(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置に表示される１フレームの画像を、複数個のサブフレームにより構成し、且つ該複数個のサブフレームのそれぞれは、該維持放電期間の長さが、独立に輝度を設定する様に構成されている、フレーム内時間分割型表示装置に於いて、
１フレームで表示される画像を構成する表示データを、各サブフレーム毎に該表示データを所定の位置に表示するに際して、当該フレームに入力された表示データと該フレームに隣接するフレームに入力された表示データとを比較して各サブフレーム毎に表示される当該所定の表示データの表示位置が互いに異なる様に表示させ、
当該各サブフレームに於いて表示される所定の表示データの表示位置は、当該フレームに於ける、該表示データが表示される位置として予め定められた所定の第１の表示位置と、該フレームに隣接する次のフレームに於いて該表示データが表示される位置として予め定められた所定の第２の表示位置との間で設定される動きベクトルのベクトル方向に沿って、各サブフレーム毎に順次に移動する様に構成され、
該動きベクトルを用いて形成された新たな表示データの数が当該フレームに於ける所定のサブフレームの数よりも少ない場合には、少なくとも１つ以上のサブフレームを組み合わせて群を作り、新たな表示データ数に合わせ、動きベクトルの起点及び、それに対しての遅れ時間の規定位置を当該サブフレーム群の発光重心に選定し、起点に選定されたサブフレーム群には各サブフレーム群の輝度の重みに対応した入力表示データを表示し、該サブフレーム群より遅れて発光するサブフレーム群に於いては、動きベクトルの起点からの各サブフレーム群の遅れ時間をフレーム周期で除算した値をフレーム間で検出した動きベクトルに掛け合わせて求められた各サブフレーム群毎の新しい動きベクトルを用いて、各サブフレーム群の入力表示データの表示位置より表示位置を移動させて表示することを特徴とする中間調表示方法。
【請求項２】
各サブフレームに於いて表示される所定の表示データの表示位置は、当該先頭のサブフレームに於ける当該表示データの表示位置から、当該フレームを構成する複数個のサブフレームのそれぞれの特性値に応じて設定される関数に従って決定された制御データに従って移動した位置に設定される事を特徴とする請求項１記載の中間調表示方法。
【請求項３】
所定のフレーム内の任意の一つのサブフレームを、当該表示データの移動を検出した際のベクトルの起点に設定すると共に、当該サブフレームには入力表示データの当該サブフレームに対応した輝度の重みの入力表示データを表示し、その他のサブフレームに於いては、該起点としたサブフレームからの各サブフレーム毎の点灯遅れ時間を当該フレーム周期で除算した値を、フレーム間で検出した動きベクトルに掛け合わせて求められた各サブフレーム毎の新しい動きベクトルを用いて各サブフレームに対応した入力表示データを移動させて表示する事を特徴とする請求項２記載の中間調表示方法。
【請求項４】
所定のフレーム内で最大の輝度の重み付けを持つサブフレームに於ける表示データは、当該サブフレームに対応する入力表示データそのものを表示し、その他のサブフレームに於ける表示データは、該最大の輝度の重み付けを持つサブフレームからの各サブフレーム毎の点灯遅れ時間をフレーム周期で除算した値をフレーム間で検出した動きベクトルに掛け合わせて求められた各サブフレーム毎の新しい動きベクトルを用いて、各サブフレーム毎に入力表示データの表示位置より表示位置を移動させて表示する事を特徴とする請求項３記載の中間調表示方法。
【請求項５】
動きベクトルの起点をサブフレームの発光開始位置に選定し、それに対して遅れて発光するサブフレームの遅れ時間も各サブフレーム毎の維持発光期間の開始位置に選定する事を特徴とする請求項３乃至４の何れかに記載の中間調表示方法。
【請求項６】
動きベクトルの起点をサブフレームの発光期間のセンタの位置に選定し、それに対して遅れて発光する各サブフレーム毎の遅れ時間も各サブフレーム毎の維持放電期間のセンタの位置に選定する事を特徴とする請求項３乃至４の何れかに記載の中間調表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フレーム内時間分割法で中間調表示を行う表示装置、例えばガス放電パネルの動画像部に発生する中間調乱れを改善すると共に色偽輪郭の発生を防止する装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の表示装置の大型化に伴い、薄型の表示装置が要求されている。この為、各種類の薄型の表示装置が提供されている。例えば、ディジタル信号のままで表示するマトリックスパネル、つまりプラズマディスプレイ等のガス放電パネル、ＥＬ表示素子、蛍光表示管、液晶表示素子等のマトリックスパネル等が提供されている。
【０００３】
かかる薄型の表示装置のうち、特にガス放電パネルは、簡易なプロセスの為大画面化が容易であること、自発光タイプで表示品質が良いこと、応答速度が速いこと等の理由から大画面で直視型のＨＤＴＶ用表示デバイスの最有力候補として考えられている。この表示デバイスの静止画像表示時の中間調表示特性には問題ないが、動画像部の中間調表示に乱れが発生し、表示品位を損ねていると言う問題があり、この乱れの生じない中間調表示法が必要とされている。
【０００４】
処で従来におけるメモリ型ガス放電パネルへの中間調表示は、フレーム内時間分割法で行われており、この中間調表示方法は１フレームを輝度の重みの異なるＮ枚の画面（これらを以下サブフレームと呼ぶ）で構成し、輝度の重みの小さい側から各々ＳＦ０，ＳＦ１，ＳＦ２，・・・，ＳＦ（Ｎ−１）と呼ばれ、それらの輝度の重みの比は２0 ，２1 ，２2 ，・・・２N-1 である。１フレーム内の中間調輝度は、これらのサブフレームの発光の有無を選択する事により行われ、人の目の視覚特性、即ち、残光特性により、人の目の感じる輝度は発光サブフレームの各々の輝度の和で表される。このときのサブフレームの１フレーム内での発光の組み合わせ、即ち、表現出来る中間調数は２N 通りである。
