画像表示装置と画像表示装置の駆動方法、画像表示装置を使用する画像表示システム
【課題】残光クロストーク及びフリッカーを抑えた、品質の高い３Ｄ画像を視聴できる画像表示装置または画像表示システムを提供する。
【解決手段】本装置は画像表示部の蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数が特定値よりも大きい蛍光体を塗布した色である、赤および緑の画像信号に対して用いる表示用組合せ集合の中で、最後のサブフィールドの維持期間から次のフィールドまでの時間が特定値より小さい場合に画像信号のフィールド周波数を変更するとともに、制御信号発生回路はシャッタ眼鏡の開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とするものである。
【解決手段】本装置は画像表示部の蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数が特定値よりも大きい蛍光体を塗布した色である、赤および緑の画像信号に対して用いる表示用組合せ集合の中で、最後のサブフィールドの維持期間から次のフィールドまでの時間が特定値より小さい場合に画像信号のフィールド周波数を変更するとともに、制御信号発生回路はシャッタ眼鏡の開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示パネルに交互に表示される右目用画像と左目用画像とからなる立体画像をシャッタ眼鏡を用いて立体視することができる画像表示装置、画像表示システム、および画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型の画像表示装置として、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルを用いたテレビジョン装置やモニター装置が、広く普及しつつある。例えば、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、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面側のガラス基板上に互いに平行に複数対形成されている。そして、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。
【０００３】
背面基板は、背面側のガラス基板上に複数の平行なデータ電極が形成され、それらデータ電極を覆うように誘電体層が形成され、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁が形成されている。そして、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。
【０００４】
そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように、前面基板と背面基板とを対向配置して密封する。密封された内部の放電空間には、例えば分圧比で５％のキセノンを含む放電ガスを封入し、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルを形成する。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生し、この紫外線で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色の蛍光体を励起発光してカラーの画像表示を行う。
【０００５】
パネルを駆動する方法としては一般にサブフィールド法が用いられている。サブフィールド法では、１フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドで各放電セルを発光または非発光にすることにより階調表示を行う。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。
【０００６】
初期化期間では、各走査電極に初期化波形を印加し、各放電セルで初期化放電を発生する初期化動作を行う。これにより、各放電セルにおいて、続く書込み動作のために必要な壁電荷を形成するとともに、書込み放電を安定して発生するためのプライミング粒子（放電を発生させるための励起粒子）を発生する。
【０００７】
書込み期間では、走査電極に走査パルスを順次印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号にもとづき選択的に書込みパルスを印加する。これにより、発光を行うべき放電セルの走査電極とデータ電極との間に書込み放電を発生し、その放電セル内に壁電荷を形成する（以下、これらの動作を総称して「書込み」とも記す）。
【０００８】
維持期間では、サブフィールド毎に定められた輝度重みにもとづく数の維持パルスを走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に印加する。これにより、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生し、その放電セルの蛍光体層を発光させる（以下、放電セルを維持放電により発光させることを「点灯」、発光させないことを「非点灯」とも記す）。これにより、各放電セルを、輝度重みに応じた輝度で発光させる。このようにして、パネルの各放電セルを画像信号の階調値に応じた輝度で発光させて、パネルの画像表示領域に画像を表示する。
【０００９】
パネルにおける画像表示品質を高める上で重要な要因の１つにコントラストの向上がある。そして、サブフィールド法の１つとして、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラスト比を向上させる駆動方法が開示されている。
【００１０】
この駆動方法では、１フィールドを構成する複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間では全ての放電セルに初期化放電を発生する初期化動作を行う。また、他のサブフィールドの初期化期間では直前のサブフィールドの維持期間で維持放電を発生した放電セルに対して選択的に初期化放電を発生する初期化動作を行う。
【００１１】
維持放電を発生しない黒を表示する領域の輝度（以下、「黒輝度」と略記する）は、画像の表示に関係のない発光によって変化する。この発光には、例えば、初期化放電によって生じる発光がある。そして、上述の駆動方法では、黒を表示する領域における発光は全ての放電セルに初期化放電を発生するときの微弱発光だけとなる。これにより、黒輝度を低減してコントラストの高い画像を表示することが可能になる（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
近年、立体視が可能な３次元画像（３ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｍａｇｅ：以下「３Ｄ画像」と記す）を画像表示面に表示する３Ｄ画像表示装置として、プラズマディスプレイ装置や液晶ディスプレイ装置、あるいはＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ装置等を用いることが検討されている。
【００１３】
プラズマディスプレイ装置を用いて３Ｄ画像を立体視する方法の１つとして、例えば、複数のサブフィールドを、右目用画像を表示するサブフィールド群と左目用画像を表示するサブフィールド群とに分ける方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−２４２２２４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
１枚の３Ｄ画像は、１枚の右目用画像と１枚の左目用画像とで構成されており、３Ｄ画像表示装置に３Ｄ画像を表示する際には、画像表示面に右目用画像と左目用画像とを交互に表示する。
【００１６】
そのため、３Ｄ画像を表示する際は、単位時間（例えば、１秒間）に画像表示面に表示される画像の半分が右目用画像となり、残りの半分が左目用画像となる。従って、１秒間に画像表示面に表示される３Ｄ画像の数は、フィールド周波数（１秒間に表示されるフィールドの数）の半分となる。そして、単位時間に画像表示面に表示される画像の数が少なくなると、フリッカーと呼ばれる画像のちらつきが見えやすくなる。
【００１７】
３Ｄ画像でない画像、すなわち、右目用、左目用の区別がない通常画像（以下、「２Ｄ画像」と記す）をパネルに表示する際は、例えば、フィールド周波数が５０Ｈｚであれば、１秒間に５０枚の画像がパネルに表示される。従って、単位時間にパネルに表示する３Ｄ画像の数を２Ｄ画像と同じ（例えば、５０枚／秒）にするためには、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を２Ｄ画像信号の２倍（例えば、１００Ｈｚ）に設定する必要がある。
【００１８】
一方、３Ｄ画像表示装置に表示された３Ｄ画像を使用者が観賞する際には、使用者は、シャッタ眼鏡と呼ばれる特殊な眼鏡を用いる。
【００１９】
シャッタ眼鏡は、右目用のシャッタと左目用のシャッタとを備えており、シャッタの開閉を制御する制御信号に応じて左右のシャッタが交互に開閉する。この制御信号は、右目用画像を表示するフィールドと左目用画像を表示するフィールドとのそれぞれに同期して左右のシャッタが交互に開閉するように、３Ｄ画像表示装置からシャッタ眼鏡に供給される。
【００２０】
この制御信号を受けて、シャッタ眼鏡は、画像表示面に右目用画像が表示されている期間は右目用のシャッタを開く（可視光を透過する状態のこと）とともに左目用のシャッタを閉じ（可視光を遮断する状態のこと）、左目用画像が表示されている期間は左目用のシャッタを開くとともに右目用のシャッタを閉じる。これにより、シャッタ眼鏡を通して３Ｄ画像を鑑賞する使用者は、右目用画像を右目だけで観測し、左目用画像を左目だけで観測することができるので、画像表示面に表示される３Ｄ画像を立体視することができる。
【００２１】
このとき、右目で右目用画像を見ているときに、左目用画像が残光として見える場合、３Ｄ画像の立体視が困難となる。同様に、左目で左目用画像を見ているときに、右目用画像が残光として見えることも好ましくない。
【００２２】
画像表示面の大画面化、高精細度化にともない、画像表示装置における更なる品質向上が望まれており、３Ｄ画像表示装置においても、高い品質が望まれている。従って、シャッタ眼鏡を通して３Ｄ画像を鑑賞する使用者に、この逆目の残光が見えることは望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、入力された映像信号にもとづいて３Ｄ画像または２Ｄ画像を表示する画像表示部と、右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、右目用画像信号を表示する右目用フィールドと左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する駆動回路を備え、この駆動回路は画像表示部に右目用フィールドを表示するときにオンとなり左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、左目用フィールドを表示するときにオンとなり右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号と、画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号とを出力する制御信号発生回路と、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更する映像周波数変換回路とを有し、映像周波数変換回路は、入力された映像信号のフィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を所定閾値以下に変更して出力し、制御信号発生回路はシャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置に関するものである。
【００２４】
また、本発明はこの画像表示装置に加えて映像周波数変換回路が出力するシャッタ開閉用タイミング信号を受信して右目用シャッタと左目用シャッタの動作を制御するシャッタ眼鏡をさらに備える画像表示システムに関するものである。
【００２５】
また、本発明は、上述の入力された映像信号のフィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を所定閾値以下に変更して出力し、制御信号発生回路はシャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力する映像周波数変換回路の代わりに、入力された映像信号の右目用フィールドと左目用フィールドの時間間隔が所定閾値よりも小さい場合は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を所定閾値以下に変更して出力し、制御信号発生回路は前記シャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力する映像周波数変換回路を備える画像表示装置に関するものである。
【００２６】
また、本発明は、入力された右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、右目用画像信号を表示する右目用フィールドと左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する画像表示装置の駆動方法であって、右目用フィールドを表示するときにオンとなり左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、左目用フィールドを表示するときにオンとなり右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号を出力するステップと、画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号を出力するステップと、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更するステップと、入力された３Ｄ画像信号のフィールド周波数を検出するステップとを有し、入力された３Ｄ画像信号のフィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を所定閾値以下に変更して出力するとともにシャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置の駆動方法に関するものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、入力した画像信号の種類やフィールド周波数を適宜に変換する事により、残光クロストーク及びフリッカーを抑えた良質な立体視を可能とする画像を表示でき、また消費電力を低減することができる画像表示装置、画像表示システム、および画像表示装置の駆動方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの構造を示す分解斜視図
【図２】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列図
【図３】同プラズマディスプレイ装置の回路ブロックおよびプラズマディスプレイシステムの概要を概略的に示す図
【図４】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形を概略的に示す図
【図５】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形およびシャッタ眼鏡のシャッタ開閉動作を概略的に示す波形図
【図６】同プラズマディスプレイ装置において、表示する階調値とサブフィールドの組合せを示すコーディングテーブルの一例を示す図
【図７】同プラズマディスプレイ装置において、表示する階調値とサブフィールドの組合せを示すコーディングテーブルの他の例を示す図
【図８】同プラズマディスプレイ装置の映像周波数変換回路の回路ブロックを概略的に示す図
【図９】同映像周波数変換回路の周波数変換部においてフィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数が１００Ｈｚの３Ｄ画像信号に変更するときの例を概略的に示す図
【図１０】同映像周波数変換回路の周波数変換部においてフィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数が１００Ｈｚの３Ｄ画像信号に変更するときの重み付け計数の一設定例を概略的に示す図
【図１１】本発明の実施の形態１における周波数変換部において２枚の連続する右目用画像から１枚の右目用補間画像を作成するときの動作の一例を概略的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態における画像表示装置および画像表示システムについて説明する。なお、以下では、画像表示装置としてプラズマディスプレイ装置を例に挙げて説明しているが、本発明は、画像表示装置がプラズマディスプレイ装置に限定されるものではない。本発明は、液晶ディスプレイ装置やＥＬディスプレイ装置等、右目用画像と左目用画像とを交互に表示することで画像表示面に３Ｄ画像を表示することができる画像表示装置であれば、以下と同様の構成により同様の効果を得ることができる。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態の一例であるプラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイシステムについて、図面を用いて説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面基板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が複数形成されている。そして、走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。この保護層２６は、放電セルにおける放電開始電圧を下げるために、パネルの材料として使用実績があり、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）ガスを封入した場合に２次電子放出係数が大きく耐久性に優れた酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主成分とする材料で形成されている。
【００３２】
背面基板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色（Ｒ）に発光する赤蛍光体層３５Ｒ、緑色（Ｇ）に発光する緑蛍光体層３５Ｇ、および青色（Ｂ）に発光する青蛍光体層３５Ｂが設けられている。以下、赤蛍光体層３５Ｒ、緑蛍光体層３５Ｇ、青蛍光体層３５Ｂをまとめて蛍光体層３５とも記す。
【００３３】
本実施の形態においては、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを用い、緑色蛍光体としてＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを用い、赤色蛍光体として（Ｙ、ＧＤ）ＢＯ3：Ｅｕを用いている。しかし、本発明は蛍光体層３５を形成する蛍光体が何ら上述の蛍光体に限定されるものではない。なお、蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数は、蛍光体材料により異なるが、青色蛍光体が１ｍｓｅｃ以下、緑色蛍光体が５ｍｓｅｃ〜９ｍｓｅｃ程度、赤色蛍光体が５ｍｓｅｃ〜９ｍｓｅｃ程度である。例えば、本実施の形態において、青蛍光体層３５Ｂの時定数は約０．１ｍｓｅｃ程度であり、緑蛍光体層３５Ｇおよび赤蛍光体層３５Ｒの時定数は約７ｍｓｅｃ程度である。なお、この時定数は、放電終了後、放電発生時の発光輝度（ピーク輝度）の１０％程度まで残光が減衰するのに要する時間とする。
【００３４】
これら前面基板２１と背面基板３１とを、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４とデータ電極３２とが交差するように対向配置する。そして、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着する。そして、その内部の放電空間には、例えばネオンとキセノンの混合ガスを放電ガスとして封入する。
【００３５】
放電空間は隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対２４とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そして、これらの放電セルで放電を発生し、放電セルの蛍光体層３５を発光（放電セルを点灯）することにより、パネル１０にカラーの画像を表示する。なお、パネル１０においては、表示電極対２４が延伸する方向に配列された連続する３つの放電セル、すなわち、赤色（Ｒ）に発光する放電セルと、緑色（Ｇ）に発光する放電セルと、青色（Ｂ）に発光する放電セルの３つの放電セルで１つの画素が構成される。また、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。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、水平方向（行方向）に延長されたｎ本の走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、垂直方向（列方向）に延長されたｍ本のデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉと１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成される。すなわち、１対の表示電極対２４上には、ｍ個の放電セルが形成され、ｍ／３個の画素が形成される。そして、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成され、ｍ×ｎ個の放電セルが形成された領域がパネル１０の画像表示領域となる。例えば、画素数が１９２０×１０８０個のパネルでは、ｍ＝１９２０×３となり、ｎ＝１０８０となる。
【００３７】
そして、例えば、データ電極Ｄｐ（ｐ＝３×ｑ−２：ｑはｍ／３以下の０を除く整数）を有する放電セルには赤の蛍光体が赤蛍光体層３５Ｒとして塗布され、データ電極Ｄｐ＋１を有する放電セルには緑の蛍光体が緑蛍光体層３５Ｇとして塗布され、データ電極Ｄｐ＋２を有する放電セルには青の蛍光体が青蛍光体層３５Ｂとして塗布されている。
【００３８】
図３は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０の回路ブロックおよびプラズマディスプレイシステムの概要を概略的に示す図である。本実施の形態に示すプラズマディスプレイシステムは、プラズマディスプレイ装置４０とシャッタ眼鏡５０とを構成要素に含む。
【００３９】
画像表示装置であるプラズマディスプレイ装置４０は、画像表示部であるパネル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４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、制御信号発生回路４５、映像周波数変換回路４９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）を備えている。
【００４０】
駆動回路は、３Ｄ画像信号にもとづき右目用フィールドと左目用フィールドとを交互に繰り返してパネル１０に３Ｄ画像を表示する３Ｄ駆動と、右目用、左目用の区別がない２Ｄ画像信号にもとづきパネル１０に２Ｄ画像を表示する２Ｄ駆動とのいずれかでパネル１０を駆動する。また、プラズマディスプレイ装置４０は、使用者が使用するシャッタ眼鏡５０のシャッタの開閉を制御するシャッタ開閉用タイミング信号をシャッタ眼鏡５０に出力するタイミング信号出力部４６を備えている。シャッタ眼鏡５０は、３Ｄ画像をパネル１０に表示するときに使用者が使用するものであり、使用者はシャッタ眼鏡５０を通してパネル１０に映し出される３Ｄ画像を観賞することで３Ｄ画像を立体視することができる。
【００４１】
画像信号処理回路４１は、２Ｄ画像信号または３Ｄ画像信号が入力され、入力された画像信号にもとづき、各放電セルに階調値を割り当てる。そして、その階調値を、サブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データ（発光・非発光をデジタル信号の「１」、「０」に対応させたデータのこと）に変換する。すなわち、画像信号処理回路４１は、１フィールド毎の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。
【００４２】
