JP4165108B2 - Plasma display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電を制御することにより映像を表示するプラズマディスプレイ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5はプラズマディスプレイパネルの要部を示す斜視図である。図5に示すように、第1のガラス基板1上には誘電体層2で覆われた走査電極3と維持電極4とが対を成して互いに平行に付設されており、誘電体層2上には保護層5が形成されている。第2のガラス基板6上には絶縁体層7で覆われたデータ電極8が付設され、データ電極8の間の絶縁体層7上にデータ電極8と平行して隔壁9が設けられている。また、絶縁体層7の表面及び隔壁9の側面に蛍光体10が設けられ、走査電極3及び維持電極4とデータ電極8とが直交するように第1のガラス基板1と第2のガラス基板6とが対向して配置されている。第1のガラス基板1と第2のガラス基板6との間には放電空間11が形成され、放電空間11には放電ガスが封入されている。また、隣接する2つの隔壁9に挟まれ、データ電極8と走査電極3及び維持電極4との交差部には放電セルが形成されている。
【0003】
このようなプラズマディスプレイパネルは放電現象を利用しているため放電セルは点灯及び非点灯の2つの状態しか持たない。従って中間調の階調表現を行うために、1フィールドを発光輝度に対応して重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドの発光の有無を制御することで階調表現をしている。図6は従来のプラズマディスプレイの階調表現方法を示したものであり、SF1〜SF8は1フィールドを構成する8つのサブフィールドを表している。そして、サブフィールドSF1〜SF8の発光輝度の重みをそれぞれ「1」、「2」、「4」、「8」、「16」、「32」、「64」、「128」とする。また、左欄は階調数を表しており、テーブル中の「○」は各階調数の映像を表示する場合に発光維持動作を行うサブフィールドを表している。例えば階調「15」を表現する場合、サブフィールドSF1〜SF4における書き込み期間において書き込み動作を行うことにより、サブフィールドSF1、SF2、SF3及びSF4それぞれの重みである「1」、「2」、「4」及び「8」に相当する発光維持動作が行われ、階調「15」が表現される。また階調「16」を表現する場合、サブフィールドSF5においてのみ書き込み動作を行うことで階調「16」に相当する発光維持動作が行われる。
【0004】
図7及び図8にプラズマディスプレイパネルの駆動に関して1フィールドにおける駆動時間割構成及び駆動信号を示す。図7及び図8に示すように、1フィールドを複数のサブフィールド、例えば8つのサブフィールドSF1〜SF8で構成する場合、サブフィールドSF1〜SF8は順番に処理され、全ての処理は1フィールドの期間内で行われる。
【0005】
図7を用いて、この駆動時間割構成及び駆動信号について説明する。8つのサブフィールドSF1〜SF8はそれぞれ書き込み期間、維持期間及び消去初期化期間で構成され、1フィールドは最初にある初期化期間とそれに続く複数のサブフィールドSF1〜SF8とから構成されている。次に各サブフィールドにおける処理について説明する。
【0006】
書き込み期間においては水平方向の走査電極3が順次走査され、データ電極8からパルスを受けた放電セルのみに所定の書き込み動作が行われる。例えばサブフィールドSF1を処理している場合、図6に示すサブフィールドSF1のうち「○」で表示されている放電セルでは書き込み動作が行われ、空欄で表示されている放電セルでは書き込み動作は行われない。
【0007】
維持期間においては各サブフィールドに重み付けされた値に応じた発光維持用の維持パルスを走査電極3及び維持電極4に交互に印加する。図6中で「○」で表示され書き込み動作が行われた放電セルでは各維持パルスに対し放電が起こって発光維持し、1回の放電で所定の放電セルに対して所定の輝度を得ることができる。サブフィールドSF1においては重み付けが「1」であり、維持期間において走査電極3及び維持電極4にそれぞれ1つの維持パルスを印加することにより「1」のレベルの輝度が得られる。またサブフィールドSF2においては重み付けが「2」であり、維持期間において走査電極3及び維持電極4にそれぞれ2つの維持パルスを印加することにより「2」のレベルの輝度が得られる。
【0008】
以上のように書き込み期間は発光する放電セルを選択するための期間であり、維持期間は各サブフィールドの重み付けに応じた回数の発光維持が行われる期間である。すなわち図7に示す各サブフィールドSF1〜SF8がそれぞれ「1」、「2」、「4」、「8」、「16」、「32」、「64」及び「128」の重み付けがなされている場合、各放電セルにおいて輝度レベルは0〜255までの全256段階で調整することができる。
【0009】
ところで、全体的に明るい画面においては映像信号から得られる維持パルスをそのまま用いても明るい映像を得ることができるが、全体的に暗い画面においては映像信号から得られる維持パルスをそのまま用いた場合には非常に暗い画面となり、貧弱な映像の表現になってしまう。人間の眼の構造によれば、明るいところでは瞳孔が小さくなり光の入る量を絞るが、暗くなると瞳孔が連続的に大きくなりより多くの光を取りこもうとする。これと同様な効果を得るために画面全体が暗くなれば画面全体に同じ割合で維持パルス数を増やすことにより、画面全体を明るくし、暗い雰囲気は保ちつつしっかりとした映像の表現を得る方法が知られている。例えば、画面全体の明るさを「明るい」、「やや明るい」、「暗い」の3段階に分けた場合、「明るい」場合の維持パルス数はそのままの1倍モードを用い、「やや明るい」場合は維持パルス数を2倍にした2倍モードを用い、「暗い」場合は維持パルス数を3倍にした3倍モードを用いる。なお、図7は1倍モードの場合を表しており図8は2倍モードの場合を表している。
【0010】
