JP3518949B2 - ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
置の中間調表示に関し、より詳しくはプラズマディスプ
レイパネル(PDP)やディジタルマイクロミラーデバ
イス(DMD)を用いたディスプレイ装置等、1フィー
ルドの映像信号を複数のサブフィールドに分割して表示
する装置に関するものである。
直線特性、特に飽和特性を示すようなプラズマディスプ
レイ装置等では、振幅変調された通常の映像信号をその
ままでは正しく中間調表示できない。そのため、1フィ
ールドの時間を複数のサブフィールドに分割し、各サブ
フィールドごとに発光する時間の相対比を1対2対4対
8...というように、2の累乗ずつ変えておき、画素
ごとに各サブフィールドを発光させるかさせないかの組
み合わせで中間調表示を行っている。
ための発光シーケンスを示す図であり、同図は1フィー
ルドを8つのサブフィールドSF8からSF1に分割し
た例である。各サブフィールドの発光時間の相対比は、
SF8,SF7,SF6,SF5,SF4,SF3,S
F2,SF1の順に128:64:32:16:8:
4:2:1である。これらのサブフィールドの発光、非
発光の組み合わせにより256階調の表示能力がある。
は、SF7,SF6,SF5,SF4,SF3,SF
2,SF1を発光させ、SF8を非発光にする。人間の
目には、時間方向の積分効果により、1フィールド内の
発光の点滅には応答しないため、SF7,SF6,SF
5,SF4,SF3,SF2,SF1の発光が、人間の
目により積分され、あたかも127という階調が表示さ
れたかのように知覚される。
る場合は、目的に応じて6乃至10ビット以上に量子化
するが、ここでは8ビットで量子化した場合について説
明する。なお、量子化ビット数を変えても、サブフィー
ルドの分割数が変わるだけで、基本的な動作に違いは生
じない。
る場合は、まず、映像信号を8ビットのディジタル信号
に変換し、最上位ビット(ビット8)をSF8に、その
下のビット(ビット7)をSF7に、以下同様に、ビッ
ト6,5,4,3,2,1を、それぞれSF6,SF
5,SF4,SF3,SF2,SF1に割り当てる。
図であり、図において、1は映像信号を入力する入力端
子、2は同期信号を入力する入力端子、3は入力端子1
に入力された映像信号をディジタル信号に変換するA/
D変換部、5はディジタル化された映像信号を2フレー
ム分記憶するフレームメモリ部、6はフレームメモリ部
5および後述の制御部8の出力信号によりプラズマディ
スプレイパネルなどを駆動する駆動部、7はプラズマデ
ィスプレイパネルなどの表示部、8は同期信号を基準と
して、A/D変換部3、フレームメモリ部5、駆動部6
を制御する制御部である。
は、入力端子2に入力された同期信号から、A/D変換
部3、フレームメモリ部5、駆動部6に所定の制御信号
を出力する。入力端子1から入力された映像信号は、A
/D変換部3で8ビットのディジタルデータに変換され
る。A/D変換部3でディジタル化されたデータは、制
御部8によりフレームメモリ部5の所定の位置に2フレ
ーム分記憶される。フレームメモリ部5は、2つのフレ
ームメモリを持ち、入力されたデータは、1フレームご
とに1フレーム目のメモリと2フレーム目のメモリに交
互に書き込まれる。
は、制御部8により、図8に示すSF8のアドレス期間
にビット8のデータがフレームメモリ部5から読み出さ
れる。この場合のデータは、フレームメモリ部5に2つ
あるフレームメモリのうち、書き込みが行われていない
方から読み出される。この読み出されたデータは、駆動
部6を通して表示部7に出力される。表示部7がAC型
PDPの場合、パネルにメモリ効果があるため、書き込
まれたデータは、全画面のデータが表示部7に書き込ま
れる間、保持される。所定のデータが書き込まれた表示
部7は、駆動部6によりSF8の維持放電期間でビット
8のデータに対応した所定の画素のみ発光する。
のデータがフレームメモリ部5から読み出され、駆動部
6を通して表示部7に出力される。表示部7は、SF7
