JPH09258688A - ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタル化された平坦な画像が、移動する
場合に発生する偽輪郭を低減するディスプレイ装置を得
る。 【解決手段】 輝度の相対比が様々な複数のサブフィー
ルドで１フィールドを構成し、画素毎に前記複数のサブ
フィールドのそれぞれを表示または非表示して中間調画
像を表示するようにしたディスプレイ装置において、輝
度の相対比が高いサブフィールドは２つのサブフィール
ドを設け、このサブフィールドのうちのどちらか一方を
表示する必要のある中間調においては、隣接する左右の
画素間、上下の画素間、隣接するフィールド間で反対の
サブフィールドを選択して表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディスプレイ装
置の中間調表示に係わるものであり、より詳しくはプラ
ズマ・ディスプレイ（ＰＤＰ）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。

【０００２】

【従来の技術】入力電圧の大きさに対して表示出力が非
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
ブフィールド毎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の階乗づつ変えておき，画素
毎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。

【０００３】図１０に，ある画素に着目した場合の，１
フィールドの表示シーケンスの例を示す。同図は，１フ
ィールドを４つのサブフィールドＳＦ１からＳＦ４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，１：２：４：８になっており，これらの発光，非発
光の組み合わせにより１６の階調表示能力がある。

【０００４】例えば，７という階調を表示する場合に
は，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３を発光させ，ＳＦ４は非発
光にする。人間の目は，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反応しないため，ＳＦ１，
ＳＦ２，ＳＦ３の発光が人間の目により積分され，あた
かも７という階調が表示されたかのように知覚される。

【０００５】一般に，映像信号をディジタル信号処理す
る場合は，６乃至８ビット以上、すなわち、１フィール
ドの映像信号を図１０に示したのと同様のサブフィール
ドＳＦ１〜ＳＦ８で量子化するが，ここでは簡単のため
に４ビットで量子化を行う場合を説明する。

【０００６】このディスプレイ装置に映像信号を表示す
る場合には，まず，映像信号を４ビットのディジタル信
号に変換し，最下位ビット（ビット１）をＳＦ１に，そ
の上のビット（ビット２）をＳＦ２に，更にその上のビ
ット（ビット３）をＳＦ３に最上位ビット（ビット４）
をＳＦ４に割り当てることで行う。

【０００７】図１１は，従来のディスプレイ装置の中間
調表示方法を実現する中間調表示回路の一例をなす構成
例であり，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，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，５はフレームメモリ部４及び後
述の制御部６の出力信号によりプラズマディスプレイパ
ネルを駆動する駆動部，６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４，駆動部５を制御す
る制御部，７はＰＤＰである。

【０００８】次に動作について説明する。

【０００９】入力端子１より入力された映像信号は，Ａ
／Ｄ変換部３で４ビットのディジタル信号に変換されフ
レームメモリ部４で２フレーム分記憶される。フレーム
メモリ部４は２つのフレームメモリを持っており，入力
された信号は，１フレーム毎に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込まれる。

【００１０】次に，図１０に示すＳＦ１のアドレス期間
に，制御部６によりフレームメモリ部４が制御され，ビ
ット１のデータがフレームメモリ部４から読み出され
る。この場合，フレームメモリ部４は２フレーム分ある
うちの書込み動作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５を通してＰＤＰ７に
書込まれる。ＡＣ型ＰＤＰの場合には，パネルにメモリ
効果があるため，書きこまれたデータは，全画面のデー
タが順次ＰＤＰ７に書込まれる間保持される。次の維持
放電期間に，制御部６が駆動部５を制御することで，ビ
ット１のデータが書込まれた画素のみＰＤＰ７は発光を
行う。

【００１１】次のＳＦ２のアドレス期間には，ビット２
のデータがフレームメモリ部４から読み出され，駆動部
５を経由してＰＤＰ７に供給される。次の維持放電期間
には，ＳＦ１の２倍の時間発光を行う。

