JP5130743B2 - Plasma display device - Google Patents
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Description
本発明は、壁掛けテレビや大型モニター等に用いられるプラズマディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a plasma display device used for a wall-mounted television, a large monitor and the like.
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。 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.
前面板には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、背面板にはデータ電極が背面ガラス基板上に平行に複数形成されている。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の対向する部分に放電セルが形成される。 A plurality of pairs of display electrodes consisting of scan electrodes and sustain electrodes are formed on the front glass substrate in parallel on the front glass substrate, and a plurality of data electrodes are formed on the rear glass plate in parallel on the rear glass substrate. Then, the front plate and the rear 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 is sealed in the internal discharge space. Here, a discharge cell is formed in a portion where the display electrode pair and the data electrode face each other.
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。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し、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。書込み期間では、表示を行うべき放電セルで選択的に書込み放電を発生させ壁電荷を形成する。そして維持期間では、サブフィールド毎にあらかじめ決められた輝度重みに比例係数(以下、「輝度倍率」と称する)を乗じた数の維持パルスを表示電極対に交互に印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ発光させることにより画像表示を行う。 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. Each subfield has an initialization period, an address period, and a sustain period. In the initialization period, an initialization discharge is generated, and wall charges necessary for the subsequent address operation are formed on each electrode. In the address period, address discharge is selectively generated in the discharge cells to be displayed to form wall charges. In the sustain period, the number of sustain pulses obtained by multiplying the luminance weight determined in advance for each subfield by a proportional coefficient (hereinafter referred to as “luminance magnification”) is alternately applied to the display electrode pairs to cause address discharge. An image is displayed by generating a sustain discharge in the discharge cell to emit light.
サブフィールド法を用いて画像表示輝度を向上させる技術の一つとして、維持期間に表示電極対に印加する維持パルスのパルス数を制御する技術が、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1には、画像信号のAPLにもとづき輝度倍率を設定し、各サブフィールドの維持パルス数をそれぞれ1倍、2倍、3倍、・・・と増加させて輝度を向上させる方法が記載されている。
As one of the techniques for improving the image display luminance using the subfield method, a technique for controlling the number of sustain pulses applied to the display electrode pair in the sustain period is disclosed in, for example,
また、特許文献2には、入力された画像信号のシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出手段と、シーンチェンジが検出された場合に輝度の制御を行う手段とを備え、輝度の変動が目立ちにくくするプラズマディスプレイ装置が開示されている。
Further,
一方、維持パルス数を増加させて輝度を上げるとプラズマディスプレイ装置の消費電力も増大し、筐体内部の温度が上昇する。そしてパネル温度や駆動回路の温度が上がりすぎると、保護回路が動作する等により画像表示動作を停止することがあった。そのため、パネルの温度や筐体内部の温度を検出し、温度が上がりすぎると維持パルス数を制限して温度を下げる方法が開示されている(例えば、特許文献3)。
しかしながら、単純に温度制限するために維持パルス数を制限すると、温度制限しているときの画像が実際の表示輝度よりも輝度の低い画像として視覚的に認識される等、温度制限しているときの画像表示品質が温度制限しないときの画像表示品質と比べて低下するという課題があった。 However, if the number of sustain pulses is limited to simply limit the temperature, the image when the temperature is limited is visually recognized as an image having a lower luminance than the actual display luminance. There is a problem that the image display quality of the image is lower than the image display quality when the temperature is not limited.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、画像表示品質を大きく低下させることなく、維持パルス数を制限して消費電力を抑制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。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a plasma display device that can suppress power consumption by limiting the number of sustain pulses without greatly degrading image display quality.
本発明は、表示電極対を備えた放電セルを複数備えたパネルと、装置内部の温度を検出する温度センサとを有し、放電セルで選択的に書込み放電を発生させる書込み期間と、輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを表示電極対に印加して書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを複数用いて画像を表示するプラズマディスプレイ装置であって、画像信号にもとづき画像のシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部と、シーンチェンジ検出部がシーンチェンジを検出したときに一時的に輝度倍率を上昇させるとともに温度センサの検出した温度にもとづきその上限値を制限する一時倍率設定部とを備え、一時倍率設定部はシーンチェンジ検出部がシーンチェンジを検出したときには常に輝度倍率を上昇させることを特徴とする。この構成により、画像表示品質を大きく低下させることなく、維持パルス数を制限して消費電力を抑制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ができる。 The present invention includes a panel including a plurality of discharge cells each including a display electrode pair, a temperature sensor that detects a temperature inside the apparatus, an address period in which an address discharge is selectively generated in the discharge cells, and a luminance weight. Display apparatus for displaying an image using a plurality of subfields having a sustain period in which a sustain discharge is generated in a discharge cell in which an address discharge is generated by applying a number of sustain pulses multiplied by a luminance magnification to the display electrode pair A scene change detection unit that detects a scene change of the image based on the image signal, and temporarily increases the luminance magnification when the scene change detection unit detects the scene change and also based on the temperature detected by the temperature sensor. provided with a temporary magnification setting unit for limiting the upper limit value, the temporary magnification setting unit when the scene change detection unit detects a scene change Characterized in that the to always increase the luminance magnification. With this configuration, it is possible to provide a plasma display device that can suppress power consumption by limiting the number of sustain pulses without significantly reducing image display quality.
