KR100660579B1

KR100660579B1 - 플라즈마 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100660579B1
Application number: KR1020000050767A
Authority: KR
Inventors: 고지마아야히또; 와까야마히로유끼; 구리야마히로히또; 야마모또아끼라
Original assignee: 후지츠 히다찌 플라즈마 디스플레이 리미티드
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2006-12-22
Also published as: US7053868B1; EP1085495A2; TW580675B; US7466292B2; EP1085495A3; KR20010030174A; JP2001092409A; EP1085495B1; US20060152439A1; DE60040196D1; JP4484276B2

Abstract

본 발명은 입력 영상 데이터의 계조 스텝보다도 작은 계조 스텝의 출력 표시 데이터로 변환시킴으로써, 휘도의 계조 해상도를 높이거나, 또는 임의의 변환 특성으로 입력 영상 데이터를 출력 표시 데이터로 변환시키는 것을 과제로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 가중치에 대응하는 휘도를 갖는 복수의 서브 프레임(SF)의 조합에 의해 1 프레임 내의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 공급되는 입력 영상 데이터(Vin)의 비트수로 표현 가능한 휘도의 최소 계조보다도 작은 휘도를 갖는 미소 휘도 서브 프레임(SF0)을 부가한다. 그리고 이러한 복수의 서브 프레임(SF0∼SF8)으로부터 원하는 조합을 점등시킴으로써, 종래의 입력 영상 데이터(Vin)의 계조수를 변화시키지 않고 휘도의 계조 해상도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

입력 영상 데이터, 미소 휘도 프레임

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY APPARATUS}

도 1은 본 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성도.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 구조를 나타내는 분해 사시도.

도 3은 본 실시예의 서브 프레임 방식을 나타내는 도면.

도 4는 본 실시예에 있어서의 표시 데이터 생성부의 구성을 나타내는 도면.

도 5는 본 실시예에 있어서의 데이터 컨버터의 상세 구성도.

도 6은 데이터 컨버터(50)가 유지하는 변환 테이블의 예를 나타내는 도면.

도 7은 본 실시예에 있어서의 γ 특성의 변환 테이블의 예를 나타내는 도표.

도 8은 도 7의 변환 테이블의 특성도.

도 9는 본 실시예에 있어서의 다른 표시 데이터 생성부의 구성도.

도 10은 본 실시예에 있어서의 다른 표시 데이터 생성부의 구성도.

도 11은 가중치법을 이용한 경우의 γ 특성을 갖는 변환 테이블의 예를 나타내는 도표.

도 12는 데이터 컨버터의 다른 예를 나타내는 구성도.

도 13은 도 12의 데이터 컨버터를 이용하여 색조(색 온도)를 변화시키는 예를 나타내는 도면.

도 14는 종래의 3 전극·면방전형(面放電型) AC 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서의 서브 프레임 방식을 설명하는 도면.

도 15는 종래의 데이터 컨버터의 변환 테이블의 예를 나타내는 도표.

도 16은 종래의 데이터 컨버터의 변환 테이블의 특성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

PDP : 플라즈마 디스플레이 패널

38 : 제어 장치

44 : 표시 데이터 생성부

50 : 데이터 컨버터

Vin : 입력 영상 데이터, 입력 화상 데이터

Dout : 출력 표시 데이터

SF0∼SF10 : 서브 프레임

SF0 : 미소 휘도 서브 프레임

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이며, 특히 데이터 컨버터를 개량하여 보다 높은 품질의 화상을 표시할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 장치는 방전 공간을 사이에 두고 형성된 한 쌍의 기판 상에 소정 전극을 형성하고, 전극 사이에서 플라즈마 방전을 발생시키며, 그것에 의해 생성되는 자외선에 의해 기판 표면에 형성한 형광체를 여기하여 발광시킴으로써 소정의 화상 표시를 행한다. 1 프레임 내의 방전 횟수를 제어함으로써 원하는 휘도의 화상을 표시할 수 있다.

도 14는 종래의 3 전극 면방전형 AC 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서의 서브 프레임 방식을 설명하는 도면이다. 3 전극 면방전형 AC 플라즈마 디스플레이의 경우에 1 프레임을 복수의 서브 프레임(SF)으로 분할하고, 그 서브 프레임에 있어서의 서스테인 펄스 수의 비율에 의해 휘도의 계조를 표현한다. 각각의 서브 프레임(SF)은 패널 전체를 리셋하는 리셋 기간(RST)과, 원하는 화상 데이터에 따라 표시하고자 하는 셀을 방전시켜 그곳에 벽전하를 축적하는 어드레스 기간(ADD)과, 어드레스 기간(ADD) 내에 방전하여 벽전하를 축적한 셀에 대하여, 서브 프레임의 휘도의 계조 비율에 따른 횟수의 서스테인 방전(유지 방전)을 행하는 서스테인 기간(SUS)으로 구성된다.

도 14의 예는, 1 프레임이 8 개의 서브 프레임(SF1∼SF8)으로 구성되고 각 서브 프레임(SF1∼SF8)의 서스테인 방전 횟수의 비율이 1:2:4:8:16:32:64:128로 설정된다. 이에 따라, 각 서브 프레임에 의해 표현되는 휘도도 동일한 비율로 된다. 따라서 서브 프레임의 소정의 조합에 의해 1 프레임 내에서의 원하는 휘도를 표시할 수 있다.

