JP3514064B2 - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JP3514064B2
JP3514064B2 JP05892697A JP5892697A JP3514064B2 JP 3514064 B2 JP3514064 B2 JP 3514064B2 JP 05892697 A JP05892697 A JP 05892697A JP 5892697 A JP5892697 A JP 5892697A JP 3514064 B2 JP3514064 B2 JP 3514064B2
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像の1フィール
ド分を、複数のサブフィールドの画像に分割して表示し
て多階調表示を行う表示装置において、動画像表示時に
発生する中間調表示の階調乱れを改善して表示する画像
表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、画像の1フィールド分を複数のサ
ブフィールドの画像に分割して表示して多階調表示を行
う表示装置、例えばプラズマディスプレイ装置を用いて
階調表示を行う場合、動画像表示においていわゆる疑似
輪郭状の階調乱れが発生することが知られている。図4
を用いてこの動画表示時の疑似輪郭の発生を説明する。
【0003】図4は、レベル15およびレベル16の2
つのレベルが隣接したパターンをもつ画像(図5にその
例を示す)を表示した場合およびこの隣接パターンが平
行移動したパターンを追従した時に観測される様子を示
している。入力画像の1フィールドを複数のサブフィー
ルドに分割して階調表示を行う表示装置では、静止画像
を表示した場合、観測される画像の1フィールドの平均
輝度は図4のA−A’間の発光の積分で表わされ、正し
く階調表示がなされる。
【0004】一方、動画像を表示した場合、視線の移動
の方向により、網膜上には図4のB−B’間またはC−
C’間の発光の積分が観測される。B−B’間では各ビ
ットを合成した値はほぼ0になり、またC−C’間の各
ビットの合計はほぼ31になる。このように、レベル1
5およびレベル16の2つのレベルが隣接した部分を観
測した場合、レベル変化部分では図4に示すように観測
される輝度レベルが画像の動きによって著しく乱れる。
【0005】なお、図4では図各サブフィールド毎に発
光が所定の幅で連続して行われているように描かれてい
るが、実際のプラズマディスプレイでは、各サブフィー
ルドは各々の輝度重み付けに応じた回数のパルス発光の
集合から成っているが、動画像表示時の階調乱れは本質
的には同様である。
【0006】このように、各サブフィールドの輝度の時
間方向の積分で中間調を表現しようとしているため、動
画像などで視線が移動した場合は、時間の経過とともに
本来の画素位置とは異なる位置の画像のそれぞれのビッ
トの重みを積分することになり、中間調表示が大きく乱
れることになる。なおこの中間調の乱れは画像に偽の輪
郭が現れるように認識されるため、以下動画疑似輪郭と
表記する。
【0007】この動画疑似輪郭を軽減する試みの一例と
して、従来の画像表示装置においては、輝度重みの大き
いサブフィールドを分割することによって動画像表示に
おける中間調表示乱れを軽減しようとする試みがなされ
ている。図6はこの従来の方法による動画疑似輪郭の軽
減方法におけるサブフィールド構成の一例であり、12
サブフィールドを用いて8ビット階調すなわち256階
調を表示しようとするものである。各サブフィールドの
輝度重み付けは順に、1、2、4、8、16、32、3
2、32、32、32、32、32としている。この方
法は、輝度重み付けが1、2、4、8、16、32、6
4、128である8つサブフィールドを用いた方法に比
較して輝度重みが64の部分を2分割し、また輝度重み
が128の部分を4分割し、これによって動画疑似輪郭
の発生をできるだけ抑えようとするもので、図6に示す
符号化方法にて符号化して表示する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図6に示す従来のサブ
フィールド構成を用いた画像表示装置によって動画像を
表示し、この動画像を視線が追従して観測した場合に発
生する動画疑似輪郭の発生は、シミュレーションによっ
て計算することができ、たとえばランプ波形を、1フィ
ールド毎に4画素移動させて表示した画像を視線が追跡
した場合、網膜上に観測される画像の輝度パターンは図
7に示すようなものとなり、周期的に輝度乱れが発生す
る。
【0009】図7において、特にBで示した部分に観測
される輝度の乱れは、画像の低輝度部分において発生し
ており、元の画像の輝度に対して輝度乱れの割合が大き
く、視覚的にも強い妨害として観測されるという課題を
