(57)【要約】【課題】消費電力の削減と発光輝度のばらつきの抑制とを両立した画像表示を実現する。【解決手段】維持パルス発生回路５１は、電圧値Ｖｕ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とを有する電圧クランプ部とを備え、維持パルス発生回路６１は、電圧値Ｖｕの定電圧電源Ｖ２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を備え、維持パルスＡと維持パルスＡよりも立ち上がりが急峻な維持パルスＢとを周期的に切り替えて発生させ、点灯率の低い画像を表示するときの維持パルスＢのパルス数の割合を、点灯率の高い画像を表示するときよりも大きくする。【選択図】図５
2007010702.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と、
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、
放電セルの点灯率を予測する点灯率予測手段とを備え、
前記走査電極駆動回路および前記維持電極駆動回路は、第１の維持パルスと前記第１の維持パルスよりも立ち上がり波形の急峻な第２の維持パルスとを周期的に切り替えて発生させることができ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は、前記点灯率予測手段において予測された点灯率にもとづき前記第１の維持パルスのパルス数に対する前記第２の維持パルスのパルス数の割合を変化させること
を特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
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、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からなり、前記電力回収部による電力供給期間中に前記放電セルに維持放電を生じさせる前記第１の維持パルスと、前記電力回収部による電力供給期間の長さを前記第１の維持パルスよりも短くして前記第１の維持パルスよりも立ち上がり波形を急峻にし、前記電力回収部による電力供給から前記クランプ部による電力供給に切り替えた後に前記放電セルに維持放電を生じさせる前記第２の維持パルスとを周期的に切り替えて発生させること
を特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記維持パルス発生回路は、前記電力回収部にインダクタンスの異なる２つのコイルを有し、ＬＣ共振周波数が低い方のコイルを用いて電力供給を行う前記第１の維持パルスと、ＬＣ共振周波数が高い方のコイルを用いて電力供給を行い前記第１の維持パルスよりも立ち上がり波形を急峻にした前記第２の維持パルスとを周期的に切り替えて発生させること
を特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
前記点灯率予測手段は、前記プラズマディスプレイパネルに表示する画像のＡＰＬを点灯率データとして検出するとともにその点灯率データを点灯率判定用しきい値と比較して点灯率が高い画像か低い画像かを判断し、
前記維持パルス発生回路は、前記点灯率が低いと判断された画像を前記プラズマディスプレイパネルに表示する場合には、前記点灯率が高いと判断された画像を前記プラズマディスプレイパネルに表示する場合よりも、前記第２の維持パルスのパルス数の前記第１の維持パルスのパルス数に対する割合を大きくすること
を特徴とする請求項２または請求項３に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項５】
前記点灯率予測手段は、前記プラズマディスプレイパネルに表示する画像の１水平走査期間毎の平均輝度レベルを検出し、検出された前記１水平走査期間毎の平均輝度レベルを水平走査期間点灯率判定用のしきい値と比較してそれぞれ点灯率の高い水平走査期間かどうかを判断するとともに点灯率が高いと判断された水平走査期間の１垂直走査期間における総数を求めて点灯率が高い画像か低い画像かを判断し、
前記維持パルス発生回路は、前記点灯率が低いと判断された画像を前記プラズマディスプレイパネルに表示する場合には、前記点灯率が高いと判断された画像を前記プラズマディスプレイパネルに表示する場合よりも、前記第２の維持パルスのパルス数の前記第１の維持パルスのパルス数に対する割合を大きくすること
を特徴とする請求項２または請求項３に記載の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。このようにして構成された放電セルによって表示セルが形成される。
【０００３】
そして、各電極に駆動パルス電圧を印加して各放電セルにガス放電を発生させ、そのガス放電により紫外線を発生させる。そして、その紫外線で赤色（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。
【０００４】
ＰＤＰ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す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、放電セルを発光させるために、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。
【０００５】
このようなＰＤＰを組み込んだ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。
【０００６】
消費電力を削減する技術の一つとして、ＰＤＰ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ＰＤＰの負荷容量とをＬＣ共振させ、ＰＤＰの負荷容量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ＰＤＰ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）。
【０００７】