【０００５】
上記中間調表示方法を用いた場合の１フレーム内の表示シーケンスを図４に示す。１フレームは８枚（Ｎ＝８）の輝度の重みの異なるサブフレームで構成され、輝度の重みの大きい方からＳＦ７，ＳＦ６，・・・，ＳＦ０と呼ばれている。ここでＳＦ７を最上位ｂｉｔ（ＭＳＢ）側、ＳＦ０を最下位ｂｉｔ（ＬＳＢ）側と呼んでいる。各々のサブフレームは１フレームの中にＳＦ０，ＳＦ１，・・・，ＳＦ７と輝度の重みの小さいものから順に並んでいる。
【０００６】
しかし、図４の様にサブフレームが並んでいる表示シーケンスの場合に於いて、輝度の大きさが同じ位で、発光しているサブフレームの重なりがないか、あるいは時間的に少ない中間調レベルがフレーム毎に交互に点灯した場合、そのセルの発光がフレーム周波数の半分の周期に成り、フリッカが発生し表示品位を著しく阻害している事が知られている。
【０００７】
例えば、図８に示すように中間調レベルの１２７と１２８がフレーム毎に交互に点灯した場合、１フレームの期間、全く点灯しない期間と点灯する期間が交互に繰り返される事になる。  即ち、フレーム周期の半分の点灯周期となり、フリッカが発生する。  上記の様な特定の中間調レベル間を交互に繰り返す表示は、なだらかに輝度が変化している部分のアナログ映像表示データをＡ／Ｄ変換する場合に於いてフレーム間に於ける変換誤差やノイズの影響等で絶えず発生している。  従って、Ａ／Ｄ変換時の誤差やノイズ等がフリッカとして増幅されて表示され、映像品位を落としていると言う問題があった。
【０００８】
そこで本フリッカを改善する中間調表示方法として、例えば公開特許公報平３−１４５６９１に示されるようにサブフレーム配列を、ＳＦ０，ＳＦ２，ＳＦ４，ＳＦ６，ＳＦ７，ＳＦ５，ＳＦ３，ＳＦ１の様に配列することにより改善されることが報告されている。
又、図４の中間調表示に於いては、輝度の大きさが同じ位で、発光しているサブフレームの重なりがないか、あるいは時間的に少ない中間調レベルを隣合わせて表示した場合、それらの境界部にフリッカが発生し、表示品位を著しく阻害している事が知られていた。それは輝度が高いほど激しく起きる。そこで本フリッカを改善する為に、例えば公開特許公報平４−１２７１９４に示されるように最上位サブフレームの発光を２分割し、それより小さいサブフレームをはさんで配置する事により改善される事も提案されている。
【０００９】
又、上記の様な中間調表示方法に於いて、動画像部の動きに滑らかさが無く映像品位を損ねていると言う事が、特開平５─１２７６１２に報告され改善方法が提案されている。
特開平５─１２７６１２に見られる様に７０Ｈｚ以下のフレーム周波数の入力画像信号の入力に於いて、表示装置のフレーム周波数を２倍に上げる手段を設け、２倍に上げられたフレーム内で、最上位ビットを表示するサブフレームを含む正規ビットを表示する１つ以上の正規ビット用サブフレームと正規ビット未満のビットを表示する１つ以上の非正規ビット用サブフレームを持つ構成とし、静止画像部については、２倍に上げたフレームの２フレーム単位で、動画像については２倍い上げた各フレーム単位で中間調を表示する表示装置の制御方法と、２倍に上げたフレームの表示データを新たに作成する為に入力画像信号に基づいて画像信号を新たに作成する処理を行う事を特徴とする中間調表示方法である。
【００１０】
具体例を図９に示す。  図中３１、３２は２倍に上げられたフレームを示し、２倍に上げたフレーム間で同じ輝度の重みに設定されているサブフレームを正規ビット用サブフレームと呼ぶ。  即ち、３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂを示している。  それ以外のサブフレームを非正規ビット用サブフレームと呼ぶ。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、静止画及び動きの遅い動画像部の表示では、中間調乱れは改善されたが、動きの速い動画部では中間調乱れが依然発生している事が動画像の表示実験により判った。この中間調乱れの発生機構をフレーム内のサブフレーム数が６個で、フレーム内のサブフレーム配列がフレームの先頭側よりＳＦ５，ＳＦ４，ＳＦ３，ＳＦ２，ＳＦ１，ＳＦ０，の場合について、図５，６，７を参照しながら以下に於いて説明する。
【００１２】
青色の縦１ラインのＳＦ５を点灯させた表示を右側から左側へスクロールする表示に於いて、例えば、１フレームに１ピクセル移動させた場合、あたかも点灯していない他の色のセルの上を移動しているように見え、スムーズな動きが観測される。このスムーズな動きは１フレームに移動するピクセルがかなり大きな場合でも観測される。この現象は心理学の分野で仮現運動、あるいはβ運動と呼ばれている。
【００１３】
次に、青色の縦１ラインのＳＦ５，４を点灯させた表示を１フレームに１ピクセルづつ右側から左側へスクロールさせると、図５に示す様にサブフレームの発光が空間的に分離されて表示されているのが観測される。便宜上、ＳＦ５の発光は青色セル（Ｂ）上に表現されているが、上記と同じ理由でそれらの発光は赤色のセル（Ｒ）緑色のセル（Ｇ）上をあたかも移動している様に見える。
【００１４】
これは、ＳＦ５が点灯してから表示データの書き込み期間の約２msecの時間遅れてＳＦ４が発光した時には上記で説明した仮現運動により、ＳＦ５の発光はスクロール方向側に移動しており、あたかもＳＦ４の発光がＳＦ５の発光を追いかけている様に、人の目が認識してしまう為である。同じ様に１フレーム内に全サブフレームを点灯させスクロールすると図６に示すように、１ピクセル内にＳＦ５〜０の発光が空間的に分離されて発光してる様に見える。
【００１５】
図７は１フレームに２ピクセル移動した場合の観測結果である。この場合、実際に発光しているセルの間隔が２ピクセルとなり移動距離が長くなった分だけ、仮現運動で移動する光の速さが大きくなる。従って、ＳＦ５が発光してから約２msecの時間遅れてＳＦ４が発光した時には、ＳＦ５の発光部はより遠くに移動していることになり、サブフレームの空間的な発光間隔が拡がった様に見える。観測結果より仮現運動発生時のサブフレームの空間的な拡がり（分離）は、１フレームの期間に移動したピクセル内に拡がる事が判った。
