JP2000035774A

JP2000035774A - 表示装置

Info

Publication number: JP2000035774A
Application number: JP10202481A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yoneda; 靖司米田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2000-02-02
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: JP3447568B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フレームの明暗に係わらずコントラストの良好
な表示を実現することを目的とする。【解決手段】１フレーム分のサブフィールドの組を１以
上のサブフィールド群に区分し、サブフィールド群の最
初に画面全体の帯電状態を均等化するアドレッシング準
備期間を割り当てて階調表示を行う表示装置１００にお
いて、注目フレームを含む１以上のフレームの輝度分布
を算出する分布演算手段９１と、算出された輝度分布を
設定条件に照らして判別する輝度判別手段９２と、輝度
分布の判別の結果に応じて、サブフィールド群の数が異
なる複数のフレーム構成のうちの１つを選択して前記注
目フレームの階調表示に適用する制御手段８１とを設け
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、フレーム内変調に
よって中間調を再現する表示装置に関し、ＡＣ型のＰＤ
Ｐ（Plasma Display Panel：プラズマディスプレイパネ
ル）による表示に好適である。

【０００２】ＰＤＰは、基板対を支持体とする薄型の自
己発光表示デバイスであり、カラー画面の実用化を機に
テレビジョン映像やコンピュータのモニターなどの用途
で広く用いられるようになってきた。ＰＤＰの課題の１
つに背景輝度の低減がある。

【０００３】

【従来の技術】ＡＣ型ＰＤＰは、壁電荷を利用して点灯
状態を維持するいわゆるメモリ機能を持たせるために主
電極を誘電体で被覆した構造をとる。表示に際しては、
点灯（発光）すべきセルのみが帯電した状態を形成する
ライン順次のアドレッシングを行い、その後に全てのセ
ルに対して一斉に交番極性の点灯維持電圧Ｖｓを印加す
る。点灯維持電圧Ｖｓは（１）式を満たす。

【０００４】Ｖｆ−Ｖwall＜Ｖｓ＜Ｖｆ …（１）Ｖｆ：放電開始電圧Ｖwall：壁電圧壁電荷の存在するセルでは、壁電圧Ｖwallが点灯維持電
圧Ｖｓに重畳するので、セルに加わる実効電圧（セル電
圧ともいう）Ｖeff が放電開始電圧Ｖｆを越えて放電が
生じる。点灯維持電圧Ｖｓの印加周期を短くすれば、見
かけの上で連続的な点灯状態が得られる。表示の輝度は
単位時間あたりの放電回数に依存する。したがって、中
間調は、セル毎に１フレームの放電回数を階調レベルに
応じて適切に設定することによって再現される。カラー
表示は階調表示の一種であって、表示色は３原色の輝度
の組合せによって決まる。

【０００５】ＰＤＰの階調表示方法としては、１フレー
ムを輝度（すなわち放電回数）の重み付けをした複数の
サブフィールドで構成し、サブフィールド単位の点灯の
有無の組合せによって１フレームの総放電回数を設定す
るフレーム内変調法が広く知られている（特開平４−１
９５１８８号）。一般には、各サブフィールドに対して
重みが２ⁿ（ｎ＝０，１，２，３…）で表されるいわゆ
る“バイナリーの重み付け”を行う。例えばサブフィー
ルド数が８であれば、階調レベルが「０」〜「２５５」
の２５６階調の表示が可能である。

【０００６】バイナリーの重み付けは重みに冗長性がな
く多階調化に適している。しかし、階調幅（階調の１段
分の輝度差）を階調範囲の全域にわたって均等とするに
は、サブフィールド毎にアドレッシングを行わなければ
ならない。また、サブフィールド毎にアドレッシングに
先立って画面全体の帯電状態を均等化するリセット処理
（アドレッシング準備処理）を行う必要がある。リセッ
ト処理を省略すると、壁電荷の残留するセル（前回点灯
セル）と他のセル（前回非点灯セル）とで放電条件が異
なることになり、確実にアドレッシングを行うことが困
難になる。リセット処理及びアドレッシングは放電を伴
うので、コントラスト及び消費電力の観点からすればこ
れらの回数がより少ないのが望ましい。特に表示画素数
の多いＨＤＴＶなどの用途のＰＤＰではアドレッシング
用の回路部品の負担が大きいので、発熱対策の上からも
アドレッシング回数の低減が切望される。

【０００７】そこで、従来において、所定数のサブフィ
ールドを複数個のサブフィールド群に区分し、各サブフ
ィールド群に属するサブフィールドの重みを等しくし、
サブフィールド群毎に１回ずつリセット処理を行う駆動
方法が提案されている（特許第２６３９３１１号）。こ
の駆動方法によれば、リセット処理の回数及びアドレッ
シングの回数がともにサブフィールド数からサブフィー
ルド群数に減少するので、コントラスト及び消費電力の
改善を図ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の表示装
置では、サブフィールド群の数が一定であった。このた
め、全体的に暗いフレームを表示するときに、画面の大
半を占める背景部分がリセット処理及びアドレッシング
のための放電によってうっすらと光って浮き上がって見
えてしまうという問題があった。比較的に明るいフレー
ムの場合には背景部分が多少明るくてもそれよりも明る
い部分が多くあるので目立たない。

