JP2001067041A - プラズマディスプレイの駆動装置、プラズマディスプレイのサブフィールド変換方法、およびプラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各サブフィールドの輝度が変化し、階調特性
が非線形になる。 【解決手段】 映像信号の１フィールド期間を複数のサ
ブフィールドに分割し、サブフィールドの組合せにより
階調を表示するプラズマディスプレイの駆動装置におい
て、各サブフィールドでの点灯画素数をカウントするカ
ウント手段と、カウントされた各サブフィールドでの点
灯画素数を基に輝度補正量を決める手段と、輝度補正量
に応じて各サブフィールドの維持パルス数を決定する手
段と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレ
イの駆動装置、プラズマディスプレイのサブフィールド
変換方法、およびプラズマディスプレイ装置に係わり、
特に映像信号の１フィールド期間を複数のサブフィール
ドに分割し、該サブフィールドの組合せにより階調を表
示するプラズマディスプレイの駆動装置およびプラズマ
ディスプレイのサブフィールド変換方法、およびプラズ
マディスプレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラズマディスプレイにおいて映
像の階調を表現する場合、１フィールドを複数のサブフ
ィールドに分割し、１サブフィールド期間内の各セルの
点灯回数、点灯時間を変化させて階調を再現している。

【０００３】２５６階調のカラー表示を行う場合には、
図７に示すように、１フィールドを８個のサブフィール
ドＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５、ＳＦ６、
ＳＦ７、ＳＦ８に分割し、それぞれサブフィールド内で
１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８に対応する
発光回数分発光させるものとすれば、サブフィールドの
組合せにより、２５６階調のカラー表示を行うことがで
きる。例えば階調数１８の輝度とするにはサブフィール
ドＳＦ２とＳＦ５において画素を選択し、それ以外のサ
ブフィールドでは画素を選択しない。

【０００４】上記のような階調表示を行うプラズマディ
スプレイ装置の例としては、特開平１１−１１９７２９
号公報に開示されたものがある。同公報には垂直同期信
号に基準としてフレーム内の特定時刻に各々発生する各
種間隔のサブフィールドを生成し、サブフィールドのタ
イミング信号に基づいて上記の階調表示を行う構成が記
載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマデ
ィスプレイは、点灯するセル数、つまり点灯面積が増加
すると各セルの輝度が減少するという課題がある。

【０００６】これは点灯するセル数が増加することによ
り、パネル全体の放電電流が増加し、各セル内の電極の
インピーダンスにより電極の電圧が低下し、この現象に
より各セルの放電電流が逆に減少する為と考えられる。

【０００７】この現象により、上述した階調表示におい
ても、サブフィールドの点灯セル数によって各サブフィ
ールドの輝度が変化することになり、階調特性が非線形
になり、場合によっては階調の反転現象が発生すること
になる。

【０００８】現状ではこの問題の対策として 駆動回路
に直接対策をせず、映像信号を加工して特性補正を行う
等の間接的対策をしている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマディス
プレイの駆動装置は、映像信号の１フィールド期間を複
数のサブフィールドに分割し、該サブフィールドの組合
せにより階調を表示するプラズマディスプレイの駆動装
置において、各サブフィールドでの点灯画素数をカウン
トするカウント手段と、カウントされた各サブフィール
ドでの点灯画素数を基に輝度補正量を決める手段と、該
輝度補正量に応じて各サブフィールドの維持パルス数を
決定する手段と、を有することを特徴とするものであ
る。

【００１０】また本発明のプラズマディスプレイの駆動
装置は、映像信号の１フィールド期間を複数のサブフィ
ールドに分割し、該サブフィールドの組合せにより階調
を表示するプラズマディスプレイの駆動装置において、
各サブフィールドでの点灯画素数をカウントするカウン
ト手段と、カウントされた各サブフィールドでの点灯画
素数を基に輝度補正量を決める手段と、該輝度補正量に
応じて各サブフィールドで、プラズマディスプレイパネ
ルに印加される電圧値を決定する手段と、を有すること
を特徴とするものである。

