JPH0264692A - 灰色階調画像表示用マトリックススクリーンの制御方法および装置 - Google Patents

灰色階調画像表示用マトリックススクリーンの制御方法および装置

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JPH0264692A
JPH0264692A JP1168281A JP16828189A JPH0264692A JP H0264692 A JPH0264692 A JP H0264692A JP 1168281 A JP1168281 A JP 1168281A JP 16828189 A JP16828189 A JP 16828189A JP H0264692 A JPH0264692 A JP H0264692A
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Anne Ghis
アンヌ　ギス
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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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」 この発明は、灰色階調を有する画像を表示する表示用マ
トリックススクリーンの制御方法および装置に関する。
特に、蛍光性マイクロドツトスフ１−ン、あるいは液晶
スクリーンの制御に関する。
画像は、白黒でも、カラーでもよいが、カラーの場合、
灰色階調ということばは、ハーフトーンの色合を意味す
るものとする。
「従来の技術」 マトリックスクリーン上で画像表示の制御を行うには、
通常、次に述べるようなスイープ法が用いられる。先ず
、行が順次アドレスされる。すなわち、１画面に１度、
行時間Ｔの間、ある適当な電圧’ｌｐから他の適当な電
圧Ｖ（ａまでの電圧が割当てられる。行時間Ｔは、すべ
ての行について同一で、１画面の時間を行数で割った値
に等しい。次に、各行のアドレッシングと同時に、各列
が制御信号を受け、それぞれの行の画素、つまり画像要
素の各状態を表示画像の関数として制御する。列の電圧
は、画素が表示される（点灯の）場合は、適当な電圧Ｖ
ＣＨにとられ、画素が表示されない＜？Ｐ灯の）場合は
、池の適当な電圧Ｖｃｅにとられる。行時間Ｔの終わり
には、その行のアドレッシングが終わり、次の行がアド
レスされる。
その行の各列が受信する信号は、その行の各画素の状態
によって決まる。こうして、次々に表示されていく。
「発明が解決しようとする課題」 次に、灰色階調の画像を発生する技術も知られている。
第１の技術は、列にＶｃａとＶＣｅとの中間の電圧を加
えるものである。これによって、対応画素は、点灯画素
と消灯画素との中間の輝度となる。
しかしながら、特に、蛍光性マイクロト、トスクリーン
の場合は、任意の輝度に対してＶＣａとＶｃｅの中間電
圧を制御することは、きわめてむずかしい。なぜならば
、このようなスクリーンでは、電圧／輝度特性が微妙だ
からである。
第２の技術は、画素の輝度に比例させて、行時間の一部
の間だけ電圧Ｖｃａを列に印加し、行時間の残りの部分
では、電圧Ｖｃｅを列に印加する方法である（各列の制
御電圧の時間変調）。
しかしながら、電圧Ｖｃａの印加時間と輝度とは十分な
線形関係にない。特に、蛍光性マイクニド、トスクリー
ンでは、電圧印加時間と輝度との関係が強い非線形性を
示す。これは、画素の両端で電圧が整定するのに時間を
要するからである。
上述した二つの公知技術のいずれかを使用した場合、画
素の両端部で電圧が整定されるのに要する時間は、その
画素をアクセスするときの抵抗にも依存し、この抵抗は
、画素のスクリーン上での位置に関係している。したが
って、画素の充電時間もその位置に依存することになる
。たとえば、同一列の両端の画素に同一の電圧をかけた
場合、これら２つの画素の輝度は同じではない。制御電
圧が印加される列端子に最も近い画素が最も強い輝度と
なる。
「課題を解決するための手段」 この発明は、灰色階調画像を表示するマトリックススク
リーンの制御方法と装置に関するものであり、各列の制
御電圧を時間変調するようにしたものである。これによ
って、上述した第１の公知技術の欠点を解消すると共に
、第２の公知技術による非線形性の問題も解決している
。
さらに説明すると、この発明は第１に、０から１以上の
整数ｍまての範囲で増加する整数によって指定される灰
色階調をもつ画像を表示する表示用マトリックススクリ
ーンの制御方法において、 前記スクリーンは複数の行と複数の列とをもち、その各
交点が画素と対応するようにされ、前記各画像につき前
記各行は行時間Ｔの間、順次動作状態にされ、行が動作
し５ている状態で、行と列との交点に対応する画素の灰
色階調週によって決まる時間の間、列を動作状態にする
列駆動信号によって列を制御し、 前記行時間Ｔは、時間ｄｔのＮｇの等間隔に分割され（
Ｎはｍ以上の整数）、各行における一つ一つの灰色階調
ｉはＮｉｌ個の間隔ｄｔに対応づけられ（ｌは行番号、
Ｎｉ０．は各行Ｑにおいて、変数１に対して単調に増加
する数列で辺項ＮＯｑはゼロ、最終項Ｎｍｌ、はＮ以下
）、 前記列駆動信号が加えられる時間は、前記行および灰色
階調に対応する数列Ｎｉｌと時間ｄｔとの積で、 前記列は前記列駆動信号の印加が終了した時点で非動作
状態にされ、次の行で動作状態にされるまでこの状態を
