JPH02110494A - 灰色階調付与装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は灰色階＃、’ｌ付与装置に係り、特にモノクロ
のフラットパネル表示装置のフリッカ防止に用いて好適
な灰色階調付与装置に関する。

「従来の技術」 第７図（八）に示すようなパーソナルコンピュータシス
テムにおいては、表示装置の数および種類が増加してい
る。これらのシステムにおいては、はとんどの構成要素
が中央処理装置（ｃｐｕ）４に含まれ、これが画像制御
袋［６を制御する。画像制御装置６は、画像制御情報を
出力するために、メモリ８と相互に関係する。通常、画
像制御情報は、アナログ表示装置１４を駆動するために
Ｄ／八へ換器（デジタル−アナログ変換器）１０で結合
され、または、バッファ回路１２を介してデジタル表示
装置１６を駆動する。

種々の表示装置の中で、使用に供されているのはＣＲＴ
およびフラットパネル表示装置である。

これら表示装置のうちい（つかはカラー表示が可能であ
り、いくつかはカラー表示不可能（すなわちモノクロ表
示装置）である。代表的なフラットパネル表示装置はモ
ノクロ表示装置である。

表示装置がカラ一対応でない場合においても、使用者に
審美的かつ機能的な興味を生じせしめるように、様々な
陰影を画像イメージに付与することが望まれている。多
くのパーソナルコンピュータシステムにおいては、表示
された画像イメージに視覚的な差異をつけるための灰色
階調が採用されている。

出願人の知るところでは、モノクロ表示装置に灰色階調
を付与する公知技術は、３種類ある。まず、表示装置が
ＣＲＴのようなアナログ装置である場合、第７図（Ｂ）
に示すように、同一の単位時間において異なった電圧レ
ベルを付与すると、灰色階＃、！＋が得られる。また、
別の技術として、ある一定の電圧が画素に印加される場
合においては、第７図（Ｃ）に示すように、パルス幅変
調（ＰＷＭ）方式によって様々な灰色階調を付与するこ
とができる。最後に、フレームレート制御方式は、何フ
レームかの期間中に表示装置の画素に定電圧を印加した
り印加しなかったりするものである。

第７図（Ｄ）に概要を示すように、特定のフレート（複
数）期間中に特定の画素に定電圧を印加したり印加しな
かったりすることによって、灰色階調が得られる。

これらの技術は、実行されるときに種々の限定を破って
いた。例尤ば、多くの種類の灰色階調が望まれていると
き、薄い灰色は比較的短い時間にとどまり、これにより
、表示装置にフリッカ−が生じる。さらに、各種のフラ
ットパネル表示装置は特性の異なった化学物質で製造さ
れているから、これらの表示濃度反応０性もばらつく。

これにより、各種のフラットパネル表示装置全体てに対
して満足な灰色階シ、ｌを付与するために、ハードウェ
アおよびソフトウェアが複雑になる。

出願人の知るところでは、上述の課題を解決するための
満足すべき方法について、なんら学ぶところや示唆はな
かった。

米国特許番号４，６８８，０３１は、種々の色に対応す
る灰色階調を付与するために、奇数および偶数列毎に繰
り返し配置された異なったドツトパターンを具備するカ
ラーマスクを使用する方法について述べている。

米国特許番号４，７０３，３１８は、明および暗ドツト
のパターンを用いてバックグラウンドおよびフォアグラ
ウンドの色を交替させることによって、デジタルで表現
されたモノクロ画像を形成する方法について述べている
。

米国特許番号３．８４’３．２４３は、表示装置におい
て灰色階調を付与する方法およびシステムについて述べ
ている。表示装置は、付与する灰色階調の数に等しい数
の領域に分割される。これらの領域は、付与された灰色
階調に基づき、動作する。

米国特許番号３，８６３．０２３は、最初にスキャンし
たイメージに基づいて灰色階調を付与するために、メモ
リブレーンのオン／オフ時間をばらつかせる技術につい
て述べている。

米国特許番号３ｔ　　５９０＋　　１５６は、受信した
画像信号に１．（づく各表示１８位のデユーティ−ファ
クタを制ｉ１１するために、表示装置とメモリシステム
とを同期してアドレスする方法について開示する。

米国特許番号４，７４２．３４６は、表示装置の中で；
Ｕ数の画素から成る集合に対して各々１個設けられた複
数のシフトレジスタを使用する。レジスタに格納された
データは、多ｍ回路を介して計数回路に供給される。計
数回路は画素集合に対する適用電圧を制御する。

［発明が解決しようとする課題」 本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、フ
リツノＪ−を防止することができる灰色階調付与装置を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、特許ｉｉｌ’ｌ求の範囲第１
項記載の発明にあっては、画素アレイを有するモノクロ
表示装置に対して、所定時間表示電圧を加えて前記画素
を励起し、０ないしＮ　（Ｎは複数）の灰色階調を発生
させるようにした灰色階調付与装置であって、基線時間
を発生するノ１（腺時間発生手段と、前記拭線時間を用
いて前記表示装置μに灰色階調を与えるとともに、０よ
り上のすべての灰色階調につき、少なくとも前記基線時
間以上の間、各画素を励起してフリッカを減少させる灰
色階調発生手段と、を具備することを特徴としている。

また、特許請求の範囲第２項記載の発明にあっては、画
素アレイを有するモノクロ表示装置に対して、独々の時
間間隔の表示電圧を印加することによって前記画素を励
起し、０ないしＮの灰色階調を発生杢せるとともに、多
ビット色情報、水平同期情報、および前記モノクロ表示
装置を制御するためのクロック情報を発生するようにし
た灰色階調付与装置であって、基線時間情報を発生する
基線時間情報発生手段と、前記Ｊ、（線時間情報、前記
多ビット色情報、および前記水平同期情報を用いて表示
制御情報を発生し前記モノクロ表示装置の表示に階調を
付与する表示制御情報発生手段と、を具備することを特
徴としている。

