JP2008040164A - 電力回生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波の不要輻射を伴う機器においてエネルギ資源を有効に利用する。
【解決手段】プラズマディスプレイ装置１０は、制御部１００、表示パネル部２００及び駆動部４００を含むＰＤＰ９００、機能デバイス５００並びに電力回生装置６００を備える。ＰＤＰ９００の動作時には、制御部１００により駆動部４００のＸ駆動部４２０及びＹ駆動部４３０が駆動制御され、表示パネル部２００のサスティン電極２１３にサスティンパルス電圧が印加される。これに伴い、表示パネル部２００及び駆動部４００周辺に不要輻射電磁波が発生する。電力回生装置６００のコイル６１０は、不要輻射電磁波の輻射方向に空芯部６１１ｂの芯方向が直交しており、係る不要輻射電磁波を交流電圧に変換する。この交流電圧は、整流部６２０によって直流電圧に変換され、電力供給ラインを介して機能デバイス５００に直流電力として回生される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力を回生可能な電力回生装置の技術分野に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、適宜「ＰＤＰ」と称する）を用いた表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された表示装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、電磁波遮蔽用の板状の機能フィルタを、ＰＤＰの前面ガラスの前面に、空気流通用の間隙を隔てて配置することにより、ＰＤＰ自身の温度上昇を防止することが可能であるとされている。

特開平９−２７５５３４号公報

従来の技術では、電磁波遮蔽用のフィルタによって、ＰＤＰの動作時に発生する電磁波を遮蔽し、ＰＤＰの周囲への電磁波の漏洩が防止され得るが、このような輻射電磁波は、電力エネルギとして利用可能なエネルギ資源であり、遮蔽することによってエネルギ資源が無駄となりかねない。即ち、従来の技術には、エネルギ資源を有効に利用しつつＰＤＰを動作させることが困難であるという技術的な問題点がある。尚、このような問題点は、ＰＤＰに限らず、動作時に電磁波の不要輻射が生じる機器について同様に生じ得る。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、例えばこの種の機器等においてエネルギ資源を効率的に利用し得る電力回生装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、請求項１の電力回生装置は、動作時に電磁波の不要輻射を伴う対象機器における前記不要輻射に係る電磁波と接する設置位置に設置され、前記不要輻射に係る電磁波を前記不要輻射に係る電磁波に対応する電圧に変換する変換手段と、前記変換された電圧に対応する電力を前記対象機器の少なくとも一部に回生する回生手段とを具備することを特徴とする。

＜電力回生装置の実施形態＞

本発明の電力回生装置に係る実施形態は、動作時に電磁波の不要輻射を伴う対象機器における前記不要輻射に係る電磁波と接する設置位置に設置され、前記不要輻射に係る電磁波を前記不要輻射に係る電磁波に対応する電圧に変換する変換手段と、前記変換された電圧に対応する電力を前記対象機器の少なくとも一部に回生する回生手段とを具備する。

本発明の電力回生装置に係る実施形態（以下、適宜「本実施形態」と称する）において、「対象機器」とは、動作時に電磁波の不要輻射を伴う機器を包括する概念である。電磁波の不要輻射とは、例えば対象機器の主たる動作に伴って対象機器周辺の空間に副次的に発生する電磁波の輻射や、当該主たる動作によって得られる効果の大小に直接寄与しない電磁波の輻射等を包括する概念である。

このような電磁波の不要輻射を伴って動作する限りにおいて、本実施形態に係る対象機器の、例えば物理的、機械的、機構的又は電気的な構成等は何ら限定されないが、不要輻射は通常、電磁波の中でも電波（厳密には、周波数３０Ｈｚから３ＴＨｚの電磁波）の形態で発生することが多く、そのような観点から言えば、対象機器とは、好適には、電波の不要輻射を伴う機器を指す。

ここで特に、不要輻射に係る電磁波（以下、適宜「不要輻射電磁波」と称する）は、既に述べたように対象機器の動作に伴って副次的に発生する類のものであり、例えば対象機器周辺の空間へそのまま輻射されるか、対象機器或いは対象機器周辺に位置する各種機器、装置若しくはシステム又は人体等へ、定量的若しくは定性的に規定される何らかの悪影響を及ぼさぬように、例えば金属材料等で構成されたシールドやカバー等の遮蔽手段により遮蔽される。然るに、不要輻射電磁波も、電磁波である限りエネルギ資源として利用可能であるから、この場合、エネルギ資源が効率的に利用されているとは言い難い。そこで、本実施形態では、以下の如くにして、エネルギ資源の効率的な利用が促進される。

即ち、本発明の電力回生装置に係る実施形態によれば、その動作時には、例えば金属材料等、導電性を有する材料を含み得る、例えばコイル又はループアンテナ或いはそれに類する形態を採り得る変換手段により、不要輻射電磁波が不要輻射電磁波に対応する電圧に変換される。

ここで、変換手段は、対象機器における、不要輻射電磁波と接するものとして規定される設置位置に設置される。即ち、変換手段は、不要輻射電磁波との物理的、電気的或いは磁気的な接触に伴って不要輻射電磁波を電圧に変換することが可能に構成される。例えば不要輻射電磁波が前述したように電波の形態を有する場合、変換手段としては、例えば上述した如きコイルの類が好適であり、この場合には、不要輻射電磁波に係る電磁界の時間変化に起因して生じる電磁誘導作用により、不要輻射電磁波が交流電圧に変換される。

尚、変換手段は、好適にはこのようなコイル等の形態を採り得るが、無論、不要輻射電磁波を不要輻射電磁波に対応する電圧に変換し得る限りにおいて、その物理的、機械的、機構的或いは電気的な構成は、不要輻射電磁波の種類及び性質等に応じて自由であってよい。例えば、不要輻射電磁波が、電波よりも波長の短い、例えば光の形態を採る場合には、当該少なくとも一部は、例えば太陽電池やフォトダイオード等の光電変換素子を含んで構成されてもよい。

