JP2010160225A - プラズマディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示品質を大きく損なうことなくプラズマディスプレイ装置のデータ電極駆動回路の消費電力を定常的に削減する。
【解決手段】データ電極を有する放電セルを複数配列したパネルと、データ電極を駆動するデータ電極駆動回路と、画像信号に信号処理を施してデータ電極駆動回路に供給する画像信号処理回路４１とを備えたプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、画像信号処理回路４１はパネルの画像表示領域の周辺領域に表示する画像信号に対してはローパスフィルタ処理を施す。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＡＣ型の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は、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、各サブフィールドにおいて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。

プラズマディスプレイ装置は、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。

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、そのための電力が必要となる。

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消費電力も大きなものとなる。

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、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算出し、消費電力が大きい場合には、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等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。あるいは、もとの画像信号をデータ電極駆動回路の消費電力の小さくなる画像信号に置き換えて、データ電極駆動回路の消費電力を下げる方法等が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−６６６３８号公報 特開２００２−１４９１０９号公報

上記特許文献１、２に記載の方法は、消費電力が増加しすぎた場合に、プラズマディスプレイ装置を破壊から守るために主に使用され、画像の表示品質を大きく損なうおそれがあった。

しかしながら、近年は大画面化、高精細化にともない、データ電極駆動回路の消費電力が定常的に増加する傾向にある。そのため、画像表示品質を大きく損なうことなく定常的に使用できる電力削減方法が望まれていた。

本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、画像表示品質を大きく損なうことなくデータ電極駆動回路の消費電力を定常的に削減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。

上記目的を達成するために本発明は、データ電極を有する放電セルを複数配列したパネルと、データ電極を駆動するデータ電極駆動回路と、画像信号に信号処理を施してデータ電極駆動回路に供給する画像信号処理回路とを備えたプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、画像信号処理回路はパネルの画像表示領域の周辺領域に表示する画像信号に対してはローパスフィルタ処理を施すことを特徴とする。この方法によれば、画像表示品質を大きく損なうことなくデータ電極駆動回路の消費電力を定常的に削減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、データ電極駆動回路の消費電力が所定のしきい値より大きいときには、データ電極駆動回路の消費電力が所定のしきい値以下のときにローパスフィルタ処理を施す領域よりも広い面積の領域にローパスフィルタ処理を施してもよい。

本発明によれば、画像表示品質を大きく損なうことなくデータ電極駆動回路の消費電力を定常的に削減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１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置のパネル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、緑色および青色のそれぞれに発光する蛍光体層３５が設けられている。

これらの前面基板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１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。このｍ×ｎ個の放電セルによって画像を表示する画像表示領域が構成される。

図３は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置４０は、パネル１０、画像信号処理回路４１、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４１は、詳細は後述するが、入力した画像信号をパネル１０で表示できる画素数および階調数の各色の画像信号に変換し、さらに、放電セルのサブフィールド毎の発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」・「０」に対応させた各色の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４１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のそれぞれに印加する。

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（ＳＦ１、ＳＦ２、・・・、ＳＦ１０）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、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０の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を電圧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３３上や蛍光体層３５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、ＳＦ１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、ＳＦ２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、各色の画像データに基づきデータ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に電圧Ｖｄの書込みパルスを印加するとともに、１行目の走査電極ＳＣ１に電圧Ｖａの走査パルスを印加する。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Ｄｊに印加する電圧を電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ、あるいは電圧Ｖｄから電圧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を電圧０（Ｖ）に戻し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ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ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の電圧は電圧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を電圧０（Ｖ）に戻し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。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ＳＦ２〜ＳＦ１０においても維持パルス数を除いてＳＦ１と同様の動作を行う。

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。そして各放電セルの発光・非発光をサブフィールド毎に制御して階調を表示している。例えば、階調「２」を表示するためには、輝度重みが「２」であるＳＦ２でのみ放電セルを発光させればよく、階調「１４」を表示するためには、輝度重みが「１」であるＳＦ１、輝度重みが「２」であるＳＦ２および輝度重みが「１１」であるＳＦ５で放電セルを発光させればよい。なお、階調「３」を表示する場合には、輝度重みが「１」のＳＦ１および輝度重みが「２」のＳＦ２で放電セルを発光させる方法と、輝度重みが「３」のＳＦ３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発光させる組合せを選択する。すなわち、階調「３」を表示する場合にはＳＦ１およびＳＦ２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４１は、各色の画像信号（赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢ）を、放電セルのサブフィールド毎の発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」・「０」に対応させた各色の画像データ（赤の画像データｄａｔａＲ、緑の画像データｄａｔａＧ、青の画像データｄａｔａＢ）に変換する。したがって、階調「０」を表示する画像データは「００００００００００」であり、ＳＦ１〜ＳＦ１０で非発光であることを示している。また階調「１」を表示する画像データは「１０００００００００」であり、ＳＦ１のみで放電セルを発光させることを示している。同様に、階調「２」を表示する画像データ「０１００００００００」はＳＦ２のみで放電セルを発光させ、階調「３」を表示する画像データ「１１００００００００」はＳＦ１とＳＦ２とで放電セルを発光させることを示している。