플라즈마 디스플레이 장치에 입력되는 입력 영상 데이터(또는 입력 화상 데이터)는 통상 1 프레임 마다 RGB의 각 색의 계조를 나타내는 디지털 데이터이다. 따라서 플라즈마 디스플레이 장치는 이 1 프레임 마다 계조 데이터를 서브 프레임의 조합으로 이루어진 표시 데이터로 변환시키는 데이터 컨버터를 갖는다. 이 데이터 컨버터는 통상 변환 테이블 등으로 구성된다.

도 15는 종래의 데이터 컨버터의 변환 테이블의 예를 나타내는 도표이다. 또한, 도 16은 도 15의 변환 테이블의 특성도이다. 도 15 및 도 16에 나타난 예에서는, 256 계조를 갖는 8 비트의 입력 영상 데이터가 8 개의 서브 프레임(SF1∼SF8)의 점등(點燈) 및 비점등을 나타내는 출력 표시 데이터로 변환되어, 1 프레임 내에서 0∼255 계조의 휘도가 표시된다. 예를 들어, 입력 데이터의 계조가 7인 경우는 서브 프레임 SF1(1), SF2(2), SF3(4)에서 점등되고, 입력 데이터의 계조가 255인 경우는 모든 서브 프레임 SF1(1)∼SF8(128)에서 점등된다.

종래의 변환 테이블의 특성은, 도 16a에 나타낸 바와 같이 입력 영상 데이터가 1 계조 증가할 때 마다 출력 데이터의 휘도도 1 계조 증가하는 1 차 함수이며, 바이너리(binary) 카운터 값과 동일하다. 이에 따라 도 15의 변환 테이블은, 입력 영상 데이터의 0∼255 계조에 대하여 0∼255 계조의 휘도 값이 1 대 1로 대응한다. 도 16b에는 도 15의 변환 테이블에 대응하는 일부 상세 특성 곡선이 도시된다. 입력 영상 데이터가 0 계조 근방으로부터 255 계조까지인 모든 영역에 있어서, 입력 영상 데이터의 1 계조의 증가에 대하여 출력 휘도 값도 1 계조씩 증가한다.

종래의 데이터 컨버터의 변환 테이블 또는 변환 특성은 입력 영상 데이터의 모든 계조 영역에 있어서 일률적으로 휘도의 계조를 증감시키는 1 차 함수이다. 그러나 이 변환 특성에서는 사람의 눈이 가장 민감하게 반응하는 저휘도 영역에서의 계조수가 부족하고, 어두운 화상에 대한 휘도의 계조 표현력이 부족하게 된다. 즉 어두운 화상에 대한 휘도의 계조 해상도가 부족하다. 한편 고휘도 영역에서는 저휘도 영역에 비하여 사람의 눈은 그다지 민감하게 반응하지 않지만 이러한 영역에서의 계조수는 필요 이상으로 되어 있다.

또한 일반적으로 외부로부터 공급되는 입력 영상 데이터는 원래의 영상 신호에 γ 보정이 가해져 있는 경우가 많다. 이러한 영상 신호의 γ 보정은 입력이 낮은 계조 영역에서는 보다 많은 휘도의 계조수를 갖는 CRT 등의 표시 디바이스의 γ 특성에 대응하여 실행된다. 그러나 도 15 및 도 16의 변환 특성을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치에서는 그러한 γ 특성을 가지고 있지 않기 때문에, γ 보정된 입력 영상 데이터에 대하여 저휘도 영역의 계조 표현을 정확하게 행할 수 없어, 저휘도 영역의 휘도의 계조 해상도가 상실되게 된다.

또한 종래의 데이터 컨버터에서는, RGB의 3 원색에 대하여 도 15 및 도 16에 나타낸 것과 같은 변환 테이블 또는 변환 특성을 이용하고 있다. 그 결과 색 밸런스(색조)를 변화시킬 수 없었다. 일반적으로 표시 영상의 색 온도에 대해서, 구미(歐美)에서는 붉은 빛의 백색과 같이 색 온도가 낮은 영상이 선호되고, 일본에서는 푸른 빛의 백색과 같이 색 온도가 높은 영상이 선호된다. 그러나 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에서는 이러한 색 온도의 차이를 실현시킬 수 없었다. 또한 형광체의 특성상 소정의 유지 방전 횟수에 대해서도 각각의 색 마다 상이한 휘도를 생성하는 경우가 있다.

따라서 본 발명은 저휘도 영역에서의 계조 표현력을 증대시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명의 다른 목적은 입력 영상 데이터에 대하여 임의의 변환 특성으로 출력 표시 데이터를 생성하여 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 원하는 색 온도의 영상을 선택적으로 표시할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 γ 특성을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 측면은 복수의 가중치에 대응하는 휘도를 갖는 복수의 서브 프레임의 조합에 의해 1 프레임 내의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 공급되는 입력 영상 데이터의 비트수로 표현 가능한 휘도의 최소 계조보다도 작은 휘도를 갖는 서브 프레임을 부가하고, 이러한 복수의 서브 프레임으로부터 원하는 조합을 점등시킴으로써, 종래의 입력 영상 데이터의 계조수를 변화시키지 않고 휘도의 계조 해상도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에서는, 특히 저계조 영역에 있어서의 복수의 서브 프레임의 조합에 추가된 미소 휘도의 서브 프레임을 이용함으로써, 휘도의 계조 해상도를 보다 증가시킬 수 있고, γ 보정된 입력 영상 데이터에 대하여 사람의 눈에 민감한 저휘도 영역에서의 계조 표현력을 증대시킬 수 있다.

