JP2001042820A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法及びその駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 演出効果の演算処理に時間を要する場合でも
適切なブライト制御が可能であり、かつ最大限の表示期
間を得ることができるプラズマディスプレイパネルの駆
動方法を提供する。 【解決手段】 維持パルス数の異なる複数のサブフィー
ルドの組み合わせで多階調の画像表示を行うと共に、表
示画像の平均輝度レベルに応じて維持パルス数を変える
ことで表示輝度を制御する、維持パルス数に輝度が比例
するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
１フレームを構成する複数のサブフィールドのうちの所
定の１つで、表示輝度を可変制御するための輝度制御信
号を取り込むと共に、輝度制御信号を取り込むサブフィ
ールドまでの期間に配されるサブフィールドを表示輝度
の低い方から高い方へ順に配置し、サブフィールドの維
持パルス数を輝度制御信号に応じてそれぞれ変えること
で表示輝度を制御する。

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
イパネルの駆動方法に関し、特に交流放電型のプラズマ
ディスプレイパネルの駆動方法及びその駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラズマディスプレイパネル
（以下、ＰＤＰと称する）は、薄型構造でちらつきがな
く、表示コントラスト比が大きいこと、また、比較的大
画面にすることが可能であり、応答速度が速く、自発光
型で蛍光体の利用により多色発光も可能であること等、
数多くの特徴を有している。このため、近年コンピュー
タ関連の表示装置やカラー画像表示の分野で広く利用さ
れるようになりつつある。

【０００３】ＰＤＰには、その動作方式により、電極が
誘電体で被覆されて間接的に交流放電の状態で動作させ
る交流放電型と、電極を放電空間に露出して直流放電の
状態で動作させる直流放電型とがあるが、交流放電型
は、放電による電極のスパッタリングを防止することが
でき、長寿命であるという特徴を有している。

【０００４】図９は交流放電型のプラズマディスプレイ
パネルの一構成例を示す表示セルの斜視断面図である。

【０００５】図９に示すように、交流放電型のＰＤＰの
表示セルは、パネルの背面及び前面にそれぞれ設けられ
た、ガラスからなる第１の絶縁基板１０１及び第２の絶
縁基板１０２と、第２の絶縁基板１０２上に所定の間隔
を有して形成された透明な走査電極１０３及び維持電極
１０４と、走査電極１０３及び維持電極１０４の電極抵
抗値を小さくするために走査電極１０３及び維持電極１
０４上にそれぞれ重なるように積層された第１のトレー
ス電極１０５及び第２のトレース電極１０６と、走査電
極１０３、維持電極１０４、第１のトレース電極１０
５、及び第２のトレース電極１０６をそれぞれ覆うよう
に形成された第１の誘電体１１２と、第１の誘電体１１
２上に積層され、第１の誘電体１１２を放電から保護す
る酸化マグネシウム等からなる保護層１１３と、第１の
絶縁基板１０１上に配置され、走査電極１０３及び維持
電極１０４と直交する方向に形成されたデータ電極１０
７と、データ電極１０７を覆うように形成された第２の
誘電体１１４と、第１の絶縁基板１０１と第２の絶縁基
板１０２の間に形成される、ヘリウム、ネオン、キセノ
ン等の希ガス類、またはそれらの混合ガスからなる放電
ガスが充填された放電ガス空間１０８と、第２の誘電体
１１４上に設けられ、放電ガス空間１０８を形成すると
共に表示セルを区切るための隔壁１０９と、第２の誘電
体１１４上及び隔壁１０９の側面に塗布され、放電ガス
空間１０８中で起こす放電によって発生する紫外線を可
視光１１０に変換する蛍光体１１１とによって構成され
ている。

【０００６】図１０は図９に示した表示セルをマトリク
ス状に配置して形成したプラズマディスプレイパネルの
概略の構成を示す平面図である。

【０００７】図１０に示すように、ＰＤＰは、ｍ×ｎ個
の行、列に表示セル１２０が配列されたドットマトリク
ス表示可能なディスプレイパネルであり、行電極とし
て、互いに平行に配列された走査電極Ｓｃ₁、Ｓｃ₂、
…、Ｓｃ_m、及び維持電極Ｓｕ₁、Ｓｕ₂、…、Ｓｕ_mを備
え、列電極として、これら走査電極及び維持電極と直交
するように配列されたデータ電極Ｄ₁、Ｄ₂、…、Ｄ_nを
備えている。

【０００８】実際のＰＤＰ、例えば、ＶＧＡ用カラー表
示パネルでは、縦方向に４８０個、横方向に１９２０個
の上記のような表示セルが格子状に配置され、走査電極
１０３及び維持電極１０４はそれぞれ４８０本、データ
電極１０７は１９２０本で構成される。

【０００９】次に、上記のように構成されたＰＤＰにお
ける放電動作について説明する。

【００１０】図９に示した表示セル内で、走査電極１０
３とデータ電極１０７との間に放電しきい値を越えるパ
ルス電圧が印加されると、放電が開始され、このパルス
電圧の極性に対応して正負の電荷（壁電荷）が第１の誘
電体１１２及び第２の誘電体１１４の表面にそれぞれ吸
引され、堆積する。この電荷の堆積に起因して発生する
等価的な内部電圧、すなわち壁電圧は印加されたパルス
電圧とは逆極性となるため、放電の成長とともにセル内
部の実効電圧が低下し、上記パルス電圧を一定値に保持
していても放電を維持することができずに、ついには放
電が停止してしまう。

