JP2004038177A - プラズマディスプレイパネル駆動装置およびその方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネル駆動装置およびその方法 Download PDF

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Abstract

【課題】　本発明の目的は，ＡＰＣ技法適用時に発生する量子化エラーを補償し，階調および色表現力が向上されたプラズマディスプレイパネル駆動装置およびその方法を提供することである。
【解決手段】　本発明では，プラズマディスプレイパネル１０００の駆動消費電力制御のため，負荷率に従って単位期間の総維持放電パルス数を変化させるＡＰＣ技法を利用し，このＡＰＣ技法による量子化エラーを量子化エラー補償部４００によって補償し，上記量子化エラー補償を通じて得られた誤差を隣接画素に拡散する構成を有することを特徴とする，プラズマディスプレイパネル駆動装置を提供する。かかる構成によって，階調および色表現力を向上することが可能となる。
【選択図】　図４

Description

　本発明は，プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐａｎｅｌ；以下，‘ＰＤＰ’とする。）の駆動に係り，特に，階調および色表現力を向上するためのプラズマディスプレイパネル駆動装置およびその方法に関するものである。
　一般に，ＰＤＰは，複数個の放電セルをマトリックス形状に配列し，この放電セルを選択し発光させることによって，電気信号として入力された画像データを再生画像として復元させる。このＰＤＰを備えた装置としては，主に交流（ＡＣ）駆動方式の装置が使用されている。
　このようなＡＣ駆動方式ＰＤＰ装置においては，複数の走査および維持電極対が，ディスプレイ画面と平行な面内に配置されている。各対に関しては，帯状の走査電極と維持電極が，水平方向に長く平行に設置され，それらの上を高誘電率絶縁物が一様な厚さで覆っている。上記両電極は各々複数の放電セル用電極の集合である。
　また，線状アドレス電極は，高誘電率絶縁物の上方に，上記走査および維持電極対群から所定の間隔を保って垂直方向に長く配置されている。このＰＤＰを動作させる時には，走査電極に走査パルス電圧を印加すると共に，垂直方向に設置されたアドレス電極にアドレス電圧を印加することによって，両電極の交差点で放電を起す。この放電は，その地点の高誘電率絶縁物表面に電離物質を付着させ，または，付着していた電離物質を消去させる等の電気物性的な変化を与える。このようにしてアドレス動作が行われる。
　この放電が起こった後で走査電極と維持電極の間に維持放電電圧を印加すると，上記アドレス動作により選択された，電離物質が付着した地点のみに放電が生じる。これは走査電極と維持電極の間の持続的放電であって，維持動作と称する。普通の維持動作は所定の短時間放電であり，単位時間内に行う維持動作の回数により所望の視感輝度を生じる。
　なお，ここで水平あるいは垂直と記した方向は，ディスプレイ画面が垂直に設置されている状態に対応している。このような原理的説明は，雑誌ＦＵＪＩＴＳＵ（１９９８年５月号，４９巻３号，ｐ．２０３−２２９）に詳説されている。
　また，上記ＰＤＰにおいてカラー表示素子としての性能を示すためには，誤差が少なく輝度分解能の高い階調表示が可能でなければならない。これを実現するために，静止画像伝送に要する最小単位期間（１ＴＶフィールドまたは１フレーム）を複数個の短時間サブフィールド期間に分け，更に各サブフィールド期間をアドレス動作に続く，異なる維持放電の集合（普通は，維持放電パルス数を１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８回とする８種）として，その放電発生を制御する方法が用いられる。