図9に各サブフィールドの発光輝度の重み付けと維持パルス数の対応に関するテーブルを示す。図9に示すように例えば最大倍数を3倍とした場合、明るさを連続的に変化させるために、1倍から3倍まで複数の段階に分けて変化させる。より連続的に変化させるためには維持パルスを整数倍するだけでなく小数点を含む倍数で変化させる。維持パルス数は各サブフィールドの重み付けに倍数を掛けたものであるのが原則であるが、倍数が小数点を含んでいる場合は、維持パルス数が整数値ではなく小数点を含む値になる。この場合の維持パルス数の小数点以下の値を図9に示すように四捨五入することにより、維持パルス数すなわち発光維持回数を常に整数値とする。なお、維持パルス数の小数点以下の値を切り捨てるかあるいは繰り上げてもよい。
【0011】
このように維持パルス数を段階的に変化させ、更にこの段階数を多くすることで画面を見ている者に明るさの変化を感じさせること無く明るさを調整することができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図9に示すテーブルに従って黒に近い階調を表現する場合、画面全体が明るい場合に用いる1倍モードでの発光維持回数は黒の次に低い階調で「1」であり、次に低い階調で「2」であり、さらに階調が高くなるにつれて「3」、「4」、「5」となるが、これに対し画面全体が暗い場合に用いる3倍モードでの発光維持回数は黒の次に低い階調を表現する場合でも「3」となり1倍モードの場合と比べ黒に対する輝度の変化量すなわち輝度差が大きくなってしまう。これにより例えば黒近辺の階調を誤差拡散法等を用いて表現する場合であっても、黒の次に暗い輝度で表される放電セルは発光維持回数「3」で表現されているため、その放電セルがはっきりと確認できる輝度となってしまい、特に黒近辺の画質が劣化してしまうという問題があった。
【0013】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、複数の倍数モードで映像表示を行う場合において、黒の輝度と黒の次に低い階調を表現する放電セルの輝度との輝度差が大きくなることを防止し、黒近辺の画質劣化を防止することができるプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイ装置は、1フィールドは、発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドを複数有し、1フィールド内の各サブフィールドにおける発光輝度を映像信号レベルに応じて変化させて映像表示を行うプラズマディスプレイ装置において、映像信号に応じて発光の有無を制御される複数のサブフィールドの中で、最小の発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドにおける発光輝度を、前記映像信号レベルに応じて変化させないようにしたものである。これにより、映像信号レベルによらず黒の次に低い階調を設定可能な最小の輝度にすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の請求項1の発明は、1フィールドは、発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドを複数有し、1フィールド内の各サブフィールドにおける発光輝度を映像信号レベルに応じて変化させて映像表示を行うプラズマディスプレイ装置において、映像信号に応じて発光の有無を制御される複数のサブフィールドの中で、最小の発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドにおける発光輝度を、前記映像信号レベルに応じて変化させないようにしたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置である。
【0016】
また、請求項2の発明は、1フィールドは、発光輝度に対応して重み付けされかつその重み付けに応じて発光維持回数が設定されたサブフィールドを複数有し、1フィールド内の各サブフィールドにおける発光維持回数を映像信号レベルに応じて所定倍して映像表示を行うプラズマディスプレイ装置において、映像信号に応じて発光の有無を制御される複数のサブフィールドの中で、最小の発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドにおける発光維持回数を、前記映像信号レベルに応じて変えないようにしたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置である。
【0017】
これにより、発光させる複数のサブフィールドの輝度の和が大きくなる場合でも黒の輝度と黒の次に低い階調を表現する放電セルの輝度との輝度差が大きくなることを防ぐことができ、黒近辺の画質劣化を防止することができる。
【0018】
また、請求項3の発明は、映像信号レベルを、表示画面全体の平均輝度の値としたものである。これにより、全体的に暗い場面においても画面全体が暗く貧弱な映像になることを防ぐことができる。
【0019】
また、請求項4の発明は、映像信号レベルを、表示画面の中央部を含んだ所定の範囲における平均輝度の値としたものであり、請求項5の発明は、映像信号レベルを、表示画面の所定の1画素におけるピーク輝度の値としたものである。これにより、映像信号レベルの検出を容易に行うことができる。
【0020】
さらに、請求項6の発明は、所定の階調より高い階調の映像表示を行う場合には、映像信号に応じて発光の有無を制御される複数のサブフィールドの中で、最小の発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドでの発光維持動作を行わないことを特徴とし、請求項7の発明は、所定の階調を、黒表示の次に低い階調としたものである。これにより、大きな階調特性の劣化なく放電セルを点灯させるための書き込み動作によるデータドライバの消費電力を低減することができる。
【0021】
以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置について図面を参照しながら説明する。
【0022】