【００１１】その後、走査電極１０３と維持電極１０４
との間に、壁電圧と同じ極性のパルス電圧である維持パ
ルスを印加すると、壁電圧が実効電圧として重畳され、
それにより外部から印加する維持パルスの電圧振幅が小
さくても放電しきい値を越えて放電を起こすことができ
る。したがって、走査電極１０３と維持電極１０４との
間に交互に逆極性の維持パルスを印加し続けることで放
電が維持される。

【００１２】また、走査電極１０３または維持電極１０
４に壁電圧を中和するような幅の広い低電圧のパルスま
たは幅の狭い維持パルス電圧程度のパルスである維持消
去パルスを印加することにより、上述した壁電荷が消去
される。

【００１３】図１０に示した任意の表示セル１２０を発
光させる際には、走査電極Ｓｃ₁、Ｓｃ₂、…、Ｓｃ_mに
走査パルスを順次印加すると共に、走査パルスに同期し
て表示を行うべき表示セルのデータ電極Ｄｉ（１≦ｉ≦
ｎ）にデータパルスを選択的に印加し、所望の表示セル
１２０に放電しきい値を越える電圧を印加することで発
光させる。また、その後は走査電極Ｓｃ₁、Ｓｃ₂、…、
Ｓｃ_mと維持電極Ｓｕ₁、Ｓｕ₂、…、Ｓｕ_m間に放電を維
持するための維持パルスを印加することで発光を持続さ
せる。なお、図１０に示したＰＤＰの輝度は放電回数、
すなわち所定時間（例えば、１フレーム）内における印
加パルスの繰り返し数に比例する。

【００１４】次に、従来のプラズマディスプレイパネル
の駆動方法について図面を用いて説明する。

【００１５】交流放電メモリ型ＰＤＰの駆動方法には、
１フレーム（あるいは、後述する１つのサブフィール
ド）分の表示データを各走査ライン毎に順次書き込んだ
後、各表示セルに対して同時に維持パルスの印加を開始
する走査維持分離駆動型と、各表示セルに対して常に維
持パルスを印加しつつ、走査ライン毎に順次表示データ
を書き込んで行く走査維持混合駆動型とがある。以下で
は、走査維持分離駆動型を例にして従来のＰＤＰの駆動
方法について説明する。

【００１６】図１１は従来のプラズマディスプレイパネ
ルの駆動方法を示す図であり、各電極に印加するパルス
波形の様子を示す波形図である。

【００１７】図１１において、Ｗｕは維持電極Ｓｕ₁、
Ｓｕ₂、…、Ｓｕ_mに共通に印加する維持電極駆動電圧波
形であり、Ｗｓ₁、Ｗｓ₂、…、Ｗｓ_mは走査電極Ｓｕ₁、
Ｓｕ ₂、…、Ｓｕ_mに印加する走査電極駆動電圧波形であ
る。また、Ｗｄはデータ電極Ｄ₁、Ｄ₂、…、Ｄ_nに印加
するデータ電極駆動電圧波形である。

【００１８】図１１に示すように、走査維持分離駆動型
の駆動シーケンスの一周期は、予備放電期間Ａと書き込
み放電期間（以下、走査期間と称す場合もある）Ｂと維
持放電期間（以下、維持期間と称す場合もある）Ｃとか
ら構成され、これらの放電周期を繰り返し実行すること
により、ＰＤＰに所望の映像を表示させる。

【００１９】予備放電期間Ａは、書き込み放電期間Ｂに
おいて安定した書き込み放電特性を得るために放電ガス
空間（図９参照）内に活性粒子及び壁電荷を生成するた
めの期間であり、ＰＤＰの全表示セルを同時に放電させ
る予備放電パルスＰｐを維持電極に印加した後に、予備
放電期間Ａによって生成された壁電荷のうち、書き込み
放電及び維持放電を阻害する電荷を消滅させるための予
備放電消去パルスＰｐｅを各走査電極に一斉に印加す
る。

【００２０】すなわち、まず、維持電極Ｓｕ₁、Ｓｕ₂、
…、Ｓｕ_mに対して予備放電パルスＰｐを印加し、全て
の表示セルにおいて放電を起こさせた後、走査電極Ｓｃ
₁、Ｓｃ₂、…、Ｓｃ_mに予備放電消去パルスＰｐｅを印
加して消去放電を発生させ、予備放電パルスＰｐによっ
て堆積した壁電荷のうち、書き込み放電及び維持放電を
阻害する電荷を消去する。

【００２１】書き込み放電期間Ｂにおいては、走査電極
Ｓｃ₁、Ｓｃ₂、…、Ｓｃ_mに走査パルスＰｗを順に印加
するとともに、走査パルスＰｗに同期して、表示を行う
べき表示セルのデータ電極ＤｉにデータパルスＰｄを選
択的に印加し、表示すべきセルにおいて書き込み放電を
発生させ、壁電荷を生成する。

【００２２】維持放電期間Ｃにおいては、維持電極Ｓｕ
₁、Ｓｕ₂、…、Ｓｕ_mにそれぞれ維持パルスＰｕを印加
するとともに、各走査電極に維持パルスＰｕよりも１８
０度位相の遅れた維持パルスＰｓを印加し、それにより
書き込み放電期間Ｂにて表示データが書き込まれた表示
セルに対し所望の輝度を得るために必要な維持放電を行
わせる。最後に、走査電極Ｓｃ₁、Ｓｃ₂、…、Ｓｃ_mに
それぞれ維持消去パルスＰｓｅを印加し維持放電を停止
させる。

【００２３】以下は、上述したＰＤＰで多階調表示を行
うための駆動方法について説明する。

【００２４】ＰＤＰにおいては、ＣＲＴと異なり印加電
圧を変更することにより多階調表示を行うことが困難で
あるため、一般に発光回数を制御することで多階調表示
を行う。特に、高輝度の多階調表示を行うためには、以
下に記載するサブフィールド法が用いられる。

