JP2009042391A - プラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】解像度の低下を抑えつつ輝度を向上させるプラズマデシィスプレイ装置及び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。
【解決手段】インターレース信号を表示するプラズマディスプレイ装置であって、
前記入力信号の垂直同期信号周波数に基づいて、１フィールド内で発光可能な最大サステインパルス数を算出する最大サステインパルス数算出手段６１と、
前記入力信号の前記１フィールドの表示負荷率を算出する表示負荷率算出手段５０と、
該表示負荷率算出手段により算出された前記表示負荷率に基づいて、前記１フィールドの目標サステインパルス数を決定する目標サステインパルス数決定手段６２と、
該目標サステインパルス数決定手段により決定された目標サステインパルス数と、前記最大サステインパルス数との関係に基づいて、前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの発光輝度比を定める発光輝度比決定手段６３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関し、特に、インターレース方式の入力信号の１ラインのデータを、隣接する主表示ラインと副表示ラインの２本の組で同時に表示するプラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。

従来から、ＡＬＩＳ(Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ)方式のプラズマディスプレイ装置（以下、「ＰＤＰ装置」とも呼ぶ。）が知られている。図１７は、従来のＡＬＩＳ方式のＰＤＰ装置の回路ブロック構成図である。図１７において、プラズマディスプレイパネル３１０は、隣接して配置した複数のＸ電極（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…，Ｘ５）及びＹ電極（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙ４）と、それに交差する方向に配置した複数のアドレス電極（Ａ１，Ａ２，Ａ３，…，Ａｍ）とを備え、電極の交差部分には蛍光体が配置され、２枚の基板間には放電ガスが封入されている。アドレス電極駆動回路３２０はアドレス電極にアドレスパルスなどを印加し、走査電極駆動回路３３０はＹ電極に順次走査パルスを印加すると共に維持放電（サステイン）パルスを印加し、維持電極駆動回路３４０はＸ電極に維持放電（サステイン）パルスなどを印加し、制御回路３５０は各部の制御を行う。

図１８は、通常型のＡＬＩＳ方式のＰＤＰ装置における表示ラインを示す図である。上記のように、ＡＬＩＳ方式のＰＤＰ装置は、ＴＶ受像機などで広く行われるインターレース方式で表示を行い、奇フィールドでは奇数番目の表示ライン１，３，５，…を表示し、偶フィールドでは偶数番目の表示ライン２，４，６，…を表示する。すなわち、奇フィールドでは２Ｎ−１（Ｎは１以上の整数）番目の表示ラインを表示し、偶フィールドでは２Ｎ（Ｎは１以上の整数）番目の表示ラインを表示する。ＡＬＩＳ方式のＰＤＰ装置で２Ｎ本の表示ラインを得るには、２Ｎ＋１本のＸ電極と、２Ｎ本のＹ電極が形成される。Ｘ電極とＹ電極は同じ形状であり、これらの間の維持放電で表示のための発光を行うので、ここではＸ電極とＹ電極は表示電極と呼ぶ。

ところで、ＡＬＩＳ方式のＰＤＰ装置として、格子状の隔壁を設けて各表示セルを分離したボックス型ＰＤＰ装置（ドットマトリクス型ＰＤＰ装置とも呼ばれる。）と、直線状の隔壁を設けただけのストライプ型ＰＤＰ装置が知られている。ボックス型ＰＤＰは、隔壁で区切られた各表示セルの範囲を越えて放電が広がることはないので、表示電極間に印加する駆動電極印加電圧を大きくすることができ、回路設計が容易で、発光効率も高くなるという利点がある。また、ボックス型ＰＤＰであれば、インターレース方式だけでなく、すべての表示行を同時に表示するプログレッシブ方式で表示を行うことも可能である。

しかしながら、ボックス型ＰＤＰにおいては、各表示セルが隔壁で区切られているため、放電範囲は広がらず、発光範囲が小さくなる。このため、従来のＡＬＩＳ方式のＰＤＰをインターレース方式で駆動する場合、輝度が低下するという問題があった。

そこで、かかる輝度低下の問題を解決すべく、インターレース信号を表示する際に、奇数と偶数の各フィールドでは非表示行には表示情報が存在しないので、１ラインのデータを２ライン同時に書き込んで表示することにより、インターレース表示をノンインターレース表示する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術をボックス型ＰＤＰの駆動に適用すれば、実質的に表示領域が広がるので、輝度を高くできる。かかる技術をボックス型ＰＤＰの駆動に適用する場合、Ｙ電極（走査電極）の両側のＸ電極に同じ電圧を印加しておき、Ｙ電極の両側の表示セルに同じデータを書き込むことが容易に行える。そのため、奇フィールドと偶フィールドの両方で、各Ｙ電極の両側の２本の表示ラインに同じ表示データを表示することになる。

図１９は、特許文献１に開示された技術をボックス型ＰＤＰの駆動に適用した場合の表示ラインを示す図である。奇フィールドでは、２Ｎ−１番目のデータを２Ｎ−１番目と２Ｎ番目の表示ラインに表示し、偶フィールドでは、２Ｎ番目のデータを２Ｎ−１番目と２Ｎ番目の表示ラインに表示する。すなわち、２Ｎ−１番目のデータも２Ｎ番目のデータも同じ位置に表示されることになる。

しかしながら、２Ｎ−１番目のデータと２Ｎ番目のデータは本来１行ずれて表示すべきであり、ずれて表示した場合にはフレーム解像度は低下しないが、図１９のように表示すると、異なる情報を表示する表示重心が奇フィールドと偶フィールドで一致してしまい、フレーム解像度が１／２に低下してしまうという問題を生じた。

そこで、かかるフレーム解像度（垂直解像度）低下の問題を解決すべく、奇フィールドと偶フィールドで、２ラインの表示重心をずらす技術が提案されている（特許文献２参照）。これにより、垂直解像度低下は緩和され、図１９に示したＰＤＰの表示ラインの輝度はそのまま保つことができた。
特開平１０−１３３６２１号公報 特開２００３−２３３３４６号公報

しかしながら、上述の特許文献２に記載の構成では、２ラインを同時に同一の輝度で発光させるため、特許文献１よりは改善されるものの、やはり垂直解像度は低下してしまうという問題が残る。

そこで、本発明は、垂直解像度の低下を抑えつつ輝度を最適に最大限向上させるプラズマディスプレイ装置及び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。

上記目的を達成するため、第１の発明に係るプラズマディスプレイ装置は、複数の表示ラインを備え、サブフィールド法により駆動される表示パネルと、
該表示パネルを駆動する駆動回路とを有し、
インターレース方式の入力信号の１ラインのデータを、隣接する主表示ラインと副表示ラインの２本の組で同時に表示することができるプラズマディスプレイ装置であって、
前記入力信号の垂直同期信号周波数に基づいて、前記主表示ラインに対応する１フィールド内での発光可能な最大サステインパルス数を算出する最大サステインパルス数算出手段と、
前記入力信号の前記１フィールドの表示負荷率を算出する表示負荷率算出手段と、
該表示負荷率算出手段により算出された前記表示負荷率に基づいて、前記１フィールドの目標サステインパルス数を決定する目標サステインパルス数決定手段と、
該目標サステインパルス数決定手段により決定された目標サステインパルス数と、前記最大サステインパルス数との関係に基づいて、前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの発光輝度比を定める発光輝度比決定手段と、を有することを特徴とする。

これにより、インターレース方式の入力信号のフィールドに対応して、主表示ラインと副表示ラインの発光輝度比を適切に定めることができ、２ラインで同じデータを表示することにより輝度を向上させつつ、副表示ラインの発光輝度比を主表示ラインに対して適切な比に設定することにより、垂直解像度の低下を防ぐことができる。

第２の発明は、第１の発明に係るプラズマディスプレイ装置において、前記発光輝度比決定手段は、前記目標サステインパルス数が前記最大サステインパルス数より大きいときに、前記発光輝度比を０より大きくすることを特徴とする。

