JPH07502130A - カラー強調ディスプレイシステムとその使用方法 - 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】 カラー強調ディスプレイシステムとその使用方法本出願に関連のある参考事項 本発明は１９９１年４月２３日に出願した米国特許出願第０７７６９０，５３１ 号「映像ディスプレイシステムとその使用方法」の一部継続出願であり、それは １９９０年１１月１９日出願した米国特許出願第０７７６１６，１７８号「テレ ビ信号投影システムとその使用方法」の一部継続出願であり、それは１９９０年 ９月２１日に出願した米国特許出願第０７７５８６．５０６号「高速カラーディ スプレイシステムとその使用方法」の一部継続出願であり、それは１９９０年６ 月２９日に出願した米国特許出願第０７７５４６，２８３号「重ね型ディスプレ イパネルシステムの構造とその製造方法」の一部継続出願であり、それは１９９ ０年４月９日に出願した米国特許出願第０７７５０６，４２９号［重ね型ディス プレイパネルシステムの構造とその製造方法」の一部継続出願であり、それは１ ９９０年４月９日に出願した米国特許出願第０７７５０６，６２１号「重ね型デ ィスプレイパネルシステムの構造とその製造方法」の一部継続出願であり、それ は１９９０年１月３０日に出願した米国特許出願第０７７４７２，６６８号「液 晶ディスプレイパネルシステムとその製造方法」及び１９８８年７月２１日に出 願した米国特許出願第０７７２２２，１４４号「映像ディスプレイ用の灰色階調 システム」　（現在放棄されている）及び１９９０年４月１１日に出願した米国 継続特許出願第０７７５０７，６３０号「映像表示用の灰色階調システム」　（ 米国特許第５，０６２゜００１号）の一部継続出願である。前述の特許出願は全 て本出願に含まれている。

技術分野 本発明は一般にビデオディスプレイシステムとその使用方法に関するものである 。特に本発明はテレビ信号からなるカラー画像を大きく投影できる装置とその使 用方現在に至る迄種々の型式のフルカラー映像ディスプレイシステムが゛ある。

フルカラーディスプレイ技術の吊にはテレビモニターや直視型のビデオ等がある 。

このような方法はある程度満足であるが、ブラウン管を使用したビデオやテレビ のモニターはスクリーンのサイズに限度がある。その上、このようなシステムは 直視型のモニターが高価なため製造費用も高い。

従って、高価な大スクリーンモニターを使用しないで、大型テレビ画像をフルカ ラーでディスプレイできる進歩した新しいシステムを作り出すことが望まれる。

限られた画面を大きくするために赤、緑、青の画像を後部投影システムを使って 透明の大スクリーンに後部がら投影する方式も現われた。この方式はある程度満 足して応用されているが、やはり製造費が高く大きなディスプレイ装置を持ち運 ばなければならないので不便である。

その上、光輝度がスクリーンに到達するまで幾分失われるので画像の鮮明さが限 られてくる。

よって、比較的安価でしかも移動の易しいテレビ信号から生ずる大型カラー画像 をディスプレイできる新しいビデオディスプレイシステムが望まれる。

大型スクリーンに投影された不鮮明な映像を解決するための別の方式は直接前面 投影システムである。この前面投影システムは後部投影システムに似ているが、 違いなる画像を大型の反射スクリーンに投影するところにある。この方式も一応 満足すべきものであるが、画像を明るくするため適度の焦点に合わさなければな らず、プロジェクタ−もスクリーンとの適当な距離に固定しなければならない。

それ故、プロジェクタ−を固定せずに比較的高い光輝度を有する映像を大型スク リーンに写すことのできるシステムが必要になってくる。

画像の不鮮明さを解決するための他の方式は高速アクティブマトリックスパネル をオーバーヘッドプロジェクタ−と−緒に使用することである。このような高速 マトリックスパネルにより数千もの明るい色を持ったフルカラーディスプレイを することが可能である。そのような多数のカラーは液晶ディスプレイの中にある 各個別のピクセル（画素）を選別調整し、多数の強調段階を作り出し得る高度な デユーティサイクル技法のみによって可能である。このようなデユーティサイク ル技法は高速アクティブマトリックス液晶パネルでは満足できるが、低速アクテ ィブマトリックスパネル用には余り精密でない手段で充分と考えられる。それ故 、余り精巧なデユーティサイクル技法を使わないで、低速液晶ディスプレイパネ ルの中で数千の明るい色を作り出すことが極めて必要となワてくる。

アクティブマトリックスディスプレイを使用して多数の色を取り出す試みは、米 国特許第０７７６９０，５１３号に開示されている。それによると、低速アクテ ィブマトリックスパネルは各合成ビルセルグループによって２４，０００以上の 異なった色階調を作り出すために選択され、荷電されて合成ピクセルを明瞭にす るピクセル分子グループを形成しているパターン回路を備えている制御装置と交 錯している。このような合成グループ技法は低速アクティブマトリックスパネル に適しているが、映像の色解像を一層よりよくするため数多くの異なった階調レ ベルを作り出すことが望まれる。

本発明の開示 本発明の主たる目的は従来の信号から大型画像を作り出す新規で進歩したビデオ ディスプレイシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は比較的安価に製造でき、容易に投影できる新規で進歩したビ デオディスプレイシステムを提供すること、にある。

本発明の更に他の目的は比較的高い可視度を有する多数の分離した色階調を備え たビデオ画像を作り出し得る新規で進歩したビデオディスプレイシステムを提供 することにある。

要するに、前に述べた目的及びそれ以上の目的は大型画像をディスプレイする通 常のフィルムプロジェクタ−の上に置くのに適したもの、例えば、液晶アクティ ブマトリックスパネルのような比較的低速のディスプレイパネルをテレビのビデ オ信号発信装置に接続してインターフェースユニットを使った多様なカラーディ スプレイシステムを提供することによって達せられる。このディスプレイパネル はサブピクセル分子グループを含む個々のピクセル分子から成るピクセル分子マ トリックスを含んでいる。各々のサブピクセル分子はテレビビデオ信号に反応し て少なくとも一色Ｎ階調を作り出す。このインターフェースユニットはＸがＮよ り更に大きい場合、個別の色が複数のｘ＋ｖｉレベルを作り出すことができるよ うに各ピクセルを作動させる計数回路を備えている。−組のパターン回路は計数 回路と共同してテレビビデオ信号を個々の色の複数色素の一つからＮ階調をディ スプレイできるようにサブピクセル分子を個別に操るバイナリ−信号グループに かえることを可能にしている。計数及びパターン回路は低速アクティブマトリッ クスパネル内のビクセル分子をグループ、例えば４ピクセル分子で−グループに 合成することができる。これについては４ビクセル分子グループは１８５．００ ０以上の異なった色の濃淡段階が合成ピクセルグループによってディスプレイれ て８段階の内１段階まで荷電される単一合成ピクセルグループを識別するために 接続される。

に見られる６４０　Ｘ　４８０のマトリックス配列のような通常のマトリックス 配列でディスプレイできるようにビデオ信号を形成するフォーマットタイミング 発生器を採用して本発明に関する前述及び他の目的や特色そして取得手段は次に 述べる具体的な表現と添付された図面を参考することによってよく理解され、明 白になろう。

図１は、テレビ信号で駆動されたオーバーへッドシロジエクターと現在の発明に 基づいて製作されたテレビ投映システムを絵と図解で示したものである。

図２は、この装置の図面と図１の配列を示している。

図３は、図１のディスプレイ駆動装置の構成分解図である。

図４は、図３のカラー強調インターフェースユニットの構成分解図である。

図５は、図３のカラー強調インターフェース制御装置のフォーマットタイミング 発生器の構造分解図である。

図５Ａは、図４のカラー強調装置の構成分解図である。

図５Ｂは、図５Ａのカラー強調装置の計数論理を示す分解図である。

図６は、図１にあるディスプレイ駆動装置の中のマイクロプロセッサ−の作用を 示すフロー図である。

図７Ａ−Ｂは、図３のカラー強調制御装置のフォーマットプロセッサーの作用を 示すフロー図である。

図８は、図５のフォーマットタイミング発生器によって作られたマトリックス配 列を図式的に表示したものである。

図９八は、図５のフォーマットタイミング発生器の作用を理解するのに役立つフ ォーマットタイミング発生器の平面図である。

図９Ｂは、図５のフォーマットタイミング発生器の作用を理解するのに役立つフ ォーマットタイミング発生器の断面図である。

図１０は、図３のカラー強調制御装置の遮断ファームウェアのフロー図である。

図１１は、図４のビデオ制御装置の分解図である。

図１２は、図４のアクティブマトリックスパネルの中にあるピクセル分子グルー プを示す図式である。

図１３は、図４のアクティブマトリックスパネル１６の中にあるピクセル分子グ ループの図式で、逆位相を示している。

本発明を達成するための最良の状態 本発明の詳細は次のような概要にまとめられる。

Ａ、　システムの全般記述（図１） Ａ、１．　オーバーヘッドプロジェクタ−（図２）Ａ、２．　アクティブマトリ ックスパネル（図３）Ａ、３．　インターフェースユニット（図３）Ａ、３．１ ．　信号変換装置（図３） Ｂ、　カラー強調作用 Ｃ０インターフェース制御装置の詳細 Ｃ９１，フォーマットタイミング発生器（図５）Ｃ，１，１，マイクロプロセッ サ−の作用（図６）Ｃ，１，２，フォーマットタイミング発生器の作用（図７Ａ 、図７Ｂ） Ｃ１２，メモリー制御装置（図１１） Ｃ０３，ビデオ制御装置（図１１） Ｃ，３，１，プログラム遮断（図４１図１１）Ｄ、　カラー強調装置の詳述 り、１．　２ｘ２パターン論理アセンブリー　。

