JP2010175669A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精細度パネルあるいは大型パネルであっても、画像表示品質を大きく低下させることなく、データ電極駆動回路および走査電極駆動回路の消費電力を抑制することが可能なプラズマディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】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走査電極駆動回路と、データ電極に書込みパルスを印加するデータ電極駆動回路と、走査電極駆動回路またはデータ電極駆動回路の消費電力が大きくなる画像表示領域に対応する画像データを補正領域データとして検出する補正領域検出回路５２と、補正領域データは消費電力が小さくなるように補正して出力し、補正領域データ以外の画像データはそのまま出力する画像データ補正回路５３とを備えた。
【選択図】図９

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）は、走査電極および維持電極からなる表示電極対を複数形成した前面基板とデータ電極を複数形成した背面基板とを対向配置し、表示電極対とデータ電極とが交差する位置に放電セルが形成されている。そしてプラズマディスプレイ装置は、パネルを駆動するための走査電極駆動回路、維持電極駆動回路、データ電極駆動回路を備え、それぞれの電極に必要な駆動電圧波形を印加して画像を表示する装置である。

パネルを駆動する方法としては、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サブフィールド法が一般的である。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する。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形成する。書込み期間では、走査電極に走査パルスを印加するとともに、画像信号に応じてデータ電極に書込みパルスを印加して放電セルで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、表示電極対に交互に維持パルスを印加して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。

プラズマディスプレイ装置の消費電力はパネルの大型化に伴って増加する傾向にある。データ電極に書込みパルスを印加するデータ電極駆動回路の消費電力は大きいが、加えて走査電極に走査パルスを印加する走査電極駆動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、走査電極駆動回路の消費電力が許容値を超えると走査電極駆動回路が誤動作し画像表示品質を損なうおそれがあった。

これらの課題を解決するために、例えば特許文献１には、画像データに基づき走査電極駆動回路の消費電力を判別する電力判別手段と、電力判別手段で判別した走査電極駆動回路の消費電力が所定のしきい値以下の場合には画像データをそのまま出力し、電力判別手段で判別した走査電極駆動回路の消費電力が所定のしきい値より大きい場合には走査電極駆動回路の消費電力が小さくなるように画像データを補正して出力する画像データ補正手段とを備えたプラズマディスプレイ装置が開示されている。
特開２００８−９６８０４号公報

近年はパネルの高精細度化、大型化がさらに進み、消費電力をさらに削減する必要性が高まっている。加えてエコロジーの観点からも消費電力の削減が望まれている。その一方で画像表示品質に対する要望もますます高くなりつつある。しかしながら上述した方法は、走査電極駆動回路の消費電力を下げるにつれて画像表示品質も低下する。そのため、画像表示品質を大きく低下させることなく、走査電極駆動回路の消費電力を大幅に抑制することができなかった。

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であっても、画像表示品質を大きく低下させることなく、データ電極駆動回路、走査電極駆動回路の消費電力を抑制することが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。

この目的を達成するために本発明は、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走査電極駆動回路と、データ電極に書込みパルスを印加するデータ電極駆動回路と、走査電極駆動回路またはデータ電極駆動回路の消費電力が大きくなる画像表示領域に対応する画像データを補正領域データとして検出する補正領域検出回路と、補正領域データは消費電力が小さくなるように補正して出力し、補正領域データ以外の画像データはそのまま出力する画像データ補正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であっても、画像表示品質を大きく低下させることなく、データ電極駆動回路、走査電極駆動回路の消費電力を抑制することが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補正領域検出回路は、注目放電セルを発光させるサブフィールドであって、かつ注目放電セルとデータ電極を共有し注目放電セルに隣接する放電セルを発光させないサブフィールドの数が所定のしきい値以上であれば、注目放電セルに対応する画像データを補正領域データとして検出する構成であってもよい。

