(57)【要約】【課題】電圧降下の影響を打ち消して品質の高い画像を表示する。【解決手段】当該放電セルで生じる輝度低下を示す画素負荷値と当該放電セルで生じ得る最大の輝度低下を示す最大画素負荷値とを算出する画素負荷値算出部４６と、当該放電セル行で生じる輝度低下を示すライン負荷値と当該放電セル行で生じ得る最大の輝度低下を示す最大ライン負荷値とを算出するライン負荷値算出部４７と、ライン負荷値を累積加算したライン負荷値累積値と最大ライン負荷値を累積加算した最大ライン負荷値累積値とを算出する累積値算出部４８と、最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が小さいときの信号レベルを同比率が大きいときよりも小さくするように第１補正係数を設定し、最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が小さいときの信号レベルを同比率が大きいときよりも小さくするように第２補正係数を設定する補正係数算出部５０とを備えた。【選択図】図１３
2013148801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示電極対とデータ電極とを有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、画像信号をサブフィールド毎の点灯・非点灯を示す画像データに変換する画像信号処理回路とを備え、サブフィールドのそれぞれで前記放電セルそれぞれの点灯・非点灯を制御して画像を表示するプラズマディスプレイ装置であって、前記画像信号処理回路は、
当該放電セルで生じる輝度の低下を示す画素負荷値と、前記当該放電セルで生じ得る最大の輝度の低下を示す最大画素負荷値とを、前記画像信号にもとづき前記放電セル毎に算出する画素負荷値算出部と、
当該放電セルの表示電極対を共有する当該放電セル行で生じる輝度の低下を示すライン負荷値と、前記当該放電セル行で生じ得る最大の輝度の低下を示す最大ライン負荷値とを、前記画像信号にもとづき放電セル行毎に算出するライン負荷値算出部と、
当該放電セル行を含む所定数の放電セル行のライン負荷値を累積加算したライン負荷値累積値と、当該放電セル行を含む所定数の放電セル行の最大ライン負荷値を累積加算した最大ライン負荷値累積値とを、前記放電セル行毎に算出する累積値算出部と、
前記画素負荷値および前記最大画素負荷値にもとづき第１補正係数を設定するとともに、前記ライン負荷値累積値および前記最大ライン負荷値累積値にもとづき第２補正係数を設定する補正係数算出部と、
前記画像信号の信号レベルを前記第１補正係数および前記第２補正係数にもとづき補正する画像信号補正部とを備え、
前記補正係数算出部は、前記最大画素負荷値に対する前記画素負荷値の比率が小さいときの信号レベルを前記最大画素負荷値に対する前記画素負荷値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように前記第１補正係数を設定し、前記最大ライン負荷値累積値に対する前記ライン負荷値累積値の比率が小さいときの信号レベルを前記最大ライン負荷値累積値に対する前記ライン負荷値累積値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように前記第２補正係数を設定することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
前記画素負荷値算出部は、
前記当該放電セル行の点灯率に輝度重みを乗じた値を前記当該放電セルの点灯させるサブフィールドで合計して前記画素負荷値を算出し、前記当該放電セルの点灯させるサブフィールドの輝度重みを合計して前記最大画素負荷値を算出することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記ライン負荷値算出部は、
前記当該放電セル行の点灯率に輝度重みを乗じた値を全てのサブフィールドで合計して前記ライン負荷値を算出し、全てのサブフィールドの輝度重みを合計して前記最大ライン負荷値を算出することを特徴とする請求項１に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、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が複数形成された前面基板と、複数のデータ電極が形成された背面基板とを対向配置し、その間に多数の放電セルが形成されている。そして放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行う。
【０００３】
パネルを駆動する方法としては、１フィールド期間を複数のサブフィールドで構成し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって画像表示を行うサブフィールド法が一般的である。各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を形成する初期化動作を行う。書込み期間では、表示する画像に応じて放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とに交互に維持パルスを印加して維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
【０００４】
近年はパネルの大画面化が進み、それにともない各電極のインピーダンスが大きくなる一方で放電電流も大きくなってきている。そのため各電極のインピーダンスで発生する電圧降下も大きくなり、画像表示におよぼす影響も無視できなくなってきている。例えば一対の表示電極対を共有する放電セル行のそれぞれの点灯率が異なると、それぞれの表示電極対で発生する電圧降下も異なる。その結果、同じ画像信号を入力した放電セルであっても放電セル行毎の点灯率が異なると輝度に差が生じることがある。
【０００５】
このような輝度の差を補正する方法として、特許文献１〜３には、放電セル行毎の点灯率を検出してあらかじめ輝度差を見積もり、それを相殺するように画像信号の信号レベルを補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７０７６６号