図1は本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイ装置の構成図であり、このプラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイパネル20、データドライバ21、走査ドライバ22、維持ドライバ23、信号レベル検出手段24、維持パルス数設定手段25及びサブフィールド変換手段26を有している。
【0023】
プラズマディスプレイパネル20は図5に示した従来のプラズマディスプレイパネルと同じ構成であり、複数の走査電極3及び維持電極4が形成された基板と複数のデータ電極8が形成された基板とが対向配置され、基板間には放電空間が形成されている。放電空間にはネオン及びキセノン等からなる放電ガスが封入されている。走査電極3及び維持電極4とデータ電極8とは直交するように配置されており、走査電極3及び維持電極4とデータ電極8との交差部には放電セル27が形成される。
【0024】
映像信号の入力側から信号レベル検出手段24、維持パルス数設定手段25及びサブフィールド変換手段26が順に配置され、サブフィールド変換手段26はデータドライバ21、走査ドライバ22及び維持ドライバ23に接続されている。信号レベル検出手段24は入力される映像信号の映像信号レベルを検出し維持パルス数設定手段25に出力する。維持パルス数設定手段25は映像信号レベルに応じて各サブフィールドの重み付けに対する倍数を決定し後段のサブフィールド変換手段26に出力する。またサブフィールド変換手段26は階調に応じて書き込みを行うサブフィールドを決定しデータドライバ21に出力するとともに、各サブフィールドでの維持パルス数を走査ドライバ22及び維持ドライバ23に出力する。データドライバ21、走査ドライバ22及び維持ドライバ23はそれぞれプラズマディスプレイパネル20のデータ電極8、走査電極3及び維持電極4に接続され、それぞれの電極に印加するための電圧を発生する。
【0025】
図2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駆動時間割構成及び駆動信号を示す説明図である。図2に示すように、1フィールドは最初にある初期化期間とそれに続く8つのサブフィールドSF1〜SF8とで構成されており、各サブフィールドはそれぞれ書き込み期間、維持期間及び消去初期化期間で構成されている。サブフィールドSF1〜SF8は順番に処理され、全ての処理は1フィールドの期間内で行われる。
【0026】
各サブフィールドにおける書き込み期間には各走査電極3に順に走査パルスを印加するとともに所望のデータ電極8にデータパルスを印加することにより、走査パルスを印加した走査電極3とデータパルスを印加したデータ電極8の交差部の放電セル27において書き込み動作が行われる。書き込み期間に続く維持期間において走査電極3及び維持電極4に維持パルスを交互に印加することにより、書き込み動作が行われた放電セル27で発光維持動作が行われる。例えば図2に示すように、サブフィールドSF2の維持期間では走査電極3及び維持電極4にはそれぞれ4つの維持パルスが印加され、維持パルスが印加される度に走査電極3と維持電極4との間で発光維持放電が起こることによって発光維持放電の回数に対応した「4」のレベルの輝度が得られる。同様にサブフィールドSF3においては「8」のレベルの輝度が得られる。
【0027】
以上のように書き込み期間は発光する放電セルを選択する期間であり、維持期間は各サブフィールド毎の重み付けに基づく所定の回数の発光維持放電が行われる期間である。また、維持期間に続く消去初期化期間では維持期間で発生した発光維持放電を停止させるとともに各放電セルにおいて初期化を行い、各放電セルの発光状態によって次のサブフィールドでの動作が影響を受けないようにする。
【0028】
図3は各サブフィールドの重み付けおよび重み付け倍数と維持パルス数との関係を示すテーブルであり、左半分のSF1〜SF8は各サブフィールドSF1〜SF8における発光輝度に対応した重み付けを表し、右半分のSF1〜SF8は各サブフィールドSF1〜SF8における維持パルス数を表す。ここで、各サブフィールドに与えられた重み付けと同数の維持パルスを走査電極3及び維持電極4にそれぞれ印加して発光維持動作を行う場合を1倍モードとするとき、1倍モードの維持パルス数をn倍した数の維持パルスを印加する場合をn倍モードといい、nを重み付け倍数という。
【0029】
図3に示すように最大の重み付け倍数を3とした場合、明るさを連続的に変化させるために重み付け倍数を1〜3の間の小数点を含む数で変化させている。各サブフィールドでの維持パルス数すなわち発光維持回数は、1倍モードにおいて発光輝度に対応した重み付けに応じて設定され、n倍モードにおいては重み付け倍数と各サブフィールドの重み付けとを掛けた数としているが、重み付け倍数が小数点を含んでいる場合は、重み付けと重み付け倍数とを掛けた数の小数点以下を切り捨て、四捨五入あるいは繰り上げて整数にすることにより維持パルス数を設定する。
【0030】
本実施の形態では図3に示すように、サブフィールドSF2〜SF8における維持パルス数は重み付け倍数と各サブフィールドの重み付けとを掛けた数に設定しているが、最小の発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドSF1における維持パルス数は重み付け倍数によって変わらないように1倍モードの維持パルス数である1に固定されている。すなわち走査電極3及び維持電極4にそれぞれ印加される維持パルス数はサブフィールドSF1では常に1である。なお、図2は2倍モードの場合を表したものである。
【0031】
図3のテーブルに従って映像表示を行う場合、画面全体の明るさに応じて1倍モード〜3倍モードの間で切り換える。すなわち、画面全体が明るい場合には1倍モードで映像表示を行い、画面全体が暗い場合には3倍モードで映像表示を行い、その間では適宜モードを切り換える。これにより、画面全体が暗い場面においても暗い雰囲気を保ちながらしっかりとした映像を得ることができ、画面を見ている者に明るさの変化を感じさせること無く明るさを調整することができる。
【0032】
