CN100359550C - 具有驱动设备的等离子显示板和用于显示画面的方法 - Google Patents

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Abstract

一种能够增加表示低灰度等级的能力的等离子显示板(PDP)的驱动设备和在等离子显示板上显示画面的方法。使用具有灰度等级的最大级的画面信号数据，检测在输入画面信号数据的一帧中的所有输入画面信号数据的公共非发射子场。将具有较高权重的子场分成具有较低权重的多个子场，并且对应于非发射子场的数量，再排列具有较低权重的多个子场，作为用于表示灰度等级的子场。另外，产生对应于再排列的子场的维持数量。

Description

具有驱动设备的等离子显示板和用于显示画面的方法
技术领域
本发明涉及等离子显示板(PDP)的驱动设备和在等离子显示板上显示画面的方法，更具体地说，本发明涉及能够减少伪轮廓线(pseudo contour)的等离子显示板(PDP)的驱动设备和在等离子显示板上显示画面的方法。
背景技术
最近，积极地研发了平板显示器，例如液晶显示器(LCDs)，场发射显示器(FEDs)和PDPs。人们对PDPs在其高亮度、高发光效率和宽视角方面的偏好超出其他平板显示器。因此，PDPs作为用于超过40英寸的大屏幕显示器的传统阴极射线管(CRT)的替代物而受到重视。
PDPs是使用通过气体放电产生的等离子体来显示字符或图像的平板显示器。根据其尺寸，PDPs包括以矩阵形式排列的超过几十到百万的象素。这些PDPs根据施加到其上的驱动电压的波形图案和其放电单元结构分为直流电(DC)型和交流(AC)型。
DC PDP具有暴露于放电空间的电极，从而导致将电压施加于DC PDP期间电流直接流经放电空间。在这种情况下，DC PDP的缺点是它需要限制电流的电阻。在另一方面，AC PDP具有以介电层覆盖的电极，其自然地形成电容部件来限制电流和在放电期间保护电极免受离子的冲击。结果，认为AC PDP在长寿命方面优于DC PDP。
图1是示出AC PDP的一部分的透视图。以介电层2和保护层3覆盖的扫描电极4和维持电极5成对平行排列在第一玻璃基片1上。覆盖有绝缘层7的多个地址电极8排列在第二玻璃基片6上。阻隔肋板9在绝缘层7上与地址电极8平行形成，使得每一个阻隔肋板9插入在邻近的地址电极8之间。将磷光体10涂在绝缘层7的表面和每一个分隔壁9的两侧。当定义其间的放电空间11时，第一和第二玻璃基片1、6面对面排列，使得地址电极8与扫描电极4和维持电极5垂直。在放电空间中，放电单元12在每一个地址电极8和每一对扫描电极4和维持电极5之间的交叉点上。
图2示出在PDP中电极的排列。PDP的电极以m×n矩阵的形式排列。M个地址电极A1到Am在列方向排列。N个扫描电极Y1到Yn和n个维持电极X1到Xn在行方向排列。图2中示出的放电单元12对应于图1中示出的放电单元12。
通常，驱动AC PDP的过程能够通过时间操作周期来表示，即复位周期、地址周期和维持周期。复位周期是其中将每一个单元的状态初始化、使得平滑地执行每一个单元的寻址操作的周期。地址周期是其中将地址电压施加到(已寻址的)单元来累积在寻址单元上的壁电荷的周期，以便选择在PDP中将被开启的单元和将不被开启的单元。维持周期是其中将维持脉冲施加到寻址单元的周期，从而根据实际显示哪幅画面而执行放电。
如图3所示，在PDP中，通过将一帧(1个TV帧)分成多个子场并执行用于多个子场的时分操作来表示灰度等级。每一个子场包括复位周期、地址周期和维持周期。为表示灰度等级的256个级别，图3示出分成8个子场的一帧。如图所示，每一个子场SF1-SF8包括复位周期(未示出)、地址周期Ad1-Ad8和维持周期S1-S8。维持周期S1-S8具有速率1:2:4:8:16:32:64:128的发射周期1T，2T，4T，...，128T。
例如：灰度等级的3级通过在具有1T发射周期的子场和具有3T发射周期的子场期间对放电单元进行放电来表示，以便共具有3T的发射周期。这样，具有不同发射周期的不同子场的组合产生灰度等级的256个级别的画面。
