| 【発明の名称】 |
信号処理装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】川原 功
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| 【要約】 |
【課題】サブフィールドを用いた書き込み走査では、パターンや画像の動きによっては書き込みミスが発生することがあった。
【解決手段】ある画素での書き込み回数が３回以上あり（判断１；Ｓ４）、かつ、その画素に先行する５ラインでの各々の書き込み回数が２回以下（判断２；Ｓ５）の場合、これら先行する５ライン間の画素を信号補正の対象とする。信号補正の対象になった画素に対して、さらに前フィールドとの画像の動きを検出（判断３；Ｓ６）し、動き部分でないと判定された部分に対しては最大１回の書き込み回数増加となる補正（処理１；Ｓ７）を行い、動き部分であると判定された部分に対しては最大２回の書き込み回数増加となる補正（処理２；Ｓ８）を行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】１フィールドの画像信号を複数のサブフィールドの表示情報に分割し、各サブフィールドの表示情報を各画素に書き込むことにより、走査ライン単位で走査させて画像表示を行わせる信号処理装置において、第ｉ走査ライン及び先行する走査ラインのｊ番目の画素に書き込むパターンに基づいて、１フィールド内で前記第i走査ラインに先行して書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】１フィールドの画像信号を複数のサブフィールドの表示情報に分割し、各サブフィールドの表示情報を各画素に書き込むことにより、走査ライン単位で走査させて画像表示を行わせる信号処理装置において、複数のフィールドにわたって第ｉ走査ラインのｊ番目の画素に書き込むパターンに基づいて、１フィールド内で前記第ｉ走査ラインに先行して書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、前記第ｉ走査ラインに先行して画素を発光させる情報の書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の表示画素を発光させる情報を書き込む頻度を増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
【請求項４】前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、前記第ｉ走査ラインに先行して画素を発光させる情報の書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の表示画素を消去させる情報を書き込む頻度を増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
【請求項５】前記画素を発光させる情報を書き込む頻度を増加する場合は、前記表示情報の書き込みがより先行して行われるラインほど前記書き込む頻度を増加する程度を少なくまたは同程度とすることを特徴とする請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項６】前記画素を消去させる情報を書き込む頻度を増加する場合は、前記表示情報の書き込みがより先行して行われるラインほど前記書き込む頻度を増加する程度を少なくまたは同程度とすることを特徴とする請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項７】前記第ｉ走査ラインのｊ番目の表示画素が動画像のエッジ部分であることを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項８】前記動画像のエッジ部分が、前記サブフィールド毎の表示情報の書き込みを行う方向とは逆方向に移動する部分である請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項９】前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段によって、第ｉ走査ラインに先行するラインで補正される発光量は、前記第ｉ走査ラインの発光量の１／２以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
【請求項１０】前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、前記複数のサブフィールドのうち輝度重みが小であるものから優先して選択したサブフィールドにおける表示情報の書き込み頻度を増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
【請求項１１】前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、表示しようとする画像内輝度変化が大きい部分は、前記表示しようとする画像内輝度変化が小さい部分よりも大きく補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
