JP2008122736A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精細度プラズマディスプレイパネルあるいは大型パネルを用いて輝度の高い駆動を行っても、走査電極駆動回路が誤動作することなく、安定した画像表示を行う。
【解決手段】走査電極に走査パルスを印加する複数の走査ＩＣを有し走査電極を駆動する走査電極駆動回路５３を備え、１フィールド期間を、書込み期間と、輝度倍率に比例した回数の維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドで構成して画像を表示するプラズマディスプレイ装置１００であって、画像信号のＡＰＬを算出するＡＰＬ算出回路４３と、画像信号にもとづきそれぞれの走査ＩＣの消費電力のうちの最大消費電力を予測する最大電力予測回路４４と、ＡＰＬ算出回路４３の算出したＡＰＬと最大電力予測回路４４の予測した最大消費電力とにもとづき輝度倍率を設定する輝度倍率設定回路４５とを備えた。
【選択図】図５

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パネルを用いたプラズマディスプレイ装置に関する。

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。

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の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、この紫外線で赤色、緑色および青色の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、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的である。

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において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、走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に維持パルスを印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。

このような駆動方法を用いて画像の表示品質を向上する取り組みの１つとして、入力画像信号の平均輝度レベル（Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｌｅｖｅｌ、以下、「ＡＰＬ」と略記する）を算出し、ＡＰＬに応じて維持期間における維持パルスのパルス数を制御して、パネルの発光輝度をさらに高める技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。各サブフィールドの維持パルス数は、そのサブフィールドの表示すべき輝度の比率（以下、「輝度重み」と略記する）に比例係数（以下、「輝度倍率」と記する）を乗じて決められるが、この技術では、ＡＰＬにもとづき輝度倍率を制御して、各サブフィールドの維持パルス数を決めている。そして、画像全体が暗くＡＰＬの低い画像信号に対しては輝度倍率を高く、ＡＰＬの高い画像信号では輝度倍率を低くするように制御する。このように制御することで、ＡＰＬが低い場合には表示画像の輝度を上げ、暗い画像を明るく表示して画像を見やすくし、ＡＰＬが高い場合にはプラズマディスプレイ装置全体の消費電力が大きくなり過ぎないようにしている。

一方で、プラズマディスプレイ装置の個々の駆動回路の消費電力を削減するための取り組みもなされている。特にデータ電極駆動回路はＩＣを用いて構成され、画像信号に対応した書込みパルスをデータ電極のそれぞれに印加して各放電セルで書込み放電を発生させる回路であるが、このＩＣの消費電力が許容値を超えると誤動作し画像表示品質を損なうことがあった。これを防止するためには許容損失の大きいＩＣを使用すればよいが、これがコストアップの大きな要因の１つになっていた。

そこで、表示すべき画像信号にもとづきデータ電極駆動回路の消費電力を予測して、その予測値が設定値以上になると階調を制限する方法（例えば、特許文献２参照）等が開示されている。
特開平１１−２３１８２５号公報 特開２０００−６６６３８号公報

上述したようにデータ電極駆動回路に対しては、ＩＣの消費電力を許容値以内に抑えるための考慮がなされているが、その他の駆動回路に対しては特に考慮されていなかった。しかしながら、走査電極駆動回路の中の走査パルス発生回路もＩＣ（以下、このＩＣを「走査ＩＣ」と呼称する）を用いて構成されており、特に、近年のパネルの高精細度化、大型化およびそれらのパネルを用いた高輝度駆動化に伴い、走査パルス発生回路の消費電力も無視できないほど大きくなってきている。そして、走査ＩＣの消費電力が許容値を超えると走査パルス発生回路が誤動作し画像表示品質を損なう恐れが出てきている。

本発明のプラズマディスプレイ装置は、これらの課題に鑑みなされたものであり、高精細度パネルあるいは大型パネルを用いて輝度の高い駆動を行っても、走査電極駆動回路が誤動作することなく、安定した画像表示の可能な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。

