DE69216467T2

DE69216467T2 - Bildanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69216467T2
Application number: DE69216467T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Mogi; Hideki Mori; Minoru Usui; Kouji Yamagishi; Ken Yoshino
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2012-04-17
Also published as: US5844533A; US5465102A; EP0513551A2; DE69216467D1; EP0513551B1; EP0513551A3; US5347294A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Bildanzeigevorrichtung mit einem relativ großen Schirm zur Verwendung in einem Flüssigkristall-Projektor, einem Flüssigkristall-Fernsehgerät usw. Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine Bildanzeigevorrichtung, die einfache Flüssigkristall-Matrixanzeigevorrichtungen, z.B. STN- Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, verwendet.
Es ist erforderlich, daß eine Flüssigkristall- (LCD) Anzeigevorrichtung für ein Fernsehgerät hohe Leistung und gute Qualität, wie z.B. hohe Auflösung, feine Graustufungen, schnelles Ansprechen und hohen Kontrast, aufweisen sollte.
Es gibt zwei Arten von LCD-Anzeigevorrichtungen: eine einfache Matrix- LCD-Vorrichtung und eine TFT-LCD-Vorrichtung. Die TFT-LCD-Vorrichtung wird hinsichtlich der Bildqualität und der Ansprechgeschwindigkeit für besser gehalten. Die einfache Matrix-LCD-Vorrichtung weist die folgenden zwei Unzulänglichkeiten auf:
i) Die Ansprechgeschwindigkeit ist niedrig.
ii) Wegen hoher Einschaltdauer sind der Spielraum klein und der Kontrast niedrig.
Insbesondere ist die Ansprechgeschwindigkeit der einfachen Matrix-LCD- Vorrichtung langsam. Wenn STN-Flüssigkristall verwendet wird, wird die Ansprechgeschwindigkeit niedriger sein, wenn auch der Kontrast verbessert ist.
Da die Qualität eines Bildes durch die Anzahl von Bits bestimmt wird, die ein Steuersignal bilden, das ein Bild definiert, müssen in einer herkömmlichen LCD-Vorrichtung die Größe der Schaltung und die Zahl von Verdrahtungen erhöht werden, um eine hochwertige Anzeige zu bekommen. Wenn in einer Flüssigkristall-Treiberschaltung, die ein Bild auf einem LCD mit Graustufen mittels Pulsbreitenmodulation anzeigt, z.B. die Zahl der Bits des Steuersignals vermindert werden kann, werden die Zahl der Verdrahtungen und die Größe der Schaltung ebenfalls vermindert werden, was folglich geringere Kosten der Vorrichtung gewährleistet. Es ist jedoch schwer, die Qualität eines Bildes zu verbessern, ohne die Zahl der Bits zu erhöhen. Zu einem Beispiel des Standes der Technik siehe EP-A-0 34941.
Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer einfachen Matrixstruktur zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Ansprechgeschwindigkeit und ein Bild hoher Qualität zustandebringen kann.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, wird erfindungsgemäß eine Bildanzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zur Verfügung gestellt. Unbeanspruchte Ausführungen bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
Bei dem obigen Aufbau vergleicht die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung Anzeigedaten für den momentanen Schirm mit denen für den unmittelbar vorangehenden Schirm, erzeugt nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses für N Male Graustufendaten und präsentiert ein Graustufenbild auf der Grundlage der Graustufendaten. Das Ansprechen von Flüssigkristallen kann folglich bedeutend verbessert werden. Auch wenn z.B. STN-Flüssigkristalle verwendet werden, ist die Verbesserung des Ansprechens ohne Verminderung des Kontrasts möglich. Die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung kann daher selbst mit einer einfachen Matrixstruktur schnelles Ansprechen und hohe Bildqualität zustandebringen.
Da erwünschte Graustufen durch N-maliges Anzeigen erlangt werden können, kann die Ansprechgeschwindigkeit erhöht werden, während die Zahl übertragener Bits reduziert wird.
Diese Erfindung kann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.

Inhalt der Zeichnungen:

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau eines Flüssigkristallprojektors gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines A/D-Umsetzers in einer in Fig. 1 gezeigten Bildanzeigevorrichtung zeigt.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in der Bildanzeigevorrichtung.
Fig. 4 ist eine Wellenform zur Erklärung der Umwandlung eines Graustufen- (Gradations) Signals in der Bildanzeigevorrichtung.
Fig. 5 ist eine Wellenform zur Erklärung der Ansprechgeschwindigkeit der Bildanzeigevorrichtung.
Fig. 6A bis 6G sind Wellenformen zur Erklärung der Graustufensignale der Bildanzeigevorrichtung.
Fig. 7 ist ein Diagramm das erklärt, daß Abtastelektroden der Bildanzeigevorrichtung in Einheiten von zwei Elektroden getrieben werden.
Fig. 8 ist ein spezifisches Blockschaltbild, das die Bildanzeigevorrichtung veranschaulicht.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das den Aufbau einer ROM-Tabelle in der Bildanzeigevorrichtung zeigt.
Fig. 10 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Spannungswählers in der Bildanzeigevorrichtung zeigt.
Fig. 11 zeigt Spannungspegel von Abtast- und Signalelektroden-Treibsignalen in der Bildanzeigevorrichtung.
Fig. 12 ist eine Wellenform zur Erklärung der Funktion der Bildanzeigevorrichtung.
Fig. 13A bis 13J sind Wellenformen zur Erklärung der Funktionen der Bildanzeigevorrichtung.
Fig. 14 ist eine Darstellung, die zeigt, daß ein 5-Bit Graustufensignal in ein 3-Bit Signal umgewandelt wird.
Fig. 15 ist eine Wellenform zur Erklärung der Funktion der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Fig. 16 ist ein Diagramm, das erklärt, wie Abtastelektroden in der Bildanzeigevorrichtung getrieben werden.
Fig. 17A bis 17E sind Wellenformen zur Erklärung der Funktion der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das den Schaltungsaufbau der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 19 ist ein Diagramm, das eine in einem ROM zu speichernde Bilddatentabelle zeigt.
Fig. 20 ist ein Diagramm, das den Zustand von Bilddaten zeigt, der sich mit der Änderdung des Rahmens verändert.
Fig. 21 ist ein Blockschaltbild, das einen Schaltungsaufbau gemäß der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 22 ist ein Diagramm, das den Inhalt eines Identifizierungssignals zeigt, das von einem in Fig. 21 gezeigten Komparator auszugeben ist.
Fig. 23 ist ein Diagramm, das die Funktion eines in Fig. 21 gezeigten Selektors zeigt.
Fig. 24 ist ein Diagramm, das die Korrelation zwischen Eingabedaten eines Adressendecoders in Fig. 21 und aus dem ROM zu lesenden Bilddaten zeigt.
Die erste Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun mit Verweis auf Fig. 1 bis 17 beschrieben.
Eine Vorrichtung gemäß dieser Ausführung ist ein Flüssigkristallprojektor, der Licht von einer einzigen Lichtquelle in Komponenten von R (rot), G (grün) und B (blau) trennt, die Komponenten jeweils auf drei Flüssiganzeigemodule abstrahlt und auf den einzelnen Flüssiganzeigemodulen angezeigte Bilder kombiniert, um das sich ergebende Bild auf einem Schirm anzuzeigen.
Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau eines Flüssigkristallprojektors 1. In Fig. 1 umfaßt der Flüssigkristallprojektor 1 eine Bildanzeigeeinrichtung 2 und ein optisches System 4. Die Bildanzeigeeinrichtung 2 zeigt Videosignale der drei Farben R, G und B auf den jeweiligen drei Flüssigkristallplatten an. Das optisches System 4 kombiniert die auf den R, G und B Flüssigkristallplatten angezeigten Bilder durch Reflexion und/oder Durchlassung des Lichts von einer Lichtquelle und projiziert mit einer Projektionslinse das vergrößerte zusammengesetzte Bild auf einen Schirm 3.
Die Bildanzeigeeinrichtung 2 umfaßt eine Zeitsteuerung 11, einen A/D- Umsetzer 12, eine R-Anzeigesteuerung 13, eine G-Anzeigesteuerung 14, eine B-Anzeigesteuerung 15, einen R-Flüssigkristallanzeige- (LCD) Abschnitt 16, einen G-LCD-Abschnitt 17 und einen B-LCD-Abschnitt 18.
Die Zeitsteuerung 11 erzeugt verschiedene Zeitsignale und liefert die Signale an die einzelnen Schaltungen. Der A/D-Umsetzer 12 wandelt ein Videosignal von einer Videosignalquelle auf der Basis eines Abtasttakts φs in ein digitales Signal um, das aus vorbestimmten Bits (z.B. fünf Bits) besteht. Die R-, G- und B-Anzeigesteuerungen 13, 14 und 15 steuern die Anzeige auf den R-, G- und B-Flüssigkristallplatten nach Maßgabe eines Steuersignals von der Zeitsteuerung 11. Die R-, G- und B-LCD-Abschnitte 16, 17 und 18 treiben die R-, G- und B-Flüssigkristallplatten als Reaktion auf die Ausgänge der R-, G- und B-Anzeigesteuerungen 13, 14 und 15. Die ausführliche Erklärung der Bildanzeigevorrichtung 2 erfolgt später mit Verweis auf Fig. 9.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau des A/D-Umwandlungsabschnitts für die Farbe B im A/D-Umsetzer 12 zeigt. Die A/D-Umwandlungsabschnitte für R und G besitzen im wesentlichen denselben Aufbau wie der A/D-Umwandlungsabschnitt für B. In Fig. 2 umfaßt ein Bezugsspannungsgenerator 101 31 in Reihe geschaltete Widerständer r1, die gleiche Widerstandswerte aufweisen, zwischen den Quellenspannungen RHH und RLL, um 30 verschiedene Bezugsspannungen an Verbindungspunkten davon zu erlangen. Die von dem Bezugsspannungsgenerator 101 ausgegebenen Bezugsspannungen werden jeweils an Bezugsspannungsanschlüsse R1L bis R15L und R1H bis R15H in Komparatoren B1 bis B15 angelegt. Jedem der Komparatoren B1 bis B15 wird der Abtasttakt φs und ein Auswahlsignal φp zum Auswählen einer Bezugsspannung für jedes Halbbild (Fig. 11b) zugeführt. Weiter wird ein von einem Videoverstäker (nicht gezeigt) in der vorangehenden Stufe empfangenes Videosignal an Dateneingabeanschlüsse I1 bis I15 der Komparatoren B1 bis B15 angelegt.
Als Reaktion auf das Auswahlsignal φp wählen die Komparatoren B1 bis B15 abwechselnd die erste oder zweite Bezugsspannung und vergleichen das Videosignal mit der gewählten Bezugsspannung, um das Vergleichsergebnis als Reaktion auf den Abtasttakt φs an einen Codierer 102 auszugeben. Der Codierer 102 codiert Ausgänge X1 bis X15 der jeweiligen Komparatoren B1 bis B15 und schickt die codierten Daten als 5-Bit Bilddaten D1 bis D5 an die Anzeigesteuerungen 13, 14 und 15.
Wie oben beschrieben werden in den Komparatoren B1 bis B15 die verglichenen Bezugsspannungen für jedes Halbblid umgeschaltet, und die Videoeingangssignale selbst mit demselben Pegel werden manchmal in verschiedene Daten umgesetzt. Die Ausgangsdaten der Komparatoren B1 bis B15 werden durch den Codierer 102 codiert, um 5-Bit Daten D1 bis D5 hervorzubringen, die wiederum den Anzeigesteuerungen 13, 14 und 15 zugeführt werden. Wenn die Videosignale desselben Pegels in die Komparatoren B1 bis B15 eingegeben werden, können folglich die Daten D1 bis D15 verschiedene Werte für ein gerades und ungerades Halbblid aufweisen.
Fig. 3 stellt ein Blockschaltbild der LCD-Abschnitte 16, 17 und 18 dar, zeigt aber nur den R-LCD-Abschnitt als einen Repräsentanten, weil diese drei Systeme für R, G und B aus derselben Schaltung bestehen. Wie in Fig. 3 gezeigt umfaßt der R-LCD-Abschnitt: eine Flüssigkristaliplatte 20, die in einen oberen und unteren Teil 20A und 20B geteilt ist; einen Abtasttreiber 21 zum Treiben der Abtastelektroden der oberen Flüssigkristallplatte 20A; einen Abtasttreiber 22 zum Treiben der Abtastelektroden der unteren Flüssigkristallplatte 20B und Signaltreiber 23 und 24 zum Treiben von Signalelektroden als Reaktion auf den Ausgang der R-Anzeigesteuerung 13.
Die Abtasttreiber 21 und 22 legen Abtastsignale an die Abtastelektroden der oberen und unteren Flüssigkristallplatte 20A bzw. 20B an. Die Signaltreiber 23 und 24 legen Videosignale an die Signalelektroden der Flüssigkristallplatten 20A und 20B an, um dadurch die Graustufen (Gradation) von Flüssigkristallpixels zu steuern, wo die Abtastelektroden die Signalelektroden kreuzen.
Die Graustufendaten von der R-Anzeigesteuerung 13 werden durch die Signaltreiber 23 und 24 der Pulsbreitenmodulation (PWM) unterzogen. Das heißt, Signale mit einer von 16 Pulsbreiten, die den Graustufendaten entsprechen, werden durch die Signaltreiber 23 und 24 vorbereitet und dann den zugehörigen Signalelektroden zugeführt, um dadurch den Kontrast der Anzeigepixels auf den gewählten Abtastelektroden zu bestimmen.
Die oben beschriebene Operation wird jedesmal wiederholt, wenn die gewählten Abtastelektroden gewechselt werden.
Die technischen Merkmale dieser Ausführung werden nun kurz zusammengefaßt.

