JP5002346B2 - 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

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 Download PDF

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Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル(PDP)を備えるプラズマディスプレイ装置(PDP装置)などの、サブフィールド法(フレーム時分割表示方法)を用いて多階調表示を行う表示装置に関し、特に、フィールド(フィールド期間)及びサブフィールド(サブフィールド期間)の構成に関する。
PDP装置では、従来技術として、映像(表示データ)の表示負荷率(Hとする)などに応じて、サブフィールドのサステインパルス数(Nとする)を変更して表示の輝度及び電力を調整する自動電力制御(APC:Auto Power Control)や、表示負荷率(H)などに応じて、サブフィールドのサステインパルス周期(Cとする)を変更してピーク輝度を向上する制御(以下、サステインパルス周期(C)制御と称する)などがある。これらの制御(以下、サステイン期間制御と称する)により、サステイン期間(Ts)の長さ(発光時間)が増減変動される。
上記サステインパルス周期(C)制御では、例えば、サブフィールド毎の表示負荷率(H)を検出し、表示負荷率(H)の低いサブフィールドのみ、サステインパルス周期(C)を短縮する。そして、それによって生じる、全サブフィールドでの変動時間(合計値)を、各サブフィールドの輝度重み付けを維持したままサステインパルス数(N)を増加するようにして、各サブフィールドへ配分する。このようなサステインパルス周期(C)制御について、例えば特開2003−337568号公報(特許文献1)に記載されている。
また、特開2003−280571号公報(特許文献2)には、サステインパルス周期(パルス幅)をサブフィールド内で変動させる技術例について記載されている。これは、サステイン電圧(Vs)を考慮してパルス幅を変動させるものである。
なお、従来の多くのPDP装置では、所定の制御における1フィールドの全サブフィールドのサステイン期間のサステインパルス周期(C)は一定(1種類のみ)である。また、従来、本発明のようにサステイン期間内で複数のサステインパルス周期(C)の組み合わせを用いてサブフィールド等のタイミングを調整するものは無い。
特開2003−337568号公報 特開2003−280571号公報
(1)第1の問題として以下がある。前述のようなサステイン期間制御によると、例えば映像内容に応じて表示負荷率(H)が変化する場合に、サステイン期間長さの変動により、フィールドにおける各サブフィールドの開始タイミング(時間的な位置)が変動することになる(各サブフィールドを隙間無しで詰めて配置することによる)。これにより、各サブフィールドの発光重心位置、及びフィールドの発光重心位置(Gとする)も変動する。この発光重心位置の変動は、画面(PDP表示領域)でのフリッカ(パタツキ)等の発生の要因となり、表示品質上の問題になる。
なお、従来技術例として、フィールド間でサステイン期間長さが減少等するような変更の場合に、変更後のフィールドの各サブフィールドの開始タイミングを、変更前のフィールドの各サブフィールドと同じにするものが考えられる。この場合には、フィールド内の隣接のサブフィールド(サステイン期間)間に隙間ができる。この場合、前記隙間無しで配置する場合に比べればフィールド発光重心位置(G)の変動が少ないが、それでもサステイン期間長さの増減により、各サブフィールドの発光重心位置が変動するので、前記問題(フリッカ)に十分には対処できない。
また、従来技術例として、フィールド構成のうちの途中のサブフィールド(所定の輝度重み付けのサブフィールド群の繰り返しの構成における繰り返しの最初のサブフィールド)の開始タイミングを変更前後で揃えるものがあるが、この場合も、サブフィールド群の発光重心位置が変動するので、前記問題(フリッカ)には対処できない。
なお、上記第1の問題に対する対策案として、表示負荷率(H)の大小に応じて、サステイン期間のサステインパルス周期(C)を一律、連続的に変化させる構成が考えられる。しかしながら、この場合、そのような任意長のサステインパルス周期(C)の波形を自由に生成及び出力することできるハードウェア(回路等)をあらかじめPDP装置に具備する必要があり、現実的では無い。従来では、特定のサステインパルス周期(C)の波形のみ生成可能なハードウェアをPDP装置に具備している。
また、別の対策案として、特定の1つのサステインパルス周期(C)のみで状況に対応する構成が考えられる。これは、実現可能かもしれないが、1つのサステインパルス周期(C)の使用では、前記各タイミングを一致させること、少なくとも各フィールドの終了タイミングを一致させること、は困難である。
(2)また更に、上記第1の問題に関連する第2の問題として以下がある。PDP装置ではサブフィールド法によって階調表現を行っているので、前記APC等のサステイン期間制御によりフィールドの総サステインパルス数を変化させる場合には、フィールド内の各サブフィールドに割り当てるサステインパルス数(N)が変化する。そして、この影響は、サブフィールドの輝度重み付けに関する下位サブフィールドほど大きく、急激な輝度変化として現れる。例えばフィールドの最初のサブフィールド(SF1)でサステインパルス数(N)が1から2へ変わる場合である。これにより、特に映像の低輝度領域で、チラツキ等の発生の要因となり、前記フリッカだけでなく、表示品質上の問題になる。
