DE3780228T2

DE3780228T2 - Methode und vorrichtung fuer eine anzeige mit mehrfach-helligkeitsabstufung.

Info

Publication number: DE3780228T2
Application number: DE8787104865T
Authority: DE
Inventors: Masaru Yasui
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2007-04-03
Also published as: US4769713A; EP0254805A2; JPS6334593A; EP0254805A3; DE3780228D1; ATE78116T1; EP0254805B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine Anzeige für Mehrfachhelligkeitsabstufung ermöglicht, mit zwei oder mehreren Abstufungen, durch Verwendung beispielsweise eines Flüssigkristall-Anzeigefeldes, bei dem jedes Bildelement eine Anzeige mit nur zwei Abstufungen erzeugen kann.
Um eine Mehrfachhelligkeitsanzeige auf einer Flüssigkristallanzeige zu erzeugen, wird gewöhnlicherweise im Stand der Technik eine Anordnung verwendet, bei der ein analoges Bildelementsignal von der Source- bzw. Quellenseite eines Dünnfilm-Transistors an jede Bildelementelektrode (eine Drain-Elektrode) zugeführt wird, um es anzusteuern. Bei der Flüssigkristallanzeige handelt es sich gewöhnlicherweise um eine Anzeige, die als Zeilenabtasttyp bezeichnet wird, bei der Bildelementelektroden in einer Matrixform angeordnet sind und Zeile für Zeile zur Anzeige angesteuert werden. Um ein analoges Anzeigesignal, beispielsweise ein TV-Signal, auf der Anzeige vom Zeilenabtasttyp anzuzeigen, ist es erforderlich, jedes Bildelementsignal in einer analogen Abtast-Halteschaltung für jede horizontale Abtastlinie des Eingangs-TV-Signals zu halten.
Andererseits kann ein binäres (mit zwei Helligkeitsabstufungen versehenes) Bildsignal auf der Anzeige vom Zeilenabtasttyp angezeigt werden, indem eine einfache Anordnung verwendet wird, bei der die binären Bildsignale einer horizontalen Abtastlinie seriell an ein Schieberegister angelegt werden und die Inhalte von jeweiligen Stufen des Schieberegisters parallel vorgesehen sind, um gleichzeitig jeweilige Spaltenansteuerungsleitungen der Anzeige (Source-Busleitungen für den Fall der Flüssigkristallanzeige) anzusteuern. Dementsprechend ist die Signalverarbeitung digital und somit sehr einfach. Jedoch ist in der Vergangenheit kein Verfahren und Vorrichtung geschaffen worden, mittels derer Mehrfachhelligkeitsabstufungs-Bildsignale mit drei oder mehreren Helligkeitsabstufungen auf dem Anzeigefeld mit zwei Helligkeitsabstufungen über digitale Verarbeitung angezeigt werden.
Die US-A-4559435 beschreibt ein Anzeigefeld, wobei eine Vielzahl von Speicherabschnitten vorgesehen ist, wobei jedes binäre Daten speichert, die zum Erneuern von Bildelementen eines Dünnfilm-EL-Matrixanzeigefeldes in aufeinanderfolgenden Rahmenzeitperioden, die eine Integrationszeitperiode bilden, verwendet werden sollen. Die Anzahl von Rahmenzeitperioden in einer Integrationszeitperiode entspricht der Anzahl von verschiedenen Schattierungen, die auf dem Feld angezeigt werden sollen. Jeder der Speicherabschnitte wird binär gewichtet und während einer Integrationszeitperiode wird jeder Speicherabschnitt eine Anzahl von Rahmenzeitperioden entsprechend seiner binären Gewichtung ausgelesen, um verschiedene Helligkeitsstufen oder Schattierungen auf dem Feld zu erhalten. Somit werden einige der Bildelemente auf dem Feld mehr als andere während der Integrationszeitperiode erneuert. Dementsprechend empfängt das Auge des Betrachters mehr Licht von einigen Bildelementen als von anderen während jeder Zeitperiode, was zur Folge hat, daß die relativen Helligkeitsstufen und somit die Schattierungen der Bildelemente variieren.
Deswegen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die über eine digitale Verarbeitung, d. h. über eine binäre Anzeigeansteuerung, eine Mehrfachhelligkeitsabstufungsanzeige erlaubt.
Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Mehrfachhelligkeitsabstufungs-Anzeige, bei dem durch Bildelementsignale gebildete Anzeigesignale, die jeweils irgendeine der Stufen von N Helligkeitsabstufungen (wobei N eine ganze Zahl größer gleich 3 ist) anzeigen, auf einem Anzeigefeld angezeigt werden, in dem jedes Bildelement eine Anzeige mit zwei Helligkeitsstufen schafft, wobei jedem Bildelement N-1 mal ein binäres Signal zum Anzeigen jedes Rahmens zugeführt wird und das binäre Signal von den N-1 Malen mehrere Male entsprechend dem Wert des Eingangsbildelementsignals auf einem von zwei Werten gesetzt wird, wodurch in einem Rahmen eine Anzeige mit Mehrfachhelligkeitsabstufung vorgesehen wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das binäre Signal erzeugt wird, indem die Stufe P des Eingangsbildelementsignals und die Anzahl CN von Anwendungen jedes binären Signals verglichen wird und das binäre Signal auf einen der zwei Werte gesetzt wird, wenn P > CN ist und auf den anderen wenn P ≤ CN ist.
Die obige Aufgabe wird außerdem von einer Vorrichtung für eine Anzeige mit Mehrfachhelligkeitsabstufung gelöst, die ausgerüstet ist mit einen ersten Punkttaktgenerator zum Erzeugen eines ersten Punkttakts; einem Zeilentaktgenerator;
einem Punktschieberegister mit n-Schiebestufen, dem der erste Punkttakt als ein Schiebetakt von dem ersten Punktgenerator zugeführt wird, einer Spaltensperr/Ansteuerungsschaltung zum Sperren der Inhalte des Punktschieberegisters durch den Zeilentakt;
einer Zeilenschieberegister/Ansteuerungsschaltung und einem Anzeigefeld, in dem Bildelemente in der Form einer Matrix mit l Zeilen und n Spalten angeordnet sind, wobei die Bildelemente auf den n Spalten mit jeweils dazu entsprechenden n-Spalten-Ansteuerungsleitungen verbunden sind, die Bildelemente auf den l Zeilen mit jeweils dazu entsprechenden l-Zeilen-Ansteuerungsleitungen verbunden sind, wobei jedes der Bildelemente von Eingängen der daran angeschlossenen Spalten- und Zeilenansteuerungsleitungen angesteuert wird, um dementsprechend eine Anzeige vorzusehen, wobei die n-Spaltenansteuerungsleitungen jeweils mit n-Ausgängen der Spalten-Sperr/Ansteuerungsschaltung verbunden sind und die l-Zeilen-Ansteuerungsleitungen jeweils mit l-Ausgängen der Zeilenschieberegister/Ansteuerungsschaltung verbunden sind,
einem Rahmenspeicher, in dem l·n-Bildelementsignale jedes Rahmens als Anzeigesignale gespeichert werden, wobei jedes der Bildelementsignale M-Bits (wobei 2M größer gleich N ist, wobei H eine ganze Zahl größer gleich 3 ist) besitzt, die irgendeine der Stufen von N Helligkeitsabstufungen anzeigen;
einem Auslese-Adressenzähler, und
einem Bereichszähler; wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch
einen Bildelementzähler zum Frequenzteilen des ersten Punkttaktes auf 1/n herunter, um den Zeilentakt zu erhalten, einen Zeilenzähler zum Frequenzteilen des Zeilentaktes auf 1/l herunter, um einen Bereichstakt zu erhalten, wobei der Zeilenschieberegister/ Ansteuerungs-Schaltung der Bereichstakt als ein Dateneingang von dem Zeilenzähler und der Zeilentakt als ein Schiebetakt von dem Bildelementzähler zugeführt wird, wobei der Auslese-Adressenzähler den ersten Punkttakt von dem ersten Punkttaktgenerator zählt und den Zählwert als eine Adresse an den Rahmenspeicher zuführt, um sie auszulesen und wobei er durch den Bereichstakt von dem Zeilenzähler zurückgesetzt wird, wobei der Bereichszähler den Bereichstakt von dem Zeilenzähler zählt; und
einen M-Bit-Vergleicher, der den Zählwert CN des Bereichszählers und den Stufenwert P jedes Bildelementsignalauslesens des Rahmenspeichers vergleicht und ein Binärsignal von einem seiner zwei Werte abgibt, wenn CN > P und ein Binärsignal des anderen Wertes abgibt, wenn CN ≤ P ist, wobei der Binärsignalausgang als ein Dateneingang an das Punktschieberegister angelegt wird.
Somit wird dem Anzeigefeld jedes Rahmensignal als (N-1) Bereiche von binären Anzeigesignalen zugeführt.
