JP2007041474A - 画像表示方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像表示品質を損なうことなく、データ電極駆動回路の消費電力を削減する方法を提供する。
【解決手段】平面状に多数配列された画素を有する画像表示デバイスに対して、表示する輝度重みが決められている複数のサブフィールドで１フィールド期間を構成し、サブフィールドの輝度重みを組み合わせることにより表示可能な輝度の中から複数の輝度を表示用輝度として選び出し、表示すべき表示用輝度に対応して画素のそれぞれをサブフィールド毎に発光または非発光となるように制御して画像表示を行う画像表示方法であって、少なくとも１つの閾値をもち、最も小さい閾値である第１の閾値以上の表示用輝度で画素を発光させるときは、輝度重みの最も小さいサブフィールドにおいて画素を常に発光となるように制御するか、または常に非発光となるように制御することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル等の画像表示装置の画像表示方法に関する。
平面状に多数配列された画素を有する画像表示デバイス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、対向配置された前面板と背面板との間に画素として多数の放電セルが形成されている。前面板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各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ＲＧＢ各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法が用いられている。これは、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドで各放電セルを発光、非発光制御することにより輝度表示を行う方法である。そして、サブフィールドのそれぞれは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では、放電セルで初期化放電を行い、続く書込み動作のために必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、走査電極に順次走査パルスを印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号に対応した書込みパルスを印加し、走査電極とデータ電極との間で選択的に書込み放電を起こし、選択的な壁電荷形成を行う。続く維持期間では、発光させるべき表示輝度に応じた所定の回数の維持パルスを走査電極と維持電極との間に印加し、書込み放電による壁電荷形成を行った放電セルを選択的に放電させ発光させる。なお、サブフィールド毎の表示輝度の比率を「輝度重み」と呼ぶ。
パネルを駆動する手段としては、走査電極を駆動するための走査電極駆動回路、維持電極を駆動するための維持電極駆動回路、データ電極を駆動するためのデータ電極駆動回路を備え、各電極の駆動回路はそれぞれの電極に必要な駆動波形を印加する。この中で、データ電極駆動回路は画像信号に基づいて各データ電極毎に独立に駆動波形を作成する必要があるので、通常は専用ＩＣを用いて構成されている。一方、データ電極駆動回路側から見ると各データ電極は、隣接するデータ電極、走査電極および維持電極との合成容量をもつ容量性の負荷である。したがって各データ電極に駆動波形を印加するためにはこの容量を充放電しなければならない。しかし、駆動回路をＩＣ化するためにはデータ電極駆動回路の消費電力を極力小さく抑える必要があった。またデータ電極駆動回路の消費電力がプラズマディスプレイ装置の消費電力全体に占める割合も決して小さなものではなく、プラズマディスプレイ装置の消費電力を削減する観点からもデータ電極駆動回路の消費電力の削減が望まれていた。
データ電極駆動回路の消費電力はデータ電極のもつ容量の充放電電流が増えると増大するが、この充放電電流は表示する画像信号に大きく依存している。例えばすべてのデータ電極に書込みパルスを印加しない場合には充放電電流は０となるので消費電力も最小となる。同様に、すべてのデータ電極に書込みパルスを印加する場合も充放電電流は０となるので消費電力も小さい。ところが、データ電極に書込みパルスをランダムに印加する場合には充放電電流は大きくなり、特に隣接するデータ電極に交互に書込みパルスを印加すると、隣接するデータ電極との間の静電容量、走査電極および維持電極との間の静電容量を充放電することになるので、消費電力も非常に大きなものとなる。
そこで、データ電極駆動回路の消費電力を削減する方法としては、例えば消費電力が大きくなる画像信号を検出し消費電力の小さい画像信号に置き換える方法（特許文献１参照）や、データ電極駆動回路の消費電力を検出し消費電力が大きくなったときに表示する階調を制限する方法（特許文献２参照）等が提案されている。
特開２００２−２３６９４号公報 特開２００３−２７１０９４号公報
しかしながらこれらの方法を実現するためには信号処理回路の規模が大きくなり回路コストを上昇させるだけでなく、状況によっては本来表示すべき画像と異なる画像を表示したり、表示する階調を制限したために輝度表示の分解能が不足する恐れもあった。
本発明の画像表示方法は、これらの課題に鑑みなされたものであり、画像表示品質を損なうことなく、データ電極駆動回路の消費電力を削減する方法を提供することを目的とする。
