JP3620275B2

JP3620275B2 - 表示装置および表示方法、プラズマディスプレイ装置

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Publication number: JP3620275B2
Application number: JP09194198A
Authority: JP
Inventors: 一喜渡部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2018-04-03
Also published as: JPH11288244A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示装置および表示方法およびプラズマディスプレイ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイ装置は、広い視野角をもち、表示品質が良好で、大型化に適しているなど利点の多い平面表示装置として期待されている。
一般的なプラズマディスプレイ装置では、対をなす電極間に所定の電圧を印加して、前面基板と背面基板との間に封入された放電ガスによるガス放電を行わせて紫外線を発生させ、この紫外線が蛍光体に入射することにより可視光の発光を生じ（紫外線から可視光への変換）させて所望の画像表示を行う。
【０００３】
図１７は、例えば特開昭６２−７５５８８号公報に記載された従来のディスプレイ装置における温度制御を行うための構成を説明するための説明図である。
図１７（Ａ）は、従来のディスプレイ装置を示すブロック図であり、図において８０はプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称す）、８２はＰＤＰ８０に必要な表示データおよび制御信号を発生するためのディスプレイコントローラ（以下、ＤＣＴＬと称す）、８３はＰＤＰ８０に必要な電源を供給する電源回路、８４は温度センサであり、温度を適切な手段で輝度信号に変換する働きをする。
【０００４】
以下、従来の装置における動作について説明する。
図１７（Ｂ）は、上記公報に示された温度センサ８４により感知される温度と輝度制御との関係を示す図であり、横軸に温度、縦軸に輝度が表されている。
すなわち、温度センサ８４によって検知された温度がある温度閾値Ｔ０を越すとＰＤＰ８０の輝度をある値まで低下させる。
【０００５】
輝度が低下すれば、それだけ消費電力は減少し、その結果、温度がさらに上昇するのを抑えるようにしたものである。温度が低下し、温度閾値Ｔ０以下になれば、輝度は再び元に戻る。従って、温度の上昇は許容最大値を越す前に温度センサ８４によって温度閾値Ｔ０を境に抑制されることになる。また、輝度の低下の急激な変化を抑えるため、徐々に輝度を抑えるような例についても述べられている。
【０００６】
従来の装置は、以上のように構成することによって、小型軽量化設計のために障害となる消費電力やそれに伴う温度上昇を解消し、輝度を犠牲にすることがないＰＤＰ装置を得ようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
表示装置としてのプラズマディスプレイ装置は、画像表示に放電を用いており、放電セルにおける放電に基づく発光の有無、すなわち２値の発光状態に基づいて画像表示を行う装置といえる。実際上、例えばＴＶ信号等、多値の画像信号を表示しようとする場合、当然、階調表現を考慮する必要がある。このような装置を用いて階調表現を行うには、１フィールドの表示期間を所定割合の表示のための点灯期間を有するサブフィールド期間に分割し、１画面分の画像を構成する各画素の階調データに応じて選択されたサブフィールド期間における、表示のための点灯を行うことによって階調表現を行っている（目の積分効果を用いている）。
【０００８】
例えば、現在、その主流となっているＡＣ型ＰＤＰにおいては、１フィールド期間を２の累乗に比例する表示のための期間（維持パルスが与えられる期間。維持期間。）を有するサブフィールド期間に分割する場合の６３階調を表現するのに、２^０から２^５に対応するサブフィールド期間の全てについて維持パルスを第１の電極群に与えて維持放電を行わせるようにしている。
【０００９】
従って、画像信号の階調データについて最も良好な表示状態を確保することは非常に重要であり、また、通常、ＰＤＰはガラスによって構成されているため、熱伝導性が悪く、例えば近傍の放電セルの各々が０階調、２５６階調である場合、この近傍の放電セル間の温度差は非常に大きなものとなり、この温度差に起因する熱歪による、例えばＰＤＰの密封構造を達成するための封止部がダメージを受け、密封性が保てなくなってしまう等のＰＤＰの性能劣化という課題を解決するべき具体的な構成および方法が、従来より強く求められていた。
【００１０】
この発明は、ＰＤＰにおける上述のような課題を解決するためになされたものであり、画像信号の階調を考慮して良好な表示状態を確保しつつ、熱歪の発生を緩和でき、ＰＤＰにおける、特に表示部の外周と表示部との間の熱歪を緩和することによって、長期にわたって、その性能が安定で表示品質を損なうことのない具体的な解決策を提案せんとするものである
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に関わるプラズマディスプレイ装置においては、二次元に配置された多数の画素より構成される表示部、上記表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数に基づいて輝度を制御する駆動制御部を備えるようにした。
【００１２】
