JPH08160921A - 中間階調表示回路 - Google Patents

中間階調表示回路

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JPH08160921A
JPH08160921A JP6305988A JP30598894A JPH08160921A JP H08160921 A JPH08160921 A JP H08160921A JP 6305988 A JP6305988 A JP 6305988A JP 30598894 A JP30598894 A JP 30598894A JP H08160921 A JPH08160921 A JP H08160921A
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JP
Japan
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signal
signals
digital rgb
signal source
display circuit
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Pending
Application number
JP6305988A
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English (en)
Inventor
Yoshikuni Shindo
嘉邦 進藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6305988A priority Critical patent/JPH08160921A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタルRGB信号の2つの値を空間的か
つ時間的に切り換えることで、輝度変調を4倍に増加さ
せることにより、擬輪郭を低減し、また、輝度補正を低
輝度まで有効にすることを目的とする。 【構成】 空間的かつ時間的に2分の1の割合で反転す
る信号と4分の1の割合で反転する2つの信号を発生さ
せる第1の信号源51と、ランダムに反転する信号を発
生させる第2の信号源52と、上記3つの信号を元にデ
ィジタルRGB信号の2つの値を切り換える信号切り換
え器53〜55を有し、区間的、時間的に中間輝度を表
示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラーテレビジョン受像
機、計算機の端末ディスプレイ等に用いられるマトリク
ス駆動型画像表示素子の中間階調表示方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来のマトリクス駆動型画像表示素子の
信号電極駆動について、図11〜13を用いて説明す
る。簡単のためにR信号の表示についてのみ説明する
が、G、Bも同様である。
【0003】アナログR信号はそれに対応するAD変換
器31によってディジタルR信号に変換される。
【0004】クロック発生器34はAD変換器のサンプ
リング・クロックを発生させる。信号電極駆動器35
は、ディジタルRGB信号に比例した幅をもつパルスを
信号電極に印加するもので、本構成例では8ビットで駆
動する。すなわち輝度階調は、本構成例では256階調
となる。パルス幅で信号電極を制御する方法の他に、デ
ィジタル信号に比例した電圧を信号電極に印加する方法
もある。この場合は信号電極駆動器35は一種のDA変
換器として、ディジタルRGB信号に比例した電圧を出
力することになる。信号電極駆動器35の出力信号はマ
トリクス駆動型画像表示素子の信号電極に印加される。
出力本数は信号電極本数と同数である。本構成例では信
号電極駆動器は1つのみ図示したが、信号電極本数が多
い場合は同じものを複数個配列する構成もある。
【0005】次に、AD変換器31〜33と信号電極駆
動器35の間に、輝度均一化等の目的で信号変換手段が
挿入されている構成例を、図12を用いて説明する。
【0006】ディジタルR信号をそのまま信号電極駆動
器35に入力しても画像は表示されるが、本構成例のよ
うなマトリクス駆動型画像表示素子は、製造過程におけ
る電極固定の際のズレ等、様々の要因により画面上に輝
度不均一点がランダムに発生する。そこで図12のよう
に画面の不均一をあらかじめ記録した輝度補正メモリー
37と、その読みだしアドレスを発生させるアドレス発
