JP2012118088A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルのコントラストを向上する。
【解決手段】１フィールド期間を構成した複数のサブフィールドの輝度重みに応じた数の維持パルスを印加して表示を行う第１モードと、第１モードよりも少ない数のサブフィールドにより１フィールド期間を構成するとともに、１フィールド期間において印加される維持パルスの数を、第１モードでの１フィールド期間における維持パルスの数よりも多く設定して表示を行う第２モードと、第２モードの非点灯ラインの書込み時間を短縮し、その短縮時間を維持期間に設定して表示を行う第３モードとを有し、サブフィールドの点灯率が所定値以下で、かつ、画像の階調が所定値以上で、かつ、各サブフィールドの点灯ライン数が設定ライン数以下あるときに第１モードもしくは第２モードから前記第３モードへ移行することにより、ＰＳＤＰパネルでのコントラストを向上することが可能となる。
【選択図】図８

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルのコントラストを向上させるプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関するものである。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、大画面、薄型、軽量を特徴とする放電による自己発光型の表示デバイスである。このパネルを用いて中間階調を持つ動画像を表示する方法としては、一般的に、１フィールド期間をそれぞれ所定の輝度に重み付けされた複数の２値画像に分割し、それらを時間的に重ね合わせて表示する、いわゆるサブフィールド法が用いられている。

サブフィールド法の中でも、画面全体が暗くなれば画面全体に同じ割合で発光回数を増やして画面全体を明るくし、暗い雰囲気は保ちつつコントラストの高いしっかりとした画像を表現できるパネルの駆動方法が開発されている。たとえば、画像の明るさの平均レベルが低くなるにつれて、２値画像の輝度の重み付けの倍率（以下、「輝度倍率」と略記する）を大きくして発光回数を増やす方法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のコントラスト上昇の手段として、サブフィールド数を削減して書き込み時間を点灯、非点灯ラインの区別なしに同一としている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１ −２３１８３３号公報 特開２００６−３０８７３４号公報

しかしながら、前記従来の構成では書き込み時間を点灯、非点灯ラインの区別なしに同一としているために、従来方法からコントラストを上昇させるためには、更にサブフィールド数を削減する必要がある。サブフィールド数を削減させると従来方法より表示階調が減ってしまい、表示品質が落ちてしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するものでサブフィールド数を従来から削減せず、すなわち表示階調数を同一のまま、コントラストを向上することを可能とする技術を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、画像表示を行うための複数の放電セルにより画像表示領域が構成されたプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、１フィールド期間を複数のサブフィールドにより構成するとともに、各サブフィールドの輝度重みに応じた数の維持パルスを印加して表示を行う第１モードと、第１モードよりも少ない数のサブフィールドにより１フィールド期間を構成するとともに、１フィールド期間において印加される維持パルスの数を、第１モードでの１フィールド期間における維持パルスの数よりも多く設定して表示を行う第２モードと、第２モードの非点灯ラインの書込み時間を短縮し、その短縮時間を維持期間に設定して表示を行う第３モードとを有し、サブフィールドの点灯率が所定値以下で、かつ、画像の階調が所定値以上で、かつ、各サブフィールドの点灯ライン数が設定ライン数以下あるときに第１モードもしくは第２モードから前記第３モードへ移行することを特徴とする。

本構成によって、プラズマディスプレイパネルでのコントラストを向上することが可能となる。

本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、サブフィールド数を従来から削減せず、すなわち表示階調数を同一のまま、コントラストを向上することができる。

以下、本発明の実施の形態における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。

図１は、本発明の実施の形態におけるパネル構造の一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れらの周囲を封着し、その基板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上には複数のデータ電極８が形成され、データ電極８を覆うように絶縁体層９が形成されている。また、データ電極８の間の絶縁体層９上にデータ電極８と平行して隔壁１０が設けられており、隣り合う隔壁１０間の絶縁体層９上には蛍光体層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８とが立体交差するように前面基板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、走査電極４と維持電極５とは互いに平行に対をなして形成されているため、走査電極４と維持電極５との間に大きな電極間容量が存在する。

