JP4484276B2 - プラズマディスプレイ装置およびその表示方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイ装置に関し、特に、データコンバータを改良してより高い品質の画像を表示することができるプラズマディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイ装置は、放電空間を隔てて形成された１対の基板上に、所定の電極を形成し、電極間でプラズマ放電を発生させ、それにより生成される紫外線により基板表面に形成した蛍光体を励起して光らせることにより、所定の画像表示を行う。１フレーム内の放電回数を制御することにより、所望の輝度の画像を表示することができる。
【０００３】
図１４は、従来の３電極・面放電型のＡＣプラズマディスプレイパネルにおけるサブフレーム方式を説明する図である。３電極・面放電型のＡＣプラズマディスプレイの場合は、１フレームを複数のサブフレームＳＦに分割し、そのサブフレームにおけるサステインパルス数の比率により輝度の階調を表現する。それぞれのサブフレームＳＦは、パネル全体をリセットするリセット期間RSTと、所望の画像データに従って表示させたいセルを放電させてそこに壁電荷を蓄積するアドレス期間ADDと、アドレス期間ADD内に放電して壁電荷を蓄積したセルに対して、サブフレームの輝度の階調比率に応じた回数のサステイン放電（維持放電）を行うサステイン期間SUSとで構成される。
【０００４】
図１４の例は、１フレームが８つのサブフレームSF1〜SF8で構成され、各サブフレームSF1〜SF8のサステイン放電回数の比率が、１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８に設定される。それに伴って、各サブフレームにより表現される輝度も同じ比率になる。従って、サブフレームの所定の組み合わせにより、１フレーム内での所望の輝度を表示することができる。
【０００５】
プラズマディスプレイ装置に入力される入力映像データ（又は入力画像データ）は、通常、１フレーム毎のＲＧＢの各色の階調を示すデジタルデータである。従って、プラズマディスプレイ装置は、この１フレーム毎の階調データを、サブフレームの組み合わせからなる表示データに変換するデータコンバータを有する。このデータコンバータは、通常変換テーブルなどで構成される。
【０００６】
図１５は、従来のデータコンバータの変換テーブル例を示す図表である。また、図１６は、図１５の変換テーブルの特性図である。図１５，１６に示された例では、８ビットで２５６階調を有する入力映像データが、８つのサブフレームSF0〜SF8の点灯、非点灯を示す出力表示データに変換され、１フレーム内で０〜２５５階調の輝度が表示される。例えば、入力データの階調が７の場合は、サブフレームSF1(1)、SF2(2)、SF3(4)で点灯し、入力データの階調が２５５の場合は、全てのサブフレームSF1(1)〜SF8(128)で点灯する。
【０００７】
従来の変換テーブルの特性は、図１６（Ａ）に示される通り、入力映像データが１階調増加するたびに、出力データの輝度も１階調増加する一次関数であり、バイナリカウンタ値と同じである。それに伴い図１５の変換テーブルは、入力映像データの０〜２５５階調に対して、０〜２５５階調の輝度値が１対１に対応する。図１６（Ｂ）には、図１５の変換テーブルに対応する一部詳細特性曲線が示される。入力映像データが０階調近傍から２５５階調まで全ての領域において、入力映像データの１階調の増加に対して出力輝度値も１階調づつ増加する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデータコンバータの変換テーブルまたは変換特性は、入力映像データの全ての階調領域において、一律に輝度の階調を増減させる一次関数である。しかし、この変換特性では、人間の目が最も敏感に反応する低輝度領域での階調数が不足し、暗い画像に対する輝度の階調表現力が不足してしまう。つまり、暗い画像に対する輝度の階調解像度が不足している。一方、高輝度領域では、低輝度領域に比較すると人間の目はそれほど敏感に反応しないが、かかる領域での階調数は必要以上になっている。
【０００９】
また、一般に外部から供給される入力映像データは、元の映像信号にγ補正がかけられている場合が多い。かかる映像信号のγ補正は、入力の低い階調領域ではより多くの輝度の階調数を有するＣＲＴなどの表示デバイスのγ特性に対応して行われる。しかし、図１５，１６の変換特性を有するプラズマディスプレイ装置では、そのようなγ特性を有していないので、γ補正された入力映像データに対して、低輝度領域の階調表現を正しく行うことができず、低輝度領域の輝度の階調解像度が失われてしまう。
【００１０】
