JP2008197430A - プラズマディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】誤差拡散やディザ等の画像信号処理を行っても、データ電極駆動回路の消費電力を抑える。
【解決手段】１フィールド期間をあらかじめ輝度重みの定められた複数のサブフィールドで構成するとともに、前記サブフィールドの任意の組合せによる複数の発光パターンの中から複数の発光パターンを選択して表示用組合せ集合を作成し、前記表示用組合せ集合に属する発光パターンに基づいて放電セルを発光制御するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、発光パターンの組合せの数の異なる複数の表示用組合せ集合を備え、かつデータ電極を駆動するための消費電力が所定のしきい値よりも大きいときに発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いて放電セルを発光制御するように構成した。
【選択図】図５

Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置の駆動方法に関する。

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、走査電極、維持電極およびデータ電極を有する放電セルが多数形成されており、各放電セル内部で発生させたガス放電により蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

このようなパネルを用いたプラズマディスプレイ装置で画像を表示する方法として主にサブフィールド法が用いられている。これは、あらかじめ輝度重みの定められた複数のサブフィールドで１フィールド期間を構成し、各サブフィールドで放電セルそれぞれの発光・非発光を制御して画像を表示する方法である。

例えば、画像信号の１フィールドを８つのサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドの輝度重みを「１」、「２」、「４」、「８」、「１６」、「３２」、「６４」、「１２８」と設定する。そして、画像信号を８ビットのデジタル信号とし、これを最下位ビットから順に８つのサブフィールドに割り当てて、各放電セルの点灯・非点灯を制御することにより２５６階調の画像を表示することができる。しかし、このような方法で動画像を表示すると輪郭状の著しい階調乱れ、いわゆる擬似輪郭が発生することが知られている。

そこで、この擬似輪郭を抑制する方法として、画像の動きを検出し、画像の動きの有無に応じて表示する階調を制限する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、画像の動きのない領域では上述の方法で階調値が「０」〜「２５５」の２５６種類の階調を表示し、動画領域では擬似輪郭が発生しにくい階調値、例えば「０」、「１」、「３」、「７」、「１５」、「３１」、「６３」、「１２７」、「２５５」の９個の階調に限定して表示する方法が開示されている。このような表示方法により、動画領域での擬似輪郭の発生を抑えることができる。しかし表示できる階調数がわずか９個しかないため、このままでは画像表示品質が極端に低下してしまう。そこで表示すべき階調値と実際に表示する階調値との間の差を適当な比率によって周囲の画素に分散する、いわゆる誤差拡散を用いて画像表示品質を向上させている。

このような擬似輪郭は、静止画像であっても視線が移動した場合に発生することがある。したがって、表示する階調を制限し、誤差拡散を用いて制限した階調を擬似的に表示する方法は静止画像に対しても有効である。

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電圧波形を印加する。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を用いて構成されている。一方、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、そのための消費電力が必要となる。しかし、駆動回路をＩＣ化するためにはデータ電極駆動回路の消費電力を極力小さく抑える必要があった。

データ電極駆動回路の消費電力はデータ電極のもつ容量の充放電電流が増えると増大するが、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。逆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、特に隣接するデータ電極に交互に書込みパルスを印加すると、隣接するデータ電極との間の静電容量、走査電極および維持電極との間の静電容量を充放電することになるので、消費電力も非常に大きなものとなる。

そこで、データ電極駆動回路の消費電力を削減する方法としては、例えば画像信号に基づきデータ電極駆動回路の消費電力を予測し、輝度重みの最も小さいサブフィールドから書込み動作を禁止してデータ電極駆動回路の消費電力を制限する方法（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。
特開２００６−１１３３３７号公報 特開２０００−６６６３８号公報

一般に自然画等においては、輝度重みの小さいサブフィールドの書込み動作に伴うデータ電極駆動回路の消費電力は、輝度重みの大きいサブフィールドの書込み動作に伴う消費電力よりも大きくなる傾向があるので、このような方法を用いてデータ電極駆動回路の消費電力を抑えることができる。しかし、表示する画像の内容によっては上述した方法では十分な消費電力抑制効果が得られないことがあった。特に、表示する階調を制限した画像信号にさらに誤差拡散やディザを用いた画像信号処理を行うと、輝度重みの大きいサブフィールドの書込み動作に伴う消費電力が大きくなる傾向があり、上述した方法では有効にデータ電極駆動回路の消費電力を抑えることができない場合があった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、誤差拡散やディザ等の画像信号処理を行っても、データ電極駆動回路の消費電力を抑えることができるプラズマディスプレイ装置の駆動方法を提供することを目的とする。

