專利名稱：用于轉(zhuǎn)換圖像信號的幀頻的顯示單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題內(nèi)容涉及被配置成轉(zhuǎn)換圖像信號的幀頻的顯示單元。
背景技術(shù)：
關(guān)于顯示單元，日本專利公開第2003-255882號公開了一種顯示裝置(電子發(fā)射型的顯示裝置，以下稱為“FED”)通過轉(zhuǎn)換輸入圖像信號的幀頻來縮短每幀的驅(qū)動時間，從而延長其服務(wù)壽命。
在上述專利文件的情況下，如上述日本公開的圖5中所示，例如，幀頻是以四倍增長的，但在一種模式中，這四幀中只有一幀被用作顯示幀。四幀中的其它三幀被隱藏，這樣顯示幀的顯示時間就被縮短。因此，存在使屏幕閃爍趨于明顯的可能性。特別是，當輸入圖像信號的幀頻(frame rate)(幀頻(frame frequency))為如在PAL中的25Hz時，屏幕閃爍將會更加明顯。
當幀頻增加并且所有幀都被用作顯示幀時，則存在該頻率超過顯示裝置和其驅(qū)動電路的最大操作頻率的可能性。在這種情況下，就不能實現(xiàn)對顯示裝置的良好操作。
因此，存在著對可能顯示高質(zhì)量的圖像同時允許良好操作的顯示單元的需求。

發(fā)明內(nèi)容
當具有改變的幀頻的圖像信號的掃描頻率高于預(yù)定值時，顯示單元將具有改變的幀頻的圖像信號轉(zhuǎn)換成具有隔行掃描格式的圖像信號。舉例來說，該預(yù)定值與顯示裝置或驅(qū)動顯示裝置的驅(qū)動電路的最大操作頻率相對應(yīng)。
根據(jù)上述的顯示單元，當輸入圖像信號的幀頻被改變以增加幀頻時，如果用于顯示幀頻改變的圖像信號所需的操作頻率超過前述的最大操作頻率，則有可能通過在幀頻改變后隔行掃描圖像信號來降低操作頻率(在這種情況下，操作頻率減少一半)。因此，就可能使供應(yīng)給顯示裝置的圖像信號的場頻與隔行掃描前的幀頻相同，同時將顯示具有改變的幀頻的圖像信號所需的操作頻率控制到低于前述的最大操作頻率的值。這就使得即使在為了減少屏幕閃爍而進行幀頻改變時，也可能良好地驅(qū)動顯示裝置。
相反，當幀頻改變之后的圖像信號的掃描頻率低于預(yù)定值時，在逐行掃描的格式而不是對場進行隔行掃描的狀態(tài)下將圖像信號供應(yīng)給顯示裝置。因此，在這種情況下，就有可能既減小屏幕閃爍又減小線性閃爍，同時以不高于前述的最大操作頻率的頻率驅(qū)動顯示裝置，并且這樣就能顯示質(zhì)量更高的圖像。
例如，優(yōu)選的是將冷陰極電子發(fā)射元件以矩陣形式布置于其中的顯示裝置，即FED。此外，通過將FED配置成使其能夠與隔行掃描格式的圖像信號和逐行掃描格式的圖像信號都兼容，上述的顯示單元有可能處理與幀頻改變后的圖像信號的掃描頻率相對應(yīng)的掃描格式的轉(zhuǎn)換處理。
另外的優(yōu)點和新穎性特征將在以下描述中部分地提出；并且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，通過研究以下內(nèi)容和附圖，這些另外的優(yōu)點和新穎性特征將變得明顯；或者通過實例的產(chǎn)生或操作可以理解這些優(yōu)點和新穎性特征。通過實踐或使用權(quán)利要求中特別指出的方法、手段和結(jié)合可以了解和獲得本發(fā)明的優(yōu)點。


附圖描述了一個或多個依照本發(fā)明的實施方案，其僅通過舉例的方式來描述，而不以限制的方式描述。在這些附圖中，相同的附圖標記表示相同或相似的元件。
圖1是顯示實例1的顯示單元的框圖；圖2(a)、2(b)、2(c)是顯示幀頻轉(zhuǎn)換電路和PI轉(zhuǎn)換電路的操作的示意圖；圖3(a)和3(b)是解釋實例2的幀頻轉(zhuǎn)換電路的操作的示意圖；圖4(a)和4(b)是解釋IP轉(zhuǎn)換電路的操作的示意圖；圖5(a)和5(b)是解釋在幀頻轉(zhuǎn)換之前和之后插入反極性(antipolar)脈沖的操作的示意圖；圖6是顯示實例1的算法和控制電路35的控制處理實例的流程圖。
具體實施例方式
在以下詳細描述中，為了提供對相關(guān)發(fā)明的透徹理解，以舉例的方式提出多個具體細節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會很明顯的是不用這樣的細節(jié)也能實現(xiàn)本發(fā)明。在其他例證中，為了避免不必要地模糊本發(fā)明的各方面，眾所周知的方法、過程、部件和電路在相對較高的水平上進行描述而不涉及細節(jié)。
以下通過參考附圖來說明這些實例。這里，為了簡化說明，下文中，通過將配備有電子發(fā)射元件的FED用作顯示裝置來給出說明，在該顯示裝置中，像素(固定像素)以矩陣的形式排列于其中。然而，顯示單元并不局限于這種情況。即，顯示單元可將液晶板(LCD)或等離子體顯示板(PDP)用作顯示裝置。然而，由于FED具有較高的響應(yīng)速度，并且其閃爍趨向于比其它顯示裝置更顯著，所以對于本討論的目的來說，F(xiàn)ED更可取。更進一步，在以下的實例的說明中，這些實例使用薄膜型電子發(fā)射元件(例如，MIM型)作為FED的電子發(fā)射元件。但同樣的是，顯示裝置并不局限于這種情況。
