JP5000983B2 - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置に関し、特に、駆動波形を改善して動画出力時に駆動マージン及び光学特性が向上したプラズマディスプレイ装置に関する。

プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓａｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、以下ＰＤＰという）は、放電空間に設けられた電極に所定の電圧を印加して放電を引き起こし、ガス放電時に発生するプラズマが蛍光体を励起させることにより文字またはグラフィックを含む映像を表示する装置であって、大型化及び軽量化と平面薄型化が容易であり、上下左右に広い視野角を提供し、フルカラー及び高輝度を実現することが可能であるという利点がある。

この場合、プラズマディスプレイ装置の駆動波形は、一般に静止画を基準にして波形が決定される。よって、駆動波形の設計の際、従来は静止画を基準に駆動波形を決定し、動画の場合にも同じ波形で駆動するため、動画再生時にパネルに発熱現象が発生したり、コントラストのような光学的な特性が良くなかったり、電力消費が多いという問題点がある。また、一般に動画の駆動マージンが静止画より広い。すなわち、動画の場合、微細なセルの消去や輝度減少は人の肉眼でよく認識されない。よって、従来は動画における駆動マージンを効率良く使用することができないという問題点もある。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、静止画と動画を区分して、動画の場合、映像の変化程度に応じて駆動波形を可変し駆動マージンを高め、駆動回路の発熱を低減させて、光学特性が改善されたプラズマディスプレイ装置を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明の第１特徴によるプラズマディスプレイ装置は、パネルに形成されている第１電極と、前記第１電極に駆動波形を印加する第１電極駆動部とを含んで構成され、前記第１電極駆動部は、動画を出力する場合と静止画を出力する場合において、互いに異なる駆動波形を印加する。

ここで、前記映像変化度は、以前フレームと現在フレームの対応するセルの階調差を比較して決定される。

また、前記第１電極駆動部は、前記映像変化度に応じてセットアップ信号の数を可変させる。

前記第１電極駆動部は、前記映像変化度に応じてセットアップ信号の大きさを可変させる。

前記第１電極駆動部は、前記映像変化度に応じてサステイン期間において印加されるサステインパルスの数を可変させる。

また、本発明の第２特徴によるプラズマディスプレイ装置は、パネルに形成されている第１電極と、前記第１電極に駆動波形を印加する第１電極駆動部とを含んで構成され、前記第１電極駆動部は、第１フレームと第２フレームのセルの階調差が第１基準値以上である場合、前記第１フレームに印加する駆動波形と前記第２フレームに印加する駆動波形が異なるように可変させる。

ここで、前記第１フレームと第２フレームは、連続する任意の２つのフレームである。

また、前記第１基準値は、全階調数の１５％〜２０％の範囲の一定値である。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置は、パネルの電力消費を減らすため、消費電力が低いプラズマディスプレイ装置を提供することができ、駆動波形を可変させて駆動することにより、波形が可変されるによって発生する映像の歪みを最小化すると共に、駆動信号のマージンを高め、パネルに発生する熱を減らして、パネルの損傷を防止する効果がある。特に動きによって階調差を異にすることができ、映像のコントラスト特性を高める利点がある。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付する図１〜図６に基づき詳細に説明する。図１は、本発明に係るプラズマディスプレイパネルに対する一実施の形態を示す斜視図である。

図１に示すように、プラズマディスプレイパネルは、上部基板１０上に形成される維持電極対であるスキャン電極１１及びサステイン電極１２、下部基板２０上に形成されるアドレス電極２２を含む。

前記維持電極対１１、１２は、通常インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）で形成された透明電極１１ａ、１２ａと、バス電極１１ｂ、１２ｂを含み、前記バス電極１１ｂ、１２ｂは、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）などの金属またはクロム／銅／クロム（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）の積層型、或いは、クロム／アルミニウム／クロム（Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒ）の積層型に形成され得る。バス電極１１ｂ、１２ｂは、透明電極１１ａ、１２ａ上に形成され、抵抗が高い透明電極１１ａ、１２ａによる電圧降下を減らす役割を果たす。

一方、本発明の一実施の形態によれば、維持電極対１１、１２は、透明電極１１ａ、１２ａとバス電極１１ｂ、１２ｂが積層された構造だけでなく、透明電極１１ａ、１２ａ無しにバス電極１１ｂ、１２ｂのみで構成され得る。このような構造は、透明電極１１ａ、１２ａを使用しないため、パネル製造のコストを低減することができるという利点がある。このような構造に使用されるバス電極１１ｂ、１２ｂは、上に挙げた材料以外に、感光性材料など様々な材料が可能である。

