JP3703247B2

JP3703247B2 - プラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイ駆動方法

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Publication number: JP3703247B2
Application number: JP08103997A
Authority: JP
Inventors: 孝佳永井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2017-03-31
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力信号の信号形式に応じて、信号処理を制御するプラズマディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フラットパネルタイプのディスプレイの１つとして、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が知られており、陰極線管（ＣＲＴ）に代わるものとして注目されている。
【０００３】
このＰＤＰでは、まず映像信号を画素毎のデジタルデータとする。ここで、各画素が、ＰＤＰにおける放電の単位である放電セルに対応する。そして、各放電セルの階調制御は、１フィールドを階調数に対応したサブフィールドに分け、各サブフィールドにおける発光、非発光を制御することによって行われている。例えば、各放電セルの階調レベルを表すデジタルデータが６ビットのデジタルデータ（６４階調）であれば、１フィールドを６つのサブフィールドに分割し、各ビットの「１」「０」により各フィールドにおける発光、非発光を制御する。そして、各サブフィールドの維持パルス数の比を２⁵（ＭＳＢ）〜２⁰（ＬＳＢ）に設定することによって、各放電セルにおける輝度がデジタルデータに対応したものになる。従って、サブフィールド数を多くすることによって階調数を増加することができ、より階調性の高いなめらかな表示が行える。
【０００４】
また、放電セル毎の発光、非発光は、以下のようにして制御する。まず、プライミングパルスを印加することにより、すべての放電セルで強制的に放電を行わせると共に、壁電荷を消去する。その後、走査電極にスキャンパルスを印加すると同時にアドレス電極に表示データに応じて選択的にアドレスパルスを印加することにより壁電荷を付与するか否かを制御し、これによってその後の維持パルスによりその放電セルを発光させるか否かを決定する。この場合、スキャンパルスのパルス幅を大きくして壁電荷を付与するための書き込み時間を長くすることによって、確実な発光が行われ、表示の安定性を増すことができる。
【０００５】
上述したような、１フィールドをサブフィールドに分割して、放電セル毎の表示を制御する構成によれば、動画表示において疑似輪郭が発生するという問題がある。すなわち、動画を目で追った場合に、階調がなめらかに変化するべき部分に疑似輪郭が発生してしまう。このため、予め定められたサブフィールド数をさらに細分化することにより、動画疑似輪郭を軽減することが提案されている。
【０００６】
このような制御を行うことで、ＰＤＰにおける画像表示において、多階調表示、高輝度表示、安定した発光、動画疑似輪郭発生防止などを達成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１フィールドの時間は、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＶＧＡなどの信号方式により定まる入力信号により決定されている固定の値であり、通常１６ｍｓｅｃ〜２０ｍｓｅｃである。この限られた時間内に上述のような制御を行う必要があるが、全ての性能を満足するように制御するには時間が不足するという問題があった。すなわち、サブフィールド数を増加したり、書き込み時間を長くしたり、サブフィールドをさらに分割すると、それだけ１フィールドの表示のために必要な時間が長くなり、上述のような制御を十分に行えないという問題点があった。
【０００８】
また、信号形式によっては、信号が飛び越し走査（以下インターレースという）の信号であったり、順次走査（以下ノンインターレースという）の信号であったりする。ＰＤＰでは、基本的にノンインターレースで表示するため、インターレースの信号を補間処理してノンインターレースの信号に変換する必要がある。この補間処理としては、例えば上下２本の水平ライン信号から中間の水平ラインの信号を発生する処理が行われる。一方、信号処理によってノンインターレースに変換するのではなく、インターレースの信号のいずれか１フィールド側の信号をそのまま２ラインずつ表示するような駆動を行うことにより、インターレース信号を表示する簡易な処理が特開平５−２１６４３３号公報に示されている。この手法によれば、２ラインずつ書き込みが行えるため、書き込みの時間が１／２にできる。しかしながら、この手法を用いると２ラインとも同じ表示であるため、全体画像表示が粗くなってしまうという問題点があった。また、この駆動方法を用いた場合、インターレース信号入力専用のＰＤＰとなり、ＶＧＡ等ノンインターレース信号の表示を行うことはできなくなる。
【０００９】
