(57)【要約】【課題】従来のプラズマディスプレイでは書込期間に多大な時間が必要であり、高階調化や動画表示品位の改善を図るために書込期間が長くなり、発光輝度に直接関与する維持期間がより一層圧迫されるため、平均輝度レベルによって、維持パルス数及びサブフィールド数を制御する方法だけでは、ピーク輝度を十分に高くするには不充分である。【解決手段】平均輝度レベルに応じて、維持パルス数及びサブフィールド数を制御する方法と併用して、白伸張の機能を平均輝度レベルが低い映像シーンで用いることにより、より一層のピーク輝度の向上を行うことができる。【選択図】　図２
2004117484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平同期信号と垂直同期信号を用いて輝度入力信号の最大値を検出する最大値検出回路と、水平同期信号と垂直同期信号を用いて輝度入力信号の平均輝度を検出する平均輝度検出回路と、垂直同期信号を用いて前記平均輝度検出回路の出力である平均輝度をフィールド単位で平均化し平均輝度演算値を出力する第一の平均回路と、垂直同期信号を用いて前記最大値検出回路の出力である輝度入力信号の最大値をフィールド単位で平均化し平均最大値を出力する第二の平均回路と、前記第一の平均回路の出力と平均輝度の基準値を比較して、輝度入力信号のピーク輝度を制御する信号を生成するピーク輝度制御信号生成回路と、垂直同期信号を用いて後述するピーク輝度算出回路の出力を１フィールド遅延する１フィールド遅延回路と、前記ピーク値制御信号生成回路の出力と前記１フィールド遅延回路の出力と前記第二の平均回路の出力を用いてピーク輝度を算出するピーク輝度算出回路と、前記ピーク輝度算出回路の出力を用いてピーク輝度の値に応じて適応的に輝度レベルを伸張する白伸張機能の動作状態と無動作状態を切り替える信号を生成する白伸張制御信号生成回路と、前記第一の平均回路の出力と前記ピーク輝度算出回路の出力と前記白伸張制御信号生成回路の出力を用いて、輝度入力信号に対して白伸張機能の動作を行う白伸張回路と、前記白伸張回路の出力をもとにプラズマディスプレイの維持パルス数とサブフィールド数を制御する駆動条件制御回路を具備し、入力する映像信号の平均輝度に応じて輝度レベルを制御することを特徴とする映像信号処理回路。
【請求項２】
ピーク輝度算出回路は、１フィールド遅延回路の出力と第二の平均回路の出力との差を検出する第一の減算回路と、前記第一の減算回路の出力に対して所定の比率分を算出する減少値算出回路と、前記１フィールド遅延回路の出力から前記減少値算出回路の出力を減算する第二の減算回路を具備し、白伸張機能の動作状態から無動作状態へ変化する過渡期の輝度レベルを制御することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理回路。
【請求項３】
ピーク輝度算出回路は、第二の平均回路の出力を用いて白伸張の動作状態のピーク輝度を生成するピーク輝度生成回路と、前記ピーク輝度生成回路の出力と１フィールド遅延回路の出力の差を検出する第三の減算回路と、前記第三の減算回路の出力に対して所定の比率分を算出する増加値算出回路と、前記１フィールド遅延回路の出力と前記増加値算出回路の出力を加算する加算回路を具備し、白伸張機能の無動作状態から動作状態へ変化する過渡期の輝度レベルを制御することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理回路。
【請求項４】
ピーク輝度算出回路は、１フィールド遅延回路の出力と第二の平均回路の出力との差を検出する第一の減算回路と、前記第一の減算回路の出力に対して所定の比率分を算出する減少値算出回路と、前記１フィールド遅延回路の出力から前記減少値算出回路の出力を減算する第二の減算回路と、第二の平均回路の出力を用いて白伸張の動作状態のピーク輝度を生成するピーク輝度生成回路と、前記ピーク輝度生成回路の出力と１フィールド遅延回路の出力の差を検出する第三の減算回路と、前記第三の減算回路の出力に対して所定の比率分を算出する増加値算出回路と、前記１フィールド遅延回路の出力と前記増加値算出回路の出力を加算する加算回路を具備し、入力信号の平均輝度の変化によって生じる白伸張機能の動作状態と無動作状態の切り替わりに対し、輝度レベルを滑らかに変化させることを特徴とする請求項１記載の映像信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマテレビの映像信号処理回路に関し、特に映像信号の輝度レベルの制御に関する映像信号処理回路である。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイはガス放電により発生した紫外線によって、蛍光体を励起発光させることにより表示するディスプレイであり、薄型構造でちらつきがなく表示コントラスト比が大きいなどの特徴があり、大画面テレビや情報表示装置などへ応用が期待されている。プラズマディスプレイの階調表現は、１つのフレームを複数のサブフィールドに分割し、維持パルス数をサブフィールド毎に異ならせ、そのサブフィールドの組み合わせによって行われる。従って、各サブフィールドの維持パルス数の比を、例えば１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８にすると、２５６階調を表現することができる。このような複数のサブフィールドを高速で連続して表示し、視覚の積分効果を利用することで多階調の画像を再現することができる。