【００１２】以下，ＳＦ３，ＳＦ４も同様に，対応する
ビット３，ビット４がアドレス期間にフレームメモリ部
４から読み出され，駆動部５を経由してＰＤＰ７に供給
され，維持放電期間にＳＦ１のそれぞれ４倍，８倍の時
間の発光を行う。

【００１３】以上のような構成で中間調表示を行うディ
スプレイ装置では，水平方向に滑らかに階調の変化する
ような平坦な画像が，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
１２を用いて説明する。図は，水平方向に滑らかに変化
する画像，すなわち，階調が８から７に変化する画像
が，１画素／フィールドのスピードで右方向に移動して
いる状態を示している。階調８の部分は，ＳＦ４のみが
発光しており，階調７の部分は，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ
３の３つが発光している。このような画像を人間が見た
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の位
置は階調８を，破線ＣからＤの間に対応する網膜上の位
置は階調７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の位置の知覚量は，ほぼ０とな
り，これが偽輪郭として知覚される。この現象は，上述
のようにＳＦ４のみが発光している階調（８）から，Ｓ
Ｆ１，ＳＦ２，ＳＦ３の３つが発光する階調（７）へ変
化するような画像，つまり最上位ビットから下位ビット
へ桁下がりしたり，その逆に下位ビットから最上位ビッ
トへ桁上がりするような画像が，移動する場合に知覚さ
れやすい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来のディスプレイ装
置は、上述のように，滑らかに変化するような平坦な画
像が，画面上を移動する場合，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。

【００１５】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので，動画像における偽輪郭を低減し
た中間調表示が行なえるディスプレイ装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかるディス
プレイ装置においては、１フィールドの映像信号を輝度
の相対比がそれぞれ異なる複数のサブフィールドに分割
し、画素毎に前記複数のサブフィールドのそれぞれを表
示または非表示にすることで中間調画像を表示せしめる
ディスプレイ装置において、輝度の相対比の高いサブフ
ィールドを２つ設けるように前記１フィールドの分割を
行ない、前記輝度の相対比の高いサブフィールドを表示
する中間調表示の際には、隣接する上下の画素間及び隣
接するフィールド間で前記２つのサブフィールドの表示
／非表示が反対となるように制御する制御手段を具備し
たものである。

【００１７】また、前記制御手段は、前記輝度の相対比
の高いサブフィールドを表示する中間調表示の際には、
隣接する左右の画素間においても、前記２つのサブフィ
ールドの表示／非表示が反対となるように制御するもの
である。

【００１８】さらに、本発明におけるディスプレイ装置
では、輝度の相対比が最も高いサブフィールドを２つ設
けるようにフィールド分割を行なうものである。

【００１９】さらにまた、本発明におけるディスプレイ
装置では、２つ設けたサブフィールドのフィールド内に
おける時間的配置を，一方が前半部に，他方が後半部に
くるように配置したものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明におけるディスプレイ装置
は、輝度の相対比の高いサブフィールドにおいて２つの
サブフィールドを設け、このサブフィールドのうちのど
ちらか一方を表示する必要のある中間調において、この
サブフィールドを選択的に表示するようにしたので，人
間の目の空間方向の積分効果と，時間方向の積分効果に
より等価的に，比較的上位のビットに対応するサブフィ
ールドが２つあることになり，平坦な画像で比較的上位
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
する場合発生する偽輪郭を低減するように働く。

【００２１】また，２つ設けたサブフィールドのフィー
ルド内における時間的配置を，一方が前半部に，他方が
後半部にくるように配置することにより，偽輪郭をより
効果的に低減するように働く。

【００２２】実施の形態１．以下，この発明の実施の形
態を図面に基づき具体的に説明する。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の中間調表示方
法を実現する構成例であり，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，７は，Ａ／Ｄ変換部３の出力を後述のサ
ブフィールド選択部９よりのサブフィールド選択信号１
０１によりコード変換するコード変換部，４は，コード
変換部８の出力信号を，２フレーム分記憶するフレーム
メモリ部，５はフレームメモリ部４及び後述の制御部６
の出力信号によりＰＤＰ７を駆動する駆動部，６は同期
信号を基準として，Ａ／Ｄ変換部３，コード変換部８，
フレームメモリ部４，駆動部５を制御する制御部，９
は，同期信号を基準としてサブフィールド選択信号１０
１を作成するサブフィールド選択部，７はＰＤＰであ
る。

