(57)【要約】【課題】サブフィールド構造を最適化することにより、動画擬似輪郭の発生を抑制した階調表現を可能にし、動画質を向上できる画像表示装置を提供する。【解決手段】画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して画像を表示する画像表示装置において、各サブフィールドを、各サブフィールドの開始位置から終了位置に向かって第２、第１及び第３の３個のグループから順次構成し、第２グループの開始位置から終了位置に向かってサブフィールドの長さは、順次長から短となり、第１グループのサブフィールドの長さは、すべて第２グループの終了位置のサブフィールドの長さより短く、第３グループは、第２グループのサブフィールドの長さと相補的なサブフィールドの長さを有するようにサブフィールドの長さを制御する。【選択図】  図３
2004325996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、
前記各サブフィールドを、前記各サブフィールドの開始位置から終了位置に向かって第２、第１及び第３の３個のグループから順次構成し、
前記第２グループの開始位置から終了位置に向かってサブフィールドの長さは、順次長から短となり、
前記第１グループのサブフィールドの長さは、すべて前記第２グループの終了位置のサブフィールドの長さより短く、
前記第３グループは、前記第２グループのサブフィールドの長さと相補的なサブフィールドの長さを有するように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、
前記各サブフィールドを、第２、第１及び第３の３個のグループから構成し、
前記第２グループの開始位置から終了位置に向かってサブフィールドの長さは、順次長から短となり、
前記第１グループのサブフィールドの長さは、すべて前記第２グループの終了位置のサブフィールドの長さより短く、
前記第３グループは、前記第２グループのサブフィールドの長さと相補的なサブフィールドの長さを有し、
前記画像信号の１フィールドを均等に２分割した開始側の前記第２のグループを含む前半部分と、終了側の前記第３のグループを含む後半部分との階調レベルがほぼ均等になるように、前記第１グループのサブフィールドと前記第２のグループのサブフィールド及び前記第３のグループのサブフィールドとを組み合わせるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、
前記各サブフィールドを、前記各サブフィールドの開始位置から終了位置に向かって第２、第１及び第３の３個のグループから順次構成し、
前記第２グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、
前記第１グループの各サブフィールドの長さは、全て前記第２グループのサブフィールドの長さよりも短く設定されると共に、フィールドの終了位置に向かって長いサブフィールドと短いサブフィールドが交互に配置されており、前記第３グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、
各前記サブフィールドを、第２、第１及び第３の３個のグループから構成し、
前記第２グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、
前記第１グループの各サブフィールドの長さは、全て前記第２グループのサブフィールドの長さよりも短く設定されると共に、フィールドの終了位置に向かって長いサブフィールドと短いサブフィールドが交互に配置されており、前記第３グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、
前記画像信号の１フィールドを均等に２分割した開始側の前記第２のグループを含む前半部分と、終了側の前記第３のグループを含む後半部分との階調レベルがほぼ均等になるように、前記第１グループのサブフィールドと前記第２のグループのサブフィールド及び前記第３のグループのサブフィールドとを組み合わせるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に係り、特に、投射型ディスプレイやビューファインダ、ヘッドマウントディスプレイ等の液晶表示装置、プラズマ画像表示装置、デジタルミラー画像表示装置、エレクトロルミネセンス画像表示装置、フィールドエミッション画像表示装置等の画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置、プラズマ画像表示装置、デジタルミラー画像表示装置、エレクトロルミネセンス画像表示装置、フィールドエミッション画像表示装置等の画像表示装置では、画像信号を表示する方式としてこの画像信号をデジタル化し、このデジタル信号を各画素に印加するようにしたデジタル方式が採用される傾向にある。この場合、１テレビフィールド（フィールド）を、異なる重みを持つ複数のサブフィールドで構成し、このサブフィールドを順次時系列的に表示して画像を表示することが行われている。
【０００３】
これら各画像表示装置は構造、駆動方式は異なるが、いずれの方式においても上記したサブフィールド構造をもつために、動画表示時において、動画擬似輪郭が発生する。例えば１フィールドが８ビットの複数のサブフィールドを持ち、それぞれのサブフィールドの時間幅が、１（＝２０  ）：２（＝２１  ）：４（＝２２  ）：８（＝２３  ）：１６（＝２４  ）：３２（＝２５  ）：６４（＝２６  ）：１２８（＝２７  ）である場合を考える。これらサブフィールドの組み合わせにより、階調は０〜２５５の２５６階調レベルの表現ができる。ここで、動画における動画擬似輪郭は各サブフィールドの表示時における発光タイミンングの時間的ずれによると考えられる。画像の移動速度が速い場合、時間のずれが空間のずれに変換されるため、動画擬似輪郭が発生し動画質が劣化する。
【０００４】
図１０は動画擬似輪郭の発生を模式的に説明するための図である。この図１０においては、サブフィールドが１〜８（ＳＦ１〜ＳＦ８）からなり、隣接する画素において、階調レベルが”１２７”と”１２８”の境界を示している。図中の右方向が時間の流れを示し、この順序でサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８に向かって順に表示されて行く。図中、白色の部分はオン表示（白色）を示し、梨地の部分はオフ表示（黒色）を示し、階調レベルが大きい程、白色に近づき、小さい程、黒色に近づく、図中のＳ１〜Ｓ３は視線の高さ方向の位置を示す。ここで視線が位置Ｓ２で固定された場合には、光Ｙ１に示すようにサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ７では白色（オンの画素を示す）を通ってサブフィールドＳＦ８では黒色（オフの画素を示す）を通った光が目に入るので、階調レベル”１２７”を適正に認識できる。
【０００５】
しかし、視線が位置Ｓ２から上方の位置Ｓ１へ移動すると、光Ｙ２に示すようにサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８では全て黒色を通った光（実際には光はほとんど無し）が目に入るので、階調レベル”０”（真黒）になってしまう。従って、この視線移動により黒レベルの線が擬似的に発生し、これが輪郭として見えてしまう。
これに対して、視線が位置Ｓ２から下方の位置Ｓ３へ移動すると、光Ｙ３に示すようにサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８では全て白色を通った光（実際には光はほとんど無し）が目に入るので、階調レベル”２５５”（真白）になってしまう。従って、この視線移動により白レベルの線が擬似的に発生し、これが輪郭として見えてしまう。
