JP2014016441A - Plasma display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、点灯または非点灯の2値制御を組み合わせて階調を表示す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 apparatus that displays gradation by combining binary control of lighting or non-lighting.
点灯または非点灯の2値制御を行う表示装置としてのプラズマディスプレイパネル(以下、「パネル」と略記する)は、1対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が複数形成された前面基板と、複数の平行なデータ電極が形成された背面基板とを対向配置し、その間に多数の放電セルが形成されている。そして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、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させる。 A plasma display panel (hereinafter abbreviated as “panel”) as a display device that performs binary control of lighting or non-lighting is a front substrate on which a plurality of display electrode pairs each composed of a pair of scan electrodes and sustain electrodes are formed. And a rear substrate on which a plurality of parallel data electrodes are formed are arranged opposite to each other, and a large number of discharge cells are formed therebetween. Then, ultraviolet rays are generated by gas discharge in the discharge cell, and the phosphors of red, green and blue colors are excited and emitted by the ultraviolet rays.
点灯または非点灯の2値制御を組み合わせて階調を表示する方法としては、1フィールドを点灯輝度の異なる複数のサブフィールドに分割し、点灯させるサブフィールドの組み合わせによって所望の階調を表示する、いわゆるサブフィールド法が一般的である。各サブフィールドは書込み期間および維持期間を有する。書込み期間では画像信号に応じた書込みパルスをデータ電極に印加して点灯させるべき放電セルで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、走査電極と維持電極とからなる表示電極対にあらかじめ定められた数の維持パルスを印加して壁電荷を形成した放電セルで維持放電を発生させ、維持パルスの数に応じた輝度で点灯させる。 As a method of displaying gradation by combining binary control of lighting or non-lighting, one field is divided into a plurality of subfields having different lighting luminances, and a desired gradation is displayed by combining the subfields to be lit. The so-called subfield method is common. Each subfield has an address period and a sustain period. In the address period, an address discharge corresponding to an image signal is applied to the data electrode to generate an address discharge in a discharge cell to be lit to form a wall charge. In the sustain period, a sustain discharge is generated in a discharge cell in which a predetermined number of sustain pulses are applied to the display electrode pair composed of the scan electrode and the sustain electrode to form wall charges. Turn on with brightness.
プラズマディスプレイ装置は、入力した画像信号を、放電セルのサブフィールド毎の点灯・非点灯を示すサブフィールドコードに変換する画像信号処理回路を備えている。画像信号処理回路は、例えばROM等を用いた変換テーブルを用いて構成され、画像信号の1つの入力レベルに対して1つのサブフィールドコードが出力される。 The plasma display device includes an image signal processing circuit that converts an input image signal into a subfield code indicating lighting / non-lighting for each subfield of the discharge cell. The image signal processing circuit is configured using, for example, a conversion table using a ROM or the like, and one subfield code is output for one input level of the image signal.
またプラズマディスプレイ装置は、各電極を駆動するための電極駆動回路を備え、必要な駆動電圧波形をそれぞれの電極に印加する。この中で、データ電極駆動回路は画像信号に基づいて多数のデータ電極毎に独立に書込み動作のための書込みパルスを印加する必要があるので、通常は専用IC(「データドライバ」と呼称する)を用いて構成されている。データ電極駆動回路側からパネルを見ると、各データ電極は隣接するデータ電極、走査電極および維持電極との間の浮遊容量をもつ容量性の負荷である。したがって各データ電極に駆動電圧波形を印加するためにはこの容量を充放電しなければならず、その消費電力はパネルの大型化、高精細化に伴い、無視できないものになっており、データ電極駆動回路保護のためには消費電力を極力小さく抑える必要がある。 The plasma display device also includes an electrode drive circuit for driving each electrode, and applies a necessary drive voltage waveform to each electrode. Of these, the data electrode drive circuit needs to apply a write pulse for the write operation independently for each of a large number of data electrodes based on the image signal, and therefore usually a dedicated IC (referred to as a “data driver”). It is comprised using. When the panel is viewed from the data electrode driving circuit side, each data electrode is a capacitive load having a stray capacitance between the adjacent data electrode, scan electrode and sustain electrode. Therefore, in order to apply a drive voltage waveform to each data electrode, this capacity must be charged and discharged, and the power consumption becomes non-negligible with the increase in size and definition of the panel. In order to protect the drive circuit, it is necessary to keep power consumption as small as possible.