【００２３】従来例においても説明したように、一般
に，映像信号は，Ａ／Ｄ変換部３において，６乃至８ビ
ット以上で量子化するが，簡単のために４ビットで量子
化を行う場合を説明する。図２に，この発明の実施の形
態１であるディ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。同図は，１フィールドを５つ
のサブフィールドＳＦ４−１，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ
３，ＳＦ４−２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，ＳＦ４−１，ＳＦ１，ＳＦ２，
ＳＦ３，ＳＦ４−２の順に，８：１：２：４：８になっ
ており，これらの発光，非発光の組み合わせにより２４
の階調表示能力がある。

【００２４】次に動作について説明する。

【００２５】サブフィールド選択部９は，同期信号か
ら，隣接する左右の画素間，上下の画素間で反転し，か
つ隣接するフィールド間でも反転するサブフィールド選
択信号１０１を生成する。この信号の様子を図３に示
す。Ａ／Ｄ変換部４でディジタル信号に変換されたデー
タは，コード変換部８にてサブフィールド選択信号１０
１により，表１のようにコード変換される。すなわち，
コード変換部８への入力信号の最上ビット（ビット４）
が１の場合は，サブフィールド選択信号１０１が０か１
かにより，出力信号の最上位ビット（ビット５）と最下
位ビット（ビット１）の一方を１に，他方を０にする。
その他の入力信号のビット（ビット１，２，３）は，そ
のまま，出力信号のその他のビット（ビット２，３，
４）に対応する。

【００２６】

【表１】

【００２７】コード変換されたデータは，フレームメモ
リ部４で２フレーム分記憶される。フレームメモリ部４
は２つのフレームメモリを持っており，入力された信号
は，１フレーム毎に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込まれる。

【００２８】次に，図２に示すＳＦ４−１のアドレス期
間に，制御部６によりフレームメモリ部４が制御され，
ビット１のデータが，フレームメモリ部４から読み出さ
れる。この場合，フレームメモリ部４は２フレーム分あ
るうちの書込み動作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５を通して順次ＰＤ
Ｐ７に書込まれる。ＡＣ型ＰＤＰの場合には，パネルに
メモリ効果があるため、書きこまれたデータは，全画面
のデータがＰＤＰ７に書込まれる間保持される。次の維
持放電期間に，制御部６が駆動部５を制御することでＰ
ＤＰ７はビット１のデータが書込まれた画素のみ発光す
る。

【００２９】次のＳＦ１のアドレス期間には，ビット２
のデータがフレームメモリ部４から読み出され，駆動部
５を経由してＰＤＰ７に供給される。次のＳＦ１の維持
放電期間に発光を行う。以下，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４
−２も同様に，対応するビット３，ビット４，ビット５
がアドレス期間にフレームメモリ部４から読み出され駆
動部５を経由してＰＤＰ７に供給され，維持放電期間に
発光を行う。

【００３０】このように構成された中間調表示を行うデ
ィスプレイ装置では，水平方向に滑らかに変化するよう
な平坦な画像が，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４
を用いて説明する。同図は，水平方向に滑らかに変化す
る画像，すなわち，階調が８から７に変化する画像が，
１画素／フィールドのスピードで右方向に移動している
状態を示している。階調８の部分は，サブフィールド選
択信号によりＳＦ４−１または，ＳＦ４−２が発光して
おり，階調７の部分は，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３が発光
している。図中、黒く塗りつぶした発光は，画面上の注
目ラインを示し，斜線を施した発光は，注目ラインの１
ライン上か，または，１ライン下を表す。

