JP2008083564A - 多階調表示方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＤＰ装置（多階調表示装置）において、セル間の電荷状態のばらつき及びリセット放電による背景発光を低減し、かつ偽輪郭を低減して、画質を改善でき、駆動を安定化できる技術を提供する。
【解決手段】サブフィールド法による多階調表示方法において、サブフィールド点灯パターンとして、特定のサブフィールドのみ（例：ＳＦ３，ＳＦ９）、連続点灯サブフィールドの途中の非点灯サブフィールドを許可する構成である。これにより、セル間の電荷状態のばらつきが減るのでリセット放電の省略が容易になり、途中の非点灯が少ないので偽輪郭が低減される。
【選択図】図４

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を備えるプラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ装置）などにおける、多階調の動画像の表示のための多階調表示処理の技術に関し、特に、サブフィールド法（フレーム時分割表示方法）におけるサブフィールド変換及びサブフィールド点灯パターンに関する。

ＰＤＰ装置では、サブフィールド法を用いて多階調の動画像をＰＤＰに表示する。サブフィールド法において、表示パネル（ＰＤＰ）に表示される、映像表示単位となるフィールド（またはフレーム）は、点灯時の明るさ（輝度）に関する重み付けが与えられた複数のサブフィールド（またはサブフレーム）に、時間的に分割して構成される。そして、フィールドにおけるサブフィールドの点灯（オン）／非点灯（オフ）の組み合わせの選択点灯状態により、フィールドのセル及び対応する画素における階調が表現される。

サブフィールド変換処理（多階調表示処理）において、入力の表示データ（映像信号）をもとに、フィールドの各表示セル／画素における多階調の階調レベル（階調値）が表現される表示データ（フィールド及びサブフィールドデータ）を出力する。階調値は、サブフィールド点灯パターン（サブフィールド変換表などともいう）に従って、所定のサブフィールド選択点灯状態による点灯段階に符号化される。サブフィールド点灯パターンは、フィールドの各重み付けが与えられた複数のサブフィールドの選択点灯の組み合わせと、階調値に対応付けられる点灯段階との対応関係を規定する。なお、点灯段階は、階調値と対応付けられるが、別のものである。

また、ＰＤＰ装置では、サブフィールド法（フレーム時分割表示方法）を用いるので、特有の偽輪郭（擬似輪郭）と呼ばれる現象が発生し、表示品位を阻害させる。偽輪郭の発生源としては、サブフィールド点灯パターンにおける点灯段階において、連続点灯サブフィールドの途中に存在する非点灯サブフィールド（点灯サブフィールドの欠落）が考えられる。図１０には、バイナリ符号化方法の構成におけるサブフィールド点灯パターンを示している。

偽輪郭の対策として、最大の効果が得られると考えられる従来の方法としては、以下の第１の方法がある。第１の方法として、サブフィールド点灯パターンの構成として、１つのフィールドがｍ個のサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦｍ）で構成される場合において、点灯段階（ｓ：step）をｍ＋１として、点灯段階（ｓ）を１つ上げる度に点灯サブフィールドを１ずつ増やす構成とする。これにより、偽輪郭の発生源となる点灯サブフィールドの欠落を無くすものである。図１１に、第１の方法でのサブフィールド点灯パターンの例を示している。第１の方法については、特許第３３２２８０９号公報（特許文献１）などに記載されている。しかしながら、第１の方法では、単純に点灯サブフィールドの欠落を無くす構成により、階調表現（点灯段階（ｓ）数）が不足する。例えば、一般的にフィールド表示が６０Ｈｚ時のサブフィールド数（ｍ）は１０程度であることが多いが、その場合、第１の方法では、点灯段階（ｓ）が１１しか確保できない。

また、階調表現を十分確保でき、よく用いられる従来の方法としては、以下の第２の方法がある。第２の方法として、サブフィールド点灯パターンの構成として、全点灯段階（ｓ）のうちいくつかの箇所において、連続点灯サブフィールドの途中の１箇所のサブフィールドのみで欠落にする点灯段階（ｓ）を設ける構成とする。点灯段階（ｓ）において欠落を１箇所に抑えている構成である。この場合、点灯段階（ｓ）数が増え、階調表現に有利である。ただし、バイナリ符号化方法の構成（図１０）に比べて偽輪郭も低減できるが、点灯サブフィールドの欠落が存在する点灯段階（ｓ）の箇所は偽輪郭の発生源になる。図１２に、第２の方法でのサブフィールド点灯パターンの例を示している。
特許第３３２２８０９号公報

従来のＰＤＰ装置におけるサブフィールド点灯パターンの構成では、表示セル／画素の表示階調レベルに対応付けられる点灯段階毎に、連続点灯サブフィールドにおける途中の非点灯サブフィールド（点灯サブフィールドの欠落）の位置が異なる構成である（前記第２の方法、図１２）。即ち、表示データに応じた最下位から最上位までの点灯サブフィールドにおいて、その途中に間欠的に存在する非点灯の位置が異なる。

そのため、フィールドのセル間でサブフィールドオン／オフ状態が異なりやすく、セル間で電荷状態がばらつきやすい。よって、安定した駆動を行うために、セル間の電荷状態をなるべく均一化するためのリセット動作が必要となる。従来の駆動制御では、サブフィールドのリセット期間に、リセット波形の印加により、セルで弱い放電（リセット放電）を発生させる動作を行っている。