また、特許請求の範囲第３項記載の発明にあっては、特
許ａ−１求の範囲第２項記載の発明において、前記モノ
クロ表示装置は前記表示電圧が印加される単位時間数に
対応した表示強度の応答特性を有し、かつ、該応答特性
は過渡期間と、その過渡期間の終了後に前記表示強度が
前記単位時間数に応じて線形に変化する線形期間とを有
し、前記基線時間は少なくとも前記過渡時間以上である
ことを特徴としている。

また、特許請求の範囲第４項記載の発明にあっては、特
許請求の範囲第２項記載の発明において、前記表示制御
情報発生手段は、前記表示に灰色階調を与えるための画
素オン／オフデータを発生する手段を含むことを特徴と
している。

また、特許請求の範囲第５項記載の発明にあっ七は、特
許請求の範囲第２項記載の発明において、前記表示制御
情報発生手段は、前記表示に灰色階調を与えるための市
みづけされたクロック情報を発生する手段を具備するこ
とを特徴としている。

また、特許請求の範囲第６項記戦の発明にあっては、特
許請求の範囲第２項記載の発明において、前記基線時間
は基線単位時間１３に合わせられ、かつ、第Ｎ灰色階調
は前記表示電圧が少なくとも（１）十Ｎ）単位時間の間
印加されることによって実現されることを特徴としてい
る。

また、特許請求の範囲第７項記載の発明においては、表
示電圧によって励起される画素アレイを有するモノクロ
表示装置の表示に対し０ないしＮの灰色階調を与えると
ともに、垂直同期情報、多ビット色情報、水平同期情報
、および前記モノクロ表示装置を制御するための画素ク
ロック情報を発生するようにした画像制御装置であって
、２．（線時間情報を発生する基線時間情報発生手段と
、前記垂直同期情報を用いてフレームカウント情報を発
生するフレームカウント情報発生手段と、前記多ビット
色情報から対応する灰色階調情報を発生する色変換手段
と、前記画素クロック情報および前記水平同期情報を用
いて画素位置情報を発生する画素位置情報発生手段と、
前記Ｊ、ｔ、線時間情報、フレームカウント情報、灰色
階調情報および画素位置情報を用いて、前記表示に灰色
階、Ｖ、−＋を与えるための画素オン／オフデータを発
生する画素点滅制御手段と、を貝ｔ１；１することを特
徴としている。

また、特許請求の範囲第８項記載の発明にあっては、特
許請求の範囲第７項記載の発明において、前記基線時間
情報発生手段は、レジス、りまたはテーブルを有するこ
とを特徴としている。

また、特許請求の範囲第９項記載の発明にあっては、特
許５＋’ｌ求の範囲第７項記載の発明において、前記基
線時間情報発生手段はプログラム可能であり、これによ
って前記画素オン／オフデータを特定の表示装置に合わ
ゼられることを特徴としている。

また、特許ＲＩ１１求の範囲第１０項記載の発明にあっ
ては、表示電圧によって励起される画素アレイを有する
モノクロ表示装置においてＯないしＮの灰色階調を与え
るとともに、多ビット色情報、水平同期情報、および前
記モノクロ表示装置を制御するための画素クロック情報
を発生する画像制御装置であって、基線時間情報を発生
する基線時間情報発生手段と、前記基線時間情報および
前記水平同期情報を用いて重み付けされたクロック情報
を発生し、前記表示に灰色階調を与える灰色階：Ｊ１Ｍ
１発生手段とを具備することを特徴としている。

また、特許Ｘ＋’Ｊ求の範囲第１１１項記載発明にあっ
ては、特許請求の範囲第１０項記載の発明において、前
記重み付けされたクロック情報はクロックパルスの繰り
返し回数を含み、該クロックパルスが前記基線時間以上
のパルス幅のアクティブ状態を有することを特徴として
いる。

また、特許請求の範囲第１２項記載の発明にあっては、
特許請求の範囲第１０項記載の発明において、前記基線
時間情報発生手段はプログラム可能であり、これによっ
て前記重み付けされたクロッり情報を特定の２９示装置
に適合可能としたことを特徴としている。

また、特許３−！求の範囲第１３項記載の発明にあって
は、表示電圧によって励起される画素アレイを有するモ
ノクロ表示装置において０ないしＮの灰色階調を！ｊえ
るようにした画像制御装置において、前記表示装置の種
類に応じて表示に灰色階調を与える画素オン／オフデー
タを発生ずるとともにプログラド可能に構成された画素
点滅制御手段を設けたことを特徴としている。

また、特許請求の範囲第１４項記載の発明にあっては、
特許３１１１求の範１ｆｔ＋第１３項記載の発明におい
て、基線時間情報を発生するＪ入線時間情報発生手段を
有し、かつ、前記画素点滅制御手段は該Ｊ、（線時間情
報を用いて表示に灰色階調を与えることを特徴としてい
る。

また、特許ａｉ９求の範囲第１５項記載の発明にあって
は、表示電圧によって励起される画素アレイを有するモ
ノクロ表示装置の表示に対してＯないしＮの灰色階調を
与えるようにした画像制御装置において、前記モノクロ
表示装置の種類に応じて前記表示に灰色階調を与える重
み付けされたクロック情報を発生するとともにプログラ
ム可能に構成されたクロック情報発生手段を設けたこと
を特徴としている。

また、特許請求の範囲第１６項記載の発明にあっては、
特許請求の範囲第１５項記載の発明において、基線時間
情報を発生する基線時間情報発生手段を有し、かつ、前
記クロック情報手段は、該基線時間情報を用いて前記表
示に灰色階調を付与することを特徴としている。

また、特許請求の範囲第１７項記載の発明にあっては、
表示電圧によって励起される画素アレイを有するモノク
ロ表示装置の表示に対して０ないしＮの灰色階調を与え
るようにした画像制御装置であって、前記表示装置の種
類に応じて前記表示に白／黒の画像を与える白／黒画素
データを発生するとともにプログラム可能に構成された
白／黒画素データ発生手段を具備することを特徴として
いる。

また、特Δ１・請求の範囲第１８項記載の発明にあって
は、４１ｆ詐り１１１求の範囲第１７項記載の発明にお
いて、Ｊ、（線時間情報を発生する基線時間情報発生手
段ををし、かつ、前記白／黒画素データ発生手段は、ｊ
Ａ基線時間情報を用いて前記表示に灰色階調を与えるこ
とを特徴としＣいる。