【００１１】本発明のプラズマディスプレイのサブフィ
ールド変換方法は、映像信号の１フィールド期間を複数
のサブフィールドに分割し、該サブフィールドの組合せ
により階調を表示するプラズマディスプレイのサブフィ
ールド変換方法において、映像信号をサブフィールド毎
に分割し、階調に合わせて点灯回数、点灯時間を少なく
とも含む点灯情報を生成する際に、サブフィールドでの
点灯画素数をカウントし、輝度補正情報を参照して、カ
ウントされた各サブフィールドでの点灯画素数を基に輝
度補正量を決め、該輝度補正量に応じて各サブフィール
ドの維持パルス数を決定することを特徴とするものであ
る。

【００１２】また本発明のプラズマディスプレイのサブ
フィールド変換方法は、映像信号の１フィールド期間を
複数のサブフィールドに分割し、該サブフィールドの組
合せにより階調を表示するプラズマディスプレイのサブ
フィールド変換方法において、映像信号をサブフィール
ド毎に分割し、階調に合わせて点灯回数、点灯時間を少
なくとも含む点灯情報を生成する際に、サブフィールド
での点灯画素数をカウントし、輝度補正情報を参照し
て、カウントされた各サブフィールドでの前記点灯画素
数を基に輝度補正量を決め、該輝度補正量に応じて各サ
ブフィールドで、プラズマディスプレイパネルに印加さ
れる電圧値を決定することを特徴とするものである。

【００１３】本発明のプラズマデイスプレイ装置は上記
本発明の駆動装置又はサブフィールド変換方法を用いた
ものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態について説明する。

【００１５】図１に、本発明のプラズマディスプレイの
駆動装置のブロック図を示す。デジタル映像信号１がサ
ブフィールド変換回路２に入力されると、サブフィール
ド変換回路２のサブフィールド変換部３において、入力
されたデジタル映像信号がサブフィールド毎に分けら
れ、階調に合わせて点灯回数、点灯時間が決定される。
また、サブフィールド変換部３は垂直同期期間の更新す
なわち１フィールド更新で各サブフィールドの点灯画素
数をカウントし、その数を基に輝度補正部４で輝度補正
テーブルを参照して各サブフィールドの維持パルス数を
決定し、維持パルス発生回路７がコントロールされる。
なお、サブフィールド変換部３は、階調に合わせて点灯
回数、点灯時間等の点灯情報を生成する点灯情報生成手
段と、サブフィールドでの点灯画素数をカウントする手
段を兼ねている。また輝度補正部４はカウントされた各
サブフィールドでの点灯画素数を基に輝度補正量を決め
る手段と、該輝度補正量に応じて各サブフィールドの維
持パルス数を決定する手段とを兼ねている。パネル駆動
回路５はサブフィールド毎の点灯情報、維持パルス等か
らセルを点灯させるための駆動回路であり、パネル表示
部６で映像が表示される。

【００１６】従って、点灯するセルの増加による放電電
流の低下を維持パルスの数の制御によって抑え、輝度の
バラツキを防ぎ、最終的に階調特性を改善することがで
きる。なお、維持パルスの数の制御は放電回数を制御す
ることにより放電電流の低下による輝度低下を補正する
ものである。

【００１７】放電電流の低下は、維持パルスの電圧値を
制御することによっても行ってもよい。電圧を上げるこ
とでパルスの波形なまりを改善し、放電電流値を上げる
ことができる。もちろん、維持するパルスの数、電圧の
制御を適宜組み合わせてもよい。

【００１８】本発明に関連する技術として、特開平５−
３５２０５号公報においては、ある走査期間内の点灯画
素数をカウントし、この点灯画素数に応じてその走査側
電極に印加する維持パルスのパルス数を変化させること
が開示されている。

