KR100825352B1 - 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동 시퀀스(sequence) 전환시에서의, 색의 변화를 경감시킬 수 있는 화상 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
복수의 서브필드의 각각의 점등 또는 비점등을 규정한 점등 패턴 테이블에 따라서, 표시 패널에 다계조(多階調) 표시하는 화상 표시 장치는 입력 화상 신호 에 따라서 복수의 점등 패턴 테이블에서 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 표시 패턴 테이블 선택 회로와, 복수의 게인 특성에서 1개의 점등 패턴 테이블에 대응하는 1개의 게인 특성을 선택하는 게인 특성 생성 회로와, 1개의 게인 특성에 따라서 입력 화상 신호의 최대 진폭을 제한함으로써 게인 제한 후 화상 신호를 출력하는 게인 제어 회로를 포함하고, 1개의 점등 패턴 테이블에 따라서 게인 제한 후 화상 신호의 레벨에 따라서 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써 표시 패널에 화상을 다계조 표시한다.
Figure R1020060118968
다계조화 처리 회로, SF 사용률 검출 회로, 게인 제어 회로

Description

화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 구동 방법{IMAGE DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제 1 실시예를 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 화상 표시 장치에서의 다계조화 처리 회로의 일례를 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 화상 표시 장치의 SF 변환 회로에서의 점등 패턴의 제 1 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 화상 표시 장치의 SF 변환 회로에서의 점등 패턴의 제 2 예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 화상 표시 장치의 SF 변환 회로에서의 점등 패턴의 제 3 예를 나타내는 도면.
도 6은 도 2에서의 오차 확산 제어 회로의 일례를 나타내는 블록도.
도 7은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 SF 사용률 검출 회로의 일례를 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 표시 SF 선택 회로의 일례를 나타내는 블록도.
도 9는 본 발명의 화상 표시 장치에서의 표시 SF 선택 회로의 출력예의 표를 나타내는 도면.
도 1O은 본 발명의 화상 표시 장치의 구동 제어 회로에서의 구동 시퀀스의 실시예를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 구동 제어 회로의 일례를 나타내는 블록도.
도 12는 본 발명의 화상 표시 장치에서의 게인 특성 생성 회로의 출력예의 표를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 게인 특성 생성 회로가 출력하는 게인 특성을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 화상 표시 장치에서의 표시 SF 선택 처리의 일례를 나타내는 플로차트.
도 15는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제 2 실시예를 나타내는 블록도.
도 16은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 게인 특성 생성 회로의 출력예의 표를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 제 3 실시예에서의 게인 특성을 나타내는 도면.
도 18은 본 발명의 제 4 실시예에서의 SFb1O 사용시와 SFb1O 미사용시의 게인 특성을 나타내는 도면.
도 19는 본 발명의 제 4 실시예에서의 SFb10 사용시의 게인 특성과 SFb9 및 SFb10 미사용시의 게인 특성을 나타내는 도면.
도 20은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 표시 SF 선택 처리의 일례를 나타 내는 플로차트.
도 21은 도 20에서 M=30인 경우에 선택되는 게인 특성의 일례를 나타내는 도면.
도 22는 도 20에서 M=10인 경우에 선택되는 게인 특성의 일례를 나타내는 도면.
도 23은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 표시 SF 선택 회로의 출력인 히스테리시스 특성의 예를 나타내는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 영상 신호 입력 단자 2 : 동기 신호 입력 단자
3 : 다계조화 처리 회로 4 : 필드 메모리
5 : 구동 제어 회로 6 : SF 사용률 검출 회로
7 : 표시 SF 선택 회로 8 : 타이밍 생성 회로
9 : 표시 패널 10 : 게인 특성 생성 회로
30 : 게인 제어 회로 31 : 오차 확산 제어 회로
32 : SF 변환 회로 33 : 메모리 기입 제어 회로
본 발명은 화상 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히, 플라스마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel)을 구동하는데 적합한 화상 표시 장 치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 표시 장치의 대형화에 따라서 박형의 표시 장치가 요구되어, 각 종류의 박형의 표시 장치가 제공되고 있다. 예를 들면, 디지털 신호의 상태로 표시하는 매트릭스 패널, 즉, PDP 등의 가스 방전 패널이나, DMD(Digital Micromirror Device), EL 표시 소자, 형광 표시관, 액정 표시 소자 등의 매트릭스 패널 등이 제공되고 있다. 이러한 박형의 표시 장치 중, 가스 방전 패널은 대화면화가 용이한 것, 자발광 타입으로 표시 품질이 좋은 것, 및, 응답 속도가 빠른 것 등의 이유에서 대화면으로 직시형의 HDTV(고품위 텔레비전)용 표시 디바이스로서 실용화에 이르고 있다.
플라스마 디스플레이 장치는 각 필드(프레임) 내에 어드레스 펄스와 복수의 유지 방전 펄스(서스테인 펄스)로 구성되는 가중된 복수의 서브필드(SF : 발광 블록)를 설치하고, 각 서브필드를 점등 또는 비점등으로 함으로써 다계조(多階調) 제어하여 화상 표시를 행한다. 상기와 같은 복수의 서브필드의 점등/비점등을 제어하여 다계조 표시를 행하는 화상 표시 장치에서, 저휘도의 표현력을 향상시키는 것이 요망되며, 그리고, 구동 시퀀스의 전환의 쇼크를 완화하여, 구동 시퀀스의 빈번한 전환을 방지하면서 저휘도의 표현력을 향상시키는 것이 요망되고 있다.
종래, 저휘도의 표현력을 향상시키는 방식으로서, 표시 영상의 최대 휘도가 낮아 발광하지 않는 서브필드가 있는 경우, 구동 시퀀스를 전환하여 저휘도측의 계조 수를 늘리도록 한 디스플레이의 구동 방식이 제안되고 있다. 전환 전의 구동 시퀀스에서, 최소의 서브필드로부터 최대의 서브필드까지의 SFmin∼SFmax가 화상 표시에 사용되고 있다고 하고, 전환 후의 구동 시퀀스에서는, 최대의 웨이트(길이)의 서브필드(SFmax) 대신에, 최소의 서브필드(SFmin)의 반분의 웨이트(길이)를 갖는 서브필드(SFmin-1)를 사용함으로써, 서브필드(SFmin∼SFmax-1, SFmin-1)를 화상 표시에 사용한다. 이 경우, 표현할 수 있는 최대 휘도는 저하하지만, 저휘도측의 계조 수를 증가시킬 수 있다.
또한, 개량된 방식으로서, SFmax의 사용률이 어느 임계값을 밑돌았을 경우에 구동 시퀀스를 전환함으로써, 전환시에 일어나는 시각적인 쇼크의 경감을 도모하는 동시에, 구동 시퀀스의 전환 임계값에 히스테리시스 특성을 갖게 하여, 구동 시퀀스가 전환되고 있는 기간의 증가를 도모하는 방법이 제안되고 있다(특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본국 공개특허 2005-234369호 공보
종래의 방식에서는, 최대의 웨이트를 갖는 서브필드(SFmax)의 사용률이 0이 아닐 때에 임계값을 밑돌아 구동 시퀀스가 전환되면, 소수 존재하는 SFmax를 사용하는 화소의 계조는 점등할 SFmax가 존재하지 않기 때문에 전혀 다른 계조로 치환되어 버린다. 이 경우, 정확하게 휘도를 표현할 수 없어, 색이 크게 변화될 가능성이 있다.
이상을 감안하여, 본 발명은 구동 시퀀스 전환시에서의 색의 변화를 경감시킬 수 있는 화상 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1필드를 가중된 복수의 서브필드로 분할하여, 각 입력 화상 신호 레벨마다 상기 복수의 서브필드의 각각의 점등 또는 비점등을 규정한 점등 패턴 테이블에 따라서, 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써, 표시 패널에 다계조 표시하는화상 표시 장치는 입력 화상 신호에 따라서 복수의 점등 패턴 테이블에서 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 표시 서브필드 선택 회로와, 복수의 게인 특성에서 상기 1개의 점등 패턴 테이블에 대응하는 1개의 게인 특성을 선택하는 게인 특성 생성 회로와, 상기 1개의 게인 특성에 따라서 상기 입력 화상 신호의 최대 진폭을 제한함으로써 게인 제한 후 화상 신호를 출력하는 게인 제어 회로를 포함하고, 상기 1개의 점등 패턴 테이블에 따라서 상기 게인 제한 후 화상 신호의 레벨 에 따라 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써, 표시 패널에 화상을 다계조 표시하는 것을 특징으로 한다.