本発明は、１フィールド期間をあらかじめ輝度重みの定められた複数のサブフィールドで構成するとともに、前記サブフィールドの任意の組合せによる複数の発光パターンの中から複数の発光パターンを選択して表示用組合せ集合を作成し、前記表示用組合せ集合に属する発光パターンに基づいて放電セルを発光制御するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、発光パターンの組合せの数の異なる複数の表示用組合せ集合を備え、かつデータ電極を駆動するための消費電力が所定のしきい値よりも大きいときに発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いて放電セルを発光制御するように構成したことを特徴とする。この方法により、誤差拡散やディザ等の画像信号処理を行っても、データ電極駆動回路の消費電力を抑えることができるプラズマディスプレイ装置の駆動方法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駆動方法は、表示用組合せ集合は、発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合と、発光パターンの組合せの数の多い表示用組合せ集合とを有し、前記表示用組合せ集合における特定の輝度の発光パターンとその次に輝度の高い発光パターンとのハミング距離の最大値は、前記発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合のハミング距離の最大値が組合せの数の多い表示用組合せ集合のハミング距離の最大値よりも小さくなるように構成したものである。

また本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、動きの速い画像を表示する場合は、動きの遅い画像を表示する場合の表示用組合せ集合よりも発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いて放電セルを発光制御するように構成したものであり、さらに動画領域における擬似輪郭を効果的に抑えることができる。

本発明によれば、誤差拡散やディザ等の画像信号処理を行っても、データ電極駆動回路の消費電力を抑えることができるプラズマディスプレイ装置の駆動方法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。

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。

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４０、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。

画像信号処理回路４０は、詳細は後述するが、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し、放電セルを発光させるサブフィールドの組合せを、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４２は、画像信号処理回路４０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。ここで、データ電極駆動回路４２は画像データに基づいて多数のデータ電極を独立に駆動する必要があるので、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。本実施の形態においては、データ電極の数ｍを「４０００」、１個のデータドライバの出力数を「２５０」とし、１６個のデータドライバ４２（１）〜４２（１６）を用いてデータ電極駆動回路４２が構成されているものとして説明する。しかし本発明は、データ電極の数、データドライバの出力数等に限定されるものではない。

タイミング発生回路４５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４３、維持電極駆動回路４４は、それぞれのタイミング信号に基づき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。

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。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、８１）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４は、本発明の本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０（Ｖ）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傾斜波形電圧を印加する。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を正の電圧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傾斜波形電圧を印加する。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４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電圧波形を示した。

書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを電圧Ｖｅ２に保ち、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。次に、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）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加するとともに、１行目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧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。

なお上述したように、各データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動しているのはデータ電極駆動回路４２であるが、データ電極駆動回路４２側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０（Ｖ）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０（Ｖ）へ切換え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４２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０（Ｖ）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０（Ｖ）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、輝度重みに応じ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においても維持パルス数を除いて第１ＳＦと同様の動作を行う。このようにして、あらかじめ輝度重みの定められた複数のサブフィールドで１フィールド期間を構成し、放電セルを発光制御するサブフィールドを組合せて輝度を表示している。

本実施の形態においては、１フィールド期間をあらかじめ輝度重みの定められた複数のサブフィールドで構成するとともに、前記サブフィールドの任意の組合せによる複数の発光パターンの中から複数の発光パターンを選択して表示用組合せ集合を作成し、前記表示用組合せ集合に属する発光パターンに基づいて放電セルを発光制御して輝度を表示している。以下、複数の発光パターンの組合せを選択して作成した表示用組合せ集合を「コーディングテーブル」と呼ぶ。

次に、本実施の形態において用いる表示用組合せ集合、すなわちコーディングテーブルについて説明する。なお、説明を簡単にするために、黒を表示したときの輝度を「０」と仮定し、輝度重み「Ｎ」に対応する輝度を「Ｎ」と表記する。したがって、輝度重み「１」をもつ第１ＳＦのみで発光する放電セルの輝度は「１」であり、輝度重み「１」の第１ＳＦと輝度重み「２」の第２ＳＦとの両方で発光させる放電セルの輝度は「３」である。

