专利名称：用于显示图像的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种显示图像的设备和方法，其中，在行进或运动着的运动物体，例如行进在轨道上的电动火车上的乘客可以将静态图像作为连续运动的图像(动态图像)观看。
背景技术：
日本特开2000-172220号公报提出了一种显示图像的设备，其将多帧静态图像分开并排布置在例如隧道中沿着铁路的铁轨的墙面上并使它们闪烁，以便当电动火车进入隧道时，电动火车上的乘客可以通过电动火车的窗户将在隧道墙上闪烁的静态图像作为动态图像观看。
在这种情况下，如图1所示，用于显示图像的设备1由以预定的距离互相隔开布置在隧道5中的墙面5a上的多个显示装置6构成。如果显示装置6使构成动态图像的帧的静态图像闪烁，则在预定速度的电动火车4上乘客可以通过电动火车4的窗户4a在视觉上将帧格(frame-stepping)图像识别为动态图像。如此，即使提供的是帧格静态图像，乘客也可以观看类似电视图像的动态图像。
要使人眼视觉上将连续静态帧识别为动态帧，对于电影必须达到每秒24帧的帧速率(24帧/秒)，在NTSC标准的电视上必须达到30帧/秒的帧速率，而对PAL标准必须达到25帧/秒的帧速率。因此，要得到普通的动态图像，必须达到至少24帧/秒的帧速率。
例如，以30帧/秒的帧速率显示静态图像的显示装置6(例如LCD面板等平面显示面板)的安装间距随电动火车4的行进速度变化。例如，如果电动火车的行进速度是40km/h，则需要37cm的安装间距，而如果其行进速度是60km/h，则需要53cm的安装间距。
已知为了即使当电动火车4的行进速度变化时也提供给乘客稳定、自然的动态图像，根据电动火车4的行进速度控制显示装置6闪烁的定时。日本特开平11-202818号公报公开了一种运动物体专用显示设备及其方法，其能够根据运动物体的速度得到稳定的图像。
由静态图像构成的动态图像同等地提供给在电动火车4每个车厢上的所有乘客。例如，为了通过使用具有30帧/秒的帧速率的静态图像提供持续4秒的动态图像(例如，动态图像A)，如图2所示，120个显示装置6(6a，6b，6c，…，及6nn＝120)布置在电动火车4的行进方向上并且间歇地供应相应的静态图像的帧#i(i＝1～120)以提供4秒完成的动态图像。注意图2及后面的附图示出LCD面板作为显示装置6，所以显示装置6表示为“LCD终端#”。
发明内容
因为可以提供给乘客的动态图像的种类(内容)不局限于一种，所以静态图像的内容可以任意地改变。例如，可以准备多个图像源(视频源)以便适当地选择和提供，从而为每列电动火车或时区切换动态图像以在火车通过的不同时间提供不同的动态图像。然而，在这种情况下，在同一列电动火车上的所有乘客必定观看同样的动态图像。
如图2所示，虽然乘客A可能出现在好像相对于他或者她正在显示相同的静止图像的情况中，但是她或他实际上也可能出现在如下情况中相对于例如面对他或者她的帧#4的静止图像A在左侧显示装置(平面显示板)6c上显示的早一帧的静止图像A(帧#3的静止图像A)和在右侧显示装置6e上显示的晚一帧的(往后)静止图像A(帧#5的静止图像A)。这使乘客A同时看到这些连续帧的静止图像A。
因此，如果不同的动态图像可以被显示在乘客A视野内但不面对他或她的互相邻近的显示装置6上，则乘客A可以被提供多个动态图像，好像多个电视图像在他或她的视野内那样。另一方面，与乘客A相邻的另一个乘客可以被提供与提供给乘客A的不同的另一动态图像。
下面参考图3说明显示三个分开的静态图像的例子。图3示出以一定的显示定时(闪烁定时)显示三个分开的静态图像的情形。面对乘客A的显示装置6d显示帧#4的静态图像B；左侧的显示装置6c显示帧#3的静态图像C；右侧的显示装置6e显示帧#5的静态图像A。这使得乘客A能够同时欣赏三个不同的静态图像。与乘客A邻近的另一个乘客可以欣赏与提供给乘客A的不同的静态图像。
图4中的A-E示出在三个分开的静态图像的情形下，如何沿电动火车的前进方向切换静态图像。在第一闪烁定时(第一发光定时)t＝0，显示装置6a显示(帧#1的)静态图像A，如此，乘客A可以观看该静态图像A(图4中的A)。
在下一个闪烁定时t＝Δt，如图4中的B所示，第二显示装置6b显示(帧#2的)静态图像A，乘客A可以连续地观看静态图像A。同时，第一显示装置6a显示(帧#1的)静态图像B，在乘客A相邻位置的乘客B可以观看静态图像B。乘客A也可以从侧面观看该静态图像B。
在下一个闪烁定时t＝2Δt，如图4中的C所时，第三显示装置6c显示(帧#3的)静态图像A，乘客A可以连续地观看静态图像A。同时，第二显示装置6b显示(帧#2的)静态图像B，乘客A当然还有在乘客A相邻位置的乘客B可以观看该静态图像B。进一步，第一显示装置6a显示(帧#1的)静态图像C，在乘客B相邻位置的乘客C可以观看静态图像C。乘客B可以如此观看静态图像C和A。
在下一个闪烁定时t＝3Δt，静态图像A、B、C的显示位置和帧编号各移位一个帧，第一显示装置6a显示(帧#1的)静态图像A。通过这样连续地边切换边显示静态图像，不同的多个动态图像可以同时被提供给同一火车上的乘客。这同样适用于t＝4Δt和之后的定时(图4中的D)。
