JP2007333839A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力供給量を抑えたデータ電極用電源を用いて画像表示できるプラズマディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】画像信号を、各サブフィールド期間のそれぞれにおいて放電セルを発光または非発光させるための画像データに変換する画像信号処理回路５１と、画像データに基づいてデータ電極を駆動するデータ電極駆動回路５２と、データ電極駆動回路５２に電力を供給するデータ電極用電源５７と、データ電極用電源５７の供給電力を監視する電力監視回路５８とを備え、電力監視回路５８が監視している電力が所定の電力を超えたときに、画像信号処理回路５１はデータ電極駆動回路５２の消費電力を減少させる画像データに変換する。
【選択図】図４

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイ装置に関する。

平面状に多数配列された画素を有する画像表示デバイスとして代表的なプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、対向配置された前面板と背面板との間に画素として多数の放電セルが形成されている。前面板は、１対の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、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。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が対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各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ＲＧＢ各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法が用いられている。これは、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドで各放電セルを発光または非発光とすることにより画像表示を行う方法である。そして、サブフィールドのそれぞれは、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、放電セルで初期化放電を行い、続く書込み動作のために必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、走査電極に順次走査パルスを印加するとともに、データ電極には表示すべき画像信号に対応した書込みパルスを印加し、走査電極とデータ電極との間で選択的に書込み放電を起こし、選択的な壁電荷形成を行う。続く維持期間では、発光させるべき表示輝度に応じた所定の回数の維持パルスを走査電極と維持電極との間に印加し、書込み放電による壁電荷形成を行った放電セルを選択的に放電させ発光させる。なお、サブフィールド毎の表示輝度の比率を「輝度重み」と呼ぶ。

パネルを駆動する手段としては、走査電極を駆動するための走査電極駆動回路、維持電極を駆動するための維持電極駆動回路、データ電極を駆動するためのデータ電極駆動回路を備え、各電極の駆動回路はそれぞれの電極に必要な駆動波形を印加する。ここで、データ電極駆動回路側から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合成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ない。データ電極駆動回路の消費電力は書込み放電に伴う放電だけでなく、むしろこのデータ電極のもつ容量の充放電に伴う消費電力の割合が大きい。そしてこの充放電電流は表示する画像信号に大きく依存している。例えばすべてのデータ電極に書込みパルスを印加しない場合には充放電電流は０となるので消費電力も最小となる。同様に、すべてのデータ電極に書込みパルスを印加する場合も充放電電流は０となるので消費電力も小さい。ところが、データ電極に書込みパルスをランダムに印加する場合には充放電電流は大きくなり、データ電極駆動回路の消費電力も大きなものとなる。

このようにデータ電極駆動回路の消費電力は画像信号に依存して大きく変動するため、データ電極駆動回路に電力を供給するデータ電極用電源は、データ電極駆動回路の消費電力が最大になった場合であっても正常な書込み動作ができるように十分大きい電力供給能力をもつように設計されてきた。しかしながらパネルの大画面化、高精細化が進むにつれて、消費電力の最大値が通常の画像表示時における消費電力に比べてはるかに大きくなり、そのような場合であっても電力を供給できるようにデータ電極用電源を設計するのは経済的ではなかった。そこで、消費電力の大きくなるような画像に対して、ある程度画像表示性能を犠牲にすることで消費電力を削減する駆動方法が提案されている。例えば特許文献１には、画像信号に基づいてデータ電極駆動回路の消費電力を予測し、輝度重みの小さいサブフィールドの書込み動作を停止させてその消費電力が大きくなりすぎないように駆動する方法が開示されている。
特開２０００−６６６３８号公報

しかしながら、画像信号に基づいてデータ電極駆動回路の消費電力を正確に予測し、かつ所定の消費電力以下になるように制御するためには、リアルタイムで膨大な信号処理をしなければならず、画像信号処理部の回路規模が大きくなりすぎる等、実用的ではなかった。逆に回路規模があまり大きくならない範囲で簡易的に消費電力を予測すると、予測の誤差を吸収する程度の余裕をもたせてデータ電極用電源を設計する必要があり、データ電極用電源をあまり小さくできないという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、電力供給量を抑えたデータ電極用電源を用いて画像表示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。