【請求項１２】前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、複数ライン相当の画像信号を格納するラインメモリと、前記ラインメモリに格納された複数ラインの画素信号を読出し比較することで書き込みに影響のある所定の画像パターンを検出する画像パターン検出部と、画像パターン検出部の結果に基づいて画素信号を補正して表示装置に出力する変換部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１３】前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、１フィールドの画像信号を格納するフィールドメモリと、複数ライン相当の画像信号を格納するラインメモリと、前記ラインメモリに格納された複数ラインの画素信号を読出し比較することで書き込みに影響のある所定の画像パターンかどうかを検出する画像パターン検出部と、前記フィールドメモリに格納された画素信号を読出し、１フィールド遅延された画像信号と現在入力されてくる画像信号とから、画像の動きがある部分を検出する動き検出部と、前記画像パターン検出部及び動き検出部の検出結果に基づいて画素信号を補正して表示装置に出力する変換部とを含むことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同じライン上に位置する画素毎に表示情報が書き込まれ、かかる書き込み動作がライン単位に走査され、全画素に対して表示情報が書き込まれるプラズマディスプレイなどの表示装置に関し、特に表示情報の書き込み動作を安定して行い表示する表示装置に用いられる信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来技術】プラズマディスプレイなどの表示装置を用いて階調表示を行う場合、画像の１フィールド分を複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドに所定の輝度重みをもたせて各サブフィールド毎に発光の有無を制御して階調表示を行う方法が一般に用いられている（フィールド内時分割諧調表示方式）。たとえば、２５６階調を表示するためには、入力信号の１フィールド相当を８つのサブフィールドの表示情報に分割し、それぞれのサブフィールドにおいて輝度重みを「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」とし、８ビットの入力ディジタル信号であるとすると、これを最下位ビットから順に８個の輝度重みをもった前記した各サブフィールドに割り当て、各ビット毎にサブフィールドの発光を制御して各画素の階調制御を行う。しかしながら、表示情報の各画素の書き込みを放電による壁電荷の形成で行うプラズマディスプレイ等では、パネルの特性によっては表示しようとする画像信号通りの情報の書き込みがなされないことがあった。
【０００３】このような課題に対して、特開平１０−１３３６２４号公報記載の従来の技術では、前ラインにおける表示情報によって現ラインの表示情報を補正し、また単独のサブフィールドの発光を避けて複数のサブフィールドを用いた発光を多用することにより、現ラインでの発光情報の書き込み不良の発生確率が多い階調を避けて表示しようとするものが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の補正方法では、補正が十分でなかったり、画像パターンによっては補正の余地がなかったりするなど、書き込みミスを十分に補うことができなかった。例えば、前ラインが「０」、すなわち発光させようとする輝度が「０」であり、現ラインが最高輝度、すなわち全サブフィールドがすべて発光するような輝度を表示するパターンなどに対しては、書き込みミスの発生確率が高く、かつ書き込みミスが発生した場合の視覚的影響も大きいにも関わらず、何らの救済措置をとることができないという課題を有していた。また、同一のパターンに対して静止画像と動画像では書き込みミスの発生程度が異なる場合にも最適な補正を実施することができなかった。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みて発明されたものであり、様々な画像パターンに対して十分な書き込みミスを補う補正を行うことを第１の目的とする。また、静止画像と動画像に対してもそれぞれより適した補正を行って良好な表示情報の書き込みを可能とすることを第２の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１の目的を達成するために、１フィールドの画像信号を複数のサブフィールドの表示情報に分割し、各サブフィールドの表示情報を各画素に書き込むことにより、走査ライン単位で走査させて画像表示を行わせる信号処理装置において、第ｉ走査ライン及び先行する走査ラインのｊ番目の画素に書き込むパターンに基づいて、１フィールド内で前記第i走査ラインに先行して書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段を備えることを特徴とする。