圖1是顯示根據(jù)第一實例的顯示單元的框圖，在第一實例中，使用具有薄膜型電子發(fā)射元件的FED。
包括TV信號和其它信號(例如，NTSC信號、PAL信號和其它信號，下文中稱之為“隔行信號”)的隔行掃描格式的圖像信號和/或來自于個人電腦和類似裝置的(下文中，稱之為“逐行信號”)逐行掃描格式的圖像信號被輸入到視頻信號輸入終端10中。視頻信號處理電路31對輸入到視頻信號輸入終端10中的圖像信號執(zhí)行規(guī)定的信號處理。當輸入圖像信號是TV信號時，視頻信號處理電路31還執(zhí)行對TV信號的解碼。從視頻信號處理電路31輸出的信號被供應(yīng)給IP(隔行到逐行)轉(zhuǎn)換電路。當輸入信號是隔行信號時，IP轉(zhuǎn)換電路32將隔行信號轉(zhuǎn)換成逐行信號(下文中，該轉(zhuǎn)換處理被稱之為“IP轉(zhuǎn)換”)。當輸入的圖像信號是逐行信號時，該輸入圖像信號徹底通過IP轉(zhuǎn)換電路32。換言之，該IP轉(zhuǎn)換電路32不執(zhí)行IP轉(zhuǎn)換。
幀頻轉(zhuǎn)換電路33接收從IP轉(zhuǎn)換電路32輸出的信號，并改變該信號使得增加輸入的逐行信號的幀頻。(下文中，將幀頻改變處理稱為“幀頻轉(zhuǎn)換”。)PI(逐行到隔行)轉(zhuǎn)換電路34將具有在幀頻轉(zhuǎn)換電路33中轉(zhuǎn)換的幀頻的逐行信號轉(zhuǎn)換成隔行信號(下文中，將這種轉(zhuǎn)換處理稱為“PI轉(zhuǎn)換”)。PI轉(zhuǎn)換電路34在輸入的逐行信號的幀頻被判斷成高于顯示裝置100的最大操作頻率時進行操作。運算和控制電路35是按照存儲在其中的程序執(zhí)行顯示單元的系統(tǒng)控制的電路，并且包括，例如，CPU和其它元件。
該運算和控制電路35接收輸入到視頻信號輸入終端10中的圖像信號，并判斷該圖像信號的信號類型，諸如NTSC信號、PAL信號或其它信號，并且檢測該輸入圖像信號的幀頻(fr)/場頻(fi)。即，運算和控制電路35檢測，例如，在NTSC信號的情況下fr＝30Hz/fi＝60Hz，而在PAL信號的情況下fr＝25Hz/fi＝50Hz。更進一步，運算和控制電路35判斷輸入的圖像信號是隔行信號還是逐行信號，并控制IP轉(zhuǎn)換電路32的操作。例如，當輸入的圖像信號是隔行信號時，運算和控制電路35控制IP轉(zhuǎn)換電路32使其對隔行信號應(yīng)用IP轉(zhuǎn)換。另一方面，當輸入的圖像信號是逐行信號時，運算和控制電路35讓逐行信號直接通過以便于不應(yīng)用IP轉(zhuǎn)換。
此外，運算和控制電路35控制幀頻轉(zhuǎn)換電路33的幀頻轉(zhuǎn)換處理，以便減少屏幕閃爍。
另外，運算和控制電路35包含非易失性存儲器(下文中稱之為“RAM”)并且該RAM預(yù)先存儲顯示裝置100的最大操作頻率。運算和控制電路35比較存儲在RAM中的最大操作頻率和在幀頻轉(zhuǎn)換電路33中進行幀頻轉(zhuǎn)換之后的圖像信號的掃描頻率(在此實例中，為垂直掃描頻率)，并判斷掃描頻率是否超過最大操作頻率。然后，當運算和控制電路35判斷具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號的掃描頻率超過最大操作頻率時，其控制PI轉(zhuǎn)換電路34，以便于對具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號應(yīng)用PI轉(zhuǎn)換。相反，當具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號的掃描頻率沒有超過最大操作頻率時，運算和控制電路35控制具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號使其不經(jīng)受PI轉(zhuǎn)換，并使其在逐行信號的狀態(tài)中通過。一系列的上述處理按照ROM中的程序進行應(yīng)用，該ROM未在圖中示出，并包含在運算和控制電路35中。
顯示裝置100既能夠顯示逐行信號又能夠顯示隔行信號，并且在此實例中，配備有電子發(fā)射型顯示板，在其中以矩陣的形式排列了冷陰極型電子發(fā)射元件。這里解釋了顯示裝置100的配置的實例。
顯示裝置100具有顯示板1、驅(qū)動顯示板1的掃描驅(qū)動器2和3以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5、高壓生成電路6和定時控制器7，其中，在顯示板1中多個薄膜型電子發(fā)射元件1a以矩陣的形式排列于其中，高壓生成電路6生成對施加到顯示板1上的高壓的加速電壓，定時控制器7基于輸入到顯示裝置100中的輸入圖像信號來控制掃描驅(qū)動器2和3以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5。
