CN1400622A - 显示彩色图象的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于显示彩色图象的方法，其中无论输入图象的类型都保证预定显示质量，并且改善了具有线性边缘的图象的显示质量。该方法包括步骤：使用具有单元排列结构的显示设备，其中显示屏中的每个单元列的单元具有相同的光颜色，单元列的光颜色与相邻单元列的不同，在具有相同光颜色的单元列集合中，单元列列方向上的单元位置与相邻单元列的相互偏移，并且当显示正交于列方向的显示行时，在具有相同光颜色的单元列集合中的至少一个单元列中点亮两个相邻单元。

Description

显示彩色图象的方法
技术领域
本发明涉及一种显示彩色图象的方法。该方法尤其适于使用等离子体显示板(PDP)的显示。
近来，在电视或计算机监视器领域，高质量图象得到了高速发展。人们希望实现一种显示设备，无论图象是例如自然图象还是字符图象的类型，它都能够产生高质量的图象。
背景技术
对于大屏幕显示设备，表面放电式AC型的PDP已商品化。表面放电式是这样的结构，其中用于保护亮度的第一和第二显示电极，即显示放电中的正极和负极平行排列在前基板或后基板上。三极结构作为表面放电型PDP的电极矩阵结构很普及，其中地址电极与显示电极对交叉排列。显示电极之一(第二显示电极)作为选择显示行的扫描电极，而地址放电是在扫描电极和地址电极间发生从而执行寻址，其中按照显示内容控制内壁充电。
日本未审查专利，公开号9-50768，公开了一种修改的三极表面放电型PDP的带状隔板结构，其中沿屏的显示行(row行)方向(通常是水平方向)划分放电间隔的多个条状隔板被规则弯曲，从而可以避免屏的列向(通常是垂直方向)放电干扰。两个相邻的隔板限定了一个列向间隔，宽窄部分交替排列。一行宽的部分与其在相邻行的位置相互偏移，在每个宽的部分形成一个单元。用于彩色显示的红、绿和蓝荧光材料是这样排列的：将三色荧光材料之一放置在每个列向间隔里，而其相邻列向间隔是具有不同发射光发射的颜色。这种三色荧光材料的排列称为delta排列(Delta三色排列)。在delta排列中，一个单元的宽度大于显示行方向上像素间距的三分之一，因此数值孔径大，而可以实现比正方形排列更高的亮度显示。不一定要将显示行方向设定为水平方向。可以是垂直方向为显示行(row行)方向，而水平方向是列方向。
通常，在使用delta排列型PDP的彩色图象显示中，每个显示行由单元组成，每个单元是从每个沿地址电极的列中的单元固定选择出来的。
通常存在以下两种情况，使得显示不自然：
(1)因为一个单元与相邻单元的位置在垂直方向上相互偏移，所以
水平方向显示的行看起来呈Z字形。
(2)当显示倾向水平方向和垂直方向的行时，光发射单元间的距离
不是恒定的。
发明内容
本发明的一个目的是无论输入图象的类型，都能保证预定的显示质量。另一个目的是改善具有线性边缘的图象的显示质量。
根据本发明的方法包括步骤：使用包括显示屏的显示设备，该显示屏具有平行单元列，每个单元列的单元具有相同的光颜色，单元列的光颜色与相邻单元列的不同，在具有相同光颜色的单元列集合中，单元列列方向上的单元位置与相邻单元列的相互偏移，和根据具有对应输入图象的像素排列的单元排列的假想显示屏与显示屏之间的单元位置关系，通过将输入图象的每个像素的亮度值分配给对应该像素的多个单元，或通过将输入图象的多个像素的亮度值集合进对应该像素的单元里，来确定显示屏的每个单元的亮度。
另外，当显示正交于列方向的显示行时，在具有相同光颜色的至少一个单元列中点亮两个相邻的单元。
