JPH04186283A - 映像信号変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、２値信号により表示を行う表示装置を用い
て多階調表示を行わせるための映像信号変換装置に間す
る。

■）従来の技術 例えば、液晶表示装置のように通常２値信号により単に
明暗表示を行う表示装置を用いて多階調表示する場合、
アナログ映像信号に一定の信号処理を施す、−船釣には
アナログ映像信号を高周波の三角波信号を基準として２
値化することによっ、てパルス幅変調し、そのパルス幅
変調した信号を２値化映像信号として表示装置に与える
。しかし、ただ単に三角波信号を基準としてアナログ映
像信号を２値化しただけでは、例えば縦縞のグレースケ
ールのような映像の場合、各水平走査線の表示パターン
が同一であり、これが垂直方向に繰り返されるため近接
観察すると細かな垂直線が際立ち、それが階調表現とし
て認められないという問題が生じる。

そこで、上記三角波信号を水平走査線毎にその極性を反
転させる方法も考えられている。第６図（Ａ）、（Ｂ）
にその波形例と表示例を示す、第６図（Ａ）においてＳ
ｏおよびＳｌは互いに極性の異なる三角波信号、またＶ
はアナログ映像信号の階段状モデル波形である。第６図
（Ｂ）は上記階段状モデル波形が各水平走査毎に繰り返
し表れた時の表示例である。この例では、偶数番目の走
査では同図（Ａ）に示した三角波信号ＳＯを比較信号と
して用い、奇数番目の走査では三角波信号Ｓ１を比較信
号として用いている。このように隣接する走査線毎に適
用する三角波信号の極性を反転させることによっていわ
ば疑似デイザ法による多階調の表示を行うことができる
。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような疑似デイザ法によっても表示
画面を近接観察すればモザイク状のパターンが際立ち、
それがＰ：ｉａ表示として認められない場合があった。

したがって、コンピュータの表示装置のように通常使用
状態で近接観察される表示装置では、十分な多階調表現
ができなかった。

この発明の目的は、中間濃度表示部においてモザイク状
のパターンが際立たないようにして上述の問題を解消巳
な映像信号変換装置を提供する二と；こある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の映像信号変換装置：；、アナログ映像信号を
パルス幅変調して多階調表示用の映像信号に変換する映
像信号変換装置であって、垂直同期信号をカウントし複
数フィールドを一周期としてフィールド毎に三角波信号
の位相を変化させる手段と、水平同期信号の入力毎に三
角波信号の極性を反転さセる手段とを含む三角波信号発
生手段と、 上記三角波信号発生手段の出力電圧を比較電圧としてア
ナログ映像信号を２値化する手段とからなる。

（ｅ）作用 三角波信号発生手段は三角波信号の位相を変化させる手
段と極性を反転さセる手段を含む０位相を変化させる手
段は垂直同期信号をカウントし複数フィールドを１周期
としてフィールド毎に三角波信号の位相を変化させ、極
性を反転させる手段は水平同期信号の人力毎に三角波信
号の極性を反転させる。したがって、三角波（３号は１
水平走査毎に極性が反転し、かつフィールド毎にその位
相が変化する。２値化手段は上記三角波信号発生手段の
出力電圧を比較電圧としてアナログ映像信号を２値化す
る。中間濃度の映像に相当する２値化された映像信号が
表示装置に与えられた場合、１フイールドについては従
来の疑似デイザ法と同様に第６図（Ｂ）のようなモザイ
ク状のパターンが表示されるが、次のフィールドでは比
較信号となる三角波信号の位相変化に対応して表示され
るモザイク状パターンが水平方向の異なる位置に表示さ
れる。このようにフィールド毎にモザイク状表示パター
ンの表示位置が変化するため、表示装置の表示信号変化
に対する表示状態変化の応答遅れによる積分効果および
人間の視覚における積分効果によって各フィールド（垂
直表示すイクル）毎のモザイクパターンが時間積分され
、個々のモザイクパターンが視認されずに、略均−な濃
度として観察される。そのため、表示画面が近接観察さ
れる場合であっても十分な多階調表現が可能となる。