Zugleich wird jedes Bildelement mit einem der zwei Logikwerte von dem M-Bitvergleicher für eine Anzahl von Bereichen von N-1-Bereichen entsprechend dem Stufenwert des Bildelementsignales aktiviert. Somit ist ersichtlich, daß eine Anzeige mit N-Helligkeitsabstufungen erzeugt wird.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung, die beispielhaft die Beziehung zwischen der Stufe eines Bildelementsignals und seines umgewandelten Binärsignals zeigt;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer grundlegenden Anordnung zum Durchführen der in Fig. 1 dargestellten Umwandlung zeigt;
Fig. 3 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Vorrichtung für eine Anzeige mit Mehrfachhelligkeitsabstufung der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm zum Erklären des Betriebs der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 5 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer Vorrichtung zur Anzeige von Mehrfach-Farbhelligkeitsabstufungen darstellt, die die vorliegende Erfindung verkörpert; und
Fig. 6 eine Darstellung, die beispielhaft die Beziehungen zwischen Farben, die von der Vorrichtung aus Fig. 5 angezeigt werden können, und Farbsignalen zeigt.
Zunächst werden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 die Grundgedanken der vorliegenden Erfindung beschrieben, so wie sie auf eine Anzeige mit vier Helligkeitsabstufungen (N = 4) durch Verwendung eines Binärsignals angewendet wird. Das Bildelementsignal kann irgendeine der Stufen 0, 1, 2 und 3 annehmen und das entsprechende Bildelement des Anzeigefeldes wird von dem Binärsignal dreimal (N - 1 = 3) angesteuert. Wenn das Bildelementsignal die Stufe 0 besitzt, ist das Binärsignal alle drei Male "0"; wenn sich das Bildelementsignal auf der Stufe 1 befindet, ist das Binärsignal nur einmal "1"; wenn sich das Bildelementsignal auf der Stufe 2 befindet, ist das Binärsignal nur zweimal "1"; und wenn sich das Bildelementsignal auf der Stufe 3 befindet, ist das Binärsignal alle drei Male "1". Durch Wiederholen einer derartiger Ansteuerung mit hoher Geschwindigkeit im Vergleich mit der Zeit von visueller Wahrnehmung, kann eine Anzeige mit vier Helligkeitsabstufungen in Schwarz, Dunkelgrau, Hellgrau und Weiß geschaffen werden.
Ein derartiges Binärsignal wird durch Verwendung einer wie in Fig. 2 gezeigten Anordnung erreicht. Der Stufenwert des Bildelementsignals wird in einem Speicher 11 gesetzt, Taktimpulse werden von einem Anschluß 13 von einem Modulo-4-Zähler 12 gezählt und sein Zählwert und der in dem Speicher 11 gespeicherte Stufenwert werden von einem Vergleicher 14 verglichen, der einen Ausgang "1" oder "0" an einem Ausgangsanschluß 15 in Abhängigkeit davon, ob der Zählwert größer gleich oder kleiner als der Stufenwert ist, erzeugt. Dadurch wird das binäre Signal an dem Ausgangsanschluß 15 erhalten.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein spezifisches Beispiel des Verfahrens zum Schaffen einer Anzeige mit Mehrfachhelligkeitsabstufung entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben. In diesem Beispiel umfaßt ein Rahmenspeicher 21 M Speicherebenen, wobei jede aus l mal n Bits besteht (wobei l und n ganze Zahlen größer als 1 sind) und jeder Rahmen besteht aus l mal n Bildelementen. Jedes Bildelementsignal nimmt einen der Werte von N Helligkeitsabstufungen an (wobei 2M ≥ N und N eine ganze Zahl größer gleich 3 ist) und jedes Bildelementsignal wird in dem Rahmenspeicher 21 gespeichert, wobei jedes seiner M-Bits einer der M-Speicherebenen zugeordnet ist.
Ein Punkttakt DCK von einem Punkt-Taktgenerator 22 wird von einem Adressenzähler 23 gezählt, dessen Zählerwert als eine Adresse zum Auslesen eines Bildelementsignals von M-Bits gleichzeitig aus den M-Speicherebenen des Rahmenspeichers 21 verwendet wird und das ausgelesene Bildelementsignal p wird einem Vergleicher 24 für M-Bits zugeführt.
Der Punkttakt DCK wird von einem Bildelementzähler 25 auf 1/n herunter unterteilt und der Zeilentakt HCK, der der frequenzgeteilte Ausgang ist, wird als ein Sperrbefehl an einer Spalten-Sperr-/Ansteuerungsschaltung 26 bereitgestellt. Zugleich wird der Zeilentakt HCK von einem Zeilenzähler 27 auf 1/l heruntergeteilt, wobei ein Bereichstakt VCK erzeugt wird. Der Bereichstakt VCK wird einem seriellen Dateneingangsanschluß einer Zeilenschieberegister/Ansteuerungsschaltung 28 mit l Schiebestufen zugeführt und dann Stufe für Stufe synchronisiert mit dem Zeilentakt HCK bei jedem Auftreten von n Punkttakten verschoben.
