图像显示设备的画面残像防止装置及其方法 【技术领域】
本发明涉及一种图像显示设备，尤其涉及如同等离子体显示器(以下简称PDP)那样能产生残像的图像的显示设备特性中，能够有效地防止或消除残像的图像显示设备画面残像防止装置及其方法。
背景技术
在现有的图像显示设备中，电视机是由电视台传送的广播信号中，选择和解调用户所选的频道广播信号，分离出伴音及图像信号，然后通过相应的伴音及图像处理，通过画面及扬声器来进行输出的一种图像设备。其种类有通常最广泛使用的CRT(阴极射线管)，还有为了满足高画质/大画面特性的要求而去采用LCD，PDP等电视机。
尤其是对PDP电视机来说，由于在其结构特性上跟现在的CRT相比可以制造得相当薄，与此同时与LCD相比具有突出地亮度特性，是电视机的重要技术条件，另外又具有可壁挂等突出的布局特性，作为新一代的电视机而受到青睐。
但是，作为一个产业化产品，由于长时间地显示特定的字符，或者把宽幅的画面设定成4∶3来进行长时间显示的情况下，LCD产品系列会在边界部位留下长时间的残像，而PDP的产品系列会发生放电胞的劣化现象，将给产品造成致命的损伤。
另外，大部分的图像显示设备按行或按像素外加反相电压，这时将相当于按场外加一种反相电压的结果。当然，这时的共同电压都相同那是最理想的，然而实际上将会发生一定的电压差。由于这样的原因和外部环境的原因，将会发生残像及画面单元的劣化；如果长时间显示这一静止图像，那么就会出现残像或劣化的现象。
传统技术的图像显示设备，如图1所示，由下述的几个部分构成，即：设有一个输入用户要求指令的键盘输入部10；设有一个按被输入的水平/垂直同步信号(H-Sync/V-Sync)及时钟脉冲(Clk)，来解读输入的图像格式，并为实现适应格式的显示而输出控制信号的微型计算机20；设有一个按微型计算机20的控制信号，进行储存用来控制各种系统数据的存储器30；设有一个接收模拟的R、G、B图像信号，或接收数字的R、G、B图像信号，输出数字R、G、B图像信号的图像信号输入部40；设有一个从图像信号输入部40输出的图像信号，以帧(Frame)为单位临时进行储存的缓冲存储器60；设有一个将储存在缓冲存储器60中的图像信号，按相关的图像显示设备(PDP或LCD)90的信号输入时钟来进行传送的定标器50；还设有一个由定标器50输出的被压缩的图像信号来驱动相关图像显示设备的显示驱动部70；还设有一个由显示驱动部70的驱动信号驱动的图像显示设备(PDP或LCD)80。
具有上述传统结构的图像显示设备，如果用户通过键盘输入部10输入需要的指令，则按微型计算机20的控制信号，从图像信号输入部40输入的数字R、G、B图像信号，将以帧为单位存入到缓冲存储器60。并且，定标器50把储存在缓冲存储器60中的图像信号，按相关图像显示设备(PDP或LCD)80的信号输入时钟来输出图像信号；如此被输出的图像信号将显示在相关图像显示设备(PDP或LCD)80上。
但是，如上所述，在传统技术中，如果通过LCD或PDP的图像显示设备长时间地去显示静止图像，则由于图像显示设备的装置特性，将发生残像或画面的劣化现象，将会导致画质的降低，从而会引起用户的不满。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种图像显示装置的画面残像防止装置及方法，在如LCD或PDP的图像显示设备中，利用一个对消除残像最有效的白色去移动屏幕显示OSD，借以预防由于特定的单元以一定的颜色长时间发光而产生的画面残像。
为了达到上述的目的，本发明的图像显示设备的画面残像防止装置，设置有图像信号输入部，其特征是：设有一个用来选择用户要求指令和残像防止模式的键盘输入部；设有一个根据被输入的水平/垂直同步信号(H-Sync/V-Sync)及时钟脉冲(Clk)，来解读输入的图像格式，并为了能按相关格式进行显示而输出控制信号，而且当用户通过键盘输入部选择残像防止模式时，将根据用户的需要生成残像防止用OSD信号的微型计算机；设有一个将从微型计算机生成的信号，变换成一个能够进行显示的信号然后再行输出的OSD处理部；设有一个按微型计算机的控制信号，将通过图像信号输入部输入的模拟R、G、B图像信号或数字R、G、B图像信号，按适合于被输入的图像格式进行输出的定标器；还设有一个把从OSD处理部及定标器输出的图像信号，进行混合然后输出的混合器；还设有一个将混合器输出的信号显示在相关图像显示设备上并驱动相关图像显示设备的显示驱动部。
