JP2009186807A - Plasma display device and driving method for plasma display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられ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パネルの駆動方法に関する。 The present invention relates to a plasma display device and a plasma display panel driving method used for a wall-mounted television or a large monitor.
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板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、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ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、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。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、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。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板と背面板とが対向配置されて密封され、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が封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。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させ、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させてカラー表示を行っている。 A typical AC surface discharge type panel as a plasma display panel (hereinafter abbreviated as “panel”) has a large number of discharge cells formed between a front plate and a back plate arranged to face each other. In the front plate, a plurality of display electrode pairs each consisting of a pair of scan electrodes and sustain electrodes are formed in parallel with each other on the front glass substrate, and a dielectric layer and a protective layer are formed so as to cover the display electrode pairs. Yes. The back plate has a plurality of parallel data electrodes on the back glass substrate, a dielectric layer so as to cover them, and a plurality of barrier ribs in parallel with the data electrodes formed on the back glass substrate. A phosphor layer is formed on the side walls of the barrier ribs. Then, the front plate and the back plate are arranged opposite to each other so that the display electrode pair and the data electrode are three-dimensionally crossed and sealed, and a discharge gas containing, for example, 5% xenon is enclosed in the internal discharge space. Has been. Here, a discharge cell is formed at a portion where the display electrode pair and the data electrode face each other. In the panel having such a configuration, ultraviolet rays are generated by gas discharge in each discharge cell, and the phosphors of red (R), green (G) and blue (B) colors are excited and emitted by the ultraviolet rays, thereby performing color display. It is carried out.
パネルを駆動する方法としては、サブフィールド法、すなわち、1フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般に用いられている。 As a method of driving the panel, a subfield method, that is, a method of performing gradation display by combining subfields to emit light after dividing one field period into a plurality of subfields is generally used.
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。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成するとともに、書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子(書込み放電を発生させるための励起粒子)を発生させる。 Each subfield has an initialization period, an address period, and a sustain period. During the initializing period, initializing discharge is generated, and wall charges necessary for the subsequent addressing operation are formed on each electrode, and priming particles (excited particles for generating addressing discharge) for stably generating the address discharge. ).
書込み期間では、走査電極に順次走査パルスを印加(以下、この動作を「走査」とも記す)するとともに、データ電極には表示すべき画像信号に対応した書込みパルスを印加する(以下、これらの動作を総称して「書込み」とも記す)。それにより、走査電極とデータ電極との間で選択的に書込み放電を発生させ、選択的を壁電荷を形成する。 In the address period, a scan pulse is sequentially applied to the scan electrodes (hereinafter, this operation is also referred to as “scan”), and an address pulse corresponding to an image signal to be displayed is applied to the data electrodes (hereinafter, these operations are performed). Are collectively referred to as “writing”). Thereby, an address discharge is selectively generated between the scan electrode and the data electrode, and a wall charge is selectively formed.
続く維持期間では、表示させるべき輝度に応じた所定の回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。それにより、書込み放電による壁電荷形成が行われた放電セルで選択的に放電を起こし、その放電セルを発光させる。これにより画像表示を行う。 In the subsequent sustain period, a predetermined number of sustain pulses corresponding to the luminance to be displayed are alternately applied to the display electrode pair composed of the scan electrode and the sustain electrode. Thereby, a discharge is selectively caused in the discharge cell in which the wall charge is formed by the address discharge, and the discharge cell is caused to emit light. Thereby, an image is displayed.
また、サブフィールド法の中でも、緩やかに変化する電圧波形を用いて初期化放電を行い、さらに維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行うことで、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た駆動方法が開示されている。 In addition, among the subfield methods, initializing discharge is performed using a slowly changing voltage waveform, and further, initializing discharge is selectively performed on discharge cells that have undergone sustain discharge. A driving method is disclosed in which the light emission that is not generated is reduced as much as possible to improve the contrast ratio.
具体的には、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ての放電セルに初期化放電を発生させる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直前の維持期間で維持放電を行った放電セルにのみ初期化放電を発生させる選択初期化動作を行う。このように駆動することによって、画像の表示に関係のない発光に依存して変化する黒表示領域の輝度(以下、「黒輝度」と略記する)は全セル初期化動作における微弱発光だけとなり、コントラストの高い画像表示が可能となる(例えば、特許文献1参照)。 Specifically, among the plurality of subfields, in the initialization period of one subfield, an all-cell initializing operation for generating an initializing discharge in all discharge cells is performed, and in an initializing period of the other subfield. Performs a selective initializing operation in which initializing discharge is generated only in the discharge cells that have undergone sustain discharge in the immediately preceding sustain period. By driving in this way, the luminance of the black display area that changes depending on the light emission not related to the image display (hereinafter abbreviated as “black luminance”) is only weak light emission in the all-cell initialization operation, High-contrast image display is possible (see, for example, Patent Document 1).
このようなパネルを組み込んだプラズマディスプレイ装置では、その消費電力を削減するため、様々な消費電力削減技術が提案されている。 In a plasma display device incorporating such a panel, various power consumption reduction techniques have been proposed in order to reduce power consumption.
消費電力を削減する技術の一つとして、パネルが容量性の負荷であることに着目し、インダクタを構成要素に含む共振回路によってそのインダクタとパネルの負荷容量とをLC共振させ、パネルの負荷容量に蓄えられた電力を電力回収用のコンデンサに回収し、回収した電力をパネルの駆動に再利用する、いわゆる電力回収回路が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 Focusing on the fact that the panel is a capacitive load as one of the technologies to reduce power consumption, LC resonance between the inductor and the load capacity of the panel is performed by a resonance circuit including the inductor as a component, and the load capacity of the panel In other words, a so-called power recovery circuit is disclosed in which the power stored in is recovered in a power recovery capacitor and the recovered power is reused for driving the panel (see, for example, Patent Document 2).
この技術では、例えば、維持期間における走査電極および維持電極への維持パルス電圧の印加にPDPから回収した電力を再利用し、維持期間に消費される電力を削減することで、消費電力の削減を実現することができる。 In this technology, for example, the power recovered from the PDP is reused to apply the sustain pulse voltage to the scan electrode and the sustain electrode in the sustain period, and the power consumed in the sustain period is reduced, thereby reducing the power consumption. Can be realized.
一方、PDPでは、消費電力の削減と同様に、画像を見やすく表示することも重要であり、画像を明るく表示して見やすくする技術について様々な提案がなされている。 On the other hand, in the PDP, it is important to display an image in an easy-to-view manner as well as to reduce power consumption, and various proposals have been made regarding techniques for brightly displaying an image for easy viewing.
