JP2004233855A - Method of driving plasma display panel - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize accurate gradation reproduction which is free of gradation inversion and to improve the accuracy of power control. <P>SOLUTION: A lighting rate which is the rate of cells to be lighted to the total number of cells is found for each subframe on the basis of image data representing the subframe, and the found lighting rate is applied to relation between luminance measured beforehand and a lighting rate and relation between power consumption and a lighting rate to set a display discharge frequency for each subframe so that the luminance ratio between subframes matches the ratio of luminance to weight and the power consumption of frames does not exceed a set value, and when each subframe is displayed, display discharge is repeated at the cell to be lighted as many times as the display discharge frequency set for the subframe. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【００１１】
とする。そして、総表示放電回数が不変であるという次の条件を設ける。
【００１２】
【数２】

【００１３】
ここでＮはサブフレーム数である。
（１）式と（２）式とを連立させれば、補正後のサステインパルス数を示す次式が得られる。
【００１４】
【数３】

【００１５】
以上のとおり、特開平９−１８５３４３号公報に開示されている方法では総表示放電回数が一定という条件を設定しているので、この方法を適用しても、消費電力を一定にするＡＰＣは実現できない。消費電力一定とするには、点灯率α_ｉのサブフレームにおける単位パルス数当たりの消費電力をｐ（α_ｉ ）とし、（２）式の代わりに次の条件を設けなければならない。
【００１６】
【数４】

【００１７】
特開２００１−７５５３０号公報には、輝度の点灯率依存性を考慮した上で、消費電力が一定になるように各サブフレームのパルス数を決めるＡＰＣが記載されている。特開２００１−７５５３０号公報では、１フレームの消費電力Ｐ_{ｔｏｔａｌ} について（５）式で表される関係が成り立つとされていた。
【００１８】
【数５】

【００１９】
つまり、特開２００１−７５５３０号公報に開示されたＡＰＣは、１回の表示放電当たり消費電力ｐ（α_ｉ ）をｐ_１α_ｉと近似し、１フレームの消費電力Ｐ_{ｔｏｔａｌ} が加重平均点灯率に比例するとみなし、フレームの平均的な点灯率に基づいて消費電力を計算する制御である。因みに（５）式で計算される消費電力を一定に保つという条件は、（４）式の条件と同じである。
【００２０】
以上の先行技術に加えて、以下の３つの先行技術が本発明に関係する。第１の特開２００１−２２８８２４号公報には、表示負荷率の変化を示す信号をローパスフィルタに入力し、ローパスフィルタの出力信号に基づいてパルス数を調整する構成の電力制御装置が開示されている。ローパスフィルタは表示負荷率の変化に対する制御の追従を緩慢にする。したがって、ローパスフィルタの適用によって、短い周期で表示負荷率が変動する場合に表示の明るさも同じ周期で変動する現象（いわゆるフリッカ）を防止することができる。第２の特開平１１−２８２３９６号公報には、フリッカを防止するために、表示負荷率の変化に対して閾値を設定する手法が記載されている。表示負荷率の変化量が閾値よりも大きいときはパルス数が変化後の表示負荷率に対応した値に変更され、表示負荷率の変化量が閾値よりも小さいときはパルス数が変化前の表示負荷率に対応した値に保たれる。第３の特開平１０−３３３６３５号公報には、発光効率を高めるために、前縁の振幅が大きい階段波形のサステインパルスを印加することが記載されている。
【００２１】
【特許文献１】
特開平９−１８５３４３号公報
【００２２】
【特許文献２】
特開２００１−７５５３０号公報
【００２３】
【特許文献３】
特開２００１−２２８８２４号公報
【００２４】
【特許文献４】
特開平１１−２８２３９６号公報
【００２５】
【特許文献５】
特開平１０−３３３６３５号公報
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
輝度の点灯率依存性を考慮する精密なＡＰＣに関して、特開２００１−７５５３０号公報に開示された従来の駆動方法では、実際の消費電力が許容限度を超えたり、階調範囲の一部において階調の大小と明暗との対応が逆転する階調反転が生じたりする問題があった。この問題は、特にサステインのパルス波形として階段波形を採用した場合に顕著であった。
【００２７】
フリッカの防止に関して、特開２００１−２２８８２４号公報の開示のようにローパスフィルタを用いる従来のＡＰＣでは、制御の追従が緩慢であることから、表示負荷率が急激に大きく上昇した場合に、大きく低減すべき消費電力が十分に低減されない状況が発生する。この状況では電力が許容限度を超えて消費される。逆に表示負荷が急激に大きく降下した場合には、降下後の表示負荷に見合った値にパルス数が増大するまで、点灯セルの暗さが目立つ。また、特開平１１−２８２３９６号公報の開示のように、表示負荷率の変化量が閾値よりも大きいときのみパルス数を変更する従来のＡＰＣでは、制御の追従が離散的であることから、表示負荷率がゆっくりと大きく変化する場合に、画面の明るさが段階的に変化して表示が不自然になる。
【００２８】
本発明の第１の目的は、階調反転のない正確な階調再現を実現するとともに、電力制御の精度を高めることである。第２の目的は、表示負荷が変化したときの不自然な明るさの変化を低減して表示品質を高めることである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、第１の目的を達成するために、予め測定したサブフレームにおける消費電力の点灯率依存特性に、表示対象のフレームを構成する複数のサブフレームのそれぞれの点灯率を当てはめて当該各サブフレームの消費電力を計算し、その計算結果の総和をフレームの消費電力とし、フレームの消費電力が設定値を超えないという条件、およびサブフレームどうしの輝度比がサブフレームに対する輝度の重み付けに対応するという条件を満たし、かつ輝度の点灯率依存性に対する補正がなされた表示放電回数を導出する予め定められた演算式を適用して各サブフレームの表示放電回数を算出する。
【００３０】
図１はサブフレームにおける消費電力の点灯率依存特性の測定例を示す。図１では、図２に示される垂直帯パターン、水平帯パターン、およびウインドウパターンの３つの表示パターンのそれぞれにおける測定値がプロットされている。消費電力は点灯率が大きいほど大きく、表示パターンにはほとんど依存しない。注目すべきことは、点灯率が０％のときの消費電力が０ではなく、無視できないほどに大きいことである。例示において点灯率が０％のときの消費電力は点灯率が１００％のときの約１／５に相当する２０Ｗである。この２０Ｗは、表示放電で消費するものではなく、電極間の静電容量の充放電に伴う無効電力である。点灯率が０％でないときには、静電容量の充放電に伴う無効電力に表示放電に伴う消費電力が加わる。したがって、各サブフレームにおける１回の表示放電当たり消費電力ｐ（α_ｉ ）を（６）式のように近似することによって、１フレームの消費電力を従来よりも正確に計算することができる。
【００３１】
【数６】

