(57)【要約】【課題】階調の劣化とディザパターンノイズの発生を抑えつつ動画疑似輪郭を低減する。【解決手段】階調変換回路５の内部に、同一の輝度に対してサブフィールドの組み合わせが異なる第１のテーブルと第２のテーブルが用意されている。γ逆補正回路４は、入力画像を動画擬似輪郭の発生しにくい基準階調に変換する。階調変換回路５は、処理対象の画素データがディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、画素データと対応するディザ係数とを比較して、第１のテーブルと第２のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理を行う。出力処理回路６は、選択されたサブフィールドの重み付けに対応した期間だけＰＤＰ１のセルを発光させる。【選択図】  図１
2005345889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルの１フィールド期間を、発光期間がそれぞれ重み付けされた複数のサブフィールドに分割して、入力画像の画素の輝度に応じて各サブフィールドの発光又は非発光を制御することにより多階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの表示方法において、
入力画像を所定階調数の画像に階調変換するγ逆補正手順と、
ディザ係数を前記入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データが前記ディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、前記画素データとこれに対応するディザ係数とを比較して、この比較の結果により、予め用意された第１のテーブルと第２のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理手順と、
前記処理対象の画素データを表示階調数の画素データに階調変換する階調変換手順と、
この階調変換手順で変換された画素データに対応するサブフィールドを表す画素駆動データを、前記選択された第１のテーブル又は第２のテーブルから取得する取得手順と、
前記取得した画素駆動データに応じて前記処理対象の画素データに対応する前記プラズマディスプレイパネルのセルを発光させる発光制御手順とを備え、
前記第１のテーブルと前記第２のテーブルとは、サブフィールドの設定が異なることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの表示方法。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの表示方法において、
前記γ逆補正手順は、輝度変化に対して発光重心の移動量が小さい前記所定階調数の輝度を基準階調とし、前記入力画像の各画素データをこの基準階調に階調変換し、
前記第１のテーブルは、前記表示階調数の画素データの各々について発光重心の位置が直前の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定され、
前記第２のテーブルは、前記表示階調の画素データの各々について発光重心の位置が直後の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの表示方法。
【請求項３】
請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの表示方法において、
前記階調変換手順は、
前記所定階調数の基準階調データとこれに対応する表示階調を表す表示階調データとを予め記憶する基準階調テーブルにより、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データに対応する表示階調データを求める手順と、
前記所定階調数の各基準階調について次の基準階調との輝度差を表す輝度差データを予め記憶するスキップ階調テーブルにより、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データに対応する輝度差データを求める手順と、
前記表示階調データと前記輝度差データとに基づいて、前記処理対象の画素データを前記表示階調数の画素データに階調変換する手順とを備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの表示方法。
【請求項４】
プラズマディスプレイパネルの１フィールド期間を、発光期間がそれぞれ重み付けされた複数のサブフィールドに分割して、入力画像の画素の輝度に応じて各サブフィールドの発光又は非発光を制御することにより多階調表示を行うプラズマディスプレイ装置において、
入力画像を所定階調数の画像に階調変換するγ逆補正手段と、
入力画素データと選択すべきサブフィールドを表す画素駆動データとを対応付けて記憶する第１のテーブルと、
入力画素データと画素駆動データとを対応付けて記憶し、画素駆動データが表すサブフィールドの組み合わせが前記第１のテーブルと異なる第２のテーブルと、