顯示板1是無源矩陣式顯示板，并且具有相互面對的背面基板(圖中未示出)和前面基板。在背面基板上，多條列方向(屏幕上的垂直方向)延伸的數(shù)據(jù)線42和43被以行的方向(屏幕上的水平方向)排列，而多條以行方向延伸的掃描線41被以列的方向排列。然后，通過將電子發(fā)射元件(例如，MIM型的薄膜型電子發(fā)射元件等等)1a設(shè)置在多條數(shù)據(jù)線和多條掃描線的交叉點上，多個電子發(fā)射元件1a排列成矩陣形式。在前面基板上，相對每個電子發(fā)射元件布置有未在圖中示出的熒光材料。
掃描驅(qū)動器2和3被連接到顯示板1的各掃描線41上。掃描驅(qū)動器2和3被布置在右側(cè)和左側(cè)的原因是減少由于掃描線的阻抗生成的壓降造成的亮度傾斜。這樣系統(tǒng)被設(shè)計成同時在左右兩側(cè)將掃描脈沖供應(yīng)給掃描線41。這里，與施加到掃描線上的掃描脈沖一樣，存在有選擇掃描線的線選擇脈沖和將在以后描述的在非顯示期間被同時施加到所有掃描線上的反極性脈沖。
掃描驅(qū)動器2和3基于來自定時控制器7的線選擇脈沖在列的方向中按掃描線的順序施加選擇信號為每行單位(每單位有一行或兩行)選擇多個電子發(fā)射元件。因此，行選擇操作被接連執(zhí)行。
更進一步，為了減少由于掃描線和數(shù)據(jù)線之間的耦合電容造成的脈沖噪聲生成的錯誤照明，顯示板1的數(shù)據(jù)線被劃分成顯示板上的屏幕的上部區(qū)域和下部區(qū)域。然后，屏幕的上部區(qū)域和下部區(qū)域被相互獨立地進行驅(qū)動。數(shù)據(jù)驅(qū)動器4被連接到屏幕上部區(qū)域的數(shù)據(jù)線42，而數(shù)據(jù)驅(qū)動器5被連接到屏幕下部區(qū)域的數(shù)據(jù)線43。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5按照掃描驅(qū)動器2和3的行選擇基于來自圖像控制器7的圖像數(shù)據(jù)進行操作。然后，對應(yīng)每行的電子發(fā)射元件，數(shù)據(jù)驅(qū)動器4或5將基于每個輸入圖像信號的驅(qū)動信號供應(yīng)到數(shù)據(jù)線42或43。更進一步，數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5基于來自定時控制器7的定時信號(水平同步信號，具有與顯示板的分辨率相對應(yīng)的時鐘頻率的時鐘信號)將顯示板1上的一行數(shù)據(jù)，即來自定時控制器7的一行圖像數(shù)據(jù)，維持一個水平時段，并在每次水平循環(huán)重寫該數(shù)據(jù)。這里，在屏幕上部區(qū)域的顯示時段期間，驅(qū)動信號是從數(shù)據(jù)驅(qū)動器4供應(yīng)的，而在屏幕下部區(qū)域的顯示時段期間，驅(qū)動信號是從數(shù)據(jù)驅(qū)動器5供應(yīng)的。
同時，盡管顯示裝置100使用電子發(fā)射元件并且通常采用前述的逐行顯示，但本實例也與隔行顯示相兼容，隔行顯示允許的操作頻率比逐行顯示的低。因而，定時控制器7具有在逐行和隔行之間切換的功能(下文中稱其為“P/I切換單元”)。當運算和控制電路35指示顯示裝置100進行隔行顯示時，P/I切換單元接收到該指令并控制前述的線選擇脈沖的輸出定時。即，當被指示進行隔行顯示時，定時控制器7生成，例如，選擇奇數(shù)場中的奇數(shù)掃描線的線選擇脈沖和選擇偶數(shù)場中的偶數(shù)掃描線的線選擇脈沖；并將它們供應(yīng)給掃描驅(qū)動器2和3。與線選擇脈沖的輸出操作同時，定時控制器7把與掃描驅(qū)動器2和3的行選擇相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5。從而可能實現(xiàn)顯示板1上的隔行顯示。這里，假定顯示板1被分成兩個區(qū)域；上部屏幕區(qū)域和下部屏幕區(qū)域。定時控制器7執(zhí)行對像素數(shù)據(jù)的重新排列，以便在上部和下部屏幕區(qū)域獨立地顯示圖像。
生成高壓的加速電壓(例如，7kV)的高壓生成電路6被連接到顯示板1的陽極線44上。加速電壓的作用是對從電子發(fā)射元件1a釋放出的電子進行加速，該電子發(fā)射元件1a設(shè)置在背面基板上朝向其上設(shè)置有熒光材料的前面基板。
下文解釋關(guān)于在顯示板上進行顯示的操作。當驅(qū)動信號從數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5通過數(shù)據(jù)線42和43供給某一行的電子發(fā)射元件1a時，其中前述的掃描驅(qū)動器2和3通過掃描線41將選擇信號施加(也就是選擇)到該行，相關(guān)行的電子發(fā)射元件釋放與位于每個像素的前述選擇信號和驅(qū)動信號之間的電勢差相對應(yīng)的相應(yīng)量的電子。在選擇時刻施加的選擇信號的電平是恒定的，而不用考慮電子發(fā)射元件的位置。因而，電子發(fā)射元件釋放出的電子數(shù)量隨驅(qū)動信號的電平而變化(即，該數(shù)量由作為每個像素的驅(qū)動信號的基礎(chǔ)的圖像信號的電平?jīng)Q定)。然后，從高壓生成電路6供應(yīng)的加速電壓(例如，7kV)被施加到顯示板1的陽極線44上。因此，從電子發(fā)射元件釋放的電子被加速電壓加速并與設(shè)置在顯示板1的前面基板上的熒光材料相碰撞，該前面基板并未在圖中顯示。熒光材料與加速電子的碰撞而被激發(fā)并發(fā)光。從而，一條選擇的水平線的圖像就被顯示出來。