【０００３】
プラズマディスプレイの発光効率はあまり高くないため、パネル全面で明るい表示となり、平均輝度レベルが高い場合に大きな電力が必要となり、消費電力が増加する。そこで、プラズマディスプレイでは、従来よりこの消費電力の増加を抑制するために、画面全体の平均輝度レベルを検出し、それに応じて各サブフィールドの維持パルス数を変化させる制御方法が用いられている。なお、本明細書は、この制御方法を行っている回路を駆動条件制御回路と称している。図１３はその制御方法を適用したプラズマディスプレイを示している。
【０００４】
図１３において、プラズマディスプレイに入力された映像信号は、映像信号処理回路１３０１によりプラズマディスプレイ用の信号に変換される。変換された信号は、平均輝度検出回路１３０２に入力し、画面全体の輝度レベルが演算される。この演算結果に基づいて、維持パルス数制御回路１３０４では、入力映像信号の平均輝度レベルが低い場合、維持パルス数を増やして輝度を上昇させ、逆に平均輝度レベルが高い場合、維持パルス数を減らして輝度を制限する。この結果、平均輝度レベルが高い場合の消費電力を抑えつつ高いピーク輝度を得られるように各サブフィールドの維持パルス数がフレーム毎に制御される。映像信号処理回路１３０１の出力信号は、サブフィールド制御回路１３０３に入力し、サブフィールド制御回路１３０３及び維持パルス数制御回路１３０４からの出力信号が駆動制御部１３０５に入力され、プラズマディスプレイパネル１３０６のデータ電極ドライバ等の動作を制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の平均輝度レベルによって、維持パルス数及びサブフィールド数を制御する方法は、プラズマディスプレイにとって有用な方法であるが、ＣＲＴに比較するとまだ不十分であり、更なる高輝度化の改善が望まれている。例えば、現実のプラズマディスプレイでは書込期間に多大な時間が必要であり、特に高階調化や動画表示品位の改善を図るために、書込期間が長くなり、発光輝度に直接関与する維持期間がより一層圧迫される。このため、ピーク輝度を十分に高くすることができない問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題を解決するもので、上述した制御方法と併用して、ピーク輝度の値に応じて適応的に白側の階調を伸張する白伸張機能（以下、白伸張と称する。）を適用することにより、より高いピーク輝度を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、水平同期信号と垂直同期信号を用いて輝度入力信号の最大値を検出する最大値検出回路と、前記水平同期信号と前記垂直同期信号を用いて前記輝度入力信号の平均輝度を検出する平均輝度検出回路と、前記垂直同期信号を用いて、前記平均輝度検出回路から生成される前記輝度入力信号の平均輝度をフィールド単位で平均化し、平均輝度演算値を出力する第一の平均回路と、前記垂直同期信号を用いて、前記最大値検出回路から生成される前記輝度入力信号の最大値をフィールド単位で平均化し、平均最大値を出力する第二の平均回路と、前記第一の平均回路から出力する平均輝度演算値と平均輝度の基準値を比較して、前記輝度入力信号のピーク輝度を制御する信号を生成するピーク輝度制御信号生成回路と、前記垂直同期信号を用いて、ピーク輝度算出回路から出力する輝度信号のピーク輝度を１フィールド遅延する１フィールド遅延回路と、前記ピーク値制御信号生成回路から生成されたピーク輝度制御信号と前記１フィールド遅延回路から出力する１フィールド遅延したピーク輝度と前記第二の平均回路から出力する平均最大値を用いて、ピーク輝度を算出するピーク輝度算出回路と、前記ピーク輝度算出回路から出力する制御信号を用いて、白伸張の動作状態と無動作状態を切り替える信号を生成する白伸張制御信号生成回路と、前記第一の平均回路から出力する平均輝度演算値と前記ピーク輝度算出回路から出力するピーク輝度と前記白伸張制御信号生成回路から出力する白伸張制御信号を用いて、前記輝度入力信号に対して白伸張の動作を行う白伸張回路と、前記白伸張回路から出力する輝度信号をもとに、維持パルス数とサブフィールド数を制御し、プラズマディスプレイの駆動条件を制御する駆動条件制御回路を具備し、入力する映像信号の平均輝度に応じて、輝度レベルを制御することを特徴とするものである。
【０００８】
