JP2004361773A - プラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示画面の階調の乱れを軽減させ、併せて動画表示において疑似輪郭の発生を減少させるサブフィールドの設定手段を有するPDP表示装置の駆動方法を提供することにある。
【解決手段】表示画像の階調に応じて、複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択する場合に、すべての互いに隣接する階調間で、夫々の階調で使用するサブフィールドの総数の差が1または0になるようにサブフィールドを選択すること、および、階調が8以上であって、各階調の輝度重み付けの最も大きなサブフィールドとその次に大きなサブフィールドとの間において、選択されないサブフィールドの数が変化するときには、階調が増すにしたがって、2→1→0の順に繰り返し変化するように、適宜サブフィールドを選択することによる駆動方法としたものである。
【選択図】 図1
【解決手段】表示画像の階調に応じて、複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択する場合に、すべての互いに隣接する階調間で、夫々の階調で使用するサブフィールドの総数の差が1または0になるようにサブフィールドを選択すること、および、階調が8以上であって、各階調の輝度重み付けの最も大きなサブフィールドとその次に大きなサブフィールドとの間において、選択されないサブフィールドの数が変化するときには、階調が増すにしたがって、2→1→0の順に繰り返し変化するように、適宜サブフィールドを選択することによる駆動方法としたものである。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号の1フィールド期間を複数個のサブフィールドで構成し、そのサブフィールドを適宜選択することで多階調表示を行うプラズマディスプレイパネル(以下PDPと記す)表示装置の駆動方法に係り、特に階調の乱れと動画像の疑似輪郭とを改善する駆動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
PDP表示装置は、動作状態を点灯か非点灯の2値表示として使用するが、中間調を出すために、画像信号の1フィールド期間(16.6ms)に点灯時間の異なる複数個のサブフィールドを作成し、画像信号の階調に応じてこのサブフーィルドを適宜選択表示し、視覚積分効果を利用して多階調表示を行うようにしている。以下、従来の技術として、上記のような表示方法を行うフィールド内時分割駆動表示方法による3電極型のAC方式PDP表示装置の動作を説明する。
【0003】
図4は、一般的なAC方式PDP表示装置の回路構成を示すブロック図である。 同図において、フレームメモリ1には入力信号として8ビットのデジタル信号に変換された画像信号(R、G、B信号)が入力される。フレームメモリ1は2つのフィールドメモリで構成されており、1フィールド毎に書き込みと読み出しが交互に切り替わる。なお、画像信号の信号形態が入出力共にR、G、B信号別の3系統となっている場合には、フレームメモリは3つ必要であり、R、G、B信号が複合されて1系統となっている場合には、フレームメモリ1は1つで構成される。同図はフレームメモリ1が1つで構成されている例を示している。
【0004】
メモリ書き込み制御回路2は、フレームメモリ1に書き込み制御信号を供給して画像信号のフレームメモリ1への書き込みを制御する。メモリ読み出し制御回路3は、フレームメモリ1に読み出し制御信号を供給し、フレームメモリ1からサブフィールドを作成するための所定階調を有する画像ビット信号の読み出しを制御する。フレームメモリ1より読み出されたサブフィールド画像ビット信号は、表示データ信号として、次のアドレス電極駆動回路5に供給される。
一方、駆動パルス発生回路4は、PDP11がサブフィールド画像ビット信号を表示するために必要な3種の駆動パルスを発生する。第1の駆動パルスはアドレス電極駆動パルスで、アドレス電極駆動回路5を経由してアドレス電極8に供給される。第2の駆動パルスはX電極駆動パルスで、X電極駆動回路6を経由してX電極9へ、そして第3の駆動パルスはY電極駆動パルスで、Y電極駆動回路7を経由してY電極10へ夫々供給される。
【0005】
図5は、図4に示すPDP表示装置の表示動作を説明するための駆動波形の一例を示す図である。同図には、A1〜Amで示すアドレス電極8に供給するアドレス電極駆動パルスと、Xで示すX電極9に供給するX電極駆動パルス、およびY1〜Ynで示すY電極10に供給するY電極駆動パルスの波形を夫々示している。また、この図は1サブフィールド期間の各パルス波形を示しており、図に示すように、1サブフィールドはリセット期間、アドレス期間、維持放電期間の3種類の期間によって構成されている。なお、サブフィールドとは、元の1フィールドを階調別に細かく分割したフィールドのことであり、これについては後に詳述する。
【0006】
まず、上記リセット期間では全画面一括消去、全画面一括書き込み、全画面一括消去の3段階の動作が順になされる。このような3段階の動作が行われるは、リセット期間の次のアドレス期間における表示書き込み放電を安定化させるためと、駆動ドライバICの消費電力を抑え、低いアドレス電圧で高速に表示書き込み放電をさせるためである。
次に、アドレス期間においては、各サブフィールドに割り当てられた画像ビット信号を各ライン毎に順に書き込む動作を行う。アドレス電極8では、表示ライン数にあたるn行分の画像ビット信号を、Y1行から1行ずつシリアルデータとして順に出力する。このとき、各アドレス電極A1〜Amでは表示させる放電セルのみにアドレスパルスを選択的に印加する。
【0007】