また特に、放電空間及びセルが隔壁（リブ）で完全に分離されていない構成の場合、例えば縦リブのみ（ストライプ状リブ）の構成などでは、上記セル間の電荷状態のばらつきが多くなりやすい。よって、各サブフィールドのアドレス動作前にリセット動作として比較的強力なリセット放電を行う必要が生じる（図８、第１のリセット動作）。

上記リセット動作により、そのリセット放電発光によってフィールドの背景発光が高くなり、コントラストが低下する傾向がある。リセット放電発光は、サステイン放電発光に比べれば弱いが、そのリセット放電の発生分だけ背景発光になる。

また、従来のサブフィールド点灯パターンにおける複数のサブフィールドの選択点灯状態に応じて、特に、前記点灯サブフィールドの欠落に応じて、偽輪郭が発生する。

また、従来のフィールド駆動制御では、安定した駆動のための考慮、特にリセット動作による駆動マージンの考慮が不十分であった。サブフィールド毎にリセット動作を行う場合、その分駆動時間を要する。また従来、通常の全セル対象のリセット動作を簡略化して駆動時間を短縮できるものとしては、ＯＮセルのみ対象としてリセットする間引きリセット動作の技術がある（図９、第２のリセット動作）。

本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＤＰ装置（多階調表示装置）において、サブフィールド点灯パターンによるセル間の電荷状態のばらつき及びリセット放電による背景発光を低減し、かつ、偽輪郭を低減することにより、画質を改善でき、駆動を安定化できる技術を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。前記目的を達成するために、本発明は、サブフィールド法（サブフィールド変換及びそのサブフィールド点灯パターンとそれに合わせた駆動方法）を用いる多階調表示の技術であって、以下に示す手段を備えることを特徴とする。例えばＡＬＩＳ構成のＰＤＰ装置において、本方法を用いる。以下、サブフィールドをＳＦと略称する。

本方法及び装置は、例えば以下の構成である。本装置は、電極群により表示セル及び対応する画素の群が構成される表示パネル（例えばＰＤＰ）と、表示パネルを表示駆動及び制御する回路部とを備え、ＳＦ法により表示パネルに対して多階調の動画像を表示する。ＳＦ法では、表示パネルの表示領域に対応するフィールドが、輝度（明るさ）に関する最下位から最上位までの重み付けが与えられた複数（ｍ）のＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦｍ）に時間的に分割して構成される。入力の表示データに応じて、複数（ｍ）のＳＦの点灯（オン）／非点灯（オフ）の選択による発光時間長によって、フィールドの画素群の多階調（階調値ないし階調レベル）の輝度表現による動画像を表示する。ＳＦ点灯パターンは、階調に対応付けられる複数の点灯段階（ｓ）と、複数（ｍ）のＳＦのオン／オフの組み合わせとの関係を規定する。入力の表示データ（映像信号）に応じて、ＳＦ点灯パターンに従って、変換（符号化）により、出力の表示データ（フィールド及びＳＦデータ）を生成する。

そして、本方法では、ＳＦ変換及びそのＳＦ点灯パターンの構成において、前記組み合わせによる複数（典型的にはすべて）の点灯段階（ｓ）に対して、複数（ｍ）のＳＦのうちの特定の１つ以上（ｎ）のＳＦ（ＳＦｘとする）のみにおいて（ｍ＞ｎ）、連続点灯ＳＦ（表示データに応じた最下位（ＳＦmin）から最上位（ＳＦmax）までの点灯ＳＦ）の途中の間欠的な非点灯ＳＦ（点灯ＳＦの欠落）が許可される構成を用いる。特定のＳＦ（ＳＦｘ）のオン／オフの違いを利用して異なる点灯段階（階調）が構成される。本ＳＦ点灯パターンでは、階調（点灯段階）数の確保と、偽輪郭の低減とのバランスも考慮して、特定のＳＦ（ＳＦｘ）としては、例えば、ｍ＝１０個程度のＳＦのうちｎ＝２もしくは３個を設ける。

上記構成により、フィールドの各セルは、連続オンＳＦ及びその途中のオフＳＦの位置が概ね揃っている構成である。そのため、セル間の電荷状態のばらつきが減る。よって、特にリセット動作の制御が容易になり、安定した駆動が実現される。例えば、フィールドのうちの連続オンＳＦ部分については、全セル対象のリセット放電を省略することが容易になる。換言すれば、連続オンＳＦ部分については、間引きリセット動作を行うことが効果的になる。リセット放電の省略の分、背景発光が低減される。また、リセット動作の省略の分、駆動マージンに余裕ができる。

また、ＳＦ点灯パターンの点灯段階間でＳＦ選択点灯状態をほとんど変化させない構成である。特に、表示データに応じた最上位のオンＳＦ（ＳＦmax）よりも下において、上記特定のＳＦ（ＳＦｘ）のみでしかオン／オフを変化させず、かつ、連続オフＳＦを設けない構成とする。これらにより、オフＳＦ箇所が少ないほど、駆動が安定化し、偽輪郭が出難くなる。