本願の請求項２の発明は、請求項１の映像信号処理回路において、前記ピーク輝度算出回路は、前記１フィールド遅延回路から出力する１フィールド遅延したピーク輝度と前記第二の平均回路から出力する平均最大値の差を検出する第一の減算回路と、前記第一の減算回路から出力する輝度の差分に対して、所定の比率分を算出する減少値算出回路と、前記１フィールド遅延したピーク輝度と前記減少値算出回路から生成される輝度の減少値を減算する第二の減算回路を具備し、白伸張機能の動作状態から無動作状態へ変化する過渡期の輝度レベルを制御することを特徴とするものである。
【０００９】
本願の請求項３の発明は、請求項１の映像信号処理回路において、前記ピーク輝度算出回路は、前記第二の平均回路から出力する平均最大値を用いて、白伸張の動作状態のピーク輝度を生成するピーク輝度生成回路と、前記ピーク輝度生成回路から出力するピーク輝度と前記１フィールド遅延回路から出力する１フィールド遅延したピーク輝度の差を検出する第三の減算回路と、前記第三の減算回路から出力する輝度の差分に対して、所定の比率分を算出する増加値算出回路と、前記１フィールド遅延したピーク輝度と前記増加値算出回路から生成された輝度の増加値を加算する加算回路を具備し、白伸張機能の無動作状態から動作状態へ変化する過渡期の輝度レベルを制御することを特徴とするものである。
【００１０】
本願の請求項４の発明は、請求項１の映像信号処理回路において、前記ピーク輝度算出回路は、請求項２記載の回路の一部と請求項３記載の回路の一部とを具備し、入力信号の平均輝度の変化によって生じる白伸張機能の動作状態と無動作状態の切り替わりに対し、輝度レベルを滑らかに変化させることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の映像信号処理回路の実施の形態について図を用いて説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における映像信号処理回路の構成を示すブロック図である。１０１はＡ／Ｄ変換回路、１０２は、Ｉ／Ｐ変換、走査線変換、逆ガンマ補正、誤差拡散等の信号処理を行う第一の映像信号処理部である。１０３は入力映像信号の平均輝度に応じて、輝度信号に対して白伸張を行う白伸張処理部、１０４は維持パルス数及びサブフィールド数で明るさを制御する駆動条件制御回路である。１０５は同期分離回路である。
【００１３】
次に、その動作について説明する。入力映像信号は、Ａ／Ｄ変換回路１０１でデジタル映像信号に変換される。このデジタル映像信号は、第一の映像信号処理部１０２に入力される。第一の映像信号処理部１０２では、Ｉ／Ｐ変換、走査線変換、逆ガンマ補正、誤差拡散等の信号処理を行う。また、入力映像信号がコンポジットビデオ信号の場合、Ｙ／Ｃ分離を行い、ＲＧＢ信号の場合は、マトリックス変換を行うことにより、輝度信号を生成している。また、同期分離回路１０５は、入力映像信号から、水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤを分離する。白伸張処理部１０３では、水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤを用いて、第一の映像信号処理部１０２から出力する輝度信号に対して、白伸張を行う。
【００１４】
ここで白伸張の動作について図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の実施の形態１における白伸張回路の動作を示す図である。白伸張は、所定の輝度レベルＳＴＬより大きい輝度レベルに対し行い、輝度レベルＳＴＬより小さい輝度レベルに対しては行わない。白伸張後の輝度レベルＹ＿ＯＵＴは、最大値ＭＡＸをもとにピーク輝度ＰＥＡＫを算出し、下記計算式により求まる。
【００１５】
Ｙ＿ＯＵＴ＝ＳＴＬ＋（ＰＥＡＫ−ＳＴＬ）／（ＭＡＸ−ＳＴＬ）×（Ｙ＿ＩＮ−ＳＴＬ）
ここでＹ＿ＩＮは白伸張前の輝度レベルである。
【００１６】
実施の形態１では、輝度レベルＳＴＬは、第一の平均回路２０８の出力である平均輝度ＡＰＬを用いている。平均輝度ＡＰＬは、平均輝度検出回路２０６で検出された平均輝度をフィールド単位で平均化したものである。また、ピーク輝度は、輝度の平均最大値ＭＡＸに対して、所定の定数であるＧＡＩＮを乗算した値を用いている。
【００１７】