【００３２】
（６）式においてｐ_０ が静電容量の充放電に伴う無効電力であり、ｐ_１α_ｉが表示放電に伴う消費電力である。
また、本発明においては、第２の目的を達成するために、電力制御の追従性を可変とし、表示負荷の変化が大きいときは速くかつ変化が小さいときは遅くというように表示負荷の変化の様相に合わせて電力制御の追従性を動的に変更する。詳しくは、消費電力一定になるように計算された輝度レベルの値と、その輝度レベルをローパスフィルタに通した後の値とを重み付け加算し、得られた和を複数のサブフレームのそれぞれの表示放電回数の設定に用いる。表示負荷の変化が小さいほど、ローパスフィルタを通した値に対する重みを大きくする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図３はプラズマ表示装置１００の構成を示す。例示のプラズマ表示装置１００は、ＡＣ型のプラズマディスプレイパネル１、制御ブロック７１、電源回路７３、Ｘドライバ７５、Ｙドライバ７７、およびＡドライバ７９を有する。
【００３４】
プラズマディスプレイパネル１は縦横に並ぶ３電極面放電構造のセルからなるカラー表示の可能な画面をもつ。画面には行電極として表示電極Ｘおよび表示電極Ｙが配列され、列電極としてアドレス電極Ａが配列されている。表示電極Ｘおよび表示電極Ｙはマトリクス表示の行ごとに表示放電を生じさせるための電極対を構成し、表示電極Ｙおよびアドレス電極Ａはセルを選択するための電極マトリクスを構成する。表示電極Ｘ、表示電極Ｙ、およびアドレス電極Ａのそれぞれと電源回路７３との導通を制御するためのＸドライバ７５、Ｙドライバ７７、およびＡドライバ７９は、制御ブロック７１からの信号に従ってスイッチング動作をする。
【００３５】
制御ブロック７１は、データ変換回路７１０、フレームメモリ７２０、ドライバコントローラ７３０、およびＡＰＣ演算回路７４０を有する。制御ブロック７１の制御機能および演算機能はマイクロプロセッサおよび適切なプログラムによって実現される。
【００３６】
制御ブロック７１には、テレビジョンチューナやコンピュータといった画像信号源からカラー画像の各画素の階調（Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度）を示すフレームデータＤｆが入力される。データ変換回路７１０は、多値画像データであるフレームデータＤｆを２値画像の組み合わせによって階調を再現するためのサブフレームデータＤｓｆに変換する。サブフレームデータＤｓｆはフレームメモリ７２０にいったん記憶された後、表示の進行に合わせてドライバコントローラ７３０によってＡドライバ７９へ転送され、セルの電荷量を発光の要否に対応させるアドレッシングに用いられる。
【００３７】
ＡＰＣ演算回路７４０は、自動電力制御（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＰＣ）のための構成要素である。ＡＰＣ演算回路７４０は、サブフレームデータＤｓｆからサブフレームの表示負荷としての点灯率（点灯セル数／総セル数）を求め、関数テーブル７４５を参照してサブフレームごとに表示放電回数 （表示パルス数と同等）ｆ’を決める。これを受けて、ドライバコントローラ７３０は、各サブフレームの表示においてそのサブフレームに該当する表示放電回数ｆ’と同数の表示放電を点灯すべき各セルで生じさせる。ＡＰＣ演算回路７４０において表示放電回数ｆ’が決まった時点で、表示すべき階調のそれぞれとセルの輝度との対応関係が一義的に決まる。
【００３８】
図４は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。図４ではプラズマディスプレイパネル１のうち、１画素の表示に関わる３つのセルに対応した部分を、内部構造がよくわかるように一対の基板構体１０，２０を分離させて描いてある。基板構体とは、ガラス基板上に電極その他の構成要素を設けた構造体を意味する。
【００３９】
プラズマディスプレイパネル１は一対の基板構体１０，２０からなる。前面側の基板構体１０のガラス基板１１の内面に表示電極Ｘ，Ｙ、誘電体層１７および保護膜１８が設けられ、背面側の基板構体２０のガラス基板２１の内面にアドレス電極Ａ、絶縁層２４、隔壁２９、および蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが設けられている。表示電極Ｘ，Ｙは、それぞれが面放電ギャップを形成する透明導電膜４１とバス導体としての金属膜４２とから構成されている。隔壁２９はアドレス電極配列の電極間隙ごとに１つずつ設けられており、これらの隔壁２９によって放電空間が列ごと区画される。放電空間のうちの各列に対応した列空間は全ての行に跨がって連続する。蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは放電ガスが放つ紫外線によって局部的に励起されて発光する。図中の斜体アルファベットＲ，Ｇ，Ｂは蛍光体の発光色を示す。カラー表示の３色の配列形式は三角（デルタ）配列形式である。
【００４０】
図５は隔壁および表示電極の形状を示す平面図である。図５では、表示電極Ｘ，Ｙについて、それらの符号に配列順序を示す添字（１，２）を付してある。ただし、以下の説明において配列順序を区別する必要がなければ、添字を省略する。
【００４１】
各隔壁２９は平面視において一定の周期および幅で波打っており、隣り合う隔壁２９との距離が列方向における等間隔の位置ごとに一定値より小さくなるように配置されている。一定値とは放電の抑止が可能な寸法であり、ガス圧などの放電条件によって定まる。列空間における狭窄部では面放電が生じにくいので、実質的には列空間における広大部が発光に寄与する。すなわち、個々のセルは列空間の１つの広大部の範囲内の構造体である。各行において１列置きにセルが存在する。そして、隣り合う２つの行に注目すると、セルの存在する列が１列ごとに交互に入れ替わる。つまり、セルは水平方向および垂直列方向の双方において千鳥状に並ぶ。図では代表として行配列の１番目の行のセル９１、２番目の行のセル９２、および３番目の行のセル９３が鎖線の楕円で示されている。
【００４２】
表示電極Ｘ，Ｙのそれぞれにおいて、金属膜４２は行方向に真っ直ぐに延びている。これに対して、透明導電膜４１は列方向に蛇行しながら行方向に延びている。透明導電膜４１は、列ごと金属膜４２からセル中心に向かって張り出す弧状のギャップ形成部をもつ。各セル９１，９２，９３において、表示電極Ｘのギャップ形成部と表示電極Ｙのギャップ形成部とが対峙し、鼓状の面放電ギャップを形成する。対峙するギャップ形成部の対において、対向する辺どうしは平行でない。
【００４３】
図５の電極形状によれば、直線帯状とする場合と比べて、面放電ギャップ長（最短電極間距離）を増大させずに電極間の静電容量を低下させることができる。また、表示電極Ｘ，Ｙのそれぞれにおける各列の中央位置での透明導電膜４１と金属膜４２との距離が大きい。これにより、透明導電膜４１どうしの電極間隙で起きる放電発光に対する金属膜４２による遮光が軽減され、発光効率が高まる。
【００４４】
以上の表示装置１００におけるプラズマディスプレイパネル１の駆動シーケンスの概略は次のとおりである。プラズマディスプレイパネル１による表示では、２値の点灯制御によってカラー表示を行うために、図６のように、一定周期で入力されるフレームＦ_ｋ−２ ，Ｆ_ｋ−１ ，Ｆ_ｋ ，Ｆ_{ｋ ＋１} （以下、入力順序を示す添字を省略する）のそれぞれを所定数ＮのサブフレームＳＦ_１ ，ＳＦ_２ ，ＳＦ_３ ，ＳＦ_４ ，…ＳＦ_{Ｎ − １} ，ＳＦ_Ｎ （以下、表示順序を示す添字を省略する）に分割する。つまり、１つのフレームＦをＮ個のサブフレームＳＦの集合に置き換える。これらサブフレームＳＦに順にＷ_１ ，Ｗ_２ ，Ｗ_３ ，Ｗ_４ ，…Ｗ_{Ｎ − １} ，Ｗ_Ｎ の重みを付与して各サブフレームＳＦの表示放電の回数を決める。このようなフレーム構成に合わせてフレーム転送周期であるフレーム期間ＴｆをＮ個のサブフレーム期間Ｔｓｆに分割し、各サブフレームＳＦに１つのサブフレーム期間Ｔｓｆを割り当てる。さらに、サブフレーム期間Ｔｓｆを、リセット期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ、および表示期間ＴＳに分ける。リセット期間ＴＲおよびアドレス期間ＴＡの長さは重みに係わらず一定である。これに対して、表示期間ＴＳの長さは重みが大きいほど長い。したがって、サブフレーム期間Ｔｓｆの長さは、それに該当するサブフレームＳＦの重みが大きいほど長い。Ｎ個のサブフレームＳＦにおいてリセット期間ＴＲ・アドレス期間ＴＡ・表示期間ＴＳの順序は共通である。表示装置１００は、サブフレームごとに壁電荷の初期化、アドレッシング、およびサステインを行う。
【００４５】
図７は駆動電圧波形の概略図である。図において表示電極Ｙの参照符号の添字（１，ｖ）は配列順位を示す。なお、図示の波形は一例であり、振幅・極性・タイミングを種々変更することができる。
【００４６】
各サブフレームのリセット期間ＴＲにおいては、全ての表示電極Ｙに対して正極性および負極性のランプ波形パルスを順に印加する。電極へのパルス印加とは、電極を一時的にバイアスすることを意味する。表示電極Ｙに対する負極性のランプ波形パルスの印加に同期させて、全ての表示電極Ｘを正極性の電位Ｖｘにバイアスする。セルには、表示電極Ｘ，Ｙに印加されるパルスの振幅を加算した合成電圧が加わる。１回目のパルス印加で起こる微小放電は、前サブフレームにおける点灯／非点灯に係わらず全てのセルに同一極性の適当な壁電圧を生じさせる。２回目のパルス印加で起こる微小放電は、壁電圧を放電開始電圧と印加電圧の振幅との差に相当する値に調整する。
【００４７】
アドレス期間ＴＡにおいては、点灯すべきセルのみにサステインに必要な壁電荷を形成する。全ての表示電極Ｘのバイアスを保ち、行選択期間（１行分のスキャン時間）ごとに選択行に対応した１つの表示電極Ｙに振幅−Ｖｙの負極性のスキャンパルスＰｙを印加する。この行選択と同時にアドレス放電を生じさせるべき選択セルに対応したアドレス電極Ａのみに振幅Ｖａの正極性のアドレスパルスＰａを印加する。つまり、選択行のサブフレームデータＤｓｆに基づいてアドレス電極Ａの電位を２値制御する。選択セルでは表示電極Ｙとアドレス電極Ａとの間の放電が生じ、それがトリガとなって表示電極Ｘと表示電極Ｙとの間の放電が生じる。これら一連の放電がアドレス放電である。
【００４８】
表示期間ＴＳにおいては、最初に全ての表示電極Ｙに前縁オーバーシュートをもつ階段波形の表示パルス（サステインパルスとも呼称される）Ｐｓ’を一斉に印加し、その後に、表示電極Ｘと表示電極Ｙとに交互に階段波形の表示パルスＰｓを印加する。これにより、セルには極性が交互に入れ替わるパルス列が加わる。表示パルスＰｓ’のパルス幅は表示パルスＰｓのパルス幅より長い。最初に表示パルスＰｓ’を印加することはサステインの信頼性を高める。表示パルスＰｓ’，Ｐｓの印加に呼応して、所定の壁電荷が残存するセルで表示放電が生じる。表示パルスＰｓ’，Ｐｓの印加回数はサブフレームの重みに対応し、表示負荷に応じて調整される。
【００４９】
図８は表示パルス波形および放電電流波形の模式図である。１回の表示放電に係るパルスの波形は、基本的にはパルス期間Ｔｓが振幅の大きい期間Ｔｏと振幅の小さい期間Ｔｐとに大別される２段階の階段状である。厳密には振幅の切り換りの過渡期があり、期間Ｔｏは高レベル維持電圧Ｖｓｏを印加する期間Ｔｏｐと印加電圧を降下させる期間Ｔｏｃとに分かれる。高レベル維持電圧Ｖｓｏは低レベル維持電圧Ｖｓにそれと同極性のオフセット電圧Ｖｏが重畳した電圧に相当する。期間Ｔｏｐにおいて、表示電極間の容量が充電されて電極間の印加電圧が上昇した後に表示放電が始まり、電源から表示電極対へ放電電流が流れ始める。期間Ｔｏｐは、放電が終息する以前に高レベル維持電圧Ｖｓｏの印加を終えるように設定される。
【００５０】
図８の階段波形の表示パルスは、振幅Ｖｓの矩形波形の表示パルスと比べて、オフセット電圧Ｖｏが重畳する分だけ強い表示放電を起こすことができ、輝度を高めることができる。反面、電極間の静電容量を充放電にオフセット電圧Ｖｏが重畳する分だけ大きい電力を消費する。ただし、静電容量の電荷が表示放電において放電電流の一部となれば、放電電流の全てを電源から供給する場合よりも電力損失が減る。輝度の上昇が消費電力の増大に打ち勝つように最適化された階段波形は、発光効率を向上させる。
【００５１】
以上の駆動制御のうち、本発明に深く係わるのは表示期間ＴＳにおける表示パルスの印加、より詳しくは消費電力を制限するための印加回数の設定方法である。以下、この設定方法を具体的に説明する。
【００５２】
各サブフレームにおける点灯セルの輝度は、点灯率だけでなく表示パターンにも依存する。例えば、図２で示される垂直帯パターンと水平帯パターンとに注目すると、図９が示すとおり、点灯率が同じであれば、垂直帯パターンにおける点灯セルの輝度の方が水平帯パターンにおける点灯セルの輝度よりも高い。
【００５３】
しかし、実際の表示において表示パターンは不特定なので、表示パターンを識別するのは現実的ではない。そこで、以下の実施例では、表示パターンに依存する輝度変化に対する補正は行わず、常に標準的な表示パターン（例えばウインドウパターン）を表示すると仮定して点灯率に依存する輝度変化に対する補正を行う。つまり、表示放電回数（表示パルス数）の設定によって決まる点灯セルの輝度は、厳密には種々の表示状況での輝度を平均化した平均輝度である。
【００５４】
〔実施例１〕
１つのフレームを構成するＮ個のサブフレームのうちのｉ（１〜Ｎ）番目のサブフレームである第ｉサブフレームの点灯率をα_ｉ 、単位表示放電回数当たりの平均輝度をｓ_ｉ（α_ｉ）、表示放電回数をｆ_ｉ、設定輝度の重みをｗ_ｉとし、最高階調を表示するセルの輝度（これを設定輝度という）をＬとし、（７）式を満たすようにＮ個のサブフレームに表示放電回数を配分する。
【００５５】
【数７】