スキャン電極１１及びサステイン電極１２の透明電極１１ａ、１２ａとバス電極１１ｂ、１２ｂの間には、上部基板１０の外部で発生する外部光を吸収して反射を減らす光遮断の機能と、上部基板１０のピュリティ及びコントラストを向上させる機能を行うブラックマトリックスが配列される。

本発明の一実施の形態に係るブラックマトリックスは、上部基板１０に形成され、隔壁２１と重なる位置に形成される第１ブラックマトリックス１５と、透明電極１１ａ、１２ａとバス電極１１ｂ、１２ｂとの間に形成される第２ブラックマトリックス１１ｃ、１２ｃから構成され得る。ここで、第１ブラックマトリックス１５と、ブラック層またはブラック電極層とも称する第２ブラックマトリックス１１ｃ、１２ｃは、形成過程で同時に形成され物理的に連結されることができ、物理的に連結されないこともある。

また、物理的に連結されて形成される場合、第１ブラックマトリックス１５と第２ブラックマトリックス１１ｃ、１２ｃは、同じ材質で形成されるが、物理的に分離されて形成される場合には、他の材質で形成され得る。

スキャン電極１１とサステイン電極１２が並んで形成されている上部基板１０には、上部誘電体層１３と保護膜１４が積層される。上部誘電体層１３には、放電によって発生する荷電粒子が蓄積され、維持電極対１１、１２を保護する機能を行うことができる。保護膜１４は、ガス放電時に発生する荷電粒子のスパッターリングにより上部誘電体層１３を保護し、２次電子の放出効率を高めるようになる。

また、アドレス電極２２は、スキャン電極１１及びサステイン電極１２と交差される方向に形成される。また、アドレス電極２２が形成されている下部基板２０上には、下部誘電体層２４と隔壁２１が形成される。

また、下部誘電体層２４と隔壁２１の表面には、蛍光体層２３が形成される。隔壁２１は、縦隔壁２１ａと横隔壁２１ｂが閉鎖型に形成され、放電セルを物理的に区分し、放電によって生成された紫外線と可視光が隣接する放電セルに漏れることを防止する。

図１に示すように、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの前面には、フィルタ１００が形成されることが好ましく、フィルタ１００には、外光遮断層、ＡＲ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）層、ＮＩＲ（Ｎｅａｒ Ｉｎｇｒａｒｅｄ）遮蔽層またはＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）遮蔽層などが含まれることができる。

フィルタ１００と前記パネルとの間の間隔が１０μｍ〜３０μｍであるとき、外部から入射される光を効果的に遮断することができ、前記パネルから発生する光を外部に効果的に放出することができる。また、外部からの圧力などから前記パネルを保護するために、フィルタ１００と前記パネルとの間の間隔を３０μｍ〜１２０μｍにすることができる。

フィルタ１００と前記パネルとの間には、フィルタ１００と前記パネルに付着させるための粘着層が形成され得る。

本発明の一実施の形態には、図１に示す隔壁２１の構造だけでなく、様々な形状の隔壁２１の構造も可能である。例えば、縦隔壁２１ａと横隔壁２１ｂの高さが異なる段差型隔壁構造、縦隔壁２１ａまたは横隔壁２１ｂのうち少なくとも１つ以上に排気通路として使用可能なチャネルが形成されているチャネル型隔壁構造、縦隔壁２１ａまたは横隔壁２１ｂのうち１つ以上に溝が形成されている溝型隔壁構造などが可能である。

ここで、段差型隔壁構造の場合には、横隔壁２１ｂの高さが高いことがさらに好ましく、チャネル型隔壁構造や溝型隔壁構造の場合には、横隔壁２１ｂにチャネルが形成されるか、或いは、溝が形成されることが好ましい。

一方、本発明の一実施の形態では、Ｒ、Ｇ及びＢ放電セルのそれぞれが同一の線上に配列されるものとして図示及び説明されているが、他の形状に配列されることも可能である。例えば、Ｒ、Ｇ及びＢ放電セルが三角形状に配列されるデルタタイプの配列も可能である。また、放電セルの形状も四角形状だけでなく、五角形、六角形などの様々な多角形状も可能である。

