(57)【要約】【課題】  疑似輪郭の発生を極めて効果的に軽減することができる画像表示装置を提供する。【解決手段】  重み付けテーブル３ａ，３ｂは映像信号の画面の明るさの程度に対応させて各サブフレームそれぞれの発光の重み付けを複数設定している。コーディングテーブル４ａ，４ｂは各サブフレームにおける発光させるサブフレームを映像信号の各画素の階調に応じて決定する。サブフレーム対応付け回路２は重み付けテーブルの１つとコーディングテーブルの１つとを組み合わせて映像信号のフレーム毎に切り換えて選択する。また、電力制御回路５からの電力制御値（映像信号の画面の明るさの程度）に応じて、選択した重み付けテーブルにおける複数の重み付けから１つの重み付けを選択する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレームで構成し、前記複数のサブフレームを前記映像信号の階調に応じて選択して発光させることにより表示部上に複数の階調を表現する画像表示装置において、
前記映像信号の画面の明るさの程度に対応させて前記各サブフレームそれぞれの発光の重み付けを複数設定した複数の重み付けテーブルと、
前記各サブフレームにおける発光させるサブフレームを前記映像信号の各画素の階調に応じて決定する複数のコーディングテーブルと、
前記複数の重み付けテーブルの１つと前記複数のコーディングテーブルの１つとを組み合わせて前記映像信号のフレーム毎に切り換えて選択すると共に、前記映像信号の画面の明るさの程度に応じて、選択した重み付けテーブルにおける複数の重み付けから１つの重み付けを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択したコーディングテーブルと前記各サブフレームに対する重み付けとに基づいて前記表示部をサブフレーム駆動する駆動手段とを備えて構成したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記複数のコーディングテーブル毎に前記映像信号の階調変換特性が予め定められており、選択したコーディングテーブルに応じて前記映像信号の階調を変換する変換手段を備えて構成したことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプラズマディスプレイパネル表示装置（ＰＤＰ）のように、映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレームで構成し、各サブフレームの点灯／非点灯を適宜選択して多階調を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰのような映像信号をデジタル的に表示する画像表示装置においては、表示部（パネル）を点灯させるか非点灯とするかの２値表示を行う。しかしながら２値表示では階調を表現することができないので、映像信号の１フレーム期間（１６.７ｍｓ）を点灯時間の異なる複数のサブフレームに分割し、映像信号の階調に応じてこのサブフレームを適宜選択することにより、視覚積分効果を利用して多階調表示を行うのが一般的である。このようなフレーム内時分割駆動表示方法（サブフレーム法）により画像を表示する画像表示装置は、一例として下記特許文献１に記載されている。
【０００３】
このようなサブフレーム法を用いて多階調表示を行う画像表示装置においては、動画像に疑似輪郭が現れることがよく知られている。ここで、動画像に現れる疑似輪郭について説明する。
図８はＰＤＰ上の隣接する画素に階調１２７と１２８が表示されている場合の様子を示している。階調１２７と１２８の画素を縦方向に並べて示し、横方向に時間の経過を示している。サブフレームＳＦ１〜ＳＦ８において、梨地模様を付しているサブフレームが点灯するサブフレームとして選択されたものである。サブフレームＳＦ１〜ＳＦ８はそれぞれ１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８に重み付けされている。
【０００４】
図８に示すように、階調１２７の画素ではサブフレームＳＦ１〜ＳＦ７が点灯し、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ７の重み付けの合計が１２７であるので、階調１２７の明るさとなる。階調１２８の画素ではサブフレームＳＦ８だけが点灯し、階調１２８の明るさとなる。