図２はパネル１の電極配列図である。行方向にｎ本の走査電極Ｙ１〜Ｙｎ（図１の走査電極４）およびｎ本の維持電極Ｘ１〜Ｘｎ（図１の維持電極５）が交互に配列され、列方向にｍ本のデータ電極Ａ１〜Ａｍ（図１のデータ電極８）が配列されている。そして、１対の走査電極Ｙｉおよび維持電極Ｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ａｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが立体交差した部分に放電セルが形成される。すなわち、パネル１は画像表示を行うためのｍ×ｎ個の放電セルを有しており、この放電セルによりパネル１の画像表示領域が構成される。

図３はパネル１を用いて構成した映像表示装置の回路ブロック図である。この映像表示装置は、パネル１、データドライバ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、ＡＤ（アナログ・デジタル）変換器１６、走査数変換部１７、サブフィールド変換部１８および電源回路（図示せず）を備えている。

映像信号ｓｉｇはＡＤ変換器１６によりデジタル信号の映像データに変換され、走査数変換部１７に出力される。走査数変換部１７は、映像データをパネル１の画素数に応じた映像データに変換し、サブフィールド変換部１８に出力する。サブフィールド変換部１８は、各画素の映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、サブフィールド毎の映像データをデータドライバ１２に出力する。データドライバ１２は、サブフィールド毎の映像データを各データ電極Ａ１〜Ａｍに対応する信号に変換し、各データ電極Ａ１〜Ａｍを駆動する。

また、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖはタイミング発生回路１５に入力される。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をもとにして各種のタイミング信号を発生し、各回路ブロックへ供給している。走査電極駆動回路１３は、タイミング信号にもとづいて走査電極Ｙ１〜Ｙｎに駆動電圧波形を供給し、維持電極駆動回路１４は、タイミング信号にもとづいて維持電極Ｘ１〜Ｘｎに駆動電圧波形を供給する。ここで、走査電極駆動回路１３は後述する維持パルスを発生させるための維持パルス発生器１９を備え、維持電極駆動回路１４にも同様に維持パルス発生器２０を備えている。そして、走査電極４と維持電極５との間の電極間容量の充放電にともなう電力を回収するために、維持パルス発生器１９、２０にはＬＣ共振回路からなる電力回収手段を設けている。

次に、パネル１を駆動するための駆動波形とその駆動波形によるパネル１の動作について説明する。図４は本発明の実施の形態におけるパネル１の各電極に印加する駆動波形図である。１フィールド期間は複数（例えば１０個）のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１０を有しており、ＳＦ１〜ＳＦ１０の各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の輝度の重み付け（輝度重み）を有している。このように、１フィールド期間において後ろに配置されたサブフィールドほど輝度重みが大きくなるように構成している。ただし、１フィールド期間の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。また、各サブフィールドは、放電セルの電荷状態を初期化する初期化期間と、表示させる放電セルを選択するための書込み放電を行う書込み期間と、書込み期間で選択された放電セルで維持放電を行う維持期間とを有している。

第１サブフィールドＳＦ１の初期化期間では、データ電極Ａ１〜Ａｍおよび維持電極Ｘ１〜Ｘｎを０（Ｖ）に保持し、維持電極Ｘ１〜Ｘｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ１（Ｖ）から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を走査電極Ｙ１〜Ｙｎに印加する。すると、すべての放電セルにおいて１回目の微弱な初期化放電が起こり、走査電極Ｙ１〜Ｙｎ上に負の壁電圧が蓄えられるとともに維持電極Ｘ１〜Ｘｎ上およびデータ電極Ａ１〜Ａｍ上に正の壁電圧が蓄えられる。ここで、電極上の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層６あるいは蛍光体層１１上に蓄積した壁電荷により生じる電圧を表す。その後、維持電極Ｘ１〜Ｘｎを正の電圧Ｖｈ（Ｖ）に保ち、走査電極Ｙ１〜Ｙｎに電圧Ｖｉ３（Ｖ）から電圧Ｖｉ４（Ｖ）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２回目の微弱な初期化放電が起こり、走査電極Ｙ１〜Ｙｎ上の壁電圧および維持電極Ｘ１〜Ｘｎ上の壁電圧が弱められ、データ電極Ａ１〜Ａｍ上の壁電圧は、書込み期間における書込み動作に適した値に調整される。