また本発明のプラズマディスプレイ装置の補正領域検出回路は、注目放電セルを発光させるサブフィールドであって、かつ注目放電セルとデータ電極を共有し注目放電セルに隣接する放電セルのさらにその隣の放電セルを発光させないサブフィールドの数が所定のしきい値以上であれば、注目放電セルに対応する画像データを補正領域データとして検出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であっても、画像表示品質を大きく低下させることなく、データ電極駆動回路、走査電極駆動回路の消費電力を抑制することが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おけるプラズマディスプレイ装置のパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とからなる表示電極対１４が複数形成されている。そして走査電極１２と維持電極１３とを覆うように誘電体層１５が形成され、その誘電体層１５上に保護層１６が形成されている。背面基板２１上にはデータ電極２２が複数形成され、データ電極２２を覆うように誘電体層２３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁２４が形成されている。そして、隔壁２４の側面および誘電体層２３上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層２５が設けられている。

これら前面基板１１と背面基板２１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対１４とデータ電極２２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２４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極２２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を放電、発光させて画像を表示する。

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（ライン方向）に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極１２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極１３）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２２）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。

なお、各電極間にはそれぞれ電極間容量が存在する。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のパネル１０の電極間容量を模式的に示した図であり、５本の走査電極ＳＣｉ〜ＳＣｉ＋４と５本のデータ電極Ｄｊ〜Ｄｊ＋４との交差部分の電極間容量Ｃｓを図示している。ただし、以下の説明の都合上、電極間容量Ｃｓ以外の電極間容量については省略した。

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３０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置３０は、パネル１０、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５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３１は、入力した画像信号を、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」に対応させた画像データに変換する。また画像信号処理回路３１は、詳細は後述するが、データ電極駆動回路３２または走査電極駆動回路３３の消費電力を抑制する画像データに補正する。

データ電極駆動回路３２は画像信号処理回路３１から出力された各色の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。

タイミング発生回路３５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３３はタイミング信号に基づき初期化波形、走査パルス、維持パルス等の駆動電圧波形を作成し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに印加する。維持電極駆動回路３４はタイミング信号に基づき維持パルス等の駆動電圧波形を作成し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎのそれぞれに印加する。

次に、パネルを駆動する方法について説明する。本実施の形態においては、画像信号に応じた階調を表示する方法としていわゆるサブフィールド法を用いている。サブフィールド法は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方法である。

各サブフィールドは初期化期間、書込み期間、維持期間を有する。本実施の形態においては、１フィールド期間を、１０のサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、・・・、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設定されている。

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３０の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、ＳＦ１およびＳＦ２に対する駆動電圧波形を示している。

ＳＦ１のサブフィールドの初期化期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧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５のＳＦ２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。この場合には直前のサブフィールドの維持期間において維持放電を行った放電セルで初期化放電が発生する。

続く書込み期間では、まず、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ライン目の走査電極ＳＣ１に負の電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、発光すべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに正の電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。すると走査パルスと書込みパルスとが同時に印加された１ライン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ライン目の走査電極ＳＣ２に走査パルスを印加するとともに、発光すべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加する。すると走査パルスと書込みパルスとが同時に印加された２ライン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ライン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。

なお、各データ電極Ｄｊは容量性の負荷であるため、データ電極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）へ切換える毎に負荷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３２の消費電力も多くなる。加えて図３に示したようにデータ電極と走査電極とは容量結合しているので、データ電極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）へ切換える回数が多いと走査電極駆動回路３３の消費電力も多くなる。

続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加し、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、輝度重みに応じた数の維持パルスを走査電極および維持電極に交互に印加する。その後、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｒ間で上昇するランプ電圧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ＳＦ３〜ＳＦ１０においても、維持期間において走査電極および維持電極に印加する維持パルスの数を除いて、上述した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。

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・非発光を制御して階調を表示している。以下、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。

次に、本実施の形態において用いる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、画像信号に対して、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。

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３０で用いるコーディングテーブルを示す図である。図６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、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「９」を表示するためには、ＳＦ１、ＳＦ２およびＳＦ４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３１は、画像信号を、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」に対応させた画像データに変換する。したがって、階調「０」を表示する画像データ「００００００００００」はＳＦ１〜ＳＦ１０のすべてのサブフィールドで放電セルを発光させず、階調「１」を表示する画像データ「１０００００００００」はＳＦ１のみで放電セルを発光させ、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。

次に、画像データとデータ電極駆動回路３２および走査電極駆動回路３３の消費電力との関係について詳しく説明する。なお、ここで説明する消費電力は書込み動作に伴う消費電力であり、走査電極駆動回路３３の消費電力は走査パルス印加時の消費電力である。

