CN1166175C - 等离子显示面板装置及其亮度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的等离子显示面板装置及其亮度控制方法，其特征在于它用相对地低于预定输入信号电位的第一输入信号域中的输入信号得到的亮度灰度等级的灰度等级显示区域，和相对地超过该预定输入信号电位的第二输入信号域的输入信号显示为超过所述灰度等级显示的最大亮度的一定亮度之一定亮度显示区域实施图形显示，由于对一般的TV显示输入信号中低于频繁出现的最大输入信号的输入信号，使直至最大亮度的显示为与所述输入信号对应的灰度等级显示。

Description

等离子显示面板装置及其亮度控制方法
技术领域
本发明涉及电视(TV)和广告显示面板等图像显示用的等离子显示面板装置及其亮度控制方法。
背景技术
作为现有的用等离子显示面板进行TV显示的灰度等级显示的方法，为如图16(a)所示的、为在一帧(1/60秒)期间内构成进行发光辉度加权用的若干个分区子域的方法。在如图16(a)所示的实例中，其结构是在一帧期间内构成八个分区子域，即sub1、sub2、...sub8，它们构成发光显示数据的写入放电的写入期间、发光显示放电用的保持期间、结束保持放电的消除期间。各个分区子域在前述保持期间的长度，分别与分区子域的发光辉度权重对应且彼此不同。
例如，当对sub1、sub2、...sub8的发光辉度分别加权为20×B0、21×B0、...27×B0(B0：基准辉度)时，利用这些发光辉度的组合，可以进行在一帧期间内有28＝256灰度等级的线性灰度等级显示特性的显示辉度的控制。当提高前述权重，比如将sub1、sub2、...sub8的发光辉度分别加权为A×20×B0、A×21×B0、...A×27×B0(B0：基准辉度，A＞1)，以提高为A倍，则如图16(b)所示，利用这些发光辉度的组合，可以进行在一帧期间有28＝256灰度等级的线性的灰度等级显示特性的、为前述A倍的显示辉度控制。此时，作为实施前述灰度等级显示方法用的前述分区子域的结构，与图16(a)相比可知，由于图16(b)中的权重增加为前述的A倍，所以整个分区子域的保持期间也延长了A倍。
在此，由于TV信号具有1/2.2的γ特性，所以在等离子显示面板中，需对上述的线性灰度等级显示特性进行γ＝2.2的逆γ修正，因而，为能得到正确的显示亮度，必须要进行修正。
可实施上述亮度控制方法的现有装置的基本结构如图17的方框图所示。在图17中输入信号通过获得最大亮度M1的显示用8位灰度等级显示单元31，可暂时具有前述256灰度等级的线性灰度等级显示特性，然后以进行γ＝2.2修正的逆γ修正单元32的方式，得到可给出最大亮度M1的正确显示辉度用的信号输出。
图18详细说明、TV输入信号电位与面板显示亮度之间的关系。正如图18所示，信号电位与面板的显示亮度之间的关系为，首先呈用图17所示8位灰度等级显示单元31的、由点划线①所示的线性γ＝1的关系，然后呈用图17的逆γ修正单元32进行了修正的、具有由实线曲线②所示的γ＝2.2的逆γ特性曲线的关系。这样，便可以成功地获得相应于最大输入信号电位LM的最大亮度M1的正确的显示辉度。而且当采用图16(b)所示方式时，即对于权重为A倍的情况，则如图18所示，横轴的信号电位与纵轴的面板显示亮度之间的关系为，首先呈用图17所示的8位灰度等级显示单元31的、由点划线③所示的线性γ＝1的关系，然后呈用图17逆γ修正单元32进行了修正的、具有由实线曲线④所示γ＝2.2的逆γ特性曲线的关系。这样，便可以成功地获得与最大输入信号电位LMA倍对应的最大亮度M2正确的显示亮度。
作为现有技术一个应用实例，图19表示可实现前述亮度控制方法的等离子显示面板用的驱动回路和面板的方框图。等离子显示面板组件100包括由M列数据电极D1、D2、...DM和N行成对配置的扫描电极保持电极SC1·SU1、SC2、SU2、...SCN·SUN呈矩阵形构成的等离子显示面板101，驱动前述M列数据电极用的数据激励器102和驱动前述N行扫描电极·保持电极对的扫描·保持·消除激励器103。
下面简单说明对驱动该等离子显示面板组件100的信号流。电位调节单元11调节输入信号的大小，并输入至8位A/D变换器12。在用逆γ修正单元13对A/D变换器12的输出进行前述γ＝2.2修正后，暂时存储在帧存储器14处，并经过输出处理单元15驱动数据激励器102。在另一方面，使输入信号通过同步分离单元16，并驱动时基信号脉冲发生单元17。时基信号脉冲发生单元17的输出控制A/D变换器12，并控制着存储器控制部18、驱动时基信号发生单元19。驱动时基信号发生单元19用于设定读写期间、保持期间、消除期间的时基脉冲信号，并且设定确定与分区子域的发光亮度权重对应的保持期间的长度的时基脉冲信号。驱动时基信号发生单元19的输出用于驱动扫描·保持·消除激励器103，并反馈至存储器控制单元18。存储器控制单元18与时基信号脉冲发生单元17和驱动时基信号发生部19的两个输出信号同步动作，由此以帧存储器14的输出经输出处理单元15驱动数据激励器102，以对帧存储器14的读取、写入实施控制。
