JP4008178B2 - 階調表示方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ(Plasma Display panel)と記す）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）など、２値のメモリーを持ち、中間調を有する動画像をそれぞれ重み付けられた複数の２値の画像を時間的に重ねて表示する、いわゆるサブフィールド法を用いた表示装置の階調表示方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のいわゆるサブフィールド法は、特開平４−１９５０８７号公報などに示すように、２値（オン／オフ）のメモリー効果を持つ表示装置に、中間調を持つ画像を表示するために用いられるものである。図２９、図３０にこの表示法の例を示す。これは、図３１に示すような１個のＤＭＤ素子と回転するカラーフィルターを用いて、赤色、緑色、青色を順次表示することでカラー表示ならびに８ビット、２５６階調のテレビジョン画像を表示する例である。
【０００３】
図３１において、１はＤＭＤ素子、２は円盤状のカラーフィルター、３はランプ、４は投写レンズである。ＤＭＤ素子１は微小なミラーの集合体であり、ミラーは映像信号によって非常に高速でオン（点灯）／オフ（非点灯）を切り替えることで表示が可能となる。
【０００４】
本従来例においては、１枚の画像（１フィールド）は８枚の２値画像（サブフィールド）により構成される。図２９に示す各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。図２９および図３０の例では、それぞれのサブフィールドは、２進法に従って、それぞれ「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」の重み（輝度）を持っている。すなわち、それぞれのサブフィールドは、それぞれ単位時間長ｔの、「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」倍の時間長を有している。ＤＭＤのそれぞれの画素は、図３０に示すように、どのサブフィールドを点灯させるかの組み合わせにより中間調を表示している。たとえば「１７３」に相当する輝度は、重み付けが「１２８」のサブフィールド番号８、重み付けが「３２」のサブフィールド番号６、重み付けが「８」のサブフィールド番号４、重み付けが「４」のサブフィールド番号３と重み付けが「１」のサブフィールド番号１の各サブフィールドを点灯させることにより得られる。なお、以下の説明および各図において、サブフィールド番号１、サブフィールド番号２等は、「１ｓｆ」、「２ｓｆ」等と記す。
【０００５】
静止画では視線がほぼ固定されているので、それぞれの画素においてサブフィールドの加算は正常に行われるため画質の劣化はない。このような駆動方法を採用することにより、ミラーのようにオンかオフかの２値しか取り得ない素子であっても階調表示が可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来のサブフィールド法を用いた表示方法では、文献（「パルス幅変調動画表示に見られる疑似輪郭状ノイズ」：テレビジョン学会技術報告、Vol.19, No.2, IDY95-21, pp.61-66）に示されるように、動画像に対して独特の疑似輪郭状のノイズが見られ、画質が劣化するという問題がある。これは、動画像に対しては目がそれを追ってしまうので、目の時間的な積分領域が空間的に変化するためである。すなわち、視線が１フィールド表示期間内に複数の画素を移動する速度で動くと、サブフィールドの加算が１つの画素内ではなく複数の画素にまたがって行われ、正常な画像が得られなくなり、画質が劣化する。
【０００７】
図３６は、上記問題が極端な場合を、図２９、図３０に示した階調表示法を例として、説明する図である。画素Ａ、画素Ｂは、隣接して配置されており、それぞれ、図２９、図３０に示した階調表示法において、１２７階調、１２８階調を表示している。すなわち、画素Ａは、１ｓｆ〜７ｓｆがオンで、８ｓｆのみオフであり、画素Ｂは、１ｓｆ〜７ｓｆがオフで、８ｓｆのみオンである。図３６においては、画素の配列方向を上下方向、サブフィールドの配列方向を左右方向として示している。すなわち、図３６の上下方向は視点の空間的な移動を、左右方向は視点の時間的な移動を示している。ここで、視点が画素Ａから動かないとすると（矢印ｃ）、画素Ａの１フィールドの積分値は、表示どおり１２７階調となる。しかし、１フィールドに２画素の速度で画素Ａから画素Ｂへ視点を移動した場合（矢印ａ）、画素Ａおよび画素Ｂの積分値は、ともに２５５階調とみなされてしまう。また、１フィールドに２画素の速度で画素Ｂから画素Ａへ視点を移動した場合（矢印ｂ）、画素Ａおよび画素Ｂの積分値は、ともに０階調とみなされてしまう。
【０００８】
図３２は、実際の画質劣化の量を定量的に測定するために、移動するランプ波形を、従来のサブフィールド法で表示したときに見える画像を、コンピュータでシミュレーションしたものである。このシミュレーションの方法は、毎フィールド表示期間中に８画素の速度で左の方向に動かしたときの目の時間的な積分量を計算したものである。
【０００９】
ランプ波形は、本来ならばまっすぐな斜線である。しかし、従来の方法では、階調が「１２７」から「１２８」、あるいは「６３」から「６４」の画素に視線が変化するとき、すなわち２進法表示で新たなビットが立つ場所で顕著なノイズが見られる。実際の画像では、これが疑似輪郭状の画質劣化となる。
【００１０】
このように、従来のサブフィールド法による階調表示は、画像の動きに追従して画面を観測するような場合、本来の輝度差がほとんど無い画素間で相当の輝度差があるような不自然さを知覚させる場合があるという問題点を有している。
【００１１】
上記問題点を従来のサブフィールド法において解決しようとした場合、サブフィールドの分割を細分化して、各サブフィールドの時間長を最小のもの（図２９、図３０に示した階調表示法では「１ｔ」）に近づけていくという対策が考えられるが、サブフィールド数の増加はメモリ容量の増加およびそれに伴う消費電力等の増加に直結するため、闇雲にサブフィールド分割の細分化を行うと、多大なコスト増となってしまう。そのため、できるだけサブフィールド分割数を増大を抑えることによってコスト増を抑制しながら、動画像の画質劣化を防止できる階調表示方法の実現が望まれていた。
【００１２】
本発明は、上述したこのような従来の階調表示方法が有する課題を考慮して、サブフィールド法を用いた場合の動画像の画質劣化を、コスト増を抑制しつつ、防止できる階調表示方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の本発明（請求項１に記載の本発明に対応）は、１フレーム／フィールド内での所定の１つの色に対応する時間帯を複数の時分割時間帯で構成し、前記各時分割時間帯に対応する時間的なセグメントを設定し、前記各セグメントを１つ以上のサブフィールドで構成し、前記所定の１つの色の階調を、前記所定の１つの色の前記各サブフィールドのオン／オフを適宜指定することによって、表示させる階調表示方法において、オンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数を、０または１とし、残りの前記各セグメントを、オンの前記サブフィールドのみ、または、オフの前記サブフィールドのみとなるように構成し、連続した階調の表示切換を行う場合、同一の前記セグメント内での前記サブフィールドのオン／オフ切換によって行うことを優先し、１階調差の表示切換を行う場合、表示切換前にオンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数が０となっている場合を除き、複数の前記サブフィールドで構成される前記セグメントについては、オンの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オフの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オンの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換は行わないことを特徴とする階調表示方法である。
【００１４】
第２の本発明（請求項２に記載の本発明に対応）は、連続した階調の表示切換を行う場合、前記サブフィールドのオン／オフ切換の対象となる前記セグメントを、前記セグメントの時間的な配列にしたがって、選択することを特徴とする第１の本発明の階調表示方法である。
【００１５】
第３の本発明（請求項３に記載の本発明に対応）は、前記各サブフィールドが、前記１フレーム／フィールド内の前記所定の１つの色に対応する全ての前記サブフィールドをオンとしたときに得られる輝度を階調数で割ったものを一単位とし、当該サブフィールドのみをオンとした場合に得られる前記所定の１つの色の輝度に対応する重みを有しており、前記セグメント毎の前記複数のサブフィールドの全部または一部が、ｎ＋１個（ｎは所定の自然数）の前記サブフィールドであって、それぞれ一つが、前記一単位の２0 、２1 、・・・、２n 倍の前記重みを有する２進法サブフィールドであり、連続した階調の表示切換を行う場合、前記各２進法サブフィールドのオン／オフ切換を、２0 、２1 、・・・、２n に対応する順に、優先して行うことを特徴とする第１または第２の本発明の階調表示方法である。
【００１６】
第４の本発明（請求項４に記載の本発明に対応）は、前記セグメント毎の前記複数のサブフィールドの一部が、前記２進法サブフィールドとは別の前記サブフィールドである調整サブフィールドであり、連続した階調の表示切換を行う場合、前記２進法サブフィールド間でのオン／オフ切換を、前記調整サブフィールドのオン／オフ切換に優先して行うことを特徴とする第３の本発明の階調表示方法である。
【００１７】
第５の本発明（請求項５に記載の本発明に対応）は、前記各セグメントが、前記調整サブフィールドを１つのみ有しており、前記１つのみの調整サブフィールドが、前記一単位の１倍の前記重みを有することを特徴とする第４の本発明の階調表示方法である。
【００１８】
第６の本発明（請求項６に記載の本発明に対応）は、前記重みが、前記１フレーム／フィールド内の前記所定の１つの色に対応する時間を階調数で割った時間を前記一単位とする時間長であることを特徴とする第１〜第５のいずれかの本発明の階調表示方法である。
【００２０】
第７の本発明（請求項７に記載の本発明に対応）は、前記各サブフィールドのデータのロードタイムより短い前記時間長を有する前記サブフィールドがある場合、前記セグメント毎に、前記ロードタイムの２倍より短い前記時間長を有するサブフィールドを、時間的に先頭に、および／または、時間的に最後尾に配置することを特徴とする第６の本発明の階調表示方法である。
【００２１】
上記構成により、コスト増を抑制しつつ、視線の移動によるサブフィールドの加算による異常な画像の発生を防ぎ、動画像の画質を向上させることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１〜図８は、本発明の第１の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態における階調表示方法は、８ビットすなわち２５６階調の画像を表示する場合の例である。図１はサブフィールドの構成図であり、図２は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であり、図３〜図８は各セグメントに於いて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では従来例で示した図３１と同様の投写型装置における階調表示方法に関するもので、１つのＤＭＤ素子を用いて、ＲＧＢで分割されたカラーフィルターを回転させて、赤色、緑色、青色のフィールドを順次表示し、カラー表示を得るものである。本実施の形態ではＲＧＢ均等な角度のカラーフィルターを１フィールド期間に６回転させるので、各色６セグメントの分離された発光期間（本発明の「時分割時間帯」に対応）を有する。さらに図１〜図８では緑色のサブフィールドの構成図のみを示すものであるが、セグメント１から６までの各セグメントの時間は等しく、また各セグメント間はＲとＢのそれぞれ１セグメント分の間隔が空いている。
【００２４】
図１では従来例で説明した図２９と同じように、各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。本実施の形態では１フィールドを３６サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を６つのセグメントにほぼ均等に配分し、それぞれセグメント１からセグメント６までを「４２ｔ」、「４３ｔ」、「４２ｔ」、「４３ｔ」、「４２ｔ」、「４３ｔ」の時間長を有するように配分している。ここでｔは緑色が１フィールド時間に表示される時間を２５６階調で割った基本時間（本発明の「一単位」に対応）を示す。
【００２５】
本実施の形態においては、図２に示すように、「０」から「４２」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際、他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「４３」から「８６」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドを常時点灯（オン）とし、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）、といった具合に順番にセグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行うものである。
