JP2853998B2 - 表示装置、および表示装置の動作方法 - Google Patents

表示装置、および表示装置の動作方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表示装置、および表示装置の動作方法に関
する。さらに詳しくいえば、本発明は、例えば強誘電性
液晶材料により作製された双安定要素を用いたグレース
ケール・テレビジョン表示装置、およびその動作方法に
関するものである。 英国特許第1594151号明細書には、２進数のビデオ信
号の値に比例した期間のあいだ各要素が駆動される表示
装置が開示されている。 本発明は、表示画面に表示するための一つの画像を表
わす目的で受信されるデータ信号中の対応する２進数の
ディジタル形式のデータ・ワードに依存して、双安定状
態中の１つの状態をそれぞれ選択的にセットしうる双安
定性の複数のピクセルからなるマトリクス状のラチスを
有し、上記データ・ワードは、上記ピクセルの各々にお
ける輝度レベルを表示するための２進数の複数のビット
桁のデータからなり、さらに、上記表示画面内の上記ラ
チスを構成する全ての行に対し時間多重アドレッシング
によるアドレス指定を行い、上記データ・ワードを構成
する上記複数のビット桁のデータに対応させて各行内の
ピクセルをセットするためのアドレス手段を具備してな
り、 このアドレス手段は、上記各行内のピクセルをセット
するための一つの周期的なシーケンスにおいて、予め選
定されたグループ内の複数の行内のピクセルをセットす
る手段を含み、上記グループ内の複数の行は、上記グル
ープ内で隣接する行間の物理的な間隔が、上記表示画面
内の上記ラチス全体への一連のアドレス工程において、
時間的に上記２進数の複数のビット桁の重みに比例する
ように構成され、かつ、上記の隣接する行間の物理的な
間隔の合計を、上記表示画面内の全体の行の数に合わせ
るように構成され、 さらに、上記アドレス手段は、上記一つの周期的なシ
ーケンスにおいて、上記グループ内のある行の全てのピ
クセルを、上記表示画面内の上記ラチスの対応する行に
おける上記２進数のデータ・ワードの特定のビット桁の
データに基づいてセットし、さらに、上記一つの周期的
なシーケンスにおいて、順次的にセットされる他の行の
ピクセルを、上記ラチスの対応する行における上記２進
数のデータ・ワードの他のビット桁のデータに基づいて
セットするような表示装置が提供される。 好ましくは、本発明の表示装置においては、数値ｎ
が、上記データ・ワードを構成する上記２進数の複数の
ビット桁の数に等しい数値として定義されるようなｎ個
の行のグループ内のある行のピクセルが、上記グループ
内の他の行のピクセルに対しセットされるデータの２進
数のビット桁とは異なるような特定のビット桁のデータ
に従ってセットされ、上記グループ内のｎ個の行内のピ
クセルは、上記一つの周期的なシーケンスにおいてセッ
トされ、上記グループ内で隣接する行間の物理的な間隔
が、上記一連のアドレス工程において、時間的にｎビッ
ト桁の重みに比例するように構成される。 さらに、好ましくは、本発明の表示装置は、上記一つ
の画像に対する平均輝度レベルの値を発生するための手
段と、上記一つの画像に対する発生された平均輝度レベ
ルの値に従って次の画像における上記データ・ワードの
上記２進数の複数のビット桁のデータに対応する輝度レ
ベルのスケーリングを行うための手段とをさらに具備す
る。 さらに、好ましくは、本発明の表示装置においては、
複数の液晶セルが、上記のマトリクス状のラチスを形成
している。 また一方で、本発明は、双安定状態中の１つの状態を
それぞれ選択的にセットしうる双安定性の複数のピクセ
ルからなるマトリクス状のラチスを有する表示装置の動
作方法であって、 表示画面に表示するための一つの画像を表わすデータ
信号を受信し、 このデータ信号は複数の２進数のディジタル形式のデ
ータ・ワードからなり、これらのデータ・ワードの各々
は、対応するピクセルにおける輝度レベルを表示し、 さらに、上記の各々のデータ・ワードは、２進数の複
数のビット桁のデータからなり、 上記表示画面内の上記ラチスを構成する全ての行に対
し時間多重アドレッシングによるアドレス指定を行うこ
とによって、上記データ・ワードを構成する上記複数の
ビット桁のデータに対応させて各行内のピクセルをセッ
トし、 上記各行内のピクセルをセットするための一つの周期
的なシーケンスにおいて、予め選定されたグループ内の
複数の行内のピクセルがセットされ、上記グループ内の
複数の行は、上記グループ内で隣接する行間の物理的な
間隔が、上記表示画面内の上記ラチス全体への一連のア