【特許文献２】国際公開第２０１１／０７４２１３号
【特許文献３】国際公開第２０１１／０７４２５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３に記載のプラズマディスプレイ装置は、放電セル行毎の点灯率を検出してあらかじめ輝度差を見積もり、それを相殺するように画像信号の信号レベルを補正することにより、同じ画像信号を入力した放電セルの輝度をある程度揃えることは可能である。しかしながら表示パターンによっては輝度差を充分に相殺することができず、画像表示品質の低下が避けられないという課題があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、表示パターンに依存することなく、電圧降下の影響を打ち消して品質の高い画像を表示することができるプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、表示電極対とデータ電極とを有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、画像信号をサブフィールド毎の点灯・非点灯を示す画像データに変換する画像信号処理回路とを備え、サブフィールドのそれぞれで放電セルそれぞれの点灯・非点灯を制御して画像を表示するプラズマディスプレイ装置であって、画像信号処理回路は、当該放電セルで生じる輝度の低下を示す画素負荷値と当該放電セルで生じ得る最大の輝度の低下を示す最大画素負荷値とを画像信号にもとづき放電セル毎に算出する画素負荷値算出部と、当該放電セルの表示電極対を共有する当該放電セル行で生じる輝度の低下を示すライン負荷値と当該放電セル行で生じ得る最大の輝度の低下を示す最大ライン負荷値とを画像信号にもとづき放電セル行毎に算出するライン負荷値算出部と、当該放電セル行を含む所定数の放電セル行のライン負荷値を累積加算したライン負荷値累積値と当該放電セル行を含む所定数の放電セル行の最大ライン負荷値を累積加算した最大ライン負荷値累積値とを放電セル行毎に算出する累積値算出部と、画素負荷値および最大画素負荷値にもとづき第１補正係数を設定するとともにライン負荷値累積値および最大ライン負荷値累積値にもとづき第２補正係数を設定する補正係数算出部と、画像信号の信号レベルを第１補正係数および第２補正係数にもとづき補正する画像信号補正部とを備え、補正係数算出部は、最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が小さいときの信号レベルを最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように第１補正係数を設定し、最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が小さいときの信号レベルを最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように第２補正係数を設定することを特徴とする。この構成により、表示パターンに依存することなく、電圧降下の影響を打ち消して品質の高い画像を表示することができるプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
【００１０】
また本発明のプラズマディスプレイ装置の画素負荷値算出部は、当該放電セル行の点灯率に輝度重みを乗じた値を当該放電セルの点灯させるサブフィールドで合計して画素負荷値を算出し、当該放電セルの点灯させるサブフィールドの輝度重みを合計して最大画素負荷値を算出することが望ましい。
【００１１】
また本発明のプラズマディスプレイ装置のライン負荷値算出部は、当該放電セル行の点灯率に輝度重みを乗じた値を全てのサブフィールドで合計してライン負荷値を算出し、全てのサブフィールドの輝度重みを合計して最大ライン負荷値を算出することが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表示パターンに依存することなく、電圧降下の影響を打ち消して品質の高い画像を表示することができるプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のパネルの分解斜視図である。
【図２】同プラズマディスプレイ装置のパネルの電極配列図である。
【図３】同プラズマディスプレイ装置のパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図である。
【図４Ａ】ウインドウパターンを理想的に表示した場合の模式図である。
【図４Ｂ】ウインドウパターンをパネルに表示したときの実際の表示画像の一例を示す図である。
【図５】同プラズマディスプレイ装置のローディングを補正する方法を示す図である。
【図６Ａ】ローディングの強さを説明するための模式図である。
【図６Ｂ】ローディングの強さを説明するための模式図である。
【図６Ｃ】ローディングの強さを説明するための模式図である。
【図７】放電セル行の点灯率と点灯させる放電セルの輝度との関係を示す図である。
【図８Ａ】同プラズマディスプレイ装置の画素負荷値および最大画素負荷値の算出例を示す図である。
【図８Ｂ】同プラズマディスプレイ装置の画素負荷値および最大画素負荷値の算出例を示す図である。
【図９Ａ】ローディングの強さを説明するための模式図である。
【図９Ｂ】ローディングの強さを説明するための模式図である。
【図９Ｃ】ローディングの強さを説明するための模式図である。
【図１０】同プラズマディスプレイ装置のライン負荷値および最大ライン負荷値の算出例を示す図である。
【図１１】同プラズマディスプレイ装置の第２補正係数を示す図である。
【図１２】同プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。
