プラズマディスプレイ装置
【課題】走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路と、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と、維持パルスの高電圧側の電圧を発生する第１の電源回路４７と、走査パルスの低電圧側の電圧を発生する第２の電源回路７１と、その第２の電源回路７１の出力に重畳され走査パルスの高電圧側の電圧を発生する第３の電源回路７３と、その第３の電源回路７３の出力電圧が所定の電圧範囲から外れたことを検出する異常電圧検出回路７６とを備えた。
【解決手段】走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路と、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と、維持パルスの高電圧側の電圧を発生する第１の電源回路４７と、走査パルスの低電圧側の電圧を発生する第２の電源回路７１と、その第２の電源回路７１の出力に重畳され走査パルスの高電圧側の電圧を発生する第３の電源回路７３と、その第３の電源回路７３の出力電圧が所定の電圧範囲から外れたことを検出する異常電圧検出回路７６とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いた画像表示装置であるプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板上には、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が互いに平行に複数形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面基板上には、複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面基板と背面基板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色、青色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【０００３】
パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割したうえで、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では、各電極に初期化電圧を印加して、それに続く書込み動作に必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、走査電極に走査パルスを印加するとともにデータ電極に書込みパルスを印加して、表示を行うべき放電セルにおいて書込み放電を起こす。そして維持期間では、走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加して、書込み放電を起こした放電セルにおいて維持放電を起こし、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
【０００４】
プラズマディスプレイ装置には、このようにパネルの各電極に印加する駆動電圧波形を発生させるために電極駆動回路が設けられ、それらの電極駆動回路には多くの電圧源から各種の電圧が供給されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２０１７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に走査電極駆動回路は、初期化期間における初期化波形電圧、書込み期間における走査パルス、維持期間における維持パルスと、複雑な駆動電圧波形を発生させる必要があり、走査電極駆動回路で用いる電圧の種類も多くなる。そのため走査電極駆動回路で用いる電圧のいくつかは走査電極駆動回路内部で生成する回路構成とすることが多い。しかしながら電源回路は回路構成部品が大型となる傾向があり、また安全性を考慮した設計が必要であるため、部品点数も多くなる。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備えた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】
【０００７】
上記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、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路と、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と、維持パルスの高電圧側の電圧を発生する第１の電源回路と、走査パルスの低電圧側の電圧を発生する第２の電源回路と、第２の電源回路の出力に重畳され走査パルスの高電圧側の電圧を発生する第３の電源回路と、第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲から外れたことを検出する異常電圧検出回路とを備えたことを特徴とする。この構成により、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
【０００８】
また本発明の第２の電源回路は第１の電源回路の出力電圧に基づき負の電圧を発生させる反転型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路であり、第３の電源回路は第１の電源回路の出力電圧に基づき第１の電源回路の出力電圧より低い電圧を発生させる降圧型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路であってもよい。
【０００９】
また本発明の異常電圧検出回路は、第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲の上限値を超えたことを検出する過大電圧検出部と、第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲の下限値に満たないことを検出する過小電圧検出部と、過大電圧検出部の出力と過小電圧検出部の出力との論理和を出力する論理和部とを有する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が複数形成されている。そして表示電極対２４を覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。背面基板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。
【００１３】
これら前面基板２１と背面基板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４とデータ電極３２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、例えばキセノンを含む放電ガスが封入されている。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、表示電極対２４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ている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。
【００１４】
なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉと１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。
【００１６】
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の動作について説明する。パネル１０はサブフィールド法、すなわち１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。
【００１７】
初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では、発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、維持パルスを表示電極対に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図であり、２つのサブフィールドの駆動電圧波形を示している。