(1) Einstellen der Bildfrequenz größer als die normale.

In einer Bildanzeigevorrichtung wird die Periode zum Abtasten des ganzen Schirms "ein Bild" genannt, und sein Zyklus (Bildfrequenz) ist im allgemeinen 60 Hz, weil ein Schirm in eines Halbbild eines Videosignals angezeigt wird. Die Bildanzeigevorrichtung 2 der Ausführung tastet die Flüssigkristallplatte 20 viermal in 1/60 Sekunde ab und zeigt ein Bild viermal in der üblichen Einbild-Periode (1/60 Sekunde) an. Die Bildfrequenz ist bei dieser Ausführung daher 240 Hz. Um diese Viermal-Anzeige zustandezubringen, werden in dieser Ausführung die Anzeigesteuerungen 13, 14 und 15 jeweils mit Bildspeichern (RAM-A, RAM-B, RAM-C und RAM-D) versehen, so daß in dem Speicher vorübergehend gespeicherte Daten während einer üblichen Bildperiode viermal zu gegebenen Zeitpunkten ausgelesen werden. Es ist anzumerken, daß zwei Halbbilder eines Videosignals ebenfalls als "Bild" bezeichnet werden und der Begriff "Bild" in dieser Beschreibung verwendet wird, sowohl eine Abtastung der Flüssigkristallplatte als auch zwei Halbbilder eines Videosignals zu meinen.

(2) Verwendung zweigeteilter Flüssigkristallplatten.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist die Flüssigkristallplatte in die obere und untere Flüssigkristallplatte 20A und 20B zweigeteilt. Die Abtasttreiber 21 und 22 werden bereitgestellt, um die obere Flüssigkristallplatte 20A bzw. die untere Flüssigkristallplatte 20B zu treiben, um die Abtastelektroden der Flüssigkristallplatte 20A und die der Flüssigkristallplatte 20B auszuwählen. Diese Manipulation kann die Einschaltdauer auf die Hälfte reduzieren, was die Auswahlzeit für eine Abtastung verdoppelt. Um die Abtastelektroden der oberen und unteren Flüssigkristallplatte 20A und 20B gleichzeitig auszuwählen, sollten z.B. Daten der Abtastelektrode X1 und Daten der Abtastelektrode X241 zu einer Zeit erlangt werden, was erfordert, daß wenigstens eine der Daten aus einem Speicher auszulesen ist. Gemäß dieser Ausführung wird dieser Speicher durch die vorerwähnten RAM-A, RAM-B, RAM-C und RAM-D gebildet.

(3) Umwandeln der Werte von Graustufensignalen mittels einer ROM-Tabelle, um die Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristallplatte zu erhöhen.

In dem Fall, wo das Graustufensignal eines bestimmten Pixels auf der Flüssigkristallplatte 20 in einem Bild "2" ist und im nächsten Bild "10" wird, wie in Fig. 4 gezeigt, ist die Ansprechgeschwindigkeit des Flüssigkristalls langsam, so daß die Graustufe dieses Pixels weich von "2" nach "10" verändert wird. Dies verzögert die Graustufe dieses Pixeis, um "10" zu erreichen, wie durch die feste Linie in Fig. 4 angedeutet.
Gemäß dieser Ausführung wird folglich das ursprüngliche Graustufensignal, das die Graustufe "10" angibt, in ein Graustufensignal umgewandelt, das z.B. die Graustufe "16" darstellt, in Fig. 4 mit einer gebrochenen Linie gezeigt, um dadurch die Anprechgeschwindigkeit zu verbessern. Desgleichen wird, wenn das Graustufensignal eines bestimmten Pixels in einem Bild "10" ist und im nächsten Bild "3" wird, das ursprüngliche Graustufensignal "3" in ein Graustufensignal "0" umgewandelt, in Fig. 4 durch eine gebrochene Linie gezeigt, um die Ansprechgeschwindigkeit des Flüssigkristall zu verbessern.
Um die obige Umwandlung von Graustufensignalen durchzuführen, wird ein ROM mit einer ROM-Tabelle versehen, die die Graustufenwerte des vorherigen Bildes und die des momentanen Bildes in Verbindung miteinander enthält, so daß die Umwandlung der Graustufensignale mit Bezug auf die ROM-Tabelle durchgeführt wird, um die Umwandlung zu beschleunigen. Wenn z.B. der Wert des vorherigen Bildes "0" und der Wert des momentanen Bildes "0" ist, wird der Tabellenwert auf "0" gesetzt, während, wenn der Wert des vorherigen Bildes "2" und der Wert des momentanen Bildes "10" ist, der Tabellenwert auf "15" gesetzt wird. Auf diese Weise werden die Anzeigedaten (Graustufensignale) eines Videosignals nicht direkt an die Flüssigkristallplatte angelegt, sondern mittels der ROM-Tabelle modifiziert, bevor sie der Flüssigkristallplatte zugeführt werden.
In dem Fall, wo die Graustufe des momentanen Bildes "10" ist und der Graustufe nach Umwandlung durch die ROM-Tabelle "15" gegeben wird, ist, wenn die Graustufe des nächsten Bildes "10" ist, die Graustufe des vorherigen Bildes "10" und die des momentanen Bildes ist "10". Als Folge würden z.B. die Daten "10" aus der ROM-Tabelle gelesen werden.
Angenommen, daß es ausreicht, einfach die Ansprechgeschwindigkeit zu erhöhen, kann das Verfolgen der Graustufendaten der tatsächlich angezeigten Graustufe verbessert werden, indem der Maximalwert eines Graustufensignals gegeben wird, wenn der Wert des momentanen Graustufensignals größer als der vorherige Wert ist, und der Minimalwert gegeben wird, wenn der momentane Wert kleiner als der vorherige ist. In diesem Fall würde jedoch ein Überschwingen oder Unterschwingen auftreten. Tatsächlich müssen daher die Optimalwerte durch Simulation oder dergleichen erlangt und im voraus in der ROM-Tabelle gespeichert werden. Da sich die Optimalwerte mit der Temperatur verändern, können mehrere ROM-Tabellen in Verbindung mit verschiedenen Temperaturen bereitgestellt werden.

(4) Ändern der Bitzahl eines Graustufensignals.