図５は、本発明の実施の形態において用いるコーディングテーブルを示す図であり、本実施の形態においては、３種類のコーディングテーブルを、画像信号に基づき切換えて使用している。図５（ａ）は９０通りの発光パターンの組合せを有する第１のコーディングテーブル、図５（ｂ）は４４通りの発光パターンの組合せを有する第２のコーディングテーブル、図５（ｃ）は１１通りの発光パターンの組合せを有する第３のコーディングテーブルを示す図である。

図５において、最も左の列に示した数値は表示に用いる表示用輝度の値を示し、その右側にはその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。例えば、輝度「２」を表示するためには、第２ＳＦでのみ放電セルを発光させればよく、輝度「１４」を表示するためには、第１ＳＦ、第２ＳＦおよび第５ＳＦで放電セルを発光させればよい。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、このように複数の組合せ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組合せを選択する。すなわち、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。

上述したように画像信号処理回路４０は、画像信号を、放電セルを発光させるサブフィールドの組合せを示す画像データに変換する。すなわち画像データのそれぞれのビットの「１」、「０」は、第１ＳＦ〜第１０ＳＦのそれぞれにおける放電セルの発光・非発光に対応している。したがって、輝度「０」を表示する画像データは、「００００００００００」の発光パターンであり、輝度「１」を表示する画像データは、「１０００００００００」の発光パターンであり、輝度「２」を表示する画像データは、「０１００００００００」の発光パターンであり、輝度「３」を表示する画像データは、「１１００００００００」の発光パターンである。なお、２つの画像データの各ビットに対して、等しくないビットの個数をハミング距離と称する。

例えば、輝度「０」の画像データの発行パターンと、輝度「１」の画像データの発行パターンとは第１ＳＦに対するビットが等しくないので、そのハミング距離は「１」である。また、輝度「０」の画像データの発行パターンと、輝度「２」の画像データの発行パターンとは第１ＳＦおよび第２ＳＦに対するビットが等しくないので、そのハミング距離は「２」である。図５の右欄には、特定の輝度の発光パターンとその次に輝度の高い発光パターンとのハミング距離を、輝度の高い側の発光パターンを示す欄に記載している。

そして本実施の形態においては、動きの速い画像を表示する場合は、動きの遅い画像を表示する場合のコーディングテーブルよりも発光パターンの組合せの数の少ないコーディングテーブルを用い、隣り合う表示用輝度のハミング距離の最大値を小さくすることで擬似輪郭の発生を抑えている。具体的には、主に擬似輪郭の発生しやすい動画像を表示する際には図５（ｃ）に示した第３のコーディングテーブルを用いて画像を表示している。第３のコーディングテーブルはサブフィールドの組合せの数が最も少なく、したがって表示用輝度の数も最も少ない。その反面、特定の発光パターンとその次に輝度の高い発光パターンとのハミング距離、すなわちコーディングテーブルにおいて隣り合う表示用輝度のハミング距離が小さく、擬似輪郭が最も発生しにくいコーディングテーブルである。また比較的擬似輪郭が発生しにくい静止画像を表示する際には図５（ａ）に示した第１のコーディングテーブルを用いて画像を表示している。第１のコーディングテーブルは表示用輝度の数が最も多い反面、隣り合う表示用輝度のハミング距離が大きいところがあり、擬似輪郭が比較的発生しやすいコーディングテーブルである。そして、図５（ｂ）に示した第２のコーディングテーブルは、第１のコーディングテーブルと第３のコーディングテーブルとの中間の特性をもち、動きの遅い動画像等を表示する領域で用いるコーディングテーブルである。

次に、本実施の形態において３種類のコーディングテーブルを画像信号に基づき切換える方法について詳細に説明する。図６は、本発明の実施の形態における画像信号処理回路４０の詳細を示す回路ブロック図である。画像信号処理回路４０は、画像信号を画像データ、すなわち放電セルを発光制御するサブフィールドの組合せに変換する画像データ変換部５１と、画像信号の中から動きのある領域を検出する動き検出部５２と、画像データに基づきデータドライバ４２（１）〜４２（１６）のそれぞれの消費電力の推定値を算出する電力算出部５３と、動き検出部５２の出力および電力算出部５３の出力に基づき使用するコーディングテーブルを制御するコーディング制御部５４とを備えている。