【００２５】図１２は従来のプラズマディスプレイパネ
ルの駆動方法を示す図であり、多階調表示を行うための
サブフィールド法を説明するタイミングチャートであ
る。なお、図１２は、２⁶＝６４階調の表示を行う場合
の例を示している。また、図１２では予備放電を１フレ
ームの最初に１度だけ行う場合を示しているが、図１１
に示した駆動シーケンスと同様に各サブフィールドの最
初に予備放電を行ってもよい。

【００２６】通常、１フレームの時間は個々のコンピュ
ータや放送システムによって異なるが、おおむね１／４
７秒から１／７６秒の範囲に設定されていることが多
い。ＰＤＰによる多階調表示では、図１２に示すよう
に、１フレームがｋ個のサブフィールド（図１２ではＳ
Ｆ１〜ＳＦ６のｋ＝６個のサブフィールド）に分割さ
れ、各サブフィールドは図１１に示した駆動シーケンス
にしたがってそれぞれ駆動される。

【００２７】各サブフィールドにはそれぞれの維持発光
時間に対して時間的な重みづけが与えられ、例えば、各
画素の発光輝度は次のように制御される。

【００２８】

【数１】

【００２９】但し、ｎはサブフィールドの番号であり、
最も輝度が低いサブフィールドを１、最も輝度が高いサ
ブフィールドをｋとする。また、Ｌ₁は最も輝度が低い
サブフィールドの輝度である。ａ_nは１または０の値を
とる変数であり、ｎ番目のサブフィールドにおいて当該
画素を発光させる場合は１、発光させない場合は０であ
る。

【００３０】このようにサブフィールド法では、各サブ
フィールド毎の維持放電期間における点灯・非点灯数を
選択することで輝度を制御することができる。なお、図
１２に示した各サブフィールドの時間長は、各サブフィ
ールドにおける維持放電の回数、すなわち維持パルスＰ
ｕ、Ｐｓの数の違いによってそれぞれ設定される。

【００３１】ところで、ＰＤＰでは限られた許容消費電
力の中で画面全体を明るく表示すると共に、暗い画面に
おける表示画像のコントラスト比を上げるために、ＡＰ
Ｌ（平均輝度レベル）に応じて表示輝度を制御するブラ
イト制御が行われる。ＡＰＬを用いたブライト制御で
は、例えば、背景が暗い画面の中でスポットライトのよ
うに光っている画像は対応する維持パルス数を増やして
より輝度を上げ、逆に画面全体が明るい画像は対応する
維持パルス数を減らして画面全体の輝度を下げる処理を
行う。

【００３２】このようなブライト制御を行うための従来
のＰＤＰの駆動方法を図１３に示す。

【００３３】図１３は従来のプラズマディスプレイパネ
ルの駆動方法を示す図であり、入力映像信号に対するＰ
ＤＰの駆動シーケンス及び輝度制御信号の取り込みタイ
ミングを示すタイミングチャートである。

【００３４】図１３において、映像信号は垂直信号に同
期にて駆動装置に入力され、１フレーム毎に駆動装置が
備えるフレームメモリにそれぞれ保持される。フレーム
メモリに保持された映像信号は各サブフィールド毎の表
示データに変換され、ＰＤＰのデータ電極にそれぞれ出
力される。このとき、ＰＤＰのデータ電極に出力される
表示データは、駆動装置に入力される映像信号に対して
１フレーム分だけ遅れた映像に対応するデータとなる。

【００３５】また、駆動装置は、入力された映像信号か
ら１フレーム毎の平均輝度レベルを算出し、算出した平
均輝度レベルに基づいてブライト制御を行うための演算
を行う。さらに、その演算結果に基づいて維持パルス数
を制御するための輝度制御信号を生成し、輝度制御信号
にしたがってＰＤＰの維持電極及び走査電極にそれぞれ
維持パルスを印加する。

【００３６】ここで、任意の１フレーム分の映像信号が
駆動装置に入力され対応する輝度制御信号が生成される
までの計算時間はｔｄである。ＰＤＰに映像表示が可能
な表示期間は１フレームの周期からこの計算時間ｔｄを
除いた時間となる。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】ＰＤＰは自発光による
大画面の平面表示装置として期待されているが、放電現
象を利用しているために比較的消費電力が大きく、ま
た、発熱による温度上昇についても考慮する必要があ
る。

【００３８】また、ＰＤＰでは印加電圧等で直接輝度を
制御して多階調の表示を行うことができないため、上述
したサブフィールド法を用いて中間調画像が表示され
る。最近では、バイナリで８ビット（＝２５６階調）の
表示が主流になっているが、ＣＲＴ等と比較して輝度変
化範囲の不足は否めない。

【００３９】そこで、明るい画面に対しては駆動電力が
最大許容範囲内におさまるように輝度を抑制し、暗い画
面に対しては駆動電力の許容範囲内で輝度を上げてコン
トラスト比を上げるために、上述したＡＰＬに応じて表
示輝度を可変制御するブライト制御が行われる。また、
このようなブライト制御機能を利用し、ゲーム等のアミ
ューズメントや展示物としてのディスプレイあるいはマ
ルチパネルのディスプレイなどの用途では、通常のＴＶ
画像の表示等とは異なった特殊な演出効果を付与した表
示を行うことも期待されている。

【００４０】しかしながら、上記のような従来のプラズ
マディスプレイパネルの駆動方法では、ブライト制御機
能を利用して複雑な演出制御を行うためには、その演算
処理により多くの時間が必要になるため、従来のよう
に、その算出完了を待って表示を始めたのでは有効に利
用できる表示期間が短くなり、その分だけ表示輝度が低
下する問題が発生する。

