KR100832662B1 - 화상 표시 방법 - Google Patents

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Abstract

평면상으로 다수 배열된 화소를 갖는 화상 표시 디바이스에 대해, 표시할 휘도 가중이 정해져 있는 복수의 서브필드로 1필드 기간을 구성하고, 서브필드의 휘도 가중을 조합함으로써 표시가능한 휘도 중에서 복수의 휘도를 표시용 휘도로서 골라내고, 표시해야 할 표시용 휘도에 대응해 화소의 각각을 서브필드마다 발광 또는 비발광이 되도록 제어하여 화상 표시를 행하는 화상 표시 방법으로서, 적어도 1개의 임계치를 가지고, 가장 작은 임계치인 제1의 임계치 이상의 표시용 휘도로 화소를 발광시킬 때는, 휘도 가중의 가장 작은 서브필드에 있어서 화소를 항상 발광이 되도록 제어하거나, 또는 항상 비발광이 되도록 제어한다.

Description

화상 표시 방법{IMAGE DISPLAY METHOD}
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 화상 표시 장치의 화상 표시 방법에 관한 것이다.
평면상으로 다수 배열된 화소를 갖는 화상 표시 디바이스로서 대표적인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「패널」로 약기한다)은 대향 배치된 전면판과 배면판과의 사이에 화소로서 다수의 방전 셀이 형성되어 있다. 전면판은, 1쌍의 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극이 전면 유리 기판상에 서로 평행하게 복수쌍 형성되고, 이들 표시 전극을 덮도록 유전체층 및 보호층이 형성되어 있다. 배면판은, 배면 유리 기판상에 복수의 평행한 데이터 전극과, 이들을 덮도록 유전체층과, 또한 그 위에 데이터 전극과 평행하게 복수의 격벽이 각각 형성되고, 유전체층의 표면과 격벽의 측면에 형광체층이 형성되어 있다. 그리고, 표시 전극과 데이터 전극이 입체 교차하도록 전면판과 배면판이 대향 배치되어 밀봉되고, 내부의 방전 공간에는 방전 가스가 봉입되어 있다. 여기서 표시 전극과 데이터 전극이 대향하는 부분에 방전 셀이 형성된다. 이러한 구성의 패널에 있어서, 각 방전 셀 내에서 가스 방전에 의해 자외선을 발생시키고, 이 자외선으로 RGB 각 색의 형광체를 여기 발광시켜 컬러 표시를 행한다.
패널을 구동하는 방법으로는 서브필드법이 이용된다. 이는 1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할하고, 각각의 서브필드로 각 방전 셀을 발광, 비발광 제어함으로써 휘도 표시를 행하는 방법이다. 그리고, 서브필드의 각각은, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다. 초기화 기간에서는, 방전 셀로 초기화 방전을 행하고, 연속되는 기입 동작을 위해 필요한 벽전하를 형성한다. 기입 기간에서는, 주사 전극에 순차 주사 펄스를 인가하는 동시에, 데이터 전극에는 표시해야 할 화상 신호에 대응한 기입 펄스를 인가하고, 주사 전극과 데이터 전극과의 사이에서 선택적으로 기입 방전을 일으켜, 선택적인 벽전하 형성을 한다. 연속되는 유지 기간에서는, 발광시켜야될 표시 휘도에 따른 소정 회수의 유지 펄스를 주사 전극과 유지 전극과의 사이에 인가하고, 기입 방전에 의한 벽전하 형성을 행한 방전 셀을 선택적으로 방전시켜 발광시킨다. 또한, 서브필드마다의 표시 휘도의 비율을「휘도 가중」으로 부른다.
패널을 구동하는 수단으로는, 주사 전극을 구동하기 위한 주사 전극 구동 회로, 유지 전극을 구동하기 위한 유지 전극 구동 회로, 데이터 전극을 구동하기 위한 데이터 전극 구동 회로를 구비하고, 각 전극의 구동 회로는 각각의 전극에 필요한 구동 파형을 인가한다. 이 중에서, 데이터 전극 구동 회로는 화상 신호에 의거해 각 데이터 전극마다 독립으로 구동 파형을 작성할 필요가 있으므로, 통상은 전용 IC를 이용해 구성된다. 한편, 데이터 전극 구동 회로측에서 보면 각 데이터 전극은, 인접하는 데이터 전극, 주사 전극 및 유지 전극의 합성 용량을 갖는 용량성의 부하이다. 따라서 각 데이터 전극에 구동 파형을 인가하기 위해서는 이 용량을 충방전해야만 한다. 그러나, 구동 회로를 IC화하기 위해서는 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력을 매우 작게 억제할 필요가 있다. 또한 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력이 플라즈마 디스플레이 장치의 소비 전력 전체에 차지하는 비율도 결코 작지 않아, 플라즈마 디스플레이 장치의 소비 전력을 삭감하는 관점에서도 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력의 삭감이 요망된다.
