JPH11143420A

JPH11143420A - 階調表示方法およびディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH11143420A
Application number: JP9304122A
Authority: JP
Inventors: Koji Minami; 浩次南; Mamoru Inamura; 守稲村; Sadahito Suzuki; 禎人鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-06
Also published as: JP3672423B2

Abstract

(57)【要約】【課題】１フィールドを複数のサブフィールドに分割
し、各サブフィールドの状態を、表示または非表示とす
ることで階調を表現するディスプレイ装置において、暗
部の階調の連続性を改善したディスプレイ装置を得る。【解決手段】維持放電期間制御部８によって規定され
るサブフィールドの輝度を、以下のように設定する。す
なわち、輝度が最も小さいサブフィールドと輝度が２番
目に小さいサブフィールドとの少なくとも一方につい
て、各々の輝度を、そのサブフィールドの次に輝度が大
きいサブフィールドの輝度の半分よりも小さくする。

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
置の階調表示方法に関わるものであり、またより詳しく
はプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）装置やディジタルマ
イクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等、１フィールドを複
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】文字のみならず様々な画像（絵）を表示
するためには、ディスプレイ装置には階調表示が必要で
ある。そのため、プラズマ・ディスプレイ装置やディジ
タルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）といったディス
プレイでは、階調表示を実現する方法が各種提案されて
いる。

【０００３】このような階調表示方法の一つに、１フィ
ールドの期間を、表示（発光）期間の異なる複数のサブ
フィールドに分割しておき、各サブフィールドを発光さ
せるか否かの組み合わせを画素毎に映像信号に応じて決
定・選択することで階調表示を実現する方法がある。こ
の場合、各サブフィールドの発光期間は、その期間の長
さの相対比が、１：２：４：８....というように、２の
べき乗に沿って設定されているのが一般的である。

【０００４】図７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。図は１つのフィ
ールドを８つのサブフィールドＳＦ０からＳＦ７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、１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８にされ
ており、これらの発光、非発光の組み合わせにより２５
６階調での表示が可能である。

【０００５】例えば、１２７番目の階調を表示する場合
には、サブフィールドＳＦ０からＳＦ６を発光させ、サ
ブフィールドＳＦ７は非発光にする。人間の目はその応
答速度との関係上１フィールド以内の発光の点滅には反
応しないため、時間方向の積分効果によって人間の目に
はサブフィールドＳＦ０からＳＦ６の発光が積分され、
あたかも１２７番目の階調が表示されたかのように知覚
される。

【０００６】このディスプレイ装置に画像を表示する場
合には、まず、当該画像の映像信号を、各ビットの値
（１、０）がサブフィールドの発光状態（発光、非発
光）に割り当てられたデジタル信号に変換する。例え
ば、映像信号を８ビットのディジタル信号に変換してい
る場合には、最下位ビットｂ０がＳＦ０に、その上のビ
ットがＳＦ１に、さらにその上のビットｂ２がＳＦ２
に、．．．最上位ビットｂ７をＳＦ７にというように割
り当てる。そして、各ビットの値（１、０）に応じて、
当該ビットに対応するサブフィールドを発光状態あるい
は非発光状態とする。

【０００７】次にこのような階調表示方法によって階調
表示を行う従来のディスプレイ装置の一例を図８を用い
て説明する。

【０００８】図中、符号「１」を付したのは、映像信号
を入力する入力端子である。同様に符号「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フィールド分
記憶するフィールドメモリ部、「７」はプラズマディス
プレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）を指してい
る。

【０００９】符号「６」を付したのは、同期信号を基準
として、Ａ／Ｄ変換部３、フィールドメモリ部４、駆動
部５を制御する制御部である。また、符号「５」はフィ
ールドメモリ部４及び制御部６の出力信号によりＰＤＰ
７を駆動する駆動部である。また「１０８」を付したの
は、各サブフィールドの発光時間が１：２：４：
８．．．というように、２のべき乗に従った表示シーケ
ンスを実現する維持放電期間制御部であり、これは制御
部６の内部に設けられている。

