KR20120094119A - 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 Download PDF

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KR20120094119A
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쥰 가미야마구치
다카히코 오리구치
마사히로 야마다
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Abstract

플라즈마 디스플레이 장치의 화상 표시 품질을 향상시킨다. 이를 위해, 플라즈마 디스플레이 장치는, 전체 셀 점등율 검출 회로(46)와, 부분 점등율 검출 회로(47)와, 복수의 보정 계수를 전체 셀 점등율 및 부분 점등율에 관련지어서 미리 기억한 룩업 테이블을 갖고, 발생시키는 유지 펄스의 수를 제어하는 유지 펄스수 보정부를 구비하며, 유지 펄스수 보정부는, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율에 따라 룩업 테이블로부터 판독되는 보정 계수를 제 1 보정 계수로서 설정함과 아울러 제 1 보정 계수에 기초한 재보정 계수를 설정하여, 휘도 가중치의 크기에 따라 서브필드마다 미리 설정된 조정 게인을 이용해서 제 1 보정 계수 및 재보정 계수를 조정하며, 유지 펄스의 발생수를, 조정 게인에 따라 조정한 이후의 제 1 보정 계수 및 재보정 계수를 이용해서 보정한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법{PLASMA DISPLAY DEVICE AND PLASMA DISPLAY PANEL DRIVING METHOD}
본 발명은 벽걸이 텔레비전이나 대형 모니터에 이용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, 줄여서 「패널」이라고 함)로서 대표적인 교류 면방전형 패널은, 대향 배치된 전면 기판과 배면 기판 사이에 다수의 방전 셀이 형성되어 있다. 전면 기판은 1쌍의 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 전면측의 유리 기판 상에 서로 평행하게 복수쌍 형성되어 있다. 그리고, 이들 표시 전극쌍을 덮도록 유전체층 및 보호층이 형성되어 있다.
배면 기판은 배면측의 유리 기판 상에 복수의 평행한 데이터 전극이 형성되고, 이들 데이터 전극을 덮도록 유전체층이 형성되며, 그 위에 또한 데이터 전극과 평행하게 복수의 격벽이 형성되어 있다. 그리고, 유전체층의 표면과 격벽의 측면에 형광체층이 형성되어 있다.
그리고, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 입체 교차하도록 전면 기판과 배면 기판을 대향 배치시켜서 밀봉한다. 밀봉된 내부의 방전 공간에는, 예컨대 분압비로 5%의 크세논을 포함하는 방전 가스를 봉입하고, 표시 전극쌍과 데이터 전극이 대향하는 부분에 방전 셀을 형성한다. 이러한 구성의 패널에 있어서, 각 방전 셀 내에서 가스 방전에 의해 자외선을 발생시키고, 이 자외선으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 색의 형광체를 여기 발광시켜서 컬러의 화상 표시를 행한다.
패널을 구동하는 방법으로서는 일반적으로 서브필드법이 이용되고 있다. 서브필드법에서는, 1 필드를 복수의 서브필드로 분할하고, 각각의 서브필드에서 각 방전 셀을 발광 또는 비발광으로 함으로써 계조 표시를 행한다. 각 서브필드는, 초기화 기간, 기입 기간 및 유지 기간을 갖는다.
초기화 기간에는, 각 주사 전극에 초기화 파형을 인가하여, 각 방전 셀에서 초기화 방전을 발생시킨다. 이로써, 각 방전 셀에 있어서, 이어지는 기입 동작을 위해 필요한 벽전하를 형성함과 아울러, 기입 방전을 안정되게 발생시키기 위한 프라이밍 입자(기입 방전을 발생시키기 위한 여기 입자)를 발생시킨다.
기입 기간에는, 주사 전극에 주사 펄스를 순차적으로 인가(이하, 이 동작을 「주사」라고도 함)함과 아울러, 데이터 전극에는 표시할 화상 신호에 기초해서 선택적으로 기입 펄스를 인가한다. 이로써, 발광을 행할 방전 셀의 주사 전극과 데이터 전극 사이에서 기입 방전을 발생시켜서, 이 방전 셀 내에 벽전하를 형성한다 (이하, 이들 동작을 총칭하여 「기입 」이라고도 함).
유지 기간에는, 서브필드마다 정해진 수의 유지 펄스를 주사 전극과 유지 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍에 교대로 인가한다. 이로써, 기입 방전을 발생시킨 방전 셀에서 유지 방전을 발생시켜서, 이 방전 셀의 형광체층을 발광시킨다(이하, 방전 셀을 유지 방전에 의해 발광시키는 것을 「점등」, 발광시키지 않는 것을 「비점등」라고도 함). 이로써, 각 방전 셀을, 서브필드마다 정해진 휘도 가중치에 따른 휘도로 발광시킨다. 이렇게 해서, 패널의 각 방전 셀을 화상 신호의 계조값에 따른 휘도로 발광시켜서, 패널의 화상 표시면에 화상을 표시한다.
이 서브필드법 중 하나로 다음과 같은 구동 방법이 있다. 이 구동 방법에서는, 복수의 서브필드 중 하나의 서브필드의 초기화 기간에는 전체 방전 셀에 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 다른 서브필드의 초기화 기간에는 직전의 유지 기간에 유지 방전을 발생시킨 방전 셀에만 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작을 행한다. 이렇게 함으로써, 유지 방전을 발생시키지 않는 흑을 표시하는 영역의 휘도(이하, 줄여서 「흑휘도」라고 함)는 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 미약 발광만으로 된다. 따라서, 계조 표시에 관계없는 발광을 극력 줄일 수 있어, 표시 화상의 콘트라스트비를 높이는 것이 가능해진다.
또한, 표시 전극쌍 사이에서 구동 부하(구동 회로가 전극에 구동 전압을 인가할 때의 임피던스)에 차이가 생기면, 구동 전압의 전압 강하에 차이가 생겨서, 같은 휘도의 화상 신호임에도 불구하고 방전 셀의 발광 휘도에 차이가 생기는 경우가 있다. 그래서, 표시 전극쌍 사이에서 구동 부하가 변화되었을 때, 1필드 내에서의 서브필드의 점등 패턴을 변화시키는 기술이 개시되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
최근에는, 패널의 대화면화, 고정밀화에 수반해서, 패널의 구동 부하는 증대하는 경향에 있다. 이와 같은 패널에서는, 표시 전극쌍 사이에 생기는 구동 부하의 차이도 커지기 쉬워서, 구동 전압의 전압 강하의 차이도 커지기 쉽다.
서브필드간에 구동 부하에 차이가 있으면, 1회의 유지 방전으로 발생하는 발광 휘도에, 서브필드간에서의 차이가 생긴다. 패널을 서브필드법으로 구동하는 경우, 상술한 바와 같이 1필드 기간을 복수의 서브필드로 분할한 후에, 발광시킬 서브필드의 조합에 의해 계조 표시를 행한다. 이 때문에, 1회의 유지 방전으로 발생하는 발광 휘도에 서브필드간에 차이가 생기면, 계조의 직선성(리니어리티:Linearity)이 손상될 우려가 있다.
그리고, 패널의 대화면화, 고정밀화에 의해 구동 부하가 증대한 패널에서는, 서브필드간에서의 구동 부하의 차이가 커지기 쉬워서, 서브필드간에서의 발광 휘도의 차이가 생기기 쉽기 때문에, 계조의 직선성이 손상되기 쉬운 경향에 있다. 이러한 패널에서, 계조의 직선성이 유지된 화상을 표시하기 위해서는, 서브필드마다 생기는 발광 휘도의 차이에 따라 최적으로 각 서브필드의 휘도를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 대화면화, 고정밀화된 패널에서는, 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 화상 표시 품질을 더 향상시키는 것이 요구되고 있다. 패널에 표시되는 화상의 밝기는 화상 표시 품질을 판단하는 요인 중 하나이다. 따라서, 서브필드의 점등 패턴을 변화시키는 등의 보정을 가했을 때에, 표시 화상의 밝기가 가능한 한 변화되지 않는 것이 바람직하다.
일본 특허 공개 제 2006-184843호 공보
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 휘도 가중치가 설정된 서브필드를 1필드 내에 복수 마련하고, 각 서브필드의 유지 기간에 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 인가하여 발광시키는 방전 셀을 복수 구비한 패널과, 입력 화상 신호를 방전 셀에 있어서의 서브필드마다의 발광?비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환하는 화상 신호 처리 회로와, 유지 기간에 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 발생시켜서 방전 셀에 인가하는 유지 펄스 발생 회로와, 패널의 화상 표시면에서의 전체 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 전체 셀 점등율로서 서브필드마다 검출하는 전체 셀 점등율 검출 회로와, 패널의 화상 표시면을 복수의 영역으로 나누고, 이들 영역 각각에서, 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 부분 점등율로서 서브필드마다 검출하는 부분 점등율 검출 회로와, 유지 펄스 발생 회로에서 발생시키는 유지 펄스의 수를 제어하는 유지 펄스수 보정부를 갖고 유지 펄스 발생 회로를 제어하는 타이밍 신호를 발생시키는 타이밍 발생 회로를 구비하고, 유지 펄스수 보정부는, 복수의 보정 계수를 전체 셀 점등율 및 부분 점등율에 관련시켜서 미리 기억한 룩업 테이블을 갖고, 각각의 서브필드에 있어서, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율에 따라 룩업 테이블로부터 판독되어서 서브필드마다 설정되는 제 1 보정 계수와, 제 1 보정 계수에 기초해서 설정되는 재보정 계수를, 휘도 가중치의 크기에 따라 서브필드마다 미리 설정된 조정 게인을 이용해서 조정하고, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 서브필드마다 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 조정 게인에 따라 조정한 이후의 제 1 보정 계수 및 재보정 계수를 이용해서 보정하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율에 따라 설정되는 제 1 보정 계수 및 제 1 보정 계수에 기초해서 설정되는 재보정 계수를, 휘도 가중치의 크기에 따라 서브필드마다 설정된 조정 게인을 이용해서 조정하고, 조정후의 제 1 보정 계수 및 재보정 계수에 따라서 유지 펄스의 발생수를 보정하는 것이 가능해진다. 이로써, 대화면화, 고정밀화된 패널이어도, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지함과 아울러 표시 화상의 밝기를 제어할 수 있기 때문에, 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 화상 표시 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 이 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 조정 게인은 휘도 가중치가 작은 서브필드로서 설정한 서브필드에서는 0%로 설정하고, 휘도 가중치가 큰 서브필드로서 설정한 서브필드에 있어서는 100%로 설정하며, 휘도 가중치가 작은 서브필드로서 설정한 서브필드와 휘도 가중치가 큰 서브필드로서 설정한 서브필드와의 사이의 서브필드에 있어서는 휘도 가중치의 크기에 응한 크기로 설정할 수도 있다.
또한, 이 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 유지 펄스수 보정부는, 재보정 계수로서 제 2 보정 계수를 설정함과 아울러, 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수에 의한 보정 전후에 1필드 기간의 유지 펄스의 총수가 동등하게 되도록 제 2 보정 계수를 설정하는 구성이어도 된다.
또한, 이 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 유지 펄스수 보정부는, 재보정 계수로서 제 3 보정 계수를 설정함과 아울러, 제 1 보정 계수 및 제 3 보정 계수에 의한 보정 전후에 1필드 기간의 소비 전력의 추정치가 동등하게 되도록 제 3 보정 계수를 설정하는 구성이어도 된다.
또한, 이 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서는, 표시 화상의 평균 휘도 레벨을 검출하는 APL 검출 회로를 구비하고, 유지 펄스수 보정부는, 제 2 보정 계수와 제 3 보정 계수를 APL 검출 회로에서의 검출 결과에 따른 비율로 혼합한 제 4 보정 계수를 재보정 계수로서 설정함과 아울러, 제 1 보정 계수 및 제 2 보정 계수에 의한 보정 전후에 1필드 기간의 유지 펄스의 총수가 동등하게 되도록 제 2 보정 계수를 설정하며, 제 1 보정 계수 및 제 3 보정 계수에 의한 보정 전후에 1필드 기간의 소비 전력의 추정치가 동등하게 되도록 제 3 보정 계수를 설정하는 구성이어도 된다.
또한, 이 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 부분 점등율 검출 회로는, 부분 점등율이 소정의 임계값을 초과하는 영역에서의 부분 점등율의 평균값을 서브필드마다 산출하고, 룩업 테이블로부터 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초해서 제 1 보정 계수를 판독해 내는 구성이어도 된다.
또한, 이 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 부분 점등율 검출 회로는, 한 쌍의 표시 전극쌍을 하나의 영역으로 하여, 표시 전극쌍마다 부분 점등율을 검출하는 구성이어도 된다.
또한, 본 발명의 패널의 구동 방법은 휘도 가중치가 설정된 서브필드를 1필드 내에 복수 마련하고, 유지 기간에 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 방전 셀에 인가하여 방전 셀을 발광시키는 패널의 구동 방법으로서, 패널의 화상 표시면에서의 전체 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 전체 셀 점등율로서 서브필드마다 검출함과 아울러, 패널의 화상 표시면을 복수의 영역으로 나누고, 이들 영역 각각에 있어서, 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 부분 점등율로서 서브필드마다 검출하며, 각각의 서브필드에 있어서, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율에 기초한 제 1 보정 계수를 설정함과 아울러 제 1 보정 계수에 기초한 재보정 계수를 설정하고, 휘도 가중치의 크기에 따라 서브필드마다 미리 설정된 조정 게인을 이용해서 제 1 보정 계수 및 재보정 계수를 조정하며, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 서브필드마다 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 조정 게인에 따라 조정한 이후의 제 1 보정 계수 및 재보정 계수를 이용해서 보정하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율에 따라 설정되는 제 1 보정 계수 및 제 1 보정 계수에 기초해서 설정되는 재보정 계수를, 휘도 가중치의 크기에 따라 서브필드마다 설정된 조정 게인을 이용해서 조정하고, 조정후의 제 1 보정 계수 및 재보정 계수에 의해서 유지 펄스의 발생수를 보정하는 것이 가능해진다. 이로써, 대화면화, 고정밀화된 패널이어도, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지함과 아울러 표시 화상의 밝기를 제어할 수 있기 때문에, 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서의 화상 표시 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널의 구조를 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널의 전극 배열도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 주사 전극 구동 회로의 구성을 나타내는 회로도,
도 6은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 유지 전극 구동 회로의 구성을 나타내는 회로도,
도 7(a)는 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이를 설명하기 위한 개략도,
도 7(b)는 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이를 설명하기 위한 개략도,
도 8(a)는 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이의 다른 예를 설명하기 위한 개략도,
도 8(b)는 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이의 다른 예를 설명하기 위한 개략도,
도 9는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 보정 계수를 설정하기 위해서 행하는 발광 휘도의 측정을 개략적으로 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 보정 계수의 일례를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 유지 펄스수 보정부의 회로 블록도,
도 12는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 타이밍 발생 회로의 회로 블록의 일부를 나타내는 도면,
도 13은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 「제 2 보정」을 구체적인 수치를 이용해서 설명하기 위한 도면,
도 14는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 타이밍 발생 회로의 회로 블록의 일부를 나타내는 도면,
도 15는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 「제 3 보정」을 구체적인 수치를 이용해서 설명하기 위한 도면,
도 16은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 회로 블록도,
도 17은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 타이밍 발생 회로의 회로 블록의 일부를 나타내는 도면,
도 18은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 변수 k의 설정의 일례를 나타내는 도면,
도 19는 본 발명의 실시예에 있어서의 「제 1 보정」 이전의 유지 펄스수와 「제 2 보정」 이후의 유지 펄스수를 비교해서 나타내는 도면,
도 20는 본 발명의 실시예에 있어서의 「보정」 전후의 유지 펄스수의 증가율을 서브필드마다 나타낸 도면,
도 21은 본 발명의 실시예 5에 있어서의 조정 게인 설정의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치에 대해서, 도면을 이용해서 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널(10)의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 유리제인 전면 기판(21) 상에는, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)으로 이루어지는 표시 전극쌍(24)이 복수 형성되어 있다. 그리고, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)을 덮도록 유전체층(25)이 형성되고, 이 유전체층(25) 상에 보호층(26)이 형성되어 있다. 보호층(26)은 산화 마그네슘(MgO)을 주성분으로 하는 재료로 형성되어 있다.