また本発明のプラズマディスプレイ装置の一時倍率設定部は、画像信号のAPLにもとづき一時的に上昇させる輝度倍率の一時上昇値を算出する一時上昇値算出部と、温度センサの検出した温度にもとづき一時上昇値の上限値を制限する一時上昇値制限部と、シーンチェンジ検出部がシーンチェンジを検出した後、上限値を制限された一時上昇値を減衰させる一時上昇値減衰部とを備えた構成であってもよい。 The temporary magnification setting unit of the plasma display device of the present invention includes a temporary increase value calculation unit that calculates a temporary increase value of the luminance magnification that is temporarily increased based on the APL of the image signal, and a temporary detection based on the temperature detected by the temperature sensor. A configuration including a temporary increase value limiting unit that limits the upper limit value of the increase value, and a temporary increase value attenuation unit that attenuates the temporary increase value whose upper limit value is limited after the scene change detection unit detects a scene change. There may be.
また本発明のプラズマディスプレイ装置は、画像信号のAPLにもとづき基本輝度倍率を設定する基本倍率設定部と、基本倍率設定部で設定された基本輝度倍率と一時倍率設定部で設定された一時輝度倍率とにもとづき輝度倍率を算出する輝度倍率算出部とを備えた構成であってもよい。 The plasma display device of the present invention includes a basic magnification setting unit that sets a basic luminance magnification based on the APL of an image signal, a basic luminance magnification set by the basic magnification setting unit, and a temporary luminance magnification set by the temporary magnification setting unit. Alternatively, a configuration may be provided that includes a luminance magnification calculation unit that calculates the luminance magnification based on the above.
本発明によれば、画像表示品質を大きく低下させることなく、維持パルス数を制限して消費電力を抑制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が可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a plasma display device that can suppress power consumption by limiting the number of sustain pulses without significantly reducing image display quality.
(実施の形態)
図1は、本発明の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。ガラス製の前面基板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。そして表示電極対24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。背面基板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、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層35が設けられている。
(Embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a structure of
これら前面基板21と背面基板31とは、微小な放電空間をはさんで表示電極対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。そして放電空間には、例えば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。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。
Note that the structure of the
図2は、本発明の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〜SCn(図1の走査電極22)およびn本の維持電極SU1〜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〜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。
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について説明する。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。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。書込み期間では、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、サブフィールド毎にあらかじめ決められた輝度重みに輝度倍率を乗じ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。
Next, a driving voltage waveform for
本実施の形態においては、1フィールドを10のサブフィールド(第1SF、第2SF、・・・、第10SF)に分割し、各サブフィールドはそれぞれ、例えば(1、2、3、6、11、18、30、44、60、80)の輝度重みを持つものとする。また、第1SFの初期化期間では全ての放電セルで初期化動作を行い、第2SF〜第10SFの初期化期間では維持放電を発生した放電セルで選択的に初期化動作を行うものとする。しかし、本発明はサブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではない。 In the present embodiment, one field is divided into 10 subfields (first SF, second SF,..., 10th SF), and each subfield is, for example, (1, 2, 3, 6, 11, 18, 30, 44, 60, 80). In addition, the initialization operation is performed in all the discharge cells in the initialization period of the first SF, and the initialization operation is selectively performed in the discharge cells in which the sustain discharge is generated in the initialization period of the second SF to the tenth SF. However, in the present invention, the number of subfields and the luminance weight of each subfield are not limited to the above values.