【０００７】このように、本発明では、従来のように、前ラインにおける表示情報によって現ラインの表示情報を補正し、また、単独のサブフィールドの発光を避けて複数のサブフィールドを用いた発光を多用するという手法を用いるのではなく、「第ｉ走査ライン及び先行する走査ラインのｊ番目の画素に書き込むパターンに基づいて」、「フィールド内で前記第ｉ走査ラインに先行して書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する」ことから、例えば、前ラインが「０」、すなわち発光させようとする輝度が「０」であり、現ラインが最高輝度、すなわち全サブフィールドがすべて発光するような輝度を表示するパターンなどに対しても、書き込みミスの発生確率を低く抑えることができる。従って本発明によれば何れの画像パターンにおいても、書き込みラインである第ｉ走査ライン上のｊ番目の表示画素の活性化が図られ、書き込み不良が発生しにくくなる。このことは後述する実施の形態からみても明らかである。
【０００８】なお、このように補正による書き込み不良を抑制する効果は、フロントパネルと、バックパネルとが隔壁を介在させて対向してなり、同一走査ラインの画素がこの隔壁で仕切られ同一列の画素が空間的に連通したパネルで顕著である。また、本発明は、上記第２の目的を達成するために、１フィールドの画像信号を複数のサブフィールドの表示情報に分割し、各サブフィールドの表示情報を各画素に書き込むことにより、走査ライン単位で走査させて画像表示を行わせる信号処理装置において、複数のフィールドにわたって第ｉ走査ラインのｊ番目の画素に書き込むパターンに基づいて、１フィールド内で前記第ｉ走査ラインに先行して書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段を備えることを特徴とする。
【０００９】このように、本発明では、従来のように、前ラインにおける表示情報によって現ラインの表示情報を補正し、また、単独のサブフィールドの発光を避けて複数のサブフィールドを用いた発光を多用するという手法を用いるのではなく、「複数のフィールドにわたって第ｉ走査ラインのｊ番目の画素に書き込むパターンに基づいて」、「フィールド内で前記第ｉ走査ラインに先行して書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する」ことから、同一のパターンに対して静止画像と動画像では書き込み不良の発生程度が異なる場合にも最適な補正を実施することができる。このことは後述する実施の形態からみても明らかである。ここで、動画像である場合と静止画像である場合とで補正量を変化させるようにするここともできる。これによって、書き込み誤動作が検知されやすい動き画像での誤動作を効果的に抑制することができる。
【００１０】なお、このように補正による書き込み不良を抑制する効果は、フロントパネルと、バックパネルとが隔壁を介在させて対向してなり、同一走査ラインの画素がこの隔壁で仕切られ同一列の画素が空間的に連通したパネルで顕著である。ここで、前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、前記第ｉ走査ラインに先行して画素を発光させる情報の書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の表示画素を発光させる情報を書き込む頻度を増加させるものとすることができる。
【００１１】各画素毎への表示情報の書き込みの手法として、表示画素に選択的に書き込み放電を行わせて壁電荷を蓄える手法を採用する場合に、本発明のように、先行して書き込みを行うラインの書き込み頻度を増加させることによって、現行ラインの活性化が促されることから、現行ラインでの書き込み不良を抑制することができる。なお、先行するラインと後行するラインとの間で同じサブフィールドの制御状態が同一となるように必ずしも制御せず、書き込み回数を制御することとした場合でも、複数のサブフィールドに跨って空間電荷（プライミング粒子）は存在することとなることから、等価的に画素を形成する部分の活性度を高めて、情報書き込みの確度を高めることができる。
【００１２】ここで、前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、前記第ｉ走査ラインに先行して画素を発光させる情報の書き込みを行う少なくとも１ライン以上の走査ラインに属するラインのｊ番目の表示画素を消去させる情報を書き込む頻度を増加させるものとすることができる。各画素毎への表示情報の書き込みの手法として、予め全画素に壁電荷を蓄えておき、非表示の画素で選択的に微弱な放電を行わせて壁電荷を失わせ表示画素に壁電荷を残存させる手法を採用する場合に、本発明のように、先行して書き込みを行うラインの消去頻度を増加させることによって、現行ラインの活性化が促されることから、現行ラインでの書き込み不良（ここでは消去不良）を抑制することができる。なお、先行するラインと後行するラインとの間で同じサブフィールドの制御状態が同一となるように必ずしも制御せず、消去回数を制御することとした場合でも、複数のサブフィールドに跨って空間電荷（プライミング粒子）は存在することとなることから、等価的に画素を形成する部分の活性度を高めて、情報書き込みの確度を高めることができる。