【００４１】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、演出効
果の演算処理に時間を要する場合でも適切なブライト制
御が可能であり、かつ最大限の表示期間を得ることがで
きるプラズマディスプレイパネルの駆動方法を提供する
ことを目的とする。

【００４２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、維
持パルス数の異なる複数のサブフィールドの組み合わせ
で多階調の画像表示を行うと共に、表示画像の平均輝度
レベルに応じて前記維持パルス数を変えることで表示輝
度を制御する、維持パルス数に輝度が比例するプラズマ
ディスプレイパネルの駆動方法であって、１フレームを
構成する前記複数のサブフィールドのうちの所定の１つ
で、前記表示輝度を可変制御するための輝度制御信号を
取り込むと共に、該輝度制御信号を取り込むサブフィー
ルドまでの期間に配されるサブフィールドを表示輝度の
低い方から高い方へ順に配置し、前記サブフィールドの
維持パルス数を該輝度制御信号に応じてそれぞれ変える
ことで表示輝度を制御する方法である。

【００４３】このとき、前記輝度制御信号を、視覚的に
輝度の変化が判別し難いサブフィールドの維持放電期間
の前までに取り込んでもよく、特に、前記輝度制御信号
を、最大階調数の１／１６の階調数に相当するサブフィ
ールドの維持放電期間の前までに取り込むことが望まし
い。

【００４４】また、前記輝度制御信号を、前記表示期間
内で最初に駆動されるサブフィールドの維持放電期間の
前までに取り込んでもよい。

【００４５】さらに、維持パルス数の異なる複数のサブ
フィールドの組み合わせで多階調の画像表示を行うと共
に、表示画像の平均輝度レベルに応じて前記維持パルス
数を変えることで表示輝度を制御する、維持パルス数に
輝度が比例するプラズマディスプレイパネルの駆動方法
であって、１フレームを構成する全てのサブフィールド
のうち、初期に配される所定数のサブフィールド毎に、
前記表示輝度を可変制御するための輝度制御信号を取り
込むと共に、該輝度制御信号を取り込むサブフィールド
を表示輝度の低い方から高い方へ順に配置し、前記サブ
フィールドの維持パルス数を該輝度制御信号に応じてそ
れぞれ変えることで表示輝度を制御する方法である。

【００４６】上記方法のいずれも、前記表示画像の平均
輝度レベルの算出結果を外部に出力し、該平均輝度レベ
ルに基づいて外部で算出された所望の演出効果を表示画
像に付与するための輝度制御信号を受け取り、前記サブ
フィールドの維持パルス数を該輝度制御信号に応じてそ
れぞれ変えることで表示輝度を制御してもよく、画像表
示を行うための垂直信号を、前記平均輝度レベルの計算
時間に応じて遅延させてもよい。

【００４７】一方、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルの駆動装置は、維持パルス数の異なる複数のサブフィ
ールドの組み合わせで多階調の画像表示を行うと共に、
表示画像の平均輝度レベルに応じて前記維持パルス数を
変えることで表示輝度を制御する、維持パルス数に輝度
が比例するプラズマディスプレイパネルの駆動装置であ
って、１フレームを構成する前記複数のサブフィールド
のうちの所定の１つで、前記表示輝度を可変制御するた
めの輝度制御信号を取り込み、前記サブフィールドの維
持パルス数を該輝度制御信号に応じてそれぞれ変えるこ
とで表示輝度を制御する維持パルス数制御回路と、該輝
度制御信号を取り込むサブフィールドまでの期間に配さ
れるサブフィールドを表示輝度の低い方から高い方へ順
に駆動するための駆動手段と、を有する構成である。

【００４８】このとき、前記維持パルス数制御回路は、
前記輝度制御信号を、視覚的に輝度の変化が判別し難い
サブフィールドの維持放電期間の前までに取り込んでも
よく、特に、前記輝度制御信号を、最大階調数の１／１
６の階調数に相当するサブフィールドの維持放電期間の
前までに取り込むことが望ましい。

【００４９】また、前記維持パルス数制御回路は、前記
輝度制御信号を、前記表示期間内で最初に駆動されるサ
ブフィールドの維持放電期間の前までに取り込んでもよ
い。

【００５０】さらに、維持パルス数の異なる複数のサブ
フィールドの組み合わせで多階調の画像表示を行うと共
に、表示画像の平均輝度レベルに応じて前記維持パルス
数を変えることで表示輝度を制御する、維持パルス数に
輝度が比例するプラズマディスプレイパネルの駆動装置
であって、１フレームを構成する全てのサブフィールド
のうち、初期に配される所定数のサブフィールド毎に、
前記表示輝度を可変制御するための輝度制御信号を取り
込み、前記サブフィールドの維持パルス数を該輝度制御
信号に応じてそれぞれ変えることで表示輝度を制御する
維持パルス数制御回路と、該輝度制御信号を取り込むサ
ブフィールドを表示輝度の低い方から高い方へ順に配置
する駆動手段と、を有する構成である。

【００５１】上記構成のいずれも、前記表示画像の平均
輝度レベルの算出結果を外部に出力するための制御出力
端子と、該平均輝度レベルに基づいて外部で算出された
所望の演出効果を表示画像に付与するための輝度制御信
号を受け取るための制御入力端子と、を有し、前記維持
パルス数制御回路は、前記サブフィールドの維持パルス
数を該輝度制御信号に応じてそれぞれ変えることで表示
輝度を制御してもよく、画像表示を行うための垂直信号
を前記平均輝度レベルの計算時間に応じて遅延させる遅
延手段を有していてもよい。

