JP2007333921A - プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】点灯率の高い画像を表示するときであっても、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させる。
【解決手段】走査電極、維持電極およびデータ電極を有するプラズマディスプレイパネル１０と、放電セルの総数に対する点灯させるべき放電セルの数の割合を示す点灯率をサブフィールド毎に算出し点灯率が低いのか中なのか高いのかを判断する点灯率算出回路５７と、走査電極駆動回路５３と、データ電極駆動回路５２と、維持電極駆動回路５４と、画像信号処理回路５１と、各駆動回路の動作を制御するタイミング発生回路５５とを備え、点灯率が中のときおよび高いときには、少なくとも輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む所定のサブフィールドにおける書込み期間の後半において、点灯率が低いときよりも走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を延長する。
【選択図】図９

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およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。

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、例えば分圧比で約５％のキセノンを含む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（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）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に用いられている。

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。初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「全セル初期化動作」と略記する）と、維持放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「選択初期化動作」と略記する）とがある。

書込み期間では、表示を行うべき放電セルに選択的に書込みパルス電圧を印加して書込み放電を発生させ壁電荷を形成する（以下、この動作を「書込み」とも記す）。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。

このサブフィールド法では、例えば、複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間においては全ての放電セルを放電させる全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間においては維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行うことで、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラスト比を向上させることが可能である。

一方、プラズマディスプレイ装置では、画像をより明るく表示する技術についても様々な提案がなされている。

画像を明るく表示する技術の一つとして、維持期間における維持パルスのパルス数を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、維持期間に生じる発光の回数が多いほど表示セルは明るさを増して見えるという原理を応用する。例えば、１フィールドを第１サブフィールドから第８サブフィールド（以下、第１サブフィールドを「第１ＳＦ」、第２サブフィールドを「第２ＳＦ」というように略記する）の８つのサブフィールドで構成し、第１ＳＦの維持パルス数を１、第２ＳＦの維持パルス数を２、以下第３ＳＦから第８ＳＦまでの維持パルス数をそれぞれ４、８、１６、３２、６４、１２８とする。そして、第１ＳＦから第８ＳＦまでの維持パルス数をそれぞれ２倍の２、４、８、１６、３２、６４、１２８、２５６にした２倍モード、第１ＳＦから第８ＳＦまでの維持パルス数をそれぞれ３倍にした３倍モード、同様に４倍にした４倍モードと、サブフィールドの維持パルス数を１倍から２倍、３倍、４倍と変化させる（以下、この倍率のことを「輝度倍率」と略記する）ことによって維持期間における発光の回数を制御し、画面の明るさを調整することができる。例えば、輝度倍率を上げることで、暗い画像をより明るく表示することが可能となる。

また、維持期間における維持パルスのパルス数を整数倍のみならず小数点以下の数値の倍数についても行えるようにし、明るさの変化をより滑らかにした技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平８−２８６６３６号公報 特開平１１−２３１８３３号公報

パネルにおける放電特性はパネルの点灯率（放電セルの総数に対する点灯させるべき放電セルの数の割合のこと）に依存して変化する。パネルの点灯率が高くなると、放電電流の増加にともなって生じる電圧降下によって各放電セルへの印加電圧が低下することがある。この場合、放電を発生させるための電圧を放電セルに印加してから実際に放電が発生するまでの時間（以下、「放電遅れ」と記す）や、各放電セル毎に放電遅れが異なることによって生じる放電の発生のばらつき（以下、「放電ばらつき」と記す）が大きくなるため、例えば書込みパルス電圧を印加している期間内に書込み放電が発生しない等、放電が不安定になりやすい。

一方、近年においては、更なるパネルの高精細化、大画面化が進められている。パネルの高精細化のために放電セルを微細化すると非発光領域の割合が増えて単位面積あたりの発光輝度が低下する傾向があるため、上述した維持パルス数を増加して輝度を向上させる技術は、高精細化されたパネルにおいて大きな効果を得ることができる。しかし、高精細化、大画面化されたパネルでは、パネル内に形成される電極の数が増えるため、書込みに要する時間が増大しないように書込みパルス電圧のパルス幅を短縮しなければならなかった。

初期化期間において形成された壁電荷は時間の経過とともに徐々に失われていくため、書込み期間において後で書込みされる放電セルほど壁電荷は失われやすく、書込み放電が不安定になりやすい。さらに、高精細化、大画面化されたパネルにおいては書込みパルス電圧のパルス幅を短縮により、放電遅れや放電ばらつきに対する余裕が失われ、書込み放電がさらに不安定になる傾向にあった。

これらの現象は、いずれも放電セルに印加する電圧を大きくすれば改善することができる。そのため、プラズマディスプレイ装置を設計する際には、まず電源電圧や温度に関する動作補償範囲を決め、その動作補償範囲内において安定した放電を発生できるように放電セルへの印加電圧を設定していた。

しかしながら、上述したような高精細化、大画面化されたパネルでは、安定した放電を発生させるために必要な印加電圧がさらに大きくなるため、定格値の大きい高価な部品が必要となったり、消費電力が増大するといった問題が生じていた。