図７は、走査電極毎に階調値の変化する横縞パターンを示す図であり、走査電極ＳＣｉ、ＳＣｉ＋１、ＳＣｉ＋２、ＳＣｉ＋３、ＳＣｉ＋４、およびデータ電極Ｄｊ、Ｄｊ＋１、Ｄｊ＋２、Ｄｊ＋３、Ｄｊ＋４の交差する部分に形成される５×５＝２５の放電セルに対応する画素について図示している。図７（ａ）は横縞パターンの階調値を示しており、階調値「２」と階調値「１１２」とを交互に繰り返す画像パターンである。また図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した横縞パターンを表示する際のＳＦ１、ＳＦ４、ＳＦ５、ＳＦ６、ＳＦ７、ＳＦ８における書込みパルス印加の有無を示している。ここで「０」は書込みパルスを印加しないこと、「１」は書込みパルスを印加することをそれぞれ表している。

図８は、データ電極駆動回路３２および走査電極駆動回路３３の消費電力を見積もるための図であり、図７（ｂ）に示した書込み動作を行う場合の駆動電圧波形とそのときの電流を示している。図７に対応させるために、図８には、走査電極ＳＣｉ〜ＳＣｉ＋４に印加する走査パルスと、データ電極Ｄｊ〜Ｄｊ＋４に印加する書込みパルスと、データ電極Ｄｊに流れる電流ＩＤｊと走査電極ＳＣｉに流れる電流ＩＳｉとを示している。

時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では、走査電極ＳＣｉに走査パルスを印加するが、このときにはデータ電極Ｄｊ〜Ｄｊ＋４に書込みパルスを印加せず書込み放電を発生させない。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間では、走査電極ＳＣｉ＋１に走査パルスを印加し、同時にデータ電極Ｄｊ〜Ｄｊ＋４に書込みパルスを印加して書込み放電を発生させる。以下同様にして、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間ではデータ電極Ｄｊ〜Ｄｊ＋４に書込みパルスを印加せず、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間ではデータ電極Ｄｊ〜Ｄｊ＋４に書込みパルスを印加する。このようにして、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに同相で変化する書込みパルスを印加することで、図７（ｂ）に示した書込み動作を行うことができる。

このときデータ電極Ｄｊに流れる電流ＩＤｊに注目すると、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとの間の電極間容量Ｃｓおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間の電極間容量を充放電するための電流が流れ、データ電極Ｄｊには電流ＩＤｊが流れる。このように、容量性の負荷であるデータ電極Ｄｊを充放電する毎にデータ電極駆動回路の消費電力が増加する。ＳＦ４〜ＳＦ８の書込み期間においても同様であるため、走査電極駆動回路３３の消費電力は大きくなる。

また走査電極ＳＣｉに流れる電流ＩＳｉに注目すると、走査電極ＳＣｉはデータ電極Ｄ１〜Ｄｍのそれぞれと電極間容量Ｃｓで結合しているので、書込み期間においてデータ電極Ｄ１〜Ｄｍのそれぞれに印加される書込みパルスが電極間容量Ｃｓを介して走査電極ＳＣｉにノイズとして重畳される。そして、図７（ａ）に示した横縞パターンを表示する場合にはデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに同相で変化する書込みパルスが印加されるため、走査電極ＳＣｉには非常に大きなノイズが重畳されることになる。走査電極駆動回路３３はこれらのノイズに逆らって走査電極ＳＣｉに走査パルスを印加しなければならず、大きな電流を流さなければならない。ＳＦ４〜ＳＦ８の書込み期間においても同様であるため、走査電極駆動回路３３の消費電力は大きくなる。

そこで本実施の形態においては、画像データに基づいて、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧Ｖｄと電圧０（Ｖ）とを切り換えて印加する回数の多い画像表示領域を検出し、その画像表示領域に対応する画像データをデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧Ｖｄと電圧０（Ｖ）とを切り換える回数を減らした画像データに補正して、データ電極駆動回路３２および走査電極駆動回路３３の消費電力を抑制している。

図９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３０の画像信号処理回路３１の回路ブロック図である。画像信号処理回路３１は、画像データ変換回路５１、補正領域検出回路５２、画像データ補正回路５３を有する。