【００２６】
図３〜図８に示すように、各セグメント内では、「４２ｔ」（または「４３ｔ」）の時間長を、それぞれ「１１ｔ」（または「１２ｔ」）、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド６個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。セグメント１を例に挙げて説明すると、「０」から「４２」の階調のうち、「０」から「３１」までを「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個で２進法に従って表示する。「３２」から「４２」間での階調は「１１ｔ」と「１６ｔ」の時間長を有する２つのサブフィールドを常に点灯させ、残りを「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド４個で２進法に従って表示する。セグメント２〜セグメント６についても、同様に、各セグメントを構成するサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。なお、「１１ｔ」および「１２ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「調整サブフィールド」に対応し、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するものである。
【００２７】
すなわち、階調が４２（または４３）増えるごとにセグメント１からセグメント６まで順番にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが概ね２進法に従って点灯していくように表示する。
【００２８】
図９は移動するランプ波形を、本実施の形態における階調表示方法で表示したときに見える画像を、コンピュータでシミュレーションしたものである。シミュレーションの方法は従来例で説明した方法と同様で、毎フィールド表示期間中に８画素の速度で左の方向に動かしたときの、目の時間的な積分量を計算したものである。図９の波形は図３２の波形と比較して、階調が「１２７」から「１２８」、あるいは「６３」から「６４」の画素に視線が変化するとき、すなわち２進法表示で新たなビットが立つ場所でのノイズが大幅に軽減していることがわかる。これにより、動画での疑似輪郭状の画質劣化は大きく改善される。
【００２９】
本実施の形態の形態では緑色のサブフィールドを例に挙げて説明したが、赤色、緑色についても同様の方法で、動画での画質劣化は大きく改善されることは言うまでもない。
【００３０】
また本実施の形態の形態では、各セグメントのサブフィールドの構成を「１１ｔ」（または「１２ｔ」）、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有する６サブフィールドとしたが、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」は同じで、残りの「２７ｔ」（または「２８ｔ」）を「１０ｔ」と「１７ｔ」、または「１３ｔ」と「１４ｔ」などどのような重み付けで２つのサブフィールドに分けてもほとんど同じ効果を示す。ただし、１つのセグメント内で当該セグメントが担当する階調の変化分の一部が表現できなくなる様なサブフィールドは、除外するものとする。本実施の形態のように、「４２ｔ」の時間長を有するセグメントを例にとると、本発明の２進法サブフィールドを「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有する４サブフィールドとし、本発明の調整サブフィールドに対応するサブフィールドの組合せが、「２２ｔ」と「５ｔ」の組合せのように、２つのサブフィールドの時間長差が「１６ｔ」より大きくなるようなサブフィールド構成が、上記除外される構成に相当する。
【００３１】
本実施の形態の形態では図３３に示すようなＲＧＢ均等な角度のカラーフィルターを１フィールド期間に６回転させるとしたが、これに限定されるものではなく、図３４に示すようなＲＧＢＲＧＢと均等に６分割されたカラーフィルターを１フィールドに３回転させても同じことであるし、さらにはＲＧＢＲＧＢＲＧＢと９分割されたカラーフィルターを１フィールドに２回転、さらにはＲＧＢ・・・ＲＧＢと１８分割されたカラーフィルタを１フィールドに１回転させても同じことである。
【００３２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図面を参照して説明する。図１０〜図１３は、本発明の第２の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態における階調表示方法も、第１の実施の形態における階調表示方法と同様に、８ビットすなわち２５６階調の画像を表示する場合の例である。図１０はサブフィールドの構成図であり、図１１は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であり、図１２、図１３は各セグメントに於いて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では従来例で説明した図３１と同様に、１つのＤＭＤ素子を用いて、ＲＧＢで分割されたカラーフィルターを回転させて、赤色、緑色、青色のフィールドを順次表示し、カラー表示を得るものである。本実施の形態では図３５に示すようなＲＧＢＲＧＢと６分割されたカラーフィルターを１フィールド期間に３回転させるので、各色６セグメントの分離された発光期間（本発明の「時分割時間帯」に対応）を有する。本実施の形態における階調表示方法に用いるカラーフィルターは、図３５に示すように、緑色のＧ１の部分とＧ２の部分で角度に差がある。さらに図１０〜図１３では緑色のサブフィールドの構成図のみを示すものであるが、セグメント１から６までの各セグメントの時間はこのカラーフィルタの角度に応じて時間の差がある。
【００３３】
図１０では従来例で説明した図２９と同じように、各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。本実施の形態では１フィールドを３３サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を６つのセグメントの時間に比例するように配分し、それぞれセグメント１からセグメント６までを「３１ｔ」、「５４ｔ」、「３１ｔ」、「５５ｔ」、「３１ｔ」、「５４ｔ」の時間長を有するように配分している。ここでｔは緑色が１フィールド時間に表示される時間を２５６階調で割った基本時間（本発明の「一単位」に対応）を示す。
【００３４】
本実施の形態においては、図１１に示すように、「０」から「３１」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「３２」から「８５」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯（オン）し、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、順次セグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行うものである。
【００３５】
図１２に示すように、短い時間長を有するセグメント１、３、５では、「３１ｔ」の時間長を、それぞれ「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せを２進法にしたがって行うことによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。すなわち、セグメント１、３、５は、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するサブフィールドのみで構成されている。
【００３６】
また、図１３に示すように、長い時間長を有するセグメント２、４、６では、「５４ｔ」の時間長をそれぞれ「２３ｔ」、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド６個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。セグメント２を例に挙げて説明すると、「３２」から「８５」の階調のうち、「３２」から「６３」までを「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個で２進法に従って表示する。「６３」から「８５」間での階調は「２３ｔ」と「１６ｔ」の重みの２つのサブフィールドを常に点灯させ、残りを「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド４個で２進法に従って表示する。セグメント４およびセグメント６についても、同様に、各セグメントを構成するサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。なお、セグメント２、４、６において、「２３ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「調整サブフィールド」に対応し、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するものである。
【００３７】
すなわち、階調が３１（または５４）増えるごとにセグメント１からセグメント６まで順番にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが概ね２進法に従って点灯していくように表示する。このようにしてもほぼ第１の実施の形態と同等の効果が期待できる。
【００３８】
なお、カラーフィルターとセグメント構成（サブフィールド構成）の関係は、図３５に示したカラーフィルターと図１０に示したセグメント構成（サブフィールド構成）の関係に限るものではなく、カラーフィルターの分割に対応して、セグメント分割が行われており、オンのサブフィールドとオフのサブフィールドとが混在するセグメントの数を、０または１とし、残りの各セグメントを、オンのサブフィールドのみ、または、オフのサブフィールドのみとなるように構成し、連続した階調の表示切換を行う場合、同一のセグメント内でのサブフィールドのオン／オフ切換によって行うことを優先し、１階調差の表示切換を行う場合、表示切換前にオンのサブフィールドとオフのサブフィールドとが混在するセグメントの数が０となっている場合を除き、複数のサブフィールドで構成されるセグメントについては、オンのサブフィールドのみで構成されたセグメントを、オフのサブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフのサブフィールドのみで構成されたセグメントを、オンのサブフィールドのみで構成されるようにする切換は行わないような、セグメント構成（サブフィールド構成）になっておればよい。
【００３９】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図面を参照して説明する。図１４〜図１７は、本発明の第３実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態における階調表示方法も、第１の実施の形態における階調表示方法と同様に、８ビットすなわち２５６階調の画像を表示する場合の例である。図１４はサブフィールドの構成図であり、図１５は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であ、図１６、図１７は各セグメントにおいて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では従来例で説明した図３１と同様に、１つのＤＭＤ素子を用いて、ＲＧＢで分割されたカラーフィルターを回転させて、赤色、緑色、青色のフィールドを順次表示し、カラー表示を得るものである。本実施の形態ではＲＧＢ均等な角度のカラーフィルターを１フィールド期間に８回転させるので、各色８セグメントの分離された発光期間（本発明の「時分割時間帯」に対応）を有する。さらに図１４〜図１７には緑色のサブフィールドの構成図のみを示すが、セグメント１から８までの各セグメントの時間は等しく、また各セグメント間はＲとＢのそれぞれ１セグメント分の間隔が空いている。
【００４０】
図１４では従来例で説明した図２９と同じように、各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。本実施の形態では１フィールドを４７サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を、それぞれセグメント１からセグメント７までを「３２ｔ」の時間長を有するように、セグメント８を「３１ｔ」の時間長を有するように配分している。ここでｔは緑色が１フィールド時間に表示される時間を２５６階調で割った基本時間（本発明の「一単位」に対応）を示す。
【００４１】
本実施の形態においては、図１５に示すように、「０」から「３２」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「３３」から「６４」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯（オン）し、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、順次セグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行う点では第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