本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、点灯率の高い画像を表示するときにも、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させることができるプラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法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、走査電極および維持電極からなる表示電極対とデータ電極とを有する放電セルを複数備えたパネルと、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、走査電極には走査パルス電圧をデータ電極には書込みパルス電圧をそれぞれ印加して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、輝度重みに応じた回数の維持パルス電圧を表示電極対に交互に印加して書込み期間において選択された放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けてパネルを駆動する駆動回路と、サブフィールド毎の点灯率を検出する点灯率検出部とを備え、駆動回路は、点灯率検出部が検出する点灯率に応じて、少なくとも輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む所定のサブフィールドにおいて書込み期間の走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を制御するように構成したことを特徴とする。これにより、点灯率に応じた書込みの制御を行い、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させることができる。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置における点灯率検出部は、検出した点灯率をあらかじめ定めたしきい値と比較するように構成し、駆動回路は、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を変更可能に構成するとともに、点灯率がしきい値以上になったときには、少なくとも輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む所定のサブフィールドにおいて所定の走査電極に走査パルス電圧を印加する際に、点灯率がしきい値未満のときよりも、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を延長するように構成したことを特徴とする。これにより、点灯率の高い画像を表示するときにも、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させることができる。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、上述した所定の走査電極は、書込み期間の最初から少なくとも４分の１までの期間内に走査パルス電圧を印加する走査電極を含まない構成とすることが望ましい。これにより、書込みに必要な電圧を低減する効果を高めることができる。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、上述したしきい値は、複数のしきい値からなり、点灯率と比較するしきい値がより大きい値になるほど走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅をより延長する構成としてもよい。これにより、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の変更によって発生する表示画像の変化を目立ちにくくすることができる。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置においては、点灯率が上昇しているときに用いるしきい値は、点灯率が下降しているときに用いるしきい値よりも大なる構成であってもよい。これにより、点灯率としきい値との比較にヒステリシス特性を持たせ、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の変更によって発生する表示画像の変化をより目立たなくさせることができる。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置においては、点灯率検出部に代えて、表示画像のＡＰＬを検出するＡＰＬ検出部を備えた構成であってもよい。これにより、検出したＡＰＬから点灯率の高い画像かどうかを推定して、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を制御することができる。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置においては、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の上限をサブフィールド毎に定めるとともにしきい値をサブフィールド毎に異なる値に設定した構成としてもよい。これにより、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の変更によって発生する表示画像の変化をさらに目立たなくさせることができる。

本発明のパネルの駆動方法は、走査電極および維持電極からなる表示電極対とデータ電極とを有する放電セルを複数備えたパネルを、放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、走査電極には走査パルス電圧をデータ電極には書込みパルス電圧をそれぞれ印加して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、輝度重みに応じた回数の維持パルス電圧を印加して選択した放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けて駆動するパネルの駆動方法であって、サブフィールド毎の点灯率を検出し、少なくとも輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む所定のサブフィールドにおいて所定の走査電極に走査パルス電圧を印加する際に、点灯率があらかじめ定めたしきい値以上になったときには、点灯率がしきい値未満のときよりも、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を延長することを特徴とする。この方法により、点灯率の高い画像を表示するときにも、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させることができる。

また、本発明のパネルの駆動方法では、所定の走査電極は、書込み期間の最初から少なくとも４分の１までの期間内に走査パルス電圧を印加する走査電極を含まないことが望ましい。これにより、書込みに必要な電圧を低減する効果をさらに高めることができる。

また、本発明のパネルの駆動方法におけるしきい値は、複数のしきい値からなり、点灯率と比較するしきい値がより大きい値になるほど走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅をより延長してもよい。これにより、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の変更によって発生する表示画像の変化を目立ちにくくすることができる。

また、本発明のパネルの駆動方法において、点灯率が上昇しているときに用いるしきい値は、点灯率が下降しているときに用いるしきい値よりも大きい値としてもよい。これにより、点灯率としきい値との比較にヒステリシス特性を持たせ、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の変更によって発生する表示画像の変化をより目立たなくさせることができる。

また、本発明のパネルの駆動方法では、点灯率の検出に代えて、表示画像のＡＰＬを検出して用いてもよい。これにより、検出したＡＰＬから点灯率の高い画像かどうかを推定して、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を制御することができる。

また、本発明のパネルの駆動方法では、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の上限をサブフィールド毎に定めるとともにしきい値をサブフィールド毎に異なる値に設定してもよい。これにより、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の変更によって発生する表示画像の変化をさらに目立たなくさせることができる。

本発明によれば、点灯率の高い画像を表示するときにも、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させることができるプラズマディスプレイ装置およびパネル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２８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２４が形成され、その誘電体層２４上に保護層２５が形成されている。背面板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（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。

これら前面板２１と背面板３１とは、微小な放電空間をはさんで表示電極対２８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２８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。

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。プラズマディスプレイ装置は、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、例えば、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。加えて、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミング（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させるという働きを持つ。このときの初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「全セル初期化動作」と略記する）と、１つ前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルで初期化放電を発生させる初期化動作（以下、「選択初期化動作」と略記する）とがある。

書込み期間では、後に続く維持期間において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、輝度重みに比例した数の維持パルスを表示電極対２８に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。このときの比例定数を輝度倍率と呼ぶ。なお、サブフィールド構成の詳細については後述することとし、ここではサブフィールドにおける駆動電圧波形とその動作について説明する。

図３は、本発明の（実施の形態１）におけるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図３には、全セル初期化動作を行うサブフィールドと選択初期化動作を行うサブフィールドとを示している。

まず、全セル初期化動作を行うサブフィールドについて説明する。

初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにそれぞれ０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに対して放電開始電圧以下の電圧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。

この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上部および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上部には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上部の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。

初期化期間後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ３から放電開始電圧を超える電圧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。この間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して初期化放電を行う全セル初期化動作が終了する。

続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、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に負の走査パルス電圧Ｖａを印加するとともに、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）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。このときデータ電極Ｄｋ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（Ｖｄ−Ｖａ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧の差とが加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、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、走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。

このようにして、１行目に発光させる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Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、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行い、書込み期間が終了する。

なお、走査パルス電圧Ｖａのパルス幅および書込みパルス電圧Ｖｄのパルス幅は実質的に等しく、以下、それらのパルス幅を総称して「書込み周期」と記す。

また、本実施の形態では、書込み期間の後半でこの書込み周期を延長する制御を行っている。図４は、本発明の（実施の形態１）における書込み期間の詳細を示した波形図である。図４に示すように、本実施の形態では、第１行目から第ｎ／２行目までの書込み周期をＴｗ１とし、第ｎ／２＋１行目から第ｎ行目までをＴｗ１よりも書込み周期を延長したＴｗ２としている。したがって、書込み期間の前半は（Ｔｗ１×ｎ／２）μｓｅｃとなり、書込み期間の後半は（Ｔｗ２×ｎ／２）μｓｅｃとなる。なお、本実施の形態では、Ｔｗ１を１．３μｓｅｃ、Ｔｗ２を１．４μｓｅｃまたは１．５μｓｅｃ、ｎを７６８としており、書込み期間の前半は約４９９μｓｅｃ、書込み期間の後半はＴｗ２を１．５μｓｅｃとした場合約５７６μｓｅｃである。ただし、本実施の形態は何らこれらの数値に限定されるものではなく、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。

