(57)【要約】【課題】サブフィールド構造により階調表示するプラズマディスプレイ装置において、ＰＦＣを装備しない電源部起因の電源リップル周波数と映像信号フィールド周波数が異なるとフリッカが発生する。【解決手段】商用電源の位相を検出し、発明１は従来ではフリッカの発生する映像フィールドのサブフィールド構造を変えてフリッカを防止する。発明２は従来ではフリッカの発生する映像フィールドの信号強度を変調してフリッカを防止する。発明３は映像フィールド周波数と商用電源周波数を概一致させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源回路と、前記電源回路から電力供給されるスキャン駆動回路と、サステイン駆動回路と、前記電源回路の入力ＡＣ波形の位相を検出する位相検出回路と、前記位相検出回路の出力により動作を変更するサブフィールド処理回路を含むプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
前記電源回路はＡＣ入力ＤＣ出力構成であり、ＰＦＣ回路を含まないことを特徴とする請求項１記載ののプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記サブフィールド処理回路は位相検出回路出力信号によりサブフィールド順序を同期して変えることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
電源回路と、前記電源回路から電力供給されるスキャン駆動回路とサステイン駆動回路と、前記電源回路の入力ＡＣ波形の位相を検出する位相検出回路と、前記位相検出回路の出力により動作を変更する信号処理回路を含むプラズマディスプレイ装置。
【請求項５】
前記電源回路はＡＣ入力ＤＣ出力構成であり、ＰＦＣ回路を含まないことを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項６】
前記信号処理回路は位相検出回路出力信号により出力信号レベルを変調することを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項７】
ＡＣ入力ＤＣ出力構成の電源回路と、前記電源回路から電力供給されるスキャン駆動回路と、サステイン駆動回路とを備え、映像信号のフィールド周波数と電源ＡＣ周波数が概等しいことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項８】
前記電源回路から供給されるＤＣ出力に０．２％から３％のＡＣリップルが含まれていることを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマディスプレイ装置において、ＰＦＣ（力率改善回路）を搭載しない場合に発生する電源リップルに起因するフリッカを防止し、高品位画像を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイ装置の回路の概略構成を図５に示し、図と共に説明する。図５において１はプラズマ発光を行うパネル、２はパネル１に２値の画像情報を伝えるデータ駆動回路、３はパネル１の水平走査線情報を伝えるスキャン駆動回路である。そして、４は映像信号をガンマ特性、輪郭強調、カラーマネジメント等の絵作りを行う信号処理回路である。５はその処理された信号から２値のデータ駆動回路用信号を作るサブフィールド処理回路（ＳＦ処理回路と略す）であり、階調表示は１フィールド（１／６０秒）を１０程度の発光時間に重み付けを持ったサブフィールドに分けて、時間軸方向に変化させることで行っている。６はサステイン回路であり、発光期間にパルス状電圧を印可しパネルを放電させる。なお、３のスキャン駆動回路にはスキャンだけでなく、パネル１の初期化およびパネル放電をサステイン駆動回路と対になってプッシュプル動作を行うパルス駆動回路も含まれている。７は電源回路である。また、図示はしていないが放送電波を受信するチューナー、および音声回路があり、テレビジョンセットが構成されている。パネル内部は本発明の趣旨ではないので説明を省略する。
【０００３】
次に電源回路の構成を図６に示す。一般的には商用電源のＡＣ１００Ｖを一度ＰＦＣと呼ばれる力率改善回路にてＤＣの高電圧（４００Ｖ程度）に変換する。これはダイオード整流によるラッシュ電流の電磁波妨害対策、２００Ｖ系にも自動対応するワールドワイド対応のためである。その後、プラズマディスプレイ装置において最も電力を消費するサステイン放電に対応した１７０Ｖ前後のＤＣに変換して供給する。この２段動作のため、商用電源の低い周波数リップルは極めて微少であった。
【特許文献１】特開平２−６３０９３号公報
【特許文献２】特開平９−６２２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プラズマディスプレイの普及に伴いコストダウンのためにＰＦＣを省き、チョーキングコイル等により電磁波妨害対策を行うことが検討されてきた。この時の電源構成を図７に示す。商用ＡＣ１００Ｖを直接ＤＣ１７０Ｖへと変換する。ここで発明者らは、この構成で本質的に残る商用周波数のわずかなリップル成分が特定の条件で画面フリッカとなって表示品質を損なうことを見いだした。
【０００５】
この現象の原理を図８に示し、図と共に説明する。図８は左から右へ時間軸方向に画像信号、電源リップル、フリッカを示す光出力を展開したものである。前記の特定条件とは、テレビジョン信号の６０Ｈｚを受信時に、東日本の５０Ｈｚの商用電源である場合が典型的であった。図８の画像はテレビジョン信号である故に６０Ｈｚ、１６．７ｍｓ周期である。この時のサブフィールドの発光時間の重み付けは１，２，４，８，１６までは２のべき乗であるが、それ以上はプラズマディスプレイ特有の動画疑似輪郭と呼ばれる画像の不具合対策のため４５ずつの同じ重み付けを５つ続け、総計１０サブフィールド、２５５階調とする例を示した。そしてリップルであるが、５０Ｈｚを両波整流するので周期は倍の１００Ｈｚとなる。ここでリップルの振幅はコストダウンのためには（チョークコイルを小さくしたい）ある程度の大きさ、１〜３Ｖ程度は残す条件が要望されていた。しかしながら、発光放電時の電源電圧にリップルがあると発光輝度がリップルに応じて変調されることを発明者らは見いだした。電圧が高い時には明るく、低い時には暗くなった。