KR100824127B1

KR100824127B1 - 데이터 기입시의 소비전력이 절감되는 다계조 화상표시장치

Info

Publication number: KR100824127B1
Application number: KR1020010021583A
Authority: KR
Inventors: 야마다가즈히로; 가와하라이사오
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2001-04-21
Publication date: 2008-04-21
Also published as: CN1327226A; US6956592B2; CN1201278C; KR20010098797A; TW518555B; CN100585678C; CN1658261A; US20010033263A1

Abstract

본 발명은 제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 세트하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상 데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하고 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로, 소정의 서브필드의 서브필드 화상기입시의 제 1 전극에서의 충방전회로의 총합이 적어지도록, 당해 제 1 전극에 따른 셀에서 표시되는 서브필드 화상부분을 변경하는 화상변경수단을 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.

서브필드, 다계조화상, 충방전회로

Description

데이터 기입시의 소비전력이 절감되는 다계조 화상표시장치{CASCADE STAGE PLASMA DISPLAY PANEL FOR REDUCING THE POWER IN WRITING THE DATA}

도 1은 본 발명에 관한 제 1 실시예인 화상표시장치의 구성을 도시한 블록도

도 2는 신호변환부의 신호처리내용을 도시한 도면

도 3은 필드정보 저장부의 내부구조를 도시한 도면

도 4는 패턴 매칭부가 검출하는 화상패턴의 예시도로서, 도 4 (a)는 바둑무늬패턴, 도 4 (b)는 가로줄무늬패턴이다.

도 5는 연산부의 동작 플로우차트

도 6은 연산부의 동작을 설명하는 모식도

도 7은 연산부의 동작의 예외를 도시한 모식도

도 8은 본 발명에 관한 제 2 실시예인 화상표시장치의 구성을 도시한 블록도

도 9는 연산부의 동작을 설명하는 모식도

도 10은 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 도시한 평면도

도 11은 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 기입방법을 도시한 전압파형도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

102 : 신호변환부 104 : 필드정보 저장부

105 : 기입어드레스 제어부 106 : 패턴매칭부

107 : 연산부 108 : 구동제어부

109 : AC형 플라즈마 디스플레이 패널

110 : 어드레스전극 구동부 111 : 주사전극 구동부

본 발명은 매트릭스형상의 전극을 차례로 주사함으로써 데이터를 세트하는 매트릭스전극 스캔방식의 다계조 화상표시장치에 관한 것이다.

최근 매트릭스 디스플레이로서 플라즈마 디스플레이 패널, 액정 디스플레이, 일렉트로 루미네센스 디스플레이 등이 있다. 여기서는 특히 3전극 면방전 교류구동형 플라즈마 디스플레이장치를 예로 들어 디스플레이에 데이터를 세트하는 방법에 대하여 설명한다.

종래의 3전극 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법으로서는 발광시킬 셀에 정보를 기입하는 「기입기간」과 정보를 기입한 셀을 발광시키는 「발광기간」을 분리하여 구동하는 소위「어드레스/유지방전 분리형 방식」이 알려져 있고 일본국 특개평 7-271325에 공지되어 있다. 「어드레스/유지방전 분리형 방식」의 기입기간의 동작에 대하여 간단히 설명한다.

도 10에서 1001은 플라즈마 디스플레이 패널, 1002는 최소발광단위인 셀이고, 1003은 수직방향으로 배치되는 데이터 전극군으로서 좌단에서 우단으로 Xm-1, Xm, Xm+1의 순서로 배치되고, 1004는 수평방향으로 배치되는 주사전극군으로서 상 단에서 하단으로 Y0, Yl, ··, Yn-1, Yn, Yn+1, Yn+2,··의 순서로 배치되고, 1005는 주사전극(1004)과 평행하게 배치되고 각 주사전극과 쌍을 이루어 발광기간에 유지방전을 행하는 유지전극군이다. 또 m, n은 자연수이다.

주사전극 Y0 상에 존재하는 셀부터 차례로 다음의 방식으로 기입된다.

우선 주사전극 Y0에 주사펄스를 인가하는 동시에 Y0 상에 위치하는 셀 중에서 기입할 셀이 있으면 그 셀에 대응하는 데이터전극에 주사펄스와는 역극성의 데이터 펄스를 인가한다. 이 때 기입하는 셀에서 주사전극과 데이터전극 사이의 전위차가 주사전극과 데이터전극의 방전개시전압을 넘기 때문에 기입방전이라는 방전이 발생되고, 기입방전에 유발되어 주사전극과 유지전극 사이에서 데이터 유지방전이라는 방전이 발생된다. 데이터 유지방전이 발생됨으로써 발광하는 셀에 정보가 기입된다. 기입하지 않는 셀에 대해서는 주사펄스와 데이터펄스가 동시에 인가되는 일은 없으므로 기입방전은 발생되지 않고, 따라서 데이터 유지방전도 발생되지 않는다.

