CN1246950A - 等离子体显示装置的驱动脉冲控制器 - Google Patents

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Abstract

一种具有需要图象亮度数据的调节装置并根据亮度数据调节加权系数N的显示装置。加权系数N不仅取正整数,而且也可以取分数。据此,即使加权系数N改变,也不会发生亮度的突变,看屏幕的人不会留下不适应的感觉。

Description

等离子体显示装置的驱动脉冲控制器
本发明涉及一种显示装置，尤其是一种等离子体显示板(PDP)和数字微镜装置显示驱动脉冲控制器。
PDP和DMD显示装置使用子域法，显示装置有二进制存储器，并通过多个已被加权的多个二进制图象的暂态叠加显示具有半色调的动态图象。下面的解释是针对PDP的，但DMD也同样适用。
下面利用图1、2和3对PDP子域法进行解释。
在此考虑具有排成10行和4列的象素的PDP，如图3所述。每个象素R、G、B为八位，假设呈现亮度，并假设呈现的亮度可能是256级(256灰度等级)。下面的解释除特别指出外都是针对G信号，但这些解释同样适用于R、B信号。
图3中A表示的部分有一个亮度为128级的信号电平。如果是二重显示，则对A表示的部分中的每个象素加一个(1000，0000)信号电平。类似地，B表示的部分有127级的亮度，并对每个象素加一个(0111，1111)信号电平。C表示的部分有1 26级的亮度，并对每个象素加一个(0111，1110)信号电平。D表示的部分有125级的亮度，并对每个象素加一个(0111，1101)信号电平。E表示的部分有0级的亮度，并对每个象素加一个(0000，0000)信号电平。在每个象素的位置上对每个象素垂直排列8位信号，并一点儿一点儿地水平分割产生一个子域。也即在所谓的子域法的图象显示法中，1个区域被分成多个不同权重的二重图象，并通过暂态叠加这些二重图象来显示，一个子域是一个分割的二重图象。
因为每个象素用8位(二进制位)显示，如图2所示，所以可以实现子域。汇集每个象素的8位信号中最不重要的位，把它们排成10×4矩阵，使之成为子域SF1(图2)。汇集最小有效位中的第二位，把它们排成类似地矩阵，并使之成为子域SF2。如此这样地产生子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8。不用说子域SF8是通过汇集并排列最大有效位所形成的。
图4表示一个1帧PDP驱动信号的标准形式。图4还表示在一个标准形式的PDP驱动信号中的8个子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8，子域SF1至SF8按顺序进行处理，所有的处理在1个域的时间内进行。
利用图4对每个子域的处理进行解释。每个子域的处理包括准备周期P1，写入周期P2和维持周期P3。在准备周期P1中，向维持电极施加一个信号脉冲，并向每个扫描电极(图4中最多有4个扫描电极，因为在图3例中只有4个扫描行，但实际上有多个扫描电极，如480个)也施加一个信号脉冲。按照这样进行预先放电。
在写入周期P2中，水平方向的扫描电极顺序扫描，并且只对从数据电极接收到一个脉冲信号的象素进行预写入。例如在图2中，当处理子域SF1时，对SF1子域中由“1”表示的象素进行写入，不对由“0”表示的象素进行写入。
在维持周期P3中，根据每个子域的权重值输入持续脉冲(驱动脉冲)。对于由“1”表示的写入象素，对每个持续脉冲进行等离子体放电，并且在一个等离子体放电中实现预定象素的亮度。在子域SF1中，因为权重值是“1”，所以达到亮度级为“1”。在子域SF2中，因为权重值是“2”，所以达到亮度级为“2”。也即：写入周期P2是选择发光象素的时间，维持周期P3是与加权值对应的发光时间的一定量的倍数的时间。
如图4所示，子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8的权重值分别是1，2，4，8，16，32，64，128。因此，每个象素的亮度级可以用256个灰度等级从0至255进行调节。
在图3的B区域中，子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7光发而子域SF8不发光。因此达到“127”(＝1＝+2+4+8+16+32+64)的亮度级。
在图3的A区域中，子域SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7不发光而子域SF8发光。因此达到“128”的亮度级。
对于整个被照亮的屏幕，即照原样使用一个从图象信号获得的驱动脉冲也能够产生一个亮的图象，而如果图象整个变暗，当图象信号需要的驱动脉冲按原样使用时导致极暗的屏幕和较弱的图象再现。当人眼的结构是在亮处时瞳孔变小，使进入的光亮减小，但当光线变暗时瞳孔不断扩大使得能够进入更多的光。为了达到相同的效果，有一种公知的方法，在这种方法中，当屏幕整个变暗时，驱动脉冲数目以相同的比例在整个屏幕上增加，使得全屏幕变亮，并在保持暗环境的同时得到一个稳定的图象。
关于整个屏幕的亮度，有一个公知的方法，它把从亮态到暗态的转变分成多个阶段，如三个阶段，亮，不亮，暗，并且对于亮的阶段采用1倍模式(图4)，对于不亮的阶段采用2倍的模式(图6)，使驱动脉冲翻倍，对于暗的阶段，采用3倍的模式(图7)，使驱动脉冲增加3倍。这种方法公开在日本特许专利NO.(1996)-286636)。
然后，因为驱动脉冲在几个阶段变化，所以当屏幕从某一阶段变到另一阶段，如从不亮到暗时，在屏幕上显示出一个突变，产生不调和的感觉。
有一种公知的方法，用于调节增益的固定放大系数以避免屏幕突变并进行亮度的连续调节(例如日本特许专利No.(1996)-286636(对应于美国专利US5,757,343))。这种方法有一个问题，即即使增益的固定放大系数被改变，因为驱动脉冲在变化阶段变为2倍、3倍，在发生变化时屏幕的不调和的感觉不能完全去除。
本发明预计解决这一问题，并且第一个目的是提供一种PDP显示脉冲驱动控制器，该控制器能够通过不仅使用整数放大系数，而且使用包括分数值的放大系数改变驱动脉冲而进行调节，并进行更连续的亮度调节。
亮度的平均级、峰值级，PDP功耗，板温度、对比度作为反映图象亮度的参数。
通过不仅使用整数放大系数而且使用包括分数值的放大系数改变驱动脉冲而进行的调节，能够使屏幕的亮度调节为连续发光而不是间歇地发光，使得看屏幕的人不会注意到有亮度的变化。
另外，本发明的第二个目的是提供一种PDP显示脉冲驱动控制器，该控制器能够根据图象(包括一个动态图象和一个静态图象)的亮度调节子域的数量。
增加子域的数量能够消除伪轮廓线，以下将有结束。反之，减少子域的数量，将有产生伪轮廓线(虚边)的风险，使产生一个较为清晰的图象成为可能。
下面解释伪轮廓噪音。
假设区域A、B、C、D从图3所示的状态移动1个象素的宽度到图5所示的右侧。在那上面，看屏幕的人的视线也随同区域A、B、C、D移到右侧。在那儿，B区域中的3个垂直象素取代1帧之后的A(图5中的A1部分)区域中的3个垂直象素。然后，在显示的图象从图3变到图5时，人的眼睛认知到B1区域，采取B1区域数据(01111111)和A1区域数据(10000000)的逻辑积的形式，为(00000000)。这也就是B1区域不显示初始的127级的亮度而显示0级的亮度。在B1区域中显示明显的暗态边界线。如果把从“1”到“0”的明显变化如此施加到较高的位，则显示明显的暗态边界线。
相反，当图象从图5变到图3时，在变到图3的时间点处，观察者认识到区域A1，此区域取A1区数据(10000000)与B1区数据(01111111)逻辑和(OR)的形式，即为(11111111)。也即，迫使大部分位从“0”变到“1”，而且根据这一点，A1区域不显示初始的128级的亮度而显示大致为2倍亮度255。于是，区域A1内出现一个明显的亮边界线。如果像这样将从“0”到“1”的明显改变加到上一位，则出现一个明显的亮边界线。
在只有动态图象的情况下，出现在屏幕上的边界线称作伪轮廓噪音(“在宽度被调节的运动图象显示中看到的伪轮廓噪音”：电视协会技术通讯，Vol.19，No.2，IDY95-21pp.61-66)，引起图象质量的下降。
按照本发明，显示装置根据每个象素的Z位表示、对每个子域加权的权重值、用于放大图象信号的放大系数和灰度等级显示点K的数量对每个图象产生从第一至第Z的Z个子域，显示装置包括：
亮度检测装置，用于得到图象的亮度数据；和
调节装置，用于根据亮度数据调节加权系数N，通过该装置乘以权重值，权重值N包括正整数和小数点部分的数值。
根据优选实施例，亮度检测装置包括平均级检测装置，该装置检测图象亮度的平均级(Lav)。
根据优选实施例，亮度检测装置包括峰值级检测装置，该装置于检测图象亮度的峰值级(Lpk)。
根据优选实施例，调节装置包括图象特性判定装置，该装置决定固定的放大系数A，通过放大图象信号来增亮或变暗整个图象，还包括乘法装置(12)，根据固定的放大系数放大图象信号A。
根据优选实施例，调节装置包括图象特性判定装置，该装置决定灰度等级的总数K，还包括一个显示灰度等级调节装置，根据灰度等级总数K把图象信号变到最接近的灰度等级水平。
根据优选实施例，调节装置包括图象特性判定装置，该装置决定子域的数量Z，还包括对应装置，根据子域的数量决定每个子域的权重值。
根据优选实施例，加权系数N随着平均亮度级(Lav)的下降而增大。
根据优选实施例，子域的数量Z随着平均亮度级(Lav)的下降而减小。
根据优选实施例，固定放大系数A和加权系数N的相乘结果随着平均亮度级(Lav)的下降而增大。
根据优选实施例，加权系数N随着平均亮度级(Lav)的下降而增大。