【００３１】このような発光パターンで表示された画像
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るが，従来例の図１２のように網
膜上の位置に発光の欠落が知覚される領域が無く偽輪郭
は検知されない。破線ＡからＢの間に対応する網膜上の
位置には注目ラインの発光パターンが欠落しているが，
その上下のラインが発光を行っているので，画面からあ
る程度離れて見ると，人間の目の空間方向の積分効果に
より検知されない。

【００３２】実施の形態２．なお，上記実施の形態１で
は，コード変換部８をフレームメモリ４部の前に設けた
が，フレームメモリ部４の後ろに設けてもよい。この場
合の実施の形態を図５に示す。

【００３３】Ａ／Ｄ変換部３で４ビットにディジタル化
させた映像信号は，フレームメモリ部４へ入力される．
ＳＦ４−１のアドレス期間にフレームメモリからは，最
上位のビット（ビット４）のデータが順次読み出され
る。この場合，フレームメモリ部は２フレーム分あるう
ちの書込み動作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コード変換部８へ入力されて，サ
ブフィールド選択信号１０１が，１の場合は，フレーム
メモリ部４の出力信号はそのまま通過し，０の場合は，
遮断される。ＳＦ１，２，３のアドレス期間には，それ
ぞれ，ビット１，２，３のデータがフレームメモリ部４
から読み出され，サブフィールド選択信号１０１の如何
にかかわらずそのまま通過する。ＳＦ４−２のアドレス
期間には，フレームメモリからは，もう一度最上位のビ
ット（ビット４）のデータが読み出されるが，ＳＦ４−
１の場合とは逆に，コード変換部８にてサブフィールド
選択信号１０１が，０の場合はフレームメモリ部の出力
信号をそのまま通し，１の場合は遮断される。

【００３４】以下の説明は，実施の形態１と同様なので
詳細な説明は省略する。

【００３５】以上のように，構成することで実施の形態
１と同様の効果が得られる。

【００３６】実施の形態３．なお，上記実施の形態１，
実施の形態２では，２つ設けたサブフィールドの選択
を，隣接する左右の画素間，上下の画素間で反転し，か
つ隣接するフィールド間でも反転するようにしたが，図
６に示すように，隣接する上下の画素間で反転し，かつ
隣接するフィールド間でも反転するように構成しても同
様の効果が得られる。この場合の動画の偽輪郭低減効果
を示す発光シーケンスを図７に示す。

【００３７】実施の形態４．なお，実施の形態１では，
１フィールドを５つのサブフィールドに分割して１６階
調の表示を行なうことで偽輪郭の低減を行なったディス
プレイ装置を示したが，Ａ／Ｄ変換部３の量子化数をも
う１ビット増やして，コード変換を表２のようにすると
５つのサブフィールドで２４階調を表示することができ
る。すなわち，コード変換部８への入力信号の最上位ビ
ット（ビット５）が０で，上位から２番目のビット（ビ
ット４）が１の場合は，サブフィールド選択信号１０１
が０か１かにより，出力信号の最上位ビット（ビット
５）と最下位ビット（ビット１）の一方を１に，他方を
０にする。入力信号の最上位ビット（ビット５）が１の
場合は，出力信号のビット５とビット１は常に１とす
る。その他の入力信号のビット（ビット１，２，３）
は，そのまま，出力信号のビット（ビット２，３，４）
に対応する。

【００３８】

【表２】

【００３９】実施の形態５．なお，実施の形態１から４
では，２つ設けたサブフィールドをフィールド内で両端
（最初と最後）に配置したが，この配置に限ることはな
く，図８に示すように比較的下位のビットを両端に置く
ようにしても、ほぼ同様の効果を得ることができる。こ
れは、下位ビットの配置が上位ビットに比べ、階調の変
化に対する影響が小さいからである。

【００４０】実施の形態６．また，上記実施の形態１か
ら５では，相対輝度の１番高いサブフィールドのみを２
つ設けた例を示したが，これに限ることはなく，２番目
に高いサブフィールドも２つ設けてよく，更には，３番
目，４番目のサブフィールドも２つ設けてよい。図９に
相対輝度の１番高いサブフィールドと，２番目に高いサ
ブフィールドを２つ設けた場合の１フィールドの発光シ
ーケンスの例を示す。このようにサブフィールド数を増
加させることにより偽輪郭の一層の低減が可能になる一
方、ＰＤＰ全体の輝度が低下することになるが、これは
各サブフィールドにおける維持放電期間の駆動パルスを
増加させることで十分補償できる。