화상 표시 장치의 구동 방법은 1필드를 가중된 복수의 서브필드로 분할하여, 각 입력 화상 신호 레벨마다 상기 복수의 서브필드의 각각의 점등 또는 비점등을 규정한 점등 패턴 테이블에 따라서, 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써, 표시 패널에 다계조 표시하는 화상 표시 장치에서, 입력 화상 신호에 따라서 복수의 점등 패턴 테이블에서 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 단계와, 복수의 게인 특성에서 상기 1개의 점등 패턴 테이블에 대응하는 1개의 게인 특성을 선택하는 단 계와, 상기 1개의 게인 특성에 따라서 상기 입력 화상 신호의 최대 진폭을 제한함으로써 게인 제한 후 화상 신호를 출력하는 단계와, 상기 1개의 점등 패턴 테이블에 따라서 상기 게인 제한 후 화상 신호의 레벨에 따라 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써 표시 패널에 화상을 다계조 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 화상 표시 장치의 제 1 실시예를 나타낸 블록도이다. 도 1에서, 참조 부호 1은 디지털의 영상 신호 입력 단자, 2는 수평 동기(同期) 신호, 수직 동기 신호, 표시 기간을 나타내는 표시 기간 신호 및 클록 신호 등의 동기 신호 입력 단자, 3은 다계조화 처리 회로, 4는 필드 메모리, 5는 구동 제어 회로, 6은 SF 사용률 검출 회로, 7은 표시 SF 선택 회로, 8은 타이밍 생성 회로, 9는 표시 패널, 그리고 10은 게인 특성 생성 회로를 나타내고 있다.
다계조화 회로(3)는 디지털 영상 신호 입력 단자(1)로부터 입력된 영상 신호의 PDP 표시에 필요한 신호 처리를 행하고, 처리 후의 신호를 필드 메모리(4) 및 SF 사용률 검출 회로(6)에 출력한다. 필드 메모리(4)는 다계조화 회로(3)로부터 공급되는 1필드분의 데이터를 기억한다. 구동 제어 회로(5)는 필드 메모리(4)에 1필드분의 데이터가 기억된 다음의 필드 기간에서, 1필드분의 저장 데이터를 각 서브필드마다 정리하여 순차적으로 판독한다. 판독된 데이터는 표시 패널(9)에 공급된다. 표시 패널(9)은, 예를 들면, 플라스마 디스플레이 패널(PDP) 등의 표시 패널로서, 각종 드라이버(예를 들면, 3전극 교류 구동형 PDP에서의 X드라이버, Y드라 이버 및 어드레스 드라이버 등을 포함한다.
타이밍 생성 회로(8)는 동기 신호 등의 각종 타이밍 신호를 생성하는 회로이다.
SF 사용률 검출 회로(6)는 서브필드마다 표시 화소수를 검출하여, 검출 결과를 표시 SF 선택 회로(7)에 출력한다. 웨이트가 큰(시간적으로 긴) 서브필드를 사용하고 있는 화소 수가 많을수록, 화상 전체가 밝아지게 된다. 이 화상 전체의 계조(명/암)를 나타내는 SF 사용률 검출 회로(6)의 출력에 따라서, 표시 SF 선택 회로(7)는 복수의 점등 패턴 테이블 중 1개를 선택하는 선택 신호를 출력한다. 여기서 점등 패턴 테이블이란, 표시할 디지털 영상 신호의 각 계조에 대해서, 복수의 서브필드 중 어느 서브필드를 점등시킬지를 규정하는 테이블이다.
예를 들면, 서브필드 SFb1 내지 SFb10까지의 10개의 서브필드를 준비해 두고, 화상 전체가 밝을 때에는 SFb3 내지 SFb10까지의 8개의 서브필드를 사용한다. 이 경우, SFb1 내지 SFb2에 대응하는 미세한 계조에 대해서는, 후술하는 바와 같이 오차 확산 처리에 의해 구제할 수 밖에 없으므로, 표현 능력이 떨어지게 된다. 또한 화상 전체가 어두울 때에는 SFb1 내지 SFb8까지의 8개의 서브필드를 사용한다. 이에 따라 미세한 계조의 표현 능력이 향상된다. 이 경우, SFb9 내지 SFb10을 점등하는 밝은 계조에 대해서는, 포화시키도록 점등 패턴 테이블이 규정되어 있다.
표시 SF 선택 회로(7)가 출력하는 선택 점등 패턴 테이블을 나타내는 선택 신호는 다계조화 회로(3), 구동 제어 회로(5), 및 게인 특성 생성 회로(10)에 공급된다. 구동 제어 회로(5)는 선택 신호에 대응하는 서브필드를 선택(SFb1 내지 SFb10 중에서 예를 들면 SFb3 내지 SFb10을 선택)하고, 필드 메모리(4)로부터 화상 표시 데이터를 판독하여 표시 패널(9)에 공급한다.
게인 특성 생성 회로(10)는 상기 표시 SF 선택 회로(7)의 출력에 따라 게인 특성 정보를 생성하여, 다계조화 처리 회로(3)에 출력한다. 여기서 게인 특성 정보란 게인 특성 커브를 표현하는 데이터이다. 다계조화 회로(3)는 표시 SF 선택 회로(7)로부터의 게인 특성 정보에 따라, 디지털 영상 정보의 게인 특성을 변화시킨다.
예를 들면, SFb1 내지 SFb8까지 8개의 서브필드를 사용하는 구동 시퀀스를 사용하는 경우, SFb10 또는 SFb9를 점등시키는 밝은 화소가 포화되어, 최대 SFb1 내지 SFb8을 모두 점등시킨 휘도로 떨어져 버린다. 이 결과, 상술한 바와 같이 전혀 다른 계조로 치환되어 버리기 때문에, 정확하게 휘도를 표현할 수 없어 색이 크게 변화될 가능성이 있다.
본원 발명에서는, 구동 시퀀스 전환에 기인하는 색의 변화를 경감시키기 위해서, 다계조화 회로(3)에서 미리 디지털 영상 신호의 게인 특성을 변화시키는 처리를 실행한다. 예를 들면, SFb1 내지 SFb8까지 8개의 서브필드를 이용하여 최대 Lmax의 휘도를 표현할 수 있는 구동 시퀀스의 경우, SFb1 내지 SFb10을 이용하여 표현 가능한 계조 중에서 SFb10 또는 SFb9를 점등하는 밝은 계조 부분의 영상 신호의 게인을 떨어뜨림으로써, 최대값(Lmax)까지 서서히 상승해 가는 게인 특성으로 해 둔다. 이에 따라, 점등 패턴 테이블이 전환되어도, 밝은 화소의 계조가 포화되어 일제히 휘도 및 색이 변화되어 버리는 것을 피할 수 있다.
본원 발명과 같이 게인 특성을 조정해도, 물론 밝은 화소의 휘도는 저하하게 되지만, 입력 계조에 대한 출력 계조를 나타내는 특성(게인 특성)을 완만하게 변화시키는 커브로 해 둠으로써, 구동 시퀀스 전환에 수반되는 휘도 변화 및 색 변화의 시각적인 위화감을 경감할 수 있다. 또한, 동일한 게인 특성을 3원색으로 공통적으로 적용하면, 점등 패턴 테이블이 전환되어도 3원색의 비율이 변화되는 일이 없어, 표시색의 변화를 경감할 수 있다.
도 2는 본 발명의 화상 표시 장치에서의 다계조화 처리 회로(3)의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 2에서, 참조 부호 30은 게인 제어 회로, 31은 오차 확산 제어 회로, 32는 SF 변환 회로, 그리고, 33은 후단의 필드 메모리(4)에의 기입 제어를 행하는 메모리 기입 제어 회로이다.
