JP4626724B2 - プラズマディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents

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いる。パネルは、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または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ている。プラズマディスプレイ装置の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ない。その結果、データ電極駆動回路には、そのための消費電力が必要となる。

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）。

しかしながら、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ている。したがって、上記特許文献１、２に記載の方法では、画像の表示品質を大きく損なうおそれがあった。

また、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、画像表示品質を犠牲にする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。

特開２０００−６６６３８号公報 特開２００２−１４９１０９号公報

本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、データ電極を有する放電セルを複数備えたパネルと、データ電極を駆動するデータ電極駆動回路とを備え、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、サブフィールドの任意の組合せの中から複数の組合せを選択して表示用組合せ集合を作成し、表示用組合せ集合に属するサブフィールドの組合せを用いて放電セルの発光または非発光を制御して階調を表示する。

プラズマディスプレイ装置の駆動方法は、組合せの数の異なる複数の表示用組合せ集合を備え、赤の画像信号、緑の画像信号、青の画像信号のそれぞれの空間差分を算出して、空間差分の大きい画像信号に対しては、空間差分の小さい画像信号に対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いるとともに、データ電極駆動回路の消費電力が大きい場合には、データ電極駆動回路の消費電力が小さい場合に画像信号に対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いてもよい。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、組合せの数の少ない表示用組合せ集合におけるある階調とその次に高い階調とのハミング距離の平均値が、組合せの数の多い表示用組合せ集合におけるある階調とその次に高い階調とのハミング距離の平均値よりも小さいことが望ましい。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、動画像を表示する画像信号に対しては、静止画像を表示する画像信号に対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いることが望ましい。

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で用いるコーディングテーブルを示す図 同プラズマディスプレイ装置で用いるコーディングテーブルを示す図 同プラズマディスプレイ装置で用いるコーディングテーブルを示す図 同プラズマディスプレイ装置で用いるコーディングテーブルを示す図 同プラズマディスプレイ装置のデータドライバの消費電力の最大値と定数との関係を示す図 同プラズマディスプレイ装置のコーディングテーブルの使い分けを模式的に示す図 同プラズマディスプレイ装置の画像信号処理回路の詳細を示す回路ブロック図 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 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で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２におけるプラズマディスプレイ装置で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２におけるプラズマディスプレイ装置で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２におけるプラズマディスプレイ装置で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２におけるプラズマディスプレイ装置で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２におけるプラズマディスプレイ装置で用いるコーディングテーブルを示す図 同プラズマディスプレイ装置における表示画像の一例を示す図 同プラズマディスプレイ装置における表示画像の一例の差分信号を示す図 同プラズマディスプレイ装置の画像信号に対するコーディングテーブルの使い分けを示す図 同プラズマディスプレイ装置のデータドライバの消費電力の最大値と定数との関係を示す図 同プラズマディスプレイ装置のデータドライバの消費電力の最大値と定数との関係を示す図 同プラズマディスプレイ装置の画像信号処理回路の詳細を示す回路ブロック図 同プラズマディスプレイ装置のＲデータ変換部、Ｇデータ変換部、Ｂデータ変換部の回路ブロック図

（実施の形態１）
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。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上には赤色に発光する蛍光体層３５Ｒ、緑色に発光する蛍光体層３５Ｇおよび青色に発光する蛍光体層３５Ｂ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。そして赤色の蛍光体層３５Ｒが設けられた放電セル、緑色の蛍光体層３５Ｇが設けられた放電セル、および青色の蛍光体層３５Ｂが設けられた放電セルからなる隣り合った３つの放電セルが画像を表示する際の１つの画素に対応する。したがって、パネル１０には画素がｍ／３×ｎ組形成されており、表示画面上の画素の位置（ｘ、ｙ）の画素は、走査電極ＳＣｙ、維持電極ＳＵｙと３つのデータ電極Ｄ３ｘ−２、Ｄ３ｘ−１、Ｄ３ｘとが交差した部分に形成される３つの放電セルにより構成される。ここで、ｘ＝１〜ｍ／３、ｙ＝１〜ｎである。

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する。画像信号処理回路４１は、さらに、放電セルのサブフィールド毎の発光および非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」および「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Ｄ１〜Ｄｍ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、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。そして、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）へと切換える毎に、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。

このときデータドライバ４２（１）〜４２（１６）のそれぞれは、あらかじめ定められた最大許容電力ＥＧＹｍａｘを超えてはならない。すなわち、データドライバ４２（１）〜４２（１６）のそれぞれの消費電力のうち、その最大値ＥＧＹは最大許容電力ＥＧＹｍａｘ以下で使用しなければならない。

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、サブフィールドの任意の組合せの中から複数の組合せを選択して表示用組合せ集合を作成し、表示用組合せ集合に属するサブフィールドの組合せを用いて放電セルの発光または非発光を制御して階調を表示している。複数のサブフィールド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。本実施の形態においては各色の画像信号、すなわち赤の画像信号ｓｉｇＲ（以下、単に「ｓｉｇＲ」と略記する場合もある）、緑の画像信号ｓｉｇＧ（以下、単に「ｓｉｇＧ」と略記する場合もある）、青の画像信号ｓｉｇＢ（以下、単に「ｓｉｇＢ」と略記する場合もある）のそれぞれに対して、組合せの数の異なる複数のコーディングテーブルを備え、各色の画像信号の信号レベルに応じて使用するコーディングテーブルを切換えている。

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、赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれに対して、黒を表示したときの階調を「０」とし、輝度重み「Ｎ」に対応する階調を「Ｎ」と表記する。したがって、輝度重み「１」をもつＳＦ１のみで発光する放電セルの階調は「１」であり、輝度重み「１」のＳＦ１と輝度重み「２」のＳＦ２との両方で発光させる放電セルの階調は「３」である。

本実施の形態においては、各色の画像信号に対して用いるそれぞれのコーディングテーブルを、２つのコーディングテーブルの中から選択して使用している。

図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ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で用いるコーディングテーブルを示す図であり、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、９０通りのサブフィールドの組合せを有する第１のコーディングテーブルを示す図、図５Ｄは、１１通りのサブフィールドの組合せを有する第２のコーディングテーブルを示す図である。本実施の形態においては、各色の画像信号に対して用いるそれぞれのコーディングテーブルを、各色の画像信号の信号レベルおよびデータ電極駆動回路の消費電力に基づき、上記２つのコーディングテーブルの中から１つを選択して使用している。

