專利名稱：計算平均畫面水平的方法和設(shè)備以及等離子顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子顯示板，并尤其涉及一種用于計算最佳平均畫面水平(以下稱為“APL”)的方法和設(shè)備，以及一種能使用該方法和設(shè)備而改進(jìn)顯示質(zhì)量的等離子顯示器。
背景技術(shù)：
等離子顯示器采用當(dāng)氣體放電所產(chǎn)生的紫外線激活磷材料時，由磷材料產(chǎn)生的可視射線來顯示畫面。該等離子顯示器的優(yōu)點(diǎn)其是比已經(jīng)成為一種廣泛使用的顯示裝置的陰極射線管(CRT)薄且輕，并且可能將其制成高清晰度的屏幕且尺寸較大。
利用時分方案來驅(qū)動等離子顯示器，其中為了實現(xiàn)畫面的灰度級，一幀被分成幾個具有不同發(fā)光頻率的子場。每個子場又被分成用于產(chǎn)生均勻放電的復(fù)位周期、用于選擇放電單元的尋址周期和用于根據(jù)放電頻率來實現(xiàn)灰度級的保持周期。例如，在期望顯示具有256個灰度級的畫面時，幀周期16.67ms，對應(yīng)于1/60秒，被分為八(8)個子場。此外，8個子場的每一個又被再次分為復(fù)位周期、尋址周期以及保持周期。在此，對于每一個子場來說，復(fù)位周期與尋址周期是完全重復(fù)的，但是另一方面，在每一個子場中，其保持周期和放電頻率卻是根據(jù)保持脈沖的數(shù)量，按照2n(在此，n＝0、1、2、3、4、5、6、7)的速率成比例地增長的。以這種方式，由于每個子場中的保持周期都不相同，因此可以實現(xiàn)畫面的灰度級。
在這種等離子顯示器中，發(fā)光度是根據(jù)保持脈沖數(shù)目來確定的。因此，如果在平均發(fā)光度更亮或更黑的情況下，保持脈沖數(shù)在每個子場中都是相等的，則可能由于平均發(fā)光度的不均勻而引起諸如畫面質(zhì)量惡化、過多功耗以及等離子顯示板(PDP)的損壞等各種問題。例如，對于每個輸入圖像來說，如果將保持脈沖數(shù)設(shè)置得較少，那么對比特性就可能會惡化。此外，對于每個輸入圖像來說，倘若將保持脈沖數(shù)設(shè)置得較多，那么即使在黑畫面中也可改善發(fā)光度和對比特性，但是由于功耗和PDP的溫度的增加使得PDP會遭到損壞。因此，必須根據(jù)輸入圖像的平均發(fā)光度來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)保持脈沖數(shù)。這樣，等離子顯示器包括用于根據(jù)APL來控制保持脈沖數(shù)的電路。
參考圖1，示出了代表相關(guān)技術(shù)的等離子顯示器的方框圖。該等離子顯示器包括連接在第一反向伽馬校正器11A與數(shù)據(jù)校準(zhǔn)器15之間的增益控制器12、誤差擴(kuò)散器13、子場映射單元14、以及連接在第二反向伽馬控制器11B與波形發(fā)生器17之間的APL計算器16。
該第一和第二反向伽馬校正器11A與11B通過反向伽馬校正由輸入線提供的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB，而線性地改變圖像信號的灰度級值的亮度。
該增益控制器12用于調(diào)節(jié)由反向伽馬校正器11A通過有效增益量所校正的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的增益。
該誤差擴(kuò)散器13通過在相鄰單元擴(kuò)散由增益控制器12提供的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的量化誤差，來精密調(diào)節(jié)亮度值。由此，該誤差擴(kuò)散器13將該數(shù)字視頻數(shù)據(jù)分成整數(shù)部分和小數(shù)部分，并用Floid-Steinberg系數(shù)乘以該小數(shù)部分。
該子場映射單元14將由誤差擴(kuò)散器13提供的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)映射到預(yù)先存儲的子場格式，并且將所映射的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)校準(zhǔn)器15。
該數(shù)據(jù)校準(zhǔn)器15將子場映射單元14輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)提供到等離子顯示板(此后稱為“PDP”)18的數(shù)據(jù)驅(qū)動電路。該數(shù)據(jù)驅(qū)動電路連接到PDP18中的數(shù)據(jù)電極，通過每根水平線鎖存由數(shù)據(jù)校準(zhǔn)器15提供的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，并然后由一個水平周期單元將鎖存數(shù)據(jù)提供到PDP18內(nèi)的數(shù)據(jù)電極。
該APL計算器16通過幀單元來檢測由第二反向伽馬校正器11B輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的平均亮度，也就是APL，并且輸出與檢測的APL對應(yīng)的保持脈沖數(shù)(NSUS)的信息。例如，假定輸入數(shù)字視頻數(shù)據(jù)是8比特，那么APL從0到255被分成256級。
