JPH07501626A - マトリクスディスプレイの制御方法および制御装置 - 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】 マトリクスディスプレイの制御方法および制御装置本発明は、請求の範囲第１項 の上位概念によるマトリクスディスプレイの制御方法およびこの方法を実施する ための装置に関する。

画像再生のために、ＣＲＴの他にいわゆるマトリクス表示器またはマトリクスデ ィスプレイが多（使用されていることは周知である。マトリクスディスプレイは 、液晶表示器（ＬＣＤディスプレイ）、プラズマ表示器（プラズマディスプレイ ）等として構成することができる。

マトリクスディスプレイは、ＭＸＮ個の画素（いわゆるビクセル）の配置構成体 から成る。ここでＭは、ライン当たりの画素数であり、Ｎはラインの数である画 素の制御は通常は線毎に行われる。すなわち、画像走査線の情報を含む１つのア ナログビデオ信号はまずＭ重に走査される。Ｍ個の走査値が先行する信号処理か ら既に存在することも考えられる。

走査値は直／並ライン変換され、それによりＭ個の走査値すべてが同時にディス プレイラインの制御に使用される。相応のディスプレイラインがアドレシングさ れ、これによりパラレルに使用し得る走査値を相応のディスプレイラインに転送 することができる。

信号処理装置が例えば上記の直／並ライン変換を行い、マトリクスディスプレイ を制御する。この信号処理装置を制御するためのクロック周波数ｆｔは、ライン 当たりの表示すべき画素数Ｍ°により定められる。

ｆ　ｔ＝Ｍ’　／ＴＺ、　（１） Ｔｚ、は、１つのラインで表示すべきビデオ信号の持続時間である。

本発明の課題は、比 ｆｔ／Ｚａ　（２） を小さくすることである。

ここでｆｔは信号処理およびマトリクスディスプレイの制御のためのクロック周 波数。

Ｚａは表示すべきラインの数である。

比を小さくすることは、表示すべきラインの数Ｚａが所定の場合はクロック周波 数を低減することを、クロック周波数ｆｔが所定の場合は表示すべきラインの数 Ｚａを高めることを意味する。

同様に、ｆｔもＺａも、式（２）に表される比が小さくなるように変化すること も考えられる。

この課題は、請求の範囲第１項に記載された構成により解決される。

本発明によれば、マトリクスディスプレイの制御のための信号処理アルゴリズム を実行する時間間隔が、送信器または記憶手段から伝送されるビデオ信号が画像 情報を含まない時間間隔へ拡張される。その際有利には、水平帰線消去期間、垂 直帰線消去期間および／またはオーバーライド期間が使用される。

信号処理の実行下でこの関連から、とりわけ、ビデオ信号の処理およびマトリク ス表示器の制御が行われる。

本発明は以下の知識に基づきものである。

従来の通常の画像再生装置、例えばテレビジョン装置、モニタ等に便利されるＣ ＲＴの制御のため、各画像走査線掃引後に電子ビームを次の画像走査線開始部に フライバックしなければならない、このフライバックには所定の時間が必要であ る。従って各走査線内で水平帰線消去期間が設けられ、この期間内には表示すべ き画像が導出されるアクティブビデオ信号が存在しない。

さらにＣＲＴの制御の際には、各画像の最後の走査線を掃引した後、電子ビーム を最初の走査線の開始部にフライバックしなければならない、そのために必要な 時間は垂直帰線消去期間と呼ばれ、処理すべきビデオ信号では可視されないフラ イバック走査線によって考慮される。

さらにＣＲＴでは製造工程、老化等により生じる公差があるから、水平方向およ び垂直方向でオーバーライドするのが普通である。しかしこれにより表示すべき 画像領域が水平方向でも垂直方向でも低減される。