画像データ変換回路５１は、入力した画像信号を、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」に対応させた画像データに変換する。

補正領域検出回路５２は、３つの１Ｈ遅延部６０〜６２、３つのビット計数部６３〜６５、３つの比較部６６〜６８、ＯＲゲート６９を有し、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧Ｖｄと電圧０（Ｖ）とを交互に印加する回数の多い画像表示領域、すなわち走査電極駆動回路３３またはデータ電極駆動回路３２の消費電力が大きくなる画像表示領域に対する画像データを補正領域データとして検出する。

１Ｈ遅延部６０は画像データを１ライン分遅延させ、１Ｈ遅延部６１は１ライン分遅延した画像データをさらに１ライン分遅延させ、１Ｈ遅延部６２は２ライン分遅延した画像データをさらに１ライン分遅延させる。

ここで、注目する放電セルに対応する画像データを１ライン分遅延させた画像データは、注目放電セルの１つ上の放電セルに対応する画像データである。そしてこれらの放電セルは同じデータ電極を共有する放電セルであり、同じデータ電極を用いて書込みパルスが印加される。同様に、注目放電セルに対応する画像データを２ライン分遅延させた画像データは注目放電セルの２つ上の放電セルであり、注目放電セルに対応する画像データを３ライン分遅延させた画像データは注目放電セルの３つ上の放電セルであり、これらの放電セルも同じデータ電極を用いて書込みパルスが印加される。

図１０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３０のビット計数部６３の回路図である。ビット計数部６３は、ビット比較部７１と計数部７２とを有する。ビット比較部７１は画像データの各ビットと１ライン分遅延した画像データの各ビットの論理否定との論理積を計算する。すなわち、注目放電セルの画像データと注目放電セルに隣接する１つ上の画像データとの各ビットを比較し、画像データでは「１」であって１ライン分遅延した画像データでは「０」であるビットでは「１」を、それ以外のビットでは「０」を出力する。すなわち注目放電セルを発光させるサブフィールドであってかつ注目放電セルに隣接する１つ上の放電セルを発光させないサブフィールドでは「１」を、それ以外のサブフィールドでは「０」とする。例えば、注目放電セルの画像データが「１１０１１１１１００」であって１ライン分遅延した画像データが「０１００００００００」であったとすると、ビット比較部７１の出力は「１００１１１１１００」である。そして計数部７２は、ビット比較部７１の出力の「１」の数を計数する。例えばビット比較部７１の出力が「１００１１１１１００」であったとすると、計数部７２の出力は「６」である。このようにしてビット計数部６３は、画像データと１ライン分遅延した画像データとを対応するビット毎に比較し、画像データでは「１」であって１ライン分遅延した画像データでは「０」であるビットの数、すなわち注目放電セルを発光させるサブフィールドであってかつ注目放電セルに隣接する１つ上の放電セルを発光させないサブフィールドの数を計数する。

ビット計数部６４は、画像データと２ライン分遅延した画像データとを対応するビット毎に比較し、画像データでは「１」であって２ライン分遅延した画像データでは「０」であるビットの数を計数する。またビット計数部６５は、画像データと３ライン分遅延した画像データとを対応するビット毎に比較し、画像データでは「１」であって３ライン分遅延した画像データでは「０」であるビットの数を計数する。

比較部６６はビット計数部６３の出力と所定のしきい値とを比較して、ビット計数部６３の出力が所定のしきい値以上であれば「１」を出力し、所定のしきい値未満であれば「０」を出力する。比較部６７はビット計数部６４の出力と所定のしきい値とを比較して、ビット計数部６４の出力が所定のしきい値以上であれば「１」を出力し、所定のしきい値未満であれば「０」を出力する。比較部６８はビット計数部６５の出力と所定のしきい値とを比較して、ビット計数部６５の出力が所定のしきい値以上であれば「１」を出力し、所定のしきい値未満であれば「０」を出力する。

ＯＲゲート６９は３つの比較部６６〜６８の出力の論理和を算出し出力する。そしてＯＲゲート６９の出力が「１」であれば、対応する画像データが補正領域データであり、ＯＲゲート６９の出力が「０」であれば、対応する画像データは補正領域データではないことを示す。