　一方，ＰＤＰは，その駆動特性上消費電力が多いため，表示すべき各単位期間（１フレームまたは１ＴＶフィールド）の負荷率（平均信号レベルに対応し，明るい時に大きくなる）によって消費電力を抑制制御する自動電力制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下，ＡＰＣとする。）技法が用いられている。このようなＡＰＣ技法は，入力映像データの負荷率に応じて，入力信号レベルと維持放電パルス数の関係を変化させる。このことによって消費電力を一定のレベル以下に制限する。このような制御の１例としては，単位期間内の各画素の維持放電パルス数を全画面について合計した総回数が所定値を越えないように，入力画像の状況に応じて上記維持放電パルス数を制限することが挙げられる。
　このようなＡＰＣ技法によれば，負荷率によって各サブフィールドに適用される維持放電パルス数（放電回数）が変化する。即ち，負荷率に応じて単位期間（１フレームまたは１ＴＶフレーム）内に印加される総維持放電パルス数が変化する。上記８種のサブフィールドを有する例では，総維持放電パルス数を減少制御した場合，各サブフィールドの維持放電回数（１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８回）が減少（例えば維持放電回数が１，２，３，６，１２，２４，４８，９６回になる。）して画面が暗くなる。各サブフィールドは，そのサブフィールドが有している階調表現比重に相当するだけの維持放電パルス数を有するので，上記のように各サブフィールドに適用される維持放電パルス数も総維持放電パルス数におおよそ比例して変化する。ＡＰＣ技法では，総維持放電パルス数をＡＰＣレベルに従って異なるように設定し，このＡＰＣレベルは負荷率に基づいて決定される。即ち，上記の例では負荷率０〜１００％をＡＰＣレベル０〜２５５（２８−１）に割り当て，両者は比例の関係を有する。従って，負荷率が０％の場合，ＡＰＣレベルは０となり，維持放電パルス数は最大となる。また，負荷率が１００％の場合，ＡＰＣレベルは２５５となり，維持放電パルス数は最小となる。
　このような維持放電パルス数は，理想的な場合，即ち小数点以下も表現できる場合は，誤差も少なく，階調値対維持放電パルス数の関係が線形を維持する。しかし，実際はＰＤＰを実現する上で維持放電パルス数は整数でなければならないため，その維持放電パルス数の生成時に量子化エラーが発生する。
　例えば，現在適用しようとするＡＰＣレベルにおける総維持放電パルス数の抑制比が０．７５であれば，上記のように各サブフィールドの維持放電回数は，
（１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８回の維持放電）　×　０．７５
＝（１，２，３，６，１２，２４，４８，９６回の維持放電）
のように減少する。このようにして画面が暗くなり，消費電力を抑制できる。ここでの維持放電回数は少数点以下を四捨五入している。
　実際に画像化されるｉ番目サブフィールドにおけるｊ番目ＡＰＣレベルの維持放電パルス数ｎｉｊは，次の数式（１）によって求められる。
Figure 2004038177
 ここで，
　Ｗｉはｉ番目サブフィールドの階調表現比重（ｉ番目サブフィールド単独で表示できる輝度に対応），
　Ｎｓｆは単位期間（１フレームまたは１ＴＶフィールド）内サブフィールド数（上記の例では８），
　ＮＴＯＴｊはｊ番目ＡＰＣレベルの単位期間内総維持放電パルス数である。
　数式（１）によって算出される維持放電パルス数ｎｉｊは整数または実数（少数付）であるが，実際に用いられる維持放電パルス数は整数に限られる。従って，実際のＰＤＰ駆動には，計算されたｎｉｊの小数部を四捨五入した，もしくは切り捨てた丸め値Ｎｉｊが用いられる。この時に量子化エラーが発生し，これをδＮｉｊとする。このような関係は数式（２）によって表現できる。ここでＮｉｊは整数であり，δＮｉｊは実数になる。
Figure 2004038177
　したがって，ｊ番目ＡＰＣレベルに対して決められた総維持放電パルス数と実際に実現される各サブフィールドに振り分けられた維持放電パルス数の合計である総維持放電パルス数とは同一でなく，その差は次の数式（３）によって量子化エラーの単位期間毎の合計として表現できる。
Figure 2004038177
　また，各ＡＰＣレベルに対する量子化エラー率が添付した図１に示されており，ＡＰＣレベルが高い，即ち負荷率が大きい画面であるほど負荷率変化の時に量子化エラー率の偏差が激しいことが分かる。