画像信号処理回路４１に入力される画像信号が、赤の原色信号ｓｉｇＲ、緑の原色信号ｓｉｇＧ、青の原色信号ｓｉｇＢを含むときには、画像信号処理回路４１は、原色信号ｓｉｇＲ、原色信号ｓｉｇＧ、原色信号ｓｉｇＢにもとづき、各放電セルにＲ、Ｇ、Ｂの各階調値を割り当てる。また、入力される画像信号が輝度信号（Ｙ信号）および彩度信号（Ｃ信号、またはＲ−Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号、またはｕ信号およびｖ信号等）を含むときには、その輝度信号および彩度信号にもとづき原色信号ｓｉｇＲ、原色信号ｓｉｇＧ、原色信号ｓｉｇＢを算出し、その後、各放電セルにＲ、Ｇ、Ｂの各階調値（１フィールドで表現される階調値）を割り当てる。そして、各放電セルに割り当てたＲ、Ｇ、Ｂの階調値を、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。
【００４３】
また、入力される画像信号が、右目用画像信号と左目用画像信号とを有する立体視用の３Ｄ画像信号であり、その３Ｄ画像信号をパネル１０に表示する際には、右目用画像信号と左目用画像信号とがフィールド毎に交互に画像信号処理回路４１に入力される。従って、画像信号処理回路４１は、右目用画像信号を右目用画像データに変換し、左目用画像信号を左目用画像データに変換する。
【００４４】
制御信号発生回路４５は、入力信号にもとづき２Ｄ画像信号および３Ｄ画像信号のいずれがプラズマディスプレイ装置４０に入力されているのかを判別する。そして、その判別結果にもとづき、２Ｄ画像または３Ｄ画像をパネル１０に表示するために、各駆動回路を制御する制御信号を発生する。具体的には、制御信号発生回路４５は、入力信号のうちの水平同期信号および垂直同期信号の周波数からプラズマディスプレイ装置４０への入力信号が３Ｄ画像信号なのか２Ｄ画像信号なのかを判断する。例えば、水平同期信号が３３．７５ｋＨｚ、垂直同期信号が６０Ｈｚであれば入力信号を２Ｄ画像信号と判断し、水平同期信号が６７．５ｋＨｚ、垂直同期信号が１２０Ｈｚであれば入力信号を３Ｄ画像信号と判断する。なお、入力信号に２Ｄ画像信号と３Ｄ画像信号とを判別するための判別信号が付加されているときには、制御信号発生回路４５は、その判別信号にもとづき、２Ｄ画像信号および３Ｄ画像信号のいずれが入力されているのかを判別する構成であってもよい。
【００４５】
そして制御信号発生回路４５は、水平同期信号および垂直同期信号にもとづき、各回路ブロックの動作を制御する各種の制御信号を発生し、それぞれの回路ブロック（データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、および画像信号処理回路４１等）へ供給する。
【００４６】
さらに制御信号発生回路４５は、３Ｄ画像をパネル１０に表示する際に、シャッタ眼鏡５０のシャッタの開閉を制御するシャッタ開閉用タイミング信号をタイミング信号出力部４６に出力する。なお、制御信号発生回路４５は、シャッタ眼鏡５０のシャッタを開く（可視光を透過する状態にする）ときにはシャッタ開閉用タイミング信号をオン（「１」）にし、シャッタ眼鏡５０のシャッタを閉じる（可視光を遮断する状態にする）ときにはシャッタ開閉用タイミング信号をオフ（「０」）にする。シャッタ開閉用タイミング信号は、パネル１０に３Ｄ画像の右目用画像信号にもとづく右目用フィールドを表示するときにオンとなり、左目用画像信号にもとづく左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号（右目シャッタ開閉用タイミング信号）と、３Ｄ画像の左目用画像信号にもとづく左目用フィールドを表示するときにオンとなり、右目用画像信号にもとづく右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号（左目シャッタ開閉用タイミング信号）とからなる。なお、本実施の形態において、水平同期信号および垂直同期信号の周波数は、何ら上述した数値に限定されるものではない。
【００４７】
映像周波数変換回路４９は、制御信号発生回路４５からの情報や画像信号処理回路４１での信号処理によるフィールド間の時間間隔などに基づいて画像信号のフィールド周波数を制御する。例えば、入力された画像信号のフィールド周波数が所定のフィールド周波数より大きい、例えば１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号のフィールド周波数であった場合、映像周波数変換回路４９は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数や垂直同期信号の周波数を１２０Ｈｚから１００Ｈｚに変更する。ただし、映像周波数変換回路４９は、もともとの３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１００Ｈｚ以下であった場合、および、パネル１０に表示される画像が２Ｄ画像であるときには、画像信号および垂直同期信号に変更を加えない。
【００４８】
また映像周波数変換回路４９は、入力された映像信号の前記右目用フィールドと前記左目用フィールドの時間間隔が所定閾値よりも小さいことを検出したときも入力された画像信号のフィールド周波数や垂直同期信号の周波数を小さくするように変換する。
【００４９】
制御信号発生回路４５は、映像周波数変換回路４９によって周波数が変更された後の垂直同期信号にもとづき、各回路ブロックの動作を制御する各種の制御信号を発生する。例えば、画像信号処理回路４１に入力される画像信号（３Ｄ画像信号）のフィールド周波数が１２０Ｈｚであっても、制御信号発生回路４５は、シャッタ眼鏡５０の左右のシャッタ（左目用シャッタ５２Ｌおよび右目用シャッタ５２Ｒ）がそれぞれ１秒間に５０回ずつ開閉動作を繰り返すように、シャッタ開閉用タイミング信号を生成する（以下、例えば、シャッタ眼鏡５０の左右のシャッタがそれぞれ１秒間に５０回ずつ開閉動作を繰り返すように生成されたシャッタ開閉用タイミング信号は、「シャッタ開閉用タイミング信号の周波数は５０Ｈｚである」と表現する）。
【００５０】
ここで、本発明の特徴となる、もともとの３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚであった場合に、１００Ｈｚのフィールド周波数に変更して映像表示を行う理由について説明する。本発明の蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数は先述の通り、青色蛍光体が１ｍｓｅｃ以下、緑色蛍光体が５ｍｓｅｃ〜９ｍｓｅｃ程度、赤色蛍光体が５ｍｓｅｃ〜９ｍｓｅｃ程度であり、緑色及び赤色の時定数は大きいのが特徴である。この時定数が小さければ小さいほど、片方の目で見る映像の残光が逆の目の映像に重なる現象（以後、残光クロストークと記す）は軽微になる。例えば時定数が３ｍｓｅｃ程度であれば、３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚでもそれぞれの蛍光体の残光による影響は軽微な残光クロストークですみ、良好な立体視が可能となる。
【００５１】
その一方で本発明で用いるような７ｍｓｅｃ程度の時定数の蛍光体の場合には残光クロストークが顕著となって目視され、１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号では有効な立体視が困難となる。また、３Ｄ画像信号による３Ｄ映像を視聴する上でのもう一つの課題となる、単位時間に画像表示面に表示される画像の数が少なくなることによるフリッカーと呼ばれる画像のちらつきも、蛍光体の残光の時定数に影響を受ける。こちらは残光クロストークとは逆に、時定数が大きい方が残光輝度によって軽微となっていく。従って、本発明で用いる、７ｍｓｅｃ程度の時定数の蛍光体では、１００Ｈｚの画像データで視聴しても、フリッカーは軽微となる。
【００５２】
以上の通り本実施の形態では、特に視認度の高い緑色及び赤色の蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数が７ｍｓｅｃ程度の長時定数蛍光体を用い、３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚであるときに１００Ｈｚに変換し、３Ｄ画像を鑑賞する使用者に残光クロストーク及びフリッカーを抑えた良質な立体視を提供する。なお、映像周波数変換回路４９の詳細については、後述する。
【００５３】
走査電極駆動回路４３は、初期化波形発生回路、維持パルス発生回路、走査パルス発生回路（いずれも図３には示さず）を備え、制御信号発生回路４５から供給される制御信号にもとづいて駆動電圧波形を作成し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎのそれぞれに印加する。初期化波形発生回路は、サブフィールドの初期化期間に制御信号にもとづいて走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する初期化波形を発生する。維持パルス発生回路は、サブフィールド維持期間に、制御信号にもとづいて走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する維持パルスを発生する。走査パルス発生回路は、複数の走査電極駆動ＩＣ（走査ＩＣ）を備え、サブフィールド書込み期間に、制御信号にもとづいて走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する走査パルスを発生する。
【００５４】
維持電極駆動回路４４は、維持パルス発生回路、および電圧Ｖｅ１、電圧Ｖｅ２を発生する回路を備え（図３には示さず）、制御信号発生回路４５から供給される制御信号にもとづいて駆動電圧波形を作成し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎのそれぞれに印加する。維持期間では、制御信号にもとづいて維持パルスを発生し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに印加する。
【００５５】
データ電極駆動回路４２は、２Ｄ画像信号にもとづく画像データ、または、３Ｄ画像信号にもとづく右目用画像データおよび左目用画像データを構成するサブフィールド毎のデータを、各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに対応する信号に変換する。そして、その信号、および制御信号発生回路４５から供給される制御信号にもとづき、各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍを駆動する。書込み期間では書込みパルスを発生し、各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに印加する。
【００５６】
タイミング信号出力部４６は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＤｉｏＤｅ）等の発光素子を有する。そして、シャッタ開閉用タイミング信号を、例えば赤外線の信号に変換してシャッタ眼鏡５０に供給する。
【００５７】
シャッタ眼鏡５０は、タイミング信号出力部４６から出力される信号（例えば赤外線の信号）を受信する信号受信部と（図示せず）、右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌとを有する。右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌは、それぞれ独立にシャッタの開閉が可能である。そして、シャッタ眼鏡５０は、タイミング信号出力部４６から供給されるシャッタ開閉用タイミング信号にもとづいて右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌを開閉する。
【００５８】
右目用シャッタ５２Ｒは、右目用タイミング信号がオンのときには開き（可視光を透過し）、オフのときには閉じる（可視光を遮断する）。左目用シャッタ５２Ｌは、左目用タイミング信号がオンのときには開き（可視光を透過し）、オフのときには閉じる（可視光を遮断する）。右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌは、例えば液晶を用いて構成することができる。ただし、本発明は、シャッタを構成する材料が何ら液晶に限定されるものではなく、可視光の遮断と透過とを高速に切り換えることができるものであればどのようなものであってもかまわない。
【００５９】
なお、上述したように、本実施の形態では、もともとの３Ｄ画像信号のフィールド周波数に基づき、フィールド周波数に変更を加え、タイミング信号出力部４６からシャッタ眼鏡５０に供給されるシャッタ開閉用タイミング信号に変更を加える。
【００６０】
従って、例えば、もともとの３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚであった場合においても、パネル１０に表示される３Ｄ画像は１００Ｈｚとなり、タイミング信号出力部４６からシャッタ眼鏡５０に供給されるシャッタ開閉用タイミング信号は５０Ｈｚ（あるいはその整数倍）となって、右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌはそれぞれ１秒間に５０回ずつ開閉動作を繰り返す。
【００６１】
次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作の概要について説明する。本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０は、サブフィールド法によってパネル１０を駆動する。サブフィールド法では、１フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドに輝度重みをそれぞれ設定する。従って、各フィールドはそれぞれ複数のサブフィールドを有する。そして、それぞれの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。
【００６２】
初期化期間では、放電セルに初期化放電を発生し、続く書込み期間における書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する初期化動作を行う。書込み期間では、走査電極２２に走査パルスを印加するとともにデータ電極３２に選択的に書込みパルスを印加し、発光するべき放電セルに選択的に書込み放電を発生して、続く維持期間で維持放電を発生するための壁電荷をその放電セル内に形成する書込み動作を行う。維持期間では、それぞれのサブフィールドに設定された輝度重みに所定の比例定数を乗じた数の維持パルスを走査電極２２および維持電極２３に交互に印加し、直前の書込み期間に書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生し、その放電セルを発光する維持動作を行う。この比例定数が輝度倍率である。
【００６３】
輝度重みとは、各サブフィールドで表示する輝度の大きさの比を表すものであり、各サブフィールドでは輝度重みに応じた数の維持パルスを維持期間に発生する。そのため、例えば、輝度重み「８」のサブフィールドは、輝度重み「１」のサブフィールドの約８倍の輝度で発光し、輝度重み「２」のサブフィールドの約４倍の輝度で発光する。また、例えば、輝度倍率が２倍のとき、輝度重み「２」のサブフィールドの維持期間では、走査電極２２と維持電極２３とにそれぞれ４回ずつ維持パルスを印加する。そのため、その維持期間で発生する維持パルスの数は８となる。こうして、画像信号に応じた組合わせでサブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御して各サブフィールドを選択的に発光することにより、様々な階調を表示し、画像をパネル１０に表示することができる。
【００６４】
また、初期化動作には、直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する全セル初期化動作と、直前のサブフィールドの書込み期間で書込み放電を発生し維持期間で維持放電を発生した放電セルだけに選択的に初期化放電を発生する選択初期化動作とがある。
【００６５】
全セル初期化動作では上昇する上り傾斜波形電圧および下降する下り傾斜波形電圧を走査電極２２に印加し、画像表示領域内の全ての放電セルに初期化放電を発生する。そして、複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間においては全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間においては選択初期化動作を行う。以下、全セル初期化動作を行う初期化期間を「全セル初期化期間」と記し、全セル初期化期間を有するサブフィールドを「全セル初期化サブフィールド」と記す。また、選択初期化動作を行う初期化期間を「選択初期化期間」と記し、選択初期化期間を有するサブフィールドを「選択初期化サブフィールド」と記す。
【００６６】
そして、本実施の形態では、各フィールドの先頭サブフィールド（フィールドの最初に発生するサブフィールド）のみを全セル初期化サブフィールドとする。すなわち、先頭サブフィールド（サブフィールドＳＦ１）の初期化期間では全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間では選択初期化動作を行う。これにより、少なくとも１フィールドに１回は全ての放電セルに初期化放電を発生することができ、全セル初期化動作以降の書込み動作を安定化することができる。また、画像の表示に関係のない発光はサブフィールドＳＦ１における全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなる。従って、維持放電を発生しない黒を表示する領域の輝度である黒輝度は全セル初期化動作における微弱発光だけとなり、パネル１０にコントラストの高い画像を表示することが可能となる。
【００６７】
なお、本実施の形態は、１フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重みが上述した数値に限定されるものではない。また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切り換える構成であってもよい。
【００６８】
なお、本実施の形態において、プラズマディスプレイ装置４０に入力される画像信号は、２Ｄ画像信号、または３Ｄ画像信号であり、プラズマディスプレイ装置４０は、それぞれの画像信号に応じてパネル１０を駆動する。まず、２Ｄ画像信号がプラズマディスプレイ装置４０に入力されたときにパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を説明する。次に、３Ｄ画像信号がプラズマディスプレイ装置４０に入力されたときにパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を説明する。
【００６９】
図４は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を概略的に示す図である。図４には、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極ＳＣ１、書込み期間において最後に書込み動作を行う走査電極ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、およびデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのそれぞれに印加する駆動電圧波形を示す。また、以下における走査電極ＳＣｉ、維持電極ＳＵｉ、データ電極Ｄｋは、各電極の中から画像データ（サブフィールド毎の発光・非発光を示すデータ）にもとづき選択された電極を表す。サブフィールドＳＦ１とサブフィールドＳＦ２との２つのサブフィールドの駆動電圧波形を示している。サブフィールドＳＦ１は全セル初期化動作を行うサブフィールドであり、サブフィールドＳＦ２は選択初期化動作を行うサブフィールドである。従って、サブフィールドＳＦ１とサブフィールドＳＦ２とでは、初期化期間に走査電極２２に印加する駆動電圧の波形形状が異なる。なお、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形は、維持期間における維持パルスの発生数が異なる以外はサブフィールドＳＦ２の駆動電圧波形とほぼ同様である。
【００７０】
本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０は、２Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際には、１フィールドを８のサブフィールド（サブフィールドＳＦ１、サブフィールドＳＦ２、サブフィールドＳＦ３、サブフィールドＳＦ４、サブフィールドＳＦ５、サブフィールドＳＦ６、サブフィールドＳＦ７、サブフィールドＳＦ８）で構成し、サブフィールドＳＦ１〜サブフィールドＳＦ８の各サブフィールドにそれぞれ「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」の輝度重みを設定する例を説明する。
【００７１】
このように、本実施の形態では、２Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際には、フィールドの最初に発生するサブフィールドＳＦ１を輝度重みの最も小さいサブフィールドとし、それ以降は輝度重みが順次大きくなるように各サブフィールドに輝度重みを設定し、フィールドの最後に発生するサブフィールドＳＦ８を輝度重みの最も大きいサブフィールドとする。なお、本実施の形態は、１フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。
【００７２】
まず、全セル初期化サブフィールドであるサブフィールドＳＦ１について説明する。全セル初期化動作を行うサブフィールドＳＦ１の初期化期間の前半部では、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには、それぞれ電圧０（Ｖ）を印加する。走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、電圧０（Ｖ）を印加した後に電圧Ｖｉ１を印加し、電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに（例えば、１．３Ｖ／μｓｅｃの勾配で）上昇する上り傾斜波形電圧（以下、「ランプ電圧Ｌ１」と記す）を印加する。電圧Ｖｉ１は、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して放電開始電圧よりも低い電圧に設定し、電圧Ｖｉ２は、放電開始電圧を超える電圧に設定する。
【００７３】
このランプ電圧Ｌ１が上昇する間に、各放電セルの走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとの間、および走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が持続して発生する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上には正の壁電圧が蓄積される。この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。
【００７４】
サブフィールドＳＦ１の初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには正の電圧Ｖｅ１を印加し、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍには電圧０（Ｖ）を印加する。走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、電圧Ｖｉ３から負の電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに（例えば、−２．５Ｖ／μｓｅｃの勾配で）下降する下り傾斜波形電圧（以下、「ランプ電圧Ｌ２」と記す）を印加する。電圧Ｖｉ３は、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して放電開始電圧未満となる電圧に設定し、電圧Ｖｉ４は放電開始電圧を超える電圧に設定する。
【００７５】
このランプ電圧Ｌ２を走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する間に、各放電セルの走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとの間、および走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が発生する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
【００７６】
以上により、サブフィールドＳＦ１の初期化期間における初期化動作、すなわち、全ての放電セルで初期化放電を発生する全セル初期化動作が終了し、全ての放電セルにおいて、続く書込み動作に必要な壁電荷が各電極上に形成される。
【００７７】
続くサブフィールドＳＦ１の書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎのそれぞれには電圧Ｖｃ（Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｓｃｎ）を印加する。
【００７８】