이어서 Y1, Y2,··로, 마지막 주사전극까지 같은 동작이 실행되어 최종적으로 전체 라인에 주사펄스가 인가된다.

도 11은 도 10에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 각 전극에 인가되는 전압파형의 예이다. 도 11은 주사전극 Yn에 주사펄스(1111)가 인가되어 있을 때에 데이터전극(Xm)에 데이터펄스(11OO)가 인가되어 있으므로 이 파형은 주사전극(Yn)과 데이터전극(Xm)의 교점에 존재하는 셀, 즉 도 10에서 사선으로 나타내는 셀(1006)에 기입하고, 다른 셀에는 기입하지 않는 상태를 나타낸다. 또 유지전극에는 기입 기간중 항상 일정한 전압이 인가된다.

이때 데이터전극(Xm) 상에서 발생하는 방전의 발광을 주사펄스를 따라 차례로 아래쪽으로 이동하면서 포토다이오드 등을 이용하여 오실로스코프로 관측하면 1102와 같은 파형을 얻을 수 있다. 1102는 기입하는 셀에서 발생한 기입방전 및 데이터 유지방전에 의한 발광이다. 기입하는 셀에서만 방전이 발생되고 기입하지 않는 셀에서는 전혀 방전이 발생되지 않는다.

상기와 같은 매트릭스 디스플레이에서 각각의 데이터전극은 인접하는 데이터전극이나 주사전극 등과의 사이에 부유용량을 갖는다. 데이터전극 구동소자는 셀을 선택할 때 이들의 부유용량을 충방전하기 위해 전력을 소비한다. 데이터전극 구동소자의 소비전력을 절감하는 방법의 하나가 일본국 특개평 11-282398에 공지되어 있다. 이것은 입력된 화상데이터나 데이터전극 구동소자의 소비전력이나 데이터전극 구동소자의 전원단자에 유입되는 전류를 검출하면서 가장 데이터전극 구동소자의 소비전력이 적어지도록 라인을 선택하는 순서를 변경한다. 예를 들어 라인수 480 라인의 패널에 1라인 걸러 수평라인을 표시하는 경우를 생각해본다. 이 때 패널상단부터 1라인씩 차례로 라인을 선택하면 데이터전극 구동소자의 출력은 1라인 주기로 240회 반전하고, 데이터전극의 부유용량을 240회 충방전한다. 그런데 우선 홀수라인을 상단부터 차례로 선택하고 이어서 짝수라인을 상단부터 차례로 선택하면 데이터전극 구동소자의 출력은 한번만 반전하므로 데이터전극의 부유용량을 한번만 충방전한다. 따라서 후자쪽이 데이터전극 구동소자의 소비전력이 적은 것을 알 수 있다.

한편 최근 디스플레이의 고정밀화가 진행되고 이에 따르는 선간용량의 증대에 따라 전극의 충방전에 의한 전력소비가 증대되는 경향에 있다. 이 충방전전력을 절감하는 것이 디스플레이의 저소비 전력화에 필요하다.

데이터전극 구동소자의 소비전력을 내리기 위해 종래기술에서는 라인선택의 순서를 화상마다 변경하는 등의 방법으로 데이터전극 구동소자의 스위칭 회수를 줄이고 있었지만, 이 방법에서는 주사전극 구동소자로서 단순한 시프트 레지스터를 사용할 수 없고 회로구성이 복잡하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 화질의 열화, 회로의 복잡화 등을 수반하지 않고 데이터전극 구동회로의 소비전력을 절감하는 것을 목적으로 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 화상표시장치는 제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 기입하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상 데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하여, 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로, 소정의 서브필드의 서브필드 화상기입시의 제 1 전극에서의 충방전 횟수의 총합이 적어지도록, 당해 제 1 전극에 따른 셀에서 표시되는 서브필드 화상부분을 변경하는 화상변경수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 화상표시장치는 제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 기입하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하여, 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로, 소정의 서브필드의 서브필드 화상기입시의 제 1 전극을 통해 공급하는 전력의 총합이 적어지도록, 당해 제 1 전극에 따른 셀에서 표시되는 서브필드 화상부분을 변경하는 화상변경수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 화상표시장치는 제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 기입하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하여, 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로, 제 1 전극에 따른 셀에서, 인접하는 것과 동일한 점등상태 또는 비점등상태가 되도록 상태 반전을 하도록 서브필드 화상부분을 변경하는 화상변경수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이들에 의해 상기 제 1 전극의 구동에 필요한 전력을 절감할 수 있다.