更進一步，在逐行顯示的情況下，關(guān)于多條掃描線，掃描驅(qū)動器2和3通過以列的方向順序應(yīng)用選擇信號來一行行地選擇電子發(fā)射元件。相反，在隔行顯示的情況下，它們逐個場地交替選擇奇數(shù)行或偶數(shù)行的電子發(fā)射元件。通過這樣做，就可以在顯示板1的屏幕上形成一幀或一場的圖像。
同時，在本實例中，定時控制器7還具有生成多個反極性脈沖并將它們應(yīng)用到掃描驅(qū)動器2和3的功能。反極性脈沖起到將電子發(fā)射元件的驅(qū)動電壓的方向從通常的操作的方向反轉(zhuǎn)并釋放出積累在電子發(fā)射元件的絕緣層(電子加速層)中的電荷的作用。例如，在圖像信號的非顯示時段期間(例如，垂直消隱時段)，掃描驅(qū)動器2和3在從定時控制器7接收到反極性脈沖時，將該反極性脈沖同時應(yīng)用到所有的掃描線上。因此，施加到電子發(fā)射元件上的驅(qū)動電壓的方向被從通常的操作方向反轉(zhuǎn)，并且電子發(fā)射元件中的電子向著與熒光材料的方向相反的方向移動。因而，通過本實例，有效地很好釋放掉積累在電子發(fā)射元件中的電荷，減輕電子發(fā)射元件的損耗，并延長電子發(fā)射元件的壽命。
圖5(a)和5(b)示意性地顯示了在逐行顯示的情況下在一幀時段內(nèi)顯示時段/非顯示時段和線選擇脈沖時段/反極性脈沖時段之間的關(guān)系。圖5(a)是顯示在一幀時段內(nèi)顯示時段/非顯示時段和線選擇脈沖時段/反極性脈沖時段之間的關(guān)系的示意圖，圖5(b)是顯示在這些操作中的線選擇脈沖和反極性脈沖的波形的示意圖。這些圖代表了在顯示屏幕上執(zhí)行逐行顯示的時刻，用于簡化說明。
如圖所示，在圖像的一幀時段的顯示圖像的期間內(nèi)，為了選擇每行的電子發(fā)射元件，掃描驅(qū)動器2和3從屏幕上部的掃描線以列的方向順序地逐行(逐線地)移動選擇信號(線選擇脈沖)46。相反，在圖像的垂直非顯示時段(垂直方向的消隱時段)，極性與選擇信號不同的反極性脈沖被從定時控制器7供應(yīng)到掃描驅(qū)動器2和3。掃描驅(qū)動器2和3將反極性脈沖47同時應(yīng)用到所有掃描線上，并將累積在電子發(fā)射元件的絕緣層中的電荷釋放。
這樣，通過在非顯示時段期間應(yīng)用反極性脈沖，就可以釋放積累在電子發(fā)射元件的絕緣層中的電荷并延長了電子發(fā)射元件的服務(wù)壽命。在本實例中，如上所述，應(yīng)用了增加無線幀頻/場頻的信號處理，因而存在絕緣層中電荷的累積增加和服務(wù)壽命進一步縮短的危險。然而在本實例中，其被設(shè)計成在IP轉(zhuǎn)換之后或在幀頻轉(zhuǎn)換之后插入反極性脈沖，從而在每次增加的幀或場中釋放累積的電荷。結(jié)果，通過本實例，即使在幀頻/場頻比率增加時也能避免服務(wù)壽命被縮短。
接下來，圖4(a)和4(b)示意性地顯示了IP轉(zhuǎn)換的操作。在圖4(a)中，為了便于示意性說明，水平掃描線的數(shù)量被設(shè)為五條，并且用于顯示的水平掃描線由白線來表示。IP轉(zhuǎn)換是通過例如諸如雙重書寫(double writing)、插值等等已知手段，將如圖4(a)所示的幀頻(fr)為25Hz/場頻(fi)為50Hz的PAL信號(50i)轉(zhuǎn)換成如圖4(b)所示的幀頻(fr)為50Hz的逐行信號(50p)的處理。
接下來，解釋幀頻轉(zhuǎn)換電路33和PI轉(zhuǎn)換電路34的操作。圖2包括顯示根據(jù)本實例的幀頻轉(zhuǎn)換電路33和PI轉(zhuǎn)換電路34的操作的示意性說明圖。圖2(a)代表IP轉(zhuǎn)換電路的輸出圖像，圖2(b)代表幀頻轉(zhuǎn)換電路的輸出圖像，而圖2(c)代表IP轉(zhuǎn)換電路的輸出圖像。這里，假定IP轉(zhuǎn)換電路32的輸出信號是如圖2(a)所示的幀頻為50Hz的逐行信號(PAL信號)。幀頻轉(zhuǎn)換電路33通過如圖2(b)所示將50Hz的幀頻加倍將該逐行信號轉(zhuǎn)換成幀頻為，例如，100Hz的圖像信號。在本實例中，假定幀頻轉(zhuǎn)換電路33通過如圖2(b)所示將相同圖像連續(xù)顯示兩次來執(zhí)行加倍幀頻的操作。然而，還可以接受的是根據(jù)前后(anteroposterior)幀的信息生成新的幀，將該新的幀插入到原始圖像信號中，而將幀頻加倍。通過將幀頻加倍，可以抑制屏幕閃爍。此外，由于在本實例中應(yīng)用了IP轉(zhuǎn)換，所以還能夠減少線閃爍。