这样，如图19所示的亮度控制驱动回路用的TV信号与等离子显示面板101的显示亮度之间的关系，可如图18中曲线②所示那样，获得与最大输入信号电位LM对应的最大亮度M1。而且采取用驱动时基信号发生单元19提高分区子域发光亮度的权重，以将保持期间的长度延长至A倍的方式，可如图18中曲线④所示那样，获得与最大输入信号电位LM对应的、为最大亮度M1A倍的最大亮度M2。
上述现有技术等离子显示面板装置及其亮度控制方法有下述问题。
图20所表示TV显示用的一般输入信号的一个实例。为了将随图20所示的输入信号的变化而变化的亮度变化显示在等离子显示面板上，需要将信号电位设定为图20所示的峰值输入信号电位LP，而且要调整发光亮度权重A和γ值，以使最大亮度设定为图18所示的最大亮度M2。采用这种设定方式，输入信号电位与面板显示亮度之间的关系呈图21所示的线性关系，所以对应图20所示的输入信号(波形)的辉度(波形)，可为准确地与图22所示输入信号(波形)对应的亮度(波形)。因此，直至与峰值输入信号电位LP对应的峰值亮度均可以实施灰度等级显示。然而，由于TV显示用输入信号的平均信号电位通常仅为峰值输入信号电位LP的20～30％左右，所以作为获得与输入信号(波形)准确对应的亮度(波形)的反面，还存在平均亮度比较低，即整体比较暗的图像显示等问题。
可以考虑以用提高平均亮度，使图象整体更亮，从而使权重A和γ值相当大，进而使最大亮度M2相当高方式，解决这一问题，但当提高等离子显示的亮度时，面板的电能消耗将比较高，进而使面板温度显著上升，又出现会超过面板许可温度的问题。如果考虑到这一限制，使其保持在面板许可温度的范围内，则需将最大亮度设定在大约420cd/m2，对于这种情况，与TV显示的平均信号电位对应的输入信号平均亮度仅为80～120cd/m2左右的低亮度。
另一方面，在用电位调节单元11将A/D变换器12的输入的信号电位调整为图20所示输入信号的最大输入信号电位LM(检测信号电位LD)的情况下，图19所示驱动回路的输入信号电位与面板显示亮度之间的关系为图23所示的关系，即仅可以相对于直至最大输入信号电位LM的输入信号获得灰度等级显示，而不能对超过最大输入信号电位LM的信号获得作为最大亮度的已饱和的显示亮度，即如图24所示，超过最大输入信号电位LM的信号由作为最大亮度的饱和亮度显示。因此对于这种情况，正如前述实例所述，最大亮度和峰值亮度均设定为大约420cd/m2。这样，与在最大输入信号电位LM和超过其峰值输入信号电位LP之间的输入信号对应的亮度不能形成灰度等级，从而使图象显示品质下降。
因此，如上述，对于这种现有技术等离子显示面板用的亮度控制方法，由于其最大亮度必须在作为不割裂面板的限度、低于最大许可电力的条件下设定，所以存在有使实现高显示亮度的等离子显示面板的结构受到限制的问题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种可提高平均显示亮度的等离子显示面板装置及其亮度控制方法，即使对超过预定的最大输入信号电位的输入信号也可以在最大亮度以上实施亮度显示，同时可以降低面板电能消耗，抑制面板温度上升。
为实现上述目的，根据本发明构造的第一种等离子显示面板装置及亮度控制方法，利用相对地低于预定输入信号电位的第一输入信号域中的输入信号获得的亮度灰度等级的第一显示区域，和将相对地超过前述预定输入信号电位的第二输入信号域之输入信号，显示为超过前述第一显示区域之最大亮度的一定亮度的特定亮度显示区域，进行图像显示，所述第二显示区域的亮度的最大值没定为在连续显示时高于能维持面板的容许温度的亮度的电位。
采用本发明的这种等离子显示面板装置及其亮度控制方法，由于对一般的TV显示用输入信号中低于频繁出现的最大输入信号的输入信号，直至最大亮度时的显示仍为与所述输入信号相对应的灰度等级显示，而对于偶尔出现的峰值输入信号电位的输入信号，可增加一个灰度等级增加并用一定的峰值亮度进行显示，所以可扩大亮度的灰度等级显示区域，同时可得到平均亮度和峰值亮度均相当高的高品质的图像显示。而且，本发明采用缩短设定所述特定亮度显示区域中显示时间的方式，故可以抑制峰值亮度显示时的面板电力，从而可以进一步实现的稳定的图象显示。
本发明还可以限制在特定亮度显示区域中连续显示的时间。
采用这种构成，即使超过预定输入信号电位的输入信号为连续的情况，也可以将面板的电能消耗抑制在最大许可电力之内。
而且，本发明还可以在一场扫描信号期间内，具有在第一显示区域中进行灰度等级显示用的、进行显示亮度加权的多个分区子域，和与前述若干个分区子域独立的在第二示区域中进行一定亮度显示用的分区子域。
