CN1139838C - 具有显示浓度可调功能的lcd显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有显示浓度可调功能的LCD显示装置，它在具有控制装置、存储装置、定时驱动的LCD驱动装置和识别使用状态的输入装置，必要时根据使用状态来变更LCD显示浓度的机器中，通过控制装置使LCD驱动装置能在LCD驱动的1帧周期中，插入对与LCD连接的所有共用端子与所有段端子基本输出同一电压的时间段(T0)，此控制装置根据识别使用状态的输入装置的信息，有选择地选择对与所述LCD连接的所有共用端子和所有段端子输出基本相同电压的时间段(T0)的值，来调节LCD的显示浓度。

Description

具有显示浓度可调功能的LCD显示装置
技术领域
本发明涉及希望能改变显示浓度的仪器的LCD显示装置。
背景技术
液晶显示元件(以下称LCD)消耗的电流低，还能通过称之为动态驱动的驱动方式由很少的端子来驱动大量的显示像素(以下称之为显示段)，因而适于小型化和频繁地使用。
但在以很少的端子来驱动大量的显示段时，对于LCD则存在下述缺点：
(1)能观察到良好显示的角度受到限制(参看图1)。
(2)当驱动电压变动时，显示的浓淡变化，会变得难以看清。
(3)显示的浓淡会随温度变化而变得难以看清。
若是采用由大量端子来驱动大量显示段的方法，这显然可以改善上述现象，但使用了大量端子在很多情形下就会给组装带来困难。
为了克服前述缺点，LCD驱动装置使用稳定化的电压来防止驱动电压的变动，而为了在因观察角度与温度等变化致显示浓淡变化时还能看清，还使用了电位器等，这时当需要获得能良好看清的状态时，一般要去改变驱动电压，但每当使用环境改变，使用者就必须进行调节，这是很烦杂的，不仅使用不便，还增加了部件，成为增加费用的主要原因(参考图2、3、4)。
发明内容
本发明提供一种具有显示浓度可调功能的LCD显示装置，其特征在于，在具有控制装置、存储装置、2时分割以上的定时驱动的LCD驱动装置及LCD的机器中，存储装置中存储0以上的数值M，通过控制装置和LCD驱动装置，在LCD驱动的一帧周期中插入与LCD连接的所有共用端子与所有段端子之间的电压差为0或接近0的时间段T0，该时间段T0又为一定时间t的M倍，该M为上述存储在上述存储装置中的数值。
本发明的目的在于制成这样的LCD的显示装置，它不依赖于借助电位器来变更LCD驱动电压的手段，几乎不会加大成本，通常能与使用状态相适应，获得良好的LCD显示。
根据本发明的一个特征，对使用状态进行检测，在LCD的1帧周期之中插入能使与LCD相接的所有共用端子和所有段端子的电压差为零值或接近于零值的时间段(T0)，再控制电压，使共用端子与段端子的有效电压与所检测的使用状态相适应。
根据本发明的一种实施形式，采用了下述结构：对于因电池等导致使用电压变动的情形，附设有电压检测装置；对于温度变动，附设有使用感温电阻等的测温装置；在因使用状态致视角不同时，由操作键判断使用状态；而在状态不明的情形而设有显示浓度键，以便使用者操作此键，根据由输入装置得到的信号来调节LCD的显示浓度，此外设有检测使用状态的机构，根据存储的或输入的状态，在LCD驱动的1帧周期中设置使与LCD连接的所有共用端子和所有段端子的电压差为0的时间段(T0)，让此时间段(T0)为可变的以改变有效电压。
下面根据附图就本发明的实施例来更详细地说明此发明。
附图说明
图1是用于示意地说明LCD显示的参考图．
图2是例示已有的LCD驱动电路的框图．
图3例示已有的LCD驱动电压的波形。
图4是一般的辉度与有效电压的关系图。
图5是示明本发明实施例的LCD驱动电路的框图，其中VN是选择电压，VQ是非选择电压，VC是
Figure C9980026500041
VDD。
图6示明本发明实施例的LCD驱动电压的波形。
图7示明本发明实施例的LCD驱动电压的波形。
图8是本发明实施例的辉度和有效电压的关系图。
下面说明用于实施本发明的最佳形式。
具体实施方式
图5是将驱动方式设定为1/2偏压4时分割、T0＝M*T而M为大于1的整数时的实施例的框图。
本实施例与一般的1/2偏压4时分割不同，只需对以下两点作极简单的追加：
(1)使计数器根据由控制部所给的大于0的数值M，对0～(3+M)反复计数，输出计数值。
(2)共用端子输出用选择器和段端子输出用选择器在由计数器所给的数值大于4时，使所有的输出端子选择VQ输出。
控制部通过电压检测器和按键开关(图中省除)算出与有关状态最适合的浓度值，输出给计数器。
