JP3557481B2 - カラー階調表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー階調表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、カラー表示装置、例えば、単純マトリックスカラーＳＴＮ液晶表示装置等で実現している階調表示制御方法として、フレーム間引き方式（Ｆｒａｍｃ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が知られている。
このフレーム間引き方式は、通常、各ドットを１秒間に約６５回から７５回のオン表示を繰り返すのに対して、その回数を減らして輝度の制御を行いオン表示の時間を変えることにより、階調表示を行うようにしたものである。例えば、４階調レベルにおいて、全体画面の走査時間を１フレームとし、４フレームを１サイクルとして１／４階調であれば４フレームに１回、３／４階調であれば、４フレームに３回点灯することにより階調表示を実現している。
ところで、フレーム間引き方式はオン表示の回数を間引きくために表示に“ちらつき”（フリッカ）が発生し易く、この現象を抑えるためにオン表示するタイミングをフレーム、ライン、ＲＧＢ毎にずらして表示するようにしている。
【０００３】
図６は画面全体を上下２画面に分割して分割駆動されるデュアルスキャンカラーＳＴＮ液晶パネルで実現しているフレーム間引き方式を説明するためのブロック回路図である。
フレームカウンタ１はフレーム数を計数し、ラインカウンタ２はライン数を計数するカウンタであり、表示パターン生成回路３は１ライン中のどのドットをオンさせるかを示す表示パターンを生成するもので、複数の表示パターンを生成する。ここで、階調レベルを１／３とした場合を例示したもので、この場合、表示パターン生成回路３は階調レベル１／３に対応して３つの表示パターンＡ、Ｂ、Ｃを生成する。また、上画面、下画面に対応する表示パターンセレクトデコーダ４、５は階調レベルを表わす階調入力データと、フレームカウンタ１およびラインカウンタ２の計数値とをデコードすることにより、どの表示パターンを選択するかを決定するもので、そのデコード結果は、上画面、下画面に対応するセレクタ６、７にそれぞれ与えられる。セレクタ６、７は表示パターン生成回路３からの表示パターンＡ、Ｂ、Ｃのうち対応する表示パターンセレクトデコーダ４、５からのデコード結果に基づいて何れか１つの表示パターンを選択するもので、選択された表示パターンは、上画面、下画面に対応するラッチ８、９に与えられる。ラッチ８、９は所定周波数のラッチクロックに同期して対応するセレクタ６、７からの表示パターンを取り込んで表示データとして出力する。このように構成された階調表示制御回路は、３原色のＲＧＢ毎にそれぞれ設けられている。
【０００４】
図７は階調レベルを１／３とした場合の動作を示したタイムチャートであり、また図８は表示画面上のどのドットをオン表示させるかを示した図である。
先ず、フレームカウンタ１が１フレーム目、ラインカウンタ２が１ライン目を指定している状態において、上画面に着目すると、表示パターンセレクトデコーダ４からは表示パターンＡを選択するための信号が出力される。これによってセレクタ６で表示パターンＡが選択されて上画面用ラッチ８に保持され、表示データとして出力される。この場合、表示パターンＡはラッチクロックに対して図７に示すような出力波形となっているために、図８の上画面において、その１ライン目は、１ドット目、４ドット目、７ドット目……のように３ドット毎にオン表示されるようになる。
次に、ラインカウンタ２によって２ライン目が指定されると、表示パターンＢが選択され、この表示パターンＢがラッチ８から表示データとして出力されると、図８の上画面において、その２ライン目は２ドット目、５ドット目、８ドット目……のように３ドット毎にオン表示される。同様に、３ライン目が指定されると、表示パターンＣが選択され、３ドット目、６ドット目、９ドット目……のように３ドット毎にオン表示される。
このような表示動作は表示パターンＡ→Ｂ→Ｃの順序で３ライン毎に繰り返される。そして、フレームカウンタ１によって２フレーム目が指定されると、表示パターンはＢ→Ｃ→Ａの順序で選択され、また３フレーム目が指定されると表示パターンはＣ→Ａ→Ｂの順序で選択されてオン表示される。更に、このような動作は３フレーム毎に繰り返される。