【００１６】
従って、本来同じセルで発光しているべき各々のサブフレームの発光が動画像部では異なる場所（セル）で発光している事になり、セルの中間調輝度が各サブフレームの和で表現出来なくなり、動画部で中間調輝度に乱れが発生している事が判った。
具体的な例として、単色のグラディエーション表示を勾配方向にスクロールた場合に於いて、特定の中間調レベルの境界部に明線や暗線が発生する。  この説明を図１３、１４を用いて行う。
【００１７】
フレーム内のサブフレーム数が６個で、その配列が輝度の重たいものからフレームの先頭側より配置されている表示方法に於いて、表示画面の左側から右側へ中間調レベルを大きくしていく青色のグラディエーション表示を行い、輝度の高い勾配方向にスクロール、即ち、右側にスクロールするとサブフレームの点灯数が大きく異なる中間調レベル間の境界部に暗線が発生する。
【００１８】
例えば、中間調レベル３１と３２、１５と１６、７と８などで発生する。  図１３に１フレーム毎に２ピクセル移動した場合の中間調レベル３１と３２の境界部の暗線発生の様子を模式化して表している。    図１３に示す様に動画像部では、サブフレームの空間的な分離が発生する為、中間調レベル３１と３２の境界部で発光していないセルが１ピクセル分発生し、暗線が発生する。
【００１９】
又、輝度の低い勾配方向にスクロール、即ち左側にスクロールすると図２１に示す様に、中間調レベル３１と３２の境界部は、発光が密で、輝度が高くなり、明線が発生する。  単色表示や色の無い表示、即ち点灯サブフレームがピクセル内で各色同じであれば動画像部に発生する中間調乱れは明線や暗線として発生し、中間色の表示、即ち点灯サブフレームがピクセル内で色毎に異なると静止時とは異なる色が発生する。
【００２０】
具体的な例として、人物が振り返る映像表示に於いて、人物の頬の肌色部に赤紫や緑の輪郭（以下この現象を色偽輪郭と呼ぶ）が、発生する。
従って、本発明は、特に動画像における中間調輝度の乱れ、具体的には、映像のボケ（スメア）及び色偽輪郭を改善する事を目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。即ち、本発明に係る中間調表示方法の第１の態様に於いては、表示装置に表示される１フレームの画像を、複数個のサブフレームにより構成し、且つ該複数個のサブフレームのそれぞれは、該維持放電期間の長さが、独立に輝度を設定する様に構成されている、フレーム内時間分割型表示装置に於いて、１フレームで表示される画像を構成する表示データを、各サブフレーム毎に該表示データを所定の位置に表示するに際して、当該フレームに入力された表示データと該フレームに隣接するフレームに入力された表示データとを比較して各サブフレーム毎に表示される当該所定の表示データの表示位置が互いに異なる様に表示させ、当該各サブフレームに於いて表示される所定の表示データの表示位置は、当該フレームに於ける、該表示データが表示される位置として予め定められた所定の第１の表示位置と、該フレームに隣接する次のフレームに於いて該表示データが表示される位置として予め定められた所定の第２の表示位置との間で設定される動きベクトルのベクトル方向に沿って、各サブフレーム毎に順次に移動する様に構成されている中間調表示方法が提供されるものである。
【００２２】
【作用】
本発明の第１の態様では、フレーム間の表示データより、動きベクトルを画素、又は、画素ブロック（例えば、１６×１６ドット）毎に検出し、フレーム内の先頭サブフレームは入力データのそれに対応するデータを表示し、それに続く各サブフレームは各々の先頭サブフレームからの遅れ時間をフレーム周期で割った値を動きベクトルに掛け算した値を用いて表示データを移動させた画像を表示する。
【００２３】
従って、動画像部に発生するサブフレームの空間的な分離が軽減出来、中間調乱れが発生しなくなり、動画部の表示品位が良くなる。
本発明の第２の態様によれば、動画像時のサブフレームの空間的分離により、ある特定の階調変化の際に生じる発光密度が疎または密の領域の発生に対して、階調変化の前後もしくはその付近の中間調レベルを上げることにより、暗部の発生を消失させる。そして、発光密度密の領域はその領域付近の輝度レベル近くまで、点灯サブフレームを取り去る。すなわち、付近の中間調レベルを下げることにより、明部の発生を消失させる。
【００２４】
これらにより、空間的な発光密度に疎、密の領域が発生する事により生じていた、色偽輪郭を消失させるという効果を奏し、ディジタル信号のままで表示するマトリックスパネル（例として、プラズマディスプレイ）の高画質化に寄与するところが大きい。
【００２５】
【実施例】
以下に、本発明に係る中間調表示方法及び中間調表示装置の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
即ち、本発明に係る中間調表示方法は、基本的な技術思想としては、表示装置に表示される１フレームの画像を、複数個のサブフレームにより階調を変化させながら表示するに際し、該複数個のサブフレームのそれぞれを、少なくともアドレス期間と維持放電期間とで構成し、且つ該複数個のサブフレームのそれぞれは、該維持放電期間の長さが、独立に輝度を設定する様に構成されている、フレーム内時分割型表示装置に於いて、１フレームで表示される画像を構成する表示データを、各サブフレーム毎に該表示データを所定の位置に表示するに際して、動画像部に於いては、各サブフレーム毎に表示される当該所定の表示データの表示位置が互いに異なる様に表示させる中間調表示方法であって、より具体的には、当該各サブフレームに於いて表示される所定の表示データの表示位置は、当該フレームに於ける、該表示データが表示される位置として予め定められた所定の第１の表示位置と、該フレームに隣接する次のフレームに於いて該表示データが表示される位置として予め定められた所定の第２の表示位置との間をサブフレーム毎に順次移動する様に構成され、更には、各サブフレームに於いて表示される所定の表示データの表示位置は、当該フレームに於ける、該第１の表示位置と、該フレームに隣接する次のフレームに於ける第２の表示位置との間で設定される動きベクトルのベクトル方向に沿って、各サブフレーム毎に順次に移動する様に構成されているものである。