데이터 전극 구동 회로의 소비 전력은 데이터 전극이 갖는 용량의 충방전 전류가 증가하면 증대하는데, 이 충방전 전류는 표시하는 화상 신호에 크게 의존한다. 예를 들면 모든 데이터 전극에 기입 펄스를 인가하지 않은 경우에는 충방전 전류는 0으로 되기 때문에 소비 전력도 최소가 된다. 마찬가지로, 모든 데이터 전극에 기입 펄스를 인가하는 경우도 충방전 전류는 0이 되므로 소비 전력도 작다. 그런데, 데이터 전극에 기입 펄스를 임의로 인가할 경우에는 충방전 전류는 커지고, 특히 인접하는 데이터 전극에 교대로 기입 펄스를 인가하면, 인접하는 데이터 전극과의 사이의 정전 용량, 주사 전극 및 유지 전극과의 사이의 정전 용량을 충방전하게 되므로, 소비 전력도 매우 커진다.
그래서, 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력을 삭감하는 방법으로는, 예를 들면 소비 전력이 커지는 화상 신호를 검출하여 소비 전력이 작은 화상 신호로 바꾸는 방법이 일본 특허공개 2002-23694호 공보에 개시되고, 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력을 검출하여 소비 전력이 커졌을 때에 표시하는 계조를 제한하는 방법이 일본 특허공개 2003-271094호 공보에 개시되어 있다.
그러나, 이들 방법을 실현하기 위해서는 신호 처리 회로의 규모가 커져 회로 비용을 상승시킬 뿐만 아니라, 상황에 따라서는 원래 표시해야 할 화상과 다른 화상을 표시하거나, 표시할 계조를 제한하였기 때문에 휘도 표시의 분해능이 부족하다는 과제가 있다.
본 발명의 화상 표시 방법은, 평면상으로 다수 배열된 화소를 갖는 화상 표시 디바이스에 대해, 표시할 휘도 가중이 정해져 있는 복수의 서브필드로 1필드 기간을 구성하고, 서브필드의 휘도 가중을 조합함으로써 표시 가능한 휘도 중에서 복수의 휘도를 표시용 휘도로서 골라내고, 표시해야 할 표시용 휘도에 대응하여 화소의 각각을 서브필드마다 발광 또는 비발광이 되도록 제어하여 화상 표시를 행하는 화상 표시 방법으로서, 표시용 휘도와 비교하기 위한 적어도 1개의 임계치를 설정하고, 임계치 중, 가장 작은 임계치인 제1의 임계치 이상의 표시용 휘도로 화소를 발광시킬 때는, 휘도 가중의 가장 작은 서브필드에 있어서 화소를 항상 발광이 되도록 제어하거나, 또는 항상 비발광이 되도록 제어한다.
이러한 화상 표시 방법에 의해, 화상 표시 품질을 손상시키지 않고, 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력을 삭감하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법을 이용하는 패널의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법을 이용하는 패널의 전극 배열도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법을 이용하는 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법을 이용하는 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 도시하는 도면이다.
도 5A는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 표시용 휘도 0부터 139까지와 그 코딩을 도시하는 도면이다.
도 5B는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 표시용 휘도 142부터 256까지와 그 코딩을 도시하는 도면이다.
도 6A는 계조와 표시가능한 휘도의 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 6B는 계조와 표시가능한 휘도에 대한 밝기의 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 7A는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 표시 가능한 휘도 중에서 표시용 휘도를 골라내는 구체적인 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7B는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 표시 가능한 휘도 중에서 표시용 휘도를 골라내는 구체적인 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 8A는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 구성된 0부터 83까지의 표시 휘도를 도시하는 도면이다.
도 8B는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 구성된 84부터 132까지의 표시 휘도를 도시하는 도면이다.
도 9A는 본 발명의 다른 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 표시에 이용하는 표시용 휘도 0부터 134까지와 그 코딩을 도시하는 도면이다.
도 9B는 본 발명의 다른 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 표시에 이용하는 표시용 휘도 139부터 256까지와 그 코딩을 도시하는 도면이다.
<부호의 설명>
1 : 플라즈마 디스플레이 패널 2 : 전면 기판
3 : 배면 기판 4 : 주사 전극
5 : 유지 전극 9 : 데이터 전극
12 : 데이터 전극 구동 회로 13 : 주사 전극 구동 회로
14 : 유지 전극 구동 회로 15 : 타이밍 발생 회로
18 : 화상 신호 처리 회로
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 대해서, 도면을 이용해 설명한다.
