JP4340342B2 - プラズマディスプレイ装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイ装置に関し、特に消費電力を制御することが可能な制御機能を備えたプラズマディスプレイ装置とその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイはＸ−Ｙの直交するマトリクス上に配置された表示セルを持つ平面ディスプレイで、パネルにメモリ機能を持たせて（アドレス動作）表示を行う方式を用いている。つまり、アドレス動作後に印加する維持パルス波形の数量によって明るさ（輝度）が決められるという駆動方式である。
【０００３】
従来はこの明るさに比例する消費電力を電流により検知し、消費電力を所望する一定値以下になるように上記維持パルスの数量の制御をおこなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプラズマディスプレイ装置は、例えば特開平８−３０５３２１号公報に示されるような構成となっていた。この構成を図８を用いて説明する。
【０００５】
従来例でのプラズマディスプレイ装置は、当該装置の消費電流を検出する電流検出手段１１と、各種映像信号、同期信号およびクロックを入力するビデオインタフェース２と、データ処理部３と、XおよびY電極の維持発光パルスやアドレスドライバの駆動波形を発生するドライブ制御部４と、ディスプレイパネル９と、表示データの書き込みをおこなうアドレスドライバ７と、ディスプレイパネルを駆動するためのXドライバ８と、Yドライバ６（以下、Ｘ、Ｙドライバを合わせてパネル駆動パルス発生手段と称す）と、各種制御を行うMPU（Micro Processing Unit）５とから構成されている。
【０００６】
ここで、電流検出手段１１は装置全体の電流を検出し、該検出結果を用いて制御を行っていた。この点について図９をもちいて説明をする。
【０００７】
本図に示すグラフでは、縦軸に維持発光電流に起因してディスプレイパネル９、Ｘドライバ８およびＹドライバ６で消費するサステイン電力Psusをとり、横軸にアドレス動作におけるアドレス電流に起因するアドレス電力Paddをとっている。ここで、Psxはサステイン電力の最大許容値、Paxはアドレス電力の最大許容値を示す。
【０００８】
従来例でのプラズマディスプレイ装置では、このPsusとPaddが装置全体の消費電力の大部分を占めているため、装置の最大電力を制限すると、図９において原点とPsx、Paxのどちらか小さい方を通る角度４５度の線で囲まれた三角形の領域が表示可能領域であり、斜辺がアドレス電力Paddとサステイン電力Psusの和が一定になる点である。したがって、装置全体の消費電力の制限値を大きくすると、三角形の面積はそれだけ多くなる。
【０００９】
ここで、サステイン電力Psusとアドレス電力Paddの和がPsxとPaxを越えないように制御する必要がある。たとえば電力制限値をPsx＋Paxにすると領域Aではサステイン電力PsusがPsxを越えるため、パネル投入電力が過大となる可能性がある。領域Bではアドレス電力PaddがPaxを越えるため、アドレスドライバの消費電力が過大となる可能性がある。C領域ではアドレス電力およびサステイン電力ともに制限値以内であり、表示を行うことは可能であるが消費電力が大きくなり、Ｃ領域全域を表示するためには電源容量を少なくともPsx＋Paxにする必要がある。
【００１０】
しかし、電源容量を大きくしても装置全体の電力を検出するだけでは絵柄によっては領域Bに示すようにアドレスドライバに電流が過度に流れたり、領域Aに示すようにサステイン電流が過度に流れても制限がかからずディスプレイパネルへの投入電力が過大となる可能性がある。逆に制限をかけすぎると領域Cにあてはまるような絵柄の場合はサステイン電力、アドレス電力共に許容値内であるにもかかわらず電力制限をかけることから輝度が低くなり、絵が暗くなるという課題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を考慮してなされたもので、過度な電力供給によるアドレスドライバの破損やディスプレイパネルの破損を防ぎつつ、より効率的に消費電力を制御することができるプラズマディスプレイ装置およびその制御方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、装置全体の消費電力、アドレスドライバの消費電力および維持放電のためのサステイン電力をそれぞれ検出する手段を備えるプラズマディスプレイ装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、サステインパルス数や表示ビット数をそれぞれ制御することによって、より効率的に消費電力を制御することができるプラズマディスプレイ装置およびその制御方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、プラズマディスプレイパネルと、アドレスドライバと、パネル駆動パルス発生手段と、前記パネル駆動パルス発生手段および前記アドレスドライバを制御するドライブ制御手段と、当該装置全体の制御をおこなう制御手段と、内部電源とを備えるプラズマディスプレイ装置において、当該プラズマディスプレイ装置全体で消費される電力に対応する値（以下では装置電力値と呼ぶ）、アドレス動作に伴い消費される電力に対応する値（以下ではアドレス電力値と呼ぶ）、および、維持発光動作に伴い消費される電力に対応する値（以下ではサステイン電力値と呼ぶ）をそれぞれ求める電力値取得手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
前記電力値取得手段は、例えば、前記内部電源で消費する電力を検出することで、前記装置電力値を取得する装置電力検出手段と、前記アドレスドライバで消費する電力を検出することで、前記アドレス電力値を取得するアドレス電力検出手段と、前記パネル駆動パルス発生手段およびプラズマディスプレイパネルで消費する電力値を検出することで、前記サステイン電力を取得するサステイン電力検出手段とを備えるものとする。なお、前記アドレス電力検出手段は、前記アドレスドライバに供給するデータより、次のフレームで表示する際のアドレス動作に伴うアドレス電力を検出する構成としてもよい。
【００１６】
また、前記電力値取得手段は、前記装置電力値、前記アドレス電力値、および前記サステイン電力値のうちいずれか２つだけを検出し、該検出した２つの電力値から残りの電力値を演算により求める構成としてもよい。
【００１７】
前記制御手段は、例えば、前記装置電力値が予め定めた装置電力規定値を超えた場合には維持発光パルス数を減少させ、前記サステイン電力値が予め定めたサステイン電力規定値を超えた場合には維持発光パルス数を減少させ、前記アドレス電力値が予め定めたアドレス電力規定値をこえた場合には表示すべきサブフィールド数を減少させるように制御を実施する。
【００１８】
また、前記制御手段は、前記アドレス電力値が予め定めたアドレス電力規定値をこえた場合には、前記アドレス電力値が前記予め定めたアドレス電力規定値以下となるまで、表示すべきサブフィールド数を減少し続け、その後、前記装置電力値が予め定めた装置電力規定値をこえている場合には、前記装置電力値が前記予め定めた装置電力規定値以下となるまで、維持発光パルス数を減少し続けるように制御を実施する。
【００１９】
また、前記制御手段は、前記アドレス電力値が予め定めたアドレス電力規定値をこえた場合には、前記アドレス電力値が前記予め定めたアドレス電力規定値以下となるまで、表示すべきサブフィールド数を減少し続け、その後、前記装置電力値が予め定めた装置電力規定値をこえている場合には、前記装置電力値が前記予め定めた装置電力規定値以下となるまで、表示すべきサブフィールド数を減少し続けるように制御を実施する構成としてもよい。
【００２０】
また、上記発明のプラズマディスプレイ装置において、前記取得された装置電力値および前記サステイン電力値と、それぞれに対応して予め定められた規定値とを各々比較し、該規定値に対する該取得値の超過分が大きい方を選択して前記制御手段へ供給する選択手段をさらに備える構成としてもよい。
【００２１】
この場合には、前記制御手段は、前記選択手段からの出力値に応じて、該出力値がそれに対応する規定値以下となるまで、維持発光パルス数を減少し続けるように制御を実施する構成とすることが好ましい。
【００２２】
