３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置の駆動方法画像表示装置
【課題】右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示する。
【解決手段】右目用フィールドと左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いて階調を表示する３Ｄ画像表示装置であって、画像信号を入力し、階調を表示するための表示コードを出力する画像信号処理回路３１を備え、画像信号処理回路３１は、右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出する残光検出回路３７と、残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とする表示コードに変換するサブフィールドコード変換回路３８とを備えた。
【解決手段】右目用フィールドと左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いて階調を表示する３Ｄ画像表示装置であって、画像信号を入力し、階調を表示するための表示コードを出力する画像信号処理回路３１を備え、画像信号処理回路３１は、右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出する残光検出回路３７と、残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とする表示コードに変換するサブフィールドコード変換回路３８とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ眼鏡を用いて立体視することができる右目用画像と左目用画像とを、点灯または非点灯の２値制御を組み合わせて階調を表示する画像表示装置に交互に表示する３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
点灯または非点灯の２値制御を行う表示装置として代表的なプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が複数形成された前面基板と、複数の平行なデータ電極が形成された背面基板とを対向配置し、その間に多数の放電セルが形成されている。そして放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させる。
【０００３】
点灯または非点灯の２値制御を組み合わせて階調を表示する方法としては、１フィールドを点灯輝度の異なる複数のサブフィールドに分割し、点灯させるサブフィールドの組み合わせによって所望の階調を表示する、いわゆるサブフィールド法が一般的である。各サブフィールドは書込み期間および維持期間を有する。書込み期間では画像信号に応じた書込みパルスをデータ電極に印加して点灯させるべき放電セルで書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対にあらかじめ定められた数の維持パルスを印加して壁電荷を形成した放電セルで維持放電を発生させ、維持パルスの数に応じた輝度で点灯させる。
【０００４】
近年は、このようなパネルを用いて立体画像（３Ｄ画像）を表示する方法についても検討されている。その１つとして、右目用画像を表示するフィールドと左目用画像を表示するフィールドとを交互に配置し、それぞれのフィールドの最初のサブフィールドの書込み期間の開始に同期してシャッタ眼鏡のシャッタを開閉する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような方法によって立体視するためには、右目と左目とで異なった画像を見る必要がある。そのため、右目用シャッタおよび左目用シャッタを有するシャッタ眼鏡を用い、右目用画像を表示している期間では右目用シャッタを開き左目用シャッタを閉じて、左目で右目用画像を見えなくし、また左目用画像を表示している期間では左目用シャッタを開き右目用シャッタを閉じて、右目で左目用画像を見えなくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１１２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、パネルで用いられている蛍光体は概ね残光時間が長く、中には維持放電を終了した後も数ミリ秒の間は残光が持続するという特性をもつ蛍光体材料も存在する。そのため、右目用画像を表示する期間が終了した後もしばらくの間は右目用画像の残光が残像として表示される。そして右目用画像の残光が消える前に左目用画像を表示すると、左目用画像に右目用画像が混じる、いわゆるクロストークが発生し、立体視が困難になるといった課題があった。
【０００８】
本発明は、これらの課題に鑑みなされたものであり、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができる３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置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】
上記目的を達成するために本発明は、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する３Ｄ画像表示装置であって、画像信号を入力し、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する画像信号処理回路を備え、画像信号処理回路は、右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出する残光検出回路と、残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とする表示コードに変換するサブフィールドコード変換回路とを備えたことを特徴とする。この構成により、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができる３Ｄ画像表示装置を提供することができる。
【００１０】
また本発明の３Ｄ画像表示装置のサブフィールドコード変換回路は、画像信号の階調よりも大きい階調をもつ所定のサブフィールドコードを生成する基底コード生成部と、画像信号に基づき前記所定のサブフィールドコードに非点灯サブフィールドを追加して新たにサブフィールドコードを生成するためのルールを生成するルール生成部と、前記所定のサブフィールドコードに前記ルールを適用して新たに生成できるサブフィールドコードの中から、画像信号の階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードおよび画像信号の階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードをそれぞれ上階調コードおよび下階調コードとして生成する上下コード生成部と、画像信号の階調に所定の値を加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調をもつサブフィールドコードを表示コードとして選択する表示コード選択部とを有することが望ましい。この構成により、論理回路を用いてサブフィールドコード変換回路が構成できる。
【００１１】
また本発明の３Ｄ画像表示装置の前記所定のサブフィールドコードは、点灯するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドが点灯するサブフィールドとなる基底コード、または基底コードからフィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯としたサブフィールドコードであることが望ましい。
【００１２】
また本発明の３Ｄ画像表示装置の入力した画像信号の階調に加算する前記所定の値は、誤差拡散処理により拡散される誤差およびディザ処理により加算されるディザ値であることが望ましい。
【００１３】
また本発明は、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、前記サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する３Ｄ画像表示装置の駆動方法であって、右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出するステップと、残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とするサブフィールドコードに変換するステップとを備えたことを特徴とする。この方法により、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができる３３Ｄ画像表示装置の駆動方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができる３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置の駆動方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における画像表示装置に用いるパネルの分解斜視図である。
【図２】同画像表示装置に用いるパネルの電極配列図である。
【図３】同画像表示装置に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図である。
【図４】同画像表示装置のサブフィールド構成を示す模式図である。
【図５】１フィールド期間を５個のサブフィールドで構成した場合のコードセットの一例を示す図である。
【図６】同画像表示装置の回路ブロック図である。
【図７】同画像表示装置の画像信号処理回路のブロック図である。
【図８】同画像表示装置の残光検出回路の回路ブロック図である。
【図９Ａ】同画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。
【図９Ｂ】同画像表示装置の準基底コードセットの一例を示す図である。
【図１０Ａ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図１０Ｂ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図１０Ｃ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図１０Ｄ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図１１Ａ】同画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。
【図１１Ｂ】同画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。
【図１２】同画像表示装置における誤差拡散部の誤差拡散係数を示す図である。
【図１３Ａ】同画像表示装置の画像信号処理回路の動作説明で用いる画像信号の一例と、そのときの見え方を示す図である。
【図１３Ｂ】同画像表示装置の画像信号処理回路の動作説明で用いる画像信号の一例と、そのときの見え方を示す図である。
【図１３Ｃ】従来の画像信号処理回路の動作説明で用いる画像信号の一例と、そのときの見え方を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態における画像表示装置の画像信号処理回路の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態における画像表示装置について、プラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を例に、図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における画像表示装置に用いるパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とからなる表示電極対１４が複数形成されている。そして表示電極対１４を覆うように誘電体層１５が形成され、その誘電体層１５上に保護層１６が形成されている。背面基板２１上にはデータ電極２２が複数形成され、データ電極２２を覆うように誘電体層２３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁２４が形成されている。そして、隔壁２４の側面および誘電体層２３上には赤色、緑色および青色の各色に点灯する蛍光体層２５が設けられている。
【００１８】
これら前面基板１１と背面基板２１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対１４とデータ電極２２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが封入されている。放電空間は隔壁２４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極２２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが点灯することにより画像が表示される。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態における画像表示装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極１２およびｎ本の維持電極１３が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極２２が配列されている。そして１対の走査電極１２および維持電極１３と１つのデータ電極２２とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。
【００２０】
次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作について説明する。プラズマディスプレイ装置は、サブフィールド法、すなわち階調重みの定められた複数のサブフィールドで１フィールドを構成し、サブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する。本実施の形態においては、複数のサブフィールドを有し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、複数のサブフィールドを有し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して表示した画像を、右目用フィールドおよび左目用フィールドに同期したシャッタ眼鏡９９を用いて立体視する。そしてフリッカのない立体画像を表示するために、フィールド周波数を通常の２倍の１２０Ｈｚに設定している。
【００２１】
右目用フィールドと左目用フィールドとは表示する画像信号が異なるだけであり、フィールドを構成するサブフィールドの数、各サブフィールドの階調重み、サブフィールドの配列等、フィールドの構成は同じであるので、まず１つのフィールドの構成と各電極に印加する駆動電圧波形について説明する。
【００２２】
各フィールドは複数のサブフィールドを有し、それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を備える。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。このときの初期化動作には、それまでの放電の有無にかかわらず強制的に初期化放電を発生させる強制初期化動作と、直前の書込み期間において書込み放電を行った放電セルのみで選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。書込み期間では、発光させるべき放電セルで書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、階調重みに応じた数の維持パルスを表示電極対１４に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。
【００２３】
本実施の形態においては、１フィールドを５つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５）に分け、フィールドの最初に配置されたサブフィールドＳＦ１の初期化期間では強制初期化動作を行い、それ以降に配置されたサブフィールドＳＦ２〜ＳＦ５の初期化期間では選択初期化動作を行う。またサブフィールドのそれぞれは（１、１０、６、３、２）の階調重みをもつ。このように、フィールドの最初に階調重みの最も小さいサブフィールドを配置し、次に階調重みの最も大きいサブフィールドを配置し、それ以降は階調重みが順次小さくなるようにサブフィールドを配置し、フィールドの最後には階調重みが２番目に小さいサブフィールドを配置している。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態における画像表示装置のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図であり、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３までの駆動電圧波形を示している。