ドレス工程において、時間的に上記２進数の複数のビッ
ト桁の重みに比例するように構成され、かつ、上記の隣
接する行間の物理的な間隔の合計を、上記表示画面内の
全体の行の数に合わせるように構成され、 上記一つの周期的なシーケンスにおいて、上記グルー
プ内のある行の全てのピクセルが、上記表示画面内の上
記ラチスの対応する行における上記２進数のデータ・ワ
ードの特定のビット桁のデータに基づいてセットされ、
さらに、上記一つの周期的なシーケンスにおいて、順次
的にセットされる他の行のピクセルが、上記ラチスの対
応する行における上記２進数のデータ・ワードの他のビ
ット桁のデータに基づいてセットされるような表示装置
の動作方法を提供する。 好ましくは、本発明の表示装置の動作方法において
は、数値ｎが、上記データ・ワードを構成する上記２進
数の複数のビット桁の数に等しい数値として定義される
ようなｎ個の行のグループ内のある行のピクセルが、上
記グループ内の他の行のピクセルに対しセットされるデ
ータの２進数のビット桁とは異なるような特定のビット
桁のデータに従ってセットされ、上記グループ内のｎ個
の行内のピクセルは、上記一つの周期的なシーケンスに
おいてセットされ、上記グループ内で隣接する行間の物
理的な間隔が、上記一連のアドレス工程において、時間
的にｎビット桁の重みに比例するように構成される。 さらに、好ましくは、本発明の表示装置の動作方法
は、上記一つの画像に対する平均輝度レベルの値を発生
し、上記一つの画像に対する発生された平均輝度レベル
の値に従って次の画像における上記データ・ワードの上
記２進数の複数のビット桁のデータに対応する輝度レベ
ルのスケーリングを行うことを含む。 本発明は、付加的なラインおよびドライバ、または高
解像度空間振動法あるいは極端に高速なスイッチング時
間を必要とすることなしに双安定のセット可能なピクセ
ル要素のラチスの効果的なアドレッシングを可能にす
る。 １つのピクセルは１またはそれ以上の液晶セルよりな
る。 本発明はカラー表示装置および白黒表示装置に適用で
きる。 本発明の他の局面は、本発明を具現した表示装置のフ
ォーマットの、例えばここに記述されかつ図示されたフ
ォーマットの信号の発生に適合しかつそのために設計さ
れた装置を提供する。本発明の他の局面は、このような
信号の伝送に適合したおよび／またはそのために設計さ
れた装置、このような信号の受信のために適合したおよ
び／またはそのために設計された装置、およびこのよう
な信号を処理するための装置を提供する。従って、例え
ば、本発明はここで説明される態様で表示装置のアドレ
ッシングのために適合したおよび／またはそのために設
計されたドライバ集積回路を具体化する。 以下図面を参照して本発明の実施例につき説明しよ
う。 第１図において、全体として数字１で示されている表
示装置はビデオ信号受信機２と、完全な映像の表示すな
わちビデオ信号の１つの画像を生ずるのに十分な量のビ
デオ信号を保持する容量を有する記憶器３を具備してい
る。また４つの行出力装置４、５、６および７が設けら
れており、これらの装置はそれぞれピクセルの１つの行
を画像記憶器３から取り出しうるようにする。また、こ
れらの装置はそれぞれ各行の各ピクセルに対する情報の
１つのビットをそれぞれ分離するためのビット抽出器
８、９、10または11を有している。それによって得られ
る信号は、50個の双安定の表面安定化された強誘電性液
晶ピクセル要素よりそれぞれなる600の行で形成された
マトリクス状のラチス16に作用するピクセル・ドライバ
12、13、14または15に送られる。 第２図は表示装置１に使用するのに適しておりかつ長
さが１つの画像に対応したビデオ信号を部分的に示して
いる。この信号は、１つの画像のための信号の始まりを
示すフラグ・パルス20と、それに続く、それぞれ特定の
ピクセル（第２図においてカッコ内の座標で示されてお
り、X/Yは行Ｘ、列Ｙのピクセルを意味する）に対する
表示データである多数の部分（そのうちの１つだけが21
で示されている）を有している。さらに詳細には、各部
分21は４つのビットを有しており、それらのビットのそ
れぞれは第３図および第４図に関連して後で説明するア
ドレッシング・ステージの１つに用いるための設定値を
表わす。 第３図は行出力、ビット抽出器およびピクセル・ドラ
イバの１つのライン周期における動作のシーケンスを示
しており、第４図は１つの画像周期において行のうちの
あるものに対して行われるアドレッシングのモードを示
している。 第４図は、行281、441、521および561が所定のライン
周期でアドレスされるステージにおける表示装置１を示
している。従って、最初のビット（すなわち最下位桁ビ
