(57)【要約】【課題】本発明は、誤差拡散処理に伴い映像信号の空間的輝度値の変化に応じて発生する粒状ノイズ及び階段状パターンを軽減可能な画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに多階調表示する画像表示装置は、表示画像中のある部分領域に対応する範囲内において画像信号の値の変化量を検出する検出部と、画像信号を誤差拡散処理することにより誤差拡散後の画像信号を生成する誤差拡散部と、検出部が検出した変化量に応じて複数の点灯パターンテーブルから選択した一つの点灯パターンテーブルに従って、誤差拡散後の画像信号のレベルに応じて複数のサブフィールドの点灯を制御する点灯データを生成するサブフィールド変換・切替え部を含むことを特徴とする。【選択図】図２
2008176074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、各入力画像信号レベル毎に該複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに多階調表示する画像表示装置であって、
表示画像中のある部分領域に対応する範囲内において画像信号の値の変化量を検出する検出部と、
該画像信号を誤差拡散処理することにより誤差拡散後の画像信号を生成する誤差拡散部と、
該検出部が検出した該変化量に応じて複数の点灯パターンテーブルから選択した一つの点灯パターンテーブルに従って、該誤差拡散後の画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御する点灯データを生成するサブフィールド変換・切替え部
を含み、該点灯データにより表示パネルに画像を多階調表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
該サブフィールド変換・切替え部は、
該複数の点灯パターンテーブルに一対一に対応して設けられ、対応する点灯パターンテーブルに従って、該誤差拡散後の画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御する点灯データを生成する複数のサブフィールド変換部と、
該検出部が検出した該変化量に応じて、該複数のサブフィールド変換部からそれぞれ出力される複数の点灯データのうちで一つの点灯データを選択する切替え部
を含むことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
該複数の点灯パターンテーブルにそれぞれ対応するゲイン特性を有する複数の非線形ゲイン部を更に含み、該複数の非線形ゲイン部の各々は対応するゲイン特性により該画像信号のゲインを変換することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
複数のゲイン特性から該１つの点灯パターンテーブルに対応する１つのゲイン特性を選択する非線形ゲイン選択部と、
該非線形ゲイン選択部が選択した１つのゲイン特性により該画像信号のゲインを変換する非線形ゲイン部
を更に含むことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項５】
該検出部は、該部分領域に対応する範囲内において該画像信号の値の最大値と最小値との差を該変化量として検出するよう構成されることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項６】
該サブフィールド変換・切替え部は、該検出部が検出した該変化量が大きい程、点灯パターンテーブルで表現される表示階調間の輝度差がより大きい点灯パターンテーブルを選択するよう構成されることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項７】
該表示画像中の該部分領域は着目画素を中心とした周辺領域であり、該サブフィールド変換・切替え部が生成する点灯データは該着目画素に対する点灯データであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項８】