の維持放電期間で、SF8の時と同様に発光を行う。
SF2,SF1も同様に、それぞれのサブフィールドに
対応するビット6、ビット5、ビット4、ビット3、ビ
ット2、ビット1が、それぞれのアドレス期間にフレー
ムメモリ部5から読み出され、駆動部6を通して表示部
7に出力され、それぞれの維持放電期間に出力されたデ
ータに対応した画素の発光を行う。
ィスプレイ装置では、水平方向に滑らかに変化するよう
な画像が、画面上を水平方向に移動する場合、画像が静
止していた場合には見えなかった縦縞状の帯(以下、偽
輪郭と記す)が知覚される。この現象を図10および図
11を用いて説明する。図10は従来のディスプレイ装
置の画像の桁上がりの状態を示す図であり、着目する水
平方向6画素上を水平方向に滑らかに変化する画像で最
上位ビットへの桁上がりが生じる画像、すなわち階調が
127から128に変化する画像を示している。図11
は従来のディスプレイ装置の偽輪郭の現象を説明するた
めの図であり、図10に示した画像が1フィールド毎に
1画素のスピードで右方向へ移動している状態を示して
いる。すなわち、図10は図11の第1フィールド目を
表した図である。階調127の部分はサブフィールドの
SF7,SF6,SF5,SF4,SF3,SF2,S
F1が発光し、階調128の部分はSF8のみが発光し
ている。図11の中央付近の1画素に着目した場合、時
間の経過によって階調128から階調127へ変化し、
SF8から下位のサブフィールドへの桁下がりを生じて
いる。
を人間が見た場合、視線はおおよそAからDで示す破線
上を移動することになり、破線AからBの間に対応する
網膜上では階調127を、破線CからDの間に対応する
網膜上では階調128を知覚することになる。しかし、
破線BからCの間に対応する網膜上では、知覚量の低下
が起こり、最低値はほぼ0になる。この、知覚量の低下
が偽輪郭として知覚される。この現象は、上述のよう
に、SF8のみが発光している階調128から、SF
7,SF6,SF5,SF4,SF3,SF2,SF1
が発光する階調127へ変化するような画像、すなわち
最上位ビットから下位のビットへ桁下がりしたり、その
逆に下位のビットから最上位ビットへ桁上がりするよう
な画像が画面上を移動する場合に知覚されやすい。ま
た、偽輪郭は、最上位ビットの桁上がりや桁下がりが生
じる場合と同様に、比較的上位のビットへの桁上がりや
桁下がりが生じる場合でも知覚される。
置は、上述のように、滑らかに変化するような画像で比
較的上位ビットから下位ビットに桁下がりするような画
像、または、その逆で桁上がりするような画像が移動す
る場合、画像が静止していた場合には見えなかった偽輪
郭が知覚されるという問題点があった。
ためになされたもので、動画像における偽輪郭を低減し
た中間調表示が行えるディスプレイ装置を提供すること
を目的とする。
レイ装置においては、1フィールドの映像信号をディジ
タルデータに変換し、前記ディジタルデータの各ビット
に対応した異なる発光時間の相対比からなる複数のサブ
フィールドを、表示または非表示することで中間調画像
を表示させるディスプレイ装置において、前記ディジタ
ルデータに対応しない発光時間の相対比を持つサブフィ
ールドを付加することで、表示する階調が変化すること
によって比較的発光時間の相対比が高いサブフィールド
への桁上がり、または桁下がりが生じる際に、少なくと
も1つ以上のサブフィールドが表示状態を保つように制
御する手段を具備したものである。
時間の相対比より、高い発光時間の相対比を持つ1つの
サブフィールドから、前記付加したサブフィールドの発
光時間の相対比分を引くようにしたものである。
時間の相対比より、高い発光時間の相対比を持つ複数の
サブフィールドから、前記付加したサブフィールドの発
光時間の相対比分を引くようにしたものである。
は複数のサブフィールドを複数に分割するものである。
光時間の相対比を隣接するビットの発光時間の相対比の
平均値としたものである。
置は、表示する階調が変化することによって比較的発光
時間の相対比が高いサブフィールドへの桁上がり、また
