KR101056299B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 디스플레이 장치는, 데이터 전극을 갖는 방전 셀을 복수로 배열한 패널과, 데이터 전극을 구동하는 데이터 전극 구동 회로와, 화상 신호에 신호 처리를 실시하여 데이터 전극 구동 회로에 공급하는 화상 신호 처리 회로를 구비하고, 화상 신호 처리 회로는, 패널의 화상 영역의 중앙 영역에 표시하는 화상 신호에 대해서는 제 1 신호 처리를 실시하고, 화상 영역의 주변 영역에 표시하는 화상 신호에 대해서는 제 2 신호 처리를 실시하며, 제 1 신호 처리에 비하여 제 2 신호 처리는 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력이 작다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널을 이용한 화상 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「패널」이라고 약기함)을 이용한 플라즈마 디스플레이 장치 등에서, 일반적으로 서브필드를 이용하여 계조 표시를 행하는 화상 표시 장치에서는, 동화상 영역에 동화상 유사 윤곽이라고 불리는 노이즈 형상의 화질 열화가 관측되는 경우가 있다. 동화상 유사 윤곽은, 계조치의 연속적인 변화에 대하여 방전 셀을 발광시키는 서브필드의 패턴이 불연속적으로 변화하는 것이 원인이 되고 있다. 이 동화상 유사 윤곽은, 예컨대, 서브필드의 수를 증가시키면 개선되는 것이 알려져 있지만, 서브필드의 수를 늘리면 발광을 위한 시간이 적어져 필요한 휘도를 얻을 수 없다고 하는 과제가 있다.
이 때문에, 서브필드의 수를 별로 늘리지 않고서, 움직임이 있는 영역에서 서브필드의 조합을 제한하여 동화상 유사 윤곽을 억제한다고 하는 시도가 있다. 이러한 시도는, 예컨대, 특허 문헌 1에 개시되어 있다. 이러한 화상 표시 장치는, 표시에 사용하는 계조를 제한하여 동화상 유사 윤곽이 발생하기 어려운 계조의 조합으로 화상을 표시하고, 디더링(dithering) 처리를 이용한 유사적인 계조를 추가하여, 계조수의 저하에 따르는 화질 열화를 보상하고 있다.
그러나 동화상 유사 윤곽의 억제 효과를 높이기 위해 계조를 더 제한하면, 디더링 처리에 이용되는 패턴이 눈에 띄기 쉬워져, 실질적으로 표현할 수 있는 계조수가 저하한다고 하는 과제가 있다.
이 과제를 해결하기 위해, 예컨대, 이하의 방법이 개시되어 있다. 그 방법은, 화상 신호 중에서 계조에 경사가 있고 또한 움직임이 있는 영역을 검출한다. 그렇게 하여, 그 영역의 움직임의 크기나 방향 및 계조의 경사의 크기나 방향에 따라, 화상 신호의 계조의 각각에 대하여 설정된 복수의 보정 계조 중에서 하나를 선택하여 원래의 계조와 치환한다. 이렇게 함으로써, 동화상 유사 윤곽의 원인이 되는 중간 비점등 서브필드(최대의 휘도 가중치를 갖는 점등 서브필드보다 작은 휘도 가중치를 갖는 비점등 서브필드)를 분산시킴으로써, 동화상 유사 윤곽을 억제한다. 이러한 방법은, 예컨대, 특허 문헌 2에 개시되어 있다.
그런데, 패널을 이용하여 화상을 표시하기 위해서는, 화상 신호에 근거하여 다수의 데이터 전극을 각각 독립적으로 구동할 필요가 있다. 그리고 데이터 전극을 구동하기 위해서는, 데이터 전극과 주사 전극, 데이터 전극과 유지 전극, 및 인접하는 데이터 전극 사이의 부유 용량을 충방전하지 않으면 안 되어, 그를 위한 소비 전력이 필요해진다.
그러나, 특허 문헌 2에 기재된 화상 처리를 행하면, 거의 인식할 수 없을 정 도까지 동화상 유사 윤곽을 억제할 수 있지만, 발광하는 화소와 발광하지 않는 화소가 인접할 확률이 높은 서브필드가 증가한다. 그 때문에, 데이터 전극을 구동하는 전력도 더 증가한다고 하는 문제가 있다. 덧붙여, 최근에는 패널의 고화질화, 대화면화가 진행되고, 그에 따라 전극 사이의 부유 용량이 증가하므로, 데이터 전극을 구동하기 위한 전력을 억제하는 것이 급선무가 되어 있다.
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 제 2000-276100 호 공보
(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 제 2004-4782 호 공보
본 발명은 상술한 과제를 감안하여, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 동화상 유사 윤곽을 효과적으로 억제한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.