１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、各入力画像信号レベル毎に該複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに多階調表示する画像表示装置において、
表示画像中のある部分領域に対応する範囲内において画像信号の値の変化量を検出し、
該画像信号を誤差拡散処理することにより誤差拡散後の画像信号を生成し、
該検出された変化量に応じて複数の点灯パターンテーブルから選択した一つの点灯パターンテーブルに従って、該誤差拡散後の画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御する点灯データを生成し、
該点灯データにより表示パネルに画像を多階調表示する
各段階を含むことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置およびその駆動方法に関し、特に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma  Display  Panel）を駆動するのに適した画像表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置の大型化に伴って薄型の表示装置が要求され、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、すなわち、ＰＤＰ等のガス放電パネルや、ＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device）、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。このような薄型の表示装置のうち、ガス放電パネルは、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、並びに、応答速度が速いこと等の理由から大画面で直視型のＨＤＴＶ（高品位テレビ）用表示デバイスとして実用化に至っている。
【０００３】
プラズマディスプレイ装置は、各フィールド（フレーム）内にアドレスパルスと複数の維持放電パルス（サステインパルス）とで構成される重み付けされた複数のサブフィールド（ＳＦ：発光ブロック）を設け、各サブフィールドを点灯または不点灯とすることにより多階調制御して画像表示を行う。具体的には、時間長（維持放電数）を異ならせることにより複数の異なる重みを持たせたサブフィールドを、１フィールド期間の時間軸上に並べる。表示輝度に応じて幾つかのサブフィールドを点灯させると、人間の視知覚特性における積分効果によって点灯状態にあるサブフィールドの明るさが積分されて、点灯サブフィールドの重みの和に応じた明るさが知覚される。
【０００４】
このような複数のサブフィールドの点灯／不点灯を制御して多階調表示を行う画像表示装置においては、人間の視知覚の時間的な積分効果を利用しているので、視点が移動した場合には異なる複数の画素の値が積分されることになり、表示画像とは異なる明るさが知覚される場合がある。特に表示画像中で物体が移動している場合にその物体の動きを目で追うと、視点位置が移動していき、表示パネルの複数の異なる画素上を視点が横切っていくことになる。このとき、１フィールド中の前半分の期間においては第１の画素の位置に視点があり、後半分の期間においては第１の画素とは異なる第２の画素の位置に視点があるとすると、前半分の期間の複数のサブフィールドについては第１の画素のサブフィールドが積分され、後半分の期間の複数のサブフィールドについては第２の画素のサブフィールドが積分されて、その積分結果が視点位置の明るさとして知覚される。この場合、知覚される明るさは、第１の画素の表示輝度とも異なるし、第２の画素の表示輝度とも異なるものとなってしまう。実際の表示画面においては、このような現象により実際には存在しない輪郭が現れる場合があり、動画疑似輪郭と呼ばれる。
【０００５】
