JPH10319904A - 多階調画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のサブフィールド分割による中間調表示
方法では、動画像疑似輪郭の抑制が不十分であり、また
動画像部分は画像ボケが発生していた。 【解決手段】 サブフィールドを、輝度重み付けが所定
値以上であるサブフィールドからなる第１のサブフィー
ルド群と、残りのサブフィールドからなる第２のサブフ
ィールド群とに分類し、第１のサブフィールド群に属す
るＬ個のサブフィールドのうち最大Ｌ−１個のサブフィ
ールドを連続して配置し、少なくとも１個のサブフィー
ルドは第２のサブフィールド群に属する複数のサブフィ
ールドに挟み込んで配置する。また、最も輝度重みの大
きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制
御を抑制して符号化するので、動画疑似輪郭の発生を低
く抑えられ、また、動画像ボケの少ない画像表示が可能
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像の１フィール
ド分を、複数のサブフィールドの画像に分割して表示し
て多階調表示を行う表示装置において、動画像表示時に
発生する中間調表示の階調乱れを改善して表示する多階
調画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像の１フィールド分を、複数の
サブフィールドの画像に分割して表示して多階調表示を
行う表示装置、例えばプラズマディスプレイ装置を用い
て階調表示を行う場合、動画像表示においていわゆる疑
似輪郭状の階調乱れが発生することが知られている。

【０００３】図１１を用いてこの動画表示時の疑似輪郭
の発生を説明する。図１１は、レベル１５およびレベル
１６の２つのレベルが隣接したパターンをもつ画像（図
１２にその例を示す）を表示した場合およびこの隣接パ
ターンが平行移動したパターンを追従した時に観測され
る様子を示している。

【０００４】入力画像の１フィールドを複数のサブフィ
ールドに分割して階調表示を行う表示装置では、静止画
像を表示した場合、観測される画像の１フィールドの平
均輝度は図１１のＡ−Ａ’間の発光の積分で表わされ、
正しく階調表示がなされる。

【０００５】一方、動画像を表示した場合、視線の移動
の方向により網膜上には図１１のＢ−Ｂ’間またはＣ−
Ｃ’間の発光の積分が観測される。Ｂ−Ｂ’間では各ビ
ットを合成した値はほぼ０になり、またＣ−Ｃ’間の各
ビットの合計はほぼ３１になる。このように、レベル１
５およびレベル１６の２つのレベルが隣接した部分を観
測した場合、レベル変化部分では図１１に示すように観
測される輝度レベルが画像の動きによって著しく乱れ
る。

【０００６】なお、図１１では各サブフィールド毎に発
光が所定の幅で連続して行われているように描かれてい
るが、実際のプラズマディスプレイでは、各サブフィー
ルドは各々の輝度重み付けに応じた回数のパルス発光の
集合から成っているが、動画像表示時の階調乱れは本質
的には同様である。

【０００７】このように、各サブフィールドの輝度の時
間方向の積分で中間調を表現しようとしているため、動
画像などで視線が移動した場合は、時間の経過とともに
本来の画素位置とは異なる位置の画像のそれぞれのビッ
トの重みを積分することになり、中間調表示が大きく乱
れることになる。なおこの中間調の乱れは画像に偽の輪
郭が現れるように認識されるため、以下動画疑似輪郭と
表記する。

【０００８】この動画疑似輪郭を軽減する試みとして、
従来の画像表示装置においては、上位の複数ビットに対
応するサブフィールドの輝度重みを分割し、さらに分散
配置して構成することによって動画像表示における中間
調表示乱れを軽減しようとする試みがなされている。

【０００９】図１３は、この従来の方法による動画疑似
輪郭の軽減方法におけるサブフィールド構成であり、１
０サブフィールドを用いて８ビット階調、すなわち２５
６階調を表示しようとするものである。各サブフィール
ドの輝度重み付けは順に、４８、４８、１、２、４、
８、１６、３２、４８、４８となっている。元の入力画
像信号の上位２ビット６４、１２８がもつ輝度重みが４
分割されてサブフィールドの両端に分散配置されてお
り、最上位ビットの重みを小さくして、中間調乱れの発
生をできるだけ抑えようとするとともに、サブフィール
ドの始めと終りに重みの大きいサブフィールドを分散し
て配置することで、動画像を表示した時に観測される画
像にボケを発生させ、動画疑似輪郭を目立たなくしよう
とするものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示すように、
従来の画像表示装置においては、最も輝度重み付けの大
きいサブフィールドが１フィールドの前半と後半とに分
散して配置されている。図１３に入力画像信号レベルに
対する各サブフィールドのオン・オフ制御の例を示す。

