CN102257550A

CN102257550A - 用于采样并保持多扫描显示器的模拟子场

Info

Publication number: CN102257550A
Application number: CN2009801509995A
Authority: CN
Inventors: S.维特布鲁克; C.科里亚; C.塞鲍尔特
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-11-23
Also published as: JP2012512436A; EP2374120A1; EP2200008A1; WO2010069876A1; US20110242067A1; KR20110095958A

Abstract

将提供一种适合于多扫描应用(支持数个帧速率)的采样和保持显示器的寻址方法。由此，公开了一种用于在显示器屏幕上显示画面的方法，包括以下步骤：提供包括一序列的多个帧的输入信号，该多个帧的每个对应于单个画面；将具有帧持续时间的每个帧在时间上划分为子场以及基于子场控制显示屏幕的显示元件。将每个帧的子场的数目和/或持续时间自动地适配至该帧的帧持续时间。另外，可以将与每个帧的末尾子场对应的子场控制信号的幅度自动地适配至该帧的帧持续时间。即使如果帧速率不稳定或没有被良好定义，这种显示方法提供高灰度质量以及线性度。

Description

用于采样并保持多扫描显示器的模拟子场

技术领域

本发明涉及用于在显示屏幕上显示画面的方法，包括以下步骤：提供包括一序列的多个帧的输入信号，该多个帧的每一个与单个画面对应；将具有帧持续时间的每个帧在时间上划分为子场，以及基于所述子场控制显示屏幕的显示元件。进一步，本发明涉及相应的显示装置。

背景技术

用于OLED或LCD等的传统采样和保持显示寻址的方法非常适合于多扫描应用(支持数个帧速率)。换言之，它们可以没有任何问题地支持数个帧速率或不稳定的帧速率。

然而，在文献EP 174 3315、EP 1914709和EP 196 4092中提出的、提供增强的灰度(grayscale)质量和更好的运动呈现(rendition)的新的寻址构思(模拟子场)目前不能支持该特征(多扫描)。至于子场寻址构思，其表达参考上述文献。该构思特别为OLED或AMOLED类型的显示设备提出。

文献EP 0 847 037 A1公开一种诸如等离子体监视器的视频显示监视器，其中虽然改变输入视频信号的垂直同步频率，但确保稳定的驱动。垂直同步测量单元测量视频信号的垂直同步频率，并且子场数目调整单元根据所测量的垂直同步频率来调整子场的数目。另外，可以调整子场的长度。

发明内容

本发明的目的在于进一步开发子场寻址构思，以支持完全灵活的帧速率应用，同时保持高灰度质量和线性度。

根据权利要求1通过用于在多扫描保持类型的显示屏幕上显示画面的方法来解决上述目的，该方法包括以下步骤，提供包括一序列的多个帧的输入信号，所述多个帧的每一个对应于单个画面；将具有帧持续时间的每个帧在时间上划分为模拟子场；提供用于指定子场控制信号的模拟信号幅度的一组参考信号，所述子场控制信号的每一个与所述模拟子场的一个对应；基于所述子场控制信号来控制显示屏幕的显示元件，其中，与每个帧的末尾子场对应的子场控制信号的幅度自动地适配于该帧的帧持续时间。

类似地，根据权利要求4，提供一种用于显示画面的多扫描保持类型的显示设备，该显示设备包括具有多个显示元素的显示屏幕；用于提供包括一序列的多个帧的输入信号的输入部件，该多个帧的每一个与单个画面对应；用于将具有帧持续时间的每个帧在时间上划分为模拟子场的编码部件；用于提供用于指定子场控制信号的模拟信号幅度的一组参考信号；以及用于基于所述子场控制信号来控制显示屏幕的显示元素的控制部件，所述子场控制信号的每一个与所述模拟子场中的一个对应；并且还包括用于将与每个帧的末尾子场对应的子场控制信号的幅度自动地适配至该帧的帧持续时间的适配部件。

适配末尾子场(控制信号)的幅度的这种构思可以被单独应用于显示设备或连同上述每个帧的子场的数目的适配被应用于显示设备。另外，上面描述的用于支持多扫描特征的构思可优选地应用于OLED或AMOLED显示器。可选地，末尾子场的参考信号的幅度自动地适配至帧持续时间。