计数器对T的各个输入按其次数在0～(3+M)范围反复计数。
共用端子输出用选择器根据计数器输出的数值为0、1、2、3时，对应地分别给COM1、COM2、COM3、COM4选择输出VQ。在4以上时，则给所有的COM端子输出VQ。在上述之外则输出VG＝1/2VDD。
显示用的RAM根据计数器输出的数值为0、1、2、3时，将与COM1、COM2、COM3、COM4对应的数据n位输出给段端子输出用选择器。对于4以上的数值则将n位的所有输出作为0输出。
段端子输出用选择器根据从显示用RAM输出的n位数据，当位为1时给对应的段端子输出VN，为0时则输出VQ。
使用此框图(图5)说明的LCD驱动装置，则有图6与图7所示的输出结果。
在时间段(T0)期间，可对所有端子施加同一电压VQ。T0＝M*T时计算可施加给非亮灯的分段(f)的电压的实效值V4OFF(M)：V4OFF(M)2＝{02T+(1/2VDD)2×3T/2+(-1/2VDD)2×
3T/2+02×MT}/(4+M)T
＝VDD 2×3/(16+4·M)V4OFF(M)＝(3/(16+4·M))1/2×VDD
此外，计算能施加给这灯段(e)的有效电压V40N(M)：
V4DN(M)2＝[(-VDD)2×T/2+VDD 2×T/2+(1/2VDD)2
×3×T/2+(-1/2VDD)2×3×T/2+02×
M×T]/(4+M)T
＝VDD 2×7/(16+4·M)
V4ON(M)＝(7/(16+4·M))1/2×VDD
在此，当M＝0时将上式与“已有例”的通常的1/2偏压4时分割相比，则
V4OFF(0)＝(3/16)1/2×VDD＝V4OFF
V4ON(0)＝(7/16)1/2×VDD＝V4ON
结果一致。也就是M＝0时，即是“不插入使与LCD连接的所有共用端子和所有段端子的电压差为0的时间段(T0)”的通常1/2偏压4时分割的状态。
将上式变形：
V4OFF(M)＝(3/(16+4*M))1/2×VDD＝(3/16)1/2×
(4/(4+M))1/2×VDD＝(3/16)1/2×VDD’
V4ON(M)＝(7/(16+4*M))1/2×VDD＝(7/16)1/2×
(4/(4+M))1/2×VDD＝(7/16)1/2×VDD’
式中的VDD’＝(4/(4+M)1/2×VDD°这就是说，即使是VDD不变化，但通过使M变化，由于表观上的驱动电压VDD’变化，当可知能产生与VDD变化时完全相同的效果。因此，即使不用电位器调整VDD，根据本发明只需补充极少的逻辑部分，已证明即可让LCD显示处于最良好的状态。
现举例说明适用于VDD变动的仪器。将上式变形：
VDD’2＝VDD 2×4/(4+M)
M＝4×VDD 2/VDD’2-4
在把两个七号电池直接用作LCD驱动电压的仪器中，设此仪器工作保证的下限电压为2V。LCD设计成能由VDD＝2V，M＝0获得良好的显示。这时的表观上的驱动电压VDD’由于M＝0而成为VDD’＝VDD＝2V。当电池的电压充分即VDD＝3V时，求表观上的驱动电压VDD’＝2V时的M：
M＝4×32/22-4＝5若在T0＝5T之间插入使所有共用端子和所有段端子的电压差为0的时间段，则表观驱动电压原样地为VDD’＝2V，能保持良好的显示。
在使用仪器时通过作这样的设计：由电压检测器测定电压，由上式算出M，依此来驱动LCD，这样，即使电池的电能在不断地消耗，在工作保证下限电压之上都能获得良好的LCD显示。此外，对于视角因使用状态不同而有很大不同的附设有脂肪计的体重计中，也会有良好的LCD显示。
在与已有例所示的同一条件下，也即是从40°角的斜向观察时，设到达亮度NOFF的有效电压为1.6V，到达NON的电压为1.8V，则可选配液晶材料，使在90°角的垂向观察时，达到亮度NOFF的有效电压为2.4V，达到NON的电压为2.8V。
图8是该结果与在上述条件下所设计的LCD的辉度与有效电压的关系图。
设VDD＝4.4v，视角90°时取M＝0，视角40°时取M＝2。
现计算各种情形下非亮灯的输出V4OFF(0)、V4ON(0)、V4OFF(2)、V4ON(2)，有
V4OFF(0)＝1.91V    V4ON(0)＝2.91V
V4OFF(2)＝1.56V    V4ON(2)＝2.38V
视角为40°时，非亮灯输出V4OFFF(2)时的亮度比NOFF大，为非亮灯状态。亮灯输出V4ON(2)时的亮度比NON充分地小，成为亮灯状态。
