專利名稱：顯示彩色圖象的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顯示彩色圖象的方法。該方法尤其適于使用等離子體顯示板(PDP)的顯示。
近來，在電視或計算機監(jiān)視器領域，高質(zhì)量圖象得到了高速發(fā)展。人們希望實現(xiàn)一種顯示設備，無論圖象是例如自然圖象還是字符圖象的類型，它都能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的圖象。
日本未審查專利，公開號9-50768，公開了一種修改的三極表面放電型PDP的帶狀隔板結(jié)構(gòu)，其中沿屏的顯示行(row行)方向(通常是水平方向)劃分放電間隔的多個條狀隔板被規(guī)則彎曲，從而可以避免屏的列向(通常是垂直方向)放電干擾。兩個相鄰的隔板限定了一個列向間隔，寬窄部分交替排列。一行寬的部分與其在相鄰行的位置相互偏移，在每個寬的部分形成一個單元。用于彩色顯示的紅、綠和藍熒光材料是這樣排列的將三色熒光材料之一放置在每個列向間隔里，而其相鄰列向間隔是具有不同發(fā)射光發(fā)射的顏色。這種三色熒光材料的排列稱為delta排列(Delta三色排列)。在delta排列中，一個單元的寬度大于顯示行方向上像素間距的三分之一，因此數(shù)值孔徑大，而可以實現(xiàn)比正方形排列更高的亮度顯示。不一定要將顯示行方向設定為水平方向。可以是垂直方向為顯示行(row行)方向，而水平方向是列方向。
通常，在使用delta排列型PDP的彩色圖象顯示中，每個顯示行由單元組成，每個單元是從每個沿地址電極的列中的單元固定選擇出來的。
通常存在以下兩種情況，使得顯示不自然(1)因為一個單元與相鄰單元的位置在垂直方向上相互偏移，所以水平方向顯示的行看起來呈Z字形。
(2)當顯示傾向水平方向和垂直方向的行時，光發(fā)射單元間的距離不是恒定的。
根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟使用包括顯示屏的顯示設備，該顯示屏具有平行單元列，每個單元列的單元具有相同的光顏色，單元列的光顏色與相鄰單元列的不同，在具有相同光顏色的單元列集合中，單元列列方向上的單元位置與相鄰單元列的相互偏移，和根據(jù)具有對應輸入圖象的像素排列的單元排列的假想顯示屏與顯示屏之間的單元位置關系，通過將輸入圖象的每個像素的亮度值分配給對應該像素的多個單元，或通過將輸入圖象的多個像素的亮度值集合進對應該像素的單元里，來確定顯示屏的每個單元的亮度。
另外，當顯示正交于列方向的顯示行時，在具有相同光顏色的至少一個單元列中點亮兩個相鄰的單元。


圖1示出了按照本發(fā)明的顯示設備的結(jié)構(gòu)。
圖2示出了按照本發(fā)明的PDP的單元結(jié)構(gòu)。
圖3示出了隔板模型。
圖4是單元排列的示意圖。
圖5是示出了彩色顯示的像素結(jié)構(gòu)的圖。
圖6示出了在假想顯示屏中的發(fā)光模式。
圖7示出了按照本發(fā)明的A型發(fā)光模式。
圖8示出了按照本發(fā)明的B型發(fā)光模式。
圖9示出了按照本發(fā)明的C型發(fā)光模式。
圖10示出了按照本發(fā)明的D型發(fā)光模式。
圖11示出了卷積處理的概念。
圖12示出了隔板模型的另一個例子。
圖1示出了按照本發(fā)明的顯示設備的結(jié)構(gòu)。顯示設備100包括三極表面放電式AC型PDP1，該PDP1包括m×n個單元的顯示屏，和驅(qū)動單元70，用于有選擇地控制單元發(fā)光。顯示設備100作為壁掛電視或計算機系統(tǒng)的監(jiān)視器使用。
PDP1包括用于在同一基板上產(chǎn)生顯示放電的顯示電極X和Y，和與顯示電極交叉排列的地址電極A。所有(n+1)個顯示電極X和Y沿顯示屏的水平方向伸展。兩個相鄰的顯示電極X和Y組成一對，在屏中產(chǎn)生表面放電并界定顯示行。除了排列的末端，每個顯示電極為兩個顯示行(奇數(shù)行和偶數(shù)行)工作，而每個末端的顯示電極為一個顯示行工作。顯示電極Y作為掃描電極使用，用于在尋址中選擇行。
