DE4031905A1 - Lcd-vorrichtung und verfahren zum darstellen von grautoenen mit einer solchen vorrichtung - Google Patents
Lcd-vorrichtung und verfahren zum darstellen von grautoenen mit einer solchen vorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft LCDs, insbesondere eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von Anzeigen mit
mehreren Graustufen.
Es werden nun Verfahren zum Darstellen mehrerer Grautöne mit
herkömmlichen LCD-Vorrichtungen beschrieben. Das erste Verfahren ist ein
Bildwechselsteuerungsverfahren, wie in US-48 08 991 beschrie
ben, oder wie beim Display HD 66840 LVIC von Hitachi, Ltd. ge
nutzt. Das zweite bekannte Verfahren ist ein Pulsbreitenmodu
lationsverfahren, wie in JP-A-59-1 49 393 beschrieben.
Beim Bildwechselsteuerungsverfahren, also dem ersten Verfahren,
werden m Rahmen oder Bilder einer Periode der LCD-Darstellung
für einen Dot zugeordnet. Die in den m Rahmen angelegte Span
nung wird so gesteuert, daß durch eine Ein-Spannung das Display
in n Rahmen innerhalb der m Rahmen aktiviert wird, während die
Steuerung so erfolgt, daß durch Aus-Spannung das Display in den
restlichen m-n Rahmen desaktiviert wird. Dadurch wird eine
Darstellung mit mehreren erkennbaren Graustufen erzeugt. Der
Wert n/m wird als Bildwechsel-Steuerverhältnis bezeichnet. Wenn
dieser Wert 0 ist, d. h. wenn das Display in allen Rahmen des
aktiviert ist, wird der Anzeigehelligkeitspegel 0%. Wenn das
Bildwechsel-Steuerverhältnis 1 ist, d. h. das Display in allen
Rahmen aktiviert ist, wird der Anzeigehelligkeitspegel 100%.
Das Bildwechselsteuerverfahren wird nun unter Bezugnahme auf
die Fig. 2A-2C, 3A-3C, 4 und 5 erläutert. Die Fig. 2A und
2B sind Blockdiagramme von LCD-Systemen, die eine Anzeige in
acht Grautönen mit Hilfe von 3-Bit-Displaydaten erzeugen.
Fig. 2C ist ein Signalzugdiagramm, das Displaypulse darstellt,
wie sie an das LCD gelegt werden. Fig. 3A ist ein Blockdiagramm
einer Bildwechsel-Steuerschaltung. Fig. 4 zeigt Displaydaten
und Bildwechsel-Steuerverhältnisse, wie auch Fig. 3B. Fig. 3C
zeigt, wie Bildwechselsteuerung für jeweilige Rahmen ausgeführt
wird.
Gemäß Fig. 2A werden 3-Bit-Displaydaten 5 in Bildwechsel-
Steuerdaten FD 10 mit Hilfe einer Bildwechselsteuerschaltung 2
umgewandelt, wie sie in Fig. 3A dargestellt ist. Dies erfolgt
auf ein Ausgangssignal aus einer von mehreren Bildwechsel-
Steuerschaltungen 125(a) bis 132(h), die durch eine Wählschaltung 141
angewählt werden. Auf die Daten FD 10 wird einer von zwei LCD-
Pulsen Poff 7 und Pon 9, wie sie von einer Mehrgraustufen-Erzeu
gungsschaltung 13 ausgegeben werden, in einer Displaypuls-Aus
wahlschaltung 12 ausgewählt und als ausgewählte Displaypulse
P11 an ein LCD-Panel 1 ausgegeben. Ein LCD-Displaypuls oder
ein Puls, der während einer Horizontalperiode auf Aus-Pegel
bleibt, wie in Fig. 2C dargestellt, wird als Poff 7 verwendet,
während ein Puls, der während einer Horizontalperiode auf Ein-
Pegel bleibt, als Puls Pon 9 verwendet wird. Hierzu wird bei
spielshaft auf US-39 95 942 oder JP-A-50-1 56 396 verwiesen, die
bereits eingangs erwähnt wurden.
Die Bildwechsel-Steuerschaltung 2 gemäß Fig. 3A beinhaltet acht
Arten von Steuerschaltungen 125 bis 132. Jeweils ein Datenwert
der von diesen ausgegebenen Bildwechsel-Steuerdaten wird von
der Auswahlschaltung 14 auf Grundlage der 3-Bit-Displaydaten 5
ausgewählt und als Steuerdatenwert FD 10 ausgegeben. Ein Bei
spiel für eine der Bildwechsel-Steuerschaltungen 125 bis 132
wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3B und 3C beschrieben.
Fig. 3B zeigt Displaydaten und Bildwechsel-Steuerverhältnisse
in dem von Hitachi, Ltd. hergestellten Display HD66840 LVIC.
Das Bildwechsel-Steuerverhältnis ist 0, wenn der 3-Bit-Display
datenwert 5 (0, 0, 0) ist. Wenn der 3-Bit-Displaydatenwert
(0, 0, 1) ist, ist das Bildwechsel-Steuerverhältnis 1/5. Dieses
Verhältnis wird 1, wenn der 3-Bit-Displaydatenwert (1, 1, 1)
ist. Diese acht Verhältnisse von 0 bis 1 sind einer jeweiligen
der Steuerschaltungen 125(a) bis 132(h) zugeordnet. Der Anzeige
zustand des LCD-Panels 1, wie er für (0, 1, 0) oder (1, 0, 1)
erhalten wird, wird dieser Bildwechsel-Steuerschaltung 2 als
3-Bit-Displaydatenwert 5 zugeführt, wie in Fig. 3C dargestellt.
Wenn der 3-Bit-Displaydatenwert 5 (0, 1, 0) ist, ist das aus
gewählte Bildwechsel-Steuerverhältnis 1/3. Dies bedeutet, daß
drei Rahmen als eine Periode gewählt werden und nur einer der
drei Rahmen eingeschaltet wird, während die beiden anderen aus
geschaltet bleiben. Bei der Bildwechsel-Steuerschaltung 2 wird
die Steuerschaltung 127(c) ausgewählt und ihr Ausgangssignal wird
als Bildwechsel-Steuerdatenwert FD 10 ausgegeben. In der Dis
playpuls-Auswahlschaltung 12 werden die Signale Poff 7 oder Pon
9 durch das Signal FD 10 ausgewählt. Im ersten Rahmen der drei
Rahmen, die eine Periode bilden, wird das Signal Pon 9 ausge
wählt, und es wird ein Helligkeitspegel von 100% in der An
zeige erzielt. In den beiden folgenden Rahmen wird das Signal
Poff 7 ausgewählt, und die Darstellung erfolgt mit einem Hel
ligkeitspegel von 0%. Das Mittel für die drei Rahmen ent
spricht gerade einem Helligkeitspegel der Anzeige von 33,3%.
Wenn der 3-Bit-Displaydatenwert 5 (1, 0, 1) ist, wird ein Bild
wechsel-Steuerverhältnis von 4/5 auf entsprechende Weise ausge
wählt. Fünf Rahmen werden demgemäß als eine Periode gewählt,
und das Signal Pon 9 wird während vier der fünf Rahmen zuge
führt, während das Signal Poff 7 in dem einen verbleibenden
Rahmen zugeführt wird. Der Mittelwert für die fünf Rahmen ent
spricht gerade einem Helligkeitspegel der Anzeige von 80%.
Das oben erläuterte Beispiel aus dem Stand der Technik wird
nun aus einem anderen Blickwinkel unter Bezugnahme auf die
Fig. 2B und 3A wie auch auf Fig. 4 erläutert, die ein Beispiel
für Bildraten-Steuerdaten zeigt.
Gemäß Fig. 2B werden 3-Bit-Displaydaten 114 durch die Bild
wechsel-Steuerschaltung 104 gemäß Fig. 3A in Bildwechsel-
Steuerdaten FD 115 umgewandelt. Entsprechend diesen Signalen
FD 115 wird ein Displaypuls Poff (d. h. ein Puls, der während
einem Horizontalintervall auf Aus-Pegel ist) oder ein Puls Pon
(d. h. ein Puls, der während einer Horizontalperiode auf Ein-
Pegel ist) von einer X-Treiberschaltung 102 an ein LCD-Panel
101 ausgegeben. Hierzu wird auf US-48 08 991 verwiesen.
Die Bildwechsel-Steuerschaltung 104, wie sie in Fig. 3A darge
stellt ist, weist drei Arten von Steuerschaltungen 125 bis 132
auf. Ein Datenwert der Bildwechsel-Steuerdaten 133 bis 140, wie
sie von diesen Steuerschaltungen ausgegeben werden, wird in
einer Auswahlschaltung 141 auf Grundlage der 3-Bit-Display
daten 114 ausgewählt und als Signal FD 115 ausgegeben. Jede
der Steuerschaltungen 125 bis 132 erzeugt Bildwechsel-Steuer
daten, die dem Bildwechsel-Steuerverhältnis genügen, was unter
Nutzen eines Führungszeilentaktes 116, eines Zeilentaktes 117
und eines Datenspeichertaktes 119 erfolgt. In einem Schema, wie
es im Display HD66840 LVIC verwendet wird, werden alle Dots,
die das LCD-Panel bilden, nicht zur selben Zeit einer Bild
wechselsteuerung unterworfen, sondern es werden jeweils n Zei
len aus Zeilen einer Einheit ausgewählt, um Flimmern auf dem
Schirm des LCD-Panels 101 zu vermeiden. Bildwechselgesteuerte
Daten werden so mit Hilfe des Führungszeilentaktes 116 und des
Zeilentaktes 117 erzeugt.
Fig. 4 zeigt Bildwechsel-Steuerdaten des Displays HD66840 LVIC
von Hitachi, Ltd., unter der Bedingung, daß das Bildwechsel-
Steuerverhältnis 4/5 ist. In schraffierten Bereichen ist das
Display eingeschaltet. Wenn das Bildwechsel-Steuerverhältnis
4/5 ist, wird eine Grautonanzeige dadurch erzielt, daß fünf
Zeilen als eine Einheit definiert werden und vier Zeilen unter
fünf Zeilen im Display eingeschaltet werden. Aktivierte und
nichtaktivierte Anzeigezeilen bewegen sich von Rahmen zu Rah
men. Anhand der Fig. 5, 6A und 6B wird nun das Pulsbreiten
modulationsverfahren beschrieben, das oben als zweites Verfah
ren erwähnt wurde.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Anordnung einer LCD-Vorrich
tung, die eine Darstellung in drei Grautönen dadurch erzeugt,
daß die Pulsbreite der Spannungspulse, die während einer Hori
zontalperiode an die Vorrichtung gelegt werden, variiert wird.
Einer von zwei Datenwerten 122 und 123 von Anzeigeinformation
XA und XB zum Darstellen eines Dots auf der LCD-Vorrichtung in
einer Horizontalperiode wird in einem Datenwähler 112 durch ein
Datenwählsignal 121 ausgewählt. Ein ausgewählter Datenwert 124
wird als Datenwert XD einer Art an eine X-Treiberschaltung 102
gegeben. Diese nimmt den vom Datenwähler 112 gelieferten Daten
wert XD auf einen Datenspeichertakt 119 hin auf. Diese Auf
nahmefunktion wird wiederholt, bis Displaydaten für eine Zeile
aufgenommen wurden. Danach gibt die X-Treiberschaltung 102 LC-
Ansteuerpulse auf Signalleitungen X1, X2, ..., Xi auf einen
Pulstakt 118 hin. Der Pulstakt 118 wird dadurch erhalten, daß
die Pulse des Zeilentaktes 117 in jeder Horizontalperiode zwei
geteilt werden. Eine Y-Treiberschaltung 103 spricht auf einen
Zeilentakt 117 hin auf einen Führungszeilentakt 116 an und er
zeugt dann ein Signal hohen Pegels auf einer Leitung Y1. Auf
folgende Pulse des Zeilentaktes 117 hin schiebt sie das Signal
hohen Pegels aufeinanderfolgend auf Y2, ..., Yj. Das verwendete
LCD-Panel 101 ist ein Matrixpanel mit i Zeilen und j Spalten.
LC-Ansteuerpulse X1, X2, ..., Xi, wie sie von der X-Treiber
schaltung 102 ausgegeben werden, werden an solche LC-Zellen ge
legt, die mit Leitungen auf hohem Pegel unter den Leitungen Y1,
..., Yj der Y-Treiberschaltung 103 verbunden sind. Dadurch wird
eine Anzeige bewerkstelligt.
Fig. 6A zeigt LC-Ansteuerpulse, wie sie von der X-Treiberschal
tung 102 ausgegeben werden. In einer Horizontalperiode wird
einer von zwei Arten von Displaydatenwerten XA und XB vom Da
tenwähler 112 an die X-Treiberschaltung 102 als Anzeigedaten
wert XD übertragen, was im Abstand jeder halben Horizontal
periode erfolgt. Auf den Datenwert XD hin wird einer von vier
Arten von Pulsen, d. h. einer von Pulsen 1 bis 4 ausgewählt
und von der X-Treiberschaltung 102 ausgegeben. Hierzu wird bei
spielhaft auf JP-A-50-1 56 396 verwiesen.
Fig. 6B zeigt den Zusammenhang zwischen einem Anzeigedatenwert
XD und einem Treiberpuls, wie er von der X-Treiberschaltung 102
ausgegeben wird.
Wenn ein Displaydatenwert (XA, XB) = (0, 0) ist, gibt die X-
Treiberschaltung 102 einen Puls 1 als LC-Ansteuerpuls aus,
woraufhin ein Anzeigedot desaktiviert wird, wie dies in Fig. 6B
dargestellt ist. Bei einem Datenwert (XA, XB) = (1, 1) ist der
LC-Ansteuerpuls der Puls 4, bei dem ein Anzeigedot aktiviert
ist. In den Fällen (XA, XB) = (0, 1) oder (1, 0) ist der LC-
Ansteuerpuls der Puls 2 oder der Puls 3, bzw. ein Puls, der
eine Halbtonanzeige zwischen einem aktivierten und einem desak
tivierten Dot erzeugt. Die Helligkeit (Transmissionsfaktor) des
Flüssigkristalls hängt vom Effektivwert der an ihn angelegten
Spannung ab. Da der Pulstakt 118 dadurch erhalten wird, daß der
Zeilentakt 117 gleichmäßig aufgespalten oder aufgeteilt wird,
weisen die Pulse 2 und 3 gleiche H-Dauer und damit gleichen
Effektivwert auf. Dementsprechend erzeugen die Pulse 2 und 3
gleiche Helligkeit des Flüssigkristalls und zwar eine solche,
die zwischen der bei aktiviertem und nichtaktiviertem Dot
liegt. Dies hat das Erzielen einer Anzeige in drei Graustufen
zur Folge.