次に、最初に書込み動作を行う１行目の走査電極ＳＣ１に負の電圧Ｖａの負極性の走査パルスを印加する。そして、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのうちの１行目において発光するべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに正の電圧Ｖｄの正極性の書込みパルスを印加する。電圧Ｖｄの書込みパルスを印加した放電セルのデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（電圧Ｖｄ−電圧Ｖａ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧との差が加算されたものとなる。これによりデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との電圧差が放電開始電圧を超え、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間に放電が発生する。
【００７９】
これにより、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間に発生する放電を引き金にして、データ電極Ｄｋと交差する領域にある維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に放電が発生する。こうして、走査パルスと書込みパルスとが同時に印加された放電セル（発光するべき放電セル）に書込み放電が発生し、走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。
【００８０】
このようにして、１行目の放電セルにおける書込み動作が終了する。なお、書込みパルスを印加しなかったデータ電極３２と走査電極ＳＣ１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。
【００８１】
次に、２行目の走査電極ＳＣ２に走査パルスを印加するとともに、２行目に発光するべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加し、２行目の放電セルにおける書込み動作を行う。
【００８２】
以上の書込み動作を、走査電極ＳＣ３、走査電極ＳＣ４、・・・、走査電極ＳＣｎという順番で、ｎ行目の放電セルに至るまで順次行い、サブフィールドＳＦ１の書込み期間が終了する。このようにして、書込み期間では、発光するべき放電セルに選択的に書込み放電を発生し、その放電セルに壁電荷を形成する。
【００８３】
続くサブフィールドＳＦ１の維持期間では、まず維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎにベース電位となる電圧０（Ｖ）を印加するとともに走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。この維持パルスの印加により、書込み放電を発生した放電セルでは、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの電圧差が、維持パルスの電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差が加算されたものとなる。これにより、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの電圧差が放電開始電圧を超え、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が発生する。そして、この放電により発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。また、この放電により、走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。さらに、データ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。ただし、書込み期間において書込み放電が発生しなかった放電セルでは維持放電は発生しない。
【００８４】
続いて、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。直前に維持放電を発生した放電セルでは、維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの電圧差が放電開始電圧を超える。これにより、再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が発生し、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され、走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。
【００８５】
以降同様に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとに、輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを交互に印加する。こうして表示電極対２４の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を発生した放電セルで維持放電が継続して発生する。そして、維持期間における維持パルスの発生後（維持期間の最後）に、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎおよびデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍには電圧０（Ｖ）を印加したまま、ベース電位である電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｅｒｓに向かって緩やかに（例えば、約１０Ｖ／μｓｅｃの勾配で）上昇する傾斜波形電圧（以下、「消去ランプ電圧Ｌ３」と記す）を走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する。
【００８６】
走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎへ印加する消去ランプ電圧Ｌ３が放電開始電圧を超えて上昇する間に、維持放電を発生した放電セルに微弱な放電が持続して発生する。この微弱な放電で発生した荷電粒子は、維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間の電圧差を緩和するように、維持電極ＳＵｉ上および走査電極ＳＣｉ上に壁電荷となって蓄積されていく。これにより、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。すなわち、放電セル内における不要な壁電荷が消去される。走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する電圧が電圧Ｖｅｒｓに到達したら、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎへの印加電圧を電圧０（Ｖ）まで下降する。こうして、サブフィールドＳＦ１の維持期間における維持動作が終了する。以上により、サブフィールドＳＦ１が終了する。
【００８７】
選択初期化動作を行うサブフィールドＳＦ２の初期化期間では、サブフィールドＳＦ１における初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加する選択初期化動作を行う。このサブフィールドＳＦ２の初期化期間では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍには電圧０（Ｖ）を、それぞれ印加する。走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには放電開始電圧未満となる電圧（例えば、電圧０（Ｖ））から負の電圧Ｖｉ４に向かってランプ電圧Ｌ２と同じ勾配（例えば、約−２．５Ｖ／μｓｅｃ）で下降する傾斜波形電圧（以下、「ランプ電圧Ｌ４」と記す）を印加する。電圧Ｖｉ４は、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して放電開始電圧を超える電圧に設定する。
【００８８】
このランプ電圧Ｌ４を走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する間に、直前のサブフィールド（図４では、サブフィールドＳＦ１）の維持期間に維持放電を発生した放電セルでは微弱な初期化放電が発生する。そして、この初期化放電により、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。また、データ電極Ｄｋ上には、直前のサブフィールドの維持期間に発生した維持放電によって十分な正の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、データ電極Ｄｋ上の壁電圧は書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、直前のサブフィールド（サブフィールドＳＦ１）の維持期間に維持放電を発生しなかった放電セルでは、初期化放電は発生せず、それ以前の壁電圧が保たれる。このように、サブフィールドＳＦ２における初期化動作は、直前のサブフィールドの書込み期間で書込み動作を行った放電セル、すなわち、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルで選択的に初期化放電を発生する選択初期化動作となる。以上により、サブフィールドＳＦ２の初期化期間における初期化動作、すなわち、選択初期化動作が終了する。
【００８９】
続くサブフィールドＳＦ２の書込み期間では、サブフィールドＳＦ１の書込み期間と同様の駆動電圧波形を各電極に印加し、発光するべき放電セルの各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作を行う。さらにその後の維持期間もサブフィールドＳＦ１の維持期間と同様に、輝度重みに応じた数の維持パルスを走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとに交互に印加し、書込み期間において書込み放電を発生した放電セルに維持放電を発生する。
【００９０】
サブフィールドＳＦ３以降の各サブフィールドの初期化期間および書込み期間では、各電極に対してサブフィールドＳＦ２の初期化期間および書込み期間と同様の駆動電圧波形を印加する。また、サブフィールドＳＦ３以降の各サブフィールドの維持期間では、維持期間に発生する維持パルスの数を除き、サブフィールドＳＦ２と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。以上が、本実施の形態においてパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
【００９１】
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＝１４５（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３３５（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１６０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−１８０（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅｒｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅ１＝１２５（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝６０（Ｖ）に設定している。また、電圧Ｖｃは、負の電圧Ｖａ＝−１８０（Ｖ）に正の電圧Ｖｓｃｎ＝１４５（Ｖ）を重畳する（Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｓｃｎ）ことで発生することができ、その場合、電圧Ｖｃ＝−３５（Ｖ）となる。
【００９２】
なお、上述した電圧値や傾斜波形電圧における勾配等の具体的な数値は単なる一例に過ぎず、本発明は、各電圧値や勾配が上述した数値に限定されるものではない。各電圧値や勾配等は、パネルの放電特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等にもとづき最適に設定することが望ましい。
【００９３】
次に、３Ｄ画像信号がプラズマディスプレイ装置４０に入力されたときにパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を、シャッタ眼鏡５０におけるシャッタの開閉動作を交えて説明する。図５は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０に用いるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形およびシャッタ眼鏡５０のシャッタ開閉動作を概略的に示す波形図である。図５には、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極ＳＣ１、書込み期間において最後に書込み動作を行う走査電極ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、およびデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのそれぞれに印加する駆動電圧波形を示す。また、図５には、右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌの開閉動作を示す。
【００９４】
３Ｄ画像信号は、右目用画像信号と左目用画像信号とをフィールド毎に交互に繰り返す立体視用の画像信号である。そして、プラズマディスプレイ装置４０は、３Ｄ画像信号が入力されたときには、右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して右目用画像と左目用画像とを交互にパネル１０に表示する。例えば、図５に示す２つのフィールドのうち、フィールドＦ１は右目用フィールドであり、右目用画像信号をパネル１０に表示する。フィールドＦ２は左目用フィールドであり、左目用画像信号をパネル１０に表示する。こうして、プラズマディスプレイ装置４０は、右目用画像および左目用画像からなる立体視用の３Ｄ画像をパネル１０に表示する。
【００９５】
シャッタ眼鏡５０を通してパネル１０に表示される３Ｄ画像を観賞する使用者には、２フィールドで表示される画像（右目用画像および左目用画像）が１枚の３Ｄ画像として認識される。そのため、使用者には、単位時間（例えば、１秒間）にパネル１０に表示される３Ｄ画像の枚数は、フィールド周波数（映像周波数）の半分の数として観測される。例えば、パネルに表示される３Ｄ画像信号のフィールド周波数が５０Ｈｚであれば、１秒間にパネル１０に表示される右目用画像および左目用画像はそれぞれ２５枚ずつとなるため、使用者には、１秒間に２５枚の３Ｄ画像が観測されることになる。従って、１秒間に５０枚の３Ｄ画像を表示するためには、フィールド周波数を５０Ｈｚの２倍の１００Ｈｚに設定しなければならない。
【００９６】
このように、３Ｄ画像信号のフィールド周波数は、使用者に３Ｄ画像の動画像が滑らかに観測されるように通常の２倍（例えば、１００Ｈｚ）に設定されており、これにより、フィールド周波数が低い画像を表示する際に発生しやすい画像のちらつき（フリッカー）を低減している。そして、使用者は、パネル１０に表示される３Ｄ画像を、右目用フィールドおよび左目用フィールドに同期して右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌをそれぞれ独立に開閉するシャッタ眼鏡５０を通して観賞する。これにより、使用者は、右目用画像を右目だけで観測し、左目用画像を左目だけで観測することができるので、パネル１０に表示される３Ｄ画像を立体視することができる。
【００９７】
なお、右目用フィールドと左目用フィールドとは、表示する画像信号が異なるだけであり、１つのフィールドを構成するサブフィールドの数、各サブフィールドの輝度重み、サブフィールドの配列等、フィールドの構成は互いに同じである。そこで、以下、「右目用」と「左目用」との区別が必要ない場合には、右目用フィールドおよび左目用フィールドを単にフィールドと略記する。また、右目用画像信号および左目用画像信号を単に画像信号と略記する。また、右目用画像信号および左目用画像信号を単に画像信号と略記する。また、フィールドの構成のことを、サブフィールド構成とも記す。
【００９８】
上述したように、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０は、３Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際に、フリッカー（表示画像がちらついて見える現象のこと）を低減するために、フィールド周波数を２Ｄ画像信号をパネル１０に表示するときの２倍（例えば、１００Ｈｚ）にしている。そのため、３Ｄ画像信号をパネル１０に表示する際の１フィールドの期間（例えば、１０ｍｓｅｃ）は２Ｄ画像信号をパネル１０に表示する際の１フィールドの期間（例えば、２０ｍｓｅｃ）の半分となる。
【００９９】
そこで、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０は、３Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際には、２Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際よりも１フィールドを構成するサブフィールドの数を少なくする。本実施の形態では、右目用フィールドおよび左目用フィールドをそれぞれ５つのサブフィールド（サブフィールドＳＦ１、サブフィールドＳＦ２、サブフィールドＳＦ３、サブフィールドＳＦ４、サブフィールドＳＦ５）で構成する例を説明する。各サブフィールドは、２Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動するときと同様に、初期化期間、書込み期間、維持期間を有する。そして、サブフィールドＳＦ１の初期化期間では全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間では選択初期化動作を行う。
【０１００】
また、サブフィールドＳＦ１〜サブフィールドＳＦ５の各サブフィールドはそれぞれ「１」、「６９」、「２２」、「６」、「２」の輝度重みを有する。このように、本実施の形態では、フィールドの最初に発生するサブフィールドＳＦ１を輝度重みの最も小さい、輝度重み「１」のサブフィールドとし、２番目に発生するサブフィールドＳＦ２をフィールド内で輝度重みの最も大きい、輝度重み「６９」のサブフィールドとし、それ以降は輝度重みが順次小さくなるように各サブフィールドに輝度重みを設定する。これは、フィールドの初期に輝度重みが比較的大きいサブフィールドを発生し、次フィールドへの残光の漏れ込みをできるだけ低減して、３Ｄ画像信号をパネル１０に表示する際のクロストークを抑制するとともに、サブフィールドＳＦ１の維持期間に発生する維持放電によって壁電荷およびプライミング粒子を放電セル内に補充する放電セルの数を増加し、後続のサブフィールドにおける書込み動作の安定化を図るためである。このクロストークとは、右目用画像から左目用画像への発光の漏れ込み、および左目用画像から右目用画像への発光の漏れ込みのことである。
【０１０１】
なお、蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数は、蛍光体材料により異なるが、本実施の形態において、青蛍光体層３５Ｂの時定数は約０．１ｍｓｅｃ程度であり、緑蛍光体層３５Ｇおよび赤蛍光体層３５Ｒの時定数は約７ｍｓｅｃ程度である。なお、この時定数は、放電終了後、放電発生時の発光輝度（ピーク輝度）の１０％程度まで残光が減衰するのに要する時間とする。この緑蛍光体層３５Ｇおよび赤蛍光体層３５Ｒの時定数は約７ｍｓｅｃ程度というのは、残光時定数が大きく、長残光の蛍光体と言える。一方、青蛍光体層３５Ｂの時定数は約０．１ｍｓｅｃ程度というのは、残光時定数が小さく、短残光の蛍光体と言える。ここで、図５に記す本実施の形態では、フィールドＦ１における長残光の蛍光体の塗布されたセルが最後に点灯したサブフィールド（例えばサブフィールドＳＦ５）の維持期間の終わりから、フィールドＦ２における初期化期間の初めまでの期間を、フィールド間の期間として時間Ｔａとして設定する。尚、この最後に点灯するサブフィールドの詳細は後ほど説明する。
【０１０２】
時間Ｔａでは走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０Ｖに接地し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを電位Ｖｅ１に接地する。また、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを０Ｖに接地する。この時間ＴａがフィールドＦｎとフィールドＦｎ＋１の間にある場合、時間ＴａはフィールドＦｎの駆動時間によって変化する。発明者は種々の時定数を持つ蛍光体を塗布したディスプレイにて、時間Ｔａを変更して実験を繰り返した結果、最も残光時定数が大きい色の蛍光体の時定数から３ｍｓｅｃを減算した時間Ｔａを確保すれば、発明者の主観で、良好な立体視を可能とできた。従って、本実施の形態においては、長残光蛍光体の残光時定数が約７ｍｓｅｃであることから、４ｍｓｅｃの時間Ｔａを確保する。一方、時間Ｔａが確保できない場合は、フィールド周波数をダウンコンバートし、例えば１２０Ｈｚのフィールド周波数で時間Ｔａが４ｍｓｅｃ確保できない場合は、フィールド周波数を１００Ｈｚに変換する事で、必ず４ｍｓｅｃの時間Ｔａを確保することを特徴としている。また、残光時定数が３ｍｓｅｃよりも大きい蛍光体を用いる場合には、本発明を実施することが望ましい。
【０１０３】
次に、階調を表示する方法について説明する。本実施の形態においては、１フィールドをあらかじめ輝度重みの定められた複数のサブフィールドで構成するとともに、サブフィールドの任意の組合せによる発光パターンの中から複数の発光パターンを選択して実際の画像表示に用いている。この実際の画像表示に用いるサブフィールドの発光パターンを「コーディング」と称する。またコーディングの集合を「コーディングテーブル」と称する。図６と図７に「コーディングテーブル」の一例を示し、階調の表示方法について説明する。
【０１０４】
図６は第１のコーディングテーブルおよび図７は第２のコーディングテーブルであり、最も左の列に示した数値は表示する階調の値を示し、その右側にはその階調を表示する際に各サブフィールドで放電セルを発光させるか否かを示しており、空欄は非発光、「１」は発光を示している。例えば、第１のコーディングテーブルを用いて階調「３」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１およびサブフィールドＳＦ５で放電セルを発光させることを示し、第１のコーディングテーブル及び第２のコーディングテーブルで階調「９３」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１、サブフィールドＳＦ２、およびサブフィールドＳＦ３で放電セルを発光させることを示している。
【０１０５】
第１のコーディングテーブルは８通りの階調を表示できるコーディングテーブルであり、階調「１」以上を表示する放電セルでは必ずサブフィールドＳＦ１で発光させるという規則をもったコーディングテーブルである。あるいは同じことであるが、サブフィールドＳＦ１で発光させなかった放電セルではサブフィールドＳＦ２以降でも発光させないという規則をもったコーディングテーブルである。第２のコーディングテーブルは５通りの階調を表示できるコーディングテーブルであり、第１のコーディングテーブル同様に、階調「１」以上を表示する放電セルでは必ずサブフィールドＳＦ１で発光させるという規則をもったコーディングテーブルである。また、第２のコーディングテーブルでは、サブフィールドＳＦ５は全ての階調において点灯しないことを特徴としている。以下、コーディングテーブルを単に「テーブル」と略記し、第１のコーディングテーブルを単に「第１テーブル」と略記し、第２のコーディングテーブルを単に「第２テーブル」と略記する。
【０１０６】
「第１テーブル」及び「第２テーブル」の違いは、第２のテーブルでは、階調「３」及び階調「１０１」のような、サブフィールドＳＦ５が点灯する階調を使用しないことである。「第１テーブル」及び「第２テーブル」ともに、テーブルにて記していない階調を表示する場合には、前後の階調を用いてディザや誤差拡散によって表現する。「第２テーブル」では「第１テーブル」よりも発光させる階調パターンが少ない為、このディザや誤差拡散に依存するところが大きく、全体的にノイズ感の増えた表示となる一方、フィールドの後半に位置するサブフィールドＳＦを点灯させないため、３Ｄ表示においては、残光クロストークを軽減することが可能となる。ここで、本実施の形態では、長残光蛍光体を塗布した表示画素がそのフィールドの最後に点灯したサブフィールドから、時間Ｔａを必ず一定期間の間継続させることを特徴とするが、短残光蛍光体を塗布した表示画素が「第１テーブル」に従って階調を表示し、駆動波形上、仮に５ＳＦ構成であったとしても、長残光蛍光体を塗布した表示画素が全て、「第２テーブル」に従って階調を表示する場合には、サブフィールドＳＦ４の維持期間の終わりから、次のフィールドのサブフィールドＳＦ１の初期化期間までの時間を４ｍｓｅｃ確保することを特徴とする。また、短残光蛍光体を塗布した表示画素が「第１テーブル」に従って階調を表示し、長残光蛍光体を塗布した表示画素も「第１テーブル」に従って階調を表示した場合には、サブフィールドＳＦ５の維持期間の終わりから、次のフィールドのサブフィールドＳＦ１の初期化期間までの時間を４ｍｓｅｃ確保することを特徴とする。これにより、残光クロストークを軽減し、良質な３Ｄ立体視が可能となる。