【００１９】プラズマディスプレイはサブフィールドと
いう単位で１画素毎に書き換え表示を行う方式の為、サ
ブフィールド変換回路では１フィールド分のデータを保
持することになる。本発明では１画面中の点灯セル数を
判断するためにこのサブフィールド変換中のデータを同
時にカウントし、あるサブフィールドでの点灯数はいく
つ、という形で輝度補正部に結果を渡す。輝度補正部で
はその一番点灯数の多いサブフィールドを重点にして維
持パルス数を補正する。一方、上記特開平５−３５２０
５号公報では、走査線毎に点灯画素数のカウントを行っ
ているため、画面全体の輝度補正としては不十分な点が
ある。本発明では、この輝度補正を１フィールド毎に行
うため、輝度の均一化はよりいっそう向上することにな
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。

【００２１】図２に本発明のプラズマディスプレイの駆
動装置の一実施例の回路構成図を示す。

【００２２】図２に示すように、デジタル化された映像
信号１がサブフィールド変換部３に入力される。サブフ
ィールド変換部３は、サブフィールド変換構成部３１、
カウンタ３２、ラッチ３３から構成される。

【００２３】サブフィールド変換構成部３１は、デジタ
ル映像信号１をサブフィールド毎に階調に合わせた点灯
回数、点灯時間に変換する。そして、サブフィールド変
換構成部３１は、サブフィールド変換されたサブフィー
ルド毎の点灯情報をパネル駆動回路５に出力するととも
に、カウンタ３２にサブフィールド変換中のデータをカ
ウンタ３２に送る。カウンタ３２により１フィールド更
新で各サブフィールドの点灯画素数がカウントされ、そ
のカウント数をラッチ１２で１フィールド毎に更新する
ようにする。なお、必要に応じて、サブフィールド変換
構成部３１内にカウンタ３２とラッチ３３の処理の為、
サブフィールド変換され、パネル駆動回路５に出力する
点灯情報を１フィールド分遅らせるためのフィールドメ
モリが設けられる。

【００２４】サブフィールド変換部３のラッチ３３から
出力されるカウント数は輝度補正部４に入力される。輝
度補正部４は比較器４１、輝度補正量検出部４２、維持
パルス数調整部４３から構成される。

【００２５】比較器４１は、ラッチ３３から出力される
各サブフィールドのカウント数から総セル数に対する発
光セル数を判断し、輝度補正量検出部４２はマイコン等
からの外部制御と併せて輝度補正量を決定し、維持パル
ス補正数を出力する。輝度補正量は輝度補正係数αから
得られる。輝度補正係数αは点灯ドット数が０の場合の
維持パルス増加量を０とし、点灯ドット数が多ければ維
持パルス増加量を増やす。維持パルス数調整部４３は維
持パルス初期値に維持パルス補正数を加えて維持パルス
数を維持パルス発生回路７に出力する。

【００２６】図３は点灯ドット数と輝度、維持パルス数
の理想的な関係を示す図である。補正をしない状態での
点灯ドット数Ｎmaxでは放電電流の低下により輝度がＬm
inまで下がることになる。このとき、維持パルスを通常
の維持パルス数Ｐbaseより増やして、Ｎmaxにおいて維
持パルス数Ｐmaxとし、輝度の低下を補うように設定す
る。

【００２７】維持パルス発生回路７はセレクタ７１、カ
ウンタ７２から構成される。セレクタ７１はサブフィー
ルド切り替わりタイミングパルスにより所定のサブフィ
ールドを選択して維持パルス数をカウンタ７２に出力す
る。カウンタ７２には維持パルス生成クロックが入力さ
れ、維持パルス数に対応する維持パルスがカウンタ７２
からパネル駆動回路５に出力される。

【００２８】パネル駆動回路５はサブフィールド変換部
３からのサブフィールド毎の点灯情報、 維持パルス発
生回路７からの維持パルス等からセルを点灯させるため
にパネル表示部６を駆動する駆動回路であり、図４のデ
ータ制御ゲートアレイ５１が対応する。またパネル表示
部６は図４のデータ側ドライバー６１，６２、走査側ド
ライバー６３，６４、プラズマディスプレイパネル６５
から構成される。