게인 제어 회로(30)는 디지털 영상 신호 입력 단자(1)로부터 입력된 디지털 영상 신호를 받아들이고, 게인 특성 생성 회로(10)로부터 공급되는 게인 특성 정보가 나타내는 게인 특성에 따라서, 디지털 영상 신호의 계조를 변환한다. 이러한 변환은, 예를 들면, 조합 논리 회로에 의해서 용이하게 실현할 수 있다. 또한 메모리를 이용한 변환 테이블에 의해 변환을 실현해도 좋다.
게인 제어 회로(30)에 의해 게인 특성 변환된 디지털 영상 신호는 오차 확산제어 회로(31)에 공급된다. 오차 확산 제어 회로(31)는 원래의 디지털 영상 신호를 표현하는 비트 수보다도, 실제의 화상 표시에 사용하는 비트 수가 적은 경우에, 비트 수 삭감에 의해 파기되어 버리는 미세한 계조에 관한 정보를 공간적으로 분산시킨다. 이와 같이 공간적으로 파기된 오차를 확산시킴으로써, 복수의 화소에 의 한 공간적인 계조 표현을 하여, 실제의 화상 표시에 사용하는 각 화소의 비트 수가 표현 가능한 계조 수보다도, 큰 계조 수를 시각적으로 실현한다. 본원 발명에서는, 점등 패턴 테이블이 전환되는 동시에 화상 표시에 사용하는 비트 위치가 변화되므로, 이 변화에 따라 오차 확산 제어 회로(31)의 오차 확산 처리의 파기된 비트 수도 변화시킨다.
메모리 기입 제어 회로(33)는 1라인 메모리를 가지며, 1라인분의 서브필드의 데이터로 변환된 영상 데이터를 라인 메모리에 일시적으로 기억한다. 메모리 기입 제어 회로(33)는 라인 메모리에 기억된 1라인분의 서브필드의 데이터를 서브필드(SFb)마다 필드 메모리(4)에 기입을 행한다.
SF 변환 회로(32)는 복수의 점등 패턴 테이블을 내부에 저장하고 있어, 표시 SF 선택 회로(7)로부터 공급되는 선택 신호에 따라 1개의 점등 패턴 테이블을 선택한다. SF 변환 회로(32)는 선택한 점등 패턴 테이블에 따라서, 오차 확산 제어 회로(31)로부터 공급되는 각 화소의 계조 데이터를 서브필드의 점등 데이터로 변환한다. 본 실시예에서는, SF 변환 회로(32)에 기억되어 있는 점등 패턴 테이블에는 A∼C의 3종류가 있다. 이들 3개의 점등 패턴 테이블은 서브필드의 사용률에 따라 전환된다.
도 3 내지 도 5는 각각 본 발명의 화상 표시 장치의 SF 변환 회로에서 사용되는 복수의 점등 패턴 테이블의 예인 점등 패턴 테이블(A∼C)을 나타낸 도면으로, 도면 중, ●표는 점등을 의미한다. 도 13은 점등 패턴 테이블(A∼C)에 각각 대응하여 이용되는 게인 특성(A∼C)을 나타내고 있다.
이하에 동작을 상세하게 설명한다. 도 3에 나타낸 점등 패턴 테이블(A)은 서브필드(SFb10)의 사용률이 소정값보다 큰 경우에 사용된다. 점등 패턴 테이블(A)이 선택된 경우에, SFb1~SFb10 중에서 실제로 구동에 사용되는 서브필드는 SFb3~SFb10인 8개의 서브필드이다. 88계조 이상에서 서브필드(SFb9)가 사용되고, 116계조 이상에서 또한 서브필드(SFb10)도 사용된다.
점등 패턴 테이블(A)이 선택된 경우, SFb1 및 SFb2는 비트로서는 파기되게 되므로, 각 화소에서 미세한 계조 변화의 표현 능력은 상실된다. 그러나, SFb1 내지 SFb2에 대응하는 미세한 계조의 정보에 대해서는, 오차 확산 처리에 의해 공간적으로 확산됨으로써 구제한다.
점등 패턴 테이블을 선택한 경우에는 사용되는 게인 특성(A)(도 13)은 게인 제어 회로(30)에 입력된 영상 신호값을 1배하여 출력하는 게인 특성이다. 즉, 이 경우, 게인 제어 회로(30)의 입출력은 동일하다.
본 실시예에서는, 서브필드(SFb9)와 서브필드(SFb10)의 점등 데이터의 존재를 조사함으로써, 서브필드의 사용률을 검출한다. 서브필드(SFb10)의 점등률이 낮으면, 서브필드(SFb10)의 사용을 정지하고, 대신에 서브필드(SFb2)를 사용하는 점등 패턴 테이블(B)로 전환한다. 이것은, 표시 영상의 휘도가 낮은 경우에, 저휘도측의 계조 수를 늘려서, 저휘도의 표현력을 향상시키기 위함이다.
도 4에 점등 패턴 테이블(B)을 나타낸다. 점등 패턴 테이블(B)에서 구동에 사용되는 서브필드(SFb)는 SFb2∼SFb9인 8개의 서브필드이다. SFb1∼SFb9의 전체를 점등시키는 계조(115)보다 큰 계조에 대해서는, 포화시킬 필요가 있으므로 SFb1 ∼SFb9를 모두 점등 상태로 하고 있다. 이러한 구성으로 하지 않고, 도 3과 같은 점등 패턴 테이블의 SFb2∼SFb9를 화상 표시에 사용한 것에서는, 서브필드(SFb10)를 사용하지 않으므로, 예를 들면, 계조(116)가 계조(115)보다도 어둡게 표시되어버리게 되기 때문이다.
또한, 서브필드(SFb10)의 점등 유무의 데이터는 화상 표시에는 사용되지 않지만, 서브필드(SFb10)가 점등하는 화소 수를 셈으로써, 서브필드의 사용률을 결정하기 위해 사용된다. 상술한 바와 같이, 이 사용률에 의거하여, 점등 패턴 테이블 전환이 행해진다.
여기서, 점등 패턴 테이블(A)에서 점등 패턴 테이블(B)로의 구동 시퀀스 전환시에 생기는 색 변화를 경감하기 위해서, 전환에 의해 사용 정지되는 서브필드(SFb10)를 점등하는 계조의 화소가 없어지도록, 입력 화상 신호의 최대 진폭을 제한하는 게인 특성(B)을 사용한다.
도 13에 나타낸 게인 특성(B)은 88계조까지는 입력된 영상 신호값을 1배하여 출력하지만, 88계조 이상에서는 기울기가 작은 직선으로 되어 있다. 이에 따라, 게인 특성(B)의 출력값이 점등 패턴 테이블(A)의 경우에 SFb10을 점등하는 최저 계조(116) 미만이 되도록 구성되어 있다. 따라서, 큰 값의 신호가 입력되었다고 해도, SFb10이 사용되는 출력값에 도달하는 경우는 없다. 환언하면, 게인 특성(B)의 출력값이 점등 패턴 테이블(B)의 경우에 표현 가능한 최대 계조(115) 이하가 되도록 구성되어 있다. 따라서, 큰 값의 신호가 입력되었다고 해도, 출력 신호가 포화되어 버리는 경우가 없다.
또한, 동일한 입력 화상이면, 선택한 게인 특성에 상관없이 서브필드(SFb10)가 점등하는 화소 수가 동일해질 필요가 있다. 이것은, 서브필드(SFb10)가 점등하는 화소 수를, 점등 패턴 테이블 전환의 지표로 하고 있기 때문이다. 여기서 도 13에 나타낸 게인 특성(A)을 사용한 경우, 도시된 바와 같이, 서브필드(SFb10)가 점등하는 화소는 입력 계조가 116 이상의 화소이다. 그것에 대해서 도 13에 도시된 게인 특성(B)을 사용한 경우, 입력 계조가 116인 화소는 출력 계조가 106이 되도록 게인 변환된다.
그리고, 이와 같이 게인 변환된 출력 계조를 입력 데이터로서, 도 4의 점등 패턴 테이블(B)이 적용된다. 따라서, 도 4의 점등 패턴 테이블(B)에서, 계조 106 이상에서는, 서브필드(SFb10)가 점등하도록 점등 패턴이 설정되어 있을 필요가 있다.