【図１３】同プラズマディスプレイ装置の画像信号処理回路の回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とからなる表示電極対１４が複数形成されている。そして表示電極対１４を覆うように誘電体層１５が形成され、その誘電体層１５上に保護層１６が形成されている。背面基板２１上にはデータ電極２２が複数形成され、データ電極２２を覆うように誘電体層２３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁２４が形成されている。そして、隔壁２４の側面および誘電体層２３上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層２５が設けられている。
【００１６】
これら前面基板１１と背面基板２１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対１４とデータ電極２２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが封入されている。放電空間は隔壁２４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極２２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。
【００１７】
なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、第１の方向に延びたｎ本の走査電極１２およびｎ本の維持電極１３が配列され、第１の方向に交差する第２の方向に延びたｍ本のデータ電極２２が配列されている。そして、１対の走査電極１２および維持電極１３と１つのデータ電極２２とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。以下、便宜上、第１の方向を行方向、第２の方向を列方向とそれぞれ呼称する。また１対の表示電極対１４を共有する放電セルで構成される１行分の放電セルを放電セル行と呼称する。
【００１９】
次に、プラズマディスプレイ装置の駆動電圧波形の概要について説明する。本実施の形態においては、１フィールド期間を、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有する８個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８で構成する。サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８それぞれの輝度重みは、例えば（１、２、３、５、８、１３、２１、３４）である。そしてサブフィールドのそれぞれで放電セルそれぞれの点灯・非点灯を制御して画像を表示する。しかし本発明は、上述したサブフィールド数、輝度重み等のサブフィールド構成に限定されるものではない。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図であり、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の駆動電圧波形を示している。
【００２１】
サブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｔｉの前半部では、データ電極２２、維持電極１３にそれぞれ電圧０（Ｖ）を印加し、走査電極１２には、電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３、走査電極１２とデータ電極２２との間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極２２上および維持電極１３上には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００２２】
初期化期間Ｔｉの後半部では、維持電極１３に正の電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２には、電圧Ｖｉ３からＶｉ４まで緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３、走査電極１２とデータ電極２２との間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上の負の壁電圧および維持電極１３上の正の壁電圧が弱められ、データ電極２２上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
【００２３】
なお、初期化期間の動作としては、サブフィールドＳＦ２、ＳＦ３の初期化期間に示したように、電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を走査電極１２に印加するだけでもよい。この場合には、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生する。
【００２４】
続く書込み期間Ｔｗでは、維持電極１３に電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２に電圧Ｖｃを印加する。
【００２５】
次に、１行目の走査電極１２に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、データ電極２２のうち１行目に点灯させるべき放電セルのデータ電極２２に電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。するとデータ電極２２上と走査電極１２上との交差部の電圧差は放電開始電圧を超え、データ電極２２と走査電極１２との間および維持電極１３と走査電極１２との間に書込み放電が発生する。そして走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極２２上にも負の壁電圧が蓄積される。
【００２６】
このようにして、１行目に点灯させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかったデータ電極２２と走査電極１２との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで行い、書込み期間Ｔｗが終了する。
