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Patent Searching and Data


Title:
DISPLAY DEVICE, ITS DRIVING METHOD AND IMAGE SIGNAL CORRECTION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/111216
Kind Code:
A1
Abstract:
It is an object to provide a display device, its driving method, and an image signal correction device that compensate a decline in brightness of a discharge light emitting element with a fluorescent component. A display device (10) is comprised of a display unit (300) and a driving device (42, 46, 700, 500, 400) that corrects an input image signal to generate a corrected image signal, divides one field of the corrected image signal into a plurality of subfields, and drives their plurally paired display electrodes and their plurally paired signal electrodes in accordance with pixel data of their divided subfields. The driving device (400) determines correction values of neighboring pixels in response to sub-frame patterns of pixel data for a pixel of its input image signal (430, 440), corrects the pixel data of the neighboring pixels in accordance with the determined correction values (410), and generates its corrected pixel data as its corrected image signal.

Inventors:
AWAMOTO KENJI (JP)
ISHIMOTO MANABU (JP)
HIRAKAWA HITOSHI (JP)
SHINOHE KOJI (JP)
YAMAZAKI YOSUKE (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/055254
Publication Date:
September 18, 2008
Filing Date:
March 15, 2007
Export Citation:
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Assignee:
SHINODA PLASMA CO LTD (JP)
AWAMOTO KENJI (JP)
ISHIMOTO MANABU (JP)
HIRAKAWA HITOSHI (JP)
SHINOHE KOJI (JP)
YAMAZAKI YOSUKE (JP)
International Classes:
G09G3/28; G09G3/20; G09G3/288; G09G3/298; H01J17/49; H01J61/92; H01J65/00
Foreign References:
JP2002023692A2002-01-23
JP2004272253A2004-09-30
Attorney, Agent or Firm:
KAWAKAMI, Koji et al. (9th Floor Iriye Building,76-2, Kyo-machi, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo 34, JP)
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Claims:
 内部に、蛍光体層が形成されると共に放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点をそれぞれ有する複数のガス放電管が並置され、前記複数のガス放電管の表示面側に複数対の表示電極が配置され、前記複数のガス放電管の背面側に複数の信号電極が配置された表示ユニットを具え、
前記表示ユニットは、前記複数のガス放電管の複数の発光点からなるピクセルのアレイを有し、
 さらに、入力画像信号を補正して補正済み画像信号を生成し、前記補正済み画像信号の1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、前記分割されたサブフィールドのピクセル・データに従って前記複数対の表示電極および前記複数の信号電極を駆動する駆動装置を具える表示装置であって、
 前記駆動装置は、前記入力画像信号の1つのピクセルのピクセル・データのサブフレームのパターンに応じた隣接ピクセルの補正値を決定して、前記決定された補正値に従って前記隣接ピクセルのピクセル・データを補正し、前記補正されたピクセル・データを前記補正済みの画像信号として生成するものであることを特徴とする、
表示装置。
 前記駆動装置は、前記入力画像信号のピクセル・データをメモリに格納し、前記入力画像信号の前記1つのピクセルのピクセル・データに対応するサブフレームのパターンを決定し、前記決定されたサブフレームのパターンに応じて補正テーブルを参照して前記1つのピクセルの補正値を決定し、前記決定された補正値に応じて分散補正テーブルを参照して前記隣接ピクセルのそれぞれの補正値を決定して、前記決定された補正値に従って前記隣接ピクセルのピクセル・データを補正するものであることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
 前記メモリがライン・メモリであることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
 前記駆動装置は、ピクセルのピクセル・データの階調値に対応するサブフィールドの発光パターンとそれに対応する補正値の関係を表す前記補正テーブルを格納するメモリと、前記補正値とそれに対応する前記隣接ピクセルの分散補正値の関係を表す前記分散補正テーブルを格納するメモリと、を有するものであることを特徴とする、請求項1または2に記載の表示装置。
 前記駆動装置は補正回路を有し、
 前記補正回路は、前記入力画像信号のピクセル・データをメモリに格納し、前記入力画像信号の前記1つのピクセルのピクセル・データに対応するサブフレームのパターンを決定し、前記決定されたサブフレームのパターンに応じて補正テーブルを参照して前記1つのピクセルの補正値を決定し、前記決定された補正値に応じて分散補正テーブルを参照して前記隣接ピクセルのそれぞれの補正値を決定して、前記決定された補正値に従って前記隣接ピクセルのピクセル・データを補正するものであることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
 前記補正回路は、ピクセルのピクセル・データの階調値に対応するサブフィールドの発光パターンとそれに対応する補正値の関係を表す前記補正テーブルを格納するメモリと、前記補正値とそれに対応する前記隣接ピクセルの分散補正値の関係を表す前記分散補正テーブルを格納するメモリと、を有するものであることを特徴とする、請求項5に記載の表示装置。
 前記駆動装置は、前記決定された補正値に従って現在のフィールドにおける前記隣接ピクセルおよび/または次のフィールドにおける前記1つのピクセルのピクセル・データを補正するものであることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
 前記駆動装置は、現在のフィールドにおける前記1つのピクセルのピクセル・データを補正することなく、前記決定された補正値に従って前記隣接ピクセルおよび/または次のフィールドにおける前記1つのピクセルのピクセル・データを補正するものであることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
 前記駆動装置は、現在のフィールドにおける前記1つのピクセルのピクセル・データのサブフレームと前フィールドにおける前記1つのピクセルのピクセル・データの最後のサブフィールドとからなる複数のサブフィールドの発光パターンに応じて、前記現在のフィールドにおける隣接ピクセルの前記補正値および/または次のフィールドにおける前記1つのピクセルの前記補正値を決定するものであることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
 前記ピクセル・データが階調値を表すことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
 入力画像信号を補正して補正済み画像信号を生成し、前記補正済み画像信号の1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、前記分割されたサブフィールドのピクセル・データに従って、蛍光体層を有する複数のピクセルからなる表示装置を駆動する駆動装置用の画像信号補正装置であって、
 前記入力画像信号を格納するメモリと、
 前記入力画像信号の1つのピクセルのピクセル・データのサブフレームのパターンに応じた隣接ピクセルの補正値を決定する回路と、
 前記決定された補正値に従って前記隣接ピクセルのピクセル・データを補正し、前記補正されたピクセル・データを前記補正済みの画像信号として生成する回路と、
を具えることを特徴とする画像信号補正装置。
 内部に、蛍光体層が形成されると共に放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点をそれぞれ有する複数のガス放電管が並置され、前記複数のガス放電管の表示面側に複数対の表示電極が配置され、前記複数のガス放電管の背面側に複数の信号電極が配置された表示装置を用いて、1フィールドを複数のサブフィールドに分割して1画像を表示する駆動方法であって、
 前記表示装置は、前記複数のガス放電管の複数の発光点からなるピクセルのアレイを有するものであり、
 メモリ中のテーブルを参照して、入力画像信号の1つのピクセルのピクセル・データのサブフレームのパターンに応じた隣接ピクセルの補正値を決定し、
 前記決定された補正値に従って、メモリ中のテーブルを参照して前記隣接ピクセルのピクセル・データを補正し、前記補正されたピクセル・データを補正済みの画像信号として生成し、
 前記補正済み画像信号の1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、前記分割されたサブフィールドのピクセル・データに従って前記複数対の表示電極および前記複数の信号電極を駆動することを特徴とする、駆動方法。
Description:
表示装置、その駆動方法、およ 画像信号補正装置

