(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、全画素又は特定の画素の輝度を積算して画像の明るさ情報を得る明るさ検出手段と、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するまでの期間を変化せしめる電荷回収タイミング制御手段とを有し、前記明るさ検出手段で得られた明るさ情報に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御することを特徴するプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項２】
前記明るさ検出手段は、映像信号の１フレーム又は１フィールド毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の輝度を積算する映像信号積算部と、前記映像信号積算部で検出された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較する積算値比較部とを持つことを特徴とする請求項１のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項３】
前記映像信号積算部では、前記プラズマディスプレイパネルの有効表示エリアの全画素の輝度を積算することを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項４】
前記映像信号積算部では、前記プラズマディスプレイパネルの有効表示エリアの予め定めた画素の輝度のみを積算することを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項５】
前記電荷回収タイミング制御部は、前記映像信号積算部で得られた積分値が所定の値より低い時は、前記期間を相対的に短く制御し、前記映像信号積算部で得られた積分値が前記所定の値より高い時は、前記期間を相対的に長くなるよう制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項６】
前記電荷回収タイミング制御部は、相対的に輝度重み付けの大きいサブフィールドの前記期間のみを切換え、相対的に輝度重み付けの小さいサブフィールドでは、前記期間の制御をしないように構成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項７】
予め定めた基準値を越える輝度の画素数を計数する計数手段を設け、前記計数手段が計数した値が予め定めた設定値以下の場合、前記電荷回収タイミング制御部は、前記期間を相対的に長くなるよう制御するように構成したことを特徴とする請求項１のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項８】
前記映像信号積算部は、各画素の輝度を積算した後、平均的な輝度を求めるように構成したことを特徴とする請求項1乃至６の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項９】
プラズマディスプレイパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記ディスプレイパネルの消費電力を測定する消費電力検出手段と、前記消費電力検出手段で測定した消費電力により画像の明るさ情報を得る明るさ検出手段と、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するまでの期間を変化せしめる電荷回収タイミング制御手段とを有し、前記明るさ検出手段で得られた明るさ情報に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御することを特徴するプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項１０】
プラズマディスプレイパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
映像信号の１フレーム又は１フィールド毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の輝度を積算する第１の工程と、
前記第１の工程で検出された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較する第２の工程と、
前記第２の工程での比較結果に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するまでの時間を変化せしめる第３の工程とからなり、
前記第１の工程で検出された画面の明るさに基づき、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御することを特徴するプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【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パネルの駆動装置とその駆動方法に係わり、特に、表示品質を改善するプラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＣ型プラズマディスプレイでは、電力効率を改善するため、維持パルスの発光動作時に、電荷回収回路を使用している。
【０００３】
電荷回収の基本的な考え方は、放電終了後のＡＣ型プラズマディスプレイパネルがコンデンサとして機能していることに着目し、パネルにチャージされた電荷をＬＣ共振回路を用いて取り出し、再度放電する際に利用することで、無効電力を低減し、電力効率を改善しようとするものである。
しかし、充分な回収効率を得る為に、ＬＣ共振回路の時定数を大きく設定すると、電荷回収動作により、走査、共通電極に印加されるサステインパルス波形が鈍るため、駆動電圧が上がり切る前に放電が起き始めてしまう傾向がある。電荷回収途中に放電が起きる場合、放電電流は電源ラインからではなく、ＬＣ共振回路から供給されるが、Ｌに蓄えられたエネルギーだけが供給源となるため電源容量が小さく、放電電流による電圧降下が大きい。この電圧降下のため、放電が弱くなり、その結果輝度が低下する。