ディザ係数を前記入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、前記γ逆補正手段で階調変換された処理対象の画素データが前記ディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、前記処理対象の画素データとこれに対応する位置のディザ係数とを比較して、この比較の結果により前記第１のテーブルと第２のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理手段と、
前記処理対象の画素データを表示階調数の画素データに階調変換する階調変換手段と、
この階調変換手段で階調変換された画素データに対応する画素駆動データを、前記選択された第１のテーブル又は第２のテーブルから取得する取得手段と、
前記取得した画素駆動データに応じて前記処理対象の画素データに対応する前記プラズマディスプレイパネルのセルを発光させる発光制御手段とを備えることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項４記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記γ逆補正手段は、輝度変化に対して発光重心の移動量が小さい前記所定階調数の輝度を基準階調とし、前記入力画像の各画素データをこの基準階調に階調変換し、
前記第１のテーブルは、前記表示階調数の画素データの各々について発光重心の位置が直前の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定され、
前記第２のテーブルは、前記表示階調の画素データの各々について発光重心の位置が直後の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項５記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記階調変換手段は、
前記所定階調数の基準階調データとこれに対応する表示階調を表す表示階調データとを予め記憶し、前記γ逆補正回路で階調変換された処理対象の画素データに対応する表示階調データを出力する基準階調テーブルと、
前記所定階調数の各基準階調について次の基準階調との輝度差を表す輝度差データを予め記憶し、前記γ逆補正回路で階調変換された処理対象の画素データに対応する輝度差データを出力するスキップ階調テーブルと、
前記表示階調データと前記輝度差データとに基づいて、前記処理対象の画素データを前記表示階調数の画素データに階調変換する変換部とを有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の１フィールド期間を相対輝度の異なる複数のサブフィールドに分割して、映像信号の画素の輝度に応じてサブフィールドを適宜組み合わせて発光させることにより、多階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの表示方法およびプラズマディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各画素がマトリクス状に形成されたプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとする）の多階調表示を行うプラズマディスプレイ装置は、図１に示すように構成される。図１は本発明の実施の形態となるプラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図であるが、従来のプラズマディスプレイ装置においても全体の構成は図１と同様であるので、図１を用いて従来のプラズマディスプレイ装置を説明する。
【０００３】
図１のプラズマディスプレイ装置は、入力映像信号のレベル調整を行うレベル調整回路２と、レベル調整回路２の出力をＡ／Ｄ変換して８ビットの画像データとするＡ／Ｄ変換回路３と、Ａ／Ｄ変換回路３から出力された画像データに対してγ逆補正を行うγ逆補正回路４と、γ逆補正された画像データに対してディザ処理を行い、ディザ処理した画像データを後述する画素駆動データに変換する階調変換回路５と、階調変換回路５から出力された画素駆動データに基づいてＰＤＰ１の発光を制御する出力処理回路６と、入力映像信号のなかから同期信号（垂直同期信号と水平同期信号）を分離する同期分離回路７と、同期分離回路７からの同期信号をもとにＡ／Ｄ変換回路３のＡ／Ｄ変換のタイミング等を規定するタイミングパルスの生成を行うタイミングパルス発生回路８と、前記タイミングパルスを入力して出力処理回路６からのデータの読み出しを制御するメモリ制御回路９と、前記タイミングパルスをもとにＰＤＰ１の各画素の表示タイミングを規定するタイミング信号の生成を行う駆動タイミング発生回路１０とからなる。
【０００４】
このようなＰＤＰ１あるいは強誘電性液晶素子を用いた表示パネルの表示を行う場合、各画素（放電セル）が発光と非発光の２つの状態しか有しないため、１フィールドの表示期間を、画素の点灯期間である維持発光期間（発光輝度に比例）の相対比がそれぞれ異なる複数のサブフィールドに分割すると共に、入力映像信号に応じたサブフィールドを選択して、選択したサブフィールドの重み付けに対応した期間だけＰＤＰ１の対応する画素を発光させることにより、所定の階調表示を得るようにしている。