また、サブフィールドSF1における維持パルス数は重み付け倍数によって変わらないように固定されているので、画面全体が暗い場面のとき、すなわち重み付け倍数が大きく総維持パルス数が多い駆動条件の場合においても、黒の輝度と黒の次に低い階調を表現する放電セルの輝度との輝度差を常に最小にすることができる。従って重み付け倍数が大きくなった場合に、黒の次に低い階調を表現するのに用いるサブフィールドSF1の発光維持放電の回数が重み付け倍数の増加につれて多くなる従来の場合に比べて、黒の輝度と黒の次に低い階調を表現する放電セルの輝度との輝度差を小さくすることができるので黒近辺の画質劣化を防止することができる。
【0033】
本実施の形態では画面全体の明るさに応じて重み付け倍数を変えているが、この画面全体の明るさは表示画面全体の平均輝度の値であり、入力された映像信号から信号レベル検出手段24によって検出することによって得られ、これを映像信号レベルとしている。すなわち、本実施の形態では、映像信号レベルに応じて各サブフィールドにおける発光輝度を変化させて映像表示を行っており、最小の発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドSF1における発光輝度を映像信号レベルに応じて変えないようにしている。
【0034】
また、映像信号レベルを、表示画面の中央部を含んだ所定の範囲における平均輝度の値としてもよい。この場合、表示画面全体の平均輝度を求める場合に比べて平均輝度を求める範囲が狭いため、映像信号レベルの検出を容易に行うことができる。
【0035】
また、映像信号レベルを、表示画面の所定の1画素、例えば表示画面中央の1画素におけるピーク輝度の値とすることができる。この場合、表示画面全体及び複数の画素を含む所定の範囲を評価する場合に比べて、映像信号レベルの検出を容易に行うことができる。
【0036】
次に、本発明のプラズマディスプレイ装置における階調表現方法の一実施の形態について図4を用いて説明する。
【0037】
図4は画面全体が暗い場合に使用する重み付け倍数が3(3倍モード)の場合を示しており、1フィールドを8つのサブフィールドに分割し、サブフィールドSF1〜SF8の発光輝度に対応した重み付けをそれぞれ「1」、「2」、「4」、「8」、「16」、「32」、「64」、「128」として配置する。前述したようにサブフィールドSF1での維持パルス数を1としており、サブフィールドSF2〜SF8での維持パルス数を発光輝度に対応した重み付けと重み付け倍数とを掛けた数としている。図4のテーブルの左欄は階調数を表しており、テーブル中の「○」は各階調数の映像を表示する場合に発光維持動作を行うサブフィールドを表している。例えば、階調「1」を表現する場合、サブフィールドSF1における書き込み期間においてのみ書き込み動作を行うことにより、サブフィールドSF1の重みである「1」に相当する発光維持動作が行われ、階調「1」が表現される。また次の階調である階調「2」を表現する場合は、サブフィールドSF2においてのみ書き込み動作を行うことで階調「2」に相当する発光維持動作が行われる。そして、図4に示すように階調「3」以上の階調においてはサブフィールドSF1での発光維持動作を行わないようにしている。
【0038】
例えば階調「37」を表現する場合はサブフィールドSF3及びサブフィールドSF6において発光維持動作を行うことにより階調「37」を表現しており、サブフィールドSF1においては発光維持動作を行っていない。この場合、階調「36」を表現する場合と維持パルス数が同数であるため、発光させるサブフィールドの発光量は階調「36」と階調「37」とで同じになり、維持パルス数である「108」に相当する大きさになる。また、階調「38」を表現する場合の発光量は維持パルス数である「114」に相当する大きさとなる。
【0039】
ここで、仮に階調「37」を表現する際にサブフィールドSF1において発光維持動作を行った場合、発光量は維持パルス数「109」に相当する大きさになるが、階調「36」と階調「38」との間の発光量の差すなわち輝度差に比べて階調「36」と階調「37」との間の輝度差は非常に小さくなる。このため、階調「37」を表現する場合サブフィールドSF1の発光維持動作を行わなくても表示にほとんど影響がないため、本実施の形態ではサブフィールドSF1の発光維持動作を行わないようにしている。このように表示にほとんど影響を与えないという効果は、より高い輝度の表示を行うために重み付け倍数を大きくした場合においてより顕著なものとして認められる。また、データドライバの消費電力は発光させる各サブフィールドの書き込み期間に行われる書き込み動作の回数に比例して増加するが、本実施の形態では階調「3」以上の階調においてはサブフィールドSF1での発光維持動作を行わないようにしているため、サブフィールドSF1での書き込み動作も行われずデータドライバの消費電力を低減することができる。
【0040】
このように重み付け倍数が大きく、所定の階調より高い階調を表示する場合、最小の発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドSF1の発光維持動作を行わなくても大きな階調の劣化が無く、かつサブフィールドSF1の書き込み期間における書き込み動作によるデータドライバの消費電力を低減することができる。
【0041】
なお、上記実施の形態で示したように重み付け倍数の最大値を3倍とする必要はなく、例えば5倍、10倍や6.5倍のように小数点を含む値であっても本発明を適用することができる。また重み付け倍数の刻み幅は0.125の等刻みである必要はなく、他の値または等刻みでなくてもよい。またサブフィールド数及び各サブフィールドの重み付けの値も必ずしも上記実施の形態で使用した値である必要はなく、各サブフィールドの維持期間における発光維持の組み合わせによって階調を表現できるように重み付けされていれば同様の効果を得ることができる。
【0042】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、最小の発光輝度に対応して重み付けされたサブフィールドでの発光輝度を映像信号レベルに応じて変えないようにすることにより、各サブフィールドにおける発光輝度を映像信号レベルに応じて変化させて映像表示を行うプラズマディスプレイ装置において黒近辺の画質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】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構成図