【０００９】本発明は、フレームの明暗に係わらずコン
トラストの良好な表示を実現することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明においては、輝度
を表す画素値のヒストグラム（輝度分布）を算出してフ
レームを判別し、判別の結果に応じて階調表示に係わる
フレーム構成を切り換える。例えば、低輝度の画素に偏
った分布であれば、サブフィールド群数の少ないフレー
ム構成を適用し、階調数よりも背景輝度の低減を優先さ
せる。最低輝度から最大輝度まで拡がる分布であれば、
サブフィールド群数の最も多いフレーム構成を適用して
階調再現性を高める。

【００１１】請求項１の発明の装置は、１フレームを輝
度の重みづけをした３以上のサブフィールドで構成し、
各セルの点灯の要否を設定するアドレッシング期間と点
灯状態を維持する点灯維持期間とをサブフィールド毎に
割り当て、且つ１フレーム分の前記サブフイールドの組
を１以上のサブフィールド群に区分し、サブフィールド
群の最初に画面全体の帯電状態を均等化するアドレッシ
ング準備期間を割り当てて階調表示を行う表示装置であ
って、注目フレームを含む１以上のフレームの輝度分布
を算出する分布演算手段と、算出された輝度分布を設定
条件に照らして判別する輝度判別手段と、輝度分布の判
別の結果に応じて、サブフィールド群の数が異なる複数
のフレーム構成のうちの１つを選択して前記注目フレー
ムの階調表示に適用する制御手段と、を備えている。

【００１２】請求項２の発明の表示装置において、前記
輝度判別手段は、算出された輝度分布をその特徴量と設
定閾値との比較によって判別する。請求項３の発明の表
示装置において、前記輝度判別手段は、算出された輝度
分布を設定範囲内の値の画素の数と設定閾値との比較に
よって判別する。

【００１３】請求項４の発明の表示装置において、前記
輝度判別手段は、算出された輝度分布を設定範囲内の値
の画素の全画素数に対する割合と設定閾値との比較によ
って判別する。

【００１４】請求項５の発明の表示装置において、前記
分布演算手段は、１フレーム単位で輝度分布を算出す
る。請求項６の発明の表示装置において、前記分布演算
手段は、複数フレーム単位で輝度分布を算出する。

【００１５】請求項７の発明の表示装置においては、入
力信号がインタレース信号である場合に、前記分布演算
手段で算出される１以上のフレームの輝度分布は、各フ
レームを構成する偶数又は奇数フィールドのいずれか一
方の輝度分布から算出される。

【００１６】請求項８の発明の表示装置は、時系列に並
ぶフレームのうちの注目フレームとそれに隣接した少な
くとも一方のフレームとが類似するか否かを判定する類
似判定手段と、前記注目フレームの輝度分布、及び当該
注目フレームを含む連続した複数のフレームの輝度分布
を算出する分布演算手段と、算出された輝度分布を設定
条件に照らして判別する輝度判別手段と、前記注目フレ
ームとそれに隣接した前記フレームとが類似しないとき
には、当該注目フレームの輝度分布の判別の結果に応じ
て、サブフィールド群の数が異なる複数のフレーム構成
のうちの１つを選択して前記注目フレームの階調表示に
適用し、当該注目フレームとそれに隣接した前記フレー
ムとが類似するときには、連続した複数のフレームの輝
度分布の判別の結果に応じて、複数の前記フレーム構成
のうちの１つを選択して当該注目フレームの階調表示に
適用する制御手段と、を備えている。

【００１７】請求項９の発明の表示装置において、前記
輝度判別手段は、前記注目フレームの輝度分布及び前記
連続した複数のフレームの輝度分布の少なくとも一方
を、その特徴量と設定閾値との比較によって判別する。

【００１８】請求項１０の発明の表示装置において、前
記輝度判別手段は、前記注目フレームの輝度分布及び前
記連続した複数のフレームの輝度分布の少なくとも一方
を、設定範囲内の値の画素の数と設定閾値との比較によ
って判別する。

【００１９】請求項１１の発明の表示装置において、前
記輝度判別手段は、前記注目フレームの輝度分布及び前
記連続した複数のフレームの輝度分布の少なくとも一方
を、設定範囲内の値の画素の全画素数に対する割合と設
定閾値との比較によって判別する。

【００２０】請求項１２の発明の表示装置において、フ
レームは表示色の異なる３個のプレーンからなるカラー
画像であり、前記分布演算手段は、プレーン毎に輝度分
布を算出し、前記制御手段は、輝度分布範囲の最も広い
プレーンの輝度分布の判別の結果に応じて、前記フレー
ム構成の選択を行う。

【００２１】請求項１３の発明の表示装置において、前
記特徴量は、画素を輝度の昇順に並べたときの設定番目
の画素の輝度である。請求項１４の発明の表示装置にお
いて、前記設定閾値は、前記各フレーム構成で再現可能
な輝度の最大値又はそれに近い値である。