采用这种构成，可以在进行特定亮度显示用的分区子域期间实行自由控制，从而可以抑制高亮度时的电力，提高图象显示的平均亮度，而实现其高品质。
而且，本发明还可以在一场扫描信号期间内具有进行发光亮度加权的多个分区子域，当输入信号电位超过一定值时，增加前述分区子域数，当输入信号电位低于前述一定值时，减少前述分区子域数至原来的数。
采用这种构成，可以在进行特定亮度显示时动态地增加分区子域数，所以可以获得高平均亮度和高的特定亮变显示。
此外，当输入信号电位为超过一定值时和低于该一定值的至少其中之一发生时，本发明还可以在延迟一定时间后增减前述分区子域数。
采用这种构成，即使输入信号在一定值附近连续变化，显示器的显示也不会产生闪烁，从而可获得稳定的显示。
而且，本发明还可以使增加所述分区子域数的输入信号电位用的一定值，与减少前述分区子域数的输入信号电位用的一定值为两个不同的值。
采用这种构成，即使输入信号在一定值附近连续变化，显示器的显示也不会产生闪烁，从而可获得稳定的显示。
为实现上述目的，根据本发明构造的第二等离子显示面板装置及其亮度控制方法，设置具有在一场期间内进行发光亮度加权用的多个分区子域、具有逆γ特性的信号处理回路，并且是当输入信号电位超过一定值时，以使所述发光亮度权重比较高且所述逆γ特性的γ值比较高的方式实施切换，当输入信号电位低于一定值时，以使所述发光亮度加权比较低且所述逆γ特性的γ值比较低的方式实施切换。
采用本发明的这种等离子显示面板装置及其亮度控制方法，由于对低于预定的最大输入信号电位的输入信号，可以进行直至与面板的最大许可电力对应的最大亮度显示的灰度等级显示，而对于超过所述预定最大输入信号电位的输入信号，可用提高其加权和γ值的方式，进行超过所述最大亮度的峰值亮度的灰度等级显示，所以可以抑制电能消耗的增加，并可以获得高亮度、高对比度的高品质图像显示。而且，由于可使超过所述最大输入信号电位的信号的亮度，朝超过最大许可电力峰值亮度的方向提高，所以可以抑制等离子显示面板的电力增加，并给出高亮度、高对比度的高品质的图象显示。
而且，当输入信号电位为超过一定值时和低于所述一定值的至少其中之一发生时，本发明还可以在一定的延迟时间后切换发光亮度的权重和逆γ特性的γ值。
采用这种构成，即使输入信号在一定值附近连续变化，显示器的显示也不会产生闪烁，从而可获得稳定的显示。
而且，本发明还可能使所述发光亮度加权比较高且所述逆γ特性的γ值比较高的方式实施切换的输入信号电位用的一定值，与以使所述发光亮度加权比较低且所`述逆γ特性的γ值比较低的方式实施切换的输入信号电位用的一定值为两个不同的值。
采用这种构成，即使输入信号在一定值附近连续变化，在显示器的显示也不会产生闪烁，从而可获得稳定的显示。
而且，本发明还可以限制输入信号电位超过一定值、用发光亮度权重比较高和所述逆γ特性的γ值比较高的信号进行显示的连续显示时间。
采用这种构成，即使对于输入信号连续超过预定输入信号电位的情况，也可以将面板的电能消耗抑制在最大许可电力之内。
附图说明
图1为第一实施方式用的动作特性图；
图2为示第一实施方式中驱动电路的方框图；
图3为第一实施方式中分区子域的结构成图；
图4为第一实施方式中输入信号与亮度之间关系的动作特性图；
图5为第一实施方式中的亮度(波形)对于输入信号变化的动作特性图。
图6为第一实施方式中9位数据生电路的电路图；
图7为第二实施方式中等离子显示面板亮度控制方法基本结构示意图；
图8为第二实施方式中信号电位与显示亮度之间关系的示意图；
图9为作为第二实施方式中一个应用实例的等离子显示面板亮度控制方法的基本构成的示意图；
图10为第三实施方式中等离子显示面板亮度控制方法的基本构成示意图；
图11为TV信号时间经历的一个特别实例的示意图；
图12为第四实施方式中等离子显示面板亮度控制方法基本构成的示意图；
图13为TV信号时间经历的另一个特别实例的示意图；
图14为第四实施方式中等离子显示面板亮度控制方法的基本构成的、表示信号电位与显示亮度之间关系的示意图；
图15为第四实施方式中等离子显示面板亮度控制方法的基本构成的、表示信号电位与显示亮度之间另一种关系的示意图；
图16为进行等离子显示面板的灰度等级显示用的现有技术实例中分区子域的结构图；
图17为现有技术等离子显示面板亮度控制方法基本构成的方框图；
图18为现有技术信号电位与显示亮度之间关系的示意图；
图19为现有技术等离子显示驱动电路的方框图；
图20为一般的TV显示输入信号的波形图；
图21为现有技术一个实例中的输入信号与亮度之间关系的动作特性图；
图22为现有技术一个实例中辉度(波形)对于输入信号变化的动作特性图；
图23为现有技术另一个实例中输入信号与亮度之间关系的动作特性图。
图24为示现有技术另一个实例中亮度(波形)对于输入信号变化的动作特性图；