これにより、１フィールドにおける発光輝度が不足している場合には、副表示ラインを発光させて２ライン表示とすることができ、主表示ラインのみの発光による発光輝度の不足を、副表示ラインの発光により補うことができる。

第３の発明は、第２の発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記発光輝度比は、前記最大サステインパルス数に対する、前記目標サステインパルス数から前記最大サステインパルス数を減算した値の比であることを特徴とする。

これにより、目標サステインパルスに対する主表示ラインの発光輝度の不足分のみを副表示ラインで補うことができる発光輝度比とすることができ、適切な発光輝度を得ることができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか一つの発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記発光輝度比決定手段は、前記目標サステインパルス数が前記最大サステインパルス数以下のときに、前記発光輝度比を０とすることを特徴とする。

これにより、主表示ラインのみにより目標とする発光輝度が得られるときには、主表示ラインのみを発光させ、垂直解像度を低下させることなく適切な発光輝度を得ることができる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか一つの発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記目標サステインパルス数のとり得る最大値は、前記最大サステインパルス数の略２倍であることを特徴とする。

これにより、目標サステインパルス数の設定範囲を、２本の表示ラインで発光可能な適切な輝度範囲とすることができる。

第６の発明は、第１〜５のいずれか一つの発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記表示パネル又は回路部品の温度を監視する温度監視手段を更に有し、
該温度監視手段により検出された温度が所定温度以上のときには、前記発光輝度比決定手段は、前記発光輝度比を０にすることを特徴とする。

これにより、例えば表示負荷率が小さいときに、特定のセルにサステイン放電が集中して表示パネル等の温度が高くなったときには、副表示ラインは発光させないようにし、温度上昇を防ぐことができる。

第７の発明は、第１〜６のいずれか一つの発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前のフィールドと、前記１フィールドとの表示負荷率が所定の最大負荷変化率を超えて変化するときには、前記発光輝度比決定手段は、前記発光輝度比を、前記所定の最大負荷変化率の範囲内で、複数のフィールドに亘って変化させることを特徴とする。

これにより、急激に表示負荷率が変化し、そのまま表示負荷率に基づいて発光輝度比を定めると、発光重心の急激な移動により、画像が人間の眼には動いて見えてしまう現象を防止することができ、滑らかな画像変化を実現できる。

第８の発明は、第１〜８のいずれか一つの発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの前記発光輝度比に基づいて、前記１フィールドを分割した複数のサブフィールドに対し、前記副表示ラインにサステインパルス数を配分するサステインパルス数配分手段、を更に有することを特徴とする。

これにより、フィールド単位で算出した発光輝度比を、サブフィールドに反映させ、実際の表示パネルの駆動に垂直解像度の低下を抑制しつつ適切な発光輝度を実現することができる。

第９の発明は、第８の発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記サステインパルス配分手段は、所定の重み以下のサブフィールドに対しては、前記輝度比に基づかない所定のサステインパルス数を配分することを特徴とする。

これにより、低階調部における階調変化率を小さくすることができ、輝度が小さい程階調の輝度差に敏感な人間の眼に対応し、階調表現性を高めることができる。

第１０の発明は、第９の発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記所定のサステインパルス数は、０であることを特徴とする。

これにより、低階調部における階調変化率を最小にすることができ、輝度が小さい程階調の輝度差に敏感な人間の眼に対応し、階調表現性を更に高めることができる。

第１１の発明は、第１〜１０のいずれか一つの発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記入力信号に基づく第１の画像信号を第２の画像信号に非線形変換し、該第２の画像信号を整数部及び誤差部で表現する非線形回路と、
前記誤差部が０でないときには、前記誤差部を空間的又は時間的に拡散する誤差拡散回路と、を更に備えたことを特徴とする。

これにより、階調を、人間の眼に滑らかに変化させることができる。

第１２の発明は、第１〜１１の発明に係るプラズマディスプレイ装置において、
前記１フィールドが奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに応じて、前記主表示ラインと前記副表示ラインの２本の組合せを変更し、表示重心をずらすことを特徴とする。

これにより、解像度の低下を更に抑制することができ、解像度を維持しつつ最適な発光輝度を実現することができる。

第１３の発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、複数の表示ラインを備えたプラズマディスプレイパネルを用い、インターレース方式の入力信号の１ラインのデータを、隣接する主表示ラインと副表示ラインの２本の組で同時に表示するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
入力信号の垂直同期信号周波数に基づいて、１フィールド内で発光可能な最大サステインパルス数を算出する最大サステインパルス数算出工程と、
前記入力信号の前記１フィールドの表示負荷率を算出する表示負荷率算出工程と、
前記表示負荷率に基づいて、前記１フィールドの目標サステインパルス数を決定する目標サステインパルス数決定工程と、
前記目標サステインパルス数と、前記最大サステインパルス数との関係に基づいて、前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの発光輝度比を定める発光輝度比決定工程と、を有することを特徴とする。

これにより、インターレース方式の入力信号のフィールドに対応して、主表示ラインと副表示ラインの発光輝度比を適切に定めることができ、２ラインで同じデータを表示することにより輝度を向上させつつ、副表示ラインの発光輝度比を主表示ラインに対して適切に設定することにより、解像度の低下を防ぐことができる。

第１４の発明は、第１３の発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの前記発光輝度比に基づいて、前記１フィールドを分割した複数のサブフィールドに対し、前記副表示ラインにサステインパルス数を配分するサステインパルス数配分工程、を更に有することを特徴とする。

これにより、フィールド単位で算出した発光輝度比を、サブフィールドに反映させ、実際の表示パネルの駆動に垂直解像度の低下を抑制しつつ適切な発光輝度を実現することができる。

本発明によれば、垂直解像度を維持しつつ、適切な輝度でインターレース信号による画像を表示することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明を適用した実施例１に係るプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。図１において、実施例１に係るプラズマディスプレイ装置は、Ａ／Ｄコンバータ１０と、中間調生成回路２０と、ＳＦ（サブフィールド）変換回路３０と、垂直同期検出手段４０と、表示負荷率算出手段５０と、発光輝度比算出処理手段６０と、サステインパルス数配分手段７０と、駆動信号生成回路８０と、垂直同期１ラインずらし選択スイッチ９０と、走査電極駆動回路１００と、維持電極駆動回路１１０と、アドレス電極駆動回路１２０と、表示パネル１３０と、温度監視手段１４０とを有する。

Ａ／Ｄコンバータ１０は、インターレース方式のアナログ入力信号が入力されたら、これをデジタル信号に変換する手段である。Ａ／Ｄコンバータ１０から出力されたデジタル信号は、映像信号は中間調生成回路２０に送られ、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号等のタイミング信号は、垂直同期検出手段４０に送られる。

中間調生成回路２０は、動画擬似輪郭を低減するために、映像入力信号を限られた所定の点灯パターンで表示すべく、誤差拡散やディザ処理により中間調を生成する回路である。中間調生成回路２０から出力された信号は、ＳＦ変換回路３０に送られる。

ＳＦ変換回路３０は、入力信号が奇フィールド又は偶フィールドのフィールド単位で入力されたときに、１フィールドを複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド法により階調表現を行い、表示パネル１３０を駆動するための信号変換回路である。ＳＦ変換回路３０から出力されたサブフィールド信号は、アドレス電極駆動回路１２０に送られて、表示パネル１３０のアドレス電極を所定のタイミングで駆動するととともに、表示負荷率算出手段５０に送られる。

垂直同期検出手段４０は、入力信号のタイミング信号から、垂直同期信号の周波数を検出する手段である。垂直同期信号は、例えばＮＴＳＣ方式においては、日本では６０Ｈｚ、ヨーロッパでは５０Ｈｚと定められているが、プラズマディスプレイ装置の受信位置や、温度等により入力信号の垂直同期信号周波数は若干変動し得るので、垂直同期検出手段４０により、正確な入力信号の垂直同期信号周波数を検出する。垂直同期検出手段４０により検出された入力信号の垂直同期信号周波数は、発光輝度比算出処理手段６０に送られる。