【００２２】請求項１５の発明の表示装置においては、
入力信号がインタレース信号である場合に、前記注目フ
レームの輝度分布、及び当該注目フレームを含む複数の
フレームの輝度分布は、各フレームを構成する偶数又は
奇数フィールドのいずれか一方の輝度分布から算出され
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るプラズマ表示
装置１００の構成図である。プラズマ表示装置１００
は、マトリクス形式のカラー表示デバイスであるＡＣ型
のＰＤＰ１と、画面（スクリーン）を構成する多数のセ
ルＣを選択的に点灯させるための駆動ユニット８０とか
ら構成されており、壁掛け式テレビジョン受像機、コン
ピュータシステムのモニターなどとして利用される。

【００２４】ＰＤＰ１は、対をなす第１及び第２の主電
極Ｘ，Ｙが平行配置され、各セルＣにおいて主電極Ｘ，
Ｙと第３の電極としてのアドレス電極Ａとが交差配置さ
れた３電極面放電構造のＰＤＰである。主電極Ｘ，Ｙは
画面の行方向（水平方向）に延び、一方の主電極Ｙはア
ドレッシングに際して行単位にセルを選択するためのス
キャン電極として用いられる。アドレス電極Ａは列方向
（垂直方向）に延びており、列単位にセルを選択するた
めのデータ電極として用いられる。主電極群とアドレス
電極群とが交差する領域が画面となる。

【００２５】駆動ユニット８０は、コントローラ８１、
フレームメモリ８２、データ処理回路８３、サブフィー
ルドメモリ８４、電源回路８５、Ｘドライバ８６、Ｙド
ライバ８７、及びアドレスドライバ８８の基本構成要素
に加えて、本発明に特有の３つの構成要素（輝度分布算
出回路９１、輝度分布判別回路９２、及び類似判定回路
９３）を有している。駆動ユニット８０にはＴＶチュー
ナ・コンピュータなどの外部装置からＲ，Ｇ，Ｂの各色
の輝度レベル（階調レベル）を示す画素単位のフレーム
データＤＦが各種の同期信号とともに入力される。

【００２６】フレームデータＤＦは、フレームメモリ８
２に一旦格納された後、データ処理回路８３へ送られ
る。データ処理回路８３は、点灯させるサブフィールド
の組合せを設定するデータ変換手段であり、フレームデ
ータＤＦの示す階調レベルに応じたサブフィールドデー
タＤＳＦを出力する。サブフィールドデータＤＳＦはサ
ブフィールドメモリ８４に格納される。サブフィールド
データＤＳＦの各ビットの値は、サブフィールドにおけ
るセルの点灯の要否、厳密にはアドレス放電の要否を示
す情報である。

【００２７】Ｘドライバ回路８６は主電極Ｘに駆動電圧
を印加し、Ｙドライバ回路８７は主電極Ｙに駆動電圧を
印加する。アドレスドライバ８８は、サブフィールドデ
ータＤＳＦに応じてアドレス電極Ａに駆動電圧を印加す
る。これらドライバ回路には電源回路８５から所定の電
力が供給される。

【００２８】また、フレームデータＤＦは、フレームメ
モリ８２への格納と並行して、輝度分布算出回路９１及
び類似判定回路９３に入力される。輝度分布算出回路９
１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各プレーン毎に各輝度レベルの画素
を数えるヒストグラマであり、各プレーンの輝度分布デ
ータ（輝度ヒストグラム）Ｄ９１ｒ，Ｄ９１ｇ，Ｄ９１
ｂを輝度分布判別回路９２へ出力する。輝度分布は、注
目する単一のフレームのみについて算出されるととも
に、注目フレームを含む複数個分（例えば５個分）のフ
レームについても算出される。類似判定回路９３は、ｊ
（任意の整数）番目のフレーム（注目フレーム）がその
１つ前の（ｊ−１）番目のフレームと類似するか否かを
判定する。判定の結果を示す判定データＤ９３は輝度分
布判別回路９２に入力される。輝度分布判別回路９２は
後述の要領でフレーム毎に輝度分布を判別し、その結果
を示す判別データＤ９２をコントローラ８１へ出力す
る。コントローラ８１は、データ処理回路８３に対し
て、予め記憶している複数種（本例では３種）のフレー
ム構成の中から判別データＤ９２の値に応じた１つのフ
レーム構成の適用を指示する切換え信号Ｓｓｆを与え
る。切換え信号Ｓｓｆに従ってフレームデータＤＦから
サブフィールドデータＤＳＦへの変換が行われる。

【００２９】図２は本発明に係るＰＤＰ１の内部構造を
示す分解斜視図である。ＰＤＰ１は一対の基板構体１
０，２０からなる。ＰＤＰ１において、主電極Ｘ，Ｙは
前面側の基板構体１０の基材であるガラス基板１１の内
面に、行毎に一対ずつ配列されている。行は水平方向の
セル列である。主電極Ｘ，Ｙは、それぞれが透明導電膜
４１と金属膜（バス導体）４２とからなり、厚さ３０μ
ｍ程度の誘電体層１７で被覆されている。誘電体層１７
の表面にはマグネシア（ＭｇＯ）からなる厚さ数千オン
グストロームの保護膜１８が設けられている。アドレス
電極Ａは、背面側の基板構体２０の基材であるガラス基
板２１の内面に配列されており、誘電体層２４によって
被覆されている。誘電体層２４の上には、高さ１５０μ
ｍの平面視直線帯状の隔壁２９が各アドレス電極Ａの間
に１つずつ設けられている。これらの隔壁２９によって
放電空間３０が行方向にサブピクセル（単位発光領域）
毎に区画され、且つ放電空間３０の間隙寸法が規定され
ている。そして、アドレス電極Ａの上方及び隔壁２９の
側面を含めて背面側の内面を被覆するように、カラー表
示のためのＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体層２８Ｒ，２８
Ｇ，２８Ｂが設けられている。放電空間３０には主成分
のネオンにキセノンを混合した放電ガスが充填されてお
り、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは放電時にキセノ
ンが放つ紫外線によって局部的に励起されて発光する。
表示の１ピクセル（画素）は行方向に並ぶ３個のサブピ
クセルで構成される。各サブピクセル内の構造体がセル
（表示素子）Ｃである。隔壁２９の配置パターンがスト
ライプパターンであることから、放電空間３０のうちの
各列に対応した部分は全ての行Ｌに跨がって列方向に連
続している。