【０１０７】
本実施の形態は、１フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。なお、各サブフィールドにおいて各電極に印加する駆動電圧波形は、維持期間に発生する維持パルス数が異なる以外は２Ｄ画像信号をパネル１０に表示するときと同様であるので、説明を省略する。
【０１０８】
シャッタ眼鏡５０の右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌは、タイミング信号出力部４６から出力されシャッタ眼鏡５０で受信されるシャッタ開閉用タイミング信号（右目シャッタ開閉用タイミング信号および左目シャッタ開閉用タイミング信号）のオン・オフにもとづき、シャッタの開閉動作が制御される。そして、制御信号発生回路４５は、プラズマディスプレイ装置４０の駆動回路が３Ｄ駆動を行っているときは、右目用フィールドがパネル１０に表示されている期間は、右目用シャッタ５２Ｒが開くとともに左目用シャッタ５２Ｌが閉じるようにシャッタ開閉用タイミング信号を発生し、左目用フィールドがパネル１０に表示されている期間は、左目用シャッタ５２Ｌが開くとともに右目用シャッタ５２Ｒが閉じるようにシャッタ開閉用タイミング信号を発生する。
【０１０９】
図８は、本発明の実施の形態１における映像周波数変換回路４９の回路ブロックを概略的に示す図である。映像周波数変換回路４９は、記憶装置６１、記憶装置６２、ベクトル検出部６３、周波数変換部６６を有する。
【０１１０】
記憶装置６１は、例えば、読み出し・書込みを任意に行うことができる一般に用いられている半導体記憶装置（ＤＲＡＭ等）で構成され、映像周波数変換回路４９に入力される画像信号を時間的に遅延して出力する。この遅延は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更するときの、後段の回路ブロックにおける時間調整のために行われる。
【０１１１】
記憶装置６２は、例えば、読み出し・書込みを任意に行うことができる一般に用いられている半導体記憶装置（ＤＲＡＭ等）で構成され、映像周波数変換回路４９に入力される画像信号を時間的に遅延して出力する。この遅延時間は、記憶装置６１における遅延時間に２フィールド期間の時間を加えた時間に等しい。従って、記憶装置６２は、記憶装置６１から出力される画像信号に対して２フィールドだけ時間的に遅れた画像信号を出力する。これにより、記憶装置６１が右目用フィールドの画像信号を出力するときは、記憶装置６２はその右目用フィールドの直前の右目用フィールドの画像信号を出力し、記憶装置６１が左目用フィールドの画像信号を出力するときは、記憶装置６２はその左目用フィールドの直前の左目用フィールドの画像信号を出力する。
【０１１２】
ベクトル検出部６３は、記憶装置６１から出力される画像信号と、記憶装置６２から出力される画像信号とを用い、動画像領域のベクトル検出を行う。このベクトル検出は、例えば、画像信号処理方法の一つとして一般に知られているパターンマッチングにより行う。すなわち、記憶装置６１から出力される画像信号と、記憶装置６２から出力される画像信号とを互いに比較することで、時間的に連続する２枚の画像を互いに比較し、動画像領域を検出するとともに、どの動画像領域がどの方向にどれだけ移動するのかを検出する。なお、この時間的に連続する２枚の画像とは、時間的に連続する２枚の右目用画像のことであり、時間的に連続する２枚の左目用画像のことであって、時間的に連続する２つのフィールドのことではない。
【０１１３】
周波数変換部６６は、制御信号発生回路４５から送られてくる垂直同期信号、および入力画像信号が２Ｄ画像信号か３Ｄ画像信号かを判別した結果を表す信号（以下、「２Ｄ／３Ｄ判別結果」と記す）にもとづき、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更する。フィールド周波数の変更は、ベクトル検出部６３における検出結果と、記憶装置６１から出力される画像信号と、記憶装置６２から出力される画像信号とを用い、時間的に連続する２枚の画像から補間画像を作成することで行う。補間画像とは、時間的に連続する２枚の画像の間に位置する画像のことであり、単位時間（例えば、１秒間）の画像の数を変更するときに発生する画像のことである。
【０１１４】
具体的には、周波数変換部６６は制御信号発生回路４５から送られてくる垂直同期信号にもとづきフィールド周波数を判別するとともに、２Ｄ／３Ｄ判別結果にもとづき画像信号が２Ｄ画像信号か３Ｄ画像信号かを判別する。そして、画像信号が所定の閾値の１００Ｈｚより高い１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号であるときには、画像信号のフィールド周波数を所定の閾値以下の周波数、本実施の形態では、１００Ｈｚに変更し、周波数変換部６６はフィールド周波数を１２０Ｈｚから１００Ｈｚに変更した３Ｄ画像信号を発生し、垂直同期信号の周波数も１２０Ｈｚから１００Ｈｚに変更する。ただし、周波数変換部６６は、画像信号が２Ｄ画像信号であるとき、および１００Ｈｚ以下の３Ｄ画像信号のフィールド周波数のときには、フィールド周波数の変更を行わない。
【０１１５】
次に、周波数変換部６６において、フィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号を１００Ｈｚに変更するときの一例を図面を用いて説明する。図９は、本発明の実施の形態１における周波数変換部６６においてフィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数が１００Ｈｚの３Ｄ画像信号に変更するときの例を概略的に示す図である。
【０１１６】
フィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数１００Ｈｚに変更するときには、１２枚の画像（１２フィールド）を、１０枚の画像（１０フィールド）に変換する。従って、図９には、フィールドＦ１−１からフィールドＦ１−１２までの１２枚の画像をフィールドＦ１’−１からフィールドＦ１’−１０までの１０枚の画像に変換する例を示す。すなわち、図９に示す例では、６枚の３Ｄ画像を５枚の３Ｄ画像に変換する。
【０１１７】
なお、図９に示すフィールドＦ１−１は右目用画像Ａ−１（以下、「右Ａ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−２は左目用画像Ａ−１（以下、「左Ａ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−３は右目用画像Ｂ−１（以下、「右Ｂ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−４は左目用画像Ｂ−１（以下、「左Ｂ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−５は右目用画像Ｃ−１（以下、「右Ｃ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−６は左目用画像Ｃ−１（以下、「左Ｃ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−７は右目用画像Ｄ−１（以下、「右Ｄ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−８は左目用画像Ｄ−１（以下、「左Ｄ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−９は右目用画像Ｅ−１（以下、「右Ｅ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−１０は左目用画像Ｅ−１（以下、「左Ｅ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−１１は右目用画像Ｆ−１（以下、「右Ｆ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−１２は左目用画像Ｆ−１（以下、「左Ｆ−１」と記す）である。
【０１１８】
そして、本実施の形態における周波数変換部６６は、周波数変換後の右目用画像Ａ’−１（右Ａ’−１）から右目用画像Ｅ’−１（右Ｅ’−１）までの５枚の右目用画像および周波数変換後の左目用画像Ａ’−１（左Ａ’−１）から左目用画像Ｅ’−１（左Ｅ’−１）までの５枚の左目用画像を、下記の式にもとづき作成する。なお、以下のｋ１１からｋ１８までの各係数は、補間画像を作成する際の重み付け係数である。
【０１１９】
変換式
右Ａ’−１＝右Ａ−１
右Ｂ’−１＝ｋ１１×右Ｂ−１＋ｋ１２×右Ｃ−１
右Ｃ’−１＝ｋ１３×右Ｃ−１＋ｋ１４×右Ｄ−１
右Ｄ’−１＝ｋ１５×右Ｄ−１＋ｋ１６×右Ｅ−１
右Ｅ’−１＝ｋ１７×右Ｅ−１＋ｋ１８×右Ｆ−１
左Ａ’−１＝左Ａ−１
左Ｂ’−１＝ｋ１１×左Ｂ−１＋ｋ１２×左Ｃ−１
左Ｃ’−１＝ｋ１３×左Ｃ−１＋ｋ１４×左Ｄ−１
左Ｄ’−１＝ｋ１５×左Ｄ−１＋ｋ１６×左Ｅ−１
左Ｅ’−１＝ｋ１７×左Ｅ−１＋ｋ１８×左Ｆ−１
次に、ｋ１１からｋ１８までの各重み付け係数について図面を用いて説明する。図１０は、本発明の実施の形態における周波数変換部６６においてフィールド周波数１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数１００Ｈｚの３Ｄ画像信号に変更するときの重み付け計数の一設定例を概略的に示す図である。本実施の形態においては、重み付け計数ｋ１１からｋ１８までの各係数は、２枚の連続する画像とそれらの画像から作成する補間画像との時間的な距離にもとづき設定する。例えば、図１０に示すように、フィールドＦ１−１の開始時間を時間０．００ｔとし、フィールドＦ１−１から１２フィールド後のフィールドＦ２−１の開始時間を時間１．００ｔとすると、各右目用画像の開始時間は、以下のようになる。
【０１２０】
右Ａ−１＝０．００ｔ
右Ｂ−１＝０．１６７ｔ
右Ｃ−１＝０．３３ｔ
右Ｄ−１＝０．５４ｔ
右Ｅ−１＝０．６７ｔ
右Ｆ−１＝０．８３５ｔ
次に、周波数変換後のフィールドＦ１’−１の開始時間を時間０．００ｔとし、フィールドＦ１’−１から１０フィールド後のフィールドＦ２’−１の開始時間を時間１．００ｔとする。そうすると、周波数変換後の各右目用画像の開始時間は、以下のようになる。
【０１２１】
右Ａ’−１＝０．００ｔ
右Ｂ’−１＝０．２ｔ
右Ｃ’−１＝０．４ｔ
右Ｄ’−１＝０．６ｔ
右Ｅ’−１＝０．８ｔ
以下、右Ｂ’−１を作成する際に用いる重み付け計数ｋ１１およびｋ１２を例に挙げて、重み付け計数の算出方法を説明する。
【０１２２】
周波数変換後の右目用画像である右Ｂ’−１は、周波数変換前の右目用画像である右Ｂ−１および右Ｃ−１から作成する。そして、図１０に示すように、右Ｂ’−１の開始時間は０．２ｔであり、右Ｂ−１の開始時間は０．１６７ｔであり、右Ｃ−１の開始時間は０．３３ｔである。従って、右Ｃ−１の開始時間と右Ｂ’−１の開始時間との差は（０．３３ｔ−０．２ｔ）であり、右Ｂ’−１の開始時間と右Ｂ−１の開始時間との差は（０．２ｔ−０．１６７ｔ）である。従って、右Ｂ’−１を作成する際に用いる重み付け計数ｋ１１とｋ１２は以下の式のように設定する。
【０１２３】
ｋ１１：ｋ１２＝（０．３３ｔ−０．２ｔ）：（０．２ｔ−０．１６７ｔ）＝０．１３ ｔ：０．０３３ｔ＝３．９４：１
これと同様にして他の重み付け計数を設定すると、以下の様になる。
【０１２４】
ｋ１３：ｋ１４＝２：１
ｋ１５：ｋ１６＝１．１７：１
ｋ１７：ｋ１８＝１：３．７
左目用の補間画像を作成する際の各重み付け計数も、これと同様にして設定する。本実施の形態では、このようにして、各重み付け計数を設定する。
【０１２５】
次に、フィールドＦ１−３（右Ｂ−１）とフィールドＦ１−５（右Ｃ−１）とから補間画像であるフィールドＦ１’−３（右Ｂ’−１）を作成するときの例を挙げて、重み付け計数にもとづき補間画像を作成する方法を説明する。図１１は、本発明の実施の形態における周波数変換部６６において２枚の連続する右目用画像から１枚の右目用補間画像を作成するときの動作の一例を概略的に示す図である。
【０１２６】
図１１において、図面９０はフィールドＦ１−３（右Ｂ−１）の一例を概略的に示した図面であり、図面９１はフィールドＦ１−５（右Ｃ−１）の一例を概略的に示した図面である。図１１には、右Ｂ−１で画面の左上に表示されたボールが、右Ｃ−１では画面の右下に移動する例を示す。また、図面９２は、フィールドＦ１−３とフィールドＦ１−５とから補間画像を作成する際の演算の一例を概略的に示した図面であり、図面９３はフィールドＦ１−３とフィールドＦ１−５とから作成された補間画像フィールドＦ１’−３（右Ｂ’−１）の一例を概略的に示した図面である。上述したように、本実施の形態において、補間画像である右Ｂ’−１は以下の式で表される。
【０１２７】
右Ｂ’−１＝ｋ１１×右Ｂ−１＋ｋ１２×右Ｃ−１
例えば、重み付け計数ｋ１１とｋ１２とが、上述したようにｋ１１：ｋ１２＝３．９４：１であれば、補間画像を作成する際の右Ｂ−１の重み付けは３．９４であり、右Ｃ−１の重み付けは１である。従って、図面９０および図面９１に示すように、２枚の連続する画像でボールの移動が生じる場合、そのボールの移動を示すベクトルを１：３．９４に分け、右Ｂ−１のボールの位置から１、右Ｃ−１のボールの位置から３．９４になる場所にボールが位置する画像を作成する。このようにして、図面９３に示す補間画像右Ｂ’−１を作成する。
【０１２８】
他の補間画像も、上述した式および重み付け計数にもとづき、これと同様にして作成する。
【０１２９】
こうして、本発明によると、特に視認度の高い緑色及び赤色の蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数が７ｍｓｅｃ程度の長時定数蛍光体を用い、３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚであるときに、１００Ｈｚに変換し、３Ｄ画像を鑑賞する使用者に、残光クロストーク及びフリッカーを抑えた良質な立体視を提供する。そして、本実施の形態では、周波数変換部６６において、画像信号が２Ｄ画像信号であるとき、３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１００Ｈｚ以下の場合にはフィールド周波数の変更を行わない。これにより、残光クロストークが元々軽微である場合においては、入力画像信号にもとづく画像をパネル１０に表示し、フィールド周波数の変換にかかる消費電力を低減することができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態では、時間的に連続する２枚の画像を比較して動画領域のベクトルを検出し、検出したベクトルおよび２枚の画像と補間画像との時間的な距離に応じて補間画像を作成する構成を説明したが、例えば、２枚の画像と補間画像との時間的な距離に応じた比率で２枚の画像を加算して補間画像を作成し周波数変換する構成、あるいは間引きしてフィールドの数を減らすことで周波数変換する構成であってもよい。
【０１３１】
なお、図４、図５に示した駆動電圧波形は本発明の実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は何らこれらの駆動電圧波形に限定されるものではない。また、図３、図８に示した回路構成も本発明の実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は何らこの回路構成に限定されるものではない。
【０１３２】
なお、図５には、フィールドＦ１のサブフィールドＳＦ５の最後から続くフィールド２のサブフィールドＳＦ１の開始前までの間に、下り傾斜波形電圧を発生して走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する例を示したが、これらの電圧は発生せずともよい。例えば、サブフィールドＳＦ５の終了後からサブフィールドＳＦ１の開始前までの間は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍをともに０（Ｖ）に保持する構成であってもよい。
【０１３３】
なお、本発明の実施の形態においては、２Ｄ駆動時においては１つのフィールドを８つのサブフィールドで構成し、３Ｄ駆動時においては１つのフィールドを５つのサブフィールドで構成する例を説明した。しかし、本発明は１フィールドを構成するサブフィールドの数が何ら上記の数に限定されるものではない。例えば、サブフィールドの数をより多くすることで、パネル１０に表示できる階調の数をさらに増加することができる。
【０１３４】
また、本発明の実施の形態においては、２Ｄ駆動時においてはサブフィールドＳＦ１〜サブフィールドＳＦ８の各サブフィールドの輝度重みを「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」に設定し、３Ｄ駆動時においてはサブフィールドＳＦ１〜サブフィールドＳＦ５の各サブフィールドの輝度重みを「１」、「６９」、「２２」、「６」、「２」に設定する例を説明した。しかし、各サブフィールドに設定する輝度重みは、何ら上記の数値に限定されるものではなく、階調を決めるサブフィールドの組合わせに冗長性を持たせるものであってもよく、これにより、動画擬似輪郭の発生を抑制したコーディングが可能となる。１フィールドを構成するサブフィールドの数や、各サブフィールドの輝度重み等は、パネル１０の特性やプラズマディスプレイ装置４０の仕様等に応じて適宜設定すればよい。
【０１３５】
本発明における実施の形態に示した各回路ブロックは、実施の形態に示した各動作を行う電気回路として構成されてもよく、あるいは、同様の動作をするようにプログラミングされたマイクロコンピュータ等を用いて構成されてもよい。
【０１３６】
本実施の形態では、１画素をＲ、Ｇ、Ｂの３色の放電セルで構成する例を説明したが、１画素を４色あるいはそれ以上の色の放電セルで構成するパネルにおいても、本実施の形態に示した構成を適用することは可能であり、同様の効果を得ることができる。
【０１３７】
本発明の実施の形態において示した具体的な数値は、画面サイズが５０インチ、表示電極対２４の数が１０２４のパネル１０の特性にもとづき設定したものであって、単に実施の形態における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、各数値はパネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等にあわせて最適に設定することが望ましい。また、これらの各数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものとする。また、１フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重み等も本発明における実施の形態に示した値に限定されるものではなく、また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切り換える構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、３Ｄ画像表示装置として使用可能な画像表示装置において、シャッタ眼鏡を通して表示画像を観賞する使用者に対して残光クロストーク及びフリッカーを抑えた、品質の高い３Ｄ画像を実現することができるので、画像表示装置や画像表示システム、加えて画像表示装置の駆動方法として有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０ パネル
２１ 前面基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
２５，３３ 誘電体層
２６ 保護層
３１ 背面基板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５，３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂ 蛍光体層
４０ プラズマディスプレイ装置
４１ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４３ 走査電極駆動回路
４４ 維持電極駆動回路
４５ 制御信号発生回路
４６ タイミング信号出力部
４９ 映像周波数変換回路
５０ シャッタ眼鏡
５２Ｒ 右目用シャッタ
５２Ｌ 左目用シャッタ
６１，６２ 記憶装置
６３ ベクトル検出部
６６ 周波数変換部
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４ ランプ電圧
Ｌ３ 消去ランプ電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示パネルに交互に表示される右目用画像と左目用画像とからなる立体画像をシャッタ眼鏡を用いて立体視することができる画像表示装置、画像表示システム、および画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型の画像表示装置として、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルを用いたテレビジョン装置やモニター装置が、広く普及しつつある。例えば、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、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面側のガラス基板上に互いに平行に複数対形成されている。そして、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。
【０００３】
背面基板は、背面側のガラス基板上に複数の平行なデータ電極が形成され、それらデータ電極を覆うように誘電体層が形成され、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁が形成されている。そして、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。
【０００４】
そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように、前面基板と背面基板とを対向配置して密封する。密封された内部の放電空間には、例えば分圧比で５％のキセノンを含む放電ガスを封入し、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルを形成する。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生し、この紫外線で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色の蛍光体を励起発光してカラーの画像表示を行う。
【０００５】
パネルを駆動する方法としては一般にサブフィールド法が用いられている。サブフィールド法では、１フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドで各放電セルを発光または非発光にすることにより階調表示を行う。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。
【０００６】
初期化期間では、各走査電極に初期化波形を印加し、各放電セルで初期化放電を発生する初期化動作を行う。これにより、各放電セルにおいて、続く書込み動作のために必要な壁電荷を形成するとともに、書込み放電を安定して発生するためのプライミング粒子（放電を発生させるための励起粒子）を発生する。
【０００７】
書込み期間では、走査電極に走査パルスを順次印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号にもとづき選択的に書込みパルスを印加する。これにより、発光を行うべき放電セルの走査電極とデータ電極との間に書込み放電を発生し、その放電セル内に壁電荷を形成する（以下、これらの動作を総称して「書込み」とも記す）。
【０００８】
維持期間では、サブフィールド毎に定められた輝度重みにもとづく数の維持パルスを走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に印加する。これにより、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生し、その放電セルの蛍光体層を発光させる（以下、放電セルを維持放電により発光させることを「点灯」、発光させないことを「非点灯」とも記す）。これにより、各放電セルを、輝度重みに応じた輝度で発光させる。このようにして、パネルの各放電セルを画像信号の階調値に応じた輝度で発光させて、パネルの画像表示領域に画像を表示する。