然而，如上所述，为了允许乘客观看电视图像，需要具有30帧/秒的帧速率的静态图像。理想地，图像数据项从图像存储器重写到显示装置6的定时和显示装置6的闪烁定时在一定的行进速度与垂直同步信号VP同步。例如，如果行进速度是60km/h，还可以将该设备设计为使写定时和闪烁定时二者与垂直同步信号VP同步。
然而，火车4的行进速度可能不是保持不变的，所以写定时和闪烁定时可能相互不同。在这种情况下，这些定时不同步，因而互相不同。
同一个显示装置6按顺序逐个切换地闪烁多个分开的静态图像。如果已被闪烁的紧前一静态图像的图像数据被要被闪烁的新静态图像的图像数据重写的时候，闪烁定时相对于写定时逐渐移位，则可能发生下一个闪烁定时。
这是因为，众所周知，为了使用平面显示面板，例如LCD面板和/或等离子显示面板作为显示装置6的显示面板，需要执行任何处理(刷新处理)使得重复地将图像数据写到各图片元素(各像素)上。
如果当相互不同的静态图像的图像数据项以这种方式写到同样的显示装置6上时提供闪烁脉冲，则可能会显示不稳定的静态图像。这是因为，为了描述已写的图像信息，在写时刻和显示时刻之间至少需要称为响应时间的反应时间。如上所述，如果两个静态图像的图像数据项在同样的显示装置6上被作为图像信息混合，则最新写入的图像数据显示为不稳定的图像，这是因为从写入开始过去的时间段与反应时间相比是短暂的，以致不能确保动态图像的稳定显示。
鉴于以上所述，希望提供一种用于显示图像的设备和方法，根据该设备和方法，即使当将图像数据写到显示装置的定时与在显示装置上闪烁的定时相互不同时，也可以通过与在显示装置(具体来说，显示面板)上的闪烁同步地写入图像数据来显示稳定的动态图像。
根据本发明的实施例，提供了一种显示图像的设备。该设备具有多个沿运动物体路线以预定距离互相分开布置的显示装置。该显示装置接收并闪烁静态图像以提供由静态图像构成的连续图像。每个显示装置具有布置在可以被运动物体上的乘客观看的位置上的显示面板。该设备还有用于检测运动物体行进速度的速度检测装置和可基于从速度检测装置得到的运动物体的行进速度产生提供给显示装置的闪烁脉冲的控制部。该设备进一步具有用于控制显示装置按顺序在各显示装置的显示面板上闪烁静态图像的显示控制部。该显示控制部包括用于存储多个分开的静态图像数据项的图像存储器，以及用于驱动被提供了闪烁脉冲的显示面板的发光驱动部。该显示控制部进行写控制以逐个连续地选择多个静态图像并将该静态图像数据项写到显示面板上。
根据本发明的另一个实施例，提供了用于显示图像的方法，其中使提供给多个显示装置的静态图像闪烁以提供由静态图像构成的连续图像，各显示装置沿运动物体的路线以预定的距离互相分开布置。该方法包括向同一显示装置提供多个分开的静态图像并且以预定的时间间隔按顺序闪烁静态图像的第一步骤。该方法还包括与提供给显示装置的发光闪烁脉冲同步地将静态图像的图像数据写到显示装置上的第二步骤。
在本发明的这些实施例中，提供了用于存储多个分开的静态图像的数据项的图像存储器，以使得这些分开的静态图像闪烁。该图像存储器被设置在各显示装置(具体来说，显示面板)上。例如，如果从第一个显示装置数起第m个显示装置闪烁第m帧的静态图像，则图像存储器存储与该第m帧相对应的多个静态图像。如果在一个接一个地切换三个静态图像A、B、C的同时顺序地使它们闪烁，则以例如静态图像B、C、A的顺序读取它们并顺序地闪烁它们。
在第(m-1)个显示装置上，相对应的图像存储器存储第(m-1)帧的静态图像A、B、C的图像数据项，且在上例的情形下，静态图像C、B、A以这个顺序读取并顺序闪烁。
类似地，在第(m+1)个显示装置上，相对应的图像存储器存储第(m+1)帧的静态图像A、B、C的图像数据项，且静态图像C、B、A以这个顺序读取并顺序闪烁。
为了说明方便，假定乘客处在某个闪烁定时，当显示装置显示面对乘客的静态图像B时，左侧的显示装置显示静态图像C，右侧的显示装置显示静态图像A。在下一个闪烁定时，面对乘客的显示装置显示静态图像C，左侧和右侧的显示装置分别显示静态图像A和B。在其后的闪烁定时，面对乘客的显示装置显示静态图像A，左侧和右侧的显示装置分别显示静态图像B和C。因此，在同一个显示装置上，在每个闪烁定时，静态图像以A、B、C、A、B…的顺序被切换的同时顺序地闪烁。
将图像数据写到显示装置的定时与闪烁定时同步。尤其是，紧接在执行其闪烁之后，开始写图像数据项。这样做是为了防止静态图像不稳定地闪烁，并考虑到作为显示装置的平面显示面板例如LCD面板所特有的反应时间来完成闪烁。
紧接在发光脉冲开启(on)之后，要接下来读取的图像数据被读出并顺序地写到LCD面板上。在下一个闪烁开始之前的时间段期间，同样的图像数据被顺序读出并写入。这样，已写入的前一帧的图像数据仅在下一个闪烁开始之前被重写，即使当闪烁定时发生在该在前一帧的数据图像完成重写之前，尚未被重写的图像数据和已经被完成重写的图像数据仍是同一帧的图像数据。换句话说，在该状态下不在同一LCD面板上写和闪烁不同的图像数据项。
进一步地，紧接在闪烁定时之前写入的图像数据与早一帧写入的图像数据相同，因此能确保提供下一个图像显示所需的反应时间。