データ電極駆動回路の消費電力(以下、「データ電力」と呼称する)を抑える方法として、例えば特許文献1、特許文献2、のようにさまざまな信号処理で消費電力を制限する方法が開示されている。
As a method for suppressing the power consumption of the data electrode driving circuit (hereinafter referred to as “data power”), a method for limiting the power consumption by various signal processing is disclosed as in
データ電力を削減するためにデータ電極駆動ICのそれぞれの消費電力を算出し、算出結果が設定した閾値を下回るまで画像信号処理を行う。この場合、信号処理の発振動作を防止するため、一定のヒステリシス幅を持たせた画像信号処理解除閾値を設定している。しかしながらヒステリシス幅は画像パターンにより最適値が異なるため、発振を防止させるためにはある程度過剰な幅設定を確保することが必要になっていた。この場合、データ電力削減処理が動作した後、解除されるためには、十分にデータ電力の低い画像信号が入力されることが条件となり、この間、必要以上に画像信号処理が働き、画像表示品質が低下するという課題があった。 In order to reduce the data power, the power consumption of each data electrode driving IC is calculated, and image signal processing is performed until the calculation result falls below a set threshold value. In this case, in order to prevent an oscillation operation of signal processing, an image signal processing cancellation threshold value having a certain hysteresis width is set. However, since the optimum value of the hysteresis width varies depending on the image pattern, it has been necessary to ensure an excessive width setting to some extent in order to prevent oscillation. In this case, in order to be canceled after the data power reduction process is activated, it is necessary to input an image signal with sufficiently low data power. During this time, the image signal processing works more than necessary, and the image display quality There has been a problem of lowering.
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、画像表示品質の低下を抑えつつデータ電力を抑制する機能を有す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 these problems, and an object thereof is to provide a plasma display device having a function of suppressing data power while suppressing a decrease in image display quality.
上記目的を達成するために本発明は、表示電極対とデータ電極との交差部に放電セルを形成したパネルと、重みの定められた複数のサブフィールドで1フィールドを構成し、画像信号をサブフィールドそれぞれの点灯または非点灯を示す画像データに変換する画像信号処理回路と、前記画像データに基づき前記データ電極を駆動するデータ電極駆動回路とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、前記画像信号処理回路は、前記画像データに基づき前記データ電極駆動回路の消費電力を算出し、前記画像データに基づき絵柄負荷を算出し、算出した消費電力が第1閾値を超えたときデータ電極駆動回路の消費電力を小さくするデータ電力削減信号処理を行い、算出した消費電力が前記第1閾値よりも低い第2閾値を下回ったとき前記データ電力削減信号処理を解除し、前記第2閾値を前記絵柄負荷によって変化させることを特徴とする。この構成により、画像表示品位の低下を抑えながらデータ電力を抑制したプラズマディスプレイ装置を提供することができる。 To achieve the above object, the present invention comprises a panel in which discharge cells are formed at intersections of display electrode pairs and data electrodes, and a plurality of weighted subfields to form one field, and image signals are A plasma display device comprising: an image signal processing circuit that converts image data indicating lighting or non-lighting of each field; and a data electrode driving circuit that drives the data electrode based on the image data, wherein the image signal processing The circuit calculates power consumption of the data electrode driving circuit based on the image data, calculates a pattern load based on the image data, and when the calculated power consumption exceeds a first threshold value, power consumption of the data electrode driving circuit When the calculated power consumption falls below a second threshold that is lower than the first threshold, the data power reduction signal processing is performed to reduce the data Releasing the power reduction signal processing, characterized by changing the second threshold value by the design load. With this configuration, it is possible to provide a plasma display device that suppresses data power while suppressing deterioration in image display quality.