【００５６】
ここで輝度の重みについては（８）式が成り立つように正規化されているものとする。
【００５７】
【数８】

【００５８】
なお、サブフレームごとに表示パルスの波形を変更することができるので、ｓ_ｉ（α）がサブフレームどうしで異なっていてもよい。
さらに，消費電力が一定値になるように総表示放電回数を設定する。単位表示放電回数当たりの消費電力をｐ_ｉ（α_ｉ）とし、１フレームの消費電力の上限（これを上限電力という）をＰ_ｍａｘとすると、
【００５９】
【数９】

【００６０】
という拘束条件が成り立つ。Ｎはサブフレーム数を表す。（９）式は電力の上限に関する拘束条件であるので、ｐ_ｉ（α_ｉ）の定義に際して最も大きな電力を消費する表示パターンを想定する必要がある。ｐ_ｉ（α_ｉ）もサブフレームどうしで異なっていてもよい。
【００６１】
総表示放電回数に対応する表示期間の長さが、１フレーム期間において表示期間として使える時間の上限以下であれば、（９）式の左辺と右辺とは等しくなるように表示放電回数を決定する。（９）式を等号式として（７）式と連立させて解くと、
【００６２】
【数１０】

【００６３】
となる。ここでα_ｉ＝ ０ の時は点灯セルがないので，ｓ_ｉ（α_ｉ）の定義に外挿を適用する。
【００６４】
【数１１】

【００６５】
（１１）式の関数を適用して、 改めてｆ_ｉを決定する式として次式を採用する。
【００６６】
【数１２】

【００６７】
このとき、設定輝度は
【００６８】
【数１３】

【００６９】
で与えられるので、（１２）式を（１４）式に書き直すことができる。
【００７０】
【数１４】

【００７１】
総表示放電回数に対応する表示期間の長さが上限を越える場合には、Ｎ個のサブフレームの表示放電回数をそれらの相対比が変わらないように減らす。これによって、サブフレーム間の輝度の比を変えずに総表示放電回数を減らすことができる。
【００７２】
以上をまとめると、各サブフレームの制御データとすべき表示放電回数ｆ’_ｉは、表示期間の総和の上限をＴ_ｍａｘとし、各サブフレームの表示放電間隔をｔ_ｉとして、次式で表される。
【００７３】
【数１５】

【００７４】
ｆ’_ｉの計算結果が整数でなければ、基本的には最も近い整数に近似する。サブフレームの表示終了時の電荷極性を統一するといった駆動上の制約を満たすために全てのサブフレームの表示放電回数を奇数か偶数に限る場合には、その限定に従う整数にｆ’_ｉの計算結果を近似する。
【００７５】
図１０は実施例１のＡＰＣ動作のフローチャートである。ＡＰＣ演算７４０（図３参照）は、画像データであるサブフレームデータＤｓｆを取り込み、サブフレームごとに点灯率α_ｉ を求め、さらに（１３）式、（１４）式、および（１５）式に従って、最終的にサブフレームごとの表示放電回数ｆ’_ｉを算出する。その際、関数テーブル７４５が記憶する関数λ_ｉ（α）， ｐ_ｉ（α）を参照する。算出された表示放電回数ｆ’_ｉに基づいて、ドライバコントローラ７３０はサステインにおける駆動制御を行う。
【００７６】
なお、必ずしも、輝度の点灯率依存特性の測定データである関数λ_ｉ（α）、消費電力の点灯率依存特性の測定データである関数ｐ_ｉ（α）を関数テーブル７４５記憶させておく必要はなく、関数λ_ｉ（α），ｐ_ｉ（α）の近似式による演算で表示放電回数ｆ’_ｉを算出してもよい。
【００７７】
注目するフレームに対する表示放電回数ｆ’_ｉの算出は、当該フレームに対応した先頭のサブフレームの表示期間以前に完了すればよい。図１１の例では、注目するフレーム（ｋ）のデータ取込みを、１つ前のフレーム（ｋ−１）の表示と並行して行い、フレーム（ｋ−１）に対応した最終のサブフレームＳＦ_Ｎ の表示期間ＴＳの途中からフレーム（ｋ）に対応した先頭のサブフレームＳＦ_１ のアドレス期間ＴＡの途中までの期間に、表示放電回数ｆ’_ｉの計算を行っている。
【００７８】
〔実施例２〕
点灯率が０であるサブフレームについては、リセット期間ＴＲ、アドレス期間ＴＡ、および表示期間ＴＳにおいてパルス印加を行わない。点灯率が０でないサブフレームについては、実施例１と同様に表示放電回数ｆ’_ｉを算出して点灯すべきセルで表示放電を生じさせる。実施例２によれば、無意味な放電が無くなる分だけ、コントラストを低下させる背景発光を低減することができる。
【００７９】
〔実施例３〕
点灯率が０であるサブフレームをそれとは輝度の重みが異なるサブフレームに置き換えて、より細かな階調再現を実現する。そのために、まず、実施例１よりも細かな階調表現の可能なサブフレームの集合を考える。そして、フレームをそのサブフレームの集合で表現し、点灯率が０でないサブフレームのうちで輝度の重みが大きいものから順に、フレーム期間に納まる範囲で表示をするサブフレームを選択し、１フレームを構成する。
【００８０】
画面全体が暗くなると、人間の目の低輝度に対する階調弁別能力が上がる。このような状況で、重い輝度の大きいサブフレームの点灯率が０であれば、より小さい重みのサブフレームを表示することによって低輝度側の階調表現力が高まり、画質が良好になる。
【００８１】
図１２は実施例３のＡＰＣ動作のフローチャートである。画像データの取込みからサブフレームごとの表示放電回数ｆ’_ｉの算出までの動作は実施例１と同じである。表示放電回数ｆ’_ｉの算出の後、点灯率が０でないサブフレームを重み順に選択する。このとき、リセット期間およびアドレス期間の長さに表示放電回数ｆ’_ｉで決まる表示期間の長さを加算し、加算の結果がフレーム期間の長さ以下となる範囲で最大限の選択を行う。表示すべきサブフレームを決定し、駆動波形の出力を行う。
【００８２】
リセット期間の長さをＲ_ｉ，アドレス期間の長さをＡ_ｉ，選択されたサブフレームの中から１つに対して特別なリセット処理を行う場合に特別に付加される時間をＥ、１フレームの長さをＴ_Ｆとし、サブフレームのインデックスを重みの大きい順につけているとすると、サブフレームの選択は、
【００８３】
【数１６】

