JP2001013921A - プラズマディスプレイパネルの駆動装置 - Google Patents
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Abstract
出来るプラズマディスプレイパネルの駆動装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】入力映像信号の平均輝度レベルに、1フィ
ールド(フレーム)期間中における非発光期間で消費した
電力値を加算することにより平均消費電力を求め、この
平均消費電力に基づいてプラズマディスプレイパネルの
消費電力制御を行う。
Description
レイパネルの駆動装置に関する。
示装置が要求され、各種の薄型表示装置が実用化されて
いる。AC(交流放電)型のプラズマディスプレイパネ
ル(以下、PDPと称する)は、かかる薄型表示装置の1
つとして着目されている。AC型のPDPは、放電空間
を挟んで対向配置された一方のガラス基板の内面に配列
された行電極対(維持電極対)群と、他方のガラス基板の
内面にこれらの行電極対群と交叉して配列された列電極
(データ電極)群とを備え、各電極の交叉部に1画素に対
応した放電セルがマトリクス状に形成されている。
を用いた階調駆動を行う。かかる階調駆動では、1フィ
ールド期間を複数のサブフィールドに分割し、各サブフ
ィールド内において、リセット行程、アドレス行程、及
び一斉維持放電行程を順次実行する。先ず、上記リセッ
ト行程では、全ての放電セルを一斉にリセット放電せし
めて、全放電セルを"発光セル"又は"非発光セル"のいず
れか一方の状態に初期設定する。又、上記アドレス行程
では、入力映像信号に対応した画素データに基づいて放
電セルを選択的に"発光セル"又は"非発光セル"の状態に
設定する。更に、上記一斉維持放電行程では、上記アド
レス行程において"発光セル"に設定された放電セルのみ
を繰り返し維持放電せしめることにより、その放電発光
状態を維持させる。かかる一連の動作を各サブフィール
ドで実施することにより、入力映像信号に対応した中間
調の輝度表示を実現するのである。
施される維持放電の回数は、各サブフィールドの重み付
けに応じており、又、各サブフィールドにおいて、その
維持放電発光を生起させるか否かは、上記アドレス行程
の設定によっている。これにより、1フィールドの表示
期間中において、入力映像信号に対応した発光期間と非
発光期間とを形成させているのである。つまり、入力映
像信号が高輝度になるほど、1フィールド期間内におい
て上記発光期間が占める割合が大きくなり、低輝度にな
るほど1フィールド期間内において上記非発光期間が占
める割合が大きくなるのである。
間、すなわち"発光セル"の数及びその発光回数に応じて
変化する。すなわち、全ての放電セルが"非発光セル"と
なった時に最も消費電力が小となり、全ての放電セル
が"発光セル"となった時に最も消費電力が大となるので
ある。よって、PDPを駆動する際に用いられる電源回
路としては、全ての放電セルが"発光セル"となった時を
想定してその電流供給能力が設定されている。
レベルは最大輝度レベルの30%程度である為、通常の
映像表示状態では、電源回路の電流供給能力に余裕が有
りすぎる。よって、この余分な電流供給能力を有するが
故に、電源回路自体も大規模なものになるという問題が
あった。
を解決するためになされたものであり、消費電力を抑え
つつ装置規模を小にすることが出来るプラズマディスプ
レイパネルの駆動装置を提供することを目的とする。
ィスプレイパネルの駆動装置は、マトリクス状に配列さ
れた複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネ
ルを駆動するにあたり単位表示期間を入力映像信号に応
じた発光期間と非発光期間とに分け前記発光期間内にお
いてのみで前記放電セルを繰り返し発光せしめることに
より中間調の輝度表示を行うプラズマディスプレイパネ
ルの駆動装置であって、前記入力映像信号の平均輝度レ
ベルに前記非発光期間内において消費した電力に相当す