保ち、 前記数列Ｎｉσは、異なる灰色階調の光強度が得られる
ように選択されることを特徴とする。
これから明らかなように、この発明は、行時間の間の電
圧Ｖｃａの印加時間と、スクリーンの電圧／輝度特性と
の相関関係を考慮している。
Ｎｉρという数を用い、その値を選択設定可能にしたこ
とによって、この発明は、装置完成後に、つまりスクリ
ーンとそれに接続される電気回路が動作可能になった後
に、あるいは、すでに動作している状態で、次のような
調整ができるようにした。すなわち、灰色階調の各階調
の相互調整、特殊、通常、または対数等の各灰色階調ス
ケールの使用、スクリーン／回路組立体のエツジングの
補償、カップリングと輝度とのより良い妥協点の選択な
どである。
ここで、カップリングとは、池の画素との間に不要なア
クセス抵抗が介在することと密接に関連する現象で、１
本の行からもう１本の行に「にじみ」が生じる現象を言
う。
任意の２つの行く隣接行でな（でもよい）ＣＩＱ２にλ
＝Ｊ　して、数列Ｎ１（ｌとＮｉｌ２は同一でもよい（
スクリーンの行が区別されない場合）。
この場合、灰色階調は次のように制御される。
灰色階調０と灰色階’１９ｍとに対応する少なくとも２
つのゾーンをスクリーン上に形成シ、灰色階調ｍの画素
に対応する列が動作状態とされる行時間の一部を可変し
てスクリーン上に所望の品質の画像を得、 このようにして決められた灰色階７Ａｍの均一画像をス
クリーン上に形成して、この均一画像の輝度を測定し、 他の灰色階調１ないしｍ−１のそれぞれに対応する輝度
を、灰色階調を決めるために選択されたスケールの関数
として、前記測定された輝度の値から計算し、 前記性の灰色階調のそれぞれについて、その灰色階調の
均一画像をスクリーン上に形成し、前記灰色階調の計算
された輝度を得るために前記灰色階調に対応する数列を
調節する。
一方、スクリーン上の２つの行Ｒ１，Ｃ２に対して、数
列Ｎ１ｇ１とＮｉｌ２は同じでなくても良い（スクリー
ンの行が区別される場合）。
この場合、行時間の間に電圧Ｖｃａが印加される時間は
、前述したスクリーンの電圧／輝度特性ばかりでなく、
スクリーン上の画素の位置にも関連している。
スクリーンの行Ｑ　１．＆　２に対し、数列Ｎｉｌ１と
Ｎ１（７２が同一でない場合、最大灰色階調は次のよう
に制御される。
行が最大灰色階調のときにスクリーン上のすべての行の
各輝度を測定し、基準とすべき最低輝度の行を決定し、 それ以外の行Ｑのそれぞれについて最大灰色階調に対応
する数Ｎｍｌを調整し、その輝度を前記基準輝度に一致
させる。
池の灰色階調ｌないしｍ−１の場合は、次のように制御
される。
他の灰色階調１ないしｍ−１のそれぞれに対応する輝度
を、灰色階調を決めるために選択されたスケールの関数
として、前記測定された輝度の値から計算し、 前記性の灰色階調のそれぞれについて、その灰色階調の
均一画像をスクリーン上に形成し、該灰色階調の計算さ
れた輝度を得るために前記灰色階調に対応する数列を調
節する。
Ｎｍρは、Ｎよりも小さいほうが望ましい。こうすると
、ある行から池の行へのにじみを除去することができる
。これについては、あとで詳述する。
この発明は、また、次のような装置にもかかわっている
。この装置は、 ０から１以上の整数ｍまでの範囲で増加する整数によっ
て指定される灰色階調をもつ画像を表示する灰色階調画
像表示用マトリックススクリーン制御装置であって、前
記スクリーンは複数の行と複数の列とをもち、その各交
点が画素と対応するようにされた灰色階調画像表示用マ
トリックススクリーン制御装置であって、 前記各画像の各行につき同一の行時間Ｔの間、前記行を
順次動作状態にする手段と、 行が動作している状態で、行と列との交点に対応する画
素の灰色階調によって決まる時間の間、列を動作状態に
する列駆動信号によって列を制御する手段と を有し、 前記列を制御する手段は、全ての列に共通な手段と、列
駆動信号印加手段とを有し、 前記全ての列に共通な手段は、 周期ｄ　ｔ　（＝Ｔ／Ｎ　：　Ｎはｍ以上の整数）のパ
ルスを発生する手段と、 各行の少なくともゼロでない各灰色階調ｉに対応させて
、整数Ｎ１（（ｌは行番号、Ｎｉｌは各行Ｑにおいて、
変数ｉに対して単調に増加する数列で、最終項Ｎｍｌは
Ｎ以下）に関連する情報を記憶するための記憶手段とを
有し、 前記列駆動信号印加手段は、 前記行および灰色階調に対応する数列Ｎｉｌと時間ｄｔ
との積の間、前記列駆動信号を加える手段であり、前記
列は前記列駆動信号の印加が終了した時点で非動作状態
にされ、次の行で動作状態にされるまでこの状態を保ち
、灰色階調ゼロの画素を表示するときの列駆動信号の印
加時間はゼロで、前記数列Ｎｉｌは、異なる灰色階調の
光強度が得られるように選択、設定されることを特徴と
する。
さらに、限定された実施例では、前記列を制御する手段
は、シフトレジスタをもち、このシフトレジスタのシフ
ト位置は列の数と同一で、その入力には列の灰色階調の
情報を受け、前記各シフト位置は各列と関連づけられ、
行が動作状態にある間、各列の灰色階調ｉの情報が各シ
フト位置を占め、 前記列駆動信号印加手段は、各列毎に、前記シフトレジ
スタの対応シフト位置に収納された情報を入力端に受け
るレジスタであって、行開始信号によって制御されるレ
ジスタと、第１入力が前記レジスタの出力に接続される
とともに、出力が増幅手段を通して対応する列の動作状
態を制御する２入力のコンパレータとを有し、 前記全列に共通の手段は、 前記コンパレータの第２入力に整数ｋを示す情報を与え