本発明のプラズマディスプレイ装置は、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を用いるとともに、画像信号の１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割してそのサブフィールドのそれぞれにおいて放電セルを発光または非発光させることにより画像を表示するプラズマディスプレイ装置であって、画像信号を、各サブフィールド期間のそれぞれにおいて放電セルを発光または非発光させるための画像データに変換する画像信号処理回路と、画像データに基づいてデータ電極を駆動するデータ電極駆動回路と、データ電極駆動回路に電力を供給するデータ電極用電源と、データ電極用電源の供給電力を監視する電力監視回路とを備え、電力監視回路が監視している電力が所定の電力を超えたときに、画像信号処理回路はデータ電極駆動回路の消費電力を減少させる画像データに変換するように構成したことを特徴とする。この構成により、電力供給量を抑えたデータ電極用電源を用いて画像表示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。

また本発明のプラズマディスプレイ装置の電力監視回路は、データ電極用電源の出力電圧を監視することで供給される電力を監視する構成であってもよい。この構成により比較的簡単な回路構成でデータ電極用電源の出力電圧を監視することができる。

また本発明のプラズマディスプレイ装置の画像信号処理回路は、少なくとも１つのサブフィールドにおいて放電セルを非発光とする画像データに変換することによりデータ電極駆動回路の消費電力を減少させる構成であってもよい。この構成により、コーディングテーブルを変更しなくても対応するサブフィールドにおいて書込み動作を停止するだけでデータ電極駆動回路の消費電力を減少させることができる。

本発明によれば、電力供給量を抑えたデータ電極用電源を用いて画像表示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。

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。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態に用いるパネルの要部を示す分解斜視図である。パネル１０は、ガラス製の前面基板２１と背面基板３１とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板２１上には表示電極対２８を構成する走査電極２２と維持電極２３とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極２２および維持電極２３を覆うように誘電体層２４が形成され、誘電体層２４上には保護層２５が形成されている。また、背面基板３１上には複数のデータ電極３２が形成され、そのデータ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成されている。誘電体層３３上には井桁状の隔壁３４が設けられている。また、誘電体層３３の表面および隔壁３４の側面に蛍光体層３５が設けられている。そして、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが交差する方向に前面基板２１と背面基板３１とを対向配置しており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。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。

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。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および維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）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。

次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形について説明する。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（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８０）の輝度重みをもつものとして説明する。このように本実施の形態においては、後に配置されたサブフィールドの輝度重みほど大きくなるように設定されている。ただし、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。

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を示す図である。

初期化期間では、まずその前半部において、データ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０Ｖに保持し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに対して放電開始電圧以下となる電圧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ランプ電圧を印加する。すると、すべての放電セルにおいて微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎおよびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上に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や蛍光体層上等に蓄積した壁電荷により生じる電圧を指す。

続いて初期化期間の後半部において、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを電圧Ｖｅ１に保ち、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。すると、すべての放電セルにおいて再び微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎおよびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の壁電圧が書込み動作に適した値に調整される。

なお、１フィールドを構成するサブフィールドのうちいくつかのサブフィールドでは初期化期間の前半部を省略してもよく、その場合には、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化動作が行われる。図３には、第１ＳＦの初期化期間では前半部および後半部を有する初期化動作、第２ＳＦ以降のサブフィールドの初期化期間では後半部のみを有する初期化動作を行う駆動波形を示した。

書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加する。そしてデータ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光すべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に書込みパルス電圧Ｖｄを印加するとともに、１行目の走査電極ＳＣ１に走査パルス電圧Ｖａを印加する。すると、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、この放電セルの走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に発光す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、書込みパルス電圧Ｖｄを印加しなかったデータ電極Ｄｈ（ｈ≠ｋ）と走査電極ＳＣ１との交差部では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順次行い、書込み期間が終了する。

