(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的に発光を行う複数のセルを有し、前記発光の回数により表示輝度が決定され、１画面の表示フレームにおける各セルの総発光パルス数を変化させる表示装置において、
前記総発光パルス数の変化を監視し、前記総発光パルス数の発生頻度を判定するサステイン周波数判定部と、
前記サステイン周波数判定部の判定結果に基づいて、前記総発光パルス数を制御する制御部とを備え、
前記サステイン周波数判定部は、前記総発光パルス数が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記総発光パルス数が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記制御部は、前記第１の状態が前記所定の第１頻度以上発生した時には前記総発光パルス数を減少させ、前記第２の状態が前記所定の第２頻度以上発生した時には前記総発光パルス数を増加させるように制御する表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置であって、
各セルにおける所定の階調レベルの発生頻度を判定する階調レベル判定部を更に備え、前記制御部は、前記サステイン周波数判定部及び前記階調レベル判定部の判定結果に基づいて、前記総発光パルス数を制御することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、前記総発光パルス数が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記総発光パルス数が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定し、
表示データから算出した各セルにおける階調レベルが第３基準値を超えた第３の状態が第３頻度以上発生したかを判定し、
前記制御部は、前記第１の状態と前記第３の状態がそれぞれ第１頻度及び第３頻度以上発生した時に、前記総発光パルス数を減少させるように制御する表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の表示装置であって、
冷却ファンを更に備え、
前記冷却ファンは、前記サステイン周波数判定部の判定結果に応じて制御されることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
選択的に発光を行う複数のセルを有し、前記発光の回数により表示輝度が決定され、１画面の表示フレームにおける各セルの総発光パルス数を変化させる表示装置において、
１画面の表示フレームにおける各セルの、表示データにおいて各サブフレームの表示負荷率に重みを乗じたものの和を平均することにより得られる加重平均を監視し、前記加重平均の発生頻度を判定する第１の判定部と、
前記第１の判定部の判定結果に基づいて、前記総発光パルス数を制御する制御部とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、前記加重平均が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記加重平均が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定する表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置であって、
前記制御部は、前記第１の状態が前記所定の第１頻度以上発生した時には前記総発光パルス数を減少させ、前記第２の状態が前記所定の第２頻度以上発生した時には前記総発光パルス数を増加させるように制御する表示装置。
【請求項９】
請求項６に記載の表示装置であって、
各セルにおける所定の階調レベルの発生頻度を判定する階調レベル判定部を更に備え、前記制御部は、前記第１の判定部及び前記階調レベル判定部の判定結果に基づいて、前記総発光パルス数を制御する表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、前記加重平均が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記加重平均が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定し、
表示データから算出した各セルにおける階調レベルが第３基準値を超えた第３の状態が第３頻度以上発生したかを判定し、
前記制御部は、前記第１の状態と前記第３の状態がそれぞれ第１頻度及び第３頻度以上発生した時に、前記総発光パルス数を減少させるように制御する表示装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の表示装置であって、
冷却ファンを更に備え、
前記冷却ファンは、前記第１の判定部の判定結果に応じて制御される表示装置。
【発明の詳細な説明】
【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（ＰＤ）装置等の表示装置に関し、特に発光の回数により表示輝度が決定され、１画面の表示フレームにおける各セルの総発光パルス数が変化させられる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示（ディスプレイ）装置においては、薄型化、表示すべき情報や設置条件の多様化、大画面化及び高精細化の要求が著しく、これらの要求を満たすディスプレイ装置が要望されている。薄型のディスプレイ装置としては、ＬＣＤ、蛍光表示管、ＥＬ、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）等の各種の方式がある。蛍光表示管、ＥＬ、ＰＤＰ等においては、階調表示を行う場合、一般に１つの表示フレームを複数のサブフレームで構成し、各サブフレーム期間を重み付けして異ならせ、階調データの各ビットを対応するサブフレームで表示している。以下、ＰＤＰを例として説明を行う。ＰＤＰについては広く知られているので、ここではＰＤＰ自体の詳しい説明は省略し、発明に関係するサブフレーム方式による階調表示と電力制御について一般的な例を説明する。