この技術では、例えば、維持期間における走査電極および維持電極への維持パルス電圧の印加にＰＤＰ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。
【０００８】
一方、このようなＰＤＰにおいては、放電セルに放電が発生するタイミングが画像の表示状態によりばらつくことがある。このような場合先に放電が発生した放電セルと後で放電が発生した放電セルとでは発光強度が異なり、ＰＤＰの表示面における発光輝度のばらつきが発生する恐れがある。
【０００９】
そこで、表示させる映像信号からＡＰＬ（Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｌｅｖｅｌ）を検出し、ＡＰＬが所定のしきい値よりも小さい場合には電力回収回路から駆動電力を印加して放電セルに維持放電を発生させ、ＡＰＬが上記のしきい値以上の場合には定電圧電源から駆動電力を印加して維持パルス波形の立ち上がりが急峻な状態で放電セルに維持放電を発生させ放電のばらつきを抑えるという技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平７−１０９５４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した技術によれば、ＡＰＬが所定のしきい値よりも大きい画像を表示する際に、回収された電力を再利用するのではなく定電圧電源から電力を供給して維持放電を発生させるので、それに伴い電力が消費され、消費電力が増加するといった問題があった。特に、ＡＰＬが高い画像では点灯率（維持放電が発生する放電セルの割合）も高くなるので、その分消費電力も増加する。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、消費電力の削減と発光輝度のばらつきの抑制とを両立した画像表示を実現できる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】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイ装置は、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ＰＤＰと、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、放電セルの点灯率を予測する点灯率予測手段とを備え、走査電極駆動回路および維持電極駆動回路は、第１の維持パルスと第１の維持パルスよりも立ち上がり波形の急峻な第２の維持パルスとを周期的に切り替えて発生させることができ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は、点灯率予測手段において予測された点灯率にもとづき第１の維持パルスのパルス数に対する第２の維持パルスのパルス数の割合を変化させることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、放電のばらつきを抑えて発光輝度のばらつきを抑制した画像表示と消費電力の削減とを両立したＰＤＰの駆動を実現することが可能となる。
【００１４】
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、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からなり、電力回収部による電力供給期間中に放電セルに維持放電を生じさせる第１の維持パルスと、電力回収部による電力供給期間の長さを第１の維持パルスよりも短くして第１の維持パルスよりも立ち上がり波形を急峻にし、電力回収部による電力供給からクランプ部による電力供給に切り替えた後に放電セルに維持放電を生じさせる第２の維持パルスとを周期的に切り替えて発生させる構成としてもよい。この構成によれば、消費電力を削減できる第１の維持パルスと放電のばらつきを抑えることができる立ち上がりの急峻な第２の維持パルスとを発生できるので、放電のばらつきを抑えて発光輝度のばらつきを抑制した画像表示と消費電力の削減とを両立したＰＤＰの駆動を実現することが可能となる。
【００１５】
また、維持パルス発生回路は、電力回収部にインダクタンスの異なる２つのコイルを有し、ＬＣ共振周波数が低い方のコイルを用いて電力供給を行う第１の維持パルスと、ＬＣ共振周波数が高い方のコイルを用いて電力供給を行い第１の維持パルスよりも立ち上がり波形を急峻にした第２の維持パルスとを周期的に切り替えて発生させる構成としてもよい。この構成によっても、消費電力を削減できる第１の維持パルスと放電のばらつきを抑えることができる立ち上がりの急峻な第２の維持パルスとを発生できるので、放電のばらつきを抑えて発光輝度のばらつきを抑制した画像表示と消費電力の削減とを両立したＰＤＰの駆動を実現することが可能となる。また、この構成では常に電力回収部からの電力供給によって維持放電を発生させるので、消費電力の削減効果をさらに高めることができる。
【００１６】
また、点灯率予測手段は、プラズマディスプレイパネルに表示する画像のＡＰＬを点灯率データとして検出するとともにその点灯率データを点灯率判定用しきい値と比較して点灯率が高い画像か低い画像かを判断し、維持パルス発生回路は、点灯率が低いと判断された画像をＰＤＰに表示する場合には、点灯率が高いと判断された画像をＰＤＰに表示する場合よりも、第２の維持パルスのパルス数の第１の維持パルスのパルス数に対する割合を大きくする構成としてもよい。この構成によれば、ＡＰＬの低い画像を表示する場合には放電のばらつきを抑えて輝度のばらつきを抑えた階調性の高い画像表示を行い、ＡＰＬの高い画像を表示する場合には消費電力を削減した駆動を行うことが可能となる。
【００１７】