また、上記目的を達成するために本発明は、維持発光期間の異なる複数のサブフィールドで１フレームを構成して多階調の映像信号を表示するプラズマディスプレイ装置の制御方法において、当該プラズマディスプレイ装置全体で消費される電力に対応する値（装置電力値）、アドレス動作に伴い消費される電力に対応する値（アドレス電力値）、および、維持発光動作に伴い消費される電力に対応する値（サステイン電力値）のうち少なくとも１つの電力値を求め、前記求めた少なくとも１つの電力値に応じて、表示すべきフィールド数および維持発光パルス数のうち前記求めた少なくとも１つの電力値に対応する数を調整することで、電力消費量を制御する。
【００２３】
ここで、前記装置電力値が予め定めた装置電力規定値を超えた場合には、前記維持発光パルス数を減少するよう制御し、前記サステイン電力値が予め定めたサステイン電力規定値を超えた場合には、前記維持発光パルス数を減少するよう制御し、前記アドレス電力値が予め定めたアドレス電力規定値をこえた場合には、表示すべきサブフィールド数を減少するように制御を実施する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は本発明によるプラズマディスプレイ装置の一実施形態を示すブロック図である。本実施形態におけるプラズマディスプレイ装置１は、ビデオインタフェース２と、データ処理部３と、ドライブ制御部４と、当該装置の制御手段として機能するＭＰＵ５と、Yドライバ６と、アドレスドライバ７と、Xドライバ８と、ディスプレイパネル９と、電力検出部１２、１４、１５と、内部電源１３と、映像信号入力端子１ａと、同期信号クロック入力端子１ｂと、電力入力端子１ｃとを備えている。
【００２６】
映像入力端子１ａより入力された映像データは、ビデオインタフェース２においてディスプレイパネル９の規格に合わせて画素数や信号レベル等を調整された後にアナログ−ディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）され、該ディジタルデータとしてデータ処理部３へ供給される。
【００２７】
なお、ビデオインタフェース２は入力信号がディジタルで供給される場合Ａ／Ｄ変換する必要がないことは言うまでもない。また、映像信号に同期信号が複合されている場合は、同期信号入力端子１ｂは必要ない。
【００２８】
データ処理部３はメモリを包含し、各種画質調整、アドレスドライバ７の配置に対応してデータの並べ替え、駆動方式に対応したデータの並べ替えを行い、該データをアドレスドライバ７に供給する。ドライブ制御部４はディスプレイパネルを駆動するのに必要な各種タイミング信号を発生する。アドレスドライバ７はディスプレイパネル９に表示する情報を書き込み、Ｘドライバ８およびＹドライバと共にディスプレイパネル９を発光させる。
【００２９】
一方、電力供給系としては電源入力端子１ｃより入力した電源入力は、電力検出部１２においてその電流量が検出される。この検出結果はＭＰＵ５に通知される。なお、供給電圧は一定と考えられるため電流量を検出すれば電力量に換算することができ、この換算はＭＰＵ５または電力検出部１２のどちらで行ってもよい。なお、本発明において、電力を検出する方法はこれに限定されるものではなく、電流量の検出以外の方法を用いて電力を検出する構成としてもよい。
【００３０】
内部電源１３は電源入力をアドレスドライバ７やＸドライバ８やＹドライバ６に必要な電圧に変換を行う。電力検出部１４は維持放電（サステイン）電力の検出、電力検出部１５はアドレス電力の検出をそれぞれ行い、その検出結果をＭＰＵ５に通知する。
【００３１】
ここで、内部電源１３での電圧変換効率を考慮して電源入力端子１ｃより供給する電力に変換効率を掛けた電力は、ほぼアドレス電力Paddとサステイン電力Psusの和と考えられる。これは、その他の回路での消費電力はアドレス電力Paddやサステイン電力Psusに比べると十分小さいと考えられるためである。
【００３２】
従って、電力検出部１２、１４、１５のうちの、いずれか２つ以上の電力検出部があれば、得られた２つの計算値より残りの部分の電力を推定することができる。たとえば、電力検出部１４、１５があれば、これらの検出結果であるPsusとPaddとの和より、装置全体の消費電力Psetを推定することができる。
【００３３】
次に、本実施形態におけるディスプレイパネル駆動方式について図２を用いて説明する。
【００３４】
プラズマディスプレイでは、１フィールドを複数のサブフィールド（ＳＦ）で構成している。各サブフィールドの維持放電期間の発光回数（時間）を、例えば相対比が１：２：・・・・２n-1(ｎ=サブフィールド数）になるように重みづけをする。アドレス期間には、表示データに従い水平１ラインごとにスキャンして微少放電を発生させ、発光させたいセルだけに壁電荷を蓄積する。この操作をすべてのラインについて行う。次に、サステイン期間において全画面の表示セルに対して同時にサステインパルスを印加し、壁電荷が形成されているセルだけに放電を持続させて発光する。
【００３５】
この動作をサブフィールドの回数だけ繰り返せばパネルの発光輝度は、維持放電の発光回数（時間）にほぼ比例するため、サブフィールドの組み合わせで階調を制御できる。たとえば２５６階調表示するには１フィールドを８個のサブフィールドで構成し、その発光のあり、なしを組み合わせることにより表現できる。このことからアドレスする回数は、表示するサブフィールド数が増えるほど多くなり、そのとき必要となるアドレス電力Ｐaddも多くなることがわかる。
【００３６】
また、表示画像のコントラストの制御は維持発光期間のパルス数の制御でおこなっており、コントラストを高くするとトータルの発光パルス数が増加し、明暗の差が大きく表現できる。この場合、サステイン電力Psusが大きくなることも容易に推定できる。
【００３７】
したがって、アドレス電力Paddはサブフィールド数を増減することで制御することができ、サステイン電力Psusはコントラストを調整することで制御することができる。
【００３８】
次に、本実施形態におけるプラズマディスプレイ装置の動作および効果について、図３を用いて説明を行う。
【００３９】
本実施形態ではディスプレイパネルの容量や発熱量などから許容できる電力容量を求め、従来よりも大きな電力容量の内部電源１３を使用する。ここで、従来に対してＰｉだけ電力容量を増やしたものとする。
【００４０】
図３に示すグラフでは、縦軸に維持発光電流に起因するサステイン電力Psusをとり、横軸にアドレス動作におけるアドレス電流に起因するアドレス電力Paddをとる。図３のグラフにおいて、原点とPsxおよびPaxで囲まれた三角形の領域の中が従来の表示可能領域である（図９参照）。
【００４１】
ここで、コントラストの向上を目指して電源容量を増加した場合、従来のように装置全体の消費電力だけに着目して制御を行うとすると、例えば画面に表示される画像の絵柄、種類等によっては、サステイン電力Psusとアドレス電力Paddの値の組み合わせが領域（お）へ移動し、サステイン電流が過度に流れても制限がかからずディスプレイパネルへの投入電力が過大となる可能性がある。
【００４２】
そこで、サステイン電力PsusがPsxを越えている領域（あ）あるいは領域（お）では、コントラストを落として発光パルス数を少なくするように制御を行う。この制御を続けて、領域（い）または従来の表示領域に入れば、正常に表示できる。
【００４３】
一方、領域（え）ではアドレス電力PaddがPaxを越えているため、サブフィールド数を減らすように制御する。図２において、たとえば最下位ビットより削除を行うとするとSF１におけるアドレス期間および発光期間がなくなる。これによりアドレス回数が７／８に減少し、アドレス電力Paddを抑圧できる。
【００４４】
つまり、本実施形態では消費電力の制御として以下の操作を行う。
【００４５】
（１）装置全体の電力が規定値を越えたらコントラストを落として発光パルス数を少なくするように制御を行う。
【００４６】
（２）サステイン電力PsusがPsxを越えている場合は、コントラストを落として発光パルス数を少なくするように制御を行う。
【００４７】
（３）アドレス電力PaddがPaxを越えている場合は、サブフィールド数を減らすように制御する。
【００４８】
ただし、上記（３）の制御では表示ビット数は１ビット減少しているため、階調数は減少する。しかし、アドレス電力PaddがPaxを越えるような場合はアドレスドライバ７が頻繁に動作する場合であり、表示される絵柄の傾向としては広い面積においてなだらかに変化する絵柄ではなく、微少に変化する細かい絵柄と考えられる。このような絵柄においては階調の不足は目立ちにくく、表示画質の劣化にはなりにくい。
