CN1545081A - 对平板显示屏进行混合权值分布灰度级的调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对平板显示屏进行混合权值分布灰度级的调制方法。利用标准权值时间片扫描灰度级控制方法，用重复因子SW确定重复扫描高位权值的数量，将高权值位的时间片拓展为m[Log₂n－1]_-2 ^sw-1，……，m[Log₂n－1]_-1，m[Log₂n－2]_-2 ^sw-2，……，m[Log₂n－2]_-1，m[Log₂n－sw]_-2 ^sw-sw扫描时间片，使消隐的控制数量Q降低SW－1倍，减小亮度损失和单位控制因数的数值。克服标准权值时间片扫描方法亮度损失大的缺点及保留其数据传输速率较低和可靠性较好的优点。在数据传输速率和可靠性方面大大优于标准时间片扫描灰度级控制方法。提高了图象显示质量，降低了硬件成本。

Description

对平板显示屏进行混合权值分布灰度级的调制方法

技术领域：本发明属于平板视频显示技术领域，涉及对平板显示器图象显示质量、显示灰度控制技术的改进。

背景技术：对于平板显示屏来说，其由许多的显示象素组成。单色显示屏的每一个显示象素只有一种颜色，彩色显示屏的一个象素由两个到三个不同颜色的基色象素构成。一个M×N基色象素点阵的平板显示屏模块含有M路行输入点亮信号和N路列输入点亮信号。当一路行输入点亮信号和一路列输入点亮信号同时有效，则处于交叉点的基色象素发光。一般来说屏的每一行的行输入点亮信号公用，一路行输入点亮信号分别接各自对应的数据移位寄存器的相应输出脚，可以实现一行同时点亮的行扫描。

平板显示屏的灰度级调制利用基色象素的二进制颜色亮度信号对该象素点的点亮时间进行控制，从而使该显示象素点产生于其颜色亮度信号相对应的明暗变化，达到图像灰度显示的目的。其原理简述如下。

如图1所示，平板显示屏的灰度级调制控制电路由一个8bit的计数器1和一个8bit的列数据寄存器2以及一个双8bit的比较器3组成。列数据寄存器2中保存有当前扫描某一列的8bit灰度数据4，其数值6由输入端送往比较器3。计数器1对时钟脉冲8进行计数，时钟脉冲8的周期T_CLK设计成当8bit计满时恰好等于行扫描周期T_L，即T_L＝256×T_CLK。计数值5也输出到比较器3，比较器3的输出7用于驱动该扫描行各列的显示象素，从计数开始就令比较器3输出有效，直到比较器3的两个输入5和6相等时停止输出；这样，驱动显示象素发光的时间就是列数据4代表数值倍数的T_CLK。因此，列数据控制了显示象素发光的时间，即控制了占空比。

该占空比控制驱动只是对L×V点阵部分(L为点阵行数，V为点阵列数)的1列象素驱动，整个显示屏需要的控制电路是一个不小的数目。经过分析，计数器部分在整个过程中对于每一个扫描行的每一列都是相同的，是可以共用的；而图1所示的列数据寄存器和比较器则无法共用，而后果则是平板显示屏的灰度级调制控制电路过于复杂。经过不断改进，形成了控制结构简单的时间片扫描灰度级控制方法，其主要改进在于将计数器输出的每个周期T_CLK看作一个无灰度级的单位周期控制过程，采用串行传输的方法，在每个周期T_CLK内将列数据通过比较器形成该周期对应的列数据，传往列驱动器，在硬件方面是很经济的。一般来说，该过程是重叠处理的过程，即在显示本行本周期的各列数据的同时，准备下一个周期的各列数据或下一行的第一周期数据(在显示本行最后一个周期时)，此时的周期T_CLK实际上为一个扫描时间片，在该周期内的显示驱动过程同无灰度的显示屏相同，重复计数器输出的所有周期就会完成显示屏的灰度显示，其特点是所有的驱动部分均可以共用，节省了大量的硬件器件。图2所示为标准时间片扫描灰度级控制的过程。从图中看到，显示数据K仍在0到255之间，M是从1到255共255个时间片T_CLK，由于显示数据0为不占用时间周期，所以行周期T_L＝255×T_CLK；而帧周期T_S＝L×T_L；该行的四个相邻点显示数据K值分别为0，1，51和255，在该行的第一个时间片(M＝1)，显示数据分别为0，1，51，109，这些数值代表了这几个象素点的灰度级数据；在经过比较器7输出在第一个时间片的显示值分别为0，1，1，1；从图中可以看到在第一个时间片各个象素点的实际显示时间为0，0，T_S/255L，T_S/255L。在第二个时间片(M＝2)，显示数据仍然分别为0，1，51，109，在经过比较器7输出在第二个时间片的显示值分别为0，0，1，1；第二个时间片各个象素点的实际显示时间为0，0，T_S/255L，T_S/255L。不过在第五十二个时间片(M＝52)，显示数据在经过比较器7输出后，仅有最后一个点的输出数值保持为1，显示值分别为0，0，0，1；各个象素点的实际显示时间为0，0，0，T_S/255L。可以看到，根据显示数据，第一点没有显示时间，第二点显示时间为1个时间片，第三点显示时间为51个时间片，第四点为255个时间片，因此最后这四个相邻点的实际显示时间为0，T_S/255L，51T_S/255L，255T_S/255L；对应显示数据为0，1，51，255；完成了显示屏的灰度级显示。

但是时间片扫描灰度级控制方法也存在一定的缺点，其首先面临系统的运行速度问题，因为时间片扫描灰度级控制方法的实质是以时间换取硬件，显然对于时间的要求就会更加严格。设扫描行数L＝16，扫描列数V＝128，行时间片T_CLK数量为255；则扫描时间片T_CLK为