また、特許３−１求の範囲第１９項記載の発明にあって
は、特許５ｉ’ｌ求の範囲第１８項記載の発明において
、前記白／黒画素データ発生手段は、デジタル色情報を
スレッショールド数と比較する比較器をイｆすることを
特徴としている。

また、特許請求の範囲第２０項記載の発明にあっては、
特許３１−１求の範囲第１９項記載の発明において、前
記スレッシコールド数はプログラム可能であることを特
徴としている。

また、４ｊｉ許ＳＩＩ＋求の範ＩＪｆｌ第２１項記載の
発明にあっては、モノクロ表示に対して０ないしＮの灰
色階調を与える灰色階調付与方法において、各電圧につ
いて単位時間に関する表示の強度応答曲線を決定し、基
線単位時間を発生する第１過程と、デジタル色情報に対
応してＯからＮにわたる灰色階調のレベルを設定する第
２過程と、ゼロ単位時間の間、表示電圧を加えて、レベ
ルゼロの灰色階ｆｆＪを発生する第３過程と、少なくと
も基線単位時間の間、表示電圧を加えて、レベルＮの灰
色階調を発生する第４過程と、を有することを特徴とし
ている。

また、特許請求の範囲第２２項記載の発明にあっては、
モノクロ表示にλ１し、０ないしＮの灰色階調を与える
方法において、表示のフリッカ特性を決定して、基線時
間を発生する第１過程と、少なくとも前記基線時間の間
、表示電圧を加えて、第１ないし第Ｎレベルの灰色階調
を発生する第２過程と、を有することを特徴としている
。

「作用」 特許請求の範囲第１項記載の発明にあっては、基線時間
発生手段が基線時間を発生すると、灰色ＭＥ発生手段が
この基線時間を用いて表示装置に灰色階調を与えるとと
もに、０より上のすべての灰色階調につき、少な（とも
前記基線時間以上の間、各画素を励起してフリツノＪを
減少させる。

また、特許工１す求の範囲第２項記載の発明にあっては
、Ｊ、（線時間情報発生手段が基線時間情報を発生する
と、表示制御情報発生手段がＪｌ（線時間情報、多ビッ
ト色情報、および水平同期情報を用いて表示制御情報を
発生し、表示に階調を与える。

また、特許請求の範囲第３項記載の発明にあっては、基
線時間が少なくともモノクロ表示装置の表示強度応答特
性の過渡期間以上であるから、表示強度の灰色階調にり
・ｉする応答特性が線形となる。

また、特許工１１１求の範囲第４項記戦の発明にあって
は、表示制御情報発生手段が表示に灰色階、１１１を与
えるための画素オン／オフデータを発生する手段を含む
から、表示情報発生手段が画素の点滅を制御することが
できる。

また、特許請求の範囲第５項記載の発明にあっては、表
示制御情報発生手段が表示に灰色階調を与えるための重
みづけされたクロック情報を発生する手段を具備するか
ら、表示情報発生手段が重みづけされたクロック情報を
発生することができる。

また、特許５１す求の範囲第６項記載の発明にあっては
、基線時間が基線ｉ１１位時間Ｂに合わせられ、第Ｎ灰
色階調は、前記表示電圧を少なくとも（Ｂ＋Ｎ）基線単
位時間の間加えることによって実現されるから、灰色階
調Ｎに対して）、（線時間を付与することができる。

また、特許８１９求の範囲第７項および第８項記載の発
明においては、）、（線時間情報発生手段が）入線時間
情報を発生するとともにフレートカウント情報発生手段
が垂直同期情報を用いてフレームｈウント情報を発生し
、かつ、色変換手段が灰色階、ｍ、！＋情報を発生し、
かっ、画素位置情報発生手段が画素クロック情報および
前記水平同期ｔｒｉ報を用いて画素位置情報を発生する
と、画素点滅制御手段が基線時間情報、フレームノＪウ
ント情報、灰色階調同定情報および画素位置情報を用い
て、表示に灰色階調を与えるための画素オン／オフデー
タを発生する。

また、特許請求の範囲第９項記載の発明にあっては、ノ
、（線時間情報発生手段がプログラノ、可能であるから
、種々の表示装置に対して対応可能である。

また、特許Ａ’ｉ’ｌ求の範囲第１０項記載の発明にあ
っては、Ｊ、（線時間情報発生手段力見（線時間情報を
発生すると、灰色階調発生手段が基線時間情報および水
平同期情報をＩＩ＋いて重み付けされたクロ・７り情報
を発生し、表示に灰色階調を付与する。

また、特許請求の範囲第１１項記載の発明にあっては、
■ｈみ付けされたクロック情報がクロックパルスの繰り
返し回数を含み、かっ、該クロックパルスは、前記Ｊ、
（線時間以」二のパルス幅のアクティブ状態を有するか
ら、該クロックパルスを表示装置に供給することにより
、自動的に灰色階調が付与される。

また、１′７許請求の範囲第１２項記載の発明にあって
は、基線時間情報発生手段はプログラム可能であり、こ
れによって前記重み付けされたクロック情報を特定の表
示装置に合うようにしたから、種々の表示装置に適合し
たクロック情報を発生することができる。

゛また、特許ａ＋’ｌ求の範囲第１３項記載の発明にあ
っては、画素点滅制御手段がプログラム可能に構成され
ているから、表示装置の種類に応じて表示に灰色階調を
与える画素オン／オフデータを発生することができる。

また、特許εｉｌＩ求の範囲第１４項記載の発明にあっ
ては、画素点滅制御手段がＪｌ（線時間情報を用いて表
示に灰色階Ｊ１１を与えるから、基線時間情報発生手段
によって基線時間情報を制御することができる。

また、特許請求の範囲第１５項記載の発明にあっては、
クロック情報発生手段がプログラム可能であるから、表
示装置の種類に応じて表示に灰色階調を与える重み付け
されたクロック情報を発生することができる。