また、Y電極10にはアドレス電極8に印加されるシリアルデータに対応して、Y電極10における電極Y1から電極Ynに向かって1行ずつ順番に、アドレスパルスと同位相で0Vの電圧にするスキャンパルスが印加される。これによりアドレス電極8にアドレスパルスが印加されると共に、Y電極10にスキャンパルスが印加されている場合にのみ画像ビット信号が書き込まれる。そして、維持放電期間では、Y電極10とX電極9に放電を維持させるためのサステインパルスを交互に印加する。このとき、アドレス電極8は0Vに固定しているが、アドレス期間において画像ビット信号が書き込まれた放電セルに残留している壁電荷とサステインパルスのみで再放電(維持放電)する。したがって、維持放電期間では、アドレス期間で画像ビット信号が書き込まれた放電セルのみサステインパルスを印加した回数だけ放電が持続する。
このように、AC方式のPDP表示装置は、セル自体に壁電荷を残留させてメモリ機能を持たせている。
【0008】
図6は、図5に示す駆動方法で多階調表示をする場合に使用するサブフィールド構成の一例を示す図であり、縦軸Y1〜Ynは表示ラインを、横軸は時間軸を表している。同図では、256階調(8ビット)を得るために、1フィールドを輝度の重み付けが異なる8個のサブフィールド(SF1〜SF8)に分割し、画像ビット信号のLSB(最下位ビット)からMSB(最上位ビット)までのビットを順番に割り当てサブフィールドを構成している。この例の多階調表示は、1フィールドをM個のサブフィールドに分割して、画像ビット信号の階調に基づいたサブフィールドを選択し、視覚的な積分効果を利用して2のM乗の階調をPDP11に画像表現する方法を採っている。
また、夫々のサブフィールドは、前述のようにリセット期間、アドレス期間、維持放電期間で構成される。図6においてサブフィールド毎に維持放電期間の長さが異なっているのは、輝度の重み付けに相当した維持パルス(サステインパルス)数を印加しているためである。この場合に印加される維持パルス数は、LSB側より1,2,4,8,16,32,64,128であり、発光輝度を高くするために、更にそのN倍(Nは自然数)のパルス数を印加している。
【0009】
図7は、図6で示すサブフィールド構成において、ある階調を表示する場合に、どのサブフィールドを点灯させるかを決めているサブフィールドコーディングの一部で、階調33までを示した図である。この図の見方の一例として、階調22では、サブフィールド2(SF2)と同3(SF3)と同5(SF5)の3つを選択することを示している。
このような図6および図7に示すサブフィールド構成は、多階調を最も少ないサブフィールド数で表示できるものであるが、大きな欠点を持っている。それは、このサブフィールド構成では、例えば、階調15と16間や31と32間のように、その階調での輝度重み付けが最も大きな最上位サブフィールドがさらに一つ上の上位サブフィールドに移行する個所では、夫々のサブフィールドの選択総数が大きく変化することである。このためこの部分では後述の階調と輝度の関係の乱れが発生すると共に、動画像の表示では疑似輪郭と呼ばれる雑音が現れて画質を劣化させることが問題となっている。
【0010】
PDP表示装置の動画像での疑似輪郭の発生を抑えるために、サブフィールドの数を増やし、各階調でサブフィールドの選択数が極端に変化しないよう冗長度を持たせたり、点灯の順序を工夫するなどの改良手段が公知技術として知られている。下記特許文献1はそれらの1つで、サブフィールドの数を余り多くせずに疑似輪郭の発生を抑える改良技術を開示している。
【0011】
図8は、前記問題を改良したもので、11個のサブフィールドを使い256階調を表現するサブフィールド構成の一例である。この例では、各サブフィールドの輝度の重み付けをSF1側から夫々、1,2,4,7,11,16,22,30,40,53,69に設定している。図9は、図8のサブフィールド構成における、通常の方法によるサブフィールドコーディングの一部で、階調33までを示した図である。図9におけるコーディングは、階調の順位にしたがって下位のサブフィールドから順次選択して行くものであるが、前述の図7と比較すると分かるように、図9は隣接する階調間でサブフィールドの選択数に大きく差のつく個所がなくなっており、前述の問題が多少改良されている。
図10は、図9のサブフィールドコーディングにおける階調とPDP表示画面の輝度との関係をシミュレーションで求めた図である。この図によると、階調14から同15に移るとき、および階調30から同31に移るときには、本来輝度が上がらなければならないが、逆に下がっていることが分かる。こうした個所は255階調の中には他にもまだ存在する。この例のように、下位のサブフィールドから順次選択して行く通常のサブフィールドコーディングでは、単にサブフィールドの数を増やしただけでは、正しい階調の輝度がまだ得られない。
【0012】
【特許文献1】
特開平11−15435号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
PDP表示装置においては、表示される画像の輝度は選択されたサブフィールドに加えられる維持パルス数の合計で決定されるのであるが、実際には前述のごとく階調と輝度の関係が乱れる個所が多く存在する。この理由は、PDP表示装置の駆動では、サブフィールド毎に画像データ信号を供給するアドレス期間においても画素が発光するためで、サブフィールド数を多く選択する階調では、このアドレス期間の発光回数が多くなり、維持パルス数による発光輝度に加算されるので、本来の輝度よりも明るくなるからである。通常アドレス放電の輝度は、維持パルスの1個分の輝度より明るいことが多いので、選択されたサブフィールドの総数に差がある隣接階調間ではこの影響が出易くなる。
【0014】