更に、従来のデータコンバータでは、ＲＧＢの３原色に対して図１５，１６に示したような同じ変換テーブルまたは変換特性を利用している。その結果、色バランス（色合い）を変化させることができなかった。一般に、表示映像の色温度について、欧米では赤っぽい白色のように色温度の低い映像が好まれ、日本では青白い白色のように色温度の高い映像が好まれる。しかし、従来のプラズマディスプレイ装置では、かかる色温度の違いを実現することができない。或いは、蛍光体の特性上、所定の維持放電回数に対しても色毎に異なる輝度を生成する場合がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、低輝度領域での階調表現力を増大させることができるプラズマディスプレイ装置を提供することにある。
【００１２】
更に、本発明の別の目的は、入力映像データに対して任意の変換特性で出力表示データを生成して表示するプラズマディスプレイ装置を提供することにある。
【００１３】
更に、本発明の別の目的は、所望の色温度の映像を選択的に表示することができるプラズマディスプレイ装置を提供することにある。
【００１４】
更に、本発明の別の目的は、γ特性を有するプラズマディスプレイ装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、複数のサブフレームの組み合わせにより１フレームの映像を表示するプラズマディスプレイ装置において、入力される入力映像データを、前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換するデータコンバータと、前記入力映像データが文字またはグラフィックスを示すデータか、前記入力映像データが自然画像を示すデータかを判定する判定部と、を有し、前記複数のサブフレームは、前記入力映像データの階調を表現することが可能な数のサブフレームおよび少なくとも１つの微小輝度サブフレームを有し、前記微小輝度サブフレームの維持放電パルス数は、前記入力映像データの階調を表現することが可能な数のサブフレームのうちで最も少ない維持放電パルスを有するサブフレームの維持放電パルス数よりも少なく、前記データコンバータは、前記入力映像データと前記微小輝度サブフレームを含む複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータとの対応関係を示すテーブルを複数有し、前記判定部により前記入力映像データが文字またはグラフィックスを示すデータであると判定された場合と、前記入力映像データが自然画像を示すデータであると判定された場合とで、前記複数のテーブルから異なるテーブルを選択して、前記入力映像データを前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換することを特徴とする。
【００１６】
好ましい実施例では、特に低階調領域における複数のサブフレームの組み合わせに、追加された微少輝度のサブフレームを利用することにより、より輝度の階調解像度を増加することができ、γ補正された入力映像データに対して、人間の目に敏感な低輝度領域での階調表現力を増すことができる。
【００１７】
また、別の好ましい実施例では、追加された微少輝度のサブフレームの利用を適宜選択して、ＲＧＢの色毎に異なる変換特性を設定し、所望の色温度の映像を選択的に表示する。
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明では、複数のサブフレームの組み合わせにより１フレームの映像を表示するプラズマディスプレイ装置の表示方法において、前記入力映像データを、前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換し、前記複数のサブフレームは、前記入力映像データの階調表現が可能な数のサブフレームおよび少なくとも１つの追加サブフレームを有し、前記追加サブフレームの維持放電パルス数は、前記入力映像データの階調を表現することが可能な数のサブフレームのうちで最も少ない維持放電パルスを有するサブフレームの維持放電パルス数よりも少なく、前記入力映像データを前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換するにあたって、前記入力映像データが文字またはグラフィックスを示すデータである場合は、前記入力映像データと前記追加サブフレームを含む複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータの対応関係が第１の関係となり、前記入力映像データが自然画像である場合は、前記入力映像データと前記追加サブフレームを含む複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータの対応関係が前記第１の関係とは異なる特性を有する第２の関係となることを特徴とする。
【００２４】