図１６に示すように、セグメント８を除く各セグメント内では、「３２ｔ」の時間長のうち、「３１ｔ」の時間長をそれぞれ「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せを２進法にしたがって行うことによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。さらに最後に最小ビットである「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドを点灯させることにより「３２ｔ」の時間長に対応する輝度を表現することが可能になる。このようにセグメント１からセグメント７まで連続的に「３２」階調毎に、各セグメントを構成するサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。なお、上記各セグメントにおいて、最後に点灯させる「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「調整サブフィールド」に対応し、残りの「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するものである。
【００４３】
但し、最後の「２２５」から「２５５」階調までの表示については、図１７に示すように、セグメント８内で、「３１ｔ」の時間長を、それぞれ「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個で２進法に従って表示する。すなわち、セグメント８は、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するサブフィールドのみで構成されている。
【００４４】
すなわち、階調が３２増えるごとにセグメント１からセグメント８まで順番にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが２進法に従って点灯していくように表示する。
【００４５】
本実施の形態においては、階調を連続的に増加する場合に、セグメント内でのサブフィールドの点灯は、セグメント１〜７の最後に点灯する「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドの点灯を除き、２進法にしたがって行われるので、構成がシンプルになる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を図面を参照して説明する。図１８〜図２１は、本発明の第４の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態における階調表示方法も、第１の実施の形態における階調表示方法と同様に、８ビットすなわち２５６階調の画像を表示する場合の例である。図１８はサブフィールドの構成図であり、図１９は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であり、図２０、図２１は各セグメントに於いて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では従来例で説明した図３１と同様に、１つのＤＭＤ素子を用いて、ＲＧＢで分割されたカラーフィルターを回転させて、赤色、緑色、青色のフィールドを順次表示し、カラー表示を得るものである。本実施の形態ではＲＧＢ均等な角度のカラーフィルターを１フィールド期間に４回転させるので、各色４セグメントの分離された発光期間（本発明の「時分割時間帯」に対応）を有する。さらに図１８〜図２１には緑色のサブフィールドの構成図のみを示すが、セグメント１から４までの各セグメントの時間は等しく、また各セグメント間はＲとＢのそれぞれ１セグメント分の間隔が空いている。
【００４７】
図１８では従来例で説明した図２９と同じように、各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。本実施の形態では１フィールドを２７サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を、それぞれセグメント１からセグメント３までを「６４ｔ」の時間長を有するように、セグメント４を「６３ｔ」の時間長を有するように配分している。ここでｔは緑色が１フィールド時間に表示される時間を２５６階調で割った基本時間（本発明の「一単位」に対応）を示す。
【００４８】
本実施の形態においては、図１９に示すように、「０」から「６４」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「６５」から「１２８」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯（オン）し、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、セグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行う点では第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
図２０に示すように、セグメント４を除く各セグメント内では、「６４ｔ」の時間長のうち、「６３ｔ」の時間長をそれぞれ「３２ｔ」、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド６個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せを２進法にしたがって行うことによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。さらに最後に最小ビットである「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドを点灯させることにより「６４ｔ」の時間長に対応する輝度を表現することが可能になる。このようにセグメント１からセグメント３まで連続的に「６４」階調毎に、各セグメントを構成するサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。なお、上記各セグメントにおいて、最後に点灯させる「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「調整サブフィールド」に対応し、残りの「３２ｔ」、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するものである。
【００５０】
但し、最後の「１９３」から「２５５」階調までの表示については、図２１に示すように、セグメント４内で、「６３ｔ」の時間長を、それぞれ「３２ｔ」、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個で２進法に従って表示する。すなわち、セグメント４は、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するサブフィールドのみで構成されている。
【００５１】
すなわち、階調が６４増えるごとにセグメント１からセグメント４まで順番にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが２進法に従って点灯していくように表示する。
【００５２】
本実施の形態においても、第３の実施の形態と同様に、階調を連続的に増加する場合に、セグメント内でのサブフィールドの点灯は、セグメント１〜３の最後に点灯する「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドの点灯を除き、２進法にしたがって行われるので、構成がシンプルになる。
【００５３】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を図面を参照して説明する。図２２は、本発明の第５の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態において、特に説明のないものについては、第１の実施の形態と同じとする。図２２は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表である。本実施の形態では各セグメントのサブフィールド構成は第１の実施の形態で説明した図１と同様であるが、本実施の形態では、「０」から「４２」階調まではセグメント６内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯）、さらに「４３」から「８６」階調まではセグメント５内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント６は全てのサブフィールドが常時点灯し、セグメント１から４のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、セグメント間における階調の連続性の時間軸が、第１の実施の形態のものと正反対になっている。
【００５４】
このように、セグメント間における階調の連続性の時間軸を正反対にしても、動画像の疑似輪郭を抑制する効果は同等に得られる。このことは第１の実施の形態のみならず、第２〜第４の実施の形態についても適用できる。
【００５５】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態を図面を参照して説明する。図２３は、本発明の第６の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態において、特に説明のないものについては、第１の実施の形態と同じとする。図２３は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表である。本実施の形態では各セグメントのサブフィールド構成は第１の実施の形態で説明した図１と同様であるが、本実施の形態では「０」から「４２」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯）、さらに「４３」から「８６」階調まではセグメント３内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯し、セグメント１と３以外のセグメントのサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、セグメント毎にある階調までの表示を完了させる点はこれまでと同様であるが、セグメント間ではセグメントのオン／オフ切換の連続性は崩れている。すなわち、図２３に示すように、階調が４２（または４３）増えるごとにセグメント１からセグメント６まで順不同にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが概ね２進法に従って点灯していくように表示する。また、表示切換前にオンのサブフィールドとオフのサブフィールドとが混在するセグメントの数が０となっている場合は、複数のサブフィールドで構成されるセグメントについては、オンのサブフィールドのみで構成されたセグメントを、オフのサブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフのサブフィールドのみで構成されたセグメントを、オンのサブフィールドのみで構成されるようにする切換を行ってもよい。例えば、図２３に示すように、「１７０」階調から「１７１」階調の表示切換を行う場合、「全てオフ」であったセグメント２を「全てオン」にし、「全てオン」であったセグメント６を「全てオフ」にしてもよい。つまり、セグメントのオン／オフ切換の順番は本実施の形態に因らず、いかなる順番であっても構わない。
【００５６】
このように、セグメント間におけるセグメントのオン／オフ切換の連続性を崩しても、動画像の疑似輪郭を抑制する効果は同等に得られる。このことは第１の実施の形態のみならず、第２〜第５の実施の形態についても適用できる。但し、第１から第５の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択要領のように（図２、図１１、図１５、図１９、図２２に示すように）、セグメント間におけるセグメントのオン／オフ切換の連続性を有する方が動画像のボケを抑制する効果がある。
【００５７】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態を図面を参照して説明する。図２４〜図２７は、本発明の第７の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態において、特に説明のないものについては、第１の実施の形態と同じとする。図２４はサブフィールドの構成図であり、図２５は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であり、図２６、図２７は各セグメントにおいて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では第１の実施の形態とセグメント数ならびにサブフィールド構成は同じであるが、セグメント内でのサブフィールドの時間的配列が異なる。
【００５８】
本実施の形態では１フィールドを３６サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を６つのセグメントにほぼ均等に配分し、図２５に示すように「０」から「４２」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「４３」から「８６」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯（オン）し、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、セグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行う点は第１の実施の形態と同様である。
