JP5128818B2 - 行負荷効果を軽減するための方法および装置 - Google Patents

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Description

本発明は、持続性発光素子をもつディスプレイパネル上に表示されるべき画像のデータを該ディスプレイ手段における負荷効果を軽減するために処理するための方法に関する。
どのようなディスプレイ技術でも高コントラストは画質を評価するための本質的な要因である。この観点から、良好なコントラスト比、ひいては環境光の条件のもとでも良好な画像パフォーマンスを達成するためには高いピーク白輝度が常に要求される。他方、新たなディスプレイ技術の成功は、バランスのとれた電力消費をも要求する。どのような種類のアクティブ・ディスプレイについても、ピーク輝度を上げるということはディスプレイの電子回路に流れる電力も上がることに対応する。したがって、特別な管理がされなければ、所与の電子効率でピーク輝度を上げれば電力消費の増大につながる。よって、ディスプレイの電力消費を安定化させるための電力管理の概念を使うのが一般的である。ピーク白増強に関連するあらゆる種類の電力管理概念の背後にある主要な発想は、電力消費を指定された値に安定化するために画像内容に依存してピーク輝度が変化することに基づいている。このことは図１に示されている。この図では、ピーク輝度は画像負荷が上がるにつれて減少しており、電力消費は一定に保たれている。
図１で述べた概念は、所与の画像についての最大コントラストとともに、電源の一切の過負荷を避けることを可能にする。暗い画像（たとえば月のある暗い夜）の場合にはダイナミックに対して実に敏感であるのに対し全面的な白の画像（画像負荷＝100%）の場合には眩惑されてしまう人間の視覚系には、そのような概念は非常に好適である。したがって、ピーク輝度は、暗い画像では高コントラストの印象を増すために非常に高い値に設定される一方、強烈な画像（全面白）の場合には低下させられる。
陰極線管（CRT: Cathode Ray Tube）のようなアナログディスプレイの場合、電力管理は、いわゆるABM機能（Average Beam-current Limiter［平均ビーム電流制限器］）に基づいている。これはアナログ的な手段によって実装され、通例RC段で測定される平均輝度の関数として映像利得を減少させる。プラズマディスプレイの場合、電力消費も輝度もフレームあたりの維持パルス（光パルス）の数に直接結びついている。図２に示されるように、ピーク白に対する維持パルス数は、画像の平均電力レベル（APL: Average Power Level［平均電力レベル］）に対応する画像負荷が上がるにつれて、電力消費を一定に保つために減少する。
画像Pの平均電力レベル（APL）の計算はたとえば次の関数によって行われる：
Figure 0005128818
 ここで、l(x,y)は画像P内で座標(x,y)をもつピクセルの輝度（luminance）を表し、Cは画像Pの列（column）の数、Lは行（line）の数である。
次いで、あらゆる可能なAPL値について、PDPの電力消費を一定に保つため、ピーク白ピクセルについて維持パルスの最大数が決められる。整数個の維持パルスしか使うことができないので、利用可能なAPL値の数は限られている。理論上は、ピーク白ピクセルについて表示されうる維持パルス数は非常に高くてもよい。実際、画像負荷が０に近づくなら電力消費も０に近づき、一定の電力消費のための維持パルスの最大数は無限大に向かう。しかし、最大ピーク白（画像負荷0%に対するピーク白）を定義する維持パルスの最大数は、１フレーム中で維持のために利用可能な時間によって、および維持パルスの最小継続時間によって制限される。図３は、重みの異なる１２のサブフィールドを有するフレームの継続時間および内容を図解している。各サブフィールドはパネルのセルをアクティブ化するためのアドレッシング期間およびパネルのアクティブ化されたセルを発光させるための維持期間を有している。アドレッシング期間の継続時間は、各サブフィールドについて同一であり、維持期間の継続時間はサブフィールドの重みに比例する。画像負荷が高いとき、所与の時点でエネルギーを消費しているセルの数は大きく、よって維持期間の継続時間は平均電力消費を一定に保つために短縮されるべきである。これが、フレームについての維持継続時間が、画像負荷が高いときよりも画像負荷が低いときに大きくなることの理由である。
加えて、高い最大ピーク白を達成するため、サブフィールドの数は許容可能な中間調描写を保証する（若干の偽色効果はありながらも）最小に保たれ、アドレッシング速度が許容可能なパネル動作（応答忠実度）を保つ最大まで上げられ、維持パルス継続時間は最小だが許容可能な効率をもつように保たれる。
しかし、この段階で、PDPメーカーは負荷効果と呼ばれるもう一つの問題に直面する。これについて以下に説明する。前述したように、高いピーク白は維持パルスの継続時間を短縮できることを要求する。しかし、維持周波数のこの上昇は強い欠点がある：負荷効果を増すのである。特にPDPセルのガス中のキセノンの割合が高い場合にそうである。この効果は図４に示されている。これは黒の背景上に白の十字を表している。行容量効果に起因する損失が発生し、高い維持周波数についてはこれがパネル輝度に対して強い影響を有する。維持周波数が高いモードでは（図４の右側）、維持周波数が低いモード（同左側）よりも十字の白い水平線の輝度は低くなる。この例が行負荷効果を示している。
行負荷効果そのものは、サブフィールド輝度がその水平方向の分布に依存することを表す。その場合、問題はサブフィールドの負荷を知ることではなく、同じサブフィールドについての２つの相続く行の間の差を知ることである。
サブフィールド分布がたとえば人工的な幾何学模様を表示するためなど「幾何学的」である場合は、主としてグローバルな負荷効果の影響を受けるビデオ画像の場合よりも行負荷効果はずっと決定的である。
一般に、負荷効果は行負荷のみに限定はされず、フレーム中のサブフィールドのグローバルな負荷によるものもある。実際、あるサブフィールドが画面全体上で別のサブフィールドよりもグローバルにより多く利用されているとすると、この負荷効果のため維持パルスあたりの輝度はより低いことになる（損失は画面内で、および電子回路内で生じる）。
したがって、一方では大きな維持パルス数および高い維持周波数がピーク白モードのために要求され、他方ではパネルはピーク白モードの場合にはその均一性を失うことになる。これは図５に示したように、自然の場面に対しては劇的な影響をもちうる。
負荷効果の中間調描写に対する影響は、一種のソラリゼーション効果の形であり、中間調レベルの欠如のように見える。その場合、右の画像は左の画像よりも少ないビット数で符号化されているように思える。これは、一部のサブフィールドが突然本来よりも輝度が低くなってしっているという事実に起因する。その場合、同じような輝度をもつべき２つのビデオレベルを考えることとし、その一方が前記のようなサブフィールドを使っているとすると、そのグローバルな輝度は他方のビデオレベルに比べて低すぎることになり、目障りな効果が導入される。
本発明の方法の一つの目的は、他の諸方法によって補償できるグローバルな負荷効果ではなく、行の容量に直接結びついている行負荷効果を軽減することである。本発明の方法は、PCモードが選択されるときの諸方法とは独立に使うことができるし、あるいは該諸方法とは両立可能なのでその一つに追加して使うこともできる。
グローバルには、本発明は各サブフィールドについてそのサブフィールドが行負荷効果に対してより決定的であるかそうでないかを判定する、行負荷のプロファイル解析に基づいている。そのようなサブフィールドが検出されると、負荷効果を最小にするためその維持周波数が下げられる。