Bei der LCD-Vorrichtung gemäß Fig. 5 kann also eine Graustufen
anzeige dadurch erzielt werden, daß der Effektivwert der an das
LC-Panel 101 gelegten Spannung durch die Kombination der An
zeigedaten XA und XB variiert wird.
Wenn beim oben beschriebenen bekannten Verfahren der Bildwech
selsteuerung die Periode erhöht wird, d. h. wenn der Wert m
erhöht wird, wird die Zeitfolge der Bildwechselsteuerung er
kennbar. Das heißt, es tritt Flimmern oder ein Schwimmen der
Anzeige auf, was zu verminderter Qualität der Graustufenanzeige
führt. Dementsprechend ist die Anzahl praktisch erzielbarer
Graufstufen auf etwa zehn begrenzt. Anzeige mit vielen Grau
stufen, wie mit 16 oder 32 Stufen, kann nicht ohne Vermindern
der Anzeigequalität erreicht werden.
Beim bekannten Verfahren der Pulsbreitenmodulation besteht an
dererseits das Problem, daß dann, wenn die Anzeigefläche des
Halbtondisplays in X-Richtung (d. h. in Seitenrichtung des
Schirms) groß ist, Störsignale durch ansteigende oder fallende
Flanken von Pulsen erzeugt werden, die in einer Horizontal
periode gleichzeitigen Übergang ausführen, was zu verminderter
Helligkeit der Anzeige führt.
Wenn die Anzeigefläche eines Halbtondisplays in Y-Richtung
(rechtwinklig zur seitlichen Richtung des Schirms) groß ist,
erhöht sich die Ansteuerfrequenz für die LC-Ansteuerpulse, was
zu verringerter Anzeigehelligkeit und Übersprechen führt. Im
vorstehenden Zusammenhang sei noch auf die japanische Anmeldung
JP-A-2-1 812 verwiesen, die am 8. Januar 1990 veröffentlicht
wurde, deren Inhalt jedoch nicht vorveröffentlicht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein LC-Anzeigever
fahren und eine LC-Vorrichtung zum Erzeugen von Anzeigen mit
mehreren Graustufen ohne Verschlechterung der Anzeigequalität
wiederzugeben.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein LC-
Anzeigeverfahren und eine LC-Vorrichtung anzugeben, die Span
nungspulse nutzen, deren Pulsbreite durch Zweiteilen der Hori
zontalperiode erhalten wurde, und bei denen die Anzeigehellig
keit auch dann nicht verringert wird, wenn die Anzeigefläche
bei Halbtonanzeige in X- und Y-Richtung erweitert wird, und bei
denen Darstellung mehrerer Graustufen ohne verringerte Anzeige
qualität möglich ist.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Signal Pg mit halbem
Pegel zwischen Poff und Pon als Anzeigepuls bereitgestellt,
welche Anzeigepulse durch die Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeu
gungseinrichtung erzeugt werden. Ein Anzeigepuls wird aus die
sen drei Anzeigepulsen durch Bildwechsel-Steuerdaten und ein
zweites Auswahlsignal ausgewählt, das sich vom Signal FD unter
scheidet, und die Signale werden an das LC-Panel ausgegeben.
Infolgedessen wird ein Mehrfachgraustufen-Display erhalten, das
das Doppelte an Graustufen aufweist, wie sie mit dem herkömm
lichen Bildwechsel-Steuerungsverfahren erzielbar sind.
Anzeigepulse, wie sie von der Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeu
gungseinrichtung ausgegeben werden, beinhalten das Signal Poff,
das einem Helligkeitspegel von 0% entspricht, das Signal Pon,
das einem Helligkeitspegel von 100% entspricht, und das Signal
Pg, das einem Helligkeitspegel von 50% entspricht. Einer die
ser drei Anzeigepulse wird durch den Bildwechsel-Steuerdaten
wert FD (der ein erstes Auswahlsignal ist) und ein zweites Aus
wahlsignal ausgewählt, das sich von FD unterscheidet, und der
Puls wird an das LC-Panel ausgegeben. Eine der Kombinationen
(Poff, Pg) oder (Pg), (Pon) wird durch das zweite Auswahlsignal
ausgewählt. Aus der so ausgewählten Kombination wird einer der
Displaypulse vom Signal FD ausgewählt, das das erste Auswahl
signal ist.
Wenn dieses Auswahlverfahren verwendet wird und z. B. die Kom
bination (Poff, Pg) durch das zweite Auswahlsignal ausgewählt
wird, wird ein Anzeigepuls Poff oder Pg durch das erste Aus
wahlsignal FD an das LC-Panel ausgegeben. Daher kann der Hel
ligkeitspegel des LC-Panels im Bereich zwischen 0% und 50%
gesteuert werden. Wenn die Kombination (Pg, Pon) durch das
zweite Auswahlsignal ausgewählt wird, kann der Helligkeits
pegel auf entsprechende Weise im Bereich zwischen 50% und
100% eingestellt werden. Wie vorstehend beschrieben, kann der
Helligkeitspegel fein im Bereich zwischen 0% und 100% einge
stellt werden, wodurch Anzeige in mehreren Graustufen ermög
licht ist.
Gemäß einem anderen Merkmal eines erfindungsgemäßen Mehrpegel-
Graustufen-Darstellverfahrens nutzt ein derartiges Verfahren
Bildwechsel-Steuersignale bei einem Matrix-Displaypanel zum
Anzeigen von Daten jeweils für eine Zeile, wie sie aufeinander
folgend durch entsprechendes Vorgeben einer Y-Treiberschaltung
jeweils für eine horizontale Zeile durch eine X-Treiberschal
tung eingelesen wurden. Die Bildwechsel-Steuerung steuert das
Aktivieren von Anzeigedots, wobei ein Rahmen als Einheit ver
wendet wird, zusammen mit Pulsbreitenmodulation zum Steuern der
Breite von Pulsen, wie sie während einer Horizontalperiode an
jede X-Treiberleitung gelegt werden. Diese Bildwechsel-Steue
rung wird für jeden Rahmen in Form eines schrägen Dotmusters
ausgeführt, das jedesmal dann dargestellt wird, wenn der Rahmen
geändert wird.
Bei diesem Verfahren werden Displaydaten, die ersten und zwei
ten Pulsen entsprechen, wie sie in einer Horizontalperiode an
jede X-Treiberleitung gelegt werden, vorzugsweise so ver
tauscht, daß die Anzahl von Übergängen von Pulsen abnimmt, die
an die oben genannten jeweiligen X-Treiberleitungen gelegt wer
den.
Alternativ werden die Displaydaten, die ersten und zweiten Pul
sen entsprechen, die aufeinanderfolgend an jede X-Treiberlei
tung in einer horizontalen Periode gelegt werden, so ver
tauscht, daß die Anzahl von Übergängen in positiver Richtung
der Pulse, wie sie an alle X-Treiberleitungen gelegt werden, im
wesentlichen äquivalent zur Anzahl von Übergängen in negative
Richtung dieser Pulse entsprechen.
Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merk
male von Anspruch 9 gegeben. Bei dieser Vorrichtung übt die
Bildwechsel-Steuereinrichtung die Bildwechsel-Steuerung dadurch
aus, daß z. B. 2N Zeilen in Y-Richtung und m Dots in Y-
Richtung (wobei N und m ganze Zahlen sind) als eine Einheit
verwendet werden.
Beim oben genannten Merkmal werden das Verfahren zur Bildwech
sel-Steuerung und das Verfahren der Pulsbreitenmodulation ge
meinsam zum Darstellen mehrerer Graustufen verwendet, und es
werden Maßnahmen gegen Verschlechterung der Anzeigehelligkeit
ergriffen. Wie beim Verfahren der Bildwechselsteuerung werden
die Bildwechsel-Steuerdaten entsprechend Daten niederer Ordnung
innerhalb der Displaydaten erzeugt, die jeweils mehrere Bits
für einen Dot aufweisen.
Darüber hinaus wird Pulsbreitenmodulationssteuerung auf Grund
lage der Bildwechsel-Steuerdaten und Daten hoher Ordnung in den
oben beschriebenen zwei Arten von Anzeigedaten bewerkstelligt.
Bei dieser Steuerung ist eine phaseninvertierende Schaltung
vorhanden, zum Modulieren der Phase der LC-Ansteuerspannungs
pulse, um Halbtonanzeige in bezug auf benachbarte Dots in X-
Richtung zu erzielen. Die Phase der LC-Ansteuerspannungspulse
wird dadurch moduliert. Um der X-Treiberschaltung Anzeigedaten
zweimal in jeder Horizontalperiode zuzuführen, muß der Lese
vorgang mit doppelter Geschwindigkeit gegenüber dem Schreibvor
gang erfolgen. Aus diesem Grund sind ein erster und ein zweiter
Zeilenspeicher vorhanden. Vorzugsweise liegt jeder der beiden
Speicher doppelt vor, um den Schreibvorgang und den Lesevorgang
gleichzeitig ausführen zu können.
Die phaseninvertierende Schaltung ordnet Zwei-Bit-Daten um, die
ihr für die Darstellung eines Dots zugeführt werden, welches
Umordnen in bezug auf benachbarte Dots in X- und in Y-Richtung
erfolgt, und sie führt dem LC-Panel über die X-Treiberschaltung
LC-Ansteuerpulse zu, die den so umgeordneten Zwei-Bit-Anzeige
daten entsprechen. Durch Umordnen der Daten wird die Phase der
LC-Ansteuerpulse invertiert, und Störsignale, die durch stei
gende Flanken erzeugt werden, heben Störsignale auf, die durch
fallende Flanken verursacht sind. Dieser sogenannte Offset-
oder Löscheffekt verhindert, daß die Anzeigehelligkeit bei Ver
größern der Fläche einer Anzeigeeinrichtung mit Halbtondarstel
lung verschlechtert wird.
Die Bildwechsel-Steuerschaltung übt Bildwechselsteuerung mit
schrägem Dotmuster aus. Zum Beispiel erfolgt Bildwechselsteue
rung horizontaler Zeilen durch Herausgreifen von 2N
Zeilen und m horizontaler Dots als einer Einheit (wobei N eine
ganze Zahl ist und m eine Bildwechsel-Steuerperiode ist). In
folgedessen kann der Löscheffekt aufgrund von Phaseninversion
wirksam genutzt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veran
schaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zei
gen
Fig. 1 ein Aufbaudiagramm eines erfindungsgemäßen Anzeige
systems für 16 Graustufen;
Fig. 2A und 2B Aufbaudiagramme für bekannte Anzeigesysteme
für acht Graustufen;
Fig. 2C Signalzüge von Mehrpegel-Graustufenpulsen, wie sie
durch eine Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeugungseinrichtung 13
gemäß Fig. 2A erzeugt werden;
Fig. 3A, 3B und 3C Diagramme zum Erläutern der Bildwechsel-
Steuerschaltung 2 gemäß Fig. 2A;
Fig. 4 ein Diagramm zum Erläutern der Bildwechsel-Steuer
schaltung gemäß Fig. 2B;
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines bekannten Anzeigesystems mit
Pulsbreitenmodulation zum Erzeugen mehrerer Graustufen;
Fig. 6A und 6B Diagramme zum Erläutern von Anzeigepulsen bei
bekannter Pulsbreitenmodulation;
Fig. 7 Signalzüge von Mehrpegel-Graustufenpulsen, wie sie
durch die Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeugungseinrichtung 3 ge
mäß Fig. 1 erzeugt werden;
Fig. 8 ein Diagramm, das das Ergebnis einer durch die Aus
wahlschaltung 4 gemäß Fig. 1 getroffenen Auswahl zeigt;
Fig. 9 ein Diagramm, das das Ergebnis einer Anzeige entspre
chend der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 10 eine Darstellung mittlerer Helligkeitspegel, wie sie
mit der Erfindung erzielt werden;
Fig. 11 ein Aufbaudiagramm eines Anzeigesystems mit 2N Grau
stufen als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 12 Signalzüge von Mehrpegel-Graustufenpulsen, wie sie von
einer Pulserzeugungsschaltung 38 in Fig. 11 erzeugt werden;
Fig. 13 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Ergebnisses
einer Auswahl, wie sie durch eine Auswahlschaltung 39 in Fig.