表示負荷率算出手段５０は、入力信号の映像信号のフィールド毎の表示負荷率、つまり表示パネル１３０の全画素を最大輝度で点灯させた状態を表示負荷１００とし、これに対して何％の表示負荷であるのかを算出する手段である。つまり、送られてきたフィールド画像が、全体が明るい画像であれば表示負荷率は高く、暗い画像であれば、表示負荷率は小さいことになる。

また、表示負荷率算出手段５０は、ＳＦ変換回路３０の後段に設けられているので、サブフィールド毎に表示負荷率を算出し、それらを合計して１フィールドの表示負荷率を算出するようにしてもよい。表示負荷率算出手段により算出された１フィールドの表示負荷率は、発光輝度比算出処理手段６０に送られる。

なお、垂直同期検出手段４０及び表示負荷率算出手段５０は、回路として構成されてもよいし、マイクロコンピュータ等の演算処理手段として構成されてもよい。

発光輝度比算出処理手段６０は、表示パネル１３０の表示ラインの主表示ラインに対する副表示ラインの発光輝度比を定めるための演算処理手段であり、マイクロコンピュータ等の演算手段や、回路等により実現されてよい。ここで、主表示ライン、副表示ラインとは、インターレース方式の入力信号が奇フィールドであるか、偶フィールドであるかにより定まる上下に隣接して配置された主副の表示ラインを意味する。例えば、奇フィールドに対しては、奇数番目の表示ラインが主表示ラインとなり、偶数番目の表示ラインが副表示ラインとなる。同様に、偶フィールドの入力信号に対しては、偶数番目の表示ラインが主表示ラインとなり、奇数番目の表示ラインが副表示ラインとなる。

発光輝度比算出処理手段６０は、その内部に、最大サステインパルス数算出手段６１と、目標サステインパルス数決定手段６２と、発光輝度比決定手段６３とを含む。これらは、各々回路として構成されてもよいし、マイクロコンピュータ等の演算処理手段として構成されてもよい。

最大サステインパルス数算出手段６１は、垂直同期検出手段４０により検出された入力信号の垂直同期周波数に基づいて、１フィールド内で発光し得る最大のサステインパルス数を算出するための手段である。入力信号の垂直同期周波数が分かれば、入力信号の１フィールドの期間が分かる。また、１フィールド内のサブフィールド数、サブフィールド内のリセット期間、アドレス期間、サステイン期間等は定まっているので、１フィールドの期間が分かれば、１フィールドにおけるサステイン期間も自動的に定まる。従って、１フィールドのサステイン期間を、サステイン放電１回に要する期間で除し、１フィールド内で発光できるサステイン発光回数、つまりサステインパルス数を算出することができる。このような演算を、最大サステインパルス数算出手段６１により行う。

目標サステインパルス数決定手段６２は、表示負荷率算出手段５０により算出された表示負荷率に基づいて、表示負荷率と目標輝度との関係を示す所定のテーブル又は関係式に基づいて、目標サステインパルス数を決定するための手段である。本実施例に係るプラズマディスプレイ装置は、表示パネル１３０のセルの隔壁の形状がボックス型の場合にも好適に適用することができ、ボックス型のセルの場合、表示負荷率の大きさによっては、最大サステインパルス数で発光しても目標輝度に到達しない場合があり得るので、そのような状態にあるのか否かを判定するべく、目標サステインパルス数を決定する。

発光輝度比決定手段６３は、最大サステインパルス算出手段６１で算出された最大サステインパルス数及び目標サステインパルス数決定手段６２で決定された目標サステインパルス数に基づいて、１フィールドにおける主表示ラインに対する副表示ラインの発光輝度比をいくつにするかを算出決定する演算処理手段である。主表示ラインは、基本的に入力信号に従って表示すべき画像を総て表示するが、副表示ラインは、発光輝度比決定手段６３により決定された発光輝度比で発光させることにより、解像度を低下させず、発光輝度を最大限向上させることができる。

なお、発光輝度比算出処理手段６０で実行される具体的な演算処理内容については、後述する。

サステインパルス数配分手段７０は、発光輝度比算出処理手段６０の発光輝度比決定手段６３で決定された１フィールド内の主表示ラインに対する副表示ラインの発光輝度比に基づいて、これを各サブフィールドに配分する手段である。プラズマディスプレイパネルで構成されている表示パネル１３０は、サブフィールド法により駆動され、発光表示を行なうので、発光輝度比算出処理手段６０により決定された１フィールドの発光輝度比を、サブフィールド法に変換して表示パネル１３０の駆動に反映させる処理を行う。サステインパルス数配分手段７０は、マイクロコンピュータ等の演算手段又は回路等により構成されてよい。

駆動信号生成回路８０は、サステインパルス数配分手段７０により配分されたサブフィールド毎の主表示ラインの信号と、これを補助する副表示ラインのサブフィールド信号に従い、走査電極駆動回路１００及び維持電極駆動回路１１０を駆動させる信号を生成する回路である。

垂直同期１ラインずらし選択スイッチ９０は、奇フィールドと偶フィールドの入力信号に対し、同じ上下の表示ライン同士が双方のフィールドで組をなすのではなく、その組み合わせがずれるようにするモードを選択するためのスイッチである。例えば、奇フィールドの入力信号に対して１番目の表示ラインと２番目の表示ラインが組をなしていたら、偶フィールドの入力信号に対して、１番目と２番目が組をなすのではなく、２番目の表示ラインと３番目の表示ラインが組をなすようにし、奇フィールドと偶フィールドで組をなす表示ラインが異なるようにするモードを選択する。

アドレス電極駆動回路１２０は、アドレス期間において、どのセルを発光させるかのアドレス選択を行うアドレス発光を行うためにアドレス電極を駆動させるための回路である。

表示パネル１３０は、複数の水平な表示ラインが配置されたプラズマディスプレイパネルである。本実施例に係るプラズマディスプレイ装置においては、インターレース方式の入力信号に対応できるように構成されており、奇フィールドの入力信号に対して、主表示ラインの奇数番目の表示ラインと、隣接する偶数番目の表示ラインとが組をなして同一データを表示できるように構成され、同様に偶フィールドの入力信号に対して、主表示ラインの偶数番目の表示ラインと副表示ラインである奇数番目の表示ラインが同一データを表示できるように構成されている。

本実施例に係るプラズマディスプレイ装置は、ボックス型のセルを有するプラズマディスプレイパネルに適用するのに特に適しているが、ストライプ型のセルを有するプラズマディスプレイパネルに適用してもよい。従って、表示パネル１３０は、ボックス型プラズマディスプレイパネルであってもよいし、ストライプ型プラズマディスプレイパネルであってもよい。

温度監視手段１４０は、表示パネル１３０又はプラズマディスプレイ装置内の回路部品の温度を監視し、所定値以上の温度を検出した場合には、発光輝度比決定手段６３で決定される発光輝度比を０にする指令信号を発光輝度比算出処理手段６０に送る手段である。これにより、表示パネル１３０等の温度が上昇しているときには、副表示ラインの発光を停止し、部品や表示パネル１３０を温度上昇による破損から保護することができる。

図２は、本実施例に係るプラズマディスプレイ装置の垂直同期検出手段４０、表示負荷率算出手段５０、発光輝度比算出処理手段６０及びサステインパルス数配分手段７０において実行される演算処理フローについて説明するための処理フロー図である。なお、図１において説明した構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図２において、ステップ２００では、入力信号の垂直同期周波数検出が、垂直同期周波数検出手段４０において行われる。垂直同期周波数検出は、例えば、入力信号の垂直同期信号パルスをカウントし、これに基づいて周波数を検出するようにしてもよい。