附图说明

将连同下面的附图更加详细地描述本发明，在附图中：

图1是AMOLED的电子电路框图；

图2是OLED显示器结构的示例的图；

图3是AMOLED列驱动器的原理的图；

图4是CRT与AMLOED的比较的图；

图5是低灰度等级(gray level)与高灰度等级的比较的图；

图6是关于不同输入帧频率的AMOLED的反应的图；

图7是利用模拟子场的AMOLED灰度呈现的图；

图8是用于利用模拟子场的灰度呈现的两个替代解决方案的图；

图9是帧的子场结构的示例的图；

图10是示出在60Hz的具有60Hz优化编码的所获得的能量对期待的能量的图；

图11是在60Hz的具有60Hz优化编码的显示的误差的图；

图12是在60Hz的所获得的能量相对于期待的能量的图；

图13是关于不同输入帧频率的模拟子场反应的图；

图14是在66.7Hz的具有60Hz优化的编码的所获得的能量对期待的能量的图；

图15是在66.7Hz的具有60Hz优化的编码的显示的误差的图；

图16是在66.7Hz的所获得的能量相对于期待的能量的图；

图17是60Hz和66.7Hz之间的变化的图；

图18是具有增加的比特深度的模拟子场的实施方案的图；

图19是关于不同输入帧频率的子场长度优化的图；

图20是对于用于不同输入帧频率的子场长度和子场数目优化的图；

图21是具有多扫描选择的模拟子场的实施方案的图。

具体实施方式

1.OLED驱动和灰度呈现

1.1.OLED显示器结构

下面的实施例有关有源OLED矩阵(AMOLED)，其中，显示器被数个TFT的联合所控制。图1图示这种电子电路的一般结构。

一般地，AMOLED显示器包括以下组件：

●有源矩阵1，对于每个单元2，包括数个TFT T1和T2与电容器C的联合，并且连接到OLED材料：电容C用作存储器组件，其存储帧的某个部分期间的单元的值。该TFT T1和T2用作使得能够进行单元的选择、电容的存储和单元2的发光的开关。在该情形中，在电容中存储的值确定由单元产生的亮度(luminance)。

●行(栅极)驱动器3，其逐行地选择屏幕的单元2，以刷新它们的内容，

●列(源极)驱动器4，其传递在当前选择的线的每个单元2中待存储的值(内容)。该组件为每个单元实际接收视频信息。

●数字处理单元5，其应用所需要的视频和信号处理步骤并且将所需要的信号传递到行驱动器3和列驱动器4。

实际上，有两种驱动OLED单元的方式：

●电流驱动型构思：在该情形中，通过列驱动器4将由驱动单元发送的数字信息转换为将被注入单元结构中的电流幅度。

●电压驱动型构思：在该情形中，通过列驱动器4将由驱动单元发送的数字信息转换为将被注入到单元结构中的电压幅度。

应当注意的是，OLED被电流驱动，从而每个基于电压的驱动系统是基于电压到电流的转换器，以实现适当的单元发光。

图2图示可能的AMOLED显示器结构。如已经所述的，由于行驱动器3仅需要逐行地施加选择，所以它们具有相当简单的功能。每个行驱动器3或多或少地是移位寄存器。

另一方面，列驱动器4代表实际的有源部分并且可以被视为图3中图示的高级数模转换器。

特别地，图3图示基本OLED列驱动器4的功能。将输入信号转发到数字处理单元5(DPU)，该数字处理单元5在内部处理之后将用于行选择的时序信号与将数据发送到列驱动器4相同步地传递到行驱动器3。依赖于所使用的驱动器，数据是并行的或者是串行的。此外，列驱动器4处理由分离的组件传递的、在本文中称作参考信令(signaling)的参考信令7。在电压驱动型电路的情况下，该组件传递一组参考电压，或者在电流驱动型电路的情况下，该组件传递一组参考电流。最高的参考用于白色，而最低的参考用于最小的灰度等级。