根据优选实施例，加权系数N随着峰值亮度级(Lpk)的下降而减小。
根据优选实施例，子域的数量Z随着峰值亮度级(Lpk)的下降而增大。
根据优选实施例，固定放大系数A随着峰值亮度级(Lpk)的下降而增大。
根据优选实施例，亮度检测装置包括对比度检测装置，该装置检测图象的对比度。
根据优选实施例，亮度检测装置包括周围照度检测装置，该装置检测显示器装置所在位置周围的照度。
根据优选实施例，亮度检测装置包括功耗检测装置，该装置检测显示器装置的显示板功耗。
根据优选实施例，亮度检测装置包括温度检测装置，该装置检测显示器装置的显示板温度。
根据优选实施例，每个子域Q的权重值被每个子域的加权系数N相乘，舍去小数部分所获得的整数积用作每个子域的发光数量。
根据优选实施例，装置还包括用于产生每个灰度等级校正数据的装置，灰度等级校正数据与被显示图象的照度和按照每个子域的发光数量可显示的照度之间的误差一致，还包括一个用于改变灰度等级的空间密度的装置，根据校正数据显示该灰度等级的空间密度。
根据优选实施例，校正数据产生装置由校正数据换算表构成，表中的校正数据与每个灰度等级对应。
根据优选实施例，改变空间密度的装置仅致动低照度部分。
根据优选实施例，改变空间密度的装置包括一个高频振动电路。
根据优选实施例，改变空间密度的装置是一个误差扩散电路。
图1A至1H是子域SF1-SF8的示意图；
图2是子域SF1-SF8一个覆盖另一个的示意图；
图3是PDP屏幕亮度分配的实例示意图；
图4是标准形式的PDP驱动信号的波形图；
图5是类似于图3的示意图，但特别表示的是一个象素从图3所示的PDP屏幕亮度分配移动的情形；
图6是PDP驱动信号的2倍模式波形图；
图7是PDP驱动信号的3倍模式波形图；
图8A是标准形式的PDP驱动信号的波形图；
图8B是类似图8A所示的一个波形图，但子域增加一个；
图9是第一实施例的显示装置框图；
图10是用于第一实施例中的参数确定图的扩展图；
图11是用于第二实施例中的参数确定图的扩展图；
图12是用于第三实施例中的参数确定图的扩展图；
图13表示用于第一实施例中的参数确定图的变化；
图14表示用于第二实施例中的参数确定图的变化；
图15表示用于第三实施例中的参数确定图的变化；
图16是第四实施例的显示器装置框图；
图17是第五实施例的显示器装置框图；
图18是第六实施例的显示器装置框图；
图19是第七实施例的显示器装置框图；
图20是第八实施例的显示器装置框图；
图21是高频振荡电路的框图；
图22A，22B，22C，22D，22E，22F，22G和22H是高频振荡电路的工作图；
图23是误差扩散电路的框图；
图24A和24B分别是误差累积和误差扩散图；
图25A，25B和25C是误差扩散电路的工作图；
图26是第九实施例的显示器装置框图；
在开始对本发明实施例的解释之前，先对图4中所示标准形式的PDP驱动信号的变化数量作以描述。
图6表示2倍模式的PDP驱动信号，其中权重值翻倍，即系数N是2。另外，图4中所示的PDP驱动信号是1倍模式。对于图4中的1倍模式，子域SF1至SF8的包含在维持周期P3中的持续脉冲的个数即权重值分别是1、2、4、8、1 6、32、64、128，但对于图6中的2倍模式，子域SF1至SF8的包含在维持周期P3中的持续脉冲的个数翻倍加权，具体地说，它们变为2、4、8、16、32、64、128、256。据此，与1倍模式的标准形式的PDP驱动信号相比，2倍模式的标准形式的PDP驱动信号可产生2倍亮度的图象显示。
图7表示3倍模式的PDP驱动信号，其中权重值增大3倍，即系数N是3。因此，子域SF1至SF8的包含在维持周期P3中的持续脉冲的个数即权重值分别是3、6、12、24、48、96、192、384，对全部子域增大3倍。
以这种方式，虽然依据1个域中的极限度，但可以产生最大6倍模式的PDP驱动信号。按照这样可以产生6倍亮度的图象显示。
在本发明中，除了上述的整数放大模式外，加权系数N也可以是包括分数的值的模式，如1.25倍的模式，1.50倍的模式，1.75倍的模式。下面提供对这些模式的详细解释。
图8(A)是标准形式的PDP驱动信号的波形图，图8(B)是PDP驱动信号的变形，但子域增加一个，具有子域SF1至SF9。对于标准模式，最后的子域SF8被加权128个持续脉冲，对于图8(B)的变形，最好2个子域SF8，SF9被加权64个持续脉冲。例如，当显示130的亮度级时，对于图8(A)的标准形式，这可以用子域SF2(加权2)和子域SF8(加权128)实现，而对于图8(B)的标准形式，此亮度级可以用3个子域实现，即子域SF2(加权64)，子域SF8(加权64)和子域SF9(加权64)。通过以这种方式增加子域的数量，可以减小具有最大权重值的子域的加权值。以这种方式减小加权值可以成比例地减小伪轮廓噪音。
下列表1、表2、表3、表4列出了当各个PDP驱动信号的加权系数N是1.00倍模式、1.25倍模式、1.50倍模式、1.75倍模式、2.00倍模式、2.25倍模式、2.50倍模式、2.75倍模式、3.00倍模式时，子域的加权值、子域的发光数、相邻模式之间的发光数之差。
另外，原理上讲加权值Q、加权系数N(或N倍模式)、发光数E满足关系式：E＝Q×N
在本发明中，因为也有这样的情况，加权值N包括小数值，如2.75，所以也有这样的情况，发光数E不是整数，而是一个包括分数的数。对于这样的情况，发光数的分数值不是被化整到最接近的整数、省略就是进位。因此，发光数总是整数。
                                                                [表1]
  N   K                                           权重值Q
  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   SF11   SF12   总计
1.00 255 1 1 1 4 8 13 19 26 35 42 49 56 255
  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   SF11
  1.25   255   -   2   4   8   12   19   26   35   42   49   57   255
  1.50   255   -   1   2   3   6   10   18   27   35   43   51   59   255
  1.75   255   -   1   1   2   5   9   17   28   36   44   52   60   255
  2.00   255   -   1   1   1   4   8   16   28   36   45   53   62   255
  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   255
  2.25   255   -   -   1   2   4   8   16   27   36   45   53   63   255
  2.50   255   -   -   1   2   4   8   16   26   35   45   54   64   255
  2.75   255   -   -   1   2   4   8   16   25   35   44   55   65   255
  3.00   255   -   -   1   2   4   8   16   25   34   44   55   66   255
                                                                          [表2]
  N   K                                                   发光数E
  SF1   SF2     SF3     SF4     SF5     SF6     SF7     SF8     SF9     SF10     SF11     SF12     总计
  1.00   255   1   1     1     4     8     13     19     26     35     42     49     56     255
  SF1     SF2     SF3     SF4     SF5     SF6     SF7     SF8     SF9     SF10     SF11
  1.25   255   -   1     3     5     10     15     24     33     44     53     61     71     320
  1.50   255   -   2     3     5     9     15     27     41     53     65     77     89     386
  1.75   255   -   2     2     4     9     16     30     49     63     77     91     105     448
  2.00   255   -   2     2     2     8     16     32     56     72     90     106     124     510
    SF1     SF2     SF3     SF4     SF5     SF6     SF7     SF8     SF9     SF10