또한, 다른 바람직한 실시예에서는, 추가된 미소 휘도의 서브 프레임의 이용을 적절히 선택하여 RGB의 색 마다 상이한 변환 특성을 설정하고, 원하는 색 온도의 영상을 선택적으로 표시한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 측면은, 소정 휘도를 갖는 복수의 서브 프레임의 조합에 의해 1 프레임의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 공급되는 입력 영상 데이터를 상기 복수의 서브 프레임의 점등 및 비점등을 나타내는 출력 데이터로 변환시키는 데이터 컨버터를 갖고, 상기 복수의 서브 프레임은 상기 입력 영상 데이터의 비트수로 표현 가능한 휘도의 최소 계조보다도 작은 휘도를 갖는 미소 휘도 서브 프레임을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 데이터 컨버터의 변환 특성은 입력 영상 데이터의 제 1 계조 영역에 있어서의 출력 데이터의 휘도 증가율이 상기 제 1 계조 영역보다도 높은 제 2 계조 영역에 있어서의 상기 출력 데이터의 휘도 증가율보다도 작은 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 데이터 컨버터는 복수의 변환 특성을 갖고, 상기 복수의 변환 특성을 선택하는 모드 설정 신호에 의해 상기 복수의 변환 특성으로부터 원하는 변환 특성이 선택되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 입력 영상 데이터는 복수의 원색에 대응하여 각각 공급되고, 상기 데이터 컨버터의 변환 특성은 상기 복수의 원색 마다 선택적으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 데이터 컨버터는 입력 영상 데이터보다도 비트수가 많은 출력 데이터로 변환시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 데이터 컨버터의 변환 특성은 입력 영상 데이터의 제 1 계조 영역에 있어서의 출력 데이터의 휘도 증가율이 상기 제 1 계조 영역보다도 높은 제 2 계조 영역에 있어서의 상기 출력 데이터의 휘도 증가율과 상이한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 측면은, 소정 휘도를 갖는 복수의 서브 프레임의 조합에 의해 1 프레임의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치의 데이터 컨버터에 있어서, 공급되는 입력 영상 데이터를 상기 복수의 서브 프레임의 점등 및 비점등을 나타내는 출력 데이터로 변환시키고, 상기 복수의 서브 프레임은 상기 입력 영상 데이터의 비트수로 표현 가능한 휘도의 최소 계조보다도 작은 휘도를 갖는 미소 휘도 서브 프레임을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 플라즈마 디스플레이 장치의 데이터 컨버터에 있어서, 상기 데이터 컨버터의 변환 특성은 입력 영상 데이터의 제 1 계조 영역에 있어서의 출력 데이터의 휘도 증가율이 상기 제 1 계조 영역보다도 높은 제 2 계조 영역에 있어서의 상기 출력 데이터의 휘도 증가율보다도 작은(또는 높은) 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 측면은, 소정 휘도 레벨을 갖는 복수의 서브 프레임의 조합에 의해 1 프레임의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서, 영상 입력 데이터를 상기 복수의 서브 프레임의 온/오프(ON/OFF) 상태가 규정되는 출력 데이터로 변환하는 단계를 포함하며, 상기 서브 프레임은 상기 입력 영상 데이터의 비트수로 표현되는 휘도의 최소 계조보다 작은 휘도 레벨을 갖는 미소 휘도 서브 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 측면은, 소정 휘도 레벨을 갖는 복수의 서브 프레임의 조합에 의해 1 프레임의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 각 픽셀(pixel)의 입력 영상 데이터를 상기 복수의 서브 프레임의 온/오프 상태가 규정되는 출력 데이터로 변환하는 데이터 컨버터를 포함하며, 상기 출력 데이터의 계조 레벨의 수는 입력 영상 데이터의 계조 레벨의 수보다 크며, 상기 서브 프레임은 상기 입력 영상 데이터의 비트수로 표현되는 휘도의 최소 계조 레벨보다 작은 휘도 레벨을 갖는 미소 휘도 서브 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 측면은, 소정 휘도 레벨을 갖는 복수의 서브 프레임의 조합에 의해 1 프레임의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치에서 사용되는 데이터 컨버터에 있어서, 각 픽셀의 영상 입력 데이터는 복수의 서브 프레임의 온/오프 상태가 규정되는 출력 데이터로 변환되며, 상기 출력 데이터의 계조 레벨의 수는 입력 영상 데이터의 계조 레벨의 수보다 크며, 상기 서브 프레임은 상기 입력 영상 데이터의 비트수로 표현되는 휘도의 최소 계조 레벨보다 작은 휘도 레벨을 갖는 미소 휘도 서브 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 측면은, 소정 휘도 레벨을 갖는 복수의 서브 프레임의 조합에 의해 1 프레임의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서, 각 픽셀의 영상 입력 데이터를 복수의 서브 프레임의 온/오프 상태가 규정되는 출력 데이터로 변환하는 단계를 포함하며, 상기 출력 데이터의 계조 레벨의 수는 입력 영상 데이터의 계조 레벨의 수보다 크며, 상기 서브 프레임은 상기 입력 영상 데이터의 비트수로 표현되는 휘도의 최소 계조 레벨보다 작은 휘도 레벨을 갖는 미소 휘도 서브 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 그러나 이러한 실시예가 본 발명의 기술적 범위를 한정시키지는 않는다.

도 1은 본 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 개략 구성도이다. 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과, 그 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 구동시키는 드라이버 그룹(30∼36)과, 그들 드라이버 그룹의 동작을 제어하는 제어 장치(38)로 구성된다. 제어 장치(38)는 외부로부터 입력 영상 데이터(Vin)와 도트 클록(Dclk)이 공급되고, 표시 데이터(Dout)를 생성하는 표시 데이터 생성부(44)와, 외부로부터 공급되는 수직 동기 신호(Vsync)에 응답하여 플라즈마 디스플레이 장치 내의 동기 제어를 행하는 동기 제어부(40)와, 동기 제어부(40)에 의해 동기 제어되어, 드라이버 그룹을 제어하는 드라이버 제어부(42)를 갖는다.