　このような量子化エラーによって，負荷率毎にサブフィールドの階調表現比重が各々少しずつずれる。このことは階調表現力を低下させて，負荷率変化により色調が歪曲される現象を生じる，という問題になる。添付した図２（量子化前）および図３（量子化後）を参照すれば，低階調表現の場合に同一階調でＡＰＣレベルが変化する時，量子化の前に比べて量子化の後では色の歪曲現象を生じることが分かる。
　一方，ＰＤＰ駆動時にデジタル映像データについて階調補正の逆補正であるガンマ補正を行う場合，ＰＤＰに表示される表示画像の中の低輝度部分の表示階調が著しく低下して画質劣化になる問題点が発生していた。しかし，このような問題点を解決するために，ガンマ補正時にデータビット数を多くして，ＰＤＰの表示階調精度幅を増加させた後，表示階調の誤差成分を当該画素の周囲に在る隣接画素に拡散する技術が開示されている（例えば，大韓民国公開特許公報第２００２−１４７６６号等）。このような技術の一例では，ガンマ補正のために入力される映像データが８ビットである場合，ガンマ補正を通じて１２ビットの大きさを有するデータに変換する。その後，誤差拡散によって１２ビットデータのうちの下位４ビットが分離され，隣接画素に拡散し，最終的に低階調表現可能な８ビットデータがＰＤＰに入力される。
　しかしこのような従来技術では，上記のようなＡＰＣ技法適用時に発生する量子化エラーに対する補償が不十分で，維持放電パルス数の不正確性による誤差が隣接画素に拡散し，負荷率による消費電力変化率が均一にできないという問題点がある。
大韓民国公開特許公報第２００２−１４７６６号 雑誌ＦＵＪＩＴＳＵ（１９９８年５月号，４９巻３号，ｐ．２０３−２２９）
　本発明は，従来のプラズマディスプレイパネル駆動装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，ＡＰＣ技法適用時に発生する量子化エラーを補償し，この補償を通じて得られた誤差を隣接画素に拡散し，階調および色表現力を向上することが可能な，新規かつ改良されたプラズマディスプレイパネル駆動装置およびその方法を提供することである。
　上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，プラズマ放電を利用して映像表示を行うプラズマディスプレイパネルに表示されるべき画像を，入力映像信号に対応して，各単位期間（１フレームまたは１ＴＶフィールド）毎に階調表現比重が互いに異なる複数のサブフィールドに分割し，上記各サブフィールドの階調表現比重値を組み合わせて入力映像信号に対応する階調を表示するプラズマディスプレイパネル駆動装置において：上記入力映像信号に対してガンマ逆補正および誤差拡散処理を遂行する映像データ処理部と；上記映像データ処理部から出力される映像データに対し，上記映像データのＡＰＣ（自動電力制御）レベルによる量子化エラーを補償して出力する量子化エラー補償部と；上記量子化エラー補償部から出力される映像データのうちの一部のデータを表示誤差として周辺の画素に拡散する微細規模誤差拡散部と；上記微細規模誤差拡散部によって誤差拡散した映像データに対応するサブフィールドデータを生成するメモリ制御部と；上記メモリ制御部から出力されるサブフィールドデータに対応するアドレスデータを生成し，上記プラズマディスプレイパネルに印加するアドレス駆動部と；上記映像データ処理部から出力される映像データを用いてＡＰＣレベルを計算し，維持放電パルス数を含むデータを出力するＡＰＣ制御部と；上記ＡＰＣ制御部から出力されたデータを用いてサブフィールド配列構造を生成し，上記生成されたサブフィールド配列に基づく制御信号を生成して上記プラズマディスプレイパネルに印加する維持・走査パルス発生部とを含むことを特徴とする，プラズマディスプレイパネル駆動装置が提供される。
　また，上記量子化エラー補償部は，上記映像データ処理部から出力される映像データを上記単位期間遅延させて出力するフレームバッファ部と；上記映像データ処理部から出力される映像データの負荷率を検出してＡＰＣレベルを計算するＡＰＣレベル計算部と；上記ＡＰＣレベル計算部で計算されたＡＰＣレベルに基づいて，階調毎の維持放電パルス数に対する量子化エラー補正量を出力する量子化エラールックアップテーブルと；上記フレームバッファ部から出力される映像データに対し，上記量子化エラールックアップテーブルから出力される量子化エラー補正量で補償するエラー補償部とを含むとしても良い。