一方、変換手段によって不要輻射電磁波が電圧に変換されると、回生手段により、係る電圧に対応する電力が対象機器の少なくとも一部に回生される。

ここで、本実施形態に係る「回生」とは、変換手段により変換された電圧が、直流及び交流の別によらず、係る電圧に対応する電力の形で、対象機器全体或いは対象機器の少なくとも一部の駆動力として還元されることを包括する概念である。係る概念が担保される限りにおいて、回生手段の構成、特に機械的、機構的、物理的又は電気的な構成は何ら限定されず、例えば、商用電源と接続された対象機器の電源系に電力を供給可能な構成を有していてもよいし、対象機器の電源の少なくとも一部として機能し得る充電可能なバッテリ等に電力を適宜充電可能な構成を有していてもよい。或いは対象機器の一部、例えば、対象機器を冷却するための冷却ファン等の各種冷却手段、対象機器の動作状態若しくは機能状態を視覚的に告知するためのインジケータ等の告知手段、又は対象機器を遠隔操作するためのリモートコントロール装置等から送信される例えば赤外線のコマンド信号等を受光するための受光手段等に直接的に係る電力を供給可能な構成を有していてもよい。

従って、回生手段は、例えば変換手段によって得られた電圧に対応する電流を生じさせるための部品、部材、回路、機構、装置、機能ユニット又はシステム等により構成され、例えば最も簡素な形態の一つとしては、単に電線等の各種ケーブル類、伝送線路或いはそれらに付随するコネクタ、更にはそれらに適宜負荷抵抗等を加えた形態を採り得る。或いは回生手段とは、対象機器の一部として対象機器と一体に構成されていてもよく、この場合、回生手段は、例えば基板等に予め回生手段に係る機能部品等が実装されたアセンブリ等の形態を有していてもよい。

尚、上述した如くコイル等における電磁誘導の結果として交流電圧が得られる場合、対象機器の動作電圧が直流電圧である場合には、そのままでは電力を効果的に回生し得ない。このような場合、回生手段は、例えばダイオード、抵抗及びコンデンサ等を適宜含む整流手段（直流リップルを平滑するための平滑手段等を含んでもよい）を含んで構成され、交流電圧を直流電圧に変換可能に構成されていてもよい。更に、このような整流手段によって得られる直流電圧では絶対電圧が不足する場合には、回生手段は更に、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等の昇圧手段を備えていてもよい。また、回生手段は、トランス等の変圧手段又はインバータ等の直流交流変換手段（変圧手段として機能させてもよい）等を適宜含んでいてもよい。

このように、本実施形態によれば、対象機器を動作させることによって必然的に且つ副次的に生じ得る不要輻射電磁波が、先ず電圧に変換され、更にこの電圧に基づいた電力の形で最終的に対象機器に還元される。即ち、回生される。より簡潔に言えば、対象機器を動作させた結果として、対象機器の少なくとも一部を駆動するための駆動力を得ることが可能となる。即ち、エネルギ資源を効率的に利用することが可能となるのである。

尚、本実施形態に係る電力回生装置は、本実施形態に係る対象機器と一体に構成されていてもよいし、対象機器に対し少なくとも一部が脱着可能に構成されていてもよい。

本発明の電力回生装置に係る実施形態の一の態様では、前記対象機器は、プラズマディスプレイパネルを含む。

プラズマディスプレイパネル（即ち、ＰＤＰ）は、例えばプラズマディスプレイ装置やプラズマテレビ装置等に用いられて好適な表示用パネルであり、例えば表示用のパネル部及び当該パネル部を駆動する駆動部等を含み、主たる動作（例えば、映像の表示動作）が行われる期間において、放電セル各々におけるプラズマ放電を伴うため、電磁波の一種たる電波の不要輻射が生じ易く、且つその輻射量及び輻射範囲も比較的大きいものとなり易い。従って、不要輻射電磁波に基づいた電力の回生が顕著に効果的となり得る程度の電圧を、変換手段に係る変換動作によって得ることが簡便にして可能であり、本実施形態に係る対象機器として好適である。

尚、この態様では、前記設置位置は、前記プラズマディスプレイパネルの維持電極に対応する位置を含んでもよい。

ＰＤＰにおける、例えば表示用のパネル部は、例えば、隔壁により仕切られた空間を介して対向する、表面パネル及び背面パネルの一対のパネルに、夫々維持電極（サスティン電極或いは行電極とも称される）及びアドレス電極（データ電極或いは列電極とも称される）を備える構成を採り得る。この場合、維持電極とアドレス電極とは、例えば平面視的に直交する方向に延在し、前述の空間のうち、その交点に対応する空間が、ＰＤＰにおける例えば一セルをなすことが多い。また、隔壁で仕切られた空間には、例えばＡｒ、Ｘｅ或いはＮｅ等、所定のガスが封入されると共に隔壁の内壁面には、例えばＲＧＢ各色に対応する蛍光物質が塗布される。

この種のＰＤＰでは、例えば所定のアドレス期間において選択されたセル（より具体的には、例えばリセット放電期間において形成された壁電荷がアドレス期間におけるアドレス放電によって消去されなかったセル、或いは例えばリセット放電期間において消去された壁電荷がアドレス期間におけるアドレス放電によって再形成されたセル等）において所定の維持放電期間中に維持電極に加えられるサスティンパルス電圧等の維持電圧（必ずしもパルス電圧の形態を有さずともよく、電源回路等の構成によっては例えば矩形電圧であってもよい）により、継続的にプラズマ放電が発生する。この際、プラズマ放電に伴って発生する紫外線により各セルの蛍光体が励起せしめられ、各セルが、塗布された蛍光体に対応する発光色で発光する。

