JP3685575B2

JP3685575B2 - ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP3685575B2
Application number: JP01685897A
Authority: JP
Inventors: 良樹小野; 潤染谷; 好章奥野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: US6650373B2; US20040125100A1; US7109983B2; US6636209B2; JPH10215424A; US20010000217A1; US20020047913A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電流制限を行うディスプレイ装置に関し、より詳しくは、ＣＲＴ，プラズマディスプレイ，ＬＥＤディスプレイ，フィールドエミッションディスプレイ等、表示する映像の明るさの変動によって消費電力が変動する性質を持つディスプレイ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴ，プラズマディスプレイ，ＬＥＤディスプレイ，フィールドエミッションディスプレイ等の自発光型ディスプレイ装置では、一般に、表示する映像の明るさの変動によって、ディスプレイの消費電力の変動が起こる。
【０００３】
これは、明るい映像を表示するときには、より強く、あるいは、より多くの回数だけ発光させる必要があるために、表示部に流れる電流の量が多くなり、逆に、暗い映像を表示するときには、より弱く、あるいは、より少ない回数だけ発光させるために、表示部に流れる電流の量が少なくなるためである。
【０００４】
一方、地球規模のエネルギー資源節約の動き、ディスプレイ装置の大画面化、あるいは、ディスプレイ装置の自動車への車載や携帯機器への組み込み等の動きの中で、ディスプレイ装置には省電力化が大きく求められている。省電力化を図ることで、使用者側の利点だけでなく、ディスプレイ装置側としても、表示部や電源回路への負担が減少し、回路の小型化や安価な部品の利用が可能になることや、ディスプレイ装置の寿命が延びる等の利点がある。
【０００５】
そこで最近では、自発光型ディスプレイ装置において特に顕著に見られる、表示する映像の明るさの変動によって消費電力が変動するという性質を利用して、省電力化を図る方法が用いられてきている。
【０００６】
以下、図面を参照しながら、上述の電流制限回路の一例を、プラズマディスプレイにおける従来の電流制限回路を例にとり説明する。
【０００７】
図１５は、従来の電流制限回路をもつディスプレイ装置の要部を示すブロック図である。図において、１は映像信号用のＡ／Ｄ変換手段、２は映像信号処理手段、３は記憶手段、４は表示シーケンス制御手段、５はプラズマディスプレイのパネル、１１は維持パルス数生成手段、１２および３１は乗算手段、３２は平滑化処理手段、３３はパルス制御量演算手段である。
【０００８】
次に動作について説明する。まず、映像が表示されるまでの動作について、映像信号の流れに沿って説明する。Ａ／Ｄ変換手段１は、プラズマディスプレイに入力されるアナログの映像信号１０１をＡ／Ｄ変換し、ディジタルの映像信号データ１０２を出力する。Ａ／Ｄ変換手段１以降、映像信号はディジタルのデータとして扱われる。映像信号処理手段２は、Ａ／Ｄ変換手段１より出力されたディジタルの映像信号データ１０２に、ブライトネス、コントラスト、色温度補正、ガンマ変換処理等を施し、映像信号処理後の映像信号データ１０３を出力する。記憶手段３は、図１６に示すように、第一の記憶手段３６と第二の記憶手段３７の二組の記憶手段を持つ。それぞれの記憶手段は、フィールドメモリあるいは、フレームメモリとなっており、パネルの表示方式がインタレース表示の場合には合計２フィールド分、プログレッシブ表示の場合には合計２フレーム分の映像信号を記憶できるようになっている。記憶手段３６および３７の前後に配置されているセレクタ３８および３９は、互いに排他的かつ独立に動作し、入力側にある第一のセレクタ３８が第一の記憶手段３６を選択しているときには、出力側にある第二のセレクタ３９は第二の記憶手段３７を選択し、逆に、入力側にある第一のセレクタ３８が第二の記憶手段３７を選択しているときには、出力側にある第二のセレクタ３９は第一の記憶手段３６を選択する。仮にここで、入力側にある第一のセレクタ３８が第一の記憶手段３６を選択しているときには、第一の記憶手段３６は書き込みモードで動作しており、記憶手段に入力された映像信号データ１０３が第一の記憶手段３６に書き込まれる。その間、第二の記憶手段３７は読み出しモードで動作しており、第二の記憶手段３７から所定ビットのデータ１０４が読み出される。記憶手段３を介在させることにより、映像信号データ１０３を時間的に分割された複数のサブフィールドデータ１０４に変換することが可能となる。従って、パルス幅変調によって階調表示を行うプラズマディスプレイにおいて、記憶手段３は、インタレース表示を行う場合でも重要な構成要素となる。表示シーケンス制御手段４は、記憶手段３より読み出した映像信号のサブフィールドデータ１０４を、パネル５の発光させるセルを選択するための書き込み用データ１０５としてパネル５へ出力する。パネル５は、当該書き込み用データ１０５に基づいて、書き込み用電極を駆動、映像を表示する。