また、特許請求の範囲第１６項記載の発明にあっては、
クロック情報手段が基線時間情報を用いて表示に灰色階
調を与えるから、重みづけを基線時間情報によって制御
することができる。

また、特８′１錆求の範囲第１７項記載の発明にあって
は、白／黒画素データ発生手段がプログラム可能に構成
されているから、表示装置の種類に応じ−ｃ　＋１　／
黒画素データを発生することができる。

また、特許請求の範囲第１８項記載の発明にあっては、
白／黒画素データ発生手段が１．Ｅ線時間情報を用いて
表示に灰色階調を与えるから、灰色階調に基線時間情報
を反映させることができる。

また、特許請求の範囲第１９項記載の発明にあ−】ては
、前記白／黒画素データ発生手段がディジタルカラー情
報をスレッシリールド数と比１１々する比較器を有する
から、デジタルカラー情報を白／黒画素データに変換す
ることができる。

また、特許８１１１求の範囲第２０項記載の発明にあっ
ては、スレッシタールド数はプログラム可能であるから
、表示装置の種類等に応じて、適宜スレッシシルト数を
設定することができる。

また、特許請求の範囲第２１項記載の発明にあっては、
第１過程にわいて強度応答曲線が決定され、これにＪ、
ｌ、づき第２過程においてディジタルカラー情報に対応
して各灰色階調のレベルが設定され、第３過程において
レベル０の灰色階調が発生し、第４過程においては少な
くとも基線単位時間の間、表示電圧を加えて、レベルＮ
の灰色階調が発生する。

また、特許請求の範囲第２２項記載の発明にあっては、
第１過程において表示のフリーツノＪ特性が決定され基
線時間が発生する。次に第２過程において、少なくとも
この基線時間の間、表示電圧が印加されることによって
、第１ないし第Ｎレベルの灰色階調が発生する。

本発明はモノクロ表示装置に対してＯからＮまでの灰色
階調を付与する画像制御装置および方法である。モノク
ロ表示装置は、灰色階謁１を付与するために常に表示電
圧が印加される画素アレイを具備する。画像制御装置は
基線時間を発生し、表示装置に灰色階調を付与するよう
にこの基線時間を用いる。特に、表示装置におけるフリ
ッカを減少させるため、レベルがＯより大きないかなる
灰色階調であっても、各画素は少なくとも基線時間だけ
は励起される。一実施例においては、ノ、（線時間は、
表示装置が与えられた表示電圧と時間との間に線形強度
特性を示す点に基づいている。

一実施例においては、表示装置に灰色階記１を付与する
ための画素オン／′４フデータを出力するために、Ｊ、
（線時間が使Ｊｌされる。その他の一実施例にわいては
、表示装置の灰色階調を出力するための１７み付けされ
た４時情報を出力するために、基線時間が使用される。

別の見地からすれば、画像制御装置は、表示装置に灰色
階五−１を付与するため、画素Ａン／オフデータ、重み
付けされた４時ｔ１１１報わよび白／黒画素データを出
力するプログラム可能な複数の灰色階調出力装置を具備
する。

さらに、本発明の特徴および利点は、以下述べる図面の
筒１１１な説明、図面、発明の詳細な説明および特許＝
＋’ｌ求の範囲を参照すれば明らかであろう。

外にも色々な用途があるが、本発明はフラットパネル表
示装置に灰色階調を付与するのに用いて好適である。本
発明は、従来技術が遭遇した問題に鑑み、灰色階調を付
与するために２種類の技術を使用している。第１の技術
として、表示装置中の画素における灰色階調が０より大
きないかなる値であっても、少なくとも基線時間の間だ
けはその画素を励起するように画像制御装置が基線を使
用することである。基線時間は、表示装置においてフリ
ッカが効果的に除外されるだけの長さになるように選択
される。

また、本発明は、灰色階３．１を付与するために、複数
の代替回路を具備する。さらに、これらの回路は表示装
置の識別結果に従って選択およびプログラムされる。そ
してその結果、処理システムに使用される表示装置の所
定の強度応答特性が選択およびプログラムされる。

本発明の詳細を、第７図（Δ）〜（Ｄ）に統合図示され
た従来技術を参照しながら、説明する。

本発明は、第１図〜第６図を参照して、フレームレート
制御、パルス幅変調および灰色階調を出力する白／黒回
路を具備する画像制御装置の回路図を参照して説明され
る。

第７図（Ａ）は１１画像制御装置６を駆動する中央処理
装置４を含む従来のデータ処理ンステノ・２の構成を示
す図である。画像制御装置６はメモリ８と相互にやりと
りし、ＣＲ′ｌ”　ｌ　４のようなアナログ表示装置を
駆動するため、【）−Ａ変換’ａ：’＝　Ｉ　Ｏにデジ
タル画像制御情報を出力する。また、画像制御装置１９
６は、フラットパネル表示装置のようなデジタル表示装
置１６を駆動するために、デジタル画像制御悄ｆ［Ｊを
バッフ１回路１２にｔ）出力する。

出願人の知るところでは、モノクロ表示装置に灰色階調
を付与するために、従来３つの技術が利用されていた。

第７図（１３）に示すアナログ技術においては、表示シ
ステムが、表示装置の各画素に異なったレベルの電圧を
同じ時間だけ印加することにより、異なった強度レベル
を各画素に付与する技術である。第７図（Ｃ）に示すパ
ルス幅変、’１．’、１方式は、同じレベルの？Ｕ圧を
異なった時間だけ印加することにより、表示装置に異な
った灰色階調を付与Ｖることができる。第７図（１））
に示すフレームレート制御方式は、幾つかのフレーム期
間中ニ各画素に同じレベルの７ｕ圧を同じ時間だ１ノ印
加する。灰色階調は、相次ぐフレーム期間中に、選択さ
れた画素に？Ｕ圧を印加または非印加することにより、
付与される。