ここで、例えば維持放電期間中に印加される維持電圧は、例えば数百ボルト程度の高電圧であり且つ維持電圧のパルス周波数或いは維持電圧の印加周期が短い（即ち、高周波の部類に属する）ため、係る維持放電期間中には顕著に不要輻射電磁波が発生し易い。従って、伝達手段の設置位置を、係る維持電極に対応する位置に設定することによって、不要輻射電磁波を効率的且つ効果的に電圧に変換することが可能となる。

尚、「維持電極に対応する位置」とは、維持電極の周辺空間を含み、また維持電極による高電圧の印加と何らかの対応関係にある維持電極周辺の回路、ユニット、機構、装置及びシステム等を包括する概念である。特に今回、表示用のパネル部と共にＰＤＰを構成し得る、例えば維持電極を駆動するための、例えば電源やスイッチング素子、或いは電圧供給経路等を含む駆動系等で、不要輻射電磁波に係る輻射量が顕著に大きくなることが出願人によって実験的に明らかにされており、係る維持電極に対応する位置は、係る駆動系周辺に設定されることにより顕著に効果的である。

本発明の電力回生装置に係る実施形態の他の態様では、前記変換手段は、導電性を有する線材料が芯部に巻回されてなるコイルを含む。

この態様によれば、例えば銅線等の金属線又はそのような金属線に絶縁被覆がなされたエナメル線等の形態を採り得る導電性を有する線材料が、例えば空芯（即ち、空洞）や鉄心等の芯部に巻回されてなるコイルとして変換手段が構成される。この際、コイルを通過する電磁波（より具体的には電界及び磁界）の変化に起因する電磁誘導の結果として不要輻射電磁波が電圧に変換される。

この場合、例えば、コイルの設置位置又は芯部の材質、コイルの径、線材料の材質若しくは線材料の巻数等コイルの特性を規定し得る各種条件（各種条件を規定する指標値）等に応じて、取り出せる（変換できる）電圧の値を比較的容易に制御或いは最適化することが可能となるため好適である。

尚、この態様では、前記コイルは、前記設置位置において、前記芯部の伸長方向が前記不要輻射に係る輻射方向に対し直交するように設置されてもよい。

このように芯部の伸長方向が不要輻射電磁波の輻射方向に対し直交するようにコイルが設置された場合、コイルにおける電圧の変換効率が最大となるため、不要輻射電磁波を最も効率良く電圧に変換することが可能となり、好適である。尚、「直交するように」とは、必ずしも厳密に直交しておらずともよく、対象機器を構成する部品や係るコイルの形状等に起因する空間的な制約が存在する場合等に、可能な限り直交するように配慮され且つ係る配慮に基づいて配置された状態を含む概念である。言い換えれば、実践的にみて一の設置位置においてコイルに最も効率良く電圧を生じさせる設置態様を含む概念である。

以上説明したように、本発明の電力回生装置に係る実施形態は、変換手段及び回生手段を備えるので、エネルギ資源を効率的に利用することが可能となる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。

＜１：第１実施例＞
＜１−１：実施例の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施例に係るプラズマディスプレイ装置１０の構成について説明する。ここに、図１は、プラズマディスプレイ装置１０のブロック図である。

図１において、プラズマディスプレイ装置１０は、入力される映像信号に応じた映像を表示することが可能な、本発明に係る「対象機器」の一例たる表示装置である。プラズマディスプレイ装置１０は、制御部１００、表示パネル部２００、電源部３００、駆動部４００、機能デバイス５００及び電力回生装置６００を備える。また、表示パネル部２００及び駆動部４００によって、本発明に係る「プラズマディスプレイパネル」の一例たるＰＤＰ９００が構成されている。

制御部１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成された電子制御ユニットであり、プラズマディスプレイ装置１０の動作全体を制御することが可能に構成されている。

表示パネル部２００は、プラズマディスプレイ装置１０における映像表示用の表示パネル部分であり、本発明に係る「プラズマディスプレイパネル」における表示素子の一例である。尚、表示パネル部２００の詳細な構成については後述する。

電源部３００は、プラズマディスプレイ装置１０の各部に、その駆動力たる直流電圧を供給可能に構成された電源ユニットであり、不図示の商用電源（例えば、交流１００Ｖ電源）に接続可能に構成されている。電源部３００は、係る商用電源から供給される交流電圧を、プラズマディスプレイ装置１０の各部の動作条件に応じた電圧に変圧する公知の変圧器（例えば、トランス）、変圧された交流電圧を直流電圧に変換する公知の整流器、及び整流器を介して得られる各種直流電圧を安定化せしめる公知の安定化電源回路等を含んで構成される。

駆動部４００は、表示パネル部２００の後述する各種電極に動作電圧を供給することが可能に構成されたドライブユニットであり、表示パネル部２００の背面に取り付けられている。駆動部４００は、複数のスイッチング素子、電源部３００の整流出力点に接続された複数の直流電源、抵抗素子及びコンデンサ等を含んで構成され、且つ制御部１００と電気的に接続されており、制御部１００による制御に従って（例えば、制御部１００から供給される駆動用データに従って）、然るべきタイミングで当該スイッチング素子が駆動されることにより、後述する各種電極に各種駆動パルス電圧を供給することが可能に構成されている。尚、駆動部４００の詳細については後述する。