【００１３】ここで、前記画素を発光させる情報を書き込む頻度を増加する場合は、前記表示情報の書き込みがより先行して行われるラインほど前記書き込む頻度を増加する程度を少なくまたは同程度とすることができる。ここで、前記画素を消去させる情報を書き込む頻度を増加する場合は、前記表示情報の書き込みがより先行して行われるラインほど前記書き込む頻度を増加する程度を少なくまたは同程度とすることができる。
【００１４】各画素毎への表示情報の書き込みの手法としては、一般に、上記のように、表示画素に選択的に書き込み放電を行わせて壁電荷を蓄える手法や、予め全画素に壁電荷を蓄えておき、非表示の画素で選択的に微弱な放電を行わせて壁電荷を失わせ表示画素に壁電荷を残存させる手法が知られる。本発明は、このような書き込みの手法を適用する場合における、ｊ番目の表示画素に書き込む情報を補正する仕方の具体的手法を提供するもので、これによって、補正の結果生成される画像ともとの画像との差異を極力抑え、視覚的な影響を抑えることができる。
【００１５】ここで、前記第ｉ走査ラインのｊ番目の表示画素が動画像のエッジ部分とすることが望ましい。動画像のエッジ部分で画像パターンの変化が大きいことからその部分で特に書き込み不良が発生しやすいが、このように動画像のエッジ部分に着目して補正処理を施すことにより、動画像のエッジ部分での書き込み不良を抑えることができる。
【００１６】ここで、前記動画像のエッジ部分が、前記サブフィールド毎の表示情報の書き込みを行う方向とは逆方向に移動する部分とすることが望ましい。動画像の中でもサブフィールド毎の表示情報の書き込みを行う方向とは逆方向に移動するもので書き込み不良が発生しやすい。これは、活性化が不十分な領域に画像が移動することになるからである。従って、本発明のように、サブフィールド毎の表示情報の書き込みを行う方向とは逆方向に移動する動画像のエッジ部分に着目して補正処理を施すことにより、書き込み方向とは反対方向に移動する動画像部分において書き込み不良を抑えることができる。
【００１７】ここで、前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段によって、第ｉ走査ラインに先行するラインで補正される発光量は、前記第ｉ走査ラインの発光量の１／２以下であることが望ましい。ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する場合に、補正後の画素の発光量が余りに大きいと画像のエッジがなまったり、視覚的な影響が大となるので、ｊ番目の表示画素に書き込む情報補正は、このことに配慮して行うのが望ましい。本発明では、第ｉ走査ラインに先行するラインで補正される発光量を、前記第ｉ走査ラインの発光量の１／２以下とすることによりこのことを実現している。
【００１８】ここで、前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、前記複数のサブフィールドのうち輝度重みが小であるものから優先して選択したサブフィールドにおける表示情報の書き込み頻度を増加させることを特徴とする。ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する場合に、補正後の画素の発光量が余りに大きいと画像のエッジがなまったり、視覚的な影響が大となるので、ｊ番目の表示画素に書き込む情報補正は、このことに配慮して行うのが望ましい。本発明では、複数のサブフィールドのうち輝度重みが小であるものから優先して選択したサブフィールドにおける表示情報の書き込み頻度を増加させるようにすることによりこのことを実現している。
【００１９】ここで、前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、表示しようとする画像内輝度変化が大きい部分は、前記表示しようとする画像内輝度変化が小さい部分よりも大きく補正することが望ましい。これにより、画像の面内輝度に対応して適切に先行するラインでの補正処理を行うことができる。
【００２０】ここで、前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報に対応する画像信号を補正する手段は、複数ライン相当の画像信号を格納するラインメモリと、前記ラインメモリに格納された複数ラインの画素信号を読出し比較することで書き込みに影響のある所定の画像パターンを検出する画像パターン検出部と、画像パターン検出部の結果に基づいて画素信号を補正して表示装置に出力する変換部とを含むものとすることができる。