第２の発明に関わるプラズマディスプレイ装置においては、二次元に配置された多数の画素より構成される表示部、上記表示部の複数の区分領域における画像信号の平均階調データの累積値から類推される前記複数の区分領域間の温度差と上記表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数とに基づいて輝度を制御する駆動制御部を備えるようにした。
【００１３】
第３の発明に関わるプラズマディスプレイ装置においては、類推された温度差を、所定の区分領域に設けられた温度センサにより校正するようにした。
【００１４】
第４の発明に関わるプラズマディスプレイ装置の表示方法においては、二次元に配置された多数の画素より構成される表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された重み係数に基づいて輝度を制御するようにした。
【００１５】
第５の発明に関わるプラズマディスプレイ装置の表示方法においては、二次元に配置された多数の画素より構成される表示部の複数の区分領域における画像信号の平均階調データの累積値から上記複数の区分領域間の温度差を求め、この温度差と上記表示部における第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数とに基づいて輝度を制御するようにした。
【００１６】
第６の発明に関わるプラズマディスプレイ装置の表示方法においては、類推された温度差を、所定の区分領域に設けられた温度センサにより校正するようにした。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（各実施の形態に共通な部分の説明）
図１は、表示装置を構成するプラズマディスプレイパネルの一例を模式的に示す外観図である。
図において、５００はＰＤＰであり、以下に述べる構成よりなる。すなわち、１は第１の電極群（後に述べるＸ電極およびＹ電極の群であり、一対のＸ電極およびＹ電極が１表示ラインに対応している）が形成されたガラス製の前面基板、２は前面基板１と対向して配置され、第２の電極群（後に述べるＷ電極の群）が形成されたガラス製あるいはセラミック製の背面基板、３０は上記第１の電極群にパルス状の電圧（後に述べる維持パルス）を印加することにより表示のためのガス放電が生じ、このガス放電によって生じる紫外線を蛍光体を用いて可視光に変換することにより多数の画素より構成される画像の表示を行う表示部（図１中、点線によって囲まれた部分）、３１は表示部３０の周囲にあり画像表示の行われない非表示部である。
【００２７】
ＰＤＰ５００は、画像の表示が行われる表示部３０と、該表示部３０の外周にあって画像の表示が行われない非表示部３１とに分けられる。なお、この非表示部３１においては前面基板１と背面基板２とを密封封止するための封止部が表示部３０を周回する形で存在し、この封止部によって形成される前面基板１と背面基板２との間の密封空間中には、上述したガス放電を生じさせるための放電ガス（ＮｅやＸｅの混合されたペニングガス）が封入されている。
【００２８】
第１の電極群上には、図示しない誘電体層、通常さらに誘電体層上にガス放電時のイオン衝撃からの誘電体の保護、およびガス放電の際の電子放出を容易ならしめるための部材としてのＭｇＯ膜が設けられている。
なお、以下、特に明示しない限り、誘電体層およびＭｇＯ膜を総称して単に誘電体層と表現することにする。
【００２９】
また、上述した第１の電極群に与えられる維持パルスの数は、表示部３０において表示されるべき階調の大きさにほぼ比例する性質があるので、表示のための発光を行わせるための維持パルスの数を制御することによって、豊かな階調表現を伴う画像表現が実現できる。
【００３０】
図２は、上述したようなＰＤＰ５００を用いたプラズマディスプレイ装置１０００の構成を模式的に示す説明図である。
図において、５は前面基板１側に形成され、順次走査電圧が印加される走査電極としての機能、および表示のためのガス放電に関わるＸ電極、４は前面基板１側に、Ｘ電極５と平行、且つ所定の間隔（放電ギャップ）をおいて形成され、Ｘ電極５との間に電界が印加される（維持パルスが与えられる）ことによって、後述する維持放電を行わせるためのＹ電極、６は背面基板２側に形成され、Ｘ電極５と直角に交差するように配置されたＷ電極６であり、Ｘ電極５との交差部に対応する部分に、表示のためのガス放電に伴って発光させるべき放電セルＵＣに対応するＸ電極５およびＹ電極４のそれぞれを覆う誘電体層の部分に壁電荷を蓄積させるための書込動作の際に用いられる。
【００３１】
１４１、１４２、１４３はＸ電極５、Ｙ電極４およびＷ電極６のそれぞれに駆動電圧を出力する、各電極に対応して設けられる駆動回路（以下、Ｘ電極駆動回路１４１、Ｙ電極駆動回路１４２およびＷ電極駆動回路１４３を総称して駆動回路１４１〜１４３と表現する）、１１０は駆動回路１４１〜１４３のそれぞれを制御するための駆動制御回路であり、図中の駆動制御部は駆動回路１４１〜１４３および駆動制御回路１１０を含んで構成される。
【００３２】
以下、この構成による動作について説明する。
駆動制御部の外部から入力される画像信号８及び同期信号９が駆動制御回路１１０に入力されると、駆動制御回路１１０からは、これら入力された各信号に基づき、Ｘ電極駆動回路１４１を制御するための出力がなされる。この出力に基づいて、Ｘ電極駆動回路１４１はＸ電極５に順次、走査電圧を印加する。
【００３３】
この走査電圧を印加するタイミングに同期して、Ｗ電極駆動回路１４３からはＷ電極６に発光させるべき放電セルＵＣの部位に対応するように選択的な書込電圧が与えられる。このＷ電極６に与えられる書込電圧とＸ電極５に与えられる走査電圧との電位差が放電開始電圧（放電スレッショルド）を越えることによって生じるガス放電（書込放電）により、当該放電セルＵＣに対応する一対のＸ電極５およびＹ電極４のそれぞれに対応する部位における誘電体層上に、おのおの電気極性の相異なる壁電荷が蓄積される（書込動作）。