これらの技術を使用することにより、種々の問題か発生
した。例えば、フレームレート制御方式においては、共
通に使用されるフレーノ＼の数は、望まれる灰色階調の
数によ、す、選択される。したかって、従来技術にあっ
ては、１６種類（ずなわら、レベル０〜１５）の灰色階
調を採用すると、δ々５０　ｔｔ　ｚの、１６フレーム
が必要になる。従来技術におけるフレームレート利口１
１システムにあっては、レベルＯの灰色階Ｊ、“、１を
出力するための０°゛ＯＮ　”フレーム（１（数）、レ
ベルｌの灰色階シ、′、ｌを出力ｔ　ルｔ：、　メツｌ
°’　ＯＮ”　７レームＣＩＩＪｒｉ！ｉ、’）等、灰
色階：Ｊ１１の数Ｎに応じたＮ個のフレームを設ける必
要がある。問題は低いレベルの灰色階ｉ：ｌＡｌにおい
て発生した。すなわら、レベルｌの灰色階調においては
、画素は１秒あたり３回か４回しかＯＮにならないから
、これにより、表示装置に著しいフリッカが発生する。

異なったｉｆｋ品表不表示装置なった化合物を使用する
ことにより、別の一問題が発生した。ずなわら、電圧お
よび時間に関係するこれらｉｔｋ品表不表示装置度’ｌ
！ｊ性は異なる。さらに、第２図に示すように、１１に
品表示装置は初期励起区間では非線形４″ｊ性を示すこ
とが知られている。すなわら、最初の数中位時間におい
ては、表示電圧が印加される時間が増＋１１１　Ｌ”Ｃ
も表示強度はｔｌ′Ｉ−足に＋＜Ｃ＋加しない。しかし
、これらフラッＩ・パネル表示装置の強度特性曲線は、
一定時間経過した後に非線形特性から線形特性に遷移す
る性質をイアすることが知られている。その後は、表示
電圧が印加された各単位時間に応じて、表示強度レベル
が増加する。強度特性曲線におけるこの区間の時間を以
後、線形遷移時間という。

本発明の幾つかの実施例にあっては、レベル１ないし凶
に対するＪ、（線時間は、この線形遷移時間以上の時間
から選択される。

「実施例」 第１図は、本発明の一実施例に）、（づく画像制御装置
１を具備する、データ処理システム２を示す。

画像制御装置ｌは、前述の従来技術における問題を解決
しながら灰色階調を付与するために、フレーＩｓレーＩ
・制御回路、パルス幅変：Ｊ、！１回路および／または
白／黒回路を含む。

第１図に示すように、中央処理装置４は、画像制御１１
装置１に設けられたレジスタ列２０に情報を１１（給す
る。このレジスタ列は、本出願人による同［１付けの特
許出願「表示信号変換装置」に記載のレジスタ列と同等
である。レジスタ列２０は、表示装置に灰色階１’１．
−１を付与するためにハードウニ°ｒ回路に接続され、
表示装置に灰色階？、−１を付与するために画像制御装
置ｌの各回路に接続されている。

レジスタ列２０は、例えばクロック発生回路２２、同期
信号発生回路２４および色信号発生回路２６に接続され
ている。

第１図に示された本発明の一実施例にあっては、クロッ
ク発生回路２２はクロック情報をフレームレート制御回
路２８、パルス幅変調回路３１．および白／黒回路３２
に供給する。同様に、同期信号発４１：回路２４は同期
情報をフレームレート制御回路２８、パルス幅変調回路
３１．および白／黒い１路３２に供給する。同様に、色
信号発生回路２６はデジタル色情報をフレームレート制
御回路２８、パルス幅変調回路３１．および白／黒回路
３２に供給する。

この実施例においては、基線時間がフレームレート制御
回路２８の内部のフレート番号および色ｍテーブルでエ
ンコードされる。このテーブルは、プログラマブル・ロ
ジック・アレイ、ＲＯＭ、またはランダム・ロジックの
ようなハードウェアによって、従来から実現している。

さらに、レジスタ列２０は、灰色階調制御情報を出力す
るために、パルス幅変調回路３１および白／黒制御回路
３２に供給される７、Ｃ線情報を出力する。本発明の代
替の実施例として、レジスタ列２０が基線時間情報をＦ
ＲＣ回路２８に供給してもよいことは理解されるべきで
ある。

フレームレート制御回路２８は、画素オン／オフデータ
を表示装置（フラットパネル表示装置）１６に出力する
。パルス幅変調回路３１は止み付けされたクロック信号
を表示装置１６に出力する。

白／黒回路３２は１ｉ！ｌｉｌ素データを表示装置１６
に供給する。また、表示装置１６には、クロック発生回
路２２からクロック情報が供給され、同期情報が同期信
号発生回路２４力）ら供給され、色発生回路２６からデ
ジタル色情報が供給される。

上述のように、基線時間情報は最初にフレームレート制
御回路２８に供給され、そして、レジスタ列２０はパル
ス幅変調回路３１および白／黒回路３２に基線情報を供
給する。本発明によれば、レベル０より大きい各灰色階
調において、表示装置のフリッカを最小限度に抑えるた
めに、各画素は少なくとも基線時間だけはオンにされる
。例えば、従来技術における灰色階調を付与するための
フレームレート制御方法によれば、レベルｌの灰色階調
は、ｌフレームのみオンされるのが一般的であった。

本発明によれば、レベルｌの灰色階調を付与するときは
、各画素は少なくとも基線１１！１間に１．（づくフレ
ーム数だけはＡンになる。このＪｌ（線時間は、表示装
置１６の識別信号に入（づいて、レジスタ列２０により
プログラムされる。−船釣には、パルス稲麦ニー１およ
びフレームレート制御回路の、！１（線時間はレジスタ
（複数）に表示することができる。フレームレート制御
用のテーブルを使用することによって、一連の処理に、
より一層の効果を呈する。

第３図は、灰色階ｚｙ＋　ｉｌ、ＩＩ　ａｌｌ信号を出
力する、本発明の一実施例によるフレームレート制御回
路２８のブロック図である。フレームレート制御回路２
８は、表示装置１６に灰色階ニー１を付与するために、
選択されたパターンの画素オン／オフデータを出力する
。