【０００６】
そして、上記した動画擬似輪郭の発生を解決するために以下の方策が提案されている。例えば非特許文献１において示されているように、サブフィールド中において表示時間が長いサブフィールドはより小さな表示時間のサブフィールドに分割してビデオフィールドに分散し、かつ分割サブフィールドを並びかえる。その結果、隣接する階調レベルにおいて、オンとなるサブフィールドが移動したときに、表示素子から出射する光の時間方向のずれが小さくなり動画擬似輪郭は認識され難くなる。
【０００７】
また、特許文献１において開示されているように、液晶表示装置における場合においても同様の理由により、長い表示時間のサブフィールドをより小さな表示時間のサブフィールドに分割するようにしている。この時の表示態様の状態を図１１を参照して説明する。図１１は従来の画像表示装置の視線移動時の表示態様の一例を説明するための模式図である。ここでは１フィールドを１９のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１９に分割しており、図中、梨地の部分はオフを示し、白色の部分はオンを示す。また白色の部分の数字は明るさのレベルを示す。この点は図１２も同じである。ここでは階調レベルが１２６〜１３０の部分を示している。階調レベルが１２８において、サブフィールドＳＦ８〜ＳＦ１１はオフ、この隣のサブフィールドＳＦ１２はオンである。
【０００８】
この場合には視線移動が位置Ｓ２から位置Ｓ１、或いは位置Ｓ３へ移動しても、光Ｙ１〜Ｙ３は全て階調レベルが１２７であり動画擬似輪郭は発生しない。
また動画擬似輪郭を改善するその他の方法として非特許文献２において「ＣＬＥＡＲ駆動法」が提案されている。この方法は、ＰＤＰにおいて、輝度に応じて順次発光期間を積み重ねていく方式であり、動画擬似輪郭への改善効果は大きい。更に、動画擬似輪郭を改善するその他の方法として、特許文献２に開示されているように、輝度に応じて順次発光期間を積み重ねていく方式があり、この方式で動画擬似輪郭の発生抑制には有効である。
【０００９】
【非特許文献１】
「ＤＬＰ投射システム」ディスプレイ  アンド  イメージング  ２００１，Ｖｏ１．９，ｐｐ７９−８６
【特許文献１】
米国特許第６１５１０１１号明細書
【非特許文献２】
ＮＩＫＫＥＩ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  １９９９．１０．４（ＮＯ．７５３）
【特許文献２】
特開２００１−３４３９５０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した各従来技術には以下のような問題があった。すなわち、上記非特許文献１及び特許文献１の技術において、図１２に示すように階調レベル１２８において、図１１に示すサブフィールドＳＦ１２がオンする替わりに、これよりも時間的に遠く離れた、例えばサブフィールドＳＦ１７がオンすると、視線が位置Ｓ２で固定された場合には階調レベルが１２７、視線が位置Ｓ２から位置Ｓ１へ移動すると階調レベルが１２７、視線が位置Ｓ２から位置Ｓ３へ移動すると階調レベルが１４３となる。従って、視線が位置Ｓ２から位置Ｓ３へ移動すると（光Ｙ１からＹ３）、階調レベルは１６（１４３−１２７）階調変化してしまい、ここの境界部分に動画擬似輪郭が発生する、という問題があった。
【００１１】
また上記非特許文献２で示される技術の場合には、２フィールドで２４サブフィールドにより、表現できる階調数は２４レベルのみであり、フル階調を表示するためにはディザ、誤差拡散等の信号処理が必要であるという問題があった。
更に、特許文献２で開示されている技術の場合には、アクセスする各サブフィールドと表示すべきビットプレーン対応関係が従来の単純なルックアップテーブルではあたえられず、各画素について、明るさ応じてビットプレーンからサブフィールドに演算する追加制御回路が必要となり、装置構造が複雑化する問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、サブフィールド構造を最適化することにより、動画擬似輪郭の発生を抑制した階調表現を可能にし、動画質を向上できる画像表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、前記各サブフィールドを、前記各サブフィールドの開始位置から終了位置に向かって第２、第１及び第３の３個のグループから順次構成し、前記第２グループの開始位置から終了位置に向かってサブフィールドの長さは、順次長から短となり、前記第１グループのサブフィールドの長さは、すべて前記第２グループの終了位置のサブフィールドの長さより短く、前記第３グループは、前記第２グループのサブフィールドの長さと相補的なサブフィールドの長さを有するように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、前記各サブフィールドを、第２、第１及び第３の３個のグループから構成し、前記第２グループの開始位置から終了位置に向かってサブフィールドの長さは、順次長から短となり、前記第１グループのサブフィールドの長さは、すべて前記第２グループの終了位置のサブフィールドの長さより短く、前記第３グループは、前記第２グループのサブフィールドの長さと相補的なサブフィールドの長さを有し、前記画像信号の１フィールドを均等に２分割した開始側の前記第２のグループを含む前半部分と、終了側の前記第３のグループを含む後半部分との階調レベルがほぼ均等になるように、前記第１グループのサブフィールドと前記第２のグループのサブフィールド及び前記第３のグループのサブフィールドとを組み合わせるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、前記各サブフィールドを、前記各サブフィールドの開始位置から終了位置に向かって第２、第１及び第３の３個のグループから順次構成し、前記第２グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、前記第１グループの各サブフィールドの長さは、全て前記第２グループのサブフィールドの長さよりも短く設定されると共に、フィールドの終了位置に向かって長いサブフィールドと短いサブフィールドが交互に配置されており、前記第３グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、各前記サブフィールドを、第２、第１及び第３の３個のグループから構成し、前記第２グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、前記第１グループの各サブフィールドの長さは、全て前記第２グループのサブフィールドの長さよりも短く設定されると共に、フィールドの終了位置に向かって長いサブフィールドと短いサブフィールドが交互に配置されており、前記第３グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、前記画像信号の１フィールドを均等に２分割した開始側の前記第２のグループを含む前半部分と、終了側の前記第３のグループを含む後半部分との階調レベルがほぼ均等になるように、前記第１グループのサブフィールドと前記第２のグループのサブフィールド及び前記第３のグループのサブフィールドとを組み合わせるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置ある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る画像表示装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る画像表示装置の一例を示すブロック構成図、図２は入力電圧と出力光強度との関係を示すグラフ、図３はサブフィールドを形成する時に用いるルックアップテーブルの第１実施例を示す図である。尚、ここでは画像表示装置として液晶を用いた表示装置を例にとって説明するが、本発明は、プラズマ画像表示装置、デジタルミラー画像表示装置、エレクトロルミネセンス画像表示装置、フィールドエミッション画像表示装置などにも適用できる。