本発明は、走査電極および維持電極とデータ電極とが交差する部分に放電セルを形成したパネルと、走査電極に走査パルスを印加する複数の走査ＩＣを有し走査電極を駆動する走査電極駆動回路とを備え、１フィールド期間を、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、書込み放電を発生させた放電セルで輝度倍率に比例した回数の維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドで構成して画像を表示するプラズマディスプレイ装置であって、画像信号のＡＰＬを算出するＡＰＬ算出回路と、画像信号にもとづきそれぞれの走査ＩＣの消費電力のうちの最大消費電力を予測する最大電力予測回路と、ＡＰＬ算出回路の算出したＡＰＬと最大電力予測回路の予測した最大消費電力とにもとづき輝度倍率を設定する輝度倍率設定回路とを備えたことを特徴とする。この構成により、高精細度パネルあるいは大型パネルを用いて輝度の高い駆動を行っても、走査電極駆動回路が誤動作することなく、安定した画像表示の可能な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最大電力予測回路は、走査ＩＣのそれぞれに対応した画像表示領域の放電セルの点灯率を算出する部分点灯率算出部と、部分点灯率算出部の出力を所定の期間積算する積算部と、積算部の出力のうちの最大の値を選択する最大選択部とを有する構成であってもよい。

本発明によれば、高精細度パネルあるいは大型パネルを用いて輝度の高い駆動を行っても、走査電極駆動回路が誤動作することなく、安定した画像表示の可能な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。そして走査電極２２と維持電極２３と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。

これら前面基板２１と背面基板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対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。

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用いるパネル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。そしてこれらの放電セルは画像を表示する際の画素に対応する。本実施の形態においては、走査電極および維持電極がそれぞれ７６８本、すなわちｎ＝７６８であるものとして以下に説明する。

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。パネル１０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、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輝度倍率に比例した数の維持放電を発生させて発光させる。図３は本発明の実施の形態に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図であり、図３には２つのサブフィールドに対する駆動電圧波形を示している。

サブフィールドの初期化期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。その後、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を印加するとともに、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。すると各放電セルで微弱な初期化放電が発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。なお、初期化期間の動作としては、図３の２つめのサブフィールドの初期化期間に示したように、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに対して緩やかに下降するランプ電圧を印加するだけでもよい。

続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。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、１行目の発光すべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに正の書込みパルスＶｄを印加する。すると走査パルスＶａと書込みパルスＶｄとが同時に印加された１行目の放電セルでは書込み放電が発生し、走査電極ＳＣ１および維持電極ＳＵ１に壁電荷を蓄積する書込み動作が行われる。

次に、２行目の走査電極ＳＣ２に負の走査パルスＶａを印加するとともに、２行目の発光すべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに書込みパルスＶｄを印加する。すると走査パルスＶａと書込みパルスＶｄとが同時に印加された２行目の放電セルでは書込み放電が発生し、書込み動作が行われる。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで繰り返し、発光すべき放電セルに対して選択的に書込み放電を発生させ壁電荷を形成する。

続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルスＶｓを印加する。すると、書込み放電を起こした放電セルでは維持放電が起こり発光する。次に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加するとともに、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルスＶｓを印加する。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発光する。

以下同様に、輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに交互に印加する。その後、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓを印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を印加していわゆる壁電荷消去を行い、維持期間を終了する。

続くサブフィールドにおいても、上述したサブフィールドの動作と同様の動作を繰り返すことにより放電セルを発光させ、画像を表示している。ただし、各サブフィールドの維持期間においては、そのサブフィールドの輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加して、各サブフィールドの輝度重みに応じた輝度で放電セルを発光させる。

次に、サブフィールド構成について説明する。本実施の形態においては１フィールド期間は１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）を有し、各サブフィールドはそれぞれ（１、２、３、６、１２、２２、３７、４５、５７、７１）の輝度重みを持つものとする。そして、画像信号のＡＰＬが高いときは輝度倍率を小さく設定し、ＡＰＬが低くなるにつれて輝度倍率を大きく設定するように制御している。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ＡＰＬと輝度倍率との関係の一例を示す図である。ただし図４は、後述する輝度倍率の制限が働かない場合のＡＰＬと輝度倍率との関係を示している。このように、ＡＰＬの高い画像信号に対しては輝度倍率は低く、ＡＰＬの低い画像信号に対しては輝度倍率は高くなるように設定される。