【０００５】
図２３の例は、１フィールド表示期間が８個のサブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ８により構成され、８個の階調ビットにより２５６階調表示が行われる例である。すなわち、最上位の階調ビット（８ビット目）がサブフィールドＳｆ８に対応するとともに、以下順に、７ビット目の階調ビットがサブフィールドＳｆ７に、６ビット目の階調ビットがサブフィールドＳｆ６に、５ビット目の階調ビットがサブフィールドＳｆ５に、４ビット目の階調ビットがサブフィールドＳｆ４に、３ビット目の階調ビットがサブフィールドＳｆ３に、２ビット目の階調ビットがサブフィールドＳｆ２にそれぞれ対応し、最下位の階調ビット（１ビット目）がサブフィールドＳｆ１に対応する。各サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ８では、維持発光期間がそれぞれ階調数（発光輝度の相対比）１（＝２0 ），２（＝２1 ），４（＝２2 ），８（＝２3 ），１６（＝２4 ），３２（＝２5 ），６４（＝２6 ），１２８（＝２7 ）として重み付けされている。
【０００６】
図２３の例は８ビットの階調を表示する場合を示しているが、一般に、ｎビットの階調を表示する場合には、各サブフィールドの発光輝度の相対比を最低限２n−1：２n−2：２n−3・・・・２2：２1：１ の構成になるようにする必要がある。ただし、このような最低限のサブフィールド構成で表示を行うと、画像が静止している部分では何の問題も発生しないが、画像が動いている部分では、人間の目が本来存在しないはずの輝度を認識してしまい、動画疑似輪郭と呼ばれる特有の画質劣化が生じるため、現状一般的には８ビットの階調を表示する場合で９サブフィールド以上の構成が採用されている。動画疑似輪郭の発生原因は、人間の目が、あるサブフィールドとその前後のサブフィールドにおける発光部分や未発光部分を融合して認識してしまうことにある。
【０００７】
さらに、動画擬似輪郭を抑制する手法として、動画擬似輪郭の発生しにくい階調を選択し、それらの中間の階調をディザ法または誤差拡散処理などの階調変換で表示する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【特許文献１】特開２０００−２７６１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のプラズマディスプレイ装置は、動画擬似輪郭を抑制する効果は高いが、中間階調をディザ法や誤差拡散処理などによって表示するため、ディザのパターンノイズや誤差拡散処理の粒状ノイズといった明暗妨害によって画質が劣化したり、動画像において人間の視線がディザパターンと同期して動いた時などに階調が劣化して認識されたりする場合があった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プラズマディスプレイパネルにおいてサブフィールド法による階調表示を行う場合に、階調の劣化とディザパターンノイズの発生を抑えつつ、動画疑似輪郭を効果的に低減することができるプラズマディスプレイパネルの表示方法およびプラズマディスプレイ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】
【００１１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの１フィールド期間を、発光期間がそれぞれ重み付けされた複数のサブフィールドに分割して、入力画像の画素の輝度に応じて各サブフィールドの発光又は非発光を制御することにより多階調表示を行うプラズマディスプレイパネルの表示方法において、入力画像を所定階調数の画像に階調変換するγ逆補正手順と、ディザ係数を前記入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データが前記ディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、前記画素データとこれに対応するディザ係数とを比較して、この比較の結果により、予め用意された第１のテーブルと第２のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理手順と、前記処理対象の画素データを表示階調数の画素データに階調変換する階調変換手順と、この階調変換手順で変換された画素データに対応するサブフィールドを表す画素駆動データを、前記選択された第１のテーブル又は第２のテーブルから取得する取得手順と、前記取得した画素駆動データに応じて前記処理対象の画素データに対応する前記プラズマディスプレイパネルのセルを発光させる発光制御手順とを備え、前記第１のテーブルと前記第２のテーブルとが、サブフィールドの設定が異なるようにしたものである。