【００５２】上記のようなプラズマディスプレイパネル
の駆動方法及び駆動装置は、１フレームを構成する複数
のサブフィールドのうちの所定の１つで、表示輝度を可
変制御するための輝度制御信号を取り込むと共に、輝度
制御信号を取り込むサブフィールドまでの期間に配され
るサブフィールドを表示輝度の低い方から高い方へ順に
配置すること、あるいは１フレームを構成する全てのサ
ブフィールドのうち、初期に配される所定数のサブフィ
ールド毎に、表示輝度を可変制御するための輝度制御信
号を取り込むと共に、輝度制御信号を取り込むサブフィ
ールドを表示輝度の低い方から高い方へ順に配置し、サ
ブフィールドの維持パルス数を輝度制御信号に応じてそ
れぞれ変えることで、輝度制御信号を算出するための計
算時間がかかる場合、あるいは外部から輝度制御信号を
取り込む場合でも、表示期間を短くすることなくブライ
ト制御を確実に行うことができる。

【００５３】

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。

【００５４】（第１の実施の形態）図１は本発明のプラ
ズマディスプレイパネルの駆動装置の第１の実施の形態
の構成を示すブロック図である。また、図２は本発明の
プラズマディスプレイパネルの駆動方法の第１の実施の
形態を示す図であり、入力映像信号に対するＰＤＰの駆
動シーケンス及び輝度制御信号の取り込みタイミングを
示すタイミングチャートである。

【００５５】図１に示すように、本実施形態のＰＤＰの
駆動装置は、映像入力端子２を介して入力された映像信
号から各セルに表示する輝度情報を求め、さらに各サブ
フィールド毎の表示データに変換してＰＤＰ１のデータ
電極にそれぞれ出力するサブフィールド変換回路３と、
ＰＤＰ１の走査電極及び維持電極に駆動シーケンスにし
たがった駆動パルスをそれぞれ印加する駆動回路４と、
映像信号から１フレーム毎の平均輝度レベルを算出する
平均輝度レベル検出回路５と、平均輝度レベルに応じて
ブライト制御のための演算を行う演算回路６と、演算回
路６の演算結果を含む輝度制御信号にしたがって駆動回
路４から出力する維持パルス数を制御する維持パルス数
制御回路７とを有する構成である。

【００５６】図２に示すように、本実施形態のＰＤＰの
駆動方法は、階調表示を行うためのサブフィールド法と
して、輝度が最も低いサブフィールドから輝度の高いサ
ブフィールドへ向かって順に駆動し（以下、サブフィー
ルドを昇順に配置すると称す）、維持パルス数制御回路
７は視覚的に輝度の変化が判別し難い輝度の低い下位の
サブフィールドで輝度制御信号を取り込む方法である。
なお、図２では３番目に配置されたサブフィールドで輝
度制御信号を取り込む場合を示している。それ以前のサ
ブフィールドでは前画面のＡＰＬに基づいて輝度が制御
される。

【００５７】近年のＰＤＰのブライト制御では、５〜６
倍程度の比で維持パルス数を制御している（最も維持パ
ルス数を多く制御するときの維持パルス数は、最も少な
く維持パルス数を制御するときに比べて５〜６倍にな
る）。したがって、暗い画面から突然明るい画面に変化
する場合には、最大の維持パルス数から最少の維持パル
ス数に速やかに可変制御する必要がある。この場合、も
しブライト制御のための演算が遅れて前画面（１フレー
ム前）と同じ条件で駆動されれば、突然に５〜６倍の電
力が消費され、ＰＤＰの電源装置にとって過負荷の状態
となる。よって、少なくとも過剰な電力が消費されない
ようにすると共に、１フレーム内で極端な階調反転が生
じないようにすることが肝要である。

【００５８】消費電力を抑制するためには、少なくとも
最大階調数の１／５〜１／６以下の階調数を持つサブフ
ィールドまでに輝度制御信号を取り込むことが望まし
く、さらに、急激な階調反転が生じないようにするため
には、最大階調数の１／８以下、すなわち１／１６の階
調数を持つサブフィールドまでに輝度制御信号を取り込
むことがより望ましい。

【００５９】例えば、１フレームが８個のサブフィール
ドに分割されている場合は、最下位から４番目のサブフ
ィールドまでに輝度制御信号を取り込むのが望ましく、
１フレームが６個のサブフィールドに分割されている場
合は、最下位から２番目のサブフィールドまでに輝度制
御信号を取り込むのが望ましい。

【００６０】このように、サブフィールドを昇順に配置
し、輝度制御信号を輝度の低い下位のサブフィールドま
でに取り込んで輝度制御を行うことで、ブライト制御を
行うための演算時間がかかる場合でも、検出したＡＰＬ
に応じて該当フレームの輝度制御に遅滞なく反映でき、
かつ表示開始の遅れによる表示期間が短かくなることに
よる輝度低下が生じることもなく、適切なブライト制御
を実現することができる。

【００６１】なお、ブライト制御のための演算が図３に
示すように駆動シーケンスの最初のサブフィールドの維
持期間の前までに終了する場合は、輝度制御信号をその
時点で取り込むことが望ましい。

【００６２】上述したように、表示輝度は維持期間内で
繰り返される維持放電の回数によって決まるため、表示
データを書き込むための走査期間はブライト制御に使用
されない。したがって、駆動シーケンスの最初に駆動さ
れるサブフィールドの維持期間の前までに輝度制御信号
を取り込むことができれば、全てのサブフィールドに対
してブライト制御を行うことが可能であり、図３に示す
ように輝度が最も高いサブフィールドから輝度の低いサ
ブフィールドに向かって順に駆動する場合（以下、降順
に配置すると称す）も表示輝度を低下させることなくブ
ライト制御を適切に行うことができる。