さらに、動画表示において疑似輪郭が発生する問題についても、単にサブフィールドの数を増やしても、従来の方法によるサブフィールドコーディングでは解決しない。例えば、図9で階調14から同15の変わり目のように、下位側のサブフィールドがすべて使用されてから、最上位サブフィールド(SF4)をさらに一つ上位のサブフィールド(SF5)に移行するような選択をする個所で、夫々の階調でのサブフィールドの選択数に差がある場合には疑似輪郭が発生する。
【0015】
そこで本願発明の目的は、このような従来例の問題の実情からみて、表示画面の階調と輝度の関係の乱れを軽減させ、併せて、動画表示における疑似輪郭の発生を最小とするサブフィールドの設定を行うPDP表示装置の駆動方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決する手段として以下の(1)〜(5)に記載の構成から成る。すなわち、
(1)入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
すべての互いに隣接する階調間で、夫々の階調で使用するサブフィールドの総数の差が1または0になるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。
(2)入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
互いに隣接する階調間で、輝度重み付けの最も大きなサブフィールドが異なる場合に、その隣接する階調間の夫々の階調で使用するサブフィールドの総数の差が1または0になるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。
(3)入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
階調が8以上であって、各階調の輝度重み付けの最も大きなサブフィールドとその次に大きなサブフィールドとの間において、選択されないサブフィールドの数が変化するときには、階調が増すにしたがって、2→1→0の順に繰り返し変化するようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。
(4)入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
階調が8以上であって、互いに隣接する階調間で、輝度重み付けの最も大きなサブフィールドが異なる場合に、前記輝度重み付けの最も大きなサブフィールドとその次に大きなサブフィールドとの間において、選択されないサブフィールドの数を、前記隣接する階調の低い方が0、高い方が2となるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。
(5)入力画像信号の1フィールド期間を11個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記11個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
前記11個のサブフィールドの輝度重み付けを、1,2,4,7,11,16,22,30,40,53,69となるように順次設定するようにしたことを特徴とする請求項1、2、3または4記載のプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるPDP表示装置の駆動方法の実施形態につき、好ましい実施例により図面を参照して説明する。
図1は、本発明によるPDP表示装置の駆動方法の第1の実施例を説明するためのサブフィールドコーディング図である。図2は、図1のサブフィールドコーディングにおける階調とPDP表示画面の輝度との関係をシミュレーションで求めた図である。図3は、本発明によるPDP表示装置の駆動方法の第2の実施例を説明するためのサブフィールドコーディング図である。
なお、上記第1および第2の実施例におけるPDP表示装置の回路構成およびその駆動波形は、夫々図4と図5を用いて説明した従来の技術と同じであるので、ここでの説明を省略する。
【0018】
<第1の実施例>
通常PDP表示装置が表示する画像の階調は256階調である。この場合に階調表示に必要な最小のサブフィールド数は8であるが、このサブフィールド数では前述のように、階調と輝度の関係の乱れが発生し、疑似輪郭の問題が避けられないため、実際は10〜12個のサブフィールドを用いることが行われる。
本発明の第1の実施例では、上記問題の解決のため、まず、サブフィールド数は11個とし、各サブフィールドの輝度重み付けは、図8と同じく、SF1側から夫々1,2,4,7,11,16,22,30,40,53,69に設定するサブフィールド構成としている。次いで、2の11乗=2048通りある各サブフィールドの組合せの中から、階調1から255までについて、互いに隣接する階調間において、サブフィールドの選択数の差が1または0となる条件に合う255個を順次選択するようなサブフィールドコーディングを行なってPDP表示装置の駆動条件を得ている。図1は、上記の設定によるサブフィールドコーディングの結果の一例で、階調33までを示した図である。
【0019】
図2は、上記図1のサブフィールドコーディングにおける階調とPDP表示画面の輝度との関係をシミュレーションで求めた図である。この図では、階調に対する輝度の乱れが、図10に示した従来のサブフィールドコーディングによる方法に比較して十分軽減していることが分かる。
このように、互いに隣接する階調間において、サブフィールドの選択数の差が1または0となるような条件に設定すれば、階調に対する輝度の逆転が発生することはなくなり、良好な画質が確保できる。また、動画像の疑似輪郭が発生し易い各階調の最上位のサブフィールドが1つ上位に繰り上がる個所においても、サブフィールドの総数の変化が1以内であるから、大きな疑似輪郭軽減効果が得られる。