【００１０】次にこのディスプレイ装置の表示動作につ
いて説明する。なお、以下の説明では、サブフィールド
ＳＦ０のことを単に「ＳＦ０」と記すことがある。サブ
フィールドＳＦ１〜ＳＦについても同様である。

【００１１】入力端子１より入力された映像信号は、Ａ
／Ｄ変換部３によって８ビットのディジタル信号に変換
される。変換後のディジタル信号は、フィールドメモリ
部４で２フィールド分が記憶される。フィールドメモリ
部４は、各々が１フィールド分の映像信号を記憶可能な
フィールドメモリを２つ備えている。Ａ／Ｄ変換部３か
ら入力された信号は、１番目のフィールドメモリと２番
目のフィールドメモリとに、１フィールド毎に交互に書
込まれる。

【００１２】次に、図７に示すＳＦ０のアドレス期間
に、制御部６によってフィールドメモリ部４が制御さ
れ、ビットｂ０のデータがフィールドメモリ部４から読
み出される。この場合、データの読み出しは、そのとき
書込み動作が行われていない方のフィールドメモリから
読み出される。読み出されたデータは、全画面のデータ
が順次ＰＤＰ７に書込まれる間保持される。つづくＳＦ
０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、ＰＤＰ７はビットｂ０のデータが書込まれた画素
のみが発光する。

【００１３】次のＳＦ１のアドレス期間には、ビットｂ
１のデータがフィールドメモリ部４から読み出され、駆
動部５を経由してＰＤＰ７に供給される。そして、ＳＦ
１の維持放電期間には、同様に、駆動部５が制御部６の
内部の維持放電期間制御部１０８によって制御される。
但し、この場合の発光時間は、ＳＦ０における発光時間
の２倍の長さである。

【００１４】これ以降のＳＦ２〜ＳＦ７も同様に、対応
するビットｂ２からｂ７がフィールドメモリ部４から読
み出され、駆動部５を経由してＰＤＰ７に供給される。
そして、維持放電期間にＳＦ０のそれぞれ４倍から１２
８倍の時間だけ発光を行う。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のような構成で階
調表示を行うディスプレイ装置では、８ビットでディジ
タル信号処理した映像信号をＣＲＴ（Cathode Ray Tub
e）にて表示する場合に比較して、暗部の階調の連続性
が悪いという問題があった。以下、この問題点について
詳細に説明する。

【００１６】ＣＲＴは、入力電圧対光出力の関係（以
下、「ガンマ特性」と呼ぶ）が図９に示すようになって
いる。但し、図９では特性を示すにあたって、入出力の
それぞれの最大値を１として入出力の値を正規化してい
る。一般に映像信号をＣＲＴに表示する場合は、このガ
ンマ特性を補正（以下、「ガンマ補正」と呼ぶ）して表
示するが、ガンマ補正回路が高価であることと、伝送路
にて混入するノイズの影響が目立ちにくいという理由に
より放送局などの送信側にてガンマ補正が行われる。受
信機側でもディジタル信号処理を行う場合は、ガンマ補
正された後の映像信号に対してＡ／Ｄ変換を行なう。そ
して、得られたディジタル信号に所望のディジタル信号
処理を施した上で、改めてＤ／Ａ変換し、得られたアナ
ログ信号をＣＲＴに入力する。図９に示すＣＲＴのガン
マ特性を通して表示される。

【００１７】従って、このような系においては、図１０
に示すように、ガンマ特性の入力側（横軸）において、
均等量子化処理が行われていることになる。従って、デ
ィジタル処理された映像信号をＣＲＴに表示させる場合
には、ＣＲＴに実際に入力される電圧とＣＲＴの実際の
光出力（輝度）との関係は、図１０中の黒点が示すよう
な離散的なものとなる。