本発明は、持続性発光素子をもつディスプレイパネルにおける、そのような負荷効果を軽減するための方法および装置に関する。
本発明は、複数のサブフィールドを有する１フレームの間に持続性発光素子をもつディスプレイパネル上に表示されるべき画像のデータを処理するための方法に関わっている。各サブフィールドは、パネルの発光素子が画像データに従ってアクティブ化されたりされなかったりするアドレッシング段階とアクティブ化された発光素子が維持パルスによって発光させられる維持段階とを有する。本方法は次のステップを有している：
・各サブフィールドについて、行負荷と呼ばれる、ディスプレイパネルの発光素子の各行におけるアクティブ化された発光素子の量を計算し、
・各サブフィールドについて、ディスプレイパネルの２つの相続く行の行負荷の最大差を計算し、
・行負荷効果を軽減するために各サブフィールドについてその最大負荷差に従って維持周波数を選択する。
好ましくは、前記最大負荷差の計算は、負荷がある最小負荷より大きな行についてのみ実行される。この最小負荷はたとえばディスプレイパネルのある行内の発光素子の量の１０％に等しい。
ある特定の実施形態では、ディスプレイパネルの２つの相続く行の間の最大負荷差は、各サブフィールドについて、現在のフレームおよび該現在のフレームに先行する複数のフレームに対して計算される。これは何らかの些細な修正が起こっているときに画像輝度が変化するのを防ぐためである。維持周波数を選択するために使われる最大負荷差は、この複数のフレームについて計算される最大負荷差の平均値である。
好ましくは、各サブフィールドの維持パルスの数は現在の画像を表示するためにアクティブ化されるべき発光素子の数と当該サブフィールドについての選択された維持周波数とに従って調節される。
本発明によれば、負荷効果は各サブフィールドの維持パルスの数を調整することによっても補償されることができる。
その場合、本方法はさらに次のステップを有する：
・画像データをサブフィールドデータにエンコードし、
・各サブフィールドの負荷を前記サブフィールドデータに基づいて計算し、
・前記サブフィールドの維持パルスの数をその負荷に基づいて調整して、サブフィールドについて持続性発光素子によって生成される輝度と該サブフィールドの重みとの間の同じ比例関係をもつようにする。
サブフィールドの維持パルスの数を調整するために、本方法は次のステップを有する：
・前記サブフィールドについて第一の維持パルス数を提供し、
・前記第一の維持パルス数に対して引き算されるべき補正値を負荷および前記サブフィールドの維持パルス数に基づいて定義し、
・前記補正値を前記第一の維持パルス数から引いて前記サブフィールドについて第二の維持パルス数を得る。
ある好ましい実施形態では、サブフィールドの補正値は、サブフィールドの負荷と維持パルス数を入力信号とする探索表によって定義される。探索表に保存される補正値は少なくとも二つの異なる方法において実現できる。
第一の実施例では、補正値は：
・１から最大重みサブフィールドの第一の維持パルス数Mまでに含まれるあらゆる第一の維持パルス数について、および複数の０でない負荷について、ディスプレイ手段の複数の発光素子によって生成される輝度を測定し、
・前記第一の維持パルス数のそれぞれおよび前記負荷のそれぞれについて、同じ維持パルス数および前記負荷の最高値について測定した参照輝度と比較した輝度減衰を決定し、
・前記第一の維持パルス数のそれぞれおよび前記負荷のそれぞれについて、前記決定された輝度減衰に前記第一の維持パルス数を乗じることによって補正値を計算する、
ことによって計算される。
第二の実施例では、維持パルス数が変わっても減衰はあまり変わらないので、補正値をある特定の維持パルス数について計算することも可能である。この場合、探索表に含められる補正値は以下のステップによって得られる：
・ある特定の第一の維持パルス数について、および複数の０でない負荷について、ディスプレイ手段の複数の発光素子によって生成される輝度を測定し、
・前記負荷のそれぞれについて、前記負荷の最高値について測定した参照輝度と比較した輝度減衰を決定し、
・前記負荷のそれぞれについておよび前記特定の第一の維持パルス数について、前記決定された輝度減衰に前記特定の第一の維持パルス数を乗じることによって補正値を計算する。
測定誤差を避けるため、前記特定の第一の維持パルス数は好ましくは２０よりも大きい。
改良された実施例では、本発明の方法はさらに、各サブフィールド内で引かれる維持パルスの量をその第二の維持パルス数に比例して再分配するために、前記複数のサブフィールドの前記第二の維持パルス数を再スケーリングするためのステップを有する。
もう一つの改良された実施例では、各サブフィールドの維持パルス数をその負荷に基づいて調整するステップの前に、当該ディスプレイ手段によって画像を表示するために必要とされる平均電力レベルが近似的にある固定された目標値に等しくなるように、前記維持パルス数が再スケーリングされる。
本発明は、複数のサブフィールドを有する１フレームの間に持続性発光素子をもつディスプレイパネル上に表示されるべき画像のデータを処理するための装置にも関わっている。各サブフィールドは、パネルの発光素子が画像データに従ってアクティブ化されたりされなかったりするアドレッシング段階とアクティブ化された発光素子が維持パルスによって発光させられる維持段階とを有する。本装置は：
・各サブフィールドについて、行負荷と呼ばれる、ディスプレイパネルの発光素子の各行におけるアクティブ化された発光素子の量を計算し、各サブフィールドについて、ディスプレイパネルの２つの相続く行の行負荷の最大差を計算する手段と、
・行負荷効果を軽減するために各サブフィールドについてその最大負荷差に従って維持周波数を選択する手段、
とを有する。
本発明は、行と列に編成された複数の持続性発光素子および負荷効果を軽減するための前記装置を有するプラズマディスプレイパネル（plasma display panel）にも関わる。

本発明の例示的な実施形態は図面において図解されており、以下の記述においてより詳細に説明される。
本発明の方法は、各サブフィールドについてそのサブフィールドがいわゆる「行負荷効果」に対してより決定的であるかそうでないかを判定するための、行負荷の解析に基づいている。そのような効果があるサブフィールドについて検出されると、負荷効果を最小にするためその維持周波数が下げられる。
呈示される実施形態では、フレームは１１のサブフィールドを有し、その重みは次の通りである：
1―2―3―5―8―12―18―27―41―58―80 （Σ＝255）
行負荷効果に敏感な画像シーケンスのタイプをよりよく理解するために、二つの画像シーケンスを以下で分析する。第一のものは行負荷効果について決定的でないビデオシーケンスであり、第二のものは行負荷効果についてより決定的な幾何学パターンを有するコンピュータシーケンスである。
〈ビデオシーケンスの分析〉
図６の左側で示されたビデオシーケンスは「ヨーロッパの男性の顔」を表している。852×480×3のセル（すなわち発光素子）をもつWVGA画面上に表示されるそのシーケンスについてサブフィールドごとのグローバルな負荷は、図の横のヒストグラムおよび下の表によって与えられる。サブフィールドの負荷とは、当該サブフィールドの間にアクティブ化されたパネルのセルの量（すなわち数）のことである。下記の表では、サブフィールド負荷はパネルのセルの全量に対する百分率として表現されている。
Figure 0005128818