これに対しマトリクス表示器の制御の際には、水平および垂直帰線消去期間を考 慮する必要がない。

これにより、当該の期間を前記の信号処理アルゴリズムに対して使用し、所属の クロック周波数を低減することができる。

クロック周波数を低減することには、信号処理のためのデジタル構成素子および アナログ構成素子に対する要求が低減され、高周波の不要輻射が減少するという 利点がある。

また表示すべきラインの数Ｚａを、クロック周波数ｆｔを相応に上昇させること なく増加することができる。

本発明の他の利点および詳細を図面に基づぎ実施例で説明する。

図１は、慣用のカラービデオ信号の経過を示す線図図２は、従来の技術による時 間的画像構成を説明するための線図、 図３は、本発明の第１実施例による装置のブロック回路図、 図４は、本発明の第２実施例による装置のブロック回路図、 図５は、第２実施例による時間的画像形成を説明するための線図、 図６は、第２実施例による記憶および読出し過程を説明する概略図である。

図１は、それ自体公知のビデオ走査線ｌＯの経過を概略的に示す、ビデオ走査線 １０はアクティブ部１１と非アクテイブ部１２からなる。走査、！！１１０の全 持続時間はＴｚであり、そのうちアクティブ部１１が持続時間Ｔｚａを占める。

図２は、ビデオ画像ないし走査線飛越信号を使用した場合のフィールド画像の時 間的構成を示す、この画像は総数Ｚの走査線からなり、そのうちＺａがアクティ ブである。すなわち１画像情報を含んでいる。

これら走査線の各々は図１に示したような経過を有する。前記の走査線のそれぞ れの持続時間はＴｚである。単に画像情報を受け取る走査線だけを見るならば、 その数はＺａでありアクティブ走査線を伝送するための持続時間はＴｚａである 。

図２に１重にハツチングで示した時間間隔では、ＣＲＴを有する画像再生装置で は電子ビームの後続の走査線開始部へのフライバックが行われる。前記の時間間 隔は、 Ｔｚ−Ｔｚａ　（３） の差から得られる。

図２で２重にハツチングして示した時間間隔では、ＣＲＴを有する画像再生装置 では電子ビームの最初の走査線の開始部へのフライバックが行われる。この時間 間隔は、 Ｔｂ−Ｔｂａ　（４） の差から得られる。

図２に示された走査線は、図１に示されたのとは異なる経過を有することもでき る０重要なことは単に、アクティブ部の他に非アクテイブ部が設けられており、 この非アクテイブ部がそれぞれのテレビジョン形式に依存して同期パルス、例え ば５ｙｎｃ”、”ｂｕｒｓｔ”等を含むことができることである。

第１実施例による装置が図３に示されている。画像ｉ［１３は記録担体または送 信器から伝送された信号を処理し、例えば受信器、カラーでコードおよびアナロ グ／デジタル変換器を有する０画像源１３は走査線毎にビデオ信号を走査線メモ リ１４のデータ入力側に出力する。この走査線メモリは第１の制御入力側１５と 第２の制御入力側１６を有する。

第１の制御入力側１５には第１の走査線制御信号Ｓ１が印加される。この信号に よってビデオ走査線データの記憶（書き込み）が制御される。第２の制御入力側 １６には第２の走査線制御信号Ｓ２が印加される。

この信号によってビデオ走査線データの読出しが制御される。

走査線メモリ１４から読出された信号は信号処理装置１７に出力される。信号処 理装置１７により処理された信号は走査線−直／並ライン変換器１８に供給され 、その出力信号はマトリクスディスプレイ１９を走特表千７−５０１６２６　（ ４） 査線毎に制御する。

冒頭に述べたように、マトリクスディスプレイを制御するために、ビームをフラ イバックするための時間を設ける必要はないので、図２に１重のハツチングによ り示された時間間隔をマトリクスディスプレイの制御の際には付加的に、信号処 理アルゴリズムの実行およびマトリクスディスプレイ１９の制御のために使用す −ることができる。

水平帰線消去Ｔｚ−Ｔｚａだけを使用することにより、画像処理アルゴリズムに 対して付加的に使用される時間は、係数 ｋｌだけ小さいか、または１．２３と同じであると評価することができる。