【０００３】
図１は、一般的なＰＤ装置の全体構成を示すブロック図である。パネル１０では、複数のＸ電極とＹ電極が相互に隣接して配置され、これらと直交するように複数のアドレス電極が配置されている。複数のＸ電極は共通に接続され、Ｘ側共通ドライバ１１により同じ駆動信号が印加される。複数のＹ電極はそれぞれＹ側スキャンドライバ１２に接続され、アドレス期間には順にスキャンパルスが印加される。Ｙ側スキャンドライバ１２にはＹ側共通ドライバ１３が接続され、リセット期間や維持放電（サステイン）期間にはＹ電極に共通の駆動信号を印加する。アドレス電極はアドレスドライバ１４に接続され、アドレス期間にはスキャンパルスに同期してアドレスパルスが印加され、スキャンパルスで選択された行の表示セルを点灯するかしないかが選択される。制御部１５は、内部に表示データ制御部１６、スキャンドライバ制御部１７及び表示／電力制御部１８を有し、外部から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、ドットクロック及び表示データが供給される。制御部１５はＣＰＵを備えており、上記の各部はハードウエアやＣＰＵによるソフトウエアで実現される。アドレスドライバ１４には表示データ制御部１６からアドレスパルスデータが供給される。Ｘ側共通ドライバ１１、Ｙ側スキャンドライバ１２及びＹ側共通ドライバ１３は、スキャンドライバ制御部１７により制御される。
【０００４】
図２は、いわゆる「アドレス／維持放電期間分離型・書き込みアドレス方式」のＰＤ装置における１サブフレームの駆動波形を示す図である。サブフレームについては後述する。図２を参照して、ＰＤ装置における動作を簡単に説明する。この例では、１サブフレームは、リセット期間とアドレス期間更に維持放電期間（サステイン期間）に分割される。リセット期間においては、全セルが同じ状態にされる。アドレス期間においては、Ｙ電極に順次スキャンパルスを印加し、それに同期して表示データ（アドレスデータ）に応じてアドレス電極にアドレスパルスを印加する。点灯するセルのアドレス電極のアドレスパルスを印加する場合も、点灯しないセルのアドレス電極のアドレスパルスを印加する場合もある。アドレスパルスを印加されたセルではアドレス放電が発生してセルの電極に壁電荷が蓄積されるか又は消去される。これを全ラインについて順次行う。このようにして、全セルはサブフレームの表示データに対応した状態に設定され、点灯セルのＸ電極とＹ電極に維持放電（サステイン放電）に必要な壁電荷が蓄積する。サステイン期間では、Ｙ電極とＸ電極に交互に維持（サステイン）パルスが印加され、壁電荷が蓄積されたセルで放電が発生してセルが発光する。この場合、維持放電期間の長短、つまりサステインパルスの回数によって輝度が決定される。
【０００５】
ＰＤＰでは、点灯するかしないかの２値の状態しかとれないため、発光の回数を変えて階調を表現する。そのため、図３に示すように、１画面の表示に相当する１フレームを複数のサブフレームに分割し、点灯するサブフレームを組み合わせることにより行う。各サブフレームの輝度はそのサステインパルスの個数により決定される。各サブフレームの輝度比は、動画偽輪郭の問題を低減するため特殊な比率にする場合もあるが、図３に示すような輝度比が２の累乗の関係のサブフレーム構成は、サブフレーム数に対して表示できる階調数が最大であり、広く使用されている。図３の場合には、６個のサブフレーム（ＳＦ）０〜サブフレーム（ＳＦ）５のサステインパルス数の比率は、１：２：４：８：１６：３２になっており、それらを組み合わせることにより６４階調が表現でき、６ビットの表示データの各ビットを順にＳＦ０〜ＳＦ５に対応させる。例えば、あるセルの表示データが２５段階目（１６進数表示で１Ａ）の場合には、ＳＦ１、ＳＦ３及びＳＦ４を点灯させ、それ以外のＳＦ０、ＳＦ２、ＳＦ５は点灯しない。ここでは、１表示フレームの全サブフレームのサステインパルスを合計したパルス数を、総発光パルス数ｎと呼ぶ。言い換えれば、総発光パルス数ｎは、全サブフレームを点灯した時のサステインパルス数（総サステインパルス数）であり、１セルが１表示フレームの間に最大限発光させることが可能なパルス数であり、サステイン周波数とも呼ばれる。
【０００６】
外部から供給される表示データは、一般に各画素の階調データが連続した形式であり、そのままではサブフレームの形式に変化することができないため、一旦図１の表示データ制御部１６に設けられたフレームメモリに記憶し、サブフレームの形式に従って読み出されて、アドレスドライバ１４に供給される。各サブフレームにおいては、図２の動作が行われ、各サブフレームではサステイン期間の長さ（すなわちサステインパルス数）のみが異なる。
【０００７】
明るい画像を表示する時には、１表示フレームの全体の発光パルス数が増大し、消費電力、すなわち消費電流が増大する。画面全体の１表示フレームでの最大発光パルス数は、全セルを総発光パルス数で点灯する時であり、表示負荷率は１表示フレームにおける全セルの発光パルス数の合計のこの最大発光パルス数に対する割合を示す。表示負荷率は、全セルを黒表示する時が０％であり、全セルを最大輝度で表示する時が１００％である。
【０００８】
ＰＤ装置では、サステイン期間に流れる電流が大きな割合を占めるので、１表示フレームの発光パルス数の総量が増大すると消費電流が増大する。各サブフレームのサステインパルス数が固定であるとすると、すなわち総発光パルス数ｎが一定であるとすると、表示負荷率の増加に従って消費電力Ｐ（又は消費電流）が増大する。
【０００９】
ＰＤ装置では消費電力の限界が定められている。表示負荷率が最大になる時、すなわち全セルを最大輝度で表示する時にも、消費電力が限界以下になるように総発光パルス数ｎを設定することも考えられる。しかし、通常の画像の表示負荷率は十数％から数十％程度であり、表示負荷率が１００％に近くなることはほとんどなく、通常の表示が暗くなるという問題がある。そこで、表示負荷率に応じて総発光パルス数ｎを変化させ、消費電力Ｐが限界を越えない範囲でできるだけ明るい表示を行うように制御する電力制御が行われている。