Der Adreßzähler 23 wird von dem Bereichstakt VCK zurückgesetzt. Der Bereichstakt VCK wird gezählt und von einem Bereichszähler 29 auf 1/(N - 1) heruntergeteilt, welches einen Rahmentakt FCK zur Folge hat. Der Rahmentakt FCK wird verwendet, um den Rahmen zu aktualisieren, und wenn das Anzeigefeld ein Flüssigkristallanzeigefeld ist, wird er verwendet, um die Polarität einer Ansteuerungsspannung zum Aktivieren des Flüssigkristalls umzukehren.
Die Stufe P jedes aus dem Rahmenspeicher 21 ausgelesenen Bildelementsignals und der Zählwert CN des Bereichszählers 29 werden von dem M-Bit-Vergleicher 24 verglichen, der eine "1" für P > CN bzw. eine "0" für p ≤ CN abgibt. Die Binärsignale von dem Vergleicher 24 werden seriell einem Datenanschluß D eines Punktschieberegisters 21 zugeführt und in die jeweiligen n-Stufen des Schieberegisters 31 unter Steuerung des Punkttaktes DCK geschoben. Dann werden die Inhalte des Schieberegisters 31 parallel in der Spalten-Sperr-/Ansteuerungsschaltung 26 bei jedem Auftreten des Zeilentakts HCK gesperrt. Durch n-Ausgänge von der Spalten-Sperr-/Ansteuerungsschaltung 26 werden n-Spaltenansteuerungsleitungen eines Anzeigefeldes 32 mit l-Zeilen und n-Spalten jeweils angesteuert und eine ihrer l-Zeilenansteuerungsleitungen wird entsprechend den Inhalten der Zeilen-Schieberegister-Ansteuerungsschaltung 28 selektiv angesteuert. Mit anderen Worten werden n-Bildelemente, die an die ausgewählte Zeilenansteuerungsleitung angeschlossenen sind parallel durch die n-Ausgänge von der Spalten-Sperr-/Ansteuerungsschaltung 26 angesteuert.
Mit der derartigen Anordnung werden alle Zähler 23, 25, 27 und 29, die Spalten-Sperr-/Ansteuerungsschaltung 26 und das Punkt-Schieberegister 31 am Anfang zurückgesetzt und eine "1" wird am Anfang in der Anfangsstufe der Zeilenschieberegister-/Ansteuerungsschaltung 28 gesetzt. Dann werden Bildelementsignale auf einer ersten Zeile des Rahmens aus dem Rahmenspeicher 21 aufeinanderfolgend ausgelesen. Wenn die Auslesewerte beispielsweise "3", "2", "0", "1", . . ., wie in Fig. 4A gezeigt, sind, werden diese Werte aufeinanderfolgend mit dem Zählwert CN des Bereichszählers 29, zunächst mit einer "0" wie in Fig. 4B gezeigt, in dem Vergleicher 24 verglichen, der Ausgänge "1", "1", "0", "1", . . . entsprechend den oben erwähnten Werten 3, 2, 0, 1, . . ., wie in Fig. 4C gezeigt, bereitstellt. Diese Ausgänge werden sequentiell in das Punkt-Schieberegister 31 geladen. Bei Beendigung des Auslesens für die erste Zeile, wird der Zeilentakt HCK von dem Bildelementzähler 25 erzeugt, durch den die Inhalte des Punkt-Schieberegisters 31 in der Spaltensperr-/Ansteuerungsschaltung 26 gesperrt werden und sich zugleich die "1" an die erste Stufe der Zeilen-Schieberegister-/Ansteuerungsschaltung 28 verschiebt, mit dem Ergebnis, daß n-Bildelemente auf der ersten Zeile des Anzeigefeldes 32 jeweils von Binärsignalen angesteuert werden.
In dieser Art wird jedesmal wenn Bildelementsignale für eine Zeile auf dem Rahmenspeicher 21 ausgelesen werden, die Aktivierung der Bildelemente auf dem Anzeigefeld 32 um eine Zeile verschoben. Wenn der Rahmenspeicher 21 für einen Rahmen ausgelesen worden ist, d. h. wenn die Anzeige für den ersten Bereich beendet worden ist, gibt der Zeilenzähler 27 den Bereichstakt VCK, wie in Fig. 4D gezeigt, ab wodurch der Adressenzähler 23 zurückgesetzt wird und die gleichen Inhalte des Rahmenspeichers 21 werden nochmals ausgelesen, wobei bei Bildelementsignalen entsprechend denjenigen auf der ersten Zeile begonnen wird. Somit wird die Anzeige für den zweiten Bereich aktiviert. Zugleich ist der Zählwert des Bereichszählers 29 eine "1", mit dem die Bildelementsignale "3", "2", "0", "1", . . ., die von dem Rahmenspeicher 21 ausgelesen werden, verglichen werden. Als Folge davon gibt der Vergleicher 24 Binärsignale "1", "1", "0", "0", . . ., wie in Fig. 4C gezeigt, ab und sie werden auf dem Anzeigefeld 32 angezeigt.