なお、上記のように各データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動しているのは後述するデータ電極駆動回路であるが、データ電極駆動回路から見ると各データ電極Ｄｊは容量性の負荷である。したがって書込み期間において、各データ電極に印加する電圧を接地電位０Ｖから書込みパルス電圧Ｖｄへ、あるいは書込みパルス電圧Ｖｄから接地電位０Ｖへ変化させる毎にこの容量を充放電しなければならない。そしてその充放電の回数が多いとデータ電極駆動回路の消費電力も多くなる。

続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０Ｖに戻し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルス電圧Ｖｓを印加する。このとき書込み放電を起こした放電セルにおいては、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の電圧は維持パルス電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧の大きさ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発光する。このとき走査電極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。続いて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０Ｖに戻し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルス電圧Ｖｓを印加する。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上との間の電圧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。以降同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに、輝度重みに比例した数の維持パルスを印加することにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルでは維持放電が継続して行われる。なお、書込み期間において書込み放電が起こさなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保持される。こうして維持期間における維持動作が終了する。

続く第２ＳＦ〜第１０ＳＦにおいても、初期化期間および書込み期間は第１ＳＦと同様であり、維持期間は維持パルス数を除いて第１ＳＦの維持期間と同様の維持動作を行う。このようにして、放電セルのそれぞれをサブフィールド毎に発光または非発光となるように制御して、各サブフィールドの輝度重みを組み合わせて画像表示を行っている。

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の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置１は、パネル１０、画像信号処理回路５１、データ電極駆動回路５２、走査電極駆動回路５３、維持電極駆動回路５４、タイミング発生回路５５、および各回路ブロックに必要な電力を供給する電源回路を備えている。図４には上記回路ブロックに加えて、データ電極駆動回路５２に電力を供給するためのデータ電極用電源５７およびその供給電力を監視するための電力監視回路５８も示している。

タイミング発生回路５５は水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ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５３はタイミング信号に基づいて図３に示した駆動電圧波形を各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎにそれぞれ印加し、維持電極駆動回路５４はタイミング信号に基づいて図３に示した駆動電圧波形を維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する。

画像信号処理回路５１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。説明を簡単にするために、画像信号は赤、緑、青の原色信号であり、原色信号のそれぞれは、最小値が「０」、最大値が「２５５」のデジタル信号であると仮定する。図５は本発明の実施の形態における画像信号と画像データとの関係を示す図である。このように、入力した画像信号に対してどのサブフィールドで放電セルを発光させるかを示す関係を以下「コーディング」と略記する。図５において、最も左の列に示した数値は画像信号の値を示し、その右側には対応する輝度を表示する際に各サブフィールドで放電セルを発光させるか否かを示しており、「０」は非発光、「１」は発光を示している。図５（ａ）に示すように、例えば原色信号「１」が入力された場合には、輝度重み１をもつ第１ＳＦのみで放電セルを発光させて「１」の輝度を表示し、原色信号「７」が入力された場合には、輝度重み１の第１ＳＦと輝度重み６の第４ＳＦで放電セルを発光させて「７」の輝度を表示する。また、原色信号「１４」が入力された場合には、輝度重み１、２をもつ第１ＳＦ、第２ＳＦおよび輝度重み１１をもつ第５ＳＦで放電セルを発光させて輝度「１４」を表示する。なお、輝度「３」を表示する場合には、第１ＳＦおよび第２ＳＦで放電セルを発光させる方法と、第３ＳＦのみ発光させる方法とがあるが、このように複数のコーディングが可能である場合には、できるだけ輝度重みの小さいサブフィールドで点灯させるコーディングを選択する。すなわち、輝度「３」を表示する場合には図５（ａ）に示したように第１ＳＦおよび第２ＳＦで放電セルを発光させる。なお、上述したような画像信号を画像データに変換する回路は、ＲＯＭ等を用いたデータ変換テーブルを用いて実現することができる。