動画疑似輪郭を避けるために、サブフィールドの重み付け、実際に表示する階調（サブフィールドの点灯パターン）、サブフィールドの時間軸上での並び順等を工夫している。例えば、複数のサブフィールドのうちの何れを点灯するのかを定義した点灯パターン（点灯するサブフィールドの組み合わせ）として、可能な全ての組み合わせを画像表示用に使用するのではなく、動画疑似輪郭が発生しにくい特定の組み合わせのみを実際の画像表示用に使用することが行われる。このように構成した場合には、実際の画像表示用に使用する複数の点灯パターンを定義した点灯パターンテーブルにおいて、各点灯パターンが示す表示階調が、連続した階調ではなくとびとびの不連続な階調となる。しかし不連続な階調で画像をそのまま表示したのでは、階調変化部分の表示輝度が不連続になり好ましくない。これを避けるために、着目画素の画素値のうちで、実際の表示に使用する点灯パターンでは表示できない分（本来の画素値と表示可能な画素値との差）について、空間的に拡散して周囲の画素に割り振る処理が行われる。これを誤差拡散処理という。
【０００６】
上記のように不連続な点灯パターンテーブルを用い誤差拡散処理を行う方式では、入力映像信号の空間的な輝度値の変化に対して、点灯パターンテーブルに定義された実際の表示階調間の輝度差が大き過ぎる場合、顕著な粒状ノイズが発生してしまうという問題がある。例えば、画像上のある広い部分領域の端から端までの間で、第１の階調から第２の階調まで入力映像信号が変化するとする。このとき、点灯パターンテーブルに定義された実際の表示階調に、第１の階調と第２の階調とは存在するがその間の階調値が存在しないとすると、画像上の上記部分領域の広い範囲全体に渡って、誤差拡散処理による画素値振り分けが行われることになる。誤差拡散処理による画素値振り分けは必然的に粒状パターンを生成するが、その粒状パターンが広い領域に渡り生成されると、視覚的に顕著なノイズとして知覚されてしまう。
【０００７】
また、逆に入力映像信号の空間的輝度値の変化に対して、点灯パターンテーブルに定義された実際の表示階調間の輝度差が小さ過ぎる場合、エッジ状のパターンが発生してしまうという問題がある。例えば、画像上のある部分領域の端から端までの間で、第１の階調から第２の階調まで入力映像信号が変化するとする。このとき、点灯パターンテーブルに定義された実際の表示階調に、第１の階調と第２の階調とが存在し更にその間にも多数の階調値が存在したとすると、誤差拡散処理で周囲に割り振る誤差が小さいために、誤差拡散処理の効果が現れずに不連続な表示階調の変化点が空間的に直線上に並んでしまう傾向がある。このように空間的に直線上に並んだ不連続な表示階調の変化点は、階段状の明るさの変化として知覚されてしまう。
【特許文献１】特開平１０−０３１４５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上を鑑みて、本発明は、誤差拡散処理に伴い入力映像信号の空間的輝度値の変化に応じて発生する粒状ノイズ及び階段状パターンを軽減可能な画像表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、各入力画像信号レベル毎に該複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに多階調表示する画像表示装置は、表示画像中のある部分領域に対応する範囲内において画像信号の値の変化量を検出する検出部と、該画像信号を誤差拡散処理することにより誤差拡散後の画像信号を生成する誤差拡散部と、該検出部が検出した該変化量に応じて複数の点灯パターンテーブルから選択した一つの点灯パターンテーブルに従って、該誤差拡散後の画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御する点灯データを生成するサブフィールド変換・切替え部を含み、該点灯データにより表示パネルに画像を多階調表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の少なくとも一つの実施例によれば、画像特徴検出回路が検出した画像部分領域内での画像信号値の変化量に応じて、その部分領域中の着目画素に対して使用する点灯パターンテーブルを選択する。従って、画像信号値の変化量に応じて、実階調間の輝度差が適切な点灯パターンテーブルを選択することが可能となり、粒状ノイズ及び階段状パターンを軽減して高画質な画像表示を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明による画像表示装置の第１の実施例を示すブロック図である。図１の画像表示装置は、ディジタルの映像信号入力端子１１、多階調化処理回路１２、フィールドメモリ１３、駆動制御回路１４、表示パネル１５、垂直同期信号ＶＳ、水平同期信号ＨＳ、クロック信号ＣＬＫ等を受け取る同期信号入力端子１６、及びタイミング生成回路１７を含む。
