(57)【要約】【課題】駆動回路系を多分割した維持ブロックＡＤＳ駆動において、表示画像により変化する輝度変化の維持ブロック間格差を補正し維持する。【解決手段】複数個のサステイン電極を共通接続した結線群を１単位とする維持ブロック群サブフィールド駆動するＡＣ型プラズマディスプレイにおいて、点灯率に対する輝度変化特性を維持ブロック毎に一致させ、表示パターンによって変化する駆動装置の動作状態を維持ブロック毎に検出し、各維持ブロックにおける駆動状態をその検出結果に応じて変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の放電セル群から構成されるマトリクス構造パネルを有し、１対のスキャン駆動回路とサステイン駆動回路から構成されるブロック駆動回路を有する維持ブロックを複数個具備することで表示領域を分割するＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置であって、各維持ブロックの点灯率に対する輝度変化を基準値に設定する基準値設定手段と、前記駆動装置の動作状態の変化に対して補正量を決定する補正量決定手段と、前記補正量を用いて所定の維持ブロックのブロック駆動回路を変調する動作変調手段を有することを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項２】
前記動作変調手段は、映像表示データの階調レベルを変更し、映像信号に対する輝度出力特性カーブの振幅及びオフセットをガンマ値一定のまま調整する画像データ変調手段であることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項３】
前記画像データ変調手段は、擬似階調表現によって中間調の一部を表示し、前記擬似階調表現は、ディザ表示または誤差拡散表示による擬似階調であることを特徴とする請求項２に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項４】
前記動作変調手段は、各維持ブロックへ供給する電力を調整する電力調整手段であり、前記各維持ブロックのブロック駆動回路のインピーダンスを調整することを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項５】
前記動作変調手段は、各維持ブロックの各サブフィールドの維持パルス数を変更する維持パルス数変調手段であることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項６】
前記各維持ブロックをサブフィールド駆動するタイミングを互いに一定間隔にシフトさせることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項７】
前記補正量決定手段は、映像表示パターンからセル点灯率を算出するセル点灯率算出手段を含み、点灯率に対する輝度変化の発生個所を特定することを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項８】
前記セル点灯率は、各維持ブロックの表示面積に対する発光面積の割合もしくは単位ライン群に対する発光面積の割合を示す面積点灯率、もしくは１フィールドに対するサブフィールド発光の割合または単位時間に対する発光時間の割合を示す時間点灯率であることを特徴とする請求項７に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項９】
前記補正量決定手段は、前記セル点灯率算出手段と前記維持ブロック毎の平均輝度または一部の輝度を検出する輝度検出手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項１０】
前記補正量決定手段は、前記セル点灯率算出手段と前記維持ブロック毎の消費電力あるいは部分消費電力を検出または映像信号の階調データから相対的な電力増減を推測する消費電力検出手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項１１】
前記消費電力検出手段は、前記維持ブロック全体あるいは一部における供給電圧の変化もしくは消費電流の変化を検出することを特徴とする請求項１０に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項１２】
前記補正量決定手段は、前記駆動装置の稼動時間の積算値及び予め表示輝度の経時変化特性を記憶する経時特性記憶手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項１３】
前記補正量決定手段は、前記維持ブロックのブロック駆動回路または各ブロック区分に相当するパネル温度及びその周辺温度を検出する温度検出手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置を少なくとも２つ以上併用し、前記補正量決定手段及び動作変調手段を切り換えることと同時に動作させることを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置。
【請求項１５】
複数個の放電セル群から構成されるマトリクス構造パネルを有し、１対のスキャン駆動回路とサステイン駆動回路から構成されるブロック駆動回路を有する維持ブロックを複数個具備することで表示領域を分割するＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法であって、全維持ブロックの輝度の点灯率依存特性を基準値に設定して、駆動装置の動作状態の変化に対して補正量を決定し、前記補正量を用いて所定の維持ブロックのブロック駆動回路を変調して維持ブロック毎の点灯率に対する輝度変化を基準値に再設定することを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項１６】
映像表示データの階調レベルを変更し、映像信号に対する輝度出力特性カーブの振幅及びオフセットを、ガンマ値一定のまま調整することを特徴とする請求項１５に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項１７】
中間調の一部は、ディザ表示または誤差拡散表示によって表示する擬似階調であることを特徴とする請求項１６に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項１８】
前記各維持ブロックのブロック駆動回路のインピーダンスを調整することを特徴とする請求項１５に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項１９】
各維持ブロックの各サブフィールドの維持パルス数を変更し、前記維持ブロック毎の輝度または各階調に対する輝度出力特性カーブを調整することを特徴とする請求項１５に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２０】
前記各維持ブロックをサブフィールド駆動するタイミングを、互いに一定間隔にシフトさせることを特徴とする請求項１５に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２１】
映像表示パターンからセル点灯率を算出し、表示画面における点灯率に対する輝度変化の発生個所を特定することを特徴とする請求項１５から２０のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２２】
前記セル点灯率は、各維持ブロックの表示面積に対する発光面積の割合もしくは単位ライン群に対する発光面積の割合を示す面積点灯率、もしくは１フィールドに対するサブフィールド発光の割合または単位時間に対する発光時間の割合を示す時間点灯率であることを特徴とする請求項２１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２３】
前記維持ブロック毎の平均輝度または一部の輝度を検出することを特徴とする請求項２１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２４】
前記維持ブロック毎の消費電力あるいは部分消費電力を検出し映像信号の階調データから相対的な電力増減を推測することを特徴とする請求項２１記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２５】
前記各維持ブロック全体あるいは一部における供給電圧の変化もしくは消費電流の変化を検出することを特徴とする請求項２４に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２６】
駆動装置の稼動時間の積算値及び予め表示輝度の経時変化特性を記憶し、予め記憶された経時変化特性と稼働時間の前記積算値と対比し補正量を決定することを特徴とする請求項２１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２７】
前記維持ブロック毎のブロック駆動回路または各ブロック区分に相当するパネル温度及びその周辺温度を検出することを特徴とする請求項２１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【請求項２８】