画像を明るく表示する技術の一つとして、維持期間における維持パルスのパルス数を制御する技術が開示されている。パネルにおいては、維持期間において1回の放電によって生じる1回の発光の明るさ(発光輝度)はほぼ同じであるが、その発光期間が短いため、1フィールド期間における発光の回数が多い表示セルほど明るく発光しているように見える。そして、この技術では、この原理を利用し、例えば、1フィールドを第1サブフィールドから第8サブフィールド(以下、第1サブフィールドを「第1SF」、第2サブフィールドを「第2SF」というように略記する)の8つのサブフィールドで構成し、第1SFの維持パルス数を1、第2SFの維持パルス数を2、以下第3SFから第8SFまでの維持パルス数をそれぞれ4、8、16、32、64、128としたときに、第1SFから第8SFまでの維持パルス数をそれぞれ2倍の2、4、8、16、32、64、128、256にした2倍モード、第1SFから第8SFまでの維持パルス数をそれぞれ3倍にした3倍モード、同様に4倍にした4倍モードと、サブフィールドの維持パルス数を1倍から2倍、3倍、4倍と変化させる(以下、この維持パルス数の倍率のことを「輝度倍率」と略記する)ことによって維持期間における発光の回数を制御して画面の明るさを調整する。この技術を用いれば、画像信号の平均輝度レベル(APL:Average Picture Level)を検出し、検出されたAPLにもとづいて輝度倍率を切換え、APLが低い場合に輝度倍率を上げることで、暗い画像をより明るく表示することが可能となる(例えば、特許文献3参照)。 As a technique for brightly displaying an image, a technique for controlling the number of sustain pulses in the sustain period is disclosed. In the panel, the brightness (light emission luminance) of one light emission generated by one discharge in the sustain period is substantially the same, but the light emission period is short, so that the display cell having a larger number of light emission in one field period It appears to be brightly lit. In this technique, this principle is used. For example, one field is referred to as a first subfield to an eighth subfield (hereinafter, the first subfield is referred to as “first SF”, and the second subfield is referred to as “second SF”). The number of sustain pulses in the first SF is 1, the number of sustain pulses in the second SF is 2, and the number of sustain pulses from the 3rd SF to the 8th SF is 4, 8, 16, respectively. When the number of sustain pulses is 32, 64, and 128, the number of sustain pulses from the first SF to the eighth SF is doubled to 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, and 256, respectively. The number of sustain pulses up to 8SF is tripled by 3 times, and the number of sustain pulses in the subfield is changed from 1 to 2 times, 3 times, and 4 times. Hereinafter referred to a the sustain pulse number ratio to as "luminance magnification") by controlling the number of light emission in the sustain period to adjust the brightness of the screen by. By using this technique, an average luminance level (APL: Average Picture Level) of an image signal is detected, a luminance magnification is switched based on the detected APL, and a dark image is increased by increasing the luminance magnification when the APL is low. It becomes possible to display brighter (see, for example, Patent Document 3).
また、維持期間における維持パルスのパルス数を整数倍のみならず小数点以下の数値の倍数についても行えるようにし、明るさの変化をより滑らかにした技術も開示されている(例えば、特許文献4参照)。
近年、パネルの大画面化、高精細化にともない、プラズマディスプレイ装置におけるさらなる表示品質の向上が望まれている。 In recent years, with an increase in screen size and definition, a further improvement in display quality in a plasma display device is desired.
一方、パネルの高精細化は、走査しなければならない走査電極数を増加させるため、1回の書込み期間に要する時間を増大させ、サブフィールド期間の長さを増大させる。例えば、サブフィールド期間の長さが増大し、1フィールド期間を構成するサブフィールド数の上限が抑えられると、画像の表示に用いることができる階調が制限されて階調が荒くなり、ノイズを増加させる恐れがある。 On the other hand, the higher definition of the panel increases the number of scan electrodes that must be scanned, so that the time required for one address period is increased and the length of the subfield period is increased. For example, if the length of the subfield period is increased and the upper limit of the number of subfields constituting one field period is suppressed, the gradation that can be used for displaying an image is limited, the gradation becomes rough, and noise is reduced. May increase.
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、高精細化されたパネルであっても、ノイズを増加させることなく画像表示品質を向上させることができるプラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a plasma display device and a panel driving method capable of improving image display quality without increasing noise even in a high-definition panel. The purpose is to provide.
本発明のプラズマディスプレイ装置は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、入力画像信号の平均輝度レベルを検出するAPL検出回路と、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド期間内に複数設け、維持期間においてサブフィールド毎に設定された輝度重みに所定の輝度倍率を乗算した回数の維持パルスを発生させて表示電極対に交互に印加する維持パルス発生回路を有してパネルを駆動する駆動回路とを備え、駆動回路は、APL検出回路において検出された平均輝度レベルに応じて輝度倍率および輝度重みを変更するとともに、APL検出回路において検出された平均輝度レベルがあらかじめ定められた第1のしきい値未満のときには、輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みをより大きくして輝度重みの総和を大きくすることを特徴とする。 A plasma display device according to the present invention includes a panel including a plurality of discharge cells each having a display electrode pair including a scan electrode and a sustain electrode, an APL detection circuit that detects an average luminance level of an input image signal, an initialization period, and writing A plurality of subfields each having a period and a sustain period are provided in one field period, and a sustain pulse is generated a number of times obtained by multiplying a luminance weight set for each subfield in the sustain period by a predetermined luminance magnification, thereby generating a display electrode pair. A drive circuit for driving the panel having sustain pulse generation circuits applied alternately, the drive circuit changing the luminance magnification and the luminance weight according to the average luminance level detected in the APL detection circuit, and the APL When the average luminance level detected by the detection circuit is less than a predetermined first threshold value, the luminance weight is large. There was a larger luminance weights of the subfields, characterized in that increasing the sum of the luminance weight.
これにより、APLの低い暗い画像を表示する際に、ノイズを増加させることなく階調値の低い領域を滑らかに表示することが可能となり、画像表示品質の向上を実現することができる。 As a result, when displaying a dark image with a low APL, it is possible to smoothly display an area with a low gradation value without increasing noise, and an improvement in image display quality can be realized.
また、このプラズマディスプレイ装置において、駆動回路は、APL検出回路において検出された平均輝度レベルがあらかじめ定められた第2のしきい値以上のときには、プラズマディスプレイ装置における消費電力が一定となるように輝度倍率および輝度重みを制御して1フィールド期間の維持パルスの総数を変更することを特徴とする。これにより、APLの高い画像を表示するときの消費電力を一定に抑えつつ、ダイナミックで迫力のある画像を表示することが可能となる。 Further, in this plasma display device, the drive circuit has a luminance so that power consumption in the plasma display device is constant when the average luminance level detected by the APL detection circuit is equal to or higher than a predetermined second threshold value. The total number of sustain pulses in one field period is changed by controlling the magnification and the luminance weight. This makes it possible to display a dynamic and powerful image while keeping power consumption constant when displaying an image with a high APL.
また、このプラズマディスプレイ装置において、駆動回路は、APL検出回路において検出された平均輝度レベルがあらかじめ定められた第1のしきい値未満のときには、1フィールド期間の輝度重みの総数に応じて輝度倍率を変更し、維持パルスの総数をほぼ一定に保つように構成してもよい。これにより、輝度重みの総数の増加に応じて輝度倍率を減少させ、維持パルスの総数をほぼ一定に保つことができるので、維持期間に割り当てることができる時間が制限されているような高精細なパネルを駆動するときに望ましい。 Further, in this plasma display device, the drive circuit has a luminance magnification according to the total number of luminance weights in one field period when the average luminance level detected by the APL detection circuit is less than a predetermined first threshold value. And the total number of sustain pulses may be kept substantially constant. As a result, the luminance magnification can be decreased in accordance with the increase in the total number of luminance weights, and the total number of sustain pulses can be kept almost constant, so that the time that can be allocated to the sustain period is limited. Desirable when driving a panel.
また、本発明のパネルの駆動方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルを、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド期間内に複数設け、維持期間においてサブフィールド毎に設定された輝度重みに所定の輝度倍率を乗算した回数の維持パルスを発生させて表示電極対に交互に印加する維持パルス発生回路を用いて駆動するパネルの駆動方法であって、入力画像信号の平均輝度レベルを検出し、検出された平均輝度レベルに応じて輝度倍率および輝度重みを変更するとともに、検出された平均輝度レベルがあらかじめ定められた第1のしきい値未満のときには、輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みをより大きくして輝度重みの総和を大きくすることを特徴とする。 Also, the panel driving method of the present invention provides a panel having a plurality of discharge cells each having a display electrode pair composed of a scan electrode and a sustain electrode, and a subfield having an initialization period, an address period, and a sustain period in one field. Drive using a sustain pulse generator circuit that generates multiple sustain pulses by multiplying the brightness weight set for each subfield in the sustain period by a predetermined brightness magnification and alternately applies it to the display electrode pairs. A panel driving method for detecting an average luminance level of an input image signal, changing a luminance magnification and a luminance weight according to the detected average luminance level, and determining the detected average luminance level in advance. When it is less than the first threshold, the luminance weight of the subfield having a large luminance weight is increased to increase the sum of the luminance weights. And butterflies.