マトリクスディスプレイ１９の制御のために付加的に、■走査線当たりの初期化 時間Ｔ１が考慮される。

これにより、走査線の読出し、処理および表示に使用される持続時間としてＴｚ ａ”が得られる。

Ｔ　ｚ　ａ”≦Ｔｚ−Ｔｉ　（５） ライン当たりの表示すべき画素数Ｍ゛はこの実施例では、マトリクスディスプレ イの幾何構造により定められるライン当たりの画素数Ｍと同じである。

従って第１の走査線制御信号Ｓ１は第１のクロック周波数ｆｔを有し、その値は ｆｔ＝Ｍ／Ｔｚａ　（６） から得られる。

第２の走査線制御信号Ｓ２は第１の低減されたクロック周波数ｆｔ’　を有し、 その値は ｆ　ｔ’　＝Ｍ／Ｔｚ　ａ”　（７） ないし ｆｔ’　零ｆ　ｔ／ｋ　１　（８） すなわち Ｔｚａ本＝Ｔｚａ−ｋｌ　（９） から得られる。

これにより段１７．１８に対して必要な、マトリクスディスプレイ１９の制御の ためのクロック周波数は、表示すへぎラインの数Ｚａが同じ場合は低い。

第２実施例の装置が図４に示されている６図３の第１実施例と同じ機能を果たす 手段には同じ参照符号が付してあり、理解に必要な場合だけ説明する。

画像源１３はその出力信号を画像メモリ２０に送出する０画像メモリは第１の制 御入力側２１と第２の制御入力側２２を有する。

第１の制御入力側２１には第１の画像制御信号Ｓｌ’が印加され、この信号はビ デオ画像データの記憶（書き込み）を制御する。第２の制御入力側２２には第２ の画像制御信号Ｓ２’　が印加され、この信号はビデオ画像データの読出しを制 御する。

制御信号Ｓｌ’　、Ｓ２’　の経過によって、種々異なるバージョンを実現する ことができる。

水平帰線消去も垂直帰線消去も考慮すれば、信号処理に使用される時間は３３％ まで拡大される。これは係数 に２より小さいか、または１．３３と同じである。

これに加えて、第１の画像制御信号Ｓｌ’　により制御されて、画像源１３から 出力されたアクティブ信号は画像メモリ２０に次の値で書き込まれる。

ｆｔ＝Ｍ／Ｔｚａ；および　（９） 走査線周波数ｆｚ、 ｆｚ＝Ｚ／Ｔｂに相当する；　（１０）ここで画像持続時間Ｔｂ＝ｌ／ｆＢであ り、ｆＢは画像周波数（通常は５０ないし６０Ｈｚ）である。

画像データの読出しは、第２の画像制御信号により制御され、垂直帰線消去期間 まで拡張して行われる。

Ｚａ個の走査線を表示するのに使用される時間はＴｂａ’　により示される。

Ｔｂａ≦Ｔｂａ’　≦７ｂ　（１１） Ｚａ個の走査線を表示するための時間が拡大されたので、これにより走査線周波 数の低減が得られる。

画像情報を有する走査線の数Ｚａはビデオ信号により全体で伝送される走査線の 数Ｚ（図２参照）よりも少ないから、表示すべきラインに対する持続時間Ｔｚ’ は延長される。

Ｔｚ’　＝Ｔｂａ’　／Ｚａ　（９） 従って低減された走査線周波数ｆｚ’が得られる。

ｆ　ｚ’　＝ｌ／Ｔｚ’　（１２） １ラインのマトリクスディスプレイの制御に対しては、全体で使用される走査線 持続時間Ｔｚａ”としてＴｚａ’　≦Ｔｚ’　−Ｔｉ　（１３）が得られる。

この実施例に適する低減されたクロック周波数ｆｔ’は ｆ　ｔ’　＝Ｍ／Ｔ　ｚ　ａ’　（１４）である。

ここで注意すべきことは、低減されたクロック周波数ｆｔ’　は低減された走査 線周波数ｆｚ’の整数倍であることである。

第２実施例による画像形成が図５に示されている。

各走査線１０（図１参照）のアクティブ部１１および画像譲歩を有する走査線の 数Ｚａから生じる表示すべき画像情報に対して、全体でほぼ元の画像持続時間Ｔ ｂが使用されることがわかる。