（ｆ）実施例 この発明に係る映像信号変換装置のブロンク図を表示装
置とともに第１図に示す。同図において２は三角波信号
発生回路１の出力信号を比較信号にしてアナログ映像信
号との比較を行うコンパレータである。このコンパレー
タ２は十入力端子に人力される信号し・＼ルが一入力端
子に入力された比較電圧より高い時“Ｈ”レベルを出力
し、逆に低い時には“Ｌ”レベルを出力する。三角波信
号発生回路１は水平同期信号ＨＳ　’ｌ　Ｎ　Ｃと垂直
同期信号Ｖ　Ｓ　Ｙ　Ｎ　Ｃとによって三角波信号を発
生し、コンパレータ２へ比較電圧信号として与える。表
示装置３は同期信号Ｈ３ＹＮＣとＶ　Ｓ　Ｙ　Ｎ　Ｃと
に同期してコンパレータ２の出力信号を入力して映像表
示を行う。この表示装置３は例えば液晶表示装置である
場合、同期信号に同期して映像信号を少なくとも１ライ
ン分ラッチするラッチ回路、同期信号に同期して走査線
電極を駆動する回路、信号電極を駆動する回路および液
晶表示素子から構成される。

第１図に示した三角波信号発生回路ｌの構成を表すブロ
ック図を第２図に示す、第２図においてクロック信号発
生回路１０は三角波信号を作成するための基準クロック
信号を発生する回路であり、水平同期信号ＨＳ　Ｙ　Ｎ
　Ｃをその整数倍した周波数を存する矩形波信号に変換
する回路からなる。

クロックカウンタ１１は２ビツトの４進カウンタであり
、クロック信号が１パルス人力される毎にその値を＋１
インクリメントし、カウンタの値が３の時にクロック信
号が入力されると値は０に戻る。また、このクロックカ
ウンタ１１は水平同期信号ＨＳ　Ｙ　Ｎ　Ｃが入力され
ると、その値を０にリセットする。フリ・ンブフロンブ
１２はＨＳ　Ｙ　Ｎ　Ｃが入力される毎に状態を反転し
、また垂直同期信号ＶＳＹＮＣが入力されると、その状
態をリセッ）（Ｑ出力を０に）する、フィールドカウン
タ１３は２ビツトの４進カウンタであり、垂直同期信号
ＶＳＹＮＣが入力される毎にその値をＴ１インクリメン
トし、値が３の時Ｖ　Ｓ　Ｙ　Ｎ　Ｃが入力されると値
は０に戻る。デコーダ１４はクロックカウンタ１１、フ
リップフロップ１２およびフィールドカウンタ１３の各
出力値をデコードし、１ビツトのデータを出力する。積
分回路１５はデコーダ１４の出力信号を電圧信号として
積分し、三角波信号に変換する。アンプ１６は三角波信
号の最高ピークレベルおよび最低ピークレベルをアナロ
グ映像信号の上限値および下限値に一致するように増幅
する。

次に上記デコーダ１４の真理値表を示す。

次に、第２図に示した三角波信号発生回路の動作を上表
と第３図の波形図を基に証明する。まず、表に示すよう
にフィールドカウンタ１３の値が０（第０フイールド）
、フリップフロップ１２がリセット状態、タロツクカウ
ンタ１１の値が０である時、表に示すようにデコーダ１
４の出力は１である。この状態は第３図中（Ａ）のＴＯ
の期間に相当する。その後、クロック信号発生回路１０
から出力されるクロック信号によってクロックカウンタ
１１の内容が１になっても、デコーダ１４の出力はやは
り１である。この状態は第３図中（Ａ）におけるＴｉの
期間に相当する。続いて次のクロック信号によってクロ
ックカウンタ１１の値が２となればデコーダ１４の出力
はＯ（第３図中（Ａ）の７２）となる、その後、クロッ
クカウンタ１１の値が３になってもやはりデコーダ１４
の出力は０（第３図（Ａ）の７３　）となる０次のクロ
ック信号によってクロックカウンタ１１の値は０となり
、デコーダ１４の出力は再び１（第３図（Ａ）のＴｏ）
となる、以降同様の変化を繰り返し、第３図中（Ａ）に
示す矩形波がデコーダ１４から出力される。したがって
、積分回路１５からは第３図中（Ａ）の破線で示す三角
波信号が得られる。１水平装置期闇はこのように第３図
（Ａ）に示した三角波信号が発生される。

