(57)【要約】【課題】放電経路におけるインピーダンスを制御することによって維持放電の際の放電電流を制御し、それにより階調性を損なうことなく輝度を抑えた画像の表示を行うＰＤＰ駆動回路およびプラズマディスプレイ装置を実現する。【解決手段】ＰＤＰ駆動回路は、維持パルス発生回路５１１と初期化波形発生回路５２と走査パルス発生回路５３とスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１、Ｓ１０２からなるスイッチ回路とを有する走査電極駆動回路５０１と、維持パルス発生回路６１とを備え、スイッチ回路は、スイッチング素子Ｓ９１およびＳ９２を並列に接続して形成した第１のスイッチと、ボディダイオードがスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２と逆向きになるよう配置されたスイッチング素子Ｓ１０１およびＳ１０２を並列に接続して形成した第２のスイッチとを直列に接続して構成する。【選択図】図１
2007057633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極を有するプラズマディスプレイパネルを駆動して前記表示電極対に維持放電を発生させるプラズマディスプレイパネル駆動回路であって、
前記維持放電を発生させるために備えられた回路から前記走査電極または前記維持電極までのインピーダンスを可変と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パネル駆動回路。
【請求項２】
前記プラズマディスプレイパネルの前記走査電極および前記維持電極に、初期化期間、書込み期間および維持期間を有するサブフィールドの各期間においてそれぞれ異なる駆動波形の電圧を印加して前記プラズマディスプレイパネルを駆動するプラズマディスプレイパネル駆動回路であって、
前記走査電極に接続される走査電極駆動回路と、
前記維持電極に接続される維持電極駆動回路とを備え、
前記走査電極駆動回路および前記維持電極駆動回路は、１フィールドを構成する複数のサブフィールドの各維持期間において前記走査電極または前記維持電極に印加する維持パルスを発生させる維持パルス発生回路をそれぞれ有し、
前記維持パルス発生回路から前記走査電極または前記維持電極までのインピーダンスを可変とするように構成したこと
を特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
【請求項３】
前記走査電極駆動回路は、
前記維持パルス発生回路と前記走査電極との間に設けられ前記初期化期間に前記走査電極に印加する初期化波形を発生する初期化波形発生回路と、
前記維持パルス発生回路と前記初期化波形発生回路との間に設けられ前記初期化波形発生回路と前記維持パルス発生回路とを電気的に分離するためのスイッチ回路とをさらに備え、
前記スイッチ回路におけるインピーダンスを可変とすることにより前記維持パルス発生回路から前記走査電極までのインピーダンスを可変とするように構成したこと
を特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
【請求項４】
前記スイッチ回路は、前記維持パルス発生回路から前記初期化波形発生回路へ流れる電流を遮断することができる並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成された第１のスイッチと前記初期化波形発生回路から前記維持パルス発生回路へ流れる電流を遮断することができる並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成された第２のスイッチとを有し、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチを構成するそれらの複数のスイッチング素子を選択的に導通させることにより前記スイッチ回路におけるインピーダンスを可変とするように構成したこと
を特徴とする請求項３記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
【請求項５】
前記維持パルス発生回路は、前記プラズマディスプレイパネルの電極の容量性負荷に蓄積された電力をＬＣ共振によって回収コンデンサに回収しその回収した電力を前記プラズマディスプレイパネルの駆動に再利用する電力回収部と、並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成され前記プラズマディスプレイパネルの電極を電源電位にクランプする電源クランプスイッチおよび並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成され前記プラズマディスプレイパネルの電極を接地電位にクランプする接地クランプスイッチを有するクランプ部とを備え、
前記電源クランプスイッチおよび前記接地クランプスイッチを構成するそれらの複数のスイッチング素子を選択的に導通させることにより前記電源クランプスイッチおよび前記接地クランプスイッチにおけるインピーダンスを可変させ、それにより前記維持パルス発生回路から前記走査電極または前記維持電極までのインピーダンスを可変とするように構成したこと
を特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
【請求項６】
前記走査電極駆動回路が有する前記維持パルス発生回路は、
前記走査電極の容量性負荷とＬＣ共振させて前記走査電極の容量性負荷に蓄積された電力を回収電力として回収コンデンサに回収する電力回収コイルおよび前記走査電極の容量性負荷とＬＣ共振させて前記回収コンデンサに蓄積された回収電力を供給電力として前記走査電極の容量性負荷に供給する電力供給コイルを有する電力回収部と、
一端が電源電位に接続され前記走査電極を電源電位にクランプする電源クランプスイッチおよび前記走査電極を接地電位にクランプする接地クランプスイッチを有するクランプ部と、
前記電源クランプスイッチの他端に前記電源クランプスイッチと直列に接続され前記電源クランプスイッチを介して前記電源電位へ流れる電流を遮断することができる並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成されたスイッチ回路とを備え、
前記スイッチ回路を構成する複数のスイッチング素子を選択的に導通させることにより前記スイッチ回路におけるインピーダンスを可変させ、それにより前記維持パルス発生回路から前記走査電極までのインピーダンスを可変とするように構成したこと
を特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
【請求項７】
前記スイッチ回路を、少なくとも１つのスイッチング素子と前記電源クランプスイッチへ流れる電流を遮断する向きに配置された少なくとも１つのダイオードとを並列に接続して構成したこと
を特徴とする請求項６記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
【請求項８】
前記走査電極駆動回路は、前記書込み期間に前記走査電極に印加する走査パルスを発生する走査パルス発生回路を有し、
前記走査パルス発生回路は、前記書込み期間においては前記走査パルスを発生させるために異なる電圧値の定電圧電源を切り替えて前記走査電極に印加し前記維持期間においては前記維持パルスの通過経路を変更することができる複数のスイッチング素子を有し、前記維持期間において前記複数のスイッチング素子を選択的に導通させることにより前記維持パルスの通過経路を変更させ、それにより前記維持パルス発生回路から前記走査電極までのインピーダンスを可変とするように構成したこと
を特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
【請求項９】
第１の基板上に平行に配置されかつ表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極と、放電空間を挟んで前記第１の基板に対向配置された第２の基板上に前記走査電極と交差する方向に配置されかつ前記表示電極対とで放電セルを構成する複数のデータ電極とを有するプラズマディスプレイパネルと、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路と
を備えたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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パネルの駆動回路およびプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＣ型として代表的な交流面放電型プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略記する）は、面放電を行う走査電極および維持電極を配列して形成したガラス基板からなる前面板と、データ電極を配列して形成したガラス基板からなる背面板とを、両電極がマトリックスを組むように、しかも間隙に放電空間を形成するように平行に対向配置し、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着することにより構成されている。そして、前面板と背面板との両基板間には、隔壁によって区画された放電セルが設けられ、この隔壁間のセル空間に蛍光体層が形成された構成である。このような構成のＰＤＰにおいては、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して発光させることによりカラー表示を行っている。
【０００３】
図９は、ＰＤＰ１０の構造を示す斜視図である。第１の基板であるガラス製の前面板２０上には、ストライプ状の走査電極２２とストライプ状の維持電極２３とで対をなす表示電極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。
【０００４】
第２の基板である背面板３０上には、走査電極２２および維持電極２３と立体交差するように、誘電体層３３で覆われた複数のストライプ状のデータ電極３２が形成されている。誘電体層３３上にはデータ電極３２と平行に複数の隔壁３４が配置され、この隔壁３４間の誘電体層３３上に蛍光体層３５が設けられている。また、データ電極３２は隣り合う隔壁３４の間の位置に配置されている。
【０００５】
これら前面板２０と背面板３０とは、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着している。そして放電空間には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）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、各区画には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層３５が順次配置されている。そして、走査電極２２および維持電極２３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、各色に発光する蛍光体層３５が形成された隣接する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。この画素を構成する放電セルが形成された領域が画像表示領域となり、画像表示領域の周囲は、ガラスフリットが形成された領域等のように画像表示が行われない非表示領域となる。
【０００６】
図１０は、ＰＤＰ１０の電極配列図である。行方向にｎ行の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図９の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図９の維持電極２３）とが交互に配列され、列方向にはｍ列のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図９のデータ電極３２）が配列されている。そして、一対の走査電極ＳＣｉ、維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セルＣｉ，ｊが放電空間内に形成され、放電セルＣの総数は（ｍ×ｎ）個になる。
【０００７】
このような構成のＰＤＰ１０においては、ガス放電により紫外線を発生させ、その紫外線でＲ、Ｇ、Ｂの各色の蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。また、ＰＤＰ１０は、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって駆動されることにより階調表示を行う。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からなり、画像データを表示するために、初期化期間、書込み期間および維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加している。
