JP4867170B2

JP4867170B2 - 画像表示方法

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Publication number: JP4867170B2
Application number: JP2005008820A
Authority: JP
Inventors: 功川原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2025-01-17
Also published as: JP2006195329A

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略記する）やデジタルミラーデバイス（以下、「ＤＭＤ」と略記する）等、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行う画像表示方法に関する。

発光と非発光の２値制御によって画像表示を行うＰＤＰやＤＭＤ等の画像表示装置では、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行う、いわゆるサブフィールド法による画像表示が一般的である。サブフィールド法では、１フィールド期間を発光回数あるいは発光量で重み付けされた複数のサブフィールドに時間分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う。

図１３は、従来のＰＤＰにおけるサブフィールドの構成の一例を示した図である。図１３に示した例では、１フィールドを８つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ８）に分割し、それぞれのサブフィールドに（１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８）の輝度重みを持たせている。各サブフィールドは、予備放電を行うセットアップ期間（Ｔ１）と、画素ごとに発光か非発光かのデータ書込みを行う書込み期間（Ｔ２）と、発光データの書込まれた画素を一斉に発光させる維持期間（Ｔ３）とからなる。これらのサブフィールドを組み合わせて発光させることにより、「０」から「２５５」までの２５６段階の階調を表示する。例えば、階調「７」を表示する場合は、輝度重み「１」、「２」、「４」を持つＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３を発光させ、階調「２１」を表示する場合は、輝度重み「１」、「４」、「１６」を持つＳＦ１、ＳＦ３、ＳＦ５を発光させる。

このようなサブフィールド法を用いて多階調表示を行う表示方法においては、動画表示中に画質が劣化して観測される現象が生じることが知られている。その原因の１つに擬似輪郭（動画擬似輪郭）がある。この動画擬似輪郭について、１フィールドを、（１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８）の輝度重みを持つ８つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ８）に分割した場合を例にして説明する。

図１４は、ＰＤＰの画面上を画像パターン１１０が水平方向に移動する場合を示した図であり、図１５は、画像パターン１１０をサブフィールドに展開した図である。図１４に示すように、画像パターン１１０は、階調値「１２７」の領域Ｐ１と、階調値「１２８」の領域Ｐ２とからなる。また、図１５において、横軸はＰＤＰの水平方向の画面位置を、縦軸は時間方向をそれぞれ表し、ハッチングされたサブフィールドは発光しないサブフィールドを表している。

例えば、画像パターン１１０が静止しており、図１５の矢印Ａ−Ａ’に示すように、観測者の視点が水平方向に移動せず画面位置Ａに固定されたままの場合、観測者は、領域Ｐ１、領域Ｐ２の本来の階調値である「１２７」と「１２８」とを観測することができる。一方、画像パターン１１０が左方向に移動し、観測者が画像パターン１１０の移動に追従して矢印Ｂ−Ｂ’方向に視点を移動させた場合、観測者は、領域Ｐ２の非発光サブフィールド（領域Ｐ２のＳＦ１〜ＳＦ７）と領域Ｐ１の非発光サブフィールド（領域Ｐ１のＳＦ８）とを観測することがある。その場合、観測者は、領域Ｐ２のＳＦ１〜ＳＦ７と領域Ｐ１のＳＦ８とを連続して観測してしまい、結果的に階調値「０」、すなわち暗線を観測してしまう。逆に、画像パターン１１０が右方向に移動し、観測者が画像パターン１１０の移動に追従して矢印Ｃ−Ｃ’方向に視点を移動させた場合、観測者は、領域Ｐ１の発光サブフィールド（領域Ｐ１のＳＦ１〜ＳＦ７）と領域Ｐ２の発光サブフィールド（領域Ｐ２のＳＦ８）とを観測することがある。その場合、観測者は、領域Ｐ１のＳＦ１〜ＳＦ７と領域Ｐ２のＳＦ８とを連続して観測してしまい、結果的に階調値「２５５」、すなわち明線を観測してしまう。いずれにしても、本来の階調値「１２７」または「１２８」とは大幅に異なる階調値を観測することになり、これらが偽の輪郭、すなわち擬似輪郭として知覚されてしまう。

このように擬似輪郭は、階調の変化はわずかであるにもかかわらず発光するサブフィールドのパターンの変化が大きいところで発生する。例えば上述した重み付けのサブフィールドを用いた場合、隣接する画素の輝度階調が「６３」と「６４」の場合、あるいは「１９１」と「１９２」の場合等にも擬似輪郭が顕著に観測される。このように、動画表示中に発生する擬似輪郭は、画質を劣化させる原因の１つとなっている。