【００２１】ここで、前記ｊ番目の画素に書き込む表示情報の元となる画像信号を補正する手段は、１フィールドの画像信号を格納するフィールドメモリと、複数ライン相当の画像信号を格納するラインメモリと、前記ラインメモリに格納された複数ラインの画素信号を読出し比較することで書き込みに影響のある所定の画像パターンかどうかを検出する画像パターン検出部と、前記フィールドメモリに格納された画素信号を読出し、１フィールド遅延された画像信号と現在入力されてくる画像信号とから、画像の動きがある部分を検出する動き検出部と、前記画像パターン検出部及び動き検出部の検出結果に基づいて画素信号を補正して表示装置に出力する変換部とを含むものとすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本発明の第１の実施の形態の画像表示装置に用いられる信号処理装置の処理フローチャート例を示す。図１にしたがって処理の流れを説明する。本実施の形態に係る画像表示装置としては、フロントパネルと、バックパネルとが隔壁を介在させて対向してなり、同一水平ラインの画素がこの隔壁で仕切られ同一列の画素が空間的に連通したパネルを有するプラズマディスプレイ装置が好ましい。このプラズマディスプレイ装置のパネルでは、同じ水平ライン上に位置する画素毎に表示情報が書き込まれ、かかる書き込み動作が水平ライン単位に走査され、全画素に対して表示情報が書き込まれることになる。
【００２３】表示信号の補正はライン毎に行い、補正処理は最初に走査される先頭ライン（Ｌｉｎｅ＝０すなわち、第１ライン（ｉ＝１））より開始する（Ｓ１）。なお、この補正の順序は単純に画面の上から下に行うとは限らず、表示情報の書き込み動作の走査順に行う。たとえば表示情報の書き込みが飛び越し走査によって行われている際は、それに応じた順序にて、先行するラインの判定や補正処理行うラインの決定が行われる。
【００２４】ある画素での書き込み回数が３回以上あり（判断１；Ｓ４）、かつ、その画素に先行する５ラインでの各々の書き込み回数が２回以下（判断２；Ｓ５）の場合、すなわちある値以上の発光がある画素に先行して５ライン以上にわたって書き込みが少ないラインが連続するような場合を、これら先行する５ライン間の画素を信号補正の対象とする。なお、このフローチャートによれば、５ラインまで（すなわち、ｉ＝５）は、S２〜S５の動作が繰り返され、補正が行われないこととなるが、別途補正を行っても構わない。ここで、現ラインに対して先行するラインが存在すればよいので、ｉは少なくとも２以上の整数であればよい。
【００２５】信号補正の対象になった画素に対して、さらに前フィールドとの画像の動きを検出（判断３；Ｓ６）し、動き部分でないと判定された部分に対しては最大１回の書き込み回数増加となる補正（処理１；Ｓ７）を行い、動き部分であると判定された部分に対しては最大２回の書き込み回数増加となる補正（処理２；Ｓ８）を行う。補正対象ラインがなくなったところで補正処理を終了する。
【００２６】このようにして、補正された画素データを含む画像信号は、サブフィールドごとの表示情報に分割され、フィールド内時分割諧調表示方式によってプラズマディスプレイ装置のパネル上に画像として表示される。図２は、本発明の第１の実施の形態の画像表示装置に用いられ、上記処理を実行する信号処理装置のブロック図の一例を示す。１は入力信号、２はフィールドメモリ、３１〜３５はラインメモリ、４１は動き検出部、４２はパターン検出部、４３はラインメモリ、４４は判定部、４５は変換テーブル、４６は出力信号である。
【００２７】なお、出力信号４６にしたがって、信号処理装置の出力下流に備えられたプラズマディスプレイなどのディスプレイ（図示せず）上の表示画素に対して、上記したような時分割諧調表示方法によって、諧調表示がなされる。ここでは、入力信号が６ビットディジタル信号であるものとし、入力信号の１フィールド相当を６つのサブフィールドの表示情報に分割し、それぞれのサブフィールドの輝度重みを「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」として６４諧調を表示する。ここで、画素毎への表示情報の書き込みの手法としては、一般に、表示画素に選択的に書き込み放電を行わせて壁電荷を蓄える手法や、予め全画素に壁電荷を蓄えておき、非表示の画素で選択的に微弱な放電を行わせて壁電荷を失わせ表示画素に壁電荷を残存させる手法が知られるが（後者については、特開平７−２８７５４９号公報）、本実施形態はその何れをも適用することが可能であり、書き込みの手法は特に限定されるものではない。以下の説明は表示画素に選択的に書き込み放電を行わせて壁電荷を蓄える手法を採用したプラズマディスプレイ装置について例示する。
【００２８】以上のように構成された画像表示装置に用いられる信号処理装置について、以下その動作を各部の構成の説明とも併せて説明する。なお、以下の動作は１画素データづつ入力・出力が行われて実行される点は従来一般的な回路構成と同様である。入力信号１は、例えば、入力アナログ信号をA／D変換したディジタル値であり、各画素に書き込まれる表示情報の元となる１フィールドの画像信号である。そして、この信号は、フィールドメモリ２に供給され１フィールド遅延された後、ラインメモリ群３１〜３５の先頭のラインメモリ３１に入力されるとともに、動き検出回路４１に供給される。