ット）として「１」を有するラチスの行561における各
ピクセル要素がオンされ、他のピクセル要素はオフさ
れ、従って、第２図に示されたビデオ信号を取り出す場
合、ピクセル561/1および561/2はオンしており、ピクセ
ル561/3および561/4はオフしているであろう。同様に、
第２のビットとして「１」を有する行521における各ピ
クセル要素がオンされ、第３のビットとして「１」を有
するライン441の各ピクセル要素がオンされ、そして第
４のビット（すなわち最高位桁ビット）を有するライン
281の各ピクセル要素がオンされる。これらのピクセル
は１つのライン周期内で順次的にアドレスされる。 次のライン周期において、ライン282、442、522およ
び562は、先行ライン周期においてライン281、441、521
および561がアドレスされたのと全く同じ方法でアドレ
スされる。次のライン周期およびその後のライン周期に
ついても同様にして行われる。しかしながら、第41番目
のライン周期においては、アドレスされるラインは32
1、481、561および１である（最後のラインは実効的に
は601である）。従って、最初のライン周期における表
示データの最初のビットによってアドレスされたライン
561は表示データの第２のビットによってアドレスさ
れ、それら２つのアドレス間の時間間隔は40個のライン
周期であり、従って最初のビット表示データが、１つの
画像周期の1/16でありかつ１つのグレーレベルに対応す
る時間間隔のあいだ該当ピクセルを駆動する。表示デー
タの３番目のビットによるライン561の３番目のアドレ
ッシングは、さらに80個のライン周期の後で生じ、２番
目のビット表示データは１つの画像周期のさらに2/16に
対して使用され、従ってそれは２つのグレーレベルに相
当し、次のアドレッシングは、さらに160個のライン周
期の後で４番目のビットによって行われ、３番目のビッ
ト表示データは４つのグレーレベルに相当するこの時間
間隔に対して使用され、次のアドレッシングは８つのグ
レーレベルに対応する320個のライン周期の後で最初の
ビットによって行われる。人間の視覚系統はこれらの個
々のグレーレベルを積分するレスポンスを有している。 同様にして、画像内の各ラインは、１つの画像周期の
あいだに、40、80、160および320個のライン周期の時間
間隔で４回アドレスされ、かつ各ピクセル要素は適当と
考えられるのに応じてそれらの時間間隔のうちの１また
はそれ以上のもののあいだオンされうる。このようにし
て、４つのビットの表示データ部分が16個のグレーレベ
ルのうちの１つを形成する。第２図に示された表示デー
タ部分をみると、1/1は16個のグレーレベルのうちのレ
ベル８を有し、1/2はレベル３を有し、561/1はレベル13
を有し、561/2はレベル１を有し、561/3はレベル８を有
し、561/4はレベル10を有し、600/50はレベル０を有し
ている。 任意の１つの画像において、16個のグレーレベルを微
分することが可能でありうるが、非常に明るいまたは非
常に暗い画像はコントラストを失ないフェードアウトす
るので、一連の画像における輝度レベルの全ダイナミッ
クレンジを表示するのにはこれで十分でないことがあり
うる。完全な８ビット解像度を有する255ライン／フィ
ールドを表示するためにライン・アドレス時間を20μｓ
に短縮するための他の手段としては、先行フィールドの
平均輝度レベルが４ビットA/D変換器の基準電圧をセッ
トする適応グレースケール手法が用いられうる。アナロ
グ信号は、A/D変換器によって変換され、４ビットが先
行画像における輝度の範囲をスケール（scale）し、16
個のグレーレベルが各画像で常に解像されうるようにす
る。第５図は種々のコントラスト・レベルを有するシー
ンに対する４ビット・レベルの量子化を示している。こ
れは先行フレームのある画定された平均輝度レベルを検
知することによって実現され、そのレベルがステップ比
較器内で100％輝度レベルと比較され、そしてそのステ
ップ比較器が輝度レベルをスケールするための可変基準
電圧を与える。第６図は適応スケーリング（adaptive s
caling）を実現しうる装置のブロック図である。 適応スケーリングに従って表示上の輝度レベルを変化
させるためには、１つのグループの行がアドレス・ライ
ンの一部分にわたってスケールされる。そのグループの
外のアドレス・ラインは、最上位桁ビットを表示してい
る周期の終りにおいて付加的な情報ビットの形で与えら
れるブランキング・パルスによって消去される。これは
利用しうるライン書き込み時間を67μｓから53μｓに短