注意すべきことは時間Ｔｂ（ハツチングされた領域とハツチングされない領域の 縁取られたすべての面に相当する）は図２でも図５でも同じであることである図 ５からさらに、時間ＴＢは必ずしも走査線と同じ数に分割する必要はないＴ　Ｂ 　／　Ｔ　ｚ　’　ことがわかる。

この実施例の変形では単に、垂直帰線消去期間Ｚ−Ｚａ（図２参照）だけが考慮 される。これにより、信号処理アルゴリズムに使用される時間Ｔｚａ＋は、こ特 表千７−５０１６２６　（５） れまで公知の装置に比較して係数 に３だけ小さいか、または１．０９と同じである。

Ｔｚ◆＝Ｔｚ−に３　（１５） ここから相応するクロック周波数ｆｔ”が得られるｆｔ”＝ｆｔ／に３　（１６ ） この変形実施例では、第１の画像制御信号３１’がクロック周波数ｆｔにより、 第２の画像制御信号８２゜が低減されたクロック周波数ｆｔ”により変調される さらに、ＣＲＴで画像領域のオーバーライドによって失われる画像領域を諦める ならば、低減された画像内容に対してさらに多くの時間がマトリクスディスプレ イ１９の制御に使用される。これによりクロック周波数をさらに低減することが 可能である。

図６は、図４の画像メモリ２０に対する記憶および読出し過程を説明するもので ある。

既に述べたように、記憶は読出しよりも高い周波数で行われる。全画像持続時間 を通じ、アクティブ画像持続時間内にだけこの持続時間で記憶される画像情報が 存在する。

アクティブ画像持続時間とは、係数に２＝１．３３だけ低減されたクロック周波 数を使用する装置では、図２でハツチングされていない面に相応する時間である 。

これに対し読出しは、初期化時間Ｔｉを考慮すれば実質的にほぼ全画像持続時間 Ｔｂに相応し得る時間内で行われる。

画像メモリの所要の大きさは、画像表示が垂直方向で拡大される領域によって定 められる。この領域とは５７５のアクティブ走査線を有するプログレッシブ６２ ５走査線システムを基本とすれば、これはほぼ５０走査線の最大記憶領域に相当 する。

別の実施例では、クロック周波数ｆｔが前の実施例で説明した程度には低減され ない、しかしその代りに、画像メモリ２０に記憶されたビデオ情報は、画像情報 を含む走査線の数Ｚａと比較して多数の走査線にわたって表示される。このこと は走査線数Ｚａの垂直上昇補間に相応する。

従って画像情報を含むアクティブビデオ画像はメモリ２０に同じクロック周波数 で書き込みおよび読出しされる。

ビームフライバックのための時間間隔は、段２３．２４による処理のため並びに マトリクスディスプレイ１９による表示のために付加的に使用される。この時間 間隔は、当該のテレビジョン規格によるものより多くのマトリクスディスプレイ 走査線を制御するために使用することができる。このことにより走査線構造があ まり見えなくなる。

画像ひずみを低減または回避するため、表示すべき画像は例えばその水平寸法を 拡張することができる。

これによりマトリクスディスプレイ１９の水平寸法からはみ出す部分は切断する ことができる。

以下の適用も考えられる。

例えば５６０ラインを有するマトリクスディスプレイを使用し、約４８２のアク ティブ走査線を有するＭ規格（米国規格）に従ってビデオ画像を処理する場合、 表示すべき画像を５６０ラインに拡張することができる。

これにより走査線構造が比較的に見えなくなり、また比較的に多数のラインを有 するマトリクスディスプレイをさらに有効に使用するようになる。ディスプレイ の最大ライン数に適合された光学系を使用する場合、全マトリクスディスプレイ を制御することによって光量の増大が得られる。

前記実施例の別の変形として少なくとも以下の構成がある。

一マトリクスディスプレイ１９を間接制御するために、時間的に゛拡張された画 像′°を記憶する記憶手段を設けることができる。この記憶手段の読出された情 報はマトリクスディスプレイ１９の制御に使用される。