【図2】同プラズマディスプレイ装置における1フィールドの駆動時間割構成及び駆動信号を示す説明図
【図3】同プラズマディスプレイ装置における各サブフィールドの重み付けと発光維持パルス数を示す説明図
【図4】同プラズマディスプレイ装置における階調表現方法を示す説明図
【図5】従来のプラズマディスプレイパネルの要部を示す斜視図
【図6】従来のプラズマディスプレイ装置における階調表現方法を示す説明図
【図7】従来のプラズマディスプレイ装置における1フィールドの駆動時間割構成及び駆動信号を示す説明図
【図8】従来のプラズマディスプレイ装置における1フィールドの駆動時間割構成及び駆動信号を示す説明図
【図9】従来のプラズマディスプレイ装置における各サブフィールドの重み付けと発光維持パルス数を示す説明図
【符号の説明】
3 走査電極
4 維持電極
8 データ電極
20 プラズマディスプレイパネル
21 データドライバ
22 走査ドライバ
23 維持ドライバ
24 信号レベル検出手段
25 維持パルス数設定手段
26 サブフィールド変換手段
27 放電セル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma display device that displays an image by controlling discharge.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a perspective view showing the main part of the plasma display panel. As shown in FIG. 5, a
[0003]
Since such a plasma display panel uses the discharge phenomenon, the discharge cell has only two states of lighting and non-lighting. Therefore, in order to perform halftone gradation expression, one field is divided into a plurality of subfields weighted corresponding to light emission luminance, and gradation expression is performed by controlling the presence or absence of light emission in each subfield. Yes. FIG. 6 shows a conventional gradation display method for a plasma display. SF1 to SF8 represent eight subfields constituting one field. The light emission luminance weights of the subfields SF1 to SF8 are “1”, “2”, “4”, “8”, “16”, “32”, “64”, and “128”, respectively. The left column represents the number of gradations, and “◯” in the table represents a subfield in which the light emission maintaining operation is performed when displaying an image with each gradation number. For example, when expressing the gradation “15”, by performing a writing operation in the writing period in the subfields SF1 to SF4, the respective weights “1”, “2”, and “4” of the subfields SF1, SF2, SF3, and SF4 are displayed. The light emission maintaining operation corresponding to “4” and “8” is performed, and the gradation “15” is expressed. Further, when expressing the gradation “16”, the light emission maintaining operation corresponding to the gradation “16” is performed by performing the writing operation only in the subfield SF5.
[0004]
7 and 8 show a driving timetable configuration and driving signals in one field for driving the plasma display panel. As shown in FIGS. 7 and 8, when one field is composed of a plurality of subfields, for example, eight subfields SF1 to SF8, the subfields SF1 to SF8 are processed in order, and all the processes are performed in a period of one field. Done within.