换句话说，在本发明的实施例中，相同的显示装置以预定的时间间隔顺序地闪烁多个分开的静态图像，并且紧接在由提供到该显示装置的发光闪烁脉冲引起的闪烁之后，静态图像的图像数据与提供到这个显示装置的这些闪烁脉冲被同步地写到显示装置上。通过进行这种闪烁控制，可以在任何时刻避免图像的不稳定显示，由此得到动态图像的稳定显示。
根据本发明的实施例，多个显示装置被布置在运动物体上的乘客可以看见的位置上。显示装置包括平面显示面板，例如LCD面板；以及在其上使用的发光装置。平面显示面板可以是条状平面显示面板，或者可选择地能够闪烁全尺寸静态图像的二维平面显示面板。
在使用条状显示面板的情况下，全尺寸静态图像被分割并闪烁，并且顺序提供全尺寸静态图像的数据项中与显示面板的显示尺寸匹配的静态图像的数据项，使得全尺寸静态图像的各部分顺序闪烁，由此在一个闪烁脉冲的显示周期内闪烁全尺寸静态图像。
例如，在显示面板上的一个屏幕由m个水平像素和n个垂直向素组成的情况下，为了使用具有(1/m，n)个像素的条状平面显示面板，一个屏幕的静态图像的全部数据项被分割成m个条状的段，然后各段依次在一个闪烁脉冲的闪烁周期上顺序闪烁。
在这样的条状平面显示面板中，使用发光二极管(LED)。这种自发光显示元件的使用使得所使用的平面显示面板非常便宜。
根据本发明的实施例，速度检测装置检测运动物体的行进速度，控制部允许基于从速度检测装置得到的运动物体的行进速度产生提供给各显示装置的发光闪烁脉冲(发光脉冲)。如此，该控制部可以提供具有与其行进速度匹配的闪烁周期的闪烁脉冲。
根据本发明的实施例，显示控制部控制显示装置。该显示控制部包括用于存储如上所述的多个分开的静态图像的图像存储器，被提供闪烁脉冲的发光驱动部，及用于选择存储多个静态图像数据项的图像存储器的图像存储器选择部。
根据本发明的实施例，发光驱动部驱动LCD面板上的发光装置。图像存储器选择部进行逐个顺序选择多个静态图像的任何写控制，并将它们的图像数据项与闪烁脉冲同步写到显示面板上。图像存储器选择部进一步紧接在由闪烁脉冲引起的闪烁之后与闪烁脉冲同步地进行将图像数据项写到显示装置上的任何写控制。如果在显示面板中使用发光二极管，这个发光驱动部可以省略。
根据本发明的实施例，多个分开的静态图像以预定的时间间隔在同样的显示装置上顺序闪烁，并且紧接在由提供到显示装置的发光闪烁脉冲引起的闪烁之后，将静态图像的图像数据项与闪烁脉冲同步写到显示装置上。
即使在读取多个静态图像的图像数据项的定时和显示装置的闪烁定时相互异步时，也可避免图像的不稳定显示。因此即使当通过使用多个分开的静态图像显示动态图像时，也可以实现动态图像的显示稳定性。
本说明书的结论部分具体指出并直接要求了本发明的主题。然而，通过结合附图阅读本说明书的其余部分，本领域的技术人员将更好地理解本发明操作的组织和方法以及其进一步的优点和目的。其中，在附图中相似的附图标记表示相似的部分。
图1是示出根据现有技术的用于显示图像的设备的配置的图；图2是示出显示由单一种类的静态图像构成的动态图像的例子的示意图；图3是示出显示由多个分开的静态图像构成的动态图像的例子的示意图(第1号)；图4中的A到E是分别示出显示由多个分开的静态图像构成的动态图像的例子的示意图(第2号)；图5是示出根据本发明的显示图像的设备在用在隧洞中情况下的概要的示意图；图6是根据本发明实施例的用于显示图像的设备中的重要部件的系统图，用于示出设置在该设备上的显示控制部和LCD面板之间的关系；图7是根据本发明实施例的用于显示图像的设备中的重要部件的系统图，用于示出设置在该设备上的控制部的配置；图8是示出如何显示多个分开的静态图像的示意图；图9是详细示出如何显示多个分开的静态图像的另一个示意图；图10中的A到D是示出垂直同步信号和各闪烁脉冲之间关系的时间表；图11中的A到G是示出30帧/秒的帧速率的闪烁处理的例子的说明图；图12中的A到G是示出24帧/秒的帧速率的闪烁处理的例子的说明图；图13是示出根据本发明另一实施例的显示图像的设备的概要的说明，其中应用了无缝配置；图14是示出多个静态图像的显示处理的例子的图；图15是示出网络方式的图像传输系统的配置的图；图16是根据本发明进一步实施例的像素矩阵的说明图；图17是用在本发明的该进一步实施例中的条状显示面板的概念图；图18是示出当图13的条状显示面板应用于此时显示控制部的配置的框图；及图19中的A到C是分别示出与用在图17的情况下的驱动脉冲的关系的波形图。
具体实施例方式
下面参考
根据本发明的优选实施例的显示图像的设备和方法。
在本发明的实施例中，也与上述现有技术类似，沿运动物体例如电动火车的行进方向(前进方向)、面对该运动物体上的乘客在隧道的墙表面以预定的距离布置的多个显示装置和用于向这些多个显示装置提供希望的静态图像数据项的控制系统构成了用于显示图像的设备。
第一实施例图5示出涉及本发明实施例的用于显示图像的设备100的配置的概要。设备100具有显示装置11a、11b、11c、…、11n，控制部12，和速度检测部13。
作为显示装置11a、11b、11c、…、11n，可以使用能够同时显示一屏内容的全尺寸二维显示面板，例如像LCD面板之类的平面显示面板。
图5示出液晶显示(LCD)面板。多个LCD显示装置11a、11b、11c、…、11n以与上述现有技术同样的方式沿电动火车的行进路线以预定的距离布置。