Danach wird der Rahmenspeicher 21 wiederholt in der oben beschriebenen Art ausgelesen und das Anzeigefeld wird Zeile für Zeile abgetastet, welches eine Anzeige schafft. Bei der Anzeige eines (N - 1)-ten Bereichs ist der Zählwert des Bereichszählers 29 N - 2, mit dem die Ausgänge P von dem Rahmenspeicher 21 verglichen werden. Am Ende der Anzeige des (N - 1)ten Bereichs ist die Anzeige eines Rahmens beendet und der Rahmentakt FCK wird von dem Bereichszähler 29, wie in Fig. 4E gezeigt, erzeugt, welches die Anzeige des nächsten Rahmens mit erneuerten Bildelementsignalwerten beispielsweise 4, 1, 0, 2, . . . startet.
Wie oben beschrieben, wird jedes Bildelement von Binärsignalen (N - 1) mal angesteuert. Wenn der Bildelementsignalwert P ist, wird das gesamte Bildelement von dem Binärsignal "1" P-mal angesteuert und von dem Binärsignal "0" (N - 1 - P) Male, wodurch eine Anzeige mit N Helligkeitsabstufungen erzeugt wird. Um zu verhindern, daß die Anzeige flimmert, wird die Frequenz des Rahmentaktes FCK beispielsweise zu 60 Hz gewählt. Zum Aktualisieren der Anzeige eines Rahmens ist es lediglich notwendig zwei Sätze von Rahmenspeichern zu verwenden und in einen von diesen Anzeigesignale zu schreiben, die als nächstes angezeigt werden sollen, während der andere ausgelesen wird.
Zum Anzeigen eines Farb-Anzeigesignals als ein Farbbild wird ein Farbanzeigefeld verwendet, in dem jeweils drei Bildelemente drei Farbpixel mit einem roten, grünen bzw. blauen Farbfilter bilden. Für den Fall eines Erzeugens einer Farbanzeige mit beispielsweise 3³ = 27 Farben, die auf die drei Grundfarben gestützt sind, ist es erforderlich, nur derartige oben beschriebene Schritte durchzuführen. Wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt, wird der Punkt-Taktgenerator 22 einer Synchronsteuerung eines vertikalen synchronisierenden Signals eines TV-Signals, das von einem Anschluß 47 zugeführt wird ausgesetzt. Es soll nun angenommen werden, daß roten, grünen und blauen Farbpixelsignalen, die ein Farbsignal des Farb-TV-Signals bilden, jeweils irgendeine der Stufen 0, 1 und 2, das heißt N = 3, zugeordnet werden. Dementsprechend teilt der Bereichszähler 29 den Bereichstakt VCK auf 1/(N - 1) herunter (d. h. 1/2), wodurch der Rahmentakt #FCK erzeugt wird.
Die jeweiligen Bildelementsignale werden in einen der Bildspeicher 21a und 21b in der zyklischen Abfolge Rot-Grün-Blau geschrieben. Das heißt, die roten, grünen und blauen Farbpixelsignale werden gleichzeitig an die Eingangsanschlüsse 42R, 42G und 42B einer Wähleinrichtung 43 gelegt, die aus einem analogen Schalter gebildet ist, und sie werden wiederholt aufeinanderfolgend gewählt und an einen AD-Wandler 44 angelegt. Ein Schreibpunkttakt DCK&sub1; wird von einem Schreibpunkt-Taktgenerator 56 mit einer dreimal so großen Rate wie die Rate des Farbsignals in dem TV-Signal synchron zu den horizontalen und vertikalen synchronisierenden TV-Signalen HSYN und VSYN von Anschlüssen 41 und 47 erzeugt und wird einer Farb-Wählsteuer-Schaltung 45 zugeführt, von der ein Steuersignal an die Wähleinrichtung 43 angelegt wird, um aufeinanderfolgend und wiederholt die Eingänge von den Anschlüssen 42R, 42G und 42B zu wählen.
In der Austast-Steuerschaltung 46 wird der Schreib-Punkttakt DCK&sub1; durch das vertikale synchronisierende Signal in dem TV-Signal von dem Anschluß 47 verarbeitet, so daß während der Austastperiode der Punkttakt DCK&sub1; unterdrückt wird, wodurch das Anwachsen einer Adressenerzeugung in einem Schreib-Adressenzähler 48 während der Austastperiode gestoppt wird. Der Ausgangs-Punkttakt von der Austast-Steuerschaltung 46 wird von dem Schreib-Adressenzähler 48 gezählt, um die Schreibadressen zu erzeugen.