【００１７】
図１に示すように、この画像表示装置２は、画像信号Ｓをデジタル化して１つのフィールドに対して所定の複数のサブフィールドを形成するためのサブフィールド制御手段４と、複数の画素がマトリクス状に配置されて上記サブフィールド制御手段４で形成されてデジタル信号を印加することによって画像を表示する表示手段６とにより主に構成される。具体的には、上記サブフィールド制御手段４は、アナログの画像信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換部８と、このＡ／Ｄ変換部８より出力されるデジタル信号（画像信号）に基づいて１フィールドに対して複数、ここでは１９のサブフィールドを形成するサブフィールド変換回路１０と、このサブフィールドを形成する際に参照する図３に示すようなルックアップテーブルを記憶するルックアップメモリ１２と、上記サブフィールド変換回路１０で形成された信号を記憶する第１と第２の２つのフレームメモリ１４、１６とを有している。上記第１、第２のフレームメモリ１４、１６から出力されるから出力されるサブフィールドのデータを記憶する、２０個のシフトレジスタＳＲ１〜ＳＲ２０が設けられている。
【００１８】
また表示手段６は、例えば６４０×４８０の画素（図示せず）がマトリクス状に配置された表示部２０を有しており、この表示部２０の一側には行走査電極駆動回路２２が設けられると共に、他側には列信号電極駆動回路２４が設けられる。この列信号電極駆動回路２４にはシフトレジスタＤＳ１〜ＤＳ２０が含まれ、制御側のシフトレジスタＳＲ１〜ＳＲ２０からのデータを受け取り保持する。
【００１９】
次に、このように構成された液晶画像表示装置２の動作について説明する。
まず、Ａ／Ｄ変換部８は、入力されたアナログの画像信号Ｓをデジタル信号に変換する。ここでは、８ビットの入力信号とする。この入力される画像信号Ｓは、通常ＣＲＴの逆ガンマ特性を前提としたものであり、一般には図２に示すような液晶を電圧駆動したときの出射光強度の関係がＳ字型となり、階調が正しく表現できなくなる。図２中、Ｖｔｈは閾値を示し、Ｖｓａｔは飽和電圧を示す。
【００２０】
そこで、図３に示すような、本発明の特徴とする階調レベルとサブフィールドの対応するルックアップテーブルにより、正しく階調が表現できるよう、また動画擬似輪郭が発生しないようにサブフィールドの表示期間、及び各階調レベルにおける各サブフィールドのオン・オフ表示を設定する。この、ガンマ補正および動画擬似輪郭の抑制を行うためのルックアップテーブルが本発明の具体例に対応する。尚、ここでは階調レベルが０〜２５５までの２５６段階を示しており、途中の部分の記載は一部省略している。ここで記載されている階調レベル中、”１”はオン（点灯）を示し、空白はオフを示す。表示の際は、サブフィールドＳＦ１からサブフィールドＳＦ１９に向けて順に時系列的に表示される。以上の点は後述する各テーブルに共通である。
【００２１】
第１実施例の画像表示装置は、図３に示すルックアップテーブルを有しており、すなわち請求項１に規定するように、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、前記各サブフィールドを、前記各サブフィールドの開始位置から終了位置に向かって第２、第１及び第３の３個のグループから順次構成し、前記第２グループの開始位置から終了位置に向かってサブフィールドの長さは、順次長から短となり、前記第１グループのサブフィールドの長さは、すべて前記第２グループの終了位置のサブフィールドの長さより短く、前記第３グループは、前記第２グループのサブフィールドの長さと相補的なサブフィールドの長さを有するように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【００２２】
具体的には図３に示す場合は、各サブフィールドを第１、第２及び第３の３個のグループから構成し、前記第１グループはサブフィールド列の中心付近にあり、表示期間は短く且つ異なる複数のサブフィールドからなり、前記第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長い１つのサブフィールドを含み（例えば最初のサブフィールドＳＦ１）、以降１サブフィールド進む毎にサブフィールドの表示期間が徐々に短くなり、前記第３グループはサブフィールド列の後半にあり、  表示期間は最も長い１つのサブフィールドを含み（例えば最後のサブフィールドＳＦ１９）、１サブフィールド進む毎にサブフィールドの表示期間が徐々に長くなるように設定されている。
【００２３】
具体的には、表示の順序の方向に沿って、第２グループ、第１グループ、第３グループの順序で配置され、第２グループはサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６よりなり、第１グループはサブフィールドＳＦ７〜ＳＦ１３よりなり、第３グループはサブフィールドＳＦ１４からＳＦ１９よりなる。各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１９は、上記順序で順次表示される。
第２グループでは、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６の表示期間は、３０５μｓｅｃ、３００μｓｅｃ、…２７０μｓｅｃのように１サブフィールド表示順序の方向へ進む毎に徐々に短くなる。
第１グループでは、各サブフィールドＳＦ７〜ＳＦ１３の表示期間は、２２０μｓｅｃ、６０μｓｅｃ、１５０μｓｅｃ、…９０μｓｅｃ、２２０μｓｅｃのように全体としては短く、且つ短い中でも長い表示期間と短い表示期間が交互に配列される。
【００２４】
第３グループでは、各サブフィールドＳＦ１４〜ＳＦ１９の表示期間は、２７０μｓｅｃ、２８０μｓｅｃ、…３００μｓｅｃ、３０５μｓｅｃのように１サブフィールド表示順序の方向へ進む毎に徐々に長くなる。
サブフィールド変換回路１０は、デジタル化された画像信号を入力し、各画素に対応する画素信号を予め決められたサブフィールドの表示期間をもつ、ここでは１９個のサブフィールドに変換する回路である。具体的には、入力されるデジタル画像信号の階調レベルに応じて変換すべき情報が定められた図３に示すようなルックアップテーブルを参照して、所定の数の、ここでは１９個のサブフィールドに画像信号が分割される。このサブフィールド変換回路１０は、図１に示すように、書き込み制御アドレス信号により物理アドレスが指定され、第１及び第２のフレームメモリ１４、１６にルックアップテーブルのデータが書き込まれる。この第１及び第２のフレームメモリ１４、１６は、それぞれ１９個のサブフィールドに対応する１９個のサブフィールドメモリ（図示せず）を含み、このサブフィールドメモリは、各画素の６４０×４８０（個）のサブフィールドデータを記憶する。
【００２５】
上記サブフィールドメモリに保持されたデータは、例えば、例えば２０ビットずつ読み出されてシフトレジスタＳＲ１〜ＳＲ２０に保持される。保持された２０ビットのデータは表示部２０のシフトレジスタＤＳ１〜ＤＳ２０に転送されて  保持される。各画素には、データを保持するメモリが配置されており、シフトレジスタＤＳ１〜ＤＳ２０に保持されたデ−タが各画素のメモリに転送され、保持  される。各画素に２０ビットずつ保持され、１列６４０ビットのータが保持されると、２列目のデータが保持される。そして、３列、・・・４８０列のようにデータ転送を順次繰り返し、１サブフィールド分のデータ転送が終了し、全画素のメモリにデータが保持されたあと、全画素のメモリのデータが一括で全画素に転送され、各画素の液晶が同時に駆動される。その後は同様に２サブフィールド、・・・・、１９サブフィールドにおける動作を行い、１フィールドが終了する。第１のフレームメモリ１４からデータが読み出されている時間において、同時に第２のフレームメモリ１６にサブフィールド変換回路１０からデータが書き込まれている。第１のフレームメモリ１４から１フィールド分のデータ読み出しが終了後、第２のフレームメモリ１６から１フィールド分のデータが読み出される。以後、第１及び第２のフレームメモリ１４、１６は書き込み、読み出し動作を１フィールド毎に交互に行う。