図3は、本発明の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。
FIG. 3 is a drive voltage waveform diagram applied to each electrode of
第1SFの初期化期間前半部では、データ電極D1〜Dm、維持電極SU1〜SUnにそれぞれ0(V)を印加し、走査電極SC1〜SCnには、維持電極SU1〜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を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUn、データ電極D1〜Dmとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極SC1〜SCn上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極D1〜Dm上および維持電極SU1〜SUn上には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上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。 In the first half of the initializing period of the first SF, 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm and the sustain electrodes SU1 to SUn, respectively, and the discharge start voltage with respect to the sustain electrodes SU1 to SUn is applied to the scan electrodes SC1 to SCn. A ramp waveform voltage that gently rises from the voltage Vi1 below toward the voltage Vi2 that exceeds the discharge start voltage is applied. While this ramp waveform voltage rises, a weak initializing discharge occurs between scan electrodes SC1 to SCn, sustain electrodes SU1 to SUn, and data electrodes D1 to Dm. Negative wall voltage is accumulated on scan electrodes SC1 to SCn, and positive wall voltage is accumulated on data electrodes D1 to Dm and sustain electrodes SU1 to SUn. Here, the wall voltage on 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〜SUnに正の電圧Ve1を印加し、走査電極SC1〜SCnには、維持電極SU1〜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を印加する。この間に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUn、データ電極D1〜Dmとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極SC1〜SCn上の負の壁電圧および維持電極SU1〜SUn上の正の壁電圧が弱められ、データ電極D1〜Dm上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、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 electrodes SU1 to SUn, and scan electrodes SC1 to SCn receive a discharge start voltage from voltage Vi3 that is equal to or lower than the discharge start voltage with respect to sustain electrodes SU1 to SUn. A ramp waveform voltage that gently falls toward the exceeding voltage Vi4 is applied. During this time, weak initializing discharges occur between scan electrodes SC1 to SCn, sustain electrodes SU1 to SUn, and data electrodes D1 to Dm, respectively. Then, the negative wall voltage on scan electrodes SC1 to SCn and the positive wall voltage on sustain electrodes SU1 to SUn are weakened, and the positive wall voltage on data electrodes D1 to Dm is adjusted to a value suitable for the write operation. The Thus, the initialization operation ends.
なお、初期化期間の駆動電圧波形としては、図3の第2SFの初期化期間に示したように、初期化期間後半部の電圧波形だけを印加してもよく、この場合には直前のサブフィールドの維持期間において維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生する。 As the drive voltage waveform in the initialization period, only the voltage waveform in the latter half of the initialization period may be applied as shown in the initialization period of the second SF in FIG. Initializing discharge is selectively generated in the discharge cells that have undergone sustain discharge in the sustain period of the field.
続く書込み期間では、維持電極SU1〜SUnに電圧Ve2を、走査電極SC1〜SCnに電圧Vcを印加する。 In the subsequent address period, voltage Ve2 is applied to sustain electrodes SU1 to SUn, and voltage Vc is applied to scan electrodes SC1 to SCn.
次に、1行目の走査電極SC1に負の走査パルスVaを印加するとともに、データ電極D1〜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上の壁電圧の差とが加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、データ電極Dkと走査電極SC1との間および維持電極SU1と走査電極SC1との間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。 Next, the negative scan pulse 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 to be emitted in the first row among the data electrodes D1 to Dm is positive. The write pulse Vd is applied. 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 between the externally applied voltages (Vd−Va). It becomes the sum and exceeds the discharge start voltage. Then, address discharge occurs between data electrode Dk and scan electrode SC1, and between sustain electrode SU1 and scan electrode SC1, positive wall voltage is accumulated on scan electrode SC1, and negative wall is applied on sustain electrode SU1. A voltage is accumulated, and a negative wall voltage is also accumulated on the data electrode Dk.
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Vdを印加しなかったデータ電極D1〜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走査電極SCnの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 the data electrodes D1 to Dm to which the address pulse Vd is not applied and the scan electrode SC1 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 of scan electrode SCn, and the address period ends.
維持期間では、まず走査電極SC1〜SCnに維持パルスVsを印加するとともに維持電極SU1〜SUnに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。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。
In the sustain period, first, sustain pulse Vs is applied to scan electrodes SC1 to SCn, and 0 (V) is applied to sustain electrodes SU1 to 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 sustain pulse Vs, and the difference between the wall voltage on scan electrode SCi and the wall voltage on sustain electrode SUi is added. The discharge start voltage is exceeded. Then, a sustain discharge occurs between scan electrode SCi and sustain electrode SUi, and
続いて、走査電極SC1〜SCnには0(V)を、維持電極SU1〜SUnには維持パルス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。 Subsequently, 0 (V) is applied to scan electrodes SC1 to SCn, and sustain pulse Vs is applied to sustain electrodes SU1 to 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.
