に示
すように、第１フィールド５１の第１〜第４サブフィー
ルド５１ａ〜５１ｄでの発光時間を第１〜第４の順でい
ってＴ，Ｔ／２，８Ｔ／３０，Ｔ／３０にそれぞれ設定
し、第２フィールド５２の第１〜第４サブフィールド５
２ａ〜５２ｄでの発光時間を第１〜第４の順でいって
Ｔ，Ｔ／２，４Ｔ／３０，２Ｔ／３０にそれぞれ設定す
れば良い。この場合もＴS ／Ｔn ＝１の設定になる。勿
論、１≦ＴS ／Ｔn ＜２となる設定は上述の例に限られ
ない。

【００５３】この第３実施例では、発光時間「１」に対
応する中間調レベルを表示する場合、図３（Ａ）の例で
は各非正規ビット用サブフィールド４１ｂ及び４２ｂで
夫々セルを発光させれば良い。また、図３（Ｂ）の例で
は各非正規ビット用サブフィールド５１ｃ，５１ｄ，５
２ｃ，５２ｄで夫々セルを発光させれば良い。このよう
に、１フレーム中に分散する発光を合わせて発光時間
「１」を得ると、引き続くフレームで発光時間「１」に
対応する中間調レベルを表示する場合、図６（Ａ）や図
２のように特定のサブフィールドを発光させる方法に比
べて基本波成分が少なくなる。したがって、この第３実
施例では動画像を従来より自然に表示できることに加え
フリッカ量の低減が図れることが分かる。

【００５４】上述においてはこの発明の中間調画像表示
方法の各実施例について説明した。しかし、この発明は
上述の実施例に限られない。

【００５５】例えば、上述の各実施例ではＰＤＰの全行
毎の第１サブフィールドの書き込みが終わった後に全行
毎の第２サブフィールドの書き込みを行なう例にこの発
明を適用していた。しかし、図４に示すような、ＰＤＰ
の全行毎の第１サブフィールドの書き込み途中に全行毎
の第２サブフィールドの書き込みを開始するような変形
されたパネル駆動方法（例えば文献：信学会画像工学研
資料ＩＴ−７２−４５（１９７３））に対してもこの発
明は適用できる。この場合も、各フィールド毎に動画像
の検出または信号振幅の変化を実施例１で説明した手順
と同様な手順で検出し、動画像または信号振幅の変化が
検出されたフィールドについては当該フィールド単位に
実施例１で説明した様に決定した駆動条件で中間調を表
示する様にすれば良い。

【００５６】また、上述の各実施例では１フレームが２
フィールドで構成されている例であった。しかし、階調
数をさらに増加させるために１フレームを３つ以上のフ
ィールドで構成しても良い。

【００５７】また、図１に示した画像処理装置ではフィ
ールドメモリ２２は１フィールド分の画像信号を記憶す
る容量のものとしていたため、図２の例で表示される中
間調レベルの、本来の信号レベルの半分のレベルＸ_i ／
２に対する誤差δ₁ は、最大で±３程度あった。しか
し、フィールドメモリ２２の容量をさらに大きくするこ
とによりもう少し細かい信号処理を行なって誤差δ₁ の
低減を図っても良い。例えば着目フィールドについて隣
接する２つのフィールドとの間で画像の動きを検出でき
るようにした場合上述の誤差δ₁ は平均±０．５程度に
することができる。

【００５８】また、上述の各実施例では正規ビット用サ
ブフィールドの２ビット目のサブフィールド（例えば図
５の第２のサブフィールド２１ｂ，２２ｂなど）をＭＳ
Ｂの次に位置させる構成としていた。しかし、正規のビ
ットの２ビット目をＭＳＢの次に位置させる必要は必ず
しもない。正規のビットの２ビット目をＭＳＢの次に位
置させる必要がないこと及びその場合の方法は周知であ
るのでその説明は省略する。

【００５９】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の中間調画像表示方法によれば、引き続く複数フ
ィールド単位で中間調を表示する中間調画像表示方法に
おいて、各フィールド毎に動画像の検出または信号振幅
の変化を検出し、動画像または信号振幅の変化が検出さ
れたフィールドについては当該フィールド単位に中間調
を表示する。そして、該フィールド単位の中間調の表示
は、当該フィールドの各サブフィールド毎に予め設定さ
れている表示時間を、当該フィールドの本来の中間調レ
ベルに対し所定の関係の中間調レベル（実施例ではＸ_i
／２）が得られる表示時間に最も近い時間となるように
組み合わせて、行なう。このため、静止画像（画像がゆ
っくり動く場合を含んでも良い。）については引き続く
複数フィールド単位で中間調を出し、動画像については
フィールド単位で中間調を出すことができる。この結
果、表示しようとする画像が動きの速い動画像の場合に
も従来より像の動きが自然な表示が行なえる。

【００６０】また、複数のフィールド毎の各非正規ビッ
ト用サブフィールドでの表示時間の総和がこれらフィー
ルド間で平均化するように、各非正規ビット用サブフィ
ールドでの表示時間を前記複数レベルの中間調を得るた
めに予め規定されている複数個の時間から割り当てるこ
とにより設定する構成の場合、フリッカの指標となる基
本周波数成分が少なくなるので、フリッカ低減が図れ
る。