【００２６】
図１は、上記した本発明に係る中間調表示方法を実施する場合の中間調表示装置の一例を示すブロックダイアグラムであって、当該表示装置１は、画像表示部２、該画像表示部２を駆動する例えばＸデコーダ３─１とＸドライバ３−２、及びＹデコーダ４─１とＹドライバ４−２更には、係るＸドライバ３−２、及びＹドライバ４−２を駆動制御する為の制御手段５とから構成されたものであって、該表示装置の画像表示部２にに表示される１フレームの画像を、複数個のサブフレームにより階調を変化させながら表示するに際し、当該制御手段５に於いて、該複数個のサブフレームのそれぞれを、少なくともアドレス期間と維持放電期間とで構成し、且つ該複数個のサブフレームのそれぞれは、該維持放電期間の長さが、独立に輝度を設定する様に構成されている、フレーム内時分割型表示装置に於いて、所定のフレームに於いて、当該フレームに入力された表示データと該フレームより１フレーム前の表示データとを比較して当該表示データの移動方向を検出する動きベクトル検出手段６と、該検出された動きベクトルに基づいて、各サブフレーム毎に、当該表示データの表示位置を移動させながら表示させる移動表示手段９とを有しているものである。
【００２７】
上記の画像表示部２は、基本的には、サブフレーム利用の階調表示を行う構造のものであれば、如何なるパネルでも使用する事が可能であり、例えば、メモリ型ガス放電パネルを使用する事も出来るし、或いは、前記した「従来の技術」の項で説明した各種パネルを適用する事も可能である。
更に具体的には、上記構成に於いて、該動きベクトル検出手段６により検出された動きベクトルに、各サブフレーム毎に、当該フレーフに於ける先頭のサブフレームからの遅れ時間を求め、当該フレーフに於ける先頭のサブフレームからの遅れ時間を該フレーム周期で除算した補正値を乗算して、当該サブフレーム表示データに於ける表示位置の移動量を算出する、除算手段と乗算手段とを含む移動量算出手段７、及び該移動量算出手段７により算出された当該表示位置の移動量に基づいて当該サブフレームに於ける該表示画像の表示位置を設定する画像表示位置設定手段８、及び画像表示位置設定手段８により設定された画像表示位置に基づいて、当該サブフレームにおける画像表示位置、表示データを表示する様に指示する移動表示手段９とから構成されるものであって、該動きベクトル検出手段６、移動量算出手段７、画像表示位置設定手段８及び移動表示手段９は、本発明に於けるフレーム内挿手段１０を構成するものである。
【００２８】
つまり、本発明に於ける中間調表示装置に於いては、上記構成に於いて、所定のフレームに於ける当該フレームに入力された表示データと該フレームより１フレーム前に入力された表示データとを比較して、表示データのフレーム間の移動方向を検出する動きベクトル検出手段６と、各サブフレーム毎に当該フレームに於ける先頭のサブフレームからの遅れ時間をフレーム周期で除算した補正値を演算し、該補正値を該検出された動きベクトルに乗算し、サブフレーム毎の移動量を演算する移動量算出手段７と、該移動量算出手段７により算出されたサブフレーム毎の移動量により表示Ｉを設定する画像表示位置設定手段８の設定値により、サブフレーム毎に表示データ位置を移動する移動表示手段９に各サブフレーム毎に表示位置を移動した新しい表示データを生成するフレーム内挿手段１０を有するものであり、該フレーム内挿手段１０により生成された各サブフレーム毎の表示データに基づいて、表示操作が実行されるものである。
【００２９】
此処で、本発明に係る中間調表示装置を用いて、中間調表示を実行する方法に付いて、より具体的に説明する。
図２は、フレームｎとフレームｎ＋１に於いて表示データの移動と認識される表示データＤ１の表示画像の変化の一例を説明する図であって、図２（Ａ）は、フレームｎに於いて所定の表示データＤ１が座標（Ｘ１、Ｙ１）で示される第一の表示位置Ｐ１に表示され、次のフレームｎ＋１に於いては、同一の表示データＤ１が図２（Ｂ）に示す様に、座標（Ｘ２、Ｙ２）で示される第二の表示位置Ｐ２に表示される場合、フレームｎとフレームｎ＋１の間の表示データＤ１の動きべクトルは図２（Ｃ）に示す様に、第一の表示位置Ｐ１から第二の表示位置Ｐ２に向いた動きベクトルＡで現される。
【００３０】
図２（Ｄ）に示す様に、従来の中間調表示方法に於いては、フレーム内の最後尾のサブフレームの発光位置をＰ１とすると、サブフレームの分離が発生する。この分離は前に説明した仮現運動に起因する。  各サブフレームの表示位置は動きべクトルＡに沿って移動し、フレーム内に於けるサブフレーム配列が図３（Ｂ）である時、サブフレーム５の表示位置をＰ１５、サブフレーム４の表示位置をＰ１４、サブフレーム３の表示位置をＰ１３、サブフレーム２の表示位置をＰ１２、サブフレーム１の表示位置をＰ１１、サブフレーム０の表示位置をＰ１０とすると各々のサブフレームの表示位置は以下の様に表現される。
【００３１】
0003711378.tif 000002
但し、    ａ0   ＝（ｔ5   −ｔ5   ）÷  ｔF 
ａ1   ＝（ｔ5   −ｔ4   ）÷  ｔF 
ａ2   ＝（ｔ5   −ｔ3   ）÷  ｔF 
ａ3   ＝（ｔ5   −ｔ2   ）÷  ｔF 
ａ4   ＝（ｔ5   −ｔ1   ）÷  ｔF 
ａ5   ＝  ｔ5 ÷  ｔF 
Ｐ１＝（Ｘ１、Ｙ１）
Ａ＝（Ｘ２−Ｘ１，Ｙ２−Ｙ１）
である。
【００３２】