为了达到上述的目的，本发明的图像显示设备的画面残像防止方法，设置有键盘输入部、存储器及OSD处理部，其特征是：设有一个用户通过键盘输入部选择了残像防止功能，就生成OSD的阶段；设有一个将已经生成的OSD和被输入的图像信号进行混合的阶段；还设有一个根据设定的扫描模式显示生成的OSD的阶段。
本发明的积极效果：
第一，利用一种用户察觉不出的OSD小块，使特定的单元以白色或适当的颜色，在一定的时间内进行放电，从而可以防止画面上发生的残像。
第二，让用户能选择用来防止残像的OSD块的大小或样式，从而在维持图像信息的传达的同时，又能按用户的喜好，很好地防止残像。
第三，因为能预先防止残像，所以能提供非常干净的画面，可以提高用户的满意度。
【附图说明】
图1是传统技术的图像显示设备结构框图。
图2是本发明的图像显示设备的画面残像防止装置框图。
图3至图6是本发明的图像显示设备的画面残像防止方法的流程图。
图7的a及b是本发明的图像显示设备的画面残像防止方法的实例图。
附图中主要部分的符号说明：
键盘输入部 100， 微型计算机 200，
存储器 300， OSD处理部 400，
图像信号输入部500， 定标器 600，
混合器 700， 缓冲存储器 800，
显示驱动部 900， 图像显示设备(LCD或PDP)1000。
【具体实施方式】
本发明的图像显示设备画面残像防止装置，如图2所示，设有如下的结构，即：设有一个用来输入用户要求指令的键盘输入部100；设有一个根据被输入的水平/垂直同步信号(H-Sync/V-Sync)及时钟脉冲(Clk)，来解读输入图像格式，并为能按相关格式进行显示而输出控制信号，而且当用户通过键盘输入部100输入画面残像防止模式时，则为了防止画面残像将生成OSD的微型计算机200；设有一个从微型计算机200产生的OSD，处理成能够在画面上进行显示的信号的OSD处理部400；设有一个按微型计算机200的控制信号，储存用来控制OSD相关数据及各种系统数据的存储器300；还设有一个接收模拟R、G、B图像信号或数字R、G、B图像信号，然后输出数字R、G、B图像信号的图像信号输入部500；还设有一个将从图像信号输入部500输出的图像信号，将以帧(Frame)为单位临时进行储存的缓冲存储器800；还设有一个将储存在缓冲存储器800中的图像信号，按相关显示模块的信号输入时钟来进行传送的定标器600；还设有一个将从定标器600传送的图像信号，和从OSD处理部400输出的OSD信号加以混合然后进行输出的混合器700；还设有一个接收从混合器700输出的图像信号，然后用来驱动相关图像显示设备(PDP或LCD)1000的显示驱动部900。
下面，对具有这种结构的本发明，参照附图进行详细说明：
用户通过键盘输入部100可以设定开/关残像防止功能，也可以输入其它工作所需的指令。如果用户通过键盘输入部100去启动残像防止功能，那么微型计算机200将接收该指令然后生成OSD数据。于是，OSD处理部400就把从微型计算机200生成的OSD数据，变换成一个能在画面上进行显示的信号，并按被输入的图像信号的水平/垂直同步信号，输出R、G、B形态的信号。
另外，从图像信号输入部500输出的图像信号，输入到定标器600，并以帧为单位储存到缓冲存储器800。
并且，定标器600将把储存在缓冲存储器800中的图像信号，按相关图像显示设备的信号输入时钟来进行输出；该输出的图像信号，将被输入到混合器700，并按微型计算机200的控制信号，和在OSD处理部400中被处理成OSD的信号进行混合然后再输出。从混合器700输出的混合信号被输入到显示驱动部900，而显示驱动部900驱动相关的图像显示设备(LCD或PDP)，并显示被输入的信号。
下面参照图3，对具有上述结构的本发明，即图像显示设备的画面残像防止装置及方法进行说明：