この動画擬似輪郭を抑制する技術として、輝度重みの大きいサブフィールド、例えば輝度重み「１２８」、「６４」のサブフィールドを、それよりも輝度重みの小さい複数のサブフィールド、例えば輝度重み「３２」の６つのサブフィールドに分割して多階調表示を行う表示方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この表示方法によれば、例えば、「０」から「２５５」までの２５６段階の階調を表示する際に、１フィールドを１２のサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ１２）に分割し、それぞれのサブフィールドに（１、２、４、８、１６、３２、３２、３２、３２、３２、３２、３２）の輝度重みを持たせる。こうすることで、階調の変化はわずかであるにもかかわらず発光するサブフィールドのパターンの変化が大きくなり擬似輪郭が知覚されるといった上述した問題を解決している。

また、輝度重みの大きいサブフィールドをそれよりも輝度重みの小さい複数のサブフィールドに分割する際に、１フィールドの初めと終わりに分散して配置する表示方法が提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。この表示方法によれば、例えば、「０」から「２５５」までの２５６段階の階調を表示する際に、１フィールドを１０のサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ１０）に分割し、それぞれのサブフィールドに（４８、４８、１、２、４、８、１６、３２、４８、４８）の輝度重みを持たせる。こうすることで、階調値の大きい画像を表示する際に、１フィールドのなかで階調値の大きいサブフィールドが連続して発光することがなく、さらに効果的に擬似輪郭を低減することができる。
特開平９−３４３９９号公報Ｔ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，Ｋ．Ｔｏｄａ，Ｓ．Ｍｉｋｏｓｈｉｂａ，Ａ．Ｋｏｈｇａｍｉ， "ＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎＰＤＰＰｉｃｔｕｒｅＱｕａｌｉｔｙｂｙＴｈｒｅｅ‐ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＳｃａｔｔｅｒｉｎｇｏｆＤｙｎａｍｉｃＦａｌｓｅＣｏｎｔｏｕｒｓ"，Ｐｒｏｃ．ＳＩＤ ‘９６，Ｄｉｇｅｓｔｐｐ２９１‐２９４，Ｍａｙ（１９９６）．

しかしながら、上述した従来技術においては、比較的階調値の大きい画像を連続して表示する場合、輝度重みの大きいサブフィールドが連続して発光することがある。「０」から「２５５」までの２５６段階の階調を表示する際に、特許文献１の、１フィールドを１２のサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ１２）に分割し、それぞれのサブフィールドに（１、２、４、８、１６、３２、３２、３２、３２、３２、３２、３２）の輝度重みを持たせる例では、例えば「２２４」という階調値の映像を連続して表示する場合、ＳＦ１からＳＦ５までのサブフィールドは発光せず、輝度重み「３２」のＳＦ６からＳＦ１２までのサブフィールドが連続して発光する。あるいは、非特許文献１の、１フィールドを１０のサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ１０）に分割し、それぞれのサブフィールドに（４８、４８、１、２、４、８、１６、３２、４８、４８）の輝度重みを持たせる例では、例えば「１９２」という階調値の映像を連続して表示する場合、ＳＦ３からＳＦ８までのサブフィールドは発光せず、輝度重み「４８」のＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ９、ＳＦ１０のサブフィールドが発光する。これは、ＳＦ９、ＳＦ１０、ＳＦ１、ＳＦ２の連続したサブフィールドの発光として観測される。いずれの場合も、連続した発光サブフィールドと連続した非発光サブフィールドとが１フィールド単位で交互に発生し、例えば１秒間を６０フィールドで構成する映像信号であれば、６０Ｈｚの輝度のちらつきとして観測され、１秒間を５０フィールドで構成する映像信号であれば、５０Ｈｚの輝度のちらつきとして観測されることがある。この輝度のちらつきは、一般に「フリッカ」と呼ばれるものであり、１秒間のフィールド数またはフレーム数が小さいほど目につきやすく、画質劣化の原因の１つとなっている。

このように、上述した従来技術は、動画表示中に発生する擬似輪郭の低減には効果を発揮するが、一方で、フリッカが知覚されやすいという課題を有している。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、動画表示中に発生する擬似輪郭を低減すると共にフリッカを低減して画質を改善した画像表示方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明の画像表示方法は、１フィールドを輝度重みの異なる複数のサブフィールドで構成し各サブフィールドを発光または非発光制御することにより多階調表示をする画像表示方法であって、複数のサブフィールドのなかの先頭から順に１つまたは複数のサブフィールドに対し最も小さい輝度重みから順に輝度重みを割り当て、輝度重みを割り当てたサブフィールドを除くサブフィールドである後続サブフィールドに対して、すでに割り当てられた輝度重み以外の輝度重みを割り当てる際に、後続サブフィールドのうちの最後のサブフィールドに最も大きい輝度重みおよび最も小さい輝度重みの一方を割り当て、最後のサブフィールドの直前のサブフィールドに最も大きい輝度重みおよび最も小さい輝度重みの他方を割り当てて、後続サブフィールドのうちの異なる２つのサブフィールド間における輝度重みの差のなかで最後のサブフィールドとその直前のサブフィールドとの輝度重みの差が最大になるようにし、後続サブフィールドにおいて後のサブフィールドから先のサブフィールドになるほど隣のサブフィールドとの輝度重みの差が小さくなるように後続サブフィールドのそれぞれに輝度重みを割り当てることを特徴とする。