ＰＤＰに静止画が表示されている場合には視線は固定されるため、サブフレームの重み付けを積分する期間に視線は隣の画素に移動せず、画像が正しく認識されて疑似輪郭は発生しない。しかしながら、動画の場合には画像の移動に追従して視線が移動するために、目の積分時間内に視線が隣の画素に移動し、本来見えないはずの画像が目の視覚作用によって積分され認識されることとなる。
【０００５】
図８において、目がａで示すラインに追従したとすると、積分される点灯状態のサブフレームがないため黒として認識される。目がｂで示すラインに追従したとすると、点灯状態のサブフレームＳＦ１〜ＳＦ８が積分されるため、階調２５５の重みを持った明るさ（白）として認識される。本来、図８の場合には視線の移動に関わらず階調１２７と階調１２８の画素として認識されなければならないが、白や黒の縞となって認識されてしまう。これが動画疑似輪郭と呼ばれている現象である。この現象はサブフレーム法を用いて多階調表示を行う画像表示装置に特有のものであり、動画特性を劣化させるので改善が望まれている。
疑似輪郭を改善させる従来例としては、例えば下記特許文献２，３に記載のものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２７１３２５号公報
【特許文献２】特開２００３−６６８９２号公報
【特許文献３】特開２００３−２２８３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２に記載の発明によっても、疑似輪郭の発生を効果的に抑えることができない場合があり、さらに疑似輪郭を改善することができる画像表示装置が望まれている。
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、疑似輪郭の発生を極めて効果的に軽減することができる画像表示装置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】
【０００８】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレームで構成し、前記複数のサブフレームを前記映像信号の階調に応じて選択して発光させることにより表示部（１０）上に複数の階調を表現する画像表示装置において、前記映像信号の画面の明るさの程度に対応させて前記各サブフレームそれぞれの発光の重み付けを複数設定した複数の重み付けテーブル（３ａ，３ｂ）と、前記各サブフレームにおける発光させるサブフレームを前記映像信号の各画素の階調に応じて決定する複数のコーディングテーブル（４ａ，４ｂ）と、前記複数の重み付けテーブルの１つと前記複数のコーディングテーブルの１つとを組み合わせて前記映像信号のフレーム毎に切り換えて選択すると共に、前記映像信号の画面の明るさの程度に応じて、選択した重み付けテーブルにおける複数の重み付けから１つの重み付けを選択する選択手段（２）と、前記選択手段によって選択したコーディングテーブルと前記各サブフレームに対する重み付けとに基づいて前記表示部をサブフレーム駆動する駆動手段（７，８，９ｘ，９ｙ）とを備えて構成したことを特徴とする画像表示装置を提供する。
これに加え、前記複数のコーディングテーブル毎に前記映像信号の階調変換特性が予め定められており、選択したコーディングテーブルに応じて前記映像信号の階調を変換する変換手段（１）を備えて構成したことを特徴とする画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像表示装置によれば、所定の移動速度において動画擬似輪郭が発生しやすい画像の部分が次のフレームでは他の移動速度で動画擬似輪郭が発生するようサブフレームの時間的配置を移動することができる。従って、動画像を見る者の視線の移動に伴って発生しやすい動画擬似輪郭の場所がフレーム毎に移動するため、疑似輪郭を極めて効果的に軽減することができ、高画質な動画像表示が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の画像表示装置について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の画像表示装置の一実施形態を示すブロック図、図２は一実施形態のサブフレーム構成を示す図、図３は一実施形態で用いる重み付けテーブルの例を示す図、図４は一実施形態で用いるコーディングテーブルの例を示す図、図５〜図７は一実施形態の動作を説明するための図である。