、行時間の間、該情報をＯからｍまで増加させ、整数ｋ
がｉより小さい間、前記コンパレータに対応する列を動
作状態にし、ｋが１に到達するやいなや非動作状態にし
、次の行が動作状態になるまで非動作状態を維持する ことを特徴とする。
第１の実施例では、任意の１対の行Ｑ１とＱ２および各
灰色階調に対して数Ｎ１（７１とＮ１ｇ２とは等しく、
前記全列に共通の手段は、逆カウント可能でパルスを発
生する手段によってデクリメントされる第１のカウンタ
と、行がスタートするときにゼロにリセットされ、前記
第１のカウンタによって出されるカウント終了信号によ
ってインクリメントされ、かつ前記各コンパレータの第
２入力に前記数ｋを示す情報を供給する第２のカウンタ
と、 ０からｍ−１までの番号が付された少な（ともｍ個の記
憶部と、前記数ｋを示す情報が供給されるアドレスバス
とをもち、０からｍ−１までのｆ子息の値をとる灰色階
調ｉによって指定されたアドレスｉの記憶部に、数Ｎ（
Ｉ＋１）（！とＮｉｌとの差に等しい情報が格納されて
おり、その出力信号を前記第１のカウンタに供給して、
カウント終了信号が出ている間に、該カウンタに該出力
信号を取り込ませ、該第１のカウンタの初期化を制御す
る記憶手段と を有することを特徴とする。
最後に、第２の実施例では、スクリーン上の任意の１対
の行ｌ１とｅ２に対して数列ＮｉｌｌとＮ：Ｑ２とは異
なり、前記全列に共通の手段は、逆カウント可能でパル
スを発生する手段によってデクリメントされる第１のカ
ウンタと、行がスタートするときにゼロにリセットされ
、前記第１のカウンタによって出されるカウント終了信
号によってインクリメントされ、かつ前記各コンパレー
タの第２入力に数ｋを示す情報を供給する第２のカウン
タと、 画面のスタート時にゼロリセットされ、行がスタートす
る度にインクリメントされる第３のカウンタと、 少なくともｍ×Ｌ　（Ｌは行数を示す数）個の記憶部と
、前記数ｋを示す情報が供給されるアドレスバスとをも
ち（該情報は２つの部分からなる２進数からなり、その
上位部分は前記第３のカウンタの出力に対応し、下位部
分は数ｋを示す情報に対応する）、０からｍ−１までの
値をとる数ｉおよびＩからＬまでの値をとる数ρによっ
て指定されたアドレスｉｘ６の記憶部に、数Ｎ（ｉ＋ｌ
）ＱとＮｉｌとの差に等しい情報が格納されており、そ
の出力信号を前記第１のカウンタに供給して、カウント
終了信号が出ている間、該カウンタに前記出力信号を取
り込ませ、その初期化を制御する記憶手段と を有することを特徴とする。
「実施例」 第１図は、「オールオアナッシング」表示を行う蛍光性
マイクロドツトスクリーンの原理を示す図である。「オ
ールオアナッシング表示」という言葉は、各画素が、中
間段階をもたずに、点灯または消灯のいずれかの表示を
行うという意味である。第１図は、最初の３行Ｌｌ、Ｌ
２．Ｌ３を連続してアドレッシングするときのもので、
そのとき、各行は、Ｖ［ｐ＝４５ＶからＶｇａ＝９ＱＶ
に変化し、その状態を行時間Ｔの間維持する。その後、
再び■Ｑｐ＝４５Ｖに戻り、次の行が４５■から９０Ｖ
に変化する。すべての行かアドレスされると、最初の行
が再びアドレスされる。
第１図は、また、最初の３列Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のアドレ
ッシング信号を示すものである。この信号によって、ス
クリーン上に次の画像が表示される。すなわち、行Ｌ１
と列ｃ１．ｃ２．ｃ３との交点に対応する画素は、それ
ぞれ消灯、点灯、消灯の状態となる。また、行Ｌ２とこ
れらの列との交点の画素は、点灯、消灯、消灯の状態と
なる。
さらに、行Ｌ３とこれらの列との交点の画素は、点灯、
消灯、点灯の状態となる。このようにして、たとえば、
行Ｌ１が動作状態にされたとき、列Ｃ１の端子に加えら
れる電圧は、Ｖｃａ＝ＱＶからＶｃｅ＝４５Ｖに変化し
、次の行Ｌ２．Ｌ３のアドレッシングの間、再びＱＶに
戻る。
次に、この発明による方法を説明する。この発明によれ
ば、行時間がＮ個の等間隔ｄｔに分割される。表示装置
がｍ＋１の灰色階調を必要とし、これらが数０（消灯画
素）、１１１１、ｍ（点灯画素に対応する最大灰色階調
）によって指定されるものとしよう。数Ｎはｍ以上でな
ければならない。実際、Ｎはｍよりもずと大きい。スク
リーン上の各行Ｑの、それぞれの灰色階調ｉには、間隔
ｄｔの数Ｎｉｅが対応している。行数ρがどのような数
であれ、灰色量ＲＯ（消灯画素）は間隔０に対応してい
る。言い替えれば、行数ｇの値にかかわらず、Ｎｏｔは
ゼロである。
さらに、各灰色量５１Ｍに対応する間隔ｄｔの数は、灰
色階調の輝度に応じて１１４１調に増加する。換言すれ
ば、任意のＱに対して、数列Ｎｉｌは、変数についての
単調増加列である。
また、最大灰色階調ｍ（点灯画素に対応）は、行Ｑの値
によらず、Ｎｍ（１個（ＮｒｒｌはＮ以下）の間隔ｄｔ
に対応している。
アドレスされた行に対して、ゼロ以外の灰色階調ｉの輝
度をもつ画素の列電極は、行時間Ｔ開始時に、動作電圧
Ｖｃａ　（ある種の蛍光性マイクロドツトスクリーンで
はＯＶ）にされ、時間ｄｔのＮｉｌ倍の間、その電圧に
維持され、その後前記ｒｉ極は、次の行が開始されるま
で、消灯電圧Ｖｃｅ（蛍光性マイクロドツトスクリーン
では４５Ｖ）に戻される。
この発明の方法が第２図に示されている。これは、ある
蛍光性マイクロドツトスクリーンの場合を示すものであ
る。この例では、行時間Ｔは３２個の間隔ｄｔに分割さ
れ（同図（ａ））、８つの灰色階調（０から７）をもっ