  2.25   255   -   -     2     5     9     18     36     61     81     101     119     142     574
  2.50   255   -   -     3     5     10     20     40     65     88     113     135     160     639
  2.75   255   -   -     3     6     11     22     44     69     96     121     151     179     702
  3.00   255   -   -     3     6     12     24     48     75     102     132     165     198     765
                                                                  [表3]
  N   K                                               发光数差值
SF1     SF2   SF3     SF4     SF5     SF6     SF7     SF8     SF9     SF10     SF11   SF12
  1.00   255 -     0   2     1     2     2     5     7     9     11     12   15
    SF1   SF2     SF3     SF4     SF5     SF6     SF7     SF8     SF9     SF10   SF11
  1.25   255     1   0     -1     0     3     8     9     12     16   18
  1.50   255 -     0   -1     0     1     3     8     10     12     14   16
  1.75   255 -     0   0     -2     -1     0     2     7     9     13     15   19
  2.00   255 -     -   0     3     1     2     4     5     9     11     13   18
  SF1     SF2     SF13     SF4     SF5     SF6     SF7     SF8     SF9   SF10
  2.25   255 -     -   1     0     1     2     4     4     7     12     16   18
  2.50   255 -     -   0     1     1     2     4     4     8     8     16   19
  2.75   255 -     -   0     0     1     2     4     6     6     11     14   19
  3.00   255 -     -   -     -     -     -     -     -     -     -     -   -
                                                                      [表4]
  N   K                                               差值百分比
SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   SF11   SF12
  1.00   255 -   0.0   0.8   0.4   0.8   0.8   2.0   2.7   3.5   4.3   4.7   5.9
  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF6   SF7   SF8   SF9   SF10   SF11
  1.25   255 -   0.3   0.0   0.0   0.3   0.0   0.9   2.5   2.8   3.8   5.0   5.6
  1.50   255 -   0.0   -0.3   -0.3   0.0   0.3   0.8   2.1   2.6   3.1   3.6   4.1
  1.75   255 -   0.0   0.0   -0.4   -0.2   0.0   0.4   1.6   2.0   2.9   3.3   4.2
  2.00   255 -   -   0.0   0.6   0.2   0.4   0.8   1.0   1.8   2.2   2.5   3.5
  SF1   SF2   SF3   SF4   SF5   SF.6   SF7   SF8   SF9   SF10
  2.25   255 -   -   0.2   0.0   0.2   0.3   0.7   0.7   1.2   2.1   2.8   3.1
  2.50   255 -   -   0.0   0.2   0.2   0.3   0.6   0.6   1.3   1.3   2.5   3.0
  2.75   255 -   -   0.0   0.0   0.1   0.3   0.6   0.9   0.9   1.6   2.0   2.7
  3.00   255 -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
这些表的读出方法如下。例如对于1.00模式，子域范围从SF1到SF12，子域SF1到SF12的加权值分别是1，1，1，4，8，13，19，26，35，42，49，56。所有这些加权值的总和是255，代表最大的照度级。此外，对于表1至表4而言，色调显示点数K为256个，就一切情况而论，从0到255。
对于1.00模式，当产生级别1的亮度时，只选子域SF1。当产生级别2的亮度时，选择子域SF1、SF2。当产生级别3的亮度时，选择子域SF1、SF2、SF3。当产生级别4的亮度时，只选子域SF4。通过按这种方法配合各子域，可在极短的阶段内使亮度从级别1变到级别255。
对于下一个阶段的1.25倍模式，子域范围从SF1到SF11，子域SF1到SF11的加权值分别是1，2，4，8，1 2，19，26，35，42，49，57。所有这些加权值的总和是255。在表1至表4中将加权值值最大的最后子域定位在右边。因此，比如一个加权“56”的1.00倍模式的子域SF12与一个加权“57”的1.25倍模式的子域SF11相邻。
下列通过同样的操作分别可以决定子域SF1至SF11在1.50倍模式、1.75倍模式、2.00倍模式的加权值，使得总和达到255。
另外，分别可以决定子域SF1至SF10在2.25倍模式、2.50倍模式、2.75倍模式、3.00倍模式的加权值，使得总和达到255。
表2读出如下。对于1.00倍模式，子域SF1至SF12的每个发光数利用乘以一个表1的1.00倍模式表示的加权值而设定。对于1.25倍模式，子域SF1至SF11的每个发光数是乘以一个表1的1.25倍模式表示的加权值的值，化成整数。分数也可以省去、进位或累计，不化整到最接近的整数。这也适用其它系数的模式。无需说，通过这样除去小数，因为不能用小数值控制等离子体的发光数。甚至当每个子域采用一个化整的整数时，当通过合并多个子域来把发光数加到一起时，可以粗略地达到发光数为1.25倍。例如，如果子域SF1至SF11的发光数相加，可以达到320，该值接近318.75，是255的1.25倍。
对于1.50倍模式，子域SF1至SF11的每个发光数是乘以一个表1的1.50倍模式表示的加权值的值，化成整数。其它模式的发光数也可按同样的方式设置。
表3读出如下。通过从邻近处的下一行的放大模式(1.25倍的模式)的发光数中减去表2中1.00倍模式的发光数所得到的值表示在表3中1.00倍模式的行中。例如，值“15”通过从表2中1.25倍模式的子域SF11的发光数“71”中减去表2中1.00倍模式的子域SF12的发光数“56”而得到，表示在表3中1.00倍模式的子域SF12处，作为发光数之差。换言之，表3表示表2中相邻两个单元(上和下)之间的发光数之差。
表4读出如下。表3中表示的发光数之差相对于表2中发光数的百分比列于表4。例如，表3中1.00倍模式的子域SF12的发光数差“15”是表2中1.00倍模式的子域总发光数“255”的5.9％，该值列于表4的1.00倍模式的子域SF12中。表4中的所有值都在6％以下。换言之，表2的发光数和表1的加权值设置成达到表4中的6％以下。
所以，因为相邻放大模式之差和由具有最大加权值的子域排列的子域之间的发光数之差都降到6％以下，因每个子域的发光数没有大的变化，所以当从一个图象移到下一个图象时亮度可以平稳变化，即使放大模式发生改变。