드라이버 제어부(42)는 제어신호(S1, S2, S3, S4)에 의해 각 드라이버를 제어한다. 드라이버 그룹에는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 X 전극을 구동시키는 X 측 공통 드라이버(34)와, 어드레스 기간에 있어서 스캔 동작을 위해 Y 전극을 차례로 구동시키는 Y 측 스캔 드라이버(30)와, 서스테인 기간에 있어서 Y 전극을 공통으로 구동시키는 Y 측 공통 드라이버(32)와, 어드레스 기간에 있어서 어드레스 전극을 표시 데이터(Dout)에 따라 구동시키는 어드레스 드라이버(36)를 갖는다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 일부 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 앞면측 기판(10)과 뒷면측 기판(20)을 갖는 3 전극 면방전형 AC 플라즈마 디스플레이 패널이다. 앞면측 기판(10) 상에는 투명 전극(11)과 도전성이 높은 버스 전극(12)을 적층시킨 X 전극(13X)과 Y 전극(13Y)이 복수쌍 평행하게 설치되고, 그들 전극 상에 유전체층(14)과 보호층(15)이 설치된다. 또한, 뒷면측 기판(20) 상에는 하지층(21) 상에 어드레스 전극(A1, A2, A3)이 X 전극 및 Y 전극과 직교하는 방향으로 복수개 형성되고, 그 위에 유전체층(22)이 형성된다. 또한, 뒷면측 기판(20) 상에는 어드레스 전극 사이에 이 방향에 따라 리브(rib)(23)가 형성되고, 어드레스 전극 상 및 리브(23) 상에 적색, 녹색, 청색의 형광체(24R, 24G, 24B)가 형성된다.

이러한 구성의 플라즈마 디스플레이 패널은 리셋 기간(RST)에 X 전극 및 Y 전극 사이에 큰 리셋 펄스를 인가하여, 패널 전면(全面)에서 그들 전극 사이에 방전을 발생시키고, 리셋 펄스의 하강 시에 상기의 방전에 의해 발생한 벽전하를 이용하여 소거(消去) 방전을 발생시켜, X 전극 및 Y 전극 상의 유전체층(14) 상의 벽전하를 소멸시킨다. 이러한 리셋 기간(RST)에 이어서, 어드레스 기간(ADD)에서는, Y 전극(13Y)에 차례로 스캔 펄스를 인가하는 한편, 어드레스 전극에 표시 데이터에 따라 기록 펄스를 인가하고, 점등시키고 싶은 셀의 Y 전극(13Y)과 어드레스 전극과의 사이에 방전을 발생시켜, 그 셀의 유전체층(14) 상에 벽전하를 축적시킨다.

그 후, 서스테인 기간(SUS)에 있어서, X 전극 및 Y 전극 사이에 서브 프레임의 휘도에 대응하는 소정 수의 서스테인 펄스를 인가하고, 벽전하가 축적된 셀에만 유지 방전을 발생시켜, 서브 프레임에 대응하는 휘도를 발생시킨다.

도 3은 본 실시예의 서브 프레임 방식을 나타내는 도면이다. 이 예는, 도 14에 나타낸 종래의 서브 프레임 방식과 동일하게, 256 계조를 갖는 8 비트의 입력 영상 데이터에 대하여 변환되는 서브 프레임의 조합을 나타낸다. 도 14와 비교하면 명확히 알 수 있듯이, 본 실시예에서는, 종래의 서브 프레임(SF1∼SF8)에 덧붙여, 입력 영상 데이터의 비트수로 표현 가능한 휘도의 최소 계조(도 3의 예에서는 계조 1)보다도 작은 휘도 0.5를 갖는 미소 휘도 서브 프레임(SF0)이 부가되어 있다.

각 서브 프레임(SF)은, 종래예와 동일하게 리셋 기간(RST)과 어드레스 기간(ADD)과 서스테인 기간(SUS)으로 구성된다. 서브 프레임(SF1∼SF8)은 서스테인 기간(SUS)에서의 유지 방전 펄스 수가 대략 1:2:4:8:16:32:64:128의 비율로 설정되어 있다. 그리고, 새롭게 부가된 미소 휘도 서브 프레임(SF0)은 서스테인 기간(SUS)에서의 유지 방전 펄스 수가 상기의 서브 프레임에 대하여 0.5의 비율로 되도록 설정되어 있다. 미소 휘도 서브 프레임(SF0)의 유지 펄스 수는 적기 때문에, 이 서브 프레임(SF0)을 1 프레임 기간 내에 추가하는 것은 그다지 큰 곤란은 없다.

상기 미소 휘도 서브 프레임의 수는 1 개에 한정되지 않고 복수일 수도 있다. 또한, 미소 휘도 서브 프레임의 가중치는 반드시 최소 가중치를 갖는 서브 프레임(SF1)의 1/2일 필요는 없으며, 서브 프레임(SF1)의 휘도보다도 작은 소정의 비율로 하는 것이 좋다. 1 프레임 기간 내의 범위에서 가장 적당한 미소 휘도 서브 프레임이 선택된다.