[0005]
The drive timetable configuration and drive signals will be described with reference to FIG. Each of the eight subfields SF1 to SF8 includes a writing period, a sustain period, and an erase initialization period, and one field includes an initializing period that is first followed by a plurality of subfields SF1 to SF8. Next, processing in each subfield will be described.
[0006]
In the writing period, the
[0007]
In the sustain period, a sustain pulse for sustaining light emission corresponding to a value weighted in each subfield is alternately applied to
[0008]
As described above, the writing period is a period for selecting a discharge cell that emits light, and the sustain period is a period in which light emission is maintained a number of times according to the weighting of each subfield. That is, the subfields SF1 to SF8 shown in FIG. 7 are weighted with “1”, “2”, “4”, “8”, “16”, “32”, “64”, and “128”, respectively. In this case, the luminance level in each discharge cell can be adjusted in 256 steps from 0 to 255.
[0009]
By the way, a bright image can be obtained even if the sustain pulse obtained from the video signal is used as it is on an overall bright screen, but in the case where the sustain pulse obtained from the video signal is used as it is on an entirely dark screen. Becomes a very dark screen, resulting in poor video expression. According to the structure of the human eye, the pupil becomes smaller and the amount of light entering is reduced in bright places, but when it gets darker, the pupil becomes larger continuously and tries to capture more light. In order to obtain the same effect, if the entire screen becomes dark, the number of sustain pulses is increased at the same rate on the entire screen, so that the entire screen is brightened and a dark image is maintained while obtaining a solid image expression. Are known. For example, when the brightness of the entire screen is divided into three levels: “bright”, “slightly bright”, and “dark”, the number of sustain pulses in the case of “bright” is used as it is, and the mode is “slightly bright”. Uses a 2 × mode in which the number of sustain pulses is doubled, and in the case of “dark”, uses a 3 × mode in which the number of sustain pulses is tripled. FIG. 7 shows the case of the 1 × mode, and FIG. 8 shows the case of the 2 × mode.
[0010]
FIG. 9 shows a table relating to the correspondence between the emission luminance weighting of each subfield and the number of sustain pulses. As shown in FIG. 9, for example, when the maximum multiple is set to 3, the brightness is changed in multiple stages from 1 to 3 times in order to continuously change the brightness. In order to change continuously, the sustain pulse is changed not only by an integral multiple but also by a multiple including a decimal point. In principle, the number of sustain pulses is obtained by multiplying the weight of each subfield by a multiple. However, when the multiple includes a decimal point, the number of sustain pulses is not an integer value but a value including a decimal point. In this case, the value after the decimal point of the number of sustain pulses is rounded as shown in FIG. 9, so that the number of sustain pulses, that is, the number of times of sustaining light emission is always an integer value. Note that the value after the decimal point of the number of sustain pulses may be rounded down or rounded up.
[0011]
In this way, by changing the number of sustain pulses stepwise and further increasing the number of steps, it is possible to adjust the brightness without making the person watching the screen feel a change in brightness.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, when expressing a gradation close to black according to the table shown in FIG. 9, the number of times of maintaining the light emission in the 1 × mode used when the entire screen is bright is “1” at the next lowest gradation after black. “2” at a low gradation, and “3”, “4”, “5” as the gradation becomes higher. On the other hand, the number of times of sustaining light emission in the triple mode used when the entire screen is dark Even when expressing the next lowest gradation after black, it becomes “3”, and the amount of change in luminance with respect to black, that is, the luminance difference becomes larger than in the 1 × mode. Thereby, for example, even when the gradation near black is expressed using an error diffusion method or the like, the discharge cell expressed by the darkest luminance next to black is expressed by the number of times of light emission maintenance “3”. The discharge cell has a brightness that can be clearly confirmed, and there is a problem that the image quality particularly in the vicinity of black deteriorates.
[0013]
The present invention has been made to solve such a problem, and in the case of displaying an image in a plurality of multiple modes, the luminance of black and the luminance of a discharge cell expressing the next lowest gradation after black are calculated. An object of the present invention is to provide a plasma display device capable of preventing an increase in luminance difference and preventing image quality deterioration near black.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the plasma display apparatus of the present invention has a plurality of subfields weighted corresponding to the light emission luminance in one field, and the light emission luminance in each subfield in one field is a video signal. In a plasma display device that displays an image by changing the level according to the level, in the subfield weighted corresponding to the minimum light emission luminance among the plurality of subfields controlled to emit light according to the video signal . The light emission luminance is not changed in accordance with the video signal level. As a result, it is possible to achieve the minimum luminance that can set the next lowest gradation after black regardless of the video signal level.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the first aspect of the present invention, one field has a plurality of weighted subfields corresponding to the light emission luminance, and the light emission luminance in each subfield within one field is changed according to the video signal level. In the plasma display device that performs video display , the light emission luminance in the subfield weighted corresponding to the minimum light emission luminance among the plurality of subfields controlled to emit light according to the video signal, The plasma display device is characterized in that it is not changed in accordance with the video signal level.