また、点灯率予測手段は、ＰＤＰに表示する画像の１水平走査期間毎の平均輝度レベルを検出し、検出された１水平走査期間毎の平均輝度レベルを水平走査期間点灯率判定用のしきい値と比較してそれぞれ点灯率の高い水平走査期間かどうかを判断するとともに点灯率が高いと判断された水平走査期間の１垂直走査期間における総数を求めて点灯率が高い画像か低い画像かを判断し、維持パルス発生回路は、点灯率が低いと判断された画像をＰＤＰに表示する場合には、点灯率が高いと判断された画像をＰＤＰに表示する場合よりも、第２の維持パルスのパルス数の第１の維持パルスのパルス数に対する割合を大きくする構成としてもよい。この構成によれば、ＰＤＰに表示する画像の表示電極対毎の点灯率を予測することができ、１垂直走査期間における点灯率の高い表示電極対の数によって点灯率の高い画像かどうかを予測することができるので、点灯率の予測を精度を高めて行うことができ、点灯率の低い画像を表示する場合には放電のばらつきを抑えて輝度のばらつきを抑えた階調性の高い画像表示を行い、点灯率の高い画像を表示する場合には消費電力を削減した駆動を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、消費電力の削減と発光輝度のばらつきの抑制とを両立した画像表示を実現できる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】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、その外周部が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（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。
【００２３】
そして、走査電極２２、維持電極２３、データ電極３２はそれぞれの電極端子がガラス基板の端部に引き出されストライプ状に配列されている。
【００２４】
図２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１の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１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１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。
【００２５】
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。
【００２６】
図３は、ＰＤＰ１０の各電極に印加する駆動電圧波形を示す図である。図３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。したがって、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。
【００２７】
まず、初期化期間では、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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）。
【００３０】
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。
【００３１】
具体的には、書込み期間では、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを一旦電圧Ｖｓ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Ｖａ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。
【００３２】
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十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。
【００３３】
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、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０（Ｖ）に戻す。その後、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに正の維持パルス電圧Ｖｕを印加する。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Ｖｕ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、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０（Ｖ）に戻し、その後、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにＶｕを印加する。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Ｖｕ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。
【００３４】
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の電気的構成を示すブロック図である。図４に示すプラズマディスプレイ装置は、Ａ／Ｄ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。
【００３５】
Ａ／Ｄ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。また、映像信号処理回路２は内部に点灯率予測手段としての点灯率検出回路２１を有しており、点灯率検出回路２１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を検出し、それを点灯率データとして出力する。点灯率とは、維持放電によって発光を生じさせる放電セルの全放電セルに対する割合を表しており、ＡＰＬとは密接な関係がある。したがって、本発明の実施の形態１においては、映像信号からＡＰＬを検出し、それを点灯率データとして用いている。
【００３６】
