[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Überhitzung eines Plasmadisplays,
mit einer Meßeinheit zur Erzeugung einer Information über die Leistungsaufnahme des
Displays, einer ausgangsseitig mit der Meßeinheit verbundenen Steuersignalerzeugungseinheit
zur Erzeugung eines Steuersignals und einer vom Steuersignal beaufschlagten Schaltung
zur Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale.
[0002] In der nicht vorveröffentlichten DE-A-197 54 804.0 der Anmelderin ist bereits eine
Vorrichtung zur Kühlung eines Displays bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist einen
Ventilator auf, der in Abhängigkeit vom Signalinhalt des dem Display zugeführten Videosignals
und von der im Bereich des Displays herrschenden Temperatur eine das Display kühlende
Luftströmung erzeugt.
[0003] Weiterhin ist in der nicht veröffentlichten DE-A-197 20 876.2 der Anmelderin eine
Vorrichtung zur Kontrasteinstellung bei impulsbreitengesteuerten Bildanzeigen bekannt.
Bei derartigen Displays und Bildanzeigen besteht zwischen der Eingangsgröße und der
Leuchtdichte des auf dem Bildschirm dargestellten Signals ein digitaler Zusammenhang.
Die Bilddarstellung erfolgt unter Verwendung eines Zeitmultiplexverfahrens, bei welchem
eine Vollbildperiode, die bei der Darstellung eines PAL-Signals auf einem Palsmadisplay
20 ms und bei der Darstellung eines NTSC- sowie eiens VGA-Signals 16,6 ms beträgt,
in mehrere Teilzeitintervalle zerlegt wird. Während dieser Teilzeitintervalle wird
in Abhängigkeit vom jeweils gewünschten Helligkeitswert eine vorgegebene Anzahl von
digitalen Spannungsimpulsen zur Displayansteuerung erzeugt.
[0004] Weiterhin sind bereits Vorrichtungen zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays
bekannt, bei denen die Leistungsaufnahme des Displays gemessen und eine Reduzierung
der Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale dann erfolgt, wenn die
gemessene Leistung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen neuen Weg zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays aufzuzeigen.
[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den abhängigen Ansprüchen.
[0007] Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß die Leistungsaufnahme
eines Plasmadisplays reduziert ist, da die im Bereich des Displays herrschende Temperatur
der Schaltung zur Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale
als zusätzliche Komponente zugeführt wird. Dadurch kann bei hohen Temperaturen die
maximal zulässige Stromstärke oder die Zeitdauer des Vorliegens der maximal zulässigen
Stromstärke reduziert werden. Folglich können zur Stromversorgung des Plasmadisplays
kleinere und preisgünstigere Netzteile verwendet werden.
[0008] Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der beispielhaften
Erläuterung der Erfindung anhand der Figuren.
[0009] Es zeigt:
- - FIG 1
- ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen Merkmalen,
- - FIG 2
- ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer bekannten Vorrichtung zur
Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays,
- - FIG 3
- ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines ersten Ausführungsbeispiels
für eine Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays gemäß der
Erfindung und
- - FIG 4
- ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines zweiten Ausführungsbeispiels
für eine Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays gemäß der
Erfindung.
[0010] Die Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen
Merkmalen. Die gezeigte Vorrichtung weist einen Eingang E auf, über welchen der Vorrichtung
ein Videosignal zugeführt wird. Dieses Videosignal ist aus dem Videosignalweg eines
Fernsehempfängers oder einer anderen Quelle, beispielsweise einem Personalcomputer
abgeleitet, welcher mit einem Plasmadisplay 1 versehen ist, auf dem dem Videosignal
entsprechende Bilder dargestellt werden. Derartige Plasmadisplays haben eine hohe
Leistungsaufnahme, auf Grund derer Maßnahmen notwendig sind, mit deren Hilfe eine
Überhitzung des Displays vermieden wird.
[0011] Dies geschieht bei der gezeigten Vorrichtung unter Verwendung einer Steuersignalerzeugungseinheit
2, die ein Steuersignal ST1 und/oder ST2 erzeugt, mittels derer die Helligkeit der
auf dem Display dargestellten Bildsignale reduziert wird.