每个LCD装置11a、11b、11c、…、11n具有显示面板20，发光装置30，以及如图6所示的显示控制部40。显示面板20可以是反射型，或是透射型。在本实施例中，显示面板是带有大约20英尺大小的显示屏的透射型LCD。因此，发光装置30作为所谓的背光，闪烁灯(闪光灯)或者白炽LED可以因此用作发光装置30。瞬间接通发光装置30保证提供(写)到显示面板20上的图像信息可以作为静态图像显示。在发光装置30上进行闪烁控制(闪光控制)，以便通过帧格静态图像的使用再现动态图像。
注意在使用闪烁灯作为发光装置30的情况下，闪烁灯驱动电路(稍候说明)响应用于控制闪烁的闪烁脉冲PL作为发光驱动部50运行。由预定的占空比代表该脉冲。
基于显示控制部40控制显示面板20和发光装置30。为了累积多个分开的静态图像的图像数据，显示控制部40具有图像存储器42。在本实施例中，三个分开的静态图像A、B、C被作为动态图像显示，因此准备第一到第三图像数据存储器42A-42C。
可选择的静态图像的数量不局限于本发明的上述值；事实上，原理上可以切换和显示达到与安装的LCD面板的数量相对应的静态图像的数量的动态图像(在30帧/秒的帧速率的情况下)。作为图像存储器42可以满意地采用大容量非易失性半导体存储器或者硬盘单元。在本实施例中，采用半导体存储器。
显示控制部40还具有用于累积要发送到图像存储器42的静态图像的图像数据项的通信控制部44。设置通信控制部44以便通过与邻近的LCD装置11和/或控制部12通信来使系统的全部部件相互同步。通信控制部44还可以将信息发送到稍候说明的控制部12，和/或从控制部12接收信息。
通过该通信控制部44，图像存储器42存储在已从控制部12发送的图像数据项中相应帧编号(#i)的图像数据项(Ai、Bi、Ci)。通信控制部44的设置允许图像数据的更新和改变。这是因为优选根据时区等改变图像数据。
在由通信部44接收到的各种信息项中，LCD驱动部46接收多种定时信号。用于此处的定时信号通常参考用于读出或写入图像数据的时钟信号，或参考例如水平驱动信号(H)或垂直驱动信号(V)的同步信号。
从LCD驱动部46输出的定时信号被提供为用于驱动显示面板20的信号。通信控制部44接收从控制部12发送的闪烁脉冲PL。通信控制部44通过发光驱动部50向发光装置30提供接收到的闪烁脉冲PL。发光装置30被控制为当接收到闪烁脉冲PL时闪烁。
从LCD驱动部46输出的定时信号还被提供给图像存储器选择部48。该图像存储器选择部48是控制图像存储器42的控制电路。图像存储器选择部48还接收在通信控制部44中分开的闪烁脉冲PL和存储器选择信号Ma。
图像存储器选择部48进行的用于决定应该访问图像存储器42的哪个图像数据存储器的任何控制。通过指定存储器选择信号MS(图中MSa)及图像存储器42的地址总线，第一到第三图像数据存储器42A-42C的任一个可以被顺序指定以便存储在指定存储器中的图像数据能够与时钟信号CK同步地以帧为单位读取。
由LCD面板布置顺序和要显示的静态图像数量(本实施例中为三个)预先确定首先应该选择哪个图像数据存储器；本实施例举例说明了从控制部12发出存储器选择信号MSa以选择第一图像数据存储器42A的情况。
代替使用由控制部12产生的存储器选择信号MSa，存储器选择信号MSa当然还可能在图像存储器选择部48本身中产生，例如，通过使用来自控制部12的触发信号。
与闪烁脉冲PL同步地从图像存储器42读出图像数据。在本实施例中，图像数据的读取在闪烁后立即开始(紧接在发出闪光后)。这样，即使当闪烁脉冲PL与垂直同步信号VP的同步失败时，也可避免动态图像的不稳定显示。稍后详细说明这个方面。
当闪烁脉冲PL发生时，对要从中读取图像数据的图像数据存储器进行切换。换句话说，直到闪烁脉冲PL发生，才访问相同的图像数据存储器以接连地从中读取图像数据。
注意可以存储在图像存储器42中的同样的静态图像的帧数随着电动火车4的行进速度而变化。这是因为如果速度水平减少，则各LCD装置11显示更大数量的帧，所以需要在图像存储器42中存储相应较大数量的帧。
图7示出了控制部12的配置。除作为静态图像供应源外，控制部12还产生具有与由速度检测部13检测到的电动火车4的行进速度相对应的周期的闪烁脉冲PL等。
速度检测部13具有用于检测电动火车4的靠近的检测传感器13a和用于检测电动火车4的行进速度的速度检测传感器13b。从火车4进入预定区域例如设备100(具体来说，LCD装置11a)所安装的区域的时刻开始直到电动火车4的最后一节车厢完全通过该区域，检测传感器13a保持开启。控制部12从检测传感器13a接收检测信号和由速度检测传感器13b检测到的电动火车4的行进速度信号。
控制部12通常可以由个人计算机构成。图7示出在使用个人计算机的情况下控制部12的配置的例子。已知该控制部12包括中央处理单元(CPU)60，存储静态图像的数据的RAM 62，用作存储控制程序的存储器的ROM 64，缓冲存储器66，外部输入装置(该例中为鼠标68)，输入控制信息的键盘70等。
CPU 60根据存储在ROM 64中的控制程序通过将RAM 62作为它的工作区来控制设备100的整体操作。CPU 60还具有基于由速度检测传感器13b检测到的电动火车4的行进速度来计算闪烁脉冲PL的周期，以及对应于该周期产生闪烁脉冲PL的功能。