以降同様に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜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。
Thereafter, similarly, the sustain electrodes of the number obtained by multiplying the luminance weight by the luminance magnification are alternately applied to the scan electrodes SC1 to SCn and the sustain electrodes SU1 to SUn, and a potential difference is given between the electrodes of the
そして、維持期間の最後には、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間にいわゆる細幅パルス状の電位差を与えて、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上の壁電圧を消去している。こうして維持期間における維持動作が終了する。 At the end of the sustain period, a so-called narrow pulse-like potential difference is applied between scan electrodes SC1 to SCn and sustain electrodes SU1 to SUn, and the positive wall voltage on data electrode Dk is left while scanning. The wall voltage on the electrode SCi and the sustain electrode SUi is erased. Thus, the maintenance operation in the maintenance period is completed.
なお、詳細は後述するが、維持期間における上記輝度倍率は画像信号の内容およびAPLにもとづいて制御されている。さらにプラズマディスプレイ装置内部に設けられた温度センサの検出温度に依存して制御されている。 Although the details will be described later, the luminance magnification in the sustain period is controlled based on the content of the image signal and APL. Furthermore, it is controlled depending on the temperature detected by a temperature sensor provided in the plasma display device.
続くサブフィールドの動作は第1SFの動作とほぼ同様であるため説明を省略する。 The subsequent operation of the subfield is substantially the same as the operation of the first SF, and thus description thereof is omitted.
次に、パネル10を駆動するための駆動回路とその動作について説明する。図4は、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100の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置100は、パネル10、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、輝度倍率設定回路46、温度センサ47および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路(図示せず)を備えている。
Next, a driving circuit for driving the
画像信号処理回路41は、入力された画像信号を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。データ電極駆動回路42は、サブフィールド毎の画像データを各データ電極D1〜Dmに対応する信号に変換し各データ電極D1〜Dmを駆動する。 The image signal processing circuit 41 converts the input image signal into image data indicating light emission / non-light emission for each subfield. The data electrode drive circuit 42 converts the image data for each subfield into signals corresponding to the data electrodes D1 to Dm, and drives the data electrodes D1 to Dm.
温度センサ47は、装置内部に設けられ、装置内部の温度を検出するために用いられるサーミスタ、熱電対等の一般に知られた感熱素子である。 The temperature sensor 47 is a generally known thermal element such as a thermistor or a thermocouple that is provided inside the apparatus and used to detect the temperature inside the apparatus.
輝度倍率設定回路46は、画像信号のAPLに依存して輝度倍率を設定するとともに、画像信号のシーンチェンジを検出し、シーンチェンジ毎に一時的に輝度倍率を上昇させる。そして温度センサ47が検出した温度が高い場合には、一時的な輝度倍率の上昇を制限し、温度センサ47が検出した温度がさらに高い場合には、輝度倍率そのものを制限する。 The luminance magnification setting circuit 46 sets the luminance magnification depending on the APL of the image signal, detects a scene change of the image signal, and temporarily increases the luminance magnification for each scene change. When the temperature detected by the temperature sensor 47 is high, a temporary increase in luminance magnification is limited, and when the temperature detected by the temperature sensor 47 is higher, the luminance magnification itself is limited.
タイミング発生回路45は、輝度倍率設定回路46で設定された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数を決定するとともに、水平同期信号、垂直同期信号をもとにして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。走査電極駆動回路43はタイミング信号にもとづいて各走査電極SC1〜SCnをそれぞれ駆動し、維持電極駆動回路44はタイミング信号にもとづいて維持電極SU1〜SUnを駆動する。 The timing generation circuit 45 determines the number of sustain pulses in the sustain period of each subfield based on the luminance magnification set by the luminance magnification setting circuit 46, and each circuit block based on the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal. Various timing signals for controlling the operation are generated and supplied to the respective circuit blocks. Scan electrode drive circuit 43 drives each of scan electrodes SC1 to SCn based on the timing signal, and sustain electrode drive circuit 44 drives sustain electrodes SU1 to SUn based on the timing signal.
