DE3789564T2

DE3789564T2 - Halbton-Anzeigevorrichtung und -methode für eine flache Matrix-Anzeige.

Info

Publication number: DE3789564T2
Application number: DE3789564T
Authority: DE
Inventors: Zenichirou C O Mitsubishi Hara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2007-01-24
Also published as: DE3789564D1; US4870324A; EP0234289B1; EP0234289A2; JPS62171385A; EP0234289A3; CA1278892C

Description

Diese Erfindung betrifft ein Halbton-Anzeigesystem, bei dem bei der Darstellung von Videosignalen, wie beispielsweise Fernsehsignalen, eine Halbtondarstellung mit Abstufungen pro Teilbild erreicht wird, wobei ein ganze positive Zahl ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Halbton-Anzeigesystem für eine Flachmatrix-Kathodenstrahlröhre (CRT) bei der das Flackern, wie beispielsweise eine Schwebungsüberlagerung, von auf der CRT dargestellten Bildern unterdrückt wird.
Ein Beispiel einer herkömmlichen Flachmatrix-CRT ist so ausgelegt, daß Gitterelektroden aus einer Vielzahl Rasterelektroden und einer Vielzahl Datenelektroden bestehen, die so angeordnet sind, daß sie zusammen mit den Rasterelektroden eine Matrixstruktur bilden. An ausgewählte Elektroden innerhalb der zwei verschiedenen Elektrodengruppen werden Impulsspannungen mit vorgegebener Abstufung in der Weise angelegt, daß die durch die Rasterelektroden und Datenelektroden ausgewählten Bildelemente, an die die Impulsspannung angelegt wird, zum Emittieren von Licht veranlaßt werden.
Bei diesem Vorgang werden, wie im Fachgebiet gut bekannt, von einem direkt beheizten Zeilenheizdraht emittierte Elektronen durch die an die Gitterelektroden, die aus den Rasterelektroden und den Datenelektroden bestehen, angelegten Spannungen beschleunigt, um auf eine auf hoher Spannung liegende Anode aufzutreffen, wodurch ein lichtemittierendes Material, wie beispielsweise eine fluoreszierende Schicht, die auf der Anode mittels Beschichtung aufgebracht ist, durch die Kollisionsenergie zur Emission von Licht angeregt wird. Sie beispielsweise EP-A- 0150 991.
Fig. 1 stellt die Gitterelektrodenstruktur einer derartigen Flachmatrix-CRT dar. Bei der Flachmatrix-CRT von Fig. 1 ist die Gitterelektrodenstruktur eine 4·4 Matrixstruktur, die aus Rasterelektroden X1 bis X4 und Datenelektroden Y1 bis Y2 besteht. Der 4·4 Matrixstruktur entsprechend sind fluoreszierende rote, grüne und blaue Substanzen auf die vorgegebenen (nicht dargestellten) Bereiche der Anodenoberfläche wie erforderlich aufgebracht, so daß in einem Teilbild sechzehn (16) Bildelemente rot (R), grün (G) und blau (B) erscheinen können.
Durch das Anlegen von Spannungen an die Rasterelektrode und die Datenelektrode, die für das Bildelement entsprechend vorgesehen sind, kann ein gewünschtes Bildelement ausgewählt werden. Und nur das auf diese Weise ausgewählte Bildelement kann Licht emittieren.
Die Fig. 2(a) bis 2(h) sind Diagramme für eine Beschreibung eines konventionellen Halbton-Anzeigesystems für die vorstehend beschriebene Flachmatrix-CRT, bei der ein Teilbild in vier Teile unterteilt ist, und die Anzeige mit einem 1/4-Tastverhältnis in vierundsechzig (64) Abstufungen ausgeführt wird. In den Fig. 2(b) bis 2(e) bezeichnen die Bezugszeichen GX&sub1; bis GX&sub4; die Spannungswellenformen der an die in Fig. 1 dargestellten X1 bis X4 angelegten Rastersignale. In der Fig. 2(f) bezeichnet das Bezugszeichen GY eine der Spannungswellenformen der an die in Fig. 1 dargestellten Datenelektroden Y1 bis Y4 angelegten Datensignale. Wie es in den Fig. 2(g) und 2(h) vergrößert dargestellt ist, wird, während eines der Rastersignale, beispielsweise GX&sub1;, ausgewählt ist, ein Signal mit vierundsechzig Abstufungen o, 1, 2, . . . A, . . . 38, 39, 3A, . . . . . . 3F (=N) in hexadezimaler Darstellung als das Datensignal angelegt. In den Fig. 2(f) und 2(h) bezeichnen die Bezugszeichen TB&sub1; bis TB&sub4; Austastperioden.
In dem Falle, bei dem eine Gleichspannungsbetriebsquelle für die vorstehend beschriebene CRT verwendet wird, tritt eine Potentialdifferenz zwischen beiden Enden des direkt beheizten Zeilenheizfadens (Kathode) auf, was eine unterschiedliche Helligkeit des damit dargestellten Bildes ergibt. Zur Beseitigung dieses Problems wird eine Wechselspannungsquelle verwendet. Wie in Fig. 2(a) dargestellt, wird eine Wechselspannung als Betriebsspannung Ef an den Heizfaden angelegt, um die Helligkeit des angezeigten Bildes gleichmäßig zu halten.
Ferner können in den Falle, bei dem eine Halbton- Darstellung nicht erforderlich ist, wenn nur gewöhnliche Informationen dargestellt werden, die Rasterelektroden mit einer hohen Geschwindigkeit abgerastert werden, und die Frequenz kann nach Bedarf gewählt werden. Andererseits ist in dem Falle, bei dem die Halbtondarstellung notwendig ist, um Videosignale, wie beispielsweise Fernsehsignale darzustellen, das Bild so, daß die Abrasterung sechzig (60) Mal pro Sekunde erfolgt und ein (1) Teilbild pro 1/60 Sekunde angesteuert wird. Daher stimmt die Bildwiederholungsperiode mit der Schwingungsperiode der Betriebsquelle überein, demzufolge Störungen wie Schwebungen des dargestellten Bildes auftreten.