CPU 60还具有选择通过图像输入装置76输入的静态图像并将图像存储到RAM 62的功能。CPU 60从这样存储的静态图像中选择要被实际提供的三个静态图像A、B、C，并将它们传输到LCD装置11。要事先传输的多个静态图像可以被准备为传输程序，最终在显示部74上显示该传输程序以便能够选择任何一个所需的静态图像。
检测传感器13a安装在最靠近安装在电动火车所接近的一侧的第一LCD装置11a的位置上，因此可以检测到电动火车4的靠近。将在火车4通过检测传感器13a后由检测传感器13a产生的信号提供给CPU 60。
根据本发明的实施例，当在同一个LCD装置11上顺序切换多个分开的静态图像以便提供闪烁时，与提供到LCD面板20的发光闪烁脉冲PL同步，这些静态图像的图像数据在每个紧接在由该闪烁脉冲PL引起的闪烁之后的闪烁定时被顺序写到LCD面板上。因此，可以以触发(toggling)方式顺序切换三个不同的静态图像，并且与闪烁脉冲PL同步地显示它们。重复该切换显示处理直到电动火车完全通过。
显示顺序可以任意设置。例如，如图8所示，可以以如下方式设置静态图像A、B、C、A、…顺序切换并与闪烁脉冲PL同步显示(稍候说明)。为了说明方便，下面将通过使用第三到第五LCD面板20c-20e来说明这种切换和显示，如图9所示。
在第三LCD面板20c闪烁第三帧(帧号3)的静态图像的时刻，第一图像存储器42A存储与该第三帧(帧#3)相对应的第一静态图像(图像数据)A3，第二图像存储器42B存储与第三帧相对应的第二静态图像B3，第三图像存储器42C存储与第三帧相对应的第三静态图像C3。
因此，在第四LCD面板20d，第一图像存储器42A存储与第四帧(帧#4)相对应的第一静态图像A4，第二图像存储器42B存储与第四帧相对应的第二静态图像B4，第三图像存储器42C存储与第四帧相对应的第三静态图像C4。
类似地，在第五LCD面板20e的第一图像存储器中的第一图像存储器42A存储与第五帧(帧#5)相对应的第一静态图像A5，第二图像存储器42B存储与第五帧相对应的第二静态图像B5，第三图像存储器42C存储与第五帧相对应的第三静态图像C5。
在这种情况下，当LCD面板20e闪烁静态图像A(A5)时，邻近的早一帧的LCD面板20d闪烁静态图像B(B4)，且早二帧的LCD面板20c闪烁静态图像C(C3)。其结果是，乘客A可以同时观看三个不同的动态图像。换句话说，在电动火车4接近的时刻和其通过设备100的时刻之间的时间段，乘客A可以在他或她面对的显示装置上观看三个不同的动态图像。
从图像存储器42中读出图像数据，并将如此读取的图像数据与闪烁定时同步地写入LCD面板20。尤其是，紧接在闪烁之后读取或写入图像数据。
这是因为消除了由图像数据读或写定时与闪烁定时之间的偏移所引起的动态图像显示的不稳定性。进一步，在像LCD面板这样的平面显示面板作为显示装置使用的情况下，也要这样做以便得到考虑了该平面显示面板特有的反应时间的闪烁。
下面参考图10中的A到D说明这些内容。
图10中的A到D各示出闪烁脉冲PL和同步信号之间的关系。为了通过具有30帧/秒的帧速率的静态图像配置动态图像，如已知的那样，首先与60Hz的垂直同步信号(脉冲)VP同步执行从图像存储器42的读操作(见图10中的A)。
在电动火车4以60km/h速度行进的情况下，如果闪烁脉冲PL的重复频率被设为30Hz(见图10中的B)，则读、写图像数据的定时和闪烁定时互相完全同步。这使得即使在多个动态图像相互切换时也可以稳定地闪烁图像。
另一方面，如果其行进速度与该规定值偏离，则闪烁定时偏离读、写图像数据的定时。例如，如果行进速度比规定速度高出10％，则闪烁脉冲PL在垂直同步信号VP之前发生，这样导致同步被偏移(见图10中的A和C)。该偏移引起闪烁定时发生在图像数据的传送完全结束之前的情形，导致动态图像的不稳定显示。为了用具有24帧/秒的帧速率的静态图像配置动态图像，在最开始以异步模式控制闪烁的情况下，闪烁脉冲PL的重复频率变为24Hz。
根据本发明的该实施例，读、写图像数据与闪烁脉冲PL同步。换句话说，紧接着由闪烁脉冲PL引起的闪光发出，读取要接下来读取的图像数据并且顺序将其写到LCD面板20上。同样的图像数据在被读取时被顺序重写，直到执行下一个闪烁。
下面将参考图11中的A到G说明过程。图11中的A到G示出由具有30帧/秒的帧速率的静态图像配置动态图像的情形，其中从图像存储器42的读操作在闪烁定时被切换。认为电动火车4的行进速度是66km/h，比其规定的速度高了10％。
图11中的A示出特定场图像数据，其中在奇数场读出的图像数据Aa(Ba、Ca、…)和在偶数场读出的图像数据Ab(Bb、Cb、…)是同样的图像数据A(B、C、…)。因此，在下面的说明中每个图像数据项构成一帧图像数据。
如图11中的A和B所示，在初始点(时段t1)，与垂直同步信号VP同步地读取图像数据Aa。与该读操作同步，执行对LCD面板20a的写操作(见图11中的A和C)。当图像数据Aa的一帧被完全读取时，图像数据Ab(＝Aa)与下一个垂直同步信号VP同步地被读取，然后被写到(该例为重写)LCD面板20a上(见图11中的A和B)。已知不断执行将图像数据写到LCD面板20a上的写操作，使得对于每个垂直周期不断执行写处理。