【００１９】
初期化期間の前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。
【００２０】
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との間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こりそれぞれの電極上に壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００２１】
初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４まで緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると、この傾斜波形電圧が下降する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間で再び微弱な初期化放電が起こり、各電極上の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
【００２２】
このようにして初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。なお、図３の第２サブフィールドの初期化期間に示したように、初期化期間の前半部を省略してもよい。この場合には、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生する。
【００２３】
続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。その後、走査電極ＳＣ１に負の電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。すると１行目の放電セルのうち書込みパルスを印加した放電セルではデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間で放電が発生し、この放電が走査電極ＳＣ１と維持電極ＳＵ１との放電に進展して書込み放電が発生する。こうして走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかった放電セルでは書込み放電は発生しない。なお詳細は後述するが、電圧Ｖｃは負の電圧Ｖａに正の電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧であるので、接地電位を基準とすると、電圧Ｖａおよび電圧Ｖｓｃｎの電圧値により正、負のいずれの電圧値にもなりうる。
【００２４】
次に、２行目の走査電極ＳＣ２に走査パルスを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち２行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加する。すると２行目の放電セルで選択的に書込み放電が起こる。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで行う。
【００２５】
続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｕｓの維持パルスを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との電圧差に走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差が加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。このとき走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。
【００２６】
続いて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｓｕｓの維持パルスを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルで再び維持放電が発生する。
【００２７】
以下同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の維持パルスを印加し、表示電極対の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。
【００２８】
そして、維持期間の最後には、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに、電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｒに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加して、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去する。
【００２９】
続くサブフィールドの動作もほぼ同様であるため説明を省略する。
【００３０】
なお、本実施の形態において用いる電源の各電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１９０（Ｖ）、電圧Ｖｓｕｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅ１＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖｅ２＝１５０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝７０（Ｖ）である。また電圧Ｖａ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｓｃｎ＝１４０（Ｖ）であり、したがって電圧Ｖｃ＝−６０（Ｖ）である。
【００３１】
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成およびその動作について説明する。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置４０は、パネル１０、画像信号処理回路４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、タイミング発生回路４５、電源回路４６を備えている。
【００３３】
画像信号処理回路４１は、画像信号をパネル１０で表示できる画素数および階調数の画像信号に変換し、さらにサブフィールドのそれぞれにおける発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」、「０」に対応させた画像データに変換する。データ電極駆動回路４２は、画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する書込みパルスに変換し、各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに印加する。
【００３４】
タイミング発生回路４５は水平同期信号、垂直同期信号をもとにして、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。また後述する異常信号ＳＯＳを入力すると画像表示動作を停止するタイミングパルスを発生し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を安全に停止させる。
【００３５】
走査電極駆動回路４３はタイミング信号に基づき駆動電圧波形を発生し走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを駆動する。維持電極駆動回路４４はタイミング信号に基づき駆動電圧波形を発生し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを駆動する。
【００３６】
電源回路４６は、各回路ブロックに必要な各種の電圧を発生させ、それらを各回路ブロックに供給する。図４には、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する維持パルスの高圧側の電圧を発生する第１の電源回路（以下、「ＶＳ電源」と略記する）４７を図示している。