Wenn das durch den A/D-Umsetzer 12 erlangte Graustufensignal ein 5-Bit Parallelsignal ist, würden normalerweise die peripheren Schaltungen das 5-Bit Parallelsignal verarbeiten. Für die LCD-Abschnitte 16, 17 und 18 ist es erwünscht, daß die Zahl benötigter Verdrahtungen reduziert wird. Gemäß dieser Ausführung wird daher das durch den A/D-Umsetzer 12 erlangte 5-Bit Graustufensignal mittels des folgenden Verfahrens in ein 3-Bit Signal umgewandelt, um die Zahl von Verdrahtungen zu reduzieren.
Wenn das durch den A/D-Umsetzer 12 erlangte Graustufensignal z.B. eine Graustufe von "5" angibt, wird nach dem Stand der Technik ein einziges Signal (Impuls) in einer Halbbildperiode (1/60 Sekunde) an eine Signalelektrode angelegt. Im Gegensatz dazu teilt diese Ausführung eine Halbbildperiode (1/60 Sekunde) in vier Bildperioden (1/240 Sekunde), wie im Abschnitt des Merkmals (1) erklärt. In jedem Bild wird einer einzigen Signalelektrode ein Treibsignal zugeführt, um die Summe der Pulsbreiten der vier Treibsignale, die während einer Halbbildperiode an den Flüssigkristall anzulegen sind, auf einen Wert zu setzen, der der Graustufe "5" entpricht. Da die Funktion des Flüssigkristalls von dem Effektivwert der angelegten Spannung abhängt, bewirkt diese Technik nicht, daß sich der Wert der Signale, die während eines Haibbildes an den Flüssigkristall anzulegen sind, von dem. beim Stand der Technik erlangten unterscheidet, was es möglich macht, die gewünschte Graustufe bereitzustellen. Folglich kann der Wert der einzelnen an die Signalelektrode anzulegenden Signale auf etwa 1/4 des herkömmlichen Wertes reduziert werden, und die Zahl der Bits eines Graustufensignals kann von fünf Bits auf drei Bits verringert werden.
Das Obige wird spezifisch mit Verweis auf Fig. 6A bis 6G beschrieben, worin die Graustufensignale für nur eines der Pixeis gezeigt werden. Die festen Linien in Fig. 6A bis 6G stellen Wellenformen eines herkömmlichen Graustufensignals dar (Bildfrequenz 60Hz), und die gebrochenen Linien stellen die Wellenformen eines erfindungsgemäßen Graustufensignals dar (Bildfrequenz 240 Hz).
Wenn die anzuzeigende Graustufe "1" ist, wird nach dem Stand der Technik ein Impuls mit einer Pulsbreite, die der Graustufe "1" entspricht, an die Signalelektroden angelegt, wie in Fig. 6A gezeigt. Gemäß dieser Ausführung wird ein Impuls mit einer Pulsbreite, die der Graustufe "1" entspricht, an die Signalelektroden in einem Bild (1/240 s) angelegt, und in den anderen drei Bildern wird kein Impuls angelegt, wie in Fig. 6B gezeigt.
Wenn die anzuzeigende Graustufe "20" ist, wird nach dem Stand der Technik ein Impuls mit einer Pulsbreite, die der Graustufe "20" entspricht, an die Signalelektroden angelegt, wie in Fig. 6C gezeigt. Gemäß dieser Ausführung wird jedoch ein Impuls mit einer Pulsbreite, die der Graustufe "5" entspricht, in jedem Bild an die Signalelektroden angelegt, wie in Fig. 6D gezeigt. Die Summe der Pulsbreiten der Impulse, die während eines Halbbildes an die Signalelektroden anzulegen sind, wird ein Wert, der der Graustufe "20" entspricht.
Wenn die anzuzeigende Graustufe "21" ist, wird nach dem Stand der Technik ein Impuls mit einer Pulsbreite, die der Graustufe "21" entspricht, an die Signalelektroden angelegt, wie in Fig. 6E gezeigt. Im Gegensatz dazu wird gemäß dieser Ausführung ein Impuls mit einer Pulsbreite, die der Graustufe "6" entspricht, in einem Bild (1/240 s) an die Signalelektroden angelegt, und ein Impuls mit einer Pulsbreite, die der Graustufe "5" entspricht, wird in den anderen drei Bildem angelegt, wie in Fig. 6F gezeigt. Die Summe der Pulsbreiten der während eines Halbbildes an die Signalelektroden anzulegenden Impulse wird folglich ein Wert, der der Graustufe "21" entspricht.
Wenn die anzuzeigenden Graustufen im Bereich von "28" und "31" (voll) liegen, wird erfindungsgemäß ein Impuls mit einer Pulsbreite, die der maximalen Graustufe "7" entspricht, die durch drei Bits dargestellt werden kann, in jedem Bild an die Signalelektroden angelegt, wie in Fig. 6G gezeigt. Das heißt, da in dieser Ausführung ein 3-Bit Graustufensignal verwendet wird, wird, wenn die ursprüngliche Anzeigegraustufe zwischen "21" und "31" liegt, ein Signal mit der in Fig. 6G gezeigten Wellenform an die Signalelektroden angelegt, um die Graustufe von "28" darzustellen.

(5) Treiben von Abtastelektroden paarweise

Angenommen, daß es insgesamt 480 Abtastelektroden gibt, wie in Fig. 7 gezeigt, weil wegen der zweigeteilten Flüssigkristallplatte 20 240 Abtastelektroden in einer Bildperiode getrieben werden. Im Fall einer CRT wird eine sogenannte Zeilensprungabtastung durchgeführt, so daß in einem Halbblid Zeilen mit ungeraden Nummern und im nächsten Halbbild Zeilen mit geraden Nummern abgetastet werden. Wenn in einer LCD- Vorrichtung die Einschaltdauer hoch ist, fällt der Betriebsspielraum (Treibspannungsverhältnis) unerwünscht ab. Gemäß dieser Ausführung wird daher in einem Bild eine Zeile 2 zusammen mit einer Zeile 1 abgetastet, und eine Zeile 4 wird zusammen mit einer Zeile 3 abgetastet. Im nächsten Halbbild wird die Kombination verändert, so daß die Zeile 3 zusammen mit der Zeile 2 abgetastet wird und eine Zeile 5 zusammen mit der Zeile 4 abgetastet wird.

(6) Bereitstellen einer Nullvorspannungsperiode in jeder Bildperiode.

Ein Fernsehsignal hat eine Vertikalaustastperiode, während der keine Anzeigedaten vorhanden sind. Gemäß der herkömmlichen Bildanzeigevorrichtung werden in der Vertikalaustastperiode die Abtastelektroden und die Signalelektroden auf demselben Potential (null-vorgespannt) gehalten. Bei der Flüssigkristallplatte, die wie in dieser Ausführung mit einer Bildfrequenz von 240 Hz getrieben wird, wurde aber durch Versuche bestätigt, daß die Anzeige nachteilig beeinflußt werden würde, wenn sich die Nullvorspannungsperioden in einem Bild konzentrieren würden.
Gemäß dieser Ausführung werden die Nullvorspannungsperioden auf die einzelnen Bilder verteilt, um die Konzentration dieser Periode in einem Bild zu vermeiden, um den nachteiligen Einfluß auf die Anzeige zu verhindern. Die Nullvorspannungsperioden werden einfach auf die einzelnen Bilder verteilt und sind dieselben wie beim Stand der Technik, so daß der Betriebsspielraum der Flüssigkristallplatte nicht abfallen wird.
In dieser Ausführung werden die Nullvorspannungsperioden mittels der Bildspeicher (RAM-A, RAM-B, RAM-C und RAM-D) verteilt, die dazu dienen, die Bildfrequenz um das Vierfache der herkömmlichen zu erhöhen. Wenn die Datenanzeige mit aus einem Bildspeicher ausgelesenen Daten durchgeführt wird, ist es theoretisch möglich, ein Bild ohne eine Vertikalaustastperiode anzuzeigen. Mit anderen Worten, ein Halbblid muß nur in vier gleiche Teile geteilt werden, während denen die Flüssigkristallplatte getrieben werden soll. Beim Stand der Technik ist ein Halbbild 262.5H (H: Horizontalabtastperiode), und das gleichmäßige Teilen dieser Periode durch vier ergibt einen gebrochenen Wert von 65.625H. Es ist unpraktisch, ein solches gebrochenes Timing bereitzustellen. In dieser Hinsicht treibt diese Ausführung den Flüssigkristall bei einem Zeittakt, der ein ganzzahliges Vielfaches von 1H ist, und spannt den Flüssigkristall in der restlichen Periode mit Null vor.
Gemäß dieser Ausführung gibt es 480 Abtastzeilen, wie in Fig. 7 gezeigt, und die Abtastelektroden werden für die obere und untere Flüssigkristallplatte 20A und 20B der zweigeteilten Flüssigkristallplatte 20 paarweise ausgewählt. Da die Auswahldauer pro Zeile 1/2H beträgt, beträgt die Anzeigedauer für ein Bild
120 x (1/2) x 4 = 240H.
Die Dauer einer Halbbildperiode, die nicht für Daten verwendet wird, ist
262.5H - 240H = 22.5H.
Die Nullvorspannungsperiode pro Bild ist folglich
22.5H ÷ 4 = 5.265H.