また、上記の目的を達成するために、本発明では、複数のサブフレームの組み合わせにより１フレームの映像を表示するプラズマディスプレイ装置の表示方法において、 入力される入力映像データを分析するステップと、前記入力映像データを、複数の入力映像データの入力レベルに対する出力レベルの変換特性から選択された１つの変換特性に基づいて前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換するステップと、を有し、前記複数のサブフレームは、前記入力映像データの階調にかかわらず前記入力映像データの階調表現が可能な数のサブフレームおよび少なくとも１つの追加サブフレームを有し、前記追加サブフレームの維持放電パルス数は、前記入力映像データのビット数における最低階調に相当するパルス数よりも小さい数であり、前記入力映像データが文字またはグラフィックスデータである場合と、前記入力映像データが映画を含む自然画像である場合とで、異なる変換特性により、前記追加サブフレームを含む複数のサブフレームの点灯又は非点灯が決定されることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２７】
図１は、本実施の形態例におけるプラズマディスプレイ装置の概略構成図である。プラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイパネルＰＤＰと、そのプラズマディスプレイパネルＰＤＰを駆動するドライバ群３０〜３６と、それらドライバ群の動作を制御する制御装置３８とで構成される。制御装置３８は、外部から入力映像データVinとドットクロックDclkを供給され、表示データＤoutを生成する表示データ生成部４４と、外部から供給される垂直同期信号Vsyncに応答して、プラズマディスプレイ装置内の同期制御を行う同期制御部４０と、同期制御部４０により同期制御されドライバ群を制御するドライバ制御部４２とを有する。
【００２８】
ドライバ制御部４２は、制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４によって、各ドライバを制御する。ドライバ群には、プラズマディスプレイパネルＰＤＰのＸ電極を駆動するＸ側共通ドライバ３４と、アドレス期間においてスキャン動作のためにＹ電極を順次駆動するＹ側スキャンドライバ３０と、サステイン期間においてＹ電極を共通に駆動するＹ側共通ドライバ３２と、アドレス期間においてアドレス電極を表示データＤoutに従って駆動を行うアドレスドライバ３６とを有する。
【００２９】
図２は、プラズマディスプレイパネルの一部構造を示す分解斜視図である。プラズマディスプレイパネルＰＤＰは、前面側基板１０と背面側基板２０とを有する３電極・面放電型のＡＣプラズマディスプレイパネルである。前面側基板１０上には、透明電極１１と導電性が高いバス電極１２とを重ねたＸ電極１３ＸとＹ電極１３Ｙとが複数対平行に設けられ、それらの電極上に誘電体層１４と保護層１５とが設けられる。また、背面側基板２０上には、下地層２１上にアドレス電極Ａ１，Ａ２，Ａ３が、Ｘ、Ｙ電極と直交する方向に複数本形成され、その上に誘電体層２２が形成される。更に、背面側基板２０上には、アドレス電極間に且つそれに沿ってリブ２３が形成され、アドレス電極上及びリブ２３上に赤、緑、青の蛍光体２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂが形成される。
【００３０】
かかる構成のプラズマディスプレイパネルは、リセット期間RSTにＸ電極及びＹ電極間に大きなリセットパルスを印加して、パネル全面でそれらの電極間に放電を発生させ、リセットパルスの立ち下がり時に前記の放電により発生した壁電荷を利用して消去放電を発生させ、Ｘ、Ｙ電極上の誘電体層１４上の壁電荷を消滅させる。かかるリセット期間RSTに続いて、アドレス期間ADDでは、Ｙ電極１３Ｙに順次スキャンパルスを印加し、一方アドレス電極に表示データに従って書き込みパルスを印加し、点灯させたいセルのＹ電極１３Ｙとアドレス電極との間に放電を発生させ、そのセルの誘電体層１４上に壁電荷を蓄積させる。
【００３１】
その後、サステイン期間SUSにおいて、Ｘ、Ｙ電極間にサブフレームの輝度に対応する所定の数のサステインパルスを印加し、壁電荷が蓄積されたセルにのみ、維持放電を発生させ、サブフレームに対応する輝度を発生させる。
【００３２】
図３は、本実施の形態例のサブフレーム方式を示す図である。この例は、図１４に示した従来のサブフレーム方式と同様に、２５６階調をもつ８ビットの入力映像データに対して変換されるサブフレームの組み合わせを示す。図１４と比較すると明らかな通り、本実施の形態例では、従来のサブフレームSF1〜SF8に加えて、入力映像データのビット数で表現可能な輝度の最小階調（図３の例では階調１）よりも小さい輝度0.5を有する微少輝度サブフレームSF0が加えられている。
【００３３】
各サブフレームSFは、従来例と同様に、リセット期間RSTとアドレス期間ADDとサステイン期間SUSとで構成される。サブフレームSF1〜SF8は、サステイン期間SUSでの維持放電パルス数が、およそ１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８の比率に設定されている。そして、新たに加えられた微少輝度サブフレームSF0は、サステイン期間SUSでの維持放電パルス数が、上記のサブフレームに対して0.5の比率になるように設定されている。微少輝度サブフレームSF0の維持パルス数は少ないので、このサブフレームSF0を１フレーム期間内に追加することは、それほど大きな困難はない。