首先，要判断用户是否选择了残像防止模式S11，接着判断结果S11，用户选择了残像防止模式，那么就设定OSD的大小、刷新时间以及扫描模式S12。这时，从顺次扫描模式、随机扫描模式、复数OSD扫描模式之中，将设定其中的某一个。并且将混合输入的图像信号和生成的OSDS13。接着，在被设定的刷新时间内，在相同的位置上显示生成的OSD；当刷新时间结束，那么根据被设定的扣描模式去移动OSDS14～S15。另外，如果用户关闭了残像防止模式，那么就结束所有例行程序；如果没有关闭，将去重复上述的S13～S16阶段S17。
下面，参照图4至图6，对顺次扫描模式、随机扫描模式、复数OSD扫描模式的各个OSD，是以什么方式进行扫描，而残像是怎样被防止的过程进行说明。
顺次扫描模式：
参照图4可知，顺次扫描模式将由下述的几个阶段构成：首先设定OSD的扫描起始位置S21，这时，被设定的扫描起始位置将位于有效画面的左方最上端，然后，如果用户选择了残像防止模式，那么就按被设定的刷新期间，将在被设定的起始位置上显示OSDS22～S23，然后，如果经过了被设定的刷新时间，那么就以生成的OSD大小使其向右方移动，并在被移动的位置上，在被设定的刷新期间进行显示S24～S25。接着，去判断显示的OSD是否被显示在有效画面上S26。判断结果S26如果显示的OSD是被显示在有效画面上，那么将继续重复阶段S24～S25；如果没有被显示在有效画面上，那么就按OSD的大小使其移动到有效画面的下一行S27。然后，如果在被移动的位置上，OSD被显示在有效画面上，那么在被设定的刷新期间显示OSD之后，将返回到S24阶段S28。
随机扫描模式：
参照图5可知，随机扫描模式将由下述的几个阶段构成：首先设定OSD的扫描起始位置S31。这时起始位置设定在有效画面上的任意位置。然后，如果用户选择了残像防止模式，那么就按被设定的刷新期间在被设定的位置上将显示OSDS32～S33。接着将生成OSD的随机位置，然后判断生成位置上的OSD是否被显示在一个有效的画面上S34～S35。
判断结果S35，如果在被生成位置上的OSD被显示在有效画面上，那么就按被设定的刷新期间在生成的位置上显示OSD，然后返回到S34阶段S36。
复数OSD扫描模式：
参照图6可知，复数OSD扫描模式将由下述的几个阶段构成。首先。选择扫描模式，即要决定是选择顺次扫描模式，还是选择随机扫描模式的问题S41。
决定的结果S41，如果是选择了顺次扫描模式，那么就设定第1及第2OSD(OSDa及OSDb)的扫描起始位置S42～S43。然后，在设定的扫描起始位置上，将按被设定的刷新期间进行显示S44。
接着，按第1及第2OSD(OSDa及OSDb)的幅宽，向左/右方进行移动S45。然后，在被移动的位置上，将按被设定的刷新期间进行显示S46。接着去判断被显示的OSD是否显示在有效画面上S47。
判断结果S47，如果OSD是被显示在有效画面上，那么就返回到上述阶段S45；如果没有被显示在有效画面上，那么按第1及第2OSD(OSDa及OSDb)的高度移动到下一行或上一行S48。然后，判断被移动后显示的OSD，是否显示在有效画面上S49。
判断结果S49，如果是被显示在有效画面上，那么就按被设定的刷新期间，在相同的位置上显示OSD，然后去重复S45～S49阶段。
另外，如果所选择的扫描模式是随机扫描模式，那么就去设定第1及第2OSD(OSDa及OSDb)的扫描起始位置S51～S52。这时，被设定的起始位置，是在有效画面上被任意设定的位置。然后，在被设定的位置上将按被设定的刷新期间进行显示S53。接着，生成第1及第2OSD(OSDa及OSDb)的随机位置S54。然后去判断被显示的OSD是否显示在有效画面上S55。
判断的结果S55，如果生成的OSD是被显示在有效画面上，那么就按被设定的刷新期间在相同的位置上显示OSD，然后去重复S54～S55阶段S56。
如上所述，本发明的图像显示设备的画面残像防止装置及其方法，首先，当用户在菜单上起动残像防止功能时，就把刷新用OSD的大小及样式设定成为基本值，或按照用户预先设定的方法，根据OSD的大小和样式去选择已经被储存起来的OSD的大小及样式。
在这里，残像防止功能的动作中被显示的OSD的大小(举例来说2×2点，3×3点，4×4点，5×5点，…等)和样式，将可以由用户来选择。