【０００８】
図１１は、ＰＤＰ１０の各電極に印加する各駆動電圧波形を示す図である。図１１に示すように、各サブフィールドは初期化期間、書込み期間、維持期間を有している。また、それぞれのサブフィールドは発光期間の重みを変えるため維持期間における維持パルスの数を異ならせている以外はほぼ同様の動作を行い、各サブフィールドにおける動作原理もほぼ同様であるので、ここでは１つのサブフィールドについてのみ動作を説明する。
【０００９】
まず、初期化期間では、例えば、正のパルス電圧を全ての走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを覆う誘電体層２４上の保護層２５および蛍光体層３５上に必要な壁電荷を蓄積する。加えて、放電遅れを小さくして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。
【００１０】
具体的には、初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎをそれぞれ０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ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１回目の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に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００１１】
初期化期間後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを正電圧Ｖｅに保ち、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２回目の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。以上により初期化動作が終了する（以下、初期化期間に各電極に印加される駆動電圧波形を「初期化波形」と略記する）。
【００１２】
次に、書込み期間では、全ての走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに順次負の走査パルスを印加することによって走査を行う。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを走査している間に、表示データにもとづきデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに正の書込みパルス電圧を印加する。こうして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間に書込み放電が発生し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上の保護層２５の表面に壁電荷が形成される。
【００１３】
具体的には、書込み期間では、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを一旦電圧Ｖｓｃｎに保持する。次に、放電セルＣｐ，１〜Ｃｐ，ｍ（ｐは１〜ｎの整数）の書込み動作では、走査電極ＳＣｐに走査パルス電圧Ｖａｄを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうちｐ行目に表示すべき映像信号に対応するデータ電極Ｄｑ（ＤｑはＤ１〜Ｄｍのうち映像信号にもとづき選択されるデータ電極）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。こうして、書込みパルス電圧が印加されたデータ電極Ｄｑと走査パルス電圧が印加された走査電極ＳＣＰとの交差部に対応する放電セルＣｐ，ｑで書込み放電が発生する。この書込み放電により放電セルＣｐ，ｑの走査電極ＳＣｐ上部に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｐ上部に負電圧が蓄積されて、書込み動作が終了する。以下、同様の書込み動作をｎ行目の放電セルＣｎ，ｑに至るまで行い、書込み動作が終了する。
【００１４】
続く維持期間では、一定の期間、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間に放電を維持するのに充分な電圧を印加する。これにより、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層３５を励起発光させる。このとき、書込み期間において書込みパルス電圧が印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層３５の励起発光は起こらない。
【００１５】
具体的には、維持期間では、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０（Ｖ）に一旦戻した後、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに正の維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加する。その後、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０（Ｖ）に戻す。このとき、書込み放電を起こした放電セルＣｐ，ｑにおける走査電極ＳＣｐ上部と維持電極ＳＵｐ上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓｕｓに加えて、書込み期間において走査電極ＳＣｐ上部および維持電極ＳＵｐ上部に蓄積された壁電圧が加算されて、放電開始電圧より大きくなり、１回目の維持放電が発生する。そして、維持放電を起こした放電セルＣｐ，ｑでは、維持放電発生時における走査電極ＳＣＰと維持電極ＳＵｐとの電位差を打ち消すように走査電極ＳＣｐ上部に負電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｐ上部に正電圧が蓄積される。こうして、１回目の維持放電が終了する。１回目の維持放電の後、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにＶｓｕｓを印加し、その後、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０（Ｖ）に戻す。このとき、１回目の維持放電を起こした放電セルＣｐ，ｑにおける走査電極ＳＣｐ上部と維持電極ＳＵｐ上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓｕｓに加えて、１回目の維持放電において走査電極ＳＣｐ上部および維持電極ＳＵｐ上部に蓄積された壁電圧が加算されて放電開始電圧より大きくなり、２回目の維持放電が発生する。以降同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに維持パルスを交互に印加することにより、書込み放電を起こした放電セルＣｐ，ｑに対して維持パルスの回数だけ維持放電が継続して行われる。
【００１６】
図１２は、ＰＤＰ１０を組み込んだプラズマディスプレイ装置の電気的構成を示すブロック図である。図１２に示すプラズマディスプレイ装置は、ＡＤコンバータ１、映像信号処理回路２、サブフィールド処理回路３、データ電極駆動回路４、走査電極駆動回路５、維持電極駆動回路６、ＰＤＰ１０を備えている。
【００１７】
ＡＤコンバータ１は、入力されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換する。映像信号処理回路２は、入力されたデジタルの映像信号を発光期間の重みの異なる複数のサブフィールドの組み合わせによってＰＤＰ１０に発光表示するため、１フィールドの映像信号から各サブフィールドの制御を行うサブフィールドデータに変換する。
【００１８】
サブフィールド処理回路３は、映像信号処理回路２で作成されたサブフィールドデータからデータ電極駆動回路用制御信号、走査電極駆動回路用制御信号および維持電極駆動回路用制御信号を生成し、データ電極駆動回路４、走査電極駆動回路５、維持電極駆動回路６へそれぞれ出力する。
【００１９】
ＰＤＰ１０は、上述したとおり、行方向にｎ行の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図９の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図９の維持電極２３）とが交互に配列され、列方向にｍ列のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図９のデータ電極３２）が配列されている。そして、一対の走査電極ＳＣｉ、維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セルＣｉ，ｊが放電空間内に（ｍ×ｎ）個形成され、赤色、緑色および青色の各色に発光する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。
【００２０】
データ電極駆動回路４は、データ電極駆動回路用制御信号にもとづいて各データ電極Ｄｊを独立して駆動する。
【００２１】
走査電極駆動回路５は、維持期間に走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路５１を内部に備え、各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎをそれぞれ独立して駆動することができる。そして、走査電極駆動回路用制御信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを独立して駆動する。
【００２２】
維持電極駆動回路６は、維持期間に維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路６１を内部に備え、ＰＤＰ１０の全ての維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎをまとめて駆動することができる。そして、維持電極駆動回路用制御信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを駆動する。
【００２３】
このようなプラズマディスプレイ装置では、その消費電力を削減するため、様々な消費電力削減技術が提案されている。
【００２４】
消費電力を削減する技術の一つとして、ＰＤＰ１０が容量性の負荷であることに着目し、インダクタを構成要素に含む共振回路によってそのインダクタとＰＤＰ１０の容量性負荷とをＬＣ共振させ、ＰＤＰ１０の容量性負荷に蓄えられた電力を電力回収用のコンデンサに回収し、回収した電力をＰＤＰ１０の駆動に再利用する、いわゆる電力回収回路が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００２５】
この技術では、例えば、維持期間における走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎへの維持パルス電圧の印加にＰＤＰ１０から回収した電力を再利用し、維持期間に消費される電力を削減することで、消費電力の削減を実現することができる。
【００２６】
すなわち、維持パルス発生回路５１に、インダクタを備えた共振回路、すなわち電力回収回路を備え、ＰＤＰ１０の容量性負荷（走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに生じた容量性負荷）に蓄えられた電力を回収し、その回収された電力を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動電力として再利用する構成にして、消費電力を削減する。また、維持パルス発生回路６１に電力回収回路を備え、ＰＤＰ１０の容量性負荷（維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに生じた容量性負荷）に蓄えられた電力を回収し、その回収された電力を維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの駆動電力として再利用する構成にして、消費電力を削減する。この構成を、図面を用いて説明する。
【００２７】
図１３は、電力回収回路を備えた走査電極駆動回路５および維持電極駆動回路６が備えた維持パルス発生回路６１の回路図である。
【００２８】
走査電極駆動回路５は、維持パルス発生回路５１、初期化波形発生回路５２および走査パルス発生回路５３を備えている。
【００２９】