【００２７】
続く維持期間Ｔｓでは、維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加するとともに走査電極１２に電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極１２上と維持電極１３上との電圧差が放電開始電圧を超え、走査電極１２と維持電極１３との間で維持放電が発生し蛍光体層２５が発光して放電セルが点灯する。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極１３上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極２２上にも正の壁電圧が蓄積される。
【００２８】
ただし、書込み期間Ｔｗにおいて書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間Ｔｉの終了時における壁電圧が保たれる。
【００２９】
続いて、走査電極１２には電圧０（Ｖ）を、維持電極１３には電圧Ｖｓの維持パルスをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは再び維持放電が起こり、維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積される。以降、輝度重みに応じた数の維持パルスを走査電極１２と維持電極１３とに交互に印加して、放電セルを点灯させる。
【００３０】
ここで、点灯する放電セルの輝度は維持パルスの数が多くなるほど高くなり、維持パルス数におよそ比例した輝度で点灯する。そのため各放電セルは、点灯するサブフィールドの維持パルス数の和におよそ比例した輝度で点灯することになる。
【００３１】
しかしながら各放電セルの輝度は維持パルス数の和に正確に比例するわけではない。詳細は後述するが、点灯する放電セルの輝度は放電セル内の実質的な維持パルスの電圧にも依存し、実質的な維持パルスの電圧が低くなると輝度も低下する。そのため一対の表示電極対を共有する放電セル行のそれぞれの点灯率が異なると、それぞれの表示電極対で発生する電圧降下も異なり、放電セル行毎に放電セルの輝度が異なることになる。さらに点灯する放電セルの総数が増加すると、駆動回路や回路基板等で発生する電圧降下が大きくなり、放電セルの輝度が低下する。
【００３２】
維持期間Ｔｓの最後には、維持電極１３を電圧０（Ｖ）に戻した後、電圧Ｖｒまで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極１２に印加する。すると、維持放電を起こした放電セルの維持電極１３と走査電極１２との間で弱い放電が起こり、走査電極１２上と維持電極１３上との間の壁電圧が弱められる。その後、走査電極１２に印加する電圧を電圧０（Ｖ）に戻す。こうして維持期間Ｔｓが終了する。
【００３３】
続くサブフィールドＳＦ２およびそれ以降のサブフィールドの動作は維持パルスの数を除いて上述した動作とほぼ同様である。
【００３４】
なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１９０（Ｖ）、電圧Ｖｃ＝−６０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｅ＝１３０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝７０（Ｖ）である。ただしこれらの値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネル１０の特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【００３５】
つぎに、パネルおよび駆動回路で発生する電圧降下による放電セルの輝度の差について詳細に説明する。なお表示画像を構成する各画素はパネル１０の画像表示面を構成する各放電セルに対応しているので、以下では、１つの「放電セル」が１つの「画素」に対応するとして説明する。
【００３６】
図４Ａは、明るい領域Ａｂ（例えば、信号レベル「３２」）の中に矩形状の暗い領域Ａｄ（例えば、信号レベル「６」）を有する、いわゆる「ウインドウパターン」を理想的に表示した場合の模式図である。また図４Ｂは、ウインドウパターンをパネル１０に表示したときの実際の表示画像の一例を示す図である。ここで図４Ｂのグラフ１０１は、画像表示面の列方向に延びたＣ−Ｃ線上の各画素に対する画像信号の信号レベルを示し、グラフ１０２はＣ−Ｃ線上の各画素に対する輝度を示している。またグラフ１０１、１０２の縦軸はＣ−Ｃ線上の表示位置を示している。
【００３７】
ウインドウパターンをそのままパネル１０に表示すると、画素Ｚ１と画素Ｚ２とは同じ信号レベルであるにもかかわらず、輝度に差が生じる。これは、以下の理由によると考えられる。
【００３８】
画素Ｚ２に対応する信号レベルと画素Ｚ１に対応する信号レベルは等しくても、画素Ｚ２を含む行の全ての画素の信号レベルの合計は画素Ｚ１を含む行の全ての画素の信号レベルの合計よりも低い。そのため、画素Ｚ２の放電セルを通る表示電極対１４に流れる放電電流は、画素Ｚ１の放電セルを通る表示電極対１４に流れる放電電流よりも少なくなる。そして放電電流が少なくなると維持パルス印加時の電圧降下が小さくなり、画素Ｚ２の放電セルには高い維持パルスが印加されるので放電の強度が強くなって輝度が上昇する。
【００３９】
このように、電圧降下の差によって輝度に差が生じる現象を「ローディング」と呼称する。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のローディングを補正する方法を示す図であり、ウインドウパターンをパネル１０に表示したときの表示画像の一例を示す図である。ここでグラフ１１１は、画像表示面の列方向に延びたＣ−Ｃ線上の各画素に対する補正前の画像信号の信号レベルを示し、グラフ１１２はＣ−Ｃ線上の各画素に対する補正後の画像信号の信号レベルを示し、グラフ１１３はＣ−Ｃ線上の各画素の輝度を示している。またグラフ１１１〜１１３の縦軸はＣ−Ｃ線上の表示位置を示している。