駆動条件制御回路１０４では、白伸張処理部１０３から出力する輝度信号の平均輝度に応じて、サブフィールド数及び維持パルス数を制御することにより、ピーク輝度の向上及び消費電力の低減を行う。すなわち、映像シーンを自動的に判別し、白色部の面積が少なく、全体的に黒っぽいシーンのときに、維持パルスを増加し、白色部のピーク輝度を向上させる。これにより、黒から白ピークまでの映像のダイナミックレンジを拡大し、メリハリのある映像が実現できる。駆動条件制御回路１０４により、平均輝度が高い映像シーンでは、維持パルス数が減少するため、白伸張を行っても効果が少ない。逆に、平均輝度が低い映像シーンでは、維持パルス数は多く、消費電力も低く余裕があるため、白伸張の効果が大きい。これにより、白伸張の動作状態及び無動作状態の制御が必要となる。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態１における白伸張処理部１０３の構成を示すブロック図である。図２において、２０１は白伸張回路、２０２は１フィールド遅延回路、２０３は白伸張を制御する信号を生成する白伸張制御信号生成回路、２０４はピーク輝度算出回路、２０５はピーク輝度を制御する信号を生成するピーク輝度制御信号生成回路、２０６は輝度入力信号の平均輝度を検出する平均輝度検出回路、２０７は輝度入力信号の輝度の最大値を検出する最大値検出回路、２０８は平均輝度をフィールド単位で平均化する第一の平均回路、２０９は輝度の最大値をフィールド単位で平均化する第二の平均回路である。
【００１９】
次に、その動作について説明する。最大値検出回路２０７では、同期分離回路から出力する水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号の所定の範囲内で、第一の映像信号処理部１０２から出力する輝度信号の最大値を求める。また、平均輝度検出回路２０６では、最大値検出回路２０７に用いられた検出範囲と同じ範囲内で、第一の映像信号処理部１０２から出力する輝度信号の平均値を求める。第二の平均回路２０９において、最大値検出回路２０７から出力する輝度の最大値は、垂直同期信号ＶＤを用いて、フィールド単位で平均化され、平均最大値ＭＡＸが生成される。同様に、第一の平均回路２０８において、平均輝度検出回路２０６から出力する平均輝度は、垂直同期信号ＶＤを用いて、フィールド単位で平均化され、平均輝度ＡＰＬが生成される。ピーク輝度制御信号生成回路２０５では、平均輝度ＡＰＬと所定の定数である平均輝度基準値ＡＰＬＲＥＦを用いて、ピーク輝度を制御するピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐを生成する。ピーク輝度算出回路では、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐをもとに、平均最大値ＭＡＸと、１フィールド遅延したピーク輝度ＰＥＡＫ１Ｖを用いて、白伸張後のピーク輝度ＰＥＡＫを算出する。１フィールド遅延したピーク輝度ＰＥＡＫ１Ｖは、垂直同期信号ＶＤを用いて、１フィールド遅延回路２０２でピーク輝度ＰＥＡＫを１フィールド遅延して得られる。また、ピーク輝度算出回路２０４は、白伸張の動作状態を表す信号ＳＴＡＴＥを出力する。白伸張制御信号生成回路２０３は、白伸張の動作状態を表す信号ＳＴＡＴＥを用いて、白伸張を制御する白伸張制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｗを生成する。白伸張回路２０１では、入力輝度信号に対し、白伸張制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｗが「１」ならば、白伸張を行い、「０」ならば、白伸張を行わない。白伸張を行う場合、平均輝度ＡＰＬと、ピーク輝度ＰＥＡＫを用いて、先述の様に計算される。白伸張回路２０１から出力される輝度信号は、駆動条件制御回路１０４に入力され、輝度レベルの制御が行われる。
【００２０】
次に白伸張の制御動作について以下に説明する。
【００２１】
先述した様に、プラズマディスプレイにおいて、駆動条件制御回路１０４で行う駆動条件の制御と白伸張を併用するには、白伸張の動作状態と無動作状態の切り替えが必要になる。しかし、切り替える際、映像信号の輝度の急激な変化が生じる。これを防ぐために、白伸張の動作状態と無動作状態間を移行する過渡状態を設ける。白伸張の動作状態と無動作状態の切り替えは、入力映像信号の平均輝度の値を用いて行われるため、平均輝度に応じて、白伸張の動作状態、無動作状態及び過渡状態のそれぞれにおいて、ピーク輝度を算出する必要がある。
【００２２】
図４は、本発明の実施の形態１におけるピーク輝度算出回路２０４の構成の一部を示すブロック図であり、白伸張の無動作状態から動作状態に移行する過渡状態におけるピーク輝度の生成を示す図である。図４において、４０１は第二の平均回路２０９から出力する輝度の最大値と所定のゲインを乗算する乗算器、４０２は白伸張の動作状態時のピーク輝度を生成するピーク輝度生成回路、４０３はピーク輝度生成回路４０２から出力するピーク輝度から１フィールド遅延回路２０２から出力する１フィールド遅延したピーク輝度を減算する第三の減算回路、４０４は１フィールド遅延したピーク輝度に加算する値を算出する増加値算出回路、４０５は１フィールド遅延回路２０２から出力する１フィールド遅延したピーク輝度と増加値算出回路４０４の出力を加算する加算回路である。
【００２３】