另外，有时对于一种已知的方法，由于放大模式按整数值的变化而改变，当相邻的放大模式改变时，如当1倍模式和2倍模式改变时，固定的放大系数突然从1变为1/2，当2倍模式和3倍模式改变时，固定的放大系数突然从1变为2/3。因此，图象信号的幅值大大的改变。然后，当图象幅值大大改变的图象信号被分配到一个子域并显示时，图象在一个放大模式的边缘几乎显示同样的亮度，但显示发光的子域却经受很大的变化。这也就是即使图象显示几乎相同的亮度，但在1帧的时间内瞬态发光的位置发生很大的改变，因为发光的子域的瞬态位置和发光权重变化很大。当观察此图象时，发现屏幕的照度有显著的变化，因为1帧的时间内瞬态发光的位置发生改变。
然而，对于本发明，因为可以把一个分数放大系数设置成一个放大模式，所以甚至当放大模式改变时发光的子域的瞬态位置变化和发光权重的变化可以降低，并且当放大模式改变时观察到的照度的变化可以非常小。
另外，当仅用一个有整数放大系数的放大模式驱动PDP板时，作为荧光材料的饱和现象的结果，即使发光的总数相同，1倍模式、2倍模式和3倍模式之间的亮度也不同。对于这类问题，因为本发明设计成能够把分数放大系数设置为放大模式，并因为一个子域在相邻放大模式之间的发光数相同，所以可以提供相同的亮度。能够把分数小数作为一个放大模式的本发明可以把具有小亮度级的图象的亮度提高，同时平稳地改变亮度，并能够以充分的对比度与CRT等相同的再现漂亮的图象。
第一实施例。
图9表示第一实施例的显示装置框图。输入端2接收R，G，B信号。垂直同步信号、水平同步信号分别从输入端VD，HD输入到计时脉冲发生器6。A/D转换器8接收R，G，B信号并执行A/D转换。A/D转换的R，G，B信号通过反向的灰度系数校正装置10经受反向的灰度系数校正。在反向灰度系数校正之前，R，G.B信号每个的级别，从最小值0到最大值255，根据8位信号，依次被表示成256个线性的不同水平(级别)(0，1，2，3，4，5，…255)。接下来的反向灰度系数校正，R，G.B信号每个的级别，从最小值0到最大值255，根据16位信号，以大致0.004的精确度显示成256256个线性的不同级别。
反向灰度系数校正后的R，G.B信号被送往1场延迟装置11，还送往峰值级别检测器26和平均级别检测器28。来自场延迟装置11的1帧延迟信号施加到放大器12。
利用峰值级别检测器26检测1帧数据中的R信号峰值级别Rmax，G信号峰值级别Gmax和B信号峰值级别Bmax，还检测Rmax、Gmax和Bmax的峰值级别Lpk。也就是用峰值级别检测器26检测1帧中最亮的值。用平均级别检测器28检测1帧数据中的R信号平均值Rav，G信号平均值Gav，B信号平均值Bav。也就是用平均级别检测器28确定1帧中亮度的平均值。
图象特性确定装置30接收平均级Lav和Lpk，并通过合并平均值和峰值决定4个参数：N倍模式值；放大器12的固定放大系数A；子域数量Z；和灰度显示点数量K。
图10是用在第一实施例中决定参数的图，并被图象特性确定装置利用。因为当采用图10的参数确定图时不用峰值级的信号，所以可以省去峰值级检测器26。
图10中的水平轴代表平均级Lav，垂直轴代表固定的放大系数A。图10中的图被平行于垂直轴的线分成多栏，在图10的例子中以与较高的水平大致10％的间距分成9栏，C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9。对每栏规定上述的4个参数：N倍模式值；放大器12的固定放大系数A；子域数量Z；和灰度显示点数量K。4个参数的数值在别的图中以相同的方式表示。
如图10所示，栏C1的设置固定在子域数量为12，1.00倍模式，225灰度等级显示点，固定放大系数从1变到0.76/100从左侧变到右侧。栏C2的设置固定在子域数量为11，1.25倍模式，225灰度等级显示点，固定放大系数从1变到1.00/1.25从左侧变到右侧。其它栏中的设置也示于图10。
从图10中清楚地看到，每次平均级Lav下降并且栏改变，子域数量Z不是保持相同就是下降，加权系数N以0.25的间距增加。另外，每栏中的固定放大系数A从小于1到1从右侧向左侧连续变化。固定放大系数A的设置使得其值等于固定放大系数A和加权系数N的乘积，即等于每栏边缘的前和后的发光数。
当利用图10中的图时，如当某一图象i变为下一个图象i+1时，如果假设图象i的提供受参数C2控制，因为PDP驱动信号从1.00倍模式变到1.25倍模式，所以图象的亮度以微小的等级变化。为了校正这种亮度的等级变化，改变固定放大系数A。在上述实例中，如果假设在栏C1的左侧附近进行图象i的再现，因为亮度与N×A成比例，所以与1×1＝1成比例。另外，如果假设在栏C2的左侧附近进行图象i+1的再现，因为亮度与N×A成比例，所以与1.25×1.00/1.25＝1成比例。因此，图象i和图象i+1均以1倍的亮度被驱动，并且亮度的灰度变化消失。另外，当图象的亮度级在变亮的方向上变化时，例如当在栏C2内从右侧变到左侧时，用1.25倍模式进行PDP驱动，但因为固定放大系数A从小于1.00/1.25到1连续变化，所以亮度也从1倍(1.25×1.25)到1.25倍(1.25×1)连续变化。以这种方式，当平均级下降时，栏C9中的亮度从2.75倍(3.00×2.75/3.00)到3.00倍(3.00×1)连续变化。
在图10的实例中，那些栏被以大致10％的间距划分，但也可以以更小的间距划分。例如，如果假设栏被以大致1％的间距划分，图10的栏C1将被进一步划分成10份，从栏C11到C110(在图中未示出)。加权系数N将以0.025的间距增加，在C11栏中为1.000，在C12中为1.025，在C13中为1.050，固定放大系数A将改变，例如在栏C12中从1.000/1.025从右向左变化，在栏C13中从1.025/1.050向1从右向左变化。因此，因为固定放大系数A变得非常小，所以可以把1用作固定值，不变化。也就是通过细分栏，并对每一栏用分数值细微地设置加权值，使不改变固定放大系数A而在整个平均级范围内连续地改变亮度成为可能。
图象特性确定装置30如上所述地接收一个平均级Lav，并利用预先储存的图规定4个参数N，A，Z，K。除了用图，4个参数也可以通过计算和计算机处理确定。
放大器12接收固定的放大系数A并把R，G，B每个信号放大A倍。据此，整个屏幕变亮A倍。另外，放大器12接收16位信号，该信号对R，G，B每个信号表示到小数点后第三位，并当利用预定的操作对小数位进位后，放大器12再次输出16位信号。
显示器灰度调节装置14接收灰度显示点数K。显示器灰度调节装置14把亮度信号(16位)改变到最接近的灰度显示点，该信号表示到小数点后第三位。例如假设从放大器12输出的值是153.125。作为一个例子，如果灰度显示点数K是128，因为灰度显示点只能取偶数，所以153.125变为154，这是最接近的灰度显示点。作为另一个例子，如果灰度显示点数K是64，因为灰度显示点只能取4的倍数，所以153.125变为152(＝4×38)，这是最接近的灰度显示点。以这种方式，根据灰度显示点数K的值，把显示器灰度调节装置14接收的16位信号变为最接近的灰度显示点，此16位信号按8位信号输出。
图象信号-子域对应装置16接收子域数量Z，灰度显示点数K和加权倍数N，并把从显示器灰度调节装置14发出的8位信号变为Z位信号。图象信号-子域对应装置16储存表1，并设置将能输出理想灰度的子域合并。例如，假设输入灰度等级6作为理想的灰度等级。当6被表达成标准的二进制数时，变成(00000110)。如果PDP驱动信号是标准形式，则因之使用SF2，SF3。但是，对于表1所示的1.00倍模式的PDP驱动信号，子域SF1，SF2，SF4(或SF2，SF3，SF4或SF1，SF3，SF4也可以)用于表示灰度等级6。另外，对于表1所示的1.25倍模式的PDP驱动信号，子域SF2，SF3用于表示灰度等级6，并且对于1.50倍模式，只利用子域SF4(或SF1，SF2，SF也可以)。除表1外，比较表也储存在图象信号-子域对应装置16(表列出对一个倍数N的所有灰度等级和相对于其的子域合并)中，该表表示根据设置在图象特性确定装置30中的放大模式，子域的合并产生的一个理想灰度。
子域处理器18接收来自子域单元脉冲数设定装置34的数据，并决定维持周期P3期间输出的出现脉冲数。在子域单元脉冲数量设置装置34中储存表2，并且设置与发光数一致的持续脉冲。子域单元脉冲数量设置装置34接收来自图象特性确定装置30的N倍模式值N，子域数量Z和灰度显示点数K，并规定每个子域所需的持续脉冲数。
由子域处理器18向准备阶段P1、写入阶段P2和持续阶段P3提供脉冲信号并输出PDP驱动信号。PDP驱动信号施加给数据驱动器20和扫描/维持/擦除驱动器22，并在等离子体显示板24上进行显示。
由同一发明人和同一申请人在同一日期提交的美国专利申请NO.(1998)-271030(题目：能够根据亮度调节子域数量的显示装置)中详细涉及了显示器灰度调节装置14、图象信号-子域对应装置16、子域单元脉冲数量设定装置6和子域处理器18。
如上所述，因为4个参数：N倍模式值N；放大器12的固定放大系数A；子域数量Z；和灰度显示点数量K可以通过1帧的平均级Lav决定，并且亮度可以连续改变，所以即使当亮度改变时也没有不适应的感觉。
图13是图10所示参数确定图的变形。图10是根据表1，表2，表3，表4汇集整理而成的图，图13是根据表5，表6，表7，表8汇集整理而成的图，解释如下。在图10中，固定放大系数A在每一栏中从某一分数值变到1，但在变形图13中，固定放大系数A通过多个栏从某一分数值变到1。通过这样可以减小固定放大系数A的数据大小。
第二实施例。
图11是用在第二实施例中的参数确定图，并在图9所示的框图中被图象特性确定装置30利用。当利用图11的参数确定图时，因为不用平均级信号Lav，所以可以省去图9框图中的平均级检测器28。