図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ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階調の値を示し、その右側にはその階調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。例えば図５Ａにおいて、階調「２」を表示するためには、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、ＳＦ１、ＳＦ２および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、ＳＦ１およびＳＦ２で放電セルを発光させる方法と、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および非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」および「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「００００００００００」はＳＦ１〜ＳＦ１０で非発光であり、階調「１」を表示する画像データ「１０００００００００」はＳＦ１のみで発光し、階調「２」を表示する画像データ「０１００００００００」はＳＦ２のみで発光し、階調「３」を表示する画像データ「１１００００００００」はＳＦ１とＳＦ２とで発光する。

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。図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄの右欄には、その表示用階調とその次に高い表示用階調とのハミング距離を記載している。ここで、その次に高い表示用階調とは、その表示用階調未満であって、かつ最も高い表示用階調を示す。例えば表示用階調「２４７」の右欄には、その表示用階調「２４７」とその次に高い表示用階調「２４５」とのハミング距離「３」を記載している。

第１のコーディングテーブルは隣り合う表示用階調のハミング距離が大きいコーディングテーブルであり、その値は「１」、「２」、「３」のいずれかであってそれらの平均値は「１．９１」である。また第２のコーディングテーブルはハミング距離が最も小さいコーディングテーブルであり、その値は「１」であってそれらの平均値も「１．００」である。このように本実施の形態においては、組合せの数の少ないコーディングテーブルにおけるある階調とその次に高い階調とのハミング距離の平均値は、組合せの数の多いコーディングテーブルにおけるある階調とその次に高い階調とのハミング距離の平均値よりも小さくなるように第１のコーディングテーブルと第２のコーディングテーブルとを作成している。

なお、画像を表示する場合、サブフィールドの組合せの数が多いコーディングテーブルを用いると、表示できる階調数が増えるので画像の表現能力を向上させることができる。しかしながら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。

したがって、サブフィールドの組合せの数が多いコーディングテーブルを用いると、表示できる階調数が増えて画像の表現能力が向上するが、隣り合う表示用階調のハミング距離が大きくなるため消費電力が大きくなる。一方、サブフィールドの組合せの数が少ないコーディングテーブルを用いると表示できる階調数が減るので画像の表現能力は低下するが、隣り合う表示用階調のハミング距離が小さくなって消費電力が抑制される。

そのため、表示できる階調が少なくても画像表示品質が低下しない画像信号であれば、その画像信号に対してサブフィールドの組合せの数が少ないコーディングテーブルを用いることでデータ電極駆動回路４２の消費電力を抑制することができる。本実施の形態においては、各色の画像信号のそれぞれの信号レベルを比較して、相対的に信号レベルの大きい色の画像信号に対しては表示できる階調数の多いコーディングテーブルを用いて画像表示品質を確保する。一方、相対的に信号レベルの小さい色の画像信号に対しては、表示できる階調数が少なくても画像表示品質が大きく低下することがないので、サブフィールドの組合せの数が少ないコーディングテーブルを用いて消費電力を抑制する。

このようにして、赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれの信号レベルを比較する。そして、相対的に信号レベルの小さい色の画像信号に対しては、相対的に信号レベルの大きい色の画像信号に対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いることにより、画像表示品質を犠牲にすることなく電力を削減している。

また、本実施の形態においては、各色の画像信号に対して用いるそれぞれのコーディングテーブルを、各色の画像信号の信号レベルだけでなくデータ電極駆動回路４２の消費電力にも基づき決定している。

具体的には、赤の画像信号ｓｉｇＲに対しては、赤の画像信号ｓｉｇＲの信号レベルと緑の画像信号ｓｉｇＧの信号レベルとを比較する。そして、緑の画像信号ｓｉｇＧに対する比が所定の定数Ｋｒよりも小さい赤の画像信号ｓｉｇＲに対しては、緑の画像信号ｓｉｇＧに対する比が所定の定数Ｋｒ以上の赤の画像信号ｓｉｇＲに対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いる。

すなわち、赤の画像信号ｓｉｇＲと緑の画像信号ｓｉｇＧとを比較して、
（条件Ｒ１）ｓｉｇＧ×Ｋｒ≦ｓｉｇＲ
が成り立つ領域では、赤の画像信号ｓｉｇＲに対して第１のコーディングテーブルを用いる。

（条件Ｒ２）ｓｉｇＲ＜ｓｉｇＧ×Ｋｒ
が成り立つ領域では、赤の画像信号ｓｉｇＲに対して第２のコーディングテーブルを用いる。

ただし、定数Ｋｒは、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

また、緑の画像信号ｓｉｇＧに対しては、緑の画像信号ｓｉｇＧの信号レベルと赤の画像信号ｓｉｇＲの信号レベルと青の画像信号ｓｉｇＢの信号レベルとを比較する。そして、赤の画像信号ｓｉｇＲと青の画像信号ｓｉｇＢとの大きいほうの画像信号に対する比が所定の定数Ｋｇよりも小さい緑の画像信号ｓｉｇＧに対しては、赤の画像信号ｓｉｇＲと青の画像信号ｓｉｇＢとの大きいほうの画像信号に対する比が所定の定数Ｋｇ以上の緑の画像信号ｓｉｇＧに対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いる。

すなわち、赤の画像信号ｓｉｇＲと緑の画像信号ｓｉｇＧと青の画像信号ｓｉｇＢとを比較して、
（条件Ｇ１）ｍａｘ（ｓｉｇＲ，ｓｉｇＢ）×Ｋｇ≦ｓｉｇＧ
が成り立つ領域では、緑の画像信号ｓｉｇＧに対して第１のコーディングテーブルを用いる。ここでｍａｘ（Ａ，Ｂ）は、数値Ａ、Ｂのうち大きいほうを選択することを示している。