11 getroffen wird;
Fig. 14 ein Diagramm, das mittlere Helligkeitspegel im System
von Fig. 11 veranschaulicht;
Fig. 15 ein Blockdiagramm mit Ausführungsbeispielen einer
Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeugungseinrichtung 3, einer Mehr
pegel-Graustufenpuls-Auswahlschaltung 4 und einem LC-Panel 1
gemäß Fig. 1;
Fig. 16 und 17 Diagramme zum Erläutern einer Datenumordnung,
wie sie von einer Phaseninvertierschaltung 63 ausgeführt wird;
Fig. 18 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels für Halb
tonanzeige durch aktivierte und desaktivierte Dots;
Fig. 19 und 20 Diagramme zum Erläutern der Beziehung zwischen
X-Treiberdaten und Anzeigeinformation im Ausführungsbeispiel
von Fig. 18,
Fig. 21 und 22 Signalzüge mit Anzeigepulsen, wie sie von
einer X-Treiberschaltung 65 im Ausführungsbeispiel von Fig. 18
ausgegeben werden;
Fig. 23 und 24 Diagramme zum genaueren Erklären von Ausfüh
rungsbeispielen der Fig. 3A bzw. 6A;
Fig. 25 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels, wie es
durch Kombinieren der Schaltungen gemäß den Fig. 23 und 15 er
halten wird;
Fig. 26 ein Diagramm mit dem Beispiel einer Anzeige, wie sie
erhalten wird, wenn ein Matrix-LC-Modell mit 6×6 Dots verwen
det wird;
Fig. 27 bis 32 Diagramme zum Erläutern detaillierter Beispie
le von Helligkeitspegeln verschiedener Rahmen, wie sie beim
Ausführungsbeispiel von Fig. 25 erhalten werden;
Fig. 33 ein Diagramm mit Spannungs-Signalzügen, wie sie an je
weilige X-Elektroden im Fall der Fig. 31 gegeben werden;
Fig. 34 Signalzüge von Spannungen, wie sie an jeweilige X-
Elektroden im Fall von Fig. 32 gegeben werden;
Fig. 35 ein Blockdiagramm eines Anzeigesystems gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, zum Darstellen von
16 Graustufen;
Fig. 36 bis 41 Diagramme zum Erläutern eines Bildwechsel-
Steuerverfahrens, wie es bei einem Ausführungsbeispiel der Er
findung verwendet wird, unter der Annahme, daß zwei Linien in
Y-Richtung und m Dots in X-Richtung als eine Einheit verwendet
werden;
Fig. 42 bis 44 Diagramme zum Erläutern eines Bildwechsel-
Steuerverfahrens, wie es bei einem Ausführungsbeispiel der Er
findung verwendet wird, unter Annahme, daß alle Linien in Y-
Richtung und m Dots in X-Richtung als eine Einheit verwendet
werden;
Fig. 45 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer
Schaltung zum Ausführen von Bildwechselsteuerung sowohl in X-
wie auch in Y-Richtung, um ein schräges Dotmuster zu erzeugen;
und
Fig. 46 bis 50 Diagramme zum Erläutern eines weiteren Ge
sichtspunkts der Erfindung in bezug auf eine phaseninvertieren
de Schaltung.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 6 ein Bit hoher Ordnung
und ein Bezugszeichen 5 drei Bits niedriger Ordnung von Dis
playdaten, die in Mehrpegel-Graustufen darzustellen sind. Es
ist eine Bildwechsel-Steuerschaltung 2 vorhanden, die Bild
wechsel-Steuerdaten FD 10 ausgibt. Weiterhin ist eine Mehr
pegel-Graustufenpuls-Erzeugungseinrichtung 3 vorhanden. Eine An
zeigepuls-Auswahlschaltung 4 wählt einen Mehrpegel-Graustufen
anzeigepuls 2 von mehreren derartigen Pulsen 7, 8 und 9 auf
den Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung und das Signal FD 10 aus.
Die Auswahlschaltung 4 gibt darüber hinaus einen LC-Anzeigepuls
11 an ein LC-Panel 1 aus.
Die Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeugungseinrichtung 3 gibt ein
Signal Poff 7 aus, das einen Helligkeitspegel von 0% repräsen
tiert, ein Signal Pg 8 für einen Helligkeitspegel von 50% und
ein Signal Pon 9 für einen Helligkeitspegel von 100%, wie in
Fig. 7 dargestellt. Von diesen drei Mehrpegel-Graustufenpulsen
wird ein Puls durch die Anzeigepuls-Auswahlschaltung 4 ausge
wählt und an das LC-Panel 1 ausgegeben.
Die Bildwechsel-Steuerschaltung 2 kann dieselbe sein wie beim
Stand der Technik. Sie gibt Bildwechsel-Steuerdaten FD 10 ent
sprechend den 3-Bit-Anzeigedaten 5 aus (die die drei Bits nied
riger Ordnung in den 4-Bit-Anzeigedaten der vorliegenden Er
findung enthalten).
Die Bildwechsel-Steuerschaltung 2 wird nun wieder unter Bezug
nahme auf die Fig. 3A und 3B erläutert. Fig. 3A ist ein Block
diagramm, das den Aufbau der Bildwechsel-Steuerschaltung 2
zeigt. Die Bildwechsel-Steuerschaltung 2 weist acht Steuer
schaltungen 125(a) bis 132(h) und eine Auswahlschaltung 14 auf,
zum Auswählen eines Datenwertes aus Rahmensteuerdaten 133 bis
140, wie sie von den Steuerschaltungen 125(a) bis 132(h) in
Übereinstimmung mit den 3-Bit-Anzeigedaten ausgegeben werden.
Besondere Bildwechsel-Steuerverhältnisse werden vorab den
Steuerschaltungen 125(a) bis 132(h) zugeordnet, z. B. werden
den Steuerschaltungen die Werte 0, 1/5, 1/3 usw. in Reihe zu
geordnet, beginnend mit der Bildwechsel-Steuerschaltung 125(a),
wie durch Fig. 3B veranschaulicht. Es wird nun angenommen, daß
eine Periode m Rahmen enthält. Bei einem zugeordneten Bild
wechsel-Steuerverhältnis n/m erzeugt jede Steuerschaltung den
Wert "1" für n Rahmen und den Wert "0" für die restlichen m-n
Rahmen.
In der Auswahlschaltung 14 wird ein Datenwert als Bildwechsel-
Steuerdatenwert 10 aus den Steuerdaten 133 bis 140 von den acht
Steuerschaltungen ausgewählt, abhängig vom Inhalt des 3-Bit-
Anzeigedatenwertes 5, wie durch Fig. 3B veranschaulicht. Wenn
der 3-Bit-Anzeigedatenwert 5 (0, 0, 0) ist, wird das Ausgangs
signal 133 von der Steuerschaltung 125(a) ausgewählt. Wenn der
Wert dagegen (0, 0, 1) ist, wird das Ausgangssignal 134 von der
Steuerschaltung 126(b) ausgewählt.
Die Anzeigepuls-Auswahlschaltung 4 ist vorhanden, um einen der
Mehrpegel-Graustufenanzeigepulse Poff 7, Pg 8 bzw. Pon 9 auszu
wählen, wie sie von der Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeugungs
einrichtung 3 ausgegeben werden. Die Auswahl erfolgt abhängig
vom Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung und dem Bildwechsel-
Steuerdatenwert FD 10. Auswahlergebnisse sind durch Fig. 8 ver
anschaulicht. Drei Mehrpegel-Graustufenanzeigepulse sind in
zwei Kombinationen unterteilt. Eine der zwei Kombinationen wird
durch den Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung ausgewählt. Das
heißt, Kombinationen (Poff, Pg) und (Pg, Pon) werden bereitge
stellt. Wenn der Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung "0" ist wird
die Kombination (Poff, Pg) ausgewählt. Wenn der Anzeigedaten
wert 6 hoher Ordnung "1" ist, wird dagegen die Kombination (Pg,
Pon) ausgewählt. Aus der ausgewählten Kombination wird ein Puls
abhängig vom Bildwechsel-Steuerdatenwert FD 10 ausgewählt. Wenn
bereits die Kombination (Poff, Pg) ausgewählt wurde, wird Poff
ausgewählt, wenn FD 10 den Wert "0" hat, während Pg ausgewählt
wird, wenn FD 10 den Wert "1" einnimmt. Entsprechendes gilt
dann, wenn die Kombination (Pg, Pon) vorgewählt wurde.
Details der Funktion eines jeden Blocks wurden vorstehend be
schrieben. Ein Beispiel einer Anzeige auf einem tatsächlichen
LC-Panel wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Anzeige, wie sie erhalten wird,
wenn der 3-Bit-Datenwert 5 niedriger Ordnung (1, 0, 1) ist. Der
in Übereinstimmung mit diesem 3-Bit-Anzeigedatenwert 5 ausge
wählte Bildwechsel-Steuerdatenwert FD 10 ist das Ausgangssignal
138 der Steuerschaltung 130(f). Das Bildwechsel-Steuerverhält
nis ist dann 4/5. Dies bedeutet, daß der Wert FD 10 in vier
unter fünf Rahmen "1" und im verbleibenden Rahmen "0" ist. Un
ter Bezugnahme auf Fig. 9 gilt also, daß FD 10 im dritten Rah
men zwischen dem ersten und dem fünften Rahmen den Wert "0"
einnimmt und in den vier verbleibenden Rahmen den Wert "1" auf
weist.
Wenn der Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung "0" ist, wird das
Signal Poff an den Flüssigkristall angelegt, um eine Anzeige
mit einem Helligkeitspegel von 0% in Rahmen zu erzeugen, in
denen das Signal FD 10 den Wert "0" aufweist. Dagegen wird das
Signal P an den Flüssigkristall gelegt, um eine Anzeige mit
einem Helligkeitspegel von 50% zu erzeugen, wenn ein Rahmen
vorliegt, in dem das Signal FD 10 den Wert "1" aufweist. In
vier von fünf Rahmen wird demgemäß eine Anzeige mit einem Hel
ligkeitspegel von 50% erzeugt. Im verbleibenden Rahmen erfolgt
eine Anzeige mit einem Helligkeitspegel von 0%. Der Mittelwert
aus den fünf Rahmen entspricht einer Anzeige mit einem Hellig
keitspegel von 40%.
Auch wenn der Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung den Wert "1"
aufweist, wird das Signal Pg an den Flüssigkristall gelegt, um
eine Anzeige mit einem Helligkeitspegel von 50% in solchen
Rahmen zu erzeugen, in denen das Signal FD 10 den Wert "0" auf
weist. Dagegen wird das Signal Pon an den Flüssigkristall ge
legt, um eine Anzeige mit einem Helligkeitspegel von 100% zu
erzeugen, wenn ein Rahmen vorliegt, in dem das Signal FD 10 den
Wert "1" aufweist. In vier von fünf Rahmen wird demgemäß eine
Anzeige mit einem Helligkeitspegel von 100% erzeugt. Im ver
bleibenden Rahmen erfolgt eine Anzeige mit einem Helligkeits
pegel von 50%. Im Mittel über fünf Rahmen wird also eine An
zeige mit einem Helligkeitspegel von 90% erhalten.
Wenn der Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung "0" ist, wie in Fig.
10 dargestellt, wird ähnlich die Kombination (Poff, Pg) ausge
wählt. Auf Basis des Bildwechsel-Steuerdatenwertes FD 10, wie
er aus acht Arten entsprechend dem 3-Bit-Anzeigedatenwert 5
niedriger Ordnung ausgewählt wird, wird das Signal Poff 7 oder
Pg 8 als Flüssigkristall-Anzeigepuls 11 an das LC-Panel 1 aus
gegeben.
Wenn der Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung "0" ist, kann also
der mittlere Helligkeitspegel so eingestellt werden, daß er
einem von acht Stufen zwischen 0% und 50% entspricht, wodurch
eine Anzeige in acht Graustufen realisiert ist.
Wenn der Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung "1" ist, kann der
mittlere Helligkeitspegel ähnlich mit einem von acht Graustufen
eingestellt werden, jedoch zwischen 50% und 100%.
Auf dem LC-Panel 1 kann demgemäß eine Anzeige in insgesamt
16 Graustufen erfolgen, entsprechend den 4-Bit-Anzeigedaten
(die den Datenwert 6 hoher Ordnung den 3-Bit-Datenwert 5 nied
riger Ordnung enthalten).
Ein Beispiel konkreter Anwendung wird unter Bezugnahme auf Fig.
10 dargestellt. Bildröhren-Farbanzeigedaten I, R, G und B (d. h.
Helligkeitsinformation, Rot-, Grün- bzw. Blau-Information) wer
den mit D3, D2, D1 und D0 bezeichnet. Damit wird es möglich,
Anzeige in 16 Pegeln darzustellen, entsprechend Anzeigen in
16 Farben, wie sie bei herkömmlichen Röhren erfolgte, was in
Eins-zu-Eins-Korrespondenz erfolgt.
Vorstehend wurde ein Ausführungsbeispiel zum Erzeugen einer
Anzeige mit (21-3=) 16 Pegeln unter Nutzen von 4-Bit-Anzeige
daten beschrieben. Ein Verfahren zum Erzeugen einer Anzeige
mit 2n Graustufen ist entsprechend unter Nutzen von N-Bit-An
zeigedaten erzielbar.
Fig. 1 ist ein Aufbaudiagramm eines Systems, das dieses Verfah
ren nutzt. N-Bit-Anzeigedaten 46 werden in einem Datenwandler
teil 47, wie einem Dekoder, in i-Bit-Anzeigedaten 40 und j-Bit-
Anzeigedaten 41 aufgeteilt. Eine Bildwechsel-Steuerschaltung 36
weist 2j Arten von Steuerschaltungen auf. In einem Auswahlteil
37 werden Daten aus 2j Arten von Steuerdaten ausgewählt, wie
sie von Steuerschaltungen ausgegeben werden. Die Auswahl er
folgt abhängig von den j-Bit-Anzeigedaten 41. Das Ausgabesig
nal ist ein Bildwechsel-Steuersignal FD 43.
Eine Pulserzeugungsschaltung 38 erzeugt Mehrpegel-Graustufen
pulse von 2i+1 Arten. Fig. 12 veranschaulicht Mehrpegel-Grau
stufenpulse, wie sie von der Pulserzeugungsschaltung 38 für
den Fall i = 2 erzeugt werden. Poff mit einem Helligkeitspegel
von 0% ist als P0 und Pon mit einem Helligkeitspegel
von 100% ist als P4 bezeichnet. Der Raum zwischen P0 und P4
ist gleichmäßig durch vier geteilt. Ein Mehrpegel-Graustufen
puls mit einem Helligkeitspegel von 25% ist als P1 definiert,
während ein solcher mit einem Helligkeitspegel von 50% als
P2 definiert ist. Ein Mehrpegel-Graustufenpuls mit einem Hel
ligkeitspegel von 75% ist als P3 definiert. Dementsprechend
liegen Mehrpegel-Graustufenpulse in (22+1=) 5 Arten vor.
In einem Auswahlteil 39 wird einer von den fünf Arten von Mehr
pegel-Graustufenpulsen abhängig vom i-Bit-Anzeigedatenwert 40
(mit i = 2 im vorliegenden Fall) und dem Bildwechsel-Steuerdaten
wert FD 43 ausgewählt und als Mehrpegel-Graustufenpuls 45 an
das LC-Panel 1 gegeben. Im Auswahlteil 39 werden Mehrpegel-
Graustufenpulsen von zwei Arten als Kombination aus Mehrpegel-
Graustufenpulsen von fünf Arten abhängig vom 2-Bit-Anzeige
datenwert 40 ausgewählt. Wenn dieser (0, 0) ist, wird die Kom
bination (P0, P1) aus den Mehrpegel-Graustufenpulsen ausgewählt,
wie durch Fig. 13 veranschaulicht. Wenn der 2-Bit-Anzeigedaten
wert 40 (0, 1), (1, 0) oder (1, 1) ist, wird die Kombination
(P1, P2), (P2, P3) bzw. (P3, P4) ausgewählt. Aus der ausgewähl
ten Kombination wird abhängig vom Bildwechsel-Steuerdatenwert
FD 43 ein Puls ausgewählt und an das LC-Panel ausgegeben.