また、入力信号の信号形式がＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＶＧＡ、ＸＧＡなど異なると、１フィールドの時間が異なることになる。一方、プラズマディスプレイにおける輝度の大小は、維持パルスの周波数に略比例する。このため、入力信号の信号形式によっては、垂直同期周波数が変わることにより、維持パルスの周波数が変わってしまい、従って最大輝度が変わってしまうという問題点があった。
【００１０】
さらに、プラズマディスプレイの消費電力は、表示率と輝度との積に比例している。ここで、表示率とは各セルの階調レベル（％）を、全セルにわたって平均した数値であり、例えば全面に黒色を表示した場合は０％、全面に最高階調の白色を表示した場合は１００％になる。通常の自然画像の表示率は、平均３０〜４０％程度といわれている。
【００１１】
従って、輝度を上げるために、維持パルスの周波数を高くすると、通常の画面では問題ないが、全面に白色の表示を行うなどの特殊な画面で消費電力が増加する。この場合の改善策として、表示率に応じて輝度をコントロールすることにより、消費電力を一定値以下に抑制するＡＰＣ（Automatic Power Control）が必要な場合がある。この方法により、通常の画面においては輝度を高く保ちながら、最大消費電力を一定値以下に抑えることができる。しかし、パソコン等からの図形信号（ＶＧＡ、ＸＧＡなど）などを表示する場合には、もう１つの問題がある。図形信号の場合、低い表示率の固定画面が表示される場合（静止画表示の場合）があり、この場合、特定のセルにおいて高輝度の表示を継続して行われることになる。すると、そのセルにおいて劣化が進み、画面の焼き付きとなってしまうという問題点があった。
【００１２】
また、ＰＤＰにおいては、その放電安定性を増すために、プライミングパルスに基づくプライミング放電（全面書き込み放電）を例えば１サブフィールド毎に１回行う。しかし、このプライミング放電を行うと、画面全体の放電セルが一旦全て放電するため、なにがしかの階調度に対応する発光が発生し、コントラストが低くなるという問題点があった。一方、プライミングパルスの発生頻度を小さくすると安定した放電が行えないという問題点があった。
【００１３】
この発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、入力信号の信号形式に応じ、より好適な表示制御が行えるプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、スキャンパルスおよびアドレスパルスを印加することにより放電セルに壁電荷を付与する書き込み動作のための時間を、入力映像信号から抽出された垂直同期信号又は水平同期信号の少なくともいずれかの周期に基づいて上記入力映像信号の信号形式を識別し、識別した結果に応じてスキャンパルスの幅を増減することによって変更することを特徴とする。
【００１５】
また、スキャンパルスおよびアドレスパルスを印加することにより上記放電セルに壁電荷を付与する書き込み動作のための時間を、入力映像信号の信号形式が、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭのいずれかである場合と、ＶＧＡ、ＸＧＡのいずれかである場合とで、上記スキャンパルスの幅を増減することによって変更するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１（ａ）は、この発明に係るプラズマディスプレイ装置の全体構成を示すブロック図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に対応して示した従来例の構成である。
【００２８】
複数の映像入力（図において映像入力Ａ，Ｂと示す）は、入力別信号処理部１１に入力される。入力別信号処理部１１は、複数の映像入力Ａ，Ｂに対応して信号処理部Ａ１２、信号処理部Ｂ１３を有している。入力別信号処理１１において処理を受けた映像信号は、ＰＤＰモジュール部１４に入力される。このＰＤＰモジュール部１４は、映像信号処理部１５、制御信号発生部１６、駆動部１７、表示パネル１８から構成されている。
【００２９】
そして、ＰＤＰモジュール部１４には、例えばＲＧＢ各８ビットのデジタル画像信号と、垂直同期信号、水平同期信号、及びドットクロックが入力される。映像信号処理部１５では、画像データの並び替えなど、主にＰＤＰに固有な信号処理を行う。例えばＲＧＢ各８ビットがパラレルで入力された信号を、サブフィールド階調法に適合するように、階調ビット語との順序に並び替えるなどの処理を行い、駆動部１７に送る。
【００３０】
制御信号発生部１６は、ＰＤＰの駆動シーケンスに関する情報をＲＯＭなどの記憶素子に記憶しており、この情報に基づいて、駆動部１７及び映像信号処理部１５にシーケンス制御信号を行う。
【００３１】
駆動部１７は、制御信号部から送られてくるシーケンス信号及び映像信号処理部１５から送られてくる映像信号に基づいて、プライミングパルス、アドレスパルス、維持パルスなどの駆動パルスを表示パネル１８に印加する。
【００３２】