另一方面，在上面的例子中，基于电动火车4的行进速度产生的闪烁脉冲PL具有33Hz的频率(见图11中的D)，所以由闪烁脉冲PL引起的闪烁定时发生得略早于第二个垂直周期。换句话说，闪烁定时发生在早于第二垂直周期发生的时段t4的时段t3(见图11中的E)。
在时段t3，紧接在时段t3之前读取的一帧的图像数据Ab没有完全写到LCD面板20a上，剩余了少量数据，且其些微的剩余部分没有被重写。该剩余部分提供没有被重写的、仍然是图像数据Aa的图像数据。
因此，在发出闪光时一帧的图像数据具有(Aa+Ab)的配置，如图11中的E所示。图像数据项Aa和Ab各是同一图像数据A的一部分，并且在发出闪光时在图像中没有不协调的感觉。
当闪烁发生在时段t3时，大致同时地，(在实际中，在发出闪光结束时)，开始下一个图像数据的读和写(见图11中的F)。在一个垂直周期的时间内读取图像数据Ba，在该期间内还执行到LCD面板20a的写操作(图11中的F)。在下一个垂直周期，执行通过利用图像数据Bb重写图像数据Ba的重写处理。因此，从在前的第二个闪烁，与和闪烁脉冲PL同步的垂直同步脉冲VP’(见图11中的G)同步读或写图像数据。
第二闪烁发生在比第二垂直周期结束的时段t7早的时段t6。其结果是，像在第一闪烁的情况下一样，紧接在时段t7前读取的图像数据Bb没有完全写到LCD面板20a，剩余了少量数据。未重写该些微剩余部分。该剩余部分提供仍然是图像数据Ba的没有重写的图像数据。
因此，同样在第二闪烁的情况下，在发出闪光时一帧的图像数据具有混合的图像数据的配置(Ba+Bb)(见图11中的F)，图像数据项Ba和Bb分别由同一图像数据B的前半部分和后半部分构成。闪烁由同一图像数据B构成的图像。
这样，仅到执行下一个闪烁为止重写早一帧且已经被写入的图像数据，即使当闪烁定时发生在一帧的图像数据完全被重写之前，重写前的图像数据和已被完成重写的图像数据实际都是同一帧的图像数据。换句话说，不将不同的图像数据项写到同样的LCD面板并且不在该情况下闪烁，可以确保动态图像的稳定显示。
为了实现读写这种图像数据的控制，如图6所示的图像存储器选择部48接收存储器选择信号MSa以及闪烁脉冲PL，指定由存储器选择信号MSa首先选择的图像数据存储器42A到42C中的任何一个，并且与闪烁脉冲PL同步地以触发方式顺序指定图像数据存储器42A到42C。进一步地，以从图像数据存储器42A到42C的读操作能与闪烁脉冲PL同步执行的方式指定地址总线。以上控制使得可以实现图像数据的读和写处理。
进一步地，如上所述，在例如LCD面板的平面显示面板的情况下，只有在经过了写图像数据结束之后的相关设备所特有的反应时间后，才闪烁所写入的图像数据。反映时间通常是16ms，但实际时间随制造商或所使用的实际产品而略微变化。
因为在这种情况下，从图10中的A到D可以清楚地看出，闪烁的周期是33ms，所以建立了33ms＞V+Tx＝16.7ms+16ms的关系。在图11中的A-G的例子中，在比闪烁时段t3早的时段t2，确定了要下一个闪烁的图像数据。在第二垂直周期期间写入的图像数据Ab与早一帧写入的图像数据Aa相同，使得可以在下一个图像闪烁开始前的很多时间内确保下一个闪烁所需的反应时间Tx，且没有特别的问题发生。
这样，即使在多个分开的静态图像对每个闪烁定时一个接一个地切换的情况下，也可以稳定地显示多个动态图像。
同样，在动态图像由具有24帧/秒的帧速率的静态图像配置的情况下，类似地，动态图像将会发生不稳定，在这些情况下图像数据也可以与闪烁脉冲同步被读取且写到LCD面板上。
如果帧速率是24帧/秒，则闪烁脉冲PL具有42ms的周期，使得可以每三到四个垂直周期进行闪烁控制。
图12中的A到G示出该闪烁的例子，其中在比第四垂直周期发生的时段t4早的时段t3开始闪烁定时(图12中的B和D)。然而，省略该细节。在这个定时中，早一帧写入的图像数据Ab被第四垂直周期的图像数据Ac部分重写。因此，要闪烁的图像的数据是混合数据(Ac+Ab)(见图12中的E)，但是因为Aa＝Ab＝Ac＝A，显示的动态图像只取决于静态图像A。因此，动态图像将不会是不规则的。进一步地，容易理解，充分地满足了LCD面板20的反应时间Tx。这也适用于下一个闪烁定时。
因此，根据本发明的实施例，即使显示由具有24帧/秒的帧速率的静态图像配置的动态图像，通过将写和读图像数据的定时与闪烁定时同步，可以稳定地显示多个分开的动态图像。
第二实施例图13示出用于显示图像的设备100所谓无缝结构的配置，LCD面板20无缝地布置且安装在隧道5中。
在本实施例中，为了在各LCD面板显示一帧的静态图像，提供了如图14所示的配置。例如，在LCD面板20的水平宽度(尺寸)设为47cm的情况下，为了每秒显示30个图像，在各LCD面板显示一帧的静态图像的运动物体的行进速度(规定速度)变为50km/h。
因此，如图14所示建立了各LCD面板20和三个不同的静态图像A、B、C之间的关系。在这样的无缝配置中，通过进行与用于第一实施例相同的控制，即使当切换且在闪烁定时闪烁多个分开的静态图像时，也可以稳定地显示多个动态图像。
第三实施例图15示出用于以网络方式传输静态图像的图像数据的图像传输系统的配置。