そして、本実施の形態では、この書込み周期を延長する制御を、サブフィールドの輝度重みに応じて行っており、輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む第８ＳＦ〜第１０ＳＦにおいてのみこの書込み周期を延長する。さらに、本実施の形態においては、それらの制御を各サブフィールドの点灯率にもとづいて行っており、サブフィールドの点灯率がしきい値以上となった場合にそのサブフィールドにおいてこの書込み周期の延長を行う。すなわち、第８ＳＦ〜第１０ＳＦにおいて、サブフィールドの点灯率がしきい値以上となった場合にそのサブフィールドの書込み期間の後半の書込み周期を書込み期間の前半の書込み周期よりも延長する。これにより、点灯率の高い画像を表示するときであっても、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させている。なお、これらの動作の詳細については後述する。

続く維持期間では、まず走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）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上との電圧差が維持パルス電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差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、このとき発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。そして走査電極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。さらにデータ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。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たれる。

続いて、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには維持パルス電圧Ｖｓをそれぞれ印加する。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上との電圧差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とに交互に輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを印加し、表示電極対２８の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。

そして、維持期間の最後には走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間にいわゆる細幅パルス状の電圧差を与えて、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去している。具体的には、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを一旦０（Ｖ）に戻した後、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ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の維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間で維持放電が起こる。そしてこの放電が収束する前、すなわち放電で発生した荷電粒子が放電空間内に十分残留している間に維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を印加する。これにより維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間の電圧差が（Ｖｓ−Ｖｅ１）の程度まで弱まる。すると、データ電極Ｄｋ上の正の壁電荷を残したまま、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上との間の壁電圧はそれぞれの電極に印加した電圧の差（Ｖｓ−Ｖｅ１）の程度まで弱められる。以下、この放電を「消去放電」と呼ぶ。

このように、最後の維持放電、すなわち消去放電を発生させるための電圧Ｖｓを走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加した後、表示電極対２８の電極間の電位差を緩和するための電圧Ｖｅ１を維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する。こうして維持期間における維持動作が終了する。

次に、選択初期化動作を行うサブフィールドの動作について説明する。

選択初期化期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに０（Ｖ）をそれぞれ印加したまま、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。

すると前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄｋに対しては、直前の維持放電によってデータ電極Ｄｋ上に十分な正の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。

一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷がそのまま保たれる。このように選択初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持動作を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行う動作である。

続く書込み期間の動作は全セル初期化動作を行うサブフィールドの書込み期間の動作と同様であるため説明を省略する。続く維持期間の動作も維持パルスの数を除いて同様である。

次に、サブフィールド構成について説明する。図５は、本発明の（実施の形態１）におけるサブフィールド構成を示す図である。図５はサブフィールド法における１フィールド間の駆動波形を略式に記したもので、それぞれのサブフィールドの駆動波形は図３の駆動波形と同等なものである。

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）の輝度重みを持つ。また各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスが表示電極対２８のそれぞれに印加される。そして、サブフィールドのそれぞれは、初期化期間に全セル初期化動作を行うサブフィールド（以下、「全セル初期化サブフィールド」と略記する）か、初期化期間に選択初期化動作を行うサブフィールド（以下、「選択初期化サブフィールド」と略記する）かのどちらかであり、本実施の形態では、第１ＳＦを全セル初期化サブフィールドとし、第２ＳＦ〜第１０ＳＦを選択初期化サブフィールドとする。しかし、本実施の形態は、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、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。

そして、上述したように、本実施の形態では、書込み期間の後半で書込み周期を延長する制御をサブフィールドの輝度重みに応じて行い、輝度重みの最も大きい第１０ＳＦを含む第７ＳＦ〜第１０ＳＦにおける書込み期間の後半において、書込み周期を延長する。

次に、本実施の形態における各サブフィールドの点灯率にもとづいて書込み周期を延長する制御の詳細について説明する。

図６は、本発明の（実施の形態１）における各サブフィールドの点灯率と書込み周期との関係を示す図である。この図面に示すように、第１ＳＦ〜第７ＳＦにおける全ての放電セル（１行目〜ｎ行目）および第８ＳＦ〜第１０ＳＦにおける１行目〜ｎ／２行目の放電セルにおいては、点灯率にかかわらず書込み周期を１．３μｓｅｃとする。また、第８ＳＦにおける（ｎ／２＋１）行目〜ｎ行目の放電セルにおいては、点灯率が低いとき、すなわち点灯率が低点灯率しきい値（３０％）未満のときには書込み周期を１．３μｓｅｃとし、点灯率が中および高いとき、すなわち点灯率が低点灯率しきい値（３０％）以上のときには書込み周期を１．４μｓｅｃとする。また、第９ＳＦ〜第１０ＳＦにおける（ｎ／２＋１）行目〜ｎ行目の放電セルにおいては、点灯率が低いとき、すなわち点灯率が低点灯率しきい値（３０％）未満のときには書込み周期を１．３μｓｅｃとし、点灯率が中のとき、すなわち点灯率が低点灯率しきい値（３０％）以上高点灯率（５０％）未満のときには書込み周期を１．４μｓｅｃとし、点灯率が高いとき、すなわち点灯率が高点灯率（５０％）以上のときには書込み周期を１．５μｓｅｃとする。

このように、本実施の形態では、サブフィールド毎の輝度重みに応じて、輝度重みの最も大きい第１０ＳＦを含む第８ＳＦ〜第１０ＳＦにおける書込み期間の後半で書込み周期を延長する制御を行う。また、それ以外の書込み期間、すなわち、第１ＳＦ〜第７ＳＦの書込み期間および第８ＳＦ〜第１０ＳＦの書込み期間の前半では、書込み周期の延長を行わないようにする。さらに、それらの制御を点灯率にもとづいて行い、第８ＳＦ〜第１０ＳＦの各サブフィールドにおける点灯率が低点灯率しきい値以上のときに上述した書込み周期の延長を行う。これにより、点灯率の高い画像を表示するときであっても、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させることを可能にしている。