附图说明
图1示出了按照本发明的显示设备的结构。
图2示出了按照本发明的PDP的单元结构。
图3示出了隔板模型。
图4是单元排列的示意图。
图5是示出了彩色显示的像素结构的图。
图6示出了在假想显示屏中的发光模式。
图7示出了按照本发明的A型发光模式。
图8示出了按照本发明的B型发光模式。
图9示出了按照本发明的C型发光模式。
图10示出了按照本发明的D型发光模式。
图11示出了卷积处理的概念。
图12示出了隔板模型的另一个例子。
具体实施方式
在下文中，将参照实施例和附图对本发明进行更详细的说明。
图1示出了按照本发明的显示设备的结构。显示设备100包括三极表面放电式AC型PDP1，该PDP1包括m×n个单元的显示屏，和驱动单元70，用于有选择地控制单元发光。显示设备100作为壁挂电视或计算机系统的监视器使用。
PDP1包括用于在同一基板上产生显示放电的显示电极X和Y，和与显示电极交叉排列的地址电极A。所有(n+1)个显示电极X和Y沿显示屏的水平方向伸展。两个相邻的显示电极X和Y组成一对，在屏中产生表面放电并界定显示行。除了排列的末端，每个显示电极为两个显示行(奇数行和偶数行)工作，而每个末端的显示电极为一个显示行工作。显示电极Y作为扫描电极使用，用于在寻址中选择行。
驱动单元70包括用于控制驱动的控制电路71，电源电路73，X驱动器74，Y驱动器77和地址驱动器80。控制电路71包括控制器711和数据转换电路712。控制器711包括用于存储驱动电压的控制数据的波形存储器。X驱动器74切换显示电极X的电压。Y驱动器77包括扫描电路78和共有驱动器79。扫描电路78是用于在寻址中选择显示行的电压切换装置，并单独控制显示电极Y的电压。共有驱动器79切换显示电极Y的电压。地址驱动器80根据子帧数据Dsf切换所有m个地址电极A的电压。这些驱动器从电源电路73得到预定的供电。
帧数据Df是多值图象数据，表示红、绿和蓝色的亮度级别，它与来自例如TV调谐器或计算机的外部设备的同步信号CLOCK、VSYNC和HSYNC一起提供给驱动单元70。帧数据Df暂时存储在数据转换电路712的帧存储器中，并被转换成用于顺序显示的子帧数据Dsf，发送到地址驱动器80。子帧数据Dsf是表示q个子帧的q比特显示数据(即包括每个用一个比特定义的子像素的q个屏的显示数据集合)，并且子帧是具有m×n的分辨率的二元图象。子帧数据Dsf的每个比特值表明相应一个子帧的子像素是否被点亮，更精确地是是否需要地址放电。
图2示出了按照本发明的PDP的单元结构。图3示出了隔板模型。如图3所示，显示电极Y的参考字母“Y”被下标以表明排列顺序。
PDP1包括一对基板结构(包括上面排列有单元成分的基板)。在构成显示屏的单元中，一对显示电极X和Y与地址电极A互相交叉。显示电极X和Y排列在前玻璃基板11的内表面，并且每个显示电极X和Y包括透明导电膜41和金属膜42(总线电极)。显示电极X和Y覆盖有绝缘层17，并且氧化镁(MgO)被用作为覆盖绝缘层17表面的保护膜18。地址电极A排列在后基板21的内表面上，并覆盖绝缘层24。在绝缘层24上，大约150微米高度的弯曲条状隔板29放置在地址电极A之间的每个间隔上。隔板29沿水平方向按恒定的间距划分放电间隔。列间隔31，即由相邻隔板界定的放电间隔，连续地越过所有显示行。后侧的内表面包括上述的地址电极A和隔板29的边，覆盖有彩色显示的荧光材料层28R、28G和28B的红、绿和蓝色。斜体字母(R、G和B)表示荧光材料的光发射颜色。荧光材料层28R、28G和28B由放电气体和发射光发射的紫外线局部激励。