예를 들어 서브필드에서의 기입화상이 제 1 방향으로 점등 ·비점등의 변화 주기가 큰 것이면 제 1 전극의 충방전 횟수가 커지기 때문에 기입시의 소비전력이 많아진다. 또 비점등의 셀에 제 2 방향에 인접하는 셀을 점등시키는 경우, 점등 셀에 인접할 때에 기입할 때보다도 기입전압을 수십볼트 높게 하여 좁은 영역에 분포하는 전계의 영향을 상쇄시켜 원하는 셀에 데이터가 적절히 기입되도록 한다. 따라서 제 2 방향으로도 점등 ·비점등의 변화 주기가 크면 기입시의 소비전력이 더욱 많아진다. 즉 본 발명과 같이 소정의 서브필드에서의 화상데이터를 변경함으로서 원래의 화상이 기입시의 소비전력이 큰 것이었다고 해도 변경후의 것으로 화상이 기입되기 때문에 기입시의 소비전극을 줄일 수 있게 된다.

그 결과 상기 제 1 전극을 구동하는 드라이버 IC 각각의 소비전력이 감소되므로 드라이버 IC의 전류공급능력이 낮은 경우에도 IC의 파괴를 방지할 수 있다. 이로 인하여 드라이버 IC로서 전류공급능력이 낮은 염가의 제품을 이용할 수 있다. 또 드라이버 IC에서 발생하는 열량이 감소되므로 히트싱크나 팬 등의 방열용 부품을 소형화 또는 삭감할 수 있다.

삭제

(실시예)

(제 1 실시예)

본 발명에 관한 제 1 실시예의 화상표시장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예에서의 화상표시장치는 AC형 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「PDP」라 한다)을 이용한 것으로, 소정의 발광회수를 휘도가중으로서 갖는 소정수(예를 들어 8개)의 서브필드의 발광의 합계로 계조를 표현함으로써 중간조 표시를 하는 화상표시장치이다. 또 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 1셀에 의해 1화소가 구성되는 단색의 패널을 대상으로 하여 설명하지만, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색을 구비한 컬러표시의 패널이라도 마찬가지로 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 본 실시예인 화상표시장치의 구성을 도시한 블록도이다.

상기 화상표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이 신호변환부(102), 필드정보 저장부(104), 기입어드레스 제어부(105), 패턴매칭부(106), 연산부(107), 구동제어부(108), AC형 플라즈마 디스플레이 패널(매트릭스 디스플레이)(109)(이하「PDP」 라 한다), 어드레스전극 구동부(110) 및 주사전극 구동부(111)로 구성된다.

신호변환부(102)는 입력화상신호의 공급을 받아 각 화소에 대응하는 디지털화상신호(8비트)(101)를 미리 결정된 소정의 가중을 갖는, 여기에서는 8비트의 필드정보 데이터(103)로 변환하는 회로이다.

구체적으로는 입력되는 화상신호의 계조레벨에 따라 변환해야 할 정보가 정해진 조회표에 의해 소정의 수의 서브필드로 화상신호가 분할된다. 또 1화소마다의 분할처리는 도시하지 않는 PLL 회로에 의해 발생된 화소클록에 동기하여 행해진다.

상기 필드정보란 1TV 필드 내의 어떤 필드 내의 시간대, 즉 어떤 서브필드를 점등 ·비점등시킬것인가라는 1비트의 서브필드정보의 집합이다. 여기에서는 이렇게 하여 생성된 각 화소에 상기하는 필드정보는 기입어드레스 제어부(105)로부터의 기입 어드레스 지정신호 S1에 의해 물리어드레스가 지정되어 서브필드 정보저장부(104)에 라인별, 화소별, 서브필드별, 화면별로 기입된다.

신호변환부(102)에서의 입력화상신호의 계조레벨에 따라 변환해야 할 정보와의 대응을 도 2에 도시한다.

이 도 2는 각 입력신호를 시간순으로 『128』,『64』,『32』,『16』,『8』,『4』,『2』,『1』이라는 식으로 변화하는 휘도가중으로 이루어지는 8비트의 서브필드 SF1∼SF8의 온, 오프정보로 변환하기 위한 입력화상신호와, 변환후의 서브필드의 조합과의 대응을 나타내는 것으로, 이 표의 세로열에는 입력디지털 화상신호의 값을 나타내며, 가로열에는 상기 입력화상신호를 변환해야 할 8비트의 필드정보를 나타낸다. 또 이 도면에서 「1」이라고 기재한 서브필드는「온(점등)」이 되고 그 밖의 서브필드는 그 필드기간이「오프(비점등)」로 되는 것을 의미한다(이하 동일).

예를 들어 신호변환부(102)에서는 「65」(굵은 선으로 나타낸 란)의 화상신호이면 상기 화상신호를 휘도가중『64』,『1』의 서브필드를 조합한 「10000010」 라는 8비트 데이터로 변환하여 출력한다. 또 여기에서의 비트표현은 서브필드의 번호와 비트표현에서의 자리수를 대응시킨 표기로 한다.