また、蛍光体層２３は、ガス放電時に発生する紫外線により発光されて赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）または青色（Ｂ）のいずれか１つの可視光を発生することになる。ここで、上部／下部基板１０、２０と隔壁２１との間に設けられた放電空間には、放電のためのＨｅ＋Ｘｅ、Ｎｅ＋Ｘｅ及びＨｅ＋Ｎｅ＋Ｘｅなどの不活性混合ガスが注入される。

図２は、プラズマディスプレイパネルの電極配置に対する一実施の形態を示しており、プラズマディスプレイパネルを構成する複数の放電セルは、図２に示すように、マトリックス状に配置されることが好ましい。複数の放電セルは、それぞれスキャン電極ラインＹ１〜Ｙｍ、サステイン電極ラインＺ１〜Ｚｍ及びアドレス電極ラインＸ１〜Ｘｎの交差部に設けられる。スキャン電極ラインＹ１〜Ｙｍは、順次或いは同時に駆動されることができ、サステイン電極ラインＺ１〜Ｚｍは、同時に駆動されることができる。アドレス電極ラインＸ１〜Ｘｎは、奇数番目のラインと偶数番目のラインに分割されて駆動されるか、或いは順次駆動されることができる。

図２に示す電極配置は、本発明に係るプラズマパネルの電極配置に対する一実施の形態に過ぎないため、本発明は図２に示すプラズマディスプレイパネルの電極配置及び駆動方式に限定されない。例えば、前記スキャン電極ラインＹ１〜Ｙｍのうちの２つのスキャン電極ラインが同時にスキャニングされるデュアルスキャン方式も可能である。また、前記アドレス電極ラインＸ１〜Ｘｎは、パネルの中央部分で上下に分割されて駆動されることもできる。

図３は、１つのフレームを複数のサブフィールドに分けて時分割駆動させる方法に対する一実施の形態を示すタイミング図である。単位フレームは、時分割階調表示を実現するために、所定数、例えば８個のサブフィールドＳＦ１，．．．，ＳＦ８に分割されることができる。また、各サブフィールドＳＦ１，．．．，ＳＦ８は、リセット区間（図示せず）と、アドレス区間Ａ１，．．．，Ａ８及びサステイン区間Ｓ１，．．．，Ｓ８に分割される。

前記リセット区間は、セットアップ区間とセットダウン区間に分けられる。

ここで、本発明の一実施の形態によれば、前記リセット区間のうちのセットアップ区間は、動画で動きが多いほど、複数個のサブフィールドのうち少なくとも１つ以上が省略されることができる。例えば、リセット区間は、最初のサブフィールドにのみ存在するか、或いは最初のサブフィールドと全サブフィールドのうちの中間程度のサブフィールドにのみ存在することができる。以下に詳細に説明する。

各アドレス区間Ａ１，．．．，Ａ８では、アドレス電極Ｘにアドレス信号が印加され、各スキャン電極Ｙに相応するスキャン信号が１つのスキャン電極ラインずつ順次印加される。

各サステイン区間Ｓ１，．．．，Ｓ８では、スキャン電極Ｙとサステイン電極Ｚにサステイン信号が交互に印加され、アドレス区間Ａ１，．．．，Ａ８で壁電荷等が形成された放電セルでサステイン放電を引き起こす。

プラズマディスプレイパネルの輝度は、単位フレームで占めるサステイン放電区間Ｓ１，．．．，Ｓ８内のサステイン放電パルス数に比例する。１画像を形成する１つのフレームが、８個のサブフィールドと２５６階調で表現される場合に、各サブフィールドには順に１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８の割合で互いに異なるサステイン信号の数が割り当てられる。若し１３３階調の輝度を得るためには、サブフィールド１区間、サブフィールド３区間及びサブフィールド８区間の間、セルをアドレッシングしてサステイン放電すれば良い。

各サブフィールドに割り当てられるサステイン放電数は、ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ステップによるサブフィールド等の重み付け値に応じて可変的に決定され得る。すなわち、図３では、１フレームを８個のサブフィールドに分割する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、１フレームを形成するサブフィールドの数を設計仕様により多様に変形することが可能である。例えば、１フレームを１２または１６サブフィールドなどのように、８サブフィールド以上に分割してプラズマディスプレイパネルを駆動させることができる。