            T_CLK＝T_S/(L×255)                   (1)

按照无闪烁的最低要求，T_S≤40ms。因此可以得到T_CLK的时间为

            T_CLK＝40ms/(16×255)＝9.8μs        (2)

另一方面，在每个时间片内，列向数据均需要移位锁存完毕，设列数据移位脉冲周期为T_sh，则有

            T_sh＝T_CLK/128＝76.59ns              (3)

其速率为13M，实现的难度比较大，而且稳定性受到一定的影响。

由于这方面的原因，一种权值扫描的方案被提出并得到应用，其主要思想是利用二进制的权值对灰度扫描做一定的改进，使时间片的数量得到降低，从而降低显示系统的工作频率，提高可实现性和可靠性，在频率相同的情况下，还可以扩大驱动的面积范围，降低硬件成本。其原理图为图3所示，利用二进制的权值原理将原有的标准时间片n＝255转化为相应的权值，其数据从高到低分别排列为D_log2n-1，D_log2n-2，……D₀，(具体数据为D₇，D₆，……D₀)相对应的扫描时间片数量M’减少至8个(M’＝8)，分别表示为(m_log2n-1，m_log2n-2，……m₀)，在每一个时间片中按具体的权值使显示时间脉冲宽度的长度有所不同，完全按权值进行拓展。这样其控制的过程如图4所示。其中，显示数据在0到255之间，权值时间片数目M’表示时间片从1到8共8个时间序列，消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/128＝T_L/128M′＝T_S/128M′L；消隐的控制数量Q＝T_CLK/T_q＝(n+1)/2＝128；单位控制因数(行扫描周期T_L内最小的消隐控制时间单位数量)(τ_scan＝QM’＝128×8＝1024。该行的四个相邻点显示数据分别为0，1，51，255，这些数值的二进制代码为00000000B，00000001B，00110011B，11111111B；在经过权值比较器8输出在第1个时间片的显示值分别为0，1，1，1；从图中可以看到在第1个时间片各个象素点的实际显示时间为0，T_CLK/128，T_CLK/128，T_CLK/128。在第二个时间片(M’＝2)，显示数据仍然分别为0，1，51，255，在经过权值比较器输出在第2个时间片的显示值分别为0，0，1，1；第2个时间序列各个象素点的实际显示时间为0，0，2T_CLK/128，2T_CLK/128。在第3个时间片(M’＝3)，显示数据在经过权值比较器输出后，仅有最后一个点的输出数值保持为1，显示值分别为0，0，0，1；各个象素点的实际显示时间为0，0，0，4T_CLK/128。而在第5个时间片(M’＝5)，显示数据经过权值比较器8输出后，显示值又成为0，0，1，1；各个象素点的实际显示时间为0，0，16T_CLK/128，16T_CLK/128。可以看到，根据显示数据，第一点没有显示时间，第二点显示时间为1个D0权值时间片，第三点显示时间为D0、D1、D4、D5权值时间片，第四点为全部8个权值时间片，因此最后这四个相邻点的实际显示时间为0，T_CLK/128，51T_CLK/128，255T_CLK/128；对应显示数据为0，1，51，255。

此时可以得到T_CLK的时间为

          T_CLK＝40ms/(16×8)＝312.5μs          (4)

列数据移位脉冲周期T_sh为

          T_sh＝T_CLK/128＝2.44μs                (5)

其速率为0.4M，实现的难度大大降低，而且可以适当提高T_sh速率以扩大显示扫描控制面积，进一步减少硬件的数量。

问题似乎得以解决，然而这种权值时间片扫描方法还存在着一个致命的弱点，那就是亮度的损失问题。在图4的例子中，在一个行扫描周期T_L内，其与显示的最大灰度的亮度相对应的显示时间为255T_CLK/128，而该扫描行总的时间宽度有8T_CLK，即T_L＝8T_CLK，相对亮度损失为

${\mathrm{\ΔB}}_r=1-\frac{{255T}_{\mathrm{CLK}}/128}{{M^{\′}T}_{\mathrm{CLK}}}=1-\frac{255}{8\×128}\≈75.1\%---\left(6\right)$

一般难以接受这样的结果，同时，由于时间片T_CLK内的消隐控制数量Q值很高，一般为显示灰度级数量n的1/2，所以造成T_q过小，使电路的控制难度加大，不利于控制的进行。同时，由于总体的亮度很低，自然需要改进，一种想法是采用对不同的bit的灰度级数据用不同的显示时间长度来解决问题，这样一直到最低位，令其显示时间为T_CLK/128；无疑这一设想是完全正确的，但是显示时间同数据传输移位时间是重叠的，在前面的说明中已经分析了其数据传输时间过于紧张的问题(说明书2页倒数9行)，加之数据传输时间随显示时间的变化而变化，对于控制也不易实现，因此很难实现。

发明内容：本发明的目的是解决背景技术针对标准时间片扫描灰度级控制方法数据传输较高和权值时间片扫描灰度级控制方法亮度损失严重等缺点，同时基于权值时间片扫描灰度级控制方法的原理，提出了克服上述缺陷的有效方法。为了实现上述目的，本发明采用一种对平板显示屏进行混合权值分布灰度级的调制方法，其实现步骤如下：