【００６３】なお、図１では輝度制御信号を取り込んだ
後もサブフィールドを昇順に配置する場合を示している
が、輝度制御信号を取り込んだ後は必ずしも昇順に配置
する必要はなく、残りのサブフィールドを降順に配置し
てもよい。

【００６４】また、維持パルス数の制御量は、取り込ん
だ輝度制御信号にしたがって目的の倍率に一度に変化さ
せる必要はなく、段階的に変化させてもよい。例えば、
輝度制御信号を取り込んだサブフレームでは目的の倍率
の１／２に制御し、さらに次のサブフレームで目的の倍
率に制御してもよい。

【００６５】（第２の実施の形態）図４は本発明のプラ
ズマディスプレイパネルの駆動方法の第２の実施の形態
を示す図であり、入力映像信号に対するＰＤＰの駆動シ
ーケンス及び輝度制御信号の取り込みタイミングを示す
タイミングチャートである。

【００６６】本実施形態のＰＤＰの駆動方法は、図４に
示すように、階調表示を行うためのサブフィールド法と
して、サブフィールドを昇順に配置し、維持パルス数制
御回路は輝度制御信号を各サブフィールドの走査期間毎
にそれぞれ取り込む方法である。表示画面に対応したブ
ライト制御は、演算が終了した時点のサブフィールドか
ら反映され、それ以前のサブフィールドでは前画面のＡ
ＰＬに基づいて輝度が制御される。

【００６７】なお、図４ではブライト制御のための演算
が３番目のサブフィールドの走査期間までに終了し、更
新された輝度制御信号はその時点でのみ取り込まれる場
合を示しているが、以降のサブフィールドでもそれぞれ
更新された輝度制御信号を取り込んでもよい。また、図
４の最下部の波形に示すように、輝度制御信号は、走査
書き込み期間の走査パルス、特に走査の終わりに近い走
査パルスを利用して取り込むとよい。駆動装置の構成
は、維持パルス数制御回路の動作が異なることを除けば
第１の実施の形態と同様である。

【００６８】第１の実施の形態ではブライト制御のため
の演算が早く終了した場合でも、予め輝度制御信号の取
り込みタイミングに設定したサブフィールド以降でしか
表示画面に対応する輝度制御が反映されない。しかしな
がら、本実施形態のＰＤＰの駆動方法によれば、輝度制
御信号の取り込みタイミングが複数箇所に設定されてい
るため、ブライト制御のための演算が終了次第、そのサ
ブフィールドから表示画面に対応する輝度制御を行うこ
とができる。したがって、ブライト制御のための演算が
早く終了した場合は、より階調反転の目立たない表示が
可能である。

【００６９】なお、図４では輝度制御信号を取り込まな
いサブフィールド（４番目のサブフィールド以降）も昇
順に配置する場合を示しているが、それらのサブフィー
ルドは降順に配置してもよい。また、維持パルス数の制
御量は、取り込んだ輝度制御信号にしたがって目的の倍
率に一度に変化させる必要はなく、段階的に変化させて
もよい。

【００７０】（第３の実施の形態）図５は本発明のプラ
ズマディスプレイパネルの駆動装置の第３の実施の形態
の構成を示すブロック図である。

【００７１】図５に示すように、本実施形態のＰＤＰの
駆動装置は、図１に示した第１の実施の形態のＰＤＰの
駆動装置の構成に、平均輝度レベル検出回路により算出
された平均輝度レベルを外部に出力するための制御出力
端子９と、外部に設けられた演算装置から出力された制
御信号を駆動装置に入力するための制御入力端子１０
と、駆動装置が備える演算回路から出力される輝度制御
信号、または外部から入力される輝度制御信号のいずれ
か一方を維持パルス数制御回路に入力するためのスイッ
チ部１１とを追加した構成である。その他の構成は第１
の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

【００７２】ＰＤＰをゲーム等のアミューズメントや展
示物としてのディスプレイあるいはマルチパネルディス
プレイなどの用途で用い、通常のＴＶ画像の表示等とは
異なった特殊な演出効果を付与した表示を行う場合、そ
の演出制御はＰＤＰを用いるユーザ側で処理することが
望ましい。

【００７３】しかしながら、外部から複雑な演出制御を
行うための輝度制御信号を受け取る場合は、その演算処
理により多くの時間を必要とするため、従来のＰＤＰの
駆動装置ではその実現が困難であった。

【００７４】本実施形態のように平均輝度レベルからブ
ライト制御を行うための演算を外部に設けられた演算装
置で行う場合でも、上述した第１の実施の形態、及び第
２の実施の形態の駆動方法を用いることで、表示輝度を
低下させることなくブライト制御を適切に行うことがで
きる。

【００７５】なお、画像に複雑な演出効果を付与して表
示させる場合、ＰＤＰ用の電源はユーザから提供される
ことも考慮する必要がある。ブライト制御時には、表示
画面毎のＡＰＬレベルに応じて消費電力を一定値以下に
制御することも可能である。

【００７６】しかしながら、制御系の遅延量が大きく
（輝度制御信号が出力されるまでの演算時間が長い）、
次のフレームにおける画像表示時に輝度を適切に制御で
きない場合、例えば、図６（ａ）に示すように暗状態か
ら突然明状態に変化してＡＰＬレベルが急激に変化した
ときには、図６（ｂ）に示すようにブライト制御が利か
ないため最大定格を越える電流がＰＤＰに流れて、電源
電圧の降下や電源供給が停止するおそれがある。

【００７７】上述した第１の実施の形態及び第２の実施
の形態で記載したＰＤＰの駆動方法を用いることで、輝
度制御信号が出力されるまでの算出時間が長いときだけ
でなく、本実施形態のように外部から輝度制御信号を入
力する構成でも消費電力を確実に制御することができる
ため、図６（ｃ）に示すように消費電力を電源の最大定
格以内に確実に抑制することができる。