【００１２】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの表示方法の１構成例において、前記γ逆補正手順は、輝度変化に対して発光重心の移動量が小さい前記所定階調数の輝度を基準階調とし、前記入力画像の各画素データをこの基準階調に階調変換し、前記第１のテーブルは、前記表示階調数の画素データの各々について発光重心の位置が直前の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定され、前記第２のテーブルは、前記表示階調の画素データの各々について発光重心の位置が直後の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されているものである。
【００１３】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの表示方法の１構成例において、前記階調変換手順は、前記所定階調数の基準階調データとこれに対応する表示階調を表す表示階調データとを予め記憶する基準階調テーブルにより、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データに対応する表示階調データを求める手順と、前記所定階調数の各基準階調について次の基準階調との輝度差を表す輝度差データを予め記憶するスキップ階調テーブルにより、前記γ逆補正手順で階調変換された処理対象の画素データに対応する輝度差データを求める手順と、前記表示階調データと前記輝度差データとに基づいて、前記処理対象の画素データを前記表示階調数の画素データに階調変換する手順とを備えるものである。
【００１４】
また、本発明は、プラズマディスプレイパネルの１フィールド期間を、発光期間がそれぞれ重み付けされた複数のサブフィールドに分割して、入力画像の画素の輝度に応じて各サブフィールドの発光又は非発光を制御することにより多階調表示を行うプラズマディスプレイ装置において、入力画像を所定階調数の画像に階調変換するγ逆補正手段と、入力画素データと選択すべきサブフィールドを表す画素駆動データとを対応付けて記憶する第１のテーブルと、入力画素データと画素駆動データとを対応付けて記憶し、画素駆動データが表すサブフィールドの組み合わせが前記第１のテーブルと異なる第２のテーブルと、ディザ係数を前記入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、前記γ逆補正手段で階調変換された処理対象の画素データが前記ディザマトリクス中のどの位置に対応するかを判別し、前記処理対象の画素データとこれに対応する位置のディザ係数とを比較して、この比較の結果により前記第１のテーブルと第２のテーブルのうちいずれか一方を選択するディザ処理手段と、前記処理対象の画素データを表示階調数の画素データに階調変換する階調変換手段と、この階調変換手段で階調変換された画素データに対応する画素駆動データを、前記選択された第１のテーブル又は第２のテーブルから取得する取得手段と、前記取得した画素駆動データに応じて前記処理対象の画素データに対応する前記プラズマディスプレイパネルのセルを発光させる発光制御手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、γ逆補正手順で動画擬似輪郭の発生しにくい基準階調を選択し、基準階調間の中間階調についてはディザ処理で表示する。このとき、１つの輝度に対して選択するサブフィールドの組み合わせを第１のテーブルと第２のテーブルの２つ用意し、発光重心が異なる２つの発光パターンをディザ処理により分散配置することにより、２つの発光パターンの間に輝度差を生じさせることなく発光重心だけを輝度変化にあわせてなだらかに変化させることが可能となるので、動画疑似輪郭を大幅に低減することができる。また、本発明では、２つの発光パターンを同一輝度とすることにより、ディザパターンノイズの発生を抑制することができ、ディザパターンノイズの抑制により階調の劣化を抑制することができる。その結果、本発明によれば、プラズマディスプレイ装置において高画質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】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態となるプラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。図１のプラズマディスプレイ装置は、ＰＤＰ１と、レベル調整回路２と、Ａ／Ｄ変換回路３と、γ逆補正回路４と、階調変換回路５と、出力処理回路６と、同期分離回路７と、タイミングパルス発生回路８と、メモリ制御回路９と、駆動タイミング発生回路１０とからなる。
【００１７】
階調変換回路５は、ディザ処理手段と階調変換手段と取得手段とを構成し、出力処理回路６とメモリ制御回路９と駆動タイミング発生回路１０とは、発光制御手段を構成している。
【００１８】
レベル調整回路２は、入力映像信号が適切なレベルになるようにレベル調整する。Ａ／Ｄ変換回路３は、レベル調整回路２によってレベル調整された映像信号をＡ／Ｄ変換して８ビットの画像データとして出力する。γ逆補正回路４は、ＣＲＴの発光特性と互換性を保つために、Ａ／Ｄ変換回路３から出力された８ビットの画像データをγ逆補正する。