【００２５】
サブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｔｉの前半部では、データ電極２２に電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加する。そして走査電極１２には電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３とデータ電極２２との間で微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極２２上および維持電極１３上には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００２６】
初期化期間Ｔｉの後半部では、維持電極１３に正の電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２には電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３とデータ電極２２との間で微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上の負の壁電圧および維持電極１３上の正の壁電圧が弱められ、データ電極２２上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して強制的に初期化放電を行う強制初期化動作が終了する。
【００２７】
続く書込み期間Ｔｗでは、維持電極１３に電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２には電圧Ｖｃを印加する。
【００２８】
次に、１番目の走査電極１２に負の電圧Ｖａの走査パルスを印加する。そして１行目に点灯させるべき放電セルのデータ電極２２に正の電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。するとデータ電極２２と走査電極１２との間および維持電極１３と走査電極１２との間に書込み放電が起こり、走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極２２上にも負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかったデータ電極２２と走査電極１２との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。
【００２９】
以下同様に、走査電極１２について、順次、書込み動作を行う。
【００３０】
続く維持期間Ｔｓでは、まず走査電極１２に電圧Ｖｓの維持パルスを印加するとともに維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは走査電極１２と維持電極１３との間に維持放電が起こり、放電セルが点灯する。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極１３上に正の壁電圧が蓄積される。またデータ電極２２上にも正の壁電圧が蓄積される。ただし書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間Ｔｉの終了時における壁電圧が保たれる。
【００３１】
続いて、走査電極１２には電圧０（Ｖ）を、維持電極１３には電圧Ｖｓの維持パルスをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは再び維持放電が起こり放電セルが点灯する。そして維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積される。このようにして階調重みに応じた数の維持パルスを走査電極１２と維持電極１３とに交互に印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を継続して発生させて放電セルを点灯させる。
【００３２】
そして、維持期間の最後には電圧Ｖｒに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を走査電極１２に印加して、データ電極２２上の正の壁電圧を残したまま、走査電極１２上および維持電極１３上の壁電圧を弱める。こうして維持動作が終了する。
【００３３】
サブフィールドＳＦ２の初期化期間Ｔｉでは、維持電極１３に電圧Ｖｅを、データ電極２２に電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加し、走査電極１２には電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。すると直前のサブフィールドＳＦ１で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極１２上および維持電極１３上の壁電圧が弱められる。またデータ電極２２に対しては、直前の維持放電によってデータ電極２２上に十分な正の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、直前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電圧が保たれる。こうして、直前のサブフィールドで維持動作を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行う選択初期化動作が終了する。
【００３４】
続く書込み期間Ｔｗの動作はサブフィールドＳＦ１の書込み期間Ｔｉの動作と同様であるため説明を省略する。続く維持期間Ｔｓの動作も、維持パルスの数を除いてサブフィールドＳＦ１の維持期間の動作と同様である。続くサブフィールドＳＦ３〜ＳＦ５の動作は、維持パルスの数を除いてサブフィールドＳＦ２の動作と同様である。
【００３５】
なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝１５０（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１６０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−１８０（Ｖ）、電圧Ｖｃ＝−３０（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅ＝１２０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝６０（Ｖ）である。ただしこれらの値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネル１０の特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【００３６】
次に本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のサブフィールド構成について再度説明する。図４は、本発明の実施の形態における画像表示装置のサブフィールド構成を示す模式図である。本実施の形態においては立体画像を表示するために、フィールド周波数を通常の２倍の１２０Ｈｚに設定し、右目用フィールドと左目用フィールドとを交互に配置する。また本実施の形態においては１例として、１つのフィールドには、５つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５）が配置されており、サブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５）のそれぞれは（１、１０、６、３、２）の階調重みをもつものとして説明する。
【００３７】
シャッタ眼鏡は以下のように制御される。シャッタ眼鏡の右目用液晶シャッタは、右目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを開き、左目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを閉じる。また左目用液晶シャッタは、左目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを開き、右目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを閉じる。
【００３８】
このようにサブフィールドを配置するとともにシャッタ眼鏡を制御する理由について説明する。
【００３９】
蛍光体の残光の強さは、蛍光体の発光時の輝度に比例し、一定の時定数で減衰するという特性を示す。維持期間における発光輝度は階調重みの大きいサブフィールドほど高いので、残光を弱くするためにはフィールドの早い時期に階調重みの大きいサブフィールドを配置することが望ましい。したがって、クロストークの抑制のみを考慮するのであれば、階調重みの最も大きいサブフィールドから順にサブフィールドを配置することが望ましい。
【００４０】
一方、書込み放電の安定性について考えると、明るい階調を表示する放電セルでは複数のサブフィールドで維持放電を発生するので、これらの維持放電にともなう十分な量のプライミングが供給され、安定した書込み放電を発生させることができる。しかし暗い階調、特に最も階調重みの小さいフィールドのみで発光させるべき放電セルではプライミングが不足して書込み放電が不安定となりやすい。そのため、初期化期間において強制初期化動作を行うサブフィールドＳＦ１に階調重みの最も小さいサブフィールドを配置している。これにより強制初期化動作で生じたプライミングが残存する間に書込み放電を発生させることができるので、最も階調重みの小さいサブフィールドのみで発光させる放電セルであっても安定した書込み放電を発生させることができる。
【００４１】
このようにしてサブフィールド法においては、１フィールドをあらかじめ階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し、放電セルを点灯させるサブフィールドの組合せにより階調を表示している。以下、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを「サブフィールドコード」または単に「コード」と呼び、複数のコードの集合を「コードセット」と呼ぶ。
【００４２】
なお説明を簡単にするために、黒を表示したときの階調を「０」とし、階調重み「Ｎ」に対応する階調を「Ｎ」と表記する。
【００４３】
図５は、１フィールド期間を５個のサブフィールドで構成した場合のコードセットの一例を示す図である。ここで最も左の列に示した数値は階調を示し、その右側にはその階調を表示する際に各サブフィールドで放電セルを点灯させるか否か、すなわちサブフィールドコードを示している。ここで空欄「 」は非点灯、「１」は点灯を示す。例えば図５において、階調「１」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１でのみ放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「１００００」である。また階調「１６」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ４およびＳＦ５で放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「１１０１１」である。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の回路ブロック図である。画像表示装置３０は、パネル１０と、パネル１０を駆動する駆動回路とを備えている。駆動回路は、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。また画像表示装置３０は、視聴者が使用するシャッタ眼鏡９９のシャッタを開閉するためのシャッタ制御信号を出力する制御信号出力部３６を備えている。
【００４５】
画像信号処理回路３１は、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する。すなわち、右目用画像信号と左目用画像信号とをフィールド毎に交互に入力し、右目用画像信号を右目用の表示コードに変換し、左目用画像信号を左目用の表示コードに変換する。詳細は後述するが、本実施の形態においては画像信号から表示コードへの変換を、変換テーブルを用いるのではなく、論理計算を用いて実行している。
【００４６】
データ電極駆動回路３２は、右目用サブフィールドコードおよび左目用サブフィールドコードをデータ電極２２のそれぞれに対応する書込みパルスに変換し、データ電極２２のそれぞれに印加する。
【００４７】
タイミング発生回路３５は、水平および垂直の同期信号をもとにして各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。またシャッタ眼鏡９９のシャッタの開閉を制御するシャッタ制御信号を制御信号出力部３６に出力する。制御信号出力部３６は、例えばＬＥＤ等の発光素子を用いて、シャッタ制御信号を赤外線の信号に変換してシャッタ眼鏡９９に供給する。
【００４８】
走査電極駆動回路３３はタイミング発生回路３５からのタイミング信号にもとづいて走査電極２２のそれぞれに駆動電圧波形を印加し、維持電極駆動回路３４もタイミング信号にもとづいて維持電極２３に駆動電圧波形を印加する。
【００４９】
シャッタ眼鏡９９は、画像表示装置３０の制御信号出力部３６から出力されたシャッタ制御信号を受信する受信部と、右目用シャッタ９９Ｒおよび左目用シャッタ９９Ｌとを有し、シャッタ制御信号にもとづき右目用シャッタ９９Ｒおよび左目用シャッタ９９Ｌを開閉する。右目用シャッタ９９Ｒおよび左目用シャッタ９９Ｌは、例えば液晶を用いて構成されている。
【００５０】
図７は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の画像信号処理回路３１のブロック図である。画像信号処理回路３１は、残光検出回路３７とサブフィールドコード変換回路３８とを有する。
【００５１】
残光検出回路３７は、右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出する。
【００５２】
図８は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の残光検出回路３７の回路ブロック図である。残光検出回路３７は、１垂直帰線期間遅延器（１Ｖディレイ）４４、現フィールド用コンパレータ４５、次フィールド用コンパレータ４６、ＡＮＤゲート４７を有する。
【００５３】
１Ｖディレイ４４は、入力した画像信号を１垂直帰線期間だけ遅延する。したがって１Ｖディレイ４４から出力される画像信号を当該フィールド（現フィールド）の画像信号とすると、入力した画像信号は当該フィールドの１フィールド後の画像信号、すなわち次フィールドの画像信号である。ここで、現フィールドの画像信号が右目用画像信号であれば次フィールドの画像信号は左目用画像信号であり、現フィールドの画像信号が左目用画像信号であれば次フィールドの画像信号は右目用画像信号である。
【００５４】
現フィールド用コンパレータ４５は、現フィールドの画像信号である１Ｖディレイ４４から出力される画像信号と高階調閾値Ｃ１とを画素毎に比較する。そして、現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であればハイレベル（以下、「Ｈ」と表記する）を出力し、高階調閾値Ｃ１未満であればローレベル（以下、「Ｌ」と表記する）を出力する。
【００５５】
高階調閾値Ｃ１は、通常の駆動で残光が発生する可能性のある階調に設定されている。したがって現フィールド用コンパレータ４５の出力が「Ｈ」であれば現フィールドで残光が発生し次フィールドでクロストークが発生する可能性があることを示しており、「Ｌ」であれば現フィールドで残光が発生せず次フィールドでクロストークが発生する可能性がないことを示している。本実施の形態においては、高階調閾値Ｃ１は「１０」に設定されているものとして説明する。
【００５６】
次フィールド用コンパレータ４６は、次フィールドの画像信号である入力した画像信号と低階調閾値Ｃ２とを画素毎に比較する。そして、次フィールドの画像信号が低階調閾値Ｃ２以下であれば「Ｈ」を出力し、低階調閾値Ｃ２より大きければ「Ｌ」を出力する。
【００５７】