この方法によれば、動画表示中に発生する擬似輪郭を低減すると共にフリッカを低減して画質を改善することができる。

また、この方法によれば、動画表示中の擬似輪郭の低減およびフリッカの低減に加え、放電によって発光表示するＰＤＰ等の表示装置においては放電をより安定して発生させることができる。

また、１フィールド期間が前半部分と後半部分とに時間的にほぼ等しく分離されるように、かつ前半部分と後半部分とのそれぞれの輝度重みの合計がほぼ等しくなるように前半部分の最後のサブフィールドと後半部分の先頭のサブフィールドとの間に時間的な間隔を空けてもよい。この方法によれば、動画表示中の擬似輪郭の低減およびフリッカの低減に加え、放電によって発光表示するＰＤＰ等の表示装置においてはさらに放電を安定して発生させることができる。

本発明によれば、ＰＤＰやＤＭＤ等、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行う画像表示装置において、動画表示中に発生する擬似輪郭を低減すると共にフリッカを低減して画質を改善することができる画像表示方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の画像表示方法を実施するために使用するプラズマディスプレイ装置のＰＤＰ１０の構造を示す断面斜視図である。第１の基板であるガラス製の前面板２０上には、ストライプ状の走査電極２２とストライプ状の維持電極２３とで対をなす表示電極が複数形成されている。そして走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２４が形成され、その誘電体層２４上に保護層２５が形成されている。第２の基板である背面板３０上には、走査電極２２および維持電極２３と立体交差するように、誘電体層３３で覆われた複数のストライプ状のデータ電極３２が形成されている。誘電体層３３上にはデータ電極３２と平行に複数の隔壁３４が配置され、この隔壁３４間の誘電体層３３上に蛍光体層３５が設けられている。また、データ電極３２は隣り合う隔壁３４の間の位置に配置されている。

これら前面板２０と背面板３０とは、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されると共に、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着している。そして放電空間には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが放電ガスとして封入されている。放電空間は、隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、各区画には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層３５が順次配置されている。そして、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成され、各色に発光する蛍光体層３５が形成された隣接する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。この画素を構成する放電セルが形成された領域が画像表示領域となり、画像表示領域の周囲は、ガラスフリットが形成された領域等のように画像表示が行われない非表示領域となる。

図２は、本発明の実施の形態１の画像表示方法を実施するために使用するプラズマディスプレイ装置のＰＤＰ１０の電極配列図である。列方向にｍ列のデータ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ（図１のデータ電極３２）が配列され、行方向にｎ行の走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ（図１の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ（図１の維持電極２３）とが交互に配列されている。そして、一対の走査電極ＳＣ_ｉ、維持電極ＳＵ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄ_ｊ（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セルＣ_ｉ，ｊが放電空間内に形成され、放電セルＣの総数は（ｍ×ｎ）個になる。

このような構成のＰＤＰにおいては、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線でＲ、Ｇ、Ｂの各色の蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。

図３は、本発明の実施の形態１の画像表示方法を実施するために使用するプラズマディスプレイ装置のＰＤＰ１０の各電極への駆動電圧波形を示す図である。図３に示すように、各サブフィールドは初期化期間、書込み期間、維持期間を有している。また、それぞれのサブフィールドは発光期間の重みを変えるため維持期間における維持パルスの数を異ならせている以外はほぼ同様の動作を行い、各サブフィールドにおける動作原理もほぼ同様である。したがって、ここでは１つのサブフィールドについてのみ動作を説明する。

まず、初期化期間前半部では、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎをそれぞれ０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎには、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍに対して放電開始電圧以下の電圧Ｖ_ｉ１から、放電開始電圧を超える電圧Ｖ_ｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍとの間でそれぞれ１回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ上部に負の壁電圧が蓄積されると共に、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ上部および維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ上部には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上部の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。

初期化期間後半部では、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎを正電圧Ｖｅに保ち、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎには、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖ_ｉ３から放電開始電圧を超える電圧Ｖ_ｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍとの間でそれぞれ２回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により初期化動作が終了する。