これにより、APLの低い暗い画像を表示する際に、ノイズを増加させることなく階調値の低い領域を滑らかに表示することが可能となり、画像表示品質の向上を実現することができる。 As a result, when displaying a dark image with a low APL, it is possible to smoothly display an area with a low gradation value without increasing noise, and an improvement in image display quality can be realized.
本発明によれば、高精細化されたパネルであっても、ノイズを増加させることなく画像表示品質を向上させることができるプラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a plasma display apparatus and a panel driving method capable of improving the image display quality without increasing noise even in a panel with high definition.
以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, a plasma display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は、本発明の一実施の形態におけるパネル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。
(Embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the structure of
また、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MgOを主成分とする材料から形成されている。
The
背面板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)、緑色(G)および青色(B)の各色に発光する蛍光体層35が設けられている。
A plurality of
これら前面板21と背面板31とは、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され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして、内部の放電空間には、ネオンとキセノンの混合ガスが放電ガスとして封入されている。なお、本実施の形態では、発光効率を向上させるためにキセノン分圧を約10%とした放電ガスを用いている。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が放電、発光することにより画像が表示される。
The
なお、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。また、放電ガスの混合比率も上述した数値に限られるわけではなく、その他の混合比率であってもよい。
Note that the structure of the
図2は、本発明の一実施の形態におけるパネル10の電極配列図である。パネル10には、行方向に長い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、列方向に長い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、放電セルは放電空間内にm×n個形成されている。そして、m×n個の放電セルが形成された領域がパネル10の表示領域となる。
FIG. 2 is an electrode array diagram of
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は、サブフィールド法、すなわち1フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。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。
Next, a driving voltage waveform for driving the
各サブフィールドにおいて、初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。加えて、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子(放電のための起爆剤=励起粒子)を発生させるという働きを持つ。このときの初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる全セル初期化動作と、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルだけで選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。 In each subfield, initializing discharge is generated in the initializing period, and wall charges necessary for subsequent address discharge are formed on each electrode. In addition, it has a function of generating priming particles (priming for discharge = excited particles) for reducing discharge delay and generating address discharge stably. The initializing operation at this time is an all-cell initializing operation in which initializing discharge is generated in all discharge cells, and an initializing discharge is selectively generated only in the discharge cells that have undergone sustain discharge in the immediately preceding subfield. There is a selective initialization operation.
書込み期間では、後に続く維持期間において発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、輝度重みに比例した数の維持パルスを表示電極対24に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。このときの比例定数が「輝度倍率」である。
In the address period, an address discharge is selectively generated in the discharge cells to emit light in the subsequent sustain period to form wall charges. In the sustain period, a number of sustain pulses proportional to the luminance weight are alternately applied to the
本実施の形態では、1フィールドを9のサブフィールド(第1SF、第2SF、・・・、第9SF)で構成し、各サブフィールドはそれぞれ、例えば(1、2、4、7、13、24、41、64、100)の輝度重みを持つものとする。そして、第1SFの初期化期間では全セル初期化動作を行い、第2SF〜第9SFの初期化期間では選択初期化動作を行うものとする。これにより、画像の表示に関係のない発光は第1SF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り、維持放電を発生させない黒表示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って、コントラストの高い画像表示が可能となる。また、各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを表示電極対24のそれぞれに印加する。
In the present embodiment, one field is composed of nine subfields (first SF, second SF,..., Ninth SF), and each subfield is, for example, (1, 2, 4, 7, 13, 24). , 41, 64, 100). Then, the all-cell initialization operation is performed in the initialization period of the first SF, and the selective initialization operation is performed in the initialization period of the second SF to the ninth SF. As a result, the light emission not related to the image display is only the light emission due to the discharge of the all-cell initialization operation in the first SF, and the black luminance that is the luminance of the black display area that does not generate the sustain discharge is weak in the all-cell initialization operation. Only the emission of light makes it possible to display an image with high contrast. In the sustain period of each subfield, the number of sustain pulses obtained by multiplying the luminance weight of each subfield by a predetermined luminance magnification is applied to each
なお、上述した各サブフィールドの輝度重みの値は、本実施の形態における一実施例を示したものに過ぎない。本実施の形態では、画像信号の平均輝度レベル(以下、「APL」と略記する)を検出し、検出したAPLにもとづき輝度重みの値を変更する構成としている。この詳細については後述する。 Note that the luminance weight value of each subfield described above is merely an example in the present embodiment. In this embodiment, the average luminance level (hereinafter abbreviated as “APL”) of the image signal is detected, and the luminance weight value is changed based on the detected APL. Details of this will be described later.
図3は、本発明の一実施の形態におけるパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図3には、2つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち全セル初期化動作を行うサブフィールド(以下、「全セル初期化サブフィールド」と呼称する)の第1サブフィールド(第1SF)と、選択初期化動作を行うサブフィールド(以下、「選択初期化サブフィールド」と呼称する)の第2サブフィールド(第2SF)とを示しているが、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形もほぼ同様である。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にもとづき選択された電極を表す。
FIG. 3 is a drive voltage waveform diagram applied to each electrode of
まず、全セル初期化サブフィールドである第1SFについて説明する。 First, the first SF, which is an all-cell initialization subfield, will be described.
第1SFの初期化期間前半部では、データ電極D1〜データ電極Dm、維持電極SU1〜維持電極SUnにそれぞれ0(V)を印加し、走査電極SC1〜走査電極SCnには、維持電極SU1〜維持電極SUnに対して放電開始電圧以下の電圧Vi1から、放電開始電圧を超える電圧Vi2に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧(以下、「上りランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。 In the first half of the initializing period of the first SF, 0 (V) is applied to data electrode D1 to data electrode Dm and sustain electrode SU1 to sustain electrode SUn, respectively, and sustain electrode SU1 to sustain is applied to scan electrode SC1 to scan electrode SCn. A ramp waveform voltage (hereinafter referred to as “up-ramp waveform voltage”) that gently rises from voltage Vi1 that is equal to or lower than the discharge start voltage to voltage Vi2 that exceeds the discharge start voltage is applied to electrode SUn.
なお、本実施の形態では、この上りランプ波形電圧を約1.3V/μsecの勾配にして発生させている。 In the present embodiment, this up-ramp waveform voltage is generated with a slope of about 1.3 V / μsec.
この上りランプ波形電圧が上昇する間に、走査電極SC1〜走査電極SCnと維持電極SU1〜維持電極SUn、データ電極D1〜データ電極Dmとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極SC1〜走査電極SCn上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極D1〜データ電極Dm上部および維持電極SU1〜維持電極SUn上部には正の壁電圧が蓄積される。この電極上部の壁電圧とは、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。 While the rising ramp waveform voltage rises, weak initializing discharges are continuously generated between scan electrode SC1 through scan electrode SCn, sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn, and data electrode D1 through data electrode Dm. Negative wall voltage is accumulated above scan electrode SC1 through scan electrode SCn, and positive wall voltage is accumulated above data electrode D1 through data electrode Dm and sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn. The wall voltage above the electrode represents a voltage generated by wall charges accumulated on the dielectric layer covering the electrode, the protective layer, the phosphor layer, and the like.