低階調閾値Ｃ２は、輝度が低くクロストークが視認しやすい階調に設定されている。したがって次フィールド用コンパレータ４６の出力が「Ｈ」であれば次フィールドでクロストークが目立ちやすいことを示しており、「Ｌ」であれば次フィールドでクロストークが目立たないことを示している。本実施の形態においては、低階調閾値Ｃ２は「０」に設定されているものとして説明する。したがって次フィールド用コンパレータ４６は、次フィールドの画像信号の階調が「０」であり黒を表示する場合にのみ「Ｈ」を出力する。
【００５８】
ＡＮＤゲート４７は、現フィールド用コンパレータ４５の出力と次フィールド用コンパレータ４６の出力との論理積を出力する。したがってＡＮＤゲート４７は、現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であり、かつ次フィールドの画像信号が低階調閾値Ｃ２以下であれば「Ｈ」を出力し、それ以外では「Ｌ」を出力する。言い換えると、残光検出回路３７は、現フィールドで残光が発生しかつ次フィールドでクロストークが目立ちやすい場合に「Ｈ」を出力し、現フィールドで残光が発生しない場合あるいは現フィールドで残光が発生しても次フィールドでクロストークが目立ち難い場合には「Ｌ」を出力する。
【００５９】
サブフィールドコード変換回路３８は、残光検出回路３７が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドＳＦ５を非点灯とする表示コードに変換する。本実施の形態においてサブフィールドコード変換回路３８は、属性検出部４１と、１垂直帰線期間遅延部（１Ｖ遅延部）４２と、基底コード生成部５０と、ルール生成部６１と、上下コード生成部７０と、表示コード選択部８０とを有する。
【００６０】
１Ｖ遅延部４２は、残光検出回路３７の出力と位相を合わせるために設けている。すなわち残光検出回路３７の１Ｖディレイ４４から出力される画像信号を現フィールドの画像信号として扱うために設けている。
【００６１】
属性検出部４１は、画像信号とそれを表示する画素の位置との関係を特定するとともに、各画素に対応する画像信号の時間微分、空間微分等に基づき、動画領域・静止画領域の検出、明るさが変化する画像の輪郭部の検出等を行う。そしてそれらを各画素に対応する画像信号の属性として出力する。
【００６２】
基底コード生成部５０は、入力した画像信号の階調（以下、「入力階調」と呼称する）よりも大きい階調をもつ所定のサブフィールドコードを上階調基底コードとして生成する。本実施の形態においては、所定のサブフィールドコードは、点灯するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドが点灯するサブフィールドとなる基底コードまたは基底コードからフィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とした準基底コードである。したがって基底コード生成部５０は、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつ基底コードまたは準基底コードを上階調基底コードとして生成し出力する。基底コードはサブフィールドコードの基本となるコードであって、階調重みの小さいサブフィールドを順にひとつずつ点灯させて生成したコードである。またこのようにして生成したコードセットを基底コードセットと呼ぶ。また準基底コードのコードセットを準基底コードセットと呼ぶ。
【００６３】
図９Ａ、図９Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示装置で用いる基底コードセットおよび準基底コードの一例を示す図である。図９Ａは、通常の画像信号に対して用いる基底コードセットである。この基底コードセットは、階調重みの最も小さいサブフィールドを先頭に配置し、次に階調重みの最も大きいサブフィールドを配置し、以降は階調重みが順次小さくなるようにサブフィールドを配列する。そして最も階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつ点灯させて生成したコードセットである。
【００６４】
また図９Ｂは、クロストークの発生しやすい画像信号に対して用いる準基底コードセットである。この準基底コードセットは図９Ａに示した基底コードセットと同様に、階調重みの最も小さいサブフィールドを先頭に配置し、次に階調重みの最も大きいサブフィールドを配置し、以降は階調重みが順次小さくなるようにサブフィールドを配列する。しかし図９Ａに示した基底コードセットとは異なり、最後に配置したサブフィールドＳＦ５を非点灯サブフィールドとし、最後に配置したサブフィールドＳＦ５を除いて、階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつ点灯させて生成したコードセットである。
【００６５】
本実施の形態においては、基底コード生成部５０は、基底コードセット選択部５２と基底コード選択部５４とを有する。
【００６６】
基底コードセット選択部５２は、図９Ａに示した基底コードセットおよび図９Ｂに示した準基底コードセットと、それぞれのコードセットの各サブフィールドコードの表示する階調とを記憶している。そして残光検出回路３７の出力が「Ｌ」であれば図９Ａに示した基底コードセットを選択し、出力が「Ｈ」であれば図９Ｂに示した準基底コードセットを選択する。
【００６７】
基底コード選択部５４は、基底コードセット選択部５２が選択した基底コードセットまたは準基底コードセットに含まれるコードのそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調を超えかつ最も近い階調のコードを選択し、上階調基底コードとして出力する。
【００６８】
ルール生成部６１は、入力した画像信号に基づき前記所定のサブフィールドコードに非点灯サブフィールドを追加して新たにサブフィールドコードを生成するためのルールを生成する。
【００６９】
本実施の形態においては、選択した上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して画像表示に用いるコードの数を増やすためのルールを、画像信号および画像信号に付随する属性に基づき生成する。しかし無制限に非点灯サブフィールドを追加することはできない。例えば全てのサブフィールドを非点灯サブフィールドとして生成されたコードの階調は「０」となるが、このようなルールは許されない。また階調重みの大きいサブフィールドに多くの非点灯サブフィールドを追加することはできない。
【００７０】
ルール生成部６１で生成が許されるルールは、上階調基底コードの階調以下であって、入力階調以下でありかつ最も近い階調の基底コードの階調（下階調基底コード）以上の階調をもつコードを生成するルールである。ルール生成部６１で生成されるルールは、詳細は後述するが、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール、２つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルールで記述される。
【００７１】
上下コード生成部７０は、前記所定のサブフィールドコードおよび前記ルールを適用して新たに生成できるサブフィールドコードの中から、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードおよび入力階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードをそれぞれ上階調コードおよび下階調コードとして生成する。
【００７２】
本実施の形態においては、基底コード生成部５０で生成した上階調基底コードにルール生成部６１で生成したルールを適用して、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつ上階調コード、および入力階調以下でかつ最も近い階調をもつ下階調コードを生成する。
【００７３】
本実施の形態においては、上下コード生成部７０は、中間コード生成部７２と、上下コード選択部７４とを有する。
【００７４】
中間コード生成部７２は、上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して画像表示に使用するコードを生成する。こうして生成されたコードを「中間コード」と呼称する。また中間コードにもとの上階調基底コードを加えたテーブルを「中間コードセット」と称する。
【００７５】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、本発明の実施の形態における画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。図１０Ａは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」というルールを図９Ａに示した基底コード「１０１１１」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では基底コードに４つの点灯サブフィールドＳＦ１、ＳＦ３〜ＳＦ５が存在するので、このうちの１つを非点灯サブフィールドに変更することにより４個の中間コードが得られる。ただし中間コード「１００１１」は基底コードに等しく、それ以外の３個のコードが新たに生成された中間コードである。
【００７６】
図１０Ｂは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」に加えて、２つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「新たに生成された中間コードのうちで階調の最も小さいコードのサブフィールドＳＦ５に非点灯サブフィールドを追加する」というルールを、基底コード「１０１１１」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では４個の中間コードが新たに生成される。
【００７７】
図１０Ｃは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」に加えて、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルール、「サブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止する」というルールを基底コード「１０１１１」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では２個の中間コードが新たに生成される。
【００７８】
図１０Ｄは、「非点灯サブフィールドを１つ追加する」というルールおよび「サブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止する」というルールを、図９Ｂに示した準基底コード「１１１１０」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では２個の中間コードが新たに生成される。
【００７９】
このように中間コード生成部７２は、基底コード生成部５０が生成した上階調基底コードにルール生成部６１で生成されたルールを適用して中間コードセットを生成する。
【００８０】
上下コード選択部７４は、中間コード生成部７２で生成した中間コードセットに含まれるコードそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調コードとして選択し出力する。また入力階調以下でかつ最も近い階調をもつコードを下階調コードとして選択し出力する。
【００８１】
表示コード選択部８０は、入力階調に所定の値を加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調をもつサブフィールドコードを表示コードとして選択する。
【００８２】
本実施の形態においては、入力階調に加算する前記所定の値は、誤差拡散処理により拡散される誤差およびディザ処理により加算されるディザ値である。したがって表示コード選択部８０は、入力階調に、誤差およびディザ成分を加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調重みをもつコードを表示コードとして選択する。加えて、その差を誤差として周辺画素に拡散する。
【００８３】
表示コード選択部８０は、ディザ選択部８２と、誤差拡散部８４と、表示コード決定部８６とを有する。
【００８４】
ディザ選択部８２は、画像信号およびその属性に基づき、記憶している複数のディザパターンの中から１つのディザパターンを選択する。また対応する画像信号の画素の位置に基づき、選択したディザパターンの対応するディザ要素を選択して出力し、さらに選択したディザ要素に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差を乗じてディザ値を求める。
【００８５】
図１１Ａ、図１１Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。図１１Ａは、最も単純な２値ディザを示す図であり、ディザ要素「＋０．２５」と「−０．２５」とが市松状に配列されている。また図１１Ｂは、４値ディザの一例を示す図であり、２画素×２画素のブロックのそれぞれにディザ要素「＋０．３７５」、「＋０．１２５」、「−０．３７５」、「−０．１２５」が配列されている。
【００８６】
誤差拡散部８４は、対応する画素に加算するための誤差を表示コード決定部８６に出力すると共に、表示コード決定部８６から出力される誤差を周辺画素に拡散する。
【００８７】
図１２は、本発明の実施の形態における画像表示装置における誤差拡散部８４の誤差拡散係数を示す図である。図１２の中心に示した画素（注目画素）には、左上の画素で発生した誤差に係数ｋ１をかけた値が拡散され、上の画素で発生した誤差に係数ｋ２をかけた値が拡散され、右上の画素で発生した誤差に係数ｋ３をかけた値が拡散され、左の画素で発生した誤差に係数ｋ４をかけた値が拡散される。また注目画素で発生した誤差に係数ｋ４をかけた値を右の画素に拡散し、注目画素で発生した誤差に係数ｋ３をかけた値を左下の画素に拡散し、注目画素で発生した誤差に係数ｋ２をかけた値を下の画素に拡散し、注目画素で発生した誤差に係数ｋ１をかけた値を右下の画素に拡散する。
【００８８】
本実施の形態においては、各係数の値を、ｋ１＝１／１６、ｋ２＝４／１６、ｋ３＝３／１６、ｋ４＝８／１６と設定するか、または、ｋ１＝３／１６、ｋ２＝４／１６、ｋ３＝１／１６、ｋ４＝８／１６と設定する。何れの値に設定するかは乱数を用いて決定している。
【００８９】
表示コード決定部８６は、入力階調と、ディザ選択部８２から出力されたディザ値と、誤差拡散部８４から出力された誤差とに基づき、実際の表示に用いる表示コードを上階調コードおよび下階調コードのいずれかに決定する。
【００９０】
本実施の形態においては、入力階調とディザ値と誤差とを加算して表示すべき階調を算出する。そして上階調コードおよび下階調コードのうち、表示すべき階調に近いほうのコードを表示コードとして選択する。このとき表示すべき階調と選択した表示コードの階調との差を求め、新たに発生した誤差として誤差拡散部８４に出力する。
【００９１】
次に、画像信号処理回路３１の動作について説明する。図１３Ａ、図１３Ｂは、以下の説明で用いる画像信号の一例と、そのときの見え方を示す図である。図１３Ａは現フィールドの画像信号であり、右目用フィールドで表示する右目用画像である。また図１３Ｂは次フィールドの画像信号であり、左目用フィールドで表示する左目用画像である。
【００９２】
仮に、残光を考慮せずに、図１３Ａに示した右目用画像に続けて図１３Ｂに示した左目用画像を表示したと仮定すると、図１３Ａに示した右目用画像の残光が残像としてパネルに残り、図１３Ｂに示した左目用画像に重畳される。このとき左目用画像の輝度の高い「Ａ」点では残像は視認されないが、左目用画像の輝度の低い「Ｂ」点では図９Ｃに示したように、残像の影響で立体視が困難になるおそれがある。
【００９３】
しかし本実施の形態においては、以下のように残光を考慮した画像信号処理を行うことで残像の影響を抑制している。
【００９４】
図１４は、本発明の実施の形態における画像表示装置の画像信号処理回路３１の動作を示すフローチャートである。
【００９５】
（ステップＳ４１）１つの画素に対応する画像信号を入力し、属性検出部４１がその画像信号に付随する属性を検出する。
【００９６】
本実施の形態において、例えば「Ａ」点の画素および「Ｂ」点の画素に対応する画像信号の階調値（入力階調）がともに「１１」であったとする。
【００９７】
（ステップＳ４３）残光検出回路３７が入力した画像信号に基づき、１つの画素に対応する現フィールドの画像信号、および同画素に対する次フィールドの画像信号をそれぞれ比較する。そして現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であり、次フィールドの画像信号が低階調閾値Ｃ２以下であれば「Ｈ」を出力し、それ以外では「Ｌ」を出力する。