필드정보 저장부(104)의 실체는 프레임 메모리로서, 도 3에 도시된 바와 같은 내부구조를 하고 있다. 즉 이 도 3에 도시된 바와 같이 연속하는 3개의 화면의 필드정보를 저장하는 영역을 구비하고, 하나의 화면의 필드정보를 저장하는 제 1 메모리영역(FMA1), 다른 하나의 화면의 필드정보를 저장하는 제 2 메모리영역 (FMA2), 또 다른 하나의 화면의 필드정보를 저장하는 제 3 메모리영역(FMA3)을 구비한다.

그리고 각각의 메모리영역(FMAl, FMA2, FMA3)은 필드정보의 비트수에 대응한 8개의 서브필드 메모리(SFMA1∼SFMA8)를 구비한다. 이 구성에 의해 연속하는 3화면분의 8비트의 서브필드의 조합에 관한 필드정보가 각 서브필드의 점등 ·비점등에 관한 정보로서 서브필드 메모리(SFMA1∼SFMA8) 각각에 기입된다. 본 실시예의 프레임 메모리에서는 1비트입력으로 2비트출력이 되도록 복수의 반도체 메모리를 이용한다.

필드정보 저장부(104)로의 필드정보의 저장은 1화면분의 필드정보를 제 1 메모리영역(FMA1)으로, 다음 1화면분의 필드정보를 제 2 메모리영역(FMA2)으로, 그 다음의 1화면분의 필드정보를 제 3 메모리영역(FMA3)으로, 라는 식으로 3개의 메모리영역(FMA1, FMA2, FMA3)에 대하여 순환시켜 행해진다. 그리고 하나의 메모리영역(FMA1(FMA2 또는 FMA3)으로의 필드정보의 기입은 신호변환부(102)로부터 화소클록에 동기하여 출력되는 8비트데이터를 8개의 서브필드 메모리(SFMA1∼SFMA8)에 1비트씩 분배하여 기입하는 방법으로 실행된다. 또 8비트 데이터 중 어떤 비트를 어떤 서브필드 메모리(SFMA1∼SFMA8)에 저장할 것인지는 미리 정해져 있다.

상세하게는 신호변환부(102)에서의 서브필드번호 1∼8과, 그것과 동일한 번호의 서브필드 메모리(SFMA1∼SFMA8)가 논리적으로 대응되고, 8비트 데이터의 비트가 어떤 서브필드번호에 상당하는지에 따라 해당하는 서브필드 메모리(SFMA1∼SFMA8)에 저장된다. 8비트 데이터의 서브필드 메모리(SFMA1∼SFMA8)로의 저장위치는 기입어드레스 제어부(105)로부터의 어드레스 지정신호 S1에 의해 지시된다.

여기에서는 8비트 데이터로 변환되기 전의 화소신호의 화면 상에서의 위치와 동일한 위치에 기입되도록 하고 있다.

구동제어부(108)는 기입기간에서는 필드정보 저장부(104)의 메모리영역 (FMA1, FMA2, FMA3)으로부터 필드정보를 판독하고 데이터전극 구동부(110)에 1라인의 표시셀수에 상당한 비트정보를 기입셀 지정신호 S2로서 직렬로 출력한다. 그와 더불어 주사전극 구동부(111)에 어떤 라인을 주사할 것인지를 주사라인 지시신호 S3으로 지시한다.

그 밖에 패널의 전하상태를 초기화하는 초기화기간 및 발광을 계속적으로 유지하는 유지기간, 패널의 전하를 소거하는 소거기간에서는 그 타이밍을 각 구동부에 대하여 타이밍을 지시한다.

데이터전극 구동부(110), 주사전극 구동부(111) 각각은 구동제어부(108)로부터의 신호 S2 및 S3을 받아 펄스신호를 생성하여 패널(109)을 구성하는 각 전극에 펄스전압을 인가한다. 또 데이터전극 구동부(110)는 시프트 레지스터를 구비하여 1비트씩 직렬로 출력되는 신호 S2에 기초하여 모든 전극에 일제히 동시에 데이터 펄스를 인가한다.

구동제어부(108)의 판독동작은 필드정보에서의 메모리영역(FMA1, FMA2, FMA3)으로의 기입동작과 화면단위의 오더에서는 동기되어 있다. 즉 구동제어부(108)는 8비트 데이터를 기입중 및 패턴매칭부(106)에 의해 판독의 대상이 되는 메모리영역으로부터는 판독하지 않고, 이미 기입완료하여 패턴매칭부(106)로부터 판독의 대상으로도 되지 않는 연산부(107)에 의한 연산처리가 완료된 메모리영역으로부터 판독한다.