機能デバイス５００は、プラズマディスプレイ装置１０の主たる機能動作、即ちＰＤＰ９００における例えば表示パネル部２００に係る映像の表示或いは駆動部４００に係る各種電極の駆動等とは異なる補助的な機能を実行する少なくとも一つのデバイスから構成されており、例えば、ＰＤＰ９００を冷却することが可能に構成された冷却ファン、ユーザがリモートコントローラ等の遠隔操作手段を介して送信するコマンドに係る赤外線を受光することが可能に構成された受光部、及びＰＤＰ９００の動作状態、例えば主電源の投入状態（端的に言えば、主電源が入っているか或いは待機状態であるか、等の動作状態）を視覚的に表示することが可能に構成されたＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の各種インジケータ等を含んで構成される。

電力回生装置６００は、複数のコイル６１０及び整流部６２０を備えた、本発明に係る「電力回生装置」の一例である。

コイル６１０は、ＰＤＰ９００の後述する設置位置に設置された空芯コイルであり、本発明に係る「変換手段」の一例である。ここで、図２を参照して、コイル６１０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、コイル６１０の模式図である。

図２において、コイル６１０は、図示芯方向に延在し、当該芯方向に垂直な断面が略円形に形成された空芯部６１１ｂ（即ち、本発明に係る「芯部」の一例）に、エナメル線６１１ａ（即ち、本発明に係る「線材料」の一例）が多重に巻回された構成を有している。

本実施例では、コイル６１０の物理的な構成は、巻き数が７０、エナメル線６１１ａの断面積が０．５ｍｍ且つ空芯部６１１ｂの直径が８３ｍｍとなっている。但し、係るコイル６１０の物理的な構成は一例に過ぎず、後述する不要輻射電磁波の回生が可能な限りにおいて、何ら限定されない。

図１に戻り、整流部６２０は、複数のダイオード、抵抗素子及びコンデンサ等から構成され、交流電圧を直流電圧に変換することが可能に構成された、本発明に係る「回生手段」の一例である。整流部６２０は、複数のコイル６１０の各々と電気的に接続されており、コイル６１０に生じる交流電圧を直流電圧に変換すると共に、コンデンサ等による平滑作用によって直流リップルを平滑化し、安定な直流電圧を供給可能に構成されている。尚、符号は省略するが、プラズマディスプレイ装置１０において、係る整流部６２０は、本発明に係る「回生手段」の他の一例たる電力供給ラインにより上述した機能デバイス５００と電気的に接続されている。

次に、図３を参照して、表示パネル部２００の詳細な構成について説明する。ここに、図３は、表示パネル部２００の模式斜視図である。

図３において、表示パネル部２００は、前面パネル２１０、背面パネル２２０及び隔壁２３０を備える。

前面パネル２１０は、ガラス基板２１１、誘電体層２１２、サスティン電極２１３ｘｉ（ｉ＝０，１，・・・，Ｎ：但し、Ｎは実数）、サスティン電極２１３ｙｉ（ｉ＝０，１，・・・，Ｎ：但し、Ｎは実数）及び保護膜２１４を備える。

ガラス基板２１１は、ガラス製の基板であり、前面パネル２１０の基材となるように構成されている。サスティン電極２１３ｘｉは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）で形成され、図示列方向に向って延在すると共に、図示行方向に並列に配設された、本発明に係る「維持電極」の一例である。サスティン電極２１３ｙｉも、サスティン電極２１３ｘｉと同様に図示列方向に向って延在すると共に図示行方向に並列に配設されている。ここで、サスティン電極２１３ｘｉ及びサスティン電極２１３ｙｉは、夫々行方向に交互に配列しており、相互に隣接する一のサスティン電極２１３ｘｉ及びサスティン電極２１３ｙｉが一対をなしている。即ちサスティン電極２１３は、複数の電極対が行方向に配列することによって構成されている。尚、以降の説明において、個々の電極対を構成する個々の電極を表す場合には、「サスティン電極２１３ｘｉ」或いは「サスティン電極２１３ｙｉ」なる言葉を使用することとし、これらの総称を表す場合には、単に「サスティン電極２１３」なる言葉を使用することとする。

誘電体層２１２は、前面パネル２１０を直流から遮蔽し、サスティン電極２１３を物理的及び電気的に保護するために設けられている。保護膜３４は、酸化マグネシウムからなる保護膜であり、前面パネル２１０を物理的に保護することが可能に構成されている。

背面パネル２２０は、ガラス基板２２１、誘電体層２２２及びアドレス電極２２３を備える。

ガラス基板２２１は、ガラス製の基板であり、背面パネル２２０の基材である。アドレス電極２２３は、図示行方向に延在すると共に図示列方向に等間隔で配列した帯状の電極である。アドレス電極２２３は、ガラス基板２２１上に、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃｒの順に薄膜として形成された後、フォトリソグラフィによってパターニングされることによって形成されている。

誘電体層２２２は、アドレス電極２２３を物理的及び電気的に保護すると共に、隔壁２３０によって規定される放電空間を直流に対して遮蔽する薄膜である。誘電体層１３は、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、又は二酸化珪素などによって構成されている。

隔壁２３０は、背面パネル２２０と前面パネル２１０との間に形成された絶縁性の壁状部材である。隔壁２３０は、背面パネル２２０上において、相互に隣接するアドレス電極２２３間に相当する部分に形成されている。従って、この隔壁２３０によって規定される空間は、アドレス電極２２３と同様に行方向に延在する溝状の空間となっている。尚、この溝状の空間には、例えば、Ｎｅ，Ｘｅ，又はＡｒなどの希ガスが単体、又は混合体として封入されており、またこの隔壁２３０内壁面及び誘電体層２２２の上側に相当する面には、ＲＧＢ各色に対応する蛍光体膜が形成され、溝状の空間毎に図示列方向に順次配列している。この溝状の空間において、一のアドレス電極２２３と、サスティン電極２１３における一の電極対とによって挟まれた部分は、表示パネル部２００の発光単位である一セルを規定している。