(실시의 형태)
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 이용하는 패널의 주요부를 도시하는 사시도이다. 패널(1)은, 유리제의 전면 기판(2)과 배면 기판(3)을 대향 배치하고, 그 사이에 방전 공간을 형성하도록 구성되어 있다. 전면 기판(2) 상에는 표시 전극을 구 성하는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)이 서로 평행하게 쌍을 이루고 복수 형성되어 있다. 그리고, 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)을 덮도록 유전체층(6)이 형성되고, 유전체층(6) 상에는 보호층(7)이 형성되어 있다. 또한, 배면 기판(3) 상에는 절연체층(8)으로 덮여진 복수의 데이터 전극(9)이 설치되고, 절연체층(8) 상에 데이터 전극(9)과 평행하게 격벽(10)이 설치되어 있다. 또한, 절연체층(8)의 표면 및 격벽(10)의 측면에 형광체층(11)이 설치된다. 그리고, 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)과 데이터 전극(9)이 교차하는 방향으로 전면 기판(2)과 배면 기판(3)을 대향 배치하고 있고, 그 사이에 형성되는 방전 공간에는, 방전 가스로서, 예를 들면 네온과 크세논의 혼합 가스가 봉입되어 있다. 또한, 패널의 구조는 상술한 것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 우물 정자 형(井)의 격벽을 구비한 것이어도 된다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에 이용하는 패널의 전극 배열도이다. 행 방향으로 n개의 주사 전극(SC1∼SCn)(도 1의 주사 전극(4)) 및 n개의 유지 전극(SU1∼SUn)(도 1의 유지 전극(5))이 배열되고, 열 방향으로 m개의 데이터 전극(D1∼Dm)(도 1의 데이터 전극(9))이 배열되어 있다. 그리고, 1쌍의 주사 전극(SCi) 및 유지 전극(SUi)(i=1∼n)과 1개의 데이터 전극(Dj)(j=1∼m)이 교차한 부분에 방전 셀이 형성되고, 방전 셀은 방전 공간 내에 m×n개 형성되어 있다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 이용하는 패널의 화상 표시 방법을 사용하는 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도이다. 이 플라즈마 디스플레이 장치는, 패널(1), 데이터 전극 구동 회로(12), 주사 전극 구동 회로(13), 유지 전극 구동 회로(14), 타이밍 발생 회로(15), 화상 신호 처리 회로(18) 및 전원 회로(도시 하지 않음)를 구비한다. 화상 신호 처리 회로(18)는 화상 신호(sig)를 패널(1)의 화소수에 따른 화상 데이터로 변환하고, 각 화소의 화상 데이터를 복수의 서브필드에 대응하는 복수의 비트로 분할하여 데이터 전극 구동 회로(12)에 출력한다. 데이터 전극 구동 회로(12)는 서브필드마다의 화상 데이터를 각 데이터 전극(D1∼Dm)에 대응하는 신호로 변환하여 각 데이터 전극(D1∼Dm)을 구동한다. 타이밍 발생 회로(15)는 수평 동기 신호 H 및 수직 동기 신호 V를 바탕으로 하여 타이밍 신호를 발생하고, 각각의 구동 회로 블록에 공급한다. 주사 전극 구동 회로(13)는 타이밍 신호에 의거해 주사 전극(SC1∼SCn)에 구동 파형을 공급하고, 유지 전극 구동 회로(14)는 타이밍 신호에 의거해 유지 전극(SU1∼SUn)에 구동 파형을 공급한다.
이 중에서, 데이터 전극 구동 회로는 화상 신호에 의거해 각 데이터 전극마다 독립으로 구동 파형을 작성할 필요가 있으므로, 전용 IC를 이용해 구성되어 있고, 이 때문에 소비 전력을 그다지 크게 할 수 없다.
다음에, 패널을 구동하기 위한 구동 전압 파형과 그 동작에 대해서 설명한다. 본 실시의 형태에 있어서는, 1필드를 10의 서브필드(제1SF, 제2SF, …, 제10SF)로 분할하고, 각 서브필드는 각각(W1=1, W2=2, W3=3, W4=6, W5=11, W6=18, W7=30, W8=44, W9=60, W10=81)의 휘도 가중을 갖는 것으로 설명한다. 이와 같이 본 실시의 형태에 있어서는, 후에 배치된 서브필드의 휘도 가중만큼 커지도록 설정되어 있다. 단, 본 발명은 서브필드수나 각 서브필드의 휘도 가중이 상기의 값에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태에 이용하는 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 도시하는 도면이다.