图25为等离子显示面板装置的一个结构实例的示意图。
具体实施方式
下面参考附图说明本发明的最佳实施例。
第一实施方式
下面参考附图说明本发明的第一实施方式。
图25示出本发明等离子显示面板装置的一个构成实例。图25中的第一玻璃基板104上设置由相互平行的扫描电极105和保持电极106构成的两根一组的电极组。该扫描电极105和保持电极106由电介质体层107和保护膜层108盖覆着。相对于第一玻璃基板104的第二玻璃基板109上配置与扫描电极105和保特电极106正交的多个隔壁110。两个隔壁110之间配置与隔壁110平行的数据电极111。隔壁110之间的第二玻璃基板109表面上和数据电极111的表面上设有荧光体层112。两根一组的扫描电极105、保持电极106的一组在与每两个隔壁110交叉部位的一定区域处形成一个放电元113。扫描电极105、保持电极106和数据电极111分别由在Cu层的上下层叠有Cr层的叠层导体或Ag形成。而且，电介质体层107由硼硅酸玻璃等构成，保护膜层108由MgO等构成。在放电元113处还封入作为放电气体的氦、氖、氩、氙等所需气体中的至少一种。
图1为说明本发明等离子显示面板装置及其亮度控制方法的动作特性图，其中横轴表示等离子显示面板的输入信号大小(电压电位)，纵轴表示等离子显示面板的显示亮度。
如图1所示，当输入信号由0增大到最大输入信号电位LM时，亮度相应地由0单调地增加至最大亮度M3，从而构成可进行等离子显示面板灰度等级显示的区域1。超过最大输入信号电位LM到达峰值输入信号电位LP之前，相对于各输入信号的亮度为将独立于灰度等级显示区域1的特定亮度(值)MC，加在最大亮度M3上所形成的峰值亮度P，且构成通常为一定峰值亮度显示用的峰值亮度显示区域2。
采用本发明时，到最大输入信号电位LM之前，亮度显示为到最大亮度M3之前的灰度等级显示，当输入信号超过最大输入信号电位LM时，通常为一定的峰值亮度显示，故平均亮度高，且可以采用适用于峰值亮度显示的、高品质的等离子显示面板实施显示。
驱动电路的方框图如图2所示。等离子显示面板组件100的构成要素适用于AC型等离子显示面板，其中包括，由M列数据电极D1、D2、...DM和N行成对配置的扫描电极SC1、SC2、...SCN/保持电极SU1、SU2、...SUN呈矩阵形构成的等离子显示面板101，驱动所述M列数据电极用的数据激励器102和驱动所述N行扫描电极/保持电极对的扫描·保持·消除激励器103。在此，图中省略了有关逆γ修正的处理，它与现有技术方式相类似，也在数据输入至帧存储器14之前实施逆γ修正处理。
下面简单说明驱动该等离子显示面板组件100的信号流。
电位调节单元11调节输入信号的大小，并输入至8位A/D变换器12。由信号电位检测单元20监测A/D变换器12的输出，而且在A/D变换器12中，当检测到与TV显示用输入信号超过预先设定的最大输入信号电位LM但小于峰值输入信号电位LP对应的输出时，利用9位数据生成单元21在一定亮度上添加上1位，而转换输入为9位的数据。
由9位数据生成单元21输出的数据经逆γ修正处理后，暂时存储在帧存储器14处，并经输出处理单元15驱动数据激励器102。另一方面，使输入信号通过同步分离单元16#并驱动时基信号脉冲发生单元17。该时基信号脉冲发生单元17的输出控制A/D变换器12，并控制存储器控制单元18和驱动时基信号发生单元19。驱动时基信号发生单元19的输出用于驱动扫描·保持·消除激励器103，并返回存储器控制部18。存储器控制单元18与时基信号脉冲发生单元17和驱动时基信号发生单元19的两个输出信号同步动作，由此控制帧存储器14的读取、写入，以用帧存储器14的输出经输出处理单元15驱动数据激励器102。
在图2所示的驱动电路中，其进行TV显示用的灰度等级显示和峰值亮度显示的亮度控制方法如图3所示，即可以采用在1/60秒为一帧的期间内设置进行显示亮度加权的多个分区子域和实施独立亮度显示的一个分区子域的方式实现。在图3所示的实例中，在一帧期间内设置具有显示数据写入放电的写入期间、显示放电的保持期间和保持放电结束的消除期间等各期间的单位分区子域sub1、sub2、...sub8、subP，共九个分区子域。各分区子域sub1～sub8的保持期间长度与亮度的权重对应，并且彼此不同，即通过所谓加权方式，可使subP分区子域在保持期间长度与一定的辉度相对应。例如，分别对sub1、sub2、...sub8各分区子域发光时的亮度加权为20×B0(B0：基准亮度)、21× B0、...27×B0，通过对这些发光实施组合，可以获得28＝256灰度等级的显示。这时的最大亮度为(20+21+...+27)×B0＝255×B0。而且当subP发光时的亮度为P×B0时，可实施灰度等级显示的区域为在最大亮度255×B0上加上P×B0，即可以显示出(255+P)×B0的峰值亮度。