또한, 본 실시예에서는, 서브필드(SFb10, SFb9)가 모두 사용되지 않는 경우, 서브필드(SFb9)와 서브필드(SFb10)의 사용을 정지하고, 대신에 서브필드(SFb21)와 서브필드(SFb2)를 사용하는 점등 패턴 테이블(C)로 전환한다.
도 5에 점등 패턴 테이블(C)을 나타낸다. 점등 패턴 테이블(C)에서 구동에 사용되는 서브필드(SFb)는 SFb1∼SFb8인 8개의 서브필드이다. SFb1∼SFb8 모두를 점등시키는 계조 115보다 큰 계조에 대해서는, 포화시킬 필요가 있으므로 SFb1∼SFb8을 모두 점등 상태로 하고 있다.
또한, 서브필드(SFb9, SFb10)의 점등 유무의 데이터는 화상 표시에는 사용되지 않지만, 서브필드(SFb9, SFb10)가 점등하는 화소 수를 셈으로써, 서브필드의 사 용률을 결정하기 위해 사용된다. 상술한 바와 같이, 이 사용률에 의거하여, 점등 패턴 테이블 전환이 행해진다.
또한, 게인 특성은 도 13에 나타낸 게인 특성(C)으로 전환한다. 게인 특성(C)은 81계조까지는 입력된 영상 신호값을 1배하여 출력하지만, 81계조 이상에서는 기울기가 게인 특성(B)과 비교하여 작은 직선으로 되어 있다. 이에 따라, 게인 특성(C)의 출력값이 점등 패턴 테이블(B)의 경우에 SFb9를 점등하는 최저 계조 88미만이 되도록 구성되어 있다. 따라서, 큰 값의 신호가 입력되었다고 해도, SFb10 또는 SFb10이 사용되는 출력값에 도달하는 경우는 없다. 환언하면, 게인 특성(C)의 출력값이 점등 패턴 테이블(C)의 경우에 표현 가능한 최대 계조 87이하가 되도록 구성되어 있다. 따라서, 큰 값의 신호가 입력되었다고 해도, 출력 신호가 포화되어버리는 경우가 없다.
동일한 입력 화상이라면, 선택한 게인 특성에 상관없이 서브필드(SFb9, SFb10)가 점등하는 화소 수가 동일해질 필요가 있다. 이것은, 서브필드(SFb9, SFb10)가 점등하는 화소 수를, 점등 패턴 테이블 전환의 지표로 하고 있기 때문이다. 여기서 도 13에 나타낸 게인 특성(A) 또는 (B)를 사용한 경우, 도시된 바와 같이, 서브필드(SFb9)가 점등하는 화소는 입력 계조가 88이상의 화소이다. 그것에 대해서 도 13에 나타낸 게인 특성(C)을 사용한 경우, 입력 계조가 88인 화소는 출력 계조가 81이 되도록 게인 변환된다.
그리고 이와 같이 게인 변환된 출력 계조를 입력 데이터로서, 도 5의 점등 패턴 테이블(C)이 적용된다. 따라서, 도 5의 점등 패턴 테이블(C)에서, 계조 81이 상에서는, 서브필드(SFb9)가 점등하도록 점등 패턴이 설정되어 있을 필요가 있다. 또한, 서브필드(SFb10)에 대해서는, 106∼115계조에 점등을 나타내는 데이터가 설정된다.
도 6은 도 2에서의 오차 확산 제어 회로(31)의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 6에서, 참조 부호 250은 표시 비트와 확산 비트를 분리하는 표시/오차 분리 회로, 254는 1화소(1D) 지연 회로, 256은 1라인-1화소(1L-1D) 지연 회로, 258은 1라인(1L) 지연 회로, 그리고 260은 1라인+1화소(1L+1D) 지연 회로를 나타내고 있다. 또한, 참조 부호(255)는 계수 K1배의 승산 회로, 257은 계수 K2배의 승산 회로, 259는 계수 K3배의 승산 회로, 261은 계수 K4배의 승산 회로, 251 및 253은 가산 회로, 252는 가산 회로(251)로부터의 자릿수 올림 데이터를 표시/오차 분리 회로(250)에서 출력되는 표시 비트에 가산 회로(253)에서 가산하기 위한 비트를 맞추는 자릿수 맞춤 회로를 나타내고 있다. 그리고, 표시의 계조에 맞추어, 표시/오차 분리 회로(250)가 분리되는 비트와 자릿수 맞춤 회로(252)의 비트를 가산 회로(253)에서 가산을 행한다.
오차 확산 제어 회로(31)는 서브필드(SFb3∼SFb10)인 8개의 서브필드를 표시 구동하는 경우, 서브필드(SFb3∼SFb10)에 의해 표현할 수 있는 계조는 계조 0을 포함하여 148/4의 37계조에서 37은 6비트로 표현할 수 있으므로 최상위 비트(MSB)로부터 6비트 이하의 데이터를 공간적으로 표현하기 위해서, 이 MSB 6비트 이하의 비트를 가산하여, 자릿수 올림이 있으면 표시 구동한다. 또한, 서브필드(SFb2∼SFb9)를 표시 구동하는 경우에는, MSB로부터 7비트 이하의 데이터를 공간적으로 표 현시키면 된다.
상술한 바와 같이, 점등 패턴 테이블이 전환되는 동시에 화상 표시에 사용하는 비트 위치가 변화되므로, 이 변화에 따라서 오차 확산 제어 회로(31)의 오차 확산 처리의 파기 비트 수도 변화시킨다. 즉, 표시/오차 분리 회로(250)에서, 표시 비트와 확산 비트를 분리하는 비트 위치를, 표시 SF 선택 회로(7)로부터 공급되는 선택 점등 패턴 테이블을 나타내는 선택 신호에 따라 변화시키게 된다.
도 7은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 SF 사용률 검출 회로(6)의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 7에서, 참조 부호 601∼610은 가산 회로를 나타내고, 또한, 611∼620은 사용률 연산 회로를 나타낸다.
가산 회로(601∼610)는 다계조화 처리 회로(3)에서 서브필드 변환된 각 서브필드(SFb1∼SFb10)에 대해서 1필드분 모두 가산한다. 또한, 가산 결과를 사용률 연산 회로(611∼620)에서 1필드마다 각 서브필드(SFb1∼SFb10)의 화면 총 화소 수로 나눔으로써 정규화 연산하여, 화면 총 화소 수에 대한 비율 즉, 사용률(SFL1∼SFL10)을 출력한다.
여기서, 각 가산 회로(601∼610)는 화면 화소 총 수를 표현 가능한 비트 수를 취급할 필요가 있다. 예를 들면, 화소 수가 수평 640×수직 480도트의 경우, 전체 화소 수는 307200도트이며, 필요한 비트 수는 20비트이다.
한편, 본 실시예에서, 각 사용률 SFL1∼SFL10의 출력 비트는 반드시 20비트분 사용할 필요는 없고, 20비트 이하로 해도 좋다. 왜냐하면, 각 사용률 SFL1~SFL10의 출력 비트 수는 각 서브필드의 사용/불사용을 판별하는 임계값에 상 당하고, SF 사용률 검출 회로(6)는 그 출력 비트 수가 많을수록 무시하는 화소 수가 적어져서 보다 정확한 판정을 행할 수 있지만, 영상 신호 노이즈에 대해서도 민감해지기 때문에, 출력 비트 수를 20비트 미만으로 함으로써, 노이즈에 기인한 오류 검출을 배제할 수 있기 때문이다.
예를 들면, 정규화 연산한 결과를 MSB측에서 8비트 사용하면, 1200도트에서 SFL의 출력은 1이 되기 때문에, 1200도트분까지(사용률에서는 1/256)는 무시된다. 또한, 이하의 설명에서, SFLn이 0이고 서브필드(SFbn)의 사용률이 0이라는 기재가 있는 경우, 서브필드(SFbn)을 점등하는 화소 수가 0이라는 경우뿐만 아니라, 상기와 같은 하위 비트 파기에 의해 소정의 사용률 이하(예를 들면, 1/256이하의 사용률)가 0으로 반올림되어 있는 경우도 포함하는 것으로 한다.