ただし、サブフィールドの発光の重み付けとリップルの周期の相互作用であり、軽いサブフィールドはもともと発光強度が低いので影響せず、強いサブフィールドのみ影響が出る。すると図８の例では、最初の画像フィールドの強いサブフィールド期間はリップルの低い期間、２番目と３番目は高低両リップルがあるので相殺され、４番目の画像フィールドでは最初と同様にリップルが低く、６番目は相殺となり、これを巡回する。結果的に５０ｍｓ、２０Ｈｚの発光リップルが発生し、これがフリッカとなって観測される。別な面から言えば画像フィールド６０Ｈｚが重み付け強弱があるので等価的に１２０Ｈｚが基本成分であり、これと電源リップル１００Ｈｚの干渉の２０Ｈｚで発生したとも言える。また、図８の位相ではリップル低で２０Ｈｚとなる条件であるが、相対的な位相関係によりリップル高の場合も当然ある。しかし干渉の２０Ｈｚ周期は変わらない。発明者らの実験では１７０ＶＤＣに対して０．４Ｖｐｐ（約０．２％）以上ののリップルでフリッカが観測された。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために第１の本発明は、電源回路と、前記電源回路から電力供給されるスキャン駆動回路と、サステイン駆動回路と、前記電源回路の入力ＡＣ波形の位相を検出する検出回路と、前記位相検出回路の出力により動作を変更するサブフィールド処理回路を含む構成とするものである。
【０００７】
第２の本発明は電源回路と、前記電源回路から電力供給されるスキャン駆動回路と、サステイン駆動回路と、前記電源回路の入力ＡＣ波形の位相検出回路と、前記位相検出回路の出力により動作を変更する信号処理回路を含む構成とするものである。
【０００８】
第３の本発明は、映像信号のフィールド周波数と電源ＡＣ周波数が概等しくするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電源リップルが残るにもかかわらずフリッカの発生を防止し、高品位な画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、第１の本発明を実施例について、図面を参照しながら説明する。図１の構成図の８は位相検出回路であり、入力の商用５０Ｈｚの位相を検出し、ＳＦ処理回路５へと伝える。次に図２にて動作を説明する。図８で示した例のままでは、最初と４番目の画像フィールドの光出力が低下を起こす。本発明では図２の画像の段に示すようにＳＦ処理回路５内で、その画像フィールドのみ強い重み付けのサブフィールドを時間方向の前へずらす。これにより該当するサブフィールドにおいても高低のリップルにより光出力は相殺されてフリッカは発生しない。むろん商用電源と画像フィールドの位相によっては他のフィールドが該当し、それを位相検出回路が検出しＳＦ処理回路へと伝え処理を行う。時間方向をずらす当該サブフィールドはサブフィールドの数、重み付け等の構成と商用電源の位相によって決定される。しかし５０Ｈｚ商用電源と６０Ｈｚ映像フィールドでは周期の最小公倍数１００ｍｓ＝１０Ｈｚ周期で巡回し、一度位相関係を検出すれば当該サブフィールドを決定でき、回路規模も大きくない。さらに商用電源と画像フィールドが同周波数の場合（西日本地域）はこれを行わない選択もある。発明者らの実験によれば無対策では０．４Ｖ程度のリップルでフリッカが観測されたが、１０サブフィールドの図８に近いサブフィールド構成では約３Ｖのリップルまで許容可能となり、効果を確認できた。
【００１１】
次に第２の本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図３において位相検出回路８は信号処理回路４へと接続されて、ＳＦ処理回路５へ入力される前に映像信号の強度そのものを変調して補正する。動作を図４に示す。画像、リップル、光出力の段は図８と同様であり、このままでは光出力の発光リップルが発生するが、画像信号そのものを該当画像フィールドである、最初と４番目を演算して強め、発光強度を補正して発光リップルを防ぐ。その補正量は理論的には発光輝度により最適量が変わるのであるが、発明者らの実験では１００ｃｄ／ｍ２輝度で２〜４％程度の変調でフリッカの感知を防止できた。更に明るい場合、電源リップルが多い場合は補正量を上げる必要がある。
【００１２】
なお、以上プラズマディスプレイ装置にて本発明を説明したが、サブフィールド構造にて階調表示するディスプレイ、例えば有機ＥＬ、ＬＥＤ等でも本発明を適用可能なことは言うまでもない。
【００１３】
次に第３の本発明を述べる。以上説明したようにフリッカの本質は映像信号のフィールド周波数と電源ＡＣ周波数の干渉であり、両者の周波数が概等しければ、相当に電源リップルがあってもフリッカは発生しない。発明者らはスキャン、サステインの電源電圧１７０Ｖ、映像信号フィールド周波数５９．９４Ｈｚ、電源ＡＣ周波数６０Ｈｚの環境で１７０Ｖのリップル５Ｖｐｐ（３％リップル）までフリッカが発生しないことを実験で見いだした。このように両者の周波数を概同一にしてもフリッカを防止できる。この環境は日本の西日本地域、北米等があてはまる。また、欧州では両者とも５０Ｈｚであり、同様にフリッカは発生しない。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明にかかるプラズマディスプレイ装置は、ＰＦＣを搭載せず電源リップルをある程度許容する安価な電源回路においても、発光リップル、つまりフリッカを防止可能であり高品位な画像を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の本発明のプラズマディスプレイ装置の構成図
【図２】第１の本発明の動作説明図
【図３】第２の本発明のプラズマディスプレイ装置の構成図
【図４】第２の本発明の動作説明図
【図５】従来のプラズマディスプレイ装置の構成図
【図６】従来の電源の構成図
【図７】本発明の前提の電源の構成図
【図８】フリッカ発生の動作説明図
【符号の説明】
【００１６】
１    パネル
２    データ駆動回路
３    スキャン駆動回路
４    信号処理回路
５    サブフィールド処理回路
６    サステイン駆動回路
７    電源部
８    位相検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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