 サブフィールドのグローバルな負荷には大きな差がある：サブフィールドSF7はその近隣のもの（SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF8）より負荷が少ない。これは、サブフィールドSF7が相対的に他のサブフィールドより輝度が高いことになるため、いわゆるソラリゼーションすなわち量子化効果を引き起こす。
各サブフィールドのグローバル負荷の行ごとの分布が図７に示されている。横軸は画像の行を表し（WVGAでは480行）、縦軸は１行あたりの点灯ピクセル数（WVGAでは852まで）を表している。各サブフィールドについて曲線が描かれている。
この図から、サブフィールドSF0、SF1、SF2、SF3、SF4、SF5およびSF7についての行負荷は全く安定しているのに対し、その他のサブフィールドについてはより変動があるということが見て取れる。いずれにせよ、２つの相続く行の間の最大差は105である。その場合、一つのサブフィールドの輝度の２つの相続く行の間の負荷差はあまり高くなく、大きな問題ではない。したがって、そのような画像の場合には行負荷効果はわずらわしいものではない。
〈モニタ用コンピュータ画像（PCモード）の分析〉
図８の左側に示されたコンピュータ画像は若干のテキストを伴ったヒストグラムの画像である。テキストとしては、特に画像の上部の黒っぽい領域にある表題“Analysis of line-load effect”と、画像の下部の白い領域上の“Results shows serious issues on picture quality”というコメントがある。このシーケンスについてのサブフィールドあたりのグローバル負荷は、図８の右側のヒストグラムおよび下記の表によって与えられる。
Figure 0005128818
 このシーケンスでは、さまざまなサブフィールドの負荷はビデオシーケンスの場合よりも均一である。各サブフィールドのグローバル負荷の行ごとの分布は図９によって表されている。これが図７と比較すべきものである。各サブフィールドの行負荷には強い不連続があり、２つの相続く行の間の最大の行負荷の差はずっと高くなる。この最大行負荷差はサブフィールドSF9およびSF10については590に等しい。これは、これらのサブフィールドについては、ある行と次の行との間に輝度の大きな相違を導入する。
このシーケンスでは、負荷効果は、図１０に示した表題の黒っぽい領域の背後の背景の輝度の上昇によって現れる。画像の下部では、それは逆になる。対応する行の負荷がより高いので、白い領域は背景の輝度の低下を導入する。
〈維持周波数調整〉
本発明の主要な発想は、各サブフィールドの維持周波数をその負荷に応じて調整するということである。より具体的には、２つの相続く行の間の行負荷の差が各サブフィールドについて解析されて、そのサブフィールドの維持周波数がその最大行負荷差に基づいて選択される。
好ましくは、現在のサブフィールドについて低い負荷をもつ行は解析されない。実際、サブフィールドの負荷の影響を評価することは、そのサブフィールドが十分使用されていなければ意味をなさない。したがって、２つの相続く行の間の差の解析では、点灯セルが少なくとも10%ある行に解析を限定することにする。この限界はMinLoadと称する。
次いで、各サブフィールドについて、サブフィールドnの２つの相続く行LおよびL＋1の間の行負荷差Diff(L,n)が次式により計算される：
Diff(L,n)＝｜Load(L＋1:n)−Load(L;n)｜ Load(L;n)≧MinLoadの場合
Diff(L,n)＝0 その他の場合
ここで、Load(L,n)はサブフィールドnの行Lの負荷である。サブフィールドnについての最大行負荷差をMaxDiff(n)で表すと、これは次式により計算される：
MaxDiff(n)＝MAX(Diff(L;n))
ここでMAXはすべてのLについての最大値である。
図８のコンピュータ画像についての各サブフィールドnの最大行負荷差は次の表で与えられる。
Figure 0005128818
 次いで各サブフィールドnの維持周波数が図１１の曲線によって示されるように値MaxDiff(n)に依存して調整される。この曲線は探索表（LUT: Look up table）に保存されている。サブフィールドnの維持周波数はMaxDiff(n)が増えるにつれて減少する。
その際、これらの値に依存して、表示される画像の維持周波数が所定の表に従って選択される。最大負荷差が小さいときは、行負荷効果は小さく、維持周波数は高くてもよい（たとえば250kHz）。逆に、最大負荷差が大きいときは、行負荷効果が大きく、それを最小限にするため維持周波数は低くすべきである（たとえば200kHz）。負荷効果はセルのガス中でキセノンの割合が重要であるときにも大きくなることを注意しておく必要がある。
本発明では、維持周波数を巧妙に選ぶことによって、負荷効果を半分に削減することが可能である。
維持周波数のそのような調整は、画像の小規模な変化が起こっているときに画像輝度が乱暴に変化するのを避けるために慎重になされるべきである。したがって、負荷効果を削減するのは一時フィルタなどによってゆっくりと行うことが好ましい。
したがって、サブフィールドnおよびフレームtについての最大負荷差MaxDiff(n;t)は好ましくはT枚の先行フレーム上でフィルタリングされ、次式によりMaxDiff′(n;t)を与える：
Figure 0005128818
 場面切れ目検出手段などによって新しい場面が検出されたときには、T枚の先行フレームにおける値MaxDiff(n;t)およびMaxDiff′(n;t)は、ただちにMaxDiff(n;t)に等しいものととられる。
本発明の方法は、各画像について平均電力レベルの計算による前述した電力管理方法と並行して実装されることができ、当該フレームにおける維持パルスの全量を修正するために、および結果として各サブフィールドの維持パルスの量を修正するために用いることができる。
各サブフィールドの維持周波数を最適化する行為は、維持パルスを生成するために利用可能な時間を変更する。実際、重みの高いサブフィールドの維持周波数が低下させられれば、その維持パルス全部を生成するための時間は長くなり、生成するための十分な時間がなければピーク白値を制限することができる。たとえば、最重要サブフィールド（重みが最大のサブフィールド）の維持周波数が250kHzから200kHzに下げられたとすると、このサブフィールドの維持パルスのために必要とされる時間は20%増加する。
したがって、維持パルスすべてを実行するために十分な時間をもつため、選択された維持周波数に基づいて各サブフィールドの維持パルスの数を修正することが必要である。
この目的のため、図１２によって示される動作が実行される：
・最大負荷差MaxDiff(n;t)あるいはフィルタリングをするならMaxDiff′(n;t)を使ってサブフィールドnの維持パルスの数を調整するための調整係数Adj(n;t)が選択される。この係数は、周波数を最大周波数（たとえば250kHz）から選択された周波数に下げることによって得られる低下した維持パルス数に対応する。たとえばMaxDiff′(n;t)＝640であれば、選択される維持周波数は200kHzであり（−20%）、すると係数の値は0.8となる（20%少ない時間）。
・並行して、平均電力レベルAPL(t)が当該フレームtに対応する画像について、その画像tの全ピクセルのビデオレベルを合計することによって計算される。
・係数Adj(n;t)にMaxSustainNb(n)で表される、サブフィールドnについての維持パルスの最大数（maximal number of sustain pulses）を乗じることにより、新しい維持パルス最大数MaxSustainNb′(n)を得る。維持パルス最大数MaxSustainNb(n)は画像負荷０（APL＝0）についての維持パルス数に対応する。