【０００９】
パネルにおける画像表示品質を高める上で重要な要因の１つにコントラストの向上がある。そして、サブフィールド法の１つとして、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラスト比を向上させる駆動方法が開示されている。
【００１０】
この駆動方法では、１フィールドを構成する複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間では全ての放電セルに初期化放電を発生する初期化動作を行う。また、他のサブフィールドの初期化期間では直前のサブフィールドの維持期間で維持放電を発生した放電セルに対して選択的に初期化放電を発生する初期化動作を行う。
【００１１】
維持放電を発生しない黒を表示する領域の輝度（以下、「黒輝度」と略記する）は、画像の表示に関係のない発光によって変化する。この発光には、例えば、初期化放電によって生じる発光がある。そして、上述の駆動方法では、黒を表示する領域における発光は全ての放電セルに初期化放電を発生するときの微弱発光だけとなる。これにより、黒輝度を低減してコントラストの高い画像を表示することが可能になる（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
近年、立体視が可能な３次元画像（３ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｍａｇｅ：以下「３Ｄ画像」と記す）を画像表示面に表示する３Ｄ画像表示装置として、プラズマディスプレイ装置や液晶ディスプレイ装置、あるいはＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ装置等を用いることが検討されている。
【００１３】
プラズマディスプレイ装置を用いて３Ｄ画像を立体視する方法の１つとして、例えば、複数のサブフィールドを、右目用画像を表示するサブフィールド群と左目用画像を表示するサブフィールド群とに分ける方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−２４２２２４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
１枚の３Ｄ画像は、１枚の右目用画像と１枚の左目用画像とで構成されており、３Ｄ画像表示装置に３Ｄ画像を表示する際には、画像表示面に右目用画像と左目用画像とを交互に表示する。
【００１６】
そのため、３Ｄ画像を表示する際は、単位時間（例えば、１秒間）に画像表示面に表示される画像の半分が右目用画像となり、残りの半分が左目用画像となる。従って、１秒間に画像表示面に表示される３Ｄ画像の数は、フィールド周波数（１秒間に表示されるフィールドの数）の半分となる。そして、単位時間に画像表示面に表示される画像の数が少なくなると、フリッカーと呼ばれる画像のちらつきが見えやすくなる。
【００１７】
３Ｄ画像でない画像、すなわち、右目用、左目用の区別がない通常画像（以下、「２Ｄ画像」と記す）をパネルに表示する際は、例えば、フィールド周波数が５０Ｈｚであれば、１秒間に５０枚の画像がパネルに表示される。従って、単位時間にパネルに表示する３Ｄ画像の数を２Ｄ画像と同じ（例えば、５０枚／秒）にするためには、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を２Ｄ画像信号の２倍（例えば、１００Ｈｚ）に設定する必要がある。
【００１８】
一方、３Ｄ画像表示装置に表示された３Ｄ画像を使用者が観賞する際には、使用者は、シャッタ眼鏡と呼ばれる特殊な眼鏡を用いる。
【００１９】
シャッタ眼鏡は、右目用のシャッタと左目用のシャッタとを備えており、シャッタの開閉を制御する制御信号に応じて左右のシャッタが交互に開閉する。この制御信号は、右目用画像を表示するフィールドと左目用画像を表示するフィールドとのそれぞれに同期して左右のシャッタが交互に開閉するように、３Ｄ画像表示装置からシャッタ眼鏡に供給される。
【００２０】
この制御信号を受けて、シャッタ眼鏡は、画像表示面に右目用画像が表示されている期間は右目用のシャッタを開く（可視光を透過する状態のこと）とともに左目用のシャッタを閉じ（可視光を遮断する状態のこと）、左目用画像が表示されている期間は左目用のシャッタを開くとともに右目用のシャッタを閉じる。これにより、シャッタ眼鏡を通して３Ｄ画像を鑑賞する使用者は、右目用画像を右目だけで観測し、左目用画像を左目だけで観測することができるので、画像表示面に表示される３Ｄ画像を立体視することができる。
【００２１】
このとき、右目で右目用画像を見ているときに、左目用画像が残光として見える場合、３Ｄ画像の立体視が困難となる。同様に、左目で左目用画像を見ているときに、右目用画像が残光として見えることも好ましくない。
【００２２】
画像表示面の大画面化、高精細度化にともない、画像表示装置における更なる品質向上が望まれており、３Ｄ画像表示装置においても、高い品質が望まれている。従って、シャッタ眼鏡を通して３Ｄ画像を鑑賞する使用者に、この逆目の残光が見えることは望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、入力された映像信号にもとづいて３Ｄ画像または２Ｄ画像を表示する画像表示部と、右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、右目用画像信号を表示する右目用フィールドと左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する駆動回路を備え、この駆動回路は画像表示部に右目用フィールドを表示するときにオンとなり左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、左目用フィールドを表示するときにオンとなり右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号と、画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号とを出力する制御信号発生回路と、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更する映像周波数変換回路とを有し、映像周波数変換回路は、入力された映像信号のフィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を所定閾値以下に変更して出力し、制御信号発生回路はシャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置に関するものである。
【００２４】
また、本発明はこの画像表示装置に加えて映像周波数変換回路が出力するシャッタ開閉用タイミング信号を受信して右目用シャッタと左目用シャッタの動作を制御するシャッタ眼鏡をさらに備える画像表示システムに関するものである。
【００２５】
また、本発明は、上述の入力された映像信号のフィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を所定閾値以下に変更して出力し、制御信号発生回路はシャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力する映像周波数変換回路の代わりに、入力された映像信号の右目用フィールドと左目用フィールドの時間間隔が所定閾値よりも小さい場合は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を所定閾値以下に変更して出力し、制御信号発生回路は前記シャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力する映像周波数変換回路を備える画像表示装置に関するものである。
【００２６】
また、本発明は、入力された右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、右目用画像信号を表示する右目用フィールドと左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する画像表示装置の駆動方法であって、右目用フィールドを表示するときにオンとなり左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、左目用フィールドを表示するときにオンとなり右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号を出力するステップと、画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号を出力するステップと、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更するステップと、入力された３Ｄ画像信号のフィールド周波数を検出するステップとを有し、入力された３Ｄ画像信号のフィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を所定閾値以下に変更して出力するとともにシャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置の駆動方法に関するものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、入力した画像信号の種類やフィールド周波数を適宜に変換する事により、残光クロストーク及びフリッカーを抑えた良質な立体視を可能とする画像を表示でき、また消費電力を低減することができる画像表示装置、画像表示システム、および画像表示装置の駆動方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの構造を示す分解斜視図
【図２】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列図
【図３】同プラズマディスプレイ装置の回路ブロックおよびプラズマディスプレイシステムの概要を概略的に示す図
【図４】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形を概略的に示す図
【図５】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形およびシャッタ眼鏡のシャッタ開閉動作を概略的に示す波形図
【図６】同プラズマディスプレイ装置において、表示する階調値とサブフィールドの組合せを示すコーディングテーブルの一例を示す図
【図７】同プラズマディスプレイ装置において、表示する階調値とサブフィールドの組合せを示すコーディングテーブルの他の例を示す図
【図８】同プラズマディスプレイ装置の映像周波数変換回路の回路ブロックを概略的に示す図
【図９】同映像周波数変換回路の周波数変換部においてフィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数が１００Ｈｚの３Ｄ画像信号に変更するときの例を概略的に示す図
【図１０】同映像周波数変換回路の周波数変換部においてフィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数が１００Ｈｚの３Ｄ画像信号に変更するときの重み付け計数の一設定例を概略的に示す図
【図１１】本発明の実施の形態１における周波数変換部において２枚の連続する右目用画像から１枚の右目用補間画像を作成するときの動作の一例を概略的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態における画像表示装置および画像表示システムについて説明する。なお、以下では、画像表示装置としてプラズマディスプレイ装置を例に挙げて説明しているが、本発明は、画像表示装置がプラズマディスプレイ装置に限定されるものではない。本発明は、液晶ディスプレイ装置やＥＬディスプレイ装置等、右目用画像と左目用画像とを交互に表示することで画像表示面に３Ｄ画像を表示することができる画像表示装置であれば、以下と同様の構成により同様の効果を得ることができる。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態の一例であるプラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイシステムについて、図面を用いて説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面基板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が複数形成されている。そして、走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。この保護層２６は、放電セルにおける放電開始電圧を下げるために、パネルの材料として使用実績があり、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）ガスを封入した場合に２次電子放出係数が大きく耐久性に優れた酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主成分とする材料で形成されている。
【００３２】
背面基板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色（Ｒ）に発光する赤蛍光体層３５Ｒ、緑色（Ｇ）に発光する緑蛍光体層３５Ｇ、および青色（Ｂ）に発光する青蛍光体層３５Ｂが設けられている。以下、赤蛍光体層３５Ｒ、緑蛍光体層３５Ｇ、青蛍光体層３５Ｂをまとめて蛍光体層３５とも記す。
【００３３】
本実施の形態においては、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを用い、緑色蛍光体としてＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを用い、赤色蛍光体として（Ｙ、ＧＤ）ＢＯ3：Ｅｕを用いている。しかし、本発明は蛍光体層３５を形成する蛍光体が何ら上述の蛍光体に限定されるものではない。なお、蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数は、蛍光体材料により異なるが、青色蛍光体が１ｍｓｅｃ以下、緑色蛍光体が５ｍｓｅｃ〜９ｍｓｅｃ程度、赤色蛍光体が５ｍｓｅｃ〜９ｍｓｅｃ程度である。例えば、本実施の形態において、青蛍光体層３５Ｂの時定数は約０．１ｍｓｅｃ程度であり、緑蛍光体層３５Ｇおよび赤蛍光体層３５Ｒの時定数は約７ｍｓｅｃ程度である。なお、この時定数は、放電終了後、放電発生時の発光輝度（ピーク輝度）の１０％程度まで残光が減衰するのに要する時間とする。
【００３４】
これら前面基板２１と背面基板３１とを、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４とデータ電極３２とが交差するように対向配置する。そして、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着する。そして、その内部の放電空間には、例えばネオンとキセノンの混合ガスを放電ガスとして封入する。
【００３５】
放電空間は隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対２４とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そして、これらの放電セルで放電を発生し、放電セルの蛍光体層３５を発光（放電セルを点灯）することにより、パネル１０にカラーの画像を表示する。なお、パネル１０においては、表示電極対２４が延伸する方向に配列された連続する３つの放電セル、すなわち、赤色（Ｒ）に発光する放電セルと、緑色（Ｇ）に発光する放電セルと、青色（Ｂ）に発光する放電セルの３つの放電セルで１つの画素が構成される。また、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。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、水平方向（行方向）に延長されたｎ本の走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、垂直方向（列方向）に延長されたｍ本のデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉと１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成される。すなわち、１対の表示電極対２４上には、ｍ個の放電セルが形成され、ｍ／３個の画素が形成される。そして、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成され、ｍ×ｎ個の放電セルが形成された領域がパネル１０の画像表示領域となる。例えば、画素数が１９２０×１０８０個のパネルでは、ｍ＝１９２０×３となり、ｎ＝１０８０となる。
【００３７】
そして、例えば、データ電極Ｄｐ（ｐ＝３×ｑ−２：ｑはｍ／３以下の０を除く整数）を有する放電セルには赤の蛍光体が赤蛍光体層３５Ｒとして塗布され、データ電極Ｄｐ＋１を有する放電セルには緑の蛍光体が緑蛍光体層３５Ｇとして塗布され、データ電極Ｄｐ＋２を有する放電セルには青の蛍光体が青蛍光体層３５Ｂとして塗布されている。
【００３８】
図３は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０の回路ブロックおよびプラズマディスプレイシステムの概要を概略的に示す図である。本実施の形態に示すプラズマディスプレイシステムは、プラズマディスプレイ装置４０とシャッタ眼鏡５０とを構成要素に含む。
【００３９】
画像表示装置であるプラズマディスプレイ装置４０は、画像表示部であるパネル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４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、制御信号発生回路４５、映像周波数変換回路４９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）を備えている。
【００４０】
駆動回路は、３Ｄ画像信号にもとづき右目用フィールドと左目用フィールドとを交互に繰り返してパネル１０に３Ｄ画像を表示する３Ｄ駆動と、右目用、左目用の区別がない２Ｄ画像信号にもとづきパネル１０に２Ｄ画像を表示する２Ｄ駆動とのいずれかでパネル１０を駆動する。また、プラズマディスプレイ装置４０は、使用者が使用するシャッタ眼鏡５０のシャッタの開閉を制御するシャッタ開閉用タイミング信号をシャッタ眼鏡５０に出力するタイミング信号出力部４６を備えている。シャッタ眼鏡５０は、３Ｄ画像をパネル１０に表示するときに使用者が使用するものであり、使用者はシャッタ眼鏡５０を通してパネル１０に映し出される３Ｄ画像を観賞することで３Ｄ画像を立体視することができる。
【００４１】
画像信号処理回路４１は、２Ｄ画像信号または３Ｄ画像信号が入力され、入力された画像信号にもとづき、各放電セルに階調値を割り当てる。そして、その階調値を、サブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データ（発光・非発光をデジタル信号の「１」、「０」に対応させたデータのこと）に変換する。すなわち、画像信号処理回路４１は、１フィールド毎の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。
【００４２】
画像信号処理回路４１に入力される画像信号が、赤の原色信号ｓｉｇＲ、緑の原色信号ｓｉｇＧ、青の原色信号ｓｉｇＢを含むときには、画像信号処理回路４１は、原色信号ｓｉｇＲ、原色信号ｓｉｇＧ、原色信号ｓｉｇＢにもとづき、各放電セルにＲ、Ｇ、Ｂの各階調値を割り当てる。また、入力される画像信号が輝度信号（Ｙ信号）および彩度信号（Ｃ信号、またはＲ−Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号、またはｕ信号およびｖ信号等）を含むときには、その輝度信号および彩度信号にもとづき原色信号ｓｉｇＲ、原色信号ｓｉｇＧ、原色信号ｓｉｇＢを算出し、その後、各放電セルにＲ、Ｇ、Ｂの各階調値（１フィールドで表現される階調値）を割り当てる。そして、各放電セルに割り当てたＲ、Ｇ、Ｂの階調値を、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。
【００４３】
また、入力される画像信号が、右目用画像信号と左目用画像信号とを有する立体視用の３Ｄ画像信号であり、その３Ｄ画像信号をパネル１０に表示する際には、右目用画像信号と左目用画像信号とがフィールド毎に交互に画像信号処理回路４１に入力される。従って、画像信号処理回路４１は、右目用画像信号を右目用画像データに変換し、左目用画像信号を左目用画像データに変換する。
【００４４】
制御信号発生回路４５は、入力信号にもとづき２Ｄ画像信号および３Ｄ画像信号のいずれがプラズマディスプレイ装置４０に入力されているのかを判別する。そして、その判別結果にもとづき、２Ｄ画像または３Ｄ画像をパネル１０に表示するために、各駆動回路を制御する制御信号を発生する。具体的には、制御信号発生回路４５は、入力信号のうちの水平同期信号および垂直同期信号の周波数からプラズマディスプレイ装置４０への入力信号が３Ｄ画像信号なのか２Ｄ画像信号なのかを判断する。例えば、水平同期信号が３３．７５ｋＨｚ、垂直同期信号が６０Ｈｚであれば入力信号を２Ｄ画像信号と判断し、水平同期信号が６７．５ｋＨｚ、垂直同期信号が１２０Ｈｚであれば入力信号を３Ｄ画像信号と判断する。なお、入力信号に２Ｄ画像信号と３Ｄ画像信号とを判別するための判別信号が付加されているときには、制御信号発生回路４５は、その判別信号にもとづき、２Ｄ画像信号および３Ｄ画像信号のいずれが入力されているのかを判別する構成であってもよい。
【００４５】
そして制御信号発生回路４５は、水平同期信号および垂直同期信号にもとづき、各回路ブロックの動作を制御する各種の制御信号を発生し、それぞれの回路ブロック（データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、および画像信号処理回路４１等）へ供給する。
【００４６】
さらに制御信号発生回路４５は、３Ｄ画像をパネル１０に表示する際に、シャッタ眼鏡５０のシャッタの開閉を制御するシャッタ開閉用タイミング信号をタイミング信号出力部４６に出力する。なお、制御信号発生回路４５は、シャッタ眼鏡５０のシャッタを開く（可視光を透過する状態にする）ときにはシャッタ開閉用タイミング信号をオン（「１」）にし、シャッタ眼鏡５０のシャッタを閉じる（可視光を遮断する状態にする）ときにはシャッタ開閉用タイミング信号をオフ（「０」）にする。シャッタ開閉用タイミング信号は、パネル１０に３Ｄ画像の右目用画像信号にもとづく右目用フィールドを表示するときにオンとなり、左目用画像信号にもとづく左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号（右目シャッタ開閉用タイミング信号）と、３Ｄ画像の左目用画像信号にもとづく左目用フィールドを表示するときにオンとなり、右目用画像信号にもとづく右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号（左目シャッタ開閉用タイミング信号）とからなる。なお、本実施の形態において、水平同期信号および垂直同期信号の周波数は、何ら上述した数値に限定されるものではない。
【００４７】
映像周波数変換回路４９は、制御信号発生回路４５からの情報や画像信号処理回路４１での信号処理によるフィールド間の時間間隔などに基づいて画像信号のフィールド周波数を制御する。例えば、入力された画像信号のフィールド周波数が所定のフィールド周波数より大きい、例えば１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号のフィールド周波数であった場合、映像周波数変換回路４９は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数や垂直同期信号の周波数を１２０Ｈｚから１００Ｈｚに変更する。ただし、映像周波数変換回路４９は、もともとの３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１００Ｈｚ以下であった場合、および、パネル１０に表示される画像が２Ｄ画像であるときには、画像信号および垂直同期信号に変更を加えない。
【００４８】
また映像周波数変換回路４９は、入力された映像信号の前記右目用フィールドと前記左目用フィールドの時間間隔が所定閾値よりも小さいことを検出したときも入力された画像信号のフィールド周波数や垂直同期信号の周波数を小さくするように変換する。
【００４９】
制御信号発生回路４５は、映像周波数変換回路４９によって周波数が変更された後の垂直同期信号にもとづき、各回路ブロックの動作を制御する各種の制御信号を発生する。例えば、画像信号処理回路４１に入力される画像信号（３Ｄ画像信号）のフィールド周波数が１２０Ｈｚであっても、制御信号発生回路４５は、シャッタ眼鏡５０の左右のシャッタ（左目用シャッタ５２Ｌおよび右目用シャッタ５２Ｒ）がそれぞれ１秒間に５０回ずつ開閉動作を繰り返すように、シャッタ開閉用タイミング信号を生成する（以下、例えば、シャッタ眼鏡５０の左右のシャッタがそれぞれ１秒間に５０回ずつ開閉動作を繰り返すように生成されたシャッタ開閉用タイミング信号は、「シャッタ開閉用タイミング信号の周波数は５０Ｈｚである」と表現する）。