生器36と、輝度補正メモリー37の出力値に応じてデ
ィジタル信号を変調する(以下、輝度補正と記す)信号
変換器38〜40を搭載する構成がとられることがある
(例えば特開平5−344457号公報参照)。
【0007】信号変換器38〜40における、信号変調
の方法を図13を用いて説明する。AD変換後のディジ
タルR(またはGまたはB)信号がaのとき、画面の平
均輝度がLaであり、輝度不均一が発生している点では
Lbになったとする。この時、輝度不均一が発生してい
る点での輝度を均一にするためには、入力をbに補正す
る必要がある。この時、La/Lb=b/a=一定であ
るから、輝度階調が無限であれば補正量はディジタルR
信号の大きさに無関係に一定であるので、輝度補正メモ
リ37からの信号の大きさに比例した定数を映像信号に
乗じる単なるかけ算をすればよい。
【0008】しかし、輝度階調は有限である(本従来例
で使用される信号電極駆動器35は256階調)。信号
がa’という低い値のとき、画面の平均輝度がLa’、
輝度不均一が発生している点ではLb’である。このと
き入力を補正するためにb’(=a’−1)としてしま
うと、輝度不均一が発生している点の輝度はLcとな
り、La’より大きく輝度が低くなってしまう。よって
このように入力信号値が低いときは輝度補正を行うこと
ができない。
【0009】輝度補正メモリ37に格納されるデータ
は、表示素子毎に異なり、1つの表示素子においてもそ
のデータ配列は全くランダムである。これは輝度不均一
が発生している箇所がランダムであるからである。
【0010】信号変換器38〜40は同時に、ホワイト
バランスを保つためにRGB毎に非線形な変換を施した
り、ブラウン管を用いた画像表示素子の信号対輝度の関
係に似せるために信号を約2乗する変換を施すために使
用されることがある。このような変調が実施されるの
は、特に信号電極の制御方式が印加されるパルスの幅に
よる方式、つまりパルス幅変調方式である場合、パルス
幅と輝度の関係がブラウン管を用いた画像表示素子と大
きく異なるためである。信号変換器38〜40としてメ
モリーを用いる構成が容易であるが、加算器、乗算器等
の演算器を内蔵した集積回路を用いてもよい。
【0011】信号電極駆動器35の直前段、すなわちA
D変換器31〜33、または信号変換器38〜40は、
信号電極駆動器35の駆動に必要なビット数(本構成例
では8ビット)より多くのビット数、例えば10ビット
出力のものを使用してもよいが、その場合は下位の数ビ
ットは無視されてしまうことになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、輝度の階調が信号電極駆動器の階調表示
能力(上記例では256階調)で制限されるため、特に
低輝度において階調性が不足し、擬輪郭が発生する。ま
た輝度補正が実施されている場合、輝度階調の不足のた
めに低輝度では輝度補正が不可能になるために、輝度ム
ラが発生するという問題を有していた。
【0013】本発明は上記問題に鑑み、ディジタルRG
B信号の2値を空間的かつ時間的に切り替えることで中
間階調を表現して輝度階調性を4倍化し、擬輪郭の発生
を低減し、輝度補正が実施させている場合には極低輝度
までその効果を有効にし、マトリクス駆動型画像表示素
子による表示を極めて高画質にする回路を提供するもの
である。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の中間階調表示回
路は、空間的かつ時間的に2分の1の割合で論理レベル
が反転する信号と4分の1の割合で論理レベルが反転す
る信号の2つの信号を発生させる第1の信号源と、ラン
ダムに反転する信号を発生させる第2の信号源と、上記
2つの信号源から発生する2つの信号を元にしてディジ
タルRGB信号の2つの値を切り替える信号切り替え器
を具備することで、輝度階調を倍増させるものである。
【0015】
【作用】本発明の第1の信号源と第2の信号源から発生
する2つの信号を参照しながらディジタルRGB信号の
2つの値を切り替えることにより、ディジタルRGB信
号は空間的かつ時間的に高い周波数で変調される。
【0016】そのため階調表示能力が4倍化され、擬輪
郭の発生を低減し、輝度補正が実施されている場合には
極低輝度まで輝度補正を有効にすることができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の中間階調表示回路の実施例を
図1〜図10によって説明する。なお、この図1〜図1
0において、図11〜図13に対応する部分には同一符