Eine Schreibadresse, die von dem Schreibadressenzähler 48 erzeugt ist, wird über eine Adressenwähleinrichtung 49 beiden Rahmenspeicher 21a und 21b zugeführt. In dem AD-Wandler 44 werden die Eingangsfarbpixelsignale in 2-Bit-Digitalwerte entsprechend ihrer Stufen 0, 1 und 2 in diesem Beispiel umgewandelt und dann als Schreibdaten an beide Rahmenspeichern 21a und 21b über eine Datenwähleinrichtung 51 angelegt. Die aus den Rahmenspeichern 21a und 21b ausgelesenen Ausgänge werden durch eine Daten-Wähleinrichtung 52 zur Eingabe in den 2-Bit-Vergleicher 24 gewählt.
Der Anzeige-Punkttakt DCK&sub2; von dem Punkttaktgenerator 22 wird von dem Bildelementzähler 25 auf 1/n heruntergeteilt. Der frequenzgeteilte Ausgang wird weiter von dem Zeilenzähler 27 auf 1/l heruntergeteilt und wird dann an den Bereichszähler 29, wie in dem Fall aus Fig. 3, angelegt. Die Auslese-Adresse von dem Auslese-Adressenzähler 23 wird über die Adressenwähleinrichtung 49 demjenigen Rahmenspeicher 21a und 21b zugeführt, dem die Schreibadresse nicht zugeführt wird. Bei jedem Kippen eines Flip-Flops 55 bei dem vertikalen synchronisierenden Signal werden die Adressen-Wähleinrichtung 49 und die Daten-Wähleinrichtungen 51 und 52 zwischen ihren Betriebszuständen zum Auswählen der Rahmenspeicher 21a und 21b geschaltet. Wenn die Datenwähleinrichtung 51 den AD-gewandelten Ausgang an den Rahmenspeicher 21a anlegt, führt die Adressen-Wähleinrichtung 49 die Schreibadressen an den Rahmenspeicher 21a zu, um ihn in den Schreibmodus zu bringen und erzeugt gleichzeitig die Ausleseadressen an dem Rahmenspeicher 21b, um ihn in den Lesemodus zu bringen, und die Daten-Wähleinrichtung 52 führt dem Vergleicher 24 den abgegebenen Auslesewert von dem Rahmenspeicher 21b zu.
Dementsprechend werden die Eingangs-TV-Signale in der Reihenfolge Rot-Grün-Blau für jede drei Bildelemente, beginnend an der linken Seite der ersten Zeile auf dem Bildrahmen in den Rahmenspeicher 21a geschrieben. Gleichzeitig wird der Rahmenspeicher 21b ausgelesen und die rot-, grün- und blaufarbigen Pixelsignale werden in binäre Signale für jede drei Bildelemente gewandelt, beginnend mit der linken Seite der ersten Zeile und sie werden sequentiell in das Punktschieberegister 31 geschrieben. Wenn die Bildelementsignale einer Zeile von dem Rahmenspeicher 21b ausgelesen worden sind, werden die Daten in dem Punkt-Schieberegister 31 in der Spalten-Sperr-/Ansteuerungsschaltung 26 gesperrt. Ein Farb-Anzeigefeld 54 besitzt einen l mal n Matrixaufbau von Bildelementen, wobei jeweils drei davon von Farbpixeln mit Rot-, Grün- und Blau-Filtern in einer Zeile gebildet werden. Die rot-, grün- und blaufarbigen Pixelsignalausgänge von der Spalten-Sperr-/Ansteuerungsschaltung 26 werden an den Farbpixeln auf der Zeilenansteuerungsleitung bereitgestellt, die von der Zeilen-Schieberegister-/Ansteuerungsschaltung 28 gewählt wird. Wenn der Rahmenspeicher 21b zweimal ausgelesen worden ist, ergibt sich in diesem Beispiel der Rahmentakt FCK.
In diesem Beispiel wird die Anzeige, wie in Fig. 6 gezeigt, in 27 Farben erzeugt. Der Rahmentakt FCK besitzt eine Frequenz von beispielsweise 60 Hz, wie oben erwähnt. Da die Rahmenspeicher 21, 21b während jeder Rahmenperiode jeweils zweimal ausgelesen werden, besitzt der Anzeige-Punkttakt DCK&sub2; eine Frequenz, die ungefähr zweimal so groß ist, wie die des Schreib-Punkttaktes DCK&sub1;.
Wie oben beschrieben, kann entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Anzeige mit Mehrfach-Helligkeitsabstufung durch Verwendung eines Anzeigefeldes geschaffen werden, das von Binärsignalen angesteuert wird. Dies erlaubt eine einfache digitale Verarbeitung von Anzeigesignalen und ermöglicht somit eine einfache Verarbeitung für eine Anzeige auf dem Anzeigefeld vom Zeilenabtasttyp. Für den Fall einer Verwendung des digitalen Vergleichers 24, wie vorher beschrieben, muß der Rahmenspeicher lediglich M-Bits (wobei 2M größer gleich N ist) für jedes Bildelement für den Fall einer Anzeige mit N-Helligkeitsabstufungen besitzen und dementsprechend ist die benötigte Speicherkapazität klein.