【００９８】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては、現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であり、次フィールドの画像信号も低階調閾値Ｃ２より大きいので、残光検出回路３７は「Ｌ」を出力する。また「Ｂ」点の画素に対しては、現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であり、次フィールドの画像信号も低階調閾値Ｃ２以下であるので、残光検出回路３７は「Ｈ」を出力する。
【００９９】
（ステップＳ５２）基底コードセット選択部５２が、残光検出回路３７の出力に基づきコードセットを選択する。
【０１００】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては残光検出回路３７の出力が「Ｌ」であるので、基底コードセット選択部５２は図９Ａに示した基底コードセットを選択する。また、「Ｂ」点の画素に対しては残光検出回路３７の出力が「Ｈ」であるので、基底コードセット選択部５２は図９Ｂに示した準基底コードセットを選択する。
【０１０１】
（ステップＳ５４）基底コード選択部５４が、画像信号に対する上階調基底コードを選択する。
【０１０２】
基底コード選択部５４は、基底コードセット選択部５２が選択したコードセットのコードそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調基底コードとして選択し出力する。
【０１０３】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては入力階調が「１１」であるので、図９Ａに示した基底コードセットの中から階調「１２」をもつ基底コード「１０１１１」が上階調基底コードとして選択される。また「Ｂ」点の画素に対しては入力階調が「１１」であるので、図９Ｂに示した準基底コードセットの中から階調「２０」をもつ準基底コード「１１１１０」が上階調基底コードとして選択される。
【０１０４】
（ステップＳ６１）ルール生成部６１が中間コードセット生成のためのルールを生成する。
【０１０５】
本実施の形態においては、ルール生成部６１は、「Ａ」点の画素および「Ｂ」点の画素に対してともに、「非点灯サブフィールドを１つ追加する」という基本的なルールに加えて、「サブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止する」というルールを追加するとして説明する。
【０１０６】
（ステップＳ７２）中間コード生成部７２がルール生成部６１が生成したルールに従って中間コードセットを生成する。
【０１０７】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては基底コード「１０１１１」のサブフィールドＳＦ３〜ＳＦ５を非点灯サブフィールドに置き換えることにより、３つの中間コード「１００１１」、「１０１０１」、「１０１１０」を生成する。こうして図１０Ｃに示した中間コードセットが得られる。また「Ｂ」点の画素に対しては準基底コード「１１１１０」のサブフィールドＳＦ２〜ＳＦ４を非点灯サブフィールドに置き換えることにより、３つの中間コード「１０１１０」、「１１０１０」、「１１１００」を生成する。こうして図１０Ｄに示した中間コードセットが得られる。
【０１０８】
（ステップＳ７４）上下コード選択部７４が上階調コードと下階調コードを選択する。
【０１０９】
上下コード選択部７４は、中間コードセットの各コードの階調と入力階調とを比較して、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調コードとして選択する。また入力階調以下であってかつ最も近い階調をもつコードを下階調コードとして選択する。
【０１１０】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては図１０Ｃに示した中間コードセットの中から、上階調コードとして階調「１２」をもつコード「１０１１１」を選択する。また下階調コードとして階調「１０」をもつコード「１０１１０」を選択する。また「Ｂ」点の画素に対しては図１０Ｄに示した中間コードセットの中から、上階調コードとして階調「１４」をもつコード「１１０１０」を選択する。また下階調コードとして階調「１０」をもつコード「１０１１０」を選択する。
【０１１１】
（ステップＳ８２）ディザ選択部８２がディザ要素を選択する。
【０１１２】
本実施の形態においては、ディザ選択部８２は、「Ａ」点の画素および「Ｂ」点の画素に対してともに図１１Ａに示した２値ディザパターンを選択するとして説明する。また画像信号の対応する画素の位置により２値ディザパターンのディザ要素を選択する。こうして選択したディザ要素は「Ａ」点の画素および「Ｂ」点の画素に対してともに「０．２５」であったとする。
【０１１３】
（ステップＳ８３）ディザ選択部８２がディザ値を算出する。
【０１１４】
ディザ選択部８２は、選択したディザ要素に、上階調コードの階調と下階調コードの階調との差を乗じてディザ値を算出する。
【０１１５】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対してはディザ要素「０．２５」に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差「２」を乗じてディザ値「０．５」が求まる。また「Ｂ」点の画素に対してはディザ要素「０．２５」に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差「４」を乗じてディザ値「１．０」が求まる。
【０１１６】
（ステップＳ８６）表示コード決定部８６が表示すべき階調を算出する。
【０１１７】
表示コード決定部８６は、入力階調にディザ値を加算し、さらに誤差拡散部８４から出力された誤差を加算して、対応する画素で表示すべき階調を算出する。
【０１１８】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては、入力階調が「１１」、ディザ値が「０．５」であり、出力された誤差が例えば「０．４」であれば、表示すべき階調は「１１．９」である。また「Ｂ」点の画素に対しては、入力階調が「１１」、ディザ値が「１．０」であり、出力された誤差が例えば「０．４」であれば、表示すべき階調は「１２．４」である。
【０１１９】
（ステップＳ８７）表示コード決定部８６が表示に使用する表示コードを決定する。
【０１２０】
表示コード決定部８６は、表示すべき階調と上階調コードの階調および下階調コードの階調とを比較する。そして表示すべき階調が上階調コードの階調に近い場合は、実際の表示に用いる表示コードとして上階調コードを出力する。また表示すべき階調が下階調コードの階調に近い場合は、実際の表示に用いる表示コードとして下階調コードを出力する。
【０１２１】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては表示すべき階調が「１１．９」であるので、表示コード決定部８６は表示コードとして階調「１２」をもつコード「１０１１１」を出力する。また「Ｂ」点の画素に対しては表示すべき階調が「１２．４」であるので表示コードとして階調「１４」をもつコード「１１０１０」を出力する。
【０１２２】
（ステップＳ８８）表示コード決定部８６が表示すべき階調から表示コードの階調を減じた値を新たに発生した誤差として誤差拡散部８４に出力する。
【０１２３】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては表示すべき階調が「１１．９」であり表示コードの階調が「１２」であるので、表示コード決定部８６は誤差「−０．１」を誤差拡散部８４に出力する。また、「Ｂ」点の画素に対しては表示すべき階調が「１２．４」であり表示コードの階調が「１４」であるので誤差「−１．６」を誤差拡散部８４に出力する。
【０１２４】
そしてステップＳ４１に戻る。
【０１２５】
このように画像信号処理回路３１の残光検出回路３７は、「Ａ」点の画素に対しては現フィールドで残光が発生しても次フィールドでクロストークが目立ち難いために「Ｌ」を出力し、「Ｂ」点の画素に対しては現フィールドで残光が発生しかつ次フィールドでクロストークが目立ちやすいので「Ｈ」を出力する。そして画像信号処理回路３１は、「Ａ」点の画素に対してはすべてのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５を用いて表示コードを生成する。しかし「Ｂ」点の画素に対しては最後に配列されたサブフィールドＳＦ５を非点灯とする表示コードを生成する。そのためサブフィールドＳＦ４で維持放電を発生しても以後は残光の減衰が始まるので、次フィールドまでに残光は抑制される。したがって次フィールドの輝度が低くてもクロストークが目立ち難くなる。
【０１２６】
このように本実施の形態においては、当該フィールド（現フィールド）で高階調閾値Ｃ１以上の階調を表示し、かつ次フィールドで低階調閾値Ｃ２以下の階調を表示する画素に対しては、現フィールドの最後に配列されたサブフィールドを非点灯とする表示コードを生成する。これにより、通常駆動でクロストークが発生する可能性のある画素に対して残光の減衰を早めて次フィールドのクロストークの発生を抑制して、品質の高い立体画像を表示している。
【０１２７】
次のフィールドでは、現フィールドの画像信号が左目用画像信号であり、次フィールドの画像信号が右目用画像信号となる。この場合も信号処理回路３１は、上述の説明の左右を入れ替えたように動作して、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制する。
【０１２８】
また画像信号処理回路３１は、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつ上階調基底コードを生成して出力する基底コード生成部５０、画像信号およびその属性に基づき上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して中間コードを生成するためのルールを生成して出力するルール生成部６１、上階調基底コードにルールを適用して中間コードを生成し、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつ上階調コード、および入力階調以下でかつ最も近い階調をもつ下階調コードを選択して出力する上下コード生成部７０、誤差およびディザ成分を入力階調に加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調をもつコードを表示コードとして選択するとともに、その差を誤差として拡散する表示コード選択部８０を備えている。これにより、画像信号から表示コードへの変換を、変換テーブルを用いるのではなく、論理計算を用いて実行している。
【０１２９】
なお本実施の形態においては、１Ｖ遅延部４２の出力を現フィールドとすることで画像の表示までに１フィールドの遅延を有する構成について説明した。しかし本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば１Ｖ遅延部４２の入力を現フィールドとし１Ｖ遅延部４２の出力を仮の次フィールド相当画像として画像の表示を１フィールド早めてもよい。ただしこの場合、真の次フィールド画像とは時間的なずれがあるため、動画領域では残光が残ることがある。
【０１３０】
また本実施の形態においては、基底コード生成部５０は、基底コードセット選択部５２を有し、基底コードセット選択部５２に基底コードセットおよび準基底コードセットがあらかじめ記憶されている構成について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えばコードセット生成ルールがあらかじめ定められており、残光検出回路３７の出力およびコードセット生成ルールに基づき順次生成されるコードの階調と入力階調とを比較する構成であってもよい。
【０１３１】
また本実施の形態においては、上下コード生成部７０は、中間コード生成部７２で中間コードセットを生成した後に、上下コード選択部７４で上階調コードおよび下階調コードを選択する構成について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば、階調が大きくなる順に中間コードを生成すると同時に入力階調と比較する構成であってもよい。
【０１３２】
また本実施の形態においては、表示コード選択部８０がディザ選択部８２と誤差拡散部８４とを有する構成について説明した。しかし本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えばディザ処理を行わない場合にはディザ選択部８２を省略してもよく、誤差拡散処理を行わない場合には誤差拡散部８４を省略してもよい。ただし誤差拡散処理を省略すると階調表示の忠実性が損なわれる恐れがあり注意が必要である。
【０１３３】
また、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、画像表示装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明は、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができ、３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置の駆動方法として有用である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０ パネル
１２ 走査電極
１３ 維持電極
２２ データ電極
３０ 画像表示装置
３１ 画像信号処理回路
３７ 残光検出回路
３８ サブフィールドコード変換回路
４１ 属性検出部
４２ １Ｖ遅延部
４４ １Ｖディレイ
４５ 現フィールド用コンパレータ
４６ 次フィールド用コンパレータ
４７ ＡＮＤゲート
５０ 基底コード生成部
５２ 基底コードセット選択部
５４ 基底コード選択部
６１ ルール生成部
７０ 上下コード生成部
７２ 中間コード生成部
７４ 上下コード選択部
８０ 表示コード選択部
８２ ディザ選択部
８４ 誤差拡散部
８６ 表示コード決定部
９９ シャッタ眼鏡
Ｃ１ 高階調閾値
Ｃ２ 低階調閾値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ眼鏡を用いて立体視することができる右目用画像と左目用画像とを、点灯または非点灯の２値制御を組み合わせて階調を表示する画像表示装置に交互に表示する３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
点灯または非点灯の２値制御を行う表示装置として代表的なプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が複数形成された前面基板と、複数の平行なデータ電極が形成された背面基板とを対向配置し、その間に多数の放電セルが形成されている。そして放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させる。
【０００３】
点灯または非点灯の２値制御を組み合わせて階調を表示する方法としては、１フィールドを点灯輝度の異なる複数のサブフィールドに分割し、点灯させるサブフィールドの組み合わせによって所望の階調を表示する、いわゆるサブフィールド法が一般的である。各サブフィールドは書込み期間および維持期間を有する。書込み期間では画像信号に応じた書込みパルスをデータ電極に印加して点灯させるべき放電セルで書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対にあらかじめ定められた数の維持パルスを印加して壁電荷を形成した放電セルで維持放電を発生させ、維持パルスの数に応じた輝度で点灯させる。
【０００４】
近年は、このようなパネルを用いて立体画像（３Ｄ画像）を表示する方法についても検討されている。その１つとして、右目用画像を表示するフィールドと左目用画像を表示するフィールドとを交互に配置し、それぞれのフィールドの最初のサブフィールドの書込み期間の開始に同期してシャッタ眼鏡のシャッタを開閉する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような方法によって立体視するためには、右目と左目とで異なった画像を見る必要がある。そのため、右目用シャッタおよび左目用シャッタを有するシャッタ眼鏡を用い、右目用画像を表示している期間では右目用シャッタを開き左目用シャッタを閉じて、左目で右目用画像を見えなくし、また左目用画像を表示している期間では左目用シャッタを開き右目用シャッタを閉じて、右目で左目用画像を見えなくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１１２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、パネルで用いられている蛍光体は概ね残光時間が長く、中には維持放電を終了した後も数ミリ秒の間は残光が持続するという特性をもつ蛍光体材料も存在する。そのため、右目用画像を表示する期間が終了した後もしばらくの間は右目用画像の残光が残像として表示される。そして右目用画像の残光が消える前に左目用画像を表示すると、左目用画像に右目用画像が混じる、いわゆるクロストークが発生し、立体視が困難になるといった課題があった。