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および点灯率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。また、サブフィールド処理回路３は、走査電極駆動回路５および維持電極駆動回路６に設けられた維持パルス発生回路５１、６１を制御する制御信号を生成する。このとき、サブフィールド処理回路３は、維持パルス発生回路５１、６１において２種類の維持パルスを周期的に切り替えて発生させるように制御信号を生成することができる。そして、サブフィールド処理回路３は、点灯率データと点灯率判定用しきい値とを比較し、その比較の結果にもとづきその切り替えの周期を変更し、それら２種類の維持パルスのパルス数の割合を変えて発生させることができる。これら点灯率データと２種類の維持パルスとの関係については、後で詳しく説明する。
【００３７】
ＰＤＰ１０は、上述したとおり、行方向にｎ行の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１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１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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
図５は、本発明の実施の形態１のプラズマディスプレイ装置における走査電極駆動回路５の維持パルス発生回路５１および維持電極駆動回路６の維持パルス発生回路６１を示した回路図である。
【００４２】
以下、維持パルス発生回路５１について説明するが、維持パルス発生回路６１も同様の動作を行う。
【００４３】
維持パルス発生回路５１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とを有する電力回収部と、電圧値Ｖｕの定電圧電源Ｖ１と、一端が定電圧電源Ｖ１に接続された電源クランプスイッチであるスイッチング素子Ｓ５および一端が接地電位に接続された接地クランプスイッチであるスイッチング素子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。電力の回収時には、ＰＤＰ１０の容量性負荷に蓄えられた電力を、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、電源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、実質的な消費電力は０となる。
【００４４】
一方、電圧クランプ部は、電圧値Ｖｕ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Ｖｕ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、定電圧電源Ｖ１から電力が供給されることによる消費電力が発生する。
【００４５】
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、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ＬＣ共振を利用した電力供給を行い、その後電圧クランプ部に切り替えることで、実質的な消費電力が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。
【００４６】
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。
【００４７】
また、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Ｖｕの定電圧電源Ｖ２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のインダクタンスとを共振させて、回収コンデンサＣ２に電力の回収を行う構成であり、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。
【００４８】
このように、維持パルス発生回路５１および維持パルス発生回路６１によるＰＤＰ１０の駆動では、ＰＤＰ１０の容量性負荷に蓄えられた電力を回収しそれを再利用することにより消費電力の削減を実現することができる。
【００４９】
また、上述したように、維持パルス発生回路５１および維持パルス発生回路６１は、２種類の維持パルスを周期的に切り替えて発生することができる。そして、サブフィールド処理回路３における点灯率データと点灯率判定用しきい値との比較の結果にもとづきその切り替えの周期を変更し、それら２種類の維持パルスのパルス数の割合を変えて出力する。
【００５０】
次に、この維持パルス発生回路５１、６１において発生される２種類の維持パルス、すなわち第１の維持パルスである維持パルスＡと第２の維持パルスである維持パルスＢについて説明する。以下、維持パルス発生回路５１を例に動作説明を行うが、維持パルス発生回路６１も同様の動作により２種類の維持パルスを発生する構成であるので、重ねての説明を省略する。
【００５１】
図６は、本発明の実施の形態１のプラズマディスプレイ装置における維持パルス発生回路５１が発生する維持パルスＡの電圧波形とスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６の導通状態を示す図である。
【００５２】
まず、ｔＡ１期間では、スイッチング素子Ｓ１を導通状態（ＯＮ）にし、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６を非導通状態（ＯＦＦ）にして、電力回収部のコイルＬ１のインダクタンスとＰＤＰ１０の容量性負荷（走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの容量性負荷）とのＬＣ共振によって回収コンデンサＣ１からＰＤＰ１０の容量性負荷へ電力供給を行う。このとき、回収コンデンサＣ１の容量はＰＤＰ１０の容量性負荷と比較して十分大きく、また回収コンデンサＣ１は定電圧電源Ｖ１の電圧値Ｖｕに対して半分の電圧値である１／２Ｖｕに充電されている。
【００５３】