【００１１】例えば、入力画像信号の信号レベルが１４
３から１４４に増加するに従って、オンになる「輝度重
み付け＝４８」のサブフィールドの数が２から３にな
る。このとき、入力画像信号のレベルがわずかに１だけ
増加したにも関わらず、最も輝度重み付けの大きなサブ
フィールドが時間的に離れた位置でオンになる。

【００１２】このため、図１１の場合と同様の現象、す
なわち動画像を視線が追従して観測した場合は、図１３
（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、視線の方向によ
って異なる強い階調乱れが発生しており、動画像疑似輪
郭の抑制が不十分であった。両端に離れて配置された
「輝度重み＝４８」の４つのサブフィールドは、合計で
１９２の輝度重みを形成しており、全輝度重みの大部分
を占める。従って画像を表示して視線が追従した場合、
観測される画像は、時間的に離れた画像成分の合成とな
り、結果として動画像部分は画像ボケが発生していた。
このため、移動する細かな文字が二重になって判読でき
なくなるという画質低下をきたすという課題も併せて有
していた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の多階調画像表示装置は、入力信号の１フィ
ールドを、所定の輝度重み付けを有する所定の複数Ｍ個
のサブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオ
ン制御またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表
示装置であって、前記複数Ｍ個のサブフィールドのう
ち、各々のサブフィールドが有する輝度重み付けが所定
の値以上である複数Ｌ個のサブフィールドを第１のサブ
フィールド群とし、残りのＭ−Ｌ個のサブフィールドを
第２のサブフィールド群とし、前記第１のサブフィール
ド群に属するサブフィールドのうち最大Ｌ−１個のサブ
フィールドを連続した順序で配置し、前記第１のサブフ
ィールド群に属するサブフィールドのうち少なくとも１
個のサブフィールドは前記第２のサブフィールド群に属
する複数のサブフィールドに挟み込んで配置したことを
特徴とする。

【００１４】また、本発明の多階調画像表示装置は、前
記第１のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟
み込む第２のサブフィールド群の輝度重み付けの合計
が、前記挟み込みを行う位置の前後でほぼ等しくなるよ
うにしたことを特徴とする。

【００１５】また、本発明の多階調画像表示装置は、前
記第１のサブフィールド群に属する各サブフィールドが
有する輝度重みが単調増加または単調減少となる順序に
て配置したことを特徴とする。

【００１６】また、本発明の多階調画像表示装置は、前
記第１のサブフィールド群に属する各サブフィールドが
有する輝度重みが、前記第２のサブフィールド群に属す
る各サブフィールドが有する輝度重みの合計を輝度重み
１増加させたものの整数倍であることを特徴とする。

【００１７】また、本発明の多階調画像表示装置は、前
記第１の各サブフィールドのオン制御が、前記入力信号
の信号レベルを昇順に表示した時、オン制御されている
サブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィー
ルドを最初に選択してオンした時には、前記オン制御さ
れているサブフィールドの内最も輝度重みの大きいサブ
フィールドに隣接したサブフィールドのオン制御を抑制
して所定の輝度表示が可能となるサブフィールドを選択
して表示するよう制御したことを特徴とする。

【００１８】本発明によれば、入力信号の１フィールド
を、所定の輝度重み付けを有する所定の複数Ｍ個のサブ
フィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御
またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置
において、前記複数Ｍ個のサブフィールドのうち、各々
のサブフィールドが有する輝度重み付けが所定の値以上
である複数Ｌ個のサブフィールドを第１のサブフィール
ド群とし、残りのＭ−Ｌ個のサブフィールドを第２のサ
ブフィールド群とし、前記第１のサブフィールド群に属
するサブフィールドのうち最大Ｌ−１個のサブフィール
ドを連続した順序で配置しているので、各サブフィール
ドによる発光が比較的集中することになり、入力信号の
レベルが連続的に変化した場合に、各サブフィールドの
発光パターンが極端に変動することが抑制され、入力信
号レベルの広い範囲にわたっていわゆる動画疑似輪郭を
抑制することができる。

【００１９】また、輝度重みの大きいサブフィールドが
集中しているので、動画像を表示して視線が追従した場
合、観測される画像に画像ボケが発生することが抑制さ
れ、移動する細かな文字が二重になって判読できなくな
るという画質低下を抑えることができる。

【００２０】また、本発明によれば、前記第１のサブフ
ィールド群に属するサブフィールドのうち少なくとも１
個のサブフィールドは前記第２のサブフィールド群に属
する複数のサブフィールドに挟み込んで配置しているの
で、特に正確な階調表現が必要とされる低輝度ないし中
輝度部分において、いわゆる動画疑似輪郭を低減するこ
とが可能になる。