图6表示生成9位数据的回路的一个实例，其逻辑数表如下所示。
输入               R输出           S输出
P＝Q               H               L
P＞Q               L               H
P＜Q               H               H
图6所示的电路包含信号电位检测单元20和9位数据生成单元21。在图6所示的电路中，使8位数据P(P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7)与对图20所示的输入信号的最大输入信号电位LM(检测信号电位LD)进行信号变换获得的8位数据Q(Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7)进行比较，当P＞Q时，P8输出为高电位(H)的数据。在8位数据P上再加上数据P8，并作为9位数据存储在帧存储器14中。数据P0至数据P7分别与分区子域sub1～sub8对应，数据P8与分区子域subP对应。
下面说明图2所示驱动电路的工作过程。
首先，用电位调节单元11将输入A/D变换器12的信号电位调节为图20所示输入信号的峰值输入信号电位LP，将调节为峰值输入信号电位LP后的输入信号用8位A/D变换器12进行信号变换。利用信号电位检测单元20监测该A/D变换器12的输出是否有超过图20所示输入信号的最大输入信号电位LM的信号，当检测到有超过最大输入信号电位LM的信号时，A/D变换器12的输出用9位数据生成单元21，在直至最大输入信号电位LM的8位20×B0～27×B0数据上，叠加一位P×B0数据，形成9位数据。
因此，采用这种方式，可如图4所示，将直至最大输入信号电位LM的输入信号变换为直至最大亮度的可灰度等级显示的数据，对于超过最大输入信号电位LM的输入信号，也可以生成可进行一定峰值亮度显示的数据。换句话说就是，图20所示的全部输入信号都可以像图5所示那样，在直至与最大输入信号电位LM的输入信号对应的最大亮度之前，用与输入信号的变化准确对应的亮度，而在超过其最大输入信号电位LM时，用作为饱和峰值亮度的亮度，分别在等离子显示面板上显示图象。
通过这种动作方式，可确保面板的温度上升在允许限度内，从而可以用较高的最大亮度进行显示，还可以用超过该最大辉度的峰值亮度进行显示，从而可进一步实现高亮度化。
举一实例，有如果描述现有技术的实例时所说明的那样，对于采用连续显示方式，但可保持面板为许可温度的极限亮度为420cd/m2的情况，当相对于TV显示的输入信号平均亮度为200cd/m2，偶然出现的峰值输入信号电位的峰值输入的出现率为10％时，由于200cd/m2＝20cd/m2÷10％，所以与最大输入对应的最大亮度为420cd/m2-20cd/m2＝400cd/m2，因此可以通过将峰值亮度设定为超过200cd/m2的最大亮度的方式，实现等离子显示面板的进一步高亮度化。
对于实际的640×480象素、42英寸型等离子显示面板装置，可以获得的最大亮度为400cd/m2，峰值亮度为600cd/m2。而且在TV显示的输入信号中峰值输入信号电位输入的出现率超过10％时，以及峰值输入信号电位输入呈长时间连续出现时，为使面板的温度上升保特在许可限度内，可以对最大亮度增加限制显示峰值亮度的显示时间的方式实施设计。举一实例，可以使有如图2所示之驱动电路中的信号电位检测单元20的电路动作具有时间常数，当峰值输入信号电位连续输入超过预定的动作时间时，停止该信号电位检测单元20的工作，经过一定的时间后再恢复其工作。
本实施方式是取由灰度等级显示切换至峰值亮度显示的输入信号电位为最大输入信号电位LM的，但本发明并不仅限于这一种方式。
第二实施方式
本发明的第二种实施方式构成第二实施方式，图7表示本发明等离子显示面板装置及其亮度控制方法的第二实施方式的基本构成示意图。
如图7所示，在用信号电位检测单元33检测输入信号的信号电位，发现其信号电位低于作为某定值的检测信号电位LD时，对其进行监测的信号电位检测单元33使其由a侧输入至开关(SW)34。此时的输入信号可利用获得最大亮度M3的8位灰度等级显示单元35而具有256灰度等级的线性灰度等级显示特性，随后再通过逆γ修正部32进行γ＝2.2修正的方式，可以获得其输出为最大亮度M3的准确显示亮度信号输出。
当信号电位超过作为某定值的检测信号电位LD时，对其进行监测用的信号电位检测单元33使其由b侧输入至开关(SW)34。此时的输入信号可利用获得峰值亮度P的8位灰度等级显示单元36而具有256灰度等级的线性灰度等级显示特性，随后再通过逆γ修正部32进行γ＝K修正的方式，还可以获得输出为峰值亮度P的显示亮度信号输出。