【００１１】
図１において、プラズマディスプレイパネル１０に表示されるべき映像信号は画像処理回路１に入力される。画像処理回路１は入力された映像信号に対して誤差拡散処理、ディザ信号加算処理、逆ガンマ補正や後述する信号レベル変換等の種々の信号処理を施して出力する。画像処理回路１より出力された映像信号は、サブフレーム対応付け回路２に入力される。サブフレーム対応付け回路２は、映像信号のそれぞれのフレームを、プラズマディスプレイパネル１０におけるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色の各画素を発光させるためのサブフレームに変換する。
本実施形態においては、各サブフレームにおける輝度を表す維持パルス数（点灯回数）を決定するための複数の重み付けテーブル（ここでは、重み付けテーブル３ａ，３ｂ）と、映像信号の階調に応じてどのサブフレームを発光させるかを決定するための複数のコーディングテーブル（ここでは、コーディングテーブル４ａ，４ｂ）とを備えている。サブフレーム対応付け回路２は、映像信号のそれぞれのフレームをサブフレームに変換する際に、重み付けテーブル３ａ，３ｂのいずれかとコーディングテーブル４ａ，４ｂのいずれかを選択するようになっている。
【００１２】
さらに、本実施形態においては、映像信号をプラズマディスプレイパネル１０に表示する際の電力を制御するための電力制御回路５を備えている。電力制御回路５は入力された映像信号の各フレームにおける明るさを検出し、映像信号をプラズマディスプレイパネル１０に表示した際に消費される電力を予測計算する。映像信号の各フレームにおける明るさの検出方法としては、フレーム内のそれぞれの画素の輝度値を累積するとかフレーム内の平均輝度を求める等、種々考えられる。
電力制御回路５は消費電力の予測計算に基づいて電力制御値を生成し、重み付けテーブル３ａ，３ｂに供給する。後述するように、サブフレーム対応付け回路２は、電力制御回路５からの電力制御値に基づいて選択されたサブフレームの重み付けを選択する。電力制御値は、一例として０を最小、１９０を最大の値とし、映像信号が暗いほど０に近付く値とし、映像信号が明るいほど１９０に近付く値とする。
【００１３】
サブフレーム処理回路６は記憶手段を備えており、サブフレーム処理回路６は映像信号をその記憶手段に一旦記憶させ、記憶手段に記憶された映像信号を、サブフレーム対応付け回路２にて決定された各サブフレームの表示時間毎に読み出す。サブフレーム処理回路６は駆動パルス発生回路７に駆動パルスを発生させるための制御信号を供給すると共に、映像信号の画素データをアドレス電極駆動回路８に供給する。駆動パルス発生回路７は、アドレス電極駆動回路８で選択された各画素を表示させるため、Ｘ電極駆動回路９ｘとＹ電極駆動回路９ｙに駆動パルスを供給して維持放電を開始させて、プラズマディスプレイパネル１０の各画素を発光させる。このプラズマディスプレイパネル１０の駆動はサブフレーム毎に連続的に行われる。
【００１４】
図２は本実施形態におけるサブフレーム構成の一例である。この例では、サブフレーム数をＳＦ１〜ＳＦ１１の１１としている。映像信号の階調が２５６階調のとき、階調表示に必要な最小のサブフレーム数は８である。本実施形態では疑似輪郭をより低減できるようサブフレーム数を１１としている。サブフレーム数は１０〜１２またはそれ以上であってもよい。
サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１１はそれぞれリセット期間、アドレス期間、維持放電期間で形成されている。維持放電期間には梨地模様を付している。リセット期間とアドレス期間はサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１１の全てで同一であるが、維持放電期間はサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１１で互いに異なっている。プラズマディスプレイパネル１０に表示される画像の明るさは維持放電期間の維持パルス数、即ち、各サブフレームの重み付けで決まる。本実施形態では後述のように、各サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１１の維持パルス数を重み付けテーブル３ａ，３ｂに基づいて任意に決定している。
【００１５】