【００１３】
表示パネル１５は、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の表示パネルであり、各種ドライバ（例えば、三電極交流駆動型ＰＤＰにおけるＸドライバ、Ｙドライバおよびアドレスドライバ）等を含む。多階調化処理回路１２は、ディジタル映像信号入力端子１１から入力された映像信号のＰＤＰ表示に必要な信号処理を行い、処理後の信号をフィールドメモリ１３に出力する。この多階調化処理回路１２が出力する処理後の信号は、所望の点灯パターンテーブルに従って、誤差拡散後の画像信号のレベルに応じて生成された複数のサブフィールドの点灯を制御する点灯データである。
【００１４】
フィールドメモリ１３は、多階調化回路３から供給される１フィールド分のデータを記憶する。駆動制御回路１４は、フィールドメモリ１３に１フィールド分のデータが記憶された次のフィールド期間において、１フィールド分の格納データを各サブフィールド毎に纏めて順次読み出す。駆動制御回路１４は、読み出したデータに応じた駆動信号を生成して、表示パネル１５に供給する。
【００１５】
タイミング生成回路１７は、同期信号入力端子１６から入力された垂直同期信号ＶＳ、水平同期信号ＨＳ、クロック信号ＣＬＫに応じて、多階調化処理回路１２、フィールドメモリ１３、駆動制御回路１４、及び表示パネル１５を制御するために必要なタイミング信号を生成する。
【００１６】
図２は、図１の多階調化処理回路１２の第１の実施例の構成を示すブロック図である。図２に示す多階調化処理回路１２は、ディジタルの映像信号入力端子２００、画像特徴検出回路２０１、ゲイン制御回路２０２、非線形ゲイン切り替え信号出力回路２０５、非線形ゲイン回路２０６乃至２０８、誤差拡散回路２０９乃至２１１、パス切換回路２１２、非線形ゲインパラメータ格納回路２２１乃至２２３、及びＳＦ変換回路２３１乃至２３３を含む。ディジタルの映像信号入力端子２００には、入力映像信号ＶＩＮが入力される。
【００１７】
本発明の実施例における画像表示装置においては、画像特徴検出回路２０１により、表示画像中のある部分領域に対応する範囲内において入力映像信号ＶＩＮの値の変化量を検出する。また誤差拡散回路２０９乃至２１１により、入力映像信号ＶＩＮを誤差拡散処理して誤差拡散後の画像信号を生成する。そして、ＳＦ変換回路２３１乃至２３３及びパス切換回路２１２により、画像特徴検出回路２０１が検出した変化量に応じて複数の点灯パターンテーブルから選択した一つの点灯パターンテーブルに従って、誤差拡散後の画像信号のレベルに応じて複数のサブフィールドの点灯を制御する点灯データを生成する。ここで図２に示す構成では、複数の点灯パターンテーブルが一対一にＳＦ変換回路２３１乃至２３３に割り当てられており、ＳＦ変換回路２３１乃至２３３により複数の点灯パターンテーブルにそれぞれ対応する複数の点灯データを生成し、パス切換回路２１２により複数の点灯データの一つを選択している。以下に、このような画像表示装置の構成及び動作について詳細に説明する。
【００１８】
図２において、ディジタルの映像信号入力端子２００に入力された入力映像信号ＶＩＮは、画像特徴検出回路２０１及びゲイン制御回路２０２に供給される。ゲイン制御回路２０２は、入力映像信号ＶＩＮの階調を変換することにより、ＳＦ変換回路２３１乃至２３３に定義された実階調数（実際に表示する階調数）に一致させる。例えば入力映像信号ＶＩＮが１０ビットで１０２４階調からなり、ＳＦ変換回路２３１乃至２３３の実階調数が２５６の場合、ゲイン制御回路２０２は２５６／１０２４のゲインを入力映像信号ＶＩＮに掛ける。ゲイン制御回路２０２の出力が１０ビットの場合、上位８ビットは整数、下位２ビットは小数として扱われる。
【００１９】