該波形發(fā)生器17響應(yīng)于來自APL計算器16的關(guān)于保持脈沖數(shù)的信息，而產(chǎn)生時間控制信號，并且將該信號提供給圖1中沒有示出的掃描驅(qū)動電路和保持驅(qū)動電路。該掃描驅(qū)動電路和保持驅(qū)動電路響應(yīng)于由波形發(fā)生器17提供的時間控制信號，而向PDP18中的掃描電極和保持電極提供保持脈沖。一般地，PDP中的一個像素包括一組紅色、綠色、藍(lán)色子像素。
如果每個紅色、綠色和藍(lán)色子像素都被制成相同的大小，那么由于紅、綠、藍(lán)磷材料的固有飽和特性之間的不同，而很難在不利用特定電路的情況下最優(yōu)化等離子顯示器的白色平衡和彩色座標(biāo)系。近來，提出一種其中紅色、綠色、和藍(lán)色子像素分別被制成不同大小的不對稱單元結(jié)構(gòu)的PDP，用以校正白色平衡和彩色座標(biāo)系。
但是，由于傳統(tǒng)的計算APL的方法是在如上所述的所有子像素具有相同大小的條件下進(jìn)行的，因此不能在基于不對稱單元結(jié)構(gòu)的PDP中計算最佳APL。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于計算最佳平均畫面水平(APL)的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于使用相同的方法和設(shè)備改進(jìn)顯示質(zhì)量的等離子顯示器。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些以及其他目的，根據(jù)本發(fā)明的計算APL的方法包括給紅色數(shù)據(jù)施加第一加權(quán)；給綠色數(shù)據(jù)施加第二加權(quán)；給藍(lán)色數(shù)據(jù)施加第三加權(quán)；并且計算具有施加的加權(quán)的紅色、綠色、藍(lán)色數(shù)據(jù)的APL。
加權(quán)是依據(jù)紅色、綠色、藍(lán)色子像素的大小而分別確定的。
加權(quán)在每一個紅色、綠色、藍(lán)色數(shù)據(jù)中具有不同的值。
在本方法中，施加加權(quán)的步驟包括給紅色數(shù)據(jù)乘以第一加權(quán)；給綠色數(shù)據(jù)乘以第二加權(quán)；并且給藍(lán)色數(shù)據(jù)乘以第三加權(quán)。
在本方法中，計算APL的步驟包括計算紅色數(shù)據(jù)的第一APL、綠色數(shù)據(jù)的第二APL和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第三APL；相加紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第一、第二、第三APL以得到它們的總和；并且計算該總和的平均值。
加權(quán)是可以改變的。
加權(quán)可以由用戶改變。
一種用于計算平均畫面水平(APL)的設(shè)備包括分別給紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)施加第一、第二和第三加權(quán)的裝置；和用于計算具有施加的加權(quán)的紅色、綠色、和藍(lán)色數(shù)據(jù)的APL的APL計算器。
加權(quán)是依據(jù)紅色、綠色和藍(lán)色子像素的大小分別確定的。
加權(quán)在紅色、綠色、藍(lán)色數(shù)據(jù)中分別具有不同的值。
該用于施加加權(quán)的裝置包括用于將紅色數(shù)據(jù)乘以第一加權(quán)的第一乘法器；將綠色數(shù)據(jù)乘以第二加權(quán)的第二乘法器；和將藍(lán)色數(shù)據(jù)乘以第三加權(quán)的第三乘法器。
該APL計算器計算紅色數(shù)據(jù)的第一APL、綠色數(shù)據(jù)的第二APL和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第三APL，并且累加紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第一、第二、第三APL以得到它們的總和；并且計算該總和的平均值。
該加權(quán)是可以改變的。
該加權(quán)是可由用戶改變的。
一種等離子顯示器，包括用于給紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)分別施加第一、第二和第三加權(quán)的裝置；用于計算帶有該施加的加權(quán)的紅色數(shù)據(jù)、綠色數(shù)據(jù)和藍(lán)色數(shù)據(jù)的APL的APL計算器；和用于利用該APL顯示畫面的驅(qū)動電路。
加權(quán)是依據(jù)紅色、綠色和藍(lán)色子像素的大小分別確定的。
加權(quán)在紅色、綠色、藍(lán)色數(shù)據(jù)中分別具有不同的值。