 本発明は、蛍光体層を有する表示装置に ける画像信号処理に関し、特に、蛍光体層 有する放電発光素子からなる表示装置にお る輝度の低下を補償するための画像信号処 に関する。

 放電発光素子を用いた薄型のカラー表示装 として、例えば特開2004-178854号公報(特許文 1)および特開2001-281195号公報(特許文献2)等に よってプラズマ・チューブ・アレイおよびプ ラズマ・ディスプレイ・パネル(PDP)が知られ いる。
 2004年5月13日付けで公開された特開2004-138935 公報(特許文献3)には、AC型プラズマ・ディ プレイの駆動方法が記載されている。その 動方法において、ある画素において、以前 点灯していた累積維持パルス数がmで、直前 サブフィールドの点灯パターンがSF5~SF8の全 て点灯で、次のフィールドで表示しようとす るディジタル映像信号がαとする。このとき 正処理回路では、記憶回路から累積維持パ ス数mと点灯パターンとを読み出し、これに 対応する補正係数Nと補正係数C 16 とを累積維持パルス数テーブルとサブフィー ルド点灯パターン・テーブルからそれぞれ呼 び出し、補正処理回路12で、ディジタル映像 号αに補正係数Nと補正係数C 16 とを掛けて、補正後のディジタル映像信号α N×C 16 を生成する。それによって、前フィールドま での表示の内容によらず常に階調間の輝度逆 転や輝度の不整合・不連続を抑制できる。

特開2004-178854号公報

特開2001-281195号公報

特開2004-138935号公報

 プラズマ・チューブ・アレイにおいて、 光体層は励起飽和特性を有する。従って、 るい画像が連続して発生すると、印加され 維持パルスの周波数が高くなり、蛍光体層 励起飽和特性によって画像の輝度が低下す 傾向がある。特に、3原色の中の緑色成分は 輝度に大きく寄与しており、緑色の蛍光体は 、維持パルス周波数に対してより大きい励起 飽和を示す。

 発明者は、プラズマ・チューブ・アレイ おいて、画像データに対応する所要の輝度 発生しないと推定される或るフィールドの クセルの輝度低下分を複数のまたは隣接の クセルに分散して加算すれば、その輝度の 足分をより良好に補償することができる、 認識した。

 本発明の目的は、表示装置において蛍光 を有する放電発光素子の輝度の低下を補償 ることである。

 本発明の特徴によれば、表示装置は、内 に、蛍光体層が形成されると共に放電ガス 封入され、長手方向に複数の発光点をそれ れ有する複数のガス放電管が並置され、そ 複数のガス放電管の表示面側に複数対の表 電極が配置され、その複数のガス放電管の 面側に複数の信号電極が配置された表示ユ ットを具え、その表示ユニットは、その複 のガス放電管の複数の発光点からなるピク ルのアレイを有し、さらに、入力画像信号 補正して補正済み画像信号を生成し、その 正済み画像信号の1フィールドを複数のサブ フィールドに分割し、その分割されたサブフ ィールドのピクセル・データに従ってその複 数対の表示電極およびその複数の信号電極を 駆動する駆動装置を具えている。その駆動装 置は、その入力画像信号の1つのピクセルの クセル・データのサブフレームのパターン 応じた隣接ピクセルの補正値を決定して、 の決定された補正値に従ってその隣接ピク ルのピクセル・データを補正し、その補正 れたピクセル・データをその補正済みの画 信号として生成するものである。