本発明によれば、データ電力削減用の画像信号処理回路を備え、さらに画像表示品質の低下を抑えながらデータ電力を抑制する機能を有す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 includes an image signal processing circuit for reducing data power and further has a function of suppressing data power while suppressing a decrease in image display quality.
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1)
図1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のパネル10の分解斜視図である。ガラス製の前面基板11上には、走査電極12と維持電極13とからなる表示電極対14が複数形成されている。そして表示電極対14を覆うように誘電体層15が形成され、その誘電体層15上に保護層16が形成されている。背面基板21上にはデータ電極22が複数形成され、データ電極22を覆うように誘電体層23が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁24が形成されている。そして、隔壁24の側面および誘電体層23上には赤色、緑色および青色の各色に点灯する蛍光体層25が設けられている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of
これら前面基板11と背面基板21とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対14とデータ電極22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、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが封入されている。放電空間は隔壁24によって複数の区画に仕切られており、表示電極対14とデータ電極22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点灯することにより画像が表示される。
The
図2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のパネル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12およびn本の維持電極13が配列され、列方向に長いm本のデータ電極22が配列されている。そして1対の走査電極12および維持電極13と1つのデータ電極22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、すなわち重み(輝度重み)の定められた複数のサブフィールドで1フィールドを構成し、サブフィールドのそれぞれで各放電セルの点灯・非点灯を制御して階調を表示する。
Next, a driving voltage waveform for
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初期化動作を行う。書込み期間では、点灯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書込み動作を行う。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重みに応じた数の維持パルスを表示電極対の走査電極12と維持電極13とに交互に印加して、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点灯させる。
Each subfield has an initialization period, an address period, and a sustain period. In the initializing period, an initializing discharge is generated, and an initializing operation for forming wall charges necessary for the subsequent address discharge on each electrode is performed. In the address period, an address operation is performed in which address discharge is selectively generated in the discharge cells to be lit to form wall charges. In the sustain period, a number of sustain pulses corresponding to a predetermined weight for each subfield are alternately applied to the
図3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のパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram of driving voltage applied to each electrode of
サブフィールドSF1の初期化期間Tiの前半部では、データ電極22、維持電極13にそれぞれ電圧0(V)を印加し、走査電極12には、電圧Vi1から電圧Vi2まで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極12と維持電極13、走査電極12とデータ電極22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12上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極22上および維持電極13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 Ti of the subfield SF1, a voltage 0 (V) is applied to the
初期化期間Tiの後半部では、維持電極13に正の電圧Veを印加し、走査電極12には、電圧Vi3からVi4まで緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極12と維持電極13、走査電極12とデータ電極22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12上の負の壁電圧および維持電極13上の正の壁電圧が弱められ、データ電極22上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
In the second half of the initialization period Ti, a positive voltage Ve is applied to the
なお、初期化期間の動作としては、サブフィールドSF2の初期化期間に示したように、所定の電圧(図3では電圧0(V))から電圧Vi4に向かって緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を走査電極12に印加するだけでもよい。この場合には、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルのみで選択的に初期化放電が発生する。
As the operation in the initialization period, as shown in the initialization period of the subfield SF2, a downward ramp waveform voltage that gently decreases from a predetermined voltage (voltage 0 (V) in FIG. 3) toward the voltage Vi4. May be simply applied to the
続く書込み期間Twでは、維持電極13に電圧Veを印加し、走査電極12に電圧Vcを印加する。
In the subsequent address period Tw, the voltage Ve is applied to the sustain
次に、1行目の走査電極12に電圧Vaの走査パルスを印加するとともに、データ電極22のうち1行目に点灯させるべき放電セルのデータ電極22に電圧Vdの書込みパルスを印加する。するとデータ電極22上と走査電極12上との交差部の電圧差は放電開始電圧を超え、データ電極22と走査電極12との間および維持電極13と走査電極12との間に書込み放電が発生する。そして走査電極12上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極13上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極22上にも負の壁電圧が蓄積される。
Next, a scan pulse of voltage Va is applied to the
このようにして、1行目に点灯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、書込みパルスを印加しなかったデータ電極22と走査電極12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Twが終了する。
In this way, an address operation is performed in which 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, since the voltage at the intersection between the
続く維持期間Tsでは、維持電極13に電圧0(V)を印加するとともに走査電極12に電圧Vsの維持パルスを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極12上と維持電極13上との電圧差が放電開始電圧を超え、走査電極12と維持電極13との間で維持放電が発生し蛍光体層25が発光して放電セルが点灯する。そして走査電極12上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極13上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極22上にも正の壁電圧が蓄積される。
In the subsequent sustain period Ts, the voltage 0 (V) is applied to the sustain
ただし、書込み期間Twにおいて書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間Tiの終了時における壁電圧が保たれる。 However, the sustain discharge does not occur in the discharge cells that did not cause the address discharge in the address period Tw, and the wall voltage at the end of the initialization period Ti is maintained.