初期化期間後半部では、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0(V)を印加し、走査電極SC1〜走査電極SCnには、維持電極SU1〜維持電極SUnに対して放電開始電圧以下となる電圧Vi3から放電開始電圧を超える電圧Vi4に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧(以下、「下りランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。この間に、走査電極SC1〜走査電極SCnと維持電極SU1〜維持電極SUn、データ電極D1〜データ電極Dmとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極SC1〜走査電極SCn上部の負の壁電圧および維持電極SU1〜維持電極SUn上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極D1〜データ電極Dm上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して初期化放電を行う全セル初期化動作が終了する。 In the latter half of the initialization period, positive voltage Ve1 is applied to sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn, 0 (V) is applied to data electrode D1 through data electrode Dm, and scan electrode SC1 through scan electrode SCn. , A ramp waveform voltage that gradually falls from voltage Vi3 that is equal to or lower than the discharge start voltage to sustain voltage SUn with respect to sustain electrode SU1 to voltage Vi4 that exceeds the discharge start voltage (hereinafter referred to as “down-ramp waveform voltage”). Is applied. During this time, weak initializing discharges are continuously generated between scan electrode SC1 through scan electrode SCn, sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn, and data electrode D1 through data electrode Dm. Then, the negative wall voltage above scan electrode SC1 through scan electrode SCn and the positive wall voltage above sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn are weakened, and the positive wall voltage above data electrode D1 through data electrode Dm is used for the write operation. It is adjusted to a suitable value. Thus, the all-cell initializing operation for performing the initializing discharge on all the discharge cells is completed.
なお、図3の第2SFの初期化期間に示したように、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してもよい。すなわち、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Ve1を、データ電極D1〜データ電極Dmに0(V)をそれぞれ印加し、走査電極SC1〜走査電極SCnに放電開始電圧以下となる電圧(例えば、0(V))から電圧Vi4に向かって緩やかに下降する下りランプ波形電圧を印加する。これにより前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極SCi上部および維持電極SUi上部の壁電圧が弱められる。また直前の維持放電によってデータ電極Dk(k=1〜m)上部に十分な正の壁電圧が蓄積されている放電セルでは、この壁電圧の過剰な部分が放電され書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷がそのまま保たれる。このように前半部を省略した初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持動作を行った放電セルに対して初期化放電を行う選択初期化動作となる。 Note that, as shown in the initialization period of the second SF in FIG. 3, a drive voltage waveform in which the first half of the initialization period is omitted may be applied to each electrode. That is, voltage Ve1 is applied to sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn, and 0 (V) is applied to data electrode D1 through data electrode Dm, respectively, and voltage that is equal to or less than the discharge start voltage (for example, 0) is applied to scan electrode SC1 through scan electrode SCn. (V)) is applied to the ramp-down waveform voltage that gradually falls toward the voltage Vi4. As a result, a weak initializing discharge is generated in the discharge cell in which the sustain discharge has occurred in the sustain period of the previous subfield, and the wall voltage above scan electrode SCi and sustain electrode SUi is weakened. Further, in a discharge cell in which a sufficient positive wall voltage is accumulated on the data electrode Dk (k = 1 to m) by the last sustain discharge, an excessive portion of the wall voltage is discharged, and the wall voltage suitable for the address operation is obtained. Adjusted to On the other hand, the discharge cells that did not cause the sustain discharge in the previous subfield are not discharged, and the wall charges at the end of the initialization period of the previous subfield are maintained as they are. Thus, the initializing operation in which the first half is omitted is a selective initializing operation in which initializing discharge is performed on the discharge cells in which the sustaining operation has been performed in the sustain period of the immediately preceding subfield.
続く書込み期間では、走査電極SC1〜走査電極SCnに対しては順次走査パルス電圧を印加し、データ電極D1〜データ電極Dmに対しては発光させるべき放電セルに対応するデータ電極Dk(k=1〜m)に正の書込みパルス電圧Vdを印加して、各放電セルに選択的に書込み放電を発生させる。 In the subsequent address period, a scan pulse voltage is sequentially applied to scan electrode SC1 through scan electrode SCn, and data electrode Dk (k = 1) corresponding to a discharge cell to emit light is applied to data electrode D1 through data electrode Dm. To m), a positive address pulse voltage Vd is applied to selectively generate an address discharge in each discharge cell.
書込み期間では、まず維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Ve2を、走査電極SC1〜走査電極SCnに電圧Vcを印加する。 In the address period, voltage Ve2 is first applied to sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn, and voltage Vc is applied to scan electrode SC1 through scan electrode SCn.
そして、1行目の走査電極SC1に負の走査パルス電圧Vaを印加するとともに、データ電極D1〜データ電極Dmのうち1行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Dk(k=1〜m)に正の書込みパルス電圧Vdを印加する。このときデータ電極Dk上と走査電極SC1上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差(Vd−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り放電開始電圧を超える。これにより、データ電極Dkと走査電極SC1との間に放電が発生する。また、維持電極SU1〜維持電極SUnに電圧Ve2を印加しているため、維持電極SU1上と走査電極SC1上との電圧差は、外部印加電圧の差である(Ve2−Va)に維持電極SU1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。このとき、電圧Ve2を、放電開始電圧をやや下回る程度の電圧値に設定することで、維持電極SU1と走査電極SC1との間を、放電には至らないが放電が発生しやすい状態とすることができる。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との間に放電を発生させることができる。こうして、発光させるべき放電セルに書込み放電が起こり、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。 The negative scan pulse voltage Va is applied to the scan electrode SC1 in the first row, and the data electrode Dk (k = 1 to m) of the discharge cell that should emit light in the first row among the data electrodes D1 to Dm. A positive write pulse voltage Vd is applied to. At this time, the voltage difference at the intersection between the data electrode Dk and the scan electrode SC1 is the difference between the wall voltage on the data electrode Dk and the wall voltage on the scan electrode SC1 due to the difference in externally applied voltage (Vd−Va). It becomes the sum and exceeds the discharge start voltage. As a result, a discharge is generated between data electrode Dk and scan electrode SC1. Since voltage Ve2 is applied to sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn, the voltage difference between sustain electrode SU1 and scan electrode SC1 is the difference between the externally applied voltages (Ve2-Va) and sustain electrode SU1. The difference between the upper wall voltage and the wall voltage on the scan electrode SC1 is added. At this time, by setting the voltage Ve2 to a voltage value that is slightly lower than the discharge start voltage, the sustain electrode SU1 and the scan electrode SC1 are not easily discharged but are likely to be discharged. Can do. Thereby, the discharge generated between data electrode Dk and scan electrode SC1 can be triggered to generate a discharge between sustain electrode SU1 and scan electrode SC1 in the region intersecting with data electrode Dk. Thus, an address discharge occurs in the discharge cell to emit light, a positive wall voltage is accumulated on scan electrode SC1, a negative wall voltage is accumulated on sustain electrode SU1, and a negative wall voltage is also accumulated on data electrode Dk. Accumulated.
このようにして、1行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルス電圧Vdを印加しなかったデータ電極D1〜データ電極Dm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。以上の書込み動作をn行目の放電セルに至るまで行い、書込み期間が終了する。 In this manner, an address operation is performed in which an address discharge is caused in the discharge cells to be lit in the first row and wall voltage is accumulated on each electrode. On the other hand, the voltage at the intersection of data electrode D1 to data electrode Dm to which scan pulse SC1 is not applied with address pulse voltage Vd does not exceed the discharge start voltage, so that address discharge does not occur. The above address operation is performed until the discharge cell in the nth row, and the address period ends.
続く維持期間では、まず走査電極SC1〜走査電極SCnに正の維持パルス電圧Vsを印加するとともに維持電極SU1〜維持電極SUnにベース電位となる接地電位、すなわち0(V)を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極SCi上と維持電極SUi上との電圧差が維持パルス電圧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り放電開始電圧を超える。 In the subsequent sustain period, first, positive sustain pulse voltage Vs is applied to scan electrode SC1 through scan electrode SCn, and the ground potential serving as the base potential, that is, 0 (V), is applied to sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn. Then, in the discharge cell in which the address discharge has occurred, the voltage difference between scan electrode SCi and sustain electrode SUi is the difference between the wall voltage on scan electrode SCi and the wall voltage on sustain electrode SUi. Exceeds the discharge start voltage.