なお、２つの画像データに対して、対応するビットを比較したとき、等しくないビットの個数をハミング距離と称する。例えば階調「０」の画像データと、階調「１」の画像データとはＳＦ１に対するビットが等しくないので、それらのハミング距離は「１」である。また、階調「０」の画像データと、階調「３」の画像データとはＳＦ１およびＳＦ２に対するビットが等しくないので、それらのハミング距離は「２」である。

一般に、サブフィールド法を用いて画像を表示する場合、画像データのハミング距離が大きくなると、書込み期間において、各データ電極Ｄｊに印加する電圧を電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ、あるいは電圧Ｖｄから電圧０（Ｖ）へ切換える頻度が増え、データ電極駆動回路４２の消費電力が大きくなる傾向がある。

ハミング距離はサブフィールド構成によっても左右されるが、表示する階調が大きく変化するとハミング距離も大きくなる傾向がある。したがって狭い領域で階調の変化が所定値以上となるような空間周波数の高い画像信号では表示する階調が頻繁に変化し、対応する画像データのハミング距離が大きくなりデータ電極の消費電力も大きくなる傾向がある。逆に空間周波数の低い画像信号では表示する階調が緩やかに変化するため、対応する画像データのハミング距離は小さくなりデータ電極の消費電力も抑制される。

そのため、画像信号にローパスフィルタ処理（以下、「ＬＰＦ処理」と略記する）を施し、画像信号の空間周波数の高い成分を抑制することでデータ電極駆動回路４２の消費電力も抑制することができる。本実施の形態においては、ＬＰＦ処理の影響が目立ちにくい画像表示領域の周辺領域において画像信号にＬＰＦ処理を施すことで、画像表示品質を大きく損なうことなくデータ電極駆動回路４２の消費電力を定常的に削減している。

図５は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０の画像信号処理回路４１の機能ブロック図である。画像信号処理回路４１は、２次元ＬＰＦ部５０と、画像データ変換部５８とを備え、赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれを、赤の画像データｄａｔａＲ、緑の画像データｄａｔａＧ、青の画像データｄａｔａＢに変換する。

２次元ＬＰＦ部５０は、画像領域信号発生部５２と、ＬＰＦ処理部５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂを有し、各色の画像信号にＬＰＦ処理を施す。

画像領域信号発生部５２は、画像表示領域を、中心を同一とする楕円状の領域に分割し、それぞれの領域を示す画像領域信号Ｋを出力する。図６は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０の画像領域信号発生部５２の動作を説明するための図である。本実施の形態においては、画像表示領域を中央領域、遷移領域、周辺領域の３つの領域に分割している。そして、縦方向の幅Ｈ、横方向の幅Ｗの画像表示領域全体に対する中央領域の楕円の大きさは、例えば縦方向の径Ｈ１が８０％、横方向の径Ｗ１が８８％である。また遷移領域の上および下の幅Ｈ２が例えば６％、右および左の幅Ｗ２が例えば４％である。また周辺領域は、上および下の幅Ｈ３が例えば４％、右および左の幅Ｗ３が例えば２％である。これは画像表示領域の画素数を縦が７６８画素、横が１３６６画素と仮定すると、中央領域は縦方向の径が６１４画素、横方向の径が１２０２画素であり、また遷移領域の上および下の幅がそれぞれ４６画素、左および右の幅がそれぞれ５５画素であり、周辺領域の上および下の幅がそれぞれ３１画素、右および左の幅がそれぞれ２７画素に相当する。

そして画像領域信号発生部５２は、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号に基づき、画像信号に対応する画像表示領域がどの領域であるかを示す画像領域信号Ｋを出力する。本実施の形態においては、画像領域信号Ｋは、中央領域で「０」、遷移領域では「０」を超え「１／１６」未満の値であって中央領域から周辺領域に近づくにつれて値が大きくなり、周辺領域では「１／１６」である。

