专利名称：显示装置及显示方法
技术领域：
本发明涉及一种防止烧蚀的显示装置。
背景技术：
作为利用荧光体的发光原理来显示图像的图像显示装置，以前有使用阴极射线管(CRT)的电视显像管。此外，还有最近投放市场的作为薄型平面型图像显示装置的等离子体显示面板显示装置(下面简称为PDP)，该装置将配置成矩阵状的放电单元作为单位区域，利用依赖于由Ne(氖)或Xe(氙)等惰性气体的放电产生的各放电单元内的紫外线而形成的荧光体的激励发光现象。PDP显示装置适于大画面显示，市场正在扩大。例如特开平10-319901号公报中公开了AC型PDP面板结构或放电机构以及显示方法。
作为利用荧光体的激励发光现象的薄型平面型图像显示装置，此外还有例如从将多个电子放射元件配置成矩阵状(二维形状)的电子源向荧光体照射电子线、并利用荧光体的激励发光现象的FED(FieldEmission Display场致发光显示器)等。
然而，以前不限于PDP显示装置，在利用荧光体的发光原理的图像显示装置中，若长时间显示辉度等级高的静止图像，则荧光体恶化，与其它部分产生辉度差，产生所谓烧蚀问题。
为了防止烧蚀，如特开平5-344371号公报所述，有如下方法在某一规定时间以上显示图像无变化的情况下判断为静止图像、并降低画面整体辉度等级。另外，如特开平2000-227775号公报所述，有静止图像在某一规定时间以上连续的情况下、在未觉察的范围内使画面整体移动数比特的方法。
另外，在动态图像与静止图像是混合存在的映像情况下，如特开平2002-351442号公报中所述，根据画面整体来判断静止图像部分，在静止图像部分连续某一规定时间以上的情况下，仅降低静止图像部分的辉度等级。
近年的PDP显示装置从业务用途上被广泛用于民用电视等中，市场上要求较接近高辉度的画质。但是，与CRT相比，PDP显示装置的发光效率低，所以在PDP显示装置中，为了提高峰值辉度，增加放电脉冲数，实现高辉度。另外，与CRT的情况相比，存在容易产生烧蚀的问题。另外，与CRT相比，FED中加速电压在10KV以下，电流密度大，荧光体容易恶化，同样存在容易产生烧蚀的问题。
在这种状况下，在显示映像为动态图像与静止图像混合存在、且该静止图像为偏在画面4个角附近等特定区域中的映像的情况下，在特开平5-344371号公报或特开平2000-227775号公报所述方法中，因为察看画面整体来判断是动态图像或静止图像，所以存在判断为动态图像、静止图像部分中发生烧蚀的问题。
另外，特开平2002-351442号中记载的方法虽然对应于动态图像与静止图像混合存在的映像，在静止图像与动态图像交界处，由于干扰等影响难以判断为静止图像，产生仅在该交界部分中发生烧蚀的问题。
发明内容
本发明鉴于述问题提出，提供一种防止烧蚀且不损坏映像质量的图像显示装置。
为了解决上述问题，当向特定区域输入包含静止图像的映像时，通过使特定区域中的辉度等级变化而显示，从而防止所述特定区域烧蚀。另外，越接近画面的四个角，则此时的辉度等级变化量越大。
本发明的这些及其它特征、目标和优点根据后面与下述附图的结合会更加清晰。
图1是表示本发明一实施方式的图像显示装置的框图。
图2是表示映像信号数据一例的图，该数据包含混合存在于从电视台发送来的动态图像中、且偏置在显示画面的四个角附近的特定区域中的静止图像。
图3是说明作为事先存储在数据存储器中的辉度补偿数据的辉度加权系数α的模式图。
图4是表示作为存储在数据存储器中的辉度补偿数据的辉度加权系数α的另一实施方式的模式图。
图5是说明作为事先存储在数据存储器中的辉度补偿数据的辉度加权系数α的模式图。
具体实施例方式
虽然我们已经公开并讲述与本发明一致的几个实施方式，但是应理解到公开的实施方式是可以容许不脱离本发明范围的改变与改进。因此，我们并不想受此处公开讲述的细节限制而意图在于使所有的改变与改进属于所附权利要求的范围内。
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。图1是表示本发明一实施方式的图像显示装置的结构框图。
图2表示映像信号数据一例，该数据包含混合存在于从电视台发送来的动态图像中、且偏置在显示画面的四个角附近的特定区域中的高辉度静止图像。从电视台发送来的映像基本上是动态图像，或动态图像与静止图像混合存在。