SPEZIFISCHE AUSFÜHRUNG

Fig. 8 bis 17 zeigen eine spezifische Ausführung einer Bildanzeigevorrichtung mit den oben erklärten Merkmalen (1) bis (6).
Zuerst wird der Aufbau dieser Ausführung beschrieben. Die Bildanzeigevorrichtung 2 umfaßt drei Schaltungen für R (rot), G (grün) und B (blau), und diese drei Schaltungen haben hier im wesentlichen denselben Aufbau. Fig. 8 zeigt folglich die Schaltung für R als einen Repräsentanten.
Die Bildanzeigevorrichtung 2 umfaßt eine Zeitsteuerung 11 zum Erzeugen verschiedener Zeitsignale und Erzeugen eines Steuersignals auf der Basis der Zeitsignale, Anzeigesteuerungen 51 und 52 zum Ausführen der Anzeigesteuerung nach Maßgabe des Steuersignals von der Zeitsteuerung 11, Signaitreiber 23 und 24 zum Treiben einer Flüssigkristallplatte 20 zur Graustufenanzeige als Reaktion auf die Ausgänge der Anzeigesteuerungen 51 und 52, sowie Abtasttreiber 21 und 22 zum Treiben der Flüssigkristallplatte auf der Basis eines vorbestimmten Timings. Die Zeitsteuerung 11 und die Anzeigesteuerung 51 verarbeiten ein 5-Bit Signal, während die Signaltreiber 23 und 24 und die Abtasttreiber 21 und 22 ein 3-Bit Signal verarbeiten.
Die Zeitsteuerung 11 umfaßt: einen V-Zähler 62; einen Zeittaktgenerator 63; einen spannungsgesteuerten Oszillator (OSC) 64; eine PLL- Schaltung 67, die einen Phasenkomparator 65 und einen H-Zähler 66 einschließt; einen Zeittaktgenerator 68 und eine Steuereinheit 69. Der V-Zähler 62 zählt ein Vertialsynchronsignal φv. Der Zeittaktgenerator 63 erzeugt verschiedene Vertikalzeittakte auf der Basis des Ausgangs des V-Zählers. Die PLL-Schaltung 67 vergleicht die Phase eines Honzontalsynchronsignals φH mit der eines durch Frequenzteilung des Ausgangs des OSC 64 erlangten Signals und verriegelt die Phasen. Der Zeittaktgenerator 68 erzeugt verschiedene Horizontalzeittakte auf der Basis des Ausgangs des H-Zählers 66 der PLL-Schaltung 67. Die Steuereinheit 69 erzeugt verschiedene Steuersignale auf der Basis der Ausgänge der Zeittaktgeneratoren 63 und 68. Die Steuereinheit 69 gibt ein D/D-Steuersignal aus und gibt ein Auswahlsignal φp, das für jedes einzelne Halbbild invertierte "1" und "0" aufweist, an den A/D- Umsetzer 12, ein Umkehrungssignal φf, das für jede 1H (H: Horizontalabtastperiode) invertierte "1" und "0" aufweist, an die Abtasttreiber 21 und 22 sowie ein Nullvorspannungs-Steuersignal EC an die Spannungswähler 92 und 93 aus, um die Nullvorspannung einzustellen.
Der Ausgang des A/D-Umsetzers 12 wird an die Anzeigesteuerung 51, die die obere Flüssigkristallplatte 20A steuert, und an die Anzeigesteuerung 52 angelegt, die die untere Flüssigkristallplatte 20B steuert. Das in der Steuereinheit 69 erzeugte Steuersignal DD wird den Anzeigesteuerungen 51 und 52 zugeführt. Die Anzeigesteuerung 51 hat denselben Aufbau wie die Anzeigesteuerung 52, besitzt aber Betriebstakte für die internen Schaltkreise, die sich von denen der Steuerung 52 unterscheiden.
Die Anzeigesteuerung 51 umfaßt einen OP- (Operations) Decoder 71, ein Schieberegister (SIM (Speicher mit seriellem Eingang) -A) 72, einen Bildspeicher (RAM-A) 73, einen Bildspeicher (RAM-B) 74, ein Schieberegister (SOM (Speicher mit seriellem Ausgang) -A) 75, ein Schieberegister (SOM-B) 76 und ein ROM 77. Der OP-Decoder 71 decodiert das D/D- Steuersignal von der Zeitsteuerung 11, um Schreibfreigabesignale WEA WEB zum Freigeben des Datenschreibens in den Bildspeicher 73 und den Bildspeicher 74 sowie einen Leseimpuls RS auszugeben. Das Schieberegister 72 hält 5-Bit digitale Videodaten RD für R (rot) nach Umwandlung flir eine Abtastzeile. Der Bildspeicher 73 speichert nacheinander die Daten RD für eine im Schieberegister 72 gehaltene Abtastzeile als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEA. Der Bildspeicher 74 speichert nacheinander die Daten RD für im Schieberegister 72 gehaltene 1H als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEB. Das Schieberegister 75 liest als Reaktion auf den Leseimpuls RS Videodaten für eine Abtastzeile aus dem Bildspeicher 73 aus, um sie in serielle Daten umzuwandeln. Das Schieberegister 75 liest als Reaktion auf den Leseimpuls RS Videodaten für eine Abtastzeile aus dem Bildspeicher 74 aus, um sie in serielle Daten umzuwandeln. Das ROM 77 umfaßt eine ROM- Tabelle 100, wie in Fig. 9 gezeigt, und vergleicht nacheinander die Videodaten des vorherigen Bildes mit denen des momentanen Bildes, wobei die in dem Schieberegistern 75 und 76 gespeicherten Daten als Adressen verwendet werden.
Die Anzeigesteuerung 52 umfaßt einen OP-Decoder 81, ein Schieberegister (SIM-B) 82, einen Bildspeicher (RAM-C) 83, einen Bildspeicher (RAM-D) 84, ein Schieberegister (SOM-C) 85, ein Schieberegister (SOM-D) 86 und ein ROM 87. Der OP-Decoder 81 decodiert das D/D-Steuersignal von der Zeitsteuerung 11, um Schreibfreigabesignale WEC und WED zum Freigeben des Datenschreibens in den Bildspeicher 83 und den Bildspeicher 84 sowie einen Leseimpuls RS auszugeben. Das Schieberegister 82 hält 5-Bit digitale Videodaten RD für R (rot) nach Umwandlung für eine Abtastzeile. Der Bildspeicher 83 speichert nacheinander die Daten RD für eine im Schieberegister 82 gehaltene Abtastzeile als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEC. Der Bildspeicher 84 speichert nacheinander die Daten RD für eine im Schieberegister 82 gehaltene Abtastzeile als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WED. Das Schieberegister 75 liest als Reaktion auf den Leseimpuls RS Videodaten für eine Abtastzeile aus dem Bildspeicher 83 aus, um sie in serielle Daten umzuwandeln. Das Schieberegister 86 liest als Reaktion auf den Leseimpuls RS Videodaten für eine Abtastzeile aus dem Bildspeicher 84 aus, um sie in serielle Daten umzuwandeln. Das ROM 87, das die ROM- Tabelle 100 enthält, liefert die in der ROM-Tabelle 100 gehaltenen Daten an den Signaltreiber 56, und vergleicht nacheinander die Videodaten des vorherigen Bildes mit denen des momentanen Bildes, wobei die in den Schieberegistern 85 und 86 gespeicherten Daten als Adressen verwendet werden.
Angenommen, daß es 736 Pixels der Flüssigkristallplatte 20 pro Abtastzeile gibt, dann sind die Schieberegister (SIM-A) 72 und (SIM-B) 82 jeweils 736-stufige Schieberegister Die in den Schieberegistern 72 und 82 gespeicherten Daten werden in die Bildspeicher (RAM-A) 73, (RAM-B) 74, (RAM-C) 83 und (RAM-D) 84 eingegeben. Diese Operation wird später beschrieben werden.
Die aus dem ROM 77 ausgelesenen Daten werden an den Signaltreiber 23 ausgegeben, während die aus dem ROM 87 ausgelesenen Daten an den Signaltreiber 24 ausgegeben werden. Basierend auf den aus den ROMS 77 87 gelesenen 3-Bit Daten liefern die Signalelektrodentreiber 23 und 24 Graustufensignale an die Signalelektroden der Platten 20A und 20B. Die Zahl der Bits des Graustufensignals ist in den Anzeigesteuerungen 51 und 52 5 Bits.
Der Abtastelektrodentreiber 21 treibt Abtastelektroden der Flüssigkristallplatte 20 mit dem in Fig. 15 gezeigten Timing, das später erörtert werden wird.
Es gibt 736 Pixels der Flüssigkristallplatte 20 pro Abtastzeile, und drei solcher Platten mit je 480 Abtastelektroden werden für R, G und B verwendet. Die Zahl der Pixels eines zu projizierenden Bildes ist in diesem Fall
Anzahl der Pixels = 480 x 736 x 3.
Die Menge der durch die Anzeigesteuerungen zu verarbeitenden Daten ist
Datenmenge = (Anzahl der Pixels) x 5 (Bits).
Die Einschaltdauer der Flüssigkristallplatte 20 ist
Einschaltdauer = 1/480 x 2 (für zweigeteilte Flüssigkristallplatte 20) x 2 (für zwei gleichzeitig gewählte Abtastelektrodenzeilen) = 1/120.
Fig. 9 zeigt den Aufbau der in jedem der ROMs 77 und 87 gespeicherten ROM-Tabelle 100.
Die ROM-Tabelle 100 ist eine Tabelle, die zum Umwandeln der Graustufensignale, um die Ansprechgeschwindigkeit des Flüssigkristalls zu verbessern, und Umwandeln der Bitzahl jedes Graustufensignals vorbereitet wird, wie in den früheren Abschnitten der Merkmale (3) und (4) erörtert. Die ROM-Tabelle 10 besitzt die folgenden Merkmale.
Die Werte (0 bis 31) eines 5-Bit Graustufensignals in dem vorherigen Bild des Videosignals werden den Vertikaladressen in der ROM-Tabelle 100 zugewiesen, und die Werte (0 bis 31) eines 5-Bit Graustufensignals in dem momentanen Bild eines Videosignals werden den Horizontaladressen zugewiesen. In den einzelnen Einträgen der ROM-Tabelle 100 werden datenkonvertierte Werte gespeichert. Jeder datenkonvertierte Wert umfaßt vier 3-Bit Graustufendaten 0 (kleinster mit drei Bits darstellbarer Wert) bis 7 (größter mit drei Bits darstellbarer Wert). Die datenkonvertierten Werte sind ein Satz von 3-Bit Graustufendaten, der bestimmt ist, die Ansprechgeschwindigkeit des Flüssigkristalls so viel wie möglich zu verbessern, und auf der Differenz zwischen den Graustufendaten des vorherigen Bildes (zwei Halbbilder vorher) eines Videosignals und denen des momentanen Bildes eines Videosignals basiert. Die optimalen datenkonvertierten Werte werden im voraus durch Simulation oder dergleichen berechnet und in der ROM-Tabelle 100 gespeichert.
Die Differenz zwischen den Graustufendaten des vorherigen Bildes eines Videosignals und denen des momentanen Bildes des Videosignals werden hier in Betracht gezogen, weil die Graustufe eines willkürlichen Pixels für jedes Bild (zwei Halbbilder) spezifiziert wird.
Wenn z.B. der Wert von 5-Bit Graustufendaten des vorherigen Bildes eines Videosignals "2" und der Wert von 5-Bit Graustufendaten des momentanen Bildes des Videosignals "15" ist, vergleicht das ROM 77 "2" mit "15" und liest einen umgewandelten Wert "7777" aus dem zugehörigen Eintrag der ROM-Tabelle 100 aus. Basierend auf dem Wert "7777" wird ein Signal, das der Graustufe "7" entspricht, in einem Halbbild im ersten bis vierten Bild an die Signalelektroden angelegt. Dies ist im wesentlichen gleichwertig mit dem Anlegen eines Graustufensignals, das eine Graustufe von "28" (=7 x 4) in dem momentanen Halbbild spezifiziert, an die Signalelektroden, um so die Ansprechgeschwindigkeit zu verbessern. Da das aus der ROM-Tabelle 100 gelesene Graustufensignal aus drei Bits besteht, wird die Zahl der Bits, die der Signaltreiber 23 zu verarbeiten hat, reduziert.
Desgleichen wird, wenn z.B. der Wert von 5-Bit Graustufendaten des vorherigen Bildes des Videosignals "15" und der Wert von 5-Bit Graustufendaten des momentanen Bildes des Videosignals "15" ist, ein konvertierter Wert "4443" aus dem zugehörigen Eintrag der ROM-Tabelle 100 gelesen, und ein Signal, das der Graustufe "4" entspricht, wird in einem Halbblid im ersten bis dritten Bild an die Signalelektroden angelegt, und ein Signal, das der Graustufe "3" entspricht, wird in dem Halbbild im Quellenbild an die Signalelektroden angelegt.
Auf Fig. 8 verweisend erzeugt ein Flüssigktristall-Treibspannungsgenerator 91 Flüssigktristall-Treibspannungen V0 bis V4, wobei die Spannungen V1 bis V3 den Spannungswählern 92 und 93 und die Spannungen V0, V2 und V4 den Abtastelektrodentreibern 21 und 22 zugeführt werden. Die Treibspannungen V0 bis V4 werden mit solchen gegebenen Spannungsdifferenzen eingestellt, daß V0 und V1 auf der positiven Seite mit V2 in der Mitte sind, während V3 und V4 auf der negativen Seite sind. Die Spannungswähler 92 und 93 werden mit dem Nullvorspannungs-Steuersignal EC von der Steuereinheit 69 versorgt, während die Abtastelektrodentreiber 21 und 22 mit dem Umkehrungssignal φf versorgt werden. Der Signalpegel des Umkehrungssignals φf wird synchron mit einem gemeinsamen Schiebetakt invertiert, um die Spannung V0 oder V4 zum Treiben der Abtastelektroden auszuwählen. Das Nullvorspannungs-Steuersignal EC dient dazu, die Nullvorspannungsperioden auf jedes der Bilder zu verteilen, wie in Fig. 17 gezeigt. Dieses Nullvorspannungs-Steuersignal EC ist normalerweise auf einem "0"-Pegel und wird vor jedem Bildende für eine vorbestimmte Dauer "1".
Die Abtastelektrodentreiber 21 und 22, die mit Schieberegistern versehen sind, um Abtastsignale zu erzeugen, verschieben das D/D-Steuersignal von der Steuereinheit 69 synchron mit dem gemeinsamen Schiebetakt, um die Abtastelektroden der Flüssigkristallplatte 20 nach Maßgabe der in diesen Schieberegistern verschobenen Daten nacheinander zu treiben.
Die Spannungswähler 92 und 93 sind spezifisch wie in Fig. 10 gezeigt aufgebaut. Fig. 10 zeigt den Schaltungsaufbau des Spannungswählers 92. Der Spannungswähler 93 hat denselben Schaltungsaufbau. Gemäß Fig. 10 wird der Spannungswähler 92 mit den Flüssigkristall-Treibspannungen V1, V2 und V3 vom Treibspannungsgenerator 91 versorgt. Die Treibspannung V1 wird über eine Gatterschaltung G1 auf eine Ausgangsleitung 201 ausgegeben. Die Treibspannung V2 wird über eine Gatterschaltung G2 auf die Ausgangsleitung 201 und über eine Gatterschaltung G3 auf eine Ausgangsleitung 202 ausgegeben. Die Treibspannung V3 wird über eine Gatterschaltung G4 auf die Ausgangsleitung 202 ausgegeben. Das über einen Inverter 203 von der Steuereinheit 69 kommende Nullvorspannungs- Steuersignal EC wird durch einen Pegelschieber 204 im Pegel verschoben und dann als ein torsignal an die Gatterschaltungen G1 und G4 und über einen Inverter 205 auch als ein Torsignal an die Gatterschaltungen G2 und G3 angelegt. Die von der Ausgangsleitung 201 entnommene Spannung wird als eine Flüssigkristall-Treibspannung V1' an den Signaltreiber 23 geschickt, und die von der Ausgangsleitung 202 entnommene Spannung wird als eine Flüssigkristall-Treibspannung V3' dorthin geschickt. Die Ausgangsspannung des Signalelektrodentreibers 23 wird nach Maßgabe der von der Anzeigesteuerung 51 ausgebeben Videodaten gewählt, um als ein Signalelektroden-Treibsignal an die Flüssigkristall- Platte 20 gesendet zu werden. In den Nullvorspannungsperioden der einzelnen Bilder wird das Nullvorspannungs-Steuersignal EC ein hoher Pegel, und der Ausgang des Inverters 205 wird ebenfalls ein hoher Pegel. Dies gibt die Gatterschaltungen G2 und G3 frei und sperrt die Gatterschalungen G1 und G4, so daß die Spannung V2 von beiden Ausgangsleitungen 201 und 202 ausgegeben werden kann. Diese Spannung V2 gibt dem Flüssigkristall eine Nullvorspannung. In anderen Perioden als den Nullvorspannungsperioden, d.h. in der normalen Betriebszeit, wird das Nullvorspannungs-Steuersignal EC tief, und der Ausgang des Inverters 205 wird ebenfalls tief. Dies sperrt die Gatterschaltungen G2 und G3 und gibt die Gatterschaltungen G1 und G4 frei, so daß die Spannung V1 von der Ausgangseitung 201 und die Spannung V3 von der Ausgangseitung 202 ausgegeben werden können. Als Folge gibt der Signaltreiber 23 die Spannung V1 oder V3 nach Maßgabe der Daten von der Anzeigesteuerung 51 als die Signalelektroden-Treibspannung aus. Mit anderen Worten, die Spannungswähler 92 und 93 geben Spannungen wie in Fig. 11 gezeigt nach Maßgabe des Nullvorspannungs-Steuersignals EC und des Umkehrungssignals φf aus.
Die Funktion einer projizierenden Bildanzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführung wird unten beschrieben.