図１１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３０の補正領域検出回路５２の動作を説明するための図であり、図１１（ａ）は１ライン幅の横縞状のパターン、図１１（ｂ）は３ライン幅の帯状のパターンをそれぞれ示している。以下の説明のために、図１１（ａ）、図１１（ｂ）の輝度の高い画素の画像データが「１１０１１１１１００」であり、輝度の低い画素の画像データが「０１００００００００」であり、所定のしきい値が「５」であると仮定する。

図１１（ａ）において、例えば２ライン目の放電セルについて注目すると、注目放電セルに対応する画像データは「１１０１１１１１００」であり、１ライン分遅延した画像データ、すなわち注目放電セルの１ライン上の放電セルに対応する画像データは「０１００００００００」である。したがってビット計数部６３の出力は「６」となり、これは所定のしきい値以上であるので比較部６６の出力は「１」となる。そしてＯＲゲート６９の入力の１つが「１」となるので、補正領域検出回路５２の出力は「１」となる。こうして２ライン目の放電セルに対応する画像データは補正領域データとして検出される。同様にして図１１（ａ）に示した４ライン目、６ライン目、８ライン目の放電セルに対応する画像データも補正領域データである。

図１１（ｂ）において、例えば４ライン目の放電セルについて注目すると、注目放電セルに対応する画像データは「１１０１１１１１００」であり、１ライン分遅延した画像データ、すなわち注目放電セルの１ライン上の放電セルに対応する画像データは「０１００００００００」である。したがって４ライン目の放電セルに対応する画像データは補正領域データとして検出される。また、５ライン目の放電セルについて注目すると２ライン上の放電セルの画像データが「０１００００００００」であり、６ライン目の画素について注目すると３ライン上の放電セルの画像データが「０１００００００００」である。したがって５ライン目の放電セルおよび６ライン目の放電セルに対応する画像データはともに補正領域データである。

このように本実施の形態における補正領域検出回路５２は、列方向（図８の上下方向）に３画素分の輝度の高い領域に対応する画像データを補正領域データとして検出する。但し本実施の形態においては、列方向に３画素を超える輝度の高い領域に対応する画像データに対しては、上から３画素分のみを補正領域データとして検出し、それ以下の画素は補正領域データとはしない。

このように本実施の形態においては、補正領域検出回路５２は、注目放電セルを発光させるサブフィールドであって、かつ注目放電セルとデータ電極を共有し注目放電セルに隣接する放電セルを発光させないサブフィールドの数が所定のしきい値以上であれば、注目放電セルに対応する画像データを補正領域データとして検出する。また補正領域検出回路５２は、注目放電セルを発光させるサブフィールドであって、かつ注目放電セルとデータ電極を共有し注目放電セルに隣接する放電セルのさらに隣の放電セルを発光させないサブフィールドの数が所定のしきい値以上であっても、注目放電セルに対応する画像データを補正領域データとして検出する。

図１２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３０の画像データ補正回路５３の回路図である。画像データ補正回路５３は、マスクデータ作成部８１、補正許可部８２、データ補正部８３を有し、補正領域データを消費電力が小さくなるように補正して出力し、補正領域データ以外の画像データはそのまま出力する。本実施の形態においては、補正領域データに対して、発光させるサブフィールドのうち最も輝度重みの大きいサブフィールド（以下、「最大発光サブフィールド」と称する）、および最大発光サブフィールドの次に輝度重みの大きいサブフィールドに対応するビット以外のビットをすべて「０」に置き換える補正を行う。

マスクデータ作成部８１は、入力した画像データのＬＳＢ＋２とＬＳＢ＋３と・・・ＭＳＢ−１とＭＳＢとの論理和をＬＳＢとし、入力した画像データのＬＳＢ＋３と・・・ＭＳＢ−１とＭＳＢとの論理和をＬＳＢ＋１とし、・・・、入力した画像データのＭＳＢ−１とＭＳＢとの論理和をＭＳＢ−１とし、入力した画像データのＭＳＢをＭＳＢとし、入力した画像データよりも２ビット少ないビット数のマスクデータを作成する。したがって本実施の形態においてマスクデータ作成部８１から出力されるマスクデータは、最大発光サブフィールドよりも輝度重みの小さいサブフィールドであってかつ最大発光サブフィールドの次に輝度重みの大きいサブフィールド以外のサブフィールドに対応するビットがすべて「１」となる８ビットのデータである。