　上記エラー補償部は，上記フレームバッファ部から出力される映像データの精度幅を拡張して出力する拡張部と；上記拡張部によって精度幅が拡張された映像データに対し，上記量子化エラー補正量で補償する補償部とを含むとしても良い。
　また，上記量子化エラー補正量は，次の式
Figure 2004038177
 によって設定され，上記式におけるｊは適用されるＡＰＣレベルの整理番号であり，ｗｉは，ｉ番目サブフィールドの階調表現比重であり，Ｎｓｆは，上記単位期間内のサブフィールド数であり，ＮＴＯＴｊは，ｊ番目ＡＰＣレベル適用時の上記単位期間内総維持放電パルス数であり，δＮｉｊは，ｊ番目ＡＰＣレベルでのｉ番目サブフィールドの量子化エラーであるとしても良い。
　上記拡張部は，８ビットの映像データを１２ビットの映像データに精度拡張することができる。
　上記微細規模誤差拡散部は，上記補償部から出力される１２ビットの映像データのうち，下位４ビットの映像データを表示誤差として拡散処理することができる。
　また，上記課題を解決するため，本発明の別の観点によれば，プラズマ放電を利用して映像表示を行うプラズマディスプレイパネルに表示されるべき画像を，入力映像信号に対応して，各単位期間（１フレームまたは１ＴＶフィールド）毎に階調表現比重が互いに異なる複数のサブフィールドに分割し，上記各サブフィールドの階調表現比重値を組み合わせて入力映像信号に対応する階調を表示するプラズマディスプレイパネル駆動方法において：上記入力映像信号に対してガンマ逆補正および誤差拡散処理を遂行し，対応する映像データを生成する第１段階と；上記第１段階で生成された映像データに対し，上記映像データのＡＰＣレベルによる量子化エラーを補償する第２段階と；上記第２段階で量子化エラーが補償された映像データに対して誤差拡散処理を遂行する第３段階と；上記第３段階で誤差拡散処理された映像データによって上記プラズマディスプレイパネルに対するアドレス動作を行う第４段階とを含むことを特徴とする，プラズマディスプレイパネル駆動方法が提供される。
　上記第２段階は，上記第１段階で生成された映像データの負荷率を検出してＡＰＣレベルを計算する段階と；上記計算されたＡＰＣレベルに基づいて，階調毎の維持放電パルス数に対する量子化エラー補正量を求める段階と；上記第１段階で生成された映像データに対し，上記量子化エラー補正量で補償する段階とを含むとしても良い。
　上記量子化エラー補正量で補償する段階は，上記第１段階で生成された映像データの精度幅を拡張する段階と；上記拡張された映像データに対し，上記量子化エラー補正量で補償する段階とを含むとしても良い。
　以上説明したように，本発明によれば，ＡＰＣ技法適用時に発生する量子化エラーによって負荷率毎にサブフィールド階調表現比重がずれる現象を低減させ，階調の表現が自然になる。また，量子化エラー補償を通じて得られた誤差を隣接画素に拡散することにより，階調および色表現力が向上する。
　以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　（第１の実施の形態）
　図４は，第１の実施形態によるＰＤＰ駆動装置のブロック図である。図中矢印上に設けられた８や１２の数字は，データのビット幅が８ビットや１２ビットであることを示す。
　図４に示されているように，第１の実施形態によるＰＤＰ駆動装置は，映像信号処理部１００，ガンマ補正部２００，正常規模誤差拡散部３００，量子化エラー補償部４００，微細規模誤差拡散部５００，メモリ制御部６００，アドレス駆動部７００，ＡＰＣ制御部８００および維持・走査パルス発生部９００を含む。
　上記映像信号処理部１００は，外部から入力される映像信号に対するデジタル映像データを生成して出力する。この時に出力されるデジタル映像データは８ビットの映像データである。
　上記ガンマ補正部２００は，ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）の発光特性と互換性を維持するためのガンマ補正の逆補正に相当する，ガンマ値補正（実質的にはガンマ逆補正）を遂行する。この時，ガンマ補正部２００は映像信号処理部１００から出力される８ビットの映像データに対してガンマ逆補正を遂行し，１２ビットのデータとして精度幅を拡張して出力する。
