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JP2005128545A - プラズマディスプレイパネルの駆動方法及び装置 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの駆動方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ＡＶモードとＰＣモードを最適化して動映像で擬似輪郭ノイズを低減させるとともに、停止映像で広い階調数の映像を表現することができるプラズマディスプレイパネルの駆動方法及び装置を提供する。
【解決手段】プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、データの動き程度に基づいて動作モードを選択する段階と、前記選択された動作モードに応じて１フレーム期間内に配置されるサブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階と、を含み、データの動き程度に基づいて動作モードを選択するモード選択部と、前記選択された動作モードに応じて１フレーム期間内に配置されるサブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する制御部と、を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、より詳しくは、プラズマディスプレイパネルの駆動方法及び装置に関する。
最近、陰極選管の重量と嵩を減らすことのできる平板表示装置に対する関心が高まっている。かかる平板表示装置は、液晶表示装置（Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel：ＰＤＰ）、電界放出表示装置（Field Emission Display）、エレクトロ・ルミネセンス（Electro-luminescence）などがあり、デジタル信号またはアナログデータを表示パネルに供給する。
プラズマディスプレイパネルは、Ｈｅ＋ＸｅまたはＮｅ＋Ｘｅガスの放電時に発生する紫外線で蛍光体を発光させることにより、画像を表示する。このようなプラズマディスプレイパネルは、薄膜化と大型化が容易であるうえ、最近の技術開発に伴い、大きく向上した画質を提供している。
特に、３電極交流面放電型プラズマディスプレイパネルは、放電時に壁電荷が蓄積される誘電体層を利用して放電に必要な電圧を低下させ、プラズマ放電のスパッタリングから電極を保護して低電圧駆動と長寿命の利点を有する。
図１を参照すると、３電極交流面放電型プラズマディスプレイパネルのセルは、上部基板１０上に形成された走査／サステイン電極３０Ｙ及び共通サステイン電極３０Ｚと、下部基板１８上に形成されたアドレス電極２０Ｘと、を備える。
走査／サステイン電極３０Ｙと共通サステイン電極３０Ｚのそれぞれは、透明電極１２Ｙ、１２Ｚと、透明電極１２Ｙ、１２Ｚの線幅より小さな線幅を有し、透明電極の一側縁に形成される金属バス電極１３Ｙ、１３Ｚを含む。透明電極１２Ｙ、１２Ｚは透明伝導性物質、例えばインジウムスズ酸化物（Indium-Tin-Oxide：ＩＴＯ）からなる。金属バス電極１３Ｙ、１３Ｚは高伝導性金属からなり、高抵抗の透明電極１２Ｙ、１２Ｚによる電気的特性を補償する。
走査／サステイン電極３０Ｙと共通サステイン電極３０Ｚとが形成された上部基板１０には、上部誘電体層１４と保護膜１６とが積層される。上部誘電体層１４には放電時に発生するイオン化荷電粒子が蓄積される。このように誘電体層１４に蓄積される荷電粒子を「壁電荷」と言う。保護膜１６は、放電時に発生した荷電粒子のスパッタリングによる上部誘電体層１４の損傷を防止するとともに、２次電子の放出効率を高める。保護膜１６としては酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が主に用いられる。
アドレス電極２０Ｘは、走査／サステイン電極３０Ｙ及び共通サステイン電極３０Ｚと交差する方向に下部基板１８上に形成される。アドレス電極２０Ｘが形成された下部基板１８上には、下部誘電体層２２と隔壁２４とが形成される。下部誘電体層２２は、アドレス電極２０Ｘを保護するとともに、放電時に下部基板１８の方に進行する光を反射させて光効率を高める。
下部誘電体層２２および隔壁２４の表面には蛍光体層２６が形成される。隔壁２４はアドレス電極２０Ｘと並んで形成され、セルを物理的に区画して放電によって生成された紫外線と可視光が水平に隣接したセルの方に漏洩することを遮断してセル間の光学的混信を予防し、同時に放電によって生成された荷電粒子が水平に隣接したセルの方に移動することを遮断してセル間の電気的混信を予防する。蛍光体層２６は放電時に発生した紫外線によって励起及び遷移して発光することにより、赤色、緑色、または青色のうちのいずれか一つの可視光を発生するようになる。上／下部基板１０、１８と隔壁２４との間に設けられた放電空間には、ガス放電のためのＨe＋Ｘｅ、Ｎｅ＋Ｘｅ、Ｈe＋Ｘｅ＋Ｎｅなどの不活性ガスが注入される。
このような３電極交流面放電型プラズマディスプレイパネルは、画像の階調（Gray Level）を実現するために、図２のように１フレーム期間を、発光回数の異なる多数のサブフィールドに分けて時分割駆動している。各サブフィールドは、すべてのセルを均一に初期化するためのリセット期間、セルを選択するためのアドレス期間及び放電回数に応じて階調を実現するサステイン期間に分けられる。２６５階調で画像を表示しようとする場合、１／６０秒に該当するフレーム期間（１６.６７ｍｓ）は、図２のように８個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８に時分割される。８個のサブフィールドのそれぞれは、リセット期間、アドレス期間及びサステイン期間を含む。各サブフィールドのリセット期間およびアドレス期間はそれぞれのサブフィールド毎に同一である反面、サステイン期間およびサステイン放電回数は各サブフィールドにおいて２ｎ（ただし、ｎ＝０、１、２、３、４、５、６、７）の割合で増加する。
かかるプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、セルの選択方式によって選択的書き込み方式と選択的消去方式とに大別される。
選択的書き込み方式は、リセット期間にすべてのセルを初期化した後、アドレス期間にターンオンされるセル（以下、「オンセル（On-cell）」という）を選択する。選択的書き込み方式のサステイン期間にはオンセルでサステイン放電が起こる。
このような選択的書き込み方式では、走査／サステイン電極３０Ｙに供給されるスキャンパルス（Scan Pulse）はそのパルス幅が比較的長く設定される。これにより、選択的書き込み方式ではアドレス期間が長くなるから、相対的にサステイン期間を充分に確保しにくいという短所がある。
一方、プラズマディスプレイパネルは、サブフィールドの組合によって画像の階調を具現する特性を有するため、動映像で輪郭ノイズ（Contour noise）が発生することもある。輪郭ノイズが発生すると画質が劣化してしまう。例えば、画面の左側半分が１２８の階調値に表示され、画面の右側半分が１２７の階調値に表示された画面が左側に移動すると、階調値１２８と１２７との間の境界部分にピークホワイト（Peak White）、すなわち白い帯が現われる。これと反対に、画面の左側半分が１２７の階調値に表示され、画面の右側半分が１２８の階調値に表示された画面が右側に移動すると、階調値１２７と１２８との間の境界部分にブラックレベル（Black Level）、すなわち黒い帯が現われる。
動映像の輪郭ノイズを取り除くための方法としては、一つのサブフィールドを分割して１〜２個のサブフィールドを追加する方法、サブフィールドの手順を再配列する方法、サブフィールドを追加するとともにサブフィールドの手順を再配列する方法、及び誤差拡散方法などが提案されている。
選択的書き込み方式において動映像の輪郭ノイズを取り除くためにサブフィールドを追加させると、アドレス期間は長くなるが、その分だけサステイン期間が短くなる。例えば、ＶＧＡ（６４０×４８０）の解像度を持つプラズマディスプレイパネルにおいて選択的書き込み方式のサブフィールドが１０に増え、スキャンパルスのパルス幅が３μsと仮定すれば、サステイン期間が次のように絶対不足になる。１６.６７ｍｓの１フレーム期間におけるアドレス期間は、３μｓ（スキャンパルスのパルス幅）×４８０ライン×１０（サブフィールド数）＝１４.４ｍｓである。これに対して、１フレーム期間におけるサステイン期間は、１６.６７ｍｓの１フレーム期間から、１４.４ｍｓのアドレス期間、略０.３ｍｓの１回リセット期間、１００μs×１０（サブフィールド数）の消去期間及び１ｍｓの垂直同期信号（vsync）余裕期間を引いた−０.０３ｍｓである。
このような駆動時間の不足を解決するための方法として、プラズマディスプレイパネルを物理的に分割してそれぞれの画面ブロックを同時に駆動する方法はあるが、これは駆動集積回路をさらに追加する必要があるので、製造コストの上昇をもたらすという問題点がある。
選択的消去方式は、リセット期間にすべてのセルを初期化した後、アドレス期間にターンオフされるセル（以下、「オフセル（off-cell）」という）を選択する。そして選択的消去方式のサステイン期間にはオフセル内でサステイン放電が起こる。
選択的消去方式に必要なスキャンパルスは選択的書き込み方式に比べて少なく設定しても良い。よって、選択的消去方式は選択的書き込み方式に比べてアドレス期間が短くなるので、サステイン期間を比較的長く確保することができる。例えば、ＶＧＡ解像度のプラズマディスプレイパネルにおいて１フレーム期間が８個のサブフィールドに時分割され、スキャンパルスのパルス幅が１μsと仮定すれば、１フレーム期間におけるアドレス期間は、１μｓ（スキャンパルスのパルス幅）×４８０ライン×８（サブフィールド数）＝３.８４ｍｓで比較的短い。１フレーム期間におけるサステイン期間は、１フレーム期間から、３.８４ｍｓのアドレス期間、１ｍｓの垂直同期信号（vsync）余裕時間、１００μｓ（リセット期間）×８（サブフィールド数）のリセット期間を引いた全面ライティング（writing）期間を引いた略１１.０３ｍｓである。このように選択的消去方式ではアドレス期間が短くなるので、サブフィールド数を増やしてもサステイン期間を確保しやすいという長所がある。
しかし、選択的消去方式は、リセット期間にすべてのセルがターンオンされるのでコントラスト比におけるブラック輝度が高くなってコントラスト特性が劣化するという短所がある。
特許文献１（アメリカ合衆国公開特許公報ＵＳ−２００２−００３３６７５−Ａ１）では、選択的書き込み方式で生じる駆動時間の不足と、選択的消去方式で生じるコントラスト特性の低下とを解決するために、一定の条件下で１フレーム期間を、選択的書き込み方式のサブフィールド（以下、「ＳＷサブフィールド」という）と選択的消去方式のサブフィールド（以下、「ＳＥサブフィールド」という）とに時分割する方法及び装置（以下、「ＳＷＳＥ方式」という）が提案されている。
一方、ＳＷＳＥ方式は、図３を参照すると、１フレーム期間を、それぞれ選択的書き込み方式でオンセルを選択する６個のＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６と、それぞれ選択的消去方式でオフセルを選択する６個のＳＥサブフィールドＳＦ７〜ＳＦ１２とに時分割する。
ＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６はバイナリコーディング(Binary Coding)で６４個の階調を表現することができる。ＳＥサブフィールドＳＦ７〜ＳＦ１２はリニアコーディング（Linear coding）で７個の階調を表現することができる。ＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６とＳＥサブフィールドＳＦ７〜ＳＦ１２との組合によって表現可能な総階調数は６４×７＝４４８である。
一方、ＰＤＰを、テレビ（Television）やコンピューターのモニター、掲示板、広告看板などにすべて使用できるように、ＡＶモードと動作させるとともにＰＣモードで動作できるような方案に対する研究が活発に行われている。ここで、ＡＶモードは動映像が主に表示されるＴＶに対応する動作モードで、ＰＣモードは停止映像が主に表示されるモニターに対応する動作モードである。