Ｄ、１．１．　２ｘ２パターン論理の公式と真理値表り、２．　１Ｘ２パターン 論理アセンブリーＤ、１，２．　ＩＸ２パターン論理の公式と真理値表Ａ、シス テムの一般説明 関係図面、特に、図１には現在の発明の基に作られ、又、極めて大きい金色の画 像をディスプレイし得るビデオディスプレイシステムに採用されているテレビ信 号プロジェクションシステム１０が図解されている。従って、このシステム１０ はプロジエクションディスプレイシステムテアリ、オーバーへッドブロジエクシ ョンの方式を採っている。

図１に示されているように、システム１０は構造において通常のビデオカセット （示されていない）を使っているビデオカセットレコーダー２０のようなテレビ 信号発生源やオーバーへソドプロジエクションシステム８０が採用されている。

ビデオカセットレコーダー２０はテレビ放送信号を映像化するための通常の米国 テレビ基準委員会（ＮＴＳＣ）の信号又はヨーロッパのＰＡＬ信号を出す。

システム１０は普通、ビデオカセットレコーダー２０からの通常のテレビ信号を ビデオ信号に変えるディスプレイ駆動ユニット１１から成っている。このビデオ 信号はビデオ信号からカラー画像を作り出すマトリックス液晶ディスプレイパネ ル１６の薄いトランジスターフィルムのようなディスプレイ装置によって数千数 百の色調濃淡をディスプレイすることができる。この駆動ユニットは又、この出 願の中にも参照されている米国特許出願筒０７１５８６．５０６号に詳しく述ぺ ているビデオ駆動モジュール２６を使ったパーソナルコンピューター２１から出 る通常のコンピュータービデオ信号を変えることができる。

この点に関して、駆動ユニット１１にはインターフェースユニット１３をビデオ カセットレコーダー２０又はビデオ駆動モジュール２６に接続したカラー強調イ ンターフェース制御器１２が含まれている。インターフェース制御器１２には画 像をディスプレイ装置１６に映すテレビ信号を形成する作用をするフォーマット タイミング発生器を内蔵している。インターフェースユニット１３は１３Ａと１ ３Ｂの一対のケーブルでレコーダー２ｏとモジュール２６にそれぞれ接続されて いる。

図１２には２４０，２４２，２４４，２４６の各線及び行、又は、２４１，２４ ３，２４５，２４７のピクセルのような列や線に配列された合成ピクセルグルー プを図解したアクティブマトリックスパネル１６が示されている。合成ピクセル ３００−３０５も大体同様であるので、ここでは合成ピクセル３００のみについ て詳述する。

図１２を参照し合成ピクセル３００を詳しく観察すると、それは、点線により０ ，１，２．３に識別された合成ピクセル分子グループ２２０，２２５，２３０， ２３１に分割された一つの２×２ピクセル分子マトリックスから成っていること が理解される。４ビクセル分子マトリッ　。

クスはそれぞれ二本の線又は列２４０と２４２及びそれぞれ二行欄のピクセルグ ループ２４１と２４３で構成されている。これらのピクセル分子の線や欄は例え ばグループ３００というようにピクセルグループを定義づける。

後程詳しく述べるが、カラー強調用のインターフェース制御器１２はグループ３ ００のような個々の合成ピクセルグループ内の多くのアクティブマトリックスピ クセル分子から選択した一つに、合成ピクセルグループを形成するための色彩度 基準を振り当てる役割をする。これに関して、図１２によく示されているように 、ピクセル分子２２０に投入されたデータは２４０の線にあるビクセル分子への 色彩変基準を定めるために使われる。ピクセル分子２２０のようなピクセル分子 はそれぞれ赤、緑、青の各原色に対し、１個づつ合計３個のサブビクセル分子（ 示されていない）を含んでいる。よって、このような組み合わせではグループ３ ００のような各グループの中でピクセル分子２２０，２２５，２３０，２３１の ような各個別のピクセル分子は赤、緑、青の各原色の１５種の色調の一つに対し 負荷されることを理解しなければならない。このように、合成グループ３００中 のピクセル分子のようなピクセル分子のあるものを選択的に組み合わせることに よって１８５，０００以上の異なった色の組み合わせが合成ビクセル３００に生 じる。

ここで、本発明を理想的に又具体的に説明する。駆動ユニット１１がビデオカセ ットレコーダー２０に接続されているのを見れば当業者にはビデオディスクユニ ット２２、ビデオカメラ２４、テレビチューナー４１又はアンテナ４３Ａ付のテ レビ受像機４３のようなテレビ信号発生源が図３の如く利用されていることを容 易に理解することができる。

と垂直の同調走査信号Ｈ３ＹＮＣとＶＳＹＮＣと共に表示映像の赤、緑、青の彩 色構成を示すアナログ信号に変換して映像をディスプレイする標準型テレビのラ スター走査を発生する。カラー強調用のインターフェース制御器１２はインター フェースユニット１３をディスプレイ装置１６に接続する作用を制御するばがり でなく極めて多数の色がアクティブマトリックスパネル１６にディスプレイでき るように通常のＲＧＢアナログ信号を量子化する作用も行なう。図１によく示さ れているように、カラー強調インターフェース制御器１２はケーブル２５によっ てアクティブマトリックスパネルに接続されている。

ここで使用するビデオカセットレコーダー２ｏは、テレビからのビデオ録画をビ デオカセットで見る時、標準ＮＴＳＣ信号を発生し得るどの通常のビデオカセッ トレコーダーでもよい。ビデオカセットレコーダー２ｏはライン放送用信号を駆 動ユニットに接続するＣＡＴＶケーブル４１Ａ又は標準型テレビアンテナに接続 することができる。ビデオカセットレコーダー２ｏとオーバーヘッドプロジェク タ−システム８０とで共働するディスプレイ装置１６はいかなるテレビ画像のビ デオ録画をも大投影画像として見せることができる。

図１と図２を参照してオーバーへラドプロジェクション装置８０を詳細に説明す ると、画像投映の目的を有しているアクティブマトリックスパネル１６を支えて いる平たい透明な投影面８２か普通この装置８ｏに含まれている。オーバーへラ ドプロジェクション装置８ｏは光をパネル１６内に通すための発光電子管と図２ の８３で一般に示される反射器を備えている。

電子管と反射器８３により発生した光をパネルに規準するため規準フレスネルレ ンズ８５をオーバーヘッドプロジェクタ−゛システム８０の中に配置しである。

これについて光学アセンブリー８８はパネル１６を通過した光か映写幕又は適当 な可視面に焦点を合わすことを可能にしている。

本発明の望ましい状態はフラスネルレンズ８５と８７がパネル１６の上に配置さ れていることであるが、当業者であれば、パネル１６から間隔をとってレンズ８ ５と８７を支えるためにケース（示されていない）の中に配置してもよいことが 理解されよう。これに関し、テレビ信号プロンエクションシステム１０及びその 使用法は、容易に取り付けできる比較的廉価な市販の装置を使って適当な可視面 に簡単に又便利にフルカラー画像をディスアクティブマトリックスの薄いフィル ムトランジスター液晶パネル１６はビデオカセットカートリッジ（示されていな い）に保存されているテレビ録画のビデオ画像を作り出すために原色（赤、緑、 青）配分の状態にある６４０　Ｘ　４８０のビクセル配列内に選択された数のピ クセル分子を発生するビクセルマトリックス配列を含んでいる。

当業者であれば、テレビビデオ画像はテレビ受像機で受像した放送からのテレビ 信号又は図３に示されているようなインターフェースユニット１３に直接に接続 されたテレビカメラからの信号であることが理解されよう。このアクティブマト リックスパネル１６はここで引用した米国特許出願筒０７７５８６　、５０６号 に更に詳しく記述されている。

テーブル■ 図１と図３によく示されているように、システム１０はＮＴＳＣやＶＧＡグラフ ィック信号のようなビデオ画像を作り出すどんな通常のテレビ信号源にも使える よう利用されている。テーブル■はＮＴＳＣ周波数を二つの通常のビデオ信号源 について明細に示している。後で詳しく説明するように、システム１０はそのよ うな信号を、６４０　Ｘ　４８０のビクセル配列を有するアクティブマトリック スパネル１６を駆動し得る再フォ−マツトされた信号に変換する。

図８は現在のシステム１０の典型的な表示法を図解している。これに関し、図解 のために典型的な５２５本のＮＴＳＣディスプレイフォーマットが８０１で示さ れる６４０　ｘ　４８０のピクセル配列で示されている。ＮＴＳＣ信号は、８０ ２で示されるディスプレイ場所を占めており、組み合わせて３０Ｈｚ、５２５本 のビデオ情報を形成すル二つ（７）６０Ｈ２，２６２，５本がら成っている。パ ネル１６の垂直の解像度はＮＴＳＣ信号がら得た解像度より低いので、現在のシ ステム１ｏはＮＴＳＣ表示形態をパネル１６の垂直解像度の４８０本に効果的に 合わせる。