ステップ２１０では、１フィールドにおける表示負荷率の算出が、表示負荷率算出手段５０により行われる。表示負荷率は、１フィールドの表示に用いられる主表示ラインの全画素が最大輝度で発光した場合を基準として、これに対する表示パネルの発光割合として算出されてよい。例えば、表示パネル１３０の主表示ラインの半分が真白（最大輝度）で、残り半分が真黒（輝度０）に点灯している場合は、表示負荷率は５０％となるし、表示パネル１３０の主表示ラインの総ての画素が輝度５０％の灰色で点灯している場合にも、表示負荷率は５０％となる。

ステップ２２０では、ステップ２１０で算出された１フィールドの表示負荷率に基づいて、発光輝度比算出処理手段６０の目標サステインパルス数決定手段６２により、目標輝度を実現する目標サステインパルス数Ｎの決定がなされる。

図３は、表示負荷率と輝度との関係を示した図である。例えば、目標サステインパルス数Ｎは、このような所定の関係を有する特性曲線又はテーブルに基づいて定められてよい。図３の特性曲線は、横軸は表示負荷率（％）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を示しており、全体としては、表示負荷率に対する、実現可能な目標輝度特性を示している。図３において、特性曲線上で表示負荷率と輝度は１対１で対応しているので、表示負荷率が定めれば、これに対応する目標輝度及び目標サステインパルス数Ｎを定めることができる。プラズマディスプレイ装置においては、輝度はサステイン発光回数、つまりサステインパルス数により定まるので、目標輝度が定まれば目標サステインパルス数Ｎも同時に定まることになる。このように、目標サステインパルス数決定手段６２では、表示負荷率に基づいて、目標サステインパルス数Ｎを決定する演算処理を行う。

図２の処理フローに戻る。ステップ２２０で目標輝度を実現する目標サステインパルス数を決定したら、ステップ２３０に進む。

ステップ２３０では、発光輝度比算出処理手段６０の最大サステインパルス数算出手段６１において、１フィールド内に入る最大サステインパルス数Ｍの算出を行う。プラズマディスプレイ装置においては、各サブフィールドにおいて最低限必要とされるリセット期間、アドレス期間は定まっているので、１フィールドの期間が定まれば、最大限とり得るサステイン期間を算出することができる。また、サステイン期間中にも、サステイン放電を安定させるために必要とされる放電期間があるが、これらを総て１フィールドの期間から控除すれば、純粋に画像表示のために利用できるサステイン期間を算出することができる。サステイン放電についても、１回の発光放電に要する時間は定まっているので、１フールド内のサステイン期間が分かれば、サステイン発光回数、すなわち１フィールド内で最大限とり得る最大サステインパルス数Ｍを算出することができる。

このように、ステップ２３０においては、最大サステインパルス数算出手段６１により、ステップ２００で検出した入力信号の垂直同期周波数から、１フィールド内で最大限とり得る最大サステインパルス数Ｍの算出を行う。

次に、ステップ２４０では、発光輝度比算出処理手段６０の発光輝度比決定手段６３において、目標サステインパルス数Ｎが最大サステインパルス数Ｍよりも大きいか否かの判定を行う。本実施例に係るプラズマディスプレイ装置においては、１フールド内の目標サステインパルス数Ｎが最大サステインパルス数を超えているか否かにより、その後に異なる処理を行うため、ステップ２４０において、目標サステインパルス数Ｎと最大サステインＭの比較を行う。

次に、再び図３を用いて、ステップ２４０の具体的な内容を説明する。上述のように、１フィールドに入る最大サステインパルス数Ｍは、入力信号の垂直同期周波数に基づいて一義的に導き出せるが、プラズマディスプレイ装置においては、輝度は発光回数により定まるので、最大サステインパルス数Ｍは、１フィールド内の主表示ラインで表現できる最大輝度を意味している。よって、図３に示すように、１フィールド内に入る最大サステインパルス数Ｍは、目標サステインパルス数と同一次元上に表すことができ、その基準値として用いることができる。

図３においては、目標サステインパルス数Ｎが、最大サステインパルス数Ｍよりも大きい場合が示されている。目標サステインパルス数Ｎが、最大サステインパルス数Ｍよりも大きいということは、１フィールドの画像を再現するのに要求されている輝度よりも、プラズマディスプレイ装置の１フィールドの主表示ラインで表現可能な輝度が不足している状態を意味する。逆に、目標サステインパルス数Ｎが最大サステインパルス数Ｍ以下であれば、プラズマディスプレイ装置の主表示ラインで必要な輝度は表現できることを意味する。

このような関係を踏まえ、本実施例に係るプラズマディスプレイ装置においては、目標サステインパルス数Ｎが最大サステインパルス数Ｍよりも大きいときには、サステインパルス数の不足分（Ｎ−Ｍ）を、副表示ラインで補い、目標サステインパルス数Ｎが最大サステインパルス数Ｍ以下の場合には、主表示ラインのみで表示する制御を行う。なお、目標サステインパルス数Ｎの最大値は、表示負荷率が０に極めて近い値をとるときであり、最大サステインパルス数Ｍの２倍、すなわちＮ＝２Ｍである。これは、副表示ラインの最大サステインパルス数もＭになるので、目標サステインパルス数Ｎの最大値は、必然的にＮ＝２Ｍとなるからである。

図２に戻り、その制御内容を具体的に説明する。図２において、ステップ２４０で目標サステインパルス数Ｎと最大サステインパルス数Ｍとの比較を行い、目標サステインパルス数Ｎが最大サステインパルス数Ｍよりも大きい場合には、ステップ２５０に進み、目標サステインパルス数Ｎが最大サステインパルス数Ｍ以下の場合には、ステップ２６０に進む。

ステップ２５０では、発光輝度比算出手段６３において、副表示ラインの主表示ラインに対する発光輝度比Ｒが算出され、決定される。発光輝度比Ｒは、最大サステインパルス数Ｍに対する、目標サステインパルス数Ｎから最大サステインパルス数Ｍを差し引いた値（Ｎ−Ｍ）の割合として、（１）式から算出決定される。

（１）式により算出される発光輝度比Ｒは、１フレームにおける主表示ラインで実現できる最大輝度を基準とし、目標輝度に対して最大輝度が不足する分の割合を示した値となっており、目標サステインパルス数Ｎに対する最大サステインパルス数Ｍの不足分の大きさに応じて、副表示ラインの発光輝度比Ｒを増加させる制御となっている。なお、上述のように、目標サステインパルス数Ｎの最大値はＮ＝２Ｍであり、（Ｎ−Ｍ）≦Ｍとなるので、発光輝度比Ｒは０<Ｒ≦1の範囲内にあり、０より大きい値をとる。

このように、目標サステインパルス数Ｎよりも最大サステインパルス数Ｍが小さい場合には、その不足分（Ｎ−Ｍ）の大きさに比例させて副表示ラインの発光輝度比Ｒを増加させることにより、表示パネル１３０の垂直解像度を必要以上に低下させることなく、最適な輝度を得ることができる。

一方、ステップ２６０においては、発光輝度比Ｒ＝０と決定する制御を行う。ステップ２６０の処理フローは、目標サステインパルス数Ｎは最大サステインパルス数Ｍ以下の場合であるので、主表示ラインのみで１フレームに要求される輝度を得ることができる。よって、この場合には、副表示ラインによる輝度補強は必要ないので、発光輝度比Ｒを０とし、インターレース方式の入力信号に本来的に対応した主表示ラインのみで画像表示を行なう。これにより、必要とされる輝度は主表示ラインのみで満足でき、不要な副表示ラインを点灯させないので、垂直解像度を低下させるおそれがない。

このように、本実施例に係るプラズマディスプレイ装置は、ステップ２４０〜２６０において説明したように、１フレームの目標サステインパルス数Ｎと最大サステインパルス数Ｍとの大小関係に基づいて、垂直解像度を低下させずに最適な輝度を得るインターレース信号の表示制御を実行することができる。