また、本方法は、換言すれば、ＳＦ点灯パターンの構成として、複数（ｍ）のＳＦのうち、特定の１つ以上のＳＦペア（隣接する２つのＳＦ）のみにおいて、第１のＳＦ（ＳＦｉ）がオフかつ次の第２のＳＦ（ＳＦｉ＋１）がオンとなるＳＦペアが許容される構成を用いる。

リセット動作としては、例えば、連続オンＳＦにおいて、その連続オンが開始されるＳＦを除いて、リセット放電を発生させない（通常リセット動作を行わない）。あるいは、連続オンが開始されるセルまたは画素を除いて、リセット放電を発生させない（間引きリセット動作を行う）。

また、例えば、点灯段階（ｓ）よりも多い階調数に対応するために、フレーム変調（ＳＦ点灯パターン重ね合わせ方法）を併用してもよい。即ち、前述のＳＦ点灯パターンを含む、異なる複数のＳＦ点灯パターンを、フィールドで空間的に重ね合わせて用いることにより、点灯段階（ｓ）に直接対応付けられる階調値の間に存在する階調値を表現する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明によれば、ＰＤＰ装置（多階調表示装置）において、ＳＦ点灯パターンによるセル間の電荷状態のばらつき及びリセット放電による背景発光を低減し、かつ、偽輪郭を低減することにより、画質を改善でき、また、駆動を安定化できる。また特に、リセット放電の省略による駆動マージンの確保などが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

概要として、本実施の形態の多階調表示方法は、ＡＬＩＳ形式のＰＤＰ装置（多階調表示装置）に適用したものである。本方法では、図４，図５に示すように、ＳＦ点灯パターンにおいて、２〜３個の特定のＳＦのみで点灯ＳＦの欠落を許可する構成である。またそれと併せて、図７等に示すように、ＳＦ間の点灯状態変化に応じて２種類のリセット動作を使い分けることでリセット放電数を削減するものである。本発明の特徴は、ＡＬＩＳ形式の場合に特に有効である。

まず、図１０〜図１２を用いて、本実施の形態に対する従来技術の多階調表示方法について簡単に説明する。

＜従来技術（１）＞
図１０において、従来技術における単純なバイナリ符号化方法におけるＳＦ点灯パターンの例を示している。フィールドの例えばｍ＝１０個のＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦｍ）には、下位から順に、１，２，４，８といったようにバイナリで重み付けが与えられ、これらの選択点灯により、０，１，２，３，４といったように多数の連続的な点灯段階（階調）が得られる。しかし、例えばｓ＝８では、最上位点灯ＳＦ（ＳＦmax）がＳＦ３からＳＦ４へ上がり、ＳＦ３以下で連続非点灯の状態になるので、偽輪郭の発生源となる。

＜従来技術（２）＞
図１１において、従来技術の第１の方法における、ＳＦ点灯パターンの例を示している。点灯段階（ｓ：step）と、フィールドの所定の重み付けの複数のＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦｍ）のオン／オフ選択（組み合わせ）との対応関係を示している。本方法は、１つのＳＦで１つの階調を表現するものである。丸印は点灯（オン）を表し、それ以外の空欄は非点灯（オフ）を表す。例えばフィールドは１０個（ｍ＝１０）のＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦ１０）からなり、点灯段階（ｓ）が０〜１０の１１個である。点灯段階（ｓ）に対して階調値が対応付けられる。本構成では、表示データに応じた最下位（ＳＦmin）から最上位の点灯ＳＦ（ＳＦmax）までが完全に連続点灯となり、点灯ＳＦの欠落が無い構成であるため、偽輪郭に対して効果的に対処できる。しかし、点灯段階（ｓ）及び直接に表現できる階調値が少なく、階調表現としては著しく不足である。なお、点灯段階（ｓ）に直接に対応付けられる階調値の間にある階調値の表現のためには、公知の誤差拡散処理などが用いられるが、本方法の場合、それでも階調表現が不十分である。

＜従来技術（３）＞
図１２において、従来技術の第２の方法における、ＳＦ点灯パターンの例を示している。本方法は、表示データに応じた最下位（ＳＦmin）から最上位（ＳＦmax）の連続点灯ＳＦまでの途中の１箇所のＳＦのみでオフ（欠落）にする点灯段階（ｓ）を設けるものである。罰印部分は、非点灯（オフ）のうち、特に、点灯ＳＦの欠落を表す。例えばフィールドの１０個（ｍ＝１０）のＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦ１０）において、点灯段階（ｓ）が０から３１まで３２個である。例えばｓ＝７をみると、最下位（ＳＦmin）のＳＦ１から最上位（ＳＦmax）のＳＦ４までの概ね連続オンにおいて、その途中、１つ下のＳＦ３のみにおいてオフの状態となっている。また例えばｓ＝８ではＳＦ２が欠落である。同様に、複数の点灯段階において、点灯ＳＦの欠落が存在するＳＦ位置が異なる。第２の方法では、第１の方法と比べて点灯段階（ｓ）が増えて階調表現に有利であるが、点灯ＳＦの欠落の箇所は、偽輪郭の発生源になる。