도 4는 본 실시예에 있어서의 표시 데이터 생성부의 구성을 나타내는 도면이다. 표시 데이터 생성부(44)는, 도 1에서 설명한 바와 같이 입력 영상 데이터(Vin)를 출력 표시 데이터(Dout)로 변환시키고, 어드레스 드라이버(36)에 서브 프레임의 타이밍에 대응하여 각 셀의 표시 데이터(Dout)를 공급한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 표시 데이터 생성부(44)는 RGB 각각의 입력 영상 데이터(Vin)가 공급되고, 서브 프레임의 점등 및 비점등에 대한 표시 데이터로 변환시키는 데이터 컨버터(50)와, 그 변환된 서브 프레임의 데이터를 셀 마다 기억[格納]하는 프레임 메모리(52)와, 프레임 메모리(52) 내에 기록된 셀 마다 서브 프레임의 점등 및 비점등의 데이터로부터 서브 프레임의 타이밍에 대응하여 셀 마다 표시 데이터(Dout)를 판독하여, Y 전극의 스캔 타이밍에 대응시켜 표시 데이터(Dout)를 어드레스 드라이버(36)에 공급하는 표시 데이터 공급부(54)를 갖는다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 데이터 컨버터(50)는 RGB 각 8 비트의 입력 영상 데이터(Vin)를 서브 프레임(SF0∼SF8)의 점등 및 비점등을 나타내는 9 비트의 출력 표시 데이터로 변환시킨다. 따라서, 프레임 메모리(52) 내에는 셀 마다 9 비트의 표시 데이터가 기억된다. 표시 데이터 공급부(54)는 스캔 전극인 Y 전극을 따라 각 셀의 표시 데이터 내의 구동 중인 서브 프레임(SFn)(n=0∼8)에 대응하는 표시 데이터를 판독하여 어드레스 드라이버(36)에 공급한다. 그리고, 어드레스 드라이버(36)는 Y 전극의 스캔 타이밍에 대응하여, 그 Y 전극 1 라인분의 표시 데이터(Dout)를 일제히 어드레스 전극에 인가한다.

표시 데이터 생성부(44) 내에는 외부로부터의 모드 지령 신호(S10)에 따라 모드 설정 신호(S12)를 생성하는 모드 설정부(56)가 설치되어 있다. 데이터 컨버터(50)는 복수의 표시 모드에 대응하여 복수 종류의 변환 테이블을 갖는다. 그리고, 모드 지령 신호(S10)에 의해 설정된 모드 설정 신호(S12)에 대응하는 변환 테이블을 선택하여, 8 비트의 입력 영상 신호(Vin)를 서브 프레임에 대응하는 9 비트의 출력 표시 데이터(Dout)로 변환시킨다.

도 5는 본 실시예에 있어서의 데이터 컨버터의 상세 구성도이다. 데이터 컨버터(50)는 RGB 각각 8 비트의 입력 영상 데이터(Vin)가 공급되고, 모드 설정 신호(S12)에 대응하는 변환 테이블에 따라, RGB 각각에 대해서 9 비트의 서브 프레임(SF0∼SF8)의 점등 및 비점등을 나타내는 표시 데이터로 변환시키고, 프레임 버퍼(52)에 기록한다.

8 비트의 입력 영상 데이터(Vin)에 대하여, 종래예와 동일한 8 비트의 서브 프레임(SF1∼SF8)에 덧붙여, 비율 0.5의 미소 휘도를 갖는 미소 휘도 서브 프레임(SF0)을 이용함으로써, 변환 테이블의 특성을 1 차 함수 이외의 다양한 특성으로 하는 것이 가능해진다. 환언하면, 입력 데이터의 비트수를 변화시키지 않고, 출력 데이터의 휘도의 계조 해상도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 데이터 컨버터(50)는 복수 종류의 특성의 변환 테이블을 미리 기록해 두고, 모드 설정 신호(S12)에 대응하는 변환 테이블을 선택하여, 데이터 변환을 행한다.

도 6은 데이터 컨버터(50)가 유지하는 변환 테이블의 예를 나타내는 도면이다. 도 6a는 입력 레벨에 대하여 출력 레벨이 1 차 함수의 특성을 갖는 스트레이트 특성이며, 도 15 및 도 16에 나타낸 종래예의 변환 테이블의 특성과 동일하다. 이 경우, 변환 테이블은 도 15의 예와 동일하고, 변환 후의 출력 표시 데이터는 미소 휘도 서브 프레임(SF0)이 모두 비점등의 데이터로 된다. 그리고, 9 비트의 출력 표시 데이터의 휘도는, 입력 레벨의 계조의 변화에 대하여, 8 비트의 입력 데이터에 의한 최소의 휘도 단위로 변화한다.

도 6b에 나타낸 실선의 특성은, 입력 레벨이 낮은 레벨의 영역에서는 출력 레벨이 보다 작은 변화율로 증가하고, 입력 레벨이 높은 레벨의 영역에서는 출력 레벨이 보다 큰 변화율로 증가하는 특성을 갖는다. 이러한 특성은 일반적으로 γ 특성이라고 불리며, CRT 표시장치 등에 있어서 나타나는 특성이다. 즉, 입력 레벨이 낮은 영역에서는 사람의 눈이 휘도의 차이를 민감하게 인식하기 때문에, 휘도의 계조 해상도를 보다 높게 하여, 어두운 영상의 표현력을 높일 수 있다. 한편, 입력 레벨이 높은 영역에서는, 사람의 눈이 휘도의 차이를 민감하게 인식할 수 없기 때문에, 휘도의 계조 해상도를 낮게 하여, 전체 계조수를 증가시키지 않도록 하고 있다.

도 6b에 나타낸 점선의 특성은, 상기 변환 테이블의 실선의 특성에 대응하여 외부로부터 보정되어 공급되는 입력 영상 데이터의 특성이다. 점선의 특성으로 보정된 입력 영상 데이터가 실선의 특성의 변환 테이블에 의해 변환됨으로써, 입력 레벨의 변화에 대하여 보다 적절한 휘도의 변화를 갖는 출력 표시 데이터를 생성할 수 있다.