【００２６】
上記各サブフィールドがオンする順番は、前記第１グループにおいては、表示期間の最も短いサブフィールドから最も長いサブフィールドへ向かって１個または複数個同時にサブフィールドがオンとなり、前記第３グループにおいては、表示期間の最も短いサブフィールドから最も長いサブフィールドへ向かって１サブフィールド毎に移動し、前記第３グループ内のオフ状態のサブフィールドの内の表示期間の最も長いサブフィールドがオンになると該サブフィールドはそれ以上の階調レベルにおいても常にオンとなると共に、再度前記第１グループにおいては表示期間の最も短いサブフィールドから最も長いサブフィールドへ向かって１個または複数個同時にサブフィールドがオンとなり、第２グループにおいては表示期間の最も短いサブフィールドから最も長いサブフィールドへ向かって１サブフィールド毎に移動し、前記第２グループ内のオフ状態のサブフィールドの内の表示期間の最も長いサブフィールドがオンとなると該サブフィールドはそれ以上の階調レベルにおいても常にオンとなると共に、再度前記第１グループにおいては表示期間の最も短いサブフィールドから最も長いサブフィールドへ向かって１個または複数個同時にサブフィールドがオンとなり、以後同様の動作を繰り返し行う。
【００２７】
次に、図３に示すようにルックアップテーブルを形成することにより、動画擬似輪郭の発生が抑制される理由について説明する。
図１１及び図１２に戻って、図１１及び図１２より、動画擬似輪郭の発生し難いサブフィールドパターンは、隣接する階調レベルにおいて、オン（点灯）するサブフィールドの位置が近い必要がある。例えば、階調レベルが１２７から１２８に変化する場合、サブフィールドＳＦ８〜ＳＦ１１がオフとなり、サブフィールドＳＦ１７がオンになる場合（図１２参照）には視線移動の速度が小さくても明るさが１２７から１４３へと変化して認識されて動画擬似輪郭が発生し易い。しかし、サブフィールド１９に替えてサブフィールドＳＦ１２がオンになる場合（図１１参照）には光Ｙ４に示すように視線移動速度が速くならないと（位置Ｓ４）、明るさが１２７から１４３へと変化するように認識されず動画擬似輪郭が発生し難くなる。
【００２８】
また、階調レベル１２７で、サブフィールドＳＦ８〜ＳＦ１１のオンにより明るさ１５を発生するが、この場合、サブフィールドＳＦ８〜ＳＦ１１の発光重心はサブフィールドＳＦ９とＳＦ１０の中間にあり、階調レベルが１２８でサブフィールドＳＦ１２がオンになっても発光重心の移動は最小にできない。尚、発光重心とは、あるサブフィールドの集合の明るさの平均位置（ＳＦ）を示す。いま、仮にサブフィールドＳＦ１１に単独で明るさ１５が配置されると、階調レベルが１２７から１２８に変化する場合、発光重心はサブフィールドＳＦ１１からサブフィールドＳＦ１２となり、発光重心の移動は最小の１サブフィールドにできる。従って、隣接する階調レベルにおいて、サブフィールドの表示期間の差が小さいほどサブフィールドの移動を小さくすることができるが、各サブフィールドの表示期間は表現される階調レベルにより決定される。
【００２９】
従って、動画擬似輪郭の低減と階調表現を両立するためには、次の２つの条件が必要となる。
（１）各サブフィールドの表示期間の差は小さいほどよくなる。
（２）隣接する階調レベルにおいては、サブフィールドの発光重心の位置の移動は小さいほどよくなる。
【００３０】
この方針に従う一例が図３に示すルックアップテーブルである。
前述したように、図３のルックアップテーブルでは、１ＴＶフィールド（１フィールド）を異なる表示期間をもつサブフィールドに分解し、これを３個のグループに分けている。第１グループはサブフィールド列の中心付近にあり、表示期間は短くて異なる複数のサブフィールドからなる（１部は表示期間が同じ）。第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長い最初の１サブフィールドを含み（ＳＦ１）、以降１サブフィールド進む毎にサブフィールドの表示期間が徐々に短くなる。第３グループはサブフィールド列の後半にあり、表示  期間は最も長い最後のサブフィールド（ＳＦ１９）を含み、１サブフィールド戻る毎にサブフィールドの表示期間が徐々に短くなる（１サブフィールド進む毎にサブフィールドの表示期間が徐々に長くなる）。第１グループは短い表示期間のサブフィールドからなり、階調表現のために、短いサブフィールドを１個、或いは複数個必要な個数だけ同時にオンさせる。
【００３１】
第２、第３グループでは、各サブフィールドの表示期間の差は第１サブフィールドに比較して小さくなっている。これは、図２に示すように液晶に加わる入力電圧（実効電圧値）と出力光強度との関係は直線的に変化せず、Ｓ字型に変化するため、複数サブフィールドの表示期間の合計がある１サブフィールドの表示期間に等しくても、明るさは複数サブフィールドの明るさより１サブフィールドの明るさのほうが明るい。従って、正確な階調表現を行うためには、このようにサブフィールド数が大きくなるほど隣接するサブフィールドの表示期間の差を小さくする必要がある。尚、第１グループではサブフィールドの表示期間が比較的短いので、隣接サブフィールド同士の表示期間の差が長くても階調表示に悪影響を与えない。
【００３２】
次に階調レベルが０から大きくなるときのサブフィールドの変化を説明する。階調レベルが０のときには、例えば全サブフィールドをオフにする。これは液晶表示装置の黒レベルをきめるものであり、必要な黒レベルにより各サブフィールドのオン状態が設定される。階調レベルが１、２、・・・と変化すると、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。サブフィールドの表示期間が短いと、隣接階調レベル間でサブフィールドの位置が移動しても発光重心の位置の移動量は小さくなり動画擬似輪郭は認識されない。階調レベルが１１以上では、第３グループのサブフィールドＳＦ１４がオンとなる。更に階調レベルが１づつ増加すると、サブフィールドＳＦ１５、ＳＦ１６、・・・が順次選択的にオンになる。この間、サブフィールドの表示期間は長いがオンするサブフィールドのシフト量は最小の１サブフィールドであり、発光重心の位置の移動は小さいので、動画擬似輪郭は認識されない。また、階調レベルが１５から１６の間では、第１グループの最も表示期間が短いサブフィールドＳＦ１０がオンになるが、発光重心の位置の移動量は小さくなり、動画擬似輪郭は認識されない。階調レベルが１７でサブフィールドＳＦ１９がオンとなり、それ以上の階調レベルにおいては、この表示期間が最長のサブフィールドＳＦ１９はオンの状態を保持する。階調レベルが１８以上では、再度、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。
【００３３】
階調レベルが３０以上では、第２グループのサブフィールドＳＦ６がオンとなり階調レベルが１づつ増加するに従ってサブフィールドＳＦ５、ＳＦ４、・・・が順次選択的にオンになる。この間、サブフィールの表示期間は長いがサブフィールドのシフト量は最小の１サブフィールドであるので、発光重心の位置の移動は小さくなり、動画擬似輪郭は認識されない。そして、階調レベル３５でサブフィールドＳＦ１がオンなり、それ以上の階調レベルにおいては、この表示期間が最長のサブフィールドＳＦ１はオン状態が保持され、これと同時に再度、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。そして、階調レベルがさらに大きくなるとサブフィールドは上述したと同様の動きとなる。