図5は、本発明の実施の形態における輝度倍率設定回路46の回路ブロック図である。輝度倍率設定回路46は、APL算出部51、基本倍率設定部52、輝度倍率算出部53、輝度倍率制限部54、シーンチェンジ検出部61、一時倍率設定部62を備える。
FIG. 5 is a circuit block diagram of the luminance magnification setting circuit 46 according to the embodiment of the present invention. The luminance magnification setting circuit 46 includes an
APL算出部51は、画像信号のAPL(平均輝度レベル)を算出する。具体的には、例えば画像信号の輝度値を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する等の一般に知られた手法を用いることによってAPLを算出する。なお、輝度値を用いる以外にも、赤、青、緑の原色信号のそれぞれを1フィールド期間にわたって累積し、それらの平均値を求めることでAPLを算出する方法を用いてもよい。
The
基本倍率設定部52は、画像信号のAPLにもとづき輝度倍率を設定し基本輝度倍率として出力する。図6は、本発明の実施の形態における基本倍率設定部52の特性を示す図である。基本倍率設定部52は、APLが高い画像信号に対しては基本輝度倍率を小さく設定し、APLが低い画像信号に対しては基本輝度倍率を大きく設定する。本実施の形態においては、APLが10%以下の画像信号に対しては、基本輝度倍率は「3.5」倍であり、APLが増加するに従い基本輝度倍率を小さくなるように設定し、APLが90%以上の画像信号に対しては基本輝度倍率を「1」倍に設定している。このように、APLにもとづき基本輝度倍率を設定することにより、明るい画像信号に対しては維持パルス数を制限してプラズマディスプレイ装置100の消費電力を抑制している。また、APLの低い暗い画像に対しては輝度倍率を大きく設定することにより表示輝度を向上させている。
The basic
シーンチェンジ検出部61は、フレーム間の非類似度にもとづく方法等の一般に知られた手法を用いて、画像信号の変化にもとづき画像の切換わり、すなわちシーンチェンジを検出する。
The scene
一時倍率設定部62は、一時上昇値算出部65、一時上昇値制限部66、一時上昇値減衰部67を備えている。そしてシーンチェンジ検出部61がシーンチェンジを検出したとき、一時的に輝度倍率を上昇させるための一時輝度倍率を設定する。加えて一時倍率設定部62は、温度センサ47の検出した温度にもとづき一時輝度倍率の上限値を制限する。
The temporary
一時上昇値算出部65は、一時的に上昇させる輝度倍率の大きさを示す一時上昇値をAPLにもとづき算出する。図7は、本発明の実施の形態における一時上昇値算出部65の特性を示す図であり、温度による一時上昇値の制限がない場合の特性を示している。本実施の形態においては、APLが低いときはAPLが高くなるにつれて一時上昇値も大きくなるが、APLが高くなりすぎると逆に一時上昇値は小さくなるように設定されている。これは、APLが十分高い場合には、消費電力をそれ以上増加させないためである。一時上昇値算出部65は、ROMを用いたデータ変換テーブル等で構成することができる。
The temporary increase
一時上昇値制限部66は、温度センサ47の検出した温度にもとづき一時上昇値の上限を制限する。図8は、本発明の実施の形態における一時上昇値制限部66の特性を示す図であり、温度センサ47の検出した温度Tと一時上昇値の上限値K(T)を示す図である。温度センサ47の検出した温度Tが温度T11未満の場合には、一時上昇値の上限値K(T)は、上限値K1に制限される。そして、温度T11よりも高い温度T12以上の場合には、一時上昇値の上限値K(T)は、上限値K1よりも小さい上限値K2に制限されている。そして温度Tが温度T11以上かつ温度T12未満の場合には、一時上昇値の上限値K(T)は、温度Tが上昇するにつれて上限値K1から上限値K2に減少するように制限されている。
The temporary increase
一時上昇値減衰部67は、シーンチェンジ検出部61がシーンチェンジを検出した直後は一時上昇値をそのまま出力し、その後、視覚的に気にならない速度で徐々に減衰させる。したがって、シーンチェンジ検出部61がシーンチェンジを一定時間検出しない場合には、一時上昇値減衰部67の出力である一時輝度倍率は「0」になる。
The temporary increase
輝度倍率算出部53は、基本倍率設定部52が設定した基本輝度倍率と、一時倍率設定部62が設定した一時輝度倍率とを加え合わせ、総合輝度倍率として出力する。
The luminance
輝度倍率制限部54は、温度センサ47の検出した温度にもとづき、輝度倍率算出部53から出力される総合輝度倍率の上限を制限して、輝度倍率として出力する。図9は、本発明の実施の形態における輝度倍率制限部54の特性を示す図であり、温度センサ47の検出した温度Tと総合輝度倍率の上限値H(T)を示す図である。温度Tが温度T21未満の場合には総合輝度倍率の上限値H(T)は上限値H1に制限されている。温度T21以上の場合には、温度が上昇するにつれて総合輝度倍率の上限値H(T)が低下するように制限される。
The luminance
そして、温度T21よりも高い温度T22以上の場合には、それ以上温度が上昇しないように、フィードバック制御により総合輝度倍率の最大値が制限される。 When the temperature T22 is higher than the temperature T21 or higher, the maximum value of the total luminance magnification is limited by feedback control so that the temperature does not increase any more.