また、各サブフィールドに割り当てられるサステイン放電数は、ガンマ特性やパネル特性を考慮して多様に変形することが可能である。例えば、サブフィールド４に割り当てられた階調度を８から６に下げ、サブフィールド６に割り当てられた階調度を３２から３４に上げることができる。

図４は、プラズマディスプレイパネルを駆動させるための駆動信号に対する一実施の形態を示すタイミング図である。

前記サブフィールドは、スキャン電極Ｙ上に正極性壁電荷を形成し、サステイン電極Ｚ上に負極性壁電荷を形成するためのプリリセット区間、プリリセット区間により形成された壁電荷分布を利用して全画面の放電セルを初期化するためのリセット区間、放電セルを選択するためのアドレス区間及び選択された放電セルの放電を維持させるためのサステイン区間を含む。

リセット区間は、セットアップ区間及びセットダウン区間からなり、前記セットアップ区間では、全てのスキャン電極に上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐが同時印加され、全ての放電セルから微細放電が発生し、これにより、壁電荷が生成される。前記セットダウン区間には、前記上昇ランプ波形Ｒａｍｐ−ｕｐのピーク電圧Ｖｓ＿ｕｐより低い正極性電圧から下降する下降ランプ波形Ｒａｍｐ−ｄｏｗｎが全てのスキャン電極Ｙに同時に印加され、全ての放電セルから消去放電が発生し、これにおり、セットアップ放電によって生成された壁電荷及び空間電荷のうち、不要電荷を消去させる。

アドレス区間には、スキャン電極に負極性のスキャン電圧Ｖｓｃを有するスキャン信号４１０が順次印加され、前記スキャン信号と重なるようにアドレス電極Ｘに正極性のアドレス電圧Ｖａを有するアドレス信号４００が印加される。このようなスキャン信号４１０とアドレス信号４００の電圧差とリセット区間の間に生成された壁電圧によりアドレス放電が発生されセルが選択される。一方、前記セットダウン区間とアドレス区間の間に、前記サステイン電極には、サステイン電圧を維持する信号が印加される。

前記サステイン区間には、スキャン電極とサステイン電極に交互にサステイン信号が印加され、スキャン電極とサステイン電極との間に面放電形態にサステイン放電が発生する。

図４に示す駆動波形は、静止画でプラズマディスプレイパネルを駆動させるための信号に対する第１実施の形態であって、図４に示す波形によって本発明は限定されない。例えば、プリリセット区間が省略されることができ、図４に示す駆動信号の極性及び電圧変化度は必要に応じて変更が可能であり、サステイン放電が完了した後に、壁電荷消去のための消去信号がサステイン電極に印加されることもできる。また、サステイン信号がスキャン電極ＹとサステインＺ電極のいずれか１つにのみ印加され、サステイン放電を引き起こすシングルサステイン駆動も可能である。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置は、動画では、図４の静止画の駆動波形を可変させ、画像の動きの変化程度が大きいほど、前記セットアップ電圧Ｖｓ＿ｕｐの大きさを小さくするか、或いは、単位フレームの間に印加される全セットアップ信号の数を減らすか、サステインパルスの数を減らすように構成する。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置は、パネルに形成されている第１電極と、前記第１電極に駆動波形を印加する第１電極駆動部を含んで構成され、前記第１電極駆動部は、動画を出力する場合と静止画を出力する場合において、互いに異なる駆動波形を印加する。

本発明において動画と静止画は、次の通り区分される。動画の場合、以前フレームと現在フレームの対応するセルで階調差が発生し、静止画の場合、前記階調差が発生しない。

すなわち、以前フレームと現在フレームの映像に変化がない場合は静止画であり、階調差に変化がある場合には動画と判別する。

また、前記第１電極駆動部は、若し動画を出力する場合、画面から出力される物体の動きの程度、すなわち、映像の変化程度に応じて前記駆動波形を可変させる。

すなわち、本発明は、動画がディスプレイされる場合、静止画とは異なる駆動波形を印加し、また、映像の変化程度に応じても駆動波形を可変させる。

前記駆動波形を動画の特性に合わせて変化させて印加し、まず動画の映像の変化程度を検査する。

映像の変化程度は、任意の２つのフレームを比較して検査する。例えば、第１フレームと第２フレームを比較し、前記２つのフレームは任意の連続する２つのフレームである。前記第１フレームは、前記第２フレームより時間的に先立つフレームである。本発明の一実施の形態として、前記第１フレームは以前フレームとし、第２フレームを現在フレームとする。