フレームレ−］・制御回路２８は垂直同期情報、４ビッ
トのデジタル色情報、画素クロックｔｔＪ　’Ｆ（Ｊ　
オよび水平開１す１情報を受信する。フレームレート制
御回路２８は、画素０Ｎ１０ＦＦデータを出力する。垂
直同期情報は、アルゴリズムゼネレータ６０にフレーム
番号を出力として供給するフレームノＪリンク５０に、
供給される。アルゴリズムゼネレータは、ＲＡＭＳＲＯ
Ｍ、　ＰＬ八または同様の既知のデバイスでよい。

基線時間情報は、最初、アルゴリズムゼネレータのテー
ブルから出力されるが、プログラム可能な実施例におい
ては、レジスタ（図示せず）から出力されるようにして
もよい。４ビットのデジタル色情報はデコーダ５２に供
給される。デコーダ５２は、アルゴリズムゼネレータ６
０に灰色階調信号を出力する。画素クロック情報は、半
減回路５４によって受信される。半減回路５４は、行（
ｒｏｗ）列（ｃｏｌｕ＠ｎ）回路５８にクロック情報を
出力する。水平同期情報は、別の半減回路５６によって
受信される。

半減回路５６は、行列回路５８に同期情報を出力する。

行列回路５８は、その画素が奇数行にあるのか偶数行に
あるのか、および、偶数列にあるのか奇数列にあるのか
を示す画素位置情報を出力する。

２１（線情報（これは、一実施例においては、アルゴリ
ズムゼネレータで作られるものである）、フレーｌ−識
別情報、灰色階調情報および画素位置情報は、アルゴリ
ズムゼネレータ６０によって画素オン／オフデータを出
力するために使用される。

画素オン／オフデータは、与えられたフレームおよび与
えられた灰色階調に対して、画素位置データで識別され
た画素のオン／オフ状態を決定する。

Ｊλ線情報は、識別された灰色階調がレベル１以上であ
った場合に、表示装置が少なくともその人（線時間だけ
励起させられることを確実にするために使用される。

表示装置１６は、従来の表示装置と同様に、元々の（重
み付けされていない）クロック信号も使用する。

第５図は、１６レベルの灰色階：Ａ（すなわち、レベル
０〜１５）に対する画素オン／オフパターンを示す。第
５図を参照すれば、レベル１以上の灰色階調において、
表示装置が少なくとも３フレ一ム以上励起されることが
判る。例えば、レベル０１（０，０）、（１，１＞にあ
っては、表示装置は第１、第１０および第１６フレート
で励起される。

この技術は、レベルｌの灰色階調において表示装置を１
フレームしか励起しない従来の技術と対照して有利であ
る。１９フレームの内３フレーム励起される画素を有す
ることにより、本発明の方法によれば、６灰色階調（す
なわち、１９／３＝６３３・・・−６）を有する従来シ
ステムと同じ繰り返し周期を有する。

第５図から明らかなように、この表示装置は画素の位置
情報によっても異なった制御がなされる。

すなわち、所定の条件の行および列に該当する画素は所
定の３フレームでオンになり、別の条件の行および列に
該当する画素は別の３フレームでオンになる。このよう
に、表示装置全体の画素が、本質的に時間遅れを伴って
オンするから、フリッカはさらに大幅に減少する。当業
者であればこの技術の開示によって、本発明の範囲内で
、その他のパターンを用いてもよいことはたやすく認識
するであろう。

再度第３図を参照すると、フレームレート制ｔｌｌのた
めに、基線情報が画像制御装置ｌの内部の拡張レジスタ
（段数）から供給されることが示されている。これら拡
張レジスタは、システムの電源投入時において、アルゴ
リズムゼネレータに基線ｔ１！１報を供給する既知の技
術を用いて、表示装置の識別信号に従って、プログラム
されるように構成してもよい。

基線時間は表示装置１６の識別信号によって番）変更さ
れる。すなわち、表示装置のフリッカ傾向が強い場合、
より良いＬ（線時間を設定し、レベル１灰色階調におい
て必要なだけ、画素オン時間を長（することもできる。

再度第５図を参照すると、１６灰色階調を付与するため
には、合計１９のフレームを設ける必要がある。これは
、はとんどの液晶表示装置における化学特性に起因して
、フレームレート制御を行うために奇数個のフレームを
必要とするからである。この選択により、全フレームに
わたっていずれかの画素に同一電圧が印加され続けても
、表示化学物質の分解を防止することができる。本発明
の一実施例においては、フレームレート制御回路のフレ
ーム数は、奇数のフレート数の中から選択される。例え
ば、フレーム数は、１Ｊ１；　ｔ！１１時間フ時間フレ
ーム数色階調レベルＮとの和（すなわちＢ十Ｎ）が奇数
であるとき、その和（１３−１−Ｎ　）に選択される。

一方、和（Ｉ３＋Ｎ）が偶数であるとき、フレーム数は
（Ｂ＋Ｎ＋１・）に選択される。これにより、フレーム
数は常に奇数になる。当業者であれば、必要な数のフレ
ームが表示された後にフル−ムノＪウンタがリセットさ
れなければならないことは理解できるであろう。

本発明の一実施例によるパルス幅変調回路を第４図を参
照し説明する。第４図は、補正クロック発生器３０を具
備するパルス幅変調回路を示す。

補正クロック発生器３０はレジスタ列２０からクロック
情報を受信する。このクロック情報は、補正ベース情報
、補正ピッチ情報、およびその他のクロック情報を含む
。このクロック情報は、回路３０から出力される補正ク
ロック信号のパルスの数、パルス幅、およびその他の特
性を定義するために使用される。補正クロック発生器３
０は同期装置（図示Ｕず）から水平同期情報も受信する
。

補正クロック発生器３０は補正クロック情報を表示装置
１６に出力する。また、表示装置１６は補正前のクロッ
ク信号と４ピツ］・デジタル色情報とを受信Ｊ−る。表
示装置１６は従来技術の表示装置であるから、灰色階、
’Ｊ、！Ｉを付与するために従来波Ｖ・ｊに従い、補正
クロック情報と、補正前のクロック情報と、４ビットデ
ジタル色情報とを使用する。