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、上記問題に対応して、PDP装置における、サステイン期間制御(即ちサステイン期間(サブフィールド)長さの増減変動)によるフリッカ(パタツキ)等の発生を抑制または防止でき、表示品質を確保または向上できる技術を提供することにある。また更なる目的は、前記下位サブフィールドへの影響(輝度変化)によるチラツキ等の発生を抑制でき、表示品質を確保できることである。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。前記目的を達成するために、本発明は、サブフィールド法を用いるPDP装置の技術であって、以下のような構成を有することを特徴とする。
(1)本発明のPDP装置において、例えば、サブフィールドは、パネルの電極へのサステインパルスの印加により表示発光が行われるサステイン期間を含み、フィールド(画像フレームに対応付けられる)のサブフィールドの表示負荷率(H)などに応じて、フィールドのサブフィールド毎にサステイン期間のサステインパルスについて1つまたは2つ以上の周期(C)の組み合わせを選択し、時間的に前後のフィールド(換言すれば変更(調整)の前後のフィールド)で当該フィールドの開始と終了のタイミング(時間的位置)が同じ(または概略同じ)になるように調整する処理を行うことを特徴とする。なお1つの周期(C)で十分または適切である場合には特に2つ以上の周期(C)の組み合わせにする必要は無い。これにより、フィールド発光重心位置(G)が前後フィールドで概ね同じになるように調整する。
また、上記で特に、表示負荷率(H)等に応じて、何らかのサステイン期間制御(前記APCやサステイン周期制御など)を行う構成、即ちNやCを変更してサステイン期間長さを変更する第1処理を行う構成とし、そのサステイン期間制御(第1処理)と共に、上記周期(C)組み合わせの制御(第2処理)を実行する。
また、上記で特に、フィールド間で、フィールドの隣接のサブフィールドを隙間無く配置する構成とする。即ち、フィールド間で、各サステイン期間長さを概ね同じにすると共に、各サブフィールド(サステイン期間)の開始タイミングを揃え、フィールド期間(所定の垂直期間内の空き時間を除く全サブフィールド駆動期間)内に空き時間が無いようにし、各サブフィールド及びフィールドのタイミング及び発光重心位置を同じにする構成である。
また、上記で特に、フィールドの各サブフィールド(サステイン期間)のサステインパルス数(N)を一定に維持するようにしてもよい(サステインパルス周期(C)のみ変更する構成)。また、上記で、特に、フィールドの各サブフィールド(サステイン期間)のサステインパルス数(N)を増減変動するようにしてもよい(APC等でサステインパルス数(N)を変更する構成)。
上記のような構成により、フィールド間でフィールド及びサブフィールド等のタイミング及び発光重心位置などが概ね同じになるので、前記フリッカ(パタツキ)等が抑制される。
(2)また更に、上記(1)に関し、以下の構成がある。(A)第1の制御として、対象映像における画像フレームのAPL(平均輝度レベル)及びフレーム間のAPL差分値を検出することで、フレーム間での所定の変動(シーンチェンジ)の有無を検出し、それに応じて、上記(1)の制御のON(適用)/OFF(非適用)を切り替える構成とする。シーンチェンジ有り(APL差分値が所定値以上)の場合には上記(1)の制御をOFFする。
また、(B)第2の制御として、上記(1)の制御を実行する場合に、表示負荷率(H)またはAPL等における全範囲ではなく所定の範囲(例えば分割領域)内で実行する。例えば、所定範囲に応じて、フィールド期間最大長(フィールド終了位置)などを対応付けて制御する。例えばフィールドの重みが下位のサブフィールドに関して、サステインパルス数を一定に維持する。
上記(2)の制御により、前記下位サブフィールドへの影響によるチラツキ等の発生を抑制する。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明によれば、PDP装置における、サステイン期間制御(サステイン期間長さ増減変動)によるフリッカ(パタツキ)等の発生を抑制または防止でき、表示品質を確保または向上できる。また更には、前記下位サブフィールドへの影響(輝度変化)によるチラツキ等の発生を抑制でき、表示品質を確保できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、必要に応じ、フィールドをF、サブフィールドをSFで表す。
(実施の形態1)
図1〜図7を用いて、本発明の実施の形態1のPDP装置を説明する。実施の形態1では、概要として、サステインパルス周期(C)制御によるサステイン期間制御の機能を備えるPDP装置において、その周期(C)制御の処理(第1処理)に伴い、SFの表示負荷率(H)などをもとに、1つまたは2つ以上のサステインパルス周期(C)のサステインパルスの組み合わせを選択してサステイン期間を構成する、サステインパルス周期(C)調整処理(第2処理、サステインパルス周期(C)組み合わせ制御などとも称する)を行う。この処理(第2処理)により、前後のフィールド間で、フィールドや各SF等のタイミング(時間的位置)を概ね同じにして、各発光重心位置が概ね同じになるように、調整するものである。
<PDP装置>
図1において、実施の形態1のPDP装置のブロック構成を示している。本PDP装置は、PDP10、駆動回路(ドライバ)として、X駆動回路151、Y駆動回路152、及びアドレス駆動回路153を有し、また、駆動制御回路部において、A/Dコンバータ11、中間調生成回路12、SF変換回路13、SF表示負荷率(H)検出回路14、第1処理部101{サステインパルス周期(C)変更処理部15、変動時間(J)算出処理部16、変動時間(J)配分処理部17}、第2処理部102{サステインパルス周期(C)調整処理部18}、駆動信号生成回路19等を有する。各ドライバ(151,152,153)は、それぞれPDP10の対応する電極(31,32,33)に接続されている。
第1処理部101は、フィールドの各SFの表示負荷率(H)をもとに、一旦、各サステイン期間のサステインパルス周期(C)等を変更する第1処理(サステインパルス周期(C)制御処理)を行う。また、第2処理部102であるサステインパルス周期(C)調整処理部18は、第1処理の結果などをもとに、再度、各サステイン期間のサステインパルス周期(C)等を適切な組み合わせに変更して最終的に調整する第2処理(サステインパルス周期(C)組み合わせ制御処理)を行う。