패턴매칭부(106)는 전체 셀의 각 서브필드정보를 화면의 위치와 같도록 배열하여 1개의 서브필드에 의해 표시되는 화상(이하 서브필드화상이라 한다)에 있어서 소정의 패턴화상(바둑무늬패턴, 가로줄무늬패턴 등)이 포함되어 있는지의 여부를 검출한다. 패턴매칭의 방법은 특별히 한정된 것은 아니고 소정의 면적(예를 들어 2 화소 ×2화소)의 소정 패턴(바둑무늬패턴, 가로줄무늬패턴 등)의 마스크를 통해 특정한 패턴을 검출하는 일반적인 것이면 된다.

우선 패턴매칭부(106)는 필드정보 저장부(104)로부터 필드정보가 기입중이 아니거나 구동제어부(108)에 의해 판독되지 않은 메모리영역으로부터 필드정보를 서브필드단위로 전체 화소에 대하여 판독한다(이하 이와 같이 판독하는 데이터를 서브필드 화상정보라 한다). 즉 주목하는 서브필드에서 서브필드 메모리(SFMA1)로부터 차례로 서브필드 메모리의 영역번호가 올림순이 되도록 차례로 판독한다.

검출하는 패턴은 PDP에 정전잠상을 기입할 때 기입전력이 상대적으로 커지는 경향이 있는 패턴으로서, 여기에서는 도 4 (a)에 도시된 바와 같은 셀주기로 「O」 및 「1」이 교대로 반전하는 바둑무늬패턴 또는 도 4 (b)에 도시된 바와 같은 라인주기로 「O」 및「1」이 교대에 반전하는 가로줄무늬패턴으로 한다.

그리고 상기 소정의 패턴이 검출되면 상기 패턴을 구성하는 화소의 메모리 상의 어드레스에 관한 정보(패턴형성화소의 메모리 상의 저장장소를 나타내는 어드레스정보 D1)를 연산부(107)에 공급한다. 어드레스정보 D1은 서브필드 메모리의 번호와, 상기 메모리에서의 행렬에 의한 좌표위치를 나타낸다.

연산부(107)는 필드정보 저장부(104)로부터 패턴매칭부(106)가 판독한 것과 같은 서브필드 메모리에서의 서브필드 화상정보를 판독하고, 상기 패턴매칭부(106)로부터 공급된 어드레스정보 D1로써 나타내는 어드레스에 대응한 서브필드정보를「0」으로 변경한 변경서브필드 화상정보를 같은 서브필드 메모리에 덧쓰기한다.

또 연산부(107)는 상기한 바와 같이 하여 패턴매칭부(106)가 판독한 서브필드 메모리번호의 다음 번호의 서브필드 메모리의 서브필드 화상정보를 판독하고 어드레스정보 D1로써 나타내는 어드레스에 대응한 서브필드정보를 「1」로 변경한 변경서브필드 화상정보를 같은 서브필드 메모리에 덧쓰기 한다.

이와 같이 연산부(107)는 서브필드단위로 화상데이터를 변경한다.

패턴매칭부(106)가 소정의 패턴을 검출하지 않은 경우에는 상기 어드레스정보 D1은 연산부(107)에 공급되지 않고, 연산부(107)는 상기한 동작을 실질적으로 실행하지 않게 된다. 이 경우 블랭크의 어드레스정보 D1을 패턴매칭부(106)가 공급하도록 하고, 블랭크인 경우에는 상기한 처리를 연산부(107)가 실행하지 않도록 할 수도 있다.

또 패턴매칭부(106)는 메모리영역의 번호를 올림순으로 판독하지만 메모리영역번호가 가장 최근의 SFMA1 이외에는 연산부(107)에서의 연산처리를 거쳐 데이터 변경된 서브필드 화상정보를 판독한다.

다음으로 연산부(107)의 동작을 도 5에 도시한 플로우차트 및 도 6에 도시한 화상처리의 모식도를 참조하여 구체적으로 설명한다.

연산부(107)는 패턴매칭부(106)로부터 어드레스정보 D1의 공급을 받으면(단계 S1), 패턴매칭부(106)가 판독한 서브필드 화상정보를 해당하는 i번째(i는 1∼8의 자연수)의 서브필드 메모리(SFMA)로부터 판독한다(단계 S2).

이어서 연산부(107)는 이와 같이 판독한 서브필드 화상정보에 대하여 상기 패턴매칭부(106)로부터 공급된 어드레스정보 D1로써 나타내는 어드레스에 대응한 서브필드정보를 「0」으로 변경하고(단계 S3), 변경 서브필드 화상정보를 생성한다. 그리고 이 변경 서브필드 화상정보를 판독하였을 때와 같은 메모리영역에 덧쓰기한다(단계 S4).