なお、ステップ２４０〜２６０の演算処理を行っている際に、温度監視手段１４０から、表示パネル１３０又は回路部品が所定温度以上であるとの検出がなされた場合には、図２の処理フローの如何に関わらず、発光輝度比Ｒを０とする制御を行なうようにしてもよい。これにより、回路部品や表示パネル１３０の温度が上昇している危険な状態を回避することを優先させ、温度上昇による回路部品や表示パネル１３０の破損を防ぐことができる。

また、発光輝度比Ｒがフィールド間で急激に変化し、例えば０から１に変化した場合には、上下に隣接する２ラインの発光重心が半画素ずれてしまい、人間の眼には画像が動いて見えてしまう場合がある。そこで、発光輝度比Ｒの１回の変化幅に上限を設けておき、表示負荷率が大きく変化する場合には、発光輝度比Ｒを複数フィールドに亘って徐々に変化させるように制御してもよい。例えば、発光輝度比Ｒの１回の変化幅を０．２５としておけば、仮に表示負荷率が大きく変化し、発光輝度比Ｒが０から１に変化しても、４回のフィールドに亘って発光輝度比Ｒは変化し、滑らかな画像変化を実現することができる。

ステップ２７０では、サステインパルス数配分手段７０により、サブフィールド毎のサステインパルス数を、発光輝度比Ｒに応じて主表示ラインと副表示ラインに配分する。本実施例に係るプラズマディスプレイ装置においては、階調表現及び表示パネル１３０の駆動はサブフィールド法を用いてなされることから、１フィールドを複数のサブフィールドに分割して所定の各サブフィールドの輝度比で階調表現し、各サブフィールドに対して、主表示ラインと副表示ラインのサステインパルス数を割り当てることが必要とされる。よって、ステップ２７０では、ステップ２５０又はステップ２６０で決定した１フィールドの発光輝度比Ｒに応じて、主表示ラインと副表示ラインにサステインパルス数を配分する制御を行う。

具体的には、１フィールドに対し、主表示ラインには最大サステインパルス数Ｍが割り当てられるとすると、副表示ラインにはサステインパルス数ＲＭ＝（Ｎ−Ｍ）が割り当てられる。つまり、副表示ライン／主表示ライン＝Ｒ（０≦Ｒ≦１）でサステインパルス数が配分されるが、これを同じ割合で、各サブフィールドの主表示ラインと副表示ラインとに配分する。なお、Ｒ＝０の場合には、副表示ラインには０のサステインパルス数が配分されることになるので、結局は、サステインパルス数は配分されないということを意味する。

図４は、１サブフィールドにおける、組になる主表示ラインＰと副表示ラインとの発光輝度比Ｒを示した図である。図４において、主表示ラインＰ及び副表示ラインＳの双方とも、リセット期間、アドレス期間及びサステイン期間を有しており、それらの１サブフィールドにおける期間の長さは同一である。主表示ラインＰのサステイン期間における輝度はＬであるのに対し、副表示ラインＳのサステイン期間における輝度はＲ×Ｌとなり、主表示ラインＰよりも小さくなっている。これは、輝度を発光期間と考えても同義であり、主表示ラインＰのサステイン期間中の発光期間が長さＬであったとすると、副表示ラインＳの発光期間は、これに発光輝度比Ｒを乗じたＲ×Ｌとなり、発光期間が主表示ラインＰよりも短くなるように制御される。サステイン放電に要する期間は、主表示ラインＰも副表示ラインＳも同期間であるので、サステイン期間の相違量は、サステインパルス数の相違量と同義である。従って、主表示ラインＰに最大サステインパルス数Ｍが配分されたときには、副表示ラインＳにはサステインパルス数ＲＭが配分され、これは（１）式と合致している。サステインパルス数配分手段７０においては、図４で示したような、１サブフィールドでなされた発行輝度比Ｒに応じたサステインパルス数の分配を、１フィールド内の総てのサブフィールドに対して行うようにする。

このように、図２のステップ２７０において、１フィールドを対象として決定された発光輝度比Ｒに基づいて、各サブフィールドに対してサステインパルス数を配分することにより、サブフィールド法で駆動される表示パネル１３０に対応して本インターレース方式の表示制御を適用することができる。なお、図２において、ステップ２７０が終了したら、発光輝度比算出処理フローを終了し、入力信号のフレーム毎に同様の処理を繰返す。

次に、図５及び図６を用いて、発光輝度比算出処理手段６０の発光輝度比決定手段６３において必要に応じて実行される、発光輝度比Ｒ決定後の階調補正演算処理の内容について、更に詳細に説明する。

図５は、階調補正を行わない態様を説明するための図である。図５において、説明を容易にするために、１つのサブフィールドを対象として説明するが、これを総て加えたものが１フィールドとなるので、そのまま１フィールドを対象とする説明に置き換えてよい。

図５において、主表示ラインＰと副表示ラインＳの１サブフィールドが示されており、各表示ラインＰ、Ｓは、固定発光期間と可変発光期間に分かれている。固定発光期間は、リセット期間、アドレス期間、サステイン期間中の放電安定用の発光期間等が含まれており、各サブフィールドに共通して必要な、固定した発光期間である。一方、可変発光期間は、所望の輝度及び階調を実現するために必要な、可変可能な発光期間、つまり調整可能なサステイン期間であり、サステインパルス数に相当する。主表示ラインＰは、可変発光期間に最大サステインパルス数を有し、そのときの輝度がＬであるとする。また、固定発光期間の輝度をＣとする。

表示ラインが示す輝度は、サステインパルスによる発光だけではなく、固定発光期間における発光も寄与する。従って、副表示ラインＳの輝度を、主表示ラインの輝度Ｌに発光輝度比Ｒを乗じてＲ×Ｌとすると、副表示ラインＳ全体の輝度は（Ｃ＋Ｒ×Ｌ）となり、主表示ラインＰ全体の輝度（Ｃ＋Ｌ）との輝度比はＲとはならず、階調がずれてしまう。その結果、階調の線形性が崩れてしまうという事態を招く。

そこで、以下のような階調補正を行うようにしてもよい。階調線形性を維持しつつ副表示ラインＳの発光を行うためには、発光輝度比Ｒを用いてサステインパルスを隣接する２ラインの主表示ラインＰと副表示ラインＳに配分する場合、固定発光期間を考慮して補正する必要がある。

図６は、階調補正を行って最終的な副表示ラインＳの発光輝度を定める態様を説明するための図であり、主表示ラインＰと副表示ラインＳの１サブフィールドを示した図である。図６は、図５とは、可変発光期間の輝度が（Ｒ×Ｌ−Ａ）と表示されており、補正値Ａが考慮されている点で異なっている。

図６において、図示した１サブフィールドの固定発光期間の輝度Ｃがサステインパルス数何個分の発光に相当するかを算出するために、固定発光期間の輝度Ｃをサステインパルス１個の放電による発光輝度で割った値ｎを求める。また、主表示ラインＰの当該サブフィールドのサステインパルス数をｍとすると、（ｎ＋ｍ）は、主表示ラインＰの当該サブフィールド全体の発光輝度（Ｌ＋Ｃ）をサステインパルス数に換算した値に相当する。

ここで、発光輝度比をＲとすると、副表示ラインＳの当該サブフィールド全体の発光輝度は、（ｎ＋ｍ）×Ｒで表されるサステインパルス数の輝度に相当する。よって、副表示ラインＳの当該サブフィールドの可変期間の輝度に相当するサステインパルス数は、（２）式で算出される。

サステインパルス１個の放電による輝度をＫとすると、副表示ラインＳの当該サブフィールドの可変期間の輝度は、（３）式で表される。

ここで、主表示ラインの当該サブフィールドの可変発光期間の輝度はＬ＝Ｋ×ｍであるので、（３）式を整理してこれを代入すると、（４）式のようになる。

よって、（４）式より、図６における補正値Ａは、（５）式のように表される。

このように、固定発光期間をサステインパルス数に換算し、これと可変発光期間のサステインパルス数との合計値に対して発光輝度比Ｒで配分し、その後固定発光期間に相当するサステインパルス数を差し引くことにより、副表示ラインＳの発光においても、階調線形性を保った発光とすることができる。階調を正確に表示したい場合には、このような補正制御を行うようにしてもよい。