【００１８】なお、図１０に示したのは、入力されたア
ナログの映像信号を８ビットのディジタル信号に変換す
ることで、最大の入力値の１／２５６を単位として均等
に量子化されている例であり、入力値のレベルと光出力
のレベル（階調）とが１対１に対応づけられている。但
し、煩雑を避けるために図１０には暗部側の階調部分の
みを示した。また参考のため、ＣＲＴ自体のガンマ特性
をプロット点を補完するように点線で示した。

【００１９】光出力（縦軸）についてみた場合、図１０
をみれば明らかなように、各階調間における輝度の差
は、暗部の方が小さく、明部の方に行くにしたがって大
きくなっている。人間の視覚特性は、ウェーバー・フェ
ヒナーの法則に示されるように暗部の階調識別能力の方
が、明部のそれよりも高いために、ＣＲＴを用いた系は
視覚特性に合っていると言える。

【００２０】これに対し、従来のＰＤＰでは、１フィー
ルド内での発光期間を変更することで階調を表現してい
る。発光期間の変更幅はいずれの階調間においても等し
く、これは、ガンマ特性における光出力を均等量子化し
ていることに相当する。つまり、従来のＰＤＰでは、ガ
ンマ特性の入力側（横軸）のみならず光出力（縦軸）も
均等量子化されており、明部、暗部を問わず、各階調間
での輝度の差はいずれの階調間でも等しい。この系にお
けるガンマ特性を、図１１に示した。

【００２１】図１１中に示した黒丸点がこの系のガンマ
特性のプロット点である。参考のため、図１１には、Ｃ
ＲＴのガンマ特性も破線で描いた。図中点線で描いたの
は、この図１１の例では、ＰＤＰの特性をＣＲＴのガン
マ特性に近づけるために、入力電圧のレベルと階調との
対応関係を１対１にはしていない。具体的には２５６レ
ベルの入力電圧のうちレベル１〜レベル２０までが、最
も暗い階調である第１階調（光出力＝０）に対応づけら
れている。また、レベル２１〜レベル２８までの入力電
圧が、２番目に暗い階調である第２階調（光出力＝１／
２５６）に対応づけられている。レベル２９〜３３まで
の入力電圧が、３番目に暗い階調である第３階調（光出
力＝２／２５６）に対応づけられている。同様に、レベ
ル３４〜３８までの入力電圧が、４番目に暗い階調であ
る第４階調（光出力＝３／２５６）に対応づけられてい
る。

【００２２】図１０と図１１とを比較すれば明らかなと
おり、ＰＤＰはＣＲＴと比べて、暗部側では各階調間で
の輝度の差が大きく、また前述したように人間の視覚特
性は特に暗部側の方で階調識別能力が高い。従って、階
調が滑らかに変化する比較的暗い画像をＰＤＰに表示さ
せた場合には、入力側ではほとんどないはずの階調の差
異が出力側では顕著に現れ、結果として階調の粗い不自
然な画像として知覚されるという問題があった。

【００２３】本発明は、階調表示、特に暗部における階
調表示に優れた階調表示方法およびディスプレイ装置を
提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、１フィールドの期間を
複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドの状
態を表示または非表示とすることで階調を表現する階調
表示方法において、輝度が最も小さいサブフィールドと
２番目に小さいサブフィールドとの少なくとも一方につ
いて、各々の輝度を、そのサブフィールドの次に輝度が
大きいサブフィールドの輝度の半分よりも小さくするこ
とを特徴とする階調表示方法が提供される。