为了说明该构思，在本文献的剩余部分中采用电压驱动型电路的示例。作为示例的驱动器将使用称作V₀到V₇的8个参考电压，并且如在表1中所解释地构建视频等级。

表1：

表1：来自电压驱动器的灰度等级表

灰度电压电平表示对于各种输入视频等级的输出电压。稍后结合模拟子场构思将这些输出电压称作“子场控制信号”。表2示出对于参考信令7的可能的电压参考。

表2：电压参考的示例

1.2.AMOLED标准灰度呈现

独立于选取的AMOLED构思是电流驱动型还是电压驱动型，通过在一个帧期间将模拟值存储在位于当前像素位置的电容来定义灰度等级(grayscale level)。像素保持该值直到伴随下一个帧的下一次刷新。在该情形中，视频值以全部模拟的方式被呈现(render)并且在整个帧期间保持稳定。

该构思与以脉冲工作的CRT不同。

图4示出，在CRT的情况下，选择的像素将接收脉冲，所述脉冲来自束(beam)并且在荧光屏幕上产生依赖于荧光剂余辉(phosphor persistence)而迅速消退的发光峰。正好在一个帧后(例如，对于50Hz是20ms后，对于60Hz是16.67ms后等等)将产生的新的峰。

在AMOLED的情况下，在整个帧周期期间，当前像素的亮度是稳定的。将仅在每个帧的开始更新像素的值。

在前面的示例中，如果使用相同的电源管理系统，对于CRT和AMOLED，等级1和等级2的亮度曲线的表面是相等的。以模拟的方式控制全部幅度。

1.3基本AMOLED和低等级呈现

图5示出在8比特AMOLED显示器上两个极限灰度等级的显示的比较。通过使用控制信号C₁产生的最低灰度等级和通过使用控制信号C₂₅₅产生的最高灰度等级(白色)之间有很大的差别。

控制信号C₁必须比C₂₅₅低得多是明显的。然而，由于系统的惯性(inertia)，这种很小的值的存储可能是困难的。此外，该值的设置中的误差(漂移等)对最终等级的影响比对于最高等级的影响要大得多。在文献的剩余部分中，将C_th定义为关闭单元的等级(可以是C_th＝0)。

1.4.基本AMOLED和帧速率适配(多扫描能力)

在传统的驱动中，将屏幕的寻址锁入至输入帧同步。这意味着每次新的帧到来时，寻址与帧持续时间无关地开始。图6是示出数个输入频率的情况的示例。其示出如果源极频率变化，那么AMOLED的寻址将遵循输入频率。如灰度等级128的示例中示出的，帧持续时间的这种改变将对于图像的视觉方面绝对没有影响。

这意味着，如果以数个输入频率在屏幕上显示灰度，那么观察者不能看到任何差别。

由于该构思能够支持数个输入频率(根据驱动器速率的限制)，因此将其称作完全多扫描显示。

1.5.利用模拟子场构思的灰度呈现

该构思在文献EP1 743 315、EP 1 914 709和EP 1964 092中已经被深刻地呈现并且将在这里作为背景参考使用。该思想是将如现今所使用的模拟帧分割为类似于在PDP(等离子体显示设备)中使用的多个模拟子场。然而，在PDP中，仅可以以数字方式(完全开或关)控制每个子场，而在本构思中，每个子场将是一个模拟的子场(可变幅度)。通过驱动器比特深度来定义每个子场的最大比特深度。

子场的数目必须大于两个并且其实际数目将依赖于AMOLED的刷新率(更新位于每个像素中的值所需的时间)。图7图示该提出的构思。

该构思是基于将原始视频帧分割为6个子场(SF0到SF5)。该数目仅作为示例给出。在每个子场开始时存在刷新。

每个子场的数据和参考信号用于生成对应的子场控制信号。每个子场控制信号的幅度从SF0到SF5逐步减小并且如图7中双向箭头所指示的，可以由参考信令部件7调整(比较图3)。

图8图示对于如以前所公开的C_max的两种可能性(C_max＝C₂₅₅或C_max＞C₂₅₅)的白色等级的呈现。在画面的左侧，存在类似于CRT的光发射的光发射，而在右侧，白色的发射类似于常规方法。关于低等级呈现，两种解决方案是等效的。以相同的方式，关于运动呈现，这些解决方案对于低等级上至中间灰色的呈现是类似的。然而，在左侧描述的构思具有向所有等级提供更好的运动呈现的优点，而对于其他解决方案，该优点限于低等级上至中等级的范围。一般地，包括幅度梯级的左侧的解决方案呈现多得多的优点。然而，用于某些子场的最大驱动信号C_max要高得多并且对显示器寿命有影响。该最后一个参数将定义应该使用哪个构思(二者之间的折中也是现实的)。