배면 기판(31) 상에는 데이터 전극(32)이 복수 형성되고, 데이터 전극(32)을 덮도록 유전체층(33)이 형성되며, 그 위에 우물정(井)자 형상의 격벽(34)이 형성되어 있다. 그리고, 격벽(34)의 측면 및 유전체층(33) 상에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 색으로 발광하는 형광체층(35)이 마련되어 있다.
이들 전면 기판(21)과 배면 기판(31)을, 미소한 방전 공간을 사이에 두고 표시 전극쌍(24)과 데이터 전극(32)이 교차하도록 대향 배치한다. 그리고, 그 바깥 둘레부를 글래스 플릿(a glass frit) 등의 밀봉재에 의해서 밀봉한다. 그리고, 그 내부의 방전 공간에는, 예컨대 네온과 크세논의 혼합 가스를 방전 가스로서 봉입한다. 한편, 본 실시예에서는, 발광 효율을 향상하기 위해서 크세논 분압을 약 10%로 한 방전 가스를 이용하고 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 셀을 방전, 발광(점등)시킴으로써 패널(10)에 컬러의 화상이 표시된다.
한편, 패널(10)에 있어서는, 표시 전극쌍(24)이 연신하는 방향으로 배열된 연속하는 3개의 방전 셀, 즉 적색(R)으로 발광하는 방전 셀과, 녹색(G)으로 발광하는 방전 셀과, 청색(B)으로 발광하는 방전 셀의 3개의 방전 셀로 하나의 화소가 구성된다. 이하, 적색으로 발광하는 방전 셀을 R 방전 셀, 녹색으로 발광하는 방전 셀을 G 방전 셀, 청색으로 발광하는 방전 셀을 B 방전 셀이라고 한다.
한편, 패널(10)의 구조는 상술한 것으로 한정되는 것이 아니고, 예컨대 스트라이프 형상의 격벽을 구비한 것이어도 된다. 또한, 방전 가스의 혼합 비율도 상술한 수치로 한정되는 것이 아니고, 그 외의 혼합 비율이어도 된다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널(10)의 전극 배열도이다. 패널(10)에는, 행 방향으로 긴 n개의 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn(도 1의 주사 전극(22)) 및 n개의 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn(도 1의 유지 전극(23))이 배열되고, 열 방향으로 긴 m개의 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm(도 1의 데이터 전극(32))이 배열되어 있다. 그리고, 1쌍의 주사 전극 SCi(i=1~n) 및 유지 전극 SUi와 하나의 데이터 전극 Dj(j=1~m)이 교차한 부분에 방전 셀이 형성된다. 즉, 1쌍의 표시 전극쌍(24) 상에는, m개의 방전 셀이 형성되어, m/3개의 화소가 형성된다. 그리고, 방전 셀은 방전 공간 내에 m×n개 형성되고, m×n개의 방전 셀이 형성된 영역이 패널(10)의 화상 표시면이 된다. 예컨대, 화소수가 1920×1080개인 패널에서는, m=1920×3이 되고, n=1080이 된다.
다음으로, 패널(10)을 구동하기 위한 구동 전압 파형과 그 동작의 개요에 대해서 설명한다. 한편, 본 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치는, 서브필드법에 의해서 계조 표시를 행한다. 서브필드법에서는, 1필드를 시간축 상에서 복수의 서브필드로 분할하고, 각 서브필드에 휘도 가중치를 각각 설정한다. 그리고, 서브필드마다 각 방전 셀의 발광?비발광을 제어함으로써 패널(10)에 화상을 표시한다.
휘도 가중치란, 각 서브필드에서 표시할 휘도의 크기의 비를 나타내는 것으로, 각 서브필드에서는 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 유지 기간에 발생시킨다. 예컨대, 휘도 가중치 「8」인 서브필드에서는, 휘도 가중치 「1」인 서브필드의 8배의 수의 유지 펄스를 유지 기간에 발생시키고, 휘도 가중치 「2」인 서브필드의 4배의 수의 유지 펄스를 유지 기간에 발생시킨다. 따라서, 휘도 가중치 「8」인 서브필드는, 휘도 가중치 「1」인 서브필드의 약 8배의 휘도로 발광하고, 휘도 가중치 「2」인 서브필드의 약 4배의 휘도로 발광한다. 따라서, 화상 신호에 따른 조합으로 각 서브필드를 선택적으로 발광시킴으로써 다양한 계조를 표시하여, 화상을 표시할 수 있다.
본 실시예에서는, 1필드를 8개의 서브필드(제 1 SF, 제 2 SF, … , 제 8 SF)로 구성하고, 시간적으로 이후인 서브필드일수록 휘도 가중치가 커지도록, 각 서브필드는 각각 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)의 휘도 가중치를 갖는 구성으로 하는 예를 설명한다. 이 구성에서는, R 신호, G 신호, B 신호를 각각 0부터 255까지의 256계조로 표시할 수 있다.
한편, 복수의 서브필드 중 하나의 서브필드의 초기화 기간에는 전체 방전 셀에 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 다른 서브필드의 초기화 기간에는 직전의 서브필드의 유지 기간에 유지 방전을 발생시킨 방전 셀에 대해서 선택적으로 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작을 행한다. 이렇게 함으로써, 계조 표시에 관계하지 않는 발광을 극력 줄여서, 유지 방전을 발생시키지 않는 흑의 영역의 발광 휘도를 저감하여, 패널(10)에 표시할 화상의 콘트라스트비를 향상시키는 것이 가능하다. 이하, 전체 셀 초기화 동작을 행하는 서브필드를 「전체 셀 초기화 서브필드」라고 하고, 선택 초기화 동작을 행하는 서브필드를 「선택 초기화 서브필드」라고 한다.
본 실시예에서는, 제 1 SF의 초기화 기간에는 전체 셀 초기화 동작을 행하고, 제 2 SF~제 8 SF의 초기화 기간에는 선택 초기화 동작을 행하는 예를 설명한다. 이로써, 화상의 표시에 관계가 없는 발광은 제 1 SF에서의 전체 셀 초기화 동작의 방전에 수반되는 발광만이 된다. 따라서, 유지 방전을 발생시키지 않는 흑 표시 영역의 휘도인 흑휘도는 전체 셀 초기화 동작에 있어서의 미약 발광만이 되어서, 패널(10)에 콘트라스트가 높은 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
또한, 각 서브필드의 유지 기간에는, 각각의 서브필드의 휘도 가중치에 소정의 비례 정수를 곱한 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍(24) 각각에 인가한다. 이 비례 정수가 휘도 배율이다.
한편, 본 실시예에서는, 휘도 배율이 1배일 때, 휘도 가중치 「2」인 서브필드의 유지 기간에는 유지 펄스를 4개 발생시켜서, 주사 전극(22)과 유지 전극(23)에 각각 2회씩 유지 펄스를 인가하는 것으로 한다. 즉, 유지 기간에는, 각각의 서브필드의 휘도 가중치에 소정의 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스가, 주사 전극(22) 및 유지 전극(23) 각각에 인가된다. 따라서, 휘도 배율이 2배일 때, 휘도 가중치 「2」인 서브필드의 유지 기간에 발생시키는 유지 펄스의 수는 8이 되고, 휘도 배율이 3배일 때, 휘도 가중치 「2」인 서브필드의 유지 기간에 발생시키는 유지 펄스의 수는 12가 된다.
그러나, 본 실시예는, 1필드를 구성하는 서브필드의 수나 각 서브필드의 휘도 가중치가 상기의 값으로 한정되는 것이 아니다. 또한, 화상 신호 등에 기초해서 서브필드 구성을 전환하는 구성이어도 된다.
한편, 본 실시예에서는, 후술하는 전체 셀 점등율 검출 회로(46) 및 부분 점등율 검출 회로(47)에서 검출하는 서브필드마다의 점등율(소정의 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율)에 따라, 유지 펄스의 발생수를 변경한다. 이로써, 패널(10)의 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하여, 화상 표시 품질을 향상시킨다. 이하, 우선 구동 전압 파형의 개요 및 구동 회로의 구성에 대해서 설명하고, 이어서 점등율에 따라 유지 펄스의 발생수를 제어하는 구성에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형도이다. 도 3에는, 기입 기간에 있어서 최초로 기입 동작을 행하는 주사 전극 SC1, 기입 기간에 있어서 마지막으로 기입 동작을 행하는 주사 전극 SCn, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn 및 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에 인가하는 구동 전압 파형을 나타낸다.
또한, 도 3에는, 2개의 서브필드의 구동 전압 파형을 나타낸다. 이 2개의 서브필드란, 전체 셀 초기화 서브필드인 제 1 서브필드(제 1 SF)와, 선택 초기화 서브필드인 제 2 서브필드(제 2 SF)이다. 한편, 다른 서브필드에 있어서의 구동 전압 파형은, 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생수가 다르다는 점 외에는 제 2 SF의 구동 전압 파형과 거의 같다. 또한, 이하에 있어서의 주사 전극 SCi, 유지 전극 SUi, 데이터 전극 Dk은 각 전극 중에서 화상 데이터(서브필드마다의 점등?비점 등을 나타내는 데이터)에 기초해서 선택된 전극을 나타낸다.
우선, 전체 셀 초기화 서브필드인 제 1 SF에 대해서 설명한다.
제 1 SF의 초기화 기간 전반부에는, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는, 각각 0(V)를 인가한다. 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는 전압 Vi1을 인가한다. 전압 Vi1은 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 대해 방전 개시 전압 미만의 전압으로 설정한다. 또한, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에, 전압 Vi1부터 전압 Vi2을 향해서 완만하게 상승하는 경사 파형 전압을 인가한다. 이하, 이 경사 파형 전압을, 「상승 램프 전압 L1」이라고 한다. 또한, 전압 Vi2은 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 대해 방전 개시 전압을 초과하는 전압으로 설정한다. 한편, 이 상승 램프 전압 L1의 기울기의 일례로서, 약 1.3V/μsec이라는 수치를 들 수 있다.
이 상승 램프 전압 L1이 상승하는 동안, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn 사이, 및 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm 사이에, 각각 미약한 초기화 방전이 지속적으로 발생한다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn 상에 음(負)의 벽 전압이 축적되고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm 상 및 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn 상에는 양(正)의 벽 전압이 축적된다. 이 전극상의 벽 전압이란, 전극을 덮는 유전체층 상, 보호층 상, 형광체층 상 등에 축적된 벽 전하에 의해 생기는 전압을 나타낸다.
초기화 기간 후반부에는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는 양의 전압 Ve1을 인가하고, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에는 0(V)을 인가한다. 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는, 전압 Vi3으로부터 음의 전압 Vi4을 향해서 완만하게 하강하는 경사 파형 전압을 인가한다. 이하, 이 경사 파형 전압을, 「하강 램프 전압 L2」이라고 한다. 전압 Vi3은 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 대해 방전 개시 전압미만이 되는 전압으로 설정하고, 전압 Vi4은 방전 개시 전압을 초과하는 전압으로 설정한다. 한편, 이 하강 램프 전압 L2의 기울기의 일례로서, 예컨대, 약 -2.5V/μsec라는 수치를 들 수 있다.
주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 하강 램프 전압 L2을 인가하는 동안, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn 사이, 및 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm 사이에, 각각 미약한 초기화 방전이 발생한다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn 상의 음의 벽 전압 및 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn 상의 양의 벽 전압이 약해져서, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm 상의 양의 벽 전압은 기입 동작에 적합한 값으로 조정된다. 이상으로부터, 전체 방전 셀에서 초기화 방전을 발생시키는 전체 셀 초기화 동작이 종료된다.
이어지는 기입 기간에는, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 대해서는, 전압 Va의 주사 펄스를 순차적으로 인가한다. 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에 대해서는, 발광시킬 방전 셀에 대응하는 데이터 전극 Dk에 양의 전압 Vd의 기입 펄스를 인가한다. 이렇게 해서, 각 방전 셀에 선택적으로 기입 방전을 발생시킨다.
구체적으로는, 우선 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 Ve2을 인가하고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 전압 Vc을 인가한다.
그리고, 1번째행의 주사 전극 SC1에 음의 전압 Va의 주사 펄스를 인가함과 아울러, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm 중의 1번째행에서 발광시킬 방전 셀의 데이터 전극 Dk에 양의 전압 Vd의 기입 펄스를 인가한다. 이 때 데이터 전극 Dk과 주사 전극 SC1의 교차부의 전압차는, 외부 인가 전압의 차이(전압 Vd-전압 Va)에 데이터 전극 Dk 상의 벽 전압과 주사 전극 SC1상의 벽 전압의 차이가 가산된 것으로 된다. 이로써 데이터 전극 Dk과 주사 전극 SC1의 전압차가 방전 개시 전압을 초과해서, 데이터 전극 Dk과 주사 전극 SC1 사이에 방전이 발생한다.
또한, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 전압 Ve2을 인가하고 있기 때문에, 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1의 전압차는, 외부 인가 전압의 차이인 (전압 Ve2-전압 Va)에 유지 전극 SU1 상의 벽 전압과 주사 전극 SC1 상의 벽 전압의 차이가 가산된 것으로 된다. 이 때, 전압 Ve2을, 방전 개시 전압을 약간 하회하는 정도의 전압값으로 설정함으로써, 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1 사이를, 방전에는 이르지 않지만 방전이 발생하기 쉬운 상태로 할 수 있다.
이로써, 데이터 전극 Dk과 주사 전극 SC1 사이에 발생하는 방전을 트리거로 해서, 데이터 전극 Dk과 교차하는 영역에 있는 유지 전극 SU1과 주사 전극 SC1 사이에 방전을 발생시킬 수 있다. 이렇게 해서, 발광시킬 방전 셀에 기입 방전이 발생하여, 주사 전극 SC1 상에 양의 벽 전압이 축적되고, 유지 전극 SU1상에 음의 벽 전압이 축적되며, 데이터 전극 Dk 상에도 음의 벽 전압이 축적된다.
이렇게 해서, 1번째행에서 발광시킬 방전 셀에서 기입 방전을 발생시켜서 각 전극 상에 벽 전압을 축적하는 기입 동작을 행한다. 한편, 기입 펄스를 인가하지않은 데이터 전극(32)과 주사 전극 SC1의 교차부의 전압은 방전 개시 전압을 초과하지 않기 때문에, 기입 방전은 발생하지 않는다. 이상의 기입 동작을 n번째행의 방전 셀에 이를 때까지 행하고, 기입 기간이 종료한다.
이어지는 유지 기간에는, 휘도 가중치에 소정의 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스를 표시 전극쌍(24)에 교대로 인가하여, 기입 방전을 발생시킨 방전 셀에 유지 방전을 발생시켜서, 이 방전 셀을 발광시킨다.
이 유지 기간에는, 우선 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 양의 전압 Vs의 유지 펄스를 인가함과 아울러 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 베이스 전위가 되는 접지 전위, 즉 0(V)을 인가한다. 기입 방전을 발생한 방전 셀에서는, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 전압차가, 유지 펄스의 전압 Vs에 주사 전극 SCi 상의 벽 전압과 유지 전극 SUi 상의 벽 전압의 차이가 가산된 것으로 된다.