【０００９】
次に、維持放電を発生させてパネルを発光させるための維持パルスの数が決定されるまでの動作について、維持パルス数のデータの流れに沿って説明する。維持パルス数生成手段１１は、サブフィールドに対応する維持パルス数データ１１１を生成し出力する。乗算手段１２は、維持パルス数生成手段１１より出力された維持パルス数データ１１１と、後述する電流制限を行うためのパルス数の制御量１２４との乗算を行い、電流制限後の維持パルス数データ１１２を出力する。表示シーケンス制御手段４は、電流制限後の維持パルス数データ１１２によって指定された回数だけ、パネルを発光させるためのパルス状データ１１３を生成し、同じサブフィールドに対応するパネル書き込み用のデータ１０５によってパネルに表示箇所を書き込んだ後、パネルを発光させるためのパルス状データ１１３をパネル５に出力する。パネル５では、パネル書き込み後にパルス状波形を電極に印加することによって、書き込み用のデータ１０５で書き込まれたパネルのセルのみが、パルス状データ１１３によって発光し、映像が表示される。
【００１０】
次に、電流制限を行うための動作について説明する。乗算手段３１は、記憶手段３から出力された映像信号のサブフィールドデータ１０４と、パネルに出力される維持発光用のパルス数のデータ１１２との乗算を行うことにより、１サブフィールド期間におけるパネルの発光量の等価計算を行い、等価計算によって得られた擬似発光量１３１を出力する。ここで、映像信号のサブフィールドデータ１０４は、発光するセルの数に当たり、維持パルス数データ１１２は、各セルが発光する回数に当たる。平滑化処理手段３２は、サブフィールド単位で変化する擬似発光量１３１に平滑化処理を行い、平滑化発光量１３２を出力する。パルス制御量演算手段３３は、図１７に示すように、偏差検出手段３４によって、発光量の目標値１２２に対する発光量１３２の偏差１３３を求める。偏差１３３は、発光量１３２が目標値１２２よりも大きいときにのみ発光量を制限するように、線形変換手段３５によってパルス数の制御量１２４に線形変換され、パルス制御量演算手段３３より出力される。パルス数の制御量１２４は、通常、０以上１以下の小数で表され、乗算手段１２による維持パルス数データ１１１との乗算において、維持パルス数を減ずる方向に作用するため、数値が小さいほど電流を制限する、電流制限量に相当する。パルス数の制御量１２４の数値が小さい場合、乗算手段１２により、維持パルス数が減じられ、パネルの発光回数が減少し、パネルに流れる表示電流が制限される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述した、プラズマディスプレイにおける従来の電流制限回路では、図１５における擬似発光量１３１を平滑化処理手段３２によって平滑化する場合に時間遅れが生じる。図１８に従来例における擬似発光量１３１の時間推移を示す。擬似発光量１３１は、同図に示すように、サブフィールド単位で求められており、表示している映像がたとえ静止画であっても、隣り合うサブフィールドの発光量は不連続であるため、平滑化処理手段３２によって平滑化する必要がある。しかしながら、単純にローパスフィルタを用いて平滑化を行うと、平滑化によってフィールド単位の発光量計測ができなくなり、制御の時間遅れが生じる。また、図１８に示すように、フィールド単位で発光量を積算した場合でも、発光量を積算し終えて次のフィールドにならないと発光量を取り出せないため、１フィールドの制御の時間遅れが生じる。このように、制御に遅れが生じる場合、急激に発光量が増大した場合には、過大な電流が流れるため、容量の大きな電源回路が必要になり、コストの上昇や、重量の増大などの問題を生じる。
【００１２】
また、電流の制限は、輝度を変動させるので、視覚特性を考慮する必要がある。例えば、制御量のオーバーシュートや微小な変動は、フリッカとして認識される。従って、プラズマディスプレイの電流制限回路は、応答速度を速くすると同時に、ノイズによる変動を抑える必要がある。従来例における電流制御系の応答特性は、平滑化処理手段３２のフィルタ特性に依存している。平滑化処理手段３２が単純なローパスフィルタの場合には、応答速度を速くすると、擬似発光量１３１のサブフィールド毎のばらつきによる影響や、ビットの桁上がりや桁下がりによる擬似発光量１３１の時間的な波形の変化による影響を受けてフリッカが発生するという問題が生じる。また、フィルタの設定変更にも手間を要するという問題もある。また、フィールド単位で発光量を積算した場合でも、処理の時間的な遅れにより、発光量と制御量のミスマッチが起こり、フリッカが発生するという問題を生じる。