号を付すこととし、その詳細な説明は省略する。
【0018】(実施例1)図1〜図8は第1の実施例を
示すものである。
【0019】図1における信号切り替え器53〜55に
入力されるディジタルRGB信号は、従来例における図
11のAD変換器31〜33の出力信号、または図12
の信号変換器38〜40の出力信号である。
【0020】信号源51は、空間的かつ時間的に2分の
1の割合で反転する信号FS2と、空間的かつ時間的に
4分の1の割合で反転する信号FS4を発生させる本発
明の信号源である。図2は、信号源51の内部構成であ
る。フリップフロップ61、63、65はそれぞれサン
プリング・クロックCK、水平同期信号H、垂直同期信
号Vを分周するために使用している。フリップフロップ
62、64、66はそれぞれサンプリング・クロックの
分周信号CK2、水平同期信号Hの分周信号H2、垂直
同期信号Vの分周信号V2を分周するために使用してい
る。
【0021】フリップフロップ61〜64はリセット端
子付きのフリップフロップであり、フリップフロップ6
1、62は水平同期信号Hにより水平同期毎にリセット
され、フリップフロップ63、64は垂直同期信号Vに
より垂直同期毎にリセットされる。サンプリング・クロ
ックCKの分周信号CK2と水平同期信号Hの分周信号
H2の排他的論理和をとり、それと垂直同期信号Vの分
周信号V2との排他的論理和をとることで、空間的かつ
時間的に2分の1の割合で反転する信号FS2が生成さ
れる。サンプリング・クロックCKの4分周信号CK4
と水平同期信号Hの4分周信号H4の排他的論理和をと
り、それと垂直同期信号Vの分周信号V4との排他的論
理和をとって、それと信号FS2との論理積をとること
で、空間的かつ時間的に4分の1の割合でハイレベルに
なる信号FS4が生成される。
【0022】信号源52は、ランダムに反転する信号N
を発生させる本発明第2の信号源である。図3は、信号
源52の構成例である。アドレス発生回路72と乱数メ
モリ73はランダムに反転する信号Nを発生させる本発
明第2の信号源で、乱数メモリ73には0または1がラ
ンダムに記録されている。乱数メモリ73の読み出しは
垂直同期毎にリセットされる。
【0023】本実施例の信号切り替え器53〜55の内
部の構成例を、図4を用いて説明する。
【0024】信号D0〜D9は図1における10ビット
のディジタルRGB信号のいずれかを示すものである。
D0を最下位ビット、D8を最上位ビットとする。排他
的論理和74〜75、論理積76〜78、論理和79に
より構成される論理回路の真理値表を図5に記す。これ
によると、入力信号の下位2ビットD0・D1に応じて
QがHになる割合が正しく変化している。加算器80は
1ビットのキャリーフラグCR付きの加算器で、加算器
80により信号Qは元のディジタル信号の上位8ビット
D2〜D9に加算される。セレクター81は、加算器8
0の加算によってオーバーフローが生じた場合、信号電
極駆動器35への出力信号(本構成例では8ビット)を
全てハイレベルにする。オーバーフローしない、つまり
加算器80のキャリーフラグCRが立たないときは、加
算器80から出力される8ビット信号をそのままスルー
して信号電極駆動器35へ伝達する。
【0025】次に本発明によってなされる中間階調表示
の様子を具体例を持って説明する。図6は、10ビット
のディジタルRGB信号の値が101である場合に、信
号電極駆動器35の入力値がどのようになるかを、表示
素子の画面上の絵素に対応づけて図示したものである。
従来の方法によると、下位2ビットが無視され、全ての
絵素に対応する値が25になってしまう。しかし、本発
明の信号切り替え器を介すことにより、図5のように2
5と26の2値が、空間的、時間的に3対1の割合で表
示される。これにより視覚的には25.25、10ビッ
トで表現すると101が表示されていることになる。
【0026】図7は、10ビットのディジタルRGB信
号の値が102である場合に、信号電極駆動器35の入
力値がどのようになるかを、表示素子の画面上の絵素に
対応づけて図示したものである。25と26の2値が1
対1の割合で表示される。これにより視覚的には25.
5、10ビットで表現すると102が表示されているこ
とになる。
【0027】図8は、10ビットのディジタルRGB信
号の値が103である場合に、信号電極駆動器35の入
力値がどのようになるかを、表示素子の画面上の絵素に
対応づけて図示したものである。25と26の2値が1
対3の割合で表示される。これにより視覚的には25.