次に、図１〜図３を参照しながら、本実施の形態のＰＤＰ装置の基本構成を説明する。

＜ＰＤＰ装置＞
図１において、本ＰＤＰ装置は、表示パネル（ＰＤＰ）１０、制御回路部１１０、及び駆動回路部１２０などを有する構成である。制御回路部１１０は、駆動回路部１２０などを含むＰＤＰ装置全体を制御し、駆動回路部１２０は、表示パネル１０を駆動制御する。制御回路部１１０には、タイミング発生部１１１及び表示データ制御部１１２などを有する。駆動回路部１２０は、Ｘドライバ１２１、Ｙドライバ１２２、及びアドレスドライバ１２３などを有する。各回路部は、ＩＣ基板などで実装され、表示パネル１０の電極群と電気的に接続される。

タイミング発生部１１１は、制御クロック信号（ＣＬＫ）、水平同期信号（ＨＳ）、垂直同期信号（ＶＳ）、ブランキング信号（ＢＬ）などを入力して、表示データ制御部１１２及び駆動回路部１２０等を制御するのに必要なタイミング信号を生成及び出力する。

表示データ制御部１１２は、入力の映像信号（Ｖ）をもとに、多階調表示処理（ＳＦ変換処理）により、表示パネル１０及び駆動回路部１２０に対する多階調の画素群による映像表示のための表示データ（フィールド及びＳＦデータ）を生成及び出力する。制御回路部１１０内のメモリには、表示データ等を格納する。

入力の映像信号（Ｖ）は、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）形式の階調値の情報を含む信号／データである。フィールド及びＳＦデータは、階調値の情報に対応した、各ＳＦの各セルのオン／オフの情報に符号化されたデータである。

また、制御回路部１１０では、後述されるＳＦ点灯パターンのデータ及び設定も制御データ／情報として保持している。表示データ制御部１１２では、それらを用いてＳＦ変換処理を行う。

表示データ制御部１１２からは、駆動回路部１２０に対して、フィールド表示タイミング毎に、そのフィールドのＳＦデータ及び制御信号などを出力する。これに従って、駆動回路部１２０からは、表示パネル１０の電極群に対して、表示駆動のための電圧波形を出力する。これにより、表示パネル１０の電極群が駆動され、表示セル群で放電が発生し、フィールド表示される。

表示パネル１０は、例えば、表示の維持放電を発生させるためのＸ電極３１及びＹ電極３２、並びにアドレス動作のためのアドレス電極３３を有する、ＡＣ型の三電極構造のＰＤＰである。Ｙ電極３２は、走査動作にも使用される。

駆動回路部１２０において、Ｘドライバ１２１は、表示パネル１０のＸ電極３１群を電圧印加により駆動する。同様に、Ｙドライバ１２２は、Ｙ電極３２群を駆動する。アドレスドライバ１２３は、アドレス電極３３群を駆動する。

＜ＰＤＰ＞
図２において、ＰＤＰ１０のパネル構造の一例を説明する。画素に対応した一部分を示している。ＰＤＰ１０は、主に発光ガラスで構成される前面基板１１及び背面基板２１の構造体（前面部２０１、背面部２０２）が対向して組み合わされ、その周囲部が封止され、その空間に放電ガスが封入されることにより構成される。

前面部２０１において、前面基板１１上には、複数のＸ電極３１及びＹ電極３２が、横（行）方向に平行に伸びて縦（列）方向に交互に繰り返し形成されている。これらの電極（表示電極）は、誘電体層１２及び更にその表面が保護層１３により覆われている。

背面部２０２において、背面基板２１上には、Ｘ電極３１及びＹ電極３２とは略垂直方向に、複数のアドレス電極３３が平行に伸びて形成されており、更に誘電体層２２に覆われている。誘電体層２２上、アドレス電極３３の両側には、縦方向に伸びる隔壁２３が形成され、列方向に区分けしている。更に、放電空間の隔壁２３間、アドレス電極３３上の誘電体層２２上に、紫外線により励起されて赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色の可視光を発生する蛍光体２４が塗布されている。

隣接するそれぞれのＸ電極３１とＹ電極３２の対に対応して表示の行が構成され、更にアドレス電極３３との交差に対応して表示の列及びセルが構成される。ＡＬＩＳ形式では、Ｙ電極３２は、隣接行で共通に使用される。Ｒ，Ｇ，Ｂのセル（Ｃｒ，Ｃｇ，Ｃｂ）のセットにより画素が構成される。セル（画素）の行列によりＰＤＰ１０の表示領域が構成され、映像表示単位となるフィールド及びＳＦに対応付けられる。ＰＤＰは、駆動方式などに応じて各種構造が存在する。

＜フィールド及びＳＦ＞
図３において、ＰＤＰ１０の駆動制御の基本として、フィールド及びＳＦの構成を説明する。１つのフィールド（Ｆ：フィールド期間）５０は、例えば１／６０秒で表示される。フィールド５０は、階調表現のために時間的に分割された複数（ｍ）のＳＦ（サブフィールド期間）６０により構成される。各ＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦｍ）６０は、リセット期間（ＴＲ）７１、アドレス期間（ＴＡ）７２、サステイン期間（ＴＳ）７３を有して構成される。フィールド６０のＳＦ６０は、サステイン期間（ＴＳ）７３の長さ（換言すれば維持放電回数）による重み付けが与えられており、これらのＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦｍ）６０の点灯（オン）／非点灯（オフ）の選択（組み合わせ）によって、画素の階調が表現される。