また、かかる補正制御は、図６で説明したような厳密な方法ではなく、例えば、固定発光期間を複数用意しておき、可変発光期間の値に応じて固定発光期間を選択し、これに合う補正済み配分を適用する方法を採用してもよい。複雑な補正制御を行うことなく、有効な補正効果を得ることができる。

なお、重みの小さい複数のサブフィールドの発光輝度比Ｒを０より大きくすると、固定輝度期間のため、一方の表示ラインのみ、つまり主表示ラインのみが点灯する場合と比較して、低階調部の輝度が高くなる。その結果、低階調部表現力が低下してしまう。つまり、人間の眼は、暗い程階調の輝度差に敏感であり、階調分解能が高いという性質を有するので、低階調での階調変化率が大きいと、階調表現性が悪くなってしまう。これを回避するために、重みの小さい所定の重み以下の複数のサブフィールドの発光輝度比Ｒは、０になるように制御してもよい。

また、階調線形性を維持するために、重みの大きい複数のサブフィールドの発光輝度比Ｒは、同一となるように制御してもよい。

かかるサブフィールドの重みに応じた発光輝度比Ｒの制御は、発光輝度比算出処理手段６０の発光輝度比決定手段６３で行うように構成してもよいし、サステインパルス数配分手段７０で行うように構成してもよい。

次に、図７乃至図１０を用いて、本実施例に係るプラズマディスプレイ装置に適用される、インタレース方式の入力信号が奇フィールドであるか偶フィールドであるかに応じて、隣接する２ラインの表示重心をずらす制御モードについて説明する。かかる制御モードは、図１の垂直同期１ラインずらし選択スイッチ９０により選択される。

図７は、インターレース信号の１ラインのデータを、隣接する２ラインで同時に表示し、更に、奇フィールドと偶フィールドで表示重心をずらした表示ラインを示した図である。

図７において、奇フィールドでは、２Ｎ−１（Ｎは１以上の整数）行のデータを２Ｎ−１行と２Ｎ行に表示し、偶フィールドでは、２Ｎ行のデータを２Ｎ行と２Ｎ＋１行に表示する。これにより、２Ｎ−１行のデータと２Ｎ行のデータは、表示重心が１行ずれて表示されることになり、解像度の低下を防止できる。奇フィールドでは、２Ｎ−１行が主表示ライン、２Ｎ行が副表示ラインとなり、偶フィールドでは、２Ｎ行が主表示ライン、２Ｎ＋１行が副表示ラインとなる。なお、図７では、表示ライン数が偶数で、奇フィールドでは奇数番目のデータをすべて２行ずつ表示し、偶フィールドでは１番目の表示行は表示が行われず、偶数番目の最後のデータは最後の１行のみに表示されるが、図７の表示行をずらして、偶フィールドで偶数番目のデータをすべて２行ずつ表示し、奇フィールドでは１番目のデータは１行のみに表示され、最後の表示行は表示を行わないようにすることも可能である。

なお、ボックス型ＰＤＰでかかる表示重心をずらす制御を行うためには、奇フィールドと偶フィールドで走査電極として使用する表示電極を、奇数番目と偶数番目又は偶数番目と奇数番目で切り替える必要がある。例えば、奇数番目の表示電極を第１の表示電極、偶数番目の表示電極を第２の表示電極とした場合に、奇フィールドでは第１と第２の表示電極の一方を走査電極として利用し、偶フィールドの時には第１と第２の表示電極の他方を走査電極として利用してもよい。この点については、詳細は後述する。

また、上記のように、奇フィールドと偶フィールドで走査電極を切り替えるには、アドレス動作時に走査パルスを順次出力すると共に維持放電時に維持放電パルスを出力する走査電極駆動回路１００を、第１と第２の表示電極に交互に接続するように切り替える走査電極スイッチと、維持放電時に維持放電パルスを出力する維持電極駆動回路１１０を、第１と第２の表示電極の走査電極駆動回路１００が接続されていない方に交互に接続する維持電極スイッチとを設ける。この点についても、詳細は後述する。

図８は、本発明の第１実施例を実現するための回路ブロック構成図の一例である。プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）１３０は、ボックス型ＰＤＰである。表示電極Ｚ１，Ｚ２，…のうち、奇数番目の表示電極を第１表示電極、偶数番目の表示電極を第２表示電極と呼ぶ。アドレス電極Ａを駆動するアドレス電極駆動回路１２０は図１に示したＰＤＰ装置に適用されるものと同じであり、走査電極駆動回路１００及び維持電極駆動回路１１０も図１に示したＰＤＰ装置で適用されるものと同じである。本実施例のＰＤＰ装置は、走査電極スイッチ１０５と維持電極スイッチ１１５が設けられ、制御回路１５０が同一データを隣接する２ラインに同時に書き込んで全表示ラインを表示するように制御すると共に、走査電極スイッチ１０５と維持電極スイッチ１１５を制御する点が、図１に係るプラズマディスプレイ装置に追加されている。

図９は、走査電極スイッチ１０５と維持電極スイッチ１１５の接続状態を示す図であり、（Ａ）は奇フィールドにおける接続状態を、（Ｂ）は偶フィールドにおける接続状態を示す。図９（Ａ）に示すように、奇フィールドでは、走査電極スイッチ１０５は第２の表示電極（偶数番目の表示電極）Ｚ２，Ｚ４，…を走査電極駆動回路１００に接続し、維持電極スイッチ１１５は第１の表示電極（奇数番目の表示電極）Ｚ１，Ｚ３，…を維持電極駆動回路１１０に接続する。図９（Ｂ）に示すように、偶フィールドでは、走査電極スイッチ１０５は１番目を除く第１の表示電極Ｚ３，Ｚ５，…を走査電極駆動回路１００に接続し、維持電極スイッチ１１５は第２の表示電極Ｚ２，Ｚ４，…を維持電極駆動回路１１０に接続する。

かかる接続構成において、奇フィールドでは、走査パルスは第２の表示電極Ｚ２，Ｚ４，…に順次印加され、１行目のデータは１行目と２行目の表示ラインＬ１，Ｌ２に書き込まれ、３行目のデータは３行目と４行目の表示ラインＬ３，Ｌ４に書き込まれる。偶フィールドでは、走査電極スイッチ２４は１番目を除く第１の表示電極Ｚ３，Ｚ５，…を走査電極駆動回路２３に接続し、維持電極スイッチ２６は第２の表示電極Ｚ２，Ｚ４，…を維持電極駆動回路２５に接続する。従って、奇フィールドでは、走査パルスは第１の表示電極Ｚ３，Ｚ５，…に順次印加され、２行目のデータは２行目と３行目の表示ラインＬ２，Ｌ３に書き込まれ、４行目のデータは４行目と５行目の表示ラインＬ４，Ｌ５に書き込まれる。表示ラインＬ１には書き込みは行われず、最後のデータは最後の１つの表示ラインにのみ書き込まれる。

維持放電期間では、アドレス電極に正の電圧を印加した状態で、維持電極と走査電極に交互に維持パルスを印加する。これによりアドレス放電が行われて壁電荷が蓄積されている表示セルでは、壁電荷による電圧が維持パルスに重畳されて放電開始電圧を越えて維持放電が発生する。維持放電は維持パルスが印加される間続く。維持放電においても、各表示セルは障壁で区切られているので、維持放電が隣接する表示セルに影響して放電を誘発することはない。アドレス期間には上記のような書き込みが行われたので、図７のような表示が行われる。