【００１９】
階調変換回路５は、ディザ係数を入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成して、γ逆補正された画像データに対してディザ処理を行い、ディザ処理した画像データを選択すべきサブフィールドを表す画素駆動データに変換する。
【００２０】
出力処理回路６は、階調変換回路５から出力された１フィールド分の画素駆動データを格納するフィールドメモリ（不図示）を有し、フィールドメモリ内の各画素駆動データをＰＤＰ１の各画素（放電セル）の表示データとしてデータ電極に出力することにより、階調変換回路５によって選択されたサブフィールドの重み付けに対応した期間だけＰＤＰ１の放電セルを発光させる。
【００２１】
同期分離回路７は、入力映像信号から同期信号（垂直同期信号と水平同期信号）を分離する。タイミングパルス発生回路８は、同期分離回路７によって抽出された同期信号をもとに、Ａ／Ｄ変換回路３、メモリ制御回路９および駆動タイミング発生回路１０への各種タイミング信号を生成する。
【００２２】
メモリ制御回路９は、タイミングパルス発生回路８のタイミング信号に基づき出力処理回路６のフィールドメモリから画素駆動データを読み出させ、この画素駆動データに基づくＰＤＰ１の発光制御を出力処理回路６に実行させる。駆動タイミング発生回路１０は、タイミングパルス発生回路８およびメモリ制御回路９からのタイミング信号に基づきサブフィールドのタイミングや、ＰＤＰ１の各走査電極及び維持電極を駆動するためのパルス信号などを生成する。
【００２３】
本実施の形態のプラズマディスプレイ装置では、図２に示すように、１フィールド期間を１２個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１２に分割して２５６階調の表示を可能にするものである。各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１２は、それぞれ走査期間と発光期間とを有し、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１２の各発光期間の比率は１：２：４：７：１０：１４：１９：２５：３２：３９：４７：５５に設定されている。
【００２４】
サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１２の組み合わせは、２の１２乗で４０９６通り考えられる。図２のサブフィールド構成の作成条件は、文献「“ＰＤＰの動画擬似輪郭低減手法”，映像情報メディア学会年次大会１９−１０，１９９８年，ｐ．２７６」で述べられている。すなわち、１フィールド期間中の発光重心がなだらかに変化するように作成されたサブフィールド構成において、各階調での最大サブフィールドがＯＦＦからＯＮに変化する階調、最大サブフィールドがＯＮ状態で２番目に大きいサブフィールドがＯＦＦからＯＮに変化する階調、最大と２番目に大きいサブフィールドがＯＮ状態で３番目に大きいサブフィールドがＯＦＦからＯＮに変化する階調・・・・・といったように決めている。ただし、下位４番目までのサブフィールドのＯＦＦからＯＮに変化する階調は選ばなくても良い。
【００２５】
本実施の形態では、２５６階調のうちの複数の特定の輝度を基準階調と呼ぶ。基準階調間の輝度変化に対して１フィールド中の発光重心の移動量が小さい輝度が基準階調として予め選択されている。
【００２６】
従来の技術では、これらの選択された基準階調間の中間階調を、ディザ処理または誤差拡散処理によって表現する。誤差拡散処理は、各点の色の濃さと白または黒との誤差を演算し、演算した誤差を順次周辺の画素に分配して平均化していくことで、中間階調を滑らかに再現する方法である。一方、ディザ処理は、上下、左右に互いに隣接する複数画素のデータに互いに異なる係数値からなるディザマトリクスを加算する。この際、複数画素を１画素として捉えた場合、かかるディザ処理により、見かけ上の階調数が増加する。
【００２７】
ディザマトリクスの例としては、図３に示すベイヤー（Bayer ）マトリクスが知られている。図３のベイヤーマトリクスは、ディザ係数を０〜１５のディザ係数を水平４画素×垂直４画素の１６画素に対応してマトリクス状に配置したものである。
【００２８】
例えば輝度１０５と輝度１１１の中間階調である１０７をディザ処理で表現する場合、１０５×（１１／１６）＋１１１×（５／１６）＝１０６．８７５≒１０７であるから、図３に示すベイヤーマトリクスの係数０〜４の位置を輝度１１１で発光させ、係数５〜１５の位置を輝度１０５で発光させることで輝度１０７を表現することが可能となる。この場合の発光パターンを図４に示し、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１２の組み合わせを図５に示す。このディザ処理によって１フィールド中の発光重心が輝度の変化と共になだらかに変化するので、動画擬似輪郭は低減する。
【００２９】