图8是对这些进行详细说明的、表示TV信号电位与面板显示亮度之间的关系的示意图，其中横轴表示等离子显示面板的输入信号电位，纵轴表示等离子显示面板的显示亮度，直线⑤、直线⑦、曲线⑥、曲线⑧分别表示与信号电位对应的显示亮度关系曲线。另外，横轴也可以表示作为检测信号电位LD的某一定信号电位的值。
另外，在等离子显示面板中进行TV显示用的灰度等级显示方法，还可以采用现有技术的方法。由于图16(a)、图16(b)所示的分区子域的构成方法也可以在本发明中使用，所以因其说明与前述重复而予省略。
下面利用图7、图8、图16(a)、图16(b)，详细说明本发明的等离子显示面板装置及亮度控制方法。
如图8所示，信号电位与面板显示亮度之间的关系，在信号电位低于作为某定值的检测信号电位LD时，图7所示的对其进行检测的如图7所示的信号电位检测单元33使其由a侧输入至开关(SW)34，故利用8位灰度等级显示单元35，可使其呈如点划线⑤所示的直线形γ＝1的关系，随后通过逆γ修正单元32修正为具有如实线曲线⑥所示γ＝2.2的逆γ特性的曲线关系。这样便可以获得相对于信号电位的最大亮度M3的准确显示亮度。该最大亮度M3设定在比面板最大许可电力低的下限处。这时实施灰度等级显示分区子域的构成，可设定为如图16(a)所示的、可获得最大亮度M3的分区子域保持期间的长度。
当信号电位超过检测信号电位LD时，如图7所示的信号对其进行检测的电位检测单元33使其由b侧输入至开关(SW)34，故利用8位灰度等级显示单元36，可使其呈如点划线⑦所示的直线形γ＝1的关系，然后通过逆γ修正单元37修正为具有如虚线曲线⑧γ＝K的逆γ特性的曲线关系。这样便可以获得相对于信号电位的峰值辉度P的显示亮度。可将该峰值亮度P设定在等于面板的最大许可电力，或是比其略低的高的电力处。这时实施灰度等级显示分区子域的构成，可设定为如图16(b)所示的、分区子域保持期间长度的A倍，以获得峰值亮度。这样，当信号电位超过作为某定值的检测信号电位LD时，可由作为进行发光亮度权重较低的灰度等级显示分区子域的构成形式图16(a)，切换至作为进行发光亮度的权重比较高的灰度等级显示分区子域的构成形式图16(b)，同时可将γ值由γ＝2.2切换至γ值较高的γ＝K(K＞2.2)。然后，当信号电位再回到检测信号电位LD以下时，由作为进行发光亮度权重较低的灰度等级显示分区子域的构成形式图16(b)切换至作为进行发光亮度权重较高的灰度等级显示分区子域的构成形式图16(a)，同时将γ值由γ＝K切换至γ＝2.2。K值可被适当设定，使曲线⑥和曲线⑧在峰值输入信号电位LP的大约一半以下的位置相互接近，离开该半值位置后相互开始分离。采用这种方式，在信号电位超过检测信号电位LD而由曲线⑥切换至曲线⑧时，相对于位于检测信号电位LD以下信号电位的显示亮度并不发生变化，当超过检测信号电位LD时，显示辉度相对于信号电位慢慢上升至峰值亮度P。因此，对于超过检测信号电位LD的信号，显示亮度会有所加强，从而可以获得高亮度、高对比度的显示图象。
图9表示实现本发明亮度控制方法的等离子显示驱动电路和面板的方框图。等离子显示面板组件100的构成包括，由M列数据电极D1、D2、...DM-1、DM和N行成对配置的扫描电极·保持电极SC1·SU1、SC2·SU2、...SCN·SUN呈矩阵形构成的AC型等离子显示面板101，驱动所述M列数据电极的数据激励器102和驱动所述N行扫描电极/保持电极对的扫描·保持·消除激励器103。
下面简单说明对驱动该等离子显示面板组件100用的信号流。电位调节单元11调节输入信号的大小，并将其输入8位A/D变换器12。A/D变换器12的输出在用逆γ修正单元13进行γ＝2.2或γ＝K的修正后，暂时存储在帧存储器14处，并经输出处理单元15驱动数据激励器102。另一方面，使输入信号通过同步分离部16，并驱动时基信号脉冲发生单元17。时基信号脉冲发生单元17的输出控制着A/D变换器12，并控制存储器控制单元18、驱动时基信号发生单元19。该驱动时基信号发生单元19用于设定读写期间、保持期间、消除期间的时基脉冲信号，并设定决定与分区子域的发光亮度的权重对应的保持期间的长度的时基脉冲信号。驱动时基信号发生单元19的输出驱动扫描·保持·消除激励器103，并回到存储器控制单元18。存储器控制单元18与时基信号脉冲发生单元17和驱动时基信号发生单元19的两个输出信号同步动作，控制帧存储器14的读取、写入，以从帧存储器14经输出处理单元15驱动数据激励器102。然后，信号电位检测单元51监测A/D变换器12输出的信号电位，进行检测信号电位LD的检测，在时基信号脉冲发生单元17中进行与分区子域的发光亮度的权重对应的确定保持期间长度的时基信号脉冲的设定切换，同时用逆γ修证单元13进行γ修正的设定切换。