アナログ信号である入力信号(VA)は、A/Dコンバータ11でデジタル信号に変換され、映像信号(VD)とタイミング信号(T)が生成される。タイミング信号(T)は、第1処理部101他の各部位へ供給される。中間調生成回路12は、ディザや誤差拡散等の処理により、映像信号(VD)の階調数を調整し、その階調信号をSF変換回路13へ出力する。SF変換回路13は、入力の階調信号に対し、SF点灯パターン表を用いたSF変換処理により、画像フレーム(f)の各階調を表示するために、フィールド(F)の表示セル群における点灯SFの組み合わせを決定し、それを表す表示データ(フィールド及びSFデータ)(D1)を出力する。表示データ(D1)に基づき、アドレス駆動回路153等が駆動制御される。
駆動信号回路19は、表示データ(D1)及び第2処理部102等の出力データ(フィールド構成情報など)(D3)に基づき、X駆動回路151及びY駆動回路152を駆動制御する駆動信号を生成して出力する。駆動信号に基づき、X駆動回路151は、例えばSFのサステイン期間等に、X電極31群へ電圧(サステインパルス等)を印加する。同様に、Y駆動回路152は、例えばSFのアドレス期間及びサステイン期間等に、Y電極32群へ電圧(スキャンパルス及びサステインパルス等)を印加する。アドレス駆動回路153は、例えばSFのアドレス期間等に、アドレス電極33群へ電圧(アドレスパルス等)を印加する。
SF表示負荷率(H)検出回路14は、表示データ(D1)をもとに、フィールド(1垂直期間(1V))のSF毎の表示負荷率(H)を検出する。SF毎の表示負荷率(H)は、フィールド(表示領域)全体の表示セル総数に対する各SFの点灯セル数の割合で表される。H検出回路14は、H情報などを出力する。なお、各部位間の入出力のデータ・情報の形式は特に限定されない。
第1処理部101において、サステインパルス周期(C)変更処理部15は、フィールドの各SFの表示負荷率(H)に応じて、フィールドの各SFのサステインパルス周期(C)を変更する処理を行う。C変更処理部15は、その周期(C)やフィールド構成情報、あるいは変更された表示データなどを出力する。C変更処理部15は、例えば、Hが大きい場合に、Cを小さくする。
変動時間(J)算出処理部16は、C変更処理部15による各SFのサステインパルス周期(C)の変更に応じて、当該フィールドと変更前のフィールドとにおける全サステイン期間の変動時間(J)(換言すればフィールドの総サステイン期間長さの差分)を算出する。J算出処理部16は、算出した変動時間(J)などの情報を出力する。例えば、Cが小さくなるのに応じて大きくなる変動時間(J)が、所定長のフィールド(1V)内の空き(休止時間)として生じる。
変動時間(J)配分処理部17は、J算出処理部16により算出された変動時間(J)を、当該フィールドの各SFに、当該各SFの輝度重み付けとサステインパルス周期(C)の積に比例させて配分する処理を行う。換言すれば、J配分処理部17は、前記C変更により一旦得られた時間(J)を、各SFのサステインパルス数(N)の増減などにより、各SFに再配分して、サステイン期間長さを調整する処理を行う。J配分処理部17は、配分時間またはサステインパルス数(N)などの情報や、配分による変化後のフィールド構成情報など、あるいは変更された表示データなどのデータ(D2)を出力する。例えば、配分時間に応じて、各SFのサステインパルス数(N)が多くなり、サステイン期間長さが長くなる。
このようにして、第1処理部101により、一旦、Hに応じた、N,C,サステイン期間長さ等が変更されたフィールド及びSF構成のデータ(D2)が得られる。
第2処理部102(C調整処理部18)は、第1処理部101(J配分処理部17)の出力のフィールド及びSF構成のデータ(D2)に対し、更に、サステインパルス周期(C)の組み合わせを調整(選択)することで、所定条件を満たすように、フィールド及びSF構成などのデータ(D3)を得る処理を行う。第2処理において、C調整処理部18は、当該フィールドの各SFの先頭(開始)のタイミングを、調整前のフィールドのそれと一致させるように、各SFのサステイン期間の一部のサステインパルスの周期(C)を、異なる種類のものに変更する。換言すれば、C調整処理部18は、当該フィールド間で、各SFのサステイン期間のタイミングが概ね同じになるように、1つまたは2つ以上のサステインパルス周期(C)のサステインパルスの組み合わせを選択する。これにより、調整前のフィールド構成(D2)に対して、サステインパルス数(N)が一定のまま、サステイン期間長さを変動させる。またこの際、当該フィールド内の全SFを隙間(休止時間)が無いように時間軸上に並べる。これら処理により、調整後のフィールド構成では、元のフィールド構成(D1)に対し、各SF(サステイン期間)及びフィールドのタイミング及び発光重心位置が概ね同じになる。第2処理部102(C調整処理部18)は、C組み合わせ情報、あるいは調整されたフィールド及びSF構成などのデータ(D3)を出力する。
上記C調整処理部18での周期(C)の変更は、特に、本PDP装置で用意されている複数の種類の周期(C)から1つまたは2つ以上を選択することによる。本PDP装置の回路では、上記複数の周期(C)の波形を生成及び出力可能な構成を備える。
なお、上記複数の部位による構成では、詳しい処理の順番を変えた構成も可能である。例えば、サステインパルス周期(C)の変更後にサステインパルス数(N)を変更する構成だけでなく、サステインパルス数(N)の変更の後にサステインパルス周期(C)を変更する構成などが可能である。また、実施の形態1の第1処理部101内で従来同様のAPC、またはそれを変形や応用したサステインパルス周期(C)制御等が実現可能である。
<PDP>
図2において、本PDP装置の備えるPDP10の構造例を説明する。画素に対応した一部分を示している。PDP10は、主に前面ガラス基板211及び背面ガラス基板221の構造体(前面部201、背面部202)が組み合わされ、その周囲部が封止され、その空間に放電ガスが封入されることにより構成される。隣接する表示電極(維持電極31,走査電極32)対及びアドレス電極33の交差に対応して表示セルが構成される。各色対応のセル(Cr,Cg,Cb)のセットにより画素が構成される。