Wenn der i-Bit-Anzeigedatenwert 40 zum Beispiel (0, 0) ist,
wird die Kombination (P0, P1) aus den Mehrpegel-Graustufenpul
sen durch den oben beschriebenen Auswahlvorgang ausgewählt. Aus
dieser Kombination wird entweder das Signal P0 oder P1 abhängig
vom Signal FD 43 ausgewählt. Da das Signal FD 43 eine Art von
Signal ist, das aus den Bildwechsel-Steuerdaten von 2j Arten
ausgewählt wurde, kann der mittlere Helligkeitspegel als einer
von 2j Schritten zwischen dem Helligkeitspegel 0% für P0 und
dem Helligkeitspegel 25% für P1 eingestellt werden. Wenn der
i-Bit-Anzeigedatenwert 40 (0, 1), (1, 0) oder (1, 1) ist, kann
auf entsprechende Weise der mittlere Helligkeitspegel so einge
stellt werden, daß er einem von 2j Schritten entspricht.
Ein detailliertes Beispiel für praktische Anwendung wird nun
unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 14 erläutert. Beim System
von Fig. 11 wandelt der Datenwandelteil 47 die 4-Bit-Anzeige
daten 46 in i(=2)-Bit-Anzeigedaten 40 und j(=3)-Bit-Anzeige
daten 41. Die Bildwechsel-Steuerschaltung 36 für 2j Arten und
der Auswahlteil 37 weisen Schaltungskonfigurationen auf, wie
sie in den Fig. 3A bzw. 3C dargestellt sind. Die Pulserzeu
gungsschaltung 38 für 2i+1 Arten von Pulsen erzeugt Mehrpegel-
Graustufenpulse, wie sie in Fig. 12 dargestellt sind. Fig. 14
zeigt den mittleren Helligkeitspegel eines LCD, wie er erhalten
wird, wenn Bildröhren-Anzeigedaten I, R, G und B dem System von
Fig. 11 als Eingangsanzeigedaten 46 zugeführt werden. Wie in
Fig. 14 dargestellt, wandelt der Datenwandelteil 47 die Ein
gangsanzeigedaten I, R, G und B in i-Bit-Daten 40 (mit i=2) und
die j-Bit-Daten 41 (mit j=3). Im Auswahlteil 39 wird eine Kom
bination aus Kombinationen von Anzeigepulsen ausgewählt, wie
sie von der Erzeugungsschaltung 38 für 2i+1 Arten von Pulsen
erzeugt werden, was abhängig vom i-Bit-Datenwert 40 erfolgt,
wie er als Ergebnis der Wandlung erhalten wird. Andererseits
wird ein Bildwechsel-Steuerdatenwert FD 43 im Auswahlteil 37
abhängig vom j-Bit-Datenwert 41 ausgewählt. Abhängig von diesem
Signal FD 43 wird ein Puls aus der Kombination vom Auswahlteil
39 ausgegeben, wie sie durch den i-Bit-Datenwert 40 ausgewählt
wurde.
Ein Beispiel dieser Schaltungsfunktion wird nun beschrieben.
Wenn der Eingangsdatenwert (I, R, G, B) = (0, 1, 0, 0) ist,
kann das Ausgangssignal des Datenwandelteils 47 mit (Di1, Di0)
= (0, 1) für den i-Bit-Anzeigedatenwert 40 und als (Dj2, Dj1,
Dj0) = (0, 1, 0) für den j-Bit-Anzeigedatenwert 41 angegeben
werden. Auf das Signal (Dj2, Dj1, Dj0) = (0, 1, 0) wird der
Bildwechsel-Steuerdatenwert FD 43 ein Wert für ein Bildwechsel-
Steuerverhältnis von 1/3. Auf das Signal (Dj1, Djn) = (0, 1)
entspricht die Kombination der Anzeigepulse dem Signal P1, ent
sprechend einem Helligkeitspegel von 25% und dem Signal P2
entsprechend einem Helligkeitspegel von 50%. Aus dieser Kom
bination (P1, P2) wird Pj oder P2 ausgewählt und entsprechend
dem Bildwechsel-Steuerdatenwert 43 an das LC-Panel 1 ausgege
ben, mit einem Bildwechsel-Steuerverhältnis von 1/3. Dement
sprechend ist eine Periode mit drei Rahmen definiert. Innerhalb
von zwei der drei Rahmen wird das Signal P1 mit einem Hellig
keitspegel von 25% ausgewählt. In dem verbleibenden Rahmen ist
das Signal P2 mit dem Helligkeitspegel von 50% ausgewählt. Der
Mittelwert über die drei Rahmen entspricht einem Helligkeits
pegel der Anzeige von 33,3%.
Wenn andere Eingangsdaten I, R, G und B im Datenwandelteil 47,
wie in Fig. 14 dargestellt, auf dieselbe Weise gewandelt wer
den, können 16 Pegel auf dem LC-Schirm dargestellt werden, die
gleichmäßig zwischen dem mittleren Helligkeitspegel von 0% und
dem von 100% liegen.
Wie bisher beschrieben, ist es möglich, eine Anzeige in 2N
Pegeln unter Nutzen von N-Bit-Anzeigedaten zu erzeugen.
Konkrete Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden im
folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 15 bis 34 beschrieben.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm mit Ausführungsbeispielen einer
Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeugungseinrichtung 3, einer Mehr
pegel-Graustufenpuls-Auswahlschaltung 4 und einem LC-Panel 1
der Erfindung, wie in Fig. 1 veranschaulicht.
In der Schaltung gemäß Fig. 15 ist Information zum Anzeigen
einer Zeile mit Daten A hoher Ordnung mit dem Bezugszeichen 51
und Farbinformation zum Darstellen eines Dots mit Daten B nied
riger Ordnung mit dem Bezugszeichen 51 bezeichnet. (Die Daten A
und B entsprechen dem Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung bzw. dem
Bildwechsel-Steuerdatenwert FD 10 gemäß Fig. 1). Zeilenspeicher
53 und 54 sind zum Abspeichern der A-Daten und Zeilenspeicher
55 und 56 zum Abspeichern der Daten B jeweils für eine Linie
vorhanden. Eine Datenauswahlsignal-Erzeugungsschaltung 61 er
zeugt Datenauswahlsignale 68 und 69 aus Pulstakten 60 und
Linientakten 59. Das Datenauswahlsignal 68 ändert sich zwischen
den Pegeln "Hoch" und "Tief" abhängig vom Linientakt 59, wäh
rend sich das Datenauswahlsignal 69 zwischen den Pegeln "Hoch"
und "Tief" abhängig vom Pulstakt 60 ändert, mit einer Frequenz,
die die Doppelte derjenigen des Linientaktes 59 ist. Datenaus
wahlschaltungen 62 und 64, eine Phaseninvertierschaltung 13,
die zwei Arten von Anzeigedaten umordnet, ein LCD-Panel 1,
eine X-Treiberschaltung 65 und eine Y-Treiberschaltung 66 zum
Treiben des LCD-Panels sind ebenfalls vorhanden.
Gemäß Fig. 15 wird ein Datenwert A für eine Zeile in den
Zeilenspeicher 52(1A) oder den Zeilenspeicher 54(2A) abwech
selnd für jede Zeile eingegeben, und der Datenwert wird aus den
Zeilenspeichern umgekehrt zur Eintragung abwechselnd für jede
Zeile ausgelesen. Einer der ausgelesenen Datenwerte M1A oder
M2A wird als MA durch die Auswahlschaltung 62 ausgewählt. Der
Betrieb in bezug auf Daten B52, einen Zeilenspeicher 55(1B) und
einen Zeilenspeicher 56(2B) ist identisch, wobei Daten MB von
der Datenauswahlschaltung 62 ausgewählt werden.
In der Phaseninvertierschaltung 63 werden die von der Datenaus
wahlschaltung 62 zugeführten Daten MA und MB dotweise in X-
Richtung und zeilenweise in Y-Richtung umgeordnet und als X-
Treiberdaten XA bzw. XB an die X-Treiberschaltung 65 geliefert.
Die Datenumordnungsfunktion der Phaseninvertierschaltung 63
wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 16 und 17 näher erläu
tert.
Fig. 16 zeigt eine Datenumtauschposition der Phaseninvertier
schaltung 63, in der ein mit "-" bezeichneter Dot nicht durch
eine Umordnung von Eingangsdaten MA und MB in die Phaseninver
tierschaltung 63 begleitet ist und die Eingangsdaten direkt als
X-Treiberdaten XA und XB zugeführt werden. Ein mit "0" bezeich
neter Dot wird von einer Datenumordnung der Eingangsdaten MA
und MB an die Phaseninvertierschaltung 63 begleitet, und die
umgeordneten Daten werden als X-Treiberdaten XA und XB weiter
geleitet. Für "+" bezeichnete Dots in Fig. 16 gilt speziell,
daß ein Eingangsdatenwert (MA, MB) = (0, 0) in einen Ausgangs
datenwert (XA, XB) = (0, 0) umgewandelt wird, ein Eingangs
datenwert (MA, MB) = (0, 1) in einen Ausgangsdatenwert (XA, XB)
= (0, 1), ein Eingangsdatenwert (MA, MB) = (1, 0) in einen Aus
gangsdatenwert (XA, XB) = (1, 0) und ein Eingangsdatenwert
(MA, MB) = (1, 1) in einen Ausgangsdatenwert (XA, XB) = (1, 1).
Für mit "0" in Fig. 16 bezeichnete Dots wird ein Eingangsdaten
wert (MA, MB) = (0, 0) in einen Ausgangsdatenwert (XA, XB) =
(0, 0) umgewandelt, ein Eingangsdatenwert (MA, MB) = (0, 1) in
einen Ausgangsdatenwert (XA, XB)=(1, 0), ein Eingangsdaten
wert (MA, MB)=(1, 0) in einen Ausgangsdatenwert (XA, XB) =
(0, 1) und ein Eingangsdatenwert (MA, MB)=(1, 1) in einen
Ausgangsdatenwert (XA, XB)=(1, 1). Infolgedessen vollzieht
die Phaseninvertierschaltung 63 eine Datenumordnung bei Ein
gangsdaten (MA, MB)=(0, 1) oder (1, 0) für einen mit "0" be
zeichneten Anzeigedot, um Ausgangsdaten XA und XB zu erzeugen.
Fig. 17 zeigt Ausgangsdaten (XA, XB) für jeden Dot mit Ein
gangsdaten (MA, MB)=(0, 1).
Von Ausgangsdatenwerten XA und XB, wie sie durch die Phaseninvertier
schaltung 63 geliefert werden, wird einer durch den Datenwähler
14 abhängig vom Datenauswahlsignal 69 ausgewählt, das eine
Zeile gleichmäßig in zwei Teile aufteilt. Das ausgewählte Sig
nal wird als XD ausgegeben.
Die X-Treiberschaltung 65 führt Anzeigeinformation für eine
Zeile mit Daten XD(=XA) hoher Ordnung auf den Datenspeichertakt
57 hin zu und erzeugt bei der fallenden Flanke des folgenden
Pulstaktes 60 Anzeigeinformation X1-Xi, die mit XD(=XA) be
zeichnet ist. Während die X-Treiberschaltung 65 Anzeigeinfor
mation mit einem Datenwert XD(=XA) hoher Ordnung liefert, wird
ein Datenwert XD(=XB) niederer Ordnung für eine Zeile auf den
Datenspeichertakt 57 hin zugeführt und bei der fallenden Flanke
des folgenden Pulstaktes wird Anzeigeinformation X1-Xi, wie sie
durch XD(=XB) spezifiziert ist, ausgegeben. Die von der X-
TreiberschaItung 65 erzeugte Anzeigeinformation X1-Xi wird dem
LC-Panel auf einer Zeile zugeführt, die die Zeile von hohem
Pegel entsprechend dem Ausgangssignal Y1-Yj der Y-Treiberschal
tung 66 ist, so daß Licht abhängig vom Informationsinhalt
durchgelassen wird. Die Y-Treiberschaltung 66 erzeugt den
Führungszeilentakt 58 auf den Zeilentakt 59 hin, schaltet das
Signal Y1 auf hohen Pegel und verschiebt den hohen Pegel auf
Y2 ... Yj auf die folgenden Zeilentakte 59 hin.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 18 bis 22 wird nun ein Verfahren
zur Halbtonanzeige erläutert, das eine mittlere Helligkeit
zwischen einem aktivierten und einem nichtaktivierten Dot er
zeugt.
Gemäß Fig. 18 werden Anzeigedaten A und B für eine Zeile ab
wechselnd dem Zeilenspeicher 53(1A) und dem Zeilenspeicher
55(1B) zugeführt,und X-Treiberdaten MA und MB werden aus den
Zeilenspeichern 53(1A) bzw. 55(1B) ausgelesen, von denen MA
oder MB durch den Datenwähler 64 ausgewählt wird und als XD der
X-Treiberschaltung 65 zugeführt wird, wobei Anzeigeinformation
X1-Xi abhängig von den X-Treiberdaten XD erzeugt wird. Die Fig.
19 und 20 zeigen die Beziehung zwischen den X-Treiberdaten und
Anzeigeinformation. Während die Zeilenspeicher 53(1A) und
54(1B) ausgelesen werden, werden Anzeigedaten A und B für die
nächste eine Zeile in die Zeilenspeicher 54(2A) und 56(2B) ein
gelesen. Nachdem die Zeilenspeicher 53(1A) und 55(1B) ausgele
sen wurden, werden die Zeilenspeicher 54(2A) und 56(2B) aus
gelesen und während dieser Leseperiode werden Anzeigedaten für
die nächste eine Zeile in die Zeilenspeicher 53(1A) und 55(1B)
eingelesen. Derselbe Ablauf wird wiederholt. Ausgelesene Daten
für eine Zeile werden durch den Datenwähler 62 umgeschaltet.