該用于施加加權(quán)的裝置包括用于給紅色數(shù)據(jù)乘以第一加權(quán)的第一乘法器；給綠色數(shù)據(jù)乘以第二加權(quán)的第二乘法器；以及給藍(lán)色數(shù)據(jù)乘以第三加權(quán)的第三乘法器。
該APL計算器計算紅色數(shù)據(jù)的第一APL、綠色數(shù)據(jù)的第二APL和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第三APL，將紅色、綠色和藍(lán)色的第一、第二、第三APL累加得到它們的總和，并且計算該總和的平均值。
該驅(qū)動電路根據(jù)該平均值有區(qū)別地控制保持脈沖數(shù)。
該加權(quán)是可以由用戶改變的。


通過參照附圖對本發(fā)明實施例的以下詳細(xì)描述，可以清楚地了解本發(fā)明的這些和其他目的，其中圖1是代表等離子顯示器的相關(guān)技術(shù)的方框圖；圖2是代表紅色、綠色和藍(lán)色子像素的大小彼此相同的平面圖；圖3是代表紅色、綠色和藍(lán)色子像素的大小各不相同的平面圖；圖4是代表根據(jù)本發(fā)明一個實施例的等離子顯示器的方框圖；和圖5是包括由本發(fā)明的該實施例和相關(guān)技術(shù)計算得到的APLs的曲線圖。
具體實施例方式
以下，將參照圖4和5對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的等離子顯示器。該等離子顯示器包括用于給數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB執(zhí)行反向伽馬校正的反向伽馬校正器1A至1F、增益控制器2A至2C、誤差擴(kuò)散和抖動處理器3A至3C、子場映射單元4A至4C、以及連接在反向伽馬校正器1A至1C與數(shù)據(jù)驅(qū)動電路之間的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)器5、以及連接在反向伽馬連接器1D至1F與未示出的PDP的掃描和保持驅(qū)動電路之間的乘法器8A至8C、APL計算器6和波形發(fā)生器7。
每一個反向伽馬校正器1A至1F執(zhí)行數(shù)字視頻數(shù)據(jù)R(紅色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)的反向伽馬校正操作，這些數(shù)字視頻數(shù)據(jù)是由輸入線提供的，用于線性改變畫面信號的灰度級值的亮度。
增益控制器2A至2C通過有效增益量來調(diào)節(jié)由對應(yīng)反向伽馬校正器1A至1C分別校正的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的增益。
誤差擴(kuò)散和抖動處理器3A至3C使用Floid-Steinberg誤差擴(kuò)散過濾器，來在全部相鄰像素數(shù)據(jù)中擴(kuò)散由增益控制器2A至2C輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的量化誤差。此外，該誤差擴(kuò)散和抖動處理器3A至3C用抖動屏蔽碼(或抖動矩陣)為數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB設(shè)置門限，其中該抖動屏蔽碼具有與每一像素相對應(yīng)的預(yù)定閥值。
該子場映射單元4A至4C將由誤差擴(kuò)散和抖動處理器3A至3C提供的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)映射至預(yù)先存儲的子場模式，并且給數(shù)據(jù)校準(zhǔn)器5提供所映射的數(shù)據(jù)。
乘法器8A至8C將由反向伽馬校正器處理的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB分別乘以預(yù)定的加權(quán)WR、WG和WB，并且將所加權(quán)的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)提供給APL計算器6。加權(quán)WR、WG和WB依據(jù)紅色、綠色和藍(lán)色單元的每一大小而具有各不相同的值。例如，假設(shè)圖3中的紅色、綠色和藍(lán)色子像素的每一大小的比率為0.8∶1.2∶1，那么加權(quán)WR、WG和WB可以設(shè)置為0.8、1.2和1。這些加權(quán)WR、WG和WB可以在既考慮子像素的不對稱大小也考慮磷材料的固有飽和特性的情況下，設(shè)置得各不相同。這些加權(quán)被預(yù)先存儲為圖4中沒有示出的查找表的類型。
在本發(fā)明中，加權(quán)WR、WG和WB可以由用戶和測試者(或操作者)通過用戶界面，例如圖4中未示出的遙控器或屏幕顯示器，根據(jù)制造公司給定的畫面質(zhì)量測試而改變。
該APL計算器6計算數(shù)據(jù)R的第一APL、數(shù)據(jù)G的第二APL和數(shù)據(jù)B的第三APL，并且將數(shù)據(jù)R、G和B的第一、第二、第三APL累加得到數(shù)據(jù)R、G和B的APLs的總和。此外，在APL計算器6中，為了計算平均值，APLs的總和被除以3。該平均值被用作不對稱單元結(jié)構(gòu)的最佳APL。此外，APL計算器6根據(jù)最佳APL輸出關(guān)于保持脈沖(NSUS)數(shù)的信息。