【００５９】
各セグメント内では「４２ｔ」（または「４３ｔ」）の時間長を、それぞれ「１１ｔ」（または「１２ｔ」）、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド６個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する点も第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
しかしながら本実施の形態では、１つのセグメント内のサブフィールドの時間的配列が時間長の短いサブフィールドから順番に「１ｔ」−「２ｔ」−「４ｔ」−「８ｔ」−「１６ｔ」−「１１ｔ」のように並んでいる。このように、セグメント内での時間的配列を特定しなくとも、動画像の疑似輪郭を抑制する効果は得られるが、本発明の第１の実施の形態のように、「２ｔ」−「１６ｔ」−「４ｔ」−「８ｔ」−「１１ｔ」−「１ｔ」のように、時間長の短いサブフィールドである「２ｔ」と「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドをセグメントの最初と最後に配置し、次に時間長の短いサブフィールドである「４ｔ」の時間長を有するサブフィールドを他の時間長の短いサブフィールドである「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドと連続しないように配置するほうが、以下に説明する問題を回避できる。
【００６１】
この問題は、文献（「10.4:Phased Reset Timing for Improved Digital Micromirror Device(DMD) Brightness」 SID 98 DIGEST pp.125-128）において、ＤＭＤ素子の書き込みデータのロード／リセットに関する問題として説明されているものである。すなわち、１ｔよりも十分に短いロードタイムであればサブフィールドの時間的配列はどのようであっても、前のサブフィールドを表示している間に次のサブフィールドのデータをロードできるので問題ないが、例えばロードタイムより短い時間長を有するサブフィールドが来る場合に次のサブフィールドのデータをロードする時間が充分に与えられないという問題が起こる。この問題を解決するために短い時間長を有するサブフィールドをセグメントの最初と最後に配列すればよい。なぜならばセグメントの最初はその直前にスポークタイムという色の切り替わりによる強制非点灯時間が設けられるために、この間にセグメントの最初のサブフィールドのデータのロード／リセットが可能となる。またセグメントの最後もその直後にスポークタイムが来るので次のサブフィールドのデータをロードする必要がないからである。
【００６２】
図２８にリセットグループが４相のフェーズリセットを用いた場合のデータのロード／リセットを示す。これより、第１の実施の形態においては、データのロードタイムより短い時間長を有するサブフィールドがあっても、充分にデータのロード／リセットが可能であることがわかる。
【００６３】
上記説明においては、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドを、時間的に連続して配置しない、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドを、時間的に各セグメントの両端に配置するとして説明したが、一般的には、サブフィールドのデータのロードタイムの２倍より短い時間長を有するサブフィールドに対して、このような措置を講ずれば、上述したような問題は回避できる。
【００６４】
なお、第１〜第７の実施の形態においては、赤色、緑色、青色についての２５６階調を例として説明したが、これに限るものではなく、他の色、他の階調数についても、本発明の階調表示方法は適用できるものである。また、本発明の各サブフィールドは、１フレーム内の所定の色に対応する時間を階調数で割った時間を一単位とし、当該サブフィールドのみをオンとした場合に得られる前記所定の１つの色の輝度に対応する時間長を有しているとして説明したが、これに限るものではなく、別の重みづけによるものであっても、当該サブフィールドのみをオンとした場合に所望の輝度が得られるようなものであればよい。要するに、１フレーム／フィールド内での所定の１つの色に対応する時間帯を複数の時分割時間帯で構成し、前記各時分割時間帯に対応する時間的なセグメントを設定し、前記各セグメントを１つ以上のサブフィールドで構成し、前記所定の１つの色の階調を、前記所定の１つの色の前記各サブフィールドのオン／オフを適宜指定することによって、表示させるものであれば、オンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数を、０または１とし、残りの前記各セグメントを、オンの前記サブフィールドのみ、または、オフの前記サブフィールドのみとなるように構成し、連続した階調の表示切換を行う場合、同一の前記セグメント内での前記サブフィールドのオン／オフ切換によって行うことを優先し、１階調差の表示切換を行う場合、表示切換前にオンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数が０となっている場合を除き、複数の前記サブフィールドで構成される前記セグメントについては、オンの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オフの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オンの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換は行わないような構成とすることによって、本発明の階調表示方法は適用できるものである。また、本発明において、図３３、図３４、図３５に示したカラーフィルターは一例であり、本発明はカラーフィルターの形状には依存しない。例えば、図３５に示すように、ＲＧＢのフィルタの角度は均等である必要はなく、色の配置も各図の配置に限定するものではない。また、ＲＧＢの色セグメント数についても同様であり、本発明では、ＲＧＢ各色６セグメントや各色４セグメント、各色８セグメントなどの場合を例に挙げたが、これに限定するものではない。各実施の形態で述べたように、例えば、 1 フィールド期間にセグメント数分回転させることで、他のセグメント数にも対応でき、 1 フィールドに５回転させれば、ＲＧＢ各色５セグメントとなる。本発明で最も重要なのは、各実施の形態で述べたように、各色セグメントにおいて、１つのセグメント内で順番にサブフィールドが点灯し、各セグメント内にて完了し、セグメント単位にて順次、連続的に点灯するように組まれたシーケンスであることである。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、サブフィールド法を用いた場合の動画像の画質劣化を、コスト増を抑制しつつ、防止できる階調表示方法を提供することができる。
【００６６】
すなわち、本発明の階調表示方法によれば、視線の移動による誤ったサブフィールドの加算による異常な画像の発生を防ぎ、動画像の画質を向上させることができる。
【００６７】
さらにＤＭＤを用いた表示においてはデータのロードタイムの制約が緩く、容易に実施できるサブフィールドの時間的配列が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の０〜４２階調でのサブフィールド選択表である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の４３〜８５階調でのサブフィールド選択表である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の８６〜１２７階調でのサブフィールド選択表である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の１２８〜１７０階調でのサブフィールド選択表である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の１７１〜２１２階調でのサブフィールド選択表である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の２１３〜２５５階調でのサブフィールド選択表である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法でランプ波形を移動したときに見える画像のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法のセグメント１、３、５でのサブフィールド選択表である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法のセグメント２、４、６でのサブフィールド選択表である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における階調表示方法のセグメント１〜７でのサブフィールド選択表である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態における階調表示方法のセグメント８でのサブフィールド選択表である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態における階調表示方法のセグメント１〜３でのサブフィールド選択表である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態における階調表示方法のセグメント４でのサブフィールド選択表である。
【図２２】本発明の第５の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図２３】本発明の第６の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図２４】本発明の第７の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図２５】本発明の第７の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図２６】本発明の第７の実施の形態における階調表示方法のセグメント１、３、５でのサブフィールド選択表である。
【図２７】本発明の第７の実施の形態における階調表示方法のセグメント２、４、６でのサブフィールド選択表である。
【図２８】本発明の階調表示方法の第１の実施の形態におけるデータロード／リセットの操作を示す図である。
【図２９】従来の階調表示方法におけるサブフィールド構成図である。
【図３０】従来の階調表示方法におけるサブフィールド選択表である。
【図３１】ＤＭＤを用いた投写表示装置の構成図である。
【図３２】従来の階調表示方法でランプ波形を移動したときに見える画像のシミュレーション結果を示す図である。
【図３３】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法に用いるカラーフィルターの概略図である。
【図３４】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法に用いるカラーフィルターの変形例の概略図である。
【図３５】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法に用いるカラーフィルターの概略図である。
【図３６】従来の階調表示方法で階調を表示している画素間での視点の移動を示す図である。
【符号の説明】
１１ ＤＭＤ素子
１２ カラーフィルタ
１３ ランプ
１４ 投写レンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ(Plasma Display panel)と記す）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）など、２値のメモリーを持ち、中間調を有する動画像をそれぞれ重み付けられた複数の２値の画像を時間的に重ねて表示する、いわゆるサブフィールド法を用いた表示装置の階調表示方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のいわゆるサブフィールド法は、特開平４−１９５０８７号公報などに示すように、２値（オン／オフ）のメモリー効果を持つ表示装置に、中間調を持つ画像を表示するために用いられるものである。図２９、図３０にこの表示法の例を示す。これは、図３１に示すような１個のＤＭＤ素子と回転するカラーフィルターを用いて、赤色、緑色、青色を順次表示することでカラー表示ならびに８ビット、２５６階調のテレビジョン画像を表示する例である。
【０００３】
図３１において、１はＤＭＤ素子、２は円盤状のカラーフィルター、３はランプ、４は投写レンズである。ＤＭＤ素子１は微小なミラーの集合体であり、ミラーは映像信号によって非常に高速でオン（点灯）／オフ（非点灯）を切り替えることで表示が可能となる。
【０００４】
