JPH1055151A

JPH1055151A - ディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH1055151A
Application number: JP9107487A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Otaka; 広大高; Yuichiro Kimura; 雄一郎木村; Taiji Noguchi; 泰司野口; Takeshi Kumakura; 健熊倉; Masaharu Ishigaki; 正治石垣
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】高解像度ディスプレイ上に自然画を表示する
場合に、十分な輝度、階調で表示を行うこと。【解決手段】マトリクス状に配置された複数の電極に
電圧を印加することによって、水平方向と垂直方向に多
数配列された画素を選択発光させるマトリクス表示型の
ディスプレイにおいて、１フィールド期間を発光時間に
より重み付けされた複数のサブフィールドに分割する時
分割駆動法を用いる電極駆動であって、有効表示領域を
複数の領域に分割し、非表示領域については発光画素を
選択するための走査を行なわず、表示領域の内の多階調
表示の求められる領域については前記サブフィールド数
を多くし、多階調表示の求められない他の領域について
は必要最低限のサブフィールド数とするディスプレイ装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス状に配
置された画素を選択発光させることによって画像表示を
行うディスプレイ装置である、液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、デジタルマイ
クロミラーディスプレイ（ＤＭＤ）等、時分割駆動法に
より中間調表示を行うディスプレイに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】マトリクス型のディスプレイ装置として
プラズマディスプレイ装置を例にとり、以下従来の技術
について説明する。

【０００３】プラズマディスプレイ装置には大別してＡ
Ｃ型とＤＣ型に分類される。

【０００４】図１１はＤＣ型のプラズマディスプレイ装
置１０の概略を示すブロック図である。プラズマディス
プレイ装置１０は、表示パネル１１、表示パネル１１が
有するアドレス電極１５、走査電極１６を駆動するため
のアドレスパルス発生回路１２、走査パルス及び維持パ
ルス発生回路１３、前記各パルス発生回路を制御する信
号処理回路１４によって構成される。

【０００５】表示パネル１１は、２枚のガラス板とアド
レス電極１５、走査電極１６、前記ガラス板に挟まれた
空間を仕切る隔壁等を有する。画素は２枚のガラス板に
挟まれ、かつ隔壁で仕切られた空間である放電セルによ
って構成される。放電セルには、例えばＨｅ−Ｘｅ、Ｎ
ｅ−Ｘｅのような希ガスが封入されており、アドレス電
極１５、走査電極１６に電圧を加えると、放電が起こり
紫外線が発生される。隔壁には蛍光体が塗布されてお
り、紫外線によって励起され発光する。蛍光体の発光色
を放電セル毎に赤、緑、青に塗り分け、画像信号に応じ
て選択することでカラー表示を行うことができる。

【０００６】図７にＤＣ型プラズマディスプレイ駆動波
形３０を示す。電極の駆動は線順次で行われ、ｎ列の放
電セルに対応するアドレス電極には、画像信号に応じて
電圧ＶＡのアドレスパルス３１が順に送られる。一方、
走査電極には１行目から順に電圧ＶＳの走査パルス３２
が与えられる。アドレス電圧ＶＡと走査電圧ＶＳが同時
に与えられたセルでは、電極間電圧が放電開始電圧を越
えて放電する。この放電をアドレス放電とする。放電し
たセル内には荷電粒子が残留しているため、放電後の一
定期間内であれば、放電開始電圧より低い電圧で、再び
放電が発生する。従って、アドレス放電が発生したセル
では走査パルス３２に続いて与えられる電圧ＶＳ２の維
持パルス３３によって放電が継続される。この様な駆動
方法をメモリー駆動法と言う。

【０００７】次に前記のメモリー駆動法を利用した時分
割駆動法（以下、サブフィールド法）による中間調表示
方法ついて説明する。サブフィールド法とは、１フィー
ルドを発光輝度の違いによって重み付けされた複数のサ
ブフィールドに分割し、信号の振幅に応じて各画素毎に
任意のサブフィールドを選択することで、中間調表示を
実現する方法である。なお、ここでいうフィールドとは
垂直走査期間のことを指しており、フレームまたはサブ
フレームと読み換えても差し支えない。

【０００８】図８の時分割駆動法による駆動シーケンス
４０は、４つのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ４により１
６階調を表示する場合の例である。走査期間４１は第１
サブフィールドの発光セルを選択するための期間、維持
期間４２は選択されたセルが発光している期間を表す。
サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ４の維持期間は、８：４：
２：１の輝度比に重みづけされており、映像信号のレベ
ルに応じてこれらのサブフィールドを任意に選択すれ
ば、２の４乗＝１６階調の表示が可能となる。

【０００９】階調数を増やしたい場合はサブフィールド
の数を増やせばよく、例えばサブフィールド数を８と
し、その維持期間の輝度比を１２８：６４：３２：１
６：８：４：２：１とすれば２５６階調の表示が可能と
なる。各サブフィールドの輝度レベルは維持期間に加え
られる維持パルスの数によって制御する。この種の装置
及び駆動方法に関しては、例えば、Ｓｏｃｉｅｔｙｆ
ｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ（ＳＩ
Ｄ）９４ＤＩＧＥＳＴ（ｐｐ．７２３−７２６）等に
記載されている。