【００３７】
次に、走査電極駆動回路４３について説明する。図５は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の走査電極駆動回路４３の回路ブロック図である。走査電極駆動回路４３は、維持パルス発生回路５０と、初期化波形発生回路５５と、走査パルス発生回路６０とを備え、走査パルス発生回路６０のそれぞれの出力はパネル１０の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに接続されている。さらに走査電極駆動回路４３は走査パルス電源回路７０を備え、走査パルス発生回路６０に負の電圧Ｖａと、負の電圧Ｖａに重畳された正の電圧Ｖｓｃｎとを供給する。
【００３８】
維持パルス発生回路５０は、走査パルス発生回路６０の基準電位Ａを電圧Ｖｓｕｓまたは接地電位にすることで、図３に示した維持パルス電圧を発生させる。初期化波形発生回路５５は、初期化期間において走査パルス発生回路６０の基準電位Ａをランプ状に上昇または降下させ、図３に示した初期化波形電圧を発生させる。
【００３９】
走査パルス発生回路６０は、ダイオードＤ６０と、コンデンサＣ６０と、スイッチング素子Ｑ６１Ｈ１〜Ｑ６１Ｈｎおよびスイッチング素子Ｑ６１Ｌ１〜Ｑ６１Ｌｎと、スイッチング素子Ｑ６２とを備えている。
【００４０】
ダイオードＤ６０およびコンデンサＣ６０はブートストラップ電源を構成し、スイッチング素子Ｑ６２がオンして基準電位Ａが負の電圧Ｖａに等しくなったときにダイオードＤ６０を介してコンデンサＣ６０に電圧Ｖｓｃｎが充電される。
【００４１】
スイッチング素子Ｑ６１Ｈ１〜Ｑ６１Ｈｎおよびスイッチング素子Ｑ６１Ｌ１〜Ｑ６１Ｌｎは、ｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに走査パルス電圧を印加するためのスイッチング素子である。そして書込み期間において、スイッチング素子Ｑ６２をオンにするとともに、スイッチング素子Ｑ６１Ｈｉをオフ、スイッチング素子Ｑ６１Ｌｉをオンにすることで、スイッチング素子Ｑ６１Ｌｉを経由して走査電極ＳＣｉに負の電圧Ｖａの走査パルスを印加する。またスイッチング素子Ｑ６１Ｌｉをオフ、スイッチング素子Ｑ６１Ｈｉをオンにすることで、スイッチング素子Ｑ６１Ｈｉを経由して走査電極ＳＣｉに電圧Ｖｃを印加する。
【００４２】
なお、維持パルス発生回路５０を動作させているときは、スイッチング素子Ｑ６２およびスイッチング素子Ｑ６１Ｈ１〜Ｑ６１Ｈｎをオフ、スイッチング素子Ｑ６１Ｌ１〜Ｑ６１Ｌｎをオンにすることにより、走査パルス発生回路６０を経由して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルス電圧を印加する。さらに初期化波形発生回路５５を動作させているときは、スイッチング素子Ｑ６２をオフ、スイッチング素子Ｑ６１Ｈ１〜Ｑ６１Ｈｎまたはスイッチング素子Ｑ６１Ｌ１〜Ｑ６１Ｌｎのいずれかをオンにすることにより、走査パルス発生回路６０を経由して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに初期化波形電圧を印加する。
【００４３】
走査パルス電源回路７０は、走査パルスの低電圧側の電圧Ｖａを発生する第２の電源回路（以下、「ＶＡ電源」と略記する）７１と、ＶＡ電源７１の出力に重畳され走査パルスの高電圧側の電圧Ｖｃを発生する第３の電源回路（以下、「ＶＣ電源」と略記する）７３と、ＶＣ電源７３の出力電圧が所定の電圧範囲から外れたことを検出する異常電圧検出回路７６とを有する。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の走査パルス電源回路７０の回路図である。
【００４５】
ＶＡ電源７１は、発振回路７２と、スイッチング素子Ｑ７２と、ダイオードＤ７２と、インダクタＬ７２と、コンデンサＣ７２とを有し、いわゆる反転型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路を構成する。そしてＶＳ電源４７の出力電圧Ｖｓｕｓに基づき負の電圧Ｖａを発生させる。発振回路７２は一般に用いられているスイッチングレギュレーター用の発振回路であり、スイッチング素子Ｑ７２のオン・オフを制御して、ダイオードＤ７２からインダクタＬ７２を介してコンデンサＣ７２に電力を蓄積し、負の電圧Ｖａを出力する。このように、チョッパー型スイッチングレギュレーター回路を用いることで、ＶＡ電源７１を少数の小型部品を用いて構成することができる。
【００４６】
ＶＣ電源７３は、発振回路７４と、スイッチング素子Ｑ７４と、ダイオードＤ７４と、インダクタＬ７４と、コンデンサＣ７４とを有し、ＶＡ電源７１の出力に重畳された降圧型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路を構成する。そしてＶＳ電源４７の出力電圧Ｖｓｕｓに基づき、ＶＳ電源４７の出力電圧Ｖｓｕｓよりも低い電圧Ｖｃを発生させる。このように、ＶＣ電源７３もＶＡ電源７１と同様に、チョッパー型スイッチングレギュレーター回路を用いて少数の小型部品で構成されている。なお、ＶＣ電源７３の端子間（コンデンサＣ７４の端子間）に発生する電圧は電圧Ｖｓｃｎであり、電圧Ｖｃは電圧０（Ｖ）を基準としたときの電圧であって、
Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｓｃｎ
である。
【００４７】
異常電圧検出回路７６は、過大電圧検出部７７と、過小電圧検出部７８と、論理和部７９とを有する。過大電圧検出部７７はＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃが所定の電圧範囲の上限値を超えたことを検出する。過小電圧検出部７８はＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃが所定の電圧範囲の下限値に満たないことを検出する。論理和部７９は、過大電圧検出部７７の出力と過小電圧検出部７８の出力との論理和を異常信号ＳＯＳとしてタイミング発生回路４５に出力する。すなわち異常電圧検出回路７６は、ＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃを監視し、電圧Ｖｃが所定の電圧範囲から逸脱した場合に異常信号ＳＯＳを発生し、タイミング発生回路４５に出力する。
【００４８】
本実施の形態におけるＶＡ電源７１およびＶＣ電源７３の構成は、上述したように、少数の小型部品を用いて比較的簡単に構成でき、かつ走査パルス発生回路６０に適した優れた回路構成である。しかしその反面、なんらかの異常が発生した場合には、異常の状態により以下のような様々な異常電圧が出力される。なお各電圧の正常な値は、電圧Ｖｓｕｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｓｃｎ＝１４０（Ｖ）であるものとして説明する。したがって電圧Ｖｃの正常な値は−６０（Ｖ）である。
【００４９】
（異常モード１）
ＶＡ電源７１のスイッチング素子Ｑ７２がオン状態で停止したと仮定すると、ＶＳ電源４７からインダクタＬ７２を介して接地電位へ過剰な電流が流れるためＶＳ電源４７の安全装置（図示せず）が働き、電圧Ｖｓｕｓの出力動作が停止する。したがって、電圧Ｖａ、電圧Ｖｃともに電圧０（Ｖ）となる。
【００５０】
（異常モード２）
ＶＡ電源７１のスイッチング素子Ｑ７２がオフ状態で停止したと仮定すると、ＶＡ電源７１の出力電圧Ｖａは電圧０（Ｖ）となり、それに重畳されたＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃは電圧１４０（Ｖ）まで上昇する。
【００５１】
（異常モード３）
ＶＣ電源７３のスイッチング素子Ｑ７４がオン状態で停止したと仮定すると、電圧Ｖｓｕｓがそのまま出力されてＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃが電圧１９０（Ｖ）まで上昇する。
【００５２】
（異常モード４）
ＶＣ電源７３のスイッチング素子Ｑ７４がオフ状態で停止したと仮定すると、電圧Ｖｓｃｎ＝電圧０（Ｖ）となり電圧Ｖｃが電圧−２００（Ｖ）まで低下する。
【００５３】
本実施の形態においては、これら４つの異常モードのいずれの異常が発生した場合であっても、電圧異常を確実に検出し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を停止させる安全回路を備えている。