通常，在顯示單元使用固定像素的情況下，當幀頻加倍時，電路的操作頻率也加倍。因此，有時會發(fā)生在加倍幀頻的情況下圖像顯示所必需的操作頻率超過諸如數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5的驅(qū)動電路和顯示板的操作頻率的上限。該現(xiàn)象將作為以下實例來解釋，即，在具有1366水平像素和768垂直像素的分辨率的顯示板上，顯示經(jīng)過IP轉(zhuǎn)換和幀頻轉(zhuǎn)換的幀頻為100Hz的PAL信號的情況(下文中，稱之為“100p信號”)。這種情況下，考慮到圖像的空白部分，顯示該100p信號所需的時鐘頻率(供應(yīng)給數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5的時鐘信號的頻率)為約136MHz。這里，當時鐘頻率的上限，即，能夠由數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5處理的最大操作頻率為，例如，90MHz時，顯示100p信號所需的時鐘頻率大大超過了最大操作頻率，并且不能保證良好的顯示操作。
在這種情況下，在本實例中，如圖2(c)所示，關(guān)于該100p信號，例如，通過削弱某幀中的偶數(shù)水平掃描線而生成奇數(shù)場，然后通過削弱下一幀中的奇數(shù)水平掃描線生成偶數(shù)場。通過交替重復(fù)這樣的處理，這兩種場組成一幀。也就是，在本實例中，經(jīng)過逐行轉(zhuǎn)換并還具有增加的幀頻的信號在特定條件下(即，當顯示這種信號所必需的時鐘頻率超過驅(qū)動電路和顯示板的最大操作頻率時)被轉(zhuǎn)換成隔行信號。結(jié)果，100p信號被轉(zhuǎn)換成隔行信號并且顯示該信號所必需的時鐘頻率為約68MHz，68MHz是為顯示100p信號所需的時鐘頻率136MHz的一半。該頻率低于90MHz，即，能夠由數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5處理的最大操作頻率，因而保證了良好的顯示操作。
如上所述，在本實例中，通過PI轉(zhuǎn)換將逐行信號轉(zhuǎn)換成隔行信號，逐行信號的幀頻被轉(zhuǎn)換成場頻(100Hz)，該場頻是與幀頻轉(zhuǎn)換后的幀頻(100Hz)相同的頻率，圖像信號的掃描頻率被減到一半，這樣操作就能在電路的操作頻率和顯示板的操作頻率以內(nèi)執(zhí)行。PI轉(zhuǎn)換后的場頻仍是100Hz，其為與幀頻轉(zhuǎn)換后的幀頻相同的頻率，并且這樣屏幕閃爍被減少。更進一步，能夠減小圖像信號的掃描頻率，因此可以有效地操作驅(qū)動電路和顯示板。
以上提到的對TV信號的解碼處理、IP轉(zhuǎn)換和幀頻轉(zhuǎn)換是由運算和控制電路35控制的。下文中，將參考圖6所示的流程圖解釋該控制處理。
當運算和控制電路35開始控制處理時，其首先在步驟(下文中，“步驟”被稱為“S”)601中確定輸入的圖像信號，并將信號類型、幀頻、場頻和其它參數(shù)存儲到運算和控制電路35的RAM中。其后，在S602中判斷輸入圖像信號是否是TV信號。如果輸入圖像信號是作為隔行信號的TV信號，例如為PAL信號(幀頻為25Hz的隔行信號)，則該PAL信號要在視頻信號處理單元31中經(jīng)過解碼處理(S603)，并在IP轉(zhuǎn)換電路32中經(jīng)過IP轉(zhuǎn)換，并且?guī)l被設(shè)為50Hz(S604)，然后該處理前進至S605。相反，如果輸入圖像信號在S602中被判斷為不是TV信號(例如，是來自個人電腦或其它裝置的逐行信號)，則其在視頻信號處理電路31中經(jīng)過指定的信號處理，直接通過IP轉(zhuǎn)換電路32，并且該處理前進至S605。
在S605，輸入到幀頻轉(zhuǎn)換電路33中的逐行信號的幀頻是從存儲在RAM中的輸入圖像信號的信號類型、幀頻和/或場頻來計算的。實際上，逐行信號的幀頻也可以被檢測。然后在S605中，判斷計算出的或檢測出的逐行信號的幀頻是否不少于60Hz，60Hz被視為屏幕閃爍幾乎不顯著的水平(level)。如果答案是“否”，信號處理隨后前進至S606并在幀頻轉(zhuǎn)換電路33中生成轉(zhuǎn)換的幀頻(加倍的幀頻)，這樣，逐行信號的幀頻被設(shè)為100Hz。在S607中，經(jīng)幀頻轉(zhuǎn)換后的圖像信號的掃描頻率被獲得，并且與預(yù)先存儲在RAM中的頻率相比較。然后，判斷獲得的掃描頻率是否超過存儲的頻率。這里，假定RAM中的頻率與顯示板1/數(shù)據(jù)驅(qū)動器4和5的可操作頻率的上限相對應(yīng)。在本實例中，假定獲得的幀頻轉(zhuǎn)換后的圖像信號的掃描頻率是垂直掃描頻率。這是因為，由于顯示板1的分辨率是預(yù)先知道的，如果幀頻轉(zhuǎn)換之后的圖像信號的垂直掃描頻率被確定，則顯示相關(guān)圖像信號所必需的操作頻率就被唯一確定。
如果在S607的判斷結(jié)果為“是”(如果掃描頻率被判斷為大于顯示裝置100的操作頻率的上限)，則在S608，具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號在PI轉(zhuǎn)換電路34中被轉(zhuǎn)換成隔行信號。因此，可以降低操作頻率并在顯示裝置100上顯示圖像信號。然后，顯示裝置100(定時控制器7)被控制成執(zhí)行隔行顯示，然后該處理被終止。另一方面，如果在S607處上述判斷的結(jié)果是“否”，則將具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號如它們在顯示裝置100上顯示一樣來進行顯示，因此該處理無需應(yīng)用PI轉(zhuǎn)換而被終止。更進一步，如果在S605處結(jié)果為“是”，由于未出現(xiàn)屏幕閃爍，所以該信號不經(jīng)過幀頻轉(zhuǎn)換和PI轉(zhuǎn)換而直接通過，然后該處理被終止。