このようなＡＶモードとＰＣモードが要求する映像表示の最適条件は互いに異なる。すなわち、ＡＶモードでは動映像で現われやすい擬似輪郭ノイズ（Contour noise）を低減させる必要があり、一方、ＰＣモードでは広い階調数で映像を表現する必要がある。
米国特許出願公開第２００２／００３３６７５号明細書
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、ＡＶモードとＰＣモードを最適化して動映像で擬似輪郭ノイズを低減させるとともに、停止映像で広い階調数の映像を表現することができるプラズマディスプレイパネルの駆動方法及び装置を提供することにある。
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、データの動き程度に基づいて動作モードを選択する段階と、前記選択された動作モードに応じて１フレーム期間内に配置されるサブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階と、を含む。
前記プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、前記プラズマディスプレイパネルを遠隔制御するための遠隔制御機からの信号と、互いに異なる媒体につながるケーブル信号と、前記プラズマディスプレイパネルに別に設置されたモード選択スィッチからの信号とのいずれか一つを受信する段階をさらに含む。
前記動作モードを選択する段階は、前記受信された信号に応答して前記動作モードを判断することを特徴とする。
前記動作モードを選択する段階は、前記データをフレーム間比較して変化量を計算し、前記変化量を所定の基準値と比較して前記動作モードを選択することを特徴とする。
前記サブフィールド配列は、アドレス期間にオンセルを選択する少なくとも一つ以上のＳＷサブフィールドと、前記アドレス期間にオフセルを選択する少なくとも一つ以上のＳＥサブフィールドと、を含む。
前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、前記動作モードが前記データの動き程度の大きいＡＶモードならば、前記ＳＥサブフィールドの個数を前記ＳＷサブフィールドの個数より多くする段階を含む。
前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記ＳＷサブフィールドの個数を前記ＳＥサブフィールドの個数より多くする段階を含む。
前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、前記動作モードが前記データの動き程度の大きいＡＶモードならば、動映像で輪郭ノイズの小さいサブフィールドが配列された第１サブフィールド配列を選択する段階と、前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記第１サブフィールド配列より階調表現範囲の広いサブフィールドが配列された第２サブフィールド配列を選択する段階と、を含む。
前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記サステインパルスの個数を、前記データの動き程度の大きいＡＶモードに対応して設定されるサステインパルスの個数より少なく制御する段階を含む。
前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記データの動き程度の大きいＡＶモードで前記プラズマディスプレイパネル上に表示される前記データの平均輝度に対して、５０％〜８０％の平均輝度で前記データが表示できるように前記サステインパルスの個数を減らすことを特徴とする。
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、データの動き程度に基づいて動作モードを選択するモード選択部と、前記選択された動作モードに応じて１フレーム期間内に配置されるサブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する制御部と、を備える。
前記モード選択部は、前記プラズマディスプレイパネルを遠隔制御するための遠隔制御機からの信号と、互いに異なる媒体につながるケーブル信号と、前記プラズマディスプレイパネルに別に設置されたモード選択スィッチからの信号とのいずれか少なくとも一つを受信し、前記受信された信号に応答して前記動作モードを判断することを特徴とする。
前記モード選択部は、前記データをフレーム間比較して変化量を計算し、前記変化量を所定の基準値と比較して前記動作モードを選択することを特徴とする。
前記制御部は、前記１フレーム期間内のアドレス期間にオンセルを選択する少なくとも一つ以上のＳＷサブフィールドと、前記アドレス期間にオフセルを選択する少なくとも一つ以上のＳＥサブフィールドとを配列し、前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の大きいＡＶモードならば、前記ＳＥサブフィールドの個数を前記ＳＷの個数より多くすることを特徴とする。
前記制御部は、前記１フレーム期間内のアドレス期間にオンセルを選択する少なくとも一つ以上のＳＷサブフィールドと、前記アドレス期間にオフセルを選択する少なくとも一つ以上のＳＥサブフィールドとを配列し、前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記ＳＷサブフィールドの個数を前記ＳＥサブフィールドの個数より多くすることを特徴とする。
前記制御部は、前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の大きいＡＶモードならば、動映像で輪郭ノイズの小さいサブフィールドが配列された第１サブフィールド配列に前記データをマッピングし、前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記第１サブフィールド配列より階調表現範囲の広いサブフィールドが配列された第２サブフィールド配列に前記データをマッピングすることを特徴とする。