【００４９】
また、本実施形態においては、領域（い）での制限は行わない。
【００５０】
以上の制御によれば、アドレス電力Paddおよびサステイン電力Psusを従来の表示可能領域および領域（い）に追いこむことが可能となる。
【００５１】
さらに、上記制御によれば、従来の方式に比べ、領域（い）では高輝度な表現が可能となり画質が向上し、なおかつ消費電力を規定値に抑えることができる。
【００５２】
次に、本発明を適用したプラズマディスプレイ装置の他の実施形態を図４を用いて説明する。図４では図１と同様の機能を有するブロックおよび端子には同一符号を付け、その説明を省略する。以下では、上記実施形態とは異なる構成について詳細に説明する。
【００５３】
本実施形態による装置は、上記図１の実施形態の構成において、電力検出部１５を代行する機能をデータ処理部に持たせたものである。本実施形態のデータ処理部３’は、アドレスドライバ７に供給されるデータの変化量を検出することによって、次に表示する映像の状況を事前に判定すると共に、アドレスドライバ７での電力消費量を検出する機能を備える。従って、ここでは上記実施形態にあったアドレスドライバ７の消費電力を検出する電力検出部１５は不要となる。
【００５４】
本実施形態のデータ処理部３’の一構成例について、図５を用いて詳しく説明する。図５においては、図１と同様の機能を有するブロックおよび端子には同一符号を付けてある。
【００５５】
本例のデータ処理部３’は、データプロセッサ３１、電力検出部３２、フレームメモリ３３、および、メモリコントローラ３４から構成される。
【００５６】
ビデオインタフェース２より入力した映像データは、データプロセッサ３１で画像処理およびアドレスドライバ７の駆動のためのデータへの並べ替えが行なわれる。メモリコントローラ３４は、ビデオインタフェース２より入力したクロックおよび同期信号よりフレームメモリ３３の書き込み制御信号を生成する。
【００５７】
電力検出部３２は、データプロセッサ３１とフレームメモリ３３の書き込みポートの間に配置され、一定時間の映像データの変化量を演算し、さらに該変化量に基づいてアドレスドライバ７における電力消費量を演算し、その演算結果をMPU５に通知する。フレームメモリ３３のデータは、ドライバ制御部４からのタイミング信号に同期して読み出され、アドレスドライバ７に供給される。
【００５８】
なお、電力検出部３２では必ずしも演算によってアドレス電力を求める必要はない。たとえば、CMOSのバッファをデータ線の数だけ挿入しておき、その消費電力を計測するような構成でもよい。この場合はCMOSデバイスの電力消費の大半はデータが変化した場合におきることより、消費電力量（消費電流）を測定することによって、データの変化する回数の積算値を推定し、アドレスドライバ７での消費電力を算出できる。
【００５９】
次に、本発明によるプラズマディスプレイ装置の他の実施形態を図６を用いて説明する。
【００６０】
本実施形態の装置は、ＭＰＵの構成を除いては上記図４の実施形態のプラズマディスプレイ装置と同じ構成を備えている。図６において、図４と同様の機能を有するブロックおよび端子には同一符号を付け、その説明を省略する。以下では、上記図４の実施形態とは異なる構成について詳細に説明する。
【００６１】
本実施形態のＭＰＵ５’は、電力検出部１２および１４から出力されるデータのそれぞれを、それぞれに対応して予め設定されている規定値と比較し、その差分の大きい方を選択する検出選択部１６を備える。ここで、規定値とは、例えば装置全体の消費電力、サステイン電力について予め定められている許容最大電力あるいはそれ以下の値を用いるものとする。
【００６２】
さらに、ＭＰＵ５’は、データ処理部３’で検出されたアドレス電力Paddとそれに対応して予め定められた規定値との差分を求め、該差分と検出選択部１６による選択結果とを用いて、消費電力を制御するための制御指令を出力する。
【００６３】
なお、本実施形態では、アドレス電力Paddと規定値との差分をＭＰＵ５’で求める構成としたが、該差分をデータ処理部３’で求め、その結果をＭＰＵ５’に送る構成としてもよい。また、本実施形態では、検出選択部１６がＭＰＵ５’に含まれるものとしたが、ＭＰＵ５’とは別にハードウエアにより検出選択部１６を実現する構成としてもよい。また、本実施形態では、データ処理部３’でアドレス電力Paddを検出する構成としたが、例えば、ＭＰＵ５’において、電力検出部１２、１４の検出結果Pset、Psusを用いてアドレス電力Paddを演算して求める構成としてもよい。
【００６４】
次に、本実施形態の装置における消費電力の制御手順について、図７、図１０〜１２を用いてさらに詳しく説明する。
【００６５】
はじめに、図７において表示絵柄やその種類等によってアドレス電力Paddおよびサステイン電力Psusの関係が（イ）に位置するような場合について、図７および図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００６６】
（イ）の位置ではアドレス電力Paddはその規定値Paxを越えておらず、制限の必要はない。一方、サステイン電力Psusはds1だけPsxを越えており、なおかつサステイン電力Psus＋アドレス電力Paddも装置全体の消費電力の規定値をdt1だけ越えているものとする。
【００６７】
ここで、dtは、電力検出部１２により検出された装置全体の消費電力の検出値Psetと、例えば装置全体の消費電力許容量に対応する規定値との差分である。また、dsは、電力検出部１４により検出されたサステイン電力Psusと、その規定値Psxとの差分である。また、daは、データ処理部３’で検出されるアドレス電力Paddと、その規定値Paxとの差分である。ここで、dt、ds、daは、検出された電力が規定値よりも少なくなった場合に負の値となるように設定されている。
【００６８】
本実施形態の制御手順では、装置全体の消費電力に関する差分dtとサステイン電力に関する差分dsとを比較し（ステップ１０１０）、その値の大きい方に対応する電力成分が規定値以下となるように、コントラストを調整する（ステップ１０１１〜１０１４）。
【００６９】
なお、フローチャート中のｎはコントラストを制御する際のステップ幅を示すものとする。ここで、発光維持パルス数のトータル数が多いほど画面は明るく少ないほど暗くなり、コントラストは各階調間の差分となる。従って、トータルの発光維持パルス数が多い方がコントラストが大きくなり、少ないと暗くなる。本例では、コントラストは各サブフィールドに対して割り当てるパルス数についての複数の組み合わせ（トータルパルス数から各サブフィールドに割り当てる組み合わせ）によって決定されものとし、この組み合わせをいくつ飛ばすかをステップ幅ｎとしている。
【００７０】
本例の場合、検出選択部１６ではデータの大きい方、つまりds1を選択し（ステップ１０１０でYes）、MPU５’からドライブ制御部４に対してコントラストを下げる命令を送る（ステップ１０１１）。この制御はサステイン電力PsusがPaxより小さくなるまで繰り返して行う（ステップ１０１２）。
【００７１】
（ロ）に位置するような場合にも、上記（イ）の場合と同様に図１０のフローチャートによる制御手順を適用することができる。
【００７２】
すなわち（ロ）の位置では、アドレス電力PaddはPaxを越えておらず、制限の必要はない。一方、サステイン電力PsusはPsxをds2越えており、サステイン電力Psus＋アドレス電力Paddもセット全体の消費電力の規定値をdt2だけ越えているものとする。
【００７３】
この場合、検出選択部１６ではデータの大きい方、つまりdt2を選択し（ステップ１０１０でNo）、（イ）の場合と同様にMPU５’からドライブ制御部４に対してコントラストを下げる命令を送り（ステップ１０１３）、装置全体の消費電力がその規定値をより小さくなるまで繰り返して行う（ステップ１０１４）。
【００７４】
次に、アドレス電力とサステイン電力との組み合わせが図７の（ハ）に位置するような場合について説明する。ここでの制御方法は表示画像において重視するパラメータによって切り換えるものである。
【００７５】
最初、表示するビット数を重視した場合の制御方法について説明する。
【００７６】