次に、その動作について説明する。ピーク輝度生成回路４０２では、白伸張の動作状態におけるピーク輝度ＰＥＡＫ＿ＯＮを算出する。ピーク輝度ＰＥＡＫ＿ＯＮは、平均最大値ＭＡＸに所定のゲインＧＡＩＮを乗算器４０１で乗算することにより求める。白伸張の無動作状態におけるピーク輝度は、平均最大値ＭＡＸに設定する。第三の減算回路４０３では、１フィールド毎に、１フィールド前のピーク輝度ＰＥＡＫ１Ｖと現フィールドのピーク輝度ＰＥＡＫ＿ＯＮの差を算出する。増加値算出回路４０４では、第三の減算回路４０３より出力する差分値を所定の比率で除算することにより、ピーク輝度の増分値ＡＤＤを求める。この所定の比率が大きいほど、ピーク輝度の増分値ＡＤＤが小さいため、ピーク輝度は滑らかに増加する。また、過渡状態のフィールド数も増加する。加算回路４０５で、１フィールド前のピーク輝度ＰＥＡＫ１Ｖに、増加値算出回路４０４から出力するピーク輝度の増分値ＡＤＤを加算することにより、現フィールドのピーク輝度ＰＥＡＫ１を算出する。これにより、白伸張の無動作状態から動作状態に移行する過渡状態では、ピーク輝度は、無動作状態の平均最大値ＭＡＸから、動作状態におけるピーク輝度ＰＥＡＫ＿ＯＮへと滑らかに増加する。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態１におけるピーク輝度算出回路２０４の構成の一部を示すブロック図であり、白伸張の動作状態から無動作状態に移行する過渡状態におけるピーク輝度の生成を示す図である。図３において、３０１は１フィールド遅延回路２０２から出力する１フィールド遅延したピーク輝度から第二の平均回路２０９から出力する輝度の最大値を減算する第一の減算回路、３０２は１フィールド遅延回路２０２から出力する１フィールド遅延したピーク輝度を減少させる値を算出する減少値算出回路、３０３は１フィールド遅延回路２０２から出力する１フィールド遅延したピーク輝度から減少値算出回路３０２の出力を減算する第二の減算回路である。
【００２５】
次に、その動作について説明する。白伸張の動作状態におけるピーク輝度は、ピーク輝度生成回路４０２から出力するピーク輝度ＰＥＡＫ＿ＯＮである。また、白伸張の無動作状態におけるピーク輝度は、平均最大値ＭＡＸに設定する。第一の減算回路３０１では、１フィールド毎に、１フィールド前のピーク輝度ＰＥＡＫ１Ｖと現フィールドの平均最大値ＭＡＸの差を算出する。減少値算出回路３０２では、第一の減算回路３０１より出力する差分値を所定の比率で除算することにより、ピーク輝度の減少値ＳＵＢを求める。この所定の比率が大きいほど、ピーク輝度の減少値ＳＵＢが小さいため、ピーク輝度は滑らかに減少する。また、過渡状態のフィールド数も増加する。第二の減算回路３０３で、１フィールド前のピーク輝度ＰＥＡＫ１Ｖから、減少値算出回路３０２から出力するピーク輝度の減少値ＳＵＢを減算することにより、現フィールドのピーク輝度ＰＥＡＫ２を算出する。これにより、白伸張の動作状態から無動作状態に移行する過渡状態では、ピーク輝度は、動作状態のピーク輝度ＰＥＡＫ＿ＯＮから、無動作状態におけるピーク輝度ＭＡＸへと滑らかに減少する。
【００２６】
図５は、本発明の実施の形態１におけるピーク輝度算出回路２０４の詳細な構成を示すブロック図である。図５において、ピーク輝度算出回路２０４は、乗算器４０１、ピーク輝度生成回路４０２、第三の減算回路４０３、増加値算出回路４０４、加算回路４０５、第一の減算回路３０１、減少値算出回路３０２、第二の減算回路３０３及びピーク輝度を選択するピーク輝度選択回路５０２から構成される。また、ピーク輝度制御信号生成回路２０５は、比較器５０１から構成される。
【００２７】
次に、その動作について説明する。ピーク輝度算出回路２０４では、平均輝度ＡＰＬに応じて、ピーク輝度を選択し、ピーク輝度ＰＥＡＫを出力する。図５において、ピーク輝度制御信号生成回路２０５は比較器５０１により構成されており、平均輝度ＡＰＬと所定の平均輝度基準値ＡＰＬＲＥＦを比較して、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐを生成する。平均輝度基準値ＡＰＬＲＥＦは、白伸張を行う平均輝度の境界値である。平均輝度ＡＰＬが、平均輝度基準値ＡＰＬＲＥＦ以下になると、白伸張が動作する状態に移行し、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐは「１」を出力する。また、平均輝度基準値ＡＰＬＲＥＦより大きくなると、白伸張は動作しない状態に移行し、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐは「０」を出力する。ピーク輝度選択回路５０２は、白伸張の各状態におけるピーク輝度を、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐによって選択し、ピーク輝度ＰＥＡＫを出力する。ピーク輝度選択回路５０２が選択するピーク輝度は、白伸張が動作状態のピーク輝度ＰＥＡＫ＿ＯＮと、白伸張が無動作状態から動作状態へ移行する過渡状態のピーク輝度ＰＥＡＫ１と、白伸張が動作状態から無動作状態へ移行する過渡状態のピーク輝度ＰＥＡＫ２と、白伸張が無動作状態のピーク輝度ＭＡＸである。またピーク輝度選択回路５０２は、現フィールドが白伸張に対してどの状態であるかを表す状態信号ＳＴＡＴＥを出力する。