−表示すべき画素数Ｍ°が、マトリクスディスプレイ１９の幾何構造により設定 されるライン当たりの画素数Ｍに相応しない、その代りに、ビデオ信号の走査線 メモリないし画像メモリへの記憶および／または読出しを比較的に低い分解能で 行うことができる。このようにして得られる画像情報によってマトリクスディス プレイ１９の隣接する画素を共通に制御することができる。それによりこのマト リクスディスプレイはほぼその全面に比較的解像度の低いビデオ画像を表示する 。

画像情報をマトリクスディスプレイ１９の部分領域にだけ供給することも考えら れる。これは例えば゛ビク同様に垂直解像度も低減することができる。

−ただ１つのビデオ画像（ないしその一部）を記憶する代わりに、連続して複数 のマトリクスディスプレイに表示または記録することのできる複数のビデオ画像 を記憶する。

一マトリクスディスプレイを直接制御する代わりに、同様に間接制御も可能であ る。直接制御とはこの関連から、ビデオ信号により伝送された画像情報を゛オン ライン”で表示することである。間接制御では、画像情報の記録がメモリ１４な いし２０の後で行われ、マトリクスディスプレイ１９が別個に制御される。

Ｓ２’ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　６年　３月　７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．多数の画素を有するマトリクス表示器（マトリクスディスプレイ）の制御方 法において、伝送されるビデオ信号の画像情報を含むアクティブ部分を第１のレ ートで記憶し、 第２のレートで読出し、 前記第１のレートは、アクティブ部分に含まれる所定の画像情報の密度に相応し 、 前記第２のレートは、表示すべき画像情報の密度および当該表示に使用される時 間から定められることを特徴とする制御方法。 ２．ビデオ信号のアクティブ部分を、伝送されるビデオ走査線のアクティブ部分 および／またはビデオ画像の表示すべき走査線数によリ定める請求の範囲第１項 記載の方法。 ３．表示すべき画像情報の密度をマトリクス表示器の幾何的大きさ、例えばライ ン数およびラインのそれぞれの画素数により設定する請求の範囲第１項または第 ２項記載の方法。 ４．表示すべき画像情報の密度を、表示すべき画像の所望の解像度に相応して定 める請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ５．画像情報を表示するために使用される時間を、ビデオ信号のアクティブ部分 が伝送され記憶される第１の時間間隔と、ビデオ信号の非アクティブ部分が伝送 される第２の時間間隔との和により定める請求の範囲第１項から第３項までのい ずれか１項記載の方法。 ６．表示すべき画像情報の由密度を、表示すべき画素数により定め、 複数の画素を同じ画像情報で制御する請求の範囲第１項から第５項までのいずれ か１項記載の方法。 ７．マトリクス表示器（１９）を制御するための装置において、 画像源（１３）が設けられており、 該画像源は伝送されるビデオ信号を次のように処理する、 すなわち、画像情報を含むビデオ信号のアクティブ部分が第２の所定の制御信号 （Ｓ１）により第１のレートを以てメモリ（１４；２０）に記憶され、記憶され た画像情報が第２の所定の制御信号（Ｓ２）により第２のレートを以て読出され るように処理し、 前記第１のレートはアクティブ部分に含まれる所定の画像情報の密度に相応し、 前記第２のレートは表示すべき画像情報の密度と当該表示に使用される時間とか ら定められることを特徴とする制御装置。 ８．記憶装置が設けられており、 該記憶装置は、メモリ（１４；２０）から読出された画像情報から導出された信 号を記憶し、当該信号を比較的に後の時点でマトリクス表示器（１９）の制御の ため出力する請求の範囲第７項記載の装置９．表示すべき画像情報の密度が、マ トリクス表示器（１９）の幾何的大きさ、例えばライン数（Ｎ）と該ラインの画 素数（Ｍ）により設定されている請求の範囲第７項または第８項記載の装置。 １０．表示すべき画像情報の密度が、制御すべき画素数により設定されており、 複数の画素が同じ画像情報により制御される請求の範囲第７項から第９項までの いずれか１項記載の装置。