スイッチング素子Ｓ１が導通すると、コイルＬ１とＰＤＰ１０の容量性負荷とのＬＣ共振によってコイルＬ１を通して回収コンデンサＣ１からＰＤＰ１０に電流が流れ始め、ＰＤＰ１０の容量性負荷を充電し始める。そして維持パルス発生回路５１からの出力電圧が極大値Ｖ１に達した時点で回収コンデンサＣ１からＰＤＰ１０に流れる電流は０となる。
【００５４】
この極大値Ｖ１は放電セルにおける放電開始電圧Ｖｆよりも大きく、したがって、維持パルスＡにおいては、電力回収部による電力供給期間中に放電セルに放電が発生する構成となっている。また、極大値Ｖ１は回収コンデンサＣ１の電圧値の２倍に近い値となるが、放電による電力消費、駆動インピーダンスの電圧降下等のためＶｕには達しない。本発明の実施の形態１では、このｔＡ１期間を５５０ｎｓｅｃに設定している。
【００５５】
続くｔＡ２期間では、維持パルス発生回路５１からの出力電圧が極大値Ｖ１になった時点でスイッチング素子Ｓ５をＯＮにし、スイッチング素子Ｓ１をＯＦＦにして、電圧クランプ部による電圧印加に切り替える。これにより、定電圧電源Ｖ１からＰＤＰ１０へスイッチング素子Ｓ５を介して電力が供給され、維持パルスは速やかに電圧値Ｖｕまで引き上げられる。
【００５６】
続くｔＡ３期間では、再び電力回収部に切り替え、ＰＤＰ１０の容量性負荷に蓄積された電力を回収コンデンサＣ１に回収する。すなわち、スイッチング素子Ｓ２をＯＮにし、スイッチング素子Ｓ５をＯＦＦにすることで、再びコイルＬ１のインダクタンスとＰＤＰ１０の容量性負荷とがＬＣ共振し、今度はコイルＬ１を通してＰＤＰ１０から回収コンデンサＣ１に電流が流れ始め、その電力が回収コンデンサＣ１に充電される。そしてＰＤＰ１０の電圧が極小値Ｖ０に達した時点でＰＤＰ１０から回収コンデンサＣ１に流れる電流は０となる。この極小値Ｖ０は駆動インピーダンス等のため接地電位にはならない。
【００５７】
続くｔＡ４期間では、ＰＤＰ１０の電圧が極小値Ｖ０になった時点でスイッチング素子Ｓ６をＯＮにし、スイッチング素子Ｓ２をＯＦＦにして、再び電圧クランプ部による駆動に切り替える。これによりＰＤＰ１０の容量性負荷に残留した電力は接地電位へ放出され、維持パルスの電圧は速やかに０（Ｖ）に引き下げられる。
【００５８】
このように、維持パルスＡは、維持パルスの電圧が放電開始電圧Ｖｆよりも大きい極大値Ｖ１になった時点で電圧クランプ部に切り替えるため、実質的な消費電力が０である電力回収部による駆動を最大限に利用した駆動波形となり、維持パルス発生に要する消費電力を最小にすることができる。
【００５９】
図７は、本発明の実施の形態１のプラズマディスプレイ装置における維持パルス発生回路５１が発生する維持パルスＢの電圧波形とスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６の導通状態を示す図である。なお、図７に示した維持パルスの電圧波形は、図６に示した維持パルスの電圧波形と立ち上がり期間が異なるだけで、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６の制御方法は図６と同様である。
【００６０】
まず、ｔＢ１期間は、維持パルスＡのｔＡ１期間と同様の動作により、回収コンデンサＣ１からＰＤＰ１０の容量性負荷（走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの容量性負荷）へ電力供給を行う。ここで、維持パルスＢでは、ｔＢ１を、図６に示したｔＡ１の５５０ｎｓｅｃから３５０ｎｓｅｃに短縮している。すなわち、維持パルスＢでは、維持パルス発生回路５１からの出力電圧が放電開始電圧Ｖｆより低いＶ２の時点でスイッチング素子Ｓ５をＯＮにし、スイッチング素子Ｓ１をＯＦＦにして、電圧クランプ部による電圧印加に切り替えている。このように、維持パルスＢが維持パルスＡと異なる点は、ｔＢ１の長さをｔＡ１より短く設定し、電力回収部による電力供給期間中に放電セルに放電が発生しないように構成した点にある。なお、ｔＢ１期間を短くし過ぎると回収電力の利用量が減り消費電力が増加するので、本実施の形態においては、放電開始電圧Ｖｆのばらつき範囲にＶ２が到達しない程度の長さである３５０ｎｓｅｃにｔＢ１を設定している。
【００６１】
これにより、続くｔＢ２期間では、電力回収部から電圧クランプ部による電圧印加に切り替えられ、ＰＤＰ１０の容量性負荷へ定電圧電源Ｖ１から低いインピーダンスで電力が供給される。そして、維持パルスＢの電圧は放電開始電圧Ｖｆより低い電圧Ｖ２から、放電開始電圧Ｖｆを超え、定電圧電源Ｖ１の電圧値Ｖｕまで速やかに引き上げられる。したがって、維持パルスＢにおいては、電力回収部による電力供給期間中ではなく、電圧クランプ部による電力供給により電圧の変化が急峻な状態で放電セルに放電が発生する構成となっている。また、ｔＢ２を図６に示したｔＡ２よりも２００ｎｓｅｃ長くして、維持パルスの周期が変わらないようにしている。
【００６２】
続くｔＡ３期間とｔＡ４期間については維持パルスＡと同様の動作を行うため、説明を省略する。
【００６３】
通常、画像表示中の放電セルの点灯率は一対の走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）とを有する一対の表示電極（以下、「ライン」と略記する）毎に異なるため、駆動負荷はライン毎に異なる。このとき電圧印加手段のインピーダンスが高いと、維持パルスの立ち上がり波形にライン間のばらつきが生じ、放電開始時間がばらつく。また、放電セル間に放電開始電圧の差があると、放電開始時間の差はさらに大きくなる。隣接する放電セルにおいて放電開始時間に差があれば、後に放電する放電セルは、先に放電する放電セルの影響を受け、壁電荷が奪われて放電が弱くなり、輝度のばらつきが生じる。また、放電セルの中には、隣接する放電セルの放電の影響を受けることによって一度開始された放電が停止し、印加電圧の上昇によって再び放電を生じるものがある。放電セルの明るさは放電の回数および放電１回あたりの発光強度と相関があるので、これらの現象によって放電セル間に輝度のばらつきが発生する。そして、これらの現象は、維持パルスの立ち上がりが緩やかになるほど顕著になる。逆に、電圧の変化が急峻な状態で放電を生じさせると、放電開始電圧のばらつきが吸収され、放電セル間の放電開始時間のばらつきが小さくなり、輝度のばらつきの発生を抑えることができる。