維持パルス発生回路５１は、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ１と、コイルＬ１と回収コンデンサＣ１とスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２と逆流防止用ダイオードＤ１、Ｄ２とを有する電力回収部と、スイッチング素子Ｓ５、Ｓ６を有する電圧クランプ部とからなる。電力回収部では、インダクタンス素子であるコイルＬ１を用いることによりＰＤＰ１０の容量性負荷（走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに生じた容量性負荷）とコイルＬ１とをＬＣ共振させて、電力の回収および供給を行う。電力の回収時には、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに生じた容量性負荷に蓄えられた電力を、電流の逆流防止用ダイオードＤ２およびスイッチング素子Ｓ２を介して回収コンデンサＣ１に移動させる。電力の供給時には、回収コンデンサＣ１に蓄えられた電力を、スイッチング素子Ｓ１および逆流防止用ダイオードＤ１を介してＰＤＰ１０（走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ）に移動する。こうして維持期間における走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動を行う。したがって電力回収部では、維持期間において、定電圧電源Ｖ１から電力を供給されることなく、ＬＣ共振によって走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動を行うため、理論的には消費電力は０となる。
【００３０】
一方、電圧クランプ部は、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ１からスイッチング素子Ｓ５を介して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電力を供給して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを電圧値Ｖｓｕｓにクランプし、また、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎをスイッチング素子Ｓ６を介して接地電位にクランプすることによって、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動を行う。したがって、電圧クランプ部による走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動時においては、電力供給のインピーダンスが非常に小さく維持パルスの立ち上がり立ち下がりは急峻になるが、電源から電力が供給されることによる消費電力が発生する。
【００３１】
こうして維持パルス発生回路５１は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６の切り替えによって、電力回収部と電圧クランプ部とを切り替え、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加するための維持パルスを発生する。このとき、ＬＣ共振を利用した維持パルス発生回路５１では、維持パルスの電圧が極大値になるまで電力回収部によって電力供給を行い、その後電圧クランプ部に切り替えることで、理論的な消費電力が０である電力回収部を最大限に利用した駆動を行うことができ、走査電極駆動回路５の消費電力を低減することができる。
【００３２】
なお、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング動作を行う一般に知られた素子からなる。ＭＯＳＦＥＴは、一般にボディダイオードと呼ばれる寄生ダイオード（ＭＯＳＦＥＴの構造に寄生して発生するダイオード）が、スイッチング動作を行う部分に対して並列に、かつスイッチング動作を行う部分に対してアノード、カソードが逆向きに生成される（以下、このような構成を「逆並列」と記す）。そのため、スイッチング素子は、スイッチング動作が遮断状態であってもボディダイオードに対して順方向となる電流を流すことができる。
【００３３】
初期化波形発生回路５２は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング動作を行う一般に知られた素子からなるスイッチング素子Ｓ２１、Ｓ２２と電圧値Ｖｓｅｔの定電圧電源Ｖ２と負の電圧値Ｖａｄの定電圧電源Ｖ３とを有している。そして、定電圧電源Ｖ２からスイッチング素子Ｓ２１を介して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電力を供給し、また、定電圧電源Ｖ３からスイッチング素子Ｓ２２を介して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに負の電位となる電力を供給して、初期化波形を発生する。また、スイッチング素子Ｓ２１は、スイッチング素子Ｓ２１が遮断（以下、スイッチング素子を遮断させることを「オフ」と略記する）されているときにそのボディダイオードを通って定電圧電源Ｖ２から主放電経路（維持パルス発生回路５１、初期化波形発生回路５２、走査パルス発生回路５３が共通して接続され、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎへ供給する電力および走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎからの回収電力が流れる経路）に電流が流れ込まないような向きで配置され、スイッチング素子Ｓ２２は、スイッチング素子Ｓ２２がオフのときにそのボディダイオードを通って主放電経路から定電圧電源Ｖ３に電流が流れ込まないような向きで配置されている。
【００３４】
こうして初期化波形発生回路５２は上述したような初期化波形を発生させ、初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ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、すなわちＶｓｅｔに向かって緩やかに上昇する傾斜波形を発生させ、初期化期間後半部では、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、すなわちＶａｄに向かって緩やかに下降する傾斜波形を発生させる。
【００３５】
走査パルス発生回路５３は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング動作を行う一般に知られた素子からなるスイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２と、電圧値Ｖｓｃｎの定電圧電源Ｖ４と、定電圧電源Ｖ４へ流れ込む電流を防止する逆流防止用ダイオードＤ３１と、コンデンサＣ３１と、２つの入力口を有しスイッチングにより２つの入力口に入力される電力のいずれか一方を出力して走査パルス波形を生成するＳｃａｎＩＣであるＩＣ３１とを有している。
【００３６】
書込み期間では、全ての走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに順次負の走査パルスを印加することによって走査を行う。そのために、書込み期間では、スイッチング素子Ｓ３１を導通（以下、スイッチング素子を導通させることを「オン」と略記する）させて定電圧電源Ｖ４から逆流防止用ダイオードＤ３１およびスイッチング素子Ｓ３１を介して供給される電圧値Ｖｓｃｎの電力をＩＣ３１の一方の入力口に入力する。また、初期化波形発生回路５２のスイッチング素子Ｓ２２をオンにして、定電圧電源Ｖ３からスイッチング素子Ｓ２２を介して供給される負の電圧値Ｖａｄの電力をＩＣ３１の他方の入力口に入力する。そして、定電圧電源Ｖ４から供給される電力と定電圧電源Ｖ３から供給される電力とのいずれか一方の電力がＩＣ３１で選択され、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに供給される構成としている。すなわち、ＩＣ３１は、負の走査パルスを印加するタイミングでは定電圧電源Ｖ３からの電力を、それ以外のときには定電圧電源Ｖ４からの電力を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに供給するようにスイッチング動作する。
【００３７】
なお、スイッチング素子Ｓ３２は、書込み期間ではオフにし、初期化期間および維持期間ではオンにする。これは、スイッチング素子Ｓ３２をオンさせることによりＩＣ３１の２つの入力口に同じ電力が入力されるようにして、ＩＣ３１のスイッチング状態にかかわらず同じ電力が走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに供給されるようにするためである。
【００３８】
なお、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２およびＩＣ３１は、サブフィールド処理回路３において作成されたサブフィールド制御信号にもとづき切り替えが制御される。
【００３９】
また、維持パルス発生回路５１を初期化波形発生回路５２から電気的に分離するために、維持パルス発生回路５１と初期化波形発生回路５２との間の主放電経路上には、スイッチング素子Ｓ９およびＳ１０が直列に、かつそれぞれのボディダイオードが互いに逆方向となるようにして挿入されている（以下、このようなダイオード同士を互いに逆方向にしての直列接続を「バックトゥバック接続」と記す）。このような構成とすることにより、スイッチング素子Ｓ９およびＳ１０を同時にオフにすれば、維持パルス発生回路５１から初期化波形発生回路５２へ流れる電流と、初期化波形発生回路５２から維持パルス発生回路５１へ流れる電流とのいずれの電流も遮断することができ、維持パルス発生回路５１を初期化波形発生回路５２から電気的に分離することが可能となる。
【００４０】
これは、初期化波形発生回路５２の定電圧電源Ｖ２からの電力供給時に、それよりも電位の低い維持パルス発生回路５１の定電圧電源Ｖ１の影響を受けないようにするためであり、また、初期化波形発生回路５２における負の電位の定電圧電源Ｖ３からの電力供給時に、それよりも高い電位、すなわち維持パルス発生回路５１の接地電位（以下、「ＧＮＤ」と略記する）の影響を受けないようにするためである。
【００４１】
定電圧電源Ｖ２による電力供給時には、電圧値Ｖｓｅｔの定電圧電源Ｖ２からそれよりも電位の低い定電圧電源Ｖ１へ主放電経路を介して電流が流れ込む恐れがあり、そのような場合には主放電経路の電位が定電圧電源Ｖ２の電位Ｖｓｅｔよりも低下してしまい本来の駆動電圧波形を生成することが困難となる。また、負の電圧値Ｖａｄの定電圧電源Ｖ３による電力供給時には、定電圧電源Ｖ３よりも電位の高いＧＮＤから定電圧電源Ｖ３へ主放電経路を介して電流が流れ込む恐れがあり、そのような場合には、主放電経路の電位が定電圧電源Ｖ３の負の電圧値Ｖａｄよりも上昇してしまい本来の駆動電圧波形を生成することが困難となる。
【００４２】
しかし、初期化波形発生回路５２によって走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動が行われる初期化期間において、スイッチング素子Ｓ９、Ｓ１０をオフにすることで、維持パルス発生回路５１を初期化波形発生回路５２から電気的に分離することができ、そのような電流の流れ込みを遮断することができる。したがって、維持パルス発生回路５１によって走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動が行われる期間はスイッチング素子Ｓ９およびＳ１０をオンにして維持パルス発生回路５１を主放電経路に電気的に接続し、それ以外の初期化期間等ではスイッチング素子Ｓ９およびＳ１０をオフにして維持パルス発生回路５１を主放電経路から電気的に分離する。
【００４３】
なお、維持パルス発生回路５１によって走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動が行われる期間は、定電圧電源Ｖ１よりも電位が高い定電圧電源Ｖ２およびＧＮＤよりも電位が低い定電圧電源Ｖ３を主放電経路から電気的に分離しなければならないが、スイッチング素子Ｓ２１、Ｓ２２をオフにすることによってそれを行うことができる。これは、スイッチング素子Ｓ２１のボディダイオードが定電圧電源Ｖ２から主放電経路へ流れる電流を遮断する向きになるようにスイッチング素子Ｓ２１が配置されているからであり、また、スイッチング素子Ｓ２２のボディダイオードが主放電経路から定電圧電源Ｖ３へ流れる電流を遮断する向きになるようにスイッチング素子Ｓ２２が配置されているからである。
【００４４】
なお、維持電極駆動回路６における維持パルス発生回路６１は、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ５と、コイルＬ２と回収コンデンサＣ２とスイッチング素子Ｓ３、Ｓ４と逆流防止用ダイオードＤ３、Ｄ４とを有する電力回収部と、スイッチング素子Ｓ７、Ｓ８を有する電圧クランプ部とからなり、ＰＤＰ１０の容量性負荷（維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに生じた容量性負荷）とコイルＬ２とを共振させて、回収コンデンサＣ２に電力の回収を行う構成であるが、その動作は維持パルス発生回路５１と同様であるので説明を省略する。