【００２１】また、本発明によれば、前記第１のサブフ
ィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重み
が単調増加又は単調減少となる順序にて配置しているの
で、低輝度では、比較的輝度重みの小さな、近接したサ
ブフィールドのみを用いて所定の輝度を表現することが
でき、特に動画疑似輪郭が目立ちやすい低輝度での動画
疑似輪郭の発生を抑制して表示することができる。

【００２２】また、本発明によれば、前記第１のサブフ
ィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重み
は、前記第２のサブフィールド群に属する各サブフィー
ルドが有する輝度重みの合計を輝度重み１増加させたも
のの整数倍であることを特徴としているので、入力信号
のレベルの詳細は前記第２のサブフィールド群に属する
各サブフィールドのオン制御またはオフ制御によって表
現し、前記入力信号のレベルの概略は前記前記第１のサ
ブフィールド群に属する各サブフィールドのオン制御ま
たはオフ制御によって表現することができ、入力信号の
前範囲にわたって詳細な階調表示を無駄なく行うことが
できる。

【００２３】また、本発明によれば、前記第１の各サブ
フィールドのオン制御が、前記入力信号の信号レベルを
昇順に表示した時、オン制御されているサブフィールド
のうち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選
択してオンした時には、前記オン制御されているサブフ
ィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに
隣接したサブフィールドのオン制御を抑制して所定の輝
度表示が可能となるサブフィールドを選択して表示する
よう制御しており、比較的動画疑似輪郭が発生しやすい
といわれる信号レベルの変化点において、オン制御され
ているサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブ
フィールドを最初に選択してオンした時には、前記オン
制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大
きいサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制
御をできるだけ避け、代わりに離れたサブフィールドを
選択して所定の輝度の表示を行うことにより、動画疑似
輪郭が等価的に一部キャンセルされ、良好な動画像表示
を行うことができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明（請求項１、６〜９）の多
階調画像表示装置は、入力信号の１フィールドを、所定
の輝度重み付けを有する所定の複数Ｍ個のサブフィール
ドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御またはオ
フ制御によって多階調表示を行う画像表示装置におい
て、前記複数Ｍ個のサブフィールドのうち、各々のサブ
フィールドが有する輝度重み付けが所定の値以上である
複数Ｌ個のサブフィールドを第１のサブフィールド群と
し、残りのＭ−Ｌ個のサブフィールドを第２のサブフィ
ールド群とし、前記第１のサブフィールド群に属するサ
ブフィールドのうち最大Ｌ−１個のサブフィールドを連
続した順序で配置し、前記第１のサブフィールド群に属
するサブフィールドのうち少なくとも１個のサブフィー
ルドは前記第２のサブフィールド群に属する複数のサブ
フィールドに挟み込んで配置したことを特徴とする多階
調画像表示装置である。

【００２５】このために、画像の輝度情報の概略部分
は、連続して配置されたサブフィールドの発光によって
表されるため、入力信号のレベルが連続的に変化した場
合に、各サブフィールドの発光パターンがもともと集中
しているために、相対的な発光位置が極端に変動するこ
とが抑制され、入力信号レベルの広い範囲にわたってい
わゆる動画疑似輪郭を抑制することができる。また、輝
度重みの大きいサブフィールドが集中しているので、動
画像を表示して視線が追従した場合、観測される画像に
画像ボケが発生することが抑制され、移動する細かな文
字が二重になって判読できなくなるという画質低下を抑
えることができる。

【００２６】また、本発明（請求項２、６〜９）の多階
調画像表示装置は、前記第１のサブフィールド群に属す
るサブフィールドを挟み込む第２のサブフィールド群の
輝度重み付けの合計が、前記挟み込みを行う位置の前後
でほぼ等しくなるような配置としているので、特に正確
な階調が表現必要とされる低輝度ないし中輝度部分にお
いて、いわゆる動画疑似輪郭を低減することが可能とな
る。

【００２７】また、本発明（請求項３、６〜９）の多階
調画像表示装置は、前記第１のサブフィールド群に属す
る各サブフィールドが有する輝度重みが単調増加または
単調減少となる順序にて配置したことを特徴とする多階
調画像表示装置である。このために、低輝度では、比較
的輝度重みの小さな、近接したサブフィールドのみを用
いて所定の輝度を表現することができ、特に動画疑似輪
郭が目立ちやすい低輝度での動画疑似輪郭の発生を抑制
して表示することができる。