前記第１電極駆動部は、まず以前フレームと現在フレームの対応するセルを比較し、実質的に階調が同一でないセルがどれくらい多いかによって映像の変化程度を判別し、これにより、映像変化度が決定される。

動画は、連続的にセルの階調が変化する画面であるため、全画面が全て変化する場合は、映像の変化程度が大きいとすることができ、全画面のうちの一部分のみ変化する場合には、映像の変化程度が少ないとすることができる。

すなわち、現在フレームと以前フレームで階調変化が生じたセルがどれくらい多いかによって、現在フレームの映像の変化する程度が決められ、全画面のうちの一部分のみ変化した場合は、以前フレームと比較して階調差が全画面が変化する場合より少ない。

このように映像の変化する程度を所定の基準によって様々なステップに分けたものが映像変化度である。

前記映像変化度が高いほど、階調が変わったセルが多いということであり、前記映像変化度が低いほど、階調が変わったセルが少ないということである。

ここで、２つのフレームの対応するセルを比較する場合、階調変化があると判別する基準になる階調差値が必要である。ここで、前記基準になる値を第１基準値という。

若し、以前フレームのセルと現在フレームのセル間の階調差が１〜５程度に小さく生じた場合には、人の肉眼で視認することが困難である。

よって、本発明では、前記第１基準値を全階調数の約１５％〜２０％間の所定値に設定して階調変化の基準にすることができる。

若し、前記階調差が前記範囲より小さい場合には、人の肉眼で大きく変化を感じることができなくなる。よって、前記範囲内の所定値を基準にしてセルの階調変化有無を検査する。

よって、対応する２つのセル間の階調が前記第１基準値以上の差がある場合にのみ、該当セルは階調の変化があると判断し、前記第１基準値未満の差がある場合は、該当セルでは階調の変化がないと判断する。

このような階調差があるセルを全て合算して、階調が変わるセルの数が多いほど、映像変化度が高い。

この場合、全セルの階調が全て変わる場合を最高映像変化度に設定し、全セルの階調が変わらない静止画の場合には、最低映像変化度に設定した後、その中間を所定のステップに分けて映像変化度を割り当てることができる。

例えば、全階調変化度を１６ステップに分けて画像の動き程度に応じて映像変化度を割り当てることができる。

前記１６ステップの変化度は、全セルのうちのいくつのセルが前記第１基準値以上の階調差を有するがによって分けることができる。すなわち、全セルのうち前記第１基準値以上の階調差を有するセルの割合に換算して変化度を決定することができる。各変化度別の間隔を一定にする必要はなく、階調差の細分化が要求される場合には、各変化度別のセル比率を細分化して定めることができる。

前記表１は、本発明に係る変化度別の階調差が生じるセルの割合を示している。前記割合は、必要に応じて適切に調整することができる
ここで、前記映像変化度が高いほど、現在フレームの動き程度が以前フレームに比べて多いと判断することができる。

上記のように、現在フレームの動き程度を前記細分化された映像変化度のいずれか１つにマッチングさせると、前記第１電極駆動部は、該当映像変化度に該当する駆動波形を前記第１電極に印加する。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置の第１実施の形態は、スキャン電極に印加される駆動波形のセットアップ信号の数を静止画に比べて少なく設定することができる。この場合、前記第１電極はスキャン電極である。

セットアップ信号は、静止画において、図４に示すように、通常１つのサブフィールド当り１つずつ割り当てられ、動画の場合、前記セットアップ信号の数を減らして、特定サブフィールドではセットアップ信号が印加されないようにする。

動画の映像変化度が高いほど、単位フレームの間に印加される前記セットアップ信号の数をさらに減らして電力を低減することができる。

ここで、前記セットアップ信号を減らす方法は、次の通り応用可能である。すなわち、セットアップ信号期間を駆動波形から除去し、その期間を他の信号を補強するのに使用することができる。すなわち、セットアップ信号期間だけの駆動マージンをサステイン期間において割り当てて階調を細分化するなど、他の用途に活用することができる。

また、大きいサイズのパネル画面では、アドレス期間が不足する場合が多く、前記セットアップ信号期間だけの駆動マージンを前記アドレス期間において割り当てることもできる。