【００５０】
ここで、本発明の特徴となる、もともとの３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚであった場合に、１００Ｈｚのフィールド周波数に変更して映像表示を行う理由について説明する。本発明の蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数は先述の通り、青色蛍光体が１ｍｓｅｃ以下、緑色蛍光体が５ｍｓｅｃ〜９ｍｓｅｃ程度、赤色蛍光体が５ｍｓｅｃ〜９ｍｓｅｃ程度であり、緑色及び赤色の時定数は大きいのが特徴である。この時定数が小さければ小さいほど、片方の目で見る映像の残光が逆の目の映像に重なる現象（以後、残光クロストークと記す）は軽微になる。例えば時定数が３ｍｓｅｃ程度であれば、３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚでもそれぞれの蛍光体の残光による影響は軽微な残光クロストークですみ、良好な立体視が可能となる。
【００５１】
その一方で本発明で用いるような７ｍｓｅｃ程度の時定数の蛍光体の場合には残光クロストークが顕著となって目視され、１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号では有効な立体視が困難となる。また、３Ｄ画像信号による３Ｄ映像を視聴する上でのもう一つの課題となる、単位時間に画像表示面に表示される画像の数が少なくなることによるフリッカーと呼ばれる画像のちらつきも、蛍光体の残光の時定数に影響を受ける。こちらは残光クロストークとは逆に、時定数が大きい方が残光輝度によって軽微となっていく。従って、本発明で用いる、７ｍｓｅｃ程度の時定数の蛍光体では、１００Ｈｚの画像データで視聴しても、フリッカーは軽微となる。
【００５２】
以上の通り本実施の形態では、特に視認度の高い緑色及び赤色の蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数が７ｍｓｅｃ程度の長時定数蛍光体を用い、３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚであるときに１００Ｈｚに変換し、３Ｄ画像を鑑賞する使用者に残光クロストーク及びフリッカーを抑えた良質な立体視を提供する。なお、映像周波数変換回路４９の詳細については、後述する。
【００５３】
走査電極駆動回路４３は、初期化波形発生回路、維持パルス発生回路、走査パルス発生回路（いずれも図３には示さず）を備え、制御信号発生回路４５から供給される制御信号にもとづいて駆動電圧波形を作成し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎのそれぞれに印加する。初期化波形発生回路は、サブフィールドの初期化期間に制御信号にもとづいて走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する初期化波形を発生する。維持パルス発生回路は、サブフィールド維持期間に、制御信号にもとづいて走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する維持パルスを発生する。走査パルス発生回路は、複数の走査電極駆動ＩＣ（走査ＩＣ）を備え、サブフィールド書込み期間に、制御信号にもとづいて走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する走査パルスを発生する。
【００５４】
維持電極駆動回路４４は、維持パルス発生回路、および電圧Ｖｅ１、電圧Ｖｅ２を発生する回路を備え（図３には示さず）、制御信号発生回路４５から供給される制御信号にもとづいて駆動電圧波形を作成し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎのそれぞれに印加する。維持期間では、制御信号にもとづいて維持パルスを発生し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに印加する。
【００５５】
データ電極駆動回路４２は、２Ｄ画像信号にもとづく画像データ、または、３Ｄ画像信号にもとづく右目用画像データおよび左目用画像データを構成するサブフィールド毎のデータを、各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに対応する信号に変換する。そして、その信号、および制御信号発生回路４５から供給される制御信号にもとづき、各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍを駆動する。書込み期間では書込みパルスを発生し、各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに印加する。
【００５６】
タイミング信号出力部４６は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＤｉｏＤｅ）等の発光素子を有する。そして、シャッタ開閉用タイミング信号を、例えば赤外線の信号に変換してシャッタ眼鏡５０に供給する。
【００５７】
シャッタ眼鏡５０は、タイミング信号出力部４６から出力される信号（例えば赤外線の信号）を受信する信号受信部と（図示せず）、右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌとを有する。右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌは、それぞれ独立にシャッタの開閉が可能である。そして、シャッタ眼鏡５０は、タイミング信号出力部４６から供給されるシャッタ開閉用タイミング信号にもとづいて右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌを開閉する。
【００５８】
右目用シャッタ５２Ｒは、右目用タイミング信号がオンのときには開き（可視光を透過し）、オフのときには閉じる（可視光を遮断する）。左目用シャッタ５２Ｌは、左目用タイミング信号がオンのときには開き（可視光を透過し）、オフのときには閉じる（可視光を遮断する）。右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌは、例えば液晶を用いて構成することができる。ただし、本発明は、シャッタを構成する材料が何ら液晶に限定されるものではなく、可視光の遮断と透過とを高速に切り換えることができるものであればどのようなものであってもかまわない。
【００５９】
なお、上述したように、本実施の形態では、もともとの３Ｄ画像信号のフィールド周波数に基づき、フィールド周波数に変更を加え、タイミング信号出力部４６からシャッタ眼鏡５０に供給されるシャッタ開閉用タイミング信号に変更を加える。
【００６０】
従って、例えば、もともとの３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚであった場合においても、パネル１０に表示される３Ｄ画像は１００Ｈｚとなり、タイミング信号出力部４６からシャッタ眼鏡５０に供給されるシャッタ開閉用タイミング信号は５０Ｈｚ（あるいはその整数倍）となって、右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌはそれぞれ１秒間に５０回ずつ開閉動作を繰り返す。
【００６１】
次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作の概要について説明する。本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０は、サブフィールド法によってパネル１０を駆動する。サブフィールド法では、１フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドに輝度重みをそれぞれ設定する。従って、各フィールドはそれぞれ複数のサブフィールドを有する。そして、それぞれの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。
【００６２】
初期化期間では、放電セルに初期化放電を発生し、続く書込み期間における書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する初期化動作を行う。書込み期間では、走査電極２２に走査パルスを印加するとともにデータ電極３２に選択的に書込みパルスを印加し、発光するべき放電セルに選択的に書込み放電を発生して、続く維持期間で維持放電を発生するための壁電荷をその放電セル内に形成する書込み動作を行う。維持期間では、それぞれのサブフィールドに設定された輝度重みに所定の比例定数を乗じた数の維持パルスを走査電極２２および維持電極２３に交互に印加し、直前の書込み期間に書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生し、その放電セルを発光する維持動作を行う。この比例定数が輝度倍率である。
【００６３】
輝度重みとは、各サブフィールドで表示する輝度の大きさの比を表すものであり、各サブフィールドでは輝度重みに応じた数の維持パルスを維持期間に発生する。そのため、例えば、輝度重み「８」のサブフィールドは、輝度重み「１」のサブフィールドの約８倍の輝度で発光し、輝度重み「２」のサブフィールドの約４倍の輝度で発光する。また、例えば、輝度倍率が２倍のとき、輝度重み「２」のサブフィールドの維持期間では、走査電極２２と維持電極２３とにそれぞれ４回ずつ維持パルスを印加する。そのため、その維持期間で発生する維持パルスの数は８となる。こうして、画像信号に応じた組合わせでサブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御して各サブフィールドを選択的に発光することにより、様々な階調を表示し、画像をパネル１０に表示することができる。
【００６４】
また、初期化動作には、直前のサブフィールドの動作にかかわらず放電セルに初期化放電を発生する全セル初期化動作と、直前のサブフィールドの書込み期間で書込み放電を発生し維持期間で維持放電を発生した放電セルだけに選択的に初期化放電を発生する選択初期化動作とがある。
【００６５】
全セル初期化動作では上昇する上り傾斜波形電圧および下降する下り傾斜波形電圧を走査電極２２に印加し、画像表示領域内の全ての放電セルに初期化放電を発生する。そして、複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間においては全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間においては選択初期化動作を行う。以下、全セル初期化動作を行う初期化期間を「全セル初期化期間」と記し、全セル初期化期間を有するサブフィールドを「全セル初期化サブフィールド」と記す。また、選択初期化動作を行う初期化期間を「選択初期化期間」と記し、選択初期化期間を有するサブフィールドを「選択初期化サブフィールド」と記す。
【００６６】
そして、本実施の形態では、各フィールドの先頭サブフィールド（フィールドの最初に発生するサブフィールド）のみを全セル初期化サブフィールドとする。すなわち、先頭サブフィールド（サブフィールドＳＦ１）の初期化期間では全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間では選択初期化動作を行う。これにより、少なくとも１フィールドに１回は全ての放電セルに初期化放電を発生することができ、全セル初期化動作以降の書込み動作を安定化することができる。また、画像の表示に関係のない発光はサブフィールドＳＦ１における全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなる。従って、維持放電を発生しない黒を表示する領域の輝度である黒輝度は全セル初期化動作における微弱発光だけとなり、パネル１０にコントラストの高い画像を表示することが可能となる。
【００６７】
なお、本実施の形態は、１フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重みが上述した数値に限定されるものではない。また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切り換える構成であってもよい。
【００６８】
なお、本実施の形態において、プラズマディスプレイ装置４０に入力される画像信号は、２Ｄ画像信号、または３Ｄ画像信号であり、プラズマディスプレイ装置４０は、それぞれの画像信号に応じてパネル１０を駆動する。まず、２Ｄ画像信号がプラズマディスプレイ装置４０に入力されたときにパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を説明する。次に、３Ｄ画像信号がプラズマディスプレイ装置４０に入力されたときにパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を説明する。
【００６９】
図４は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を概略的に示す図である。図４には、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極ＳＣ１、書込み期間において最後に書込み動作を行う走査電極ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、およびデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのそれぞれに印加する駆動電圧波形を示す。また、以下における走査電極ＳＣｉ、維持電極ＳＵｉ、データ電極Ｄｋは、各電極の中から画像データ（サブフィールド毎の発光・非発光を示すデータ）にもとづき選択された電極を表す。サブフィールドＳＦ１とサブフィールドＳＦ２との２つのサブフィールドの駆動電圧波形を示している。サブフィールドＳＦ１は全セル初期化動作を行うサブフィールドであり、サブフィールドＳＦ２は選択初期化動作を行うサブフィールドである。従って、サブフィールドＳＦ１とサブフィールドＳＦ２とでは、初期化期間に走査電極２２に印加する駆動電圧の波形形状が異なる。なお、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形は、維持期間における維持パルスの発生数が異なる以外はサブフィールドＳＦ２の駆動電圧波形とほぼ同様である。
【００７０】
本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０は、２Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際には、１フィールドを８のサブフィールド（サブフィールドＳＦ１、サブフィールドＳＦ２、サブフィールドＳＦ３、サブフィールドＳＦ４、サブフィールドＳＦ５、サブフィールドＳＦ６、サブフィールドＳＦ７、サブフィールドＳＦ８）で構成し、サブフィールドＳＦ１〜サブフィールドＳＦ８の各サブフィールドにそれぞれ「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」の輝度重みを設定する例を説明する。
【００７１】
このように、本実施の形態では、２Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際には、フィールドの最初に発生するサブフィールドＳＦ１を輝度重みの最も小さいサブフィールドとし、それ以降は輝度重みが順次大きくなるように各サブフィールドに輝度重みを設定し、フィールドの最後に発生するサブフィールドＳＦ８を輝度重みの最も大きいサブフィールドとする。なお、本実施の形態は、１フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。
【００７２】
まず、全セル初期化サブフィールドであるサブフィールドＳＦ１について説明する。全セル初期化動作を行うサブフィールドＳＦ１の初期化期間の前半部では、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには、それぞれ電圧０（Ｖ）を印加する。走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、電圧０（Ｖ）を印加した後に電圧Ｖｉ１を印加し、電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに（例えば、１．３Ｖ／μｓｅｃの勾配で）上昇する上り傾斜波形電圧（以下、「ランプ電圧Ｌ１」と記す）を印加する。電圧Ｖｉ１は、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して放電開始電圧よりも低い電圧に設定し、電圧Ｖｉ２は、放電開始電圧を超える電圧に設定する。
【００７３】
このランプ電圧Ｌ１が上昇する間に、各放電セルの走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとの間、および走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が持続して発生する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上には正の壁電圧が蓄積される。この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。
【００７４】
サブフィールドＳＦ１の初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには正の電圧Ｖｅ１を印加し、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍには電圧０（Ｖ）を印加する。走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、電圧Ｖｉ３から負の電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに（例えば、−２．５Ｖ／μｓｅｃの勾配で）下降する下り傾斜波形電圧（以下、「ランプ電圧Ｌ２」と記す）を印加する。電圧Ｖｉ３は、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して放電開始電圧未満となる電圧に設定し、電圧Ｖｉ４は放電開始電圧を超える電圧に設定する。
【００７５】
このランプ電圧Ｌ２を走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する間に、各放電セルの走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとの間、および走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が発生する。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
【００７６】
以上により、サブフィールドＳＦ１の初期化期間における初期化動作、すなわち、全ての放電セルで初期化放電を発生する全セル初期化動作が終了し、全ての放電セルにおいて、続く書込み動作に必要な壁電荷が各電極上に形成される。
【００７７】
続くサブフィールドＳＦ１の書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎのそれぞれには電圧Ｖｃ（Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｓｃｎ）を印加する。
【００７８】
次に、最初に書込み動作を行う１行目の走査電極ＳＣ１に負の電圧Ｖａの負極性の走査パルスを印加する。そして、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのうちの１行目において発光するべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに正の電圧Ｖｄの正極性の書込みパルスを印加する。電圧Ｖｄの書込みパルスを印加した放電セルのデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（電圧Ｖｄ−電圧Ｖａ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧との差が加算されたものとなる。これによりデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との電圧差が放電開始電圧を超え、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間に放電が発生する。
【００７９】
これにより、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間に発生する放電を引き金にして、データ電極Ｄｋと交差する領域にある維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に放電が発生する。こうして、走査パルスと書込みパルスとが同時に印加された放電セル（発光するべき放電セル）に書込み放電が発生し、走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。
【００８０】
このようにして、１行目の放電セルにおける書込み動作が終了する。なお、書込みパルスを印加しなかったデータ電極３２と走査電極ＳＣ１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。
【００８１】
次に、２行目の走査電極ＳＣ２に走査パルスを印加するとともに、２行目に発光するべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加し、２行目の放電セルにおける書込み動作を行う。
【００８２】
以上の書込み動作を、走査電極ＳＣ３、走査電極ＳＣ４、・・・、走査電極ＳＣｎという順番で、ｎ行目の放電セルに至るまで順次行い、サブフィールドＳＦ１の書込み期間が終了する。このようにして、書込み期間では、発光するべき放電セルに選択的に書込み放電を発生し、その放電セルに壁電荷を形成する。
【００８３】
続くサブフィールドＳＦ１の維持期間では、まず維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎにベース電位となる電圧０（Ｖ）を印加するとともに走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。この維持パルスの印加により、書込み放電を発生した放電セルでは、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの電圧差が、維持パルスの電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差が加算されたものとなる。これにより、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの電圧差が放電開始電圧を超え、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が発生する。そして、この放電により発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。また、この放電により、走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。さらに、データ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。ただし、書込み期間において書込み放電が発生しなかった放電セルでは維持放電は発生しない。
【００８４】
続いて、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。直前に維持放電を発生した放電セルでは、維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの電圧差が放電開始電圧を超える。これにより、再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が発生し、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され、走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。
【００８５】
以降同様に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとに、輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを交互に印加する。こうして表示電極対２４の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を発生した放電セルで維持放電が継続して発生する。そして、維持期間における維持パルスの発生後（維持期間の最後）に、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎおよびデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍには電圧０（Ｖ）を印加したまま、ベース電位である電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｅｒｓに向かって緩やかに（例えば、約１０Ｖ／μｓｅｃの勾配で）上昇する傾斜波形電圧（以下、「消去ランプ電圧Ｌ３」と記す）を走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する。