 本発明によれば、表示装置において蛍光 を有する放電発光素子の輝度の低下を補償 ることができる。

図1は、本発明の実施形態において用い られるプラズマ・チューブまたはガス放電管 のアレイの概略的な部分的構造を例示してい る。 図2Aは、透明な複数の表示電極対が形 された前面側支持基板を示している。図2Bは 、複数の信号電極または信号電極が形成され た背面側支持基板を示している。 図3は、表示装置のプラズマ・チューブ ・アレイの管の長手方向に垂直な断面の構造 を示している。 図4は、本発明の実施形態による、表示 装置のX電極ドライバ装置、Y電極ドライバ装 およびアドレス電極ドライバ回路の電気的 続を示している。 図5は、一例としての6個のサブフィー ドを含む1フィールドの構成を示している。 図6は、通常の表示装置における、X電 ドライバ装置、Y電極ドライバ装置およびア レス・ドライバ回路の出力駆動電圧波形の 略的な駆動シーケンスを例示している。 図7は、サステイン期間における維持パ ルス周波数すなわち単位時間当たりの維持パ ルスの数に対する輝度の関係を示している。 図8は、1つのフィールドFにおける全て サブフィールドが発光する場合の各サブフ ールドのサステイン期間における実際の測 された発光強度の例を示している。 図9は、複数のサブフィールドの組み合 わせからなる表示階調に対する発光強度の低 下を示している。 図10は、本発明の実施形態による、複 のサブフィールドの組み合わせからなる表 階調に対する発光強度の低下とその補正値 示している。 図11は、本発明の実施形態による、プ ズマ・チューブ・アレイ・ユニットを有す 表示装置用の発光強度補正回路の概略的な 成を示している。 図12Aおよび12Bは、前のフィールド、現 在のフィールドおよび後続のフィールドにお ける発光強度誤差と補正値の関係を示してい る。 図13は、補正処理回路の演算部の構成 例を示している。 図14Aは、現在のフィールドにおける着 目ピクセルと、参照される前フィールドの対 応ピクセルの最後のサブフィールドと、分散 補正値を配分する現在のフィールドにおける 複数の隣接ピクセルの配置を示している。図 14B~14Cは、特定の階調に対する誤差の配分の ターンの例を示している。 図15は、現在のフィールドFnにおける 目ピクセルと、参照される前フィールドFn-1 対応ピクセルの最後のサブフィールドと、 散補正値を配分する現在のフィールドにお る拡大された隣接ピクセル別の配置を示し いる。 図16は、着目ピクセルについて、現在 フィールドにおけるサブフィールドと前フ ールドの最後のサブフィールドとからなる 数フィールドの発光/非発光のパターンと、 それに対応する補正値との関係を表すテーブ ルを示している。 図17は、着目ピクセルの補正値と、そ 補正値を配分する複数の隣接ピクセルに対 る分散補正比のパターンを表すテーブルの を示している。

 本発明の実施形態を、図面を参照して説 する。図面において、同様の構成要素には じ参照番号が付されている。

 図1は、通常のカラー表示装置用のプラズマ ・チューブまたはガス放電管11R、11Gおよび11B のアレイのユニット300の概略的な部分的構造 を例示している。図1において、プラズマ・ ューブ・アレイ(PTA)のユニット300は、互いに 平行に配置された透明な細長いカラー・プラ ズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bのアレイ、透 明な前面側の支持シートまたは薄い基板から なる前面側支持基板31、透明なまたは不透明 背面側の支持シートまたは薄い基板からな 背面側支持基板32、複数の表示電極対また 主電極対2、および複数の信号電極またはア レス電極3を含んでいる。図1において、Xは 示電極2のうちの維持電極またはX電極を示 、Yは表示電極2のうちの走査電極またはY電 を示している。R、GおよびBは蛍光体の発光 である赤、緑および青を示している。支持 板31および32は、例えば可撓性のPETフィルム ガラス等で作られている。
 細長いプラズマ・チューブ11R、11Gおよび11B 細管20は、例えばホウケイ酸ガラス、パイ ックス(登録商標)、ソーダガラス、石英ガラ スまたはゼロデュアのような透明な絶縁体で 作製され、典型的には、管径が2mm以下であり 、例えば、管の断面の幅約1mmおよび高さは幅 よりも少し小さい扁平型であり、長さが300mm 上であり、管壁の厚さ約0.1mmの寸法を有す 。
 プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bは、そ 内部の背面側に赤、緑、青(R、G、B)の蛍光 層4がそれぞれ形成され、その内部に放電ガ が導入されて、両端が封止されている。プ ズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの内面にはM gOからなる電子放出膜5が形成されている。蛍 光体層R、G、Bは、典型的には、約10μm~約50μm 範囲の厚さを有する。蛍光体層R、G、Bは、 降法などの当該分野で公知の方法にて形成 る。
 電子放出膜5は、放電ガスの荷電粒子との衝 突により電子を発生する。蛍光体層4は、表 電極対2に電圧を印加することにより励起さ た管内に封入された放電ガスが脱励起する とによって発生する真空紫外光によって励 され、可視光を発生する。