ゲイン制御回路２０２から出力された信号は、非線形ゲイン回路２０６乃至２０８のそれぞれに供給される。非線形ゲイン回路２０６、誤差拡散制御回路２０９、及びＳＦ変換回路２３１はパスＡを構成し、非線形ゲイン回路２０７、誤差拡散制御回路２１０、及びＳＦ変換回路２３２はパスＢを構成し、非線形ゲイン回路２０８、誤差拡散制御回路２１１、及びＳＦ変換回路２３２はパスＣを構成する。この例ではパスの数が３つであるが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、４つ以上のパスが存在してもよい。
【００２０】
非線形ゲイン回路２０６乃至２０８は、信号の入出力関係を表す非線形ゲイン特性に従い、入力信号のゲインを変換して出力信号として出力する。図３は、非線形ゲイン特性を説明するための図である。図４乃至図９は、非線形ゲイン特性の例を示す図である。
【００２１】
図３に示すように非線形ゲイン特性は、１つ又は複数の傾きの異なる直線の組み合わせで構成される。非線形ゲイン特性を表現する値として、各直線の接続点の座標を表す座標データ（ｘ０，ｙ０）、…（ｘｎ，ｙｎ）が、非線形ゲインパラメータとして用いられる。非線形ゲインパラメータ格納回路２２１乃至２２３は、それぞれのパス毎に異なる非線形ゲインパラメータを保持している。
【００２２】
例えば、非線形ゲインパラメータ格納回路２２１には、非線形ゲインパラメータｐｎ１として図４に示すような６４個の接続点座標が格納されている。図５は、図４に示す非線形ゲインパラメータにより表現される入出力関係（非線形ゲイン特性）を示す図である。
【００２３】
また非線形ゲインパラメータ格納回路２２２には、非線形ゲインパラメータｐｎ２として図６に示すような４５個の接続点座標が格納されている。図７は、図６に示す非線形ゲインパラメータにより表現される入出力関係（非線形ゲイン特性）を示す図である。
【００２４】
更に非線形ゲインパラメータ格納回路２２３には、非線形ゲインパラメータｐｎ３として図８に示すような３３個の接続点座標が格納されている。図９は、図８に示す非線形ゲインパラメータにより表現される入出力関係（非線形ゲイン特性）を示す図である。
【００２５】
後述するように、ＳＦ変換回路２３１乃至２３３はそれぞれ異なる点灯パターンテーブルにより点灯データを生成するが、これらの点灯パターンテーブルはそれぞれ固有のゲイン特性を有している。このように複数のパスＡ乃至Ｃ毎に異なる点灯パターンテーブルのゲイン特性を相殺してパス間で同一のゲイン特性を実現するために、非線形ゲイン回路２０６乃至２０８によりゲイン特性を予め補償している。
【００２６】
図１０は、図２における誤差拡散回路の構成の一例を示すブロック図である。図１０において、参照符号３０は表示ビットと拡散ビットを分離する表示／誤差分離回路、３１は１画素（１Ｄ）遅延回路、３２は１ライン−１画素（１Ｌ−１Ｄ）遅延回路、３３は１ライン（１Ｌ）遅延回路、そして、３４は１ライン＋１画素（１Ｌ＋１Ｄ）遅延回路を示している。さらに、参照符号３５は係数Ｋ１倍の乗算回路、３６は係数Ｋ２倍の乗算回路、３７は係数Ｋ３倍の乗算回路、３８は係数Ｋ４倍の乗算回路、３９および３９１は加算回路、３９０は加算回路３９からの桁上げデータを表示／誤差分離回路３０から出力される表示ビットに加算回路３９１で加算するためのビット位置を合わせる桁あわせ回路を示している。そして、表示の階調に合わせて、表示／誤差分離回路３０の分離するビットと桁あわせ回路３９０のビットとを加算回路３９１で加算を行う。
【００２７】
非線形ゲイン回路２０６乃至２０８は、ＳＦ変換回路２３１乃至２３３のそれぞれの点灯パターンテーブルに定義された実際に表示できる階調数（実階調数）に応じて、入力画像データのうち表示できないビットを空間的に拡散させる。即ち、表示／誤差分離回路３０が入力画像データの着目画素を表示ビットＤＳＰと拡散ビットＥＲＲとに分離して、拡散ビットＥＲＲに応じた値を周辺画素に分散的に加算する際に、実階調数に対応する数の表示ビットを入力画像データから分離する。ここでＳＦ変換回路２３１乃至２３３のそれぞれの点灯パターンテーブルの実階調数が異なる場合には、それに応じて表示ビットＤＳＰと拡散ビットＥＲＲとの分離が行われる。
【００２８】
図２に戻り、画像特徴検出回路２０１は、入力映像信号ＶＩＮの画像上の着目領域内での信号値の変化量を検出して、この変化量を示す信号を非線形ゲイン切り替え信号出力回路２０５に供給する。ここで変化量とは、例えば、画像上の着目領域内での信号値の最大値と最小値との差である。