ＬＰＦ処理部５４Ｒは、画像領域信号Ｋに基づき、赤の画像信号ｓｉｇＲにＬＰＦ処理を施す。同様に、ＬＰＦ処理部５４Ｇは緑の画像信号ｓｉｇＧにＬＰＦ処理を施し、ＬＰＦ処理部５４Ｂは青の画像信号ｓｉｇＢにＬＰＦ処理を施す。

図７は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０のＬＰＦ処理部５４Ｒの回路ブロック図である。ＬＰＦ処理部５４Ｒは、垂直遅延器６１、６２と、水平遅延器６３〜６８と、乗算器７１〜７９と、加算器８１とを備えている。

水平遅延器６３からは１画素分遅延した画像信号が出力され、水平遅延器６４からは２画素分遅延した画像信号が出力される。また垂直遅延器６１からは１走査線分遅延した画像信号が出力され、水平遅延器６５からは１走査線分と１画素分遅延した画像信号が出力され、水平遅延器６６からは１走査線分と２画素分遅延した画像信号が出力される。また垂直遅延器６２からは２走査線分遅延した画像信号が出力され、水平遅延器６７からは２走査線分と１画素分遅延した画像信号が出力され、水平遅延器６８からは２走査線分と２画素分遅延した画像信号が出力される。

乗算器７１は入力した画像信号に画像領域信号Ｋを乗じる。乗算器７３、７７、７９も同様に、入力した画像信号に画像領域信号Ｋを乗じる。乗算器７２は入力した画像信号に画像領域信号Ｋの２倍を乗じる。乗算器７４、７６、７８も同様に、入力した画像信号に画像領域信号Ｋの２倍を乗じる。乗算器７５は入力した画像信号に（１−１２Ｋ）を乗じる。なお（１−１２Ｋ）は「１」から画像領域信号Ｋの１２倍を減じた値である。加算器８１は、乗算器７１〜７９の出力を加算する。

図８は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０のＬＰＦ処理部５４Ｒの動作の説明図であり、２次元の加重和係数テーブルを示している。水平遅延器６５から出力される１走査線分と１画素分遅延した画像信号に注目すると、中央領域では画像領域信号Ｋ＝「０」であるので、ＬＰＦ処理部５４Ｒは、図８（ａ）に示したように、注目画像信号である１走査線分と１画素分遅延した画像信号をそのまま出力する。

また遷移領域では、例えば中央領域に近く画像領域信号Ｋ＝「１／２５６」であれば、ＬＰＦ処理部５４Ｒは、図８（ｂ）の「Ｋ＝１／２５６」に示したように、（左上の画像信号）×１／２５６＋（上の画像信号）×２／２５６＋（右上の画像信号）×１／２５６＋（左の画像信号）×２／２５６＋（注目画像信号）×２４４／２５６＋（右の画像信号）×２／２５６＋（左下の画像信号）×１／２５６＋（下の画像信号）×２／２５６＋（右下の画像信号）×１／２５６を計算して出力する。

遷移領域でも、中央領域から遠ざかるにつれて画像領域信号Ｋは大きくなり、ＬＰＦ処理部５４Ｒは、画像領域信号Ｋの値に応じて、（左上の画像信号）×Ｋ＋（上の画像信号）×２Ｋ＋（右上の画像信号）×Ｋ＋（左の画像信号）×２Ｋ＋（注目画像信号）×（１−１２Ｋ）＋（右の画像信号）×２Ｋ＋（左下の画像信号）×Ｋ＋（下の画像信号）×２Ｋ＋（右下の画像信号）×１Ｋを計算して出力する。

また周辺領域では画像領域信号Ｋ＝「１／１６」であるので、ＬＰＦ処理部５４Ｒは、図８（ｃ）に示したように、（左上の画像信号）×１６／２５６＋（上の画像信号）×３２／２５６＋（右上の画像信号）×１６／２５６＋（左の画像信号）×３２／２５６＋（注目画像信号）×６４／２５６＋（右の画像信号）×３２／２５６＋（左下の画像信号）×１６／２５６＋（下の画像信号）×３２／２５６＋（右下の画像信号）×１６／２５６を計算して出力する。

このようにしてＬＰＦ処理部５４Ｒは、画像表示領域に応じて、注目画像信号をその周囲の画素の画像信号を用いて平均化した信号に置き換えることによりＬＰＦ処理を施す。そして画像表示領域の中央領域では入力した赤の画像信号ｓｉｇＲにＬＰＦ処理を施すことなく出力する。一方、周辺領域では赤の画像信号ｓｉｇＲに強いＬＰＦ処理を施す。そして遷移領域では、中央領域の近くでは弱く、周辺領域に近づくにつれて強いＬＰＦ処理を赤の画像信号ｓｉｇＲに施す。