【００３４】
上記の微少輝度サブフレームの数は、１つに限られず複数であっても良い。更に、微少輝度サブフレームの重みは、必ずしも最小の重みを有するサブフレームSF1の１／２である必要はなく、サブフレームSF1の輝度よりも小さい所定の比率であれば良い。１フレーム期間内に納まる範囲で、最適の微少輝度サブフレームが選択される。
【００３５】
図４は、本実施の形態例における表示データ生成部の構成を示す図である。表示データ生成部４４は、図１で説明した通り、入力映像データＶinを出力表示データＤoutに変換し、アドレスドライバ３６にサブフレームのタイミングに対応して、各セルの表示データＤoutを供給する。図４に示される通り、表示データ生成部４４は、ＲＧＢそれぞれの入力映像データＶinを供給され、サブフレームの点灯・非点灯についての表示データに変換するデータコンバータ５０と、その変換されたサブフレームのデータをセル毎に格納するフレームメモリ５２と、フレームメモリ５２内に記録されたセル毎のサブフレームの点灯・非点灯のデータから、サブフレームのタイミングに対応して、セル毎の表示データＤoutを読み出して、Ｙ電極のスキャンタイミングに対応させて表示データDoutをアドレスドライバ３６に供給する表示データ供給部５４とを有する。
【００３６】
図４に示される通り、データコンバータ５０は、ＲＧＢ各８ビットの入力映像データＶinを、サブフレームSF0〜SF8の点灯・非点灯を示す９ビットの出力表示データに変換する。従って、フレームメモリ５２内には、セル毎に９ビットの表示データが格納される。表示データ供給部５４は、スキャン電極であるＹ電極に沿って、各セルの表示データの内、駆動中のサブフレームSFn（ｎ＝０〜８）に対応する表示データを読み出して、アドレスドライバ３６に供給する。そして、アドレスドライバ３６は、Ｙ電極のスキャンのタイミングに対応して、そのＹ電極１ライン分の表示データＤoutを一斉にアドレス電極に印加する。
【００３７】
表示データ生成部４４内には、更に、外部からのモード指令信号Ｓ１０に従ってモード設定信号Ｓ１２を生成するモード設定部５６を有する。データコンバータ５０は、複数の表示モードに対応して、複数種類の変換テーブルを有する。そして、モード指令信号Ｓ１０により設定されたモード設定信号Ｓ１２に対応する変換テーブルを選択して、８ビットの入力映像信号Vinをサブフレームに対応する９ビットの出力表示データDoutに変換する。
【００３８】
図５は、本実施の形態例におけるデータコンバータの詳細構成図である。データコンバータ５０は、ＲＧＢそれぞれ８ビットの入力映像データVinが供給され、モード設定信号Ｓ１２に対応する変換テーブルに従って、ＲＧＢそれぞれについて、９ビットのサブフレームSF0〜SF8の点灯・非点灯を示す表示データに変換し、フレームバッファ５２に記録する。
【００３９】
８ビットの入力映像データＶinに対して、従来例と同じ８ビットのサブフレームSF1〜SF8に加えて、比率０．５の微少輝度を有する微少輝度サブフレームSF0を利用することで、変換テーブルの特性を、一次関数以外の種々の特性にすることが可能になる。別の言い方をすれば、入力データのビット数を変えることなく、出力データの輝度の階調解像度を増加することができる。従って、データコンバータ５０は、複数種類の特性の変換テーブルを予め記録しておき、モード設定信号Ｓ１２に対応する変換テーブルを選択して、データ変換を行う。
【００４０】
図６は、データコンバータ５０が保持する変換テーブルの例を示す図である。図６（１）は入力レベルに対して出力レベルが一次関数の特性を有するストレート特性であり、図１５，１６に示した従来例の変換テーブルの特性と同じである。この場合は、変換テーブルは、図１５の例と同じであり、変換後の出力表示データは、微少輝度サブフレームSF0が全て非点灯のデータになる。そして、９ビットの出力表示データの輝度は、入力レベルの階調の変化に対して、８ビットの入力データによる最小の輝度単位で変化する。
【００４１】
図６（２）に示された実線の特性は、入力レベルが低いレベルの領域では出力レベルがより小さい変化率で増加し、入力レベルが高いレベルの領域では出力レベルがより大きい変化率で増加する特性を有する。かかる特性は、一般にγ特性と称され、ＣＲＴ表示装置などにおいて見られる特性である。即ち、入力レベルが低い領域では人間の目が敏感に輝度の違いを認識するので、輝度の階調解像度をより高くし、暗い映像の表現力を高めることができる。一方、入力レベルが高い領域では、人間の目が敏感に輝度の違いを認識できないので、輝度の階調解像度を低くし、トータルの階調数を増やさないようにしている。
【００４２】