【００８４】
【数１７】

【００８５】
を満たす最大のＮ’を求める動作といえる。実施例３では１からＮ’までのサブフレームの中で点灯率が０でないサブフレームの表示を行う。
表示するサブフレームの決定は、最初に表示するサブフレームの表示期間が始まるまでに行えばよい。
【００８６】
なお、（１５）式におけるＴ_ｍａｘについて、表示期間の総和の目安として適当な値に設定することが必要である。また，同じ重みのサブフレームがある場合には、予め選択時の優先順位をつけておく。
【００８７】
〔実施例４〕
あるサブフレームに対して算出した表示放電回数が、駆動波形の構成の上で許容される最小の表示放電回数より少ない場合、そのサブフレームについて一切のパルス印加を行わない。実施例４によれば、実施例２と同様に背景発光を低減することができる。
【００８８】
〔実施例５〕
点灯率が設定値より大きい高負荷率のサブフレームの表示に際して、表示放電の開始時期を分散させて放電電流が一時期に集中して流れる電流集中を緩和する。より詳しくは、画面を構成する行を２つのグループに分け、一方のグループにおける表示放電と他方のグループにおける表示放電とを時間的にずらす。
【００８９】
図１３は実施例５における行のグループ分けの説明図である。図１３において表示電極Ｙｏｄｄは表示電極Ｙのみに注目したときの奇数番目の表示電極Ｙであり、表示電極Ｙｅｖｅｎは偶数奇数番目の表示電極Ｙである。同様に表示電極Ｘｏｄｄは表示電極Ｘのみに注目したときの奇数番目の表示電極Ｘであり、表示電極Ｘｅｖｅｎは偶数奇数番目の表示電極Ｘである。
【００９０】
図１３のように、実施例５では、表示電極Ｙｏｄｄとその隣の表示電極Ｘｏｄｄの組に対応する行（ＲＯＷ_ｊ， ＲＯＷ_{ｊ＋ ４}）、および、表示電極Ｙｅｖｅｎとその隣の表示電極Ｘｅｖｅｎの組に対応する行（ＲＯＷ_ｊ＋２）が第１グループ９０Ａに属し、表示電極Ｘｏｄｄとその隣の表示電極Ｙｅｖｅｎの組が対応する行（ＲＯＷ_ｊ＋１）、および、表示電極Ｘｅｖｅｎとその隣の表示電極Ｙｏｄｄの組が対応する行（ＲＯＷ_ｊ＋３）が第２グループ９０Ｂに属する。
【００９１】
高負荷率のサブフレームの表示においては、同じグループに属する行では表示放電が同時に起き、かつ異なるグループに属する行どうしでは時間的にずれて表示放電が起きるように、駆動制御が行われる。
【００９２】
図１３のグループ分けでは、１つのバス電極（金属膜４２）が通電対象として受け持つ隣り合った行は異なるグループに属する。つまり、図１３のグループ分けには、バス電極の負担が軽減される利点がある。
【００９３】
図１４は実施例５における駆動電圧波形を示す。点灯率が設定値より小さい低負荷率のサブフレームの表示に際しては、高負荷率のサブフレームの表示と比べて表示放電回数が多いので、図１４（Ａ）のように実施例１と同様の駆動波形を適用する。これに対して、高負荷率のサブフレームの表示に際しては、図１４（Ｂ）のように表示期間ＴＳにおいてサステインパルスＰｓ２を印加する。１つのグループにおける表示放電が十分に終息するまで電極電位を変更できないので、各グループにおける表示放電を、他方のグループの表示放電が十分に終息するまで待って起こさなければならない。したがって、高負荷率のサブフレームにおける表示放電間隔は低負荷率のサブフレームにおける表示放電間隔よりも長くなる。
【００９４】
図１５は実施例５における表示放電のタイミングを示す。表示電極Ｙｏｄｄに対するパルスの立ち上がり直後と立ち下がり直後に、表示電極Ｙｏｄｄとその隣の表示電極Ｘｏｄｄとの間で放電が起き、表示電極Ｘｏｄｄに対するパルスの立ち上がり直後と立ち下がり直後に、表示電極Ｘｏｄｄとその隣の表示電極Ｙｅｖｅｎとの間で放電が起きる。また、表示電極Ｙｅｖｅｎに対するパルスの立ち上がり直後と立ち下がり直後に、表示電極Ｙｅｖｅｎとその隣の表示電極Ｘｅｖｅｎとの間で放電が起き、表示電極Ｘｅｖｅｎに対するパルスの立ち上がり直後と立ち下がり直後に、表示電極Ｘｅｖｅｎとその隣の表示電極Ｙｏｄｄと間で放電が起きる。
【００９５】
このように点灯率によって放電間隔が異なる場合にも、ＡＰＣ動作の基本的な手順は実施例１と同様である（図１０参照）。実施例５においても（１３）式および（１４）式によってＬとｆ_ｉを計算する。実施例５では（１５）式の条件を点灯率に応じて変更する。点灯率がα_ｔｈ以下の場合は、図１４（Ａ）の駆動波形を採用し、表示放電間隔をｔ_Ｌとする。点灯率がα_ｔｈを越える場合は、図１４（Ｂ）の駆動波形を採用し表示放電間隔をｔ_Ｈとする。この場合分けは次式で表される。
【００９６】
【数１８】

【００９７】
（１８）式を用いて表示期間の条件を書き下すと、
【００９８】
【数１９】

【００９９】
となる。
〔実施例６〕
実施例６は、表示負荷率がある一定値の近傍で揺らぐ場合にフリッカが生じるという問題を、輝度レベルを表示負荷率の変化に追従させることで解消する。表示負荷率の変化が大きいときには輝度レベルを速く追随させる。具体的には、消費電力一定になるように計算された輝度レベルの値と、その輝度レベルをローパスフィルタに通した後の値とを重みを付けて足し合わせ、その結果を駆動制御に使う。足し合わせの重みを表示負荷率の変化率に基づいて計算し、変化が小さい程、ローパスフィルタを通した値に対する重みを大きくする。
【０１００】
まず、（７）式から（１３）式までの各式を用いて、上限の消費電力から輝度レベル（設定輝度）Ｌを決める。この過程は実施例１と同じである。次に、注目する１つのフレームの入力時刻をｔとし、フレーム周期をΔとする。（１３）式で計算されたＬを改めてＬ（ｔ）とする。
【０１０１】
ローパスフィルタリングは次のデジタルフィルタで実現される。
【０１０２】
【数２０】

【０１０３】
例えば、２次のバタワースフィルタを構成する場合には、Ｑ＝Ｒ＝２であり、カットオフ周波数をω_０ ／（２π）とすれば、
【０１０４】
【数２１】

【０１０５】
である。ここでΩ_０＝ω_０Δである。なお、ローパスフィルタは例示に限定されない。
ローパスフィルタの出力を用いて、表示放電回数を決定するための輝度レベルＬ’（ｔ）を次式によって計算する。
【０１０６】
【数２２】

【０１０７】
ここで、
【０１０８】
【数２３】

【０１０９】
である。Ｌ_ｍｉｎはＬの最小値であり、Ｌ_ｍａｘはＬの最大値である。βは０から１の値を取る。βが大きいということは表示負荷率の変化が大きいということである。
Ｌ_ｍｉｎは表示負荷率が最大のときのＬであり、次式で与えられる。
【０１１０】
【数２４】

【０１１１】
一方、Ｌ_ｍａｘは表示負荷率が最小のときのＬであり、次式で与えられる。
【０１１２】
【数２５】

【０１１３】
そして、（２２）式中の重み関数ρ（β）は単調増加関数であり、 次式を満たす。
【０１１４】
【数２６】

【０１１５】
重み関数は任意に構成してよいが、βの多項式で構成することが簡便である。例えば次のような関数が考えられる。
【０１１６】
【数２７】

【０１１７】
ここで、ｍ，ｎは１以上の自然数であり，β_ｔｈは０から１の間の定数で次式で与えられる。
【０１１８】
【数２８】

【０１１９】
重み関数の概形を図１６に示す。
なお、表示負荷率が大きく変化したときには、ローパスフィルタの出力を変化後の表示負荷率に適した値に可及的に速く近づける。具体的には（２２）式による演算でＬ’（ｔ）の更新を行った後、ローパスフィルタを次式の状態に更新する。
【０１２０】
【数２９】

【０１２１】
ρ（β）が１に近い程、過去のＬ（ｔ）の値を現在のＬ（ｔ）に近い値に変更して、ローパスフィルタの過去の値もそれに合わせる処理が行われる。
（２２）式で決定されたＬ’（ｔ）の値を使って、実施例１と同様に表示放電回数を決める。（１４）式に対応する式が次式である。
【０１２２】
【数３０】

【０１２３】
そして、実施例１と同様に表示時間の上限に関する制限よりｆ_ｉを修正する。
【０１２４】
【数３１】

【０１２５】
以上の実施例６のＡＰＣ動作は図１７のフローチャートで示される。
なお、フレームごとの消費電力は厳密には上限の消費電力に一致しないものの、平均消費電力が上限の消費電力にほぼ一致するので、実施例６の実用に支障はない。ただし、より安全性を高めるためには、消費電力を監視する手段を設け、消費電力が限界値を越えないようにフィードバック制御を行うのが望ましい。
【０１２６】
〔実施例７〕
実施例７は実施例３の変形であり、実施例６と同様にローバスフィルタを通過した後のＬ（ｔ）の値を制御に用いる例である。実施例７のＡＰＣ動作は図１８のフローチャートで示される。
【０１２７】
〔実施例８〕
実施例８は実施例５の変形であり、実施例６と同様にローバスフィルタを通過した後のＬ（ｔ）の値を制御に用いる例である。実施例８のＡＰＣ動作の概略は実施例６と同様である（図１７参照）。
【０１２８】
以上の実施形態のように発光効率に優れた階段波形のサステインパルスを印加する場合、すなわち矩形波形のサステインパルスを印加する場合と比べて静電容量の充放電に伴う無効電力が比較的に大きい場合において、本発明の効果が顕著である。ただし、矩形波形のサステインパルスを印加する場合にも静電容量の充放電に伴う無効電力は０ではないので、本発明の効果は現れる。
【０１２９】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項１０の発明によれば、階調反転のない正確な階調再現を実現するとともに、電力制御の精度を高めることができる。
【０１３０】
請求項３の発明によれば、表示負荷率が変化したときの不自然な明るさの変化を低減して表示品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サブフレームにおける消費電力の点灯率依存特性を示す図である。
【図２】表示パターンの代表例を示す図である。
【図３】プラズマ表示装置の構成図である。
【図４】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。
【図５】隔壁および表示電極の形状を示す平面図である。
【図６】フレーム分割の概念図である。
【図７】駆動電圧波形の概略図である。
【図８】表示パルス波形および放電電流波形の模式図である。
【図９】輝度の点灯率依存性を示す図である。
【図１０】実施例１のＡＰＣ動作のフローチャートである。
【図１１】駆動のタイムチャートである。
【図１２】実施例３のＡＰＣ動作のフローチャートである。
【図１３】実施例５における行のグループ分けの説明図である。
【図１４】実施例５における駆動電圧波形を示す図である。
【図１５】実施例５における表示放電のタイミングを示す図である。
【図１６】重み関数を示す図である。
【図１７】実施例６のＡＰＣ動作のフローチャートである。
【図１８】実施例７のＡＰＣ動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１ プラズマディスプレイパネル
７１ 制御ブロック
１００ プラズマ表示装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for driving a plasma display panel and a display device including the plasma display panel.
[0002]
In increasing the screen size and increasing the resolution, it is desirable that the power consumption does not increase even if the number of cells in the screen increases. To meet this demand, it is necessary to perform automatic power control (APC) for automatically adjusting the light amount according to the display load.
[0003]
[Prior art]
In a display device including an AC plasma display panel, gradation display is performed by a method of replacing a frame to be displayed with a plurality of subframes weighted with luminance. The sub-frame is a binary image that can be displayed by the binary light emission control of each cell on the screen. Addressing for forming an appropriate amount of wall charge in a cell to be lit and sustaining for causing a display discharge using only the wall charge in only the cell to be lit are performed for each subframe.
[0004]
In the sustain, each cell is set in accordance with the gradation (the degree of lightness and darkness) to be displayed for each cell, based on the setting data indicating the number of times of display discharge previously associated with each gradation in the gradation reproduction range. A number of voltage pulses are applied. Each voltage pulse causes a display discharge to light the cell. Lighting is emission of light by display discharge. In one frame display, the amount of light emitted from each cell depends on the number of display discharges occurring in that cell, that is, the number of applied voltage pulses (hereinafter referred to as the number of pulses).
[0005]
The driving device of the plasma display panel performs automatic power control (hereinafter, referred to as APC). The APC utilizes the fact that in a display where the screen is entirely bright, even if the light emission amount of each cell is small, it is inconspicuous, This is a function that realizes a display that is as bright and easy to see as possible, and that prevents power consumption in sustain from exceeding an allowable limit. The allowable limit is determined by the specifications of the driving parts and the heat radiation characteristics of the panel. By APC, the number of pulses corresponding to each gradation is changed according to the display load so that the sum of the light emission amounts of all the cells does not exceed the set value. That is, as an outline of the driving operation, when the image (frame) to be displayed is entirely dark, the number of pulses corresponding to each gradation is large, and when the image is entirely bright, the number of pulses corresponding to each gradation is small. .
[0006]
In a conventional general APC, the number of pulses per frame is determined according to a “display load ratio” obtained by quantifying the display load of one frame, and the number of pulses is determined for each subframe of one frame by their luminance. Proportional distribution according to weight. The display load ratio is defined as the average value of the ratio (G / Gmax) of the gray level G (0 ≦ G ≦ Gmax) to be displayed by each cell and the highest gray level Gmax (G / Gmax) in one frame. Such a general APC has the following problems.
[0007]
Since the luminance of each cell depends on the display load of the sub-frame, it is not possible to exactly reproduce the gradation. That is, when attention is paid to a subframe having a certain luminance weight, the luminance is slightly different between when the number of lighting cells is small and when the number of lighting cells is large, even if the number of pulses set for the subframe is the same. The brightness is lower when the lighting rate is higher than when the lighting rate, which is the ratio of the lighting cells to the total number of cells on the screen, is lower. The reason why such a phenomenon occurs is that the larger the number of lighting cells, the larger the sum of the discharge currents and the larger the voltage drop due to the resistance component of the current path from the power supply to each cell, so that the voltage applied to the cells is low.
[0008]
Regarding the lighting rate dependency of the luminance, a method of correcting the luminance is disclosed in JP-A-9-185343. The gist of the disclosed method is as follows. However, the symbols used in the description here conform to the description of the present invention, and are different from the symbols in the above publication. Also, since the number of applied pulses in sustain and the number of display discharges are equal, the number of sustain pulses in the above publication is replaced by the number of display discharges.
[0009]
The number of display discharges before correction set for the i-th (i = 1 to N) sub-frame among the N sub-frames constituting the frame is f_0i, The display load (lighting rate) of the i-th subframe is α_i , The relative luminance, where the luminance at a lighting rate of 100% is 1, is S (α_i ). Brightness S (M) when the i-th sub-frame is lit at the lighting rate M is to be corrected._HiCorrection formula as
[0010]
(Equation 1)