Dementsprechend ist es angesichts des Vorstehenden eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Probleme zu beseitigen, die mit einer konventionellen Halbton-Anzeige einhergehen.
Der vorliegenden Erfindung entsprechend, ist ein impulsbreitenmoduliertes Halbton-Anzeigesystem für eine Flachmatrixanzeige bereitgestellt, um ein Videosignal in Halbtondarstellung mit n Helligkeitsstufen anzuzeigen, das gekennzeichnet ist durch: eine Einrichtung zum Erzeugen eines Teilbildrastersignals mit einer m-fachen Frequenz der Teilbildrasterfrequenz des Videosignals; und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Helligkeitsdatensignals, um eine Halbton- Anzeige mit n/m Abstufungen während jeder 1/m-Teilbildperiode zu erzeugen, um eine Anzeige mit n Abstufungen über eine volle Teilbildperiode zu ermöglichen, wobei m und n positive ganze Zahlen sind, n größer als m ist und keines davon gleich 1 ist.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Anzeige von Videosignalen in einem Halbton- Anzeigesystem für eine Flachmatrixanzeige bereitgestellt, das eine Halbton-Anzeige mit n Abstufungen pro Teilbild bewirkt, indem es die Schritte aufweist: a) Erzeugen eines Teilbildrastersignals mit einer m-fachen Frequenz der Teilbildrasterfrequenz des Videosignals; und b) Erzeugen eines Helligkeitsdatensignals zum Erzeugen einer Halbton- Anzeige mit n/m Abstufungen für jede 1/m Teilbildperiode, c) wobei m und n positive ganze Zahlen sind, n größer als m ist und keines davon gleich 1 ist.
Bei einem derartigen System oder Verfahren zur Anzeige von Videosignalen, wie beispielsweise Fernsehsignalen, wird eine Halbton-Anzeige mit Abstufungen für jedes Teilbild bewirkt, und eine Rastersignalfrequenz für ein Einzelteilbild wird m-fach so hoch ausgelegt, und ein Datensignal erzeugt eine Halbton-Anzeige mit n/m Abstufungen während jeder 1/m Teilbildperiode.
Von den beigefügten Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 eine erläuternde Darstellung, welche die Struktur der Gitterelektroden in der CRT zeigt, auf die das technische Konzept der Erfindung angewendet wird;
Fig. 2(a) bis 2(h) Diagramme für die Beschreibung eines konventionellen Halbton-Anzeigesystems; und
Fig. 3(a) bis 3(i) Diagramme für die Beschreibung eines Halbton-Anzeigesystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3(a) bis 3(i) beschrieben. In einem Halbton-Anzeigesystem der vorliegenden Erfindung wird, wie in-den Fig. 3(a) bis 3(d) dargestellt, die Frequenz eines Einzelteilbild-Rastersignals GX&sub1; bis GX&sub4; vierfach (m = 4) so hoch wie die Frequenz der Signale Nr.1 bis Nr.4 (im Vergleich zu dem Fall der Fig. 2(b) bis 2(e)) ausgelegt. Wie in Fig. 3(e) dargestellt, ist ein Datensignal GY so ausgelegt, daß es die Anzeige von sechzehn (16) Abstufungen (18 = 64/4) während jedes 1/4 Teilbildes ausführt. Das Datensignal ist in den Fig. 3(f) bis 3(i) im Detail dargestellt. Beispielsweise ist für die Periode Nr. 1 dem Signal GY ein Signal mit sechzehn (16) Abstufungen 0, 4, 8, C, 10, 14, 18, 1C, 20, 24, 28, 2C, 30, 34, 38 und 3C zugeordnet.
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist bei dem Halbton-Anzeigesystem für die CRT mit Gitterelektroden in Matrixform, welche aus vier Zeilen mit Rasterelektroden und vier Spalten mit Datenelektroden besteht, die Einzelteilbild-Rastersignalfrequenz vierfach so hoch ausgelegt, und das Datensignal ist ausgelegt, die Halbton-Anzeige mit sechzehn (16) Abstufungen während einer 1/4 Teilbild-Periode (1/60) auszuführen. Demzufolge stimmt die Rasterfrequenz nicht mit der Frequenz der Wechselspannungsbetriebsquelle überein. Da insbesondere die erstere Frequenz viermal so hoch ausgelegt ist wie die letztere, kann das Problem, daß eine wellenartige Schwebungsinterferenz in dem Anzeigebild oder ein Flackern in dem dargestellten Bild auftritt, beseitigt werden. Damit ist das auf der CRT angezeigte Bild immer stabil und frei von einem derartigen Problem.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beträgt die Frequenz der Wechselspannungsbetriebsquelle 60 Hz und die Gitterelektroden sind in einer 4·4 Matrix angeordnet. Es ist jedoch anzumerken, daß die Erfindung nicht darauf oder dadurch eingeschränkt ist. Das heißt, der Kern der Erfindung besteht darin, daß die Einzelteilbild-Rastersignalfrequenz mfach so hoch ausgelegt wird, wobei m eine positive ganze Zahl ist, und das Datensignal ausgelegt wird, die Halbton-Anzeige mit sechzehn (16) Abstufungen während einer 1/m Teilbild- Periode (1/60) auszuführen, wobei n eine positive ganze Zahl ist.
In dem Halbton-Anzeigesystem der vorliegenden Erfindung stimmt die Rasterfrequenz nicht mit der Frequenz der Betriebsquelle überein, was das Problem beseitigt, daß das dargestellte Bild unter dem unerwünschten Schwebungsinterferenz- oder Flackerphänomen leidet. Somit ist das dargestellte Bild zu jeder Zeit stabil.