る値を加算することにより平均消費電力を求め、前記平
均消費電力に基づいて前記プラズマディスプレイパネル
の消費電力制御を行う消費電力制御手段を備えたことを
特徴とする。
しつつ説明する。図1は、本発明による駆動装置を搭載
したプラズマディスプレイ装置の構成を示す図である。
図1に示されるように、かかる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としてのPDP10
と、各種機能モジュールからなる駆動部とから構成され
る。
の列電極D1〜Dmと、これら列電極各々と交叉して配列
されている夫々n個の行電極X1〜Xn及び行電極Y1〜
Ynを備えている。この際、行電極X及び行電極Yの一
対にて、PDP10における1行分に対応した行電極を
形成している。列電極D、行電極X及びYは放電空間に
対して誘電体層で被覆されており、各行電極対と列電極
との交点にて1画素に対応した放電セルCが形成される
構造となっている。すなわち、PDP10には、第1行
・第1列に属する放電セルC1,1〜第n行・第m列に属
する放電セルCn,mまでの(n×m)個の放電セルがマト
リクス状に配列されているのである。
させる為の入力映像信号は、RGB分離抽出回路1及び
同期検出回路9の各々に供給される。RGB分離抽出回
路1は、入力されたアナログの映像信号から赤色成分信
号R、緑色成分信号G、及び青色成分信号B各々を分離
抽出し、これらをA/D変換回路2に供給する。A/D
変換回路2は、これらアナログの赤色成分信号R、緑色
成分信号G、及び青色成分信号Bの各々をサンプリング
して、夫々、1画素毎に対応した例えば6ビットからな
る画素データDR、DG、及びDBの各々に変換し、これ
らを輝度調整回路3及びパネル消費電力測定回路4の各
々に供給する。
水平同期信号及び垂直同期信号の各々を検出し、夫々の
検出タイミングを示す同期検出信号HVを上記パネル消
費電力測定回路4、及び発光駆動制御回路50の各々に
供給する。パネル消費電力測定回路4は、上記A/D変
換回路2から供給された1フィールド(フレーム)分の画
素データDR、DG、及びDB各々に基づいて、PDP1
0の各放電セルが消費する電力値の平均を測定し、これ
を平均消費電力Pとして輝度調整回路3に供給する。
から供給された画素データDR、DG、及びDB各々に、
上記平均消費電力Pに応じた図2に示されるが如き輝度
調整係数を乗算して得られた値を輝度調整画素データD
CR、DCG、及びDCBとして、夫々、フレームメモリ
5に供給する。すなわち、輝度調整回路3は、上記平均
消費電力Pが所定の基準消費電力Prefよりも小である
場合には、上記画素データDR、DG、及びDBの各々を
そのまま輝度調整画素データDCR、DCG、及びDCB
各々としてフレームメモリ5に供給する。一方、上記平
均消費電力Pが所定の基準消費電力Prefよりも大であ
る場合には、この平均消費電力Pが大であるほど減衰率
を高めた輝度調整係数にて、画素データDR、DG、及び
DB各々に対してその輝度レベルを減少させる調整を施
すのである。尚、上記基準消費電力Prefとは、例え
ば、上記画素データDによって表される輝度が最大とな
る時にPDP10で消費される電力値の30%に、所定
のマージンを加算して得た電力値である。
0から供給されてくる書込信号に応じて、上記輝度調整
画素データDCR、DCG、及びDCBの各々を書き込
む。ここで、1フレーム(n行、m列)分の書き込みが
終了すると、フレームメモリ5は、発光駆動制御回路5
0から供給されてくる読出信号に応じて、上記輝度調整
画素データDCR、DCG、及びDCBの各々を各ビット
桁毎に分割し、同一のビット桁同士で1行分(m個)毎に
グループ化したものを画素駆動データビットDG 1〜D
Gmとしてアドレスドライバ6に供給する。
されるが如きサブフィールドを採用した発光駆動フォー
マットに従ってPDP10を発光駆動制御すべく、各種
タイミング信号をアドレスドライバ6、Y電極ドライバ
7及びX電極ドライバ8の各々に供給する。尚、図3に
示される発光駆動フォーマットでは、1フィールドの表