驅(qū)動單元70包括用于控制驅(qū)動的控制電路71，電源電路73，X驅(qū)動器74，Y驅(qū)動器77和地址驅(qū)動器80。控制電路71包括控制器711和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路712。控制器711包括用于存儲驅(qū)動電壓的控制數(shù)據(jù)的波形存儲器。X驅(qū)動器74切換顯示電極X的電壓。Y驅(qū)動器77包括掃描電路78和共有驅(qū)動器79。掃描電路78是用于在尋址中選擇顯示行的電壓切換裝置，并單獨控制顯示電極Y的電壓。共有驅(qū)動器79切換顯示電極Y的電壓。地址驅(qū)動器80根據(jù)子幀數(shù)據(jù)Dsf切換所有m個地址電極A的電壓。這些驅(qū)動器從電源電路73得到預定的供電。
幀數(shù)據(jù)Df是多值圖象數(shù)據(jù)，表示紅、綠和藍色的亮度級別，它與來自例如TV調(diào)諧器或計算機的外部設備的同步信號CLOCK、VSYNC和HSYNC一起提供給驅(qū)動單元70。幀數(shù)據(jù)Df暫時存儲在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路712的幀存儲器中，并被轉(zhuǎn)換成用于順序顯示的子幀數(shù)據(jù)Dsf，發(fā)送到地址驅(qū)動器80。子幀數(shù)據(jù)Dsf是表示q個子幀的q比特顯示數(shù)據(jù)(即包括每個用一個比特定義的子像素的q個屏的顯示數(shù)據(jù)集合)，并且子幀是具有m×n的分辨率的二元圖象。子幀數(shù)據(jù)Dsf的每個比特值表明相應一個子幀的子像素是否被點亮，更精確地是是否需要地址放電。
圖2示出了按照本發(fā)明的PDP的單元結(jié)構(gòu)。圖3示出了隔板模型。如圖3所示，顯示電極Y的參考字母“Y”被下標以表明排列順序。
PDP1包括一對基板結(jié)構(gòu)(包括上面排列有單元成分的基板)。在構(gòu)成顯示屏的單元中，一對顯示電極X和Y與地址電極A互相交叉。顯示電極X和Y排列在前玻璃基板11的內(nèi)表面，并且每個顯示電極X和Y包括透明導電膜41和金屬膜42(總線電極)。顯示電極X和Y覆蓋有絕緣層17，并且氧化鎂(MgO)被用作為覆蓋絕緣層17表面的保護膜18。地址電極A排列在后基板21的內(nèi)表面上，并覆蓋絕緣層24。在絕緣層24上，大約150微米高度的彎曲條狀隔板29放置在地址電極A之間的每個間隔上。隔板29沿水平方向按恒定的間距劃分放電間隔。列間隔31，即由相鄰隔板界定的放電間隔，連續(xù)地越過所有顯示行。后側(cè)的內(nèi)表面包括上述的地址電極A和隔板29的邊，覆蓋有彩色顯示的熒光材料層28R、28G和28B的紅、綠和藍色。斜體字母(R、G和B)表示熒光材料的光發(fā)射顏色。熒光材料層28R、28G和28B由放電氣體和發(fā)射光發(fā)射的紫外線局部激勵。
如圖3所示，每個隔板29彎曲以形成具有寬的部分和窄的部分交替排列的列間隔，并且列方向上寬的部分的位置與其在相鄰列間隔的位置在列方向上偏移半個單元間距。單元，即一個顯示元件，在每個寬的部分形成。在圖3中，一個顯示行的單元51、52和53作為典型由電路行示出。顯示行是顯示水平方向上具有最小寬度(即像素的寬度)的行時被點亮的單元集合。
圖4是單元排列的示意圖。圖5是示出了彩色顯示的像素結(jié)構(gòu)的圖。
在圖4中，單元51的光發(fā)射顏色是紅色(R)，單元52的光發(fā)射顏色是綠色(G)，而單元53的光發(fā)射顏色是藍色(B)。如圖4所示，在PDP1中，列中的單元是對應列空間的單元集合，即垂直方向線性排列的單元，具有相同的顏色。單元列的顏色與相鄰單元列的不同，并且就具有相同顏色的單元列集合來說(比如紅色單元51集合)，在列方向上的單元位置與相鄰單元列的單元位置相互偏移。