リセット期間（ＴＲ）７１では、ＳＦ６０のセルの電荷状態をなるべく均一化して次のアドレス期間７２の動作に備えるためのリセット動作を実施する。次のアドレス期間（ＴＡ）７２では、ＳＦ６０のセル群におけるオン／オフのセルを選択するアドレス動作を行う。即ち、表示データに応じて、Ｙ電極３２への走査パルス、かつアドレス電極３３へのアドレスパルスの印加により、点灯対象セルでアドレス放電を発生させる（書き込みアドレス方式の場合）。次のサステイン期間（ＴＳ）７３では、直前のアドレス期間（ＴＡ）７２で選択されたセルにおいて、Ｘ電極３１とＹ電極３２の対に対する維持パルスの繰り返しの印加により維持放電を発生させて発光表示するサステイン動作を行う。

次に、以上の基本構成を踏まえて、図４，図５等を用いて、本実施の形態の多階調表示方法及びそれを用いるＰＤＰ装置の特徴を説明する。

＜ＳＦ点灯パターン（１）＞
図４において、本実施の形態で用いる第１のＳＦ点灯パターンを示している。第１のＳＦ点灯パターンでは、複数の点灯段階（ｓ）において、表示データに応じた最下位（ＳＦmin）から最上位（ＳＦmax）の連続点灯ＳＦまでの途中における、特定の２つのＳＦ（ＳＦ３，ＳＦ６）のみで、非点灯ＳＦ（点灯ＳＦの欠落）が許可される構成である。特定ＳＦの位置が、主にオン／オフ変化する箇所となる。罰印部分は、非点灯（オフ）のうち、特に、点灯ＳＦの欠落を表す。本例では、特定のＳＦ（ＳＦｘ）として、（ＳＦｘ１＝ＳＦ３，ＳＦｘ２＝ＳＦ６）である。例えばフィールドのｍ＝１０個のＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦｍ）において、点灯段階（ｓ）として０〜２５の２６個が構成される。

ｓ＝０〜３では、１つのＳＦ毎（ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３）に点灯段階を構成している。ｓ＝４，５では、最上位の点灯ＳＦ（ＳＦmax）がＳＦ４へと上がると共に、ＳＦ３のオン／オフの違いで２つの点灯段階を構成している。ｓ＝４では、ＳＦ３でオフがあり、ｓ＝５では、ＳＦ３でオンである。同様に、ｓ＝６，７では、ＳＦmaxがＳＦ５に上がると共に、ＳＦ３のオン／オフの違いで２つの点灯段階を構成している。同様に、ｓ＝８，９では、ＳＦmaxがＳＦ６に上がると共に、ＳＦ３のオン／オフの違いで２つの点灯段階を構成している。以下同様に、点灯段階毎にＳＦ３のオン／オフの繰り返しで異なる構成となっている。

また、ｓ＝１０，１１，１２，１３では、ＳＦ３のオン／オフに加えてＳＦ６のオン／オフとの組み合わせにより、異なる点灯段階が構成される。即ち、ｓ＝１０，１１では、ＳＦmaxがＳＦ７に上がると共に、ＳＦ６のオフで２つの点灯段階が構成され、更にｓ＝１２，１３では、同様にＳＦmaxがＳＦ７で、ＳＦ６のオンで２つの点灯段階が構成されている。また、ｓ＝１４〜１７では、ＳＦmaxがＳＦ８に上がると共に、ＳＦ７以下でのｓ＝１０〜１３と同様の組み合わせにより、４つの点灯段階が構成されている。同様に、ｓ＝１８〜２１では、ＳＦmaxがＳＦ９で、ＳＦ８以下でのｓ＝１４〜１７と同様の組み合わせにより、４つの点灯段階が構成されている。同様に、ｓ＝２２〜２５では、ＳＦmaxがＳＦ１０で、ＳＦ９以下でのｓ＝１８〜２１と同様の組み合わせにより、４つの点灯段階が構成されている。

このように、複数（２６個）の点灯段階（ｓ＝０〜２５）において、点灯ＳＦの欠落が許容される位置が、ＳＦｘ（ＳＦ３，ＳＦ６）のみに限定されている。本パターンを用いる構成により、フィールドの各セルは、連続点灯ＳＦ及びその途中の非点灯ＳＦの位置が概ね揃う。よって、セル間の電荷状態のばらつきが減る。これにより、リセット放電の省略がしやすくなる等、安定した駆動が実現される。また、点灯段階間（特に隣接または近い点灯段階同士）では、ＳＦ選択点灯状態の変化が小さい構成である。特に、ＳＦminからＳＦmaxにおいてＳＦｘのみでしかオン／オフ変化させず、かつ、ＳＦmaxよりも下で連続オフＳＦを設けない構成である。これらにより、オフＳＦ箇所が少ないほど、駆動が安定化し、偽輪郭が出難くなる。

また、本構成は、ＳＦペア（ＳＦｉ−ＳＦｉ＋１）単位で考えると、フィールドの全ＳＦのうち、特定の２つのＳＦペア箇所（ＳＦ３−ＳＦ４，ＳＦ６−ＳＦ７）のみにおいて、或るＳＦｉがオフかつ次のＳＦｉ＋１がオンとなるＳＦペアが許容される構成である。