플라즈마 디스플레이 장치는, 데이터 전극을 갖는 방전 셀을 복수로 배열한 플라즈마 디스플레이 패널과, 데이터 전극을 구동하는 데이터 전극 구동 회로와, 화상 신호에 신호 처리를 실시하여 데이터 전극 구동 회로에 공급하는 화상 신호 처리 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치로서, 화상 신호 처리 회로는, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 영역의 중앙 영역에 표시하는 화상 신호에 대해서는 제 1 신호 처리를 실시하고, 화상 영역의 주변 영역에 표시하는 화상 신호에 대해서는 제 2 신호 처리를 실시하며, 제 1 신호 처리에 비하여 제 2 신호 처리는 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력이 작은 화상 신호를 출력하는 신호 처리이다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 이용하는 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 실시 형태에 이용하는 패널의 전극 배열도,
도 3은 본 발명의 실시 형태에 이용하는 패널의 전극간 용량을 모식적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 나타내는 도면,
도 5a는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 코딩을 나타낸 도면,
도 5b는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 코딩을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도,
도 7은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 신호 처리 회로의 상세를 나타내는 회로 블록도,
도 8은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 영역 신호 발생부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 신호 선택 회로의 동작을 설명하기 위한 모식도,
도 10은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 제 1 유사 윤곽 억제 회로의 회로 블록도,
도 11a는 움직임이 있는 경사 계조 영역에 대하여 동화상 유사 윤곽이 발생하는 이유를 설명하기 위한 도면,
도 11b는 움직임이 있는 경사 계조 영역에 대하여 동화상 유사 윤곽이 발생하는 이유를 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 제 1 유사 윤곽 억제 회로의 보정 패턴을 나타내는 도면,
도 13a는 계조 「164」와 계조 「172」가 체크무늬 형상으로 늘어선 패턴을 나타내는 도면,
도 13b는 계조 「164」와 계조 「172」가 체크무늬 형상으로 늘어선 패턴을 나타내는 도면,
도 13c는 계조 「164」와 계조 「172」가 체크무늬 형상으로 늘어선 패턴을 나타내는 도면,
도 14는 체크무늬 형상의 패턴을 표시하는 경우의 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력을 어림잡기 위한 도면이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 패널 22 : 주사 전극
23 : 유지 전극 24 : 표시 전극쌍
32 : 데이터 전극 41 : 화상 신호 처리 회로
42 : 데이터 전극 구동 회로 43 : 주사 전극 구동 회로
44 : 유지 전극 구동 회로 45 : 타이밍 발생 회로
51 : 제 1 유사 윤곽 억제 회로 52 : 제 2 유사 윤곽 억제 회로
55 : 선택 신호 발생 회로 56 : 화상 신호 선택 회로
58 : 화상 데이터 변환 회로 61 : 화상 영역 신호 발생부
63 : 난수 발생부 64 : 2치화부
65 : 2치화 선택부 72 : 보정치 발생부
73 : 보정치 전환부 74 : 가산부
75 : 감산부 76 : 지연부
77 : 가산부 100 : 플라즈마 디스플레이 장치
이하, 본 발명의 한 실시 형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
(실시 형태)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 이용하는 패널(10)의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 유리제의 전면 기판(21)상에는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 이루어지는 표시 전극쌍(24)이 복수로 형성되어 있다. 그리고 주사 전극(22)과 유지 전극(23)을 덮도록 유전체층(25)이 형성되고, 그 유전체층(25)상에 보호층(26) 이 형성되어 있다. 배면 기판(31)상에는 데이터 전극(32)이 복수로 형성되고, 데이터 전극(32)을 덮도록 유전체층(33)이 형성되고, 그 위에 우물 정(井) 형상의 격벽(34)이 형성되어 있다. 그리고, 격벽(34)의 측면 및 유전체층(33)상에는 적색, 녹색 및 청색의 각 색으로 발광하는 형광체층(35)이 마련되어 있다.
이들 전면 기판(21)과 배면 기판(31)은, 미소한 방전 공간을 사이에 두고 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하도록 대향 배치되고, 그 외주부가 유리 플릿 등의 밀봉재에 의해 밀봉되어 있다. 그리고 방전 공간에는, 예컨대, 네온과 제논의 혼합 가스가 방전 가스로서 봉입되어 있다. 방전 공간은 격벽(34)에 의해 복수의 구획으로 나누어져 있고, 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하는 부분에 방전 셀이 형성되어 있다. 그리고 이들 방전 셀이 방전, 발광함으로써 화상이 표시된다.
또, 패널(10)의 구조는 상술한 것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 스트라이프 형상의 격벽을 구비한 것이더라도 좋다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 이용하는 패널(10)의 전극 배열도이다. 패널(10)에는, 행 방향(라인 방향)으로 긴 n개의 주사 전극 SC1~SCn(도 1의 주사 전극(22)) 및 n개의 유지 전극 SU1~SUn(도 1의 유지 전극(23))이 배열되어 있다. 또한, 열 방향으로 긴 m개의 데이터 전극 D1~Dm(도 1의 데이터 전극(32))이 배열되어 있다. 그리고, 1쌍의 주사 전극 SCi(i=1~n) 및 유지 전극 SUi와 하나의 데이터 전 극 Dj(j=1~m)가 교차한 부분에 방전 셀이 형성되어, 방전 셀은 방전 공간 내에 m×n개 형성되어 있다. 이 m×n개의 방전 셀에 의해 화상을 표시하는 영역(화상 영역)이 구성된다.
이와 같이 배열된 전극 사이에는 전극간 용량이 존재한다. 도 3은, 본 발명의 실시 형태에 이용하는 패널(10)의 전극간 용량을 모식적으로 나타낸 도면이며, 데이터 전극 D1~Dm에 관계하는 전극간 용량을 나타내고 있다. 표시 전극쌍과 데이터 전극이 교차하고 있는 부분의 각각에는 전극간 용량 Cs가 존재한다. 또한, 인접하는 데이터 전극의 사이의 각각에는 전극간 용량 Cd가 존재한다.