プラズマディスプレイ装置の映像入力としては、ＮＴＳＣ等のテレビ信号や、ＶＧＡ等の図形信号がある。これらの信号形式を、ＰＤＰモジュール部１４の入力形式に適合させる必要がある。そこで、従来の場合、これら複数の入力（映像信号Ａ，Ｂとして図示した）に対応する場合は、ＰＤＰモジュール部１４の前に設けられた入力別信号処理部１１において、それぞれの映像入力に対応する信号処理部１２、１３を設け、これらにおいて、例えばＮＴＳＣ信号については同期分離、ビデオ復調、Ａ／Ｄ変換、走査線補間等を行い、ＶＧＡ信号に対してはＡ／Ｄ変換などのみを行うこと等により、映像入力の形式に関わらない形式に信号を変換した後、ＰＤＰモジュール部１４に入力していた。
【００３３】
この実施の形態のプラズマディスプレイ装置では、従来の構成に加え、信号形式識別部１９を設け、識別結果を制御信号発生部に入力するようにした。また、制御信号発生部１６を可変とし、信号形式識別部１９によって得られた識別結果に基づいて、ＰＤＰの駆動シーケンスや、画像信号処理の方式を変えることができるようにした。
【００３４】
このような構成にすることにより、入力信号毎に異なる駆動条件で駆動することが可能となるので、入力された映像信号をＰＤＰに表示しようとする際の種々の制約条件の下で、入力された映像信号に対して、より優先されるべき特性を生かしつつ、個々の映像信号に対応する最適な駆動が可能になる。また、ＰＤＰモジュール部１４の動作が入力映像信号によって可変となるので、入力別信号処理部１１で同一の信号形式に変換する必要はなく、駆動シーケンスによる等価な処理に置き換えることができるようになるなど、入力別信号処理部１１の一部の動作を簡略化でき、また信号処理から駆動シーケンスまでを含めた一連の処理の手順を入力信号に応じて最適化できるようになる。
【００３５】
この図１に示した構成を実際に適用する場合の構成の一例のブロック図を図２に示す。
【００３６】
このプラズマディスプレイ装置では、テレビ信号（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ等）及びパソコンからの図形信号（ＶＧＡ、ＸＧＡ）が入力信号として受け入れ可能になっている。テレビ信号は同期分離回路１に入力され、図形信号は同期分離回路２に入力される。同期分離回路１、２は、入力信号に含まれる垂直、水平同期信号を抽出する。なお、図形信号の中には、同期信号が含まれていないものもあり、この場合には同期分離回路２は不要である。また、テレビ信号と図形信号が入力可能に構成されているので、いずれか一方が選択的に入力され、入力されたものが処理されて表示される。
【００３７】
そして、同期信号を抽出して得られた映像信号は、映像信号処理回路３に入力され、表示用のデジタル画像データに変換される。すなわち、ビデオ復調処理、ガンマ補正、色温度変換などの他、画像データの並び替えなどの処理が施される。一方、同期分離回路１及び２で抽出された同期信号は、信号形式識別回路４に入力され、同期信号に基づいて、（ｉ）テレビ信号か、図形信号か、（ｉｉ）テレビ信号の場合、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭのいずれか、（ｉｉｉ）図形信号の場合、ＶＧＡかＸＧＡかのいずれか、を識別する。
【００３８】
ここで、この信号形式識別回路４における信号形式の識別は、次に述べる各手法によって行うことができる。すなわち、（ｉ）テレビ信号入力に同期信号が存在するか、あるいは図形信号入力に同期信号が存在するかにより、テレビ信号であるか図形信号であるかを識別する、（ｉｉ）同期信号の周期を固定クロックを利用してカウントしその周期から判別する、（ｉｉｉ）垂直同期信号の中に水平同期信号が何本あるかを数えその本数から判別する、（ｉｖ）垂直同期信号、水平同期信号の極性から判別する、などの手法が適宜採用可能である。なお、画像の動きの状態など、映像信号の状態からも信号形式を判別できる場合もあり、同期信号と映像信号を考慮して判別するようにしてもよい。また、上に挙げたように自動識別とはせず、マニュアルスイッチによる種別入力を信号形式識別信号としてもよい。
【００３９】
この信号形式識別回路４は、検出した信号形式に応じて、信号形式識別信号を発生し、これをモード別制御信号発生回路５に供給する。このモード別制御信号発生回路５は、内部に各モードに対応した複数の制御信号情報６（１）〜６（ｎ）を有しており、各制御信号情報６（１）〜６（ｎ）に基づき、各信号形式に対応する各種のシーケンス制御信号を発生する。そして、このシーケンス制御信号を映像信号処理回路３及び駆動回路７に供給する。
【００４０】
映像信号処理回路３は、供給される制御信号に基づき、ビデオ復調、ガンマ補正、色温度補正などの処理を変更する。一方、駆動回路７は、映像信号処理回路３からの画像データ及びモード別制御信号発生回路５から供給されるシーケンス制御信号に応じて駆動パルスを発生し、これにより表示パネル８を駆動する。これによって、表示パネル８において、画像データに応じた発光が行われる。
【００４１】
特に、この実施の形態のプラズマディスプレイ装置においては、ＰＤＰの駆動の方式が、モード別制御信号発生回路５から供給されるシーケンス制御信号に応じて制御される。例えば、シーケンス制御信号情報６（１）〜６（ｎ）の中の１つは、ＮＴＳＣテレビ信号に対する表示パネル８の駆動シーケンスに対応している。そこで、信号形式識別回路４において、ＮＴＳＣ信号であることが認識された場合、これに対応する駆動シーケンスがシーケンス制御信号情報６（１）〜６（ｎ）のいずれかから選択され、これに応じて駆動回路７が表示パネル８を駆動する。このため、入力信号の信号形式に応じて駆動を行うことが可能で、最適な表示が行われる。
【００４２】