【００６４】
維持パルスＢは、上述したように定電圧電源Ｖ１からの電力供給によって低いインピーダンスでＰＤＰ１０の容量性負荷に電力を供給して放電を発生させるため、その分の消費電力は発生するが、立ち上がり波形が急峻になるので電圧の変化が急峻な状態で維持放電を発生させることができ、放電セルにおける放電のばらつきを抑えることのできる駆動波形となる。
【００６５】
本発明の実施の形態１における維持パルス発生回路５１および維持パルス発生回路６１では、これら２種類の維持パルスを周期的に切り替えて発生することが可能である。そして、サブフィールド処理回路３における点灯率データと点灯率判定用しきい値との比較の結果にもとづきその切り替えの周期を変更し、それら２種類の維持パルスのパルス数の割合を変えて出力することができる。
【００６６】
次に、サブフィールド処理回路３における点灯率データと点灯率判定用しきい値との比較の結果と２種類の維持パルスのそれぞれのパルス数の割合との関係について説明する。
【００６７】
上述したように維持パルスＡは、電圧印加時のインピーダンスが高いｔＡ１期間中に放電を発生するように構成しているので、消費電力を抑えた駆動を行うことができるといった特徴を有する反面、放電セルが放電を開始するときの維持パルスの立ち上がりは緩やかである。
【００６８】
一方、維持パルスＢは、電力供給のインピーダンスが低い電圧クランプ部による電力供給によってＰＤＰ１０に印加する電圧の変化が急峻な状態で放電を生じさせるので、放電に要する電力を定電圧電源Ｖ１から供給することによる消費電力が発生するが、放電セル間の放電開始時間の差（ばらつき）を小さく抑えることができ、放電セル間の輝度のばらつきを抑えることができる。
【００６９】
維持期間において、これらそれぞれ特徴の異なる維持パルスＡおよび維持パルスＢのどちらか一方だけによる駆動としてしまうと、他方の持つ特徴は損なわれてしまう。例えば、維持期間において維持パルスＡだけによる駆動とした場合には、消費電力の削減効果を得られる反面、放電のばらつきを抑えた駆動とすることは難しい。また、維持パルスＢだけによる駆動とした場合には、放電のばらつきを抑えた画像表示を行うことはできるが、消費電力の削減効果を得ることは難しい。
【００７０】
また、ＰＤＰ１０に表示される画像のＡＰＬが高いか低いかによって、画像を表示する際に次のような違いがある。
【００７１】
高いＡＰＬの画像を表示する場合には、同時に点灯する放電セルの数が多くなり、それに伴い電力の消費量も増えるが、一方でＡＰＬが高い画像は全体的に輝度値の高い画像となるため、放電のばらつきによって輝度のばらつきが発生したとしても、そのばらつきがＰＤＰ１０の表示面上では確認されにくい。
【００７２】
一方、低いＡＰＬの画像を表示する場合には、全体的に輝度値が低くかったり、また、全体的に輝度値が低い中に一部輝度値の高い領域が存在するような画像であることが多いため、見た目のダイナミックさに与える影響の大きい暗い部分と明るい部分との輝度差がＰＤＰ１０の表示面上で確認されやすい。そのため、放電のばらつきを抑えて輝度のばらつきを抑え、表示される画像の階調性を高めてやることで、よりダイナミックな迫力のある画像を表示することが可能となる。また、ＡＰＬが低い画像では同時に点灯する放電セルの数も多くはなく、消費電力の増加もそれほど大きいものとはならない。
【００７３】
そこで、本発明の実施の形態１においては、維持パルスＡ、維持パルスＢのそれぞれが有する特徴を活かすため、いずれか一方の維持パルスのみの駆動とするのではなく、維持パルスＡと維持パルスＢとを周期的に切り替えて発生させることで、それぞれの特徴を活かした駆動を行う構成とする。また、表示される画像のＡＰＬによる上述したような違いに照らし合わせ、点灯率検出回路２１において検出された点灯率データと点灯率判定用しきい値との比較によって点灯率が高い画像か低い画像かを判断し、それら２種類の維持パルスを切り替える周期をその比較の結果にもとづいて変更し、維持パルスＡのパルス数に対する維持パルスＢのパルス数の割合を変えて出力する構成とする。
【００７４】
図８は、本発明の実施の形態１のプラズマディスプレイ装置における駆動電圧波形の維持期間における維持パルス波形を拡大して表した図である。図８は、図３に示した駆動電圧波形の維持期間における維持パルス波形を拡大して表したものであり、図８（ａ）は、表示する画像の点灯率が低い場合の維持パルス波形の拡大図、図８（ｂ）は、表示する画像の点灯率が高い場合の維持パルス波形の拡大図である。そして、図８（ａ）、（ｂ）において、上段は走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する維持パルス波形であり、下段は維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する維持パルス波形である。また、立ち上がり部分を濃く示している方が維持パルスＢであり、そうでないのが維持パルスＡである。
【００７５】
本発明の実施の形態１においては、図８（ａ）に示すように、点灯率検出回路２１において検出された点灯率データ（ここでは、表示される画像のＡＰＬ）が５０％より小さい場合を点灯率が低い画像とし、点灯率が低い画像の場合には、維持パルスＡと維持パルスＢとのパルス数の割合が２：１となるように、それぞれの維持パルスを切り替える周期を設定している。また、図８（ｂ）に示すように、点灯率検出回路２１において検出された点灯率データが５０％以上の場合を点灯率が高い画像とし、点灯率が高い画像の場合には、維持パルスＡと維持パルスＢとのパルス数の割合が３：１となるように、それぞれの維持パルスを切り替える周期を設定している。
【００７６】
このように、維持パルスＡと維持パルスＢとを周期的に切り替えて生成し、維持パルスＡと維持パルスＢとが所定の割合で織り交ざるように構成することで、維持パルスＢによる維持放電を定期的に発生させ、放電のばらつきを抑えて輝度のばらつきを抑えた駆動とすることができる。上述したように、放電セル間に放電のばらつきがあると、先に放電する放電セルの影響を受け、後から放電する放電セルでは壁電荷が奪われて放電が弱くなる等して、放電開始時間の差はさらに大きくなる。しかし、放電のばらつきが抑えられた維持放電を定期的に発生させることによりそういった放電開始時間の差の拡大を抑制することができ、放電のばらつきを低減することができる。さらに、維持パルスＡによる駆動によって消費電力の削減の効果も同時に得ることができる。