書込み期間では、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを一旦電圧Ｖｃに保持する。次に、放電セルＣ_ｐ，１〜Ｃ_ｐ，ｍ（ｐは１〜ｎの整数）の書込み動作では、走査電極ＳＣ_ｐに走査パルス電圧Ｖａを印加すると共に、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍのうちｐ行目に表示すべき映像信号に対応するデータ電極Ｄ_ｋ（ｋは１〜ｍの整数）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。これにより、書込みパルス電圧を印加したデータ電極Ｄ_ｋと走査電極ＳＣ_Ｐとの交差部に対応する放電セルＣ_ｐ，ｋで書込み放電が発生する。この書込み放電により放電セルＣ_ｐ，ｋの走査電極ＳＣ_ｐ上部に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ_ｐ上部に負電圧が蓄積されて、書込み動作が終了する。以下、同様の書込み動作をｎ行目の放電セルＣ_ｎ，ｋに至るまで行い、書込み動作が終了する。

維持期間では、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを０（Ｖ）に一旦戻した後、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加し、その後、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎを０（Ｖ）に戻す。このとき、書込み放電を起こした放電セルＣ_ｉ，ｊにおける走査電極ＳＣ_ｉ上部と維持電極ＳＵ_ｉ上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓに加えて、書込み期間において走査電極ＳＣ_ｉ上部および維持電極ＳＵ_ｉ上部に蓄積された壁電圧が加算されて、放電開始電圧より大きくなり、１回目の維持放電が発生する。１回目の維持放電の後、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎに維持パルス電圧Ｖｓを印加し、その後、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを０（Ｖ）に戻す。このとき、書込み放電を起こした放電セルＣ_ｉ，ｊにおける走査電極ＳＣ_ｉ上部と維持電極ＳＵ_ｉ上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓに加えて、書込み期間において走査電極ＳＣ_ｉ上部および維持電極ＳＵ_ｉ上部に蓄積された壁電圧が加算されて、放電開始電圧より大きくなり、２回目の維持放電が発生する。以降同様に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎとに維持パルスを交互に印加することにより、書込み放電を起こした放電セルＣ_ｉ，ｋに対して維持パルスの回数だけ維持放電が継続して行われる。

以上がＰＤＰ１０の電極配列およびＰＤＰ１０を駆動するための駆動電圧波形とそのタイミングである。

図４は、本発明の実施の形態１の画像表示方法を実施するために使用するプラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。図４に示すプラズマディスプレイ装置は、ＡＤコンバータ１、映像信号処理回路２、サブフィールド処理回路３、データ電極駆動回路４、走査電極駆動回路５、維持電極駆動回路６、ＰＤＰ１０を備えている。

ＡＤコンバータ１は、入力されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換する。映像信号処理回路２は、入力されたデジタルの映像信号を発光期間の重みの異なる複数のサブフィールドの組み合わせによってＰＤＰ１０に発光表示するため、１フィールドの映像信号から各サブフィールドの制御を行うサブフィールドデータに変換する。

サブフィールド処理回路３は、映像信号処理回路２で作成されたサブフィールドデータからデータ電極駆動回路用制御信号、走査電極駆動回路用制御信号および維持電極駆動回路用制御信号を生成し、データ電極駆動回路４、走査電極駆動回路５、維持電極駆動回路６へそれぞれ出力する。

ＰＤＰ１０は、上述したとおり、列方向にｍ列のデータ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ（図１のデータ電極３２）が配列され、行方向にｎ行の走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ（図１の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ（図１の維持電極２３）とが交互に配列されている。そして、一対の走査電極ＳＣ_ｉ、維持電極ＳＵ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄ_ｊ（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セルＣ_ｉ，ｊが放電空間内に（ｍ×ｎ）個形成され、赤色、緑色および青色の各色に発光する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。

データ電極駆動回路４は、各データ電極３２をそれぞれ独立して駆動することができる駆動回路を内部に備え、データ電極駆動回路用制御信号に基づいて各データ電極３２を独立して駆動する。維持電極駆動回路６は、ＰＤＰ１０の全ての維持電極２３をまとめて駆動することができる駆動回路を内部に備え、維持電極駆動回路用制御信号に基づいて維持電極２３を駆動する。走査電極駆動回路５は、各走査電極２２をそれぞれ独立して駆動することができる駆動回路を内部に備え、走査電極駆動回路用制御信号に基づいて各走査電極２２を独立して駆動する。なお、それぞれの駆動は図３において説明したとおりである。

次に、本発明の実施の形態１における、サブフィールドの構成について説明する。

本発明の実施の形態１においては、１フィールドをＳＦ１からＳＦ１３までの１３サブフィールド構成としている。また、各サブフィールドの輝度重みは、輝度重みの小さい方から、（１、２、３、４、６、９、１３、１８、２４、３１、３９、４８、５７）としている。したがって、全てのサブフィールドが発光したときの輝度重みの合計は２５５であり、このようにサブフィールドを構成することで、階調値「０」から「２５５」までの２５６段階の階調表示を行う。