請求項１５から２７のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法を少なくとも２つ以上併用し、駆動方法を切り換えることと同時に動作させることを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極結線（マトリクス）構造によるＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置及び駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面化・薄型化が可能なプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、ガス放電に伴う発光及び紫外線による蛍光体の励起発光を利用した表示パネルであり、１セル当たり３本の電極を設けた３電極放電構造が主に用いられる。
【０００３】
図２１に、放電セルにおける３電極放電構造の模式断面図を示す。放電セル１００では、前面ガラス基板１０１上に、対になるスキャン電極１１とサステイン電極１２が併行して形成され、スキャン電極１１及びサステイン電極１２は誘電体層１０２及び保護層１０３で覆われている。前面ガラス基板１０１に対向配置される背面ガラス基板１０４上にはアドレス電極１３がスキャン電極１１及びサステイン電極１２に対し直交して形成され、その上には誘電体層１０５が設けられている。さらに誘電体層１０５の上には蛍光体１０６が塗布されている。
【０００４】
この放電セル１００において、スキャン電極１１とアドレス電極１３の間に放電開始電圧Ｖｆよりも高いパルス電圧（書き込みパルス）を印加すると放電が発生する。その時、正電圧を印加しているアドレス電極１３上の蛍光体１０６の壁面には負電荷が蓄積され、負電圧を印加しているスキャン電極１１側の保護層１０３付近の壁面には正電荷が蓄積される。また、同時に正電圧を印加しているサステイン電極１２側の保護層１０３付近の壁面には、アドレス電極１３と同じく負電荷が蓄積する。
【０００５】
この保護層１０３、蛍光体１０６の壁面に蓄積された電荷を壁電荷といい、この壁電荷によって誘起された電圧を壁電圧Ｖｗという。書き込みパルスを印加することで放電を発生させ壁電荷を生成させることをアドレス放電といい、ある単位ライン分のアドレス放電する期間をアドレス期間という。
【０００６】
スキャン電極１１側に正電荷、サステイン電極１２及びアドレス電極１３側に負電荷を蓄積させた状態で、スキャン電極１１とサステイン電極１２間にパルス状の高電圧Ｖｉを印加すると、壁電圧Ｖｗと印加電圧Ｖｉとの和（＝セル電圧Ｖｃ）が放電開始電圧Ｖｆを超えた場合、放電が発生する。一旦、放電が開始されると、常に前放電時の電極とは正負逆極性の壁電荷が再蓄積されるので、スキャン電極１１及びサステイン電極１２に交互に反転する周期的パルス電圧が印加し続ける間、放電は維持される。この放電を維持放電といい、維持放電している期間を維持発光期間と呼ぶ。
【０００７】
印加電圧Ｖｉは放電開始電圧Ｖｆよりも低く設定し、壁電圧（壁電荷）が無い場合は、セル電圧Ｖｃ＝Ｖｗ＋Ｖｉ＝Ｖｉ＜Ｖｆとなり、維持放電が発生しないようにする。このように、アドレス放電によって発生する壁電圧Ｖｗの有無により、次に続く維持放電の有無が決定されることで選択的放電が実現できる。
【０００８】
図２２は、従来のＰＤＰの概略構成を模式的に示すブロック図である。複数個のスキャン電極１１、複数個のサステイン電極１２及び複数個のアドレス電極１３を含む。複数個のアドレス電極１３は画面垂直方向に配列され、複数個のスキャン電極１１及び複数個のサステイン電極１２は画面水平方向に対になって配列されている。複数個のサステイン電極１２はすべて同電位になるよう共通化されている。スキャン電極１１、サステイン電極１２及びアドレス電極１３の各交点に放電セル１００が形成され、表示画面上の画素として機能する。
【０００９】
スキャン回路１１１は複数個のスキャン電極１１を順に駆動し、サステイン回路１１２は複数個のサステイン電極１２を共通に駆動する。アドレス回路１１３は映像データに応じて複数個のアドレス電極１３を１ライン分同時に駆動する。
【００１０】
図２３（ａ）にＡＣ型ＰＤＰを駆動するアドレス・発光分離（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｄｉｓｐｌａｙ−ｐｅｒｉｏｄ  Ｓｅｐａｒａｔｅｄ：ＡＤＳ）駆動方式を示す。ＴＶ信号は、一般に１秒間に６０枚の画像を重ね合わせて映像を表示しており、約１６．６ｍｓｅｃに１回の割合で画像を形成している。その１６．６ｍｓｅｃに相当する時間を１（ＴＶ）フィールドとする。図２３（ａ）に示すように、その１フィールドは、複数個のサブフィールドＳＦ１、ＳＦ２、・・・ＳＦＮに分割されており、各サブフィールドはアドレス期間Ｔａｄｒとそれぞれ維持期間Ｔsus1、Ｔsus2、・・・ＴsusNから構成される。アドレス期間Ｔadrでは、表示させるライン数分に相当する個数のスキャンパルスを順にスキャンする。
【００１１】
図２３（ｂ）はＡＤＳ駆動方式におけるスキャン電極１１、サステイン電極１２及びアドレス電極１３の動作波形の一例を示す。図２３（ｂ）に示すように、アドレス電極１３は、アドレス期間Ｔadrにおいて、各ラインに表示するデータを各ラインのスキャンパルス幅Ｔscan内でＨレベルもしくはＬレベルを設定する。Ｈ／Ｌレベルに対応するアドレス電圧は、それぞれ約６０／０Ｖである。アドレス電極１３によりＨレベルの電圧を印加した各ライン上の各画素空間には、壁電荷が蓄積されている。Ｌレベルの場合には壁電荷は蓄積されていない。壁電荷が蓄積されている画素は、各維持発光期間Ｔsusi（ｉ＝１〜Ｎ）では放電が開始・維持されることとなる。
【００１２】
各サブフィールドの維持期間Ｔsus1、Ｔsus2〜ＴsusNは、それぞれの重み付け比率が２の累乗（１：２：４：〜：２N-1）になるよう設定されている。各サブフィールドの発光時間を選択的に組み合わせることで、１〜２N段階の多階調表示をしている。例えば、Ｎ＝８の場合、１フィールドは８個のサブフィールドで構成され、２8＝２５６階調表示が可能となる。
【００１３】
しかしＡＤＳ駆動方式では、一定期間のアドレス期間Ｔadrを各サブフィールドにて確保する必要があり、少なくとも（サブフィールド数×Ｔadr）期間は非発光となる。階調数を多くするためにサブフィールドを増やす程またハイビジョン画像などの高解像度表示にする程非発光期間は多くなり、１フィールドに対する発光時間は減り輝度を確保できない。例えば、ＮＴＳＣ信号で画面上下２分割する駆動する場合、走査パルスＴｓｃａｎ＝８μｓｅｃ程度に設定され、アドレス期間Ｔadr＝８×４８０／２＝１．９２（ｍｓｅｃ）となる。６ｂｉｔで多階調表示する際には、全アドレス期間は１．９２×６＝１１．５２（ｍｓｅｃ）となり、１フィールド１６．６（ｍｓｅｃ）に対する発光時間の比率は（１６．６−１１．５２）／１６．６＝３０．６％と低い。
【００１４】
次に、表示領域を分割する分割駆動方式について言及する。表示領域を分割し各分割領域を個々の駆動回路で点灯表示させる構造において、電源からみた各駆動回路の表示負荷の変化に対する駆動回路の負荷すなわち回路インピーダンスの変動が分割されることで、インピーダンス変動に伴う表示輝度の変化度合いが低減される利点がある。各分割領域を点灯させる駆動回路系を維持ブロックと称すると、維持ブロックのアドレス及び維持発光させるタイミングを一定間隔で順にシフトさせることで、アドレス期間を短縮でき、サブフィールド数を増やすあるいは高輝度を確保することが可能となる。このような維持ブロック分割駆動方式におけるＡＤＳ駆動方法の一例を説明する。
【００１５】
図２４に示すＰＤＰは、複数個のスキャン電極１１、サステイン電極１２及びアドレス電極１３を含み、アドレス電極１３が画面の垂直方向に配列され、スキャン電極１１及びサステイン電極１２は画面の水平方向に配列されている。スキャン電極１１とサステイン電極１２とによる行電極対１４及びアドレス電極１３の各交点に放電セル１００が形成され、各放電セル１００が表示画面上の画素を構成する。維持ブロック駆動をするために、例えば、全Ｍラインを４つの各維持ブロックのスキャン回路、サステイン回路に分割する。
【００１６】
図２５は、図２４のＰＤＰにおけるスキャン電極１１、サステイン電極１２及びアドレス電極１３の駆動電圧を動作するタイミングの一例を示すものである。
【００１７】
まず、第１の維持ブロックの第１サブフィールドＳＦ１において初期化が行われた後、第１維持ブロックのアドレス期間が開始され、その後維持期間が実行される。次に、第１維持ブロックのアドレス期間が終了した時点以降に第２の維持ブロックのアドレス期間が開始され、第２の維持ブロックのアドレス期間が終了した後、第２維持ブロックの維持期間が開始される。以降第２の維持ブロックと同様に第３及び第４維持ブロックのアドレス期間及び維持期間が開始される。第２サブフィールドＳＦ２以降も同様に、維持ブロックのタイミングがシフトされた形で初期化期間、アドレス期間、維持期間が順に実行される。
【００１８】
この維持ブロック駆動では、ＰＤＰの縦方向への画素列はアドレス電極を共有するため、２つ以上の画素を同時にはアドレス（書き込み）できない。すなわち、各維持ブロックのアドレス期間は重ねることができない。第４維持ブロックのアドレス期間終了以降に第１維持ブロックにおけるＳＦ２のアドレス期間が開始される。
【００１９】