このように、図３に示すようなルックアップテーブル構造を採用することにより階調レベルが変化してもその時の発光重心の移動量は小さくしているので、動画擬似輪郭の発生を大幅に抑制することが可能となる。
【００３４】
また、図３に示すルックアップテーブルでは、サブフィールド列の前半にある第２グループでは表示期間が最も長いサブフィールドから１サブフィールド進む毎に表示期間が徐々に短くなるようにし、サブフィールド列の中央にあるサブフィールドでは表示期間が比較的短いサブフィールドを配置し、更にサブフィールド列の後半にある第３グループでは表示期間が最も長いサブフィールドを最後に配置して、１サブフィールド進む毎に表示期間を徐々に長くなるように設定しているので、上述したような動画擬似輪郭のみならず、いわゆるフリッカー現象の発生も抑制することができる。
すなわち、この図３におけるサブフィールドの番号とこれに対応する表示期間との関係を図４に示すが、図４中の両サイドに大きな２山が見られ、このような表示期間の特性を持つことにより動画擬似輪郭を抑制できると同時にフリッカー現象も抑制することが可能となる。
【００３５】
また液晶を用いた画像表示装置において、仮に隣接サブフィールド間の表示期間の差を変化させることなく一定とした場合には、隣接階調レベル間においてオンするサブフィールドの移動量が常に１サブフィールドとなるように設定すると、階調レベルと出力光強度との関係が、液晶の特性に起因して図５中に示す特性Ｂ１のように２次曲線的に上方へ跳ね上がった特性を示すので好ましくない。そこで、サブフィールドの表示期間が長くなるに従って、上述のように隣接サブフィールド間の表示期間の差を、例えば複数サブフィールド毎に次第に短くすることにより（第２及び第３グループ参照）、図５中の特性Ｂ２のように直線的に大きくなる良好な特性とすることができる。
【００３６】
以上説明したように、１フィールドを異なる表示期間をもつサブフィールドに分解して第１、第２及び第３の３個のグループとし、前記第１グループはサブフィールド列の中心付近にあり、表示期間は短く且つ異なる複数のサブフィールドからなり、前記第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長い１つのサブフィールドを含み、以降１サブフィールド進む毎にサブフィールドの表示期間が徐々に短くなり、前記第３グループはサブフィールド列の後半にあり、  表示期間は最も長い１つのサブフィールドを含み、１サブフィールド進む毎にサブフィールドの表示期間が徐々に長くなるように設定されたルックアップテーブルを有するので、動画擬似輪郭が発生せず、良好な階調性をもつ動画質のすぐれた画像表示装置を得ることができる。
図３に示すルックアップテーブルは、第３グループにおいて隣接するサブフィールド同士の表示期間の差がサブフィールドの表示期間が長くなるに従って複数のサブフィールド毎に短くなるように設定されているが、第３グループにおいて隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が常に同一であってもよい。例えば、ＳＦ１４の表示期間が２７０μｓｅｃとし、隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が１０μｓｅｃとすると、それぞれＳＦ１５、ＳＦ１６、・・・、ＳＦ１９の表示期間は２８０μｓｅｃ、２９０μｓｅｃ、・・・、３２０μｓｅｃとなる。また、第２グループにおいて隣接するサブフィールド同士の表示期間の差がサブフィールドの表示期間が長くなるに従って複数のサブフィールド毎に短くなるように設定されているが、第２グループにおいて隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が常に同一であってもよい。例えば、ＳＦ１の表示期間が３２０μｓｅｃとし、隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が１０μｓｅｃとすると、それぞれＳＦ２、ＳＦ３、・・・、ＳＦ６の表示期間は３１０μｓｅｃ、３００μｓｅｃ、・・・、２７０μｓｅｃとなる。この場合も、図３と同様のルックアップテーブルを適用できる。また、サブフィールドの表示期間と表示装置の明るさが比例関係にある、プラズマ画像表示装置、デジタルミラー画像表示装置、エレクトロルミネセンス画像表示装置、フィールドエミッション画像表示装置等の画像表示装置に適応でき、動画擬似輪郭の発生を大幅の抑制することができる。
【００３７】
＜第２実施例＞
次に本発明の第２実施例について説明する。図６は本発明の第２実施例のルックアップテーブルを示すグラフである。
この第２実施例の画像表示装置は、請求項３に規定するように、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、前記各サブフィールドを、前記各サブフィールドの開始位置から終了位置に向かって第２、第１及び第３の３個のグループから順次構成し、前記第２グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、前記第１グループの各サブフィールドの長さは、全て前記第２グループのサブフィールドの長さよりも短く設定されると共に、フィールドの終了位置に向かって長いサブフィールドと短いサブフィールドが交互に配置されており、前記第３グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【００３８】
先の図３に示す第１実施例では、第２及び第３グループの各サブフィールドの表示期間を２７０μｓｅｃ〜３０５μｓｅｃまで変化させていたが、この第２実施例では、この第２及び第３グループにおける各サブフィールドの表示期間を一定、例えば２９０μｓｅｃに全て固定している。尚、第１グループに関しては第１実施例と同じである。そして、各階調レベルにおける各サブフィールドのオン・オフパターンは、第１実施例の場合と略同様な形態となっている。
すなわち、この第２実施例では、各サブフィールドを第１、第２及び第３の３個のグループから構成し、前記第１グループはサブフィールド列の中心部分にあり、表示期間は短く且つ異なる複数のサブフィールドよりなり、前記第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長くて等しい表示期間をもつ複数のサブフィールドからなり、前記第３グループはサブフィールド列の後半にあり、表示期間は最も長くて等しい表示期間をもつ複数のサブフィールドから  なるように設定されている。
【００３９】
そして、ここでは各サブフィールドがオンする順番は、前記第１グループのサブフィールドにおいては表示期間の最も短いサブフィールドから、長いサブフィールドへ向かって１個または複数同時にサブフィールドがオンとなり、階調レベルが大きくなると前記第３グループのサブフィールドにおいてはサブフィールドの位置が最も小さいサブフィールドから最も大きい位置に向かって、１サブフィールド毎に移動し、同時に前記第１グループの表示期間の最も短いサブフィールドから、長いサブフィールドへ向かって１個または複数同時にサブフィールドがオンとなり、オフ状態のサブフィールドの内で前期第１グループから最も遠い前記第３グループのサブフィールドＳＦ１９がオンとなった時には、このオンになったサブフィールドをその階調レベルに以上においては常にオン状態を保持するようにしている。さらに階調レベルが高くなると前期第２グループのサブフィールドにおいてはサブフィールドの位置が最も大きいサブフィールドから最も小さい位置に向かって、１サブフィールド毎に移動し、同時に前期第１グループの表示期間の最も短いサブフィールドから、長いサブフィールドに向かって１個または複数同時にサブフィールドがオンとなり、オフ状態のサブフィールドの内で前期第３グループから最も遠い前記第１グループのサブフィールドＳＦ１がオンとなった時には、このオンになったサブフィールドをその階調レベルに以上においては常にオン状態を保持するようにしている。さらに階調レベルが高くなると、以後同様の動作を繰り返し行う。