図６（２）に示された破線の特性は、上記の変換テーブルの実線の特性に対応して、外部から補正されて供給される入力映像データの特性である。破線の特性に補正された入力映像データが、実線の特性の変換テーブルにより変換されることで、入力レベルの変化に対してより適切な輝度の変化を有する出力表示データを生成することができる。
【００４３】
かかるγ特性の変換テーブルは、例えば映画などの映像を表示する場合に最適である。一方、グラフや文字などのグラフィックを表示する場合は、ストレート特性の変換テーブルが適しているといえる。
【００４４】
図６（３）に示された特性は、Ｓ字特性であり、入力レベルの低い領域と高い領域で出力レベルの変化率が低く、中間領域で変化率が高い例である。例えば、明るい背景の映像の中に暗い映像が埋め込まれている場合等に、それぞれの映像に対してより多くの輝度の階調を配分することで、それぞれの映像に対する輝度の解像度を高めることができる。この特性の場合は、データコンバータの変換特性は、入力映像データの第１の階調領域における出力データの輝度の増加率が、第１の階調領域よりも高い第２の階調領域における出力データの輝度の増加率と異なる。適宜異ならせることで、Ｓ字以外の特性も実現可能である。
【００４５】
図５に戻り、微少輝度サブフレームSF0を追加したことで、種々の特性の変換テーブルを利用することが可能になる。従って、外部からモード指令信号Ｓ１０によってオペレータが最適なモードをモード設定部５６に設定すれば、供給される入力映像データに最適な変換テーブルによって、データコンバータ５０がデータの変換を行うことができる。つまり、オペレータが適宜設定することで、表示される画像、映像に最適なモードで表示することができる。
【００４６】
また、データコンバータ５０は、必ずしも複数の変換テーブルを保持する必要はない。例えば、従来実現できなかったγ特性の変換テーブルを固定的に保持して、そのγ特性の変換テーブルに従ってデータの変換を行うようにしてもよい。その場合は、外部からのモード設定は不要である。
【００４７】
図７は、本実施の形態例におけるγ特性の変換テーブル例を示す図である。また、図８は、その変換テーブルの特性図である。図７に示される通り、この変換テーブルは、０〜２５５階調の２５６階調を有する８ビットの入力データに対して、サブフレームSF0〜SF8の点灯・非点灯を示す９ビットの出力データに変換するテーブルである。そして、これらサブフレームの輝度の比率は、例えば、0.5：１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８である。
【００４８】
図７の変換テーブルでは、入力の階調が０〜１２８の低階調領域では、出力の輝度が微少輝度サブフレームSF0単位の低い増加率で増加する。そして、入力の階調が１２８〜２５５の高階調領域では、出力の輝度がサブフレームSF2（輝度比率２）単位の高い増加率で増加する。そして、最高の入力階調２５５に対しては、全てのサブフレームSF0〜SF8を点灯するようにして、最大輝度が出力される。
【００４９】
図８（Ａ）は、図７の変換テーブルの入力映像データと出力表示データ（出力輝度値）との特性を示す。入力レベルが０〜１２８の低領域Ｃ１では増加率が低く、入力レベルが１２８〜２５５の高い領域Ｃ２では増加率が高くなっている。従って、この特性は、図６（２）に示したγ特性に対応する。
【００５０】
図８（Ｂ）は、８ビットの入力映像データの量子レベル（とびとびのデジタルレベル）に対して、出力表示データの輝度の変化を詳細に示す図であり、入力レベルが０〜１２８の低領域Ｃ１では微少輝度サブフレームSF0に対応する輝度単位で増加する低い増加率であり、入力レベルが１２８〜２５５の高い領域Ｃ２では比率２のサブフレームSF2に対応する輝度単位で増加する高い増加率である。
【００５１】
図７に示した変換テーブルは、入力レベルの領域を３領域以上に分割して、微少輝度サブフレームを適宜利用して、低レベル領域から徐々に増加率が高くなるようにして、図６（２）のγ特性により近い特性にすることも可能である。更に、微少輝度サブフレームの数を更に追加することで、特性曲線をよりなめらかにすることも可能である。１フレーム期間内に納めることができる範囲で、最大数の微少輝度サブフレームを使いすることが望ましい。
【００５２】
図９は、本実施の形態例における別の表示データ生成部の構成図である。図４，５に示した表示データ生成部は、外部からモード指令信号Ｓ１０を供給されてモード設定を行う。そして、その設定されたモードに対応する変換テーブルに従ってデータ変換を行う。図９の例では、モード判定部５７が、供給される入力映像データＶinを分析し、文字やグラフィックス（コンピュータにより生成された画像やグラフ）の画像データか、或いは写真などの自然画像からなるイメージの画像データかを判別し、それぞれの画像に最適なモード設定信号Ｓ１２を生成する。データコンバータ５０は、このモード設定信号Ｓ１２に対応する変換テーブルを利用して、データの変換を行う。例えば、文字やグラフィックスに対応して、図６（１）に示されたストレート特性の変換テーブルが選択され、写真や映画などのイメージに対応して、図６（２）に示されたγ特性の変換テーブルが選択される。