縮する。そのグループ内の行は最低位桁ビットに対する
周期が１ライン・アドレス時間だけとなるまで圧縮され
る。各フィールドが並列に２つの半分にアドレスされる
と、１つのグループが最大150ライン（100％輝度）また
は最少15ライン（10％輝度）をスケーリングすることが
でき、全体で合計10個の輝度レベルが得られる。これら
の輝度レベルの幾つかあるいはすべてが、A/D変換器に
供給される可変基準電圧を画定し、各シーンにおける輝
度レベルが忠実に再生されるようにする。輪郭効果（co
ntouring effects）を軽減するために、基準電圧信号
は、５ビット解像度を実現するために最低位桁ビットに
等価な程度だけランダムに変動されうる。この適応特徴
は本質的に自動コントラストおよび輝度調節を与え、輝
度に関係なく任意のシーンで少なくとも16個のグレーレ
ベルが常に解像されうる。 第７図、第10図および第11図に示された技法に従って
動作する表示装置は、第１に、データが画像記憶器70か
らアクセスされ、各桁ビットは８ビットのバイトにおけ
る各ビットの桁に応じて４つのRAM71のうちの１つに記
憶される点、第２に、１つの動作において表示のｘ個の
ラインのグループに特定の桁のビットを書き込むのに適
した形式でデータがバイトのブロックとして検索される
点において、先に記述されたものとは相違している。最
初の手法は各動作でデータの１個のラインにアクセスす
ることだけを提案したが、この場合には動作の数が係数
ｘだけ減少される。 前述の構成では、走査されるラインの数ｍは ｍ＝2n-1×ｐ （ただし、ｎはビットの数、ｐは整数）で与えられう
る。しかしながら、ビットが第８図に示されたような増
大する桁の単純なシーケンスで書き込まれると、各ライ
ンを書き込むための時間は最低位桁ビットの時間に比較
して大きい場合に誤差が生ずる。従って、第８図に示さ
れているように、最少数のライン（４ビット方式の場合
15個のライン）が走査される場合には、ライン書き込み
時間誤差が0.75:1.75:3.75:8.75の比を与えるための４
ビットの時分割を歪ませる。 上述したデータ処理方法では、第１図〜第６図の周期
的なシーケンス，すなわち、アドレッシング・シーケン
スが用いられた場合にはハーフトーン・レベルに大きな
誤差を発生することがありうる。しかしながら、そのア
ドレッシング・シーケンスはこの誤差を除去するように
修正されうる。このアドレッシング・シーケンスは、ラ
インがアドレスされない場合（ブランク・ライン周期）
に１つライン周期を表わす１、−、３、４、２の順序で
その桁に従って各ビットをアドレスするように変更され
る。このアドレッシング・シーケンスには３つの結果が
ある。すなわち、２進時分割が1:2:4:8の比で誤差がな
い。この場合に走査されるラインの数は12またはこの数
の倍数となる。各ラインを書き込むのに利用できる時間
が20％だけ短縮される。 ライン書き込み時間の効率の減少は、第10図に示され
ているように３番目の桁のビットの最後の1/2ビットを
切り換えるように方式を延長しかつブランク・ライン周
期を利用することによって回復されうる。これは、1/2
ビット誤差拡張アルゴリズムを実施する手段を提供する
ため、および減少した５ビット方式を提供するための２
つの態様で用いられうる。 この場合、1/2ビットは最下位桁ビット（ｍ＝１）と
なり、４番目の桁のビットから差引かれなければならな
い。従って、標準２進論テーブルが第11図のテーブルに
示されているように修正されなければならない。減少さ
れた５ビット方式における32個のハーフトーン・レベル
のうち、レベル15および31だけがアクセスできないこと
がこの表からわかるであろう。 この方式は表面安定化された強誘電性液晶装置（SSFL
CD）のような二状態光装置に使用するのに適している。
しかしながら、ある「２フィールド」アドレッシング方
式は、「オン」および「オフ」データが第１図〜第６図
のアドレッシング・シーケンスに適合しえない順次的フ
ィールドに書き込まれる場合に、SSFLCDを駆動するのに
必要な場合がある。しかしながら、第７図、第10図およ
び第11図の修正されたシーケンスを用いると、同じビッ
ト桁でアドレスされたラインのグループ（グループ内の
ラインの数＝ラインの総数÷２である場合）は「ミニフ
ィールド」を構成するものと考えられる。この「ミニフ
ィールド」はまず「オン」ストローブおよびデータをも
って、そしてその後直ちに「オフ」ストローブおよびデ
ータをもって走査され、この場合、ハーフトーン・レベ
ルには非常に小さい誤差（≦1/4ビット）のみが導入さ
れるにすぎない。 第７図、第10図および第11図のアドレッシング・シー