（条件Ｇ２）ｓｉｇＧ＜ｍａｘ（ｓｉｇＲ，ｓｉｇＢ）×Ｋｇ
が成り立つ領域では、緑の画像信号ｓｉｇＧに対して第２のコーディングテーブルを用いる。

ただし、定数Ｋｇは、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

また、青の画像信号ｓｉｇＢに対しては、青の画像信号ｓｉｇＢの信号レベルと緑の画像信号ｓｉｇＧの信号レベルとを比較する。そして、緑の画像信号ｓｉｇＧに対する比が所定の定数Ｋｂよりも小さい青の画像信号ｓｉｇＢに対しては、緑の画像信号ｓｉｇＧに対する比が所定の定数Ｋｂ以上の青の画像信号ｓｉｇＢに対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いる。

すなわち、青の画像信号ｓｉｇＢと緑の画像信号ｓｉｇＧとを比較して、
（条件Ｂ１）ｓｉｇＧ×Ｋｂ≦ｓｉｇＢ
が成り立つ領域では、青の画像信号ｓｉｇＢに対して第１のコーディングテーブルを用いる。

（条件Ｂ２）ｓｉｇＢ＜ｓｉｇＧ×Ｋｂ
が成り立つ領域では、青の画像信号ｓｉｇＢに対して第２のコーディングテーブルを用いる。

ただし、定数Ｋｂは、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

なお、各色の画像信号の信号レベルが等しい場合、緑の発光は赤の発光、青の発光に比べて最も輝度が高く、階調に対する視覚感度も最も高い。本実施の形態においては、上記に考慮して、赤の画像信号ｓｉｇＲと緑の画像信号ｓｉｇＧとを比較して赤の画像信号ｓｉｇＲに対して用いるコーディングテーブルを選択し、青の画像信号ｓｉｇＢと緑の画像信号ｓｉｇＧとを比較して青の画像信号ｓｉｇＢに対して用いるコーディングテーブルを選択した。

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のデータドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力の最大値ＥＧＹと定数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂとの関係を示す図であり、横軸は消費電力の最大値ＥＧＹ、縦軸は所定の定数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂの値をそれぞれ示している。消費電力の最大値ＥＧＹが最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．１２倍以上であれば、定数Ｋｒおよび定数Ｋｂを「０．７５」、定数Ｋｇを「０．２５」に設定する。そして、消費電力の最大値ＥＧＹがその最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．０４倍未満では、定数Ｋｒおよび定数Ｋｂを「０」、定数Ｋｇを「０」に設定する。そして消費電力の最大値ＥＧＹが、最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．０４倍〜０．１２倍の範囲では、各定数を、上述したそれぞれの値に等しい値またはそれらの間の値に設定する。

またこのとき、図６に示したように、各定数の変化する範囲では、消費電力の最大値ＥＧＹが低下する方向に変動した場合の各定数の値を、消費電力の最大値ＥＧＹが上昇する方向に変動した場合の各定数の値よりも大きく設定することによりヒステリシス特性をもたせてもよい。本実施の形態においては、消費電力の最大値ＥＧＹが低下する方向に変動した場合には、消費電力の最大値ＥＧＹが最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．１２倍よりもさらに低い値まで定数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂを一定値とし、それ以下に変動した場合に定数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂの値を低下させている。また、消費電力の最大値ＥＧＹが上昇する方向に変動した場合には、消費電力の最大値ＥＧＹが最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．０４倍よりもさらに高い値まで定数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂを一定値とし、それ以上に変動した場合に定数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂの値を増加させている。このように設定することで、画像信号の変化に対して各定数の変化の回数を減らすことができるので、各定数の変化にともなうフリッカ等が発生するおそれがなくなる。

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のコーディングテーブルの使い分けを模式的に示す図である。消費電力の最大値ＥＧＹが最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．１２倍以上である場合のコーディングテーブルの使い分けを示しており、縦軸に赤の画像信号ｓｉｇＲの信号レベル、横軸に緑の画像信号ｓｉｇＧの信号レベルを示している。なお図面を見やすくするために、青の画像信号ｓｉｇＢの信号レベルは「０」とした。

図７の（条件Ｒ１）が成立する画像信号は、緑の画像信号ｓｉｇＧに対して赤の画像信号ｓｉｇＲの相対的な信号レベルは高く、そのため赤の画像信号ｓｉｇＲに対して第１のコーディングテーブルを用いる。また（条件Ｒ２）が成立する画像信号は、緑の画像信号ｓｉｇＧに対して赤の画像信号ｓｉｇＲの相対的な信号レベルが低いため、赤の画像信号ｓｉｇＲに対して第２のコーディングテーブルを用いる。

このように、本実施の形態においては、各色の画像信号のうち相対的な信号レベルが小さく、表示できる階調数を減らしても画像の表示品質の低下しない信号に対しては第２のコーディングテーブルを用いて、画像表示品質を犠牲にすることなく電力を削減している。

また、データドライバ４２（１）〜４２（１６）のそれぞれの消費電力のうちその最大値ＥＧＹに基づき、図６に示した定数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂを設定する。これにより、データ電極駆動回路４２の消費電力が大きい場合には、各定数の値を大きく設定して、サブフィールドの組合せの数の少ないコーディングテーブルを用いる画像信号の適用範囲を広めて、消費電力の抑制を優先させた駆動を行う。またデータ電極駆動回路４２の消費電力が小さい場合には、各定数の値を小さく設定して、表示できる階調の数を増やし、画像表示能力を優先させた駆動を行っている。

すなわちデータ電極駆動回路４２の消費電力が大きい場合には、データ電極駆動回路４２の消費電力が小さい場合に画像信号に対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いている。

次に、画像信号およびデータドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力に基づきコーディングテーブルを切換えるための画像信号処理回路４１の回路構成について説明する。

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の画像信号処理回路４１の詳細を示す回路ブロック図である。画像信号処理回路４１は、色分離部５１と、電力予測部５２と、Ｋｒ設定部５３Ｒと、Ｋｇ設定部５３Ｇと、Ｋｂ設定部５３Ｂと、Ｒ比較部５４Ｒと、Ｇ比較部５４Ｇと、Ｂ比較部５４Ｂと、Ｒデータ変換部５８Ｒと、Ｇデータ変換部５８Ｇと、Ｂデータ変換部５８Ｂとを備えている。