【００３０】以下、プラズマ表示装置１におけるＰＤＰ
１の駆動方法を説明する。図３は第１のフレーム構成を
示す図である。２値の点灯制御によって階調再現を行う
ために入力画像である時系列の各フレームＦを１６個の
サブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４，ＳＦ
５，ＳＦ６，ＳＦ７，ＳＦ８，ＳＦ９，ＳＦ１０，ＳＦ
１１，ＳＦ１２，ＳＦ１３，ＳＦ１４，ＳＦ１５，ＳＦ
１６に分割する。言い換えれば、フレームＦを１６個の
サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１６の集合に置き換えて表
示する。各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１６には、アド
レッシング期間ＴＡとサステイン期間（表示期間）ＴＳ
とを割り当てる。そして、アドレッシングの回数を低減
するためにサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１６を複数（例
示では３）のサブフィールド群ＳＦＧ１，ＳＦＧ２，Ｓ
ＦＧ３に区分する。表示順序の先頭から第５番目までの
５個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５の集合を第１のサ
ブフィールド群ＳＦＧ１とし、第６番目から第１０番目
までの５個のサブフィールドＳＦ６〜ＳＦ１０の集合を
第２のサブフィールド群ＳＦＧ２とし、残りの第１１番
目から第１６番目までの６個のサブフィールドＳＦ１１
〜ＳＦ１６の集合を第３のサブフィールド群ＳＦＧ３と
する。各サブフィールド群ＳＦＧ１〜ＳＦＧ３には、ア
ドレッシング準備期間ＴＲを割り当てる。本実施形態に
おいては、第１のサブフィールド群ＳＦＧ１に属する全
てのサブフィールドの輝度の重みを最小の「１」とし、
第２のサブフィールド群ＳＦＧ２に属する全てのサブフ
ィールドの輝度の重みを「６」とし、第３のサブフィー
ルド群ＳＦＧ３に属する全てのサブフィールドの輝度の
重みを「３６」とする。ここで、第２及び第３のサブフ
ィールド群ＳＦＧ２，ＳＦＧ３における各サブフィール
ドの重みは最小の重み（「１」）の整数倍であり且つそ
れより小さい重みの総和に１を加えた値である。すなわ
ち、６＝１×５＋１であり、３６＝１×５＋６×５＋１
である。このような重み付けのフレーム構成によれば、
サブフィールドの点灯の有無を組み合わせることによっ
て、階調レベル「０」〜「２５１」の階調幅の均等な２
５２階調の表示を実現することができる。したがって、
この第１フレーム構成を適用した場合の表示可能な色の
数は２５２³である。

【００３１】なお、各サブフィールド群ＳＦＧ１〜ＳＦ
Ｇ３において、必ずしも全ての重みを同一にする必要は
なく、適宜に選定することができる。例えば、第３のサ
ブフィールド群ＳＦＧ３の１個のサブフィールドＳＦ１
３の重みを「３５」とし、重み「３６」の輝度を得る場
合に、重み「３５」のサブフィールドＳＦ１３と重み
「１」の１個のサブフィールドＳＦ１とを点灯させるよ
うにしてもよい。また、重みの順に表示する必要もな
い。例えば、重みの大きいサブフィールドをフレーム期
間の中間に配置するといった最適化を行うことができ
る。動画像表示における偽輪郭を防止する上では、点灯
又は非点灯の極端な連続を避けるのが望ましい。ただ
し、各サブフィールド群ＳＦＧ１〜ＳＦＧ３に属するサ
ブフィールドは連続的に表示され、ある群のサブフィー
ルドどうしの間に他の群のサブフィールドが挿入される
ことはない。

【００３２】アドレッシング準備期間ＴＲは各サブフィ
ールド群ＳＦＧ１〜ＳＦＧ３の最前に設けられており、
消去アドレス駆動の場合は、このアドレッシング準備期
間ＴＲにおいて、後述の駆動シーケンスによって全ての
セルに点灯維持に必要な壁電荷を帯電させる電荷形成処
理が行われる。したがって、電荷形成処理を行った状態
のまま点灯維持電圧を印加すると、全てのセルが点灯す
る。各サブフィールドのアドレッシング期間ＴＡでは、
点灯不要のセルのみについて壁電荷を消去する消去アド
レッシングが行われる。壁電荷の消去されたセルは、再
び電荷形成処理が行われるまで、点灯維持電圧を印加し
ても点灯しない。サステイン期間ＴＳでは全てのセルに
対して同時に交番極性の点灯維持電圧が印加され、壁電
荷の残存するセルの点灯状態が維持される。各サブフィ
ールド群ＳＦＧ１〜ＳＦＧ３において、ｎ（５又は６）
個のサブフィールドのうちのｍ（０≦ｍ＜ｎ）個のサブ
フィールドを点灯させる階調レベルのセルについては、
（ｍ＋１）番目のアドレッシング期間ＴＡで壁電荷が消
去される。ｎ個のサブフィールドを点灯させる階調レベ
ルのセルについては壁電荷の消去は行われない。