【００２５】本発明の第２の態様としては、１フィール
ドの期間を複数のサブフィールドに分割し、各サブフィ
ールドの状態を表示状態または非表示状態とすることで
階調を表現するディスプレイ装置において、複数の画素
を備え、該画素それぞれを表示状態または非表示状態と
することで画像を表示する表示部と、前記サブフィール
ドを前記フィールド内において定義した定義手段と、入
力された映像信号に応じて、前記画素のそれぞれを前記
サブフィールドの各々において表示状態または非表示状
態とさせることで、前記表示部に画像を表示させる駆動
手段と、を備え、前記定義手段は、輝度が最も小さいサ
ブフィールドと２番目に小さいサブフィールドとの少な
くとも一方の輝度を、そのサブフィールドの次に輝度が
大きいサブフィールドの輝度の半分よりも小さくしてい
ることを特徴とするディスプレイ装置が提供される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００２７】実施の形態１．図１はこの発明の実施の形
態１に関わるディスプレイ装置の構成を示すブロック図
である。なお、実施の形態１であるディスプレイ装置の
説明にあたり、図８に示したディスプレイ装置と同一構
成部分には同一符号を付している。

【００２８】このディスプレイ装置は、図１に示すとお
り、映像信号が入力される入力端子１、同期信号が入力
される入力端子２、Ａ／Ｄ変換部３、フィールドメモリ
部４、駆動部５、制御部６およびプラズマディスプレイ
パネル（以下、「ＰＤＰ」という）７を備えて構成され
ている。

【００２９】Ａ／Ｄ変換部３は、入力端子１に入力され
たアナログの映像信号をディジタル信号に変換するもの
である。本実施の形態のＡ／Ｄ変換部３は、この映像信
号を８ビットのディジタル信号に変換している。なお、
このＡ／Ｄ変換部３の変換の仕様に基づいて、各階調と
入力端子１に入力される映像信号の入力電圧レベルとの
対応関係が決定づけられる。後述する通り、ＰＤＰのガ
ンマ特性をＣＲＴのそれに近づけるために、両者の対応
関係は必ずしも１対１にはされていない。

【００３０】フィールドメモリ部４は、Ａ／Ｄ変換部３
が出力するディジタル信号を記憶するものである。フィ
ールドメモリ部４は、１フィールド分のデータを記憶可
能な容量を備えたフィールドメモリを２つ備えている。
両フィールドメモリは、互いに独立的に読み出しおよび
書き込みが可能に構成されている。以下、両フィールド
メモリを特に区別する必要がある場合には、第１フィー
ルドメモリ４ａ、第２フィールドメモリ４ｂと呼んで区
別する。

【００３１】駆動部５は、制御部６の出力信号に基づい
てＰＤＰ７を駆動することで、フィールドメモリ部４か
ら出力されるディジタル信号の映像を表示させるもので
ある。

【００３２】制御部６は、入力端子２から入力される同
期信号を基準として、Ａ／Ｄ変換部３、フィールドメモ
リ部４及び駆動部５を制御するものである。この制御部
６は、その内部に、維持放電期間制御部８を備えてい
る。

【００３３】維持放電期間制御部８は、各サブフィール
ドにおける表示期間を制御するものである。本実施の形
態においては、１フィールドが８つのサブフィールドＳ
Ｆ０〜ＳＦ７に分割されている。また、各サブフィール
ドの発光時間の相対比は、ＳＦ０からＳＦ７の順に、
１：３：８：１６：３２：６４：１２８：２５６に設定
されている。従って、各サブフィールドＳＦ０〜ＳＦ７
それぞれの発光、非発光を組み合わせることによって、
フィールドとしては２５６階調の表示が可能である。こ
の比から明らかなとおり、ＳＦ１の発光期間（相対比
３）はＳＦ２の発光期間（相対比８）の半分よりも短
く、また、ＳＦ０の発光期間（相対比１）はＳＦ１の発
光期間（相対比３）の半分よりも短い。つまり、発光期
間の相対比が比較的小さいサブフィールドの相対比は、
これよりも相対比が一段長いサブフィールドの相対比の
半分よりも小さくされている。発光期間の比較的長いサ
ブフィールドの間、ここではＳＦ７からＳＦ３の間で
は、発光期間の相対比、すなわち、輝度の相対比が２の
べき乗に従って設定されている。

【００３４】ＰＤＰ７は、プラズマディスプレイ方式の
ディスプレイである。既に述べたとおりこのＰＤＰ７
は、駆動部５によってその表示動作を駆動されること
で、画素毎に、かつサブフィールド毎に表示または非表
示にされることで、各フィールド毎に階調が表現でき
る。