該波形發(fā)生器7響應(yīng)于來自APL計算器6的保持脈沖數(shù)的信息而產(chǎn)生定時控制信號，并且將該定時控制信號提供到掃描和保持驅(qū)動電路。該掃描和保持驅(qū)動電路響應(yīng)于由波形發(fā)生器7提供的定時控制信號而在保持周期期間為PDP18內(nèi)的掃描和保持電極提供保持脈沖。
圖5圖示了比較用于計算APL的由本發(fā)明的一個實施例產(chǎn)生的APL和由傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的APL的曲線。在圖5中，分別假定紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)為“4”、“100”和“10”。
在圖5中，假定該傳統(tǒng)方法通過將114(＝4+100+10)除以3而計算得到APL的值為38。
相反，本發(fā)明計算APL的方法是考慮其中紅色、綠色和藍(lán)色單元的每一大小不同的不對稱單元結(jié)構(gòu)或磷材料的固有飽和特性而將紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)分別乘以預(yù)定加權(quán)WR、WG和WB。例如，如果紅色、綠色和藍(lán)色單元的加權(quán)分別為0.8、1.2和1，那么本發(fā)明的方法是通過用133.2(＝(4*0.8)+(100*1.2)+(10*1))除以3而計算得到最佳APL值44。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的計算APL的方法和設(shè)備能夠考慮其中紅色、綠色和藍(lán)色單元大小各不相同的不對稱單元結(jié)構(gòu)或磷材料的固有飽和特性而實現(xiàn)最佳APL。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的等離子顯示器能夠使不對稱單元結(jié)構(gòu)的PDP內(nèi)的白色平衡和彩色座標(biāo)系最優(yōu)化。
雖然已經(jīng)通過以上附圖中所示的實施例解釋了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解本發(fā)明并不限制為這些實施例，而且應(yīng)該理解在不脫離本發(fā)明精神的情況下可以作出本發(fā)明的各種變形或更改。例如，本發(fā)明不僅能夠應(yīng)用于等離子顯示器而且也能夠應(yīng)用于平板顯示器(FPD)，諸如有機(jī)電子發(fā)光顯示器(OLED)或液晶顯示器。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)該由所附的權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于計算平均畫面值(APL)的方法，包括給紅色數(shù)據(jù)施加第一加權(quán)；給綠色數(shù)據(jù)施加第二加權(quán)；給藍(lán)色數(shù)據(jù)施加第三加權(quán)；和計算具有該施加的加權(quán)的紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)的APL。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該加權(quán)是依據(jù)紅色、綠色和藍(lán)色子像素的大小而分別確定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中每個加權(quán)在每個紅色、綠色、藍(lán)色數(shù)據(jù)中具有不同的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該施加加權(quán)的步驟包括給紅色數(shù)據(jù)乘以第一加權(quán)；給綠色數(shù)據(jù)乘以第二加權(quán)；和給藍(lán)色數(shù)據(jù)乘以第三加權(quán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中該計算APL的步驟包括計算紅色數(shù)據(jù)的第一APL、綠色數(shù)據(jù)的第二APL和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第三APL；相加紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第一、第二、第三APLs以得到它們的總和；和計算該總和的平均值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該加權(quán)是可以改變的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該加權(quán)是可以由用戶改變的。