【００１０】
図４は制御部１５内に実現される従来の電力制御部２０の構成を示す図であり、図５はその制御による総発光パルス数ｎと消費電力Ｐの表示負荷率に対する変化を示す図である。
図４に示すように、電力制御部２０は、垂直同期信号から１フレームの時間（１フレーム長）を演算するフレーム長演算部２１と、表示データから表示負荷率を演算する負荷率演算部２２と、１フレーム長と表示負荷率から総発光パルス数ｎを演算するサステイン周波数演算部２３とを有する。前述のように、入力画像信号は、表示データ制御部１６でフレームメモリに記憶される。この時、サブフレーム形式に従ってフレームメモリの表示プレーンに展開され、表示するサブフレームに応じて各表示プレーンから読み出され、アドレスドライバ１４に供給される。表示データ制御部１６は、入力画像信号をフレームメモリに記憶する時に、各サブフレーム毎の点灯画素数をカウントし、表示負荷率を算出する。従って、負荷率演算部２２は表示データ制御部１６内に形成される。
【００１１】
電力制御部２０は、図５に示すように、表示負荷率がＡを越えない時には総発光パルス数ｎをｎ０とし、表示負荷率がＡを越えた時には総発光パルス数ｎを減少させて消費電力Ｐが限界を越えないように制御する。減少した総発光パルス数ｎは所定の比率に従って各サブフレームの維持パルス数として割り当てられる。例えば、図６に示すように、１表示フレームが図３に示すような６個のＳＦ０〜ＳＦ５で構成され、その維持放電パルス数が１：２：４：８：１６：３２であり、ｎ０が５０４であるとすると、表示負荷率がＡ以下の時にはＳＦ０〜ＳＦ５のサステインパルス数は、８：１６：３２：６４：１２８：２５６である。表示負荷率がＡを越えて、総発光パルス数ｎを２５２に減少させると、ＳＦ０〜ＳＦ５のサステインパルス数は、４：８：１６：３２：６４：１２８とする。表示負荷率が更に増大すれば各サブフレームＳＦ０〜ＳＦ５のサステインパルス数を更に減少させる。なお、図６では比率が維持される例を示したが、割り切れないサステインパルス数になった時には、少数以下の値を丸めて算出する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマディスプレイ（ＰＤ）装置では、各セルでの発光及び放電により熱が発生し、発生する熱量は単位時間当りの発光回数に比例する。そのため、表示パターンによっては局所的に大きな量の熱が発生され、パネル面上で温度分布を生じ、大きな温度勾配が発生した部分では熱破壊が発生する場合がある。このような熱破壊の原因となるパターンは、例えば、高いコントラストの静止画である。また、このようなパターンが長時間表示されると、熱破壊に至らなくてもそのパターンの部分の螢光体などが劣化して焼付と呼ばれる現象が発生する。
【００１３】
このような問題を解決するため、特開平８−２４８９１９号公報、特開平１０−２０７４２３号公報及び特開２０００−１０５２２号公報は、連続したフレームの画像データを比較して熱破壊や焼付を発生させる表示パターンを検出し、このような表示パターンの場合には輝度を低下させるなどの制御を行う構成を開示している。
しかし、表示データを比較して熱破壊や焼付を発生させる表示パターンであることを検出するには、多量の画像データを比較する必要があり、膨大な量の演算処理量を必要とする。このような処理を行うには、高性能の演算装置を備える必要があり、装置のコストを増加させるという問題を生じる。
【００１４】
本発明は、簡単な構成で熱破壊や焼付を防止可能にした表示装置の実現を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記のように、熱破壊や焼付を発生させる表示パターンは高いコントラストの静止画であるが、高輝度の部分が大きな面積を占めるパターンの場合には、表示負荷率が大きくなるため前述の電力制御により総発光回数（総発光パルス数）が低下する。そのため、高輝度部分の各セルの発熱量は低下するので、温度勾配はそれほど大きくならず、熱破壊や焼付は発生しない。これに対して、高輝度の部分の面積が小さいパターンの場合には、表示負荷率は小さく、総発光パルス数は大きな値のままである。そのため、高輝度部分の各セルの発熱量は大きく、温度勾配が大きくなって熱破壊や焼付が発生する。
【００１６】
本願発明者は、この点に着目して本願発明を成した。すなわち、本願発明によれば、総発光パルス数が大きな値のままである状態が高い頻度で発生した場合には、高輝度の部分の面積が小さいパターンが頻繁に表示されている可能性があると判断し、そのような状態を検出した場合には、総発光パルス数（サステイン周波数）を減少させて、熱破壊や焼付を防止する。
【００１７】
もちろん、高輝度の部分の面積が小さいパターンでも高輝度部分が移動するパターンや、全体的に一様に暗いパターンの場合には、総発光パルス数が大きな値のままである状態が高い頻度で発生するが、熱破壊や焼付を発生せず、このようなパターンの場合にも総発光パルス数を減少させることになるが、表示の上では特に問題は生じない。
【００１８】
なお、総発光パルス数が大きな値のままである状態が高い頻度で発生した場合には総発光パルス数を減少させるが、そのような状態でなくなった時、すなわち総発光パルス数が所定のある値を下回った状態が高い頻度で発生した場合には総発光パルス数を増加させるように制御する。
総発光パルス数が大きな値のままである状態及び小さな値のままである状態が高い頻度で発生した場合をどのように定義するかは、例えば、総発光パルス数が所定の第１基準値を越えた第１の状態が所定の維持期間以上連続した時及び総発光パルス数が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の抑制期間以上連続した時とする。また、別の定義例としては、所定の累積期間内の第１の状態の累積時間が第１所定値以上の時及び所定の累積期間内の第２の状態の累積時間が第２所定値以上の時とする。
【００１９】