이러한 γ 특성의 변환 테이블은, 예를 들어, 영화 등의 영상을 표시할 경우에 가장 적당하다. 한편, 그래프나 문자 등의 그래픽을 표시할 경우는, 스트레이트 특성의 변환 테이블이 적합하다고 할 수 있다.

도 6c에 나타낸 특성은 S자 특성이고, 입력 레벨이 낮은 영역과 높은 영역에서 출력 레벨의 변화율이 낮으며, 중간 영역에서 변화율이 높은 예이다. 예를 들어, 밝은 배경의 영상 중에 어두운 영상이 표시되어 있을 경우, 각각의 영상에 대하여 보다 많은 휘도의 계조를 배분함으로써, 각각의 영상에 대한 휘도의 해상도를 높일 수 있다. 이 특성의 경우, 데이터 컨버터의 변환 특성은, 입력 영상 데이터의 제 1 계조 영역에 있어서의 출력 데이터의 휘도 증가율이 제 1 계조 영역보다도 높은 제 2 계조 영역에 있어서의 출력 데이터의 휘도 증가율과 상이하다. 증가율을 적절히 다르게 함으로써, S자 이외의 특성도 실현시킬 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 미소 휘도 서브 프레임(SF0)을 추가함으로써, 다양한 특성의 변환 테이블을 이용하는 것이 가능해진다. 따라서, 외부로부터 모드 지령 신호(S10)에 의해 오퍼레이터가 가장 적당한 모드를 모드 설정부(56)에 설정하면, 공급되는 입력 영상 데이터에 가장 적당한 변환 테이블에 의해 데이터 컨버터(50)가 데이터의 변환을 행할 수 있다. 즉, 오퍼레이터가 모드를 적절히 설정함으로써, 표시되는 화상 및 영상에 가장 적당한 모드로 표시할 수 있다.

또한, 데이터 컨버터(50)는 반드시 복수의 변환 테이블을 유지할 필요는 없다. 예를 들어, 종래에는 실현할 수 없었던 γ 특성의 변환 테이블을 고정적으로 유지하여, 그 γ 특성의 변환 테이블에 따라 데이터의 변환을 행하도록 할 수도 있다. 그 경우는 외부로부터의 모드 설정이 불필요하다.

도 7은 본 실시예에 있어서의 γ 특성의 변환 테이블의 예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 8은 그 변환 테이블의 특성도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 이 변환 테이블은 0∼255 계조의 256 계조를 갖는 8 비트의 입력 데이터에 대하여 서브 프레임(SF0∼SF8)의 점등 및 비점등을 나타내는 9 비트의 출력 데이터로 변환시키는 테이블이다. 그리고, 이들 서브 프레임의 휘도 비율은, 예를 들어 0.5:1:2:4:8:16:32:64:128이다.

도 7의 변환 테이블에서는, 입력의 계조가 0∼128인 저계조 영역에서는 출력의 휘도가 미소 휘도 서브 프레임(SF0) 단위가 낮은 증가율로 증가한다. 그리고, 입력의 계조가 128∼255인 고계조 영역에서는 출력의 휘도가 서브 프레임(SF2)(휘도 비율 2) 단위가 높은 증가율로 증가한다. 그리고, 최고의 입력 계조 255에 대해서는 모든 서브 프레임(SF0∼SF8)을 점등시키도록 하여, 최대 휘도가 출력된다.

도 8a는 도 7의 변환 테이블의 입력 영상 데이터와 출력 표시 데이터(출력 휘도 값)와의 특성을 나타낸다. 입력 레벨이 0∼128인 저영역(C1)에서는 증가율이 낮고, 입력 레벨이 128∼255인 높은 영역(C2)에서는 증가율이 높게 되어 있다. 따라서, 이 특성은 도 6b에 나타낸 γ 특성에 대응한다.

도 8b는 8 비트의 입력 영상 데이터의 양자(量子) 레벨(연속되지 않은 디지털 레벨)에 대하여, 출력 표시 데이터의 휘도의 변화를 상세하게 나타낸 도면이고, 입력 레벨이 0∼128인 저영역(C1)에서는 미소 휘도 서브 프레임(SF0)에 대응하는 휘도 단위로 증가하는 낮은 증가율이며, 입력 레벨이 128∼255인 높은 영역(C2)에서는 비율 2의 서브 프레임(SF2)에 대응하는 휘도 단위로 증가하는 높은 증가율이다.

도 7에 나타낸 변환 테이블은 입력 레벨의 영역을 3영역 이상으로 분할하고, 미소 휘도 서브 프레임을 적절히 이용함으로써, 저레벨 영역으로부터 서서히 증가율이 높아지게 되도록 하여, 도 6b의 γ 특성에 보다 가까운 특성으로 하는 것도 가능하다. 또한, 미소 휘도 서브 프레임의 수를 더 추가함으로써, 특성 곡선을 보다 완만하게 하는 것도 가능하다. 1 프레임 기간 내로 할 수 있는 범위에서 최대 수의 미소 휘도 서브 프레임을 사용하는 것이 바람직하다.