（ハ）の位置ではサステイン電力PsusはPsxを越えておらず、制限の必要はない。しかし、アドレス電力PaddはPaxを越えている。このため、図１１のフローチャートに示す制御手順のように、MPU５’からドライブ制御部４に対して表示サブフィールド数を減らす命令を送り（ステップ１１１０）、アドレス電力PaddがPaxより少なくなるまで、アドレス電力Paddを下げるよう制御を行う（ステップ１１１１）。ステップ１１１０〜１１１１の制御により、図７中の（１）が示すように、図中のでのアドレス電力とサステイン電力との組み合わせ位置が移動する。
【００７７】
さらに、装置全体の消費電力（サステイン電力Psus＋アドレス電力Padd）がその規定値を越えているかを判定し（ステップ１１１２）、本例のように該規定値を超えている場合（ステップ１１１２でYes）は、MPU５’からドライブ制御部４に対してコントラストを下げる命令を送り（ステップ１１１３）、サステイン電力Psus＋アドレス電力Paddが装置全体の消費電力の規定値をより小さくなるまで制御を続ける。ステップ１１１２〜１１１３の制御により、図７中の（２）が示すように、図中のでのアドレス電力とサステイン電力との組み合わせ位置が移動する。
【００７８】
上記図１１に示すような制御手順によれば、できるだけ表示ビット数を保持したままの表示を行うことができる。
【００７９】
また、輝度を重視する場合は、図１２のフローチャートに示す制御手順を実行する。
【００８０】
すなわち、上記図１１のステップ１１１０〜１１１１と同じ手順であるステップ１２１０〜１２１１の制御を行った後も更に、装置全体の消費電力Psetが規定値を下回るまで表示サブフィールド数を減らす命令を送り（ステップ１２１３〜１２１４）、アドレス電力Paddを下げる。ここでは、ステップ１２１０〜１２１１の制御により図７中の（１）が示すように、ステップ１２１２〜１２１３の制御により図７中の（３）が示すように、図中のでのアドレス電力とサステイン電力との組み合わせ位置が移動する。
【００８１】
また、サブフィールド数を減少させることにより実施するアドレス電力の制御（図１１のステップ１１１０〜１１１１あるいは図１２のステップ１２１０〜１２１１）から、コントラストを下げることで実施する装置全体の消費電力の制御（ステップ１１１２〜１１１３）に移るか、サブフィールド数を減少させることにより実施する装置全体の消費電力の制御（ステップ１２１２〜１２１３）に移るかを、サステイン電力Psusの値に応じて切り替えてもよい。
【００８２】
例えば、表示する映像が暗い場合は表示ビット数を重視するステップ１１１２〜１１１３の制御を行い、明るい場合は輝度を重視するステップ１２１２〜１２１３の制御をおこなえばよい。
【００８３】
なお、電力検出部１６の情報はＭＰＵ５’からドライブ制御部４へ送られるものとしたが、電力検出部１６を独立して設け、ＭＰＵ５’を経由せずに直接ドライブ制御部４に供給するような構成としてもよい。このような構成によれば、ＭＰＵ５’の負荷が減るという利点がある。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、装置全体の消費電力、アドレスドライバの消費電力および維持放電のためのサステイン電力をそれぞれ検出し、サステインパルス数や表示ビット数を制御することによって、過度な電力供給によるアドレスドライバの破損やディスプレイパネルの破損を防ぎつつ、消費電力を制御することができるプラズマディスプレイ装置および制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプラズマディスプレイ装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】 従来のプラズマディスプレイ装置の駆動方式の説明図である。
【図３】 本発明のプラズマディスプレイ装置の消費電力制御方式の説明図である。
【図４】 本発明のプラズマディスプレイ装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図５】 図４の実施形態におけるデータ処理部の一構成例を示すブロック図である。
【図６】 本発明のプラズマディスプレイ装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図７】 本発明のプラズマディスプレイ装置の他の実施形態における消費電力制御方式の説明図である。
【図８】 従来のプラズマディスプレイ装置の一例を示すブロック図である。
【図９】 従来の消費電力制御方式を説明する説明図である。
【図１０】 図７の実施形態における電力制御手順の一例を示すフローチャート。
【図１１】 図７の実施形態における電力制御手順の他の例を示すフローチャート。
【図１２】 図７の実施形態における電力制御手順の他の例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…プラズマディスプレイ装置、２…ビデオインタフェース、３…データ処理部、４…ドライブ制御部、５…ＭＰＵ、６…Yドライバ、７…アドレスドライバ、８…Xドライバ、９…ディスプレイパネル、１２…電力検出部、１３…内部電源、１４…電力検出部、１５…電力検出部、１６…検出選択部、３１…データプロセッサ、３２…電力検出部、３３…フレームメモリ、３４…メモリコントローラ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイ装置に関し、特に消費電力を制御することが可能な制御機能を備えたプラズマディスプレイ装置とその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイはＸ−Ｙの直交するマトリクス上に配置された表示セルを持つ平面ディスプレイで、パネルにメモリ機能を持たせて（アドレス動作）表示を行う方式を用いている。つまり、アドレス動作後に印加する維持パルス波形の数量によって明るさ（輝度）が決められるという駆動方式である。
【０００３】
従来はこの明るさに比例する消費電力を電流により検知し、消費電力を所望する一定値以下になるように上記維持パルスの数量の制御をおこなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプラズマディスプレイ装置は、例えば特開平８−３０５３２１号公報に示されるような構成となっていた。この構成を図８を用いて説明する。
【０００５】
従来例でのプラズマディスプレイ装置は、当該装置の消費電流を検出する電流検出手段１１と、各種映像信号、同期信号およびクロックを入力するビデオインタフェース２と、データ処理部３と、XおよびY電極の維持発光パルスやアドレスドライバの駆動波形を発生するドライブ制御部４と、ディスプレイパネル９と、表示データの書き込みをおこなうアドレスドライバ７と、ディスプレイパネルを駆動するためのXドライバ８と、Yドライバ６（以下、Ｘ、Ｙドライバを合わせてパネル駆動パルス発生手段と称す）と、各種制御を行うMPU（Micro Processing Unit）５とから構成されている。
【０００６】
ここで、電流検出手段１１は装置全体の電流を検出し、該検出結果を用いて制御を行っていた。この点について図９をもちいて説明をする。
【０００７】
本図に示すグラフでは、縦軸に維持発光電流に起因してディスプレイパネル９、Ｘドライバ８およびＹドライバ６で消費するサステイン電力Psusをとり、横軸にアドレス動作におけるアドレス電流に起因するアドレス電力Paddをとっている。ここで、Psxはサステイン電力の最大許容値、Paxはアドレス電力の最大許容値を示す。
【０００８】
従来例でのプラズマディスプレイ装置では、このPsusとPaddが装置全体の消費電力の大部分を占めているため、装置の最大電力を制限すると、図９において原点とPsx、Paxのどちらか小さい方を通る角度４５度の線で囲まれた三角形の領域が表示可能領域であり、斜辺がアドレス電力Paddとサステイン電力Psusの和が一定になる点である。したがって、装置全体の消費電力の制限値を大きくすると、三角形の面積はそれだけ多くなる。
【０００９】
ここで、サステイン電力Psusとアドレス電力Paddの和がPsxとPaxを越えないように制御する必要がある。たとえば電力制限値をPsx＋Paxにすると領域Aではサステイン電力PsusがPsxを越えるため、パネル投入電力が過大となる可能性がある。領域Bではアドレス電力PaddがPaxを越えるため、アドレスドライバの消費電力が過大となる可能性がある。C領域ではアドレス電力およびサステイン電力ともに制限値以内であり、表示を行うことは可能であるが消費電力が大きくなり、Ｃ領域全域を表示するためには電源容量を少なくともPsx＋Paxにする必要がある。
【００１０】