そして、走査電極SCiと維持電極SUiとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層35が発光する。そして走査電極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。書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保たれる。
Then, a sustain discharge occurs between scan electrode SCi and sustain electrode SUi, and
続いて、走査電極SC1〜走査電極SCnにはベース電位となる0(V)を、維持電極SU1〜維持電極SUnには維持パルス電圧Vsをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極SUi上と走査電極SCi上との電圧差が放電開始電圧を超えるので再び維持電極SUiと走査電極SCiとの間に維持放電が起こり、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。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とに交互に輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを印加し、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起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。
Subsequently, 0 (V) as the base potential is applied to scan electrode SC1 through scan electrode SCn, and sustain pulse voltage Vs is applied to sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn. Then, in the discharge cell in which the sustain discharge has occurred, the voltage difference between the sustain electrode SUi and the scan electrode SCi exceeds the discharge start voltage, so that the sustain discharge occurs again between the sustain electrode SUi and the scan electrode SCi. A negative wall voltage is accumulated on SUi, and a positive wall voltage is accumulated on scan electrode SCi. Thereafter, similarly, sustain electrodes of the number obtained by multiplying the luminance weight by the luminance magnification are applied alternately to scan electrode SC1 through scan electrode SCn and sustain electrode SU1 through sustain electrode SUn, and a potential difference is given between the electrodes of
そして、維持期間の最後には、走査電極SC1〜走査電極SCnに、ベース電位となる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、「消去ランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。これにより、微弱な放電を持続して発生させ、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上の壁電圧の一部または全部を消去している。この消去ランプ波形電圧によって発生させる維持期間の最後の放電を「消去放電」と呼称する。 At the end of the sustain period, the ramp waveform voltage gradually increases (for example, with a gradient of about 10 V / μsec) from 0 (V), which is the base potential, to voltage Vers at scan electrode SC1 through scan electrode SCn. (Hereinafter referred to as “erasing ramp waveform voltage”). As a result, a weak discharge is continuously generated, and some or all of the wall voltages on scan electrode SCi and sustain electrode SUi are erased while the positive wall voltage on data electrode Dk remains. The last discharge in the sustain period generated by the erase ramp waveform voltage is referred to as “erase discharge”.
続くサブフィールドの動作は、維持期間の維持パルスの数を除いて上述の動作とほぼ同様であるため説明を省略する。以上が、本実施の形態におけるパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
Subsequent subfield operations are substantially the same as those described above except for the number of sustain pulses in the sustain period, and thus description thereof is omitted. The above is the outline of the drive voltage waveform applied to each electrode of
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図4は、本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置1は、パネル10と、パネル10を駆動する駆動回路と、各回路ブロックに必要な電力を供給する電源回路(図示せず)とを有する。駆動回路として、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、タイミング発生回路45を備えている。
Next, the configuration of the plasma display device in the present embodiment will be described. FIG. 4 is a circuit block diagram of the plasma display device in one embodiment of the present invention. The
画像信号処理回路41は、入力された画像信号sigを放電セルにおける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。
The image
タイミング発生回路45は、水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vにもとづき各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。
The
走査電極駆動回路43は、初期化期間において走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する初期化波形電圧を発生するための初期化波形発生回路(図示せず)、維持期間において走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路70、複数の走査ICを備え書込み期間において走査電極SC1〜走査電極SCnに印加する走査パルス電圧を発生するための走査パルス発生回路(図示せず)を有する。そして、タイミング信号にもとづいて各走査電極SC1〜走査電極SCnをそれぞれ駆動する。
Scan
データ電極駆動回路42は、画像信号処理回路41から出力されるサブフィールドデータ(画像信号を、各データ電極D1〜データ電極Dmの、各サブフィールドにおける点灯/非点灯を表す信号に変換したデータ)、およびタイミング信号にもとづいて各データ電極D1〜データ電極Dmを駆動する。
The data electrode driving
維持電極駆動回路44は、維持パルス発生回路80および電圧Ve1、電圧Ve2を発生するための回路(図示せず)を備え、タイミング信号にもとづいて維持電極SU1〜維持電極SUnを駆動する。
Sustain
図5は、本発明の一実施の形態における画像信号処理回路41の回路ブロック図である。なお、図5には、本実施の形態における輝度倍率の制御および輝度重みの制御に関係する回路ブロックを示し、それ以外の回路ブロックは省略している。
FIG. 5 is a circuit block diagram of the image
画像信号処理回路41は、A/D変換回路60と、ガンマ補正回路61と、APL検出回路62と、誤差拡散回路63と、乗算回路64と、サブフィールドデータ作成回路65と、メモリ66と、輝度倍率設定回路67とを有する。
The image
A/D変換回路60は、一般に知られているA/D変換(Analog Digital変換)を行い、画像信号処理回路41に入力されるアナログの画像信号を、例えば10bitのデジタルの画像信号に変換する。
The A /
ガンマ補正回路61は、A/D変換回路60から出力されるデジタルの画像信号に、テレビジョン信号の処理において一般に行われているガンマ補正を施す。ガンマ補正では、画像信号にガンマカーブと呼ばれる階調値に応じて変化する補正値を乗算する処理を行う。このとき、デジタルの画像信号はガンマ補正による乗算処理により、補正前の画像信号(例えば、10bitのデータ)よりも大きいデジタルデータ(例えば、16bitのデータ)に拡張されてガンマ補正回路61から出力される。
The gamma correction circuit 61 performs gamma correction generally performed in the processing of a television signal on the digital image signal output from the A /
APL検出回路62は、画像信号のうちの輝度信号を1フィールド期間(または、1フレーム期間)にわたって累積加算するといった一般に知られた算出方法により、画像信号の平均的な明るさ(APL)を検出する。検出したAPLは、例えば0%から100%までの数値に正規化して出力する構成としてもよい。
The
誤差拡散回路63は、画像信号の階調値と表示用の階調値との間に差があるときに、その差を周囲の画素に拡散させることで、表示される階調値を画像信号の階調値に近づけるといった、一般に知られた誤差拡散処理を行う。なお、誤差拡散回路63では、ガンマ補正回路61から出力される画像信号(例えば、16bitのデータ)を階調数を制限した画像信号(例えば、9bitのデータ)に変換して出力する。
When there is a difference between the gradation value of the image signal and the gradation value for display, the
メモリ66には、1フィールド期間における各サブフィールドの輝度重みの組み合わせが異なる複数のサブフィールド情報(以下、「サブフィールド構成」と呼称する)とサブフィールド構成に応じた複数のコーディングデータとがあらかじめ記憶されている。コーディングデータとは、どの階調値を画像表示に用いるか、その階調値を表示するために点灯させるサブフィールドと非点灯のサブフィールドとをどう組み合わせるかをあらかじめ定めたデータである。すなわち、1つのサブフィールド構成の下には、そのサブフィールド構成にもとづきあらかじめ定められた複数のコーディングデータがあり、そのような複数のコーディングデータが、毎各サブフィールド構成にそれぞれ設定されてメモリ66に記憶されている。そして、メモリ66は、サブフィールドデータ作成回路65からの制御によりサブフィールドデータ作成回路65へ内部データを出力する。
In the
なお、本実施の形態においては、メモリ66に記憶された複数のサブフィールド構成の中には、1フィールド期間における輝度重みの総和が異なるサブフィールド構成が含まれている。
In the present embodiment, the plurality of subfield configurations stored in