前記セットアップ信号は、放電セルの壁電荷を次の放電のために調整する役割を果たし、動画のように動きが多い画面を出力する場合、所定のサブフィールドから前記セットアップ信号を除去しても、画質の低下が大きくない。

本発明に係る第２実施の形態は、前記セットアップ信号の電圧大きさを所定のサブフィールドで静止画よりも低く設定して電力を低減することができる。

前記セットアップ信号を印加し、静止画よりその大きさを減らして印加すれば、画質が大きく低下されずに電力を低減することができる。

また、前記第１電極駆動部は、前記映像変化度が大きいほど、セットアップ電圧を次第に小さくなるようにすることができる。すなわち、動画の動きが多いほど、１つのフレームを構成するサブフィールドに用いられるセットアップ電圧の大きさを多く減らすことによって、消費電力を低減させることができる。

前記１、２実施の形態の場合、後述する表２を参照する。

本発明に係る第３実施の形態は、サステイン期間の間に印加されるサステインパルスの数を減らすように構成されることができる。すなわち、動画の場合、映像の動きの程度が大きいほど、サブフィールドマッピングを変更させて全階調変化度の数を減らすように構成することができる。この場合、前記第１電極は、スキャン電極またはサステイン電極になる。

すなわち、静止画の場合に２５６階調変化度も使用したのであれば、動画の場合には、その動きの程度に応じて１８０階調や１２８階調などに全階調変化度を調整し、それによるサステインパルス数を割り当てるように構成することができる。

本発明に係る第４実施の形態は、前記３つの実施の形態を適切に混合して使用することができる。前記映像変化度が高いほど、いくつかのサブフィールドではセットアップ信号を除去し、他のサブフィールドではセットアップ電圧の大きさを減少させたり、サステインパルス数を減少させることにより、消費電力を效率良く低減させることができる。

図５は、本発明に係るプラズマディスプレイ装置の一実施の形態の構成を示すブロック図であり、図６は、本発明に係るプラズマディスプレイ装置の映像変化度算出方法を示す図である。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置は、以前フレームと現在フレームとの間の各セルの階調差が一定水準以上であるセルの数に応じて映像の変化程度を算出する映像変化度算出部１００と、算出された映像変化度に応じて単位フレームの間に印加される駆動波形を可変させる波形決定部２００を含んで構成される。

前記映像変化度算出部１００は、映像を分析して、動画の場合に動きの程度を測定し、それに応じてその変化度を様々なステップに分ける。

一旦まず、動画の動き程度を測定するために、以前フレームと現在フレームの対応する各セルを比較して、どれくらい多くのセルで動きが発生したかを測定し、前記動きが発生したセルの数に応じてその映像変化度を決定する。

上記のような動作のために、前記映像変化度算出部１００は、以前フレームと現在フレームで対応する各セルの階調がどれくらい変わったか、すなわち、以前フレームと現在フレームの該当セルでの階調差を所定の第１基準値と比較して映像の動きがあるか否かを判断する判断部１１０と、前記判断部で判断したモーション変化があるセルの数を合算する演算部１２０と、前記合算されたセルの数に応じて該当フレームのモーション変化程度を決定する変化度決定部１３０から構成される。

前記判断部１１０は、まず以前フレームと現在フレームのセルを比較して、階調差が所定の第１基準値以上である場合に、モーションの変化がある動画であると判断する。

よって、まずその基準になる階調差を設定し、前記第１基準値以上の階調差が示されるセルのみを検出する。よって、まずセル単位で静止画であるか否かを判断する。

基本的に前記第１基準値は、最低階調からプラズマディスプレイパネルが表現可能な最高階調値間の一定値を有することができる。

しかし、極めて微細な階調差の場合には、人の肉眼では動きがないセルであると判断する場合もあるため、前記基準値が極めて低い場合には、このような微細な動きに該当するセルも動きが多いセルであると判断されるという問題点がある。

また、前記第１基準値を極めて大きく取った場合には、動きが極めて大きい場合にのみ該当セルを検出するため、動いている映像でのセルも静止画のセルであると判断するという問題点が発生し得る。

よって、前記第１基準値を決定する一実施の形態では、極めて微細な動きから急激な動作がある動きまで画面に出力し、最初フレームと動画であると感じられる時点のフレームとを比較して、両フレーム間の各セル間の階調差を全体的に平均して第１基準値を求める。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置は、前記第１基準値を全階調が２５６である映像の場合に、略４０〜５０階調間のいずれか１つの値に決定する。すなわち、以前フレームと現在フレームのセル間の階調差が全階調数と対比して略１５％〜２０％の階調間の特定値以下である場合には、モーションの動きが視覚的に微弱であるため、このようなセルは考慮しない。

