JP4308488B2 - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブフィールド法により階調表示を行うプラズマディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平面ディスプレイとしてプラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ装置）が実用化されており、高輝度の薄型ディスプレイとして期待されている。ＰＤＰ装置では、各表示セルを点灯するか点灯しないかの制御が行えるだけであるので、ＰＤＰ装置で階調表示を行う場合には、１表示フィールドを複数のサブフィールドで構成し、各セル毎に点灯するサブフィールドを組み合わせて表示を行う。各サブフィールドは、少なくとも表示セルを選択するアドレス期間と、選択したセルを点灯するサスティン期間を有する。サスティン期間にはサスティンパルスが印加されてサスティン放電が発生し、サスティンパルスの個数で輝度が決定される。サスティンパルスの周期が同一であれば、サスティン期間の長さで輝度が決定されることになる。もっとも一般的で効率のよいサブフィールド構成は、各サブフィールドのサスティン期間の長さ、すなわち輝度比を２の累乗とするものであるが、近年は偽輪郭などを低減するために各種のサブフィールド構成が提案されている。本発明はどのようなサブフィールド構成で表示を行うＰＤＰ装置にも適用可能である。
【０００３】
また、ＰＤＰ装置には各種の方式が提案されており、本発明はどのような方式のＰＤＰ装置にも適用可能である。ＰＤＰ装置の構成や駆動方法については広く知られているので、ここでは詳しい説明は省略する。
【０００４】
ＰＤＰ装置では、全画面中の点灯するセルの割合（表示負荷率）が大きいと大きなサスティン電流が流れることになりサスティンパルスの実効電圧が低下して輝度が低下する。サブフィールド法で階調表示を行う場合、サブフィールド毎の表示負荷率が異なるために各サブフィールドの輝度比が所定の関係からずれて正常な階調表示が行えないという問題を生じる。特開平９−１８５３４３号公報は、このような問題を解決するため、各サブフィールドの表示負荷率を検出して輝度比を維持するように各サブフィールドのサスティンパルス数を補正する構成を開示している。
【０００５】
ＰＤＰ装置の問題点として、ブラウン管に比べてピーク輝度が劣ることと、消費電力が大きいことが挙げられる。そのため、映像全体の輝度が高い時には各サブフィールドのサスティンパルス数を減少させて全体的に低輝度の映像を表示し、映像全体の輝度が低い時には各サブフィールドのサスティンパルス数を増加させて一部分は高輝度の映像を表示する電力制御が行われている。特開２０００−３２２０２５号公報は、このような電力制御の１つの方法として、１画面全体の平均的な輝度レベルを検出して、輝度レベルが所定値未満の時にはサスティンパルス周期を短くすることを開示している。これにより、全体的に暗い映像の時にはピーク輝度が向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
サスティンパルス周期を短くした場合、サスティンパルスの波形の鈍りの影響が相対的に大きくなり、所定のサスティン電圧が印加されない場合が起きる。特に、表示負荷率が大きくなるとサスティン電流が増加し、その分電圧降下が発生して実際に印加される実効電圧が低下する。図１は、サスティンパルス周期が６μＳ、８μＳ及び１０μＳの場合に、表示負荷率に対する所定の電圧のサスティンパルスを印加した時の実効サスティン電圧の関係を示した図である。実効サスティン電圧が低下するとサスティン放電が発生しなかったり途中で停止して欠点が発生したり、正常な輝度での発光が行われないなどの問題を生じる。特開２０００−３２２０２５号公報に開示された構成では、輝度レベルが低い時、すなわち表示負荷率が小さい時にはサスティンパルス周期を短くしており、図１の破線Ａで示したような制御を行っていることになる。
【０００７】
しかし、サブフィールド法により階調表現を行う場合に実際に問題になるのは各サブフィールドにおける表示負荷率である。例えば、輝度比の大きなサブフィールドの表示負荷率は非常に小さいが、輝度比の小さなサブフィールドの表示負荷率は大きい場合、１画面全体の平均的な輝度レベル（表示負荷率）は小さくなり、特開２０００−３２２０２５号公報によればサスティンパルス周期を短くすることになる。従って、輝度比の小さな表示負荷率は大きなサブフィールドでもサスティンパルス周期を短くすることになり、欠点が発生するなどの問題を生じる。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決することを目的とし、ピーク輝度を高くしても表示欠点などの画質低下が発生しないＰＤＰ装置の実現を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するため、本発明のＰＤＰ装置は、サブフィールド毎の表示負荷率を検出し、各サブフィールドの表示負荷率に応じてサスティンパルス周期を変化させる。しかし、各サブフィールドのサスティン期間が一定の場合、一部のサブフィールドのサスティンパルス周期を変化させると、サブフィールドの輝度比が変化することになる。そこで、本発明では、適応的サスティンパルス数変更手段を設けて、サスティンパルス周期を変更することにより生じた変動時間を１表示フィールド内で合計した全変動時間合計値を算出し、全変動時間合計値に応じて各サブフィールドのサスティンパルス数を増減する。
【００１０】
図２は、本発明の原理を説明する図である。図示のように、１表示フィールドは４個のサブフィールドＳＦ１−ＳＦ４で構成される。サスティンパルス周期を変更する前は、サスティンパルス周期はすべてのサブフィールドで８μＳであり、ＳＦ１−ＳＦ４のサスティン期間は８０μＳ、１６０μＳ、３２０μＳ及び６４０μＳであり、ＳＦ１−ＳＦ４のサスティンパルス数は１０、２０、４０及び８０である。
【００１１】
ＳＦ３とＳＦ４の表示負荷率が所定値未満の場合、ＳＦ３とＳＦ４のサスティンパルス周期を６μＳに変更する。この場合、デューティ比が一定であれば、パルス幅も同様の比率で変化する。ＳＦ３とＳＦ４のサスティンパルス数を４０及び８０に維持すると、ＳＦ３とＳＦ４でそれぞれ８０μＳと１６０μＳの空き時間が生じることになる。そこで、ＳＦ１とＳＦ２のサスティンパルス周期を８μＳ、ＳＦ３とＳＦ４のサスティンパルス周期を６μＳに維持した上で、ＳＦ１−ＳＦ４のサスティンパルス数を、それぞれ１２、２４、４８、９６とする。これにより、総サスティンパルス数は１５０から１８０に増加してピーク輝度が向上し、しかも各サブフィールドの輝度比は所定の関係に維持される。各サブフィールドの輝度比を維持したまま各サブフィールドのサスティンパルス数を増加させるには、９６μＳ以上の空き時間が必要であるが、図示の４８μＳの空き時間はこれに満たないため、空き時間となる。また、表示負荷率の大きなＳＦ１とＳＦ２のサスティンパルス周期は８μＳのままであり欠点などは発生せず、ＳＦ３とＳＦ４のサスティンパルス周期は６μＳになるが、表示負荷率が低いので同様に欠点などは発生しない。
【００１２】
なお、表示負荷率が所定の値より大きい時には逆にそのサブフィールドのサスティンパルス周期を拡大してサステイン放電を安定化することも可能である。特に、ＰＤＰ装置では一般に消費電力制御を行っており、総発光パルス数が増加すると消費電力が大きくなり過ぎるため、総サスティンパルス数を減少させている。このような場合には、１フレーム内に空き時間が生じることになる。このような場合には、サスティンパルス周期を拡大してサステイン放電を安定化することが望ましい。従って、サスティンパルス周期変更手段は、サブフィールド毎に表示負荷率が所定の値より小さい時にはそのサブフィールドのサスティンパルス周期を短縮し、所定の値より大きい時には拡大する。周波数の変更は、すべてのサブフィールドを対象としてもよいが、最大輝度のサブフィールドを含む一部のサブフィールドのみを対象としてもよい。