更に、上記の判定条件に加えて、階調レベルも判定条件に加え、表示データから算出した階調レベルが所定レベルを越えた状態が所定の維持期間以上連続した時にのみ総発光パルス数を減少させるように制御してもよい。これであれば、明るい部分が画面のどの程度の割合を占めているか判定して、暗い表示の時には総発光パルス数を減少させないようにできる。
【００２０】
更に、上記の累積時間を判定する場合、第１の状態の累積時間及び第２の状態の累積時間から、第１の状態と第２の状態が繰り返えされるかを検出し、繰り返しを検出した時には第１所定値及び第２所定値を変化させることが望ましい。
更に、動作開始時と一定時間経過後の平均的なパネル温度にはかなりの差があるので、装置の電源投入からの動作時間に応じて第１所定値及び第２所定値を変化させてもよい。
【００２１】
更に、パネルの冷却のための冷却ファンを備える場合には、総発光パルス数が大きな値のままである第１の状態が高い頻度で発生した時に冷却ファンを稼働又は加速し、総発光パルス数がある値を下回ったままである第２の状態が高い頻度で発生した時に、冷却ファンを停止又は減速する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１のプラズマディスプレイ（ＰＤ）装置に適用した実施例を説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、発光の回数により表示輝度が決定され、１画面の表示フレームにおける各セルの総発光パルス数を消費電力などに応じて変化させる形式の表示装置であれば、どのようなものにも適用可能である。
【００２３】
図７は、本発明の第１実施例のプラズマディスプレイ（ＰＤ）装置の電力制御部の構成を示す図である。第１実施例のＰＤ装置は、図１に示すような構成を有し、制御部１５が図７のような構成の電力制御部２０を有する。他の部分は、これまで説明した従来例と同じである。
図７に示すように、電力制御部２０は、図４の従来の電力制御部と同様に、フレーム長演算部２１と、負荷率演算部２２と、サステイン周波数演算部２３とを有し、更にサステイン周波数判定部２４と時間判定部２５とサステイン周波数制御部２６とを有する。サステイン周波数判定部２４と時間判定部２５とサステイン周波数制御部２６は、ＣＰＵで実現される。図８のフローチャートを参照して、これらの部分の制御動作を説明する。
【００２４】
ステップＳ１で、サステイン周波数判定部２４は、従来と同様の手法で求められたサステイン周波数Ｆｓｕｓをフレーム毎に監視し、所定の基準値Ｆｔｈと比較する。この基準値Ｆｔｈはパネルの熱破壊防止又は焼付防止という目的に合わせて設定される。具体的には、高輝度の部分と低輝度の部分が隣接する高コントラストのパターンを表示する場合、この基準値Ｆｔｈ以下の総発光パルス数（サステイン周波数）で点灯すると熱破壊又は焼付が発生しないような値に設定される。Ｆｓｕｓ＞Ｆｔｈ、すなわちサステイン周波数が基準値Ｆｔｈを越えている場合ステップＳ３に進み、Ｆｓｕｓ＜Ｆｔｈ、すなわちサステイン周波数が基準値Ｆｔｈを下回っている場合ステップＳ９に進む。
【００２５】
ステップＳ３で、時間判定部２５は、連続Ｏｖｅｒ時間ｋを増加して、連続Ｕｎｄｅｒ時間ｍをクリアする。更に、ステップＳ５で、ｋが維持期間Ｔｏｖｅｒより大きいかを判定し、大きくないか同じ場合はサステイン周波数Ｆｓｕｓを保持してそのまま終了し、次のフレームまで待機する。大きい場合には、ステップＳ７に進む。
【００２６】
ステップＳ７で、サステイン周波数制御部２６は、サステイン周波数Ｆｓｕｓを任意に設定される定数αだけ減少させる。これによりサステイン周波数Ｆｓｕｓが減少する。定数αは、装置の特性などに応じて適宜決定する。
ステップＳ９で、時間判定部２５は、時間判定部２５は、連続Ｕｎｄｅｒ時間ｍを増加し、連続Ｏｖｅｒ時間ｋをクリアする。更に、ステップＳ１１で、ｍが抑制期間Ｔｕｎｄｅｒより大きいかを判定し、大きくないか同じ場合はサステイン周波数Ｆｓｕｓを保持してそのまま終了し、次のフレームまで待機する。大きい場合には、ステップＳ１３に進む。
【００２７】
ステップＳ１３で、サステイン周波数制御部２６は、サステイン周波数Ｆｓｕｓを任意に設定される定数αだけ増加させる。これによりサステイン周波数Ｆｓｕｓが増加する。なお、定数αの代わりに異なる定数βを使用して、サステイン周波数を減少させる場合と異なる変化量としてもよい。
以上の制御により、高いサステイン周波数が長時間続いた場合に、許容レベルまでサステイン周波数が低減されるので、過度の温度上昇が防止され、熱破壊や焼付が防止される。
【００２８】
図９は、本発明の第２実施例のＰＤ装置の電力制御部２０の構成を示す図である。図９に示すように、第２実施例の電力制御部２０は、図４の従来の電力制御部と同様に、フレーム長演算部２１と、負荷率演算部２２と、サステイン周波数演算部２３とを有し、更に加重平均演算部２７と消費電力判定部２８と時間判定部２５とサステイン周波数制御部２６とを有する。加重平均演算部２７と消費電力判定部２８と時間判定部２５とサステイン周波数制御部２６は、ＣＰＵで実現される。第２実施例の電力制御部２０の制御動作を図１０のフローチャートに示す。
【００２９】
第２実施例では、サステイン周波数の代わりに表示データの加重平均ＭＷを監視する。ステップＳ２１で、加重平均演算部２７は、フレーム毎の加重平均を演算する。加重平均は、サブフレーム別に変換された表示データから演算することができ、この値から消費電力を予測することができる。具体的には、加重平均は、各サブフレームの表示負荷率に重みを乗じたものの和を平均したものである。
【００３０】
ステップＳ２３で、消費電力判定部２８は、基準電力値に相当する加重平均基準値ＭＷｔｈと表示フレームの加重平均ＭＷを比較する。ステップＳ２３での処理動作は、サステイン周波数Ｆｓｕｓと基準値Ｆｔｈの代わりに、加重平均ＭＷと加重平均基準値ＭＷｔｈを使用する以外は、図８のステップＳ１と同じであり、後の処理も同じである。
【００３１】
図１１は、本発明の第３実施例のＰＤ装置の電力制御部２０の構成を示す図である。図１１に示すように、第３実施例の電力制御部２０は、図７の第１実施例の電力制御部に加えて、階調レベル判定部２９を有する点が第１実施例と異なる。この階調レベル判定部２９もＣＰＵで実現される。第３実施例の電力制御部２０の制御動作を図１２のフローチャートに示す。