有していた。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の画像表示装置は、入力信号の1フィールド
を、所定の輝度重み付けを有する所定の複数M個のサブ
フィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御
またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置
において、前記複数M個のサブフィールドのうち、各々
のサブフィールドが有する輝度重み付けが等しい複数L
個のサブフィールドを第1のサブフィールド群とし、残
りのM−L個のサブフィールドを第2のサブフィールド
群とし、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィ
ールドのうちL−1個のサブフィールドを連続した順序
で配置し、前記第1のサブフィールド群に属するサブフ
ィールドのうち1個のサブフィールド前記第2のサブ
フィールド群に属する複数のサブフィールドの間に挟み
込んで配置したことを特徴とする。
【0011】また、本発明の画像表示装置は、前記第1
のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟み込む
第2のサブフィールド群の輝度重み付けの合計が、前記
挟み込みを行う位置の前後で最も近くなるようにしたこ
とを特徴とする。
【0012】また、本発明によれば、輝度重み付けがほ
ぼ等しい複数L個のサブフィールドのうち、少なくとも
1個のサブフィールドを輝度重み付けがそれぞれことな
る他のサブフィールドの間に挟み込んで配置することに
よって、発生する動画疑似輪郭を分散させることがで
き、特に視覚的に妨害となる低輝度部分において発生す
る動画疑似輪郭の量を低減することができる。
【0013】また、本発明によれば、前記第1のサブフ
ィールド群に属するサブフィールドを挟み込む第2のサ
ブフィールド群の輝度重み付けの合計は、前記挟み込み
を行う位置の前後でほぼ等しくなるようにしているの
で、特に視覚的に妨害となる低輝度部分において発生す
る動画疑似輪郭のピーク値を低減することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の第1の画像表示装置は、
入力信号の1フィールドを、所定の輝度重み付けを有す
る所定の複数M個のサブフィールドに分割し、前記各サ
ブフィールドのオン制御またはオフ制御によって多階調
表示を行う画像表示装置において、前記複数M個のサブ
フィールドのうち、各々のサブフィールドが有する輝度
重み付けがほぼ等しい複数L個のサブフィールドを第1
のサブフィールド群とし、残りのM−L個のサブフィー
ルドを第2のサブフィールド群とし、前記第1のサブフ
ィールド群に属するサブフィールドのうち最大L−1個
のサブフィールドを連続した順序で配置し、前記第1の
サブフィールド群に属するサブフィールドのうち少なく
とも1個のサブフィールドは前記第2のサブフィールド
群に属する複数のサブフィールドに挟み込んで配置した
ことを特徴とする。
【0015】このように、前記第1のサブフィールド群
に属するサブフィールドのうち少なくとも1個のサブフ
ィールドは前記第2のサブフィールド群に属する複数の
サブフィールドに挟み込んで配置しているために、特に
低輝度部分において、動画疑似輪郭を分散することがで
き、観測される動画疑似輪郭のレベルを抑制することが
できる。
【0016】また、本発明の第2の画像表示装置は、前
記第1のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟
み込む第2のサブフィールド群の輝度重み付けの合計
が、前記挟み込みを行う位置の前後でほぼ等しくなるよ
うにしているので、特に視覚的に妨害となる低輝度部分
において発生する動画疑似輪郭のピーク値を低減するこ
とができる。
【0017】(実施の形態1)以下に、本発明の一実施
の形態について図面を用いて説明する。図2において、
1は入力画像信号、2は8ビットの入力画像信号を12
ビット信号に変換する読み出し専用メモリ、3は12ビ
ットで表現されたディジタル信号に対応して12個のサ
ブフィールドのオンまたはオフを制御をするサブフィー
ルド制御回路である。各サブフィールドの輝度重み付け
の順序は図1に示すように、1、2、4、8、32、1
6、32、32、32、32、32、32、となってお
り、入力信号の1フィールドを12個のサブフィールド
に分割しており、輝度重み付け32をもつ7個のサブフ
ィールドのうち、1個のサブフィールドは輝度重み付け
8および16のサブフィールドに挟み込んで構成してい
る。この順番および重み付けは読み出し専用メモリ2の
内容によって制御することができ、入力信号と各サブフ
ィールドのオン・オフの関係は図1に示されるものとな