[0011]
And Then, the following condition that the total number of display discharges is unchanged is provided.
[0012]
(Equation 2)

[0013]
Here, N is the number of subframes.
If equations (1) and (2) are made simultaneous, the following equation indicating the corrected number of sustain pulses is obtained.
[0014]
(Equation 3)

[0015]
As described above, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-185343, the condition that the total number of display discharges is constant is set. Therefore, even when this method is applied, APC that keeps the power consumption constant is realized. Can not. To keep the power consumption constant, the lighting rate α_iIs the power consumption per unit pulse in the subframe of p (α_i ), And the following condition must be provided instead of equation (2).
[0016]
(Equation 4)

[0017]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-75530 describes an APC that determines the number of pulses of each sub-frame so that power consumption is constant in consideration of the lighting rate dependency of luminance. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-75530, the power consumption P_total It has been assumed that the relationship expressed by the expression (5) holds.
[0018]
(Equation 5)

[0019]
That is, the APC disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-75530 discloses power consumption p (α) for one display discharge._i ) To p₁α_iAnd the power consumption P of one frame_total Is considered to be proportional to the weighted average lighting rate, and the power consumption is calculated based on the average lighting rate of the frame. Incidentally, the condition for keeping the power consumption calculated by the expression (5) constant is the same as the condition of the expression (4).
[0020]
In addition to the above prior art, the following three prior arts are related to the present invention. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-228824 discloses a power control device having a configuration in which a signal indicating a change in a display load factor is input to a low-pass filter and the number of pulses is adjusted based on an output signal of the low-pass filter. I have. The low-pass filter makes the control following the change in the display load factor slow. Therefore, by applying the low-pass filter, it is possible to prevent a phenomenon (so-called flicker) in which the brightness of the display changes in the same cycle when the display load ratio changes in a short cycle. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-282396 describes a method of setting a threshold value for a change in display load ratio in order to prevent flicker. When the change amount of the display load ratio is larger than the threshold value, the pulse number is changed to a value corresponding to the display load ratio after the change, and when the change amount of the display load ratio is smaller than the threshold value, the pulse number is displayed before the change. It is kept at a value corresponding to the load factor. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-333635 discloses that a sustain pulse having a staircase waveform with a large leading edge amplitude is applied in order to enhance luminous efficiency.
[0021]
[Patent Document 1]
JP-A-9-185343
[0022]
[Patent Document 2]
JP 2001-75530 A
[0023]
[Patent Document 3]
JP 2001-228824 A
[0024]
[Patent Document 4]
JP-A-11-282396
[0025]
[Patent Document 5]
JP-A-10-333635
[0026]
[Problems to be solved by the invention]
With respect to the precise APC that considers the lighting rate dependency of the luminance, the conventional driving method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-75530 discloses that the actual power consumption exceeds an allowable limit, or that a part of the gradation range has a difference in the gradation. There has been a problem that tone inversion occurs in which the correspondence between the magnitude of the key and the contrast is reversed. This problem was remarkable especially when a step waveform was adopted as the sustain pulse waveform.
[0027]
With respect to the prevention of flicker, in the conventional APC using a low-pass filter as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-228824, since the control follows slowly, when the display load ratio rises sharply and greatly, it is greatly reduced. A situation occurs in which power consumption to be reduced is not sufficiently reduced. In this situation, power is consumed beyond acceptable limits. Conversely, when the display load drops sharply and sharply, the darkness of the lit cell becomes conspicuous until the number of pulses increases to a value corresponding to the display load after the drop. Also, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-282396, in a conventional APC in which the number of pulses is changed only when the amount of change in the display load ratio is larger than a threshold, since the control follow-up is discrete, If the load factor changes slowly and largely, the brightness of the screen changes stepwise, and the display becomes unnatural.
[0028]
A first object of the present invention is to realize accurate gray scale reproduction without gray scale inversion and to improve the accuracy of power control. A second object is to improve display quality by reducing unnatural changes in brightness when the display load changes.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to achieve the first object, the lighting rates of the plurality of subframes constituting the display target frame are applied to the lighting rate dependency characteristics of the power consumption in the previously measured subframes. The power consumption of each sub-frame is calculated, the sum of the calculation results is used as the power consumption of the frame, and the condition that the power consumption of the frame does not exceed the set value and the luminance ratio between the sub-frames are used to weight the luminance of the sub-frame. The number of display discharges of each sub-frame is calculated by applying a predetermined arithmetic expression that derives the number of display discharges that satisfies the corresponding condition and that has been corrected for the lighting rate dependency of the luminance.
[0030]
FIG. 1 shows a measurement example of the lighting rate dependence characteristic of power consumption in a subframe. In FIG. 1, measured values in each of the three display patterns of the vertical band pattern, the horizontal band pattern, and the window pattern shown in FIG. 2 are plotted. The power consumption increases as the lighting rate increases, and hardly depends on the display pattern. It should be noted that the power consumption when the lighting rate is 0% is not 0 and is not negligible. In the example, the power consumption when the lighting rate is 0% is 20 W corresponding to about 1/5 of the case where the lighting rate is 100%. This 20 W is not consumed by display discharge, but is reactive power due to charging and discharging of capacitance between electrodes. When the lighting rate is not 0%, the power consumption due to the display discharge is added to the reactive power due to the charging and discharging of the capacitance. Therefore, the power consumption per display discharge p (α) in each subframe_i ) Is approximated as Expression (6), so that the power consumption of one frame can be calculated more accurately than in the past.
[0031]
(Equation 6)