初期化期間に続く書込み期間では、走査電極Ｙ１〜Ｙｎを一旦Ｖｒ（Ｖ）に保持する。次に、データ電極Ａ１〜Ａｍのうち１行目に表示すべき放電セルのデータ電極Ａｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖａ（Ｖ）を印加するとともに、１行目の走査電極Ｙ１に走査パルス電圧Ｖｙ（Ｖ）を印加する。このときデータ電極Ａｋと走査電極Ｙ１との交差部の電圧は、外部印加電圧（Ｖａ−Ｖｙ）（Ｖ）にデータ電極Ａｋ上の壁電圧および走査電極Ｙ１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。このため、データ電極Ａｋと走査電極Ｙ１との間および維持電極Ｘ１と走査電極Ｙ１との間に書込み放電が起こり、この放電セルの走査電極Ｙ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極Ｘ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ａｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に表示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、正の書込みパルス電圧Ｖａ（Ｖ）を印加しなかったデータ電極と走査電極Ｙ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上のような書込み動作を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。

書込み期間に続く維持期間では、まず、維持電極Ｘ１〜Ｘｎを０（Ｖ）に戻し、走査電極Ｙ１〜Ｙｎに正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）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Ｙｉ上と維持電極Ｘｉ上との間の電圧は維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）に走査電極Ｙｉ上および維持電極Ｘｉ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Ｙｉと維持電極Ｘｉとの間に維持放電が起こり、走査電極Ｙｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極Ｘｉ上に正の壁電圧が蓄積される。このときデータ電極Ａｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。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状態のままである。続いて、走査電極Ｙ１〜Ｙｎを０（Ｖ）に戻し、維持電極Ｘ１〜Ｘｎに正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）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Ｘｉ上と走査電極Ｙｉ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Ｘｉと走査電極Ｙｉとの間に維持放電が起こり、維持電極Ｘｉ上に負の壁電圧が蓄積され走査電極Ｙｉ上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極Ｙ１〜Ｙｎと維持電極Ｘ１〜Ｘｎとに交互に輝度重みに応じ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維持放電が継続して行われる。なお、維持期間の最後には走査電極Ｙ１〜Ｙｎと維持電極Ｘ１〜Ｘｎとの間にいわゆる細幅パルスを印加して、データ電極Ａｋ上の正の壁電荷を残したまま、走査電極Ｙ１〜Ｙｎおよび維持電極Ｘ１〜Ｘｎ上の壁電圧を消去している。こうして維持期間における維持動作が終了する。

第２サブフィールドＳＦ２の初期化期間では維持電極Ｘ１〜Ｘｎを電圧Ｖｈ（Ｖ）に保持し、データ電極Ａ１〜Ａｍを０（Ｖ）に保持し、走査電極Ｙ１〜Ｙｎに電圧Ｖｉ５（Ｖ）から電圧Ｖｉ４（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。このランプ電圧が下降する間に、直前の維持期間（ＳＦ１の維持期間）で維持放電を行った放電セルでは微弱放電が発生することで各電極上に形成された壁電荷が弱められ、放電セル内の電圧は放電開始電圧に近い状態となる。一方、ＳＦ１で書込み放電および維持放電を行わなかった放電セルについては、ＳＦ２の初期化期間において微弱放電することはなく、ＳＦ１の初期化期間終了時における壁電荷状態のままである。

ＳＦ２の書込み期間および維持期間については、ＳＦ１の場合と同様の波形を印加することにより、映像信号に対応した放電セルにおいて維持放電を発生させる。またＳＦ３〜ＳＦ１０については、ＳＦ２と同様の駆動波形を各電極に印加することにより、映像表示が行われる。