色分離部５１は、ＮＴＳＣ画像信号等の入力画像信号を３つの原色信号、すなわち赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢに分離する。入力画像信号として各色の画像信号を入力する場合には色分離部５１を省略してもよい。

電力予測部５２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、その最大値ＥＧＹを出力する。図９は本発明の実施の形態１における電力予測部５２の回路ブロック図である。電力予測部５２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６１（１）〜６１（１６）と、ドライバ電力算出部６１（１）〜６１（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６２（１）〜６２（１６）と、ドライバ電力累積部６２（１）〜６２（１６）のそれぞれの出力の最大値を選択する最大値選択部６３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６１（１）〜６１（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６２（１）〜６２（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、電力予測部５２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ＥＧＹを出力する。

Ｋｒ設定部５３Ｒは、消費電力の最大値ＥＧＹに基づき、図６に示した定数Ｋｒを出力する。Ｒ比較部５４Ｒは、定数Ｋｒを用いて、緑の画像信号ｓｉｇＧの定数Ｋｒ倍と赤の画像信号ｓｉｇＲとを比較する。そして（条件Ｒ１）、（条件Ｒ２）のいずれが成り立つかを示す信号を比較結果としてＲデータ変換部５８Ｒに出力する。

Ｋｇ設定部５３Ｇ、Ｇ比較部５４Ｇについても同様の動作を行い、Ｋｂ設定部５３Ｂ、Ｂ比較部５４Ｂについても同様の動作を行う。

Ｒデータ変換部５８Ｒは、コーディング選択部８１と、２つのコーディングテーブル８２ａ、８２ｂとを有し、赤の画像信号ｓｉｇＲを赤の画像データｄａｔａＲ、すなわち赤の放電セルの発光または非発光を制御するサブフィールドの組合せに変換する。

コーディング選択部８１は、Ｒ比較部５４Ｒの比較結果に基づいて２つのコーディングテーブル８２ａ、８２ｂのいずれか１つを選択する。具体的には、（条件Ｒ１）が成り立つ領域では第１のコーディングテーブル８２ａを、（条件Ｒ２）が成り立つ領域では第２のコーディングテーブル８２ｂをそれぞれ選択する。コーディングテーブル８２ａ、８２ｂのそれぞれは、例えばＲＯＭ等のデータ変換テーブルを用いて構成され、入力した赤の画像信号ｓｉｇＲを赤の画像データｄａｔａＲに変換する。ここで、コーディングテーブル８２ａは、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃに示した第１のコーディングテーブルであり、コーディングテーブル８２ｂは、図５Ｄに示した第２のコーディングテーブルである。

Ｇデータ変換部５８ＧおよびＢデータ変換部５８Ｂも、Ｒデータ変換部５８Ｒと同様の回路構成である。

このように構成することで、画像表示品質を犠牲にすることなく電力を削減できるパネルの駆動方法およびそれを用いたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、各色の画像信号に対して用いるそれぞれのコーディングテーブルを、各色の画像信号の信号レベルの相対比較およびデータドライバの消費電力に基づき２つのコーディングテーブルの中から１つを選択して使用する例について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば各色の画像信号に対して３つ以上のコーディングテーブルを備え、各色の画像信号の信号レベルおよびデータドライバの消費電力に基づき３つ以上のコーディングテーブルの中から１つを選択して使用してもよい。また、各色の画像信号の信号レベルに加えて、画像の動き等の他の属性を考慮してコーディングテーブルを使い分けてもよい。また、表示用階調にない階調を表示する回路を追加してもよい。以下にその一例を実施の形態２として説明する。

（実施の形態２）
パネルの構造、電極に印加する駆動電圧波形等については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。実施の形態２においては、各色の画像信号に対して用いるそれぞれのコーディングテーブルを、４つのコーディングテーブルの中から選択して使用している。また各色の画像信号の相対的な信号レベルに加えて、画像信号の絶対的な信号レベル、各色の画像信号の空間差分、各色の画像信号の時間差分およびデータドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力に基づき、各色の画像信号に対して用いるそれぞれのコーディングテーブルを選択している。

図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ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で用いるコーディングテーブルを示す図である。図１０Ａ、１０Ｂは、９０通りのサブフィールドの組合せを有する第１のコーディングテーブルであり、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃに示した第１のコーディングテーブルと同じである。図１０Ｃ、１０Ｄは、４４通りのサブフィールドの組合せを有する第２のコーディングテーブルであり、図１０Ｅは、２０通りのサブフィールド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。また図１０Ｆは、１１通りのサブフィールドの組合せを有する第４のコーディングテーブルであり、図５Ｄに示した第２のコーディングテーブルと同じである。

第１のコーディングテーブルは隣り合う表示用階調のハミング距離が最も大きく、その値は「１」、「２」、「３」のいずれかであって、それらの平均値は「１．９１」である。第２のコーディングテーブルはハミング距離が「１」または「２」であり、かつ「２」の頻度が大きく、それらの平均値は「１．７７」である。第３のコーディングテーブルはハミング距離が「１」または「２」であるが、「２」の頻度が「１」の頻度と同程度であり、それらの平均値は「１．４７」である。また、第４のコーディングテーブルはハミング距離が最も小さく、その値は「１」であって、それらの平均値は「１．００」である。このように、本実施の形態においても、組合せの数の少ないコーディングテーブルにおけるある階調とその次に高い階調とのハミング距離の平均値は、組合せの数の多いコーディングテーブルにおけるある階調とその次に高い階調とのハミング距離の平均値よりも小さくなるように設定されている。

上述したように、サブフィールドの組合せの数が多いコーディングテーブルを用いると、表示できる階調数が増えて画像の表現能力が向上するが、隣り合う表示用階調のハミング距離が大きくなるため消費電力が大きくなる。加えて擬似輪郭も発生しやすくなる。一方、サブフィールドの組合せの数が少ないコーディングテーブルを用いると表示できる階調数が減るので画像の表現能力は低下するが、隣り合う表示用階調のハミング距離が小さくなって消費電力が抑制され、加えて擬似輪郭も発生しにくくなる。