이로써, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi의 전압차가 방전 개시 전압을 초과해서, 주사 전극 SCi와 유지 전극 SUi 사이에 유지 방전이 발생한다. 그리고, 이 방전에 의해 발생한 자외선에 의해 형광체층(35)이 발광한다. 또한, 이 방전에 의해, 주사 전극 SCi 상에 음의 벽 전압이 축적되고, 유지 전극 SUi 상에 양의 벽 전압이 축적된다. 또한, 데이터 전극 Dk 상에도 양의 벽 전압이 축적된다. 기입 기간에 있어서 기입 방전이 발생하지 않은 방전 셀에서는 유지 방전은 발생하지 않고, 초기화 기간의 종료시에서의 벽 전압이 유지된다.
이어서, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는 베이스 전위가 되는 0(V)를, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는 유지 펄스를 각각 인가한다. 유지 방전을 발생시킨 방전 셀에서는, 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 전압차가 방전 개시 전압을 초과한다. 이로써, 다시 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi의 사이에 유지 방전이 발생하여, 유지 전극 SUi 상에 음의 벽 전압이 축적되고, 주사 전극 SCi 상에 양의 벽 전압이 축적된다.
이후 마찬가지로, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn과 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn과, 휘도 가중치에 휘도 배율을 곱한 수의 유지 펄스를 교대로 인가한다. 이렇게 함으로써, 기입 기간에 기입 방전을 발생시킨 방전 셀에서 유지 방전이 계속해서 발생한다.
그리고, 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생 이후에, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn 및 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에는 0(V)을 인가한 채로, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에, 0(V)부터 전압 Vers을 향해서 완만하게 상승하는 경사 파형 전압을 인가한다. 이하, 이 경사 파형 전압을, 「소거 램프 전압 L3」라고 한다.
소거 램프 전압 L3은 상승 램프 전압 L1보다 급준한 기울기로 설정한다. 소거 램프 전압 L3의 기울기의 일례로서, 예컨대, 약 10V/μsec이라는 수치를 들 수 있다. 전압 Vers을 방전 개시 전압을 초과하는 전압으로 설정함으로써 유지 방전을 발생시킨 방전 셀의 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi 사이에서, 미약한 방전이 발생한다. 이 미약한 방전은 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에의 인가 전압이 방전 개시 전압을 초과해서 상승하는 동안, 지속적으로 발생한다.
이 때, 이 미약한 방전으로 발생한 하전(荷電) 입자는, 유지 전극 SUi와 주사 전극 SCi 사이의 전압차를 완화하도록, 유지 전극 SUi 상 및 주사 전극 SCi 상에 축적되어 간다. 따라서, 유지 방전이 발생한 방전 셀에서, 데이터 전극 Dk 상의 양의 벽 전압을 남긴 채로, 주사 전극 SCi 및 유지 전극 SUi 상의, 벽 전압의 일부 또는 전부가 소거된다. 즉, 소거 램프 전압 L3에 의해서 발생하는 방전은 유지 방전이 발생한 방전 셀 내에 축적된 불필요한 벽전하를 소거하는 「소거 방전」으로서 작용한다.
상승하는 전압이 미리 정한 전압 Vers에 도달하면, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 전압을 베이스 전위가 되는 0(V)까지 하강시킨다. 이렇게 해서, 유지 기간에 있어서의 유지 동작이 종료한다.
제 2 SF의 초기화 기간에는, 제 1 SF에서의 초기화 기간의 전반부를 생략한 구동 전압 파형을 각 전극에 인가한다. 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에는 전압 Ve1을, 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에는 0(V)을 각각 인가한다. 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에는 방전 개시 전압 미만이 되는 전압 Vi3'(예컨대, 0(V))부터 방전 개시 전압을 초과하는 음의 전압 Vi4을 향해서 완만하게 하강하는 하강 램프 전압 L4을 인가한다. 이 하강 램프 전압 L4의 기울기의 일례로서, 예컨대, 약 -2.5 V/μsec라는 수치를 들 수 있다.
이로써, 직전의 서브필드(도 3에서는, 제 1 SF)의 유지 기간에 유지 방전을 발생시킨 방전 셀에서는 미약한 초기화 방전이 발생한다. 그리고, 주사 전극 SCi 상 및 유지 전극 SUi 상의 벽 전압이 약해지고, 데이터 전극 Dk 상의 벽 전압도 기입 동작에 적합한 값으로 조정된다. 한편, 직전의 서브필드의 유지 기간에 유지 방전을 발생시키지 않은 방전 셀에서는, 초기화 방전은 발생하지 않고, 직전의 서브필드의 초기화 기간 종료시의 벽전하가 그대로 유지된다. 이와 같이, 제 2 SF에서의 초기화 동작은 직전의 서브필드의 유지 기간에 유지 방전을 발생시킨 방전 셀에 대해 초기화 방전을 발생시키는 선택 초기화 동작이 된다.
제 2 SF의 기입 기간 및 유지 기간에는, 유지 펄스의 발생수를 제외하면, 각 전극에 대해 제 1 SF의 기입 기간 및 유지 기간과 같은 구동 전압 파형을 인가한다. 또한, 제 3 SF 이후의 각 서브필드에서는, 유지 펄스의 발생수를 제외하면, 각 전극에 대해 제 2 SF와 같은 구동 전압 파형을 인가한다.
이상이, 본 실시예에 있어서 패널(10)의 각 전극에 인가하는 구동 전압 파형의 개요이다.
다음으로 본 실시예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 회로 블록도이다. 플라즈마 디스플레이 장치(1)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), 전체 셀 점등율 검출 회로(46), 부분 점등율 검출 회로(47) 및 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(도시 생략)를 구비하고 있다.
화상 신호 처리 회로(41)는, 입력된 화상 신호 sig에 기초해서, 각 방전 셀에 계조값을 할당한다. 그리고, 이 계조값을, 서브필드마다의 발광?비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다.
예컨대, 입력된 화상 신호 sig가 R 신호, G 신호, B 신호를 포함할 때에는, 이 R 신호, G 신호, B 신호에 기초해서, 각 방전 셀에 R, G, B의 각 계조값을 할당한다. 또는, 입력된 화상 신호 sig가 휘도 신호(Y 신호) 및 색상 신호(C 신호, 또는 R-Y 신호 및 B-Y 신호, 또는 u 신호 및 v 신호 등)을 포함할 때에는, 이 휘도 신호 및 색상 신호에 기초해서 R 신호, G 신호, B 신호를 산출하고, 그 후 각 방전 셀에 R, G, B의 각 계조값(1필드에서 표현되는 계조값)을 할당한다. 그리고, 각 방전 셀에 할당한 R, G, B의 계조값을, 서브필드마다의 발광?비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환한다.
전체 셀 점등율 검출 회로(46)는, 서브필드마다의 화상 데이터에 기초해서, 패널(10)의 화상 표시면에서의 전체 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 「전체 셀 점등율」으로서 서브필드마다 검출한다. 그리고, 검출한 전체 셀 점등율을 나타내는 신호를 타이밍 발생 회로(45)에 출력한다.
부분 점등율 검출 회로(47)는, 패널(10)의 화상 표시면을 복수의 영역으로 나누고, 서브필드마다의 화상 데이터에 기초해서, 영역마다 또한 서브필드마다, 각 영역의 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 「부분 점등율」로서 검출한다. 한편, 부분 점등율 검출 회로(47)는, 예컨대 주사 전극(22)을 구동하는 IC(이하, 「주사 IC」라고 한다) 중 하나에 접속된 복수의 주사 전극(22)으로 구성되는 영역을 하나의 영역으로서 부분 점등율을 검출하는 구성이어도 되지만, 본 실시예에서는, 1쌍의 표시 전극쌍(24)을 하나의 영역으로 간주해서 부분 점등율을 검출하는 것으로 한다.
또한, 부분 점등율 검출 회로(47)는, 평균값 검출 회로(48)를 갖는다. 평균값 검출 회로(48)는, 부분 점등율 검출 회로(47)에서 검출한 부분 점등율을 미리 정한 소정의 임계값(이하, 「부분 점등율 임계값」이라고 한다)과 비교한다. 그리고, 부분 점등율이 부분 점등율 임계값 이하가 되는 표시 전극쌍(24)을 제외한 표시 전극쌍(24), 즉 부분 점등율이 부분 점등율 임계값을 초과하는 표시 전극쌍(24)에 있어서의 부분 점등율의 평균값을 서브필드마다 산출하고, 그 결과를 나타내는 신호를 타이밍 발생 회로(45)에 출력한다. 예컨대, 패널(10)에 마련한 표시 전극쌍(24)의 수가 1080쌍이고, 어떤 서브필드에 있어서 200쌍의 표시 전극쌍(24)의 부분 점등율이 부분 점등율 임계값 이하라면, 이 서브필드에서는, 부분 점등율이 부분 점등율 임계값보다 큰 880쌍의 표시 전극쌍(24)에 관해 부분 점등율의 평균값을 산출한다.
한편, 본 실시예에서는, 부분 점등율 임계값을 「0%」로 설정하는 것으로 한다. 이것은 점등시킬 방전 셀이 실질적으로 발생하지 않는 표시 전극쌍(24)을, 부분 점등율의 평균값을 산출할 때에 제외하기 때문이다.
그러나, 본 발명은 부분 점등율 임계값이 상술한 수치로 한정되는 것은 전혀 아니다. 부분 점등율 임계값은 패널(10)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 사양 등에 기초해서 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에 있어서는, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율을 산출할 때에 백분률 표시(% 표시)를 위한 정규화 연산을 행하는 구성으로 한다. 그러나, 정규화 연산을 반드시 행할 필요는 없고, 예컨대 산출한 점등시킬 방전 셀의 수를 전체 셀 점등율 및 부분 점등율로서 이용하는 구성이어도 상관없다. 이하, 점등시킬 방전 셀을 「점등 셀」, 점등시키지 않을 방전 셀을 「비점등 셀」라고도 한다.
타이밍 발생 회로(45)는, 수평 동기 신호 H, 수직 동기 신호 V, 전체 셀 점등율 검출 회로(46) 및 부분 점등율 검출 회로(47)로부터의 출력에 기초해서, 각 회로 블록의 동작을 제어하는 각종의 타이밍 신호를 발생시킨다. 그리고, 발생시킨 타이밍 신호를 각각의 회로 블록(화상 신호 처리 회로(41), 데이터 전극 구동 회로(42), 주사 전극 구동 회로(43) 및 유지 전극 구동 회로(44) 등)에 공급한다.
한편, 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 따라서 변경하고 있다. 구체적으로는, 입력 화상 신호 및 서브필드마다 설정된 휘도 가중치에 기초해서 타이밍 발생 회로(45)에서 설정하는 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초한 보정 계수로 보정함으로써, 유지 펄스의 발생수를 변경하고 있다. 이를 위해, 타이밍 발생 회로(45)는, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초해서 유지 펄스의 발생수를 보정할 수 있는 유지 펄스수 보정부를 갖는다(도시 생략).
본 실시예에서는, 이 유지 펄스수 보정부에, 서로 다른 복수의 보정 계수를 전체 셀 점등율 및 부분 점등율에 관련지어서 미리 기억해 두고, 그 중의 어느 하나를 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 따라 판독할 수 있는 룩업 테이블을 갖는 것으로 한다. 이들 구성의 세부 사항은 후술한다. 그러나, 본 발명은 이 구성으로 한정되는 것은 전혀 아니며, 같은 동작을 행하는 것이라면 어떤 구성이어도 된다.
주사 전극 구동 회로(43)는, 초기화 파형 발생 회로(도시 생략), 유지 펄스 발생 회로(50), 주사 펄스 발생 회로(도시 생략)를 갖는다. 초기화 파형 발생 회로는, 초기화 기간에 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 초기화 파형을 발생시킨다. 유지 펄스 발생 회로(50)는, 유지 기간에 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 유지 펄스를 발생시킨다. 주사 펄스 발생 회로는, 복수의 주사 전극 구동 IC(주사 IC)를 구비하여, 기입 기간에 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 인가하는 주사 펄스를 발생시킨다. 그리고, 주사 전극 구동 회로(43)는, 타이밍 발생 회로(45)로부터 공급되는 타이밍 신호에 기초해서 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 각각 구동한다.
데이터 전극 구동 회로(42)는, 화상 데이터를 구성하는 서브필드마다의 데이터를, 각 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm에 대응하는 신호로 변환한다. 그리고, 이 신호, 및 타이밍 발생 회로(45)로부터 공급되는 타이밍 신호에 기초해서, 각 데이터 전극 D1~데이터 전극 Dm을 구동한다.
유지 전극 구동 회로(44)는, 유지 펄스 발생 회로(80) 및 전압 Ve1, 전압 Ve2을 발생시키는 회로를 구비하여(도시 생략), 타이밍 발생 회로(45)로부터 공급되는 타이밍 신호에 기초해서 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn을 구동한다.
다음으로 주사 전극 구동 회로(43)의 세부 사항과 그 동작에 대해서 설명한다. 한편, 이하의 설명에서는, 스위칭 소자를 도통하는 동작을 「온」, 차단하는 동작을 「오프」라고 표기하고, 스위칭 소자를 온하는 신호를 「Hi」, 오프하는 신호를 「Lo」라고 표기한다.
도 5는, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 주사 전극 구동 회로(43)의 구성을 나타내는 회로도이다. 주사 전극 구동 회로(43)는, 주사 전극(22)측의 유지 펄스 발생 회로(50)와, 초기화 파형 발생 회로(53)와, 주사 펄스 발생 회로(54)를 구비한다. 주사 펄스 발생 회로(54) 각각의 출력 단자는 패널(10)의 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn 각각에 접속되어 있다. 이것은 기입 기간에 각 주사 전극(22) 각각에 개별적으로 주사 펄스를 인가할 수 있도록 하기 위해서다.
초기화 파형 발생 회로(53)는, 초기화 기간에 주사 펄스 발생 회로(54)의 기준 전위 A를 램프 형상으로 상승 또는 강하시켜서, 도 3에 나타낸 초기화 파형을 발생시킨다. 한편, 기준 전위 A는, 도 5에 나타낸 바와 같이 주사 펄스 발생 회로(54)에 입력되는 전압이다.
유지 펄스 발생 회로(50)는, 전력 회수 회로(51)와 클램프 회로(52)를 구비하고 있다.
전력 회수 회로(51)는, 전력 회수용 콘덴서 C10, 스위칭 소자 Q11, 스위칭 소자 Q12, 역류방지용 다이오드 D11, 역류방지용 다이오드 D12, 공진용 인덕터 L10를 갖고 있다. 그리고, 전극간 용량 Cp과 인덕터 L10를 LC 공진시켜서 유지 펄스의 상승 및 하강을 행한다.
클램프 회로(52)는, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 전압 Vs로 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q13, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 베이스 전위인 0(V)로 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q14를 갖고 있다. 그리고, 스위칭 소자 Q13을 통해서 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 전원 VS에 접속하여, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 전압 Vs로 클램프한다. 또한, 스위칭 소자 Q14을 통해서 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 접지 전위에 접속하여, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 0(V)로 클램프한다.
한편, 유지 펄스 발생 회로(50)는, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 타이밍 신호에 의해 스위칭 소자 Q11, 스위칭 소자 Q12, 스위칭 소자 Q13, 스위칭 소자 Q14의 도통과 차단을 전환함으로써 전력 회수 회로(51)와 클램프 회로(52)를 동작시켜서, 유지 펄스를 발생시킨다.