【０００８】
本発明は、これらの課題に鑑みなされたものであり、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができる３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置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】
上記目的を達成するために本発明は、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する３Ｄ画像表示装置であって、画像信号を入力し、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する画像信号処理回路を備え、画像信号処理回路は、右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出する残光検出回路と、残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とする表示コードに変換するサブフィールドコード変換回路とを備えたことを特徴とする。この構成により、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができる３Ｄ画像表示装置を提供することができる。
【００１０】
また本発明の３Ｄ画像表示装置のサブフィールドコード変換回路は、画像信号の階調よりも大きい階調をもつ所定のサブフィールドコードを生成する基底コード生成部と、画像信号に基づき前記所定のサブフィールドコードに非点灯サブフィールドを追加して新たにサブフィールドコードを生成するためのルールを生成するルール生成部と、前記所定のサブフィールドコードに前記ルールを適用して新たに生成できるサブフィールドコードの中から、画像信号の階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードおよび画像信号の階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードをそれぞれ上階調コードおよび下階調コードとして生成する上下コード生成部と、画像信号の階調に所定の値を加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調をもつサブフィールドコードを表示コードとして選択する表示コード選択部とを有することが望ましい。この構成により、論理回路を用いてサブフィールドコード変換回路が構成できる。
【００１１】
また本発明の３Ｄ画像表示装置の前記所定のサブフィールドコードは、点灯するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドが点灯するサブフィールドとなる基底コード、または基底コードからフィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯としたサブフィールドコードであることが望ましい。
【００１２】
また本発明の３Ｄ画像表示装置の入力した画像信号の階調に加算する前記所定の値は、誤差拡散処理により拡散される誤差およびディザ処理により加算されるディザ値であることが望ましい。
【００１３】
また本発明は、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、前記サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する３Ｄ画像表示装置の駆動方法であって、右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出するステップと、残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とするサブフィールドコードに変換するステップとを備えたことを特徴とする。この方法により、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができる３３Ｄ画像表示装置の駆動方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができる３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置の駆動方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における画像表示装置に用いるパネルの分解斜視図である。
【図２】同画像表示装置に用いるパネルの電極配列図である。
【図３】同画像表示装置に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図である。
【図４】同画像表示装置のサブフィールド構成を示す模式図である。
【図５】１フィールド期間を５個のサブフィールドで構成した場合のコードセットの一例を示す図である。
【図６】同画像表示装置の回路ブロック図である。
【図７】同画像表示装置の画像信号処理回路のブロック図である。
【図８】同画像表示装置の残光検出回路の回路ブロック図である。
【図９Ａ】同画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。
【図９Ｂ】同画像表示装置の準基底コードセットの一例を示す図である。
【図１０Ａ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図１０Ｂ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図１０Ｃ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図１０Ｄ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図１１Ａ】同画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。
【図１１Ｂ】同画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。
【図１２】同画像表示装置における誤差拡散部の誤差拡散係数を示す図である。
【図１３Ａ】同画像表示装置の画像信号処理回路の動作説明で用いる画像信号の一例と、そのときの見え方を示す図である。
【図１３Ｂ】同画像表示装置の画像信号処理回路の動作説明で用いる画像信号の一例と、そのときの見え方を示す図である。
【図１３Ｃ】従来の画像信号処理回路の動作説明で用いる画像信号の一例と、そのときの見え方を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態における画像表示装置の画像信号処理回路の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態における画像表示装置について、プラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を例に、図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における画像表示装置に用いるパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とからなる表示電極対１４が複数形成されている。そして表示電極対１４を覆うように誘電体層１５が形成され、その誘電体層１５上に保護層１６が形成されている。背面基板２１上にはデータ電極２２が複数形成され、データ電極２２を覆うように誘電体層２３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁２４が形成されている。そして、隔壁２４の側面および誘電体層２３上には赤色、緑色および青色の各色に点灯する蛍光体層２５が設けられている。
【００１８】
これら前面基板１１と背面基板２１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対１４とデータ電極２２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが封入されている。放電空間は隔壁２４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極２２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが点灯することにより画像が表示される。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態における画像表示装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極１２およびｎ本の維持電極１３が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極２２が配列されている。そして１対の走査電極１２および維持電極１３と１つのデータ電極２２とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。
【００２０】
次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作について説明する。プラズマディスプレイ装置は、サブフィールド法、すなわち階調重みの定められた複数のサブフィールドで１フィールドを構成し、サブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する。本実施の形態においては、複数のサブフィールドを有し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、複数のサブフィールドを有し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して表示した画像を、右目用フィールドおよび左目用フィールドに同期したシャッタ眼鏡９９を用いて立体視する。そしてフリッカのない立体画像を表示するために、フィールド周波数を通常の２倍の１２０Ｈｚに設定している。
【００２１】
右目用フィールドと左目用フィールドとは表示する画像信号が異なるだけであり、フィールドを構成するサブフィールドの数、各サブフィールドの階調重み、サブフィールドの配列等、フィールドの構成は同じであるので、まず１つのフィールドの構成と各電極に印加する駆動電圧波形について説明する。
【００２２】
各フィールドは複数のサブフィールドを有し、それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を備える。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。このときの初期化動作には、それまでの放電の有無にかかわらず強制的に初期化放電を発生させる強制初期化動作と、直前の書込み期間において書込み放電を行った放電セルのみで選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。書込み期間では、発光させるべき放電セルで書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、階調重みに応じた数の維持パルスを表示電極対１４に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。
【００２３】
本実施の形態においては、１フィールドを５つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５）に分け、フィールドの最初に配置されたサブフィールドＳＦ１の初期化期間では強制初期化動作を行い、それ以降に配置されたサブフィールドＳＦ２〜ＳＦ５の初期化期間では選択初期化動作を行う。またサブフィールドのそれぞれは（１、１０、６、３、２）の階調重みをもつ。このように、フィールドの最初に階調重みの最も小さいサブフィールドを配置し、次に階調重みの最も大きいサブフィールドを配置し、それ以降は階調重みが順次小さくなるようにサブフィールドを配置し、フィールドの最後には階調重みが２番目に小さいサブフィールドを配置している。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態における画像表示装置のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図であり、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３までの駆動電圧波形を示している。
【００２５】
サブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｔｉの前半部では、データ電極２２に電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加する。そして走査電極１２には電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３とデータ電極２２との間で微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極２２上および維持電極１３上には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００２６】
初期化期間Ｔｉの後半部では、維持電極１３に正の電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２には電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３とデータ電極２２との間で微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上の負の壁電圧および維持電極１３上の正の壁電圧が弱められ、データ電極２２上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して強制的に初期化放電を行う強制初期化動作が終了する。
【００２７】
続く書込み期間Ｔｗでは、維持電極１３に電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２には電圧Ｖｃを印加する。
【００２８】
次に、１番目の走査電極１２に負の電圧Ｖａの走査パルスを印加する。そして１行目に点灯させるべき放電セルのデータ電極２２に正の電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。するとデータ電極２２と走査電極１２との間および維持電極１３と走査電極１２との間に書込み放電が起こり、走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極２２上にも負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかったデータ電極２２と走査電極１２との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。
【００２９】
以下同様に、走査電極１２について、順次、書込み動作を行う。
【００３０】
続く維持期間Ｔｓでは、まず走査電極１２に電圧Ｖｓの維持パルスを印加するとともに維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは走査電極１２と維持電極１３との間に維持放電が起こり、放電セルが点灯する。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極１３上に正の壁電圧が蓄積される。またデータ電極２２上にも正の壁電圧が蓄積される。ただし書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間Ｔｉの終了時における壁電圧が保たれる。
【００３１】
続いて、走査電極１２には電圧０（Ｖ）を、維持電極１３には電圧Ｖｓの維持パルスをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは再び維持放電が起こり放電セルが点灯する。そして維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積される。このようにして階調重みに応じた数の維持パルスを走査電極１２と維持電極１３とに交互に印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を継続して発生させて放電セルを点灯させる。
【００３２】