＜ＳＦ点灯パターン（２）＞
次に、図５において、使用可能な第２のＳＦ点灯パターンを示している。第２のＳＦ点灯パターンでは、複数の点灯段階（ｓ）において、ＳＦminからＳＦmaxまでで特定の３つのＳＦ（ＳＦ３，ＳＦ６，ＳＦ９）のみで、非点灯ＳＦ（点灯ＳＦの欠落）が許可される構成である。ＳＦｘ（ＳＦｘ１＝ＳＦ３，ＳＦｘ２＝ＳＦ６，ＳＦｘ３＝ＳＦ９）である。例えばｍ＝１０個のＳＦ（ＳＦ１〜ＳＦ１０）において、点灯段階（ｓ）として０〜２９の３０個が構成される。第２のＳＦ点灯パターンにおけるＳＦ１〜ＳＦ８の選択点灯状態及びｓ＝０〜２１の部分は、第１のＳＦ点灯パターンの同部分と同様構成である。

ｓ＝２２〜２９では、ＳＦ３，ＳＦ６のオン／オフに加えてＳＦ９のオン／オフとの組み合わせにより、異なる点灯段階が構成される。即ち、ｓ＝２２〜２５では、ＳＦmaxがＳＦ１０に上がると共に、ＳＦ９のオフで４つの点灯段階が構成され、更にｓ＝２６〜２９では、同様にＳＦmaxがＳＦ１０で、ＳＦ９のオンで４つの点灯段階が構成されている。このように、ＳＦｘを増やすことにより、点灯段階数を多くすることができる。

以上の第１、第２のＳＦ点灯パターンのように、階調表現と偽輪郭低減とのバランスを考慮して、所定のＳＦ点灯パターンを設定して用いる。

＜リセット動作＞
次に、図６〜図９等を用いて、本実施の形態において、前述したＳＦ点灯パターン及びＳＦ変換の構成と併せて実行する、フィールド駆動制御におけるリセット動作の制御について説明する。概要として、フィールドの各ＳＦに応じて、通常リセット動作の有無を設ける。換言すれば、ＳＦに応じて異なるリセット動作を実行する。本例では、Ｒ１：第１のリセット動作（通常リセット）と、Ｒ２：第２のリセット動作（間引きリセット）とを用いる。第１のリセット動作は、全セル対象のリセット放電動作である。第２のリセット動作は、ＯＮセル対象のリセット放電動作である。なお、ＯＮセルは、前ＳＦで点灯（オン）した状態（維持放電した状態）のセル、ＯＦＦセルは、前ＳＦで非点灯（オフ）した状態（維持放電していない状態）のセルのことである。

前述したように、複数の点灯段階において、点灯ＳＦの欠落の位置が揃っている。よって、フィールドのうちの連続点灯ＳＦ部分については、第１のリセット動作によるリセット放電を省略しやすい。つまり、ＳＦでセル間の電荷状態のばらつきが少なく、しっかりとリセット放電を発生させる必要性が低いので、間引きリセット動作が効果的になる。リセット放電を省略した分、背景発光が低減される。また、リセット動作の省略の分、駆動マージンに余裕ができる。

＜リセット基本＞
図６において、リセット動作の基本的な方針として、連続するＳＦ間での点灯状態変化と、それに応じたリセット方法の好適な選択との対応関係を示している。直前ＳＦ（ＳＦｉ−１）と現ＳＦ（ＳＦｉ）とのオン／オフによる４種類の変化において、ＳＦｉ−１がオフでＳＦｉがオンの場合、Ｒ１：通常リセットを用いるのが望ましい。それ以外の場合、Ｒ２：間引きリセットを用いるのが望ましい。

直前ＳＦで非点灯のセル（ＯＦＦセル）を現ＳＦで点灯させるために、第１のリセット動作の波形（後述）によって該当セルで電荷書き込みのリセット放電をしっかりと発生させる。

＜ＳＦ毎のリセット動作＞
図７において、上記方針をもとに、フィールドの各ＳＦを対象としたリセット動作の例を示している。本例では、フィールドの最初と最後のＳＦ（ＳＦ１，ＳＦ１０）、及び連続点灯が開始されるＳＦ（例：ＳＦ４）では、第１のリセット動作（Ｒ１）を実行し、特定のＳＦ（ＳＦｘ）を含むその他のＳＦ（ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ５，……）では、第２のリセット動作（Ｒ２）を実行（または選択可能）する。

フィールドの最初のＳＦ１、最後のＳＦ１０、及びＳＦｘ直後の連続オン開始ＳＦでは、Ｒ１によるリセット放電を確実に発生させる。それら以外の、ＳＦｘ及び連続オンＳＦでは、Ｒ１によるリセット放電の必要性が低いので、Ｒ２によるリセット放電の省略を行うことが有効である。

＜リセット波形（Ｒ１）＞
図８において、第１のリセット動作（Ｒ１）の駆動波形の例を示している。第１のリセット動作（Ｒ１）では、全セルでリセット放電を発生させる。ＰＹ，ＰＸは、Ｙ電極３２，Ｘ電極３１に対する印加波形である。