ＬＰＦ処理部５４Ｇも同様に、画像表示領域の中央領域では緑の画像信号ｓｉｇＧにＬＰＦ処理を施すことなく出力し、周辺領域では緑の画像信号ｓｉｇＧに強いＬＰＦ処理を施す。そして画像表示領域の遷移領域では、中央領域の近くでは弱く、周辺領域に近づくにつれて強いＬＰＦ処理を緑の画像信号ｓｉｇＧに施す。ＬＰＦ処理部５４Ｂも青の画像信号ｓｉｇＢに対して同様の処理を行う。

このように、本実施の形態では、ＬＰＦ処理の影響が目立ちにくい画像表示領域の周辺領域において画像信号にＬＰＦ処理を施すことで、画像表示品質を大きく損なうことなくデータ電極駆動回路４２の消費電力を定常的に削減している。

なお、本実施の形態においては、データ電極駆動回路４２の消費電力等に依存することなく画像信号にＬＰＦ処理を施したが、データ電極駆動回路４２の消費電力が増加すると画像信号に強いＬＰＦ処理を施し、データ電極駆動回路４２の消費電力が減少すると画像信号に施すＬＰＦ処理を弱めてもよい。このような駆動方法について以下に説明する。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置４０の画像信号処理回路４１の機能ブロック図である。画像信号処理回路４１は、２次元ＬＰＦ部１５０と、画像データ変換部５８と、電力予測部１５９とを備え、赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれを、赤の画像データｄａｔａＲ、緑の画像データｄａｔａＧ、青の画像データｄａｔａＢに変換する。

２次元ＬＰＦ部１５０は、２つの画像領域信号発生部１５２ａ、１５２ｂと、最大値選択部１５３と、ＬＰＦ処理部５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂとを有し、各色の画像信号にＬＰＦ処理を施す。

電力予測部１５９は、データドライバ４２（１）〜４２（１６）のそれぞれの消費電力の予測値を計算し、それらの合計値ＥＧＡを出力するとともに、データドライバ４２（１）〜４２（１６）のそれぞれの消費電力のうちの最大値ＥＧＭを出力する。図１０は本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置４０の電力予測部１５９の回路ブロック図である。電力予測部１５９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９１（１）〜９１（１６）と、ドライバ電力算出部９１（１）〜９１（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９２（１）〜９２（１６）と、ドライバ電力累積部９２（１）〜９２（１６）のそれぞれの出力の合計を計算する電力加算部９３と、ドライバ電力累積部９２（１）〜９２（１６）のそれぞれの出力のうちの最大値を選択する最大電力選択部９４とを備えている。

データ電極駆動回路４２の消費電力は、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。加えてデータ電極Ｄｊに隣接するデータ電極Ｄｊ＋１、Ｄｊ−１に印加する電圧がデータ電極Ｄｊに印加する電圧に対して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９１（１）〜９１（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９２（１）〜９２（１６）はデータドライバ４２（１）〜４２（１６）の温度上昇との相関をと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、ドライバ電力算出部９１（１）〜９１（１６）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ＥＧＭおよび合計値ＥＧＡを出力する。

画像領域信号発生部１５２ａは、画像表示領域を、図６に示したように中心を同一とする楕円状に、中央領域、遷移領域、周辺領域の３つの領域に分割し、それぞれの領域を示す画像領域信号Ｋａを出力する。ただし画像領域信号発生部１５２ａは、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号だけでなく消費電力の合計値ＥＧＡにも基づき、中央領域、遷移領域、周辺領域のそれぞれの領域の広さを決定する。具体的には、消費電力の合計値ＥＧＡが小さいときは、画像表示領域の大部分が中央領域となるように中央領域を広く周辺領域を狭く設定する。そして消費電力の合計値ＥＧＡが大きくなるにつれて中央領域を狭く、周辺領域を広く設定する。

そして画像領域信号発生部１５２ａは、画像信号に対応する画像表示領域がどの領域であるかを示す画像領域信号Ｋａを出力する。本実施の形態においては、画像領域信号Ｋａは、中央領域で「０」、遷移領域では「０」を超え「１／１６」未満の値であって中央領域から周辺領域に近づくにつれて値が大きくなり、周辺領域では「１／１６」である。