そして、維持期間の最後には電圧Ｖｒに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を走査電極１２に印加して、データ電極２２上の正の壁電圧を残したまま、走査電極１２上および維持電極１３上の壁電圧を弱める。こうして維持動作が終了する。
【００３３】
サブフィールドＳＦ２の初期化期間Ｔｉでは、維持電極１３に電圧Ｖｅを、データ電極２２に電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加し、走査電極１２には電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。すると直前のサブフィールドＳＦ１で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極１２上および維持電極１３上の壁電圧が弱められる。またデータ電極２２に対しては、直前の維持放電によってデータ電極２２上に十分な正の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、直前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電圧が保たれる。こうして、直前のサブフィールドで維持動作を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行う選択初期化動作が終了する。
【００３４】
続く書込み期間Ｔｗの動作はサブフィールドＳＦ１の書込み期間Ｔｉの動作と同様であるため説明を省略する。続く維持期間Ｔｓの動作も、維持パルスの数を除いてサブフィールドＳＦ１の維持期間の動作と同様である。続くサブフィールドＳＦ３〜ＳＦ５の動作は、維持パルスの数を除いてサブフィールドＳＦ２の動作と同様である。
【００３５】
なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝１５０（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１６０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−１８０（Ｖ）、電圧Ｖｃ＝−３０（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅ＝１２０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝６０（Ｖ）である。ただしこれらの値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネル１０の特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【００３６】
次に本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のサブフィールド構成について再度説明する。図４は、本発明の実施の形態における画像表示装置のサブフィールド構成を示す模式図である。本実施の形態においては立体画像を表示するために、フィールド周波数を通常の２倍の１２０Ｈｚに設定し、右目用フィールドと左目用フィールドとを交互に配置する。また本実施の形態においては１例として、１つのフィールドには、５つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５）が配置されており、サブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５）のそれぞれは（１、１０、６、３、２）の階調重みをもつものとして説明する。
【００３７】
シャッタ眼鏡は以下のように制御される。シャッタ眼鏡の右目用液晶シャッタは、右目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを開き、左目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを閉じる。また左目用液晶シャッタは、左目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを開き、右目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを閉じる。
【００３８】
このようにサブフィールドを配置するとともにシャッタ眼鏡を制御する理由について説明する。
【００３９】
蛍光体の残光の強さは、蛍光体の発光時の輝度に比例し、一定の時定数で減衰するという特性を示す。維持期間における発光輝度は階調重みの大きいサブフィールドほど高いので、残光を弱くするためにはフィールドの早い時期に階調重みの大きいサブフィールドを配置することが望ましい。したがって、クロストークの抑制のみを考慮するのであれば、階調重みの最も大きいサブフィールドから順にサブフィールドを配置することが望ましい。
【００４０】
一方、書込み放電の安定性について考えると、明るい階調を表示する放電セルでは複数のサブフィールドで維持放電を発生するので、これらの維持放電にともなう十分な量のプライミングが供給され、安定した書込み放電を発生させることができる。しかし暗い階調、特に最も階調重みの小さいフィールドのみで発光させるべき放電セルではプライミングが不足して書込み放電が不安定となりやすい。そのため、初期化期間において強制初期化動作を行うサブフィールドＳＦ１に階調重みの最も小さいサブフィールドを配置している。これにより強制初期化動作で生じたプライミングが残存する間に書込み放電を発生させることができるので、最も階調重みの小さいサブフィールドのみで発光させる放電セルであっても安定した書込み放電を発生させることができる。
【００４１】
このようにしてサブフィールド法においては、１フィールドをあらかじめ階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し、放電セルを点灯させるサブフィールドの組合せにより階調を表示している。以下、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを「サブフィールドコード」または単に「コード」と呼び、複数のコードの集合を「コードセット」と呼ぶ。
【００４２】
なお説明を簡単にするために、黒を表示したときの階調を「０」とし、階調重み「Ｎ」に対応する階調を「Ｎ」と表記する。
【００４３】
図５は、１フィールド期間を５個のサブフィールドで構成した場合のコードセットの一例を示す図である。ここで最も左の列に示した数値は階調を示し、その右側にはその階調を表示する際に各サブフィールドで放電セルを点灯させるか否か、すなわちサブフィールドコードを示している。ここで空欄「 」は非点灯、「１」は点灯を示す。例えば図５において、階調「１」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１でのみ放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「１００００」である。また階調「１６」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ４およびＳＦ５で放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「１１０１１」である。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の回路ブロック図である。画像表示装置３０は、パネル１０と、パネル１０を駆動する駆動回路とを備えている。駆動回路は、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。また画像表示装置３０は、視聴者が使用するシャッタ眼鏡９９のシャッタを開閉するためのシャッタ制御信号を出力する制御信号出力部３６を備えている。
【００４５】
画像信号処理回路３１は、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する。すなわち、右目用画像信号と左目用画像信号とをフィールド毎に交互に入力し、右目用画像信号を右目用の表示コードに変換し、左目用画像信号を左目用の表示コードに変換する。詳細は後述するが、本実施の形態においては画像信号から表示コードへの変換を、変換テーブルを用いるのではなく、論理計算を用いて実行している。
【００４６】
データ電極駆動回路３２は、右目用サブフィールドコードおよび左目用サブフィールドコードをデータ電極２２のそれぞれに対応する書込みパルスに変換し、データ電極２２のそれぞれに印加する。
【００４７】
タイミング発生回路３５は、水平および垂直の同期信号をもとにして各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。またシャッタ眼鏡９９のシャッタの開閉を制御するシャッタ制御信号を制御信号出力部３６に出力する。制御信号出力部３６は、例えばＬＥＤ等の発光素子を用いて、シャッタ制御信号を赤外線の信号に変換してシャッタ眼鏡９９に供給する。
【００４８】
走査電極駆動回路３３はタイミング発生回路３５からのタイミング信号にもとづいて走査電極２２のそれぞれに駆動電圧波形を印加し、維持電極駆動回路３４もタイミング信号にもとづいて維持電極２３に駆動電圧波形を印加する。
【００４９】
シャッタ眼鏡９９は、画像表示装置３０の制御信号出力部３６から出力されたシャッタ制御信号を受信する受信部と、右目用シャッタ９９Ｒおよび左目用シャッタ９９Ｌとを有し、シャッタ制御信号にもとづき右目用シャッタ９９Ｒおよび左目用シャッタ９９Ｌを開閉する。右目用シャッタ９９Ｒおよび左目用シャッタ９９Ｌは、例えば液晶を用いて構成されている。
【００５０】
図７は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の画像信号処理回路３１のブロック図である。画像信号処理回路３１は、残光検出回路３７とサブフィールドコード変換回路３８とを有する。
【００５１】
残光検出回路３７は、右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出する。
【００５２】
図８は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の残光検出回路３７の回路ブロック図である。残光検出回路３７は、１垂直帰線期間遅延器（１Ｖディレイ）４４、現フィールド用コンパレータ４５、次フィールド用コンパレータ４６、ＡＮＤゲート４７を有する。
【００５３】
１Ｖディレイ４４は、入力した画像信号を１垂直帰線期間だけ遅延する。したがって１Ｖディレイ４４から出力される画像信号を当該フィールド（現フィールド）の画像信号とすると、入力した画像信号は当該フィールドの１フィールド後の画像信号、すなわち次フィールドの画像信号である。ここで、現フィールドの画像信号が右目用画像信号であれば次フィールドの画像信号は左目用画像信号であり、現フィールドの画像信号が左目用画像信号であれば次フィールドの画像信号は右目用画像信号である。
【００５４】
現フィールド用コンパレータ４５は、現フィールドの画像信号である１Ｖディレイ４４から出力される画像信号と高階調閾値Ｃ１とを画素毎に比較する。そして、現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であればハイレベル（以下、「Ｈ」と表記する）を出力し、高階調閾値Ｃ１未満であればローレベル（以下、「Ｌ」と表記する）を出力する。
【００５５】
高階調閾値Ｃ１は、通常の駆動で残光が発生する可能性のある階調に設定されている。したがって現フィールド用コンパレータ４５の出力が「Ｈ」であれば現フィールドで残光が発生し次フィールドでクロストークが発生する可能性があることを示しており、「Ｌ」であれば現フィールドで残光が発生せず次フィールドでクロストークが発生する可能性がないことを示している。本実施の形態においては、高階調閾値Ｃ１は「１０」に設定されているものとして説明する。
【００５６】
次フィールド用コンパレータ４６は、次フィールドの画像信号である入力した画像信号と低階調閾値Ｃ２とを画素毎に比較する。そして、次フィールドの画像信号が低階調閾値Ｃ２以下であれば「Ｈ」を出力し、低階調閾値Ｃ２より大きければ「Ｌ」を出力する。
【００５７】
低階調閾値Ｃ２は、輝度が低くクロストークが視認しやすい階調に設定されている。したがって次フィールド用コンパレータ４６の出力が「Ｈ」であれば次フィールドでクロストークが目立ちやすいことを示しており、「Ｌ」であれば次フィールドでクロストークが目立たないことを示している。本実施の形態においては、低階調閾値Ｃ２は「０」に設定されているものとして説明する。したがって次フィールド用コンパレータ４６は、次フィールドの画像信号の階調が「０」であり黒を表示する場合にのみ「Ｈ」を出力する。
【００５８】
ＡＮＤゲート４７は、現フィールド用コンパレータ４５の出力と次フィールド用コンパレータ４６の出力との論理積を出力する。したがってＡＮＤゲート４７は、現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であり、かつ次フィールドの画像信号が低階調閾値Ｃ２以下であれば「Ｈ」を出力し、それ以外では「Ｌ」を出力する。言い換えると、残光検出回路３７は、現フィールドで残光が発生しかつ次フィールドでクロストークが目立ちやすい場合に「Ｈ」を出力し、現フィールドで残光が発生しない場合あるいは現フィールドで残光が発生しても次フィールドでクロストークが目立ち難い場合には「Ｌ」を出力する。
【００５９】
サブフィールドコード変換回路３８は、残光検出回路３７が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドＳＦ５を非点灯とする表示コードに変換する。本実施の形態においてサブフィールドコード変換回路３８は、属性検出部４１と、１垂直帰線期間遅延部（１Ｖ遅延部）４２と、基底コード生成部５０と、ルール生成部６１と、上下コード生成部７０と、表示コード選択部８０とを有する。
【００６０】
１Ｖ遅延部４２は、残光検出回路３７の出力と位相を合わせるために設けている。すなわち残光検出回路３７の１Ｖディレイ４４から出力される画像信号を現フィールドの画像信号として扱うために設けている。
【００６１】
属性検出部４１は、画像信号とそれを表示する画素の位置との関係を特定するとともに、各画素に対応する画像信号の時間微分、空間微分等に基づき、動画領域・静止画領域の検出、明るさが変化する画像の輪郭部の検出等を行う。そしてそれらを各画素に対応する画像信号の属性として出力する。
【００６２】
基底コード生成部５０は、入力した画像信号の階調（以下、「入力階調」と呼称する）よりも大きい階調をもつ所定のサブフィールドコードを上階調基底コードとして生成する。本実施の形態においては、所定のサブフィールドコードは、点灯するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドが点灯するサブフィールドとなる基底コードまたは基底コードからフィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とした準基底コードである。したがって基底コード生成部５０は、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつ基底コードまたは準基底コードを上階調基底コードとして生成し出力する。基底コードはサブフィールドコードの基本となるコードであって、階調重みの小さいサブフィールドを順にひとつずつ点灯させて生成したコードである。またこのようにして生成したコードセットを基底コードセットと呼ぶ。また準基底コードのコードセットを準基底コードセットと呼ぶ。
【００６３】
図９Ａ、図９Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示装置で用いる基底コードセットおよび準基底コードの一例を示す図である。図９Ａは、通常の画像信号に対して用いる基底コードセットである。この基底コードセットは、階調重みの最も小さいサブフィールドを先頭に配置し、次に階調重みの最も大きいサブフィールドを配置し、以降は階調重みが順次小さくなるようにサブフィールドを配列する。そして最も階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつ点灯させて生成したコードセットである。
【００６４】
また図９Ｂは、クロストークの発生しやすい画像信号に対して用いる準基底コードセットである。この準基底コードセットは図９Ａに示した基底コードセットと同様に、階調重みの最も小さいサブフィールドを先頭に配置し、次に階調重みの最も大きいサブフィールドを配置し、以降は階調重みが順次小さくなるようにサブフィールドを配列する。しかし図９Ａに示した基底コードセットとは異なり、最後に配置したサブフィールドＳＦ５を非点灯サブフィールドとし、最後に配置したサブフィールドＳＦ５を除いて、階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつ点灯させて生成したコードセットである。