도 3은, 5개의 주사 전극 SCi~SCi+4 및 유지 전극 SUi~SUi+4와 6개의 데이터 전극 Dj~Dj+5의 교차 부분의 전극간 용량 Cs, 및 6개의 데이터 전극 Dj~Dj+5의 사이의 전극간 용량 Cd를 나타내고 있다. 단, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi로 이루어지는 표시 전극쌍을 1개의 굵은 가로줄로 나타내고, 표시 전극쌍과 데이터 전극 Dj 사이의 전극간 용량을 Cs로 나타내고 있다.
다음으로, 패널(10)을 구동하는 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태는, 계조를 표시하는 방법으로서, 이른바, 서브필드법을 이용하고 있다. 서브필드법은 1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할하고, 서브필드마다 각 방전 셀의 발광ㆍ비발광을 제어함으로써 계조 표시를 행하는 방법이다. 본 실시 형태에 있어서의 서브필드수 및 서브필드의 휘도 가중치의 상세에 대해서는 후술한다.
각 서브필드는 초기화 기간, 기입 기간, 유지 기간을 갖는다. 도 4는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형을 나타내는 도면이다. 도 4는 2개의 서브필드인 SF1 및 SF2에 대한 구동 전압 파형을 나타내고 있다.
서브필드 SF1의 초기화 기간에는, 데이터 전극 D1~Dm 및 유지 전극 SU1~SUn에 0(V)이 인가됨과 아울러, 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vi1로부터 전압 Vi2를 향하여 완만하게 상승하는 램프 전압이 인가된다. 그 후, 유지 전극 SU1~SUn에 전압 Ve1이 인가됨과 아울러, 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vi3으로부터 전압 Vi4를 향하여 완만하게 하강하는 램프 전압이 인가된다. 그렇게 하면 각 방전 셀에서 미약한 초기화 방전이 발생하고, 계속되는 기입 동작에 필요한 벽전하가 각 전극상에 형성된다. 또, 초기화 기간의 동작으로서는, 도 4의 서브필드 SF2의 초기화 기간에 나타낸 바와 같이, 주사 전극 SC1~SCn에 대하여 완만하게 하강하는 램프 전압을 인가하는 것만으로도 좋다.
계속되는 기입 기간에는, 유지 전극 SU1~SUn에 전압 Ve2가, 주사 전극 SC1~SCn에 전압 Vc가, 데이터 전극 D1~Dm에 0(V)이 각각 인가된다. 다음으로, 1라인째의 주사 전극 SC1에 주사 펄스 전압 Va가 인가됨과 아울러, 발광해야할 방전 셀에 대응하는 데이터 전극 Dk(k=1~m)에 기입 펄스 전압 Vd가 인가된다. 그렇게 하면 주 사 펄스 전압 Va와 기입 펄스 전압 Vd가 동시에 인가된 1라인째의 방전 셀에서는 기입 방전이 발생하고, 주사 전극 SC1 및 유지 전극 SU1에 벽전하를 축적하는 기입 동작이 행해진다.
2라인째 이후 n라인째의 방전 셀에 이를 때까지 같은 기입 동작이 행해져, 발광해야할 방전 셀에 대하여 선택적으로 기입 방전을 발생시켜 벽전하가 형성된다.
또 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 데이터 전극 Dj는 용량성 부하이다. 따라서 기입 기간에 있어서, 각 데이터 전극에 인가하는 전압을 접지 전위 0(V)으로부터 기입 펄스 전압 Vd로, 혹은 기입 펄스 전압 Vd로부터 접지 전위 0(V)으로 전환할 때마다 이 용량을 충방전하지 않으면 안 된다. 그리고 그 충방전의 횟수가 많으면, 후술하는 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력도 많아진다.
계속되는 유지 기간에는, 유지 전극 SU1~SUn에 0(V)이 인가된다. 그리고 주사 전극 SC1~SCn에 유지 펄스 전압 Vs가 인가된다. 그렇게 하면, 기입 방전을 일으킨 방전 셀에서는 유지 방전이 일어나 발광한다.
다음으로, 주사 전극 SC1~SCn에 전압 0(V)이 인가됨과 아울러, 유지 전극 SU1~SUn에 유지 펄스 전압 Vs가 인가된다. 그렇게 하면 유지 방전을 일으킨 방전 셀에서는 다시 유지 방전이 일어나 발광한다. 이후, 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스가 주사 전극 SC1~SCn과 유지 전극 SU1~SUn에 교대로 인가되고, 방전 셀은 발 광한다. 그 후, 주사 전극 SC1~SCn에 유지 펄스 전압 Vs가 인가되고, 유지 전극 SU1~SUn에 전압 Ve1이 인가되어, 이른바, 벽전하 소거가 행해져, 유지 기간은 종료된다.
계속되는 서브필드 SF2에 있어서도, 상술한 서브필드의 동작과 같은 동작을 반복함으로써 방전 셀을 발광시켜, 화상이 표시된다.
다음으로 서브필드 구성에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 1필드를 12서브필드(SF1, SF2, …, SF12)로 분할하고, 각 서브필드는 각각 (1, 2, 4, 8, 12, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 48)의 휘도 가중치를 갖는 것으로 한다.
도 5a 및 도 5b는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의, 표시 계조와, 그 계조를 표현하기 위해 방전 셀을 발광시키는 서브필드의 조합(이하, 「코딩」이라고 약칭함)을 나타낸 도면이다. 여기서 「●」로 나타낸 서브필드는 방전 셀을 발광시키는 서브필드이다. 또, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 하위 2비트의 휘도 가중치를 갖는 서브필드 SF1과 서브필드 SF2는 생략하고 있다. 도 5a는 계조치가 「0」~「127」까지의 범위, 도 5b는 계조치가 「128」~「255」까지의 범위를 각각 나타낸다.