次に、輝度倍率設定回路46の動作を、例をあげて説明する。まず、温度センサ47の検出した温度が低く、温度制限がかからないときの動作について説明する。 Next, the operation of the luminance magnification setting circuit 46 will be described with an example. First, the operation when the temperature detected by the temperature sensor 47 is low and the temperature is not limited will be described.
図10は、本発明の実施の形態における輝度倍率設定回路46の動作を説明するための図であり、図10(a)はAPL算出部51から出力されるAPL、図10(b)は基本倍率設定部52から出力される基本輝度倍率、図10(c)の破線は一時上昇値算出部65から出力される一時上昇値、実線は一時上昇値減衰部67から出力される一時輝度倍率、図10(d)は輝度倍率算出部53から出力される総合輝度倍率をそれぞれ示す。なお、温度センサ47の出力が低く温度制限がかからないときは、一時上昇値制限部66および輝度倍率制限部54は、入力した信号をそのまま出力するので、図10(d)は輝度倍率設定回路46から出力される輝度倍率に等しい。
10A and 10B are diagrams for explaining the operation of the luminance magnification setting circuit 46 according to the embodiment of the present invention. FIG. 10A is an APL output from the
画像信号が時間とともに変化して、図10(a)に示すようにAPLが変化したとする。時刻t10、t20、t30にAPLがステップ状に変化しているが、これはシーンチェンジがあったためである。基本輝度倍率とAPLとは、図6に示したように逆の相関をもって変化するので、このときの基本輝度倍率は図10(b)に示すように変化する。
Assume that the image signal changes with time and the APL changes as shown in FIG. Time t10, t20, although APL to t30 is changed stepwise, it is because a scene change. Since the basic luminance magnification and APL change with an inverse correlation as shown in FIG. 6, the basic luminance magnification at this time changes as shown in FIG.
また、一時上昇値とAPLとは、図7に示したような関係にあるので、このときの一時上昇値は図10(c)の破線に示すように変化する。そして、一時上昇値減衰部67は、図10(c)の実線に示すように、時刻t10にシーンチェンジ検出部61がシーンチェンジを検出した直後は一時上昇値をそのまま出力し、その後、視覚的に気にならない速度で徐々に減衰させ、時刻t11にはその値が「0」となる。また、時刻t20にシーンチェンジ検出部61がシーンチェンジを検出した直後は一時上昇値をそのまま出力し、その後、視覚的に気にならない速度で徐々に減衰させる。そしてその値が「0」となる前の時刻t30にシーンチェンジを検出すると、その直後は一時上昇値をそのまま出力し、時刻t31にはその値が「0」となる。なお、ここでは一時上昇値を一定の速度で減衰させるものとして説明したが、指数関数的に減衰させてもよい。
Further, since the temporary increase value and the APL have a relationship as shown in FIG. 7, the temporary increase value at this time changes as shown by a broken line in FIG. Then, as shown by the solid line in FIG. 10C, the temporary increase
そして、輝度倍率算出部53は、図10(b)に示した基本輝度倍率と、図10(c)に実線で示した一時輝度倍率とを加え合わせ、図10(d)に示す総合輝度倍率として出力する。
Then, the luminance
このように基本輝度倍率はAPLにより決まるが、それに加えてシーンチェンジがあると一時輝度倍率が加算されて輝度倍率が一時的に上昇するので、シーンが変わる毎に明るい画像表示を感じることができ、視覚的には輝度の高い迫力のある画像として認識される。その後は視覚的に気にならない速度で徐々に輝度が低下するので、シーンチェンジに伴う電力の増加も一時的なものである。 In this way, the basic luminance magnification is determined by APL. In addition, if there is a scene change, the temporary luminance magnification is added and the luminance magnification temporarily rises, so that a bright image display can be felt each time the scene changes. Visually, it is recognized as a powerful image with high brightness. After that, the brightness gradually decreases at a speed that is not visually noticeable, so the increase in power accompanying the scene change is also temporary.