【００５３】
モード判定部５７は、例えば連続する複数フレームのデータを分析したり、或いはフレーム内の入力映像データの階調毎のヒストグラムを作成して分析したりすることにより、供給される入力映像データの元の画像の種類をある程度判定することができる。
【００５４】
図１０は、本実施の形態例における別の表示データ生成部の構成図である。図１０の例は、いわゆる色偽輪郭の発生を防止するための重ね合わせ法を利用した場合のデータコンバータ５０が示される。図３に示すサブフレームの組み合わせで輝度を表現する場合、例えば、輝度が１２８レベルと１２７レベルの画像がフレーム毎に交互に表示される場合に、色偽輪郭が発生する。即ち、輝度１２８レベルは、サブフレームSF8を点灯することにより生成することができ、輝度１２７レベルは、サブフレームSF1〜SF7を全て点灯することにより生成することができる。従って、サブフレームSF0〜SF8が順番に並べられる場合であって、輝度１２８と輝度１２７とが繰り返される場合は、サブフレームSF8、SF1〜SF7と連続して点灯する表示が繰り返されることになる。それによりちらつきが多く、画像が移動する場合などに色偽輪郭が発生する。
【００５５】
それを防止するために、従来から重ね合わせ法が提案されている。かかる方法によれば、輝度レベルが高いサブフレームを分割し、１フレーム内のサブフレームの順番をできるだけ輝度レベルが高いサブフレームが隣接しないように分散配置する。図１０に示した例では、８ビット、２５６階調の入力データVinに対して、微少輝度サブフレームSF0と、１０個のサブフレームSF1〜SF10とからなるサブフレーム群の組み合わせの出力データに変換される。
【００５６】
そして、１０個のサブフレームSF1〜SF10は、輝度の比率が、１：２：４：８：１６：３２：３２：３２：６４：６４となっている。即ち、従来の輝度レベルが６４のサブフレームSF7が輝度レベルが３２のサブフレームSF7,SF8に分割され、更に、従来の輝度レベルが１２８のサブフレームSF8が輝度レベルが６４のサブフレームSF9,SF10に分割されている。
【００５７】
図１１は、かかる重ね合わせ法を利用した場合のγ特性を有する変換テーブル例を示す図表である。この変換テーブルの特性は、図８及び図９と同じである。つまり、図７に示された変換テーブルが、重ね合わせ法を採用すると図１１の変換テーブルになるのである。図１１の変換テーブルにおいても、入力レベルが低レベル領域では出力データの輝度の変化が微小輝度サブフレームSF0の輝度０．５単位であり、入力レベルが高いレベル領域では、出力データの輝度の変化がサブフレームSF2の２．０単位である。
【００５８】
但し、図１１の変換テーブルでは、図７において、サブフレームSF7(64)が点灯する場合は、サブフレームSF7(32)とSF8(32)とが同時に点灯する。同様に、図７においてサブフレームSF8(128)が点灯する場合は、図１１の例ではサブフレームSF9(64)とSF10(64)とが同時に点灯する。尚、重ね合わせ法を採用する場合は、図１１に示されたサブフレームSF0〜SF10の順番は、アトランダムになる。
【００５９】
図１２は、データコンバータの別の例を示す構成図である。図１２の例は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色それぞれに対して、変換テーブルを適宜選択できる構成である。このように色毎に変換テーブルを適宜選択することにより、所望の色合い（色温度）の画像を表示することが可能になる。或いは、色に対応する蛍光体の特性に応じて、最適の変換テーブルを選択することも可能になる。
【００６０】
図１２のデータコンバータは、ＲＧＢそれぞれのデータコンバータ５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂを有し、それぞれのデータコンバータは、８ビットの入力映像データＶinを供給され、３種類の変換テーブルからモード設定信号Ｓ１２Ｒ、Ｓ１２Ｇ、Ｓ１２Ｂに応じて適宜選択された変換テーブルに従って、それぞれの入力映像データVinを９ビットのサブフレームについての出力表示データDout(R)、Dout(G)、Dout(B)に変換する。
【００６１】
図１３は、図１２のデータコンバータを利用して色合い（色温度）を変化させる例を示す図である。図１３に示される通り、データコンバータ５０が保持する変換テーブルは、最大入力レベルに対して８０％の輝度を有する第１のテーブルＴ１と、最大入力レベルに対して９０％の輝度を有する第２のテーブルＴ２と、最大入力レベルに対して１００％の輝度を有する第３のテーブルＴ３とを含むとする。この場合、例えば、赤（Ｒ）の入力データ及び緑（Ｇ）の入力データに対しては、第２の変換テーブルＴ２が利用され、青（Ｂ）の入力データに対しては、第３の変換テーブルＴ３が利用される。
【００６２】