前記制御部は、前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記サステインパルスの個数を、前記データの動き程度の大きいＡＶモードに対応して設定されるサステインパルスの個数より少なく制御することを特徴とする。
前記制御部は、前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記データの動き程度の大きいＡＶモードで前記プラズマディスプレイパネル上に表示される前記データの平均輝度に対して、５０％〜８０％の平均輝度で前記データが表示できるように前記サステインパルスの個数を減らすことを特徴とする。
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法及び装置によれば、ＡＶモードとＰＣモードの動作モードや映像の動きの可否によってサブフィールドマッピングを最適化して、ＰＣデータやＴＶデータのように互いに異なる媒体のデータを表示するときに画質を高めることができる。また、ＡＶモードとＰＣモードの動作モードや映像の動きの可否によってサステインパルス数を制御して、ＰＣモードや停止映像で画質に影響をほとんど与えない範囲内でサステインパルス数を減らして消費全力を低減することができ、放電回数が多いほどひどくなる蛍光体の劣化を減らしてプラズマディスプレイパネルの寿命を延ばすことができる。
以下では、添付図を参照して本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法及び駆動装置の実施形態を具体的に説明する。
図４及び図５は、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法を説明するための図である。先ず、図４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駆動方法は、ＡＶモードで１フレーム期間内にＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５より多い個数のＳＥサブフィールドＳＦ６〜ＳＦ１２を配置する一方、ＰＣモードで図５のように１フレーム期間内にＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ７の個数を増加させる。
これにより、図４のようなＡＶモードでＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５はバイナリーコーディングにて３２個の階調を表現することができ、ＳＥサブフィールドＳＦ６〜ＳＦ１２はリニアコーディングにて８個の階調を表現することができる。したがって、ＡＶモードでＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５とＳＥサブフィールドＳＦ６〜ＳＦ１２と組合によって総２５６個の階調が表現可能である。
図５のようなＰＣモードでＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ７はバイナリーコーディングにて１２８個の階調を表現することができ、ＳＥサブフィールドＳＦ８〜ＳＦ１２はリニアコーディングにて６個の階調を表現することができる。そして、ＡＶモードではＳＷサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５とＳＥサブフィールドＳＦ６〜ＳＦ１２との組み合わせによって総７６８個の階調が表現可能である。
よって、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、ＰＣモードでＳＷサブフィールドの個数を増やして階調表現範囲を拡張して停止映像をさらに細密に表現する。
ＳＷサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ５、またはＳＦ１〜ＳＦ７）のそれぞれは、オンセルを選択するアドレス期間と、予め設定された加重値に対応する放電回数だけオンセルに限ってサステイン放電を起こすサステイン期間を含む。そして、ＳＷサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ５、またはＳＦ１〜ＳＦ７）には、サブフィールドによってすべてのセルを初期化するためのリセット期間と、サステイン放電終了後にセル内に残留する電荷を消去するための消去期間とが含まれることができる。ＳＷサブフィールドの最後のサブフィールドであるサブフィールド（ＳＦ５またはＳＦ７）には、つながる一番目のＳＥサブフィールド（ＳＦ６またはＳＦ８）からオフセルが選択できるように消去期間がない。ＳＷサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ５、またはＳＦ１〜ＳＦ７）において、リセット期間、アドレス期間及び消去期間は各サブフィールドで同一である一方、サステイン期間とサステイン放電回数はサブフィールドに付与される加重値「２０（１）、２１（２）、２２（４）、２３（８）、２４（１６）」または「２０（１）、２１（２）、２２（４）、２３（８）、２４（１６）、２５（３２）、２５（３２）」に応じてサブフィールド毎に変わる。
ＳＥサブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１２、またはＳＦ８〜ＳＦ１２）は、オフセルを選択するアドレス期間と、あらかじめ設定された加重値に対応する放電回数だけアドレス期間で選択されないオンセルに限ってサステイン放電を起こすサステイン期間と、を含む。ＳＥサブフィールドの最後のサブフィールドを除いたサブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１１、またはＳＦ８〜ＳＦ１１）には、リセット期間および消去期間がない。最後のＳＥサブフィールドＳＦ１２にはリセット期間がなく、第１サブフィールドＳＦ１の初期化を安定させるように、サステイン期間についでセル内の残留電荷を消去するための消去期間が存在する。ＳＥサブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１２、またはＳＦ８〜ＳＦ１２）のそれぞれに付与される加重値は「３２」で同一である。