本実施の形態においては、このようにＡＰＬにもとづき輝度倍率を制御することにより、ＡＰＬが低く画面全体が暗いときは、画面全体に同じ割合で発光回数を増やして画面全体を明るくし、暗い雰囲気は保ちつつコントラストの高いしっかりとした画像を表示する。また、ＡＰＬが高く発光する放電セルが増加するときは発光回数を減らしてプラズマディスプレイ装置の消費電力を削減している。

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、走査線数変換回路４１、画像データ変換回路４２、ＡＰＬ算出回路４３、最大電力予測回路４４、輝度倍率設定回路４５、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源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。

走査線数変換回路４１は、画像信号をパネル１０で表示できる画素数および階調数の信号に変換する。すなわち規格で決められている数の走査線で構成された画像信号を、パネル１０の走査電極数ｎの走査線で構成された画像信号となるように走査線数の変換を行う。画像データ変換回路４２は、走査線数を変換した画像信号のサブフィールドのそれぞれにおける発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」、「０」に対応させた画像データに変換する。データ電極駆動回路５２は、画像データ変換回路４２から出力された画像データを各データ電極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。

ＡＰＬ算出回路４３は画像信号のＡＰＬを算出し輝度倍率設定回路４５に出力する。ＡＰＬの算出は、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ができる。または、赤、青、緑の画像信号のそれぞれを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によりＡＰＬを算出する方法を用いてもよい。

最大電力予測回路４４は、走査線数の変換を行った画像信号にもとづきそれぞれの走査ＩＣの消費電力のうちの最大消費電力を予測する。輝度倍率設定回路４５は、ＡＰＬ算出回路４３から出力されたＡＰＬ、および最大電力予測回路４４の予測した最大消費電力にもとづき輝度倍率を設定する。

タイミング発生回路５５は水平同期信号、垂直同期信号、輝度倍率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。特に維持期間において、輝度倍率設定回路４５から出力される輝度倍率に応じた維持パルス数を発生させるためのタイミング信号を作成し、走査電極駆動回路５３および維持電極駆動回路５４のそれぞれに出力する。走査電極駆動回路５３、維持電極駆動回路５４は、それぞれのタイミング信号にもとづき上述した維持パルス数を持つ駆動電圧波形を作成し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎのそれぞれを駆動する。

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１００の走査電極駆動回路５３の構成を示す回路図である。走査電極駆動回路５３は、初期化電圧発生回路６１と、走査電極側の維持パルス発生回路６４と、走査パルス発生回路７０とを備え、走査パルス発生回路７０のそれぞれの出力はパネル１０の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに接続されている。

走査パルス発生回路７０は、書込み期間において基準電位Ａを負の走査パルス電圧Ｖａに接続するためのスイッチ７２と、電圧Ｖｃを与えるための電源ＶＣと、ｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに走査パルスを印加するためのスイッチング素子ＱＨ１〜ＱＨｎおよびスイッチング素子ＱＬ１〜ＱＬｎを備えている。そしてスイッチング素子ＱＨ１〜ＱＨｎ、ＱＬ１〜ＱＬｎは複数の出力毎にまとめられＩＣ化されている。このＩＣが走査ＩＣである。

本実施の形態においては、６４出力分のスイッチング素子が１つのモノシリックＩＣとして集積されているものとして説明する。そして１２個の走査ＩＣを用いて走査パルス発生回路７０を構成し、ｎ＝７６８本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを駆動している。このように多数のスイッチング素子ＱＨ１〜ＱＨｎ、ＱＬ１〜ＱＬｎ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。しかし走査ＩＣの許容電力損失には制限があるので、個々の走査ＩＣの消費電力がこの制限を超えない範囲で使用しなければならない。