Claims

1. Verfahren zur Anzeige mit Mehrfachhelligkeitsabstufung, bei dem von Bildelementsignalen gebildete Anzeigesignale, die jeweils irgendeine der Stufen von N Helligkeitsabstufungen (wobei N eine ganze Zahl größer gleich 3 ist) anzeigen, auf einem Anzeigefeld angezeigt werden, bei dem jedes Bildelement eine Anzeige mit zwei Helligkeitsstufen vorsieht, wobei jedem Bildelement N-1 mal ein binäres Signal zum Anzeigen eines Rahmens zugeführt wird und das binäre Signal von den N-1 Malen mehrere Male entsprechend dem Wert des Eingangsbildelementsignals auf einen von zwei Werten gesetzt wird, wodurch in einem Rahmen eine Anzeige mit Mehrfachhelligkeitsabstufung vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das binäre Signal erzeugt wird, indem die Stufe P des Eingangsbildelementsignals und die Anzahl CN von Anwendungen jedes binären Signals verglichen wird und das binäre Signal auf einen der zwei Werte gesetzt wird, wenn P > CN ist und auf den anderen wenn P ≤ CN ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen (N-1) Anwendungen des binären Signals auf jedes Bildelement entsprechend zu (N-1) Bereichen, die einen Rahmen bilden, durchgeführt werden.

3. Vorrichtung zur Anzeige mit Mehrfachhelligkeitsabstufung, die ausgerüstet ist mit einem ersten Punkttaktgenerator (22) zum Erzeugen eines ersten Punkttaktes (DCK, DCK&sub2;);

einem Zeilentaktgenerator (HCK);

einem Punktschieberegister (31) mit n-Schiebestufen, dem der erste Punkttakt (DCK, DCK&sub2;) als ein Schiebetakt von dem ersten Punktgenerator (22) zugeführt wird, einer Spaltensperr/ Ansteuerungsschaltung (26) zum Sperren der Inhalte des Punktschieberegisters (31) durch den Zeilentakt (HCK);

einer Zeilenschieberegister/Ansteuerungsschaltung (28) und einem Anzeigefeld (32 54), in dem Bildelemente in der Form einer Matrix mit l Zeilen und n Spalten angeordnet sind, wobei die Bildelemente auf den n Spalten mit jeweils dazu entsprechenden n-Spalten-Ansteuerungsleitungen verbunden sind, wobei die Bildelemente auf den l Zeilen mit jeweils dazu entsprechenden l-Zeilen-Ansteuerungsleitungen verbunden sind, wobei jedes Bildelement durch Eingänge der daran angeschlossenen Spalten- und Zeilenansteuerungsleitungen angesteuert wird, um dementsprechend eine Anzeige vorzusehen, wobei die n-Spaltenansteuerungsleitungen jeweils mit n-Ausgängen der Spalten-Sperr/Ansteuerungs-Schaltung (26) verbunden sind und die l-Zeilenansteuerungsleitungen jeweils mit l-Ausgängen der Zeilenschieberegister/Ansteuerungsschaltung (28) verbunden sind,

einem Rahmenspeicher (21), in dem l·n-Bildelementsignale eines Rahmens als Anzeigesignale gespeichert werden, wobei jedes der Bildelementsignale M-Bits (wobei 2M größer gleich N ist, wobei N eine ganze Zahl größer gleich 3 ist) besitzt, die irgendeine der Stufen von N Helligkeitsabstufungen anzeigen;

einem Auslese-Adressenzähler (23); und

einem Bereichszähler (29);