示期間をサブフィールドSF1〜SF6なる6つのサブ
フィールドに分割し、各サブフィールド内で、リセット
行程Rc、アドレス行程Wc、一斉維持放電行程Ic、
及び消去行程Eを夫々実行する。
給された各種タイミング信号に応じて、上記アドレスド
ライバ6、Y電極ドライバ7及びX電極ドライバ8各々
がPDP10の列電極D、行電極X及びYに夫々印加す
る各種駆動パルスの印加タイミング(1サブフィールド
内での)を示す図である。先ず、リセット行程Rcにお
いては、Y電極ドライバ7が正極性のリセットパルスR
Pを行電極X1〜Xnに印加する。これと同時に、X電極
ドライバ8は、負極性のリセットパルスRPYを行電極
Y1〜Ynに印加する。これらリセットパルスRPx及び
RPYの同時印加により、PDP10中の全ての放電セ
ルがリセット放電され、各放電セル内には一様に所定の
壁電荷が形成される。これにより、PDP10における
全ての放電セルは、一旦、"発光セル"に初期設定され
る。
レスドライバ6は、上述した如くフレームメモリ5から
供給された画素駆動データビットDG1〜DGm各々を、
夫々の論理レベルに応じた電圧を有するm個の画素デー
タパルスに変換する。この際、アドレスドライバ6は、
画素駆動データビットDGが例えば論理レベル"1"であ
る場合には高電圧、論理レベル"0"である場合には低電
圧(0V)の画素データパルスを生成する。アドレスドラ
イバ6は、これらm個の画素データパルス、すなわち1
行分の画素データパルスを画素データパルス群DPと
し、先ず、第1行に対応した画素データパルス群DP1
を列電極D1〜Dmに印加し、次に、第2行に対応した画
素データパルス群DP2を列電極D1〜Dmに印加する。
更に、同様にしてアドレスドライバ6は、、第3行〜第
n行各々に対応した画素データパルス群DP3〜DPnを
順次、列電極D1〜Dmに印加して行くのである。ここ
で、X電極ドライバ8は、上述した如き画素データパル
ス群DPの各印加タイミングと同一タイミングにて、負
極性の走査パルスSPを発生してこれを図4に示される
ように、行電極Y1〜Ynへと順次印加して行く。この
際、走査パルスSPが印加された"行"と、高電圧の画素
データパルスが印加された"列"との交差部の放電セルに
のみ放電(選択消去放電)が生じ、その放電セル内に残
存していた壁電荷が選択的に消去される。かかる選択消
去放電により、上記リセット行程Rcにおいて"発光セ
ル"の状態に初期化された放電セルは、"非発光セル"に
推移する。尚、低電圧の画素データパルスが印加され
た"列"に属する放電セルの各々には放電が生起されず、
上記リセット行程Rcにて初期化された状態、つまり"
発光セル"の状態が維持される。
Y電極ドライバ7及びX電極ドライバ8は、行電極X1
〜Xn及びY1〜Ynに対して、交互に正極性の維持パル
スIP X及びIPYを印加する。尚、一斉維持放電行程I
c内においてこれら維持パルスIPX及びIPYが印加さ
れる回数(期間)は、サブフィールドSF毎に設定されて
いる。
ールドSF1での印加回数を"4"とした場合、 SF1:4 SF2:8 SF3:16 SF4:32 SF5:64 SF6:128 となる。
アドレス行程Wcにて壁電荷が残留したままとなってい
る放電セル、すなわち"発光セル"は、維持パルスIPX
及びIPYが印加される度に維持放電して発光し、各サ
ブフィールド毎に割り当てられた回数(期間)分だけその
発光状態を維持する。最後に、消去行程Eにおいては、
Y電極ドライバ7が図4に示されるが如き負極性の消去
パルスEPを行電極Y1〜Ynに印加することにより全放
電セルを一斉に消去放電せしめ、各放電セル内に残留し
ている壁電荷を消去する。
印加される維持パルスIPの数は、上述した如く各サブ
フィールドの重み付けに対応しており、又、各サブフィ
ールドにおいて、その維持放電発光を生起させるか否か
は、上記アドレス行程の設定によっている。これによ
り、1フィールドの表示期間中において、入力映像信号
に対応した発光期間と非発光期間とを形成させるのであ
る。
作を、図4に示されるが如きサブフィールドSF1〜S
F6各々において実行することにより、1フィールド内