維持ブロック分割駆動する目的は、各維持ブロックのアドレス期間にてアドレスされるライン数が、全ラインをアドレスする時間を維持ブロック数で分割したライン数にする点にある。維持ブロック内におけるアドレス期間は、全ラインをアドレスするに要する時間を分割する維持ブロック数で割った値となり、全４維持ブロック構成では、１つの維持ブロックにおけるアドレス期間は全ライン分の１／４となる。そして、各維持ブロックにおいてアドレス時間を短縮し、１フィールドにおけるサブフィールド数を増やすことで階調数を増加させる、あるいは各サブフィールドの維持期間を延長して高輝度化に用いることが可能となる。
【００２０】
注意すべき点は、図２４においてアドレス電極１３を共用するため、第４維持ブロックの第１サブフィールドＳＦ１における最終ラインがアドレスを完了するよりも、第１維持ブロックのライン１が第２サブフィールドでアドレスを早く開始することが不可能なことである。つまり、第４維持ブロックで最終ラインをアドレスする時刻より、第１維持ブロックで最初のラインをアドレス開始する時刻が先行するような維持ブロック駆動を行う場合はＡＤＳ駆動方式を用いることができない。なお、この例では４つに分割した維持ブロック駆動を説明したが、維持ブロック分割数は４に限定されるものではない。
【００２１】
ＰＤＰにおいてサブフィールド駆動を行う際、各サブフィールドに割り当てられた重み付けに相当する維持パルス数の合計で輝度レベルが確定する。通常のＡＤＳ駆動では、例えば、ＳＦ１〜ＳＦＮの重み付けが２の累乗（１：２：４：〜：２N-1）となるように維持パルス数が設定されている場合には、２8＝２５６階調表示することが可能であり、１００階調レベルを表示するには、ＳＦ３，ＳＦ６，ＳＦ７（＝４＋３２＋６４＝１００）を点灯させるとよい。このように、維持パルス数を変えることで、輝度レベルを変化させ、輝度を調整することができる。
【００２２】
ここで、表示領域を形成する放電セル（セル）の点灯率が異なることで、電源からみた回路負荷（インピーダンス）が変動し、その結果、同じ信号階調でも輝度が変化してしまうという特性であるローディング特性、およびそのような現象であるローディング現象が見られる場合がある。
【００２３】
そこで上述の、点灯するセルの増減に起因するパネルの負荷変動による輝度の変化の抑制を目的として、駆動回路を維持ブロック単位に分割し分割駆動する際に、前もって映像信号から算出したセル点灯率に基づき１ラインもしくは複数個ライン単位で維持パルス数を変化させることで、点灯率が変化し電源からみた表示負荷が変動しても、画面上では同じ階調レベルにおける輝度変化が少なくなるよう制御し、ローディング特性を低減するという方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２７５７７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら上述した方法では、維持ブロック毎に個々の駆動回路が動作するため、維持ブロック毎のローディング特性にばらつきが生じ、例えば、駆動装置の温度が上昇し、表示パターンの変化により各維持ブロックの消費電力にも格差が生じた場合、維持ブロック毎のローディング特性が変化してしまう。その結果、個々の維持ブロックの駆動回路に対し、ある入力信号階調に対する維持パルス数を変更しても、発光する輝度レベルに違いが生ずるといった問題が発生する場合がある。
【００２５】
図２６に一例を示す。各維持ブロックの駆動回路は、回路の配線パターンやＰＤＰの電極までの配線引き回し等により、個々の回路インピーダンス特性が異なり、図２６（ａ）に示すように、同維持パルス数に対する発光輝度が異なることがある。映像信号の階調が同じで各維持ブロックの駆動回路に掛かる負荷が同じでも、維持ブロック間では、輝度差が生じる可能性がある。
【００２６】
また、図２６（ｂ）には、従来のＡＤＳ駆動におけるローディング現象を示している。全白パターンに黒窓Ｚを表示させる場合、領域Ａと領域Ｂでは本来の映像信号で同じ階調レベルに設定しても、表示させた結果として、領域Ａより領域Ｂの輝度が高くなることがある。１ラインだけに注目すると、領域Ａで１ライン分の白表示に必要な電力に対し、領域Ｂでは横方向へのラインの表示負荷が減り黒窓の分だけ電力が低減される為、領域Ｂの、電源に対する表示負荷が見かけ上低減されるので、白表示に投入される電力が領域Ａより高くなってしまうためである。このような輝度差は従来提示されている手段にて低減することはできる。
【００２７】
しかしながら、ブロック分割駆動の場合、電源からみた駆動回路の負荷がブロック数分だけ分割されるので、ローディング特性は非分割駆動よりは低減されるが、維持ブロック回路自体の負荷が維持ブロック毎に異なり、しかも、図２６（ｃ）のように、セル点灯率の異なる表示パターンが維持ブロックを跨ぐ場合では維持ブロック間のローディング差が認識されやすくなってしまう。
【００２８】
図２７を用いて、放電セルの面積点灯率の変化に対するローディングの変動率について説明する。図２７（ａ）に、面積点灯率Ｋ'／ＷからＫ／Ｗに変化させた表示パターンを、図２７（ｂ）には、面積点灯率を変えたときの、維持ブロック(1)、(2)のローディング変動の様子を示す。維持ブロック(1)及び(2)における各ローディング（ＹＢ'／ＹＡ−１）、（ＹＢ''／ＹＡ−１）は、面積点灯率Ｋ／ＷからＫ'／Ｗに下げるとそれぞれ高くなる。しかも、維持ブロック間でその傾き、すなわち変動率が異なり、例えば維持ブロック(2)のローディングが高くなる。これは、主に各維持ブロックの駆動回路インピーダンスが個々に異なることに起因している。つまり、維持ブロック間に跨って黒窓Ｚを表示するような場合では、ローディング特性が特に顕著に現れ、かつ維持ブロック間でローディング特性のばらつきが発生し、画質が劣化する原因となる。
【００２９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、駆動装置の動作状態の変動を低減し、映像表示パターンの変化に対する輝度変化特性の、維持ブロック間格差を最小に保つことにより、高画質な画像表示を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を実現するために本発明のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置は、複数個の放電セル群から構成されるマトリクス構造パネルを有し、１対のスキャン駆動回路とサステイン駆動回路から構成されるブロック駆動回路を有する維持ブロックを複数個具備することで表示領域を分割するＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置であって、各維持ブロックの点灯率に対する輝度変化を基準値に設定する基準値設定手段と、前記駆動装置の動作状態の変化に対して補正量を決定する補正量決定手段と、前記補正量を用いて所定の維持ブロックのブロック駆動回路を変調する動作変調手段を有することを特徴とするものである。
【００３１】
また、上記目的を実現するために本発明のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法は、
複数個の放電セル群から構成されるマトリクス構造パネルを有し、１対のスキャン駆動回路とサステイン駆動回路から構成されるブロック駆動回路を有する維持ブロックを複数個具備することで表示領域を分割するＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法であって、全維持ブロックの輝度の点灯率依存特性を基準値に設定して、駆動装置の動作状態の変化に対して補正量を決定し、前記補正量を用いて所定の維持ブロックのブロック駆動回路を変調して維持ブロック毎の点灯率に対する輝度変化を基準値に再設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置及び駆動方法によれば、表示領域を分割するＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置の動作状態の変化または映像信号の表示パターンを検出し、全維持ブロックの輝度の点灯率依存特性を基準値に設定して、駆動装置の動作状態の変化に対して補正量を決定し、前記補正量を用いて所定の維持ブロックのブロック駆動回路を変調して維持ブロック毎の点灯率に対する輝度変化を基準値に再設定することができるので、駆動装置の動作状態の変動を低減し、映像表示パターンの変化に対する輝度変化特性の、維持ブロック間格差を最小に保つことができ、高画質な画像表示が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、複数個の放電セル群から構成されるマトリクス構造パネルを有し、１対のスキャン駆動回路とサステイン駆動回路から構成されるブロック駆動回路を有する維持ブロックを複数個具備することで表示領域を分割するＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置であって、各維持ブロックの点灯率に対する輝度変化を基準値に設定する基準値設定手段と、前記駆動装置の動作状態の変化に対して補正量を決定する補正量決定手段と、前記補正量を用いて所定の維持ブロックのブロック駆動回路を変調する動作変調手段を有することを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置である。