【００５４】
図７は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の異常電圧検出回路７６の回路図である。異常電圧検出回路７６は、トランジスタＱ９１と、ツェナーダイオードＤ９１、Ｄ９２、Ｄ９５と、ダイオードＤ９３、Ｄ９８、Ｄ９９と、抵抗Ｒ９１〜Ｒ９６とを有する。そして、ツェナーダイオードＤ９１、Ｄ９２、ダイオードＤ９３、トランジスタＱ９１および抵抗Ｒ９１〜Ｒ９４が過小電圧検出部７８を構成し、ツェナーダイオードＤ９１、Ｄ９５、抵抗Ｒ９５、Ｒ９６が過大電圧検出部７７を構成し、ダイオードＤ９８、Ｄ９９が論理和部７９を構成している。なお本実施の形態においては、ツェナーダイオードＤ９１のツェナー電圧は電圧４４（Ｖ）、ツェナーダイオードＤ９２のツェナー電圧は電圧３６（Ｖ）、ツェナーダイオードＤ９５のツェナー電圧は電圧５（Ｖ）である。
【００５５】
次に異常電圧検出回路７６の動作について詳細に説明する。図７において節点Ｎ１の電圧は電圧Ｖｃである。以下、所定の電圧範囲を電圧−８０（Ｖ）〜電圧−４０（Ｖ）として、節点Ｎ１の電圧が正常な電圧−６０（Ｖ）である場合、電圧−４０（Ｖ）を超えた場合、電圧−８０（Ｖ）未満になった場合のそれぞれについて各節点の電圧について説明する。
【００５６】
節点Ｎ１の電圧が正常な電圧−６０（Ｖ）である場合、ツェナーダイオードＤ９１により電圧４４（Ｖ）分レベルシフトされて、節点Ｎ２は電圧−１６（Ｖ）となる。するとツェナーダイオードＤ９５が順方向に導通して、節点Ｎ３は電圧０（Ｖ）となる。またツェナーダイオードＤ９２の両端の電圧はツェナー電圧よりも低いために節点Ｎ４の電圧が上昇し、トランジスタＱ９１がオンする。すると節点Ｎ６は電圧０（Ｖ）となる。その結果、節点Ｎ７も電圧０（Ｖ）となり、異常信号ＳＯＳは「Ｌ」レベルとなる。
【００５７】
なんらかの異常が発生して、節点Ｎ１の電圧が正常な電圧−４０（Ｖ）を超えた場合は、ツェナーダイオードＤ９１により電圧４４（Ｖ）分レベルシフトされて、節点Ｎ２は電圧４（Ｖ）を超える。ツェナーダイオードＤ９５のツェナー電圧が電圧５（Ｖ）であるので、節点Ｎ３は電圧４（Ｖ）〜電圧５（Ｖ）となり、ダイオードＤ９９がオンして節点Ｎ７の電圧も上昇し、異常信号ＳＯＳは「Ｈ」レベルとなる。
【００５８】
異常信号ＳＯＳが「Ｈ」レベルとなると、タイミング発生回路４５は動作を停止させるタイミングパルスを発生し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を安全に停止させる。
【００５９】
また、なんらかの異常が発生して、節点Ｎ１の電圧が正常な電圧−８０（Ｖ）未満となった場合は、ツェナーダイオードＤ９１により電圧４４（Ｖ）分レベルシフトされて、節点Ｎ２は電圧−３６（Ｖ）未満となる。するとツェナーダイオードＤ９２により電圧３６（Ｖ）分レベルシフトされて、節点Ｎ４は電圧０（Ｖ）となりトランジスタＱ９１はオフとなる。そのため節点Ｎ６は電圧５（Ｖ）となり、ダイオードＤ９８がオンして節点Ｎ７の電圧も上昇し、異常信号ＳＯＳは「Ｈ」レベルとなる。
【００６０】
異常信号ＳＯＳが「Ｈ」レベルとなると、タイミング発生回路４５は動作を停止させるタイミングパルスを発生し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を安全に停止させる。
【００６１】
このように本実施の形態においては、ＶＳ電源４７の電圧Ｖｓｕｓをもとにして、負の電圧Ｖａを発生させるＶＡ電源７１、および負の電圧Ｖａに正の電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧Ｖｃを発生させるＶＣ電源７３を、チョッパー型スイッチングレギュレーター回路を用いて少数の小型部品で構成している。さらに本実施の形態においては異常電圧検出回路７６を備え、その異常電圧検出回路７６は、ＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃが所定の電圧範囲の上限値を超えた場合、または下限値に満たない場合に異常信号ＳＯＳを発生しタイミング発生回路４５に出力する。タイミング発生回路４５は異常信号ＳＯＳを入力すると、画像表示動作を停止させるタイミングパルスを発生し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を安全に停止させる。このように構成することで、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態において示した具体的な各数値は、表示電極対数１０８０の４２インチのパネルの特性に基づき設定したものであって、単に実施の形態の一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値になんら限定されるものではなく、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて最適に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備え、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】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの分解斜視図
【図２】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列図
【図３】同プラズマディスプレイ装置のパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図
【図４】同プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図
【図５】同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の回路ブロック図
【図６】同プラズマディスプレイ装置の走査パルス電源回路の回路図
【図７】同プラズマディスプレイ装置の異常電圧検出回路の回路図
【符号の説明】
【００６５】
１０ パネル
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
３２ データ電極
４０ プラズマディスプレイ装置
４１ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４３ 走査電極駆動回路
４４ 維持電極駆動回路
４５ タイミング発生回路
４６ 電源回路
４７ ＶＳ電源（第１の電源回路）
５０ 維持パルス発生回路
５５ 初期化波形発生回路
６０ 走査パルス発生回路
７０ 走査パルス電源回路
７１ ＶＡ電源（第２の電源回路）
７３ ＶＣ電源（第３の電源回路）
７６ 異常電圧検出回路
７７ 過大電圧検出部
７８ 過小電圧検出部
７９ 論理和部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いた画像表示装置であるプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板上には、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が互いに平行に複数形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面基板上には、複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面基板と背面基板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色、青色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【０００３】
パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割したうえで、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では、各電極に初期化電圧を印加して、それに続く書込み動作に必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、走査電極に走査パルスを印加するとともにデータ電極に書込みパルスを印加して、表示を行うべき放電セルにおいて書込み放電を起こす。そして維持期間では、走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加して、書込み放電を起こした放電セルにおいて維持放電を起こし、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
