JPH0817467B2 - テレビ画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は多数の画素がマトリクス状に配列された各
種平面ディスプレイにテレビ画像を表示するためのテレ
ビ画像表示装置に関するものである。

【従来の技術】

第７図は例えば特開昭56−4185号に記載された従来の
テレビ画像表示装置の要部を示すブロック図であり、図
において、１はスクリーン（図示せず）にマトリクス状
に多数配列された画素の１つ、２は画素１を駆動する駆
動信号を作成する駆動信号作成部であり、データ記憶部
としてのダウンカウンタ３とフリップフロップ４とで構
成される。５はダウンカウンタ３でカウントされるクロ
ック、６はダウンカウンタ３及びフリップフロップ４を
セットするセット信号、７はダウンカウンタ３から出力
され、フリップフロップ４をリセットするボロー信号、
８は駆動信号作成部２で作成された画素１に与えられる
フリップフロップ４のＱ出力としての駆動信号、９はダ
ウンカウンタ３にロードされるテレビのビデオ信号であ
り、６ビットのデータから成るものである。 第８図は従来のテレビ画像表示装置を全体的に示すも
ので、第７図と対応する部分には同一符号が付されてい
る。第８図において、10は表示部としてのスクリーンで
あり、多数の画素１がマトリクス状に配列され、各画素
１に対してそれぞれ上記駆動信号作成部２が設けられて
いる。 11はアナログのビデオ信号の入力端子、12は上記ビデ
オ信号をディジタル化して６ビットのデータに変換する
A/D変換器、13は上記データに変換されたビデオ信号か
らデータを間引いてスクリーン10上の画素１の個数に応
じたデータのみをサンプリングするサンプリング部、14
は上記クロック５、セット信号６その他所定のタイミン
グ信号を発生するタイミング発生回路、15は上記クロッ
ク５、セット信号６及びサンプリング部13でサンプリン
グされたデータを伝送して、駆動信号作成部２に供給す
る伝送路であり、一般にフラットケーブル等が用いられ
ている。 次に動作について説明する。 第８図において、入力端子11から入力されたビデオ信
号はA/D変換器12で所定のビット数（ここでは６ビット
として説明を進める）のディジタル信号に変換され、タ
イミング発生回路14から得られる所定のタイミング信号
に基づいて、スクリーン10の画素数に応じたデータのサ
ンプリング処理が施される。サンプリングされたデータ
は、伝送路15を介して各画素１毎の駆動信号作成部２へ
伝送され、セット信号６により対応するダウンカウンタ
３に保持される。 第７図は、データ記憶部の一例としてダウンカウンタ
３を利用した例である。セット信号６によりフリップフ
ロップ４がセットされると同時に、６ビットのビデオ信
号９がダウンカウンタ３にロードされる。直ちに、ダウ
ンカウンタ３は、クロック５をカウントすると共に、フ
リップフロップ４のＱ出力、即ち駆動信号８が“1"とな
って画素１が点灯する。 ダウンカウンタ３はロードされたデータと対応する時
間だけカウントを行うと、カウント値が（000000）とな
ってボロー信号７を出力する。これによってフリップフ
ロップ４及びダウンカウンタ３がリセットされる。従っ
て、駆動信号８が“0"となって画素１が消灯し、カウン
ト動作も停止する。以上によれば、フリップフロップ４
はダウンカウンタ３にロードされるデータに応じて64段
階の時間幅を有する駆動信号８を発生し、画素１を駆動
することになる。 第９図は第８図の変形例を示すもので、同図と対応す
る部分には同一符号が付されている。 第９図において、スクリーン10には画素数と対応した
多数のモジュール20が２次元的に配列されている。この
モジュール20は第７図における駆動信号作成部２とその
周辺の制御回路及び画素１とにより構成されている。こ
れらのモジュール20は列毎（又は行毎でもよい）に複数
（図では３つ）のモジュール群21を構成し、各モジュー
ル群21に対してそれぞれ第２のバス23が設けられてい
る。この第２のバス23の両端には、バッファ24及び終端
部25が設けられている。 またサンプリング部13の出力データは第１のバス22を
通じて３つのバッファメモリ26に加えられ、各バッファ
メモリ26から各モジュール群21に送られるように成され
ている。 次に動作について説明する。 第９図において、入力ビデオ信号はA/D変換器12にて
所定のビット数（ここでは６ビット）のディジタル信号