ここで、駆動方法のうち、入力信号の信号形式により切り換える項目としては、以下のようなものがある。
【００４３】
（Ａ）階調数
（Ｂ）動画疑似輪郭対策（サブフィールドの分割など）の有無
（Ｃ）書き込みシーケンス（インターレース／ノンインターレース変換を信号処理で行うか、あるいは信号はインターレース信号のままとして、２行ずつ書き込むなどして駆動シーケンスをインターレース対応とするか）
（Ｄ）ＡＰＣの特性
（Ｅ）１フィールド当たりのプライミング放電の回数
（Ｆ）セル当たりの書き込み時間
（Ｇ）１フィールド当たりの維持パルスの数
（Ｈ）色温度変換
これらの制御内容を入力信号の信号形式に応じて適宜切り換えることによって、最適な表示が可能となる。
【００４４】
以下これらの各項目について、具体的に説明する。
【００４５】
（Ａ）階調数
この実施の形態のプラズマディスプレイ装置においては、入力信号の信号形式に応じて、駆動回路７を制御して、表示パネル８の表示における階調数を制御する。すなわち、モード別制御信号発生回路５は、信号形式識別回路４からの信号により図形信号かテレビ信号かの別を認識した場合には、認識した信号形式に応じてシーケンス制御信号情報６（１）〜６（ｎ）のいずれかを選択し、駆動回路７の駆動シーケンスを制御して階調数を変更する。例えば、図形信号の場合に、６サブフィールドによる６４階調とし、一方テレビ信号であった場合に８サブフィールドによる２５６階調とする。
【００４６】
図形信号の場合、図３（ａ）に示すように、画像データのＭＳＢに対応するサブフィールドＳＦ１からＬＳＢに対応するサブフィールドＳＦ６までの６サブフィールドでの駆動が行われる。一方、テレビ信号の場合、図３（ｂ）に示すように、画像データのＭＳＢからＬＳＢに対応してサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の８サブフィールドでの駆動が行われる。これによって、図形信号に対し、６４階調の輝度制御が行われ、テレビ信号に対し２５６階調の輝度制御が行われる。
【００４７】
例えば、画像データのＭＳＢに対応するサブフィールドＳＦ１における駆動を考える。駆動回路７には、映像信号処理回路３からすべての画素（水平方向ｎ放電セル、垂直方向ｍ放電セル）の画像データのＭＳＢが駆動回路７に供給されている。駆動回路７は、まずプライミングパルスに応じて垂直方向のＸ電極を利用して高電圧を全放電セルに印加し、全面を発光させる。次に、各水平ラインの各放電セルについて、画素毎のデータの「１」「０」に応じて、電圧の印加・非印加を制御し、壁電荷を放電セル毎に付与する（データを書き込む）。そして、維持パルスを全放電セルに印加することによって、壁電荷が付与されていた放電セルのみが放電する。このようにして、ＭＳＢに対応するサブフィールドの駆動が終了すると、次のビットのデータを利用した駆動を順次行う。また、この駆動における維持パルスを印加する期間を順次１／２にすることによって、１フィールドにおける放電が画像データに対応したものになる。
【００４８】
従って、１つのサブフィールドにおける駆動は、（ｉ）１つのプライミングパルスによるプライミング放電、（ｉｉ）書き込みパルスによる各水平ライン毎の該当ビットのデータに応じた書き込み、（ｉｉｉ）維持パルスによる発光の順になる。図においては、これらが（ｉ）〜（ｉｉｉ）の期間がそれぞれ空白及びＰの記載、右下がり斜め線、横方向の平行線によって示してある。
【００４９】
ここで、階調数を多くすれば、それだけ階調レベルを細かく制御することができ、なめらかな表示が可能となる。しかし、それだけサブフィールドが増え、予め定められている１フィールド期間内において処理するのが難しくなる。すなわち、２５６階調の表示を行うと８サブフィールドが必要であり、図３（ｂ）に示すように、１フィールドの時間いっぱい使っても、なお処理時間が不足する場合がある。一方、６４階調とすれば、図３（ａ）に示すように、６サブフィールドで済み、時間的な余裕が生じる。
【００５０】
テレビ画像は、通常自然画であり、なめらかに変化する画像が多い。そこで、階調数が多いことが望まれ、２５６階調で人間の目に好適な表示が行える。
【００５１】
一方、図形画像は、コンピュータで作成された画像であり、輪郭などがはっきりしている。従って、階調数はそれほど多くなくても画像として問題はなく、６４階調でも視覚上問題のない程度の表示が可能である。前述したように、６４階調の表示とすれば、時間余裕が生まれるので、この時間余裕を利用して、他の処理が行える。他の処理とは、例えば、壁電荷を付与するための書き込み時間を長くして、その後の放電をより安定したものにする等の処理である。逆に、テレビ信号で２５６階調表示を行うことにより、時間が不足する場合は、テレビ信号が通常インターレース信号であることを利用して、１ラインのデータを２ライン同時に書き込むなどの処理を行うことにより時間を短縮できる。なお、これらの処理については、後述する。
【００５２】
（Ｂ）動画疑似輪郭対策の有無
次に、この実施の形態では、入力信号がテレビ信号か図形信号かに応じて、動画疑似輪郭対策を行うか否かを制御する。
【００５３】