前面部201において、前面ガラス基板211上に、複数の維持電極(X)31及び走査電極(Y)32の対が、横(行)方向に平行に伸びて縦(列)方向に交互に繰り返し形成されている。これらの電極(表示電極)は、誘電体層212及び保護層213により覆われている。表示電極(31,32)は、例えば、透明電極と金属バス電極から構成される。
背面部202において、背面ガラス基板212上に、表示電極(31,32)とは垂直方向に、複数のアドレス電極(A)33が平行に伸びて形成されており、誘電体層222に覆われている。誘電体層222上、アドレス電極33の両側には、例えば縦方向に伸びる隔壁223が形成されている。更に、隔壁223間には、赤(R),緑(G),青(B)の各色に対応する蛍光体224が塗布されている。
<フィールド構成>
後述の図4を用いて、サブフィールド法によるPDP10の駆動制御の基本として、フィールド及びSF構成(駆動シーケンス)を説明する。フィールド(F)(フィールド期間(TF))は、PDP10の表示セル行列による表示領域、及び、映像信号の垂直期間(V)などに対して対応付けられる。垂直期間(V)は、例えば1/60秒である。フィールド(F)は、階調表現のために時間的に分割された複数(n)のSF(SF1〜SFn)により構成される。nは、例えば8〜10である。各SFは、例えば、順にリセット期間(Tr)71、アドレス期間(Ta)72、及びサステイン期間(Ts)73を有して構成される。フィールド(F)のSFは、サステインパルス数(N)等による輝度重み付けが与えられており、例えば重みが下位のSFから順に並ぶ構成である。画素の階調は、対応する表示セル毎のSF(SF1〜SFn)のオン/オフの選択組み合わせのステップによって表現される。
Tr71では、SFのセルの電荷状態をなるべく均一化するように調整して次のTa72の動作に備えるためのリセット動作を行う。次のTa72では、SFのセル群におけるオン/オフのセルを選択するアドレス動作を行う。詳しくは、SFデータに応じて、走査電極32へのスキャンパルス、かつアドレス電極33へのアドレスパルスの印加により、点灯対象セルでアドレス放電を発生させる。次のTs73では、表示電極(31,32)対に対するサステインパルスの繰り返しの印加により、直前のTa72で選択されたセルで維持放電を発生させて発光表示するサステイン動作を行う。
<サステイン期間制御(1)>
図3,図4を用いて、基本的(従来同様)なAPCやサステインパルス周期(C)制御などのサステイン期間(Ts)制御、及びフィールド構成等の変化について説明する。本実施の形態において、第1処理部101を用いたサステインパルス周期(C)制御が行われる。
図3では、APCの例として、SFの表示負荷率(H)[%]とSFのサステインパルス数(N)との関係を示している。APCの処理では、SFの表示負荷率(H)に応じて、当該SFのサステイン期間(Ts)73のサステインパルス数(N)を増減する。本例では、Hが小さい場合(所定値未満)には、サステインパルス数(N)が多くなり、即ちTs73が長くなり(特に一定値に保つ場合を示している)、逆に、Hが大きい場合(所定値以上)には、Hが大きくなるにつれてサステインパルス数(N)が少なくなり、即ちTs73が短くなる(特に一定値に近づく場合を示している)。
APCを含むサステインパルス周期(C)制御の処理例としては、Hが大きい場合に総サステインパルス数を減少して電力低減し、これにより、フィールドに空き時間が生じるので、サステインパルス周期(C)の変更により、放電を安定化させる。Hが小さいフィールドではCを小さく、Hが大きいフィールドではCを大きくなるように変更する。
図4では、図3に対応して、Ts制御に応じた、フィールド構成及び発光重心等の変化を示している。VS(垂直同期信号)により所定長の垂直期間(V)が規定されており、これがフィールド(F)(フィールド期間(TF))の最大長となる。フィールド(F)は、例えば、重みが順に大きくなる、n=8個のSF(SF1〜SF8)で構成される場合を示している。各SFは、白部で示すサステイン期間(Ts)73と、×部で示すそれ以外の期間(リセット期間(Tr)71、アドレス期間(Ta)72)を有する。なおここでは、1フィールド期間(TF)としては、フィールド(F)の最初のSF(SF1)から最後のSF(SFn)までの全SF駆動期間を考えており、空き(休止時間)や、1V期間との差は除いて考える。フィールド(F)の終了タイミングは、最後のSF(SFn)の終了タイミングである。フィールド(F)のi番目のSF(SFi)に対応するサステイン期間(Ts)73をTsiとする。
図4の(1)のフィールドは、表示負荷率(H)が小さい場合に、サステインパルス数(N)(または周期(C))が大きくなることで、各SF(Ts)の長さが相対的に大きくなる場合である。図4の(2)のフィールドは、表示負荷率(H)が大きい場合に、サステインパルス数(N)(または周期(C))が小さくなることで、各SF(Ts)の長さが相対的に小さくなる場合である。上記(1)と(2)の状態間では、各SFの重みが維持されたまま、Ts長さが増減され、かつ、フィールド(1V期間)内で各SFが隙間無く時間的に前方向に詰めて並べられる。これにより、(2)のように、フィールドの最終のSF(SFn)の後には、空き(休止時間)ができる。この空き(休止時間)は、前記変動時間(J)に対応付けられる。
(1)と(2)のフィールド構成を比べると、各SFの開始(及び終了)タイミング及びフィールドの終了タイミング、並びに各SFの発光重心及びフィールドの発光重心(G)がずれている。三角印は開始や終了のタイミングを示す。(1)のフィールド発光重心(G)は、フィールド期間(TF)のうちの概略中央位置と考えることができる。(2)のフィールド発光重心(G)でも同様である(空きを除いて考える)。なお厳密には、SF重み及びTs発光輝度等を考慮すれば、実際の発光重心は少しずれるが、表示上の効果を考えると概略的な発光重心位置を考えれば十分である。また、タイミングや発光重心等としては、SF期間のうち主な発光時間であるサステイン期間(Ts)73のみ考慮すればよく、またTs73以外の期間を一定長と考えれば、SFとTsのタイミング等は概略同様である。