예컨대, 유지 펄스를 상승시킬 때에는, 스위칭 소자 Q11를 온으로 하여 전극간 용량 Cp과 인덕터 L10를 공진시켜서, 전력 회수용 콘덴서 C10로부터, 스위칭 소자 Q11, 다이오드 D11, 인덕터 L10을 거쳐서 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 전력을 공급한다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn의 전압이 전압 Vs에 가까워진 시점에, 스위칭 소자 Q13를 온으로 하여, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 구동하는 회로를 전력 회수 회로(51)로부터 클램프 회로(52)로 전환하여, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 전압 Vs로 클램프한다.
반대로, 유지 펄스를 하강시킬 때에는, 스위칭 소자 Q12를 온으로 하여 전극간 용량 Cp과 인덕터 L10를 공진시켜서, 전극간 용량 Cp으로부터, 인덕터 L10, 다이오드 D12, 스위칭 소자 Q12를 통해서 전력 회수용 콘덴서 C10로 전력을 회수한다. 그리고, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn의 전압이 0(V)에 가까워진 시점에, 스위칭 소자 Q14를 온으로 하여, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 구동하는 회로를 전력 회수 회로(51)로부터 클램프 회로(52)로 전환하여, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 베이스 전위인 0(V)로 클램프한다.
한편, 이들 스위칭 소자는, MOSFET나 IGBT 등의 일반적으로 알려진 소자를 이용해서 구성할 수 있다.
주사 펄스 발생 회로(54)는, 기입 기간에 기준 전위 A를 음의 전압 Va에 접속하기 위한 스위치(72)와, 전압 Vc을 발생시키기 위해서 이용하는 전원 VC과, n개의 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn 각각에 주사 펄스를 인가하기 위한 스위칭 소자 QH1~스위칭 소자 QHn 및 스위칭 소자 QL1~스위칭 소자 QLn을 구비하고 있다. 스위칭 소자 QH1~스위칭 소자 QHn, 스위칭 소자 QL1~스위칭 소자 QLn은 복수의 출력마다 모아서 IC화되어 있다. 이 IC가 주사 IC이다. 그리고, 스위칭 소자 QHi를 오프, 스위칭 소자 QLi를 온으로 함으로써, 스위칭 소자 QLi를 경유하여 주사 전극 SCi에 음의 전압 Va의 주사 펄스를 인가한다.
한편, 초기화 파형 발생 회로(53) 또는 유지 펄스 발생 회로(50)를 동작시키고 있을 때에는, 스위칭 소자 QH1~스위칭 소자 QHn을 오프, 스위칭 소자 QL1~스위칭 소자 QLn을 온으로 함으로써, 스위칭 소자 QL1~스위칭 소자 QLn을 경유해서 각 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn에 초기화 파형 또는 유지 펄스를 인가한다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 유지 전극 구동 회로(44)의 구성을 나타내는 회로도이다. 한편, 도 6에는 패널(10)의 전극간 용량을 Cp로서 나타내고, 주사 전극 구동 회로(43)의 회로도는 생략하고 있다.
유지 전극 구동 회로(44)는, 유지 펄스 발생 회로(50)와 거의 같은 구성의 유지 펄스 발생 회로(80)를 구비하고 있다. 유지 펄스 발생 회로(80)는, 전력 회수 회로(81) 및 클램프 회로(82)를 구비하고, 패널(10)의 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 접속되어 있다. 이와 같이, 유지 전극 구동 회로(44)의 출력 전압은 모든 유지 전극(23)에 병렬에 인가되어, 유지 전극 구동 회로(44)는 모든 유지 전극(23)을 일괄해서 구동하고 있다. 이것은 기입 기간, 유지 기간 중 어느 기간에도, 주사 전극(22)과 같이 개별적으로 유지 전극(23)을 구동할 필요없이, 모든 유지 전극(23)에 일제히 구동 전압을 인가하면 되기 때문이다.
전력 회수 회로(81)는, 전력 회수용 콘덴서 C20, 스위칭 소자 Q21, 스위칭 소자 Q22, 역류방지용 다이오드 D21, 역류방지용 다이오드 D22, 공진용 인덕터 L20를 갖고 있다. 클램프 회로(82)는, 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn을 전압 Vs로 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q23 및 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn을 접지 전위(0(V))로 클램프하기 위한 스위칭 소자 Q24를 갖고 있다.
그리고, 유지 펄스 발생 회로(80)는, 타이밍 발생 회로(45)로부터 출력되는 타이밍 신호에 의해 각 스위칭 소자의 온?오프를 전환하여 유지 펄스를 발생시킨다. 한편, 유지 펄스 발생 회로(80)의 동작은 상술한 유지 펄스 발생 회로(50)와 마찬가지기 때문에 설명을 생략한다.
또한, 유지 전극 구동 회로(44)는, 전압 Ve1을 발생시키는 전원 VE1과, 전압 Ve1을 유지 전극 SU1~유지 전극 SUn에 인가하기 위한 스위칭 소자 Q26와, 스위칭 소자 Q27와, 전압 ΔVe를 발생시키는 전원 ΔVE과, 역류방지용 다이오드 D30와, 전압 Ve1에 전압 ΔVe를 더하기 위한 차지 펌프용 콘덴서 C30와, 전압 Ve1에 전압 ΔVe를 더해서 전압 Ve2으로 하기 위한 스위칭 소자 Q28와, 스위칭 소자 Q29를 갖는다.
다음으로 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이에 대해서 설명한다.
도 7(a), 도 7(b)는 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이를 설명하기 위한 개략도로, 도 7(a), 도 7(b)는 어느 서브필드에 있어서의 패널(10)의 화상 표시면의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 것이다. 또한, 도면에 나타내는 검은 영역은 방전 셀을 발광시키지 않는 영역(비점등 영역)을 나타내고, 흰색 영역은 방전 셀을 발광시키는 영역(점등 영역)을 나타낸다. 또한, 도 7(a)는 점등 영역을 화상 표시면의 80%로 설정했을 때의 패널(10)의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7(b)는 점등 영역을 화상 표시면의 20%로 설정했을 때의 패널(10)의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 한편, 도 7(a), 도 7(b)에서 표시 전극쌍(24)은 도 2에 나타낸 패널(10)과 같이 행 방향(패널(10)의 긴 변에 평행한 방향, 도면에서는 가로 방향)으로 연장하여 배열되어 있는 것으로 한다.
도 7(a), 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 점등 영역의 면적을 바꿔서 패널(10)을 발광시키면, 점등 영역에서의 발광 휘도에 차이가 생긴다. 이것은 이하와 같은 이유에 의한 것이라고 생각된다.
표시 전극쌍(24)은 행 방향으로 연장하여 배열되어 있기 때문에, 도 7(a), 도 7(b)에 나타낸 바와 같이 점등 영역을 바꿔서 패널(10)을 발광시키면, 표시 전극쌍(24) 상에서 발생하는 점등 셀의 수가 변한다. 그리고, 점등 영역이 좁아질수록 표시 전극쌍(24) 상에서 발생하는 점등 셀의 수가 적어진다. 이 때문에, 예컨대 도 7(a)에 나타내는 발광 상태일 때(점등 영역의 면적이 클 때)의 표시 전극쌍(24)보다, 도 7(b)에 나타내는 발광 상태일 때(점등 영역의 면적이 작을 때)의 표시 전극쌍(24)이, 구동 부하가 작게 된다. 따라서, 도 7(a)에 나타내는 발광 상태일 때의 표시 전극쌍(24)보다, 도 7(b)에 나타내는 발광 상태일 때의 표시 전극쌍(24)이, 구동 전압(예컨대, 유지 펄스)의 전압 강하가 적어진다. 즉, 도 7(a)에 나타내는 점등 영역에서의 유지 방전보다, 도 7(b)에 나타내는 점등 영역에서의 유지 방전이, 방전강도가 강하게 된다고 생각된다. 그 결과, 도 7(a)에 나타내는 점등 영역보다, 도 7(b)에 나타내는 점등 영역에서 발광 휘도가 상승하는 것으로 생각된다.
도 8(a), 도 8(b)는 구동 부하의 변화에 의해 생기는 발광 휘도의 차이의 다른 예를 설명하기 위한 개략도로, 도 8(a), 도 8(b)는 어느 서브필드에서의 패널(10)의 화상 표시면의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 8(a)는 점등 영역을 화상 표시면의 50%로 설정했을 때의 패널(10)의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 8(b)는 점등 영역을 화상 표시면의 25%로 설정했을 때의 패널(10)의 발광 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7(a), 도 7(b)에서는, 부분 점등율이 변화되어, 점등 영역에서의 표시 전극쌍(24)의 구동 부하가 변화되는 예를 나타냈다. 그러나, 도 8(a), 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 점등 영역에서의 부분 점등율이 변하지 않아도, 점등 셀의 총수, 즉 전체 셀 점등율이 변화하는 것으로도, 점등 영역에서의 발광 휘도에 변화가 생긴다. 이것은 상술한 바와 같이, 유지 전극 구동 회로(44)가 모든 유지 전극(23)에 병렬로 접속되어, 모든 유지 전극(23)이 유지 전극 구동 회로(44)에 의해서 일괄적으로 구동되고 있기 때문에, 전체 셀 점등율이 변화하는 것으로 유지 전극 구동 회로(44)로부터의 출력 전압에 생기는 전압 강하가 변화되는 것이 주된 이유라고 생각된다.
즉, 점등 셀에 있어서의 발광 휘도의 변화를 정밀도 좋게 추정하기 위해서는, 패널(10)에 있어서의 전체 셀 점등율 및 부분 점등율 모두를 검출하는 것이 바람직하다.
이러한 점에서, 본 실시예에서는, 서브필드마다, 전체 셀 점등율과 부분 점등율을 검출하는 것으로 한다. 한편, 본 실시예에서는, 부분 점등율의 평균값을 검출하고 있다. 즉, 본 실시예에서는, 서브필드마다, 전체 셀 점등율과 부분 점등율의 평균값을 검출한다.
그리고, 이 검출 결과에 기초해서, 이 검출을 행한 서브필드의 유지 기간에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 변경하여, 이 유지 기간에 발생시키는 휘도를 제어한다. 이 휘도는, 유지 방전으로 발생하는 발광을 이 유지 기간에 누적해서 얻어지는 휘도이다. 이렇게 해서, 각 서브필드의 휘도를 소정의 밝기로 유지한다. 이로써, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하여, 화상 표시 품질을 높이는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시예에서는, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초해서 설정되는 보정 계수로 보정하는 구성으로 한다. 그리고, 이 유지 기간에는, 보정후의 수만큼 유지 펄스를 발생한다. 이렇게 해서 유지 펄스의 발생수를 제어한다.
다음으로 보정 계수의 설정 방법의 일례를 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 보정 계수를 설정하기 위해서 행하는 발광 휘도의 측정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예에서는, 보정 계수를 설정하기 위해서, 패널(10)에 점등 영역과 비점등 영역이 2개로 분리된 화상을 표시한다. 그리고, 점등 영역에서의 발광 휘도를 측정하면서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 점등 영역의 면적을 서서히 변경한다.
예컨대, 점등 영역이, 패널(10)의 화상 표시면의 행 방향(도면에서는 가로 방향) 및 열 방향(패널(10)의 짧은 변에 평행한 방향, 도면에서는 세로 방향) 각각에 있어서 10%가 되도록 설정된 화상을 표시하여, 점등 영역의 발광 휘도를 측정한다. 이로써, 전체 셀 점등율이 1%, 부분 점등율의 평균값이 10%인 화상의 발광 휘도를 얻을 수 있다.
다음으로 점등 영역이, 패널(10)의 화상 표시면의 행 방향에서 10%, 열 방향에서 20%가 되도록 설정된 화상을 표시하여, 점등 영역의 발광 휘도를 측정한다. 이로써, 전체 셀 점등율이 2%, 부분 점등율의 평균값이 10%인 화상의 발광 휘도를 얻을 수 있다.
마찬가지로, 점등 영역을 서서히 확대하여 각각의 발광 휘도를 측정한다. 이들 측정을 반복함으로써 전체 셀 점등율, 부분 점등율의 평균값이 서로 다른 복수의 화상 각각에 있어서의 발광 휘도를 얻을 수 있다.
그리고, 기준이 되는 발광 휘도를 「1」라고 하여 각 발광 휘도를 정규화한다. 예컨대, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값이 모두 100%인 화상의 발광 휘도를 기준의 발광 휘도로 하여, 각 발광 휘도를 정규화한다. 그리고, 그 수치의 역수를 각각 계산한다. 본 실시예에서는, 그 계산 결과를 보정 계수로 한다. 예컨대, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값이 모두 100%인 화상의 발광 휘도를 「1」이라고 했을 때에, 전체 셀 점등율이 5%, 부분 점등율의 평균값이 40%인 화상의 발광 휘도가 「1.25」이면, 「1.25」의 역수의 「0.80」를, 전체 셀 점등율이 5%, 부분 점등율의 평균값이 40%일 때의 보정 계수로 한다.
도 10은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 보정 계수의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 도 11은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 유지 펄스수 보정부(61)의 회로 블록도이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 타이밍 발생 회로(45)는, 유지 펄스수 보정부(61)를 갖는다. 유지 펄스수 보정부(61)는, 룩업 테이블(62)(도면에서는 「LUT」라고 한다)와 보정후 유지 펄스수 설정부(63)를 갖는다. 룩업 테이블(62)는 복수의 보정 계수를 기억하고 있어서, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초해서, 어느 하나의 보정 계수를 판독해 낼 수 있다. 보정후 유지 펄스수 설정부(63)는, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 설정된 유지 펄스의 발생수(이하, 간단히 「유지 펄스수」라고도 한다)에, 룩업 테이블(62)로부터 판독해 낸 보정 계수를 승산하여 출력한다. 이 승산 결과가, 보정후의 유지 펄스수(보정후 유지 펄스수)이다.
그리고, 타이밍 발생 회로(45)에서는, 각 서브필드에 있어서, 보정후 유지 펄스수 설정부(63)로부터 출력되는 보정후 유지 펄스수와 같은 수의 유지 펄스가, 유지 펄스 발생 회로(50), 유지 펄스 발생 회로(80)로부터 출력되도록, 각 회로 블록을 제어하는 타이밍 신호를 발생시킨다.
도 10에는, 전체 셀 점등율(0%부터 100%까지)를 10%별로 10단계로 나눔과 아울러, 각각의 전체 셀 점등율에 있어서 부분 점등율의 평균값(0%부터 100%까지)을 10%별로 10단계로 나누고, 각각의 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 대응하는 보정 계수를 나타낸다. 예컨대, 전체 셀 점등율 100%일 때에 부분 점등율의 평균값이 100% 미만이 되는 일은 없다. 이와 같은 실질적으로 발생하지 않는 조합에 관해서는 도면 중에 「-」로 나타내고 있다. 한편, 도 10은 단순한 일 실시예를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명은 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값의 단락이 도 10에 나타내는 단락으로 한정되는 것이 전혀 아니며, 각 보정 계수도 도 10에 나타내는 수치로 한정되는 것이 전형 아니다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는, 상술한 방법으로 획득한 각 보정 계수를, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 관련지어서 매트릭스화하고, 이것을 룩업 테이블(62)에 기억한다. 그리고, 그 룩업 테이블(62)에 기억된 복수의 보정 계수 중에서, 서브필드마다 검출한 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초해서, 어느 하나의 보정 계수를 판독해 낸다. 그리고, 판독해 낸 보정 계수를 이용해서 그 서브필드에 있어서의 유지 펄스의 발생수를 보정한다.