図２（Ｄ）に示す様に、表示データＤ１の各々のサブフレームが表示位置Ｐ１で発光されず所定の輝度や色が表現出来ず中間調乱れや色偽輪郭を発生し表示品位を低下させていたのに対し、本発明に於いては、フレーム間の映像信号を比較し、各表示位置毎の動きべクトルを検出し、検出された動きべクトルに各サブフレームの先頭サブフレームからの遅れ時間をフレーム周期で除算して得た係数を乗算した位置に各サブフレーム毎に移動させて表示する事により動画像部の各サブフレームを融合させ、中間調乱れや色偽輪郭の発生を抑制し、動画像部の表示品位を向上させるものである。
【００３３】
つまり、図３（Ａ）の▲１▼から▲６▼に示す様に、各サブフレーム毎に於ける維持放電期間に於いて表示すべき表示データを、逐次的に上記第１の表示位置Ｐ１から第２の表示位置Ｐ２に迄、予め定められた距離に従って、移動させる様にするものである。
更に、本発明に於ける、該動きベクトルの移動方向は、所定のフレームに於ける、当該表示データの該第１の表示位置に関する情報と、該フレームに隣接する次のフレームに於ける第２の表示位置に関する情報とから適宜の検知手段を用いて求めるものである。
【００３４】
図３（Ａ）の▲１▼から▲６▼の図を、図３（Ｂ）に示す当該１フレームを構成する複数のサブフレームＳＦ５〜ＳＦ０の表示タイミングチャートとの関係で説明する。
即ち、図３（Ｂ）に於いて、一つのフレームに於ける画像は、６個のサブフレームＳＦ５〜ＳＦ０で構成され、最大の輝度を有するサブフレームＳＦ５を先頭に、最も輝度レベルの小さいサブフレームＳＦ０が最後に維持放電処理される様、順次輝度レベルが低下する様に、サブフレームＳＦ５〜ＳＦ０が図示の順で配列されている。
【００３５】
今、図３（Ａ）の▲１▼は、あるフレームｎに於ける、先頭のサブフレームＳＦ５が維持放電処理されている状態を示しており、表示画面は、所定の表示データＤ１が、第１の表示位置Ｐ１（＝Ｑ１０）に表示されている状態を示している。
又、図中点線で表示されている第２の表示位置Ｐ２は、次のフレームｎ＋１に於いて、当該表示データＤ１が、表示されるべき予定の表示位置を示している。つまり、本発明に於いて使用される動きベクトルＡは、フレーム番号ｎとフレーム番号ｎ＋１との間の表示座標又は、表示ブロック（Ｘｉｊ）の移動状態を表すものである。
【００３６】
次に、図３（Ａ）の▲２▼に於いては、当該フレームｎに於いて、第２番目のサブフレームＳＦ４が維持放電処理されている状態を示しており、表示画面に於いて、所定の表示データＤ１が、第１の表示位置Ｐ１から、第２の表示位置Ｐ２に向かうベクトル方向に沿って、所定の距離移動した位置Ｑ１１に表示されている状態を示している。
【００３７】
本具体例に於いては、例えば、当該サブフレームＳＦ４の維持放電処理が、当該フレームに於ける先頭のサブフレームＳＦ５の維持放電処理時間からどのくらい遅延して開始されるかを制御ファクターとして採用する様にしたものであり、図３（Ｂ）に於ける遅延時間ｔ１を当該フレーム周期ｔF で除算した値（ｔｎ／ｔF ）を当該表示データＤ１の移動量を制御する制御関数として使用し、係る制御関数を前記した、当該フレームに於ける表示データＤ１の全体の動きベクトルＡに乗算する事により、所定のサブフレームに於ける該表示データＤ１の移動量を算出する様にしたものである。
【００３８】
つまり、図３（Ａ）の▲２▼に於いては、上記の様にして求めた制御関数ｔ１／ｔF に動きベクトルＡを乗算して得た、個別の動きベクトルＡ１に従って、当該表示データＤ１を該第２の表示位置Ｐ２に向けて、該個別動きベクトルＡ１の量に相当する位置だけ移動させた状態を示すものである。
以下同様にして、図３（Ａ）の▲３▼〜▲６▼に於いては、それぞれのサブフレームＳＦ３からサブフレームＳＦ０に於ける維持放電処理時の該表示データＤ１の表示状態及び表示位置Ｑ１２〜Ｑ１５が示されており、それぞれに於ける当該表示データＤ１の移動量は、以下に示す演算例により求められた各サブフレーム毎の個別動きベクトルＡ２〜Ａ５に従って決定され、当該決定された移動量に応じて、当該フレームに於ける先頭サブフレームＳＦ５に於ける第１の表示位置Ｐ１から所定の距離だけ移動させるものである。
【００３９】
Ａ0 ＝          ０  ×Ａ      （１）
Ａ1 ＝（ｔ1 ÷ｔF ）×Ａ      （２）
Ａ2 ＝（ｔ2 ÷ｔF ）×Ａ      （３）
Ａ3 ＝（ｔ3 ÷ｔF ）×Ａ      （４）
Ａ4 ＝（ｔ4 ÷ｔF ）×Ａ      （５）
Ａ5 ＝（ｔ5 ÷ｔF ）×Ａ      （６）
従って、サブフレームＳＦ５〜０の新しい表示位置Ｑ１０〜１５は、以下の様に表される。
0003711378.tif 000003
但し、ここでＡX , ＡY は動きべクトルＡのＸ軸、Ｙ軸方向の大きさを示す。
【００４０】
ＡX ＝Ｘ２−Ｘ１
ＡY ＝Ｙ２−Ｙ１
つまり、本発明に於いては、フレーム内を少なくとも２つ以上のサブフレームで構成し、該サブフレームを選択する事により中間調レベルを表現する中間調表示方法に於いて、フレーム毎に表示データの移動方向及び大きさを画素若しくは、画素ブロック毎に検出し、当該フレームに於ける先頭のサブフレームに於いては、入力表示データの該サブフレーム表示データをそのまま表示し、それに続く他のサブフレームに於いては、先頭サブフレームを基準として、当該移動方向に沿って所定距離を移動させた位置に該表示データを表示する様にしたものである。
【００４１】
又、本発明に於いては、フレーム内に於ける複数個のサブフレームの中で輝度の重みが最大であるサブフレームを動きべクトルの起点に選ぶ事が好ましい。
起点に選ばれたサブフレームとは、入力サブフレーム表示データそのものを表示するものを言う。
本発明に於いては、上記した様な構成を採用しているので、フレーム毎の動きベクトルを用いて、各サブフレームに於ける表示データを、当該フレームに入力される所定の表示データから新たに作成する事によって、動画像部のサブフレームに於ける空間的な分離を軽減或いは防止する事が可能となり、その結果、動画像部に発生する中間調乱れや色偽輪郭が改善される事になる。
【００４２】