に変換され、次いでサンプリング部13においてタイミン
グ発生回路14で得られる所定のタイミング信号に基づい
て、スクリーン10の画素数に応じたデータのサンプリン
グ処理が施される。サンプリングされたデータは、第１
のバス22を介して各バッファメモリ26へ伝送され、一旦
格納される。バッファメモリ26では第１のバス22から入
力される情報の入力速度に対して低速に変換して各モジ
ュール群21へ伝送する。 第10図にバッファメモリ26における伝送速度の変換の
概念図を示す。ここで、同図（ａ）はスクリーン上の走
査線を示し、同図（ｂ）はＨ（水平走査期間）のビデオ
信号９を示す。同図（ｃ）のW₁,W₂,W₃,（H₁,H₂,H₃）
は、第１のバス22の各バッファメモリ26への書き込み期
間を示し、P₁,P₂,P₃は各バッファメモリ26から各第２の
バス23へのデータの伝送期間を示している。この第10図
により明らかなように、第１のバス２がビデオ信号を直
接A/D変換した高速データバスであるのに対し、第２の
バス23は、データ伝送速度が低速化されたバスである。
このため、第２のバス23にフラットケーブルの使用が可
能となっている。第２のバス23においては、バッファメ
モリ26より先頭アドレスが指定され、順次後続データを
伝送する。各モジョール20では、アドレスをもとに所定
のデータを受信し、このデータは各画素１に対応する所
定のダウンカウンタ３等の記憶部へ保持される。 第11図はテレビ信号の走査線と、画素との対応関係を
示す。同図（Ａ）は飛び越し走査の様子を示し、実線で
示す奇数のフィールドの走査線（１）〜（６）と点線で
示す偶数フィールドの走査線（１）′〜（６）′とが交
互に伝送される。同図（Ｂ），（Ｃ）は奇数及び偶数フ
ィールドの走査線が間引かれた状態を示し、01〜26,31
〜46の番号はサンプリングポイントを示す。同図（Ｄ）
はサンプリングされたデータによるスクリーン10上の表
示状態を示す。 一般に、テレビ信号は十分な情報量を有しており、ス
クリーン10側は、テレビ信号から、スクリーン10が有す
る画素数に対応したデータをサンプリング部13で間引き
処理して利用している。この第11図は、スクリーン10の
垂直方向の画素数に対応して、走査線（４），（４）′
が間引かれた例を示している。水平方向に対しても同様
の間引き、あるいは、サンプリング周期の変更により、
スクリーン10の水平方向の画素数に対応した処理が行わ
れる。各画素１のデータは、テレビ信号に同期して１フ
ィールド（NTSC方式の場合、1/60秒）毎に更新されるた
め、各画素毎に前述した動作を繰り返すことにより、ス
クリーン10には64階調のテレビ画素が表示される。 このように、従来のこの種の表示装置は、入力される
テレビ信号が有する情報量の一部を利用している。この
ため、スクリーン10が有する画素数もテレビ信号の持つ
情報量により制約される。例えば、スクリーン10の縦方
向の画素数は、入力がNTSC方式の場合、高々240（NTSC
方式における１フィールド当りの有効走査線の本数）画
素程度であった。 一方、近年のスクリーンの動向として、表示の高密度
化という要求がある。即ち、スクリーンを構成する画素
数が増える傾向にあり、このため、スクリーンの縦方向
の画素数もテレビ信号の走査線の数（NTSC方式の場合、
約240本／フィールドを超えるようになってくる。その
場合の対処の仕方として、次の３通りの対策が考えられ
る。 （１） A/D変換後、データを補間し、240本以上の走査
線に対応するデータを作り出す。 （２） 飛び越し走査のタイミングに従って、表示デー
タ部の奇数（あるいは偶数）行のデータを一のフィール
ドに書き換え、偶数（あるいは奇数）行のデータの次の
フィールドに書き換える。 （３） IDTV,EDTV等で得られるテレビ信号のように、
飛び越し走査のタイミングに基づくテレビ信号を、走査
線補間を行うことによって順次走査に変換した信号を利
用する。 上記３つの方法はそれぞれ次のような得失がある。ま
ず上記（１）の方法は、データが伝送路の前段において
補間されるため、伝送すべき情報量がスクリーンの画素
数（スクリーンの情報量）に応じて増加する。一方、ス
クリーンのすべてのデータが１フィールド1/60秒で書き
換えることができるため、なめらかな動画表示が実現で
きる。 次に上記（２）の方法は、表示データは、各フィール
ドで１行飛ばして書き換えるため、スクリーン上のデー