【００３３】例えば階調レベル「３」を再現するには、
重みが１である３個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の
サステイン期間ＴＳにおいてセルを点灯させればよい。
この場合、第１のサブフィールド群ＳＦＧ１のアドレッ
シング準備期間ＴＲにおいて画面全体に電荷が形成さ
れ、第４番目のサブフィールドＳＦ４のアドレッシング
期間ＴＡにおいて該当セルに対して電荷消去が行われ
る。また、階調レベル「２」を再現する場合には、第３
番目のサブフィールドＳＦ３のアドレッシング期間ＴＡ
において電荷消去が行われ、第３〜第５番目のサブフィ
ールドＳＦ３〜ＳＦ５のサステイン期間ＴＳにおいて該
当セルは非点灯である。

【００３４】このように各サブフィールド群ＳＦＧ１〜
ＳＦＧ３毎に再現すべき階調レベルに応じて電荷消去を
行う時期を変更することにより、画面全体の電荷形成処
理の回数をサブフィールド群数に減らすことができ、ア
ドレッシング回数をサブフィールド群数以下に減らすこ
とができる。消去形式のアドレッシングであるので、再
現すべき階調レベルが最大の「２５１」のときにはアド
レッシングは不要である。

【００３５】図４は第２のフレーム構成を示す図であ
る。上述のフレーム構成と同様に時系列の各フレームＦ
を１６個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１６に分割し、
各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１６にはアドレッシング
期間ＴＡとサステイン期間ＴＳとを割り当てる。第２の
フレーム構成においては、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ
１６を２個のサブフィールド群ＳＦＧ１ｂ，ＳＦＧ２ｂ
に区分する。表示順序の先頭から第８番目までの８個の
サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の集合を第１のサブフィ
ールド群ＳＦＧ１ｂとし、第９番目から第１６番目まで
の８個のサブフィールドＳＦ９〜ＳＦ１６の集合を第２
のサブフィールド群ＳＦＧ２ｂとする。各サブフィール
ド群ＳＦＧ１ｂ，ＳＦＧ２ｂには、アドレッシング準備
期間ＴＲを割り当てる。第１のサブフィールド群ＳＦＧ
１ｂに属する全てのサブフィールドの輝度の重みを最小
の「１」とし、第２のサブフィールド群ＳＦＧ２ｂに属
する全てのサブフィールドの輝度の重みを「９」とす
る。このような重み付けによれば、階調レベル「０」〜
「８０」の階調幅の均等な８１階調の表示を実現するこ
とができる。

【００３６】この第２のフレーム構成を適用した場合の
表示可能な色の数は８１³であるが、サブフィールド群
数が２であるので、背景輝度を第１のフレーム構成によ
る表示の６７％程度に低減することができる。

【００３７】図５は第３のフレーム構成を示す図であ
る。上述の第１及び第２のフレーム構成と同様に時系列
の各フレームＦを１６個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ
１６に分割し、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１６には
アドレッシング期間ＴＡとサステイン期間ＴＳとを割り
当てる。第３のフレーム構成においては、全てのサブフ
ィールドＳＦ１〜ＳＦ１６を１個のサブフィールド群Ｓ
ＦＧ１ｃにまとめる。サブフィールド群ＳＦＧ１ｃに
は、アドレッシング準備期間ＴＲを割り当てる。全ての
サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１６の輝度の重みを最小の
「１」とする。このような重み付けによれば、階調レベ
ル「０」〜「１６」の階調幅の均等な１７階調の表示を
実現することができる。

【００３８】この第３のフレーム構成を適用した場合の
表示可能な色の数は１７³であるが、サブフィールド群
数が１であるので、背景輝度を第１のフレーム構成によ
る表示の３３％程度に低減することができる。

【００３９】図６は駆動シーケンスの一例を示す電圧波
形図である。ここでは代表として第１のフレーム構成を
図示してあるが、各期間ＴＲ，ＴＡ，ＴＳの駆動波形は
第２及び第３のフレーム構成においても同様である。た
だし、サステイン期間ＴＳのパルス数は輝度の重みにほ
ぼ比例する。

【００４０】アドレッシング準備期間ＴＲにおいては、
主電極Ｘに正極性の電圧パルスＰｒを印加する第１過程
と、主電極Ｘに正極性の電圧パルスＰｒｘを印加し且つ
主電極Ｙに負極性の電圧パルスＰｒｙを印加する第２過
程とによって、前回点灯セル及び前回非点灯セルに所定
の極性の壁電荷が形成される。なお、第１過程では、ア
ドレス電極Ａを正電位にバイアスし、アドレス電極Ａと
主電極Ｘとの間の不要の放電を防止する。第２過程に続
いて、帯電の均一性を高めるため、主電極Ｙに正極性の
電圧パルスＰｒｓを印加して全てのセルで面放電を生じ
させる。この面放電によって帯電極性は反転する。その
後、電荷の消失を避けるため、主電極Ｙの電位を緩やか
に低減させる。