　上記正常規模誤差拡散部３００は，ガンマ補正部２００から出力される１２ビットのデータに対して周辺の画素から拡散してくる表示誤差補償値を加算し，その後下位４ビットを丸め，精度幅を縮小して８ビットの映像データを生成する。この時，正常規模誤差拡散部３００は従来の技術による誤差拡散処理を遂行するが，これについては当業者であれば容易に分かることであるので詳細な説明を省略する。
　ここで，映像信号処理部１００，ガンマ補正部２００，および，正常規模誤差拡散部３００は，本発明の映像データ処理部を形成する。
　上記量子化エラー補償部４００は，正常規模誤差拡散部３００から出力される８ビットの映像データを受けて更に１２ビットのデータに拡張し，拡張された１２ビットのデータに対してＡＰＣレベルに対する量子化エラー補償処理を遂行する。
　上記微細規模誤差拡散部５００は，量子化エラー補償部４００から出力される１２ビットのデータに対して周辺の画素から拡散してくる表示誤差補償値を加算してから下位４ビットを丸め，８ビットの映像データを生成する。この時，微細規模誤差拡散部５００は正常規模誤差拡散部３００と同一な誤差拡散処理，つまり，従来の技術による誤差拡散処理を行うことになる。しかし，量子化エラー補償部４００で量子化エラーが補償されたデータに対して誤差拡散処理を行うので，結果的には従来に比べて微細な誤差拡散処理を遂行できる。
　上記メモリ制御部６００は，維持・走査パルス発生部９００から出力される制御信号に応じて，微細規模誤差拡散部５００から出力される８ビット映像データに対応するサブフィールドデータを生成する。
　上記アドレス駆動部７００は，メモリ制御部６００から出力されるサブフィールドデータに対応するアドレスデータを生成し，プラズマディスプレイパネル１０００のアドレス電極（Ａ１，Ａ２，…Ａｍ）に印加する。
　上記ＡＰＣ制御部８００は，正常規模誤差拡散部３００から出力される８ビット映像データを用いて負荷率を検出し，検出された負荷率によってＡＰＣレベルを計算し，計算されたＡＰＣレベルに対応する維持放電パルス数，各サブフィールドのアドレスパルス幅などを算出して出力する。
　上記維持・走査パルス発生部９００は，ＡＰＣ制御部８００から出力される維持放電パルス数，各サブフィールドのアドレスパルス幅などを受けて，対応するサブフィールド配列構造を生成し，生成されたサブフィールド配列に基づく維持放電パルスおよび走査パルスを生成して，プラズマディスプレイパネル１０００の維持放電電極（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）と走査電極（Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｎ）に印加する。また，メモリ制御部６００の動作を制御する制御信号を生成する。
　図５は，図４に示された量子化エラー補償部４００の詳細ブロック図である。図中矢印上に設けられた８や１２の数字は，データのビット幅が８ビットや１２ビットであることを示す。
　図５に示されているように，量子化エラー補償部４００は，フレームバッファ部４１０，エラー補償部４２０，ＡＰＣレベル計算部４３０および量子化エラールックアップテーブル４４０を含む。
　上記フレームバッファ部４１０は，正常規模誤差拡散部３００から出力される８ビットの映像データを１フレームの間遅延させて出力する。
　上記ＡＰＣレベル計算部４３０は，正常規模誤差拡散部３００から出力される８ビットの映像データを用いて負荷率を検出し，検出された負荷率によってＡＰＣレベルを計算する。また，このような機能は上記ＡＰＣ制御部８００に属するものであり，ＡＰＣ制御部８００の当該機能を用いることもできる。
　上記量子化エラールックアップテーブル４４０は，ＡＰＣレベルに基づいて階調毎の維持放電パルス数に対する量子化エラー補正量を予め保存しており，ＡＰＣレベル計算部４３０で計算されたＡＰＣレベルの入力を受けて，該当する階調毎の維持放電パルス数に対する量子化エラー補正量を出力する。ここで，階調毎の維持放電パルス数に対する量子化エラー補正量は次の数式（５）によって決定される。