(1)首先确定平板显示屏标准权值时间片扫描灰度级中的基

   本的权值时间片数量M’＝log₂[n+1]，设显示灰度数据的

   最大数值为n，得到标准权值时间片扫描灰度级的亮度损

   失表达式

${\mathrm{\ΔB}}_r=\frac{M^{\′}-\frac{1}{(n+1)/2}\left(\frac{{1-2}^{M^{\′}}}{1-2}\right)}{M^{\′}}=\frac{{\log }_2(n+1)-\frac{2((n+1)-1)}{(n+1)}}{{\log }_2(n+1)}$

$=\frac{(n+1){\log }_2(n+1)-2(n+1)+2}{(n+1){\log }_2(n+1)}$

(2)根据步骤(1)利用重复扫描最高位D_log2n-1权值来增加一

   个标准权值时间片m_{[log2n-1]_2}，使最高位D_log2n-1权值的扫描

   标准权值时间片m_log2n-1变成两个标准权值时间片m_{[log2n-1]_1}

   和m_{[log2n-1]_2}；

(3)根据步骤(2)利用行扫描周期T_L内的标准权值时间片数

   目M’+1个，即标准权值时间片分别表示为m_{[log2n-1]_1}，

   m_{[log2n-1]_2}，m_log2n-2，……m₀，得到每个标准权值时间片的

   时间T_CLK＝T_L/(M’+1)＝T_S/L(M’+1)；

(4)根据步骤(3)使得剩下的较低位权值消隐的控制数量

   Q＝T_CLK/T_q＝(n+1)/2²；消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/Q；单位

   控制因数τ_scan＝Q(M’+1)，再将新增的最高位D_log2n-1权值

   的标准权值时间片m_{[log2n-1]_2}同标准权值时间片m_{[log2n-1]_1}

   ，m_log2n-2，……m₀进行混合形成新的标准权值时间片序列

   为m_{[1og2n-1]_1}，m_{[log2n-1]_2}，m_log2n-2，……m₀，使得消隐基本控

   制时间T_q在整个权值时间片m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-1]_2}，m_log2n-2，

   ……m₀中得到重新分布，即在m₀中由标准权值时间片扫

   描灰度级调制中的消隐时间T_B0＝{1-1/〔1/2(n+1)〕}T_CLK

   变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)²(n+1)〕

   }T_CLK；相应的显示时间T_L0＝(2/(n+1))T_CLK变为(2²/(

   n+1))T_CLK；在m₁中由标准权值时间片扫描灰度级调制中

   的消隐时间T_B1＝{1-1/〔(1/2)²(n+1)〕}T_CLK变为混合权

   值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)³(n+1)〕}T_CLK；相应

   的显示时间T_L1＝〔2²/(n+1)〕T_CLK变为〔2³/(n+1)〕T_CLK；

   在m_log2n-2中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐

   时间 $T_{{{B\log }_2}^n-2}=(1-1/2)T_{\mathrm{CLK}}$ 变为混合权值分布灰度级调制的

   0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-2}=1/2T_{\mathrm{CLK}}$ 变为T_CLK；在m_log2n-1

   中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_2}^n-1}=0\×T_{\mathrm{CLK}}$

   混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK

   ；相应的显示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-1}=T_{\mathrm{CLK}}$ 不变；但是根据步骤(1)、

   步骤(2)，由于最高位D_log2n-l权值增加一个标准权值时间

   片m_{[log2n-1]_2}，其总体显示时间为2T_CLK；即减少了消隐控制

   在行扫描周期T_L内的占有比例，使得在每个标准权值时间

   片中的显示时间相应增加，按标准权值时间片扫描方式进

   行显示，则完成对最高位D_log2n-1权值进行重复扫描的平板

   显示屏混合权值分布灰度级调制。

(5)根据上述步骤(2)和(3)描述的高位权值重复扫描来确

   定重复因子SW的数值范围为：

        1≤SW≤log₂n，

   使消隐的控制数量Q为：

$Q=2^{{\log }_2(n+1)-\mathrm{SW}}=\frac{n+1}{2^{\mathrm{SW}}},$

   然后使混合分布式权值扫描的时间片数量M″为

        M″＝log₂(n+1)+2^SW-(SW+1)，

   根据重复因子SW确定单位控制因数τ_scan为

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{scan}}=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-(\mathrm{SW}+1))}{2^{\mathrm{SW}}}+(n+1),$

       在以上参数确定的条件下，根据步骤(4)，将新增的高

   位D_log2n-1，……，D_log2n-SW权值的标准权值时间片m_{[log2n-1]_2} ^SW-1

   ，……，m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，m_{[log2n-SW]_2} ^SW-SW

  同较低位权值标准权值时间片m_log2n-SW-1，m_log2n-SW-2，……

   m₀进行混合形成新的标准权值时间片序列为m_{[log2n-1]_2} ^SW-1

   ，……，m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，……，

   m_{[log2n-SW]_2} ^SW-SW，m_log2n-SW-1，m_log2n-SW-2，……m₀，使得消隐基

   本控制时间T_q在整个权值时间片m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，

   m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，m_{[log2n-SW]_2} ^SW-SW，

   m_log2n-SW-1，m_log2n-SW-2，……m₀中得到重新分布，即在m₀中

   由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B0＝

   {1-1/〔1/2(n+1)〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的

   {1-1/〔(1/2)^SW(n+1)〕}T_CLK；相应的显示时间T_L0＝(2/

   (n+1))T_CLK变为(2^SW/(n+1))T_CLK；在m₁中由标准权

   值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B1＝{1-1/〔(1/2)

  ²(n+1)〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)