【００７８】なお、消費電力の特性は、例えば、図７に
示すグラフのように、平均輝度レベルが大きいときには
全体の維持パルス数を抑制することで上限値内に抑え、
平均輝度レベルが小さいときには上限値に対して余裕が
あるため、スポットライトのように明るい映像の維持パ
ルス数を多くしてコントラストが大きくなるように制御
する。

【００７９】ところで、上述した第１の実施の形態〜第
３の実施の形態では、駆動シーケンスに対する輝度制御
信号の取り込みタイミングを制御する手法を示したが、
図８に示すように、ＰＤＰに画像表示させるための駆動
用の垂直信号を、ブライト制御のための計算時間に応じ
て遅延させる方法もある。このような方法でも、表示期
間を短くすることなくＰＤＰを駆動することができるた
め、ブライト制御のための計算時間がかかる場合でも、
表示輝度を低下させることなくブライト制御を行うこと
ができる。

【００８０】なお、次のフレームの映像信号がサブフィ
ールド変換回路が備えるフレームメモリに取り込まれる
とメモリの内容が書き換えられてしまうため、ＰＤＰ駆
動用の垂直信号の遅延量は、次フレームの映像信号が取
り込まれる前までに最後のサブフィールドの表示が可能
な期間に制限される。したがって、このような方法は上
記第１の実施の形態〜第３の実施の形態と組み合わせて
実施することが好ましい。

【００８１】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。

【００８２】１フレームを構成する複数のサブフィール
ドのうちの所定の１つで、表示輝度を可変制御するため
の輝度制御信号を取り込むと共に、輝度制御信号を取り
込むサブフィールドまでの期間に配されるサブフィール
ドを表示輝度の低い方から高い方へ順に配置すること、
あるいは１フレームを構成する全てのサブフィールドの
うち、初期に配される所定数のサブフィールド毎に、表
示輝度を可変制御するための輝度制御信号を取り込むと
共に、輝度制御信号を取り込むサブフィールドを表示輝
度の低い方から高い方へ順に配置し、サブフィールドの
維持パルス数を輝度制御信号に応じてそれぞれ変えるこ
とで、輝度制御信号を算出するための計算時間がかかる
場合、あるいは外部から輝度制御信号を取り込む場合で
も、表示期間を短くすることなくブライト制御を確実に
行うことができる。

【００８３】したがって、表示輝度を低下させることな
く適切なブライト制御を行うことが可能になり、かつ消
費電力を電源の最大定格以内に確実に抑制することがで
きるため、電源電圧の降下や電源供給が停止するおそれ
がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動装
置の第１の実施の形態の構成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パネルの駆動方
法の第１の実施の形態を示す図であり、入力映像信号に
対するＰＤＰの駆動シーケンス及び輝度制御信号の取り
込みタイミングを示すタイミングチャートである。

【図３】本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方
法の第１の実施の形態の変形例を示す図であり、入力映
像信号に対するＰＤＰの駆動シーケンス及び輝度制御信
号の取り込みタイミングを示すタイミングチャートであ
る。

【図４】本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方
法の第２の実施の形態を示す図であり、入力映像信号に
対するＰＤＰの駆動シーケンス及び輝度制御信号の取り
込みタイミングを示すタイミングチャートである。

【図５】本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動装
置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。

【図６】平均輝度レベルの変化に対して消費電力が抑制
される様子を示す図であり、同図（ａ）は平均輝度レベ
ルの変化に様子を支援す波形図、同図（ｂ）は制御系の
応答が遅い場合の消費電力の変化を示す波形図、同図
（ｃ）は制御系が適切に応答した場合の消費電力の変化
を示す波形図である。

【図７】平均輝度レベルの変化に対する維持パルス数及
び消費電力の制御例を示すグラフである。

【図８】垂直信号をブライト制御のための計算時間に応
じて遅延させる方法を示す図であり、入力映像信号に対
するＰＤＰの駆動シーケンス及び輝度制御信号の取り込
みタイミングを示すタイミングチャートである。

【図９】交流放電型のプラズマディスプレイパネルの一
構成例を示す表示セルの斜視断面図である。

【図１０】図９に示した表示セルをマトリクス状に配置
して形成したプラズマディスプレイパネルの概略の構成
を示す平面図である。

【図１１】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方
法を示す図であり、各電極に印加するパルス波形の様子
を示す波形図である。

【図１２】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方
法を示す図であり、多階調表示を行うためのサブフィー
ルド法を説明するタイミングチャートである。

【図１３】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方
法を示す図であり、入力映像信号に対するＰＤＰの駆動
シーケンス及び輝度制御信号の取り込みタイミングを示
すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ ＰＤＰ ２ 映像入力端子 ３ サブフィールド変換回路 ４ 駆動回路 ５ 平均輝度レベル検出回路 ６ 演算回路 ７ 維持パルス数制御回路 ９ 制御出力端子 １０ 制御入力端子 １１ スイッチ部