において実施する維持放電発光の合計数、すなわち1フ
ィールド期間内での発光期間の割合が、{0,4,8,12,16,
20,・・・・・,248,252}となる、64段階の中間調表示が可
能となるのである。
時に最大輝度となり最も電力を消費することになるが、
通常の映像表示による平均輝度はこの最大輝度の30%
程度に過ぎない。又、高輝度表示時において人間が視覚
できる階調変化は、低輝度表示時におけるそれに比して
鈍いことが知られている。そこで、本発明においては、
先ず、画素データDR、DG、及びDBに基づく1フィー
ルド(フレーム)の表示を行う際に、パネル消費電力測定
回路4により、PDP10で費やされる平均消費電力P
を測定する。
の内部構成を示す図である。図5において、平均輝度検
出回路41は、1フィールド(フレーム)分の上記画素デ
ータDR、DG、及びDB各々に基づいて1放電セルあた
りの平均輝度レベルを求め、これを平均輝度レベルAP
Lとして電力換算回路42及び非発光維持パルス数取得
回路43の各々に供給する。
ルAPLを、この平均輝度レベルAPLにて示される輝
度表示を行う際に消費される電力値に換算し、これを発
光消費電力WONとして加算器44に供給する。非発光維
持パルス数取得回路43は、かかる平均輝度レベルAP
Lにて示される輝度表示を行う際に、1フィールド(フ
レーム)期間内の各サブフィールドSF1〜SF6の
内、非発光期間に属するサブフィールドSF各々で印加
された維持パルスIPの合計回数を求め、これを係数乗
算器45に供給する。
ォーマットによれば、1フィールド期間内に印加される
維持パルスIPの合計は252回となる。この際、6ビ
ットの画素データで表される"0"〜"63"なる64段階
の輝度の内、例えば、"29"なる輝度表示を行うには、
1フィールド期間内において116回の維持放電を生起
させる必要がある。すなわち、上記252回の内116
回分が、発光期間に属するサブフィールド各々の一斉維
持放電行程Icにおいて印加され、残りの136回分は
非発光期間に属するサブフィールド各々の一斉維持放電
行程Icにおいて印加されるのである。この際、例え"発
光"に寄与せずとも、維持パルスIPが行電極に印加さ
れるだけで電力消費が行われる。つまり、非発光維持パ
ルス数取得回路43は、1フィールド期間内における非
発光期間での電力消費要因として、この非発光期間に属
する全てのサブフィールドの一斉維持放電行程Icにお
いて印加された維持パルスIPの合計数を求めるのであ
る。
て印加された維持パルスIPの数に、維持パルスIPを
1パルス印加することによって消費される単位電力kを
乗算することにより、非発光期間中における非発光消費
電力WOFFを求めこれを加算器44に供給する。加算器
44は、上記発光消費電力WONと、上記非発光消費電力
WOFFとを加算したものを最終的な平均消費電力Pとし
て出力する。
費電力測定回路4によって求められた平均消費電力Pが
所定の基準消費電力Prefよりも大となるような比較的
高輝度な表示が為される場合には、輝度調整回路3によ
って画素データDR、DG、及びDB各々の値を強制的に
減衰させるのである。これにより、画素データDによっ
て示される輝度よりも実際の表示輝度が若干低下してし
まうが、上述した如く、高輝度表示時において人間が視
覚可能な階調変化は、低輝度表示時におけるそれに比し
て鈍いので問題とはならない。
階でその輝度レベルを減衰させた分だけ消費電力も減る
ことになり、PDP10を駆動する電源回路(図示せぬ)
の電流供給能力を落とすことが可能になる。尚、上記実
施例におけるパネル消費電力測定回路4では、平均輝度
検出回路41にて検出された平均輝度レベルAPLか
ら、電力換算回路42、非発光維持パルス数取得回路4
3、加算器44、及び係数乗算器45なる構成により、
平均消費電力Pを求めるようにしているが、かかる構成
に限定されるものではない。
取り得る値は画素データDのビット数によって決まる限
られたものであり、更に平均輝度レベルAPLと平均消
費電力Pとは一対一の関係にある。そこで、全ての平均