【００４５】
一方、ＰＤＰにおいては、消費電力の削減と同様に、画像を見やすく表示することも重要である。そして、画像を見やすくするために明るく表示する技術について様々な提案がなされている。
【００４６】
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。この技術では、放電セルは維持期間に生じる発光の回数が多いほど明るさが増して見えるという原理を応用し、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「ＳＦ１」、第２サブフィールドを「ＳＦ２」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、ＳＦ１の維持パルス数を１、ＳＦ２の維持パルス数を２、以下ＳＦ３からＳＦ８までの維持パルス数をそれぞれ４、８、１６、３２、６４、１２８とした場合に、ＳＦ１からＳＦ８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、ＳＦ１からＳＦ８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、この維持パルス数の倍率のことを「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。この技術を用いれば、画像の平均的な明るさ（ＡＰＬ：Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｌｅｖｅｌ）を検出し、検出されたＡＰＬにもとづいて輝度倍率を切り替え、ＡＰＬが低い場合に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（例えば、特許文献２参照）。
【００４７】
あるいは、維持パルス波形の傾きを急峻にすると維持放電が強く発生して輝度が増すという現象を応用し、ＡＰＬを検出するとともに検出したＡＰＬにもとづき電力回収部による駆動時間を制御し、ＡＰＬが低い画像では維持パルス波形の傾きを急峻にして強い維持放電を発生させ、輝度を向上させる技術等も開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特公平７−１０９５４２号公報
【特許文献２】特開平８−２８６６３６号公報
【特許文献３】特開２００１−１８４０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４８】
上述したような技術によれば、維持期間における維持パルス数を増やす、あるいは維持パルス波形を急峻にして強い維持放電を発生させる等して放電セルの明るさの最大値（以下、「ピーク輝度」と記す）を上げ、放電セルを明るく発光させてダイナミックな画像を表示させることができる。
【００４９】
しかし、上述したような技術によれば、放電セルを明るく発光させて画像を明るく表示することが可能となる一方で、放電セルが明るく発光することで画像の中の暗い領域等も明るく表示されてしまい、黒の締りがない白っぽい画像、いわゆる黒が浮いた画像が表示されてしまう場合がある。特に、暗い画像を頻繁に表示させるような全体的に暗いシーンの多い映画等を視聴する場合には、黒が浮いてしまうと画像の品位を損ねてしまう恐れがある。
【００５０】
あるいは、周囲を暗くしてプラズマディスプレイ装置を視聴するときに不必要に画像が明るく表示される等、プラズマディスプレイ装置の視聴環境と表示される画像の明るさとのバランスがとれていないような場合に、表示された画像がまぶしく感じられる場合がある。
【００５１】
そのような場合に、上述した従来技術においては、いわゆるコントラスト調整等の信号処理によって明るさの調整を行い、黒の締まった画像あるいはまぶしく感じることのない画像を表示させて対応していた。例えば、輝度値０から１０２３までの１０２４階調で画像表示を行うプラズマディスプレイ装置では、コントラスト調整によってピーク輝度を最大輝度値１０２３の半分の輝度値５１１にすると、コントラストが半分、すなわち明るさを半分にした画像を表示することができる。
【００５２】
しかしながら、そのようなコントラスト調整等による明るさの調整では、例えばピーク輝度を最大輝度値１０２３の半分の輝度値５１１にすることで、輝度値０から５１１までの５１２階調で画像表示を行わなくてはならなくなり、表示される画像の階調性が損なわれてしまう。
【００５３】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、放電経路におけるインピーダンスを制御することで維持放電の際に放電経路を流れる放電電流を制御し、階調性を損なうことなく明るさを抑えた画像を表示することができるＰＤＰ駆動回路および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。
【課題を解決するための手段】
【００５４】
このような目的を達成するために、本発明のＰＤＰ駆動回路は、表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極を有するプラズマディスプレイパネルを駆動して表示電極対に維持放電を発生させるＰＤＰ駆動回路であって、維持放電を発生させるために備えられた回路から走査電極または維持電極までのインピーダンスを可変とするように構成したことを特徴とする。
【００５５】
この構成によれば、維持放電を発生させるためにＰＤＰ駆動回路に備えられた回路から走査電極または維持電極までの経路におけるインピーダンスを可変とすることで維持放電の際に流れる放電電流を制御し、階調性を損なうことなく明るさを抑えた画像を表示することができる。
【００５６】
また、ＰＤＰの走査電極および維持電極に、初期化期間、書込み期間および維持期間を有するサブフィールドの各期間においてそれぞれ異なる駆動波形の電圧を印加してＰＤＰを駆動するＰＤＰ駆動回路であって、走査電極に接続される走査電極駆動回路と、維持電極に接続される維持電極駆動回路とを備え、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路は、１フィールドを構成する複数のサブフィールドの各維持期間において走査電極または維持電極に印加する維持パルスを発生させる維持パルス発生回路をそれぞれ有し、維持パルス発生回路から走査電極または維持電極までのインピーダンスを可変とするように構成してもよい。
【００５７】
この構成によれば、維持パルス発生回路から走査電極または維持電極までの経路である放電経路におけるインピーダンスを可変とすることで維持放電の際に放電経路を流れる放電電流を制御し、階調性を損なうことなく明るさを抑えた画像を表示することができる。
【００５８】
また、走査電極駆動回路は、維持パルス発生回路と走査電極との間に設けられ初期化期間に走査電極に印加する初期化波形を発生する初期化波形発生回路と、維持パルス発生回路と初期化波形発生回路との間に設けられ初期化波形発生回路と維持パルス発生回路とを電気的に分離するためのスイッチ回路とをさらに備え、スイッチ回路におけるインピーダンスを可変とすることにより維持パルス発生回路から走査電極までのインピーダンスを可変とするように構成してもよい。この構成によれば、初期化波形発生回路と維持パルス発生回路とを電気的に分離するために設けたスイッチ回路におけるインピーダンスを可変にすることで放電経路におけるインピーダンスを可変とすることができる。
【００５９】
また、スイッチ回路は、維持パルス発生回路から初期化波形発生回路へ流れる電流を遮断することができる並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成された第１のスイッチと初期化波形発生回路から維持パルス発生回路へ流れる電流を遮断することができる並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成された第２のスイッチとを有し、第１のスイッチおよび第２のスイッチを構成するそれらの複数のスイッチング素子を選択的に導通させることによりスイッチ回路におけるインピーダンスを可変とするように構成してもよい。この構成によれば、第１のスイッチと第２のスイッチとを同時にオフにすることで初期化波形発生回路と維持パルス発生回路とを電気的に分離することができ、さらに、第１のスイッチおよび第２のスイッチを構成する並列に接続された複数のスイッチング素子を選択的に導通させることでスイッチ回路におけるインピーダンスを可変とすることができる。
【００６０】
また、維持パルス発生回路は、ＰＤＰの電極の容量性負荷に蓄積された電力をＬＣ共振によって回収コンデンサに回収しその回収した電力をＰＤＰの駆動に再利用する電力回収部と、並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成されＰＤＰの電極を電源電位にクランプする電源クランプスイッチおよび並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成されＰＤＰの電極を接地電位にクランプする接地クランプスイッチを有するクランプ部とを備え、電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチを構成するそれらの複数のスイッチング素子を選択的に導通させることにより電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチにおけるインピーダンスを可変させ、それにより維持パルス発生回路から走査電極または維持電極までのインピーダンスを可変とするように構成してもよい。この構成によれば、電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチをそれぞれ形成する並列に接続された複数のスイッチング素子を選択的に導通させることで電源クランプスイッチまたは接地クランプスイッチにおけるインピーダンスを可変させ、それにより放電経路におけるインピーダンスを可変とすることができる。
【００６１】
また、走査電極駆動回路が有する維持パルス発生回路は、走査電極の容量性負荷とＬＣ共振させて走査電極の容量性負荷に蓄積された電力を回収電力として回収コンデンサに回収する電力回収コイルおよび走査電極の容量性負荷とＬＣ共振させて回収コンデンサに蓄積された回収電力を供給電力として走査電極の容量性負荷に供給する電力供給コイルを有する電力回収部と、一端が電源電位に接続され走査電極を電源電位にクランプする電源クランプスイッチおよび走査電極を接地電位にクランプする接地クランプスイッチを有するクランプ部と、電源クランプスイッチの他端に電源クランプスイッチと直列に接続され電源クランプスイッチを介して電源電位へ流れる電流を遮断することができる並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成されたスイッチ回路とを備え、スイッチ回路を構成する複数のスイッチング素子を選択的に導通させることによりスイッチ回路におけるインピーダンスを可変させ、それにより維持パルス発生回路から走査電極までのインピーダンスを可変とするように構成してもよい。この構成によれば、スイッチ回路を構成する複数のスイッチング素子の全てをオフにすることで電源クランプスイッチを介して電源電位へ流れ込む電流を遮断することができ、さらに、それらの複数のスイッチング素子を選択的に導通させることで回収コンデンサから走査電極へ電流を供給する経路におけるインピーダンスを可変させ、それにより放電経路におけるインピーダンスを可変とすることができる。
【００６２】
また、スイッチ回路を、少なくとも１つのスイッチング素子と電源クランプスイッチへ流れる電流を遮断する向きに配置された少なくとも１つのダイオードとを並列に接続して構成してもよい。この構成によれば、スイッチング素子を導通させたときとそうでないときとで回収コンデンサから走査電極へ電流を供給する経路におけるインピーダンスを可変させることができる。
【００６３】
また、走査電極駆動回路は、書込み期間に走査電極に印加する走査パルスを発生する走査パルス発生回路を有し、走査パルス発生回路は、書込み期間においては走査パルスを発生させるために異なる電圧値の定電圧電源を切り替えて走査電極に印加し維持期間においては維持パルスの通過経路を変更することができる複数のスイッチング素子を有し、維持期間において複数のスイッチング素子を選択的に導通させることにより維持パルスの通過経路を変更させ、それにより維持パルス発生回路から走査電極までのインピーダンスを可変とするように構成してもよい。この構成によれば、維持期間において走査パルス発生回路が有する複数のスイッチング素子を選択的に導通させて維持パルスの通過経路を変更させ、維持パルスがより少ない数のスイッチング素子を通過する場合、より多い数のスイッチング素子を通過する場合、スイッチング素子を並列に通過する場合等で切り替える。それにより放電経路におけるインピーダンスを可変とすることができる。