なお、サブフィールド数や輝度重み付けの設定の仕方によっては、サブフィールドコーディングとして、上記のように、すべての互いに隣接する階調間において、サブフィールドの選択数の差が1または0となる条件が得られない場合があるし、また他の条件から意図的にそうしないこともありうるが、このような場合においても、欠点が現れ易い各階調の最上位のサブフィールドが1つ上位に繰り上がる個所は、サブフィールドの総数の変化が1または0に設定することで、画質の改善を図ることができる。
【0020】
<第2の実施例>
図3は、本発明の第2の実施例で、各階調で選択する輝度重み付けが最も大きな最上位サブフィールドとその次に大きな第2位サブフィールドとの位置関係に着目してサブフィールドコーディングを行った一例である。同図では、その2つのサブフィールドを黒丸で示している。なお、本実施例は、前記第1の実施例と同じく図8のサブフィールド構成を用い、階調8以上について適応するものである。
本実施例でのサブフィールドコーディングは、最上位サブフィールドが同一の場合には、最上位サブフィールドと第2位サブフィールドとの間の、選択されなかったサブフィールドの数をできるだけ変化しないように設定することを特徴としている。
この設定方法は、まず最上位サブフィールドが1段繰り上がったときに、第2位サブフィールドとの間の選択されなかったサブフィールドの数を2として、その階調のサブフィールドの組合せを見つける。次の階調でもこの条件の組合せがあれば使用し、この条件に合う組合せがなくなったとき、次に選択されなかったサブフィールドの数を1として同様にサブフィールドの組合せを見つける。 以下、次には選択されなかったサブフィールドの数を0として同様にサブフィールドの組合せを見つけ、その条件の組合せがなくなったら、次に最上位サブフィールドを1段繰り上げて再度同じ設定方法を繰り返す。これを255階調まで行うのである。
【0021】
第2の実施例のサブフィールドコーディングは、上記のごとく、最上位サブフィールドと第2位サブフィールドとの位置関係ができるだけ変化しないように設定しているが、これは別の言い方をすると、この2つのサブフィールドの発光時間間隔が、互いに隣接する階調間でできるだけ変化しないようにしていることである。こうすることにより、各階調での輝度の大きな割合を占める最上位サブフィールドと第2位サブフィールドの発光パターンが変化する個所が少なくなるので、動画表示における疑似輪郭の発生を軽減でき、良好な画質が得られるようになるのである。
しかし、上記の設定においても、最上位サブフィールドが1段繰り上がる個所では最上位サブフィールドと第2位サブフィールドの発光パターンが大きく変化することは免れられない。この点に関して本実施例では、図3の階調20と同21間を比較すると分かるように、輝度の割合が高い最上位サブフィールドと第2位サブフィールドの発光による輝度の時間平均が両階調とも近くなるよう選択されているので、動画表示で高輝度の中心がほぼ同じ所になり、疑似輪郭が軽減されるように作用する設定となっている。
【0022】
なお、本発明による第1の実施例と第2の実施例は夫々別個のサブフィールドコーディング方法として説明したが、この2つを同時に行うことは可能であり、本発明によるサブフィールドコーディングの実施例を示した図1および図3はその設定になっている。
【0023】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によるPDP表示装置の駆動方法では、少ないサブフィールド数で表示画面の階調の乱れを改善する設定ができ、且つ、動画表示において、疑似輪郭の発生を軽減し、良好な画像を表示することができるようになる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するサブフィールドコーディング図である。
【図2】図1における階調と輝度の関係を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施例を説明するサブフィールドコーディング図である。
【図4】一般的なAC方式PDP表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図5】図4の表示動作を説明するための駆動波形の一例を示す図である。
【図6】従来のサブフィールド構成の一例を示す図である。
【図7】従来例のサブフィールドコーディング図である。
【図8】11個のサブフィールドによるサブフィールド構成の一例を示す図である。
【図9】図8における従来のサブフィールドコーディングを示した図である。
【図10】図9における階調と輝度の関係を示す図である。
【符号の説明】
1・・・フレームメモリ
2・・・メモリ書き込み制御回路
3・・・メモリ読み出し制御回路
4・・・駆動パルス発生回路
5・・・アドレス電極駆動回路
6・・・X電極駆動回路
7・・・Y電極駆動回路
8・・・アドレス電極
9・・・X電極
10・・・Y電極
11・・・プラズマディスプレイパネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号の1フィールド期間を複数個のサブフィールドで構成し、そのサブフィールドを適宜選択することで多階調表示を行うプラズマディスプレイパネル(以下PDPと記す)表示装置の駆動方法に係り、特に階調の乱れと動画像の疑似輪郭とを改善する駆動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