ケンスにおいて、「１」ビットがN/15の連続した行に書
き込まれ、次に「２」ビットがN/15の連続した行に書き
込まれ、以下同様にして書き込まれ、すなわち、「１」
２進アドレス・グレープ（BAG）のすべての行の後に
は、「２」BAGの行の1/2、「３」BAGの行の1/4、そして
「４」BAGの行の1/8が続く。従って、画像記憶器は単一
の行ではなくN/15の行のブロックでアドレスされるもの
であり、なぜなら、そのブロックの行は常に連続してお
り、従ってアドレス動作の数をN/15という係数だけ減少
させる。 しかしながら、この修正されたシーケンスは各ディジ
ットの表示周期に、従ってグレースケールに、誤差を生
じうる。例えば、60ライン表示では、１つのブロックに
おける行の数は４であり、ビットは行に次のようにして
書き込まれるであろう。（４） 57、58、59、60、
（１） １、２、３、４、（２） ９、10、11、12、
（３） 25、26、27、28、（４） １、２、３、４、
（１） ５、６、７、８、（２） 13、14、15、16、
（３） 29、30、31、32、（４） ５、６、７、８等。
「４」ビットによって再書き込みされる前に３個のライ
ン周期のあいだ「１」ビットが行１、２、３、４に書き
込まれるが、（１つのライン周期あたり４つの行が書き
込れると仮定して）、表示は４ライン周期であるべきで
ある。同様に、「２」ビットが８ライン周期ではなくて
７ライン周囲のあいだ表示され、「３」ビットが16ライ
ン周期ではなくて15ライン周期のあいだ表示され、そし
て「４」ビットが32ライン周期ではなくて35ライン周期
のあいだ表示される。これを克服するために、書き込み
シーケンスに対する他の修正が提案されている（第９
図）。ビットは、１、２、３、４の順序ではなくて、
１、０、３、４、２の順序で書き込まれ、この場合、０
はどの行にも書き込まれないことを示す。あるいはその
かわりに、「０」周期のあいだに、「1/2」ビットが
「４」ビットと同じ行に書き込まれてもよい。「1/2」
ビットは５ビット２進数のL.S.B.であり、グレーレベル
の数を16から30に増加させる。 他の実施例の表示装置は別々にアドレス可能なSSFLCD
光ゲートのｎ個のラインよりなる。テレビジョンに用い
る場合のｎの典型的な値は575でありうる。各ライン
は、アスペクト比が9:16のテレビジョン画像に対しては
約1.7nの光ゲートを含んでいる。各光ゲート（ピクセ
ル）は、比が約1:2.5でありうる開口面積ａ、ｂを有す
る少なくとも２つのサブピクセルに分割される。 ２進コード化されたビデオ入力における適当な論理回
路により、ｐ−ｑ＝２であれば、それらのサブピクセル
はａ、ｂまたはａ＋ｂとしてアドレスされ、1:2.5:3.5
の比で光出力を与える。２ビット方式を実施するために
他の論理回路が同時に用いられ、1:2:3の比で同様の組
の露光時間を与える。従って、単に対として組合わせる
ことにより、第Ｉ表に示されているようなハーフトーン
が得られる。 この方式における種々の利用可能なレベル間の間隔
は、3dBの平均視映条件下で最小限の識別可能なコント
ラスト差と比較されなければならない。これは、パネル
構造によって（例えばアラインメント）によって設定さ
れた最大コントラスト比が改善されるまであるいはコン
トラスト比が約24dB（16:1）より良くなるまで、２ビッ
ト空間および２ビット時間分割がハーフトーン化のため
に十分であるはずであることを示している。 空間的に分割されたサブピクセルが時間グループにお
ける特定のビットと組合わせられると、他のハーフトー
ンがｍ＝ｐ＋ｑビットの最大値まで得られうる。従っ
て、15のレベルが２ビット小分割ピクセルおよび２ビッ
ト時分割からこのようにして得られうる。第II表は時間
スロットの比が4:1である場合に（２＋２）から15の別
々のハーフトーンがどのようにして得られうるかを示し
ている。 次ステージは空間分割または時分割あるいは両方でよ
り多くのビットを用いることである。 組合わせが用いられる場合には、31個のグレーレベル
が存在し、これは、線、回折格子、規則的な幾何学形状
等のようなある特定の非ランダム映像の場合を除いて目
に見えるものに基づいて正当化されうるより多い。 通常は、伝送されるビデオ信号は圧縮されるので２の
全ガンマが望ましい。輪郭効果が「誤差拡散」によって
除去されるものとして、約２のガンマを有するCRTで４
ビット信号を再生した場合に十分なテレビジョン画像が
発生されうることが示されている。ｍビット分割された
サブピクセルがｍビットBAGまたはパルス状の背光方式
によって同時にアドレスされてビデオ・バイトにおける