また画像信号処理回路５１は、後述する電力監視出力に基づきコーディングを変更する。具体的には本実施の形態においては電力監視出力が大きくなると輝度重みの小さいサブフィールドで書込み動作を行わないコーディングに変更する。図５（ｂ）、図５（ｃ）は本実施の形態におけるコーディングの一例を示す図であり、図５（ｂ）は第１ＳＦで書込み動作を行わないコーディング、図５（ｃ）は第１ＳＦおよび第２ＳＦで書込み動作を行わないコーディングを示している。図示はしていないが、第１ＳＦ〜第３ＳＦで書込み動作を行わないコーディング、第１ＳＦ〜第４ＳＦで書込み動作を行わないコーディング等も同様である。例えば図５（ｂ）に示すように第１ＳＦで書込み動作を行わないコーディングによれば、輝度「１」、「３」、「４」、「６」、・・・等が表示できなくなる。しかし、第１ＳＦで書込み動作を行わないのでその分の消費電力を減少させることができる。このように書込み動作を行わないサブフィールドを増やすと表示できる輝度の数は減るが、書込み動作のための消費電力を減少させることができる。なお、上述したようなコーディングの変更は、複数のデータ変換テーブルを切り替えて用いることで実現してもよいが、サブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データの対応するビットを「０」に固定することで容易に実現することができる。

データ電極駆動回路５２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。データ電極用電源５７は、データ電極駆動回路５２に電力を供給する。また、電力監視回路５８はデータ電極用電源５７の供給電力を監視し、その出力を画像信号処理回路５１に出力する。電力監視回路５８はデータ電極用電源５７の供給電力そのものを検出して電力値を出力する構成としてもよいが、例えば供給電流値等、電力と相関のある値を出力する構成としてもよい。あるいは供給電力がある程度以上増加するとデータ電極用電源５７の出力電圧が低下する場合には、出力電圧の低下を検出することで供給電力の増加を知ることができる。また、供給電力は各サブフィールドの書込み期間で大きくなりそれ以外の初期化期間、維持期間では僅かであるので電力監視回路５８の出力も時間的に大きく変動する。そのため電力監視回路５８の出力としては、フィールド毎の値がわかるように、１フィールド分の値を積算するか、または平滑化処理を施しておくことが望ましい。

図６は、本発明の実施の形態におけるデータ電極用電源５７の回路図である。データ電極用電源５７は、スイッチング電源で構成され安定化されていないＤＣ電源１００と、安定化回路であるＤＣ−ＤＣコンバータ１１０とで構成されている。本実施の形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ１１０は、スイッチング素子１１２、ダイオード１１４、インダクタ１１６、平滑コンデンサ１１８、制御部２００を備えた降圧チョッパ方式コンバータである。制御部２００は、発振回路２０２、フリップフロップ２０４を有し、フリップフロップ２０４は発振回路２０２から出力されるクロックに基づきスイッチング素子をオン／オフ制御するための信号を発生する。また制御部２００は、出力電圧検出部１２０の出力が一定になるようにスイッチング素子１１２の導通時間を制御するためのコンパレータ２０６を有している。さらに制御部２００は、スイッチング素子１１２を流れる電流を検出する電流検出回路１２２の出力に基づき、この電流が所定の値Ｉｒｅｆを超えるとスイッチング素子１１２の導通時間を制限するためのコンパレータ２０８およびＯＲゲート２１０を備えている。そしてこの電流制限はクロック周期毎に動作するいわゆるパルスバイパルス制御である。

そのため、消費電力が小さい間はデータ電極用電源５７の出力電圧は一定であるが、消費電力が大きくなると上述した電流制限が動作し始め、負荷に流れる電流が増加するにつれて出力電圧が低下する特性を示す。

図７（ａ）は、本発明の実施の形態におけるデータ電極用電源５７の供給電流と出力電圧との関係を示す図である。このようにして、本実施の形態におけるデータ電極用電源５７は、供給電流が２（Ａ）までは出力電圧は７５（Ｖ）でほぼ一定であるが、供給電流が２（Ａ）を超えると電流の増加とともに電圧が僅かに低下するように設計されている。そして供給電流が３．５（Ａ）を超えると電源の電力供給能力を超えて出力電圧が急激に低下する。