ている。よって、数Ｎとｍは、それぞれ３２と７である
。
４つの灰色階調０．ｌ、４、および７について考えよう
。これらの各レベルについて、それらを表示するために
列端子に加えられる制御信号が破線で示され、行時間Ｔ
の間における列での振舞いが実線で示されている。第２
図では、灰色階調７（白、つまり点灯点）が、Ｎ７１＝
２８個の間隔ｄｉに対応しており（同図（ｂ）参照、ｑ
は行番号）、灰色階調４は、Ｎ４１＝１４個の間隔ｄｔ
に対応しく同図（ｃ）参照）、灰色階調ｌ（はとんど消
えかかった画素）は、Ｎ１１＝５個の間隔ｄｔに対応し
ており（同図（ｄ）参照）、灰色階調０（黒、つまり消
灯画素）は、ＮＯ１＝Ｏ個の間隔ｄｔに対応している（
同図（ｅ）参照）。
第１表は、この発明の方法による蛍光性マイクロドツト
スクリーンの改善効果例を示すものであり、この表は発
明の詳細な説明の最後の部分に載せられている。この場
合、行は区別されない。つまり、任意の行Ｑ　１．Ｑ２
、および灰色階調ｉに対して、数Ｎ：Ｑ　１．Ｎｉｌ２
は同一である。
第１表において、灰色階調はＯからｍ＝１５までであり
、それらに対応する数Ｎｉｌ！は、Ｎｏ（＝ＯからＮ１
５ｇ＝３５５の範囲に渡っている。
先に述べた第２の公知技術（要求輝度に比例する時間の
間、電圧Ｖｃａを印加する）において、時間を均等に割
り振ったときに得られた灰色階調も載せられ、本発明を
蛍光性のマイクロドツトスクリーンに適用して得られた
灰色階調と比較されている。このスクリーンの発光特性
は、第３図に示すもので、本発明では電圧の印加時間が
調整されるようになっている。このスクリーンの各列の
充電抵抗は１０キロオームで、列あたりの充電容量は１
ナノフアラツド、行時間Ｔは６４マイクロ秒である。ま
た、行時間はＴは、Ｎ＝６４０個の等間隔ｄｔに分割さ
れている。
第３図は、電流密度Ｊ（１平方ミＩＪメートルあたりの
ミリアンペアで表されている）の変化が、スクリーンの
カソード（列）、グリッド（行）間の電圧（ボルト）の
関数として示されている。
第１表は、各灰色階調ｉごとに、その輝度Ｉと最大灰色
階調（ｍ＝１５）の輝度との比をパーセントで示したも
のである。この表の一方は、この発明に係るもので、輝
度が均等に分布するように数Ｎｉｌ！を実験的に決定し
ている。また他方は、先に述べた第２の公知技術よるも
のである。
この発明によれば、はぼ等差級数的に増加する輝度が得
られるが、公知技術ではそのようになっていない。
さらに、第１表に示すような本発明による輝度の等間隔
分布では、カップリングは、灰色階調ｍ−１５のドツト
によって流れる電流の２．７％に限定されている。また
、このようなカップリングは、他の階８０ないし１４で
は、ゼロである。
第４図は、Ｎ個の間隔ｄｔを最大灰色階調ｍに対応づけ
ないことによる利点を示す図である。蛍光性マイクロド
ツトスクリーンの行Ｑと、次の行Ｑ＋１を考察する。行
ａの画素ＰＢは点灯された点く灰色階調ｍ）に対応し、
画素ＰＮは行１２＋１上で画素ＰＢと同一の列にあり、
消灯画素（灰色階調Ｏ）に対応するものとする。同図（
ａ）の場合、Ｎ個の間隔ｄｔは、最大灰色階調に対応づ
けられている。画素ＰＢとＰＮとの間には、力、フリン
ゾが生じていることが分かる。破線は、列の端子に供給
される制御信号を示し、実線は、このような列の行時間
Ｔにおける振舞いを示している。
上述したカップリングのために、行ｇ＋１からも光が発
せられる。これに対して、同図（ｂ）では、最大灰色階
調に対応づけられた間隔ｄｔの数は、Ｎよりも小さく、
このような寄生的な発光は生じない。
各灰色階調１に対応する間隔数Ｎｉｌの決定方法につい
て説明する。まず、行が区別されない場合について説明
する。数Ｎｉｌは次のようにして決定される。
まず、チェスポードのイメージ、あるいは、点灯帯（最
大灰色階調）と消灯帯（０灰色階調）とが交互につなが
ったイメージをスクリーン上に形成する。点灯部分と消
灯部分のあるイメージを形成すれば十分である。さらに
言えば、少なくとも１列上の２点で、その１点が点灯し
ており、そのすぐ後の１点が消灯しているイメージであ
ればよい。
次いで、点灯点の列電極の電圧を動作電圧に保ったまま
、点灯時間を変える。これは、数Ｎを一定に保ちなから
Ｎｍｌを変えるか、逆に、数Ｎｍｌを一定に保ったまま
Ｎを変えて行う。この方法で、カップリングと輝度との
間の最良の妥協点を決定する。この場合、Ｎｎｌ／Ｎが
大きくなるほど輝度は上がるが、カップリングも強（な
ってしまうことを考慮する。
次に、上述した妥協によって得られた灰色階調ｍの均一
イメージがスクリーン上に形成され、その輝度が１１１
定される。この測定は、たとえば、フォトメータを用い
たり、アノード電流の１測定によって行う（蛍光性のマ
イクロト・ノドスクリーンの場合）。
灰色階ｇｍに対応するこの輝度から、他の全ての灰色階
調に対応する輝度が計算される。この計算は、採用され
た輝度スケール（たとえば、通常スケールあるいは対数
スケールなど）に基づいて行われる。
最後に、これらの他の灰色階調のそれぞれについて、ス
クリーン上に均一なイメージが形成され、各階調に対応
する間隔ｄｔの数が調整される。これによって、各階調
に対して計算された輝度が得られる。
このように行われた調整は、特性か同じで、かつ行およ
び列の数が同一の全てのスクリーンに対して宵効である
。連続的に生産された同一のスクリーンについては、こ
れらの調整を再度行う必要はない。
一方、行が区別される場合、まず、各行の最大灰色階調