尚、本実施例に係る隔壁２３０は、このようにアドレス電極２２３とサスティン電極２１３との平面視的な交点に対応する空間が表示パネル部の放電空間に含まれるように配置されるが、隔壁及び各基板によって規定される密閉空間内で蛍光体膜によって包囲されてなる放電空間で好適な放電が可能である限りにおいて、隔壁の配置箇所及び形状は自由に決定されてよい。例えば、隔壁は、ミアンダ構造と称されるように、蜂の巣状に形成及び配置されていてもよいし、各セル毎に井桁形状を有していてもよい。

次に、図４を参照し、駆動部４００の構成について説明する。ここに、図４は、ＰＤＰ９００を背面パネル２２０側から見た場合の、駆動部４００の模式図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。

図４において、駆動部４００は、アドレス駆動部４１０、Ｘ駆動部４２０、Ｙ駆動部４３０及び走査部４４０を備える。

アドレス駆動部４１０は、直流電源、ダイオード、コイル及びコンデンサ等で構成されたアドレス共振電源回路（不図示）及びアドレス電極２２３の各々と電気的な接続を行うための複数のスイッチング素子からなるアドレスドライバ（不図示）を備え、アドレス電極２２３を駆動することが可能に構成されている。アドレス駆動部４１０は、制御部１００と電気的に接続されており、制御部１００によりその動作状態が制御される構成となっている。尚、アドレス駆動部４１０の詳細な回路構成は、公知のＰＤＰにおける当該駆動部に相当する回路と同様の各種態様を採ってよく、ここでは、説明の煩雑化を防ぐ目的から、その図示を省略する。

Ｘ駆動部４２０は、サスティン電極２１３Ｘｉにサスティンパルス電圧を印加するサスティンドライバ（不図示）と、リセットパルスを発生させるリセットパルス発生回路（不図示）とを備え、サスティン電極２１３Ｘｉを駆動することが可能に構成されている。Ｘ駆動部４２０は、制御部１００と電気的に接続されており、制御部１００によりその動作状態が制御される構成となっている。尚、サスティンドライバは、直流電源、スイッチング素子、ダイオード、コンデンサ及びコイル等から構成されており、またリセットパルス発生回路は、直流電源、スイッチング素子、抵抗素子及びコンデンサ等から構成されている。尚、Ｘ駆動部４２０の詳細な回路構成は、公知のＰＤＰにおける当該駆動部に相当する回路と同様の各種態様を採ってよく、ここでは、説明の煩雑化を防ぐ目的から、その図示を省略する。

Ｙ駆動部４３０は、サスティン電極２１３Ｙｉにサスティンパルス電圧を印加するサスティンドライバ（不図示）と、リセットパルスを発生させるリセットパルス発生回路（不図示）とを備え、サスティン電極２１３Ｙｉを駆動することが可能に構成されている。Ｙ駆動部４３０は、制御部１００と電気的に接続されており、制御部１００によりその動作状態が制御される構成となっている。尚、サスティンドライバは、直流電源、スイッチング素子、ダイオード、コンデンサ及びコイル等から構成されており、またリセットパルス発生回路は、直流電源、スイッチング素子、抵抗素子及びコンデンサ等から構成されている。尚、Ｙ駆動部４３０の詳細な回路構成は、公知のＰＤＰにおける当該駆動部に相当する回路と同様の各種態様を採ってよく、ここでは、説明の煩雑化を防ぐ目的から、その図示を省略する。

走査部４４０は、サスティン電極２１３Ｙｉに走査パルス電圧を印加するための回路であり、直流電源、ダイオード、スイッチング素子、コンデンサ及び抵抗素子等から構成されている。尚、走査部４４０の詳細な回路構成は、公知のＰＤＰにおける当該走査部に相当する回路と同様の各種態様を採ってよく、ここでは、説明の煩雑化を防ぐ目的から、その図示を省略する。

次に、図５及び図６を参照して、コイル６１０の設置態様について説明する。ここに、図５は、プラズマディスプレイ装置１０を表示パネル部２００の前面パネル２１０側から見た模式断面図である。また、図６は、プラズマディスプレイ装置１０を一側部から図５における矢線Ａ方向へ見た模式断面図である。尚、夫々の図において、図３と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。

図５において、表示パネル部２００は、プラズマディスプレイ装置１０のフレーム１１（図３では不図示）に収容されている。複数のコイル６１０は、このフレーム１１内であって、且つ表示パネル部２００の外側の空間に、表示パネル部２００に沿って配置されている。また、表示パネル部２００の四隅に対応する箇所では、図６に詳細に図示する通り、コイル６１０は、表示パネル部２００の奥行き方向（即ち、図５において紙面に垂直な方向）と空芯部６１１ｂの延在方向が一致するように配置されている。

＜１−２：実施例の動作＞
＜１−２−１：ＰＤＰ９００の動作＞
次に、図１、図３及び図４を参照し、ＰＤＰ９００における発光動作について説明する。本実施例において、ＰＤＰ９００の発光動作は、制御部１００により制御されている。この発光動作は、概ね以下の４種類の動作期間を一サイクルとし、当該サイクルが繰り返し実行されることによって実現されており、その結果、所望の映像が図３における表示方向に表示される構成となっている。