図１０は、図８とは異なる態様のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）１３０は、図８と同じボックス型ＰＤＰであり、アドレス電極を駆動するアドレス電極駆動回路１２０も図８のものと同じである。表示電極のうち、奇数番目の表示電極Ｚ１，Ｚ３，…を第１表示電極、偶数番目の表示電極Ｚ２，ＺＡ４，…を第２表示電極とする。本実施例では、２個の走査電極駆動回路１０１、１０２を使用し、第１走査電極駆動回路１０１は第１表示電極Ｚ１，Ｚ３，…を駆動し、第２走査電極駆動回路１０２は第２表示電極Ｚ２，Ｚ４，…を駆動する。制御回路１５０は各部の制御を行う。

このように、隣接する２ラインの主表示ラインと副表示ラインの発光輝度比Ｒを制御するだけでなく、垂直同期１ラインずらし選択スイッチ９０により奇フィールドと偶フィールドで表示重心をずらす制御を加えることにより、更に解像度の低下を防ぎつつ最適な発光輝度が得られるプラズマディスプレイ装置を実現することができる。

図１１は、本発明を適用した実施例２に係るプラズマディスプレイ装置のブロック図である。なお、実施例１と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図１１において、実施例２に係るプラズマディスプレイ装置は、Ａ／Ｄコンバータ１０と、中間調生成回路２０と、ＳＦ（サブフィールド）変換回路３０と、垂直同期検出手段４０と、表示負荷率算出手段５０と、発光輝度比算出処理手段６０と、サステインパルス数配分手段７０と、駆動信号生成回路８０と、垂直同期１ラインずらし選択スイッチ９０と、走査電極駆動回路１００と、維持電極駆動回路１１０と、アドレス電極駆動回路１２０と、表示パネル１３０と、温度監視手段１４０とを有する。

実施例２に係るプラズマディスプレイ装置は、中間調生成回路２０が更に、逆変換γ回路２１と、非線形ゲイン回路２２と、誤差拡散回路２３を含んでいる点において、実施例１に係るプラズマディスプレイ装置と異なっている。他の構成要素については、実施例１と同様であるので、その説明を省略する。

実施例１において、重みの小さい所定の重み以下の複数のサブフィールドの発光輝度比Ｒを０として低階調表現性を高める制御と、重みの大きい所定の重み以上の複数のサブフィールドの発光輝度比Ｒを同一になるように制御し、階調線形性を維持する制御について説明した。

しかしながら、重みの小さい複数のサブフィールドの発光輝度比Ｒを０とし、重みの大きい複数のサブフィールドの発光輝度比Ｒを０より大きい値とすると、階調の増加に対して、輝度増加が急激に変化する点が存在してしまう。

図１２は、小負荷時の非線形特性を説明するための図である。図１２の横軸は入力信号、縦軸は出力信号の輝度を示している。上述のように、低階調部での表現力向上のためには、重みの小さい複数のサブフィールドの輝度を小さくする必要がある。そのため、重みの小さい複数のサブフィールドの発光輝度比Ｒを０、それ以外の発光輝度比Ｒの０以外の所定値とする必要があるが、その場合、低階調部での輝度の上昇分に比べ、それ以上の階調部の輝度の上昇分が大きくなるので、輝度段差が発生してしまう。

図１２において、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は発光輝度比Ｒが０となる重みの小さいサブフィールドのみで構成される階調であり、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ８は発光輝度比Ｒが０以外の所定値となるサブフィールドを含む階調である。Ｇ０〜Ｇ３を結ぶ特性線と、Ｇ４〜Ｇ８を結ぶ特性線とでは、輝度上昇分が異なるため、階調の線形性が崩れてしまっている。この状態では、階調の線形性が崩れているため、画像の階調表現が適切に行なえない。

そこで、図１２の例で言えば、Ｇ３の階調を使用せず、代わりに、Ｇ２とＧ４を所定の比率で配分した擬似階調Ｈ３を使用すれば、階調の線形性の崩れを抑制できる。

実施例２に係るプラズマディスプレイ装置においては、中間処理生成回路２０において、このような階調の線形性を維持する処理を実行できる構成となっている。

図１１に戻り、中間調生成回路２０内の各構成要素について説明する。

逆γ変換回路２１は、伝送γ変換されて入力された映像信号に、これを元に戻す逆の変換を行い、その出力信号を線形特性にするための信号特性変換回路である。

図１３は、逆γ変換回路２０の機能を説明するための図である。図１２において、入力信号をｘ、出力信号をｙとする。

図１３（ａ）は、逆γ変換回路に入力される伝送γ変換された映像信号の信号特性を示した図である。図１３（ａ）において、伝送γ変換された映像信号は、上に凸な右肩上がりの特性を示している。

図１３（ｂ）は、逆γ変換回路３０の変換特性図である。逆γ変換回路は、入力信号ｘに対して、ｙ＝ｘ^２．２の特性で変換して出力信号ｙを出力する。これは、ブラウン管の特性に合致し、画像表示パネル９０がブラウン管の場合は、このような変換を行う必要がないが、プラズマディスプレイパネル９０ａは線形な出力特性を有するため、かかる変換回路により変換を行う。

図１３（ｃ）は、逆γ変換回路３０の出力映像信号の信号特性を示した図である。図１３（ｃ）において、入力信号と出力信号がリニアな特性になっていることが示されている。このように、逆γ変換回路３０によりリニアな特性に変換された画像信号は、非線形ゲイン回路２２に入力される。

非線形ゲイン回路２２は、特定のサブフィールド点灯パターンを使用しないように、逆γ変換された第１の画像信号を第２の画像信号に非線形変換し、第２の画像信号を整数部及び誤差部で表現する回路である。

再び図１２を用いて、非線形ゲイン回路２２の機能を説明する。図１２において、低階調部Ｇ０〜Ｇ３の発光輝度比Ｒを０又は０に近い一定値とし、高階調部Ｇ４〜Ｇ８を０以外の一定値としたときに、Ｇ３とＧ４との間で輝度上昇分が大きく変化し、線形性が崩れている。このとき、非線形ゲイン回路２２において、第１の画像信号である入力信号の値Ｇ２とＧ４の合計が、Ｈ３となるような比率で配分し、第２の画像信号である擬似階調Ｈ３を変換生成する。これにより、階調の線形性の崩れを抑制できる。

図１４は、非線形ゲイン回路２２の構成例を示す図である。ルックアップテーブル２２１は、非線形変換を行うための所定のテーブルを記憶しており、第１の画像信号ＩＳ１が入力されたら、それに対応する整数部ＩＳＡと小数部ＩＳＢを出力する。加算器２２２は、整数部ＩＳＡと小数部ＩＳＢを加算し、第２の画像信号ＩＳ２を出力する。

図１１に戻り、非線形ゲイン回路２２により非線形変換された第２の画像信号は、誤差拡散回路２３に入力される。

誤差拡散回路２３は、非線形ゲイン回路２２から出力された第２の画像信号の誤差部が０でないときには、その誤差部を空間的又は時間的に拡散する回路である。

図１５は、誤差拡散回路２３で実行される、誤差拡散処理について説明するための図である。誤差拡散回路２３には、８ビットの画像信号が入力され、下位１ビット信号について誤差拡散処理を行い、上位７ビットを出力する例について説明する。図１５において、画素Ｐ０を注目画素として信号処理を行うものとする。このとき画素Ｐ０の１ライン前の画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３および直前画素Ｐ４の表示誤差すなわち下位１ビットの値に、それぞれ図に示すような所定の重み付け処理を行い、画素Ｐ０の入力画像信号に加算する。また、画素Ｐ０の表示誤差である下位１ビットについては、所定の重み付け処理を行い周囲の画素Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８へ拡散する。図１５の実線矢印は周囲の画素からＰ０に加算される誤差を表し、点線矢印はＰ０から周囲の画素に拡散する誤差を表している。また、矢印に付随した数値はそれぞれの重み付けの大きさを表す。