輝度レベルAPLに対する平均消費電力Pの値を予め求
めておき、平均輝度レベルAPLをアドレスとしてそれ
に対応した平均消費電力Pの各々が読み出されるように
メモリに格納しておくのである。すなわち、平均輝度検
出回路41と、この平均輝度検出回路41にて検出され
た平均輝度レベルAPLをアドレス入力とするメモリと
により上記パネル消費電力測定回路4を実現することが
出来るのである。
3を用いることにより画素データDの段階で、高輝度表
示時における輝度制限を行うようにしているが、この輝
度調整回路3を用いる代わりに、1フィールド(フレー
ム)内において印加すべき維持パルスIPの数を減らす
ことにより、この輝度制限を行うようにしても良い。図
6は、かかる点に鑑みて為された本発明の他の実施例に
よる駆動装置を搭載したプラズマディスプレイ装置の構
成を示す図である。
調整回路3を省き、A/D変換回路2によって得られた
画素データDR、DG、及びDBの各々をパネル消費電力
測定回路4と共にフレームメモリ5に供給し、このパネ
ル消費電力測定回路4にて測定された平均消費電力Pを
発光駆動制御回路50に供給するようにしている。以上
の変更点以外は、図1に示されるものと同一であるの
で、その説明は省略する。
電力Pが上記基準消費電力Prefよりも小なる時には、
図7に示されるが如く、1フィールド(フレーム)期間内
において印加する維持パルスIPの数を252とした図
3に示されるが如き発光駆動フォーマットに従った駆動
を実施する。ところが、平均消費電力Pが上記基準消費
電力Prefよりも大となる時には、図7に示されるが如
く、この平均消費電力Pが大であるほど1フィールド
(フレーム)期間内において印加する維持パルスIPの数
を減らした駆動を行うのである。
示が為される場合には、画素データDによって示される
輝度よりも実際の表示輝度を若干低下させて消費電力の
低減がを図ることが可能になる。
入力映像信号の平均輝度レベルに、1フィールド(フレ
ーム)期間中における非発光期間で消費した電力値を加
算することにより平均消費電力を求め、この平均消費電
力に基づいてプラズマディスプレイパネルの消費電力制
御を行うようにしている。この際、上記平均消費電力が
所定の基準消費電力よりも大となった時に入力映像信号
を減衰、又は維持放電の回数を減らすことにより消費電
力を低減させ、電源回路の規模を小規模化することが可
能になる。
スプレイ装置の構成を示す図である。
示す図である。
される各種駆動パルスの印加タイミングを示す図であ
る。
示す図である。
プラズマディスプレイ装置の構成を示す図である。
回数の推移を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 マトリクス状に配列された複数の放電セ
ルを有するプラズマディスプレイパネルを駆動するにあ
たり単位表示期間を入力映像信号に応じた発光期間と非
発光期間とに分け前記発光期間内においてのみで前記放
電セルを繰り返し発光せしめることにより中間調の輝度
表示を行うプラズマディスプレイパネルの駆動装置であ
って、 前記入力映像信号の平均輝度レベルに前記非発光期間内
において消費した電力に相当する値を加算することによ
り平均消費電力を求め、前記平均消費電力に基づいて前
記プラズマディスプレイパネルの消費電力制御を行う消
費電力制御手段を備えたことを特徴とするプラズマディ
スプレイパネルの駆動装置。 - 【請求項2】 前記消費電力制御手段は、前記平均消費
電力が所定の基準消費電力よりも大となった時に前記入
力映像信号を減衰させることを特徴とする請求項1記載
のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 【請求項3】 前記消費電力制御手段は、前記平均消費
電力が所定の基準消費電力よりも大となった時に前記発
光期間において前記放電セルを繰り返し発光せしめる回
数を減らすことを特徴とする請求項1記載のプラズマデ
ィスプレイパネルの駆動装置。
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