初期化電圧発生回路６１は、初期化期間において走査パルス発生回路７０の基準電位Ａをランプ状に上昇または降下させ、初期化期間における駆動電圧波形を発生させる。このとき走査パルス発生回路７０のスイッチング素子ＱＨ１〜ＱＨｎをオフ、スイッチング素子ＱＬ１〜ＱＬｎをオンにすることにより、スイッチング素子ＱＬ１〜ＱＬｎを経由して各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに初期化波形電圧が印加される。

維持パルス発生回路６４は、走査パルス発生回路７０の基準電位Ａを維持パルス電圧Ｖｓまたは接地電位にすることで維持パルスを発生させる。このとき走査パルス発生回路７０のスイッチング素子ＱＨ１〜ＱＨｎをオフ、スイッチング素子ＱＬ１〜ＱＬｎをオンにすることにより、スイッチング素子ＱＬ１〜ＱＬｎを経由して各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルスが印加される。

このように、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、常に走査ＩＣを経由して駆動波形電圧が印加されている。特に維持期間においては、輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスがそれぞれの走査ＩＣを介して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加されるが、このとき走査ＩＣのそれぞれには、対応する放電セルの維持放電に伴う維持放電電流が流れることになる。そしてスイッチング素子ＱＬ１〜ＱＬｎの出力インピーダンスは小さいものの有限の値を持つので、大きな維持放電電流が流れる場合にはこの出力インピーダンスによる走査ＩＣの消費電力が無視できなくなる。そして個々の走査ＩＣの消費電力は、その走査ＩＣに接続された走査電極に対応する放電セルの維持放電の回数の総和に比例する。そして仮にいずれかの走査ＩＣの消費電力が許容値を超えると、その走査ＩＣの温度が上昇し、あるいはその走査ＩＣの保護回路が働き、その走査ＩＣが正常に動作しなくなることがある。

しかしながら本実施の形態においては、走査ＩＣのそれぞれの消費電力を個別に予測し、消費電力の予測値が許容値を超える走査ＩＣが存在する場合には、輝度倍率を強制的に低下させ、１フィールド期間内の維持パルス数を減少させて、走査ＩＣの消費電力を抑制するので、走査ＩＣが誤動作する恐れがない。

図７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の最大電力予測回路４４および輝度倍率設定回路４５の回路ブロック図である。

最大電力予測回路４４は、部分点灯率算出部２０１〜２１２、積算部２２１〜２３２、最大選択部２４１を備えている。

部分点灯率算出部２０１〜２１２は走査ＩＣのそれぞれに１対１に対応して設けられ、走査ＩＣのそれぞれに対応した画像表示領域の放電セルの点灯率を算出する。部分点灯率算出部２０１は、走査電極ＳＣ１〜ＳＣ６４を駆動する走査ＩＣ（図６に示すＩＣ１）に対応する画像表示領域の放電セル、すなわち走査電極ＳＣ１〜ＳＣ６４のいずれかの走査電極を有する放電セルの点灯率を算出し、以下同様に、部分点灯率算出部２０２は走査電極ＳＣ６５〜ＳＣ１２８に対応する画像信号の点灯率を算出し、部分点灯率算出部２１２は走査電極ＳＣ７０５〜ＳＣ７６８に対応する画像信号の点灯率を算出する。ここで点灯率としては、各サブフィールドの点灯率に輝度重みを乗じて１フィールド分積算したものを用いると、消費電力の予測の精度を高める上で望ましい。しかし簡易的には、各サブフィールドの点灯率の和、または輝度重みの大きいサブフィールドの点灯率の和を用いてもよい。

積算部２２１〜２３２は部分点灯率算出部２０１〜２１２のそれぞれに１対１に対応して設けられており、対応する部分点灯率算出部の出力を所定の期間、本実施の形態においては３０フィールド分積算する。すなわち積算部２２１は、走査電極ＳＣ１〜ＳＣ６４に対応する点灯率を３０フィールド分積算し、以下同様に、積算部２２２は、走査電極ＳＣ６５〜ＳＣ１２８に対応する画像信号のＡＰＬを３０フィールド分積算し、積算部２３２は走査電極ＳＣ７０５〜ＳＣ７６８に対応する画像信号のＡＰＬを３０フィールド分積算する。最大選択部２４１は、積算部２２１〜２３２の出力のうちの最大値を選択し出力する。