本発明の画像表示方法は、平面状に多数配列された画素を有する画像表示デバイスに対して、表示する輝度重みが決められている複数のサブフィールドで１フィールド期間を構成し、サブフィールドの輝度重みを組み合わせることにより表示可能な輝度の中から複数の輝度を表示用輝度として選び出し、表示すべき表示用輝度に対応して画素のそれぞれをサブフィールド毎に発光または非発光となるように制御して画像表示を行う画像表示方法であって、少なくとも１つの閾値をもち、最も小さい閾値である第１の閾値以上の表示用輝度で画素を発光させるときは、輝度重みの最も小さいサブフィールドにおいて画素を常に発光となるように制御するか、または常に非発光となるように制御することを特徴とする。この方法により、画像表示品質を損なうことなく、データ電極駆動回路の消費電力を削減する方法を提供することができる。
また本発明の画像表示方法における第１の閾値は、輝度重みの最も小さいサブフィールドの輝度重みＷ１に対し、表示用輝度とそれに最も近い表示用輝度との差が２Ｗ１＋１以上となる表示用輝度のうち最も小さい表示輝度に等しいことが望ましい。
また本発明の画像表示方法は、第Ｎ−１（Ｎは２以上の整数）の閾値よりも大きい第Ｎの閾値以上の表示用輝度で画素を発光させるときは、輝度重みのＮ番目に小さいサブフィールドにおいて画素を常に発光となるように制御するか、または常に非発光となるように制御してもよい。この方法によっても、画像表示品質を損なうことなく、データ電極駆動回路の消費電力を削減する方法を提供することができる。
また本発明の画像表示方法における第Ｎの閾値は、輝度重みのＮ番目に小さいサブフィールドの輝度重みＷＮに対し、表示用輝度とそれに最も近い表示用輝度との差が２ＷＮ＋１以上となる表示用輝度のうち最も小さい表示輝度に等しいことが望ましい。
また本発明の画像表示方法は、所定の輝度より高い輝度では表示用輝度を等比級数的に設定し、所定の輝度より低い輝度では表示用輝度を等差級数的に設定することが望ましい。
また本発明の画像表示方法は、表示用輝度とそれに最も近い表示用輝度との比を表示用輝度比として設定し、所定の輝度は、表示可能な輝度とそれに最も近い表示可能な輝度との比が表示用輝度比以下となる表示可能な輝度のうち最も小さい表示可能な輝度であることが望ましい。
本発明によれば、画像表示品質を損なうことなく、データ電極駆動回路の消費電力を削減する方法を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態における画像表示方法について、図面を用いて説明する。
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態に用いるパネルの要部を示す斜視図である。パネル１は、ガラス製の前面基板２と背面基板３とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板２上には表示電極を構成する走査電極４と維持電極５とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極４および維持電極５を覆うように誘電体層６が形成され、誘電体層６上には保護層７が形成されている。また、背面基板３上には絶縁体層８で覆われた複数のデータ電極９が設けられ、絶縁体層８上にデータ電極９と平行して隔壁１０が設けられている。また、絶縁体層８の表面および隔壁１０の側面に蛍光体層１１が設けられている。そして、走査電極４および維持電極５とデータ電極９とが交差する方向に前面基板２と背面基板３とを対向配置しており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、パネルの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えば井桁状の隔壁を備えたものであってもよい。
図２は本発明の実施の形態に用いるパネルの電極配列図である。行方向にｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極４）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極５）が配列され、列方向にｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極９）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）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。
図３は本発明の実施の形態に用いるパネルの画像表示方法を使用するプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。このプラズマディスプレイ装置は、パネル１、データ電極駆動回路１２、走査電極駆動回路１３、維持電極駆動回路１４、タイミング発生回路１５、画像信号処理回路１８および電源回路（図示せず）を備えている。画像信号処理回路１８は画像信号ｓｉｇをパネル１の画素数に応じた画像データに変換し、各画素の画像データを複数のサブフィールドに対応する複数のビットに分割しデータ電極駆動回路１２に出力する。データ電極駆動回路１２はサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する信号に変換し各データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動する。タイミング発生回路１５は水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖをもとにしてタイミング信号を発生し、各々の駆動回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路１３はタイミング信号に基づいて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに駆動波形を供給し、維持電極駆動回路１４はタイミング信号に基づいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに駆動波形を供給する。