【００６５】
本実施の形態においては、基底コード生成部５０は、基底コードセット選択部５２と基底コード選択部５４とを有する。
【００６６】
基底コードセット選択部５２は、図９Ａに示した基底コードセットおよび図９Ｂに示した準基底コードセットと、それぞれのコードセットの各サブフィールドコードの表示する階調とを記憶している。そして残光検出回路３７の出力が「Ｌ」であれば図９Ａに示した基底コードセットを選択し、出力が「Ｈ」であれば図９Ｂに示した準基底コードセットを選択する。
【００６７】
基底コード選択部５４は、基底コードセット選択部５２が選択した基底コードセットまたは準基底コードセットに含まれるコードのそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調を超えかつ最も近い階調のコードを選択し、上階調基底コードとして出力する。
【００６８】
ルール生成部６１は、入力した画像信号に基づき前記所定のサブフィールドコードに非点灯サブフィールドを追加して新たにサブフィールドコードを生成するためのルールを生成する。
【００６９】
本実施の形態においては、選択した上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して画像表示に用いるコードの数を増やすためのルールを、画像信号および画像信号に付随する属性に基づき生成する。しかし無制限に非点灯サブフィールドを追加することはできない。例えば全てのサブフィールドを非点灯サブフィールドとして生成されたコードの階調は「０」となるが、このようなルールは許されない。また階調重みの大きいサブフィールドに多くの非点灯サブフィールドを追加することはできない。
【００７０】
ルール生成部６１で生成が許されるルールは、上階調基底コードの階調以下であって、入力階調以下でありかつ最も近い階調の基底コードの階調（下階調基底コード）以上の階調をもつコードを生成するルールである。ルール生成部６１で生成されるルールは、詳細は後述するが、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール、２つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルールで記述される。
【００７１】
上下コード生成部７０は、前記所定のサブフィールドコードおよび前記ルールを適用して新たに生成できるサブフィールドコードの中から、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードおよび入力階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードをそれぞれ上階調コードおよび下階調コードとして生成する。
【００７２】
本実施の形態においては、基底コード生成部５０で生成した上階調基底コードにルール生成部６１で生成したルールを適用して、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつ上階調コード、および入力階調以下でかつ最も近い階調をもつ下階調コードを生成する。
【００７３】
本実施の形態においては、上下コード生成部７０は、中間コード生成部７２と、上下コード選択部７４とを有する。
【００７４】
中間コード生成部７２は、上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して画像表示に使用するコードを生成する。こうして生成されたコードを「中間コード」と呼称する。また中間コードにもとの上階調基底コードを加えたテーブルを「中間コードセット」と称する。
【００７５】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、本発明の実施の形態における画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。図１０Ａは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」というルールを図９Ａに示した基底コード「１０１１１」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では基底コードに４つの点灯サブフィールドＳＦ１、ＳＦ３〜ＳＦ５が存在するので、このうちの１つを非点灯サブフィールドに変更することにより４個の中間コードが得られる。ただし中間コード「１００１１」は基底コードに等しく、それ以外の３個のコードが新たに生成された中間コードである。
【００７６】
図１０Ｂは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」に加えて、２つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「新たに生成された中間コードのうちで階調の最も小さいコードのサブフィールドＳＦ５に非点灯サブフィールドを追加する」というルールを、基底コード「１０１１１」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では４個の中間コードが新たに生成される。
【００７７】
図１０Ｃは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」に加えて、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルール、「サブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止する」というルールを基底コード「１０１１１」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では２個の中間コードが新たに生成される。
【００７８】
図１０Ｄは、「非点灯サブフィールドを１つ追加する」というルールおよび「サブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止する」というルールを、図９Ｂに示した準基底コード「１１１１０」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では２個の中間コードが新たに生成される。
【００７９】
このように中間コード生成部７２は、基底コード生成部５０が生成した上階調基底コードにルール生成部６１で生成されたルールを適用して中間コードセットを生成する。
【００８０】
上下コード選択部７４は、中間コード生成部７２で生成した中間コードセットに含まれるコードそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調コードとして選択し出力する。また入力階調以下でかつ最も近い階調をもつコードを下階調コードとして選択し出力する。
【００８１】
表示コード選択部８０は、入力階調に所定の値を加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調をもつサブフィールドコードを表示コードとして選択する。
【００８２】
本実施の形態においては、入力階調に加算する前記所定の値は、誤差拡散処理により拡散される誤差およびディザ処理により加算されるディザ値である。したがって表示コード選択部８０は、入力階調に、誤差およびディザ成分を加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調重みをもつコードを表示コードとして選択する。加えて、その差を誤差として周辺画素に拡散する。
【００８３】
表示コード選択部８０は、ディザ選択部８２と、誤差拡散部８４と、表示コード決定部８６とを有する。
【００８４】
ディザ選択部８２は、画像信号およびその属性に基づき、記憶している複数のディザパターンの中から１つのディザパターンを選択する。また対応する画像信号の画素の位置に基づき、選択したディザパターンの対応するディザ要素を選択して出力し、さらに選択したディザ要素に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差を乗じてディザ値を求める。
【００８５】
図１１Ａ、図１１Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。図１１Ａは、最も単純な２値ディザを示す図であり、ディザ要素「＋０．２５」と「−０．２５」とが市松状に配列されている。また図１１Ｂは、４値ディザの一例を示す図であり、２画素×２画素のブロックのそれぞれにディザ要素「＋０．３７５」、「＋０．１２５」、「−０．３７５」、「−０．１２５」が配列されている。
【００８６】
誤差拡散部８４は、対応する画素に加算するための誤差を表示コード決定部８６に出力すると共に、表示コード決定部８６から出力される誤差を周辺画素に拡散する。
【００８７】
図１２は、本発明の実施の形態における画像表示装置における誤差拡散部８４の誤差拡散係数を示す図である。図１２の中心に示した画素（注目画素）には、左上の画素で発生した誤差に係数ｋ１をかけた値が拡散され、上の画素で発生した誤差に係数ｋ２をかけた値が拡散され、右上の画素で発生した誤差に係数ｋ３をかけた値が拡散され、左の画素で発生した誤差に係数ｋ４をかけた値が拡散される。また注目画素で発生した誤差に係数ｋ４をかけた値を右の画素に拡散し、注目画素で発生した誤差に係数ｋ３をかけた値を左下の画素に拡散し、注目画素で発生した誤差に係数ｋ２をかけた値を下の画素に拡散し、注目画素で発生した誤差に係数ｋ１をかけた値を右下の画素に拡散する。
【００８８】
本実施の形態においては、各係数の値を、ｋ１＝１／１６、ｋ２＝４／１６、ｋ３＝３／１６、ｋ４＝８／１６と設定するか、または、ｋ１＝３／１６、ｋ２＝４／１６、ｋ３＝１／１６、ｋ４＝８／１６と設定する。何れの値に設定するかは乱数を用いて決定している。
【００８９】
表示コード決定部８６は、入力階調と、ディザ選択部８２から出力されたディザ値と、誤差拡散部８４から出力された誤差とに基づき、実際の表示に用いる表示コードを上階調コードおよび下階調コードのいずれかに決定する。
【００９０】
本実施の形態においては、入力階調とディザ値と誤差とを加算して表示すべき階調を算出する。そして上階調コードおよび下階調コードのうち、表示すべき階調に近いほうのコードを表示コードとして選択する。このとき表示すべき階調と選択した表示コードの階調との差を求め、新たに発生した誤差として誤差拡散部８４に出力する。
【００９１】
次に、画像信号処理回路３１の動作について説明する。図１３Ａ、図１３Ｂは、以下の説明で用いる画像信号の一例と、そのときの見え方を示す図である。図１３Ａは現フィールドの画像信号であり、右目用フィールドで表示する右目用画像である。また図１３Ｂは次フィールドの画像信号であり、左目用フィールドで表示する左目用画像である。
【００９２】
仮に、残光を考慮せずに、図１３Ａに示した右目用画像に続けて図１３Ｂに示した左目用画像を表示したと仮定すると、図１３Ａに示した右目用画像の残光が残像としてパネルに残り、図１３Ｂに示した左目用画像に重畳される。このとき左目用画像の輝度の高い「Ａ」点では残像は視認されないが、左目用画像の輝度の低い「Ｂ」点では図９Ｃに示したように、残像の影響で立体視が困難になるおそれがある。
【００９３】
しかし本実施の形態においては、以下のように残光を考慮した画像信号処理を行うことで残像の影響を抑制している。
【００９４】
図１４は、本発明の実施の形態における画像表示装置の画像信号処理回路３１の動作を示すフローチャートである。
【００９５】
（ステップＳ４１）１つの画素に対応する画像信号を入力し、属性検出部４１がその画像信号に付随する属性を検出する。
【００９６】
本実施の形態において、例えば「Ａ」点の画素および「Ｂ」点の画素に対応する画像信号の階調値（入力階調）がともに「１１」であったとする。
【００９７】
（ステップＳ４３）残光検出回路３７が入力した画像信号に基づき、１つの画素に対応する現フィールドの画像信号、および同画素に対する次フィールドの画像信号をそれぞれ比較する。そして現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であり、次フィールドの画像信号が低階調閾値Ｃ２以下であれば「Ｈ」を出力し、それ以外では「Ｌ」を出力する。
【００９８】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては、現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であり、次フィールドの画像信号も低階調閾値Ｃ２より大きいので、残光検出回路３７は「Ｌ」を出力する。また「Ｂ」点の画素に対しては、現フィールドの画像信号が高階調閾値Ｃ１以上であり、次フィールドの画像信号も低階調閾値Ｃ２以下であるので、残光検出回路３７は「Ｈ」を出力する。
【００９９】
（ステップＳ５２）基底コードセット選択部５２が、残光検出回路３７の出力に基づきコードセットを選択する。
【０１００】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては残光検出回路３７の出力が「Ｌ」であるので、基底コードセット選択部５２は図９Ａに示した基底コードセットを選択する。また、「Ｂ」点の画素に対しては残光検出回路３７の出力が「Ｈ」であるので、基底コードセット選択部５２は図９Ｂに示した準基底コードセットを選択する。
【０１０１】
（ステップＳ５４）基底コード選択部５４が、画像信号に対する上階調基底コードを選択する。
【０１０２】
基底コード選択部５４は、基底コードセット選択部５２が選択したコードセットのコードそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調基底コードとして選択し出力する。
【０１０３】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては入力階調が「１１」であるので、図９Ａに示した基底コードセットの中から階調「１２」をもつ基底コード「１０１１１」が上階調基底コードとして選択される。また「Ｂ」点の画素に対しては入力階調が「１１」であるので、図９Ｂに示した準基底コードセットの中から階調「２０」をもつ準基底コード「１１１１０」が上階調基底コードとして選択される。
【０１０４】
（ステップＳ６１）ルール生成部６１が中間コードセット生成のためのルールを生成する。
【０１０５】
本実施の形態においては、ルール生成部６１は、「Ａ」点の画素および「Ｂ」点の画素に対してともに、「非点灯サブフィールドを１つ追加する」という基本的なルールに加えて、「サブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止する」というルールを追加するとして説明する。
【０１０６】
（ステップＳ７２）中間コード生成部７２がルール生成部６１が生成したルールに従って中間コードセットを生成する。
【０１０７】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては基底コード「１０１１１」のサブフィールドＳＦ３〜ＳＦ５を非点灯サブフィールドに置き換えることにより、３つの中間コード「１００１１」、「１０１０１」、「１０１１０」を生成する。こうして図１０Ｃに示した中間コードセットが得られる。また「Ｂ」点の画素に対しては準基底コード「１１１１０」のサブフィールドＳＦ２〜ＳＦ４を非点灯サブフィールドに置き換えることにより、３つの中間コード「１０１１０」、「１１０１０」、「１１１００」を生成する。こうして図１０Ｄに示した中間コードセットが得られる。
【０１０８】
（ステップＳ７４）上下コード選択部７４が上階調コードと下階調コードを選択する。
【０１０９】
上下コード選択部７４は、中間コードセットの各コードの階調と入力階調とを比較して、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調コードとして選択する。また入力階調以下であってかつ最も近い階調をもつコードを下階調コードとして選択する。
【０１１０】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては図１０Ｃに示した中間コードセットの中から、上階調コードとして階調「１２」をもつコード「１０１１１」を選択する。また下階調コードとして階調「１０」をもつコード「１０１１０」を選択する。また「Ｂ」点の画素に対しては図１０Ｄに示した中間コードセットの中から、上階調コードとして階調「１４」をもつコード「１１０１０」を選択する。また下階調コードとして階調「１０」をもつコード「１０１１０」を選択する。
【０１１１】
（ステップＳ８２）ディザ選択部８２がディザ要素を選択する。
【０１１２】
本実施の形態においては、ディザ選択部８２は、「Ａ」点の画素および「Ｂ」点の画素に対してともに図１１Ａに示した２値ディザパターンを選択するとして説明する。また画像信号の対応する画素の位置により２値ディザパターンのディザ要素を選択する。こうして選択したディザ要素は「Ａ」点の画素および「Ｂ」点の画素に対してともに「０．２５」であったとする。