輝度倍率設定回路４５は、輝度倍率変換部２５１、制限値設定部２５２および最小選択部２５３を備えている。輝度倍率変換部２５１はＡＰＬ算出回路４３で算出されたＡＰＬの値にもとづき輝度倍率を出力する。そして図４に示したように、ＡＰＬの高い画像信号に対しては輝度倍率が低く、ＡＰＬの低い画像信号に対しては輝度倍率が高くなるように設定される。輝度倍率変換部２５１は、例えばメモリを用いた変換テーブルで構成することができる。

制限値設定部２５２は最大電力予測回路４４から出力される走査ＩＣの電力予測値の最大値にもとづき輝度倍率の上限値を出力する。図８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の制限値設定部２５２の、入力と輝度倍率の制限値との関係を示す図である。このように、走査ＩＣの電力予測値の最大値が小さい場合には輝度倍率の制限値を高く設定し、輝度倍率の制限がかからないようにする。一方、走査ＩＣの電力予測値の最大値が大きく、誤動作する走査ＩＣが存在する可能性がある場合には輝度倍率の制限値を低く設定する。制限値設定部２５２も、メモリを用いた変換テーブルで構成することができる。

最小選択部２５３は、輝度倍率変換部２５１の出力および制限値設定部２５２の出力のうち、小さいほうの値を選択し出力する。これにより輝度倍率の制限値が低く設定された場合には、ＡＰＬの低い画像信号であっても、輝度倍率は低く抑えることができる。

このように構成された、最大電力予測回路４４、ＡＰＬ算出回路４３および輝度倍率設定回路４５の動作について説明する。まず、ＡＰＬの大きい画像信号に対しては、輝度倍率変換部２５１は図４に示したように小さい値の輝度倍率を出力するため、最小選択部２５３は図４に示した輝度倍率を選択する。そしてタイミング発生回路５５は図４に示した輝度倍率にしたがって各種のタイミングパルスを発生する。したがって、ＡＰＬが高い場合には維持パルスの数を減らしてプラズマディスプレイ装置１００全体の消費電力を削減している。

次にＡＰＬの低い画像信号について説明する。図９はＡＰＬの低い画像の一例を示す図であり、図９（ａ）は暗いステージとその上でスポットライトを浴びた人物の画像、図９（ｂ）は暗い背景の中で輝度の高い帯状の領域がスクロールしている画像、図９（ｃ）は暗い背景の中に輝度の高い帯状の領域が静止している画像をそれぞれ示している。

図９（ａ）に示すような画像では、画像信号のＡＰＬが低いので輝度倍率変換部２５１は図４に示したように大きい値の輝度倍率を出力する。しかし部分点灯率算出部２０１〜２１２のそれぞれの出力も低くなるため、制限値設定部２５２の出力は大きくなり、最小選択部２５３は輝度倍率変換部２５１の出力を選択し、図４に示した輝度倍率を選択する。

図９（ｂ）に示すような画像の場合にも画像信号のＡＰＬが低く、輝度倍率変換部２５１は図４に示したように大きい値の輝度倍率を出力する。一方、部分点灯率算出部２０１〜２１２のうち、輝度の高い帯状の領域に対応する部分点灯率算出部の出力は高くなる。しかしこの場合には輝度の高い領域は時間的に移動するため、部分点灯率算出部の出力を所定のフィールド分積算した積算部の出力は小さくなり、最大選択部２４１の出力も小さくなる。そのため制限値設定部２５２の制限値は大きくなり、最小選択部２５３は輝度倍率変換部２５１の出力を選択し、図４に示した輝度倍率を選択する。