 図2Aは、透明な複数の表示電極対2が形成さ た前面側支持基板31を示している。図2Bは、 複数の信号電極3が形成された背面側支持基 32を示している。
 信号電極3は、背面側支持基板32の前面すな ち内面上に形成され、プラズマ・チューブ1 1R、11Gおよび11Bの長手方向に沿って設けられ いる。隣接する信号電極3間のピッチは、プ ラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの各々の幅 とほぼ同じであり、例えば1mmである。複数の 表示電極対2は、周知の形態で前面側支持基 31の背面すなわち内面上に形成され、信号電 極3と直角に交差する方向に配置されている 表示電極2の幅は例えば0.75mmであり、各1対の 表示電極2の端縁間の距離は例えば0.4mmである 。表示電極対2と隣の表示電極対2の間には、 放電領域となる距離または非放電ギャップ 確保され、その距離は例えば1.1mmである。
 信号電極3と表示電極対2は、PTAユニット300 組み立て時にプラズマ・チューブ11R、11Gお び11Bの下側の外周面部分と上側の外周面部 にそれぞれ密着するように接触させる。そ 密着性を良くするために、それぞれの電極 プラズマ・チューブ面との間に接着剤を介 させて接着してもよい。
 このPTAユニット300を正面から平面的にみた 合、信号電極3と表示電極対2との交差部が 位発光領域となる。表示は、表示電極対2の ずれか1本を走査電極Yとして用い、その走 電極Yと信号電極3との交差部で選択放電を発 生させて発光領域を選択し、その放電により 当該領域の管内面に形成された壁電荷を利用 して、表示電極対2で表示放電を発生させ、 光体層を発光させることによって行う。選 放電は、垂直方向に対向する走査Y電極と信 電極3との間のプラズマ・チューブ11R、11Gお よび11B内で発生される対向放電である。表示 放電は、平面上に平行に配置された1対の表 電極間のプラズマ・チューブ11R、11Gおよび11 B内で発生される面放電である。
 表示電極対2と信号電極3は、電圧を印加す ことによって管内部の放電ガスに放電を発 させることが可能である。図1では、プラズ ・チューブ11R、11Gおよび11Bの電極構造は、1 つの発光部位に3つの電極が配置された構成 あり、表示電極対2によって表示放電が発生 れる構造であるが、これに限定されるもの はなく、表示電極2と信号電極3の間で表示 電が発生される構造であってもよい。即ち 表示電極対2を1本とし、この表示電極2を走 電極として用いて信号電極3との間に選択放 と表示放電(対向放電)を発生させる形式の 極構造であってもよい。

 図3は、PTAユニット300のプラズマ・チューブ ・アレイ11の管の長手方向に垂直な断面の構 を示している。PTAユニット300において、プ ズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bは、その内 に蛍光体層4R、4Gおよび4Bが形成されており 例えば、断面幅1.0mm、断面高さ0.7mm、管壁の 厚さ0.1mm、および長さ1m~3mの細管からなる。 実施例として、赤の蛍光体4Rはイットリア系 ((Y.Ga)BO 3 :Eu)の材料を含み、緑の蛍光体4Gはジンクシリ ケート系(Zn 2 SiO 4 :Mn)の材料を含み、青の蛍光体4BはBAM系(BaMgAl 10 O 17 :Eu)の材料を含む。
 図3において、プラズマ・チューブ11R、11Gお よび11Bの底面には、粘着剤層34を介して背面 支持基板32が接着されている。プラズマ・ ューブ11R、11Gおよび11Bの底面に、および背 側支持基板32の上面に信号電極3R、3Gおよび3B が配置されている。また、信号電極3R、3Gお び3Bは、プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11B の底面に直接形成することもある。

 図4は、本発明の実施形態による、表示装 置10のX電極ドライバ装置500、Y電極ドライバ 置700およびアドレス電極ドライバ回路46の電 気的接続を示している。表示装置10において プラズマ・チューブ・アレイ11のn対の表示 極2(X1,Y1)、...、(Xj,Yj)、...(Xn,Yn)は、前面側支 持基板31の複数に分割された右側端部53から レキシブル・ケーブル52を介してX電極ドラ バ装置500のX電極用の維持電圧パルス回路50 接続され、前面側支持基板31の複数に分割さ れた左側端部71からY電極ドライバ装置700の走 査パルス回路70に接続される。Y電極ドライバ 装置700のY電極用の維持電圧パルス回路60は、 フレキシブル・ケーブルを介して走査パルス 回路(SCN)70に接続される。プラズマ・チュー ・アレイ11のm本の信号電極3A1、...、Ai、...Am 、複数に分割された下側端部からアドレス ドライバ回路46に接続される。X電極ドライ 装置500はさらにリセット回路51を含んでい 。Y電極ドライバ装置700はさらにリセット回 61を含んでいる。ドライバ制御回路42が、X 極ドライバ装置500、Y電極ドライバ装置700、 よびアドレス・ドライバ回路46に接続され 。

 次に、一般的なプラズマ・チューブ・アレ 型のAC型ガス放電表示装置の駆動法の一例 ついて説明する。1つのピクチャ(映像)は典 的には1フレーム期間で構成されており、イ タレース型走査では1フレームが2つのフィ ルドで構成され、プログレッシブ型走査で 1フレームが1つのフィールドで構成されてい る。また、通常のテレビジョン方式による動 画表示のためには1秒間に30または60フレーム 表示が必要である。そこでこの種のガス放 表示装置10による表示では、2値の発光制御 よって階調を持ったカラー再現を行うため 、典型的にはそのような1フィールドFをq個 サブフィールドSFの集合に置き換える。し しば、これらサブフィールドSFに順に2 0 ,2 1 ,2 2 ,...2 q-1 等の異なる重みを付けて各サブフィールドSF 表示放電の回数を設定する。サブフィール 単位の発光/非発光の組合せでR,GおよびBの 色毎にN(=1+2 1 +2 2 +...+2 q-1  )段階の輝度設定を行うことができる。この うなフィールド構成に合わせてフィールド 送周期であるフィールド期間Tfをq個のサブ ィールド期間Tsfに分割し、各サブフィール SFに1つのサブフィールド期間Tsfを割り当て 。さらに、サブフィールド期間Tsfを、初期 のためのリセット期間TR、アドレッシングの ためのアドレス期間TA、および維持放電によ 発光のための表示期間TSに分ける。典型的 は、リセット期間TRおよびアドレス期間TAの さが重みに係わらず一定であるのに対し、 示期間TSにおけるパルス数は重みが大きい ど多く、表示期間TSの長さは重みが大きいほ ど長い。この場合、サブフィールド期間Tsfの 長さも、該当するサブフィールドSFの重みが きいほど長い。