Allgemeine Funktion

Zunächst verriegelt die PLL-Schaltung 65 der Zeitsteuerung 11 die Phase und Frequenz des aus dem Videosignal erzeugten Horizontalsynchronsignals φH und die eines Signals, das durch Frequenzteilung des Ausgangs des OSC 64 mittels des H-Zählers 66 erlangt wird. Der Ausgang des H-Zählers 66 wird in den Zeittaktgenerator 68 eingegeben, der wiederum verschiedene Zeittakte zur Horizontal-Synchronsteuerung erzeugt. Das Vertikalsynchronsignal φv wird in den V-Zähler 26 eingegeben. Basierend auf dem Zählausgang des H-Zählers 66 zählt der V- Zähler 62 das Horizontalsynchronsignal synchron mit dem Vertikalsynchronsignal φv. Der Zeittaktgenerator 63 erzeugt verschiedene Zeittakte zur Vertikal-Synchronsteuerung.
Das Videosignal für R (rot) wird an das Schieberegister (SIM-A) 72 und das Schieberegister (SIM-B) 82 ausgegeben, nachdem es durch den A/D-Umsetzer 12 in ein 5-Bit Digitalsignal umgesetzt worden ist. Die Daten RD für eine Horizontalabtastung des umgewandelten digitalen Videosignals R (rot) werden im Schieberegister 72 gespeichert. Die Daten eines im Schieberegister 72 gespeicherten Bildes werden als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEA (Fig. 13) als Daten für das A-Halbbild und als Daten für das B-Halbblid in den Bildspeicher (RAM-A) 73 geschrieben. Desgleichen werden als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEB (Fig. 13) Daten des nächsten Bildes als Daten für das C-Halbbild und als Daten für das D-Halbbild in den Bildspeicher (RAM-B) 74 geschrieben. Die Videodaten für dieselbe in den Bildspeichern 73 und 74 gespeicherte Abtastzeile werden als Reaktion auf den Leseimpuls RS (Fig. 13) zu einer Zeit in die betreffenden Schieberegister (SOM-A) 75 und (SOM-B) 76 ausgelesen. Indem Ausgangsdaten der Schieberegister 75 und 76 im RAM 77 als die Adressen verwendet werden, vergleicht das ROM 77 nacheinander die Daten des vorherigen Bildes des Videosignals mit Daten des momentanen Bildes des Videosignals, die dasselbe Pixel betreffen, und liest den zugehörigen Inhalt der ROM-Tabelle 100 aus. Die ausgelesenen 3-Bit Daten werden an den Signalelektrodentreiber 23 gesendet.
Da die Bildfrequenz der vorliegenden Bildanzeigevorrichtung 2 240Hz beträgt und zwei Flüssigkristallplatten 20A und 20B verwendet werden, werden Daten für eine Zeile in 1/2 Horizontalabtastperiode aus dem ROM 77 gelesen und über den Signaltreiber 23 auf der Flüssigkristallplatte 20 angezeigt.
In ähnlichen Prozeduren wird ein Bild auf der unteren Flüssigkristallplatte 20B angezeigt. Dieselbe Anzeigesteuerung wie für R wird für den G-Anzeigeabschnitt und den B-Anzeigeabschnitt durchgeführt.

Funktionen der Anzeigesteuerungen 51 und 52

Die Steuereinheit 69 sendet in der ersten Hälfte jedes Halbbildes einen Schiebetakt SICA an das Schieberegister (SIM-A) 72 und sendet in der zweiten Hälfte jedes Halbbildes einen Schiebetakt SICB an das Schieberegister (SIM-B) 82. Die Schiebetakte SICA und SICB werden zu dem Zeitpunkt ausgegeben, wo der A/D-Umsetzer 12 Graustufendaten für einen Punkt ausgibt.
In der ersten Hälfte jedes Halbbildes speichert das Schieberegister 72 die Daten des A/D-Umsetzers 12, während es sie als Reaktion auf den Datenschiebetakt SICA verschiebt. Wenn ein Graustufensignal für eine Abtastelektrode im Schieberegister 72 gehalten wird, werden diese gehaltenen Daten für jedes zweite Halbbild im Bildspeicher (RAM-A) 73 oder (RAM-B) 74 gespeichert.
In der zweiten Hälfte jedes Halbbildes speichert das Schieberegister 82 die Daten des A/D-Umsetzers 12, während es sie als Reaktion auf den Datenschiebetakt SICB verschiebt. Wenn ein Graustufensignal für eine Abtastelektrode im Schieberegister 82 gehalten wird, werden diese gehaltenen Daten für jedes zweite Halbbild im Bildspeicher (RAM-C) 83 oder (RAM-D) 84 gespeichert. Diese Operation wird nun mit Verweis auf Fig. 12 und 13 beschrieben.
Fig. 12 zeigt ein Diagramm zur Erklärung der Operation, um z.B. in f5 Videodaten eines der Halbbilder f1 bis f8 in RAM-A bis RAM-B zu schreiben und daraus zu lesen. Fig. 13A bis 13J geben ein Zeitdiagramm, das die ausführlichen Operationszeiten der einzelnen Abschnitte in den Halbbildern f5 bis f8 zeigt.
In der ersten Hälfte jedes Haibbildes hält das Schieberegister 72 die Daten vom A/D-Umsetzer 12 als Reaktion auf den Datenschiebetakt SICA (Fig. 13C). In der zweiten Hälfte jedes Halbbildes hält das Schieberegister 82 die Daten vom A/D-Umsetzer 12 als Reaktion auf den Datenschiebetakt SICB (Fig. 13D).
Wie in Fig. 13E bis 13H gezeigt, werden zuerst in der ersten Hälfte des Halbbildes f5 Daten (H1 bis H120) für die Flüssigkristallplatte 20A als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEA zeilenweise in den Bildspeicher (RAM-A) 73 geschrieben. In der zweiten Hälfte des Halbbildes f5 werden Daten (H121 bis H240) für die Flüssigkristallplatte 20B als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEC zeilenweise in den Bildspeicher (RAM-C) 83 geschrieben. Obwohl es 240 Abtastelektroden für jede Flüssigkristallplatte 20A oder 20B gibt, werden, da die Abtastelektroden zu einer Zeit paarweise ausgewählt werden, die in jedem Halbbild zu liefernden Daten H1 bis H240 für 240 Zeilen. Auf einer Abtastelektrode gibt es 736 Punkte, so daß jedes Teil der Daten H1 bis H240 736 Teile von Graustufendaten (je 5 Bits) umfaßt, die die Graustufen der zugehörigen Punkte spezifizieren.
Im Halbbild f6 werden Daten für die Flüssigkristallplatte 20A als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEA in den Bildspeicher (RAM-A) 73 geschrieben, und Daten für die Flüssigkristallplatte 20B werden als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEC in den Bildspeicher (RAM-C) 83 geschrieben.
Im nächsten Halbbild f7 werden Daten für die Flüssigkristallplatte 20A als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEB in den Bildspeicher (RAM-B) 74 geschrieben, und Daten für die Flüssigkristallplatte 20B werden als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WED in den Bildspeicher (RAM-D) 84 geschrieben.
Auch im Halbbild f8 werden Daten für die Flüssigkristallplatte 20A als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEB in den Bildspeicher 74 geschrieben, und Daten für die Flüssigkristallplatte 20B werden als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WED in den Bildspeicher 84 geschrieben.
In folgenden Halbbild f9 werden Daten für die Flüssigkristallplatte 20A als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEA in den Bildspeicher 73 geschrieben, und Daten für die Flüssigkristallplatte 20B werden als Reaktion auf das Schreibfreigabesignal WEC in den Bildspeicher 83 geschrieben.
Der gleiche Vorgang wird danach wiederholt werden.
Videodaten für eine in jedem Schieberegister 72 oder 82 gehaltene Zeile werden zeilenweise in die Bildspeicher (RAM-A bis RAM-D) geschrieben. Das heißt, Daten des Halbbildes f2 werden z.B. mit dem Timing von Halbbild f2 in die Bildspeicher (f2W) geschrieben, und Daten des Halbbildes f3 werden mit dem Timing von Halbbild f3 in die Bildspeicher (f3W) geschrieben, wie in Fig. 12 gezeigt. Desgleichen werden Daten des Halbbildes f8 mit dem Timing von Halbbild f8 in die Bildspeicher (f8W) geschrieben.
Zum Zeitpunkt des Halbbildes f5 werden z.B. Daten des Halbbildes f2 viermal aus den Bildspeichern gelesen (f2R). Der Inhalt einer einzigen Auslesung f2R wird in dem vergrößerten Abschnitt in Fig. 12 gezeigt. Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, daß Daten H1 bis H120 des Halbbildes f2 aus dem Bildspeicher (RAM-A) 73 und Daten H1 bis H120 des Haibbildes f4 aus dem Bildspeicher (RAM-B) 74 gelesen werden, während Daten H240 bis H121 des Halbbildes f2 aus dem Bildspeicher (RAM-C) 83 und Daten H240 bis H121 des Halbbildes f4 aus dem Bildspeicher (RAM-D) 84 gelesen werden. Desgleichen werden Daten für die obere Hälfte des vorherigen Schirms, Daten für die obere Hälfte des momentanen Schirms, Daten für die untere Hälfte des vorherigen Schirms und Daten für die untere Hälfte des momentanen Schirms aus den zugehörigen Bildspeichern in anderen Bildern oder Halbbildern gelesen. Der Grund, warum Daten der unteren Hälfte jedes Schirms aus dem Bildspeicher 83 oder 84 in der umgekehrten Richtung von H240 nach H121 gelesen werden, wird später erklärt werden.
In das Schieberegister (SIM-A) 72 werden 5-Bit Graustufendaten für 736 Punkte einer Horizontalabtastung eingegeben, und in dem Schieberegister 72 gespeicherte Daten für 736 Punkte werden in den Bildspeichern (RAM-A) 73 und (RAM-B) 74 gespeichert. Aus den Bildspeichern 73 und 74 werden 736 x 5-Bit Daten gelesen und an die Schieberegister (SOM-A) 85 und (SOM-B) 86 ausgegeben. Die Schieberegister 85 und 86 speichern die als Reaktion auf den Leseimpuls RS (Fig. 13I) aus den Bildspeichern 73 und 74 gelesenen 736 x 5-Bit Daten und geben die Daten punktweise (in den Einheiten von 5 Bits) aus. Auf das ROM 77 wird mit den bei demselben Timing aus den Schieberegistern 85 und 86 gelesenen 5- Bit Daten zugegriffen, d.h. den 5-Bit Graustufendaten für ein Bild und das vorherige Bild in bezug auf denselben Punkt. Auf das ROM 77 wird folglich in der 1/2 Horizontalabtastperiode 736mal pro eine Abtastung zugegriffen. Da die Bildfrequenz 240 Hz beträgt, sollte normalerweise in der 1/4 Horizontalabtastperiode 736mal auf das ROM 77 zugegriffen werden, aber wegen der Bereitstellung von zwei Anzeigesteuerungen 51 und 52 wird in der 1/2 Horizontalabtastperiode tatsächlich 736mal auf das ROM 77 zugegriffen. Dasselbe gilt für die Funktion des Schieberegisters (SOM-B) 86.
Da der Inhalt des Bildspeichers 73 um ein Bild (zwei Halbbilder) vom Inhalt des Bildspeichers 74 verschoben ist, wird auf das ROM 77 zugegriffen, indem z.B. die Videodaten des fünften Halbbildes f5 und des siebten Halbbildes f7 als Adressen verwendet werden. Wenn auf das ROM 77 mit 5-Bit Daten zugegriffen wird, werden umgewandelte 3-Bit Daten daraus gelesen und an den Signaltreiber 23 ausgegeben. Dies bedeutet, daß alle Treiber der Flüssigkristallplatte 20 auf einem 3-Bit Signal arbeiten (5. Fig. 14). Videodaten des Halbbildes f2 und Daten des Halbbildes f4, die die Graustufe desselben Punktes im nächsten Bild spezifizieren, werden folglich in den zugehörigen Bildspeichern gespeichert und im Halbbild f5 miteinander verglichen. Dies stellt eine um ein Bild verzögerte Anzeige dar.
Wie oben mit Verweis auf Fig. 14 beschrieben, kann, weil die Flüssigkristall-Treibsysteme zum Treiben der Flüssigkristallplatte 20 alle auf 3-Bit Daten arbeiten können, die Größe der Schaltung bedeutend reduziert werden. In diesem Fall können alle drei Systeme für R, G und B auf 3 Bit arbeiten und was noch wichtiger ist, 5-Bit Information kann noch immer erlangt werden, während 3-Bit Daten verarbeitet werden.