ここで、図３を用いて重み付けテーブル３ａ，３ｂについて説明する。図３において、（Ａ）は重み付けテーブル３ａ、（Ｂ）は重み付けテーブル３ｂを示している。図３（Ａ），（Ｂ）に示す重み付けテーブル３ａ，３ｂには各サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１１の維持パルス数を示し、ここでは併せて最右列に総維持パルス数も示している。重み付けテーブル３ａ，３ｂの最左列には電力制御値を示している。本実施形態においては電力制御値は０〜１９０の値をとるが、ここでは３〜９４，１００〜１８８の場合の各サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１１の重み付け（維持パルス数）の記載を省略している。なお、電力制御値は１９１段階に限定されるものではない。
電力制御回路５によって電力制御値が生成されると、電力制御値に従って重み付けテーブル３ａ，３ｂの行を選択し、その行における各サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１１の重み付けが用いられる。例えば電力制御値が９７であれば、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１１の重み付けは重み付けテーブル３ａの場合には、１，２，４，７，１１，１６，２０，３０，４０，５４，７０とし、重み付けテーブル３ｂの場合には、２，３，７，１２，１９，２８，３５，５２，６９，９２，１２０となる。
【００１６】
図３（Ａ），（Ｂ）より分かるように、電力制御値が０に近付くに従って（即ち、映像信号が暗くなるに従って）総維持パルス数を多くし、電力制御値が１９０に近付くに従って（即ち、映像信号が明るくなるに従って）総維持パルス数を少なくしている。これは、映像信号が暗い場合にはピーク輝度を確保するため総維持パルス数を多くし、映像信号が明るい場合にはプラズマディスプレイパネル１０での消費電力を少なくするためである。
なお、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、一部隣接する電力制御値で総維持パルス数が同じ場合を含んでもよい。
【００１７】
次に、図４を用いてコーディングテーブル４ａ，４ｂについて説明する。図４において、（Ａ）はコーディングテーブル４ａ、（Ｂ）はコーディングテーブル４ｂを示している。図４（Ａ）のコーディングテーブル４ａは図３（Ａ）の重み付けテーブル３ａに対応して用いられ、図４（Ｂ）のコーディングテーブル４ｂは図３（Ｂ）の重み付けテーブル３ｂに対応して用いられる。図４（Ａ），（Ｂ）に示すコーディングテーブル４ａ，４ｂにおいて、最左列にはサブフレーム対応付け回路２に入力される映像信号の階調を示している。ここでは階調３４以降の記載を省略している。○を付した部分がそれぞれの階調において選択されて発光するサブフレームである。
サブフレーム対応付け回路２は入力された映像信号の各画素の階調に従ってコーディングテーブル４ａ，４ｂの行を選択し、○を付したサブフレームを選択して発光させるようサブフレーム処理回路６を制御する。例えば入力された映像信号の階調が５であれば、サブフレームＳＦ１，ＳＦ３が選択され、重み付けテーブル３ａ，３ｂによって決まる維持パルス数だけ発光する。
【００１８】
図５は、映像信号の各フレームで用いる重み付けテーブル３ａ，３ｂとコーディングテーブル４ａ，４ｂとの組み合わせを示している。図５に示すように、サブフレーム対応付け回路２は、フレーム毎に交互に、重み付けテーブル３ａとコーディングテーブル４ａとの第１の組み合わせと重み付けテーブル３ｂとコーディングテーブル４ｂとの第２の組み合わせとを切り換える。
本実施形態においては、重み付けテーブル及びコーディングテーブルがそれぞれ２つであるので、２つの組み合わせをフレーム毎に交互に切り換えているが、重み付けテーブル及びコーディングテーブルをさらに多くの有する場合には、３つ以上の組み合わせを規則的に切り換えたり、あるいは３つ以上の組み合わせをランダムに用いてもよい。
【００１９】