【００３５】特許請求の範囲において言う「表示部」と
はＰＤＰ７に相当する。「定義手段」とは、制御部６中
の特に維持放電期間制御部８に相当する。「駆動手段」
とは、Ａ／Ｄ変換部３、フィールドメモリ４、駆動部５
および制御部６によって実現されている。

【００３６】次にこのディスプレイ装置の動作を図１お
よび図２を用いて説明する。

【００３７】図２は上記ディスプレイ装置の階調表示方
法における１フィールド期間の発光シーケンスを示す図
である。

【００３８】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信号に変換され
る。このディジタル信号は、第１フィールドメモリ４ａ
と第２フィールドメモリ４ｂとに、１フィールド分ずつ
交互に書き込まれてゆく。

【００３９】次に、図２に示すＳＦ０のアドレス期間
に、制御部６によりフィールドメモリ部４が制御され、
ビットb0のデータがフィールドメモリ部４から読み出さ
れる。この読み出しは、２つのフィールドメモリのうち
の書込み動作が行われていない方から読み出される。こ
れ以降は、第１フィールドメモリ４ａから読み出されて
いるものとして説明を行う。

【００４０】第１フィールドメモリ４ａから読み出され
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。そして、この後の維持放電期間には、
制御部６が駆動部５を制御する。これにより、ＰＤＰ７
はビットｂ０のデータが書込まれた画素のみが発光す
る。

【００４１】次のＳＦ１のアドレス期間には、ビットｂ
１のデータがフィールドメモリ部４から読み出され、駆
動部５を経由してＰＤＰ７に供給される。そして、その
後の維持放電期間には、同様に、ＳＦ０の３倍の時間発
光を行うように、駆動部５が維持放電期間制御部８によ
って制御される。

【００４２】以下、ＳＦ２からＳＦ７も同様に、対応す
るビットｂ２からｂ７がフィールドメモリ部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ＳＦ０のそれぞれ８倍、１６倍、３２倍、６
４倍、１２８倍、２５６倍の時間発光を行う。

【００４３】なお、第１フィールドメモリ４ａからデー
タが読み出され表示されている間に、第２のフィールド
メモリ４ｂには、前述したのと同様にしてデータが書き
込まれている。

【００４４】第１フィールドメモリ４ａからのデータの
読み出しが完了した後は、つづいて第２フィールドメモ
リ４ｂからのデータの読み出し、および、第１のフィー
ルドメモリ４ａへのデータの書き込みが開始される。そ
して、これ以降も同様の動作が繰り返される。

【００４５】次に、本実施の形態１のディスプレイ装置
におけるガンマ特性を図３に示した。図中に示した黒丸
点がこの系のガンマ特性のプロット点である。参考のた
め、図３には、ＣＲＴのガンマ特性を破線で描いた。図
３から明らかなとおり、ＰＤＰの特性をＣＲＴのガンマ
特性に近づけるために、入力電圧のレベルと階調との対
応関係は、１対１にはされていない。具体的には２５６
レベルの入力電圧のうちレベル１〜レベル２０までが、
最も暗い階調である第１階調（光出力＝０）に対応づけ
られている。なお、この第１階調は非表示状態に相当す
る。また、レベル２１〜レベル２８までの入力電圧が、
２番目に暗い階調である第２階調（光出力＝１／５０
８）に対応づけられている。レベル２９〜３３までの入
力電圧が、３番目に暗い階調である第３階調（光出力＝
３／５０８）に対応づけられている。レベル３４〜３８
までの入力電圧が、４番目に暗い階調である第４階調
（光出力＝４／５０８）に対応づけられている。レベル
３９〜４２までの入力電圧が、５番目に暗い階調である
第５階調（光出力＝８／５０８）に対応づけられてい
る。