そのために、表示できる階調が少なくても画像表示品質が低下しない画像信号であれば、その画像信号に対してサブフィールドの組合せの数が少ないコーディングテーブルを用いることでデータ電極駆動回路４２の消費電力を抑制することができる。本実施の形態においては、各色の画像信号に対して用いるそれぞれのコーディングテーブルを、階調に対する視覚感度の高さおよびデータドライバ４２（１）〜４２（１６）の電力に基づき決定している。階調に対する視覚感度の高さは、各色の画像信号の絶対的な信号レベル、各色の画像信号の相対的な信号レベル、画像信号の空間差分のレベル、画像信号の時間差分のレベルから判定することができる。以下に、各色の画像信号の絶対的な信号レベル、相対的な信号レベル、画像信号の空間差分の大きさ、画像信号の時間差分の大きさについて順に説明する。

まず、画像信号の絶対的な信号レベルについて説明する。画像信号の絶対的な信号レベルに関しては、以下のようにして暗画像、明画像のいずれかを判定する。

赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれに、輝度に比例した係数をかけて、輝度換算信号ｓｉｇＹを求める。

ｓｉｇＹ＝０．２×ｓｉｇＲ＋０．７×ｓｉｇＧ＋０．１×ｓｉｇＢ
そして輝度換算信号ｓｉｇＹと定数ＢＲＴとを比較して、
ｓｉｇＹ＜ＢＲＴ
が成り立てば暗画像と判定する。

ｓｉｇＹ≧ＢＲＴ
が成り立てば明画像と判定する。

ただし、定数ＢＲＴはあらかじめ定められた定数であり、本実施の形態においては、定数ＢＲＴ＝「１６」である。

次に、各色の画像信号の相対的な信号レベルについて説明する。画像信号の相対的な信号レベルに関しては、以下のようにして信号レベル大、信号レベル中、信号レベル小のいずれかを判定する。

赤の画像信号ｓｉｇＲに対しては、赤の画像信号ｓｉｇＲと緑の画像信号ｓｉｇＧとを比較して、
ｓｉｇＧ×Ｋｒ１≦ｓｉｇＲ
が成り立てば、信号レベル大と判定する。

ｓｉｇＧ×Ｋｒ２≦ｓｉｇＲ＜ｓｉｇＧ×Ｋｒ１
が成り立てば、信号レベル中と判定する。

ｓｉｇＲ＜ｓｉｇＧ×Ｋｒ２
が成り立てば、信号レベル小と判定する。

ただし、定数Ｋｒ１、Ｋｒ２は、データドライバの消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

また、緑の画像信号ｓｉｇＧに対しては、赤の画像信号ｓｉｇＲと緑の画像信号ｓｉｇＧと青の画像信号ｓｉｇＢとを比較して、
ｍａｘ（ｓｉｇＲ，ｓｉｇＢ）×Ｋｇ１≦ｓｉｇＧ
が成り立てば、信号レベル大と判定する。

ｍａｘ（ｓｉｇＲ，ｓｉｇＢ）×Ｋｇ２≦ｓｉｇＧ＜ｍａｘ（ｓｉｇＲ，ｓｉｇＢ）×Ｋｇ１
が成り立てば、信号レベル中と判定する。

ｓｉｇＧ＜ｍａｘ（ｓｉｇＲ，ｓｉｇＢ）×Ｋｇ２
が成り立てば、信号レベル小と判定する。

ただし定数Ｋｇ１、Ｋｇ２は、データドライバの消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

さらに、青の画像信号ｓｉｇＢに対しては、青の画像信号ｓｉｇＢと緑の画像信号ｓｉｇＧとを比較して、
ｓｉｇＧ×Ｋｂ１≦ｓｉｇＢが成り立てば、信号レベル大と判定する。

ｓｉｇＧ×Ｋｂ２≦ｓｉｇＢ＜ｓｉｇＧ×Ｋｂ１が成り立てば、信号レベル中と判定する。

ｓｉｇＢ＜ｓｉｇＧ×Ｋｂ２が成り立てば、信号レベル小と判定する。

ただし定数Ｋｂ１、Ｋｂ２は、データドライバの消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

次に、各色の画像信号の空間差分の大きさについて説明する。表示画像の中の階調の変化の大きい領域では表示できる階調数が少なくても画像表示品質がほとんど低下しない。そのため画像信号の空間差分を算出して、空間差分の大きい画像信号に対してはサブフィールドの組合せの数の少ないコーディングテーブルを用いることができる。図１１Ａ、１１Ｂ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における表示画像の一例とその画像の差分信号とを示す図であり、図１１Ａは、表示画像の一例を示し、図１１Ｂは、その差分画像を示している。図１１Ｂにおいて白く表示されている領域は差分信号の信号レベルが大きい領域であり、サブフィールドの組合せの数の少ないコーディングテーブルを用いることができる。一方、黒く表示されている領域は差分信号の信号レベルが小さい領域であり、この領域の画像信号に対しては画像表示品質の劣化を避けるためにサブフィールドの組合せの数の多いコーディングテーブルを用いることが望ましい。

具体的には、まず画像信号の空間差分を算出する。空間差分を算出する方法としては、例えば表示画面上の画素の位置（ｘ、ｙ）における赤の画像信号ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ）に対して、赤の差分信号
ｄｉｆＲ（ｘ、ｙ）＝［｛ｓｉｇＲ（ｘ−１、ｙ）−ｓｉｇＲ（ｘ＋１、ｙ）｝²＋｛ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ−１）−ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ＋１）｝²］^1/2
を算出し空間差分としてもよい。緑の差分信号ｄｉｆＧおよび青の差分信号ｄｉｆＢについても同様である。

しかし、本実施の形態においては、垂直方向の空間差分だけに注目して、赤の差分信号
ｄｉｆＲ（ｘ、ｙ）＝｜ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ−１）−ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ）｜
を算出して空間差分とした。この算出方法によれば水平方向の差分成分は反映されないが、計算を大幅に簡略化することができる。緑の差分信号ｄｉｆＧ（ｘ、ｙ）、青の差分信号ｄｉｆＢ（ｘ、ｙ）についても同様である。