っている。
【0018】以上のように構成された画像表示装置で
は、図1から分かるように、連続して配置された「輝度
重み=32」のサブフィールドのうち、オンになるサブ
フィールドは入力画像信号の値の概略値によって決めら
れる。すなわち、入力画像信号レベルが31以下のとき
は、「輝度重み=32」のサブフィールドのうち、オン
になるサブフィールドは0、入力画像信号レベルが32
以上63以下のときは、先頭の「輝度重み=32」のサ
ブフィールドうち、最初の「輝度重み=32」のサブフ
ィールドのみオンになる。以降、入力画像信号レベルが
32増える毎に、先頭から順次オンとなる「輝度重み=
32」のサブフィールドが後方に延びて行く形で「輝度
重み=32」のサブフィールドのオン・オフが制御され
る。
【0019】一方、サブフィールド番号1〜サブフィー
ルド番号5の5つのサブフィールドは、入力画像信号の
下位5ビットの値に応じてオン・オフ制御され、合計2
56階調の表示が可能となる。なお、輝度信号のレベル
が31のときはオンとなるサブフィールドは第1、第
2、第3、第4および第6サブフィールドである。
【0020】また、輝度信号のレベルが32のときは、
オンとなるサブフィールドは第5サブフィールドのみで
ある。このように、輝度信号レベルが31のときに、オ
ンとなるサブフィールドは、第5サブフィールドの位置
を中心にして左右に分散している。このようなサブフィ
ールド構成を用いた場合に観測される動画疑似輪郭をシ
ミュレーションした結果は図3のようになる。
【0021】図3のシミュレーション結果と従来のサブ
フィールド構成方法を用いた場合のシミュレーション結
果(図7)と比較して明らかなように、図3のAで示さ
れる輝度乱れのピーク値は、図7のBで示される輝度乱
れのピーク値に比較して減少している。この部分は前述
したように、輝度信号レベルが31から32に変化する
部分であって、この部分は比較的低輝度部分であり、わ
ずかな階調乱れであっても元信号に対する乱れの割合は
大きい部分であり、また肌色など微妙な色調の再現に重
要な部分でもあるので、この部分の階調乱れが改善され
ることにより、知覚される動画疑似輪郭は著しく抑制で
きる。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、低輝度部
分に発生する階調乱れの量を抑えることができ、動画像
を表示した場合に知覚される動画疑似輪郭を著しく抑制
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるサブフィールド
順序と各サブフィールドの輝度重み付けを示す図
【図2】本発明の一実施の形態における画像表示装置の
構成図
【図3】本実施の形態における動画疑似輪郭発生のシミ
ュレーション例を示す図
【図4】従来のサブフィールド制御による動画疑似輪郭
の発生を示す図
【図5】2つのレベルが隣接したパターンをもつ画像の
例を示す図
【図6】従来の動画疑似輪郭軽減方法におけるサブフィ
ールド構成例および符号化例を示す図
【図7】従来のサブフィールド制御による動画疑似輪郭
の発生のシミュレーション例を示す図
【符号の説明】
1 入力画像信号 2 読み出し専用メモリ 3 サブフィールド制御回路選択手段 4 プラズマディスプレイ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号の1フィールドを、所定の輝度
    重み付けを有する所定の複数M個のサブフィールドに分
    割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御
    によって多階調表示を行う画像表示装置であって、 前記複数M個のサブフィールドのうち、各々のサブフィ
    ールドが有する輝度重み付けが等しい複数L個(L≧
    3)のサブフィールドを第1のサブフィールド群とし、
    残りのM−L個のサブフィールドを第2のサブフィール
    ド群とし、前記第1のサブフィールド群に属するサブフ
    ィールドのうちL−1個のサブフィールドを連続し
    置し、前記第1のサブフィールド群に属するサブフィー
    ルドのうち1個のサブフィールド前記第2のサブフィ
    ールド群に属する複数のサブフィールドの間に挟み込ん
    で配置したことを特徴とする画像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記第1のサブフィールド群に属するサ
    ブフィールドを挟み込む第2のサブフィールド群の輝度
    重み付けの合計は、前記挟み込みを行う位置の前後で
    も近くなるようにしたことを特徴とする請求項1記載の
    画像表示装置。
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