(57)【要約】【課題】サブフィールド駆動を行うプラズマディスプレイなどの表示装置において、サブフィールドの点灯率の変化による階調の乱れを改善することを目的とする。【解決手段】１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、各サブフィールドの発光回数により輝度の重み付けを行うとともに、各サブフィールドでの発光の有無の組み合わせにより階調表示を行う表示装置であって、全ての表示セルに対する発光する表示セルの数の比率を点灯率としたとき、各サブフィールドの点灯率を判別する点灯率演算回路３と、この点灯率演算回路３による点灯率の判別結果に応じて、各サブフィールドの発光回数を増減させる駆動パルス制御回路４とを備え、各サブフィールドの点灯率が所定の値より大きくなる場合に表示セルの発光回数を増減させるように制御する構成とした。【選択図】　図１
2004126455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示セルを有する表示パネルを有し、１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、各サブフィールドの発光回数により輝度の重み付けを行うとともに、各サブフィールドでの発光の有無の組み合わせにより階調表示を行う表示装置であって、全ての表示セルに対する発光する表示セルの数の比率を点灯率としたとき、各サブフィールドの点灯率を判別する判別手段と、この判別手段による点灯率の判別結果に応じて、各サブフィールドの発光回数を増減させる制御手段とを備え、前記制御手段は、各サブフィールドの点灯率が所定の値より大きくなる場合に表示セルの発光回数を増減させるように制御することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１フィールドを複数のサブフィールドに分割し、サブフィールドの発光の有無の組み合わせにより階調表示を行うプラズマディスプレイなどの表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な表示装置が実用化されているが、特にプラズマディスプレイは視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されており、高精細化、大画面化、高階調化が進められている。
【０００３】
このプラズマディスプレイは、階調表現のため、サブフィールド駆動法を用いており、例えばサブフィールド数８で構成する場合、重み付けを１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８のように構成し、その組み合わせにより０〜２５５の階調を表現している。また、一般的に動画疑似輪郭低減などのため、サブフィールド数を増加させることが行われており、例えばサブフィールド数１０の構成で、１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８１のように重み付けをし、その組み合わせにより階調を表現している。さらには、発光輝度増加のため、各サブフィールドに一律の倍数をかけ、例えば５倍のパルス数５、１０、１５、３０、５５、９０、１５０、２２０、３００、４０５で発光させ、このサブフィールドの組み合わせで各画素の発光回数を制御し階調を表現している（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−１４６９１４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなプラズマディスプレイにおいては、駆動回路の配線抵抗、発光パルスのスイッチング回路のオン抵抗等により、同時に発光する画素の量による回路電流の増減、パルス波形の変化の影響を受け、発光輝度が変化する場合がある。
【０００６】
具体的には、表示階調、表示映像のパターンの変化により、サブフィールド毎に回路電流が変化し、それによって駆動電圧、駆動パルス高、波形が変化し、各サブフィールドに与えている重み付けにより期待される発光輝度に対し、実際の発光輝度が増減し、サブフィールド毎の発光輝度のバランスが崩れ、その結果サブフィールドの組み合わせで表現している階調性が崩れるという現象が発生する。特に、重み付けの大きいサブフィールドは輝度が高く、さらに通常点灯率が低いため、さらに発光輝度が増加し、高い階調部分の輝度が増加し、白飛びするという課題があった。