JPS6051831B2 - 画像表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジョン信号等の画像信号を気体放電
表示パネル等マトリックス構成の画像表示装置に供給し
て画像を表示する方法に関するものである。

現在のテレビジョン方式では、例えばわが国において
は、毎秒３散の画像を伝送するが、毎秒像数３０てはフ
リッカを生ずるので、いわゆるインターレースにより毎
秒の面走査数、すなわち、フィールド周波数を毎秒像数
３０の２倍、すなわち、６０Ｈ２としている。

しかし、フリッカの点からのみすればフィールド周波数
を低減して、例えば４０Ｈ２程度とすることも可能とさ
れているので、毎秒像数との関係を適切に設定すれば、
フィールド周波数、すなわち、毎秒面走査数を低減して
テレビジョン信号の所要伝送周波数帯域を低減すること
が可能となる。 一方、所要毎秒像数の画像をフリッカ
を生ぜずに表示する方法としては、従来、画像表示装置
に記憶機能をもたせる方法が考えられており、例えば、
電気光学効果を利用して、表示装置の各画素にアナログ
記憶作用を行なわせ、あるいは、画像表示装置に２フィ
ールド分の容量を有する記憶装置を付加して、一方の記
憶装置に１フィールドの画像信号を書込んでいるときに
、他方の記憶装置からさきに書込んでおいた１フィール
ドの画像信号を読出して表示するようにし、もつて、フ
ィールド周波数を実質的に２倍にして表示画像に生ずる
フリッカを低減させるようにすることなどが試みられて
いる。

しかし、前者の例においては、表示装置を構成する各画
素に記憶作用を行なわせるための構成材料の開発がその
均一性などの点で困難であり、良質の画像表示を行なう
ことが容易ではなく、また、後者の例には、２フィール
ド分の大容量の記憶装置を必要とする製造上、経費上の
問題がある。なお、画像表示装置の輝度を増大させるの
に、複数個の画素を同時に発光させる方法が考えられて
いるが、かかる方法においてはフリッカに対する考慮が
なされておらず、フィールド周波数の低減には役立たな
い。本発明の目的は、上述した従来の問題を解決し、記
憶装置と表示装置とを効率よく組合わせ、低いフィール
ド周波数によつて構成された画像伝送信号に適応して、
フリッカを生ずることなく、高輝度、高効率でマトリッ
クス構成の画像表示装置に画像を表示し得る画像表示方
法を提供することにある。

すなわち、本発明画像表示方法は、マトリックスを構成
する複数の行または列の画素が同時に発光しうるように
構成した画像表示装置に、順次に到来する画像信号にお
ける同一フィールドの画像信号をそれぞれ複数回ずつ繰
返して表示するようにして記憶装置を組合わせたもであ
り、画像表示装置の画面を垂直方向において複数個の区
部に分割するとともに、表示すべき画像信号のフィール
ド周期を前記複数個の区間に分割し、その分割した区間
ごとの画像信号を少なくとも前記分割した区間に対応す
る記憶容量をそれぞれ有する前記複数個の記憶手段に順
次交互にそれぞれ一旦記憶し、それら一旦記憶した前記
区間ごとの画像信号をそれぞれ少なくとも２回ずつ繰返
し再生して前記画像表示装置における前記分割した区部
の画面にそれぞれ表示することにより、画像表示のフィ
ールド周波数を実質的に前記画像信号のフィールド周波
数の少なくとも２倍とするようにしたことを特徴とする
ものである。

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

ます、本発明画像表示方法の原理的構成の例を第１図ａ
に示し、その各部信号の波形乃至態様を第１図ｂに示す
。

第１図ａに示す原理的構成においては、入力原映像信号
は、記憶部１，２にそれぞれ順次供給されるとともに直
接に、フイツチ３，４を介し、前記記憶部１，２から読
出した映像信号と交互に切り換えられながら順次同時変
換部５，６に供給されて順次信号を各列毎に並列の並列
信号に変換された上で、マトリックス構成の表示パネル
１３を上下に２等分したそれぞれの部分における列電極
群１１，１２にそれぞれ供給され、行電極群９，１０の
垂直走査スイッチ７，８による垂直方向の切り換え走査
によつて、それぞれ上下半分ずつの画像を、上下同時に
、２回ずつ繰返しながら順次に表示する。すなわち、第
２図に示す原映像信号は、その１フィールド期間中の前
半１の期間において、記憶部１に書込まれると同時に、
切り換えスイッチ３が上側すなわちＴ側になつているの
で、直接、信号Ａとなつて順次同時変換部５に導かれる
。