動画疑似輪郭対策としては、例えば特開平４−２１１２９４号公報に記載されているようなＭＳＢに対応するサブフィールドを分割する処理がある。すなわち、図４に示すように、ＭＳＢのサブフィールドＳＦ１を２つのサブフィールドＳＦ１Ａと、ＳＦ１Ｂに分割し、サブフィールドＳＦ１ＢをＬＳＢのサブフィールドＳＦ８の後ろにもってくる。このようにして、発光期間の長いサブフィールドを分割し、１フィールドの最初と最後にもってくることで、発光が時間的に均一になり、動画疑似輪郭の発生を抑制することができる。しかし、この場合、サブフィールド数が増えることになるので、１フィールドの表示に必要な時間が長くなる。
【００５４】
なお、動画疑似輪郭対策として、ＭＳＢだけでなく、ＭＳＢ側から２つのサブフィールドを分割してもよい。さらに、特願平８−１４７１９８号に記載のように、サブフィールドの輝度比（維持パルスにより発光する時間）を２ⁿではなくし、２系列の輝度比のパターンを生成し、これを放電セル毎に切り換える方法を利用することもできる。しかし、いずれの方法においても、サブフィールド数を増やすことに変わりはなく、１フィールドの表示必要な時間は長くなる。
【００５５】
そこで、この実施の形態では、入力信号がテレビ信号であった場合に動画疑似輪郭対策を行い、図形信号の場合には動画疑似輪郭対策を行わない。テレビ画面においては、その画像は自然画であり階調がなめらかに変化する動画像を含む。このため、動画疑似輪郭が発生しやすい。そこで、上に説明したような動画疑似輪郭対策を行う。一方、図形画像は、このような高画質の動画を含まない場合が多く、動画疑似輪郭が問題になることは少ない。そこで、図形信号の場合には、動画疑似輪郭対策を行わない。これによって、時間的余裕が得られるため、他の処理を行えるようになる。
【００５６】
（Ｃ）書き込みシーケンス
次に、この実施の形態では、インターレース信号あるいはノンインターレース信号として入力される映像信号をＰＤＰに表示するための書き込みシーケンスを入力信号に応じて切り換える。インターレース信号をするためには、通常上下の走査ラインを保管して新たなラインデータを生成することにより、ノンインターレース信号に変換してから表示している。一方、１ラインのデータを２ライン分書き込むことにより、ノンインターレース信号に変換する処理を不要とし、書き込み時間を短縮する方法が特開平５−２１６４３３号公報に示されている。
【００５７】
この場合の動作を図５及び図６に基づいて説明する。図５は、ＰＤＰのセルの構造を示す断面図であり、図においては、Ｘ，Ｙｉはガラス基板２１上に形成された維持電極と走査電極、２２は維持電極Ｘと走査電極Ｙｉの上に形成された誘電体層、２３は誘電体層２２の上に形成された保護層、Ａｊはガラス基板２１と対向配置されたガラス基板２４の上に形成されたアドレス電極、２５はアドレス電極上に形成された誘電体層、２６はセル境界に形成した隔壁、２７は蛍光体、２８は放電空間であり、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。
【００５８】
図６（ａ）には、奇数フィールドのデータが入力された時の１サブフィールド分の動作が示されている。まず、Ｘ電極に、プライミングパルスＰが印加される。次に、アドレス電極Ａｊの１ライン目のデータＤ１に応じて、対象となる放電セルに壁電荷を付与する（データの書き込みを行う）が、この際に１ライン目と同時に２ライン目に対しても１ライン目と同一のデータによる壁電荷の付与を行う。すなわち、データが「１」である水平方向位置の１ライン目及び２ライン目の放電セルについて、電極Ｙ１及びＹ２のスキャンパルスとアドレス電極ＡｊへのデータＤ１に基づく電圧の印加によりデータの書き込みを行う。続いて、３ライン目以下についても同様に２ｋ−１ライン目のデータにより、２ｋ−１ラインと２ｋラインに書き込みを行い、全放電セルに対しデータに応じた書き込み処理を行う。そして、電極Ｙｋと電極Ｘに交互に維持パルスを印加し、壁電荷が付与されていた放電セルが、放電発光する。このような処理をすべてのサブフィールドについて繰り返し１フィールドの表示を完了する。
【００５９】
図６（ｂ）には、偶数フィールドのデータが入力された時の１サブフィールド分の動作が示されている。偶数フィールドにおいては、偶数ラインのデータＤ２，Ｄ４，・・・により、それぞれ２、３ライン、４、５ライン、・・・という２ラインずつにデータの書き込みが行われる。
【００６０】
このように、２ラインを同時に書き込むことによって、データについて補間演算処理が不要となるため、この分の論理回路が不要になる。また、１つのデータに対して、２つのＹ電極にスキャンパルスを印加するだけで、データの書き込みが行えるため、書き込みの時間が通常のノンインターレースの場合に比べ１／２になり、時間余裕が生じる。従って、上述のような階調数の増加、動画疑似輪郭対策を行う時間を得ることができる。しかし、このような駆動方法を用いると、２ラインが同じ表示となってしまうため画像の解像度が低下したり、フリッカーが発生したりする。
【００６１】
ここで、テレビ信号には、ＮＴＳＣ信号の他に、ＰＡＬ信号や、ＳＥＣＡＭ信号などがある。そして、各信号形態において、１秒間のフィールド数や走査線数などが異なる。例えば、ＰＡＬ信号は、通常１秒間に５０フィールドの表示を行う。すなわち、ＮＴＳＣ信号に比べて１フィールド当たりの時間余裕がある。一方、ＮＴＳＣ信号とは走査線数が異なるため、ＰＤＰに表示するためには、補間処理が必要となる。そこで、この実施の形態では、ＰＤＰの解像度はＮＴＳＣ信号にあわせておき、ＮＴＳＣ信号を表示する場合には、上述したような２ラインを同時に書き込む手法を用い、一方ＰＡＬ信号を表示する場合には上下の走査ラインから補間することにより、ノンインターレース信号に変換してから表示する。