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決し、各階調の発光輝度のバランスをとり、滑らかな階調性を実現することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、全ての表示セルに対する発光する表示セルの数の比率を点灯率としたとき、各サブフィールドの点灯率を判別する判別手段と、この判別手段による点灯率の判別結果に応じて、各サブフィールドの発光回数を増減させる制御手段とを備え、前記制御手段は、各サブフィールドの点灯率が所定の値より大きくなる場合に表示セルの発光回数を増減させるように制御するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１記載の発明は、複数の表示セルを有する表示パネルを有し、１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、各サブフィールドの発光回数により輝度の重み付けを行うとともに、各サブフィールドでの発光の有無の組み合わせにより階調表示を行う表示装置であって、全ての表示セルに対する発光する表示セルの数の比率を点灯率としたとき、各サブフィールドの点灯率を判別する判別手段と、この判別手段による点灯率の判別結果に応じて、各サブフィールドの発光回数を増減させる制御手段とを備え、前記制御手段は、各サブフィールドの点灯率が所定の値より大きくなる場合に表示セルの発光回数を増減させるように制御することを特徴とする。
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態による表示装置について、プラズマディスプレイを例に図１〜図８を用いて説明する。
【００１１】
図１に本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイのブロック図を示し、図１において、１は入力映像信号の入力端子、２はサブフィールド変換回路、３は各サブフィールドの点灯率を判別する判別手段としての点灯率演算回路、４は制御手段としての駆動パルス制御回路、５は発光回数テーブル、６は複数の表示セルを有する表示デバイスであるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰパネル）７の各電極に所定の電圧を供給して表示駆動させる駆動回路である。
【００１２】
図１に示すように、プラズマディスプレイでは、入力された映像信号を、サブフィールド変換回路２により、複数のサブフィールドに変換し、またその変換結果から各サブフィールドのディスプレイ全画素に対する発光画素の点灯率を点灯率演算回路３により演算し、駆動パルス制御回路４に前記サブフィールド毎の点灯率情報を与え、駆動パルス制御回路４は各サブフィールドの点灯率に応じたパルス数を発光回数テーブル５から受け取り、ＰＤＰパネル７の駆動を行う。
【００１３】
ここで、点灯率とは、独立に点灯／非点灯の状態に制御できる放電空間の最小単位を放電セルとよぶとすると、
（点灯率）＝（同時に点灯される放電セルの数）／（ＰＤＰの全放電セル数）
というものとする。
【００１４】
具体的には、サブフィールド点灯率演算回路３は、サブフィールド変換回路２によって生成されるサブフィールド毎の点灯／非点灯を表す１ビット情報に分解された映像信号情報を用いて、全てのサブフィールドの点灯率を別々に計算し、その結果をサブフィールド点灯率信号として駆動パルス制御回路４へ出力する。例えば、サブフィールド点灯率演算回路３は、内部にカウンタを備え、点灯／非点灯を表す１ビット情報に分解された映像信号情報が点灯を表す場合に、カウンタ値を１ずつ増加させることにより点灯している放電セルの総数をサブフィールド毎に求め、これをＰＤＰパネル７のすべての放電セル数で除算して点灯率を求める。
【００１５】
図２はプラズマディスプレイのサブフィールド（ＳＦ）構成の一例である。この例では、１０サブフィールド構成であり、各サブフィールドの重み付けは１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８１であり、駆動パルス数は輝度向上のため一定の比率をかけており、この例では、５倍として５、１０、１５、３０、５５、９０、１５０、２２０、３００、４０５である。
【００１６】
図３（ａ）、（ｂ）に、表示階調分布と、そのときのサブフィールド点灯率の例を示す。図３（ａ）は階調が平均的に分布している場合、図３（ｂ）はガウス分布をとっている場合であり、自然画像はこのような分布をとることが多い。この図３（ｂ）の分布をとったとき、１０サブフィールドの点灯率は他のサブフィールドが５０％以上であるのに比べ約１０％と低くなる。
【００１７】
図４に点灯率と発光輝度の関係を示す。この関係は、駆動回路特性、パネル特性、サブフィールドの重み付けによる発光パルス数などに影響を受けるため、一つの例で示している。輝度は点灯率が１００％の時に対しての比率である。発光パルス数は一定である。点灯率が下がると、共に輝度が上昇し、点灯率１０％のとき１．０９倍の輝度となる。
【００１８】