【００１３】
適応的サスティンパルス数変更手段は、各サブフィールドの輝度比を維持するようにサスティンパルス数を増減する。
【００１４】
更に、図１に示すように、サスティンパルス周期を変更すると実効サスティン電圧が変化して輝度が変化するので、適応的輝度補正手段を更に設けてサスティンパルス周期の変更に伴う輝度変化を補正し、適応的サスティンパルス数変更手段は、補正結果に応じて各サブフィールドのサスティンパルス数を増減することが望ましい。
【００１５】
更に、各サブフィールドの表示負荷率に応じて実効サスティン電圧が変化するのでその分を補正することが望ましく、適応的サスティンパルス数変更手段は、各サブフィールドのサスティンパルス数を増減する。
【００１６】
更に、サスティンパルス周期を変更する場合、大きく変化させると表示に大きな変化が生じるので、そのような変化が感知されないように、複数の表示フィールドに渡って段階的に変更することが望ましい。また、サスティンパルス周期の変更に伴いサスティンパルスを変更する場合も、複数の表示フィールドに渡って段階的に変更することが望ましい。
【００１７】
更に、すべてのサブフィールド又は所定の輝度比以上のサブフィールドの表示負荷率が所定の値より小さい時には、すべてのサブフィールド又は最大輝度のサブフィールドを含む一部のサブフィールドのサスティンパルス周期を同一周期に変更するようにすれば、制御が容易である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明の第１実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。図示のように、このＰＤＰ装置は、プラズマディスプレイパネル１１と、パネル１１のアドレス電極を駆動する信号を出力するアドレス電極駆動回路１２と、スキャン電極（Ｙ電極）に順次印加するスキャンパルス及びリセットパルスとサスティンパルスを出力するスキャン電極駆動回路１３と、サスティン電極（Ｘ電極）に印加するリセットパルスとサスティンパルスを出力するサスティン電極駆動回路１４と、映像入力信号をデジタル信号に変換すると共にタイミング信号を発生するＡ／Ｄ変換回路２１と、ディザや誤差拡散などの処理により映像信号の階調数を調整する表示階調調整回路２２と、調整された映像デジタル信号を展開して各セルを階調表示するための点灯サブフィールドの組み合わせを決定する映像信号−ＳＦ対応付け回路２３と、サブフィールド表示のための駆動信号を発生するＳＦ処理回路２４とを有し、ＳＦ処理回路２４からアドレス電極駆動回路１２とスキャン電極駆動回路１３とサスティン電極駆動回路１４に駆動信号が供給される。以上の構成は、従来技術のＰＤＰ装置と同じである。従って、駆動波形などの詳細についてはここでは説明を省略する。
【００１９】
第１実施例のＰＤＰ装置は、各サブフィールドの表示負荷率を検出するＳＦ負荷率検出回路２５と、検出した各サブフィールドの表示負荷率に応じて各サブフィールドのサスティンパルス周期を変更するサスティン周期変更回路２６と、サスティンパルス周期が変更された時の空き時間の変動を算出する空き時間算出回路２７と、算出された空き時間を各サブフィールドの輝度比とサスティンパルス周期との積に比例させて配分する空き時間再配分回路２８と、配分された時間へのサスティンパルスの割り当てを、輝度の連続性を維持するように複数のフィールドに渡って増加又は減少させることにより行なう表示階調補正回路２９とを有する。空き時間算出回路２７と空き時間再配分回路２８が適応的サスティンパルス数変更手段に相当する。
【００２０】
図４は、映像信号と第１実施例における処理の関係を説明する図である。図示のように、１表示フィールドの先頭には垂直同期信号ＶＩＮがあり、各表示フィールドの開始を検出する。垂直同期信号ＶＩＮに続いて映像信号が入力される。各フィールドの映像信号はすべて入力された後次のフィールドの映像信号の入力が開始されるまでの間に処理１が行われる。続いて各サブフィールドの開始に同期して処理２が行なわれ、各サブフィールドの駆動信号が生成されて表示が行なわれる。
【００２１】
図５は処理１のフローチャートであり、図６は処理１内で行なわれる処理Ａを示すフローチャートである。
【００２２】
ステップ１０１では、各サブフィールドＳＦの表示負荷率ＳＦＬ［ ］を計測する。ステップ１０２では、各サブフィールドの表示負荷率ＳＦＬ［ ］に各サブフィールドの輝度比ＳＦＷ［ ］を乗じたものをすべてのサブフィールドについて加算して加重平均負荷を算出する。ステップ１０１と１０２の処理はＳＦ負荷率検出回路２５が行なう。
【００２３】
ステップ１０３では、加重平均負荷が２５％未満であるか判定し、２５％以上の場合にはステップ１０５に進んで従来通りの処理を行い、２５％未満の場合にはステップ１０４に進んで処理Ａを行う。ステップ１０３と１０４の処理はサスティン周期変更回路２６と空き時間算出回路２７が行う。図６を参照して処理Ａを説明する。
【００２４】
ステップ１２１では、６μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ６、８μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ８、空き時間ＴＩＭに初期値ゼロを、サブフィールド数ｎに初期値１を入れる。ステップ１２２では、ステップ１０１で計測した各サブフィールドの表示負荷率ＳＦＬ［ｎ］が２５％未満の場合にはステップ１２３に進み、２５％以上の場合にはステップ１２６に進む。
【００２５】
ステップ１２３では、サスティンパルス周期を示すＳＦＴ［ｎ］に６μＳであることを示す１を入れる。ステップ１２４では、ＳＵＳ６をそのサブフィールドのサスティンパルス数ＳＦＰ［ｎ］だけ増加させる。サスティンパルス周期の８μＳから６μＳへの変更に伴い空き時間ＳＦＰ［ｎ］×２μＳが生じるので、ステップ１２５でＴＩＭをその分だけ増加させる。その後ステップ１２８に進む。
【００２６】
一方、ステップ１２６では、サスティンパルス周期を示すＳＦＴ［ｎ］に８μＳであることを示す０を入れる。ステップ１２７では、ＳＵＳ８をそのサブフィールドのサスティンパルス数ＳＦＰ［ｎ］だけ増加させる。この場合は空き時間は生じないので、ステップ１２８に進む。
【００２７】
ステップ１２８ではサブフィールド数ｎを１だけ増加させ、ステップ１２９ですべてのサブフィールドについてステップ１２２から１２８の処理が終了したか判定し、終了していなければステップ１２２に戻り、終了していればステップ１３０に進む。
【００２８】
ステップ１３０と１３１では、図の式に従って、空き時間ＴＩＭを８μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ８と６μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ６の比率で割り振り、それからＳＵＳ８とＳＵＳ６の増加分を算出して最終的な８μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ８と６μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ６を求める。ステップ１３２では、ＳＵＳ８とＳＵＳ６を加算して総サスティンパルス数ＳＵＳを求める。この後、図５のステップ１０５に戻る。
【００２９】
ステップ１０５では、ステップ１３２で求めたＳＵＳを総サスティンパルス数として決定する。ステップ１０６では、総サスティンパルス数ＳＵＳを各サブフィールドに配分して各サブフィールドのサスティンパルス数ＳＦＰ［ ］を求める。ステップ１０６の処理は、空き時間再配分回路２８が行う。
【００３０】
そして、ステップ１０７では、各サブフィールドの表示負荷率に応じて電圧降下のために輝度が低下するので、その分の補正を行う。この際、サスティンパルス周期の変更に伴う実効電圧の変化による輝度変動も合わせて補正する。ステップ１０８では、サスティンパルス数を変更する場合、複数のフィールドに渡って段階的に変更するように調整する。例えば、総サスティンパルス数を１５０から１８０に増加させる場合、次のフィールドでは総サスティンパルス数を１６０に、その次のフィールドでは総サスティンパルス数を１７０に、そして次のフィールドでは総サスティンパルス数を１８０にすると言う具合に３フィールドに渡って段階的に変更する。ステップ１０７と１０８の処理は、表示階調補正回路２９が行う。