예컨대, 제 6 SF에서의 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 설정되는 유지 펄스의 발생수가 「128」이고, 제 6 SF에서의 전체 셀 점등율이 5%, 부분 점등율의 평균값이 45%이라고 한다. 도 10에 나타내는 룩업 테이블(62)의 데이터로부터 얻어지는 보정 계수는 「0.80」이기 때문에, 보정후 유지 펄스수 설정부(63)에서 「128」와 「0.80」를 승산한다. 이 승산 결과는 「102」이 되기 때문에, 제 6 SF에서의 유지 펄스의 발생수를 「102」로 한다. 이로써, 제 6 SF의 휘도를, 유지 펄스의 발생수를 「128」로 했을 때의 80%로 할 수 있다. 따라서, 이 제 6 SF의 휘도를 제 6 SF의 전체 셀 점등율이 100%일 때의 휘도와 동등하게 할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는, 각각의 서브필드에 있어서, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초한 보정 계수에 의해서 보정함으로써, 각 서브필드의 휘도를, 방전 셀의 점등 상태에 관계없이, 항상 소정의 휘도(예컨대, 전체 셀 점등율 100%일 때의 휘도)와 같게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 서브필드마다 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값을 검출한다. 그리고, 미리 설정한 복수의 보정 계수를 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 관련지어서 기억한 룩업 테이블(62)로부터, 서브필드마다 검출한 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초해서, 어느 하나의 보정 계수를 판독해 낸다. 그리고, 보정후 유지 펄스수 설정부(63)에서, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 설정되는 유지 펄스의 발생수를, 이 보정 계수로 보정한다. 이러한 구성으로 함으로써 서브필드마다 생기는 발광 휘도의 변화를 정밀도 좋게 추정하고, 그 결과에 기초해서, 각 서브필드의 휘도를 항상 소정의 휘도(예컨대, 전체 셀 점등율 100%일 때의 휘도)로 유지할 수 있기 때문에, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지하여, 화상 표시 품질을 높이는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시예에서는, 보정 계수의 최대치를 「1」로 하여 각 보정 계수를 설정하는 구성을 설명했다. 이 경우, 보정후의 유지 펄스수는, 보정전의 유지 펄스수이거나, 또는 감소한다. 이것은 각 서브필드에서 요하는 시간의 총합이 거의 1필드에 이르러서, 유지 기간을 더 연장하여 유지 펄스수를 늘리는 것이 어려운 경우에 유효한 일 실시예를 나타낸 것이다. 그러나, 본 발명은 이 구성으로 한정되는 것이 전형 아니다. 예컨대, 휘도 배율이 작을 때 등, 각 서브필드에서 요하는 시간의 총합이 1필드에 대해 여유가 있어, 유지 기간을 연장하여 유지 펄스수를 늘릴 수 있는 경우에는, 보정 계수의 최대치를 「1」보다 크게 하여 각 보정 계수를 설정하고, 보정에 의해 유지 펄스의 발생수가 증가하는 서브필드가 생기는 것 같은 구성으로 해도 상관없다. 단, 어떤 구성이어도, 보정후의 각 서브필드에서 요하는 시간의 총합이 1필드로 수습되도록 보정 계수를 설정하는 것이 바람직하다.
(실시예 2)
실시예 1에서는, 보정 계수의 최대치를 「1」로 하여 각 보정 계수를 설정하는 구성을 설명했다. 이 경우, 보정후의 유지 펄스수는, 보정전의 유지 펄스수이거나 또는 감소한다. 그리고, 보정후의 유지 펄스수가 보정전보다 감소하면, 표시 화상의 휘도가 낮아진다. 그래서, 본 실시예에서는, 실시예 1에 나타낸 보정의 후에, 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스의 총수가, 보정 이전의 1필드 기간의 유지 펄스의 총수와 동등하게 되는 등의 새로운 보정을 더 가하는 구성을 설명한다. 한편, 본 실시예에서는, 이들 보정을 서로 구별하기 위해서, 실시예 1에 나타낸 보정을 「제 1 보정」이라고 하고, 「제 1 보정」에 이용하는 보정 계수를 「제 1 보정 계수」라고 한다. 그리고, 본 실시예에 나타내는 새로운 보정을 「제 2 보정」이라고 하고, 「제 2 보정」에 이용하는 보정 계수를 「제 2 보정 계수」이라고 한다. 「제 1 보정 계수」가 서브필드마다 설정되는 데 반해서, 이 「제 2 보정 계수」는 1필드 내의 모든 서브필드에서 공통으로 설정되는 보정 계수이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 타이밍 발생 회로(60)의 회로 블록의 일부를 나타내는 도면이다. 한편, 도 12에는, 「제 1 보정」, 「제 2 보정」에 관련된 회로 블록만을 나타내고, 그 외의 회로 블록은 생략한다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 타이밍 발생 회로(60)는 유지 펄스수 보정부(83)를 갖는다. 유지 펄스수 보정부(83)는 룩업 테이블(62)(도면에는 「LUT」라고 한다)과, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)와, 제 1 보정후 유지 펄스수 총합부(68)와, 보정전 유지 펄스수 총합부(69)와, 제 2 보정 계수 산출부(71)와, 제 2 보정후 유지 펄스수 설정부(73)를 갖는다. 한편, 도 12에 나타내는 룩업 테이블(62), 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)는, 도 11에 나타낸 룩업 테이블(62), 보정후 유지 펄스수 설정부(63)와 같은 구성, 동작이기 때문에, 설명을 생략한다.
제 1 보정후 유지 펄스수 총합부(68)는, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)로부터 출력되는 각 서브필드에 있어서의 「제 1 보정」후의 유지 펄스수를, 1필드 기간에 걸쳐서 누적 가산한다. 이렇게 해서, 「제 1 보정」을 실시했을 때에 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스의 총수를 산출한다.
보정전 유지 펄스수 총합부(69)는 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 설정된 각 서브필드의 유지 펄스수를, 1필드 기간에 걸쳐서 누적 가산한다. 이렇게 해서, 「제 1 보정」을 행할 때(이하, 「「제 1 보정」전」이라고 한다)에 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스의 총수를 산출한다.
제 2 보정 계수 산출부(71)는, 보정전 유지 펄스수 총합부(69)로부터 출력되는 수치를, 제 1 보정후 유지 펄스수 총합부(68)로부터 출력되는 수치로 나눈다. 즉, 「제 1 보정」을 행할 때에 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스의 총수를, 「제 1 보정」을 실시했을 때에 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스의 총수로 나눈다. 이 연산 결과가, 본 실시예에 있어서의 「제 2 보정 계수」이다.
제 2 보정후 유지 펄스수 설정부(73)는, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)로부터 출력되는 수치에, 제 2 보정 계수 산출부(71)로부터 출력되는 「제 2 보정 계수」를 승산한다. 즉, 각 서브필드에 있어서의 「제 1 보정」후의 유지 펄스수에, 제 2 보정 계수 산출부(71)로부터 출력되는 「제 2 보정 계수」를 승산한다. 이 승산 결과가, 「제 2 보정후 유지 펄스수」이다. 제 2 보정후 유지 펄스수 설정부(73)는 이 제 2 보정후 유지 펄스수를 출력한다.
그리고, 타이밍 발생 회로(60)에서는, 각 서브필드에 있어서, 제 2 보정후 유지 펄스수 설정부(73)로부터 출력되는 제 2 보정후 유지 펄스수와 같은 수의 유지 펄스가, 유지 펄스 발생 회로(50), 유지 펄스 발생 회로(80)로부터 출력되도록, 각 회로 블록을 제어하기 위한 타이밍 신호를 발생시킨다.
다음으로 구체적인 수치를 이용해서 본 실시예에 있어서의 「제 2 보정」에 대해서 설명한다.
도 13은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 「제 2 보정」을 구체적인 수치를 이용해서 설명하기 위한 도면이다. 도 13에는, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수와, 「제 1 보정 계수」와, 「제 1 보정」후의 유지 펄스수와, 「제 2 보정 계수」와, 「제 2 보정」후의 유지 펄스수를 서브필드마다 나타낸다.
예컨대, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 발생하는 유지 펄스수가, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드에서 각각 (4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512)일 때, 보정전 유지 펄스수 총합부(69)에서 산출되는 1필드 기간의 유지 펄스의 총수는 「1020」이 된다.
또한, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초해서 룩업 테이블(62)로부터 판독되는 「제 1 보정 계수」가, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드에서 각각 (1.00, 0.98, 0.92, 0.90, 0.85, 0.80, 0.74, 0.70)라고 한다. 이 경우, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)에 있어서 산출되는 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드의 「제 1 보정」후의 유지 펄스수는 각각(4, 8, 15, 29, 54, 102, 189, 358)가 된다(소수점 이하는 반올림).
따라서, 이들 수치의 총합으로서 제 1 보정후 유지 펄스수 총합부(68)로부터 출력되는 수치는 「759」가 된다. 이들 결과로부터, 「제 1 보정」후에 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스수는 「759」로, 「제 1 보정」전에 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스수의 「1020」보다 「261」적어진다는 것을 알 수 있다.
다음으로 제 2 보정 계수 산출부(71)에 있어서, 보정전 유지 펄스수 총합부(69)로 산출된 「1020」를, 제 1 보정후 유지 펄스수 총합부(68)에서 산출된 「759」로 나누어, 「제 2 보정 계수」=「1.344」를 산출한다.
그리고, 제 2 보정후 유지 펄스수 설정부(73)에서 「제 2 보정 계수」로서 획득한 「1.344」을, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)에서 산출된 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각각의 유지 펄스수인 (4, 8, 15, 29, 54, 102, 189, 358)에 승산한다.
이로써, 「제 2 보정」후에 발생하는 각 서브필드의 유지 펄스수는, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각각에서 (5, 11, 20, 39, 73, 137, 254, 481)가 된다(소수점 이하는 반올림). 이들 수치의 총합은 「1020」이다. 따라서, 「제 2 보정」에 의해, 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스수를, 「제 1 보정」전의 유지 펄스의 총수와 같은 「1020」로 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 실시예 1에 나타낸 「제 1 보정」에 더해서, 1필드 기간의 유지 펄스의 총수를 「제 1 보정」전과 동등하게 할 수 있는 「제 2 보정」을 행한다. 이러한 구성으로 함으로써 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지함과 아울러, 표시 화상의 밝기가 저하되는 것을 방지하여, 화상 표시 품질을 높이는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시예에 나타낸 구성에서는, 「제 2 보정」후의 1필드 기간의 유지 펄스의 총수를 「제 1 보정」전의 1필드 기간의 유지 펄스의 총수와 동등하게 할 수 있다. 따라서, 각 서브필드에서 요하는 시간의 총합이 거의 1필드에 이르러서, 유지 기간을 더 연장하여 유지 펄스수를 늘리는 것이 어려운 경우에도, 「제 1 보정」에 있어서 룩업 테이블(62)에 기억된 보정 계수의 최대치를 「1」보다 큰 수치로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 보정 계수의 설정 범위의 자유도를 높일 수 있다.
(실시예 3)
실시예 2에서는, 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스의 총수가 「제 1 보정」전과 동등하게 되는 「제 2 보정」을 행하는 구성을 설명했다. 그러나, 이 구성에서는, 「제 2 보정」후의 소비 전력이, 「제 1 보정」전보다 증가하는 경우가 있다. 그래서, 본 실시예에서는, 실시예 1에 나타낸 「제 1 보정」 이후에, 1필드 기간의 소비 전력의 추정치가, 「제 1 보정」을 행할 때의 1필드 기간의 소비 전력의 추정치와 동등하게 되는 새로운 보정을 더 가하는 구성을 설명한다. 한편, 본 실시예에서는, 이들 보정을 서로 구별하기 위해서, 본 실시예에 나타내는 새로운 보정을 「제 3 보정」이라고 하고, 「제 3 보정」에 이용하는 보정 계수를 「제 3 보정 계수」라고 한다. 이 「제 3 보정 계수」는, 1필드 내의 모든 서브필드에서 공통으로 설정되는 보정 계수이다.
도 14는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 타이밍 발생 회로(70)의 회로 블록의 일부를 나타내는 도면이다. 한편, 도 14에는, 「제 1 보정」, 「제 3 보정」에 관련된 회로 블록만을 나타내고, 그 외의 회로 블록은 생략한다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 타이밍 발생 회로(70)는, 유지 펄스수 보정부(90)를 갖는다. 유지 펄스수 보정부(90)는, 룩업 테이블(62)(도면에서는 「LUT」라고 한다)와, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)와, 승산부(74), 승산부(75)와, 총합 산출부(76), 총합 산출부(77)와, 제 3 보정 계수 산출부(78)와, 제 3 보정후 유지 펄스수 설정부(79)를 갖는다. 한편, 도 14에 나타낸 룩업 테이블(62), 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)는, 도 11에 나타낸 룩업 테이블(62), 보정후 유지 펄스수 설정부(63)와 같은 구성, 동작이기 때문에, 설명을 생략한다.
승산부(74)는, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 설정된 각 서브필드의 유지 펄스수에, 이 서브필드의 전체 셀 점등율을 승산한다. 이로써, 「제 1 보정」을 행하지 않고 화상을 표시했을 때의 각 유지 기간에 있어서의 소비 전력의 추정치를 산출한다.
총합 산출부(76)는, 승산부(74)로부터 출력되는 승산 결과의 1필드 기간의 총합을 산출한다. 이로써, 「제 1 보정」을 행하지 않고 화상을 표시했을 때의 각 유지 기간에 있어서의 소비 전력의 추정치의 1필드 기간의 총합을 산출한다.
승산부(75)는, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)로부터 출력되는 각 서브필드의 「제 1 보정」후의 유지 펄스수에, 그 서브필드의 전체 셀 점등율을 승산한다. 이로써, 「제 1 보정」만을 행하여 화상을 표시했을 때의 각 유지 기간에 있어서의 소비 전력의 추정치를 산출한다.
총합 산출부(77)는, 승산부(75)로부터 출력되는 승산 결과의 1필드 기간의 총합을 산출한다. 이로써, 「제 1 보정」만을 행하여 화상을 표시했을 때의 각 유지 기간에 있어서의 소비 전력의 추정치의 1필드 기간의 총합을 산출한다.
한편, 총합 산출부(76), 총합 산출부(77)에서 산출하는 수치는 유지 기간의 소비 전력의 추정치를 나타내고 있지만, 이것은 엄밀한 의미에서의 소비 전력을 나타내는 것이 아니다. 이 추정치는, 유지 기간에 있어서의 소비 전력이, 유지 펄스의 발생수가 많으면 유지 펄스의 발생수가 적을 때보다 늘어나고, 전체 셀 점등율이 높으면 전체 셀 점등율이 낮을 때보다 늘어난다는 점을 이용해서 구한 근사치에 불과하다. 그러나, 본 발명은 이 구성으로 한정되는 것이 전혀 아니며, 소비 전력의 산출 방법, 또는 소비 전력의 추정치의 산출 방법에 그 외의 방법을 이용하는 구성이어도 된다. 예컨대, 전체 셀 점등율이 0%로, 화상 표시면에서 유지 방전이 발생시키지 않아도, 주사 전극(22) 및 유지 전극(23)에 유지 펄스를 인가함으로써, 무효 전력이라고 불리는 발광에 기여하지 않는 소비 전력이 발생한다. 그래서, 이 무효 전력을 고려한 오프셋값을 전체 셀 점등율에 가산하고, 이 가산 결과와 유지 펄스수를 승산한 결과를 1필드 기간에 누적 가산함으로써, 실제 소비 전력에 보다 가까운 추정치를 산출할 수 있다.
제 3 보정 계수 산출부(78)는, 총합 산출부(76)로부터 출력되는 수치를, 총합 산출부(77)로부터 출력되는 수치로 나눈다. 즉, 「제 1 보정」을 행하지 않고 화상을 표시했을 때의 소비 전력의 추정치를, 「제 1 보정」만을 행하여 화상을 표시했을 때의 소비 전력의 추정치로 나눈다. 이 연산 결과가, 본 실시예에 있어서의 「제 3 보정 계수」이다.