该解决方案的另一个主要优点是：子帧的(即，在子场中的)模拟幅度如图3所呈现的那样经由驱动器定义。如果驱动器例如是6比特驱动器，那么每个子帧在其模拟幅度上具有6比特分辨率。最后，由于在其每一个基于6比特的多个子场中的帧的分割，因此一个帧由于子场的组合可以获得远远更多的比特。

进一步的解释限制到来自图8的左侧构思，这是由于这表达了主要的优点。在该构思中，数个子帧(即，子场)的持续时间是固定的，因此，如果输入帧改变，那么这仅仅主要影响变得更长、更短或甚至可以消失的末尾子场。该现象解释了如果不使用特定解决方案，那么数个输入帧速率可能具有干扰效应。在下面内容中将对其进行更详细的解释。

2.利用模拟子场的多扫描解决方案

2.1.描述假设

为了简化说明，采用这样的示例：使用电压驱动型系统，由60Hz中具有16.67/4＝4.16ms的相同长度的四个模拟子帧构建帧。选取每个子场的信号参考以在连续子场之间具有30％的亮度差别(相应地调整电压差别)。这意味着每4.16ms，根据给定子场的电容量的刷新来更新电压参考生成器。在此给定的所有值和数目仅是示例！在图9中图示这些假设。

在实际情形中，子场数目、它们的大小和幅度差别是完全灵活的并且可以依赖于应用按情况地被调整。在电流驱动型系统的情况下，使用相同的构思希望在施加的电流和亮度之间有线性关系，而在电压驱动型系统的情形中，关系是2的幂。

因此，在电压驱动型的情况下，对于本示例的一个帧，就亮度而言的下面的关系是有效的：

Out = \frac{1}{4} \times {(X_{0})}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.7 \times X_{1})}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.49 \times X_{2})}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.343 \times X_{3})}^{2}

其中X₀、X₁、X₂和X₃是链接到用于四个子场SF₀、SF₁、SF₂和SF₃的视频值的8比特信息。

在电流驱动型的情形中，帧的亮度是：

Out = \frac{1}{4} \times (X_{0}) + \frac{1}{4} \times (0.7 \times X_{1}) + \frac{1}{4} \times (0.49 \times X_{2}) + \frac{1}{4} \times ({0.343 \times X}_{3})

2.2来自EP 1914 709的增加的比特深度

下面的示例示出该系统使得能够处理更多的比特：

●最大的亮度：X₀＝255、X₁＝255、X₂＝255以及X₃＝255，其导致输入值为：

Out = \frac{1}{4} \times {(255)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.7 \times 255)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.49 \times 255)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.343 \times 255)}^{2} = 30037.47

个单元(unit)。

●最小亮度(不使用限制C_min)：X₀＝0、X₁＝0、X₂＝0以及X₃＝1，其导致输出值为：

Out = \frac{1}{4} \times {(0)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.7 \times 0)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.49 \times 0)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.343 \times 1)}^{2} = 0.03

个单元。

关于不具有相同最大亮度的模拟子场的标准显示器，最低值将与

对应，其中N表示比特深度。所以我们得到具有可以在本示例中实现的：

·8比特模式

{(\frac{1}{255})}^{2} \times 30037.47 = 0.46

·9比特模式

{(\frac{1}{512})}^{2} \times 30037.47 = 0.11

·10比特模式

{(\frac{1}{1024})}^{2} \times 30037.47 = 0.03

这示出在简单地基于8比特的驱动器的同时使用模拟子场使得能够生成增加的比特深度。然而必须谨慎地完成编码。

实际上，在通常情况中(没有模拟子场)，由于输入/输出关系遵循电压驱动型模式中的二次曲线，输入幅度减半与输出幅度的四分之一对应。还有在使用模拟子场构思的同时这必须被遵循。换言之，如果输入值是最大可用值的一半，那么输出必须是用X₀＝255、X₁＝255、X₂＝255以及X₃＝255所获得的四分之一。这不能简单地用X₀＝128、X₁＝128、X₂＝128以及X₃＝128实现。

实际上，

Out = \frac{1}{4} \times {(128)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.7 \times 128)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.49 \times 128)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.343 \times 128)}^{2} = 7568.38