続いて、走査電極12には電圧0(V)を、維持電極13には電圧Vsの維持パルス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再び維持放電が起こり、維持電極13上に負の壁電圧が蓄積され走査電極12上に正の壁電圧が蓄積される。以降、階調重みに応じた数の維持パルスを走査電極12と維持電極13とに交互に印加して、放電セルを点灯させる。
Subsequently, a voltage 0 (V) is applied to the
そして、維持期間Tsの最後には、維持電極13を電圧0(V)に戻した後、走査電極12に電圧Vrまで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。すると、維持放電を起こした放電セルの維持電極13と走査電極12との間で弱い放電が起こり、走査電極12上と維持電極13上との間の壁電圧が弱められる。その後、走査電極12に印加する電圧を電圧0(V)に戻す。こうして維持期間Tsが終了する。
Then, at the end of the sustain period Ts, after the sustain
続くサブフィールドSF2およびそれ以降のサブフィールドの動作は維持パルスの数を除いて上述した動作とほぼ同様である。 Subsequent subfield SF2 and subsequent subfields operate in substantially the same manner as described above except for the number of sustain pulses.
なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Vi1=140(V)、電圧Vi2=340(V)、電圧Vi3=200(V)、電圧Vi4=−190(V)、電圧Vc=−60(V)、電圧Va=−200(V)、電圧Vs=200(V)、電圧Vr=200(V)、電圧Ve=130(V)、電圧Vd=70(V)である。ただしこれらの値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネル10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。
In this embodiment, the voltage values applied to the electrodes are, for example, the voltage Vi1 = 140 (V), the voltage Vi2 = 340 (V), the voltage Vi3 = 200 (V), and the voltage Vi4 = −190 (V). , Voltage Vc = −60 (V), voltage Va = −200 (V), voltage Vs = 200 (V), voltage Vr = 200 (V), voltage Ve = 130 (V), voltage Vd = 70 (V) It is. However, these values are merely examples, and it is desirable to set them to optimum values as appropriate in accordance with the characteristics of the
このようにしてサブフィールド法においては、1フィールドをあらかじめ重みの定められた複数のサブフィールドで構成し、放電セルを点灯させるサブフィールドの組合せにより階調を表示している。以下、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを「サブフィールドコード」または単に「コード」と呼ぶ。 In this way, in the subfield method, one field is composed of a plurality of subfields with predetermined weights, and gradation is displayed by a combination of subfields that light the discharge cells. Hereinafter, a combination of lighting or non-lighting of each subfield is referred to as “subfield code” or simply “code”.