しかし、従来の技術では、輝度１０５と１１１という発光レベル差のある輝度でディザ処理をおこなうためにディザノイズと呼ばれるパターンノイズが発生する。また、動画像においてディザパターンと画像の動きがシンクロした場合に階調が劣化して認識されるという問題がある。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、これらの問題を改善する為に、例えば輝度１０７を表示する際に輝度１０５と１１１でディザを行うのではなく、図６に示すように、１フィールド期間中の発光重心の位置が輝度１０５の場合の発光重心の位置に近くなるように選択されたサブフィールド構成による輝度１０７（図６では輝度１０７ａと表す）でベイヤーマトリクスの係数５〜１５の位置を発光させ、発光重心の位置が輝度１１１の場合の発光重心の位置に近くなるように選択されたサブフィールド構成による輝度１０７（図６では輝度１０７ｂと表す）でベイヤーマトリクスの係数０〜４の位置を発光させる。
【００３１】
この場合のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１２の組み合わせを図７に示す。本実施の形態によれば、２つの発光パターンの間に輝度差を生じさせることなく発光重心だけを輝度変化にあわせてなだらかに変化させることが可能となる。
【００３２】
以下、本実施の形態のプラズマディスプレイ装置の主要部の動作についてより詳細に説明する。前述のように、γ逆補正回路４は、Ａ／Ｄ変換回路３から出力された８ビットの画像データをγ逆補正するが、このとき０〜２５５の２５６階調の画像データを所定階調数（本実施の形態では６２階調）の画像データに階調変換して出力する。
【００３３】
このγ逆補正回路４の出力データの整数部は、０〜６１の基準階調を表し、小数部は基準階調間の中間階調を表す。こうして、γ逆補正回路４による階調変換処理により、動画疑似輪郭が発生し易い輝度、すなわち輝度変化に対する発光重心の移動量が大きい輝度（基準階調間の中間階調）を除いて、動画疑似輪郭が発生しにくい基準階調のみを選択する。
【００３４】
図８に階調変換回路５の構成を示す。階調変換回路５は、基準階調テーブル５１と、スキップ階調テーブル５２と、ディザ処理部５３と、第１のＳＦＭテーブル５４と、第２のＳＦＭテーブル５５と、ＳＦＭセレクタ５６とから構成される。ディザ処理部５３はディザ処理手段と階調変換手段の変換部とを構成し、ＳＦＭセレクタ５６は取得手段を構成している。
【００３５】
基準階調テーブル５１は、０〜６１の各基準階調データと表示階調データとを対応付けて記憶し、γ逆補正回路４から入力された処理対象の画素データの整数部に対応する表示階調データを読み出して出力する。基準階調テーブル５１の構成を図９、図１０に示す。図９、図１０において、γｏｕｔはγ逆補正回路４の出力画素データの整数部を十進数で表記した値、ｒｅｆｏｕｔは基準階調テーブル５１の出力データを十進数で表記した値である。また、ＳＦ１〜ＳＦ１２は基準階調に対応するサブフィールドの組み合わせを表しており、「１」は選択、「０」は非選択を表している。基準階調テーブル５１によれば、例えば基準階調２４は、プラズマディスプレイ装置で表示する２５６階調の表示階調に換算すると輝度７３に相当することが分かる。
【００３６】
スキップ階調テーブル５２は、０〜６１の各基準階調について次の基準階調との輝度差を前記表示階調で換算した値を記憶し、γ逆補正回路４から入力された処理対象の画素データが示す基準階調について次の基準階調との輝度差データを出力する。スキップ階調テーブル５２の構成を図１１に示す。図１１において、Ｓｋｉｐｏｕｔはスキップ階調テーブル５２の出力データを十進数で表記した値である。スキップ階調テーブル５２によれば、例えば基準階調２４と次の基準階調２５との輝度差を前記表示階調で換算すると６であることが分かる。これは、基準階調２４は表示階調に換算すると輝度７３に相当し、基準階調２５は表示階調に換算すると輝度７９に相当するからである。
【００３７】
第１のＳＦＭテーブル５４と第２のＳＦＭテーブル５５とは、それぞれ０〜２５５の画素データと選択すべきサブフィールドの組み合わせを表す画素駆動データとを対応付けて記憶している。図１２〜図１６に第１のＳＦＭテーブル５４の構成を示し、図１７〜図２１に第２のＳＦＭテーブル５５の構成を示す。図１２〜図２１において、ｉｎｐｕｔは８ビットの画素データを十進数で表記した値、Ａｏｕｔは第１のＳＦＭテーブル５４の８ビットの画素駆動データを十進数で表記した値、Ｂｏｕｔは第２のＳＦＭテーブル５５の８ビットの画素駆動データを十進数で表記した値である。図９、図１０と同様に、ＳＦ１〜ＳＦ１２は画素データｉｎｐｕｔに対応するサブフィールドの組み合わせを表している。
【００３８】
第１のＳＦＭテーブル５４は、０〜２５５の画素データｉｎｐｕｔの各々について発光重心の位置が直前の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されている。例えば、第１のＳＦＭテーブル５４において、画素データｉｎｐｕｔが７４〜７８の場合、直前の基準階調は表示階調に換算した値で表すと７３である。したがって、画素データｉｎｐｕｔの７４〜７８については、発光重心の位置が基準階調７３の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが選択される。