例えば、階調値「０」から「２５５」までの２５６段階の階調表示を行う際に、１フィールドを８サブフィールド構成にし、輝度重みを（１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８）とすると、輝度重み「６４」と「１２８」とでは輝度重みの差は６４となる。従来技術で説明したように、このように輝度重みの設定に大きな差があると、発生する擬似輪郭の階調レベルが大きくなり、擬似輪郭が見えやすくなる。また、従来技術の特許文献１や非特許文献１のように、大きな輝度重みのサブフィールドを、その輝度重みを等分した複数のサブフィールドに置き換えて形成することで各サブフィールド間の輝度重みの差を小さくする構成では、輝度重みの差を小さくすることで擬似輪郭の階調レベルは小さくなるが、一方で、同じ輝度重みの複数のサブフィールドが連続することで、階調レベルは小さいが幅の広い擬似輪郭が見えてしまうことがある。そこで、本発明の実施の形態１では、１フィールド内のそれぞれのサブフィールドにおける輝度重みを、全ての輝度重みの合計が最大階調値に等しくなるように、かつ輝度重みをその大きさ順に並べたときに隣の輝度重みとの差ができるだけ小さな値となるように、かつ全てのサブフィールドにおける輝度重みがそれぞれ異なる値となるように設定し、擬似輪郭の発生を抑制している。なお、輝度重みの大きさ順に並べたときに、輝度重みの小さい方から大きい方に向かって隣の輝度重みとの差が徐々に大きくなるように輝度重みの値を設定することで、画像の階調をより滑らかに表示することができる。

また、本発明の実施の形態１では、ＳＦ１からＳＦ１３までのそれぞれのサブフィールドに輝度重みを小さい方から順に割り当てることはせず、所定の順で割り当てている。この輝度重みの割り当てについて図面を用いて説明する。

図５は、本発明の実施の形態１におけるサブフィールドの構成を示す概略図である。図５（ａ）に示すとおり、本発明の実施の形態１では、ＳＦ１からＳＦ１３までの１３のサブフィールドに、順に、（１３、９、１８、６、２４、４、３１、３、３９、２、４８、１、５７）の輝度重みを割り当てている。図５（ｂ）は、この輝度重みの設定をわかりやすくするため、縦軸を輝度重みの値としたサブフィールドの構成を示す概略図である。図５（ｂ）に示すとおり、本発明の実施の形態１では、１フィールド内の最後のサブフィールドであるＳＦ１３に最も輝度重みの大きい輝度重み「５７」を割り当てている。そして、ＳＦ１３の直前のサブフィールドであるＳＦ１２に最も輝度重みの小さい輝度重み「１」を割り当てている。また、ＳＦ１２の直前のサブフィールドであるＳＦ１１に２番目に輝度重みの大きい輝度重み「４８」を割り当て、ＳＦ１１の直前のサブフィールドであるＳＦ１０に２番目に輝度重みの小さい輝度重み「２」を割り当てている。このように、大きい輝度重みと小さい輝度重みとを交互に、かつ隣のサブフィールドとの輝度重みの差が先のサブフィールドになるほど小さくなるように輝度重みを割り当てている。このように、本発明の実施の形態１においては、１フィールド内の最後のサブフィールドに最も大きい輝度重みを割り当て、その直前のサブフィールドに最小の輝度重みを割り当てて最後のサブフィールドとその直前のサブフィールドとの輝度重みの差が最大になるようにし、後のサブフィールドから先のサブフィールドになるほど隣のサブフィールドとの輝度重みの差が小さくなるように、それぞれのサブフィールドに輝度重みを割り当てている。

このような構成とすることで、輝度重みの大きいサブフィールド同士が隣接しなくなり、かつ輝度重みの大きいサブフィールドと輝度重みの小さいサブフィールドとが分散することで１フィールド内の輝度重みがバランスよく分散されるので、たとえ連続した発光サブフィールドと連続した非発光サブフィールドとが１フィールド単位で交互に発生したとしても、フリッカとして知覚されることを低減することができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、１フィールド内のそれぞれのサブフィールドにおける輝度重みを、全ての輝度重みの合計が最大階調値に等しくなるように、かつ輝度重みをその大きさ順に並べたときに隣の輝度重みとの差ができるだけ小さな値となるように、かつ全てのサブフィールドにおける輝度重みがそれぞれ異なる値となるように設定し、また、１フィールド内の最後のサブフィールドに最も大きい輝度重みを割り当て、その直前のサブフィールドに最小の輝度重みを割り当てて最後のサブフィールドとその直前のサブフィールドとの輝度重みの差が最大になるようにし、後のサブフィールドから先のサブフィールドになるほど隣のサブフィールドとの輝度重みの差が小さくなるように、それぞれのサブフィールドに輝度重みを割り当てている。このようなサブフィールド構成とすることで、動画表示中に発生する擬似輪郭を低減すると共にフリッカを低減して画質を改善することができる。