次の水平走査では、水平同期信号ＨＳ　Ｙ　Ｎ　Ｃの発
生によりフリップフロップ１２がセットされる、これと
ともに、クロックカウンタ１１がＯにリセットされる。

このようにフィールドカウンタ１３が０、フリップフロ
ップ１２がセット状態である時、クロックカウンタ１１
の値が０であれば、表に示したようにデコーダ１４の出
力データはＯである。これは第３図中（Ｃ）のＴｏの期
間に相当する。次にクロックカウンタ１１の値が１にな
った場合もデコーダ１４の出力が０（第３図（Ｃ）のＴ
ｌ）である、更に、クロックカウンタ１１の値が２にな
ればデコーダ１４の出力が１（第３図（Ｃ）の７２）と
なり、クロックカウンタ１１の値が３の場合もデコーダ
１４の出力が１（第３図（Ｃ）のＴ　３　）となる、以
降同様にしてデコーダ１４からは第３図中（Ｃ）に示す
矩形波信号が発生され、積分回路１５からは第３図中（
Ｃ）の破線で示す三角波信号が得られる。第３図（Ａ）
と（Ｃ）を比較すれば明らかなように、三角波信号の極
性が反転している。

次の水平走査になれば、水平同期信号ＨＳ　Ｙ　ＮＣに
よりフリップフロップ１２が再びリセット状態となるた
め、第３図（Ａ）に示した三角波信号が発生される。こ
のように同一フィールドでは隣接する水平走査毎に極性
の反転した三角波信号が交互に発生される。

垂直同期信号Ｖ　Ｓ　Ｙ　Ｎ　Ｃが入力されるとフィー
ルドカウンタ１３の値が１（第１フイールド）となり、
フリップフロップ１２がリセットされる。

このようにフィールドカウンタ１３の値が１、フリップ
フロップ１２がリセット状態である時、クロツタカウン
タ１１の値が０であれば、表に示すようにデコーダ１４
の出力は０（第３図（Ｂ）のＴｏ）となる、クロック信
号の発生により、クロックカウンタ１１の値が１となれ
ば、デコーダ１４の出力は１（第３図（Ｂ）のＴｌ）と
なる、続いてクロックカウンタ１１の値が２となっても
デコーダ１４の出力は１（第３図（Ｂ）の７２　）のま
まとなる、更に、クロックカウンタ１１の値が３となれ
ば、デコーダ１４の出力は０（第３図（Ｂ）の７３）と
なる、以降同様にしてデコーダ１４からは第３図（Ｂ）
に示す矩形波信号が発生され、積分回路１５の出力に第
３図（Ｂ＞の破線で示す三角波信号が得られる。この三
角波信号は第３図（Ａ）の三角波信号と比較して９０°
位相が進んでいる。その後水平同期信号ＨＳ　Ｙ　Ｎ　
Ｃが入力されるとフリップフロップ１２がリセット状態
となる。このようにフィールドカウンタ１３の値が１、
フリップフロップ１２がセット状態である時、クロック
カウンタ１１の値がＯであれば表に示したようにデコー
ダ１４の出力は１（第３図（Ｄ）のＴｏ）となる、クロ
ックカウンタｌｌの値が１になれば、デコーダ１４の出
力が０（第３図（Ｄ）のＴＩ）となる、その後、クロッ
クカウンタ１１の値が２となっても、再びデコーダ１４
の出力はＯ（第３図（Ｄ）の７２　）となり、更に、ク
ロックカウンタ１１の値が３となればデコーダ１４の出
力は１（第３図（Ｄ）の７３　）となる。

以降同様の状態変化を繰り返しデコーダ１４は第３図Ｃ
Ｄ）に示す矩形波信号を発生し、積分回路１５の出力に
はその破線で示す三角波信号が得られる。この三角波信
号は第３図（Ｂ）に示した三角波信号と極性が反転して
いる。