【００３９】
基準階調７３に対応するサブフィールドとしてはＳＦ１，ＳＦ３，ＳＦ５〜ＳＦ８が予め選択されており、最大の重みを有する最大サブフィールドはＳＦ８である。最大サブフィールドをＳＦ８に固定したまま、サブフィールドＳＦ７以下の組み合わせを変えることで、輝度７４〜７８を表現すれば、発光重心の位置を基準階調７３と略一致させることができる。
【００４０】
一方、第２のＳＦＭテーブル５５は、０〜２５５の画素データｉｎｐｕｔの各々について発光重心の位置が直後の基準階調の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが予め設定されている。例えば、第２のＳＦＭテーブル５５において、画素データｉｎｐｕｔが７４〜７８の場合、直後の基準階調は表示階調に換算した値で表すと７９である。したがって、画素データｉｎｐｕｔの７４〜７８については、発光重心の位置が基準階調７９の発光重心の位置と略一致するようにサブフィールドの組み合わせが選択される。
【００４１】
基準階調７９に対応するサブフィールドとしてはＳＦ３，ＳＦ５〜ＳＦ７，ＳＦ９が予め選択されており、最大の重みを有する最大サブフィールドはＳＦ９である。最大サブフィールドをＳＦ９に固定したまま、サブフィールドＳＦ８以下の組み合わせを変えることで、輝度７４〜７８を表現すれば、発光重心の位置を基準階調７９と略一致させることができる。
【００４２】
次に、ディザ処理部５３は、ディザ係数（しきい値）を入力画像の各画素に対応してマトリクス状に配置したディザマトリクスを生成し、γ逆補正回路４から出力された処理対象の画素データがディザマトリクス中のどの位置にあるかを画素毎に判別し、判別した位置のディザ係数と処理対象の画素データの小数部とを比較して、第１のＳＦＭテーブル５４と第２のＳＦＭテーブル５５のうちどちらを選択すべきかを決定する。同時に、ディザ処理部５３は、γ逆補正回路４から出力された処理対象の画素データの小数部と、基準階調テーブル５１から出力された表示階調データと、スキップ階調テーブル５２から出力された輝度差データとに基づいて、処理対象の画素データを０〜２５５の表示階調のデータに変換する。
【００４３】
ディザマトリクスとしては、図３に示したベイヤーマトリクスを繰り返し並べていけばよい。処理対象の画素データがディザマトリクス中のどの位置に対応するかは、垂直同期信号と水平同期信号と入力画像の各画素に同期したピクセルクロックとに基づいて判定することができる。そして、ディザ処理部５３は、処理対象の画素データの小数部とこれに対応するディザ係数とを比較して、画素データの小数部の値がディザ係数より小さい場合には第１のＳＦＭテーブル５４を指定する制御信号（例えば「０」）を生成し、画素データの小数部の値がディザ係数以上の場合には第２のＳＦＭテーブル５５を指定する制御信号（例えば「１」）を生成する。
【００４４】
例えば画素データの小数部を十進数で表したときに４であれば、ディザ係数が４以下のときに制御信号は「１」となり、ディザ係数が４より大きいときに制御信号は「０」となる。したがって、ディザマトリクスに対応する水平４画素×垂直４画素の各画素データの小数部が全て４であれば、制御信号をディザマトリクスに対応して配置すると、図２２のようになる。
【００４５】
一方、ディザ処理部５３は、基準階調テーブル５１から表示階調データを受け取ることにより、処理対象の画素データの輝度に最も近い基準階調（表示階調に換算した値）を決定することができ、この基準階調と処理対象の画素データとの輝度差（表示階調に換算した値）を、画素データの小数部とスキップ階調テーブル５２の輝度差データに基づいて決定することができるので、処理対象の画素データを表示階調のデータに変換することができる。
ディザ処理部５３は、以上のような処理を画素毎に行い、生成した制御信号と階調変換した画素データとをＳＦＭセレクタ５６に出力する。
【００４６】
ＳＦＭセレクタ５６は、ディザ処理部５３から入力された画素データｉｎｐｕｔに対応する画素駆動データＡｏｕｔ又はＢｏｕｔを、ディザ処理部５３の制御信号で指定された第１のＳＦＭテーブル５４または第２のＳＦＭテーブル５５から取得して、取得した画素駆動データを出力処理回路６に出力する。
【００４７】
出力処理回路６は、階調変換回路５のＳＦＭセレクタ５６から例えばサブフィールドＳＦ２，ＳＦ４，ＳＦ５，ＳＦ７，ＳＦ８を選択する画素駆動データが出力された場合、この画素駆動データに応じてサブフィールドＳＦ２とＳＦ４とＳＦ５とＳＦ７とＳＦ８の重み付けに対応した期間だけＰＤＰ１の対応する放電セルを発光させる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態によれば、γ逆補正回路４で動画擬似輪郭の発生しにくい基準階調を選択し、基準階調間の中間階調についてはディザ処理で表示する。このとき、１つの輝度に対して選択するサブフィールドの組み合わせを第１のＳＦＭテーブル５４と第２のＳＦＭテーブル５５の２つ用意し、発光重心が異なる２つの発光パターン（図６に示した１０７ａと１０７ｂ）をディザ処理により分散配置することにより、２つの発光パターンの間に輝度差を生じさせることなく発光重心だけを輝度変化にあわせてなだらかに変化させることが可能となるので、動画疑似輪郭を抑制することができる。