【００１０】図１２はＡＣ型のプラズマディスプレイ装
置２０の概略を示すブロック図である。プラズマディス
プレイ装置２０は、表示パネル２１、表示パネル２１が
有するアドレス電極２６、走査電極２７、維持電極２８
を駆動するためのアドレスパルス発生回路２２、走査及
び維持パルス発生回路２３、維持パルス発生回路２５、
前記各パルス発生回路を制御する信号処理回路２４によ
って構成される。

【００１１】表示パネル２１は、２枚のガラス板とアド
レス電極２６、走査電極２７、維持電極２８、前記ガラ
ス板に挟まれた空間を仕切る隔壁等を有する。画素は２
枚のガラス板に挟まれ、かつ隔壁で仕切られた空間であ
る放電セルによって構成される。

【００１２】ＡＣ型では、電極が誘電体に覆われている
点がＤＣ型には無い特徴である。放電セルには、例えば
Ｈｅ−Ｘｅ、Ｎｅ−Ｘｅのような希ガスが封入されてお
り、アドレス電極２６、走査電極２７間に電圧を加える
と、放電が起こり、紫外線が発生される。隔壁には蛍光
体が塗布されており、紫外線によって励起され発光す
る。蛍光体の発光色を放電セル毎に赤、緑、青に塗り分
け、画像信号に応じて選択することでカラー表示を行う
ことができる。

【００１３】図９にＡＣ型プラズマディスプレイ駆動波
形５０を示す。電極の駆動は線順次で行われ、ｎ列の放
電セルに対応するアドレス電極には、画像信号に応じて
電圧ＶＡのアドレスパルス５１が順に送られる。一方、
走査電極には１行目から順に電圧ＶＳの走査パルス５２
が与えられる。アドレス電圧ＶＡと走査電圧ＶＳが同時
に与えられたセルでは、電極間電圧が放電開始電圧を越
えて放電する。この放電をアドレス放電とする。放電が
発生したセルでは、電極を覆う誘電体上に電荷が蓄積
（以下、壁電荷）しており、その後の一定の期間内であ
れば、放電開始電圧より低い電圧で、再び放電を発生す
ることができる。

【００１４】図１２の例では、走査電極２７が維持電極
を兼ねており、走査電極２７と維持電極２８に交互に維
持パルスを与えることで維持放電を発生させる。この
時、走査電極２７と維持電極２８との間での放電の向き
が交互に変化する。そのため、ＡＣ型と呼ばれる。

【００１５】ＤＣ型同様この様な駆動方法をメモリー駆
動法といい、ＤＣ型の場合と同じ様に図８の駆動シーケ
ンス４０で駆動することが可能である。ただし、壁電荷
によるメモリー効果は、ＤＣ型の荷電粒子によるメモリ
ー効果と比較して、メモリー効果の持続時間が長いた
め、以下に説明するような他の駆動シーケンスも提案さ
れている。

【００１６】図１０の駆動シーケンス６０は、４つのサ
ブフィールドＳＦ１〜ＳＦ４により、１６階調を表示す
る場合の例である。走査期間６１は第１サブフィールド
の発光セルを選択するための期間、維持期間６２は選択
されたセルが発光している期間を表わす。サブフィール
ドＳＦ１〜ＳＦ４の維持期間は、８：４：２：１の輝度
比に重みづけされており、映像信号のレベルに応じてこ
れらのサブフィールドを任意に選択すれば、２の４乗＝
１６階調の表示が可能となる。

【００１７】このように時分割駆動法による中間調表示
の原理に関しては、図８の駆動シーケンス４０の場合と
同様である。最も大きな違いは、走査期間６１と維持期
間６２が完全に分離されており、維持期間に関しては全
画面共通の駆動パルスが与えられることである。壁電荷
によるメモリー効果の持続時間が長く、走査から維持期
間開始までの時間設定について自由度が大きいために実
現可能な駆動シーケンスである。この種の装置について
は、例えば信学技報ＥＩＤ９２−８６（１９９３−０
１，ｐｐ．７−１１）等に記載されている。

【００１８】また、上記時分割駆動法を使用して動画を
表示した場合、駆動シーケンスに起因する輪郭ノイズの
発生が報告されている。このノイズは、発光間隔が表示
する階調によって変化すること、および動画に追従して
視線が移動することにより発生するもので、静止画につ
いては生じない。

【００１９】この種の問題の解決法としては例えば、発
光重みの大きい上位ビットを分割して、時間的に分散し
て発光させる方法等が知られている。例えば８：４：
２：１の輝度比に重みづけされたサブフィールドに、デ
ジタル映像信号の上位４ビットが割り当てられていると
する。この時、最上位ビットを２分割して、１フィール
ドあたりのサブフィールド数を４から５に増やす。サブ
フィールドの輝度比は４：４：２：１：４とし、最上位
ビットに関しては、フィールドの最初と最後のサブフィ
ールドで発光させる。この様な手法により上記のノイズ
を低減することができる。サブフィールド分割の方法や
表示順についてはさまざまな提案がなされており、この
種の方法については例えば、ＳＩＤ９６ＤＩＧＥＳＴ
（ｐｐ．２９１−２９４）等に記載されている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ディスプレイ装置はあ
らゆるメディアに対応するため、高解像度化、多階調化
がすすめられている。とくにフォトＣＤ、ＭＰＥＧソフ
トの普及により、自然画表示に対する要求が高い。なか
でも解像度の高いディスプレイの場合、画面上に複数の
ウインドウを開き、その1つに自然画を表示するといっ
た使い方がなされることが多い。