【００３１】
ステップ１０９では表示するサブフィールドを示す符号ｍに初期値１を入れて処理１は終了する。
【００３２】
図７は、処理２を示すフローチャートである。
【００３３】
ステップ１５１では、サスティンパルス周期を示すＳＦＴ［ｍ］の値を判定し、１であれば６μＳであるのでステップ１５２に進み、０であれば８μＳであるのでステップ１５３に進む。ステップ１５２ではサスティンパルス周期を６μＳに設定し、ステップ１５３ではサスティンパルス周期を８μＳに設定する。
【００３４】
ステップ１５４では、ステップ１０６で求めてステップ１０７と１０８で調整したそのサブフィールドのサスティンパルスＳＦＰ［ｍ］を読み出して、印加するサスティンパルス数を制御する部分に設定する。ステップ１５５では、ｍを１増加させて終了する。
【００３５】
処理２は、前述のように各サブフィールドに同期して行なわれる。
【００３６】
第１実施例では、サスティンパルス周期を８μＳと６μＳの２段階のみとしたが、それ以上の段階を設けることも可能であり、例えば、通常は８μＳとし、表示負荷率が小さい場合には６μＳに変更し、表示負荷率が大きい場合には１０μＳに変更するようにしてもよい。
【００３７】
また、第１実施例では、サスティンパルス周期を８μＳから６μＳに変更させ、総サスティンパルス数の増加を段階的に行なうように調整したが、それまでの８μＳから目標とする６μＳに変更する場合、次のフィールドでは７．５μＳに、その次のフィールドでは７．０μＳに、更に次のフィールドでは６．５μＳに、そして次のフィールドでは６．０μＳにするという具合に複数のフィールドに渡って段階的にサスティンパルス周期を変更するようにしてもよい。
【００３８】
更に、第１実施例では、全サブフィールドのサスティンパルス周期を表示負荷率に応じて変更する対象としたが、輝度比の高いサブフィールドでサスティンパルス周期を小さくする方が大きな空き時間が発生するので、サスティンパルス周期の変更対象を最大輝度のサブフィールドを含む所定の輝度比以上のサブフィールドに限定してもよい。この場合、空き時間によるサスティンパルス数の増加分は全サブフィールドに再配分しても、最大輝度のサブフィールドを含む所定の輝度比以上のサブフィールドに限定して再配分してもよい。サスティンパルス周期の変更対象をこのように限定することにより、演算量を低減できる。
【００３９】
更に、第１実施例では、各サブフィールドの表示負荷率をそれぞれ判定して小さい場合に各サブフィールドのサスティンパルス周期とサスティンパルス数を算出した上で全体の総サスティンパルス数を算出したが、最初に全サブフィールドの表示負荷率を判定してすべて所定の値より小さければ、全サブフィールドのサスティンパルス周期を小さくするようにしてもよい。これであれば、単に各サブフィールドのサスティンパルス数に変更前後のサスティンパルス周期の比を乗ずればよいので演算が容易である。なお、この場合も、サスティンパルス周期の変更対象を最大輝度のサブフィールドを含む所定の輝度比以上のサブフィールドに限定すれば、演算量が更に削減できる。
【００４０】
図８は、本発明の第２実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。図３と比較して明らかなように、第１実施例のＰＤＰ装置と異なるのは、パネル表面温度検出回路３１とサスティンパルス数設定回路３２が追加されている点である。サスティンパルス数を増加することにより、パネル１１の点灯している領域の温度が上昇し、点灯領域と非点灯領域の温度差が大きくなるとパネル１１が破損する場合が起こり得る。第２実施例では、これを防ぐために、パネル表面温度検出回路３１が温度上昇を監視し、ある一定以上の上昇を検出した時には、サスティンパルス数設定回路３２がサスティンパルス数の増加を抑制して温度上昇を小さくている。
【００４１】
図９は、本発明の第３実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。図８と比較して明らかなように、第２実施例のＰＤＰ装置と異なるのは、静止画検出回路３３が追加されている点である。パネル温度上昇によるパネルの破損は、点灯部と非点灯部の温度差が原因である。動画の時には点灯部と非点灯部が固定されないので部分的な温度差は生じにくく、静止画の時に部分的な温度差が生じやすい。そこで、第３実施例のＰＤＰ装置では、静止画検出回路３３が静止画であることを検出するとそれをサスティンパルス数設定回路３２に通知する。サスティンパルス数設定回路３２は、静止画で且つパネル表面温度が高い時にサスティンパルス数の増加を抑制する。
【００４２】
以上説明した第１から第３実施例では、サスティンパルス周期を短縮してサスティンパルス数を増加させる例を説明したが、表示負荷率が大きい時には逆にサスティンパルス周期を拡大して安定的に放電を行わせるのが望ましい場合もある。次に説明する第４実施例は、あるサブフィールドではサスティンパルス周期を短縮し、あるサブフィールドではサスティンパルス周期を拡大する例である。
【００４３】
本発明の第４実施例のＰＤＰ装置は、図３に示した第１実施例のＰＤＰ装置と同様の構成を有し、図４で示したのと同様に処理が行われ、その処理内容が異なる。
【００４４】
図１０は、第４実施例における処理１のフローチャートである。
【００４５】
図１０に示すように、第４実施例の処理１では、第１実施例の処理１のステップ１０２までと同じ処理が行われる。次に、ステップ２０１では、算出した加重平均負荷から、消費電力を考慮して総サステインパルス数ＴＳＵＳ０を一旦決定する。ステップ２０２では、総サステインパルス数ＴＳＵＳ０からサブフィールドの輝度比に従って各サブフィールドのサステインパルス数ＳＦＰ［ ］を算出する。
【００４６】
次に、ステップ２０３で、各サブフィールドのサステイン周期を変更する処理Ｂを行う。後のステップ２０４から２０８の処理は、第１実施例のステップ１０５から１０９の処理と同じである。
【００４７】
図１１は処理１内で行なわれる処理Ｂを示すフローチャートである。処理Ｂにおいては、ステップ２１１で、ｎ、各ＳＦのサステイン周期ＳＦＴ［ ］、空き時間ＴＩＭを初期化してゼロにする。ステップ２１２で、図１１に示したテーブルから各ＳＦの負荷率ＳＦＬ［ｎ］に対応する各ＳＦのサステイン周期ＳＦＴ［ｎ］を一旦決定する。なおこのテーブルはサステイン周期変更回路２６に設けられている。更にステップ２１３と２１４を行うことにより、このような処理をすべてのＳＦについて行なうように繰り返す。
【００４８】
ステップ２１５では、上記のようにして決定した各ＳＦのサステイン周期ＳＦＴ［ ］に各ＳＦのサステインパルス数ＳＦＰ［ ］を乗じて１フィールド内のサステイン期間の合計時間ＳＴＩＭ１を算出する。ステップ２１６では、ＳＴＩＭ１が１フィールド内のサステイン期間の合計時間の最大値ＳＴＩＭ０を越えているか判定する。越えていなければ総サステインパルス数を増加させる余地があるので、ステップ２１７で総サステインパルス数を増加させる処理Ｃを行い、越えていれば総サステインパルス数を減少させる必要があるので、ステップ２１８で総サステインパルス数を減少させる処理Ｄを行う。
【００４９】
上記のテーブルには、負荷率に応じた望ましいサステイン周期が記載されており、負荷率が小さければサステイン周期は短く、負荷率が大きくなるに従ってサステイン周期を長くする。
【００５０】
図１２は、処理Ｃを示すフローチャートである。ステップ２２１で、空き時間ＴＩＭに上記のＳＴＩＭ０とＳＴＩＭ１の差ＳＴＭ０−ＳＴＭ１を代入する。次に、ステップ２２２で、第１のサブフィールドＳＦ［１］を基準として、各ＳＦの輝度比に各ＳＦのサステイン周期ＳＦＴ［ ］を乗じて加算し、サステイン周波数を変更する場合の単位時間ＵＮＩＴ Ｔを算出する。ステップ２２３では、各ＳＦの輝度比ＳＦＷ［ｎ］を第１のサブフィールドの輝度比ＳＦＷ［１］で除して加算し、サステイン周波数を変更する場合の単位サステインパルス数ＵＮＩＴ Ｎを算出する。