如图3所示，每个隔板29弯曲以形成具有宽的部分和窄的部分交替排列的列间隔，并且列方向上宽的部分的位置与其在相邻列间隔的位置在列方向上偏移半个单元间距。单元，即一个显示元件，在每个宽的部分形成。在图3中，一个显示行的单元51、52和53作为典型由电路行示出。显示行是显示水平方向上具有最小宽度(即像素的宽度)的行时被点亮的单元集合。
图4是单元排列的示意图。图5是示出了彩色显示的像素结构的图。
在图4中，单元51的光发射颜色是红色(R)，单元52的光发射颜色是绿色(G)，而单元53的光发射颜色是蓝色(B)。如图4所示，在PDP1中，列中的单元是对应列空间的单元集合，即垂直方向线性排列的单元，具有相同的颜色。单元列的颜色与相邻单元列的不同，并且就具有相同颜色的单元列集合来说(比如红色单元51集合)，在列方向上的单元位置与相邻单元列的单元位置相互偏移。
如图5所示，显示屏在垂直方向上被两个行划分，并且在水平方向上被三个列划分，因而像素50A和50B由三个单元组成。水平方向上相邻的两个像素50A和50B之一，也就是像素50A使三角形排列的单元组呈倒三角形。另一个像素50B使三角形排列的单元组呈正三角形。像素50A包括中心位于显示电极Y即扫描电极上边的红色单元和蓝色单元，还有中心位于显示电极Y下边的绿色单元。相反，像素50B包括位于显示电极Y上边的绿色单元，还有中心位于显示电极Y下边的红色单元和蓝色单元。在下文中，像素50A的红色单元、像素50A的蓝色单元和像素50B的绿色单元称为“上偏移单元”，而像素50A的绿色单元、像素50B的红色单元和像素50B的蓝色单元称为“下偏移单元”。
下面的说明是有关使用具有delta排列显示屏的PDP1的彩色图象显示的发光控制。
图6示出了在假想显示屏中的点亮模型。图示的假想显示屏是正方形排列显示屏，其中单元在水平方向和垂直方向上都排成一行。这种单元排列与要显示的输入图象的像素排列一致。在图6中，第j个显示行中只有一个颜色单元(例如红色单元)被点亮，因此显示水平方向的一行。
在delta排列显示屏的显示中(下文中称为实际显示屏)，假想显示屏与实际显示屏间的单元位置关系被用于预定单元的发光控制。
图7示出了按照本发明的A型发光模式。
在A型中，对应假想显示屏点亮单元的单元(称为初始单元)被点亮，在垂直方向与初始单元相邻的单元不管初始单元是上偏移单元还是下偏移单元都被用于补偿而点亮。如果初始单元是红色或蓝色上偏移单元，下方的单元被用于补偿而点亮。如果初始单元是绿色下偏移单元，上方相邻单元被用于补偿而点亮。另外，如果初始单元是红色或蓝色下偏移单元，上方相邻单元被用于补偿而点亮。如果初始单元是绿色上偏移单元，下方的单元被用于补偿而点亮
图8示出了按照本发明的B型发光模式。
在B型中，初始单元被点亮，而对于上偏移单元或下偏移单元，其相邻单元被用于补偿而点亮。作为它的例子，图8示出了红色单元发光模式，其中上偏移单元保持初始点亮状态，而对于下偏移单元则初始单元和上方相邻单元被用于补偿而点亮。对于其它颜色，即绿色或蓝色单元，用于补偿点亮的单元根据位置关系来确定，从而可以实现类似的发光模式。
图9示出了按照本发明的C型发光模式。
在C型中，初始单元以外的上偏移单元或下偏移单元被点亮，而对于剩下的初始单元则相邻单元被点亮。作为它的例子，图9示出了红色单元发光模式，其中如果初始单元是上偏移单元则保持初始点亮状态，而如果是下偏移单元则上方相邻单元以初始单元同样的亮度被点亮。对于其它的颜色，即绿色或蓝色单元，用于补偿点亮的单元根据位置关系来确定，从而可以实现类似的发光模式。