次に、算出した赤の差分信号ｄｉｆＲ、緑の差分信号ｄｉｆＧ、青の差分信号ｄｉｆＢに基づき、以下のようにして空間差分小、空間差分大のいずれかを判定する。

赤の画像信号ｓｉｇＲに対しては、
ｄｉｆＲ（ｘ、ｙ）＜ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ）／Ｃｒ
が成り立てば、空間差分小と判定する。

ｄｉｆＲ（ｘ、ｙ）≧ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ）／Ｃｒ
が成り立てば、空間差分大と判定する。

ただし定数Ｃｒは、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

また、緑の画像信号ｓｉｇＧに対しては、
ｄｉｆＧ（ｘ、ｙ）＜ｓｉｇＧ（ｘ、ｙ）／Ｃｇが成り立てば、空間差分小と判定する。

ｄｉｆＧ（ｘ、ｙ）≧ｓｉｇＧ（ｘ、ｙ）／Ｃｇが成り立てば、空間差分大と判定する。

ただし定数Ｃｇは、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

さらに、青の画像信号ｓｉｇＢに対しては、
ｄｉｆＢ（ｘ、ｙ）＜ｓｉｇＢ（ｘ、ｙ）／Ｃｂが成り立てば、空間差分小と判定する。

ｄｉｆＢ（ｘ、ｙ）≧ｓｉｇＢ（ｘ、ｙ）／Ｃｂが成り立てば、空間差分大と判定する。

ただし定数Ｃｂは、データドライバの消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定される定数である。

次に、各色の画像信号の時間差分の大きさについて説明する。静止画像または動きの遅い画像（以下、まとめて「静止画像」と略記する）を表示する領域では階調に対する視覚感度が高く、動きの速い画像（以下、「動画像」と略記する）を表示する領域では階調に対する視覚感度が低くなる傾向がある。そのため画像信号の時間差分を算出して、時間差分の大きい動画像を表示する領域ではサブフィールドの組合せの数の少ないコーディングテーブルを用いることができる。一方、時間差分の小さい静止画像を表示する領域ではサブフィールドの組合せの数の多いコーディングテーブルを用いることが望ましい。

画像信号の動きに関しては、まず画像信号の時間差分を算出する。時間差分を算出する方法としては、例えば表示画面上の画素の位置（ｘ、ｙ）、時刻ｔにおける赤の画像信号ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ、ｔ）に対して、その前のフレームの赤の画像信号ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ、ｔ−１）との差分の絶対値を算出し、
ｍｏｖＲ（ｘ、ｙ、ｔ）＝｜ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ、ｔ−１）−ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ、ｔ）｜として時間差分を算出することができる。緑の差分信号ｍｏｖＧ（ｘ、ｙ、ｔ）、青の差分信号ｍｏｖＢ（ｘ、ｙ、ｔ）についても同様である。

次に、算出した赤の差分信号ｍｏｖＲ、青の差分信号ｍｏｖＧ、緑の差分信号ｍｏｖＢに基づき、以下のようにして静止画、動画のいずれかを判定する。

赤の画像信号ｓｉｇＲに対して、
ｍｏｖＲ（ｘ、ｙ、ｔ）≧ｓｉｇＲ（ｘ、ｙ、ｔ）／Ｍｒ
または、緑の画像信号ｓｉｇＧに対して、
ｍｏｖＧ（ｘ、ｙ、ｔ）≧ｓｉｇＧ（ｘ、ｙ、ｔ）／Ｍｇ
または、青の画像信号ｓｉｇＢに対して、
ｍｏｖＢ（ｘ、ｙ、ｔ）≧ｓｉｇＢ（ｘ、ｙ、ｔ）／Ｍｂ
のいずれかが成り立てば動画と判定し、いずれも成り立たなければ静止画と判定する。

ただし、定数Ｍｒ、Ｍｇ、Ｍｂは、あらかじめ定められた定数であり、本実施の形態においては、
Ｍｒ＝Ｍｇ＝Ｍｂ＝１０
である。

図１２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の画像信号に対するコーディングテーブルの使い分けを示す図である。輝度換算信号ｓｉｇＹが低く暗画像と判定した画像信号に対しては、赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれに対して第１のコーディングテーブルを用いる。輝度換算信号ｓｉｇＹが高く明画像と判定した画像信号に対しては、以下のとおりである。

画像信号の相対的な信号レベルが大きく空間差分が小さい静止画に対しては、赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれに対して第１のコーディングテーブルを用いる。また、画像信号の相対的な信号レベルが大きく空間差分が小さい動画に対しては、赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれに対して第２のコーディングテーブルを用いる。相対的な信号レベルが大きく空間差分も大きい赤の画像信号ｓｉｇＲおよび青の画像信号ｓｉｇＢに対しては第４のコーディングテーブルを、緑の画像信号ｓｉｇＧに対しては第３のコーディングテーブルをそれぞれ用いる。また、画像信号の相対的な信号レベルが中であって空間差分が小さい赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれに対しては第３のコーディングテーブルを用いる。また、画像信号の相対的な信号レベルが中であって空間差分が大きい赤の画像信号ｓｉｇＲおよび青の画像信号ｓｉｇＢに対しては第４のコーディングテーブルを、緑の画像信号ｓｉｇＧに対しては第３のコーディングテーブルをそれぞれ用いる。また、相対的な信号レベルが小さい赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれに対しては第４のコーディングテーブルを用いる。

このように、画像信号の相対的な信号レベルの小さい領域では、相対的な信号レベルの大きい領域で用いるコーディングテーブルよりも組合せの数の少ないコーディングテーブルを用いる。また、表示画像の中の階調の変化の大きい領域では、階調の変化の少ない領域で用いるコーディングテーブルよりも組合せの数の少ないコーディングテーブルを用いる。また、動画像を表示する領域では、静止画像を表示する領域で用いるコーディングテーブルよりも組合せの数の少ないコーディングテーブルを用いて放電セルの発光または非発光を制御している。