本発明に於いては、上記した様に、各サブフレームに於いて、新たに表示データを作成する事から、当該表示データのフレーム内挿処理を実行する事になるので、係る処理操作を実行する回路部分をフレーム内挿手段１０と称する事にしている。
図１に示す本発明に係る中間調表示装置１の当該フレーム内挿手段１０の更に他の具体例を図１１に示す。
【００４３】
即ち、本発明に於けるフレーム内挿手段１０に於いては、動きベクトルＡを検出する為の動きベクトル検出手段６が設けられているものであるが、該動きベクトル検出手段６は、例えば、所定のフレームｎに於ける入力表示データを記憶しておくフレームメモリ６１と、該フレームメモリ６１から出力される所定のフレームｎに於ける入力表示データと、次のフレームｎ＋１に於ける入力表示データとが入力され、両者の表示データから、当該表示データＤ１の動きベクトルＡを検出する動きベクトル検出部６２とから成っており、又、該移動量算出手段７は、該動きベクトル検出手段６により検出された動きベクトルＡが入力されると共に、当該フレームに於けるフレーム周期ｔF 、例えば、１６．７msec、と当該フレームに於ける各サブフレームＳＦの発光開始時間とを所定の記憶手段から読み出して、当該それぞれのサブフレームＳＦｎの発光処理が、当該フレームに於ける先頭のサブフレームＳＦ５の発光処理時間からどのくらい遅延して開始されるかを示す遅延時間ｔｎを演算すると同時に、当該遅延時間ｔｎを該フレーム周期ｔF で除算して制御関数ｔｎ／ｔF を演算し、更に、該制御関数ｔｎ／ｔF を該動きベクトルＡに乗算して、各サブフレームＳＦ毎の表示データＤ１の移動量に関する個別動きベクトルＡｎを算出するものである。
【００４４】
又、画像表示位置設定手段８は、上記した移動量算出手段７により決定される各サブフレーム毎の該表示データに関する移動量情報に基づいて、各サブフレームに於ける当該表示データＤ１の表示位置を設定するものであり、当該画像表示位置設定手段８により設定された各サブフレーム毎の表示データの表示位置情報が、移動表示手段９を介して当該表示装置１のデータ表示制御手段５に供給される事になる。
【００４５】
本発明に係る上記具体例に於ける操作手順の一例を図１２のフローチャートに示す。
即ち、スタート後、ステップ（１）に於いて、当該第１のフレームｎに於ける表示データＤ１の第１の表示位置Ｐ１を読み取る。  係る第１の表示位置Ｐ１は、当該フレームｎに於ける先頭のサブフレームＳＦ５での当該表示データＤ１の表示位置と同一となる。
【００４６】
次いでステップ（２）に於いて、第２のフレームｎ＋１に於ける表示データＤ１の第２の表示位置Ｐ２を読み取る。
次いで、ステップ（３）に於いて、上記した表示データに関する第１の表示位置Ｐ１と第２の表示位置Ｐ２から動きベクトルＡを演算で求め、ステップ（４）当該フレームに於ける第ｎ番目のサブフレームＳＦｎを選択する。
【００４７】
その後、ステップ（５）に於いて、選択されたサブフレームＳＦｎに於いて維持放電処理させるに際して、該第ｎ番目のサブフレームに於ける発光処理開始時刻と、先頭のサブフレームに於ける発光処理開始時刻との差分である遅延時間ｔｎを算出すると共に、ステップ（６）に進んで、当該遅延時間ｔｎをフレーム周期ｔF で除算して制御関数ｔｎ／ｔF を演算し、更に、ステップ（７）に於いて、該制御関数ｔｎ／ｔF と該動きベクトルＡを乗算して、各サブフレームＳＦ毎の表示データＤ１の移動量に関する個別動きベクトルＡｎを算出する。
【００４８】
次いで、ステップ（８）に進み、当該表示データＤ１を所定の表示位置に移動させ、ステップ（９）に進み、当該サブフレームＳＦｎは、サブフレーム数が最大数迄到達したか否かを判断し、ＮＯである場合には、ステップ（１０）に於いて、ｎを１だけインクリメントさせステップ（４）に戻り、上記の各工程を繰り返し、又当該ステップ（１０）でＹＥＳである場合には、ステップ（１１）に進んで当該フレームを１だけインクリメントさせステップ（１）に戻り、上記の各工程を繰り返す事になり、当該全てのフレームが表示完了する迄上記工程が実行されることになる。
【００４９】
一方、本発明に於ける、各サブフレームの遅れ時間の他の規定方法を図２２に示す。
即ち、動きべクトルの起点になるサブフレームの発光期間のセンタに遅れ時間規定開始位置を選び、それより遅れて発光するサブフレームまでの遅れ時間の規定も同様に各サブフレームの発光期間のセンタに選ぶ事も可能である。
【００５０】
更には、内挿するフレーム数がフレーム内サブフレーム数より少ない場合も可能であり、その場合に於いては、フレーム内サブフレームを少なくても１つ以上を組合わせて、フレーム内挿するフレーム数に合わせ、動きべクトルの起点及びそれに対しての遅れ時間の規定位置を組合わせてサブフレームの発光期間の発光重心で表す事も出来る。
【００５１】
具体例を図２３に示す。  フレーム内サブフレーム数が６個で内挿するフレーム数が３個の場合を示す。
即ち、動きべクトルの起点になるサブフレームはフレーム内の先頭サブフレーム側んより２個のサブフレームの発光期間間隔の時間の重心即ち、該サブフレームの輝度の重みの比の逆数の位置に規定する。
【００５２】
該サブフレーム群より遅れて発光するサブフレーム群の遅れ時間の規定位置も同様に、サブフレーム群の発光重心を選ぶ事を特徴ちするフレーム内挿方法にしても良い。
次に、本発明に於ける第２の態様に関する具体例を説明する。
前記した様に、フレーム内時間分割方法を使用する画像表示システムに於いては、特に動画像を表示する場合に、サブフレームの空間的分離が発生して、明暗線の発生する原因となっていた。
【００５３】
以下に、上記問題点が発生する原因を加味した具体的な解決手段を説明する。
例として、６サブフレーム使用し、そのサブフレームを輝度の弱い方からＳＦ０，ＳＦ１・・・ＳＦ５とする。そして、その配列及びサブフレームの輝度レベルを図１０に示した。
３１の中間調レベルを３ dotと３２の中間調レベルをその右に１ dotの計４dot を右向きに２ dot／Ｖの速さでスクロールさせた時の発光分離図を図１３に示す。（２ dot／Ｖのスクロール速度は遅いとする。また、Ｂ（青色）の単色発光であり、サブフレームＳＦ５が点灯した時間を基準としている。）