[0032]
In equation (6), p₀ Is the reactive power associated with the charging and discharging of the capacitance, and p₁α_iIs the power consumption associated with the display discharge.
Further, in the present invention, in order to achieve the second object, the followability of the power control is made variable, and when the change of the display load is large, it is fast and when the change is small, it is slow. The tracking of power control is dynamically changed according to the situation. Specifically, the value of the brightness level calculated so that the power consumption becomes constant and the value after passing the brightness level through a low-pass filter are weighted and added, and the obtained sum is displayed in each of a plurality of subframes. Used to set the number of discharges. The smaller the change in the display load, the greater the weight for the value passed through the low-pass filter.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 3 shows a configuration of the plasma display device 100. The illustrated plasma display device 100 includes an AC type plasma display panel 1, a control block 71, a power supply circuit 73, an X driver 75, a Y driver 77, and an A driver 79.
[0034]
The plasma display panel 1 has a screen capable of color display composed of cells having a three-electrode surface discharge structure arranged in rows and columns. On the screen, display electrodes X and display electrodes Y are arranged as row electrodes, and address electrodes A are arranged as column electrodes. The display electrode X and the display electrode Y constitute an electrode pair for generating a display discharge for each row of the matrix display, and the display electrode Y and the address electrode A constitute an electrode matrix for selecting a cell. An X driver 75, a Y driver 77, and an A driver 79 for controlling conduction between each of the display electrode X, the display electrode Y, and the address electrode A and the power supply circuit 73 perform a switching operation according to a signal from the control block 71. I do.
[0035]
The control block 71 has a data conversion circuit 710, a frame memory 720, a driver controller 730, and an APC operation circuit 740. The control function and the arithmetic function of the control block 71 are realized by a microprocessor and an appropriate program.
[0036]
The control block 71 receives frame data Df indicating the gradation (luminance of R, G, B) of each pixel of the color image from an image signal source such as a television tuner or a computer. The data conversion circuit 710 converts the frame data Df, which is multi-valued image data, into sub-frame data Dsf for reproducing a gradation by a combination of binary images. The sub-frame data Dsf is temporarily stored in the frame memory 720 and then transferred to the A driver 79 by the driver controller 730 in accordance with the progress of the display, and is used for addressing in which the charge amount of the cell corresponds to the necessity of light emission.
[0037]
The APC operation circuit 740 is a component for automatic power control (APC). The APC operation circuit 740 calculates the lighting rate (the number of lit cells / the total number of cells) as the display load of the subframe from the subframe data Dsf, and refers to the function table 745 to display the number of discharges (the number of display pulses) for each subframe. F ′) is determined. In response to this, the driver controller 730 causes each cell to be lit to generate the same number of display discharges as the number of display discharges f 'corresponding to the subframe in the display of each subframe. When the number of display discharges f 'is determined in the APC operation circuit 740, the correspondence between each of the gray scales to be displayed and the luminance of the cell is uniquely determined.
[0038]
FIG. 4 is a perspective view showing a cell structure of the plasma display panel. In FIG. 4, a portion corresponding to three cells related to the display of one pixel in the plasma display panel 1 is illustrated by separating a pair of substrate structures 10 and 20 so that the internal structure can be clearly understood. The substrate structure means a structure in which electrodes and other components are provided on a glass substrate.
[0039]
The plasma display panel 1 includes a pair of substrate structures 10 and 20. Display electrodes X and Y, a dielectric layer 17 and a protective film 18 are provided on the inner surface of the glass substrate 11 of the substrate structure 10 on the front side, and the address electrodes A and insulating layers are provided on the inner surface of the glass substrate 21 of the substrate structure 20 on the back side. 24, barrier ribs 29, and phosphor layers 28R, 28G, 28B are provided. Each of the display electrodes X and Y is composed of a transparent conductive film 41 forming a surface discharge gap and a metal film 42 as a bus conductor. The partition walls 29 are provided one for each electrode gap of the address electrode array, and the partition spaces 29 divide discharge spaces for each column. The column space corresponding to each column in the discharge space is continuous over all the rows. The phosphor layers 28R, 28G and 28B are locally excited by ultraviolet rays emitted by the discharge gas to emit light. Italic alphabets R, G, and B in the figure indicate the emission colors of the phosphor. The arrangement format of the three colors for color display is a triangular (delta) arrangement format.
[0040]
FIG. 5 is a plan view showing the shapes of the partition walls and the display electrodes. In FIG. 5, with respect to the display electrodes X and Y, the reference numerals (1, 2) indicating the arrangement order are added to their reference numerals. However, in the following description, the subscripts are omitted unless it is necessary to distinguish the arrangement order.
[0041]
Each partition wall 29 is waving at a constant cycle and width in a plan view, and is arranged such that the distance between adjacent partition walls 29 is smaller than a predetermined value at each of equally spaced positions in the column direction. The constant value is a dimension capable of suppressing discharge, and is determined by discharge conditions such as gas pressure. Since a surface discharge is unlikely to occur in a constricted portion in the column space, a large portion in the column space substantially contributes to light emission. That is, each cell is a structure within one vast portion of the column space. There is a cell every other column in each row. Then, when attention is paid to two adjacent rows, the columns in which the cells exist are alternately replaced every column. That is, the cells are arranged in a staggered manner in both the horizontal direction and the vertical column direction. In the drawing, the cells 91 in the first row, the cells 92 in the second row, and the cells 93 in the third row of the row array are represented by chain ellipses as representatives.
[0042]
In each of the display electrodes X and Y, the metal film 42 extends straight in the row direction. On the other hand, the transparent conductive film 41 extends in the row direction while meandering in the column direction. The transparent conductive film 41 has an arc-shaped gap forming portion projecting from the metal film 42 to the cell center for each column. In each of the cells 91, 92, and 93, the gap forming portion of the display electrode X and the gap forming portion of the display electrode Y face each other to form a drum-shaped surface discharge gap. Opposing sides of the pair of opposing gap forming portions are not parallel.
[0043]
According to the electrode shape of FIG. 5, it is possible to reduce the capacitance between the electrodes without increasing the surface discharge gap length (the shortest inter-electrode distance), as compared with the case of forming a straight strip. Further, the distance between the transparent conductive film 41 and the metal film 42 at the center position of each column in each of the display electrodes X and Y is large. Thereby, the light shielding by the metal film 42 for the discharge light emission generated in the electrode gap between the transparent conductive films 41 is reduced, and the light emission efficiency is increased.
[0044]
The outline of the driving sequence of the plasma display panel 1 in the display device 100 described above is as follows. In the display by the plasma display panel 1, in order to perform color display by binary lighting control, as shown in FIG._k-2, F_k-1, F_k, F_{k +1} (Hereinafter, suffixes indicating the input order are omitted), each of which is a predetermined number N of subframes SF.₁, SF₂, SF₃, SF₄, ... SF_{N − 1} , SF_N(Hereinafter, suffixes indicating the display order are omitted). That is, one frame F is replaced with a set of N subframes SF. These subframes SF are sequentially assigned W₁, W₂, W₃, W₄, ... W_{N − 1} , W_NAnd the number of display discharges in each sub-frame SF is determined. In accordance with such a frame configuration, the frame period Tf, which is a frame transfer cycle, is divided into N subframe periods Tsf, and one subframe period Tsf is assigned to each subframe SF. Further, the sub-frame period Tsf is divided into a reset period TR, an address period TA, and a display period TS. The lengths of the reset period TR and the address period TA are constant regardless of the weight. On the other hand, the length of the display period TS is longer as the weight is larger. Therefore, the length of the sub-frame period Tsf increases as the weight of the corresponding sub-frame SF increases. The order of the reset period TR, the address period TA, and the display period TS is common in the N subframes SF. The display device 100 performs initialization, addressing, and sustaining of wall charges for each subframe.
[0045]
FIG. 7 is a schematic diagram of the drive voltage waveform. In the figure, the suffix (1, v) of the reference numeral of the display electrode Y indicates the arrangement order. The illustrated waveform is an example, and the amplitude, polarity, and timing can be variously changed.
[0046]
In the reset period TR of each subframe, positive and negative ramp waveform pulses are sequentially applied to all the display electrodes Y. Applying a pulse to an electrode means temporarily biasing the electrode. All the display electrodes X are biased to the positive potential Vx in synchronization with the application of the negative ramp waveform pulse to the display electrodes Y. A combined voltage obtained by adding the amplitudes of the pulses applied to the display electrodes X and Y is applied to the cell. The minute discharge generated by the first pulse application generates an appropriate wall voltage of the same polarity in all cells regardless of lighting / non-lighting in the previous subframe. The minute discharge generated by the second pulse application adjusts the wall voltage to a value corresponding to the difference between the discharge start voltage and the amplitude of the applied voltage.
[0047]
In the address period TA, wall charges necessary for sustain are formed only in cells to be lit. The bias of all the display electrodes X is kept, and a negative-polarity scan pulse Py of amplitude −Vy is applied to one display electrode Y corresponding to the selected row every row selection period (scan time for one row). At the same time as the row selection, a positive address pulse Pa having an amplitude Va is applied only to the address electrode A corresponding to the selected cell in which the address discharge is to be generated. That is, the potential of the address electrode A is binary-controlled based on the sub-frame data Dsf of the selected row. In the selected cell, a discharge occurs between the display electrode Y and the address electrode A, which triggers a discharge between the display electrode X and the display electrode Y. These series of discharges are address discharges.
[0048]
In the display period TS, first, a display pulse (also called a sustain pulse) Ps ′ having a staircase waveform having a leading edge overshoot is applied to all the display electrodes Y all at once, and thereafter, the display electrode X and the display electrode X are applied. A display pulse Ps having a staircase waveform is applied alternately with Y. As a result, a pulse train whose polarity alternates is applied to the cell. The pulse width of the display pulse Ps' is longer than the pulse width of the display pulse Ps. Applying the display pulse Ps' first increases the reliability of the sustain. In response to the application of the display pulses Ps' and Ps, a display discharge occurs in a cell in which a predetermined wall charge remains. The number of application of the display pulses Ps' and Ps corresponds to the weight of the subframe and is adjusted according to the display load.
[0049]
FIG. 8 is a schematic diagram of a display pulse waveform and a discharge current waveform. The waveform of a pulse related to one display discharge is basically a two-step staircase in which the pulse period Ts is roughly divided into a period To having a large amplitude and a period Tp having a small amplitude. Strictly, there is a transition period of amplitude switching, and the period To is divided into a period Top for applying the high-level sustain voltage Vso and a period Toc for decreasing the applied voltage. The high-level sustain voltage Vso corresponds to a voltage obtained by superimposing the offset voltage Vo having the same polarity as the low-level sustain voltage Vs on the low-level sustain voltage Vs. In the period Top, the display discharge starts after the capacitance between the display electrodes is charged and the applied voltage between the electrodes increases, and the discharge current starts to flow from the power supply to the display electrode pair. The period Top is set so that the application of the high-level sustain voltage Vso is terminated before the discharge ends.
[0050]
The display pulse having the staircase waveform in FIG. 8 can generate a stronger display discharge by the amount of the offset voltage Vo superimposed than the display pulse having the rectangular waveform with the amplitude Vs, and can increase the luminance. On the other hand, a large amount of power is consumed by the amount by which the offset voltage Vo is superimposed on the charge and discharge of the capacitance between the electrodes. However, when the electric charge of the capacitance becomes a part of the discharge current in the display discharge, the power loss is reduced as compared with the case where the entire discharge current is supplied from the power supply. The staircase waveform optimized so that the increase in luminance overcomes the increase in power consumption improves the luminous efficiency.
[0051]
Of the above drive controls, what is deeply related to the present invention is a method of setting display pulses during the display period TS, more specifically, a method of setting the number of times of application to limit power consumption. Hereinafter, this setting method will be specifically described.
[0052]
The luminance of the lighting cell in each sub-frame depends not only on the lighting rate but also on the display pattern. For example, paying attention to the vertical band pattern and the horizontal band pattern shown in FIG. 2, as shown in FIG. 9, if the lighting rates are the same, the luminance of the lighting cell in the vertical band pattern is higher than the lighting cell in the horizontal band pattern. Is higher than the brightness.
[0053]
However, since the display pattern is not specified in the actual display, it is not realistic to identify the display pattern. Therefore, in the following embodiments, correction for the luminance change depending on the display pattern is not performed, and correction for the luminance change depending on the lighting rate is performed on the assumption that a standard display pattern (for example, a window pattern) is always displayed. That is, the brightness of the lighting cell determined by the setting of the number of display discharges (the number of display pulses) is strictly an average brightness obtained by averaging the brightness in various display situations.
[0054]
[Example 1]
The lighting rate of the i-th sub-frame which is the i (1 to N) -th sub-frame among the N sub-frames constituting one frame is α_i, The average brightness per unit display discharge_i(Α_i), The number of display discharges is f_i, The weight of the set brightness is w_iThe luminance of the cell displaying the highest gradation (this luminance is referred to as set luminance) is L, and the number of display discharges is distributed to N subframes so as to satisfy the expression (7).
[0055]
(Equation 7)