図３（ｂ）の点灯率の状態の時、点灯率が約１２％である１０サブフィールドの発光パルス１回あたりの輝度が他のサブフィールドと比較して約１．０９倍と高くなり、前記重み付け通りの発光回数で駆動すると、図５のように、１０サブフィールドのみ９％輝度が向上し、サブフィールドの輝度バランスが崩れ、その結果、図６に示すように階調が悪化するのである。なお、図５のグラフは各サブフィールドについての、左側が点灯率の影響を受けていない場合の輝度であり、中央が点灯率の影響を受けたときの輝度である。
【００１９】
ここで、このような画像パターンの場合の本発明の制御方法について説明する。点灯率演算回路３により検出した点灯率に応じて、パルス数を決める発光回数テーブル５からパルス数を選択する。発光回数テーブル５の一例を図７に示す。１０サブフィールドに着目すると、点灯率が４０％以上の時は４０５パルスであり、３９％〜３０％のときには３９７パルス、２９％〜２０％のときには３８９パルス、１９％〜１０％のときには３７７パルス、９％以下のときは３６５パルスを選択する。つまり、点灯率１０％〜１９％の時には５０％以上の時に比べ、パルス数を１０％減少させている。
【００２０】
図３（ｂ）の点灯率の例では、図４のように１０サブフィールドのパルス発光１回あたりの輝度が９％上がっていることになるが、これに対し７％のパルス数を減少させるように制御をかけるので、サブフィールドの発光の変化は結果的に抑制される。この結果、点灯率による階調の乱れが抑制されるのである。
【００２１】
図３（ａ）の点灯率の場合は、１０サブフィールドの点灯率が３９％〜３０％であるので、４０５パルスを３９７パルスに切り換える制御を行う。これにより、階調の乱れを抑えることができる。
【００２２】
なお、発光回数テーブル５に点灯率毎の発光回数を用意する代わりに、駆動パルス制御回路４でパルス数を演算しても良い。サブフィールドの基本パルス数を、発光回数テーブル５から読み込み、駆動パルス制御回路４で点灯率に応じた係数をかけて駆動パルス数を演算する。係数の例を図８に示す。この制御により、前記発光回数テーブル５を準備した場合と同様の結果が得られる。
【００２３】
また、階調の崩れが顕著に発生する上位サブフィールド（１０サブフィールド構成の場合には９サブフィールド、１０サブフィールドなど）のみを３段階程度で発光回数の切り換えを行うことでも効果があり、回路規模、発光回数を保存するメモリの容量を節約することができる。
【００２４】
以上説明したように本発明では、全ての表示セルに対する発光する表示セルの数の比率を点灯率としたとき、各サブフィールドの点灯率の判別結果に応じて、各サブフィールドの発光回数を増減させる駆動パルス制御回路４を設け、この駆動パルス制御回路４により、各サブフィールドの点灯率が所定の値より大きくなる場合に表示セルの発光回数を減少させるように制御するもので、サブフィールド毎の発光輝度のバランスが崩れ、その結果サブフィールドの組み合わせで表現している階調性が崩れるのを防いで滑らかな階調性を実現することができる。なお、上記説明では、各サブフィールドの点灯率が所定の値より大きくなる場合に表示セルの発光回数を減少させるように制御したが、勿論各サブフィールドの点灯率が所定の値より大きくなる場合に表示セルの発光回数を増加させるように制御することにより、サブフィールド毎の発光輝度のバランスをとり、サブフィールドの組み合わせで表現している階調性が崩れるのを防いで滑らかな階調性を実現してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかる表示装置によれば、各サブフィールドの点灯率に応じて、前記各サブフィールドの発光回数を増減させることにより、サブフィールド毎の発光輝度バランスの崩れを防止することができ、表示画像が変化したときでも安定した滑らかな階調性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイの一例を示すブロック図
【図２】サブフィールド構成の一例を示す説明図
【図３】（ａ）、（ｂ）は表示階調分布とサブフィールド点灯率の関係の一例を示す説明図
【図４】点灯率と発光輝度の関係を示す説明図
【図５】点灯率による各サブフィールドにおける発光輝度の変化の関係を示す説明図
【図６】点灯率による階調変化を示す特性図
【図７】点灯率と発光回数の組み合わせテーブルの一例を示す説明図
【図８】点灯率に対するパルス数計数の一例を示す説明図
【符号の説明】
２　サブフィールド変換回路
３　点灯率演算回路
４　駆動パルス制御回路
５　発光回数テーブル
６　駆動回路
７　ＰＤＰパネル
【図１】
2004126455.tif 000003
【図２】
2004126455.tif 000004
【図３】
2004126455.tif 000005
【図４】
2004126455.tif 000006
【図５】
2004126455.tif 000007
【図６】
2004126455.tif 000008
【図７】
2004126455.tif 000009
【図８】
2004126455.tif 000010