次に、輝度重み、輝度倍率と維持パルスの数について説明する。各サブフィールドにおいて印加する維持パルスの数は、そのサブフィールドの輝度重みに輝度倍率を積算した値であり、その値の数の維持パルスが走査電極Ｙ１〜Ｙｎと維持電極Ｘ１〜Ｘｎのそれぞれに印加される。１フィールド期間は１／６０秒＝１．６７ｍｓであり、パネルの仕様にもよるが、例えば上記のように輝度重みが（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）である１０個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１０で１フィールド期間を構成した場合、駆動時間の制限により輝度倍率は１〜５となる。例えば、輝度倍率が５の場合の各サブフィールドにおける維持パルスの数は（５、１０、１５、３０、５５、９０、１５０、２２０、３００、４００）であり、１フィールド期間に印加される維持パルスの数は１２７５個となる。すなわち、１フィールド期間において、走査電極Ｙ１〜Ｙｎに印加される維持パルスは１２７５個であり、同じく維持電極Ｘ１〜Ｘｎに印加される維持パルスは１２７５個である。

ここで、例えば輝度倍率が１の場合、１フィールド期間に印加される維持パルスの数は２５５個であり、輝度倍率が５の場合に比べて駆動時間に余裕がある。このため、輝度倍率が１の場合、サブフィールド数を例えば１２個とし、輝度重みの和が２５５となるように各サブフィールドの輝度重みを変えてもよい。このように、１フィールド期間を構成するサブフィールド数と各サブフィールドの輝度重みを輝度倍率に応じて適宜変えてもよい。また、輝度倍率は整数に限らず、小数点以下の数値を含んでいてもよく、輝度重みと輝度倍率との積を整数化した値を各サブフィールドで印加する維持パルスの数とすればよい。輝度重みと輝度倍率との積が小数点以下の数値を含む場合、その積の値について小数点以下を切り捨て、切り上げ、または四捨五入することで整数化すればよい。なお、上記のようなサブフィールド構成と輝度倍率の設定によってパネルを駆動する場合を標準モード（第１モード）とする。

ところで、従来のパネルの駆動方法では、画像の明るさの平均レベルが低くなるにつれて輝度倍率を増加させて発光回数を増加させ、これにより画面全体を明るくしている。また、発光回数を増加させるのに応じてサブフィールド数を適宜減らせており、これにより発光回数を増加させるための駆動時間が確保される。しかしながら、サブフィールド数を必要以上に減らすと擬似輪郭線の発生等により表示品質が低下することになる。このような表示品質の低下が発生しないようにサブフィールド数を設定する必要があるので、明るさの平均レベルが所定値（例えば３０％）以下ではサブフィールド数と輝度倍率は一定、すなわち発光回数は一定となっている。なお、上記の標準モードは、このような従来の駆動方法と同様である。

これに対し従来の輝度向上の手段として、画像の表示面積が小さく、且つ、画像の階調が高い場合において、サブフィールド数をさらに減らし、余裕のできた駆動時間を使って発光回数を増加させるようにしており、これにより画像の明るさの平均レベルが低い場合に従来よりも高輝度の表示を行うことができるようにしている。すなわち、通常は上記の標準モードでパネルを駆動するが、画像の表示面積が小さく、且つ、画像の階調が高い場合には、標準モードよりも少ない数のサブフィールドによって１フィールド期間を構成するとともに、標準モードでの１フィールド期間における維持パルスの数よりも多くの維持パルスを１フィールド期間に印加して表示を行うピーク輝度上昇モード（第２モード）でパネルを駆動する。

図５は、標準モードとピーク輝度上昇モードでの１フィールド期間におけるサブフィールド構成を示す図であり、斜線部分は初期化期間と書込み期間とを合わせて示しており、白部分は維持期間を示している。標準モードでのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ１０の輝度重みを（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）とする。