一方、下画面においては、１フレーム目が指定されると、表示パターンはＣ→Ａ→Ｂの順序で選択されてオン表示される。次に、２フレーム目が指定されると、表示パターンはＡ→Ｂ→Ｃの順序で選択されてオン表示され、３フレーム目が指定されると、表示パターンはＢ→Ｃ→Ａの順序で選択されてオン表示される。そして、このような動作は３フレーム毎に繰り返される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来、デュアルスキャン／カラーＳＴＮ液晶パネルで実現しているフレーム間引き方式を、同一サイズの画面全体が単一画面として駆動されるシングルスキャンカラー液晶パネルで実現しようとした場合に、デュアルスキャンカラー液晶の場合と同様の速度で点灯回数を間引きくためには、２倍の速度で処理しなければ階調表示を実現することができなかった。すなわち、図６に示すように上画面用としての表示パターンセレクトデコーダ４、セレクタ６、ラッチ８と、下画面用としての表示パターンセレクトデコーダ５、セレクタ７、ラッチ９のうち、そのいずれか一方を使用してシングルカラー液晶でフレーム間引きを実現しようとすると、デュアルスキャンの場合に比べて２倍の処理速度が要求されることになる。
この発明の課題は、簡単な回路を付け加えるだけでデュアルスキャンカラー表示装置で行っていた階調表示制御であるフレーム間引き方式をシングルスキャンカラー表示装置によっても同様に実現できるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の手段は次の通りである。
フレーム数およびライン数に基づいてオン表示の回数を間引くために、１ライン中どのドットをオン表示させるかを示す複数種の表示パターンを生成する表示パターン生成回路と、前記表示パターン生成回路から生成された複数種の表示パターンの中からフレーム数およびライン数に基づいて所定の表示パターンを選択する第１のパターン選択回路と、前記表示パターン生成回路から生成された複数種の表示パターン中から前記所定の表示パターンと異なる種類の表示パターンを選択する第２のパターン選択回路と、前記第１及び第２の表示パターン選択回路で選択されたそれぞれの表示パターンを、１ライン中の所定ドット単位毎に交互に組み合せて成る合成パターンを生成する合成パターン生成回路とを具備する。
したがって、合成パターン生成回路という簡単な回路を付け加えるだけでデュアルスキャンカラー表示装置で行っていた階調表示制御であるフレーム間引き方式をシングルスキャンカラー表示装置によっても同様に実現することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を参照してこの発明の一実施形態について説明する。
図１はカラー液晶表示装置を用いたカラー階調表示装置（カラー液晶階調表示装置）の全体構成を示したブロック図である。階調表示制御回路１１、１２、１３は３原色であるＲＧＢに対応して設けられたもので、この階調表示制御回路１１、１２、１３は液晶ドライバ１４を介してカラー液晶表示パネル１５に対する階調表示制御を行う。カラー液晶表示パネル１５は単純マトリックスカラーＳＴＮ液晶パネルである。
図２はＲ用階調表示制御回路１１のみを示した回路構成図で、他のＧ、Ｂ用階調表示制御回路１２、１３も同様の構成となっている。したがって、階調表示制御回路１２、１３の詳細は図示省略してある。階調表示制御回路１１はデュアルスキャンカラーＳＴＮ液晶パネルで実現しているフレーム間引き方式をシングルカラー液晶パネルでも行えるように図６で示した階調表示制御回路に簡単な回路を付け加えて成るもので、図６で示した階調表示制御回路と基本的に同一のものは同一符号をもって示し、その説明を省略するものとする。
【０００８】
合成パターン生成回路１０はこの実施形態において追加したもので、シングルスキャン用の表示パターンを生成する。すなわち、合成パターン生成回路１０にはシングル／デュアルスキャンモード切替信号Ｍが入力されている。このモード切替信号Ｍは画面全体が単一画面として駆動されるシングルスキャンカラー液晶パネルを使用するか、画面全体を上下２画面に分割して分割駆動されるデュアルスキャンカラー液晶パネルを使用するかを選択的に指定するためのモード切替信号である。合成パターン生成回路１０には、表示パターン生成回路３から複数（階調レベル１／３に対応して３種類）の表示パターンＡ、Ｂ、Ｃがそれぞれ入力されており、シングル／デュアルスキャンモード切替信号Ｍによってデュアルスキャンモードが指定されている場合には表示パターン生成回路３からの表示パターンＡ、Ｂ、Ｃをそのまま出力して上画面用のセレクタ６および下画面用のセレクタ７にそれぞれ与える。また、シングル／デュアルスキャンモード切替信号Ｍによってシングルスキャンモードが指定されている場合、合成パターン生成回路１０は表示パターンＡ、Ｂ、Ｃに基づいてシングルスキャン用の表示パターンを生成してセレクタ６、７にそれぞれ与える。
【０００９】