[0056]
Here, it is assumed that the luminance weight is normalized so that Expression (8) holds.
[0057]
(Equation 8)

[0058]
Since the waveform of the display pulse can be changed for each subframe, s_i(Α) may be different between subframes.
Further, the total number of display discharges is set so that the power consumption becomes a constant value. The power consumption per unit display discharge is p_i(Α_i), And the upper limit of the power consumption of one frame (this is called upper limit power) is P_maxThen
[0059]
(Equation 9)

[0060]
Is satisfied. N represents the number of subframes. Since equation (9) is a constraint on the upper limit of power, p_i(Α_iIt is necessary to assume a display pattern that consumes the most power when defining ()). p_i(Α_i) May be different between subframes.
[0061]
If the length of the display period corresponding to the total number of display discharges is equal to or less than the upper limit of the time that can be used as the display period in one frame period, the number of display discharges is determined so that the left side and the right side of Expression (9) are equal. . Solving equation (9) as an equality equation with equation (7) yields
[0062]
(Equation 10)

[0063]
Becomes Where α_iWhen = 0, there are no lighting cells._i(Α_iApply extrapolation to the definition of).
[0064]
(Equation 11)

[0065]
Applying the function of equation (11), f_iThe following equation is adopted as an equation for determining.
[0066]
(Equation 12)

[0067]
At this time, the set brightness is
[0068]
(Equation 13)

[0069]
Thus, equation (12) can be rewritten into equation (14).
[0070]
[Equation 14]

[0071]
If the length of the display period corresponding to the total number of display discharges exceeds the upper limit, the number of display discharges of N subframes is reduced so that their relative ratio does not change. This makes it possible to reduce the total number of display discharges without changing the luminance ratio between subframes.
[0072]
To summarize the above, the number of display discharges f 'to be used as control data for each subframe is shown._iSets the upper limit of the total display period to T_maxAnd the display discharge interval of each subframe is t_iIs represented by the following equation.
[0073]
[Equation 15]

[0074]
f '_iIf the result of is not an integer, it is basically approximated to the nearest integer. When the number of display discharges of all sub-frames is limited to an odd number or an even number in order to satisfy a driving constraint such as unifying the charge polarity at the end of the display of the sub-frame, an integer f ′ is set according to the limitation._iApproximate the calculation result.
[0075]
FIG. 10 is a flowchart of the APC operation according to the first embodiment. The APC operation 740 (see FIG. 3) takes in the sub-frame data Dsf, which is image data, and sets the lighting rate α for each sub-frame._i, And finally, according to the expressions (13), (14), and (15), the number of display discharges f ′ for each sub-frame is finally obtained._iIs calculated. At this time, the function λ stored in the function table 745_i(Α), p_iSee (α). The calculated number of display discharges f '_i, The driver controller 730 performs drive control in sustain.
[0076]
It should be noted that the function λ which is the measurement data of the lighting rate dependence characteristic of the luminance is not necessarily required._i(Α), a function p which is measurement data of the lighting rate dependence characteristic of power consumption_iIt is not necessary to store (α) in the function table 745, and the function λ_i(Α), p_iThe number of display discharges f 'is calculated by the approximate expression of (α)._iMay be calculated.
[0077]
The number of display discharges f 'for the frame of interest_iMay be completed before the display period of the first subframe corresponding to the frame. In the example of FIG. 11, the data capture of the frame (k) of interest is performed in parallel with the display of the immediately preceding frame (k-1), and the final subframe SF corresponding to the frame (k-1) is acquired._NFrom the middle of the display period TS of the first sub-frame SF corresponding to the frame (k).₁ , The number of display discharges f '_iIs calculated.
[0078]
[Example 2]
For the sub-frame having the lighting rate of 0, no pulse application is performed in the reset period TR, the address period TA, and the display period TS. As for the sub-frame whose lighting rate is not 0, the number of display discharges f ′ is similar to the first embodiment._iIs calculated to generate a display discharge in a cell to be lit. According to the second embodiment, it is possible to reduce the background light emission for lowering the contrast by the amount of meaningless discharge.
[0079]
[Example 3]
Subframes having a lighting rate of 0 are replaced with subframes having different luminance weights to realize finer gradation reproduction. For this purpose, first, a set of subframes capable of expressing gradations finer than in the first embodiment will be considered. Then, the frame is represented by a set of the subframes, and among the subframes whose lighting rate is not 0, the subframes to be displayed within the range of the frame period are selected in descending order of the weight of the luminance. Constitute.
[0080]
As the entire screen becomes darker, the ability to discriminate gradations for low brightness of the human eye increases. In such a situation, if the lighting rate of the sub-frame with heavy luminance is large, the sub-frame with smaller weight is displayed, so that the gradation expression power on the low luminance side is increased and the image quality is improved.
[0081]
FIG. 12 is a flowchart of the APC operation according to the third embodiment. From the capture of image data, the number of display discharges f 'for each subframe_iThe operation up to the calculation is the same as in the first embodiment. Display discharge frequency f '_iIs calculated, the sub-frames whose lighting rates are not 0 are selected in order of weight. At this time, the number of display discharges f 'is added to the length of the reset period and the address period._iIs added, and the maximum selection is made in a range where the result of the addition is equal to or less than the length of the frame period. A subframe to be displayed is determined, and a driving waveform is output.
[0082]
Set the length of the reset period to R_i, The length of the address period is A_i, The time added specially when one of the selected sub-frames is subjected to a special reset process is E, and the length of one frame is T_FAssuming that subframe indexes are assigned in descending order of weight, subframe selection is
[0083]
(Equation 16)

[0084]
[Equation 17]

[0085]
It can be said that the operation is to find the maximum N 'that satisfies. In the third embodiment, among the sub-frames from 1 to N ', a sub-frame whose lighting rate is not 0 is displayed.
The subframe to be displayed may be determined before the display period of the subframe to be displayed first starts.
[0086]
Note that T in equation (15)_maxMust be set to an appropriate value as a measure of the total of the display periods. If there are subframes having the same weight, priorities for selection are given in advance.
[0087]
[Example 4]
If the number of display discharges calculated for a certain sub-frame is smaller than the minimum number of display discharges allowed in the structure of the drive waveform, no pulse application is performed for the sub-frame. According to the fourth embodiment, the background light emission can be reduced as in the second embodiment.
[0088]
[Example 5]
When displaying a sub-frame with a high load ratio in which the lighting rate is higher than a set value, the display discharge start timing is dispersed to reduce the current concentration in which the discharge current flows at one time. More specifically, the rows constituting the screen are divided into two groups, and the display discharge in one group and the display discharge in the other group are temporally shifted.
[0089]
FIG. 13 is an explanatory diagram of row grouping in the fifth embodiment. In FIG. 13, the display electrode Yodd is an odd-numbered display electrode Y when only the display electrode Y is focused, and the display electrode Yeven is an even-odd display electrode Y. Similarly, the display electrode Xodd is an odd-numbered display electrode X when only the display electrode X is focused, and the display electrode Xeven is an even-odd-numbered display electrode X.
[0090]
As shown in FIG. 13, in the fifth embodiment, a row (ROW) corresponding to a set of a display electrode Yodd and a display electrode Xodd adjacent thereto is provided._j, ROW_{j + 4}) And a row (ROW) corresponding to the set of the display electrode Yeven and the display electrode Xeven next to it._{j + 2}) Belong to the first group 90 </ b> A, and a row (ROW) in which a set of the display electrode Xodd and the display electrode Yeven adjacent thereto corresponds to_{j + 1}) And a row (ROW) corresponding to a set of the display electrode Xeven and the display electrode Yodd adjacent thereto._{j + 3}) Belong to the second group 90B.
[0091]
In the display of a sub-frame with a high load ratio, drive control is performed such that display discharges occur simultaneously in rows belonging to the same group, and display discharges occur in time intervals between rows belonging to different groups.
[0092]
In the grouping of FIG. 13, adjacent rows that one bus electrode (metal film 42) serves as a current supply target belong to different groups. That is, the grouping in FIG. 13 has an advantage that the load on the bus electrode is reduced.
[0093]
FIG. 14 shows a drive voltage waveform in the fifth embodiment. Since the number of display discharges is larger when displaying a low load rate sub-frame whose lighting rate is smaller than the set value than when displaying a high load rate sub-frame, the same as in the first embodiment as shown in FIG. Apply drive waveform. On the other hand, when displaying a sub-frame with a high load factor, the sustain pulse Ps2 is applied in the display period TS as shown in FIG. Since the electrode potential cannot be changed until the display discharge in one group is sufficiently terminated, the display discharge in each group must be caused to wait until the display discharge in the other group has sufficiently terminated. Therefore, the display discharge interval in the subframe with the high load rate is longer than the display discharge interval in the subframe with the low load rate.
[0094]
FIG. 15 shows the timing of the display discharge in the fifth embodiment. Immediately after the rising and falling of the pulse to the display electrode Yodd, a discharge occurs between the display electrode Yodd and the display electrode Xodd adjacent thereto, and immediately after the rising and falling of the pulse to the display electrode Xodd, the display electrode Xodd and Discharge occurs between the adjacent display electrode Yeven. Discharge occurs between the display electrode Yeven and the adjacent display electrode Xeven immediately after the rising and falling of the pulse with respect to the display electrode Yeven, and immediately after the rising and falling of the pulse with respect to the display electrode Xeven. Discharge occurs between Xeven and the adjacent display electrode Yodd.
[0095]
Thus, even when the discharge interval varies depending on the lighting rate, the basic procedure of the APC operation is the same as that of the first embodiment (see FIG. 10). Also in the fifth embodiment, L and f are calculated by the equations (13) and (14)._iIs calculated. In the fifth embodiment, the condition of equation (15) is changed according to the lighting rate. Lighting rate is α_thIn the following cases, the driving waveform of FIG._LAnd Lighting rate is α_th14B, the driving waveform shown in FIG._HAnd This case is expressed by the following equation.
[0096]
(Equation 18)