本実施の形態における電力監視回路５８は、データ電極用電源５７の出力電圧を閾値電圧と比較し、データ電極用電源５７の出力電圧が閾値電圧以上であるか、未満であるかを示す監視信号を出力する構成である。図８は、本発明の実施の形態における電力監視回路５８の回路図である。電力監視回路５８は、データ電極用電源５７の出力電圧と第１閾値電圧３０２とを比較するコンパレータ３０４、データ電極用電源５７の出力電圧と第２閾値電圧３０６とを比較するコンパレータ３０８とを備えている。第１閾値電圧３０２は、例えば７０（Ｖ）、第２閾値電圧３０６は、例えば７４（Ｖ）である。なお、本実施の形態における電力監視回路５８はデータ電極用電源５７の出力電圧を監視する構成であり、データ電極用電源５７の平滑コンデンサ１１８によって出力電圧が平滑化されているため、平滑化のための特別な回路は設けていない。図７（ｂ）は、本発明の実施の形態におけるデータ電極用電源５７の供給電流とコンパレータ３０４、３０８の出力信号との関係を示す図である。このようにデータ電極用電源５７の出力電圧が第２閾値電圧３０６以下になるとコンパレータ３０８の出力は「Ｈ」となり、第１閾値電圧３０２以下になるとコンパレータ３０４の出力も「Ｈ」となる。

次にデータ電極用電源５７、電力監視回路５８および画像信号処理回路５１の詳細な動作について説明する。上述したように、データ電極３２はデータ電極駆動回路５２から見ると容量性の負荷であるから、データ電極３２に印加する電圧が頻繁に変化すると、データ電極３２のもつ容量を充放電するための消費電力が大きくなる。例えば偶数番目の走査電極ＳＣｐ（ｐ＝偶数）をもつ放電セルでは書込みパルスを印加し奇数番目の走査電極ＳＣ（ｐ＋１）をもつ放電セルでは書込みパルスを印加しない場合には、対応するデータ電極Ｄｊには電圧Ｖａと電圧Ｖｃとを交互に印加することとなり消費電力が大きくなってしまう。加えて両隣のデータ電極Ｄ（ｊ−１）、Ｄ（ｊ＋１）が逆位相で電圧Ｖｃと電圧Ｖａとを交互に印加する場合にはさらに消費電力が大きくなる。逆に、すべてのデータ電極に書込みパルスを印加しない場合には消費電力は最小となり、またすべてのデータ電極に書込みパルスを印加する場合も消費電力は小さい。通常の画像表示時においては、データ電極駆動回路５２の消費電力は画像信号に応じて変動している。

図９は、データ電極駆動回路５２の消費電力およびデータ電極用電源５７の出力電圧が画像信号の変化に伴って変化する一例を示す図である。図９に示すように、例えばデータ電極駆動回路５２の消費電力が徐々に増加し、データ電極用電源５７の出力電圧が第１閾値電圧未満になったことを電力監視回路５８が検出する（図９の（Ａ）時点）と、画像信号処理回路５１は第１ＳＦで書込み動作を行わないコーディングに変更する。具体的には第１ＳＦの書込み期間における書込み動作を停止する。するとデータ電極駆動回路５２の消費電力が減少するため、データ電極用電源５７の出力電圧が第１閾値電圧以上になる。その後さらにデータ電極駆動回路５２の消費電力が増加してデータ電極用電源５７の出力電圧が再び第１閾値電圧未満になったことを電力監視回路５８が検出したとすると（図９の（Ｂ）時点）、画像信号処理回路５１は第１ＳＦに加えて第２ＳＦでも書込み動作を停止してデータ電極駆動回路５２の消費電力を減少させる。このように、データ電極用電源５７の出力電圧が第１閾値電圧未満になったことを電力監視回路５８が検出する毎に、書込み動作を停止するサブフィールドの数を増やしていく。逆に、データ電極駆動回路５２の消費電力が減少し、データ電極用電源５７の出力電圧が第２閾値電圧以上になったことを電力監視回路５８が検出した場合には、画像信号処理回路５１は書込み動作を停止していたサブフィールドの書込み動作を順次再開する。例えば図９に示すように、データ電極駆動回路５２の消費電力が減少してデータ電極用電源５７の出力電圧が第２閾値電圧以上になったとすると（図９の（Ｃ）時点）、第２ＳＦにおける書込み動作を再開させる。するとデータ電極駆動回路５２の消費電力が増加するため、データ電極用電源５７の出力電圧が第２閾値電圧以下になる。その後さらにデータ電極駆動回路５２の消費電力が減少し、データ電極用電源５７の出力電圧が再び第２閾値電圧以上になったことを電力監視回路５８が検出すると（図９の（Ｄ）時点）、画像信号処理回路５１は第１ＳＦの書込み動作を再開する。