如圖5所示，顯示屏在垂直方向上被兩個行劃分，并且在水平方向上被三個列劃分，因而像素50A和50B由三個單元組成。水平方向上相鄰的兩個像素50A和50B之一，也就是像素50A使三角形排列的單元組呈倒三角形。另一個像素50B使三角形排列的單元組呈正三角形。像素50A包括中心位于顯示電極Y即掃描電極上邊的紅色單元和藍色單元，還有中心位于顯示電極Y下邊的綠色單元。相反，像素50B包括位于顯示電極Y上邊的綠色單元，還有中心位于顯示電極Y下邊的紅色單元和藍色單元。在下文中，像素50A的紅色單元、像素50A的藍色單元和像素50B的綠色單元稱為“上偏移單元”，而像素50A的綠色單元、像素50B的紅色單元和像素50B的藍色單元稱為“下偏移單元”。
下面的說明是有關使用具有delta排列顯示屏的PDP1的彩色圖象顯示的發(fā)光控制。
圖6示出了在假想顯示屏中的點亮模型。圖示的假想顯示屏是正方形排列顯示屏，其中單元在水平方向和垂直方向上都排成一行。這種單元排列與要顯示的輸入圖象的像素排列一致。在圖6中，第j個顯示行中只有一個顏色單元(例如紅色單元)被點亮，因此顯示水平方向的一行。
在delta排列顯示屏的顯示中(下文中稱為實際顯示屏)，假想顯示屏與實際顯示屏間的單元位置關系被用于預定單元的發(fā)光控制。
圖7示出了按照本發(fā)明的A型發(fā)光模式。
在A型中，對應假想顯示屏點亮單元的單元(稱為初始單元)被點亮，在垂直方向與初始單元相鄰的單元不管初始單元是上偏移單元還是下偏移單元都被用于補償而點亮。如果初始單元是紅色或藍色上偏移單元，下方的單元被用于補償而點亮。如果初始單元是綠色下偏移單元，上方相鄰單元被用于補償而點亮。另外，如果初始單元是紅色或藍色下偏移單元，上方相鄰單元被用于補償而點亮。如果初始單元是綠色上偏移單元，下方的單元被用于補償而點亮圖8示出了按照本發(fā)明的B型發(fā)光模式。
在B型中，初始單元被點亮，而對于上偏移單元或下偏移單元，其相鄰單元被用于補償而點亮。作為它的例子，圖8示出了紅色單元發(fā)光模式，其中上偏移單元保持初始點亮狀態(tài)，而對于下偏移單元則初始單元和上方相鄰單元被用于補償而點亮。對于其它顏色，即綠色或藍色單元，用于補償點亮的單元根據(jù)位置關系來確定，從而可以實現(xiàn)類似的發(fā)光模式。
圖9示出了按照本發(fā)明的C型發(fā)光模式。
在C型中，初始單元以外的上偏移單元或下偏移單元被點亮，而對于剩下的初始單元則相鄰單元被點亮。作為它的例子，圖9示出了紅色單元發(fā)光模式，其中如果初始單元是上偏移單元則保持初始點亮狀態(tài)，而如果是下偏移單元則上方相鄰單元以初始單元同樣的亮度被點亮。對于其它的顏色，即綠色或藍色單元，用于補償點亮的單元根據(jù)位置關系來確定，從而可以實現(xiàn)類似的發(fā)光模式。
圖10示出了按照本發(fā)明的D型發(fā)光模式。
D型是初始單元不做改動而點亮的發(fā)光控制形式，即與傳統(tǒng)方法相同的發(fā)光控制形式。
在A型、B型和C型中，組成顯示行的單元的發(fā)光亮度通過將初始發(fā)光亮度即輸入圖象像素的亮度值分配給相應像素的一個或多個單元或?qū)⑵浣Y(jié)合在一起來確定。
例如，在C型的情況下，在初始輸入圖象中，當下偏移單元發(fā)光亮度與下偏移單元上方相鄰(或下方)單元發(fā)光亮度的比是1∶0時，初始亮度值被分配，以便下偏移單元發(fā)光亮度與下偏移單元上方相鄰(或下方)單元發(fā)光亮度的比是0∶1。
在B型下，在初始輸入圖象中，當下偏移單元發(fā)光亮度與下偏移單元上方相鄰(或下方)單元發(fā)光亮度的比是1∶0時，初始亮度值被平均分配給每個單元，以便下偏移單元發(fā)光亮度與下偏移單元上方相鄰(或下方)單元發(fā)光亮度的比是0.5∶0.5。