Figure 2004038177
　上記エラー補償部４２０は，拡張部４２１，補償部４２２を含む。
　上記拡張部４２１は，添付した図６に示されているように，フレームバッファ部４１０から出力される８ビット映像データ（Ｄｉ）を１２ビット映像データ（Ｄｍ）に拡張して出力する。
　上記補償部４２２は，図７に示されているように，拡張部４２１から出力される１２ビットの映像データ（Ｄｍ）に対して，量子化エラールックアップテーブル４４０から出力される量子化エラー量で補償する。この補償された１２ビットの映像データ（Ｄｏ）を微細規模誤差拡散部５００に出力する。
　以下，第１の実施形態による階調および色表現力向上のためのプラズマディスプレイパネルの駆動方法について説明する。
　まず，ＰＤＰを通して画面として表示するための入力映像信号が，映像信号処理部１００によって８ビットのデジタル映像データに変換される。その後，ガンマ補正部２００によってＣＲＴの発光特性と互換性を維持するためのガンマ補正の逆補正に相当するガンマ値補正が遂行され，１２ビットの映像データとして正常規模誤差拡散部３００に出力される。
　正常規模誤差拡散部３００に入力された１２ビットの映像データは，下位４ビットのデータを表示誤差として周辺の画素に拡散すると同時に，周辺の画素から拡散してくる表示誤差を当該映像データにも適用させ正常規模の誤差拡散が行われる。その後で，８ビットの映像データとして出力される。
　次に，正常規模誤差拡散部３００から出力される８ビット映像データは２方向に別れて，１方は量子化エラー補償部４００に，もう１方はＡＰＣ制御部８００に入力される。このうち量子化エラー補償部４００に入力された映像データは更に２方向に別れる。
　量子化エラー補償部４００に入力された映像データは，フレームバッファ部４１０で１フレーム間遅延させられ，エラー補償部４２０の拡張部４２１に入力される。拡張部４２１では，図６に示されたように１２ビットの映像データに拡張され，補償部４２２に出力される。
　一方，正常規模誤差拡散部３００から出力される８ビット映像データは，量子化エラー補償部４００のＡＰＣレベル計算部４３０にも入力され，ＡＰＣレベルが決定される。このように決定されたＡＰＣレベルは量子化エラールックアップテーブル４４０に入力されて，階調毎の維持放電パルス量子化エラー補正量を決定する基準となる。
　量子化エラールックアップテーブル４４０で決定される量子化エラー補正量はエラー補償部４２０の補償部４２２に入力される。また，拡張部４２１によって拡張された１２ビット映像データも補償部４２２に入力される。
　補償部４２２は，量子化エラールックアップテーブル４４０から量子化エラー補正量の入力を受け，拡張部４２１で拡張されて出力される１２ビットの映像データを補償して出力する。
　このようにエラー補償部４２０によって量子化エラーが補償されて微細規模誤差拡散部５００に入力された１２ビットの映像データは，下位４ビットのデータが表示誤差として周辺の画素に拡散される。これと同時に，周辺の画素から拡散してくる表示誤差も当該映像データに適用されて正常規模の誤差拡散が行なわれ，８ビットの映像データとしてメモリ制御部６００に出力される。
　上記のように，量子化エラー補償部４００によって量子化エラーが補償された映像データが微細規模誤差拡散部５００によって誤差拡散することにより，量子化エラーに対する誤差拡散補償が行われる。
　次に，微細規模誤差拡散部５００から出力される８ビットの映像データに対してメモリ制御部６００でサブフィールドデータが生成される。アドレス駆動部７００は，メモリ制御部６００から出力されるサブフィールドデータに対応するアドレスデータを生成して，プラズマディスプレイパネル１０００のアドレス電極（Ａ１，Ａ２，…Ａｍ）に印加する。
　一方，ＡＰＣ制御部８００は，正常規模誤差拡散部３００から出力される８ビット映像データを用いてＡＰＣレベルを計算し，計算されたＡＰＣレベルに対応する維持放電パルス数などを算出して出力する。維持・走査パルス発生部９００は，ＡＰＣ制御部８００から出力される維持放電パルス数などを受けて，対応するサブフィールド配列構造を生成し，生成されたサブフィールド配列に基づく維持放電パルスおよび走査パルスを生成してプラズマディスプレイパネル１０００の維持放電電極（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）と走査電極（Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｎ）に印加する。