Funktion des Flüssigkristalltreibers

Fig. 15 ist ein Diagramm, das die von den Abtastelektrodentreibern 21 und 22 ausgegebenen Treibwellenformen zeigt. Weil in dieser Ausführung die Abtastelektroden paarweise getrieben werden (Merkmal (5); s. Fig. 7), werden die Leitung 3 (X2) und die Leitung 3 (X3), die Leitung 4 (X4) und die Leitung 5 (X5) usw. in dem einen Halbbild gleichzeitig ausgewählt, und die Leitung 3 (X3) und die Leitung 4 (X4), die Leitund 5 (X5) und die Leitung 6 (X6) usw. werden im nächsten Halbbild gleichzeitig ausgewählt, wobei sich die erstgenannte Kombination der ausgewählten Leitungen von der letztgenannten Kombination unterscheidet, wie in Fig. 15 gezeigt. Diese besondere Antriebstechnik erhöht den Antriebsspielraum des Flüssigkristalls.
Des weiteren verwendet diese Ausführung ein Verfahren, das in jeder Periode die Antriebswellenform zum Wählen der Abtastelektroden invertiert, um die Flüssigkristallplatte mit einer Wechselspannung zu treiben.
Außerdem wird in dieser Ausführung beim Abtasten der zweigeteilten Flüssigkristallplatte 20 weder die obere Flüssigkristallplatte 20A noch die untere Flüssigkristallplatte 20B in der Vorwärtsrichtung abgetastet, wie durch den Pfeil a in Fig. 16 gezeigt, aber die untere Flüssigkristallplatte 20B wird in der Rückwärtsrichtung abgetastet, wie durch den Pfeil b in Fig. 16 angezeigt. Dieses Treiben kann bewirken, daß die Naht zwischen der oberen und unteren Flüssigkristallplatte 20A und 20B nicht hervortritt. Beim Auslesen von Daten aus den Bildspeichern (RAM-C) 83 und (RAM-D) 84 der Anzeigesteuerung 52 werden deshalb Daten in der umgekehrten Richtung von H240 nach H121 ausgelesen, wie in Fig. 12 gezeigt.
Wenn das Nullvorspannungs-Steuersignal EC der Steuereinheit 69 in die Spannungswähler 92 und 93 eingegeben wird (d.h. wenn das Nullvorspannungs-Steuersignal EC für jede Bildperiode "1" wird, wie in Fig. 17 gezeigt), werden die Spannungswähler 92 und 93, die bis zu diesem Zeitpunkt die Flüssigkristall-Treibspannungen V1 oder V3 ausgegeben haben, die Spannung V2 ausgeben. Als Folge werden die Signalelektrodentreiber 23 und 24 mit der Spannung V2 versorgt, so daß diese Spannung V2 an die Signalelektroden der Flüssigkristallplatte 20 angelegt wird. Da die Spannung V2 (z.B. 0 Volt) im allgemeinen in der nichtauswählenden Periode an die Abtasttreiber geliefert wird, kann das Setzen des Pegels des Nullvorspannungs-Steuersignals EC auf "1" die an die Signalelektroden und Abtastelektroden angelegten Spannungen auf die Spannung V2 setzen, um den Nullvorspannungszustand sicherzustellen.
Wie oben beschrieben ist die Bildanzeigevorrichtung 2 gemäß dieser Ausführung mit der Steuereinheit 69 versehen, die das Nullvorspannungs-Steuersignal EC erzeugt, das in jeder Halbbildperiode aktiv wird, sowie den Spannungswählern 92 und 93, die beim Empfang des Nullvorspannungs-Steuersignals EC die Flüssigkristall-Treibspannungen V1 und V3 auf die Nullvorspannungs-Spannung V2 umschalten und sie ausgeben, wodurch die Nullvorspannungsperioden auf die einzelnen Bilder verteilt werden. Es ist folglich möglich, die Bildfrequenz zu erhöhen, um den Betriebsspielraum zu erhöhen, was den Kontrast verbessert, ohne eine nachteilige Auswirkung auf die Anzeige infolge der erhöhten Bildfrequenz zu verursachen, die andernfalls eine einzelne Abtastzeit verkürzt und somit das Verhältnis der Nullvorspannungsperioden in den einzelnen Bildern erhöht, was eine nachteilige Auswirkung auf die Anzeige zur Folge hat.
Die Anzeigesteuerung 51 umfaßt das Schieberegister (SIM-A) 72 zum Speichern von 5-Bit Videodaten für eine Abtastzeile, den Bildspeicher (RAM-A) 73, wo die im Schieberegister 72 gespeicherten Daten einer Abtastzeile als Reaktion auf das Signal WEA geschrieben werden, den Bildspeicher (RAM-B) 74, wo die im Schieberegister 72 gespeicherten Daten einer Abtastzeile mit dem Timing des Signals WEB geschrieben werden, das Schieberegister (SOM-A) 75, das die in den Bildspeicher 73 geschriebenen Daten einer Zeile zu einer Zeit als Reaktion auf den Leseimpuls RS zur vorübergehenden Speicherung ausliest, das Schieberegister (SOM-B) 76, das die in den Bildspeicher 74 geschriebenen Daten einer Zeile zu einer Zeit mit dem Timing des Leseimpulses RS zur vorübergehenden Speicherung ausliest, und das ROM 77, das die ROM- Tabelle 100 darin gespeichert hat, vergleicht nacheinander die im Schieberegister 75 gespeicherten Daten des vorherigen Bildes mit denen des im Schieberegister 76 gespeicherten momentanen Bildes und gibt datenkonvertierte Werte, die in der ROM-Tabelle 100 gegeben werden, an den Signaltreiber 55 aus. Die in den Bildspeichern (RAM-A) 73, (RAM-B) 741 (RAM-C) 83 und (RAM-D) 84 gespeicherten Anzeigedaten werden in einem Halbbild in einer solchen Weise viermal ausgelesen, daß die in den Bildspeichern 83 und 84 gespeicherten Anzeigedaten in einer von der Schreibfolge abweichenden Folge daraus gelesen werden. Es ist folglich möglich, die Bildfrequenz zu erhöhen und den Kontrast entsprechend zu verbessern. Außerdem wird die Naht zwischen der oberen und unteren Flüssigkristallplatte 20A und 20B nicht hervortreten, wodurch die Bildqualität verbessert wird.
Obwohl bei dieser Ausführung die Bezugsspannung des A/D-Umsetzers 12 durch einen einzigen Frequenzteilungswiderstand (ein Bereich) für jedes Halbbild verschoben wird, ist diese Ausführung nicht auf diese einzelne Verschiebung beschränkt. Die Bezugsspannung kann z.B. durch drei Frequenzteilungswiderstände (drei Bereiche) verschoben werden. Diese Modifikation kann in einigen Fällen die Bildqualtät verbessern.
Während bei dieser Ausführung die Nullvorspannungsperioden gleichmäßig über die einzelnen Bilder verteilt werden, müssen die Nullvorspannungsperioden nicht gleichmäßig bereitgestellt werden. Z.B. können die Nullvorspannungsperioden als "5H", "5H", "5H" und "7.5H" über die vier Bilder verteilt werden oder können als "5.5H", "5.5H", "5.5H" und "6H" verteilt werden.
Obwohl bei dieser Ausführung die Nicht-Anzeigeperiode die Nullvorspannungsperiode ist, kann eine Periode, die die Abtastelektroden und die Signalelektroden auf demselben Potential hält, in der Anzeigeperiode bereitgestellt werden, in der dasselbe Bild anzuzeigen ist.
Während diese Ausführung eine Anzeigevorrichtung ist, die z.B. auf einen STN-Flüssigkristallprojektor angewandt wird, ist dies in keiner Weise einschränkend. Es erübrigt sich zu sagen, daß diese Erfindung für jede Art von Vorrichtung gelten kann, die einen Speicher verwendet.
Obwohl bei dieser Ausführung ein Halbbild in vier Bilder geteilt wird, kann es in eine andere Zahl von Bildern geteilt werden.
Weiter sind die Zahl der Steuerbits der Bildanzeigevorrichtung und die Zahl der Datenbits in der ROM-Tabelle nicht auf die hierin für diese Ausführung spezifizierten beschränkt.
Außerdem sind die Schaltkreise, die die Bildanzeigevorrichtung bilden, und die Schaltkreise, die die Flüssigkristallplatte bilden, sowie die Zahl der Pixels der Flüssigkristallplatte usw. und die Arten der Bildanzeigevorrichtung und der Flüssigkristallplatte nicht auf die hierin für diese Ausführung spezifizierten beschränkt.