【００６４】
また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、第１の基板上に平行に配置されかつ表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極と、放電空間を挟んで第１の基板に対向配置された第２の基板上に走査電極と交差する方向に配置されかつ表示電極対とで放電セルを構成する複数のデータ電極とを有するＰＤＰと、上述したいずれかのＰＤＰ駆動回路とを備えたことを特徴とする。この構成によれば、維持パルス発生回路から走査電極または維持電極までの放電経路におけるインピーダンスを可変とすることで維持放電の際に放電経路を流れる放電電流を制御し、階調性を損なうことなく明るさを抑えた画像を表示することができるプラズマディスプレイ装置を構成することができる。
【発明の効果】
【００６５】
本発明によれば、放電経路におけるインピーダンスを制御することによって維持放電の際の放電電流を制御し、それにより階調性を損なうことなく輝度を抑えた画像の表示を行うことができるＰＤＰ駆動回路およびプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００６７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路の回路図である。なお、本実施の形態におけるＰＤＰ駆動回路が駆動の対象とするＰＤＰ１０の構造および電極配列は図９および図１０に示したＰＤＰ１０と同様であり、また、本実施の形態におけるＰＤＰ駆動回路がＰＤＰ１０の各電極に印加する各駆動電圧波形は図１１に示した駆動電圧波形と同様であり、また、本実施の形態におけるＰＤＰ駆動回路およびＰＤＰ１０が組み込まれたプラズマディスプレイ装置の電気的構成は図１２に示した電気的構成のブロック図と同様であるので、それぞれの構成および動作に関する説明は省略する。
【００６８】
図１に示すとおり、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路は電力回収回路を備えた走査電極駆動回路５０１および維持パルス発生回路６１を備え、走査電極駆動回路５０１は、維持パルス発生回路５１１と初期化波形発生回路５２と走査パルス発生回路５３とスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１、Ｓ１０２からなるスイッチ回路とを有している。
【００６９】
維持パルス発生回路５１１は、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ１と電力回収部と電圧クランプ部とからなり、電力回収部は、コイルＬ１と、回収コンデンサＣ１と、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２と逆流防止用ダイオードＤ１、Ｄ２とを備えている。また、電圧クランプ部は、電源クランプスイッチであるスイッチング素子Ｓ５と、接地クランプスイッチであるスイッチング素子Ｓ６とを備えている。
【００７０】
そして、維持パルス発生回路５１１では、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６の切り替えによって、電力回収部と電圧クランプ部とを切り替え、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加するための維持パルスを発生する。電力回収部では、インダクタンス素子であるコイルＬ１を用いることによりＰＤＰ１０の容量性負荷（図１０の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに生じた容量性負荷）とコイルＬ１のインダクタンスとをＬＣ共振させて、電力の回収および供給を行う。電圧クランプ部では、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ１からスイッチング素子Ｓ５を介して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電力を供給して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを電圧値Ｖｓｕｓにクランプし、また、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎをスイッチング素子Ｓ６を介して接地電位にクランプすることによって、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動を行う。
【００７１】
初期化波形発生回路５２は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング動作を行う一般に知られた素子からなるスイッチング素子Ｓ２１、Ｓ２２と、定電圧電源Ｖ１よりも電位の高い電圧値Ｖｓｅｔの定電圧電源Ｖ２と、負の電圧値Ｖａｄの定電圧電源Ｖ３とを有している。そして、定電圧電源Ｖ２からスイッチング素子Ｓ２１を介して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電力を供給し、また、定電圧電源Ｖ３からスイッチング素子Ｓ２２を介して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに負の電位の電力を供給して、初期化波形を発生させる。また、スイッチング素子Ｓ２１は、そのボディダイオードが定電圧電源Ｖ２から主放電経路に流れる電流を遮断する向きで配置され、スイッチング素子Ｓ２２は、そのボディダイオードが主放電経路から定電圧電源Ｖ３に流れる電流を遮断する向きで配置されている。
【００７２】
そして、初期化波形発生回路５２は、初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ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、すなわちＶｓｅｔに向かって緩やかに上昇する傾斜波形を発生し、初期化期間後半部では、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、すなわちＶａｄに向かって緩やかに下降する傾斜波形を発生して、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する。
【００７３】
走査パルス発生回路５３は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング動作を行う一般に知られた素子からなるスイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２と、電圧値Ｖｓｃｎの定電圧電源Ｖ４と、定電圧電源Ｖ４へ流れ込む電流を防止する逆流防止用ダイオードＤ３１と、コンデンサＣ３１と、スイッチング動作を行うＩＣ３１とを有し、書込み期間において負の走査パルスを発生し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに順次印加する。
【００７４】
また、維持パルス発生回路６１は、維持パルス発生回路５１１と同様の動作により、ＰＤＰ１０の容量性負荷（図１０の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに生じた容量性負荷）とコイルＬ２のインダクタンスとをＬＣ共振させて電力の回収および供給を行い、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの駆動を行う。
【００７５】
これらスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２およびＩＣ３１は、サブフィールド処理回路３において作成されたサブフィールド制御信号にもとづき切り替えが制御される。
【００７６】
また、維持パルス発生回路５１１を初期化波形発生回路５２から電気的に分離するために、維持パルス発生回路５１１と初期化波形発生回路５２との間の主放電経路上には、ボディダイオードが維持パルス発生回路５１１から初期化波形発生回路５２へ流れる電流を遮断する向きになるように配置され互いに並列に接続されたスイッチング素子Ｓ９１およびＳ９２からなる第１のスイッチと、ボディダイオードが初期化波形発生回路５２から維持パルス発生回路５１１へ流れる電流を遮断する向きになるように配置され互いに並列に接続されたスイッチング素子Ｓ１０１およびＳ１０２からなる第２のスイッチとが直列に接続されて構成されたスイッチ回路が挿入されている。これにより、スイッチング素子Ｓ９１およびＳ９２とスイッチング素子Ｓ１０１およびＳ１０２とを同時にオフにすれば、維持パルス発生回路５１１から初期化波形発生回路５２へ流れる電流と、初期化波形発生回路５２から維持パルス発生回路５１１へ流れる電流とのいずれの電流も遮断することができ、維持パルス発生回路５１１を初期化波形発生回路５２から電気的に分離することが可能となる。
【００７７】
そして、スイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１、Ｓ１０２はそれぞれ独立してオン／オフの制御が可能である。さらに、本発明の実施の形態１においては、スイッチング素子Ｓ９１およびＳ１０１をオンにした場合と、スイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１およびＳ１０２をオンにした場合とで主放電経路におけるインピーダンスが異なるように構成している。
【００７８】
本発明者は、実験により、維持放電の際に流れる放電電流と維持放電による発光輝度との間に関連があることを見出した。すなわち、放電電流を制限することで放電の強度を抑制し、発光輝度を抑えられることが分かった。そして、主放電経路のインピーダンスを可変にすることで維持放電の際に流れる放電電流を制御できることが分かった。さらに、本発明者が行った実験では、主放電経路におけるインピーダンスを２２ｍΩ上げると維持放電による発光輝度が１０％下がり、同じくインピーダンスを１００ｍΩ上げると発光輝度が５０％下がるといった結果が得られた。
【００７９】
そこで、本発明の実施の形態１においては、スイッチング素子Ｓ９１およびＳ１０１をオンにした場合のスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ１０１およびスイッチング素子Ｓ９２、Ｓ１０２のボディダイオードによる合成インピーダンスと、スイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１およびＳ１０２をオンにした場合のスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１およびＳ１０２による合成インピーダンスとの差が１００ｍΩになるようにスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１およびＳ１０２をそれぞれ設ける構成とする。そして、維持期間において、通常の画像を表示させるときにはスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１およびＳ１０２を全てオンにし、明るさ抑えた画像を表示させるときにはスイッチング素子Ｓ９１およびＳ１０１だけをオンにして、維持パルス発生回路５１１に走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動を行わせる。
【００８０】
これにより、スイッチング素子Ｓ９１およびＳ１０１だけをオンにした場合には、スイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１およびＳ１０２の全てをオンにした場合と比較して主放電経路におけるインピーダンスを１００ｍΩ大きくすることができ、放電セルでの維持放電における放電電流を制限して発光輝度を５０％下げること、すなわちピーク輝度を５０％下げた画像を表示することが可能となる。
【００８１】
そして、この本発明の実施の形態１による明るさの調整では、コントラスト調整等の信号処理による明るさの調整と異なり、放電セルにおける発光輝度を抑えることでピーク輝度を下げているので、階調性を損なうことなく画像を表示することが可能となる。
【００８２】
このように、本発明の実施の形態１によれば、維持パルス発生回路５１１を初期化波形発生回路５２から電気的に分離するために主放電経路上に挿入するスイッチ回路を、並列に接続された複数のスイッチング素子をバックトゥバック接続することによって構成し、オンさせるスイッチング素子の組み合わせによって主放電経路におけるインピーダンスを切り替えられるように構成する。そして、画像を明るく表示させたい場合には、スイッチ回路を構成する全てのスイッチング素子をオンにして主放電経路におけるインピーダンスを下げ、放電電流に制限を加えずに放電セルでの維持放電を発生させる。また、輝度を抑えて画像を表示させたい場合には、スイッチ回路を構成するスイッチング素子を選択的にオンにして主放電経路におけるインピーダンスを上げ、放電電流を制限した維持放電を発生させて発光輝度を下げる。これにより、階調性を損なうことなく輝度を抑えた画像を表示することが可能となり、例えば暗いシーンの多い映画を視聴する場合やプラズマディスプレイ装置の周囲を暗くして視聴する場合等において、明るさを抑えた黒の締まった画像を階調性を損なうことなく表示させることができるようになる。