또 연산부는 상기한 바와 같이 하여 패턴매칭부(106)가 판독한 서브필드 메모리번호의 다음 번호(i+1)의 서브필드 메모리의 서브필드 화상정보를 판독하고, 어드레스정보 D1로써 나타내는 어드레스에 상기한 서브필드정보를 「1」로 변경하고(단계 S5), 변경 서브필드 화상정보를 생성한다. 그리고 이 변경 서브필드 화상정보를 판독하였을 때와 같은 메모리영역에 덧쓰기한다(단계 S6).

이상의 동작을 서브필드 메모리의 모든 영역번호 1∼8에 대하여 행하고(단계 S7에서 판단), 모든 서브필드 화상정보에 대하여 연산을 실시한다.

이러한 동작에 따라 예를 들어 지금 서브필드(SF3)에서의 기입데이터가 도 6 (a)에 도시된 바와 같은 서브필드화상을 구성하고 있다면 연산부(107)는 패턴매칭부(106)로부터 바둑무늬패턴을 갖는 화소(굵은 선으로 둘러싼 영역에 위치하는 화소)의 메모리 상의 어드레스에 관한 정보를 공급받아 그 서브필드에서의 화상에서 도면상 굵은 선 테두리로 나타내는 부분을 도 6의 (b)와 같이 휘도 0(비점등)의 베타화상으로 다시 변경하게 된다.

또 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 그 다음 서브필드(SF4)에서의 화상에서 상기 변경한 부분과 같은 화상영역(도면상 굵은선 테두리로 나타내는 부분)을 휘도 16(점등)의 베타화상으로 다시 변경한다.

이러한 처리에 의해 평균휘도를 유지함으로써 시각적 영향을 억제하면서 데 이터전극 구동부(110)의 소비전력을 줄일 수 있다.

데이터전극 구동부(110)의 소비전력이 감소되는 것은 각 서브필드에서 표시되는 2값 화상에서는 수직방향으로 점등, 비점등을 반복하는 비율이 원래의 화상에 비하여 현저히 감소하고 있기 때문이다.

또 가장 영역번호가 큰 서브필드 메모리에 저장되어 있는 서브필드화상에 대하여 상기와 같은 처리를 하더라도 상관없지만, 실제로는 상기 단계 S5의 연산처리가 행해지지 않기 때문에 이 경우에는 패턴매칭부(106)로부터 공급된 어드레스정보 D1로 나타내는 어드레스에 대응한 서브필드정보를 일률적으로 0이 아니라 「1」로 변경하도록 해도 된다.

또 휘도가중『1』보다 더욱 작은 『0.5』의 휘도가중을 갖는 서브필드(SF9)를 설치해 두면 (도 2의 우단 점선 테두리부분 참조), 서브필드(SF8)에서는 휘도 0의 베타화상을 내장하고, 다음의 서브필드(SF9)에서 해당 부분을 휘도「0.5」의 베타화상으로 할 수도 있다. 이 처리는 실질적으로 상기한 단계 S4 및 단계 S5에서의 처리와 같다. 또 여기에서 설치한 휘도가중『0.5』의 서브필드(SF9)는 통상의 계조표시시에는 사용되지 않고 연산부(107)가 서브필드단위로 상기한 화상데이터를 변경할 때에만 보조서브필드로서 사용된다.

여기에서 패턴매칭부(106)에서 도 7에 도시된 바와 같은 가로줄무늬패턴을 검출한 경우의 예외적인 처리에 대하여 설명한다.

가로줄무늬패턴을 서브필드화상이 갖는 경우(도 7 (a)의 굵은선 테두리부분)에 상기한 바와 같이 연산부(107)에 의해 해당 개소를 베타화상으로 변경하면 경사 방향의 해상도가 낮고, 수직방향으로는 상대적으로 해상도가 높은 인간의 시각특성에 기인하여 시각적으로 눈에 띄기 때문에 이 경우에는 예외적으로 화상정보의 변경을 도 7의 (b)와 같이 하지 않도록(금지하도록) 하는 것이 바람직한 경우도 있다. 휘도가 낮은 서브필드이면 되지만 휘도가 높은 서브필드이면 현저하다.

따라서 연산부(107)가 서브필드화상을 구성하는 서브필드번호를 참조하여 (결국은 서브필드에서의 휘도가중을 참조한다는 것), 화상정보를 변경할 것인지의 여부를 판단시키는 구성으로 할 수도 있다.

그러나 데이터전극의 구동에 필요한 전력을 절감하여 드라이버 IC의 파괴를 방지하는 것을 우선하는 경우에는 상기의 가로줄무늬패턴을 변경하는 것도 가능하다.

또 가로줄무늬패턴을 표시하는 영역의 화면 전체에 대한 면적의 비율에 따라 화상데이터 변경의 유무를 제어함으로써 가능한 한 가로줄무늬패턴을 표시하면서 드라이버 IC의 부하가 커지는 경우에는 화상데이터를 변경하고 드라이버 IC를 보호하는 것도 가능하다.