図4は、1フィールド期間を8個のサブフィールドSF1〜SF8で構成した場合のコードセットの一例を示す図である。ここで最も左の列に示した数値は階調を示し、その右側にはその階調を表示する際に各サブフィールドで放電セルを点灯させるか否か、すなわちサブフィールドコードを示している。ここで空欄は非点灯、「1」は点灯を示す。例えば図4において、階調「2」を表示するためには、サブフィールドSF2でのみ放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「01000000」である。また階調「14」を表示するためには、サブフィールドSF1、SF2、SF3およびSF5で放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「11101000」である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a code set in a case where one field period includes eight subfields SF1 to SF8. Here, the numerical values shown in the leftmost column indicate gradations, and the right side indicates whether or not the discharge cells are lit in each subfield when displaying the gradations, that is, subfield codes. Here, a blank indicates non-lighting, and “1” indicates lighting. For example, in FIG. 4, in order to display the gradation “2”, it is only necessary to light the discharge cell only in the subfield SF2, and the subfield code in this case is “01000000”. In order to display the gradation “14”, the discharge cells may be lit in the subfields SF1, SF2, SF3, and SF5. In this case, the subfield code is “11101000”.
図5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30の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置30は、パネル10、画像信号処理回路31、データ電極駆動回路32、走査電極駆動回路33、維持電極駆動回路34、タイミング発生回路35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。
FIG. 5 is a circuit block diagram of
画像信号処理回路31は、画像信号をサブフィールドそれぞれの点灯または非点灯の組合せを示すサブフィールドコードに変換する。すなわち、画像信号を入力し、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する。
The image
データ電極駆動回路32は、サブフィールドコードに基づきそれぞれの放電セルの点灯または非点灯を制御して画像を表示する。すなわち、データ電極駆動回路32は、画像信号処理回路31から出力された表示コードを各データ電極D1〜Dmに対応する書込みパルスに変換し、各データ電極D1〜Dmに印加することにより、各データ電極D1〜Dmを駆動する。ここで、データ電極駆動回路32は複数個の専用IC(以下、「データドライバ」と呼称する)を用いて構成されている。このように多数のデータ電極を駆動する駆動回路をIC化することにより回路をコンパクトにまとめることができ、実装面積も小さくなりコストも下げることができる。しかしデータドライバの許容電力損失には制限があるので、データ電極駆動回路32の消費電力がこの制限を超えないように抑制しなければならない。また、パネルの大型化、高精細化が進む中でこの消費電力の削減はプラズマディスプレイパネルの省電力化という意味で重要な役割を果たす。
The data
本実施の形態においては、m本のデータ電極を16個のデータドライバ32(1)〜32(16)を用いて駆動する構成であるとして説明する。しかし本発明は、データドライバの数等に限定されるものではない。 In the present embodiment, it is assumed that m data electrodes are configured to be driven using 16 data drivers 32 (1) to 32 (16). However, the present invention is not limited to the number of data drivers.
タイミング発生回路35は水平同期信号、垂直同期信号に基づき、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。走査電極駆動回路33は、タイミング信号に基づき図3に示した駆動電圧波形を作成し、走査電極12のそれぞれに印加する。維持電極駆動回路34は、タイミング信号に基づき図3に示した駆動電圧波形を作成し、維持電極13のそれぞれに印加する。
The