サブフィールドデータ作成回路65は、APL検出回路62において検出されるAPLに応じて1つのサブフィールド構成を選択し、そのサブフィールド構成の下に作成された複数のコーディングデータの中から、画像信号の階調値に応じたコーディングデータを選択して、メモリ66から読み出す。このようにして読み出したデータを、サブフィールドデータ(各データ電極D1〜データ電極Dmの、各サブフィールドにおける点灯/非点灯を表す信号)としてデータ電極駆動回路42に出力する。また、選択されたサブフィールド構成における各サブフィールドの輝度重み情報をタイミング発生回路45に出力する。
The subfield
なお、本実施の形態では、上述したように、複数のサブフィールド構成の中に、1フィールド期間における輝度重みの総和が異なるサブフィールド構成を含む。そのため、画像信号を、輝度重みの総和に応じたデジタルデータに変更しなければならない。そこで、乗算回路64では、サブフィールドデータ作成回路65で選択されるサブフィールド構成の輝度重みの総和にもとづき、画像信号の階調数を変更する処理を行う。例えば、サブフィールドデータ作成回路65で選択されるサブフィールド構成の輝度重みの総和が256になるときには、乗算回路64は、誤差拡散回路63から出力される画像信号(例えば9bit、512階調のデジタルデータ)を256階調のデジタルデータに変更し、輝度重みの総和が322になるときには誤差拡散回路63から出力される画像信号を322階調のデジタルデータに変更する。
In the present embodiment, as described above, a plurality of subfield configurations include subfield configurations in which the sum of luminance weights in one field period is different. Therefore, the image signal must be changed to digital data corresponding to the sum of luminance weights. Therefore, the
そして、輝度倍率設定回路67は、APL検出回路62において検出されるAPLに応じて輝度倍率を設定し、タイミング発生回路45に出力する。このように、本実施の形態では、APL検出回路62において検出されるAPLにもとづき、サブフィールドデータ作成回路65ではサブフィールド構成(ここでは、各サブフィールドの輝度重み)を変更し、輝度倍率設定回路67では輝度倍率を変更する。
The luminance
そして、データ電極駆動回路42では、サブフィールドデータ作成回路65から出力されるサブフィールドデータにもとづき書込み動作を行い、タイミング発生回路45では、サブフィールドデータ作成回路65から出力される輝度重み情報および輝度倍率設定回路67から出力される輝度倍率にもとづき各サブフィールドの維持期間における維持パルスの発生数を制御する。
The data
次に、本実施の形態におけるAPL検出回路62において検出されるAPLと、サブフィールドデータ作成回路65において選択されるサブフィールド構成および輝度倍率設定回路67において設定される輝度倍率の関係について説明する。まず、1フィールド期間において発生させる維持パルスの総数とAPLとの関係について説明する。なお、以下の説明において用いるAPLは、APL検出回路62において検出されるAPLであるものとする。
Next, the relationship between the APL detected by the
図6は、本発明の一実施の形態におけるAPLと1フィールド期間に発生させる維持パルスの総数および消費電力との関係の一例を示す特性図である。なお、図6(a)は、本実施の形態におけるAPLと1フィールド期間において発生させる維持パルスの総数との関係の一例を示す特性図であり、横軸はAPL検出回路62において検出されるAPLを、縦軸は1フィールド期間において発生させる維持パルスの総数(以下、単に「維持パルスの総数」と記す)を表す。また、図6(b)は、本実施の形態におけるAPLと消費電力との関係の一例を示す特性図であり、横軸はAPL検出回路62において検出されるAPLを、縦軸はプラズマディスプレイ装置1における消費電力を表す。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the APL, the total number of sustain pulses generated in one field period, and the power consumption in one embodiment of the present invention. FIG. 6A is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the APL and the total number of sustain pulses generated in one field period in the present embodiment, and the horizontal axis indicates the APL detected by the
本実施の形態では、図6(a)に示すように、APLが第2のしきい値である24%未満の画像を表示するときには維持パルスの総数が約918になるように、APLが100%の画像を表示するときには維持パルスの総数が239になるように、また、APLが第2のしきい値である24%以上の画像を表示するときには、APL24%からAPL100%まで、維持パルスの総数が918から239へと徐々に少なくなるように、APLに応じてサブフィールド構成および輝度倍率を変更している。このとき、本実施の形態では、APL24%からAPL100%までは、図6(b)に示すように消費電力が一定となるように維持パルスの総数を制御している。なお、本実施の形態では、このときの変更を120段階に分けて行っている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6A, when displaying an image with APL less than 24%, which is the second threshold value, APL is 100 so that the total number of sustain pulses is about 918. When displaying images of%, the total number of sustain pulses is 239, and when displaying images whose APL is the second threshold value of 24% or more, from
このように、表示する画像のAPLが低いときに維持パルスの総数を大きくしているのは、APLが低いときに発生させる維持パルスの総数を大きくすることで、暗い画像をより明るく表示することが可能となるからである。APLが低い画像では、全体的に輝度値が低くかったり、また、全体的に輝度値が低い中に一部輝度値の高い領域が存在するような画像であることが多いため、輝度を上げることで暗い部分と明るい部分との輝度差をさらに大きくすることができ、よりダイナミックな迫力のある画像を表示することが可能となる。 As described above, when the APL of the image to be displayed is low, the total number of sustain pulses is increased because a dark image is displayed brighter by increasing the total number of sustain pulses generated when the APL is low. This is because it becomes possible. In an image with a low APL, the luminance value is generally low, or the image is often an image in which a region with a high luminance value exists while the luminance value is generally low. Thus, the luminance difference between the dark portion and the bright portion can be further increased, and a more dynamic and powerful image can be displayed.
一方、APLが高い画像は全体的に輝度値の高い画像となるため、仮に維持パルスの総数を大きくして輝度を上げても全体的に明るくなるだけで画像のダイナミックさはそれほど大きくは変わらない。さらに、APLが高い画像で輝度をさらに上げるとその分消費電力が増大するといった問題も生じる。そこで、表示する画像のAPLが高いときには維持パルスの総数を少なくし、消費電力の低減を優先した駆動を行う。 On the other hand, since an image with a high APL is an image with a high luminance value as a whole, even if the total number of sustain pulses is increased to increase the luminance, the dynamics of the image do not change so much only by increasing the overall luminance. . Furthermore, when the luminance is further increased in an image having a high APL, there is a problem that the power consumption increases accordingly. Therefore, when the APL of the image to be displayed is high, the total number of sustain pulses is reduced, and driving is performed with priority on reducing power consumption.
このように、APLに応じて維持パルスの総数を変化させる構成とすることで、消費電力を抑えつつ、ダイナミックで迫力のある画像を表示することが可能となる。 Thus, by adopting a configuration in which the total number of sustain pulses is changed according to APL, it is possible to display a dynamic and powerful image while suppressing power consumption.
ここで、パネル10が高精細化され、走査しなければならない走査電極数が増加すると、1回の書込み期間に要する時間が増大し、サブフィールド期間の長さが増大することがある。サブフィールド期間の長さが増大し、1フィールド期間を構成するサブフィールドの数が制限されると、画像の表示に用いることができる階調値が制限され、表示画像のノイズを増加させる恐れがある。例えば、1フィールド期間を9のサブフィールドで構成しなければならないような場合には、1フィールド期間を12のサブフィールドで構成したときと比べて、表示画像のノイズが増加する恐れがある。
Here, when the definition of the
一方、本発明者は、APLの高い明るい画像では、輝度重みの総和に対する輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みの割合を抑えることで、階調値の高い領域において階調値の変化が荒くなるのを抑え、ノイズを低減できることを確認した。また、APLの低い暗い画像では、輝度重みの総和に対する輝度重みの小さいサブフィールドの輝度重みの割合を小さくすることで、階調値の低い領域を滑らかに表示できることを確認した。このように、APLに応じてサブフィールド構成を変更することで、画像表示品質を向上させることができることを見出した。 On the other hand, the present inventor has a rough gradation value change in a region having a high gradation value by suppressing the ratio of the luminance weight of the subfield having a large luminance weight to the sum of the luminance weights in a bright image having a high APL. It was confirmed that noise can be reduced. In addition, it was confirmed that in a dark image with a low APL, an area with a low gradation value can be smoothly displayed by reducing the ratio of the luminance weight of the subfield with a small luminance weight to the total luminance weight. Thus, it has been found that the image display quality can be improved by changing the subfield configuration in accordance with the APL.