图11的水平轴表示峰值级别，垂直轴表示固定放大系数A。图11的图被分成多栏，在图11的实例中，从较高的水平到2.75/3.00是C11，从2.75/3.00到2.50/3.00是C12，从2.50/3.00到2.25/3.00是C13，从2.25/3.00到2.00/3.00是C14，从2.00/3.00到1.75/3.00是C15，从1.75/3.00到1.50/3.00是C16，从1.50/3.00到1.25/3.00是C18，以下是C19。对每一栏规定4个参数：N倍模式值N；放大器12的固定放大系数A；子域数量Z；和灰度显示点数量K。
如图11所示，栏C11的设置是子域数量为11，3.00倍模式，灰度显示点数225，固定放大系数3.00/3.00。栏C12的设置是子域数量为11，2.75倍模式，灰度显示点数225，固定放大系数3.00/2.75。其它栏的设置示于图11。
从图11中可以清楚地看到，每次峰值级Lpk下降并且栏改变，子域数量Z不是保持相同就是上升，加权系数N以0.25的间距减小。另外，固定放大系数A设置成等于固定放大系数A和加权系数N的乘积，即等于每栏边缘的前和后的发光数。通过改变峰值级，即使由某一栏的数据显示的图象变为另一栏的数据显示的图象，也不会发生亮度的灰度变化。
当第二实施例的峰值级Lpk很大时，通过增加加权系数N和整个屏幕的亮度，可以强化峰值级的光。另外，当峰值级Lpk较小时，通过减小加权系数N并使整个屏幕的亮度标准化，可以避免颜色过深。
当亮度的峰值级较低时，分派给全图象的灰度等级数减少。根据本发明，因为固定放大系数A增大并且加权系数N减小，所以分派给全图象的灰度等级数增大。然而，当相邻的放大模式改变时，例如，当1倍模式和2倍模式改变时，固定的放大系数突然从1变为1/2，当2倍模式和3倍模式改变时，例如，固定的放大系数突然从1变为2/3。因此，图象信号的幅值大大的改变。然后，当图象幅值大大改变的图象信号被分配到一个子域并显示时，图象在一个放大模式的边缘几乎显示同样的亮度，但显示发光的子域却经受很大的变化。这也就是即使图象显示几乎相同的亮度，但在1场的时间内瞬态发光的位置发生很大的改变，因为发光的子域的瞬态位置和发光权重变化很大。当观察此图象时，发现屏幕的照度有显著的变化，因为1场的时间内瞬态发光的位置发生改变。
然而，对于本发明，因为可以把一个分数放大系数设置成一个放大模式，所以甚至当放大模式改变时发光的子域的瞬态位置变化和发光权重的变化可以降低，并且当放大模式改变时观察到的照度的变化可以非常小。
另外，当仅用一个有整数放大系数的放大模式驱动PDP板时，作为荧光材料的饱和现象的结果，即使发光的总数相同，1倍模式、2倍模式和3倍模式之间的亮度也不同。对于这类问题，因为本发明设计成能够把分数放大系数设置为放大模式，并因为一个子域在相邻放大模式之间的发光数相同，所以可以提供相同的亮度。另外，甚至对应全暗的图象，峰值照度较低，因为可以对整个图象施加充足的灰度，所以可以产生优美的图象。能把分数小数作为一个放大模式的本发明从实用的观点来看是非常有用的。
图14是图11所示参数确定图的变形。图11是根据表1，表2，表3，表4汇集整理而成的图，图14是根据表5，表6，表7，表8汇集整理而成的图，解释如下。在图11中，对每一栏设置一个固定放大系数A，但在变形图14中，对多个栏设置一个固定放大系数A。通过这样可以减小固定放大系数A的数据大小。
第三实施例。
图12表示用第三实施例的显示装置框图。并在图9所示的框图中被图象特性确定装置30利用。当利用图13的参数确定图时，因为峰值级信号Lpk和平均级信号Lav都使用，所以去图9框图中的平均级检测器28和峰值级检测器26都使用。
图12中的水平轴代表平均级Lav，垂直轴代表峰值级。图12中的图被平行于垂直轴的线分成多栏，并被平行于水平轴的线分成多行。在图10的例子中以与较高的水平大致10％的间距沿水平轴分成9栏，并以与较高的级别0.25的间距沿垂直轴分成10行。因此总共可以90个片段。对每栏规定上述的4个参数：N倍模式值N；根据峰值级的固定放大系数Ap；子域数量Z；和灰度显示点数量K。另外，根据平均级对每栏规定固定放大系数Ah。最后的固定放大系数通过Ap×Ah确定。
如图12所示，左上角片段中的设置是子域数量10，3.00倍模式，根据峰值的固定放大系数3.00/3.00。图12中每一显示灰度显示点数量K，但对于所以的片段我255。左上角右边相邻的片段中的设置是子域数量10，2.75倍模式，根据峰值的固定放大系数2.75/2.75，对其它片段的设置列于图12中。
从图12中可以清楚地看到，每次峰值级Lpk下降并且换一行时，子域数量Z不是保持相同就是上升，加权系数N以0.25的间距减小。另外，每次平均级Lav下降并且换一栏时，子域数量Z不是保持相同就是下降，加权系数N以0.25的间距增大。另外，固定放大系数A设置成等于加权系数N和固定放大系数A的乘积，是根据峰值级的固定放大系数Ap和根据平均级的固定放大系数Ah的乘积即等于每个片段边缘的前和后的发光数。通过改变峰值级和平均级，即使由某一片段的数据显示的图象变为另一片段的数据显示的图象，也不会发生亮度的灰度变化。
对于第三实施例，因为它是第一实施例和第二实施例的结合，所以照度的变化减轻，即使亮度的平均级改变并移到相邻的放大模式。它可以对亮度的平均级较小的图象提高亮度，同时平稳地改变亮度，并能够以充分的对比度与CRT等相同的再现漂亮的图象。
图15是图12所示参数确定图的变形。图12是根据表1，表2，表3，表4汇集整理而成的图，图15是根据表5，表6，表7，表8汇集整理而成的图，解释如下。在图12中，根据平均级的固定放大系数A在每一栏中从某一分数值变到1，但在变形图13中，根据平均级的固定放大系数A通过多个栏从某一分数值变到1。
通过这样可以减小固定放大系数A的数据大小。
下列的表5，表6，表7，表8分别表示表1，表2，表3，表4的变形。
                                                [表5]
  N   K                                 权重值Q
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11 SF12 总计
  1.00   255 1 2 4 6 10 14 19 25 32 40 48 54 255
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11
  1.25   159 0 1 2 4 6 9 12 15 21 26 30 33 159
  1.50   191 - 1 2 4 6 7 14 20 27 32 37 41 191
  1.75   223 - 1 1 3 4 8 15 25 32 38 45 51 223
  2.00   255 - 1 2 3 4 6 15 28 36 45 53 62 255
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10
  2.25   191 - - 1 2 2 6 12 20 27 34 40 47 191
  2.50   213 - - 1 2 4 6 13 22 29 38 45 53 213
  2.75   234 -  - 1 2 4 7 15 23 32 40 50 60 234
  3.00   255 - - 1 2 4 8 16 25 34 44 55 66 255
                                                [表6]
  N   K                               发光数E
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11 SF12 总计
  1.00   255 1 2 4 6 10 14 19 25 32 40 48 54 255
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11
  1.25   159 - 2 4 8 12 18 24 30 42 52 60 66 318
  1.50   191 - 2 4 8 12 14 28 40 54 64 74 82 382
  1.75   223 - 2 2 6 8 16 30 50 64 76 90 102 446
  2.00   255 - 2 4 6 8 12 30 56 72 90 106 124 510
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10
  2.25   191 - - 3 6 6 18 36 60 81 102 120 141 573
  2.50   213 - - 3 6 12 18 39 66 87 114 135 159 639
  2.75   234 - - 3 6 12 21 45 69 96 120 150 180 702
  3.00   255 - - 3 6 12 24 48 75 102 132 165 198 765
                                              [表7]
  N   K                               发光数差值
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11 SF12
  1.00   255 -1 0 0 2 2 4 5 5 10 12 12 12
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11