또한, 본 발명에서, SF 사용률 검출 회로(6)는 전체 화면에 대한 사용률을 연산하여 출력하지만, 가산 결과를 정규화하지 않고 그대로 출력해도 좋다. 즉, SF 사용률 검출 회로(6)는 사용률 연산 회로(611~620)를 설치하지 않고, 가산 회로(601~610)만으로 구성할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 표시 SF 선택 회로(7)의 일례를 나타낸 블록도로서, 참조 부호(701∼710)는 영검출 회로를 나타내고, 또한, 72는 선택 번호 생성 회로를 나타내고 있다. 도 9는 본 발명의 화상 표시 장치에서의 표시 SF 선택 회로(7)의 출력예의 표를 나타낸 도면이다.
영검출 회로(701∼710)는 1필드마다 SF 사용률 검출 회로(6)의 출력(SFL1∼SFL10)의 값이 영『0』인지의 여부를 검출하여, 신호(L1∼L10)를 선택 번호 생성 회로(72)에 출력한다. 각 영검출 회로(701∼710)는 각 사용률(SFL1∼SFL10)의 값이 『0』 즉, 각 서브필드(SFb1∼SFb10)를 사용하고 있지 않은 경우에는『1』을 출력하고, 각 사용률(SFL1∼SFL10)의 값이 『0』이 아닌 경우에는 『0』을 출력한다. 또한, 상기한 바와 같이 SF 사용률 검출 회로(6)에서 정규화 연산한 결과를 MSB측에서 예를 들면, 8비트 사용하면, 1200도트분까지(사용률에서는 1/256)는 무시되어 사용률(SFL)의 값은 『0』이 된다.
그리고, 선택 번호 생성 회로(72)는 사용률(SFL7∼SFL10)에 관하여 도 9에 도시된 선택 신호(S)를 출력한다. 즉, 영검출 회로(710)에서의 신호(L10)가 『0』즉, 서브필드(SFb10)가 사용되고 있는 경우에는, 영검출 회로(709∼707)에서의 신호(L9∼L7(L9∼L1))에 상관없이 선택 번호 생성 회로(72)는 S=0을 출력한다. 또한, 영검출 회로(710)로부터의 신호(L10)가 『1』이고, 또한, 영검출 회로(709)에서의 신호(L9)가 『0』인 경우, 즉, 서브필드(SFb10)가 사용되지 않고 서브필드(SFb9)가 사용되고 있는 경우에는, 영검출 회로(708, 707)에서의 신호(L8, L7(L8∼L1))에 상관없이 S=1을 출력한다.
또한, 영검출 회로(710, 709)에서의 신호(L10, L9)가 『1』인 경우, 즉, 서브필드(SFb10, SFb9)가 사용되고 있지 않은 경우에는, 영검출 회로(707)에서의 신호(L8(L8∼L1))에 상관없이 S=2를 출력한다. 이 선택 번호 생성 회로(72)의 출력(S)은 표시 SF 선택 회로(7)의 출력으로서 구동 제어 회로(5) 및 다계조화 처리 회로(3) 및 게인 특성 생성 회로(10)에 공급된다.
도 10은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 구동 시퀀스의 실시예를 나타낸 도 면으로, 1필드를 8개의 서브필드(SF1∼SF8)로 구동하는 예를 나타내고 있다.
구동 제어 회로(5)는 표시 SF 선택 회로(7)의 출력(S)에 의해 구동 시퀀스를 전환하고 있다. 즉, 도 10에 나타낸 바와 같이, 구동 제어 회로(5)는 S=0일 때는 구동 시퀀스(A)에 의해 표시 패널(9)을 구동하고, S=1일 때는 구동 시퀀스(B)에 의해 표시 패널(9)을 구동하고, 그리고, S=2일 때는 구동 시퀀스(C)에 의해 표시 패널(9)을 구동한다.
도 11은 본 발명의 화상 표시 장치에서의 구동 제어 회로(5)의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 11에서, 참조 부호(50)는 메모리 판독 제어 회로를 나타내고, 51은 표시 장치에 필요한 각종 타이밍 신호를 생성하여 표시 장치에 출력하는 구동 타이밍 생성 회로를 나타낸다. 이 각종 타이밍 신호는 타이밍 생성 회로(8)에서의 동기 신호 등에 의거하여 작성된다.
메모리 판독 제어 회로(50)는 구동 타이밍 생성 회로(51)에서 생성된 타이밍에 따라서, 필드 메모리(4)에 각 라인에서 서브필드(SFb)마다 재배열하여 기입된 데이터를, 필드 메모리(4)로부터 1필드분 서브필드(SFb)마다 판독하고, 그 서브필드(SFb)마다의 데이터를 표시 패널(9)에 출력한다. 또한, 메모리 판독 제어 회로(50)는 표시 SF 선택 회로(7)에서 출력되는 선택 신호(S)가 S=0, S=1, S=2가 됨에 따라서, 필드 메모리(4)에 기억되어 있는 서브필드(SFb)마다의 데이터를 판독한다.
S=0인 경우 즉, 구동 시퀀스(A)가 선택된 경우에는, SFb3, SFb4, SFb5, SFb6, SFb7, SFb8, SFb9, SFb10의 순서로 판독하고, S=1인 경우 즉, 구동 시퀀 스(B)가 선택된 경우에는, SFb3, SFb4, SFb5, SFb6, SFb7, SFb8, SFb9, SFb2의 순번으로 판독하고, 그리고, S=2인 경우 즉, 구동 시퀀스(C)가 선택된 경우에는, SFb3, SFb4, SFb5, SFb6, SFb7, SFb8, SFb1, SFb2의 순번으로 판독한다.
또한, 도 3∼도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 다계조화 처리 회로(3)에서의 SF 변환 회로(32)에 기억되어 있는 점등 패턴 테이블은 A∼C의 3종류가 있고, 그 점등 패턴 테이블은 표시 SF 선택 회로(7)의 출력(S)에 의해 전환된다. 즉, S=O인 경우에는 점등 패턴 테이블(A), S=1인 경우에는 점등 패턴 테이블(B), 그리고, S=2인 경우에는 점등 패턴 테이블(C)이 선택된다.
도 12는 본 발명의 화상 표시 장치에서의 게인 특성 생성 회로의 출력예의 표를 나타낸다. 게인 특성 생성 회로(10)에서는, 표시 SF 선택 회로(7)의 출력인 선택 신호(S)에 따라서, 게인 특성을 표현하는 게인 특성 정보를 생성하여 출력한다. 이 게인 특성 정보는 게인 특성을 구성하는 직선의 기울기의 변화를 표현하기 위해서, 기울기가 다른 직선간의 절점(節點)을 나타내는 좌표(X1, Y1), (X2, Y2)에 의해 구성된다. 이 게인 특성 정보가 게인 제어 회로(30)에 공급되어, 게인 특성의 전환이 행해진다.
도 13은 게인 특성 생성 회로(10)가 선택하는 게인 특성을 나타내고 있다. 게인 특성(A)은 게인 제어 회로에 입력된 영상 신호값을 1배하여 출력하는 게인 특성이며, 서브필드(SFb10)의 사용률 0이 아니라, 표시 SF 선택 회로(7)가 S=0을 출력하는 경우에 선택된다.
서브필드(SFb10)의 사용률이 0이고 SFb9의 사용률이 0이 아닌 경우, 즉, 표 시 SF 선택 회로(7)가 출력한 선택 신호가 S=1인 경우에, 게인 특성(B)이 선택된다. 이 경우, 게인 특성 생성 회로(10)는 기울기가 다른 직선간의 절점을 나타내는 좌표(X1, Y1)=(88, 88), (X2, Y2)=(147, 115)를 게인 특성 정보로서 출력한다.