【００５１】
ＳＦ［１］で１個のサステインパルスを増加させる場合、輝度比を維持するにはＳＦ［２］で２個のサステインパルスを増加させるという具合に、各ＳＦで輝度比に対応するサステインパルス数を増加させる必要がある。従って、ＳＦ［１］で１個のサステインパルスを増加させる場合、輝度比を維持するには、フレーム全体ではＵＮＩＴ Ｎだけサステインパルス数を増加させる必要がある。すなわち、ＵＮＩＴ Ｎはサステインパルス数を変更する場合の単位数である。また、その場合、フレーム全体ではＵＮＩＴ Ｔだけサステイン時間を増加させる必要がある。すなわち、ＵＮＩＴ Ｔは、１フィールドで輝度比を維持しながらそれに対応してサステインパルスを増加させるのに必要な単位時間を示す。
【００５２】
ステップ２２４では、空き時間ＴＩＭをＵＮＩＴ Ｔで除して、何単位時間増加可能であるかを算出する。この場合、小数点以下は切り捨てる。そして、算出結果にＵＮＩＴ Ｎを乗じて増加させるサステインパルス数ＳＵＳを算出する。ステップ２２５では、図１０のステップ２０１で算出したＴＳＵＳ０にＳＵＳを加算して増加後のサステインパルス数ＴＳＵＳを算出する。
【００５３】
以上のようにして、総サステインパルス数が増加される。
【００５４】
図１３は、処理Ｄを示すフローチャートである。図１２と比較して明らかなように、処理Ｃとは、ステップ２２５の替わりにステップ２２６が行われる点が異なるだけで、他は同じである。ステップ２２６では、サステインパルス数を減少させるので、ＴＳＵＳ０からＳＵＳを減算する。
【００５５】
図１４は、第４実施例で行う処理２を示すフローチャートある。ステップ２３１では、各（ｍ番目の）サブフィールド毎にサステインパルス駆動周期ＳＦＴ［ｍ］を設定する。ステップ２３２では、各サブフィールドの出力サステインパルス数ＳＦＰ［ｍ］を設定する。このようにして設定されたＳＦＴ［ｍ］及びＳＦＰ［ｍ］に従ってｍ番目のサブフィールドのサステイン動作を行う。そして、ステップ２３３でｍの値を１だけ増加させて、ステップ２３１から２３２を繰り返して次のｍ＋１番目のサブフィールドのサステイン動作を行う。
【００５６】
図１５は、第４実施例での処理の結果の例を示す図であり、図２に対応する。図示のように、サステイン周期を変更する前には、ＳＦ１−ＳＦ４のサステイン周期はすべて８μｓであり、ＳＦ１−ＳＦ４のサステイン期間の合計は１２００μｓであり、総サステインパルス数は１５０である。ここで、ＳＦ１とＳＦ２は負荷率が大きいためにサステイン周期を長くする必要があるが、ＳＦ３とＳＦ４は負荷率が小さいためにサステイン周期を長くする必要はなく、逆に短くできるとする。
【００５７】
このような場合に第４実施例の処理を適用した場合を説明する。ＳＦ１とＳＦ２ではサステイン周期を１０μｓに拡大し、ＳＦ３とＳＦ４はサステイン周期を６μｓに短縮すると仮定する。このため、ＳＦ１のサステイン期間は８０μｓから１００μｓに２０μｓ増加し、ＳＦ２のサステイン期間は１６０μｓから２００μｓに４０μｓ増加し、増加し、ＳＦ３のサステイン期間は８０μｓ減少し、ＳＦ４のサステイン期間は１６０μｓ減少し、フレーム全体ではサステイン期間が１８０μｓ減少し、空き時間を生じる。
【００５８】
ＳＦ１のサステイン数を１増加させるとそれに応じてＳＦ２からＳＦ４のサステイン数を２、４、８増加させる必要があり、それに要する単位時間は１×１０μｓ＋２×１０μｓ＋４×６μｓ＋８×６μｓ＝１０２μｓである。上記のように空き時間は１８０μｓであるのでサステインパルスを１単位だけ増加させることが可能であり、ＳＦ１からＳＦ４のサステインパルス数は１１、２２、４４、８８となり、空き時間は７８μｓである。従って、元の状態に比べてサステインパルス数を１０％増加させて、しかも各サブフィールドのサステイン周期をより適切にできるので、表示欠点などの画質低下が発生しない。なお、この例ではサステイン周期を８μｓから６μｓ又は１０μｓに変更したが、図１１に示すようなテーブルを使用してより適切な周期に変更することももちろん可能である。
【００５９】
以上のように、第１実施例では一部のサブフィールドではサステイン周期を短縮し、他のサブフィールドではサステイン周期を維持する場合を、第４実施例では、一部のサブフィールドではサステイン周期を短縮し、他のサブフィールドではサステイン周期を拡大する場合を示したが、一部又はすべてのサブフィールドではサステイン周期を拡大し、他のサブフィールドではサステイン周期を維持することも可能である。これは、例えば電力制御により総サステインパルス数が減少するように制御されて空き時間が生じた場合などに有効である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ピーク輝度を高くしても表示欠点などの画質低下が発生しないＰＤＰ装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】サスティンパルス周期に応じた表示負荷率と実効サスティン電圧の関係を説明する図である。
【図２】本発明の原理を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施例における処理を説明する図である。
【図５】第１実施例における処理を示すフローチャートである。
【図６】第１実施例における処理を示すフローチャートである。
【図７】第１実施例における処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１１】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１２】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１３】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１４】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１５】第４実施例の処理を適用した処理結果の例を示す図である。
【符号の説明】
１１…プラズマディスプレイパネル
１２…アドレス電極駆動回路
１３…スキャン電極駆動回路
１４…サスティン電極駆動回路
２４…ＳＦ処理回路
２５…ＳＦ負荷率検出回路
２６…サスティン周期変更回路
２７…空き時間算出回路
２８…空き時間再配分回路
２９…表示階調補正回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブフィールド法により階調表示を行うプラズマディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平面ディスプレイとしてプラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ装置）が実用化されており、高輝度の薄型ディスプレイとして期待されている。ＰＤＰ装置では、各表示セルを点灯するか点灯しないかの制御が行えるだけであるので、ＰＤＰ装置で階調表示を行う場合には、１表示フィールドを複数のサブフィールドで構成し、各セル毎に点灯するサブフィールドを組み合わせて表示を行う。各サブフィールドは、少なくとも表示セルを選択するアドレス期間と、選択したセルを点灯するサスティン期間を有する。サスティン期間にはサスティンパルスが印加されてサスティン放電が発生し、サスティンパルスの個数で輝度が決定される。サスティンパルスの周期が同一であれば、サスティン期間の長さで輝度が決定されることになる。もっとも一般的で効率のよいサブフィールド構成は、各サブフィールドのサスティン期間の長さ、すなわち輝度比を２の累乗とするものであるが、近年は偽輪郭などを低減するために各種のサブフィールド構成が提案されている。本発明はどのようなサブフィールド構成で表示を行うＰＤＰ装置にも適用可能である。