另外，根据用户的需要设定一个单元被刷新的维持时间，即刷新时间，和把全部画面的所有单元进行刷新的重复时间，即重复周期；并选择OSD的移动方法，然后根据被选择的各个移动方法来决定OSD进行显示的初始位置；如此生成的OSD，将与图像信号进行混合，并按照被输入的图像信号的水平/垂直同步信号来进行显示。
这时，应考虑显示OSD的位置及OSD的大小，判断是否被显示在画面的有效的领域(有效领域)；如果脱离画面的有效领域，那么就去重新移动一次位置，或者去移动OSD的显示位置，以便使其能进入有效的领域内。
并且，如果用户没有关闭残像防止模式，那么就检测是否结束了把全部画面加以刷新的一个周期的动作；如果没有结束，就继续实施下一动作；如果周期结束，就等待到下一刷新周期开始；如果下一周期开始，就在被设定的位置上去移动OSD。
另外，在一个刷新周期内，OSD在特定的单元被显示并被维持的时间，将与OSD的移动速度有关。因此，从OSD被混合到图像后进行显示的瞬间开始，刷新时间将开始减少。如果刷新时间成为‘0’，那么在以前位置上显示OSD的期间，将继续重复被计算出的向下一位置移动OSD来进行显示的过程，直到关闭残像防止功能为止，将循环无限环路来执行一系列的动作。
下面，对如上所述的本发明，即图像显示设备的画面残像防止装置及方法，参照如下的实例来进行说明。
举例来说，使用移动OSD的速度为3×3点的OSD，把852×480像素的屏面以16.6msec(在屏面驱动频率是60Hz的情况)为单位来移动1个像素，并借此来扫描全部画面时，大约需要12分钟来刷新568个像素。即上述的情况是属于选择3×3点的OSD，并以最快的速度去扫描的一种情况，而特定单元被刷新的周期是12分钟。在PDP模式的特定单元中，能产生残像的时间，在最坏的条件下大约为30分钟。即当特定的单元以相同的颜色进行大约30分钟以上的放电时，将可能产生残像。所以，如果约每12分钟，让放电胞单元被白色OSD去刷新，那么就可以防止产生残像。
如果，使用1×852点的OSD来对屏面以行为单位进行扫描，那么一个单元被刷新的周期大约为8分钟；所以OSD能移动的最高速度，将受到屏面驱动频率的限制；为了更有效地消除残像，应该加长一个单元被白色OSD刷新的持续时间，这可以通过使OSD的移动的速度变慢来实现。
另外，如果在图像信号的1帧上，同时去显示多个白色OSD，那么可以在短时间内扫描宽幅的屏面，因此在防止残像方面将会更加有效。由于能设定扫描整个画面周期的重复时间，因此使刷新用OSD不与图像信号一起继续进行显示，而是可以将其设定成以一定的时间单位来进行重复显示。
这样在刷新PDP屏面单元的OSD移动方法中，将不会影响用户解释图像信息，即便有微小的影响，也由于让用户能够选择喜好的移动方法，因此可以减少由于残像防止功能而引起的侧面效果(SideEffect)。也就是说，由于防止残像是利用了不使图像失真，而且用户感觉不出的小块OSD，并使特定的单元在一定期间以白色或其它颜色进行放电，因此不存在由于残像防止功能的动作，使整个图像进行上/下/左/右方向的移位(Shift)，或者使整个画面被拉近/拉远(Zoom In/Out)的妨碍用户观看画面的侧面效果(Side Effect)。
举例来说，也可以采取单纯的把全部单元按一定的单位顺次扫描的方法；也可以随机移动OSD位置的方式，使图像的任意部分能实现刷新；也可以使用多个OSD来画出一定图案进行移动的方式实现刷新。
另外，参照图7的a和b，对利用OSD来防止残像的实例进行说明如下。
首先，图7的a是实施顺次扫描模式的实例画面；图7的b是在复数OSD模式中实施随机扫描模式的实例画面。
图7的a示出了OSD在显示模块的画面上移动的趋势，即示出了在阴极射线管中电子枪以扫描模式，从左侧最上端到右侧最下端以之字形来移动OSD的情况；OSD在某一任意的时刻，可以位于整个画面的特定部位。
另外，图7的b是利用多块OSD，随机改变OSD显示位置的情形；在画面上移动多个OSD块的方法中，将使各个OSD互相排斥地进行移动，以防各个OSD块相互重叠，从而可以在相同的时间内使其能刷新更多的单元。
而且，本发明的图像显示设备的画面残像防止装置及其方法，如PDP或LCD通过单元发光来显示图像信号的图像显示设备中，为了消除由于使某个特定单元持续发光一定时间产生的残像，将在画面上移动最有效的白色信号的OSD，因此能防止特定单元以一定的颜色长时间进行发光而造成的特性变化。