画像領域信号発生部１５２ｂは、画像表示領域を垂直方向に複数の領域に分割し、それぞれの領域を示す画像領域信号Ｋｂを出力する。図１１は、本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置４０の画像領域信号発生部１５２ｂの画像表示領域の分割を示す図である。画像領域信号発生部１５２ｂは、画像表示領域の上部の帯状の領域および画像表示領域の下部の帯状の領域を周辺領域、画像表示領域の中央の帯状の領域を中央領域、周辺領域と中央領域との間に挟まれた帯状の領域を遷移領域として、３つの領域に分割している。

そして画像領域信号発生部１５２ｂは、タイミング発生回路４５から出力されるタイミング信号だけでなく、消費電力の最大値ＥＧＭにも基づき、中央領域、遷移領域、周辺領域のそれぞれの領域の広さを決定する。具体的には、消費電力の最大値ＥＧＭが小さいときは、画像表示領域の大部分が中央領域となるように中央領域を広く周辺領域を狭く設定する。そして消費電力の最大値ＥＧＭが大きくなるにつれて中央領域を狭く、周辺領域を広く設定する。

そして画像領域信号発生部１５２ｂは、画像信号に対応する画像表示領域がどの領域であるかを示す画像領域信号Ｋｂを出力する。本実施の形態においては、画像領域信号Ｋｂは、中央領域で「０」、遷移領域では「０」を超え「１／１６」未満の値であって中央領域から周辺領域に近づくにつれて値が大きくなり、周辺領域では「１／１６」である。

最大値選択部１５３は、画像領域信号発生部１５２ａから出力される画像領域信号Ｋａと、画像領域信号発生部１５２ｂから出力される画像領域信号Ｋｂとの大きいほうを選択して、画像領域信号Ｋとして出力する。

ＬＰＦ処理部５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂの回路構成およびその動作は実施の形態１におけるＬＰＦ処理部５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂと同様に、画像領域信号Ｋに基づき各色の画像信号にＬＰＦ処理を施す。

このように、実施の形態２においては、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力を推定し、消費電力が少ないときはＬＰＦ処理を施す領域を狭めて、画像表示品質を優先させている。また消費電力が大きくなるにしたがってＬＰＦ処理を施す領域を広げて、消費電力の抑制を優先している。

なお本実施の形態においては、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力に基づきＬＰＦ処理を施す領域の広さを制御することで画像信号に施すＬＰＦ処理の強さを制御したが、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力に基づき画像領域信号Ｋの最大値を制御してＬＰＦ処理の強さを制御してもよい。

また、サブフィールド数、輝度重み、その他、実施の形態１、２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、画像表示品質を大きく損なうことなくデータ電極駆動回路の消費電力を定常的に削減できるので、プラズマディスプレイ装置、特に大画面の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１におけるプラズマディスプレイ装置のパネルの構造を示す分解斜視図 同プラズマディスプレイ装置のパネルの電極配列図 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駆動電圧波形を示す図 同プラズマディスプレイ装置の画像信号処理回路の機能ブロック図 同プラズマディスプレイ装置の画像領域信号発生部の動作を説明するための図 同プラズマディスプレイ装置のＬＰＦ処理部の回路ブロック図 同プラズマディスプレイ装置のＬＰＦ処理部の動作の説明図 本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置の画像信号処理回路の機能ブロック図 同プラズマディスプレイ装置の電力予測部の回路ブロック図 同プラズマディスプレイ装置の画像領域信号発生部の画像表示領域の分割を示す図

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 プラズマディスプレイ装置
４１ 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
５０，１５０ ２次元ＬＰＦ部
５２，１５２ａ，１５２ｂ 画像領域信号発生部
５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ ＬＰＦ処理部
５８ 画像データ変換部
６１，６２ 垂直遅延器
６３〜６８ 水平遅延器
７１〜７９ 乗算器
８１ 加算器
９１（１）〜９１（１６） ドライバ電力算出部
９２（１）〜９２（１６） ドライバ電力累積部
９３ 電力加算部
９４ 最大電力選択部
１５３ 最大値選択部
１５９ 電力予測部

Claims (2)

1. データ電極を有する放電セルを複数配列したプラズマディスプレイパネルと、前記データ電極を駆動するデータ電極駆動回路と、画像信号に信号処理を施して前記データ電極駆動回路に供給する画像信号処理回路とを備えたプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、
   前記画像信号処理回路は、前記プラズマディスプレイパネルの画像表示領域の周辺領域に表示する画像信号に対してはローパスフィルタ処理を施す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. 前記データ電極駆動回路の消費電力が所定のしきい値より大きいときには、前記データ電極駆動回路の消費電力が所定のしきい値以下のときにローパスフィルタ処理を施す領域よりも広い面積の領域にローパスフィルタ処理を施す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。

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