또 본 실시예에서는 바둑무늬패턴 또는 가로줄무늬패턴을 검출하여 화상데이터를 변경하였지만, 본 발명은 그것에 한정되는 것은 아니고, 어떤 서브필드에서 형성되는 데이터전극의 구동에 필요한 전력이 큰 공간적 변화가 심한 화상을, 데이터전극의 구동에 필요한 전력이 작은 공간적 변화가 느슨한 화상으로 변경하고, 상기 서브필드에서의 화면 전체의 평균휘도가 화상을 변경하기 전과 거의 같아지도록 상기 서브필드의 발광휘도를 변화시킴으로써 본 실시예에서 설명한 것과 같은 효과 를 얻을 수 있다.

또 상기 실시예에서는 주목하는 서브필드에서 소정 패턴의 화상을 휘도 0의 베타화상으로 하였지만, 상기 서브필드에 할당된 휘도를 갖는 베타화상으로 변경할 수도 있다. 단 이 경우에는 평균휘도가 고려되지 않기 때문에 화질이 다소 열화된다. 또 이 문제는 후술하는 실시예와 같이 상기 서브필드에서의 표시휘도를 제어함으로써 해소된다.

(제 2 실시예)

본 발명에 관한 제 2 실시예의 화상표시장치에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.

도 8에 본 실시예의 화상표시장치의 구성을 도시한다. 도 8에 도시한 바와 같이 이 화상표시장치는 상기 화상표시장치에 카운터(112), 비교기(113), 휘도제어부(114) 및 정수부(115)를 구비한다.

패턴매칭부(106)는 각 서브필드에서 표시되는 2값 화상을 필드정보 저장부(104)로부터 1서브필드분씩 판독하고 소정의 패턴(여기서는 바둑무늬패턴)으로 되어 있는 영역을 검출한다. 그리고 상기 서브필드에서 상기 바둑무늬패턴으로 되어 있는 영역의 화소수를 카운터(112)에서 계수하고 이것을 정수부(115)에 미리 정한 정수와 비교기(113)에서 비교한다. 상기 서브필드에서 바둑무늬패턴으로 되어 있는 화소수가 전체 화소수의 1/2 이상인 경우는 연산부(107)에서 상기 서브필드의 전체 화소의 데이터를 1로 변경하고, 필드정보 저장부(104)에 기입한다. 또 휘도제어부(114)에서 상기 서브필드의 휘도를 신호변환부(102)에서 정한 값의 반으로 내 리도록 주사전극 구동부(111)에 지시한다. 이 지시를 받아 주사전극 구동부(111)는 휘도를 반감시키기 때문에 반만큼의 유지펄스를 인가한다.

이상의 동작의 구체예를 도 9를 이용하여 설명한다. 예를 들어 화소수가 소정수의 매트릭스 디스플레이에서 입력 디지털 화상신호로부터 작성된 서브필드화상중 서브필드(SF3)가 도 9 (a)에 도시된 바와 같이 사선으로 표시한 영역을 제외하는 화소에서 바둑무늬형상의 패턴으로 된 경우를 생각한다.

이와 같이 거의 전면에 걸쳐 바둑무늬형상의 패턴으로 되어 있는 경우에는 도 9 (b)와 같이 전체 화소의 데이터를「1」(점등)로 변경하고, 또 서브필드(SF3)는 휘도가중 『32』이지만 이것을 반인『16』으로 변경하여 발광시킨다.

이상의 동작에 의해 데이터전극 구동부의 소비전력이 큰 바둑무늬형상의 패턴의 경우에는 소비전력이 적고 휘도가 절반인 일정한 패턴으로 치환된다. 또 바둑무늬패턴의 경우에는 인간의 시각특성은 경사방향의 해상도가 낮으므로 변경 전후의 화상은 같은 화상이라고 느껴져 화질에는 큰 영향이 없으므로 데이터전극 구동부의 소비전력을 줄일 수 있다.

또 화상을 변경할 때 다른 서브필드의 화상데이터를 참조할 필요가 없기 때문 각 서브필드에서 단독으로 처리할 수 있으므로 보다 신속하게 처리할 수 있다.

또 본 실시예에서는 바둑무늬패턴만을 검출하여 화상데이터를 변경하였지만, 본 발명은 그것에 한정되는 것은 아니고, 어떤 서브필드에서 형성되는 데이터전극의 구동에 필요한 전력이 큰 공간적 변화가 심한 화상(예를 들어 가로줄무늬패턴 등) 을 데이터전극의 구동에 필요한 전력이 작은 공간적 변화가 느슨한 화상으로 변경하고, 상기 서브필드에서의 화면 전체의 평균휘도가 화상을 변경하기 전과 거의 같아지도록 상기 서브필드의 발광휘도를 변화시킴으로써 본 실시예에서 설명한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한 상기한 화상표시장치의 연산부에서의 처리는 소프트웨어로 실현할 수도 있다. 즉 연산부의 동작을 프로그램에 의해 기술하고 이것을 컴퓨터에 읽어넣어 실행시킬 수도 있다.