この発明は、かかる従来のディスプレイ装置の問題点を解消するためになされたもので、電流制限の応答速度を視覚特性への影響を抑制しながら早くすることができる電流制限手段を備えたディスプレー装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るディスプレイ装置は、表示する映像の明るさに応じた電流を表示部に供給することにより表示動作を行うとともに上記電流の量を決定するパルス数を制限することにより消費電力を調整するディスプレイ装置であって、
映像信号を一旦記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に映像信号を記憶してから読み出して表示するまでの間に、上記記憶手段に記憶される映像信号のフィールド単位の輝度の平均値を求め、この輝度の平均値と予め与えた基準値との偏差値に基づいて上記パルス数の制限量を求める電流制限手段とを備えたものである。
【００１９】
また、この発明に係るディスプレイ装置は、表示する映像の明るさに応じた電流を表示部に供給することにより表示動作を行うとともに上記電流の量を決定するパルス数を制限することにより消費電力を調整するディスプレイ装置であって、
映像信号を一旦記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に映像信号を記憶してから読み出して表示するまでの間に、上記記憶手段に記憶される映像信号の一画面を複数のブロックに分割して各ブロック内の映像信号の輝度平均値を求め、上記各ブロックにおける輝度平均値と当該各ブロックに隣接するブロックにおける輝度平均値との差の一画面分の総和を算出することにより表示映像のコントラストの大きさを表す局所コントラストを求め、この局所コントラストと予め与えた基準値との差に応じて上記パルス数の制限量を求める電流制限手段とを備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づき、プラズマディスプレイの例を用いて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１であるディスプレイ装置の要部構成を示すブロック図である。図において、１は映像信号用のＡ／Ｄ変換手段、２は映像信号処理手段、３は記憶手段、４は表示シーケンス制御手段、５はプラズマディスプレイのパネル、１１は維持パルス数生成手段、１２は乗算手段、２１は１フィールド単位で映像信号の輝度の平均値を求める平均輝度抽出手段、２２は電流制限用のパルス制御量演算手段である。
【００２１】
次に動作について説明する。映像が表示されるまでの動作について、および、維持放電を発生させてパネルを発光させるための維持パルスの数が決定されるまでの動作については、従来例と同様であるので、説明を省略し、ここでは、電流制限を行うための動作についてのみ説明する。平均輝度抽出手段２１は、映像信号処理手段２より出力された映像信号データ１０３を１フィールドにわたって加算した後、加算したデータ数と平均値の取りうる最大値で除算を行い１フィールドの平均輝度１２１を算出する。従って、平均輝度１２１の取りうる範囲は、０〜１で正規化されており、ここでは平均輝度と表現しているが、映像信号の加算値であっても正規化すれば同一のものとなる。図２に平均輝度１２１の時間推移を示す。この平均輝度１２１は、従来例において平滑化された擬似発光量１３２に相当し、実際のパネルでの発光量の目安として用いられる。ただし、従来例における擬似発光量１３２は、時間遅れがあるが、平均輝度１２１は、記憶手段の前に取り出しているため、記憶手段に書き込んでいるときに平均値の演算を行うことができ、時間遅れが生じない。このため、従来例では一度表示されてから応答があるが、本実施の形態１によると、表示されたときには既に表示データそのものによって電流制限がなされている。パルス制御量演算手段２２は、詳細については後述するが、平均輝度１２１と電流制御量の目標値１２２を用いてパルス数の制御量１２４を演算し出力する。１２３は、応答特性パラメータで、パルス制御量演算手段２２の応答特性のパラメータを外から制御できるようにして、応答特性の変更を容易にしている。パルス数の制御量１２４は、従来例と同様、通常、０以上１以下の小数で表され、乗算手段１２による維持パルス数データ１１１との乗算において、維持パルス数を減ずる方向に作用するため、数値が小さいほど電流を制限する、電流制限量に相当する。パルス数の制御量１２４の数値が小さい場合、乗算手段１２により、維持パルス数が減じられ、パネルの発光回数が減少し、パネルに流れる表示電流が制限される。
【００２２】