＜１−２−１−１：リセット期間＞
リセット期間において、制御部１００は、サスティン電極２１３Ｘｉに対し負極性のリセットパルス電圧が印加されるように、Ｘ駆動部４２０の上述したリセットパルス発生回路におけるリセットスイッチを制御する（即ち、リセットに対応するスイッチを所定時間ＯＮする）。また、同時に、サスティン電極２１３Ｙｉに対し正極性のリセットパルス電圧が印加されるように、Ｙ駆動部４３０の上述したリセットパルス発生回路におけるリセットスイッチを制御する（即ち、リセットに対応するスイッチを所定時間ＯＮする）。これらサスティン電極２１３へのリセットパルス電圧の印加により、全てのセルにおいて放電が生じ、荷電粒子が発生して各セルに壁電荷が形成される。

一方、Ｘ駆動部４２０及びＹ駆動部４３０の各々におけるリセットに対応するスイッチがＯＦＦされると、制御部１００は、当該各々におけるサスティンドライバを制御し、サスティン電極２１３Ｘｉ及びサスティン電極２１３Ｙｉの電位を夫々アース電位に固定する。この段階で、表示パネル部２００における全てのセルが発光セル（壁電荷が形成されたセル）に設定され、リセット期間が終了する。

＜１−２−１−２：アドレス期間＞
アドレス期間において、制御部１００は、サスティン電極２１３Ｙｉに順次走査パルス電圧が印加されるように走査部４４０を制御する。この走査パルス電圧は、所定の負電位及び正電位をピークとするパルス電圧である。一方、制御部１００は、サスティン電極２１３Ｙｉの電位が係る負電位側のピークとなるタイミングで、非発光セル（発光させないセル）に対応するアドレス電極２２３にデータパルス電圧が印加されるように、アドレス駆動部４１０における共振電源回路及びアドレスドライバを制御する。例えば、制御部１００は、共振電源回路からデータパルス電圧が出力される期間において、当該アドレス電極２２３が順次選択されるようにアドレスドライバのスイッチング状態を切り替える。このように走査パルス電圧に同期してデータパルス電圧が印加されたセルは、リセット期間において形成された壁電荷が消去され、非発光セルに設定される。表示パネル部２００の全セルが発光セル（即ち、壁電荷が残留しているセル）又は非発光セルに設定されると、アドレス期間が終了する。

＜１−２−１−３：サスティン期間＞
サスティン期間において、制御部１００は、サスティン電極２１３Ｘｉに概ね２００Ｖ程度のサスティンパルス電圧が印加されるようにＸ駆動部４２０のサスティンドライバを制御する。また、制御部１００は、サスティン電極２１３Ｘｉへのサスティンパルス電圧の印加が終了すると、サスティン電極２１３Ｙｉに同様のサスティンパルス電圧が印加されるようにＹ駆動部４３０のサスティンドライバを制御する。サスティン期間では、このようなサスティン電極２１３Ｘｉ及び２１３Ｙｉへのサスティンパルス電圧の印加が繰り返され、先のアドレス期間において発光セルに設定されたセルにおいて放電が繰り返される。

このサスティン期間における放電によって、各発光セルでは、例えば、１４３ｎｍ及び１７２ｎｍ付近の波長を有する紫外領域の光が発生し、放電空間内に形成された各蛍光体膜を励起して可視領域の光（以下、適宜「可視光」と称する）を発生させる。このようにして発生した可視光が、外部（主として図３における表示方向に準じた方向）に視認される。

＜１−２−１−４：消去期間＞
サスティン期間が終了すると、制御部１００は、サスティン電極２１３Ｙｉに消去パルス電圧が印加されるようにＹ駆動部４３０を制御する。この消去パルス電圧によって全セルにおける壁電荷が消去される。

＜１−２−２：電磁波の不要輻射＞
一方、上述したようなＰＤＰ９００における発光動作に伴い、主として表示パネル部２００及び駆動部４００等において電磁波の不要輻射が発生する。ここで、図７及び図８を参照して、係る不要輻射の輻射方向について説明する。ここに、図７は、表示パネル部２００を前面パネル２１０側から見た模式図であり、図８は、表示パネル部２００を一側部から図７における黒矢線Ｂ方向へ見た模式図である。尚、同図において、図５及び図６重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図７において、前面パネル２１０側から見た場合、プラズマディスプレイ装置１０における電磁波の不要輻射は、概ね図視白抜き矢線方向に発生する。即ち、不要輻射電磁波は、表示パネル部２００の外周に放射状に輻射される。また、側部方向から見た場合、不要輻射電磁波は、図８における図視白抜き矢線に示すように前面パネル２１０の上下端部から放射状に輻射される。

＜１−２−３：電力回生装置６００の動作＞
上述した不要輻射電磁波は、通常、不図示のシールド部材等によって遮蔽され、フレーム１１の外に漏出することはない。然るに、このように単に遮蔽されるだけでは、エネルギ資源として利用し得る不要輻射電磁波を捨てているに等しく、エネルギの利用効率が低いものとなる。そこで、本実施例では、電力回生装置６００によって、不要輻射電磁波の回生が行われる。ここで、図１を参照して、電力回生装置６００の動作について説明する。

電力回生装置６００の動作時には、先ず、上述した配置態様を有するコイル６１０によって、不要輻射電磁波が交流電圧に変換される。即ち、電磁波の不要輻射に伴う電磁界の時間変化によりコイルに起電力が誘導される。

一方、各コイル６１０において発生した交流電圧は、整流部６２０に出力される。整流部６２０では、この交流電圧が直流電圧に変換され、且つ直流リップルが平滑化されて安定した直流電圧が生成される。この整流部６２０を介して出力される直流電圧は、整流部６２０と電力供給ラインを介して電気的に接続された機能デバイス５００に供給される。機能デバイス５００は、夫々が電気的な負荷となるため、電力供給ラインには電流が発生し、機能デバイス５００が駆動される。