【０００３】
また、ＰＤＰ装置には各種の方式が提案されており、本発明はどのような方式のＰＤＰ装置にも適用可能である。ＰＤＰ装置の構成や駆動方法については広く知られているので、ここでは詳しい説明は省略する。
【０００４】
ＰＤＰ装置では、全画面中の点灯するセルの割合（表示負荷率）が大きいと大きなサスティン電流が流れることになりサスティンパルスの実効電圧が低下して輝度が低下する。サブフィールド法で階調表示を行う場合、サブフィールド毎の表示負荷率が異なるために各サブフィールドの輝度比が所定の関係からずれて正常な階調表示が行えないという問題を生じる。特開平９−１８５３４３号公報は、このような問題を解決するため、各サブフィールドの表示負荷率を検出して輝度比を維持するように各サブフィールドのサスティンパルス数を補正する構成を開示している。
【０００５】
ＰＤＰ装置の問題点として、ブラウン管に比べてピーク輝度が劣ることと、消費電力が大きいことが挙げられる。そのため、映像全体の輝度が高い時には各サブフィールドのサスティンパルス数を減少させて全体的に低輝度の映像を表示し、映像全体の輝度が低い時には各サブフィールドのサスティンパルス数を増加させて一部分は高輝度の映像を表示する電力制御が行われている。特開２０００−３２２０２５号公報は、このような電力制御の１つの方法として、１画面全体の平均的な輝度レベルを検出して、輝度レベルが所定値未満の時にはサスティンパルス周期を短くすることを開示している。これにより、全体的に暗い映像の時にはピーク輝度が向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
サスティンパルス周期を短くした場合、サスティンパルスの波形の鈍りの影響が相対的に大きくなり、所定のサスティン電圧が印加されない場合が起きる。特に、表示負荷率が大きくなるとサスティン電流が増加し、その分電圧降下が発生して実際に印加される実効電圧が低下する。図１は、サスティンパルス周期が６μＳ、８μＳ及び１０μＳの場合に、表示負荷率に対する所定の電圧のサスティンパルスを印加した時の実効サスティン電圧の関係を示した図である。実効サスティン電圧が低下するとサスティン放電が発生しなかったり途中で停止して欠点が発生したり、正常な輝度での発光が行われないなどの問題を生じる。特開２０００−３２２０２５号公報に開示された構成では、輝度レベルが低い時、すなわち表示負荷率が小さい時にはサスティンパルス周期を短くしており、図１の破線Ａで示したような制御を行っていることになる。
【０００７】
しかし、サブフィールド法により階調表現を行う場合に実際に問題になるのは各サブフィールドにおける表示負荷率である。例えば、輝度比の大きなサブフィールドの表示負荷率は非常に小さいが、輝度比の小さなサブフィールドの表示負荷率は大きい場合、１画面全体の平均的な輝度レベル（表示負荷率）は小さくなり、特開２０００−３２２０２５号公報によればサスティンパルス周期を短くすることになる。従って、輝度比の小さな表示負荷率は大きなサブフィールドでもサスティンパルス周期を短くすることになり、欠点が発生するなどの問題を生じる。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決することを目的とし、ピーク輝度を高くしても表示欠点などの画質低下が発生しないＰＤＰ装置の実現を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するため、本発明のＰＤＰ装置は、サブフィールド毎の表示負荷率を検出し、各サブフィールドの表示負荷率に応じてサスティンパルス周期を変化させる。しかし、各サブフィールドのサスティン期間が一定の場合、一部のサブフィールドのサスティンパルス周期を変化させると、サブフィールドの輝度比が変化することになる。そこで、本発明では、適応的サスティンパルス数変更手段を設けて、サスティンパルス周期を変更することにより生じた変動時間を１表示フィールド内で合計した全変動時間合計値を算出し、全変動時間合計値に応じて各サブフィールドのサスティンパルス数を増減する。
【００１０】
図２は、本発明の原理を説明する図である。図示のように、１表示フィールドは４個のサブフィールドＳＦ１−ＳＦ４で構成される。サスティンパルス周期を変更する前は、サスティンパルス周期はすべてのサブフィールドで８μＳであり、ＳＦ１−ＳＦ４のサスティン期間は８０μＳ、１６０μＳ、３２０μＳ及び６４０μＳであり、ＳＦ１−ＳＦ４のサスティンパルス数は１０、２０、４０及び８０である。
【００１１】
ＳＦ３とＳＦ４の表示負荷率が所定値未満の場合、ＳＦ３とＳＦ４のサスティンパルス周期を６μＳに変更する。この場合、デューティ比が一定であれば、パルス幅も同様の比率で変化する。ＳＦ３とＳＦ４のサスティンパルス数を４０及び８０に維持すると、ＳＦ３とＳＦ４でそれぞれ８０μＳと１６０μＳの空き時間が生じることになる。そこで、ＳＦ１とＳＦ２のサスティンパルス周期を８μＳ、ＳＦ３とＳＦ４のサスティンパルス周期を６μＳに維持した上で、ＳＦ１−ＳＦ４のサスティンパルス数を、それぞれ１２、２４、４８、９６とする。これにより、総サスティンパルス数は１５０から１８０に増加してピーク輝度が向上し、しかも各サブフィールドの輝度比は所定の関係に維持される。各サブフィールドの輝度比を維持したまま各サブフィールドのサスティンパルス数を増加させるには、９６μＳ以上の空き時間が必要であるが、図示の４８μＳの空き時間はこれに満たないため、空き時間となる。また、表示負荷率の大きなＳＦ１とＳＦ２のサスティンパルス周期は８μＳのままであり欠点などは発生せず、ＳＦ３とＳＦ４のサスティンパルス周期は６μＳになるが、表示負荷率が低いので同様に欠点などは発生しない。
【００１２】
なお、表示負荷率が所定の値より大きい時には逆にそのサブフィールドのサスティンパルス周期を拡大してサステイン放電を安定化することも可能である。特に、ＰＤＰ装置では一般に消費電力制御を行っており、総発光パルス数が増加すると消費電力が大きくなり過ぎるため、総サスティンパルス数を減少させている。このような場合には、１フレーム内に空き時間が生じることになる。このような場合には、サスティンパルス周期を拡大してサステイン放電を安定化することが望ましい。従って、サスティンパルス周期変更手段は、サブフィールド毎に表示負荷率が所定の値より小さい時にはそのサブフィールドのサスティンパルス周期を短縮し、所定の値より大きい時には拡大する。周波数の変更は、すべてのサブフィールドを対象としてもよいが、最大輝度のサブフィールドを含む一部のサブフィールドのみを対象としてもよい。
【００１３】
適応的サスティンパルス数変更手段は、各サブフィールドの輝度比を維持するようにサスティンパルス数を増減する。
【００１４】
更に、図１に示すように、サスティンパルス周期を変更すると実効サスティン電圧が変化して輝度が変化するので、適応的輝度補正手段を更に設けてサスティンパルス周期の変更に伴う輝度変化を補正し、適応的サスティンパルス数変更手段は、補正結果に応じて各サブフィールドのサスティンパルス数を増減することが望ましい。
【００１５】
更に、各サブフィールドの表示負荷率に応じて実効サスティン電圧が変化するのでその分を補正することが望ましく、適応的サスティンパルス数変更手段は、各サブフィールドのサスティンパルス数を増減する。
【００１６】
更に、サスティンパルス周期を変更する場合、大きく変化させると表示に大きな変化が生じるので、そのような変化が感知されないように、複数の表示フィールドに渡って段階的に変更することが望ましい。また、サスティンパルス周期の変更に伴いサスティンパルスを変更する場合も、複数の表示フィールドに渡って段階的に変更することが望ましい。
【００１７】