・全サブフィールドについての新しい維持パルス最大数が合計されて、Sum(t)で表される調整後の維持パルスの全量を与える：
Figure 0005128818
 ・Sum(t)の値は逆APL表によって平均電力レベルAPL′(t)に変換される。この表は調整後の各維持パルス全量Sum(t)について、維持パルスのその値に対応する最も近いAPLを与える。この表に保存されている値は図１３の曲線の逆に従う。たとえば、Sum(t)が800に等しいとすると、APL′(t)は16%に等しくなる。
・２つの値APL(t)とAPL′(t)が比較され、APL″(t)で表される最大値が選択される。たとえばAPL(t)＝20%でAPL′(t)＝16%であれば、APL″(t)＝20%である。
・次いで値APL″(t)はAPL表によってSustainNb(n)で表される各サブフィールドについての維持パルス数に変換される。この表に保存されている値は図１３の曲線に従う。この曲線によれば、１フレーム中の維持パルスの全量は画像負荷APLが増すにつれて減少する。
図１４は、APL′(t)がAPL(t)よりも大きい場合を図解している。その場合、前記の低下させられた維持パルスの量を生成するための維持の継続時間がより長くないようにするために、最大ピーク白は低下させられる。
〈回路実装〉
図１５は本発明の方法の可能な回路実装を図解している。三原色RGBについての入力画像データDinは逆ガンマブロック１０に転送され、ここでγ＝2.2として演算Dout＝65535×(Din／1023)γがデータに適用される。今の例では、入力データは10ビットであるが、出力データは16ビットである。データは次にブロック１２によって処理されて、前述したように各フレームtについて平均電力レベルAPL(t)が
Figure 0005128818
 を用いて算出される。
並行して、逆ガンマブロック１０によって出力されたデータはディザブロック１１によって処理されて8ビットデータが得られる（３色で24ビット）。ディザブロック１１によって与えられるデータは次いでエンコードブロック１３によって処理され、ここでLUTによってサブフィールドデータ（今の場合、11ビットデータ）に変換される。サブフィールドデータは次いでフレームメモリ１４に保存され、ディスプレイパネルによって表示される前にシリアルデータに変換される。
本発明の方法を実装するために、この回路は、ディザブロック１１によって出力されたデータを処理する計算ブロック１５を有している。ブロック１５は、各フレームtおよび各サブフィールドnについて、パネルの２つの相続く行の間の最大負荷差MaxDiff(n;t)を計算する。値MaxDiff(n;t)は次いでフィルタ１６によって時間フィルタリングされ、MaxDiff′(n;t)が得られる。場面の切れ目が検出されなければ、フィルタリングはない。
値MaxDiff′(n;t)はまず第一のLUT１７によって使用されて、前記MaxDiff′(n;t)に従って、かつ図１１によって図解したように各サブフィールドnについての維持周波数SustainFreq(n)を与える。値SustainFreq(n)はディスプレイパネルの制御ユニットに送信される。
値MaxDiff′(n;t)は、先に説明したように、LUT１８によって各サブフィールドについて調整係数Adj(n)を決定するためにも使用される。乗算器１９が次いで使用されてこの係数に１フレーム中の維持パルス最大数MaxSustainNb(n;t)を乗じる。その結果が値MaxSustainNb′(n;t)である。
全サブフィールドの維持パルス最大数MaxSustainNb′(n;t)がブロック２０で次式によって合計される：
Figure 0005128818
 新しい維持パルス全量Sum(t)に基づいて、逆APL表２１が先に説明したように平均電力レベルAPL′(t)を与える。次いでブロック２２によってAPL(t)とAPL′(t)との間の最大値が選択される。この値APL″(t)は次いでAPL表２３によって使用されて、各サブフィールドnについて維持パルス全量SustainNb(n)を与える。これが画像tを表示するためにパネルが用いるべき値である。
本発明によれば、負荷効果は各サブフィールドの維持パルスの数を調整することによっても補償されうる。各サブフィールドについて補正値が計算される。負荷およびサブフィールドの維持パルス数に依存するこの値が、サブフィールドの維持パルス数に対して引き算される。本方法は、各サブフィールドの維持周波数のその最大負荷差に基づく前記の調整と組み合わせることができる。本方法を独立して使うこともできる。
好ましくは、引かれる維持パルスは、輝度の損失（ピーク輝度の低下）を避けるために、新しい維持パルス量に比例して諸サブフィールドに再分配される。
好ましくは、前記調整ステップは、ディスプレイパネルの電力消費を一定に保つため、たとえば平均電力レベル（APL）を計算することによる画像負荷の計算後に、および各サブフィールドの維持パルス数の再スケーリング後に実装される。
随意的な予備ステップにおいて、電力消費を一定に保つために諸サブフィールドの維持パルス数がたとえば図３に示したAPLによって再スケーリングされる。このステップの終わりに、最大ピーク白は200維持パルスから1080維持パルスまで変動できる。
この方法は３つの主要なステップを有している：
・サブフィールド負荷計算ステップ、
・サブフィールド負荷に基づいてサブフィールドごとの維持パルス数を調整するステップ、
・好ましくは、引かれた維持パルスの再分配ステップ。
〈サブフィールド負荷計算〉
このステップは、表示されるべき画像のための各サブフィールドの間に点灯されることになる発光素子を数えることからなる。
このステップは、各サブフィールドについて「ON」の発光素子に対応するサブフィールドデータを数えるカウンターを使うことによって容易に実装できる。
〈維持パルス調整ステップ〉
このステップは、負荷効果を最小にするために各サブフィールドについて維持パルス数を定義することが主眼である。
1080個の維持パルスをもつピーク白値については、最大重みサブフィールドの維持パルス数は80/255×1080＝339である。よって、負荷効果に起因する全サブフィールドの減衰を決定するためには、パネル輝度挙動を最小の1維持パルスから最大の340維持パルスまで測定することが必要である。明らかに、すべての値を測定する必要があるわけではなく、値の部分集合を測定すればよい。負荷効果は多かれ少なかれ比例的な効果なので他の値は補間によって計算される。
測定はたとえば画面の正方形領域上で実行される。画像負荷はたとえば8.5%から100%まで変化させられる。この領域中の中間調レベルが符号化されるが、前記サブセットのすべての維持パルス数を逐次とるのは一つのサブフィールドだけである。測定結果の例は下記の表ではいくつかの測定点についてのみ呈示してある（維持パルス1つから維持パルス130までで負荷は8.5%から100%まで変化）。この輝度挙動結果はカンデラ毎平方メートル（cd/m2）で表されている。負荷は表の左の列で縦方向に与えられており、維持パルス数は表の最上行で横方向に与えられている。この表は本発明の説明を単純化するために値の量を減らしたものからなっている。
Figure 0005128818
 この測定ステップに基づいて、それぞれの維持パルス数および負荷について輝度効率を計算し、各サブフィールドの効率を０でない最小の負荷（今の場合8.5%）についての輝度と比較して与えることができる。効率結果は下記の表で与えられる。負荷および維持パルス数の値は先の表と同様である。この表では、100%の効率は8.5%の負荷について得られた値に割り当てられている。