このように、本実施例に係るプラズマディスプレイ装置１０では、プラズマディスプレイ装置１０の動作に伴って発生する不要輻射電磁波の一部が最終的に機能デバイス５００を駆動する直流電力として回生される。即ち、エネルギ資源の有効利用が可能となっている。

ここで、図９を参照して、不要輻射電磁波の特性について説明する。ここに、図９は、ＰＤＰ９００の上述したサスティン期間においてコイル６１０により変換された交流電圧波形の模式図である。尚、図９に例示する電圧波形は、係る電圧波形を明確に表すべく、負荷抵抗を５０Ωとし所定の計測機器（例えば、オシロスコープ等）で計測した波形に対応している。

図９において、縦軸及び横軸には夫々電圧及び時間が表されており、コイル６１０に発生する電圧の波形は図示ＰｒｆＶとして表されている。ＰｒｆＶより明らかな通り、コイル６１０には、上述したサスティン期間における、サスティン電極２１３Ｘｉ及びサスティン電極２１３Ｙｉの各々にサスティンパルス電圧が印加されるタイミングに同期して、図示周期ΔＴ毎に負のピーク電圧「―Ｖｐ」及び正のピーク電圧「＋Ｖｐ」によって規定される、ピーク差にして概ね２Ｖｐに相当するバースト状の電圧が発生する。

このように、プラズマディスプレイ装置１０では、ＰＤＰ９００の動作期間、顕著にはサスティン期間において、コイル６１０に電圧が発生するが、図９に示す電圧波形は例示であり、コイル６１０の設置位置に応じて、コイル６１０に発生する電圧のピーク値は異なる。特に今回、駆動部４００におけるＸ駆動部４２０及びＹ駆動部４３０各々におけるサスティンドライバに対応する位置、例えば、表示パネル部２００を前面パネル２１０側から見た場合の表示パネル部２００の四隅付近において、係る電圧が最も高くなることが実験的に確認された。

ここで特に、本実施例に係るプラズマディスプレイ装置１０では、図５及び図６に示すように、係る四隅に対応する位置にもコイル６１０が設置されており（即ち、コイル６１０の設置位置は、本発明に係る「維持電極に対応する位置」を含んでなる）、効率的且つ効果的に不要輻射電磁波を捕捉することが可能となっている。

更に、コイル６１０に係る一般的な特性として、電磁波の輻射方向とコイル６１０の芯方向（図２参照）とが直交する場合に、電磁波が最も効率良く電圧に変換される。本実施例に係るプラズマディスプレイ装置１０では、この点についても考慮されており、図５及び図６と図７及び図８を夫々対比すれば明らかなように、コイル６１０は、コイル６１０の芯方向が、不要輻射電磁波の輻射方向に垂直となるように設置されている。従って、プラズマディスプレイ装置１０における電力回生装置６００は、上述したコイルの設置位置と併せ、極めて効率的且つ効果的に交流電圧を生成することが可能となっている。

更に、本実施例に係る機能デバイス５００には冷却ファンが含まれる。冷却ファンの作用に鑑みれば、ＰＤＰ９００がより高温の状態にある場合には、より冷却の度合いを高める必要があるのは自明である。一方、ＰＤＰ９００の発熱は、主として各セルにおけるプラズマ放電に関連して生じる。この際、高輝度になる程、上述したサスティン期間におけるＸ駆動部４２０及びＹ駆動部４３０各々におけるサスティンドライバの駆動頻度が高くなるため、よりＰＤＰ９００は発熱し易い。

他方、電磁波の不要輻射は、既に述べたように各サスティンドライバの駆動（例えば、サスティン電極２１３へのサスティンパルス電圧の印加）に応じて顕著に発生する。従って、コイル６１０を介して変換される電圧も、サスティンドライバの駆動頻度に応じて高くなる。従って、プラズマディスプレイ装置１０では、冷却ファンをより高負荷な条件下で駆動させる必要がある場合に、電力回生装置６００により回生される電力量も増加することになる。即ち、電力回生装置６００によれば、冷却ファンの負荷をＰＤＰ９００の動作条件に応じて変化させるといった制御は必要なく、ＰＤＰ９００の発熱量の増加に伴い、言わば自動的に冷却ファンの負荷を増加させることが可能となるため、実践上極めて有利である。
＜２：第２実施例＞
電力回生装置の態様は、第１実施例のものに限定されず多様な態様を採ることが可能である。ここで、図１０を参照して、本発明の第２実施例について説明する。ここに、図１０は、本発明の第２実施例に係るプラズマディスプレイ装置２０の模式図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図１０において、プラズマディスプレイ装置２０は、電力回生装置６００の代わりに電力回生装置７００を有する点において、第１実施例に係るプラズマディスプレイ装置１０と相違している。

電力回生装置７００は、整流部６２０の整流出力点が、逆流防止ダイオード７１０を介して電源部３００の整流出力点に電気的に接続される点において、電力回生装置６００と顕著に異なっている。尚、このような構成の変化に伴い、機能デバイス５００の駆動電圧は、機能デバイス５００と電気的に接続された電源部３００から供給される構成となっている。また、逆流防止ダイオード７１０は、電源部３００の電圧が整流部６２０の出力電圧より高い場合であっても電流が逆流しないように設けられたダイオードである。

このような電力回生装置７００においては、基本的には整流部６２０の整流出力点における電圧が電源部３００の出力電圧よりも高い場合に限って電源部３００に不要輻射電磁波に係る電力が回生される。この際、コイル６１０を介して得られる電圧が低い場合であっても、機能デバイス５００をより安定に動作せしめることが可能となり、好適である。