同樣，在A型的情況下，在初始輸入圖象中，當上偏移單元發(fā)光亮度與上偏移單元下方(或上方相鄰)單元發(fā)光亮度的比是1∶0時，和當下偏移單元發(fā)光亮度與下偏移單元上方相鄰(或下方)單元發(fā)光亮度的比是1∶0時，初始亮度值被分配給每個單元，以便上偏移單元發(fā)光亮度與上偏移單元下方(或上方相鄰)單元發(fā)光亮度的比是a∶b(a和b是任意數(shù)值)，而下偏移單元發(fā)光亮度與下偏移單元上方相鄰(或下方)單元發(fā)光亮度的比是a∶b。
上方相鄰或下方單元的選擇是由假想顯示屏中點亮單元的位置和光發(fā)射顏色確定的。在此例中，上述的說明是在圖3所示的單元排列中單元列分為兩組的情況。但是，即使單元列分為三個或更多的組，類似A、B、C或D型的發(fā)光模式也可以實現(xiàn)。
就輸入圖象像素亮度值的分配或結(jié)合的方法來說，有一種采用卷積處理即傳統(tǒng)圖象處理技術的運算方法。
圖11示出了卷積處理的概念。
在圖示的卷積處理中，包括標注像素和周圍像素的9個像素的亮度值d1-d9從輸入圖象信號信息中讀出，而標注像素的顯示亮度值D1通過采用運算矩陣90來計算，其中系數(shù)k1-k9按每個像素位置確定。運算方程式是D1＝(k1d1+k2d2+k3d3+k4d4+k5d5+k6d6+k7d7+k8d8+k9d9)/(k1+k2+k3+k4+k5+k6+k7+k8+k9)。通過選擇適當?shù)南禂?shù)k1-k9，可以獲得各種發(fā)光模式。當采用該處理時，根據(jù)標注像素(上偏移單元或下偏移單元)的偏移狀態(tài)，如果必要將系數(shù)k2、k3和k4的組與系數(shù)k7、k8和k9的組相交換是很重要的。
運算矩陣90不局限于圖示的一種。例如，可以是這樣的一種，其目標是包括標注像素與上方相鄰和下方像素的三個像素、包括標注像素和水平相鄰像素的三個像素、包括標注像素與上方相鄰和鄰近像素的四個像素或包括標注像素與下方和鄰近像素的四個像素。
通過采用A型或B型發(fā)光模式來顯示，可以減少曾是問題的Z字型特性。進行了主觀評價測試，其中有十個測試者評價了顯示的字符圖象，而所有測試者都回答顯示行變平滑了。A型和B型可用于隔行圖象和逐行圖象的顯示。
如果輸入圖象是隔行格式，一幀的兩場之一用C型顯示，而另一場用D型顯示，從而實現(xiàn)與B型相同的發(fā)光狀態(tài)。因此，即使是C型和D型的組合也可以減少行顯示的Z字型特性。這種組合C型和D型的方法可以在輸入圖象是隔行顯示信號時使用。另外，這種方法也具有可以顯示高清晰度圖象的效果，該圖象具有多于實際形成在PDP中的掃描電極數(shù)目的分辨率。
下面將說明輸入圖象類型和發(fā)光模式間的關系。在具有圖3所示單元排列的PDP中，當顯示字符時可以明顯觀察到行的Z字型特性。在靜態(tài)圖象是主要顯示內(nèi)容的計算機圖象顯示中問題尤其嚴重。因此，希望適當?shù)剡x擇A-D型發(fā)光模式以適應顯示。另一方面，在活動圖象是主要顯示內(nèi)容的電視廣播中，Z字型特性不象在計算機圖象顯示中那么顯著。在活動圖象顯示和靜態(tài)字符顯示混合的BS數(shù)字廣播的情況中，類似于計算機圖象顯示的情況，可以顯著地觀察到顯示行的Z字型特性。因此，希望適當?shù)剡x擇A-D型發(fā)光模式以適應顯示。用于控制上述發(fā)光模式的輸入圖象決定部分和運算處理部分可以合并在上述圖1中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路712中。
本發(fā)明可以是這樣的顯示設備，其中delta排列的顯示屏是由圖12所示的一組線性條狀壁的隔板61構(gòu)成的，而不局限于具有彎曲隔板的設備。