ついで、後半■の期間においては、切換えスイッチ３が
下側すなわちＲ側になり、記憶部１から読出された前半
１の期間の原映像信号が、再び信号Ａとなつて順次同時
変換部５に導びかれるとともに、切換えスイッチ３と連
動する切換スイッチ４が下側すなわちＴ側になつている
のて、後半■の期間の原映像信号が信号Ｂとなつて順次
同時変換部６に導びかれると同時に、記憶部２に書込ま
れる。したがつて、記憶部２の動作は記憶部１の動作に
対して１１２フィールド期間だけ遅れた同様の動作とな
る。なお、入来する原映像信号は、切換えスイッチ３，
４の切換え動作に関連して、１１２フィールド期間分ず
つ交互に記憶部３，４に書込まれるものとする必要があ
るが、記憶部１，２をサンプル回路を付加したシフトレ
ジスターのような順次書込み型の記憶装置をもつて構成
し、そのシフト容量を１１２フィールド分とすれば、入
来する原映像信号を記憶部１，２にともに順次に書込み
、゛１１２フィールド期間遅れて出力端に現われる入力
信号を読出すことになるので、上述した交互書込み制御
の必要はなくなる。上述のようにして、原映像信号の順
次のフィールドにおける前半および後半の部分を直接に
、および１１２フィールド期間おくれて、２回ずつ導い
て構成した信号ＡおよびＢは、原映像信号のフィールド
周波数の２倍のフィールド周波数を有する映像信号の形
態になつており、これらの信号ＡおよびＢは、それぞれ
順次同時変換部５および６に・より、時系列の順次信号
からフィールド毎に並列の同時信号に変換されてのち、
マトリックス構成の行列型表示パネル１３における上半
分および下半分の列電極群１１および１２の各列電極に
並列にそれぞれ供給される。

しかして、この行列型表示パネル１３は、上述したよう
に、画面の中央で上下半分ずつの列電極群１１と１２と
に分割されており、それら上下の各半分ずつの表示パネ
ルがそれぞれ独立にかつ、同期して動作するように駆動
されるものとする。したがつて、かかる構成の表示パネ
ルの画面上には、原映像信号に対してフィールド周波数
が２倍となつた映像信号にる画像が表示されることにな
る。なお、前述したように、第１図示の構成における記
憶部１，２をシフトレジスターのような順次書込み型の
記憶手段をもつて構成すれば、切換えスイッチ３，４を
使用せずとも、入来する原映像信号の書込みと同時に読
出しを行ない、さらに、シフトレジスターから読出した
信号を入力側に帰還してシフトレジスターの中を循環さ
せるようにした循環モードでシフトレジスターを作動さ
せると、同じ映像信号を２回ずつ連続して読出すように
することもできる。

第１図示の原理的構成においては、表示パネル１３の画
面を上下に２分するようにしたが、表示パネル１３の画
面の分割数を一般にｎとして第２図ａに示すような構成
とし、各記憶装置Ｍｌ，Ｍ２・・，Ｍｎ＋１における書
込みＷおよび読出しＲの交互の動作を第２図ｂに示すよ
うにすれば、第１図示の場合と同様にして、表示パネル
Ｐｌ，Ｐ２・・・・・，Ｐｎの各部に表示する画像のフ
ィールド周波数を原映像信号のフィールド周波数の少な
くとも２倍とすることができる。