画像データ変換部５１は、例えばＲＯＭ等を用いたデータ変換テーブルを用いて構成することができる。本実施の形態においては第１のコーディングテーブル、第２のコーディングテーブル、第３のコーディングテーブルのそれぞれに対応した３つのデータ変換テーブル６１ａ、６１ｂ、６１ｃをもち、それらをコーディング制御部５４から出力されるコーディング制御信号により切換えている。また画像データ変換部５１は、誤差拡散処理部６２を備え、コーディングテーブルで表示できない輝度を誤差拡散処理を用いて擬似的に表示する。

動き検出部５２は、例えばフレームメモリと差分回路とを備え、フレーム間の差分を計算することで動き領域を検出することができる。本実施の形態においては、速い動きのある領域および比較的遅い動きのある領域をそれぞれ検出して、その結果をコーディング制御部５４に出力する。以下、動き検出部５２が遅い動きを検出した領域を「弱動画領域」、速い動きを検出した領域を「強動画領域」と呼称する。また、動きを検出しなかった領域は静止画領域である。

電力算出部５３は、データドライバ４２（１）〜４２（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７１（１）〜７１（１６）と、ドライバ電力算出部７１（１）〜７１（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７２（１）〜７２（１６）と、ドライバ電力累積部７２（１）〜７２（１６）のそれぞれの出力の最大値を選択する最大値選択部７３とを備えている。データ電極駆動回路４２の電力は、上述したように、データ電極Ｄｊのそれぞれに印加する電圧の変化の回数が多くなると大きくなる。加えて隣接するデータ電極Ｄｊ＋１、Ｄｊ−１に印加する電圧が逆位相で変化するとさらに大きくなる。このような関係から、例えばサブフィールドのそれぞれに対応する画像データの各ビットに対して、上下および左右の画素の排他的論理和の総和を計算することにより、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動するために必要な電力を推定することができる。本実施の形態におけるドライバ電力算出部７１（１）〜７１（１６）はこのような方法でデータドライバ４２（１）〜４２（１６）のそれぞれの電力を算出している。また、ドライバ電力累積部７２（１）〜７２（１６）はデータドライバ４２（１）〜４２（１６）の温度上昇との相関を取るために設けられているが省略してもよい。このような構成により、電力算出部５３はデータドライバ４２（１）〜４２（１６）それぞれの消費電力の推定値を算出し、それらの最大値である最大ドライバ電力をコーディング制御部５４に出力する。

コーディング制御部５４は、動き検出部５２の検出した動き検出出力、および電力算出部５３の算出した最大ドライバ電力の値に基づいて画像データ変換部５１のデータ変換テーブルを切換えるためのコーディング制御信号を画像データ変換部５１に出力する。図７は、本発明の実施の形態におけるコーディング制御部５４の制御方法を示す図である。このようにコーディング制御部５４は、静止画領域における画像データ変換部５１のデータ変換テーブルを、最大ドライバ電力が電力しきい値未満の場合には第１のコーディングテーブルを実現するデータ変換テーブルに切換え、最大ドライバ電力が電力しきい値以上の場合には第２のコーディングテーブルを実現するデータ変換テーブルに切換える。また、弱動画領域においては最大ドライバ電力の値にかかわらず第２のコーディングテーブルを実現するデータ変換テーブルに切換え、強動画領域では最大ドライバ電力の値にかかわらず第３のコーディングテーブルを実現するデータ変換テーブルに切換える。このように制御することにより、静止画像に対して誤差拡散処理を行った場合であっても、第１のコーディングテーブルよりもハミング距離の小さい第２のコーディングテーブルを用いて画像データの変換を行うので、データ電極駆動回路４２の消費電力を抑えることができる。

図８は、本発明の実施の形態において、静止画領域で輝度「２００」を表示する場合の画像データを示す図であり、図８（ａ）は第１のコーディングテーブルを用いた場合、図８（ｂ）は第２のコーディングテーブルを用いた場合をそれぞれ示している。第１のコーディングテーブルには、図５（ａ）に示すように、輝度「２００」を表示するサブフィールドの組合せが存在しない。そのため画像データ変換部５１は誤差拡散処理を行い、図８（ａ）に示すように、輝度「１９６」と輝度「２０１」とを用いて擬似的に輝度「２００」を表示することになる。その結果、ハミング距離の大きい輝度「１９５」と輝度「２０１」とが市松状に配列することになり、データ電極駆動回路４２の電力が増加する。このときのデータ電極駆動回路４２の電力が増加するサブフィールドは比較的輝度重みの大きい第５ＳＦ、第８ＳＦ、および第９ＳＦである。