其不是30037.47/4＝7509.37！这是由于事实(a+b+c+d)²≠a²+b²+c²+d²！

因此，必须使用特定的编码算法。在该情形中，输入应该是X₀＝141、X₁＝114、X₂＝107以及X₃＝94。

实际上，

Out = \frac{1}{4} \times {(141)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.7 \times 114)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.49 \times 107)}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.343 \times 94)}^{2} = 7509.37

其那么正是30037.47/4。应该为每个可能的输入视频值完成这种优化并且存储在芯片内部的查找表(Look-Up table)中。该LUT的输入数目将依赖于所选取的比特深度。在8比特的情况下，LUT将具有256个输入，并且对于每一个输入具有四个8比特输出，每个子场一个。在10比特的情况下，LUT将具有1024个输入并且对于每一个输入具有四个8比特输出，每个子场一个。这显示了增加的比特深度就所需要的存储器而言还是有代价的。

例如，应该使用能够呈现10比特材料的显示器。

在该情况下，输出等级应该对应于

其中X是以1为步长从1增加到1024的10比特值。在表3中可以找到可以被接受以呈现10比特的编码的示例。这仅仅是示例并且依赖于显示器的性能(behavior)可以完成进一步的优化：

表3：60Hz的10比特编码示例

在图10中示出期待的能量和获得的能量之间的差别。

表3和图10示出基于上述假设的10比特编码的示例：在屏幕上获得的能量几乎完美地匹配于传递平滑并且二次的伽玛函数的期待的能量。图11图示期待的能量和获得的能量之间的变化。

图12示出了相同的曲线，但其是以对于期待能量的百分比的方式，其由于它的对比敏感度(相对的而不是绝对的)而对于人眼更相关。

几种选择可以用于编码表的生成，但通常必须遵循以下的主要点：

●最小化期待的能量和显示的能量之间的误差。

●尝试尽可能地保持X_n+1＜X_n的能量。这不意味着数字值必须遵守该原则，而是更多地是考虑用于每个子场的电压参考的、在末尾获得的能量。

●X₀必须随输入值总是增长。

●尝试避免在激活的X_n之间插入零。

●当视频值改变时，尝试尽可能地减小每个子场的能量改变。

2.3.不同帧速率的情况

图13示出与图6相同的情况，其被应用于图9的假设并且与灰度等级128的显示有关。特别地，图13示出在输入帧频率不同于所计划(program)的频率(在该情况下为60Hz)的情况下的模拟SF实施方案的问题，其中子场持续时间基于16.67ms/4＝4.16ms。

显而易见的是克服该问题的解决方案是为不同频率开发几种寻址方案。例如，支持类似50Hz、60Hz、75Hz、100Hz和120Hz的五种不同模式。对于它们中的每一个将执行不同的子场寻址和编码。然而，这并没有解决来自示例的在类似66.7Hz或71.4Hz的中间的频率的问题。

在60Hz模式下的66.7Hz的情况下，末尾的子场应该具有16.6/4＝4.16ms的持续时间。然而，全部帧持续时间仅是15ms，从而末尾的子场短了1.6ms(2.56ms)。换言之，末尾的子场不具有帧持续时间的四分之一而是六分之一的持续时间。最后，在该特别示例中在屏幕上获得的能量由下面的公式给定：

Out = \frac{1}{4} \times {(X_{0})}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.7 \times X_{1})}^{2} + \frac{1}{4} \times {(0.49 \times X_{2})}^{2} + \frac{1}{6} \times {(0.343 \times X_{3})}^{2}

其中，X₀、X₁、X₂和X₃是链接到用于三个子场SF₀、SF₁、SF₂和SF₃的视频值的8比特信息。

当使用该公式以更新编码时，获得4的结果。

表4：在66.7Hz的60Hz的10比特编码示例

图14中可见期待的能量和获得的能量之间的差别。该图14和表4涉及基于上述假设的10比特编码：在屏幕上获得的能量示出关于期待的能量的变化。由于此，灰度曲线是不稳定的，而是将与帧频率一起变化。换言之，如果帧频率中有抖动，那么灰度将示出随着该抖动的亮度变化。期待的能量和获得的能量之间的变化在图15中绝对地图示并且在图16中相对地图示。