【００６２】
このように、駆動方法を切り換えることにより、ＮＴＳＣ信号を表示する場合は、
・１秒間に６０フィールドの表示であるために時間余裕がなかったが、２ラインを同時に書き込むことにより、時間余裕が生じる。
【００６３】
・補間処理を行う回路が不要となる。
【００６４】
ＰＡＬ信号を表示する場合は、
・補間によりノンインターレース信号に変換してから表示することにより、解像度が高く、フリッカーの少ない画像が得られる。
【００６５】
・１秒間に５０フィールドの表示であるため、２ライン同時に書き込まなくても比較的時間余裕がある。
【００６６】
・補間処理は、ＮＴＳＣの解像度に変換するための処理回路と共用することができる。
【００６７】
といったように、それぞれの信号形態について最適な駆動を行うことができる。
【００６８】
なお、他の入力信号形態であるＶＧＡ信号などの場合も、元々ノンインターレースの信号である場合には、そのままノンインターレース表示を行う。時間余裕は上に記載したように階調数を減らしたり、サブフィールド分割などの動画疑似輪郭対策を行わないことなどにより生じさせることができるため、問題はない。
【００６９】
（Ｄ）ＡＰＣ特性
次に、この実施の形態においては、図７に示すように、入力信号がテレビ信号か図形信号かの別に応じて、ＡＰＣ（オート・パワー・コントロール）特性を変更する。プラズマディスプレイにおけるＡＰＣは、図７（ａ）に示すように、表示率が低い場合に、ある一定の最高輝度（ピーク輝度）となり、表示率が高くなるに従って輝度が下がるように、１フィールド当たりの維持パルス数を表示率に応じて増減することにより行う。これによって、図７（ｂ）に示すように、表示率が高くなった際の消費電力を一定値に抑えることができる。
【００７０】
図形信号では、表示率が低いときの最大輝度を低い値に固定する（図７（ａ）に波線で示す）。図形信号では、画像が動かない場合が多く、輝度をあまり高く設定すると、その放電セルにおいて焼き付きが発生するおそれがある。従って、図形信号の場合にピーク輝度を抑えることによって、焼き付きの発生を防止することができる。また、テレビ画像の場合には、表示率が低いときのピーク輝度を高くすることにより画像にメリハリを付けることができる。表示率が高いときの輝度は図形信号入力の場合と同程度に設定することにより最大消費電力は図形信号と同程度に低く抑えることができる（図７（ｂ）参照）。
【００７１】
（Ｅ）１フィールド当たりのプライミング放電の回数
次に、この実施の形態においては、プライミングパルスＰによる全面書き込み放電の頻度を入力信号により切り換える。すなわち、図８に示すように、テレビ信号の場合には、全てのサブフィールドにおいて、プライミングパルスＰを発生するのではなく、その一部を細幅の消去パルスＥに代える。
【００７２】
すなわち、最初のサブフィールドにおいては、その最初にプライミングパルスＰを発生する。これによって、プライミングパルスの立ち上がりで全放電セルにおいて放電が行われ、プライミングパルスの立ち下がりで全放電セルにおける壁電荷が消去される。しかし、次のサブフィールドでは、プライミングパルスＰに代えて細幅の消去パルスＥを挿入する。このような細幅の消去パルスＥでは、前のサブフィールドで維持動作が行われていたセルのみ消去放電が行われ、プライミングパルスのように全放電セルで放電するようなことはない。
【００７３】
このようにプライミングパルスＰに代えて細幅の消去パルスＥを用いると、画像のコントラストを上昇することができ、テレビ画像のコントラストの向上に役立つ。
【００７４】
一方、プライミングパルスは全放電セルについての全面書き込み放電を行うものであり、細幅消去パルスよりもこのプライミングパルスＰによる放電を行った方が、各放電セルの壁電荷は、より確実に均一なものに維持できるため、放電安定性が増し、放電セルにおける放電ミスを減少することができる。ところで、テレビ画像は、動画が多く含まれており、画像全体が常に変化しているから、少々の放電ミスは気にならない場合が多く、むしろコントラストが大きい方が好ましい。図形信号の場合には、静止画で表示される場合が多いため、表示される画像自体も輪郭などが明確であり、かつ平坦な輝度変化の場合が多い。従って、静止画表示のような場合には、放電ミスによるちらつきが目立ちやすいから、各サブフィールドで、確実に壁電荷消去を行わせるために、プライミングパルスＰによる全面書き込み放電を行うなど高頻度のプライミングパルスＰの発生が好ましい。
【００７５】
以上のように、テレビ画像では１フィールド当たりのプライミングパルスの数を少なく、図形画像ではプライミングパルスの数を多くすることにより、テレビ画像ではコントラストの高い画像が得られ、図家画像ではちらつきの少ない画像が得られる。
【００７６】
（Ｆ）セル当たりの書き込み時間