しかしながら本実施の形態においては、最大ドライバ電力が電力しきい値より大きくなると、データ変換テーブルを第２のコーディングテーブルに切換える。すると画像データ変換部５１は誤差拡散処理を行い、図８（ｂ）に示すように、輝度「１９６」と輝度「２１２」とを用いて擬似的に輝度「２００」を表示することになる。その結果、市松状に配列する輝度「１９６」と輝度「２１２」とのハミング距離が小さくなり、データ電極駆動回路４２の電力を減少させることができる。

なお、本実施の形態においては、１つの電力しきい値を有し、最大ドライバ電力と電力しきい値とを比較して、最大ドライバ電力が電力しきい値より小さい場合には第１のコーディングテーブルを用い、最大ドライバ電力が電力しきい値より大きい場合には第２のコーディングテーブルを用いるものとして説明した。このように制御すると、第１のコーディングテーブル使用時には最大ドライバ電力が増加し第２のコーディングテーブル使用時には最大ドライバ電力が減少するので、一定の輝度を長時間表示するとコーディングテーブルの切換えを繰り返し、画像表示品質を低下させることがある。このような不具合を改善するためには、増加用電力しきい値と減少用電力しきい値とを備えコーディングテーブルの切換えにヒステリシス特性を持たせればよい。すなわち、最大ドライバ電力が増加して増加用電力しきい値以上になったとき第１のコーディングテーブルから第２のコーディングテーブルに切換え、最大ドライバ電力が減少して増加用電力しきい値よりも小さい減少用電力しきい値未満になったとき第２のコーディングテーブルから第１のコーディングテーブルに切換えればよい。

また、本実施の形態においては、弱動画領域においては最大ドライバ電力の値にかかわらず第２のコーディングテーブルに切換え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、最大ドライバ電力が電力しきい値より小さい場合には第２のコーディングテーブルに切換え、最大ドライバ電力が電力しきい値より大きい場合には第３のコーディングテーブルに切換えてもよい。

さらに、２つの電力しきい値を備え、最大ドライバ電力が第１の電力しきい値より小さい場合には第１のコーディングテーブルを用い、最大ドライバ電力が第１の電力しきい値より大きく第２の電力しきい値よりも小さい場合には第２のコーディングテーブルを用い、最大ドライバ電力が第２の電力しきい値より大きい場合には第３のコーディングテーブルを用いるように制御してもよい。

さらに、言うまでもなく、コーディングテーブルは上述したものに限定されるものではない。図９は、本発明の他の実施の形態において用いるコーディングテーブルを示す図であり、図９（ａ）は４７通りの発光パターンを有する第１のコーディングテーブル、図９（ｂ）は４４通りの発光パターンを有する第２のコーディングテーブル、図９（ｃ）は３７通りの発光パターンを有する第３のコーディングテーブルを示す図である。図９に示した他の実施の形態においては、コーディングテーブルのそれぞれの発光パターンの数の差を小さく設定している。すなわち、図９（ａ）に示した第１のコーディングテーブルは図５（ａ）に示した第１のコーディングテーブルよりも発光パターンの数が少なく、そのため擬似輪郭の発生を抑えることができる。また、図９（ｃ）に示した第３のコーディングテーブルは図５（ｃ）に示した第３のコーディングテーブルよりも発光パターンの数が多く、そのため階調を標示する性能に優れている。

そして、図９に示した他の実施の形態において、３つのコーディングテーブルは以下のように設定されている。第１のコーディングテーブルでは、輝度の大きさにかかわらず隣り合う標示輝度のハミング距離が「３」である組合せが含まれているのに対して、第２のコーディングテーブルでは、高い輝度を表示する場合のハミング距離の最大値が「２」に制限されている。また、第３のコーディングテーブルでは、輝度「６」と「８」とを除き、ハミング距離の最大値が「２」に制限されている。このように擬似輪郭の発生しやすい輝度の高い発光パターンのの組合せの場合に、ハミング距離の最大値を制限している。