[0012] Zur Erzeugung dieses Steuersignals wertet die Steuersignalerzeugungseinheit 2 Signale
aus, die ihr von einem Temperaturfühler 3 und einem Integrator 4 zugeführt werden.
Der Temperaturfühler 3 ist im Bereich des Displays 1 angeordnet und zur Messung der
im Bereich des Displays 1 herrschenden Temperatur vorgesehen. Der Integrator 4 ist
mit dem Ausgang eines im Videosignalweg angeordneten steuerbaren Verstärkers 5 über
einen A/D-Wandler 6 und eine digitale Signalverarbeitungsschaltung 7 verbunden. Dem
Eingang des steuerbaren Verstärkers 5 wird das am Eingang E der Vorrichtung anliegende
Signal zugeführt.
[0013] Das Ausgangssignal der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 7 wird weiterhin über
einen Displaytreiber-Baustein 8 dem Plasmadisplay zugeführt. Der digitalen Signalverarbeitungsschaltung
7 gehört unter anderem eine Bildspeicherschaltung und eine Interpolationsschaltung
an, mittels welcher das nach dem PAL-Standard angelieferte Eingangssignal, welches
625 Zeilen pro Vollbild aufweist, in ein 480-Zeilen-Signal umgewandelt wird, wie es
zur Darstellung auf einem Plasmadisplay notwendig ist.
[0014] Das Steuersignal ST1 wird dem Steuereingang des Verstärkers 5 und das Steuersignal
ST2 an den Displaytreiber-Baustein 8 angelegt.
[0015] In der Steuersignalerzeugungseinheit 2 wird das vom Temperaturfühler 3 zur Verfügung
gestellte Signal mit vorgegebenen Temperaturschwellenwerten verglichen, die beispielsweise
bei 70°C, 80°C und 90°C liegen. Weiterhin wird in der Steuersignalerzeugungseinheit
2 auch das Ausgangssignal des Integrators 4 ausgewertet. Im Integrator 4 erfolgt eine
Auswertung des dem Display zugeführten Videosignals im Hinblick auf die darin enthaltenen
Hell- und Dunkelanteile. Weist das Videosignal einen hohen Bestandteil an hellen Signalinhalten
auf, dann würde dies ohne entsprechende Gegenmaßnahmen zu einer schnellen Erhöhung
der im Bereich des Displays herrschenden Temperatur führen. Um dies zu vermeiden,
wird das Videosignal im Integrator 4 über eine vorgegebene Zeitdauer integriert. Diese
vorgegebene Zeitdauer kann 20 ms betragen, welche Zeitdauer bei einem Plasmadisplay
einer Vollbildperiode des PAL-Videosignals entspricht. Das Ausgangssignal des Integrators
4 wird in der Steuersignalerzeugungseinheit 2 mit einem vorgegebenen weiteren Schwellenwert
verglichen. Ergibt eine derartige Auswertung des Videoinhaltes über ein vorgegebenes
Zeitintervall, daß das Ausgangssignal des Integrators den vorgegebenen weiteren Schwellenwert
um mehr als ca. 90% der Fälle übersteigt, dann erzeugt die Steuersignalerzeugungseinheit
2 ein Steuersignal ST1 und/oder ST2. Auf Grund dieses Steuersignals wird die Verstärkung
des Verstärkers 5 reduziert bzw. der Displaytreiber-Baustein 8 angesteuert, um die
Helligkeit des auf dem Display 1 dargestellten Videosignals zu reduzieren.
[0016] Der Displaytreiber-Baustein 8 ist im wesentlichen dazu vorgesehen, das von der Videosignalverarbeitungsschaltung
7 zur Verfügung gestellte digitale Signal in ein zur Ansteuerung des Plasmadisplays
1 geeignetes Signal umzuwandeln. Zu diesem Zweck wird das digitale Bildsignal zeitlich
in mehrere Teilzeitintervalle zerlegt, während derer in Abhängigkeit vom jeweils vorliegenden
Helligkeitswert eine Anzahl von Spannungsimpulsen zur Displayansteuerung erzeugt wird.