【００７７】
そして、点灯率の低い画像を表示する場合は、輝度のばらつきを抑えることのできる維持パルスＢのパルス数の割合を増やすことで、表示される画像の階調性をより高め、ダイナミックな迫力のある画像を表示する。また、点灯率の低い画像では同時に点灯する放電セルの数が少ないため、維持パルスＢのパルス数の割合が増えても、消費電力の増加はそれほど大きいものとはならない。
【００７８】
点灯率の高い画像を表示する場合は、同時に点灯する放電セルの数が多いため消費電力を増加させてしまう維持パルスＢによる駆動の割合を減らし、維持パルスＡによる駆動の割合を増やして消費電力を抑えた駆動とする。また、点灯率（ＡＰＬ）が高い画像は全体的に輝度値の高い画像となるため、維持パルスＢによる駆動の割合を減らして輝度のばらつきを抑える効果が減少したとしても、維持パルスＢの割合を減らさない場合との差がＰＤＰ１０の表示面上ではわかりにくいため、あまり問題とはならない。
【００７９】
以上述べたように、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においては、消費電力を削減することができる維持パルスＡおよび放電のばらつきを抑えることができる維持パルスＢの２種類の維持パルスを周期的に切り替えて発生させてＰＤＰ１０を駆動することで、放電のばらつきに起因する輝度のばらつきの抑制と消費電力の削減とを両立させる。また、点灯率検出回路２１において検出される点灯率データと点灯率判定用しきい値との比較にもとづきその切り替えの周期を変更し、維持パルスＡのパルス数に対する維持パルスＢのパルス数の割合を変えて生成する構成とする。そして、点灯率の低い画像を表示する場合には輝度のばらつきを抑えることのできる維持パルスＢのパルス数の割合を増やし、点灯率の高い画像を表示する場合には、消費電力の削減効果の高い維持パルスＡのパルス数の割合を増やした駆動とする。これにより、点灯率の低い画像を表示する場合には輝度のばらつきを抑え表示される画像の階調性を高めてよりダイナミックで迫力のある画像を表示することができ、点灯率の高い画像を表示する場合には消費電力の削減効果を高めた駆動を行うことができるようになる。
【００８０】
なお、本発明の実施の形態１においては、点灯率判定用しきい値を５０％とし、維持パルスＡと維持パルスＢとのパルス数の割合を２：１と３：１とで切り替える構成とした。また、維持パルスＡの立ち上がり期間ｔＡ１を５５０ｎｓｅｃとし、維持パルスＢの立ち上がり期間ｔＢ１を３５０ｎｓｅｃとした。しかし、これらの数値は、本発明者が消費電力および表示画像の評価を行い、最適値を求めた結果に過ぎず、何等これらの数値に限定するものではない。これら点灯率判定用しきい値やパルス数の割合等の最適値はＰＤＰや駆動回路の特性によって異なるので、プラズマディスプレイ装置の機種毎に最適化することが望ましい。
【００８１】
また、本発明の実施の形態１では維持パルスＢを発生させるときに出力電圧が極大値Ｖ１に達する前に電力回収部から電圧クランプ部に切り替えることで維持パルス波形の立ち上がりを急峻にする構成を説明した。しかし、何等この構成に限定するものではなく、例えば、インダクタンスの異なる２種類のコイルを用いて維持パルス発生回路を構成し、共振周波数の異なる２種類の維持パルスを発生させるようにすることで、上述と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
図９は、本発明の実施の形態１のプラズマディスプレイ装置における維持パルス発生回路の他の例を示した図である。図９に示した維持パルス発生回路５２は、図５に示した維持パルス発生回路５１の構成に加え、電力回収部にスイッチング素子Ｓ１０、逆流防止用ダイオードＤ１０、コイルＬ１０をさらに設けた構成となっている。
【００８３】
図９に示した維持パルス発生回路５２が維持パルス発生回路５１と異なる点は、回収コンデンサＣ１に蓄えられた回収電力を再利用するための経路を２つ持たせた点である。コイルＬ１０は、コイルＬ１とインダクタンスが異なり、コイルＬ１０とＰＤＰ１０の容量性負荷とのＬＣ共振周波数が、コイルＬ１による場合よりも高くなるように設定されている。したがって、維持パルスＡを発生させる手順は上述した図５を用いての説明と同様であるが、維持パルスＢを発生させる場合には、スイッチング素子Ｓ１に代えてスイッチング素子Ｓ１０をＯＮにすることで、コイルＬ１０とＰＤＰ１０の容量性負荷とをＬＣ共振させて電力の供給を行うことができ、コイルＬ１を用いた場合よりも高い共振周波数、すなわち立ち上がりの急峻な維持パルスを発生させることができる。また、この構成では、クランプ部に切り替え定電圧電源Ｖ１からの電力供給によって維持放電を発生させるのではなく、常に電力回収部からの電力供給によって維持放電を発生させるので、消費電力の削減効果をさらに高めることができる。
【００８４】
また、本発明の実施の形態では点灯率を予測する手段として、表示される画像のＡＰＬを検出する構成を説明した。しかし、本発明の実施の形態１においては、何等この構成に限定するものではなく、それ以外の手法によって点灯率を予測する構成としてもよい。例えば、サブフィールドデータから各サブフィールドにおける発光を生じさせる放電セルの数を求め、それにより点灯率データを算出する構成としてもよい。この構成では、各サブフィールド毎の点灯率データを算出することができるので、各サブフィールド毎に維持パルスＡと維持パルスＢとの割合を変えることもできるようになる。あるいは、映像信号の１水平走査期間毎の平均輝度レベルを検出し、それにもとづき点灯率を予測するように構成してもよい。
【００８５】