【００４１】
グラフ１１１に示した画像信号をそのままパネル１０に表示すると、図４Ｂに示したように画素Ｚ２の輝度が画素Ｚ１よりも上昇する。そのため、もとの画像信号（グラフ１１１に示した補正前画像信号）に補正を施し、画素Ｚ２の画像信号の信号レベルを低下させた画像信号（グラフ１１２に示した補正後画像信号）を作成してパネル１０に表示する。これにより、画素Ｚ２の輝度と画素Ｚ１の輝度とを等しくすることができる。このようにもとの画像信号に適切な補正を施すことによりローディングを補正することができる。
【００４２】
つぎに、本実施の形態において画像信号に施す補正の詳細について説明する。
【００４３】
図６Ａ〜図６Ｃは、ローディングの強さを説明するための模式図であり、１つのサブフィールドだけを用いてウインドウパターンを表示した場合にあらわれるローディングを示している。ここで領域Ａｏｎは放電セルを点灯させる領域、領域Ａｏｆｆは放電セルを点灯させない領域を示している。また図６Ａの領域Ａｏｆｆが最も狭く、図６Ｂ、図６Ｃと領域Ａｏｆｆを行方向へ広げてゆき、図６Ｃの領域Ａｏｆｆが最も広くなっている。
【００４４】
図６Ａに示したように領域Ａｏｆｆが狭く、画素Ｚ２の放電セルを通る表示電極対１４に流れる放電電流と画素Ｚ１の放電セルを通る表示電極対１４に流れる放電電流との差が小さい場合にはローディングはほとんど発生しない。しかし図６Ｂに示したように、画素Ｚ２の放電セルを含む放電セル行の点灯率が低下して画素Ｚ２の放電セルを含む表示電極対１４に流れる放電電流が少なくなるにつれて、画素Ｚ１の放電セルを含む表示電極対１４に流れる放電電流との差が大きくなりローディングが発生する。そして図６Ｃに示したように画素Ｚ２の放電セルを含む放電セル行の点灯率が画素Ｚ１の放電セルを含む放電セル行の点灯率に比べて非常に低くなると強いローディングが発生する。
【００４５】
図７は、１つのサブフィールドだけを用いて「ウインドウパターン」を表示した場合の、放電セル行の点灯率と点灯させる放電セルの輝度との関係を示す図である。点灯率がほぼ０（％）である放電セル行において発光させる放電セルでは、維持パルス印加時の電圧降下もほぼ０（Ｖ）となるので理想的な輝度で発光し、輝度が最も高くなる。しかし発光させる放電セルを含む放電セル行の点灯率が増加するにつれて維持パルス印加時の電圧降下が大きくなり輝度が低下する。そして放電セル行の点灯率が１００（％）になると維持パルス印加時の電圧降下も最大となり放電セルの輝度が最も低下する。
【００４６】
ローディングは、このような輝度の差に起因して発生する現象である。そして本実施の形態においては、放電セル行の点灯率が１００（％）となる放電セルの輝度を基準として、輝度が上昇する放電セルの画像信号の信号レベルを低下させてローディングを補正する。そのため、放電セル行の点灯率が１００（％）となる放電セルの輝度に対して、放電セルの輝度がどの程度上昇するかを示す係数を各画素に対して求め、画像信号をどの程度低下させるかを示す補正係数を求める。
【００４７】
つぎに、補正係数を求めるための手順を説明する。まず、１つのサブフィールドに対して、画素毎に、ＳＦ画素負荷値、最大ＳＦ画素負荷値を定義し、それらを次のようにして求める。
【００４８】
図７に示したように、ＳＦ画素負荷値は、注目するサブフィールドにおいて、注目する放電セル（以下、「当該放電セル」と称する）の輝度が、理想的な輝度からどの程度低下するかを示す指標である。また最大ＳＦ画素負荷値は、注目するサブフィールドにおいて、当該放電セルで発生し得る最大の輝度低下を示す指標、すなわち放電セル行の点灯率が１００（％）となったときに、当該放電セルの輝度が理想的な輝度からどの程度低下するかを示す指標である。
【００４９】
具体的には、
（ＳＦ画素負荷値）＝（ＳＦライン点灯率）×（輝度重み）×（点灯状態）
（最大ＳＦ画素負荷値）＝（輝度重み）×（点灯状態）
ここで、（ＳＦライン点灯率）は、注目するサブフィールドにおいて、当該放電セルを含む放電セル行の点灯率であり、「０」以上「１」以下の値である。また（点灯状態）は、当該放電セルが点灯であれば「１」、非点灯であれば「０」である。このように（点灯状態）をかけるのは、点灯させない放電セルのＳＦ画素負荷値、および最大ＳＦ画素負荷値を「０」に設定するためである。
【００５０】
つぎに、サブフィールド毎のＳＦ画素負荷値を合計して画素負荷値を求め、サブフィールド毎の最大ＳＦ画素負荷値を合計して最大画素負荷値を求める。画素負荷値は、画像信号を実際に表示する際の輝度が輝度低下のない本来の輝度からどの程度低下するかを示す指標であり、当該放電セルで生じる輝度の低下を示す指標である。また最大画素負荷値は、最大の輝度低下が発生したと仮定した場合に本来の輝度からの輝度の低下を示す指標であり、当該放電セルで生じ得る最大の輝度の低下を示す指標である。
【００５１】
図８Ａ、図８Ｂは、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の画素負荷値および最大画素負荷値の算出例を示す図であり、図４Ａに示したウインドウパターンを表示した場合の画素Ｚ２に対する画素負荷値および最大画素負荷値の算出例である。ここでサブフィールド毎の点灯状態は図８Ａの表１２１に示したように、明るい領域Ａｂの信号レベルは「３２」であり、領域Ａｂの各放電セルはサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６で点灯し、サブフィールドＳＦ７、ＳＦ８では非点灯であるとする。また暗い領域Ａｄの信号レベルは「６」であり、領域Ａｄの各放電セルはサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３で点灯、サブフィールドＳＦ４〜ＳＦ８では非点灯であるとする。さらに画素Ｚ２の放電セルを含む当該放電セル行のサブフィールドＳＦ４〜ＳＦ６におけるＳＦライン点灯率は「０．６」であるとする。
【００５２】