【００４０】
具体的には、図６に示すルックアップテーブルは、１フィールドを異なる表示期間をもつサブフィールドに分解し、これを３個のグループに分けている。第１グループはサブフィールド列の中心付近にあり、表示期間は短くて異なる複数のサブフィールドからなる（一部は表示期間が同じ）。第２グループはサブフィールド列の前半にあり、最も長くて等しい表示期間（例えば２９０μｓｅｃ）をもつ複数のサブフィールドからなり、第３グループはサブフィールド列の後半にあり、最も長くて等しい表示期間（例えば２９０μｓｅｃ）をもつ複数のサブフィ  ールドからなる。
図２に示すように液晶に加わる入力電圧（実効電圧値）と出力光強度との関係は直線的に変化せず、Ｓ字型に変化するため、複数サブフィールドの表示期間の合計がある１サブフィールドの表示期間に等しくても、明るさは複数サブフィールドの明るさより１サブフィールドの明るさのほうが明るい。この関係を考慮し、階調レベルにあうように各サブフィールドを設定する。
【００４１】
次に階調レベルが０から大きくなるときのサブフィールドの変化を説明する。階調レベルが０のときには、例えば全サブフィールドをオフにする。これは液晶表示装置の黒レベルをきめるものであり、必要な黒レベルにより各サブフィールドのオン状態が設定される。階調レベルが１、２、・・・と変化すると、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。サブフィールドの表示期間が短いと、隣接階調レベル間でサブフィールドの位置が移動しても発光重心の位置の移動量は小さくなり動画擬似輪郭は認識されない。階調レベルが１２以上では、第３グループのサブフィールドＳＦ１４がオンとなり階調レベルが１づつ増加すると、サブフィールドＳＦ１５、ＳＦ１６、・・・が順次選択的にオンになると同時に、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。この間、サブフィールドの表示期間は長いがサブフィールドのシフト量は最小の１サブフィールドであり、発光重心の位置の移動は小さいので、動画擬似輪郭は認識されない。また、階調レベルが１７でサブフィールドＳＦ１９がオンとなった以降は、この表示期間が最も長いサブフィールドＳＦ１９はオンの状態を保持する。階調レベルが２５では、第２グループのサブフィールドＳＦ６がオンとなる。階調レベルが２６以上では、表示期間が最も長いサブフィールドが１サブフィールド毎にサブフィールドＳＦ６からサブフィールドＳＦ１に向けて移動して選択的にオンし、同時に第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。階調レベルがさらに大きくなるとサブフィールドは上述したと同様の動きとなる。この場合にも、上記第１実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００４２】
以上説明したように、１フィールドを異なる表示期間をもつサブフィールドに分解して、３個のグループとし、第１グループはサブフィールド列の中心部分にあり、表示期間は短くて異なる複数のサブフィールドからなり、第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長くて等しい表示期間をもつサブフィールドからなり、第３グループはサブフィールド列の後半にあり、表示期間は最も長くて等しい表示期間をもつサブフィールドからなるようにしたので、動画擬似輪郭が発生せず、良好な階調性をもつ動画質のすぐれた画像表示装置を得ることができる。
また、サブフィールドの表示期間と表示装置の明るさが比例関係にある、プラズマ画像表示装置、デジタルミラー画像表示装置、エレクトロルミネセンス画像表示装置、フィールドエミッション画像表示装置等の画像表示装置に適応でき、動画擬似輪郭の発生を大幅の抑制することができる。
【００４３】
＜第３実施例＞
次に本発明の第３実施例について説明する。
図７は本発明の第３実施例のルックアップテーブルを示すグラフである。この第３実施例の画像表示装置は、請求項２に規定するように、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、前記各サブフィールドを、第２、第１及び第３の３個のグループから構成し、前記第２グループの開始位置から終了位置に向かってサブフィールドの長さは、順次長から短となり、前記第１グループのサブフィールドの長さは、すべて前記第２グループの終了位置のサブフィールドの長さより短く、前記第３グループは、前記第２グループのサブフィールドの長さと相補的なサブフィールドの長さを有し、前記画像信号の１フィールドを均等に２分割した開始側の前記第２のグループを含む前半部分と、終了側の前記第３のグループを含む後半部分との階調レベルがほぼ均等になるように、前記第１グループのサブフィールドと前記第２のグループのサブフィールド及び前記第３のグループのサブフィールドとを組み合わせるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【００４４】
この第３実施例は、先に説明した図３に示す第１実施例の変形例であり、この第１実施例で３つに分けた第１、第２及び第３グループを、この第３実施例でもそのまま用いる。そして、第１実施例の第１グループの各サブフィールドを個別に取り出して、これを第２及び第３グループ中に適宜分散させるようにして配置して第３実施例のルックアップテーブルを形成している。
すなわち、各サブフィールドを第１、第２及び第３の３個のグループから構成し、前記第１グループはサブフィールド列の中で分散され、表示期間は短く且つ異なる複数のサブフィールドからなり、前記第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長い１つのサブフィールドを含み、以降１サブフィールド進む毎にサブフィールドの表示期間が徐々に短くなり、前記第３グループはサブフィールド列の後半にあり、表示期間は最も長い１つのサブフィールドを  含み、１サブフィールド進む毎にサブフィールドの表示期間が徐々に長くなるように設定している。
【００４５】
換言すれば、図３中の第１グループの各サブフィールドＳＦ７〜ＳＦ１３を、それぞれ各階調レベルのオンオフパターン毎に縦方向に切り取り、それを図３中の第２及び第３グループ中に適宜分散させるように挿入して配置させて、新たなサブフィールド番号を順に付することにより、図７に示すルックアップテーブルを形成している。
この場合にも、図７にてサブフィールドの表示の順序はサブフィールド列の左から右側に向かって順次表示される。図７中では、理解を容易にするために図３中におけるサブフィールド番号を仮のサブフィールド番号として、新たなサブフィールド番号と共に併せて記載している。
【００４６】