【００２１】また、テレビ受像機の分野においてはアス
ペクト比１６：９のワイドテレビの市場が急速に拡大し
ている。したがって、たとえばアスペクト比４：３のデ
ィスプレイにアスペクト比１６：９の動画を表示すると
いったような使い方への対応も求められている。

【００２２】上記従来技術におけるサブフィールド法
は、表示走査線数が多くなるほど走査期間が長くなるた
め、サブフィールド数を増やすことが難しくなる。一
方、表示階調数を増やす、あるいは上位ビットを分割表
示し動画再生時のノイズを低減するといった場合、サブ
フィールド数を増やす必要がある。従って、解像度の向
上と画質の向上は、両立が困難な課題となる。

【００２３】例えば、ＸＧＡ（１０２４×７６８ドッ
ト）のパネルにＶＧＡ（６４０×４８０ドット）相当の
ウインドウで自然画を表示する場合を考える。この場
合、ＶＧＡの走査線数に対してＸＧＡの走査線数は１．
６倍であるから、１サブフィールドの走査に必要な時間
も１．６倍になる。したがって、維持期間が短くなり充
分な輝度が得られない、あるいはサブフィールド数が少
なくなり充分な階調数を表現できない等、ＶＧＡのパネ
ルを使用した場合と比較して不自然な映像となる可能性
があった。本発明の目的はこの様な使用状況下で、自然
で高画質な映像を実現することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明では、上記のような使用状況のもとでは、高い
輝度や階調数の多い表示を必要とするのは画面全体の一
部分であることが多いことに着目した。すなわち、画面
の情報の無い部分については非表示部分とし、表示画素
を選択するための走査を行わないものとする。また多階
調表示を行う必要があるウインドウ部分のみサブフィー
ルド数を多くし、他の部分については必要最低限のサブ
フィールド数で表示をおこなうものとする。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明のマトリクス型ディスプレ
イ装置の一例であるプラズマディスプレイ装置は、図１
１または図１２に図示するように、表示パネル、アドレ
ス電極、走査電極、アドレスパルス出力回路、走査パル
ス及び維持パルス出力回路、前記出力回路を制御する信
号処理回路によって構成される。表示パネルは、２枚の
ガラス板とアドレス電極、走査電極、前記ガラス板に挟
まれた空間を仕切る隔壁等を有する。画素は２枚のガラ
ス板に挟まれ、かつ隔壁で仕切られた空間である放電セ
ルによって構成される。

【００２６】放電セルには例えばＨｅ−Ｘｅ、Ｎｅ−Ｘ
ｅのような希ガスが封入されており、アドレス電極と走
査電極に電圧を加えると放電セルでの放電で紫外線が発
生し、隔壁の蛍光体が励起され発光する。蛍光体の発光
色を放電セル毎に赤、緑、青に塗り分け、画像信号に応
じて選択することでカラー表示を行うことができる。

【００２７】図１は本発明を図１０における駆動シーケ
ンス６０に適用した時の実施形態を示している。なお、
本駆動方式の走査時間と維持期間の関係はおよそ次の式
で表される。

【００２８】Ｔｓｕｓ≒Ｔｖ−Ｔｓｃｎ×（Ｌ１＋Ｌ２＋…Ｌｉ＋…＋Ｌｍ）式（１）Ｔｓｕｓ；１フィールドあたりの維持期間の合計Ｔｓｃｎ；１ラインあたりの走査時間Ｌｉ；第ｉサブフィールド数の走査ライン数ｍ；１フィールドあたりのサブフィールド数Ｔｖ；１フィールドの時間実際の駆動においては、放電を安定させるためのリセッ
ト期間、垂直ブランキング期間等が必要となる場合があ
るが、本実施形態においては、１フィールドに占める割
合が小さいものとして省略した。

【００２９】以下、駆動シーケンス６０と本発明による
駆動シーケンスとが、同一のディスプレイに対して実施
されているものとして比較する。

【００３０】図１（ａ）はディスプレイの周囲または上
下に非表示領域を設け、画面中央の表示領域のだけを走
査した場合の駆動シーケンス１１０を示す。画面の状態
は、図６（ａ）のディスプレイ６１０において表示領域
６１１に画像を表示し、表示領域６１２を非表示領域と
した場合、図６（ｂ）のディスプレイ６２０において表
示領域６２１に画像を表示し、表示領域６２２及び表示
領域６２３を非表示領域とした場合等に相当する。

【００３１】なお、表示領域６１１の左右に生じる表示
領域６１２の一部については、走査のみ行い、画像デー
タを書き込まない（黒の画像を書き込む）ことで表示領
域６１２の他の部分と同様非表示とする。

【００３２】駆動シーケンス１１０の走査期間１１１〜
１１６はいずれもｊ行〜ｋ行のみを走査しているため、
駆動シーケンス６０の走査期間６１に比べ走査期間が短
くなっている。これは１行〜ｊ行、ｋ行〜ｎ行を非表示
期間として対応する走査電極を走査しないためである。
ここで、駆動シーケンス６０と駆動シーケンス１１０の
維持期間を１フィールドの２５％、走査線数ｎをＸＧＡ
の解像度に相当する７５６本、走査線数ｋーｊ間をＶＧ
Ａの解像度に相当する４８０本と仮定する。