【００４１】アドレッシング準備期間ＴＲに続くアドレ
ッシング期間ＴＡにおいては、先頭のラインから１ライ
ンずつ順に各ラインを選択するために、選択すべき主電
極Ｙに負極性のスキャンパルスＰｙを印加する。ライン
の選択と同時に、非点灯とすべきセル（今回非点灯セ
ル）に対応したアドレス電極Ａに対して正極性のアドレ
スパルスＰａを印加する。選択されたラインにおけるア
ドレスパルスＰａの印加されたセルでは、主電極Ｙとア
ドレス電極Ａとの間で対向放電が起こって誘電体層１７
の壁電荷が消失する。アドレスパルスＰａの印加時点で
は主電極Ｘの近傍には正極性の壁電荷が存在するので、
その壁電圧でアドレスパルスＰａが打ち消され、主電極
Ｘとアドレス電極Ａとの間では放電は起きない。このよ
うな消去形式のアドレッシングは、書込み形式と違って
電荷の再形成が不要であるので、高速化に適している。

【００４２】サステイン期間ＴＳにおいては、不要の放
電を防止するために全てのアドレス電極Ａを正極性の電
位にバイアスし、最初に全ての主電極Ｘに正極性のサス
テインパルスＰｓを印加する。その後、主電極Ｙと主電
極Ｘとに対して交互にサステインパルスＰｓを印加す
る。本実施形態では、最終のサステインパルスＰｓは主
電極Ｙに印加される。サステインパルスＰｓの印加によ
って、アドレッシング期間ＴＡにおいて壁電荷の残され
たセル（今回点灯セル）で面放電が生じる。

【００４３】サステイン期間ＴＳに続くアドレッシング
期間ＴＡにおいては、帯電分布を整える目的で、主電極
Ｘに電圧パルスＰｒを印加するとともに主電極Ｙに電圧
パルスＰｒｓを印加する。そして、アドレッシング準備
期間ＴＲと同様に主電極Ｙの電位を緩やかに低減させ、
その後に第１番目のアドレッシング期間ＴＡと同様にラ
イン順次のアドレッシングを行う。

【００４４】次に各フレームＦの表示に適用するフレー
ム構成の選択の要領を説明する。図７は輝度分布の判別
方法を説明するための図である。図７の例では輝度分布
の特徴量に基づいて輝度分布が第１〜第３のフレーム構
成のいずれを適用すべき分布であるかを判別する。例え
ば、輝度ヒストグラムの９０％点を特徴量とすると、最
低輝度付近に偏った分布（ａ）では特徴量が第１の閾値
（１６）より小さい。この閾値は図５の第３のフレーム
構成で表現可能な最大輝度である。このような分布
（ａ）のフレームについては第３のフレーム構成を適用
する。低輝度側に偏った分布（ｂ）では特徴量が閾値
（１６）と閾値（８０）との間の値である。分布（ｂ）
のフレームについては第２のフレーム構成を適用する。
低輝度から高輝度まで拡がる分布（ｃ）では特徴量が閾
値（８０）より大きい。この分布（ｃ）のフレームにつ
いては第１のフレーム構成を適用する。

【００４５】特徴量は９０％点に限らず、９５％点又は
１００％点といった他の点を基準にフレーム構成を選ん
でもよい。また、閾値は１６及び８０に限らず、各フレ
ーム構成で表現できる輝度の最大値に近い値であればよ
い。ただし、最大値より大きい値に設定した場合は輝度
の高い側の階調が最大値に丸められるので最大値より小
さめに設定するのが望ましい。これらの閾値に関する事
項は以下の判別方法にも同様に当てはまる。輝度分布の
算出の形態としては、１フレーム単位で算出してもよい
し、複数フレーム単位で算出してもよい。後者の場合に
は、背景輝度の低減に加えて次の効果がある。すなわ
ち、連続した複数のフレームに着目したとき、特徴量が
閾値の付近で変動するような場合にフレーム毎にフレー
ム構成を切り換えることによる背景輝度のちらつきを避
けることができる。

【００４６】ところで、本実施形態においては、上述し
たとおり１つのフレームＦについてＲ，Ｇ，Ｂの各色毎
に輝度分布が算出される。フレーム構成の選択は各色に
ついての輝度分布のうちの１つを基準に行われる。

【００４７】図８は３色の輝度分布の一例を示す図であ
る。フレーム構成の選択に際しては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色
別に輝度分布の特徴量（例えば９０％点）が、１６未
満、１６以上８０未満、又は８０以上のどの範囲に入る
かを判別する。そして、特徴量を含む範囲が最も高輝度
側である色の輝度分布に着目して当該フレームＦについ
てのフレーム構成の選択を行う。図８の例では９０％点
が８０以上であるＢの輝度分布に着目することになる。