  ^SW+1(n+1)〕}}T_CLK；相应的显示时间T_L1＝〔2²/(n+1)〕T_CLK

   变为〔2^SW+1/(n+1)〕T_CLK；在m_log2n-SW-1中由标准权值时间

   片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_1}^n-\mathrm{SW}-1}=\{1-1/[{(1/2)}^{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}}(n+1)\left]\right\}{T}_{\mathrm{CLK}}$

   变为混合权值分布灰度级调制的0×

   T_CLK；相应的显示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-1}=[2^{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}}/(n+1)]T_{\mathrm{CLK}}$

   变为T_CLK；在m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}中标准权值时

   间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_2}^n-2}=0\×T_{\mathrm{CLK}},$ 混合

   权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显

   示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-2}=T_{\mathrm{CLK}}$ 不变；根据步骤(4)高位权值D_log2n-2增

   加的标准权值时间片为m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，其

   总体显示时间为2^SW-2T_CLK；在m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，m_{[log2n-1]_1}

   中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_2}^n-1}=0\×T_{\mathrm{CLK}},$

   混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK

   ；相应的显示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-1}=T_{\mathrm{CLK}}$ 不变；根据步骤(4)高位

   权值D_log2n-1增加的标准权值时间片为m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，

   m_{[log2n-1]_1}，其总体显示时间为2^SW-1T_CLK；减少消隐控制在行

   扫描周期T_L内的占有比例，使得在每个标准权值时间片中

   的显示时间相应增加，此时，

   最大亮度剩余率ΔB_L为

${\mathrm{\ΔB}}_L=\frac{n-1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{SCAN}}}=\frac{2^{\mathrm{SW}}(n-1)}{n({\log }_{2}n+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1))},$

   最大亮度损失率ΔB_r为

${\mathrm{\ΔB}}_r=1-{\mathrm{\ΔB}}_L=\frac{n({\log }_{2}n-(\mathrm{SW}+1))+2^{\mathrm{SW}}}{n({\log }_{2}n+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1))},$

在上述条件下，按标准权值时间片扫描方式进行显示，本发明完成对平板显示屏混合权值分布灰度级的调制。本发明所描述方法还可以集成在大规模集成电路芯片中进行灰度级的调制。

本发明具体过程为：

首先，选择标准权值时间片扫描灰度级控制方法进行分析，得到权值时间片扫描灰度级控制方法作为本发明参考的基础，设定显示灰度数据的最大数值为n，标准权值时间片扫描灰度级控制方法的时间片数量M’＝log₂[n+1](一般n+1均为2的指数)，得到标准权值时间片扫描灰度级控制方法亮度损失的表达式为

$\mathrm{\Δ}{B}_r=\frac{M^{\′}-\frac{1}{(n+1)/2}\left(\frac{{1-2}^{M^{\′}}}{1-2}\right)}{M^{\′}}=\frac{{\log }_2(n+1)-\frac{2((n+1)-1)}{(n+1)}}{{\log }_2(n+1)}---\left(7\right)$

$=\frac{(n+1){\log }_2(n+1)-2(n+1)+2}{(n+1){\log }_2(n+1)}$

假定n＝255代入式(7)得到

${\mathrm{\ΔB}}_r=\frac{256\×8-2\×256+2}{256\×8}=1-\frac{256-1}{128\×8}\≈75.1\%$

同式(6)结论相符合。

消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/128＝T_L/128M′＝T_S/128M′L；消隐的控制数量Q＝T_CLK/T_q＝(n+1)/2＝128；单位控制因数(行扫描周期T_L内最小的消隐控制时间单位数量)τ_scan＝QM’＝128×8＝1024。单位时间片T_CLK内的消隐基本控制时间T_q的数学表达式为

$T_q=\frac{T_{\mathrm{CLK}}}{Q}=\frac{T_L}{{\mathrm{QM}}^{\′}}=\frac{T_L}{M^{\′}(n+1)/2}=\frac{T_L}{M^{\′}\·2^{M^{\′}-1}}=\frac{T_L}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{scan}}}---\left(8\right)$