视角为90°时，非亮灯输出V4OFF(0)时的亮度比NOFF充分地大，为非亮灯状态。亮灯输出V4ON(0)时的亮度比NON的小，为亮灯状态。因此，即使是4时分割，由于M＝0或2，可知能有对应于广视角的良好的LCD显示。这说明，在减少LCD及LCD驱动装置的端子个数时，仍然可以获得良好的LCD显示。通过使M的值加大，于是可以获得更良好的LCD显示和能实现更广的视角。
在按压设定键时即成为由被测定者输入性别、年龄段、身长的“设定方式”。控制装置在“设定方式”时即把M＝2设定于LCD驱动用计数器中。由此，在“设定方式”下，对于40°的视角可以获得最好的显示。
在按压测定键时，即成为测定被测定者在站立位置时体重、身体阻抗的“测定方式”。控制装置在“测定方式”时，于LCD驱动用计数器中设定M＝0。由此，在“测定方式”下于约90°的视角下可得到最良好的显示。
为了说明去获得广范围的视角，上面是设M-2，但在实际的“设定方式”下的视角约为60°，因而取M＝1即足够。
为便于说明，是把T0时间段中的所有共用端子与段端子的输出电压设为方形波交流电压，但共用端子与段端子的输出电压可以是同一的，也可以是直流电压例如VG(＝1/2VDD)。
虽然是设T0＝M*T，但T0时间段中的单位时间段也可以是比T小的时间段t，t愈小，可把T0时间段的长度设定得更短，而能更精细地控制表观的有效电压即显示浓度。
在本实施例中所示的虽然是，通过在1帧周期中选择“经常插入时间段(T0)的状态”和“经常不插入时间段(T0)的状态”，来控制显示浓度的方法，但也可把N帧周期作为一个周期，而只把其中的M次的帧周期设为插入时间段设为插入时间段(T0)的状态。
这就是说，由于能把“经常插入时间段(T0)的状态”的显示浓度和“经常不插入时间段(T0)的状态”的显示浓度二者间的显示浓度模拟地形成出，就能设定出精细的显示浓度。
此外，此实施例中虽然采用的是4时分割，但显然也可以以3时分割、2时分隔为基础而获得更好的显示。
作为基本原理，由于是把施加到所有段上的电压为0的时间段插入，相对地降低了有效电压，因而可知不仅是1/2偏压，即使是1/3偏压、1/N偏压同样也是有效的。
另外在T0时间段中，所有共用的端子和所有的段不必要是同一的电压，由于可以使施加到所有段上的电压很小，故在1/N偏压而N很大等情形，当把偏压设定得极细时，在添加到所有段上的电压不会给各显示以影响的程度的小范围内，也可使所有共用端和所有段端子具有各目的电压。
在LCD的端子数受限的仪表中，通过不由电位器等来调节驱动电压而只作稍许变更，就能提供极其廉价的与使用状态相配合的最适当的显示浓度的LCD驱动装置。
再由于这种装置能以简单的控制来变动显示浓度，由控制装置进行的控制也就很容易。
在采用电池等仪表中，随着电池能量的消耗，LCD的驱动电压显著下降，通常LCD的显示变浅，难以看清，但根据本发明设有电压检测器，而容易制成根据这种检测出的数据来自动变更显示浓度的控制装置。
还有，在附设有脂肪计的体重计中，通常在设定被测定者的个人数据时由于是从斜向观察LCD，当显示浓度过浓时就会成为交调失真状态致难以看清。在测定体重、阻抗值时，由于是处于站立位置的基本上是沿垂直方向观察LCD显示将变浅，使对比度不充分。
根据本发明，在设定个人数据时，由斜向观察可以获得良好显示的显示浓度，在测定之中容易进行控制使用垂向观察时有良的显示浓度。
如上所述，本发明的LCD驱动装置，能允许使用者免除对电位器的烦杂操作，而以极少的端子数获得良好的LCD显示，也就是说这种装置具有极显著的效果。

Claims (4)

1.一种具有显示浓度可调功能的LCD显示装置，其特征在于，在具有控制装置、存储装置、2时分割以上的定时驱动的LCD驱动装置及LCD的机器中，存储装置中存储0以上的数值M，通过控制装置和LCD驱动装置，在LCD驱动的一帧周期中插入与LCD连接的所有共用端子与所有段端子之间的电压差为0或接近0的时间段T0，该时间段T0为一定时间t的M倍，该M为上述存储在上述存储装置中的数值。
2.根据权利要求1所述的具有显示浓度可调功能的LCD显示装置，其特征在于：进一步具有输入装置，上述控制装置根据从该输入装置得到的信号选择上述存储装置中存储的数值M作为变量。
3.根据权利要求2所述的具有显示浓度可调功能的LCD显示装置，其特征在于，上述输入装置是用于检测电压的装置。
4.根据权利要求2所述的具有显示浓度可调功能的LCD显示装置，其特征在于：上述输入装置是键开关。
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