75、10ビットで表現すると103が表示されている
ことになる。
【0028】(実施例2)次に本発明の第2の実施例を
図9を用いて説明する。本発明の第2の実施例は、ラン
ダムに反転する信号を発生させる第2の信号源、つまり
図1の信号源52として、従来例において輝度補正が実
施されている場合に、アドレス発生回路36と輝度補正
メモリ37を流用したものである。輝度補正実行後、輝
度補正メモリ37から出力される信号は空間的に完全に
ランダムであり、然るにその出力値のあるビット、例え
ば最下位ビットの値が0であるか1であるかは、全くラ
ンダムである。よって輝度補正メモリ37の出力信号の
あるビットをそのままランダム信号Nとして使用するこ
とができる。以上説明した以外の回路構成及び効果は、
前述した第1の実施例と全く同様であるのでその説明を
省略する。
【0029】(実施例3)続いて、本発明の第3の実施
例を図10を用いて説明する。図10は、信号切り替え
器53〜55としてメモリ82〜84を使用したもので
ある。メモリ82〜84はROM、またはRAMであ
る。メモリ82〜84のデータ作成方法は、第1の実施
例における、排他的論理和74〜75、論理積76〜7
8、論理和79、加算器80、セレクター81によって
構成される信号切り替え器と全く同じように動作するよ
うに作成すればよい。また、メモリ82〜84によっ
て、従来例における信号変換器38〜40が行う信号変
調動作を兼ねてしまってもよい。
【0030】ランダムに反転する信号を発生させる第2
の信号源の構成は、本発明第1の実施例のようにアドレ
ス発生回路66と乱数メモリ67を使用する構成でもよ
いし、本発明第2の実施例のようにアドレス発生回路3
6と輝度補正メモリ37を流用するものでもよい。
【0031】以上説明した以外は、前述した第1の実施
例と全く同様であるのでその説明を省略する。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第1の信
号源と第2の信号源から発生する3つの信号を参照しな
がらディジタルRGB信号の2つの値を切り替えられる
ことにより、ディジタルRGB信号は空間的かつ時間的
に変調される。そのため階調表示能力が4倍化され、擬
輪郭の発生を低減し、輝度補正が実施されている場合に
は低輝度まで輝度補正を有効となり、きわめて高画質な
画像表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における中間階調表示回
路ブロック図
【図2】本発明の第1の実施例における第1の信号源の
回路図
【図3】本発明の第1の実施例における第2の信号源の
回路ブロック図
【図4】本発明の第1の実施例における信号切り替え器
の回路図
【図5】本発明の第1の実施例における信号切り替え器
の真理値表
【図6】本発明の第1の実施例における入力値一定の際
の中間階調表示を説明する図
【図7】本発明の第1の実施例における入力値一定の際
の中間階調表示を説明する図
【図8】本発明の第1の実施例における入力値一定の際
の中間階調表示を説明する図
【図9】本発明の第2の実施例における中間階調表示回
路ブロック図
【図10】本発明の第3の実施例における中間階調表示
回路ブロック図
【図11】従来例におけるRGB信号による信号電極駆
動を説明する図
【図12】従来例における輝度補正回路を説明する図
【図13】従来例における輝度補正による信号変調方法
を説明する図
【符号の説明】
51 本発明の第1の信号源 52 本発明の第2の信号源 53〜55 本発明の信号切り替え器 61〜66 フリップフロップ 67〜70 排他的論理和 71 論理積 72 アドレス発生回路 73 乱数メモリ 74、75 排他的論理和 76〜78 論理積 79 論理和 80 加算器 81 セレクター 82〜84 メモリ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログRGB信号をディジタルRGB
    信号に変換するAD変換器と、垂直方向に複数配列され
    た信号電極を上記ディジタルRGB信号に応じて制御す
    ることで画像を表示するマトリクス駆動型画像表示素子
    において、空間的かつ時間的に2分の1の割合で論理レ
    ベルが反転する信号と4分の1の割合で論理レベルが反
    転する信号の2つの信号を発生させる第1の信号源と、
    ランダムに反転する信号を発生させる第2の信号源と、
    上記第1の信号源および上記第2の信号源から発生した
    3つの信号を元に上記ディジタルRGB信号の2つの値
    を切り替える信号切り替え器を具備することを特徴とし
    た中間階調表示回路。
  2. 【請求項2】 ランダムに反転する信号を発生させる第
    2の信号源として、乱数が記録されたメモリを使用する
    ことを特徴とする請求項1記載の中間階調表示回路。
  3. 【請求項3】 ランダムに反転する信号を発生させる第
    2の信号源として、画面輝度の不均一をあらかじめ記録
    した輝度補正メモリを使用することを特徴とする請求項
    1記載の中間階調表示回路。
  4. 【請求項4】 ディジタルRGB信号の2つの値を切り
    替える信号切り替え器として論理回路と加算器を用いる
    ことを特徴とした請求項1記載の中間階調表示回路。
  5. 【請求項5】 ディジタルRGB信号の2つの値を切り
    替える信号切り替え器として、リードオンリメモリ(R
    OM)またはランダムアクセスメモリ(RAM)等のメ
    モリを用いることを特徴とした請求項第1記載の中間階
    調表示回路。
JP6305988A 1994-12-09 1994-12-09 中間階調表示回路 Pending JPH08160921A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6947060B2 (en) 1998-02-16 2005-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus, electron beam apparatus, modulation circuit, and image-forming apparatus driving method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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