초기화 기간에서는, 우선 그 전반부에 있어서, 데이터 전극(D1∼Dm) 및 유지 전극(SU1∼SUn)을 OV로 유지하고, 주사 전극(SC1∼SCn)에 대해 방전 개시 전압 이하가 되는 전압(Vi1)으로부터 방전 개시 전압을 넘는 전압(Vi2)을 향해 완만하게 상승하는 램프 전압을 인가한다. 그러면, 모든 방전 셀에 있어서 미약한 초기화 방전을 일으켜, 주사 전극(SC1∼SCn), 유지 전극(SU1∼SUn) 및 데이터 전극(D1∼Dm) 상에 벽전압이 축적된다. 여기서, 전극상의 벽전압이란 전극을 덮는 유전체층상이나 형광체층상 등에 축적된 벽전하에 의해 생기는 전압을 가리킨다.
계속해서 초기화 기간의 후반부에 있어서, 유지 전극(SU1∼SUn)을 정의 전압 Ve1으로 유지하고, 주사전극(SC1∼SCn)에 전압 Vi3으로부터 전압 Vi4를 향해 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가한다. 그러면, 모든 방전 셀에 있어서 다시 미약한 초기화 방전을 일으켜, 주사 전극(SC1∼SCn), 유지 전극(SU1∼SUn) 및 데이터 전극(D1∼Dm) 상의 벽전압이 기입 동작에 알맞은 값으로 조정된다.
또한, 1필드를 구성하는 서브필드 중 몇 개의 서브필드에서는 초기화 기간의 전반부를 생략해도 되고, 그 경우에는, 직전의 서브필드로 유지 방전을 행한 방전 셀에 대해 선택적으로 초기화 동작이 행해진다. 도 4에, 제1SF의 초기화 기간에서는 전반부 및 후반부를 갖는 초기화 동작, 제2SF 이후의 서브필드의 초기화 기간에서는 후반부만을 갖는 초기화 동작을 행하는 구동 파형을 도시했다.
기입 기간에서는 데이터 전극(D1∼Dm)중 1행째에 발광해야 할 방전 셀의 데 이터 전극 Dk(k=1∼m)으로 정(正)의 기입 펄스 전압(Vd)을 인가하는 동시에, 1행째의 주사 전극 SC1에 부(負)의 주사 펄스 전압(Va)을 인가한다. 그러면, 데이터 전극(Dk)과 주사 전극(SC1)간 및 유지 전극(SU1)과 주사전극(SC1)간에 기입 방전이 일어나고, 이 방전 셀의 주사 전극(SC1)상에 정의 벽전압, 유지 전극(SU1) 상에 부의 벽전압이 축적된다. 이렇게 하여, 1행째에 발광해야할 방전 셀로 기입 방전을 일으켜 각 전극상에 벽전압을 축적하는 기입 동작이 행해진다. 한편, 기입 펄스 전압(Vd)을 인가하지 않은 데이터 전극(Dh)(h≠k)과 주사 전극(SC1)의 교차부에서는 기입 방전은 발생하지 않는다. 이상의 기입 동작을 n행째의 방전 셀에 이르기까지 순차 행하여, 기입 기간이 종료한다.
또한, 상기와 같이 각 데이터 전극(D1∼Dm)을 구동하고 있는 것은 데이터 전극 구동 회로(12)인데, 데이터 전극 구동 회로(12)측에서 보면 각 데이터 전극(Dj)은 용량성의 부하이다. 따라서 기입 기간에 있어서, 각 데이터 전극에 인가하는 전압을 접지 전위(OV)로부터 기입 펄스 전압(Vd)으로, 혹은 기입 펄스 전압(Vd)으로부터 접지 전위(OV)로 바꿀 때 마다 이 용량을 충방전하지 않으면 안된다. 그리고 그 충방전의 회수가 많으면 그만큼 데이터 전극 구동 회로(12)의 소비 전력도 많아진다.
연속되는 유지 기간에서는, 유지 전극(SU1∼SUn)을 OV로 되돌리고, 주사 전극(SC1∼SCn)에 유지 펄스 전압(Vs)을 인가한다. 이 때 기입 방전을 일으킨 방전 셀에 있어서는, 주사 전극(SCi)상과 유지 전극(SUi)상 간의 전압은 유지 펄스 전압(Vs)에 주사 전극(SCi)상 및 유지 전극(SUi)상의 벽전압의 크기가 가산되게 되어 방전 개시 전압을 넘는다. 그리고, 주사 전극(SCi)과 유지 전극(SUi)간에 유지 방전이 일어나 발광한다. 이 때 주사 전극(SCi)상에 부의 벽전압이 축적되고, 유지 전극(SUi) 상에 정의 벽전압이 축적된다. 연속해서 주사 전극(SC1∼SCn)을 OV로 되돌리고, 유지 전극(SU1∼SUn)에 유지 펄스 전압(Vs)을 인가한다. 그러면, 유지 방전을 일으킨 방전 셀에서는, 유지 전극(SUi)상과 주사 전극(SCi)상간의 전압이 방전 개시 전압을 넘기 때문에 다시 유지 전극(SUi)과 주사 전극(SCi)간에 유지 방전이 일어나고, 유지 전극(SUi) 상에 부의 벽전압이 축적되고, 주사 전극(SCi)상에 정의 벽전압이 축적된다. 이후 마찬가지로, 주사 전극(SC1∼SCn)과 유지 전극(SU1∼SUn)에, 휘도 가중에 비례한 수의 유지 펄스를 인가함으로써, 기입 기간에 있어서 기입 방전을 일으킨 방전 셀에서는 유지 방전이 계속해서 행해진다. 또한, 기입 기간에 있어서 기입 방전이 일어나지 않은 방전 셀에서는 유지 방전은 발생하지 않고, 초기화 기간의 종료시에 있어서의 벽전압이 유지된다. 이렇게 해서 유지 기간에 있어서의 유지 동작이 종료한다.