このため、ＳＥサブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１２、またはＳＦ８〜ＳＦ１２）のそれぞれにおけるアドレス期間とサステイン期間は同一である。一方、ＳＥサブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１２、またはＳＦ８〜ＳＦ１２）に対しても、ＳＷサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ５、またはＳＦ１〜ＳＦ７）と同様に加重値が別々に与えられ得る。この場合にＳＥサブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１２、またはＳＦ８〜ＳＦ１２）のサステイン期間は加重値によって変わることもできる。
ＳＷサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ５、ＳＦ１〜ＳＦ７）は、バイナリーコーディングにてオンセルを選択するので、各サブフィールドでのセル選択に関係なくオンセルを任意に選択する。
これに対して、ＳＥサブフィールドＳＦ６〜ＳＦ１２は、以前（１つ前）のサブフィールドで選択されるか選択されないオンセルの中からオフセルを選択するリニアコーディングにてオフセルを選択するので、以前サブフィールドでオンセルが必ず存在しなければならない。例えば、一番目のＳＥサブフィールドＳＦ６またはＳＦ８は、最後のＳＷサブフィールドＳＦ５またはＳＦ７から選択されたオンセルの中からオフセルを選択する。そして、二番目〜最後のＳＥサブフィールド（ＳＦ７〜ＳＦ１２、またはＳＦ９〜ＳＦ１２）は、以前サブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１１、またはＳＦ８〜ＳＦ１１）から選択されないオンセルの中からオフセルを選択する。言い換えれば、ＳＥサブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１２、またはＳＦ８〜ＳＦ１２）ではサブフィールドを通過するにつれて、オンセルを消して行くようになる。したがって、動映像でセルの光量が不連続的に変わることに起因して発生される輪郭ノイズが、ＳＥサブフィールド（ＳＦ６〜ＳＦ１２、ＳＦ８〜ＳＦ１２）ではほとんど現われない。
よって、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法によれば、ＡＶモードでＳＥサブフィールドの個数を増やして動映像を表現する時輪郭ノイズを減らすことができる。
ＡＶモードとＰＣモードの階調表現の一例を挙げると次のようである。図４のようなＡＶモードと図５のようなＰＣモードとで階調値「１３」と表現されるセルは、バイナリーコード（Binary Code）組合によって第１、第３及び第４サブフィールドＳＦ１、ＳＦ３、ＳＦ４でターンオンされ、残りのサブフィールドＳＦ２、ＳＦ５〜ＳＦ１２でターンオフされる。これに対して、階調値「７５」と表現されるセルは、バイナリーコード組合によって第１、第２及び第４サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ４でターンオンされるとともに、リニアコード組合によって第６及び第７サブフィールドＳＦ６及びＳＦ７でターンオンされる一方、残りのサブフィールドＳＦ３、ＳＦ５、ＳＦ８〜ＳＦ１２でターンオフされる。
ＶＧＡ（６４０×４８０）の解像度を有するプラズマディスプレイパネルにおいて、ＳＷサブフィールドのスキャンパルスを３μs、ＳＥサブフィールドのスキャンパルスを１μsとそれぞれ仮定してアドレス期間とサステイン期間を計算すれば、次のようである。
図４のようなＡＶモードでプラズマディスプレイパネルが駆動されると、１フレーム期間内におけるアドレス期間は、｛３μｓ（ＳＷサブフィールドのスキャンパルス）×４８０（ライン数）×５（ＳＷサブフィールドの数）｝＋｛１μｓ（ＳＥサブフィールドのスキャンパルス）×４８０（ライン数）×７（ＳＥサブフィールドの数）｝＝１０.５６ｍｓである。この場合、サステイン期間は１６.６７ｍｓ（１フレーム期間）−１０.５６ｍｓ（アドレス期間）−１ｍｓ（垂直同期信号余裕期間）−４００μs（ＳＦ１〜ＳＦ４の消去期間）＝４.７１ｍｓである。
そして、図５のようなＰＣモードでプラズマディスプレイパネルが駆動されると、１フレーム期間内におけるアドレス期間は、｛３μｓ（ＳＷサブフィールドのスキャンパルス）×４８０（ライン数）×７（ＳＷサブフィールドの数）｝＋｛１μｓ（ＳＥサブフィールドのスキャンパルス）×４８０（ライン数）×５（ＳＥサブフィールドの数）｝＝１１.８ｍｓである。この場合、サステイン期間は１６.６７ｍｓ（１フレーム期間）−１１.８ｍｓ（アドレス期間）−１ｍｓ（垂直同期信号余裕期間）−６００μs（ＳＦ１〜ＳＦ６の消去期間）＝３.２７ｍｓである。
図６は、本発明に係る他のプラズマディスプレイパネルの駆動方法を説明するための図面であって、ＡＶモードとＰＣモードでのサステインパルス数を示す。
図６を参照すると、本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、ＡＶモードに割り当てられるサステインパルス数ｎに比べてＰＣモードに割り当てられるサステインパルス数n−αを減らすようになる。この実施形態において、１フレーム期間はＳＷサブフィールドのみに時分割されるか、ＳＥサブフィールドのみに時分割されるか、あるいはＳＷサブフィールドとＳＥサブフィールドとに時分割されることができる。好ましくは、動映像での画質（表示品質）および駆動時間を考慮してＳＷＳＥ方式のサブフィールド配列が選択されるのが望ましい。
ＡＶモードで１フレーム期間内に配置されたすべてのサブフィールドのサステインパルスの総数がｎ個であれば、ＰＣモードで１フレーム期間内に配置されたすべてのサブフィールドのサステインパルスの総数は、ＡＶモードに比べてαだけ減ったｎ−α個である。このようなサステインパルス数の差はサステイン放電回数の差と同一であるので、同じ１フレームの映像を表示するとき、ＡＶモードとＰＣモードとの間にプラズマディスプレイパネルの平均輝度差が現われる。