作为图2的静止图像，例如为时刻显示201、发送站的标志显示202、节目标题等其它信息显示203、204等(下面，为了方便，将之统称为字幕)。这些静止图像多长时间播放。并且，通过发明人等的调查，可确认，如图2所示，这些静止图像不由显示画面中心部、而由4个角(角部)附近的特定区域R201、R202、R203、R204显示的频度非常高。
图1中，101是存储辉度补偿数据(后述)等的数据存储器，102是测量经过时间的经过时间计数器，103是控制图像显示装置整体系统的微计算机等系统控制装置(下面简称为CPU)，104是使输入的作为辉度信号的数字映像信号数据S1延迟1字段(或帧)的由存储器等构成的延迟电路。105是静止图像检测电路，比较输入的数字映像信号数据S1与由延迟电路104延迟1字段(或帧)的数字映像信号数据S2的映像等级，以字段(或帧)单位检测有无静止图像，并将检测结果输出到CPU103，106是映像处理电路，由从CPU103输出的存储在数据存储器101中的辉度补偿数据α来调整输入的数字映像信号数据S1的辉度等级。
CPU103根据输入的水平同步信号H、垂直同步信号V、时间信号CLK，对由图2的时刻显示201、标志显示202、信息显示203、204等字幕表示的事先设定在显示画面区域4个角附近的规定特定区域R201、R202、R203、R204，使用特开平2000-227775号的图4所述公知技术，从水平同步信号H的上升沿开始计数时钟信号CLK，指定水平方向的范围，另外，以垂直同步信号V的上升沿为基准，计数水平同步信号H，指定垂直方向的范围，确定特定区域。另外，CPU103将该特定区域内使静止图像检测电路105的静止图像检测动作有效的有效(ACTIVE)信号输出到静止图像检测电路105。
下面，说明图1的动作。在将输入的数字映像信号数据S1输入静止图像检测电路105的同时，输入到延迟电路104，延迟1字段(或帧)，作为延迟后的数字映像信号数据S2，输入静止图像检测电路105。
在静止图像检测电路105中，在映像信号数据S1与延迟后的映像信号数据S2之间，比较辉度等级，检测静止图像，并将检测结果输出到CPU103。
检测静止图像的范围为预定的显示区域的4个角附近的特定区域(R201-R204)，CPU103使用水平同步信号H、垂直同步信号V、时钟信号CLK，如上所述，指定显示区域的4个角附近的规定区域(R201-R204)。CPU103除水平同步信号H、垂直同步信号V、时钟信号CLK外，还将该特定区域内使静止图像检测处理动作有效的ACTIVE信号输出到静止图像检测电路105。
在该特定区域内，可将无变化的像素判断为静止图像的像素，可检测静止图像。此时，通过使进行比较的数字映像信号数据仅作为进行比较的数字映像信号数据S1、S2中任一个(例如数字映像信号数据S2)的辉度等级在预定的规定等级以上的数字映像信号数据部分，可不受干扰等影响来可靠检测作为烧蚀原因的辉度等级高的静止像素。上述规定等级在数字映像信号例如由8比特灰度构成的情况下，若使用例如上位4比特，则可容易实现。CPU103在上述4个部位的特定区域内，若从静止图像检测电路105输入静止图像检测的检测结果，则经过时间计数器102开始计数，持续计数，直到没有静止图像检测信号为止。CPU103监视经过时间计数器102的值，在该值大于一定值的情况下，即，静止图像持续某一规定期间以上的情况下，向调整辉度等级的映像处理电路106输出数据存储器101中存储的辉度补偿数据，降低判断为静止图像持续规定期间以上的角附近的特定区域内像素辉度等级。
下面，描述基于本发明的特定区内像素的辉度等级的补偿方法。数据存储器101中事先存储补偿输入到映像处理电路106中的数字映像信号S1的辉度的辉度补偿数据。该辉度补偿数据在本实施方式中为乘以数字映像信号S1的辉度的辉度加权系数α(≤1)，映像处理电路106将从CPU103输入的辉度加权系数α乘以输入的数字映像信号数据S1的辉度，调整辉度。
图3是说明作为事先存储在数据存储器101中的辉度补偿数据的辉度加权系数α的模式图。这里，为了简化说明，用特定区域R201来说明作为图2的静止图像的时刻显示201。