In der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 18 erzeugt dann die X-
Treiberschaltung 65 Anzeigepulse, wie sie in Fig. 21 darge
stellt sind und zwar auf das Erhalten von Anzeigedaten hin, mit
(A, B)=(0, 1) für i-Zeilen und j Spalten (es ist angenommen,
daß i und j 4 sind). In Fig. 21 steigen und fallen Anzeigepulse
für Dots X1 bis X4 jeweils gleichzeitig. Dies führt zu erhöhten
Störsignalen aufgrund des steigenden und des fallenden Anzeige
pulses zum DarstelIen eines Dots, und dementsprechend wird die
Helligkeit der Anzeige auf dem LC-Panel 1 verschlechtert.
Darüber hinaus wird die Darstellung jedes X-Dots von einem an
steigenden und einem abfallenden Bereich in einer Zeile beglei
tet, was dazu führt, daß die Frequenzkomponente aufgrund der
Änderung des Pulses ansteigt, was zu Übersprechen im LC-Panel 1
führt.
Unter der Absicht, die Verschlechterung der Anzeigehelligkeit
auf dem LC-Panel 1 zu erniedrigen und das Auftreten von Über
sprechen zu verringern, weist die Schaltungsanordnung gemäß
Fig. 15 die Phaseninverterschaltung 63 auf, die dazu dient, die
vom Datenwähler 62 ausgewählten Daten MA und MB in rahmenwei
ser, zeilenweiser und dotweiser Art umzuordnen, wie durch Fig.
16 veranschaulicht.
In einer LCD-Schaltung mit einer Phaseninverterschaltung 63
gemäß Fig. 15 erzeugt die X-Treiberschaltung 65 Anzeigepulse,
wie sie in Fig. 22 dargestellt sind. Dies erfolgt auf das Er
halten von Anzeigedaten hin, mit (A, B)=(0, 1) für i Zeilen
und j Spalten, wobei angenommen ist, daß i und j 4 sind. Fig.
22 zeigt, daß dann, wenn die Ausgangspulse für benachbarte X-
Dots unterschiedlich sind und der Puls für einen Dot ansteigt,
die Pulse für benachbarte Dots gleichzeitig fallen. In Fig. 21,
die Anzeigepulse für eine LCD-Schaltung ohne Phaseninverter
schaltung 63 zeigt, steigen und fallen die Anzeigepulse für
Dots X1 bis X4 gleichzeitig, was zu Erniedrigung der Anzeige
helligkeit aufgrund eines Anstiegsstörsignals und eines Ab
fallsstörsignals führt, wohingegen das Bereitstellen der Pha
seninverterschaltung 63 zu Anzeigepulsen für benachbarte Dots
führt, die zu unterschiedlichen Zeiten steigen und fallen, wie
durch Fig. 22 veranschaulicht. Durch Ändern der Übergänge der
Anzeigepulse für benachbarte Dots in bezug auf Fallen und Stei
gen heben sich die Störsignale der Pulse gegenseitig auf, und
ein Verschlechtern der Helligkeit des LCD kann durch den soge
nannten Löscheffekt ausgeschlossen oder verringert werden.
Darüber hinaus gilt, daß bei einer LCD-Schaltung ohne Phasen
inverterschaltung 63 die Anzeigepulse einmal in jeder Zeile für
jeden X-Dot fallen und steigen, wie in Fig. 21 dargestellt,
und daher die Frequenzkomponente aufgrund der Änderung der
Pulsanstiege größer ist, was zum Auftreten von Übersprechen im
LC-Panel führt, wohingegen das Bereitstellen der Phaseninver
terschaltung 63 die Anzeigepulse für eine Zeile eines X-Dots
und Anzeigepulse für die nächste Zeile oder die vorangehende
Zeile gleichschaltet, um dadurch das Steigen oder Fallen der
Anzeigepulse auf einer Zeile zu eliminieren, wodurch die Ände
rung von Anzeigepulsen in einer Rahmenperiode auf die Hälfte
verringert wird. Dies führt zu einer Verringerung der Frequenz
komponente auf die Hälfte, und dementsprechend wird im LC-Panel
1 auftretendes Übersprechen verringert.
Die Auswahlpulse 2 und 3, die in Fig. 19 dargestellt sind,
weisen dieselbe Pulsbreite auf, und daher sollten beide Pulse
zur selben Anzeigehelligkeit führen. Jedoch wird komplette
Störsignallöschung nur dann erreicht, wenn die Störsignale von
steigenden und fallenden Pulsen in einer Zeile in Eins-zu-Eins-
Zusammenhang stehen, weswegen ein kleiner Unterschied in der
Anzeigehelligkeit für die Pulse 2 und 3 besteht. Aus diesem
Grund weisen dann, wenn benachbarte Dots auf dem LCD-Panel 1
mit den Pulsen 2 und 3 aktiviert werden, leicht unterschied
liche Anzeigehelligkeiten auf. Um dieses Problem zu überwinden,
wird die Phaseninvertierschaltung 63 so betrieben, daß die X-
Treiberdaten für jeden Rahmen umgeordnet werden, damit der An
zeigepulse für einen Dot für jeden Rahmen vom Puls 2 in den
Puls 3 in den Puls 2 und den Puls 3 geändert wird und der An
zeigepuls für den benachbarten Dot für jeden Rahmen vom Puls 3
in den Puls 2 in den Puls 3 und den Puls 2 geändert wird, wo
durch die Anzeigehelligkeit für diese Dots gleichgeschaltet
wird.
Die vorstehend beschriebene Phaseninvertierschaltung 63 gemäß
der vorliegenden Erfindung ordnet die Anzeigeinformation MA und
MB um, wie sie aus dem Zeilenspeicher ausgelesen wird. Jedoch
kann die Phaseninvertierschaltung 63 stattdessen auch vor dem
Zeilenspeicher angeordnet sein, so daß die Daten A und B umge
ordnet werden, bevor sie in die Zeilenspeicher eingelesen wer
den.
Ein konkretes Beispiel einer Bildwechsel-Steuerschaltung 2 ge
mäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 1 dargestellt
ist, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 22 und 24 beschrie
ben. Diese zeigen eine genauere Ausführung der Fig. 3A und 3D,
die zum groben Erklären der vorliegenden Erfindung genutzt wur
den, unter der Annahme, daß ein LC-Panel 1 einen einzigen Dot
aufweist.
Das Bildwechsel-Steuerverfahren wird bei LC-Panels 1 zum Er
zeugen einer Anzeige in mehreren Graustufen genutzt. Fig. 23
ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Bildwechsel-Steuer
schaltung 2 zeigt. Die Funktion jedes Blockes ist dieselbe wie
in der Schaltung von Fig. 4. Es unterliegen nicht alle Dots,
die das LC-Panel bilden, gleichzeitig einer Bildwechselsteue
rung. Vielmehr wird Bildwechselsteuerung zu verschiedenen Zeit
punkten Dot für Dot vorgenommen, um ein Flimmern auf dem Schirm
zu vermeiden. Dieses Bildwechsel-Steuerverfahren wird dadurch
ausgeführt, daß ein Führungszeilentakt 58 und ein Datenspei
chertakt 57 verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird Bildwechselsteuerung dadurch ausgeführt, daß ein Dot in X-
Richtung als Einheit aufgefaßt wird. Dies bedeutet, daß die
Bildwechselsteuerung in senkrechter Richtung in bezug auf alle
Dots des LCD-Panels 1 ausgeführt wird. Im Fall eines Bild
wechsel-Steuerverhältnisses von n/m werden n vertikale Linien
aus m vertikalen Linien in jedem Rahmen zur Anzeige aktiviert.
Ein Beispiel für diese Bildwechselsteuerung ist in Fig. 24 dar
gestellt. Wenn das Bildwechsel-Steuerverhältnis 1/3 ist, werden
drei vertikale Linien als eine Einheit definiert, und eine ver
tikale Linie wird zur Anzeige in jedem Rahmen aktiviert. Wenn
das Bildwechsel-Steuerverhältnis 4/5 ist, werden fünf vertikale
Linien als eine Einheit definiert, und vier vertikale Linien
werden in jedem Rahmen zur Anzeige aktiviert. Für jeden Dot
wird daher eine Anzeige ausgeführt, die proportional zum Bild
wechsel-Steuerverhältnis ist.
Um Bildwechselsteuerung in vertikaler Richtung in der oben be
schriebenen Weise in Übereinstimmung mit dem Bildwechsel-
Steuerverhältnis zu bewerkstelligen, werden Bildwechsel-Steuer
daten 28 bis 35 von jeweiligen Bildwechsel-Steuerschaltungen
20(a) bis 27(h) erzeugt, und ein Datenwert wird aus diesen
Bildwechsel-Steuerdaten 28 bis 35 abhängig von einem 3-Bit-
Anzeigedatenwert 5 ausgewählt und als Datenwert B52 ausgege
ben (entsprechend dem Bildwechsel-Steuerdatenwert FD 10 in
Fig. 1).
Ein Ausführungsbeispiel, das aus einer Kombination der Schal
tung gemäß Fig. 23 und der gemäß Fig. 15 besteht, wird nun un
ter Bezugnahme auf die Fig. 25 bis 31 beschrieben.
Fig. 25 zeigt den Aufbau dieser Ausführungsform. Die Schaltung
wird dazu genutzt, eine Anzeige mit 16 Graustufen auf dem
Schirm eines LC-Panels 1 abhängig von 1-Bit-Anzeigedaten 6
hoher Ordnung (entsprechend den Daten A51 in Fig. 15) und
3-Bit-Anzeigedaten 5 niedriger Ordnung zu erzeugen. In der
Bildwechsel-Steuerschaltung 2 wird ein 3-Bit-Displaydatenwert 5
niedriger Ordnung in einen Bildwechsel-Steuerdatenwert 10 um
gewandelt (entsprechend dem Daten B52 in Fig. 15).
Die Beziehung zwischen dem Anzeigedatenwert 6 hoher Ordnung,
dem Bildwechsel-Steuerdatenwert 10 und Auswahlpulsen, wie sie
an das LC-Panel 1 gegeben werden, wird nun unter Bezugnahme auf
die Fig. 26 bis 34 beschrieben. Die Fig. 27 bis 32 zeigen Bei
spiele von Anzeigen unter Nutzen eines Modells eines Matrix-
LCD mit 6 Dots×6 Dots, wie in Fig. 26 dargestellt. Beim An
zeigedatenwert hoher Ordnung und beim Bildwechsel-Steuerdaten
wert bezeichnet "X" den Desaktivier-Zustand "0" für die Anzei
ge, wohingegen "0" den Aktivierzustand "1" für die Anzeige
kennzeichnet. Jede Ziffer bei einem Auswahlpuls repräsentiert
einen der Pulse 1 bis 4, wie sie in Fig. 19 dargestellt sind.
Das heißt, "1" repräsentiert den Puls 1, der sich während einer
Horizontalperiode im Aus-Zustand befindet, "2" bezeichnet den
Puls 2, der sich in der hinteren Hälfte einer Horizontalperiode
im Ein-Zustand befindet, "3" bezeichnet einen Puls 3, der sich
in der vorderen Hälfte einer Horizontalperiode im Ein-Zustand
befindet, und "4" bezeichnet einen Puls 4, der sich in einer
Horizontalperiode im Ein-Zustand befindet.
Fig. 27 zeigt den Fall, bei dem jeder Datenwert der Anzeige
daten hoher Ordnung und die Bildwechsel-Steuerdaten "X" sind
(d. h. Desaktivier-Zustand "0"). Da sowohl der Anzeigedatenwert
hoher Ordnung wie auch der Bildwechsel-Steuerdatenwert "0"
sind, wird Puls 1 als Anzeigepulse ausgewählt, wie in Fig. 20
dargestellt, und der Anzeigehelligkeitspegel für jeden Rahmen
ist 0%. Fig. 28 zeigt den Fall, in dem alle Displaydaten hoher
Ordnung "X" (Desaktivier-Zustand "0" für die Anzeige) sind und
alle Bildwechsel-Steuerdaten "0" (Aktivierzustand "1" für die
Anzeige) sind.
Wenn es beabsichtigt ist, eine Anzeige in Übereinstimmung mit
diesen Daten ohne Eingreifen der Phaseninvertierschaltung 63
zu erzeugen, wird jeder Anzeigepuls der Puls 2. Wenn dagegen
die Phaseninvertierschaltung 63 gemäß Fig. 25 verwendet wird,
erfoIgt Phaseninvertierung für jeweils benachbarte Dots und für
jeden Rahmen. Daher ist nicht jeder ausgewählte Anzeigepuls der
Puls 2, und man erhält Anzeigepulse, wie in Fig. 28 darge
stellt. Der Anzeigehelligkeitspegel für jeden Rahmen wird 50%.
Im Gegensatz zu Fig. 28 zeigt Fig. 29 den Fall, in dem jeder
Displaydatenwert hoher Ordnung "○" ist und jeder Bildwechsel-
Steuerdatenwert "X" ist. Der ausgewählte Anzeigepuls wird für
jeden benachbarten Dot und für jeden Rahmen durch die Phasenin
vertierschaltung in der Phase geändert.
Fig. 30 zeigt den Fall, in dem sowohl der Anzeigedatenwert
hoher Ordnung wie auch der Bildwechsel-Steuerdatenwert den Wert
"1" aufweisen (Aktivier-Zustand "1" für die Anzeige). Da beide
Wert "1" sind, ist der ausgewählte Anzeigepuls der Puls 4, wie
in Fig. 20 dargestellt. Der Anzeigehelligkeitspegel für jeden
Rahmen wird 100%.
Fig. 31 zeigt den Fall, in dem alle Anzeigedatenwerten hoher
Ordnung "X" (Desaktivier-Zustand "0" für die Anzeige) sind, und
die Bildwechsel-Steuerdaten ein Bildwechsel-Steuerverhältnis
von 1/3 anzeigen. Bei diesem Bildwechsel-Steuerverfahren werden
drei vertikale Linien als eine Einheit definiert, und eine der
drei Linien weist Aktivier-Zustände "0" für die Anzeige auf,
während die beiden verbleibenden Linien Aktivier-Zustände "X"
für die Anzeige aufweisen.