這里，顯然當電源被啟動時和啟動之后，運算和控制電路35順序確定信號的類型，以及當信號類型被改變時，前述的控制處理被正常執(zhí)行。
如上所述，依據(jù)本實例，即使在IP轉(zhuǎn)換之后仍存在產(chǎn)生屏幕閃爍的風險時，頻率被轉(zhuǎn)換成能使屏幕閃爍幾乎不明顯的幀頻。當圖像信號的掃描頻率在幀頻轉(zhuǎn)換處超過顯示屏幕的操作頻率上限時，圖像信號被轉(zhuǎn)換成具有與幀頻轉(zhuǎn)換后的幀頻具有相同頻率的場頻的隔行信號。由此，可以執(zhí)行良好的顯示操作，同時屏幕閃爍被減小。
本實例使得顯示具有減小的屏幕閃爍的高質(zhì)量圖像，同時很好地操作顯示裝置成為可能。
在上述實例1的情況下，以以下的情況作為實例進行解釋，在該情況中，PAL信號經(jīng)過IP轉(zhuǎn)換，并且通過幀頻轉(zhuǎn)換電路的幀頻轉(zhuǎn)換，幀頻從50Hz被改變成其整數(shù)倍(兩倍)100Hz。然而，還可以接受的是，將IP轉(zhuǎn)換后的幀頻從50Hz轉(zhuǎn)換成使屏幕閃爍幾乎不明顯的非整數(shù)倍的幀頻，例如60Hz。下一個實例包括將幀頻從50Hz轉(zhuǎn)換到60Hz，并且將在下文中詳細描述該實例。
這里，本實例的顯示單元具有與圖1顯示的實例1相同的電路配置，并且運算和控制電路35中的處理流程也與圖6所示的流程圖的內(nèi)容相同。這樣，就省略掉對與實例1重復(fù)的部分的詳細解釋，并且只對不同要點做出解釋。更進一步，在以下解釋中，是通過以PAL信號輸入到顯示單元中的情況作為實例來解釋實例2的詳細情況的。
圖3(a)和3(b)包括了解釋根據(jù)本實例的幀頻轉(zhuǎn)換電路的操作的示意性說明。圖3(a)是IP轉(zhuǎn)換電路的輸出圖像，而圖3(b)是幀頻轉(zhuǎn)換電路的輸出圖像。當具有25Hz的幀頻(frame rate)(幀頻(framefrequency))的PAL信號被輸入時，以與實例1相同的方式，運算和控制電路35從信號類型、幀頻和場頻來計算IP轉(zhuǎn)換后的逐行信號的幀頻。實際上，該IP轉(zhuǎn)換后的逐行信號的幀頻也可以被檢測到。然后判斷計算或檢測的逐行信號的幀頻是否小于能使屏幕閃爍幾乎不明顯的60Hz。這種情況下的幀頻是50Hz，因此判斷發(fā)生屏幕閃爍。因此，運算和控制電路35控制幀頻轉(zhuǎn)換電路33使得其將IP轉(zhuǎn)換之后的幀頻通過幀頻轉(zhuǎn)換從50Hz改變成60Hz。
為此，幀頻轉(zhuǎn)換電路33將輸入逐行信號(50p)的幀頻從50Hz改變成60Hz。此時的幀頻轉(zhuǎn)換是通過如例如圖3所示的那樣的處理來執(zhí)行的。也就是，當用60Hz的幀頻來顯示逐行信號(50p)的5個幀時，一幀(1/60秒)未被填充，這樣就將第五個幀圖像添加進去作為附加的第六幀圖像，以便于維持幀圖像的連續(xù)性。從而幀頻就從50Hz改變成60Hz(60p)。無需說明，還可以接受的是，從前后幀(第五和第六幀)的信息生成內(nèi)插的幀并將其插入到第五和第六幀之間，而不用連續(xù)地使用相同幀(第五幀)。
由于不存在逐行信號的60Hz的幀頻超過顯示裝置100的最大操作頻率的可能性，所以不必操作PI轉(zhuǎn)換電路而信號直接通過。同樣在這種情況下，定時控制器7在被轉(zhuǎn)換成60Hz的圖像信號的非顯示時段期間插入反極性脈沖。因此，即使在這種情況下也能夠延長顯示板1的服務(wù)壽命。
如上所述，通過本實例，可以適當?shù)販p少屏幕閃爍，同時減小超過顯示屏幕的操作頻率的上限的可能性，該可能性是由于通過幀頻轉(zhuǎn)換將幀頻加倍從50Hz改變到100Hz而造成的。無需說明的是，即使在這種情況下，當有可能會使顯示具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號所需的操作頻率超過上述的操作頻率上限時，具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號可以被轉(zhuǎn)換成隔行信號。