なお、本発明の実施の形態１においては、サブフィールドの構成を図５に示した構成に限定するものではなく、例えば図６あるいは図７に示すような構成としてもよい。図６は、本発明の実施の形態１におけるサブフィールドの構成の他の一例を示す概略図である。図６に示すように、最後のサブフィールドに最も小さい輝度重みを割り当て、最後のサブフィールドの直前のサブフィールドに最も大きい輝度重みを割り当てて、後のサブフィールドから先のサブフィールドになるほど隣のサブフィールドとの輝度重みの差が小さくなるようにしても上述と同様の効果を得ることができる。

図７は、本発明の実施の形態１におけるサブフィールドの構成のさらに他の一例を示す概略図である。図７に示したサブフィールド構成では、１フィールド内の先頭サブフィールド（ＳＦ１）から３番目のサブフィールド（ＳＦ３）に、最も小さい輝度重み「１」から３番目に小さい輝度重み「３」までを順に割り当てている。そして、ＳＦ４以降のサブフィールドにおいて、最も小さい輝度重みから３番目に小さい輝度重みまでを除いた輝度重みを、これまで説明した順で割り当てている。

通常の映像を表示するとき、発光の確率が最も高いサブフィールドは輝度重みの最も小さいサブフィールドであることが一般的に知られている。また、ＰＤＰ等の放電によって発光を行う表示装置では、１フィールド内の先頭サブフィールドを発光させることで、その放電によって発生する荷電粒子によるプライミング効果により、以降のサブフィールドにおける放電が安定して発生することが知られている。すなわち、本発明の実施の形態１においては、図７に示したように少なくとも１フィールド内の先頭サブフィールドを最も輝度重みの小さいサブフィールドとすることで、先頭サブフィールドの発光確率を高め、これまで説明した擬似輪郭の低減およびフリッカの低減といった効果に加え、さらに放電の安定性を高めることもできる。

なお、図７では、ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３に最も小さい輝度重み「１」から３番目に小さい輝度重み「３」までを順に割り当てているが、１フィールドに占める輝度重みの割合いや時間の割合いが少なく、擬似輪郭の低減およびフリッカの低減といった効果に与える影響が少なければ、このような構成とすることも可能であり、こうすることでより高いプライミング効果を得ることができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２は、実施の形態１とはサブフィールドにおける輝度重みの割り当ての順が異なるだけであり、それ以外の各構成要素やそれらの動作、また１フィールドをＳＦ１からＳＦ１３までの１３サブフィールド構成とし、各サブフィールドの輝度重みを、輝度重みの小さい方から、（１、２、３、４、６、９、１３、１８、２４、３１、３９、４８、５７）としていること等は、実施の形態１と同様である。したがって、ここでは、サブフィールドにおける輝度重みの割り当ての順についてのみ説明を行う。

図８は、本発明の実施の形態２におけるサブフィールドの構成を示す概略図である。

図８（ａ）に示すとおり、本発明の実施の形態２では、ＳＦ１からＳＦ１３までの１３のサブフィールドに、順に、（５７、１、４８、２、３９、３、３１、４、２４、６、１８、９、１３）の輝度重みを割り当てている。図８（ｂ）は、この輝度重みの設定をわかりやすくするため、縦軸を輝度重みの値としたサブフィールドの構成を示す概略図である。図８（ｂ）に示すとおり、本発明の実施の形態２では、１フィールド内の先頭のサブフィールドであるＳＦ１に最も輝度重みの大きい輝度重み「５７」を割り当てている。そして、ＳＦ１の次のサブフィールドであるＳＦ２に最も輝度重みの小さい輝度重み「１」を割り当てている。また、ＳＦ２の次のサブフィールドであるＳＦ３に２番目に輝度重みの大きい輝度重み「４８」を割り当て、ＳＦ３の次のサブフィールドであるＳＦ４に２番目に輝度重みの小さい輝度重み「２」を割り当てている。このように、大きい輝度重みと小さい輝度重みとを交互に、かつ隣のサブフィールドとの輝度重みの差が後のサブフィールドになるほど小さくなるように輝度重みを割り当てている。このように、本発明の実施の形態２においては、１フィールド内の先頭のサブフィールドに最も大きい輝度重みを割り当て、その直後のサブフィールドに最小の輝度重みを割り当てて先頭のサブフィールドとその直後のサブフィールドとの輝度重みの差が最大になるようにし、先のサブフィールドから後のサブフィールドになるほど隣のサブフィールドとの輝度重みの差が小さくなるように、それぞれのサブフィールドに輝度重みを割り当てている。