更に、すべてのサブフィールド又は所定の輝度比以上のサブフィールドの表示負荷率が所定の値より小さい時には、すべてのサブフィールド又は最大輝度のサブフィールドを含む一部のサブフィールドのサスティンパルス周期を同一周期に変更するようにすれば、制御が容易である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明の第１実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。図示のように、このＰＤＰ装置は、プラズマディスプレイパネル１１と、パネル１１のアドレス電極を駆動する信号を出力するアドレス電極駆動回路１２と、スキャン電極（Ｙ電極）に順次印加するスキャンパルス及びリセットパルスとサスティンパルスを出力するスキャン電極駆動回路１３と、サスティン電極（Ｘ電極）に印加するリセットパルスとサスティンパルスを出力するサスティン電極駆動回路１４と、映像入力信号をデジタル信号に変換すると共にタイミング信号を発生するＡ／Ｄ変換回路２１と、ディザや誤差拡散などの処理により映像信号の階調数を調整する表示階調調整回路２２と、調整された映像デジタル信号を展開して各セルを階調表示するための点灯サブフィールドの組み合わせを決定する映像信号−ＳＦ対応付け回路２３と、サブフィールド表示のための駆動信号を発生するＳＦ処理回路２４とを有し、ＳＦ処理回路２４からアドレス電極駆動回路１２とスキャン電極駆動回路１３とサスティン電極駆動回路１４に駆動信号が供給される。以上の構成は、従来技術のＰＤＰ装置と同じである。従って、駆動波形などの詳細についてはここでは説明を省略する。
【００１９】
第１実施例のＰＤＰ装置は、各サブフィールドの表示負荷率を検出するＳＦ負荷率検出回路２５と、検出した各サブフィールドの表示負荷率に応じて各サブフィールドのサスティンパルス周期を変更するサスティン周期変更回路２６と、サスティンパルス周期が変更された時の空き時間の変動を算出する空き時間算出回路２７と、算出された空き時間を各サブフィールドの輝度比とサスティンパルス周期との積に比例させて配分する空き時間再配分回路２８と、配分された時間へのサスティンパルスの割り当てを、輝度の連続性を維持するように複数のフィールドに渡って増加又は減少させることにより行なう表示階調補正回路２９とを有する。空き時間算出回路２７と空き時間再配分回路２８が適応的サスティンパルス数変更手段に相当する。
【００２０】
図４は、映像信号と第１実施例における処理の関係を説明する図である。図示のように、１表示フィールドの先頭には垂直同期信号ＶＩＮがあり、各表示フィールドの開始を検出する。垂直同期信号ＶＩＮに続いて映像信号が入力される。各フィールドの映像信号はすべて入力された後次のフィールドの映像信号の入力が開始されるまでの間に処理１が行われる。続いて各サブフィールドの開始に同期して処理２が行なわれ、各サブフィールドの駆動信号が生成されて表示が行なわれる。
【００２１】
図５は処理１のフローチャートであり、図６は処理１内で行なわれる処理Ａを示すフローチャートである。
【００２２】
ステップ１０１では、各サブフィールドＳＦの表示負荷率ＳＦＬ［ ］を計測する。ステップ１０２では、各サブフィールドの表示負荷率ＳＦＬ［ ］に各サブフィールドの輝度比ＳＦＷ［ ］を乗じたものをすべてのサブフィールドについて加算して加重平均負荷を算出する。ステップ１０１と１０２の処理はＳＦ負荷率検出回路２５が行なう。
【００２３】
ステップ１０３では、加重平均負荷が２５％未満であるか判定し、２５％以上の場合にはステップ１０５に進んで従来通りの処理を行い、２５％未満の場合にはステップ１０４に進んで処理Ａを行う。ステップ１０３と１０４の処理はサスティン周期変更回路２６と空き時間算出回路２７が行う。図６を参照して処理Ａを説明する。
【００２４】
ステップ１２１では、６μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ６、８μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ８、空き時間ＴＩＭに初期値ゼロを、サブフィールド数ｎに初期値１を入れる。ステップ１２２では、ステップ１０１で計測した各サブフィールドの表示負荷率ＳＦＬ［ｎ］が２５％未満の場合にはステップ１２３に進み、２５％以上の場合にはステップ１２６に進む。
【００２５】
ステップ１２３では、サスティンパルス周期を示すＳＦＴ［ｎ］に６μＳであることを示す１を入れる。ステップ１２４では、ＳＵＳ６をそのサブフィールドのサスティンパルス数ＳＦＰ［ｎ］だけ増加させる。サスティンパルス周期の８μＳから６μＳへの変更に伴い空き時間ＳＦＰ［ｎ］×２μＳが生じるので、ステップ１２５でＴＩＭをその分だけ増加させる。その後ステップ１２８に進む。
【００２６】
一方、ステップ１２６では、サスティンパルス周期を示すＳＦＴ［ｎ］に８μＳであることを示す０を入れる。ステップ１２７では、ＳＵＳ８をそのサブフィールドのサスティンパルス数ＳＦＰ［ｎ］だけ増加させる。この場合は空き時間は生じないので、ステップ１２８に進む。
【００２７】
ステップ１２８ではサブフィールド数ｎを１だけ増加させ、ステップ１２９ですべてのサブフィールドについてステップ１２２から１２８の処理が終了したか判定し、終了していなければステップ１２２に戻り、終了していればステップ１３０に進む。
【００２８】
ステップ１３０と１３１では、図の式に従って、空き時間ＴＩＭを８μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ８と６μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ６の比率で割り振り、それからＳＵＳ８とＳＵＳ６の増加分を算出して最終的な８μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ８と６μＳのサスティンパルス数ＳＵＳ６を求める。ステップ１３２では、ＳＵＳ８とＳＵＳ６を加算して総サスティンパルス数ＳＵＳを求める。この後、図５のステップ１０５に戻る。
【００２９】
ステップ１０５では、ステップ１３２で求めたＳＵＳを総サスティンパルス数として決定する。ステップ１０６では、総サスティンパルス数ＳＵＳを各サブフィールドに配分して各サブフィールドのサスティンパルス数ＳＦＰ［ ］を求める。ステップ１０６の処理は、空き時間再配分回路２８が行う。
【００３０】
そして、ステップ１０７では、各サブフィールドの表示負荷率に応じて電圧降下のために輝度が低下するので、その分の補正を行う。この際、サスティンパルス周期の変更に伴う実効電圧の変化による輝度変動も合わせて補正する。ステップ１０８では、サスティンパルス数を変更する場合、複数のフィールドに渡って段階的に変更するように調整する。例えば、総サスティンパルス数を１５０から１８０に増加させる場合、次のフィールドでは総サスティンパルス数を１６０に、その次のフィールドでは総サスティンパルス数を１７０に、そして次のフィールドでは総サスティンパルス数を１８０にすると言う具合に３フィールドに渡って段階的に変更する。ステップ１０７と１０８の処理は、表示階調補正回路２９が行う。
【００３１】
ステップ１０９では表示するサブフィールドを示す符号ｍに初期値１を入れて処理１は終了する。
【００３２】
図７は、処理２を示すフローチャートである。
【００３３】
ステップ１５１では、サスティンパルス周期を示すＳＦＴ［ｍ］の値を判定し、１であれば６μＳであるのでステップ１５２に進み、０であれば８μＳであるのでステップ１５３に進む。ステップ１５２ではサスティンパルス周期を６μＳに設定し、ステップ１５３ではサスティンパルス周期を８μＳに設定する。
【００３４】
ステップ１５４では、ステップ１０６で求めてステップ１０７と１０８で調整したそのサブフィールドのサスティンパルスＳＦＰ［ｍ］を読み出して、印加するサスティンパルス数を制御する部分に設定する。ステップ１５５では、ｍを１増加させて終了する。
【００３５】
処理２は、前述のように各サブフィールドに同期して行なわれる。
【００３６】
第１実施例では、サスティンパルス周期を８μＳと６μＳの２段階のみとしたが、それ以上の段階を設けることも可能であり、例えば、通常は８μＳとし、表示負荷率が小さい場合には６μＳに変更し、表示負荷率が大きい場合には１０μＳに変更するようにしてもよい。