ＰＣモードで割り当てられるサステインパルス数の減少分「α」は、画質に悪影響を与えないためにＡＶモードの平均輝度を１００％と仮定すればＰＣモードの平均輝度が５０％〜８０％となるように決定される。
図７は、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動装置を示す図である。
図７を参照すると、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、プラズマディスプレイパネルの電極Ｘ、Ｙ、Ｚに接続されたデータ駆動部４８、走査／サステイン駆動部５１及び共通サステイン駆動部５２と、ガンマ補正部４１とデータ駆動部４８との間に接続された自動利得調節部４２、誤差拡散部４３、サブフィールドマッピング部４４及びフレームメモリー４５と、各駆動回路の動作タイミングを制御するためのタイミングコントローラ４７と、サブフィールドマッピング部４４に接続されたモード選択部５３と、を備える。
データ駆動部４８は、アドレス期間に多数のアドレス電極Ｘにデータを供給するための多数の集積回路を含む。
走査／サステイン駆動部５１は、初期化期間にすべてのセルを初期化するための初期化波形を発生し、アドレス期間にＳＷサブフィールドのスキャンパルスやＳＥサブフィールドのスキャンパルスを順次に発生する。また、走査／サステイン駆動部５１は、サステイン期間にサステインパルスを発生する。前記走査／サステイン駆動部５１は多数の集積回路を含む。前記走査／サステイン駆動部５１から発生する信号はプラズマディスプレイパネルの多数の走査／サステイン電極Ｙに供給される。
共通サステイン駆動部５２は、共通サステイン電極Ｚに接続され、サステイン期間中多数のサステイン電極Ｚにサステインパルスを同時に供給する。
タイミングコントローラ４７は、垂直／水平同期信号Ｈ、Ｖとクロック信号ＣＬＫの入力を受けて各駆動部４６、４８、５１、５２に必要なタイミング制御信号を発生する。また、タイミングコントローラ４７は、モード選択部５３からの信号によってサステインパルスの個数を別々に制御する。すなわち、タイミングコントローラ４７は、モード選択部５３によって現在の動作モードがＰＣモードと感知されると、ＡＶモードのサステインパルス数より少なく設定されたサステインパルス数で走査／サステイン駆動部５１と共通サステイン駆動部５２を制御する。したがって、走査／サステイン駆動部５１と共通サステイン駆動部５２は、タイミングコントローラ４７の制御下にＡＶモードとＰＣモードでそれぞれ別のサステインパルス数を発生する。
ガンマ補正部４１は、映像信号をガンマ補正して映像信号の階調値による輝度値を線形的に変化させる。
自動利得調節部４２は、ガンマ補正部４１からのデータを赤色、緑色及び青色別に利得を調節して色温度を補償する。
誤差拡散部４３は、量子化誤差成分を隣接したセルに確信させることで輝度値を微細に調整する役目をする。
サブフィールドマッピング部４４は、モード選択部５３からの信号によって現在の動作モードがＡＶモードかＰＣモードかを判断し、該当モードでの最適のサブフィールド配列を選択する。また、サブフィールドマッピング部４４は、選択されたサブフィールド配列にデータを各ビット別にマッピングする。例えば、サブフィールドマッピング部４４は、ＡＶモードで図４のようにＳＥサブフィールドがＳＷサブフィールドより多く配置されたサブフィールド配列にデータをマッピングする一方、ＰＣモードで図５のようにＳＷサブフィールドがＳＥサブフィールドより多く配置されたサブフィールド配列にデータをマッピングする。前記サブフィールドマッピング部４４によってマッピングされたデータは、フレームメモリー４５によって保存されたのちにドライブＩＣ別データ整列部４６に供給される。
ドライブＩＣ別データ整列部４６は、フレームメモリー４５からのデータをデータ駆動部４８の集積回路に対応して分配する。
モード選択部５３は、遠隔制御機（Remote controller）を介して入力されるモード選択信号、プラズマディスプレイパネルのセットに設置された端子につながるＡＶケーブル／ＰＣケーブル信号、またはプラズマディスプレイパネルのセットに設置されたモード選択スィッチの信号を感知して、現在の動作モードを選択する。言い換えれば、使用者が遠隔制御機を介してモードを選択するか、ＴＶケーブルやＰＣケーブルをプラズマディスプレイパネルの選択端子に連結するか、あるいはプラズマディスプレイパネルのセットに別に設置されたスィッチを操作してモードを選択すると、モード選択部５３は使用者によって選択されたモードやケーブル信号を感知してモードを感知する。また、モード選択部５３は、現在の動作モードがＡＶモードかＰＣモードかを指示するモードデータをタイミングコントローラ４７とサブフィールドマッピング部４４とに供給する。タイミングコントローラ４７とサブフィールドマッピング部４４は、前述したように現在の動作モードに応じてサブフィールド配列やサステインパルスの個数を別々に制御する。
図８は、本発明に係る他のプラズマディスプレイパネルの駆動装置を示す図である。図８において、図７の駆動装置と同じ構成要素に対しては同じ図面符号を付し、それに対する詳細な説明を省略することにする。
図８を参照すると、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、動映像と停止映像を判別するためのフレームメモリー４９及び動映像／停止映像判別部５０を備える。
フレームメモリー４９は、デジタルビデオデータの入力ラインからのデータを１フレーム期間の間保存することでデータを１フレーム期間遅延させる役割を果たす。
動映像／停止映像判別部５０は、フレームメモリー４９からの以前（１つ前）のフレームデータと入力ラインからの現在フレームデータとを比較してデータの変化量を計算する。また、動映像／停止映像判別部５０は、計算されたデータの変化量と予め設定された基準値とを比較して映像の動きの可否を判断する。データの変化量と基準値とを比較した結果、動映像／停止映像判別部５０は、データの変化量が基準値より大きければ、現在入力されているデジタルビデオデータを動映像データと判断する一方、データの変化量が基準値以下であれば、現在入力されているデジタルビデオデータを停止映像データと判断する。そして、動映像／停止映像判別部５０は、現在入力されているデータが停止映像かそれとも動映像かを指示する信号を、サブフィールドマッピング部４４とタイミングコントローラ４７とに供給する。