は桁下がりが生じる際に、少なくとも1つ以上のサブフ
ィールドが表示状態を保つように制御したので、滑らか
に変化する画像で比較的上位ビットから下位ビットへ桁
下がりするような画像、またはその逆で桁上がりするよ
うな画像が画面上を移動する場合に発生する偽輪郭を低
減するように働く。
具体的に説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1であるデ
ィスプレイ装置を示す構成図である。図において、1は
映像信号を入力する入力端子、2は同期信号を入力する
入力端子、3は入力端子1に入力された映像信号をディ
ジタル信号に変換するA/D変換部、4はA/D変換部
3の出力信号をコード変換するコード変換部、5はコー
ド変換部4の出力信号を2フレーム分記憶するフレーム
メモリ部、6はフレームメモリ部5および後述の制御部
8の出力信号により表示部7を駆動する駆動部、7は駆
動部6の出力信号で駆動されるPDPなどの表示部、8
は同期信号を基準として、A/D変換部3、コード変換
部4、フレームメモリ部5、駆動部6を制御する制御部
である。
スプレイ装置における1フィールド期間の発光シーケン
スを示す図である。同図は1フィールドを9つのサブフ
ィールドSF9,SF8,SF7,SF6,SF5,S
F4,SF3,SF2,SF1に分割した例である。各
サブフィールドの発光時間の相対比は、SF9,SF
8,SF7,SF6,SF5,SF4,SF3,SF
2,SF1の順に128:64:32:32:16:
8:4:2:1である。これらのサブフィールドの発
光、非発光の組み合わせにより、256の階調表示能力
を有し、表現される中間調は、発光時間の相対比の合計
によって決まる。
は、入力端子2に入力された同期信号から、A/D変換
部3、コード変換部4、フレームメモリ部5、駆動部6
に所定の制御信号を出力する。入力端子1から入力され
た映像信号は、A/D変換部3で8ビットのディジタル
データに変換される。8ビットのディジタルデータは、
コード変換部4で表1及び表2のように9ビットにコー
ド変換される。
りフレームメモリ部5の所定の位置に2フレーム分記憶
される。フレームメモリ部5は、2つのフレームメモリ
を持ち、入力されたデータは、1フレームごとに1フレ
ーム目のメモリと2フレーム目のメモリに交互に書き込
まれる。
は、制御部8により、図2に示すSF9のアドレス期間
にビット9のデータがフレームメモリ部5から読み出さ
れる。この場合のデータは、フレームメモリ部5に2つ
あるフレームメモリのうち、書き込みが行われていない
方から読み出される。読み出されたデータは、駆動部6
を通して表示部7に出力される。表示部7がAC型PD
Pの場合、パネルにメモリ効果があるため、書き込まれ
たデータは、全画面のデータが表示部7に書き込まれる
間、保持される。所定のデータが書き込まれた表示部7
は、駆動部6によりSF9の維持放電期間でビット9の
データに対応した所定の画素のみ発光する。
のデータがフレームメモリ部5から読み出され、駆動部
6を通して表示部7に出力される。表示部7は、SF8
の維持放電期間で、SF9の時と同様に発光を行う。
SF3,SF2,SF1も同様に、それぞれのサブフィ
ールドに対応するビット7、ビット6、ビット5、ビッ
ト4、ビット3、ビット2、ビット1が、それぞれのア
ドレス期間にフレームメモリ部5から読み出され、駆動
部6を通して表示部7に出力され、それぞれの維持放電
期間に出力されたデータに対応した画素の発光を行う。
ィスプレイ装置では、水平方向に滑らかに変化するよう
な画像が、画面上を水平方向に移動する場合に発生する
偽輪郭を低減することができる。この現象を図3、およ
び図4を用いて説明する。図3はこの発明の実施の形態
1の画像の桁上がりの状態を示す図であり、着目する水
平方向6画素上を、水平方向に滑らかに変化する画像、
すなわち階調が159から160に変化する画像を示し
ている。図4はこの発明の実施の形態1の偽輪郭低減の
効果を説明するための図であり、図3に示した画像が1
フィールド毎に1画素のスピードで右方向へ移動してい