【００２９】動き検出回路４１は、入力された信号（ｈ）と、１フィールド遅延された信号（ｆ）との２つの信号から、画像の動きがある部分を検出する。またフィールドメモリ２の出力（信号ｆ）と５つのラインメモリの出力（信号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）から、各画素のライン配列方向について、補正すべきパターンの存在をパターン検出回路４２にて検出する。このパターン検出は表示データの書き込み回数に相当する値の比較、例えば図３に示す方法にて行うことができる。図３は現ライン（ａ）を基準とした後続５ラインのデータおよび１ライン前の状態とを基に、現ラインの画素が補正すべきデータパターンであるかどうかを判定するための制御の一例である。なお、パターンの判定は、異なるラインにおいて各ライン上の同じ位置の画素について比較して行う。画素の書き込みに同じ列の画素の影響がもっとも大きいでからである。
【００３０】図３によると、現ラインを含めて５ラインでの書き込み回数が少なく（３回未満）、かつ５ライン後での発光輝度が高い（Ｌ（輝度）≧ｔｈ（閾値））か書き込み回数が多いときは、無補正の場合には５ライン後での書き込み動作不良による発光動作不良が懸念されるため、現ラインに補正を施すための信号、［Ｑ＝１］を出力する。以下、なお続く４ラインにも同様の補正処理を施す必要があるため、１ライン前での状態をラインメモリ４３において記憶しておき、判定に用いることにより、補正が必要な画素を正しく検出することができる。現ラインでの書き込み回数が大きい（３回以上）場合には後続ラインへの補正の必要がない。また、後続ラインの最先のラインにも書き込み回数の多い画素がある画素についても同様に現ライン時点での補正の必要はないのは無論である。
【００３１】図４は、判定部４４の動作を示す図であり、ＰおよびＱの値に従って変換テーブル制御信号Ｒを決定する。具体的には図のように、対象補正である画素に対してはさらに動きのあり・なしに応じて変換テーブル制御信号Ｒを選択する。ここで、「動きのある・なし」とは、入力された信号（ｈ）と１フィールド遅延された信号（ｆ）との輝度の差分の絶対値が所定値を超えるか否かで判定される。
【００３２】図５（ａ）および図５（ｂ）は変換テーブル４５の動作例を説明する図であり、変換テーブル制御信号Ｒの値に応じて入力データを変換する。なお、この図において、最左縦欄は入力信号の値を最左縦欄は変換した場合の出力信号の値を示す。そして、Ｒ＝０のときは変換動作は行われず、Ｒ＝１のときは図５（ａ）に示すように書き込み回数の増加が最大１回となるような補正を行い（追加されて書き込まれることとなるサブフィールドを白丸で示す）、Ｒ＝２のときは図５（ｂ）に示すように、書き込み回数の増加が最大２回となるような補正を行うこととなる（追加されて書き込まれることとなるサブフィールドを白丸で示す）。
【００３３】このように、本実施の形態によれば、所定の輝度の発光がなされる画素に先行して複数ラインの間連続して書き込み回数の少ない画素がライン配列方向に存在する場合、発光ラインに先行する複数ラインに書き込み回数を増加させるような信号補正を行って、書き込み誤動作を抑制することができる。またフィールド間で動きがある場合と動きがない場合とにより補正量を変化させることで、被写体の動きに沿って視線が追従する場合などのように、書き込み誤動作が検知されやすい動き画像での誤動作をさらに抑制することができる。
【００３４】図６に書き込み誤動作が検知されやすい表示パターンの例を示す（この図において、テーブルの最左欄は各ラインの同一位置の画素における画素データの値を示し、その横欄はサブフィールドにおける点灯・非点灯の状態（表示情報）を示す、そして、図は、輝度値を示す。以下の図７、８、１３、１４、１５、１６、１７等においても同様。）。前述した動作によって、図６のような表示パターンは図７のように変換される。すなわち、輝度レベル６３での発光がなされる［ｉ］ライン目に先行する５ラインでの発光がないパターンに対して、［ｉ］ライン目での書き込み誤動作を抑制するために、先行する５ラインで輝度［１］の発光に相当する書き込み動作を意図的に起こすものである。なお、［ｉ］ライン目での輝度「６３」に対して先行するラインでの輝度「１」の発光はわずかであり、画質に対する影響は少なく抑えることができる。
【００３５】ここで、［ｉ］ライン目の信号が１フィールド前には輝度がほぼ「０」であり、当該フィールドでは高輝度の表示が行われるとすると、さらに書き込み誤動作が発生または検知されやすい。画像の動き部分などはこれに相当するので、この場合は表示パターンを図８のようにして、先行するライン位置での書き込み回数の増加をさらに大きくすることができる。
【００３６】以上の動き検出部４１およびパターン検出部４２による処理を図９〜図１２を用いて改めて説明する。図９は周囲に比べて輝度の高い矩形状の物体が制止している画像（静止画）の例である。図１０は矩形状の物体が画面上斜め上方に、Ａ→Ｂに示すように移動している画像の例である。図９のような静止画では、物体の矩形の上エッジのみで書き込み誤動作が起こりやすい。これは書き込み動作が行われる先頭位置では先行書き込みによる画素の活性化が十分ではないことによると考えられる。パターン検出部４２によって図１１に斜線枠示す部分を選択することができ、この部分での書き込み回数を増加させることによって書き込み誤動作を抑制することができる。