【００４８】図９及び図１０は輝度分布の判別方法の他
の例を説明するための図である。まず、あらかじめ設定
されている閾値（１６），（８０）のそれぞれについ
て、それ以下の輝度の画素の数の全画素数に対する割合
を求める。図示の例では前者は２０％、後者は９７％で
ある。次に、求めた割合と割合の設定閾値９０％との大
小関係を調べる。その大小関係から輝度分布の９０％点
と閾値（１６），（８０）との関係がわかるので、その
関係に応じて図７の例と同様にフレーム構成を選択す
る。図９の例では９０％点が閾値（１６）から閾値（８
０）までの範囲内にあるので、第２のフレーム構成を選
択する。なお、閾値以下の輝度の画素数の全画素数に対
する割合を求めるのではなく、閾値以下の輝度の画素数
自体を設定閾値と比較する方法を採用してもよい。図１
０の例では、ヒストグラムの９０％点がＲ，Ｇでは閾値
（１６）から閾値（８０）までの範囲内にあり、Ｂでは
閾値（８０）から所定値（２５１）までの範囲内にあ
る。したがって、この場合は第１のフレーム構成が選択
される。

【００４９】図１１及び図１２は対象フレーム数の異な
る輝度分布の一例を示す図である。プラズマ表示装置１
においては、注目フレームが隣接するフレームと類似す
るか否かによって判別対象の輝度分布が切換えられる
（これは輝度分布の算出の対象フレームを切り換えるの
と同等である）。すなわち、類似の度合いが閾値より大
きく、判定データＤ９３が類似を示すとき（一連のフレ
ームを連続的なシーンの映像と見做すとき）には、複数
フレームについて算出された輝度分布に基づいてフレー
ム構成が選択される。一方、判定データＤ９３が非類似
を示すとき（シーンが大きく変化するとき）には、注目
フレームのみについて算出された輝度分布に基づいてフ
レーム構成が選択される。このように類似判定の結果に
応じてフレーム構成の選択形態を変更することにより、
連続したシーンにおいて、画像の特徴量がフレーム構成
選択の閾値の近辺で変化した場合の背景部分の輝度変化
による画像の乱れを避けることができる。

【００５０】以上の実施形態によれば、フレームの類似
判定の結果をフレーム構成の切換えに反映させるので、
より乱れのない表示を実現することができる。ただし、
類似判定回路９３を省略し、輝度分布の判別の結果のみ
に応じて最適のフレーム構成を選択するようにしてもよ
い。また、必ずしも１フレーム毎にフレーム構成を選択
する必要はなく、２フレーム以上の単位でフレーム構成
の選択しても背景輝度の低減を図ることができる。上述
の実施形態においては消去アドレッシングを例示した
が、本発明は書込みアドレッシングを行う場合にも適用
可能である。

【００５１】本発明に係る表示の対象には、テレビジョ
ン映像に代表されるインタレース形式の画像が含まれ
る。ＮＴＳＣ方式では図１３のように１フレームＦは奇
数フィールドｆ１と偶数フィールドｆ２とで構成され
る。ＰＤＰ１による表示では、各フィールドを所定数の
サブフィールドに分割することになる。

【００５２】ところで、奇数フィールドｆ１の画像信号
と偶数フィールドｆ２の画像信号とは互いに極めて類似
しており、どちらか一方の画像信号から求めた輝度分布
は両フィールドで構成される１フレーム分の画像信号か
ら求めた輝度分布とほぼ同一となる。したがって、プラ
ズマ表示装置１００に対する入力信号がインタレース信
号である場合において、輝度分布は１フレームを構成す
るいずれか１つのフィールドの画像信号を基に算出すれ
ば十分である。注目フレームの輝度分布を１つのフィー
ルドの画像信号のみに注目して算出する方法は、算出回
路の規模を小さくできる、演算時間が短縮できるという
点で有利である。

【００５３】

【発明の効果】請求項１乃至請求項１５の発明によれ
ば、フレームの明暗に係わらずコントラストの良好な表
示を実現することができる。

【００５４】請求項８の発明によれば、連続したシーン
における背景部分の輝度変化に起因する表示の乱れを避
けることができる。請求項７又は請求項１５の発明によ
れば、入力信号がインタレース信号である場合に、回路
コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマ表示装置の構成図であ
る。