【００４６】このように本実施の形態１では、表示状態
に相当する階調のうち光出力が最も小さい第２階調と２
番目に小さい第３階調との光出力が、光出力の最大値
（第２５６階調）のそれぞれ１／５０８、３／５０８と
なっており、従来例のように光出力を最大の光出力の１
／２５６を単位として均等に量子化した場合（図１１）
の値に比べて小さい。従って、本実施の形態１では、従
来技術に較べて暗部での階調変化の不連続性を抑えるこ
とができ、人間の視覚特性に合ったＣＲＴに近い階調表
現を得ることが可能になっている。

【００４７】一方、第４階調の光出力が４／５０８であ
るのに対し、第５階調の光出力が８／５０８となってお
り、光出力を均等量子化した場合に比べてこの部分では
不連続性が大きくなっている。しかし、人間の視覚特性
においては特に暗部で識別能力が高いために、この程度
の差異はこれより暗い部分での不連続性に比べて目立ち
にくく、人間の目には全体的に階調の連続性が向上した
かのように見える。

【００４８】本実施の形態１では、各サブフィールド間
での表示期間の相対比、すなわち、輝度の相対比が、
１：３：８：１６：３２：６４：１２８：２５６に設定
されていた。しかし、各サブフィールド間の発光期間の
相対比はこれに限るものではない。

【００４９】また、本実施の形態１では、Ａ／Ｄ変換部
３の動作を従来例と同じとしていた。しかし、Ａ／Ｄ変
換部の動作に補正を加えることで、すなわち、入力電圧
のレベルと階調との対応関係を本実施の形態とは異なっ
たものにすることで、よりＰＤＰのガンマ特性をＣＲＴ
のガンマ特性に近づけることも可能である。Ａ／Ｄ変換
部の動作に補正を加えた場合の一例を図４に示した。

【００５０】この図４の例では、２５６レベルの入力電
圧のうちレベル１〜レベル１６までが、最も暗い階調で
ある第１階調（光出力＝０）に対応づけられている。レ
ベル１６〜レベル２４の入力電圧が、２番目に暗い階調
である第２階調（光出力＝１／５０８）に対応づけられ
ている。レベル２５〜２８の入力電圧が、３番目に暗い
階調である第３階調（光出力＝３／５０８）に対応づけ
られている。レベル２９〜レベル３８の入力電圧が、４
番目に暗い階調である第４階調（光出力＝４／５０８）
に対応づけられている。レベル３９〜レベル４１の入力
電圧が、５番目に暗い階調である第５階調（光出力＝８
／５０８）に対応づけられている。

【００５１】実施の形態２.実施の形態２は、特に輝度
が１番小さいサブフィールドについてのみその輝度を、
輝度が２番目に小さいサブフィールドの輝度の半分より
も小さくすることによって、暗部の階調特性を改善した
ものである。

【００５２】本実施の形態の装置構成は、維持放電期間
制御部８を除き実施の形態１と同様である。従って、こ
こでは、維持放電期間制御部８についてのみ説明する。

【００５３】この実施の形態２における維持放電期間制
御部８は、各サブフィールドの発光時間の相対比が、Ｓ
Ｆ０からＳＦ７の順に、２：７：１４：２８：５６：１
１２：２２４：４４８に設定されている。従って、各サ
ブフィールドＳＦ０〜ＳＦ７それぞれの発光、非発光を
組み合わせることによって、フィールドとしては２５６
階調の表示が可能である。この比から明らかなとおり、
ＳＦ０の発光期間（相対比２）はＳＦ１の発光期間（相
対比７）半分よりも短い。つまり、輝度が１番小さいサ
ブフィールドＳＦ０の輝度は、輝度が２番目に小さいサ
ブフィールドＳＦ１の輝度の半分よりも低くされてい
る。ＳＦ７からＳＦ１の間では、発光期間の相対比、す
なわち輝度の相対値が２のべき乗に従って設定されてい
る。