以上説明したように、１フィールド内の先頭のサブフィールドに最も大きい輝度重みを割り当て、その直後のサブフィールドに最小の輝度重みを割り当てて先頭のサブフィールドとその直後のサブフィールドとの輝度重みの差が最大になるようにし、先のサブフィールドから後のサブフィールドになるほど隣のサブフィールドとの輝度重みの差が小さくなるように、それぞれのサブフィールドに輝度重みを割り当てている。このようなサブフィールド構成とすることで、実施の形態１と同様、動画表示中に発生する擬似輪郭を低減すると共にフリッカを低減して画質を改善することができる。

なお、本発明の実施の形態２においては、サブフィールドの構成を図８に示した構成に限定するものではなく、例えば図９あるいは図１０に示すような構成としてもよい。図９は、本発明の実施の形態２におけるサブフィールドの構成の他の一例を示す概略図である。図９に示すように、先頭のサブフィールドに最も小さい輝度重みを割り当て、先頭のサブフィールドの直後のサブフィールドに最も大きい輝度重みを割り当てて、先のサブフィールドから後のサブフィールドになるほど隣のサブフィールドとの輝度重みの差が小さくなるようにしても上述と同様の効果を得ることができる。

図１０は、本発明の実施の形態２におけるサブフィールドの構成のさらに他の一例を示す概略図である。図１０に示したサブフィールド構成では、ＳＦ１からＳＦ３に、最も小さい輝度重み「１」から３番目に小さい輝度重み「３」までを順に割り当てている。そして、ＳＦ４以降のサブフィールドにおいて、最も小さい輝度重みから３番目に小さい輝度重みまでを除いた輝度重みを、これまで説明した順で割り当てている。

図１０に示したように、少なくとも１フィールド内の先頭サブフィールドを最も輝度重みの小さいサブフィールドとすることで、先頭サブフィールドの発光確率を高め、その放電によって発生する荷電粒子によるプライミング効果により、これまで説明した擬似輪郭の低減およびフリッカの低減といった効果に加え、さらに放電の安定性を高めることができる。

なお、図１０では、ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３に最も小さい輝度重み「１」から３番目に小さい輝度重み「３」までを順に割り当てているが、１フィールドに占める輝度重みの割合いや時間の割合いが少なく、擬似輪郭の低減およびフリッカの低減といった効果に与える影響が少なければ、このような構成とすることも可能であり、こうすることでより高いプライミング効果を得ることができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。なお、実施の形態３は、実施の形態１および実施の形態２とは１フィールド期間におけるサブフィールドの時間軸における配置が異なるだけであり、それ以外の各構成要素やそれらの動作等は実施の形態１および実施の形態２と同様である。したがって、ここでは、１フィールド期間におけるサブフィールドの時間軸における配置についてのみ説明を行う。

図１１は、本発明の実施の形態３におけるサブフィールドの構成の例を示す概略図である。なお、図１１に示したサブフィールドの構成は、実施の形態２において図１０に示したサブフィールドの構成の例と同様であり、１フィールド期間におけるサブフィールドの時間軸における配置だけが異なる。

図１１に示すサブフィールドの構成では、ＳＦ７とＳＦ８との間の時間を他のサブフィールド間の時間よりも長く設定している。こうして、輝度重みの大きいサブフィールドと輝度重みの小さいサブフィールドとの組み合わせからなるＳＦ１からＳＦ７までの前半部分と、中間付近の輝度重みのサブフィールドの組み合わせからなるＳＦ８からＳＦ１３までの後半部分とが、１フィールド期間を時間的にほぼ２分するように分離している。さらに、ＳＦ１からＳＦ７までの前半部分の輝度重みの合計は「１２１」であり、ＳＦ８からＳＦ１３までの後半部分の輝度重みの合計は「１３４」であり、ほぼ等しい。

このように、１フィールド期間を時間的にほぼ２分するようにそれぞれのサブフィールドを前半部分と後半部分とに時間的に分離し、かつ前半部分と後半部分とのそれぞれの輝度重みの合計がほぼ等しくなるようにすることで、例えば１秒間に６０フィールドの映像信号であれば、それをあたかも１秒間に１２０フィールドの映像信号であるかのように表示することができるようになり、フリッカをさらに低減することが可能となる。

なお、実施の形態３では１フィールドを前半部分と後半部分とに２分する構成を説明したが、なんらこの構成に限定するものではなく、例えば、３つ、あるいはそれ以上に時間的に分離する構成としてもかまわない。

また、実施の形態３における１フィールドの時間的、輝度重み的な２分は、均一に２分することを意味しておらず、本発明の目的とする効果を得られる範囲での不均一は許容される。