【００３３】この場合、式（１）によれば駆動シーケン
ス１１０のサブフィールド数が６のとき、駆動シーケン
ス６０と１フィールドあたりの走査時間が最も近くな
る。つまり、サブフィールド数を４から６に増やすこと
が可能となる。このとき第１サブフィールドから第６サ
ブフィールドの輝度の重みづけを例えば３２：１６：
８：４：２：１とし、それぞれにデジタル化された画像
データを最上位ビット（ｂｉｔ７）から順に割り当てる
と、表示可能な階調数を従来の１６から６４に増やすこ
とができる。

【００３４】図３は本駆動シーケンスを実現するための
信号処理回路の基本構成を表すブロック図であり、図１
１における信号処理回路１４、図１２における信号処理
回路２４に相当する。入力された映像信号はアナログ信
号処理回路３０１、Ａ／Ｄコンバータ３０２を通じてデ
ジタルデータに変換されたのち、デジタル信号処理回路
３０３を通じてフレームメモリー３０９に書き込まれ
る。

【００３５】一方、制御パルス発生回路３０６では、サ
ブフィールド毎に必要な各種の制御信号を発生する。こ
こから制御信号をデジタル信号処理回路３０３に送るこ
とによって、アドレスデータがフレームメモリーから読
み出され、駆動シーケンスにしたがってアドレスパルス
出力回路３１３に送られる。

【００３６】システム制御部３１４には、入力信号判別
手段３０４、駆動制御パラメータ選択手段３０５、パラ
メータ記憶装置３０８、ユーザーインターフェイス手段
３０７、データ通信インターフェイス３１０等が備えら
れている。入力が同期信号である入力信号判別回路３０
４では、例えば同期信号の周波数をカウントして信号フ
ォーマットの判別を行い、パラメータ選択手段３０５に
その情報を伝達する。

【００３７】パラメータ選択手段３０５は前記の信号フ
ォーマット情報に従いパラメータ記憶装置３０８から走
査領域に関するパラメータを選択し、インターフェイス
手段３１０、データ通信バス３１１を介して制御パルス
発生回路３０６に伝達する。制御パルス発生回路３０６
はこのパラメータにしたがって走査パルス発生回路３１
５、維持パルス発生回路３１６を制御する。

【００３８】上記の説明においては、パラメータ記憶装
置３０８から表示領域に関するパラメータを選択してい
るが、パラメータの選択方法は任意の方法をとればよ
い。例えばパラメータ選択手段がマイクロコンピュータ
で構成され、信号フォーマット情報から走査領域に関す
るパラメータを算出し、データ通信バス３１０を介して
制御パルス発生回路３０６の制御パラメータを直接変更
してもよい。

【００３９】また、ユーザーインターフェイス３０７を
介し、情報入力手段３１２により、走査領域に関するパ
ラメータを設定してもよい。情報入力手段３１２として
は、例えばリモコン、マウス、キーボード等の入力機器
が考えれれる。また、情報入力手段３１２にパーソナル
コンピュータ等をディスプレイに接続し、内部のグラフ
ィックボードやソフトウエアで処理される画像情報を随
時システム制御回路に送信することで走査領域に関わる
設定を行ってもよい。

【００４０】図４は走査パルス発生回路３１５を表すブ
ロック図である。走査パルス発生回路は複数本の出力回
路を集積した走査パルス発生用ＩＣ４２１を複数接続す
ることで構成している。例えば、本図の様にＩＣ１個あ
たりの出力チャンネル数を６４とすれば、走査線数が７
６８本あるＸＧＡ対応のディスプレイでは１２個の走査
パルス発生ＩＣを使用することになる。走査パルス発生
用ＩＣ４２１はシフトレジスタ回路４２１ａ、出力制御
ロジック回路４２１ｂ、出力回路４２１ｃから構成され
ている。

【００４１】ここで、走査パルス発生用ＩＣ４２１の通
常の動作を説明する。走査パルス発生用ＩＣ４２１のデ
ータ入力端子４０５に入力されたデータパルスＳＩはシ
フトレジスタ回路４２１ａにおいて、クロックＣＫの立
ち上がりに同期してシリアルーパラレル変換される。

【００４２】図４の例においてはラッチイネーブル４５
３は常にハイレベルに固定されており、シフトレジスタ
でパラレル変換されたデータは、出力制御ロジック回路
４２１ｂのイネーブル信号ＥＮによって制御されて出力
回路４２１ｃの出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２・・・に出
力される。

【００４３】図５は、上記の制御によって発生される走
査パルスを表わす図であり、１〜７６８行目を走査する
場合と、３行目から７６６行目を走査するときの例を示
している。出力制御ロジック回路４２１ｂのイネーブル
信号ＥＮによって走査パルスの発生期間を制限してい
る。本実施形態においては走査パルスを発生しない期間
と走査パルスを発生する期間のクロック周期が等しくな
っているが、非表示期間のクロック周期は任意の周期で
よい。また、この期間は維持期間等、走査パルス出力回
路が休止している期間とオーバーラップしても差し支え
ない。なお、走査パルス発生回路の構成、制御方法等は
あくまでも一つの例であり、最終的に走査領域を制限す
るように出力端子が制御されればよい。

【００４４】以上のようにシステム制御部３１４のパラ
メータ選択手段３０５により選択された表示領域設定パ
ラメータにより制御パルス発生回路３０６は、走査パル
ス制御信号を変更し、これにしたがって走査パルスの発
生領域が制御される。本実施形態においてもっとも重要
な点は、ディスプレイ装置が、走査領域を判別あるいは
設定するための手段と、その設定を出力制御パルス発生
回路に伝えて出力回路の走査領域を切り替える手段を有
し、駆動シーケンス１１０の駆動方法でパネルを動作さ
せることにある。画面の表示位置、表示走査線数につい
ては、入力信号、ユーザー設定に応じて任意に選択して
よい。