【０００４】
プラズマディスプレイ装置には、このようにパネルの各電極に印加する駆動電圧波形を発生させるために電極駆動回路が設けられ、それらの電極駆動回路には多くの電圧源から各種の電圧が供給されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２０１７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に走査電極駆動回路は、初期化期間における初期化波形電圧、書込み期間における走査パルス、維持期間における維持パルスと、複雑な駆動電圧波形を発生させる必要があり、走査電極駆動回路で用いる電圧の種類も多くなる。そのため走査電極駆動回路で用いる電圧のいくつかは走査電極駆動回路内部で生成する回路構成とすることが多い。しかしながら電源回路は回路構成部品が大型となる傾向があり、また安全性を考慮した設計が必要であるため、部品点数も多くなる。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備えた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】
【０００７】
上記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、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路と、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と、維持パルスの高電圧側の電圧を発生する第１の電源回路と、走査パルスの低電圧側の電圧を発生する第２の電源回路と、第２の電源回路の出力に重畳され走査パルスの高電圧側の電圧を発生する第３の電源回路と、第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲から外れたことを検出する異常電圧検出回路とを備えたことを特徴とする。この構成により、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
【０００８】
また本発明の第２の電源回路は第１の電源回路の出力電圧に基づき負の電圧を発生させる反転型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路であり、第３の電源回路は第１の電源回路の出力電圧に基づき第１の電源回路の出力電圧より低い電圧を発生させる降圧型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路であってもよい。
【０００９】
また本発明の異常電圧検出回路は、第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲の上限値を超えたことを検出する過大電圧検出部と、第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲の下限値に満たないことを検出する過小電圧検出部と、過大電圧検出部の出力と過小電圧検出部の出力との論理和を出力する論理和部とを有する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が複数形成されている。そして表示電極対２４を覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。背面基板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。
【００１３】
これら前面基板２１と背面基板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４とデータ電極３２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、例えばキセノンを含む放電ガスが封入されている。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、表示電極対２４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ている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。
【００１４】
なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉと１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。
【００１６】
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の動作について説明する。パネル１０はサブフィールド法、すなわち１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。
【００１７】
初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では、発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、維持パルスを表示電極対に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図であり、２つのサブフィールドの駆動電圧波形を示している。
【００１９】
初期化期間の前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。
【００２０】
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との間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こりそれぞれの電極上に壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００２１】
初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４まで緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると、この傾斜波形電圧が下降する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間で再び微弱な初期化放電が起こり、各電極上の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
【００２２】
このようにして初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。なお、図３の第２サブフィールドの初期化期間に示したように、初期化期間の前半部を省略してもよい。この場合には、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生する。
【００２３】
続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。その後、走査電極ＳＣ１に負の電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。すると１行目の放電セルのうち書込みパルスを印加した放電セルではデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間で放電が発生し、この放電が走査電極ＳＣ１と維持電極ＳＵ１との放電に進展して書込み放電が発生する。こうして走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかった放電セルでは書込み放電は発生しない。なお詳細は後述するが、電圧Ｖｃは負の電圧Ｖａに正の電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧であるので、接地電位を基準とすると、電圧Ｖａおよび電圧Ｖｓｃｎの電圧値により正、負のいずれの電圧値にもなりうる。