図７中に示すように、ここでは第１グループのサブフィールドＳＦ８をサブフィールドＳＦ２とサブフィールドＳＦ３との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ１２をサブフィールドＳＦ４とサブフィールドＳＦ５との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ１１をサブフィールドＳＦ５とサブフィールドＳＦ６との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ９をサブフィールドＳＦ１５とサブフィールドＳＦ１６との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ１０をサブフィールドＳＦ１７とサブフィールドＳＦ１８との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ７、ＳＦ１３を、サブフィールドＳＦ６とサブフィールドＳＦ１４との間に、それぞれ配置している。
【００４７】
次に階調レベルが０から大きくなるときのサブフィールドの変化を説明する。階調レベルが０のときには、例えば全サブフィールドをオフにする。これは液晶表示装置の黒レベルをきめるものであり、必要な黒レベルにより各サブフィールドのオン状態が設定される。階調レベルが１、２、・・・と変化すると、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。サブフィールドの表示期間が短いと、隣接階調レベル間でサブフィールドの位置が移動しても発光重心の位置の移動量は小さくなり動画擬似輪郭は認識されない。階調レベルが１１以上では、第３グループのサブフィールドＳＦ１４がオンとなる。更に階調レベルが１ずつ増加すると、サブフィールドＳＦ１５、ＳＦ１６、・・・が順次選択的にオンになる。
【００４８】
この間、サブフィールドの表示期間は長いがオンするサブフィールドのシフト量は最小の１サブフィールド、またはそれに準じる２サブフィールドであり、発光重心の位置の移動は小さいので、動画擬似輪郭は認識されない。また、階調レベルが１５から１６の間では、第１グループの最も表示期間が短いサブフィールドＳＦ１０がオンになるが、発光重心の位置の移動量は小さくなり、動画擬似輪郭は認識されない。階調レベルが１７でサブフィールドＳＦ１９がオンとなり、それ以上の階調レベルにおいては、この表示期間が最長のサブフィールドＳＦ１９はオンの状態を保持する。階調レベルが１８以上では、再度、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。
【００４９】
階調レベルが３０以上では、第２グループのサブフィールドＳＦ６がオンとなり階調レベルが１ずつ増加するに従ってサブフィールドＳＦ５、ＳＦ４、・・・が順次選択的にオンになる。この間、サブフィールの表示期間は長いがサブフィールドのシフト量は最小の１サブフィールド又はそれに準じる２サブフィールドであるので、発光重心の位置の移動は小さくなり、動画擬似輪郭は認識されない。そして、階調レベル３５でサブフィールドＳＦ１がオンなり、それ以上の階調レベルにおいては、この表示期間が最長のサブフィールドＳＦ１はオン状態が保持され、これと同時に再度、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。そして、階調レベルがさらに大きくなるとサブフィールドは上述したと同様の動きとなる。
【００５０】
以上説明したように、１フィールドを異なる表示期間をもつサブフィールドに分解して、３個のグループとし、第１グループはサブフィールド列において分散され、表示期間は短く異なる複数のサブフィールドからなり、第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長い１サブフィールドを含み、以降１サブフィールド進むごとにサブフィールドの表示期間が徐々に短くなり、第３グループはサブフィールド列の後半にあり、表示期間は最も長い最後のサブフ  ィールドを含み、１サブフィールド戻るごとにサブフィールドの表示期間が徐々に短くなるようにしたので、動画擬似輪郭が発生せず、良好な階調性をもつ動画質のすぐれた画像表示装置を得ることができる。
図７に示すルックアップテーブルは、第３グループにおいて隣接するサブフィールド同士の表示期間の差がサブフィールドの表示期間が長くなるに従って複数のサブフィールド毎に短くなるように設定されているが、第３グループにおいて隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が常に同一であってもよい。例えば、ＳＦ１４の表示期間が２７０μｓｅｃとし、隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が１０μｓｅｃとすると、それぞれＳＦ１５、ＳＦ１６、・・・、ＳＦ１９の表示期間は２８０μｓｅｃ、２９０μｓｅｃ、・・・、３２０μｓｅｃとなる。また、第２グループにおいて隣接するサブフィールド同士の表示期間の差がサブフィールドの表示期間が長くなるに従って複数のサブフィールド毎に短くなるように設定されているが、第２グループにおいて隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が常に同一であってもよい。例えば、ＳＦ１の表示期間が３２０μｓｅｃとし、隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が１０μｓｅｃとすると、それぞれＳＦ２、ＳＦ３、・・・、ＳＦ６の表示期間は３１０μｓｅｃ、３００μｓｅｃ、・・・、２７０μｓｅｃとなる。この場合も、図３と同様のルックアップテーブルを適用できる。また、サブフィールドの表示期間と表示装置の明るさが比例関係にある、プラズマ画像表示装置、デジタルミラー画像表示装置、エレクトロルミネセンス画像表示装置、フィールドエミッション画像表示装置等の画像表示装置に適応でき、動画擬似輪郭の発生を大幅の抑制することができる。
【００５１】
＜第４実施例＞
次に本発明の第４実施例について説明する。
図８は本発明の第４実施例のルックアップテーブルを示すグラフである。この第４実施例の画像表示装置は、請求項４に規定するように、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、各前記サブフィールドを、第２、第１及び第３の３個のグループから構成し、前記第２グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、前記第１グループの各サブフィールドの長さは、全て前記第２グループのサブフィールドの長さよりも短く設定されると共に、フィールドの終了位置に向かって長いサブフィールドと短いサブフィールドが交互に配置されており、前記第３グループの各サブフィールドの長さは最も長くて一定になされており、前記画像信号の１フィールドを均等に２分割した開始側の前記第２のグループを含む前半部分と、終了側の前記第３のグループを含む後半部分との階調レベルがほぼ均等になるように、前記第１グループのサブフィールドと前記第２のグループのサブフィールド及び前記第３のグループのサブフィールドとを組み合わせるように、すべての前記サブフィールドの長さを制御するサブフィールド制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置ある。
【００５２】
この第４実施例は、先に説明した図６に示す第２実施例の変形例であり、この第２実施例で３つに分けた第１、第２及び第３グループを、この第４実施例でもそのまま用いる。そして、第２実施例の第１グループの各サブフィールドを個別に取り出して、これを第２及び第３グループ中に適宜分散させるようにして配置して第４実施例のルックアップテーブルを形成している。
すなわち、各サブフィールドを第１、第２及び第３の３個のグループから構成し、前記第１グループはサブフィールド列の中で分散され、表示期間は短く且つ異なる複数のサブフィールドよりなり、前記第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長くて等しい表示期間をもつ複数のサブフィールドからなり、前記第３グループはサブフィールド列の後半にあり、表示期間は最も  長くて等しい表示期間をもつ複数のサブフィールドからなるように設定している。