図6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30の画像信号処理回路31のブロック図である。画像信号処理回路31は、データ電力削減信号処理部41、データ電力算出部42、絵柄負荷算出部43、制御部44を有する。
FIG. 6 is a block diagram of the image
データ電力削減信号処理部41は、画像信号を、制御部44の制御に応じてデータ電極駆動回路32の消費電力を抑制した表示コードに変更する。本実施の形態におけるデータ電力削減信号処理部41は、サブフィールドコード変換による階調制限により、表示可能な階調数を減らすことに加え、2次元ローパスフィルタにより空間周波数の低い画像への変換や画像信号のレベルの縮小、さらにはサブフィールドのデータをオフするという複数の信号処理を行う。これら複数の信号処理は、データ電力を削減するための信号処理である。それぞれの信号処理のゲイン(強度)はデータ電力の増大と共に強めていく。また、複数ある信号処理の制御の順番についてはそれぞれの信号処理が画質に与える影響の少ないものから順番に処理を行えばよい。
The data power reduction
データ電力算出部42は、画像信号から生成されるサブフィールド毎の画像データに基づきデータドライバ32(1)〜32(16)のそれぞれの消費電力を計算し、それらの最大値を出力する。消費電力の算出は、例えば次のようにして行うことができる。
The
データドライバ32における消費電力は、書込み放電を発生させる放電セル(以下、「点灯セル」と呼称する)と書込み放電を発生させない放電セル(以下、「非点灯セル」と呼称する)とが隣り合う数が多いほど増え、点灯セル同士または非点灯セル同士が隣り合う数が多いほど少なくなる。これは、データドライバ32が、内部に有する複数のスイッチング素子を切換えて書込みパルスを発生させており、点灯セルと非点灯セルとが隣り合う数が多いほどスイッチング素子の切換え回数が増加し、逆に点灯セル同士または非点灯セル同士が隣り合う数が多いほど、スイッチング素子の切換え回数が減少するためである。
As for power consumption in the
データ電力算出部42では、これを利用して、データドライバ32における消費電力を算出することができる。例えば、点灯セルを「1」、非点灯セルを「0」とし、隣接する放電セル間で排他的論理和演算を行ってその結果を累積加算する。これにより、点灯セルと非点灯セルとが隣接する箇所の数を計数することができる。このようにして得られる累積加算値とデータドライバ32における消費電力との関係をあらかじめ調べておき、そのデータをデータ電力算出部42に持たせておけば、上述の累積加算値を算出することで、消費電力を算出することができる。図7はデータ電力算出部42の回路ブロック図である。
The data
データ電力算出部42は、データドライバ32(1)〜32(16)のそれぞれに対する消費電力を計算するドライバ電力算出部101(1)〜101(16)と、ドライバ電力算出部101(1)〜101(16)のそれぞれの出力を所定の時間累積するドライバ電力累積部102(1)〜102(16)と、ドライバ電力累積部102(1)〜102(16)のそれぞれの出力の最大値を選択する最大電力選択部104とを備えている。このような構成により、データ電力算出部42はデータドライバ32(1)〜32(16)それぞれの消費電力を算出し、それらの最大値を出力する。
The data
絵柄負荷算出部43は階調制限を最大まで行った場合の仮想的なデータ電力の算出を行い、算出結果を絵柄負荷として出力する。絵柄負荷は画像パターンに依存して変化するものであり、絵柄負荷の大きさによって、画像パターンが自然画よりのパターンか、市松模様のような幾何学模様に近いパターンかを判別することができる。たとえば、自然画に比べて市松模様では絵柄負荷が大きくなる。データ電力は上述の通り点灯セルと非点灯セルが隣り合う数が多いほど増えるため、自然画のようなパターンに対して階調制限といった信号処理は効果的である。一方、もともと階調表現の少ない市松模様のようなパターンに対して階調制限はほとんど効果がない。この特性を利用して図8のように階調制限を働かせた状態においてのデータ電力の算出を行い、算出結果を絵柄負荷として出力する。すなわち、画像信号を、図8のコードセットを用いて表示する場合のサブフィールドコードに変換し、そのサブフィールドコードを用いて算出したデータ電力を絵柄負荷とする。このときのデータ電力の算出は、データ電力算出部42で行う方法と同じであり、データドライバ32(1)〜32(16)それぞれの消費電力を算出し、それらの最大値をデータ電力(絵柄負荷)とする。画像パターンは、絵柄負荷が小さい場合は自然画であり、絵柄負荷が大きい場合は市松模様のような特殊パターンであると推定される。なお、図8のコードセットは、1フィールドの中で、それぞれのサブフィールドSF1〜SF8が最後に点灯するサブフィールドに設定されるとともにそのサブフィールドよりも前のサブフィールドはすべて点灯するように設定されたコードによって表示される階調と、サブフィールドSF1〜SF8がすべて点灯しない0階調とを、表示できる階調として階調制限した場合のコードセットである。
The pattern