同じビットか両方に対して使用されれば、SSFLCDは２の
ガンマを有するようになされうる。 ここでアドレッシングのための種々の方式について説
明しよう。すなわち、 （ａ） モノクロム:BAGなし：分割ピクセルによるグレ
ースケール： ピクセルが２進シーケンスによってｄ個の分割に分割
されれば、約2d個のハーフトーンが存在し、１つのライ
ンに書き込むために利用しうる時間は不変であるが、列
導体の数は係数ｄだけ増加される。 （ｂ） モノクロム:BAG:未分割ピクセル： 時分割多重化が用いられている場合には、各ラインに
ｇ個の異なる時間スロットで書き込むことによってｇ個
のグレーレベルが得られる。BAG方式では、各ラインが
ｎ回書き込まれることを必要とする。ただし、 ｎ＝log（ｇ）/log（２） である。 （ｃ） カラーフィルタ:BAG:ピクセル分割： Ｐ個のレベルのグレースケールがピクセル分割するこ
とによって得られ、BAG方式によってＱ個のレベルのグ
レースケールが得られるとすると、Ｇ＝Ｐ×Ｑのグレー
スケールが得られる。ライン当りに利用できる時間は単
純な走査よりもｍ倍短い。ただし、 ｍ＝log（ｇ）/log（２） である。カラーフィルタ・ビットによってカラーが付加
されると、（３）は ｍ（ｃ）＝c log（ｇ）/log2 となる。ただし、ｃは２と３の間の定数である。 （ｄ） 頂部および底部からの書き込み： 表示が２つの半分で書き込まれれば、それらは同時に
アドレス（書き込み）されることができ、かつ１つのラ
インの書き込みのために上記（ａ）〜（ｃ）の場合の２
倍の時間となる。 （ｅ） クワッド マルチプレクス： この方式では、ピクセルが一種の櫛歯状構造を用いて
頂部および側部からそれらの「ライン」電極につきアク
セスされる。これにより利用しうるライン時間が上記
（ａ）〜（ｃ）の場合の４倍となる。 （ｆ） フレーム順次バックライティング−完全カラ
ー： 時分割によるｍビット・グレースケールに対しては、
表示は約2m回書き込まれる必要があり、バックライトは
統合された光強度の２進シーケンスでｍ回パルス状にオ
ンされる。ピクセルがすでに小分割されていれば、その
場合には、３つのカラーに対し、４つの書き込みパルス
により、それぞれ半解像度赤および青の２つの全解像度
緑フィールドをもって三色カラー・フレームを書き込む
ことができる。全フィールドが変更されるごとに書き込
まれれば、一連の書き込み工程間に消去パルスは必要で
ない。 緑に比較して青と赤では同じ解像度は必要とされない
ので、575ラインビット緑＋288ラインビット青＋288ラ
インビット赤が視覚的に許容しうる娯楽用TV画像を与え
る。これは、ピクセルが分割され、かつバックライトが
緑に対しては13msにつき２回、赤および青に対してはそ
れぞれ１回パルス的にオンされるべきことを意味する。 （ｇ） フレーム順次バックライティング−７つのカラ
ー： パルス状バックライトを伴ない、ハーフトーンがない
場合には、７つのカラーだけが得られるにすぎない（テ
レテキストのように）。これは書き込みのためにライン
当りにつきより多い時間を許容する。第III表は種々の
オプションの詳細を示している。 第 III 表 ３つのTVパネルの詳細 これら３つのパネルはすべて65Hzのフレーム速度で走
りかつアスペクト比が16:9のテレビジョン表示に基づい
ている。575の活性ラインが存在し、インターレースは
存在しない。 第III表におけるカッコ内の数は第II表に示された種
々のさらに複雑な信号処理によって得られるハーフトー
ンを示している。目はこのように多くのハーフトーンを
識別することはできないかも知れないので、これらの長
さまで行うことはかならずしも有利ではない。しかしな
がら、有用な組合せだけを保持するために適当な論理回
路が用いられうるが、特に黒の近くで、量子化されたレ
ベルのうちの２つの間でランダムに変更することによっ
て付加的なレベルが付加されうる。 時分割と分割ピクセル方式を同時に用いることによっ
て、次の利点が得られる。単純な信号処理（第Ｉ表）に
おいて得られるハーフトーン・レベル間の間隔はより均
一となり、利用可能なフォトリトグラフィに対する制
限、ラインを案内するために利用しうる空間、液晶また
はバックライトの切換速度がすべて考慮され、それらの
うちの１つだけがハーフトーンの利用可能な数を制限す
ることがないようにし、娯楽用テレビのための多くのSS
FLCフラットパネルに対しては２ビットBAG方式および２
つに分割されたピクセル構造に十分であり、より精巧な
電子駆動装置を用いることにより同じパネル構造で多数
のハーフトーンが用いられうる、あるいは同じことをす