已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明目前的優(yōu)選實施例，可以理解，本發(fā)明并不局限于此，如從屬權(quán)利要求中提出的，本專業(yè)技術人員可以不偏離本發(fā)明的范圍進行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種顯示彩色圖象的方法，通過使用不同光顏色的三種單元再生輸入圖象的像素顏色，該方法包括步驟使用包括顯示屏的顯示設備，該顯示屏具有平行單元列，每個單元列的單元具有相同的光顏色，單元列的光顏色與相鄰單元列的不同，在由每個單元列具有相同光顏色組成的單元列集合中，一個單元列中列方向上的單元位置與相鄰單元列的列方向上的單元位置相互偏移；和切換具有相同光顏色的單元的組合，該組合構(gòu)成正交于列方向的顯示行。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中當輸入圖象是以隔行格式顯示時，構(gòu)成顯示行的單元組合的切換是對每一場執(zhí)行的。
3.一種顯示彩色圖象的方法，通過使用不同光顏色的三種單元再生輸入圖象的像素顏色，該方法包括步驟使用包括顯示屏的顯示設備，該顯示屏具有平行單元列，每個單元列的單元具有相同的光顏色，單元列的光顏色與相鄰單元列的不同，在由每個單元列具有相同光顏色的單元列集合中，單元列列方向上的單元位置與相鄰單元列列方向上的單元位置相互偏移；和根據(jù)具有與輸入圖象像素排列對應的單元排列的假想顯示屏和顯示屏之間的單元位置關系，通過將輸入圖象的每個像素的亮度值分配給對應該像素的多個單元，或?qū)⑤斎雸D象的多個像素亮度值集合進對應該像素的一個單元里，來確定顯示屏的每個單元的亮度。
4.一種顯示彩色圖象的方法，通過使用不同光顏色的三種單元再生輸入圖象的像素顏色，該方法包括步驟使用包括顯示屏的顯示設備，該顯示屏具有平行單元列，每個單元列的單元具有相同的光顏色，單元列的光顏色與相鄰單元列的不同，在由每個單元列具有相同光顏色組成的單元列集合中，單元列列方向上的單元位置與相鄰單元列列方向上的單元位置相互偏移；和當顯示正交于列方向的顯示行時，點亮在由每個單元列具有相同光顏色組成的單元列集合中的至少一個單元列中兩個相鄰單元。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中在對應于顯示行的所有具有相同光顏色的單元列中，點亮兩個相鄰單元。
6.按照權(quán)利要求4的方法，其中具有相同光顏色的每隔一個的單元列中，點亮兩個相鄰單元，在剩下的單元列中點亮一個單元。
7.按照權(quán)利要求4的方法，其中當在單元列中點亮兩個單元時，每個單元的亮度通過將輸入圖象像素的亮度值平均分配給兩個相鄰單元來確定。
8.按照權(quán)利要求4的方法，其中顯示設備是等離子體顯示板。
9.一種顯示裝置，包括顯示設備，包括具有平行單元列的顯示屏，每個單元列的單元具有相同的光顏色，單元列的光顏色與相鄰單元列的不同，在由每個單元列具有相同光顏色組成的單元列集合中，單元列列方向上的單元位置與相鄰單元列列方向上的單元位置相互偏移；和驅(qū)動電路，當顯示正交于列方向的顯示行時，用于在具有相同光顏色的至少一個單元列中點亮兩個相鄰單元。
全文摘要
一種用于顯示彩色圖象的方法，其中無論輸入圖象的類型都保證預定顯示質(zhì)量，并且改善了具有線性邊緣的圖象的顯示質(zhì)量。該方法包括步驟使用具有單元排列結(jié)構(gòu)的顯示設備，其中顯示屏中的每個單元列的單元具有相同的光顏色，單元列的光顏色與相鄰單元列的不同，在具有相同光顏色的單元列集合中，單元列列方向上的單元位置與相鄰單元列的相互偏移，并且當顯示正交于列方向的顯示行時，在具有相同光顏色的單元列集合中的至少一個單元列中點亮兩個相鄰單元。
文檔編號H01J11/34GK1400622SQ01142539
公開日2003年3月5日 申請日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月31日
發(fā)明者入江克哉, 粟本健司 申請人:富士通株式會社