前記演算部１２０は、前記判断部１１０で前記第１基準値以上の階調差を有すると判断したセル、すなわち、動きがある映像に該当するセルの数を合算する。すなわち、前記判断部１１０の判断信号に応じて前記演算部のカウンタを１つずつ上げる。

以前フレームと現在フレームとの全セルの比較が終了するまで、前記判断部１１０と前記演算部１２０は繰り返して同一の過程を行う。

前記演算部１２０で前記過程が全セルに対して終了した場合に、最終的に前記第１基準値以上の階調差を有するセルの和（Ｍ）を計算して、この結果値を前記変化度決定部１３０に伝送する。

前記変化度決定部１３０は、前記合算されたセルの数（Ｍ）に応じて、少なくとも２つ以上のステップを有する映像変化度のいずれか１つにマッチングさせて変化度を決定する。

本発明では、その一実施の形態として全映像変化度を全て１６ステップの変化度に分けているが、これに限定されず、適切にステップを分けることができる。

この場合、前記表１を参照すれば、前記１６レベルは全セルのうち前記第１基準値以上の階調差を有するセルの割合で換算してレベルを決定することができる。

前記映像変化度は、各ステップ別に特定ビットを割り当てて区分するようにすることができる。

前記１６個のステップの変化度を示すために必要な信号のビット数は４ｂｉｔである。動きが最も少ない変化度は０であり、最も大きい変化度は１５変化度である。

また、各映像変化度毎にその範囲になるモーション基準値を設定する。前記モーション基準値は、以前フレームと現在フレームとの間のセルの階調差が第１基準値以上であるセルの数を前記変化度に合わせて配分した値である。

図６に示すように、基準値１より前記合算されたセルの数（Ｍ）が少ない場合には、動きがないものと判断し映像変化度を０に決定する。よって、前記映像変化度が０である場合を示すモーションビットは００００になる。

若し前記Ｍがモーション基準値１３よりは大きいか同一であり、モーション基準値１４より少ない場合には、映像変化度を１３変化度に決定し、前記１３変化度を示すモーションビットは１１０１になる。

前記映像変化度算出部１００は、このようなモーションビットを出力信号にして前記波形決定部２００に伝送する。

前記波形決定部２００は、このようなモーションビットに応じて駆動波形を可変させる。

すなわち、前記波形決定部２００は、映像変化度に応じてサブフィールドの数を可変させるか、或いは、サステインパルスの数を可変させるか、リセット信号の数を可変させる。

映像変化度が大きいほど、サブフィールドの数を適切に減少させて階調表現ステップを減らして駆動信号のマージンを高めるか、或いは、サステインパルスの数を減少させて駆動信号のマージンを高めることができる。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置は、その一実施の形態として前記波形決定部２００は、前記算出された映像変化度に応じて単位フレームの間に印加されるセットアップ信号の数またはセットアップ電圧のうち少なくともいずれか１つ以上を可変させる。

すなわち、前記モーションビットに該当する駆動波形のテーブルを備えて入力されたモーションビットに該当する波形を出力するように制御信号を出力する。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置の具体的な実施の形態は、前記波形決定部２００は、映像変化度が大きいほど、単位フレームの間に印加されるセットアップ信号の数を減少させるようにする。映像変化度が大きいほど、パネルの電極に印加される信号の数が多くなり、前記信号の変化量によって電極駆動ドライバーＩＣに熱がたくさん発生するため、セットアップ信号の減少は発熱量を減らすことができる。

また、セットアップ信号の数を減らすことにより発生し得る映像の歪みは、画面の変化程度が大きいため、視覚的に大きく目立たないので、視覚的に違和感を発生させない。よって、映像を効果的に表示すると共に駆動信号のマージンを増やすことができる。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置の他の実施の形態は、前記波形決定部２００は、映像変化度が大きいほど、セットアップ電圧を減少させることを特徴とする。

以下、表２を参照して詳細に説明する。

前記表２は、本発明に係るプラズマディスプレイ装置において、映像変化度に応じて印加されるセットアップ信号の数と電圧テーブルの一実施の形態を示す。

すなわち、上記のように本発明に係るプラズマディスプレイ装置は、映像変化度が高いほど、セットアップ信号の数を減らすか、或いは、セットアップ電圧の大きさを減らすように構成される。