作为标准权值时间片扫描方法的单位控制因数，τ_scan越大则表示基本控制时钟的频率越大，使得控制的难度增加。

本发明发现可以适当重复高权值时间片的扫描，从而达到减小最大亮度损失和单位控制因数的数值。利用重复扫描最高位D_log2n-1权值来增加一个标准权值时间片m_{[log2n-1]_2}，使最高位D_log2n-1权值的扫描标准权值时间片m_log2n-1变成两个标准权值时间片m_{[log2n-1]_1}和m_{[log2n-1]_2}；标准权值时间片分别表示为m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-1]_2}，m_log2n-2，……m₀，得到每个标准权值时间片的时间T_CLK＝T_L/(M’+1)＝T_S/L(M’+1)；在显示灰度数据的最大数值为n＝255的条件下，如果适当地重复最大权值D₇的时间片扫描，那么Q值就可以缩减到64。剩下的较低位权值消隐的控制数量Q＝T_CLK/T_q＝64；消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/64；单位控制因数τ_scan＝Q(M’+1)＝576，再将新增的最高位D₇权值的标准权值时间片m_{7_2}同标准权值时间片m_{7_1}，m₆，……m₀进行混合形成新的标准权值时间片序列为m_{7_1}，m_{7_2}，m₆，……m₀，使得消隐基本控制时间T_q在整个权值时间片m_{7_1}，m_{7_2}，m₆，……m₀中得到重新分布，即在m₀中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B0＝{1-1/128}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔64〕}T_CLK；相应的显示时间T_L0＝(2/256)T_CLK变为(2²/256)T_CLK；在m₁中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B1＝{1-1/〔(1/2)²256〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)³256〕}T_CLK；相应的显示时间T_L1＝〔2²/256〕T_CLK变为〔2³/256〕T_CLK；在m⁶中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B6＝(1-1/2)T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的0×T_CLK；相应的显示时间T_L6＝1/2T_CLK变为T_CLK；在m₇中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B7＝0×T_CLK，混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显示时间T_L7＝T_CLK不变；由于最高位D₇权值增加一个标准权值时间片m_{7_2}，其总体显示时间为2T_CLK；各个权值数据位同占空比权值的关系如图5所示按标准权值时间片扫描方式进行显示，则完成对最高位D₇权值进行重复扫描的平板显示屏混合权值分布灰度级调制。如果继续重复最大显示数值n为255的权值扫描方法的D₇和D₆的时间片扫描，权值D₆的标准权值时间片为m_{6_1}，m_{6_2}；权值D₇的标准权值时间片为m_{7_1}，m_{7_2}，m_{7_3}，m_{7_4}；剩下的较低位权值消隐的控制数量Q＝T_CLK/T_q＝32；消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/32；单位控制因数τ_scan＝384，再将新增的最高位D₇和D₆权值的标准权值时间片m_{7_1}，m_{7_2}，m_{7_3}，m_{7_4}，m_{6_1}，m_{6_2}同标准权值时间片m₅，……m₀进行混合形成新的标准权值时间片序列为m_{7_1}，m_{7_2}，m_{7_3}，m_{7_4}，m_{6_1}，m_{6_2}，m₅……m₀，使得消隐基本控制时间T_q在整个权值时间片m_{7_1}，m_{7_2}，m_{7_3}，m_{7_4}，m_{6_1}，m_{6_2}，m₅……m₀中得到重新分布，即在m₀中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B0＝{1-1/128}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔32〕}T_CLK；相应的显示时间T_L0＝(2/256)T_CLK变为(2³/256)T_CLK；在m₁中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B1＝{1-1/〔(1/2)²256〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)⁴256〕}T_CLK；相应的显示时间T_L1＝〔2²/256〕T_CLK变为〔2⁴/256〕T_CLK；在m₅中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B5＝(1-1/2)T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的0×T_CLK；相应的显示时间T_L5＝1/2T_CLK变为T_CLK；在m₆中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B6＝0×T_CLK，混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显示时间T_L6＝T_CLK不变；由于D₆权值增加一个标准权值时间片m_{6_2}，其总体显示时间为2T_CLK；在m₇中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B7＝0×T_CLK，混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显示时间T_L7＝T_CLK不变；由于D₇权值增加三个标准权值时间片m_{7_2}，m_{7_3}，m_{7_4}，其总体显示时间为4T_CLK；各个权值数据位同占空比权值的关系如图5所示按标准权值时间片扫描方式进行显示，则完成对最高位D₇和D₆权值进行重复扫描的平板显示屏混合权值分布灰度级调制。

这样，就得到了本发明混合权值分布时间片扫描的基本方法，将新增的高位D_log2n-1，……，D_log2n-SW权值的标准权值时间片m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，m_{[log2n-SW]_2} ^SW-SW同较低位权值标准权值时间片m_log2n-SW-1，m_log2n-SW-2，……m₀进行混合形成新的标准权值时间片序列为m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，……，m_{[log2n-SW]_2} ^{SW- SW}，m_log2n-SW-1，m_log2n-SW-2，……m₀，使得消隐基本控制时间T_q在整个权值时间片m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，m_{[log2n-SW]_2} ^SW-SW，m_log2n-SW-1，m_log2n-SW-2，……m₀中得到重新分布，即在m₀中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B0＝{1-1/〔1/2(n+1)〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)^SW(n+1)〕}T_CLK；相应的显示时间T_L0＝(2/(n+1))T_CLK变为(2^SW/(n+1))T_CLK；在m₁中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B1＝{1-1/〔(1/2)²(n+1)〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)^SW+1(n+1)〕}}T_CLK；相应的显示时间T_L1＝〔2²/(n+1)〕T_CLK变为〔2^SW+1/(n+1)〕T_CLK；在m_log2n-SW-1中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-1}=\{1-1/[{(1/2)}^{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}}(n+1)\left]\right\}{T}_{\mathrm{CLK}}$ 变为混合权值分布灰度级调制的0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-1}=(2^{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}}/(n+1)]T_{\mathrm{CLK}}$ 变为T_CLK；在m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_2}^n-2}=0\×T_{\mathrm{CLK}},$ 混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-2}=T_{\mathrm{CLK}}$ 不变；根据步骤(4)高位权值D_log2n-2增加的标准权值时间片为m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，其总体显示时间为2^SW-2T_CLK；在m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，m_{[log2n-1]_1}中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_2}^n-1}=0\×T_{\mathrm{CLK}},$ 混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-1}=T_{\mathrm{CLK}}$ 不变；根据步骤(4)高位权值D_log2n-1增加的标准权值时间片为m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，m_{[log2n-1]_1}，其总体显示时间为2^SW-1T_CLK；该方法主要的参数因子的有混合分布式权值扫描的时间片数量M″，其决定了T_CLK和显示的数据移位速率，进而影响单位控制面积和硬件代价。T_CLK中的消隐单位控制商量Q影响单位控制因数τ_scan，而τ_scan决定了显示控制电路在T_L中的最高速率。在混合分布式权值扫描方法中，相对亮度损失率或剩余率也是非常重要的参数。

在最大显示数值为n的条件下，重复扫描的权值数量为SW(无重复时该数值为1)，其范围为

                1≤SW≤log₂n                  (9)