るためにさらに精巧なパネルに対して非常によく似た電
子駆動装置が用いられうる。図示のように、パルス状カ
ラー・バックライティングを用いたフレーム順次方式で
非常に良く似た方式が用いられうる。この方式は、厳密
には２進シーケンスをなしていない時間または空間要素
に対して拡張しうるものであり、1:2.5:3.5および14:5
の準２進シーケンスを用いることによってダイナミック
レンジが拡大され、時分割および空間分割の両方に対し
てビデオ・バイトにおける同じビットを用いることによ
って表示のガンマが２となされうる例が与えられる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による表示装置のブロック図、第２図は
第１図に示された表示装置に用いるためのディジタルビ
デオ信号の一部分の図、第３図は第１図に示された装置
の動作の一部分を示すブロック図、第４図は第１図に示
された装置のアドレッシング・シーケンスを示す図、第
５図は本発明による他の表示装置における処理ステージ
を示す図、第６図は第５図による表示装置の一部分を示
すブロック図、第７図〜第11図は本発明の他の実施例を
示す図である。 図面において、１は表示装置、２はビデオ信号受信機、
３は記憶器、４、５、６、７は行出力装置、８、９、1
0、11はビット抽出器、12、13、14、15はピクセル・ド
ライバをそれぞれ示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コリン マーティン ウォーターズ イギリス国チェシャー、フロッザム、カ レッジ ドライブ、エリンデール コテ ージ（番地なし) (56)参考文献 特開 昭51−78922（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−153989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−69036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−164390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−205081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−29122（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．表示画面に表示するための一つの画像を表わす目的
    で受信されるデータ信号中の対応する２進数のディジタ
    ル形式のデータ・ワードに依存して、双安定状態中の１
    つの状態をそれぞれ選択的にセットしうる双安定性の複
    数のピクセルからなるマトリクス状のラチス（16）を有
    し、該データ・ワードは、前記ピクセルの各々における
    輝度レベルを表示するための２進数の複数のビット桁の
    データからなり、さらに、前記表示画面内の前記ラチス
    を構成する全ての行に対し時間多重アドレッシングによ
    るアドレス指定を行い、前記データ・ワードを構成する
    前記複数のビット桁のデータに対応させて各行内のピク
    セルをセットするためのアドレス手段を具備してなる表
    示装置において、 該アドレス手段は、前記各行内のピクセルをセットする
    ための一つの周期的なシーケンスにおいて、予め選定さ
    れたグループ内の複数の行内のピクセルをセットする手
    段を含み、前記グループ内の複数の行は、前記グループ
    内で隣接する行間の物理的な間隔が、前記表示画面内の
    前記ラチス全体への一連のアドレス工程において、時間
    的に前記２進数の複数のビット桁の重みに比例するよう
    に構成され、かつ、前記の隣接する行間の物理的な間隔
    の合計を、前記表示画面内の全体の行の数に合わせるよ
    うに構成され、 前記アドレス手段は、前記一つの周期的なシーケンスに
    おいて、前記グループ内のある行の全てのピクセルを、
    前記表示画面内の前記ラチスの対応する行における前記
    ２進数のデータ・ワードの特定のビット桁のデータに基
    づいてセットし、さらに、前記一つの周期的なシーケン
    スにおいて、順次的にセットされる他の行のピクセル
    を、前記ラチスの対応する行における前記２進数のデー
    タ・ワードの他のビット桁のデータに基づいてセットす
    ることを特徴とする表示装置。 ２．特許請求の範囲第１項記載の表示装置において、数