また、本実施の形態においては、画像信号の信号レベルの大きさを判定するための定数Ｋｒ１、Ｋｒ２、Ｋｇ１、Ｋｇ２、Ｋｂ１、Ｋｂ２、および画像信号の空間差分の大きさを判定するための定数Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂをデータドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定している。

図１３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のデータドライバの消費電力の最大値ＥＧＹと定数Ｋｒ１、Ｋｇ１、Ｋｂ１、Ｋｒ２、Ｋｇ２、Ｋｂ２との関係を示す図であり、横軸は消費電力の最大値ＥＧＹ、縦軸は所定の定数Ｋｒ１、Ｋｒ２、Ｋｇ１、Ｋｇ２、Ｋｂ１、Ｋｂ２の値をそれぞれ示している。また、定数Ｋｒ１、Ｋｇ１、Ｋｂ１を実線で、定数Ｋｒ２、Ｋｇ２、Ｋｂ２を破線でそれぞれ示している。消費電力の最大値ＥＧＹが最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．１２倍以上であれば、定数Ｋｒ１および定数Ｋｂ１を「１．５」、定数Ｋｇ１を「０．５」に設定する。また定数Ｋｒ２、Ｋｂ２を「０．７５」、定数Ｋｇ２を「０．２５」に設定する。そして、消費電力の最大値ＥＧＹがその最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．０４倍未満では、定数Ｋｒ１、Ｋｇ１、Ｋｂ１、Ｋｒ２、Ｋｇ２、Ｋｂ２を「０」に設定する。そして消費電力の最大値ＥＧＹが、最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．０４倍〜０．１２倍の範囲では、各定数は、上述したそれぞれの値に等しいまたはそれらの間の値に設定される。

またこのとき、図１３に示したように、各定数の変化する範囲では、消費電力の最大値ＥＧＹが低下する方向に変動した場合の各定数の値を、消費電力の最大値ＥＧＹが上昇する方向に変動した場合の各定数の値よりも大きく設定することによりヒステリシス特性をもたせてもよい。このように設定することで、画像信号の変化に対して各定数の変化の回数を減らすことができるので、各定数の変化にともなうフリッカ等が発生するおそれがなくなる。

図１４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のデータドライバの消費電力の最大値ＥＧＹと定数Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂとの関係を示す図であり、横軸はデータドライバの消費電力の最大値ＥＧＹ、縦軸は所定の定数Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂの値を示している。消費電力の最大値ＥＧＹがその最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．１２倍以上であれば、定数Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂは「８」である。そして、最大値ＥＧＹがその最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．０４倍未満では、定数Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂは「０」である。そして最大値ＥＧＹが、最大許容電力ＥＧＹｍａｘの０．０４倍〜０．１２倍の範囲では、各定数は上述したそれぞれの値に等しいまたはそれらの間の値をとる。このときも、各定数の変化する範囲でヒステリシス特性をもたせてもよい。

図１３、図１４に示したように、データドライバ４２（１）〜４２（１６）のそれぞれの消費電力のうちその最大値ＥＧＹに基づき、上述した各定数を設定する。そして、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力が大きい場合には、各定数の値を大きく設定して、サブフィールドの組合せの数の少ないコーディングテーブルを用いる画像信号の適用範囲を広めて、消費電力の抑制を優先させた駆動を行う。またデータドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力が小さい場合には、各定数の値を小さく設定して、表示できる階調の数を増やし、画像表示能力を優先させた駆動を行っている。

なお、本実施の形態においては、定数ＢＲＴ、および定数Ｍｒ、Ｍｇ、Ｍｂは、あらかじめ決められた値をもつ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、これらの定数ＢＲＴ、Ｍｒ、Ｍｇ、Ｍｂについても、データドライバ４２（１）〜４２（１６）の消費電力の最大値ＥＧＹに基づき設定してもよい。

次に、実施の形態２における画像信号処理回路の回路構成について詳細に説明する。図１５は、本発明の実施の形態２における画像信号処理回路１４１の詳細を示す回路ブロック図である。画像信号処理回路１４１は、色分離部５１と、電力予測部５２と、Ｋｒ設定部１５３Ｒと、Ｋｇ設定部１５３Ｇと、Ｋｂ設定部１５３Ｂと、Ｒ比較部１５４Ｒと、Ｇ比較部１５４Ｇと、Ｂ比較部１５４Ｂと、Ｃｒ設定部１５５Ｒと、Ｃｇ設定部１５５Ｇと、Ｃｂ設定部１５５Ｂと、Ｒ差分部１５６Ｒと、Ｇ差分部１５６Ｇと、Ｂ差分部１５６Ｂと、動き検出部１５７と、Ｒデータ変換部１５８Ｒと、Ｇデータ変換部１５８Ｇと、Ｂデータ変換部１５８Ｂと、暗画像検出部１５９とを備えている。

色分離部５１および電力予測部５２は、実施の形態１における色分離部５１および電力予測部５２と同じであるので説明を省略する。

暗画像検出部１５９は、赤の画像信号ｓｉｇＲ、緑の画像信号ｓｉｇＧ、青の画像信号ｓｉｇＢのそれぞれに、輝度に比例した係数をかけて、輝度換算信号ｓｉｇＹを求める。そして輝度換算信号ｓｉｇＹと定数ＢＲＴとを比較して、暗画像、明画像のいずれかの比較結果をＲデータ変換部１５８Ｒ、Ｇデータ変換部１５８Ｇ、Ｂデータ変換部１５８Ｂに出力する。

Ｋｒ設定部１５３Ｒは、消費電力の最大値ＥＧＹに基づき、図１３に示した定数Ｋｒ１、Ｋｒ２を出力する。Ｒ比較部１５４Ｒは、定数Ｋｒ１、Ｋｒ２を用いて、緑の画像信号ｓｉｇＧの定数倍と赤の画像信号ｓｉｇＲとを比較する。そして信号レベル大、信号レベル中、信号レベル小のいずれかの比較結果をＲデータ変換部１５８Ｒに出力する。