尚、本実施例において、整流部６２０の出力電圧をより高める必要がある場合には、整流部６２０と電源部３００との間に、或いは整流部６２０と一体に、公知のｎ倍電圧整流回路（但し、ｎは２以上の整数）を設けてもよい。
＜３：第３実施例＞
電力回生装置は、更に他の態様を採ることもできる。ここで、図１１を参照し、本発明の第３実施例について説明する。ここに、図１１は、本発明の第３実施例に係るプラズマディスプレイ装置３０の模式図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図１１において、プラズマディスプレイ装置３０は、電力回生装置６００の代わりに電力回生装置８００を備える点において、プラズマディスプレイ装置１０と相違している。

電力回生装置８００は、昇圧部８１０を備え、且つ上記第２実施例と同様に、整流部６２０の整流出力点が、電源部３００の整流出力点に電気的に接続される点において、電力回生装置６００と顕著に異なっている。尚、このような構成の変化に伴い、機能デバイス５００の駆動電圧は、第２実施例と同様、機能デバイス５００と電気的に接続された電源部３００から供給される構成となっている。

昇圧部８１０は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等を含んで構成され、整流部６２０の出力電圧を昇圧することが可能に構成されている。この際、昇圧部８１０に係る昇圧特性は、昇圧部８１０の出力電圧が、電源部３００の出力電圧よりも高くなるように与えられている。従って、第３実施例では、コイル６１０において変換される電圧が小さくても、電源部３００に幾らかなりとも直流電力が回生され、実践上有益である。

尚、昇圧部８１０の出力電圧を常に電源部３００の出力電圧よりも高い状態に維持すべく、昇圧部８１０には、複数のスイッチング素子が設けられていてもよい。この場合、例えば制御部１００の制御により係るスイッチング素子のスイッチング状態が切り替えられ、上述した電圧の関係が維持されてもよい。

尚、電力回生装置８００においても、上述した第２実施例と同様、逆流防止用のダイオードが設けられていてもよい。この場合、昇圧部８１０の昇圧特性は、電源部３００の出力電圧に更に係る逆流防止用のダイオードの順方向電圧を加えた電圧よりも高くなるように与えられてもよい。

尚、本実施例において、昇圧部８１０は、整流部６２０と一体に構成されていてもよいし、別体に構成されていてもよい。

尚、上述した各種実施例では、コイル６１０を介して変換される交流電圧が整流部６２０により直流電圧に変換され、不図示の電力供給ラインを介して最終的に直流電力としてプラズマディスプレイ装置に回生されている。しかしながら、プラズマディスプレイ装置が、例えば機能デバイス５００の一部、或いは全く独立に、例えば三相電動機等の交流駆動デバイスを有する場合等には、コイル６１０で変換した交流電圧を、整流部６２０を介することなく電力供給ラインを介した交流電力として直接的に、或いは電力供給ライン上に設けられる、制御部１００による制御に従ってその周波数及び電圧を変換可能に構成されたインバータ装置等を適宜介して間接的に、係る交流駆動デバイスに供給してもよい。即ち、本発明に係る不要輻射電磁波の回生形態は、直流交流の別によらず多様な形態を採ることが可能である。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電力回生装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の第１実施例に係るプラズマディスプレイ装置の模式図である。 図１のプラズマディスプレイ装置におけるコイルの模式図である。 図１のプラズマディスプレイ装置における表示パネル部の模式斜視図である。 ＰＤＰを背面パネル側から見た場合の駆動部の模式図である。 図１のプラズマディスプレイ装置を表示パネル部の前面パネル側から見た模式断面図である。 図１のプラズマディスプレイ装置を一側部から見た模式断面図である。 ＰＤＰにおける不要輻射電磁波の輻射方向に係る、表示パネル部を前面パネル側から見た模式図である。 ＰＤＰにおける不要輻射電磁波の輻射方向に係る、表示パネル部を一側部から見た模式図である。 ＰＤＰのサスティン期間におけるコイルの電圧波形の模式図である 本発明の第２実施例に係るプラズマディスプレイ装置の模式図である。 本発明の第３実施例に係るプラズマディスプレイ装置の模式図である。

符号の説明

１０…プラズマディスプレイ装置、１１…フレーム、２０…プラズマディスプレイ装置（第２実施例）、３０…プラズマディスプレイ装置（第３実施例）、１００…制御部、２００…表示パネル部、２１０…前面パネル、２１３…サスティン電極、２２０…背面パネル、２２３…アドレス電極、３００…電源部、４００…駆動部、４１０…アドレス駆動部、４２０…Ｘ駆動部、４３０…Ｙ駆動部、４４０…走査部、５００…機能デバイス、６００…電力回生装置、６１０…コイル、６２０…整流部、７００…電力回生装置（第２実施例）、７１０…逆流防止用ダイオード、８００…電力回生装置（第３実施例）、８１０…昇圧部、９００…ＰＤＰ。

Claims (5)

1. 動作時に電磁波の不要輻射を伴う対象機器における前記不要輻射に係る電磁波と接する設置位置に設置され、前記不要輻射に係る電磁波を前記不要輻射に係る電磁波に対応する電圧に変換する変換手段と、
   前記変換された電圧に対応する電力を前記対象機器の少なくとも一部に回生する回生手段と
   を具備することを特徴とする電力回生装置。
2. 前記対象機器は、プラズマディスプレイパネルを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力回生装置。
3. 前記設置位置は、前記プラズマディスプレイパネルの維持電極に対応する位置を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の電力回生装置。
4. 前記変換手段は、導電性を有する線材料が芯部に巻回されてなるコイルを含む
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力回生装置。
5. 前記コイルは、前記設置位置において、前記芯部の伸長方向が前記不要輻射に係る輻射方向に対し直交するように設置される
   ことを特徴とする請求項４に記載の電力回生装置。

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