しかし、電源容量を大きくしても装置全体の電力を検出するだけでは絵柄によっては領域Bに示すようにアドレスドライバに電流が過度に流れたり、領域Aに示すようにサステイン電流が過度に流れても制限がかからずディスプレイパネルへの投入電力が過大となる可能性がある。逆に制限をかけすぎると領域Cにあてはまるような絵柄の場合はサステイン電力、アドレス電力共に許容値内であるにもかかわらず電力制限をかけることから輝度が低くなり、絵が暗くなるという課題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を考慮してなされたもので、過度な電力供給によるアドレスドライバの破損やディスプレイパネルの破損を防ぎつつ、より効率的に消費電力を制御することができるプラズマディスプレイ装置およびその制御方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、装置全体の消費電力、アドレスドライバの消費電力および維持放電のためのサステイン電力をそれぞれ検出する手段を備えるプラズマディスプレイ装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、サステインパルス数や表示ビット数をそれぞれ制御することによって、より効率的に消費電力を制御することができるプラズマディスプレイ装置およびその制御方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、プラズマディスプレイパネルと、アドレスドライバと、パネル駆動パルス発生手段と、前記パネル駆動パルス発生手段および前記アドレスドライバを制御するドライブ制御手段と、当該装置全体の制御をおこなう制御手段と、内部電源とを備えるプラズマディスプレイ装置において、当該プラズマディスプレイ装置全体で消費される電力に対応する値（以下では装置電力値と呼ぶ）、アドレス動作に伴い消費される電力に対応する値（以下ではアドレス電力値と呼ぶ）、および、維持発光動作に伴い消費される電力に対応する値（以下ではサステイン電力値と呼ぶ）をそれぞれ求める電力値取得手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
前記電力値取得手段は、例えば、前記内部電源で消費する電力を検出することで、前記装置電力値を取得する装置電力検出手段と、前記アドレスドライバで消費する電力を検出することで、前記アドレス電力値を取得するアドレス電力検出手段と、前記パネル駆動パルス発生手段およびプラズマディスプレイパネルで消費する電力値を検出することで、前記サステイン電力を取得するサステイン電力検出手段とを備えるものとする。なお、前記アドレス電力検出手段は、前記アドレスドライバに供給するデータより、次のフレームで表示する際のアドレス動作に伴うアドレス電力を検出する構成としてもよい。
【００１６】
また、前記電力値取得手段は、前記装置電力値、前記アドレス電力値、および前記サステイン電力値のうちいずれか２つだけを検出し、該検出した２つの電力値から残りの電力値を演算により求める構成としてもよい。
【００１７】
前記制御手段は、例えば、前記装置電力値が予め定めた装置電力規定値を超えた場合には維持発光パルス数を減少させ、前記サステイン電力値が予め定めたサステイン電力規定値を超えた場合には維持発光パルス数を減少させ、前記アドレス電力値が予め定めたアドレス電力規定値をこえた場合には表示すべきサブフィールド数を減少させるように制御を実施する。
【００１８】
また、前記制御手段は、前記アドレス電力値が予め定めたアドレス電力規定値をこえた場合には、前記アドレス電力値が前記予め定めたアドレス電力規定値以下となるまで、表示すべきサブフィールド数を減少し続け、その後、前記装置電力値が予め定めた装置電力規定値をこえている場合には、前記装置電力値が前記予め定めた装置電力規定値以下となるまで、維持発光パルス数を減少し続けるように制御を実施する。
【００１９】
また、前記制御手段は、前記アドレス電力値が予め定めたアドレス電力規定値をこえた場合には、前記アドレス電力値が前記予め定めたアドレス電力規定値以下となるまで、表示すべきサブフィールド数を減少し続け、その後、前記装置電力値が予め定めた装置電力規定値をこえている場合には、前記装置電力値が前記予め定めた装置電力規定値以下となるまで、表示すべきサブフィールド数を減少し続けるように制御を実施する構成としてもよい。
【００２０】
また、上記発明のプラズマディスプレイ装置において、前記取得された装置電力値および前記サステイン電力値と、それぞれに対応して予め定められた規定値とを各々比較し、該規定値に対する該取得値の超過分が大きい方を選択して前記制御手段へ供給する選択手段をさらに備える構成としてもよい。
【００２１】
この場合には、前記制御手段は、前記選択手段からの出力値に応じて、該出力値がそれに対応する規定値以下となるまで、維持発光パルス数を減少し続けるように制御を実施する構成とすることが好ましい。
【００２２】
また、上記目的を達成するために本発明は、維持発光期間の異なる複数のサブフィールドで１フレームを構成して多階調の映像信号を表示するプラズマディスプレイ装置の制御方法において、当該プラズマディスプレイ装置全体で消費される電力に対応する値（装置電力値）、アドレス動作に伴い消費される電力に対応する値（アドレス電力値）、および、維持発光動作に伴い消費される電力に対応する値（サステイン電力値）のうち少なくとも１つの電力値を求め、前記求めた少なくとも１つの電力値に応じて、表示すべきフィールド数および維持発光パルス数のうち前記求めた少なくとも１つの電力値に対応する数を調整することで、電力消費量を制御する。
【００２３】
ここで、前記装置電力値が予め定めた装置電力規定値を超えた場合には、前記維持発光パルス数を減少するよう制御し、前記サステイン電力値が予め定めたサステイン電力規定値を超えた場合には、前記維持発光パルス数を減少するよう制御し、前記アドレス電力値が予め定めたアドレス電力規定値をこえた場合には、表示すべきサブフィールド数を減少するように制御を実施する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は本発明によるプラズマディスプレイ装置の一実施形態を示すブロック図である。本実施形態におけるプラズマディスプレイ装置１は、ビデオインタフェース２と、データ処理部３と、ドライブ制御部４と、当該装置の制御手段として機能するＭＰＵ５と、Yドライバ６と、アドレスドライバ７と、Xドライバ８と、ディスプレイパネル９と、電力検出部１２、１４、１５と、内部電源１３と、映像信号入力端子１ａと、同期信号クロック入力端子１ｂと、電力入力端子１ｃとを備えている。
【００２６】
映像入力端子１ａより入力された映像データは、ビデオインタフェース２においてディスプレイパネル９の規格に合わせて画素数や信号レベル等を調整された後にアナログ−ディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）され、該ディジタルデータとしてデータ処理部３へ供給される。
【００２７】
なお、ビデオインタフェース２は入力信号がディジタルで供給される場合Ａ／Ｄ変換する必要がないことは言うまでもない。また、映像信号に同期信号が複合されている場合は、同期信号入力端子１ｂは必要ない。
【００２８】
データ処理部３はメモリを包含し、各種画質調整、アドレスドライバ７の配置に対応してデータの並べ替え、駆動方式に対応したデータの並べ替えを行い、該データをアドレスドライバ７に供給する。ドライブ制御部４はディスプレイパネルを駆動するのに必要な各種タイミング信号を発生する。アドレスドライバ７はディスプレイパネル９に表示する情報を書き込み、Ｘドライバ８およびＹドライバと共にディスプレイパネル９を発光させる。
【００２９】
一方、電力供給系としては電源入力端子１ｃより入力した電源入力は、電力検出部１２においてその電流量が検出される。この検出結果はＭＰＵ５に通知される。なお、供給電圧は一定と考えられるため電流量を検出すれば電力量に換算することができ、この換算はＭＰＵ５または電力検出部１２のどちらで行ってもよい。なお、本発明において、電力を検出する方法はこれに限定されるものではなく、電流量の検出以外の方法を用いて電力を検出する構成としてもよい。
【００３０】
内部電源１３は電源入力をアドレスドライバ７やＸドライバ８やＹドライバ６に必要な電圧に変換を行う。電力検出部１４は維持放電（サステイン）電力の検出、電力検出部１５はアドレス電力の検出をそれぞれ行い、その検出結果をＭＰＵ５に通知する。
【００３１】