この中で、データ電極駆動回路は画像信号に基づいて各データ電極毎に独立に駆動波形を作成する必要があるので、専用ＩＣを用いて構成されており、そのため消費電力をあまり大きくすることができない。
次に、パネル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。本実施の形態においては、１フィールドを１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）に分割し、各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８１）の輝度重みをもつものとして説明する。このように本実施の形態においては、後に配置されたサブフィールドの輝度重みほど大きくなるように設定されている。ただし、本発明はサブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。
図４は本発明の実施の形態に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図である。
初期化期間では、まずその前半部において、データ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０Ｖに保持し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ１から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。すると、すべての放電セルにおいて微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎおよびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上に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や蛍光体層上等に蓄積した壁電荷により生じる電圧を指す。
続いて初期化期間の後半部において、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを正の電圧Ｖｅ１に保ち、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。すると、すべての放電セルにおいて再び微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎおよびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の壁電圧が込み動作に適した値に調整される。
なお、１フィールドを構成するサブフィールドのうちいくつかのサブフィールドでは初期化期間の前半部を省略してもよく、その場合には、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化動作が行われる。図４には、第１ＳＦの初期化期間では前半部および後半部を有する初期化動作、第２ＳＦ以降のサブフィールドの初期化期間では後半部のみの有する初期化動作を行う駆動波形を示した。
書込み期間では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光すべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加するとともに、１行目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａを印加する。すると、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が起こり、この放電セルの走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に発光す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、書込みパルス電圧Ｖｄを印加しなかったデータ電極Ｄｈ（ｈ≠ｋ）と走査電極ＳＣ１との交差部では書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで順次行い、書込み期間が終了する。
なお、上記のように各データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動しているのはデータ電極駆動回路１２であるが、データ電極駆動回路１２側から見ると各データ電極Ｄｊは容量性の負荷である。したがって書込み期間において、各データ電極に印加する電圧を接地電位０Ｖから書込みパルス電圧Ｖｄへ、あるいは書込みパルス電圧Ｖｄから接地電位０Ｖへ切り替える毎にこの容量を充放電しなければならない。そしてその充放電の回数が多いとその分データ電極駆動回路１２の消費電力も多くなる。