【００８３】
なお、本発明の実施の形態１においては、主放電経路におけるインピーダンスを２２ｍΩ大きくするとピーク輝度が１０％下がり、インピーダンスを１００ｍΩ大きくするとピーク輝度が５０％下がるとして説明を行ったが、これらの数値は本発明者の行った実験の結果にもとづいた数値を示したに過ぎず、何らこれらの数値に限定されるものではない。これらの数値はＰＤＰの特性や駆動回路の特性によって異なるため、プラズマディスプレイ装置に用いるＰＤＰの発光輝度とインピーダンスとの関係を求める実験を行い、その実験の結果およびプラズマディスプレイ装置の仕様等にもとづき適正な値に設定することが望ましい。
【００８４】
また、本発明の実施の形態１においては、スイッチング素子Ｓ９１およびＳ１０１だけをオンにして主放電経路におけるインピーダンスを大きくする構成を説明したが、例えば、回収コンデンサＣ１から走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎへの電力供給時には、スイッチング素子Ｓ９１だけをオンにしてスイッチング素子Ｓ９１とスイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２のボディダイオードとを通って電力が供給されるようにし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎから回収コンデンサＣ１への電力回収時には、スイッチング素子Ｓ１０１だけをオンにしてスイッチング素子Ｓ１０１とスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２のボディダイオードとを通って電力が回収されるようにしてもよい。このような構成であっても主放電経路におけるインピーダンスを大きくすることが可能である。
【００８５】
また、図１では、スイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１およびＳ１０２をそれぞれ１つのスイッチング素子として示しているが、これは図面を見やすくするために便宜上それぞれを１つのスイッチング素子として示したに過ぎず、使用するスイッチング素子の定格や駆動時に流れる最大電流等にもとづきそれぞれのスイッチング素子を最適な素子数で構成することが望ましい。
【００８６】
また、本発明の実施の形態１では、スイッチ回路における合成インピーダンスを２段階で切り替えられるようにし、通常の発光輝度での画像表示と５０％抑えた発光輝度での画像表示とを切り替える構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではなく、合成インピーダンスを３段階、あるいはそれ以上で切り替えられるようにスイッチ回路を構成し、発光輝度の抑制具合をより細かく切り替えられるようにしてもよい。
【００８７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態１では、図１に示したように、維持パルス発生回路５１１を初期化波形発生回路５２から電気的に分離するために設けたスイッチ回路において、合成インピーダンスを切り替えて放電電流を制限する構成を説明した。しかし、インピーダンスの切り替えによる放電電流の制限は、例えば、維持パルス発生回路における電圧クランプ部の電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチによって行うことも可能である。
【００８８】
図２は、本発明の実施の形態２におけるＰＤＰ駆動回路の回路図である。なお、本実施の形態におけるＰＤＰ駆動回路が実施の形態１に示したＰＤＰ駆動回路と異なる主な部分は、電圧クランプ部における電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチの構成であるので、ここではその異なる主な部分を中心に説明を行う。
【００８９】
図２に示すとおり、本発明の実施の形態２におけるＰＤＰ駆動回路は電力回収回路を備えた走査電極駆動回路５０２および維持パルス発生回路６２を備え、走査電極駆動回路５０２は、維持パルス発生回路５１２と初期化波形発生回路５２と走査パルス発生回路５３とスイッチング素子Ｓ９、Ｓ１０からなるスイッチ回路とを有している。
【００９０】
維持パルス発生回路５１２は、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ１と電力回収部と電圧クランプ部とからなり、電圧クランプ部は、並列に接続されたスイッチング素子Ｓ５１、Ｓ５２によって構成された電源クランプスイッチと、並列に接続されたスイッチング素子Ｓ６１、Ｓ６２によって構成された接地クランプスイッチとを備えている。
【００９１】
また、維持パルス発生回路６２は、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ５と電力回収部と電圧クランプ部とからなり、電圧クランプ部は、並列に接続されたスイッチング素子Ｓ７１、Ｓ７２によって構成された電源クランプスイッチと、並列に接続されたスイッチング素子Ｓ８１、Ｓ８２によって構成された接地クランプスイッチとを備えている。
【００９２】
そして、維持パルス発生回路５１２では、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ６１、Ｓ６２の切り替えによって電力回収部と電圧クランプ部とを切り替えて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加するための維持パルスを発生させ、維持パルス発生回路６２では、スイッチング素子Ｓ３、Ｓ４、Ｓ７１、Ｓ７２、Ｓ８１、Ｓ８２の切り替えによって電力回収部と電圧クランプ部とを切り替えて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加するための維持パルスを発生させる。
【００９３】
スイッチング素子Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ６１、Ｓ６２およびスイッチング素子Ｓ７１、Ｓ７２、Ｓ８１、Ｓ８２はそれぞれ独立してオン／オフの制御が可能であり、例えば定電圧電源Ｖ１から走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電力を供給する場合に、スイッチング素子Ｓ５１だけをオンにした場合とスイッチング素子Ｓ５１、Ｓ５２をオンにした場合とで、放電のための電流が流れる経路である放電経路におけるインピーダンスが異なるようにしている。同様に、定電圧電源Ｖ５から維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電力を供給する場合に、スイッチング素子Ｓ７１だけをオンにした場合とスイッチング素子Ｓ７１、Ｓ７２をオンにした場合とで、放電経路におけるインピーダンスが異なるようにしている。さらに、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎから接地電位に電力を放出する場合に、スイッチング素子Ｓ６１だけをオンにした場合とスイッチング素子Ｓ６１、Ｓ６２をオンにした場合とで放電経路におけるインピーダンスが異なるようにし、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎから接地電位に電力を放出する場合に、スイッチング素子Ｓ８１だけをオンにした場合とスイッチング素子Ｓ８１、Ｓ８２をオンにした場合とで放電経路におけるインピーダンスが異なるようにしている。
【００９４】
そして、通常の画像を表示させるときには放電経路におけるインピーダンスを小さくするためにスイッチング素子Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ７１、Ｓ７２、Ｓ８１およびＳ８２によるスイッチング動作によってクランプ動作を行わせ、明るさを抑えた画像を表示させるときには放電経路におけるインピーダンスを大きくするためにスイッチング素子Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１およびＳ８１によるスイッチング動作によってクランプ動作を行わせる。
【００９５】
これにより、スイッチング素子Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１およびＳ８１によるスイッチング動作のときには、スイッチング素子Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ７１、Ｓ７２、Ｓ８１およびＳ８２によるスイッチング動作と比較して放電経路におけるインピーダンスを大きくすることができ、放電セルでの維持放電における放電電流を制限して発光輝度を下げ、明るさを抑えた画像を表示することが可能となる。
【００９６】
このように、本発明の実施の形態２によれば、維持パルス発生回路における電圧クランプ部の電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチをそれぞれ並列に接続された複数のスイッチング素子によって構成し、スイッチング動作をさせるスイッチング素子の組み合わせによって放電経路におけるインピーダンスを切り替えられるように構成する。そして、画像を明るく表示させたい場合には、電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチを構成する全てのスイッチング素子のスイッチング動作によって放電経路におけるインピーダンスを下げ、放電電流に制限を加えずに放電セルでの維持放電を発生させる。また、輝度を抑えて画像を表示させたい場合には、電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチを構成するスイッチング素子を選択的にスイッチング動作させることによって放電経路におけるインピーダンスを上げ、放電電流を制限した維持放電を発生させて発光輝度を下げる。これにより、階調性を損なうことなく輝度を抑えた画像を表示することが可能となり、例えば暗いシーンの多い映画を視聴する場合やプラズマディスプレイ装置の周囲を暗くして視聴する場合等において、明るさを抑えた黒の締まった画像を階調性を損なうことなく表示させることができるようになる。
【００９７】
なお、図２では、スイッチング素子Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ７１、Ｓ７２、Ｓ８１およびＳ８２をそれぞれ１つのスイッチング素子として示しているが、これは図面を見やすくするために便宜上それぞれを１つのスイッチング素子として示したに過ぎず、使用するスイッチング素子の定格や駆動時に流れる最大電流等にもとづきそれぞれのスイッチング素子を最適な素子数で構成することが望ましい。
【００９８】
また、本発明の実施の形態２では、電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチにおけるインピーダンスを２段階で切り替える構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではなく、インピーダンスを３段階、あるいはそれ以上で切り替えられるように電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチを構成し、発光輝度の抑制具合をより細かく切り替えられるようにしてもよい。
【００９９】
また、本発明の実施の形態２は、電源クランプスイッチおよび接地クランプスイッチを構成するスイッチング素子Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ７１、Ｓ７２、Ｓ８１およびＳ８２の全てを使用してインピーダンスの切り替えを行う構成に限定されるものではなく、それらスイッチング素子の一部、例えばスイッチング素子Ｓ５１およびＳ５２だけを使用した構成や、スイッチング素子Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ８１およびＳ８２を使用した構成にする等してインピーダンスの切り替えを行ってもよい。
【０１００】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態１では、図１に示したように、電力回収部におけるＬＣ共振用のコイルをコイルＬ１だけで構成した例を説明した。しかし、本発明の実施の形態はこの構成に限定されるものではなく、例えば、電力の回収時と供給時とで共振周波数を変えるために電力回収部のコイルを２つに分けた構成にも適用することが可能である。本発明の実施の形態３では、この構成の一例について説明する。