【０１１３】
（ステップＳ８３）ディザ選択部８２がディザ値を算出する。
【０１１４】
ディザ選択部８２は、選択したディザ要素に、上階調コードの階調と下階調コードの階調との差を乗じてディザ値を算出する。
【０１１５】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対してはディザ要素「０．２５」に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差「２」を乗じてディザ値「０．５」が求まる。また「Ｂ」点の画素に対してはディザ要素「０．２５」に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差「４」を乗じてディザ値「１．０」が求まる。
【０１１６】
（ステップＳ８６）表示コード決定部８６が表示すべき階調を算出する。
【０１１７】
表示コード決定部８６は、入力階調にディザ値を加算し、さらに誤差拡散部８４から出力された誤差を加算して、対応する画素で表示すべき階調を算出する。
【０１１８】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては、入力階調が「１１」、ディザ値が「０．５」であり、出力された誤差が例えば「０．４」であれば、表示すべき階調は「１１．９」である。また「Ｂ」点の画素に対しては、入力階調が「１１」、ディザ値が「１．０」であり、出力された誤差が例えば「０．４」であれば、表示すべき階調は「１２．４」である。
【０１１９】
（ステップＳ８７）表示コード決定部８６が表示に使用する表示コードを決定する。
【０１２０】
表示コード決定部８６は、表示すべき階調と上階調コードの階調および下階調コードの階調とを比較する。そして表示すべき階調が上階調コードの階調に近い場合は、実際の表示に用いる表示コードとして上階調コードを出力する。また表示すべき階調が下階調コードの階調に近い場合は、実際の表示に用いる表示コードとして下階調コードを出力する。
【０１２１】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては表示すべき階調が「１１．９」であるので、表示コード決定部８６は表示コードとして階調「１２」をもつコード「１０１１１」を出力する。また「Ｂ」点の画素に対しては表示すべき階調が「１２．４」であるので表示コードとして階調「１４」をもつコード「１１０１０」を出力する。
【０１２２】
（ステップＳ８８）表示コード決定部８６が表示すべき階調から表示コードの階調を減じた値を新たに発生した誤差として誤差拡散部８４に出力する。
【０１２３】
本実施の形態においては、「Ａ」点の画素に対しては表示すべき階調が「１１．９」であり表示コードの階調が「１２」であるので、表示コード決定部８６は誤差「−０．１」を誤差拡散部８４に出力する。また、「Ｂ」点の画素に対しては表示すべき階調が「１２．４」であり表示コードの階調が「１４」であるので誤差「−１．６」を誤差拡散部８４に出力する。
【０１２４】
そしてステップＳ４１に戻る。
【０１２５】
このように画像信号処理回路３１の残光検出回路３７は、「Ａ」点の画素に対しては現フィールドで残光が発生しても次フィールドでクロストークが目立ち難いために「Ｌ」を出力し、「Ｂ」点の画素に対しては現フィールドで残光が発生しかつ次フィールドでクロストークが目立ちやすいので「Ｈ」を出力する。そして画像信号処理回路３１は、「Ａ」点の画素に対してはすべてのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５を用いて表示コードを生成する。しかし「Ｂ」点の画素に対しては最後に配列されたサブフィールドＳＦ５を非点灯とする表示コードを生成する。そのためサブフィールドＳＦ４で維持放電を発生しても以後は残光の減衰が始まるので、次フィールドまでに残光は抑制される。したがって次フィールドの輝度が低くてもクロストークが目立ち難くなる。
【０１２６】
このように本実施の形態においては、当該フィールド（現フィールド）で高階調閾値Ｃ１以上の階調を表示し、かつ次フィールドで低階調閾値Ｃ２以下の階調を表示する画素に対しては、現フィールドの最後に配列されたサブフィールドを非点灯とする表示コードを生成する。これにより、通常駆動でクロストークが発生する可能性のある画素に対して残光の減衰を早めて次フィールドのクロストークの発生を抑制して、品質の高い立体画像を表示している。
【０１２７】
次のフィールドでは、現フィールドの画像信号が左目用画像信号であり、次フィールドの画像信号が右目用画像信号となる。この場合も信号処理回路３１は、上述の説明の左右を入れ替えたように動作して、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制する。
【０１２８】
また画像信号処理回路３１は、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつ上階調基底コードを生成して出力する基底コード生成部５０、画像信号およびその属性に基づき上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して中間コードを生成するためのルールを生成して出力するルール生成部６１、上階調基底コードにルールを適用して中間コードを生成し、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつ上階調コード、および入力階調以下でかつ最も近い階調をもつ下階調コードを選択して出力する上下コード生成部７０、誤差およびディザ成分を入力階調に加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調をもつコードを表示コードとして選択するとともに、その差を誤差として拡散する表示コード選択部８０を備えている。これにより、画像信号から表示コードへの変換を、変換テーブルを用いるのではなく、論理計算を用いて実行している。
【０１２９】
なお本実施の形態においては、１Ｖ遅延部４２の出力を現フィールドとすることで画像の表示までに１フィールドの遅延を有する構成について説明した。しかし本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば１Ｖ遅延部４２の入力を現フィールドとし１Ｖ遅延部４２の出力を仮の次フィールド相当画像として画像の表示を１フィールド早めてもよい。ただしこの場合、真の次フィールド画像とは時間的なずれがあるため、動画領域では残光が残ることがある。
【０１３０】
また本実施の形態においては、基底コード生成部５０は、基底コードセット選択部５２を有し、基底コードセット選択部５２に基底コードセットおよび準基底コードセットがあらかじめ記憶されている構成について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えばコードセット生成ルールがあらかじめ定められており、残光検出回路３７の出力およびコードセット生成ルールに基づき順次生成されるコードの階調と入力階調とを比較する構成であってもよい。
【０１３１】
また本実施の形態においては、上下コード生成部７０は、中間コード生成部７２で中間コードセットを生成した後に、上下コード選択部７４で上階調コードおよび下階調コードを選択する構成について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば、階調が大きくなる順に中間コードを生成すると同時に入力階調と比較する構成であってもよい。
【０１３２】
また本実施の形態においては、表示コード選択部８０がディザ選択部８２と誤差拡散部８４とを有する構成について説明した。しかし本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えばディザ処理を行わない場合にはディザ選択部８２を省略してもよく、誤差拡散処理を行わない場合には誤差拡散部８４を省略してもよい。ただし誤差拡散処理を省略すると階調表示の忠実性が損なわれる恐れがあり注意が必要である。
【０１３３】
また、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、画像表示装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明は、右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して、品質の高い立体画像を表示することができ、３Ｄ画像表示装置および３Ｄ画像表示装置の駆動方法として有用である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０ パネル
１２ 走査電極
１３ 維持電極
２２ データ電極
３０ 画像表示装置
３１ 画像信号処理回路
３７ 残光検出回路
３８ サブフィールドコード変換回路
４１ 属性検出部
４２ １Ｖ遅延部
４４ １Ｖディレイ
４５ 現フィールド用コンパレータ
４６ 次フィールド用コンパレータ
４７ ＡＮＤゲート
５０ 基底コード生成部
５２ 基底コードセット選択部
５４ 基底コード選択部
６１ ルール生成部
７０ 上下コード生成部
７２ 中間コード生成部
７４ 上下コード選択部
８０ 表示コード選択部
８２ ディザ選択部
８４ 誤差拡散部
８６ 表示コード決定部
９９ シャッタ眼鏡
Ｃ１ 高階調閾値
Ｃ２ 低階調閾値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、前記サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する３Ｄ画像表示装置であって、
画像信号を入力し、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する画像信号処理回路を備え、前記画像信号処理回路は、
右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出する残光検出回路と、
前記残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とする表示コードに変換するサブフィールドコード変換回路と、
を備えたことを特徴とする３Ｄ画像表示装置。
【請求項２】
前記サブフィールドコード変換回路は、
前記画像信号の階調よりも大きい階調をもつ所定のサブフィールドコードを生成する基底コード生成部と、
前記画像信号に基づき前記所定のサブフィールドコードに非点灯サブフィールドを追加して新たにサブフィールドコードを生成するためのルールを生成するルール生成部と、
前記所定のサブフィールドコードに前記ルールを適用して新たに生成できるサブフィールドコードの中から、前記画像信号の階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードおよび前記画像信号の階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードをそれぞれ上階調コードおよび下階調コードとして生成する上下コード生成部と、
前記画像信号の階調に所定の値を加算して表示すべき階調を求め、前記上階調コードおよび前記下階調コードのうち前記表示すべき階調に近い階調をもつサブフィールドコードを前記表示コードとして選択する表示コード選択部とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記所定のサブフィールドコードは、点灯するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドが点灯するサブフィールドとなる基底コード、または前記基底コードからフィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯としたサブフィールドコードであることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
入力した前記画像信号の階調に加算する前記所定の値は、誤差拡散処理により拡散される誤差およびディザ処理により加算されるディザ値であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、前記サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する３Ｄ画像表示装置の駆動方法であって、
右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出するステップと、
前記残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とするサブフィールドコードに変換するステップと、
を備えたことを特徴とする３Ｄ画像表示装置の駆動方法。
【請求項１】
階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、前記サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する３Ｄ画像表示装置であって、
画像信号を入力し、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する画像信号処理回路を備え、前記画像信号処理回路は、
右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出する残光検出回路と、
前記残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とする表示コードに変換するサブフィールドコード変換回路と、
を備えたことを特徴とする３Ｄ画像表示装置。
【請求項２】
前記サブフィールドコード変換回路は、
前記画像信号の階調よりも大きい階調をもつ所定のサブフィールドコードを生成する基底コード生成部と、
前記画像信号に基づき前記所定のサブフィールドコードに非点灯サブフィールドを追加して新たにサブフィールドコードを生成するためのルールを生成するルール生成部と、
前記所定のサブフィールドコードに前記ルールを適用して新たに生成できるサブフィールドコードの中から、前記画像信号の階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードおよび前記画像信号の階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードをそれぞれ上階調コードおよび下階調コードとして生成する上下コード生成部と、
前記画像信号の階調に所定の値を加算して表示すべき階調を求め、前記上階調コードおよび前記下階調コードのうち前記表示すべき階調に近い階調をもつサブフィールドコードを前記表示コードとして選択する表示コード選択部とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記所定のサブフィールドコードは、点灯するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドが点灯するサブフィールドとなる基底コード、または前記基底コードからフィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯としたサブフィールドコードであることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
入力した前記画像信号の階調に加算する前記所定の値は、誤差拡散処理により拡散される誤差およびディザ処理により加算されるディザ値であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返すとともに、前記サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する３Ｄ画像表示装置の駆動方法であって、
右目用フィールドおよび左目用フィールドのうち、一方のフィールドの画像信号の階調が高階調閾値以上であり、他方のフィールドの画像信号の階調が低階調閾値以下である画素を残光が発生する画素として検出するステップと、
前記残光検出回路が検出した画素に対する画像信号を、フィールドの最後に配置したサブフィールドを非点灯とするサブフィールドコードに変換するステップと、
を備えたことを特徴とする３Ｄ画像表示装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１５０３３３（Ｐ２０１２−１５０３３３Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６４２（Ｐ２０１１−９６４２）
【出願日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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