Claims

제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 기입하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하여, 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로,

소정의 서브필드의 서브필드 화상기입시의 제 1 전극에서의 충방전 횟수의 총합이 적어지도록, 당해 제 1 전극에 따른 셀에서 표시되는 서브필드 화상부분을 변경하는 화상변경수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 기입하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하여, 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로,

소정의 서브필드의 서브필드 화상기입시의 제 1 전극을 통해 공급하는 전력의 총합이 적어지도록, 당해 제 1 전극에 따른 셀에서 표시되는 서브필드 화상부분을 변경하는 화상변경수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 기입하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하여, 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로,

제 1 전극에 따른 셀에서, 인접하는 것과 동일한 점등상태 또는 비점등상태가 되도록 상태 반전을 하도록 서브필드 화상부분을 변경하는 화상변경수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
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제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 기입하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하여, 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로,

복수의 서브필드별로 서브필드 화상데이터를 저장하는 화상데이터 저장수단과,

상기 화상데이터 저장수단으로부터 서브필드 단위로 서브필드 화상데이터를 판독하고 화상데이터 기입시의 소비전력을 실질적으로 크게 하는 요인이 되는 특정한 패턴을 갖는 화상영역을 검출하는 패턴검출수단과,

상기 패턴검출수단에 의해 상기 특정한 패턴이 검출된 경우에 당해 특정 패턴을 갖는 서브필드 화상데이터를 상기 화상데이터 저장수단으로부터 판독하고, 당해 서브필드 화상데이터의 특정 패턴 부분의 화상데이터를 0으로 변경하여 상기 화상데이터 저장수단에 저장하고, 또 당해 서브필드보다 휘도가중이 작은 서브필드에서의 서브필드 화상데이터를 상기 화상데이터 저장수단에서 판독하여 상기 화상데이터를 변경한 부분에 상당하는 부분을 일률적으로 당해 서브필드가 갖는 휘도의 화상데이터로 변경하여 상기 화상데이터 저장수단에 저장하는 화상변경수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
제 1 방향으로 신장되어 표시데이터를 기입하는 제 1 전극과, 제 2 방향으로 신장되어 표시라인을 선택하는 제 2 전극을 구비하는 패널을 포함하며, 1필드기간이 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할되어, 입력된 화상데이터의 각 서브필드로 분해한 서브필드화상을 제 1 전극과 제 2 전극을 통해 상기 패널에 기입하고, 그 후 서브필드별 가중에 상당하는 휘도로 점등표시하여, 전체 서브필드를 통해 다계조화상을 표현하는 화상표시장치로,

복수의 서브필드별로 서브필드 화상데이터를 저장하는 화상데이터 저장수단과,

상기 화상데이터 저장수단으로부터 서브필드 단위로 서브필드 화상데이터를 판독하고 화상데이터 기입시의 소비전력을 실질적으로 크게 하는 요인이 되는 특정한 패턴을 갖는 화상영역을 검출하는 패턴검출수단과,

상기 패턴검출수단에 의해 검출된 특정 패턴을 형성하는 화소에 대응한 셀수와 미리 정해진 셀수를 비교하는 비교수단과,

상기 패턴검출수단에 의해 상기 특정한 패턴이 검출된 경우에, 또한 상기 비교수단에서 당해 특정 패턴의 셀수가 미리 정해진 셀수 이상인 경우에 당해 특정 패턴을 갖는 서브필드 화상데이터를 상기 화상데이터 저장수단으로부터 판독하고, 당해 서브필드화상을 전체 화소 점등상태가 되도록 변경하여 상기 화상데이터 저장수단에 저장하는 화상변경수단과,

상기 화상변경수단에 의해 서브필드 화상데이터가 변경된 서브필드의 휘도가중을 당해 필드기간에서의 평균휘도가 유지되도록 변경하는 휘도제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
1필드기간을 소정의 휘도가중을 갖는 복수의 서브필드기간으로 분할하여, 입력된 화상데이터에 따라 상기 서브필드의 점등, 비점등이 제어되어 표시되는 화상데이터의 신호처리 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로,

1필드기간의 평균휘도를 소정의 범위 내로 유지하면서 소정의 서브필드에서의 서브필드 화상데이터의 데이터 기입시의 소비전력을 실질적으로 크게 하는 요인이 되는 특정패턴부분의 화상데이터를 0으로 변경하는 동시에, 당해 서브필드보다 휘도가중이 작은 서브필드에서의 서브필드 화상데이터의 상기 화상을 변경한 부분에 상당하는 부분을 일률적으로 당해 서브필드가 갖는 휘도의 화상데이터로 변경하는 화상데이터 변경순서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상데이터의 신호처리 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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