8.一種用于計算平均畫面水平(APL)的設(shè)備，包括用于給紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)分別施加第一、第二和第三加權(quán)的裝置；和用于計算具有該施加的加權(quán)的紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)的APL的APL計算器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中該加權(quán)是依據(jù)紅色、綠色和藍(lán)色子像素的大小分別確定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中該加權(quán)在每一紅色、綠色、藍(lán)色數(shù)據(jù)中具有不同的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中該用于施加加權(quán)的裝置包括用于給紅色數(shù)據(jù)乘以第一加權(quán)的第一乘法器；用于給綠色數(shù)據(jù)乘以第二加權(quán)的第二乘法器；和用于給藍(lán)色數(shù)據(jù)乘以第三加權(quán)的第三乘法器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中該APL計算器計算紅色數(shù)據(jù)的第一APL、綠色數(shù)據(jù)的第二APL和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第三APL；并且將紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第一、第二、第三APLs相加得到它們的總和；并且計算該總和的平均值。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中該加權(quán)是可以變化的。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中該加權(quán)是可以由用戶改變的。
15.一種等離子顯示器，包括用于給紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)分別施加第一、第二和第三加權(quán)的裝置；用于計算具有該施加的加權(quán)的紅色數(shù)據(jù)、綠色數(shù)據(jù)和藍(lán)色數(shù)據(jù)的APL的APL計算器；和用于利用該APL顯示畫面的驅(qū)動電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的等離子顯示器，其中該加權(quán)是依據(jù)紅色、綠色和藍(lán)色子像素的大小分別確定的。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的等離子顯示器，其中該加權(quán)在紅色、綠色、藍(lán)色數(shù)據(jù)中分別具有不同的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的等離子顯示器，其中該用于施加加權(quán)的裝置包括用于給紅色數(shù)據(jù)乘以第一加權(quán)的第一乘法器；用于給綠色數(shù)據(jù)乘以第二加權(quán)的第二乘法器；和用于給藍(lán)色數(shù)據(jù)乘以第三加權(quán)的第三乘法器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的等離子顯示器，其中該APL計算器計算紅色數(shù)據(jù)的第一APL、綠色數(shù)據(jù)的第二APL和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第三APL，累加紅色、綠色和藍(lán)色數(shù)據(jù)的第一、第二、第三APLs以得到它們的總和，并且計算該總和的平均值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的等離子顯示器，其中該驅(qū)動電路根據(jù)該平均值而有區(qū)別地控制保持脈沖數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該加權(quán)可以由用戶改變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于在不對稱單元結(jié)構(gòu)的等離子顯示器中計算最佳平均畫面水平(APL)的方法和設(shè)備，其中紅色、綠色和藍(lán)色單元的每一個大小不對稱，并且還公開了一種使用這種方法和設(shè)備的等離子顯示器。這種用于計算APL的方法和設(shè)備給紅色數(shù)據(jù)施加第一加權(quán)，給綠色數(shù)據(jù)施加第二加權(quán)并給藍(lán)色數(shù)據(jù)施加第三加權(quán)。
文檔編號G09G3/36GK1571003SQ200410055048
公開日2005年1月26日 申請日期2004年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月21日
發(fā)明者金勇得, 具本哲, 李在燦, 高明官, 組美英 申請人:Lg電子株式會社