さらに、この実施の形態では、図９に示すように、データ書き込みの時間を入力信号に応じて変更する。制御信号情報６（１）〜６（ｎ）に、書き込みのための設定時間を含ませることにより、例えば、図９（ａ）に示すテレビ信号についての書き込み時間に比べ、図９（ｂ）に示した図形信号に対する書き込み時間を長くする。このようにすると、各放電セルについてのデータの書き込みによる壁電荷の付与を確実に行うことができるため、放電ミスに起因する画面のちらつきを改善することができる。テレビ画像では、書き込み時間を短くすることにより、時間余裕を生じさせる。この時間余裕を利用して、（Ａ）、（Ｂ）で示したように、階調数を増やしたり、疑似輪郭対策として、サブフィールドの分割を行ったりすることが可能である。例えば、図９（ａ）に示すように、テレビ信号に対しては、８サブフィールドによって１フィールドを構成し、その中の第１及び第４サブフィールドのみにプライミングパルスＰを発生する。これによって、多階調や動画疑似輪郭防止を図ることができるとともに、コントラストのよい画像を得ることができる。一方、図９（ｂ）に示すように、図形信号に対しては、６サブフィールドによって１フィールドを構成し、第１、３、５サブフィールドにプライミングパルスＰを配置して、かつデータ書き込み時間を長くすることによって、確実な書き込み放電を行わせ、放電ミスによるちらつきなどを抑えることができる。
【００７７】
（Ｇ）１フィールド当たりの維持パルスの数
さらに、この実施の形態では、ＰＤＰの駆動における１フィールド周期を入力信号の垂直同期信号に同期させる場合において、１フィールド当たりの維持パルスの数を入力信号に応じて切り換える。これは、１秒間当たりのフィールド数（垂直同期周波数）が、信号形式により異なるため、１フィールド当たりの維持パルス数を一定数に固定してしまうと、信号形式によって、画面の明るさが変わってしまうのを解消しようとするものである。例えば、ＮＴＳＣを基本に考えた場合、このＮＴＳＣよりも垂直同期周波数が低い信号形式の場合、単位時間当たりの維持パルスの数が実質少なくなってしまうことになるため、輝度が下がってしまう。
【００７８】
そこで、維持パルス数を１／（垂直同期周波数）に比例（すなわち、垂直同期周波数に反比例）して増減する。例えば、ＮＴＳＣ（６０Ｈｚ）の時の維持パルス数に比べ、ＰＡＬ（５０Ｈｚ）の場合の維持パルス数を１．２倍にすることによって、ＮＴＳＣ、ＰＡＬのいずれの信号形式においても同等レベルの輝度を得ることが可能である。
【００７９】
具体的には、入力信号の信号形式に応じて表示パネル８の駆動シーケンスを変更することで、表示パネル８の駆動を行う。ここで、この駆動シーケンスは、モード別制御信号発生回路５内の制御信号情報６（１）〜６（ｎ）内に予め記憶され、入力信号の信号形式に応じて、制御信号情報６（１）〜６（ｎ）のうちのいずれかを選択する用に制御することで実現できる。
【００８０】
（Ｈ）色温度変換
また、この実施の形態では、映像信号処理回路３における処理を入力信号の形式に応じて変更する。
【００８１】
テレビ画像では、色温度の高い色が一般的に好まれる場合が多い。ＰＤＰでは、現状のプロセス技術や蛍光体の物性的な制約から青色の蛍光体の発光効率が他の色に比較して低いため、色温度を上げるためには、光の三原色における他の色（緑、赤）の輝度を低く抑えることになる。従って、色温度の高い画像をＰＤＰに表示する場合には、ＰＤＰ全体の輝度が下がる傾向にあり、視認性が悪くなってしまうため、文字などのを表示するためには、何らかの工夫が必要である。
【００８２】
この実施の形態においては、映像信号処理回路３における色温度変換において、その特性を入力映像信号の種類によって切り換える。すなわち、入力映像信号に基づいて、例えばこの入力映像信号から同期信号部分を分離した後における正味の画像信号部分をデジタル化した後に得られる画像データに色温度変換処理を施す。例えば自然画像が多いテレビ信号の場合は色温度を高く設定し、図形信号の場合は色温度を低く設定する。これによって、図形信号の場合には輝度を高くすることができるため、文字などの視認性を良好とすることが可能である。また、自然画像が多いテレビ信号においては色温度を高くすることにより、一般的に好まれる画像を表示することができる。
【００８３】
また、テレビ信号が、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭのいずれであるかに応じて、色温度を制御してもよい。特に、欧州などでは、色温度が低い方が好まれる傾向にあるため、欧州などで採用されているＰＡＬ、ＳＥＣＡＭの場合に、色温度をＮＴＳＣの場合よりも若干低く設定してもよい。
【００８４】
【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、以下に示すような効果を奏する。
【００８５】
この発明では、プラズマディスプレイパネルへの書き込み動作におけるセル当たりの書き込み時間が、入力映像信号から抽出された垂直同期信号又は水平同期信号の少なくともいずれかの周期に基づいて入力映像信号の信号形式を識別し、識別した結果に応じてスキャンパルスの幅を増減することによって変更される。入力映像信号の信号形式によってはちらつきが大きな問題となる場合やそれほど問題とならない場合がある。このような場合に応じてちらつきが問題となる入力映像信号に対しては書き込み時間を長くすることにより表示の安定性を高くしてちらつきの少ない画像を得ることができ、ちらつきがそれほど問題とならない入力映像信号に対しては、書き込み時間を短く設定することが可能となるため、これによって生じた時間余裕を他の特性を向上させるために利用することができる。
【００８６】