【０００４】
輝度を上げるには強い放電が起きるようにすれば良い。これには駆動波形の立ち上がり、立ち下がりを急峻にすれば良く、電荷回収後、電極を電源電位に固定するタイミングを早めれば実現出来るが、こうすると、電荷回収効率が低下すると共に、１ライン中の発光ピクセル数で決まる表示負荷量の変化による輝度の変動（以下、負荷変動と呼ぶ）が大きくなる。
【０００５】
ピーク輝度を高くするには、電極を電源電位に固定するタイミングを早くした方望ましいが、輝度の負荷変動を軽減し、滑らかな階調特性を得るには、電源電位に固定するタイミングを遅らせた方が好ましく、この二つの要求を両立させることが難しかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、特に、画面全体の輝度が比較的高く、滑らかな階調特性が要求される映像を表示する時には、階調特性を優先して表示するように維持パルスのクランプタイミングを制御し、画面全体の輝度が比較的低く、高いピーク輝度が求められる時には、ピーク輝度が高くなるように維持パルスのクランプタイミングを制御することで、表示品質を改善した新規なプラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【０００８】
即ち、本発明に係わるプラズマディスプレイパネルの駆動装置の第１態様は、
プラズマディスプレイパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、全画素又は特定の画素の輝度を積算して画像の明るさ情報を得る明るさ検出手段と、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するまでの期間を変化せしめる電荷回収タイミング制御手段を有し、前記明るさ検出手段で得られた明るさ情報に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御することを特徴するものであり、
叉、第２態様は、
前記明るさ検出手段は、映像信号の１フレーム又は１フィールド毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の輝度を積算する映像信号積算部と、前記映像信号積算部で検出された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較する積算値比較部とを持つことを特徴とするものであり、
叉、第３態様は、
前記映像信号積算部では、前記プラズマディスプレイパネルの有効表示エリアの全画素の輝度を積算することを特徴とするものであり、
叉、第４態様は、
前記映像信号積算部では、前記プラズマディスプレイパネルの有効表示エリアの予め定めた画素の輝度のみを積算することを特徴とするものであり、
叉、第５態様は、
前記電荷回収タイミング制御部は、前記映像信号積算部で得られた積分値が所定の値より低い時は、前記期間を相対的に短く制御し、前記映像信号積算部で得られた積分値が前記所定の値より高い時は、前記期間を相対的に長くなるよう制御することを特徴とするものであり、
叉、第６態様は、
前記電荷回収タイミング制御部は、相対的に輝度重み付けの大きいサブフィールドの前記期間のみを切換え、相対的に輝度重み付けの小さいサブフィールドでは、前記期間の制御をしないように構成したことを特徴とするものであり、
叉、第７態様は、
予め定めた基準値を越える輝度の画素数を計数する計数手段を設け、前記計数手段が計数した値が予め定めた設定値以下の場合、前記電荷回収タイミング制御部は、前記期間を相対的に長くなるよう制御するように構成したことを特徴とするものであり、
叉、第８態様は、
前記映像信号積算部は、各画素の輝度を積算した後、平均的な輝度を求めるように構成したことを特徴とするものであり、
叉、第９態様は、
プラズマディスプレイパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記ディスプレイパネルの消費電力を測定する消費電力検出手段と、前記消費電力検出手段で測定した消費電力により画像の明るさ情報を得る明るさ検出手段と、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するまでの期間を変化せしめる電荷回収タイミング制御手段とを有し、前記明るさ検出手段で得られた明るさ情報に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御することを特徴するものである。
【０００９】
叉、本発明に係わるプラズマディスプレイパネルの駆動方法の態様は、
プラズマディスプレイパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、
映像信号の１フレーム又は１フィールド毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の輝度を積算する第１の工程と、
前記第１の工程で検出された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較する第２の工程と、
前記第２の工程での比較結果に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するまでの時間を変化せしめる第３の工程とからなり、
前記第１の工程で検出された画面の輝度に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御することを特徴するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、ＡＣ型プラズマディスプレイにおいて、主に電力効率改善のために行われている電荷回収の動作タイミングを、フレーム又はフィールド毎の入力映像信号の輝度の積算値により可変制御するようにし、入力信号積算値の低い時は、小面積表示時のピーク輝度が大きくなるように、電荷回収動作の開始点から維持電位及びグランド電位に固定するまでの期間が短くなるように制御し、入力信号積算値の高い時は、表示負荷量による輝度の変動が小さくなる値に電荷回収動作の開始点から維持電位及びグランド電位に固定するまでの前記期間が長くなるように制御することにより、明るい映像における階調特性を悪化させることなく、暗い映像におけるピーク輝度を増大することを特徴とするものである。