图10示出了按照本发明的D型发光模式。
D型是初始单元不做改动而点亮的发光控制形式，即与传统方法相同的发光控制形式。
在A型、B型和C型中，组成显示行的单元的发光亮度通过将初始发光亮度即输入图象像素的亮度值分配给相应像素的一个或多个单元或将其结合在一起来确定。
例如，在C型的情况下，在初始输入图象中，当下偏移单元发光亮度与下偏移单元上方相邻(或下方)单元发光亮度的比是1∶0时，初始亮度值被分配，以便下偏移单元发光亮度与下偏移单元上方相邻(或下方)单元发光亮度的比是0∶1。
在B型下，在初始输入图象中，当下偏移单元发光亮度与下偏移单元上方相邻(或下方)单元发光亮度的比是1∶0时，初始亮度值被平均分配给每个单元，以便下偏移单元发光亮度与下偏移单元上方相邻(或下方)单元发光亮度的比是0.5∶0.5。
同样，在A型的情况下，在初始输入图象中，当上偏移单元发光亮度与上偏移单元下方(或上方相邻)单元发光亮度的比是1∶0时，和当下偏移单元发光亮度与下偏移单元上方相邻(或下方)单元发光亮度的比是1∶0时，初始亮度值被分配给每个单元，以便上偏移单元发光亮度与上偏移单元下方(或上方相邻)单元发光亮度的比是a∶b(a和b是任意数值)，而下偏移单元发光亮度与下偏移单元上方相邻(或下方)单元发光亮度的比是a∶b。
上方相邻或下方单元的选择是由假想显示屏中点亮单元的位置和光发射颜色确定的。在此例中，上述的说明是在图3所示的单元排列中单元列分为两组的情况。但是，即使单元列分为三个或更多的组，类似A、B、C或D型的发光模式也可以实现。
就输入图象像素亮度值的分配或结合的方法来说，有一种采用卷积处理即传统图象处理技术的运算方法。
图11示出了卷积处理的概念。
在图示的卷积处理中，包括标注像素和周围像素的9个像素的亮度值d1-d9从输入图象信号信息中读出，而标注像素的显示亮度值D1通过采用运算矩阵90来计算，其中系数k1-k9按每个像素位置确定。运算方程式是D1＝(k1d1+k2d2+k3d3+k4d4+k5d5+k6d6+k7d7+k8d8+k9d9)/(k1+k2+k3+k4+k5+k6+k7+k8+k9)。通过选择适当的系数k1-k9，可以获得各种发光模式。当采用该处理时，根据标注像素(上偏移单元或下偏移单元)的偏移状态，如果必要将系数k2、k3和k4的组与系数k7、k8和k9的组相交换是很重要的。
运算矩阵90不局限于图示的一种。例如，可以是这样的一种，其目标是包括标注像素与上方相邻和下方像素的三个像素、包括标注像素和水平相邻像素的三个像素、包括标注像素与上方相邻和邻近像素的四个像素或包括标注像素与下方和邻近像素的四个像素。
通过采用A型或B型发光模式来显示，可以减少曾是问题的Z字型特性。进行了主观评价测试，其中有十个测试者评价了显示的字符图象，而所有测试者都回答显示行变平滑了。A型和B型可用于隔行图象和逐行图象的显示。
如果输入图象是隔行格式，一帧的两场之一用C型显示，而另一场用D型显示，从而实现与B型相同的发光状态。因此，即使是C型和D型的组合也可以减少行显示的Z字型特性。这种组合C型和D型的方法可以在输入图象是隔行显示信号时使用。另外，这种方法也具有可以显示高清晰度图象的效果，该图象具有多于实际形成在PDP中的扫描电极数目的分辨率。