【００２８】また、本発明（請求項４、６〜９）の多階
調画像表示装置は、前記第１のサブフィールド群に属す
る各サブフィールドが有する輝度重みが、前記第２のサ
ブフィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度
重みの合計を輝度重み１増加させたものの整数倍である
ことを特徴とする多階調画像表示装置であり、入力信号
のレベルの詳細を前記第２のサブフィールド群に属する
各サブフィールドのオンまたはオフ制御して受け持つよ
うにし、前記入力信号のレベルの概略は前記前記第１の
サブフィールド群に属する各サブフィールドのオンまた
はオフ制御によって表現することができ、各サブフィー
ルドのオン制御またはオフ制御が容易に行うことができ
る。

【００２９】また、本発明（請求項５）の多階調画像表
示装置は、前記第１の各サブフィールドのオン制御が、
前記入力信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン制
御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大き
いサブフィールドを最初に選択してオンした時には、前
記オン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重
みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールドの
オン制御を抑制して所定の輝度表示が可能となるサブフ
ィールドを選択して表示するよう制御したことを特徴と
する多階調画像表示装置であり、比較的動画疑似輪郭が
発生しやすいといわれる信号レベルの変化点において、
前記したように、オン制御されているサブフィールドの
うち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択
してオンした時には、前記オン制御されているサブフィ
ールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣
接したサブフィールドのオン制御をできるだけ避け、代
わりに離れたサブフィールドを選択して所定の輝度の表
示を行うので、動画疑似輪郭が一部キャンセルされ、良
好な動画像表示を行うことができる。

【００３０】（実施の形態１）以下に、本発明（請求項
１および２）の実施の形態について図面を用いて説明す
る。図２において、１は入力信号、２は入力信号を８ビ
ットのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、３は８
ビットのディジタル信号で表された画像信号を１０個の
サブフィールドから構成された信号に並び替えるサブフ
ィールド変換回路である。４はプラズマディスプレイで
ある。プラズマディスプレイ４は、オンまたはオフの２
値的な発光を行う表示装置であるが、それぞれ所定の発
光回数を輝度重みとして有する１０個のサブフィールド
の発光の合計で輝度が表現され、中間調表示が可能とな
るようにしている。

【００３１】以上のように構成された多階調画像表示装
置では、各サブフィールドの順序と各輝度重み付けは図
１に示すような関係で示される。図１に示すように、本
実施の形態の多階調画像表示装置では、入力信号の１フ
ィールドを１０個のサブフィールドに分割し、各々のサ
ブフィールドの輝度重みが１６以上である６個のサブフ
ィールド（輝度重みはそれぞれ１６，１６，３２，４
８，４８，８０）からなる第１のサブフィールド群と、
各々のサブフィールドの輝度重みが８以下である４個の
サブフィールド（輝度重みはそれぞれ１，２，４，８）
からなる第２のサブフィールド群とに分け、第１のサブ
フィールド群に属するサブフィールドのうちの１つ（輝
度重み＝１６のサブフィールド）を、第２のサブフィー
ルド群の間に挟み込んで配置している。すなわち１０個
のサブフィールドの配置を輝度重みを用いて表すと、 １，２，４，１６，８，１６，３２，４８，４８，８０ となるような配置である。

【００３２】図２の３に示されるサブフィールド変換回
路は、入力信号をＡ／Ｄ変換したディジタル映像信号と
サブフィールド制御信号に変換するものであり、図３に
示されるような制御を行っている。図３において、
「１」と記したサブフィールドは「オン」となり、
「０」と記したサブフィールドはそのフィールド期間
「オフ」とされることを意味している。

【００３３】なお、ディジタル映像信号の下位４ビット
はそのまま第２のサブフィール群のオン・オフの制御に
用いられる。

【００３４】以上のように構成された多階調画像表示装
置においては、まず、ディジタル映像信号の値が１５か
ら１６に変化する場合において、次に示すように、オン
制御されるサブフィールドの配置が平均化されるため、
このレベル変化の部分での動画疑似輪郭が抑制される。
なお、この部分は比較的低輝度であり、わずかなレベル
の変化が色相の大きな変化になり易く、動画疑似輪郭の
発生を抑制することは極めて重要な部分である。

【００３５】サブフィールドの輝度重み：１，２，４，
１６，８，１６，３２，４８，４８，８０ レベル＝１５のとき：１ １ １ ０ １ ０
０ ０ ０ ０ レベル＝１６のとき：０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ ０ また、図３の太枠で囲んだ部分から分かるように、ディ
ジタル映像信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン
制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大
きいサブフィールドを最初に選択してオンした時には、
このオン制御されているサブフィールドのうち最も輝度
重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィールド
のオン制御をできるだけ抑制し、離れたサブフィールド
を組み合わせて所定の輝度重みとなるようにしている。
このため、いわゆる動画疑似輪郭が発生しやすい信号レ
ベルにおいて、オン制御されているサブフィールドのう
ち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブ
フィールドをオンして発光させたときに比較して疑似輪
郭を抑制することができる。