Da jeder Anzeigedatenwert hoher Ordnung "X" ist, ist der ausge
wählte Anzeigepuls der Puls 1 für einen Dot mit einem Bild
wechsel-Steuerdatenwert "X", während es durch das Eingreifen
der Phaseninvertierschaltung der Puls 2 oder der Puls 3 für
einen Dot mit dem Bildwechsel-Steuerdatenwert "○" ist. Der
Helligkeitspegel für den gesamten Schirm wird daher 16,7% für
jeden Rahmen. Signalzüge von Spannungen, wie sie an jeweilige
X-Elektroden durch Auswahlpulse gemäß Fig. 31 gelegt werden,
sind in Fig. 33 dargestellt.
Im ersten, in Fig. 33 veranschaulichten Rahmen werden Pulse an
eine Elektrode X1 in der Reihenfolge Puls 2, Puls 3, Puls 2 und
Puls 3 gelegt, während an eine Elektrode X4 Pulse in der Rei
henfolge Puls 3, Puls 2, Puls 3 und Puls 2 gelegt werden. Über
gänge von Pulsen heben sich einander zwischen diesen beiden
Elektroden auf. Puls 1 wird an alle anderen Elektroden X2, X3,
X5 und X6 angelegt. Auf dieselbe Art und Weise heben sich Puls
übergänge zwischen den Elektroden X2, X5 im zweiten Rahmen und
zwischen den Elektroden X3 und X6 im dritten Rahmen auf. Dieser
Löscheffekt verhindert, daß die Helligkeit beim Vergrößern der
Anzeigefläche abnimmt.
Fig. 32 zeigt den Fall, gemäß dem jeder Anzeigedatenwert hoher
Ordnung "○" (Aktivier-Zustand "1" für die Anzeige) ist, und
der Bildwechsel-Steuerdatenwert ein Bildwechsel-Steuerverhält
nis von 1/3 anzeigt.
Da jeder Anzeigedatenwert hoher Ordnung "○" ist, ist der aus
gewählte Anzeigepuls aufgrund der Wirkung der Phaseninvertier
schaltung der Puls 2 oder der Puls 3 für einen Dot mit einem
Bildwechsel-Steuerdatenwert "X", während der ausgewählte An
zeigepuls der Puls 4 für einen Dot mit dem Bildwechsel-Steuer
datenwert "○" ist. Daher ist der Helligkeitspegel für den ge
samten Schirm 66,7%. Signalzüge von Spannungen, die an jewei
lige X-Elektroden durch Auswahlpulse gemäß Fig. 32 gelegt wer
den, sind in Fig. 34 dargestellt. Im ersten Rahmen ist der An
steuerspannungspuls für die Elektroden X1 und X4 der Puls 4,
und er ändert sich in der Reihenfolge Puls 3, Puls 2, Puls 3
und Puls 2 für die Elektroden X2 und X5, während er sich in der
Reihenfolge Puls 2, Puls 3, Puls 2 und Puls 3 für die Elektro
den X3 und X6 ändert. Als Ergebnis einer solchen Pulsansteue
rung heben sich Übergänge zwischen den Elektroden X2 und X3
bzw. X5 und X6 jeweils auf. Auf dieselbe Weise heben sich Puls
übergänge zwischen den Elektroden X1 und X3 sowie zwischen X4
und X6 im zweiten Rahmen auf. Weiterhin heben sich im dritten
Rahmen Pulsübergänge zwischen den Elektroden X1 und X2 bzw. den
Elektroden X4 und X5 jeweils auf.
Die vorstehende Beschreibung erfolgte unter Annahme eines Bild
wechsel-Steuerverhältnisses von 1/3 als Beispiel. Jedoch gilt
Entsprechendes für andere Werte von Bildwechsel-Steuerverhält
nissen. Um den Löscheffekt zu erzeugen, wie er durch ausgewähl
te Anzeigepulse hervorgerufen wird, wirkt ein Bildwechsel-
Steuerverfahren, das vertikale Linien als Einheit nimmt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist bei der Anzeige mit
mehreren Graustufen höchst wirkungsvoll, da es möglich wird,
Mehrpegel-Grautonanzeigen mit feinen Pegelunterschieden zu er
zielen, was mit den bisher bekannten Bildwechsel-Steuerverfah
ren nicht möglich war.
Wenn das Rahmensteuerverfahren verwendet wird, um eine Mehr
pegelanzeige mit einem Helligkeitspegel von z. B. 10% zu er
zeugen, werden zehn Rahmen als eine Periode definiert, und die
Anzeige wird (mit einem Helligkeitspegel von 100%) einmal in
nerhalb von zehn Rahmen aktiviert. Wenn eine Anzeige tatsäch
lich erfolgt, tritt Flackern auf, und die Anzeigequalität ist
schlecht. Bei der vorliegenden Erfindung dagegen ist es mög
lich, einen Helligkeitspegel der Anzeige von 10% zu erzielen,
ohne daß sich die Anzeigequalität verschlechtert. Dies wird da
durch erzielt, daß ein Bildwechsel-Steuerverhältnis von 1/5
verwendet wird, das zu verhältnismäßig geringfügigem Flackern
führt und in jeweils einem von fünf Rahmen ein Helligkeitspegel
von 50% der Anzeige eingestellt wird.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden
LC-Panels benutzt. Die Erfindung ist jedoch ebenfalls auf an
dere flache Panels, wie Plasma-Panels oder EL-Panels anwendbar.
Darüber hinaus wird bei Übertragung auf das Nutzen von Farben
eine Quasi-Mehrfarbenanzeige dadurch möglich, daß die vorlie
gende Erfindung auf die Farben Rot, Blau und Grün angewendet
wird.
Ein LCD-System gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Er
findung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 35 beschrieben.
Dieses System dient dazu, Eingangsdaten von vier Bits pro
Anzeigedot zu empfangen und eine Anzeige mit 16 Graustufen zu
erzeugen.
Im Blockdiagramm von Fig. 35 bezeichnen Bezugszeichen 113 und
114 Anzeigedatenwert hoher Ordnung bzw. 3-Bit-Anzeigedatenwerte
niedriger Ordnung. Eine Bildwechsel-Steuerschaltung wandelt
3-Bit-Anzeigedaten 114 niedriger Ordnung in Bildwechsel-Steuer
daten FD 115. Bezugszeichen 105 und 106 bezeichnen Zeilenspei
cher 101A bzw. 102A zum Speichern von Anzeigedaten 113 hoher
Ordnung. Bezugszeichen 107 und 108 bezeichnen Zeilenspeicher
101B bzw. 102B zum Speichern von Bildwechsel-Steuerdaten 115
jeweils für eine Zeile. Eine Datenauswahlsignal-Erzeugungs
schaltung 110 erzeugt Datenauswahlsignale 120 und 121 auf
Grundlage eines Pulstaktes 118 und eines Zeilentaktes 117. Das
so erzeugte Datenauswahlsignal 120 nimmt abwechselnd "hohen"
und "tiefen" Zustand auf den Zeilentakt 117 hin an. Das Daten
auswahlsignal 121 nimmt abwechselnd "hohen" und "niedrigen"
Zustand auf den Pulstakt 118 an, dessen Frequenz doppelt so
hoch ist wie die des Zeilentaktes 117. Bezugszeichen 111A, 111B
und 112 bezeichnen Datenauswahlschaltungen. Eine Phaseninver
tierschaltung 109 dient zum Umordnen zweier Arten von Daten.
Außerdem ist ein LC-Panel 101 vorhanden, das von einer X-Trei
berschaltung 102 und einer Y-Treiberschaltung 103 angesteuert
wird.
Entsprechend zu Fig. 15 werden Anzeigedatenwerte 113 hoher Ord
nung abwechselnd in die Zeilenspeicher 101A bzw. 102A für jede
Zeile aufgenommen. Die Daten werden aus demjenigen Zeilenspei
cher ausgelesen, der gerade keine Daten aufnimmt. Diese Lese
operation wird mit einer Geschwindigkeit vorgenommen, die das
Doppelte der Schreibgeschwindigkeit ist. Dieselben im Zeilen
speicher gelesenen Daten werden zweimal ausgelesen. In der
Datenauswahlschaltung 111A werden so ausgelesene Daten M101A
oder M102A als Daten MA ausgewählt. Für die Bildwechsel-Steuer
daten 115 wird eine ähnliche Operation durch die Zeilenspeicher
101B und 102B ausgeführt, und durch die Datenauswahlschaltung
111B werden Daten MB ausgewählt.
Die Phaseninvertierschaltung 109 ordnet die Daten MA und MB um,
wie sie von den Datenauswahlschaltungen 111A und 111B geliefert
werden, indem sie einen Dot in X-Richtung (d. h. in horizon
taler Richtung auf dem Schirm) als Einheit nimmt und die umge
ordneten Daten als Daten XA und XB zum Treiben der X-Treiber
schaltung 102 ausgibt. Welcher Dot der Umordnung unterworfen
wird, hängt von der Zeile und der Dot-Position ab. Zum Beispiel
erfolgt Datenumordnung in der Phaseninvertierschaltung 109 wie
folgt. Wie in Fig. 16 dargestellt, wird ein mit "-" bezeichne
ter Dot der Umordnung der Eingangsdaten MA und MB nicht unter
worfen, und die Eingangsdaten MA und MB werden jeweils wie sie
sind als X-Treiberdaten XA bzw. XB ausgegeben. Für einen mit
" " bezeichneten Dot werden die Eingangsdaten MA und MB umge
ordnet, und die aus der Umordnung resultierenden Daten werden
als X-Treiberdaten XA bzw. XB ausgegeben. Dies heißt, daß die
Phaseninvertierschaltung 109 Daten für einen mit "○" gekenn
zeichneten Dot umordnet und das Ergebnis der Umordnung als XA
und XB ausgibt, wenn für die Eingangsdaten gilt (MA, MB)=
(0, 1) oder (1, 0). Wenn (MA, MB)=(0, 0) oder (1, 1), werden
die Daten MA und MB wie sie sind als XA bzw. XB ausgegeben, da
dieselben Daten erzeugt würden, selbst wenn ein Umordnen er
folgen würde. Es kann jedoch auch in diesem Fall ein Umordnen
erfolgen, um den Steuerablauf zu vereinfachen. In der Datenaus
wahlschaltung 112 wird einer der X-Treiberdatenwerte XA oder XB
durch das Datenauswahlsignal 121 ausgewählt, das eine Zeile
gleichmäßig in zwei teilt, und der Datenwert wird dann als Wert
XD 124 ausgegeben.
Fig. 17 zeigt Ausgangsdaten (XA, XB) für jeweilige Dots unter
der Annahme, daß für die Eingangsdaten gilt (MA, MB)=(0, 1).
In derselben Weise wie beim in Fig. 5 veranschaulichten Stand
der Technik nimmt die X-Treiberschaltung 102 den Datenwert
XD(=XA) hoher Ordnung auf einen Datenspeichertakt 119 hin auf,
zum Darstellen einer Zeile. Auf die folgende fallende Flanke
des Pulstaktes 118 hin gibt die X-Treiberschaltung 102 die
durch XD(=XA) angezeigte Information auf die Leitungen X1 bis
Xi. Während die X-Treiberschaltung 102 Anzeigeinformation gemäß
den Daten XD(=XA) hoher Ordnung ausgibt, nimmt die X-Treiber
schaltung Daten XD(=XB) niederer Ordnung für eine Zeile auf den
Datenspeichertakt 119 hin auf und gibt die durch XD(=XB) be
zeichnete Information auf die folgende fallende Flanke des
Pulstaktes 118 hin an die Leitungen X1 bis Xi. Anzeigeinfor
mation über X1 bis Xi, wie sie von der X-Treiberschaltung 102
geliefert wird, wird an Flüssigkristallbereiche geliefert, die
bei derjenigen Zeile liegen, für die das Ausgangssignal Y1-Yj
von der Y-Treiberschaltung 103 "hohen" Pegel aufweist. Es wird
Licht proportional zur Anzeigeinformation durchgelassen. Auf
den Führungszeilentakt 116 und den Zeilentakt 117 hin schaltet
die Y-Treiberschaltung 103 das Signal Y1 auf "Hoch". Auf fol
gende Pulse des Zeilentaktes 117 hin verschiebt die Y-Treiber
schaltung 103 das Signal vom Zustand "Hoch" aufeinanderfolgend
an die Leitungen Y2 bis Yj in dieser Reihenfolge.
Wenn Anzeigedaten (0, 1)=(Anzeigedaten hoher Ordnung, Bild
wechsel-Steuerdaten) so in die vorstehend beschriebene LCD-
Schaltung gemäß Fig. 35 gegeben werden, daß i Zeilen und
Spalten gebildet werden, wie in Fig. 28 dargestellt (mit i,
j=6), und Halbtondarstellung mit einem Helligkeitspegel von
50% ausgeführt wird, werden Anzeigepulse von der X-Treiber
schaltung 102 ausgegeben, wie sie in Fig. 36 dargestellt sind.
Gemäß Fig. 36 unterscheiden sich Pulse für benachbarte X-Dots
voneinander. Wenn der Puls für einen vorgegebenen Dot ansteigt,
fallen die Pulse für benachbarte Dots gleichzeitig. Da die
Übergangsflanken von Anzeigepulsen für benachbarte Dots dem
gemäß eine steigende und eine fallende Flanke aufweisen, heben
sich ihre Störsignale gegeneinander auf. Dadurch kann ein Ver
ringern des Helligkeitspegels bei der LC-Anzeige vermieden oder
verringert werden. Dies heißt, daß ein Löscheffekt in bezug auf
Störsignale erhalten wird.
Wenn der Anzeigepuls für eine Zeile bei einem vorgegebenen
X-Dot und der Anzeigepuls für die folgende Zeile oder der An
zeigepuls für die vorangehende Zeile zusammengelegt werden,
wird die steigende oder die fallende Flanke des Anzeigepulses
in einer Zeile gelöscht, und die Änderung der Anzeigepulse in
einer Rahmenperiode wird auf die Hälfte verringert. Daher wird
auch die Frequenzkomponente auf die Hälfte verringert. Infol
gedessen wird im LC-Panel 101 erzeugtes Übersprechen in vor
teilhafter Weise verringert.
Es wird nun die Bildwechsel-Steuerschaltung 104 erläutert.