 図5は、一例としての6個のサブフィール を含む1フィールドの構成を示している。第1 のサブフィールドSF1は、大規模リセットを行 うリセット期間71Rと、アドレス期間71Aと、サ ステイン期間71Sとを含んでいる。第2乃至第6 サブフィールドSF2~SF6は、小規模リセットを 行うリセット期間72R~76Rと、アドレス期間72A~7 6Aと、サステイン期間72S~76Sとをそれぞれ含ん でいる。

 図6は、通常の表示装置における、X電極ド イバ装置500、Y電極ドライバ装置700およびア レス・ドライバ回路42の出力駆動電圧波形 概略的な駆動シーケンスを例示している。 お、図示の波形は一例であり、振幅、極性 よびタイミングを様々に変更することがで る。
 リセット期間TR、アドレス期間TAおよびサス テイン期間TSの順序は、q個のサブフィールド SFにおいて同じであり、駆動シーケンスはサ フィールドSF毎に繰り返される。各サブフ ールドSFのリセット期間TRにおいては、全て 表示電極Xに対して負極性のパルスPrx1と正 性のパルスPrx2とを順に印加し、全ての表示 極Yに対して正極性のパルスPry1と負極性の ルスPry2とを順に印加する。パルスPrx1,Pry1お びPry2は微小放電が生じる変化率で振幅が漸 増するランプ波形または鈍波パルスである。 最初に印加されるパルスPrx1およびPry1は、前 ブフィールドSFにおける発光/非発光に係わ ず全ての放電セルにいったん同一極性の適 の壁電荷を生じさせるために印加される。 き続き適度の壁電荷が存在する放電セルに ルスPrx2およびPry2を印加することにより、 の壁電荷を維持パルスでは再放電しないレ ル(消去状態)まで減少させるように調整する 。セルに加わる駆動電圧は、表示電極Xおよ Yに印加されるパルスの振幅の差を表す合成 圧である。
 アドレス期間TAにおいては、発光させる放 セルのみに放電維持に必要な壁電荷を形成 る。全ての表示電極Xおよび全ての表示電極Y を所定電位にバイアスした状態で、行選択期 間(1行分のスキャン時間)毎に選択行に対応し た表示電極Yに負極性のスキャン・パルス-Vy 印加する。この行選択と同時にアドレス放 を生じさせるべき選択セルに対応したアド ス電極Aのみにアドレス・パルスVaを印加す 。つまり、選択行jのm列分のサブフィールド データDsfに基づいてアドレス電極A 1 ~A m の電位を走査ライン毎に2値制御する。これ よって、選択セルでは表示電極Yとアドレス 極Aとの間で放電管内にアドレス放電が生じ る。そのアドレス放電によって書き込まれた 表示データが放電管のセル内壁に壁電荷の形 で記憶され、その後のサステイン・パルスの 印加により表示電極X-Y間の面放電が生じる。
 サステイン期間TSにおいては、最初に先の ドレス放電で生じた壁電荷と加算されて維 放電を発生する極性(図の例では正極性)のサ ステイン・パルスPsを印加する。その後、表 電極Xと表示電極Yとに対して交互にサステ ン・パルスPsを印加する。サステイン・パル スPsの振幅は維持電圧Vsである。サステイン パルスPsの印加によって、所定の壁電荷が残 存する放電セルにおいて面放電が生じる。サ ステイン・パルスPsの印加回数は、上述した うにサブフィールドSFの重みに対応する。 お、サステイン期間TS全体にわたって不要な 対向放電を防止するために、アドレス電極A サステイン・パルスPsと同極性の電圧Vasにバ イアスしてもよい。

 図7は、サステイン期間における維持パルス 周波数すなわち単位時間当たりの維持パルス の数に対する輝度の関係を示している。図7 示されているように、輝度は、維持パルス 波数が80kHzへと近く高くなるに従って飽和す る特性を有する。これは、蛍光体の励起飽和 現象による。
 上述の特開2004-138935号公報では、輝度飽和 補正するために、80kHz付近の或る維持パルス の周波数(例えば60Hz)に対応する元の画像デー タに対して維持パルスの周波数を幾分か高い 値(例えば65Hz)となるように元の画像データを 補正すれば、実際の発光輝度は理想値となる 。
 しかし、発明者たちは、プラズマ・チュー ・アレイにおいて、それとは異なる次のよ な現象を観測した。即ち、1つのサブフィー ルドにおいて、少ない維持パルス放電数でも 輝度が大幅に低下することがあり、また、維 持パルス放電数が増大すると大きく輝度が低 下する傾向にあるが或るパルス数を超えると それ以後は僅かしか低下しなくなり、さらに 、輝度がいったん低下すると輝度の回復が遅 く、次のサブフィールド、さらにその後のサ ブフィールドにまで悪影響を与える。この現 象は、特にプラズマ・チューブにおいて顕著 に表れると思われる。
 従って、単に画像データを個々に補正する けでは、充分に輝度低下の補償が行えない とがある。
 発明者たちは、前フィールドおよび現在の ィールド内の複数のサブフィールドにおけ 最初の幾つかのサブフィールドの発光/非発 光のパターンが後のサブフィールドの輝度に 影響を与えることを発見した。
 図7に示したような方法で或るピクセルの輝 度の低下を補正するとその或るピクセルの画 像データに対応するサブフィールドの発光/ 発光のパターンが変化し、従って意図した りの輝度が得られないことがある。また、 像データの輝度階調が高い値については、 分に補正できない領域がある。
 発明者たちは、或るピクセルについて、前 ィールドおよび現在のフィールド内の複数 サブフィールドにおける複数のサブフィー ドの発光/非発光のパターンに応じて、輝度 の低下分または不足分を隣接ピクセルに分散 して加算することによって、その輝度の低下 を充分に補償することができる、と認識した 。
 モノクロ表示においては、1つのピクセルは 、プラズマ・チューブ・アレイの1つの発光 ルからなる。一方、カラー表示においては 1つのピクセルは、典型的には3つで1組の発 セルR、G、Bからなり、従って、各単一色成 の複数のセルからなる単一色成分のフィー ドについて複数のサブフィールドの発光/非 光のパターンが考慮される。従って、カラ 表示においては、1つのピクセル中の各色成 分セルにおける発光強度の低下分は、隣接す るピクセル中の同色成分のセルに加算する。