【００２９】パネル駆動回路及びパネル表示部の構成及
び駆動方法については、上記特開平５−３５２０５号公
報に記載されている。図４は上記特開平５−３５２０５
号公報に開示されるパネル表示部を含むプラズマディス
プレイ装置を示すブロック図、図５はプラズマディスプ
レイパネルに印加される駆動パルスを示すタイミングチ
ャート、図６は、維持パルス補正が行われたプラズマデ
ィスプレイパネルに印加される駆動パルスを示すタイミ
ングチャートである。

【００３０】まず図４及び図５を用いてプラズマディス
プレイの駆動方法の一例について説明する。図４及び図
５に示されるように、走査側ドライバー６３，６４と接
続されるプラズマディスプレイパネル６５の走査側電極
には、周波数の低いアドレスパルスと周波数の高い維持
パルスが印加され、これらのパルスは放電開始電圧Ｖｆ
近傍に設定される。プラズマディスプレイパネル６５の
あるドット（ＸL，ＹM）を点灯させる場合、このアドレ
スパルスと逆相のパルスを、データ側ドライバー６１，
６２と接続されるプラズマディスプレイパネル６５のデ
ータ側電極ＸLに印加し、合成波形として放電開始電圧
Ｖｆより大きな電圧を印加することで放電を起こさせ
る。一度放電が起こると発生した荷電粒子の影響で放電
が起きやすい状態となり、データ側電極に印加するパル
スを取り去っても維持パルスのみで放電が持続する。

【００３１】プラズマディスプレイパネル６５のあるド
ット（ＸL，ＹM+1）を消灯させる場合、走査側電極ＹM+
1に印加するアドレスパルスと同相のパルスをデータ側
電極ＸLに印加し、合成波形としてＶｆより小さい電圧
を印加することによって放電の発生を抑える。

【００３２】本実施例においては、図６に示すように、
サブフィールド変換部３からのサブフィールド毎の点灯
情報は、データ制御ゲートアレイ５１を介してデータ側
ドライバー６１，６２に出力され、データ側ドライバー
６１，６２は点灯情報に基づきデータ側電極Ｘ1〜Ｘend
に所定の印加電圧の維持パルス駆動波形を印加する。
また維持パルス発生回路７からの調整された維持パルス
（維持パルス初期値に維持パルス補正量が加えられた維
持パルス）は、データ制御ゲートアレイ５１を介して走
査側ドライバー６３，６４に出力され、走査側ドライバ
ー６３，６４は維持パルスに基づき走査側電極Ｙ1〜Ｙe
ndに所定の印加電圧の維持パルス駆動波形を印加する。

【００３３】以上説明した実施例では、放電電流の低下
による輝度低下を維持パルス数の制御によって抑えた
が、維持パルスの電圧値を制御することによっても行っ
てもよい。維持パルス電圧値を制御する駆動装置の構成
は図２の構成と同様である。もちろん、維持するパルス
の数、電圧の制御を適宜組み合わせてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各サブフィールドの点灯セル数をカウントし、維持パル
ス数又は／およびプラズマディスプレイに印加される電
圧値を動的に制御することによって各セルの輝度レベル
を一定に保ち、相対的に輝度低下を防ぐことにより、映
像のＡＰＬ（平均映像レベル）等に依存せず常に線形の
階調特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマディスプレイの駆動装置を示
すブロック図である。