Ein derartiges Vorgehen ist beispielsweise in der bereits oben genannten DE-A-197
20 876.2 der Anmelderin sowie dem dort angegebenen Stand der Technik beschrieben.
[0017] Die oben genannte Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display dargestellten Bildsignale
geschieht im Displaytreiber-Baustein 8 dadurch, daß die Anzahl der in einem oder mehreren
Teilzeitintervallen einer Vollbildperiode des Videosignal erzeugten digitalen Spannungsimpulse
reduziert wird.
[0018] Dies wird im folgenden anhand der Figuren 2-4 näher erläutert.
[0019] Die Figur 2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer bekannten
Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzung eines Plasmadisplays. In der oberen Darstellung
von Figur 2 ist der Verlauf eines auf dem Display dargestellten Videosignals gezeigt,
wobei das Videosignal einen Schwarz-Weiß-Übergang aufweist. In der unteren Darstellung
von Figur 2 ist für einen Bildpunkt der zeitliche Verlauf der Stromstärke gezeigt,
der dem Verlauf der Leuchtdichte bezüglich dieses Bildpunkts entspricht. Es ist ersichtlich,
daß die Stromstärke beim Auftreten des Schwarz-Weiß-Überganges ausgehend von einen
Stromstärkewert I1 auf einen Stromstärkewert I2 springt, der dem Displaytreiber- Baustein
zur Darstellung des Weißwertes des Videosignals zugeführt wird. Dieser Stromstärkewert
I2 liegt zunächst für eine vom Plasmadisplay-Typ abhängige Zeitdauer τ1 vor. Während
dieser Zeitdauer erfolgt eine Auswertung der Leistungsaufnahme des Displays, die auf
einer Strommessung beruhen kann. Am Ende der Zeitdauer τ1 ist die Leistungsaufnahme
des Displays über dem vorgegebenen Schwellenwert. Als Folge dieses Überschreitens
des Schwellenwertes wird ein Steuersignal erzeugt, aufgrund dessen die Stromstärke
reduziert wird und als Folge davon die Helligkeit des auf dem Bildschirm dargestellten
Signals abnimmt. Diese Reduktion der Stromstärke führt beispielsweise zu einem Stromstärkeverlauf,
wie er im rechten Teil der unteren Darstellung in Figur 2 gezeigt ist. Diese Reduktion
der Stromstärke führt zu einer verringerten Leistungsaufnahme des Displays, wodurch
wiederum eine Überhitzung von Display und der in dessen Nähe angeordneten Bauteilen
vermieden wird.
[0020] Die Figur 3 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines ersten
Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Überhitzung eines Plasmadisplays
gemäß der Erfindung. In der oberen Darstellung von Figur 3 ist der Verlauf eines auf
dem Display dargestellten Videosignals gezeigt, wobei das Videosignal einen Schwarz-
Weiß-Übergang aufweist. In der unteren Darstellung von Figur 2 ist für einen Bildpunkt
der zeitliche Verlauf der Stromstärke gezeigt, der dem Verlauf der Leuchtdichte bezüglich
dieses Bildpunktes entspricht. Im Unterschied zu der in der Figur 2 gezeigten Darstellung
ist beispielsweise die maximale Stromstärke vom gemessenen Temperaturwert abhängig.
Es ist ersichtlich, daß bei einer gemessenen Temperatur von 70°C der maximale Stromstärkewert
I2, bei einer gemessenen Temperatur von 80°C der maximale Stromstärkewert I3 und bei
einer gemessenen Temperatur von 90°C der maximale Stromstärkewert I4 ist, wobei I4<I3<I2
gilt.
[0021] Die Figur 4 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines zweiten
Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Überhitzung eines Plasmadisplays
gemäß der Erfindung.
[0022] In der oberen Darstellung von Figur 4 ist der Verlauf eines auf dem Display dargestellten
Videosignals gezeigt, wobei das Videosignal einen Schwarz-Weiß-Übergang aufweist.