【００３７】
また、第１実施例では、サスティンパルス周期を８μＳから６μＳに変更させ、総サスティンパルス数の増加を段階的に行なうように調整したが、それまでの８μＳから目標とする６μＳに変更する場合、次のフィールドでは７．５μＳに、その次のフィールドでは７．０μＳに、更に次のフィールドでは６．５μＳに、そして次のフィールドでは６．０μＳにするという具合に複数のフィールドに渡って段階的にサスティンパルス周期を変更するようにしてもよい。
【００３８】
更に、第１実施例では、全サブフィールドのサスティンパルス周期を表示負荷率に応じて変更する対象としたが、輝度比の高いサブフィールドでサスティンパルス周期を小さくする方が大きな空き時間が発生するので、サスティンパルス周期の変更対象を最大輝度のサブフィールドを含む所定の輝度比以上のサブフィールドに限定してもよい。この場合、空き時間によるサスティンパルス数の増加分は全サブフィールドに再配分しても、最大輝度のサブフィールドを含む所定の輝度比以上のサブフィールドに限定して再配分してもよい。サスティンパルス周期の変更対象をこのように限定することにより、演算量を低減できる。
【００３９】
更に、第１実施例では、各サブフィールドの表示負荷率をそれぞれ判定して小さい場合に各サブフィールドのサスティンパルス周期とサスティンパルス数を算出した上で全体の総サスティンパルス数を算出したが、最初に全サブフィールドの表示負荷率を判定してすべて所定の値より小さければ、全サブフィールドのサスティンパルス周期を小さくするようにしてもよい。これであれば、単に各サブフィールドのサスティンパルス数に変更前後のサスティンパルス周期の比を乗ずればよいので演算が容易である。なお、この場合も、サスティンパルス周期の変更対象を最大輝度のサブフィールドを含む所定の輝度比以上のサブフィールドに限定すれば、演算量が更に削減できる。
【００４０】
図８は、本発明の第２実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。図３と比較して明らかなように、第１実施例のＰＤＰ装置と異なるのは、パネル表面温度検出回路３１とサスティンパルス数設定回路３２が追加されている点である。サスティンパルス数を増加することにより、パネル１１の点灯している領域の温度が上昇し、点灯領域と非点灯領域の温度差が大きくなるとパネル１１が破損する場合が起こり得る。第２実施例では、これを防ぐために、パネル表面温度検出回路３１が温度上昇を監視し、ある一定以上の上昇を検出した時には、サスティンパルス数設定回路３２がサスティンパルス数の増加を抑制して温度上昇を小さくている。
【００４１】
図９は、本発明の第３実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。図８と比較して明らかなように、第２実施例のＰＤＰ装置と異なるのは、静止画検出回路３３が追加されている点である。パネル温度上昇によるパネルの破損は、点灯部と非点灯部の温度差が原因である。動画の時には点灯部と非点灯部が固定されないので部分的な温度差は生じにくく、静止画の時に部分的な温度差が生じやすい。そこで、第３実施例のＰＤＰ装置では、静止画検出回路３３が静止画であることを検出するとそれをサスティンパルス数設定回路３２に通知する。サスティンパルス数設定回路３２は、静止画で且つパネル表面温度が高い時にサスティンパルス数の増加を抑制する。
【００４２】
以上説明した第１から第３実施例では、サスティンパルス周期を短縮してサスティンパルス数を増加させる例を説明したが、表示負荷率が大きい時には逆にサスティンパルス周期を拡大して安定的に放電を行わせるのが望ましい場合もある。次に説明する第４実施例は、あるサブフィールドではサスティンパルス周期を短縮し、あるサブフィールドではサスティンパルス周期を拡大する例である。
【００４３】
本発明の第４実施例のＰＤＰ装置は、図３に示した第１実施例のＰＤＰ装置と同様の構成を有し、図４で示したのと同様に処理が行われ、その処理内容が異なる。
【００４４】
図１０は、第４実施例における処理１のフローチャートである。
【００４５】
図１０に示すように、第４実施例の処理１では、第１実施例の処理１のステップ１０２までと同じ処理が行われる。次に、ステップ２０１では、算出した加重平均負荷から、消費電力を考慮して総サステインパルス数ＴＳＵＳ０を一旦決定する。ステップ２０２では、総サステインパルス数ＴＳＵＳ０からサブフィールドの輝度比に従って各サブフィールドのサステインパルス数ＳＦＰ［ ］を算出する。
【００４６】
次に、ステップ２０３で、各サブフィールドのサステイン周期を変更する処理Ｂを行う。後のステップ２０４から２０８の処理は、第１実施例のステップ１０５から１０９の処理と同じである。
【００４７】
図１１は処理１内で行なわれる処理Ｂを示すフローチャートである。処理Ｂにおいては、ステップ２１１で、ｎ、各ＳＦのサステイン周期ＳＦＴ［ ］、空き時間ＴＩＭを初期化してゼロにする。ステップ２１２で、図１１に示したテーブルから各ＳＦの負荷率ＳＦＬ［ｎ］に対応する各ＳＦのサステイン周期ＳＦＴ［ｎ］を一旦決定する。なおこのテーブルはサステイン周期変更回路２６に設けられている。更にステップ２１３と２１４を行うことにより、このような処理をすべてのＳＦについて行なうように繰り返す。
【００４８】
ステップ２１５では、上記のようにして決定した各ＳＦのサステイン周期ＳＦＴ［ ］に各ＳＦのサステインパルス数ＳＦＰ［ ］を乗じて１フィールド内のサステイン期間の合計時間ＳＴＩＭ１を算出する。ステップ２１６では、ＳＴＩＭ１が１フィールド内のサステイン期間の合計時間の最大値ＳＴＩＭ０を越えているか判定する。越えていなければ総サステインパルス数を増加させる余地があるので、ステップ２１７で総サステインパルス数を増加させる処理Ｃを行い、越えていれば総サステインパルス数を減少させる必要があるので、ステップ２１８で総サステインパルス数を減少させる処理Ｄを行う。
【００４９】
上記のテーブルには、負荷率に応じた望ましいサステイン周期が記載されており、負荷率が小さければサステイン周期は短く、負荷率が大きくなるに従ってサステイン周期を長くする。
【００５０】
図１２は、処理Ｃを示すフローチャートである。ステップ２２１で、空き時間ＴＩＭに上記のＳＴＩＭ０とＳＴＩＭ１の差ＳＴＭ０−ＳＴＭ１を代入する。次に、ステップ２２２で、第１のサブフィールドＳＦ［１］を基準として、各ＳＦの輝度比に各ＳＦのサステイン周期ＳＦＴ［ ］を乗じて加算し、サステイン周波数を変更する場合の単位時間ＵＮＩＴ Ｔを算出する。ステップ２２３では、各ＳＦの輝度比ＳＦＷ［ｎ］を第１のサブフィールドの輝度比ＳＦＷ［１］で除して加算し、サステイン周波数を変更する場合の単位サステインパルス数ＵＮＩＴ Ｎを算出する。
【００５１】
ＳＦ［１］で１個のサステインパルスを増加させる場合、輝度比を維持するにはＳＦ［２］で２個のサステインパルスを増加させるという具合に、各ＳＦで輝度比に対応するサステインパルス数を増加させる必要がある。従って、ＳＦ［１］で１個のサステインパルスを増加させる場合、輝度比を維持するには、フレーム全体ではＵＮＩＴ Ｎだけサステインパルス数を増加させる必要がある。すなわち、ＵＮＩＴ Ｎはサステインパルス数を変更する場合の単位数である。また、その場合、フレーム全体ではＵＮＩＴ Ｔだけサステイン時間を増加させる必要がある。すなわち、ＵＮＩＴ Ｔは、１フィールドで輝度比を維持しながらそれに対応してサステインパルスを増加させるのに必要な単位時間を示す。
【００５２】
ステップ２２４では、空き時間ＴＩＭをＵＮＩＴ Ｔで除して、何単位時間増加可能であるかを算出する。この場合、小数点以下は切り捨てる。そして、算出結果にＵＮＩＴ Ｎを乗じて増加させるサステインパルス数ＳＵＳを算出する。ステップ２２５では、図１０のステップ２０１で算出したＴＳＵＳ０にＳＵＳを加算して増加後のサステインパルス数ＴＳＵＳを算出する。
【００５３】
以上のようにして、総サステインパルス数が増加される。
【００５４】