【００８６】
走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎへ印加する消去ランプ電圧Ｌ３が放電開始電圧を超えて上昇する間に、維持放電を発生した放電セルに微弱な放電が持続して発生する。この微弱な放電で発生した荷電粒子は、維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間の電圧差を緩和するように、維持電極ＳＵｉ上および走査電極ＳＣｉ上に壁電荷となって蓄積されていく。これにより、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。すなわち、放電セル内における不要な壁電荷が消去される。走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する電圧が電圧Ｖｅｒｓに到達したら、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎへの印加電圧を電圧０（Ｖ）まで下降する。こうして、サブフィールドＳＦ１の維持期間における維持動作が終了する。以上により、サブフィールドＳＦ１が終了する。
【００８７】
選択初期化動作を行うサブフィールドＳＦ２の初期化期間では、サブフィールドＳＦ１における初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加する選択初期化動作を行う。このサブフィールドＳＦ２の初期化期間では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍには電圧０（Ｖ）を、それぞれ印加する。走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには放電開始電圧未満となる電圧（例えば、電圧０（Ｖ））から負の電圧Ｖｉ４に向かってランプ電圧Ｌ２と同じ勾配（例えば、約−２．５Ｖ／μｓｅｃ）で下降する傾斜波形電圧（以下、「ランプ電圧Ｌ４」と記す）を印加する。電圧Ｖｉ４は、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して放電開始電圧を超える電圧に設定する。
【００８８】
このランプ電圧Ｌ４を走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する間に、直前のサブフィールド（図４では、サブフィールドＳＦ１）の維持期間に維持放電を発生した放電セルでは微弱な初期化放電が発生する。そして、この初期化放電により、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。また、データ電極Ｄｋ上には、直前のサブフィールドの維持期間に発生した維持放電によって十分な正の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、データ電極Ｄｋ上の壁電圧は書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、直前のサブフィールド（サブフィールドＳＦ１）の維持期間に維持放電を発生しなかった放電セルでは、初期化放電は発生せず、それ以前の壁電圧が保たれる。このように、サブフィールドＳＦ２における初期化動作は、直前のサブフィールドの書込み期間で書込み動作を行った放電セル、すなわち、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を発生した放電セルで選択的に初期化放電を発生する選択初期化動作となる。以上により、サブフィールドＳＦ２の初期化期間における初期化動作、すなわち、選択初期化動作が終了する。
【００８９】
続くサブフィールドＳＦ２の書込み期間では、サブフィールドＳＦ１の書込み期間と同様の駆動電圧波形を各電極に印加し、発光するべき放電セルの各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作を行う。さらにその後の維持期間もサブフィールドＳＦ１の維持期間と同様に、輝度重みに応じた数の維持パルスを走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとに交互に印加し、書込み期間において書込み放電を発生した放電セルに維持放電を発生する。
【００９０】
サブフィールドＳＦ３以降の各サブフィールドの初期化期間および書込み期間では、各電極に対してサブフィールドＳＦ２の初期化期間および書込み期間と同様の駆動電圧波形を印加する。また、サブフィールドＳＦ３以降の各サブフィールドの維持期間では、維持期間に発生する維持パルスの数を除き、サブフィールドＳＦ２と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。以上が、本実施の形態においてパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
【００９１】
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＝１４５（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３３５（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１６０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−１８０（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅｒｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅ１＝１２５（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝６０（Ｖ）に設定している。また、電圧Ｖｃは、負の電圧Ｖａ＝−１８０（Ｖ）に正の電圧Ｖｓｃｎ＝１４５（Ｖ）を重畳する（Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｓｃｎ）ことで発生することができ、その場合、電圧Ｖｃ＝−３５（Ｖ）となる。
【００９２】
なお、上述した電圧値や傾斜波形電圧における勾配等の具体的な数値は単なる一例に過ぎず、本発明は、各電圧値や勾配が上述した数値に限定されるものではない。各電圧値や勾配等は、パネルの放電特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等にもとづき最適に設定することが望ましい。
【００９３】
次に、３Ｄ画像信号がプラズマディスプレイ装置４０に入力されたときにパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を、シャッタ眼鏡５０におけるシャッタの開閉動作を交えて説明する。図５は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０に用いるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形およびシャッタ眼鏡５０のシャッタ開閉動作を概略的に示す波形図である。図５には、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極ＳＣ１、書込み期間において最後に書込み動作を行う走査電極ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、およびデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのそれぞれに印加する駆動電圧波形を示す。また、図５には、右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌの開閉動作を示す。
【００９４】
３Ｄ画像信号は、右目用画像信号と左目用画像信号とをフィールド毎に交互に繰り返す立体視用の画像信号である。そして、プラズマディスプレイ装置４０は、３Ｄ画像信号が入力されたときには、右目用画像信号を表示する右目用フィールドと、左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して右目用画像と左目用画像とを交互にパネル１０に表示する。例えば、図５に示す２つのフィールドのうち、フィールドＦ１は右目用フィールドであり、右目用画像信号をパネル１０に表示する。フィールドＦ２は左目用フィールドであり、左目用画像信号をパネル１０に表示する。こうして、プラズマディスプレイ装置４０は、右目用画像および左目用画像からなる立体視用の３Ｄ画像をパネル１０に表示する。
【００９５】
シャッタ眼鏡５０を通してパネル１０に表示される３Ｄ画像を観賞する使用者には、２フィールドで表示される画像（右目用画像および左目用画像）が１枚の３Ｄ画像として認識される。そのため、使用者には、単位時間（例えば、１秒間）にパネル１０に表示される３Ｄ画像の枚数は、フィールド周波数（映像周波数）の半分の数として観測される。例えば、パネルに表示される３Ｄ画像信号のフィールド周波数が５０Ｈｚであれば、１秒間にパネル１０に表示される右目用画像および左目用画像はそれぞれ２５枚ずつとなるため、使用者には、１秒間に２５枚の３Ｄ画像が観測されることになる。従って、１秒間に５０枚の３Ｄ画像を表示するためには、フィールド周波数を５０Ｈｚの２倍の１００Ｈｚに設定しなければならない。
【００９６】
このように、３Ｄ画像信号のフィールド周波数は、使用者に３Ｄ画像の動画像が滑らかに観測されるように通常の２倍（例えば、１００Ｈｚ）に設定されており、これにより、フィールド周波数が低い画像を表示する際に発生しやすい画像のちらつき（フリッカー）を低減している。そして、使用者は、パネル１０に表示される３Ｄ画像を、右目用フィールドおよび左目用フィールドに同期して右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌをそれぞれ独立に開閉するシャッタ眼鏡５０を通して観賞する。これにより、使用者は、右目用画像を右目だけで観測し、左目用画像を左目だけで観測することができるので、パネル１０に表示される３Ｄ画像を立体視することができる。
【００９７】
なお、右目用フィールドと左目用フィールドとは、表示する画像信号が異なるだけであり、１つのフィールドを構成するサブフィールドの数、各サブフィールドの輝度重み、サブフィールドの配列等、フィールドの構成は互いに同じである。そこで、以下、「右目用」と「左目用」との区別が必要ない場合には、右目用フィールドおよび左目用フィールドを単にフィールドと略記する。また、右目用画像信号および左目用画像信号を単に画像信号と略記する。また、右目用画像信号および左目用画像信号を単に画像信号と略記する。また、フィールドの構成のことを、サブフィールド構成とも記す。
【００９８】
上述したように、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０は、３Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際に、フリッカー（表示画像がちらついて見える現象のこと）を低減するために、フィールド周波数を２Ｄ画像信号をパネル１０に表示するときの２倍（例えば、１００Ｈｚ）にしている。そのため、３Ｄ画像信号をパネル１０に表示する際の１フィールドの期間（例えば、１０ｍｓｅｃ）は２Ｄ画像信号をパネル１０に表示する際の１フィールドの期間（例えば、２０ｍｓｅｃ）の半分となる。
【００９９】
そこで、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０は、３Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際には、２Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動する際よりも１フィールドを構成するサブフィールドの数を少なくする。本実施の形態では、右目用フィールドおよび左目用フィールドをそれぞれ５つのサブフィールド（サブフィールドＳＦ１、サブフィールドＳＦ２、サブフィールドＳＦ３、サブフィールドＳＦ４、サブフィールドＳＦ５）で構成する例を説明する。各サブフィールドは、２Ｄ画像信号によってパネル１０を駆動するときと同様に、初期化期間、書込み期間、維持期間を有する。そして、サブフィールドＳＦ１の初期化期間では全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間では選択初期化動作を行う。
【０１００】
また、サブフィールドＳＦ１〜サブフィールドＳＦ５の各サブフィールドはそれぞれ「１」、「６９」、「２２」、「６」、「２」の輝度重みを有する。このように、本実施の形態では、フィールドの最初に発生するサブフィールドＳＦ１を輝度重みの最も小さい、輝度重み「１」のサブフィールドとし、２番目に発生するサブフィールドＳＦ２をフィールド内で輝度重みの最も大きい、輝度重み「６９」のサブフィールドとし、それ以降は輝度重みが順次小さくなるように各サブフィールドに輝度重みを設定する。これは、フィールドの初期に輝度重みが比較的大きいサブフィールドを発生し、次フィールドへの残光の漏れ込みをできるだけ低減して、３Ｄ画像信号をパネル１０に表示する際のクロストークを抑制するとともに、サブフィールドＳＦ１の維持期間に発生する維持放電によって壁電荷およびプライミング粒子を放電セル内に補充する放電セルの数を増加し、後続のサブフィールドにおける書込み動作の安定化を図るためである。このクロストークとは、右目用画像から左目用画像への発光の漏れ込み、および左目用画像から右目用画像への発光の漏れ込みのことである。
【０１０１】
なお、蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数は、蛍光体材料により異なるが、本実施の形態において、青蛍光体層３５Ｂの時定数は約０．１ｍｓｅｃ程度であり、緑蛍光体層３５Ｇおよび赤蛍光体層３５Ｒの時定数は約７ｍｓｅｃ程度である。なお、この時定数は、放電終了後、放電発生時の発光輝度（ピーク輝度）の１０％程度まで残光が減衰するのに要する時間とする。この緑蛍光体層３５Ｇおよび赤蛍光体層３５Ｒの時定数は約７ｍｓｅｃ程度というのは、残光時定数が大きく、長残光の蛍光体と言える。一方、青蛍光体層３５Ｂの時定数は約０．１ｍｓｅｃ程度というのは、残光時定数が小さく、短残光の蛍光体と言える。ここで、図５に記す本実施の形態では、フィールドＦ１における長残光の蛍光体の塗布されたセルが最後に点灯したサブフィールド（例えばサブフィールドＳＦ５）の維持期間の終わりから、フィールドＦ２における初期化期間の初めまでの期間を、フィールド間の期間として時間Ｔａとして設定する。尚、この最後に点灯するサブフィールドの詳細は後ほど説明する。
【０１０２】
時間Ｔａでは走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０Ｖに接地し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを電位Ｖｅ１に接地する。また、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを０Ｖに接地する。この時間ＴａがフィールドＦｎとフィールドＦｎ＋１の間にある場合、時間ＴａはフィールドＦｎの駆動時間によって変化する。発明者は種々の時定数を持つ蛍光体を塗布したディスプレイにて、時間Ｔａを変更して実験を繰り返した結果、最も残光時定数が大きい色の蛍光体の時定数から３ｍｓｅｃを減算した時間Ｔａを確保すれば、発明者の主観で、良好な立体視を可能とできた。従って、本実施の形態においては、長残光蛍光体の残光時定数が約７ｍｓｅｃであることから、４ｍｓｅｃの時間Ｔａを確保する。一方、時間Ｔａが確保できない場合は、フィールド周波数をダウンコンバートし、例えば１２０Ｈｚのフィールド周波数で時間Ｔａが４ｍｓｅｃ確保できない場合は、フィールド周波数を１００Ｈｚに変換する事で、必ず４ｍｓｅｃの時間Ｔａを確保することを特徴としている。また、残光時定数が３ｍｓｅｃよりも大きい蛍光体を用いる場合には、本発明を実施することが望ましい。
【０１０３】
次に、階調を表示する方法について説明する。本実施の形態においては、１フィールドをあらかじめ輝度重みの定められた複数のサブフィールドで構成するとともに、サブフィールドの任意の組合せによる発光パターンの中から複数の発光パターンを選択して実際の画像表示に用いている。この実際の画像表示に用いるサブフィールドの発光パターンを「コーディング」と称する。またコーディングの集合を「コーディングテーブル」と称する。図６と図７に「コーディングテーブル」の一例を示し、階調の表示方法について説明する。
【０１０４】
図６は第１のコーディングテーブルおよび図７は第２のコーディングテーブルであり、最も左の列に示した数値は表示する階調の値を示し、その右側にはその階調を表示する際に各サブフィールドで放電セルを発光させるか否かを示しており、空欄は非発光、「１」は発光を示している。例えば、第１のコーディングテーブルを用いて階調「３」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１およびサブフィールドＳＦ５で放電セルを発光させることを示し、第１のコーディングテーブル及び第２のコーディングテーブルで階調「９３」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１、サブフィールドＳＦ２、およびサブフィールドＳＦ３で放電セルを発光させることを示している。
【０１０５】
第１のコーディングテーブルは８通りの階調を表示できるコーディングテーブルであり、階調「１」以上を表示する放電セルでは必ずサブフィールドＳＦ１で発光させるという規則をもったコーディングテーブルである。あるいは同じことであるが、サブフィールドＳＦ１で発光させなかった放電セルではサブフィールドＳＦ２以降でも発光させないという規則をもったコーディングテーブルである。第２のコーディングテーブルは５通りの階調を表示できるコーディングテーブルであり、第１のコーディングテーブル同様に、階調「１」以上を表示する放電セルでは必ずサブフィールドＳＦ１で発光させるという規則をもったコーディングテーブルである。また、第２のコーディングテーブルでは、サブフィールドＳＦ５は全ての階調において点灯しないことを特徴としている。以下、コーディングテーブルを単に「テーブル」と略記し、第１のコーディングテーブルを単に「第１テーブル」と略記し、第２のコーディングテーブルを単に「第２テーブル」と略記する。
【０１０６】
「第１テーブル」及び「第２テーブル」の違いは、第２のテーブルでは、階調「３」及び階調「１０１」のような、サブフィールドＳＦ５が点灯する階調を使用しないことである。「第１テーブル」及び「第２テーブル」ともに、テーブルにて記していない階調を表示する場合には、前後の階調を用いてディザや誤差拡散によって表現する。「第２テーブル」では「第１テーブル」よりも発光させる階調パターンが少ない為、このディザや誤差拡散に依存するところが大きく、全体的にノイズ感の増えた表示となる一方、フィールドの後半に位置するサブフィールドＳＦを点灯させないため、３Ｄ表示においては、残光クロストークを軽減することが可能となる。ここで、本実施の形態では、長残光蛍光体を塗布した表示画素がそのフィールドの最後に点灯したサブフィールドから、時間Ｔａを必ず一定期間の間継続させることを特徴とするが、短残光蛍光体を塗布した表示画素が「第１テーブル」に従って階調を表示し、駆動波形上、仮に５ＳＦ構成であったとしても、長残光蛍光体を塗布した表示画素が全て、「第２テーブル」に従って階調を表示する場合には、サブフィールドＳＦ４の維持期間の終わりから、次のフィールドのサブフィールドＳＦ１の初期化期間までの時間を４ｍｓｅｃ確保することを特徴とする。また、短残光蛍光体を塗布した表示画素が「第１テーブル」に従って階調を表示し、長残光蛍光体を塗布した表示画素も「第１テーブル」に従って階調を表示した場合には、サブフィールドＳＦ５の維持期間の終わりから、次のフィールドのサブフィールドＳＦ１の初期化期間までの時間を４ｍｓｅｃ確保することを特徴とする。これにより、残光クロストークを軽減し、良質な３Ｄ立体視が可能となる。
【０１０７】
本実施の形態は、１フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。なお、各サブフィールドにおいて各電極に印加する駆動電圧波形は、維持期間に発生する維持パルス数が異なる以外は２Ｄ画像信号をパネル１０に表示するときと同様であるので、説明を省略する。
【０１０８】
シャッタ眼鏡５０の右目用シャッタ５２Ｒおよび左目用シャッタ５２Ｌは、タイミング信号出力部４６から出力されシャッタ眼鏡５０で受信されるシャッタ開閉用タイミング信号（右目シャッタ開閉用タイミング信号および左目シャッタ開閉用タイミング信号）のオン・オフにもとづき、シャッタの開閉動作が制御される。そして、制御信号発生回路４５は、プラズマディスプレイ装置４０の駆動回路が３Ｄ駆動を行っているときは、右目用フィールドがパネル１０に表示されている期間は、右目用シャッタ５２Ｒが開くとともに左目用シャッタ５２Ｌが閉じるようにシャッタ開閉用タイミング信号を発生し、左目用フィールドがパネル１０に表示されている期間は、左目用シャッタ５２Ｌが開くとともに右目用シャッタ５２Ｒが閉じるようにシャッタ開閉用タイミング信号を発生する。
【０１０９】
図８は、本発明の実施の形態１における映像周波数変換回路４９の回路ブロックを概略的に示す図である。映像周波数変換回路４９は、記憶装置６１、記憶装置６２、ベクトル検出部６３、周波数変換部６６を有する。
【０１１０】
記憶装置６１は、例えば、読み出し・書込みを任意に行うことができる一般に用いられている半導体記憶装置（ＤＲＡＭ等）で構成され、映像周波数変換回路４９に入力される画像信号を時間的に遅延して出力する。この遅延は、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更するときの、後段の回路ブロックにおける時間調整のために行われる。
【０１１１】
記憶装置６２は、例えば、読み出し・書込みを任意に行うことができる一般に用いられている半導体記憶装置（ＤＲＡＭ等）で構成され、映像周波数変換回路４９に入力される画像信号を時間的に遅延して出力する。この遅延時間は、記憶装置６１における遅延時間に２フィールド期間の時間を加えた時間に等しい。従って、記憶装置６２は、記憶装置６１から出力される画像信号に対して２フィールドだけ時間的に遅れた画像信号を出力する。これにより、記憶装置６１が右目用フィールドの画像信号を出力するときは、記憶装置６２はその右目用フィールドの直前の右目用フィールドの画像信号を出力し、記憶装置６１が左目用フィールドの画像信号を出力するときは、記憶装置６２はその左目用フィールドの直前の左目用フィールドの画像信号を出力する。
【０１１２】
ベクトル検出部６３は、記憶装置６１から出力される画像信号と、記憶装置６２から出力される画像信号とを用い、動画像領域のベクトル検出を行う。このベクトル検出は、例えば、画像信号処理方法の一つとして一般に知られているパターンマッチングにより行う。すなわち、記憶装置６１から出力される画像信号と、記憶装置６２から出力される画像信号とを互いに比較することで、時間的に連続する２枚の画像を互いに比較し、動画像領域を検出するとともに、どの動画像領域がどの方向にどれだけ移動するのかを検出する。なお、この時間的に連続する２枚の画像とは、時間的に連続する２枚の右目用画像のことであり、時間的に連続する２枚の左目用画像のことであって、時間的に連続する２つのフィールドのことではない。
【０１１３】
周波数変換部６６は、制御信号発生回路４５から送られてくる垂直同期信号、および入力画像信号が２Ｄ画像信号か３Ｄ画像信号かを判別した結果を表す信号（以下、「２Ｄ／３Ｄ判別結果」と記す）にもとづき、３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更する。フィールド周波数の変更は、ベクトル検出部６３における検出結果と、記憶装置６１から出力される画像信号と、記憶装置６２から出力される画像信号とを用い、時間的に連続する２枚の画像から補間画像を作成することで行う。補間画像とは、時間的に連続する２枚の画像の間に位置する画像のことであり、単位時間（例えば、１秒間）の画像の数を変更するときに発生する画像のことである。
【０１１４】
具体的には、周波数変換部６６は制御信号発生回路４５から送られてくる垂直同期信号にもとづきフィールド周波数を判別するとともに、２Ｄ／３Ｄ判別結果にもとづき画像信号が２Ｄ画像信号か３Ｄ画像信号かを判別する。そして、画像信号が所定の閾値の１００Ｈｚより高い１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号であるときには、画像信号のフィールド周波数を所定の閾値以下の周波数、本実施の形態では、１００Ｈｚに変更し、周波数変換部６６はフィールド周波数を１２０Ｈｚから１００Ｈｚに変更した３Ｄ画像信号を発生し、垂直同期信号の周波数も１２０Ｈｚから１００Ｈｚに変更する。ただし、周波数変換部６６は、画像信号が２Ｄ画像信号であるとき、および１００Ｈｚ以下の３Ｄ画像信号のフィールド周波数のときには、フィールド周波数の変更を行わない。