この図から１つのサブフレームで３２階調表示をしている場合画素３１▲３▼のＢから３２▲１▼のＧまでの約３ dot分が全く発光していないことになる。本発明の第２の態様ではこの発光が疎の領域Ｓにサブフレームを強制発光させることにより（ここでは画素３２▲１▼に点灯サブフレームを増やすため、階調表示レベル３２の中間調レベルをそれ以上の値にする。）発光が疎の領域Ｓを埋めて、暗線の発生を抑えることが出来る。
【００５４】
上記具体例と同様に３２の中間調レベル２dot と３１の中間調レベル２dot をその右に計４dot を右向きにスクロールさせた時の図を図１４に示す。
この図から画素３２▲２▼のＧから３１▲１▼のＲまでの３ dotの中の領域で発光が密になっている。この発光が密の領域Ｍのサブフレームを強制消灯させることにより（ここでは画素３１▲１▼か３１▲２▼のサブフレームを消灯させるため階調レベル３１の中間調レベルがそれ以下の値になる。）発光の密な領域Ｍを取り去り、明線の発生を抑えることが出来る。
【００５５】
また上記のいずれの具体例においても左スクロール、右スクロール、上下スクロールのいずれの場合でも同様に処理を行うことが可能である。
図１３の例を左スクロールした図が図２１である。
図１３の右スクロールでは発光密度疎の領域Ｓが生じていたが、図２１の左スクロールでは、発光密度密の領域Ｍが生じており、図１４の発光密度密の領域Ｍと同じ状態である。
【００５６】
すなわち、左右スクロールでは明暗部の発生が逆になるだけであり、スクロール速度が同じならば、処理の方法は全く同じである。
そして、上下スクロールに関しては、単色のみで結合されている（セル構造がたてストライプ）ため色偽輪郭は発生しないが、明暗部の領域は発生するので、左右スクロールの際と同じ処理を行えば明暗部の領域は消失できる。
【００５７】
本発明の第２の態様では図１３のように発光の疎の場合、点線で囲まれた領域Ｓに図１５のように画素３２▲１▼にサブフレームＳＦ２を挿入し、階調レベル３２▲１▼の中間調レベルを３６にして、発光の疎の領域Ｓを埋めて、暗線のレベルを抑えることも出来る。
また、スクロール速度が遅い場合は、サブフレームＳＦの暗線の領域がせまいため、図１５のようにサブフレームＳＦ２のみを点灯させれば暗線のレベルが弱まるが、スクロール速度が速い場合は、ＳＦ２，３を両方点灯させなければ暗線のレベルが抑えられない。
【００５８】
すなわち、スクロール速度が速くなればなるほど暗部の領域内にあるサブフレームを点灯させねばならない。
一方図１４の発光の密の場合、点線部で囲まれた領域Ｍに図１６のように画素３１▲１▼のサブフレームＳＦ０〜２を消灯させ、かつスクロールの速さに応じて消灯させる。
【００５９】
例えばスクロール速度が遅い場合はサブフレームＳＦ０〜２のみを消灯させ、スクロール速度が速い場合はサブフレームＳＦ０〜３まで消灯させることによって、明線のレベルを無くすことができる。
次にスクロール速度を更に速くした場合つまり４ dot／Ｖでスクロールした場合の例を具体的に説明すると、３１の中間調レベルを４dot 、３２の中間調レベルをその右に２dot の計６dot を右方向にスクロールさせた時の発光分離図を図１７に示し、同様に３２を３dot 、その右に３１と２dot の計５dot を右方向にスクロールさせた時の発光分離図を図１８に示す。
【００６０】
まずはじめに図１７について考えてみると、２ dot／Ｖの場合に比べて、発光が疎の領域Ｓが広くなっているため、この領域Ｓの発光を埋めるには、図１３の階調変化の界面付近の画素３２▲１▼の中間調レベルを上げるだけでは不十分であると考えられるので、図１９のように界面付近の画素３２の▲１▼のサブフレームＳＦ２，３に加えて、画素３２▲２▼のサブフレームＳＦ２も点灯させないと暗部の領域が埋められなく、また、心理実験においても画素３２の▲１▼のサブフレームＳＦ２，３のみを点灯させた場合は、まだ暗線のレベルがあまり抑えられなく、更に画素３２の▲２▼のサブフレームＳＦ２を点灯させることによってかなり暗線のレベルを抑えることができた。
【００６１】
すなわち、中間調レベルが３１▲４▼、３２▲１▼、３２▲２▼のドットを３１、４４、３６のように変化させれば暗線のレベルを抑えられ、色偽輪郭の発生を抑える効果がある。
次に図１８について考えてみると、２ dot／Ｖの場合に比べて、発光が密の領域Ｍが広く、また更に、より多くの発光が重なっていて点線部の領域の発光密度が増えていることがわかる。
【００６２】
このため、界面付近の画素３１▲１▼の点灯サブフレームのＳＦ２、３を消灯させるだけでは不十分であり、図２０のように、次の画素３１▲２▼の点灯サブフレームのＳＦ１，２を消灯させなければ明部の領域はなくすことができない。
すなわち、中間調レベルが３２▲４▼、３１▲１▼、３１▲２▼のドットを３２、１９、２５のように変化させれば、明部の領域のレベルを抑えられ、色偽輪郭を抑えることができる。
【００６３】
即ち、本発明に於ける第２の態様に係る中間調表示方法では、表示装置に表示される１フレームの画像を、複数個のサブフレームにより階調を変化させながら表示するに際し、該複数個のサブフレームのそれぞれを、少なくともアドレス期間と維持放電期間とで構成し、且つ該複数個のサブフレームのそれぞれは、該維持放電期間の長さが、独立に輝度を設定する様に構成されている、フレーム内時分割型表示装置に於いて、動画像の表示に際して、所定の階調変化を実行する場合に、サブフレームの結合により、発光が密になり、明線が発生する時には、当該結合部のサブフレームの内の一部のサブフレームの発光を消灯させる様にするか、或いは、動画像の表示に際して、所定の階調変化を実行する場合に、サブフレームの分離により、発光が疎になり、暗線が発生する時には、当該分離部のサブフレームの内の発光予定のない一部のサブフレームを発光させる様にするものである。
【００６４】
