CN100466031C - 用于模拟在矩阵寻址显示器中出现的像素和子像素缺陷的方法和电路装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于模拟在矩阵寻址显示器中出现的像素和子像素缺陷的方法以及用于执行该方法的电路装置。为此，从代表要显示的视频图像的视频数据流中产生R-G-B信号(10)、水平同步信号(9)和垂直同步信号(8)，借助这些信号通过显示屏控制电路(6)来实现显示屏(7)的控制。由可编程的像素缺陷模拟单元(3)进行控制地来交换R-G-B信号(10)与模拟像素或子像素缺陷的R′-G′-B′信号(11)。在此，所述交换在时刻和持续时间方面如此来实现，以致通过R′-G′-B′信号(11)所模拟的像素或子像素缺陷在显示屏(7)的可预选的位置处显示。

Description

用于模拟在矩阵寻址显示器中出现的像素和子像素缺陷的方法和电路装置

本发明涉及一种用于模拟在矩阵寻址显示器中出现的像素和子像素缺陷的方法及电路装置。

过去主要通过阴极射线显像管实现电视信号的显像。很久以来，显像系统越来越多地投入使用，这些显像系统具有平的显示屏，并且其中每个像点通过矩阵式寻址可直接控制。在概念等离子体显示屏或LCD显示屏下已熟知这样的显像概念。

等离子体显示屏是由小型气体放电区域组成的矩阵，每三个并排放置的矩阵代表一个像素。这种像素被称为像素(Pixel)，三个所属的气体放电区域代表子像素。

上述的LCD显示屏是矩阵式液晶显示装置。此处也通过三个并排放置的液晶单元构成像点或像素，这些液晶单元代表红色、绿色和蓝色并同样被称为子像素。

当然，但是，利用位于光源的光程中的像素矩阵的投影显示装置、诸如背投显示屏或视频投影仪也属于矩阵寻址显示器的范畴。像素矩阵在此根据诸如LCOS(硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon))或DMD(数字微镜装置(DigitalMicromirror Device))的反射原理工作，或者根据诸如LCD(液晶显示器(LiquidCrystal Display))的透射光原理工作。

所有这些示例性列出的显示装置都共同遵循以下原理：如上面已经提及的那样，设置像素矩阵，通过分别在显示器类型上协调的控制电路根据视频信号可控制该像素矩阵。

由于这种矩阵式显示设备的复杂的结构，在合理的制造费用的情况下，多个像素或子像素中的几个有缺陷是不可避免的。在此出现十分不同的误差图像，这不但涉及子像素本身，而且关系到在显示屏表面的不同区域(边缘区域、中间)中出现这样的误差，还关系到与所示出的视频图像相关的出现的误差的效果(亮度、颜色)。因此，子像素能够例如总是被接通或者总是被断开，或者其能够不受控制地闪烁。取决于误差类型，并取决于有缺陷的子像素属于哪种基本颜色，根据相邻像素的颜色和亮度调整不同的误差图像。现在在这种情况下，必须评价在上述意义中的哪种误差累积能够被认为在质量上还可接受是很浪费的，因为为了评价必须从制造过程中手动选择相应的显示器。由于复杂性，在制造过程中有针对性地产生一定的误差图像只可能是十分困难的。

现在，此处为了进行弥补，本发明的任务在于，给出一种方法，该方法允许模拟上述像素和/或子像素缺陷及其在显示屏上的累积，并以这种方式建立以下评价标准，即对于实际使用，哪些误差图像还是可以忍受的。

此外，给出用于模拟在矩阵寻址显示器中出现的像素和子像素缺陷的电路装置属于该任务。

通过根据权利要求1所述的方法以及通过根据权利要求3的特征部分所述的电路装置解决该任务。

根据本发明的方法具有这样的优点：在真正的显示器控制装置前，误差图像已经被混合在数据流中，显示器控制装置被施加有该数据流，由此一方面能够十分简单地改变误差图像，而且能够与显示器类型无关地显示误差图像。

本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。

随后结合附图更详细地描述和解释根据本发明的方法和用于执行该方法的电路装置。

其中：

图1示出用于在显示屏的控制信号中产生像素和/或子像素缺陷的电路装置。

图2示出根据图1的电路装置的详图。

根据图1中的图示，视频数据处理单元2的视频数据信号1被输送。在该视频数据处理单元2中，一方面从该视频数据信号1中产生R-G-B信号10，而另一方面从该视频数据信号1中产生水平同步信号9和垂直同步信号8。在视频数据处理单元2中所产生的R-G-B信号10通过开关阵列5被接合到显示屏控制电路6，同样，该显示屏控制电路6被施加有来自视频数据处理单元2的水平同步信号9和垂直同步信号8。该显示屏控制电路6在其方面控制显示屏7，以致在通常情况下在显示屏7上显现与视频数据信号1相对应的图像。