ここで、内部電源１３での電圧変換効率を考慮して電源入力端子１ｃより供給する電力に変換効率を掛けた電力は、ほぼアドレス電力Paddとサステイン電力Psusの和と考えられる。これは、その他の回路での消費電力はアドレス電力Paddやサステイン電力Psusに比べると十分小さいと考えられるためである。
【００３２】
従って、電力検出部１２、１４、１５のうちの、いずれか２つ以上の電力検出部があれば、得られた２つの計算値より残りの部分の電力を推定することができる。たとえば、電力検出部１４、１５があれば、これらの検出結果であるPsusとPaddとの和より、装置全体の消費電力Psetを推定することができる。
【００３３】
次に、本実施形態におけるディスプレイパネル駆動方式について図２を用いて説明する。
【００３４】
プラズマディスプレイでは、１フィールドを複数のサブフィールド（ＳＦ）で構成している。各サブフィールドの維持放電期間の発光回数（時間）を、例えば相対比が１：２：・・・・２n-1(ｎ=サブフィールド数）になるように重みづけをする。アドレス期間には、表示データに従い水平１ラインごとにスキャンして微少放電を発生させ、発光させたいセルだけに壁電荷を蓄積する。この操作をすべてのラインについて行う。次に、サステイン期間において全画面の表示セルに対して同時にサステインパルスを印加し、壁電荷が形成されているセルだけに放電を持続させて発光する。
【００３５】
この動作をサブフィールドの回数だけ繰り返せばパネルの発光輝度は、維持放電の発光回数（時間）にほぼ比例するため、サブフィールドの組み合わせで階調を制御できる。たとえば２５６階調表示するには１フィールドを８個のサブフィールドで構成し、その発光のあり、なしを組み合わせることにより表現できる。このことからアドレスする回数は、表示するサブフィールド数が増えるほど多くなり、そのとき必要となるアドレス電力Ｐaddも多くなることがわかる。
【００３６】
また、表示画像のコントラストの制御は維持発光期間のパルス数の制御でおこなっており、コントラストを高くするとトータルの発光パルス数が増加し、明暗の差が大きく表現できる。この場合、サステイン電力Psusが大きくなることも容易に推定できる。
【００３７】
したがって、アドレス電力Paddはサブフィールド数を増減することで制御することができ、サステイン電力Psusはコントラストを調整することで制御することができる。
【００３８】
次に、本実施形態におけるプラズマディスプレイ装置の動作および効果について、図３を用いて説明を行う。
【００３９】
本実施形態ではディスプレイパネルの容量や発熱量などから許容できる電力容量を求め、従来よりも大きな電力容量の内部電源１３を使用する。ここで、従来に対してＰｉだけ電力容量を増やしたものとする。
【００４０】
図３に示すグラフでは、縦軸に維持発光電流に起因するサステイン電力Psusをとり、横軸にアドレス動作におけるアドレス電流に起因するアドレス電力Paddをとる。図３のグラフにおいて、原点とPsxおよびPaxで囲まれた三角形の領域の中が従来の表示可能領域である（図９参照）。
【００４１】
ここで、コントラストの向上を目指して電源容量を増加した場合、従来のように装置全体の消費電力だけに着目して制御を行うとすると、例えば画面に表示される画像の絵柄、種類等によっては、サステイン電力Psusとアドレス電力Paddの値の組み合わせが領域（お）へ移動し、サステイン電流が過度に流れても制限がかからずディスプレイパネルへの投入電力が過大となる可能性がある。
【００４２】
そこで、サステイン電力PsusがPsxを越えている領域（あ）あるいは領域（お）では、コントラストを落として発光パルス数を少なくするように制御を行う。この制御を続けて、領域（い）または従来の表示領域に入れば、正常に表示できる。
【００４３】
一方、領域（え）ではアドレス電力PaddがPaxを越えているため、サブフィールド数を減らすように制御する。図２において、たとえば最下位ビットより削除を行うとするとSF１におけるアドレス期間および発光期間がなくなる。これによりアドレス回数が７／８に減少し、アドレス電力Paddを抑圧できる。
【００４４】
つまり、本実施形態では消費電力の制御として以下の操作を行う。
【００４５】
（１）装置全体の電力が規定値を越えたらコントラストを落として発光パルス数を少なくするように制御を行う。
【００４６】
（２）サステイン電力PsusがPsxを越えている場合は、コントラストを落として発光パルス数を少なくするように制御を行う。
【００４７】
（３）アドレス電力PaddがPaxを越えている場合は、サブフィールド数を減らすように制御する。
【００４８】
ただし、上記（３）の制御では表示ビット数は１ビット減少しているため、階調数は減少する。しかし、アドレス電力PaddがPaxを越えるような場合はアドレスドライバ７が頻繁に動作する場合であり、表示される絵柄の傾向としては広い面積においてなだらかに変化する絵柄ではなく、微少に変化する細かい絵柄と考えられる。このような絵柄においては階調の不足は目立ちにくく、表示画質の劣化にはなりにくい。
【００４９】
また、本実施形態においては、領域（い）での制限は行わない。
【００５０】
以上の制御によれば、アドレス電力Paddおよびサステイン電力Psusを従来の表示可能領域および領域（い）に追いこむことが可能となる。
【００５１】
さらに、上記制御によれば、従来の方式に比べ、領域（い）では高輝度な表現が可能となり画質が向上し、なおかつ消費電力を規定値に抑えることができる。
【００５２】
次に、本発明を適用したプラズマディスプレイ装置の他の実施形態を図４を用いて説明する。図４では図１と同様の機能を有するブロックおよび端子には同一符号を付け、その説明を省略する。以下では、上記実施形態とは異なる構成について詳細に説明する。
【００５３】
本実施形態による装置は、上記図１の実施形態の構成において、電力検出部１５を代行する機能をデータ処理部に持たせたものである。本実施形態のデータ処理部３’は、アドレスドライバ７に供給されるデータの変化量を検出することによって、次に表示する映像の状況を事前に判定すると共に、アドレスドライバ７での電力消費量を検出する機能を備える。従って、ここでは上記実施形態にあったアドレスドライバ７の消費電力を検出する電力検出部１５は不要となる。
【００５４】
本実施形態のデータ処理部３’の一構成例について、図５を用いて詳しく説明する。図５においては、図１と同様の機能を有するブロックおよび端子には同一符号を付けてある。
【００５５】
本例のデータ処理部３’は、データプロセッサ３１、電力検出部３２、フレームメモリ３３、および、メモリコントローラ３４から構成される。
【００５６】
ビデオインタフェース２より入力した映像データは、データプロセッサ３１で画像処理およびアドレスドライバ７の駆動のためのデータへの並べ替えが行なわれる。メモリコントローラ３４は、ビデオインタフェース２より入力したクロックおよび同期信号よりフレームメモリ３３の書き込み制御信号を生成する。
【００５７】
電力検出部３２は、データプロセッサ３１とフレームメモリ３３の書き込みポートの間に配置され、一定時間の映像データの変化量を演算し、さらに該変化量に基づいてアドレスドライバ７における電力消費量を演算し、その演算結果をMPU５に通知する。フレームメモリ３３のデータは、ドライバ制御部４からのタイミング信号に同期して読み出され、アドレスドライバ７に供給される。
【００５８】
なお、電力検出部３２では必ずしも演算によってアドレス電力を求める必要はない。たとえば、CMOSのバッファをデータ線の数だけ挿入しておき、その消費電力を計測するような構成でもよい。この場合はCMOSデバイスの電力消費の大半はデータが変化した場合におきることより、消費電力量（消費電流）を測定することによって、データの変化する回数の積算値を推定し、アドレスドライバ７での消費電力を算出できる。
【００５９】
次に、本発明によるプラズマディスプレイ装置の他の実施形態を図６を用いて説明する。
【００６０】
本実施形態の装置は、ＭＰＵの構成を除いては上記図４の実施形態のプラズマディスプレイ装置と同じ構成を備えている。図６において、図４と同様の機能を有するブロックおよび端子には同一符号を付け、その説明を省略する。以下では、上記図４の実施形態とは異なる構成について詳細に説明する。
【００６１】
本実施形態のＭＰＵ５’は、電力検出部１２および１４から出力されるデータのそれぞれを、それぞれに対応して予め設定されている規定値と比較し、その差分の大きい方を選択する検出選択部１６を備える。ここで、規定値とは、例えば装置全体の消費電力、サステイン電力について予め定められている許容最大電力あるいはそれ以下の値を用いるものとする。