本従来例においては、１枚の画像（１フィールド）は８枚の２値画像（サブフィールド）により構成される。図２９に示す各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。図２９および図３０の例では、それぞれのサブフィールドは、２進法に従って、それぞれ「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」の重み（輝度）を持っている。すなわち、それぞれのサブフィールドは、それぞれ単位時間長ｔの、「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」倍の時間長を有している。ＤＭＤのそれぞれの画素は、図３０に示すように、どのサブフィールドを点灯させるかの組み合わせにより中間調を表示している。たとえば「１７３」に相当する輝度は、重み付けが「１２８」のサブフィールド番号８、重み付けが「３２」のサブフィールド番号６、重み付けが「８」のサブフィールド番号４、重み付けが「４」のサブフィールド番号３と重み付けが「１」のサブフィールド番号１の各サブフィールドを点灯させることにより得られる。なお、以下の説明および各図において、サブフィールド番号１、サブフィールド番号２等は、「１ｓｆ」、「２ｓｆ」等と記す。
【０００５】
静止画では視線がほぼ固定されているので、それぞれの画素においてサブフィールドの加算は正常に行われるため画質の劣化はない。このような駆動方法を採用することにより、ミラーのようにオンかオフかの２値しか取り得ない素子であっても階調表示が可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来のサブフィールド法を用いた表示方法では、文献（「パルス幅変調動画表示に見られる疑似輪郭状ノイズ」：テレビジョン学会技術報告、Vol.19, No.2, IDY95-21, pp.61-66）に示されるように、動画像に対して独特の疑似輪郭状のノイズが見られ、画質が劣化するという問題がある。これは、動画像に対しては目がそれを追ってしまうので、目の時間的な積分領域が空間的に変化するためである。すなわち、視線が１フィールド表示期間内に複数の画素を移動する速度で動くと、サブフィールドの加算が１つの画素内ではなく複数の画素にまたがって行われ、正常な画像が得られなくなり、画質が劣化する。
【０００７】
図３６は、上記問題が極端な場合を、図２９、図３０に示した階調表示法を例として、説明する図である。画素Ａ、画素Ｂは、隣接して配置されており、それぞれ、図２９、図３０に示した階調表示法において、１２７階調、１２８階調を表示している。すなわち、画素Ａは、１ｓｆ〜７ｓｆがオンで、８ｓｆのみオフであり、画素Ｂは、１ｓｆ〜７ｓｆがオフで、８ｓｆのみオンである。図３６においては、画素の配列方向を上下方向、サブフィールドの配列方向を左右方向として示している。すなわち、図３６の上下方向は視点の空間的な移動を、左右方向は視点の時間的な移動を示している。ここで、視点が画素Ａから動かないとすると（矢印ｃ）、画素Ａの１フィールドの積分値は、表示どおり１２７階調となる。しかし、１フィールドに２画素の速度で画素Ａから画素Ｂへ視点を移動した場合（矢印ａ）、画素Ａおよび画素Ｂの積分値は、ともに２５５階調とみなされてしまう。また、１フィールドに２画素の速度で画素Ｂから画素Ａへ視点を移動した場合（矢印ｂ）、画素Ａおよび画素Ｂの積分値は、ともに０階調とみなされてしまう。
【０００８】
図３２は、実際の画質劣化の量を定量的に測定するために、移動するランプ波形を、従来のサブフィールド法で表示したときに見える画像を、コンピュータでシミュレーションしたものである。このシミュレーションの方法は、毎フィールド表示期間中に８画素の速度で左の方向に動かしたときの目の時間的な積分量を計算したものである。
【０００９】
ランプ波形は、本来ならばまっすぐな斜線である。しかし、従来の方法では、階調が「１２７」から「１２８」、あるいは「６３」から「６４」の画素に視線が変化するとき、すなわち２進法表示で新たなビットが立つ場所で顕著なノイズが見られる。実際の画像では、これが疑似輪郭状の画質劣化となる。
【００１０】
このように、従来のサブフィールド法による階調表示は、画像の動きに追従して画面を観測するような場合、本来の輝度差がほとんど無い画素間で相当の輝度差があるような不自然さを知覚させる場合があるという問題点を有している。
【００１１】
上記問題点を従来のサブフィールド法において解決しようとした場合、サブフィールドの分割を細分化して、各サブフィールドの時間長を最小のもの（図２９、図３０に示した階調表示法では「１ｔ」）に近づけていくという対策が考えられるが、サブフィールド数の増加はメモリ容量の増加およびそれに伴う消費電力等の増加に直結するため、闇雲にサブフィールド分割の細分化を行うと、多大なコスト増となってしまう。そのため、できるだけサブフィールド分割数を増大を抑えることによってコスト増を抑制しながら、動画像の画質劣化を防止できる階調表示方法の実現が望まれていた。
【００１２】
本発明は、上述したこのような従来の階調表示方法が有する課題を考慮して、サブフィールド法を用いた場合の動画像の画質劣化を、コスト増を抑制しつつ、防止できる階調表示方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の本発明（請求項１に記載の本発明に対応）は、１フレーム／フィールド内での所定の１つの色に対応する時間帯を複数の時分割時間帯で構成し、前記各時分割時間帯に対応する時間的なセグメントを設定し、前記各セグメントを１つ以上のサブフィールドで構成し、前記所定の１つの色の階調を、前記所定の１つの色の前記各サブフィールドのオン／オフを適宜指定することによって、表示させる階調表示方法において、オンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数を、０または１とし、残りの前記各セグメントを、オンの前記サブフィールドのみ、または、オフの前記サブフィールドのみとなるように構成し、連続した階調の表示切換を行う場合、同一の前記セグメント内での前記サブフィールドのオン／オフ切換によって行うことを優先し、１階調差の表示切換を行う場合、表示切換前にオンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数が０となっている場合を除き、複数の前記サブフィールドで構成される前記セグメントについては、オンの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オフの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オンの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換は行わないことを特徴とする階調表示方法である。
【００１４】
第２の本発明（請求項２に記載の本発明に対応）は、連続した階調の表示切換を行う場合、前記サブフィールドのオン／オフ切換の対象となる前記セグメントを、前記セグメントの時間的な配列にしたがって、選択することを特徴とする第１の本発明の階調表示方法である。
【００１５】
第３の本発明（請求項３に記載の本発明に対応）は、前記各サブフィールドが、前記１フレーム／フィールド内の前記所定の１つの色に対応する全ての前記サブフィールドをオンとしたときに得られる輝度を階調数で割ったものを一単位とし、当該サブフィールドのみをオンとした場合に得られる前記所定の１つの色の輝度に対応する重みを有しており、前記セグメント毎の前記複数のサブフィールドの全部または一部が、ｎ＋１個（ｎは所定の自然数）の前記サブフィールドであって、それぞれ一つが、前記一単位の２0 、２1 、・・・、２n 倍の前記重みを有する２進法サブフィールドであり、連続した階調の表示切換を行う場合、前記各２進法サブフィールドのオン／オフ切換を、２0 、２1 、・・・、２n に対応する順に、優先して行うことを特徴とする第１または第２の本発明の階調表示方法である。
【００１６】
第４の本発明（請求項４に記載の本発明に対応）は、前記セグメント毎の前記複数のサブフィールドの一部が、前記２進法サブフィールドとは別の前記サブフィールドである調整サブフィールドであり、連続した階調の表示切換を行う場合、前記２進法サブフィールド間でのオン／オフ切換を、前記調整サブフィールドのオン／オフ切換に優先して行うことを特徴とする第３の本発明の階調表示方法である。
【００１７】
第５の本発明（請求項５に記載の本発明に対応）は、前記各セグメントが、前記調整サブフィールドを１つのみ有しており、前記１つのみの調整サブフィールドが、前記一単位の１倍の前記重みを有することを特徴とする第４の本発明の階調表示方法である。
【００１８】
第６の本発明（請求項６に記載の本発明に対応）は、前記重みが、前記１フレーム／フィールド内の前記所定の１つの色に対応する時間を階調数で割った時間を前記一単位とする時間長であることを特徴とする第１〜第５のいずれかの本発明の階調表示方法である。
【００２０】
第７の本発明（請求項７に記載の本発明に対応）は、前記各サブフィールドのデータのロードタイムより短い前記時間長を有する前記サブフィールドがある場合、前記セグメント毎に、前記ロードタイムの２倍より短い前記時間長を有するサブフィールドを、時間的に先頭に、および／または、時間的に最後尾に配置することを特徴とする第６の本発明の階調表示方法である。
【００２１】
上記構成により、コスト増を抑制しつつ、視線の移動によるサブフィールドの加算による異常な画像の発生を防ぎ、動画像の画質を向上させることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１〜図８は、本発明の第１の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態における階調表示方法は、８ビットすなわち２５６階調の画像を表示する場合の例である。図１はサブフィールドの構成図であり、図２は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であり、図３〜図８は各セグメントに於いて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では従来例で示した図３１と同様の投写型装置における階調表示方法に関するもので、１つのＤＭＤ素子を用いて、ＲＧＢで分割されたカラーフィルターを回転させて、赤色、緑色、青色のフィールドを順次表示し、カラー表示を得るものである。本実施の形態ではＲＧＢ均等な角度のカラーフィルターを１フィールド期間に６回転させるので、各色６セグメントの分離された発光期間（本発明の「時分割時間帯」に対応）を有する。さらに図１〜図８では緑色のサブフィールドの構成図のみを示すものであるが、セグメント１から６までの各セグメントの時間は等しく、また各セグメント間はＲとＢのそれぞれ１セグメント分の間隔が空いている。
【００２４】
図１では従来例で説明した図２９と同じように、各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。本実施の形態では１フィールドを３６サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を６つのセグメントにほぼ均等に配分し、それぞれセグメント１からセグメント６までを「４２ｔ」、「４３ｔ」、「４２ｔ」、「４３ｔ」、「４２ｔ」、「４３ｔ」の時間長を有するように配分している。ここでｔは緑色が１フィールド時間に表示される時間を２５６階調で割った基本時間（本発明の「一単位」に対応）を示す。
【００２５】
本実施の形態においては、図２に示すように、「０」から「４２」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際、他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「４３」から「８６」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドを常時点灯（オン）とし、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）、といった具合に順番にセグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行うものである。
【００２６】
図３〜図８に示すように、各セグメント内では、「４２ｔ」（または「４３ｔ」）の時間長を、それぞれ「１１ｔ」（または「１２ｔ」）、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド６個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。セグメント１を例に挙げて説明すると、「０」から「４２」の階調のうち、「０」から「３１」までを「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個で２進法に従って表示する。「３２」から「４２」間での階調は「１１ｔ」と「１６ｔ」の時間長を有する２つのサブフィールドを常に点灯させ、残りを「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド４個で２進法に従って表示する。セグメント２〜セグメント６についても、同様に、各セグメントを構成するサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。なお、「１１ｔ」および「１２ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「調整サブフィールド」に対応し、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するものである。
【００２７】
すなわち、階調が４２（または４３）増えるごとにセグメント１からセグメント６まで順番にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが概ね２進法に従って点灯していくように表示する。
【００２８】