如图15所示，传输中心(外部传输装置)80首先通过通信网络90将图像数据发送到簇主控(cluster master)95a、95b、…、95n，然后各簇主控95a、95b、…、95n将图像数据发送到各用于显示图像的设备100a、100b、…、100n，设备100a、100b、…、100n分别包括单元主控110a、110b、…、110n，图像数据通过各单元主控110a、110b、…、110n提供给各LCD装置11。因此，本实施例中的单元主控110a、110b，…，110n对应于如图6所示的控制部12。
以这样方式构建传输系统可以得到任何优点，例如不仅能实现单隧道中的管理，而且还可以对安装在在同一路线上挖掘的多个隧道内的设备100进行管理，也可以对属于同一集团的铁路交通公司中安装的设备100集中进行管理。
尽管上述实施例将CPU 60用作控制部12，本发明不局限于此。例如，可以使用构成控制电路的硬件。在这样的情况下，可以实现高速的处理。
进一步，尽管上述实施例在从火车接近的方向上最先的LCD面板20上设置了速度检测部13，速度检测部13还可以被设置在最后的LCD面板20上。在这种情况下，即使当电动火车(运动物体)4从两个方向上接近LCD面板20所安装的位置时，该设备也能够同时处理这两列电动火车。
第四实施例第一到第三实施例的每一个关心的是像LCD这样的平面显示面板，尤其是全尺寸平面显示面板，用作装备到显示装置6的显示面板20的情况。然而，根据本发明的实施例，也可以应用条状和不同于全尺寸的尺寸的平面显示面板。
例如，通过在水平方向上用m除具有包括m个水平像素乘n个垂直像素的矩阵的全尺寸平面显示面板200，如图16所示，可以形成由一个水平像素和n个垂直像素构成的条状显示面板120，如图17所示。对于根据本发明的实施例的用于显示图像的设备，这样的条状的显示面板120可以被用作显示面板。
作为条状显示面板120，替代LCD，可以满意地采用例如发光二极管(LED)的发光元件。使用LED使得条状显示面板制造简单便宜。而且，因为显示面板120具有条状，面板120可以简单地安装。在使用LED配置彩色显示面板的情况下，如图17所示，例如，各像素可以通过将分别发出红、绿、蓝基色的三个LED 122R、122G、122B布置成行来配置。
当使用这种条状显示面板120时，在每个均由m个像素构成的垂直行上的全部静态图像数据项S1、S2、S3、…、Sm，如图16所示在图8所示的一个闪烁脉冲PL的显示周期内被顺序读取和显示。这使得即使使用一个像素的条状的显示面板120，也可以静态显示一个屏幕的静态图像(全尺寸)。于是，通过在每个垂直扫描周期使静态图像闪烁，可以显示动态图像。注意上述水平像素的数目m通常是320或640，而垂直像素的数目n通常是大约240。
图18示出作为用于显示图像的设备的LED显示设备中的闪烁控制部150的配置，该设备使用具有像素矩阵(m＝1，n)的一个垂直行显示面板120。该显示控制部150具有仿造图6所示的显示控制部40的配置的基础配置，这样为了参考方便，它们共有的组件用相同的附图标记显示，省略其详细的说明。
当例如LED的自发光元件用作显示面板120时，与使用LCD的情况相比，使用例如背光的发光装置及考虑到LCD的反应时间对图像数据执行任何写处理可能变得不必要。因此，提供了如图18所示的LED驱动部130，且由该LED驱动部130产生的驱动脉冲可以由此提供给显示面板120作为闪烁脉冲PL’(见图19中的B和C)。
而且，在存储装置42和图像存储器选择部48之间提供垂直行选择部140，以按照各垂直行来顺序选择被分割为m份的静态图像数据。该选择的定时与上述闪烁脉冲PL′同步。如此，从图像存储器选择部48选择的指定存储器中读出一个垂直行的静态图像数据项Si，并将其提供到与任何像素Pi(i＝1～240)相对应的显示面板120。然后，当提供了闪烁脉冲PL’时，一个垂直行的全部像数Pi同时闪烁。
该显示处理在一个闪烁脉冲PL’的显示周期内被顺序地执行，并且随着其被顺序执行的水平移位总共重复m次。这样，各垂直行的静态图像数据可以顺序读取并且提供到其相对应的显示面板120。通过在一个闪烁脉冲PL’的闪烁周期内连续地执行该分割图像闪烁m次，可以闪烁一个屏幕的静态图像。
如图16所示，在一个屏幕(全尺寸)被配置为320(＝m)水平像素和240(＝n)垂直像素的显示面板的情况下，为了使分割过的图像S1、S2、…、Sm的全部垂直行在一个闪烁脉冲PL’的闪烁周期内闪烁，闪烁脉冲PL’的脉冲宽度被设置为大约100ns(见图19中的B)。
这样，当所有被分割为m份的静态图像(条状图像)可以在一个闪烁脉冲PL’的闪烁周期内闪烁时，即使使用条状显示面板120，观看者也可以观看与(一屏)全尺寸静态图像显然相同的图像。换句话说，可能实现与他或她使用全尺寸二维平面显示面板观看一个静态图像的情况下相同的闪烁状态。
因为显示面板120也具有条状，面板120在成本方面非常便宜，因此很难在面板的使用数量方面受到限制。这样的显示面板120在其安装部分方面不受限制。因而在面板中需要较少的工时。显示面板120的任何外围驱动电路系统也可以简化。