が次のように制御される。
第１に、輝度が最も弱い行が決定される。これは、たと
えば、点灯している行の輝度を次々に６測定して実行す
る。ＪＦ２が最低の行は、一般に、最後の行、つまり、
スクリーンの列のアドレッシングを可能とする端子から
最も遠い行である。
次いで、池の各行について、最大灰色階調に対応する間
隔ｃｌｔの数を調整し、最大灰色階調の輝度が、輝度最
低の行の輝度と同一となるように、この最低の輝度を基
準として調整される。この調整の間、調整される１本の
行のみがスクリーン上に点灯される。
次に、他の全ての灰色階調について、基準として用いら
れた値から、その輝度を計算することができる。この計
算は、あらかじめ設定されたスケールに基づいて行われ
る。また、これらの各灰色階調について、スクリーン上
の行が順次動作状態にされ、各階調に対応する間隔ｄｔ
の数が調整されて、あらかじめ計算された輝度となるよ
うにされる。
第５図は、この発明による制御装置の第１実施例を示す
図であり、たとえば、蛍光性マイクロト・ノドスクリー
ンからなるマトリックススクリーン２の制御をするもの
である。ここでは、各行の輝度は同一で、区別されない
ものとする。スクリーン２は、互いに平行な行４と、行
に直交する互いに平行な列６とをもっている。各行は、
スクリーン２の同一側において、その一端に端子をもっ
ている。同様に、各列の一端も、スクリーン２の同一側
で、先行する端子と並置された形で端子をちっている。
第５図の装置は、また、行を制御する手段８と、列を制
御する手段１０とをもっている。任意の行と列との交点
は、画素１２を決定する。画素１２は、前記行と列とが
アドレッシングされたときに、スクリーン上に現れるも
のである。
たとえば、灰色階調が１６レベルでｒｎ＝１５（７）場
＆を考えてみよう。これらのレベルは、０．１１１１．
１５の６敢によって指定され、４ビ７トの２進数でコー
ド化される。（なお、ｍ＋ｌ灰色階調に対しては、２ｐ
≧ｍ＋ｌを満足するｐビ２１−でコード化される。） 第５図の装置は、また、手段１３をもち、画素の灰色階
調に関する情報と同期パルスを供給するようになってい
る。この情報は、４ビツトの２進数でコード化され、図
中ＧＰで表されている。また、同期パルスは行の開始時
点で供給される。
手段１０は、次の構成要素をもっている。
スクリーン上の列と同数のシフト位置をもつシフトレジ
スタ１４゜各シ”フト位置は、ｍ＝１５の場合、４ビツ
トからなっている。
各列ごとに設けられた、４ビツトのレジスタ１６と、コ
ンパレータ１８と、増幅手段２００ここで、第５図に示
す実施例では、レジスタ１６は、４ビツトのＤフリップ
・フロップであり、増幅手段２０は、列に送られる制御
信号を増幅するものである。
全列に共通の手段２２゜これについては、後述する。
情報ＧＰは、行の開始時点で、シフトレジスタＸ４の入
力に順次与えらえ、その中に移される。
各情報は、対応する画素の列につながっているシフトレ
ジスタのシフト位置に格納される。行のアドレッシング
開始時点で、各情報ＣＰは、レジスタ１４から対応する
フリップ・フロップ１６の入力りに移される。フリップ
・フロップ１６の非反転出力Ｑは、２×４ビツトのコン
パレータ１８の一方の入力Ｐ（４ビツト）に供給される
。コンノ＜レータ１８の他方の入力Ｑ（４ビツト）には
、情報ＧＣが供給される。この情報ＧＣは、すべての列
制御に共通の手段２２から送られるしので、４ビツトで
コード化され、行時間Ｔの間、ずっと増加し続けるよう
になっている。コンパレータ１８の出力は、対応する増
幅手段２０の入力に接続され、増幅手段２０の出力は、
対応する列を制御する。
情報ＧＰの値がＧＣよりも大きい間は、コンパレータ１
８の出力は論理レベル０に維持され、これに対応する列
端子は、電圧Ｏボルト（動作状態）に保持される。情報
ＧＣの値がＣＰ以上になるやいなや、コンパレータ１８
の出力は、論理レベル１に移り、その状態を維持する。
これによって、この端子は、電圧４５ボルト（消灯）に
なり、それを保持する。
全ての列に共通な手段２２は、逆カウント可能な８ビツ
トの第１カウンタ２４と、４ビツトの第２カウンタ２６
と、クロック２８と、メモリ３０とを有している。
カウンタ２４と２６は、たとえば７４１９３型のものを
用いる。
手段２２はまた、第１アンドゲート３２と、第２アンド
ゲート３４とをもっている。ゲート３２の出力は、カウ
ンタ２６のクロック端ＣＫに接続されている。ゲート３
４の出力は、カウンタ２４のロード入力ＬＤ（反転入力
）に接続されている。
ゲート３２の一方の入力は、カウンタ２６のリテイニン
グ（キャリイ）出力ＲＥ（反転出力）に接続され、カウ
ンタ２４のカウント終了（ボロウ）出力ＢＯ（反転出力
）は、ゲート３２の他方の入力とゲート３４の一方の入
力に接続されている。
前記手段１３は、行開始情報を手段８に供給して行を制
御するとともに、カウンタ２６のゼロリセット入力ＲＡ
Ｚにゼロリセット入力を供給する。
この行開始情報は、また、インバータ３６を介して、各
フリップ・フロップ１６のクロ・ツク（ラッチ）入力Ｇ
Ｋとゲート３４の他方の入力に供給される。
第５図は、フリップ・フロップ１６のクロ・ツク入力が
反転入力であることを示している。行開始ハルス（論理
レベル１）は、まずインバータ３６によって反転され（
論理レベルＯ）、次いで、フＪ、ブ・フロップ１６のＣ
Ｋ端のところで再び反転サレる（論理レベル１）。した
がって、行開始パルスが出されたときには、シフトレジ