次に、温度センサ47の検出した温度Tが温度T11より高く、一時上昇値制限部66が一時上昇値の上限を制限するときの動作について説明する。
Next, the operation when the temperature T detected by the temperature sensor 47 is higher than the temperature T11 and the temporary increase
図11は、本発明の実施の形態における一時上昇値制限部66の動作を説明するための図である。ただし図11(a)は図10(c)と同じ図であり、温度Tが温度T11より低い場合の一時上昇値および一時輝度倍率をそれぞれ破線および実線で示している。そして図11(b)は温度Tが温度T11より高く温度T12より低い場合の一時上昇値および一時輝度倍率を示し、図11(c)は温度Tが温度T12より高い場合の一時上昇値および一時輝度倍率を示している。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the temporary increase
温度Tが温度T11より低い場合には、一時上昇値制限部66は一時上昇値が上限値K1を超えないように制限する。しかし本実施の形態においては、上限値K1は一時上昇値の最大値に等しい値に設定しているので、実質上は制限が行われず、図11(a)に示したように、一時上昇値制限部66は入力した一時上昇値をそのまま出力する。
When the temperature T is lower than the temperature T11, the temporary increase
温度Tが温度T11より高くなると、図11(b)に示したように、一時上昇値制限部66は一時上昇値が上限値K(T)を超えないように制限する。一時上昇値が制限されると一時輝度倍率も制限されるので、シーンチェンジに伴う一時的な電力も制限される。そして温度Tが上昇するにつれて一時上昇値の上限値K(T)も低下するので、シーンチェンジに伴う一時的な電力も低下する。
When the temperature T becomes higher than the temperature T11, as shown in FIG. 11B, the temporary increase
温度Tが温度T12より高くなると、一時上昇値の上限値K(T)はある一定の上限値K2に等しくなる。ここで、上限値K2を「0」でない有限の値に設定しておくと、一時輝度倍率も「0」にはならず有限の値をとるので、温度が高く電力を制限している画像であっても、実際の表示輝度よりも輝度の低い画像として視覚的に認識される等の画像表示品質の低下を緩和することができる。 When the temperature T becomes higher than the temperature T12, the upper limit value K (T) of the temporary increase value becomes equal to a certain upper limit value K2. Here, if the upper limit K2 is set to a finite value other than “0”, the temporary luminance magnification does not become “0” but takes a finite value. Even if it exists, the fall of image display quality, such as being visually recognized as an image whose brightness | luminance is lower than actual display brightness | luminance, can be relieved.
なお、本実施の形態においては、温度T11=50℃、温度T12=70℃、上限値K1=1倍、上限値K2=0.2倍としている。しかし、本発明はこの数値に限定されるものではなく、パネルの特性、プラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて適宜設定することが望ましい。 In the present embodiment, temperature T11 = 50 ° C., temperature T12 = 70 ° C., upper limit value K1 = 1 times, and upper limit value K2 = 0.2 times. However, the present invention is not limited to this value, and it is desirable to set as appropriate according to the characteristics of the panel, the specifications of the plasma display device, and the like.
次に、温度センサ47の検出した温度Tが温度T12より高く、輝度倍率制限部54が総合輝度倍率の上限を制限するときの動作について説明する。
Next, an operation when the temperature T detected by the temperature sensor 47 is higher than the temperature T12 and the luminance
図12は、本発明の実施の形態における輝度倍率制限部54の動作を説明するための図である。ただし、図12(a)は図10(d)と同じ図であり、温度Tが温度T21より低い場合の輝度倍率を示している。そして図12(b)は温度Tが温度T21より高く温度T22より低い場合の輝度倍率を示し、図12(c)は温度Tが温度T22より高い場合の輝度倍率を示している。
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the luminance
温度Tが温度T21より低い場合には、輝度倍率制限部54は輝度倍率が上限値H1を超えないように制限する。しかし、本実施の形態においては、上限値H1は総合輝度倍率の最大値に等しい値に設定しているので、実質上は制限が行われず、図12(a)に示したように、輝度倍率制限部54は入力した総合輝度倍率をそのまま出力する。
When the temperature T is lower than the temperature T21, the luminance
温度Tが温度T21より高くなると、図12(b)に示したように、輝度倍率制限部54は輝度倍率が上限値H(T)を超えないように制限する。輝度倍率が制限されると維持パルス数が制限されるので画像表示に伴う電力が制限され、筐体内部の温度上昇が抑制される。
When the temperature T becomes higher than the temperature T21, as shown in FIG. 12B, the luminance
温度Tが温度T22より高くなると、輝度倍率制限部54は総合輝度倍率の上限値Hを所定の値だけ減ずる。そして所定の時間の後、温度Tが低下しない場合には上限値Hをさらに所定の値だけ減ずる。温度Tが温度T22より高く、かつその温度が低下しない間はこの動作を繰り返す。そして温度Tが温度T22未満になれば、総合輝度倍率の上限値Hを所定の値だけ増加させる。そして総合輝度倍率の上限値Hが図9に示した上限値H(T)に戻るまでこの動作を繰り返す。このようにして輝度倍率制限部54は、フィードバック制御により輝度倍率の最大値を制限し、筐体内部の温度を温度T22よりも高くならないように制御する。
When the temperature T becomes higher than the temperature T22, the luminance
なお、本実施の形態においては、温度T21=50℃、温度T22=70℃、上限値H1=4.5倍としている。しかし、本発明はこの数値に限定されるものではなく、パネルの特性、プラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて適宜設定することが望ましい。 In the present embodiment, temperature T21 = 50 ° C., temperature T22 = 70 ° C., and upper limit value H1 = 4.5 times. However, the present invention is not limited to this value, and it is desirable to set as appropriate according to the characteristics of the panel, the specifications of the plasma display device, and the like.