계속되는 제2SF∼제10SF에 있어서도, 초기화 기간 및 기입 기간은 제1SF와 동일하고, 유지 기간은 유지 펄스수를 제외하고 제1SF의 유지 기간과 동일한 유지 동작을 행한다. 이렇게 하여, 방전 셀의 각각을 서브필드 마다 발광, 비발광 제어하고, 각 서브필드의 휘도 가중을 조합하여 화상 표시를 행한다. 그러나, 본 실시의 형태에 있어서는, 서브필드의 휘도 가중을 조합함으로써 표시 가능한 휘도를 전부 이용해 화상 표시를 행하는 것이 아니라, 표시 가능한 휘도 중에서 복수의 휘도를 표시용 휘도로서 골라내고, 표시해야 할 표시용 휘도에 대응하여 방전 셀의 각 각을 서브필드마다 발광 또는 비발광이 되도록 제어하여 화상 표시를 행한다.
다음에, 어떤 휘도를 표시하기 위해서, 어떤 서브필드로 방전 셀을 발광시키는가를 나타내는 관계(이하, 「코딩」이라고 약기한다)에 대해서 설명한다. 또한, 설명을 간단히 하기 위해서, 흑을 표시했을 시의 휘도를 「0」으로 가정하고, 휘도 가중 「W」에 대응하는 휘도를「W」로 표기한다. 따라서, 휘도 가중 1을 갖는 제1SF만으로 발광하는 방전 셀의 휘도는「1」이고, 휘도 가중 1의 제1SF와 휘도 가중 2의 제2SF에서 발광하는 방전 셀의 휘도는「3」이다.
도 5A, B는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 표시용 휘도와, 그 코딩을 도시한 도면이다. 여기서, 가장 좌측열에 표시한 수치는 표시용 휘도의 값을 나타내고, 그 우측에는 그 휘도를 표시할 때에 각 서브필드에서 방전 셀을 발광시킬지 여부를 나타내고, 「0」은 비발광, 「1」은 발광을 표시한다. 예를 들면, 휘도「2」를 표시하기 위해서는, 제2SF에서만 방전 셀을 발광시키면 되고, 휘도「84」를 표시하기 위해서는, 제2SF∼제6SF 및 제8SF에서 방전 셀을 발광시키면 된다. 또한, 휘도「3」을 표시하는 경우에는, 제1SF 및 제2SF에서 방전 셀을 발광시키는 방법과, 제3SF만 발광시키는 방법이 있는데, 이와 같이 복수의 코딩이 가능한 경우에는, 가능한 한 휘도 가중이 작은 서브필드로 점등시키는 코딩을 선택한다. 즉, 휘도「3」를 표시하는 경우에는 제1SF 및 제2SF에서 방전 셀을 발광시킨다.
본 실시의 형태에 있어서의 코딩의 특징은, 제1의 임계치인 「100」이상의 휘도를 표시하는 방전 셀에 대해서는, 제1SF에서도 발광시키도록 제어하고, 제2의 임계치인 「200」이상의 휘도를 표시하는 방전 셀에 대해서는, 제1SF 및 제2SF에서도 발광시키도록 제어하는 점이다. 이와 같이 제어함으로써, 제1SF의 기입 기간에 있어서「100」이상의 휘도를 표시하는 방전 셀에 대응하는 데이터 전극에 인가하는 전압이 전압(Vd)에 고정되므로, 데이터 전극의 충방전 전류를 줄일 수 있고, 데이터 전극 구동 회로(12)의 소비 전력을 삭감할 수 있다. 또한, 제1SF의 기입 기간에 있어서「200」이상의 휘도를 표시하는 방전 셀에서는, 제1SF 및 제2SF의 기입 기간에 있어서, 데이터 전극에 인가하는 전압이 전압(Vd)에 고정되므로, 또한 데이터 전극 구동 회로(12)의 소비 전력을 삭감할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서의 코딩에 의하면, 휘도「55」, 「62」, …, 「254」, 「255」등은 표시용 휘도에는 포함되지 않고, 따라서 이들 휘도는 표시에는 이용되지 않는다. 그러나, 이러한 코딩을 이용해 화상 표시를 행해도, 이하의 이유에 의해 화상의 표시 품질이 크게 손상되는 일은 없다.