「0」~「255」까지의 계조치를 표시하기 위해, 예컨대, 「2」의 제곱승의 휘도 가중치를 갖는 8개의 서브필드를 이용하는 것도 가능하다. 그러나 잘 알려져 있는 바와 같이, 이 서브필드 구성을 이용하면 매우 강한 동화상 유사 윤곽이 발생한다. 그래서 본 실시 형태에 있어서는, 서브필드의 수를 12로 증가시켜, 방전 셀 을 발광시키는 서브필드의 패턴의 변화가 작아지는 코딩을 이용하여 동화상 유사 윤곽을 억제하고 있다.
또, 도 5b에서의 화살표 A에 대해서는, 나중에 도 11b의 설명시에 설명한다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 회로 블록도이다. 플라즈마 디스플레이 장치(100)는, 패널(10), 화상 신호 처리 회로(41), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43), 유지 전극 구동 회로(44), 타이밍 발생 회로(45) 및 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
화상 신호 처리 회로(41)는, 동화상 유사 윤곽을 방지하기 위한 처리를 화상 신호에 실시함과 아울러, 서브필드의 각각에 있어서의 발광ㆍ비발광을 디지털 신호의 각각의 비트의 「1」, 「0」에 대응시킨 화상 데이터를 출력한다.
데이터 전극 구동 회로(42)는, m개의 데이터 전극 D1~Dm의 각각에 기입 펄스 전압 Vd 또는 0(V)을 인가하기 위한 m개의 스위치 회로 SW1~SWm을 구비하고 있다. 그리고 화상 신호 처리 회로(41)로부터 출력된 화상 데이터를 각 데이터 전극 D1~Dm에 대응하는 기입 펄스 전압 Vd로 변환하고, 각 데이터 전극 D1~Dm에 인가한다.
타이밍 발생 회로(45)는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호를 바탕으로 하여 각 회로의 동작을 제어하는 각종 타이밍 신호를 발생시켜, 각각의 회로에 공급한다. 주사 전극 구동 회로(43)는 타이밍 신호에 근거하여 각 주사 전극 SC1~SCn을 각각 구동한다. 유지 전극 구동 회로(44)는 타이밍 신호에 근거하여 유지 전극 SU1~SUn을 구동한다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 화상 신호 처리 회로(41)의 상세를 나타내는 회로 블록도이다. 화상 신호 처리 회로(41)는, 제 1 신호 처리를 실시하는 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)와, 제 2 신호 처리를 실시하는 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)와, 선택 신호 발생 회로(55)와, 화상 신호 선택 회로(56)와, 화상 데이터 변환 회로(58)를 구비하고 있다. 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)는, 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력은 어느 정도 커지지만 동화상 유사 윤곽을 인식할 수 없을 정도로 억제하기 위한 화상 신호 처리를 행한다. 이 화상 신호 처리를 제 1 신호 처리라고 부른다. 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)는, 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력이 커지지 않는 범위로 동화상 유사 윤곽을 억제하는 화상 신호 처리를 행한다. 이 화상 신호 처리를 제 2 신호 처리라고 부른다. 즉, 제 1 신호 처리에 비하여 제 2 신호 처리는, 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력이 작은 화상 신호를 출력하는 신호 처리이다. 화상 신호 선택 회로(56)는, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)로부터 출력되는 화상 신호와 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)로부터 출력되는 화상 신호 중 하나를 선택하여 출력한다. 선택 신호 발생 회로(55)는, 화상 신호 선택 회로(56)가 어느 쪽의 화상 신호를 선택하는지를 결정하기 위한 선택 신호를 발생시킨다. 화상 데이터 변환 회로(58)는, 화상 신호 선택 회로(56)로부터 출력된 화상 신호를, 서브필드의 각각에 있어서의 발광ㆍ비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다.
선택 신호 발생 회로(55)는, 화상 영역 신호 발생부(61)와, 난수 발생부(63)와, 2치화부(64)와, 2치화 선택부(65)를 갖는다. 화상 영역 신호 발생부(61)는, 화상 영역을, 중심이 동일한 액자 형상의 영역으로 분할하고, 각각의 영역을 나타내는 신호를 출력한다. 도 8은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 화상 영역 신호 발생부(61)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태에 있어서는 도 8에 나타내는 바와 같이, 화상 영역을 중앙 영역(81), 제 1 천이 영역(82), 제 2 천이 영역(83), 제 3 천이 영역(84), 주변 영역(85)의 5개의 영역으로 분할한다. 그리고 화상 영역 신호 발생부(61)는, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 타이밍 신호에 근거하여, 화상 신호에 대응하는 화상 표시 영역이 상기 5개의 영역 중 어디인지를 나타내는 화상 영역 신호를 출력한다. 또, 본 실시 형태에 있어서의 화상 표시 영역 전체에 대한 중앙 영역(81)의 비율은, 예컨대, 세로가 79%, 가로가 87%이다. 또한 제 1 천이 영역(82), 제 2 천이 영역(83), 제 3 천이 영역(84)의 위 및 아래의 폭은, 예컨대, 2.6%, 오른쪽 및 왼쪽의 폭은, 예컨대, 1.5%이다. 주변 영역(85)은, 위 및 아래의 폭은, 예컨대, 2.6%, 오른쪽 및 왼쪽의 폭은, 예컨대, 1.8%이다. 이것은 화상 영역의 화소수를 세로가 768화소, 가로가 1366화소라 가정하면, 중앙 영역(81)은 세로는 608화소, 가로는 1194화소이다. 또한 제 1 천이 영역(82)과 제 2 천이 영역(83)과 제 3 천이 영역(84)의 위, 아래, 왼쪽 및 오른쪽의 폭은 각각 20화소이다. 그렇게 하여, 주변 영역(85)의 위 및 아래의 폭은 각각 20화소, 오른쪽 및 왼쪽의 폭은 각각 25화소에 상당한다.