제 3 보정후 유지 펄스수 설정부(79)는, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)로부터 출력되는 수치에, 제 3 보정 계수 산출부(78)로부터 출력되는 「제 3 보정 계수」를 승산한다. 즉, 각 서브필드에 있어서의 「제 1 보정」후의 유지 펄스수에, 제 3 보정 계수 산출부(78)로부터 출력되는 「제 3 보정 계수」를 승산한다. 이 승산 결과가 「제 3 보정후 유지 펄스수」이다. 제 3 보정후 유지 펄스수 설정부(79)는 이 제 3 보정후 유지 펄스수를 출력한다.
그리고, 타이밍 발생 회로(70)에서는, 각 서브필드에 있어서, 제 3 보정후 유지 펄스수 설정부(79)로부터 출력되는 제 3 보정후 유지 펄스수와 같은 수의 유지 펄스가, 유지 펄스 발생 회로(50), 유지 펄스 발생 회로(80)로부터 출력되도록, 각 회로 블록을 제어하기 위한 타이밍 신호를 발생시킨다.
다음으로 구체적인 수치를 이용해서 본 실시예에 있어서의 「제 3 보정」에 대해서 설명한다.
도 15는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 「제 3 보정」을 구체적인 수치를 이용해서 설명하기 위한 도면이다. 도 15에는 「제 1 보정」전의 유지 펄스수와, 「제 1 보정 계수」와, 「제 1 보정」후의 유지 펄스수와, 전체 셀 점등율과, 「제 1 보정」전의 소비 전력의 추정치와, 「제 1 보정」후의 소비 전력의 추정치와, 「제 3 보정 계수」와, 「제 3 보정」후의 유지 펄스수를 서브필드마다 나타낸다.
예컨대, 입력 화상 신호 및 휘도 가중치에 기초해서 발생하는 유지 펄스수가, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드에서 각각 (4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512)라고 한다. 또한, 전체 셀 점등율 및 부분 점등율의 평균값에 기초해서 룩업 테이블(62)로부터 판독되는 「제 1 보정 계수」가, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드에서 각각 (1.00, 0.98, 0.92, 0.90, 0.85, 0.80, 0.74, 0.70)라고 한다. 이 경우, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)에서 산출되는 「제 1 보정」후의 유지 펄스수는, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드 각각에 (4, 8, 15, 29, 54, 102, 189, 358)가 된다(소수점 이하는 반올림).
또한, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드에 있어서의 전체 셀 점등율이 각각 (95%, 85%, 35%, 45%, 25%, 15%, 10%, 5%)라고 한다. 이 경우, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수와 전체 셀 점등율의 승산값으로서 승산부(74)로 산출되는 수치는, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드에서 각각 (3.8, 6.8, 5.6, 14.4, 16, 19.2, 25.6, 25.6)이 된다.
따라서, 이들의 총합으로서 총합 산출부(76)로부터 출력되는 수치는 「117」이 된다. 즉, 「제 1 보정」을 행하지 않고 화상 표시했을 때의 각 유지 기간에서의 소비 전력의 총합(근사치)는 「117」이 된다.
마찬가지로, 「제 1 보정」후의 유지 펄스수와 전체 셀 점등율과의 승산값으로서 승산부(75)에서 산출되는 수치는, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드에서 각각 (3.8, 6.8, 5.25, 13.05, 13.5, 15.3, 18.9, 17.9)가 된다.
따라서, 이들의 총합으로서 총합 산출부(77)로부터 출력되는 수치는 「94.5」가 된다. 즉, 「제 1 보정」만을 행하여 화상 표시했을 때 각 유지 기간의 소비 전력의 총합(근사치)는 「94.5」가 된다.
이들 결과로부터, 「제 1 보정」을 행하지 않고 화상 표시했을 때의 각 유지 기간에 있어서의 소비 전력의 총합(근사치)에 비해서, 「제 1 보정」만을 행하여 화상 표시했을 때 각 유지 기간에 있어서의 소비 전력의 총합(근사치)는, 「117」에서 「94.5」로 감소한다는 것을 알 수 있다.
다음으로 제 3 보정 계수 산출부(78)에서, 총합 산출부(76)에서 산출된 「117」을, 총합 산출부(77)에서 산출된 「94.5」로 나누어, 「제 3 보정 계수」=「1.238」를 산출한다.
그리고, 제 3 보정후 유지 펄스수 설정부(79)에서, 「제 3 보정 계수」로서 획득한 「1.238」을 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)에서 산출된 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각각의 유지 펄스수인 (4, 8, 15, 29, 54, 102, 189, 358)에 승산한다.
이로써, 「제 3 보정」후에 발생하는 각 서브필드의 유지 펄스수는, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각각에 (5, 10, 19, 36, 67, 126, 234, 443)이 된다(소수점 이하는 반올림). 도시하지는 않지만, 「제 3 보정」후의 각 서브필드에 있어서의 유지 펄스수와 전체 셀 점등율을 승산한 결과는 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각각에서 (4.75, 8.5, 6.65, 16.2, 16.75, 18.9, 23.4, 22.15)이 되고, 이들의 총합은 「117.3」이 된다. 따라서, 「제 3 보정」에 의해, 1필드 기간에 있어서의 소비 전력을 「제 1 보정」전의 소비 전력과 동등으로 할 수 있다. 또한, 1필드 기간의 유지 펄스의 총수를 「제 1 보정」만을 할 때보다 증가시킬 수 있기 때문에, 표시 화상의 밝기가 저하되는 것을 방지하여, 화상 표시 품질을 높이는 것이 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 실시예 1에 나타낸 「제 1 보정」에 가하여, 1필드 기간의 소비 전력을 「제 1 보정」전과 동등에 (할수있다)되는 「제 3 보정」을 한다. 이러한 구성으로 함으로써 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지함과 아울러, 소비 전력의 증가를 억제하면서 표시 화상의 밝기가 저하되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시예에 나타낸 구성으로서는, 「제 3 보정」후의 1필드 기간의 소비 전력의 추정치를 「제 1 보정」전과 동등하게 할 수 있다. 따라서, 룩업 테이블(62)에 기억된 보정 계수의 최대치가 「1」보다 크고, 「제 1 보정」후의 1필드 기간의 소비 전력의 추정치가 「제 1 보정」전보다 커지는 구성에서도 이용할 수 있다.
(실시예 4)
실시예 2에서는, 1필드 기간에 발생하는 유지 펄스의 총수가 「제 1 보정」전과 동등하게 되는 「제 2 보정」을 행하는 구성을 설명했다. 그러나, 이 구성에서는, 「제 2 보정」후의 소비 전력이, 「제 1 보정」전보다 증가하는 경우가 있다.
이것은 다음과 같은 이유에 의한다. 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 「제 1 보정 계수」는 각 서브필드 각각에 설정되는 보정 계수이다. 또한, 「제 1 보정 계수」는, 도 10에도 나타낸 바와 같이, 전체 셀 점등율이 크면 커지고, 전체 셀 점등율이 작으면 작아진다.
이 때문에, 「제 1 보정 계수」의 최대치를 어떻게 설정하는지에 따라서도 달라지지만, 「제 1 보정 계수」의 최대치를 「1」로 설정한 경우에는, 도 13에 일례를 나타낸 바와 같이, 「제 1 보정 계수」가 비교적 큰 서브필드(예컨대, 도 13의 제 1 SF부터 제 6 SF)에서는 유지 펄스수가 「제 1 보정」전과 비교해서 그다지 감소하지 않고, 「제 1 보정 계수」가 비교적 작은 서브필드(예컨대, 도 13의 제 7 SF, 제 8 SF)에서는, 유지 펄스수가 「제 1 보정」전보다 크게 감소한다.
또한, 「제 1 보정 계수」의 최대치가 「1」이면, 각 서브필드의 「제 1 보정 계수」는 「1」 이하가 된다. 따라서, 「제 1 보정」후의 1필드 기간의 유지 펄스의 총수는, 「제 1 보정」전의 1필드 기간의 유지 펄스의 총수 이하가 된다. 그 결과, 「제 2 보정 계수」는 「1」 이상이 된다.
그리고, 「제 2 보정 계수」는, 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 1필드 내의 모든 서브필드에서 공통으로 설정되는 보정 계수이다. 따라서, 「제 2 보정」을 행함으로써 전체 셀 점등율이 큰 서브필드에서는, 유지 펄스수가 「제 1 보정」전보다 쉽게 증가하고(예컨대, 도 13의 제 1 SF부터 제 6 SF), 전체 셀 점등율이 작은 서브필드에서는 유지 펄스수가 「제 1 보정」전보다 쉽게 감소한다(예컨대, 도 13의 제 7 SF, 제 8 SF)고 생각된다.
또한, 전체 셀 점등율이 큰 서브필드에서는, 전체 셀 점등율이 작은 서브필드에 비해서, 점등할 방전 셀의 수가 많기 때문에, 1회의 유지 방전에 소비되는 전력도 커진다.
즉, 「제 2 보정」을 행함으로써 1회의 유지 방전에 소비되는 전력이 큰 서브필드(전체 셀 점등율이 큰 서브필드)에서는 유지 펄스수가 「제 1 보정」전보다 쉽게 증가하고, 1회의 유지 방전에 소비되는 전력이 작은 서브필드(전체 셀 점등율이 작은 서브필드)에서는 유지 펄스수가 「제 1 보정」전보다 쉽게 감소하는 것이 가능하다. 그 결과, 「제 2 보정」후의 소비 전력이, 「제 1 보정」전보다 증가하는 경우가 있다고 생각된다.
그러나, 화상 신호의 평균 휘도 레벨(APL:Average Picture Level)이 낮으면, APL이 높을 때보다 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 소비 전력이 감소하기 때문에, 「제 2 보정」에 의해 소비 전력이 다소 증가해도 큰 문제는 안 된다. 오히려, 화상 표시 품질을 높이는 데에 있어서, APL가 낮은 화상을 보다 밝게 표시할 수 있는 것이 바람직하다. 한편, APL이 높으면, 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 소비 전력이 늘어나기 때문에, 소비 전력이 증가하는 「제 2 보정」보다, 소비 전력의 증가를 억제하면서 표시 화상의 밝기의 저하를 방지할 수 있는 「제 3 보정」이 바람직하다.
그래서, 본 실시예에서는, 실시예 1에 나타낸 「제 1 보정」 이후에, 「제 4 보정 계수」를 이용해서 행하는 「제 4 보정」을 가하는 구성을 설명한다. 「제 4 보정 계수」는, APL의 크기에 따른 비율로 「제 2 보정 계수」과 「제 3 보정 계수」를 혼합해서 산출하는 보정 계수로, 1필드내의 모든 서브필드에서 공통으로 설정되는 보정 계수이다.
도 16은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 플라즈마 디스플레이 장치(2)의 회로 블록도이다.
플라즈마 디스플레이 장치(2)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(91), 전체 셀 점등율 검출 회로(46), 부분 점등율 검출 회로(47), APL 검출 회로(49), 및 각 회로 블록에 필요한 전원을 공급하는 전원 회로(도시 생략)를 구비하고 있다. 한편, APL 검출 회로(49) 및 타이밍 발생 회로(91)를 제외한 각 회로 블록은 실시예 1에서 도 4에 나타낸 동명의 회로 블록과 같은 구성 및 동작인 것으로 한다.
APL 검출 회로(49)는, 입력된 화상 신호의 휘도값을 1필드 기간에 걸쳐서 누적하는 등의 일반적으로 알려진 수법을 이용해서 APL을 검출하고, 검출한 결과를 타이밍 발생 회로(91)에 송신한다.
도 17은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 타이밍 발생 회로(91)의 회로 블록의 일부를 나타내는 도면이다. 한편, 도 17에는, 본 실시예에 관련된 회로 블록만을 나타내고, 그 외의 회로 블록은 생략한다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 타이밍 발생 회로(91)는, 유지 펄스수 보정부(92)를 갖는다. 유지 펄스수 보정부(92)는, 유지 펄스수 보정부(83)와, 유지 펄스수 보정부(90)와, 제 4 보정 계수 산출부(93)와, 제 4 보정후 유지 펄스수 설정부(94)를 갖는다. 한편, 도 17에 나타내는 유지 펄스수 보정부(83)는, 「제 2 보정 계수」를 출력하지만, 도 12에 나타낸 유지 펄스수 보정부(83)와 같은 구성 및 동작이기 때문에, 설명을 생략한다. 또한, 도 17에 나타내는 유지 펄스수 보정부(90)는, 「제 3 보정 계수」를 출력하지만, 도 14에 나타낸 유지 펄스수 보정부(90)와 같은 구성 및 동작이기 때문에, 설명을 생략한다.
제 4 보정 계수 산출부(93)는, 유지 펄스수 보정부(83)로부터 출력되는 「제 2 보정 계수」와, 유지 펄스수 보정부(90)로부터 출력되는 「제 3 보정 계수」를, APL에 따라 혼합한다. 구체적으로는, APL이 제 1 임계값(예컨대, 20%) 미만일 때에는, 표시 화상의 휘도 향상을 우선하기 위해서 「제 2 보정 계수」를 「제 4 보정 계수」로서 출력한다. 또한, APL이 제 1 임계값보다 값이 큰 제 2 임계값(예컨대, 30%) 이상일 때에는, 소비 전력의 억제를 우선하기 위해서 「제 3 보정 계수」를 「제 4 보정 계수」로서 출력한다. 또한, APL이 제 1 임계값 이상 또한 제 2 임계값 미만일 때에는, APL의 크기에 따른 비율로 「제 2 보정 계수」와 「제 3 보정 계수」를 혼합하고, 이것을 「제 4 보정 계수」로서 출력한다.
「제 4 보정 계수」를 산출하기 위한 방법으로서는, 예컨대 변수 k를 이용하는 방법을 들 수 있다. 도 18은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 변수 k의 설정의 일례를 나타내는 도면이다. 도 18에 있어서, 가로축은 APL을, 세로축은 변수 k를 나타낸다.
예컨대, APL이 제 1 임계값 미만일 때에는
k=「0」
로 하고, APL이 제 2 임계값 이상일 때에는
k=「1」
로 하며, APL이 제 1 임계값 이상 또한 제 2 임계값 미만일 때에는,
k=(APL-제 1 임계값)/(제 2 임계값-제 1 임계값)
으로 한다. 그리고, 이 계산식으로 얻어지는 변수 k를,
「제 4 보정 계수」=(1-k)×「제 2 보정 계수」+k×「제 3 보정 계수」
라는 계산식에 대입하여 「제 4 보정 계수」를 산출한다. 예컨대, 이러한 계산 방법을, 「제 4 보정 계수」를 산출하는 방법의 일례로서 들 수 있다.
그러나, 본 발명은 「제 4 보정 계수」의 산출 방법이 상술한 방법으로 한정되는 것은 전혀 아니다. 예컨대, 변수 k를 2승하거나, 또는 변수 k를 1/2승하는 등, 그 외의 방법으로 「제 4 보정 계수」를 산출해도 상관없다.
제 4 보정후 유지 펄스수 설정부(94)는, 제 1 보정후 유지 펄스수 설정부(63)(도 17에는 도시하지 않음)로부터 출력되는 제 1 보정후 유지 펄스수에, 제 4 보정 계수 산출부(93)로부터 출력되는 「제 4 보정 계수」를 승산하여, 제 4 보정후 유지 펄스수로서 출력한다.