使消隐的控制数量Q为：

$Q=2^{{\log }_2(n+1)-\mathrm{SW}}=\frac{n+1}{2^{\mathrm{SW}}}---\left(10\right)$

混合分布式权值扫描的时间片数量M″为

              M″＝log₂(n+1)+2^SW-(SW+1)       (11)

单位控制因数τ_scan为

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{scan}}=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-(\mathrm{SW}+1))}{2^{\mathrm{SW}}}+(n+1)---\left(12\right)$

最大亮度剩余率ΔB_L为

${\mathrm{\ΔB}}_L=\frac{n-1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{SCAN}}}=\frac{2^{\mathrm{SW}}(n-1)}{n({\log }_{2}n+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1))}---\left(13\right)$

最大亮度损失率ΔB_r为

${\mathrm{\ΔB}}_r=1-{\mathrm{\ΔB}}_L=\frac{n({\log }_{2}n-(\mathrm{SW}+1))+2^{\mathrm{SW}}}{n({\log }_{2}n+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1))}---\left(14\right)$

当没有重复扫描的权值时，SW＝1，此时

$Q=\frac{n+1}{2^{\mathrm{SW}}}=(n+1)/2---\left(15\right)$

              M″＝log₂(n+1)+2^SW-(SW+1)

                                             (16)

                 ＝log₂(n+1)+2-2＝log₂(n+1)

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{scan}}=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-(\mathrm{SW}+1))}{2^{\mathrm{SW}}}+(n+1)$

$=\frac{(n+1)}{2}({\log }_2(n+1)-2)+(n+1)---\left(17\right)$

${\mathrm{\ΔB}}_r=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-(\mathrm{SW}+1))+2^{\mathrm{SW}}}{(n+1)({\log }_2(n+1)+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1))}$

$=\frac{(n+1){\log }_2(n+1)-2(n+1)+2}{(n+1){\log }_2(n+1)}---\left(18\right)$

$=\frac{(n+1){\log }_2(n+1)-2((n+1)-1)}{(n+1){\log }_2(n+1)}$

其中式(18)与标准权值扫描相对亮度损失式(7)相符合，证明其正确性，将n＝255代入以上各式，得到

            Q＝(n+1)/2＝128

            M″＝8

            τ_scan＝128×6+256＝1024                  (19)

${\mathrm{\ΔB}}_r=\frac{256\×8-2(256-1)}{256\×8}=\frac{1024-255}{1024}\≈75.1\%$

同n＝255的标准权值扫描参数完全一致。

以下分析另一个极端，当所有权大于1的权值都进行重复扫描的时，SW＝log₂n，此时

$Q=\frac{(n+1)}{2^{\mathrm{SW}}}=\frac{(n+1)}{2^{{\log }_2(n+1)}}=1---\left(20\right)$

$M^{\′\′}={\log }_2(n+1)+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1)$

$={\log }_2(n+1)+2^{{\log }_2(n+1)}-{\log }_2(n+1)-1=n---\left(21\right)$

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{scan}}=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-(\mathrm{SW}+1))}{2^{\mathrm{SW}}}+(n+1)$

$=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-{\log }_2(n+1)-1)}{(n+1)}+(n+1)=n---\left(22\right)$

${\mathrm{\ΔB}}_r=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-(\mathrm{SW}+1))+2^{\mathrm{SW}}}{(n+1)({\log }_2(n+1)+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1))}$

$=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-{\log }_2(n+1)-1)+2^{{\log }_2(n+1)}}{(n+1)({\log }_2(n+1)+2^{{\log }_2(n+1)}-{\log }_2(n+1)-1)}---\left(23\right)$

$=\frac{-(n+1)+(n+1)}{(n+1)n}=0$

可以看到，这正是最大显示数值为n的标准时间片扫描方法的再现，没有消隐，也没有亮度损失，单位时间片为n。

在实际应用中，可以根据实际的最大显示数值、电路实际的驱动情况以及容许损失的相对亮度情况合理选择相应的混合分布式权值校正方法参数。

本发明基于权值时间片扫描灰度级控制方法，提出了混合权值分布式时间片扫描灰度级控制方法。其基本出发点是适当重复扫描高权值位的时间片，使得高位权值重复扫描的时间片同原有权值时间片相混合，并使权值时间片对应的灰度级显示时间得到重新的分布，使权值时间片扫描方法的亮度损失得到极大的降低。

本发明克服了标准权值时间片扫描方法的主要缺点，在数据传输速率和可靠性方面大大优于标准时间片扫描灰度级控制方法。

本发明具有以下特点：

1、将高权值位的时间片进行适当重复扫描，从而减轻低权值时间片的消隐时间，并减小单位控制因数的数值，提高了显示的最大亮度；重复因子SW确定重复扫描高位权值的数量，在数据传输速率的限度内不断减少亮度的损失，提高显示质量。克服了标准权值时间片扫描方法亮度损失较大的主要缺点。

2、利用重复因子SW确定参加重复扫描高位权值的数量，在数据传输速率的限度内不断减少亮度的损失，提高显示质量。由于高位权值拓展为m_{[log2n-1]_2} ^SW-1，……，m_{[log2n-1]_1}，m_{[log2n-2]_2} ^SW-2，……，m_{[log2n-2]_1}，m_{[log2n-SW]_2} ^SW-SW扫描时间片，因此上述扫描时间片为无须消隐控制的时间片；使消隐的控制数量Q降低SW-1倍，保留了标准权值时间片扫描方法数据传输速率较低和可靠性较好的优点。在数据传输速率和可靠性方面大大优于标准时间片扫描灰度级控制方法。