  1.25   159 - 0 0 0 0 -4 4 10 12 12 14 16
  1.50   191 - 0 -2 -2 -4 2 2 10 10 12 16 20
  1.75   223 - 0 2 0 0 -4 0 6 8 14 16 22
  2.00   255 - -2 -1 0 -2 6 6 4 9 12 14 17
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10
  2.25   191 - - 0 0 6 0 3 6 6 12 15 18
  2.50   213 - - 0 0 0 3 6 3 9 6 15 21
  2.75   234 - - 0 0 0 3 3 6 6 12 15 18
  3.00   255 - - - - - - - - - - - -
                                                                  [表8]
  N   K                                                   差值百分比
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11 SF12
  1.00   255 -0.4 0.0 0.0 0.8 0.8 1.6 2.0 2.0 3.9 4.7 4.7 4.7
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11
  1.25   159 - 0.0 0.0 0.0 0.0 -1.3 1.3 3.1 3.8 3.8 4.4 5.0
  1.50   191 - 0.0 -0.5 -0.5 -1.0 0.5 0.5 2.6 2.6 3.1 4.2 5.2
  1.75   223 - 0.0 0.4 0.0 0.0 -0.9 0.0 1.3 1.8 3.1 3.6 4.9
  2.00   255 - -0.4 -0.2 0.0 -0.4 1.2 1.2 0.8 1.8 2.4 2.7 3.3
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10
  2.25   191 - - 0.0 0.0 1.0 0.0 0.5 1.0 1.0 2.1 2.6 3.1
2.50 213 - - 0.0 0.0 0.0 0.5 0.9 0.5 1.4 0.9 2.3 3.3
  2.75   234 - - 0.0 0.0 0.0 0.4 0.4 0.9 0.9 1.7 2.1 2.6
  3.00   255 - - - - - - - - - - - -
表5读出如下。例如对于1.00模式，子域范围从SF1到SF12，子域SF1到SF12的加权值分别是1，2，4，6，10，14，19，25，32，40，48，54。这些加权值的总和是255，代表最大的照度水平。
对于下一个阶段的1.25倍模式，子域范围从SF1到SF11，子域SF1到SF11的加权值分别是1，2，4，6，9，12，15，21，26，30，33。这些加权值的总和是159。该值大致等于1倍模式的最大照度级别255乘以1.25，然后被2除。
对于下一个阶段的1.50倍模式，子域范围从SF1到SF11，子域SF1到SF11的加权值分别是1，2，4，6，7，14，20，27，32，37，41。这些加权值的总和是191。该值大致等于1倍模式的最大照度级别255乘以1.50，然后被2除。
对于下一个阶段的1.75倍模式，子域范围从SF1到SF11，子域SF1到SF11的加权值的总和是223。该值大致等于1倍模式的最大照度级别255乘以1.75，然后被2除。
对于下一个阶段的2.00倍模式，子域范围从SF1到SF11，子域SF1到SF11的加权值的总和是255。该值大致等于1倍模式的最大照度级别255乘以2.00，然后被2除。
对于下一个阶段的2.25倍模式，子域范围从SF1到SF10，子域SF1到SF11的加权值的总和是191。该值大致等于1倍模式的最大照度级别255乘以2.25，然后取其1/3。
对于下一个阶段的2.50倍模式，子域范围从SF1到SF10，子域SF1到SF10的加权值的总和是213。该值大致等于1倍模式的最大照度级别255乘以2.50，然后取其1/3。
对于下一个阶段的2.75倍模式，子域范围从SF1到SF10，子域SF1到SF10的加权值的总和是191。该值大致等于1倍模式的最大照度级别255乘以2.75，然后取其1/3。
对于下一个阶段的3.00倍模式，子域范围从SF1到SF10，子域SF1到SF10的加权值的总和是255。该值大致等于1倍模式的最大照度级别255乘以3.00，然后取其1/3。
下面对表6解释选取上述数值的意义。
类似于表1-表4，具有最大加权值的最后子域也位于表5-表8的最右端。
表6读出如下。对于1.00倍模式，用乘以图5的1.00倍模式中所示的加权值1所得的值设置子域SF1到SF12的各个发光数。对于1.25倍模式，用乘以图5的1.25倍模式中所示的加权值2所得的值设置子域SF1到SF11的各个发光数。类似地，对于1.50倍模式，1.75倍模式，2.00倍模式，用乘以图5的各个放大模式中所示的加权值2所得的值设置子域SF1到SF11的各个发光数。
对于2.25倍模式，用乘以图5的1.25倍模式中所示的加权值3所得的值设置子域SF1到SF10的各个发光数。类似地，对于2.50倍模式，2.75倍模式，3.00倍模式，用乘以图5的各个放大模式中所示的加权值3所得的值设置子域SF1到SF10的各个发光数。
以这种方式通过对上述的一个值选择图5中的一个加权值，对1.25倍模式，1.50倍模式，1.75倍模式，2.00倍模式简单地乘以图5的加权值2，就可以设定对应于每个放大模式的发光数而不用进行化整操作。并且对于2.25倍模式，2.50倍模式，2.75倍模式，3.00倍模式，可以通过简单地乘以图5的加权值3设定对应于每个放大模式的发光数而不用进行化整操作。
表7的读出如同表3。即从下一行放大模式(即1.25倍模式)相邻位置处的发光数中减去表6中所示1.00倍模式行中的发光数所得的值示于表7的1.00倍模式行中。
表8的读出如同表4。即表7中表示的发光数之差相对于表6中的总发光数的百分比列于表8。表6中的发光数和表5中的加权值设置成使表8中的所有值都达到在6％以下。
然后，因为相邻放大模式之差和相邻子域间的发光数之差降低到小于6％，其中表中按从最大加权值开始的顺序排列。因为发光数没有大的变化，所以当从某一图象移到另一图象时，即使放大模式改变，亮度也可以平稳地变化。
表5-表8可以为任一实施例所使用。
第四实施例
图16表示第四实施例的显示装置框图。本实施例进一步给图9的实施例中设置了一个平行于平均级检测器28的对比度检测器50。图象特性确定装置30除了根据峰值级Lpk和平均级Lav之外，还根据图象对比度确定四个参数。例如，当对比度很强时本实施例可以减小固定放大系数A。
第五实施例
图17表示第五实施例的显示装置框图。本实施例进一步给图9的实施例中设置了一个环境照度检测器52。环境照度检测器52接收一个来自环境照度53的信号并输出对应于环境照度的信号，将其施加给图象特性确定装置30。图象特性确定装置30除了根据峰值级Lpk和平均级Lav之外，还根据环境照度确定四个参数。例如当周围较暗时，本实施例可以减小固定放大系数A。
第六实施例
图18表示第六实施例的显示装置框图。本实施例进一步给图9的实施例中设置了一个功耗检测器54。功耗检测器54输出一个对应于等离子体显示板24、和驱动器20、22功耗的信号，并将其施加到图象特性确定装置30上。图象特性确定装置30除了根据峰值级Lpk和平均级Lav之外，还根据等离子体显示板24的功耗确定四个参数。例如当功耗较大时，本实施例可以减小固定放大系数A。
第七实施例
图19表示第七实施例的显示装置框图。本实施例进一步给图9的实施例中设置了一个平板温度检测器56。平板温度检测器56输出一个对应于等离子体显示板24的信号，并将其施加到图象特性确定装置30上。图象特性确定装置30除了根据峰值级Lpk和平均级Lav之外，还根据等离子体显示板24的温度确定四个参数。例如当温度较大时，本实施例可以减小固定放大系数A。
第八实施例
对于上述实施例，当这些象素的每一个的亮度放大1.25倍，1.50倍，1.75，2.00倍，2.25倍，2.50倍，2.75倍，3.00倍时，设置每个象素发光数E的方法利用公式E＝Q×N并且当发光数E的计算结果中包含小数值时，采用化整到最接近的整数或类似的过程，使得发光数E总被设置成一个整数。
在此第八实施例中，当这些象素的每一个的亮度放大1.25倍，1.50倍，1.75倍，2.00倍，2.25倍，2.50倍，2.75倍，3.00倍时，对每个象素以及这些每个象素周围的象素设置大量的发光数E。即如果假设某一被关注象素的发光数E的计算结果时3.75，因为在3.75上下附近的实际发光数是3倍和4倍，通过把发光数分配给周围的象素，可以把被关注象素周围的亮度设置到使发光数变为3.75的亮度。因此，被关注象素中的误差分配给周围的象素，并且减小误差的方法被称作误差扩散法。即误差扩散法被用于本第八实施例。
图20表示第八实施例的框图。60是数据变换器，61是表输入电路，62是空间密度改变电路，60，61，62包含在子域处理器18中。
加权系数N输入给表输入电路61，并对每个不同的系数N(1.25倍，1.50倍，1.75倍，2.00倍，2.25倍，2.50倍，2.75倍，3.00倍)保持一个校正数据变换表。输出一个对应于输入的系数N的校正数据变换表。校正数据变换表的产生解释如下。