Figure 0005128818
 これらの効率の値から負荷効果を表す輝度減衰が各サブフィールドについて推定できる：
減衰＝100%−効率
先の表は、実は負荷効果は維持パルス数とは全く独立であるという事実を示している。実際、多数の測定失敗がなされうる（輝度が低すぎるため）非常に小さな維持パルス数について得られた値を除外すれば、グローバルには所与の画像負荷について減衰は全く安定していることが見て取れる。効率はそれぞれについての平均値（最初のいくつかの値は取り入れないで）に近似できる。表の右の列はそれぞれの負荷についてのこの平均値を与えている。図１６は効率の平均値を負荷に対して示すグラフである。このグラフ上では、負荷に対する効率の変化が全く単調でなめらかであることが見て取れる。これは、いくつかの負荷の値について減衰の値（負荷効果を表す）を測定点の補間によって計算することが可能である一つの理由である。この曲線は各サブフィールドについての補正値を計算するために使われる。
最小効率（66.29%）が得られるのは100%の負荷についてである。これは輝度減衰33.71%に対応する。
負荷とは独立したサブフィールドの均一な輝度挙動を得るため、本発明は、サブフィールドごとの維持パルス数を調整して各サブフィールドについて66.29%の効率を得ることを提案する。たとえば、APLによる再スケーリング後に107個の維持パルスをもつべきサブフィールドについては：
・負荷が100%であればすべきことはなく、現在のサブフィールドの維持パルス数107が保たれる。その場合、107の維持パルスの輝度は、輝度減衰がない場合の107×0.6629＝71個の維持パルスと同じである。
・負荷が70%しかない場合、効率は71.77%である。100%負荷についてと同じ輝度を達成するためには、式(107−x)×0.7177＝71を成り立たせる維持パルス数xの補正を適用することが必要である。今の場合、x＝8である。補正は、当該サブフィールドの理論的な維持パルス数に対して8つの維持パルスを引くことからなる。
・負荷が30%であれば、効率は88.01%である。100%負荷についてと同じ輝度を達成するためには、式(107−x)×0.8801＝71を成り立たせる維持パルス数xの補正を適用することが必要である。今の場合、x＝26である。補正は、当該サブフィールドの理論的な維持パルス数に対して26の維持パルスを引くことからなる。
・負荷が17%であれば、効率は95.01%である。100%負荷についてと同じ輝度を達成するためには、式(107−x)×0.9501＝71を成り立たせる維持パルス数xの補正を適用することが必要である。今の場合、x＝32である。補正は、当該サブフィールドの理論的な維持パルス数に対して26の維持パルスを引くことからなる。
サブフィールドSFnについてのこの調整ステップは、次の式によって表すことができる：
NB2[SFn]＝NB1(SFn)−Corr[SFn,Load(SFn)]
ここで、
・NB1(SFn)は調整前のサブフィールドSFnの維持パルス数、
・NB2(SFn)は調整後のサブフィールドSFnの維持パルス数
・Corr[SFn,Load(SFn)]は、負荷がLoad(SFn)であるサブフィールドSFnについて計算された補正値である。
ある変形では、輝度減衰は維持パルス数が変わってもあまり変わらないので、補正値を達成するために、ディスプレイパネルの複数の発光素子によって生成される輝度を測定するのを、特定の維持パルス数についてのみ、すべての前記の負荷について行うことが可能である。その際、前記負荷のそれぞれについて、前記負荷の最高のものについて測定された参照輝度と比較しての輝度減衰の値が決定される。次いで補正値が、前記負荷のそれぞれについて、前記特定の第一の維持パルス数について計算されるが、これは前記特定の第一の維持パルス数について決定された輝度減衰を乗じることによってである。
〈引かれた維持パルスの再分配〉
先のステップでは、諸サブフィールドは66.29%の最大輝度を与えるよう補正される。その結果、ディスプレイの最大ピーク輝度が低下する。
本発明によれば、先のステップの間に除去された維持パルスの量を各サブフィールドにその新たな維持パルス数に比例して再分配することによって、各サブフィールドの維持パルス数を再スケーリングすることが提案される。
この目的のため、全サブフィールドの補正値がカウンターによって合計される。この合計はCorrSumと呼ばれる：
Figure 0005128818
 引かれた維持パルスの再分配は次式によって表される：
Figure 0005128818
 ここで、NB3(SFn)は引かれた維持パルスの再分配後のサブフィールドSFnの維持パルス数である。
〈回路実装〉
図１７は、前述した方法の可能な回路実装を示している。入力画像データRGBは逆ガンマブロック１０に転送され、ここで演算
DOUT＝65535×(DIN／1023)γ
が適用される。ここで、
DINは入力データ
DOUTは出力データ
γ＝2.2
である。
今の例では入力データは10ビットであるが、出力データは16ビットである。出力データは前述したように平均電力測定ブロック１２によって合計される。PDPが当該画像を表示するために必要とする平均電力が近似的に所定の目標値に等しくなるよう、第一の維持パルス数NB1(SFn)が各サブフィールドSFnについて前記APL値を受け取る電力管理LUT２０によって決定される。
逆ガンマブロック１０からの出力データはディザブロック１１によって並行処理されて8ビット解像度になる。ディザブロック１１によって出力されるデータはエンコードブロック１３によってサブフィールドデータで符号化される。次いでそのサブフィールドデータがフレームメモリ１４に保存される。各サブフィールドSFnについてのアクティブピクセルの量Load(SFn)がサブフィールド負荷ブロック２１によって計算される。
Load(SFn)とNB1(SFn)に基づいて、補正LUT２２が維持パルス数NB1(SFn)に対して引き算されるべき補正値Corr(SFn,Load(SFn))を定義する。別のブロック２３を使って、演算NB1(SFn)−Corr(SFn,Load(SFn))を達成する。サブフィールドSFnの新しい維持パルス数はNB2(SFn)と表される。
次いでブロック２４を使って、前記の引き算される維持パルスを、全サブフィールドに、その維持パルス数NB2(SFn)に比例して再分配し、次の動作を達成する。
Figure 0005128818
 維持パルス数が計算され、フレームメモリ１４内に保存されていてシリアルに変換されたサブフィールドデータを表示するためにPDPを制御するのに使われる。
本発明の負荷効果補償の概念はLUT２２が維持パルス数とサブフィールド負荷との２つの入力をもつことに基づいている。 それは、最大限の負荷のサブフィールドと同じ輝度を得るために維持パルス数に対して引き算されるべき維持パルスの量を与える。そのようなLUTは図１８によって例示されている。
前述の例では、維持パルス数は1から339まで動いた。表は339個の水平入力を有する。負荷効果について6ビットの精度を達成するために、サブフィールド負荷は6ビットで表されるべきである。表は縦方向に64の個の入力を有する。適用されるべき最大の補正は、33.71%の減衰まで調整されるべき値339のものである（この場合、維持パルス114個が引かれるべきである）。これは、補正のために7ビットの精度が必要とされることを意味する。その場合、全体としての必要メモリは339×64×7ビット＝148キロビット程度となる。