본래 플라즈마 디스플레이 장치는, 각 서브필드의 휘도 가중에 비례한 회수만큼 방전 셀을 발광시키고, 또한 발광시키는 서브필드를 제어함으로써 각 방전 셀에서 발광, 표시하는 것이다. 이 때문에 플라즈마 디스플레이 장치로 표시가능한 휘도는 연속이 아니라 중간을 건너뛰어 값을 구하고, 또한 가산적이다. 따라서, 표시 가능한 휘도는「0」, 「1」, 「2」, …, 「255」와 같이 등차 수열이 된다.
그런데, 인간이 느끼는 밝기(이하, 간단히 「밝기」로 약기한다)는 일반적으로 알려져 있는 바와 같이 휘도에 대해 대수적이다. 도 6A, B는 계조로 표시가능한 휘도의 관계, 및 계조로 표시가능한 휘도에 대한 밝기의 관계를 모식적으로 나 타낸 도면이다. 도 6A에 도시한 바와 같이, 패널로 표시 가능한 휘도는 등간격으로 중간을 건너뛰고 값을 구하는데, 도 6B에 도시한 바와 같이, 표시 가능한 휘도의 대수에 비례하는 밝기는 등간격이 아니다. 그리고, 낮은 휘도로 표시할 수 있는 밝기의 점프가 커 유사 윤곽이 눈에 띄는 경우가 있고, 반대로 높은 휘도에서는 필요 이상으로 세밀하게 밝기를 표시하게 된다. 따라서, 높은 휘도에 있어서 밝기의 점프가 그다지 커지지 않는 범위에서, 표시에 이용하는 휘도, 즉 표시용 휘도를 어느정도 제한해도 화상의 표시 품질이 손상되지 않는 것을 예상할 수 있다.
다음에, 표시가능한 휘도 중에서 표시용 휘도를 골라내는 구체적인 방법에 대해서 설명한다. 상술과 같이, 인간이 느끼는 밝기는 휘도에 대해 대수적이므로, 밝기의 점프을 등간격으로 하기 위해서는, 표시용 휘도를 등비수열로 하면 된다.
우선, 표시용 휘도의 점프 크기와 이 때의 표시 휘도와의 비를 시각적으로 위화감이 없는 값으로 설정한다. 본 실시의 형태에 있어서는 이 값을 2%로 설정한다. 따라서, 표시용 휘도와 그에 가장 가까운 표시용 휘도와의 비, 즉 표시용 휘도비의 값은 1.02이다. 다음에, 표시에 이용하는 최대 휘도, 예를 들면 「255」부터 휘도가 감소하도록 등비 수열을 작성한다. 그러면 표시용 휘도비 1.02를 이용해, 등비 수열을 수치가 큰 쪽부터 순서대로 「255」, 「255/1.02」=「250」, 「255/(l.02)2」=「245.1」, 「255/(1.02)3」=「240.3」, 이하 마찬가지로 「235.6」, 「231.0」, …로 순차 정할 수 있다. 이렇게 해서 만든 등비 수열은 대수를 구하여 밝기의 스케일로 변환하면 등간격의 밝기에 느껴지는 등차 수열이 된다.
도 7A, B는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에 있어서 표시 가능한 휘도 중에서 표시용 휘도를 골라내는 구체적인 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이고, 이렇게 하여 작성한 등비수열(이하, 「수열 R」로 약기한다)을, 원래의 표시가능한 휘도의 등차수열 「0」, 「1」, 「2」, …, 「255」(이하, 「수열 D」로 약기한다)에 접하도록 표시한 그래프이다. 여기서, 도 7A의 가로축은 계조, 세로축은 휘도를 각각 나타내고, 도 7B의 가로축은 계조, 세로축은 밝기의 목표로서의 휘도의 대수를 각각 나타낸다. 본 실시의 형태에 있어서는, 도 7A에 도시한 바와 같이 휘도「50」에서 2개의 그래프가 접한다. 이는 표시가능한 휘도와 이에 가장 가까운 표시 가능한 휘도의 비가 표시용 휘도비 이하가 되는 표시 가능한 휘도 중, 가장 작은 휘도가「50」인 것을 나타낸다. 그리고, 본 실시의 형태에서는 소정의 휘도를「50」으로 하고, 휘도「50」이상에서는 수열 D는 필요 이상으로 세밀하게 밝기를 표시하고 있으므로, 수열 D 대신에 수열 R을 이용해 화상 표시를 행해도 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 휘도「50」이상에서는 수열 R 의 소수점 이하를 사사오입한 휘도를 표시용 휘도로서 이용한다.