【００２４】
次に、２行目の走査電極ＳＣ２に走査パルスを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち２行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加する。すると２行目の放電セルで選択的に書込み放電が起こる。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで行う。
【００２５】
続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｕｓの維持パルスを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との電圧差に走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差が加算されたものとなり放電開始電圧を超える。そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。このとき走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。
【００２６】
続いて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｓｕｓの維持パルスを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルで再び維持放電が発生する。
【００２７】
以下同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の維持パルスを印加し、表示電極対の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。
【００２８】
そして、維持期間の最後には、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに、電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｒに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加して、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を消去する。
【００２９】
続くサブフィールドの動作もほぼ同様であるため説明を省略する。
【００３０】
なお、本実施の形態において用いる電源の各電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１９０（Ｖ）、電圧Ｖｓｕｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅ１＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖｅ２＝１５０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝７０（Ｖ）である。また電圧Ｖａ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｓｃｎ＝１４０（Ｖ）であり、したがって電圧Ｖｃ＝−６０（Ｖ）である。
【００３１】
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成およびその動作について説明する。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置４０は、パネル１０、画像信号処理回路４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、タイミング発生回路４５、電源回路４６を備えている。
【００３３】
画像信号処理回路４１は、画像信号をパネル１０で表示できる画素数および階調数の画像信号に変換し、さらにサブフィールドのそれぞれにおける発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」、「０」に対応させた画像データに変換する。データ電極駆動回路４２は、画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する書込みパルスに変換し、各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに印加する。
【００３４】
タイミング発生回路４５は水平同期信号、垂直同期信号をもとにして、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。また後述する異常信号ＳＯＳを入力すると画像表示動作を停止するタイミングパルスを発生し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を安全に停止させる。
【００３５】
走査電極駆動回路４３はタイミング信号に基づき駆動電圧波形を発生し走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを駆動する。維持電極駆動回路４４はタイミング信号に基づき駆動電圧波形を発生し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを駆動する。
【００３６】
電源回路４６は、各回路ブロックに必要な各種の電圧を発生させ、それらを各回路ブロックに供給する。図４には、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する維持パルスの高圧側の電圧を発生する第１の電源回路（以下、「ＶＳ電源」と略記する）４７を図示している。
【００３７】
次に、走査電極駆動回路４３について説明する。図５は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の走査電極駆動回路４３の回路ブロック図である。走査電極駆動回路４３は、維持パルス発生回路５０と、初期化波形発生回路５５と、走査パルス発生回路６０とを備え、走査パルス発生回路６０のそれぞれの出力はパネル１０の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに接続されている。さらに走査電極駆動回路４３は走査パルス電源回路７０を備え、走査パルス発生回路６０に負の電圧Ｖａと、負の電圧Ｖａに重畳された正の電圧Ｖｓｃｎとを供給する。
【００３８】
維持パルス発生回路５０は、走査パルス発生回路６０の基準電位Ａを電圧Ｖｓｕｓまたは接地電位にすることで、図３に示した維持パルス電圧を発生させる。初期化波形発生回路５５は、初期化期間において走査パルス発生回路６０の基準電位Ａをランプ状に上昇または降下させ、図３に示した初期化波形電圧を発生させる。
【００３９】
走査パルス発生回路６０は、ダイオードＤ６０と、コンデンサＣ６０と、スイッチング素子Ｑ６１Ｈ１〜Ｑ６１Ｈｎおよびスイッチング素子Ｑ６１Ｌ１〜Ｑ６１Ｌｎと、スイッチング素子Ｑ６２とを備えている。
【００４０】
ダイオードＤ６０およびコンデンサＣ６０はブートストラップ電源を構成し、スイッチング素子Ｑ６２がオンして基準電位Ａが負の電圧Ｖａに等しくなったときにダイオードＤ６０を介してコンデンサＣ６０に電圧Ｖｓｃｎが充電される。
【００４１】
スイッチング素子Ｑ６１Ｈ１〜Ｑ６１Ｈｎおよびスイッチング素子Ｑ６１Ｌ１〜Ｑ６１Ｌｎは、ｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに走査パルス電圧を印加するためのスイッチング素子である。そして書込み期間において、スイッチング素子Ｑ６２をオンにするとともに、スイッチング素子Ｑ６１Ｈｉをオフ、スイッチング素子Ｑ６１Ｌｉをオンにすることで、スイッチング素子Ｑ６１Ｌｉを経由して走査電極ＳＣｉに負の電圧Ｖａの走査パルスを印加する。またスイッチング素子Ｑ６１Ｌｉをオフ、スイッチング素子Ｑ６１Ｈｉをオンにすることで、スイッチング素子Ｑ６１Ｈｉを経由して走査電極ＳＣｉに電圧Ｖｃを印加する。
【００４２】