난수 발생부(63)는, 본 실시 형태에 있어서는 타이밍 발생 회로(45)에서 발생한 화소 클록마다, 「0」 이상, 「4」 미만의 난수를 발생시킨다.
2치화부(64)는, 본 실시 형태에 있어서는 3개의 비교기(64a, 64b, 64c)를 갖는다. 그리고 비교기(64a)는 난수 발생부(63)에서 발생한 난수와 「1」을 비교하여, 난수가 「1」 미만인 경우에는 「0」을 출력하고 난수가 「1」 이상인 경우에는 「1」을 출력한다. 또한 비교기(64b)는 난수 발생부(63)에서 발생한 난수와 「2」를 비교하여, 난수가 「2」 미만인 경우에는 「0」을 출력하고 난수가 「2」 이상인 경우에는 「1」을 출력한다. 또한 비교기(64c)는 난수 발생부(63)에서 발생한 난수와 「3」을 비교하여, 난수가 「3」 미만인 경우에는 「0」을 출력하고 난수가 「3」 이상인 경우에는 「1」을 출력한다.
2치화 선택부(65)는, 화상 영역 신호 발생부(61)로부터 출력되는 화상 영역 신호에 근거하여, 3개의 비교기(64a, 64b, 64c)의 출력과 「0」 및 「1」 중에서 하나를 선택한다. 구체적으로는, 2치화 선택부(65)는, 화상 영역 신호가 중앙 영역(81)을 나타내고 있을 때는 「1」을 선택하고, 화상 영역 신호가 제 1 천이 영역(82)을 나타내고 있을 때에는 비교기(64a)의 출력을 선택한다. 2치화 선택부(65)는, 화상 영역 신호가 제 2 천이 영역(83)을 나타내고 있을 때에는 비교기(64b)의 출력을 선택하고, 화상 영역 신호가 제 3 천이 영역(84)을 나타내고 있을 때에는 비교기(64c)의 출력을 선택한다. 2치화 선택부(65)는, 화상 영역 신호가 주변 영역(85)을 나타내고 있을 때에는 「0」을 선택한다. 따라서 2치화 선택부(65)로부터 출력되는 선택 신호는, 화상 영역 신호가 중앙 영역(81)을 나타내고 있을 때는 선택 신호는 항상 「1」이며, 제 1 천이 영역(82)을 나타내고 있을 때에는 3/4의 확률로 「1」이다. 2치화 선택부(65)로부터 출력되는 선택 신호는, 화상 영역 신호가 제 2 천이 영역(83)을 나타내고 있을 때에는 1/2의 확률로 「1」이며, 제 3 천이 영역(84)을 나타내고 있을 때에는 1/4의 확률로 「1」이며, 주변 영역(85)을 나타내고 있을 때에는 항상 「0」이다.
화상 신호 선택 회로(56)는, 2치화 선택부(65)로부터 출력되는 선택 신호가 「1」일 때는 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)로부터 출력되는 화상 신호를 선택하고, 선택 신호가 「0」일 때는 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)로부터 출력되는 화상 신호를 선택하여 출력한다. 따라서, 패널(10)의 화상 영역의 중앙 영역(81)에 표시하는 화상 신호에 대해서는 제 1 신호 처리가 실시된다. 제 1 천이 영역(82)에 표시하는 화상 신호에 대해서는, 3/4의 확률로 제 1 신호 처리가 실시되고, 1/4의 확률로 제 2 신호 처리가 실시된다. 제 2 천이 영역(83)에 표시하는 화상 신호에 대해서는, 1/2의 확률로 제 1 신호 처리가 실시되고, 1/2의 확률로 제 2 신호 처리가 실시된다. 제 3 천이 영역(84)에 표시하는 화상 신호에 대해서는, 1/4의 확률로 제 1 신호 처리가 실시되고, 3/4의 확률로 제 2 신호 처리가 실시된다. 그리고 주변 영역(85)에 표시하는 화상 신호에 대해서는 제 2 신호 처리를 실시하게 된다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 화상 신호 선택 회로(56)의 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 흰색으로 나타낸 화소에 대해서는 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)로부터 출력되는 제 1 신호 처리를 실시한 화상 신호가 선택되고, 해칭으로 나타낸 화소에 대해서는 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)로부터 출력되는 제 2 신호 처리를 실시한 화상 신호가 선택된다. 이와 같이 화상 신호를 선택함으로써, 동화상 유사 윤곽이 눈에 띄기 쉬운 중앙 영역(81)에서는 동화상 유사 윤곽을 인식할 수 없을 정도로 억제하기 위한 화상 신호 처리가 행해진다. 동화상 유사 윤곽이 눈에 띄기 어려운 주변 영역(85)에서는 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력이 커지지 않는 범위로 동화상 유사 윤곽을 억제하는 화상 신호 처리가 행해진다. 이렇게 하여, 동화상 유사 윤곽이 눈에 띄기 쉬운 영역에서는 동화상 유사 윤곽을 인식할 수 없을 정도로 동화상 유사 윤곽이 억제된다. 한편, 동화상 유사 윤곽이 눈에 띄기 어려운 영역에서는 소비 전력의 억제를 우선함으로써, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 동화상 유사 윤곽을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 중앙 영역(81)과 주변 영역(85) 사이에 천이 영역을 마련하고, 천이 영역에 있어서의 화상 신호의 선택의 비율을 서서히 변화시킴으로써, 중앙 영역(81)과 주변 영역(85)의 표시 화상을 부드럽게 이을 수 있다.