PDP表示装置は、動作状態を点灯か非点灯の2値表示として使用するが、中間調を出すために、画像信号の1フィールド期間(16.6ms)に点灯時間の異なる複数個のサブフィールドを作成し、画像信号の階調に応じてこのサブフーィルドを適宜選択表示し、視覚積分効果を利用して多階調表示を行うようにしている。以下、従来の技術として、上記のような表示方法を行うフィールド内時分割駆動表示方法による3電極型のAC方式PDP表示装置の動作を説明する。
【0003】
図4は、一般的なAC方式PDP表示装置の回路構成を示すブロック図である。 同図において、フレームメモリ1には入力信号として8ビットのデジタル信号に変換された画像信号(R、G、B信号)が入力される。フレームメモリ1は2つのフィールドメモリで構成されており、1フィールド毎に書き込みと読み出しが交互に切り替わる。なお、画像信号の信号形態が入出力共にR、G、B信号別の3系統となっている場合には、フレームメモリは3つ必要であり、R、G、B信号が複合されて1系統となっている場合には、フレームメモリ1は1つで構成される。同図はフレームメモリ1が1つで構成されている例を示している。
【0004】
メモリ書き込み制御回路2は、フレームメモリ1に書き込み制御信号を供給して画像信号のフレームメモリ1への書き込みを制御する。メモリ読み出し制御回路3は、フレームメモリ1に読み出し制御信号を供給し、フレームメモリ1からサブフィールドを作成するための所定階調を有する画像ビット信号の読み出しを制御する。フレームメモリ1より読み出されたサブフィールド画像ビット信号は、表示データ信号として、次のアドレス電極駆動回路5に供給される。
一方、駆動パルス発生回路4は、PDP11がサブフィールド画像ビット信号を表示するために必要な3種の駆動パルスを発生する。第1の駆動パルスはアドレス電極駆動パルスで、アドレス電極駆動回路5を経由してアドレス電極8に供給される。第2の駆動パルスはX電極駆動パルスで、X電極駆動回路6を経由してX電極9へ、そして第3の駆動パルスはY電極駆動パルスで、Y電極駆動回路7を経由してY電極10へ夫々供給される。
【0005】
図5は、図4に示すPDP表示装置の表示動作を説明するための駆動波形の一例を示す図である。同図には、A1〜Amで示すアドレス電極8に供給するアドレス電極駆動パルスと、Xで示すX電極9に供給するX電極駆動パルス、およびY1〜Ynで示すY電極10に供給するY電極駆動パルスの波形を夫々示している。また、この図は1サブフィールド期間の各パルス波形を示しており、図に示すように、1サブフィールドはリセット期間、アドレス期間、維持放電期間の3種類の期間によって構成されている。なお、サブフィールドとは、元の1フィールドを階調別に細かく分割したフィールドのことであり、これについては後に詳述する。
【0006】
まず、上記リセット期間では全画面一括消去、全画面一括書き込み、全画面一括消去の3段階の動作が順になされる。このような3段階の動作が行われるは、リセット期間の次のアドレス期間における表示書き込み放電を安定化させるためと、駆動ドライバICの消費電力を抑え、低いアドレス電圧で高速に表示書き込み放電をさせるためである。
次に、アドレス期間においては、各サブフィールドに割り当てられた画像ビット信号を各ライン毎に順に書き込む動作を行う。アドレス電極8では、表示ライン数にあたるn行分の画像ビット信号を、Y1行から1行ずつシリアルデータとして順に出力する。このとき、各アドレス電極A1〜Amでは表示させる放電セルのみにアドレスパルスを選択的に印加する。
【0007】
また、Y電極10にはアドレス電極8に印加されるシリアルデータに対応して、Y電極10における電極Y1から電極Ynに向かって1行ずつ順番に、アドレスパルスと同位相で0Vの電圧にするスキャンパルスが印加される。これによりアドレス電極8にアドレスパルスが印加されると共に、Y電極10にスキャンパルスが印加されている場合にのみ画像ビット信号が書き込まれる。そして、維持放電期間では、Y電極10とX電極9に放電を維持させるためのサステインパルスを交互に印加する。このとき、アドレス電極8は0Vに固定しているが、アドレス期間において画像ビット信号が書き込まれた放電セルに残留している壁電荷とサステインパルスのみで再放電(維持放電)する。したがって、維持放電期間では、アドレス期間で画像ビット信号が書き込まれた放電セルのみサステインパルスを印加した回数だけ放電が持続する。
このように、AC方式のPDP表示装置は、セル自体に壁電荷を残留させてメモリ機能を持たせている。
【0008】
図6は、図5に示す駆動方法で多階調表示をする場合に使用するサブフィールド構成の一例を示す図であり、縦軸Y1〜Ynは表示ラインを、横軸は時間軸を表している。同図では、256階調(8ビット)を得るために、1フィールドを輝度の重み付けが異なる8個のサブフィールド(SF1〜SF8)に分割し、画像ビット信号のLSB(最下位ビット)からMSB(最上位ビット)までのビットを順番に割り当てサブフィールドを構成している。この例の多階調表示は、1フィールドをM個のサブフィールドに分割して、画像ビット信号の階調に基づいたサブフィールドを選択し、視覚的な積分効果を利用して2のM乗の階調をPDP11に画像表現する方法を採っている。
また、夫々のサブフィールドは、前述のようにリセット期間、アドレス期間、維持放電期間で構成される。図6においてサブフィールド毎に維持放電期間の長さが異なっているのは、輝度の重み付けに相当した維持パルス(サステインパルス)数を印加しているためである。この場合に印加される維持パルス数は、LSB側より1,2,4,8,16,32,64,128であり、発光輝度を高くするために、更にそのN倍(Nは自然数)のパルス数を印加している。
【0009】