パルス制御量演算手段２２の動作について図３を用いてさらに詳しく説明する。図３は、実施の形態１のディスプレイ装置のパルス制御量演算手段２２の構成を示す図である。図において、５１は乗算手段、５２は偏差検出手段、５４は比例項演算手段、５７は加算手段、５８はリミッタ、５９は１フィールド期間遅延させる遅延手段である。
【００２３】
次に動作について説明する。乗算手段５１は、映像信号の輝度の平均値１２１と１フィールド期間遅延されたパルス数の制御量１５２との積を演算し、今回のパルス数制御後の平均輝度の予測値１５３を出力する。偏差検出手段５２は、予め与えられた目標値１２２に対する予測値１５３の偏差を演算し、偏差値１５５を出力する。比例項演算手段５４は、図４に示すように、偏差値１５５と、応答特性パラメータ１２３のうちの比例項定数１６２との積を演算し、比例項データ１５７を出力する。加算手段５７は、比例項データ１５７と１フィールド期間遅延されたパルス数の制御量１５２との加算を行い、パルス数の制御量１６０を出力する。リミッタ５８は、加算手段５７から出力されたパルス数の制御量１６０にリミッタをかけ、所定の範囲内の制御量１２４を出力する。リミッタ５８において、パルス数の制御量１２４の最大値を１に制限することにより、どんな応答特性を設定しても、オーバーシュートを防止できる。つまり、図１における維持パルス数生成手段１１で生成された維持パルス数データ１１１を電流制限後の維持パルス数データ１１２が超えることなく、電流制限を行うことができる。遅延手段５９は、パルス数の制御量１２４を１フィールド遅延させてパルス数の制御量１２４を次フィールドの演算に使用できるようにする。
【００２４】
ここで、図３のパルス制御量演算手段２２の構成において、正確に演算するためには、最後に輝度の平均値１２１で除算する必要があるが、変数である輝度の平均値１２１で除算する手間を省くために、輝度の平均値１２１、目標値１２２、およびパルス数の制御量１５２、１６０、１２４の値は、すべて０〜１に正規化し、除算手段を省略してある。元々の最大値が２のべき乗−１であるときに、ハードウェアで処理を実現する場合には、正規化のためのビットシフトは、配線の接続先変更のみで済むため、実質的な回路増大量がないので、除算演算の分の回路規模が節約できる。
【００２５】
ただし、制御量を正規化し、除算手段を省略しても近似が成り立つのは、輝度の平均値１２１が１の場合のみである。それ以外の場合には、輝度の平均値１２１が小さいほど制御量が少なくなってしまう。この近似の影響は、具体的には、明るい映像から暗い映像に切り換わったときにの応答特性が悪くなって顕れる。しかしながら、パルス数の制御量１２４を下げなければならないときには比較的応答良く動作するので、電流制限という回路の主目的にはかなっている。
つまり、回路を削減した副効果として、電流量を減らしたいときには即座に電流が減少し、電流量を元に戻したいときにはゆっくりと電流が増加する非線型的な効果が得られる。
【００２６】
本実施の形態１では、映像信号を一旦、記憶手段に保持することによって発生する時間遅延を利用して、映像信号を記憶手段に記憶してから読み出して表示するまでの間に、映像信号を記憶手段に記憶する前に得た映像信号のフィールド単位の輝度の平均値と予め与えた基準値をもとに電流制限量を求める電流制限手段を備えたことにより、応答遅れなく電流制限を行うことができ、発光量と制御量のミスマッチを防ぎ、電流制限回路を設けたことによるフリッカの発生を抑えることができ、急激に発光量が増大した場合でも過大な電流が流れることを防ぐことができる。
【００２７】
また、平滑化処理として、擬似発光量に対して単純なローパスフィルタによる平滑化処理を行うのではなく、フィールド単位で求めた映像信号の平均値を用いたことにより、応答速度を速くできると同時に、サブフィールドに起因する不要な応答を抑えることができる。
【００２８】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２であるディスプレイ装置のパルス制御量演算手段２２の構成を示す図である。ディスプレイ装置の構成については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。図３と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは実施の形態１と異なる部分のみについて説明を行う。図において、５５は積分項演算手段、５７は加算手段である。
【００２９】
次に動作について説明する。積分項演算手段５５は、図６に示すように、偏差値１５５と、図１における応答特性パラメータ１２３のうちの積分項定数１６３との積を演算した後、積分を行い積分項データ１５８を出力する。加算手段５７は、比例項データ１５７と積分項データ１５８と１フィールド期間遅延されたパルス数の制御量１５２との加算を行い、パルス数の制御量１６０を出力する。
【００３０】
本実施の形態２では、実施の形態１と比較すると、比例項、積分項を区別して処理することにより、パラメータの設定をより細やかに設定することが容易になり、パラメータの変更による電流制限回路の応答特性を映像信号の種類に応じてよりきめ細やかに変更することができ、電流制限回路を設けたことによるフリッカを一層低減させることができる。