【００３４】
その後、Ｘ電極駆動回路１４１およびＹ電極駆動回路１４２からは、表示すべき階調に応じた回数のガス放電（維持放電または表示放電）を行わせるためのパルス電圧（維持パルス）がＸ電極５とＹ電極４との間に交番的に出力され、書込動作によって誘電体層上に蓄積された壁電荷に起因する壁電圧との相乗電圧が放電開始電圧を超えることによってガス放電が発生、維持される（表示動作）。
【００３５】
なお、上述した書込動作および表示動作は、図３に概略的に示すようなタイミングで行われる。なお、以下では、特に断らない限り、上述した書込動作の以前に、直前の維持動作の完了時点における誘電体層上に蓄積されている壁電荷を一旦消滅させる（少なくとも、維持パルスが印加されてもガス放電が生じない状態）ための消去動作を含めて書込動作と表現する。
【００３６】
図３は、プラズマディスプレイ装置における階調表示動作を説明するための説明図である。
図においてＦは１フィールド期間であり、例えばＮＴＳＣ信号の１フィールドに対応する時間長さを有する（但し、Ｆで表される１フィールド期間とは、プラズマディスプレイパネルに表示される１画面を表示する期間であって、必ずしもＮＴＳＣ信号における１フィールドと限定されるものではない。また、図３に示すものでは、１つの例としてフィールド期間Ｆが、各々所定の期間で区切られた８つのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８によって構成される例を示している（サブフィールド階調法）。
【００３７】
１つのサブフィールドは、基本的に書込動作が行われる書込期間（上述の消去動作を含む）と表示動作が行われる維持期間とを含んで構成される。すなわち図に基づいて説明すると、Ｗ１〜Ｗ８のそれぞれは書込動作が行われる、ＳＦ１〜ＳＦ８の各サブフィールドに対応する書込期間を表し、Ｓ１〜Ｓ８のそれぞれは表示動作が行われる、ＳＦ１〜ＳＦ８の各サブフィールドに対応する維持期間を表す。
【００３８】
以下、動作について説明する。
書込期間Ｗ１において、表示部３０に含まれる全放電セルの消去動作後、発光させるべき放電セルＵＣに対して選択的に書込動作が行われ（サブフィールドＳＦ１における書込動作）、続く維持期間Ｓ１において維持パルスがＸ電極５とＹ電極４との間に印加されることにより維持動作が維持期間Ｓ１の間なされる（サブフィールドＳＦ１における維持動作）。そして、維持動作Ｓ１の終了によってサブフィールドＳＦ１における一連の動作が完結する。
【００３９】
なお、上述の維持期間においては、ガス放電が生起、維持されることにより紫外線が発生し、この紫外線は放電セルＵＣに含まれる蛍光体に入射して可視光に変換され、表示のための発光がなされる。
一方、書込放電がなされず、壁電荷が蓄積されていない放電セルＵＣにおいては維持パルスを印加しても維持放電が生起されないため、紫外線が発生せず、表示のための発光を生じない。
【００４０】
以上の動作が、サブフィールドＳＦ１に続く、サブフィールドＳＦ２〜サブフィールドＳＦ８のそれぞれの期間においてサブフィールドＳＦ１と同様の動作が順次行われ、１フィールド期間Ｆにおける画像表示がなされる。
【００４１】
上述した各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８においては、例えば２の累乗に従った数の維持パルスが与えられる。
この場合、サブフィールドＳＦ１では１回の表示放電、サブフィールドＳＦ２では２回の表示放電、サブフィールドＳＦ３では４回の表示放電、・・・サブフィールドＳＦ８では１２８回の表示放電というような、各サブフィールドにおける表示放電の回数が２の累乗に従うようにすると、この表示放電を生じさせるべきサブフィールドの組合せによって階調を表現できる。
【００４２】
従って、先に述べたように維持パルスの数が階調とほぼ比例関係にあるため、１フィールド期間Ｆにおける、発光させるべきサブフィールドを階調に応じて選択することによって階調表現がなされることになる。
【００４３】
以上述べたことから、階調を変化させるためには、
１）維持パルスの数を変化させる
２）書込動作を行うべきサブフィールドの組合せを変化させる
ようにすればよいことが容易に理解できる。
【００４４】
上述した１）については、Ｘ電極５およびＹ電極４に与える維持パルスの数を変化させるために、駆動制御回路１１０からＸ電極駆動回路１４１およびＹ電極駆動回路１４２への維持パルスのための出力を変化させることによって実現し、２）については、Ｗ電極６による書込動作の状態を変化させるために、駆動制御回路１１０からＷ電極駆動回路１４３への出力を変化させることによって実現する。
【００４５】
実施の形態１．
図４には、本発明に関わる実施の一形態である、図２に示した駆動制御回路１１０に含まれる全面制御機能部１１１の構成を示したブロック図である。
図において、１１２は表示部３０全面における平均階調を求める全画面平均階調算出部、１１３は全画面平均階調算出部１１２からの出力に基づいて表示放電の回数を制御するための放電回数制御部であり、全画面平均階調算出部１１２と放電回数制御部１１３とによって全面制御機能部１１１が構成される。
【００４６】
以下、動作について述べる。