図１０は、本発明の他の実施の形態において、静止画領域で輝度「２００」を表示する場合の画像データを示す図であり、図１０（ａ）は第１のコーディングテーブルを用いた場合、図１０（ｂ）は第２のコーディングテーブルを用いた場合をそれぞれ示している。第１のコーディングテーブルには、図９（ａ）に示すように、輝度「２００」を表示するサブフィールドの組合せが存在しない。そのため画像データ変換部５１は誤差拡散処理を行い、図１０（ａ）に示すように、輝度「１８５」と輝度「２２８」とを用いて擬似的に輝度「２００」を表示することになる。その結果、ハミング距離が「３」である輝度「１８５」と輝度「２２８」とが市松状に配列することになり、データ電極駆動回路４２の電力が増加する。このときのデータ電極駆動回路４２の電力が増加するサブフィールドは比較的輝度重みの大きい第４ＳＦ、第６ＳＦ、および第１０ＳＦである。

しかしながら、最大ドライバ電力が電力しきい値より大きくなると、データ変換テーブルを第２のコーディングテーブルに切換える。すると画像データ変換部５１は誤差拡散処理を行い、図１０（ｂ）に示すように、輝度「１８５」と輝度「２３４」とを用いて擬似的に輝度「２００」を表示することになる。その結果、市松状に配列する輝度「１８５」と輝度「２３４」とのハミング距離が「２」と小さくなり、データ電極駆動回路４２の電力を減少させることができる。

なお、上述の実施の形態においてはコーディングテーブルの数が３つであるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数、例えば４つのコーディングテーブル切換えて用いる構成であってもよい。

また上述した実施の形態においては、データ電極を駆動するための電力として最大ドライバ電力を用い、所定のしきい値として電力しきい値を用い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、他の方法でデータ電極を駆動するための電力を求めてもよく、その電力の値に対して最適な値となるように所定のしきい値を設定することができる。

なお本発明は、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く、また上述した実施の形態において用いた具体的な数値等は、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、誤差拡散やディザ等の画像信号処理を行っても、データ電極駆動回路の消費電力を抑えることができるので、プラズマディスプレイ装置の駆動方法として有用である。

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 本発明の実施の形態に用いるパネルの電極配列図 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いて用いるコーディングテーブルを示す図 本発明の実施の形態における画像信号処理回路の詳細を示す回路ブロック図 本発明の実施の形態におけるコーディング制御部の制御方法を示す図 本発明の実施の形態において、静止画領域で輝度「２００」を表示する場合の画像データを示す図 本発明の他の実施の形態において用いるコーディングテーブルを示す図 本発明の他の実施の形態において、静止画領域で輝度「２００」を表示する場合の画像データを示す図

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
４０ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４２（１）〜４２（１６） データドライバ
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
５１ 画像データ変換部
５２ 動き検出部
５３ 電力算出部
５４ コーディング制御部
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ データ変換テーブル
６２ 誤差拡散処理部
７１（１）〜７１（１６） ドライバ電力算出部
７２（１）〜７２（１６） ドライバ電力累積部
７３ 最大値選択部
１００ プラズマディスプレイ装置

Claims (3)

1. １フィールド期間をあらかじめ輝度重みの定められた複数のサブフィールドで構成するとともに、前記サブフィールドの任意の組合せによる複数の発光パターンの中から複数の発光パターンを選択して表示用組合せ集合を作成し、前記表示用組合せ集合に属する発光パターンに基づいて放電セルを発光制御するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、
   発光パターンの組合せの数の異なる複数の表示用組合せ集合を備え、かつデータ電極を駆動するための消費電力が所定のしきい値よりも大きいときに発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いて放電セルを発光制御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の駆動方法。
2. 前記表示用組合せ集合は、発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合と、発光パターンの組合せの数の多い表示用組合せ集合とを有し、前記表示用組合せ集合における特定の輝度の発光パターンとその次に輝度の高い発光パターンとのハミング距離の最大値は、前記発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合のハミング距離の最大値が組合せの数の多い表示用組合せ集合のハミング距離の最大値よりも小さくなるように構成した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の駆動方法。
3. 動きの速い画像を表示する場合は、動きの遅い画像を表示する場合の表示用組合せ集合よりも発光パターンの組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いて放電セルを発光制御するように構成した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の駆動方法。

Images