【００４５】次に上記の実施形態同様、走査期間の短縮
を画質の向上にあてた他の実施形態について、以下に説
明する。

【００４６】図１（ｂ）はディスプレイの上下に表示階
調数の少ない表示領域を設け、画面中央に表示階調数の
多い表示領域を設けた場合の駆動シーケンス１２０を示
す。画面の状態は、図６（ａ）のディスプレイ６１０に
おいて表示領域６１１を表示階調数の多い領域に設定
し、表示領域６１２を表示階調数の少ない表示領域に設
定した場合、図６（ｂ）のディスプレイ６２０において
表示領域６２１を表示階調数の多い領域に設定し、表示
領域６２２、表示領域６２３を表示階調数の少ない表示
領域に設定した場合に相当する。

【００４７】駆動シーケンス１２０の走査期間１２１、
１２２は１〜ｎ行を走査、走査期間１２３〜１２５はｊ
〜ｋ行を走査している。これは第３サブフィールド以降
は１行〜ｊ行、ｋ行〜ｎ行を走査しないためである。こ
こで駆動シーケンス１２０の維持期間を１フィールドの
２５％、走査線数ｎをＸＧＡの解像度に相当する７５６
本、走査線数ｋーｊ間をＶＧＡの解像度に相当する４８
０本、階調数の少ない領域は２サブフィールド４階調の
表示と仮定する。

【００４８】本駆動方式の走査時間と維持期間の関係は
図１（ａ）の場合と同様、およそ式（１）で表されるの
で、サブフィールド数５のとき駆動シーケンス６０と駆
動シーケンス１２０の１フィールドあたりの走査期間が
最も近くなる。第１サブフィールドから第５サブフィー
ルドの発光の重みづけを例えば１６：８：４：２：１と
し、それぞれにデジタル化された画像データを最上位ビ
ット（ｂｉｔ７）から順に割り当てると、表示階調数が
多い領域については表示可能な階調数を従来の１６から
３２に増やすことができる。また、表示階調数が少ない
領域には、たとえばディスプレイの操作メニュー、映画
ソフトの字幕情報等を表示することで有効に利用するこ
とができる。

【００４９】図１（ｃ）は走査期間の短縮によって空い
た時間によって維持期間を増やし輝度の向上を図った場
合の駆動シーケンス１３０を示す。画面の状態は、図６
（ａ）のディスプレイ６１０において表示領域６１１に
輝度の高い画像を表示し、表示領域６１２を非表示領域
とした場合、図６（ｂ）のディスプレイ６２０において
表示領域６２１に輝度の高い画像を表示し、表示領域６
２２、表示領域６２３を非表示領域とした場合に相当す
る。

【００５０】ここで駆動シーケンス１３０のサブフィー
ルド数を４、走査線数ｎをＸＧＡの解像度に相当する７
５６本、走査線数ｋーｊ間をＶＧＡの解像度に相当する
４８０本、と仮定する。この場合も上記の実施形態同
様、走査期間と維持期間の関係は式（１）で表されるの
で、全ラインを走査したときの維持期間を１フィールド
の２５％とすると、走査時間の短縮分を含めて維持期間
を１フィールドの５３％に増やすことができる。したが
って輝度をおよそ２倍化することができる。

【００５１】図１（ｄ）は図１（ａ）同様、走査期間の
短縮による空いた時間によってサブフィールド数を増や
した場合の実施形態であるが、増えた２つのサブフィー
ルドのうち１つを表示階調数を増やすために、もう１つ
を動画表示時のノイズ低減に割り当てたものである。本
実施形態では、もっとも輝度の重みづけの大きい最上位
ビットを第１サブフィールドと第６サブフィールドに２
分割して表示している。したがって、表示階調数の増加
は１ビット分であるが、動画表示時のノイズを低減する
ことができる。

【００５２】以上、本発明における実施形態を図１
（ｂ）〜（ｄ）を用いて紹介したが、本実施形態を実現
するための回路、および制御方法については図１（ａ）
の場合と同様であり、制御パルス発生回路３０６の走査
領域設定に関するパラメータを変更することで対応でき
る。また、（ａ）〜（ｄ）の実施形態は、組み合わせて
適用することも可能であり、ディスプレイの使用目的や
信号によって使い分ければよい。

【００５３】以上のような実施形態は、表示領域がさら
に細分化された場合においても基本的に適用できる。他
の表示例を図６（ｃ）に示す。ディスプレイ６３０には
表示領域６３１、表示領域６３２、表示領域６３３の３
つの領域が設定されている。例えばここで表示領域６３
３が階調数の少ない表示領域、表示領域６３１が階調数
の多い表示領域、表示領域６３２が非表示領域とする。
この場合、１〜ｊ行を走査しない領域、ｋ〜ｎ行を走査
回数の少ない領域、ｊ〜ｋ行を走査回数の多い領域に設
定すればよい。

【００５４】ところで、走査パルスを印加しない領域で
は維持パルスによる放電は起こらない。したがって、非
表示部分に該当する走査電極および維持電極に対しても
維持電圧を印加しても本発明の本質には何ら影響はな
い。しかし、容量性負荷をパルス駆動するため、放電が
生じない場合においても容量の充放電による電力損失が
発生する。そこで、維持パルス発生回路を複数に分割
し、非表示領域については維持パルスを停止してもよ
い。その結果、ディスプレイ装置の装置の消費電力を低
減することができる。