　このようにＰＤＰ１０００にアドレス駆動部７００からアドレスデータが印加され，維持・走査パルス発生部９００から維持放電パルスおよび走査パルスが印加されることによって，入力映像信号に対応する画像がＰＤＰ１０００に表示される。
　以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　本発明は，プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐａｎｅｌ；以下，‘ＰＤＰ’とする。）の駆動に適用可能であり，特に，階調および色表現力を向上するためのプラズマディスプレイパネル駆動装置およびその方法に適用可能である。
従来のＡＰＣレベルに対する量子化エラー率を示した図である。 量子化前のＡＰＣレベルに対する総維持放電パルス数を示した図である。 量子化後のＡＰＣレベルに対する総維持放電パルス数を示した図である。 第１の実施形態によるＰＤＰ駆動装置のブロック図である。 第１の実施形態による量子化エラー補償部の詳細ブロック図である。 第１の実施形態による量子化エラー補償部における拡張部での入力データの拡張関係を示した図である。 第１の実施形態による量子化エラー補償部における補償部での入力データの補償関係を示した図である。
符号の説明
１００　　映像信号処理部
２００　　ガンマ補正部
３００　　正常規模誤差拡散部
４００　　量子化エラー補償部
４１０　　フレームバッファ部
４２０　　エラー補償部
４２１　　拡張部
４２２　　補償部
４３０　　ＡＰＣレベル計算部
４４０　　量子化エラールックアップテーブル
５００　　微細規模誤差拡散部
６００　　メモリ制御部
７００　　アドレス駆動部
８００　　ＡＰＣ制御部
９００　　維持・走査パルス発生部
１０００　プラズマディスプレイパネル

Claims (9)

  1. プラズマ放電を利用して映像表示を行うプラズマディスプレイパネルに表示されるべき画像を，入力映像信号に対応して，各単位期間（１フレームまたは１ＴＶフィールド）毎に階調表現比重が互いに異なる複数のサブフィールドに分割し，前記各サブフィールドの階調表現比重値を組み合わせて入力映像信号に対応する階調を表示するプラズマディスプレイパネル駆動装置において：
    　前記入力映像信号に対してガンマ逆補正および誤差拡散処理を遂行する映像データ処理部と；
    　前記映像データ処理部から出力される映像データに対し，前記映像データのＡＰＣ（自動電力制御）レベルによる量子化エラーを補償して出力する量子化エラー補償部と；
    　前記量子化エラー補償部から出力される映像データのうちの一部のデータを表示誤差として周辺の画素に拡散する微細規模誤差拡散部と；
    　前記微細規模誤差拡散部によって誤差拡散した映像データに対応するサブフィールドデータを生成するメモリ制御部と；
    　前記メモリ制御部から出力されるサブフィールドデータに対応するアドレスデータを生成し，前記プラズマディスプレイパネルに印加するアドレス駆動部と；
    　前記映像データ処理部から出力される映像データを用いてＡＰＣレベルを計算し，維持放電パルス数を含むデータを出力するＡＰＣ制御部と；
    　前記ＡＰＣ制御部から出力されたデータを用いてサブフィールド配列構造を生成し，前記生成されたサブフィールド配列に基づく制御信号を生成して前記プラズマディスプレイパネルに印加する維持・走査パルス発生部と；
    を含むことを特徴とする，プラズマディスプレイパネル駆動装置。
  2. 前記量子化エラー補償部は，
    　前記映像データ処理部から出力される映像データを前記単位期間遅延させて出力するフレームバッファ部と；
    　前記映像データ処理部から出力される映像データの負荷率を検出してＡＰＣレベルを計算するＡＰＣレベル計算部と；