上記のように、APCやサステインパルス周期(C)制御等のサステイン期間(Ts)制御を用いる場合、映像内容(表示負荷率(H)等)に応じたSF(Ts)長さ増減及び位置変化により、特に、当該フィールド間で、フィールド発光重心(G)が変化する。これにより、当該変化前後のフィールド(フレーム)が表示される場合、例えば交互に連続する場合などには、前記フリッカ(パタツキ)等の発生につながる。
<サステイン期間制御(2)>
一方、図5を用いて、本実施の形態において、第1処理部101及び第2処理部102を用いた、本制御(サステインパルス周期(C)制御とサステインパルス周期(C)組み合わせ制御)によるフィールド構成及び発光重心等の変化について説明する。図5において、図4と同様の形式で、本制御におけるフィールド構成等の変化を示している。特に、第1処理部101によりサステインパルス周期(C)制御の処理(第1処理)が行われ、第2処理部102によりその調整(補正)の処理(第2処理)が行われる。
図5の(1)のフィールドは、図4の(1)と同様構成であり、Hが小さい場合に、N(またはC)が大きくなることで、各SF(Ts)の長さが相対的に大きくなる場合である。ここで、各SF(Ts)のサステインパルスは、1種類のサステインパルス周期(例えばCaとする)のみで構成される。
図5の(2)のフィールドは、Hが大きい場合に、N(またはC)が小さくなり、そのままでは図4の(2)と同様になるが、更に、第2処理部102の処理により、各SF(Ts)の周期(C)組み合わせを選択、調整する場合である。これにより、各SF(Ts)の長さが相対的に大きくなり、(1)のフィールドと概ね同じ長さに調整される。ここで、各SF(Ts)のサステインパルスは、1つまたは2種類以上のサステインパルス周期(例えばCx,Cyの2種類とする)で構成されている。なおCaと(Cx,Cy)とでは、一部共通になる場合(例えばCx=Caになる場合)も含む。
上記(1)と(2)の状態間では、各SFの重みが維持されたまま、NやCが増減され、かつ、フィールド(1V期間)内で各SFが隙間無く詰めて並べられ、かつ、各SF(Ts)の開始及び終了のタイミングがなるべく同じになるように、周期(C)の組み合わせが選択される。この選択、調整は、簡単な計算により得られる。これにより、上記状態間で、各SFの開始(及び終了)タイミング、及びフィールドの開始及び終了タイミング、並びに各SFの発光重心及びフィールド(F)の発光重心(G)が、概ね同じになる。また、フィールドの最終のSFの後に空き(休止時間)ができないようにされる。
上記のように、映像内容(表示負荷率(H)等)に応じたTs制御に伴い、SF(Ts)長さ及び位置が維持(一定化)され、特に、当該変更前後のフィールド間でフィールド発光重心(G)が概ね同じになる。これにより、当該フィールド(フレーム)が表示される場合、前記フリッカ(パタツキ)等の発生が抑制される。
<サステインパルス周期制御>
図6において、本実施の形態における基本的(従来同様)なサステインパルス周期(C)制御の例について説明する。この制御は、図4及び第1処理部101での処理(第1処理)に対応する。
図6で、(a)は、SFの表示負荷率(H)が大きい場合における変更前のフィールド構成、(b)は、SFの表示負荷率(H)が小さい場合における変更後のフィールド構成である。このサステインパルス周期(C)制御により、例えば、H変動に応じた或るフィールドが、(a)の状態から(b)の状態へ変更される。
図6の(a)で、フィールドのn=4個のSF(SF1〜SF4)において、各SF(SFi)のサステイン期間(Tsi)のサステインパルス数(N)をNiとする。フィールド構成としては、各SF重み及びNiが小さい順に並んでいる構成である。各SFのサステインパルス周期(C)はすべて同じ(Ca)である。SF重み(輝度比)は、例えば1:2:3:4である。
図6の(b)で、フィールドのn=4個のSF(SF1〜SF4)において、各SF(SFi)のサステイン期間(Tsi)のサステインパルス数(N)は、(a)の状態(Ni)に対し、それぞれ、例えば(N1+1,N2+2,N3+3,N4+4)に変更されている。各SF重みは維持されている。また、各SFのサステインパルス周期(C)としては、Hに応じて一部が変更されている。例えば、SF1,SF2では、元の周期(Ca)のままであり、SF3,SF4では、Caとは別の長さの周期(Cb)に変更されている。
(a)と(b)の状態間では、各SF(Ts)のタイミングが少しずれている。また、SF(Ts)毎に1種類の周期(CaまたはCb)のみの使用であるので、当該変更前後のフィールドの終了タイミングを常に同じにすることは、難しい。タイミングが一致するのは、フィールド開始箇所のみである(三角印)。
<サステインパルス周期組み合わせ制御>
一方、図7において、本実施の形態における制御(表示負荷率(H)に適応したサステインパルス周期(C)組み合わせ制御)の例について説明する。この制御は、図5、並びに、前記図6の第1処理に第2処理部102での第2処理を加えた制御に対応する。
図7で、(a)は、図6の(a)同様の変更前のフィールド構成、(b)は、SFの表示負荷率(H)が小さい場合における変更後のフィールド構成である。本サステインパルス周期(C)組み合わせ制御により、例えば、H変動に応じた或るフィールドが、(a)から(b)の状態へ変更される。この(a)から(b)の状態への変更は、その間に、第1処理部101による図6の(b)の状態を経由している。