Wie die in Fig. 3A dargestellte Schaltung zum Stand der Technik
weist die Bildwechsel-Steuerschaltung 104 acht Arten von
Steuerschaltungen 125 bis 132 und eine Auswahlschaltung 141
auf, zum Auswählen von einem von acht Arten von Bildwechsel-
Steuerdaten 133 bis 140, die jeweils von den Steuerschaltungen
125 bis 132 ausgegeben werden. Wie vorstehend beschrieben,
erzeugt jede der Steuerschaltungen 125 bis 132 einen Bild
wechsel-Steuerdatenwert, der mit dem jeweiligen Bildwechsel-
SteuerverhäItnis übereinstimmt, was mit Hilfe des Führungs
zeilentaktes 116, des Zeilentaktes 117 und des Datenspeicher
taktes 119 erfolgt.
Fig. 37 zeigt Bildwechsel-Steuerdaten, die gemäß der vorliegen
den Erfindung zu einem schrägen Dotmuster führen. Beim Beispiel
gemäß Fig. 37 ist das Bildwechsel-Steuerverhältnis 4/5. Jeder
schraffierte Bereich zeigt "1" an (Aktivierung zur Anzeige).
Abweichend von bekannten Bildwechsel-Steuerdaten gemäß Fig. 4
besteht eine Einheit der Daten aus zwei Zeilen für die Y-Rich
tung (vertikale Richtung) auf dem Schirm und m Dots (wobei die
Bildwechsel-Steuerperiode in Rahmen gezählt wird) in Y-Richtung
(vertikale Richtung). Eine Einheit von Rahmensteuerdaten bein
haltet dieselben Daten für die Y-Richtung, d. h. für zwei Zei
len. Um Flackern auf dem Schirm des LCD-Panels 1 zu vermeiden,
werden Rahmensteuerdaten für jeden Rahmen verschoben, wobei
jeweils zwei Zeilen für die Y-Richtung als Einheit verwendet
werden.
Fig. 45 zeigt ein Beispiel einer Steuerschaltung zum Erzeugen
von Bildwechsel-Steuerdaten, wie sie durch Fig. 37 veranschau
licht sind. Diese Schaltung entspricht einer der Steuerschal
tugnen, wie sie in der Bildwechsel-Steuerschaltung gemäß Fig.
3A enthalten sind.
Diese Steuerschaltung weist folgende Funktionsgruppen auf:
einen 5-fach Rahmenzähler 201 zum Zählen von Pulsen des Füh
rungszeilentaktes 116, einen 5-fach Zeilenzähler 202, der mit
einem Wert geladen wird, wie er vom Rahmenzähler 201 auf einen
Führungszeilentakt 116 hin geliefert wird, und der das 1/2-
Frequenzteilungsausgangssignal der Pulse des Zeilentaktes 117
zählt, indem er den geladenen Wert als Anfangswert nimmt, einen
Frequenzteiler 205 zum Ausführen der genannten Frequenzteilung,
einen 5-fach Datenzähler 203, der mit dem Ausgangswert des
Zeilenzählers 202 auf den Zeilentakt hin geladen wird, und der
Pulse des Datenspeichertaktes 119 zählt, indem der geladene
Wert als Anfangswert verwendet wird, und eine Bit-Halbton-
Signalerzeugungsschaltung 204 zum Ausgeben eines vorgegebenen
Dotmusters auf den Ausgangswert des Datenzählers 203 hin.
5-fach Zähler werden als Rahmenzähler 201 und Datenzähler 203
auf Grundlage des Wertes des Nenners (Rahmenperiode) des Bild
wechsel-Steuerverhältnisses 4/5 verwendet. Abhängig vom Bild
wechsel-Steuerverhältnis können andere Zähler verwendet werden.
Als Zeilenzähler 202 wird ein 5-fach Zähler verwendet, da das
Bildwechsel-Steuermuster gemäß Fig. 37 fünf verschiedene Zei
lenmuster in zehn Zeilen enthält. Die Zeilentaktpulse erfahren
eine Frequenzteilung im Verhältnis 2, da sich das Zeilenmuster
alle zwei Zeilen ändert. Im Beispielsfall sind die Inhalte der
Zeilenmuster "01111", "10111", "11011", "11101" und "11110".
Die Inhalte der Zeilenmuster hängen vom Bildwechsel-Steuerver
hältnis ab. Die Bit-Halbton-Signalerzeugungsschaltung 204 er
zeugt auf den Ausgangswert vom Datenzähler 203 hin unterschied
liche Zeilenmuster, und sie kann einen Dekoder oder eine Spei
chertabelle aufweisen.
Diese Bildwechsel-Steuerschaltung verschiebt alle zwei Zeilen
in einem Rahmen die Phase des Zeilenmusters um einen Punkt in
horizontaler Richtung, und sie verschiebt ebenso mit jedem Rah
men die Phase des Zeilenmusters um einen Dot. Infolgedessen
wird ein Bildwechsel-Steuermuster in Form eines schrägen Dot
musters erzeugt, wie in Fig. 37 dargestellt.
Wenn dieser Aufbau der Steuerschaltung verwendet wird, werden
Paralleldaten von dem in Fig. 3A dargestellten Wähler 141 aus
gegeben. Daher werden Zeilenspeicher jeweils einer Breite meh
rerer Bits verwendet. Wenn Zeilenspeicher verwendet werden, die
serielle Daten empfangen, muß Parallel/Seriell-Wandlung ausge
führt werden.
Details von Blöcken im System gemäß Fig. 35 wurden vorstehend
beschrieben. Beispiele von Anzeigen, die mit dem LCD-System von
Fig. 35 erzeugt werden, werden nun unter Bezugnahme auf die
Fig. 38 bis 41 beschrieben. Als Beispiel für eine Anzeige wird
angenommen, daß eine LC-Vorrichtung 6×6 Dots aufweist, wobei
X-Treiberelektroden X1 bis X6 von links und Y-Treiberelektroden
Y1 bis Y6 von oben angeordnet sind.
Fig. 38 zeigt Diagramme für den X-Treiberpuls und den Anzeige
helligkeitspegel (16,7%) im Fall, daß der Anzeigedatenwert
MA 113 hoher Ordnung "0" ist, und der Bildwechsel-Steuerdaten
wert MB 115 ein Bildwechsel-Steuerverhältnis von 1/3 aufweist.
Bei beiden Arten von Daten zeigt "X" den aktivierten Anzeige
zustand "0", während "○" den nichtaktivierten Anzeigezustand
"1" anzeigt. Jede Ziffer bei den X-Treiberpulsen bezeichnet
einen der Pulse 1 bis 4 von Fig. 6B.
In Fig. 38 ist jeder Anzeigedatenwert MA hoher Ordnung "0". Für
einen Dot mit einem Bildwechsel-Steuerdatenwert MB "0" wird
daher der X-Treiberpuls der Puls 1. Für einen Dot mit dem Bild
wechsel-Steuerdatenwert MB "1" wird der X-Treiberpuls entweder
Puls 2 oder Puls 3, was durch die phaseninvertierende Schaltung
109 erfolgt, die wie anhand von Fig. 16 veranschaulicht, arbei
tet. In jedem Rahmen wird daher der Helligkeitspegel des ge
samten Schirmes 16,7%.
Die Signalzüge für X-Treiberpulse von Fig. 38 sind in Fig. 39
dargestellt. Im ersten Rahmen werden Anzeigepulse an entspre
chende X-Elektroden in den Kombinationen "Puls 2, Puls 3" oder
"Puls 3, Puls 2" für jeweils zwei Zeilen für die Y-Richtung
gelegt, und zwar in der Reihenfolge, die durch "X1 → X2 → X3"
und "X4 → X5 → X6" dargestellt ist. Im zweiten Rahmen werden
Anzeigepulse an jeweilige X-Elektroden in der durch "X3 → X1 →
X2" und "X6 → X4 → X5" gekennzeichneten Reihenfolge gegeben.
Im dritten Rahmen werden Anzeigepulse an die jeweiligen X-
EIektroden in der durch "X2 → X3 → X1" und "X5 → X6 → X4" ge
kennzeichneten Reihenfolge gegeben. Da der Bildwechsel-Steuer
datenwert MB ein Bildwechsel-Steuerverhältnis von 1/3 anzeigt,
werden der erste bis dritte Rahmen ab dem vierten für die fol
genden Rahmen wiederholt. In zwei Zeilen Y1 und Y2 des ersten
Rahmens werden "Puls 2, Puls 3" und die Elektrode X1 und
"Puls 3, Puls 2" an die Elektrode X4 gelegt. Pulsübergänge he
ben sich einander in bezug auf diese zwei Elektroden auf. In
zwei Zeilen Y3 und Y4 werden "Puls 3, Puls 2" an die Elektrode
X2 und "Puls 2, Puls 3" an die Elektrode X5 gelegt. Pulsüber
gänge heben sich einander in bezug auf diese zwei Elektroden
auf. In zwei Leitungen Y5 und Y6 heben sich entsprechend Puls
übergänge in bezug auf die Elektroden X3 und X6 auf.
Im zweiten Rahmen und auch in folgenden Rahmen heben sich Puls
übergänge jeweils in bezug auf zwei Elektroden gegeneinander
auf. Dank diesem Effekt ist verhindert, daß die Helligkeit bei
Vergrößern der Anzeigefläche abnimmt.
Fig. 40 zeigt den X-Treiberpuls und den Anzeigehelligkeitspegel
(66,7%) im Fall, daß der Anzeigedatenwert MA hoher Ordnung "1"
ist, und der Bildwechsel-Steuerdaten MB ein Bildwechsel-Steuer
verhältnis von 1/3 aufweist. Jeder Anzeigedatenwert MA hoher
Ordnung ist "1"; für einen Dot mit einem Bildwechsel-Steuer
datenwert MB "1" wird daher der X-Treiberpuls der Puls 4. Für
einen Dot mit dem Bildwechsel-Steuerdatenwert "0" wird der X-
Treiberpuls der Puls 2 oder Puls 3, was durch die phaseninver
tierende Schaltung 109 erfolgt, die, wie anhand von Fig. 16
veranschaulicht, arbeitet. In jedem Rahmen wird daher der Hel
ligkeitspegel für den gesamten Schirm 66,7%. Signalzüge von
X-Treiberpulsen gemäß Fig. 40 sind in Fig. 41 dargestellt. In
derselben Weise, wie anhand von Fig. 39 erläutert, heben sich
Pulsübergänge gegeneinander in bezug auf jeweils zwei Elektro
den X1 und X4, X2 und X5 sowie X3 und X6 auf. Ein Übergangs
punkt, der nicht in bezug auf zwei Elektroden aufgehoben wird
(wie die fallende Flanke des ersten Rahmens bei Elektrode X2
und Zeile Y3),hebt die Wirkung des Übergangs an einer anderen
Elektrode (hier fallende Flanke von Elektrode X4) auf als der
zugeordneten Elektrode (Elektrode X5 im Beispielsfall). Dies
bedeutet, daß die Anzahl steigender Flanken der Anzahl fallen
der Flanken in jeder Zeile entspricht. Infolgedessen heben sich
Pulsübergänge gegeneinander auf. Es wird verhindert, daß sich
bei Erhöhen der Anzeigefläche die Helligkeit erniedrigt.
Das Bildwechsel-Steuerverfahren, das die Bildwechsel-Steuer
schaltung 104 gemäß Fig. 35 ausübt, wurde obenstehend unter der
Annahme beschrieben, daß eine Einheit zwei Zeilen für die Y-
Richtung des Schirms und m Dots für die X-Richtung aufweist.
Selbst wenn eine Einheit 2N Zeilen (wobei N eine ganze Zahl
ist), wie z. B. 4, 6 oder 8 Zeilen für die Y-Richtung des
Schirms und m Dots für die X-Richtung aufweist, kann ein ähn
liches Schema aufgestellt werden.
Bei einem alternativen Verfahren wird keine Steuerung für die
Y-Richtung des Schirmes ausgeführt, und n Dots (n Zeilen in
Längsrichtung) werden aus m Dots für die X-Richtung (m Zeilen
in Längsrichtung) als Einheit genommen. Dieses Verfahren kann
als ähnlich betrachtet werden, und es wird nun unter Bezugnahme
auf die Fig. 42 bis 44 beschrieben.
Unter der Annahme eines Bildwechsel-Steuerverhältnisses von
4/5 zeigt Fig. 42 Bildwechsel-Steuerdaten für jeweilige Rahmen.
Jeder schraffierte Bereich stellt den aktivierten Anzeigezu
stand "1" dar.
Fig. 43 zeigt den X-Treiberpuls und den Anzeigehelligkeits
pegel (16,7%) unter der Annahme, daß jeder Anzeigedatenwert MA
hoher Ordnung "0" ist, während der Bildwechsel-Steuerdatenwert
MB ein Bildwechsel-Steuerverhältnis 1/3 anzeigt, und eine Ein
heit der Daten MB alle Zeilen für die Y-Richtung des Schirmes
umfaßt und drei Dots für die X-Richtung aufweist. In derselben
Weise wie bei Fig. 38 ist jeder Anzeigedatenwert hoher Ordnung
"0". Für einen Dot mit einem Bildwechsel-Steuerdatenwert MB "0"
ist daher der X-Treiberpuls der Puls 1. Für einen Dot mit einem
Bildwechsel-Steuerdatenwert MB "1" ist der X-Treiberpuls ent
weder Puls 2 oder Puls 3, aufgrund der Wirkung der Phasenin
vertierungsschaltung 109, die arbeitet, wie anhand von Fig. 16
erläutert. In jedem Rahmen wird daher der Anzeigehelligkeits
pegel 16,7%. Signalzüge für X-Treiberpulse sind in Fig. 44
dargestellt.
Im ersten, in Fig. 44 dargestellten Rahmen werden an die Elek
trode X1 Pulse in der Reihenfolge Puls 2, Puls 3, Puls 2 und
Puls 3 angelegt. An die Elektrode X4 werden Pulse in der Rei
henfolge Puls 3, Puls 2, Puls 3 und Puls 2 gegeben. Pulsüber
gänge heben einander in bezug auf diese zwei Elektroden auf.
Puls 1 wird an alle Elektroden X2, X3, X5 und X6 gegeben. Auf
dieselbe Weise heben sich Pulsübergänge gegeneinander in bezug
auf die Elektroden X2 und X5 im zweiten Rahmen auf. Im dritten
Rahmen heben sich Pulsübergänge in bezug auf die Elektroden X3
und X6 auf.