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 維持パルス数の異なる複数のサブフィー
   ルドの組み合わせで多階調の画像表示を行うと共に、表
   示画像の平均輝度レベルに応じて前記維持パルス数を変
   えることで表示輝度を制御する、維持パルス数に輝度が
   比例するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であっ
   て、 １フレームを構成する前記複数のサブフィールドのうち
   の所定の１つで、前記表示輝度を可変制御するための輝
   度制御信号を取り込むと共に、該輝度制御信号を取り込
   むサブフィールドまでの期間に配されるサブフィールド
   を表示輝度の低い方から高い方へ順に配置し、 前記サブフィールドの維持パルス数を該輝度制御信号に
   応じてそれぞれ変えることで表示輝度を制御するプラズ
   マディスプレイパネルの駆動方法。
2. 【請求項２】 前記輝度制御信号を、視覚的に輝度の変
   化が判別し難いサブフィールドの維持放電期間の前まで
   に取り込む請求項１記載のプラズマディスプレイパネル
   の駆動方法。
3. 【請求項３】 前記輝度制御信号を、最大階調数の１／
   １６の階調数に相当するサブフィールドの維持放電期間
   の前までに取り込む請求項２記載のプラズマディスプレ
   イパネルの駆動方法。
4. 【請求項４】 前記輝度制御信号を、前記表示期間内で
   最初に駆動されるサブフィールドの維持放電期間の前ま
   でに取り込む請求項１記載のプラズマディスプレイパネ
   ルの駆動方法。
5. 【請求項５】 維持パルス数の異なる複数のサブフィー
   ルドの組み合わせで多階調の画像表示を行うと共に、表
   示画像の平均輝度レベルに応じて前記維持パルス数を変
   えることで表示輝度を制御する、維持パルス数に輝度が
   比例するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であっ
   て、 １フレームを構成する全てのサブフィールドのうち、初
   期に配される所定数のサブフィールド毎に、前記表示輝
   度を可変制御するための輝度制御信号を取り込むと共
   に、該輝度制御信号を取り込むサブフィールドを表示輝
   度の低い方から高い方へ順に配置し、 前記サブフィールドの維持パルス数を該輝度制御信号に
   応じてそれぞれ変えることで表示輝度を制御するプラズ
   マディスプレイパネルの駆動方法。
6. 【請求項６】 前記表示画像の平均輝度レベルの算出結
   果を外部に出力し、 該平均輝度レベルに基づいて外部で算出された所望の演
   出効果を表示画像に付与するための輝度制御信号を受け
   取り、 前記サブフィールドの維持パルス数を該輝度制御信号に
   応じてそれぞれ変えることで表示輝度を制御する請求項
   １乃至５のいずれか１項記載のプラズマディスプレイパ
   ネルの駆動方法。
7. 【請求項７】 画像表示を行うための垂直信号を、前記
   平均輝度レベルの計算時間に応じて遅延させる請求項１
   乃至６のいずれか１項記載のプラズマディスプレイパネ
   ルの駆動方法。
8. 【請求項８】 維持パルス数の異なる複数のサブフィー
   ルドの組み合わせで多階調の画像表示を行うと共に、表
   示画像の平均輝度レベルに応じて前記維持パルス数を変
   えることで表示輝度を制御する、維持パルス数に輝度が
   比例するプラズマディスプレイパネルの駆動装置であっ
   て、 １フレームを構成する前記複数のサブフィールドのうち
   の所定の１つで、前記表示輝度を可変制御するための輝
   度制御信号を取り込み、前記サブフィールドの維持パル
   ス数を該輝度制御信号に応じてそれぞれ変えることで表
   示輝度を制御する維持パルス数制御回路と、 該輝度制御信号を取り込むサブフィールドまでの期間に
   配されるサブフィールドを表示輝度の低い方から高い方
   へ順に駆動するための駆動手段と、を有するプラズマデ
   ィスプレイパネルの駆動装置。
9. 【請求項９】 前記維持パルス数制御回路は、 前記輝度制御信号を、視覚的に輝度の変化が判別し難い
   サブフィールドの維持放電期間の前までに取り込む請求
   項８記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
10. 【請求項１０】 前記維持パルス数制御回路は、 前記輝度制御信号を、最大階調数の１／１６の階調数に
    相当するサブフィールドの維持放電期間の前までに取り
    込む請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの駆動
    装置。
11. 【請求項１１】 前記維持パルス数制御回路は、 前記輝度制御信号を、前記表示期間内で最初に駆動され
    るサブフィールドの維持放電期間の前までに取り込む請
    求項８記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
12. 【請求項１２】 維持パルス数の異なる複数のサブフィ
    ールドの組み合わせで多階調の画像表示を行うと共に、
    表示画像の平均輝度レベルに応じて前記維持パルス数を
    変えることで表示輝度を制御する、維持パルス数に輝度
    が比例するプラズマディスプレイパネルの駆動装置であ
    って、 １フレームを構成する全てのサブフィールドのうち、初
    期に配される所定数のサブフィールド毎に、前記表示輝
    度を可変制御するための輝度制御信号を取り込み、前記
    サブフィールドの維持パルス数を該輝度制御信号に応じ
    てそれぞれ変えることで表示輝度を制御する維持パルス
    数制御回路と、 該輝度制御信号を取り込むサブフィールドを表示輝度の
    低い方から高い方へ順に配置する駆動手段と、を有する
    プラズマディスプレイパネルの駆動装置。
13. 【請求項１３】 前記表示画像の平均輝度レベルの算出
    結果を外部に出力するための制御出力端子と、 該平均輝度レベルに基づいて外部で算出された所望の演
    出効果を表示画像に付与するための輝度制御信号を受け
    取るための制御入力端子と、を有し、 前記維持パルス数制御回路は、 前記サブフィールドの維持パルス数を該輝度制御信号に
    応じてそれぞれ変えることで表示輝度を制御する請求項
    ８乃至１２のいずれか１項記載のプラズマディスプレイ
    パネルの駆動装置。
14. 【請求項１４】 画像表示を行うための垂直信号を前記
    平均輝度レベルの計算時間に応じて遅延させる遅延手段
    を有する請求項８乃至１３のいずれか１項記載のプラズ
    マディスプレイパネルの駆動装置。