제 1 유사 윤곽 억제 회로(51) 및 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)로서는 다양한 형태의 회로를 적용할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는 방전 셀을 발광시키는 서브필드의 패턴의 변화가 작아지는 코딩을 이용하여 동화상 유사 윤곽을 어느 정도 억제하고 있으므로, 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)로서는 입력한 화상 신호를 그대로 출력하는 것으로 한다. 또한, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)로서는, 예컨대, 화상 신호의 계조의 각각에 대하여 설정된 복수의 보정 계조 중에서 하나를 선택하여 원래의 계조와 치환하는 회로를 이용하는 것으로 한다.
도 10은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)의 회로 블록도이다. 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)는, 보정치 발생부(72), 보정치 전환부(73), 가산부(74), 감산부(75), 지연부(76), 가산부(77)를 구비하고 있다. 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)는, 화상 신호의 소정의 계조를 다른 복수의 계조로 보정하고, 동화상 유사 윤곽의 원인이 되는 중간 비점등 서브필드를 분산시킴으로써, 동화상 유사 윤곽을 억제한다.
보정치 발생부(72)는 화상 신호의 각 계조에 대하여 각각 2개의 보정치 「-m」 및 「+m」을 발생시킨다. 보정치 전환부(73)는 2개의 보정치를 화소 단위, 라인 단위로 교대로, 혹은 랜덤으로 전환한다. 가산부(74)는, 보정치 전환부(73)의 출력과 화상 신호를 가산함으로써 화상 신호의 소정의 신호를 보정 계조로 변환하고, 보정 화상 신호로서 출력한다. 또, 보정치는 「-m」과 「+m」의 값을 가지므로, 이들을 가산한 보정 계조의 평균치는 보정 전의 계조와 같다. 또한, 이들 보정치는 보정치 전환부(73)에 의해 화소 단위, 라인 단위로 교대로, 혹은 랜덤으로 전환되므로, 보정 화상 신호의 평균치는 보정에 의해 변화하지 않는다.
감산부(75)는, 보정 전의 화상 신호와 보정 화상 신호의 차를 계산하여 차 신호를 생성한다. 이 차 신호는 소정의 지연부(76)에서 지연된 후, 가산부(77)를 이용하여 입력 신호에 가산된다. 이러한 귀환형 회로 구성을 계조 보정부로서 이용하면, 주변의 화소를 포함한 평균적인 계조치를 보정 전의 계조치에 접근시킬 수 있어, 계조 보정에 따르는 계조의 오차를 유사적으로 보정할 수 있다.
다음으로, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)의 동작에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 5에 나타낸 코딩에 근거하여 계조를 표시하고 있다. 그러 나, 움직임이 있는 경사 계조 영역에 대하여 이 조합을 그대로 이용하면 강한 동화상 유사 윤곽이 발생하는 경우가 있다.
도 11a 및 도 11b는, 움직임이 있는 경사 계조 영역에 대하여 동화상 유사 윤곽이 발생하는 이유를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 예컨대, 계조치가 약 「164」~「184」의 범위에서 좌측이 어둡고 오른쪽으로 감에 따라 밝아지는 경사 계조 영역이 왼쪽 방향으로 이동하는 화상에 대하여 생각한다. 도 11b는 상기 경사 계조 영역을 서브필드에 전개한 도면이며, 가로축은 수평 방향의 화면 위치에 대응하고 세로축은 시간 경과에 대응한다. 여기서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해 6개의 서브필드(SF6, SF7, …, SF11)에 대해서만 나타내고 있다. 도 11b 중의 해칭은 비점등 서브필드를 나타내고 있다. 경사 계조 영역이 정지하고 있는 경우이면 화살표 C에 나타내는 바와 같이 인간의 시선도 화면상에 정지하므로 본래의 계조를 인식할 수 있다. 그러나 경사 계조 영역이 왼쪽 방향으로 이동하면 시선도 왼쪽 방향으로 이동하게 되고, 그 결과, 화살표 A로 나타낸 곳에서는 시선이 최대 중간 비점등 서브필드(중간 비점등 서브필드 중에서 휘도 가중치가 최대인 서브필드)를 따르는 모양이 된다. 그 때문에, 인간은 경사 계조 영역 중에 매우 어두운 암선(暗線)을 인식하게 된다. 또, 도 5b의 화살표 A는, 도 11b의 화살표 A와 같은 시선의 움직임을 나타내는 것이다.
이와 같이, 경사 계조 영역 내의 중간 비점등 서브필드를 따르는 속도로 시선이 이동한 경우에 강한 동화상 유사 윤곽이 발생하는 것을 알 수 있다. 상기 예에 있어서는, 계조치가 「164」~「184」까지 증가하는 사이에 SF6으로부터 SF11까 지가 경과하는 속도로 시선이 움직이면, 인간은 최대 중간 비점등 서브필드를 연속하여 인식하여, 동화상 유사 윤곽으로서 암선이 나타난다.