【００３４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記動作変調手段は、映像表示データの階調レベルを変更し、映像信号に対する輝度出力特性カーブの振幅及びオフセットをガンマ値一定のまま調整する画像データ変調手段であることを特徴とするものである。
【００３５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記画像データ変調手段は、擬似階調表現によって中間調の一部を表示し、前記擬似階調表現は、ディザ表示または誤差拡散表示による擬似階調であることを特徴とするものである。
【００３６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記動作変調手段は、各維持ブロックへ供給する電力を調整する電力調整手段であり、前記各維持ブロックのブロック駆動回路のインピーダンスを調整することを特徴とするものである。
【００３７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記動作変調手段は、各維持ブロックの各サブフィールドの維持パルス数を変更する維持パルス数変調手段であることを特徴とするものである。
【００３８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各維持ブロックをサブフィールド駆動するタイミングを互いに一定間隔にシフトさせることを特徴とするものである。
【００３９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補正量決定手段は、映像表示パターンからセル点灯率を算出するセル点灯率算出手段を含み、点灯率に対する輝度変化の発生個所を特定することを特徴とするものである。
【００４０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記セル点灯率は、各維持ブロックの表示面積に対する発光面積の割合もしくは単位ライン群に対する発光面積の割合を示す面積点灯率、もしくは１フィールドに対するサブフィールド発光の割合または単位時間に対する発光時間の割合を示す時間点灯率であることを特徴とするものである。
【００４１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補正量決定手段は、前記セル点灯率算出手段と前記維持ブロック毎の平均輝度または一部の輝度を検出する輝度検出手段を含むことを特徴とするものである。
【００４２】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補正量決定手段は、前記セル点灯率算出手段と前記維持ブロック毎の消費電力あるいは部分消費電力を検出または映像信号の階調データから相対的な電力増減を推測する消費電力検出手段を含むことを特徴とするものである。
【００４３】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記消費電力検出手段は、前記維持ブロック全体あるいは一部における供給電圧の変化もしくは消費電流の変化を検出することを特徴とするものである。
【００４４】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補正量決定手段は、前記駆動装置の稼動時間の積算値及び予め表示輝度の経時変化特性を記憶する経時特性記憶手段を含むことを特徴とするものである。
【００４５】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補正量決定手段は、前記維持ブロックのブロック駆動回路または各ブロック区分に相当するパネル温度及びその周辺温度を検出する温度検出手段を含むことを特徴とするものである。
【００４６】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置を少なくとも２つ以上併用し、前記補正量決定手段及び動作変調手段を切り換えることと同時に動作させることを特徴とするものである。
【００４７】
また、請求項１５に記載の発明は、複数個の放電セル群から構成されるマトリクス構造パネルを有し、１対のスキャン駆動回路とサステイン駆動回路から構成されるブロック駆動回路を有する維持ブロックを複数個具備することで表示領域を分割するＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法であって、全維持ブロックの輝度の点灯率依存特性を基準値に設定して、駆動装置の動作状態の変化に対して補正量を決定し、前記補正量を用いて所定の維持ブロックのブロック駆動回路を変調して維持ブロック毎の点灯率に対する輝度変化を基準値に再設定することを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法である。
【００４８】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、映像表示データの階調レベルを変更し、映像信号に対する輝度出力特性カーブの振幅及びオフセットを、ガンマ値一定のまま調整することを特徴とするものである。
【００４９】
また、請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の発明において、中間調の一部は、ディザ表示または誤差拡散表示によって表示する擬似階調であることを特徴とするものである。
【００５０】
また、請求項１８に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、前記各維持ブロックのブロック駆動回路のインピーダンスを調整することを特徴とするものである。
【００５１】
また、請求項１９に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、各維持ブロックの各サブフィールドの維持パルス数を変更し、前記維持ブロック毎の輝度または各階調に対する輝度出力特性カーブを調整することを特徴とするものである。
【００５２】
また、請求項２０に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、前記各維持ブロックをサブフィールド駆動するタイミングを、互いに一定間隔にシフトさせることを特徴とするものである。
【００５３】
また、請求項２１に記載の発明は、請求項１５から２０のいずれかに記載の発明において、映像表示パターンからセル点灯率を算出し、表示画面における点灯率に対する輝度変化の発生個所を特定することを特徴とするものである。
【００５４】
また、請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載の発明において、前記セル点灯率は、各維持ブロックの表示面積に対する発光面積の割合もしくは単位ライン群に対する発光面積の割合を示す面積点灯率、もしくは１フィールドに対するサブフィールド発光の割合または単位時間に対する発光時間の割合を示す時間点灯率であることを特徴とするものである。
【００５５】
また、請求項２３に記載の発明は、請求項２１に記載の発明において、前記維持ブロック毎の平均輝度または一部の輝度を検出することを特徴とするものである。
【００５６】
また、請求項２４に記載の発明は、請求項２１記載の発明において、前記維持ブロック毎の消費電力あるいは部分消費電力を検出することと映像信号の階調データから相対的な電力増減を推測することを特徴とするものである。
【００５７】
また、請求項２５に記載の発明は、請求項２４に記載の発明において、前記各維持ブロック全体あるいは一部における供給電圧の変化もしくは消費電流の変化を検出することを特徴とするものである。
【００５８】
また、請求項２６に記載の発明は、請求項２１に記載の発明において、駆動装置の稼動時間の積算値及び予め表示輝度の経時変化特性を記憶し、予め記憶された経時変化特性と稼働時間の前記積算値と対比し補正量を決定することを特徴とするものである。
【００５９】
また、請求項２７に記載の発明は、請求項２１に記載の発明において、前記維持ブロック毎のブロック駆動回路または各ブロック区分に相当するパネル温度及びその周辺温度を検出することを特徴とするものである。
【００６０】
また、請求項２８に記載の発明は、請求項１５から２７のいずれかに記載のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法を少なくとも２つ以上併用し、駆動方法を切り換えることと同時に動作させることを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法である。
【００６１】
以下、本発明の一実施の形態によるＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置及び駆動方法ついて図面を用いて説明する。