图16示出与图12比较的、产生的能量相对于期待的能量的更强烈的变化。

图17示出对于相同的子场持续时间根据60Hz帧速率获得的能量和根据66.7Hz获得的能量之间的差别。可以认识到依赖于末尾子场的贡献，减小的帧持续时间的影响在变化并且因此在60Hz获得的能量和在66.7Hz获得的能量之间的变化在振荡，由此当帧持续时间不稳定时造成干扰。

为了避免这些问题，应该将模拟子场方法调整至实际的输入帧持续时间。存在几种可能性：

-调整子场编码：对于电压驱动型系统尤其相当复杂。

-调整子帧持续时间：最简单的解决方案，但其可能被电子电路限制。

-适配末尾子场的电压参考：除了前面的调整以外，可以被用在当子帧持续时间调整被限制时继续。

最后两个解决方案将主要地在本文献的范围内。

2.4.通过子场持续时间调整的解决方案

在图18中描述基本模拟子场解决方案的实施方案。根据标准(OLED)处理10处理输入信号6。

将产生的信号传送至用于模拟子帧(即，子场)编码11的单元。如在放大的方框11’中描绘的，将输入的视频信息(RGB 30比特)转发到编码LUT(每种颜色一个)。这些LUT的输出是数个子场比特：对于每个像素，在相同的时间所有子场数据是可用的。

这些子场被逐像素地存储在子场存储器12的不同位置并且被每个子场地从存储器12中读出。在一个时刻，从存储器12仅读出一个子场画面，该子场画面被传输到标准(OLED)驱动单元13并通过与子场电平对应的调整的电压参考(参考信令7)在屏幕1上显示。该单元13控制行驱动器3和列驱动器4。中心控制单元14控制标准处理单元10、子场编码单元11、驱动单元13和参考信令单元7。

该实施方案示出由于在帧存储器13中子场的存储，在显示的画面和进入的画面之间有至少一个帧延迟。该延迟对于子场持续时间调整将非常有用：主要思想是每个子场的持续时间将被正好地调整为全部输入帧持续时间。

对于显示N个子场的示例，这意味着：

-在每个新的输入帧F上，必须以i_frame_count＝0重置输入帧计数器，并且对直至下一个新的输入帧为止的每个系统时钟，增加计数器：i_frame_count++。最后，我们得到i_frame_duration(F)＝i_frame_count，由此代表在系统时钟单元中帧F的输入帧持续时间。

-与此同时，前面的帧持续时间i_frame_duration(F-1)被用于驱动帧F-1的子场输出。在每个新的输入帧F上，第一子场SF(F-1)被寻址并且重置子场计数器i_SF_count＝0，并且对于每个系统时钟，具有i_SF_count+＝N(以与子场量有关的因数增加子场计数器)。每次i_SF_count＞＝i_frame_duration(F-1)时，下一个子场被寻址直至下一个输入帧到来并且重置子场计数器：i_SF_count＝0为止。

在15ms(66.7Hz)的帧持续时间和100MHz的时钟的情况下，帧持续时间将是i_frame_duration＝1.499.250个时钟。对于四个子场，计数器i_SF_count将比时钟快四倍地增加，从而其仅在代表输入帧持续时间的四分之一的374812个时钟后才达到值1.499.250。通过这样做，四个子场将与输入帧频率无关地具有相等的持续时间。

图19图示应用于图9的假设并与灰度等级128的显示相关的该构思。由于根据输入帧频率的子场持续时间成比例地改变，与它们的持续时间无关地没有帧到帧的亮度变化。

然而，主要当帧速率变得更短时，可能出现新的问题。子场的持续时间也变得更短并可能对于子场的给定数目变得过于短。

在该情况下，将数目i_frame_duration与阈值相比较，并且如果该持续时间低于给定的阈值，那么将选择具有更少子场的另一种模式。

例如：

-低于55Hz的模式具有5个子场(duration_threshold_1)

-在55Hz和67Hz之间的模式具有4个子场(duration_threshold_2)

-在67Hz和90Hz之间的模式具有3个子场(duration_threshold_3)