図９は移動するランプ波形を、本実施の形態における階調表示方法で表示したときに見える画像を、コンピュータでシミュレーションしたものである。シミュレーションの方法は従来例で説明した方法と同様で、毎フィールド表示期間中に８画素の速度で左の方向に動かしたときの、目の時間的な積分量を計算したものである。図９の波形は図３２の波形と比較して、階調が「１２７」から「１２８」、あるいは「６３」から「６４」の画素に視線が変化するとき、すなわち２進法表示で新たなビットが立つ場所でのノイズが大幅に軽減していることがわかる。これにより、動画での疑似輪郭状の画質劣化は大きく改善される。
【００２９】
本実施の形態の形態では緑色のサブフィールドを例に挙げて説明したが、赤色、緑色についても同様の方法で、動画での画質劣化は大きく改善されることは言うまでもない。
【００３０】
また本実施の形態の形態では、各セグメントのサブフィールドの構成を「１１ｔ」（または「１２ｔ」）、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有する６サブフィールドとしたが、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」は同じで、残りの「２７ｔ」（または「２８ｔ」）を「１０ｔ」と「１７ｔ」、または「１３ｔ」と「１４ｔ」などどのような重み付けで２つのサブフィールドに分けてもほとんど同じ効果を示す。ただし、１つのセグメント内で当該セグメントが担当する階調の変化分の一部が表現できなくなる様なサブフィールドは、除外するものとする。本実施の形態のように、「４２ｔ」の時間長を有するセグメントを例にとると、本発明の２進法サブフィールドを「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有する４サブフィールドとし、本発明の調整サブフィールドに対応するサブフィールドの組合せが、「２２ｔ」と「５ｔ」の組合せのように、２つのサブフィールドの時間長差が「１６ｔ」より大きくなるようなサブフィールド構成が、上記除外される構成に相当する。
【００３１】
本実施の形態の形態では図３３に示すようなＲＧＢ均等な角度のカラーフィルターを１フィールド期間に６回転させるとしたが、これに限定されるものではなく、図３４に示すようなＲＧＢＲＧＢと均等に６分割されたカラーフィルターを１フィールドに３回転させても同じことであるし、さらにはＲＧＢＲＧＢＲＧＢと９分割されたカラーフィルターを１フィールドに２回転、さらにはＲＧＢ・・・ＲＧＢと１８分割されたカラーフィルタを１フィールドに１回転させても同じことである。
【００３２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図面を参照して説明する。図１０〜図１３は、本発明の第２の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態における階調表示方法も、第１の実施の形態における階調表示方法と同様に、８ビットすなわち２５６階調の画像を表示する場合の例である。図１０はサブフィールドの構成図であり、図１１は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であり、図１２、図１３は各セグメントに於いて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では従来例で説明した図３１と同様に、１つのＤＭＤ素子を用いて、ＲＧＢで分割されたカラーフィルターを回転させて、赤色、緑色、青色のフィールドを順次表示し、カラー表示を得るものである。本実施の形態では図３５に示すようなＲＧＢＲＧＢと６分割されたカラーフィルターを１フィールド期間に３回転させるので、各色６セグメントの分離された発光期間（本発明の「時分割時間帯」に対応）を有する。本実施の形態における階調表示方法に用いるカラーフィルターは、図３５に示すように、緑色のＧ１の部分とＧ２の部分で角度に差がある。さらに図１０〜図１３では緑色のサブフィールドの構成図のみを示すものであるが、セグメント１から６までの各セグメントの時間はこのカラーフィルタの角度に応じて時間の差がある。
【００３３】
図１０では従来例で説明した図２９と同じように、各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。本実施の形態では１フィールドを３３サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を６つのセグメントの時間に比例するように配分し、それぞれセグメント１からセグメント６までを「３１ｔ」、「５４ｔ」、「３１ｔ」、「５５ｔ」、「３１ｔ」、「５４ｔ」の時間長を有するように配分している。ここでｔは緑色が１フィールド時間に表示される時間を２５６階調で割った基本時間（本発明の「一単位」に対応）を示す。
【００３４】
本実施の形態においては、図１１に示すように、「０」から「３１」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「３２」から「８５」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯（オン）し、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、順次セグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行うものである。
【００３５】
図１２に示すように、短い時間長を有するセグメント１、３、５では、「３１ｔ」の時間長を、それぞれ「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せを２進法にしたがって行うことによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。すなわち、セグメント１、３、５は、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するサブフィールドのみで構成されている。
【００３６】
また、図１３に示すように、長い時間長を有するセグメント２、４、６では、「５４ｔ」の時間長をそれぞれ「２３ｔ」、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド６個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。セグメント２を例に挙げて説明すると、「３２」から「８５」の階調のうち、「３２」から「６３」までを「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個で２進法に従って表示する。「６３」から「８５」間での階調は「２３ｔ」と「１６ｔ」の重みの２つのサブフィールドを常に点灯させ、残りを「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド４個で２進法に従って表示する。セグメント４およびセグメント６についても、同様に、各セグメントを構成するサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。なお、セグメント２、４、６において、「２３ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「調整サブフィールド」に対応し、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するものである。
【００３７】
すなわち、階調が３１（または５４）増えるごとにセグメント１からセグメント６まで順番にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが概ね２進法に従って点灯していくように表示する。このようにしてもほぼ第１の実施の形態と同等の効果が期待できる。
【００３８】
なお、カラーフィルターとセグメント構成（サブフィールド構成）の関係は、図３５に示したカラーフィルターと図１０に示したセグメント構成（サブフィールド構成）の関係に限るものではなく、カラーフィルターの分割に対応して、セグメント分割が行われており、オンのサブフィールドとオフのサブフィールドとが混在するセグメントの数を、０または１とし、残りの各セグメントを、オンのサブフィールドのみ、または、オフのサブフィールドのみとなるように構成し、連続した階調の表示切換を行う場合、同一のセグメント内でのサブフィールドのオン／オフ切換によって行うことを優先し、１階調差の表示切換を行う場合、表示切換前にオンのサブフィールドとオフのサブフィールドとが混在するセグメントの数が０となっている場合を除き、複数のサブフィールドで構成されるセグメントについては、オンのサブフィールドのみで構成されたセグメントを、オフのサブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフのサブフィールドのみで構成されたセグメントを、オンのサブフィールドのみで構成されるようにする切換は行わないような、セグメント構成（サブフィールド構成）になっておればよい。
【００３９】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図面を参照して説明する。図１４〜図１７は、本発明の第３実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態における階調表示方法も、第１の実施の形態における階調表示方法と同様に、８ビットすなわち２５６階調の画像を表示する場合の例である。図１４はサブフィールドの構成図であり、図１５は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であ、図１６、図１７は各セグメントにおいて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では従来例で説明した図３１と同様に、１つのＤＭＤ素子を用いて、ＲＧＢで分割されたカラーフィルターを回転させて、赤色、緑色、青色のフィールドを順次表示し、カラー表示を得るものである。本実施の形態ではＲＧＢ均等な角度のカラーフィルターを１フィールド期間に８回転させるので、各色８セグメントの分離された発光期間（本発明の「時分割時間帯」に対応）を有する。さらに図１４〜図１７には緑色のサブフィールドの構成図のみを示すが、セグメント１から８までの各セグメントの時間は等しく、また各セグメント間はＲとＢのそれぞれ１セグメント分の間隔が空いている。
【００４０】
図１４では従来例で説明した図２９と同じように、各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。本実施の形態では１フィールドを４７サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を、それぞれセグメント１からセグメント７までを「３２ｔ」の時間長を有するように、セグメント８を「３１ｔ」の時間長を有するように配分している。ここでｔは緑色が１フィールド時間に表示される時間を２５６階調で割った基本時間（本発明の「一単位」に対応）を示す。
【００４１】
本実施の形態においては、図１５に示すように、「０」から「３２」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「３３」から「６４」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯（オン）し、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、順次セグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行う点では第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
図１６に示すように、セグメント８を除く各セグメント内では、「３２ｔ」の時間長のうち、「３１ｔ」の時間長をそれぞれ「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せを２進法にしたがって行うことによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。さらに最後に最小ビットである「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドを点灯させることにより「３２ｔ」の時間長に対応する輝度を表現することが可能になる。このようにセグメント１からセグメント７まで連続的に「３２」階調毎に、各セグメントを構成するサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。なお、上記各セグメントにおいて、最後に点灯させる「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「調整サブフィールド」に対応し、残りの「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するものである。
【００４３】
但し、最後の「２２５」から「２５５」階調までの表示については、図１７に示すように、セグメント８内で、「３１ｔ」の時間長を、それぞれ「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個で２進法に従って表示する。すなわち、セグメント８は、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するサブフィールドのみで構成されている。
【００４４】
すなわち、階調が３２増えるごとにセグメント１からセグメント８まで順番にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが２進法に従って点灯していくように表示する。
【００４５】