【００２８】
図６は、本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路５０２を構成する白伸張の状態遷移図である。図６において、６０１は白伸張動作状態、６０２は白伸張無動作状態である。また、６０３は白伸張動作状態６０１から白伸張無動作状態６０２に移行する過渡状態である。また、６０４は白伸張無動作状態６０２から白伸張動作状態６０１に移行する過渡状態である。
【００２９】
図７は、本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路５０２の構成の一部を示すブロック図であり、白伸張動作状態６０１において、状態信号ＳＴＡＴＥを出力する動作を示す。図７において、７０１は白伸張動作状態６０１と、過渡状態６０３をピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐに応じて選択する選択回路である。
【００３０】
図８は、本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路５０２の構成の一部を示すブロック図であり、過渡状態６０３において、状態信号ＳＴＡＴＥを出力する動作を示す。図８において、８０１は減少値算出回路３０２から出力する減少値と所定の定数を比較する比較器、８０２は過渡状態６０３と、白伸張無動作状態６０２を比較器８０１の出力に応じて選択する選択回路である。また、８０３は過渡状態６０４と、選択回路８０２の出力をピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐに応じて選択する選択回路である。
【００３１】
図９は、本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路５０２の構成の一部を示すブロック図であり、白伸張無動作状態６０２において、状態信号ＳＴＡＴＥを出力する動作を示す。図９において、９０１は過渡状態６０４と、白伸張無動作状態６０２をピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐに応じて選択する選択回路である。
【００３２】
図１０は、本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路５０２の構成の一部を示すブロック図であり、過渡状態６０４において、状態信号ＳＴＡＴＥを出力する動作を示す。図１０において、１００１は増加値算出回路４０４から出力する増加値と所定の定数を比較する比較器、１００２は過渡状態６０４と、白伸張動作状態６０１を比較器１００１の出力に応じて選択する選択回路である。また、１００３は過渡状態６０３と、選択回路１００２の出力をピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐに応じて選択する選択回路である。
【００３３】
次に、その動作について説明する。現フィールドが白伸張動作状態６０１にある場合、次のフィールドの状態は、白伸張動作状態６０１又は白伸張動作状態６０１から白伸張無動作状態６０２に移行する過渡状態６０３である。その選択は、図７の選択回路７０１より、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐが「１」のときは白伸張動作状態６０１を選択し、「０」のときは、過渡状態６０３を選択する。すなわち、白伸張動作状態で、平均輝度が低く、白伸張を動作させる映像シーンが続くと、白伸張動作状態を維持し、平均輝度が上がり、白伸張を動作させない映像シーンになった場合は、過渡状態で滑らかにピーク輝度を減少させる。なお、現フィールドが白伸張動作状態６０１にある場合、ピーク輝度ＰＥＡＫはＰＥＡＫ＿ＯＮ、状態信号ＳＴＡＴＥはＯＮとなる。
【００３４】
現フィールドが過渡状態６０３にある場合、次のフィールドの状態は、過渡状態６０３、又は白伸張無動作状態６０２、又は白伸張無動作状態６０２から白伸張動作状態６０１に移行する過渡状態６０４である。その選択は、図８の選択回路８０２及び８０３で行う。選択回路８０２では、比較器８０１から出力する制御信号により、過渡状態６０３と、白伸張無動作状態６０２を選択する。比較器８０１では、ピーク輝度の減少値ＳＵＢと所定の定数ＣＯＮＳＴ１を比較し、ピーク輝度の減少値ＳＵＢが定数ＣＯＮＳＴ１より大きい場合は、過渡状態６０３を選択し、ピーク輝度の減少値ＳＵＢが定数ＣＯＮＳＴ１以下の場合は、白伸張無動作状態６０２を選択する。すなわち、定数ＣＯＮＳＴ１を十分小さく設定すると、ピーク輝度の減少値ＳＵＢが定数ＣＯＮＳＴ１より大きい場合は、過渡状態６０３を維持し、ピーク輝度の減少値ＳＵＢが定数ＣＯＮＳＴ１以下になり、十分小さくなると、過渡状態６０３を終了し、白伸張無動作状態６０２に移行する。