制御器１２は最初の水平線２２本とビデオ情報の枠内にある水平線２３本を無視 し、その結果、４８０本の有効線（５２５本−２２本−２３本＝４８０本）を作 り出すことによってＮＴＳＣ信号を形成する。これは無視する線が最高部の目に 見えない過多走査線と殆ど役に立たないディスプレイ画像の底部から成っている ので、効果的な手段である。

ＮＴＳＣ画面の幅はパネル１６により使用する６４０ピクセル幅に適合されるが 又はフォーマットされている。

これに関し、制御器１２は、後で詳述するように、ビデオ信号のサンプル周波数 を調節する。

Ａ、３　インターフェースユニット ここで、図３を参照しながらインターフェースユニット１３を更に詳しく説明す ると、普通、インターフェースユニット１３はＮＴｓｃテレビ信号をビデオカセ ットレコーダー２ｏがら制御器１２の駆動に適したアナログＲＧＢ信号に変える 信号変換器３２を備えている。ＮＴＳＣテレビ信号は電導体２ＯＡによって信号 変換器３２の入力段に入っている。図３によく示されているように号が既にある ビデオ駆動モジュール２６に接続している。

これに関し、パーソナルコンピューター２１の中のビデオ駆動モジュール２６は 五つの出力信号の赤、緑、青、水平同期（Ｈ３ＹＮＣ）及び垂直同期（ＶＳＹＮ Ｃ）を有し、−組の電導体２６Ａ−Ｅをそれぞれ有するケーブル１３Ｂ上のイン ターフェースユニット１３に接続されている。

使用者がビデオカセットレコーダー２ｏとビデオ駆動モジュール２６からの入力 信号の中から一つを選び得るようにインターフェースユニット１３はアナログマ ルチプレックスユニット３４とマイクロプロセッサ−３６を含んでいる。アナロ グマルチプレックスユニット３４は信号変換器３２がらの出力信号又はビデオ駆 動モジュール２６からの出力信号をカラー強調インターフェース制御器１２に通 す普通のマルチプレックサ−である。マイクロプロセッサ−３６はどのビデオ発 生源基準（ＶＧＡグラフィックス、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ等）をカラー強調インター フェース制御器１２に接続するがを決定する。これについて、マイクロプロセッ サ−３６はただ一つの発生源基準信号を制御器１２に接続する。これらの信号は アナログマルチプレックスユニット３４がら制御器１２にそれぞれ一組の電導体 ３４Ａ−Ｅを通して接続されている。一度、マイクロプロセッサ−３６が制御器 １２に供給するビデオ基準を定めると、マイクロプロセッサ−３６はアクティブ マトリックスユニット１６を駆動するために必要な適当なサンプル周波数とライ ンとピクセル位置のフォーマットを作り出すために正しいフォーマットデータと コマンドをコマンド／データライン３６Ａ（図５）に生成する。マイクロプロセ ッサ−３６は又、信号変換器３２からの入力信号又はビデオ駆動モジュール２６ からの入力信号のどちらかを受信し、制御器１２に通すためにマルチプレックス ユニット３４を切り替える制御信号（ＭＵＸ　Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ）を発生する。こ の制御信号（ＭＩＸ　Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ）は電導体３６Ｂ上のマルチプレックスユ ニット３４に接続している。インターフェースユニット１３は又、離れている赤 外線トランスミツターユニット（示されていない）からの赤外線信号を受けるレ セプター３９を備える赤外線レシーバ−３８を含んでいる。

これに関して、使用者はマルチプレックスユニット３４を切り替えることによっ て異なった型のビデオ発生源信号をマイクロプロセッサ−３６が探し出せるよう な信号を発生する赤外線トランスミツターユニットを始動してもよい。この赤外 線レシーバ−３８は出力が電導体３８Ａ上のマイクロプロセッサ−３６に接続さ れる通常の赤外線レシーバ−ユニットである。

ビデオ発生源信号に伴う低レベルオーディオ信号を増幅するためにインターフェ ースユニット１３は又、スピーカー３３Ａのような普通のスピーカーに接続でき る出力ジヤツキを含むオーディオ増幅器３３を備えている。

オーディオ増幅器３３は、シグネチクス（Ｓｉｇｎｅｔｉｃｓ）により製造販売 されているモデルＴＤＡ１０１３Ｂのような普通品で、ＳｉｇｎｅｔｉＣ社の” 　Ｌｉｎｅａｒ　Ｄａｔａ　Ｍａｎｕａｌ”の第１巻（１９８９年）第７〜２０ ７頁に詳述されている。

Ａ、３．１．　信号変換装置 図３を参照しながら信号変換器３２を詳細に説明すると、変換器３２はモトロー ラ社で製造され、ＭｏｔｏｒｏｌａＬｉｎｅａｒ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｄｅｖ ｉｃｅｓ　Ｄａｔａ　Ｂｏｏｋの第９〜１８３頁から第９〜１°９０頁までとＭ ｏｔｏｒｏｌａ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｎｏｔｅＡＮ１０１９Ｄとに記述さ れているＴＤＡ　３３３０ユニツトのような当業者によく知られているタイプで ある。ＰＡＬ信号或いはＳＥＣＡＭ信号をＲＧＢ信号に変える他のタイプの変換 器もよく知られている。例えば、ＰＡＬ−８ＥＣＡＭ−ＮＴｓｃ／ＲＧＢ　コン ビネーション変換器はＳＧＳ　ＴＨＯＭＳＯＮ　Ｖｉｄｅｏ　ＩＣ’５Ｄａｔａ 　Ｂｏｏｋの第１２２１〜１２２７頁に記載されているアリシナ州　フェニック ス、イースト　ベル　ロード１０００所在（７）ＳＧＳ　ＴＨＯＭＳＯＮ社から 部品番号ＴＥＡ　５６４０Ｃテ購入することができる。信号変換器３２はよく知 られているのでここでは詳述しない。信号変換器３２の出力信号は一組の電導体 ３２Ａ−Ｅ上のアナログマルチプレックスユニット３４に接続されて、赤、緑、 青、水平同調（Ｈ３ＹＮＣ）及び垂直同調（ＶＳＹＮＣ）をそれぞれ搬送する。

Ｂ、　カラー強調作用 本発明によるカラー強調作用について述べると、インターフェース制御器１２は 図３と図４に示されているように、ケーブル２５によってアクティブマトリック スパネル１６とアナログマルチプレックスユニット３４の出力段との間に接続さ れている。これに関し、赤、緑、青、水平同期（Ｈ６ＹＮＣ）及び垂直同期（Ｖ ＳＹＮＣ）＋７）−組の電導体３４Ａ−Ｅを通して制御器１２の入力側に接続さ れている。

図４によく示されているようにカラー強調制御器１２は普通、アクティブマトリ ックスパネル１６に供給するビデオデータを制御する制御器１８と、インターフ ェースユニット１３により供給されたビデオデータを量子化する一組のカラー強 調ユニット４０．４２．４４と、量子化されたビデオデータ保存、引き出しを制 御する記憶制御器５０と、ディスプレイされるビデオデータをフォーマットする のに役立つフォーマットタイミングジェネレーター４５で構成されている。記憶 制御器５ｏは米国特許出願第０７７６１６，１７８号に述べである制御器にほぼ 類似しているので、ここではカラー強調ユニット４０，４２．４４とフォーマッ トタイミングジェネレーター４５のみを詳述する。

図４を参照してカラー強調ユニット４０，４２．４４を検討すると、カラー強調 ユニット４ｏ、４２．４４は互いにほぼ類似−しているので、強調ユニット４ｏ についてのみ説明する。

図４と図５Ａによく示されているように、カラー強調ユニット４０は普通ＲＧＢ アナログ信号の列の中より赤色部を６ビツトのディジタル信号に変換するアナロ グ−ディジタル変換器５１とディジタル信号を処理保存する計数回路配列５２に より構成されている。

計数回路配列５２は普通合成ピクセルグループの中にある個々のピクセルが機能 できるように、６ビツトデイジタルを４ビツトの階調レベルに処理する計数ユニ ットを含んでいる。図１２に示されているようにアクティブマトリックスパネル １６のピクセル分子はサブピクセル分子２２０のように普通３００で示されてい る２Ｘ２配列の４個のピクセル分子の複数グループで配置されている。通常のア クティブマトリックスパネル１６は赤、青、緑のサブピクセル分子からなる三つ 一組のピクセル分子を利用している。図１２には三つのサブピクセル分子の内、 一つだけ図解してあり、それは残りの各三つ一組の中の二つのサブピクセル分子 がカラー強調ユニット４２．４４の制御下で同じように作動していることは周知 だからである。更に各サブピクセル分子はそれぞれ対応のカラー強調ユニットか らの３ビット信号によって制御されている。各３ビット信号は単色の中で８階調 を生ずる。

計数ユニット５３は６４の異なった階調を表示する４ビツトのデータを四つ一組 になっている０、１．２．３の各合成ピクセルのサブピクセル分子に個別に割り 当てて構成した最高１６の階調のグループ四組に変換する。

例えば、人力データの６ビツトが４３の階調レベルに量子化された場合、計数ユ ニット５３はその６ビツトレベル信号を０，１．２．３の四つ一組（図１２参照 ）の中のサブピクセル分子の一つに対応する４ビット信号に変換する。これにつ いて、その４ビット信号は−ディスプレイフレーム中、サブピクセル分子の一つ 一つを制御するために使用される。レベル４３では４ビット信号はそれぞれ異な った時、−ディスプレイフレームに１１．１１．１０．１１のレベルをそれぞれ のサブピクセル分子２２０．２２５．２３０．２３１に対応して表示する。