図８Ｂに示したように、サブフィールド毎に当該放電セル行のＳＦライン点灯率と輝度重みと点灯状態とを掛け合わせて画素Ｚ２のＳＦ画素負荷値を求め、サブフィールド毎に輝度重みと点灯状態とを掛け合わせて画素Ｚ２の最大ＳＦ画素負荷値を求める。そして、サブフィールド毎のＳＦ画素負荷値を合計して画素Ｚ２の画素負荷値を求め、サブフィールド毎の最大ＳＦ画素負荷値を合計して画素Ｚ２の最大画素負荷値を求める。図８Ｂに示した例では、画素Ｚ２の画素負荷値は「２１．６」、最大画素負荷値は「３２」である。
【００５３】
こうして画素毎に得られた画素負荷値および最大画素負荷値を用いて画像信号を画素毎に補正する。図７から類推できるように、画素負荷値が最大画素負荷値に等しい画素ではローディングは発生しないので、画像信号を補正せずにそのまま表示すればよい。一方、画素負荷値がほぼ「０」に等しい画素に対しては強いローディングが発生する可能性があるので、画像信号の信号レベルを大きく低下させる補正を行う。したがって最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が小さいときの信号レベルを最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように、画像信号の信号レベルを補正すればよい。
【００５４】
このように補正する具体的な方法は各種存在し、いずれの方法を用いてもよいが、本実施の形態においては、信号処理を容易に行うために、以下のような計算方法を採用した。
【００５５】
まず、第１補正係数Ｋ１を次式で計算する。
（第１補正係数Ｋ１）＝｛（最大画素負荷値）−（画素負荷値）｝／（最大画素負荷値）
次に画素毎の補正係数Ｇを次式で計算する。
（補正係数Ｇ）＝Ｃ×（第１補正係数Ｋ１）
ここで、Ｃは所定の定数である。
【００５６】
そして、この補正係数Ｇを用いて、画像信号を次のように補正する。
（補正後画像信号）＝（補正前画像信号）×｛１−（補正係数Ｇ）｝
上記の補正を画像信号に施すことにより、ローディングをある程度抑えることができる。しかしながら上記の補正だけではローディングを完全に抑えることはできなかった。発明者らはローディングについてさらに検討した結果、ローディングは、当該放電セルを含む当該放電セル行の点灯率だけではなく、当該放電セル近傍の列方向の負荷の大きさにも依存することを見出した。
【００５７】
図９Ａ〜図９Ｃは、ローディングの強さを説明するための模式図であり、１つのサブフィールドだけを用いてウインドウパターンを表示した場合にあらわれるローディングの、列方向の負荷の大きさの影響を示している。ここでも領域Ａｏｎは放電セルを点灯させる領域、領域Ａｏｆｆは放電セルを点灯させない領域を示している。図９Ａ〜図９Ｃに示した領域Ａｏｆｆの行方向の幅は同じであるが、列方向の幅がそれぞれ異なり、図９Ａが最も狭く、図９Ｂ、図９Ｃと列方向へ広げてゆき、図９Ｃの領域Ａｏｆｆが最も広くなっている。この場合のローディングは、図９Ａが最も弱く、図９Ｂでやや強くなり、図９Ｃで最も強くなる。このように、ローディングは、当該放電セルを含む当該放電セル行の点灯率だけではなく、当該放電セル近傍の列方向の負荷の大きさにも依存し、列方向の負荷が小さくなるにつれてローディングが強くなる。この現象は、維持パルスを発生する駆動回路や配線等のインピーダンスで生じる電圧降下に依存すると考えられる。
【００５８】
そこで本実施の形態においては、当該放電セル近傍の列方向の負荷の大きさを見積もるために、ライン毎に、ＳＦライン負荷値、最大ＳＦライン負荷値を定義し、それらを次のようにして求める。
（ＳＦライン負荷値）＝（ＳＦライン点灯率）×（輝度重み）
（最大ＳＦライン負荷値）＝（輝度重み）
つぎに、サブフィールド毎のＳＦライン負荷値を合計してライン負荷値を求め、サブフィールド毎の最大ＳＦライン負荷値を合計して最大ライン負荷値を求める。ライン負荷値は、当該放電セルの表示電極対を共有する当該放電セル行で生じる輝度の低下を示す指標であり、最大ライン負荷値は当該放電セル行で生じ得る最大の輝度の低下を示す指標である。
【００５９】
図１０は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のライン負荷値および最大ライン負荷値の算出例を示す図であり、図４Ａに示したウインドウパターンを表示した場合の画素Ｚ２の放電セルを含む放電セル行に対するライン負荷値および最大ライン負荷値の算出例である。ここでもサブフィールド毎の点灯状態は図８Ａの表１２１と同じである。
【００６０】
図１０に示したように、サブフィールド毎に当該放電セル行のＳＦライン点灯率と輝度重みとを掛け合わせてＳＦライン負荷値を求め、サブフィールド毎の輝度重みを最大ＳＦライン負荷値とする。そして、サブフィールド毎のＳＦライン負荷値を合計して画素Ｚ２の放電セルを含む放電セル行のライン負荷値を求め、サブフィールド毎の最大ＳＦライン負荷値を合計して画素Ｚ２の最大ライン負荷値を求める。図１０に示した例では、画素Ｚ２の放電セルを含む放電セル行のライン負荷値は「２１．６」、最大ライン負荷値は「８７」である。
【００６１】
こうして得られたライン負荷値を当該放電セル行を中心に列方向に所定数Ｎ累積加算してライン負荷値累積値を求め、最大ライン負荷値を当該放電セル行を中心に列方向に所定数Ｎ累積加算して最大ライン負荷値累積値を求める。ここで所定数Ｎは、あらかじめ定められた自然数であり、本実施の形態においては、たとえばＮ＝５１１である。
【００６２】
そしてライン負荷値累積値および最大ライン負荷値累積値を用いて画像信号を補正する。ここでも、最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が小さいときの信号レベルを最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように補正すればよい。
【００６３】