る状態を示している。すなわち、図3は図4の第1フィ
ールド目を表した図である。階調159の部分はサブフ
ィールドのSF8,SF7,SF6,SF5,SF4,
SF3,SF2,SF1が発光し、階調160の部分は
SF9,SF7が発光している。図4の中央付近の1画
素に着目した場合、時間の経過によって階調160から
階調159て変化している。階調160から階調159
への変化は、SF9から下位のサブフィールドへの桁下
がりを生じているが、SF7は発光状態を保ち続けてい
る。
を人間が見た場合、視線はおおよそAからDで示す破線
上を移動することになり、網膜のおおよそBからCの位
置で知覚量の低下が起きる。この知覚量の低下が偽輪郭
として認識されるが、図4ではSF9からの桁下がりの
際にSF7が発光状態を保っているため、知覚量の低下
する量が減少し偽輪郭を低減する。
コード変換部4によって8ビットのデータに1ビットの
データを付加して9ビットにコード化したが、2ビット
のデータを付加して10ビットにコード化してもよい。
この場合の実施の形態の発光シーケンスを図5に示す。
図5はこの発明の実施の形態2を説明するための発光シ
ーケンスを示す図であり、1フィールドを10のサブフ
ィールド、SF10,SF9,SF8,SF7,SF
6,SF5,SF4,SF3,SF2,SF1に分割し
た例である。各サブフィールドの発光時間の相対比は、
SF10,SF9,SF8,SF7,SF6,SF5,
SF4,SF3,SF2,SF1の順に128:64:
32:32:32:16:8:4:2:1である。これ
らのサブフィールドの発光、非発光の組み合わせによ
り、256の階調表示能力がある。
されたディジタルデータは、コード変換部4で表3及び
表4のように10ビットにコード変換される。
りフレームメモリ部5の所定の位置に2フレーム分記憶
される。フレームメモリ部5に記憶されたデータは、制
御部8により、図5に示すSF10のアドレス期間にビ
ット10のデータがフレームメモリ部5から読み出され
る。この場合のデータは、フレームメモリ部5に2つあ
るフレームメモリのうち、書き込みが行われていない方
から読み出される。読み出されたデータは、駆動部6を
通して表示部7に出力される。表示部7は、駆動部6に
よりSF10の維持放電期間でビット10のデータに対
応した所定の画素のみ発光する。
のデータがフレームメモリ部5から読み出され、駆動部
6を通して表示部7に出力される。表示部7は、SF9
の維持放電期間で、SF10の時と同様に発光を行う。
SF4,SF3,SF2,SF1も同様に、それぞれの
サブフィールドに対応するビット8、ビット7、ビット
6、ビット5、ビット4、ビット3、ビット2、ビット
1が、それぞれのアドレス期間にフレームメモリ部5か
ら読み出され、駆動部6を通して表示部7に出力され、
それぞれの維持放電期間に出力されたデータに対応した
画素の発光を行う。これ以降については、実施の形態1
と同様であるので詳細な説明は省略する。
と同様の効果が得られる。
実施の形態2では、コード変換部4によって1つ、また
は2つのビットを付加し、付加されたビットに対する発
光時間の相対比が32で、発光時間の相対比の合計を、
それぞれ287と319としたが、たとえば、発光時間
の相対比を、96:64:32:32:16:8:4:
2:1とし、発光時間の相対比の合計が255になるよ
うに、付加したビットの発光時間の相対比より高い相対
比を持つ1つのビットに対応するサブフィールドの発光
時間を、付加したビットに対応するサブフィールドの発
光時間分だけ減らすようにコード変換しても同様の効果
が得られる。
は、コード変換部4によって、付加したビットの発光時
間の相対比より高い相対比を持つ1つのビットに対応す
るサブフィールドの発光時間を、付加したビットに対応
するサブフィールドの発光時間分だけ減らすようにコー
ド変換したが、たとえば、表5および表6に示すコード
化によって、発光時間の相対比を、100:60:3
2:32:16:8:4:2:1とし、発光時間の相対
比の合計が255になるように、付加したビットの発光
時間の相対比より高い相対比を持つ複数のビットに対応