한편, 휘도「50」보다도 낮은 휘도에서는, 수열 D, 즉 표시가능한 휘도를 모두 이용해도 밝기의 분해능이 부족한 영역이다. 따라서 휘도 「50」보다도 낮은 휘도에서는, 예를 들면 오차 확산이나 진동(dither) 확산 등의 보간 방법을 병용하여 화상 표시를 행하는 것이 바람직하다.
도 8A, B는 이렇게 하여 구성된 표시 휘도를 도시하는 도면으로, 휘도 「50」이하에서는 수열 D, 휘도「50」이상에서는 수열 R을 이용해 구성되어 있다. 그 리고 이 때, 표시용 휘도와 이에 가장 가까운 표시용 휘도의 차, 즉 표시용 휘도의 점프 크기의 1/2가 제1SF의 휘도 가중보다 커지는 휘도에 대해서는, 제1SF의 발광, 비발광은 밝기에 대해 큰 영향을 주지않는다고 생각된다. 마찬가지로, 표시용 휘도의 점프 크기의 1/2가 제2SF의 휘도 가중보다 커지는 휘도에 대해서는, 제2SF의 발광, 비발광도 밝기에 대해 큰 영향을 주지 않는다고 생각해도 된다. 따라서, 표시용 휘도의 점프 크기의 1/2가 제1SF의 휘도 가중보다 커지는 휘도에 대해서는, 제1SF에서도 방전 셀을 발광시키고, 표시용 휘도의 점프 크기의 1/2가 제2SF의 휘도 가중보다 커지는 휘도에 대해서는, 제2SF에서도 방전 셀을 발광시켜도 화상 표시상의 영향은 적다. 도 8에는, 휘도의 점프 크기도 동시에 나타낸다.
그래서, 수열 R의 소수점 이하를 사사오입 오차도 고려하여, 본 실시의 형태에 있어서는, 표시용 휘도의 점프 크기가, 2×(제1SF의 휘도 가중)＋1보다 커지는 제1의 임계치 「100」이상의 표시용 휘도로 방전 셀을 발광시킬 때는, 제1SF에서 방전 셀을 항상 발광시키도록 제어하고, 표시용 휘도의 점프 크기가, 2×(제2SF의 휘도 가중)＋1보다 커지는 제2의 임계치 「200」이상의 표시용 휘도로 방전 셀을 발광시킬 때는, 제1SF 및 제2SF에서 방전 셀을 항상 발광시키도록 제어한다.
이렇게 하여, 본 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에서는, 도 5A, B에 도시한 바와 같이, 표시용 휘도는, 휘도「50」이하에서는, 등차수열「0」,「1」,「2」,「3」, …,「49」, 「50」으로 표시되는 휘도이고, 이보다 높은 휘도에서는, 등비수열 「51」, 「52」,…, 「101」, 「103」,「105」,…, 「245」, 「250」,「255」로 표시되는 휘도이다. 또한, 제1의 임계치「100」이상의 휘도를 표시하는 방전 셀에 대해서는, 제1SF에서도 발광시키도록 제어하고, 제2의 임계치「200」이상의 휘도를 표시하는 방전 셀에 대해서는, 제1SF 및 제2SF에서도 발광시키도록 제어한다.