[0016]
According to the invention of
[0017]
Thereby, even when the sum of the luminances of a plurality of subfields that emit light increases, it is possible to prevent the luminance difference between the luminance of black and the luminance of the discharge cell expressing the next lowest gradation from black from increasing. Image quality deterioration near black can be prevented.
[0018]
According to the invention of
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, the video signal level is a value of an average luminance in a predetermined range including the central portion of the display screen. In the fifth aspect of the invention, the video signal level is set to the display screen. This is the value of the peak luminance at a predetermined one pixel. Thereby, it is possible to easily detect the video signal level.
[0020]
Furthermore, in the invention of
[0021]
Hereinafter, a plasma display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a configuration diagram of a plasma display device according to an embodiment of the present invention. This plasma display device includes a
[0023]
The
[0024]
A signal
[0025]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a driving timetable configuration and driving signals of the plasma display device according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, one field includes an initializing period followed by eight subfields SF1 to SF8, and each subfield includes a writing period, a sustaining period, and an erasing initializing period. Has been. The subfields SF1 to SF8 are processed in order, and all the processes are performed within a period of one field.
[0026]
During the writing period in each subfield, a scan pulse is sequentially applied to each
[0027]
As described above, the writing period is a period for selecting a discharge cell that emits light, and the sustain period is a period in which a predetermined number of light emission sustain discharges are performed based on the weighting for each subfield. In the erase initialization period following the sustain period, the light emission sustain discharge generated in the sustain period is stopped and the discharge cells are initialized. The operation in the next subfield is affected by the light emission state of each discharge cell. Do not.
[0028]
FIG. 3 is a table showing the weighting of each subfield and the relationship between the weighting multiple and the number of sustain pulses. SF1 to SF8 in the left half represent the weights corresponding to the light emission luminances in the subfields SF1 to SF8. SF1 to SF8 represent the number of sustain pulses in each of the subfields SF1 to SF8. Here, when the sustaining operation is performed by applying the same number of sustain pulses as the weighting given to each subfield to the
[0029]
As shown in FIG. 3, when the maximum weighting factor is 3, the weighting factor is changed by a number including a decimal point between 1 and 3 in order to continuously change the brightness. The number of sustain pulses in each subfield, that is, the number of times of sustaining light emission, is set according to the weight corresponding to the light emission luminance in the 1 × mode, and in the n × mode, the number is multiplied by the weighted multiple and the weight of each subfield. However, when the weighting multiple includes a decimal point, the number of sustain pulses is set by rounding down or rounding up to the whole number by rounding down or rounding up the number obtained by multiplying the weighting by the weighting multiple.
[0030]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the number of sustain pulses in subfields SF2 to SF8 is set to a value obtained by multiplying the weighting multiple by the weight of each subfield. The number of sustain pulses in the weighted subfield SF1 is fixed to 1 which is the number of sustain pulses in the 1 × mode so as not to change depending on the weighting multiple. That is, the number of sustain pulses applied to scan
[0031]
When video display is performed according to the table of FIG. 3, the mode is switched between the 1 × mode and the 3 × mode according to the brightness of the entire screen. In other words, when the entire screen is bright, video display is performed in the 1 × mode, and when the entire screen is dark, video display is performed in the 3 × mode. Thereby, even in a scene where the entire screen is dark, it is possible to obtain a firm image while maintaining a dark atmosphere, and it is possible to adjust the brightness without making the viewer looking at the brightness change.
[0032]
In addition, since the number of sustain pulses in subfield SF1 is fixed so as not to change depending on the weighting multiple, even when the entire screen is a dark scene, that is, in a driving condition with a large weighting multiple and a large total number of sustain pulses, The luminance difference between the luminance of the discharge cell and the luminance of the discharge cell expressing the next lowest gray level can always be minimized. Therefore, when the weighting multiple is increased, the luminance of black is higher than that in the conventional case where the number of times of light emission sustaining discharge in the subfield SF1 used for expressing the next lower gradation after black increases as the weighting multiple increases. Therefore, it is possible to reduce the luminance difference between the luminance of the discharge cell that expresses the next lowest gray level and the luminance of black, so that it is possible to prevent image quality deterioration near black.
[0033]
In this embodiment, the weighting multiple is changed according to the brightness of the entire screen, but the brightness of the entire screen is a value of the average luminance of the entire display screen, and the signal level detection means 24 is determined from the input video signal. This is obtained as a video signal level. That is, in the present embodiment, video display is performed by changing the light emission luminance in each subfield in accordance with the video signal level, and the light emission luminance in subfield SF1 weighted corresponding to the minimum light emission luminance is displayed as video. It does not change according to the signal level.
[0034]
Further, the video signal level may be a value of average luminance in a predetermined range including the central portion of the display screen. In this case, since the range for obtaining the average luminance is narrower than that for obtaining the average luminance of the entire display screen, the video signal level can be easily detected.