现在为了模拟像素和/或子像素缺陷，采用可编程的像素缺陷模拟单元3，该可编程的像素缺陷模拟单元3一方面被施加有来自视频数据处理单元2的水平同步信号9和垂直同步信号8，而另一方面具有到编程设备4的连接。通过编程设备4，可编程的像素缺陷模拟单元3移交了像素误差数据或子像素误差数据，其中这些误差数据一方面确定了显示屏表面上的误差的类型，而另一方面确定了显示屏表面上的误差的位置。

一方面，可编程的像素缺陷模拟单元3从所述的像素误差数据中产生显示各自的像素或子像素误差的R′-G′-B′信号11，另一方面，可编程的像素缺陷模拟单元3从水平同步信号9和垂直同步信号8以及确定显示屏上的各自的误差的位置的数据部分中产生开关信号18，开关阵列5这样被施加有该开关信号18，使得可编程的像素缺陷模拟单元同样已产生的R′-G′-B′信号11短时地被接入到显示屏控制电路6的输入上。通过像素误差数据确定的时间结束后，可编程的像素数据模拟单元3将开关阵列5再次接回到其起始态，以致标准的R-G-B信号10再次被接合到显示屏控制电路6上。

通过将R′-G′-B′信号11短时接入到显示屏控制电路6，在显示屏7上的所希望的位置处显示相应的像素误差。

在所述位置处还应强调的是，多个像素或子像素缺陷数据当然通过编程设备4被输入可编程的像素缺陷模拟单元3，以致以所述方式可显示视频图像内的大量像素或子像素缺陷。

下面结合图2详细描述针对可编程的像素缺陷模拟单元3的作用方式的例子。

通过编程设备4确定像素缺陷或子像素缺陷，这些像素缺陷或子像素缺陷以二进制数据的形式被传输到可编程的像素缺陷模拟单元3的存储器12中。在存储器12中所包含的二进制数据一方面包含关于为了显示各自的像素缺陷R’-G’-B’信号应看上去如何的信息，而另一方面包含关于应当在显示屏的哪个位置处显现各自的误差的信息。在该实施例中，最后提到的信息、即关系到显示屏上显示的位置的信息为一些数值，比较器13被施加有这些数值。此外，计数器14的计数器状态被输送给比较器13，其中，根据水平同步信号9或垂直同步信号8将计数器14设置到所确定的数值。由该确定的数值，计数器14计数与水平同步信号9或垂直同步信号8同步的时钟生成器15的时钟信号，并为比较器13提供计数器状态以进行比较。如果比较器13确定计数器14的计数器状态和由存储器12所接受的数值相等，那么比较器13在其输出产生信号，该信号通过开关信号生成器17在已经结合图1描述过的开关阵列5上起作用。

在该时刻，在像素缺陷生成器上已经施加R′-G′-B′数据19，从这些R′-G′-B′数据19中，像素缺陷生成器16产生R′-G′-B′信号11。如已经结合根据图1的例子所示出的那样，该R′-G′-B′信号11借助由开关信号生成器17被施加有开关信号18的开关阵列5短时地被接入到显示屏7上产生相应的显示的显示屏控制电路6上。

图2中所示出的装置当然只具有示例特性，特别是在根据图2的例子中所示出的装置可以包括多个比较器13、计数器14和开关信号生成器17，以便也能够没有问题地显示靠近地并列放置的像素或子像素缺陷。除此之外当然可能，利用最不同的、本领域技术人员常用的行为方式，实现将通过二进制信息预先确定的显示屏上的位置转换为显示屏上的实际位置，在此，以不同的方式利用结合根据图2的例子给出的基本功能、即同步、时钟产生、计数和比较。

此外，显然能够想到，可编程的像素缺陷模拟单元3借助微处理器来实现，该微处理器模拟所述电路部分的作用方式。可是，在原则上的作用方式方面没有任何改变。

其后，如前面根据图1和2所实施的那样，通过操作被接入到显示屏控制电路6上的R-G-B信号来实现像素或子像素缺陷的模拟，用于模拟像素或子像素缺陷的方法或装置与所应用的显示屏的类型无关。对于等离子体显示屏、LCD显示屏、LCOS投影仪和DMD投影仪及其各自的子类(所有简称为矩阵寻址显示类型)，该方法和装置是同样可用的。在此的前提是，为了显示像素或子像素缺陷而应用显示屏7，该显示屏7自身具有尽可能少的这样的像素或子像素缺陷，因为否则可能产生要模拟的图像印迹(Bildeindruck)的失真。

此外，所述装置或所述方法也可结合阴极射线显像管使用，以致在阴极射线显像管上显示带有像素或子像素缺陷的有缺陷的等离子体显示屏或LCD显示屏可能提供的图像印迹是可能的。

Claims (5)

1、用于模拟在矩阵寻址显示器中出现的像素或子像素缺陷的方法，其中

—从代表要显示的视频图像的视频数据流中产生R-G-B信号(10)、水平同步信号(9)和垂直同步信号(8)，借助这些信号通过显示屏控制电路(6)实现显示屏(7)的控制，