そこで、本実施の形態では、APLに応じてサブフィールド構成を変更し、APLの高い明るい画像では、輝度重みの総和に対する輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みの割合を抑え、APLの低い画像を表示するときには輝度重みの総和を大きくして輝度重みの総和に対する輝度重みの小さいサブフィールドの輝度重みの割合を小さくする構成とする。 Therefore, in this embodiment, the subfield configuration is changed according to APL, and in a bright image with high APL, the ratio of the luminance weight of the subfield with large luminance weight to the sum of the luminance weights is suppressed, and an image with low APL is selected. When displaying, the sum of the luminance weights is increased to reduce the ratio of the luminance weights of the subfields with the smaller luminance weights to the total luminance weights.
図7は、本発明の一実施の形態におけるAPLと輝度重みおよび1フィールド期間における輝度重みの総和との関係の一例を示す特性図である。なお、図7(a)は、本実施の形態におけるAPLと輝度重みとの関係の一例を示す特性図であり、横軸はAPL検出回路62において検出されるAPLを、縦軸は輝度倍率を表す。また、図7(b)は、本実施の形態におけるAPLと1フィールド期間における輝度重みの総和との関係の一例を示す特性図であり、横軸はAPL検出回路62において検出されるAPLを、縦軸は1フィールド期間における輝度重みの総和(以下、単に「輝度重みの総和」と記す)を表す。また、図7(c)は、APLと、輝度倍率、輝度重みの総和、維持パルスの総数との関係をまとめた表である。また、図8は、本発明の一実施の形態における各APLにおける各サブフィールの輝度重みの配分の一例を示す図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the APL, the luminance weight, and the sum of the luminance weight in one field period in the embodiment of the present invention. FIG. 7A is a characteristic diagram showing an example of the relationship between APL and luminance weight in the present embodiment. The horizontal axis indicates APL detected by the
本実施の形態では、APLの高い画像を表示するときには、輝度重みの総和に対する輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みの割合が抑えられるように、各サブフィールドの輝度重みを設定する。具体的には、図7および図8に示すように、APL24%以上では各サブフィールド(第1SFから第9SF)の輝度重みを(1、2、4、7、13、24、41、64、100)とし輝度重みの総和を256にするとともに輝度重みの大きいサブフィールド、例えば、第8SF、第9SFの輝度重みを(64、100)と比較的小さい数値に抑える。
In this embodiment, when displaying an image with a high APL, the luminance weight of each subfield is set so that the ratio of the luminance weight of the subfield having a large luminance weight to the total luminance weight is suppressed. Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the luminance weight of each subfield (first SF to ninth SF) is set to (1, 2, 4, 7, 13, 24, 41, 64,
これにより、階調値の高い領域において階調値の変化が荒くなるのを抑えAPLの高い画像を表示するときのノイズを低減することができる。なお、本実施の形態では、APLの高い画像を表示するときには、APLに応じて輝度倍率を3.561から0.93へと徐々に小さくして維持パルスの総数を908から239へと減少させ、図6に示したようにAPL24%以上での消費電力が一定となるように制御している。
Thereby, it is possible to suppress a change in gradation value from becoming rough in a region having a high gradation value, and to reduce noise when an image having a high APL is displayed. In this embodiment, when displaying an image with a high APL, the luminance magnification is gradually decreased from 3.561 to 0.93 in accordance with the APL, and the total number of sustain pulses is decreased from 908 to 239. As shown in FIG. 6, the power consumption is controlled to be constant at
また、APLの低い画像を表示するときには、輝度重みの総和に対する輝度重みの小さいサブフィールドの輝度重みの割合がより小さくなるように、APLに応じてサブフィールド構成を切換える。具体的には、図7および図8に示すように、APLが第1のしきい値である17%未満のときには輝度重みの総数を259から322へと徐々に増加させる。このとき、輝度重みの小さいサブフィールド(ここでは、第1SFから第5SF)の輝度重みは変化させず、輝度重みの大きいサブフィールド(ここでは、第8SF、第9SF)の輝度重みをより多く増加させるように各輝度重みを設定する。例えば、第1SFから第5SFの輝度重みは、(1、2、4、7、13)のままで一定とし、第8SFおよび第9SFの輝度重みは、それぞれ(65から82)、(102から142)へと増加させる。 Further, when displaying an image with a low APL, the subfield configuration is switched in accordance with the APL so that the ratio of the luminance weight of the subfield with a small luminance weight to the sum of the luminance weights becomes smaller. Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, when the APL is less than the first threshold value of 17%, the total number of luminance weights is gradually increased from 259 to 322. At this time, the luminance weights of the subfields with small luminance weights (here, the first SF to the fifth SF) are not changed, and the luminance weights of the subfields with large luminance weights (here, the eighth SF and the ninth SF) are increased more. Each luminance weight is set so that For example, the luminance weights from the first SF to the fifth SF remain constant at (1, 2, 4, 7, 13), and the luminance weights from the eighth SF and the ninth SF are (65 to 82) and (102 to 142, respectively). ).
このように、輝度重みの総和に対する輝度重みの小さいサブフィールドの輝度重みの割合を相対的に小さくすることで、階調値の低い領域における階調値の変化を相対的に細かくし、APLの低い画像で表示画像の大部分を占める階調値の低い領域をより滑らかに表示することが可能となる。また、APLの低い暗い画像では、階調値の高い領域のノイズは比較的目立ちにくいため、輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みを大きくしても、表示画像に与える影響は非常に小さく、問題にはならない。したがって、輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みをより大きくして輝度重みの総和を大きくすることで、ノイズを増加させることなく階調値の低い領域を滑らかに表示することが可能となる。 In this way, by changing the ratio of the luminance weight of the subfield having a small luminance weight with respect to the sum of the luminance weights, the change in the gradation value in the region having a low gradation value is made relatively fine, and the APL It is possible to display more smoothly an area with a low gradation value that occupies most of the display image with a low image. In addition, in a dark image with a low APL, noise in a region with a high gradation value is relatively inconspicuous, so even if the luminance weight of a subfield with a large luminance weight is increased, the influence on the display image is very small. It will not be. Therefore, by increasing the luminance weight of the subfield having a large luminance weight to increase the sum of the luminance weights, it is possible to smoothly display a region having a low gradation value without increasing noise.
なお、図7、図8には、APL10%未満の領域では各サブフィールド(第1SFから第9SF)の輝度重みを(1、2、4、7、13、25、46、82、142)にして輝度重みの総和を322で一定にし、また、APL17%以上APL24%未満の領域では各サブフィールド(第1SFから第9SF)の輝度重みを(1、2、4、7、13、24、41、64、100)にして輝度重みの総和を256で一定にした例を示しているが、これは単なる一設定例に過ぎない。また、ここに示した各数値や1フィールドを構成するサブフィールドの数等も単なる一例を挙げたものに過ぎず、何らこれらの数値に限定されるものではない。これらの数値や各設定等は、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定すればよい。
In FIGS. 7 and 8, the luminance weight of each subfield (first SF to ninth SF) is set to (1, 2, 4, 7, 13, 25, 46, 82, 142) in the region where APL is less than 10%. The sum of the luminance weights is made constant at 322, and the luminance weight of each subfield (first SF to ninth SF) is set to (1, 2, 4, 7, 13, 24, 41) in an area of
なお、本実施の形態では、APLの低い画像を表示するときに、輝度重みの総数を増加させているが、輝度倍率を固定にすると、輝度重みの総数に応じて維持パルスの総数が増加し、維持期間の時間が増加する。したがって、維持期間に割り当てることができる時間が制限されているようなときには、輝度重みの総数の増加に応じて輝度倍率を減少させ、維持パルスの総数をほぼ一定に保つような構成とすることが望ましい。本実施の形態における図7、図8には、APLが第1のしきい値である24%未満の領域で、輝度重みの総数に応じて輝度倍率を3.60から2.862へと減少させ、維持パルスの総数を約918に保つ構成を示している。しかし、この構成も単なる一例に過ぎず、何らこの構成に限定されるものではない。 In this embodiment, when displaying an image with a low APL, the total number of luminance weights is increased. However, if the luminance magnification is fixed, the total number of sustain pulses increases according to the total number of luminance weights. , The duration of the maintenance period increases. Accordingly, when the time that can be allocated to the sustain period is limited, the luminance magnification is decreased in accordance with the increase in the total number of luminance weights, and the total number of sustain pulses is kept almost constant. desirable. 7 and 8 in the present embodiment, the luminance magnification is decreased from 3.60 to 2.862 in accordance with the total number of luminance weights in the region where APL is less than the first threshold value of 24%. In this configuration, the total number of sustain pulses is maintained at about 918. However, this configuration is merely an example, and is not limited to this configuration.