前記映像変化度が０である場合は、静止画とすることができ、この場合、最も多いセットアップ数と最も高い電圧を有するように構成することができる。

前記映像変化度が大きくなるほど、セットアップ信号の数を下げたりセットアップ電圧を低くすることは共に行われることもでき、それぞれ個別的に適用され得る。

よって、前記波形決定部２００は、上記のように映像変化度に応じてセットアップ信号の数及び電圧の大きさを定めたテーブルを備え、前記入力モーションビットに応じてマッピングをさせて、該当するセットアップ信号の数及び電圧大きさを有する波形が出力されるように波形を決定し、各電極駆動部に信号を出力する。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置のさらに他の実施の形態は、前記波形決定部２００は、映像変化度が大きいほど、単位フレームの間に印加されるサステインパルスの数を減少させるようにする。

すなわち、サステインパルスの数を減らすために、該当フレームを表現する階調数を減らす。すなわち、一般静止画の場合、２５６個の階調で表現するのであれば、動画の場合、１８０個の階調または１２８個の階調で表現する。また、動画で動きの程度が大きいほど、前記階調数をさらに減らすように構成されることができる。動きが多い画面は、視覚的に早く過ぎるように感じられるので、若干の階調数の減少は視覚的に大きく問題にならない。すなわち、動きが少しある画面では、１８０階調数で表現し、動きが極めて多い画面では、１２８またはそれより小さい１００個の階調数で表現する。

上記のように階調数を減らせば、該当階調を表現するためのサステインパルスの数も減少する。すなわち、動画の場合に用いられるサブフィールドマッピングテーブルと、静止画で用いられるサブフィールドマッピングテーブルを異にして構成する。

上記のような映像変化度算出部１００と波形決定部２００は、プラズマディスプレイパネルのコントロールボードや電極駆動ボードまたは信号処理部に備えられることができる。

上記のように決定された波形を利用して、動画の場合、駆動信号のマージン及び光学的な特性を改善して効率良く映像フレームを表現することができる。

以上のように、本発明に係るプラズマディスプレイ装置を例示した図面を参照して説明したが、本明細書に開示された実施の形態と図面によって本発明は限定されず、技術思想が保護される範囲内で応用することができる。

本発明に係るプラズマディスプレイパネル構造に対する一実施の形態を示す斜視図である。 プラズマディスプレイパネルの電極配置に対する一実施の形態を示す図である。 プラズマディスプレイ装置において画像の１フレームが複数のサスフィールドに時分割駆動される方法に対する一実施の形態を示す図である。 静止画でプラズマディスプレイパネルを駆動させるための駆動信号に対する一実施の形態を示すタイミング図である。 本発明に係るプラズマディスプレイ装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 本発明に係るプラズマディスプレイ装置の動きの変化程度を判断する方法を示す図である。

符号の説明

１００ 映像変化度算出部
１１０ 判断部
１２０ 演算部
１３０ 変化度決定部
２００ 波形決定部

Claims (4)

1. パネルに形成されている第１電極と、
   前記第１電極に駆動波形を印加する第１電極駆動部と
   を含んで構成され、
   前記第１電極駆動部は、動画を出力する場合と静止画を出力する場合において、互いに異なる駆動波形を印加し、動画を出力する場合に映像の変化程度に応じて前記駆動波形を異にして印加し、
   前記映像の変化程度は、以前フレームと現在フレームの対応するセルの階調差を比較して決定され、前記階調差が第１基準値以上であるセルの数が多いほど大きく、
   前記第１基準値は、全階調数の１５％〜２０％の範囲の一定値であり、
   前記第１電極駆動部は、前記映像の変化程度に応じてサステイン期間において印加されるサステインパルスの数を可変させ、
   前記サステインパルスの数は、前記映像の変化程度が大きいほど少なくなることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記第１電極駆動部は、前記映像の変化程度を所定のステップに分けて駆動波形を可変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。
3. 前記第１電極駆動部は、前記映像の変化程度が大きいほどセットアップ信号数が少なくなるように可変させ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。
4. 前記第１電極駆動部は、前記映像の変化程度が大きいほどセットアップ電圧の大きさが低くなるように可変させ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。