【００２９】
画像特徴検出回路２０１では、画像を１画素ずつ順次走査していき、着目画素の周囲横Ｎ画素×縦Ｍ画素のウィンドウに対して、ウィンドウ内の最大画素値と最小画素値とを求める。画像特徴検出回路２０１は、この最大画素値と最小画素値との差分を、着目画素に関する部分領域の変化量として出力する。
【００３０】
図１１は、画像特徴検出回路２０１による変化量検出処理について説明するための図である。画像信号上の着目画素４００に対して、横３画素×縦３画素のウィンドウ４１０が変化量検出対象領域となる。この場合、ウィンドウ４１０内の最大画素値は８９であり、最小画素値は１である。従って、画像特徴検出回路２０１が出力する信号の示す変化量は８８となる。また画像信号上の着目画素４０１に対して、横３画素×縦３画素のウィンドウ４１１が変化量検出対象領域となる。この場合、ウィンドウ４１１内の最大画素値は４４であり、最小画素値は０である。従って、画像特徴検出回路２０１が出力する信号の示す変化量は４４となる。
【００３１】
図２に戻り、非線形ゲイン切り換え信号出力回路２０５は、上記変化量を示す信号を画像特徴検出回路２０１から受け取り、この信号が示す変化量に応じた切替え信号をパス切換回路２１２に供給する。例えば、非線形ゲイン切り替え信号出力回路２０５は、受け取った信号が示す変化量と所定の閾値とを比較し、その比較結果に応じて切替え信号を生成してよい。
【００３２】
図１２は、変化量と切替え信号との関係を説明するための図である。変化量ａが０以上で且つスレッショルドＴ１以下であるならば、切換え信号として符号Ｃ１を出力する。また変化量ａがスレッショルドＴ１より大きく且つスレッショルドＴ２以下であるならば、切換え信号として符号Ｃ２を出力する。更に、変化量ａがスレッショルドＴ１より大きいならば、切換え信号として符号Ｃ３を出力する。
【００３３】
図２に戻り、パス切換回路２１２は、非線形ゲイン切り替え信号出力回路２０５から切替え信号を受け取り、切替え信号に応じてパスＡ乃至Ｃから一つのパスを選択する。その選択されたパスの点灯データは、多階調化処理回路１２の出力としてフィールドメモリ１３（図１参照）に供給される。
【００３４】
図１３は、パス選択の一例について説明するための図である。図１３に示すように、切替え信号が符号Ｃ１であるならばパスＡを選択し、符号Ｃ２であるならばパスＢを選択し、符号Ｃ３であるならばパスＣを選択する。
【００３５】
図２に戻り、ＳＦ変換回路２３１乃至２３３の各々は点灯パターンテーブルに対応するルックアップテーブル（ＬＵＴ）で構成され、誤差拡散回路２０９乃至２１１から供給される誤差拡散後の画像信号（画像データ）に応じて、各画素毎に点灯データを生成する。点灯データは、現在のフィールド内において複数のサブフィールドの何れを点灯させ何れを不点灯とするかを示すデータである。
【００３６】
ＳＦ変換回路２３１乃至２３３が点灯データ生成に使用する点灯パターンテーブルはそれぞれ異なるものとなっている。図１４は、ＳＦ変換回路２３１が使用する点灯パターンテーブルの例を示す図である。図１５は、ＳＦ変換回路２３２が使用する点灯パターンテーブルの例を示す図である。図１６は、ＳＦ変換回路２３３が使用する点灯パターンテーブルの例を示す図である。各図中、最上部に示す複数の異なる重みが複数の異なるサブフィールドに対応しており、●印が示されているサブフィールドを点灯させる。例えば図１４において、輝度１０を表示するためには、重み７のサブフィールドと、重み２のサブフィールドと、重み１のサブフィールドを点灯させる。
【００３７】
図１４乃至図１６から分かるように、各点灯パターンテーブル毎に実階調数が異なる。図１４に示す点灯パターンテーブルは実階調数が最も多く、隣接する階調間の平均間隔が最も狭い。図１６に示す点灯パターンテーブルは実階調数が最も少なく、隣接する階調間の平均間隔が最も広い。図１５に示す点灯パターンテーブルは実階調数が中間であり、隣接する階調間の平均間隔も中間となっている。
【００３８】
例えば、輝度４０階調からの実階調を列挙していくと、図１４の点灯パターンテーブルでは４０、４３、４５、４６…であり、実階調間の輝度差1〜３程度である。また図１５の点灯パターンテーブルでは４０、４５、４９、５５、６０…であり、実階調間の輝度差は４〜５程度である。また図１６の点灯パターンテーブルでは４０、４９、６０、７３、８５…であり、実階調間の輝度差は９〜１３程度と大きくなっている。