そのために本実施の形態においては、最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率を用いて第２補正係数Ｋ２を設定する。図１１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の第２補正係数Ｋ２を示す図である。最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が小さい場合には当該電セル行近傍の列方向の負荷が小さいと考えられるので、ローディングが強くなる。そのため第２補正係数Ｋ２を大きな値に設定する。また最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が大きい場合には当該放電セル行近傍の列方向の負荷も大きいと考えられるので、ローディングは弱くなる。そのため第２補正係数Ｋ２を小さな値に設定する。
【００６４】
そして所定の定数Ｃを次のように定義する。
（定数Ｃ）＝Ｃｏ×Ｋ２
ここでＣｏは定数である。これにより補正係数Ｇは、
（補正係数Ｇ）＝Ｃｏ×（第２補正係数Ｋ２）×（第１補正係数Ｋ１）
となる。したがって、最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が一定であれば、最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が小さいときの信号レベルを最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように補正される。また最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が一定であれば、最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が小さいときの信号レベルを最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように補正される。
【００６５】
これにより、図５に示したように、ローディングを抑えるための適切な補正を画像信号に施すことができ、画素Ｚ２の輝度と画素Ｚ１の輝度とを等しくすることができる。
【００６６】
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図１２は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置３０は、表示電極対とデータ電極とを有する放電セルを複数備えたパネル１０と、パネル１０を駆動する駆動回路とを備えている。駆動回路は、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を有する。
【００６７】
画像信号処理回路３１は、入力した画像信号をサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換して、ローディングの強さを見積もる。そしてローディングを補正するための補正係数Ｇを算出し、画像信号に補正を施す。さらに画像信号処理回路３１は、補正した画像信号をサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換し、データ電極駆動回路３２に出力する。
【００６８】
データ電極駆動回路３２は、画像信号処理回路３１から出力された画像データを用いてサブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御する書込みパルスに変換し、データ電極２２のそれぞれに印加して画像を表示する。
【００６９】
タイミング発生回路３５は水平同期信号、垂直同期信号に基づき、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路３３は、タイミング信号に基づき図３に示した駆動電圧波形を作成し、走査電極１２のそれぞれに印加する。維持電極駆動回路３４は、タイミング信号に基づき図３に示した駆動電圧波形を作成し、維持電極１３のそれぞれに印加する。
【００７０】
図１３は、本発明の実施の形態における画像信号処理回路３１の回路ブロック図である。画像信号処理回路３１は、画像データ変換部４２と、画素負荷値算出部４６と、ライン負荷値算出部４７と、累積値算出部４８と、補正係数算出部５０と、画像信号補正部５２と、画像データ変換部５４とを有する。
【００７１】
画像データ変換部４２は、入力した画像信号をサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。なお、画像データ変換部４２から出力される画像データはローディング補正のためのものであり、画像表示のためにデータ電極駆動回路３２に供給する画像データではない。
【００７２】
画素負荷値算出部４６は、当該放電セルで生じる輝度の低下を示す画素負荷値と、当該放電セルで生じ得る最大の輝度の低下を示す最大画素負荷値とを、画像信号にもとづき放電セル毎に算出する。本実施の形態においては、まず画像データ変換部４２から出力される画像データに基づき、サブフィールド毎に、かつ放電セル毎に、当該放電セル行の点灯率と輝度重みと点灯状態とを乗じてＳＦ画素負荷値を算出し、輝度重みと点灯状態とを乗じて最大ＳＦ画素負荷値を算出する。次にサブフィールド毎のＳＦ画素負荷値を合計して画素負荷値を算出し、サブフィールド毎の最大ＳＦ画素負荷値を合計して最大画素負荷値を算出する。こうして画素負荷値算出部４６は、当該放電セル行の点灯率に輝度重みを乗じた値を当該放電セルの点灯させるサブフィールドで合計して画素負荷値を算出し、当該放電セルの点灯させるサブフィールドの輝度重みを合計して最大画素負荷値を算出する。
【００７３】
ライン負荷値算出部４７は、当該放電セルの表示電極対を共有する当該放電セル行で生じる輝度の低下を示すライン負荷値と、当該放電セル行で生じ得る最大の輝度の低下を示す最大ライン負荷値とを、画像信号にもとづき放電セル行毎に算出する。本実施の形態においては、まずサブフィールド毎に、かつライン毎に当該放電セル行の点灯率と輝度重みとを乗じてＳＦライン負荷値を算出し、輝度重みを最大ＳＦライン負荷値として算出する。次にサブフィールド毎のＳＦライン負荷値を合計してライン負荷値を算出し、サブフィールド毎の最大ＳＦライン負荷値を合計して最大ライン負荷値を算出する。こうして当該放電セル行の点灯率に輝度重みを乗じた値を全てのサブフィールドで合計してライン負荷値を算出し、全てのサブフィールドの輝度重みを合計して最大ライン負荷値を算出する。