【００１１】
図４には、画面全体が暗く、特定の小面積の輝度のみが高い場合の、電荷回収開始点から、電荷回収後に維持電位又はグランド電位に固定するまでの期間（以下、電位固定開始期間と呼ぶ）をパラメータとしたピーク輝度の変化を示したグラフである。
【００１２】
この図から分かるように、前記期間を短くすると、小面積のみを明るく表示する場合、ピーク輝度を高くすることが出来る。しかし、電荷回収が終了する前に電極電位を固定してしまうため、電力効率が低下する他、負荷量による輝度の変動が大きくなる傾向にある。
【００１３】
一方、前記期間を長くすると、電荷回収が充分に行えるため、電力効率が良く、また、表示負荷量による輝度の変動は小さくなるが、前者と輝度を比較すると、ピーク輝度は小さくなる。
【００１４】
本発明は、この点に着目してなされたもので、平均映像レベルが高い比較的明るい画面の場合、階調特性の滑らかさが要求されるから、前記期間を長くし、逆に、平均映像レベルが低くく比較的暗い画面の場合、ピーク輝度が求められる比較的小面積の輝度を高くすることで、階調特性と実用上のピーク輝度特性との両立を図ろうとするものである。
【００１５】
この目的を達成するため、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、
プラズマディスプレイパネルの電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収回路を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、
映像信号の１フレーム又は１フィールド毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の輝度を積算する映像信号積算部と、前記映像信号積算部で検出された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較する積算値比較部と、前記積算値比較部の比較結果に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するまでの期間を変化せしめるための電荷回収タイミング制御部とを設け、前記映像信号積算部で検出された画面の輝度に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収タイミングを制御することを特徴するものである。
【００１６】
【実施例】
以下に、本発明に係わるプラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
（第１の具体例）
図１は、本発明に係わるプラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法の第１の具体例を示す図であって、これらの図には、
プラズマディスプレイパネル１４の電荷を回収し、回収した電荷を再び利用するようにした電荷回収回路１２を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、
映像信号の１フレーム又は１フィールド毎の前記プラズマディスプレイパネルの各画素の輝度を積算する映像信号積算部１６と、前記映像信号積算部１６で検出された積算値が所定の値より大きいか小さいかを比較する積算値比較部１７と、前記積算値比較部１７の比較結果に基づき、前記電荷回収回路の電荷回収動作の開始点から維持電位又はグランド電位に固定するまでの期間Ｔ（図３参照）を変化せしめるための電荷回収タイミング制御部４とを設け、前記映像信号積算部１６で検出された画面の輝度に基づき、前記電荷回収回路１２の電荷回収タイミングを制御することを特徴するプラズマディスプレイパネルの駆動装置が示され、
又、前記映像信号積算部１６では、前記プラズマディスプレイパネル１４の有効表示エリアの全画素の輝度を積算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装置が示されている。
【００１８】
勿論、前記映像信号積算部１６では、積算する画素を間引き、前記プラズマディスプレイパネル１４の有効表示エリアの予め定めた画素の輝度のみを積算するように構成しても、本発明の目的を達成することが出来る。
【００１９】
又、前記電荷回収タイミング制御部４は、前記映像信号積算部１６で得られた積分値が所定の値より低い時は、前記期間Ｔ（図３）を相対的に短く制御し、前記映像信号積算部１６で得られた積分値が前記所定の値より高い時は、前記期間Ｔを相対的に長くなるよう制御する。
【００２０】
なお、前記映像信号積算部１６は、各画素の輝度を積算した後、平均的な輝度を求めるように構成してもよい。
【００２１】
また、前記電荷回収タイミング制御部４は、相対的に輝度重み付けの大きいサブフィールドの前記期間のみを切換え、相対的に輝度重み付けの小さいサブフィールドでは、前記期間の制御をしないように構成してもよい。
【００２２】
以下に、第１の具体例を更に詳細に説明する。
【００２３】
図１を参照すると、本発明の第１の具体例では、データ処理回路２と、駆動制御回路３と、データ電極駆動回路９と、走査電極駆動回路１０と、維持電極駆動回路１１と、電荷回収回路１２と、プラズマディスプレイパネル１４とで構成されている。
【００２４】
データ処理回路２は、映像信号積算部１６と積算値比較部１７とを備えている。この映像信号積算部１６は、ＴＶ信号の１フレーム又は１フィールド毎のＲ、Ｇ、Ｂの全ての画素の輝度を積算すると共に、プラズマディスプレイパネルの平均的な輝度を検出し、また、積算値比較部１７では、映像信号積算部１６で検出された積算値又は平均値が所定の値より大きいか小さいかを比較している。
【００２５】
また、駆動制御回路３は、電荷回収タイミング制御部４と、輝度制御部５とを備えている。
【００２６】
映像信号積算部１６の出力である出力映像信号積算信号６は、積算値を平均化したものであり、画面の平均階調レベルを示す値となる。輝度制御部５では、許容される消費電力内で最大のピーク輝度を得るため、映像信号積算信号６の値により、駆動制御部３で生成される維持パルス数を制御する。
【００２７】