図６は、図１の画像処理回路１において信号レベルを変換する方法を示している。本実施形態においては、コーディングテーブル４ａを用いる場合とコーディングテーブル４ｂを用いる場合とで信号レベル（階調数）を切り換えるようにしている。図６に示すように、コーディングテーブル４ａを用いるフレームにおいては、２５６階調（階調０の黒を含む）の映像信号をそのまま同じ階調数で後段の回路へと映像信号を供給する。一方、コーディングテーブル４ｂを用いるフレームにおいては、２５６階調の映像信号を例えば１５０階調（階調０の黒を含む）に階調数変換して後段の回路へと映像信号を供給する。
なお、入力信号をどのように階調数変換してどのような信号レベルの出力信号のするかは、各サブフレームの時間配置、プラズマディスプレイパネル１０の特性、映像信号の入力レベルに合わせて適宜選択すればよい。
【００２０】
図７は、画像処理回路１からの出力信号のレベルに対する維持パルス数の関係を示している。図７において、横軸は画像処理回路１より出力されプラズマディスプレイパネル１０へと供給される映像信号（出力信号）の階調、縦軸はその階調に対して使用される維持パルス数を示している。重み付けテーブル３ａ，３ｂを用いる場合それぞれで出力信号と維持パルス数との関係がなす図示の直線の傾きは図１における電力制御回路５において決定される。図７は図３（Ａ），（Ｂ）において電力制御値が９７の場合を示している。
重み付けテーブル３ａを用いる場合の直線は、図６においてコーディングテーブル４ａを用いる２５６階調で表示する場合であり、重み付けテーブル３ｂを用いる場合の直線は、図６においてコーディングテーブル４ｂを用いる１５０階調で表示する場合である。
【００２１】
図３（Ａ）の総維持パルス数及び図７より分かるように、重み付けテーブル３ａを用いる場合には階調２５５を総維持パルス数２５５で表示する。重み付けテーブル３ｂを用いる場合には、図３（Ｂ）より総維持パルス数は４３９となるが、図７より分かるように、階調１４９を総維持パルス数２５５で表示する。
このように、重み付けテーブルとコーディングテーブルとの組み合わせが第１の組み合わせと第２の組み合わせとで切り換わっても、プラズマディスプレイパネル１０へと供給される総維持パルス数に変化ははく、フレーム毎に電力レベルが変化することはない。
【００２２】
このように、本実施形態においては、重み付けテーブルとコーディングテーブルとの組み合わせをフレーム毎に交互に切り換えることにより、フレーム毎に選択されるサブフレームの時間的配置が変わる。即ち、図２の維持パルス期間がフレーム毎に異なり、サブフレームの発光期間がフレーム毎に伸縮することとなる。このため、動画表示に伴なう視線の移動が発生しても、視線が横切る位置がサブフレーム毎に異なり、疑似輪郭の発生を大幅に抑制することが可能となる。
【００２３】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本実施形態では重み付けテーブル３ａ，３ｂとコーディングテーブル４ａ，４ｂをサブフレーム対応付け回路２の外部の記憶部に記憶させるようにしているが、サブフレーム対応付け回路２の内部に設けてもよく、計算によって各テーブルの値を算出する構成であってもよい。
本発明はＰＤＰに限定されるものではなく、液晶表示装置や有機エレクトロルミネセンス表示装置等のサブフレーム法によって画像を表示する画像表示装置の全てに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】一実施形態のサブフレーム構成を示す図である。
【図３】一実施形態で用いる重み付けテーブルの例を示す図である。
【図４】一実施形態で用いるコーディングテーブルの例を示す図である。
【図５】一実施形態の動作を説明するための図である。
【図６】一実施形態の動作を説明するための図である。
【図７】一実施形態の動作を説明するための図である。
【図８】擬似輪郭の発生原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  画像処理回路（変換手段）
２  サブフレーム対応付け回路（選択手段）
３ａ，３ｂ  重み付けテーブル
４ａ，４ｂ  コーディングテーブル
５  電力制御回路
６  サブフレーム処理回路
７  駆動パルス発生回路（駆動手段）
８  アドレス電極駆動回路（駆動手段）
９ｘ  Ｘ電極駆動回路（駆動手段）
９ｙ  Ｙ電極駆動回路（駆動手段）
１０  プラズマディスプレイパネル（表示部）
【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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