図３は合成パターン生成回路１０の詳細な回路構成図である。合成パターン生成回路１０は８ドット単位パターン生成回路１０−１、論理ＡＮＤ−ＯＲ回路１０−２、セレクタ１０−３を有する構成となっている。８ドット単位パターン生成回路１０−１は階調レベル１／３に対応して３つのタイミング信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を出力する。ここで、タイミング信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は所定周期で８ドット分ハイレベル（論理値“１”）となるパルス信号で、あるタイミング信号が８ドット分ハイレベルを維持したのちそれが立ち下がった際に次のタイミング信号が８ドット分ハイレベルとなるように８ドット単位パターン生成回路１０−１は８ドット毎に位相を遅らせてタイミング信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ１……を順次出力する。論理ＡＮＤ−ＯＲ回路１０−２は表示パターン生成回路３からの表示パターンＡ、Ｂ、Ｃと８ドット単位パターン生成回路１０−１からのタイミング信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３との論理積を求める３つのアンド回路と、各アンド回路の出力からその論理和を求めるオア回路を複数組（この場合、階調レベル１／３に対応して３組）有するもので、各オア回路によって合成された合成パターンはセレクタ１０−３に与えられる。セレクタ１０−３はシングル／デュアルスキャンモード切替信号Ｍによって表示パターンを選択的に出力するもので、デュアルスキャンモード時には表示パターン生成回路３からの表示パターンＡ、Ｂ、Ｃと８ドット単位パターン生成回路１０−１からの表示パターンＡ、Ｂ、Ｃをそのまま出力し、シングルスキャンモード時には論理ＡＮＤ−ＯＲ回路１０−２によって得られた合成パターンＸ、Ｙ、Ｚを表示パターンとして出力する。
【００１０】
次に、このカラー液晶階調表示装置の動作を説明する。いま、シングル／デュアルスキャンモード切替信号Ｍがデュアルスキャンモードを指定している場合、合成パターン生成回路１０を構成するセレクタ１０−３は表示パターン生成回路３からの表示パターンをそのまま出力するため、階調表示制御回路１１は通常と同様に動作する。
一方、シングル／デュアルスキャンモード切替信号Ｍがシングルスキャンモードを指定している場合には次の如く動作する。ここで、図４はシングルスキャンモードにおいて階調レベルを１／３とした場合における階調表示制御回路１１の動作を示したタイムチャートであり、また、図５はこの場合、表示画面上においてどのドットがオン表示されるかを示した図である。
【００１１】
先ず、合成パターン生成回路１０において、８ドット単位パターン生成回路１０−１から出力されたタイミング信号Ｔ１がハイレベルのとき、論理ＡＮＤ−ＯＲ回路１０−２ではタイミング信号Ｔ１と表示パターンＡとの論理積によって表示パターンＡが得られる。次に、タイミング信号Ｔ２がハイレベルになると、論理ＡＮＤ−ＯＲ回路１０−２ではタイミング信号Ｔ２と表示パターンＢとの論理積によって表示パターンＢが得られる。続いて、タイミング信号Ｔ３がハイレベルになると、論理ＡＮＤ−ＯＲ回路１０−２ではタイミング信号Ｔ３と表示パターンＣとの論理積によって表示パターンＣが得られる。このようにして得られた３つの表示パターンＡ、Ｂ、Ｃからその論理和が合成パターンＸとして出力される。したがって、合成パターンＸは８ドット毎に表示パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ……を組み合せたものとなる。同様に、タイミング信号Ｔ１と表示パターンＢとの論理積、タイミング信号Ｔ２と表示パターンＣとの論理積、タイミング信号Ｔ３と表示パターンＡとの論理積がそれぞれ求められると共に、それらの論理和によって合成パターンＹが得られる。したがって、合成パターンＹは８ドット毎に表示パターンＢ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ……を組み合せたものとなる。更に、タイミング信号Ｔ１と表示パターンＣとの論理積、タイミング信号Ｔ２と表示パターンＡとの論理積、タイミング信号Ｔ３と表示パターンＢとの論理積がそれぞれ求められると共に、それらの論理和によって合成パターンＺが得られる。したがって、合成パターンＺは８ドット毎に表示パターンＣ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ……を組み合せたものとなる。
【００１２】
ここで、上画面において、その画面の１フレーム目の１ライン目がフレームカウンタ１、ラインカウンタ２によって指定されている状態において、上画面用の表示パターンセレクトデコーダ５によって合成パターンＸを選択すべき信号が出力される。すると、セレクタ６は合成パターンＸを選択し、上画面用のラッチ９に与えられ、表示データとして出力される。これによって、図５の１ライン目において、１ドット目、４ドット目、７ドット目、１９ドット目、２２ドット目のようにオン表示される。また、下画面用の表示パターンセレクトデコーダ５によって合成パターンＹを選択すべき信号が出力される。すると、合成パターンＹが下画面用のセレクタ７によって選択されて下画面用のラッチ９に与えられ、表示データとして出力される。これによって、図５の１ライン目において、１０ドット目、１３ドット目、１６ドット目のようにオン表示される。