도 9는 본 실시예에 있어서의 다른 표시 데이터 생성부의 구성도이다. 도 4 및 도 5에 나타낸 표시 데이터 생성부는 외부로부터 모드 지령 신호(S10)가 공급되어 모드 설정을 행한다. 그리고, 그 설정된 모드에 대응하는 변환 테이블에 따라 데이터 변환을 행한다. 도 9의 예에서는, 모드 판정부(57)가 공급되는 입력 영상 데이터(Vin)를 분석하고, 문자나 그래픽(컴퓨터에 의해 생성된 화상이나 그래프)의 화상 데이터인지, 또는 사진 등의 자연 화상으로 이루어진 이미지의 화상 데이터인지를 판별하여, 각각의 화상에 가장 적당한 모드 설정 신호(S12)를 생성한다. 데이터 컨버터(50)는 상기 모드 설정 신호(S12)에 대응하는 변환 테이블을 이용하여, 데이터의 변환을 행한다. 예를 들어, 문자나 그래픽에 대응하여 도 6a에 나타낸 스트레이트 특성의 변환 테이블이 선택되고, 사진이나 영화 등의 이미지에 대응하여 도 6b에 나타낸 γ 특성의 변환 테이블이 선택된다.

모드 판정부(57)는, 예를 들어, 연속되는 복수 프레임의 데이터를 분석하거나, 또는 프레임 내의 입력 영상 데이터의 계조 마다 막대그래프를 작성하여 분석함으로써, 공급되는 입력 영상 데이터의 원래의 화상 종류를 어느 정도 판정할 수 있다.

도 10은 본 실시예에 있어서의 또 다른 표시 데이터 생성부의 구성도이다. 도 10의 예는, 이른바 위색(僞色) 윤곽의 발생을 방지하기 위한 가중치법을 이용한 경우의 데이터 컨버터(50)를 나타낸다. 도 3에 나타낸 서브 프레임의 조합에 의해 휘도를 표현할 경우, 예를 들어 휘도가 128 레벨과 127 레벨인 화상이 프레임 마다 번갈아 표시될 경우 위색 윤곽이 발생한다. 즉, 휘도 128 레벨은 서브 프레임(SF8)을 점등시킴으로써 생성할 수 있고, 휘도 127 레벨은 서브 프레임(SF1∼SF7)을 모두 점등시킴으로써 생성할 수 있다. 따라서, 서브 프레임(SF0∼SF8)이 차례로 정렬되는 경우로서, 휘도 128과 휘도 127이 반복될 경우는, 서브 프레임(SF8)과 서브 프레임(SF1∼SF7)이 연속적으로 점등되는 표시가 반복되게 된다. 그것에 의해 플리커(flicker)가 많고, 화상이 이동할 경우 등에 위색 윤곽이 발생한다.

그것을 방지하기 위해, 종래로부터 가중치법이 제안되어 있다. 이러한 방법에 따르면, 휘도 레벨이 높은 서브 프레임을 분할하고, 1 프레임 내의 서브 프레임의 차례를 가능한 한 휘도 레벨이 높은 서브 프레임이 인접하지 않도록 분산시켜 배치한다. 도 10에 나타낸 예에서는, 256 계조의 8 비트 입력 데이터(Vin)에 대하여, 미소 휘도 서브 프레임(SF0)과, 10개의 서브 프레임(SF1∼SF10)으로 이루어진 서브 프레임 그룹의 조합의 출력 데이터로 변환된다.

그리고 10 개의 서브 프레임(SF1∼SF10)은 휘도 비율이 1:2:4:8:16:32:32:32:64:64로 되어 있다. 즉, 종래의 휘도 레벨이 64인 서브 프레임(SF7)이 휘도 레벨이 32인 서브 프레임(SF7, SF8)으로 분할되며, 종래의 휘도 레벨이 128인 서브 프레임(SF8)이 휘도 레벨이 64인 서브 프레임(SF9, SF10)으로 분할되어 있다.

도 11은 이러한 가중치법을 이용한 경우의 γ 특성을 갖는 변환 테이블의 예를 나타내는 도표이다. 이 변환 테이블의 특성은 도 8 및 도 9와 동일하다. 즉, 도 7에 나타낸 변환 테이블이 가중치법을 채용할 경우, 도 11의 변환 테이블로 되는 것이다. 도 11의 변환 테이블에 있어서도, 입력 레벨이 낮은 레벨 영역에서는 출력 데이터의 휘도 변화가 미소 휘도 서브 프레임(SF0)의 휘도 0.5 단위이고, 입력 레벨이 높은 레벨 영역에서는 출력 데이터의 휘도 변화가 서브 프레임(SF2)의 2.0 단위이다.

다만, 도 11의 변환 테이블에서는, 도 7에 있어서, 서브 프레임((SF7)(64))이 점등될 경우는, 서브 프레임((SF7)(32))과 서브 프레임((SF8)(32))이 동시에 점등된다. 이와 동일하게, 도 7에 있어서 서브 프레임((SF8)(128))이 점등될 경우는, 도 11의 예에서는 서브 프레임((SF9)(64))과 서브 프레임((SF10)(64))이 동시에 점등된다. 또한, 가중치법을 채용할 경우는, 도 11에 나타낸 서브 프레임(SF0∼SF10)의 차례는 임의적으로 된다.

도 12는 데이터 컨버터의 다른 예를 나타내는 구성도이다. 도 12의 예는, R, G, B의 3 원색 각각에 대하여 변환 테이블을 적절히 선택할 수 있는 구성이다. 이와 같이 색 마다 변환 테이블을 적절히 선택함으로써, 원하는 색조(색 온도)의 화상을 표시하는 것이 가능해진다. 또한, 색에 대응하는 형광체의 특성에 따라 가장 적당한 변환 테이블을 선택하는 것도 가능해진다.