【００３２】
図１２に示すように、第１実施例の電力制御部２０の制御動作とは、サステイン周波数Ｆｓｕｓが基準値Ｆｔｈを越えているか判定するＳ４１の後に、各セルにおける階調レベルＧＳが基準値ＧＳｔｈを越えているかを判定するステップＳ４３を設け、サステイン周波数Ｆｓｕｓが基準値Ｆｔｈを越え且つ階調レベルＧＳが基準値ＧＳｔｈを越えた場合のみＯｖｅｒ時間を増加させ、それ以外の時にはＵｎｄｅｒ時間を増加させる点が異なる。ステップＳ４３は、階調レベル判定部２９により行われる。第１実施例の処理動作では、サステイン周波数が大きいかは判定できるが、明るい部分がどの程度の割合を占めているかは判定できなかった。これに対して、第３実施例では、階調レベルＧＳが基準値ＧＳｔｈを越えている場合のみＯｖｅｒ時間を増加させるので、暗い表示の時には輝度を低下させない。階調レベルＧＳは、サブフレーム別に展開された表示データから演算できる。
【００３３】
なお、第３実施例の階調レベルを判定する構成は、第２実施例にも適用可能であり、図９の電力制御部に階調レベル判定部を設け、図１０のフローチャートのステップＳ２３の後に、図１２のステップＳ４３を行うように構成することも可能である。
第１から第３実施例では、サステイン周波数又は加重平均が基準値以上である状態がある期間連続した場合にサステイン周波数を減少させ、基準値以下である状態がある期間連続した場合にサステイン周波数を増加させたが、この制御では繰り返しパターンや、サステイン周波数又は加重平均が基準値を越えて変動する状態が続いた場合に機能しない。しかし、パターンが周期的に表示された時にも熱破壊や焼付が発生する場合があり、以下の実施例では、上記の状態の累積時間を判定することによりこのような場合を検出してサステイン周波数を変化させる。
【００３４】
図１３は、本発明の第４実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図であり、ここではフレーム長演算部２１と負荷率演算部２２とサステイン周波数演算部２３は省略してある。図１３に示すように、第４実施例の電力制御部２０は、図４の従来の電力制御部に加えて、サステイン周波数判定部２４と第１カウンタ３１と第２カウンタ３２と維持期間判定部３４と抑制期間判定部３５とサステイン周波数制御部３６とを有する。これらの部分もＣＰＵで実現される。図１４のフローチャートを参照して、これらの部分の制御動作を説明する。
【００３５】
第４実施例では、サステイン周波数判定部２４がステップＳ６１と、第１カウンタ３１がステップＳ６３を、第２カウンタ３２がステップＳ６９を、維持期間判定部３４がステップＳ６５を、抑制期間判定部３４がテップＳ７１を、サステイン周波数制御部３６がステップＳ６７とＳ７３を行う。
図８のフローチャートと比較して明らかなように、第４実施例の制御動作は、ステップＳ６９の連続Ｕｎｄｅｒ時間ｍを増加する時に連続Ｏｖｅｒ時間ｋをクリアせず、Ｓ７３のサステイン周波数Ｆｓｕｓを増加させる時に連続Ｏｖｅｒ時間ｋをクリアする点が異なる。第４実施例の制御動作では、連続Ｏｖｅｒ時間ｋは、たとえサステイン周波数Ｆｓｕｓが一時的に基準値Ｆｔｈを下回ってもクリアされないが、連続Ｕｎｄｅｒ時間ｍはサステイン周波数Ｆｓｕｓが一時的にでも基準値Ｆｔｈを越えるとクリアされる。これにより、サステイン周波数Ｆｓｕｓが周期的に基準値Ｆｔｈを越えるかが優先的に判定され、そのような状態が周期的にではあるが頻繁に発生した時には、サステイン周波数Ｆｓｕｓを減少させて熱破壊や焼付を防止する。これに対して、サステイン周波数Ｆｓｕｓの増加は、サステイン周波数Ｆｓｕｓが連続して基準値Ｆｔｈを下回った場合にのみ行われる。
【００３６】
図１５は、本発明の第５実施例のＰＤ装置の電力制御部の制御動作を示すフローチャートである。第５実施例の電力制御部は、図１３の第４実施例の構成の加えて、図９の加重平均演算部と消費電力判定部が設けられている。
第５実施例の制御動作では、第４実施例の制御動作を、サステイン周波数の代わりに表示データの加重平均ＭＷを監視して行う点が異なる。このような制御により、繰り返しパターンなどの表示が続いた場合でも、消費電力が基準電力内に収まるようにサステイン周波数が増減される。
【００３７】
図１６は、本発明の第６実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図であり、図１３の第４実施例の電力制御部の構成に繰り返し表示判定部３３を追加した構成である。図１７は、繰り返し表示判定部３３の制御動作を示すフローチャートである。
繰り返しパターンがある周期で表示される場合、周期に応じて維持期間Ｔｏｖｅｒと抑制期間Ｔｕｎｄｅｒを可変にすれば、更に表示パターンに適したサステイン周波数の制御が可能である。そこでそのような場合には、任意の周期で負荷の集中している時間とそうでない時間を検出して、その大小比較を行って連続Ｏｖｅｒ時間ｋと連続Ｕｎｄｅｒ時間ｍを増減する。具体的には、負荷の集中している時間ｋ０がそうでない時間ｍ０よりも長い場合に、維持期間を短くしてサステイン周波数を早めに減らす。逆に、ｋ０がｍ０よりも短い場合には、維持期間を長くして高輝度な状態が比較的長く維持されるようにする。第６実施例ではこのような制御動作が行われる。
【００３８】
ステップＳ１０１で周期カウンタＴ１を増加させ、ステップＳ１０３でＴ１が任意の周期Ｔｐｒｄを越えたか判定し、越えた場合にはステップＳ１０５に進み、越えない場合にはそのまま次のフレームまで待機する。ステップＳ１０５でＯｖｅｒ時間ｋが前の周期のＯｖｅｒ時間ｋ０と等しいか判定し、等しい場合にはステップＳ１０７に進み、等しくない場合にはそのまま次のフレームまで待機する。ステップＳ１０７でＵｎｄｅｒ時間ｍが前の周期のＵｎｄｅｒ時間ｍ０と等しいか判定し、等しい場合にはステップＳ１０９に進み、等しくない場合にはそのまま次のフレームまで待機する。ステップＳ１０９では、Ｏｖｅｒ時間ｋ０とＵｎｄｅｒ時間ｍ０のどちらが大きいか判定し、ｋ０＞ｍ０の時にはステップＳ１１１で維持期間を減少し、ｋ０＜ｍ０の時にはステップＳ１１３で維持期間を増加する。