制御部44はデータ電力算出結果に基づき、予め設定された電力削減処理開始閾値(以下、「開始閾値」と略記する)を超えた場合はデータ電力削減信号処理部41に対して電力削減処理解除閾値(以下、「解除閾値」と略記する)を下回るまでデータ電力削減信号処理を継続させる。但し、解除閾値を下回った場合はデータ電力削減信号処理の強度を小さくしていき、画質への影響が大きい処理から小さい処理へ序々に信号処理を戻す方向へ制御する。このとき制御部44は絵柄負荷算出部43で算出した結果(絵柄負荷)に応じて解除閾値を設定する。推定されたパターンが市松模様のような特殊なパターンの場合、より電力を削減させる処理が働きやすいため、データ電力削減信号処理の途中で解除閾値を割り込む可能性が高く処理動作の発振が懸念される。この発振防止のためには解除閾値を開始閾値から大幅に引き下げておくことが考えられるが、この場合、データ電力削減信号処理の動作後、データ電力の低い画像信号に切り替わっても信号処理は元に戻らず、画像の表示品位を落とすことにつながってしまう。このため絵柄負荷算出部43によって絵柄負荷を算出して画像パターンを推定し、画像パターンに応じて最適化された解除閾値を決定する。図9は解除閾値の決定方法を示す図であり、横軸は絵柄負荷算出部43によって算出された絵柄負荷を示し、縦軸は開始閾値から解除閾値までの引き下げ量ΔPを示している。このように絵柄負荷算出部43によって算出された絵柄負荷とそれに対する最適なヒステリシス幅をあらかじめ調べておき、その値を制御部44に持たせておけばよい。
Based on the data power calculation result, the
尚、図9は直線のグラフ(絵柄負荷の増加量に対して一定の比率で引き下げ量ΔPが増加する関係)となっているが実際はこの限りではない。絵柄負荷が小さい場合に比べて絵柄負荷が大きい場合の方が引き下げ量ΔPが大きくなる関係であれば、たとえば絵柄負荷に対して引き下げ量ΔPが階段状に変化する関係でもよい。 Note that FIG. 9 is a straight line graph (a relationship in which the reduction amount ΔP increases at a constant ratio with respect to the increase amount of the pattern load), but this is not the case. As long as the amount of reduction ΔP is greater when the pattern load is larger than when the pattern load is small, for example, the relationship may be such that the amount of decrease ΔP changes stepwise with respect to the pattern load.
図10A、図10B、図10C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30の画像信号処理回路31の動作を説明する図であり、横軸は時間を示し、縦軸はデータ電力算出部42によって算出されたデータ電力を示している。
10A, 10B, and 10C are diagrams for explaining the operation of the image
図10Aに示したようにデータ電力が開始閾値(第1閾値)を上回ったとき(T1)、データ電力削減信号処理が開始され、データ電力は下がっていく。このとき、閾値のヒステリシス幅が小さい場合、解除閾値(第2閾値)を下回り(T2)、データ電力削減信号処理が解除され電力が上昇し、開始閾値を超えると(T3)再びデータ電力削減信号処理動作に移行する。その後、再び解除閾値(第2閾値)を下回り(T4)さらにデータ電力削減信号処理が解除され電力が上昇する。つまり画像処理が発振し、画面が一瞬ちらつくなど、パネルの表示品位の低下を招く。ここで、閾値のヒステリシス幅とは、開始閾値と解除閾値との差のことであり、解除閾値は開始閾値よりも低い。 As shown in FIG. 10A, when the data power exceeds the start threshold (first threshold) (T1), the data power reduction signal processing is started, and the data power decreases. At this time, if the hysteresis width of the threshold is small, it falls below the release threshold (second threshold) (T2), the data power reduction signal processing is canceled and the power rises, and if the start threshold is exceeded (T3), the data power reduction signal again Transition to processing operation. Thereafter, the value again falls below the release threshold value (second threshold value) (T4), and the data power reduction signal processing is released to increase the power. In other words, image processing oscillates and the screen flickers momentarily, leading to a reduction in display quality of the panel. Here, the threshold hysteresis width is a difference between the start threshold and the release threshold, and the release threshold is lower than the start threshold.