タは実質的に１フレーム（1/30秒）で書き換えられる。
このため、表示にフリッカが発生する。一方、データの
伝送速度、即ち、伝送すべき情報量を増やすことなく、
従来に比べてスクリーンの縦方向の画素数が２倍の約48
0画素まで対応できるようになる。 なお、この（２）の方法は、さらに（１）の方法にお
けるデータの補間を合わせて行うことによって、さらに
大規模な表示を実現できる可能性がある。そのための具
体的な方法として、（２）の方法に改良を加えた特開昭
60−158779号に示された表示装置がある。これは第７図
のダウンカウンタ３の前段にラッチ回路を備えたことが
特徴である。ここでは飛び越し走査の一のフィールドの
走査線上の各画素の駆動に際し、他のフィールドの走査
線上の表示画素を、前のフィールドにラッチされたデー
タを再びダウンカウンタにロードすることにより、同時
に駆動するようにしており、これによって表示は１フィ
ールド周期（1/60秒）で繰り返されるため、表示のフリ
ッカをなくすことができる。 次に上記（３）の方法は、IDTV,EDTVとも１フィール
ド当りの走査線は、実質的に２倍の480本となり、伝送
すべき情報量は２倍になるが、高解像度の表示が得られ
る。

【発明が解決しようとする課題】

従来のテレビ画像表示装置は上記のように構成されて
いるので、上記（１）の方法は、上述したように伝送路
を通過できる情報量は、特に伝送路15としてフラットケ
ーブルを使用した場合等では、限られてくるため、対応
可能なスクリーンサイズには限界がある。また上記
（２）の方法のように、飛び越し走査のタイミングに基
づいて各行毎にデータを更新する方法は、大規模な画素
数に対応できると共に、改良を加えることにより、表示
のフリッカもなくすことができる。ところが行毎に１フ
ィールド分（1/60秒）の時間差があるため、静止画に対
しては高解像度の画像が得られるが、動きの早い画像に
対しては、1/60秒の動きに相当する走査線間の表示内容
ののズレが同時に表示されるため、画像は乱れることに
なる。また、上記（３）の方法は、情報量が２倍になる
ため、伝送が困難となるなどの問題点があった。 この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので特に上記（１）の方法における問題点に関
し、効率的なデータの補間を行うことにより、大規模な
画素数を有するテレビ画像表示装置を得られることを目
的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明に係るテレビ画像表示装置は、信号供給手段
によりタイミング発生回路からのタイミング信号に応じ
て、画素に対応する１ライン分のビデオ信号および垂直
方向の補間すべき走査線の位置のみを指定する補間フラ
グを出力し、複数のモジュール群に対応して設けられた
複数のバッファメモリにより、第１のバスを通じて供給
されたビデオ信号と補間フラグとを記憶させ、水平方向
の補間については、信号供給手段がスクリーンの画素数
に応じてサンプリングし、各バッファメモリに伝送する
とともに、垂直方向の補間については、各バッファメモ
リが補間フラグの状態により、ビデオ信号に続いて補間
データを各モジュールに伝送させるようにしたものであ
る。

【作用】

この発明におけるテレビ画像表示装置は、水平方向の
補間については、信号供給手段がスクリーンの画素数に
応じてサンプリングし、各バッファメモリに伝送すると
ともに、垂直方向の補間については、各バッファメモリ
が補間フラグの状態により、ビデオ信号に続いて補間デ
ータを各モジュールに伝送することにより、大規模な画
素数に応じて効率的なビデオ信号の補間を行うことがで
きるようになる。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図においては第９図と対応する部分には同一符号を付
して説明を省略する。 第１図において、27は走査線の補間を制御する補間制
御部であり、サンプリング部13からの情報とタイミング
発生回路14からの所定のタイミング信号とに基いて、垂
直方向の走査線補間を指示する補間フラグFLGを出力す
る。この補間フラグFLGは、第１のバス22により、サン
プリング部13から出力されるディジタルビデオ信号９
（以下、データ９と言う）と共にＮ個のバッファメモリ
26に格納される。また、この実施例では、モジュール群