なお、維持パルス発生回路５０を動作させているときは、スイッチング素子Ｑ６２およびスイッチング素子Ｑ６１Ｈ１〜Ｑ６１Ｈｎをオフ、スイッチング素子Ｑ６１Ｌ１〜Ｑ６１Ｌｎをオンにすることにより、走査パルス発生回路６０を経由して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルス電圧を印加する。さらに初期化波形発生回路５５を動作させているときは、スイッチング素子Ｑ６２をオフ、スイッチング素子Ｑ６１Ｈ１〜Ｑ６１Ｈｎまたはスイッチング素子Ｑ６１Ｌ１〜Ｑ６１Ｌｎのいずれかをオンにすることにより、走査パルス発生回路６０を経由して走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに初期化波形電圧を印加する。
【００４３】
走査パルス電源回路７０は、走査パルスの低電圧側の電圧Ｖａを発生する第２の電源回路（以下、「ＶＡ電源」と略記する）７１と、ＶＡ電源７１の出力に重畳され走査パルスの高電圧側の電圧Ｖｃを発生する第３の電源回路（以下、「ＶＣ電源」と略記する）７３と、ＶＣ電源７３の出力電圧が所定の電圧範囲から外れたことを検出する異常電圧検出回路７６とを有する。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の走査パルス電源回路７０の回路図である。
【００４５】
ＶＡ電源７１は、発振回路７２と、スイッチング素子Ｑ７２と、ダイオードＤ７２と、インダクタＬ７２と、コンデンサＣ７２とを有し、いわゆる反転型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路を構成する。そしてＶＳ電源４７の出力電圧Ｖｓｕｓに基づき負の電圧Ｖａを発生させる。発振回路７２は一般に用いられているスイッチングレギュレーター用の発振回路であり、スイッチング素子Ｑ７２のオン・オフを制御して、ダイオードＤ７２からインダクタＬ７２を介してコンデンサＣ７２に電力を蓄積し、負の電圧Ｖａを出力する。このように、チョッパー型スイッチングレギュレーター回路を用いることで、ＶＡ電源７１を少数の小型部品を用いて構成することができる。
【００４６】
ＶＣ電源７３は、発振回路７４と、スイッチング素子Ｑ７４と、ダイオードＤ７４と、インダクタＬ７４と、コンデンサＣ７４とを有し、ＶＡ電源７１の出力に重畳された降圧型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路を構成する。そしてＶＳ電源４７の出力電圧Ｖｓｕｓに基づき、ＶＳ電源４７の出力電圧Ｖｓｕｓよりも低い電圧Ｖｃを発生させる。このように、ＶＣ電源７３もＶＡ電源７１と同様に、チョッパー型スイッチングレギュレーター回路を用いて少数の小型部品で構成されている。なお、ＶＣ電源７３の端子間（コンデンサＣ７４の端子間）に発生する電圧は電圧Ｖｓｃｎであり、電圧Ｖｃは電圧０（Ｖ）を基準としたときの電圧であって、
Ｖｃ＝Ｖａ＋Ｖｓｃｎ
である。
【００４７】
異常電圧検出回路７６は、過大電圧検出部７７と、過小電圧検出部７８と、論理和部７９とを有する。過大電圧検出部７７はＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃが所定の電圧範囲の上限値を超えたことを検出する。過小電圧検出部７８はＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃが所定の電圧範囲の下限値に満たないことを検出する。論理和部７９は、過大電圧検出部７７の出力と過小電圧検出部７８の出力との論理和を異常信号ＳＯＳとしてタイミング発生回路４５に出力する。すなわち異常電圧検出回路７６は、ＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃを監視し、電圧Ｖｃが所定の電圧範囲から逸脱した場合に異常信号ＳＯＳを発生し、タイミング発生回路４５に出力する。
【００４８】
本実施の形態におけるＶＡ電源７１およびＶＣ電源７３の構成は、上述したように、少数の小型部品を用いて比較的簡単に構成でき、かつ走査パルス発生回路６０に適した優れた回路構成である。しかしその反面、なんらかの異常が発生した場合には、異常の状態により以下のような様々な異常電圧が出力される。なお各電圧の正常な値は、電圧Ｖｓｕｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｓｃｎ＝１４０（Ｖ）であるものとして説明する。したがって電圧Ｖｃの正常な値は−６０（Ｖ）である。
【００４９】
（異常モード１）
ＶＡ電源７１のスイッチング素子Ｑ７２がオン状態で停止したと仮定すると、ＶＳ電源４７からインダクタＬ７２を介して接地電位へ過剰な電流が流れるためＶＳ電源４７の安全装置（図示せず）が働き、電圧Ｖｓｕｓの出力動作が停止する。したがって、電圧Ｖａ、電圧Ｖｃともに電圧０（Ｖ）となる。
【００５０】
（異常モード２）
ＶＡ電源７１のスイッチング素子Ｑ７２がオフ状態で停止したと仮定すると、ＶＡ電源７１の出力電圧Ｖａは電圧０（Ｖ）となり、それに重畳されたＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃは電圧１４０（Ｖ）まで上昇する。
【００５１】
（異常モード３）
ＶＣ電源７３のスイッチング素子Ｑ７４がオン状態で停止したと仮定すると、電圧Ｖｓｕｓがそのまま出力されてＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃが電圧１９０（Ｖ）まで上昇する。
【００５２】
（異常モード４）
ＶＣ電源７３のスイッチング素子Ｑ７４がオフ状態で停止したと仮定すると、電圧Ｖｓｃｎ＝電圧０（Ｖ）となり電圧Ｖｃが電圧−２００（Ｖ）まで低下する。
【００５３】
本実施の形態においては、これら４つの異常モードのいずれの異常が発生した場合であっても、電圧異常を確実に検出し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を停止させる安全回路を備えている。
【００５４】
図７は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置４０の異常電圧検出回路７６の回路図である。異常電圧検出回路７６は、トランジスタＱ９１と、ツェナーダイオードＤ９１、Ｄ９２、Ｄ９５と、ダイオードＤ９３、Ｄ９８、Ｄ９９と、抵抗Ｒ９１〜Ｒ９６とを有する。そして、ツェナーダイオードＤ９１、Ｄ９２、ダイオードＤ９３、トランジスタＱ９１および抵抗Ｒ９１〜Ｒ９４が過小電圧検出部７８を構成し、ツェナーダイオードＤ９１、Ｄ９５、抵抗Ｒ９５、Ｒ９６が過大電圧検出部７７を構成し、ダイオードＤ９８、Ｄ９９が論理和部７９を構成している。なお本実施の形態においては、ツェナーダイオードＤ９１のツェナー電圧は電圧４４（Ｖ）、ツェナーダイオードＤ９２のツェナー電圧は電圧３６（Ｖ）、ツェナーダイオードＤ９５のツェナー電圧は電圧５（Ｖ）である。
【００５５】
次に異常電圧検出回路７６の動作について詳細に説明する。図７において節点Ｎ１の電圧は電圧Ｖｃである。以下、所定の電圧範囲を電圧−８０（Ｖ）〜電圧−４０（Ｖ）として、節点Ｎ１の電圧が正常な電圧−６０（Ｖ）である場合、電圧−４０（Ｖ）を超えた場合、電圧−８０（Ｖ）未満になった場合のそれぞれについて各節点の電圧について説明する。
【００５６】
節点Ｎ１の電圧が正常な電圧−６０（Ｖ）である場合、ツェナーダイオードＤ９１により電圧４４（Ｖ）分レベルシフトされて、節点Ｎ２は電圧−１６（Ｖ）となる。するとツェナーダイオードＤ９５が順方向に導通して、節点Ｎ３は電圧０（Ｖ）となる。またツェナーダイオードＤ９２の両端の電圧はツェナー電圧よりも低いために節点Ｎ４の電圧が上昇し、トランジスタＱ９１がオンする。すると節点Ｎ６は電圧０（Ｖ）となる。その結果、節点Ｎ７も電圧０（Ｖ）となり、異常信号ＳＯＳは「Ｌ」レベルとなる。
【００５７】
なんらかの異常が発生して、節点Ｎ１の電圧が正常な電圧−４０（Ｖ）を超えた場合は、ツェナーダイオードＤ９１により電圧４４（Ｖ）分レベルシフトされて、節点Ｎ２は電圧４（Ｖ）を超える。ツェナーダイオードＤ９５のツェナー電圧が電圧５（Ｖ）であるので、節点Ｎ３は電圧４（Ｖ）〜電圧５（Ｖ）となり、ダイオードＤ９９がオンして節点Ｎ７の電圧も上昇し、異常信号ＳＯＳは「Ｈ」レベルとなる。
【００５８】
異常信号ＳＯＳが「Ｈ」レベルとなると、タイミング発生回路４５は動作を停止させるタイミングパルスを発生し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を安全に停止させる。
【００５９】