Der X-Treiberpuls und der Helligkeitspegel wurden oben für das
Bildwechsel-Steuerverhältnis 1/3 als Beispiel beschrieben. Ent
sprechendes gilt für ein anderes Bildwechsel-Steuerverhältnis.
Aufgrund des Löscheffektes der X-Treiberpulse wird dadurch ein
Erniedrigen der Anzeigehelligkeit bei Vergrößern der Anzeige
fläche vermieden. Mehrpegel-Grautonanzeige mit stabiler An
zeigehelligkeit ist dadurch ermöglicht.
Ein anderes Ausführungsbeispiel eines Phaseninvertierschemas
unter Nutzung der Phaseninvertierschaltung 63 wird nun unter
Bezugnahme auf die Fig. 46 bis 50 beschrieben. Im vorstehend
beschriebenen Phaseninvertierschema wurde Halbtonanzeige da
durch ausgeführt, daß die Datenumordnung gemäß Fig. 16 benutzt
wurde und dadurch Anzeigepulse von der X-Spalten-Treiberschal
tung 65 ausgegeben wurden, wie sie in Fig. 46 dargestellt sind.
In Fig. 46 sind Anzeigepulse für benachbarte X-Dots voneinander
dahingehend verschieden, daß der Anzeigepuls für einen der be
nachbarten Dots steigt, während der Anzeigepuls für den anderen
gleichzeitig fällt. Für jeden Zeitpunkt gilt für das Anzeige
panel, daß die Anzahl steigender Anzeigepulse der Anzahl fal
lender Anzeigepulse entspricht. Damit dient die Phaseninver
tierschaltung 63 dazu, Störsignale zu löschen, die an Über
gangsflanken der Anzeigepulse für benachbarte Dots auftreten,
was dadurch erfolgt, daß Übergangspulsflanken für benachbarte
Dots gegenläufige Richtungen in bezug aufeinander aufweisen.
Wenn die Halbtonanzeige mit einem Bildwechsel-Steuerverhältnis
ausgeführt wird, das zu ungeradzahligen Rahmenperioden führt,
wie 1/3 oder 1/5, steigt der Anzeigepuls für einen vorgegebenen
X-Dot, z. B. den Dot X1 in Fig. 33, während der Anzeigepuls
für einen anderen Dot fällt, der paarweise zum vorgegebenen
X-Dot gehört, z. B. für den Dot X4 von Fig. 33. Die Anzahl
steigender Flanken der Anzeigepulse entspricht der Anzahl fal
lender Flanken der Anzeigepulse für jede Zeile. Dadurch werden
Störsignale, die an Übergangsflanken der Anzeigepulse auftre
ten, für jede Zeile gegeneinander aufgehoben.
Wenn jedoch die Halbtonanzeige mit einem Bildwechsel-Steuer
verhältnis erfolgt, das zu geradzahligen Rahmenperioden führt,
wie 1/2 oder 1/4, haben die Anzeigepulse den Verlauf gemäß
Fig. 47.
Fig. 47 zeigt Signalzüge von Anzeigepulsen, wenn Bildwechsel
steuerung in vertikaler Richtung für Rahmen mit einem Bild
wechsel-Steuerverhältnis von 1/4 erfolgt. Für den ersten Rah
men bilden vier Dots eine Einheit, wobei sich jeweils der erste
Dot im Aus-Zustand befindet. Wenn Pulse für den zweiten und
den vierten Dot eine fallende Flanke aufweisen, hat der Puls
für den dritten Dot eine steigende FIanke. Wenn umgekehrt die
Pulse für den zweiten und den vierten Dot steigen, fällt der
Puls für den dritten Dot. Dementsprechend unterscheiden sich
die Anzahlen steigender und fallender Pulsflanken für jede
Zeile des Anzeigepanels voneinander, so daß es nicht möglich
ist, Störsignale aufgrund der Pulsflanken gegeneinander aufzu
heben.
Daher beabsichtigt diese Ausführungsform der Erfindung, die
Störsignale zu löschen, wie sie an Übergang 03825 00070 552 001000280000000200012000285910371400040 0002004031905 00004 03706sflanken bei einer
Bildwechselsteuerung sowohl mit ungeradzahligen wie auch mit
geradzahligen Rahmenperioden auftreten.
Fig. 48 zeigt eine Änderung von Fig. 16 zur Datenumordnung mit
8-Dot-Einheiten.
Fig. 49 zeigt Anzeigepulse für Halbtondarstellung, wie sie mit
der Datenumordnung ausgeführt wird. In Fig. 49 sind die Anzah
len steigender und fallender Flanken, die gemeinsam Übergänge
in bezug auf die acht Dots in jeder Zeile aufweisen, einander
gleich. Infolgedessen können Störsignale, die an den Über
gangsflanken auftreten, gegeneinander aufgehoben werden.
Wenn eine Bildwechselsteuerung mit geradzahligen Rahmenperioden
bei der oben genannten Halbtonanzeige erfolgt, wird eine Folge
von Anzeigepulsen verwendet, wie sie in Fig. 50 dargestellt
ist. In Fig. 55 dienen die Anzeigepulse dazu, eine Bildwechsel
steuerung mit einem Bildwechsel-Steuerverhältnis in vertikaler
Richtung von 1/4 einzustellen. Unter Bezugnahme auf den ersten
Rahmen gilt z. B., daß der ersten und fünfte Dot unter acht
Dots, die eine Einheit bilden, den Aus-Zustand einnehmen. Wenn
der zweite, vierte und siebte Dot fallende Pulsflanken aufwei
sen, weisen der dritte, sechste und achte Dot steigende Puls
flanken auf. Wenn umgekehrt der zweite, vierte und siebte Dot
steigende Pulsflanken aufweisen, weisen der dritte, sechste und
achte Dot fallende Flanken auf. Dadurch ist die Anzahl steigen
der Pulsflanken und fallender Pulsflanken für jede Zeile einan
der gleich, wodurch es ermöglicht ist, daß sich Flankenstör
signale gegeneinander aufheben.
Bei der oben beschriebenen Bildwechselsteuerung mit einer Pe
riode von vier Rahmen werden Störsignale für jeweils acht Dots
in einer Zeile aufgehoben. Es kann aber auch Bildwechselsteue
rung für andere Rahmenperioden auf folgende Weise ausgeführt
werden: Es wird eine Bildwechselsteuerung mit einer Periode von
zwei Rahmen für acht Dots einer Einheit ausgeführt, eine solche
mit drei Rahmen für 24 Dots, eine solche mit fünf Rahmen für
40 Dots, eine solche mit sechs Rahmen für 24 Dots und eine
solche mit sieben Rahmen für 56 Dots.
Bei der vorstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
wurde von der Anwendung auf ein LC-Panel ausgegangen. Im Prin
zip ist die Erfindung jedoch auch auf andere flache Anzeige
panels anwendbar, wie auf Plasma- oder Elektrolumineszenz-
Panels.
Darüber hinaus ist bei Nutzen von Farbe möglich, eine Quasi-
Mehrfarbenanzeige zu erzeugen, indem die Erfindung auf die Far
ben Rot, Blau und Grün angewendet wird.
Durch Nutzen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wird
es möglich, Mehrpegel-Grautonanzeigen in feiner Stufung zu er
zeugen, wie sie mit dem bloßen Bildwechsel-Steuerverfahren
nicht ausgeführt werden konnte. Wenn nur das Bildwechsel-
Steuerverfahren verwendet wird, um eine Mehrpegel-Grautondar
stellung mit z. B. einem Helligkeitspegel von 10% zu erzielen,
muß eine Bildwechselsteuerung mit einem Bildwechsel-Steuerver
hältnis von 1/10 angewendet werden, was zu verschlechterter An
zeigequalität führt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird jedoch in diesem Fall eine Mehrpegel-Grautonanzeige mit
feiner Abstufung dadurch erzielt, daß der Anzeigedatenwert
hoher Ordnung "0" wird und das Bildwechsel-Steuerverhältnis
gemäß dem Bildwechsel-Steuerdatenwert 1/5 ist.
Darüber hinaus ist es möglich, wirkungsvoll Störsignale an
Flanken der X-Treiberpulse zu löschen, wenn beim Bildwechsel-
Steuerverfahren eine Einheit so definiert wird, daß sie 2N
Zeilen für die Y-Richtung des Schirms und m Dots für die X-
Richtung aufweist.
Claims (10)
1. LC-Anzeigesystem gekennzeichnet durch
- - eine Bildwechsel-Steuereinrichtung (2) zum Erzeugen von 2j Arten von Bildwechsel-Steuerdaten entsprechend einem j-Bit- Anzeigedatenwert in einem (i+j)-Bit-Datenwert, wobei i und j positive ganze Zahlen sind, und zum Auswählen einer Art von Bildwechsel-Steuerdatenwert,
- - einer Mehrpegel-Graustufenpuls-Erzeugungseinrichtung (3) zum Erzeugen von Anzeigepulsen von 2i+1 Arten
- - und einer Auswähl/Treiber-Einrichtung (4) zum Auswählen eines Anzeigepulses aus den 2i+1 Arten abhängig vom Bildwechsel- Steuerdatenwert, wie er von der Bildwechsel-Steuereinrichtung geliefert wird, und zum Anlegen des ausgewählten Anzeigepul ses an ein LC-Panel (1) , wodurch die Anzeige von 2i+j Grau stufen auf dem LC-Panel ermöglicht ist.
2. LC-Anzeigesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Helligkeitspegeleinstelleinrichtung zum Einstellen des
Helligkeitspegels von Mehrpegel-Graustufenanzeigepulsen für
3(=2i+1) Arten, d. h. 0%, 50% und 100% im Fall, daß i Eins
ist.
3. LC-Anzeigepanel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß jeder Anzeigedatenwert N Bits auf
weist und daß die Anzeige über einen Datenwandlungsteil (41)
verfügt, zum Wandeln von N-Bit-Anzeigedatenwerten in die i-Bit-
Datenwerte und die j-Bit-Datenwerte.
4. LC-Anzeigesystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Vorgeben des Anzeigehelligkeitspegels
durch die Pulsbreite eines Mehrpegel-Anzeigepulses.
5. LC-Anzeigesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß N=4 ist und jeder Anzeigedatenwert Helligkeitsinformation
(I) und Information für die Farben Rot, Grün und Blau enthält,
mit jeweils einem Bit.
6. Mehrpegel-Grauton-Anzeigeverfahren für ein X-Y-Matrix
anzeigepanel zum Darstellen von Daten einer Zeile, die aufein
anderfolgend für jeweils eine durch eine Y-Treiberschaltung
(66) angezeigte horizontale Zeile in eine X-Treiberschaltung
(65) geladen werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Ausführen einer Bildwechselsteuerung zum Aktivieren oder Des aktivieren von Anzeigedots durch Auffassen eines Rahmens als Einheit, wobei in jedem Rahmen ein schiefes Dotmuster erzeugt wird;
- - und Modulieren der Breite des Pulses, der an jede X-Treiber leitung während einer Horizontalperiode gelegt wird, um das zu steuernde schiefe Dotmuster mit jedem Rahmen zu verschie ben.
7. Mehrpegel-Grauton-Anzeigeverfahren nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Anzeigedatenwerte für den ersten
und den zweiten Puls, wie sie an jede X-Treiberleitung während
einer Horizontalperiode gelegt werden, umgeordnet werden, um
die Anzahl von Übergängen in Pulssignalen zu verringern, wie sie an
jede X-Treiberleitung gelegt werden.
8. Mehrpegel-Grauton-Anzeigeverfahren nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Anzeigedaten für den ersten und
den zweiten Puls, wie sie aufeinanderfolgend an jede X-Treiber
leitung während einer Horizontalperiode gelegt werden, umgeord
net werden, um die Anzahl steigender Flanken von Pulsen, wie
sie an alle X-Treiberleitungen gelegt werden, im wesentlichen
der Anzahl der fallenden Flanken der Pulse gleichzumachen.
9. LC-Anzeigesystem mit einer X-Treiberschaltung (65) zum
Aufnehmen von Anzeigedaten, die der Information für eine Zeile
entsprechen, und zum Ausgeben der Daten an ein LC-Panel (1) und
eine Y-Treiberschaltung (66) zum aufeinanderfolgenden Anzei
gen horizontaler Zeilen, woraufhin von der X-Treiberschaltung
ausgegebene Daten angezeigt werden sollen, gekennzeichnet
durch
- - eine Bildwechsel-Steuereinrichtung (104) zum Erzeugen von Bildwechsel-Steuerdaten zum Aktivieren und Desaktivieren von Anzeigedots, wobei ein Rahmen als Einheit verwendet wird, entsprechend einem Datenwertteil niedriger Ordnung aus einem Anzeigedatenwert für einen Dot;
- - einen ersten Zeilenspeicher (105, 106) zum Speichern eines Datenwertteils hoher Ordnung aus dem Anzeigedatenwert für einen Dot, wobei das Speichern für alle Dots einer Zeile er folgt;
- - einen zweiten Zeilenspeicher (107, 108) zum Speichern eines Bildwechsel-Steuerdatenwertes, wie er von der Bildwechsel- Steuerschaltung ausgegeben wird, wobei das Speichern für eine gesamte Zeile erfolgt;
- - eine Einrichtung (110, 111A, 111B) zum aufeinanderfolgenden Ausgeben der im ersten Zeilenspeicher für eine Zeile gespei cherten Datenwerte hoher Ordnung und zum Ausgeben der Bild wechsel-Steuerdatenwerte, wie sie im zweiten Zeilenspeicher gespeichert sind, an die X-Treiberschaltung während einer Horizontalperiode;
- - und eine Einrichtung (109, 112), die für eine Dotposition innerhalb des Rahmens den Bildwechsel-Steuerdatenwert für diesen Dot und den Datenwert hoher Ordnung vertauscht, bevor sie schließlich an die X-Treiberschaltung geliefert werden.
10. LC-Anzeigesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildwechsel-Steuereinrichtung die Bildwechselsteuerung
dadurch ausübt, daß sie 2N Zeilen für die Y-Richtung und m Dots
für die X-Richtung als Einheit verwendet (wobei N und m ganze
Zahlen sind).
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