図５に示すように、ピーク輝度上昇モードでは、標準モードにおける最低階調のサブフィールドＳＦ１を削除することで１フィールド期間を構成するサブフィールドをＳＦ２〜ＳＦ１０の９個とし、これらのサブフィールドを新たにＮＳＦ１〜ＮＳＦ９とする。ＮＳＦ１〜ＮＳＦ９において各電極に印加する駆動波形は、それぞれＳＦ２〜ＳＦ１０において各電極に印加する駆動波形と同様である。ただし、ＮＳＦ１の初期化期間において走査電極、維持電極およびデータ電極に印加する駆動波形は、ＳＦ１の初期化期間において各電極に印加する駆動波形と同じとする。また、ピーク輝度上昇モードでの１フィールド期間に印加される維持パルスの数は標準モードの場合に比べて多くなる。ＮＳＦ１〜ＮＳＦ９の輝度重みは（２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）であり、輝度倍率を例えば６のように標準モードでの最大値（５）よりも大きくすると、各サブフィールドＮＳＦ１〜ＮＳＦ９の維持パルス数は（１２、１８、３６、６６、１０８、１８０、２６４、３６０、４８０）となる。すなわち、ピーク輝度上昇モードでは、１フィールド期間での維持パルスの数は標準モードの場合（１２７５個）よりも多い１５２４個になり、標準モードの場合に比べてピーク輝度を上昇させることができる。なお、輝度倍率は整数に限らず、小数点以下の数値を含んでいてもよく、輝度重みと輝度倍率との積を整数化した値を各サブフィールドで印加する維持パルスの数とすればよい。輝度重みと輝度倍率との積が小数点以下の数値を含む場合には、その積の値について小数点以下を切り捨て、切り上げ、または四捨五入することで整数化すればよい。

ここで、ピーク輝度上昇モードでは標準モードで使用している最低階調（１階調）のサブフィールドＳＦ１を削除していることにより、表示を行うためにＳＦ１を点灯させる必要がある階調（１、４、７、１０、１２、１５、１９階調、・・・）は表示できないため、表示品質が低下する。このため、低階調から高階調まで広範囲の階調が含まれるような画像をピーク輝度上昇モードで表示した場合には、表示できない階調が多く発生するため標準モードで表示した場合に比べて表示品質が低下する。このように、ピーク輝度上昇モードは、表示可能な最低階調と最高階調との間の階調の中で、表示できない階調が存在するモードである。

次に、ピーク輝度上昇モードで表示を行うときの条件の一例について説明する。画像表示領域を構成する放電セルの数をＮＴ（＝ｍ×ｎ）とし、ｚ番目のサブフィールド（ｚ＝１〜１０）において維持放電が行われる放電セルの数をＮｚとし、それらの比ｒｚ＝Ｎｚ／ＮＴをｚ番目のサブフィールドの点灯率とする。そして、すべてのサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ１０）の点灯率ｒｚが所定値ｒｄ（例えば５％）以下となるとき、画像面積が小さいと判断する。また、画像の階調（Ｇ）が所定値Ｇｄ（例えば２００階調）以上となるとき、画像の階調数が高いと判断する。ｚ番目のサブフィールドにおいて維持放電が行われる放電セルの数（Ｎｚ）や画像の階調（Ｇ）は、例えば映像信号ｓｉｇをＡＤ変換器１６により変換した映像データを用いて得ることができる。

なお、上記のｒｄやＧｄの値は、所望の表示品質が得られるようにパネルの特性に応じて適宜設定すればよい。また、ｒ＝０の場合は画像表示を行う放電セルが無くピーク輝度上昇モードで表示する意味が無い。このため、０＜ｒ≦ｒｄ、且つ、Ｇｄ≦Ｇ≦Ｇｍａｘのときにピーク輝度上昇モードで表示を行うようにすればよい。ここで、Ｇｍａｘは表示可能な階調の最大値であり、表示可能な階調が０〜２５５階調のとき、Ｇｍａｘ＝２５５である。