21としてＮ個のモジュール群21₁〜21_Nが設けられている
ものとする。 信号供給手段は入力端子11、A/D変換器12、サンプリ
ング部13及び補間制御部27から構成され、タイミング発
生回路14からのタイミング信号に応じて、画素に対応す
る１ライン分のビデオ信号および垂直方向の補間すべき
走査線の位置のみを指定する補間フラグを出力する。 第２図及び第３図は補間の概念を説明するための概念
図である。第４図はこの本発明の動作を説明するための
タイムチャートである。 次に動作について説明する。 第１図において、入力ビデオ信号は所定のタイミング
でA/D変換された後、サンプリング処理されて第１のバ
ス22へ送出される。ここで第２図において、Ａ部は従来
技術により対応してきた画面の規模であり、この部分は
第11図に示したようにテレビ信号の持つ情報量の一部を
利用していた。 一方、第２図Ｂ部に示すように、この発明の対象であ
る垂直方向の画素数がテレビ信号の走査線の本数（240
本）を越える大規模な画素数の表示装置においては、情
報の補間が必要となる。ここで、水平方向（Ｘ方向）の
補間に対しては、テレビ信号を高速でサンプリングし、
より多くの情報を取り出すことにより対応できる。これ
により第１のバス22の伝送速度は高速化されるが、この
程度の情報量の増加は第１のバス22で対応できる。 さらに、垂直方向（Ｙ方向）の補間に対してはテレビ
信号の走査線（240本）を補間し、スクリーン10の持つ
画素数に合わせる必要がある。第３図にこのような水平
方向の補間と垂直方向の補間との概念図を示す。 第３図（Ａ）〜（Ｆ）の右側の番号（０），（０）′
〜（４），（４）′はテレビ信号の走査線番号を示し、
また01,02……55,56はサンプリングポイントを示す、同
図（Ａ）に示すテレビ信号の各走査線（０）〜（５）の
信号を、同図（Ｂ）のように通常の速度でサンプリング
した場合、各サンプリングポイントはスクリーン10上で
は同図（Ｅ）に示すように表示される。この表示部分は
第２図のＡ部と対応する。 次に、同図（Ｃ）に示すように、各走査線に対して高
速サンプリングを行うことにより、サンプリングポイン
トを増やすと共に、同図（Ｄ）に示すように垂直方向に
走査線の補間を行う。図示の場合は、同図（Ａ）の１本
置きの走査線（０），（２），（４）…の内容を２回づ
つ用いる補間を行っている。以上によれば、同図（Ｆ）
のようにスクリーン10上には拡大された表示部分が得ら
れる。 ここにおける補間の原理としては、前述した水平方向
（Ｘ方向）の補間に加えて、垂直方向（Ｙ方向）の補間
を第１のバス22上で行うと、この第１のバス22の情報伝
送速度の限界により、データの伝送が制約されるため、
各バッファメモリ26により伝送速度の低速化が図られた
第２のバス23上で補間処理を行うことである。 第４図に第２のバス23における補間を示すタイムチャ
ートを示す。即ち、第１のバス22においてはバッファメ
モリ26に対して、補間すべき走査線の位置のみを指定す
る。即ち、補間フラグFLGを“1"にする。バッファメモ
リ26は第１のバス22からデータ９の受信が終了すると、
直ちに各モジュール群21₁〜21_Nに対して、データ９の伝
送を開始する。ここで補間フラグFLGを判別し、補間の
有無（FLG＝“1"又は“0"）により、データ伝送は次の
ような形態となる。即ち、第４図において、 FLG＝“0"の場合 T_r1〜T_r2の期間に受信したデータ９をそのまま速度変
換を施して、T_p1〜T_p4の期間に順次伝送する。 FLG＝“1"の場合 受信した本来の画像のデータに続いて補間データを補
間伝送する。 補間の方法は各種考えられるが、最も単純な前値補間
（前の情報をそのまま補間データとして使用する）で説
明すると、同一内容のデータを繰り返し２回送信するこ
とになる。ここで第２のバス23においては、データの伝
送速度は十分に低速に変換されており、このような補間
処理が施されることにより、一時的に伝送速度が高速化
されたとしても、伝送は可能である。 第４図に第２のバス23における伝送タイミングの一例
を示している。バッファメモり26は、まず伝送先のアド
レス（スクリーン上のアドレス）を指定し、続いて表示
すべきデータを伝送する。ここでアドレスは補間が無い
場合は、伝送終了時に逐次１ずつ加算され新アドレスが
作成されるが、補間がある場合はバッファメモリ26にて
補間に対応して所定のアドレスが作成される。 なお、上記実施例では、各画素が独立した画素であ