また、入力信号の信号形式が、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭのいずれかである場合と、ＶＧＡ、ＸＧＡのいずれかである場合とで、上記スキャンパルスの幅を増減することによって変更するため、テレビ画像では書き込み時間を短くすることにより、時間余裕を生じさせる。この時間余裕を利用して、階調数を増やしたり、疑似輪郭対策として、サブフィールドの分割を行ったりすることが可能であり、図形信号に対しては、６サブフィールドによって１フィールドを構成し、第１、３、５サブフィールドにプライミングパルスＰを配置して、かつデータ書き込み時間を長くすることによって、確実な書き込み放電を行わせ、放電ミスによるちらつきなどを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置の全体構成のブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置の全体構成のブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置における階調数制御を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置における動画疑似輪郭対策を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置における放電セルの構成を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置における２ライン同時書き込みを説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置におけるＡＰＣ特性の制御を説明するための図である。
【図８】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置におけるプライミングパルスＰの発生タイミングを説明するための図である。
【図９】この発明の実施の形態を示すプラズマディスプレイ装置におけるプライミングパルスＰの発生タイミング及び書き込み時間の延長を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２同期分離回路、３映像信号処理回路、４信号形式識別回路、５モード別制御信号発生回路、６（１）〜６（ｎ）制御信号情報、７駆動回路、８表示パネル、１１入力別信号処理部、１２，１３信号処理部、１４ＰＤＰモジュール部、１５映像信号処理部、１６制御信号発生部、１７駆動部、１８表示パネル、１９信号形式識別部。

Claims

複数の放電セルが形成されたプラズマディスプレイパネルと、
制御信号を出力する制御信号出力手段と、上記制御信号に基づいて書き込み動作と維持動作を時間的に分離させたシーケンスを用いて上記プラズマディスプレイの駆動を行う駆動手段と、
を有するプラズマディスプレイ装置であって、
上記制御信号出力手段は、スキャンパルスおよびアドレスパルスを印加することにより上記放電セルに壁電荷を付与する書き込み動作のための時間を、
入力映像信号から抽出された垂直同期信号又は水平同期信号の少なくともいずれかの周期に基づいて上記入力映像信号の信号形式を識別し、識別した結果に応じて、
上記スキャンパルスの幅を増減することによって変更することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
複数の放電セルが形成されたプラズマディスプレイパネルと、
制御信号を出力する制御信号出力手段と、上記制御信号に基づいて上記プラズマディスプレイの駆動を行う駆動手段と、
を有するプラズマディスプレイ装置であって、
上記制御信号出力手段は、スキャンパルスおよびアドレスパルスを印加することにより上記放電セルに壁電荷を付与する書き込み動作のための時間を、
入力映像信号の信号形式が、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭのいずれかである場合と、ＶＧＡ、ＸＧＡのいずれかである場合とで、
上記スキャンパルスの幅を増減することによって変更することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
各種の信号形式を有する映像信号を入力し、複数の放電セルを有するプラズマディスプレイに所望の表示を行うプラズマディスプレイの駆動方法であって、
書き込み動作と維持動作が時間的に分離されたシーケンスを用いるとともに、
スキャンパルスおよびアドレスパルスを印加することにより上記放電セルに壁電荷を付与する上記書き込み動作のための時間を、
上記入力映像信号から抽出された垂直同期信号又は水平同期信号の少なくともいずれかの周期に基づいて上記入力映像信号の信号形式を識別し、識別した結果に応じて、
上記スキャンパルスの幅を増減することによって変更することを特徴とするプラズマディスプレイの駆動方法。
各種の信号形式を有する映像信号を入力し、複数の放電セルを有するプラズマディスプレイに所望の表示を行うプラズマディスプレイの駆動方法であって、
スキャンパルスおよびアドレスパルスを印加することにより上記放電セルに壁電荷を付与する書き込み動作のための時間を、
上記入力映像信号の信号形式が、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭのいずれかである場合と、ＶＧＡ、ＸＧＡのいずれかである場合とで、
上記スキャンパルスの幅を増減することによって変更することを特徴とするプラズマディスプレイの駆動方法。