以上，由图9所示的亮度控制用驱动电路实现的TV信号电位与等离子显示面板101显示亮度之间的关系是：在信号电位低于检测信号电位LD时，如图8中的γ＝2.2曲线⑥所示，可获得与峰值输入信号电位LP对应的最大亮度M3；而当信号电位超过检测信号电位LD时，可如图8中的γ＝K曲线⑧所示，获得与峰值输入信号电位LP对应的比最大亮度M3高的峰值亮度P。
下面说明与TV的一般输入信号的信号电位相关的上述亮度控制方法。图20示出TV输入信号所历时间的曲线图。由图中可见，TV输入信号对于较低的平均信号电位来说，频繁出现的最大输入信号电位LM(检测信号电位LD)和时而出现的峰值输入信号电位LP的信号是不规律的。由该最大输入信号电位LM(检测信号电位LD)至峰值输入信号电位LP的信号的出现率平均为高百分之几左右。因此，通过将接近最大输入信号电位LM的值设定在检测信号电位LD处的方式，便可以像本发明亮度控制方法所述那样，即使增加显示亮度至峰值亮度P，一般也仅使面板增加微小的电力，因而可控制其不超过面板的最大许可电力。
换句话说，对于与面板最大许可电力相应的最大亮度为420cd/m2的情况，正如在现有技术的实例中所说过的那样，过去只能获得到最大亮度420cd/m2，而当采用本发明时，如果TV信号中偶然出现的峰值输入信号电位的输入出现率为10％，则由于20cd/m2＝200cd/m2×10％，于是当最大亮度为420cd/m2-20cd/m2＝400cd/m2时，可以算得峰值亮度P为400cd/m2+200cd/m2＝600cd/m2。即当与实际最大许可电力对应的亮度为420cd/m2时，对于640×480象素、42英寸型的等离子显示面板装置，可以得到的最大亮度为400cd/m2，峰值亮度为600cd/m2。
第三实施方式
下面说明根据本发明构造的等离子显示面板装置及其亮度控制方法的第三实施方式。图10为表示本发明等离子显示面板装置及其亮度控制方法的第三实施方式的基本构成示意图。它与图7所示的本发明的第二实施方式等离子显示面板装置及其亮度控制方法大部分是相同的，所以这里仅说明其改变的内容。在图7中用信号电位检测单元33直接进行开关(SW)34的切换，而图10中则是信号电位检测单元33输出的信号经过延迟电路38进行时间延迟后，再进行开关(SW)34的切换。如图11所示，在TV输入信号经历的时间中超过检测信号电位LD的信号电位为间断连续的情况下，对于如图7所示的基本结构来说，由图8中曲线⑥至曲线⑧、由曲线⑧至曲线⑥的切换是间断连续进行的，所以显示画面会呈闪烁现象。然而在图10中，其构成为信号电位检测单元33是通过延迟电路38进行开关(SW)34切换的，这使得在信号电位为超过检测信号电位LD时和低于检测信号电位LD时的其中至少一种情况下，发光亮度权重和逆γ特性的γ值的切换在发生某一时间延迟后进行。为了能实现这一点，可在图9所示的驱动回路的信号电位检测单元51内装有延迟回路52，从而可使开关(SW)34的切换具有时间延迟特性，由信号电位检测单元51至逆γ修正单元13和时基信号脉冲发生单元17的输出将产生时间延迟。因此，可以获得不产生闪烁是稳定显示。
第四实施方式
下面说明根据本发明构造的等离子显示面板装置及其亮度控制方法的第四实施方式。图12为表示本发明等离子显示面板装置及其亮度控制方法的第四实施形式的基序构成示意图。采用本第四实施方式，与本发明第二实施方式等离子显示面板装置及其亮度控制方法相比，大部分是相同的，所以这里仅说明改变的内容。图7中是用检测单值的检测信号电位LD用的信号电位检测单元33进行开关(SW)34切换的，而在图12中，检测信号电位为双值信号电位LD1、LD2，故设置两个信号电位检测单元39、40，其构成为用检测检测信号电位LD1的信号电位检测单元39进行开关(SW)34由a至b的切换，和用检测检测信号电位LD2的信号电位检测部40进行开关(SW)34的由b至a的切换。在图13所示的TV输入信号所历时间中的长时间连续的位于检测信号电位LD附近的信号电位的情况下，由图8中的曲线⑥至曲线⑧、由曲线⑧至曲线⑥的切换会出现振荡，显示画面上显示亮度会出现闪烁。然而正如图12以及表示信号电位与显示亮度之间关系的图14所示，由于发光亮度权重比较高而且逆γ特性也比较高情况下所切换的检测信号电位LD1值，和发光亮度权重比较低而且逆γ特性也比较低情况下切换的检测信号电位LD2值，为两个不同的值，所以由图14中的曲线⑥至曲线⑧、由曲线⑧至曲线⑥的切换所改变的信号电位，在该切换转移点处具有滞后特性。为能实现这一点，图9所示的驱动电路所用的信号电位检测单元51可为双值检测(未示出)，从而使由信号电位检测单元51至逆γ修正单元13和时基信号脉冲发生单元17的驱动具有滞后特性。因此可以不产生闪烁，从而改善显示的稳定性。
在上面对本发明各实施方式的说明中，是以进行灰度等级显示的分区子域为8分区子域的构成为例进行说明的，但采用除此以外的其它分区子域的构成方式，也可以使本发明成立。而且只要分区子域的构成为一定，在进行图8所示的由曲线⑥至曲线⑧的切换时，为获得峰值亮度而采用的减小分区子域数、延长保持时间的方法，也属于本发明范围之内。而且并不限于γ＝K时的K值，还可以如图15所示，不将其设定为定数，而是设定为随信号电位的值不同而异的变数。