서브필드(SFb10, SFb9)가 모두 사용률 0인 경우, 즉, 표시 SF 선택 회로(7)가 출력한 선택 신호가 S=2인 경우에, 게인 특성(C)이 선택된다. 이 경우, 게인 특성 생성 회로(10)는 기울기가 다른 직선간의 절점을 나타내는 좌표(X1, Y1)=(81, 81), (X2, Y2)=(147, 88)를 나타내는 게인 제어 신호를 출력한다.
도 14는 본 발명의 화상 표시 장치에서의 화상 표시 처리의 일례를 나타낸 플로차트이다. 화상 표시 처리가 개시되면, 스텝 141에서, 화상 표시 장치의 초기화를 행한다. 이 때, 점등 패턴 테이블은 도 3에 나타낸 점등 패턴 테이블(A)을 선택하고, 게인 특성은 게인 특성(A)을 선택하고, 오차 확산 제어 회로(31)에서 분리되는 표시 비트로서, SFb3∼SFb10에 대응하는 비트를 선택한다. 또한, 구동 시퀀스는 도 10의 하단의 구동 시퀀스(A)를 선택한다.
다음에, 스텝 142로 진행하여, 입력된 화상 신호를 서브필드(SFb)의 데이터로 변환(SF 변환 회로 32)하고, 또한, 스텝 143에서 각 서브필드(SFb)의 사용률을 검출(SF 사용률 검출 회로(6))한다. 그리고, 스텝 144에서 가장 웨이트가 큰 서브필드(SFb10)의 사용률(SFL10)이 0보다 큰지의 여부를 판정하고, 또한 스텝 145에서 2번째로 웨이트가 큰 서브필드(SFb9)의 사용률(SFL9)이 0보다 큰지의 판정을 행한다.
스텝 144의 처리에서, 서브필드(SFb10)의 사용률(SFL10)이 0보다 크다고 판 단된 경우, 스텝 146으로 진행하여 구동 시퀀스(A) 및 점등 패턴 테이블(A)을 선택한다. 또한, 스텝 149에서 게인 특성(A)을 선택한다. 또한, 이 경우, 스텝 153에서, 상술한 바와 같이, 오차 확산 제어 회로(31)에서 분리되는 표시 비트로서 SFb3∼SFb10에 대응하는 비트를 선택한다.
스텝 144 및 스텝 145의 처리에서, 서브필드(SFb10)의 사용률(SFL10)이 0이고 또한 서브필드(SFb9)의 사용률(SFL9)이 0 이상이라고 판단된 경우, 스텝 147로 진행하여 구동 시퀀스(B) 및 점등 패턴 테이블(B)을 선택한다. 또한, 스텝 150에서 게인 특성(B)을 선택한다. 또한, 이 경우, 스텝 154에서 오차 확산 제어 회로(31)에서 분리되는 표시 비트로서 SFb2~SFb10에 대응하는 비트를 선택한다.
스텝 144 및 스텝 145의 처리에서, 서브필드(SFb10)의 사용률(SFL10)이 0이고 또한 서브필드(SFb9)의 사용률(SFL9)이 0이라고 판단된 경우, 스텝 148로 진행하여 구동 시퀀스(C) 및 점등 패턴 테이블(C)을 선택한다. 또한, 스텝 150에서 게인 특성(C)을 선택한다. 또한, 이 경우, 스텝 155에서, 오차 확산 제어 회로(31)에서 분리되는 표시 비트로서 SFb1∼SFb10에 대응하는 비트를 선택한다.
이하에, 본 발명의 제 2 실시예에 관하여 설명한다. 도 15는 본 발명에 의한 화상 표시 장치의 제 2 실시예를 나타낸 블록도이다. 도 15에서, 도 1과 동일한 구성 요소는 동일한 번호로 참조하고, 그 설명은 생략한다.
도 15의 화상 표시 장치에서는, SF 사용률 검출 회로(6) 대신에 레벨 사용률 검출 회로(191)가 사용된다. 이 레벨 사용률 검출 회로(191)는 디지털 영상 신호 입력 단자(1)에서 입력된 디지털 영상 신호의 각 레벨의 사용률을 검출하여, 검출 결과를 표시 SF 선택 회로(7)에 출력한다. 표시 SF 선택 회로(7)는 레벨 사용률 검출 회로(191)가 출력하는 레벨 사용률에 따라, 복수의 점등 패턴 테이블 중 1개를 선택하는 선택 신호를 출력한다. 이 때에 사용하는 점등 패턴 테이블은 도 3 내지 도 5에 나타낸 것과 동일한 패턴이라도 좋다.
또한, 이 경우, 레벨 사용률 검출 회로(191)는 디지털 영상 신호의 레벨이 제 1 소정값 이상의 화소를 카운트함으로써, 서브필드(SFb10)의 사용률을 산출하는 동시에, 디지털 영상 신호의 레벨이 제 2 소정값 이상의 화소를 카운트함으로써, 서브필드(SFb9)의 사용률을 산출한다. 이와 같이 레벨 사용률 검출 회로(191)는 디지털 영상 신호의 레벨을 직접 판단하여, 서브필드(SFb10 및/또는 SFb9)에 대응하는 신호 레벨의 화소를 카운트하므로, 도 3 내지 도 5에 나타낸 점등 패턴 테이블의 SFb10 및/또는 SFb9의 점등 데이터를 화소 카운트에 사용하는 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, SFb10의 데이터는 각 점등 패턴 테이블간에서 동일해도 좋다.
또한, 제 2 실시예에서는, 제 1 실시예와는 다른 게인 특성을 사용한다. 도 16에 본 발명의 화상 표시 장치에서의 게인 특성 생성 회로의 출력예의 표를 나타낸다. 게인 특성의 기울기가 변화하는 점을 제 1 실시예의 경우보다도 늘림으로써, 게인 특성 정보의 데이터 개수가 제 1 실시예의 경우보다도 증가하고 있다.
이하에, 본 발명의 제 3 실시예에 관하여 설명한다. 제 3 실시예에 사용하는 화상 표시 장치는 도 1에 나타낸 구성 또는 도 15에 나타낸 구성이라도 좋다.
도 17에 본 실시예에서 사용하는 게인 특성 생성 회로에서 생성되는 게인 특성을 나타낸다. 제 1 실시예와 달리, 본 실시예에서 사용하는 게인 특성 생성 회 로에서 생성되는 게인 특성(B'), 게인 특성(C')은 게인의 기울기가 변화하는 점을 복수 갖는다. 복수의 기울기를 가짐으로써 게인의 변화가 더 작아져, 게인 특성의 기울기가 변화하는 개소를 1개소만 갖는 경우와 비교하여, 게인 변화 개소에서의 시각상의 위화감을 보다 경감할 수 있다.
표시 SF 선택 회로(7)의 출력(S)이 S=0인 경우, 게인 특성 생성 회로(10)는 게인 제어 회로(30)에 대해서, 기울기가 다른 직선간의 절점을 나타내는 좌표(X1, Y1)=(147, 147), (X2, Y2)=(147, 147), (X3, Y3)=(147, 147)를, 게인 특성(A)을 나타내는 게인 특성 정보로서 출력한다. 이 경우, 게인 특성을 나타내는 그래프는 1개의 직선이 되고, 입력된 영상 신호값을 1배하여 출력하는 게인 특성이 된다.
표시 SF 선택 회로(7)의 출력(S)이 S=1인 경우, 게인 특성 생성 회로(10)는 게인 제어 회로(30)에 대해서, 기울기가 다른 직선간의 절점을 나타내는 좌표 (X1, Y1)=(88, 88), (X2, Y2)=(116, 108), (X3, Y3)=(147, 115)를, 게인 특성(B')을 나타내는 게인 특성 정보로서 출력한다. 88계조까지는 입력된 영상 신호값을 1배하여 출력하고, 88계조 이상에서는 게인의 기울기가 완만해지고, 그 후 116계조 이상에서 게인의 기울기가 더 완만해져, 출력되는 최대 진폭이 115로 제한된 게인 특성이 된다.