【００３５】
また、選択回路８０３において、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐが「１」のときは過渡状態６０４を選択し、「０」のときは、選択回路８０２の出力を選択する。すなわち、白伸張動作状態から白伸張無動作状態に移行している過渡状態で、白伸張を動作させない映像シーンが続く場合は、過渡状態を維持し、ピーク輝度が平均最大値ＭＡＸに近づくまで、滑らかにピーク輝度を減少させる。また、平均輝度が下がり、白伸張を動作させる映像シーンになった場合は、白伸張無動作状態から白伸張動作状態に移行する過渡状態になり、ピーク輝度を滑らかに増加させる。なお、現フィールドが過渡状態６０３にある場合、ピーク輝度ＰＥＡＫはＰＥＡＫ２、状態信号ＳＴＡＴＥはＯＮ＿ＯＦＦとなる。
【００３６】
現フィールドが白伸張無動作状態６０２にある場合、次のフィールドの状態は、白伸張無動作状態６０２又は白伸張無動作状態６０２から白伸張動作状態６０１に移行する過渡状態６０４である。その選択は、図９の選択回路９０１より、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐが「１」のときは過渡状態６０４を選択し、「０」のときは、白伸張無動作状態６０２を選択する。すなわち、白伸張無動作状態で、平均輝度が高く、白伸張を動作させない映像シーンが続くと、白伸張無動作状態を維持し、平均輝度が下がり、白伸張を動作させる映像シーンになった場合は、過渡状態で滑らかにピーク輝度を増加させる。なお、現フィールドが白伸張無動作状態６０３にある場合、ピーク輝度ＰＥＡＫは平均最大値ＭＡＸ、状態信号ＳＴＡＴＥはＯＦＦとなる。
【００３７】
現フィールドが過渡状態６０４にある場合、次のフィールドの状態は、過渡状態６０４、又は白伸張動作状態６０１、又は白伸張動作状態６０１から白伸張無動作状態６０２に移行する過渡状態６０３である。その選択は、図１０の選択回路１００２及び１００３で行う。選択回路１００２では、比較器１００１から出力する制御信号により、過渡状態６０４と、白伸張動作状態６０１を選択する。比較器１００１では、ピーク輝度の増加値ＡＤＤと所定の定数ＣＯＮＳＴ２を比較し、ピーク輝度の増加値ＡＤＤが定数ＣＯＮＳＴ２より大きい場合は、過渡状態６０４を選択し、ピーク輝度の増加値ＡＤＤが定数ＣＯＮＳＴ２以下の場合は、白伸張動作状態６０１を選択する。すなわち、定数ＣＯＮＳＴ２を十分小さく設定すると、ピーク輝度の増加値ＡＤＤが定数ＣＯＮＳＴ２より大きい場合は、過渡状態６０４を維持し、ピーク輝度の増加値ＡＤＤが定数ＣＯＮＳＴ２以下になり、十分小さくなると、過渡状態６０４を終了し、白伸張動作状態６０１に移行する。
【００３８】
また、選択回路１００３において、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐが「０」のときは過渡状態６０３を選択し、「１」のときは、選択回路１００２の出力を選択する。すなわち、白伸張無動作状態から白伸張動作状態に移行している過渡状態で、白伸張を動作させる映像シーンが続く場合は、過渡状態を維持し、ピーク輝度が白伸張動作状態のピーク輝度ＰＥＡＫ＿ＯＮに近づくまで、滑らかにピーク輝度を増加させる。また、平均輝度が上がり、白伸張を動作させない映像シーンになった場合は、白伸張動作状態から白伸張無動作状態に移行する過渡状態になり、ピーク輝度を滑らかに減少させる。なお、現フィールドが過渡状態６０４にある場合、ピーク輝度ＰＥＡＫはＰＥＡＫ１、状態信号ＳＴＡＴＥはＯＦＦ＿ＯＮとなる。
【００３９】
図１１は、本発明の実施の形態１における白伸張制御信号生成回路２０３の動作を示す図である。白伸張制御信号生成回路２０３は白伸張回路２０１を制御する白伸張制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｗを生成する。ピーク輝度選択回路５０２から出力する状態信号ＳＴＡＴＥがＯＦＦのときは、白伸張制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｗは「０」を出力し、状態信号ＳＴＡＴＥがＯＦＦ以外のときは、白伸張制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｗは「１」を出力する。白伸張制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｗは、白伸張回路２０１に入力し、白伸張の制御を行う。すなわち、白伸張制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｗが「１」のときは、先述した所定の計算により、白伸張を行う。また、「０」のときは、白伸張は行わない。白伸張動作時に、平均輝度が上がり、ピーク輝度制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｐが「１」から「０」に切り替わっても、過渡状態におけるピーク輝度を算出し、白伸張制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿Ｗが「１」となるため、白伸張を行う。このように過渡状態でも白伸張を行うことにより、滑らかにピーク輝度を変化させることができる。