【００６２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置の概略構成を表すブロック図である。維持ブロック駆動の駆動単位である維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、表示領域１Ｈを形成する各部分表示領域１Ｈ−Ａ、１Ｈ−Ｂ、１Ｈ−Ｃ、１Ｈ−Ｄと、各部分表示領域１Ｈ−Ａ、１Ｈ−Ｂ、１Ｈ−Ｃ、１Ｈ−Ｄをサブフィールド駆動により点灯させるブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄから構成される。ここにおける各ブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄは、スキャン駆動回路及びサステイン駆動回路及びアドレス（データ）駆動回路を含んでいるものとする。
【００６３】
まず、点灯率に対する輝度変化について説明する。面積点灯率を減らすことで、表示領域１Ｈ全体における表示負荷が低減する。ＰＤＰは自発光型ディスプレイであるため、黒表示させるには点灯させなければよい。
【００６４】
ここで、表示領域を形成する放電セルの点灯率が異なることで、電源からみたブロック駆動回路の回路負荷（インピーダンス）が変動して、同じ信号階調における輝度が変化する現象をローディングと称し、点灯率に対する輝度変化をローディング特性と称する。
【００６５】
表示パネルの１ライン中の画素を同じ階調で点灯させる場合について考える。１ラインの全画素分を点灯させるのに必要な電力はブロック駆動回路から供給される。ブロック駆動回路の電力出力容量は一定なので、１ラインの全画素分を点灯すると、無負荷時に比べて相対的に電圧出力値が下がり、ライン本数が増えればより顕著に現れる。
【００６６】
次に、１ラインにおいて点灯させる画素を減らすと、全画素点灯していた場合に比べ、ブロック駆動回路からみた表示負荷が低減される。この場合、全画素点灯する場合に比べ、ブロック駆動回路の相対的に電圧出力値が上昇し、ブロック駆動回路が出力する維持発光パルス（矩形波パルス）の振幅が相対的に高くなり、サブフィールドにおける維持パルス数が同数でも、表示する画面輝度が相対的に高くなる。
【００６７】
次に図２を用いて、それぞれの部分表示領域が個別のブロック駆動回路によって個別点灯する場合を説明する。図２に示すように、全画面が４つの維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄから構成されて点灯し輝度ＹＡを保っているとする。ここに、２つの維持ブロックに跨って矩形の黒窓Ｚを表示すると、上下の維持ブロックにそれぞれ輝度ＹＢ、ＹＣのローディングが前述の理由で現れる。黒窓Ｚの面積をＫ／ＷからＫ'／Ｗに増加させ、面積点灯率を下げると、輝度ＹＢ、ＹＣは上昇する。しかし、図２７（ｂ）のように、主に駆動回路のインピーダンス特性の差でローディング特性が異なる。また、このように駆動回路のインピーダンス特性のばらつきでだけではなく、温度に対するパネル表示特性分布や、経時変化に対する輝度劣化率の違い等により、同じ表示パネル内でも、部分表示領域がそれぞれのブロック駆動回路によって個別の回路動作を行う場合、ローディング特性が異なる。
【００６８】
図１に示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置の基準値設定手段１Ｋは、各維持ブロックが調整する目標であるローディング基準特性値を記憶する。補正量決定手段１Ｅは、各表示領域１Ｈ−Ａ、１Ｈ−Ｂ、１Ｈ−Ｃ、１Ｈ−Ｄの動作状態の変化、例えば輝度、温度、消費電力または経時的な変化等を検出信号１Ｅ−Ａ、１Ｅ−Ｂ、１Ｅ−Ｃ、１Ｅ−Ｄとして受信し、映像信号１Ｉの映像表示パターンからはセル点灯率を算出する。次に、基準値設定手段に記憶されているローディング基準特性値と動作状態の変化とを比較して、その変化を打ち消す補正量を決定し、補正信号１Ｅ−Ｆとして動作変調手段１Ｆへ送信する。動作変調手段１Ｆは、補正信号１Ｅ−Ｆを受信して、各ブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄの駆動状態を変調させる変調信号１Ｆ−Ａ、１Ｆ−Ｂ、１Ｆ−Ｃ、１Ｆ−Ｄを送信する。変調信号１Ｆ−Ａ、１Ｆ−Ｂ、１Ｆ−Ｃ、１Ｆ−Ｄを受けた各ブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄは、各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、その補正量に応じて部分表示領域１Ｈ−Ａ、１Ｈ−Ｂ、１Ｈ−Ｃ、１Ｈ−Ｄの輝度を変化させる。
【００６９】
電源オン時または所定の時刻において、ローディング基準特性値を補正信号１Ｅ−Ｆを通じて動作変調手段１Ｆにより、特別に各ブロック駆動回路１Ｇ−Ａ〜１Ｇ−Ｄに設定し、各維持ブロック１Ａ〜１Ｄのローディング特性を基準特性に合わせてばらつきを抑える。電源オン時に各維持ブロック１Ａ〜１Ｄのローディング特性を検出する為に、例えば、黒窓Ｚの領域が変化するパターンを表示し、各維持ブロック１Ａ〜１Ｄのローディング特性の一つを基準特性値として記憶してもよい。
【００７０】
基準値設定手段１Ｋへは、予め所定の基準特性を記憶させてよく、定期的にローディング基準特性値を更新してもよい。
【００７１】
次に、駆動装置の動作状態が変化した場合、各維持ブロックのローディング特性がゆらぐ場合がある。その場合には、補正量決定手段１Ｅによって維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの動作状態の変化を検出し、その状態変化分と設定されたローディング基準特性値との比較で補正量を決定する。決められた補正量は、動作変調手段１Ｆを通じて各ブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄの表示状態を変える。さらに、動作状態が変化すると、同様の経緯を経て、状態変化分を補正量に反映させて輝度を変える。こうすることで、各維持ブロック１Ａ〜１Ｄの動作状態の変動を低減させることが可能となり、各維持ブロック１Ａ〜１Ｄ間のローディング特性のゆらぎを最小限に保つことができる。
【００７２】
以上の例では、単色のみに言及したが、三原色Ｒ／Ｇ／Ｂにおいてもそれぞれ同様に扱うことができ、それぞれの三原色間で特性のばらつきが生じても、同じ作用にてそのローディング変動率の差を是正することができる。
【００７３】
また、維持ブロックの数は４としたが、４に限定するものではなく、２以上の維持ブロックの場合にも適用できる。維持ブロックの数を増やすと、サブフィールド数を多く確保でき、より高画質な表示を得ることができる。または維持発光期間を拡大し維持パルス数を増やすことができるので、より高輝度な表示を実現できる。しかし、維持ブロック数が多いと、維持ブロック毎にブロック駆動回路が必要になり、制御が困難かつ回路のコストアップに繋がる。よって、実用的には、４〜８ブロックが妥当である。
【００７４】
また、ブロック駆動回路のスキャンドライバは、個々の維持ブロックに対し整数倍であると回路を構成しやすいが、各維持ブロックに跨る場合でも本実施の形態の駆動装置を用いることで、各維持ブロック間の特性の格差を是正することができる。また、これらの事項は、後述する実施の形態に対しても共通である。
【００７５】
図３は、本実施の形態における動作変調手段１Ｆとして、画像データ変調手段３Ｆを用いた場合の概略構成を示すブロック図である。画像データ変調手段３Ｆは、補正量決定手段１Ｅによって検出された動作状態に応じて表示領域１Ｈに点灯させるべき映像信号データの階調レベルを変更する機能を有する。補正量決定手段１Ｅは表示パネルの各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの動作状態の変化を検出し、各維持ブロック間のローディング特性の格差を補償するような補正信号１Ｅ−Ｆを画像データ変調手段３Ｆに送信する。画像データ変調手段３Ｆは、補正信号１Ｅ−Ｆを受け、映像信号１Ｉに対する輝度出力特性カーブのガンマ値を一定に保ちながら、表示画像データを、各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ間のローディング特性の格差を低減する表示画像データへ変調する。
【００７６】
また、この画像データ変調手段３Ｆは、擬似階調表現によって中間調の一部を表示してもよい。その中間調の一部は、ディザ表示または誤差拡散表示による擬似階調方式であってもよい。擬似階調を用いることで、維持ブロック間のローディング特性の格差による境界線を目視し難くする効果がある。
【００７７】
図４は、本実施の形態における動作変調手段１Ｆとして、電力調整手段４Ｆを用いた場合の概略構成を示すブロック図である。電力調整手段４Ｆは、各ブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄが各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄへの供給電力を調整し、補正量決定手段１Ｅが検出した表示パネルの各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの動作状態の変化分を、維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ間の供給電力差を一定の値以下に抑えることで補償するものである。維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの回路インピーダンスを逐次調整することで、各維持ブロックへ投入する電力を調整してもよい。
【００７８】