するサブフィールドの発光時間を、付加したビットに対
応するサブフィールドの発光時間分だけ減らすようにコ
ード変換しても同様の効果が得られる。
おいては、発光時間の相対比を100:60:32:3
2:16:8:4:2:1としたが、これに限るもので
はない。たとえば、付加するビットに対応するサブフィ
ールドの発光時間の相対比をxとし、xが32以上64
未満の場合、各サブフィールドの発光時間の相対比は、
(128−m):(64−n):x:32:16:8:
4:2:1で表され、m,n,xが式1に示す関係にあ
れば、任意の組み合わせが可能である。 x=m+n ・・・(1)
ブフィールドの発光時間の相対比は、(128−m):
(64−n):(32−p):x:16:8:4:2:
1で表され、m,n,p,xが式2に示す関係にあれ
ば、任意の組み合わせが可能である。 x=m+n+p ・・・(2)
は、各サブフィールドの発光時間の相対比は、(128
−x):x:64:32:16:8:4:2:1の関係
を持つ任意の組み合わせが可能である。
加したビットに対応するサブフィールドの発光時間の相
対比がx,yのとき、x,yの一方が32以上64未満
で、かつ他方が64未満の場合は、各サブフィールドの
発光時間の相対比は(128−m):(64−n):
x:y:32:16:8:4:2:1や(128−
m):(64−n):x:32:y:16:8:4:
2:1などで表され、m,n,x,yが式3に示す関係
にあれば、任意の組み合わせが可能である。 x+y=m+n ・・・(3)
サブフィールドの発光時間の相対比より、大きな発光時
間の相対比を持つサブフィールドから、付加したビット
に対応するサブフィールドの発光時間の相対比を任意の
組み合わせで引くことによっても、同様の効果が得られ
る。
から実施の形態5では、コード変換された各ビットに対
して、それぞれ1つのサブフィールドで発光を行ってい
るが、1つのビットを複数のサブフィールドに分割して
発光してもよい。ビット9のデータを2つのサブフィー
ルドに分割した場合の発光シーケンスを図6に示す。図
において、SF9−1,SF9−2がビット9に対応す
るサブフィールドである。この場合の、発光時間の相対
比は、SF9−1,SF8,SF7,SF6,SF5,
SF4,SF3,SF2,SF1,SF9−2の順で、
64:64:32:32:16:8:4:2:1:64
である。
1から実施の形態5と同様の効果が得られる。
は、ビット9を2つのサブフィールドに分割して発光さ
せたが、複数の任意のビットを複数のサブフィールドに
分割しても同様の効果が得られる。
施の形態7では、付加したビットに対応するサブフィー
ルドの発光時間の相対比を32としたが、隣接するビッ
トの発光時間の相対比の平均値、たとえば、64と32
の平均値である48や32と16の平均値24であって
も同様の効果が得られる。付加したビットの発光時間の
相対比が48の場合の発光シーケンスを図7に示す。図
において、SF7は発光時間の相対比48のサブフィー
ルドである。また、実施の形態8におけるコード変換を
表7および表8に示す。
施の形態8では、コード変換部4で8ビットのデータを
9ビット、または8ビットのデータを10ビットに変換
したが、これに限るものではなく、コード変換部4は任
意のビット数の入力に対し任意のビット数を付加するよ
うにコード変換しても、同様の効果が得られる。
実施の形態9では、コード変換部4によって付加された
ビットの発光時間の相対比を32、あるいは隣接するビ
ットの発光時間の相対比の平均値としたが、これに限る
ものではなく、付加したビットに対して任意の発光時間
の相対比を割り当てても同様の効果が得られる。
実施の形態10では、サブフィールドのならびをビット
の降順としたが、これに限るものではなく、任意のなら
びにしても同様の効果が得られる。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
ールドに分割する際、表示する階調が変化することによ
って比較的発光時間の相対比が高いサブフィールドへの