当業者には明白であるが、各サブピクセル分子は最高８階調まで活性化するので 、８階調以上のレベルはそのようなアクティブマトリックスパネルに対して可能 でない。

よって、本発明によれば、パターン論理ユニット５９は４ビット信号を各サブピ クセル分子を制御する３ビット信号に変換する。従って、３ビット信号は一つの サブピクセル分子が８階調だけ作り出す役目をする。しかし、フレームからフレ ームへと二つの近接する色彩度の間の特定のピクセルを変調するフレームは１５ 階調の色調を生ずることができる。つまり、ピクセルはある一定の色彩度の下で フレーム毎に例えば階調４．５のような二つの特定のレベルの間で変換すること によって４と５の間の階調レベルを表示し得る。

例えば、レベル４３の場合、１１．１１．１０．１１の４ビツトレベルはそれぞ れ１１と１０に対しフレームからフレームへという条件の下で合成ピクセルの４ サブピクセルを荷電するため５．５．５．５と５．５．４．５に変換する。この １×２パターン論理５５は色彩度レベル５と４の間で各サブピクセルをフレーム 変調させる、つまり合成画素映像を階調化するものである。その結果階調測定は 合成ピクセル分子から要求される、より多くの濃淡レベルを得るために用いられ る。

合成ピクセル中には第三パワー可能レベルに合計６４レベルを供給するための各 界、緑、青の各原色に対して６４の濃淡レベルがあることを論理的に理解すべき である。しかし、一つの合成ピクセル中にある異なったパターンの組み合わせレ ベルが同じように感知する映像を作り出すので多くの余分な状況が出てくる。よ って、本発明システムの実用モデルでは、この余分なものがあるために実際には ６４の組み合わせレベルのうち、５７だけが個々の色に対して合成ピクセルによ って作られる。合成ピクセル中の各ピクセル分子は三つのサブピクセル分子、例 えば赤、緑、青各原色に対し一つを含んでいるので、−個の合成ピクセルが表示 し得る色の合計は５７３或いは１８５，１９３色である。

計数配列５２は又、階調信号を一時的に記憶しておくためのバッファーユニット ５５とビットマツプメモリーユニット５７を備えている。

図５Ｂを参照しながら計数ユニット５３を説明すると、この計数ユニット５３は アナログ−ディジタル変換装置５１によってディジタル化されたデータを一時的 に記憶するバッファーユニット１０２Ａと６ビツトのディジタルデータを４ビツ トの階調コードに階調する２×２パターン論理ユニツト５５を含んでいる。又、 ２×２パターン論゛理ユニツト１１０はビデオデータを一時的にビットマツプメ モリー５７の中に記憶するが又は受け取るためバッファーユニッｌ−１０２Ａの 出力側と出力バッファーユニット５５の入力端との間に接続されている。

強調ユニット４０は又各ビクセル分子を活性させてビデオデータを形成するため にビットマツプメモリー５７とビデオ制御器１８の間に接続されている。

バッファー５５とビットマツプメモリー５７は共に米国特許出願第０７７６１６ ，１７８に更に詳しく述べである対応ユニットによく類似しているので、これ以 上詳細に述べない。

出力データをアクティブマトリックスパネル１６に階調する目的のため、強調ユ ニット４ｏは更に普通１０３で示されているパターン逆転回路を含んでいる。こ れに関し、パターン逆転回路１０３は合成ビクセル３００のような合成ビクセル 中のパターン配列をフレーム毎に逆転させてスタティックパターンダイナミック 階調を作りＣインターフェース制御装置の詳細 Ｃ０１，フォーマットタイミング発生器後述しであるように、装置作動中は２× ２パターン論理ユニツト１１０は表示し得る階調を増加するための合成彩色ビク セルを形成するビデオビクセル分子信号を結合している１×２パターン論理ユニ ツト５９によって処理されるように入力ビデオデータを量子化し符号化する。

これに関して、２×２パターン論理ユニツト１１０は各ビクセル分子の位置にあ る二個の最も重要でないビットを取り除き、又、６個の最も重要なビットをバッ フ゛アー１０２Ａの中に受け取らせることによってビットマツプメモリー５７の 中に記憶されたデータの量を減少するか量子化する。これについて、データがバ ッファー１０２Ａに受け取られ、２×２論理ユニツト１１０によって計数化され た時、信号Ｒ３°−ＲＯ’のように出力バッファ−５５に受け取られる４ビツト の出力信号が発生する。

さて、図４と図５に示されているフォーマットタイミング発生器４５を詳しく説 明すれば、フォーマットタイミング発生器４５は、通常、制御器１２内に記憶す るビデオデータ形成を促すプログラム可能のカウンター配列４６と制御器１２に 接続されているビデオ信号のタイプによって適切なサンプルレートを決定し、又 、ビデオデータの適切な記憶順序の確率を助長するためのプログラム可能のビク セルクロック発生器とから成っている。

図５によく示されているように、プログラム可能のピクセルクロック発生器は位 相比較器６６、ローパスフィルター６７、電圧制御による発振器６８とプログラ ム可能の分割器又はＮカウンター６９による分割を含んでいる普通の位相ロック ループ配列である。プログラム可能のピクセルクロック発生器４７はアナログマ ルチプレックスユニ、ット３４の出力から接続される基準クロック信号を使用し ている。基準信号はＨ３ＹＮＣにより識別され、導体３４Ｄ上で位相比較器６６ の入力に接続されている。強調ユニット４０．４２．４４にそれぞれビデオデー タの記憶を同調する出力ビクセルクロック信号ＰＸＣＬＫは電圧によって制御さ れる発振器６８の出力から引き出される。電圧によって制御される発振器６８の サンプルレートは後述するプログラム可能の分割器６９の出力の一つの作用であ る。

図５を参考にプログラム可能の分割器６９を詳しく説明すれば、この分割器６９ はビデオデータ記憶に必要な正常なサンプルレート設定を助長するためにマイク ロプロセッサ−によってプログラムされている。次の例は訓示的ではあるが、制 御器１２に接続されているビデオスタンダードがサンプルレート１４Ｊ３３ＭＨ ｚを必要とするＮＴＳＣスタンダードまたは全てのディスプレイデータラインに 対し９１０サンプルと仮定しよう。この場合、９１０の一分割成分は次の構造式 に示されているような望ましいサンプルレートを作り出さねばならない。

ＨＳＹＮＣレート（ＮＴＳＣスタンダード）＝１５．７５０ＫＨｚ サンプルレート＝１５．７５０ＫＨｚＸ９１０＝１４．　３３３ＭＨｚ 後述するように、一本のラインで９１０ピクセルのサンプルを得るけれども、９ １０ピクセルの中、２７０ピクセルは必要以上のデータを示すので除外される。

これに関し、もしビデオ基準がＶＧＡグラフィックの場合、例えば、８００の一 分割成分は２５．１７５Ｍ　Ｈｚのサンプルレートを引き出すことが要求される 。これについて、ＨＳＹＮＣ信号は基準サンプルレート２５．１７５Ｍ　Ｈｚを 引き出すためには３１．４７Ｋ　Ｈｚの８００倍となる。ここで又、サンプル８ ００の或一つの数は、例えば、１６０サンプルのような過剰のデータを表わす。

これらの１６０サンプル、つまり各ラインの最初の８０本と最後の８０本は無視 される。

図９Ａによれば、水平同期信号（Ｈ３ＹＮＣデータ）は９０１で示されている。

上述のように無視されて記憶されないビクセル位置はＨ３ＹＮＣデータ信号９０ １が論理高レベルに達する直前、無効データグループ９０２として表示され、そ してＨ５ＹＮＣデータ信号９０１が論理高レベルに達した直後、無効データグル ープ９０３として表示される。グループ９０２と９０３の間のビクセルの位置は パネル１６をディスプレイする有効データグループ９０４を表わす。更に説明す れば、水平帰線周期はＨ３ＹＮＣデータ信号が高ロジカルの点で発生する。

図５を参照しながらプログラム可能のカウンター配列４６を詳しく説明すると、 通常、この配列４６はディスプレイされた情報のフレームの垂直帰線ラインの数 を確定する帰線カウンター７３と、ディスプレイされた情報の単線の有効なピク セルの数を確立し、又、ディスプレイされた情報のラインの間に存在する水平帰 線ピクセルの数の確定を助長するピクセルカウンター７５と、ディスプレイされ た情報のフレームの有効ライン数の確定を助長するラインカウンター７７、及び 上述の複数カウンターの作動をマイクロプロセッサ−３６と共同して助長するフ ォーマットプロセッサー又は制御器７９で構成されている。

マイクロプロセッサ−３６の制御下でフォーマットプロセッサー又は制御器７９ はディスプレイ装置１６にアクセスしてディスプレイするのに適切なフォーマッ トでビデオデータを各々のカラー強調ユニット４０．４２．４４に記憶させるた めに所定のカウントを帰線カウンター７３、ピクセルカウンター７５及びライン カウンター７７に負荷することを可能にする負荷信号ＬＯＡＤ　Ｒ，ＬＯＡＤＰ ２及びＬＯＡＤ　Ｌを発生する。負荷信号ＬＯＡＤ　Ｒ，ＬＯＡＤ　Ｐ。