In der unteren Darstellung von Figur 4 ist der zeitliche Verlauf der Stromstärke gezeigt,
der dem Verlauf der Leuchtdichte entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel für die
Erfindung wird der gemessene Temperaturwert dazu verwendet, die Zeitdauer festzulegen,
lange die maximale Helligkeit auf dem Display darstellgestellt wird. Es ist ersichtlich,
daß die Zeitdauer τ3, für die der Stromstärkewert I2 nach dem Schwarz- Weiß-Übergang
vorliegt, bei einer gemessenen Temperatur von 90°C kleiner ist als die Zeitdauer τ2,
für die der Stromstärkewert I2 bei einer gemessenen Temperatur von 80°C vorliegt.
Die Zeitdauer τ2 wiederum ist kleiner als die Zeitdauer τ1, für die der Stromstärkewert
I2 bei einer gemessenen Temperatur von 70°C vorliegt.
[0023] Ein Vergleich der Darstellungen in den Figuren 2, 3 und 4 zeigt, daß bei steigender
Temperatur die unterhalb der Stromkurve gelegene Fläche kleiner wird. Dies bedeutet,
daß die Leistungsaufnahme des Displays um so kleiner wird, je höher die gemessene
Temperatur steigt. Dadurch wird eine Überhitzung des Displays und der in dessen Nähe
angeordneten Bauteile vermieden. Auf Grund der verringerten Leistungsaufnahme können
kleinere und preisgünstigere Netzteile verwendet werden.
1. Vorrichtung zur Vermeidung einer Überhitzung eines Plasmadisplays, mit
- einer Meßeinheit zur Erzeugung einer Information über die Leistungsaufnahme des
Displays,
- einer ausgangsseitig mit der Meßeinheit verbundenen Steuersignalerzeugungseinheit
zur Erzeugung eines Steuersignals
- und einer vom Steuersignal beaufschlagten Schaltung zur Reduzierung der Helligkeit
der auf dem Display dargestellten Bildsignale,
dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin
- einen Temperaturfühler (3) zur Erfassung der im Bereich des Displays herrschenden
Temperatur aufweist,
- daß der Temperaturfühler (3) ausgangsseitig mit der Schaltung zur Reduzierung der
Helligkeit (5,8) der auf dem Display (1) dargestellten Bildsignale verbunden ist,
und
- daß die Steuersignalerzeugungseinheit (2) das Steuersignal (ST1, ST2) in Abhängigkeit
vom Ausgangssignal des Temperaturfühlers (3) erzeugt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit einen Integrator
(4) aufweist, der zur Integration des Bildsignals über die Dauer einer Vollbildperiode
vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignalerzeugungseinheit
(2) einen Komparator aufweist, welcher zum Vergleichen des vom Integrator (4) gelieferten
Signals mit einem Schwellenwert vorgesehen ist, und daß die Steuersignalerzeugungseinheit
(2) ein vom Ausgangssignal des Integrators (4) beeinflußtes Steuersignal (ST1, ST2)
für die Schaltung (5,8) zur Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display (1) dargestellten
Bildsignale erzeugt, wenn das vom Integrator (4) gelieferte Signal den Schwellenwert
übersteigt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuersignalerzeugungseinheit (2) das Steuersignal (ST1, ST2) derart erzeugt, daß
die maximale Helligkeit der auf dem Display (1) dargestellten Bildsignale bei steigender
Temperatur abnimmt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuersignalerzeugungseinheit (2) das Steuersignal (ST1, ST2) derart erzeugt,
daß die Zeitdauer (τ1, τ2, τ3), für die Bildsignale mit maximaler Helligkeit auf dem
Display darstellbar sind, bei steigender Temperatur abnimmt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltung (8) zur Reduzierung der Helligkeit der auf dem Display (1) dargestellten
Bildsignale in Abhängigkeit vom Steuersignal (ST2) die Anzahl der in einem oder mehreren
Teilzeitintervallen einer Vollbildperiode des Bildsignals erzeugten digitalen Sapnnungsimpulse
reduziert.