【００３９】
本願発明では、画像特徴検出回路２０１が検出した画像部分領域内での画像信号値の変化量に応じて、その部分領域又は着目画素に対して使用する点灯パターンテーブルを選択する。従って、画像信号値の変化量に応じて、実階調間の輝度差が適切な点灯パターンテーブルを選択することが可能となり、高画質な画像表示を実現することができる。これについて、以下において、例を用いて詳細に説明する。
【００４０】
図１７は、入力画像データの画素値の一例を示す図である。この画像データにおいては、上下方向には同一の画素値が並び、左端から右端に向かって画素値が直線的に増加している。
【００４１】
図１８は、図１７の画像データに対して誤差拡散処理した後に図１４の点灯パターンテーブルにより点灯データを生成した場合の表示画素値を示す図である。これは、入力画像データの空間的輝度値の変化に対して、点灯パターンテーブルに定義された実際の表示階調間の輝度差が小さ過ぎる場合である。この場合、誤差拡散処理で周囲に割り振る誤差が小さすぎるために、図１８の右側に見られるように、誤差拡散処理の効果が現れずに表示階調５７と表示階調６０との変化点が空間的に直線上に並んでしまう。このように空間的に直線上に並んだ不連続な表示階調の変化点は、階段状の明るさの変化として知覚されてしまう。
【００４２】
図１９は、図１７の画像データに対して誤差拡散処理した後に図１６の点灯パターンテーブルにより点灯データを生成した場合の表示画素値を示す図である。これは、入力映像信号の空間的な輝度値の変化に対して、点灯パターンテーブルに定義された実際の表示階調間の輝度差が大き過ぎる場合である。この場合、画像上の広い範囲全体に渡って誤差拡散処理による画素値振り分けが行われ、図１９に見られるように、広い領域に渡り粒状パターンが生成されることになる。このような粒状パターンは、視覚的に顕著なノイズとして知覚されてしまう。
【００４３】
図２０は、図１７の画像データに対して誤差拡散処理した後に図１５の点灯パターンテーブルにより点灯データを生成した場合の表示画素値を示す図である。これは、入力映像信号の空間的な輝度値の変化に対して、点灯パターンテーブルに定義された実際の表示階調間の輝度差が適切な場合である。この場合、不連続な表示階調の変化点が直線的に並ぶことなく、また粒状パターンが広範囲にわたって生成されることもなく、良好な画質が得られることが分かる。
【００４４】
図２１は、図１の多階調化処理回路１２の第２の実施例の構成を示すブロック図である。図２１において、図２と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。
【００４５】
図２に示す多階調化処理回路は、ディジタルの映像信号入力端子２００、画像特徴検出回路２０１、ゲイン制御回路２０２、非線形ゲイン切り替え信号出力回路２０５、パス切換回路２１２、非線形ゲインパラメータ格納回路２２１乃至２２３、ＳＦ変換回路２３１乃至２３３、非線形ゲインパラメータ選択回路２５１、非線形ゲイン回路２５２、及び誤差拡散回路２５３を含む。
【００４６】
図２１の構成は、図２の構成と比較して、非線形ゲイン回路２０６乃至２０８及び誤差拡散回路２０９乃至２１１の代わりに、非線形ゲインパラメータ選択回路２５１、非線形ゲイン回路２５２、及び誤差拡散回路２５３が設けられている点が異なる。また、非線形ゲイン切り替え信号出力回路２０５からの切替え信号が、非線形ゲインパラメータ選択回路２５１に供給されている。
【００４７】
非線形ゲインパラメータ選択回路２５１は切替え信号に応じて、非線形ゲインパラメータ格納回路２２１乃至２２３のうちの一つを選択し、選択した非線形ゲインパラメータ格納回路の非線形ゲインパラメータを非線形ゲイン回路２５２に供給する。図２２は、非線形ゲインパラメータ選択の一例について説明するための図である。図２２に示すように、切替え信号が符号Ｃ１であるならば非線形ゲインパラメータｐｎ１を選択し、符号Ｃ２であるならば非線形ゲインパラメータｐｎ２を選択し、符号Ｃ３であるならば非線形ゲインパラメータｐｎ３を選択する。