なお、本発明の実施の形態においては、各サブフィールドの発光の組み合わせに所定の条件を設けることで、放電の特性をより安定なものとすることも可能である。図１２は、本発明の実施の形態における各サブフィールドの発光の組み合わせの条件の一例を示した図である。なお、図１２に示した条件では、例として、実施の形態１における図７および実施の形態２における図１０に示した、ＳＦ１からＳＦ３に最も小さい輝度重みから３番目に小さい輝度重みまでを順に割り当てて放電の安定性を高めたサブフィールド構成における条件を示している。例えば図１２に示した条件を発光制御する際の条件として設定することで、放電の安定性を高めるために優先して配置したサブフィールドを除くサブフィールドにおいて、本来最初に発光するサブフィールドに先立ついずれかのサブフィールドを発光させることができ、さらに放電の特性を安定させ、より安定して画像を表示させることができる。

なお、上述したサブフィールドの数やそれぞれのサブフィールドに割り当てた輝度重み等は単に一例を示したに過ぎず、なんらこれらの値に限定するものではない。１フィールド内に構成することができるサブフィールドの数や輝度重みの構成等は、ＰＤＰやＤＭＤ等の表示装置の特性や表示する映像信号の階調値等の各種設計事項によって最適値が異なるので、それぞれの設計条件に合わせて実験等を行い、適宜最適な値に設定することが望ましい。

また、上述の実施の形態ではＰＤＰを例にして説明を行ったが、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行うサブフィールド法による画像表示方法であれば本発明を同様に適用することができ、上述と同様の効果を得ることができる。

本発明に係る画像表示方法は、動画表示中に発生する擬似輪郭を低減すると共にフリッカを低減して画質を改善することができるので、ＰＤＰやＤＭＤ等、１フィールドの画像を複数のサブフィールド画像に分割して多階調表示を行う画像表示方法として有用である。

本発明の実施の形態１の画像表示方法を実施するために使用するプラズマディスプレイ装置のＰＤＰの構造を示す断面斜視図同プラズマディスプレイ装置のＰＤＰの電極配列図同プラズマディスプレイ装置のＰＤＰの各電極の駆動電圧波形を示す図同プラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１におけるサブフィールドの構成を示す概略図本発明の実施の形態１におけるサブフィールドの構成の他の一例を示す概略図本発明の実施の形態１におけるサブフィールドの構成のさらに他の一例を示す概略図本発明の実施の形態２におけるサブフィールドの構成を示す概略図本発明の実施の形態２におけるサブフィールドの構成の他の一例を示す概略図本発明の実施の形態２におけるサブフィールドの構成のさらに他の一例を示す概略図本発明の実施の形態３におけるサブフィールドの構成の例を示す概略図本発明の実施の形態における各サブフィールドの発光の組み合わせの条件の一例を示した図従来のＰＤＰにおけるサブフィールドの構成の一例を示した図ＰＤＰの画面上を画像パターンが水平方向に移動する場合を示した図画像パターンをサブフィールドに展開した図

符号の説明

１ＡＤコンバータ
２映像信号処理回路
３サブフィールド処理回路
４データ電極駆動回路
５走査電極駆動回路
６維持電極駆動回路
１０プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
２０（ガラス製の）前面板
２２走査電極
２３維持電極
２４，３３誘電体層
２５保護層
３０背面板
３２データ電極
３４隔壁
３５蛍光体層
１１０画像パターン

Claims

１フィールドを輝度重みの異なる複数のサブフィールドで構成し各サブフィールドを発光または非発光制御することにより多階調表示をする画像表示方法であって、
前記複数のサブフィールドのなかの先頭から順に１つまたは複数のサブフィールドに対し最も小さい輝度重みから順に輝度重みを割り当て、輝度重みを割り当てたサブフィールドを除くサブフィールドである後続サブフィールドに対して、すでに割り当てられた輝度重み以外の輝度重みを割り当てる際に、前記後続サブフィールドのうちの最後のサブフィールドに最も大きい輝度重みおよび最も小さい輝度重みの一方を割り当て、前記最後のサブフィールドの直前のサブフィールドに前記最も大きい輝度重みおよび最も小さい輝度重みの他方を割り当てて、前記後続サブフィールドのうちの異なる２つのサブフィールド間における輝度重みの差のなかで前記最後のサブフィールドとその直前のサブフィールドとの輝度重みの差が最大になるようにし、前記後続サブフィールドにおいて後のサブフィールドから先のサブフィールドになるほど隣のサブフィールドとの輝度重みの差が小さくなるように前記後続サブフィールドのそれぞれに輝度重みを割り当てること
を特徴とする画像表示方法。
１フィールド期間が前半部分と後半部分とに時間的にほぼ等しく分離されるように、かつ前記前半部分と前記後半部分とのそれぞれの輝度重みの合計がほぼ等しくなるように前記前半部分の最後のサブフィールドと前記後半部分の先頭のサブフィールドとの間に時間的な間隔を空けることを特徴とする請求項１に記載の画像表示方法。