표시 SF 선택 회로(7)의 출력(S)이 S=2인 경우, 게인 특성 생성 회로(10)는 게인 제어 회로(30)에 대해서, 기울기가 다른 직선간의 절점을 나타내는 좌표 (X1, Y1)=(81, 81), (X2, Y2)=(116, 85), (X3, Y3)=(147, 88)을, 게인 특성(C')을 나타내는 게인 특성 정보로서 출력한다. 81계조까지는 입력된 영상 신호값을 1배하여 출력하고, 81계조 이상에서는 게인의 기울기가 완만해지고, 그 후 116계조 이상에서 게인의 기울기가 더 완만해져, 출력되는 최대 진폭이 88로 제한된 게인 특성이 된다.
또한, 게인 특성을 구성하는 직선 세그먼트(segment)의 기울기를 변화시키는 점은 특정한 수에 한정되는 것이 아니고, 필요에 따라서 임의의 수의 변화점을 설치해도 좋다. 또한, 입력 신호의 값이 클수록 직선의 기울기가 작아지도록, 입출력의 특성을 설정해도 좋다.
이하에, 본 발명의 제 4 실시예에 관하여 설명한다. 제 4 실시예에 사용하는 화상 표시 장치는 도 1에 나타낸 구성 또는 도 15에 나타낸 구성이라도 좋다.
제 4 실시예에서는, 게인 특성의 전환에 따른 쇼크를 저감하기 위해서, 게인특성의 전환에서는, 현재 선택되어 있는 게인 특성과 전환처 게인 특성간의 1개 또는 복수의 중간 단계를 거침으로써, 서서히 게인을 변화시킨다. 예를 들면, SFb10이 사용되고 있는 상태인 구동 시퀀스(A)로부터 SFb10이 미사용 상태인 구동 시퀀스(B)로 이행할 경우, 도 18에 나타낸 바와 같이 게인 특성(A), 중간 게인(1), 중간 게인(2), 게인 특성(B')의 순서로 1프레임마다 게인을 변화시킨다.
또한, SFb10이 사용되고 있는 상태인 구동 시퀀스(A)로부터 SFb9 및 SFb10이 모두 미사용 상태인 구동 시퀀스(C)로 이행하는 경우도 마찬가지로, 도 19에 나타낸 바와 같이, 게인 특성(A), 중간 게인(1), 중간 게인(2), 게인 특성(C')의 순서로 1필드마다 게인을 변화시킨다.
또한, 구동 시퀀스(B)로부터 구동 시퀀스(C)로 이행하는 경우나 이들의 반대 순서로 이행하는 경우도 같은 방법으로, 복수의 단계를 거쳐서 서서히 게인을 변화시킨다.
이하에, 본 발명의 제 5 실시예에 관하여 설명한다. 제 5 실시예에 사용하는 화상 표시 장치는 도 1에 나타낸 구성 또는 도 15에 나타낸 구성이라도 좋다.
제 5 실시예에서는, 표시 SF 선택 회로(7)의 출력인 선택 신호(S)에 히스테리시스 특성을 가지도록 구성된다. 선택 신호(S)에 히스테리시스의 특성을 갖게 함으로써, 전환이 단시간에 빈번하게 일어나는 것에 의한 불량을 저감할 수 있다.
도 20은 본 발명의 화상 표시 장치의 제 5 실시예에서의 화상 표시 처리의 예를 나타낸 플로차트이다.
도 20에서 표시 SF 선택 처리가 개시되면, 스텝 161에서, 표시 SF 선택 회로(7)의 초기화를 행한다, 여기서는 선택 신호(S)를 S=0으로 하는 동시에, 히스테리시스를 실현하기 위한 파라미터인 파라미터 N 및 M을 각각 N=0, M=0으로 한다. 또한, 오차 확산 제어 회로(31)에서 분리되는 표시 비트로서 SFb3∼SFb10에 대응하는 비트를 선택한다.
스텝 162로 진행하여, 입력하는 화상 데이터를 서브필드(SFb)의 데이터로 변환(SF 변환 회로(32))하고, 스텝 163으로 진행하여, 각 서브필드(SFb)의 사용률을 검출한다. 이 처리는 도 8을 참조하여 설명한 SF 사용률 검출 회로(6)의 처리에 대응한다. 또한, 스텝 164로 진행하여, 도 9를 참조해서 설명한 선택 번호 생성 회로(72)에서의 현재의 출력에 의해 생성된 선택 신호를 SNOW에 대입한다.
또한, 스텝 165로 진행하여, 이전의 표시 SF 선택 회로(7)의 출력(S)과 현재의 SNOW를 비교하여, S=SNOW가 성립하면 스텝 174로 진행하고, 또한 S=SNOW가 성립하지 않으면 스텝 166으로 진행하여, 파라미터 N에 1을 가산한다(N=N+1).
그리고, 스텝 167에서 S가 0인 경우에는 M에 30을 대입(스텝 168)하고, 또한, 현재의 S가 1인 경우에는 M에 10을 대입(스텝 169)한 후, 스텝 170으로 진행한다.
이상에 의해, S가 O에서 연속해서 30회 SNOW가 1인 경우, S는 1로 전환되고, 또한, S가 1에서 연속해서 1O회 SNOW가 O인 경우, S는 O으로 전환되기 때문에, 현재의 S의 값에 의해 연속 검출 회수를 변경할 수 있어 히스테리시스의 특성을 조정할 수 있다. 또한, 스텝 168에서의 값「30」및 스텝 169에서의 값「10」은 적절히 변경할 수 있다.
스텝 170에서는, N=M이 성립하는지의 여부를 판정하여, N=M이 성립한다고 판정되면 스텝 172로 진행한다. 또한, N=M이 성립하지 않는다고 판정되면 스텝 175로 진행한다.
스텝 172에서, SNOW를 S로 전환하고(SNOW⇒S), 또한, 스텝 174로 진행한다. 스텝 174에서는, 파라미터 N을 0으로 되돌아가(0⇒N), 스텝 175로 진행한다.
도 21은 M이 30인 경우에서의 스텝 175에서의 처리를 나타낸 도면이다. 이 예에서는, 제 4 실시예의 경우와 같이, 게인 특성간의 전환을, 중간 게인 특성을 통하여 서서히 행하는 경우가 나타난다.
스텝 175에서는 게인 특성이 S로 지정되는 게인 특성으로 서서히 접근하도록 중간 게인 특성을 전환한다. N의 값에 의해서 게인 특성 선택 회로(10)에서 선택되는 게인 특성을 선택한다.
N이 0이면 게인 특성(A)을 선택하고, N이 1이상 15이하이면 중간 게인(1)을 선택하고, N이 16이상 29이하이면 중간 게인(2)을 선택한다. 그리고, N이 30이면 게인 특성(B)이 선택된다.
도 22는 M이 10인 경우에서의 스텝 175에서의 처리를 나타낸 도면이다. N이 0이면 게인 특성(B)을 선택하고, N이 1이상 5이하이면 중간 게인(1)을 선택하고, N이 6이상 9이하이면 중간 게인(2)을 선택한다. 그리고, N이 10이면 게인 특성(A)이 선택된다. 그리고, 스텝 177에서는 오차 확산 제어 회로(31)에서 분리되는 표시 비트를 선택 신호(S)에 따라 선택한다. S=0인 경우에는 SFb3∼SFb10, S=1인 경우에는 SFb2∼SFb10, S=2인 경우에는 SFb1∼SFb10이 선택된다.
이상의 처리를 행한 후 스텝 176으로 진행한다. 스텝 176에서 표시 패널의 구동을 행한 후, 스텝 162로 돌아가서 동일한 처리를 반복한다.
이상에서, SF 변환 회로(32)에서 사용하는 SF 점등 데이터 테이블은 3종류에 한정되는 것이 아니라, 2종류 이상이면 좋다. 또한, 이상에서, 게인 특성 생성 회로(10)가 생성하는 중간 게인은 2종류에 한정되는 것이 아니고, 복수 설치할 수 있다. 또한, 상술한 SF 사용률 검출 회로(6)의 출력 비트를 전환함으로써, 히스테리시스 특성을 미세 조정하는 것도 가능하다.
도 23은 표시 SF 선택 회로(7)의 출력인 선택 신호(S)가 갖는 히스테리시스 특성의 예를 나타낸 도면이다. 상술한 도 18의 플로차트에 의한 표시 SF 선택 처리와 게인 특성에 의해서 선택 신호(S)의 전환에 생기는 히스테리시스 특성을 설명하기 위해서 나타냈다.