リセット期間７１において、第１のリセット波形では、該当ＳＦの全セルのＸ電極３１−Ｙ電極３２の対に対し、第１の期間７１１での電荷書き込み波形（Ｙ電極３２の正鈍波８１１及びＸ電極３１の負電圧９１１）と、第２の期間７１２での電荷調整波形（Ｙ電極３２の負鈍波８１２及びＸ電極３１の正電圧９１２）とを印加する。これにより、特に第１の期間７１１の波形（８１１，９１１）による書き込み放電をＸ電極３１−Ｙ電極３２間に発生させる。この放電による発光は、維持放電の発光に比べれば小さいが、背景輝度になる。

アドレス期間７２では、対象Ｙ電極３２への走査パルス８２１、かつ対象アドレス電極３３へのアドレスパルスの印加により、選択セルでアドレス放電を発生させる。サステイン期間７３では、すべてのＸ電極３１−Ｙ電極３２に対する極性反転した繰り返しの維持パルス対（８３１，９３１）の印加により、選択セルでＳＦ重み付けに応じた数の維持放電を発生させる。

＜リセット波形（Ｒ２）＞
図９において、第２のリセット動作（Ｒ２）の駆動波形の例を示している。第２のリセット動作では、ＯＮセルのみでリセット放電を発生させる。

リセット期間７１において、第２のリセット波形として、該当ＳＦの全セルのＸ電極３１−Ｙ電極３２に対し、前記第１の期間７１１での電荷書き込み波形（Ｙ電極３２の正鈍波８１１及びＸ電極３１の負電圧９１１）を間引いた、第２の期間７１２での電荷調整波形（Ｙ電極３２の負鈍波８１２及びＸ電極３１の正電圧９１２）を印加する。これにより、前記書き込み放電は発生せず、ＯＮセルのみでリセット放電が発生する。

この動作の効果としては、リセット動作による放電、特に電荷書き込み放電が無いため、その分、背景輝度となる発光が抑制され、コントラスト向上する。また、その分、駆動時間を短くでき、駆動の安定化につながる。また、ＳＦオフ箇所が減ることにより、アドレス動作時間も減らすことができ、駆動マージンに余裕ができる。駆動マージンに余裕があれば、例えばサステイン動作時間を増やすことなどもできる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、階調表現（点灯段階数確保）と偽輪郭発生源低減を考慮したＳＦ点灯パターン及びＳＦ変換の構成により、背景発光及び偽輪郭を低減でき、また、リセット放電の省略などにより駆動を安定化できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

本発明は、ＰＤＰ装置などの多階調表示装置に利用可能である。

本発明の一実施の形態である多階調表示装置（ＰＤＰ装置）の全体の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態である多階調表示装置における、表示パネル（ＰＤＰ）の一構造例を分解斜視構成で示す図である。 本発明の一実施の形態である多階調表示装置における、フィールド駆動制御の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態である多階調表示装置における、第１のサブフィールド点灯パターンの構成を示す図である。 本発明の一実施の形態である多階調表示装置における、第２のサブフィールド点灯パターンの構成を示す図である。 本発明の一実施の形態である多階調表示装置における、フィールド駆動制御におけるリセット動作の方針として、サブフィールド間の点灯状態変化とリセット方法との対応関係を示す図である。 本発明の一実施の形態である多階調表示装置における、サブフィールド点灯パターンの各サブフィールドに対するリセット動作の適用例を示す図である。 本発明の一実施の形態である多階調表示装置における、第１のリセット動作の駆動波形の構成例を示す図である。 本発明の一実施の形態である多階調表示装置における、第２のリセット動作の駆動波形の構成例を示す図である。 従来の多階調表示装置における、バイナリ符号化方法によるサブフィールド点灯パターンの構成を示す図である。 従来の多階調表示装置における、第１の方法におけるサブフィールド点灯パターンの構成を示す図である。 従来の多階調表示装置における、第２の方法におけるサブフィールド点灯パターンの構成を示す図である。

符号の説明

１０…表示パネル（ＰＤＰ）、１１…前面基板、１２，２２…誘電体層、１３…保護層、２１…背面基板、２３…隔壁、２４…蛍光体、３１…Ｘ電極、３２…Ｙ電極、３３…アドレス電極、５０…フィールド（フィールド期間）、６０…サブフィールド（サブフィールド期間）、７１…リセット期間、７２…アドレス期間、７３…サステイン期間、１１０…制御回路部、１１１…タイミング発生部、１１２…表示データ制御部、１２０…駆動回路部、１２１…Ｘドライバ、１２２…Ｙドライバ、１２３…アドレスドライバ、２０１…前面部、２０２…背面部、７１１…第１のリセット期間（電荷書き込み波形）、７１２…第２のリセット期間（電荷調整波形）。

Claims (10)