此处考虑1.25倍的系数N。如果把列于表1和表2中的情况作为实例，则子域SF1-SF11的发光数E和加权值Q列于下表9。
                                                        表9
SF1 SF2 SF3 SF4 SF5 SF6 SF7 SF8 SF9 SF10 SF11
    Q   1   2   4   8   12   19   26   35   42   49   57
    E   1   3   5   10   15   24   33   44   53   61   71
另外，当显示的照度从0级到10级时，发光数、校正数据如下表10。
                        表10
    L     D     E     C
    0     0.00     0     0.000
    1     1.25     1     1.125
    2     2.50     3     1.750
    3     3.75     4     2.750
    4     5.00     5     4.000
    5     6.25     6     5.125
    6     7.50     8     5.750
    7     8.75     9     6.750
    8     10.00     10     8.000
    9     11.25     11     9.125
    10     12.50     13     9.750
此处L是灰度，D是显示的照度，E是发光数，和C是校正数据。显示的照度D变为L×N(对于上例，N＝1.25)。另外，发光数E是通过由表9加上一个或多个子域的加权值，并加上与此对应的发光数所确定的灰度L结果。例如，在灰度为10的情况下，通过子域SF2，SF4相加产生，并且该时的发光数是把子域SF2，SF4的发光数加在一起的值，即13。另外，对某一特定灰度La的校正值C确定如下。
关于对灰度La(La×N)的显示照度，确定在上侧的最接近的发光数Fu，和下侧最接近的发光数Fd，并且对于显示的照度(La×N)确定Fu和Fd之间的内部分配比例x∶(1-x)。
如果表示成一个公式，则
Fu(x+Fd((1-x)＝(La×N)                      (1)即
x＝{(La×N)-Fd}/(Fu-Fd)                     (2)
另外，如果对于发光数Fd的灰度表示成L(Fd)，则校正值C由下列公式确定：
C＝L(Fd)+x                                  (3)
当灰度L(Fu)发光数Fu在周围部分x100％的区域中变为有效并且灰度L(Fd)发光数Fu在周围部分(1-x)100％的区域中变为有效的情况下本公式的意义显而易见。
对灰度5的校正数据C确定如下。
对灰度5的显示照度为6.25＝(5×1.25)。对于6.25在上侧的最接近的发光数(Fu)是8(对应于灰度6)，对于6.25在上侧的最接近的发光数(Fd)是6(对应于灰度5)。对显示照度6.25，确定8和6之间的内部分配比例x∶(1-x)。
如果表示成一个公式，则
8x+6(1-x)＝6.25即
x＝(6.25-6)/2＝0.125
另外，因为对于发光数Fd的灰度，即发光数6是5，则校正数据C由下列公式决定：
C＝L(Fd)+x＝5+0.125＝5.125
当灰度L(Fu)(即6)的发光数Fu(即8)，在周围部分x100％(即12.5％)的区域中变为有效，而灰度L(Fd)(即5)的发光数Fu(即6)，在周围部分(1-x)100％(即87.5％)的区域中变为有效的情况下，本公式的意义是显而易见的。
作为另一实例，确定对灰度6的校正数据C。对灰度6的显示照度是7.50＝(6×1.25)。对于7.50上侧的最接近的发光数(Fu)是8(对应于灰度6)，对于7.50下侧的最接近的发光数(Fd)是6(对应于灰度5)。对于7.50的显示照度，确定8和6之间的内部分配比例x∶(1-x)。
如果表示成一个公式，则
8x+6(1-x)＝7.50即
x＝(7.50-6)/2＝0.750
此外，由于发光数Fd(即发光数6)的灰度是5，所以校正值是按下式确定的。
C＝L(Fd+x＝5+0.750＝5.750
当灰度L(Fu)(即6)的发光数Fu(即8)在周围部分x100％(即75％)的区域中变为有效，并且灰度L(Fd)(即5)的发光数Fu(即6)，在周围部分(1-x)100％(即25％)的区域中变为有效的情况下，本公式的意义是显而易见的。
因此，对于1.25倍的加权系数，对所有的灰度0-255确定校正数据并示于表11。制备对于1.25倍加权值的校正数据变换表。
表11L                  C0                0.0001                1.1252                1.7503                2.7504                4.0005                5.1 256                5.7507                6.7508                8.0009                9.12510               9.750：                 ：：                 ：25 5            254.750256
另外，可以按同样的方式对1.50倍，1.75倍，2.00倍，2.25倍，2.50倍，2.75倍，3.00倍的加权系数N制备校正数据变换表。因此，对于制备的多个校正数据变换表，根据输入的加权系数N在表输入电路61中选择适当一个并送到数据变换器60。
数据变换器60接收一个包括表示成Z位的灰度信号，根据变换表将其变换成校正数据，并输出表示成Z+4位的校正数据。较高的Z位表示整数部分，较下面的4位表示分束部分。该校正数据被送到空间密度变换电路62，并且根据校正数据进行周围象素的调节。作为实现空间密度改变的电路62，有一个使用振荡电路的情况，还由一个使用误差扩散电路的情况。首先解释振荡电路。
图21表示振荡电路62’的框图，它是空间密度改变电路62的一个模式。振荡电路62’包括一个位分离器62a，一个加法器62b，一个加法器62c，一个拜耳图案62d。拜耳图案62d把从0(0000)到15(1111)的数值随机地放置成4×4方阵的16个象素，并在垂直方向、水平方向重复相同的图案，直至扩展到整个平面。
位分离器62a把输入的校正数据分成较高的Z位和较低的4位。较低的4位送到加法器62c并被加到相应位置象素的4位数据上，而相应位置象素的4位数据来自拜耳图案62d。如果附加的结果引起从较低4位到第5位的移位，则移位发生，并且加法器62b中的“1”加到Z位的最不重要的位上。
例如，假设输入的图象信号是一个局部均匀的照度水平，例如级别5，并且该时的加权系数N是1.25。在这种情况下，为此均匀部分输入到位分离器62a的校正数据是5.125。在此，0.125变为4位显示(0010)，如图22B所述。这4位被送到加法器62c作为较低的4位并被加到从平面上的每个象素送来的拜耳图案62d的4位数据上。
当一个校正数据分数是0.125时，通过在4×4的16个象素方阵中2个象素导致加到拜耳图案4位数据的移位结果，如图22B所述。在上述实例中，至于这2个象素部分，1被加到加法器62b中，Z位部分从5移到6。因此，在表10中这2个象素部分造成发光数为8。至于剩余的14个象素(图22B中由“0”表示的部分)，因为在加法器62b中每一移位，所以Z位保持原样5。因此，在表10中，这14个象素部分导致发光数为6。结果是4×4的16个象素方阵的全部照度达到6.25。
在图22(A)至(H)中，当校正数据的分数值是0.000，0.125，0.250，0.375，0.500，0.625，0.750，0.875时，移位位置由“1表示”。
图23表示误差扩散电路62”的框图，它是空间密度改变电路62的另一个模式。误差扩散电路62”包括加法器62e，位分离器62f，1个象素延迟器62g，62j，621，(1级别时间-1个象素)延迟器62h，放大器62i，62k，62m，62n，加法器62o。在放大器62i，62k，62m，62n中，通过乘以k1，k2，k3，k4放大。至于k1，k2，k3，k4值，采用满足k1+k2+k3+k4的一个值，例如k1＝k2＝k3＝k4＝1/4
在放大器62i中，一个(1水平时间-1个象素)时间延迟的象素相对于当前象素的校正数据的分数值被放大K1(＝1/4)。在图24中，如果假设当前象素由e表示，则至于K1中的象素，校正数据的分数值被放大k1(＝1/4)。
在放大器62k中，一个水平时间延迟的象素即图24A的k2中的象素相对于当前象素的校正数据的分数值被放大k2(＝1/4)。在放大器62m中，一个一个(1水平时间+1个象素)时间延迟的象素即图24A的k3中的象素相对于当前象素的校正数据的分数值被放大k3(＝1/4)。在放大器62n中，一个水平时间延迟的象素即图24A的k4中的象素相对于当前象素的校正数据的分数值被放大k4(＝1/4)。
在这种方式中，被放大k1，k2，k3，k4的数据加入到加法器62o中，它们的和(4位数据)被加到加法器62e中新输入的校正数据的较下面的4位。