도 23에 나타낸 바와 같이, 선택 신호(S)가 S=0에서 S=1로 전환되는 것은 영상 신호의 피크값이 서브필드(SFb10)를 사용하지 않게 되는 115계조를 밑도는 타이밍(TP21)에서 30필드 후의 타이밍(CP21)이고, 또한, S=1에서 S=0으로 전환되는 것은 영상 신호의 피크값이 서브필드(SFb10)를 사용하게 되는 115계조를 초과하는 타이밍(TP22)에서 10필드 후의 타이밍(CP22)이다.
도 23 하단에 나타낸 선택 신호(SNOW)와 SF 선택 회로(7)의 출력 신호(S)의 변화를 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 도 20에 나타낸 표시 SF 선택 처리에 의하면, 선택 신호(S)의 전환에 히스테리시스 특성을 갖게 함으로써, 단시간 선택 신호(S)가 전환되는 것을 완화할 수 있다.
여기서, 도 20에 나타낸 표시 SF 선택 처리에 의하면, 스텝 168에서 M에 대입하는 값(30)의 쪽이 스텝 169에서 M에 대입하는 값(10)보다도 커서, S=1에서 S=0으로 전환되기 보다도 S=O에서 S=1로 전환되는 편이 어렵기 때문에, 서브필드(SFb10)의 영상의 고휘도의 부분이 포화되는 것을 방지할 수 있다.
이상의 실시예는 본 발명의 적용 대상으로서 플라스마 디스플레이 장치를 예 로서 설명했지만, 화상 표시 장치는 플라스마 디스플레이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 발명에서의 서브필드의 웨이트는 점등 데이터의 웨이트에 한정되지 않고, 휘도의 웨이트라도 좋다.
이상, 본 발명을 실시예에 의거하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 특허 청구의 범위에 기재된 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
본 발명은 플라스마 디스플레이 장치를 비롯한 화상 표시 장치에 폭 넓게 적용할 수 있으며, 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터나 워크스테이션 등의 디스플레이 장치, 평면형의 벽걸이 텔레비전, 또는, 광고나 정보 등을 표시하기 위한 장치로서 이용되는 화상 표시 장치에 대해서 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 구동 시퀀스 전환시에 게인 특성을 전환함에 따라 화상 신호의 최대 진폭을 제한함으로써, 구동 시퀀스 전환시에 치환되는 서브필드를 점등하는 화소가 존재하지 않게 된다. 이에 따라, 구동 시퀀스 전환시에 점등 패턴이 파기됨으로써 점등 화소의 휘도가 변화되는 경우는 없게 된다. 게인 특성의 전환에 의한 화소의 휘도 변화는 있지만, 입력 계조에 대한 출력 계조를 나타내는 특성(게인 특성)을 완만하게 변화되는 커브로 해 둠으로써, 구동 시퀀스 전환에 수반되는 휘도 변화 및 색 변화의 시각적인 위화감을 경감할 수 있다. 또한 동일한 게인 특성을 3원색으로 공통적으로 적용하면, 점등 패턴 테이블이 전환되어도 3원색의 비율이 변화되는 일이 없어, 표시 색의 변화를 경감할 수 있다.

Claims (13)

1필드를 가중된 복수의 서브필드로 분할하여, 각 입력 화상 신호 레벨마다 상기 복수의 서브필드 각각의 점등 또는 비점등을 규정한 점등 패턴 테이블에 따라서, 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써, 표시 패널에 다계조 표시하는 화상 표시 장치로서,
입력 화상 신호에 따라서 복수의 점등 패턴 테이블에서 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 표시 서브필드 선택 회로와,
복수의 게인 특성에서 상기 1개의 점등 패턴 테이블에 대응하는 1개의 게인 특성을 선택하는 게인 특성 생성 회로와,
상기 1개의 게인 특성에 따라서 상기 입력 화상 신호의 최대 진폭을 제한함으로써 게인 제한 후 화상 신호를 출력하는 게인 제어 회로를 포함하고, 상기 1개의 점등 패턴 테이블에 따라서 상기 게인 제한 후 화상 신호의 레벨에 따라 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써, 표시 패널에 화상을 다계조 표시하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 1개의 점등 패턴 테이블을 따라서 상기 게인 제한 후 화상 신호의 레벨에 따라 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어하는 데이터에 의거하여, 1필드당 소정 신호 레벨 이상의 화소 수를 검출하고, 검출된 화소 수에 따른 검출 결과를 출력하는 사용률 검출 회로를 더 포함하고, 상기 표시 서브필드 선택 회로는 상기 사용률 검출 회로가 출력하는 상기 검출 결과에 따라 상기 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입력 화상 신호에서 1필드당 소정 신호 레벨 이상의 화소 수를 검출하고, 검출된 화소 수에 따른 검출 결과를 출력하는 사용률 검출 회로를 더 포함하고, 상기 표시 서브필드 선택 회로는 상기 사용률 검출 회로가 출력하는 상기 검출 결과에 따라 상기 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 게인 제어 회로는 상기 게인 특성 생성 회로의 출력에 따라서 상기 게인 제한 후 화상 신호의 진폭을 단계적으로 복수의 스텝에서 전환 제어하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 게인 특성 생성 회로는 기울기가 다른 1개 또는 복수의 직선의 조합에 의해 구성되는 입출력 특성인 게인 특성을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 게인 특성 생성 회로는 입력 화상 신호의 값이 클수록 직선의 기울기가 작아지는 입출력 특성인 게인 특성을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 게인 특성 생성 회로는 상기 1개의 점등 패턴 테이블에 따라서 상기 표시 패널에 화상을 다계조 표시할 때에 표현 가능한 최대 계조 이하로 상기 게인 제한 후 화상 신호의 진폭이 제한되는 게인 특성을, 상기 1개의 게인 특성으로서 선택하는 것을 특징으로 화상 표시 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 점등 패턴 테이블 중에서 어느 점등 패턴 테이블이 선택되는지에 관계없이, 또한 상기 복수의 게인 특성 중에서 어느 게인 특성이 선택되는지에 관계없이, 동일한 입력 화상 신호에 대해서 상기 사용률 검출 회로에서 검출되는 상기 화소 수가 동일한 값이 되도록, 상기 복수의 점등 패턴 테이블 및 상기 복수의 게인 특성이 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 서브필드 선택 회로는 상기 입력 화상 신호에 포함되는 1필드당 소정 신호값 이상의 화소 수가 소정값 이하가 된 것에 응답하여, 점등 패턴 테이블을 전환하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 서브필드 선택 회로는 현재의 필드의 상기 입력 화상 신호 및 이전의 필드에 대해서 선택한 점등 패턴 테이블에 따라 상기 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입력 화상 신호의 변화에 따른 상기 표시 서브필드 선택 회로에 의한 점등 패턴 테이블의 전환은 히스테리시스 특성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
1필드를 가중된 복수의 서브필드로 분할하여, 각 입력 화상 신호 레벨마다 상기 복수의 서브필드 각각의 점등 또는 비점등을 규정한 점등 패턴 테이블에 따라서, 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써, 표시 패널에 다계조 표시하는 화상 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
입력 화상 신호에 따라서 복수의 점등 패턴 테이블에서 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 단계와,
복수의 게인 특성에서 상기 1개의 점등 패턴 테이블에 대응하는 1개의 게인 특성을 선택하는 단계와,
상기 1개의 게인 특성에 따라서 상기 입력 화상 신호의 최대 진폭을 제한함으로써 게인 제한 후 화상 신호를 출력하는 단계와,
상기 1개의 점등 패턴 테이블에 따라서 상기 게인 제한 후 화상 신호의 레벨에 따라 상기 복수의 서브필드의 점등을 제어함으로써 표시 패널에 화상을 다계조 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치의 구동 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 1개의 점등 패턴 테이블을 선택하는 단계는 상기 입력 화상 신호에 포함되는 1필드당 소정 신호값 이상의 화소 수가 소정값 이하가 된 것에 응답하여, 점등 패턴 테이블을 전환하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치의 구동 방법.
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