gekennzeichnet durch

einen Bildelementzähler (25) zum Frequenzteilen des ersten Punkttaktes (DCK, DCK&sub2;) auf 1/n herunter, um den Zeilentakt (HCK) zu erhalten, einen Zeilenzähler (27) zum Frequenzteilen des Zeilentaktes (HCK) auf 1/l herunter, um einen Bereichstakt (VCK) zu erhalten, wobei der Zeilenschieberegister/Ansteuerungsschaltung der Bereichstakt (VCK) als ein Dateneingang von dem Zeilenzähler (27) und der Zeilentakt (HCK) als ein Schiebetakt von dem Bildelementzähler (25) zugeführt wird, wobei der Auslese-Adressenzähler (23) den ersten Punkttakt (DCK, DCK&sub2;) von dem ersten Punkttaktgenerator (22) zählt und den Zählwert als eine Adresse dem Rahmenspeicher (21) zuführt, um sie auszulesen und wobei er durch den Bereichstakt (FCK) von dem Zeilenzähler (27) zurückgesetzt wird, wobei der Bereichszähler (29) den Bereichstakt (FCK) von dem Zeilenzähler zählt; und

einen Vergleicher (24) für M-Bit, der den Zählwert CN des Bereichszählers (29) und den Stufenwert P jedes Bildelementsignalauslesens des Rahmenspeichers (21) vergleicht und ein binäres Signal von einem seiner zwei Werte abgibt, wenn CN > P und ein binäres Signal des anderen Wertes abgibt, wenn CN ≤ P ist, wobei der Binärsignalausgang als ein Dateneingang an das Punkt-Schieberegister (31) angelegt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenspeicher (21) erste und zweite Rahmenspeicher (21a, 21b) umfaßt, wobei jedes Anzeigesignal ein TV-Signal ist, ein zweiter Punkttakt (DCK&sub1;), der von einem zweiten Punkttaktgenerator (56) synchron mit den Bildelementsignalen erzeugt wird, durch einen Schreib-Adressenzähler (48) gezählt wird, der Zählwert des Schreib-Adressenzählers (48) als eine Schreibadresse an einen der ersten und zweiten Rahmenspeicher (21a, 21b) über eine Adressen-Wähleinrichtung (49) angelegt wird, der Zählwert des Ausleseadressenzählers (23) als eine Auslese-Adresse an den anderen Rahmenspeicher der ersten und zweiten Rahmenspeicher (21b, 21a) über die Adressen-Wähleinrichtung (49) angelegt wird, das TV-Signal von einem AD-Wandler (44) in einen digitalen Wert von M-Bit für jedes Bildelementsignal gewandelt wird, der gewandelte digitale Wert als ein Schreibdatenwert über eine erste Wähleinrichtung (51) an einen Speicher der ersten und zweiten Rahmenspeicher (21a, 21b) angelegt wird, dem die Schreibadresse zugeführt wird; der Ausgangs-Auslesewert eines Speichers der ersten und zweiten Rahmenspeicher (21a, 21b), dem die Ausleseadresse zugeführt wird, über eine zweite Wähleinrichtung (52) dem M-Bit Vergleicher (24) zugeführt wird; der zweite Punkt-Takt-Generator (56) und der Schreib-Adressenzähler (48) von einem vertikalen synchronisierenden Signal des TV-Signals synchron gesteuert werden; das vertikale synchronisierende Signal von einem Flip-Flop (55) auf 1/2 heruntergeteilt wird, die ersten und zweiten Wähleinrichtungen (51, 52) und die Adressenwähleinrichtung (49) unter Steuerung des frequenzgeteilten Ausgangs des Flip-Flops (55) geschaltet werden; und die Frequenz des zweiten Punkttaktes (DCK&sub1;) des zweiten Punkt-Taktgenerators (56) ungefähr (N - 1) mal höher als die Frequenz des ersten Punkttaktes (DCK&sub2;, DCK) des ersten Punkttaktgenerators (22) gewählt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das TV-Signal ein Farb-TV-Signal ist, eine dritte Wähleinrichtung (43) von einer Farb-Wähl-Steuerschaltung (45) gesteuert wird, die mit einem Takt einer Frequenz dreimal so hoch wie diejenige der Farbsignale, die jeweils aus roten, grünen und blaufarbigen Pixelsignalen bestehen, arbeitet; die roten, grünen und blauen Farbpixelsignale in dem TV-Signal selektiv über die dritte Wähleinrichtung (43) an den AD-Wandler (44) angelegt werden; jeweils drei der n-Ausgänge der Spalten-Sperr-/Ansteuerungsschaltung (26) den roten, grünen und blauen Farbpixelsignalen entsprechen; und jeweils drei Bildelemente in dem Anzeigefeld (54) durch rote, grüne und blaue Farbpixeln gebildet werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigefeld (32, 54) ein Flüssigkristall-Anzeigefeld ist.