【００５５】図２は上記実施形態を図８における駆動シ
ーケンス４０に適用した場合第の実施形態を示す。本駆
動方式の走査期間と維持期間の関係は、およそ以下の式
で表される。

【００５６】Ｔｓｕｓ≒Ｔｖ−Ｔｓｃｎ×（Ｌ１＋Ｌ２＋…＋Ｌｉ＋…＋Ｌｍ）＋（Ｔｖ／ｍ）×２式（２）Ｔｓｕｓ；１フィールドあたりの維持期間の合計Ｔｓｃｎ；１ラインあたりの走査時間Ｌｉ；第ｉサブフィールド数の走査ライン数ｍ；１フィールドあたりのサブフィールド数Ｔｖ；１フィールドの時間実際の駆動においては、放電を安定させるためのリセッ
ト期間、垂直ブランキング期間等が必要となる場合があ
るが、本実施形態においては、１フィールドに占める割
合が小さいものとして省略した。

【００５７】図１０の駆動方式において、走査期間と維
持期間が完全に独立している必要があったのに対し、本
駆動方式では走査期間と1つ前の維持期間は時間的に重
なっても差し支えない。したがって、式（１）に対して
式（２）では第３項が追加されている。すなわちＴｖ＞
Ｔｓｃｎ×（Ｌ１＋Ｌ２＋…＋Ｌｉ＋…＋Ｌｍ）を満た
せば最低限第３項に相当する維持期間は確保できること
になる。式（２）における第３項は、各サブフィールド
の輝度の重みづけが、１：２：４…の様に２のべき乗と
なっている場合の例であり、例えばサブフィールド数が
８以下であれば２５％の維持期間は必ず確保できる。

【００５８】以下、駆動シーケンス６０と本発明の実施
形態とが、同一のディスプレイに対する駆動シーケンス
を表しているものとして、説明をすすめる。

【００５９】図２（ａ）はディスプレイの上下に非表示
領域を設け、画面中央の表示領域のだけを走査した場合
の駆動シーケンス１１１を示す。画面の状態は、図６
（ａ）のディスプレイ６１０において表示領域６１１に
画像を表示し、表示領域６１２を非表示領域とした場
合、図６（ｂ）のディスプレイ６２０において表示領域
６２１に画像を表示し、表示領域６２２、表示領域６２
３を非表示領域とした場合等に相当する。

【００６０】なお、表示領域６１１の左右に生じる表示
領域６１２の一部については、走査のみ行い、画像デー
タを書き込まない（黒の画像を書き込む）ことで表示領
域６１２の他の部分と同様非表示とする。

【００６１】駆動シーケンス２１０の走査期間２１１〜
２１６はいずれもｊ行〜ｋ行のみを走査しているため、
駆動シーケンス４０の走査期間４１に比べ走査期間が短
くなっている。これは１行〜ｊ行、ｋ行〜ｎ行を非表示
期間として対応する走査電極を走査しないためである。
ここで、駆動シーケンス４０と駆動シーケンス２１０の
維持期間を１フィールドの２５％、走査線数ｎをＸＧＡ
の解像度に相当する７５６本、走査線数ｋーｊ間をＶＧ
Ａの解像度に相当する４８０本と仮定する。

【００６２】式（２）によれば、駆動シーケンス２１０
のサブフィールド数が６のとき、駆動シーケンス４０と
１フィールドあたりの走査時間が最も近くなる。つま
り、サブフィールド数を４から６に増やすことが可能と
なる。このとき、第１サブフィールドから第６サブフィ
ールドの発光の重みづけを例えば３２：１６：８：４：
２：１とし、それぞれにデジタル化された画像データを
最上位ビット（ｂｉｔ７）から順に割り当てると、表示
可能な階調数を従来の１６から６４に増やすことができ
る。

【００６３】図２（ｂ）はディスプレイの上下に表示階
調数の少ない表示領域を設け、画面中央に表示階調数の
多い表示領域を設けた場合の駆動シーケンス２２０を示
す。画面の状態は、図６（ａ）のディスプレイ６１０に
おいて表示領域６１１を表示階調数の多い領域に設定
し、表示領域６１２を表示階調数の少ない表示領域に設
定した場合、図６（ｂ）のディスプレイ６２０において
表示領域６２１を表示階調数の多い領域に設定し、表示
領域６２２表示領域６２３を表示階調数の少ない表示領
域に設定した場合に相当する。

【００６４】駆動シーケンス２２０の走査期間２２１、
２２２は、１〜ｎ行を走査、走査期間２２３〜２２５は
ｊ〜ｋ行を走査している。これは１行〜ｊ行、ｋ行〜ｎ
行を表示階調数の少ない領域として第３サブフィールド
以降は走査しないためである。ここで、駆動シーケンス
２２０の維持期間を１フィールドの２５％、走査線数ｎ
をＸＧＡの解像度に相当する７５６本、走査線数ｋーｊ
間をＶＧＡの解像度に相当する４８０本、階調数の少な
い領域は２サブフィールド４階調の表示と仮定する。