另外，在上述的说明中，是以具有三个电极(扫描电极、保持电极、数据电极)的AC型等离子显示面板为例进行说明的，但本发明并不限于具有这种构造的等离子显示面板，它适用于可用分区子域驱动的各种等离子显示面板。

Claims (14)

1.一种等离子显示面板装置，其特征在于，它用对于低于预定输入信号电位的第一输入信号电位域中的输入图像信号得到亮度灰度等级的第一显示亮度区域，和对于超过所述预定信号电位的第二输入信号电位域的输入图像信号，显示为超过所述第一显示亮度区域的最大亮度的第二显示亮度区域，进行图像显示，所述第二显示亮度区域的亮度的最大值设定为在连续显示时高于能维持面板在容许温度以下的亮度的电位。
2.一种如权利要求1所述的等离子显示面板装置，其特征在于，限制所述第二显示亮度区域中连续显示的时间。
3.一种如权利要求1所述的等离子显示面板装置，其特征在于，所述第二显示亮度区域是显示一定亮度的区域，在一场扫描信号期间内，具有在上述第一显示亮度区域中进行灰度等级显示、进行显示亮度加权的多个区子域，和在所述第二显示亮度区域中进行一定亮度显示用的、与所述多个分区子域独立的分区子域。
4.一种如权利要求2所述的等离子显示面板装置，其特征在于，所述第二显示亮度区域是显示一定亮度的区域，在一场扫描信号期间内，具有在上述第一显示亮度区域中进行灰度等级显示用的、进行显示亮度加权的多个分区子域，和在所述第二显示亮度区域中进行一定亮度显示用、与所述多个分区子域独立的分区子域。
5.一种如权利要求1所述的等离子显示面板装置，其特征在于，在一场扫描信号期间内，具有进行了发光亮度加权的多个分区子域，当输入信号电位超过一定值时，增加所述分区子域数，当输入信号电位低于该一定值时，减少所述分区子域数至原来的数。
6.一种如权利要求5所述的等离子显示面板装置，其特征在于，当输入信号电位为超过一定值和低于该一定值的至少其中之一发生时，在延迟一定时间后增减所述分区子域数。
7.一种如权利要求1所述的等离子显示面板装置，其特征在于，在一场扫描信号期间内，具有进行了发光亮度加权的多个分区子域，当输入信号电位超过一定值时，增加所述分区子域数，当输入信号电位低于一定值时，减少所述分区子域数至原来的数，其中增加所述分区子域数的输入信号电位的一定值与减少所述分区子域数的输入信号电位的一定值为两个不同的值。
8.一种等离子显示面板亮度控制方法，其特和在于，它用对于低于预定输入信号电位的第一输入信号电位域中的输入图像信号得到亮度灰度等级的第一显示亮度区域，和对于超过所述预定信号电位的第二输入信号电位域的输入图像信号，显示为超过所述第一显示亮度区域的最大亮度的亮度的第二显示亮度区域，进行图像显示，所述第二显示亮度区域的亮度的最大值设定为在连续显示时高于能维持面板在容许温度以下的亮度的电位。
9.一种如权利要求8所述的等离子显示面板亮度控制方法，其特征在于，限制所述第二显示亮度区域中连续显示的时间。
10.一种如权利要求8所述的等离子显示面板用的亮度控制方法，其特征在于，所述第二显示亮度区域是显示一定亮度的区域，在一场扫描信号期间内，具有在所述第一显示亮度区域中进行灰度等级显示、进行显示亮度加权的多个分区子域，和所述第二显示亮度区域中进行一定亮度显示用的、与所述多个分区子域独立的分区子域。
11.一种如权利要求9所述的等离子显示面板用的辉度控制方法，其特征在于，所述第二显示亮度区域是显示一定亮度的区域，在一场扫描信号期间内，具有在所述第一显示亮度区域中进行灰度等级显示、进行显示亮度加权的多个分区子域，和在所述第二显示亮度区域中进行一定亮度显示、与所述多个分区子域独立的分区子域。
12.一种如权利要求8所述的等离子显示面板亮度控制方法，其特征在于，在一场扫描信号期间内，具有进行发光亮度加权的多个分区子域，当输入信号电位超过一定值时，增加所述分区子域数，当输入信号电位低于该一定值时，减少所述分区子域数至原来的数。
13.一种如权利要求12所述的等离子显示面板亮度控制方法，其特征在于，当输入信号电位为超过一定值和低于该一定值的至少其中之一发生时，在延迟一定时间之后增减所述分区子域数。
14.一种如权利要求8所述的等离子显示面板亮度控制方法，其特征在于，在一场扫描信号期间内，具有进行发光亮度加权的多个分区子域，当输入信号电位超过一定值时，增加所述分区子域数，当输入信号电位低于一定值时，减少所述分区子域数至原来的数，其中增加所述分区子域数的输入信号电位的一定值与减少所述分区子域数的输入信号电位用的一定值为两个不同的值。
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