更に、本発明に於ける第２の態様に有っては、該点灯中のサブフレームの一部を消灯させるか、消灯中のサブフレームを点灯させる場合の当該サブフレームの選択個数は、動画像のスクロールの速度、或いは輝度レベルに応じて変化させる事が望ましく、スクロールの速度が早い場合或いは輝度レベルが高い場合には、サブフレームの選択個数は多くなり、又逆の場合は少なくなる様に設定されるものである。
【００６５】
即ち、本発明に係る第２の態様に於いては、上記サブフレームの選択にさいしては、図２２に示す様な検索テーブル１１を適宜の記憶手段に予め用意しておき、必要に応じて、追加点灯すべきサブフレーム或いは消灯すべきサブフレームの選択を行う事が望ましい。
又、本発明に於ける該第２の態様に於いては、動画像のスクロールの速度が増加した場合には、当該サブフレームに隣接する他のサブフレームに於いても該消灯若しくは点灯を行わせる事が望ましい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明に於いては、上記した様な技術構成を採用しているので、フレーム内時間分割法で中間調を表示する表示デバイスの動画部の表示データは、フレーム間の動きベクトルを検出して、フレーム内の先頭のサブフレームから、各サブフレームの遅れ時間をフレーム周期で割った値を動きベクトルＡに乗算する事により得られた新しい個別の動きベクトルを用いて各サブフレーム毎にフレーム内内挿による表示データを表示するものであるから、動画像部で発生していた色偽輪郭等の中間調乱れが改善され、動画像部の表示品位の向上に寄与する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る中間調表示装置の一具体例の構成の概略を説明するブロックダイアグラムである。
【図２】図２は、従来に於ける中間調表示に際して、表示データの表示位置の移動状態を説明する図である。
【図３】図３（Ａ）の▲１▼〜▲６▼は、本発明に於ける中間調表示方法に於いて、各サブフレーム毎の表示データの表示位置の変化を説明する図であり、図３（Ｂ）は、１フレームを構成する各サブフレームの点灯タイミングを示すチャートである。
【図４】図４は、フレーム内の各サブフレームの点灯シーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、従来の方法に於ける中間調輝度の乱れの発生原因の一例を説明する図である。
【図６】図６は、従来の方法に於ける中間調輝度の乱れの発生原因の他の例を説明する図である。
【図７】図７は、従来の方法に於ける中間調輝度の乱れの発生原因の更に別の原因を説明する図である。
【図８】図８は、中間階調レベルが１２７と１２８に於ける各サブフレームの点灯状態の一例を示す図である。
【図９】図９は、従来に於ける中間階調レベルが３１である第１のフレームと中間階調レベルが３２である第２のフレームに於ける点灯状態を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明に於けるサブフレームの配列と各輝度レベルとの関係に付いての一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明に於ける中間調表示装置に用いられるフレーム内挿手段の構成例を示すブロックダイアグラムである。
【図１２】図１２は、本発明に係る中間調表示方法の操作手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、中間階調レベルが３１から３２に変化する場合に於けるサブフレームの分離状態の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、中間階調レベルが３２から３１に変化する場合に於けるサブフレームの分離状態の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、図１３に示す中間階調レベルが３１から３２に変化する場合の問題を解決する為の方法を説明する図である。
【図１６】図１６は、図１４に示す中間階調レベルが３２から３１に変化する場合の問題を解決する為の方法を説明する図である。
【図１７】図１７は、中間階調レベルが３１から３２に変化する場合に於けるサブフレームの分離状態の他の例を示す図である。
【図１８】図１８は、中間階調レベルが３２から３１に変化する場合に於けるサブフレームの分離状態の他の例を示す図である。
【図１９】図１９は、図１７に示す中間階調レベルが３１から３２に変化する場合の問題を解決する為の方法を説明する図である。
【図２０】図２０は、図１８に示す中間階調レベルが３２から３１に変化する場合の問題を解決する為の方法を説明する図である。
【図２１】図２１は、図１３に示す具体例に於いて、右方向スクロールを行った場合のサブフレームの分離状態の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、各サブフレームの遅れ時間の規定方法の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、各サブフレームの遅れ時間の規定方法の他の例を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明に於いて使用されるサブフレームの選択基準データを含んだテーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１…中間調表示装置
２…  画像表示部
３-1…Ｘデコーダ
３-2…Ｘドライバ
４-1…Ｙデコーダ
４-2…Ｙドライバ
５…制御手段
６…動きベクトル検出手段
６１…フレームメモリ
６２…動きベクトル検出部
７…移動量算出手段
８…画像表示位置設定手段
９…移動表示手段
１０…フレーム内挿手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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