    値ｎが、前記データ・ワードを構成する前記２進数の複
    数のビット桁の数に等しい数値として定義されるような
    ｎ個の行のグループ内のある行のピクセルが、該グルー
    プ内の他の行のピクセルに対しセットされるデータの２
    進数のビット桁とは異なるような特定のビット桁のデー
    タに従ってセットされ、該グループ内のｎ個の行内のピ
    クセルは、前記一つの周期的なシーケンスにおいてセッ
    トされ、前記グループ内で隣接する行間の物理的な間隔
    が、前記一連のアドレス工程において、時間的にｎビッ
    ト桁の重みに比例するように構成される前記表示装置。 ３．特許請求の範囲第１項または第２項記載の表示装置
    において、前記一つの画像に対する平均輝度レベルの値
    を発生するための手段と、該一つの画像に対する発生さ
    れた平均輝度レベルの値に従って次の画像における前記
    データ・ワードの前記２進数の複数のビット桁のデータ
    に対応する輝度レベルのスケーリングを行うための手段
    とをさらに具備する前記表示装置。 ４．特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に
    記載された表示装置において、複数の液晶セルが、前記
    のマトリクス状のラチスを形成している前記表示装置。 ５．双安定状態中の１つの状態をそれぞれ選択的にセッ
    トしうる双安定性の複数のピクセルからなるマトリクス
    状のラチス（16）を有する表示装置の動作方法であっ
    て、 表示画面に表示するための一つの画像を表わすデータ信
    号を受信し、 該データ信号は複数の２進数のディジタル形式のデータ
    ・ワードからなり、該データ・ワードの各々は、対応す
    るピクセルにおける輝度レベルを表示し、 さらに、前記の各々のデータ・ワードは、２進数の複数
    のビット桁のデータからなり、 前記表示画面内の前記ラチスを構成する全ての行に対し
    時間多重アドレッシングによるアドレス指定を行うこと
    によって、前記データ・ワードを構成する前記複数のビ
    ット桁のデータに対応させて各行内のピクセルをセット
    し、 前記各行内のピクセルをセットするための一つの周期的
    なシーケンスにおいて、予め選定されたグループ内の複
    数の行内のピクセルがセットされ、前記グループ内の複
    数の行は、前記グループ内で隣接する行間の物理的な間
    隔が、前記表示画面内の前記ラチス全体への一連のアド
    レス工程において、時間的に前記２進数の複数のビット
    桁の重みに比例するように構成され、かつ、前記の隣接
    する行間の物理的な間隔の合計を、前記表示画面内の全
    体の行の数に合わせるように構成され、 前記一つの周期的なシーケンスにおいて、前記グループ
    内のある行の全てのピクセルが、前記表示画面内の前記
    ラチスの対応する行における前記２進数のデータ・ワー
    ドの特定のビット桁のデータに基づいてセットされ、さ
    らに、前記一つの周期的なシーケンスにおいて、順次的
    にセットされる他の行のピクセルが、前記ラチスの対応
    する行における前記２進数のデータ・ワードの他のビッ
    ト桁のデータに基づいてセットされることを特徴とする
    表示装置の動作方法。 ６．特許請求の範囲第５項記載の方法において、数値ｎ
    が、前記データ・ワードを構成する前記２進数の複数の
    ビット桁の数に等しい数値として定義されるようなｎ個
    の行のグループ内のある行のピクセルが、該グループ内
    の他の行のピクセルに対しセットされるデータの２進数
    のビット桁とは異なるような特定のビット桁のデータに
    従ってセットされ、該グループ内のｎ個の行内のピクセ
    ルは、前記一つの周期的なシーケンスにおいてセットさ
    れ、前記グループ内で隣接する行間の物理的な間隔が、
    前記一連のアドレス工程において、時間的にｎビット桁
    の重みに比例するように構成される前記方法。 ７．特許請求の範囲第５項または第６項記載の方法にお
    いて、前記一つの画像に対する平均輝度レベルの値を発
    生し、該一つの画像に対する発生された平均輝度レベル
    の値に従って次の画像における前記データ・ワードの前
    記２進数の複数のビット桁のデータに対応する輝度レベ
    ルのスケーリングを行うことを含む前記方法。
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