【００３６】図４に従来の８サブフィールド、すなわ
ち、輝度重みが１，２，４，８，１６，３２，６４，１
２８であるサブフィールド構成を用いた場合の動画疑似
輪郭量の相対値を示す。これに対して図５に、本発明の
実施の形態のサブフィールド構成を用いた場合の動画疑
似輪郭量の相対値を示す。なお、これらの図は、１フィ
ールド当たりの画素の動きが１２画素の場合について、
シミュレーションにより求めたものである。図４および
図５からわかるように、１０個のサブフィールドを用
い、前記したような構成および順序で構成されるサブフ
ィールド変換を用いることにより、従来の８サブフィー
ルドによる方法と比較して動画疑似輪郭の発生を大幅に
抑制することができる。

【００３７】（実施の形態２）以下に、本発明（請求項
８）の実施の形態について、発明の形態１と異なる部分
について図面を用いて説明する。図６において、１は入
力信号、２は入力信号を８ビットのディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器、３１は８ビットのディジタル信号
で表された画像信号を１１個のサブフィールドから構成
された信号に並び替えるサブフィールド変換回路であ
る。本実施の形態の多階調画像表示装置においては、８
ビットのディジタル映像信号を１１個のサブフィールド
から構成された信号に変換し、プラズマディスプレイ４
に供給する。プラズマディスプレイ４は、オンまたはオ
フの２値的な発光を行う表示装置であるが、それぞれ所
定の発光回数を輝度重みとして有する１１個のサブフィ
ールドの発光の合計で輝度が表現され、中間調表示が可
能となるようにしている。

【００３８】以上のように構成された多階調画像表示装
置では、各サブフィールドの順序と各輝度重み付けは図
７に示すような関係で示される。図７に示すように、本
実施の形態の多階調画像表示装置では、入力信号の１フ
ィールドを１１個のサブフィールドに分割し、各々のサ
ブフィールドの輝度重みが１６以上である７個のサブフ
ィールド（輝度重みはそれぞれ１６，１６，３２，３
２，４８，４８，４８）からなる第１のサブフィールド
群と、各々のサブフィールドの輝度重みが８以下である
４個のサブフィールド（輝度重みはそれぞれ１，２，
４，８）からなる第２のサブフィールド群とに分け、第
１のサブフィールド群に属するサブフィールドのうちの
１つ（輝度重み＝１６のサブフィールド）を、第２のサ
ブフィールド群の間に挟み込んで配置している。

【００３９】すなわち１１個のサブフィールドの配置を
輝度重みを用いて表すと、 １，２，４，１６，８，１６，３２，３２，４８，４
８，４８ となるような配置である。

【００４０】図６の３１に示されるサブフィールド変換
回路は、入力信号をＡ／Ｄ変換したディジタル映像信号
とサブフィールド制御信号に変換するものであり、図８
に示されるような制御を行っている。図８において、
「１」と記したサブフィールドは「オン」となり、
「０」と記したサブフィールドはそのフィールド期間
「オフ」とされることを意味している。

【００４１】なお、ディジタル映像信号の下位４ビット
はそのまま第２のサブフィール群のオン・オフの制御に
用いられる。

【００４２】以上のように構成された多階調画像表示装
置においては、まず、ディジタル映像信号の値が１５か
ら１６に変化する場合、上記のようなサブフィールド配
置となっているために、このレベル変化の部分での動画
疑似輪郭が抑制されるのは発明の形態１の場合と同様で
あり、動画疑似輪郭によって発生したわずかなレベルの
変化が色相の大きな変化になることを防ぎ、極めて有効
である。

【００４３】また、図８の太枠で囲んだ部分から分かる
ように、ディジタル映像信号の信号レベルを昇順に表示
した時、オン制御されているサブフィールドのうち最も
輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択してオン
した時には、このオン制御されているサブフィールドの
うち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサ
ブフィールドのオン制御をできるだけ抑制し、離れたサ
ブフィールドを組み合わせて所定の輝度重みとなるよう
にしている。このため、いわゆる動画疑似輪郭が発生し
やすい信号レベルにおいて、疑似輪郭を等価的にキャン
セルすることができる。

【００４４】このように、１１個のサブフィールドを用
い、前記したような構成およびサブフィールド変換を用
いることにより、従来と比較して動画疑似輪郭の発生を
大幅に抑制することができる。