すなわち、それぞれ入フィールド分の記憶容量を有する
各記憶装置Ｍｌ，Ｍ２・・・・・，ＭＯ，Ｍ．＋１に、
第２図ｂに示すように、１フィールド期間をｎ等分した
六フィールド期間ごとに順次に、六フィールド分ずつの
原映像信号を書込み、各記憶装置のかかる順次の書込み
Ｗにそれぞれ引続いてぐフィールド期間ずつ順次に読出
しＲを２回返して行なうようにし、各切換スイッチＳｌ
，Ｓ２・・・・・・，Ｓｎを適切に駆動して、これらの
読出し映像信号の順次の切換えを行ない、それぞれ対応
するパネル部分Ｐｌ，Ｐ２，・・・・Ｐ。に供給するよ
うに動作させると、それぞれのパネル部分Ｐｌ，Ｐ２，
・・，Ｐｎにおける発光表示の時間を従来のｎ倍にしう
るとともに、表示画像のフィールド周波数を原映像信号
のフィールド周波数の２倍にすることができる。第２図
ａにはかかる画像表示を行なう原理的構成のみを示し、
映像信号の記憶装置への書込みおよび読出しに対する制
御系は示していないが、例えば、第２図ｂに示すように
、原映像信号の各フィールド期間をｎ等分してｎ＋１個
の記憶装置Ｍｌ，Ｍ２，・・・・Ｍｎ＋１に順次に書込
み、引続いて読出しを行なう場合に、まず、最初のフィ
ールド期間の最初の部分■１１を１番目の記憶装置Ｍ１
に書込み、引続いて、２回返して読出しを行ない、切換
えスイッチＳ１を介してパネル部分Ｐ１に供給する。

最初のフィールド期間の２番目の部分■１２は記憶装置
Ｍ２に書込んだのち、切換えスイッチＳ２を介してパネ
ル部分Ｐ２に供給し、以下同様にして最初のフィールド
期間の最後の部分■１．，を記憶装置Ｍ。に書込み、同
様にしてパネル部分Ｐｎに供給する。ついで、２番目の
フィールド期間の最初の部分Ｖ２ｌは、最後の記憶装置
Ｍｎ＋１に書込み、その書込みの終了と同時に最初の切
換えスイッチＳ１を切換えて、記憶装置Ｍｎ＋１から読
出した信号部分Ｖ２ｌをパネル部分Ｐ１に供給する。し
たがつて、切換えスイッチＳ１は、２番目のフィールド
期間の最初の部分■２１の書込みが終了するまでは記憶
装置Ｍ１から読出した信号部分Ｖｌｌをパネル部分Ｐ１
に供給する状態に接続しうるので、例えば記憶装置Ｍ１
に書込んだ信号部分Ｖｌｌの記憶装置Ｍ１からの読出し
およびパネル部分Ｐ１への供給は、上述した２回の”み
に留らず、つぎのフィールド期間の最初の部分Ｖ２ｌの
記憶装置Ｍｎ＋１への書込みが終了するまでの１フィー
ルド期間中、最大ｎ回まで繰返して行なうことができ、
以下同様にすることができる。したがつて、順次のフィ
ールド期間における順、次の信号部分を順次の記憶装置
に順次に書込んだうえで、それぞれ最大１フィールド期
間にわたつて順次のパネル部分に繰返し表示するように
することができ、原映像信号のフィールド周波数を最大
ｎ倍に増大させて表示パネルに表示しうることｌになる
。上述のように、原映像信号を各フィールド周期ごとに
複数区間に分割し、ほぼ同数に分割した画像表示画面の
各部分に複数回ずつ繰返してそれぞれ表示するようにし
た本発明画像表示方法を２値の記憶機能を有する表示装
置に適用する場合の構成の例を第３図ａに示し、また、
記憶機能を付加する手段の構成例を第３図ｂに示す。

かかる２値の記憶機能を有する表示装置について、１フ
ィールド期間内における発光時間を輝度に応じた値にし
て中間調表示を行なうようにする方法は周知されている
が、この種の表示装置についても、表示画面を分割し、
複数の行の画素を同時にアドレスするようにすれば、上
述したような本発明画像表示方法を適用することができ
る。