現在のサブフィールド（1から339）に含まれる維持パルス数それぞれについて、このサブフィールドの負荷それぞれ（1.5%きざみで測る）について、LUT２２は元来の維持パルス量から引き算されるべき厳密な維持パルス量を提供する。
この表の利用は、各サブフィールドについて、そのグローバルな負荷（アクティブ化された発光素子の数を発光素子の総量で割ったもの）を計算することを要求する。この目的のため、サブフィールド負荷ブロック２１は11個のカウンターを有している（好ましくは16までのサブフィールドモードをカバーするために16のカウンターが配される）。サブフィールドデータの各ビットについて一つのカウンターで、それぞれがV同期パルスに際して各フレームでリセットされる。次いで、各ピクセルについて、適切なサブフィールドカウンターがサブフィールドデータの対応するビットによってインクリメントされる。各カウンターはサブフィールドデータのビットの値だけインクリメントされる（サブフィールドが現在のビデオ値についてアクティブ化されていなかったら0で、アクティブ化されていたら1）。三原色がシリアルに扱われる（同一のエンコーダを用いて一度に１色ずつ）なら11のカウンターで十分であるが、そうでなく三原色が３つのLUTで並列してエンコードされるなら33のカウンターをもつことになる。カウンターの大きさは解析されている発光素子の最大量に依存する：WXGAパネルは1365×768×3＝3144960個の発光素子を有するが、これは22ビットカウンター（222＝4194304）を意味する。カウンターの出力は7ビットに制限される。サブフィールド負荷計算については7ビットの精度で十分だからである。
前記回路の動作を改良するために、サブフィールド負荷ブロック２１の出力値に対する履歴機能を追加して一切のジッターや発振を避けるようにすることが可能である。これはサブフィールド負荷の値のフィルタリングの一種に相当する。
この解決策はLUTに基づいており、使用されるサブフィールド構造に対して完全に独立であるので、ハードウェア実装は非常に軽減される。
古典的なプラズマディスプレイパネルにおける画像負荷に対してピーク輝度および電力消費を表す図である。 古典的なプラズマディスプレイパネルにおける画像負荷に対してピーク白に対する維持パルス数を表す図である。 古典的なプラズマディスプレイパネルにおける画像負荷に対してフレームの継続時間を表す図である。 維持周波数が高いときの古典的なプラズマディスプレイパネルにおける負荷効果を示す図である。 自然の場面に対する負荷効果によるソラリゼーション効果を示す図である。 ビデオ画像とその画像のサブフィールドごとの負荷を示す関連するヒストグラムとを示す図である。 図６のビデオ画像を表示するための各サブフィールドについての行負荷を示す図である。 コンピュータ画像とその画像のサブフィールドごとの負荷を示す関連するヒストグラムとを示す図である。 図８のビデオ画像を表示するための各サブフィールドについての行負荷を示す図である。 図８のコンピュータ画像について行負荷効果を示した図である。 あるサブフィールドについて選択されるべき維持周波数を、当該サブフィールドについてパネルの二つの相続く行の間の最大負荷差に対して示すグラフである。 各サブフィールドについてその維持周波数に適応された維持パルス数の生成を示すブロック図である。 画像負荷に対する、１フレーム中の維持パルス数を示すグラフである。 維持周波数の修正に起因する、ピーク白に対しての維持パルスの減少を示す二つの曲線である。 本発明に基づくプラズマディスプレイパネルの回路実装のブロック図である。 負荷に対して輝度効率を示す図である。 サブフィールドの維持パルスの調整をその負荷に基づいて実装するプラズマディスプレイパネルの回路実装のブロック図である。 負荷効果を補償するための、各サブフィールドの維持パルス数に対して引き算されるべき補正値を含むLUTを示す図である。

Claims (30)

  1. 複数のサブフィールドを有する１フレームの間に発光素子をもつディスプレイパネルを駆動する方法であって、各サブフィールドは、パネルの発光素子が表示されるべき画像データに従ってアクティブ化されたりされなかったりするアドレッシング段階と、アクティブ化された発光素子が、ディスプレイの発光素子の行に対応する電極に加えられる維持パルスによって照明される維持段階とを有しており：
    ・各サブフィールドについて、行負荷と呼ばれる、ディスプレイパネルの発光素子の各行におけるアクティブ化された発光素子の量を算出し、
    ・各サブフィールドについて、ディスプレイパネルの２つの相続く行の行負荷の最大の差を計算し、
    ・行負荷効果を軽減するために各サブフィールドについてその最大行負荷差に従って維持周波数を選択し、前記最大行負荷差のある値についての選択された維持周波数が、前記最大行負荷差のより小さな値について選択された維持周波数以下となるようにする、
    ステップを有することを特徴とする方法。
  2. 前記最大行負荷差の計算が、行負荷がある最小行負荷より大きな行についてのみ実行されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
  3. ある行についての前記最小行負荷がディスプレイパネルのある行内の発光素子の量の１０％に等しいことを特徴とする、請求項２記載の方法。
  4. ディスプレイパネルの２つの相続く行の間の最大行負荷差が、各サブフィールドについて、現在のフレームおよび該現在のフレームに先行する複数のフレームに対して計算され、前記維持周波数を選択するために使われる最大行負荷差が前記複数のフレームについて計算される最大行負荷差の平均値であることを特徴とする、請求項１ないし３のうちいずれか一項記載の方法。
  5. 各サブフィールドの維持パルス数が、現在の画像を表示するためにアクティブ化されるべき発光素子の数の平均輝度を表す平均電力レベルと当該サブフィールドについての前記選択された維持周波数とに従って、調節後にすべての維持パルスを実行するのに十分な時間があるように調節されることを特徴とする、請求項１ないし４のうちいずれか一項記載の方法。
  6. 請求項５記載の方法であって、各サブフィールドの維持パルス数を現在の画像を表示するためにアクティブ化されるべき発光素子の数と当該サブフィールドについての前記選択された維持周波数とに従って調節するために：
    ・現在の画像を表示するための第一の平均電力レベル（APL(t)）を測定し、
    ・各サブフィールドについて、前記選択された維持周波数とある基準維持周波数との間の比に対応する調整係数（Adj(n)）を計算し、
    ・あるサブフィールドに関して該サブフィールドの維持パルスの最大量と該サブフィールドの調整係数との積を基本維持パルス量とし、フレーム中で該基本維持パルス量の合計に対応する維持パルスの全量（Sum(t)）を計算し、
    ・フレーム中の維持パルス（Sum(t)）の前記全量を表す第二の平均電力レベル（APL′(t)）を計算し、
    ・各サブフィールドについて、前記第一および第二の平均電力レベル（APL(t)、APL′(t)）のうちの最大値に従って維持パルス数を選択する、
    ステップを有することを特徴とする方法。
  7. 請求項６記載の方法であって、さらに：
    ・前記画像データをサブフィールドデータにエンコードし、
    ・各サブフィールドの負荷を前記サブフィールドのデータに基づいて計算し、
    ・発光素子によって諸サブフィールドについて生成される輝度と該諸サブフィールドの重みとの間に同じ比例関係が得られるよう、諸サブフィールドの維持パルス数をその負荷に基づいて調整する、
    ステップを有することを特徴とする方法。