3、针对实际的最大显示数值、电路实际的驱动情况以及容许损失的相对亮度情况合理选择相应的混合分布式权值校正方法参数实现混合分布式权值时间片灰度调制，使用灵活方便。

4、本发明的技术方案克服了背景技术针对时间片扫描灰度级驱动方法数据传输速率高，可靠性低和亮度损失大的缺点，大大提高了图象显示质量，降低了硬件成本。在相同的有效灰度级显示效果下，混合分布式权值灰度调制方法和标准时间片扫描方法的扫描单位时间片的比值μ_SEC为

${\mathrm{\μ}}_{\mathrm{SEC}}=\frac{T_L/\left(M^{\′\′}\right)}{T_L/\left(M\right)}=\frac{n}{{\log }_2(n+1)+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1)}\mathrm{SW}\≤{\log }_2(n+1)---\left(24\right)$

可以看到在对应的亮度损失ΔB_r下，比值μ_SEC≥1，为显示数据读取时间放宽了条件，提高了系统的可靠性。同时得到其移位锁存器的数据移位速率比值μ_{SEC_SHF}为

${\mathrm{\μ}}_{\mathrm{SEC}\_\mathrm{SHF}}=\frac{V\left(M^{\′\′}\right)/T_L}{V(M-1)/T_L}=\frac{{\log }_2(n+1)+2^{\mathrm{SW}}-(\mathrm{SW}+1)}{n}\mathrm{SW}\≤{\log }_{2}n---\left(25\right)$

得到有效的降低。

本发明减小了权值时间片灰度调制方法的最大亮度损失，在相同的数据移位速率下，可以增加扫描控制的面积V×L，进一步降低硬件的代价；或是增加单位时间片的数量，提高图象的显示质量。本发明可以集成在大规模集成电路芯片中。

附图说明：

图1为背景技术灰度级调制控制电路示意简图

图2为标准时间片扫描灰度级控制方法的过程示意图(最大显示数据数值为255)

图3为标准权值时间片扫描灰度级控制方法的时间片分配原理图

图4为标准权值时间片扫描灰度级控制方法的过程示意图(最大显示数据数值为255)

图5为混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法的时间片分配原理图(SW＝2)

图6为混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法的时间片分配原理图(SW＝3)

图7为本发明实施例1的混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法(SW＝3)工作过程的示意简图

图8为本发明实施例2的混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法(SW＝4)工作过程的示意简图

图9为本发明实施例3的混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法(SW＝5)工作过程的示意简图

具体实施方式：

实施例1：本发明实施例1是混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法(SW＝3)，其工作过程的示意简图如图7所示：

其中，显示数据在0到255之间，权值时间片数目M’表示时间片从1到12共12个时间序列，消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/32＝T_L/32M′＝T_S/32M′L；该行的四个相邻点显示数据分别为0，1，51，255，这些数值的二进制代码为00000000B，00000001B，00110011B，11111111B；在经过权值比较器8输出在第1个时间片的显示值分别为0，1，1，1；从图中可以看到在第1个时间片各个象素点的实际显示时间为0，T_CLK/32，T_CLK/32，T_CLK/32。在第2个时间片(M’＝2)，显示数据仍然分别为0，1，51，255，在经过权值比较器输出在第2个时间片的显示值分别为0，0，1，1；第2个时间序列各个象素点的实际显示时间为0，0，2T_CLK/32，2T_CLK/32。在第3个时间片(M’＝3)，显示数据在经过权值比较器输出后，仅有最后一个点的输出数值保持为1，显示值分别为0，0，0，1；各个象素点的实际显示时间为0，0，0，4T_CLK/32。而在第5个时间片(M’＝5)，显示数据经过权值比较器8输出后，显示值又成为0，0，1，1；各个象素点的实际显示时间为0，0，16T_CLK/32，16T_CLK/32。关键的是在第7个时间片(M′＝7)和第8个时间片(M′＝8)，是D6的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值为0，0，0，1，实际显示时间为0，0，0，2×T_CLK；在第9、10、11、12个时间序列(M′＝9、10、11、12)，是D7的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值为0，0，0，1，实际显示时间为0，0，0，4×T_CLK；可以看到，根据显示数据，第一点没有显示时间，第二点显示时间为1个D0权值时间片，第三点显示时间为D0、D1、D4、D5权值时间片，第四点为全部12个权值时间片，因此最后这四个相邻点的实际显示时间为0，T_CLK/32，51T_CLK/32，255 T_CLK/32；对应显示数据为0，1，51，255。

针对前面的背景技术，可以得到相应的比较结果：

T_CLK的时间：

    T_CLK＝40ms/(16×12)＝208.3μs           (26)

列数据移位脉冲周期T_sh为

            T_sh＝T_CLK/128＝1.63μs          (27)

亮度损失为

${\mathrm{\ΔB}}_r=1-\frac{{255T}_{\mathrm{CLK}}/32}{M^{\′}{T}_{\mathrm{CLK}}}=1-\frac{255}{12\×32}\≈33.59\%---\left(28\right)$

可以看到在数据传输速率在提高不大的基础上，进一步降低了亮度损失。

实施例2：本发明实施例2是混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法(SW＝4)，其工作过程的示意简图如图8所示：