 図8は、1つのフィールドFにおける全てのサ フィールドSF1~SF6が発光する場合の各サブフ ィールドのサステイン期間TSにおける実際の 定された発光強度の例を示している。図8に おいて、各サブフィールドSF1~SF6における平 発光パルス強度L1~L6が示されている。
 発光パルス数の多いサブフィールドSF4~SF6は 、後続のサブフィールドへの影響が大きく、 サブフィールドSF5およびSF6では発光強度が大 幅に低下している。最初のサブフィールドSF1 は、前フィールドにおける最後のサブフィー ルドSF6の影響を受けるが、前のフィールドFn- 1と現在のフィールドFnの間に短い休止期間が あるので、サブフィールドSF6と比べて発光強 度がより大きく回復する。サブフィールドSF1 は発光パルス数が少ないので、後続のサブフ ィールドSF2は発光強度が大幅に回復する。

 図9は、複数のサブフィールドSF1~SF6の組み わせからなる表示階調0~63に対する発光強度 低下を示している。この場合、前フィール の全てのサブフィールドSF1~SF6が非発光であ る場合、現在のフィールドF内の各階調に対 するサブフィールドSFが発光し、1つ以上の ブフィールドSFの発光/非発光が後続のサブ ィールドの発光強度に影響を与える。各サ フィールドSF1~SF6は、表示階調1、2、4、8、16 よび32に対応するフィールドFにおける単一 ブフィールドSFの発光について、例えばサ フィールドSF1~SF4のパルス数を幾分か減らし ブフィールドSF5およびSF6のパルス数を幾分 増やすことによって、維持パルス数を調整 、それによって発光強度が補正されている のとする。
 階調3は、サブフィールドSF1およびSF2の発光 に対応し、サブフィールドSF2の発光強度が幾 分か低下する。階調5は、サブフィールドSF1 よびSF3の発光に対応し、サブフィールドSF3 発光強度が幾分か低下する。階調6は、サブ ィールドSF2およびSF3の発光に対応し、発光 度が階調5より大きく低下する。階調7はサ フィールドSF1、SF2およびSF3の発光に対応し サブフィールドSF2およびSF3の発光強度が低 するので、発光強度がさらにより大きく低 する。図9において、例えば、階調6の目標発 光強度は、階調7の実際の発光強度に近く、 調7で置換できるかもしれないが、階調7の目 標発光強度に近い実際の発光強度を有する別 の階調は存在しない。
 従って、通常の方法による維持パルスの加 調整だけでは、様々な異なるサブフィール の組み合わせによって表される階調の発光 度の低下を充分に補償することはできない 従って、通常の方法では、例えば、或る位 における高輝度から別の離れた位置におけ 低輝度への輝度傾斜を有するグラデーショ 画像を高い画像品質で表示することができ い。

 図10は、本発明の実施形態による、複数の ブフィールドSF1~SF6の組み合わせからなる表 階調0~63に対する発光強度の低下とその補正 値を示している。この場合、前フィールドの 全てのサブフィールドSF1~SF6が非発光である 合、現在のフィールドF内の各階調に対応す サブフィールドSFが発光し、1つ以上のサブ ィールドSFの発光/非発光が後続のサブフィ ルドの発光強度に影響を与える。各サブフ ールドSF1~SF6は、表示階調1、2、4、8、16およ び32に対応するフィールドFにおける単一サブ フィールドSFの発光について、例えばサブフ ールドSF1~SF4のパルス数を幾分か減らしサブ フィールドSF5およびSF6のパルス数を幾分か増 やすことによって、維持パルス数を調整し、 それによって発光強度が補正されているもの とする。
 階調3は、サブフィールドSF1およびSF2の発光 に対応し、発光強度が幾分か低下し、階調3 ピクセルは+0.33レベルだけ隣接ピクセルにお いて補償する。階調5は、サブフィールドSFお よびSF3の発光に対応し、発光強度が幾分か低 下し、階調5のピクセルは+0.2レベルだけ隣接 クセルにおいて補償する。階調6は、サブフ ィールドSF2およびSF3の発光に対応し、発光強 度が大きく低下し、階調6のピクセルは+0.5レ ルだけ隣接ピクセルにおいて補償する。階 7はサブフィールドSF1、SF2およびSF3の発光に 対応し、発光強度が低下し、階調7のピクセ は+1レベルだけ隣接ピクセルにおいて補償す る。階調9~63のピクセルについても同様の形 で補償する。
 そのために、実施形態では、着目ピクセル ついて、現在のフィールドと前フィールド おける最後のサブフィールドの画像データ ら、テーブルに基づいて前のフィールドお び現在のフィールドにおける複数のサブフ ールドの発光/非発光のパターンを決定する 。その決定されたサブフィールドのパターン に基づいて、実測データに基づく発光強度の 低下の誤差を決定し、その発光強度の誤差を 現在のフィールドにおいて空間的に隣接ピク セルに分散させおよび時間的に後続のフィー ルドにおける着目ピクセルに拡散させて補正 する。
 階調データが3原色RGBに関する階調データで ある場合は、誤差の補正はそれぞれの色成分 毎に行う。