続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０Ｖに戻し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルス電圧Ｖｓを印加する。このとき書込み放電を起こした放電セルにおいては、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の電圧は維持パルス電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧の大きさが加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり発光する。このとき走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。続いて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０Ｖに戻し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルス電圧Ｖｓを印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との間の電圧が放電開始電圧を超えるので再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が起こり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに、輝度重みに比例した数の維持パルスを印加することにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルでは維持放電が継続して行われる。なお、書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保持される。こうして維持期間における維持動作が終了する。
続く第２ＳＦ〜第１０ＳＦにおいても、初期化期間および書込み期間は第１ＳＦと同様であり、維持期間は維持パルス数を除いて第１ＳＦの維持期間と同様の維持動作を行う。このようにして、放電セルのそれぞれをサブフィールド毎に発光、非発光制御して、各サブフィールドの輝度重みを組み合わせて画像表示を行っている。しかし、本実施の形態においては、サブフィールドの輝度重みを組み合わせることにより表示可能な輝度をすべて用いて画像表示を行うのではなく、表示可能な輝度の中から複数の輝度を表示用輝度として選び出し、表示すべき表示用輝度に対応して放電セルのそれぞれをサブフィールド毎に発光または非発光となるように制御して画像表示を行っている。
次に、ある輝度を表示するために、どのサブフィールドで放電セルを発光させるかを示す関係（以下、「コーディング」と略記する）について説明する。なお、説明を簡単にするために、黒を表示したときの輝度を「０」と仮定し、輝度重み「Ｎ」に対応する輝度を「Ｎ」と表記する。したがって、輝度重み１をもつ第１ＳＦのみで発光する放電セルの輝度は「１」であり、輝度重み１の第１ＳＦと輝度重み２の第２ＳＦで発光する放電セルの輝度は「３」である。
図５は、本発明の実施の形態において表示に用いる表示用輝度と、そのコーディングを示す図である。ここで、最も左の列に示した数値は表示用輝度の値を示し、その右側にはその輝度を表示する際に各サブフィールドで放電セルを発光させるか否かを示しており、「０」は非発光、「１」は発光を示している。例えば、輝度「２」を表示するためには、第２ＳＦでのみ放電セルを発光させればよく、輝度「８４」を表示するためには、第２ＳＦ〜第６ＳＦおよび第８ＳＦで放電セルを発光させればよい。なお、輝度「３」を表示する場合には、第１ＳＦおよび第２ＳＦで放電セルを発光させる方法と、第３ＳＦのみ発光させる方法とがあるが、このように複数のコーディングが可能である場合には、できるだけ輝度重みの小さいサブフィールドで点灯させるコーディングを選択する。すなわち、輝度「３」を表示する場合には第１ＳＦおよび第２ＳＦで放電セルを発光させる。
本実施の形態におけるコーディングの特徴は、第１の閾値である「１００」以上の輝度を表示する放電セルに対しては、第１ＳＦでも発光させるように制御し、第２の閾値である「２００」以上の輝度を表示する放電セルに対しては、第１ＳＦおよび第２ＳＦでも発光させるように制御している点である。このように制御することにより、第１ＳＦの書込み期間において「１００」以上の輝度を表示する放電セルに対応するデータ電極に印加する電圧が電圧Ｖｄに固定されるので、データ電極の充放電電流を減らすことができ、データ電極駆動回路１２の消費電力を削減することができる。また、第１ＳＦの書込み期間において「２００」以上の輝度を表示する放電セルでは、第１ＳＦおよび第２ＳＦの書込み期間において、データ電極に印加する電圧が電圧Ｖｄに固定されるので、さらにデータ電極駆動回路１２の消費電力を削減することができる。
また、本実施の形態におけるコーディングによれば、輝度「５５」、「６２」、・・・、「２５４」、「２５５」等は表示用輝度には含まれず、したがってこれらの輝度は表示には用いられない。しかしながら、このようなコーディングを用いて画像表示を行っても、以下の理由により画像の表示品質が大きく損なわれることはない。
本来プラズマディスプレイ装置は、各サブフィールドの輝度重みに比例した回数だけ放電セルを発光させ、さらに発光させるサブフィールドを制御することにより各放電セルで発光、表示するものである。そのためにプラズマディスプレイ装置で表示可能な輝度は連続ではなく飛び飛びの値をとり、かつ加算的である。したがって、表示可能な輝度は「０」、「１」、「２」、・・・、「２５５」のように等差数列となる。