【００３１】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３であるディスプレイ装置のパルス制御量演算手段２２の構成を示す図である。ディスプレイ装置の構成については実施の形態２と同様であるので説明を省略する。図５と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは実施の形態２と異なる部分のみについて説明を行う。図において、５６は微分項演算手段、５７は加算手段である。
【００３２】
次に動作について説明する。微分項演算手段５６は、図８に示すように、偏差値１５５と、図１における応答特性パラメータ１２３のうちの微分項定数１６４との積を演算した後、１フィールド前のデータとの間で微分を行い、微分項データ１５９を出力する。加算手段５７は、比例項データ１５７と積分項データ１５８と微分項データ１５９と１フィールド期間遅延されたパルス数の制御量１５２との加算を行い、パルス数の制御量１６０を出力する。
【００３３】
本実施の形態３では、実施の形態２と比較すると、比例項および積分項と共に、微分項を用いて演算することにより電流制限量を求めるようにしているので、パラメータを設定する場合の自由度がさらに大きくなる。従って、電流制限回路の応答特性を映像信号の種類に応じて一層きめ細やかに変更することができ、電流制限回路を設けたことによるフリッカの低減効果を一層大きくすることができる。
【００３４】
実施の形態４．
図９はこの発明の実施の形態４であるディスプレイ装置のパルス制御量演算手段２２の構成を示す図である。ディスプレイ装置の構成については実施の形態２と同様であるので説明を省略する。図５と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは実施の形態２と異なる部分のみについて説明を行う。図において、５３は非線型特性付加手段、５４は比例項演算手段、５５は積分項演算手段である。
【００３５】
次に動作について説明する。非線型特性付加手段５３は、偏差値１５５を入力とし、図９に示す−ＧからＧまでの不応答領域を設けた非線型特性曲線に基づくギャップ動作を付加した偏差値１５６を出力する。比例項演算手段５４は、偏差値１５６から実施の形態２と同様にして比例項データ１５７を出力する。積分項演算手段５５も、偏差値１５６から実施の形態２と同様にして積分項データ１５８を出力する。
【００３６】
非線型特性付加手段５３におけるギャップ動作は、図中、グラフの折点Ｇの値を可変にすることにより設定変更を可能にする。偏差値１５５が−Ｇ〜＋Ｇの間は、不応答領域であるので、０が出力される。このことにより、応答時間を速く取っても、ノイズや微小な映像のふらつきによる画面のフリッカを抑えることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態４では、実施の形態２に非線形特性付加手段を付加して電流制限量に不応答領域を設けた非線型特性曲線に基づくギャップ動作を付加した例の説明を行ったが、実施の形態１におけるパルス制御量演算手段２２（図３）および実施の形態３におけるパルス制御量演算手段２２（図５）において非線型特性付加手段５３を設けてもよく、この場合にも本実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３８】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５であるディスプレイ装置のパルス制御量演算手段２２における非線型特性付加手段５３の偏差値の変化特性を示す図である。ディスプレイ装置の構成、およびディスプレイ装置のパルス制御量演算手段２２の構成は、実施の形態４と同様であるので、ここでは実施の形態４と異なる部分のみについて説明を行う。図において、横軸は非線型特性付加手段５３への入力である図９における偏差値１５５、縦軸は同手段５３からの出力である図９における偏差値１５６である。
【００３９】
次に動作について説明する。図９における非線型特性付加手段５３は、本実施の形態５では図１０の特性をもっており、偏差値１５５を入力してヒステリシス動作を付加して偏差値１５６を出力する。
【００４０】
ヒステリシス動作の方向は、図１０に記載されている矢印のとおりである。ヒステリシス動作領域は、グラフのＨの位置を可変にすることにより設定変更を可能にする。偏差値１５５が−Ｈ〜＋Ｈの間にある場合には、ギャップ動作同様、不応答領域であるので、０が出力される。ただし、偏差値１５５が一旦−Ｈ〜＋Ｈの外側に行った後、−Ｈ〜＋Ｈの間に戻ってきた場合には、線形動作を行う。このことにより、不応答領域に戻ってきたときに偏差がリセットされ、ギャップ動作の場合に発生する定常偏差を抑えることができる。