【００３７】図１０のように物体移動している画像（動画像）では特に書き込み走査方向と逆方向に動く物体の前エッジ部分で先行した書き込みによる画素活性化の恩恵を受けることがないために、特に書き込み誤動作が発生しやすい。この部分をパターン検出部４２および動き検出部４１により図１２に斜線を施した部分として検出することができる。図１２の斜線部分は、図１１の斜線部分に比較して、より書き込み回数を増やすなどの補正を行うことによって効果的に書き込み誤動作を抑制することができる。
（実施の形態２）図１３に、第２の実施の形態として、補正を施すラインを少なく「１ライン」とした例を示す。このような処理では補正可能範囲が狭いため、表示素子に対する要求はより厳しいものとなるが、パターン検出部４２や従属接続したラインメモリ３１〜３５部分などを簡略化することが可能であり、また補正に伴う信号変化も狭い範囲にとどめることができる。
（実施の形態３）図１４に、第３の実施の形態として、補正を施す量を連続的に変化させた例を示す。つまり、図１４に示すように、ｉ−１ライン以前の５ラインに対して書き込み回数が５回、４回、３回、２回、１回となるように入力画像信号が補正される。
【００３８】このような処理ではエッジ部分の輝度変化率が抑えられるとともに、書き込み回数のライン方向の急激な変化が抑制され、書き込み誤動作の発生を十分抑制することができる。
（実施の形態４）図１５は、図６と異なり、複数ラインの無発光ラインのあと輝度「３１」の発光を表示する表示パターンである。図１６と図１７は第４実施の形態の動作を示す図であり、図６のような画像の画面内変化の大きい部分に対しては補正後の表示パターンを図１６のようにより補正量を多くし（書き込み回数を多くする）、図１５のような画像の画面内変化の比較的小さい部分に対しては補正後の表示パターンを図１７のようにより補正量を比較的狭い範囲にしている（書き込み回数を少なくする）。輝度変化が大きい部分では一般的に書き込み回数の変化が大きく、したがって書き込み誤動作が発生しやすいうえに、書き込み誤動作がより検知されやすいという特徴を有しているので、補正を行う範囲をより広くすることで書き込み誤動作を低減しようとするものである。
（実施の形態５）図１８に、第５の実施の形態を示す。１０１は入力信号、１０２はフィールドメモリ、１３１〜１３５はラインメモリ、１０６加算回路、１４１は動き検出部、１４２はパターン検出回路、１４３はラインメモリ、１４４は係数決定回路、１５１〜１５６は係数回路である。
【００３９】図１８では実施の形態１と同様、現ラインの信号（ａ）および先行する各ライン（ｂ〜ｆ）および（ｆ）に１フィールド先行する信号（ｈ）を用いて動き検出（出力はＰ’）およびパターン検出（出力はＱ’）を行う。このような構成を用いて、現ラインの信号（ａ）に対し、先行する各ライン（ｂ〜ｆ）および（ｆ）に１フィールド先行する信号（ｈ）のパターンを検出し、（ａ）〜（ｈ）の信号パターンに応じて入力信号１０１を（ａ）〜（ｈ）の各信号を重みをつけて加算することで、実施の形態１〜４に示した補正と同様の動作を行わせることができる。また、ラインメモリ１４３は、１ライン前までの動作状態の記憶を行い、補正動作が正しく連続して行われるようにしている点は、第１実施の形態と同様である。
【００４０】なお、同じ名称の要素は、同じ処理を行うことになるが、係数決定回路１４４は、上記判定部４４に対応して、画像パターンに対応して係数回路１５１〜１５６の動作を制御する制御信号を決定・出力する。係数決定回路１４４の出力（Ｒ’）は複数ビットの信号として、係数回路１５１〜１５６のそれぞれを独立に制御可能とする。係数回路１５１〜１５６は上記変換テーブルに対応した処理を係数を用いた演算処理により行う。
【００４１】図１８のような構成を用いると、ラインメモリ１３１〜１３５、係数回路１５１〜１５６、および加算回路１０6は各ライン毎に重みを付けて加算する、いわゆるＦＩＲフィルタを構成するため、本実施の形態の構成を用いて、本発明による書き込み誤動作抑制信号処理ともに、輪郭補正などの信号処理を並行して行わせることができる。
（変形例）以上の説明では動画での補正範囲を高々５ラインとして説明したが、その他のライン数の場合についても同様に実施可能である。また、書き込みミスの発生し易いパターンは実施例にて用いたパターンに限定されるものではなく、請求項にて示される種々のパターンに対して適応可能なことは言うまでもない。
【００４２】また、上記説明では、画素毎への表示情報の書き込みの手法として、表示画素に選択的に書き込み放電を行わせて壁電荷を蓄える手法を採用する表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されないのは言うまでなく、予め全画素に壁電荷を蓄えておき、非表示の画素で選択的に微弱な放電を行わせて壁電荷を失わせ表示画素に壁電荷を残存させる書き込み手法を採用する場合においても同様に適用可能である。この場合、信号処理としては同一で、書き込み回数を増加させる補正に対応して、先行して書き込みを行うラインの消去頻度を増加させる補正を行うことになる。そして、このような処理によって、現行ラインの活性化が促されることから、現行ラインでの消去不良を抑制することができる。