また、なんらかの異常が発生して、節点Ｎ１の電圧が正常な電圧−８０（Ｖ）未満となった場合は、ツェナーダイオードＤ９１により電圧４４（Ｖ）分レベルシフトされて、節点Ｎ２は電圧−３６（Ｖ）未満となる。するとツェナーダイオードＤ９２により電圧３６（Ｖ）分レベルシフトされて、節点Ｎ４は電圧０（Ｖ）となりトランジスタＱ９１はオフとなる。そのため節点Ｎ６は電圧５（Ｖ）となり、ダイオードＤ９８がオンして節点Ｎ７の電圧も上昇し、異常信号ＳＯＳは「Ｈ」レベルとなる。
【００６０】
異常信号ＳＯＳが「Ｈ」レベルとなると、タイミング発生回路４５は動作を停止させるタイミングパルスを発生し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を安全に停止させる。
【００６１】
このように本実施の形態においては、ＶＳ電源４７の電圧Ｖｓｕｓをもとにして、負の電圧Ｖａを発生させるＶＡ電源７１、および負の電圧Ｖａに正の電圧Ｖｓｃｎを重畳した電圧Ｖｃを発生させるＶＣ電源７３を、チョッパー型スイッチングレギュレーター回路を用いて少数の小型部品で構成している。さらに本実施の形態においては異常電圧検出回路７６を備え、その異常電圧検出回路７６は、ＶＣ電源７３の出力電圧Ｖｃが所定の電圧範囲の上限値を超えた場合、または下限値に満たない場合に異常信号ＳＯＳを発生しタイミング発生回路４５に出力する。タイミング発生回路４５は異常信号ＳＯＳを入力すると、画像表示動作を停止させるタイミングパルスを発生し、プラズマディスプレイ装置４０の動作を安全に停止させる。このように構成することで、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態において示した具体的な各数値は、表示電極対数１０８０の４２インチのパネルの特性に基づき設定したものであって、単に実施の形態の一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値になんら限定されるものではなく、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて最適に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、走査パルスを発生させるための電圧を、十分な安全性を確保しつつ少数の小型部品を用いて発生させる走査電極駆動回路を備え、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】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの分解斜視図
【図２】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列図
【図３】同プラズマディスプレイ装置のパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図
【図４】同プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図
【図５】同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の回路ブロック図
【図６】同プラズマディスプレイ装置の走査パルス電源回路の回路図
【図７】同プラズマディスプレイ装置の異常電圧検出回路の回路図
【符号の説明】
【００６５】
１０ パネル
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
３２ データ電極
４０ プラズマディスプレイ装置
４１ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４３ 走査電極駆動回路
４４ 維持電極駆動回路
４５ タイミング発生回路
４６ 電源回路
４７ ＶＳ電源（第１の電源回路）
５０ 維持パルス発生回路
５５ 初期化波形発生回路
６０ 走査パルス発生回路
７０ 走査パルス電源回路
７１ ＶＡ電源（第２の電源回路）
７３ ＶＣ電源（第３の電源回路）
７６ 異常電圧検出回路
７７ 過大電圧検出部
７８ 過小電圧検出部
７９ 論理和部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、
前記走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路と、
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と、
前記維持パルスの高電圧側の電圧を発生する第１の電源回路と、
前記走査パルスの低電圧側の電圧を発生する第２の電源回路と、
前記第２の電源回路の出力に重畳され前記走査パルスの高電圧側の電圧を発生する第３の電源回路と、
前記第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲から外れたことを検出する異常電圧検出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。
【請求項２】
前記第２の電源回路は前記第１の電源回路の出力電圧に基づき負の電圧を発生させる反転型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路であり、前記第３の電源回路は前記第１の電源回路の出力電圧に基づき前記第１の電源回路の出力電圧より低い電圧を発生させる降圧型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記異常電圧検出回路は、前記第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲の上限値を超えたことを検出する過大電圧検出部と、前記第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲の下限値に満たないことを検出する過小電圧検出部と、前記過大電圧検出部の出力と前記過小電圧検出部の出力との論理和を出力する論理和部とを有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項１】
走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、
前記走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路と、
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と、
前記維持パルスの高電圧側の電圧を発生する第１の電源回路と、
前記走査パルスの低電圧側の電圧を発生する第２の電源回路と、
前記第２の電源回路の出力に重畳され前記走査パルスの高電圧側の電圧を発生する第３の電源回路と、
前記第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲から外れたことを検出する異常電圧検出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。
【請求項２】
前記第２の電源回路は前記第１の電源回路の出力電圧に基づき負の電圧を発生させる反転型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路であり、前記第３の電源回路は前記第１の電源回路の出力電圧に基づき前記第１の電源回路の出力電圧より低い電圧を発生させる降圧型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記異常電圧検出回路は、前記第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲の上限値を超えたことを検出する過大電圧検出部と、前記第３の電源回路の出力電圧が所定の電圧範囲の下限値に満たないことを検出する過小電圧検出部と、前記過大電圧検出部の出力と前記過小電圧検出部の出力との論理和を出力する論理和部とを有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１６４６７７（Ｐ２０１０−１６４６７７Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４７８（Ｐ２００９−５４７８）
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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