그리고, 타이밍 발생 회로(91)에서는, 각 서브필드에 있어서, 제 4 보정후 유지 펄스수 설정부(94)로부터 출력되는 제 4 보정후 유지 펄스수와 같은 수의 유지 펄스가, 유지 펄스 발생 회로(50), 유지 펄스 발생 회로(80)로부터 출력되도록, 각 회로 블록을 제어하기 위한 타이밍 신호를 발생시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 실시예 1에 나타낸 「제 1 보정」에 더해서, 입력 화상 신호의 APL이 낮을 때(APL이 제 1 임계값 미만일 때)에는, 표시 화상의 밝기를 우선한 「제 2 보정」을 행한다. 또한, 입력 화상 신호의 APL이 높을 때(APL이 제 2 임계값 이상일 때)에는, 소비 전력의 증가를 억제하면서 표시 화상의 밝기의 저하를 방지할 수 있는 「제 3 보정」을 행한다. 또한, APL이 제 1 임계값 이상 또한 제 2 임계값 미만일 때에는, APL의 크기에 따른 비율로 「제 2 보정 계수」와 「제 3 보정 계수」를 혼합하여 「제 4 보정 계수」로 하는 「제 4 보정」을 행한다. 이러한 구성으로 함으로써 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지함과 아울러, 소비 전력의 증가를 억제하면서 표시 화상의 밝기가 저하되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
(실시예 5)
실시예 2부터 실시예 4에서는, 각 서브필드마다 설정하는 「제 1 보정 계수」를 이용해서 유지 펄스수를 보정한 후에, 또한, 1필드 내의 모든 서브필드에서 공통의 보정 계수를 이용해서 유지 펄스수를 보정하는 구성을 설명했다(이하, 설명을 간략화하기 위해서, 「제 1 보정」후에 행하는 보정, 즉, 「제 2 보정」 또는 「제 3 보정」 또는 「제 4 보정」을 합해서 「재보정」이라고도 한다. 또한 「제 1 보정」과 「재보정」을 합해서 간단히 「보정」이라고도 한다).
여기서, 일반적으로 시청되는 통상의 동영상에서는, 전체 셀 점등율은 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는 비교적 쉽게 높아지고, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는 비교적 쉽게 낮아진다는 것이 실험적으로 확인되었다. 또한, 「제 1 보정 계수」는, 도 10에도 나타낸 바와 같이, 전체 셀 점등율이 크면 커지고, 전체 셀 점등율이 작으면 작아진다. 그 때문, 일반적으로 시청되는 통상의 동영상에 관해서는, 「제 1 보정 계수」는, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는 비교적 쉽게 커지고, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는 비교적 쉽게 작아진다고 생각된다.
이 때문에, 「제 1 보정 계수」의 최대치를 어떻게 설정하는지에 따라서도 달라지지만, 「제 1 보정 계수」의 최대치를 「1」로 설정한 경우에는, 각 서브필드에 있어서의 「제 1 보정」전의 유지 펄스수에 대한 「제 1 보정」후의 유지 펄스수는, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는 비교적 감소량이 작고, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는 비교적 크게 감소하는 경향에 있다.
또한, 「제 1 보정 계수」의 최대치가 「1」이면, 각 서브필드의 「제 1 보정 계수」는 「1」 이하가 된다. 따라서, 「제 1 보정」후의 1필드 기간의 유지 펄스의 총수는, 「제 1 보정」전의 1필드 기간의 유지 펄스의 총수 이하가 된다. 이 경우, 실시예 2에 나타낸 「제 2 보정 계수」, 실시예 3에 나타낸 「제 3 보정 계수」, 실시예 4에 나타낸 「제 4 보정 계수」는 각각 「1」 이상이 된다.
그리고, 「제 2 보정 계수」, 「제 3 보정 계수」, 「제 4 보정 계수」는, 각각이, 1필드 내의 모든 서브필드에서 공통으로 사용되는 보정 계수이다. 따라서, 각 서브필드에 있어서의 「보정」전의 유지 펄스수에 대한 「보정」후의 유지 펄스수가, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는 증가하는 경우가 있고, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는 감소하는 경우가 있다. 이 일례를, 구체적인 수치를 이용해서 설명한다. 한편, 이하의 설명에서는, 설명을 간략화하기 위해서, 「재보정」을 「제 2 보정」만으로 한다.
도 19는 본 발명의 실시예에 있어서의 「제 1 보정」전의 유지 펄스수와 「제 2 보정」후의 유지 펄스수를 비교해서 나타내는 도면이다. 도 19에는, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수와, 「제 1 보정 계수」와, 「제 1 보정」후의 유지 펄스수와, 「제 2 보정 계수」와, 「제 2 보정」후의 유지 펄스수와, 「제 1 보정」후의 유지 펄스수와 「제 2 보정」후의 유지 펄스수의 차이(도면에서는 「유지 펄스수의 변화 1」라고 한다)와, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수와 「제 2 보정」후의 유지 펄스수의 차이(도면에서는 「유지 펄스수의 변화 2」라고 한다)와, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수에 대한 「제 2 보정」후의 유지 펄스수의 증가율(도면에서는 「증가율」이라고 한다)을 서브필드마다 나타낸다. 한편, 도 19에 나타내는 예에 있어서, 서브필드수, 각 서브필드의 유지 펄스수, 「제 1 보정 계수」, 「제 2 보정 계수」의 각 수치는, 도 13에 나타낸 수치와 마찬가지인 것으로 한다. 또한, 이 「제 1 보정 계수」는, 일반적으로 시청되는 통상의 동영상을 상정하여 설정한 것으로, 전체 셀 점등율이 비교적 높은 경향에 있는, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는 비교적 큰 수치로 설정하고, 전체 셀 점등율이 비교적 낮은 경향에 있는, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는 비교적 작은 수치로 설정하고 있다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 전체 셀 점등율이 높고, 그 결과 「제 1 보정 계수」가 비교적 쉽게 커지는, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는, 「제 1 보정」 전후에 유지 펄스수가 변화하는 경우는 적다. 예컨대, 도 19에 나타내는 예에서는, 휘도 가중치가 작은 제 1 SF, 제 2 SF, 제 3 SF에서, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수는 각각 (4, 8, 16)이고, 「제 1 보정」후의 유지 펄스수는 각각 (4, 8, 15)이며, 「제 1 보정」전과 「제 1 보정」후의 유지 펄스수는 거의 변화하지 않는다.
전체 셀 점등율이 낮고, 그 결과 「제 1 보정 계수」가 비교적 쉽게 작아지는, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는, 「제 1 보정」에 의해 유지 펄스수가 크게 감소하기 쉽다. 예컨대, 도 19에 나타내는 예에서는, 휘도 가중치가 큰 제 7 SF, 제 8 SF에서, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수는 각각 (256, 512)이고, 「제 1 보정」후의 유지 펄스수는 각각 (189, 358)이다. 따라서, 제 7 SF, 제 8 SF에서는, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수에 대해 「제 1 보정」후의 유지 펄스수는 각각 (-67, -154)로 크게 감소하고 있다.
한편, 「재보정」에서 사용되는 보정 계수는, 1필드 내의 모든 서브필드에서 공통으로 사용되는 보정 계수이다. 따라서, 「재보정」에 있어서의 보정 계수가 「1」보다 크면, 모든 서브필드에 있어서, 「재보정」후의 유지 펄스수는, 「재보정」전의 유지 펄스수보다 증가한다. 예컨대, 도 19에 나타내는 예에서는, 「제 2 보정 계수」는 「1.344」로, 「1」보다 큰 수치이다. 따라서, 「재보정」후의 유지 펄스수는, 「재보정」전의 유지 펄스수보다 증가한다. 즉 「제 2 보정」후의 유지 펄스수는, 「제 1 보정」후의 유지 펄스수보다 증가한다.
이 때, 「제 1 보정 계수」의 크기에 따라서는, 「재보정」후의 유지 펄스수가 「제 1 보정」전보다 감소하는 경우가 있다. 반대로, 「재보정」후의 유지 펄스수가 「제 1 보정」전보다 증가하는 경우도 있다. 그리고, 「제 1 보정 계수」가 비교적 쉽게 작아지는, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는, 「재보정」후의 유지 펄스수가 「제 1 보정」전보다 쉽게 감소하고, 「제 1 보정 계수」가 비교적 쉽게 커지는, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는, 「재보정」후의 유지 펄스수는 「제 1 보정」전보다 쉽게 증가한다.
예컨대, 도 19에 나타내는 예에서는, 휘도 가중치가 큰 제 7 SF, 제 8 SF에서는, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수에 비해 「제 2 보정」후의 유지 펄스수는, 각각 (-2, -31)로 감소하고 있다. 또한, 휘도 가중치가 작은 제 1 SF, 제 2 SF, 제 3 SF에서는, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수에 비해 「제 2 보정」후의 유지 펄스수는 각각 (1, 3, 4)로 증가하고 있다. 이것을 「제 1 보정」전의 유지 펄스수에 대한 「제 2 보정」후의 유지 펄스수의 증가율로서 나타내면, 제 7 SF, 제 8 SF에서는 각각 (99.2%, 93.9%)이 되고, 제 1 SF, 제 2 SF, 제 3 SF에서는 각각 (125.0%, 137.5%, 125.0%)이 된다.
한편, 이 비율을 나타내는 수치(도 19에 기재된 「증가율」)는 계산상은 「제 1 보정 계수」과 「제 2 보정 계수」(또는, 「재보정」에 이용하는 보정 계수)를 승산한 수치로서 나타낼 수 있다. 그러나, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는, 상술한 계산상의 수치와 실제 유지 펄스의 증가율의 차이가 커지기 쉽다. 이것은 유지 펄스수가 적은 서브필드에서는, 유지 펄스수가 많은 서브필드에 비해서, 연산 도중에 발생하는 소수점 이하의 버림 등에 의해서 생기는 이른바 「반올림 오차」가 보다 크게 영향을 미치기 때문이라고 생각된다.
상술한 각 수치는, 일반적으로 시청되는 통상의 동영상을 상정하여 설정한 보정 계수에 기초해서 얻어지는 결과의 일례를 나타낸 것에 불과하다. 그러나, 다수의 동영상을 이용한 실험 결과에서도, 상술 것과 같은 경향이 확인되었다. 즉, 「제 1 보정」전의 유지 펄스수에 대한 「재보정」후의 유지 펄스수의 증가율이, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는 휘도 가중치가 큰 서브필드보다 높은 경향에 있다는 것이 확인되었다.
도 20은 본 발명의 실시예에 있어서의 「보정」 전후의 유지 펄스수의 증가율을 서브필드마다 나타낸 도면이다. 도 20에 있어서, 가로축은 각 서브필드를 나타낸다. 세로축은 유지 펄스수의 증가율을 나타낸다. 즉, 세로축은 「보정」전의 유지 펄스수에 대한 「재보정」후의 유지 펄스수의 증가율을 나타낸 것으로, 수치가 클수록 유지 펄스수의 증가율이 높다는 것을 나타낸다.
한편, 도 20에 나타내는 결과는, 일반적으로 시청되는 통상의 동영상에 있어서 표시 빈도가 높다고 생각되는 대표적인 복수의 화상을, 「제 2 보정」, 「제 3 보정」, 「제 4 보정」 각각을 이용해서 표시했을 때의 측정 결과를 평균화한 것이다. 또한 패널(10)의 구동에 이용한 서브필드 구성은 1필드를 8개의 서브필드(제 1 SF, 제 2 SF, …, 제 8 SF)로 구성하고, 각 서브필드가 각각 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)의 휘도 가중치를 갖는 것으로 한다. 단, 본 발명은 이 서브필드 구성으로 한정되는 것은 전혀 아니다.
그리고, 이 도 20에 나타낸 바와 같이, 「보정」전의 유지 펄스수에 대한 「재보정」후의 유지 펄스수의 증가율은 휘도 가중치가 작은 서브필드에 있어서는 비교적 크고, 휘도 가중치가 커짐에 따라서 서서히 감소해가는 경향에 있다는 것을 알았다. 예컨대, 도 20에 나타내는 예에서는, 제 1 SF, 제 2 SF, 제 3 SF는 각각 1.3 이상이고, 제 4 SF는 약 1.28, 제 5 SF는 약 1.23, 제 6 SF는 약 1.20, 제 7 SF는 약 1.16이다.
이와 같이, 「재보정」에 의한 유지 펄스수의 증가율은 비교적 휘도 가중치가 작은 서브필드에서, 보다 커지는 경향에 있다는 것이 확인되었다. 그러나, 도 19의 「유지 펄스수의 변화 1」에 나타낸 바와 같이, 휘도 가중치가 작은 서브필드에 있어서, 「재보정」에 의해 변화되는 유지 펄스의 수는, 1필드의 유지 펄스의 총수와 비교했을 때, 그 정도로 큰 것은 아니다. 이 때문에, 표시 화상의 밝기에 미치는 영향은 비교적 작다.
그러나, 「재보정」에 의해 변화되는 유지 펄스의 수를, 유지 기간에 발생하는 유지 펄스의 수의 비율로 보면, 도 19의 「증가율」에 나타낸 바와 같이, 휘도 가중치가 작은 서브필드일수록 그 비율은 커지기 쉽고, 이 서브필드의 휘도에 미치는 영향도 커지기 쉽다. 따라서, 이 서브필드에 있어서, 계조값과 발광 휘도의 관계에 미치는 영향도 커지기 쉽다. 또한, 상술한 바와 같이, 휘도 가중치가 작은 서브필드에 있어서 「보정」에 의해 변화되는 유지 펄스의 수는, 본래의 계산값에 대해 오차가 발생하기 쉽다. 그리고, 이러한 오차는, 계조의 직선성(Linearity)을 저하시킬 우려가 있다.
한편, 「재보정」에 의한 유지 펄스수의 증가율은 도 20에 나타낸 바와 같이, 비교적 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는 보다 작아지는 경향에 있다. 그러나, 도 19의 「유지 펄스수의 변화 1」에 나타낸 바와 같이, 휘도 가중치가 큰 서브필드에 있어서, 「재보정」에 의해 변화되는 유지 펄스의 수는, 1필드의 유지 펄스의 총수와 비교했을 때에, 비교적 커지기 쉽고, 표시 화상의 밝기에 미치는 영향도 비교적 크다.
그러나, 「재보정」에 의해 변화되는 유지 펄스의 수를, 유지 기간에 발생하는 유지 펄스의 수와의 비율로 보면, 도 19의 「증가율」에 나타낸 바와 같이, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는 그 비율은 비교적 작은 것으로, 그 서브필드의 휘도에 주는 영향도 비교적 작다. 따라서, 그 서브필드에 있어서, 계조값과 발광 휘도의 관계에 미치는 영향도 비교적 작다. 또한, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는, 「반올림 오차」가 상대적으로 작아지기 때문에, 「보정」에 의해 변화되는 유지 펄스의 수는, 계산상의 수치와 실제 유지 펄스의 보정수를 비교하면, 그 차이도 비교적 작다.
이러한 점에서, 본 실시예에서는, 본래의 계산값에 대해 오차가 발생하기 쉽고, 유지 펄스수의 변화가 계조값과 발광 휘도의 관계에 미치는 영향이 큰 휘도 가중치가 작은 서브필드에서는 「보정」을 가하지 않는 것으로 한다. 또한, 유지 펄스수가 크고, 이 때문에 본래의 계산값에 대해 오차가 잘 발생하지 않는, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서는, 산출한 보정 계수를 그대로 이용해서 「보정」을 가하는 것으로 한다. 그리고, 이들 사이의 서브필드에서는 휘도 가중치의 크기에 따른 비율로 조정을 실시한 보정 계수로 「보정」을 가하는 것으로 한다. 즉, 휘도 가중치의 크기에 따라 서브필드마다 설정한 조정 게인을, 「제 1 보정 계수」와, 「제 2 보정 계수」 또는 「제 3 보정 계수」 또는 「제 4 보정 계수」에 승산하고, 조정 게인에 의해 조정한 이후의 「조정후 보정 계수」를 이용해서 「보정」을 행하는 것으로 한다.