パネルの駆動モードの決定するフローチャートを図６に示す。ＳＦの“点灯率”、"ピーク"を検出し（ステップＳ２１０）、２ＳＦ以降のＳＦの点灯率が閾値以下、且つ、ピークが閾値以上であるかどうかを確認する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０において条件に当てはまるとき、パネルの駆動モードをピーク輝度上昇モードにする（ステップＳ２３０）。そして、ステップＳ２１０に戻る。

また、ステップＳ２１０において条件に当てはまらないとき、パネルの駆動モードを通常モードにする（ステップＳ２３１）。そして、ステップＳ２１０に戻る。

このように、パネルの駆動モードの決定するフローは、ステップＳ２１０からステップＳ２５０を繰り返す。

また、標準モードからピーク輝度上昇モードに移行してサブフィールド数や輝度倍率を変化させるときに時間制御を行う。図７は、ピーク輝度上昇モードで表示が行われる期間とその前後における、パネルの輝度の時間変化を示している。標準モードで表示され、通常のピーク輝度Ｂ１のときの状態から、或る時間ｔ１でピーク輝度上昇モードに移行し、その後、時間ｔ２で標準モードに移行したとする。時間ｔ１から始まる期間Ｐ１、すなわちピーク輝度上昇モードの初めの期間において維持パルスの数を段階的に増加させることにより輝度を段階的に上昇させ、通常のピーク輝度Ｂ１よりも高いピーク輝度Ｂ２に達する。次の期間Ｐ２では、ピーク輝度Ｂ２を所定の時間Ｔにわたって維持する。次の期間Ｐ３、すなわちピーク輝度上昇モードの終わりの期間において、期間Ｐ１とは逆に、維持パルスの数を段階的に減少させることにより輝度を段階的に下げる。ここで、維持パルスの数を変化させるには、輝度倍率を変化させればよい。こうして期間Ｐ１、期間Ｐ２および期間Ｐ３においてピーク輝度上昇モードで表示を行い、期間Ｐ３の後（時間ｔ２以降）は標準モードで表示を行う。期間Ｐ１、期間Ｐ３において輝度を段階的に変化させるのは、輝度の変化を目立たなくするためであり、例えば１秒毎に輝度を変化させ、そのときの輝度の変化率を３％〜４％とすることにより、輝度変化が認識されないようにしてピーク輝度を上昇させることができる。また、ピーク輝度上昇モードで表示を行う時間（時間ｔ１から時間ｔ２に至る時間）を所定の時間（例えば２０秒〜３０秒）以下に制限することにより、駆動回路の温度上昇による信頼性の低下を抑制することができる。

そして、本発明では更なるピーク輝度上昇の手段として１フィールド前に点灯をする走査ラインを検出し、閾値以下の点灯ライン数及び先述のピーク輝度上昇モードに入る条件になった際に点灯走査ラインのみ従来の１ラインあたりの書き込み時間で書き込みを実施し、非点灯走査ラインでは走査用ドライバのシフトレジスタのラッチが可能な最小周期で走査を実施することで１フィールドでのトータルの書き込み時間を減少させ、余裕の出来た駆動時間を維持期間にすることで先述の第２モードより更に輝度を上昇させる超ピーク輝度上昇モード(第３モード)を実現する。

本実施の形態の超ピーク輝度上昇モードでは階調数を従来のピーク輝度上昇モードと同じにし、つまりはサブフィールド数を従来のピーク輝度上昇モードと同じにして輝度を上昇させることが可能であり、１フィールドでの初期化、書き込み、そして維持期間を図８に示す。超ピーク輝度上昇モードでの１フィールド期間に印加される維持パルスの数は標準モードの場合に比べて多くなる。ｎｓｆ１〜ｎｓｆ９の輝度重みは（２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）であり、走査ラインが点灯している領域を全ライン数の１／５、点灯しているラインの１ラインあたりの書き込み周期を１μｓとし、非点灯ラインでの書き込み周期を５０ｎｓとし、維持パルスの１回あたりの時間を５μｓとすると以上の条件での輝度上昇率はＦＨＤ（走査ライン数＝１０８０本）で換算すると、数式１のようになる。