【００５４】次に、本実施の形態２のディスプレイ装置
におけるガンマ特性を図５に示した。図中に示した黒丸
点がこの系のガンマ特性のプロット点である。参考のた
め、図５には、ＣＲＴのガンマ特性を破線で描いた。図
５から明らかなとおり、この実施の形態２でも、ＰＤＰ
の特性をＣＲＴのガンマ特性に近づけるために、入力電
圧のレベルと階調との対応関係は１対１にはされていな
い。具体的には２５６レベルの入力電圧のうちレベル１
〜レベル２０までが、最も暗い階調である第１階調（光
出力＝０）に対応づけられている。なお、この第１階調
は非表示状態に相当する。また、レベル２１〜レベル２
８の入力電圧が、２番目に暗い階調である第２階調（光
出力＝２／８９１）に対応づけられている。レベル２９
〜レベル３３の入力電圧が、３番目に暗い階調である第
３階調（光出力＝７／８９１）に対応づけられている。
レベル３４〜レベル３８の入力電圧が、４番目に暗い階
調である第４階調（光出力＝９／８９１）に対応づけら
れている。レベル３９〜レベル４２の入力電圧が、５番
目に暗い階調である第５階調（光出力＝１４／８９１）
に対応づけられている。

【００５５】このように本実施の形態２では、表示状態
に相当する階調のうち光出力が最も小さい第２階調の光
出力が、光出力の最大値（第２５６階調）の２／８９１
となっているために、特に暗い側で階調の連続性が改善
されている。つまり、暗い側で階調識別能力が高いとい
う人間の目の視覚特性に適合しており、滑らかに階調が
変化する比較的暗い画像を表現することができる。

【００５６】ここで、表示シーケンス、ガンマ特性の入
出力の関係が図５や上記で示したものに限らないのは実
施の形態１と同様である。

【００５７】実施の形態３.実施の形態３は、特に輝度
が２番目に小さいサブフィールドについてのみその輝度
を、輝度が３番目に小さいサブフィールドの輝度の半分
よりも小さくすることによって、暗部の階調特性を改善
したものである。

【００５８】本実施の形態の装置構成は、維持放電期間
制御部８を除き第１の実施の形態と同様である。従っ
て、ここでは、維持放電期間制御部８についてのみ説明
する。

【００５９】この実施の形態３における維持放電期間制
御部８は、各サブフィールドの発光時間の相対比が、Ｓ
Ｆ０からＳＦ７の順に、１：２：６：１２：２４：４
８：９６：１９２に設定されており、各サブフィールド
ＳＦ０〜ＳＦ７それぞれの発光、非発光を組み合わせる
ことによって、フィールドとしては２５６階調の表示が
可能である。この比から明らかなとおり、ＳＦ１の発光
期間（相対比２）はＳＦ２の発光期間（相対比６）の半
分よりも短い。つまり、輝度が２番目に小さいサブフィ
ールドＳＦ１の輝度は、輝度が３番目に小さいサブフィ
ールドＳＦ２の輝度の半分よりも小さくされている。Ｓ
Ｆ７からＳＦ２の間では、輝度の相対比、すなわち発光
期間の相対比が２のべき乗に従って設定されている。Ｓ
Ｆ０からＳＦ１との間も同様に、発光期間の相対比が２
のべき乗に従って設定されている。

【００６０】次に、本実施の形態３におけるガンマ特性
を図６に示した。図中に示した黒丸点がこの系のガンマ
特性のプロット点である。参考のため、図６には、ＣＲ
Ｔのガンマ特性を破線で描いた。図６から明らかなとお
り、この実施の形態３でも、ＰＤＰの特性をＣＲＴのガ
ンマ特性に近づけるために、入力電圧のレベルと階調と
の対応関係は１対１にはされていない。具体的には２５
６レベルの入力電圧のうちレベル１〜レベル２０まで
が、最も暗い階調である第１階調（光出力＝０）に対応
づけられている。なお、この第１階調は非表示状態に相
当する。また、レベル２１〜レベル２８の入力電圧が、
２番目に暗い階調である第２階調（光出力＝１／４８
１）に対応づけられている。レベル２９〜レベル３３の
入力電圧が、３番目に暗い階調である第３階調（光出力
＝２／４８１）に対応づけられている。レベル３４〜レ
ベル３８の入力電圧が、４番目に暗い階調である第４階
調（光出力＝３／４８１）に対応づけられている。レベ
ル３９〜４２までの入力電圧が、５番目に暗い階調であ
る第５階調（光出力＝６／４８１）に対応づけられてい
る。