【００４０】
以上のように本実施の形態によれば、プラズマディスプレイにおいて、白伸張とプラズマディスプレイの駆動条件の制御を併用しても、ピーク輝度の急激な変化を生じることなく、ピーク輝度を向上させることができる。すなわち、映像シーンを自動的に判別し、白色部の面積が少なく、全体的に黒っぽいシーンのときに、白伸張を動作させ、白色部のピーク輝度を向上させる。これにより、黒から白ピークまでの映像のダイナミックレンジを拡大し、よりメリハリのある映像が実現できる。
【００４１】
また、黒っぽい映像シーンから白っぽい映像シーンに移行したとき、白伸張の動作状態から無動作状態へ移行する過渡状態を設けていることにより、ピーク輝度が急激に変化せず、滑らかに変化する映像を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、平均輝度レベルによって維持パルス数及びサブフィールド数を制御する方法と併用して、ピーク輝度の値に応じて適応的に白側の階調を伸張する白伸張機能を適用することにより、より高いピーク輝度を実現することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における映像信号処理回路の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における白伸張処理部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１におけるピーク輝度算出回路の構成の一部を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１におけるピーク輝度算出回路の構成の一部を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１におけるピーク輝度算出回路の詳細な構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路を構成する白伸張の状態遷移図
【図７】本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路の構成の一部を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路の構成の一部を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路の構成の一部を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態１におけるピーク輝度選択回路の構成の一部を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態１における白伸張制御信号生成回路の動作を示す図
【図１２】本発明の実施の形態１における白伸張回路の動作を示す図
【図１３】従来のプラズマディスプレイの構成の一例を示す図
【符号の説明】
１０１　Ａ／Ｄ変換回路
１０２　第一の映像信号処理部
１０３　白伸張処理部
１０４　駆動条件制御回路
１０５　同期分離回路
２０１　白伸張回路
２０２　１フィールド遅延回路
２０３　白伸張制御信号生成回路
２０４　ピーク輝度算出回路
２０５　ピーク輝度制御信号生成回路
２０６　平均輝度検出回路
２０７　最大値検出回路
２０８　第一の平均回路
２０９　第二の平均回路
３０１　第一の減算回路
３０２　減少値算出回路
３０３　第二の減算回路
４０１　乗算器
４０２　ピーク輝度生成回路
４０３　第三の減算回路
４０４　増加値算出回路
４０５　加算回路
５０２　ピーク輝度選択回路
５０１　比較器
６０１　白伸張動作状態
６０２　白伸張無動作状態
６０３　過渡状態
６０４　過渡状態
７０１　選択回路
８０１　比較器
８０２　選択回路
８０３　選択回路
９０１　選択回路
１００１　比較器
１００２　選択回路
１００３　選択回路
１３０１　映像信号処理回路
１３０２　平均輝度検出回路
１３０３　サブフィールド制御回路
１３０４　維持パルス数制御回路
１３０５　駆動制御部
１３０６　プラズマディスプレイパネル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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