Zweite Ausführung

Fig. 18 zeigt die zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung wie auf ein Flüssigkristall-Fernsehgerät angewandt. Wie in Fig. 18 gezeigt, werden auf der Ausgangsseite eines A/D-Umsetzers 304 ein Bildspeicher 311 und ein ROM 312 bereitgestellt. Der Bildspeicher 311, ein Dual-Port-Speicher zum Speichern von Bilddaten in einem Rahmen, wird nach Maßgabe einer Speicheradresse oder eines von einer Sync-Steuerung 305 gesendeten Schreib/Lesebefehis betrieben. Der Bildspeicher 311 speichert nacheinander z.B. vom A/D-Umsetzer 304 gesendete 3-Bit Bilddaten, und nach Empfang der Daten eines Rahmens gibt der Speicher 311 die Daten an einen oberen Adressenanschluß U des ROM 312 aus. Die vom A/D-Umsetzer 304 ausgegebenen Bilddaten werden an einen unteren Adressenanschluß L des ROM 312 geschickt. Das ROM 312 hat eine Tabelle, wo die optimalen Bilddaten im voraus gespeichert werden, die durch die momentanen Bilddaten und die Bilddaten des vorherigen Rahmens erlangt werden, um die Ansprechgeschwindigkeit zu verbessern. Das ROM 312 schickt 3-Bit Bilddaten D1 bis D3, die durch die an die Adressenanschlüsse U und L angelegten Adressen ausgewählt werden, an einen Segmenttreiber 306.
Die Funktion der zweiten Ausführung wird nun erklärt.
Fig. 19 zeigt eine Tabelle von im ROM 312 gespeicherten Bilddaten. Direkt vom A/D-Umsetzer 304 eingegebene 3-Bit Bilddaten A2 bis A0 werden als untere Adressen angesehen. 3-Bit Bilddaten A5 bis A3, die über den Bildspeicher 311 mit einer Verzögerung von einer Bildperiode eingegeben werden, werden als obere Adressen angesehen. Eines der Bilddatenstücke "0" bis "7" an der durch diese Adressen bezeichneten Position in der Tabelle wird ausgelesen und als 3-Bit Bilddaten D1 bis D3 an den Segmenttreiber 306 geschickt.
Fig. 20 zeigt als Beispiel Bilddaten, die mit dem Timing jedes der Rahmennummern "0" bis "9" nach Maßgabe der in Fig. 19 gezeigten Tabelle vom A/D-Umsetzer 304 ausgeben werden, und zugehörige Bilddaten, die vom Bildspeicher 311 an das ROM 312 geschickt werden. Wie in Fig. 20 gezeigt wird, wenn vom A/D-Umsetzer 304 an den Rahmen "0" gesendete Bilddaten eine Graustufe "0" haben und an den Rahmen "1" gesendete Bilddaten eine Graustufe "4" haben, eine Graustufe "0(000)" als die obere Adresse und eine Graustufe "4(100)" als die untere Adresse mit dem Timing des Rahmens "1" in das ROM 312 eingegeben. Eine Graustufe "6(110)" wird folglich nach Maßgabe der in Fig. 20 gezeigten Tabelle als Bilddaten D1 bis D3 aus dem ROM 312 gelesen und dann an den Segmenttreiber 306 geschickt.
Im Rahmen "2" werden eine Graustufe "4(100)" als die oberen Adressen und eine Graustufe "7(111)" als die unteren Adressen in das ROM 312 eingegeben. Folglich wird ebenfalls eine Graustufe "7(111)" als Bilddaten D1 bis D3 aus dem ROM 312 gelesen und dann an den Segmenttreiber 306 geschickt.
Für die anderen Rahmen wird die Operation in derselben Weise durchgeführt. Wenn die Graustufe der vom A/D-Umsetzer 304 gesendeten Bilddaten höher als die der im vorherigen Rahmen vom Bildspeicher 311 gesendeten Bilddaten ist, werden Bilddaten mit einer etwas höheren Graustufe als die tatsächlich spezifizierte aus dem ROM 312 gelesen und an den Segmenttreiber 306 geschickt. Wenn die Graustufe der Bilddaten von A/D-Umsetzer 304 niedriger als die der Bilddaten in dem einen vorherigen Rahmen ist, der von Bildspeicher 311 ausgegeben wird, werden Bilddaten mit einer etwas niedrigeren Graustufe als die tatsächlich spezifizierte aus dem ROM 312 gelesen und an den Segmenttreiber 306 geschickt. In dem Fall, wo die Graustufe der Bilddaten sich ändert, werden daher im voraus im ROM 312 gespeicherte Bilddaten nach Maßgabe der Richtung und des Grades der Änderung ausgelesen, und eine Flüssigkristallplatte 308 wird dann getrieben, um einen scharfen Anstieg und Fall im Lichtdurchlaßgrad hervorzubringen. Es ist folglich möglich, die Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristallplatte 308 zu erhöhen und der Flüssigkristallplatte 308 zu erlauben, einem sich drastisch ändernden Bild schnell zu folgen.

Dritte Ausführung

Fig. 21 zeigt die dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung wie auf ein Flüssigkristall-Fernsehgerät angewandt. Wie in Fig. 21 gezeigt werden auf der Ausgangsseite eines A/D-Umsetzers 304 ein Bildspeicher 321, ein Vergleicher 322, ein Adressendecoder 323, ein ROM 324 und ein Selektor 325 bereitgestellt. Der Bildspeicher 321, ein Dual- Port-Speicher zum Speichern von Bilddaten in einem Rahmen, wird nach Maßgabe einer Speicheradresse oder eines von einer Sync-Steuerung 305 gesendeten Schreib/Lesebefehls betrieben. Der Bildspeicher 321 speihert nacheinander z.B. vom A/D-Umsetzer 304 gesendete 3-Bit Bilddaten, und nach Empfang der Daten eines Rahmens gibt der Bildspeicher 321 die Daten an einen Eingangsanschluß V des Vergleichers 322 aus. Die vom A/D-Umsetzer 304 ausgegebenen Bilddaten werden direkt an einen Eingangsanschluß U des Vergleichers 322 gesendet. Der Vergleicher 322 subtrahiert Bilddaten in dem vorherigen Rahmen am Eingangsanschluß V von den momentanen Bilddaten am Eingangsanschluß U. Der Vergleicher 322 sendet dann als Ergebnis des Vergleichs ein Graustufen-Differenzsignal vom Ausgangsanschluß R an den Eingangsanschluß B des Adressendecoders 323, und sendet nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses Identifizierungssignale S0 und S1 an den Selektor 325. Der Adressendecoder 323 empfängt an seinem Eingangsanschluß A Bilddaten direkt vom A/D- Umsetzer 304 und erzeugt Bezeichnungsadressen, die den Signalen entsprechen, die durch ein Modussignal von einem Steuersystem (nicht gezeigt) an die Eingangsanschlüsse A und B gelegt werden, und gibt diese Adressen von seinem Ausgangsanschluß V an den Adressenanschluß des ROM 324 aus. Bei Empfang der Bezeichnungsadressen vom Adressendecoder 323 liest das ROM 324 die vorher gespeicherten Bilddaten und gibt die Bilddaten an einen Eingangsanschluß J des Selektors 325 aus. Nach Maßgabe der Identifizierungssignale S0 und S1 vom Vergleicher 322 wählt der Selektor 325 die direkt vom A/D-Umsetzer 304 in einen Eingangsanschluß I eingegebenen Bilddaten, die in einen Eingangsanschluß K eingegebenen Bilddaten "7" der maximalen Graustufe, die vom ROM 324 in den Eingangsanschluß J eingegebenen Bilddaten oder die in einen Eingang L eingegebenen Bilddaten der minimalen Graustufe aus. Die ausgewählten Billdaten werden über den Ausgang P des Selektors 325 an den Segmenttreiber 306 ausgegeben.
Die Funktion der dritten Ausführung wird unten beschrieben.
Fig. 22 zeigt Ausgangssignale gemäß dem Vergleichsergebnis des Vergleichers 322. Wenn die an den Eingang U zu sendenden momentanen Bilddaten vom A/D-Umsetzer 304 die maximale Graustufe "7" sind, setzt der Vergleicher 322 das Identifizierungssignal S0 an den Selektor 325 auf "0" (tiefer Pegel) und S1 auf "1" (hoher Pegel), ungeachtet der Graustufe der vom Bildspeicher 321 im vorherigen Rahmen in den Eingang V einzugebenden Bilddaten. Desgleichen setzt in dem Fall, wo die momentanen Bilddaten die minimale Graustufe "0" sind, der Vergleicher 322 beide Identifizierungssignale S0 und S1 an den Selektor 325, ungeachtet der Bilddaten im vorherigen Rahmen, auf "1".
Wenn die momentanen Bilddaten weder "7" noch "0" sind und das Ergebnis des Vergleichs der Graustufe dieser Bilddaten mit der der Bilddaten des vorherigen Rahmens "(+)4" oder größer oder "-4" oder kleiner ist, bedeutet dies, daß die Bilddaten drastisch verändert worden sind. Der Vergleicher 322 gibt das Graustufensignal vom Ausgang R nicht an den Adressendecoder 323 aus, sondern gibt nur die Identifitierungssignale S0 und S1 mit Werten wie in Fig. 22 gezeigt aus. Desgleichen, wenn das Vergleichsergebnis "0" ist, was anzeigt, daß die Bilddaten keineswegs verändert worden sind, gibt der Vergleicher 322 vom Ausgang R weder das Graustufen-Differenzsignal noch die Identifizierungssignale S0 und S1 an den Adressendecoder 323 aus.
Wenn das Vergleichsergebnis eines von "(+)1" bis "(+)3" oder "-3" bis "-1" ist, was bedeutet, daß die Bilddaten in einem spezifischen Bereich verändert worden sind, gibt der Vergleicher 322 vom Ausgang R das Graustufen-Differenzsignal "U-V" an den Adressendecoder 232 aus und gibt außerdem die Identifizierungssignale S0 und S1 mit den in Fig. 22 gezeigten Werten an den Selektor 325 aus.
Der Adressendecoder 323 erzeugt im normalen Modus Bezeichnungsadressen nach Maßgabe der direkt vom A/D-Umsetzer 304 in den Eingang A eingegebenen Bilddaten und des vom Vergleicher 322 in den Eingang B eingegebenen Graustufen-Differenzsignals. Der Adressendecoder 323 gibt dann diese Adressen von seinem Ausgang Y an den Adressenanschluß des ROM 324 aus. Das ROM 324 liest vorher gespeicherte Bilddaten nach Maßgabe der spezifizierten Adressen vom Adressendecoder 323 und gibt die Bilddaten an den Eingang J des Selektors 325 aus. Fig. 24 zeigt die Korrelation zwischen den in die Eingänge A und B des Adressendecoders 323 eingegebenen Signalen und den aus dem ROM 324 gelesenen Bilddaten. Wie aus diesem Diagramm ersichtlich ist, werden im ROM 324 im voraus nur Bilddaten mit Graustufen mit etwas stärkerer Betonung des Grades der Änderung als die tatsächlichen Graustufen gespeichert, die erforderlich sind, wenn die momentanen Bilddaten einen der Werte "1" bis "6" haben und der Wert des Graustufen-Differenzsignals im Bereich von "(+)1" bis "(+)3" oder "-3" bis "-1" liegt, so daß die Bilddaten, wann immer spezifiziert, ausgelesen werden.
Nach Maßgabe der Identifizierungssignale S0 und S1 vom Vergleicher 322 wählt der Selektor 325 ein von den Eingängen I, J, K und L einzugebendes Bilddatenstück aus, wie in Fig. 23 gezeigt, und gibt die ausgewählten Bilddaten vom Ausgang P an den Segmenttreiber 306 aus. Der von diesem Selektor 325 ausgewählte Inhalt wird unten beschrieben.