桁上がり、または桁下がりが生じる場合でも、少なくと
も1つ以上のサブフィールドが表示状態を保つようにコ
ード変換することにより、滑らかに変化する画像で比較
的上位ビットから下位ビットに桁下がりするような画
像、または、その逆で桁上がりするような画像が移動す
る場合に発生する動画の偽輪郭を低減することができ
る。
数のサブフィールドを付加する際、付加したサブフィー
ルドの発光時間の相対比より高い発光時間の相対比を持
つ1つのサブフィールドから、付加したサブフィールド
の相対比分を引くことにより、滑らかに変化する画像で
比較的上位ビットから下位ビットに桁下がりするような
画像、または、その逆で桁上がりするような画像が移動
する場合に発生する動画の偽輪郭を低減することができ
る。
数のサブフィールドを付加する際、付加したサブフィー
ルドの発光時間の相対比より高い発光時間の相対比を持
つ複数のサブフィールドから、付加したサブフィールド
の発光時間の発光時間の相対比分を引くことにより、滑
らかに変化する画像で比較的上位ビットから下位ビット
に桁下がりするような画像、または、その逆で桁上がり
するような画像が移動する場合に発生する動画の偽輪郭
を低減することができる。
数のサブフィールドを付加した後で、発光時間の相対比
が高いサブフィールドを複数のサブフィールドに分割す
ることにより、滑らかに変化する画像で比較的上位ビッ
トから下位ビットに桁下がりするような画像、または、
その逆で桁上がりするような画像が移動する場合に発生
する動画の偽輪郭を低減することができる。
ィールドの発光時間の相対比を隣接する発光時間の相対
比の平均値とすることにより、滑らかに変化する画像で
比較的上位ビットから下位ビットに桁下がりするような
画像、または、その逆で桁上がりするような画像が移動
する場合に発生する動画の偽輪郭を低減することができ
る。
装置を示す構成図である。
装置における1フィールド期間の発光シーケンスを示す
図である。
状態を示す図である。
を説明するための図である。
光シーケンスを示す図である。
光シーケンスを示す図である。
光シーケンスを示す図である。
光シーケンスを示す図である。
る。
の状態を示す図である。
説明するための図である。
A/D変換部、4コード変換部、5 フレームメモリ
部、6 駆動部、7 表示部、8 制御部。
Claims (4)
- 【請求項1】 1フィールドの映像信号をディジタルデ
ータに変換し、前記ディジタルデータの各ビットに対応
した異なる発光時間の相対比からなる複数のサブフィー
ルドを、表示または非表示することで中間調画像を表示
させるディスプレイ装置において、前記ディジタルデー
タの各ビットに直接的には対応しない発光時間の相対比
を持つサブフィールドとして、隣接するビットに対応し
たサブフィールドの発光時間の相対比の平均の発光時間
を持つ新たなサブフィールドを1つ以上付加し、付加し
たサブフィールドを含む全てのサブフィールドを表示、
または非表示することで中間調を表示する際に、表示す
る階調が変化することによって上位のビットに対応する
サブフィールドへの桁上がり、または桁下がりが生じる
場合に、少なくとも1つ以上のサブフィールドが表示状
態を保つように制御する手段を具備したことを特徴とす
るディスプレイ装置。 - 【請求項2】 前記付加したサブフィールドの発光時間
の相対比より、高い発光時間の相対比を持つ1つのサブ
フィールドから、前記付加したサブフィールドの発光時
間の相対比分を引いたことを特徴とする請求項1に記載
のディスプレイ装置。 - 【請求項3】 前記付加したサブフィールドの発光時間
の相対比より、高い発光時間の相対比を持つ複数のサブ
フィールドから、前記付加したサブフィールドの発光時
間の相対比分を引いたことを特徴とする請求項1に記載
のディスプレイ装置。 - 【請求項4】 1フィールド期間内における全てのサブ
フィールドが発光時間の相対比の昇順あるいは降順に配
置されたことを特徴とする請求項3に記載のディススプ
レイ装置。
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