数式１より超ピーク輝度上昇モードでは、１フィールド期間での維持パルスの数はピーク輝度上昇モード時（１５２４回）より１４７７回多い３００１回となり、輝度を従来のピーク輝度上昇モード時より輝度を１．９６倍にすることが出来る。維持パルスの各ＳＦへの割り当てについては従来のピーク輝度上昇モードと同じにすればよい。

パネルの駆動モードの決定するフローチャートを図９に示す。ＳＦの“点灯率”、"ピーク"を検出し（ステップＳ２１０）、２ＳＦ以降のＳＦの点灯率が閾値以下、且つ、ピークが閾値以上であるかどうかを確認する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０において条件に当てはまるとき、パネルの駆動モードをピーク輝度上昇モードにする（ステップＳ２３０）。そして、点灯ラインが閾値以下かどうかを確認する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０において点灯ラインが閾値以下のとき、パネルの駆動モードを超ピーク輝度上昇モードにし、アドレスが必要な点灯ラインのみ通常のアドレス周期でアドレス、それ以外はスキャンドライバのシフトレジスタの最小クロック周期でシフトする（ステップＳ２５０）。そして、ステップＳ２１０に戻る。

また、ステップＳ２１０において条件に当てはまらないとき、パネルの駆動モードを通常モードにする（ステップＳ２３１）。そして、ステップＳ２１０に戻る。また、テップＳ２４０において点灯ラインが閾値以下でないとき、ステップＳ２１０に戻る。

このように、パネルの駆動モードの決定するフローは、ステップＳ２１０からステップＳ２５０を繰り返す。

また、パネルの駆動モードを超ピーク輝度上昇モードにして、標準モードに戻すときについて説明する。まず、標準モードからピーク輝度上昇モードに移行し、超ピーク輝度上昇モードに移行し、サブフィールド数や輝度倍率を変化させるときに時間制御を行う。そして、超ピーク輝度上昇モードからピーク輝度上昇モードに移行し、標準モードに戻る。図１０は、超ピーク輝度上昇モードで表示が行われる期間とその前後におけるパネルの輝度の時間変化を示している。前述の如く時間ｔ１から始まる期間Ｐ１、すなわちピーク輝度上昇モードの初めの期間において維持パルスの数を段階的に増加させることにより輝度を段階的に上昇させ、通常モードのピーク輝度Ｂ１よりも高いピーク輝度Ｂ２に達する。次の期間Ｐｄでは、点灯走査ライン数を検出して閾値以下であれば非点灯ラインの書き込み時間を徐々に減少させる。次の期間Ｐ２では維持パルスの数を段階的に増加させることにより輝度を段階的に上昇させ、ピーク輝度上昇モードのピーク輝度Ｂ２よりも高いピーク輝度Ｂ３に達し、所定の時間Ｐ３にわたって維持する。

次の期間Ｐ４、すなわち超ピーク輝度上昇モードの終わりの期間において、期間Ｐ２とは逆に、維持パルスの数を段階的に減少させることにより輝度を段階的に下げる。ここで、維持パルスの数を変化させるには、輝度倍率を変化させればよい。その後Ｐｉ期間でＰｄ期間とは逆に書き込み期間を時間Ｔｉかけて延伸させて従来の書き込み時間にし、Ｐ５期間ではＰ１期間とは逆に輝度倍率を段階的に下げていき輝度Ｂ１に達する。期間Ｐｄ及びＰｉで徐々に書き込み周期を変化させるのは維持パルスの発光重心の急峻な変化による輝度変化を目立たなくするためであり、例えば点灯する必要がないラインの書き込み周期を１フィールド毎に１サブフィールド目から０．１μｓ〜０．２μｓ減少させ、次のフィールドでは２サブフィールドを０．１μｓ〜０．２μｓ減少、次のフィールドでは３サブフィールドを０．１μｓ〜０．２μｓ減少というように、徐々に書き込み時間を減らしていくことで実現することが出来る。