  8. 請求項７記載の方法であって、あるサブフィールドの維持パルス数を調整するために：
    ・調整前の当該サブフィールドについての第一の維持パルス数（NB1）を提供し、
    ・調整前の前記第一の維持パルス数から引き算されるべき補正値を、当該サブフィールドの前記負荷と前記第一の維持パルス数とに基づいて定義し、
    ・前記補正値を前記第一の維持パルス数から引くことにより当該サブフィールドについて第二の維持パルス数（NB2）を得る、
    ステップを有することを特徴とする方法。
  9. 前記サブフィールドの補正値が、当該サブフィールドの前記負荷と前記維持パルス数とを入力信号とする探索表によって定義されていることを特徴とする、請求項８記載の方法。
  10. 請求項９記載の方法であって、前記探索表に保存されている補正値を獲得するのが：
    ・１から最大重みサブフィールドの第一の維持パルス数Mまでの間に含まれるあらゆる第一の維持パルス数について、および複数の０でない負荷について、ディスプレイ手段の複数の発光素子によって生成される輝度を測定し、
    ・前記第一の維持パルス数のそれぞれおよび前記負荷のそれぞれについて、同じ維持パルス数および前記負荷の最高値について測定した参照輝度と比較した輝度減衰を決定し、
    ・前記第一の維持パルス数のそれぞれおよび前記負荷のそれぞれについて、前記決定された輝度減衰に前記第一の維持パルス数を乗じることによって当該補正値を計算する、
    ステップによってであることを特徴とする方法。
  11. 請求項９記載の方法であって、前記探索表に含まれる補正値を獲得するのが：
    ・ある特定の第一の維持パルス数について、および複数の０でない負荷について、ディスプレイ手段の複数の発光素子によって生成される輝度を測定し、
    ・前記負荷のそれぞれについて、前記負荷の最高値について測定した参照輝度と比較した輝度減衰を決定し、
    ・前記負荷のそれぞれについておよび前記特定の第一の維持パルス数について、前記決定された輝度減衰に前記特定の第一の維持パルス数を乗じることによって当該補正値を計算する、
    ステップによってであることを特徴とする方法。
  12. 前記特定の第一の維持パルス数が２０より大きいことを特徴とする、請求項１１記載の方法。
  13. 各サブフィールドにおいて引かれた維持パルス数を該サブフィールドの第二の維持パルス数に比例して再分配するために、前記複数のサブフィールドの前記第二の維持パルス数が再スケーリングされることを特徴とする、請求項８ないし１２のうちいずれか一項記載の方法。
  14. 画像を表示するために当該ディスプレイ手段によって必要とされる平均電力レベルがある固定された目標値に近似的に等しくなるようにするため、各サブフィールドの維持パルス数をその負荷に基づいて調整する前記ステップの前に、前記維持パルス数が再スケーリングされることを特徴とする、請求項７ないし１３のうちいずれか一項記載の方法。
  15. サブフィールドの負荷の前記計算が、前記サブフィールドの間に点灯されるべき発光素子を数えることからなることを特徴とする、請求項７ないし１４のうちいずれか一項記載の方法。
  16. 複数のサブフィールドを有する１フレームの間に発光素子をもつディスプレイパネルを駆動する装置であって、各サブフィールドは、パネルの発光素子が表示されるべき画像データに従ってアクティブ化されたりされなかったりするアドレッシング段階と、アクティブ化された発光素子が、ディスプレイの発光素子の行に対応する電極に加えられる維持パルスによって照明される維持段階とを有しており：
    ・各サブフィールドについて、行負荷と呼ばれる、ディスプレイパネルの発光素子の各行におけるアクティブ化された発光素子の量を算出するための、および各サブフィールドについて、ディスプレイパネルの２つの相続く行の行負荷の最大の差を計算するための手段と、
    ・行負荷効果を軽減するために各サブフィールドについてその最大行負荷差に従って維持周波数を選択するための手段であって、該選択を、前記最大行負荷差のある値についての選択された維持周波数が前記最大行負荷差のより小さな値について選択された維持周波数以下となるように行う手段、
    とを有することを特徴とする装置。
  17. 前記最大行負荷差の計算が、行負荷がある最小行負荷より大きな行についてのみ実行されることを特徴とする、請求項１６記載の装置。
  18. ある行についての前記最小行負荷がディスプレイパネルのある行内の発光素子の量の１０％に等しいことを特徴とする、請求項１７記載の装置。
  19. 各サブフィールドについて、現在のフレームおよび該現在のフレームに先行する複数のフレームに対して計算された、２つの相続く行の間の最大行負荷差の平均値を計算するための時間フィルタをさらに有しており、前記平均値が前記維持周波数を選択するための選択手段によって使われることを特徴とする、請求項１６ないし１８のうちいずれか一項記載の装置。
  20. 各サブフィールドの維持パルス数が、現在の画像を表示するためにアクティブ化されるべき発光素子の数の平均輝度を表す平均電力レベルと当該サブフィールドについての前記選択された維持周波数とに従って、調節後にすべての維持パルスを実行するための十分な時間があるように調節されることを特徴とする、請求項１６ないし１９のうちいずれか一項記載の装置。
  21. 請求項２０記載の装置であって：
    ・ある基準維持周波数とともに現在の画像を表示するために前記ディスプレイパネルによって必要とされる電力を表す第一の平均電力レベル（APL(t)）を計算するための計算手段（１２）と、
    ・各サブフィールドについて、対応する前記最大行負荷差に基づいて、当該サブフィールドについての前記選択された維持周波数とある基準周波数との間の比に対応する調整係数（Adj(m)）を与えるための第一の探索表（１８）と、
    ・各サブフィールドについて前記調整係数に維持パルスの最大量を乗じ、各サブフィールドについて調整された維持パルスの最大量を与えるための乗算器（１９）と、
    ・当該フレームの全サブフィールドの前記調整された維持パルス最大量を合計するための加算器（２０）と、
    ・前記調整された維持パルス最大量の合計を第二の平均電力レベル（APL′(t)）に変換するための第二の探索表（２１）と、
    ・前記第一および第二の平均電力レベル（APL(t)、APL′(t)）の間での最大レベル（APL″(t)）を選択するための手段（２２）と、
    ・各サブフィールドについて前記最大レベル（APL″(t)）をある維持パルス量に変換するための第三の探索表（２３）、
    とを有することを特徴とする装置。
  22. 請求項２１記載の装置であって：
    ・前記画像データをサブフィールドデータにエンコードする手段（１３）と、
    ・各サブフィールドの負荷を前記サブフィールドのデータに基づいて計算する手段（２１）と、
    ・発光素子によって諸サブフィールドについて生成される輝度と該諸サブフィールドの重みとの間に同じ比例関係が得られるよう、諸サブフィールドの維持パルス数をその負荷に基づいて調整する手段（２２、２３）、
    とを有することを特徴とする装置。
  23. 請求項２２記載の装置であって、サブフィールドの維持パルス数を調整するための前記手段が：
    ・調整前に前記サブフィールドについて第一の維持パルス数（NB1）を提供する手段（１２、１３）と、
    ・前記第一の維持パルス数に対して引き算されるべき補正値を、当該サブフィールドの前記負荷と前記維持パルス数とに基づいて定義する補正手段（２２）と、