当画面输入信号的一帧的输入数据由8比特组成时，它具有0到255范围内的值。因此，具有127、63、31、15、7、3和1的值的输入数据仅分别使用7(在子场SF1到SF7中发射的)、6、5、4、3、2比特和1比特。剩余(没有使用的)比特填入“0”(即，在剩余子场中没有发射的)。相应画面信息依靠通过自动功率控制(APC)的电平定义的维持脉冲数量来显示。换句话说，画面信息不考虑画面信息的值，一直都使用8个比特，就是说，八个子场都被操作。另外，在最大值小的情况下，高阶比特仅填充“0”。
当移动画面根据如图3所示的子场排列显示时，由于人们的视觉属性产生伪轮廓线。图4是示出伪轮廓线产生的一个示例的图。如果具有灰度等级的127级和灰度等级的128级的移动画面以固定速度并列移动到右边，根据图3中示出的子场排列，伪轮廓线可能展示为如图4中所示。根据人类视觉捕捉画面移动的特性，在如图4中所示的箭头方向感觉到灰度等级。因此，伪轮廓线在灰度等级的127级和灰度等级的128级之间产生，例如灰度等级的255级。
发明内容
根据本发明，提供一种能够使用非发射子场减少画面的伪轮廓线的等离子显示板(PDP)的驱动设备和在等离子显示板上显示画面的方法。
根据一个方面，本发明提供一种等离子显示板的驱动设备，包括：
峰值检测器，用于通过具有一帧中的所有输入画面信号数据的灰度等级的最大级的画面信号数据，来检测公共非发射子场，并传送非发射子场信息；
子场发生器，用于当通过峰值检测器检测到非发射子场时，将具有较高权重的子场分成多个具有较低权重的子场，并将具有较低权重的多个子场再排列为用于表示灰度等级的子场；以及
维持数量发生器，用于产生对应于当通过峰值检测器检测到非发射子场时再排列的多个子场的子场数量。
随着权重升高，在多个由子场发生器再排列的子场之间的权重差可以逐渐减少。
根据本发明的另外一个方面，本发明提供一种用于在等离子显示板上显示画面的方法，该方法包括：对应于输入画面信号数据，将要在等离子显示板上显示的每一个帧的画面分成多个子场，并组合用于表示灰度等级的多个子场的亮度权重，该方法包括：
(a)通过具有输入画面信号数据的一帧中的所有输入画面信号数据的灰度等级的最大级的画面信号数据，检测公共非发射子场；
(b)当在步骤(a)中检测到非发射子场时，将具有较高权重的子场分成具有较低权重的多个子场，并再排列具有较低权重的多个子场作为用于表示灰度等级的子场；并且
(c)产生对应于当在步骤(a)中检测到非发射子场时再排列的多个子场的子场数量。
随着权重升高，在步骤b中再排列的多个子场之间的权重差可以逐渐减少。
附图说明
图1是示出AC PDP的示例部分的透视图。
图2是示出在PDP中电极排列的示意图。
图3是示出在等离子显示板中表示灰度等级的方法的图。
图4是示出伪轮廓线产生的一个示例的图。
图5是根据本发明的实施例的等离子显示板的方块图。
图6是根据本发明的实施例的等离子显示板的控制器的方块图。
图7A和7B是示出如果使用的子场数量是5，根据输入画面信号的灰度等级的级别的非发射子场的数量的图。
图8A和8B是示出由子场发生器再排列的子场排列的图。
图9A至9C是示出如果非发射子场的数量是2，由子场发生器再排列的子场排列的图。
具体实施方式
现在参照图5，根据本发明的示例性实施例的PDP包括等离子板100、地址驱动器200、扫描和维持驱动器300、和控制器400。
等离子板100包括排列在列方向的多个地址电极A1到Am，和在行方向交替排列的多个扫描电极Y1到Yn和多个维持电极X1到X2n。地址驱动器200接收来自控制器400的地址驱动控制信号，并施加显示数据信号到各个地址电极A1到Am，用于选择想要的放电单元。扫描和维持驱动器300接收来自控制器400的控制信号，并交替地施加维持脉冲电压分别到扫描电极Y1到Yn和维持电极X1到X2n，由此使所选择的放电单元执行维持放电。
控制器400外部地接收图像(画面)信号，例如红、绿、蓝(RGB)图像信号和同步信号，将RGB图像信号的一帧分成多个子场，并将每一个子场分成用于驱动PDP的复位周期、地址周期和维持周期。然后控制器400通过调整一帧中每一个子场的每一个维持周期期间要被施加的维持脉冲的数量，向地址驱动器200以及扫描和维持驱动器300施加需要的控制信号。