 図11は、本発明の実施形態による、図4のプ ズマ・チューブ・アレイ・ユニット300を有 る表示装置10用の発光強度補正回路400の概 的な構成を示している。
 発光強度補正回路400は、階調データからな ディジタル画像信号αを受け取り補正済み ィジタル画像信号を供給する補正処理回路41 0、サブフィールドのパターンに対する補正 を決定する補正値決定回路430、その補正値 対する隣接ピクセルにおける補正パターン テーブルを格納する記憶装置440、および補 済みディジタル画像信号のデータを保持す 補正画像データ・メモリ450を具えている。 正処理回路410からの補正済み画像信号の出 は、図4のドライバ制御回路42の入力と、補 画像データ・メモリ450とに結合される。補 画像データ・メモリ450は、少なくとも1フィ ルド分の補正済み画像データを保持する。 光強度補正回路400はドライバ制御回路42の 部としてドライバ制御回路42に組み込まれて いてもよい。
 補正処理回路410は、nフィールド分の画像デ ータ・メモリ412を含んでいる。画像データ・ メモリ412は、2つ以上のフィールド・メモリ(n ≧2)を含んでいることが好ましい。
 補正値決定回路430は、前フィールドおよび 在フィールドにおけるピクセルの階調値お びそれに対応する複数のサブフィールドの 光/非発光のパターンを表すテーブル432、お よび実測データに基づいて作成されたサブフ ィールドの発光/非発光のパターンおよびそ に対応する補正値を表すテーブル434を含ん いる。記憶装置440は、決定された各補正値 対して可能な少なくとも1つの補正パターン 格納している。その補正パターンは、現在 ィールドおよび後続フィールドにおける複 の隣接ピクセルおよび着目ピクセルにおけ 分散補正値の配分比を示している。1つの補 正値に対して少なくとも1つの補正パターン 中から1つの補正パターンが、乱数によって ンダムにまたは周期的に順に選択されても い。
 補正処理回路410は、画像信号源からディジ ル画像信号α(階調データ)を受け取って対応 するフィールドの画像データ・メモリ412に格 納し、着目または現在のピクセルを含む複数 ピクセルの階調データのシーケンスを補正値 決定回路430に供給する。補正値決定回路430は 、補正処理回路410からそのピクセル階調デー タのシーケンスを受け取り、補正画像データ ・メモリ450から前フィールドの対応ピクセル の補正済みの階調データを受け取り、発光パ ターン・テーブル432を参照して現在のフィー ルドにおける着目ピクセルおよび前フィール ドにおけるそれに対応する同じピクセルの画 像データに対する複数のサブフィールドの発 光/非発光パターンを決定し、補正値テーブ 432を参照して着目ピクセルに対するその決 されたサブフィールドの発光/非発光パター に対応する補正値を決定し、記憶装置440に ける補正パターンのテーブルに従ってその 定された補正値に対応する補正パターンを めてその求めた補正パターンを補正処理回 410に供給する。

 図12Aおよび12Bは、前のフィールドFn-1、現 在のフィールドFnおよび後続のフィールドFn+1 における発光強度誤差と補正値の関係を示し ている。補正処理回路410は、現在のフィール ドFnにおける着目ピクセルについて、前のフ ールドFn-1から誤差拡散され割り当てられた 可能性ある補正値と、同じフィールドFnにお る前の隣接ピクセルから誤差拡散され割り てられた可能性ある補正値とに従って、フ ールドFnにおける着目ピクセルの階調デー を補正して、補正されたフィールドFnにおけ る補正済みの着目ピクセルの階調データを決 定する。次いで、現在のフィールドFnにおけ 着目ピクセルについて、前の補正フィール Fn-1の最後のサブフィールドSF6と、現在のフ ィールドFnのサブフィールドSF1~SF6とからなる 複数のサブフィールドの発光/非発光のパタ ンから、発光強度の誤差に基づいて補正値 決定し、その補正値を後続の隣接ピクセル よび次のフィールドの同じまたは対応ピク ルへ誤差拡散して割り当てるように所定の 能性ある補正値のパターンを決定し、その 定された補正値のパターンに従って、同じ ィールドFnのその隣接ピクセルおよび次のフ ィールドFn+1の同じピクセルへそれぞれの補 値を加算する。

 図13は、補正処理回路410の演算部の構成の を示している。補正処理回路410は、それぞ のピクセルのデータを保持するレジスタR0~R4 と、ピクセルのデータに補正値を加算する加 算器ADD1~ADD4と、ライン・メモリLMと、を含ん いる。レジスタR0~R4は、行j列iの着目ピクセ ルのデータDji、行j列i+1の隣接ピクセルのデ タDj(i+1)、行j+1列i-1の隣接ピクセルのデータD (j+1)(i-1)、行(j+1)列iの隣接ピクセルのデータD( j+1)i、および行(j+1)列(i+1)の隣接ピクセルのデ ータD(j+1)(i+1)をそれぞれ保持する。ライン・ モリLMは、行jの列i+2以上のデータDjを保持 る。加算器ADD1~ADD4は、それぞれの入力に結 されたレジスタR1~R4に、記憶装置440から供給 された補正パターンの補正係数データK1~K4を 算して、その加算値をレジスタR0~R3に供給 る。
 補正処理回路410は、さらに、加算器ADD5と、 レジスタR5、R11とを具えていてもよい。レジ タR5、R11は、次のフィールドFn+1における着 ピクセルに対応する同じ行j列iのピクセル データDji、および現在のフィールドFnにおけ る行j列iのピクセルの補正係数データD’j(i+1) を保持する。この場合、加算器ADD1は、入力 結合された隣接ピクセルのデータDj(i+1)に、 正係数データK1と、レジスタR11に保持され いて前フィールドFn-1において加算された同 行j列(i+1)の補正係数データD’j(i+1)とを加算 する。加算器ADD1は、次のフィールドFn+1にお る着目ピクセルと同じ行j列iの補正係数デ タDji(初期値=0)に、記憶装置440から取得した 正パターンの補正係数データK5を加算する レジスタR5中の補正係数データDjiは、補正値 決定回路430中のnフィールド・メモリFMに格納 され、次のフィールドFn+1におけるピクセル データDjiの補正において、nフィールド・メ リFMから読み出されてレジスタR11に保持さ 、加算器ADD1によって同じピクセルのデータD jiに加算される。nフィールド・メモリFMは、 正処理回路410中の画像データ・メモリ412に まれていてもよい。
 図11および13の構成全体およびそれぞれの構 成要素の回路の機能は、プログラムに従って 動作する1つ以上のプロセッサの処理によっ も同様に実現することができる。この場合 図11および13はそのような補正処理のための ロー図として見ることができる。