【００４５】（実施の形態３）以下に、本発明（請求項
９）の実施の形態について、実施の形態１および実施の
形態２と異なる部分について図面を用いて説明する。

【００４６】図９において、１は入力信号、２は入力信
号を８ビットのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、３２は８ビットのディジタル信号で表された画像信
号を１２個のサブフィールドから構成された信号に並び
替えるサブフィールド変換回路である。本実施の形態の
多階調画像表示装置においては、８ビットのディジタル
映像信号を１２個のサブフィールドから構成された信号
に変換し、プラズマディスプレイ４に供給する。プラズ
マディスプレイ４は、オンまたはオフの２値的な発光を
行う表示装置であるが、それぞれ所定の発光回数を輝度
重みとして有する１２個のサブフィールドの発光の合計
で輝度が表現され、中間調表示が可能となるようにして
いる。

【００４７】本実施の形態の多階調画像表示装置におい
ては、８ビットのディジタル映像信号を１２個のサブフ
ィールドに分割し、プラズマディスプレイ４に供給す
る。プラズマディスプレイ４は、オンまたはオフの２値
的な発光を行う表示装置であるが、それぞれ所定の発光
回数を輝度重みとして有する１２個のサブフィールドの
発光の合計で輝度が表現され、中間調表示が可能となる
ようにしている。

【００４８】以上のように構成された多階調画像表示装
置では、各サブフィールドの順序と各輝度重み付けは図
１０に示すような関係で示される。図１０に示すよう
に、本実施の形態の多階調画像表示装置では、入力信号
の１フィールドを１２個のサブフィールドに分割し、各
々のサブフィールドの輝度重みが１６以上である８個の
サブフィールド（輝度重みはそれぞれ１６，１６，３
２，３２，３２，４８，４８）からなる第１のサブフィ
ールド群と、各々のサブフィールドの輝度重みが８以下
である４個のサブフィールド（輝度重みはそれぞれ１，
２，４，８）からなる第２のサブフィールド群とに分
け、第１のサブフィールド群に属するサブフィールドの
うちの１つ（輝度重み＝１６のサブフィールド）を、第
２のサブフィールド群の間に挟み込んで配置している。

【００４９】すなわち１１個のサブフィールドの配置を
輝度重みを用いて表すと、 １：２：４：１６：８：１６：１６：３２：３２：３
２：４８：４８ となるような配置である。

【００５０】本実施の形態においても、ディジタル映像
信号の信号レベルを昇順に表示した時、オン制御されて
いるサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフ
ィールドを最初に選択してオンした時には、このオン制
御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの大き
いサブフィールドに隣接したサブフィールドのオン制御
をできるだけ抑制し、離れたサブフィールドを組み合わ
せて所定の輝度重みとなるようにすることにより、いわ
ゆる動画疑似輪郭が発生しやすい信号レベルにおいて、
疑似輪郭を等価的にキャンセルすることができる。

【００５１】このように、１２個のサブフィールドを用
い、前記したような構成およびサブフィールド変換を用
いることにより、従来と比較して動画疑似輪郭の発生を
大幅に抑制することができる。

【００５２】尚、入力信号の１フィールドを、９個のサ
ブフィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制
御またはオフ制御によって多階調表示を行う場合は、前
記９個のサブフィールドのうち、輝度重みの比を１６：
３２：４８：６４：８０とするサブフィールド群を第１
のサブフィールド群とし、残りの４個のサブフィールド
は輝度重みの比が１：２：４：８であるサブフィールド
群を第２のサブフィールド群とし、前記９個のサブフィ
ールド群を輝度重みの比が、１：２：４：１６：８：３
２：４８：６４：８０の順序、またはこの逆の順序とな
るように配置すればよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多階調画
像表示装置によれば、次のような効果を奏することがで
きる。

【００５４】本発明（請求項１）に基づく多階調画像表
示装置は、入力信号の１フィールドをＭ個のサブフィー
ルドに分割し、各々のサブフィールドの輝度重みが所定
の値以上であるＬ個のサブフィールドからなる第１のサ
ブフィールド群と、各々のサブフィールドの輝度重みが
所定の値以下であるＭ−Ｌ個のサブフィールドからなる
第２のサブフィールド群とに分け、前記第１のサブフィ
ールド群に属するサブフィールドのうちの少なくとも１
つを、前記第２のサブフィールド群の間に挟み込んで配
置しているため、特に正確な階調表現が必要とされる低
輝度ないし中輝度部分において、いわゆる動画疑似輪郭
を低減することが可能になる。

【００５５】また、輝度重みの大きいサブフィールドが
集中しているので、動画像を表示して視線が追従した場
合、観測される画像に画像ボケが発生することが抑制さ
れ、移動する細かな文字が二重になって判読できなくな
るという画質低下を抑えることができる。