【００３９】
第４実施例から第６実施例では、ＰＤ装置の電源投入からの動作時間を考慮していないが、実際には動作開始時と一定時間経過後の平均的なパネル温度にはかなりの差があるので、動作時間に応じて維持期間及び抑制期間を可変にする方が、高輝度を維持する上で効率的である。第７実施例ではこのための制御動作を実現する。
【００４０】
図１８は、本発明の第７実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図であり、図１３の第４実施例の電力制御部の構成に第３カウンタ３７と動作時間判定部３８を追加した構成である。図１９は、第３カウンタ３７と動作時間判定部３８の制御動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１２１で電源が投入され、ステップＳ１２３で動作時間Ｔｏｐｒがカウントされる。ステップＳ１２５では、動作時間Ｔｏｐｒが任意に設定された時間Ｔ０を越えたか判定し、越えていればステップＳ１２７に進んで維持期間Ｔｏｖｅｒに相対的に小さな値ａを設定して短くし、越えていなければステップＳ１２９に進んで維持期間Ｔｏｖｅｒに相対的に大きな値ｂを設定して長くする。更に、ステップＳ１３１〜Ｓ１３５で同様に階調レベルＧＳが基準ＧＳｔｈを越えていれば抑制期間Ｔｕｎｄｅｒに相対的に小さな値ｃを設定して短くし、越えていなければ抑制期間Ｔｕｎｄｅｒに相対的に大きな値ｄを設定して長くする。ここでは、動作時間と階調レベルに応じて維持期間と抑制期間の長さを変化させたが、表示率や輝度によっても発熱量や放熱条件が変わるのでそれらに応じて抑制期間を可変にしてもよい。
【００４１】
ＰＤ装置においては、パネルの冷却のために冷却ファンを使用する場合もある。冷却ファンは状況に応じて動作させたり、状況に応じて動作条件（例えば、加速回転／減速回転）を変更する。そこで、サステイン周波数が高い維持期間中は冷却ファンを稼働又は加速し、抑制期間中は冷却ファンを停止又は減速することにより、パネルの温度上昇を効率的に抑えることが可能になる。第８実施例では、更に冷却ファンの制御を行う。
【００４２】
図２０は、本発明の第８実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図であり、図１３の第４実施例の電力制御部の構成で、維持期間判定部３４が冷却ファンの稼働又は加速信号を出力し、抑制時間判定部３５が冷却ファンの停止又は減速因業を出力する点が異なる。図２１は、第８実施例の電力制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【００４３】
図１４の第４実施例のフローチャートと比較して明らかなように、ステップＳ１４９、Ｓ１５１、Ｓ１５９が加えられている点が異なる。ステップＳ１４７でサステイン周波数Ｆｓｕｓを減少させた後には、ステップＳ１４９で冷却ファンを減速する。ステップＳ１４５で連続Ｏｖｅｒ時間ｋが維持期間Ｔｏｖｅｒより小さいと判定された時には、ステップＳ１５１で冷却ファンを加速する。更に、ステップＳ１５７でサステイン周波数Ｆｓｕｓを増加させた後には、ステップＳ１５９で冷却ファンを減速する。
【００４４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の変形例が可能である。例えば、各実施例の特徴部分を組み合わせた変形例が可能であり、特に第３実施例から第８実施例は、第１実施例の構成に更に特徴部分を付加した構成を有するが、これらの特徴部分を第２実施例を組み合わせることが可能である。
【００４５】
以上、説明した実施例に開示された内容から、本発明の構成は以下の通りである。
〔付記１〕選択的に発光を行う複数のセルを有し、前記発光の回数により表示輝度が決定され、１画面の表示フレームにおける各セルの総発光パルス数を変化させる表示装置において、
前記総発光パルス数の変化を監視し、前記総発光パルス数の発生頻度を判定するサステイン周波数判定部と、
前記サステイン周波数判定部の判定結果に基づいて、前記総発光パルス数を制御する制御部とを備えることを特徴とする表示装置。
【００４６】
〔付記２〕付記１に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、前記総発光パルス数が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記総発光パルス数が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定する表示装置。
〔付記３〕付記２に記載の表示装置であって、
前記制御部は、前記第１の状態が前記所定の第１頻度以上発生した時には前記総発光パルス数を減少させ、前記第２の状態が前記所定の第２頻度以上発生した時には前記総発光パルス数を増加させるように制御する表示装置。
【００４７】
〔付記４〕付記２に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、前記第１の状態が所定の維持期間以上連続した時に前記所定の第１頻度以上発生したと判定し、前記第２の状態が所定の抑制期間以上連続した時に前記所定の第２頻度以上発生したと判定する表示装置。
〔付記５〕付記４に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、前記第１の状態の累積時間及び前記第２の状態の累積時間から、前記第１の状態と前記第２の状態が繰り返えされるかを検出し、繰り返しを検出した時には前記所定の維持期間及び前記所定の抑制期間を変化させる表示装置。
【００４８】
〔付記６〕付記４に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、当該表示装置の電源投入からの動作時間を計数し、前記動作時間に応じて前記所定の維持期間及び前記所定の抑制期間を変化させる表示装置。