図１６は、誤差拡散回路２３の構成の一例を示すブロック図である。図１６において、Ｔは１画素遅延回路、Ｈは１ライン遅延回路を表し、各遅延回路に続く各ブロックの数値はそれぞれの重み付けの大きさを表す。図１６に示すように、この加算した結果のうち上位７ビットを出力する。下位１ビットの誤差分については、７／１６を画素Ｐ０の次の画素Ｐ５に、３／１６を画素Ｐ０の左下の画素Ｐ６に、５／１６を画素Ｐ０の直下の画素Ｐ７に、また、１／１６を画素Ｐ０の右下の画素Ｐ８にそれぞれ加算する。このような加算を個々の画素に対して行うことで、誤差を周辺画素に拡散する。

このように、誤差拡散回路２３により誤差を周辺画素に拡散することにより、視覚的に平均化された中間階調を表現することができ、画質劣化を防ぐことができる。

なお、誤差拡散回路２３は、代わりにディザ処理回路が適用されてもよいし、誤差拡散回路２３と併用してディザ処理回路が更に設けられてもよい。

また、実施例２において、実施例１の図６において説明した階調補正制御や、図７乃至図１０において説明したフィールドの奇偶に応じて表示重心をずらす制御が同様に適用されてよく、実施例１の種々の制御内容は、実施例２に組み合わせて適用することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

実施例１に係るプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。 実施例１に係るプラズマディスプレイ装置により実行される処理フロー図である。 表示負荷率と輝度との関係を示した図である。 組になる主表示ラインＰと副表示ラインとの発光輝度比Ｒを示した図である。 階調補正を行わない態様を説明するための図である。 階調補正を行う態様を説明するための図である。 奇フィールドと偶フィールドで表示重心をずらした表示ラインを示した図である。 本発明の実施例１を実現するための回路ブロック構成図の一例である。 走査電極スイッチ１０５と維持電極スイッチ１１５の接続状態を示す図である。図９（Ａ）は奇フィールドにおける接続状態を示す図である。図９（Ｂ）は偶フィールドにおける接続状態を示す図である。 図８とは異なる態様のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。 実施例２に係るプラズマディスプレイ装置のブロック図である。 小負荷時の非線形特性を説明するための図である。 逆γ変換回路２０の機能を説明するための図である。図１３（ａ）は、入力映像信号の信号特性を示した図である。図１３（ｂ）は、逆γ変換回路３０の変換特性図である。図１３（ｃ）は、逆γ変換回路３０の出力映像信号の信号特性を示した図である。 非線形ゲイン回路２２の構成例を示す図である。 誤差拡散回路２３で実行される誤差拡散処理について説明するための図である。 誤差拡散回路２３の構成の一例を示すブロック図である。 従来のＡＬＩＳ方式のＰＤＰ装置の回路ブロック構成図である。 従来の通常型のＡＬＩＳ方式のＰＤＰ装置における表示ラインを示す図である。 従来のボックス型ＰＤＰの表示ラインを示す図である。

符号の説明

１０ Ａ／Ｄコンバータ
２０ 中間調生成回路
２１ 逆γ変換回路
２２ 非線形ゲイン回路
２３ 誤差拡散回路
３０ ＳＦ変換回路
４０ 垂直同期検出手段
５０ 表示負荷率算出手段
６０ 発光輝度比算出処理手段
６１ 最大サステインパルス数算出手段
６２ 目標サステインパルス数決定手段
６３ 発光輝度比決定手段
７０ サステインパルス数配分手段
８０ 駆動信号生成回路
９０ 垂直同期１ラインずらし選択スイッチ
１００、１０１、１０２ 走査電極駆動回路
１０５ 走査電極スイッチ
１１０ 維持電極駆動回路
１１５ 維持電極スイッチ
１２０ アドレス電極駆動回路
１３０ 表示パネル（プラズマディスプレイパネル）
１４０ 温度監視手段
１５０ 制御回路
２２１ ルックアップテーブル
２２２ 加算器

Claims (14)

1. 複数の表示ラインを備え、サブフィールド法により駆動される表示パネルと、
   該表示パネルを駆動する駆動回路とを有し、
   インターレース方式の入力信号の１ラインのデータを、隣接する主表示ラインと副表示ラインの２本の組で同時に表示することができるプラズマディスプレイ装置であって、
   前記入力信号の垂直同期信号周波数に基づいて、前記主表示ラインに対応する１フィールド内での発光可能な最大サステインパルス数を算出する最大サステインパルス数算出手段と、
   前記入力信号の前記１フィールドの表示負荷率を算出する表示負荷率算出手段と、
   該表示負荷率算出手段により算出された前記表示負荷率に基づいて、前記１フィールドの目標サステインパルス数を決定する目標サステインパルス数決定手段と、
   該目標サステインパルス数決定手段により決定された目標サステインパルス数と、前記最大サステインパルス数との関係に基づいて、前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの発光輝度比を定める発光輝度比決定手段と、を有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記発光輝度比決定手段は、前記目標サステインパルス数が前記最大サステインパルス数より大きいときに、前記発光輝度比を０より大きくする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装置。
3. 前記発光輝度比は、前記最大サステインパルス数に対する、前記目標サステインパルス数から前記最大サステインパルス数を減算した値の比である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装置。
4. 前記発光輝度比決定手段は、前記目標サステインパルス数が前記最大サステインパルス数以下のときに、前記発光輝度比を０とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
5. 前記目標サステインパルス数のとり得る最大値は、前記最大サステインパルス数の略２倍であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
6. 前記表示パネル又は回路部品の温度を監視する温度監視手段を更に有し、
   該温度監視手段により検出された温度が所定温度以上のときには、前記発光輝度比決定手段は、前記発光輝度比を０にすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
7. 前のフィールドと、前記１フィールドとの表示負荷率が所定の最大負荷変化率を超えて変化するときには、前記発光輝度比決定手段は、前記発光輝度比を、前記所定の最大負荷変化率の範囲内で、複数のフィールドに亘って変化させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
8. 前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの前記発光輝度比に基づいて、前記１フィールドを分割した複数のサブフィールドに対し、前記副表示ラインにサステインパルス数を配分するサステインパルス数配分手段、を更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
9. 前記サステインパルス配分手段は、所定の重み以下のサブフィールドに対しては、前記輝度比に基づかない所定のサステインパルス数を配分する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装置。
10. 前記所定のサステインパルス数は、０であることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイ装置。
11. 前記入力信号に基づく第１の画像信号を第２の画像信号に非線形変換し、該第２の画像信号を整数部及び誤差部で表現する非線形回路と、
    前記誤差部が０でないときには、前記誤差部を空間的又は時間的に拡散する誤差拡散回路と、を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
12. 前記１フィールドが奇数フィールドであるか偶数フィールドであるかに応じて、前記主表示ラインと前記副表示ラインの２本の組合せを変更し、表示重心をずらすことを特徴とする請求項１乃至１１に記載のプラズマディスプレイ装置。
13. 複数の表示ラインを備えたプラズマディスプレイパネルを用い、インターレース方式の入力信号の１ラインのデータを、隣接する主表示ラインと副表示ラインの２本の組で同時に表示するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    入力信号の垂直同期信号周波数に基づいて、１フィールド内で発光可能な最大サステインパルス数を算出する最大サステインパルス数算出工程と、
    前記入力信号の前記１フィールドの表示負荷率を算出する表示負荷率算出工程と、
    前記表示負荷率に基づいて、前記１フィールドの目標サステインパルス数を決定する目標サステインパルス数決定工程と、
    前記目標サステインパルス数と、前記最大サステインパルス数との関係に基づいて、前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの発光輝度比を定める発光輝度比決定工程と、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の駆動方法。
14. 前記１フィールドの前記主表示ラインに対する前記副表示ラインの前記発光輝度比に基づいて、前記１フィールドを分割した複数のサブフィールドに対し、前記副表示ラインにサステインパルス数を配分するサステインパルス数配分工程、を更に有することを特徴とする請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。

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