【００６２】
さらに、ＭＰＵ５’は、データ処理部３’で検出されたアドレス電力Paddとそれに対応して予め定められた規定値との差分を求め、該差分と検出選択部１６による選択結果とを用いて、消費電力を制御するための制御指令を出力する。
【００６３】
なお、本実施形態では、アドレス電力Paddと規定値との差分をＭＰＵ５’で求める構成としたが、該差分をデータ処理部３’で求め、その結果をＭＰＵ５’に送る構成としてもよい。また、本実施形態では、検出選択部１６がＭＰＵ５’に含まれるものとしたが、ＭＰＵ５’とは別にハードウエアにより検出選択部１６を実現する構成としてもよい。また、本実施形態では、データ処理部３’でアドレス電力Paddを検出する構成としたが、例えば、ＭＰＵ５’において、電力検出部１２、１４の検出結果Pset、Psusを用いてアドレス電力Paddを演算して求める構成としてもよい。
【００６４】
次に、本実施形態の装置における消費電力の制御手順について、図７、図１０〜１２を用いてさらに詳しく説明する。
【００６５】
はじめに、図７において表示絵柄やその種類等によってアドレス電力Paddおよびサステイン電力Psusの関係が（イ）に位置するような場合について、図７および図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００６６】
（イ）の位置ではアドレス電力Paddはその規定値Paxを越えておらず、制限の必要はない。一方、サステイン電力Psusはds1だけPsxを越えており、なおかつサステイン電力Psus＋アドレス電力Paddも装置全体の消費電力の規定値をdt1だけ越えているものとする。
【００６７】
ここで、dtは、電力検出部１２により検出された装置全体の消費電力の検出値Psetと、例えば装置全体の消費電力許容量に対応する規定値との差分である。また、dsは、電力検出部１４により検出されたサステイン電力Psusと、その規定値Psxとの差分である。また、daは、データ処理部３’で検出されるアドレス電力Paddと、その規定値Paxとの差分である。ここで、dt、ds、daは、検出された電力が規定値よりも少なくなった場合に負の値となるように設定されている。
【００６８】
本実施形態の制御手順では、装置全体の消費電力に関する差分dtとサステイン電力に関する差分dsとを比較し（ステップ１０１０）、その値の大きい方に対応する電力成分が規定値以下となるように、コントラストを調整する（ステップ１０１１〜１０１４）。
【００６９】
なお、フローチャート中のｎはコントラストを制御する際のステップ幅を示すものとする。ここで、発光維持パルス数のトータル数が多いほど画面は明るく少ないほど暗くなり、コントラストは各階調間の差分となる。従って、トータルの発光維持パルス数が多い方がコントラストが大きくなり、少ないと暗くなる。本例では、コントラストは各サブフィールドに対して割り当てるパルス数についての複数の組み合わせ（トータルパルス数から各サブフィールドに割り当てる組み合わせ）によって決定されものとし、この組み合わせをいくつ飛ばすかをステップ幅ｎとしている。
【００７０】
本例の場合、検出選択部１６ではデータの大きい方、つまりds1を選択し（ステップ１０１０でYes）、MPU５’からドライブ制御部４に対してコントラストを下げる命令を送る（ステップ１０１１）。この制御はサステイン電力PsusがPaxより小さくなるまで繰り返して行う（ステップ１０１２）。
【００７１】
（ロ）に位置するような場合にも、上記（イ）の場合と同様に図１０のフローチャートによる制御手順を適用することができる。
【００７２】
すなわち（ロ）の位置では、アドレス電力PaddはPaxを越えておらず、制限の必要はない。一方、サステイン電力PsusはPsxをds2越えており、サステイン電力Psus＋アドレス電力Paddもセット全体の消費電力の規定値をdt2だけ越えているものとする。
【００７３】
この場合、検出選択部１６ではデータの大きい方、つまりdt2を選択し（ステップ１０１０でNo）、（イ）の場合と同様にMPU５’からドライブ制御部４に対してコントラストを下げる命令を送り（ステップ１０１３）、装置全体の消費電力がその規定値をより小さくなるまで繰り返して行う（ステップ１０１４）。
【００７４】
次に、アドレス電力とサステイン電力との組み合わせが図７の（ハ）に位置するような場合について説明する。ここでの制御方法は表示画像において重視するパラメータによって切り換えるものである。
【００７５】
最初、表示するビット数を重視した場合の制御方法について説明する。
【００７６】
（ハ）の位置ではサステイン電力PsusはPsxを越えておらず、制限の必要はない。しかし、アドレス電力PaddはPaxを越えている。このため、図１１のフローチャートに示す制御手順のように、MPU５’からドライブ制御部４に対して表示サブフィールド数を減らす命令を送り（ステップ１１１０）、アドレス電力PaddがPaxより少なくなるまで、アドレス電力Paddを下げるよう制御を行う（ステップ１１１１）。ステップ１１１０〜１１１１の制御により、図７中の（１）が示すように、図中のでのアドレス電力とサステイン電力との組み合わせ位置が移動する。
【００７７】
さらに、装置全体の消費電力（サステイン電力Psus＋アドレス電力Padd）がその規定値を越えているかを判定し（ステップ１１１２）、本例のように該規定値を超えている場合（ステップ１１１２でYes）は、MPU５’からドライブ制御部４に対してコントラストを下げる命令を送り（ステップ１１１３）、サステイン電力Psus＋アドレス電力Paddが装置全体の消費電力の規定値をより小さくなるまで制御を続ける。ステップ１１１２〜１１１３の制御により、図７中の（２）が示すように、図中のでのアドレス電力とサステイン電力との組み合わせ位置が移動する。
【００７８】
上記図１１に示すような制御手順によれば、できるだけ表示ビット数を保持したままの表示を行うことができる。
【００７９】
また、輝度を重視する場合は、図１２のフローチャートに示す制御手順を実行する。
【００８０】
すなわち、上記図１１のステップ１１１０〜１１１１と同じ手順であるステップ１２１０〜１２１１の制御を行った後も更に、装置全体の消費電力Psetが規定値を下回るまで表示サブフィールド数を減らす命令を送り（ステップ１２１３〜１２１４）、アドレス電力Paddを下げる。ここでは、ステップ１２１０〜１２１１の制御により図７中の（１）が示すように、ステップ１２１２〜１２１３の制御により図７中の（３）が示すように、図中のでのアドレス電力とサステイン電力との組み合わせ位置が移動する。
【００８１】
また、サブフィールド数を減少させることにより実施するアドレス電力の制御（図１１のステップ１１１０〜１１１１あるいは図１２のステップ１２１０〜１２１１）から、コントラストを下げることで実施する装置全体の消費電力の制御（ステップ１１１２〜１１１３）に移るか、サブフィールド数を減少させることにより実施する装置全体の消費電力の制御（ステップ１２１２〜１２１３）に移るかを、サステイン電力Psusの値に応じて切り替えてもよい。
【００８２】
例えば、表示する映像が暗い場合は表示ビット数を重視するステップ１１１２〜１１１３の制御を行い、明るい場合は輝度を重視するステップ１２１２〜１２１３の制御をおこなえばよい。
【００８３】
なお、電力検出部１６の情報はＭＰＵ５’からドライブ制御部４へ送られるものとしたが、電力検出部１６を独立して設け、ＭＰＵ５’を経由せずに直接ドライブ制御部４に供給するような構成としてもよい。このような構成によれば、ＭＰＵ５’の負荷が減るという利点がある。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、装置全体の消費電力、アドレスドライバの消費電力および維持放電のためのサステイン電力をそれぞれ検出し、サステインパルス数や表示ビット数を制御することによって、過度な電力供給によるアドレスドライバの破損やディスプレイパネルの破損を防ぎつつ、消費電力を制御することができるプラズマディスプレイ装置および制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプラズマディスプレイ装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】 従来のプラズマディスプレイ装置の駆動方式の説明図である。