将参照图6到9更加详细地描述根据本发明的实施例的控制器400。如图6所示，PDP的控制器400包括反向伽马校正器410、误差扩散器420、峰值检测器430、子场发生器440、APC450、维持数量发生器460、存储控制器470、维持和扫描驱动控制器480、和帧存储器490。
反向伽马校正器410通过在反向伽马曲线上映射RGB画面输入数据，将当前正在输入的n比特RGB画面输入数据校正为m(m≥n)比特画面信号。在通常的PDP中，n是8且m是10或12。
由于输入到反向伽马校正器410的画面信号是数字画面信号，如果将模拟画面信号输入到PDP，有必要通过模数转换器(未示出)转换模拟画面信号为数字画面信号。另外，反向伽马校正器410可以包括存储对应于用于映射画面信号的反向伽马曲线的数据的查询表(未示出)，或用于通过逻辑操作产生对应于反向伽马曲线的数据的逻辑单元(未示出)。
误差扩散器420对由反向伽马校正器410反向伽马校正并扩展的全部临近象素中m个比特的低阶m-n比特的画面进行误差扩散。误差扩散是通过分离要被误差扩散的低阶比特的画面并在全部邻近象素中扩散所分离的画面来显示低阶比特的画面的方法，该方法在韩国专利公开号为2002-0014766中有详细描述。
峰值检测器430提取来自当前正在输入的一帧中所有画面输入数据的峰值(意思为灰度等级的最大输入电平)，并且然后，当峰值由子场表示时，检测是否存在具有最大权重的子场的非发射子场。当峰值由子场表示时，具有最大权重的子场的非发射子场的数量在一帧中的所有输入画面信号中相同。如图6所示，使用在当前正在输入的一帧的输入数据由反向伽马校正器410和误差扩散器420处理后获得的数据，峰值检测器430检测是否存在具有最大权重的子场的非发射子场(不用于表示灰度等级的子场)。这是因为通过反向伽马校正和误差扩散获得的数据与在PDP上要被显示的数据非常相近。然而，在一些情况下，峰值检测器430可以使用在反向伽马校正前的输入数据或在反向伽马校正后的输入数据，以提取一帧中所有输入数据的峰值，并检测是否存在具有最大权重的子场的非发射子场。
通过延迟画面输入数据一帧来获得峰值。帧存储器490可以用来获得这种延迟，这对本领域技术人员是很明显的。
图7A和7B是示出如果使用的子场数量是5，根据输入画面信号的灰度等级的级别的非发射子场的数量的图。‘R’、‘A’和‘S’分别表示复位部分、地址部分和维持部分。
在此，为了方便，尽管使用5个子场的灰度等级的32级在图7A和7B中作为示例，表示灰度等级较高级例如128所要求的非发射子场的数量可以通过同样的方法获得。
图7A是示出子场排列和每一个子场在灰度等级的32级处的权重的图。图7B是示出根据在图7A所示的子场排列中的输入画面信号的灰度等级的级别的非发射子场的数量。
如图7B所示，由于具有1到16的各自最大权重的所有子场1SF到5SF在灰度等级的16到31级中开启(turn on))，因此没有非发射子场。还有，仅存在具有最大权重16的子场5SF(通过斜线示出)，作为在灰度等级的8到15级中具有各自最大权重的子场的非发射子场。换句话说，具有权重16的子场不用于表示灰度等级的8到15级。这样，在灰度等级的4到7级中存在两个非发射子场，在灰度等级的2和3级中存在3个非发射子场，在灰度等级的1级中存在四个非发射子场。
通过图7A和7B所示的这种方法，峰值检测器430使用输入画面信号的峰值(灰度等级的最大输入电平)，从子场获得非发射子场的数量，该子场的最大权重对一帧中所有画面信号数据是共同的。然后峰值检测器430传送所获得的非发射子场的数量信息到子场发生器440和维持数量发生器460。
子场发生器440使用从峰值检测器430接收的非发射子场的数量信息，将非发射子场再排列为用于减少伪轮廓线的子场的排列。以下面这样的方法增加非发射子场作为表示灰度等级的子场，即，将非发射子场再排列为其中在具有较高权重的子场中进一步减少一个子场和另一个子场之间的权重差的子场的排列。