図５は、本実施の形態における動作変調手段１Ｆとして、維持パルス数変調手段５Ｆを用いた場合の概略構成を示すブロック図である。維持パルス数変調手段５Ｆは、各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄのブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄが表示パネルの各電極に印加する維持パルス数を、補正量決定手段１Ｅが検出した表示パネルの各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの動作状態の変化分を補う維持パルス数に逐次変更することで、各維持ブロック間のローディング変動率の差を抑制する。
【００７９】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２によるＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置の概略構成を表すブロック図である。本実施の形態では、実施の形態１で示したＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置における補正量決定手段１Ｅはセル点灯率算出手段６Ｅを含むこととする。セル点灯率算出手段６Ｅは、入力された映像信号１Ｉの映像データの１フィールド分乃至数フィールドから、画面全体もしくは部分領域内に対してセルが点灯する面積点灯率及びローディング発生個所を算出する。図６に示すような維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ間に跨る黒窓表示パターンにおいてローディング特性が発生する個所であると特定し、１フィールド分の映像データにおいて該当する階調成分を変化させるような補正信号１Ｅ−Ｆを動作変調手段１Ｆに送信し、維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ間のローディング特性の格差を無くすように各ブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄを動作させる。
【００８０】
また、ＰＤＰは基本的にはサブフィールド駆動し、映像データにおける階調成分はどのサブフィールドで点灯するかどうかで決定する。つまり、階調成分は、時間方向の点灯率またはサブフィールド点灯率と同義となる。セル点灯率算出手段６Ｅは、入力される映像信号１Ｉの映像データを逐次解析し、該当する部分の階調成分すなわちサブフィールド点灯率を算出し、維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ間のローディング特性の格差を低減するように、動作変調手段１Ｆに変調信号１Ｆ−Ａ、１Ｆ−Ｂ、１Ｆ−Ｃ、１Ｆ−Ｄを出力する。
【００８１】
図７は、本実施の形態における補正量決定手段１Ｅが輝度観測手段７Ｅを含む場合の概略構成を示すブロック図である。輝度観測手段７Ｅは、維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの各平均輝度または一部の輝度を検出する。発光輝度を観測することで、目視したときの輝度差に近い検出結果が得られる。
【００８２】
図８は、本実施の形態における補正量決定手段１Ｅが消費電力検出手段８Ｅを含む場合の概略構成を示すブロック図である。動画パターンを長時間表示すると、各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄに表示された平均輝度はほぼ同等になるが、維持ブロック間のローディング特性の格差が大きい維持ブロック間では消費電力に差が生じる。消費電力検出手段８Ｅは、維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの各ブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄの全消費電力または一部分の消費電力を逐次検出し、各維持ブロック間の消費電力またはその積算値の差が一定以下になるように動作変調手段１Ｆを動作させる。また、静止画表示においては、前述の消費電力差が顕著に現れる為、駆動装置保護としてもこの装置は有用である。一方、消費電力検出手段８Ｅは、映像信号の表示パターンから相対的な電力増減を推測することで、さらに精度の高い制御が実現できる。
【００８３】
図９は、本実施の形態における補正量決定手段１Ｅが経時特性記憶手段９Ｅを含む場合の概略構成を示すブロック図である。経時特性記憶手段９Ｅは、駆動装置の動作経過時間の積算値及び予め測定した輝度の経時変化特性を記憶し、長時間の経時変化による維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ毎の輝度劣化を補償するよう、動作変調手段１Ｆを動作させる。
【００８４】
図１０は、本実施の形態における補正量決定手段１Ｅが温度検出手段１０Ｅを含む場合の概略構成を示すブロック図である。駆動装置を長時間動作させるとブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄでの消費電力が熱に変換され、また表示パネルにおける維持発光によってパネル温度が上昇する。温度検出手段１０Ｅは、維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄのブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄまたは各ブロック区分に相当するパネル温度及びその周辺温度を逐次検出する。そして各維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ間の温度差が一定以下になるように動作変調手段１Ｆを動作させる。静止画表示等で各維持ブロック間の温度差がある一定値以上超える可能性があるため、駆動装置保護としてもこの装置は有用である。
【００８５】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３によるＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置の概略構成を表すブロック図である。本実施の形態における補正量決定手段１Ｅは、第１乃至第２の実施の形態が示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置におけるセル点灯率算出手段６Ｅ、輝度観測手段７Ｅ、消費電力検出手段８Ｅ、経時特性記憶手段９Ｅ、温度検出手段１０Ｅとそれらを切り換える第１切換手段１１Ｅを含む構成にする。図１における動作変調手段１Ｆを、実施の形態１で示した、画像データ変調手段３Ｆ、電力調整手段４Ｆ、維持パルス数変調手段５Ｆとそれらを切り換える第２切換手段１１Ｆとで構成したものである。
【００８６】
図１１において、部分表示領域１Ｈ−Ａ、１Ｈ−Ｂ、１Ｈ−Ｃ、１Ｈ−Ｄにおける温度や輝度、またブロック駆動回路１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄで消費される電力や温度を逐次検出し、第１切換手段１１Ｅによって補正量決定手段からの補正信号１Ｅ−Ｆを切り換え、または同時に用い、その動作状態を補正するのに最適な各動作変調手段を第２切換手段１１Ｆを用いて選択し、各維持ブロック間のローディング特性の格差を低減させる精度を向上させ追従時間を短縮することで、動作状態の変動を抑えることができる。
【００８７】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４によるＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法を表す模式図である。
【００８８】
ローディング特性は第１の実施の形態に示す通り、同じ階調を表示するセルでも、そのセルのライン上の表示負荷が変動する場合つまり同じライン上の他のセルが不点灯の場合、輝度が相対的に高くなる現象である。駆動回路のインピーダンスや表示パネル内の各電極までの配線負荷、パネル各部分における排熱能力の分布、駆動回路の出力電圧または電流の差、または長時間表示によるセル物性の劣化等により、各維持ブロックの表示特性に相違が生じる。そこで、本実施の形態では、第１の実施の形態に示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置を用いて、輝度、温度、消費電力及び経時変化等を逐次検出して各維持ブロック間のローディング特性の格差を低減させる方法を示す。
【００８９】
図１２（ａ）に、２つの維持ブロック１２Ａ、１２Ｂから成るＰＤＰを示す。要点を明確にするため、単色（白または黒）にて説明する。維持ブロック１２Ａは表示領域（Ａ＋Ｂ）から構成され、維持ブロック１２Ｂは、表示領域（Ｃ＋Ｄ）から構成される。黒窓Ｚが表示されない場合、つまり全面点灯したときの輝度は画面内においてＹA一定とする。黒窓Ｚを表示、つまり不点灯の領域が存在しても、維持ブロック１２ＡのＡ領域及び維持ブロック１２ＢのＤ領域の輝度はＹAで変わらない。しかし、維持ブロック１２ＡのＢ領域及び維持ブロック１２ＢのＣ領域は、ローディング現象により、ＹAより高い輝度ＹB、ＹC（ＹA＜ＹB＜ＹCと仮定）となる。しかも、維持ブロックに跨って黒窓Ｚを表示させる場合、維持ブロック毎のローディング特性のばらつきでＹBとＹCの値が異なる。つまり、維持ブロック１２Ａにおけるローディング（ＹB／ＹA−１）、維持ブロック１２Ｂにおけるローディング（ＹC／ＹA−１）が存在する。このように、ＹＡ、ＹＢ、ＹＣを表示させる信号はいずれも同じ階調レベルであるが、ライン方向に点灯するセル個数が変化するとローディング特性により輝度が変化する。