    ・前記補正値を前記第一の維持パルス数から引くことにより当該サブフィールドについて第二の維持パルス数（NB2）を得る手段（２３）、
    とを有することを特徴とする装置。
  24. 前記補正手段が、当該サブフィールドの前記負荷と前記維持パルス数とを入力信号とする探索表であることを特徴とする、請求項２３記載の装置。
  25. 請求項２４記載の装置であって、前記探索表（２２）に保存されている補正値を獲得するのが：
    ・１から最大重みサブフィールドの第一の維持パルス数Mまでの間に含まれるあらゆる第一の維持パルス数について、および複数の０でない負荷について、ディスプレイ手段の複数の発光素子によって生成される輝度を測定し、
    ・前記第一の維持パルス数のそれぞれおよび前記負荷のそれぞれについて、同じ維持パルス数および前記負荷の最高値について測定した参照輝度と比較した輝度減衰を決定し、
    ・前記第一の維持パルス数のそれぞれおよび前記負荷のそれぞれについて、前記決定された輝度減衰に前記第一の維持パルス数を乗じることによって当該補正値を計算する、
    ことによってであることを特徴とする装置。
  26. 請求項２４記載の装置であって、前記探索表（２２）に含まれる補正値を獲得するのが：
    ・ある特定の第一の維持パルス数について、および複数の０でない負荷について、ディスプレイ手段の複数の発光素子によって生成される輝度を測定し、
    ・前記負荷のそれぞれについて、前記負荷の最高値について測定した参照輝度と比較した輝度減衰を決定し、
    ・前記負荷のそれぞれについておよび前記特定の第一の維持パルス数について、前記決定された輝度減衰に前記特定の第一の維持パルス数を乗じることによって当該補正値を計算する、
    ことによってであることを特徴とする装置。
  27. 前記特定の第一の維持パルス数が２０より大きいことを特徴とする、請求項２６記載の装置。
  28. 各サブフィールドにおいて引かれた維持パルス数を該サブフィールドの第二の維持パルス数に比例して再分配するために、前記複数のサブフィールドの前記第二の維持パルス数を再スケーリングする手段（２４）を有することを特徴とする、請求項２３ないし２７のうちいずれか一項記載の装置。
  29. 画像を表示するために当該ディスプレイ手段によって必要とされる平均電力レベルがある固定された目標値に近似的に等しくなるようにするため、各サブフィールドの維持パルス数をその負荷に基づいて調整する前に、前記維持パルス数を再スケーリングする手段（１２、１３）を有することを特徴とする、請求項２２ないし２８のうちいずれか一項記載の装置。
  30. 負荷効果を補償するために請求項１６ないし２９のうちいずれか一項記載の装置を有することを特徴とする、行および列に編成された複数の発光素子を有するプラズマディスプレイパネル。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20050075216A (ko) * 2004-01-16 2005-07-20 엘지전자 주식회사 플라즈마 표시 패널에서의 로드 이펙트 상쇄 장치
EP1768087A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-28 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Method and device for recursively encoding luminance values into subfield code words in a display device
EP1768088A3 (en) * 2005-09-22 2009-05-13 THOMSON Licensing Method and device for encoding luminance values into subfield code words in a display device

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03182792A (ja) * 1989-12-12 1991-08-08 Fujitsu Ltd プラズマディスプレイパネルの駆動装置
JPH0535205A (ja) 1991-07-29 1993-02-12 Nec Corp プラズマデイスプレイの駆動方式
JP2856241B2 (ja) * 1993-11-17 1999-02-10 富士通株式会社 プラズマディスプレイ装置の階調制御方法
JP2757795B2 (ja) 1994-12-02 1998-05-25 日本電気株式会社 プラズマディスプレイの輝度補償方法及びプラズマディスプレイ装置
JP2964922B2 (ja) 1995-07-21 1999-10-18 株式会社富士通ゼネラル ディスプレイ装置の駆動回路
JP3611377B2 (ja) * 1995-09-01 2005-01-19 富士通株式会社 画像表示装置
US6100859A (en) 1995-09-01 2000-08-08 Fujitsu Limited Panel display adjusting number of sustaining discharge pulses according to the quantity of display data
JP2900997B2 (ja) 1996-11-06 1999-06-02 富士通株式会社 表示ユニットの消費電力制御のための方法と装置、それを備えた表示システム及びそれを実現するプログラムを格納した記憶媒体
JP3630290B2 (ja) 1998-09-28 2005-03-16 パイオニアプラズマディスプレイ株式会社 プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ
JP3642689B2 (ja) 1998-12-08 2005-04-27 富士通株式会社 プラズマディスプレイパネル装置
US6559816B1 (en) * 1999-07-07 2003-05-06 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for erasing line in plasma display panel
JP3556163B2 (ja) 2000-09-25 2004-08-18 富士通日立プラズマディスプレイ株式会社 表示装置
JP4308488B2 (ja) * 2002-03-12 2009-08-05 日立プラズマディスプレイ株式会社 プラズマディスプレイ装置
KR100458593B1 (ko) * 2002-07-30 2004-12-03 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 표시 패널의 어드레스 데이터 자동 전력 제어방법과 장치, 그 장치를 갖는 플라즈마 표시 패널 장치
JP4084262B2 (ja) * 2003-08-08 2008-04-30 三星エスディアイ株式会社 輝度補正回路、輝度補正方法及び映像表示装置並びに映像表示方法
KR100563462B1 (ko) * 2003-10-21 2006-03-23 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치 및 방법
JP2005128133A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイ装置及びその駆動方法

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