1. 電極群により表示セル及び対応する画素の群が構成される表示パネルのフィールドが、輝度に関する最下位から最上位までの重み付けが与えられた複数（ｍ）のサブフィールドに時間的に分割して構成され、入力の表示データに応じて、前記複数（ｍ）のサブフィールドの点灯／非点灯の選択による発光時間長によって、前記フィールドの画素群の多階調表現による動画像を表示する多階調表示方法であって、
   前記複数（ｍ）のサブフィールドの点灯／非点灯の組み合わせと、階調に対応付けられる点灯段階との関係を規定するサブフィールド点灯パターンの構成として、複数の点灯段階に対して、前記複数（ｍ）のサブフィールドのうちの特定の１つ以上（ｎ）のサブフィールドのみにおいて（ｍ＞ｎ）、表示データに応じた最下位から最上位までの連続点灯の途中での非点灯が許可される構成を用いることを特徴とする多階調表示方法。
2. 請求項１記載の多階調表示方法であって、
   前記複数（ｍ）のサブフィールドのうちの特定のサブフィールドの数（ｎ）は、２もしくは３であることを特徴とする多階調表示方法。
3. 請求項１記載の多階調表示方法であって、
   前記サブフィールド点灯パターンの構成は、前記複数の点灯段階間において、表示データに応じた最上位の点灯サブフィールドより下のサブフィールドにおいて、前記特定のサブフィールドのみでしか点灯／非点灯を変化させず、かつ、連続非点灯を設けないことを特徴とする多階調表示方法。
4. 請求項１記載の多階調表示方法であって、
   前記複数（ｍ）のサブフィールドにおけるリセット動作として、連続点灯するサブフィールドにおいて、その連続点灯が開始されるサブフィールドを除いて、リセット放電を発生させない又は少なくとも一部省略することを特徴とする多階調表示方法。
5. 請求項４記載の多階調表示方法であって、
   前記サブフィールドの表示駆動として、リセット、アドレス、及びサステインの期間及び動作を有し、
   前記複数（ｍ）のサブフィールドにおけるリセット動作として、重み付けが最下位の最初のサブフィールド（ＳＦ１）、重み付けが最上位の最終のサブフィールド（ＳＦｍ）、及び前記連続点灯が開始されるサブフィールドを含む第１種のサブフィールドでは、前記フィールドの全表示セルを対象としてリセット放電を発生させる第１のリセット動作を行い、
   前記第１種のサブフィールド以外の第２種のサブフィールドでは、前記第１のリセット動作の少なくとも一部を省略した第２のリセット動作を行うことを特徴とする多階調表示方法。
6. 請求項５記載の多階調表示方法であって、
   前記第１のリセットの動作は、前記フィールドの全表示セルを対象としてリセット放電を発生させる、電荷書き込みのための鈍波及び電荷調整のための鈍波を用いた駆動波形を印加する動作であり、
   前記第２のリセット動作は、前記電荷書き込みのための鈍波を省略した駆動波形を印加する動作であることを特徴とする多階調表示方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の多階調表示方法において、
   前記特定のサブフィールドを用いるサブフィールド点灯パターンを含む複数の種類のサブフィールド点灯パターンを、前記フィールドで空間的に重ね合わせて用いることにより、前記点灯段階に直接対応付けられる階調値の間に存在する階調値を表現することを特徴とする多階調表示方法。
8. 電極群により表示セル及び対応する画素の群が構成される表示パネルのフィールドが、輝度に関する最下位から最上位までの重み付けが与えられた複数（ｍ）のサブフィールドに時間的に分割して構成され、入力の表示データに応じて、前記複数（ｍ）のサブフィールドの点灯（オン）／非点灯（オフ）の選択による発光時間長によって、前記フィールドの画素群の多階調の輝度表現による動画像を表示する多階調表示方法であって、
   前記複数（ｍ）のサブフィールドの点灯／非点灯の組み合わせと、階調に対応付けられる点灯段階との関係を規定するサブフィールド点灯パターンの構成として、複数の点灯段階に対して、前記複数（ｍ）のサブフィールドのうち、特定の１つ以上のサブフィールドペアのみにおいて、第１のサブフィールド（ＳＦｉ）が非点灯かつ次の第２のサブフィールド（ＳＦｉ＋１）が点灯となるサブフィールドペアが許容される構成を用いることを特徴とする多階調表示方法。
9. 電極群により表示セル及び対応する画素の群が構成される表示パネルと、前記表示パネルを表示駆動及び制御する回路部とを備え、前記表示パネルのフィールドが輝度に関する最下位から最上位までの重み付けが与えられた複数（ｍ）のサブフィールドに時間的に分割して構成され、入力の表示データに応じて、前記複数（ｍ）のサブフィールドの点灯／非点灯の選択による発光時間長によって、前記フィールドの画素群の多階調の輝度表現による動画像を表示する多階調表示装置であって、
   前記表示パネルは、第１方向に伸びて交互に繰り返し配置される維持用のＸ電極、及び維持走査用のＹ電極と、第２方向に伸びるアドレス電極と、第２方向に伸びて放電空間を分離する隔壁とを備え、
   前記複数（ｍ）のサブフィールドの点灯／非点灯の組み合わせと、階調に対応付けられる点灯段階との関係を規定するサブフィールド点灯パターンの構成として、複数の点灯段階に対して、前記複数（ｍ）のサブフィールドのうちの特定の１つ以上（ｎ）のサブフィールドのみにおいて（ｍ＞ｎ）、表示データに応じた最下位から最上位までの連続点灯の途中での非点灯が許可される構成を用いることを特徴とする多階調表示装置。
10. 請求項９記載の多階調表示装置において、
    前記フィールドの複数（ｍ）のサブフィールドにおけるリセット動作として、連続点灯するサブフィールドにおいて、その連続点灯が開始されるサブフィールドを除いて、リセット放電を発生させない又は少なくとも一部省略することを特徴とする多階調表示装置。

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