期間Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４そしてＰ５において輝度を段階的に変化させるのは、輝度の変化を目立たなくするためであり、例えば１秒毎に輝度を変化させ、そのときの輝度の変化率を３％〜４％とすることにより、輝度変化が認識されないようにしてピーク輝度を上昇させることができる。図１１に例として輝度が上昇する際のＰｄ、Ｐ２及びＰ３期間での初期化、書き込み、維持期間のフィールド変化による時間変化を示す。第２モードの状態を初期状態として例えば１３ＴＶフィールドかけて、徐々に書き込み時間を前述の如く減らしていく（Ｐｄ期間）。目標の書き込み時間まで削減後、維持パルスを段階的に増加させる（Ｐ２期間）。その後第３モードの定常状態（Ｐ３期間）となる。
また、ピーク輝度上昇モードで表示を行う時間（Ｐ３期間）を所定の時間（例えば２０秒〜３０秒）以下に制限することにより、駆動回路の温度上昇による信頼性の低下を抑制することができる。

以上のように本実施の形態によれば、画像の表示面積が小さく、且つ、画像の階調数が高い場合にピーク輝度上昇モードで表示、点灯ライン数が閾値以下の場合は超ピーク輝度上昇モードを実施することで、階調表現をほとんど劣化させることなくピーク輝度を上昇させることができ、例えば暗闇の中の星空のシーンにおいて星のきらめきがより鮮明になり、星空がより美しい画像を得ることができる。

以上のように、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、表示品質を低下させることなく、パネルのピーク輝度を上昇させることができ、映像表示装置として有用である。

本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの一部を示す斜視図 同パネルの電極配列図 同パネルを用いた映像表示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波形図 標準モードとピーク輝度上昇モードでの１フィールド期間のサブフィールド構成を示す図 パネルの駆動モードの決定するフローチャート ピーク輝度上昇モードで表示が行われる期間とその前後におけるパネルの輝度の時間変化を示す図 本発明の実施の形態における標準モードとピーク輝度上昇モードと超ピーク輝度上昇モードでの１フィールド期間のサブフィールド構成を示す図 パネルの駆動モードの決定するフローチャート 超ピーク輝度上昇モードで表示が行われる期間とその前後におけるパネルの輝度の時間変化を示す図 超ピーク輝度上昇モードに入る際のサブフィールド構造のフィールド変化を示す図

１ パネル
４ 走査電極
５ 維持電極
８ データ電極
１３ 走査電極駆動回路
１４ 維持電極駆動回路
１９、２０ 維持パルス発生器

Claims (4)

1. 画像表示を行うための複数の放電セルにより画像表示領域が構成されたプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
   １フィールド期間を複数のサブフィールドにより構成するとともに、各サブフィールドの輝度重みに応じた数の維持パルスを印加して表示を行う第１モードと、
   その第１モードよりも少ない数のサブフィールドにより１フィールド期間を構成するとともに、１フィールド期間において印加される維持パルスの数を、前記第１モードでの１フィールド期間における維持パルスの数よりも多く設定して表示を行う第２モードと、
   その第２モードの非点灯ラインの書込み時間を短縮し、その短縮時間を維持期間に設定して表示を行う第３モードとを有し、
   サブフィールドの点灯率が所定値以下で、かつ、画像の階調が所定値以上で、かつ、各サブフィールドの点灯ライン数が設定ライン数以下あるときに前記第１モードもしくは前記第２モードから前記第３モードへ移行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。
2. 前記第２モードから前記第３モードへ移行するとき、前記第２のモードのピーク輝度時に、所定の時間をかけて書込み期間を短縮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パネルの駆動方法。
3. 前記第３モードから第１モードもしくは第２モードへ移行するとき、前記第３モードの維持パルスの数を段階的に減少させて前記第２モードのピーク輝度まで輝度を落とし、所定の時間をかけて書込み時間を延伸することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
4. 前記第３モードになっている時間を所定の時間以下に制限することを特徴とする請求項１または請求項２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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