雖然以上描述被當作是最優(yōu)方式和/或其它實例，不過可以理解能夠在其中做出各種修改，并且可以以各種形式和實例來實現(xiàn)此處公開的主題內(nèi)容，并且本發(fā)明可以應(yīng)用到各種應(yīng)用中，而此處僅僅描述了一部分。以下權(quán)利要求要求了落在本發(fā)明的真正范圍內(nèi)的任何和所有的應(yīng)用、修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種顯示單元，其包括幀頻轉(zhuǎn)換電路，其改變具有非隔行掃描格式的圖像信號的幀頻；信號轉(zhuǎn)換電路，當具有所述改變的幀頻的所述圖像信號的掃描頻率高于預(yù)定值時，其將從所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的具有非隔行掃描格式的所述圖像信號轉(zhuǎn)換成具有隔行掃描格式的圖像信號；以及顯示裝置，其基于具有隔行掃描格式的所述圖像信號顯示圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示單元，其特征在于，具有所述非隔行掃描格式的所述圖像信號具有逐行掃描格式；其特征還在于，所述信號轉(zhuǎn)換電路在具有轉(zhuǎn)換的幀頻轉(zhuǎn)換的所述圖像信號的掃描頻率低于所述預(yù)定值時，不轉(zhuǎn)換成所述隔行掃描格式。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示單元，其特征在于，所述顯示裝置具有排列成矩陣形式的電子發(fā)射元件，并且該顯示裝置與具有所述隔行掃描格式的圖像信號和具有所述逐行掃描格式的圖像信號相兼容。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示單元，其特征在于，具有所述改變的幀頻的所述圖像信號的所述掃描頻率是垂直掃描頻率。
5.一種顯示單元，其包括逐行轉(zhuǎn)換電路，其在輸入圖像信號具有隔行掃描格式時，將輸入圖像信號轉(zhuǎn)換成具有逐行掃描格式的圖像信號；幀頻轉(zhuǎn)換電路，其增加從所述逐行轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號的幀頻；隔行轉(zhuǎn)換電路，其能夠?qū)乃鰩l轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號轉(zhuǎn)換成具有隔行掃描格式的所述圖像信號；以及顯示裝置，其基于從所述隔行轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號顯示圖像；其中，當從所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的圖像信號的掃描頻率高于預(yù)定值時，所述隔行轉(zhuǎn)換電路將從所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號轉(zhuǎn)換成具有所述隔行掃描格式的圖像信號。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示單元，其特征在于，當從所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的圖像信號的掃描頻率低于所述預(yù)定值時，所述隔行轉(zhuǎn)換電路不將從所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號轉(zhuǎn)換成具有所述隔行掃描格式的圖像信號。
7.如權(quán)利要求5所述的顯示單元，其特征在于，當所述輸入圖像信號具有所述逐行掃描格式時，所述輸入圖像信號被供應(yīng)到所述幀頻轉(zhuǎn)換電路而沒有通過所述逐行轉(zhuǎn)換電路進行逐行掃描轉(zhuǎn)換處理。
8.如權(quán)利要求5所述的顯示單元，其特征在于，所述幀頻轉(zhuǎn)換電路將從所述IP轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號的幀頻增加至所述輸入圖像信號的幀頻的兩倍。
9.如權(quán)利要求5所述的顯示單元，其特征在于，所述顯示裝置具有排列成矩陣形式的電子發(fā)射元件，并且所述顯示裝置與具有所述隔行掃描格式的圖像信號和具有所述逐行掃描格式的圖像信號相兼容。
10.一種顯示單元，其包括顯示裝置，其具有多條掃描線、多條與該掃描線相交的數(shù)據(jù)線、和多個電子發(fā)射元件，所述電子發(fā)射元件位于所述掃描線和數(shù)據(jù)線的交叉點上；逐行轉(zhuǎn)換電路，其在輸入圖像信號具有隔行掃描格式時，將該輸入圖像信號轉(zhuǎn)換成具有逐行掃描格式的圖像信號；幀頻轉(zhuǎn)換電路，其增加從所述逐行轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號的幀頻；隔行轉(zhuǎn)換電路，其能夠?qū)乃鰩l轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號轉(zhuǎn)換成隔行掃描格式；掃描驅(qū)動器，其將用于選擇所述多條掃描線中的至少一條的選擇信號供應(yīng)到所述掃描線；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，其基于從所述隔行轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號生成驅(qū)動信號，并將該驅(qū)動信號供應(yīng)到所述數(shù)據(jù)線；以及控制器，其按照從所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號的掃描頻率控制所述隔行轉(zhuǎn)換電路對掃描格式的轉(zhuǎn)換處理，并控制所述掃描驅(qū)動器對所述選擇信號的輸出操作。