    　前記ＡＰＣレベル計算部で計算されたＡＰＣレベルに基づいて，階調毎の維持放電パルス数に対する量子化エラー補正量を出力する量子化エラールックアップテーブルと；
    　前記フレームバッファ部から出力される映像データに対し，前記量子化エラールックアップテーブルから出力される量子化エラー補正量で補償するエラー補償部と；
    を含むことを特徴とする，請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル駆動装置。
  3. 前記エラー補償部は，
    　前記フレームバッファ部から出力される映像データの精度幅を拡張して出力する拡張部と；
    　前記拡張部によって精度幅が拡張された映像データに対し，前記量子化エラー補正量で補償する補償部と；
    を含むことを特徴とする，請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル駆動装置。
  4. 前記量子化エラー補正量は，次の式
    Figure 2004038177
     によって設定され，
    　前記式におけるｊは適用されるＡＰＣレベルの整理番号であり，
    　ｗｉは，ｉ番目サブフィールドの階調表現比重であり，
    　Ｎｓｆは，前記単位期間内のサブフィールド数であり，
    　ＮＴＯＴｊは，ｊ番目ＡＰＣレベル適用時の前記単位期間内総維持放電パルス数であり，
    　δＮｉｊは，ｊ番目ＡＰＣレベルでのｉ番目サブフィールドの量子化エラーである
    ことを特徴とする，請求項２または３に記載のプラズマディスプレイパネル駆動装置。
  5. 前記拡張部は，８ビットの映像データを１２ビットの映像データに精度拡張することを特徴とする，請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル駆動装置。
  6. 前記微細規模誤差拡散部は，前記補償部から出力される１２ビットの映像データのうち，下位４ビットの映像データを表示誤差として拡散処理することを特徴とする，請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  7. プラズマ放電を利用して映像表示を行うプラズマディスプレイパネルに表示されるべき画像を，入力映像信号に対応して，各単位期間（１フレームまたは１ＴＶフィールド）毎に階調表現比重が互いに異なる複数のサブフィールドに分割し，前記各サブフィールドの階調表現比重値を組み合わせて入力映像信号に対応する階調を表示するプラズマディスプレイパネル駆動方法において：
    　前記入力映像信号に対してガンマ逆補正および誤差拡散処理を遂行し，対応する映像データを生成する第１段階と；
    　前記第１段階で生成された映像データに対し，前記映像データのＡＰＣレベルによる量子化エラーを補償する第２段階と；
    　前記第２段階で量子化エラーが補償された映像データに対して誤差拡散処理を遂行する第３段階と；
    　前記第３段階で誤差拡散処理された映像データによって前記プラズマディスプレイパネルに対するアドレス動作を行う第４段階と；
    を含むことを特徴とする，プラズマディスプレイパネル駆動方法。
  8. 前記第２段階は，
    　前記第１段階で生成された映像データの負荷率を検出してＡＰＣレベルを計算する段階と；
    　前記計算されたＡＰＣレベルに基づいて，階調毎の維持放電パルス数に対する量子化エラー補正量を求める段階と；
    　前記第１段階で生成された映像データに対し，前記量子化エラー補正量で補償する段階と；
    を含むことを特徴とする，請求項７に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  9. 前記量子化エラー補正量で補償する段階は，
    　前記第１段階で生成された映像データの精度幅を拡張する段階と；
    　前記拡張された映像データに対し，前記量子化エラー補正量で補償する段階と；
    を含むことを特徴とする，請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル駆動方法。

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