第３図示の構成例は、第１図示の例におけると同様に、
表示画面を２分割した表示パネルに本発明表示方法を適
用したものであり、入力映像信号は、まず、油変換器１
４に導いてデジタル信号に変換したのち、表示画面の上
下半分ずつに対応する１１２フィールド分ずつのデジタ
ル映像信号を各ビット毎に、１１２フィールド分の記憶
容量をそれぞれ有する記憶装置１５および２８にそれぞ
れ導く。これらの記憶装置１５，２８をシフトレジスタ
ーをもつて構成する場合には、第３図ｂに示すように、
各画素に対応するデジタル映像信号の各ビット毎に帰還
型シフトレジスターを設けるが、各ビット毎のシフトレ
ジスター２９はそれぞれ１１２フィールド分の記憶容量
を有することになる。各画素毎のデジタル映像信号を構
成する２進符号列の各ビットを、第１図示の場合と同様
に少なくとも２回繰返して表示装置に供給するために記
憶装置１５，２８を介して伝送はするが、その伝送は時
系列信号の形態で行なうのであるから、第３図ｂに示し
たように、各画素毎の２進符号列のうち最下位ビットの
信号は、入力側切換えスイッチの書込みＷ側接続時に信
号入来と同時に直ちに出力信号として取出し、上位ビッ
トに到るほど、シフトレジスター内の順次遅れた記憶段
から出力信号を取出すことになる。例えば、画面の上半
分に相当する各フィールド周期の前半におけるデジタル
画像信号の１回目の伝送が終了すると、シフトレジスタ
入力側の切換えスイッチをそれぞれ循環モードＲＣＣ側
に切換えて入来時にそれぞれ記憶した各シフトレジスタ
ー内の１１２フィール，ド分の各ビット信号を再度読出
し、画面の下半分に相当する各フィールド周期の後半に
おけるデジタル画像信号を記憶装置２８に書込んでいる
１１２フィールド期間に、前回に引続いて繰返し表示装
置に供給する。記憶装置２８からの読出しについても、
１１２フィールド周期おくれて、これと同様に行なう。
各フィールド周期毎に前後半周期ずつのデジタル画像信
号を、上述のようにして、表示画面の上下半分ずつに、
２回すつ繰返して供給し、画像表示のフィールド周波数
がデジタル画像信号のフィールド周波数に対して実質的
に２倍となるようにすること、第１図示の例におけると
全く同様にする。また、表示装置の画面を一般にｎ”区
部に分割するとともに、デジタル画像信号のフィールド
周期をｎ区間に分割して、画像表示のフィールド周波数
を２〜ｎ倍になし得ることは第２図示の例におけると全
く同様である。上述のようなデジタル画像信号を２値記
憶機能を有する画像表示装置に表示する過程は、表示画
面の上下半分ずつについて全く上下対称であつて同様で
あるから、以下に、画面の上半分についてのみ第３図ａ
を参照して説明する。

一般に、２値の記憶機能を有する画像表示装置は、画素
毎に、一旦発光開始電圧を印加すると、つぎに発光停止
電圧を印加するまでは、発光開始電圧よりはるかに低い
発光維持電圧の印加のみによつて発光を維持するが、か
かる発光維持電圧の印加のみによつて発光を開始するこ
とはない。

また、かかる装置による発光は一定輝度であるため、中
間調の画像を表示るには、各画素の発光継続時間を表示
すべき輝度に対応させて変化させる。したがつて、中間
調を表示すべきデジタル画像信号の２進符号列は、その
各ビットによつてそれぞれ異なる発光継続時間を表わし
、そのオンオフの組合わせにより、各画素毎の発光継続
時間を規制することになる。しかして、行列型画像表示
装置においては、各行毎に画像信号を各列に同時に印加
し、各画素毎に最大１フィールド期間まで、表示すべき
輝度に応じた時間長の発光を継続させるので、上述した
時系列のデジタル画像信号を、記憶装置１５を介して表
示パネル駆動部１６に供給し、まず、直並列変換器１７
において、各ビット毎に、時系列信号の１行分、すなわ
ち１水平走査期間分を並列の同時信号に変換し、ビット
順におくれて入来したデジタル画像信号の１行分の直並
列変換が終了したときに切換器１８を作動させて、各ビ
ット毎の並列信号を同時に補助記憶装置１９に転送して
一旦記憶し、更に、ビット毎に並列に論理回路２０に供
給して、各列毎の、各ビットのオンオフの組合わせによ
つて定まる発光継続時間長のパルス幅を有するパルス列
を形成する。このパルス列を各列毎の開閉スイッチＳＷ
ｌに印加してその閉成時間を制御し、入力同期信号から
各種制御パルスを形成するパルス発生器２１からの制御
信号に応じて発生器２５により形成した水平方向の発光
維持パルスの各列毎の表示パネル１３への継続印加時間
を制御する。一方、パルス発生器２１からの制御信号に
応動する垂直方向シフトレジスター２６からの垂直方向
走査パルスにより開閉スイッチＳＷ２の閉成を順次に制
御して、発生器２２からの垂直走査スタートパルスによ
り各フィールド毎の垂直走査を開始させるとともに、発
生器２３からの垂直方向アドレスパルスを順次に加算器
の列２７に供給し、発生器２４からの垂直方向発光維持
パルスと一緒にして表示パネル１３の各行電極に印加し
、順次の垂直方向アドレスパルスにより各行毎の発光を
開始させ、以後、前述した論理回路２０の出力画像信号
に応じて各画素毎に所要継続時間の発光を行なわせ、そ
れぞれ所望の中間調輝度表示を行なわせることになるが
、かかる画像表示のフィールド周波数が入力画像信号に
おけるフィールド周期の少なくとも２倍となること、前
述したとおりである。