[0097]
When the condition of the display period is written down using the equation (18),
[0098]
[Equation 19]

[0099]
Becomes
[Example 6]
The sixth embodiment solves the problem that flicker occurs when the display load ratio fluctuates near a certain value by causing the luminance level to follow a change in the display load ratio. When the change in the display load ratio is large, the luminance level follows quickly. Specifically, the value of the luminance level calculated so that the power consumption becomes constant and the value after passing the luminance level through the low-pass filter are weighted and added, and the result is used for drive control. The weight of the addition is calculated based on the change rate of the display load ratio, and the smaller the change, the larger the weight for the value passed through the low-pass filter.
[0100]
First, the luminance level (set luminance) L is determined from the upper limit of power consumption using the equations (7) to (13). This process is the same as in the first embodiment. Next, let t be the input time of one frame of interest, and let Δ be the frame period. Let L calculated by the equation (13) be L (t).
[0101]
Low-pass filtering is realized by the following digital filter.
[0102]
(Equation 20)

[0103]
For example, when configuring a second-order Butterworth filter, Q = R = 2 and the cutoff frequency is ω₀/ (2π),
[0104]
(Equation 21)

[0105]
It is. Where Ω₀= Ω₀Δ. Note that the low-pass filter is not limited to the example.
Using the output of the low-pass filter, a luminance level L '(t) for determining the number of display discharges is calculated by the following equation.
[0106]
(Equation 22)

[0107]
here,
[0108]
(Equation 23)

[0109]
It is. L_minIs the minimum value of L and L_maxIs the maximum value of L. β takes a value from 0 to 1. The fact that β is large means that the change in the display load factor is large.
L_minIs L when the display load factor is the maximum, and is given by the following equation.
[0110]
[Equation 24]

[0111]
On the other hand, L_maxIs L when the display load factor is the minimum, and is given by the following equation.
[0112]
(Equation 25)

[0113]
The weighting function ρ (β) in the equation (22) is a monotonically increasing function and satisfies the following equation.
[0114]
(Equation 26)

[0115]
The weight function may be arbitrarily configured, but it is convenient to configure it with a polynomial of β. For example, the following function can be considered.
[0116]
[Equation 27]

[0117]
Here, m and n are natural numbers of 1 or more, and β_thIs a constant between 0 and 1 and is given by the following equation.
[0118]
[Equation 28]

[0119]
FIG. 16 shows an outline of the weight function.
When the display load ratio changes greatly, the output of the low-pass filter is made to approach a value suitable for the changed display load ratio as quickly as possible. Specifically, after updating L '(t) by the calculation according to the equation (22), the low-pass filter is updated to the state of the following equation.
[0120]
(Equation 29)

[0121]
As ρ (β) is closer to 1, a process of changing the value of the past L (t) to a value closer to the current L (t) and matching the past value of the low-pass filter to the value is performed.
Using the value of L '(t) determined by equation (22), the number of display discharges is determined as in the first embodiment. The following equation corresponds to equation (14).
[0122]
[Equation 30]

[0123]
Then, similarly to the first embodiment, the limitation on the upper limit of the display time f_iTo correct.
[0124]
[Equation 31]

[0125]
The APC operation according to the sixth embodiment is shown in the flowchart of FIG.
Although the power consumption for each frame does not exactly match the upper limit power consumption, the average power consumption almost matches the upper limit power consumption, so that the practical use of the sixth embodiment is not hindered. However, in order to further enhance safety, it is desirable to provide a means for monitoring power consumption and perform feedback control so that power consumption does not exceed a limit value.
[0126]
[Example 7]
Embodiment 7 is a modification of Embodiment 3, in which the value of L (t) after passing through a low-pass filter is used for control as in Embodiment 6. The APC operation according to the seventh embodiment is shown in the flowchart of FIG.
[0127]
Example 8
Embodiment 8 is a modification of Embodiment 5, in which the value of L (t) after passing through a low-pass filter is used for control as in Embodiment 6. The outline of the APC operation of the eighth embodiment is similar to that of the sixth embodiment (see FIG. 17).
[0128]
When a sustain pulse having a staircase waveform excellent in luminous efficiency is applied as in the above embodiment, that is, reactive power associated with charging and discharging of the capacitance is relatively large as compared with a case where a sustain pulse having a rectangular waveform is applied. In some cases, the effects of the present invention are remarkable. However, even when a sustain pulse having a rectangular waveform is applied, the effect of the present invention appears because the reactive power associated with the charging and discharging of the capacitance is not zero.
[0129]
【The invention's effect】
According to the first to tenth aspects of the present invention, accurate gradation reproduction without gradation inversion can be realized, and the accuracy of power control can be improved.
[0130]
According to the invention of claim 3, it is possible to reduce the unnatural change in brightness when the display load ratio changes, thereby improving the display quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a lighting rate dependence characteristic of power consumption in a subframe.
FIG. 2 is a diagram showing a representative example of a display pattern.
FIG. 3 is a configuration diagram of a plasma display device.
FIG. 4 is a perspective view showing a cell structure of the plasma display panel.
FIG. 5 is a plan view showing shapes of a partition and a display electrode.
FIG. 6 is a conceptual diagram of frame division.
FIG. 7 is a schematic diagram of a drive voltage waveform.
FIG. 8 is a schematic diagram of a display pulse waveform and a discharge current waveform.
FIG. 9 is a diagram showing a lighting rate dependency of luminance.
FIG. 10 is a flowchart of an APC operation according to the first embodiment.
FIG. 11 is a time chart of driving.
FIG. 12 is a flowchart of an APC operation according to the third embodiment.
FIG. 13 is an explanatory diagram of row grouping in a fifth embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing a drive voltage waveform in Example 5.
FIG. 15 is a diagram showing the timing of display discharge in Example 5.
FIG. 16 is a diagram showing a weight function.
FIG. 17 is a flowchart of an APC operation according to the sixth embodiment.
FIG. 18 is a flowchart of an APC operation according to the seventh embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Plasma display panel
71 Control block
100 Plasma display device

Claims (10)

A method for driving a plasma display panel that displays a frame by replacing the frame with a plurality of sub-frames weighted with luminance,
Based on the image data representing the sub-frame, the lighting rate, which is the ratio of cells to be lit to the total number of cells, is determined for each sub-frame,
By applying the obtained lighting rate to the relationship between the luminance and the lighting rate measured in advance and the relationship between the power consumption and the lighting rate, the luminance ratio between the sub-frames matches the ratio of the luminance weight and the power consumption of the frame. Set the number of display discharges for each subframe so that does not exceed the set value,
A method for driving a plasma display panel, wherein in a display of each sub-frame, the same number of display discharges as the number of display discharges set for the sub-frame are generated in each cell to be lit. When the total number of display discharges set for each sub-frame does not satisfy the time limit for display, the set value of the number of display discharges for each sub-frame is set according to the weighting of the luminance so as to satisfy the time limit. 2. The method of driving a plasma display panel according to claim 1, wherein: A method for driving a plasma display panel that displays a frame by replacing the frame with a plurality of sub-frames weighted with luminance,
Based on the image data representing the sub-frame, the lighting rate, which is the ratio of cells to be lit to the total number of cells, is determined for each sub-frame,
The obtained lighting ratio is applied to the relationship between the luminance and the lighting ratio measured in advance and the relationship between the power consumption and the lighting ratio, and each sub-frame is set so that the luminance ratio between the sub-frames matches the ratio of the luminance weight. Temporarily set the number of display discharges for the frame,
The first brightness level is obtained by calculating the brightness of the cell displaying the highest brightness when the provisionally set number of display discharges is applied,
Performing a low-pass filter process on the first luminance level, and using the result as a second luminance level,
A weighted addition in which the larger the difference between the first luminance level and the second luminance level is, the greater the weight of the first luminance level is, is performed for the first luminance level and the second luminance level, and the result is referred to as the third luminance level. Brightness level,
Based on the lighting rate and the third luminance level, the number of display discharges is set for each subframe so that the luminance ratio between the subframes matches the ratio of the luminance weights,
A method for driving a plasma display panel, wherein in a display of each sub-frame, the same number of display discharges as the number of display discharges set for the sub-frame are generated in each cell to be lit. When the total number of display discharges set for each sub-frame does not satisfy the time limit for display, the set value of the number of display discharges for each sub-frame is set according to the weighting of the luminance so as to satisfy the time limit. 4. The method of driving a plasma display panel according to claim 3, wherein the number is reduced. 4. The method of driving a plasma display panel according to claim 3, wherein prior to the start of the low-pass filter processing, an output of a filter for realizing the low-pass filter processing approaches a value corresponding to a display load of a latest frame at that time. 2. The driving method for a plasma display panel according to claim 1, wherein, for a sub-frame having a lighting rate of 0, application of all pulses related to driving is stopped over a period corresponding to the sub-frame. A request for selecting a maximum number of subframes within a range satisfying a temporal restriction on display of one frame in the order of larger luminance weight from subframes having a load factor other than 0, and displaying only the selected subframe. Item 6. A method for driving a plasma display panel according to Item 1. 2. The method of driving a plasma display panel according to claim 1, wherein, for a sub-frame in which the set number of display discharges is smaller than the lower limit of the allowable range, application of all driving pulses is stopped over a period corresponding to the sub-frame. 2. The driving method for a plasma display panel according to claim 1, wherein an interval between display discharges in each sub-frame is changed according to the obtained lighting rate. 2. The method of driving a plasma display panel according to claim 1, wherein a staircase waveform pulse having a leading edge overshoot is applied to the cell in order to generate a display discharge.

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