ところが、人間の感じる明るさ（以下、単に「明るさ」と略記する）は一般に知られているように輝度に対して対数的である。図６は階調と表示可能な輝度との関係、および階調と表示可能な輝度に対する明るさとの関係を模式的に表した図である。図６（ａ）に示したように、パネルで表示可能な輝度は等間隔に飛び飛びの値をとるが、図６（ｂ）に示したように、表示可能な輝度の対数に比例する明るさは等間隔ではなくなる。そして、低い輝度では表示できる明るさの飛びが大きく擬似輪郭が目につくことがあり、逆に高い輝度では必要以上に細かく明るさを表示することになる。したがって、高い輝度において明るさの飛びがあまり大きくならない範囲で、表示に用いる輝度、すなわち表示用輝度をある程度制限しても画像の表示品質が損なわれないことが予想できる。
次に、表示可能な輝度の中から表示用輝度を選び出す具体的な方法について説明する。上述したように、人間の感じる明るさは輝度に対して対数的であるので、明るさの飛びを等間隔にするには、表示用輝度を等比数列にすればよい。
まず、表示用輝度の飛びの大きさとそのときの表示輝度との比を視覚的に違和感のない値に設定する。本実施の形態においてはこの値を２％と設定している。したがって、表示用輝度とそれに最も近い表示用輝度との比、すなわち表示用輝度比の値は１．０２である。次に、表示に用いる最大輝度、例えば「２５５」から輝度が減少するように等比数列を作成する。すると表示用輝度比１．０２を用いて、等比数列を数値の大きいほうから順に「２５５」、「２５５／１．０２」＝「２５０」、「２５５／（１．０２）２」＝「２４５．１」、「２５５／（１．０２）３」＝「２４０．３」、以下同様に「２３５．６」、「２３１．０」、・・・と順次決めることができる。こうして作った等比数列は対数をとって明るさのスケールに変換すると等間隔の明るさに感じられる等差数列となる。
図７は、表示可能な輝度の中から表示用輝度を選び出す具体的な方法について説明するための図であり、このようにして作成した等比数列（以下、「数列Ｒ」と略記する）を、元の表示可能な輝度の等差数列「０」、「１」、「２」、・・・、「２５５」（以下、「数列Ｄ」と略記する）に接するように示したグラフである。ここで、図７（ａ）の横軸は階調、縦軸は輝度をそれぞれ示し、図７（ｂ）の横軸は階調、縦軸は明るさの指標としての輝度の対数をそれぞれ示している。本実施の形態においては図７に示したように輝度「５０」で２つのグラフが接する。これは、表示可能な輝度とそれに最も近い表示可能な輝度との比が表示用輝度比以下となる表示可能な輝度のうち、最も小さい輝度が「５０」であることを示している。そして、輝度「５０」以上では数列Ｄは必要以上に細かく明るさを表示しているので、数列Ｄの代わりに数列Ｒを用いて画像表示を行ってもよいことがわかる。したがって、輝度「５０」以上では数列Ｒの小数点以下を丸めた輝度を表示用輝度として用いる。
一方、輝度「５０」よりも低い輝度では、数列Ｄ、すなわち表示可能な輝度をすべて用いても明るさの分解能が不足する領域である。したがって輝度「５０」よりも低い輝度では、例えば誤差拡散やディザ拡散等の補間方法を併用して画像表示を行うことが望ましい。
図８はこのようにして構成された表示輝度を示す図であり、輝度「５０」以下では数列Ｄ、輝度「５０」以上では数列Ｒを用いて構成されている。そしてこのとき、表示用輝度とそれに最も近い表示用輝度との差、すなわち表示用輝度の飛びの大きさの１／２が第１ＳＦの輝度重みより大きくなる輝度に対しては、第１ＳＦの発光、非発光は明るさに対して大きな影響を与えないと考えられる。同様に、表示用輝度の飛びの大きさの１／２が第２ＳＦの輝度重みより大きくなる輝度に対しては、第２ＳＦの発光、非発光も明るさに対して大きな影響を与えないと考えてよい。したがって、表示用輝度の飛びの大きさの１／２が第１ＳＦの輝度重みより大きくなる輝度に対しては、第１ＳＦでも放電セルを発光させ、表示用輝度の飛びの大きさの１／２が第２ＳＦの輝度重みより大きくなる輝度に対しては、第２ＳＦでも放電セルを発光させても画像表示上の影響は少ない。図８には、輝度の飛びの大きさも同時に示している。
そこで、数列Ｒの小数点以下を丸め誤差も考慮して、本実施の形態においては、表示用輝度の飛びの大きさが、２×（第１ＳＦの輝度重み）＋１より大きくなる第１の閾値「１００」以上の表示用輝度で放電セルを発光させるときは、第１ＳＦにおいて放電セルを常に発光させるように制御し、表示用輝度の飛びの大きさが、２×（第２ＳＦの輝度重み）＋１より大きくなる第２の閾値「２００」以上の表示用輝度で放電セルを発光させるときは、第１ＳＦおよび第２ＳＦにおいて放電セルを常に発光させるように制御している。
このようにして、本実施の形態における画像表示方法では、図５に示したように、表示用輝度は、輝度「５０」以下では、等差数列「０」、「１」、「２」、「３」、・・・、「４９」、「５０」で表される輝度であり、それよりも高い輝度では、等比数列「５１」、「５２」、・・・、「１０１」、「１０３」、「１０５」、・・・、「２４５」、「２５０」、「２５５」で表される輝度である。さらに、第１の閾値「１００」以上の輝度を表示する放電セルに対しては、第１ＳＦでも発光させるように制御し、第２の閾値「２００」以上の輝度を表示する放電セルに対しては、第１ＳＦおよび第２ＳＦでも発光させるように制御している。
以上のように制御することにより、それぞれの閾値以上の輝度を表示する領域では、対応するサブフィールドの書込み期間においてデータ電極に書込みパルスを印加し続けることになり、その分の充放電の回数を減らすことができるので、データ電極駆動回路１２の消費電力を削減することが可能となる。実際、本発明者らがこのコーディングを用いてデータ電極駆動回路１２の消費電力を測定したところ、最大２５％の削減効果を確認することができた。