つぎに、本発明による上述したような画像表示フィール
ド周波数倍増の画像表示方法を適用し得る画像表示装置
としては、アナログ表示パネルにおいては、気体放電素
子、発光ダイオード、いわゆるＥＬ素子、熱発光素子等
により構成したもの、あるいは、液晶や電気光学効果を
利用したもの等を挙げることができ、２値記憶パネルに
おいては、放電型プラズマディスプレイや、直流記憶抵
抗付きもの、アフターグ殆−を利用したもの、ＥＬ素子
や発光ダイオードにより構成したもの等を挙げることが
でき、陰極線管においては、２本以上の電子ビームによ
り少なくとも上下２区部の画像表示を同時に行ない、こ
れを光学的に組合わせて表示しうるようにしたもの等を
挙げることができる。

また、本発明画像表示方法に用いる画像信号の処理につ
いては、画像信号を上述したようにデジタル化してその
信号処理を行ない、デジタル型シフトレジスターを用い
て同一画像信号を複数回表示装置に供給して同一画像の
繰返し表示を行なう際には、わずかのレベル差が繰返し
表示に生じてもフリッカーとして視覚的に感知されるの
で、デジタル記憶により信号処理を行なう方が好適であ
る。

かかるデジタル記憶を行なう手段としては、ＭＯＳ型ラ
ンダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）やシフトレジスター
が好適であり、また、将来は、電荷結合素子（ＣＣＤ）
やバケツトブリゲード素子（ＢＢＤ）、あるいはバブル
ドメイン素子を用いた記憶装置を用いることも可能とな
る。以上の説明から明らかなように、本発明によればつ
ぎのような顕著な効果が得られる。

すなわち、行列型画像表示装置における複数行を同時に
発光させて高効率で高輝度の発光を行なわせ、かつ、画
素間のクロストークをきわめて少なくするようにして、
画像表示のフィールド周波数を増大させることができ、
したがつて、低いフィールド周波数による画像信号伝送
方式に対しても、多大の記憶容量を要することなく、フ
リッカーの少ない画像表示を行なうことができる。

また、２値記憶型の画像表示パネルに対しては、表示パ
ネルの分割使用によるアドレス時間増大や階調増加等の
利点を充分に活用して良質の明るい画像を表示すること
ができる。なお、本発明画像表示方法の応用分野として
は、大型画面の表示、高画質テレビジョン、テレビジョ
ン電話、狭帯域伝送テレビジョン方式等、幾多の分野を
挙げることができる。

”図面の簡単な説明 第１図ａおよびｂは本発明画像表示方法の基本的構成を
示すブロック線図およびその各部信号の態様を示す信号
波形図、第２図ａおよびｂは本発明方法の他の構成例を
示すブロック線図およびそ．の各部信号の態様を示す信
号波形図、第３図ａおよびｂは本発明方法の更に他の構
成例を示すフロック線図およびその一部の構成の例を示
すブロック線図である。

１，２・・・記憶部、３，４・・・切換えスイッチ、ノ
５，６・・・順次同時変換部、７，８・・・垂直走査ス
イッチ、９，１０・・・行電極群、１１，１２・・・列
電極群、１３・・・表示パネル、Ｍ１〜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 画像表示装置の画面を垂直方向において複数個の区
   郭に分割するとともに、表示すべき画像信号のフィール
   ド周期を前記複数個の区間に分割し、その分割した区間
   ごとの画像信号を少なくとも前記分割した区間に対応す
   る記憶容量をそれぞれ有する前記複数個の記憶手段に順
   次交互にそれぞれ一旦記憶し、それら一旦記憶した前記
   区間ごとの画像信号を順次交互にそれぞれ少なくとも２
   回ずつ繰返し再生して前記画像表示装置における前記分
   割した区郭の画面にそれぞれ表示することにより、画像
   表示のフィールド周波数を実質的に前記画像信号のフィ
   ルード周波数の少なくとも２倍とするようにしたことを
   特徴とする画像表示方法。