【００６５】本駆動方式の走査時間と維持期間の関係は
式（２）で表されるため、サブフィールド数５のとき駆
動シーケンス４０と駆動シーケンス２２０の１フィール
ドあたりの走査期間が最も近くなる。このとき第１サブ
フィールドから第５サブフィールドの発光の重みづけを
例えば１６：８：４：２：１とし、それぞれにデジタル
化された画像データを最上位ビット（ｂｉｔ７）から順
に割り当てると、表示階調数が多い領域については表示
可能な階調数を従来の１６から３２に増やすことができ
る。また、表示階調数が少ない領域には、たとえばディ
スプレイの操作メニュー、映画ソフトの字幕情報等を表
示することで有効に利用することができる。

【００６６】図２（ｃ）は走査期間の短縮による空いた
時間によって維持期間を増やし輝度の向上を図った場合
の駆動シーケンス２３０を示す。画面の状態は、図６
（ａ）のディスプレイ６１０において表示領域６１１に
輝度の高い画像を表示し、表示領域６１２を非表示領域
とした場合、図６（ｂ）のディスプレイ６２０において
表示領域６２１に輝度の高い画像を表示し、表示領域６
２２を非表示領域とした場合に相当する。ここで駆動シ
ーケンス２３０のサブフィールド数を４、走査線数ｎを
ＸＧＡの解像度に相当する７５６本、走査線数ｋーｊ間
をＶＧＡの解像度に相当する４８０本、と仮定する。

【００６７】この場合も走査期間と維持期間の間では式
（２）で表される。４サブフィールドのとき１フィール
ドあたりの最大維持期間はおよそ５０％である。従って
走査時間の短縮分をすべて維持期間にあてれば１フィー
ルドのおよそ８８％を維持期間とすることができ、大幅
な輝度向上が図れる。

【００６８】図１（ｄ）は図１（ａ）同様、走査期間の
短縮による空いた時間によってサブフィールド数を増や
した場合の実施形態であるが、サブフィールドの増加分
を階調数の増加と動画表示時のノイズ低減とに割り当て
た場合の例である。本実施形態では、もっとも輝度の重
みづけの大きい最上位ビットを第１サブフィールドと第
６サブフィールドに２分割して表示している。したがっ
て、表示階調数の増加は１ビット分であるが、動画表示
時のノイズを低減することができる。

【００６９】以上のように、図２で説明した駆動シーケ
ンスを実施した場合でも、図１で説明した駆動シーケン
スの場合とその効果は変わりない。また、本駆動シーケ
ンスを実現するための回路および制御方法に関しても、
走査パルスの発生を制御して表示領域毎の走査を制御す
るという点では、基本的に図１の実施形態と同様である
ため、説明は割愛する。

【００７０】なお、上記の実施形態においては、説明を
容易にするため、基準となるサブフィールド数を４とし
たが、この限りではなく、任意の数でよい。また、サブ
フィールドの輝度の重みづけや表示順に関しても任意の
順番でよい。表示領域により、サブフィールド数を変え
る場合の、それぞれの領域へのサブフィールド割当て
数、割当て順等も任意に選択してよい。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、時分割駆動法による階
調制御を行うディスプレイ装置において、画面上のウイ
ンドウに自然画（動画、静止画を問わず）を取り込むよ
うな使い方をする場合、例えば、ＳＶＧＡ（８００×６
００ドット）、ＸＧＡ（１０２４×７６８ドット）、Ｓ
ＸＧＡ（１２８０×１０２４）等の高解像度画面上にＴ
Ｖ、フォトＣＤ等の自然画表示等を行った時、十分な輝
度、あるいは色数を表現でき、自然な表示表示画像を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスプレイ装置の駆動シーケン
スを表す図である。

【図２】本発明によるディスプレイ装置の駆動シーケン
スを表す図である。

【図３】本発明によるディスプレイ装置の信号処理回路
を表す図である。

【図４】本発明により制御する走査パルス発生回路の一
例を表す図である。

【図５】本発明による走査パルス発生回路制御方法の一
例を表す図である。

【図６】本発明による実施形態が適用される場合のディ
スプレイの表示画面の一例を表す図である。

【図７】従来のＤＣ型プラズマディスプレイ装置の駆動
波形の一例を表す図である。

【図８】従来のＤＣ型プラズマディスプレイ装置の駆動
シーケンスの一例を表す図である。

【図９】従来のＡＣ型プラズマディスプレイ装置の駆動
波形の一例を表す図である。

【図１０】従来のＡＣ型プラズマディスプレイ装置の駆
動シーケンスの一例を表す図である。

【図１１】従来のＤＣ型プラズマディスプレイ装置の概
要を表すブロック図を表す図である。

【図１２】従来のＡＣ型プラズマディスプレイ装置の概
要を表すブロック図を表す図である。

【符号の説明】

１０ＤＣ型プラズマディスプレイ装置１１，２１表示パネル１２，２２アドレスパルス出力回路１３，２３走査・維持パルス出力回路１４，２４信号処理回路１５，２６アドレス電極１６，２７走査電極２０ＡＣ型プラズマディスプレイ装置３０ＤＣ型プラズマディスプレイの駆動波形４０時分割駆動法による駆動シーケンス４１、６１走査期間４２，６２維持期間５０ＡＣ型プラズマディスプレイの駆動波形６０時分割駆動法による駆動シーケンス１１１〜１１６，１２１〜１２５，１３１〜１３４，１
４１〜１４６走査期間１１０，２１０表示階調を増やした場合の駆動シーケ
ンス１２０、２２０画面位置によって異なる階調で表示し
た場合の駆動シーケンス１３０，２３０維持期間を増やした場合の駆動シーケ
ンス１４０，２４０上位ビットを分割して配置した場合の
駆動シーケンス