図7の(b)で、フィールドのn=4個のSF(SF1〜SF4)において、各SF(SFi)のサステイン期間(Tsi)のサステインパルス数(N)は、前述同様に、(a)の状態(Ni)に対し、それぞれ、例えば(N1+1,N2+2,N3+3,N4+4)に変更されている。各SF重みは維持されている。一方、各SFのサステインパルス周期(C)としては、複数の種類(本例では2種類)の周期(C)の組み合わせの構成が用いられている。例えば、SF1,SF2では、元の周期(Ca)のままであり、SF3,SF4では、それとは別に、2種類の周期(Cx,Cy)の組み合わせの構成に変更されている。
詳しくは、例えば、SF3のTs3,SF4のTs4において、それぞれ、前の第1の期間(A)と後の第2の期間(B)とに分けられる。第1の期間(A)では、第1種の周期(Cx)のサステインパルスの繰り返し、第2の期間(B)では、第2種の周期(Cy)のサステインパルスの繰り返し、による構成である。
(a)と(b)の状態間では、周期(C)の組み合わせによって、各SF(Ts)のタイミングが概ね同じにされる(三角印)。また、SF(Ts)毎に複数の種類の周期の選択使用が可能であるので、当該変更前後のフィールドの終了タイミングを常に同じにすることも容易になる(三角印)。少なくとも従来技術(1種類の周期のみ)に比べると、タイミング合わせの精度も向上する。
また例えば、各Ts73内で、周期(C)の組み合わせの場合には、相対的に短い方の周期(例えばCx)を前に、相対的に長い方の周期(例えばCy)を後に配置することで、発光重心が少し後方寄りになり安定する。
また、本制御における周期(C)組み合わせの変更(調整)の対象としては、フィールドの複数のSFのうち、最大の重みのSF(例えば最終のSFn)を含む一部または全てのSFにする。即ち、フィールド単位(全SF対象)での一律の制御や、フィールド内の一部のSF群(下位SFを除く)対象での制御などが可能である。
また、本制御における変更の前後のフィールドで、Cを変更すると共に、フィールド内の総サステインパルス数、及び、各SFのTsのサステインパルス数(N)を同じに維持するようにしてもよい。
以上の実施の形態1によれば、映像内容(表示負荷率(H)など)が変化しても、各SF及びTs73の長さやタイミング及び発光重心等の変動を原因とするフリッカ(パタツキ)等を抑制でき、表示品質を確保できる。従来の1種類のサステインパルス周期(C)のみ用いる構成では、フィールド及びSFの開始及び終了等のタイミング及び発光重心を揃えるにしても困難な場合があり、詳細な制御は不可能であった。一方、本実施の形態によれば、Ts73内で2種類以上のサステインパルス周期(C)の組み合わせを用いる構成により、フィールド及びSFのタイミング及び発光重心を揃えることが容易になり、詳細な制御が可能となる。
なお、第1処理部101の処理結果(D2)は目的の処理(D3を出力すること)の途中状態であるから、第1処理部101と第2処理部102を一体化して、目的の処理結果(D3)のみ出力する構成としても構わない。また、NやCの変更、J算出等の処理の順番を変えた構成としても構わない。
(実施の形態2)
次に、図8〜図9を用いて、本発明の実施の形態2のPDP装置を説明する。実施の形態2では、実施の形態1と基本構成は同様であり、実施の形態1の制御(サステインパルス周期(C)組み合わせ制御)に加える制御として、フィールド群の表示に関し、以下の(A),(B)の制御を行う。
まず、(A)第1の制御として、画像フレーム(f)間のAPL差分値に応じて、映像内容(概略)としてシーンチェンジの有無を検出し、シーンチェンジ有りの場合は、実施の形態1の制御をOFF(非適用)し、シーンチェンジ無しの場合は、実施の形態1の制御をON(適用)する。(A)第1の制御は、元の映像内容において当然に存在する輝度や発光重心位置等の変動の方を優先するものである。
また、上記(A)第1の制御で実施の形態1の制御のONの場合には、更に、(B)第2の制御を行う。(B)第2の制御として、表示負荷率(H)の範囲の全体における所定の分割の範囲に応じて、当該範囲内の場合は、実施の形態1の制御を実行し、当該範囲外の場合は、実施の形態1の制御を実行せずに、例えば範囲に応じて段階的に対応付けられるフィールドのタイミング(最大長)に変更すること等で対応する。
図8において、実施の形態2のPDP装置のブロック構成を示している。本PDP装置は、実施の形態1の構成(図1)と異なる部分として、上記(A)第1の制御に対応する、第3処理部103{APL(平均輝度レベル)算出回路21、シーンチェンジ検出処理部22}を有する。また、第2処理部102のサステインパルス周期(C)調整処理部18Bの処理は、第3処理部103からの入力(シーンチェンジ有無)に応じたものになる。
APL算出回路21は、入力信号(映像信号(VD))の画像フレーム(f)のAPL(平均輝度レベル)を算出し、シーンチェンジ検出処理部22へ出力する。画像フレーム(f)とフィールド(F)とが対応付けられる。シーンチェンジ検出処理部22は、前後の画像フレーム(f)間でのAPL差分値を判断し、APL差分値が所定閾値を超える場合、それをシーンチェンジ発生(シーンチェンジ有り)として検出する。シーンチェンジ検出処理部22は、シーンチェンジ有無の情報をC調整処理部18Bへ出力する。
C調整処理部18Bは、シーンチェンジ検出処理部22からのシーンチェンジ有無の情報により、当該画像フレーム間でシーンチェンジが発生しないこと(シーンチェンジ無し)を認識した場合は、実施の形態1の処理同様に、対応するフィールドのSF毎に適宜サステインパルス周期(C)の組み合わせの構成を選択、変更することにより、当該フィールドを直前フィールドの各SFの開始タイミング等と概ね同じになるように維持する。一方、C調整処理部18Bは、前記シーンチェンジ有りを認識した場合は、実施の形態1のような処理(C組み合わせ選択)は行わずに、変動時間配分処理部17(第1処理部101)で設定(一旦変更)されたサステインパルス周期(C)等によって、フィールド構成等のデータ(D3)を得て、これを駆動信号生成回路19へ出力する。