図１３は、処理Ｄを示すフローチャートである。図１２と比較して明らかなように、処理Ｃとは、ステップ２２５の替わりにステップ２２６が行われる点が異なるだけで、他は同じである。ステップ２２６では、サステインパルス数を減少させるので、ＴＳＵＳ０からＳＵＳを減算する。
【００５５】
図１４は、第４実施例で行う処理２を示すフローチャートある。ステップ２３１では、各（ｍ番目の）サブフィールド毎にサステインパルス駆動周期ＳＦＴ［ｍ］を設定する。ステップ２３２では、各サブフィールドの出力サステインパルス数ＳＦＰ［ｍ］を設定する。このようにして設定されたＳＦＴ［ｍ］及びＳＦＰ［ｍ］に従ってｍ番目のサブフィールドのサステイン動作を行う。そして、ステップ２３３でｍの値を１だけ増加させて、ステップ２３１から２３２を繰り返して次のｍ＋１番目のサブフィールドのサステイン動作を行う。
【００５６】
図１５は、第４実施例での処理の結果の例を示す図であり、図２に対応する。図示のように、サステイン周期を変更する前には、ＳＦ１−ＳＦ４のサステイン周期はすべて８μｓであり、ＳＦ１−ＳＦ４のサステイン期間の合計は１２００μｓであり、総サステインパルス数は１５０である。ここで、ＳＦ１とＳＦ２は負荷率が大きいためにサステイン周期を長くする必要があるが、ＳＦ３とＳＦ４は負荷率が小さいためにサステイン周期を長くする必要はなく、逆に短くできるとする。
【００５７】
このような場合に第４実施例の処理を適用した場合を説明する。ＳＦ１とＳＦ２ではサステイン周期を１０μｓに拡大し、ＳＦ３とＳＦ４はサステイン周期を６μｓに短縮すると仮定する。このため、ＳＦ１のサステイン期間は８０μｓから１００μｓに２０μｓ増加し、ＳＦ２のサステイン期間は１６０μｓから２００μｓに４０μｓ増加し、増加し、ＳＦ３のサステイン期間は８０μｓ減少し、ＳＦ４のサステイン期間は１６０μｓ減少し、フレーム全体ではサステイン期間が１８０μｓ減少し、空き時間を生じる。
【００５８】
ＳＦ１のサステイン数を１増加させるとそれに応じてＳＦ２からＳＦ４のサステイン数を２、４、８増加させる必要があり、それに要する単位時間は１×１０μｓ＋２×１０μｓ＋４×６μｓ＋８×６μｓ＝１０２μｓである。上記のように空き時間は１８０μｓであるのでサステインパルスを１単位だけ増加させることが可能であり、ＳＦ１からＳＦ４のサステインパルス数は１１、２２、４４、８８となり、空き時間は７８μｓである。従って、元の状態に比べてサステインパルス数を１０％増加させて、しかも各サブフィールドのサステイン周期をより適切にできるので、表示欠点などの画質低下が発生しない。なお、この例ではサステイン周期を８μｓから６μｓ又は１０μｓに変更したが、図１１に示すようなテーブルを使用してより適切な周期に変更することももちろん可能である。
【００５９】
以上のように、第１実施例では一部のサブフィールドではサステイン周期を短縮し、他のサブフィールドではサステイン周期を維持する場合を、第４実施例では、一部のサブフィールドではサステイン周期を短縮し、他のサブフィールドではサステイン周期を拡大する場合を示したが、一部又はすべてのサブフィールドではサステイン周期を拡大し、他のサブフィールドではサステイン周期を維持することも可能である。これは、例えば電力制御により総サステインパルス数が減少するように制御されて空き時間が生じた場合などに有効である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ピーク輝度を高くしても表示欠点などの画質低下が発生しないＰＤＰ装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】サスティンパルス周期に応じた表示負荷率と実効サスティン電圧の関係を説明する図である。
【図２】本発明の原理を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施例における処理を説明する図である。
【図５】第１実施例における処理を示すフローチャートである。
【図６】第１実施例における処理を示すフローチャートである。
【図７】第１実施例における処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３実施例のＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１１】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１２】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１３】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１４】第４実施例における処理を示すフローチャートである。
【図１５】第４実施例の処理を適用した処理結果の例を示す図である。
【符号の説明】
１１…プラズマディスプレイパネル
１２…アドレス電極駆動回路
１３…スキャン電極駆動回路
１４…サスティン電極駆動回路
２４…ＳＦ処理回路
２５…ＳＦ負荷率検出回路
２６…サスティン周期変更回路
２７…空き時間算出回路
２８…空き時間再配分回路
２９…表示階調補正回路
Claims (6)
- サブフィールド法を用いて階調表示を行うプラズマディスプレイ装置であって、
同じ方向に伸び、互いに隣接して配置された複数の走査電極及び維持電極と、前記複数の走査電極及び維持電極に直交する方向に伸びる複数のアドレス電極とを備えるプラズマディスプレイパネルと、
サブフィールドごとに表示負荷率を検出する手段と、
前記サブフィールドごとに、前記表示負荷率が所定値未満のときに当該サブフィールドのサスティンパルスとして周期がＴ１の第１のサスティンパルスとし、前記表示負荷率が所定値以上のときに当該サブフィールドのサスティンパルスとして周期がＴ１より長いＴ２の第２のサスティンパルスとするサスティンパルス周期変更手段と、
前記サスティンパルス周期変更手段によるサスティンパルス周期の変更により生じた変動時間を１表示フィールド内で合計して全変動時間の合計値を算出し、前記合計値として空き時間が生じた場合には各サブフィールドのサスティンパルス数を各サブフィールドの輝度比を維持するように増加させ、前記合計値として不足時間が生じた場合には各サブフィールドのサスティンパルス数を各サブフィールドの輝度比を維持するように減少させる適応的サスティンパルス数変更手段と、を備えることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 前記サスティンパルス周期変更手段は、最大輝度のサブフィールドを含む一部又はすべてのサブフィールドのサスティンパルス周期を変更する請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記サスティンパルス周期変更手段は、変更開始時のサスティンパルス周期から目標とするサスティンパルス周期までの変更を、複数フィールドで段階的に行う請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記適応的サスティンパルス数変更手段は、サスティンパルス周期の変更に伴うサスティンパルス数の変更を、複数フィールドで段階的に行う請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記サスティンパルス周期変更手段は、すべてのサブフィールド又は所定の輝度比以上のサブフィールドの表示負荷率が所定の値より小さい時には、すべてのサブフィールドのサスティンパルス周期を同一周期に変更する請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記適応的サスティンパルス数変更手段は、最大輝度のサブフィールドを含む一部又はすべてのサブフィールドのサスティンパルス数を変更する請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
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