たとえば入力した１０ビット画像データが「１１０１１１１１００」であれば最大発光サブフィールドはＳＦ８であるので、出力されるマスクデータは、ＳＦ８およびＳＦ７以外のサブフィールドに対応するビットが「１」、すなわち「１１１１１１００」である。また、たとえば入力した１０ビット画像データが「１１１１０１１１０１」であれば最大発光サブフィールドはＳＦ１０であるので、出力されるマスクデータは、「１１１１１１１１」である。

補正許可部８２は、補正領域検出回路５２の出力が「１」であれば、マスクデータの各ビットを反転した論理否定データを出力する。また補正領域検出回路５２の出力が「０」であれば、マスクデータの各ビットをすべて「１」としたデータを出力する。

データ補正部８３は、補正許可部８２から出力される８ビットデータと画像データとの論理積を補正した画像データとして出力する。したがって、補正領域検出回路５２の出力が「１」であれば、入力した画像データの最大発光サブフィールドおよび最大発光サブフィールドの次に輝度重みの大きいサブフィールドに対応するビット以外のビットをすべて「０」に置き換えた画像データを出力する。たとえば入力した１０ビット画像データが「１１０１１１１１００」であれば出力される補正データは「００００００１１００」である。また、たとえば入力した１０ビット画像データが「１１１１０１１１０１」であれば出力される補正データは、「０００００００００１」である。

補正領域検出回路５２の出力が「０」であれば、入力した画像データをそのまま出力する。

ここで図７に示した横縞状のパターンの画像信号に対する画像データを画像データ補正回路５３に入力したとする。すると図７に示したｉライン目、ｉ＋２ライン目、ｉ＋４ライン目の輝度の低い領域の画像データは補正領域データではないため階調「２」に対する画像データ「０１００００００００」をそのまま出力する。しかしｉ＋１ライン目、ｉ＋３ライン目の輝度の高い領域の画像データは補正領域データであり、階調「１１２」に対する画像データ「１１０１１１１１００」は画像データ「００００００１１００」に補正される。その結果、データ電極Ｄｊ〜Ｄｊ＋４に電圧Ｖｄと電圧０（Ｖ）とを交互に切り換えて印加するサブフィールドはＳＦ２、ＳＦ７、ＳＦ８の３つだけとなり、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３の消費電力が抑えられることがわかる。

このように本実施の形態によれば、走査電極駆動回路３３またはデータ電極駆動回路３２の消費電力の大きくなる輝度変化の大きい画像表示領域に対する画像データを補正領域データとして検出し、補正領域データを消費電力の小さい画像データに補正する。このような輝度変化の大きい領域では視覚的に画像データの補正が認識されにくく、画像表示品質が大きく低下することはない。そして自然画等の輝度の変化の小さい領域では画像データの補正は行われないので、自然画等の画像表示領域では画像表示品質が保たれる。

以上のように本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置は、画像表示品質を大きく低下させることなく、データ電極駆動回路および走査電極駆動回路の消費電力を抑制することができる。

なお図１２は、画像データ補正回路５３を実現する具体的な回路例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１３は、本発明の他の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の画像データ補正回路１５３の回路ブロック図である。画像データ補正回路１５３は、最大サブフィールド検出部１８０、マスクデータ作成部１８１、データ補正部１８３を有し、画像データ補正回路５３と同様に、補正領域データをデータ電極駆動回路３２または走査電極駆動回路３３の消費電力の小さい画像データに補正する。

最大サブフィールド検出部１８０は画像データに基づき最大発光サブフィールドを検出する。マスクデータ作成部１８１は最大発光サブフィールドに基づき、最大発光サブフィールドおよび最大発光サブフィールドの次に輝度重みの大きいサブフィールドに対応するビット以外のビットをすべて「０」に置き換えるためのマスクデータを作成する。データ補正部１８３は、マスクデータおよび補正領域検出回路５２の出力に基づき、補正領域データを消費電力の少ない画像データに補正する。

そして上述した機能をソフト的に実現することで、例えばサブフィールド構成を変更する場合であっても、補正領域データを消費電力の少ない画像データに補正することができる。