なお、本実施の形態においては、表示用輝度の飛びの大きさとそのときの表示輝度との比を２％と設定したが、この値は、信号処理によって大きく変化し、例えば誤差拡散等の補間処理を行うことで実用上さらに大きく設定することができる。また、本実施の形態においては、表示用輝度比を輝度にかかわらず一定であると仮定したが、補間処理の方法により必ずしも一定であるとは限らない。図９に、本発明の他の実施の形態におけるコーディングの例を示す。これは、低い輝度において比較的強い補間処理を行うことで、低い輝度における表示用輝度の飛びを比較的大きく設定した場合のコーディングの例である。この例では、第１の閾値「２４」以上の輝度を表示する放電セルに対して第１ＳＦでも発光させるように制御し、第２の閾値「４２」以上の輝度を表示する放電セルに対して第１ＳＦおよび第２ＳＦで発光させるように制御している。
なお、本実施の形態においては、第１の閾値以上の表示用輝度に対しては第１ＳＦで放電セルを発光させるように制御し、第２の閾値以上の表示用輝度に対しては第２ＳＦで放電セルを発光させるように制御した。しかし、第１の閾値以上の表示用輝度に対して第１ＳＦで放電セルを発光させないように制御してもよく、第２の閾値以上の表示用輝度に対して第２ＳＦで放電セルを発光させないように制御してもよい。この場合にも画像表示品質を損なうことなく対応するデータ電極の充放電の回数を減らすことができるので、その分データ電極駆動回路１２の消費電力を削減することが可能である。さらに、第３の閾値、・・・、第Ｎの閾値を設けて上述と同様の制御を行ってもよい。
また、本実施の形態においては、平面状に多数配列された画素を有する画像表示デバイスとしてパネルを例に説明したが、例えばＤＭＤ等のようなサブフィールド法を用いて画像を表示する画像表示デバイスであれば本発明を適用することができる。
本発明の画像表示方法は、画像表示品質を損なうことなくデータ電極駆動回路の消費電力を削減することができるので、パネル等の画像表示方法として有用である。
本発明の実施の形態に用いるパネルの要部を示す斜視図 同パネルの電極配列図 同パネルの画像表示方法を使用するプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図 同パネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図 本発明の実施の形態において表示に用いる表示用輝度とそのコーディングを示す図 （ａ）は階調と表示可能な輝度との関係を模式的に表した図（ｂ）は階調と表示可能な輝度に対する明るさとの関係を模式的に表した図 本発明の実施の形態において表示可能な輝度の中から表示用輝度を選び出す具体的な方法について説明するための図 本発明の実施の形態において構成された表示輝度を示す図 本発明の他の実施の形態における表示に用いる表示用輝度とそのコーディングを示す図
符号の説明
１ プラズマディスプレイパネル
２ 前面基板
３ 背面基板
４ 走査電極
５ 維持電極
９ データ電極
１２ データ電極駆動回路
１３ 走査電極駆動回路
１４ 維持電極駆動回路
１５ タイミング発生回路
１８ 画像信号処理回路

Claims (6)

  1. 平面状に多数配列された画素を有する画像表示デバイスに対して、
    表示する輝度重みが決められている複数のサブフィールドで１フィールド期間を構成し、
    前記サブフィールドの輝度重みを組み合わせることにより表示可能な輝度の中から複数の輝度を表示用輝度として選び出し、表示すべき表示用輝度に対応して前記画素のそれぞれを前記サブフィールド毎に発光または非発光となるように制御して画像表示を行う画像表示方法であって、
    少なくとも１つの閾値をもち、
    最も小さい閾値である第１の閾値以上の表示用輝度で画素を発光させるときは、輝度重みの最も小さいサブフィールドにおいて前記画素を常に発光となるように制御するか、または常に非発光となるように制御することを特徴とする画像表示方法。
  2. 前記第１の閾値は、
    輝度重みの最も小さいサブフィールドの輝度重みＷ１に対し、
    表示用輝度とそれに最も近い表示用輝度との差が２Ｗ１＋１以上となる表示用輝度のうち、最も小さい表示輝度に等しいことを特徴とする請求項１に記載の画像表示方法。
  3. 第Ｎ−１（Ｎは２以上の整数）の閾値よりも大きい第Ｎの閾値以上の表示用輝度で画素を発光させるときは、輝度重みのＮ番目に小さいサブフィールドにおいて前記画素を常に発光となるように制御するか、または常に非発光となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像表示方法。
  4. 前記第Ｎの閾値は、
    輝度重みのＮ番目に小さいサブフィールドの輝度重みＷＮに対し、
    表示用輝度とそれに最も近い表示用輝度との差が２ＷＮ＋１以上となる表示用輝度のうち、最も小さい表示輝度に等しいことを特徴とする請求項３に記載の画像表示方法。
  5. 所定の輝度より高い輝度では表示用輝度を等比級数的に設定し、
    所定の輝度より低い輝度では表示用輝度を等差級数的に設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示方法。
  6. 前記所定の輝度は、
    表示用輝度とそれに最も近い表示用輝度との比を表示用輝度比として設定し、
    前記表示可能な輝度とそれに最も近い表示可能な輝度との比が前記表示用輝度比以下となる表示可能な輝度のうち、最も小さい表示可能な輝度であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示方法。
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