更に、輝度制御部５からは輝度制御信号１０が出力され、この輝度制御信号１０は、電荷回収タイミング制御部４に送られ、輝度制御部５と同期して、電荷回収の動作タイミングを最適値に制御する。
【００２８】
図２は、電荷回収回路１２の一例を示す回路であり、１２１は、コイルＬとコンデンサＣとからなる電荷回収部であり、スイッチＳ３，Ｓ４を制御することで、コンデンサＣに電荷を回収し、また、回収した電荷をプラズマディスプレイパネル１４に戻すことが出来るようになっている。また、１２２は、電圧クランプ部であり、スイッチＳ１、Ｓ２を制御することで、維持パルスをＧＮＤレベル又は−ＶＳの所定の電圧にクランプすると共に、スイッチＳ１、Ｓ２のオン・オフタイミングを制御することで、本発明の期間Ｔを、長くしたり、短くしたり制御するように構成している。
【００２９】
図３は、維持パルスの前記期間Ｔを、長くしたり、短くしたり可変した場合を図示したものであり、左側の状態は、前記期間Ｔを短くした例であり、右側の状態は、前記期間Ｔを長くした例である。この具体例では、電荷回収タイミング制御部４は、期間Ｔを、長くした場合と、短くした場合の二つの状態に制御するように構成したが、勿論、期間Ｔを複数段階に設定して、きめ細かく制御するように構成しても良い。
【００３０】
次に、このように構成したプラズマディスプレイパネルの駆動装置の動作について説明する。
【００３１】
入力映像信号１は、データ処理回路２に入力される。又、同時に、入力映像信号中の垂直同期信号は、駆動制御回路３にも入力され、駆動シーケンスと入力映像信号の同期関係を制御する基準信号として使われる。
【００３２】
データ処理回路２では、入力映像信号１の信号処理及び並べ替えを行い、データ電極駆動回路９に送ると共に、映像信号積算部１６にて１フレーム又は１フィールド毎の画面内の入力映像信号の輝度を積算し、正規化処理を行った上で映像信号積算信号６として駆動制御回路３に送られる。
【００３３】
駆動制御回路３に設けられた輝度制御部５では、映像信号積算信号６に基づき、映像信号積算信号６の輝度の積算値が大きい時には、維持発光パルス数を減らし、画面輝度を抑制するように動作する。
【００３４】
更に、輝度制御部５から期間Ｔを制御するための輝度制御信号１０が電荷回収タイミング制御部４に送られ、輝度制御部５による維持発光パルス数の制御と同期して期間Ｔを切り換える。映像信号積算信号６が、画面輝度を下げるように指示している場合は、輝度制御信号１０は、維持パルスの期間Ｔを長くして、表示負荷量による階調特性の劣化を少なくすように制御し、又、映像信号積算信号６が、画面輝度を上げるように指示している場合は、輝度制御信号１０は、維持パルスの期間Ｔを短くし、ピーク輝度を増大させる。
【００３５】
なお、映像信号積算信号６は、輝度制御部５を介さずに、直接電荷回収タイミング制御部４に入力するように構成しても良い。
【００３６】
また、ディスプレイパネルの消費電力を測定する消費電力検出手段を設け、この検出手段の検出結果に基づき期間Ｔを制御するように構成しても、本発明の目的を達成することが出来る。
【００３７】
（第２の具体例）
図５は、本発明の第２の具体例を示すブロック図である。
【００３８】
この第２の具体例では、画面輝度積分値が低い場合であっても、画面内の輝度分布に差が少ない映像では、階調特性を優先した表示になるように制御し、ピーク輝度を優先する表示を行わない。従って、画面全体が暗い映像に対しても階調特性の優れた表示を可能にするものである。
【００３９】
この構成では、（１）初め、各画素のＲＧＢセルの輝度データが、予め設定した基準値より高いか低いかを判定し、（２）次に、画面の有効表示エリアについて、（１）で設定した値より高い輝度の画素数を１フレーム又は１フィールド単位でカウントする。（３）カウントした結果、予め設定した基準値より輝度の高い画素が多い場合には、輝度優先の表示にするため、期間Ｔを短くするように制御し、予め設定した基準値より輝度の高い画素が少ない場合には、階調優先の表示にするため、期間Ｔを長くするように制御する。
【００４０】
このように、第２の具体例では、
予め定めた基準値を越える輝度の画素数を計数する計数手段である明部面積積算部１８を設け、前記明部面積積算部１８が計数した値が予め定めた設定値以下の場合、前記電荷回収タイミング制御部４は、前記期間Ｔを相対的に長くなるよう制御するように構成したものである。このため、明部面積積算部１８の出力である明部面積積分信号１５は、電荷回収タイミング制御部４に直接入力されるようになっている。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係わるプラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法は、上述のように構成したので、平均映像レベルが高い画面では、従来と同等の階調特性を保ちながら、平均映像レベルが低い画面では、従来より高いピーク輝度を得ることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるプラズマディスプレイパネルの駆動装置のブロック図である。
【図２】電荷回収回路の一例を示す回路図である。
【図３】維持パルスを示す図である。
【図４】期間Ｔに対するピーク輝度の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の具体例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  入力映像信号
２  データ制御回路
３  駆動制御回路
４  電荷回収タイミング制御部
５  輝度制御部
６  映像信号積算信号
７  データ信号
８  走査電極駆動回路制御信号
９  データ電極駆動回路
１０  走査電極駆動回路
１１  維持電極駆動回路
１２  電荷回収回路
１２１  電荷回収部
１２２  クランプ部
１３  維持電極駆動回路制御信号
１４  ＰＤＰパネル
１５  明部面積積分信号
１６  映像信号積算部
１７  積算値比較部
１８  明部面積積算部
【図１】
0003603712.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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