Ｋｇ設定部１５３Ｇ、Ｇ比較部１５４Ｇについても同様の動作を行い、Ｋｂ設定部１５３Ｂ、Ｂ比較部１５４Ｂについても同様の動作を行う。

Ｃｒ設定部１５５Ｒは、消費電力の最大値ＥＧＹに基づき、図１４に示した定数Ｃｒを出力する。Ｒ差分部１５６Ｒは、定数Ｃｒを用いて赤の画像信号ｓｉｇＲの空間差分を算出し、空間差分大、空間差分小のいずれかの比較結果をＲデータ変換部１５８Ｒに出力する。

Ｃｇ設定部１５５Ｇ、Ｇ差分部１５６Ｇについても同様の動作を行い、Ｃｂ設定部１５５Ｂ、Ｂ差分部１５６Ｂについても同様の動作を行う。

動き検出部１５７は、例えばフレームメモリと差分回路とを備え、時間差分であるフレーム間の差分を計算し、その絶対値が所定の値以上であれば動画、所定の値未満であれば静止画として検出して、その結果をＲデータ変換部１５８Ｒ、Ｇデータ変換部１５８Ｇ、Ｂデータ変換部１５８Ｂに出力する。

Ｒデータ変換部１５８Ｒは、暗画像検出部１５９の検出結果、Ｒ比較部１５４Ｒの比較結果、Ｒ差分部１５６Ｒの空間差分の結果、動き検出部１５７の動き検出結果に基づき、図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆに示したコーディングテーブルを用いて赤の画像信号ｓｉｇＲを赤の画像データｄａｔａＲに変換する。同様に、Ｇデータ変換部１５８Ｇは緑の画像信号ｓｉｇＧを緑の画像データｄａｔａＧに変換し、Ｂデータ変換部１５８Ｂは青の画像信号ｓｉｇＢを青の画像データｄａｔａＢに変換する。

図１６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Ｒデータ変換部１５８Ｒ、Ｇデータ変換部１５８Ｇ、Ｂデータ変換部１５８Ｂの回路ブロック図である。Ｒデータ変換部１５８Ｒは、コーディング選択部１８１と、４つのコーディングテーブル１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄと、誤差拡散処理部１８３とを有する。

コーディング選択部１８１は、暗画像検出部１５９の検出結果、Ｒ比較部１５４Ｒの比較結果、Ｒ差分部１５６Ｒの空間差分の結果、動き検出部１５７の検出結果に基づいて、４つのコーディングテーブル１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄの中から１つを選択する。コーディングテーブル１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄのそれぞれは、例えばＲＯＭ等のデータ変換テーブルを用いて構成され、入力した赤の画像信号ｓｉｇＲを赤の画像データに変換する。誤差拡散処理部１８３は、コーディングテーブルで表示できない階調を擬似的に表示するために設けており、上記の赤の画像データに誤差拡散処理やディザ処理等を施して赤の画像データｄａｔａＲとして出力する。

Ｇデータ変換部１５８ＧおよびＢデータ変換部１５８Ｂも、Ｒデータ変換部１５８Ｒと同様の回路構成であるため、詳細な説明を省略する。

このように構成することで、画像表示品質を犠牲にすることなく電力を削減できるパネルの駆動方法およびそれを用いたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

なお、実施の形態２においてはコーディングテーブルの数が４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、それ以外の複数のコーディングテーブルを切換えて用いる構成であってもよい。また、各色の画像信号の空間差分およびデータドライバの消費電力に基づき各色の画像信号に対して用いるコーディングテーブルを選択するようにしてもよく、さらにコーディングテーブルの選択条件として各色の画像信号の相対的な信号レベルを追加してもよい。

また本発明は、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、さらに上述した実施の形態１、２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、画像表示品質を犠牲にすることなくデータ電極駆動回路の消費電力を削減できるので、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。

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
４１，１４１ 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 色分離部
５２ 電力予測部
５３Ｒ，１５３Ｒ Ｋｒ設定部
５３Ｇ，１５３Ｇ Ｋｇ設定部
５３Ｂ，１５３Ｂ Ｋｂ設定部
５４Ｒ，１５４Ｒ Ｒ比較部
５４Ｇ，１５４Ｇ Ｇ比較部
５４Ｂ，１５４Ｂ Ｂ比較部
５８Ｒ，１５８Ｒ Ｒデータ変換部
５８Ｇ，１５８Ｇ Ｇデータ変換部
５８Ｂ，１５８Ｂ Ｂデータ変換部
６１（１）〜６１（１６） ドライバ電力算出部
６２（１）〜６２（１６） ドライバ電力累積部
６３ 最大値選択部
８１，１８１ コーディング選択部
８２ａ，８２ｂ，１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄ コーディングテーブル
１５５Ｒ Ｃｒ設定部
１５５Ｇ Ｃｇ設定部
１５５Ｂ Ｃｂ設定部
１５６Ｒ Ｒ差分部
１５６Ｇ Ｇ差分部
１５６Ｂ Ｂ差分部
１５７ 動き検出部
１５９ 暗画像検出部
１８３ 誤差拡散処理部
ｓｉｇＢ 青の画像信号
ｓｉｇＧ 緑の画像信号
ｓｉｇＲ 赤の画像信号

Claims (3)

1. データ電極を有する放電セルを複数備え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を備え、
   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の中から複数の組合せ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サブフィールドの組合せを用いて放電セルの発光または非発光を制御して階調を表示するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、
   組合せの数の異なる複数の表示用組合せ集合を備え、
   赤の画像信号、緑の画像信号、青の画像信号のそれぞれの空間差分を算出して、空間差分の大きい画像信号に対しては、空間差分の小さい画像信号に対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いるとともに、
   前記データ電極駆動回路の消費電力が大きい場合には、前記データ電極駆動回路の消費電力が小さい場合に画像信号に対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用いる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. 組合せの数の少ない表示用組合せ集合におけるある階調とその次に高い階調とのハミング距離の平均値は、組合せの数の多い表示用組合せ集合におけるある階調とその次に高い階調とのハミング距離の平均値よりも小さい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. 動画像を表示する画像信号に対しては、静止画像を表示する画像信号に対して用いる表示用組合せ集合よりも組合せの数の少ない表示用組合せ集合を用い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の駆動方法。

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