全画面平均階調算出部１１２に画像信号８が入力されると、入力された画像信号８における一画面分の階調データを、例えば表示部３０全面に存在する画素数で平均して、１画素あたりの階調データ（以下、画素平均階調データと称す）を算出する。この画素平均階調データを放電回数制御部１１３に出力し、この画素平均階調データに基づいて各画素に印加されるべき維持パルスの数を設定し、これに対応する出力をＸ電極駆動回路１４１およびＹ電極駆動回路１４２に行うことにより、維持放電の回数を制御する。なお、この維持放電の回数を制御することによって、表示部３０の輝度を制御することができる。
すなわち、画素平均階調データの値に応じて表示部３０に表示される画像の輝度を制御する。
【００４７】
以下、上述の構成による制御方法について述べる。
（全面制御機能部による制御方法）
図５は、この発明の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の１画素当たりの平均輝度―平均階調特性を表す説明図である。
図において、横軸（図中、平均階調と表示）は画像信号の一画面分を平均した１画素当たりの平均階調（画素平均階調データ）で、最小を０とし、最大を１とした０〜１間に正規化されたものを示し、縦軸（図中、平均輝度と表示）は表示部３０に表示される表示画面の一画面分を平均した１画素当たりの平均輝度で、最小を０とし、最大を１として０〜１間に正規化したものを示している。
【００４８】
図に示すように、平均階調がａ以上（ａはこの場合の所定値）になると、平均輝度が一定ｂになるように放電回数を抑え、画素に対する輝度の変化率を変化（減少）させている。このようにすると、入力された画像信号８が要求される平均輝度が大きなものであっても、ＰＤＰを構成する基板の温度上昇を抑えて基板の周辺部における熱歪の発生を減少させることができ、従来問題となっていたような、例えば封止部におけるダメージを抑えることができＰＤＰの性能劣化を抑えることができる。また、放熱の機構を小さくできると共に、また放電回数を抑えて電力をある値より大きくならないように抑えるので、電源回路を小さくすることができる。
【００４９】
（他の平均輝度−平均階調特性）
図６は、この実施の形態による他の制御方法の例を示すもので、プラズマディスプレイ装置の１画素当たりの平均輝度―平均階調特性を示す説明図である。
図において、横軸（図中、平均階調と表示）は画像信号の一画面分を平均した１画素当たりの平均階調（画素平均階調データ）で、最小を０とし、最大を１とした０〜１間に正規化されたものを示し、縦軸（図中、平均輝度と表示）は表示部３０に表示される表示画面の一画面分を平均した１画素当たりの平均輝度で、最小を０とし、最大を１として０〜１間に正規化したものを示している。
【００５０】
図に示すように、平均階調の０〜ａ１、ａ１〜ａ２、ａ２〜１の各範囲に対応して、平均輝度の変化率（増加率）を、０〜ｂ１、ｂ１〜ｂ２、ｂ２〜ｂｍのように段階的に減少するようにしている。このため、電力がある値より大きくならないように画像信号を制限することは図５におけるものと同じであるが、明るい入力には明るく表示し、暗い入力には暗く表示できるので、より細かい平均輝度の調整が可能となり、画面を見ている場合に違和感がより少なく感じられる。
なお、ここで参照した、図６に示したものにおいては、階調区間毎に平均輝度の増加率が段階的に減少するものを示したが、さらになめらかに平均輝度の変化を行わせるために、階調に応じて平均輝度の増加率が連続的に減少するものであってもよい。
【００５１】
（放電回数の制御）
図７は、この発明の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の１画素当たりの平均階調により放電回数を制御するようにするための制御特性を説明するための説明図である。
図において、横軸（図中、平均階調と表示）は画像信号の一画面分を平均した１画素当たりの平均階調（画素平均階調データ）で、最小を０とし、最大を１とした０〜１間に正規化されたものを示し、縦軸（図中、重み係数と表示）は、各階調に対応する維持放電回数に乗ずる係数を示している。なお、この重み係数は平均階調の増加に従って重み係数が減少する範囲が含まれていればよい。
【００５２】
図に示すように、平均階調が０〜ｃまでは重み係数を１とし、平均階調がｃを超える場合に、例えば平均階調の逆数に比例するような重み係数を本来の表示放電の回数に乗じた値をもとに、実際に与える表示放電の回数とするものであり、平均階調１のときには重み係数の下限値ｄ（ｄ＞０）としている。このときの重み係数ｄの値は実際の表示画像より、違和感のない程度で決定すればよい。
【００５３】
このように、平均階調が増大しても、放電回数を本来の回数より少なくなるように制御することにより、ＰＤＰの熱歪の抑制を図ると共に、１画面の動作時間を短くすることができ、ＰＤＰのような２値の表示装置に特有の、動画像における擬似輪郭を結果的に抑圧するといった効果もある。
【００５４】
（他の放電回数の制御）
図８は、この発明の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の１画素当たりの平均階調により放電回数を制御するようにするための他の制御特性を説明するための説明図である。
図において、横軸（図中、平均階調と表示）は画像信号の一画面分を平均した１画素当たりの平均階調（画素平均階調データ）で、最小を０とし、最大を１とした０〜１間に正規化されたものを示し、縦軸（図中、重み係数と表示）は、各階調に対応する維持放電回数に乗ずる係数を示している。なお、図８に示したものについては、この重み係数は平均階調が０であるときの重み係数を１として、平均階調の増加に従って重み係数が単調に減少するものを示している。
【００５５】