及びＬＯＡＤ　Ｌは、−組の導体７９Ｄ、７９Ｃ，及び７９Ｂによって、フォー マット制御器７９と、帰線カウンター７３、ピクセルカウンター７５、ラインカ ウンター７７との間にそれぞれ接続されている。マイクロプロセッサ−３６、フ ォーマット制御器７９、プログラム可能な分割装置６９、及び上記の各々のカウ ンター７３．７５．７７の間に接続されたコネクター３６Ａは適切なフォーマッ トを確立するためのコマンドインストラクションや所定のフォーマットデータを マイクロプロセッサ−３６から転送することを可能にする。

メモリー制御器５０はビデオ情報を記憶しメモリー操作を制御させるのに必要な 制御信号をフォーマットプロセッサー７９が出すことができるようにカウンター ７３．７５・７７のそれぞれは端子カウント信号ＴＣＲ，ＴＣＰ、ＴＣＬをフォ ーマットプロセッサー７９に与えている。端子カウント信号は導体７３Ａ、７５ Ｂ、７７Ｂのそれぞれによってプロセッサー７９に電導されている。

フォーマットプロセッサー７９はメモリー制御器５ｏが全ての偶数メモリーアド レスの偶数フィールドライン全部をビットマツプメモリーの中に記憶し、奇数の フィールドラインを奇数メモリーアドレスの中に記憶できるようにする。ビデオ 情報をこのように記憶することによってそのビデオ情報をディスプレイ装置１６ に使用される解像度４８０の垂直線を発生するためにある強調ユニット４０．４ ２．４４からなる結合交錯ラインフォーマットのビットマツプメモリーから検索 することを可能にする。

Ｃ，１，１，マイクロプロセッサ−の作用操作中は、マイクロプロセッサ−３６ はディスプレイするビデオ線を決定し、適切な分割部をコマンドによって導体３ ６Ａ上のコマンド／データライン信号を通じてプログラム可能の分割装置６９に 送り込む。マイクロプロセッサ−３６の操作はそのマイクロプロセッサ−３６に より行なわれる段階を示している図６のフローダイアグラムを参照しながら詳述 する。

図６のフローチャートを参照すると、パワーを駆動ユニット１１に人力すると、 構成プログラム６００は開始指示６０１に始まり、指示ボックス６０３をディフ ォルトにセットし望ましいタイプのビデオ信号源、例えば、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ、 ＶＧＡグラフィックなどにセットする。ディフォルトセツティングが終えた後、 プログラムはマイクロプロセッサ−が現在アナログマルチプレックスユニット３ ４からＨ３ＹＮＣ信号を受信しているかどうかを決定する決定指示６０５に進む 。もし信号を受信していない場合、該プログラムは指示ボックス６０７をアナロ グマルチプレックス制御信号ＭＵＸ　Ｃ０ＮＴＲ０Ｌにし他のビデオ信号源から のＨＳＹＮＣとＶＳＹＮＣ信号をマイクロプロセッサ−３６に接続可能に切り替 える。該ＭＩＸ　Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ信号が作動した後、再び、該プログラムはＨＳ ＹＮＣが次の選択された又は機能の与えられた信号源から受信されているかどう かを決定するため決定指示６０５に戻る。上述の処理は機能の与えられたビデオ 信号源がビデオ同調情報（ＨＳＹＮＣ，ＶＳＹＮＣ）を送り始めるまで繰り返さ れる。

もし決定指示の点でＨＳＹＮＣ信号が存在していると決定されると、プログラム は指示６１２に分岐しマイクロプロセッサ−３６をしてＨＳＹＮＣとｖｓＹＮｃ 信号のそれぞれの周期と極性を分析する。指示６１２が遂行された後、プログラ ムは厳正なビデオ信号基準が通常の比較技術を使用するマイクロプロセッサ−３ ６によって決定される場合、指示６１４に進む。一旦、ビデオ信号基準か決定さ れると、プログラムは適切なサンプルレートとフォーマットカウントデータがフ ォーマットの目的にセットされるようにプログラム可能の分割器６９とプログラ ム可能のカウンター配列４６を形成している指示６１６に進む。これについては 後程詳述するが、フォーマットプロセッサー７９は３６Ａのライン上のマイクロ プロセッサ−３６により供給されたフォーマットデータがカウンター７３．７５ ．７７のそれぞれに負荷されるヨウニＬＯＡＤＲ信号、ＬＯＡＤ　Ｐ信号、及び ＬＯＡＤ　Ｌ信号ヲソレぞれ機能化させる。一旦、プログラム可能の分割器６９ とプログラム可能のカウンター配列４６が形成されるとプログラムは使用者がビ デオ基準を変えたが否かを決定する決定指示６１８に進む。もしビデオ基準が変 わっていない場合、プログラムはビデオ信号源が変わるまで指示６１８の位置で 待機している。ビデオ信号源が変わった時はプログラムはＨ３ＹＮＣ信号がその ビデオ信号源から入っているか否かを決定する決定指示６２０に進む。

もしＨ３ＹＮＣ信号が存在する場合、プログラムは指示６１２に行き前述のよう に進行する。もしＨＳＹＮＣ信号が存在しない場合、プログラムは指示６２０が ら決定指示６０５に進み、その後、前述のように進行する。

Ｃ，１，２，フォーマットタイミング発生器の道り１ 図７Ａと図７Ｂを参考にフォーマット制御器７９の作動を詳細に説明する。フォ ーマット制御器が強調ユニット４０．４２．４４の中の種々のビットマツプメモ リーを保存するビデオデータフォーマットを適切に制御するためにはまずマイク ロプロセッサ−３６は次のことを決めなければならない： （１）ディスプレイ情報に必要な垂直帰線の数（２）ディスプレイ可能な情報の どのフレームの中にもある有効な又はディスプレイ可能なラインの数（３）ディ スプレイ可能な各ラインの間にある水平帰線ピクセルの数 （４）ディスプレイ可能な情報の各ラインの中にある有効な又はディスプレイ可 能なピクセルの数ビデオ信号源により作られたＨ３ＹＮＣとＶＳＹＮＣ信号作用 の一つとして又適切な形式を達成するためカウンター７３．７５．７７のそれぞ れに記憶させる適切なカウンター配列４６データを発生するためにマイクロプロ セッサ−３６はビデオからの信号のタイプを決定する。

次の■表はＶＧＡとＮＴＳＣ信号を転換するために必要な基準カウント情報を示 している。

■表 一旦、マイクロプロセッサ−３６がビデオからの信号のタイプを決定した後、マ イクロプロセッサ−３６はカウンター配列４６によって利用されるフォーマット コマンドとフォーマットデータを送り出す。

図７、図７Ａ、図７Ｂを参照すれば、フォーマットプロセッサー７９は形成又は フォーマットコマンドを受けた直後、フォーマットプログラム７００をスタート する。

フォーマットプログラム７００はスタート指示７０１でスタートし、ビデオ源か らのＶＳＹＮＣ信号が存在しているか否かを決定するために決定指示７０３の位 置に進む。もしＶＳＹＮＣ信号が存在しなければ、プログラムは決定指示７０３ の位置で待機する。ＶＳＹＮＣ信号が発生する時は、プログラムはタイムカウン ター７７を再セットする垂直帰線周期又は新しいフレームをスタートするために 指示ボックス７０２に進む。それからプログラムはＨ３ＹＮＣ信号の存在を確か めるため決定ボックス７０５に進む。もしＨＳＹＮＣ信号が存在していなければ 、プログラムはボックス７０５の位置で待機する。

ｆ（Ｓ　Ｙ　Ｎ　Ｃ信号が発生すると、プログラムはラインカウンター７７を増 大させるため指示ボックス７０７に進む。

ラインカウンター７７が増大された後、プログラムは有効な数の帰線が発生した か否か決定するために決定指示７０８に進む。もし有効数の帰線が生じていない 場合、プログラムは決定ボックス７０５に戻り又前に述べたように進行する。こ れについて、データの最初の２２本の水平ラインは図８と図９に示されているよ うに放棄されることを理解すべきである。もし有効数の帰線が生じた場合、プロ グラムはラインカウンター７７を再セットするため指示７０９に進む。一旦、ラ インカウンター７７がセットされると、プログラムは記憶する最初の４８０本の 有効ラインを作り出す水平帰線周期をスタートするために指示７１０に進む。そ れから、プログラムは次のＨ５ＹＮＣ信号を待つために決定指示７１１に進む。

もしＨ３ＹＮＣ信号がない場合は、プログラムは決定指示７１１の位置で待機す る。Ｈ３ＹＮＣ信号が発生すると、プログラムはピクセルカウンター７５を増大 するために指示７１３に進む。それからプログラムは有効数の帰線ピクセルが生 じたか否かを決定するため決定指示７．１５（図７Ｂ）に進む。もし有効数の帰 線ビクセルが生じない場合、プログラムは指示７１３に戻り（図７Ａ）前述の機 能を続ける。もし有効数の帰線ビクセルが生じた場合、プログラムは強調ユニッ ト４０，４２．４４のビットマツプメモリーの中に有効なビデオデータを記憶さ せるために指示７１６に進む。これに関し、指示ボックス７１６の点でピクセル カウンター７５は再セットされ、列と行カウントはメモリー制御器５０によって 役立つようにセットされる。列と行カウントがセットされ、ピクセルカウンター ７５が再セットされた後、プログラムは指示ボックス７１７に進み、列と行カウ ントをメモリー制御器に転送し、偶数奇数のピクセルのラッチングを可能にし、 データをビットマツプメモリー内に記憶することを可能にするメモリー制御信号 を発生させる。強調ユニット４０．４２．４４の各ビットマツプメモリーにデー タを記憶する制御信号（奇数可能、偶数可能なような信号）は共に米国特許出願 第０７７５８６，５０６号に更に詳しく述べられている。後程詳述するが、いつ でもビデオ制御器１８が強調ユニット４０．４２．４４の中にあるビットマツプ メモリーへのアクセスを必要とする時、そのビデオ制御器１８によって起こされ る遮断信号をこのメモリー制御信号は含んでいる。これに関し、ビデオ制御器１ ８によって発生した新データ要求信号はディスプレイのためにディスプレイ可能 のビデオデータのラインが強調ユニット４０．４２．４４がら読み取られている 間、フォーマットタイミング発生器４５経由のデータの記憶作用を一時的に停止 させるものである。メモリー制御器５０経由のフォーマットタイミング発生器４ ５から出ている遮断信号とメモリー制御はデータラインを記憶する。