【図２】本発明のプラズマディスプレイの駆動装置の具
体的な実施例のブロック図である。

【図３】点灯ドット数と輝度、維持パルス数の理想的な
関係を示す図である。

【図４】プラズマディスプレイ装置を示すブロック図で
ある。

【図５】プラズマディスプレイパネルに印加される駆動
パルスを示すタイミングチャートである。

【図６】維持パルス補正が行われたプラズマディスプレ
イパネルに印加される駆動パルスを示すタイミングチャ
ートである。

【図７】プラズマディスプレイにおける映像の階調表示
方法を示す図である。

【符号の説明】

１ 映像信号 ２ サブフィールド変換回路 ３ サブフィールド変換部 ４ 輝度補正部 ５ パネル駆動回路 ６ パネル表示部 ７ 維持パルス発生回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号の１フィールド期間を複数のサ
   ブフィールドに分割し、該サブフィールドの組合せによ
   り階調を表示するプラズマディスプレイの駆動装置にお
   いて、 各サブフィールドでの点灯画素数をカウントするカウン
   ト手段と、カウントされた各サブフィールドでの点灯画
   素数を基に輝度補正量を決める手段と、該輝度補正量に
   応じて各サブフィールドの維持パルス数を決定する手段
   と、を有することを特徴とするプラズマディスプレイの
   駆動装置。
2. 【請求項２】 映像信号の１フィールド期間を複数のサ
   ブフィールドに分割し、該サブフィールドの組合せによ
   り階調を表示するプラズマディスプレイの駆動装置にお
   いて、 各サブフィールドでの点灯画素数をカウントするカウン
   ト手段と、カウントされた各サブフィールドでの点灯画
   素数を基に輝度補正量を決める手段と、該輝度補正量に
   応じて各サブフィールドで、プラズマディスプレイパネ
   ルに印加される電圧値を決定する手段と、を有すること
   を特徴とするプラズマディスプレイの駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のプラズマディスプレイ
   の駆動装置において、前記電圧値は、走査電極とデータ
   電極との間に印加される維持パルスの電圧値であるプラ
   ズマディスプレイの駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかの請求項
   に記載のプラズマディスプレイの駆動装置において、前
   記映像信号をサブフィールド毎に分割し、階調に合わせ
   て点灯回数、点灯時間を少なくとも含む点灯情報を生成
   する点灯情報生成手段を有し、 前記サブフィールドでの点灯画素数をカウントする手段
   によるカウント処理は、前記点灯情報生成手段による点
   灯情報生成処理とともに行われることを特徴とするプラ
   ズマディスプレイの駆動装置。
5. 【請求項５】 映像信号の１フィールド期間を複数のサ
   ブフィールドに分割し、該サブフィールドの組合せによ
   り階調を表示するプラズマディスプレイのサブフィール
   ド変換方法において、 映像信号をサブフィールド毎に分割し、階調に合わせて
   点灯回数、点灯時間を少なくとも含む点灯情報を生成す
   る際に、サブフィールドでの点灯画素数をカウントし、 輝度補正情報を参照して、カウントされた各サブフィー
   ルドでの点灯画素数を基に輝度補正量を決め、該輝度補
   正量に応じて各サブフィールドの維持パルス数を決定す
   ることを特徴とするプラズマディスプレイのサブフィー
   ルド変換方法。
6. 【請求項６】 映像信号の１フィールド期間を複数のサ
   ブフィールドに分割し、該サブフィールドの組合せによ
   り階調を表示するプラズマディスプレイのサブフィール
   ド変換方法において、 映像信号をサブフィールド毎に分割し、階調に合わせて
   点灯回数、点灯時間を少なくとも含む点灯情報を生成す
   る際に、サブフィールドでの点灯画素数をカウントし、 輝度補正情報を参照して、カウントされた各サブフィー
   ルドでの前記点灯画素数を基に輝度補正量を決め、該輝
   度補正量に応じて各サブフィールドで、プラズマディス
   プレイパネルに印加される電圧値を決定することを特徴
   とするプラズマディスプレイのサブフィールド変換方
   法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のプラズマディスプレイ
   のサブフィールド変換方法において、前記電圧値は、走
   査電極とデータ電極との間に印加される維持パルスの電
   圧値であるプラズマディスプレイのサブフィールド変換
   方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜４のいずれかの請求項に記載
   のプラズマディスプレイの駆動装置を用いたプラズマデ
   ィスプレイ装置。
9. 【請求項９】 請求項５〜７のいずれかの請求項に記載
   のプラズマディスプレイのサブフィールド変換方法を用
   いたプラズマディスプレイ装置。