【００５６】また、本発明（請求項２）に基づく多階調
画像表示装置は、前記第１のサブフィールド群に属する
サブフィールドを挟み込む第２のサブフィールド群の輝
度重み付けの合計は、前記挟み込みを行う位置の前後で
ほぼ等しくなるようにしているので、特に正確な階調表
現が必要とされる低輝度ないし中輝度部分において、い
わゆる動画疑似輪郭を低減することが可能になる。

【００５７】また、本発明（請求項３）に基づく多階調
画像表示装置は、前記第１のサブフィールド群に属する
各サブフィールドが有する輝度重みが単調増加または単
調減少となる順序にて配置しているために、低輝度で
は、比較的輝度重みの小さな、近接したサブフィールド
のみを用いて所定の輝度を表現することができ、特に動
画疑似輪郭が目立ちやすい低輝度での動画疑似輪郭の発
生を抑制して表示することができる。

【００５８】また、本発明（請求項４）に基づく多階調
画像表示装置は、前記第１のサブフィールド群に属する
各サブフィールドが有する輝度重みが、前記第２のサブ
フィールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重
みの合計を輝度重み１増加させたものの整数倍としてい
るために、入力信号のレベルの詳細を前記第２のサブフ
ィールド群に属する各サブフィールドのオンまたはオフ
制御して受け持つようにし、前記入力信号のレベルの概
略は前記前記第１のサブフィールド群に属する各サブフ
ィールドのオンまたはオフ制御によって表現することが
でき、各サブフィールドのオン制御またはオフ制御が容
易に行うことができる。

【００５９】また、本発明（請求項５）に基づく多階調
画像表示装置は、オン制御されているサブフィールドの
うち最も輝度重みの大きいサブフィールドを最初に選択
してオンした時には、前記オン制御されているサブフィ
ールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールドに隣
接したサブフィールドのオン制御をできるだけ避け、代
わりに離れたサブフィールドを選択して所定の輝度の表
示を行うので、動画疑似輪郭が一部キャンセルされ、良
好な動画像表示を行うことができる。

【００６０】また、本発明（請求項６〜９）に基づく多
階調画像表示装置は、９〜１２個のサブフィールドを用
い、前記したような構成およびサブフィールド変換を用
いることにより、従来の８サブフィールドを用いた駆動
方法に比較して、動画疑似輪郭の発生を大幅に抑制する
ことができる。

【００６１】なお、本発明の効果は以上説明した実施の
形態に示す特定の場合に限定されるものではなく、サブ
フィールド数を増加させたり、サブフィールドの順序を
逆転させる等、種々の変形が可能なことはいうまでもな
い。また、ディジタル映像信号とサブフィールド変換し
た信号の対応を決定する符号化方法も本明細書に図示し
たものに限定するものではなく、本発明の各請求項の記
載の範囲での種々の変形も可能なことはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるサブフィールド
番号と各サブフィールドの輝度重み付けを示す図