更に、以下のように(B)第2の制御を行ってもよい。まず、従来のPDP装置では一般的にAPC(前記図3,図4等)を行っている。即ち、APCの場合、前述のように、表示映像に関して、APLまたは表示負荷率(H)等が増大するにつれて、総サステインパルス数が減少するように制御される。つまり、各サステイン期間(Ts)は、サステインパルス数(N)の減少に応じて長さが短くなる。そして、フィールドの各SFの開始タイミングは、例えば各SFが時間的に前方向に詰めて隙間無く配置されることで、前フィールドのそれとずれる。そのため、APL(またはH)の範囲の全体に渡って、実施の形態1の制御(第2処理)のようにフィールドの各SFの開始タイミングを維持するように制御することは、現実的ではない場合がある。実施の形態1の制御をそのまま実行した場合に、例えば時間的な前フレームと現在フレームとでのフィールド期間(TF)の差が或る程度以上大きい場合に、サステインパルス周期(C)が小さくなり過ぎ、それにより放電タイミングが不安定となり、表示ムラが発生してしまう恐れがある。
上記を考慮して、(B)第2の制御では、フレーム(フィールド)間でAPL(またはH)が大きく変動しない程度の映像内容の場合(APL差分値が所定範囲内、シーンチェンジ無しの場合)では、各SF開始タイミングを維持して前記フリッカ等を抑制すると共に、APCによるサステインパルス数(N)の変化に対しては、維持すべき各SFの開始タイミングを段階的に変えることにより、現実的に対応する。
図9(a),(b)において、(B)第2の制御に関し、表示負荷率(H)の全範囲(0〜100%)を複数の範囲(領域)に分けて、それらの範囲毎に段階的に実施の形態1の制御を適用する例を示している。図9(a)で、表示負荷率(H)の全範囲を、Hの概略的な大小に応じて、例えば、A:小負荷領域、B:中負荷領域、C:大負荷領域、の3つに分割している。図9(b)で、各領域(A〜C)に応じた、フィールド期間(TF)の最大長(TFmax)を規定している。例えば、領域AではTFmax=1V、領域BではTFmax=(1/2)V、領域CではTFmax=(1/3)1V、としている。
各領域(A〜C)内での表示負荷率(H)の変動に対しては、実施の形態1の制御を実行せずに、各領域(A〜C)に応じて上記フィールド期間(TF)の最大長(TFmax)を適用し、当該最大長の範囲内に収まるように制御する。例えば、フィールド間でのH変動が所定範囲内(各領域内)の場合に、各SFのサステインパルス数(N)を一定に維持する。これにより、前記チラツキ等が軽減される。また、例えば、前記シーンチェンジ発生等に対応して、領域(A〜C)を跨ぐような(例えばAからCへ)、大きな表示負荷率(H)の変動がフィールド間で発生した場合は、実施の形態1の制御を実行しないようにする。
以上の実施の形態2によれば、映像内容(シーンチェンジ等)に応じて、特に、フィールド構成における下位SF構成の変化(影響の大きな輝度変化)を原因とする前記チラツキ等を抑制でき、表示品質を確保できる。
(実施の形態3)
図10を用いて、本発明の実施の形態3のPDP装置を説明する。実施の形態3では、前記第1処理部101を備えずに、APC処理部104を備える構成である。APC処理部104は、前記SF表示負荷率(H)検出回路14に加え、サステインパルス数(N)変更処理部25を備える。APC処理は、前記図3,図4等と同様であり、周期(C)の変更は行わない。
APC処理部104では、表示データ(D1)をもとに、SF表示負荷率検出回路14により、SFの表示負荷率(H)を算出する。そして、SFの表示負荷率(H)の情報をもとに、N変更処理部25により、APCに必要な情報として各SFのサステインパルス数(N)などを演算する。例えば、SFの表示負荷率(H)が大きいほど、Ts73のサステインパルス数(N)を小さくする。これにより、APC処理部104は、一旦、フィールドの各SF(Ts73)の位置及び長さを含むフィールド構成を決定し、それを表すN等の情報や表示データなど(N,D2)を出力する。
そして、第2処理部102では、APC処理部104からのデータ(N,D2)をもとに、前述同様に(図7等)、元のフィールド構成に対して、変更後のフィールドで、各SFのTs73のサステインパルス周期(C)を組み合わせの構成に調整する処理などを行う。
このように、特定のサステイン期間制御に限らずに、サステインパルス周期組み合わせ制御を適用して前述同様の効果を得ることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
本発明は、PDP装置などの階調表示装置に利用可能である。
本発明の実施の形態1であるPDP装置の全体のブロック構成を示す図である。 本発明の一実施の形態のPDP装置における、表示パネル(PDP)の構造例を示す図である。 本発明の一実施の形態(または従来技術)のPDP装置における、APCの制御例を示す図である。 本発明の一実施の形態(または従来技術)のPDP装置における、サステイン期間制御(サステインパルス数制御またはサステインパルス周期制御)によるフィールド構成及び発光重心等の変化を示す図である。 本発明の実施の形態1のPDP装置における、制御(サステイン期間制御とサステインパルス周期組み合わせ制御とによる制御)によるフィールド構成及び発光重心等の変化を示す図である。 本発明の実施の形態1(または従来技術)のPDP装置における、サステインパルス周期制御(第1処理)によるフィールド構成及びタイミング等の変化を示す図である。 本発明の実施の形態1(または従来技術)のPDP装置における、サステインパルス周期組み合わせ制御(第2処理)によるフィールド構成及びタイミング等の変化を示す図である。 本発明の実施の形態2であるPDP装置の全体のブロック構成を示す図である。 本発明の実施の形態2のPDP装置における、第2の制御の条件を示す図であり、(a)は、表示負荷率(H)を分割した範囲、(b)は、分割の範囲に応じたフィールド最大長を示す。 本発明の実施の形態3であるPDP装置の全体のブロック構成を示す図である。
符号の説明