図に示すように、１画素当たりの入力画像信号の平均階調の増加に応じて、初期に定めた各階調毎の維持放電の回数を減少させ、平均階調１のときの重み係数の最小値ｄ（ｄ＞０）としている。このため、図６に示したものと同様に、明るい入力には明るく表示し、暗い入力には暗く表示することによって、より細かい平均輝度の調整が可能となり、画面を見ている場合に違和感がより少なく感じられる。
【００５６】
なお、ここで参照した、図８に示したものにおいては、図６に示したものと同様に、階調区間毎に平均輝度の増加率が連続的に減少するものを示したが、階調に応じて平均輝度の増加率が段階的に減少するものであってもよい。また、図７に示したものと同様に、平均階調が増大しても、放電回数を本来の回数より少なくなるように制御することにより、ＰＤＰの熱歪の抑制を図ると共に、１画面の動作時間を短くすることができ、ＰＤＰのような２値の表示装置に特有の、動画像における擬似輪郭を結果的に抑圧するといった効果もある。
【００５７】
以上、説明したように全面制御機能部１１１を構成することにより、１画素当たりの平均階調が大きい場合の放電回数を表示部全面にわたって減じるようにすることができるので、表示部全面にわたる発熱量を入力される画像信号の階調に応じて減ずることができ、このため画像信号によって変化する階調が大きな差を有することになっても、その画像信号に応じて平均輝度や維持パルスの個数を適応的に変化、制御することにより前面基板及び背面基板に生じる熱歪を少なくすることができ、また疑似輪郭を抑制することも可能となる。
【００５８】
また、熱の発生を抑える方法として、維持放電の回数を制御する以外にも、上述の２）書込動作を行うべきサブフィールドの組合せを変化させる方法によって熱の発生を抑えるようにしてもよい。
【００５９】
図９は全面制御機能部１１１における他の構成を示すブロック図であり、図４に示した放電回数制御部１１３に代えて、Ｗ電極駆動回路１４３に書込データを出力する書込データ出力部１１４を配置したものである。
【００６０】
放電回数制御部１１３においては、画像信号の階調に基づく本来のサブフィールドを選択した状態で、その選択されたサブフィールドにおける維持パルスの数を制御していたが、全画面平均階調算出部１１２からの出力を書込データ出力部１１４に入力することにより、画像信号の階調に基づく本来のサブフィールドの選択を平均階調の大きさに応じて変更するものである。
【００６１】
このようにしても、維持パルスの数に平均階調に基づく重み係数を掛けた場合と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
実施の形態２．
実施の形態１においては、駆動制御回路１１０に全体制御機能部１１１を含む構成について説明したが、以下に述べる実施の一形態を用いることもできる。
まず、具体的な構成について説明する前に、本実施の形態における概念的なものから説明を行う。
図１０、１１は本実施の形態における概念を説明するための、ＰＤＰを区分した状態を表す説明図である。
【００６３】
図１０において、３２は制御の対象となる区分化された領域である。図を参照すると分かるように１つの表示面３０は複数の区分領域３２より構成される。
例えば、現在ＶＧＡタイプと称される、その解像度が４８０ライン（表示ラインが４８０本）×６４０ドット（１表示ラインに６４０個の画素）のＰＤＰを想定した場合の総画素数は３０７２００画素であり、カラー表示の場合には１画素あたり赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色を発光するための放電セルが必要であるから総放電セル数は９２１６００放電セルである。例えば図１０に示すように表示領域３０を４８の区分化された領域としてとらえると、１区分領域あたりの放電セル数は１９２００放電セルとなる。
【００６４】
すなわち、図１０に表したように表示領域３０を複数の区分領域としてとらえ、輝度を制御するように構成することによって、演算の高速化、回路規模の縮小、所要とされるメモリ容量の削減等の効果を期待できる。
【００６５】
また、図１１において、３３は測温位置であり、図１０に示した区分領域３２のいずれかに温度センサを設ける場合を示している。
そこで、以下ではこのように構成した場合について説明をする。
【００６６】
（部分制御回路について）
図１０において、３２は制御の対象になる区分領域であり、先に述べたように例えば表示部３０を４８に区分したものである。
図１０では、区分領域３２内の平均階調を時間軸で累積して、区分領域３２毎の温度を類推し、ある区分領域３２とこれに隣接する区分領域３２との類推される温度差を求める。そして、表示部３０周辺における画像信号、あるいはその階調データに、その部分（表示部３０の周辺）に与えられるべき書込データとして、明るさが暗くなるような重み係数を乗ずるものである。
【００６７】
このようにすると、表示部３０の周辺においては輝度が低くなり、従って表示部３０の周辺におけるガス放電の回数が減じられることになるから、当該表示部３０の周辺における熱歪が少なくなり、封止部へのダメージを抑えることができる。
【００６８】
また、図１１は、図１０を参照して述べた区分領域における温度の類推をさらに精度良く行うための一例を説明するための説明図であり、図において、３３は温度センサが取付けられている区分領域（すなわち測温位置）である。
図１１に示す構成によれば、測温位置３３から得られる実際の温度値をもとに、温度センサが取付けられていない他の区分領域３２における平均階調を時間軸で累積して区分領域３２毎の温度を類推するのが特徴である。換言すれば、区分領域３２毎に類推される温度を測温位置３３から得られる温度によって校正することになる。
【００６９】
そして、表示部３０周辺における画像信号、あるいはその階調データに、その部分（表示部３０の周辺）に与えられるべき書込データとして、明るさが暗くなるような重み係数を乗ずるものである。