本実施の形態においては、輝度倍率制限部54を輝度倍率算出部53の出力である総合輝度倍率を制限するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば基本倍率設定部52の出力である基本輝度倍率を制限する構成であってもよい。
In the present embodiment, the luminance
また本実施の形態においては、一時上昇値制限部66を一時上昇値算出部65の出力である一時上昇値を制限するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば一時上昇値減衰部67の出力を制限する構成であってもよい。
In the present embodiment, the temporary increase
さらに、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例をあげたに過ぎず、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、適宜最適な値に設定することが望ましい。 Furthermore, the specific numerical values used in the present embodiment are merely examples, and it is desirable to set them appropriately to optimal values according to the panel characteristics, the plasma display device specifications, and the like.
本発明によれば、画像表示品質を大きく低下させることなく維持パルス数を制限して消費電力を抑制することができるので、プラズマディスプレイ装置として有用である。 According to the present invention, power consumption can be suppressed by limiting the number of sustain pulses without greatly degrading image display quality, which is useful as a plasma display device.
10 パネル
22 走査電極
23 維持電極
24 表示電極対
32 データ電極
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
46 輝度倍率設定回路
47 温度センサ
51 APL算出部
52 基本倍率設定部
53 輝度倍率算出部
54 輝度倍率制限部
61 シーンチェンジ検出部
62 一時倍率設定部
65 一時上昇値算出部
66 一時上昇値制限部
67 一時上昇値減衰部
100 プラズマディスプレイ装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
画像信号にもとづき画像のシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部と、
前記シーンチェンジ検出部がシーンチェンジを検出したときに一時的に前記輝度倍率を上昇させるとともに前記温度センサの検出した温度にもとづきその上限値を制限する一時倍率設定部とを備え、前記一時倍率設定部は前記シーンチェンジ検出部がシーンチェンジを検出したときには常に前記輝度倍率を上昇させ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 having display electrode pairs, a temperature sensor for detecting the temperature inside the apparatus, an address period for selectively generating an address discharge in the discharge cells, and a luminance weight A plasma display apparatus that displays an image using a plurality of subfields having a sustain period in which a sustain discharge is generated in a discharge cell in which an address discharge is generated by applying a number of sustain pulses multiplied by a luminance magnification to the display electrode pair Because
A scene change detection unit for detecting an image scene change based on the image signal;
The scene change detection unit comprises a a temporary magnification setting unit for limiting the upper limit value based on the temperature detected by the temperature sensor with increasing temporarily the brightness rate upon detection of a scene change, the one o'clock magnification setting The plasma display apparatus is characterized in that the unit increases the luminance magnification whenever the scene change detection unit detects a scene change .
前記基本倍率設定部で設定された基本輝度倍率と前記一時倍率設定部で設定された一時輝度倍率とにもとづき前記輝度倍率を算出する輝度倍率算出部とを備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラズマディスプレイ装置。 A basic magnification setting unit for setting a basic luminance magnification based on the APL of the image signal;
2. A luminance magnification calculation unit that calculates the luminance magnification based on the basic luminance magnification set by the basic magnification setting unit and the temporary luminance magnification set by the temporary magnification setting unit. Or the plasma display apparatus of Claim 2.
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