在条状显示面板120中，水平像素的数量不局限于m＝1。例如，像素的数量m可以考虑为大约在10到50之间。倘若像素的数量被限制在这个范围内，则面板制造简单且控制简单。例如，在全尺寸配置的水平像素数量是320(＝m)的情况下，如果m被设置为10，则二维显示面板可以提供为以10个像素在水平扫描方向上布置的条状。在这种情况下一个屏幕可以在其水平扫描方向上分割为32份，且可以顺序地切换闪烁，这样导致了闪烁控制部150简单的配置。
与本发明上述实施例有关的用于显示图像的设备和方法可以被用作广告媒介放在如地铁这样的地方，在例如游乐园中放在过山车旁，或放在电梯旁。
本领域的技术人员应该理解，依赖设计要求和其他因素可能发生各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在所附权利要求或等同物的范围之内即可。
本发明包含涉及分别在2005年8月1日和2006年6月6日提出的日本特开JP2005-223291和JP2006-157534的主题，其全部内容合并于此作为参考。
权利要求
1.一种用于显示图像的设备，所述设备包括多个显示装置，其沿运动物体的路线以预定距离互相分开地布置，所述显示装置接收静态图像并使其闪烁以提供由该静态图像构成的连续的图像，每个所述显示装置具有布置在可被所述运动物体上的乘客观看到的位置上的显示面板；速度检测装置，用于检测所述运动物体的行进速度；控制部，用于允许基于从所述速度检测装置得到的所述运动物体的行进速度来产生要提供给所述显示装置的闪烁脉冲；以及显示控制部，用于控制所述显示装置使所述静态图像在为每个所述显示装置设置的所述显示面板上顺序闪烁，所述显示控制部包括用于存储多个分开的所述静态图像的数据项的图像存储器、以及用于驱动被提供所述闪烁脉冲的所述显示面板的发光驱动部，其中，所述显示控制部进行写控制来一个接一个地顺序选择多个所述静态图像，并将所述静态图像的数据项写到所述显示面板上。
2.根据权利要求1所述的用于显示图像的设备，其特征在于，在所述显示控制部中，与所述闪烁脉冲同步地执行所述静态图像的选择和将所述静态图像的数据项写到所述显示面板上的处理；以及所述显示控制部包括用于与该闪烁脉冲同步地在由所述闪烁脉冲引起的闪烁之后立即写所述静态图像的数据项的图像存储器选择部分。
3.根据权利要求1所述的用于显示图像的设备，其特征在于，将不同的所述静态图像的数据项写在互相邻近的所述显示面板上，在其上显示不同的所述静态图像。
4.根据权利要求1所述的用于显示图像的设备，其特征在于，所述显示面板是全尺寸二维平面显示面板并且使用液晶显示面板。
5.根据权利要求1所述的用于显示图像的设备，其特征在于，所述显示面板是条状平面显示面板，全尺寸静态图像在其上被分割显示；以及在所述全尺寸静态图像的数据项中，与所述显示面板的显示尺寸匹配的所述静态图像的数据项被顺序提供到所述条状平面显示面板，由此顺序显示所述全尺寸静态图像的各部分，从而在所述闪烁脉冲的闪烁时间周期内显示所述全尺寸静态图像。
6.根据权利要求5所述的用于显示图像的设备，其特征在于，所述平面显示面板中使用的显示元件是发光二极管。
7.一种用于显示图像的方法，使要提供给多个显示装置的静态图像闪烁以提供由所述静态图像构成的连续图像，每个所述显示装置沿运动物体的路线以预定距离互相分开地布置，该方法包括第一步骤，向同一个显示装置提供多个分开的静态图像并且使所述静态图像以预定时间间隔顺序闪烁；以及第二步骤，与提供到所述显示装置的发光闪烁脉冲同步地将静态图像的图像数据写入显示装置。
8.根据权利要求7所述的用于显示图像的方法，其特征在于，在所述第二步骤期间，与该闪烁脉冲同步地在执行由用于使所述显示装置闪烁的闪烁脉冲引起的闪烁之后，将静态图像写到所述显示装置。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述显示装置是条状平面显示面板时，全尺寸静态图像被分割显示在该平面显示面板上；以及在所述全尺寸静态图像的数据项中，与所述显示面板的显示尺寸匹配的所述静态图像的数据项被顺序提供到条状平面显示面板，由此顺序显示所述全尺寸静态图像的各部分，从而在所述闪烁脉冲的闪烁时间周期内显示所述全尺寸静态图像。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述平面显示面板中使用的显示元件是发光二极管。
全文摘要
一种用于显示图像的设备和方法，其具有多个沿运动物体的路线布置的用于接收并闪烁静态图像以提供连续图像的显示装置。该设备具有用于检测物体的行进速度的速度检测装置和允许基于物体的行进速度产生提供到显示装置的闪烁脉冲的控制部。该设备具有用于控制显示装置的显示控制部，其包括用于存储多个分开的静态图像的数据的图像存储器和用于驱动被提供闪烁脉冲的显示面板的发光驱动部，由此来使静态图像在显示面板上顺序地闪烁。显示控制部一个接一个顺序地选择多个静态图像并将静态图像的数据写到显示面板。
文档编号G09F19/22GK1909031SQ200610109210
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月1日 优先权日2005年8月1日
发明者丸山哲央, 野间泉, 神宫司博文 申请人:索尼株式会社, 编码器电子株式会社