【００７０】
このようにすると、表示部３０の周辺においては輝度が低くなり、従って表示部３０の周辺におけるガス放電の回数が減じられることになるから、当該表示部３０の周辺における熱歪が少なくなり、封止部へのダメージを抑えることができる。なお、区分領域に対応して設けられる温度センサが取付けられる測温位置３３は、表示部３０に数個所程度あれば十分あり、図１１には表示部３０の内部に設ける例を示しているが、表示部３０および非表示部３１の両方あるいは両部にまたがって設けられてもよく、このようにすれば温度の制御がより正確にきめ細かくできるようになり、より熱歪の影響を抑えるのに有効となる。
【００７１】
図１２には、本発明に関わる実施の一形態である、図２に示した駆動制御回路１１０に含まれる部分制御機能部１１５の構成を示したブロック図である。
図において、１１６は上述したような区分領域３２における平均階調を求める領域毎平均階調算出部、１１８は領域毎平均階調算出部１１６からの出力に基づいて輝度を制御するための書込データ出力部であり、領域毎平均階調算出部１１６と書込データ出力部１１８とによって部分制御機能部１１５が構成される。
【００７２】
以下、動作について述べる。
領域毎平均階調算出部１１６に画像信号８が入力されると、入力された画像信号８における区分領域３２毎の各階調データを、例えば区分領域３２に存在する画素数で平均して、１区分領域あたりの階調データ（以下、区分領域平均階調データと称す）を算出する。この区分領域平均階調データを書込データ出力部１１８に出力し、この区分領域平均階調データに基づいて各画素毎に輝度を制御することができる。
すなわち、区分領域平均階調データの値に応じて表示部３０に表示される画像の輝度を制御する。
【００７３】
（部分制御回路による階調データの制御について）
以下、上述した、区分領域毎の温度の類推方法を用いる階調データの制御方法について詳しく説明する。
図１３は、部分制御機能部１１５を用いる際の制御方法を説明するための説明図である。
図において、第一方向の軸は、例えば表示部３０の水平方向の画素数を表しており、０〜１間に正規化されている。
第二方向の軸は、例えば表示部３０の垂直方向の画素数を表しており、第一方向の軸と同様に０〜１間に正規化されている。
また図の重み係数の軸は、階調データを制御するために階調データに乗ずる０〜１の重みづけ係数を表している。
【００７４】
図１３では、第二方向（表示部３０の垂直方向）の、特に表示部３０の周辺における隣接する区分領域３２において算出される予想温度差をもとに、入力された画像信号より求まる階調データに対して第一方向（表示部３０の水平方向）に変化する係数を乗じて、Ｗ電極駆動回路１４３に出力するデータを得るもので、第一方向の周辺部０〜ａｈ、（１−ａｈ）〜１のそれぞれの区間には、図示するように、それぞれ１からｂｈに変化する係数を乗じている。これにより、表示部３０の第二方向だけの予想温度差を検出して、第一方向の温度を制御することができる。
【００７５】
図１４は、部分制御機能部１１５を用いる際の別の制御方法を説明するための説明図である。
図において、第一方向の軸は、例えば表示部３０の水平方向の画素数を表しており、０〜１間に正規化されている。
第二方向の軸は、例えば表示部３０の垂直方向の画素数を表しており、第一方向の軸と同様に０〜１間に正規化されている。
また図の重み係数の軸は、階調データを制御するために階調データに乗ずる０〜１の重みづけ係数を表している。
【００７６】
図１４では、第一方向（表示部３０の水平方向）の、特に表示部３０の周辺における隣接する区分領域３２において算出される予想温度差をもとに、入力された画像信号より求まる階調データに対して第二方向（表示部３０の垂直方向）に変化する係数を乗じて、Ｗ電極駆動回路１４３に出力するデータを得るもので、第二方向の周辺部０〜ａｖ、（１−ａｖ）〜１のそれぞれの区間には、図示するように、それぞれ１からｂｖに変化する係数を乗じている。これにより、表示部３０の第一方向だけの予想温度差を検出して、第二方向の温度を制御することができる。
【００７７】
図１５は、部分制御機能部１１５を用いる際の別の制御方法を説明するための説明図である。
図において、第一方向の軸は、例えば表示部３０の水平方向の画素数を表しており、０〜１間に正規化されている。
第二方向の軸は、例えば表示部３０の垂直方向の画素数を表しており、第一方向の軸と同様に０〜１間に正規化されている。
また、図の縦軸にあたる重み係数の軸は、階調データを制御するために階調データに乗ずる０〜１の重みづけ係数を表している。
【００７８】
図１５では、第一方向（表示部３０の水平方向）および第二方向（表示部３０の垂直方向）の、特に表示部３０の周辺における隣接する区分領域３２において算出される予想温度差をもとに、入力された画像信号より求まる階調データに対して第一方向および第二方向の両方に変化する係数を乗じて、Ｗ電極駆動回路１４３に出力するデータを得るもので、第一方向の周辺部０〜ａｈ、（１−ａｈ）〜１のそれぞれの区間には、図示するように、それぞれ１からｂｈに変化する係数を乗じ、また第二方向の周辺部０〜ａｖ、（１−ａｖ）〜１のそれぞれの区間には、図示するように、それぞれ１からｂｖに変化する係数を乗じている。これにより、表示部３０の第一方向および第二方向の両方の予想温度差を検出して、第一方向および第二方向の二方向の温度を制御することができる。
【００７９】
以上のように、部分制御機能部１１５を用いる場合には、区分領域３２毎に駆動制御が可能となるので、表示部３０における特定部位として、例えば表示部３０の周辺における発熱を抑えることが可能となるので、この周辺における熱歪を減少させることができる。