図10Bはこれを回避するためにヒステリシス幅を大きく取った場合である。この場合、図10Aと同様にデータ電力が第1閾値を上回ったとき(T5)、データ電力削減信号処理が開始され、データ電力は低下する。このとき、閾値のヒステリシス幅が十分に大きく、データ電力は第2閾値を下回らないため(T6)、制御は安定する(T7)。しかしながら、一度データ電力削減信号処理動作に入るとその状態から戻りにくくなってしまうことが起こり得る。これは過剰なデータ電力削減信号処理が行われ、画面表示品質の低下につながることを意味する。 FIG. 10B shows a case where the hysteresis width is increased in order to avoid this. In this case, similarly to FIG. 10A, when the data power exceeds the first threshold (T5), the data power reduction signal processing is started, and the data power decreases. At this time, since the hysteresis width of the threshold is sufficiently large and the data power does not fall below the second threshold (T6), the control is stabilized (T7). However, once the data power reduction signal processing operation is entered, it may be difficult to return from that state. This means that excessive data power reduction signal processing is performed, leading to deterioration of screen display quality.
図10Cは上記の課題を解決するため、解除閾値を絵柄負荷算出部43のデータ電力算出結果に応じて決定するという方法である。データ電力が第1閾値を上回ったとき(T8)、データ電力削減信号処理が開始され、データ電力は低下する。このとき、ヒステリシス幅はあらかじめ設定されていた幅ΔP1に加え、絵柄付加値の増加に応じて第2閾値はさらにΔP2分引き下げられる。これにより、データ電力負荷値は第2閾値を下回ることなく、制御は安定する(T9)。また、入力の絵柄負荷値が低下すればΔP2が減少し、第2閾値が再び上昇する。このとき、データ電力は第2閾値を下回り(T10)、再びデータ電力削減信号処理が解除され電力が上昇する。つまり入力画像に応じたヒステリシス幅の設定を行うことで、過剰な画像処理やデータ電力削減信号処理の発振といった表示品質の低下を防止しながらデータ電力を抑制することができる。
FIG. 10C shows a method of determining the release threshold according to the data power calculation result of the picture
なお、本実施の形態に示した各回路ブロックは、上述した各動作を行う電気回路として構成されてもよく、上述した各動作を行うようにプログラムされたプロセッサ等を用いて構成してもよい。 Note that each circuit block shown in the present embodiment may be configured as an electric circuit that performs the above-described operations, or may be configured using a processor or the like that is programmed to perform the above-described operations. .
また、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、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。 In addition, the specific numerical values used in the present embodiment are merely examples, and it is desirable to appropriately set the optimal values according to the specifications of the plasma display device.
本発明は、画像表示品質の低下を抑えつつデータ電力を抑制する機能を有し、プラズマディスプレイ装置として有用である。 The present invention has a function of suppressing data power while suppressing deterioration in image display quality, and is useful as a plasma display device.
10 パネル
12 走査電極
13 維持電極
22 データ電極
30 プラズマディスプレイ装置
31 画像信号処理回路
32 データ電極駆動回路
41 データ電力削減信号処理部
42 データ電力算出部
43 絵柄負荷算出部
44 制御部
101 ドライバ電力算出部
102 ドライバ電力累積部
104 最大電力選択部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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JP2012153280A JP2014016441A (en) | 2012-07-09 | 2012-07-09 | Plasma display device |
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CN104900180A (en) * | 2015-07-01 | 2015-09-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | Source electrode drive circuit, driving method of source electrode drive circuit and display device |
-
2012
- 2012-07-09 JP JP2012153280A patent/JP2014016441A/en active Pending
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CN104900180B (en) * | 2015-07-01 | 2018-02-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | A kind of source electrode drive circuit and its driving method, display device |
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