スタ１４の対応位置に格納されていた情報がフリップ・
フロップ１６に移される。
クロック２８は、周波数がｌ／ｄｔ、すなわちＮ／Ｔの
定常的なりロックを発生する。このクロ。
クバルスは、カウンタ２４のダウンカウント入力ＤＣに
送られる。
４ビツトの情報ＧＣは、カウンタ２６から各コンパレー
タ１８のＱ入力に供給される一方、メモリ３０のアドレ
スバスＡに送られる。（よって、カウンタ２６の内容は
、メモリ３０のアドレスにズ・１応する）。このメモリ
３０は、８ビツトのワード、１５ワードからなっている
。メモリ３０の出力Ｓｉは、カウンタ２４の初期化バス
に供給される。
カウンタ２６は、行の開始時点でゼロリセットされ、カ
ウンタ２４の出力ＢＯから発せられるカウントダウン終
了信号によって（灰色階調が１上がる度に）、インクリ
メントされる。すなわち、カウンタ２４の出力ＢＯは、
各カウントダウン終了時に論理レベル１に移り、また、
カウンタ２６の出力ＲＥは論理レベルｌであるから、カ
ウンタ２６の入力ＣＫはパルスを受ける。一方、カウン
タ２４は、クロック２８によってデクリメントされ、カ
ウントダウン終了時の信号が出されている間に、メモリ
３０の出力Ｓｉを取り込む。この場合、前記信号は、カ
ウンタ２４の出力ＢＯが論理レベルｌに変化することに
対応し、また、インバータ３６の出力が論理レベルｌに
あるので、カウンタ２４の入力ＬＤがパルスを受けるこ
とになる。
情報Ｓｉは、メモリ３０のアドレスｉに格納されており
、灰色階ｌ＋に対応する間隔数から、灰色階調ｉ＋１に
対応する間隔数までにカウントされる間隔ｄｔＯ数に等
しい。
第１表に示された結果を得るには、メモリ３０の内容は
次の通りである。
アドレス　　　　０１２３４５６７ 内容　１１６　３０　２３　２０　１８　１７　１７　
１６アドレス　　　８　　　９　　　ｔｏ　　　１１　
　１２’　　１３　　１４　　１５内容　１５　１５　
１４　１４　１４　１３　１３　−この例で、メモリ３
０のアドレス１５の内容は問題にならない。それは無視
される。
このような構成において、手段２２は、以下のように動
作する。まず、行の開始時にカウンタ２６がゼロリセッ
トされ、その内容がＯとなる。メモリ３０は、アドレス
Ｏに灰色階調１に対応する間隔１ｄｔをもっている。こ
の数は、カウンタ２４に移され、周波数１／ｄ　ｔのク
ロック２８によってデクリメントされていく。カウンタ
２４か０になるとカウンタ２６にパルスが送られ、その
結果、カウンタ２６がインクリメントされ、その内容が
１（灰色階調１）となる。メモリ３０のアドレス■には
、灰色階調２に対応する間隔数に達するまでに、あとい
くつカウントしたらいいかを示す補足分間隔数が格納さ
れている。この補足分間隔数がカウンタ２４に送られる
。
このようにして、カウンタ２６の内容が最大値１５に達
したなら、その出力ＲＥの論理レベルが０になり、カウ
ンタ２６がクリアされて、新しい行の新しいサイクルが
始まる。
メモリ３０は、たとえば、ＰＲＯＭタイプである。上述
した灰色階調の調整を行うには、このメモリ３０の内容
を変えなければならないが、それには、他はそのままで
、このメモリをＰＲＯＭエミュレータとして知られてい
る装置に置き換え、調整が終了した時点で、このエミュ
レータによって得られた値が書き込まれたメモリ３０に
置き換えるだけで十分である。さらに、数Ｎの変更が必
要な場合は、クロック２８を変えるだけでよい。
第６図は、この発明による装置の第２実施例を示す図で
ある。この装置は、スクリーン２において、行毎の制御
を行えるようにしたものである。
第６図の装置か第５図の装置と異なる点は、第３のカウ
ンタ３８を有する点である。このカウンタ３８は、その
クロック入力ＣＫに供給される行開始パルスによって、
インクリメント制御される一方、手段１３から供給され
る画面開始信号ＤＩによってゼロリセット（ＲＡＺ）制
御されるようになっている。カウンタ３８の出力９ｓは
、２ｓがＬ（スクリーン上の行数）以上となるような値
である。第６図の装置では、また、メモリ３０がメモリ
３１に置き換えられている。このメモリ３１は、８ビツ
トのワードｎ個から構成されている。
ここで、ｎはスクリーン上の行数りと灰色階調数ｍとの
積に等しく、このｍは、本実施例では１５である。
メモリ３１のアドレスバスＡに与えられるワードは、上
位桁と下位Ｈテとからなっている。カウンタ３８の出力
ＳＬは、これらの各ワードの上位桁を構成し、カウンタ
２６の出力ＧＣは、その下位桁を構成している。したが
って、メモリ３１のアドレスは、ｓ＋４ビットのワード
によって指定される。
第５図と第６図を参照して説明したように、この装置は
、液晶マトリックススクリーン制御技術にも適用可能で
ある。
さらに、この発明は、白黒のスクリーンにもカラースク
リーンにも同様に適用することができる。
（以下、余白） 第°１表 １ｉ／１１５　　（％） 発明品 ６．７ １３．３ ２６．７ ４０．２ ４７．２ ６７．８ ７４．２ ８０．７ ８７．５ １ｉ／１１５　　（％） 従来品 １．１ ２．５ ５　ｇ １９．８ ４１．１ ５４．０ ６８．９ ７３．２ ８１．７ 「発明の効果」 以上説明したように、この発明は、所望の灰色階調を高
い再現性で実現することができる。また、行相互間のに
じみを減少させることができ、品質の高い画像を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、蛍光性マイクロドツトスクリーンの「オール
オアナノシング」表示の原理図、第２図は、このような