Claims

1. Impulsbreitenmoduliertes Halbton-Anzeigesystem für eine Flachmatrixanzeige, um ein Videosignal in Halbtondarstellung mit n Helligkeitsstufen anzuzeigen, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung zum Erzeugen eines Teilbildrastersignals mit einer m-fachen Frequenz der Teilbildrasterfrequenz des Videosignals; und

eine Einrichtung zum Erzeugen eines Helligkeitsdatensignals um eine Halbton-Anzeige mit n/m Abstufungen während jeder 1/m-Teilbildperiode zu erzeugen, um eine Anzeige mit n Abstufungen über eine volle Teilbildperiode zu ermöglichen, wobei m und n positive ganze Zahlen sind, n größer als m ist, und keines davon gleich 1 ist.

2. Halbton-Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Abstufungen n gleich 64 ist und die Einrichtung zum Erzeugen des Teilbildrastersignals eine Teilbildrastersignalfrequenz erzeugt, die das Vierfache der Teilbildrasterfrequenz des Videosignals ist.

3. Verfahren zur Anzeige von Videosignalen in einem Halbton-Anzeigesystem für eine Flachmatrixanzeige, das eine Halbton-Anzeige mit n Abstufungen pro Teilbild bewirkt, indem es die Schritte aufweist:

a) Erzeugen eines Teilbildrastersignals mit einer mfachen Frequenz der Teilbildrasterfrequenz des Videosignals; und

b) Erzeugen eines Helligkeitsdatensignals zum Erzeugen einer Halbton-Anzeige mit n/m Abstufungen für jede 1/m Teilbildperiode,

c) wobei m und n positive ganze Zahlen sind, n größer als m ist, und keines davon gleich 1 ist

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Anzahl der Abstufungen n gleich 64 ist und der Schritt zum Erzeugen der Teilbildrastersignalfrequenz für das m-fache Abrastern eines einzelnen Teilbildes, die Teilbildrastersignalfrequenz zum Vierfachen der Teilbildrasterfrequenz des Videosignals macht.