10…PDP、11…A/Dコンバータ、12…中間調生成回路、13…SF変換回路、14…SF表示負荷率検出回路、15…サステインパルス周期変更処理部、16…変動時間算出部、17…変動時間配分処理部、18…サステインパルス周期調整処理部、19…駆動信号生成回路、21…APL算出回路、22…シーンチェンジ検出処理部、25…サステインパルス数(N)変更部、31…維持電極(X)、32…走査電極(Y)、33…アドレス電極(A)、71…リセット期間(Tr)、72…アドレス期間(Ta)、73…サステイン期間(Ts)、101…第1処理部(サステインパルス周期制御部)、102…第2処理部(サステインパルス周期組み合わせ制御部)、103…第3処理部、104…APC処理部、151…X駆動回路、152…Y駆動回路、153…アドレス駆動回路、201…前面部、202…背面部、211…前面ガラス基板、212,222…誘電体層、213…保護層、221…背面ガラス基板、223…隔壁、224…蛍光体、N…サステインパルス数、C…サステインパルス周期、H…表示負荷率。

Claims (10)

  1. 表示電極となる複数の第1の電極と第2の電極とを備え、リセット期間、アドレス期間及びサステイン期間を有する複数のサブフィールドを用いて映像表示を行うプラズマディスプレイ装置であって、
    前記複数のサブフィールドの各サブフィールド毎に表示負荷率を検出する検出回路と、
    前記サステイン期間に前記複数の第1及び第2の電極に印加する、周期が異なる複数のサステインパルスを生成する生成回路と、
    前記検出回路にて検出したサブフィールド毎の表示負荷率に応じて、前記複数のサステインパルスの組み合わせを制御する制御回路と、を有し、
    前記制御回路による前記複数のサステインパルスの組み合わせの制御により、1フィールドの期間に印加する前記サステインパルスの総数が変化した場合においても、前記複数のサブフィールドの各サブフィールドの開始から終了までの期間の変動を抑えるようにしたこと、を特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  2. 請求項1記載のプラズマディスプレイ装置において、
    前記制御回路による前記複数のサステインパルスの組み合わせを制御するサブフィールドは、輝度比が最大のサブフィールドを含む一部のサブフィールドであること、を特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  3. 請求項1または2に記載のプラズマディスプレイ装置において、
    前記複数のサブフィールドの各サブフィールド間に、駆動パルスを印加しない空き期間を生じさせないこと、を特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置において、
    各フィールド毎の平均輝度レベルの検出結果に基づいてシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出回路を有し、
    前記シーンチェンジが検出された場合を除いて、前記制御回路による前記複数のサステインパルスの組み合わせの制御を行うこと、を特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置において、
    前記サブフィールドでのサステイン期間に周期が異なる複数のサステインパルスを印加する際に、周期の大きいサステインパルスを時間的に後に印加すること、を特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  6. 表示電極となる複数の第1の電極と第2の電極とを備え、リセット期間、アドレス期間及びサステイン期間を有する複数のサブフィールドを用いて映像表示を行うプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    前記サステイン期間に前記複数の第1及び第2の電極に印加する、周期が異なる複数のサステインパルスを生成し、
    前記複数のサブフィールドの各サブフィールド毎の表示負荷率に応じて、前記複数のサステインパルスの組み合わせを制御し、
    前記複数のサステインパルスの組み合わせの制御により、1フィールドの期間に印加する前記サステインパルスの総数が変化した場合においても、前記複数のサブフィールドの各サブフィールドの開始から終了までの期間の変動を抑えるようにしたこと、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  7. 請求項6記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
    前記複数のサステインパルスの組み合わせを制御するサブフィールドは、輝度比が最大のサブフィールドを含む一部のサブフィールドであること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  8. 請求項6または7に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
    前記複数のサブフィールドの各サブフィールド間に、駆動パルスを印加しない空き期間を生じさせないこと、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  9. 請求項6〜8のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
    各フィールド毎の平均輝度レベルの検出結果に基づいてシーンチェンジを検出し、
    前記シーンチェンジが検出された場合を除いて、前記表示負荷率に応じた前記複数のサステインパルスの組み合わせの制御を行うこと、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  10. 請求項6〜9のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
    前記サブフィールドでのサステイン期間に周期が異なる複数のサステインパルスを印加する際に、周期の大きいサステインパルスを時間的に後に印加すること、を特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
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