—由可编程的像素缺陷模拟单元(3)进行控制地来经由开关阵列交换R-G-B信号(10)与模拟像素或子像素缺陷的R′-G′-B′信号(11)，

—所述交换在时刻和持续时间方面实现来以致通过所述R′-G′-B′信号(11)所模拟的像素或子像素缺陷在所述显示屏(7)的可预选的位置上显示。

2、根据权利要求1所述的方法，其中

—借助视频数据处理单元(2)，从代表所述要显示的视频图像的视频数据流中产生R-G-B信号(10)、水平同步信号(9)和垂直同步信号(8)，其中该R-G-B信号(10)通过开关阵列(5)施加在显示屏控制电路(6)上，该显示屏控制电路(6)在时间上根据该水平同步信号(9)和垂直同步信号(8)来控制所述显示屏(7)，

—借助可编程的像素缺陷模拟单元(3)，从由编程设备(4)所提供的像素或子像素缺陷数据中产生代表所述像素或子像素缺陷的R′-G′-B′信号(11)，

—借助该可编程的像素缺陷模拟单元(3)，从由该编程设备(4)所提供的像素或子像素缺陷数据中在时间上根据由该视频数据处理单元(2)所产生的水平同步信号(9)和垂直同步信号(8)产生开关信号(18)，

—该开关阵列(5)在利用该开关信号(18)进行控制时，将其输入转换到由该可编程的像素缺陷模拟单元(3)所产生的R′-G′-B′信号(11)上，

—产生该开关信号(18)的时刻和该开关信号(18)施加在该开关阵列(5)上的持续时间通过由该编程设备(4)所提供的像素或子像素缺陷数据来预先确定，以致在根据该水平同步信号(9)和垂直同步信号(8)所确定的时间，该像素或子像素缺陷显现在该显示屏(7)的预先确定的位置处。

3、用于模拟在矩阵寻址显示器中出现的像素或子像素缺陷的电路装置，其由下述装置构成：

—视频数据处理单元(2)，该视频数据处理单元(2)从代表要显示的视频图像的视频数据流中产生R-G-B信号(10)、水平同步信号(9)和垂直同步信号(8)，其中该R-G-B信号(10)通过开关阵列(5)施加在显示屏控制电路(6)上，该显示屏控制电路(6)在时间上根据该水平同步信号(9)和该垂直同步信号(8)来控制显示屏(7)，

—可编程的像素缺陷模拟单元(3)，该可编程的像素缺陷模拟单元(3)从由编程设备(4)所提供的像素或子像素缺陷数据中产生代表该像素或子像素缺陷的R′-G′-B′信号(11)，其中，该可编程的像素缺陷模拟单元(3)从由该编程设备(4)所提供的像素或子像素缺陷数据中在时间上根据由该视频数据处理单元(2)所产生的水平同步信号(9)和该垂直同步信号(8)产生开关信号(18)并因此控制该开关阵列(5)来使得该开关阵列(5)将其输入转换到由该可编程的像素缺陷模拟单元(3)所产生的R′-G′-B′信号(11)上，以及其中，产生该开关信号(18)的时刻以及该开关信号(18)施加在该开关阵列(5)上的持续时间通过由该编程设备(4)所提供的像素或子像素缺陷数据来预先确定，以致在根据该水平同步信号(9)和该垂直同步信号(8)所确定的时间，该像素或子像素缺陷显现在该显示屏(7)的预先确定的位置处。

4、根据权利要求3所述的电路装置，其中所述可编程的像素缺陷模拟单元(3)与编程设备(4)相连，并包括至少一个存储器(12)、至少一个比较器(13)、至少一个计数器(14)、至少一个时钟生成器(15)、至少一个像素缺陷生成器(16)以及至少一个开关信号生成器(17)，其中，

—该编程设备(4)产生像素或子像素缺陷数据并移交给该存储器(12)，

—该像素或子像素缺陷数据包括代表该像素或子像素缺陷的第一部分以及代表该显示屏(7)上的位置的第二部分，在该位置处显示该像素或子像素缺陷，

—包含该像素或子像素缺陷数据的第一部分的存储器区域与该像素缺陷生成器(16)连接，并且，包含该像素或子像素缺陷数据的第二部分的存储器区域与比较器(13)连接，

—该像素缺陷生成器(16)在其输出产生R′-G′-B′信号(11)，

—该比较器(13)将计数被同步到该水平同步信号(9)上的时钟生成器(15)的时钟信号的计数器(14)的数值与该像素或子像素缺陷数据的第二部分进行比较，并在一致的情况下控制该开关信号生成器17，随后该开关信号生成器17发出开关信号18，

—与该水平同步信号(9)和该垂直同步信号(8)同步的该计数器(14)分别在开始显示视频图像时被设置到预先确定的值。

5、根据权利要求4所述的电路装置，其特征在于，所述至少一个存储器(12)、所述至少一个比较器(13)、所述至少一个计数器(14)、所述至少一个时钟生成器(15)、所述至少一个像素缺陷生成器(16)以及所述至少一个开关信号生成器(17)在其功能方面由微型计算机来模拟。

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