[0035]
Further, the video signal level can be a peak luminance value at a predetermined pixel of the display screen, for example, a pixel at the center of the display screen. In this case, it is possible to easily detect the video signal level as compared with the case where the entire display screen and a predetermined range including a plurality of pixels are evaluated.
[0036]
Next, an embodiment of a gradation expression method in the plasma display apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
[0037]
FIG. 4 shows a case where the weighting factor used when the entire screen is dark is 3 (3 times mode). One field is divided into eight subfields, and weighting corresponding to the light emission luminances of the subfields SF1 to SF8 is shown. Are arranged as “1”, “2”, “4”, “8”, “16”, “32”, “64”, and “128”, respectively. As described above, the number of sustain pulses in the subfield SF1 is 1, and the number of sustain pulses in the subfields SF2 to SF8 is a number obtained by multiplying the weighting multiple corresponding to the light emission luminance. The left column of the table in FIG. 4 represents the number of gradations, and “◯” in the table represents a subfield in which the light emission maintaining operation is performed when an image with each gradation number is displayed. For example, when the gradation “1” is expressed, by performing the writing operation only in the writing period in the subfield SF1, the light emission maintaining operation corresponding to the weight “1” of the subfield SF1 is performed, and the gradation “1” is performed. 1 "is expressed. When expressing the next gradation “2”, the light emission maintaining operation corresponding to the gradation “2” is performed by performing the writing operation only in the subfield SF2. Then, as shown in FIG. 4, the light emission maintaining operation in the subfield SF1 is not performed in the gradation of gradation “3” or higher.
[0038]
For example, when the gradation “37” is expressed, the gradation “37” is expressed by performing the light emission maintaining operation in the subfield SF3 and the subfield SF6, and the light emission maintaining operation is not performed in the subfield SF1. In this case, since the number of sustain pulses is the same as when expressing gradation “36”, the light emission amount of the subfield to emit light is the same between gradation “36” and gradation “37”, and the number of sustain pulses The size corresponds to “108”. In addition, the amount of light emitted when the gradation “38” is expressed has a magnitude corresponding to the number of sustain pulses “114”.
[0039]
Here, if the light emission sustaining operation is performed in the subfield SF1 when the gradation “37” is expressed, the light emission amount has a magnitude corresponding to the sustain pulse number “109”, but the gradation “36” is obtained. The luminance difference between the gradation “36” and the gradation “37” is very small compared to the difference in light emission amount between the gradation “38”, that is, the luminance difference. For this reason, when the gradation “37” is expressed, there is almost no influence on the display even if the light emission maintaining operation of the subfield SF1 is not performed. In this embodiment, the light emission maintaining operation of the subfield SF1 is not performed. Yes. The effect of hardly affecting the display in this way is recognized as more prominent when the weighting factor is increased in order to display a higher luminance. The power consumption of the data driver increases in proportion to the number of write operations performed during the write period of each subfield that emits light. In the present embodiment, however, the subfield SF1 is used at the gray scale of “3” or higher. Since the light emission maintaining operation is not performed in step S1, the writing operation in the subfield SF1 is not performed, and the power consumption of the data driver can be reduced.
[0040]
When displaying a gradation having a large weighting factor and higher than a predetermined gradation in this way, a large gradation deterioration occurs without performing the light emission maintaining operation of the subfield SF1 weighted corresponding to the minimum light emission luminance. In addition, the power consumption of the data driver due to the writing operation in the writing period of the subfield SF1 can be reduced.
[0041]
Note that the maximum value of the weighting multiple does not need to be tripled as shown in the above embodiment, and the present invention can be applied to values including a decimal point, such as 5, 10, or 6.5 times. Can be applied. Further, the step size of the weighted multiple need not be equal to 0.125, but may be other values or not equal. Further, the number of subfields and the weighting value of each subfield do not necessarily have to be the values used in the above embodiment, but are weighted so that gradation can be expressed by the combination of light emission maintenance in the sustaining period of each subfield. If it is, the same effect can be acquired.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the light emission luminance in each subfield is imaged by not changing the light emission luminance in the subfield weighted corresponding to the minimum light emission luminance according to the video signal level. In a plasma display device that displays an image by changing the signal level according to the signal level, it is possible to prevent the deterioration of the image quality in the vicinity of black.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a plasma display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a driving timetable configuration and driving signals for one field in the plasma display device. FIG. 4 is an explanatory view showing a subfield weighting and the number of sustaining light pulses. FIG. 4 is an explanatory view showing a gradation expression method in the plasma display device. FIG. 5 is a perspective view showing a main part of a conventional plasma display panel. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a gradation expression method in a conventional plasma display device. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a driving timetable configuration and a driving signal for one field in a conventional plasma display device. FIG. 9 is a diagram illustrating a driving timetable configuration and driving signals. Explanatory view showing weighting the number of light emission sustain pulses of each subfield in the plasma display device [Description of symbols]
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