〔付記７〕付記２に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、所定の累積期間内の前記第１の状態の累積時間が第１所定値以上の時に前記所定の第１頻度以上発生したと判定し、前記所定の累積期間内の前記第２の状態の累積時間が第２所定値以上の時に前記所定の第２頻度以上発生したと判定する表示装置。
【００４９】
〔付記８〕付記７に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、前記第１の状態の累積時間及び前記第２の状態の累積時間から、前記第１の状態と前記第２の状態が繰り返えされるかを検出し、繰り返しを検出した時には前記第１所定値及び前記第２所定値を変化させる表示装置。
【００５０】
〔付記９〕付記７に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、当該表示装置の電源投入からの動作時間を計数し、前記動作時間に応じて前記第１所定値及び前記第２所定値を変化させる表示装置。
〔付記１０〕付記１に記載の表示装置であって、
所定の階調レベルの発生頻度を判定する階調レベル判定部を更に備え、前記制御部は、前記サステイン周波数判定部及び前記階調レベル判定部の判定結果に基づいて、前記総発光パルス数を制御する表示装置。
【００５１】
〔付記１１〕付記１０に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、前記総発光パルス数が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記総発光パルス数が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定し、
表示データから算出した階調レベルが第３基準値を超えた第３の状態が第３頻度以上発生したかを判定し、
前記制御部は、前記第１の状態と前記第３の状態がそれぞれ第１頻度及び第３頻度以上発生した時に、前記総発光パルス数を減少させるように制御する表示装置。
【００５２】
〔付記１２〕付記１に記載の表示装置であって、
冷却ファンを更に備え、
前記冷却ファンは、前記サステイン周波数判定部の判定結果に応じて制御される表示装置。
〔付記１３〕付記１２に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、前記総発光パルス数が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記総発光パルス数が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定し、
前記冷却ファンは、前記サステイン周波数判定部が前記第１の状態が前記所定の第１頻度以上発生したと判定した時には稼働又は加速され、前記サステイン周波数判定部が前記第２の状態が前記所定の第２頻度以上発生したと判定した時には停止又は減速される表示装置。
【００５３】
〔付記１４〕選択的に発光を行う複数のセルを有し、前記発光の回数により表示輝度が決定され、１画面の表示フレームにおける各セルの総発光パルス数を変化させる表示装置において、
１画面の表示フレームにおける各セルの、表示データの加重平均を監視し、前記加重平均の発生頻度を判定する第１の判定部と、
前記第１の判定部の判定結果に基づいて、前記総発光パルス数を制御する制御部とを備えることを特徴とする表示装置。
【００５４】
〔付記１５〕付記１４に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、前記加重平均が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記加重平均が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定する表示装置。
〔付記１６〕付記１５に記載の表示装置であって、
前記制御部は、前記第１の状態が前記所定の第１頻度以上発生した時には前記総発光パルス数を減少させ、前記第２の状態が前記所定の第２頻度以上発生した時には前記総発光パルス数を増加させるように制御する表示装置。
【００５５】
〔付記１７〕付記１５に記載の表示装置であって、
前記サステイン周波数判定部は、前記第１の状態が所定の維持期間以上連続した時に前記所定の第１頻度以上発生したと判定し、前記第２の状態が所定の抑制期間以上連続した時に前記所定の第２頻度以上発生したと判定する表示装置。
〔付記１８〕付記１７に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、前記第１の状態の累積時間及び前記第２の状態の累積時間から、前記第１の状態と前記第２の状態が繰り返えされるかを検出し、繰り返しを検出した時には前記所定の維持期間及び前記所定の抑制期間を変化させる表示装置。
【００５６】
〔付記１９〕付記１７に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、当該表示装置の電源投入からの動作時間を計数し、前記動作時間に応じて前記所定の維持期間及び前記所定の抑制期間を変化させる表示装置。
〔付記２０〕付記１５に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、所定の累積期間内の前記第１の状態の累積時間が第１所定値以上の時に前記所定の第１頻度以上発生したと判定し、前記所定の累積期間内の前記第２の状態の累積時間が第２所定値以上の時に前記所定の第２頻度以上発生したと判定する表示装置。
【００５７】
〔付記２１〕付記２０に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、前記第１の状態の累積時間及び前記第２の状態の累積時間から、前記第１の状態と前記第２の状態が繰り返えされるかを検出し、繰り返しを検出した時には前記第１所定値及び前記第２所定値を変化させる表示装置。
〔付記２２〕付記２０に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、当該表示装置の電源投入からの動作時間を計数し、前記動作時間に応じて前記第１所定値及び前記第２所定値を変化させる表示装置。
【００５８】