次に、本実施の形態における制御方法により書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させることができる理由について説明する。本発明者は、正常な書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧Ｖａが書込み周期でどのように変化するかを調べる実験を行った。図７は、書込み周期を延長する放電セルの行を変化させた場合の、書込み周期と走査パルス電圧との関係を示す図であり、縦軸は走査パルス電圧（振幅）を示し、横軸は延長した書込み周期を示している。

まず、１行目からｎ行目までの全ての放電セルに対して書込み周期を延長した場合について説明する。図７の一番上のグラフに示すように、書込み周期を１．３μｓｅｃから１．３５μｓｅｃに延長すると、走査パルス電圧Ｖａは一旦減少するが、書込み周期を１．３５μｓｅｃからさらに１．５５μｓｅｃに延長すると走査パルス電圧Ｖａは逆に上昇することがわかった。

これは、次のような理由によるものと思われる。書込み周期を延長すると書込み放電のための電圧印加期間が長くなるため、放電遅れの影響を吸収することができ、走査パルス電圧Ｖａが一旦減少する。しかし、書込み周期をさらに延長すると、その分、各行への書込みが行われる度に放電セルに書込みパルス電圧Ｖｄが印加される時間が長くなり、暗電流が発生する時間も長くなる。そのため、書込み期間の後半で書込みがなされる放電セルでは、暗電流が増加し、壁電荷の電荷抜けが生じる。そして、電荷抜けが生じた放電セルで正常な書込み放電を発生させるために、走査パルス電圧Ｖａが上昇すると考えることができる。図７に示した実験では、書込み周期を０．０５μｓｅｃ以上延長させてしまうと、放電遅れの影響を吸収することによる走査パルス電圧Ｖａの低減効果よりも、電荷抜けによる走査パルス電圧Ｖａの上昇が上回ってしまったためにこのような結果が得られたものと考えられる。

次に、書込み周期の延長を開始する行を１行目、（ｎ／６＋１）行目、（ｎ／３＋１）行目、（ｎ／２＋１）行目と変更した場合に、正常な書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧Ｖａがどのように変化するかを調べた。その結果、例えば図７の上から２番目のグラフに示すように、（ｎ／６＋１）行目からｎ行目までの放電セルの書込み周期を延長した場合には、書込み周期を１．４５μｓｅｃに延長することで走査パルス電圧Ｖａをおよそ１０６（Ｖ）に低減することができた。また、（ｎ／３＋１）行目からｎ行目までの放電セルの書込み周期を延長した場合には、書込み周期を１．５μｓｅｃに延長することで走査パルス電圧Ｖａをおよそ１０４（Ｖ）まで低減することができた。さらに、（ｎ／２＋１）行目からｎ行目までの放電セルの書込み周期を延長した場合には、書込み周期を１．５５μｓｅｃに延長することで走査パルス電圧Ｖａをおよそ１０３（Ｖ）まで低減することができた。

このように、書込み期間の前半では書込み周期を延長せず、書込み期間の後半で書込み周期の延長を行うことで、書込み期間の延長時間を抑えるとともに、正常な書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧Ｖａを低減することができるという結果が実験により得られた。

なお、この実験は表示電極対数７６８の４２インチのパネルを使用して行っており、上述した数値はそのパネルにもとづくものであって、本実施の形態は何らこれらの数値に限定されるものではない。

このように、この実験からは、書込み周期の延長を開始する行と書込み周期の適切な延長時間とには関係があり、書込み周期を延長する放電セルを制限して書込み周期の延長を開始する行を遅くすることで、正常な書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧を低減できることがわかった。

次に、本実施の形態において、書込み周期の延長を行うサブフィールドを制限した理由について説明する。比較的輝度重みが大きいサブフィールドでは維持放電の回数も多くなるため、維持放電において形成されるプライミングも比較的多くなる。プライミングの増加は暗電流の増加を招くため、書込み期間の後半で書込みがなされる放電セルでは、暗電流がさらに増加してしまい、その結果、壁電荷の電荷抜けが増えて書込み放電が不安定になってしまう。そのために、直前のサブフィールドが輝度重みの大きいサブフィールドの場合、続くサブフィールドでは書込み期間の後半で書込み周期を延長することが望ましい。逆に、直前のサブフィールドが比較的輝度重みが小さく維持期間が短いサブフィールドであれば、プライミングの発生量は比較的少ないため、続くサブフィールドでは壁電荷の電荷抜けも少なく、放電遅れも比較的少ないと考えられる。したがって、輝度重みの小さいサブフィールドに続くサブフィールドでは書込み周期の延長を行わなくてもよい。なお、本発明者が行った実験では、正常な書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖａ（振幅値）は、第６ＳＦで約１０３（Ｖ）、第７ＳＦで約１１０（Ｖ）、第８ＳＦで約１１４（Ｖ）、第９ＳＦで約１１７（Ｖ）、第１０ＳＦで約１２０（Ｖ）であった。

これらの理由から、本実施の形態においては、少なくとも輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む所定のサブフィールドにおいて、本実施の形態における好ましい例としては輝度重みの大きい方のサブフィールドから順に３つのサブフィールド、すなわち第８ＳＦ〜第１０ＳＦにおいて、書込み期間の後半で書込み周期を延長する制御を行う。

そして、本実施の形態においては、第８ＳＦ〜第１０ＳＦの各サブフィールドにおける点灯率が低点灯率しきい値以上のときに上述した書込み周期の延長を行う。次に、このような制御にした理由について説明する。

放電特性は点灯率に依存して変化し、放電遅れ、暗電流といった放電を不安定にする要素も点灯率に依存して変化する。そこで、本発明者は、正常な書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧Ｖａが点灯率でどのように変化するかを調べる実験を行った。図８は、本発明の（実施の形態１）における点灯率と走査パルス電圧との関係を示す図である。図８において、縦軸は走査パルス電圧Ｖａを表し、横軸は点灯率を表す。この実験では、点灯率を１０％から１００％まで変化させたときの走査パルス電圧Ｖａの変化を調べた。その結果、実験範囲における最も低い点灯率１０％のとき、正常な書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧Ｖａは最も小さく、以降、点灯率が大きくなるにつれて、必要な走査パルス電圧Ｖａは上昇した。また、点灯率１０％〜５０％における走査パルス電圧Ｖａの変化よりも点灯率５０％〜１００％における走査パルス電圧Ｖａの変化の方が緩やかであった。