【００５３】
換言すれば、図６中の第１グループの各サブフィールドＳＦ７〜ＳＦ１３を、それぞれ各階調レベルのオンオフパターン毎に縦方向に切り取り、それを図６中の第２及び第３グループ中に適宜分散させるように挿入して配置させて、新たなサブフィールド番号を順に付することにより、図８に示すルックアップテーブルを形成している。
この場合にも、図８にてサブフィールドの表示の順序はサブフィールド列の左から右側に向かって順次表示される。図８中では、理解を容易にするために図６中におけるサブフィールド番号を仮のサブフィールド番号として、新たなサブフィールド番号と共に併せて記載している。
【００５４】
図８中に示すように、ここでは第１グループのサブフィールドＳＦ８をサブフィールドＳＦ２とサブフィールドＳＦ３との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ１２をサブフィールドＳＦ４とサブフィールドＳＦ５との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ１１をサブフィールドＳＦ５とサブフィールドＳＦ６との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ９をサブフィールドＳＦ１５とサブフィールドＳＦ１６との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ１０をサブフィールドＳＦ１７とサブフィールドＳＦ１８との間に、第１グループのサブフィールドＳＦ７、ＳＦ１３を、サブフィールドＳＦ６とサブフィールドＳＦ１４との間に、それぞれ配置している。
【００５５】
次に階調レベルが０から大きくなるときのサブフィールドの変化を説明する。以下の説明は仮のサブフィールドの番号を用いるものとする。階調レベルが０のときには、例えば全サブフィールドをオフにする。これは液晶表示装置の黒レベルをきめるものであり、必要な黒レベルにより各サブフィールドのオン状態が設定される。階調レベルが１、２、・・・と変化すると、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。サブフィールドの表示期間が短いと、隣接階調レベル間でサブフィールドの位置が移動しても発光重心の位置の移動量は小さくなり動画擬似輪郭は認識されない。階調レベルが１２以上では、第３グループのサブフィールドＳＦ１４がオンとなり階調レベルが１ずつ増加すると、サブフィールドＳＦ１５、ＳＦ１６、・・・が順次選択的にオンになると同時に、第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。
【００５６】
この間、サブフィールドの表示期間は長いがサブフィールドのシフト量は最小の１サブフィールド、又はそれに準じる２サブフィールドであり、発光重心の位置の移動は小さいので、動画擬似輪郭は認識されない。また、階調レベルが１７でサブフィールドＳＦ１９がオンとなった以降は、この表示期間が最も長いサブフィールドＳＦ１９はオンの状態を保持する。階調レベルが２５では、第２グループのサブフィールドＳＦ６がオンとなる。階調レベルが２６以上では、表示期間が最も長いサブフィールドが１サブフィールド毎にサブフィールドＳＦ６からサブフィールドＳＦ１に向けて移動して選択的にオンし、同時に第１グループの短い表示期間のサブフィールドが１個または複数個同時にオンになる。階調レベルが３０でサブフィールドＳＦ１がオンとなった以降は、この表示期間が最も長いサブフィールドＳＦ１はオンの状態を保持する。階調レベルがさらに大きくなるとサブフィールドは上述したと同様の動きとなる。
【００５７】
以上説明したように、１フィールドを異なる表示期間をもつサブフィールドに分解して３個のグループとし、第１グループはサブフィールド列の中で分散され、表示期間は短くて異なる複数のサブフィールドからなり、第２グループはサブフィールド列の前半にあり、表示期間は最も長くて等しい表示期間をもつサブフィールドからなり、第３グループはサブフィールド列の後半にあり、表示期間は最も長くて等しい表示期間をもつサブフィールドからなるようにしたので、動画擬似輪郭が発生せず、良好な階調性をもつ動画質のすぐれた液晶表示装置を得ることができる。
また、サブフィールドの表示期間と画像表示装置の明るさが比例関係にある、プラズマ画像表示装置、デジタルミラー画像表示装置、エレクトロルミネセンス画像表示装置、フィールドエミッション画像表示装置等の画像表示装置に適応でき、動画擬似輪郭の発生を大幅の抑制することができる。
【００５８】
また上記第３及び第４実施例では、サブフィールド列の全体に亘って表示期間は上下方向への凹凸が激しく変化するように配列しているので、動画擬似輪郭のみならず、フリッカーの発生も抑制でき、更には、温度特性も安定化し、画像全体も明るくすることができる。
すなわち、表示期間の分散形の一例として図８におけるサブフィールドの番号とこれに対応する表示期間との関係を図９に示すが、図９に示すように表示期間がサブフィールド列に沿って上下に大きく凹凸状に変化して見られ、このような表示期間の特性を持つことにより動画擬似輪郭を抑制できると同時にフリッカー現象も抑制することができ、更には温度特性を安定化し、画像全体も明るくすることができる。
尚、上記各実施例ではフィールドを１９個のサブフィールドに分割した場合を例にとって説明したが、このサブフィールドの数に限定されないのは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像表示装置によれば、動画擬似輪郭の発生を抑制して、階調性に優れた動画質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の一例を示すブロック構成図である。
【図２】入力電圧と出力光強度との関係を示すグラフである。
【図３】サブフィールドを形成する時に用いるルックアップテーブルの第１実施例を示す図である。
【図４】サブフィールドの番号と表示期間との関係を示す図である。
【図５】階調レベルと出力光強度との関係を示すグラフである。
【図６】サブフィールドを形成する時に用いるルックアップテーブルの第２実施例を示す図である。
【図７】サブフィールドを形成する時に用いるルックアップテーブルの第３実施例を示す図である。
【図８】サブフィールドを形成する時に用いるルックアップテーブルの第４実施例を示す図である。
【図９】図８に示す表示期間の分散形の一例におけるサブフィールドの番号とこれに対応する表示期間との関係を示す図である。
【図１０】動画擬似輪郭の発生を模式的に説明するための図である。
【図１１】従来の画像表示装置の視線移動時の表示態様の一例を説明するための模式図である。
【図１２】従来の画像表示装置の視線移動時の表示態様の一例を説明するための他の模式図である。
【符号の説明】
２…画像表示装置、４…サブフィールド制御手段、６…表示手段、８…Ａ／Ｄ変換部、１０…サブフィールド変換回路、１２…ルックアップメモリ、１４…第１のフレームメモリ、１６…第２のフレームメモリ、２０…表示部。
【図１】
2004325996.tif 000003
【図２】
2004325996.tif 000004
【図３】
2004325996.tif 000005
【図４】
2004325996.tif 000006
【図５】
2004325996.tif 000007
【図６】
2004325996.tif 000008
【図７】
2004325996.tif 000009
【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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