以上説明したように、本実施の形態によれば、APLに応じてサブフィールド構成を変更し、APLの高い明るい画像では、輝度重みの総和に対する輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みの割合を抑え、APLの低い画像を表示するときには輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みをより大きくして輝度重みの総和を大きくし、輝度重みの総和に対する輝度重みの小さいサブフィールドの輝度重みの割合を小さくする構成とする。これにより、APLの高い明るい画像では、階調値の高い領域において階調値の変化が荒くなるのを抑えてノイズを低減し、APLの低い暗い画像では、ノイズを増加させることなく階調値の低い領域を滑らかに表示することが可能となるので、ノイズを増加させることなく画像表示品質を向上させることができる。また、APLに応じて維持パルスの総数を変化させる構成とすることで、APLの高い画像を表示するときの消費電力を一定に抑えつつ、ダイナミックで迫力のある画像を表示することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the subfield configuration is changed according to the APL, and in a bright image with a high APL, the ratio of the luminance weight of the subfield having a large luminance weight to the sum of the luminance weights is suppressed. When displaying an image with a low APL, the luminance weight of the subfield with a large luminance weight is increased to increase the luminance weight sum, and the ratio of the luminance weight of the subfield with a small luminance weight to the luminance weight sum is decreased. The configuration. As a result, in a bright image with a high APL, the change in the gradation value in a region with a high gradation value is suppressed to reduce noise, and in a dark image with a low APL, the gradation value is increased without increasing the noise. Therefore, it is possible to smoothly display an area with a low image quality, so that the image display quality can be improved without increasing noise. Further, by adopting a configuration in which the total number of sustain pulses is changed according to APL, it is possible to display a dynamic and powerful image while keeping power consumption constant when displaying an image with a high APL. .
なお、本発明における実施の形態は、走査電極SC1〜走査電極SCnを第1の走査電極群と第2の走査電極群とに分割し、書込み期間を、第1の走査電極群に属する走査電極のそれぞれに走査パルスを印加する第1の書込み期間と、第2の走査電極群に属する走査電極のそれぞれに走査パルスを印加する第2の書込み期間とで構成する、いわゆる2相駆動によるパネルの駆動方法にも適用させることができ、上述と同様の効果を得ることができる。 In the embodiment of the present invention, scan electrode SC1 to scan electrode SCn are divided into a first scan electrode group and a second scan electrode group, and an address period is a scan electrode belonging to the first scan electrode group. Of a panel by so-called two-phase driving, which includes a first address period in which a scan pulse is applied to each of the first and second address periods in which a scan pulse is applied to each of the scan electrodes belonging to the second scan electrode group. The present invention can also be applied to a driving method, and the same effect as described above can be obtained.
なお、本発明における実施の形態は、走査電極と走査電極とが隣り合い、維持電極と維持電極とが隣り合う電極構造、すなわち前面板21に設けられる電極の配列が、「・・・走査電極、走査電極、維持電極、維持電極、走査電極、走査電極、・・・」となる電極構造(以下、「ABBA電極構造」と呼称する)のパネルにおいても、有効である。 In the embodiment of the present invention, the scan electrode and the scan electrode are adjacent to each other, and the sustain electrode and the sustain electrode are adjacent to each other. , Scan electrode, sustain electrode, sustain electrode, scan electrode, scan electrode,... ”Is also effective in a panel having an electrode structure (hereinafter referred to as“ ABBA electrode structure ”).
なお、本実施の形態において示した具体的な各数値は、表示電極対数1080の50インチのパネルの特性にもとづき設定したものであって、単に実施の形態の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、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合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。 It should be noted that the specific numerical values shown in the present embodiment are set based on the characteristics of a 50-inch panel with 1080 display electrode pairs, and are merely examples of the embodiment. The present invention is not limited to these numerical values, and is desirably set optimally according to the characteristics of the panel, the specifications of the plasma display device, and the like. Each of these numerical values is allowed to vary within a range where the above-described effect can be obtained.
本発明は、高精細化されたパネルであっても、ノイズを増加させることなく画像表示品質を向上させることができるので、プラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法として有用である。 The present invention is useful as a plasma display device and a panel driving method because the image display quality can be improved without increasing noise even if the panel has a high definition.
1 プラズマディスプレイ装置
10 パネル
21 (ガラス製の)前面板
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 背面板
32 データ電極
34 隔壁
35 蛍光体層
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 タイミング発生回路
60 A/D変換回路
61 ガンマ補正回路
62 APL検出回路
63 誤差拡散回路
64 乗算回路
65 サブフィールドデータ作成回路
66 メモリ
67 輝度倍率設定回路
70,80 維持パルス発生回路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
入力画像信号の平均輝度レベルを検出するAPL検出回路と、
初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド期間内に複数設け、前記維持期間においてサブフィールド毎に設定された輝度重みに所定の輝度倍率を乗算した回数の維持パルスを発生させて前記表示電極対に交互に印加する維持パルス発生回路を有して前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、前記APL検出回路において検出された平均輝度レベルに応じて前記輝度倍率および前記輝度重みを変更するとともに、前記APL検出回路において検出された前記平均輝度レベルがあらかじめ定められた第1のしきい値未満のときには、輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みをより大きくして輝度重みの総和を大きくすることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 A plasma display panel having a plurality of discharge cells each having a display electrode pair consisting of a scan electrode and a sustain electrode;
An APL detection circuit for detecting an average luminance level of the input image signal;
A plurality of subfields each having an initialization period, an address period, and a sustain period are provided in one field period, and sustain pulses are generated by multiplying a luminance weight set for each subfield in the sustain period by a predetermined luminance magnification. A sustaining pulse generating circuit that alternately applies to the display electrode pair, and a driving circuit that drives the plasma display panel,
The drive circuit changes the luminance magnification and the luminance weight in accordance with the average luminance level detected in the APL detection circuit, and the average luminance level detected in the APL detection circuit is determined in advance. The plasma display device is characterized in that, when the value is less than the threshold value, the luminance weight of the subfield having a large luminance weight is increased to increase the sum of luminance weights.
初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを1フィールド期間内に複数設け、前記維持期間においてサブフィールド毎に設定された輝度重みに所定の輝度倍率を乗算した回数の維持パルスを発生させて前記表示電極対に交互に印加する維持パルス発生回路を用いて駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
入力画像信号の平均輝度レベルを検出し、検出された前記平均輝度レベルに応じて前記輝度倍率および前記輝度重みを変更するとともに、検出された前記平均輝度レベルがあらかじめ定められた第1のしきい値未満のときには、輝度重みの大きいサブフィールドの輝度重みをより大きくして輝度重みの総和を大きくすることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 A plasma display panel comprising a plurality of discharge cells having a display electrode pair consisting of a scan electrode and a sustain electrode,
A plurality of subfields each having an initialization period, an address period, and a sustain period are provided in one field period, and sustain pulses are generated by multiplying a luminance weight set for each subfield in the sustain period by a predetermined luminance magnification. A method of driving a plasma display panel that is driven using a sustain pulse generating circuit that alternately applies to the display electrode pairs,
An average luminance level of the input image signal is detected, the luminance magnification and the luminance weight are changed according to the detected average luminance level, and the detected first luminance level is a predetermined first threshold. When the value is less than the value, the luminance weight of the subfield having a large luminance weight is increased to increase the sum of the luminance weights.
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