도 12는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(100)의 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)의 보정 패턴을 나타내는 도면이다. 표(121)는 보정 전의 계조치와 점등 서브필드의 관계를 나타내고, 표(122)는 보정 후의 계조치와 점등 서브필드의 관계를 각각 나타내고 있다. 설명을 간단하게 하기 위해, 표(121)는 「168」~「207」 사이의 계조에 대하여 나타내고 있다. 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)는 계조를 보정함으로써 보정 전의 최대 중간 비점등 서브필드를 점등시키고, 대신에 그 전후의 서브필드를 1/2의 확률로 비점등 서브필드로 하고 있다. 즉, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)는 보정 계조로서 보정 전의 계조의 최대 중간 비점등 서브필드를 점등시키는 계조를 선택함으로써, 동화상 유사 윤곽의 원인이 되는 최대 중간 비점등 서브필드를 그 전후의 서브필드로 분산시킨다고 하는 동작을 행한다. 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)는, 예컨대, 계조 「168」의 신호에 대해서는, -m=-4, +m=4의 보정치를 가산하여 계조 「164」와 계조 「172」의 2개의 보정 계조로 변환하고, 화소 단위, 라인 단위로 교대로 전환하여 출력한다. 이때, 원래의 계조 「168」은 보정 계조 「164」와 「172」 중 하나로 보정되지만, 각각의 보정 확률이 1/2이므로, 평균치로서는 원래의 계조 「168」이 유지되고 있다.
표(123)는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 화상 표시 장치의 각 계조에 대한 각 서브필드의 평균 점등 확률을 나타내는 도면이다. 각 난의 수치는 보정 후의 점등 확률이며, 여기서 「1」, 「1/2」은 각각 점등 확률 1, 1/2을 나타내고, 공란은 점등 확률 0을 나타내고 있다. 예컨대, 계조 「168」의 신호에 대하여, 보정 전의 최대 중간 비점등 서브필드는 SF10이며 그 점등 확률은 0이지만, 보정 후의 중간 비점등 서브필드는 서브필드 SF9와 서브필드 SF11로 분산되고, 또한 그들의 점등 확률도 1/2이 된다. 그 때문에, 보정 영역의 동화상 유사 윤곽도 분산되어 화상 표시 품질이 향상한다.
그러나, 이러한 보정을 행하면, 발광하는 화소와 발광하지 않는 화소가 인접할 확률이 높은 서브필드가 증가하므로, 데이터 전극을 구동하기 위한 전력도 더욱 증가하게 된다. 예컨대, 계조 「168」의 신호에 대하여, 계조 「164」와 계조 「172」의 2개의 보정 계조로 변환하고, 화소 단위, 라인 단위로 교대로 전환하여 체크무늬 형상으로 늘어선 패턴을 출력했다고 한다. 도 13a로부터 도 13c는, 계조 「164」와 계조 「172」가 체크무늬 형상으로 늘어선 패턴을 나타내는 도면이며, 2화소×5라인, 즉, 6×5=30의 방전 셀에 대응하는 화소에 대하여 도시하고 있다. 여기서, 도 13a는, 주사 전극 SCi~SCi+4와 데이터 전극 Dj~Dj+5로 형성되는 각 방전 셀의 계조를 나타내고 있다. 도 13b는 서브필드 SF9에 있어서의 주사 전극 SCi~SCi+4와 데이터 전극 Dj~Dj+5로 형성되는 각 방전 셀의 기입 동작의 유무를 나타내고 있다. 도 13c는 서브필드 SF11에 있어서의 주사 전극 SCi~SCi+4와 데이터 전극 Dj~Dj+5로 형성되는 각 방전 셀의 기입 동작의 유무를 나타내고 있다. 여기서 도 13b, 도 13c의 「1」은 기입 동작이 있는 방전 셀을 나타내고, 「0」은 기입 동작이 없는 방전 셀을 나타내고 있다. 이와 같이, 서브필드 SF9 및 서브필드 SF11에 서는 체크무늬 형상의 패턴으로 기입 동작을 행하게 된다.
도 14는, 도 13에 나타낸 체크무늬 형상의 패턴을 표시하는 경우의 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력을 어림잡기 위한 도면이다. 도 14는, 서브필드 SF9의 기입 기간에 있어서의 주사 전극 SCi~SCi+4에 인가하는 주사 펄스와, 데이터 전극 Dj~Dj+5에 인가하는 기입 펄스와, 데이터 전극 Dj+3에 흐르는 전류 파형 IDj+3을 나타내고 있다. 시각 t1로부터 시각 t2까지의 기간에는, 주사 전극 SCi에 주사 펄스를 인가함과 아울러 데이터 전극 Dj~Dj+2에 기입 펄스를 인가하여 기입 방전을 발생시킨다. 이때 데이터 전극 Dj+3~Dj+5에는 기입 펄스를 인가하지 않고서 기입 방전을 발생시키지 않는다. 시각 t2로부터 시각 t3까지의 기간에는, 주사 전극 SCi+1에 주사 펄스를 인가함과 아울러 데이터 전극 Dj+3~Dj+5에 기입 펄스를 인가하여 기입 방전을 발생시킨다. 데이터 전극 Dj~Dj+2에는 기입 펄스를 인가하지 않고서 기입 방전을 발생시키지 않는다. 이하 마찬가지로 하여, 도 14에 나타낸 기입 펄스를 인가함으로써, 서브필드 SF9에 있어서 도 13b에 「1」로 나타낸 방전 셀이 발광한다.