이상과 같이 제어함으로써, 각각의 임계치 이상의 휘도를 표시하는 영역에서는, 대응하는 서브필드의 기입 기간에 있어서 데이터 전극에 기입 펄스를 계속 인가하게 되고, 그 만큼의 충방전 회수를 줄일 수 있으므로, 데이터 전극 구동 회로(12)의 소비 전력을 삭감하는 것이 가능해진다. 실제, 본 발명자 등이 이 코딩을 이용해 데이터 전극 구동 회로(12)의 소비 전력을 측정한 바, 최대 25%의 삭감 효과를 확인할 수 있었다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 표시용 휘도의 점프 크기와 이 때의 표시 휘도의 비를 2%로 설정했는데, 이 값은, 신호 처리에 의해서 크게 변화하고, 예를 들면 오차 확산 등의 보간 처리를 행함으로써 실용상 더욱 크게 설정할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 표시용 휘도비를 휘도에 관계없이 일정하다고 가정했는데, 보간 처리의 방법에 의해 반드시 일정하다고는 한정되지 않는다. 도 9A, B에, 본 발명의 다른 실시의 형태에 있어서의 화상 표시 방법에서 이용하는 표시용 휘도와 그 코딩의 예를 나타낸다. 이는, 낮은 휘도에 있어서 비교적 강한 보간 처리를 행함으로써, 낮은 휘도에 있어서의 표시용 휘도의 점프을 비교적 크게 설정한 경우의 코딩의 예이다. 이 예에서는, 제1의 임계치「24」이상의 휘도를 표시하는 방전 셀에 대해 제1SF에서도 발광시키도록 제어하고, 제2의 임계치 「42」이상의 휘도를 표시하는 방전 셀에 대해 제1SF 및 제2SF에서 발광시키도록 제어한 다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 제1의 임계치 이상의 표시용 휘도에 대해서는 제1SF에서 방전 셀을 발광시키도록 제어하고, 제2의 임계치 이상의 표시용 휘도에 대해서는 제2SF에서 방전 셀을 발광시키도록 제어했다. 그러나, 제1의 임계치 이상의 표시용 휘도에 대해 제1SF에서 방전 셀을 발광시키지 않도록 제어해도 되고, 제2의 임계치 이상의 표시용 휘도에 대해 제2SF에서 방전 셀을 발광시키지 않도록 제어해도 된다. 이 경우에도 화상 표시 품질을 손상시키지 않고 대응하는 데이터 전극의 충방전 회수를 줄일 수 있으므로, 그 만큼 데이터 전극 구동 회로(12)의 소비 전력을 삭감하는 것이 가능하다. 또한, 제3의 임계치, …, 제N의 임계치를 설정하여 상술과 동일한 제어를 행해도 된다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 평면상으로 다수 배열된 화소를 가지는 화상 표시 디바이스로서 패널을 예로 설명했는데, 예를 들면 DMD 등과 같은 서브필드법을 이용해 화상을 표시하는 화상 표시 디바이스이면 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명의 화상 표시 방법은, 화상 표시 품질을 손상시키지 않고 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력을 삭감시킬 수 있으므로, 패널 등의 화상 표시 방법으로서 유용하다.

Claims (6)

1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할하고, 각 서브필드의 발광, 비발광을 제어함으로써 패널을 구동하는, 평면상으로 다수 배열된 화소를 갖는 화상 표시 디바이스에 대해,
표시할 휘도 가중이 정해져 있는 복수의 서브필드로 l필드 기간을 구성하고, 상기 서브필드의 휘도 가중을 조합함으로써 표시 가능한 휘도 중에서 복수의 휘도를 표시용 휘도로서 골라내고, 표시해야 할 표시용 휘도에 대응하여 상기 화소의 각각을 상기 서브필드마다 발광 또는 비발광이 되도록 제어하여 화상 표시를 행하는 화상 표시 방법으로서,
표시용 휘도와 비교하기 위한 적어도 1개의 임계치를 설정하고, 상기 임계치 중, 가장 작은 임계치인 제1의 임계치 이상의 표시용 휘도로 화소를 발광시킬 때는, 휘도 가중이 가장 작은 서브필드에 있어서 상기 화소를 항상 발광이 되도록 제어하거나, 또는 항상 비발광이 되도록 제어하며,
소정의 휘도보다 높은 휘도에서는 상기 표시용 휘도를 등비급수적으로 설정하고, 상기 소정의 휘도보다 낮은 휘도에서는 상기 표시용 휘도를 등차급수적으로 설정하는 것을 특징으로 하는, 화상 표시 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1의 임계치는,
휘도 가중이 가장 작은 서브필드의 휘도 가중을 W1로 할 때,
표시용 휘도와 이에 가장 가까운 표시용 휘도의 차가 2W1＋1이상이 되는 표시용 휘도 중, 가장 작은 표시용 휘도와 동일한 것을 특징으로 하는, 화상 표시 방법.
청구항 1에 있어서,
제 N-1(N은 2이상의 정수)의 임계치보다도 큰 제N의 임계치 이상의 표시용 휘도로 화소를 발광시킬 때는, 휘도 가중이 N번째로 작은 서브필드에 있어서 상기 화소를 항상 발광이 되도록 제어하거나, 또는 항상 비발광이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 화상 표시 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제N의 임계치는,
휘도 가중이 N번째로 작은 서브필드의 휘도 가중을 WN로 할 때,
표시용 휘도와 이에 가장 가까운 표시용 휘도의 차가 2WN＋1이상이 되는 표시용 휘도 중, 가장 작은 표시 휘도와 같은 것을 특징으로 하는, 화상 표시 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 소정의 휘도는,
상기 등비급수적으로 설정된 표시용 휘도와 이에 가장 가까운 표시용 휘도의 비를 표시용 휘도비로서 설정한 경우에,
상기 표시 가능한 휘도와 이에 가장 가까운 표시 가능한 휘도의 비가 상기 표시용 휘도비 이하가 되는 표시 가능한 휘도 중, 가장 작은 표시 가능한 휘도인 것을 특징으로 하는, 화상 표시 방법.
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