现在将详细描述在子场发生器440中再排列子场的方法。图8A和8B是示出在子场发生器440中再排列的子场的排列的图。同样，‘R’、‘A’和‘S’分别表示复位部分、地址部分和维持部分。
图8A示出了当在子场的传统排列中输入画面信号的灰度等级的级别是8到15时的非发射子场。图8B示出了对于图8A所示的排列，在子场发生器440中再排列的子场排列。
当在一帧中的输入数据画面信号数据的灰度等级的级别是8到15时，具有权重16的子场不被发射且不用于表示灰度等级。因此，如图8B中所示，子场发生器440可以再排列子场，以便表示输入画面信号数据的灰度等级。更详细地，如图8B所示，通过使具有权重8的子场4SF分散成具有权重4的子场4SF和具有权重4的子场5SF，增加非发射子场，作为用于表示灰度等级的子场。然后，使用如图8B中所示的子场的排列，可以表示一帧中的所有输入画面信号。因此，当具有较高权重的子场之间的权重差下降时，可以减少伪轮廓线。
图9A到9C是示出如果非发射子场的数量是2，通过子场发生器再排列的子场排列的图。同前，‘R’、‘A’和‘S’分别表示复位部分、地址部分和维持部分。
图9A示出在传统的子场排列中，当最大输入画面信号的灰度等级的级别是4到7时的非发射子场(具有权重16和8的子场)。图9B示出作为用于通过补充两个子场来减少伪轮廓线的子场，再排列的子场排列。图9C示出作为用于通过补充一个子场来减少伪轮廓线的子场，再排列的子场排列。
如图9A所示，当最大输入画面信号的灰度等级的级别是4到7时，具有权重8和16的子场不被发射且不用于表示灰度等级。因此，如图9B中所示，子场发生器440可以通过补充两个子场来再排列子场，以便表示输入画面信号数据的灰度等级。更详细地，如图9B所示，通过使具有权重2和4的子场2SF、3SF分别分散成具有权重1的子场2SF、3SF和具有权重2的子场4SF、5SF，增加非发射子场，作为用于表示灰度等级的子场。
另外，如图9C中所示，子场发生器440可以通过补充一个子场来再排列子场，以便表示输入画面信号数据的灰度等级。更详细地，如图9C中所示，通过使具有权重4的子场3SF分散成具有权重2的子场3SF、4SF，增加非发射子场，作为用于表示灰度等级的子场。
然后，使用如图9B和9C中所示的子场排列，可以表示在一帧中的所有输入画面信号。因此，当具有较高权重的子场之间的权重差下降时，可以减少伪轮廓线。
当子场发生器440接收来自峰值检测器430的非发射子场的数量信息时，其如图8B(当非发射子场的数量是1时)和图9B或9C(当非发射子场的数量是2时)所示再排列子场。在这种情况下，本领域技术人员很清楚在图8B、9B和9C中子场的权重可以改变。
再参照图6，APC 450使用从误差扩散器420输出的画面数据检测负载系数，基于检测的负载系数计算APC电平，并计算对应于所计算的APC电平的权重倍数。
通过使用对应于APC430计算的APC电平的权重倍数，和从峰值检测器430接收的非发射子场的数量，维持数量发生器460输出对应于再排列的子场排列的维持数量信息。换句话说，维持数量发生器460输出与在如图8B、9B或9C所示的子场排列中的每一个子场的权重对应的维持数量信息。输出维持数量到维持和扫描驱动控制器480。
维持和扫描驱动控制器480产生对应于从维持数量发生器460输出的权重倍数的控制信号，并输出控制信号到维持和扫描驱动器300。尽管维持数量发生器460和维持和扫描驱动控制器480在此作为分离的单元描述，它们可以在一个单一单元中实现。
存储控制器470将从子场发生器440接收的子场数据再排列为用于驱动PDP的地址数据。另外，存储控制器470也分离在一帧中每一个子场的地址数据，并每一个子场的帧存储器中(未在图6中示出)存储分离的地址数据。另外，存储控制器470从帧存储器中读取每个子场的所有象素的地址数据，并传送读取的地址数据到地址驱动器200。
从上述描述中明显地看到，本发明提供了等离子显示板的驱动设备，该设备通过获得非发射子场的数量和基于所获得的非发射子场的数量再排列非发射子场作为用于减少伪轮廓线的子场，能够进一步减少当画面在等离子显示板上显示时可能产生的伪轮廓线。