【０１０１】
図３は、本発明の実施の形態３におけるＰＤＰ駆動回路の回路図である。なお、本実施の形態におけるＰＤＰ駆動回路が実施の形態１に示したＰＤＰ駆動回路と異なる主な部分は、維持パルス発生回路の構成であるので、ここではその異なる主な部分を中心に説明を行う。
【０１０２】
図３に示すとおり、本発明の実施の形態３におけるＰＤＰ駆動回路は、電力回収回路を備えた走査電極駆動回路５０３および維持パルス発生回路６１を備え、走査電極駆動回路５０３は、維持パルス発生回路５１３と初期化波形発生回路５２と走査パルス発生回路５３とスイッチング素子Ｓ９からなるスイッチ回路とを有している。
【０１０３】
維持パルス発生回路５１３は、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ１と電力回収部と電圧クランプ部とからなり、電圧クランプ部は、電源クランプスイッチであるスイッチング素子Ｓ５と、接地クランプスイッチであるスイッチング素子Ｓ６とを備えている。また、電力回収部は、電力供給コイルであるコイルＬ１Ａと、電力回収コイルであるコイルＬ１Ｂと、回収コンデンサＣ１と、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２と、逆流防止用ダイオードＤ１、Ｄ２とを備えている。この構成により、ＰＤＰ１０の容量性負荷から回収コンデンサＣ１へ回収される電力はコイルＬ１Ｂを通過し、回収コンデンサＣ１からＰＤＰ１０の容量性負荷へ供給される電力はコイルＬ１Ａを通過するので、維持パルス発生回路５１３では、電力の回収時と供給時とで共振周波数を変えての駆動が可能である。さらに、維持パルス発生回路５１３は、互いに並列に接続されかつコイルＬ１Ａとの接点を間に挟んでスイッチング素子Ｓ５に直列に接続されボディダイオードが定電圧電源Ｖ１へ流れ込む電流を遮断する向きに配置されたスイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２を備えている。
【０１０４】
また、維持パルス発生回路５１３と初期化波形発生回路５２との間の主放電経路上には、ボディダイオードが維持パルス発生回路５１３から初期化波形発生回路５２へ流れる電流を遮断する向きに配置されたスイッチング素子Ｓ９からなるスイッチ回路が挿入されている。そして、スイッチング素子Ｓ６のボディダイオードが主放電経路から接地電位へ流れ込む電流を遮断する向きに、スイッチング素子Ｓ２のボディダイオードが回収コンデンサＣ１へ流れ込む電流を遮断する向きにそれぞれ配置されているので、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０１およびＳ１０２を同時にオフにすれば、維持パルス発生回路５１３から初期化波形発生回路５２へ流れる電流と、初期化波形発生回路５２から維持パルス発生回路５１３へ流れる電流とのいずれの電流も遮断することができ、維持パルス発生回路５１３を初期化波形発生回路５２から電気的に分離することが可能となる。
【０１０５】
そして、スイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２はそれぞれ独立してオン／オフの制御が可能であり、スイッチング素子Ｓ１０１だけをオンにした場合とスイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２をオンにした場合とで、放電経路におけるインピーダンスが異なるように構成されている。
【０１０６】
すなわち、本発明の実施の形態３においては、通常の画像を表示させるときにはスイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２をオンにして放電経路におけるインピーダンスを小さくし、明るさを抑えた画像を表示させるときにはスイッチング素子Ｓ１０１だけをオンにして放電経路におけるインピーダンスを大きくして、維持パルス発生回路５１３に走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動を行わせる。
【０１０７】
これにより、スイッチング素子Ｓ１０１だけをオンにしたときには、スイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２をオンにしたときよりも放電経路におけるインピーダンスが大きくなるので、放電セルでの維持放電における放電電流を制限して発光輝度を下げ、明るさを抑えた画像を表示することが可能となる。
【０１０８】
このように、本発明の実施の形態３によれば、電力の回収時と供給時とで共振周波数を変えるために電力回収部のコイルを２つに分けた維持パルス発生回路５１３において、維持パルス発生回路５１３を初期化波形発生回路５２から電気的に分離するために、ボディダイオードが定電圧電源Ｖ１へ流れ込む電流を遮断する向きに配置した複数のスイッチング素子を並列に接続するとともにコイルＬ１との接点を間に挟んでスイッチング素子Ｓ５に直列に接続して設ける。そして、オンさせるスイッチング素子の組み合わせによって放電経路におけるインピーダンスを切り替えられるように構成する。そして、画像を明るく表示させたい場合には、並列に接続された複数のスイッチング素子を全てオンさせることによって放電経路におけるインピーダンスを下げ、放電電流に制限を加えずに放電セルでの維持放電を発生させる。また、輝度を抑えて画像を表示させたい場合には、並列に接続された複数のスイッチング素子を選択的にオンさせることによって放電経路におけるインピーダンスを上げ、放電電流を制限した維持放電を発生させて発光輝度を下げる。これにより、階調性を損なうことなく輝度を抑えた画像を表示することが可能となり、例えば暗いシーンの多い映画を視聴する場合やプラズマディスプレイ装置の周囲を暗くして視聴する場合等において、明るさを抑えた黒の締まった画像を階調性を損なうことなく表示させることができるようになる。
【０１０９】
なお、本発明の実施の形態３では、オンにするスイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２の組み合わせによって放電経路におけるインピーダンスを２段階で切り替える構成を説明したが、何らこの構成に限定するものではなく、インピーダンスを３段階、あるいはそれ以上で切り替えられるように複数のスイッチング素子によって構成し、発光輝度の抑制具合をより細かく切り替えられるようにしてもよい。
【０１１０】
また、本発明の実施の形態３では、スイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２を並列に接続した構成を説明したが、例えばスイッチング素子Ｓ１０２に代えてダイオードＤ１０を用い、スイッチング素子Ｓ１０１とダイオードＤ１０とを並列に接続する構成であっても同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
図４は、本発明の実施の形態３におけるＰＤＰ駆動回路の他の例の回路図である。図４に示したＰＤＰ駆動回路は、電力回収回路を備えた走査電極駆動回路５０４および維持パルス発生回路６１を備え、走査電極駆動回路５０４は、維持パルス発生回路５１４と初期化波形発生回路５２と走査パルス発生回路５３とスイッチング素子Ｓ９からなるスイッチ回路とを有している。図４に示すＰＤＰ駆動回路が図３に示したＰＤＰ駆動回路と異なる部分は、維持パルス発生回路５１４において、維持パルス発生回路５１３のスイッチング素子Ｓ１０２に代えてダイオードＤ１０を設けた点である。このとき、ダイオードＤ１０はスイッチング素子Ｓ１０１のボディダイオードと同様に定電圧電源Ｖ１へ流れ込む電流を遮断する向きに配置する。これにより、初期化期間および書込み期間においては、スイッチング素子Ｓ１０１をオフにすることで定電圧電源Ｖ１へ流れ込む電流を遮断することができる。そして、維持期間においては、スイッチング素子Ｓ１０１をオフにすると、コイルＬ１Ａからスイッチング素子Ｓ９までのインピーダンスがダイオードＤ１０とスイッチング素子Ｓ１０１のボディダイオードとによる合成インピーダンスになり、スイッチング素子Ｓ１０１をオンにした場合よりもインピーダンスを大きくすることができる。これにより、上述と同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
なお、図３、図４では、スイッチング素子Ｓ１０１、Ｓ１０２をそれぞれ１つのスイッチング素子として示し、ダイオードＤ１０を１つのダイオードとして示しているが、これは図面を見やすくするために便宜上それぞれを１つの素子として示したに過ぎず、使用する素子の定格や駆動時に流れる最大電流等にもとづきそれぞれを最適な素子数で構成することが望ましい。
【０１１３】
また、本発明の実施の形態３では、スイッチング素子Ｓ９において、実施の形態１に示したように互いに並列に接続された複数のスイッチング素子によってスイッチング素子Ｓ９を形成し、オンにするスイッチング素子の組み合わせによってインピーダンスを切り替えるようにした構成をさらに加えてもよい。
【０１１４】
なお、本発明の実施の形態１から実施の形態３においては、走査パルス発生回路５３におけるＳｃａｎＩＣであるＩＣ３１およびスイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２を選択的に導通させることで維持パルスの通過経路を変更し、それにより放電経路におけるインピーダンスを切り替える構成とすることもできる。図５は、本発明の実施の形態における走査パルス発生回路５３の回路図である。図５に示すように、ＩＣ３１の内部はスイッチング素子Ｓ４１、Ｓ４２が直列に接続されて構成されており、スイッチング素子Ｓ４１の他端がスイッチング素子Ｓ３１とＳ３２との接続点に接続され、スイッチング素子Ｓ４２の他端は主放電経路に接続されている。そして、スイッチング素子Ｓ４１とＳ４２との接続点がＰＤＰ１０の電極、すなわち走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに接続されている。また、スイッチング素子Ｓ４１はそのボディダイオードがスイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２を介しての電流が走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎへ流れるのを遮断する向きに、スイッチング素子Ｓ４２はそのボディダイオードが走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎから主放電経路に流れる電流を遮断する向きに配置されており、スイッチング素子Ｓ４１、Ｓ４２を切り替えてオンにすることで、スイッチング素子Ｓ３１またはＳ３２を介してくる電力と主放電経路から流れてくる電力とを切り替えて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎへ供給することができる。このような構成において、スイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１およびＳ４２を切り替えてオンにすることにより維持パルスの通過経路を変更させ、維持パルスが通過するスイッチング素子の数を変えることで維持パルス発生回路から走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎまでのインピーダンスを変更することができる。
【０１１５】
例えば、スイッチング素子Ｓ４２をオンにした場合には、維持パルスが通過する走査パルス発生回路５３内のスイッチング素子はスイッチング素子Ｓ４２だけとなり、そのときのインピーダンスはスイッチング素子Ｓ４２によるものとなる。また、スイッチング素子Ｓ４２をオフにすると、主放電経路からスイッチング素子Ｓ４２のボディダイオードを介して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電力が供給されるため、そのときのインピーダンスはスイッチング素子Ｓ４２のボディダイオードによるものとなる。あるいは、スイッチング素子Ｓ４２をオフにして、スイッチング素子Ｓ４１をオンにすると、そのときのインピーダンスはスイッチング素子Ｓ３２またはスイッチング素子Ｓ３２のボディダイオードとスイッチング素子Ｓ４１との直列回路によるインピーダンスとスイッチング素子Ｓ４２のボディダイオードによるインピーダンスとが並列となった合成インピーダンスとなる。このように、維持期間において、走査パルス発生回路５３内に設けられた複数のスイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１およびＳ４２を選択的にオンにすることで、維持パルスが通過する経路を変更させ、それにより放電経路におけるインピーダンスを可変とすることができる。
【０１１６】