〔付記２３〕付記１４に記載の表示装置であって、
所定の階調レベルの発生頻度を判定する階調レベル判定部を更に備え、前記制御部は、前記第１の判定部及び前記階調レベル判定部の判定結果に基づいて、前記総発光パルス数を制御する表示装置。
〔付記２４〕付記２３に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、前記加重平均が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記加重平均が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定し、
表示データから算出した階調レベルが第３基準値を超えた第３の状態が第３頻度以上発生したかを判定し、
前記制御部は、前記第１の状態と前記第３の状態がそれぞれ第１頻度及び第３頻度以上発生した時に、前記総発光パルス数を減少させるように制御する表示装置。
【００５９】
〔付記２５〕付記１４に記載の表示装置であって、
冷却ファンを更に備え、
前記冷却ファンは、前記第１の判定部の判定結果に応じて制御される表示装置。
〔付記２６〕付記２５に記載の表示装置であって、
前記第１の判定部は、前記加重平均が所定の第１基準値を超えた第１の状態が所定の第１頻度以上発生したか、前記加重平均が所定の第２基準値を下回った第２の状態が所定の第２頻度以上発生したかを判定し、
前記冷却ファンは、前記第１の判定部が前記第１の状態が前記所定の第１頻度以上発生したと判定した時には稼働又は加速され、前記第１の判定部が前記第２の状態が前記所定の第２頻度以上発生したと判定した時には停止又は減速される表示装置。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で表示パターンに起因するパネルの熱破壊や画面の焼付が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なプラズマディスプレイ（ＰＤ）装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ＰＤ装置の駆動波形を示すタイムチャートである。
【図３】ＰＤＰで階調表示するためのアドレス／維持放電分離型アドレス方式のタイムチャートである。
【図４】従来の電極制御部の構成を示す図である。
【図５】従来の電極制御を説明するグラフである。
【図６】総サステインパルス数（総発光パルス数）が変化した場合の各サブフレームへのサステインパルス数の割り当てを説明する図である。
【図７】本発明の第１実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図である。
【図８】第１実施例における電力制御動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図である。
【図１０】第２実施例における電力制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図である。
【図１２】第３実施例における電力制御動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図である。
【図１４】第４実施例における電力制御動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第５実施例における電力制御動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第６実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図である。
【図１７】第６実施例における電力制御動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第７実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図である。
【図１９】第７実施例における電力制御動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第８実施例のＰＤ装置の電力制御部の構成を示す図である。
【図２１】第８実施例における電力制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）
１１…Ｘ側共通ドライバ
１２…Ｙ側スキャンドライバ
１３…Ｙ側共通ドライバ
１４…アドレスドライバ
１５…制御部
１６…表示データ制御部
１７…スキャンドライバ制御部
１８…表示／電力制御部
２０…電力制御部
２３…サステイン周波数演算部
２４…サステイン周波数判定部
２５…時間判定部
２６…サステイン周波数制御部
【図１】
0003556163.tif 000002
【図２】
0003556163.tif 000003
【図３】
0003556163.tif 000004
【図４】
0003556163.tif 000005
【図５】
0003556163.tif 000006
【図６】
0003556163.tif 000007
【図７】
0003556163.tif 000008
【図８】
0003556163.tif 000009
【図９】
0003556163.tif 000010
【図１０】
0003556163.tif 000011
【図１１】
0003556163.tif 000012
【図１２】
0003556163.tif 000013
【図１３】
0003556163.tif 000014
【図１４】
0003556163.tif 000015
【図１５】
0003556163.tif 000016
【図１６】
0003556163.tif 000017
【図１７】
0003556163.tif 000018
【図１８】
0003556163.tif 000019
【図１９】
0003556163.tif 000020
【図２０】
0003556163.tif 000021
【図２１】
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