【００４１】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００４２】１フィールドの映像信号を複数のサブフィ
ールドに分割する際、輝度の相対比の高いサブフィール
ドを２つ設け，２つのサブフィールドの表示／非表示を
隣接する上下の画素間及びフィールド間においてそれぞ
れ反対になるように、選択表示することにより，平坦な
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
が移動する場合に発生する動画の偽輪郭を低減すること
ができる。

【００４３】また、２つのサブフィールドの表示／非表
示を隣接する左右の画素間、上下の画素間、フィールド
間においてそれぞれ反対になるように、選択表示するこ
とにより、平坦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に発生する動画の偽輪
郭を低減することができる。

【００４４】また，輝度の相対比の最も高いサブフィー
ルドのみ２つ設けて，隣接する上下の画素間，フィール
ド間で反対のサブフィールドを選択して表示することに
より，平坦な画像で最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。

【００４５】また，輝度の相対比の最も高いサブフィー
ルドのみ２つ設けて，隣接する左右の画素間、上下の画
素間，フィールド間で反対のサブフィールドを選択して
表示することにより，最上位ビットに桁上がりまたは桁
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。

【００４６】また，前記２つ設けたサブフィールドのフ
ィールド内での時間的配置を，一方は前半部に，他方を
後半部に配置することにより，効果的に偽輪郭を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態を示す構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１を説明するための発
光シーケンスを示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態１のサブフィールド選
択信号１０１を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態１の偽輪郭低減効果を
説明するための図である。

【図５】 この発明の実施の形態２を示す構成図であ
る。

【図６】 この発明の実施の形態３のサブフィールド選
択信号１０１を示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態３の偽輪郭低減効果を
説明するための図である。

【図８】 この発明の実施の形態５を説明するための発
光シーケンスを示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態６を説明するための発
光シーケンスを示す図である。

【図１０】 従来のディスプレイ装置を説明するための
発光シーケンスを示す図である。

【図１１】 従来のディスプレイ装置を示す構成図であ
る。

【図１２】 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る。

【符号の説明】

１ 映像信号の入力端子、２ 同期信号の入力端子、３
Ａ／Ｄ変換部、４ フレームメモリ部、５ 駆動部、６
制御部、７ ＰＤＰ、８ コード変換部、９ サブフ
ィールド選択部、１０１ サブフィールド選択信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １フィールドの映像信号を輝度の相対比
   がそれぞれ異なる複数のサブフィールドに分割し、画素
   毎に前記複数のサブフィールドのそれぞれを表示または
   非表示にすることで中間調画像を表示せしめるディスプ
   レイ装置において、輝度の相対比の高いサブフィールド
   を２つ設けるように前記１フィールドの分割を行ない、
   前記輝度の相対比の高いサブフィールドを表示する中間
   調表示の際には、隣接する上下の画素間及び隣接するフ
   ィールド間で前記２つのサブフィールドの表示／非表示
   が反対となるように制御する制御手段を具備したことを
   特徴とするディスプレイ装置。
2. 【請求項２】 前記輝度の相対比の高いサブフィールド
   を表示する中間調表示の際には、隣接する左右の画素間
   においても、前記２つのサブフィールドの表示／非表示
   が反対となるように制御することを特徴とする請求項１
   に記載のディスプレイ装置。
3. 【請求項３】 輝度の相対比が最も高いサブフィールド
   を２つ設けるように分割を行なうことを特徴とする請求
   項１又は２のいずれかに記載のディスプレイ装置。
4. 【請求項４】 前記２つ設けたサブフィールドのフィー
   ルド内における時間的配置を，一方が前半部に，他方が
   後半部にくるように配置したことを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれか１つに記載のディスプレイ装置。