これは、次のような理由によるものと思われる。パネルの点灯率が上昇すると書込みを行う放電セルの割合が増えるため、書込み時に発生する放電電流が増加する。電極を駆動する回路および各電極はインピーダンスを有しており、放電電流が増加するとそれにともない電圧降下が生じる。そして、電圧降下により各放電セルへの印加電圧が低下して、必要な走査パルス電圧Ｖａが大きくなると考えられる。また、点灯率５０％〜１００％における必要な走査パルス電圧Ｖａの変化が点灯率０％〜５０％における必要な走査パルス電圧Ｖａの変化と比べて緩やかになったのは、主に次のような理由によるものと考えられる。

点灯率が上昇すると電流量が増加し、電流の流れる経路に存在するインピーダンスに応じた電圧降下が発生する。また、電流量の変化は、電圧降下だけでなく、電極間容量等に起因した走査パルス電圧Ｖａの立上がりにおける波形変化を生じさせることが知られている。そして、その立上がりにおける波形変化は、放電の発生に影響を与えると考えられているが、電流量の増加にともない徐々に走査パルス電圧Ｖａの立上がり波形が変化していき、必要な走査パルス電圧Ｖａの変化が緩やかになったものと考えられる。

そして、図７を用いて説明したように、書込み周期を延長することで正常な書込み放電を発生させるために必要な走査パルス電圧Ｖａを低減することが可能である。したがって、これらのことから、本実施の形態では、第８ＳＦ〜第１０ＳＦの各サブフィールドにおける点灯率が低点灯率しきい値以上のときに上述した書込み周期の延長を行う構成とする。さらに、正常な書込み放電を発生させるために必要な書込みパルス電圧Ｖａが特に大きいと思われる第９ＳＦ〜第１０ＳＦにおいては、点灯率が高点灯率しきい値以上になったときに更なる書込み周期の延長を行う。これにより点灯率の高い画像を表示するときであっても、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電の発生を実現している。

なお、この実験には上述と同様の表示電極対数７６８、４２インチのパネルを使用しており、上述した点灯率と走査パルス電圧Ｖａとの関係および書込み周期の延長を行うサブフィールド等はそのパネルにもとづくものに過ぎない。したがって、本実施の形態は何らこれらの数値に限定されるものではなく、パネルや駆動回路の特性等に応じ適宜最適な値に設定することが望ましい。

図９は、本発明の（実施の形態１）におけるパネルを駆動するための駆動回路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、点灯率算出回路５７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５１は、入力された画像信号ｓｉｇ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。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。

点灯率算出回路５７は、サブフィールド毎の画像データにもとづいてサブフィールド毎の放電セルの点灯率、すなわち点灯する放電セル数の全放電セル数に対する割合を算出する。そして、算出した点灯率をあらかじめ定めた低点灯率しきい値および高点灯率しきい値と比較して点灯率が「低い」なのか「中」なのか「高い」なのかを判断し、その判断の結果が切換わったときにそれを表す信号をタイミング発生回路５５に出力する。具体的には、点灯率が「低い」から「中」になったと判断したとき、すなわち点灯率が低点灯率しきい値未満から低点灯率しきい値以上になったときと、点灯率が「低い」または「中」から「高い」になったと判断したとき、すなわち点灯率が高点灯率しきい値未満から高点灯率しきい値以上になったときと、点灯率が「高い」から「中」になったと判断したとき、すなわち点灯率が高点灯率しきい値以上から高点灯率しきい値未満になったときと、点灯率が「高い」または「中」から「低い」になったと判断したとき、すなわち点灯率が低点灯率しきい値以上から低点灯率しきい値未満になったときとに、それぞれ判断の結果が切換わったことを示す信号をタイミング発生回路５５に出力する。

なお、本実施の形態では、高点灯率しきい値を５０％、低点灯率しきい値を３０％に設定しているが、何らこれらの数値に限定されるものではなく、プラズマディスプレイ装置の仕様、パネルの特性、駆動回路の特性等にもとづいて適宜最適な値に設定することが望ましい。

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および点灯率算出回路５７が算出した点灯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。そして、上述したように、本実施の形態においては、書込み期間において走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する走査パルス電圧のパルス幅およびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに印加する書込みパルス電圧のパルス幅を、点灯率にもとづいて制御しており、それに応じたタイミング信号を走査電極駆動回路５３およびデータ電極駆動回路５２に出力する。これにより、書込み動作を安定させる制御を行う。

走査電極駆動回路５３は、書込み期間において走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する走査パルス電圧波形を発生するための走査パルス発生回路を有し、タイミング信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎをそれぞれ駆動する。維持電極駆動回路５４は、タイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを駆動する。

次に、走査電極駆動回路５３の詳細とその動作について説明する。図１０は、本発明の（実施の形態１）における走査電極駆動回路５３の回路図である。走査電極駆動回路５３は、維持パルスを発生させる維持パルス発生回路１００、初期化波形を発生させる初期化波形発生回路３００、走査パルスを発生させる走査パルス発生回路４００を備えている。

維持パルス発生回路１００は、走査電極２２を駆動するときの電力を回収して再利用するための電力回収回路１１０と、走査電極２２を電圧Ｖｓにクランプするためのスイッチング素子ＳＷ１と、走査電極２２を０（Ｖ）にクランプするためのスイッチング素子ＳＷ２とを有し、維持パルス電圧Ｖｓを発生させる。

初期化波形発生回路３００は、ミラー積分回路３１０、３２０を備え、上述した初期化波形を発生させる。ミラー積分回路３１０は、ＦＥＴ、コンデンサ、抵抗等を有し、電圧Ｖｒに依存した電圧Ｖｉ２までランプ状に緩やかに上昇する傾斜波形電圧を発生する。ミラー積分回路３２０は、ＦＥＴ、コンデンサ、抵抗等を有し、負の電圧Ｖａに依存した電圧Ｖｉ４までランプ状に緩やかに低下する傾斜波形電圧を発生する。