図7は、図6で示すサブフィールド構成において、ある階調を表示する場合に、どのサブフィールドを点灯させるかを決めているサブフィールドコーディングの一部で、階調33までを示した図である。この図の見方の一例として、階調22では、サブフィールド2(SF2)と同3(SF3)と同5(SF5)の3つを選択することを示している。
このような図6および図7に示すサブフィールド構成は、多階調を最も少ないサブフィールド数で表示できるものであるが、大きな欠点を持っている。それは、このサブフィールド構成では、例えば、階調15と16間や31と32間のように、その階調での輝度重み付けが最も大きな最上位サブフィールドがさらに一つ上の上位サブフィールドに移行する個所では、夫々のサブフィールドの選択総数が大きく変化することである。このためこの部分では後述の階調と輝度の関係の乱れが発生すると共に、動画像の表示では疑似輪郭と呼ばれる雑音が現れて画質を劣化させることが問題となっている。
【0010】
PDP表示装置の動画像での疑似輪郭の発生を抑えるために、サブフィールドの数を増やし、各階調でサブフィールドの選択数が極端に変化しないよう冗長度を持たせたり、点灯の順序を工夫するなどの改良手段が公知技術として知られている。下記特許文献1はそれらの1つで、サブフィールドの数を余り多くせずに疑似輪郭の発生を抑える改良技術を開示している。
【0011】
図8は、前記問題を改良したもので、11個のサブフィールドを使い256階調を表現するサブフィールド構成の一例である。この例では、各サブフィールドの輝度の重み付けをSF1側から夫々、1,2,4,7,11,16,22,30,40,53,69に設定している。図9は、図8のサブフィールド構成における、通常の方法によるサブフィールドコーディングの一部で、階調33までを示した図である。図9におけるコーディングは、階調の順位にしたがって下位のサブフィールドから順次選択して行くものであるが、前述の図7と比較すると分かるように、図9は隣接する階調間でサブフィールドの選択数に大きく差のつく個所がなくなっており、前述の問題が多少改良されている。
図10は、図9のサブフィールドコーディングにおける階調とPDP表示画面の輝度との関係をシミュレーションで求めた図である。この図によると、階調14から同15に移るとき、および階調30から同31に移るときには、本来輝度が上がらなければならないが、逆に下がっていることが分かる。こうした個所は255階調の中には他にもまだ存在する。この例のように、下位のサブフィールドから順次選択して行く通常のサブフィールドコーディングでは、単にサブフィールドの数を増やしただけでは、正しい階調の輝度がまだ得られない。
【0012】
【特許文献1】
特開平11−15435号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
PDP表示装置においては、表示される画像の輝度は選択されたサブフィールドに加えられる維持パルス数の合計で決定されるのであるが、実際には前述のごとく階調と輝度の関係が乱れる個所が多く存在する。この理由は、PDP表示装置の駆動では、サブフィールド毎に画像データ信号を供給するアドレス期間においても画素が発光するためで、サブフィールド数を多く選択する階調では、このアドレス期間の発光回数が多くなり、維持パルス数による発光輝度に加算されるので、本来の輝度よりも明るくなるからである。通常アドレス放電の輝度は、維持パルスの1個分の輝度より明るいことが多いので、選択されたサブフィールドの総数に差がある隣接階調間ではこの影響が出易くなる。
【0014】
さらに、動画表示において疑似輪郭が発生する問題についても、単にサブフィールドの数を増やしても、従来の方法によるサブフィールドコーディングでは解決しない。例えば、図9で階調14から同15の変わり目のように、下位側のサブフィールドがすべて使用されてから、最上位サブフィールド(SF4)をさらに一つ上位のサブフィールド(SF5)に移行するような選択をする個所で、夫々の階調でのサブフィールドの選択数に差がある場合には疑似輪郭が発生する。
【0015】
そこで本願発明の目的は、このような従来例の問題の実情からみて、表示画面の階調と輝度の関係の乱れを軽減させ、併せて、動画表示における疑似輪郭の発生を最小とするサブフィールドの設定を行うPDP表示装置の駆動方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決する手段として以下の(1)〜(5)に記載の構成から成る。すなわち、
(1)入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
すべての互いに隣接する階調間で、夫々の階調で使用するサブフィールドの総数の差が1または0になるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。
(2)入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
互いに隣接する階調間で、輝度重み付けの最も大きなサブフィールドが異なる場合に、その隣接する階調間の夫々の階調で使用するサブフィールドの総数の差が1または0になるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。
(3)入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
階調が8以上であって、各階調の輝度重み付けの最も大きなサブフィールドとその次に大きなサブフィールドとの間において、選択されないサブフィールドの数が変化するときには、階調が増すにしたがって、2→1→0の順に繰り返し変化するようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。