例如，假设输入的图象信号是一个局部均匀的照度水平并且该时的校正数据分数值是0.500(十六进制的8)。在这种情况下，如图25A所述，输入到加法器62e中的校正数据的较低的4位相对于屏幕上的每个象素变为8。较低的4位8被加到加法器62e并被输出，作为在大多数情况下不同于位分离器62f输出的一个值。由位分离器62f输出的值表示在图25B中。
在图25b中，在附加位置(X，Y)后随着的较低4位的数值是16。在加法器62o中进行下列计算。
11/4+14/4+17/4+14/4＝2+3+0+3＝8
此处省去了每一项的小数部分。另外，因为通过减去移位部分16，17/4变为1/4，再通过省去小数部分变为0。另外，由加法器62e新输入的校正数据的较斜面的4位8加上8，作为加法器62o的计算结果，等于16。
在这种方法中对全部象素进行较低4位的计算，并且当计算结果为16或更高时，执行移位并进入“1”，当此结果小于16时，保持原样“0”。在图25C中，进行移位的部位由“1”表示，没有移位的部位由“0”表示。从图25C可以清楚地看到，当校正数据的分数值是0.500时，“0”和“1”的比例划分大约为五十比五十。
当使用误差扩散电路62”时，如图24A所示，对某一被关注象素计算之后产生的与周围象素的误差累积在被关注象素中。反之，如图24B所示，某一计算过程之后产生的象素e的误差扩散到之后被计算的象素。
第九实施例
图26表示第九实施例，是图20所示第八实施例的一种改进。60’是数据变换器，61’是表输入电路，这两个部分均与图20中的有某些不同。62是空间密度改变电路，与图20中的相同，在图20的表输入电路61中，制备了对每个放大系数从灰度1至灰度255的校正数据，如表11所示，但在图26的实施例中，只对每个放大系数从灰度1至灰度31制备校正数据。据此，表的大小可以大大地降低。另外，对于数据变换器60’，还可以把数据储存在小储存器中。
图26中新加入的部分是数据分离电路63，数据延迟电路64、65，和数据合成电路66，判定电路67，转换电路68。
输入的Z位照度信号被送入数据延迟电路64，并且在对块63，60’，62，66的处理的同时执行一个延迟。
在判定电路67中对较高的位(Z-5)是否全部为0作出判断。当全是0时，再判断输入的Z位照度信号是否等于或高于灰度32，或小于灰度32。当较高的位(Z-5)全为0(此时小于灰度32)时，转换电路68转换到由实线表示的连结，当对较高的位(Z-5)中的任何一个为1(当等于或大于灰度32时)时，转换电路68转换到由虚线表示的连结。
在数据延迟电路65中，在对块60’，62’处理的同时执行一个延迟。
数据分离电路63把输入的Z位照度信号分成较高的(Z-5)位和较低的5位。数据变换电路60’把较低的5位变换成对于灰度级1至灰度级31的9位校正数据。当根据误差的扩散等空间密度改变时，变换成9位的校正数据再一次被变换成5位。在数据合成电路66中，由数据延迟电路65延迟的较高的(Z-5)位数据由较低的5位数据在空间密度改变电路62中合成，产生Z位数据。
来自数据合成电路66的Z位数据被转换电路68为灰度1至灰度31的照度信号所选择，来自数据延迟电路64的Z位数据为大于灰度32的照度信号所选择。
因为被数据延迟电路65延迟且被有效利用的数据无非是(Z-5)位0数据，所以数据延迟电路65可以省略，并且可以设置一个只产生(Z-5)位0数据的电路，把此电路与数据合成电路66连结。
按照图26所示的结构，通过严格地对低照度部分(在本实施例中为灰度小于31)校正，可以降低数据变换表的容量，并且可以减少数据处理。当照度为32灰度或更大时，因为根据被显示照度和发光数的可显示照度之差达到小于3％，所以不用校正数据就可以实现足够的性能。
[本发明的效果]
正如上面的详细描述，涉及本发明的显示装置，通过根据屏幕亮度不仅使用整数系数，而且也使用包括分数的系数改变N倍的放大模式N来进行调节，能够进行使屏幕连续变亮的亮度调节而无中断的亮度，使得看电视的人几乎注意不到亮度的变化。
另外，通过使用空间密度改变电路，可以把误差扩散到周围的象素。据此，在通过根据屏幕亮度不仅使用整数系数而且也使用包括分数的系数改变N倍的放大模式N来进行调节时，因为可以校正极轻微的残留的亮度改变，所以可以进一步降低剩在非常低的照度部分的极轻微地亮度变化。

Claims (23)

1.一种显示装置，根据Z位表示的每个象素、对每个子域加权的加权值、放大图象信号的放大系数A和灰度显示点数K对每个图象产生第一至第Z的Z个子域，所述显示装置包括：
亮度检测装置(26，28)，用于得到图象的亮度数据；和
调节装置(30，34)，用于根据亮度数据调节加权系数N，通过该装置乘以权重值，权重值N包括正整数和小数点部分的数值。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于亮度检测装置包括平均级检测装置(28)，该装置检测图象亮度的平均级(Lav)。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于亮度检测装置包括峰值级检测装置，该装置于检测图象亮度的峰值级(Lpk)。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述调节装置包括图象特性判定装置(30)，该装置决定固定的放大系数A，通过放大图象信号来增亮或变暗整个图象，还包括乘法装置(12)，根据固定的放大系数放大图象信号A。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于调节装置包括图象特性判定装置(30)，该装置决定灰度等级的总数K，还包括一个显示灰度等级调节装置(14)，根据灰度等级总数K把图象信号变到最接近的灰度等级水平。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于调节装置包括图象特性判定装置(30)，该装置决定子域的数量Z，还包括对应装置(16)，其根据子域的数量决定每个子域的权重值。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于加权系数N随着所述平均亮度级(Lav)的下降而增大。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于子域的数量Z随着所述平均亮度级(Lav)的下降而减小。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于固定放大系数A随着所述平均亮度级(Lav)的下降而增大。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于固定放大系数A和加权系数N的相乘结果随着所述平均亮度级(Lav)的下降而增大。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于加权系数N随着所述峰值亮度级(Lpk)的下降而减小。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于子域的数量Z随着所述峰值亮度级(Lpk)的下降而增大。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于固定放大系数A随着所述峰值亮度级(Lpk)的下降而增大。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于亮度检测装置包括对比度检测装置(50)，该装置检测图象的对比度。
15.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于亮度检测装置包括周围照度检测装置(52)，该装置检测显示器装置所在位置周围的照度。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于亮度检测装置包括功耗检测装置(54)，该装置检测显示器装置的显示板功耗。
17.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于亮度检测装置包括温度检测装置(56)，该装置检测显示器装置的显示板温度。
18.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于每个子域Q的权重值被每个子域的加权系数N相乘，舍去小数部分所获得的整数积用作每个子域的发光数量。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其特征在于装置还包括用于产生每个灰度等级校正数据的装置，灰度等级校正数据与被显示图象的照度和按照每个子域的发光数量可显示的照度之间的误差一致，还包括一个用于改变灰度等级的空间密度的装置，根据校正数据显示该灰度等级的空间密度。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于校正数据产生装置由校正数据换算表构成，表中的校正数据与每个灰度等级对应。
21.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于改变空间密度的装置仅致动低照度部分。
22.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于改变空间密度的装置包括一个高频振动电路。
23.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于改变空间密度的装置是一个误差扩散电路。
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