このようにして本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置は、データ電極駆動回路５２の消費電力がデータ電極用電源５７の最大の電力供給能力に近づいた場合に、画像信号処理回路５１はデータ電極駆動回路５２の消費電力が小さくなるようなコーディングに変更することにより、電力供給量を抑えたデータ電極用電源５７を用いて画像を表示している。なお、このようにデータ電極駆動回路５２の消費電力が小さくなるようにコーディングを変更すると表示可能な輝度の数が減少するが、データ電極駆動回路５２の消費電力が大きくなるような画像信号は、画素毎にまたは狭い領域毎に輝度が大きく変わるような画像であるから、表示する輝度の数をある程度減らしても視覚的に認知されることは殆どない。

なお、本実施の形態においては、データ電極用電源がパルスバイパルス制御を行うＤＣ−ＤＣコンバータであ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、供給電力の増加に伴い出力電圧が低下する特性をもつものであればよい。

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、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。

本発明のプラズマディスプレイ装置は、電力供給量を抑えたデータ電極用電源を用いて画像表示できるので、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるディスプレイ装置等として有用である。

本発明の実施の形態におけるパネルの要部を示す分解斜視図 同パネルの電極配列図 同パネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図 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回路ブロック図 本発明の実施の形態における画像信号と画像データとの関係を示す図 本発明の実施の形態におけるデータ電極用電源の回路図 本発明の実施の形態におけるデータ電極用電源の供給電流と出力電圧との関係、および供給電流とコンパレータの出力信号との関係を示す図 本発明の実施の形態における電力監視回路の回路図 本発明の実施の形態におけるデータ電極駆動回路の消費電力およびデータ電極用電源の出力電圧が画像信号の変化に伴って変化する一例を示す図

符号の説明

１ プラズマディスプレイ装置
１０ パネル（プラズマディスプレイパネル）
２１ 前面基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４，３３ 誘電体層
２５ 保護層
２８ 表示電極対
３１ 背面基板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５ 蛍光体層
５１ 画像信号処理回路
５２ データ電極駆動回路
５３ 走査電極駆動回路
５４ 維持電極駆動回路
５５ タイミング発生回路
５７ データ電極用電源
５８ 電力監視回路
ＳＣ１〜ＳＣｎ 走査電極
ＳＵ１〜ＳＵｎ 維持電極
Ｄ１〜Ｄｍ データ電極

Claims (3)

1. 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プラズマディスプレイパネルを用いるとともに、画像信号の１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割してそのサブフィールドのそれぞれにおいて前記放電セルを発光または非発光させることにより画像を表示するプラズマディスプレイ装置であって、
   画像信号を、各サブフィールド期間のそれぞれにおいて前記放電セルを発光または非発光させるための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いて前記データ電極を駆動するデータ電極駆動回路と、
   前記データ電極駆動回路に電力を供給するデータ電極用電源と、
   前記データ電極用電源の供給電力を監視する電力監視回路とを備え、
   前記電力監視回路が監視している電力が所定の電力を超えたときに、前記画像信号処理回路は、前記データ電極駆動回路の消費電力を減少させる画像データに変換するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記電力監視回路は、前記データ電極用電源の出力電圧を監視することで供給される電力を監視するものである請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
3. 前記画像信号処理回路は、少なくとも１つのサブフィールドにおいて放電セルを非発光とする画像データに変換することにより前記データ電極駆動回路の消費電力を減少させるものである請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。

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