サブフィールドマッピング部４４は、動映像／停止映像判別部５０からの信号によって現在入力されている映像の動きの可否を判断し、その動きの可否によって最適のサブフィールド配列を選択する。また、サブフィールドマッピング部４４は、選択されたサブフィールド配列にデータを各ビット別にマッピングする。例えば、サブフィールドマッピング部４４は、動映像で図４のようにＳＥサブフィールドがＳＷサブフィールドより多く配置されたサブフィールド配列にデータをマッピングする一方、停止映像では図５のようにＳＷサブフィールドがＳＥサブフィールドより多く配置されたサブフィールド配列にデータをマッピングする。
タイミングコントローラ４７は、垂直／水平同期信号Ｈ、Ｖとクロック信号ＣＬＫの入力を受けて各駆動部４６、４８、５１、５２に必要なタイミング制御信号を発生する。また、タイミングコントローラ４７は、動映像／停止映像判別部５０からのモード選択信号によってサステインパルスの個数を別々に制御する。すなわち、タイミングコントローラ４７は停止映像において動映像のサステインパルス数より少なく設定されたサステインパルス数で走査／サステイン駆動部５１と共通サステイン駆動部５２とを制御する。したがって、走査／サステイン駆動部５１と共通サステイン駆動部５２は、タイミングコントローラ４７の制御下に映像の動きの可否によって別のサステインパルスを発生する。
以上説明したように、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法及び装置は、遠隔制御機、ケーブル信号及びモード選択スィッチを利用してプラズマディスプレイパネルの動作モードがＡＶモードかそれともＰＣモードかを判断し、ＡＶモードでは輪郭ノイズがほとんど現われないサブフィールド配列でデータを表示するのに対して、ＰＣモードでは階調表現範囲の広いサブフィールド配列でデータを表示し、ＡＶモードに比べてＰＣモードでサステインパルス数を少なく制御する。また、データの変化量に基づいて動きの可否を判断し、その動きの可否による最適のサブフィールド配列でデータを表示し、さらにサステインパルス数を制御する。
３電極交流面放電型プラズマディスプレイパネルのセル構造を示す斜視図である。 １フレーム期間が８個のサブフィールドに時分割されるサブフィールド配列の一例を示す図である。 ＳＷＳＥ方式のサブフィールド配列の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、ＡＶモードのサブフィールド配列の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、ＰＣモードのサブフィールド配列の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動方法において、ＡＶモードとＰＣモードのそれぞれに割り当てられるサステインパルスを示す波形図である。 本発明の第１実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動装置を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動装置を示すブロック部である。

Claims (18)

  1. データの動き程度に基づいて動作モードを選択する段階と、
    前記選択された動作モードに応じて１フレーム期間内に配置されるサブフィールド配列又はサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階と、を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  2. 前記プラズマディスプレイパネルを遠隔制御するための遠隔制御機からの信号、互いに異なる媒体につながるケーブル信号、又は前記プラズマディスプレイパネルに別に設置されたモード選択スィッチからの信号のいずれか少なくとも一つを受信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  3. 前記動作モードを選択する段階は、
    前記受信された信号に応答して前記動作モードを判断することを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  4. 前記動作モードを選択する段階は、
    前記データをフレーム間比較して変化量を計算し、前記変化量を所定の基準値と比較して前記動作モードを選択することを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  5. 前記サブフィールド配列は、
    アドレス期間にオンセルを選択する少なくとも一つ以上の選択的書き込みサブフィールドと、
    前記アドレス期間にオフセルを選択する少なくとも一つ以上の選択的消去サブフィールドと、を含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  6. 前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、
    前記動作モードが前記データの動き程度の大きいＡＶモードならば、前記選択的消去サブフィールドの個数を前記選択的書き込みサブフィールドの個数より多くする段階を含むことを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  7. 前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、
    前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記選択的書き込みサブフィールドの個数を前記選択的消去サブフィールドの個数より多くする段階を含むことを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  8. 前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、