り、個別に駆動すべき表示として示したが、これは、各
種のパネルディスプレイにおいて見られるように、行、
および列毎に駆動手段を有し、両者の交点に位置する画
素を制御する方式（ダイナミック駆動）の表示素子を使
用しても同様の制御は可能である。第５図はその場合の
実施例を示すもので、画素、および駆動するための電極
の関係を示し、第６図は各電極に印加する信号のタイミ
ングを示す。 第５図において、X₁〜X_mは行方向の電極、Y₁〜Y_nは列
方向の電極を示す。これらの電極X₁〜X_mとY₁〜Y_nとの各
交点に画素１が設けられている。 そして第６図に示すように、電極X₁〜X_mを順次に所定
時間駆動すると共に、電極Y₁〜Y_nを順に、データに応じ
た時間幅づつ駆動することにより、各画素１が駆動され
て表示が行われる。ここで各画素の駆動は、行毎に逐次
時分割で制御されるが、本発明の適用は可能である。

【発明の効果】

以上のように、この発明によれば、信号供給手段によ
りタイミング発生回路からのタイミング信号に応じて、
画素に対応する１ライン分のビデオ信号および垂直方向
の補間すべき走査線の位置のみを指定する補間フラグを
出力し、複数のモジュール群に対応して設けられた複数
のバッファメモリにより、第１のバスを通じて供給され
たビデオ信号と補間フラグとを記憶させ、水平方向の補
間については、信号供給手段がスクリーンの画素数に応
じてサンプリングし、各バッファメモリに伝送するとと
もに、垂直方向の補間については、各バッファメモリが
補間フラグの状態により、ビデオ信号に続いて補間デー
タを各モジュールに伝送させるように構成したので、大
規模な画素数を有するスクリーンに対して、効率的な補
間が可能となり、高解像度で、フリッカも無く、しかも
動きの早い画像に対しても画像のみだれのないテレビ画
像表示装置を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるテレビ画像表示装置
を示す構成図、第２図は同装置のスクリーンの表示を説
明するためのスクリーンの構成図、第３図は同装置のデ
ータの変化を説明するためのデータ構成図、第４図は同
装置の動作を示すタイミングチャート、第５図はこの発
明の他の実施例によるテレビ画像表示装置を示す構成
図、第６図は同装置の動作を説明するためのタイミング
チャート、第７図は従来のテレビ画像表示装置の要部を
示す構成図、第８図は同装置を全体的に示す構成図、第
９図は従来の同装置の他の例を示す構成図、第10図は同
装置の動作を示すタイミングチャート、第11図はテレビ
信号の画素とデータとの関係を示す構成図である。 １は画素、２は駆動信号作成部、８は駆動信号、９はデ
ータ、10はスクリーン、11は入力端子、12はA/D変換
器、13はサンプリング部、14はタイミング発生回路、20
はモジュール、21₁〜21_Nはモジュール群、22は第１のバ
ス、23は第２のバス、26はバッファメモリ、27は補間制
御部、FLGは補間フラグ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイミング信号を発生するタイミング発生
   回路と、スクリーンの画素とこの画素を駆動する駆動信
   号を作成する駆動信号作成部とをそれぞれ含み、２次元
   的に配列された複数のモジュールと、上記複数のモジュ
   ールが列又は行毎に分割されて成る複数のモジュール群
   と、上記タイミング発生回路からのタイミング信号に応
   じて、上記画素に対応する１ライン分のビデオ信号およ
   び垂直方向の補間すべき走査線の位置のみを指定する補
   間フラグを出力する信号供給手段と、上記ビデオ信号と
   上記補間フラグとを伝送する第１のバスと、上記複数の
   モジュール群に対応して設けられ、上記第１のバスを通
   じて供給された上記ビデオ信号と上記補間フラグとを記
   憶する複数のバッファメモリと、上記複数のモジュール
   群に対してそれぞれ設けられ、上記バッファメモリから
   出力される上記ビデオ信号を上記各モジュールに伝送す
   る第２のバスとを設け、水平方向の補間については、信
   号供給手段がスクリーンの画素数に応じてサンプリング
   し、各バッファメモリに伝送するとともに、垂直方向の
   補間については、各バッファメモリが補間フラグの状態
   により、ビデオ信号に続いて補間データを各モジュール
   に伝送するテレビ画像表示装置。