第６図は本発明の一実施例に従って、表示装置１６に灰
色階調を付与する補正クロック信号を示す。補正９０７
９４５号は、防朋袖正ベースと一連のクロックパルスと
を含む。各クロックパルスは補正ピッチで定義された遅
れ時間を有する。クロックパルスの総数は、灰色階調レ
ベルにより異なる。

本実施例によれば、基線情報にム（づく補正ベースは補
正クロック発生器３０に供給され、レベル１以上の灰色
階調において、表示装置の各画素が補正ベースによる遅
れ時間以上オンすることを確保する。フレームレート制
御回路に基線情報が供給されるのと同様に、補正ベース
はレジスタ列２０によってプログラム可能である。さら
に、補正ピッチおよびパルス数もレジスタ列２０によっ
てプログラム可能である。したがって、第４図に示す実
施例においては、補正ベース、補正ピッチおよびパルス
数は、特定の表示装置の表示強度特性およびフリッカ特
性に適合するようにプログラムされることができる。

再度第１図を参照すると、制御回路６は白／黒回路３２
も具備している。白／黒回路３２は表示装置１６に単な
る白／黒表示をさせるために設けられている。白／黒回
路３２は、人力されたデジタル色信号と所定の閾値とを
比較するような既存の比較器でよい。ここでは、デジタ
ル色信号が閾値を越える場合に、表示装置１６に黒を表
示させる画素データを出力する。一方、デジタル色情報
が閾値以下である場合は、表示装置に白を表示させる画
素データを出力する。白／黒回路３２は、表示装置の識
別信号に従ってレジスタ列２０によってプログラムされ
るような、閾値を具備してもよい。

当業者におい°Ｃは、フレートレート制御回路、パルス
幅変調回路、お上び白／黒回路に既存の各種の制御回路
を用いてもよいことを理解すべきである。

本発明は前記各図面を参照して説明されたが、本発明の
範囲内で各種の追加変更ができることは理解されるべき
である。例えば、第２図に示す実施例ではフレームレー
ト制御回路、パルス幅変調回路および白／黒回路を具備
しＣいるが、フレームレート制ｉ１１回路、パルス幅変
調回路または白／黒回路のうりのいずれか１つを基線時
間のプログラム可能な制御回路に具備させてもよいこと
は理解されるべきである。また、画素オン／オフパター
ンは、第５図に示すパターンより単純にしてもよいし、
複雑にしてもよいことも理解されるべきである。同様に
、本発明の範囲内で、別の補正クロック情報をパルス幅
変調システムに供給してもよい。