【図２】本発明に係るＰＤＰの内部構造を示す分解斜視
図である。

【図３】第１のフレーム構成を示す図である。

【図４】第２のフレーム構成を示す図である。

【図５】第３のフレーム構成を示す図である。

【図６】駆動シーケンスの一例を示す電圧波形図であ
る。

【図７】輝度分布の判別方法を説明するための図であ
る。

【図８】３色の輝度分布の一例を示す図である。

【図９】輝度分布の判別方法の他の例を説明するための
図である。

【図１０】輝度分布の判別方法の他の例を説明するため
の図である。

【図１１】対象フレーム数の異なる輝度分布の一例を示
す図である。

【図１２】対象フレーム数の異なる輝度分布の一例を示
す図である。

【図１３】インタレース信号の場合の輝度分布の算出形
態を示す図である。

【符号の説明】

１００プラズマ表示装置（表示装置）ＦフレームＳＦ１〜１６サブフィールドＣセルＴＡアドレッシング期間ＴＳサステイン期間（点灯維持期間）ＴＲアドレッシング準備期間９１輝度分布算出回路（分布演算回路）９２輝度分布判別回路（分布判別手段）８１コントローラ（制御手段）９３類似判定回路（類似判定手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１フレームを輝度の重みづけをした３以上
のサブフィールドで構成し、各セルの点灯の要否を設定
するアドレッシング期間と点灯状態を維持する点灯維持
期間とをサブフィールド毎に割り当て、且つ１フレーム
分の前記サブフィールドの組を１以上のサブフィールド
群に区分し、サブフイールド群の最初に画面全体の帯電
状態を均等化するアドレッシング準備期間を割り当てて
階調表示を行う表示装置であって、注目フレームを含む１以上のフレームの輝度分布を算出
する分布演算手段と、算出された輝度分布を設定条件に照らして判別する輝度
判別手段と、輝度分布の判別の結果に応じて、サブフィールド群の数
が異なる複数のフレーム構成のうちの１つを選択して前
記注目フレームの階調表示に適用する制御手段と、を備
えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記輝度判別手段は、算出された輝度分布
をその特徴量と設定閾値との比較によって判別する請求
項１記載の表示装置。
【請求項３】前記輝度判別手段は、算出された輝度分布
を設定範囲内の値の画素の数と設定閾値との比較によっ
て判別する請求項１記載の表示装置。
【請求項４】前記輝度判別手段は、算出された輝度分布
を設定範囲内の値の画素の全画素数に対する割合と設定
閾値との比較によって判別する請求項１記載の表示装
置。
【請求項５】前記分布演算手段は、１フレーム単位で輝
度分布を算出する請求項１乃至請求項４のいずれかに記
載の表示装置。
【請求項６】前記分布演算手段は、複数フレーム単位で
輝度分布を算出する請求項１乃至請求項４のいずれかに
記載の表示装置。
【請求項７】入力信号がインタレース信号である場合に
おいて、前記分布演算手段で算出される１以上のフレー
ムの輝度分布は、各フレームを構成する偶数又は奇数フ
ィールドのいずれか一方の輝度分布から算出される請求
項１記載の表示装置。
【請求項８】1 フレームを輝度の重みづけをした３以上
のサブフィールドで構成し、各セルの点灯の要否を設定
するアドレッシング期間と点灯状態を維持する点灯維持
期間とをサブフィールド毎に割り当て、且つ1 フレーム
分の前記サブフイールドの組を１以上のサブフィールド
群に区分し、サブフイールド群の最初に画面全体の帯電
状態を均等化するアドレッシング準備期間を割り当てて
階調表示を行う表示装置であって、時系列に並ぶフレームのうちの注目フレームとそれに隣
接した少なくとも一方のフレームとが類似するか否かを
判定する類似判定手段と、前記注目フレームの輝度分布、及び当該注目フレームを
含む連続した複数のフレームの輝度分布を算出する分布
演算手段と、算出された輝度分布を設定条件に照らして判別する輝度
判別手段と、前記注目フレームとそれに隣接した前記フレームとが類
似しないときには、当該注目フレームの輝度分布の判別
の結果に応じて、サブフィールド群の数が異なる複数の
フレーム構成のうちの１つを選択して前記注目フレーム
の階調表示に適用し、当該注目フレームとそれに隣接し
た前記フレームとが類似するときには、連続した複数の
フレームの輝度分布の判別の結果に応じて、複数の前記
フレーム構成のうちの１つを選択して当該注目フレーム
の階調表示に適用する制御手段と、を備えたことを特徴
とする表示装置。
【請求項９】前記輝度判別手段は、前記注目フレームの
輝度分布及び前記連続した複数のフレームの輝度分布の
少なくとも一方を、その特徴量と設定閾値との比較によ
って判別する請求項７記載の表示装置。
【請求項１０】前記輝度判別手段は、前記注目フレーム
の輝度分布及び前記連続した複数のフレームの輝度分布
の少なくとも一方を、設定範囲内の値の画素の数と設定
閾値との比較によって判別する請求項７記載の表示装
置。
【請求項１１】前記輝度判別手段は、前記注目フレーム
の輝度分布及び前記連続した複数のフレームの輝度分布
の少なくとも一方を、設定範囲内の値の画素の全画素数
に対する割合と設定閾値との比較によって判別する請求
項７記載の表示装置。
【請求項１２】フレームは表示色の異なる３個のプレー
ンからなるカラー画像であり、前記分布演算手段は、プレーン毎に輝度分布を算出し、前記制御手段は、輝度分布範囲の最も広いプレーンの輝
度分布の判別の結果に応じて、前記フレーム構成の選択
を行う請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の表示
装置。
【請求項１３】前記特徴量は、画素を輝度の昇順に並べ
たときの設定番目の画素の輝度である請求項２又は請求
項８記載の表示装置。
【請求項１４】前記設定閾値は、前記各フレーム構成で
再現可能な輝度の最大値又はそれに近い値である請求項
２乃至請求項４のいずれか又は請求項８乃至請求項１０
のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１５】入力信号がインタレース信号である場合
において、前記注目フレームの輝度分布、及び当該注目
フレームを含む複数のフレームの輝度分布は、各フレー
ムを構成する偶数又は奇数フィールドのいずれか一方の
輝度分布から算出される請求項８記載の表示装置。