走査パルス発生回路４００は、スイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２と、ＳｃａｎＩＣと、制御回路４０１と、逆流防止用のダイオードＤ３１と、コンデンサＣ３１とを備え、主通電ライン（維持パルス発生回路１００、初期化波形発生回路３００、走査パルス発生回路４００が共通して接続された通電ライン）に印加された電圧と、主通電ラインの電圧に電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧とのいずれか一方を選択して走査電極２２に印加する。例えば、書込み期間では、主通電ラインの電圧を負の電圧Ｖａに維持し、ＳｃａｎＩＣに入力される負の電圧Ｖａと、負の電圧Ｖａに電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧Ｖｃとを切換えて出力することで、上述した負の走査パルス電圧Ｖａを発生させる。そして、この切換えの時間を制御することで走査パルス電圧Ｖａのパルス幅を変更することができる。

なお、走査パルス発生回路４００は、初期化期間では初期化波形発生回路３００の電圧波形を、維持期間では維持パルス発生回路１００の電圧波形をそのまま出力する。また、上述したスイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２およびＳｃａｎＩＣはスイッチング動作を行う一般に知られたＭＯＳＦＥＴ等の素子からなり、タイミング発生回路５５から出力されるタイミング信号によって制御される制御回路４０１からの制御信号にもとづき切換えが制御される。

なお、図示はしていないが、維持電極駆動回路５４の維持パルス発生回路は維持パルス発生回路１００と同様の構成であり、維持電極２３を駆動するときの電力を回収して再利用するための電力回収回路と、維持電極２３を電圧Ｖｓにクランプするためのスイッチング素子と、維持電極２３を０（Ｖ）にクランプするためのスイッチング素子とを有し、維持パルス電圧Ｖｓを発生させる。

図１１は、本発明の（実施の形態１）におけるデータ電極駆動回路５２の回路図である。データ電極駆動回路５２は、スイッチング素子Ｑ１Ｄ１〜Ｑ１Ｄｍおよびスイッチング素子Ｑ２Ｄ１〜Ｑ２Ｄｍを有している。そして、スイッチング素子Ｑ１Ｄ１〜Ｑ１Ｄｍを介して各データ電極３２をそれぞれ独立して電圧Ｖｄにクランプする。また、スイッチング素子Ｑ２Ｄ１〜Ｑ２Ｄｍを介して各データ電極３２をそれぞれ独立して接地し、０（Ｖ）にクランプする。このようにしてデータ電極駆動回路５２はデータ電極３２をそれぞれ独立に駆動し、データ電極３２に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。そして、このスイッチング素子Ｑ１Ｄ１〜Ｑ１Ｄｍおよびスイッチング素子Ｑ２Ｄ１〜Ｑ２Ｄｍの切換えの時間を制御することで書込みパルス電圧Ｖｄのパルス幅を変更することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、輝度重みの大きいサブフィールドの書込み期間の後半において、点灯率にもとづき書込み周期を制御することで、点灯率の高い画像を表示する際に書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を実現することができる。

なお、本実施の形態においては、点灯率としきい値との比較の際にヒステリシス特性を持たせる構成としてもよい。図１２は、本発明の（実施の形態１）における各サブフィールドの点灯率と書込み周期との関係の他の例を示す図である。例えば、図面に示したように、高点灯率しきい値と低点灯率しきい値とをそれぞれ２つずつ設定し、点灯率が増加しているときには値の大きい方の低点灯率しきい値（図１２では、３３％）および値の大きい方の高点灯率しきい値（図１２では、５３％）を用い、点灯率が減少しているときには値の小さい方の低点灯率しきい値（図１２では、２７％）および値の小さい方の高点灯率しきい値（図１２では、４７％）を用いる構成とする。点灯率は表示する絵柄にもとづき変動するため、動画表示の際には比較的短期間に点灯率が変動することがある。このとき、点灯率がしきい値をはさんで頻繁に変動すると書込み周期も頻繁に変動してしまう。書込み周期が変動することで書込み期間が変動すると維持期間の時間的な配置が変動するため、発光重心（各サブフィールドの発光／非発光によって決まる発光の時間的重心のこと）が頻繁に変動し、フリッカとして認識されてしまうことがある。しかし、図１２に示したようなヒステリシス特性を持たせることで発光重心の頻繁な変化を抑制し、フリッカを低減することができる。

（実施の形態２）
上述した（実施の形態１）では、各サブフィールドの点灯率を検出し、検出した点灯率にもとづいて書込み周期を制御する構成を説明した。しかし、表示画像のＡＰＬ（平均輝度レベル：Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｌｅｖｅｌ）を検出することで、同様の制御を行うことも可能である。そこで、（実施の形態２）では、点灯率に代えてＡＰＬを検出して制御に用いる構成について説明する。

図１３は、本発明の（実施の形態２）におけるパネルを駆動するための駆動回路の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置２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、ＡＰＬ検出回路５９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。

ＡＰＬ検出回路５９は、入力されたデジタルの映像信号の輝度値を１フィールド期間または１フレーム期間に亘って累積する等の一般に知られた手法を用いることによって平均的な明るさ、すなわちＡＰＬを検出する。ただし、入力された画像にコントラスト調整や明るさの調整等を施したものがパネル１０に表示される画像となるため、それらの調整が施された後の映像信号からＡＰＬを検出する。そして、検出したＡＰＬとあらかじめ定めたしきい値とを比較してその結果を出力する。

なお、本実施の形態におけるパネル１０の構造やその他の回路の動作および各駆動電圧波形等は（実施の形態１）に示したものと同様であるため、説明を省略する。

次に、点灯率に代えてＡＰＬを用いることが可能な理由について説明する。絵柄によって多少の差はあるが、ＡＰＬと点灯率との間には関係があり、検出したＡＰＬから各サブフィールドの最大点灯率（そのサブフィールドにおいてとりうる点灯率の最大値）を算出することができる。例えば、第８ＳＦの最大点灯率は次の計算式 （検出したＡＰＬ）×（第１ＳＦ〜第１０ＳＦの輝度重みの合計）／（第１ＳＦ〜第８ＳＦの輝度重みの合計） で求めることができ、第９ＳＦの最大点灯率は次の計算式 （検出したＡＰＬ）×（第１ＳＦ〜第１０ＳＦの輝度重みの合計）／（第１ＳＦ〜第９ＳＦの輝度重みの合計） で求めることができる。このように、分母の値を、第１ＳＦから最大点灯率を求めたいサブフィールドまでの輝度重みの合計とし、検出したＡＰＬをこの計算式に代入することで任意のサブフィールドにおける最大点灯率を算出することができる。