「発明の効果」 以上説明した通り本発明によれば、フリツノＪ−を防止
することができる灰色階調付与装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に基づいて灰色階調を付与す
る画像制御装置を具備するデータ処理システムのブロッ
ク図、第２図は典型的な表示装置における強度特性曲線
図であり、ある与えられた表示電圧に対する複数の単位
時間によって与えられる表示強度を示す。第３図は本発
明の一実施例ニハツいて灰色階調を付与するフレームレ
ート制御回路のブロック図、第４図は本発明の一実施例
によって灰色階調を付与するパルス幅変調回路のブロッ
ク図、第５図は本発明の一実施例によるフレームレート
制御を用いた場合の画素オン／オフパターンを示す図、
第６図は本発明の一実施例によるパルス幅変調回路から
出力される重み付けされた計時情報を示す図、第７図（
Δ）は従来技術によるデータ処理システムのブロック図
、同図（Ｂ）〜（ｒ））は従来技術によって灰色階調を
付与する方法における波形図である。 ！・・・・・・画像制御装置（灰色階調発生手段、表示
制御情報発生手段）、２・・・・・・データ処理システ
ム（灰色階す４付与装置）、１Ｇ・・・・・・フラット
パネル表示装置（モノク【１表示装置）、２０・・・・
・・レジスタ列（基線時間発生手段、基線時間情報発生
手段）、２８・・・・・・フレームレート制御回路、３
０・・・・・・補正り【ｌツク発生器（り［ｌツク情報
発生手段）、３１・・・・・・パルス幅変調回路、３２
・・・・・・白／黒回路（白／黒画素データ発生手段）
、５０・・・・・・フレーノ、カウンタ（フレームカウ
ント情ｔμ発生手段）、５２・・・・・・デコーダ（色
変換手段）、５８・・・・・・行列回路（画素点滅制御
手段）。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. （１）画素アレイを有するモノクロ表示装置に対して、
   所定時間表示電圧を加えて前記画素を励起し、０ないし
   Ｎ（Ｎは複数）の灰色階調を発生させるようにした灰色
   階調付与装置であって、基線時間を発生する基線時間発
   生手段と、 前記基線時間を用いて前記表示装置に灰色階調を与える
   とともに、０より上のすべての灰色階調につき、少なく
   とも前記基線時間以上の間、各画素を励起してフリッカ
   を減少させる灰色階調発生手段と、 を具備することを特徴とする灰色階調付与装置。
2. （２）画素アレイを有するモノクロ表示装置に対して、
   種々の時間間隔の表示電圧を印加することによって前記
   画素を励起し、０ないしＮの灰色階調を発生させるとと
   もに、多ビット色情報、水平同期情報、および前記モノ
   クロ表示装置を制御するためのクロック情報を発生する
   ようにした灰色階調付与装置であって、 基線時間情報を発生する基線時間情報発生手段と、 前記基線時間情報、前記多ビット色情報、および前記水
   平同期情報を用いて表示制御情報を発生し前記モノクロ
   表示装置の表示に階調を付与する表示制御情報発生手段
   と、 を具備することを特徴とする灰色階調付与装置。
3. （３）前記モノクロ表示装置は前記表示電圧が印加され
   る単位時間数に対応した表示強度の応答特性を有し、か
   つ、該応答特性は過渡期間と、その過渡期間の終了後に
   前記表示強度が前記単位時間数に応じて線形に変化する
   線形期間とを有し、前記基線時間は少なくとも前記過渡
   時間以上であることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の灰色階調付与装置。
4. （４）前記表示制御情報発生手段は、前記表示に灰色階
   調を与えるための画素オン／オフデータを発生する手段
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の灰
   色階調付与装置。
5. （５）前記表示制御情報発生手段は、前記表示に灰色階
   調を与えるための重みづけされたクロック情報を発生す
   る手段を具備することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の灰色階調付与装置。
6. （６）前記基線時間は基線単位時間Ｂに合わせられ、か
   つ、第Ｎ灰色階調は前記表示電圧が少なくとも（Ｂ＋Ｎ
   ）単位時間の間印加されることによって実現されること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の灰色階調付与
   装置。
7. （７）表示電圧によって励起される画素アレイを有する
   モノクロ表示装置の表示に対し０ないしＮの灰色階調を
   与えるとともに、垂直同期情報、多ビット色情報、水平
   同期情報、および前記モノクロ表示装置を制御するため
   の画素クロック情報を発生するようにした画像制御装置
   であって、基線時間情報を発生する基線時間情報発生手
   段と、 前記垂直同期情報を用いてフレームカウント情報を発生
   するフレームカウント情報発生手段と、前記多ビット色
   情報から対応する灰色階調情報を発生する色変換手段と
   、 前記画素クロック情報および前記水平同期情報を用いて
   画素位置情報を発生する画素位置情報発生手段と、 前記基線時間情報、フレームカウント情報、灰色階調情
   報および画素位置情報を用いて、前記表示に灰色階調を
   与えるための画素オン／オフデータを発生する画素点滅
   制御手段と、 を具備することを特徴とする画像制御装置。
8. （８）前記基線時間情報発生手段は、レジスタまたはテ
   ーブルを有することを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の画像制御装置。
9. （９）前記基線時間情報発生手段はプログラム可能であ
   り、これによって前記画素オン／オフデータを特定の表
   示装置に合わせられることを特徴とする特許請求の範囲
   第７項記載の画像制御装置。
10. （１０）表示電圧によって励起される画素アレイを有す
    るモノクロ表示装置において０ないしＮの灰色階調を与
    えるとともに、多ビット色情報、水平同期情報、および
    前記モノクロ表示装置を制御するための画素クロック情
    報を発生する画像制御装置であって、 基線時間情報を発生する基線時間情報発生手段と、 前記基線時間情報および前記水平同期情報を用いて重み
    付けされたクロック情報を発生し、前記表示に灰色階調
    を与える灰色階調発生手段と、を具備することを特徴と
    する画像制御装置。
11. （１１）前記重み付けされたクロック情報はクロックパ
    ルスの繰り返し回数を含み、該クロックパルスが前記基
    線時間以上のパルス幅のアクティブ状態を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の画像制御装置
    。
12. （１２）前記基線時間情報発生手段はプログラム可能で
    あり、これによって前記重み付けされたクロック情報を
    特定の表示装置に適合可能としたことを特徴とする特許
    請求の範囲第１０項記載の画像制御装置。
13. （１３）表示電圧によって励起される画素アレイを有す
    るモノクロ表示装置において０ないしＮの灰色階調を与
    えるようにした画像制御装置において、 前記表示装置の種類に応じて表示に灰色階調を与える画
    素オン／オフデータを発生するとともにプログラム可能
    に構成された画素点滅制御手段を設けたことを特徴とす
    る画像制御装置。
14. （１４）基線時間情報を発生する基線時間情報発生手段
    を有し、かつ、前記画素点滅制御手段は該基線時間情報
    を用いて表示に灰色階調を与えることを特徴とする特許
    請求の範囲第１３項記載の画像制御装置。
15. （１５）表示電圧によって励起される画素アレイを有す
    るモノクロ表示装置の表示に対して０ないしＮの灰色階
    調を与えるようにした画像制御装置において、 前記モノクロ表示装置の種類に応じて前記表示に灰色階
    調を与える重み付けされたクロック情報を発生するとと
    もにプログラム可能に構成されたクロック情報発生手段
    を設けたことを特徴とする画像制御装置。
16. （１６）基線時間情報を発生する基線時間情報発生手段
    を有し、かつ、前記クロック情報手段は、該基線時間情
    報を用いて前記表示に灰色階調を付与することを特徴と
    する特許請求の範囲第１５項記載の画像制御装置。
17. （１７）表示電圧によって励起される画素アレイを有す
    るモノクロ表示装置の表示に対して０ないしＮの灰色階
    調を与えるようにした画像制御装置であって、 前記表示装置の種類に応じて前記表示に白／黒の画像を
    与える白／黒画素データを発生するとともにプログラム
    可能に構成された白／黒画素データ発生手段を具備する
    ことを特徴とする画像制御装置。
18. （１８）基線時間情報を発生する基線時間情報発生手段
    を有し、かつ、前記白／黒画素データ発生手段は、該基
    線時間情報を用いて前記表示に灰色階調を与えることを
    特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の画像制御装置
    。
19. （１９）前記白／黒画素データ発生手段は、デジタル色
    情報をスレッショールド数と比較する比較器を有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の画像制御
    装置。
20. （２０）前記スレッショールド数はプログラム可能であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の画像
    制御装置。
21. （２１）モノクロ表示に対して０ないしＮの灰色階調を
    与える灰色階調付与方法において、 各電圧について単位時間に関する表示の強度応答曲線を
    決定し、基線単位時間を発生する第１過程と、 デジタル色情報に対応して０からＮにわたる灰色階調の
    レベルを設定する第２過程と、 ゼロ単位時間の間、表示電圧を加えて、レベルゼロの灰
    色階調を発生する第３過程と、 少なくとも基線単位時間の間、表示電圧を加えて、レベ
    ルＮの灰色階調を発生する第４過程と、を有することを
    特徴とする灰色階調付与方法。
22. （２２）モノクロ表示に対し、０ないしＮの灰色階調を
    与える方法において、 表示のフリッカ特性を決定して、基線時間を発生する第
    １過程と、 少なくとも前記基線時間の間、表示電圧を加えて、第１
    ないし第Ｎレベルの灰色階調を発生する第２過程と、 を有することを特徴とする灰色階調付与方法。