【００９０】
（１−ライン方向の黒表示セル個数／ライン方向の全画素数）は、１ラインにおける面積点灯率に相当し、以後表示負荷と称する。Ｂ領域及びＣ領域において、黒窓の面積が増加つまり面積点灯率Ｋ／ＷがＫ'／Ｗに減少すると、表示負荷は減少し、ローディング特性（ＹB／ＹA−１）及び（ＹC／ＹA−１）は増加する。その様子を図１２（ｂ）に示す。表示負荷に対する輝度変化いわゆるローディング特性は、前述に示したように駆動回路インピーダンス等の要因により維持ブロック間で異なる。
【００９１】
このように、維持ブロック１２Ａ及び１２Ｂにローディング特性の格差が生じる場合、ローディング基準特性を設定し、維持ブロック１２Ａ及び１２Ｂのローディング特性をその基準特性に合わせる。電源オン時に、全画面において黒窓面積が横方向に変化するような動画パターンを表示させて、維持ブロック毎のローディング特性を測定し、どれかを選択もしくは平均化して基準特性を決定してもよい。また、予め基準特性となる値を記憶させてもよい。もしくは定期的に維持ブロック毎のローディング特性を測定し基準特性を更新してもよい。このように、電源オンもしくは所定の時刻において、各維持ブロック間のローディング特性を一致させる。例えば、図１２（ｂ）に示すように、（ＹC／ＹA−１）の変動率、すなわち傾きを（ＹB／ＹA−１）の傾きと同程度に補正することで、維持ブロック間の、表示負荷に対するローディング特性の格差を低減することができる。
【００９２】
次に、維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの動作状態の変化した場合を考える。例えば、装置を長時間点灯させると装置の温度が上昇し、ブロック駆動回路の回路インピーダンスが高くなり消費電力が増加しパネルの表示電極に印加される電圧／電流も変化する。また、パネル特性の変化も考えられる。このような場合、図１２（ｃ）に示すように、設定されていた維持ブロック毎のローディング特性がゆらぎ、画質が不安定となる。
【００９３】
その場合には、維持ブロック１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの動作状態の変化を検出し、その状態変化分と設定されたローディング基準特性値との比較で補正量を決定する。決められた補正量をもって、各維持ブロックのローディング特性が一致するように、ブロック駆動回路の動作を変調させる。さらに動作状態が変化すると、同様の経緯を経て、状態変化分を補正量に反映させて輝度を変える。こうすることで、各維持ブロックの動作状態の変動を低減させることが可能となり、各維持ブロック間のローディング特性のゆらぎを最小限に保つことができる。
【００９４】
図１３は、映像信号に対する輝度出力特性、いわゆるガンマカーブを示している。表示画像データの階調を変更することで、各維持ブロック間のローディング特性の格差を低減させる方法を示す。
【００９５】
図１３は、図１２の領域Ｂ、Ｃにおける入力映像信号に対する輝度出力特性いわゆるカンマカーブを示している。図１３（ａ）は補正前、図１３（ｂ）は補正後を示している。横軸は、入力映像信号の全階調に対して規格化した相対階調レベル、縦軸は、全階調時に出力される輝度に対し規格化した相対輝度を表している。補正前では領域Ｃより領域Ｂの輝度が高く、双方のカーブとも同じガンマ値、例えばγ＝２．２を保っているとする。領域Ｃのガンマカーブをγ＝２．２を保ちつつ入力映像信号の階調を変えることで、振幅１３Ａ（ダイナミックレンジ）を調整し双方のガンマカーブを相似形に合わせることで、各維持ブロック間のローディング特性の差を抑制する。必要に応じて横軸方向のＸオフセット１３Ｂ，縦軸方向のＹオフセット１３Ｃを調整し、ガンマカーブを一致させるように入力映像信号の階調を変えてもよい。
【００９６】
また、階調数が多いほど、元画像特に自然画などの階調性の高い画像、ＰＤＰにおける再現性が高くなる。ＰＤＰにおいては、パネル表示特性、駆動回路、画質維持等の制約により、サブフィールド駆動による維持パルス数の増減で実質２５６階調程度を出力し、さらに擬似階調表現によってその間の中間階調を増やし見かけ上５１２階調以上の高階調度を実現している。擬似階調表現方法としては、数フィールドを用いて面積積分効果を用いるディザ表示方法や、実質出力できる階調成分と実際画像データとの誤差成分を注目画素前後の画素の階調成分に一定の係数分布で割り振る誤差拡散表示方法が挙げられる。この擬似階調を用いることで維持ブロック間のローディング特性の格差による境界線を目視し難くする効果がある。
【００９７】
図１４は、電力調整方法の模式図である。ブロック駆動回路の電力を調整し、各維持ブロック間のローディング特性の格差を低減させる方法を示す。ブロック駆動回路１４Ａ及び１４Ｂはそれぞれ別の維持ブロックを形成するが、維持発光に寄与する電力は、共にＶsus電源１４Ｃから供給されている。ブロック駆動回路１４Ａへ投入される電力Ｖsus１×Ｉsus１は、スキャン駆動回路側から投入されるときは、スキャン電極１４ＡＳＣを通り点灯セル１４ＡＣを維持発光放電させ、サステイン電極１４ＡＳＳを通り、点灯に用いられない電力ブロック駆動回路１４Ａ内の電力回収回路に蓄えられる。サステイン駆動回路側から供給されるときは、その反対の経路を辿る。ブロック駆動回路１４Ｂの場合の投入電力Ｖsus２×Ｉsus２も同様である。
【００９８】
しかし、表示パターンの違いまたはパネル特性に起因する発光輝度の違い等により、各ブロック駆動回路１４Ａと１４Ｂへ供給される電力が異なる。図１２（ａ）のように、維持ブロックに跨るような映像パターンを表示すると、維持ブロック間のローディング特性が異なることで、長時間表示させた場合、特に静止画を長時間表示させると、維持ブロック１４Ａと１４Ｂの間で消費電力に差が生じる。また、維持ブロック間の電力格差が大きいと、Ｖsus電源１４Ｃの電力容量は一定であるため、維持ブロックが互いの電力負荷になってしまう。そこで、動作状態に応じてＶsus電源１４Ｃからの電力供給量を電力調整回路１４Ｄかつ１４Ｅによって調節することで、維持ブロック間の消費電力差を一定の値以下に抑えることができる。また、各維持ブロックのブロック駆動回路のインピーダンスやスキャン／サステイン電極の配線負荷のばらつきを減らすことでも同様の効果が得られる。
【００９９】
図１５は、維持パルス数変調方法の模式図である。ブロック駆動回路へ供給する維持パルス数情報を変調させることで、維持ブロック間のローディング特性の格差を低減させる方法を示す。図１５（ａ）に、維持パルス数を変調させる基本構成を示す。駆動装置の動作状態の変化を検出し、変化分を補正するための補正信号１Ｅ−Ｆによって乗数Ｎを決める。次に、維持パルス発生部１５Ｂより出力される各サブフィールドの維持パルスの個数を一律にＮ倍しブロック駆動回路１５Ａに情報を送信することで、ガンマ特性を変えずに補正したい維持ブロックの輝度を調整し、維持ブロック間のローディング特性の格差を低減させることができる。
【０１００】
図１５（ｂ）は、一律にＮ倍された維持パルス数の変化を示す。Ａ領域及びＳ領域は、それぞれアドレス期間、維持発光期間を表す。変調後は、各サブフィールドにおける維持パルス数が増え階調性を損なわずに輝度が向上する。ガンマ特性すなわちガンマカーブを変更する必要があるときには、各サブフィールドにおける維持パルス数倍率を個々に変更してもよい。但し、通常のＡＤＳ駆動の場合には、サブフィールド個々に維持パルス数の倍率を変更すると、階調性自体が失われてしまうので注意を要する。ＰＷＭ駆動の場合には、各サブフィールドの維持パルス数を個々の倍率で変更しても各階調は第１サブフィールドからアドレスするまでのサブフィールドの合計維持パルス数で輝度が決定するため、ガンマカーブを変更するには、個々のサブフィールドの合計維持パルス数が、一定のガンマ値をもつガンマカーブに沿うように、各サブフィールドの維持パルス数の倍率を変更するとよい。
【０１０１】
（実施の形態５）
図１６は、本発明の実施の形態５によるＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法を表す模式図である。本実施の形態は、実施の形態４が示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法を用いて、表示パターンからローディング発生個所を特定する方法について示す。
【０１０２】
まず、入力された映像信号をモニタし、１乃至数フィールド分の映像データを蓄積する。図１６のような白地に黒窓を表示させる動画パターンで、時間と共に黒窓が横方向に広がる映像データの場合、蓄積された映像データのどのフィールド分を見てもローディングが発生することが確定でき、１フィールド目でローディングが発生する維持ブロック及びローディング量を特定し、２フィールド目以降との比較でローディング特性を割り出すことができる。
【０１０３】