【００６１】また、引き続く複数フィールドの各非正規
用サブフィールドでの表示時間を１≦Ｔs ／Ｔn なる条
件が満たされるように設定する構成とした場合、１フレ
ーム中の引き続く複数のフィールド毎の、非正規ビット
用サブフィールド同士での表示を組み合わせることによ
り、正規のビットの最下位ビットを表示することが可能
になる。したがって、正規のビットの最下位ビット以上
の階調レベルの表示の際の基本波成分を従来より低減で
きるためフリッカ低減が図れる。

【表１】

【００６２】

【００６３】

【表２】

【００６４】

【００６５】

【表３】

【００６６】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第２実施例の説明に供する図であ
る。

【図２】この発明の中間調画像表示方法の実施に用いて
好適な画像処理装置の構成を概略的に示した図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は第３実施例の説明に供する
図である。

【図４】この発明の適用例の説明に供する図である。

【図５】従来技術の説明に供する図である。

【図６】他の従来技術及びこの発明の第１実施例の説明
に供する図である。

【符号の説明】 １１：第１フィールド １１ａ，１１ｂ：第１フィールドのサブフィールド １２：第２フィールド １２ａ，１２ｂ：第２フィールドのサブフィールド ２１：入力端子 ２２：フィールドメモリ ２３：動き検出部 ２３ａ：比較器 ２３ｂ：演算回路 ２４：第１の変換部 ２５：第２の変換部 ２６：画像信号切り換え部 ２７：出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 隆▲史▼ 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 澤井 秀夫 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 藤井 浩三 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−139485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−131019（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−58584（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−56191（ＪＰ，Ａ) 鳥取浩，“プラズマディスプレイによ るテレビ画像表示”，電子科学，昭和48 年７月，第23巻，第７号，ｐ．69−75 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/20 641 G09G 3/20 611 G09G 3/20 660 G09G 3/28

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２値のメモリ機能を持つ表示装置で複数
   レベルの中間調を１フレーム周期内の引き続く複数のフ
   ィールド（ただし、フィールドとは一枚の画像を表示す
   る周期である。）内の複数のサブフィールド（ただし、
   サブフィールドとは二値画像を表示する周期である。）
   を組み合わせこれら複数のフィールド単位で表示する中
   間調画像表示方法であって、各サブフィールド毎の表示
   時間は前記複数レベルの中間調を得るために予め設定さ
   れている構成の中間調画像表示方法において、 各フィールド毎に動画像の検出または信号増幅の変化を
   検出し、 動画像または信号振幅の変化が検出されたフィールドに
   ついては当該フィールド単位に中間調を表示するものと
   し、 該フィールド単位の中間調の表示は、当該フィールドの
   各サブフィールド毎に予め設定されている前記表示時間
   を、当該フィールドの本来の中間調レベルに対し前記複
   数のフィールド数で除した値の中間調レベルが得られる
   表示時間に最も近い表示時間となるように組み合わせ
   て、行うことを特徴とする中間調画像表示方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の中間調画像表示方法に
   おいて、 前記複数のフィールド各々を、最上位ビットを表示する
   サブフィールドを含め正規のビットを表示する１つ以上
   の正規ビット用サブフィールドと、正規のビット未満の
   ビットを表示する少なくとも２つずつの非正規ビット用
   サブフィールドとを持つ構成とし、 各非正規ビット用サブフィールドの表示時間の設定は、
   前記複数レベルの中間調を得るために予め規定されてい
   る複数個の時間から、前記複数のフィールド毎の少なく
   とも２つずつの非正規ビット用サブフィールドの表示時
   間の総和同士が前記複数のフィールド間で最も平均化す
   るように割り当てることで行うことを特徴とする中間調
   画像表示方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の中間調画像表示方法に
   おいて、 前記複数のフィールド各々を、最上位ビットを表示する
   サブフィールドを含め正規のビットを表示する１つ以上
   の正規ビット用サブフィールドと、正規のビット未満の
   ビットを表示する少なくとも１つ以上の非正規ビット用
   サブフィールドとを持つ構成とし、 前記複数のフィールド各々の非正規ビット用サブフィー
   ルドの表示時間の設定は、前記正規ビット用サブフィー
   ルドのうちの最下位のサブフィールドでの表示時間をＴ
   ｎと表したとき、前記複数のフィールド全ての非正規ビ
   ット用サブフィールドでの表示時間の総和Ｔｓが下記
   （１）式を満足するように、行なうことを特徴とする中
   間調画像表示方法。 １≦Ｔｓ／Ｔｎ＜２・・・（１）
4. 【請求項４】 ２値のメモリ機能を持ち、複数レベルの
   中間調を１フレーム周期内の引き続く複数のフィールド
   （ただし、フィールドとは一枚の画像を表示する周期で
   ある。）内の複数のサブフィールド（ただし、サブフィ
   ールドとは二値画像を表示する周期である。）を組み合
   わせこれら複数のフィールド単位で表示する中間調画像
   表示装置において、 入力画像信号が動画像であるか否かを検出する動き検出
   部と、 １フィールド分の画像を引き続く複数のフィールド単位
   で表示するため該複数のフィールド単位の駆動条件を決
   める第１の変換部と、 １フィールド分の画像をフィールド単位で表示するため
   該フィールド単位の駆動条件を決める第２の変換部と、 前記動き検出部で画像信号が静止画像であると判定され
   た場合は、前記第１の変換部で決められた前記駆動条件
   を、また、動画像であると判定された場合は、前記第２
   の変換部で決められた前記駆動条件を、当該中間調画像
   表示装置の駆動条件とする画像信号切換部とを具えたこ
   とを特徴とする中間調画像表示装置。