图3中，如(b)所示，特定区域R201的像素在水平方向上为P1至Pm，在垂直方向上用水平同步信号H1至Hn的范围表示。因此，为了防止烧蚀而降低静止图像(时刻显示201)的特定区域R201的辉度时，随着向作为显示画面区域外周侧的角方向行进，降低特定区域R201的辉度等级。(a)表示(b)的箭头R11方向上的辉度加权系数。(a)中，显示画面区域的中央侧的像素Pm的辉度加权系数α为0.9，角的像素P1的辉度加权系数α为0.6。其间，辉度斜率为线性。
这样，通过在数据存储器101内存储辉度加权系数α，作为随着向外周侧行进而辉度等级降低量变大的辉度补偿数据，角附近的特定区域R201内的像素是其辉度等级按照随着向外周侧行进而辉度等级的降低量变大的方式下降，所以视觉上不会感到不适。另外，在静止图像与动态图像的交界，即使因干扰而检测不到静止图像的像素，也因为降低特定区域R201内的所有像素的辉度等级，所以不发生烧蚀。另外，时刻显示201中也不会发生小时、10分、分单位的数字辉度平衡不同等缺陷。
另外，在降低辉度等级的情况下，若以某恒定时间来描述例如图3(b)的反R11箭头方向的辉度斜率，则每0.5分钟，图3(a)的分段档按照如下方式缓慢下降最初是将特定区域整体下降到90％的辉度，接着，从Pm-1开始P1像素的辉度下降1档，以后同样降低辉度，通过如此缓慢降低，不会不自然。或者，也可对应于区域各部分的加权系数来缓慢降低特定区域整体的辉度。
上述中，仅降低静止图像的像素存在的特定区域的辉度等级，但不限于此，为了消除不自然，也可降低所有4个角的特定区域的辉度等级。
另外，作为进一步降低基于降低辉度的映像的不自然的方法，也可随着向外周侧行进降低整体画面、而非仅特定区域的辉度等级。图4是表示作为对应于此情况的、存储在数据存储器101中的辉度补偿数据的辉度加权系数α的实施方式模式图。在本实施方式中，变为从显示图面区域的中心部向垂直方向外周侧而形成辉度梯度的辉度加权系数。
这可通过下述来判断为适当。即，与PDP显示装置可显示全画面均匀辉度相反，在当前的平面CRT显示器中，相对中心部辉度角的辉度降低40％-60％。该特性虽是平面CRT结构中固有的，但人眼不会感到不适。因此，若向平面CRT显示器那样随着向外周侧行进而降低画面整体辉度，则判断人眼不会感到不适，可降低引角部静止图像部而带来的烧蚀。
在上述说明中，信号处理电路106将辉度加权系数α乘以数字映像信号S1后降低辉度，但不限于此，其它方法例如可在数据存储器101内预先存储作为辉度补偿数据的辉度下降差值ΔF，从数字映像信号S1的辉度中减去该差值ΔF。该差值ΔF可以是恒定值，但优选向着外周侧而产生辉度梯度。
在上述说明中，作为偏置在特定区域内的静止图像的字幕辉度高，但通常烧蚀是在静止图像与其周围像素的辉度差大的情况下因荧光体恶化的进展速度不同而产生的，静止图像的辉度即使在与其周围相比相反暗的情况下也产生。
这样，在偏置在特定区域的静止图像的辉度比其周围低的情况下，图1的静止图像检测电路105例如通过使仅为进行比较的数字映像信号数据S1、S2之一(例如数字映像信号数据S2)的辉度等级为预定规定等级以下的数字映像信号数据部分，可检测作为烧蚀原因的辉度等级低的静止像素。不用说，也可在特定区域内的所有像素中比较并检测静止图像，并检测该静止图像的辉度等级，检测该辉度等级是否在规定值以下。
在静止图像的辉度为规定等级以下的情况下，稍提高特定区域的辉度，以不产生烧蚀。此时，也可均匀提高，但为了消除静止图像与周围图像的连接部分的不自然，将图1的数据存储器101内存储的辉度加权系数α变为与图3特性相反的图5所示特性，即从显示画面中心侧向角的外周侧提高辉度等级。
图5是说明作为事先存储在数据存储器101中的辉度补偿数据的辉度加权系数α的模式图，表示适用于与图3情况相反的静止图像辉度比周围低的情况下的实施方式。图5所示的辉度加权系数α除具有与图3相反的特性外，其余相同，省略详细说明如上所述，在特定区域的静止图像的辉度比周围低的情况下，使用特性与图3相反的图5的辉度加权系数α，由映像处理电路106进行辉度调整。
在4个角附近的特定区域内，例如特定区域R201的时刻显示201的辉度等级比周围高、特定区域R202的标志显示的辉度等级比周围低的情况下，并用上述图3与图5的辉度加权系数，进行辉度等级调整，降低特定区域R201的时刻显示201的辉度等级，提高特定区域R202的标志显示的辉度等级，省略详细说明。
在上述本发明中，利用荧光体的发光原理，可适用于显示映像的图像显示装置中，尤其是最适于荧光体恶化比CRT容易的PDP显示装置或FED中，但不限于此，也可适用于CRT中。由此，可提供不损害映像质量的图像显示装置。