【０１１５】
次に、周波数変換部６６において、フィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号を１００Ｈｚに変更するときの一例を図面を用いて説明する。図９は、本発明の実施の形態１における周波数変換部６６においてフィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数が１００Ｈｚの３Ｄ画像信号に変更するときの例を概略的に示す図である。
【０１１６】
フィールド周波数が１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数１００Ｈｚに変更するときには、１２枚の画像（１２フィールド）を、１０枚の画像（１０フィールド）に変換する。従って、図９には、フィールドＦ１−１からフィールドＦ１−１２までの１２枚の画像をフィールドＦ１’−１からフィールドＦ１’−１０までの１０枚の画像に変換する例を示す。すなわち、図９に示す例では、６枚の３Ｄ画像を５枚の３Ｄ画像に変換する。
【０１１７】
なお、図９に示すフィールドＦ１−１は右目用画像Ａ−１（以下、「右Ａ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−２は左目用画像Ａ−１（以下、「左Ａ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−３は右目用画像Ｂ−１（以下、「右Ｂ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−４は左目用画像Ｂ−１（以下、「左Ｂ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−５は右目用画像Ｃ−１（以下、「右Ｃ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−６は左目用画像Ｃ−１（以下、「左Ｃ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−７は右目用画像Ｄ−１（以下、「右Ｄ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−８は左目用画像Ｄ−１（以下、「左Ｄ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−９は右目用画像Ｅ−１（以下、「右Ｅ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−１０は左目用画像Ｅ−１（以下、「左Ｅ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−１１は右目用画像Ｆ−１（以下、「右Ｆ−１」と記す）であり、フィールドＦ１−１２は左目用画像Ｆ−１（以下、「左Ｆ−１」と記す）である。
【０１１８】
そして、本実施の形態における周波数変換部６６は、周波数変換後の右目用画像Ａ’−１（右Ａ’−１）から右目用画像Ｅ’−１（右Ｅ’−１）までの５枚の右目用画像および周波数変換後の左目用画像Ａ’−１（左Ａ’−１）から左目用画像Ｅ’−１（左Ｅ’−１）までの５枚の左目用画像を、下記の式にもとづき作成する。なお、以下のｋ１１からｋ１８までの各係数は、補間画像を作成する際の重み付け係数である。
【０１１９】
変換式
右Ａ’−１＝右Ａ−１
右Ｂ’−１＝ｋ１１×右Ｂ−１＋ｋ１２×右Ｃ−１
右Ｃ’−１＝ｋ１３×右Ｃ−１＋ｋ１４×右Ｄ−１
右Ｄ’−１＝ｋ１５×右Ｄ−１＋ｋ１６×右Ｅ−１
右Ｅ’−１＝ｋ１７×右Ｅ−１＋ｋ１８×右Ｆ−１
左Ａ’−１＝左Ａ−１
左Ｂ’−１＝ｋ１１×左Ｂ−１＋ｋ１２×左Ｃ−１
左Ｃ’−１＝ｋ１３×左Ｃ−１＋ｋ１４×左Ｄ−１
左Ｄ’−１＝ｋ１５×左Ｄ−１＋ｋ１６×左Ｅ−１
左Ｅ’−１＝ｋ１７×左Ｅ−１＋ｋ１８×左Ｆ−１
次に、ｋ１１からｋ１８までの各重み付け係数について図面を用いて説明する。図１０は、本発明の実施の形態における周波数変換部６６においてフィールド周波数１２０Ｈｚの３Ｄ画像信号をフィールド周波数１００Ｈｚの３Ｄ画像信号に変更するときの重み付け計数の一設定例を概略的に示す図である。本実施の形態においては、重み付け計数ｋ１１からｋ１８までの各係数は、２枚の連続する画像とそれらの画像から作成する補間画像との時間的な距離にもとづき設定する。例えば、図１０に示すように、フィールドＦ１−１の開始時間を時間０．００ｔとし、フィールドＦ１−１から１２フィールド後のフィールドＦ２−１の開始時間を時間１．００ｔとすると、各右目用画像の開始時間は、以下のようになる。
【０１２０】
右Ａ−１＝０．００ｔ
右Ｂ−１＝０．１６７ｔ
右Ｃ−１＝０．３３ｔ
右Ｄ−１＝０．５４ｔ
右Ｅ−１＝０．６７ｔ
右Ｆ−１＝０．８３５ｔ
次に、周波数変換後のフィールドＦ１’−１の開始時間を時間０．００ｔとし、フィールドＦ１’−１から１０フィールド後のフィールドＦ２’−１の開始時間を時間１．００ｔとする。そうすると、周波数変換後の各右目用画像の開始時間は、以下のようになる。
【０１２１】
右Ａ’−１＝０．００ｔ
右Ｂ’−１＝０．２ｔ
右Ｃ’−１＝０．４ｔ
右Ｄ’−１＝０．６ｔ
右Ｅ’−１＝０．８ｔ
以下、右Ｂ’−１を作成する際に用いる重み付け計数ｋ１１およびｋ１２を例に挙げて、重み付け計数の算出方法を説明する。
【０１２２】
周波数変換後の右目用画像である右Ｂ’−１は、周波数変換前の右目用画像である右Ｂ−１および右Ｃ−１から作成する。そして、図１０に示すように、右Ｂ’−１の開始時間は０．２ｔであり、右Ｂ−１の開始時間は０．１６７ｔであり、右Ｃ−１の開始時間は０．３３ｔである。従って、右Ｃ−１の開始時間と右Ｂ’−１の開始時間との差は（０．３３ｔ−０．２ｔ）であり、右Ｂ’−１の開始時間と右Ｂ−１の開始時間との差は（０．２ｔ−０．１６７ｔ）である。従って、右Ｂ’−１を作成する際に用いる重み付け計数ｋ１１とｋ１２は以下の式のように設定する。
【０１２３】
ｋ１１：ｋ１２＝（０．３３ｔ−０．２ｔ）：（０．２ｔ−０．１６７ｔ）＝０．１３ ｔ：０．０３３ｔ＝３．９４：１
これと同様にして他の重み付け計数を設定すると、以下の様になる。
【０１２４】
ｋ１３：ｋ１４＝２：１
ｋ１５：ｋ１６＝１．１７：１
ｋ１７：ｋ１８＝１：３．７
左目用の補間画像を作成する際の各重み付け計数も、これと同様にして設定する。本実施の形態では、このようにして、各重み付け計数を設定する。
【０１２５】
次に、フィールドＦ１−３（右Ｂ−１）とフィールドＦ１−５（右Ｃ−１）とから補間画像であるフィールドＦ１’−３（右Ｂ’−１）を作成するときの例を挙げて、重み付け計数にもとづき補間画像を作成する方法を説明する。図１１は、本発明の実施の形態における周波数変換部６６において２枚の連続する右目用画像から１枚の右目用補間画像を作成するときの動作の一例を概略的に示す図である。
【０１２６】
図１１において、図面９０はフィールドＦ１−３（右Ｂ−１）の一例を概略的に示した図面であり、図面９１はフィールドＦ１−５（右Ｃ−１）の一例を概略的に示した図面である。図１１には、右Ｂ−１で画面の左上に表示されたボールが、右Ｃ−１では画面の右下に移動する例を示す。また、図面９２は、フィールドＦ１−３とフィールドＦ１−５とから補間画像を作成する際の演算の一例を概略的に示した図面であり、図面９３はフィールドＦ１−３とフィールドＦ１−５とから作成された補間画像フィールドＦ１’−３（右Ｂ’−１）の一例を概略的に示した図面である。上述したように、本実施の形態において、補間画像である右Ｂ’−１は以下の式で表される。
【０１２７】
右Ｂ’−１＝ｋ１１×右Ｂ−１＋ｋ１２×右Ｃ−１
例えば、重み付け計数ｋ１１とｋ１２とが、上述したようにｋ１１：ｋ１２＝３．９４：１であれば、補間画像を作成する際の右Ｂ−１の重み付けは３．９４であり、右Ｃ−１の重み付けは１である。従って、図面９０および図面９１に示すように、２枚の連続する画像でボールの移動が生じる場合、そのボールの移動を示すベクトルを１：３．９４に分け、右Ｂ−１のボールの位置から１、右Ｃ−１のボールの位置から３．９４になる場所にボールが位置する画像を作成する。このようにして、図面９３に示す補間画像右Ｂ’−１を作成する。
【０１２８】
他の補間画像も、上述した式および重み付け計数にもとづき、これと同様にして作成する。
【０１２９】
こうして、本発明によると、特に視認度の高い緑色及び赤色の蛍光体の残光が減衰する時間を表す時定数が７ｍｓｅｃ程度の長時定数蛍光体を用い、３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１２０Ｈｚであるときに、１００Ｈｚに変換し、３Ｄ画像を鑑賞する使用者に、残光クロストーク及びフリッカーを抑えた良質な立体視を提供する。そして、本実施の形態では、周波数変換部６６において、画像信号が２Ｄ画像信号であるとき、３Ｄ画像信号のフィールド周波数が１００Ｈｚ以下の場合にはフィールド周波数の変更を行わない。これにより、残光クロストークが元々軽微である場合においては、入力画像信号にもとづく画像をパネル１０に表示し、フィールド周波数の変換にかかる消費電力を低減することができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態では、時間的に連続する２枚の画像を比較して動画領域のベクトルを検出し、検出したベクトルおよび２枚の画像と補間画像との時間的な距離に応じて補間画像を作成する構成を説明したが、例えば、２枚の画像と補間画像との時間的な距離に応じた比率で２枚の画像を加算して補間画像を作成し周波数変換する構成、あるいは間引きしてフィールドの数を減らすことで周波数変換する構成であってもよい。
【０１３１】
なお、図４、図５に示した駆動電圧波形は本発明の実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は何らこれらの駆動電圧波形に限定されるものではない。また、図３、図８に示した回路構成も本発明の実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は何らこの回路構成に限定されるものではない。
【０１３２】
なお、図５には、フィールドＦ１のサブフィールドＳＦ５の最後から続くフィールド２のサブフィールドＳＦ１の開始前までの間に、下り傾斜波形電圧を発生して走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する例を示したが、これらの電圧は発生せずともよい。例えば、サブフィールドＳＦ５の終了後からサブフィールドＳＦ１の開始前までの間は、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍをともに０（Ｖ）に保持する構成であってもよい。
【０１３３】
なお、本発明の実施の形態においては、２Ｄ駆動時においては１つのフィールドを８つのサブフィールドで構成し、３Ｄ駆動時においては１つのフィールドを５つのサブフィールドで構成する例を説明した。しかし、本発明は１フィールドを構成するサブフィールドの数が何ら上記の数に限定されるものではない。例えば、サブフィールドの数をより多くすることで、パネル１０に表示できる階調の数をさらに増加することができる。
【０１３４】
また、本発明の実施の形態においては、２Ｄ駆動時においてはサブフィールドＳＦ１〜サブフィールドＳＦ８の各サブフィールドの輝度重みを「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」に設定し、３Ｄ駆動時においてはサブフィールドＳＦ１〜サブフィールドＳＦ５の各サブフィールドの輝度重みを「１」、「６９」、「２２」、「６」、「２」に設定する例を説明した。しかし、各サブフィールドに設定する輝度重みは、何ら上記の数値に限定されるものではなく、階調を決めるサブフィールドの組合わせに冗長性を持たせるものであってもよく、これにより、動画擬似輪郭の発生を抑制したコーディングが可能となる。１フィールドを構成するサブフィールドの数や、各サブフィールドの輝度重み等は、パネル１０の特性やプラズマディスプレイ装置４０の仕様等に応じて適宜設定すればよい。
【０１３５】
本発明における実施の形態に示した各回路ブロックは、実施の形態に示した各動作を行う電気回路として構成されてもよく、あるいは、同様の動作をするようにプログラミングされたマイクロコンピュータ等を用いて構成されてもよい。
【０１３６】
本実施の形態では、１画素をＲ、Ｇ、Ｂの３色の放電セルで構成する例を説明したが、１画素を４色あるいはそれ以上の色の放電セルで構成するパネルにおいても、本実施の形態に示した構成を適用することは可能であり、同様の効果を得ることができる。
【０１３７】
本発明の実施の形態において示した具体的な数値は、画面サイズが５０インチ、表示電極対２４の数が１０２４のパネル１０の特性にもとづき設定したものであって、単に実施の形態における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、各数値はパネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等にあわせて最適に設定することが望ましい。また、これらの各数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものとする。また、１フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重み等も本発明における実施の形態に示した値に限定されるものではなく、また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切り換える構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、３Ｄ画像表示装置として使用可能な画像表示装置において、シャッタ眼鏡を通して表示画像を観賞する使用者に対して残光クロストーク及びフリッカーを抑えた、品質の高い３Ｄ画像を実現することができるので、画像表示装置や画像表示システム、加えて画像表示装置の駆動方法として有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０ パネル
２１ 前面基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
２５，３３ 誘電体層
２６ 保護層
３１ 背面基板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５，３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂ 蛍光体層
４０ プラズマディスプレイ装置
４１ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４３ 走査電極駆動回路
４４ 維持電極駆動回路
４５ 制御信号発生回路
４６ タイミング信号出力部
４９ 映像周波数変換回路
５０ シャッタ眼鏡
５２Ｒ 右目用シャッタ
５２Ｌ 左目用シャッタ
６１，６２ 記憶装置
６３ ベクトル検出部
６６ 周波数変換部
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４ ランプ電圧
Ｌ３ 消去ランプ電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号にもとづいて３Ｄ画像または２Ｄ画像を表示する画像表示部と、
右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、前記右目用画像信号を表示する右目用フィールドと前記左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する駆動回路を備え、
前記駆動回路は、
前記画像表示部に前記右目用フィールドを表示するときにオンとなり前記左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、前記左目用フィールドを表示するときにオンとなり前記右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号と前記画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号とを出力する制御信号発生回路と、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更する映像周波数変換回路とを有し、
前記映像周波数変換回路は、入力された映像信号の前記フィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を前記所定閾値以下の周波数に変更して出力し、前記制御信号発生回路は前記シャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示装置に加え、前記映像周波数変換回路が出力するシャッタ開閉用タイミング信号を受信して右目用シャッタと左目用シャッタの動作を制御するシャッタ眼鏡をさらに備える画像表示システム。
【請求項３】
入力された映像信号にもとづいて３Ｄ画像または２Ｄ画像を表示する画像表示部と、
右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、前記右目用画像信号を表示する右目用フィールドと前記左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する駆動回路を備え、
前記駆動回路は、
前記画像表示部に前記右目用フィールドを表示するときにオンとなり前記左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、前記左目用フィールドを表示するときにオンとなり前記右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号と前記画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号とを出力する制御信号発生回路と、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更する映像周波数変換回路とを有し、
前記映像周波数変換回路は、入力された映像信号の前記右目用フィールドと前記左目用フィールドの時間間隔が所定閾値よりも小さい場合は、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を前記所定閾値以下に変更して出力し、前記制御信号発生回路は前記シャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
入力された右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、前記右目用画像信号を表示する右目用フィールドと前記左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する画像表示装置の駆動方法であって、
前記右目用フィールドを表示するときにオンとなり前記左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、前記左目用フィールドを表示するときにオンとなり前記右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号を出力するステップと、
前記画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号を出力するステップと、
前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更するステップと、
前記入力された３Ｄ画像信号のフィールド周波数を検出するステップとを有し、
前記入力された３Ｄ画像信号のフィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を前記所定閾値以下に変更して出力するとともに前記シャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【請求項１】
入力された映像信号にもとづいて３Ｄ画像または２Ｄ画像を表示する画像表示部と、
右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、前記右目用画像信号を表示する右目用フィールドと前記左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する駆動回路を備え、
前記駆動回路は、
前記画像表示部に前記右目用フィールドを表示するときにオンとなり前記左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、前記左目用フィールドを表示するときにオンとなり前記右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号と前記画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号とを出力する制御信号発生回路と、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更する映像周波数変換回路とを有し、
前記映像周波数変換回路は、入力された映像信号の前記フィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を前記所定閾値以下の周波数に変更して出力し、前記制御信号発生回路は前記シャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示装置に加え、前記映像周波数変換回路が出力するシャッタ開閉用タイミング信号を受信して右目用シャッタと左目用シャッタの動作を制御するシャッタ眼鏡をさらに備える画像表示システム。
【請求項３】
入力された映像信号にもとづいて３Ｄ画像または２Ｄ画像を表示する画像表示部と、
右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、前記右目用画像信号を表示する右目用フィールドと前記左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する駆動回路を備え、
前記駆動回路は、
前記画像表示部に前記右目用フィールドを表示するときにオンとなり前記左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、前記左目用フィールドを表示するときにオンとなり前記右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号と前記画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号とを出力する制御信号発生回路と、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更する映像周波数変換回路とを有し、
前記映像周波数変換回路は、入力された映像信号の前記右目用フィールドと前記左目用フィールドの時間間隔が所定閾値よりも小さい場合は、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を前記所定閾値以下に変更して出力し、前記制御信号発生回路は前記シャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
入力された右目用画像信号および左目用画像信号を有する３Ｄ画像信号にもとづき、前記右目用画像信号を表示する右目用フィールドと前記左目用画像信号を表示する左目用フィールドとを交互に繰り返して画像表示部に３Ｄ画像を表示する画像表示装置の駆動方法であって、
前記右目用フィールドを表示するときにオンとなり前記左目用フィールドを表示するときにオフとなる右目用タイミング信号と、前記左目用フィールドを表示するときにオンとなり前記右目用フィールドを表示するときにオフとなる左目用タイミング信号とを有するシャッタ開閉用タイミング信号を出力するステップと、
前記画像表示部に３Ｄ画像を表示するための制御信号を出力するステップと、
前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を変更するステップと、
前記入力された３Ｄ画像信号のフィールド周波数を検出するステップとを有し、
前記入力された３Ｄ画像信号のフィールド周波数が所定閾値よりも大きい場合は、前記３Ｄ画像信号のフィールド周波数を前記所定閾値以下に変更して出力するとともに前記シャッタ開閉用タイミング信号の周波数を変更して出力することを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８８７４１（Ｐ２０１３−８８７４１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１３９５（Ｐ２０１１−２３１３９５）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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