 図14Aは、現在のフィールドFnにおける着 ピクセルDjiと、参照される前フィールドFn-1 対応ピクセルDjiの最後のサブフィールドSF6 、分散補正値c1~c4を配分する現在のフィー ドFnにおける複数の隣接ピクセルDj(i+1)、D(j+1 )(j-1)~D(j+1)(i+1)の配置を示している。着目ピク セルDjiについて、参照される前フィールドFn- 1の最後のサブフィールドSF6および現在のフ ールドFnのサブフィールドSF1~SF6の発光/非発 パターンに基づいて、その目標発光強度と 際の発光強度の間の誤差cの補正パターンを 表す現在のフィールドFnにおける隣接ピクセ Dj(i+1)、D(j+1)(j-1)~D(j+1)(i+1)における分散補正 c1~c4が決定される。補正パターンは、次の ィールドFnにおける着目ピクセルと同じ位置 のピクセルDjiに配分される補正値C0を含んで てもよい。

 図14B~14Cは、特定の階調に対する誤差cに 応する補正値cの分散のパターンの例を示し いる。図14Bにおいて、補正値c=1について、 接ピクセルDj(i+1)に分散補正値+1だけ配分さ る。図14Cにおいて、補正値c=2について、隣 ピクセルD(j-1)(i+1)、D(j+1)(i+1)にそれぞれ分散 補正値+1だけ配分される。図14Dにおいて、補 値c=4について、隣接ピクセルDj(i+1)およびD(j -1)(i+1)~D(j+1)(i+1)にそれぞれ分散補正値+1だけ 分される。

 図15は、現在のフィールドFnにおける着目 ピクセルDjiと、参照される前フィールドFn-1 対応ピクセルDjiの最後のサブフィールドSF6 、分散補正値c1~c11を配分する現在のフィー ドFnにおける拡大された隣接ピクセルDj(i+1)~D (j+2)(i+2)の別の配置を示している。着目ピク ルDjiについて、参照される前フィールドFn-1 最後のサブフィールドSF6および現在のフィ ルドFnにおけるサブフィールドSF1~SF6の発光/ 非発光パターンに基づいて、その目標発光強 度と実際の発光強度の間の誤差cの補正パタ ンを表す現在のフィールドFnにおける隣接ピ クセルDj(i+1)~D(j+2)(i+2)における分散補正値c1~c1 1が決定される。補正パターンは、次のフィ ルドFnにおける着目ピクセルと同じ位置のピ クセルDjiに配分される補正値C0を含んでいて よい。

 図16は、着目ピクセルDjiについて、現在 フィールドFnにおけるサブフィールドSF1~SF6 、前フィールドFn-1の最後のサブフィールドS F6とからなる複数フィールドの発光/非発光の パターンと、それに対応する補正値cとの関 を表すテーブルを示している。図16において 、着目ピクセルDjiについて、例えば、前フィ ールドFn-1の最後のサブフィールドSF6が非発 状態であり(OFF)、かつ現在のフィールドFnに けるサブフィールドSF1~SF6の全てが発光状態 である(ON)パターンの場合、補正値cはc=5であ 。着目ピクセルDjiについて、例えば、前フ ールドFn-1の最後のサブフィールドSF6が発光 であり(ON)、かつ現在のフィールドFnにおける サブフィールドSF1~SF6が発光である(ON)パター の場合、補正値cはc=7である。

 図17は、着目ピクセルの補正値cと、その 正値cを配分する複数の隣接ピクセルに対す る分散補正比のパターンを表すテーブルの例 を示している。図17において、例えば、補正 cが0.1と1の間の値である場合は、分散補正 c1~c4の比を(1:0:0:0)、(0:1:0:0)、(0:0:1:0)または(0: 0:0:1)のいずれかに設定し、選択された1つの クセルにのみ補正値cを加算する。例えば、 正値c=1~2の場合は、分散補正値c1~c4の比を(1: 0:1:0)または(0:1:0:1)のいずれかに設定し、選択 された2つのピクセルにのみ分割補正値c/2を 算する。例えば、補正値c=10の場合は、分散 正値c1~c11の比を(2:2:2:2:1:0:0:0:1:0:0)に設定し 選択された4つの隣接ピクセルに分割補正値c /5を加算し、選択された2つの遠い隣接ピクセ ルに分割補正値c/10を加算する。

 上述の実施形態によれば、表示装置10に いて着目ピクセルのピクセル・データに対 するサブフィールドの発光/非発光パターン 応じて隣接ピクセルにおいて発光強度を補 することによって、プラズマ・チューブ・ レイ・ユニット300の表示輝度の低下を抑制 ることができる。

 以上説明した実施形態は典型例として挙 たに過ぎず、その各実施形態の構成要素を み合わせること、その変形およびバリエー ョンは当業者にとって明らかであり、当業 であれば本発明の原理および請求の範囲に 載した発明の範囲を逸脱することなく、実 形態の種々の変形を行えることは明らかで る。