なお、本実施の形態においては、補正領域検出回路５２は、列方向（図８の上下方向）に３画素分の輝度の高い領域に対する画像データを補正領域データとして検出し、それ以下の画素に対する画像データは補正領域データとはしない構成であるとして説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、２画素以下または４画素以上の輝度の高い領域に対する画像データを補正領域データとして検出する構成であってもよい。

また、本実施の形態においては、画像データ補正回路５３はマスクするビットの画像データを「０」に置き換えるものとして補正データを作成した。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、マスクするビットの画像データを「１」に置き換えるものとして補正データを作成してもよい。また特定のビットの画像データを「１」、それ以外のビットの画像データを「０」に置き換えるものとして補正データを作成してもよい。例えば最初のサブフィールドであるＳＦ１に対応するビットの画像データを「１」、それ以外のビットの画像データを「０」に置き換えることにより、書込み放電を安定させることができ、望ましい。

また、本実施の形態においては、最大発光サブフィールドおよび最大発光サブフィールドの次に輝度重みの大きいサブフィールドに対応するビット以外のビットをすべてマスクするためのマスクデータを作成した。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、例えば最大発光サブフィールドに対応するビット以外のビットをすべてマスクするためのマスクデータを作成してもよい。または、最大発光サブフィールド、最大発光サブフィールドの次に輝度重みの大きいサブフィールド、さらにその次に輝度重みの大きいサブフィールドに対応するビット以外のビットをすべてマスクするためのマスクデータを作成してもよい。

また、本実施の形態において用いたパネルのサブフィールド数、輝度重み、その他の具体的な各数値は、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であっても、画像表示品質を大きく低下させることなく、データ電極駆動回路および走査電極駆動回路の消費電力を抑制することができ、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おけるプラズマディスプレイ装置のパネルの分解斜視図 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パネルの電極間容量を模式的に示した図 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パネルの各電極に印加する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 走査電極毎に階調値の変化する横縞パターンを示す図 データ電極駆動回路および走査電極駆動回路の消費電力を見積もるための図 同プラズマディスプレイ装置の画像信号処理回路の回路ブロック図 同プラズマディスプレイ装置のビット計数部の回路図 同プラズマディスプレイ装置の補正領域検出回路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画像データ補正回路の回路図 本発明の他の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の画像データ補正回路の回路ブロック図

１０ パネル
１２ 走査電極
１３ 維持電極
１４ 表示電極対
２２ データ電極
３１ 画像信号処理回路
３２ データ電極駆動回路
３３ 走査電極駆動回路
３４ 維持電極駆動回路
３５ タイミング発生回路
５１ 画像データ変換回路
５２ 補正領域検出回路
５３，１５３ 画像データ補正回路
６０，６１，６２ １Ｈ遅延部
６３，６４，６５ ビット計数部
６６，６７，６８ 比較部
６９ ＯＲゲート
７１ ビット比較部
７２ 計数部
８１，１８１ マスクデータ作成部
８２ 補正許可部
８３，１８３ データ補正部
１８０ 最大サブフィールド検出部

Claims (3)

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走査電極駆動回路と、
   前記データ電極に書込みパルスを印加するデータ電極駆動回路と、
   前記走査電極駆動回路または前記データ電極駆動回路の消費電力が大きくなる画像表示領域に対応する画像データを補正領域データとして検出する補正領域検出回路と、
   前記補正領域データは前記消費電力が小さくなるように補正して出力し、前記補正領域データ以外の画像データはそのまま出力する画像データ補正回路
   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. 前記補正領域検出回路は、注目放電セルを発光させるサブフィールドであって、かつ前記注目放電セルとデータ電極を共有し前記注目放電セルに隣接する放電セルを発光させないサブフィールドの数が所定のしきい値以上であれば、前記注目放電セルに対応する画像データを補正領域データとして検出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。
3. 前記補正領域検出回路は、前記注目放電セルを発光させるサブフィールドであって、かつ前記注目放電セルとデータ電極を共有し前記注目放電セルに隣接する放電セルのさらにその隣の放電セルを発光させないサブフィールドの数が所定のしきい値以上であれば、前記注目放電セルに対応する画像データを補正領域データとして検出する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。

Images