データをメモリーに移送した後、プログラムはビクセルカウンター７５を増分す るために指示７２１に進む。

ピクセルカウンター７５が増分した後、プログラムは有効数のビクセルがピクセ ルカウンター７５によって発生したか否かを決定するため決定指示７２３に進む 。もし有効数が得られなかった場合、プログラムは指示７１７に戻り上記の順序 を繰り返す。有効数のビクセルが得られた場合、プログラムはラインカウンター ７７を増分するため決定指示７２３から指示ボックス７２５に進む。

ラインカウンター７７が増分された後、プログラムは有効数のラインが発生した か否かを決定するため決定指示７２７に進む。もしフレームが完成していない場 合、プログラムは前述のように情報の他のラインをスタートするため決定指示７ １１（図７Ａ）に戻る。フレームが完成すると、プログラムは指示７３０に進み ラインカウンター７７に再セットする。カウンター７７が再セットされると、プ ログラムは次のＶＳＹＮＣ信号を待つために指示７０３に戻る。

前述からマイクロプロセッサ−３６と共にフォーマット制御器７９は水平ビデオ 情報の５２５本のラインを有しているＮＴＳＣ信号のような通常のビデオ信号が ディスプレイ装置１６によって使われているように水平ビデオ情報の４８０本の ライン表示に形成されることを可能にしていることを理解すべきである。特に、 マイクロプロセッサ−３６と制御器７９はビデオ情報の各ディスプレイ可能のフ レーム中の水平情報の５２５本のラインがパネル１６の６４０Ｘ４８０ビクセル 配列でディスプレイできるよう中心に集合させる。これに関し、水平デースプレ イ可能のフレームの水平情報の４８０本だけディスプレイできるように水平デー タの最後の２３本も抹消。

される。

大部分の放棄された水平ラインは「走査過多」又は「不可視」のラインからなり 、又、ディスプレイ可能のフレームの最上部と最下部は通常ディスプレイできる ビデオ情報を僅かに或いは全く含んでいないので、この手段は実際には有効であ る。例えば、図９Ｂを参照すると、タイミングダイアグラムは水平ラインフォー マットで図解されている。これに関し、無効ラインのグループは一般に９１０の 点で示され、有効ラインのグループは一般に９２０の点で示されている。無効ラ イン９１０のグループはＶＳＹＮＣ信号が論理高に到達直前と直後に放棄される 。ＶＳＹＮＣ信号の前の最初の２３本とＶＳＹＮＣ信号の後の最初の２２本は無 効ラインである。このＶＳＹＮＣ信号は垂直帰線を表わす。同様の手段でビデオ 情報のディスプレイ可能のフレームの幅はビデオ信号のサンプルレートを調節す ることによって各フレームの垂直情報の６４０本のラインに合わせである。サン プリング又はＰＸＣＬＫのレートはビデオ信号源によってできたテレビ信号の水 平周波数に合わせるためにプログラム可能の分割器６９を使用して水平除数（Ｐ ＸＣＬＫ率とＨ３ＹＮＣ率の割合）をセツティングすることによってセットされ る。ビデオ駆動モジュール２６からの信号は既に適当なフォーマットを有してい るので、上述のフォーマット技術は必要ではない。こねに関し、マイクロプロセ ッサ−３６はビデオ駆動モジュール２６の望ましいフォーマットを選択するため にフォーマットタイミング発生器４５に接続されている。

Ｃ１２，メモリー制御装置 図１１を参照してメモリー制御器５０を詳しく説明する。このメモリー制御器５ ０は強調ユニット４０．４２．４４からそれぞれ入ってくるビデオデータの記憶 と読み取りを制御するものである。これに関し、メモリー制御器５０は米国特許 出願箱０７７５８６，５０６号に詳述しであるので、強調ユニット４０，４２． ４４のビットメモリーがビデオ制御器１８をアクセスする時、遮断ファームウェ アプログラム経由のフォーマットプロセッサー７９（図５）を中断することを除 き説明を省略する。

図１１を参照してビデオ制御器１８を詳細に説明すれドレスによって使用される ＰＨ３ＹＮＣとＰＶＳＹＮＣ信号を発生する列カウンタ−６１と行カウンタ−６ ２、そして更に強調ユニット４０，４２．４４がらのビデオデータの帰線を制御 するためメモリー制御器５ｏに使用されるデータ要求信号を含んでいる。これに 関し、列カウンタ−６１が終端カウントに達する時はいつもＰＶＳＹＮＣ信号を 発生し、行カウンタ−６２が終端カウントに達する時はいつでもＰＨ３ＹＮＣ信 号を発生する。これらのＰＨ５ＹＮＣとＰＶＳＹＮＣ信号はビデオ情報のディス プレイを制御するためにパネル１６によって使用される。

ビデオ制御器１８は又偶奇数の多重送信器６５とファームウェア遮断プログラム １１００を含んでいる。特に、ビデオデータは各線毎に相応の強調ユニット４０ ，４２．４４にそれぞれ入れられるので、フォーマットタイミング発生器４５と 強調ユニット４０，４２．４４に記憶するデータのフォーマット、及びビデオ制 御器１８と強調ユニット４０．４２．４４の中にあるビットマツプメモリーから のフォーマットされたデータの読み取りとの間で協調操作が要求されることを理 解されなければならない。上述の協調操作又はハンドシェイクは遮断ファームウ ェアプログラム１１００によって達成される。

ビデオ制御器１８は又、他のカラー階調ユニット（示されていない）からパネル １６にデータを多重化するためのモード選択多重送信器１１１を含んでいる。こ れに関し、図５Ｂを参照してモード選択多重送信器１１１を詳述すれば、このモ ード選択多重送信器１１１によって使用者は赤外線レシーバ−３８を通してディ スプレイされるとデオデータのフォーマットを選択できる。これに関し、このシ ステムはビデオデータをテレビ信号源モード又はコンピュータービデオ出力信号 源モードのどちらからでもディスプレイすることができる。

次に図４と図１１を参照して遮断プログラム１１００を詳述すれば、ビデオ制御 器１８がディスプレイのためビデオデータを要求する時はいつでもこのビデオ制 御器１８はビデオ制御器１８とメモリー制御器５ｏの間にある新データライン要 求バス上に遮断制御信号を発生する。

遮断制御信号は遮断ファームウェアプログラム１１００をスタートする。これに ついて遮断ファームウェアプログラム１１００はボックス１１０１でスタートし 、データが強調ユニット４０．４２．４４のビットマツプメモリーの中に記憶さ れるのを停止又は中断する指示ボックス１１０３に進む。そうしてプログラムは ビデオ制御器１８の中にある列カウンターから出ている複数のメモリーアドレス ラインを強調ユニット４０．４２．４４のアドレスバス上に配置させる指示ボッ クス１１ｏ５に進む。

強調ユニット４０，４２．４４のアドレスバスはフォーマットタイミング発生器 メモリーアドレシングとビデオ制御メモリーアドレシングによって分配されてい る通常のアドレスバスである。

複数のメモリーアドレスラインが機能化された後に、メモリー制御器５０は指示 ボックス１１ｏ７で列カウンターをＶＲＡＭ５又は強調ユニット４０，４２．４ ４のビットマツプメモリーに転送しながらＲＡＳ信号を発生する。そうしてプロ グラムはメモリーアドレスバスをビデオ制御器１８に制御されないようにしてい る指示ボックス１１０９に進む。そうしてプログラムは指示ボックス１１１１に 進み、全てのゼロをメモリー制御器５ｏを通してアドレスバスに出力する。そう してプログラムはメモリー制御器がＣＡＳ信号をして行位置が強調ユニット４０ ．４２．４４のビットマツプメモリーに接続されることを可能にする指示ボック ス１１１３に進む。そうしてプログラムは指示１１１５に進み、ビデオデータを ビデオ制御器１８によって受け入れられるように各強調ユニット４０．４２．４ ４の中のビットマツプメモリーのそれぞれに入力する。これに関し、ビデオデー タの全部の列がディスプレイのためにそれぞれのビットマツプメモリーの中へ入 力されていることを理解すべきである。

ビットマツプメモリーの中にビデオデータが人力された後、プログラムはアクテ ィブマトリックスパネル１６にデータの新しいラインがディスプレイされてもよ いことを示す、つまりメモリー投入完了を認める指示１１１７に進む。特に、行 カウンタ−６２によって作られたＰＨ３ＹＮＣは論理低レベルに送られ、ビデオ 制御器１８の中の行カウンタ−６２がビデオデータの他の新ラインが必要である ことを示す終端カウントに達するまで低位置に止まる。データの他のラインが要 求される場合、もう一つの遮断信号を発生する。新要求データ信号がビデオ制御 器１８によって発生された時、ＰＨ３ＹＮＣはアクティブレベルに行く。