(4)入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
階調が8以上であって、互いに隣接する階調間で、輝度重み付けの最も大きなサブフィールドが異なる場合に、前記輝度重み付けの最も大きなサブフィールドとその次に大きなサブフィールドとの間において、選択されないサブフィールドの数を、前記隣接する階調の低い方が0、高い方が2となるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。
(5)入力画像信号の1フィールド期間を11個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記11個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
前記11個のサブフィールドの輝度重み付けを、1,2,4,7,11,16,22,30,40,53,69となるように順次設定するようにしたことを特徴とする請求項1、2、3または4記載のプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるPDP表示装置の駆動方法の実施形態につき、好ましい実施例により図面を参照して説明する。
図1は、本発明によるPDP表示装置の駆動方法の第1の実施例を説明するためのサブフィールドコーディング図である。図2は、図1のサブフィールドコーディングにおける階調とPDP表示画面の輝度との関係をシミュレーションで求めた図である。図3は、本発明によるPDP表示装置の駆動方法の第2の実施例を説明するためのサブフィールドコーディング図である。
なお、上記第1および第2の実施例におけるPDP表示装置の回路構成およびその駆動波形は、夫々図4と図5を用いて説明した従来の技術と同じであるので、ここでの説明を省略する。
【0018】
<第1の実施例>
通常PDP表示装置が表示する画像の階調は256階調である。この場合に階調表示に必要な最小のサブフィールド数は8であるが、このサブフィールド数では前述のように、階調と輝度の関係の乱れが発生し、疑似輪郭の問題が避けられないため、実際は10〜12個のサブフィールドを用いることが行われる。
本発明の第1の実施例では、上記問題の解決のため、まず、サブフィールド数は11個とし、各サブフィールドの輝度重み付けは、図8と同じく、SF1側から夫々1,2,4,7,11,16,22,30,40,53,69に設定するサブフィールド構成としている。次いで、2の11乗=2048通りある各サブフィールドの組合せの中から、階調1から255までについて、互いに隣接する階調間において、サブフィールドの選択数の差が1または0となる条件に合う255個を順次選択するようなサブフィールドコーディングを行なってPDP表示装置の駆動条件を得ている。図1は、上記の設定によるサブフィールドコーディングの結果の一例で、階調33までを示した図である。
【0019】
図2は、上記図1のサブフィールドコーディングにおける階調とPDP表示画面の輝度との関係をシミュレーションで求めた図である。この図では、階調に対する輝度の乱れが、図10に示した従来のサブフィールドコーディングによる方法に比較して十分軽減していることが分かる。
このように、互いに隣接する階調間において、サブフィールドの選択数の差が1または0となるような条件に設定すれば、階調に対する輝度の逆転が発生することはなくなり、良好な画質が確保できる。また、動画像の疑似輪郭が発生し易い各階調の最上位のサブフィールドが1つ上位に繰り上がる個所においても、サブフィールドの総数の変化が1以内であるから、大きな疑似輪郭軽減効果が得られる。
なお、サブフィールド数や輝度重み付けの設定の仕方によっては、サブフィールドコーディングとして、上記のように、すべての互いに隣接する階調間において、サブフィールドの選択数の差が1または0となる条件が得られない場合があるし、また他の条件から意図的にそうしないこともありうるが、このような場合においても、欠点が現れ易い各階調の最上位のサブフィールドが1つ上位に繰り上がる個所は、サブフィールドの総数の変化が1または0に設定することで、画質の改善を図ることができる。
【0020】
<第2の実施例>
図3は、本発明の第2の実施例で、各階調で選択する輝度重み付けが最も大きな最上位サブフィールドとその次に大きな第2位サブフィールドとの位置関係に着目してサブフィールドコーディングを行った一例である。同図では、その2つのサブフィールドを黒丸で示している。なお、本実施例は、前記第1の実施例と同じく図8のサブフィールド構成を用い、階調8以上について適応するものである。
本実施例でのサブフィールドコーディングは、最上位サブフィールドが同一の場合には、最上位サブフィールドと第2位サブフィールドとの間の、選択されなかったサブフィールドの数をできるだけ変化しないように設定することを特徴としている。
この設定方法は、まず最上位サブフィールドが1段繰り上がったときに、第2位サブフィールドとの間の選択されなかったサブフィールドの数を2として、その階調のサブフィールドの組合せを見つける。次の階調でもこの条件の組合せがあれば使用し、この条件に合う組合せがなくなったとき、次に選択されなかったサブフィールドの数を1として同様にサブフィールドの組合せを見つける。 以下、次には選択されなかったサブフィールドの数を0として同様にサブフィールドの組合せを見つけ、その条件の組合せがなくなったら、次に最上位サブフィールドを1段繰り上げて再度同じ設定方法を繰り返す。これを255階調まで行うのである。
【0021】