なお、実施の形態１あるいは３への非線型特性付加手段５３の適用が可能である点は実施の形態４で説明したのと同様である。
【００４１】
実施の形態６．
図１１はこの発明の実施の形態６であるディスプレイ装置のパルス制御量演算手段２２における非線型特性付加手段５３の偏差値の変化特性を示す図である。ディスプレイ装置の構成、およびディスプレイ装置のパルス制御量演算手段２２の構成は、実施の形態４と同様であるので、ここでも実施の形態５と同様に、実施の形態４と異なる部分のみについて説明を行う。図において、横軸は非線型特性付加手段５３への入力である図９における偏差値１５５、縦軸は同手段５３からの出力である図９における偏差値１５６である。
【００４２】
次に動作について説明する。図９における非線型特性付加手段５３は、本実施の形態６では図１１に示す特性をもっており、偏差値１５５を入力してギャップとヒステリシス動作を付加して偏差値１５６を出力する。
【００４３】
ヒステリシス動作の方向は、図１１に記載されている矢印のとおりである。ギャップの動作領域はグラフのＧの位置を可変にすることにより設定変更を可能にする。また、ヒステリシス動作領域は、グラフのＨの位置を可変にすることにより設定変更を可能にする。偏差値１５５が−Ｇ〜＋Ｇの間では、ギャップ特性を示し、偏差値１５５が−Ｈ〜−Ｇの間、および＋Ｇ〜＋Ｈの間では、ヒステリシス特性を示す。
【００４４】
本実施の形態では、ギャップ特性とヒステリシス特性の両方をもたせたので、ギャップ特性のみの場合やヒステリシス特性のみの場合に比較して、さらにチューニングの自由度が大きくなり、応答時間を速く取っても、ノイズや微小な映像のふらつきによる画面のフリッカをさらに抑えることができる。
なお、実施の形態１あるいは３への非線型特性付加手段５３の適用が可能である点は実施の形態４で説明したのと同様である。
【００４５】
実施の形態７．
図１２はこの発明の実施の形態７であるディスプレイ装置の要部構成を示すブロック図である。図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ここでは実施の形態１と異なる部分のみについて説明を行う。図において、２３は局所コントラスト抽出手段である。
【００４６】
次に動作について説明する。局所コントラスト抽出手段２３は、映像信号処理手段２から出力された映像信号データ１０３をもとに、１フィールドの局所コントラスト１２５を抽出する。ここで、局所コントラスト１２５は、０〜１に正規化されたデータであり、１フィールド単位で算出されている。この局所コントラスト１２５は、パルス制御量演算手段２２に与えられ、実施の形態１から実施の形態６において説明した輝度の平均値と同様に、電流制限を行うための条件として扱われ、局所コントラスト１２５の値が大きい場合にはパルス数を少なくする方向に働き、電流制限を行う。
【００４７】
局所コントラスト１２５の導出方法について図１３と図１４を用いてもう少し詳しく説明する。図１３は、実施の形態７のディスプレイ装置の画面を複数のブロックに分割する方法を示す図であり、図１４は、実施の形態７のディスプレイ装置の局所コントラストを求める際に用いる隣接ブロックを示す図である。図１３において、全体で１つのディスプレイの画面を示しており、ｍはブロックの縦方向の個数、ｎはブロックの横方向の個数、Ｙｉｊ（１≦ｉ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）は、向かって上からｉ番目、左からｊ番目のブロックのブロック内の映像信号の輝度の平均値である。図１４は、図１３のうちの一部分である３ブロックを抜き出して示したのものである。
【００４８】
次に動作について説明する。局所コントラスト抽出手段２３は、１フィールド期間内に、図１３に示す画面内ｍ×ｎ個のブロックのそれぞれについて、ブロック内の映像信号の輝度の平均値を算出する。例えば、図中、向かって上からｉ番目、左からｊ番目のブロックの平均値を算出したとする。このとき、図１４において、さらに、
Ｃij＝‖Ｙij−Ｙi-1,j ‖＋‖Ｙij−Ｙi,j-1 ‖
の演算を行う。ただし、ここで「‖」は絶対値を表すものとし、ｉ＝１またはｊ＝１の場合には例外処理として計算しない項がでる。全画面にわたってΣＣijの計算をした後、０〜１に正規化することで、局所コントラスト１２５を得ることができる。
【００４９】
本実施の形態７によれば、画面を複数のブロックに分割し、各ブロック内の映像信号の輝度の平均値を求めることにより画面内の局所コントラストを求め、この局所コントラストを映像信号の代表値とし、この局所コントラストと予め与えた基準値とをパルス制御量の演算に用いて電流制御を行なうので、パネルの部分的な発光による熱歪みを抑えながら、同時に消費電力の低減を図ることができる。
【００５０】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５１】