【００４８】
図２１に戻り、非線形ゲイン回路２５２は、供給された非線形ゲインパラメータに応じてゲイン特性を調整する。即ち、非線形ゲイン回路２５２は、非線形ゲイン切り替え信号出力回路２０５からの切替え信号に応じてパス切換回路２１２が選択するパスの点灯パターンテーブルのゲイン特性を相殺するために、同一の切替え信号により選択された非線形ゲインパラメータ（選択パスの点灯パターンテーブルに対応する非線形ゲインパラメータ）に基づいて、画像信号のゲイン特性を予め補償する。誤差拡散回路２５３は、非線形ゲイン回路２５２からの画像データに対して誤差拡散処理を施し、誤差拡散後の画像データをＳＦ変換回路２３１乃至２３３の各々に供給する。
【００４９】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による画像表示装置の第１の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の多階調化処理回路の第１の実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】非線形ゲイン特性を説明するための図である。
【図４】非線形ゲインパラメータの一例を示す図である。
【図５】図４に示す非線形ゲインパラメータにより表現される入出力関係を示す図である。
【図６】非線形ゲインパラメータの一例を示す図である。
【図７】図６に示す非線形ゲインパラメータにより表現される入出力関係を示す図である。
【図８】非線形ゲインパラメータの一例を示す図である。
【図９】図８に示す非線形ゲインパラメータにより表現される入出力関係を示す図である。
【図１０】図２における誤差拡散回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】画像特徴検出回路による変化量検出処理について説明するための図である。
【図１２】変化量と切替え信号との関係を説明するための図である。
【図１３】パス選択の一例について説明するための図である。
【図１４】ＳＦ変換回路が使用する点灯パターンテーブルの例を示す図である。
【図１５】ＳＦ変換回路が使用する点灯パターンテーブルの例を示す図である。
【図１６】ＳＦ変換回路が使用する点灯パターンテーブルの例を示す図である。
【図１７】入力画像データの画素値の一例を示す図である。
【図１８】図１７の画像データに対して誤差拡散処理した後に図１４の点灯パターンテーブルにより点灯データを生成した場合の表示画素値を示す図である。
【図１９】図１７の画像データに対して誤差拡散処理した後に図１６の点灯パターンテーブルにより点灯データを生成した場合の表示画素値を示す図である。
【図２０】図１７の画像データに対して誤差拡散処理した後に図１５の点灯パターンテーブルにより点灯データを生成した場合の表示画素値を示す図である。
【図２１】図１の多階調化処理回路の第２の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２２】非線形ゲインパラメータ選択の一例について説明するための図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  ディジタルの映像信号入力端子
１２  多階調化処理回路
１３  フィールドメモリ
１４  駆動制御回路
１５  表示パネル
１６  同期信号入力端子
１７  タイミング生成回路
２００  ディジタルの映像信号入力端子
２０１  画像特徴検出回路
２０２  ゲイン制御回路
２０５  非線形ゲイン切り替え信号出力回路
２０６〜２０８  非線形ゲイン回路
２０９〜２１１  誤差拡散回路
２１２  パス切換回路
２２１〜２２３  非線形ゲインパラメータ格納回路
２３１〜２３３  ＳＦ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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【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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