【００７４】
累積値算出部４８は、当該放電セル行を含む所定数の放電セル行のライン負荷値を累積加算したライン負荷値累積値と、当該放電セル行を含む所定数の放電セル行の最大ライン負荷値を累積加算した最大ライン負荷値累積値とを、放電セル行毎に算出する。すなわち当該放電セル行を中心に列方向Ｎ放電セル行分のライン負荷値を合計してライン負荷値累積値を算出する。また当該放電セル行を中心に列方向Ｎ放電セル分の最大ライン負荷値を合計して最大ライン負荷値累積値を算出する。
【００７５】
補正係数算出部５０は、画素負荷値および最大画素負荷値にもとづき第１補正係数Ｋ１を設定するとともに、ライン負荷値累積値および最大ライン負荷値累積値にもとづき第２補正係数Ｋ２を設定する。本実施の形態においては、最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が小さいときの信号レベルを最大画素負荷値に対する画素負荷値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように第１補正係数Ｋ１を設定し、最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が小さいときの信号レベルを最大ライン負荷値累積値に対するライン負荷値累積値の比率が大きいときの信号レベルよりも小さくするように第２補正係数Ｋ２を設定する。具体的には上述したように、第１補正係数Ｋ１を
Ｋ１＝｛（最大画素負荷値）−（画素負荷値）｝／（最大画素負荷値）
として算出し、図１１に示した特性から第２補正係数Ｋ２を設定する。
【００７６】
画像信号補正部５２は、第１補正係数Ｋ１および第２補正係数Ｋ２にもとづき画像信号の信号レベルを補正する。本実施の形態においては上述したように、第１補正係数Ｋ１と第２補正係数Ｋ２とを乗じた値に比例して補正係数Ｇを算出し、この補正係数Ｇを用いて、入力した画像信号の信号レベルを次のように補正して、補正後画像信号を出力する。
（補正後画像信号）＝（補正前画像信号）×｛１−（補正係数Ｇ）｝
そして画像データ変換部５４は、画像信号補正部５２から出力される補正後画像信号をサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換し、データ電極駆動回路３２に供給する。
【００７７】
これにより、図５に示したように、ローディングを抑えるための適切な補正を画像信号に施すことができ、画素Ｚ２の輝度と画素Ｚ１の輝度とを等しくすることができる。
【００７８】
なお本実施の形態においては、画像信号処理回路３１は２つの画像データ変換部４２、５２を有する構成について説明した。すなわち、１つめの画像データ変換部４２を用いて入力した画像信号を一旦画像データに変換し、その画像データを用いて補正係数を算出して画像信号に補正を施して補正後画像信号を生成する。そして２つめの画像データ変換部５４を用いて補正後画像信号を画像データに変換し、データ電極駆動回路に出力する構成について説明した。しかしながら画像信号処理回路３１は画像データ変換部を１つ備えた構成であり、画像データ変換部を用いて入力した画像信号を画像データに変換し、画像データを用いて補正係数を算出し、その補正係数を用いて、画像データに補正を施す構成であってもよい。
【００７９】
また、本実施の形態に示した各回路ブロックは、上述した各動作を行う電気回路として構成されてもよく、上述した各動作を行うようにプログラムされたプロセッサ等を用いて構成してもよい。
【００８０】
なお、本実施の形態において示した具体的な各数値は、単に実施の形態の一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値に何ら限定されるものではなく、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて最適に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、表示パターンに依存することなく、電圧降下の影響を打ち消して品質の高い画像を表示することができるので、プラズマディスプレイ装置として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１０    パネル
１２    走査電極
１３    維持電極
２２    データ電極
３０    プラズマディスプレイ装置
３１    画像信号処理回路
３２    データ電極駆動回路
３３    走査電極駆動回路
３４    維持電極駆動回路
３５    タイミング発生回路
４２    画像データ変換部
４６    画素負荷値算出部
４７    ライン負荷値算出部
４８    累積値算出部
５０    補正係数算出部
５２    画像信号補正部
５４    画像データ変換部
Ｋ１    第１補正係数
Ｋ２    第２補正係数
Ｇ    補正係数
【図１】
2013148801.tif 000003
【図２】
2013148801.tif 000004
【図３】
2013148801.tif 000005
【図４Ａ】
2013148801.tif 000006
【図４Ｂ】
2013148801.tif 000007
【図５】
2013148801.tif 000008
【図６Ａ】
2013148801.tif 000009
【図６Ｂ】
2013148801.tif 000010
【図６Ｃ】
2013148801.tif 000011
【図７】
2013148801.tif 000012
【図８Ａ】
2013148801.tif 000013
【図８Ｂ】
2013148801.tif 000014
【図９Ａ】
2013148801.tif 000015
【図９Ｂ】
2013148801.tif 000016
【図９Ｃ】
2013148801.tif 000017
【図１０】
2013148801.tif 000018
【図１１】
2013148801.tif 000019
【図１２】
2013148801.tif 000020
【図１３】
2013148801.tif 000021