記憶手段に映像信号を記憶してから読み出して表示するまでの間に、上記記憶手段に記憶される映像信号のフィールド単位の輝度の平均値を求め、この輝度の平均値と予め与えた基準値をもとに電流制限量を求める電流制限手段を備えたことにより、応答遅れなく電流制限を行うことができ、発光量と制御量のミスマッチを防ぐとともに、電流制限回路を設けたことによるフリッカの発生を抑えることができ、急激に発光量が増大した場合でも過大な電流が流れるのを防ぐことができる。
【００５２】
また、映像信号のフィールド単位の輝度の平均値と予め与えた基準値をもとに、比例項および積分項を用いて演算することにより電流制限量を求める電流制限手段を備えたので、制御量および応答速度を変更する場合の自由度が大きくなり、応答速度を速くできると同時に、サブフィールドに起因する不要な応答を抑えることができ、さらに人間の目に優しい明るさ制御をしながら、消費電力を抑えることができる。
【００５３】
また、映像信号のフィールド単位の輝度の平均値と予め与えた基準値をもとに、比例項、積分項および微分項を用いて演算することにより電流制限量を求める電流制限手段を備えたので、比例項、積分項、微分項を区別して処理することにより、パラメータの設定が容易になり、さらにパラメータを変更するだけで電流制限回路の応答特性を変更することができるので応答特性を変更する場合の自由度がさらに大きくなり、電流制限回路を設けたことによるフリッカを低減させることができる。
【００５４】
また、電流制限手段で求める電流制限量に、不応答領域を設けたので、応答時間を速く取っても、ノイズや微小な映像のふらつきによる画面のフリッカを抑えることができる。
【００５５】
また、電流制限手段で求める電流制限量に、ヒステリシス特性をもたせたので、電流制限量にヒステリシス特性をもたせたので、定常偏差を抑えながら、ノイズや微小な映像のふらつきによる画面のフリッカを抑えることができる。
【００５６】
また、電流制限手段で求める電流制限量に、不応答領域とヒステリシス特性をもたせたので、電流制限量にギャップ特性とヒステリシス特性の両方をもたせたので、さらにチューニングの自由度が大きくなり、応答時間を速く取っても、ノイズや微小な映像のふらつきによる画面のフリッカをさらに抑えることができる。
【００５７】
また、記憶手段に映像信号を記憶してから読み出して表示するまでの間に、上記記憶手段に記憶されている映像信号の一画面を複数のブロックに分割して各ブロック内の映像信号の輝度の平均値を求めることにより画面内の局所コントラストを求め、この局所コントラストと予め与えた基準値とをもとに電流制限量を求める電流制限手段を備えたので、画面を複数のブロックに分割して各ブロック内の映像信号の輝度の平均値を求めることにより画面内の局所コントラストを求め、この局所コントラストを映像信号の代表値として用いるので、パネルの部分的な熱歪みを抑えながら消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１のディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１のディスプレイ装置の平均輝度出力信号を示す図である。
【図３】実施の形態１のディスプレイ装置のパルス制御量演算手段の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１のディスプレイ装置の比例項を演算する手段を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２のディスプレイ装置のパルス制御量演算手段の構成を示す図である。
【図６】実施の形態２のディスプレイ装置の積分項を演算する手段を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３のディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図８】実施の形態３のディスプレイ装置の微分項を演算する手段を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４のディスプレイ装置のパルス制御量演算手段の構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態５のディスプレイ装置の偏差値の変化特性を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態６のディスプレイ装置の偏差値の変化特性を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態７のディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態７のディスプレイ装置の画面を複数のブロックに分割する方法を示す図である。
【図１４】実施の形態７のディスプレイ装置の局所コントラストを求める際に用いる隣接ブロックを示す図である。