    前記動作モードが前記データの動き程度の大きいＡＶモードならば、動映像で輪郭ノイズの小さいサブフィールドが配列された第１サブフィールド配列を選択する段階と、
    前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記第１サブフィールド配列より階調表現範囲の広いサブフィールドが配列された第２サブフィールド配列を選択する段階と、を含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  9. 前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、
    前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記サステインパルスの個数を、前記データの動き程度の大きいＡＶモードに対応して設定されるサステインパルスの個数より少なく制御する段階を含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  10. 前記サブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する段階は、
    前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記データの動き程度の大きいＡＶモードで前記プラズマディスプレイパネル上に表示される前記データの平均輝度に対して、５０％〜８０％の平均輝度で前記データが表示できるように前記サステインパルスの個数を減らすことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  11. データの動き程度に基づいて動作モードを選択するモード選択部と、
    前記選択された動作モードに応じて１フレーム期間内に配置されるサブフィールド配列とサステインパルスの個数のいずれか少なくとも一つを別に制御する制御部と、を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  12. 前記モード選択部は、
    前記プラズマディスプレイパネルを遠隔制御するための遠隔制御機からの信号、互いに異なる媒体につながるケーブル信号、又は前記プラズマディスプレイパネルに別に設置されたモード選択スィッチからの信号のいずれか少なくとも一つを受信し、
    前記受信された信号に応答して前記動作モードを判断することを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  13. 前記モード選択部は、
    前記データをフレーム間比較して変化量を計算し、前記変化量を所定の基準値と比較して前記動作モードを選択することを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  14. 前記制御部は、
    前記１フレーム期間内のアドレス期間にオンセルを選択する少なくとも一つ以上の選択的書き込みサブフィールドと、前記アドレス期間にオフセルを選択する少なくとも一つ以上の選択的消去サブフィールドとを配列し、
    前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の大きいＡＶモードならば、前記選択的消去サブフィールドの個数を前記選択的書き込みサブフィールドの個数より多くすることを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  15. 前記制御部は、
    前記１フレーム期間内のアドレス期間にオンセルを選択する少なくとも一つ以上の選択的書き込みサブフィールドと、前記アドレス期間にオフセルを選択する少なくとも一つ以上の選択的消去サブフィールドとを配列し、
    前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記選択的書き込みサブフィールドの個数を前記選択的消去サブフィールドの個数より多くすることを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  16. 前記制御部は、
    前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の大きいＡＶモードならば、動映像で輪郭ノイズの小さいサブフィールドが配列された第１サブフィールド配列に前記データをマッピングし、
    前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記第１サブフィールド配列より階調表現範囲の広いサブフィールドが配列された第２サブフィールド配列に前記データをマッピングすることを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  17. 前記制御部は、
    前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記サステインパルスの個数を、前記データの動き程度の大きいＡＶモードに対応して設定されるサステインパルスの個数より少なく制御することを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
  18. 前記制御部は、前記モード選択部によって選択された前記動作モードが前記データの動き程度の小さいＰＣモードならば、前記データの動き程度の大きいＡＶモードで前記プラズマディスプレイパネル上に表示される前記データの平均輝度に対して、５０％以上８０％以下の平均輝度で前記データが表示できるように前記サステインパルスの個数を減らすことを特徴とする請求項１７記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
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