-在90Hz以上的模式具有2个子场(duration_threshold_4)。这与前面的EP1 964 092中申请人的发明对应。

在图20图示对应的示例。

所有子场模式以这样的方式被设计，使得平均亮度在它们之间是恒定的。在该情况下，改变子场的数目不影响图像辉度(brightness)。为了对此进行实现，所有模式的电压参考必须被调整，以考虑所选择的寻址的亮度性能。

包含子场编码和电压参考的LUT被计算一次并且被存储在控制板的存储器中。将基于上面定义的阈值选择性地激活LUT。

为了对于不同数目的子场优化地计算参考，有两种情况：

-电流驱动型寻址：为了保持平均亮度恒定，能量表面必须保持恒定。这意味着

其中En表示应该被显示的恒定亮度能量并且I_max(SF_n)表示子场n的最大电流。

-电压型驱动寻址：为了保持平均亮度恒定，考虑到电压与亮度的关系是2的幂的事实，能量表面必须保持恒定。这意味着

其中En表示应该被显示的恒定的亮度能量并且V_max(SF_n)表示子场n的最大电压。

LUT被计算一次并且被存储在控制板的存储器中。

图21示出基于图18的实施方案的实施方案的代表。由垂直同步信号Vsync表示进入的图像(输入信号6)。在每一个新的Vsync上，重置计数器i_frame_count。该计数器被递增直至下一个Vsync并且其值被存储在i_frame_duration(参考标记14)中，由此代表两个Vsync之间的时钟数目中的持续时间。

将值i_frame_duration与几个阈值(例如，来自上面示例的duration_threshold_m)相比较(参考标记15)，以确定(参考标记16)应该使用多少个子场：N。

使用该值N选择方框11’和17中的所有查找表(编码寻址、驱动参考...)。

在下一个Vsync上，第一子场被寻址并且SF1是存储器必需的。与此同时，计数器i_SF_count增加值N，直至其达到当前的i_frame_duration。这需要下一个子场SF2的寻址，其寻址和计数器i_SF_count被重置。这个循环将持续直至下一个Vsync，在该下一个Vsync中周期将再次开始。

本发明所教导的可应用于使用采样&保持原理的所有显示器(AMOLED、LED...)。

Claims

1.一种用于在多扫描保持类型的显示屏幕(1)上显示画面的方法，包括步骤：

-提供包括一序列的多个帧的输入信号(6)，该多个帧的每一个与单个画面对应，

-将具有帧持续时间的每个帧在时间上划分至模拟子场(SF0到SF5)，

-提供用于指定子场控制信号的模拟信号幅度的一组参考信号(7)，该子场控制信号的每一个与所述模拟子场(SF0到SF5)中的一个对应，

-基于所述子场控制信号，控制显示屏幕(1)上的显示元件(2)，

其特征在于，

-将与每个帧的末尾子场对应的子场控制信号的幅度自动地适配至该帧的帧持续时间。

2.如权利要求1所述的方法，其中，子场控制信号的幅度从帧的开始到该帧的末尾逐步减小。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，因帧而产生的输出能量是输入信号的对应等级的预先给定函数，并且相应地编码模拟子场(SF0到SF5)。

4.一种用于显示画面的多扫描保持类型的显示设备，包括：

-显示屏幕(1)，具有多个显示元件(2)，

-输入部件，用于提供包括一序列的多个帧的输入信号(6)，该多个帧的每一个与单个画面对应；

-编码部件(11，11’)，用于将具有帧持续时间的每一个帧在时间上划分至模拟子场(SF0到SF5)，

-控制部件(13)，用于提供用于指定子场控制信号的模拟信号幅度并且用于基于所述子场控制信号控制显示屏幕(1)的显示元件(2)的一组参考信号(7)，该子场控制信号的每一个与所述模拟子场(SF0到SF5)的一个对应，

其特征在于，

-适配部件(14到17)，用于将与每个帧的末尾模拟子场(SF0到SF5)对应的子场控制信号的幅度适配于该帧的帧持续时间。

5.如权利要求4所述的显示设备，其中，子场控制信号的幅度从帧的开始至该帧的末尾逐步减小。

6.如权利要求4或5所述的显示设备，其中，因帧而产生的输出能量是输入信号的对应的等级的预先给定函数，并且编码部件(11，11’)能够相应地对模拟子场(SF0到SF5)进行编码。

7.如权利要求4至6中任一项所述的显示设备，其中，所述显示屏幕(1)是OLED或AMOLED显示器。