その後、次の垂直同期信号Ｖ　Ｓ　Ｙ　Ｎ　Ｇが入力さ
れれば、フィールドカウンタ１３の値が２（第２フイー
ルド）となる、このフィールドの偶数番目の水平走査で
は、真理値表から明らかなように第３図（Ｃ）に示す三
角波信号が発生され、奇数番目の水平走査では、第３図
（Ａ）に示す三角波信号が発生される。更に、その後の
垂直同期信号によって第３フイールドとなれば、真理値
表から明らかなように偶数番目の水平走査では第３図（
Ｄ）に示す三角波信号が発生され、奇数番目の水平走査
では、第３図（Ｂ）に示す三角波信号が発生される。

以上のように同一水平ラインについては、フィールドが
変わる毎に三角波信号の位相を９０°ずつ進ませるとと
もに、同一フィールド内では、隣接する水平走査ライン
毎に極性の異なる三角波信号を発生させる。

次に、４階調の縦縞グレースケールのアナログ映像信号
を入力した場合の各波形と表示例を第４図および第５図
に示す。第４図において、（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同
一水平走査ラインについて入力されるアナログ映像信号
と、適用される三角波信号の波形を示すもので、（Ａ）
〜（Ｄ）はそれぞれ第０フイールド〜第３フイールドに
対応する。第４図中（Ｅ）においてａ　−ｄは第４図中
（Ａ）〜（Ｄ）に示した三角波信号でアナログ映像信号
をそれぞれ２値化した時の表示例である。即ち、第０フ
イールドではａに示すパターンが表示され、同一水平走
査ラインで第１フイールドではｂのパターンが表示され
、同じく第２フイールドではＣのパターンが表示され、
更に第３フイールドではｄのパターンが表示される。こ
のように、同一水平走査ラインについては、フィールド
が変わる毎に中間濃度領域内の点灯／非点灯画素が変化
するため、表示素子および視覚の積分効果によってほぼ
均一な中間濃度で表示されることになる第５図中（Ａ）
は入力されるアナログ映像信号、（Ｂ）〜（Ｅ）は第０
〜第３フイールドにおける０番目から４番目までの水平
走査線の表示を示す。第５図（Ｂ）　〜（Ｅ）において
ａ、ｂ、ｃ。

ｄはその水平走査ラインについて通用した三角波信号の
種類を表し、第４図（Ａ）〜（Ｄ）の三角波信号にそれ
ぞれ対応する。このように隣接する水平走査線について
は、極性の異なる三角波信号が適用されるため、同一フ
ィールドについては中間濃度領域内にモザイク状パター
ンが表示されるため、点灯位置と非点灯位置とが平面的
に分散され、特定方向に連続する直線パターンが表れる
こともない。

（６）発明の効果 この発明によれば、同一フィールドについては、隣接す
る水平走査ライン毎に極性の異なる三角波信号を比較電
圧としてアナログ映像信号が２値化されるため垂直線の
疑似パターンが表れることがなく、しかもフィールド毎
に上記三角波信号の位相が変化するため、中間濃度領域
における点灯画素位置と非点灯画素位置が交互に変化す
る。そのため、近接観察してもモザイク状パターンとし
ては認工されず、平面的にほぼ均一な中間濃度として表
現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は表示装置とともに表したこの発明の実施例に係
る映像信号変換装置のブロック図、第２図は同装置にお
ける三角波信号発生回路のブロック図である。第３図は
三角波信号発生回路の各状態における波形図である。第
４図は同一水平走査ラインについての各波形と表示例を
表す図である、第５図は入力されるアナログ映像信号と
各フィールドにおける表示パターンの変化を表す図であ
る。第６図は従来の映像信号変換装置の動作説明図であ
る。 ２−コンパレータ、 １２−フリップフロップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アナログ映像信号をパルス幅変調して多階調表示
   用の映像信号に変換する映像信号変換装置であって、 垂直同期信号をカウントし複数フィールドを一周期とし
   てフィールド毎に三角波信号の位相を変化させる手段と
   、水平同期信号の入力毎に三角波信号の極性を反転させ
   る手段とを含む三角波信号発生手段と、 上記三角波信号発生手段の出力電圧を比較電圧としてア
   ナログ映像信号を２値化する手段とからなる映像信号変
   換装置。