また、本実施の形態では、２つの発光パターンを同一輝度とすることにより、ディザパターンノイズの発生を抑制することができ、ディザパターンノイズの発生を抑制することで階調の劣化を抑制することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態のディザ処理においてベイヤーマトリクス以外のマトリクスを用いてもよい。また、ディザ処理を行う代わりに、誤差拡散処理を用いて発光重心を分散させてもよいし、ディザ処理、誤差拡散処理の組み合わせなどの階調変換技法を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、サブフィールド法による階調表示を行うプラズマディスプレイパネルに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態となるプラズマディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるサブフィールドの配列構成を示す図である。
【図３】ベイヤーマトリクスの１例を示す図である。
【図４】従来のプラズマディスプレイ装置のディザ処理による発光パターンの分散配置を示す図である。
【図５】従来のプラズマディスプレイ装置において輝度に対応するサブフィールドの組み合わせを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態のディザ処理による発光パターンの分散配置を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態において輝度に対応するサブフィールドの組み合わせを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態のプラズマディスプレイ装置の階調変換回路の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態における階調変換回路の基準階調テーブルの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態における階調変換回路の基準階調テーブルの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態における階調変換回路のスキップ階調テーブルの構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態における階調変換回路の第１のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態における階調変換回路の第１のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態における階調変換回路の第１のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態における階調変換回路の第１のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態における階調変換回路の第１のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態における階調変換回路の第２のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態における階調変換回路の第２のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態における階調変換回路の第２のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態における階調変換回路の第２のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態における階調変換回路の第２のＳＦＭテーブルの構成を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態における画素データとディザマトリクスとの比較結果の１例を示す図である。
【図２３】従来のプラズマディスプレイ装置におけるサブフィールドの配列構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…プラズマディスプレイパネル、２…レベル調整回路、３…Ａ／Ｄ変換回路、４…γ逆補正回路、５…階調変換回路、６…出力処理回路、７…同期分離回路、８…タイミングパルス発生回路、９…メモリ制御回路、１０…駆動タイミング発生回路、５１…基準階調テーブル、５２…スキップ階調テーブル、５３…ディザ処理部、５４…第１のＳＦＭテーブル、５５…第２のＳＦＭテーブル、５６…ＳＦＭセレクタ。
【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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