【００６１】このように本実施の形態３では、表示状態
に相当する階調のうち光出力が最も小さい第２階調と２
番目に小さい第３階調と３番目に小さい第４階調との光
出力が、光出力の最大値（第２５６階調）のそれぞれ１
／４８１、２／４８１、３／４８１となっているため、
特に暗い側で階調の連続性が改善されている。つまり、
暗い側で階調識別能力が高いという人間の目の視覚特性
に適合しており、滑らかに階調が変化する比較的暗い画
像を表現することができる。

【００６２】ここで、表示シーケンス、ガンマ特性の入
出力の関係が図６や上記で示したものに限らないのは実
施の形態１と同様である。

【００６３】前述した実施の形態では、１フィールド内
におけるすべてのサブフィールドは互いの発光期間、す
なわち、輝度が異なっていた。しかし、１フィールド内
に輝度の等しいサブフィールドを複数設定するようにし
てもよい。例えば、サブフィールドの相対比を、１：
３：３：３：３：３：３：３とすることも考えられる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明のディスプレ
イ装置によれば、暗部の階調の連続性が改善され、人間
の視覚特性にあった、滑らかに階調が変化する比較的暗
い画像を表現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１であるディスプレイ装
置の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態１における発光シーケン
スを示す図である。

【図３】本発明の実施の形態１におけるガンマ特性を
示す図である。

【図４】ＡＤ変換部による変換を補正した場合におけ
るガンマ特性の一例を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態２であるディスプレイ装
置のガンマ特性を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態３であるディスプレイ装
置のガンマ特性を示す図である。

【図７】従来のディスプレイ装置での発光シーケンス
を示す図である。

【図８】従来のディスプレイ装置の構成を示す図であ
る。

【図９】ＣＲＴのガンマ特性を示す図である。

【図１０】入力信号が均等量子化された場合における
ＣＲＴのガンマ特性を示す図である。

【図１１】従来のＰＤＰのガンマ特性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１映像信号入力端子、２同期信号入力端子、３
Ａ／Ｄ変換部、４フィールドメモリ部、４ａ，４
ｂフィールドメモリ、５駆動部、６制御部、
７ＰＤＰ、８維持放電期間制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１フィールドの期間を複数のサブフィー
ルドに分割し、各サブフィールドの状態を表示または非
表示とすることで階調を表現する階調表示方法におい
て、輝度が最も小さいサブフィールドと２番目に小さいサブ
フィールドとの少なくとも一方について、各々の輝度
を、そのサブフィールドの次に輝度が大きいサブフィー
ルドの輝度の半分よりも小さくすることを特徴とする階
調表示方法。
【請求項２】１フィールドの期間を複数のサブフィー
ルドに分割し、各サブフィールドの状態を表示状態また
は非表示状態とすることで階調を表現するディスプレイ
装置において、複数の画素を備え、該画素それぞれを表示状態または非
表示状態とすることで画像を表示する表示部と、前記サブフィールドを前記フィールド内において定義し
た定義手段と、入力された映像信号に応じて、前記画素のそれぞれを前
記サブフィールドの各々において表示状態または非表示
状態とさせることで、前記表示部に画像を表示させる駆
動手段と、を備え、前記定義手段は、輝度が最も小さいサブフィールドと２
番目に小さいサブフィールドとの少なくとも一方の輝度
を、そのサブフィールドの次に輝度が大きいサブフィー
ルドの輝度の半分よりも小さくしていることを特徴とす
るディスプレイ装置。