根据本发明，可提供一种可靠性提高的显示装置。
权利要求
1.一种显示装置，通过荧光体发光来显示映像，其特征在于，具备输入单元，输入映像信号；检测单元，在所述输入单元输入的映像信号中，检测映像的特定区域中是否包含静止图像；和映像处理单元，当所述检测单元检测到静止图像时，使所述特定区域的映像的辉度等级变化。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述检测单元检测被输入的映像信号的辉度等级，并检测辉度等级在规定的第一辉度等级以上或规定的第二辉度等级以下的静止图像。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于所述检测单元检测被输入的映像信号的辉度等级，并在检测到的所述特定区域的静止图像辉度等级为所述第一辉度等级以上时，所述映像处理单元使该特定区域的辉度等级减少。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于所述检测单元检测被输入的映像信号的辉度等级，并在检测到的所述特定区域的静止图像辉度等级为所述第二辉度等级以下时，所述映像处理单元使该特定区域的辉度等级增加。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述映像处理单元，在输入比规定时间还要长的时间的静止的静止图像时，使所述特定区域的映像辉度等级变化。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于具备存储单元，存储用于所述映像处理单元中辉度等级变化的数据。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述特定区域是被显示映像的四角区域的任一区域。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述映像处理单元对于与所述检测单元检测到静止图像的特定区域不同的特定区域，也使映像的辉度等级变化。
9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于当使所述特定区域的辉度等级变化时，作为所述特定区域中的区域，使该显示画面周围侧的辉度等级的变化量大于显示画面中央侧。
10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述映像处理单元随着时间的经过而增大所述辉度等级的变化量。
11.一种显示装置，通过荧光体发光来显示映像，其特征在于，具备输入单元，输入映像信号；检测单元，在所述输入单元输入的映像信号中，检测映像的特定区域中是否包含静止图像；和映像处理单元，当所述检测单元检测到静止图像时，在整个显示画面中，按照该显示画面周围侧的辉度等级的变化量大于显示画面中央侧的方式，使映像信号的辉度等级变化。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于所述检测单元检测被输入的映像信号的辉度等级，并检测辉度等级在规定的第一辉度等级以上或规定的第二辉度等级以下的静止图像。
13.一种显示方法，在显示画面中显示图像，其特征在于，具备向映像的特定区域输入包含静止图像的映像信号的步骤；当输入所述映像信号时，使特定区域的辉度等级变化的映像处理步骤；和在所述特定区域中显示辉度等级变化后的映像的显示步骤。
14.如权利要求1-12之一所述的显示装置，其特征在于所述显示装置是PDP或FED之一。
全文摘要
本发明提供一种显示装置和显示方法。在利用荧光体的发光原理、使用数字信号处理而显示映像的图像显示装置中，在长时间显示静止图像信号数据时，发生该静止图像的像素烧蚀等问题。根据映像信号数据，检测静止图像，在静止图像的辉度等级大的情况下，可变更减少特定区的辉度等级，在静止图像的辉度等级低的情况下，可变更增加辉度等级，可降低长时间显示静止图像时的烧蚀。
文档编号H04N5/20GK1574925SQ0315601
公开日2005年2月2日 申请日期2003年8月28日 优先权日2003年6月10日
发明者久保田秀直, 长谷川亮, 生驹顺一, 名古昌浩 申请人:株式会社日立制作所