ビットマツプメモリーの負荷確認済みの後、プログラムはメモリーアドレスバス による制御をフォーマットタイミング発生器４５の制御に戻す指示１１１９に進 む。

そうして、プログラムはフォーマットタイミング発生器４５の中にある列と行の カウントを、前に述べたように、セット可能にする指示１１２１に進む。プログ ラムはその後フォーマットプログラム７００を一時遮断されていた点から再開さ せるボックス１１２３に進む。

図５Ａによく示されているように、パターン反転回路１０３は一般にＣＬＫＡ、 ＰＨ５ＹＮＣとＰＶＳＹＮＣ信号を二分割する分割器１０４−１０６と更に１× ２パターン論理を隔フレーム毎に反転させる独特のＯ’Ｒゲイト１０７．１０９ の一組を含んでいる。このようにして、１５段の階調の反転は達成される。

アナログ−デンタル変換器５１からのデジタル化されたデータをスケーリング配 置５２に移送するためにアナログ−デジタル変換器５１がらのアウトプット信号 （Ｒ７−Ｒ２）は全てのＰＸＣＬＫ信号上にあるインプットバッファー１０２Ａ に接続されている。反面、バッファー１０２Ａから出ているアウトプット信号（ Ｒ７−Ｒ２）はパターン論理ユニット１１０のインプットに接続されている。

図５Ａと表■を参照してパターン論理ユニット１１０を詳しく説明すれば、パタ ーン論理ユニット５９は表■の真理値表に従って重量ピクセル色彩度レベルを作 成するようにプログラムした一個のＸＩＬＩＮＫユニットがらなっている。これ について、パターン論理ユニット１１０はビデオデータの赤色構成分のディスプ レイ可能の階調レベルの数を８レベルから５７レベルに増加するために、ビット マツプメモリー５７に記憶しであるデータの処理を目的として、アナログ−デジ タル変換器５１とビットマツプメモリー５７との間に接続されている。特に、パ ターン論理ユニット１１０は重量色彩度レベルピクセルを発生させるために特定 のピクセル分子グループの中にある個々のピクセル分子の色彩度レベルを色階調 する役目を有する。これに関して、この２×２パターン論理ユニツト１１０はパ ターングループ（図１２）のような４ピクセル分子の配列グループ又はグループ 化に関連してアナログ−デジタル変換器５１がらの各６ビツトのデータを比較し 、パネルピクセルａＯＯ（図１２）のような単構成パネルピクセル用の色彩輝度 を有効的に量子化し又は達成する。

このような量子化のために、パターン配列はグループ３００〜３０５（図１２） のような合成ピクセルグループを鮮明にするためピクセルグループの中に作られ ているのが図１２でよく分かる。各合成グループは４ビクセル分子からなってい る。後程詳しく述べるが、パターン論理５９は合成ピクセル映像を形成するため 合成グループ３００のような各合成グループの中にある一個又はそれ以上のピク セル分子を選択的に付勢する。ピクセル分子２３０．２２５．２３０．２３１の ような４個の可能性のあるピクセル分子の一個又は全部が例えばグループ３００ のようなグループの一つの中で活動中かも知れないことを理解すべきである。し かしながら、人間の肉眼は列や行の中に存在する個々のピクセル分子を識別する ことは不可能であるので、ピクセル分子の分類組み合わせは１８５，０００以上 の異なった階調レベルを有する単一の合成パネルピクセル映像を鮮明にするため に利用される。言い替えれば、選択的に活性化されたピクセル分子２２０．２２ ５．２３４．２３１はパネルピクセル３００のようなある合成パネルピクセルの 赤色素（青及び緑色素も同様）の５７の異なった段階の重量色素輝度レベルを作 り出すために結合される。同様に、ピクセル２２１．２２７．２３２．２２３の ような他のピクセル分子も合成ピクセル３０２のような他の合成パネルピクセル を形成するために結合する。

前述により液晶パネル１６は通常、赤、緑、青の各原色に対し８色階調だけ供給 するけれども、パターン論理５９と１１０はアクティブマトリックスパネル１６ の中にある各合成ピクセルのために１８５，０００以上の可能な色階調の組み合 わせができるようにビデオピクセル分子信号を結合させるため協動していること を理解すべ図１２と図１３を参照してパターン論理１１０を詳しく説明すると、 パネルピクセル分子２２０のような各パネルビクセル分子がアドレスされるに従 って一対のロケーション信号（ピクセルとライン）は四分円回路１１１によって 発生される。これに関し、ピクセルとラインの信号はグループ３００のようなあ る与えられた合成ピクセルグループの中のアドレスされた四分円位置。、１゜２ ．３を表示している。これについて、グループ３ｏ。

は四分円位置０，１，２．３を有している列（ライン）と行（ピクセル）の２× ２マトリックス配列の中で形成されている。

図５Ｂを参照して四分円回路１１１を更に詳しく説明すれば、この四分円回路１ １１は通常２×２パターン論理ユニツト１１０に使用されるピクセルクロックレ ートを効果的に半分にする二つの分割器１０３による一分割を含んでいる。分割 器１０３はＨＳ　Ｙ　Ｎ　Ｃタイム毎にリセットされる。

四分円回路１１１は更に又効果的にＨ８ＹＮｃレートを半分にする二個の分割器 １０８によって生じる他の一分割を含んでいる。分割器１０８はＶＳＹＮＣ信号 毎にリセットされる。

四分円回路１１１は又マイクロプロセッサ−３６により発生される制御信号モー ド経由でアウトプット信号ラインが制御されているマルチプレクサ−ユニット１ １２を含んでいる。マルチプレックス１１２は分割器１０８の出力又は信号変換 器３２によって発生される奇数フィールド信号のどちらかの二つのインプット信 号を有している。

前述より、分割器１０８からの出力信号或いは信号変換器３２からの奇数フィー ルド信号のどちらからはマルチプレクサ−１１２経由で２×２パターン論理ユニ ツト１１０にゲートされていることを理解すべきである。これに関し、電導体３ ６Ｃ上のテレビ選択モード信号はマルチプレクサ−１１２を制御する。

そうしてロケーション信号は次の公式により（表■）Ｒ７、Ｒ６，Ｒ５，Ｒ４， Ｒ３，Ｒ２に識別されたアナログ−デジタル変換器５１からの量子化データと一 緒にパターン論理１１０に結合される。

ここで信号！ｐｄ３、！　ｐｄ２、！ｐｄｌ、！　ｐｄＯは４ビツト合成信号Ｒ ３＊−ＲＯ＊をそれぞれ表わしている。このようにしてパネルピクセル分子２２ ０のような個々のパネルピクセル分子から出た色彩輝度は「奇数とディスプレイ モード」信号と結合した入力データｉ３．１２．１１．１０として識別されてい るビットマツプメモリー５７からの各４ビツトのデータに依存している。

［ディスプレイモード」信号はＥＧＡ／ＶＧＡモードの作用しているマイクロプ ロセッサ−３６によって発生されることを理解すべきである。

表■を詳しく説明すると、表■はパターン論理１１０の作用を表わす真理値表で ある。この真理値表は入力データ欄、ロケーションデータ欄、そして出力データ 欄の三つの欄からなっている。この真理値表のデータは基数２の代わりに基数１ ０で表示されていることに注意すべきである。

次の実施例は如何にしてこの真理値表か機能するかを説明するものである。

実施例１．入力ビソトＲ７，Ｒ６，Ｒ５，Ｒ４，Ｒ３゜Ｒ２は０ＯＯＯＯ２又は ０１０である。ピクセルとラインビットはＯＯ２又は０１５．である。これらの ビットを入力データにすると、パターン論理ユニット１１０は上記の公式により アウトプットデータｐｄ３、ｐｄ２、ｐｄｌ、ｐｄＯを算定する。この例では複 数の出力ビットは真理値表の第三欄に示されているように０００．又は０１０と なる。この際、入力ビットがＲ７，Ｒ６，Ｒ５，Ｒ４゜Ｒ３，Ｒ２がｏ　ｏ　ｏ 　ｏ　ｏ２又はｏ、。であるとすれば、出力データはピクセルとラインの値が何 であろうとも常に０１０であることに注意のこと。

実施例２．入力ビットＲ７，Ｒ６，Ｒ５，Ｒ４，Ｒ３゜Ｒ２は０１１０１２又は １３．、である。ピクセルとラインビットはＯＯ２又は０１０である。この場合 、真理値表の第三欄、出力データにより出力ビットｐｄ３、ｐｄ２、ｐｄｌ、ｐ ｄＯは０１１２又は３．。と決定される。

実施例３９人力ビットＲ７，Ｒ６，Ｒ５，Ｒ４，Ｒ３゜Ｒ２は実施例２のように ０１１０１□又は１３．。である。

しかしながら、ピクセルとラインの値は１１２又は３．。

である。この場合、出力ビットｐｃｔａ、ｐｄ２、ｐｄｌ、ｐｃｔｏは０１１２ 又は３１０となる。

実施例４．入力ビソトＲ７，Ｒ６，Ｒ５，Ｒ４，Ｒ３゜Ｒ２は１０１００□又は ２０Ｉｏである。実施例１のように、この実施例の出力ビットｐｄ３、ｐｄ２、 ｐｄｌ、ｐｄＯの値はピクセルとラインビットの値に従属しない。