また、ＰＤＰはサブフィールド駆動し、映像信号の階調レベルについて、ＡＤＳ駆動は点灯させるサブフィールドの組み合わせで決定する。ＰＷＭ駆動の場合は、点灯させるサブフィールドの積算量で決定する。つまり、階調成分は、時間方向の点灯率またはサブフィールド点灯率と同義となる。図１６における白地の階調が最大レベルではなく中間調レベルの場合でも、同様の処理を行う必要がある。しかし、階調が異なるとローディング量も異なることがあり、階調成分すなわちサブフィールド点灯率に対する追従も同時に行うことで、より精度の高い補正が可能となる。
【０１０４】
図１７は、輝度検出方法の模式図である。ここでは、表示される各維持ブロックの輝度から動作状態の変化を検出する方法について示す。各維持ブロックにおけるローディング量は、各維持ブロックの輝度を観測することで検出する。実施の形態５と同様の表示動画パターンを用い、ローディング特性を直接測定することで、目視に近い補正が可能となり、対応する維持ブロックのローディング特性の補正量を逐次算出することができる。
【０１０５】
図１８は、消費電力検出方法の模式図である。ここでは、各維持ブロックで消費される電力から動作状態の変化を検出する方法について示す。各維持ブロックの駆動回路において、実施の形態５と同様の表示動画パターンを表示した場合、維持発光に寄与する駆動電圧Ｖsusもしくは駆動電流Ｉsusの変化はローディング特性と大きく関わる。表示負荷の変動で、Ｖsusの値もしくはＩsusの値が変動前と比べ相対的に大きくなり、結果として同じ階調における輝度が相対的に高くなる。つまり、ローディング特性は、駆動電圧の変化量ΔＶsusもしくは駆動電流の変化量ΔＩsusに依存する。また、図１８（ｂ）からわかるように、白地に対する黒窓Ｚの面積を大きくすることで表示負荷を低減させると、消費電力は、ＰA＞ＰB＞ＰCと下がっていく。故に、ローディング特性はＶsusまたはＩsusの値、すなわちブロック駆動回路における消費電力量から相対的に見積もることができ、対応する維持ブロックのローディング特性の補正量を逐次算出することができる。
【０１０６】
図１９は、経時変化による状態変化検出方法の模式図である。ここでは、各維持ブロックにおける経時変化による輝度低下を補償する方法について示す。図のように、経時変化による輝度低下は、経過時間が長い程維持ブロック間で輝度低下率が異なる。輝度低下は主に蛍光体の劣化が原因で、各ブロック駆動回路の性能劣化の度合いが長時間駆動後で異なり、輝度劣化に影響する。このような輝度劣化の経時特性を予め測定し、動作経過時間の積算値に対して補正量を維持ブロック毎に逐次導くことで、輝度の経時劣化に追従した補正が可能となる。
【０１０７】
図２０は、温度による状態変化検出方法の模式図である。ここでは、各維持ブロックの温度による輝度追従方法について示す。維持ブロックの各ブロック駆動回路または各ブロック区分に相当するパネル温度及びその周辺温度を検出し、温度変化に対するローディング特性を予め測定し、温度上昇に対し輝度補正量を維持ブロック毎に導くことで、維持ブロック間における温度差を一定以下に抑制する。また、何らかの原因で、同じ階調を表示していても各維持ブロックの検出温度差が大きくなると、駆動装置の故障と判断し装置を停止することも可能である。
【０１０８】
（実施の形態６）
以下に、本発明の実施の形態６によるＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法を示す。実施の形態４乃至５で提示したＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法を用いて、ＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置の温度や輝度、消費電力等の動作状態の変化をより正確に逐次検出し、実施の形態４乃至５で提示したＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法の中で、その動作状態を補正するのに最適な駆動方法を切り換えもしくは２つ以上を併用することで、各維持ブロック間のローディング特性の格差を低減させる精度を向上し、追従時間を短縮することで、動作状態の変動を抑えることができる。
【０１０９】
なお、本発明の実施の形態で示した駆動装置及び駆動方法は、各維持ブロックの輝度格差を補正する手段としても有効である。また、この駆動装置及び駆動方法は、表示パネルを駆動する方法が異なるが、ライン方向に電流を流す表示装置に対して適用できる。また、その他例示はしないが、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものとする。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上述べたように本発明のＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置及び駆動方法によれば、逐次変動する表示画像の画質品位を保ち駆動条件を最適化する効果を有し、高画質化を図るプラズマディスプレイを提供できる。また、表示画素が原理的に２値で駆動するその他のディスプレイ用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１の実施の形態が示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置を表す構成図
【図２】表示負荷の変動に対するローディングの変動を示す図
【図３】第１の実施の形態において画像データ変調手段を用いた場合の構成図
【図４】第１の実施の形態において電力調整手段を用いた場合の構成図
【図５】第１の実施の形態において維持パルス数変調手段を用いた場合の構成図
【図６】第２の実施の形態が示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置を表す構成図
【図７】第２の実施の形態において輝度観測手段を用いた場合の構成図
【図８】第２の実施の形態において消費電力検出手段を用いた場合の構成図
【図９】第２の実施の形態において経時特性記憶手段を用いた場合の構成図
【図１０】第２の実施の形態において温度検出手段Ｅを用いた場合の構成図
【図１１】第３の実施の形態が示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置を表す構成図
【図１２】第４の実施の形態が示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動装置を表す構成図
【図１３】映像信号に対する輝度出力特性（ガンマカーブ）を示す図
【図１４】第４の実施の形態が示す電力調整方法の模式図
【図１５】第４の実施の形態が示す維持パルス数変調方法の模式図
【図１６】第５の実施の形態が示すＡＣ型プラズマディスプレイの駆動方法を表す模式図
【図１７】第５の実施の形態における輝度検出方法の模式図
【図１８】第５の実施の形態における消費電力検出方法の模式図
【図１９】第５の実施の形態における経時変化検出方法の模式図
【図２０】第５の実施の形態における温度による状態変化検出方法の模式図
【図２１】放電セルにおける３電極放電構造の模式断面図
【図２２】従来のＰＤＰの概略構成を模式的に示すブロック図
【図２３】従来のＡＤＳ駆動方式の模式図
【図２４】維持ブロック分割ＡＤＳ駆動方式ＡＣ型プラズマディスプレイの構成図
【図２５】維持ブロック分割したＡＤＳ駆動方式のタイミングチャート
【図２６】ブロック駆動時のブロック間輝度差及びローディング発生時の輝度差模式図
【図２７】表示負荷に対する維持ブロック間のローディング変動率の格差を示す図
【符号の説明】
【０１１２】
１１  スキャン電極
１２  サステイン電極
１３  アドレス電極
１４  行電極対
１００  放電セル
１０１  前面ガラス基板
１０２  誘電体層
１０３  保護層
１０４  背面ガラス基板
１０５  誘電体層
１０６  蛍光体
１１１  スキャン回路
１１２  サステイン回路
１１３  アドレス回路
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  維持ブロック
１Ｅ  補正量決定手段
１Ｅ−Ａ、１Ｅ−Ｂ、１Ｅ−Ｃ、１Ｅ−Ｄ  検出信号
１Ｅ−Ｆ  補正信号
１Ｆ  動作変調手段
１Ｆ−Ａ、１Ｆ−Ｂ、１Ｆ−Ｃ、１Ｆ−Ｄ  変調信号
１Ｇ−Ａ、１Ｇ−Ｂ、１Ｇ−Ｃ、１Ｇ−Ｄ  ブロック駆動回路
１Ｈ  表示領域
１Ｈ−Ａ、１Ｈ−Ｂ、１Ｈ−Ｃ、１Ｈ−Ｄ  部分表示領域
１Ｉ  映像信号
１Ｋ  基準値設定手段
３Ｆ  画像データ変調手段
４Ｆ  電力調整手段
５Ｆ  維持パルス数変調手段
６Ｅ  セル点灯率算出手段
７Ｅ  輝度観測手段
８Ｅ  消費電力検出手段
９Ｅ  経時特性記憶手段
１０Ｅ  温度検出手段
１１Ｅ  第１切換手段
１１Ｆ  第２切換手段
１２Ａ、１２Ｂ  維持ブロック
１３Ａ  振幅
１３Ｂ  Ｘオフセット
１３Ｃ  Ｙオフセット
１４Ａ、１４Ｂ  ブロック駆動回路
１４ＡＣ、１４ＢＣ  点灯セル
１４ＡＳＣ、１４ＢＳＣ  スキャン電極
１４ＡＳＳ、１４ＢＳＳ  サステイン電極
１４Ｃ  Ｖｓｕｓ電源
１４Ｄ、１４Ｅ  電力調整回路
１５Ａ  ブロック駆動回路
１５Ｂ  維持パルス発生部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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