図１４は、本発明の（実施の形態２）におけるＡＰＬと各サブフィールドの最大点灯率の関係とを示した図であり、ＡＰＬ１０％〜５０％における第６ＳＦ〜第１０ＳＦの最大点灯率を上述した計算式によって算出し、その結果をまとめたものである。なお、各サブフィールドは、第１ＳＦから順にそれぞれ（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８１）の輝度重みを持つものとして計算し、また、点灯率の最大値は１００なので、計算結果の上限値を１００とした。この結果、例えば、ＡＰＬが１４％のときの第８ＳＦの最大点灯率は３１．２％であり、ＡＰＬが２１％のときの第９ＳＦの最大点灯率は３０．７％であり、ＡＰＬが３０％のときの第１０ＳＦの最大点灯率は３０％であり、ＡＰＬが３５％のときの第９ＳＦの最大点灯率は５１．２％であり、ＡＰＬが５０％のときの第１０ＳＦの最大点灯率は５０％であることがわかる。

そして、この計算結果に対し、（実施の形態１）で説明した点灯率と書込み周期との関係を適合させた結果を図面に示す。図１５は、本発明の（実施の形態２）におけるＡＰＬと書込み周期との関係を示す図である。

本実施の形態では、この図面に示すように、第１ＳＦ〜第７ＳＦにおける全ての放電セル（１行目〜ｎ行目）および第８ＳＦ〜第１０ＳＦにおける１行目〜ｎ／２行目の放電セルにおいては、ＡＰＬにかかわらず書込み周期を１．３μｓｅｃとする。また、第８ＳＦにおける（ｎ／２＋１）行目〜ｎ行目の放電セルにおいては、ＡＰＬが１４％未満のときには書込み周期を１．３μｓｅｃとし、ＡＰＬが１４％以上のときには書込み周期を１．４μｓｅｃとする。また、第９ＳＦにおける（ｎ／２＋１）行目〜ｎ行目の放電セルにおいては、ＡＰＬが２１％未満のときには書込み周期を１．３μｓｅｃとし、ＡＰＬが２１％以上３５％未満のときには書込み周期を１．４μｓｅｃとし、ＡＰＬが３５％以上のときには書込み周期を１．５μｓｅｃとする。また、第１０ＳＦにおける（ｎ／２＋１）行目〜ｎ行目の放電セルにおいては、ＡＰＬが３０％未満のときには書込み周期を１．３μｓｅｃとし、ＡＰＬが３０％以上５０％未満のときには書込み周期を１．４μｓｅｃとし、ＡＰＬが５０％以上のときには書込み周期を１．５μｓｅｃとする。

そして、この構成では、ＡＰＬの増加にともない、まず第８ＳＦにおいて書込み周期を延長し、その次に第９ＳＦで書込み周期を延長し、その次に第１０ＳＦで書込み周期を延長する、というように１度に１つのサブフィールドにおいてのみ書込み周期を延長させている。発光重心の移動による変化が１００μｓｅｃ以下であればフリッカが認識されにくいということが、発明者の行った実験結果から明らかとなったが、このときの書込み期間の延長は、７６８／２×０．１μｓｅｃ＝３８．４μｓｅｃであり、１００μｓｅｃの約３分の１と比較的小さいため、この構成を用いることで、発光重心の急峻な変化を抑制し、フリッカを低減することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、点灯率に代えてＡＰＬを検出し、それにもとづき書込み周期を制御する構成とすることで、輝度重みの大きいサブフィールドにおいて点灯率の高い画像を表示する際に、フリッカを低減しつつ書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を実現することができる。

なお、本実施の形態におけるＡＰＬの比較に用いたしきい値は、（実施の形態１）における低点灯率しきい値、高点灯率しきい値にもとづき設定した値であり、低点灯率しきい値、高点灯率しきい値に応じて適宜変更することが望ましい。また、これらのしきい値は、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等にもとづき適宜最適な値に設定することが望ましい。

なお、本実施の形態では、ＡＰＬの増加にともない、第８ＳＦから第１０ＳＦに向けて順に書込み周期を延長する構成を説明した。図１６は、本発明の（実施の形態２）におけるＡＰＬと書込み周期との関係の他の例を示す図である。この図面に示すように、例えば、ＡＰＬが１４％以上になったときに、まず第１０ＳＦにおいて書込み周期の延長を行い、次にＡＰＬが２１％以上になったときに、第９ＳＦにおいて書込み周期の延長を行い、次にＡＰＬが３０％以上になったときに、第８ＳＦにおいて書込み周期の延長を行う、というようにＡＰＬの増加にともない、第１０ＳＦから第８ＳＦに向けて順に書込み周期を延長する構成としてもよい。この構成の場合、（実施の形態１）に示した点灯率と書込み周期との関係とは一致しないが、１フィールド期間における後ろのサブフィールドから書込み周期の延長、すなわち書込み期間の延長が行われるため、発光重心の移動をさらに抑えることができ、フリッカをさらに低減することができる。

また、本実施の形態では、ＡＰＬとしきい値との比較に関し、（実施の形態１）で説明したものと同様のヒステリシス特性を持たせる構成としてもよい。図１７は、本発明の（実施の形態２）におけるＡＰＬと書込み周期との関係のさらに他の例を示す図である。例えば、図面に示したように、ＡＰＬが増加しているときに用いるしきい値をＡＰＬが減少しているときに用いるしきい値よりも大きな値にすることで、ＡＰＬとしきい値との比較に関してヒステリシス特性を持たせ、書込み周期の頻繁な変動を抑えて発光重心の頻繁な変化を抑制し、フリッカをさらに低減することができる。

また、本発明の実施の形態では、（ｎ／２＋１）行目〜ｎ行目の放電セルにおいて書込み周期を切換える構成を説明したが、何らこの構成に限定されるものではなく、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、適宜最適な範囲に設定することが望ましい。あるいは、ＡＰＬまたは点灯率に応じて書込み周期の切換えを開始する行を制御する構成としてもよい。