同様に、２ライン目においては、上画面用として合成パターンＹが選択され、下画面用として合成パターンＺが選択され、２、５、８、１１、１４、１７ドット目……のようにオン表示される。また、３ライン目においては、上画面用として合成パターンＺが選択され、下画面用として合成パターンＸが選択され、３、６、９、１２、１５、１９ドット目のようにオン表示される。
このようにシングルスキャンモードにおいては、上画面用を前８ドット、下画面用を後８ドットとし、８ドット毎にデュアルスキャン用として使用していた表示パターンを出力する合成パターン生成回路１０を設けたから、シングルスキャンの場合でもデュアルスキャンと同様の階調表示を実現することができる。
【００１３】
なお、上述した一実施形態においては、階調レベルを１／３とした場合を例示したが、階調レベルは任意であり、分母、分子がどのような値であってもよく、デュアルスキャンで使用していた表示パターンを８ドット毎に出力する表示パターン生成回路を付加するだけで容易に実現することができる。
【００１４】
また、上画面用の回路系を奇数ドット、下画面用の回路系を偶数ドットとすれば、上述した階調レベル１／３の場合では、上画面用の１フレーム目を表示パターンＡＣＢの順番でオン表示させ、２フレーム目を表示パターンＣＢＡの順番でオン表示させ、３フレーム目を表示パターンＢＡＣの順番でオン表示させる。これを３フレーム毎に繰り返す。また、下画面用は１フレーム目を表示パターンＢＡＣの順番でオン表示させ、２フレーム目を表示パターンＡＣＢの順番でオン表示させ、３フレーム目を表示パターンＣＢＡの順番でオン表示させる。これを３フレーム毎に繰り返す。このようにすれば、デュアルスキャンで使用していた表示パターンの出力する順序を単に変えるだけで、シングルスキャンの場合でもデュアルスキャンと同様の階調表示を実現することができる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、合成パターン生成回路という簡単な回路を付け加えるだけでデュアルスキャンカラー表示装置で行っていた階調表示制御であるフレーム間引き方式をシングルスキャンカラー表示装置によっても同様に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー液晶階調表示装置の全体構成を示したブロック図。
【図２】Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する階調表示制御回路１１、１２、１３のうち、階調表示制御回路１１を示した回路構成図。
【図３】合成パターン生成回路１０の詳細な回路構成図。
【図４】シングルスキャンモードにおいて階調レベルを１／３とした場合における階調表示制御回路１１の動作を示したタイムチャート。
【図５】階調表示制御回路１１の動作において表示画面上どのドットがオン表示されるかを示した図。
【図６】従来、上下２画面のデュアルスキャンカラーＳＴＮ液晶で実現しているフレーム間引き方式を説明するためのブロック回路図。
【図７】図６に示す回路において、階調レベルを１／３とした場合の動作を示したタイムチャート。
【図８】図６に示す回路において、表示画面上どのドットをオン表示させるかを示した図。
【符号の説明】
１ フレームカウンタ
２ ラインカウンタ
３ 表示パターン生成回路
４、５ 表示パターンセレクトデコーダ
６、７、１０−３ セレクタ
８、９ ラッチ
１０ 合成パターン生成回路
１０−１ ８ドット単位パターン生成回路
１０−２ 論理ＡＮＤ−ＯＲ回路
１１、１２、１３ 階調表示制御回路
１４ 液晶ドライバ
１５ カラー液晶表示パネル

Claims (1)

1. フレーム数およびライン数に基づいてオン表示の回数を間引くために、１ライン中どのドットをオン表示させるかを示す複数種の表示パターンを生成する表示パターン生成回路と、
   前記表示パターン生成回路から生成された複数種の表示パターンの中からフレーム数およびライン数に基づいて所定の表示パターンを選択する第１のパターン選択回路と、
   前記表示パターン生成回路から生成された複数種の表示パターン中から前記所定の表示パターンと異なる種類の表示パターンを選択する第２のパターン選択回路と、
   前記第１及び第２の表示パターン選択回路で選択されたそれぞれの表示パターンを、１ライン中の所定ドット単位毎に交互に組み合せて成る合成パターンを生成する合成パターン生成回路とを具備し、
   前記合成パターン生成回路で生成された合成パターンを画面にて出力するようにしたことを特徴とするカラー階調表示装置。

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