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示單元，其特征在于在所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號的掃描頻率高于預(yù)定值的第一狀態(tài)下，所述控制器控制所述隔行轉(zhuǎn)換電路來執(zhí)行對掃描格式的轉(zhuǎn)換處理；以及在所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號的掃描頻率低于所述預(yù)定值的第二狀態(tài)下，所述控制器控制所述隔行轉(zhuǎn)換電路不執(zhí)行對掃描格式的轉(zhuǎn)換處理。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示單元，其特征在于，所述控制器控制所述掃描驅(qū)動器在所述第一狀態(tài)下輸出用于所述掃描線的隔行掃描的選擇信號，并在所述第二狀態(tài)下輸出用于所述掃描線的逐行掃描的選擇信號。
13.如權(quán)利要求10所述的顯示單元，其特征在于，在所述輸入圖像信號的垂直顯示期間內(nèi)，所述逐行轉(zhuǎn)換電路將掃描線的數(shù)量加倍；所述幀頻轉(zhuǎn)換電路將從所述逐行轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號的幀頻加倍；以及在從所述幀頻轉(zhuǎn)換電路輸出的所述圖像信號的垂直顯示期間內(nèi)，所述隔行轉(zhuǎn)換電路將掃描線的數(shù)量減半。
14.一種顯示單元，其包括幀頻轉(zhuǎn)換電路，其轉(zhuǎn)換輸入圖像信號的幀頻；顯示裝置，其基于具有所述轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號顯示圖像；以及顯示驅(qū)動器，其控制所述顯示裝置的操作頻率；其中，所述幀頻轉(zhuǎn)換電路改變所述幀頻，使得具有所述轉(zhuǎn)換的幀頻的所述圖像信號要求處理的頻率不高于所述顯示驅(qū)動器的最大操作頻率。
15.一種圖像顯示方法，其包括以下步驟改變具有非隔行掃描格式的輸入圖像信號的幀頻；當具有所述改變的幀頻和所述非隔行掃描格式的所述圖像信號的掃描頻率高于預(yù)定值時，將具有所述改變的幀頻和所述非隔行掃描格式的所述圖像信號轉(zhuǎn)換成具有隔行掃描格式的圖像信號；以及基于具有所述隔行掃描格式的所述圖像信號顯示圖像。
16.一種圖像顯示方法，其包括當所述輸入圖像信號具有隔行掃描格式時，將輸入圖像信號轉(zhuǎn)換成具有逐行掃描格式的圖像信號；增加具有所述逐行掃描格式的所述圖像信號的幀頻；將具有所述增加的幀頻和所述逐行掃描格式的所述圖像信號轉(zhuǎn)換成具有隔行掃描格式的圖像信號；以及基于具有所述隔行掃描格式的所述圖像信號以所述增加的幀頻顯示圖像；其中，當具有所述增加的幀頻的所述圖像信號的掃描頻率高于預(yù)定值時，具有所述增加的幀頻的所述圖像信號被轉(zhuǎn)換成具有所述隔行掃描格式的圖像信號。
17.一種用于在具有多條掃描線、與該掃描線相交的多條數(shù)據(jù)線和位于所述掃描線和數(shù)據(jù)線的交叉點上的多個電子發(fā)射元件的顯示裝置上顯示圖像的方法，其包括當輸入圖像信號具有隔行掃描格式時，將所述輸入圖像信號轉(zhuǎn)換成具有逐行掃描格式的圖像信號；增加具有所述逐行掃描格式的所述圖像信號的幀頻；以所述增加的幀頻，將具有所述增加的幀頻和所述逐行掃描格式的所述圖像信號轉(zhuǎn)換成具有隔行掃描格式的圖像信號；將用于選擇所述多條掃描線中的至少一條的選擇信號供應(yīng)給所述掃描線；以所述增加的幀頻，基于具有所述隔行掃描格式的所述圖像信號生成驅(qū)動信號；將所述驅(qū)動信號供應(yīng)給所述數(shù)據(jù)線；以及按照具有所述增加的幀頻的所述圖像信號的掃描頻率來控制所述隔行轉(zhuǎn)換處理，并控制所述選擇信號的供應(yīng)操作。
18.一種圖像顯示方法，其包括改變輸入圖像信號的幀頻；基于具有所述轉(zhuǎn)換的幀頻的所述圖像信號在顯示裝置上顯示圖像；以及控制具有所述轉(zhuǎn)換的幀頻的所述圖像信號的操作頻率，以便使該頻率不高于所述顯示驅(qū)動器的最大操作頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示單元，其在具有轉(zhuǎn)換的幀頻的逐行圖像信號的掃描頻率高于預(yù)定值時，將具有轉(zhuǎn)換的幀頻的圖像信號轉(zhuǎn)換成隔行掃描格式。該預(yù)定值與顯示裝置或是驅(qū)動該顯示裝置的驅(qū)動電路的最大操作頻率相對應(yīng)。
文檔編號G09G3/22GK1841459SQ200610058120
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者的野孝明, 鈴木睦三, 渡邊敏光, 春名史雄, 蘆澤勝巳 申請人:株式會社日立制作所