【００８０】
このようにすれば、区分された領域分の階調を求めるためのメモリを用いることでよいので、表示画面全体の階調数を求めるために所要とされるメモリよりも少ないメモリ容量で構成することが可能となり、例えば２領域分のメモリＡ、Ｂを用意し、Ａにおいてある領域の階調数を求めている間、メモリＢに次の領域の画像データを書き込み、メモリＡにおける階調数を求め終わったらメモリＢの階調数をメモりＡへのさらに次の領域の画像データの読み込みと並列して行うことができるため、メモリ容量の節減と共に階調数を高速に求めることができる。もちろん、必ずしも上述の例のように２領域分のメモリが必要ではなく、１領域分のメモリだけでもデータの書込、読み出しを工夫することで上述の構成と同様の効果を得ることができ、この場合には１／区分領域数のメモリ容量で十分である。
【００８１】
なお、以上に示した図４、図９、図１２においては駆動制御回路１１０に、各々全画面平均階調算出部１１２と放電回数制御部１１３とよりなる全面制御機能部１１１を、全画面平均階調算出部１１２と書込データ出力部１１４とよりなる全面制御機能部１１１を、領域毎平均階調算出部１１６と書込データ出力部１１８とよりなる部分制御機能部１１５を備える構成について述べたが、図１６に示すように、全画面平均階調算出部１１２と放電回数制御部１１３とを含む全面制御機能部１１１、および領域毎平均階調算出部１１６と書込データ出力部１１８とを含む部分制御機能部１１５を併せ持つような構成を採用して、上述してきたそれぞれの制御方法を組み合わせるようにしてもよい。また、上述してきた説明では、解りやすくするために、算出される階調情報として画素当たりの平均階調をもって制御するように説明したが、一画面分の画像信号８の総和を用いて制御することもできる。
【００８２】
また、画素当たりの平均階調の算出に当たっては、一画面分の画像信号８を用いて算出するように説明したが、通常の画像信号８の連続性を勘案すると、一画面分の画像信号８の一部として、例えば１／８〜１／４に間引いたデータを用いて平均階調を算出してもよく、このようにすれば平均階調の算出時間の短縮、画像メモリ等を含む算出回路規模の削減を図ることができる。さらに、これを領域毎に区分けして行うようにすると、前述したのと同様に、さらにメモリ容量の削減、算出回路規模の縮小を達成することができる。
【００８３】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に述べるような効果を奏する。
第１の発明によれば、二次元に配置された多数の画素より構成される表示部、上記表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数に基づいて輝度を制御する駆動制御部を備えるようにしたので、表示部の周辺部の輝度を下げることができ、良好な表示状態を確保しつつ熱歪による封止性の保持が問題となる表示部の周辺部の温度上昇を抑え、その結果封止性を保持することができる。
【００８４】
第２の発明によれば、二次元に配置された多数の画素より構成される表示部、上記表示部の複数の区分領域における画像信号の平均階調データの累積値から類推される前記複数の区分領域間の温度差と上記表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数とに基づいて輝度を制御する駆動制御部を備えるようにしたので、画像信号の平均階調データに基づき、階調を考慮して良好な表示状態を確保しつつ熱歪による封止性の保持が問題となる表示部の周辺部の温度上昇を予測して熱歪を抑え、その結果封止性を保持することができる。
【００８５】
第３の発明によれば、類推された温度差を、所定の区分領域に設けられた温度センサにより校正するようにしたので、画像信号の平均階調データに基づき、階調を考慮して良好な表示状態を確保しつつ熱歪による封止性の保持が問題となる表示部の周辺部の温度上昇をより正確に予測して熱歪を抑え、その結果封止性を保持することができる。
【００８６】
第４の発明によれば、二次元に配置された多数の画素より構成される表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された重み係数に基づいて輝度を制御するようにしたので、表示部の周辺部の輝度を下げることができ、良好な表示状態を確保しつつ熱歪による封止性の保持が問題となる表示部の周辺部の温度上昇を抑え、その結果封止性を保持することができる。
【００８７】
第５の発明によれば、二次元に配置された多数の画素より構成される表示部の複数の区分領域における画像信号の平均階調データの累積値から上記複数の区分領域間の温度差を求め、この温度差と上記表示部における第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数とに基づいて輝度を制御するようにしたので、画像信号の平均階調データに基づき、階調を考慮して良好な表示状態を確保しつつ熱歪による封止性の保持が問題となる表示部の周辺部の温度上昇を予測して熱歪を抑え、その結果封止性を保持することができる。
【００８８】
第６の発明によれば、類推された温度差を、所定の区分領域に設けられた温度センサにより校正するようにしたので、画像信号の平均階調データに基づき、階調を考慮して良好な表示状態を確保しつつ熱歪による封止性の保持が問題となる表示部の周辺部の温度上昇をより正確に予測して熱歪を抑え、その結果封止性を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの一例を模式的に示す外観図である。