蛍光性マイクロドツトスクリーンに本発明を適用したと
きの原理図、第３図は、上記のようなスクリーンのカソ
ードとグリッドとの間の電圧と電流との関係を示す図、
第４図は、行時間Ｔを、最大灰色階調ｍよりも大きいＮ
個の間隔ｄｔに分割した場合の、本発明の利点を示す図
、 第５図は、この発明による装置の第１実施例を示すブロ
ック図、 第６図は、この装置の第２実施例を示すブロック図であ
る。 ２・・・・・・スクリーン、４・・・・・・行、６・・
・・・・列、８・・・・・行を制御する手段、 １０・・・・・・列を制御する手段、 １２・・・・・・画素、１４・・・・・・シフトレジス
タ、１６・・・・・フリップ・フロップ、 １８・・・・・・コンパレータ、２０・・・・・・増幅
手段、２２・・・・・・列に共通な手段、２・１・・・
・・・第１カウンタ、２６・・・・・・第２カウンタ、
２８・・・クロック、３０・・・・・・メモリ。 出願人　コミッサリア　ア　レネジイ　アトミノクＲＧ
、　１ ＲＧ、　２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、０から１以上の整数ｍまでの範囲で増加する整数に
    よって指定される灰色階調をもつ画像を表示する表示用
    マトリックススクリーンの制御方法において、 前記スクリーンは複数の行と複数の列とをもち、その各
    交点が画素と対応するようにされ、 前記各画像につき前記各行は行時間Ｔの間、順次動作状
    態にされ、行が動作している状態で、行と列との交点に
    対応する画素の灰色階調によって決まる時間の間、列を
    動作状態にする列駆動信号によって列を制御し、 前記行時間Ｔは、時間ｄｔのＮ個の等間隔に分割され（
    Ｎはｍ以上の整数）、各行における一つ一つの灰色階調
    ｉはＮｉｌ個の間隔ｄｔに対応づけられ（ｌは行番号、
    Ｎｉｌは各行ｌにおいて、変数ｉに対して単調に増加す
    る数列で初項ＮＯｌはゼロ、最終項ＮｍｌはＮ以下）、 前記列駆動信号が加えられる時間は、前記行および灰色
    階調に対応する数列Ｎｉｌと時間ｄｔとの積で、 前記列は前記列駆動信号の印加が終了した時点で非動作
    状態にされ、次の行で動作状態にされるまでこの状態を
    保ち、 前記数列Ｎｉｌは、異なる灰色階調の光強度が得られる
    ように選択されることを特徴とする灰色階調画像表示用
    マトリックススクリーンの制御方法。 ２、請求項１記載の制御方法において、数列Ｎｉｌ１と
    Ｎｉｌ２は、いずれの行ｌ１とｌ２においても同一であ
    ることを特徴とする灰色階調画像表示用マトリックスス
    クリーンの制御方法。 ３、請求項２記載の制御方法において、灰色階調は以下
    の制御によることを特徴とする灰色階調画像表示用マト
    リックススクリーンの制御方法。 灰色階調０と灰色階調ｍとに対応する少なくとも２つの
    ゾーンをスクリーン上に形成し、灰色階調ｍの画素に対
    応する列が動作状態とされる行時間の一部を可変してス
    クリーン上に所望の品質の画像を得、 このようにして決められた灰色階調ｍの均一画像をスク
    リーン上に形成して、この均一画像の輝度を測定し、 池の灰色階調１ないしｍ−１のそれぞれに対応する輝度
    を、灰色階調を決めるために選択されたスケールの関数
    として、前記測定された輝度の値から計算し、 前記他の灰色階調のそれぞれについて、その灰色階調の
    均一画像をスクリーン上に形成し、前記灰色階調の計算
    された輝度を得るために前記灰色階調に対応する数列を
    調節する。４、請求項１記載の制御方法において、前記
    数列Ｎｉｌ１とＮｉｌ２とは、行ｌ１、ｌ２に対して同
    一でないことを特徴とする灰色階調画像表示用マトリッ
    クススクリーンの制御方法。 ５、請求項４記載の制御方法において、最大灰色階調は
    以下のように制御されることを特徴とする灰色階調画像
    表示用マトリックススクリーンの制御方法。 前記行が最大灰色階調のときにスクリーン上のすべての
    行の各輝度を測定し、基準とすべき最低輝度の行を決定
    し、 それ以外の行ｌのそれぞれについて最大灰色階調に対応
    する数Ｎｍｌを調整し、その輝度を前記基準輝度に一致
    させる。 ６、請求項５記載の制御方法において、他の灰色階調１
    ないしｍ−１は、以下のように制御されることを特徴と
    する灰色階調画像表示用マトリックススクリーンの制御
    方法。 他の灰色階調１ないしｍ−１のそれぞれに対応する輝度
    を、灰色階調を決めるために選択されたスケールの関数
    として、前記測定された輝度の値から計算し、 前記他の灰色階調のそれぞれについて、その灰色階調の
    均一画像をスクリーン上に形成し、該灰色階調の計算さ
    れた輝度を得るために前記灰色階調に対応する数列を調
    節する。 ７、請求項１記載の制御方法において、すべての行ｌに
    ついて、数Ｎｍｌは数Ｎより小さいことを特徴とする灰
    色階調画像表示用マトリックススクリーンの制御方法。 ８、０から１以上の整数ｍまでの範囲で増加する整数に
    よって指定される灰色階調をもつ画像を表示する灰色階
    調画像表示用マトリックススクリーン制御装置であって
    、前記スクリーンは複数の行と複数の列とをもち、その
    各交点が画素と対応するようにされた灰色階調画像表示