第2の実施例のサブフィールドコーディングは、上記のごとく、最上位サブフィールドと第2位サブフィールドとの位置関係ができるだけ変化しないように設定しているが、これは別の言い方をすると、この2つのサブフィールドの発光時間間隔が、互いに隣接する階調間でできるだけ変化しないようにしていることである。こうすることにより、各階調での輝度の大きな割合を占める最上位サブフィールドと第2位サブフィールドの発光パターンが変化する個所が少なくなるので、動画表示における疑似輪郭の発生を軽減でき、良好な画質が得られるようになるのである。
しかし、上記の設定においても、最上位サブフィールドが1段繰り上がる個所では最上位サブフィールドと第2位サブフィールドの発光パターンが大きく変化することは免れられない。この点に関して本実施例では、図3の階調20と同21間を比較すると分かるように、輝度の割合が高い最上位サブフィールドと第2位サブフィールドの発光による輝度の時間平均が両階調とも近くなるよう選択されているので、動画表示で高輝度の中心がほぼ同じ所になり、疑似輪郭が軽減されるように作用する設定となっている。
【0022】
なお、本発明による第1の実施例と第2の実施例は夫々別個のサブフィールドコーディング方法として説明したが、この2つを同時に行うことは可能であり、本発明によるサブフィールドコーディングの実施例を示した図1および図3はその設定になっている。
【0023】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によるPDP表示装置の駆動方法では、少ないサブフィールド数で表示画面の階調の乱れを改善する設定ができ、且つ、動画表示において、疑似輪郭の発生を軽減し、良好な画像を表示することができるようになる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するサブフィールドコーディング図である。
【図2】図1における階調と輝度の関係を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施例を説明するサブフィールドコーディング図である。
【図4】一般的なAC方式PDP表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図5】図4の表示動作を説明するための駆動波形の一例を示す図である。
【図6】従来のサブフィールド構成の一例を示す図である。
【図7】従来例のサブフィールドコーディング図である。
【図8】11個のサブフィールドによるサブフィールド構成の一例を示す図である。
【図9】図8における従来のサブフィールドコーディングを示した図である。
【図10】図9における階調と輝度の関係を示す図である。
【符号の説明】
1・・・フレームメモリ
2・・・メモリ書き込み制御回路
3・・・メモリ読み出し制御回路
4・・・駆動パルス発生回路
5・・・アドレス電極駆動回路
6・・・X電極駆動回路
7・・・Y電極駆動回路
8・・・アドレス電極
9・・・X電極
10・・・Y電極
11・・・プラズマディスプレイパネル
Claims (5)
- 入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
すべての互いに隣接する階調間で、夫々の階調で使用するサブフィールドの総数の差が1または0になるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。 - 入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
互いに隣接する階調間で、輝度重み付けの最も大きなサブフィールドが異なる場合に、その隣接する階調間の夫々の階調で使用するサブフィールドの総数の差が1または0になるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。 - 入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
階調が8以上であって、各階調の輝度重み付けの最も大きなサブフィールドとその次に大きなサブフィールドとの間において、選択されないサブフィールドの数が変化するときには、階調が増すにしたがって、2→1→0の順に繰り返し変化するようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。 - 入力画像信号の1フィールド期間を所定の輝度重み付けをした複数個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記複数個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
階調が8以上であって、互いに隣接する階調間で、輝度重み付けの最も大きなサブフィールドが異なる場合に、前記輝度重み付けの最も大きなサブフィールドとその次に大きなサブフィールドとの間において、選択されないサブフィールドの数を、前記隣接する階調の低い方が0、高い方が2となるようにサブフィールドを選択す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表示装置の駆動方法。 - 入力画像信号の1フィールド期間を11個のサブフィールドで構成し、前記入力画像信号の階調に応じて、前記11個のサブフィールドから所定のサブフィールドを選択して表示することで多階調表現を行うプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法において、
前記11個のサブフィールドの輝度重み付けを、1,2,4,7,11,16,22,30,40,53,69となるように順次設定するようにしたことを特徴とする請求項1、2、3または4記載のプラズマディスプレイパネル表示装置の駆動方法。
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