フロントページの続き (72)発明者野口泰司東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所家電・情報メディア事業部内 (72)発明者熊倉健東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所家電・情報メディア事業部内 (72)発明者石垣正治東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所家電・情報メディア事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリクス状に配置された複数の電極に
電圧を印加することによって、水平方向と垂直方向に多
数配列された画素を選択発光させるマトリクス表示型の
ディスプレイにおいて、ディスプレイの有効表示走査線数よりも入力信号の走査
線数が少ない場合、入力信号に応じた走査線数のみ画素
を選択発光させるための走査を行うことを特徴とするデ
ィスプレイ装置。
【請求項２】マトリクス状に配置された複数の電極に
電圧を印加することによって、水平方向と垂直方向に多
数配列された画素を選択発光させるマトリクス表示型の
ディスプレイにおいて、ディスプレイの有効表示走査線数よりも小さい領域で表
示を行う場合、表示領域についてのみ画素を選択発光さ
せるための走査を行うことを特徴とするディスプレイ装
置。
【請求項３】マトリクス状に配置された複数の電極に
電圧を印加することによって、水平方向と垂直方向に多
数配列された画素を選択発光させるマトリクス表示型の
ディスプレイにおいて、ディスプレイの有効表示走査線数よりも小さい領域で表
示を行う場合、画面全体を表示する場合と比較して表示
階調数を多くすることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項４】マトリクス状に配置された複数の電極に
電圧を印加することによって、水平方向と垂直方向に多
数配列された画素を選択発光させるマトリクス表示型の
ディスプレイにおいて、ディスプレイの有効表示走査線数よりも小さい領域で表
示を行う場合、画面全体を表示する場合と比較して表示
輝度を高くすることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項５】マトリクス状に配置された複数の電極に
電圧を印加することによって、水平方向と垂直方向に多
数配列された画素を選択発光させるマトリクス表示型の
ディスプレイにおいて、有効表示領域を複数の領域に分割して表示を行う場合、
複数の領域に対して表示可能な階調数及び輝度を個別に
設定できることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１つの請求
項において、１フィールドまたは１フレームの期間が、発光時間によ
って重みづけされた複数のサブフィールドまたはサブフ
レームに分割され、任意のサブフィールドまたはサブフ
レームを選択することによって中間調表示を可能とする
時分割駆動法を適用することを特徴とするディスプレイ
装置。
【請求項７】マトリクス状に配置された複数の電極に
電圧を印加することによって、水平方向と垂直方向に多
数配列された画素を選択発光させるマトリクス表示型の
ディスプレイにおいて、１フィールドまたは１フレーム期間を発光時間により重
み付けされた複数のサブフィールドまたはサブフレーム
に分割する時分割駆動法を用いる電極駆動であって、有効表示領域を複数の領域に分割し、非表示領域につい
ては発光画素を選択するための走査を行なわず、表示領域の内のある領域については前記サブフィールド
またはサブフレーム数を多くし、他のある領域について
は必要最低限のサブフィールドまたはサブフレーム数と
することを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれか１つの請求
項において、ディスプレイ部分が、一定の間隔で配置された前面板及
び背面板と、前記前面板と背面板との間に封じられたガ
スと、マトリクス状に配置された複数の電極とを有し、
マトリクス状に配置された電極に画像信号に応じた電圧
を印加することで、任意の位置でガス放電を発生させ、
画像表示を行うガス放電表示装置であることを特徴とす
るディスプレイ装置。
【請求項９】マトリクス状に配置された複数の電極を
駆動することによって、水平方向と垂直方向に多数配列
された画素を選択発光させるマトリクス表示型のディス
プレイにおいて、入力信号の走査線数がディスプレイの有効表示走査線数
よりも少ない場合には入力信号に応じて走査電極を駆動
するステップと、入力信号に対応する画素を発光させるステップとを備え
たことを特徴とする表示方法。
【請求項１０】マトリクス状に配置された画素に対応
した電極を駆動して、この画素を選択発光させるマトリ
クス型のディスプレイにおいて、ディスプレイの有効表示領域よりも小さい領域の走査電
極を駆動するステップと、走査電極を駆動することによって放電が生じた画素を発
光させるステップとを備えたことを特徴とする表示方
法。
【請求項１１】マトリクス状に配置された画素に対応
した電極を駆動して、この画素を選択発光させるマトリ
クス型のディスプレイにおいて、ディスプレイの有効表示領域より小さい領域を走査して
走査期間を短縮し、この短縮された時間に対応してサブ
フィールドの数を増やすことを特徴とする表示方法。
【請求項１２】マトリクス状に配置された画素に対応
した電極を駆動して、この画素を選択発光させるマトリ
クス型のディスプレイにおいて、ディスプレイの有効表示領域より小さい領域を走査して
走査期間を短縮し、この短縮された時間に対応して１フ
ィールド当たりの維持期間を増やすことを特徴とする表
示方法。
【請求項１３】マトリクス状に配置された画素に対応
した電極を駆動して、この画素を選択発光させるマトリ
クス型のディスプレイにおいて、ディスプレイの有効表示領域を少なくとも２つの領域に
分割し、第１の領域の走査回数を第２の領域の走査回数
に比べて少なくし、第１の領域に比べて第２の領域の階調数を多くすること
を特徴とする表示方法。