【００４３】消去放電を行わせて表示情報を書き込む場合、書き込み不良が生じる画像パターンは、図６に示すようなパターンが上下反転したもので顕著である。画素データが最大値（「６３」）では、消去回数がゼロであるのに対して、画素データが最小値（「０」）では、消去回数が６回と最大であることから、先行するラインの活性化の恩恵を受けることがないため画素データが最小値（「０」）の画素において活性化が図られにくいからである。
【００４４】そこで、先行するラインにおいて表示輝度を下げるように画素データを補正することで、消去回数を増すことができ、先行するラインで順次画素を活性化し、画素データが最小値（「０」）の現行ラインの画素において活性化を図ることができる。その他、各実施形態において、かかる書き込み方法を実施する場合、消去回数の程度の制御の仕方は、全く同様の考え方となる。
【００４５】つまり、静止画の場合には、同一列に位置する画素において、消去回数を１回増すようにｉラインに先行する５ラインの画像信号を補正し、動画の場合には、同一列に位置する画素において、消去回数を２回増すようにｉラインに先行する５ラインの画像信号を補正する。実施形態２に適用する場合には、消去する回数を増やすラインを１ライン（i−１ライン）に限定する。
【００４６】実施形態３に適用する場合には、ｉ−１ライン以前の５ラインに対して消去回数が５回、４回、３回、２回、１回となるように画像信号が補正される。実施形態４に適用する場合には、画像の画面内変化の大きい部分に対しては補正後の表示パターンを補正量を多くし（消去回数を多くする）、画像の画面内変化の比較的小さい部分に対しては補正量を比較的狭い範囲（消去回数を少なくする）にする。
【００４７】なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、同様の作用・効果を奏するものであれば、本発明の技術的思想の範疇に含まれることは言うまでも無いことである。例えば、各サブフィールドの輝度重み、判定に用いる書き込み回数や輝度閾値など上記した場合に限定されるものではなく、種々の変形によっても同様の作用・効果を奏する。
【００４８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれば、発光情報（表示情報）の書き込みミスが目立ちやすい部分を検出して、このような部分で発光情報の書き込み頻度を高めることにより、画素を形成する部分の活性度を高めて情報書き込みの確度を高めることができる。また、当該部分の発光量を増加させることによっても、等価的に画素を形成する部分の活性度を高めて、同様に情報書き込みの確度を高めることができる。
【００４９】また、特に輝度重みの小さいサブフィールドの発光頻度を高めることにより、輝度が比較的低い部分でも表示画質への影響を抑制しつつ、書き込みミスの発生し易い部分での発光情報の書き込み頻度を高めることができ、コントラストを犠牲にするなどの副作用を抑えて効果的に書き込みミスの発生確率を低くすることができる。
【００５０】また、書き込みミス発生の可能性のある領域のうち、書き込みミスがより発生し易い動画部分での書き込み情報に対する補正を多くすることにより、静止画に対して適正な補正を行いながら、副作用なく動画像に対して十分な補正を行って書き込みミスを抑制した画像表示が可能になる。また、発光情報の書き込みの走査にあわせて書き込み情報に補正を行うことで、効果的に書き込みミスを抑制した画像表示が可能になる。
【００５１】また、書き込みミスの発生し易い部分または書き込みミスの検知されやすい部分を予め検出して書き込み信号を補正することにより、副作用を抑えて効果的に書き込みミスの発生確率を低くすることができる。特に情報書き込みの方向と画像の動きより判定して、後続する表示情報の書き込みに先行して予め情報を先行して補正的に書き込むことにより、後続の表示情報の書き込みを確実にすることができ、実質的な画質変化につながる副作用を伴わずに、効果的に画素を活性化して表示情報の書き込みを確実に行うことができる。
【００５２】最後に、本発明の信号処理装置は、プラズマディスプレイなどの表示装置に対して、表示情報の書き込み動作を安定して行うことを可能とするので、高画質な画像表示を可能とする点で利用価値が極めて高い。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１４年１月２５日（２００２．１．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９０４４６
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 司朗
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２９７０９２（Ｐ２００２−２９７０９２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月９日（２００２．１０．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１７１７６（Ｐ２００２−１７１７６） |
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