その結果、合成された表示画像は、やや青味がかった色温度が高い画像になる。従って、かかる変換テーブルの組み合わせでは、日本人好みの画像を表示することができる。
【００６３】
一方、赤（Ｒ）の入力データに対しては、第３の変換テーブルＴ３が利用され、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の入力データに対しては、第２の変換テーブルＴ２又は第１の変換テーブルＴ１が利用されると、合成された表示画像は、赤味がかった色温度が低い欧米人が好みの画像を表示することができる。
【００６４】
上記の３種類の変換テーブルを、全てγ特性を有するが、全体に渡って輝度値が低いテーブル、中間のテーブル、高いテーブルにすることもできる。その場合は、γ補正された入力映像データに対して、低階調領域での輝度の階調解像度を高くしつつ、色温度が高い又は低い画像を表示することができる。
【００６５】
以上の通り、色毎に変換テーブルを適宜選択できるようにすることで、所望の色合い（色温度）の画像を表示することができる。
【００６６】
本発明におけるデータコンバータは、入力データにより生成される最小階調よりも小さい輝度を表示できる微少輝度サブフレームを有するサブフレーム群の表示データに変換する。その場合の変換テーブルの特性は、上記したものに限定されず、種々の変形例が考えられる。また、色ごとに変換テーブルを変えることにより、色温度に限定されず、色温度曲線図における偏差を正の方向に変化させた緑がかった画像を表示することもできるし、偏差を負の方向に変化させた赤味がかった画像を表示することもできる。
【００６７】
以上、本発明の保護範囲は、上記の実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【００６８】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、γ特性に従って入力画像データをサブフレームの点灯・非点灯を示す表示データに変換することができ、写真や映画などのイメージ画像に最適な表示を行うことができ、画質を向上することができる。
【００６９】
また、本発明によれば、入力画像に最適な変換特性で入力画像データを表示データに変換することができ、画質を向上することができる。
【００７０】
更に、本発明によれば、最適な色温度の画像を表示することができる。また、表示される画像の色温度を適宜選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態例におけるプラズマディスプレイ装置の概略構成図である。
【図２】プラズマディスプレイパネルの一部構造を示す分解斜視図である。
【図３】本実施の形態例のサブフレーム方式を示す図である。
【図４】本実施の形態例における表示データ生成部の構成を示す図である。
【図５】本実施の形態例におけるデータコンバータの詳細構成図である。
【図６】データコンバータ５０が保持する変換テーブルの例を示す図である。
【図７】本実施の形態例におけるγ特性の変換テーブル例を示す図表である。
【図８】図７の変換テーブルの特性図である。
【図９】本実施の形態例における別の表示データ生成部の構成図である。
【図１０】本実施の形態例における別の表示データ生成部の構成図である。
【図１１】重ね合わせ法を利用した場合のγ特性を有する変換テーブル例を示す図表である。
【図１２】データコンバータの別の例を示す構成図である。
【図１３】図１２のデータコンバータを利用して色合い（色温度）を変化させる例を示す図である。
【図１４】従来の３電極・面放電型のＡＣプラズマディスプレイパネルにおけるサブフレーム方式を説明する図である。
【図１５】従来のデータコンバータの変換テーブル例を示す図表である。
【図１６】従来のデータコンバータの変換テーブルの特性図である。
【符号の説明】
ＰＤＰ プラズマディスプレイパネル
３８ 制御装置
４４ 表示データ生成部
５０ データコンバータ
Ｖin 入力映像データ、入力画像データ
Dout 出力表示データ
SF0〜SF10 サブフレーム
SF0 微少輝度サブフレーム

Claims (7)

  1. 複数のサブフレームの組み合わせにより１フレームの映像を表示するプラズマディスプレイ装置において、
    入力される入力映像データを、前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換するデータコンバータと、
    前記入力映像データが文字またはグラフィックスを示すデータか、前記入力映像データが自然画像を示すデータかを判定する判定部と、を有し、
    前記複数のサブフレームは、前記入力映像データの階調を表現することが可能な数のサブフレームおよび少なくとも１つの微小輝度サブフレームを有し、前記微小輝度サブフレームの維持放電パルス数は、前記入力映像データの階調を表現することが可能な数のサブフレームのうちで最も少ない維持放電パルスを有するサブフレームの維持放電パルス数よりも少なく、