【図２】本発明の実施の形態１における多階調画像表示
装置の構成図

【図３】本発明の実施の形態１におけるサブフィールド
のオン・オフ制御の方法を示す図

【図４】従来の８サブフィールドを用いた方法による動
画疑似輪郭の発生量を示す図

【図５】本発明の実施の形態１における動画疑似輪郭の
発生量を示す図

【図６】本発明の実施の形態２における多階調画像表示
装置の構成図

【図７】本発明の実施の形態２におけるサブフィールド
番号と各サブフィールドの輝度重み付けを示す図

【図８】本発明の実施の形態２におけるサブフィールド
のオン・オフ制御の方法を示す図

【図９】本発明の実施の形態３における多階調画像表示
装置の構成図

【図１０】本発明の実施の形態３におけるサブフィール
ド番号と各サブフィールドの輝度重み付けを示す図

【図１１】動画疑似輪郭の発生原因を示す図

【図１２】隣接した２つのレベルを有する画像例を示す
図

【図１３】１０サブフィールドを用いた従来例における
動画疑似輪郭を示す図

【符号の説明】

１ 入力画像信号 ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ サブフィールド変換回路 ４ プラズマディスプレイ ３１ サブフィールド変換回路 ３２ サブフィールド変換回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号の１フィールドを、所定の輝度重
   み付けを有する所定の複数Ｍ個のサブフィールドに分割
   し、前記各サブフィールドのオン制御またはオフ制御に
   よって多階調表示を行う画像表示装置であって、 前記複数Ｍ個のサブフィールドのうち、各々のサブフィ
   ールドが有する輝度重み付けが所定の値以上である複数
   Ｌ個のサブフィールドを第１のサブフィールド群とし、
   残りのＭ−Ｌ個のサブフィールドを第２のサブフィール
   ド群とし、前記第１のサブフィールド群に属するサブフ
   ィールドのうち最大Ｌ−１個のサブフィールドを連続し
   た順序で配置し、前記第１のサブフィールド群に属する
   サブフィールドのうち少なくとも１個のサブフィールド
   は前記第２のサブフィールド群に属する複数のサブフィ
   ールドに挟み込んで配置したことを特徴とする多階調画
   像表示装置。
2. 【請求項２】前記第１のサブフィールド群に属するサブ
   フィールドを挟み込む第２のサブフィールド群の輝度重
   み付けの合計は、前記挟み込みを行う位置の前後でほぼ
   等しくなるようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   多階調画像表示装置。
3. 【請求項３】前記第１のサブフィールド群に属する各サ
   ブフィールドが有する輝度重みが単調増加または単調減
   少となる順序にて配置したことを特徴とする請求項１記
   載の多階調画像表示装置。
4. 【請求項４】前記第１のサブフィールド群に属する各サ
   ブフィールドが有する輝度重みは、前記第２のサブフィ
   ールド群に属する各サブフィールドが有する輝度重みの
   合計を輝度重み１増加させたものの整数倍であることを
   特徴とする請求項１記載の多階調画像表示装置。
5. 【請求項５】前記第１の各サブフィールドのオン制御
   は、前記入力信号の信号レベルを昇順に表示した時、オ
   ン制御されているサブフィールドのうち最も輝度重みの
   大きいサブフィールドを最初に選択してオンした時に
   は、前記オン制御されているサブフィールドのうち最も
   輝度重みの大きいサブフィールドに隣接したサブフィー
   ルドのオン制御を抑制して所定の輝度表示が可能となる
   サブフィールドを選択して表示するよう制御したことを
   特徴とする請求項３または４記載の多階調画像表示装
   置。
6. 【請求項６】入力信号の１フィールドを、９個のサブフ
   ィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御ま
   たはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置で
   あって、 前記９個のサブフィールドのうち、輝度重みの比を１
   ６：３２：４８：６４：８０とするサブフィールド群を
   第１のサブフィールド群とし、残りの４個のサブフィー
   ルドは輝度重みの比が１：２：４：８であるサブフィー
   ルド群を第２のサブフィールド群とし、前記９個のサブ
   フィールド群を輝度重みの比が、１：２：４：１６：
   ８：３２：４８：６４：８０の順序、またはこの逆の順
   序となるように配置したことを特徴とする請求項１〜４
   のいずれかに記載の多階調画像表示装置。
7. 【請求項７】入力信号の１フィールドを、１０個のサブ
   フィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御
   またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置
   であって、 前記１０個のサブフィールドの内、輝度重みの比を１
   ６：１６：３２：４８：４８：８０とするサブフィール
   ド群を第１のサブフィールド群とし、残りの４個のサブ
   フィールドは輝度重みの比が１：２：４：８であるサブ
   フィールド群を第２のサブフィールド群とし、前記１０
   個のサブフィールド群を輝度重みの比が、１：２：４：
   １６：８：１６：３２：４８：４８：８０の順序または
   この逆の順序となるように配置したことを特徴とする請
   求項１〜４のいずれかに記載の多階調画像表示装置。
8. 【請求項８】入力信号の１フィールドを、１１個のサブ
   フィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御
   またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置
   であって、 前記１１個のサブフィールドのうち、輝度重みの比を１
   ６：１６：３２：３２：４８：４８：４８とするサブフ
   ィールド群を第１のサブフィールド群とし、残りの４個
   のサブフィールドは輝度重みの比が１：２：４：８であ
   るサブフィールド群を第２のサブフィールド群とし、前
   記１１個のサブフィールド群を輝度重みの比が、１：
   ２：４：１６：８：１６：３２：３２：４８：４８：４
   ８の順序またはこの逆の順序となるように配置したこと
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の多階調画
   像表示装置。
9. 【請求項９】入力信号の１フィールドを、１２個のサブ
   フィールドに分割し、前記各サブフィールドのオン制御
   またはオフ制御によって多階調表示を行う画像表示装置
   であって、 前記１２個のサブフィールドのうち、輝度重みの比を１
   ６：１６：１６：３２：３２：３２：４８：４８とする
   サブフィールド群を第１のサブフィールド群とし、残り
   の４個のサブフィールドは輝度重みの比が１：２：４：
   ８であるサブフィールド群を第２のサブフィールド群と
   し、前記１２個のサブフィールド群を輝度重みの比が、
   １：２：４：１６：８：１６：１６：３２：３２：３
   ２：３２：４８：４８：の順序またはこの逆の順序とな
   るように配置したことを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の多階調画像表示装置。