구체적으로는, 「재보정」을 행하기 위해서 산출한 보정 계수(예컨대, 「제 2 보정 계수」 또는 「제 3 보정 계수」 또는 「제 4 보정 계수」)를 「재보정 계수」라고 하면, 다음 식으로 얻어지는 「조정후 보정 계수」를 이용해서 「보정」을 행하는 것으로 한다.
조정후 보정 계수=조정 게인×(제 1 보정 계수×재보정 계수-1)+1
따라서, 각 서브필드에서는, 다음 식으로 얻어지는 유지 펄스수가, 본 실시예에 있어서의 「보정」후의 유지 펄스수가 된다.
(「보정」전의 유지 펄스수)×(조정 게인×(제 1 보정 계수×재보정 계수-1)+1)
이 조정 게인은 휘도 가중치가 작은 서브필드로서 설정한 서브필드에서는 0%로 하고, 휘도 가중치가 큰 서브필드로서 설정한 서브필드에서는 100%로 하여, 휘도 가중치가 작은 서브필드로서 설정한 서브필드와 휘도 가중치가 큰 서브필드로서 설정한 서브필드 사이의 서브필드에서는 휘도 가중치의 크기에 따른 크기로 설정하는 것으로 한다.
도 21은 본 발명의 실시예 5에 있어서의 조정 게인의 설정의 일례를 나타내는 도면이다. 예컨대, 1필드를 8개의 서브필드로 구성하고, 제 1 SF부터 제 8 SF까지의 각 서브필드가 각각 (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)의 휘도 가중치를 갖는다고 한다.
이 경우에는, 본 실시예에서는, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서 제 1 SF, 제 2 SF를 설정하고, 휘도 가중치가 큰 서브필드에서 제 6 SF, 제 7 SF, 제 8 SF를 설정한다. 그리고, 조정 게인을, 휘도 가중치가 작은 서브필드에서 설정한 제 1 SF, 제 2 SF에서는 0%으로 하고, 휘도 가중치가 큰 서브필드로서 설정한 제 6 SF, 제 7 SF, 제 8 SF에서는 100%으로 하며, 그 사이의 서브필드인 제 3 SF, 제 4 SF, 제 5 SF에서는, 각각 25%, 50%, 75%으로 한다. 이 경우, 각각 서브필드에 있어서, 「보정」후의 유지 펄스수는, 제 1 SF, 제 2 SF에서는, 「보정」전의 유지 펄스수와 같아진다. 또한, 제 6 SF부터 제 8 SF에서는, 「보정」전의 유지 펄스수에 「제 1 보정 계수」 및 「재보정 계수」를 승산한 수와 같아진다. 그리고, 제 3 SF부터 제 5 SF에서는, 조정 게인의 크기에 따른 변화율로 변화되게 된다.
이로써, 휘도 가중치가 작은 서브필드에는 「보정」을 가하지 않고, 휘도 가중치가 큰 서브필드에는 산출한 보정 계수를 그대로 이용해서 「보정」을 가하며, 그 사이의 서브필드에는 휘도 가중치의 크기에 따른 비율로 조정한 보정 계수로 「보정」을 가하는 것이 가능해진다. 따라서, 표시 화상에 있어서의 흑 영역의 계조의 직선성을 더 향상시켜서, 화상 표시 품질을 더 높이는 것이 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 휘도 가중치의 크기에 따라 서브필드마다 설정한 조정 게인을 이용해서, 「제 1 보정 계수」와, 「제 2 보정 계수」 또는 「제 3 보정 계수」 또는 「제 4 보정 계수」를 조정하고, 이 조정에 의해 얻어지는 「조정후 보정 계수」를 이용해서, 각 서브필드에 있어서의 유지 펄스수의 「보정」을 행한다. 이러한 구성으로 함으로써 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지함과 아울러, 소비 전력의 증가를 억제하면서 표시 화상의 밝기가 저하되는 것을 방지하여, 표시 화상에 있어서의 흑 영역의 계조의 직선성을 더욱 향상시켜서, 화상 표시 품질을 더 높이는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시예에서는, 제 1 SF, 제 2 SF를 「휘도 가중치가 작은 서브필드」로 해서, 조정 게인=0%로 하고, 제 6 SF, 제 7 SF, 제 8 SF를 「휘도 가중치가 큰 서브필드」로 해서, 조정 게인=100%로 하며, 그 사이의 서브필드의 제 3 SF, 제 4 SF, 제 5 SF의 조정 게인을 각각 25%, 50%, 75%로 하는 구성을 설명했지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되는 것은 전혀 아니다. 「휘도 가중치가 작은 서브필드」 및 「휘도 가중치가 큰 서브필드」를 각각 어떤 서브필드로 할지, 또는 중간 서브필드의 조정 게인을 어떠한 값으로 할지는, 패널(10)의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치(1)의 사양, 및 서브필드 구성 등을 고려해서, 또한 패널(10)에 표시되는 화상을 육안으로 평가하는 등 하여 최적으로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서의 실시예는, 주사 전극 SC1~주사 전극 SCn을 제 1 주사 전극군과 제 2 주사 전극군으로 분할하고, 기입 기간을, 제 1 주사 전극군에 속하는 주사 전극의 각각 주사 펄스를 인가하는 제 1 기입 기간과, 제 2 주사 전극군에 속하는 주사 전극의 각각 주사 펄스를 인가하는 제 2 기입 기간으로 구성한, 이른바 2상 구동에 의한 패널의 구동 방법에도 적용할 수 있다. 이 경우에도, 상술한 바와 같은 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서의 실시예는, 주사 전극과 주사 전극이 이웃하고, 유지 전극과 유지 전극이 이웃하는 전극 구조, 즉 전면 기판에 설치되는 전극의 배열이, 「…, 주사 전극, 주사 전극, 유지 전극, 유지 전극, 주사 전극, 주사 전극, …」이 되는 전극 구조(「ABBA 전극 구조」라고 한다)인 패널에서도 유효하다.
한편, 본 발명에 있어서의 실시예에 나타낸 각 회로 블록은 실시예에 나타낸 각 동작을 행하는 전기 회로로서 구성되어도 되고, 또는 같은 동작을 행하도록 ㅍ프로그래밍된 마이크로컴퓨터 등을 이용해서 구성되어도 된다.
한편, 본 실시예에서는, 1 화소를 R, G, B의 3색의 방전 셀로 구성하는 예를 설명했지만, 1 화소를 4색 또는 그 이상의 색의 방전 셀로 구성하는 패널에서도, 본 실시예에 나타낸 구성을 적용하는 것이 가능하고, 같은 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서의 실시예에 있어서 나타낸 구체적인 수치는, 화면 크기가 50인치, 표시 전극쌍(24)의 수가 1080인 패널(10)의 특성에 기초해서 설정한 것으로, 단지 실시예에 있어서의 일례를 나타낸 것에 불과하다. 본 발명은 이들의 수치로 한정되는 것이 전혀 아니며, 각 수치는 패널의 특성이나 플라즈마 디스플레이 장치의 사양 등에 맞춰서 최적으로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 각 수치는, 상술한 효과를 얻을 수 있는 범위에서의 격차를 허용하는 것으로 한다. 또한, 서브필드수나 각 서브필드의 휘도 가중치 등도 본 발명에 있어서의 실시예에 나타낸 값으로 한정되는 것이 아니라, 또한 화상 신호 등에 기초해서 서브필드 구성을 전환하는 구성이어도 된다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은 대화면화, 고정밀화된 패널이어도, 서브필드마다 생기는 발광 휘도의 변화를 정밀도 좋게 추정하고, 표시 화상에 있어서의 계조의 직선성을 유지함과 아울러 표시 화상의 밝기가 저하되는 것을 방지하여 화상 표시 품질을 향상시킬 수 있기 때문에, 플라즈마 디스플레이 장치 및 패널의 구동 방법으로서 유용하다.
1, 2 : 플라즈마 디스플레이 장치 10 : 패널
21 : 전면 기판 22 : 주사 전극
23 : 유지 전극 24 : 표시 전극쌍
25, 33 : 유전체층 26 : 보호층
31 : 배면 기판 32 : 데이터 전극
34 : 격벽 35 : 형광체층
41 : 화상 신호 처리 회로 42 : 데이터 전극 구동 회로
43 : 주사 전극 구동 회로 44 : 유지 전극 구동 회로
45, 60, 70, 91 : 타이밍 발생 회로 46 : 전체 셀 점등율 검출 회로
47 : 부분 점등율 검출 회로 48 : 평균값 검출 회로
49 : APL 검출 회로 50, 80 : 유지 펄스 발생 회로
51, 81 : 전력 회수 회로 52, 82 : 클램프 회로
53 : 초기화 파형 발생 회로 54 : 주사 펄스 발생 회로
61, 83, 90, 92 : 유지 펄스수 보정부 62 : 룩업 테이블
63 : 보정후 유지 펄스수 설정부(제 1 보정후 유지 펄스수 설정부)
68 : 제 1 보정후 유지 펄스수 총합부
69 : 보정전 유지 펄스수 총합부
71 : 제 2 보정 계수 산출부 72 : 스위치
73 : 제 2 보정후 유지 펄스수 설정부 74, 75 : 승산부
76, 77 : 총합 산출부 78 : 제 3 보정 계수 산출부
79 : 제 3 보정후 유지 펄스수 설정부 93 : 제 4 보정 계수 산출부
94 : 제 4 보정후 유지 펄스수 설정부
Q11, Q12, Q13, Q14, Q21, Q22, Q23, Q24, Q26, Q27, Q28, Q29, QH1~QHn, QL1~QLn : 스위칭 소자
C10, C20, C30 : 콘덴서 L10, L20 : 인덕터
D11, D12, D21, D22, D30 : 다이오드

Claims (8)

  1. 휘도 가중치가 설정된 서브필드를 1필드 내에 복수 마련하고, 상기 서브필드의 유지 기간에 상기 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 인가하여 발광시키는 방전 셀을 복수 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과,
    입력 화상 신호를 상기 방전 셀에 있어서의 상기 서브필드마다의 발광?비발광을 나타내는 화상 데이터로 변환하는 화상 신호 처리 회로와,
    상기 유지 기간에 상기 휘도 가중치에 따른 수의 상기 유지 펄스를 발생하여 상기 방전 셀에 인가하는 유지 펄스 발생 회로와,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시면에서의 전체 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 전체 셀 점등율로서 상기 서브필드마다 검출하는 전체 셀 점등율 검출 회로와,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시면을 복수의 영역으로 나누고, 상기 영역 각각에 있어서, 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 부분 점등율로서 상기 서브필드마다 검출하는 부분 점등율 검출 회로와,
    상기 유지 펄스 발생 회로에서 발생시키는 유지 펄스의 수를 제어하는 유지 펄스수 보정부를 갖고, 상기 유지 펄스 발생 회로를 제어하는 타이밍 신호를 발생시키는 타이밍 발생 회로
    를 구비하며,
    상기 유지 펄스수 보정부는, 복수의 보정 계수를 상기 전체 셀 점등율 및 상기 부분 점등율에 관련지어서 미리 기억한 룩업 테이블을 가지며, 각각의 상기 서브필드에 있어서, 상기 전체 셀 점등율 및 상기 부분 점등율에 따라 상기 룩업 테이블로부터 판독되어서 상기 서브필드마다 설정되는 제 1 보정 계수와, 상기 제 1 보정 계수에 기초해서 설정되는 재보정 계수를, 상기 휘도 가중치의 크기에 따라 상기 서브필드마다 미리 설정된 조정 게인을 이용해서 조정하고, 상기 입력 화상 신호 및 상기 휘도 가중치에 기초해서 상기 서브필드마다 설정되는 상기 유지 펄스의 발생수를, 상기 조정 게인에 따라 조정한 이후의 상기 제 1 보정 계수 및 상기 재보정 계수를 이용해서 보정하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정 게인은, 휘도 가중치가 작은 서브필드로서 설정한 서브필드에서는 0%로 설정하고, 휘도 가중치가 큰 서브필드로서 설정한 서브필드에서는 100%로 설정하며, 상기 휘도 가중치가 작은 서브필드로서 설정한 서브필드와 상기 휘도 가중치가 큰 서브필드로서 설정한 서브필드 사이의 서브필드에서는 휘도 가중치의 크기에 따른 크기로 설정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유지 펄스수 보정부는, 상기 재보정 계수로서 제 2 보정 계수를 설정함과 아울러, 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수에 의한 보정 전후에 1필드 기간의 유지 펄스의 총수가 동등하게 되도록 상기 제 2 보정 계수를 설정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유지 펄스수 보정부는, 상기 재보정 계수로서 제 3 보정 계수를 설정함과 아울러, 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 3 보정 계수에 의한 보정 전후에 1필드 기간의 소비 전력의 추정치가 동등하게 되도록 상기 제 3 보정 계수를 설정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    표시 화상의 평균 휘도 레벨을 검출하는 APL 검출 회로를 구비하고,
    상기 유지 펄스수 보정부는, 제 2 보정 계수와 제 3 보정 계수를 상기 APL 검출 회로에서의 검출 결과에 따른 비율로 혼합한 제 4 보정 계수를 상기 재보정 계수로서 설정함과 아울러, 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 2 보정 계수에 의한 보정 전후에 1필드 기간의 유지 펄스의 총수가 동등하게 되도록 상기 제 2 보정 계수를 설정하고, 상기 제 1 보정 계수 및 상기 제 3 보정 계수에 의한 보정 전후에 1필드 기간의 소비 전력의 추정치가 동등하게 되도록 상기 제 3 보정 계수를 설정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부분 점등율 검출 회로는,
    상기 부분 점등율이 소정의 임계값을 초과하는 상기 영역에서의 상기 부분 점등율의 평균값을 상기 서브필드마다 산출하고,
    상기 룩업 테이블로부터, 상기 전체 셀 점등율 및 상기 부분 점등율의 평균값에 기초해서 상기 제 1 보정 계수를 판독해 내는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 부분 점등율 검출 회로는, 1쌍의 표시 전극쌍을 하나의 상기 영역으로 하여, 상기 표시 전극쌍마다 상기 부분 점등율을 검출하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 휘도 가중치가 설정된 서브필드를 1필드 내에 복수 마련하고, 유지 기간에 상기 휘도 가중치에 따른 수의 유지 펄스를 방전 셀에 인가하여 상기 방전 셀을 발광시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법으로서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시면에서의 전체 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 전체 셀 점등율로서 상기 서브필드마다 검출함과 아울러, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 표시면을 복수의 영역으로 나누고, 상기 영역 각각에 있어서, 방전 셀의 수에 대한 점등시킬 방전 셀의 수의 비율을 부분 점등율로서 상기 서브필드마다 검출하며, 각각의 상기 서브필드에 있어서, 상기 전체 셀 점등율 및 상기 부분 점등율에 기초한 제 1 보정 계수를 설정함과 아울러 상기 제 1 보정 계수에 기초한 재보정 계수를 설정하고, 상기 휘도 가중치의 크기에 따라 상기 서브필드마다 미리 설정된 조정 게인을 이용해서 상기 제 1 보정 계수 및 상기 재보정 계수를 조정하며, 입력 화상 신호 및 상기 휘도 가중치에 기초해서 상기 서브필드마다 설정되는 상기 유지 펄스의 발생수를, 상기 조정 게인에 따라 조정한 이후의 상기 제 1 보정 계수 및 상기 재보정 계수를 이용해서 보정하는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법.
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