図９（ｃ）に示す画像の場合には、輝度の高い帯状の領域が静止しているため、対応する特定の走査ＩＣの消費電力が大きくなり、仮に輝度倍率が大きくなり過ぎるとその走査ＩＣが誤動作する可能性がある。しかし本実施の形態においては、部分点灯率算出部２０１〜２１２のうち、輝度の高い帯状の領域に対応する部分点灯率算出部の出力が高くなり、対応する積算部の出力も大きくなって、最大選択部２４１の出力も大きくなる。そして最大電力予測回路４４の出力が大きくなって制限値設定部２５２の出力は低くなる。そのため、最小選択部２５３は値の小さい制限値設定部２５２の出力を選択し出力する。このように図９（ｃ）に示したような画像信号に対しては、輝度倍率設定回路４５は、図４に示した輝度倍率よりも低い輝度倍率に制限する。したがって、本実施の形態によれば、走査ＩＣの消費電力が許容電力損失を超えることがなく、走査電極駆動回路５３が誤動作する恐れがない。

なお、最大電力予測回路４４は、部分点灯率算出部２０１〜２１２、積算部２２１〜２３２、最大選択部２４１を備えているものとして説明したが、上述した回路構成に限定されるものではない。例えば、部分点灯率算出部２０１〜２１２に代えて、走査ＩＣのそれぞれに１対１に対応して設けられ、走査ＩＣのそれぞれに対応した画像表示領域に表示される部分の画像信号のＡＰＬを算出する部分ＡＰＬ算出部を備えていてもよい。

また、最大電力予測回路４４、輝度倍率設定回路４５は、図７に示した回路構成に限定されるものではなく、上述した機能を満たすものであれば他の回路構成でもよい。例えば画像信号演算回路等とその制御プログラムを用いて構成することも可能である。

また、走査電極の数、走査ＩＣの出力数、サブフィールド数、輝度重み、ＡＰＬと輝度倍率との関係、積算部の積算期間等、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。

本発明は、高精細度パネルあるいは大型パネルを用いて輝度の高い駆動を行っても、走査電極駆動回路が誤動作することなく、安定した画像表示の可能なプラズマディスプレイ装置として有用である。

本発明の実施の形態に用いるパネルの構造を示す分解斜視図 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ＡＰＬと輝度倍率との関係の一例を示す図 同プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図 同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の構成を示す回路図 同プラズマディスプレイ装置の最大電力予測回路および輝度倍率設定回路の回路ブロック図 同プラズマディスプレイ装置の制限値設定部の入力と輝度倍率の制限値との関係を示す図 ＡＰＬの低い画像の一例を示す図

符号の説明

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 走査線数変換回路
４２ 画像データ変換回路
４３ ＡＰＬ算出回路
４４ 最大電力予測回路
４５ 輝度倍率設定回路
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
１００ プラズマディスプレイ装置
２０１〜２１２ 部分点灯率算出部
２２１〜２３２ 積算部
２４１ 最大選択部
２５１ 輝度倍率変換部
２５２ 制限値設定部
２５３ 最小選択部

Claims (2)

1. 走査電極および維持電極とデータ電極とが交差する部分に放電セルを形成したプラズマディスプレイパネルと、前記走査電極に走査パルスを印加する複数の走査ＩＣを有し前記走査電極を駆動する走査電極駆動回路とを備え、
   １フィールド期間を、前記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、前記書込み放電を発生させた放電セルで輝度倍率に比例した回数の維持放電を発生させる維持期間とを有する複数のサブフィールドで構成して画像を表示するプラズマディスプレイ装置であって、
   画像信号のＡＰＬを算出するＡＰＬ算出回路と、画像信号にもとづきそれぞれの前記走査ＩＣの消費電力のうちの最大消費電力を予測する最大電力予測回路と、前記ＡＰＬ算出回路の算出したＡＰＬと前記最大電力予測回路の予測した最大消費電力とにもとづき前記輝度倍率を設定する輝度倍率設定回路とを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記最大電力予測回路は、前記走査ＩＣのそれぞれに対応した画像表示領域の放電セルの点灯率を算出する部分点灯率算出部と、前記部分点灯率算出部の出力を所定の期間積算する積算部と、前記積算部の出力のうちの最大の値を選択する最大選択部とを有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。