【図３】 本発明のプラズマディスプレイ装置の消費電力制御方式の説明図である。
【図４】 本発明のプラズマディスプレイ装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図５】 図４の実施形態におけるデータ処理部の一構成例を示すブロック図である。
【図６】 本発明のプラズマディスプレイ装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図７】 本発明のプラズマディスプレイ装置の他の実施形態における消費電力制御方式の説明図である。
【図８】 従来のプラズマディスプレイ装置の一例を示すブロック図である。
【図９】 従来の消費電力制御方式を説明する説明図である。
【図１０】 図７の実施形態における電力制御手順の一例を示すフローチャート。
【図１１】 図７の実施形態における電力制御手順の他の例を示すフローチャート。
【図１２】 図７の実施形態における電力制御手順の他の例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…プラズマディスプレイ装置、２…ビデオインタフェース、３…データ処理部、４…ドライブ制御部、５…ＭＰＵ、６…Yドライバ、７…アドレスドライバ、８…Xドライバ、９…ディスプレイパネル、１２…電力検出部、１３…内部電源、１４…電力検出部、１５…電力検出部、１６…検出選択部、３１…データプロセッサ、３２…電力検出部、３３…フレームメモリ、３４…メモリコントローラ。
Claims (6)
- 画像を表示するプラズマディスプレイパネルと、
表示する情報を前記プラズマディスプレイパネルに書き込むアドレスドライバと、
前記プラズマディスプレイパネルを駆動するためのパルスを与えるパネル駆動パルス発生手段と、
前記パネル駆動パルス発生手段および前記アドレスドライバを制御するドライブ制御手段と、
当該プラズマディスプレイ装置全体の制御をおこなう制御手段と、
外部からの電源入力を受け付けて、前記アドレスドライバおよび前記パネル駆動パルス発生手段に供給する電圧に変換する内部電源と、を備えるプラズマディスプレイ装置であって、
前記プラズマディスプレイパネルにおける維持発光動作に伴い消費される電力に対応するサステイン電力値と、アドレス動作に伴い消費される電力に対応するアドレス電力値と、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和を検出する電力値取得手段を備え、
前記制御手段は前記電力値取得手段にて取得した前記サステイン電力値がサステイン電力の規定値を超えた場合、維持発光パルス数を減少させる制御を行い、前記アドレス電力値がアドレス電力の規定値を超えた場合、表示すべきサブフィールド数を減少させる制御を行い、
前記アドレス電力値が前記アドレス電力の規定値未満であり、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和が前記サステイン電力の規定値より大きい値である当該プラズマディスプレイ装置全体の電力の規定値を超えた場合、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和が当該プラズマディスプレイ装置全体の電力の規定値以下で、かつ前記サステイン電力値が前記サステイン電力の規定値以下となるように維持発光パルス数を減少させ、
前記アドレス電力値が前記アドレス電力の規定値を超え、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和が当該プラズマディスプレイ装置全体の電力の規定値を超えた場合、前記アドレス電力値が前記アドレス電力の規定値以下となるようにサブフィールド数を減少させ、その後、前記サステイン電力値に応じて、維持発光パルス数を減少させる制御と表示すべきサブフィールド数を減少させる制御とを切り替えて、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和が当該プラズマディスプレイ装置全体の電力の規定値以下となるように前記ドライブ制御手段を制御する
ことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記電力値取得手段は、
前記アドレスドライバで消費する電力を検出することで、前記アドレス電力値を取得するアドレス電力検出手段と、
前記パネル駆動パルス発生手段およびプラズマディスプレイパネルで消費する電力値を検出することで、前記サステイン電力を取得するサステイン電力検出手段と、
前記アドレス電力検出手段により検出されたアドレス電力値と前記サステイン電力検出手段により検出されたサステイン電力値により、当該プラズマディスプレイ装置全体の電力として、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和を取得する手段と、
を備え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に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記アドレス電力検出手段は、前記アドレスドライバに供給するデータより、次のフレームで表示する際のアドレス動作に伴うアドレス電力を検出すること
を特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記取得された前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和および前記サステイン電力値と、それぞれに対応して予め定められた規定値とを各々比較し、該規定値に対する該取得値の超過分が大きい方を選択して前記制御手段へ供給する選択手段をさらに備えること
を特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 請求項４に記載のプラズマディスプレイ装置において、
当該プラズマディスプレイ装置は、
維持発光期間の異なる複数のサブフィールドで１フレームを構成して多階調の映像信号を表示するものであり、前記制御手段は、前記選択手段からの出力値に応じて、該出力値がそれに対応する規定値より小さくなるまで、維持発光パルス数を減少し続けるように制御を実施すること
を特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 維持発光期間の異なる複数のサブフィールドで１フレームを構成して多階調の映像信号を表示するプラズマディスプレイ装置の制御方法において、
維持発光動作に伴い消費される電力に対応するサステイン電力値を取得し、
アドレス動作に伴い消費される電力に対応するアドレス電力値を取得し、
前記サステイン電力値が、前記サステイン電力の規定値より大きい場合、前記サステイン電力を当該規定値より小さくなるように維持発光パルス数を減少させる制御を行い、
前記アドレス電力値が、アドレス電力の規定値より大きい場合、前記アドレス電力を当該規定値より小さくなるように表示すべきサブフィールド数を減少させる制御を行い、
前記アドレス電力値が前記アドレス電力の規定値未満であり、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和が、前記サステイン電力の規定値より大きい値である当該プラズマディスプレイ装置全体の電力の規定値よりも大きい場合、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和が当該プラズマディスプレイ装置全体の電力の規定値以下で、かつ前記サステイン電力値が前記サステイン電力の規定値以下となるように維持発光パルス数を減少させ、
前記アドレス電力値が前記アドレス電力の規定値を超え、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和が当該プラズマディスプレイ装置全体の電力の規定値を超えた場合、前記アドレス電力値が前記アドレス電力の規定値以下となるようにサブフィールド数を減少させ、その後、前記サステイン電力値と前記アドレス電力値との和が当該プラズマディスプレイ装置全体の電力の規定値以下となるようにサステイン電力値に応じて維持発光パルス数を減少させる制御と表示すべきサブフィールド数を減少させる制御とを切り替えて行う
ことを特徴とするプラズマディスプレイ装置の制御方法。
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