図１０は、本発明の実施の形態１における点灯率を予測する方法の他の例を説明するための概略図である。例えば、図１０（ａ）に示すように、左半分が輝度値１００％、右半分が輝度値０％の画像をＰＤＰ１０に表示した場合、ＡＰＬは５０％となる。また、図１０（ｂ）に示すように、上半分が輝度値１００％、下半分が輝度値０％の画像をＰＤＰ１０に表示した場合も同様にＡＰＬは５０％となる。
【００８６】
しかし、維持放電を発生させる走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎは、ＰＤＰ１０の表示面に対して水平方向に配置されているため、表示電極対を構成する一対の走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）のそれぞれにおける放電の発生率で見てみると、図１０（ａ）では、全ての表示電極対のそれぞれが等しく５０％の放電発生率である。一方、図１０（ｂ）では、上半分の表示電極対における放電発生率はそれぞれ１００％であり、下半分の表示電極対における放電発生率はそれぞれ０％となる。このように、同じＡＰＬ５０％の画像であっても、その表示パターンによって、表示電極対におけるそれぞれの放電発生率は異なる場合がある。
【００８７】
表示電極対上の放電の発生率が高いほど駆動に必要な電力は多くなり駆動インピーダンスも大きくなるため、放電のばらつきも大きくなる。一方、表示電極対上の放電の発生率が低ければ駆動に必要な電力も少なくて済み駆動インピーダンスも小さくなるため、放電のばらつきも抑えられる。したがって、全ての表示電極対における放電の発生率が５０％である図１０（ａ）のパターンよりも、上半分の表示電極対における放電の発生率が１００％である図１０（ｂ）の方が放電のばらつきが大きくなる恐れが大きい。この点に着目し、表示電極対毎に点灯率を予測し、点灯率が高いと予想される表示電極対の総和によって、１画面の点灯率を予測する構成としてもよい。すなわち、１水平走査期間（１ライン）毎に平均輝度レベルを検出し、検出された平均輝度レベルをそれぞれ水平走査期間点灯率判定用のしきい値と比較して点灯率の高いラインかどうかを判断し、点灯率の高いラインの１垂直走査期間における総数を求める。そして、その総数を総数判定用のしきい値と比較することで、ＡＰＬを検出する構成に代わる点灯率を予測する手段としてもよい。
【００８８】
また、放電のばらつきの現れ方はＰＤＰの特性や駆動回路の特性により、偏りが生じる場合がある。例えば、点灯率が小、中、大となるにつれて放電のばらつきの出方が小、大、小となるような場合もある。したがって、これらＰＤＰの特性や駆動回路の特性およびそれらを組み合わせたプラズマディスプレイ装置としての特性等にもとづき、維持パルスＡと維持パルスＢとを切り替える周期およびそれぞれのパルス数の割合を最適に設定することが望ましい。
【００８９】
また、本発明の実施の形態においては、維持パルス波形の立ち上がりにおいて放電を発生さえる構成にもとづき説明を行ったが、維持パルス波形の立ち下がりにおいて放電を発生させる場合においても実施の形態と同様の構成により同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係るプラズマディスプレイ装置は、消費電力の削減と発光輝度のばらつきの抑制とを両立した画像表示を実現できるので、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】
【００９１】
【図１】ＰＤＰの構造を示す斜視図
【図２】ＰＤＰの電極配列図
【図３】ＰＤＰの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図
【図４】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電気的構成を示すブロック図
【図５】同プラズマディスプレイ装置における走査電極駆動回路の維持パルス発生回路および維持電極駆動回路の維持パルス発生回路を示した回路図
【図６】同プラズマディスプレイ装置における維持パルス発生回路が発生する維持パルスＡの電圧波形とスイッチング素子の導通状態を示す図
【図７】同プラズマディスプレイ装置における維持パルス発生回路が発生する維持パルスＢの電圧波形とスイッチング素子の導通状態を示す図
【図８】同プラズマディスプレイ装置における駆動電圧波形の維持期間における維持パルス波形を拡大して表した図
【図９】同プラズマディスプレイ装置における維持パルス発生回路の他の例を示した図
【図１０】本発明の実施の形態１における点灯率を予測する方法の他の例を説明するための概略図
【符号の説明】
【００９２】
１    Ａ／Ｄ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    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
２１    点灯率検出回路
２２    走査電極
２３    維持電極
２４，３３    誘電体層
２５    保護層
３０    背面板
３２    データ電極
３４    隔壁
３５    蛍光体層
５１，５２，６１    維持パルス発生回路
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０    スイッチング素子
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１０    コイル
Ｃ１，Ｃ２    回収コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ１０    逆流防止用ダイオード
Ｖ１，Ｖ２    定電圧電源
【図１】
2007010702.tif 000003
【図２】
2007010702.tif 000004
【図３】
2007010702.tif 000005
【図４】
2007010702.tif 000006
【図５】
2007010702.tif 000007
【図６】
2007010702.tif 000008
【図７】
2007010702.tif 000009
【図８】
2007010702.tif 000010
【図９】
2007010702.tif 000011
【図１０】
2007010702.tif 000012