本実施の形態においては、階調を連続的に増加する場合に、セグメント内でのサブフィールドの点灯は、セグメント１〜７の最後に点灯する「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドの点灯を除き、２進法にしたがって行われるので、構成がシンプルになる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を図面を参照して説明する。図１８〜図２１は、本発明の第４の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態における階調表示方法も、第１の実施の形態における階調表示方法と同様に、８ビットすなわち２５６階調の画像を表示する場合の例である。図１８はサブフィールドの構成図であり、図１９は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であり、図２０、図２１は各セグメントに於いて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では従来例で説明した図３１と同様に、１つのＤＭＤ素子を用いて、ＲＧＢで分割されたカラーフィルターを回転させて、赤色、緑色、青色のフィールドを順次表示し、カラー表示を得るものである。本実施の形態ではＲＧＢ均等な角度のカラーフィルターを１フィールド期間に４回転させるので、各色４セグメントの分離された発光期間（本発明の「時分割時間帯」に対応）を有する。さらに図１８〜図２１には緑色のサブフィールドの構成図のみを示すが、セグメント１から４までの各セグメントの時間は等しく、また各セグメント間はＲとＢのそれぞれ１セグメント分の間隔が空いている。
【００４７】
図１８では従来例で説明した図２９と同じように、各サブフィールドの時間長は、当該サブフィールドのみをオンとした場合の１つの色の輝度に対応する重みづけがされており、この重みづけは、図３１の構成の場合においては、ＤＭＤのミラーがオン（点灯）している時間に対応するもの、あるいは、この時間長内での点灯するパルス数に対応するものである。本実施の形態では１フィールドを２７サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を、それぞれセグメント１からセグメント３までを「６４ｔ」の時間長を有するように、セグメント４を「６３ｔ」の時間長を有するように配分している。ここでｔは緑色が１フィールド時間に表示される時間を２５６階調で割った基本時間（本発明の「一単位」に対応）を示す。
【００４８】
本実施の形態においては、図１９に示すように、「０」から「６４」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「６５」から「１２８」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯（オン）し、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、セグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行う点では第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
図２０に示すように、セグメント４を除く各セグメント内では、「６４ｔ」の時間長のうち、「６３ｔ」の時間長をそれぞれ「３２ｔ」、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド６個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せを２進法にしたがって行うことによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。さらに最後に最小ビットである「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドを点灯させることにより「６４ｔ」の時間長に対応する輝度を表現することが可能になる。このようにセグメント１からセグメント３まで連続的に「６４」階調毎に、各セグメントを構成するサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する。なお、上記各セグメントにおいて、最後に点灯させる「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「調整サブフィールド」に対応し、残りの「３２ｔ」、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」および「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドは、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するものである。
【００５０】
但し、最後の「１９３」から「２５５」階調までの表示については、図２１に示すように、セグメント４内で、「６３ｔ」の時間長を、それぞれ「３２ｔ」、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド５個で２進法に従って表示する。すなわち、セグメント４は、本発明の「２進法サブフィールド」に対応するサブフィールドのみで構成されている。
【００５１】
すなわち、階調が６４増えるごとにセグメント１からセグメント４まで順番にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが２進法に従って点灯していくように表示する。
【００５２】
本実施の形態においても、第３の実施の形態と同様に、階調を連続的に増加する場合に、セグメント内でのサブフィールドの点灯は、セグメント１〜３の最後に点灯する「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドの点灯を除き、２進法にしたがって行われるので、構成がシンプルになる。
【００５３】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を図面を参照して説明する。図２２は、本発明の第５の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態において、特に説明のないものについては、第１の実施の形態と同じとする。図２２は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表である。本実施の形態では各セグメントのサブフィールド構成は第１の実施の形態で説明した図１と同様であるが、本実施の形態では、「０」から「４２」階調まではセグメント６内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯）、さらに「４３」から「８６」階調まではセグメント５内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント６は全てのサブフィールドが常時点灯し、セグメント１から４のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、セグメント間における階調の連続性の時間軸が、第１の実施の形態のものと正反対になっている。
【００５４】
このように、セグメント間における階調の連続性の時間軸を正反対にしても、動画像の疑似輪郭を抑制する効果は同等に得られる。このことは第１の実施の形態のみならず、第２〜第４の実施の形態についても適用できる。
【００５５】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態を図面を参照して説明する。図２３は、本発明の第６の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態において、特に説明のないものについては、第１の実施の形態と同じとする。図２３は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表である。本実施の形態では各セグメントのサブフィールド構成は第１の実施の形態で説明した図１と同様であるが、本実施の形態では「０」から「４２」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯）、さらに「４３」から「８６」階調まではセグメント３内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯し、セグメント１と３以外のセグメントのサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、セグメント毎にある階調までの表示を完了させる点はこれまでと同様であるが、セグメント間ではセグメントのオン／オフ切換の連続性は崩れている。すなわち、図２３に示すように、階調が４２（または４３）増えるごとにセグメント１からセグメント６まで順不同にそのセグメント内のサブフィールドが点灯するように連続的に増えて行き、各セグメント内ではそのセグメント内で完了するようにサブフィールドが概ね２進法に従って点灯していくように表示する。また、表示切換前にオンのサブフィールドとオフのサブフィールドとが混在するセグメントの数が０となっている場合は、複数のサブフィールドで構成されるセグメントについては、オンのサブフィールドのみで構成されたセグメントを、オフのサブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフのサブフィールドのみで構成されたセグメントを、オンのサブフィールドのみで構成されるようにする切換を行ってもよい。例えば、図２３に示すように、「１７０」階調から「１７１」階調の表示切換を行う場合、「全てオフ」であったセグメント２を「全てオン」にし、「全てオン」であったセグメント６を「全てオフ」にしてもよい。つまり、セグメントのオン／オフ切換の順番は本実施の形態に因らず、いかなる順番であっても構わない。
【００５６】
このように、セグメント間におけるセグメントのオン／オフ切換の連続性を崩しても、動画像の疑似輪郭を抑制する効果は同等に得られる。このことは第１の実施の形態のみならず、第２〜第５の実施の形態についても適用できる。但し、第１から第５の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択要領のように（図２、図１１、図１５、図１９、図２２に示すように）、セグメント間におけるセグメントのオン／オフ切換の連続性を有する方が動画像のボケを抑制する効果がある。
【００５７】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態を図面を参照して説明する。図２４〜図２７は、本発明の第７の実施の形態の階調表示方法を説明するための図である。本実施の形態において、特に説明のないものについては、第１の実施の形態と同じとする。図２４はサブフィールドの構成図であり、図２５は階調に対してどのセグメントが点灯するかを示す表であり、図２６、図２７は各セグメントにおいて階調に対してどのサブフィールドが点灯するかを示す表であり、各サブフィールドの対応する場所に、そのサブフィールドが有する時間長を示す文字が記入されている場合は、そのサブフィールドが点灯している（オンである）ことを示し、何も記入されていない場合は、そのサブフィールドが非点灯である（オフである）ことを示している。本実施の形態では第１の実施の形態とセグメント数ならびにサブフィールド構成は同じであるが、セグメント内でのサブフィールドの時間的配列が異なる。
【００５８】
本実施の形態では１フィールドを３６サブフィールドを用いて表示し、８ビット「２５６」階調を６つのセグメントにほぼ均等に配分し、図２５に示すように「０」から「４２」階調まではセグメント１内のサブフィールドを用いて表示を行い（その際他のセグメントのサブフィールドは全て非点灯（オフ））、さらに「４３」から「８６」階調まではセグメント２内のサブフィールドを用いて階調表示を行う（その際セグメント１は全てのサブフィールドが常時点灯（オン）し、セグメント３以降のサブフィールドは全て非点灯）といった具合に、セグメント毎にある階調までの表示を完了させ、続いて次のセグメントにて次の階調までの表示を行い、連続的な時間幅変調で表示を行う点は第１の実施の形態と同様である。
【００５９】
各セグメント内では「４２ｔ」（または「４３ｔ」）の時間長を、それぞれ「１１ｔ」（または「１２ｔ」）、「１６ｔ」、「８ｔ」、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールド６個に分割し、これらのサブフィールドのオン／オフの組合せによって、当該セグメントが担当する階調の変化分を表示する点も第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
しかしながら本実施の形態では、１つのセグメント内のサブフィールドの時間的配列が時間長の短いサブフィールドから順番に「１ｔ」−「２ｔ」−「４ｔ」−「８ｔ」−「１６ｔ」−「１１ｔ」のように並んでいる。このように、セグメント内での時間的配列を特定しなくとも、動画像の疑似輪郭を抑制する効果は得られるが、本発明の第１の実施の形態のように、「２ｔ」−「１６ｔ」−「４ｔ」−「８ｔ」−「１１ｔ」−「１ｔ」のように、時間長の短いサブフィールドである「２ｔ」と「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドをセグメントの最初と最後に配置し、次に時間長の短いサブフィールドである「４ｔ」の時間長を有するサブフィールドを他の時間長の短いサブフィールドである「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドと連続しないように配置するほうが、以下に説明する問題を回避できる。