また、本発明の実施の形態では、行電極を上から順に走査するいわゆるシングルスキャンの構成を例に説明を行ったが、例えば、パネルの表示面を上半分と下半分の２つの領域に分け、各領域における行電極をそれぞれ走査するいわゆるダブルスキャン、あるいはそれ以外のスキャン方式であっても、書込み期間の後半で書込み周期を延長させることで、上述と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明の実施の形態では、第１ＳＦを全セル初期化サブフィールドとし第２ＳＦ〜第１０ＳＦを選択初期化サブフィールドとするサブフィールド構成を例に挙げて説明を行ったが、必ずしもこのサブフィールド構成に限定されるものではなく、例えば全てのサブフィールドを選択初期化サブフィールドとする等、これ以外のサブフィールド構成であってもかまわない。

なお、本発明の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、点灯率の高い画像を表示するときであっても、書込みに必要な電圧を増大させることなく安定した書込み放電を発生させることができ、プラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法として有用である。

本発明の（実施の形態１）におけ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図 本発明の（実施の形態１）における書込み期間の詳細を示した波形図 本発明の（実施の形態１）におけるサブフィールド構成を示す図 本発明の（実施の形態１）における各サブフィールドの点灯率と書込み周期との関係を示す図 書込み周期を延長する放電セルの行を変化させた場合の、書込み周期と走査パルス電圧との関係を示す図 本発明の（実施の形態１）における点灯率と走査パルス電圧との関係を示す図 本発明の（実施の形態１）におけるパネルを駆動するための駆動回路の回路ブロック図 本発明の（実施の形態１）における走査電極駆動回路の回路図 本発明の（実施の形態１）におけるデータ電極駆動回路の回路図 本発明の（実施の形態１）における各サブフィールドの点灯率と書込み周期との関係の他の例を示す図 本発明の（実施の形態２）におけるパネルを駆動するための駆動回路の回路ブロック図 本発明の（実施の形態２）におけるＡＰＬと各サブフィールドの最大点灯率の関係とを示した図 本発明の（実施の形態２）におけるＡＰＬと書込み周期との関係を示す図 本発明の（実施の形態２）におけるＡＰＬと書込み周期との関係の他の例を示す図 本発明の（実施の形態２）におけるＡＰＬと書込み周期との関係のさらに他の例を示す図

符号の説明

１，２ 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 （ガラス製の）前面板
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 点灯率算出回路
５９ ＡＰＬ検出回路
１００ 維持パルス発生回路
１１０ 電力回収回路
３００ 初期化波形発生回路
３１０，３２０ ミラー積分回路
４００ 走査パルス発生回路
４０１ 制御回路
ＳＷ１，ＳＷ２，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｑ１Ｄ１〜Ｑ１Ｄｍ，Ｑ２Ｄ１〜Ｑ２Ｄｍ スイッチング素子
Ｄ３１ （逆流防止用の）ダイオード
Ｃ３１ コンデンサ

Claims (13)

1. 走査電極および維持電極からなる表示電極対とデータ電極と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、
   前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、前記走査電極には走査パルス電圧を前記データ電極には書込みパルス電圧をそれぞれ印加して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、輝度重みに応じた回数の維持パルス電圧を前記表示電極対に交互に印加して前記書込み期間において選択された放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けて前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路と、
   サブフィールド毎の点灯率を検出する点灯率検出部と、
   を備え、
   前記駆動回路は、前記点灯率検出部が検出する点灯率に応じて、少なくとも輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む所定のサブフィールドにおいて前記書込み期間の走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を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。
2. 前記点灯率検出部は、検出した点灯率をあらかじめ定めたしきい値と比較するように構成し、
   前記駆動回路は、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を変更可能に構成するとともに、前記点灯率が前記しきい値以上になったときには、少なくとも輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む所定のサブフィールドにおいて所定の走査電極に走査パルス電圧を印加する際に、前記点灯率が前記しきい値未満のときよりも、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を延長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。
3. 前記所定の走査電極は、前記書込み期間の最初から少なくとも４分の１までの期間内に走査パルス電圧を印加する走査電極を含まない構成とした
   ことを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイ装置。
4. 前記しきい値は、複数のしきい値からなり、前記点灯率と比較する前記しきい値がより大きい値になるほど走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅をより延長する構成とした
   ことを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイ装置。
5. 前記点灯率が上昇しているときに用いる前記しきい値は、前記点灯率が下降しているときに用いる前記しきい値よりも大なる構成とした
   ことを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイ装置。
6. 前記点灯率検出部に代えて、表示画像のＡＰＬを検出するＡＰＬ検出部を備えた構成とした
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ装置。
7. 走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の上限をサブフィールド毎に定めるとともに前記しきい値をサブフィールド毎に異なる値に設定した構成とした
   ことを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイ装置。
8. 走査電極および維持電極からなる表示電極対とデータ電極と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を、
   前記放電セルで初期化放電を発生させる初期化期間と、前記走査電極には走査パルス電圧を前記データ電極には書込みパルス電圧をそれぞれ印加して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、輝度重みに応じた回数の維持パルス電圧を印加して選択した放電セルで維持放電を発生させる維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けて駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
   サブフィールド毎の点灯率を検出し、
   少なくとも輝度重みの最も大きいサブフィールドを含む所定のサブフィールドにおいて所定の走査電極に走査パルス電圧を印加する際に、前記点灯率があらかじめ定めたしきい値以上になったときには、前記点灯率が前記しきい値未満のときよりも、走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅を延長する
   ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
9. 前記所定の走査電極は、前記書込み期間の最初から少なくとも４分の１までの期間内に走査パルス電圧を印加する走査電極を含まない
   ことを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
10. 前記しきい値は、複数のしきい値からなり、前記点灯率と比較する前記しきい値がより大きい値になるほど走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅をより延長する
    ことを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
11. 前記点灯率が上昇しているときに用いる前記しきい値は、前記点灯率が下降しているときに用いる前記しきい値よりも大きい値とする
    ことを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
12. 前記点灯率の検出に代えて、表示画像のＡＰＬを検出して用いる
    ことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
13. 走査パルス電圧のパルス幅および書込みパルス電圧のパルス幅の上限をサブフィールド毎に定めるとともに前記しきい値をサブフィールド毎に異なる値に設定した
    ことを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。