【図２】この発明の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置における階調表示動作を説明するための説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイ装置の全面制御機能部の構成を示したブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイ装置の１画素あたりの平均輝度−平均階調特性を表す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイ装置の他の制御方法による１画素あたりの平均輝度−平均階調特性を表す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイ装置の制御特性を説明するための説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイ装置の他の放電回数の制御による制御特性を説明するための説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイ装置の全面制御機能部における他の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイ装置の概念を説明するための説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイ装置の概念を説明するための説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイ装置の部分制御機能部の構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイ装置における制御方法を説明するための説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイ装置における部分制御機能部を用いる際の制御方法を説明するための説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイ装置における部分制御機能部を用いる際の他の制御方法を説明するための説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態による駆動制御回路の他の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来のディスプレイ装置における温度制御を行うための構成の説明図である。
【符号の説明】
１０００プラズマディスプレイ装置、５００ＰＤＰ、５Ｘ電極、４Ｙ電極、６Ｗ電極、１４１Ｘ電極駆動回路、１４２Ｙ電極駆動回路、１４３Ｗ電極駆動回路、１１０駆動制御回路、１１１全面制御機能部、１１２全画面平均階調算出部、１１３放電回数制御部、１１４，１１８書込データ出力部、３２区分領域、３０表示部、３１非表示部、３３測温位置、１１５部分制御機能部、１１６領域毎平均階調算出部。

Claims

二次元に配置された多数の画素より構成される表示部、上記表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数に基づいて輝度を制御する駆動制御部を備え、該駆動制御部は上記画素の点灯、非点灯状態を制御して上記表示部に画像を表示すると共に、上記各画素の点灯、非点灯の期間を制御して上記画像の階調を表現することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
二次元に配置された多数の画素より構成される表示部、上記表示部の複数の区分領域における画像信号の平均階調データの累積値から類推される前記複数の区分領域間の温度差と上記表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数とに基づいて輝度を制御する駆動制御部を備え、該駆動制御部は上記画素の点灯、非点灯状態を制御して上記表示部に画像を表示すると共に、上記各画素の点灯、非点灯の期間を制御して上記画像の階調を表現することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
類推された温度差を、所定の区分領域に設けられた温度センサにより校正す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。
二次元に配置された多数の画素より構成される表示部の第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された重み係数に基づいて輝度を制御する段階を備え、上記画素の点灯、非点灯状態によって上記表示部に画像を表示すると共に、上記各画素の点灯、非点灯の期間をもって上記画像の階調を表現することを特徴とするプラズマディスプレイ装置の表示方法。
二次元に配置された多数の画素より構成される表示部の複数の区分領域における画像信号の平均階調データの累積値を求める段階、上記累積値から上記複数の区分領域間の温度差を求める段階、この温度差と上記表示部における第１の方向または第２の方向の少なくともいずれかに対して上記表示部の周辺部に向けて輝度を抑制するように設定された所定の重み係数とに基づいて輝度を制御する段階を備え、上記画素の点灯、非点灯状態によって上記表示部に画像を表示すると共に、上記各画素の点灯、非点灯の期間をもって上記画像の階調を表現することを特徴とするプラズマディスプレイ装置の表示方法。
類推された温度差を、所定の区分領域に設けられた温度センサにより校正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装置の表示方法。