도 12의 데이터 컨버터는 RGB 각각의 데이터 컨버터(50R, 50G, 50B)를 갖고, 각각의 데이터 컨버터는 8 비트의 입력 영상 데이터(Vin)가 공급되어, 3 종류의 변환 테이블로부터 모드 설정 신호(S12R, S12G, S12B)에 따라 적절히 선택된 변환 테이블에 따라, 각각의 입력 영상 데이터(Vin)를 9 비트의 서브 프레임에 대한 출력 표시 데이터(Dout(R), Dout(G), Dout(B))로 변환시킨다.

도 13은 도 12의 데이터 컨버터를 이용하여 색조(색 온도)를 변화시키는 예를 나타내는 도면이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 데이터 컨버터(50)가 유지하는 변환 테이블은 최대 입력 레벨에 대하여 80 %의 휘도를 갖는 제 1 테이블(T1)과, 최대 입력 레벨에 대하여 90 %의 휘도를 갖는 제 2 테이블(T2)과, 최대 입력 레벨에 대하여 100 %의 휘도를 갖는 제 3 테이블(T3)을 포함한다. 이 경우, 예를 들어 적색(R)의 입력 데이터 및 녹색(G)의 입력 데이터에 대해서는 제 2 변환 테이블(T2)이 이용되고, 청색(B)의 입력 데이터에 대해서는 제 3 변환 테이블(T3)이 이용된다.

그 결과, 합성된 표시 화상은 약간 푸른 빛을 띠는 색 온도가 높은 화상으로 된다. 따라서, 이러한 변환 테이블의 조합에서는 일본인 취향의 화상을 표시할 수 있다.

한편, 적색(R)의 입력 데이터에 대해서는 제 3 변환 테이블(T3)이 이용되고, 녹색(G) 및 청색(B)의 입력 데이터에 대해서는 제 2 변환 테이블(T2) 또는 제 1 변환 테이블(T1)이 이용될 경우, 합성된 표시 화상은 붉은 빛을 띠는 색 온도가 낮은 구미인 취향의 화상을 표시할 수 있다.

상기 3 종류의 변환 테이블을 모두 γ 특성을 가지지만, 전체에 걸쳐 휘도 값이 낮은 테이블, 중간인 테이블, 높은 테이블로 하는 것도 가능하다. 그 경우, γ 보정된 입력 영상 데이터에 대하여, 저계조 영역에서의 휘도의 계조 해상도를 높게 하면서, 색 온도가 높거나 낮은 화상을 표시할 수 있다.

이상과 같이, 색 마다 변환 테이블을 적절히 선택할 수 있도록 함으로써, 원하는 색조(색 온도)의 화상을 표시할 수 있다.

본 발명에 있어서의 데이터 컨버터는, 입력 데이터에 의해 생성되는 최소 계조보다도 작은 휘도를 표시할 수 있는 미소 휘도 서브 프레임을 갖는 서브 프레임 그룹의 표시 데이터로 변환시킨다. 그 경우의 변환 테이블의 특성은 상기한 것에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형례를 생각할 수 있다. 또한, 색 마다 변환 테이블을 변화시킴으로써, 색 온도에 한정되지 않고, 색 온도 곡선도에 있어서의 편차를 플러스 방향으로 변화시킨 녹색 빛의 화상을 표시할 수도 있으며, 편차를 마이너스 방향으로 변화시킨 적색 빛의 화상을 표시하는 것도 가능하다.

이상, 본 발명의 보호 범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등물에도 영향을 미치는 것이다.

이상, 본 발명에 따르면, γ 특성에 따라 입력 화상 데이터를 서브 프레임의 점등 및 비점등을 나타내는 표시 데이터로 변환시킬 수 있고, 사진이나 영화 등의 이미지 화상에 가장 적당한 표시를 행할 수 있어, 화질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 입력 화상에 가장 적당한 변환 특성에 의해 입력 화상 데이터를 표시 데이터로 변환시킬 수 있어, 화질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 가장 적당한 색 온도의 화상을 표시할 수 있다. 또한, 표시되는 화상의 색 온도를 적절히 선택할 수 있다.

Claims

소정 휘도를 갖는 복수의 서브 프레임의 조합에 의해 1 프레임의 휘도를 표시하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,

공급되는 입력 영상 데이터를 상기 복수의 서브 프레임의 점등 및 비점등을 나타내는 출력 데이터로 변환하는 데이터 컨버터를 가지며,

상기 데이터 컨버터의 변환 특성은 입력 영상 데이터의 제 1 계조 영역에서의 입력 데이터에 대한 출력 데이터에 의한 휘도 증가율이, 상기 제 1 계조 영역보다도 높은 제 2 계조 영역에서의 입력 데이터에 대한 출력 데이터에 의한 휘도 증가율과 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 컨버터는 복수의 변환 특성을 갖고, 상기 복수의 변환 특성을 선택하는 모드 설정 신호에 의해 상기 복수의 변환 특성으로부터 원하는 변환 특성이 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 입력 영상 데이터는 복수의 원색(原色)에 대응하여 각각 공급되고, 상기 데이터 컨버터의 변환 특성은 상기 복수의 원색 마다 선택적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 출력 데이터의 계조 레벨의 수는 입력 영상 데이터의 계조 레벨의 수보다 크며, 상기 서브 프레임은 상기 입력 영상 데이터의 비트수로 표현되는 휘도의 최소 계조 레벨보다 작은 휘도 레벨을 갖는 미소 휘도 서브 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 계조 영역에서의 입력 데이터에 대한 출력 데이터에 의한 휘도 증가율은 상기 제 2 계조 영역에서의 입력 데이터에 대한 출력 데이터에 의한 휘도 증가율보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.