なお、図５では、スイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１およびＳ４２をそれぞれ１つのスイッチング素子として示しているが、これは図面を見やすくするために便宜上それぞれを１つのスイッチング素子として示したに過ぎず、使用するスイッチング素子の定格や駆動時に流れる最大電流等にもとづきそれぞれのスイッチング素子を最適な素子数で構成することが望ましい。
【０１１７】
また、図５では、スイッチング素子Ｓ３１とスイッチング素子Ｓ４１とを接続する配線上に抵抗が挿入されていない例を示しているが、何らこの構成に限定されるものではなく、例えばそこに抵抗を挿入する等して、インピーダンスの可変幅をさらに大きくするような構成としてもよい。
【０１１８】
また、本発明の実施の形態１から実施の形態３においては、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路にそれぞれ維持パルス発生回路を備え、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに交互に維持パルスを印加して維持放電を発生させる構成を説明した。しかし、何らこの構成に限定されるものではなく、例えば、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎだけに維持パルスを印加して維持放電を発生させるような回路構成であっても、本発明の実施の形態１から実施の形態３に示したインピーダンスを可変させるための構成を適用することが可能である。
【０１１９】
図６は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路の他の一例を示した回路図である。図６に示すＰＤＰ駆動回路は、走査電極駆動回路５０６を備え、走査電極駆動回路５０６は、維持パルス発生回路５１６と初期化波形発生回路５２と走査パルス発生回路５３とスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１、Ｓ１０２からなるスイッチ回路とを有している。なお、初期化波形発生回路５２、走査パルス発生回路５３およびスイッチ回路は、図１に示したＰＤＰ駆動回路と同様の構成であり同様の動作を行う。
【０１２０】
維持パルス発生回路５１６は、電圧値Ｖｓｕｓの定電圧電源Ｖ１と負の電圧値（−Ｖｓｕｓ）の定電圧電源Ｖ１１と電圧クランプ部とからなり、電圧クランプ部は、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを定電圧電源Ｖ１の電位にクランプするためのスイッチング素子Ｓ５と定電圧電源Ｖ１１の負の電位にクランプするためのスイッチング素子Ｓ６とを備えている。また、図６に示すＰＤＰ駆動回路においては、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎは接地電位に接続されている。
【０１２１】
そして、維持パルス発生回路５１６が発生する電圧値（−Ｖｓｕｓ）からＶｓｕｓの振幅の維持パルスを走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加することで、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電位を（−Ｖｓｕｓ）からＶｓｕｓに、あるいはＶｓｕｓから（−Ｖｓｕｓ）に変化させて維持放電を発生させる。
【０１２２】
例えば、図６に示したこのような構成であっても、スイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１およびＳ１０２を選択的にオンにすることで維持パルス発生回路５１６から走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに至るまでのインピーダンスを可変して、放電セルでの維持放電における放電電流を制限して発光輝度を下げるといった同様の効果を得ることができる。
【０１２３】
図７は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路のさらに他の一例を示した回路図である。図７に示すＰＤＰ駆動回路は、図６に示したＰＤＰ駆動回路と同様、走査電極駆動回路５０６を備え、走査電極駆動回路５０６は、維持パルス発生回路５１６と初期化波形発生回路５２と走査パルス発生回路５３とスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１、Ｓ１０２からなるスイッチ回路とを有している。さらに、図７に示すＰＤＰ駆動回路では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎと接地電位との間に、並列に接続されたスイッチング素子Ｓ１１１、Ｓ１１２と並列に接続されたスイッチング素子Ｓ１２１、Ｓ１２２とが直列にかつ互いのボディダイオードがバックトゥバック接続となるように接続されて構成されたスイッチ回路が挿入されている。
【０１２４】
例えば、図７に示したような構成では、スイッチング素子Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１２１およびＳ１２２を選択的にオンにすることで維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎと接地電位との間のインピーダンスを可変することができるので、維持パルス発生回路５１６による走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの駆動の際のインピーダンスの可変幅をさらに大きくすることも可能である。なお、ＰＤＰ１０と接地電位とを接続する回路構成は、図７のようにスイッチング素子Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１２１およびＳ１２２をバックトゥバック接続となるようにしたものに限らない。本発明は回路構成に限定されるものではない。
【０１２５】
なお、図６および図７では、実施の形態１に示したインピーダンスを可変させるための構成を他の回路例に適用させた例を示したが、実施の形態２および実施の形態３に示したインピーダンスを可変させるための構成を同様に適用することも可能である。また、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを接地電位に接続して維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルスを印加する構成としてもよいことはいうまでもない。
【０１２６】
また、図６および図７の維持パルス発生回路５１６には、図１に示したコイルＬ１、ダイオードＤ１、Ｄ２、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２および回収コンデンサＣ１によって形成された電力回収回路を記載していないが、同様の電力回収回路を図６および図７に示した維持パルス発生回路５１６に備えた構成としてもよい。図８は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路のさらに他の一例を示した回路図である。図８に示すＰＤＰ駆動回路は、走査電極駆動回路５０８を備え、走査電極駆動回路５０８は、維持パルス発生回路５１８と初期化波形発生回路５２と走査パルス発生回路５３とスイッチング素子Ｓ９１、Ｓ９２、Ｓ１０１、Ｓ１０２からなるスイッチ回路とを有している。このとき、例えば図８に示すように、維持パルス発生回路５１８において回収コンデンサＣ１を除くコイルＬ１、ダイオードＤ１、Ｄ２およびスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２によって電力回収回路を形成し、スイッチング素子Ｓ１のドレイン端子およびスイッチング素子Ｓ２のソース端子を接地電位に直接接続する構成としてもよい。
【０１２７】
また、本発明の実施の形態においては、実施の形態１から実施の形態３に示した構成の一部あるいは全てを組み合わせた構成とすることも可能であり、それにより、インピーダンスの可変幅をさらに大きくすることも可能である。
【０１２８】
また、本発明の実施の形態１から実施の形態３においては、スイッチング素子の一部あるいは全てを、高電圧動作時にも低損失で制御が簡単であるという特徴を有する一般に知られた絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）で構成してもかまわない。なお、ＩＧＢＴにはその構造上寄生ダイオードが生成されないので、ＭＯＳＦＥＴに寄生して生成されるボディダイオード相当のダイオードを設けることが望ましい。
【０１２９】
また、本発明の実施の形態１から実施の形態３においては、あるサブフィールドの維持期間と別のサブフィールドの維持期間とで放電経路におけるインピーダンスを切り替える構成であってもよいが、必ずしも１つの維持期間の全てに亘ってインピーダンスを一定にしておく必要はなく、例えば、１つの維持期間の前半と後半とでインピーダンスを切り替える構成や、１つの維持期間において所定の維持パルス数だけインピーダンスを高くし残りの全てをインピーダンスを低くする構成等、維持期間におけるインピーダンスの切り替えの組み合わせについては自由に設定することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明に係るＰＤＰ駆動回路およびプラズマディスプレイ装置によれば、放電経路におけるインピーダンスを制御することによって維持放電の際の放電電流を制御し、それにより階調性を損なうことなく輝度を抑えた画像の表示を行うことができるので、ＰＤＰ駆動回路およびプラズマディスプレイ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路の回路図
【図２】本発明の実施の形態２におけるＰＤＰ駆動回路の回路図
【図３】本発明の実施の形態３におけるＰＤＰ駆動回路の回路図
【図４】本発明の実施の形態３におけるＰＤＰ駆動回路の他の例の回路図
【図５】本発明の実施の形態における走査パルス発生回路の回路図
【図６】本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路の他の一例を示した回路図
【図７】本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路のさらに他の一例を示した回路図
【図８】本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ駆動回路のさらに他の一例を示した回路図
【図９】ＰＤＰの構造を示す斜視図
【図１０】同ＰＤＰの電極配列図
【図１１】同ＰＤＰの各電極に印加する各駆動電圧波形を示す図
【図１２】同ＰＤＰを組み込んだプラズマディスプレイ装置の電気的構成を示すブロック図
【図１３】電力回収回路を備えた走査電極駆動回路および維持電極駆動回路が備えた維持パルス発生回路の回路図
【符号の説明】
【０１３２】
１    ＡＤコンバータ
２    映像信号処理回路
３    サブフィールド処理回路
４    データ電極駆動回路
５，５０１，５０２，５０３，５０４，５０６，５０８    走査電極駆動回路
６    維持電極駆動回路
１０    プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
２０    （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
３０    （ガラス製の）背面板
３２    データ電極
３４    隔壁
３５    蛍光体層
５１，６１，６２，５１１，５１２，５１３，５１４，５１６，５１８    維持パルス発生回路
５２    初期化波形発生回路
５３    走査パルス発生回路
Ｃ１，Ｃ２    回収コンデンサ
Ｃ３１    コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂ    コイル
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ３１，Ｄ４，Ｄ１０    ダイオード
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ６，Ｓ６１，Ｓ６２，Ｓ７，Ｓ７１，Ｓ７２，Ｓ８，Ｓ８１，Ｓ８２，Ｓ９，Ｓ９１，Ｓ９２，Ｓ１０，Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１１１，Ｓ１１２，Ｓ１２１，Ｓ１２２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ４１，Ｓ４２    スイッチング素子
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５    定電圧電源
ＩＣ３１    ＳｃａｎＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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