虽然本发明已经结合某些实施例进行了描述，但可以理解本发明并不限于所公开的实施例，相反地，可以试图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同排列。
本申请要求2003年11月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2003-0082231的优先权及利益，其内容通过引用合并于此。

Claims (18)

1.一种等离子显示板的驱动设备，包括：
峰值检测器，用于通过具有一帧中的所有输入画面信号数据的灰度等级的最大级的画面信号数据来检测公共非发射子场，并传送非发射子场的数量信息；
子场发生器，用于当通过峰值检测器检测到非发射子场时，将具有较高权重的子场分成多个具有较低权重的子场，并将具有较低权重的多个子场再排列为用于表示灰度等级的子场；以及
维持数量发生器，用于产生对应于当通过峰值检测器检测到非发射子场时再排列的多个子场的维持数量信息。
2.如权利要求1所述的驱动设备，其中通过峰值检测器检测和发送的非发射子场的信息是一帧中所有画面信号数据的公共非发射子场的数量。
3.如权利要求1所述的驱动设备，其中当权重变得较高时，逐渐降低通过子场发生器再排列的子场间的权重差。
4.如权利要求2所述的驱动设备，其中当权重变得较高时，逐渐降低通过子场发生器再排列的子场间的权重差。
5.如权利要求2所述的驱动设备，其中对应于通过峰值检测器检测的非发射子场的数量，增加具有较低权重的多个子场的数量。
6.如权利要求1所述的驱动设备，其中用于通过峰值检测器检测非发射子场的数据是用于对输入画面信号进行反向伽马校正和误差扩散的数据。
7.如权利要求2所述的驱动设备，其中用于通过峰值检测器检测非发射子场的数据是用于对输入画面信号进行反向伽马校正和误差扩散的数据。
8.如权利要求1所述的驱动设备，其中维持数量发生器考虑对应于基于使用输入画面信号数据检测的负载系数所计算的APC电平的权重倍数，来产生维持数量。
9.如权利要求2所述的驱动设备，其中维持数量发生器考虑对应于基于使用输入画面信号数据检测的负载系数所计算的APC电平的权重倍数，来产生维持数量。
10.如权利要求1所述的驱动设备，进一步包括帧存储器，用于存储一帧的输入画面信号，使得峰值检测器检测非发射子场。
11.如权利要求2所述的驱动设备，进一步包括帧存储器，用于存储一帧的输入画面信号，使得峰值检测器检测非发射子场。
12.一种用于在等离子显示板上显示画面的方法，该方法包括：对应于输入画面信号数据，将要被显示在等离子显示板上的每一个帧的画面分成多个子场，并组合用于表示灰度等级的多个子场的亮度权重，该方法包括：
(a)通过具有输入画面信号数据的一帧中的所有输入画面信号数据的灰度等级的最大级的画面信号数据，检测公共非发射子场；
(b)当在步骤(a)中检测到非发射子场时，将具有较高权重的子场分成具有较低权重的多个子场，并再排列具有较低权重的子场作为用于表示灰度等级的子场；并且
(c)产生对应于当在步骤(a)中检测到非发射子场时再排列的子场的维持数量。
13.如权利要求12所述的方法，其中检测在步骤(a)中检测的公共非发射子场是检测一帧中所有画面信号数据的公共非发射子场的数量。
14.如权利要求12所述的方法，其中当权重变得较高时，逐渐地减少在步骤(b)中再排列的子场间的权重差。
15.如权利要求13所述的方法，其中当权重变得较高时，逐渐地减少在步骤(b)中再排列的子场间的权重差。
16.如权利要求13所述的方法，其中对应于在步骤(a)中检测的非发射子场的数量，增加具有较低权重的多个子场的数量。
17.如权利要求12所述的方法，进一步包括：在步骤(a)前，在全部邻近象素中对输入画面信号进行反向伽马校正，并对由反向伽马校正导致的误差进行误差扩散。
18.如权利要求13所述的方法，进一步包括：在步骤(a)前，在全部邻近象素中对输入画面信号进行反向伽马校正，并对由反向伽马校正导致的误差进行误差扩散。
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