i) Im Fall von S0 = "0" und S1 = "0"

Es gibt keine Änderung in der Graustufe, weil die momentanen Bilddaten vom A/D-Umsetzer 304 und die Bilddaten des vorherigen Rahmens dieselbe Graustufe aufweisen. Der Selektor 325 gibt die direkt vom A/D- Umsetzer 304 an den Eingang I geschickten momentanen Bilddaten ohne jede Änderung über den Ausgang P aus.

ii) Im Fall von S0 = "0" und S1 = "1"

Das vom Ausgang R des Vergleichers 322 ausgegebene Graustufen-Differenzsignal "U-V" weist einen der Werte "(+)1" bis "(+)3" oder "-3" bis "-1" auf. Dies bedeutet, daß die momentanen Bilddaten gegenüber den Bilddaten des vorherigen Rahmens in einem spezifischen Bereich verändert worden sind. Der Selektor 325 gibt die in Fig. 25 gezeigten Bilddaten, die vom ROM 324 am Eingang J empfangen wurden und eine Graustufe mit etwas stärkerer Betonung des Grades der Änderung aufweisen, über den Ausgang P aus.

iii) Im Fall von S0 = "1" und S1 = "0"

In diesem Fall besitzen die momentanen Bilddaten die maximale Graustufe "7" oder der Wert des vom Ausgang R des Vergleichers 322 auszugebenden Graustufen-Differenzsignals "U-V" ist "4" oder größer. Der Selektor 325 gibt daher die maximale Graustufe "7" der Bilddaten, die am Eingang K empfangen wurde, über den Ausgang P aus.

iv) Im Fall von S0 = "1" und S1 = "1"

In diesem Fall besitzen die momentanen Bilddaten die minimale Graustufe "0" oder der Wert des vom Ausgang R des Vergleichers 322 auszugebenden Graustufen-Differenzsignals "U-V" ist "-4" oder kleiner. Der Selektor 325 gibt daher die minimale Graustufe "0" der Bilddaten, die am Eingang L empfangen wurde, über den Ausgang P aus.
Wie oben beschrieben werden Bilddaten, die eine Graustufe mit etwas stärkerer Betonung des Grades der Änderung aufweisen und im voraus im ROM 324 gespeichert werden, daraus nur ausgelesen, wenn sich die momentanen Bilddaten von den Bilddaten des vorherigen Rahmens in einem spezifischen Bereich unterscheiden. In den anderen Fällen werden die momentanen Bilddaten oder Bilddaten, die die maximale Graustufe oder die minimale Graustufe angeben, nach Maßgabe des Inhalts der Bilddaten und des Grades der Änderung gegenüber den Bilddaten des vorhengen Rahmens an den Segmenttreiber 306 geschickt. Die Menge der im ROM 324 im voraus zu speichernden Bilddaten kann bedeutend reduziert werden, wodurch die benötigte Speicherkapazität des ROM 324 vermindert wird.
Bei Bilddaten, die z.B. aus drei Bits bestehen, benötigt das ROM 324 normalerweise eine Speicherkapazität, die 64 (= 8 x 8) Adressen entspricht, wenn eine Tabelle von Bilddaten im voraus im ROM 324 zu speichern ist, um zu erlauben, daß Bilddaten mit einer richtig betonten Graustufe von den momentanen Bilddaten und den Bilddaten des vorherigen Rahmens einfach erlangt werden. Bei Verwendung der in Fig. 25 gegebenen Tabelle benötigt das ROM 324 jedoch eine Speicherkapazität, die 36 (=6 x 6) Adressen entspricht, um dieselben Vorteile wie in dem obigen Fall dargelegt aufzuweisen.
Die obigen Ausführungen werden auf die LCD-Einrichtung des STN-Typs angewandt. Diese Erfindung ist nicht auf diese Einrichtung beschränkt. Die Erfindung kann z.B. auf Einrichtungen des TN-Typs (gedreht nematisch), des TFT-Typs (Dünnschicht-Transistor) und des TFD-Typs (Dünnschicht-Dode) angewandt werden.

Claims

1. Bildanzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Bildes mit einer Gradation nach Maßgabe von Bilddaten unter Verwendung einer Flüssigkeitskristall-Anzeigetafel, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt:

eine Vergleichseinrichtung (75, 76, 77, 85, 86, 87, 322) zum Vergleichen momentaner Bilddaten mit vorangehenden Bilddaten einer vorbestimmten vorhergehenden Zeitdauer;

eine Gradationssignalerzeugungseinrichtung (13, 77, 87, 311, 312, 321-325) zum Erzeugen eines Gradationssignals, welches eine Gradation repräsentiert, die größer ist als diejenige, welche von den momentanen Bilddaten repräsentiert wird, wenn das Ergebnis des Vergleichs der Einrichtung anzeigt, daß eine Gradation der momentanen Bilddaten größer als diejenige ist, welche von den vorangehenden Bilddaten repräsentiert wird und Erzeugen eines Gradationssignals, welches eine geringere Gradation repräsentiert als diejenige welche von den momentanen Bilddaten repräsentiert wird, wenn das Vergleichsergebnis anzeigt, daß die von den momentanen Bilddaten repräsentierte Gradation geringer ist als diejenige, die von den vorangehenden Bilddaten repräsentiert wird, und

eine Treibereinrichtung ( 21-214, 306, 307) zum Treiben der Flüssigkeitskristall-Tafel nach Maßgabe des Gradationssignals welches von den Gradationssignalerzeugereinrichtung erzeugt wird.

2. Bildanzeigevorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer eine Vollbilddauer ist, welche aus zwei Halbbildern des Videosignals besteht.

3. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradationssignalerzeugungseinrichtung eine Tabelleneinrichtung (77, 87, 312, 324) umfaßt, zur Ausgabe des Gradationssignals nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses.

4. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabelleneinrichtungen (77, 87) das Gradationssignal mit einer Anzahl von Bits ausgibt, die geringer ist als diejenige des Videosignals.

5. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabelleneinrichtung (77, 87) das Gradationssignal N-mal während einer Halbbildperiode des Videosignals ausgibt.

6. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin einen ersten Speicher (74, 84) zum Speichern des momentanen Videosignals und einen zweiten Speicher (73, 83) umfaßt zum Speichern des vorangehenden Videosignals, wobei die Gradationssignalerzeugungseinrichtung (13) einen Videosignalausgang von dem ersten Speicher (74, 84) und einen Videosignalausgang von dem zweiten Speicher (73, 83) erhält.

7. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradationssignalerzeugungseinrichtung (13) einen Speicher (77, 87) umfaßt, in dem vorangehend Gradationsdaten gespeichert sind.

8. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht-Anzeigeperiode N- mal während einer Halbbildperiode des Videosignals bereitgestellt wird.

9. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruche , dadurch gekennzeichnet, daß eine Null-Ausgleichsspannung an die Signalelektroden der Flüssigkeitskristall-Anzeigetafel während der nicht-Anzeigeperiode angelegt wird.

10. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Periode, während der Abtastelektroden und Signalelektroden der Flüssigkeitskristall- Anzeigetafel auf dem gleichen Potential gehalten werden, N-mal während einer Halbbildperiode des Videosignals bereitgestellt wird.

11. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin eine Projektionseinrichtung (4) umfaßt zum Projizieren eines Bildes welches auf der Flüssigkeitskristall-Anzeigetafel angezeigt wird.

12. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin eine Fernsehempfangseinrichtung (302, 303 305) umfaßt zum Empfangen eines Fernsehsignals eine A/D-Wandeleinrichtung (304) zum Wandeln eines Videosignals welches in dem Fernsehsignal enthalten ist in ein digitales Videosignal und eine Einrichtung zum Anlegen des digitalen Videosignals an die Gradationssignalserzeugungseinrichtung (13).

13. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskristall- Anzeigetafel (20) in ein erstes Teil (20A) und ein zweites Teil (20B) aufgeteilt ist, und die Vergleichseinrichtung und die Gradationssignalserzeugungseinrichtung umfaßt:

einen ersten Speicher (73, 74) zum sequentiellen Speichern von dynamischen Bilddaten welche auf den ersten Teil (20A) angezeigt werden;

einen zweiten Speicher (83, 84) zum sequentiellen Speichern von dynamischen Bilddaten welche auf den zweiten Teil (20B) angezeigt werden;

eine Leseeinrichtung (69, 71, 81) zum gleichzeitigen Auslesen der Bilddaten für beide Teile, welche in dem ersten und zweiten Speichern (73, 74, 83, 84) gespeichert sind und zwar eine Anzahl von Malen zu einem vorbestimmten Timing; und

eine Anzeigeeinrichtung (21 bis 24) zum Anzeigen eines dynamischen Bildes auf der Flüssigkeitskristall-Anzeigetafel (20) auf der Grundlage der von der Leseeinrichtung (69, 71, 81) ausgelesenen Daten.

14. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung die Bilddaten, die im zweiten Speicher (83, 84) gespeichert sind in einer anderen Reihenfolge als der Reihenfolge des Schreibens ausliest.

15. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gradationssignal welches eine größere Gradation repräsentiert als diejenige, welche von den momentanen Bilddaten repräsentiert wird eine maximale Gradation repräsentiert und das Gradationssignal welches eine geringere Gradation repräsentiert als diejenige, welche von den momentanen Bilddaten repräsentiert wird, eine minimale Gradation repräsentiert.

16. Bildanzeigevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (322) einen Differenzwert zwischen einer Gradation welche von den momentanen Bilddaten repräsentiert wird und derjenigen welche von den vorangegangenen Bilddaten repräsentiert wird, als das Vergleichsergebnis ausgibt.