【図１５】従来例のディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図１６】従来例のディスプレイ装置の記憶手段の構成を示す図である。
【図１７】従来例のディスプレイ装置のパルス制御量演算手段の構成を示す図である。
【図１８】従来例のディスプレイ装置のパルス制御量演算手段における擬似発光量を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ／Ｄ変換手段、２映像信号処理手段、３記憶手段、４表示シーケンス制御手段、５パネル、１１維持パルス数生成手段、１２乗算手段、２１平均輝度抽出手段、２２パルス制御量演算手段、２３局所コントラスト抽出手段、３１乗算手段、３２平滑化処理手段、３３パルス制御量演算手段、３４偏差検出手段、３５線形変換手段、３６第一の記憶手段、３７第二の記憶手段、３８第一のセレクタ、３９第二のセレクタ、５１乗算手段、５２偏差検出手段、５３非線型特性付加手段、５４比例項演算手段、５５積分項演算手段、５６微分項演算手段、５７加算手段、５８リミッタ、５９遅延手段、１０１アナログの映像信号、１０２ディジタルの映像信号データ、１０３映像信号処理後の映像信号データ、１０４映像信号のサブフィールドデータ、１０５パネル書き込み用のデータ、１１１維持パルス数データ、１１２電流制限後の維持パルス数データ、１１３維持発光用のパルス状データ、１２１平均輝度、１２２目標値、１２３応答特性パラメータ、１２４パルス数の制御量、１２５局所コントラスト、１３１擬似発光量、１３２平滑化発光量、１３３偏差値、１５２遅延されたパルス数の制御量、１５３予測値、１５５偏差値、１５６偏差値、１５７比例項データ、１５８積分項データ、１５９微分項データ、１６０パルス数の制御量、１６２比例項定数、１６３積分項定数、１６４微分項定数
なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims

表示する映像の明るさに応じた電流を表示部に供給することにより表示動作を行うとともに上記電流の量を決定するパルス数を制限することにより消費電力を調整するディスプレイ装置であって、
映像信号を一旦記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に映像信号を記憶してから読み出して表示するまでの間に、上記記憶手段に記憶される映像信号のフィールド単位の輝度の平均値を求め、この輝度の平均値と予め与えた基準値との偏差値に基づいて上記パルス数の制限量を求める電流制限手段と
を備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
外部から入力される応答特性パラメータに基づいて上記パルス制限量を調整することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
上記偏差値の絶対値が所定値以下の場合は、当該偏差値の値を０とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスプレイ装置。
表示する映像の明るさに応じた電流を表示部に供給することにより表示動作を行うとともに上記電流の量を決定するパルス数を制限することにより消費電力を調整するディスプレイ装置であって、
映像信号を一旦記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に映像信号を記憶してから読み出して表示するまでの間に、上記記憶手段に記憶される映像信号の一画面を複数のブロックに分割して各ブロック内の映像信号の輝度平均値を求め、上記各ブロックにおける輝度平均値と当該各ブロックに隣接するブロックにおける輝度平均値との差の一画面分の総和を算出することにより表示映像のコントラストの大きさを表す局所コントラストを求め、この局所コントラストと予め与えた基準値との差に応じて上記パルス数の制限量を求める電流制限手段と
を備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
上記ディスプレイ装置がプラズマディスプレイであり、
上記記憶手段から読み出される映像信号のサブフィールドデータに応じて書き込み用データを生成してパネルに出力することにより映像の表示を行わせる表示シーケンス制御手段と、
サブフィールドに対応する維持パルス数データを生成する維持パルス数生成手段とをさらに有し、
上記電流制限手段は、上記偏差値に基づいて定められた制御量の最大値を「１」に制限することにより上記制限量を定め、
上記制限量を上記維持パルス数生成手段から出力された維持パルス数データに乗算する乗算手段をさらに有し、
上記表示シーケンス制御手段は、上記乗算手段から出力される制限後の維持パル数データに基づいてパネルの発光回数を定める
ことを特徴とする請求項１又は４に記載のディスプレイ装置。