(57)【特許請求の範囲】
【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（Ｌ≧３）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の間に挟み込んで配置し、
前記第１のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟み込む第２のサブフィールド群は、前記挟み込みを行う位置の前後における各々の輝度重み付けの合計が互いに最も近くなるようにサブフィールドを配置したことを特徴とする多階調画像表示装置。
【請求項２】
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となる順序，又は同一の輝度重みとなる部分及び単調増加となる部分を有す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。
【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減少となる順序，又は同一の輝度重みとなる部分及び単調減少となる部分を有す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。
【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１〜３記載の多階調画像表示装置。
【請求項５】
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、１：２：４：１６：８：３２：４８：６４：８０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。
【請求項６】
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１６：１６：３２：４８：４８：８０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。
【請求項７】
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１６：１６：３２：３２：４８：４８：４８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、１：２：４：１６：８：１６：３２：３２：４８：４８：４８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。
【請求項８】
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１６：１６：１６：３２：３２：３２：４８：４８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、１：２：４：１６：８：１６：１６：３２：３２：３２：３２：４８：４８：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。
【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１５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、１０サブフィールドを用いて８ビット階調、すなわち２５６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１４３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】
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（Ｌ≧３）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の間に挟み込んで配置し、前記第１のサブフィールド群に属するサブフィールドを挟み込む第２のサブフィールド群は、前記挟み込みを行う位置の前後における各々の輝度重み付けの合計が互いに最も近くなるようにサブフィールドを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最も近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となる順序，又は同一の輝度重みとなる部分及び単調増加となる部分を有する順序にて配置したことを特徴とする。若しくは、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減少となる順序，又は同一の輝度重みとなる部分及び単調減少となる部分を有する順序にて配置したことを特徴とする。
【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１６，１６，３２，４８，４８，８０）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１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８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１６，１６，３２，３２，４８，４８，４８）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、
１，２，４，１６，８，１６，３２，３２，４８，４８，４８
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１６，１６，３２，３２，３２，４８，４８）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、
１：２：４：１６：８：１６：１６：３２：３２：３２：４８：４８
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、１：２：４：１６：８：３２：４８：６４：８０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
【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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