下面将说明输入图象类型和发光模式间的关系。在具有图3所示单元排列的PDP中，当显示字符时可以明显观察到行的Z字型特性。在静态图象是主要显示内容的计算机图象显示中问题尤其严重。因此，希望适当地选择A-D型发光模式以适应显示。另一方面，在活动图象是主要显示内容的电视广播中，Z字型特性不象在计算机图象显示中那么显著。在活动图象显示和静态字符显示混合的BS数字广播的情况中，类似于计算机图象显示的情况，可以显著地观察到显示行的Z字型特性。因此，希望适当地选择A-D型发光模式以适应显示。用于控制上述发光模式的输入图象决定部分和运算处理部分可以合并在上述图1中的数据转换电路712中。
本发明可以是这样的显示设备，其中delta排列的显示屏是由图12所示的一组线性条状壁的隔板61构成的，而不局限于具有弯曲隔板的设备。
已经示出和描述了本发明目前的优选实施例，可以理解，本发明并不局限于此，如从属权利要求中提出的，本专业技术人员可以不偏离本发明的范围进行各种变化和修改。

Claims (9)

1.一种显示彩色图象的方法，通过使用不同光颜色的三种单元再生输入图象的像素颜色，该方法包括步骤：
使用包括显示屏的显示设备，该显示屏具有平行单元列，每个单元列的单元具有相同的光颜色，单元列的光颜色与相邻单元列的不同，在由每个单元列具有相同光颜色组成的单元列集合中，一个单元列中列方向上的单元位置与相邻单元列的列方向上的单元位置相互偏移；和
切换具有相同光颜色的单元的组合，该组合构成正交于列方向的显示行。
2.按照权利要求1的方法，其中当输入图象是以隔行格式显示时，构成显示行的单元组合的切换是对每一场执行的。
3.一种显示彩色图象的方法，通过使用不同光颜色的三种单元再生输入图象的像素颜色，该方法包括步骤：
使用包括显示屏的显示设备，该显示屏具有平行单元列，每个单元列的单元具有相同的光颜色，单元列的光颜色与相邻单元列的不同，在由每个单元列具有相同光颜色的单元列集合中，单元列列方向上的单元位置与相邻单元列列方向上的单元位置相互偏移；和
根据具有与输入图象像素排列对应的单元排列的假想显示屏和显示屏之间的单元位置关系，通过将输入图象的每个像素的亮度值分配给对应该像素的多个单元，或将输入图象的多个像素亮度值集合进对应该像素的一个单元里，来确定显示屏的每个单元的亮度。
4.一种显示彩色图象的方法，通过使用不同光颜色的三种单元再生输入图象的像素颜色，该方法包括步骤：
使用包括显示屏的显示设备，该显示屏具有平行单元列，每个单元列的单元具有相同的光颜色，单元列的光颜色与相邻单元列的不同，在由每个单元列具有相同光颜色组成的单元列集合中，单元列列方向上的单元位置与相邻单元列列方向上的单元位置相互偏移；和
当显示正交于列方向的显示行时，点亮在由每个单元列具有相同光颜色组成的单元列集合中的至少一个单元列中两个相邻单元。
5.按照权利要求4的方法，其中在对应于显示行的所有具有相同光颜色的单元列中，点亮两个相邻单元。
6.按照权利要求4的方法，其中具有相同光颜色的每隔一个的单元列中，点亮两个相邻单元，在剩下的单元列中点亮一个单元。
7.按照权利要求4的方法，其中当在单元列中点亮两个单元时，每个单元的亮度通过将输入图象像素的亮度值平均分配给两个相邻单元来确定。
8.按照权利要求4的方法，其中显示设备是等离子体显示板。
9.一种显示装置，包括：
显示设备，包括具有平行单元列的显示屏，每个单元列的单元具有相同的光颜色，单元列的光颜色与相邻单元列的不同，在由每个单元列具有相同光颜色组成的单元列集合中，单元列列方向上的单元位置与相邻单元列列方向上的单元位置相互偏移；和
驱动电路，当显示正交于列方向的显示行时，用于在具有相同光颜色的至少一个单元列中点亮两个相邻单元。
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