    前記データコンバータは、前記入力映像データと前記微小輝度サブフレームを含む複数のサブフレームであって前記入力映像データのビット数よりも多い数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータとの対応関係を示すテーブルを複数有し、前記判定部により前記入力映像データが文字またはグラフィックスを示すデータであると判定された場合と、前記入力映像データが自然画像を示すデータであると判定された場合とで、前記複数のテーブルから異なるテーブルを選択して、前記入力映像データを前記入力映像データに適したγ特性を有する前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  2. 請求項１において、前記入力映像データは、複数の原色に対応してそれぞれ供給され、前記データコンバータの変換特性は、前記複数の原色毎に選択的に設定されることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  3. 請求項１において、前記データコンバータの変換特性は、入力映像データの第１の階調領域における出力データの輝度の増加率が、前記第１の階調領域よりも高い第２の階調領域における前記出力データの輝度の増加率と異なることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  4. 複数のサブフレームの組み合わせにより１フレームの映像を表示するプラズマディスプレイ装置の表示方法において、
    前記入力映像データを、前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換し、
    前記複数のサブフレームは、前記入力映像データの階調表現が可能な数のサブフレームおよび少なくとも１つの追加サブフレームを有し、前記追加サブフレームの維持放電パルス数は、前記入力映像データの階調を表現することが可能な数のサブフレームのうちで最も少ない維持放電パルスを有するサブフレームの維持放電パルス数よりも少なく、
    前記入力映像データを前記複数のサブフレームであって前記入力映像データのビット数よりも多い数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換するにあたって、前記入力映像データが文字またはグラフィックスを示すデータである場合は、前記入力映像データと前記追加サブフレームを含む複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータの対応関係が入力映像データに適したγ特性を有する第１の関係となり、前記入力映像データが自然画像である場合は、前記入力映像データと前記追加サブフレームを含む複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータの対応関係が前記第１の関係とは異なる特性を有する入力映像データに適したγ特性を有する第２の関係とな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。
  5. 複数のサブフレームの組み合わせにより１フレームの映像を表示するプラズマディスプレイ装置の表示方法において、
    入力される入力映像データを分析するステップと、
    前記入力映像データを、複数の入力映像データの入力レベルに対する出力レベルの変換特性から選択された１つの変換特性に基づいて前記複数のサブフレームの点灯又は非点灯を示すデータに変換するステップと、を有し、
    前記複数のサブフレームは、前記入力映像データのビット数よりも多い数のサブフレームから構成され、前記入力映像データの階調にかかわらず前記入力映像データの階調表現が可能な数のサブフレームおよび少なくとも１つの追加サブフレームを有し、前記追加サブフレームの維持放電パルス数は、前記入力映像データのビット数における最低階調に相当するパルス数よりも小さい数であり、
    前記入力映像データが文字またはグラフィックスデータである場合と、前記入力映像データが映画を含む自然画像である場合とで、入力映像データに適したγ特性を有する異なる変換特性により、前記追加サブフレームを含む複数のサブフレームの点灯又は非点灯が決定され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。
  6. 前記入力映像データが８ビットのデータである場合、前記追加サブフレームの維持放電パルス数は、全てのサブフレームの維持パルスの総数の１/２５５よりも少ないパルス数であることを特徴とする請求項４または５に記載のプラズマディスプレイ装置の表示方法。
  7. 前記入力映像データの階調毎のヒストグラムを作成することにより、前記入力映像データの分析を行う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。
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