    用マトリックススクリーン制御装置において、 前記各画像の各行につき同一の行時間Ｔの間、前記行を
    順次動作状態にする手段と、 行が動作している状態で、行と列との交点に対応する画
    素の灰色階調によって決まる時間の間、列を動作状態に
    する列駆動信号によって列を制御する手段と を有し、 前記列を制御する手段は、全ての列に共通な手段と、列
    駆動信号印加手段とを有し、 前記全ての列に共通な手段は、 周期ｄｔ（＝Ｔ／Ｎ：Ｎはｍ以上の整数）のパルスを発
    生する手段と、 各行の少なくともゼロでない各灰色階調ｉに対応させて
    、整数Ｎｉｌ（ｌは行番号、Ｎｉｌは各行ｌにおいて、
    変数ｉに対して単調に増加する数列で、最終項Ｎｍｌは
    Ｎ以下）に関連する情報を記憶するための記憶手段とを
    有し、 前記列駆動信号印加手段は、 前記行および灰色階調に対応する数列Ｎｉｌと時間ｄｔ
    との積の間、前記列駆動信号を加える手段であり、前記
    列は前記列駆動信号の印加が終了した時点で非動作状態
    にされ、次の行で動作状態にされるまでこの状態を保ち
    、灰色階調ゼロの画素を表示するときの列駆動信号の印
    加時間はゼロで、前記数列Ｎｉｌは、異なる灰色階調の
    光強度が得られるように選択、設定されること を特徴とする灰色階調画像表示用マトリックススクリー
    ン制御装置。 ９、請求項８記載の制御装置において、前記列を制御す
    る手段は、シフトレジスタをもち、このシフトレジスタ
    のシフト位置は列の数と同一で、その入力には列の灰色
    階調の情報を受け、前記各シフト位置は各列と関連づけ
    られ、行が動作状態にある間、各列の灰色階調ｉの情報
    が各シフト位置を占め、 前記列駆動信号印加手段は、各列毎に、 前記シフトレジスタの対応シフト位置に収納された情報
    を入力端に受けるレジスタであって、行開始信号によっ
    て制御されるレジスタと、 第１入力が前記レジスタの出力に接続されるとともに、
    出力が増幅手段を通して対応する列の動作状態を制御す
    る２入力のコンパレータと を有し、 前記全列に共通の手段は、 前記コンパレータの第２入力に整数ｋを示す情報を与え
    、行時間の間、該情報を０からｍまで増加させ、整数ｋ
    がｉより小さい間、前記コンパレータに対応する列を動
    作状態にし、ｋがｉに到達するやいなや非動作状態にし
    、次の行が動作状態になるまで非動作状態を維持する ことを特徴とする灰色階調画像表示用マトリックススク
    リーン制御装置。 １０、請求項９記載の制御装置において、任意の１対の
    行ｌ１とｌ２および各灰色階調に対して数Ｎｉｌ１とＮ
    ｉｌ２とは等しく、前記全列に共通の手段は、 逆カウント可能でパルスを発生する手段によってデクリ
    メントされる第１のカウンタと、行がスタートするとき
    にゼロにリセットされ、前記第１のカウンタによって出
    されるカウント終了信号によってインクリメントされ、
    かつ前記各コンパレータの第２入力に前記数ｋを示す情
    報を供給する第２のカウンタと、 ０からｍ−１までの番号が付された少なくともｍ個の記
    憶部と、前記数ｋを示す情報が供給されるアドレスバス
    とをもち、０からｍ−１までの任意の値をとる灰色階調
    ｉによって指定されたアドレスｉの記憶部に、数Ｎ（ｉ
    ＋１）ｌとＮｉｌとの差に等しい情報が格納されており
    、その出力信号を前記第１のカウンタに供給して、カウ
    ント終了信号が出ている間に、該カウンタに該出力信号
    を取り込ませ、該第１のカウンタの初期化を制御する記
    憶手段と を有することを特徴とする灰色階調画像表示用マトリッ
    クススクリーン制御装置。 １１、請求項９記載の制御装置において、スクリーン上
    の任意の１対の行ｌ１とｌ２に対して数列Ｎｉｌ１とＮ
    ｉｌ２とは異なり、前記全列に共通の手段は、 逆カウント可能でパルスを発生する手段によってデクリ
    メントされる第１のカウンタと、行がスタートするとき
    にゼロにリセットされ、前記第１のカウンタによって出
    されるカウント終了信号によってインクリメントされ、
    かつ前記各コンパレータの第２入力に数ｋを示す情報を
    供給する第２のカウンタと、 画面のスタート時にゼロリセットされ、行がスタートす
    る度にインクリメントされる第３のカウンタと、 少なくともｍ×Ｌ（Ｌは行数を示す数）個の記憶部と、
    前記数ｋを示す情報が供給されるアドレスバスとをもち
    （該情報は２つの部分からなる２進数からなり、その上
    位部分は前記第３のカウンタの出力に対応し、下位部分
    は数ｋを示す情報に対応する）、０からｍ−１までの値
    をとる数ｉおよび１からＬまでの値をとる数ｌによって
    指定されたアドレスｉ×ｌの記憶部に、数Ｎ（ｉ＋１）
    ｌとＮｉｌとの差に等しい情報が格納されており、その
    出力信号を前記第１のカウンタに供給して、カウント終
    了信号が出ている間、該カウンタに前記出力信号を取り
    込ませ、その初期化を制御する記憶手段と を有することを特徴とする灰色階調画像表示用マトリッ
    クススクリーン制御装置。
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