이때 데이터 전극 Dj+3에 흐르는 전류 IDj+3에 주목하면, 주사 전극 SC1~SCn 및 유지 전극 SU1~SUn과 데이터 전극 Dj+3 사이의 전극간 용량 Cs를 충방전하는 전류가 흐른다. 덧붙여, 데이터 전극 Dj+3에 인접하는 데이터 전극 Dj+2에 역위상으로 인가되는 기입 펄스에 역행하여 전극간 용량 Cd를 충방전하는 전류도 흐른다. 그 때문 에 서브필드 SF9의 기입 기간에 있어서의 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력이 증가한다. 서브필드 SF11의 기입 기간에 있어서도 마찬가지이다.
이와 같이, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)에 의하면, 동화상 유사 윤곽을 효과적으로 억제할 수 있는 반면, 체크무늬 형상의 패턴을 표시하는 서브필드가 증가하므로, 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력은 큰 값이 된다.
그러나 본 실시 형태는, 이러한 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력이 커지는 화상 신호 처리를 행하는 것은 동화상 유사 윤곽이 눈에 띄기 쉬운 중앙 영역(81)으로 한정하고 있다. 또한, 본 실시 형태는, 동화상 유사 윤곽이 눈에 띄기 어려운 주변 영역(85)에서는 소비 전력의 억제를 우선시하고 있다. 이와 같이 함으로써 소비 전력을 억제하면서 동화상 유사 윤곽을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 중앙 영역(81)과 주변 영역(85)의 사이에 천이 영역을 마련하고, 천이 영역에 있어서의 화상 신호의 선택의 비율을 서서히 변화시킴으로써, 중앙 영역(81)과 주변 영역(85)의 표시 화상을 부드럽게 잇고 있다.
또 본 실시 형태에 있어서는, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)로서 중간 비점등 서브필드를 분산시킴으로써 동화상 유사 윤곽을 억제하는 회로를 이용하고, 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)로서는 입력한 화상 신호를 그대로 출력하는 것으로 했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정하는 것이 아니고, 다양한 형태의 회로를 적용할 수 있다. 예컨대, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51) 및 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)로서, 모두 중간 비점등 서브필드를 분산시킴으로써 동화상 유사 윤곽을 억제하는 회로를 이용하고, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)는 최대 중간 비점등 서브 필드를 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)보다 광범위하게 분산시키고, 또한 그들 서브필드의 점등 확률을 높게 하더라도 좋다. 또한, 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)는 디더링 처리를 행하여 표시하는 계조수를 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)보다 많게 하는 회로이더라도 좋다. 그 밖의 회로이더라도, 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력은 어느 정도 커지지만 화상 표시 품질이 우수한 화상 신호를 출력하기 위한 화상 신호 처리를 행하는 회로를 제 1 유사 윤곽 억제 회로(51)로 하고, 데이터 전극 구동 회로(42)의 소비 전력의 억제를 우선한 화상 신호를 출력하기 위한 화상 신호 처리를 행하는 회로를 제 2 유사 윤곽 억제 회로(52)로 하여, 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 서브필드수, 휘도 가중치, 기타, 본 실시 형태에 있어서 이용한 구체적인 각 수치는, 단지 일례를 든 것에 지나지 않고, 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 수단 등에 맞춰, 적절히 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
이상의 설명으로부터 분명하듯이, 본 발명에 의하면, 소비 전력의 증가를 억제하면서, 동화상 유사 윤곽을 효과적으로 억제한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
본 발명은, 소비 전력의 증가를 억제하면서 동화상 유사 윤곽을 효과적으로 억제할 수 있어, 플라즈마 디스플레이 장치, 특히 대화면의 플라즈마 디스플레이 장치로서 유용하다.

Claims (3)

  1. 데이터 전극을 갖는 방전 셀을 복수 배열한 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 데이터 전극을 구동하는 데이터 전극 구동 회로와, 화상 신호에 신호 처리를 실시하여 상기 데이터 전극 구동 회로에 공급하는 화상 신호 처리 회로를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치로서,
    상기 화상 신호 처리 회로는, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 영역의 중앙 영역에 표시하는 화상 신호에 대해서는 제 1 신호 처리를 실시하고, 상기 화상 영역의 주변 영역에 표시하는 화상 신호에 대해서는 제 2 신호 처리를 실시하며,
    상기 제 1 신호 처리에 비하여 상기 제 2 신호 처리는 상기 데이터 전극 구동 회로의 소비 전력이 작은 화상 신호를 출력하는 신호 처리이고,
    상기 화상 신호 처리 회로는,
    상기 중앙 영역과 상기 주변 영역 사이에 천이 영역을 마련하고,
    상기 천이 영역에 표시하는 화상 신호에 대하여, 상기 제 1 신호 처리 및 상기 제 2 신호 처리 중 어느 하나의 신호 처리를, 상기 천이 영역 중 중앙 영역에 가까운 영역에서는 주변 영역에 가까운 영역보다 상기 제 1 신호 처리가 선택될 확률을 높게 하고, 상기 주변 영역에 가까운 영역에서는 상기 중앙 영역에 가까운 영역보다 상기 제 2 신호 처리가 선택될 확률을 높게 하여 실시하는
    플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 처리는, 상기 화상 신호의 계조의 각각에 대하여 설정된 복수의 보정 계조 중에서 하나를 선택하여 원래의 계조와 치환하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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