【００６１】
この問題は、文献（「10.4:Phased Reset Timing for Improved Digital Micromirror Device(DMD) Brightness」 SID 98 DIGEST pp.125-128）において、ＤＭＤ素子の書き込みデータのロード／リセットに関する問題として説明されているものである。すなわち、１ｔよりも十分に短いロードタイムであればサブフィールドの時間的配列はどのようであっても、前のサブフィールドを表示している間に次のサブフィールドのデータをロードできるので問題ないが、例えばロードタイムより短い時間長を有するサブフィールドが来る場合に次のサブフィールドのデータをロードする時間が充分に与えられないという問題が起こる。この問題を解決するために短い時間長を有するサブフィールドをセグメントの最初と最後に配列すればよい。なぜならばセグメントの最初はその直前にスポークタイムという色の切り替わりによる強制非点灯時間が設けられるために、この間にセグメントの最初のサブフィールドのデータのロード／リセットが可能となる。またセグメントの最後もその直後にスポークタイムが来るので次のサブフィールドのデータをロードする必要がないからである。
【００６２】
図２８にリセットグループが４相のフェーズリセットを用いた場合のデータのロード／リセットを示す。これより、第１の実施の形態においては、データのロードタイムより短い時間長を有するサブフィールドがあっても、充分にデータのロード／リセットが可能であることがわかる。
【００６３】
上記説明においては、「４ｔ」、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドを、時間的に連続して配置しない、「２ｔ」、「１ｔ」の時間長を有するサブフィールドを、時間的に各セグメントの両端に配置するとして説明したが、一般的には、サブフィールドのデータのロードタイムの２倍より短い時間長を有するサブフィールドに対して、このような措置を講ずれば、上述したような問題は回避できる。
【００６４】
なお、第１〜第７の実施の形態においては、赤色、緑色、青色についての２５６階調を例として説明したが、これに限るものではなく、他の色、他の階調数についても、本発明の階調表示方法は適用できるものである。また、本発明の各サブフィールドは、１フレーム内の所定の色に対応する時間を階調数で割った時間を一単位とし、当該サブフィールドのみをオンとした場合に得られる前記所定の１つの色の輝度に対応する時間長を有しているとして説明したが、これに限るものではなく、別の重みづけによるものであっても、当該サブフィールドのみをオンとした場合に所望の輝度が得られるようなものであればよい。要するに、１フレーム／フィールド内での所定の１つの色に対応する時間帯を複数の時分割時間帯で構成し、前記各時分割時間帯に対応する時間的なセグメントを設定し、前記各セグメントを１つ以上のサブフィールドで構成し、前記所定の１つの色の階調を、前記所定の１つの色の前記各サブフィールドのオン／オフを適宜指定することによって、表示させるものであれば、オンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数を、０または１とし、残りの前記各セグメントを、オンの前記サブフィールドのみ、または、オフの前記サブフィールドのみとなるように構成し、連続した階調の表示切換を行う場合、同一の前記セグメント内での前記サブフィールドのオン／オフ切換によって行うことを優先し、１階調差の表示切換を行う場合、表示切換前にオンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数が０となっている場合を除き、複数の前記サブフィールドで構成される前記セグメントについては、オンの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オフの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オンの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換は行わないような構成とすることによって、本発明の階調表示方法は適用できるものである。また、本発明において、図３３、図３４、図３５に示したカラーフィルターは一例であり、本発明はカラーフィルターの形状には依存しない。例えば、図３５に示すように、ＲＧＢのフィルタの角度は均等である必要はなく、色の配置も各図の配置に限定するものではない。また、ＲＧＢの色セグメント数についても同様であり、本発明では、ＲＧＢ各色６セグメントや各色４セグメント、各色８セグメントなどの場合を例に挙げたが、これに限定するものではない。各実施の形態で述べたように、例えば、 1 フィールド期間にセグメント数分回転させることで、他のセグメント数にも対応でき、 1 フィールドに５回転させれば、ＲＧＢ各色５セグメントとなる。本発明で最も重要なのは、各実施の形態で述べたように、各色セグメントにおいて、１つのセグメント内で順番にサブフィールドが点灯し、各セグメント内にて完了し、セグメント単位にて順次、連続的に点灯するように組まれたシーケンスであることである。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、サブフィールド法を用いた場合の動画像の画質劣化を、コスト増を抑制しつつ、防止できる階調表示方法を提供することができる。
【００６６】
すなわち、本発明の階調表示方法によれば、視線の移動による誤ったサブフィールドの加算による異常な画像の発生を防ぎ、動画像の画質を向上させることができる。
【００６７】
さらにＤＭＤを用いた表示においてはデータのロードタイムの制約が緩く、容易に実施できるサブフィールドの時間的配列が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の０〜４２階調でのサブフィールド選択表である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の４３〜８５階調でのサブフィールド選択表である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の８６〜１２７階調でのサブフィールド選択表である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の１２８〜１７０階調でのサブフィールド選択表である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の１７１〜２１２階調でのサブフィールド選択表である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法の２１３〜２５５階調でのサブフィールド選択表である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法でランプ波形を移動したときに見える画像のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法のセグメント１、３、５でのサブフィールド選択表である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法のセグメント２、４、６でのサブフィールド選択表である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における階調表示方法のセグメント１〜７でのサブフィールド選択表である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態における階調表示方法のセグメント８でのサブフィールド選択表である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態における階調表示方法のセグメント１〜３でのサブフィールド選択表である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態における階調表示方法のセグメント４でのサブフィールド選択表である。
【図２２】本発明の第５の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図２３】本発明の第６の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図２４】本発明の第７の実施の形態における階調表示方法のサブフィールド構成図である。
【図２５】本発明の第７の実施の形態における階調表示方法のセグメント選択表である。
【図２６】本発明の第７の実施の形態における階調表示方法のセグメント１、３、５でのサブフィールド選択表である。
【図２７】本発明の第７の実施の形態における階調表示方法のセグメント２、４、６でのサブフィールド選択表である。
【図２８】本発明の階調表示方法の第１の実施の形態におけるデータロード／リセットの操作を示す図である。
【図２９】従来の階調表示方法におけるサブフィールド構成図である。
【図３０】従来の階調表示方法におけるサブフィールド選択表である。
【図３１】ＤＭＤを用いた投写表示装置の構成図である。
【図３２】従来の階調表示方法でランプ波形を移動したときに見える画像のシミュレーション結果を示す図である。
【図３３】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法に用いるカラーフィルターの概略図である。
【図３４】本発明の第１の実施の形態における階調表示方法に用いるカラーフィルターの変形例の概略図である。
【図３５】本発明の第２の実施の形態における階調表示方法に用いるカラーフィルターの概略図である。
【図３６】従来の階調表示方法で階調を表示している画素間での視点の移動を示す図である。
【符号の説明】
１１ ＤＭＤ素子
１２ カラーフィルタ
１３ ランプ
１４ 投写レンズ
Claims (7)
- １フレーム／フィールド内での所定の１つの色に対応する時間帯を複数の時分割時間帯で構成し、前記各時分割時間帯に対応する時間的なセグメントを設定し、前記各セグメントを１つ以上のサブフィールドで構成し、前記所定の１つの色の階調を、前記所定の１つの色の前記各サブフィールドのオン／オフを適宜指定することによって、表示させる階調表示方法において、
オンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数を、０または１とし、残りの前記各セグメントを、オンの前記サブフィールドのみ、または、オフの前記サブフィールドのみとなるように構成し、
連続した階調の表示切換を行う場合、同一の前記セグメント内での前記サブフィールドのオン／オフ切換によって行うことを優先し、
１階調差の表示切換を行う場合、表示切換前にオンの前記サブフィールドとオフの前記サブフィールドとが混在する前記セグメントの数が０となっている場合を除き、複数の前記サブフィールドで構成される前記セグメントについては、オンの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オフの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換、および、オフの前記サブフィールドのみで構成された前記セグメントを、オンの前記サブフィールドのみで構成されるようにする切換は行わないことを特徴とする階調表示方法。 - 連続した階調の表示切換を行う場合、前記サブフィールドのオン／オフ切換の対象となる前記セグメントを、前記セグメントの時間的な配列にしたがって、選択することを特徴とする請求項１に記載の階調表示方法。
- 前記各サブフィールドは、前記１フレーム／フィールド内の前記所定の１つの色に対応する全ての前記サブフィールドをオンとしたときに得られる輝度を階調数で割ったものを一単位とし、当該サブフィールドのみをオンとした場合に得られる前記所定の１つの色の輝度に対応する重みを有しており、
前記セグメント毎の前記複数のサブフィールドの全部または一部は、ｎ＋１個（ｎは所定の自然数）の前記サブフィールドであって、それぞれ一つが、前記一単位の２0 、２1 、・・・、２n 倍の前記重みを有する２進法サブフィールドであり、
連続した階調の表示切換を行う場合、前記各２進法サブフィールドのオン／オフ切換を、２0 、２1 、・・・、２n に対応する順に、優先して行うことを特徴とする請求項１または２に記載の階調表示方法。 - 前記セグメント毎の前記複数のサブフィールドの一部は、前記２進法サブフィールドとは別の前記サブフィールドである調整サブフィールドであり、
連続した階調の表示切換を行う場合、前記２進法サブフィールド間でのオン／オフ切換を、前記調整サブフィールドのオン／オフ切換に優先して行うことを特徴とする請求項３に記載の階調表示方法。 - 前記各セグメントは、前記調整サブフィールドを１つのみ有しており、
前記１つのみの調整サブフィールドは、前記一単位の１倍の前記重みを有することを特徴とする請求項４に記載の階調表示方法。 - 前記重みは、前記１フレーム／フィールド内の前記所定の１つの色に対応する時間を階調数で割った時間を前記一単位とする時間長であることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の階調表示方法。
- 前記各サブフィールドのデータのロードタイムより短い前記時間長を有する前記サブフィールドがある場合、
前記セグメント毎に、前記ロードタイムの２倍より短い前記時間長を有するサブフィールドを、時間的に先頭に、および／または、時間的に最後尾に配置することを特徴とする請求項６に記載の階調表示方法。
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