この実施例では、出力はピクセルとラインビットの値に関係なく　１０’　１゜ 又は５．。である。

上述の実施例を使用すれば、当業者は入力ビットＲ７゜Ｒ６，Ｒ５，Ｒ４，Ｒ３ ，Ｒ２及びピクセルとラインに基づいたパネルピクセル分子のような与えられた どんなパネルピクセル分子にも各色彩輝度を設定する全ての可能な出力ビットｐ ｄ３、ｐｄ２、ｐｄｌ、ｐｄｏの値を定めることができるであろう。

表エエエ Ｄ、２．　１Ｘ２パターン論理ユニツトこの１×２パターン論理ユニツト５９を 詳細に説明すれば、パターン論理ユニット５９はビットマツプメモリー５７に記 憶されているデータを引き出し、個々の高色解像の合成ピクセルの形成を完成す る各々の４ビツトバイトを量子化する。これに関し、４ビツトデータのそれディ スプレイモード信号はインプット階調可能の１６のレベルを４レベル−組のセッ トに組み合わせる。モー使用する。

Ｄ、２．１．　１ｘ２パターン論理の公式と真理値表 表■に示されている量子化されｔこデータは次の等式から得たものである。

Ｉｒｐ２−（刀・て・耳・ミ・茹◆石）表■と表■から、２×２パターン論理１ １０経由で形成された合成ピクセルにおける各合成ピクセルのセルは一般に式１ により規定される１５の特別な値まで有することができることを理解すべきであ る。ここで式１はカラー成分当たりのカラー数 ＝（セルカラー数−１）×セル数＋１　（１）そうして２Ｘ２パターン論理ユニ ツト１１０に対して式（１）により次の式を得た。

（１５−１）Ｘ４＋１＝５７レベル 同じく、ＩＸ２論理パターンユニット５９に対しては式（１）により次の式を得 た。

（８−１）×２＋１＝１５レベル 本出願の独特で具体的な説明は以上の通りであるが、それに限定されるものでは なく、種々の異なった変形も請求の範囲内に於いて可能であり、又、予想される ことを理解すべきである。

Ｆｉｇ、　５ ＦＩＧ、　９Ｂ 新フレームに始まる垂直５ＹＮＣマーカーｃ＋ｔ。

９２０−ｉ−一一一一一一一一一一一一一一一一新ラインに始まるＨ８ＹＮＣマ ーク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．グループ化されて、複数の合成ピクセルを形成する複数のピクセル要素をも つ表示装置にビデオ信号発生装置をインターフェーシングするインターフェース 手段、少なくともＸ個の階調レベルを示す装置入力階調レベル信号を量子化して 、Ｘ／４個の階調レベルを示す、量子化され、かつ該合成ピクセルの一つの特定 象限に割り当てられる出力階調レベル信号にする量子化手段、該出力階調レベル 信号を２進信号からなるグループに変換し、該ピクセル要素のそれぞれ一つを駆 動して、各合成ピクセル要素が複数の個々の色それぞれ一つについて実質的にＸ 個の階調レベルを示すことができるようにしたパターン手段 、及び フレーム／フレーム基準で該階調レベル信号の変換を変えて、個々のピクセル要 素をグレースカーリングするパターン反転手段、 からなるスケーリング装置。 ２．該表示装置が液晶表示装置である請求の範囲第１項に記載の表示システムユ ニット。 ３．該液晶表示装置がアクティブマトリックス型薄膜トランジスタ液晶表示パネ ルである請求の範囲第２項に記載の表示システムユニット。 ４．該表示パネルが電子動作ピクセル要素のマトリックスからなり、該ピクセル 要素のそれぞれが３つのサブピクセル成分を１組とする請求の範囲第３項に記載 の表示システムユニット。 ５．各サブピクセル成分が該２進信号からなるグループの一つによってＮ個のレ ベルの一つに駆動されるさいに、各サブピクセル成分が異なる色を示し、混色法 によって多数の色階調を発生する請求の範囲第４項に記載の表示システムユニッ ト。 ６．該混色法が加法混色法である請求の範囲第５項に記載の表示システムユニッ ト。 ７．該混色法が減法混色法である請求の範囲第５項に記載の表示システムユニッ ト。 ８．該２進信号からなるグループのそれぞれ一つを多数の異なる色階調レベルを 示す３つの２進信号からなるグループにグループ化する請求の範囲第１項に記載 の表示システムユニット。 ９．該多数が一つの原色について少なくとも５７個の異なる階調レベルである請 求の範囲第８項に記載の表示システムユニット。 １０．表示装置が多数の異なる色階調レベルを発生できるようにＲＧＢ色合成信 号成分をそれぞれもつＴＶフォーマット化信号を該表示装置に結合する装置にお いて、該ＴＶフォーマット化信号に応答して合成ピクセルの個々のピクセル要素 の強度レベルを示すグレースカーリング信号を発生するフォーマット化手段、グ レースケーリング信号を一時記憶して、表示装置の個々のピクセル要素の駆動を 容易にするビットマップメモリ手段、及び 該グレースカーリング信号のそれぞれ一つを検索するとともに、該検索信号を２ 進信号からなるグループにグループ化して、該合成ピクセルを形成する個々のピ クセル要素を駆動するパターン手段からなり、該合成ピクセルがＴＶフォーマッ ト化信号の一部分を構成するそれぞれ個々のＲＧＢ色合成信号成分について少な くとも５７個の異なる色成分階調レベルをもつピクセル画像を与える装置。 １１．該フォーマット化手段が、 合成ＴＶ信号をＲＧＢアナログビデオ信号に変換する信号変換手段、 該アナログビデオ信号を、フルカラーで表示できる画像を示す個々のデジタル信 号に変換するアナログ／デジタル変換手段、 該アナログ／デジタル変換手段に結合されて、該デジタル信号を量子化して記憶 するスケーリング手段、該量子化デジタル信号を記憶するビットメモリ手段、及 び 該デジタル信号のそれぞれ一つを検索するとともに、該デジタル信号を２進信号 からなるグループにフォーマット化して、合成ピクセルを形成する個々のピクセ ル要素を駆動し、フルカラー画像を形成するパターン手段、をもつ請求の範囲第 １０項に記載の装置。 １２．さらに、該フルカラー画像における外部由来のビートパターン及びフリッ カーを実質的に取り除く手段からなる請求の範囲第１１項に記載の装置。 １３．該スケーリング手段が、 該デジタル信号を一時記憶して量子化するバッファ手段、及び 該バッファ手段に結合されて、実質的に量子化エラーを導入せずに該デジタル信 号を量子化するエンコーダ手段、を有する請求の範囲第１１項に記載の装置。 １４．該パターン手段が、 記憶した量子化デジタル信号検索する手段、及び検索した量子化デジタル信号を ビデオクロック信号でフォーマット化して、該表示装置を駆動する手段、を有す る請求の範囲第１１項に記載の装置。 １５．表示装置が多数の異なる色階調レベルを発生できるようにＲＧＢ色合成信 号成分をそれぞれもつＴＶフォーマット化信号を該表示装置に結合する方法にお いて、該ＴＶフォーマット化信号に応答して合成ピクセル画像信号を発生し、 合成ピクセル画像信号を一時記憶して、表示装置の個々のピクセル要素の駆動を 容易にし、 合成ピクセル画像信号のそれぞれ一つを検索し、該検索信号を２進信号からなる グループにグルーブ化し、そして 合成ピクセルを形成する個々のピクセル要素を駆動することからなり、 該合成ピクセルがＴＶフォーマット化信号の一部分を構成するそれぞれ個々のＲ ＧＢ色合成信号成分について異なる色成分階調レベルをもつピクセル画像を与え る方法。 １７．グループ化されて、複数の合成ピクセルを形成する複数のピクセル要素に よりフルカラー画像を形成する表示装置にビデオ信号発生装置をインターフェー シングし、 少なくともＸ個の階調レベルを示す装置入力階調レベル信号を量子化して、Ｘ／ ４個の階調レベルを示す、量子化され、かつ該合成ピクセルの一つの特定象限に 割り当てられる出力階調レベル信号にし、 該出力階調レベル信号を２進信号からなるグループに変換し、ピクセル要素をそ れぞれ一つを駆動して、各合成ピクセル要素が複数の個々の色それぞれ一つにつ て実質的にＸ個の階調レベルを示すことができるようにした、ことからなるフル カラー画像の表示方法。 １８．各サブピクセル要素が個々の色について少なくともＮ個の階調レベルを与 えるサブピクセル要素のグループをそれぞれがもつ複数のピクセル要素をもつ表 示手段にビデオ信号発生装置をインターフェシングし、該ピクセル要素のそれぞ れ一つを使用して、複数の個々の色について少なくともＸ個の階調レベルを発生 し（但し、ＸはＮより実質的に大きい）、 階調レベル信号を発生して、サブピクセル要素のそれぞれ一つが該複数の個々の 色それぞれ一つについて所定の階調レベルを設定し、そして 該階調レベル信号を２進信号からなるグループに変換して、サブピクセル要素の それぞれ一つを駆動して、咳サブピクセル要素それぞれ一つが該複数の個々の色 それぞれ一つについてＸ個の階調レベル表示できるようにした、ことからなるフ ルカラー画像の形成方法。