其中，显示数据在0到255之间，权值时间片数目M’表示时间片从1到19共19个时间序列，消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/16＝T_L/16M′＝T_S/16M′L；该行的四个相邻点显示数据分别为0，1，51，255，这些数值的二进制代码为00000000B，00000001B，00110011B，11111111B；在经过权值比较器8输出在第1个时间片的显示值分别为0，1，1，1；从图中可以看到在第1个时间片各个象素点的实际显示时间为0，T_CLK/16，T_CLK/16，T_CLK/16。在第二个时间片(M’＝2)，显示数据仍然分别为0，1，51，255，在经过权值比较器输出在第2个时间片的显示值分别为0，0，1，1；第2个时间序列各个象素点的实际显示时间为0，0，2T_CLK/16，2T_CLK/16。在第3个时间片(M’＝3)，显示数据在经过权值比较器输出后，仅有最后一个点的输出数值保持为1，显示值分别为0，0，0，1；各个象素点的实际显示时间为0，0，0，4T_CLK/16。而在第5个时间片(M’＝5)，显示数据经过权值比较器8输出后，显示值又成为0，0，1，1；各个象素点的实际显示时间为0，0，T_CLK，T_CLK。关键的是在第6个时间片(M′＝6)和第7个时间片(M′＝7)，是D5的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值为0，0，1，1，实际显示时间为0，0，2 ×T_CLK，2×T_CLK；在第8、9、10、11个时间序列(M′＝8、9、10、11)，是D6的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值为0，0，0，1，实际显示时间为0，0，0，4×T_CLK；在第12、13、14、15、16、17、18、19个时间序列(M′＝12、13、14、15、16、17、18、19)，是D7的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值为0，0，0，1，实际显示时间为0，0，0，8×T_CLK；可以看到，根据显示数据，第一点没有显示时间，第二点显示时间为1个D0权值时间片，第三点显示时间为D0、D1、D4、D5(第1、2、5、6、7时间片)权值时间片，第四点为全部19个权值时间片，因此最后这四个相邻点的实际显示时间为0，T_CLK/16，51T_CLK/16，255T_CLK/16；对应显示数据为0，1，51，255。

针对前面的背景技术，可以得到相应的比较结果：

T_CLK的时间：

    T_CLK＝40ms/(16×19)＝131.6μs            (29)

列数据移位脉冲周期T_sh为

            T_sh＝T_CLK/128＝1.03μs           (30)

亮度损失为

${\mathrm{\ΔB}}_r=1-\frac{255T_{\mathrm{CLK}}/16}{M^{\′}{T}_{\mathrm{CLK}}}=1-\frac{255}{19\×16}\≈16.11\%---\left(31\right)$

可以看到在数据传输速率在提高不大的基础上，大大降低了亮度损失。

实施例3：本发明实施例3是混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法(SW＝5)，其工作过程的示意简图如图9所示：

其中，显示数据在0到255之间，权值时间片数目M’表示时间片从1到34共34个时间序列，消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/8＝T_L/8M′＝T_S/8M′L；该行的四个相邻点显示数据分别为0，1，51，255，这些数值的二进制代码为00000000B，00000001B，00110011B，11111111B；在经过权值比较器8输出在第1个时间片的显示值分别为0，1，1，1；从图中可以看到在第1个时间片各个象素点的实际显示时间为0，T_CLK/8，T_CLK/8，T_CLK/8。在第二个时间片(M’＝2)，显示数据仍然分别为0，1，51，255，在经过权值比较器输出在第2个时间片的显示值分别为0，0，1，1；第2个时间序列各个象素点的实际显示时间为0，0，2T_CLK/8，2T_CLK/8。在第3个时间片(M’＝3)，显示数据在经过权值比较器输出后，仅有最后一个点的输出数值保持为1，显示值分别为0，0，0，1；各个象素点的实际显示时间为0，0，0，4T_CLK/8。关键的是在第5个时间片(M′＝5)和第6个时间片(M′＝6)，是D4的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值又成为0，0，1，1，实际显示时间为0，0，2×T_CLK，2×T_CLK；在第7、8、9、10个时间序列(M′＝7、8、9、10)，是D5的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值为0，0，1，1，实际显示时间为0，0，4×T_CLK，4×T_CLK；在第11、12、13、14、15、16、17、18个时间序列(M′＝11、12、13、14、15、16、17、18)，是D6的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值为0，0，0，1，实际显示时间为0，0，0，8×T_CLK；在第19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34个时间序列(M′＝19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34)，是D7的重复扫描序列；此时经过权值比较器输出后，显示值为0，0，0，1，实际显示时间为0，0，0，16×T_CLK；可以看到，根据显示数据，第一点没有显示时间，第二点显示时间为1个D0权值时间片，第三点显示时间为D0、D1、D4、D5(第1、2、5、6、7、8、9、10时间片)权值时间片，第四点为全部34个权值时间片，因此最后这四个相邻点的实际显示时间为0，T_CLK/8，51T_CLK/8，255T_CLK/8；对应显示数据为0，1，51，255。

针对前面的背景技术，可以得到相应的比较结果：

T_CLK的时间：

      T_CLK＝40ms/(16×34)＝73.5μs          (32)

列数据移位脉冲周期T_sh为

      T_sh＝T_CLK/128＝0.57μs                (33)

亮度损失为

${\mathrm{\ΔB}}_r=1-\frac{{255T}_{\mathrm{CLK}}/8}{M^{\′}{T}_{\mathrm{CLK}}}=1-\frac{255}{34\×8}\≈6.25\%---\left(34\right)$

可以看到在数据传输速率在提高不大的基础上，基本上避免了亮度损失。

除了上述实施例外，根据本发明的结论可以针对不同最大显示数值、电路实际的驱动情况以及容许损失的相对亮度情况合理选择相应的混合分布式权值扫描灰度级控制方法参数达到高质量灰度级图象显示的目的，但是根据式(20)-式(23)的结论，随着SW的增加，亮度损失虽然在降低，数据传输速率却在不断的上升，最后达到一个极端——标准时间片扫描方法。因此本发明实际上是标准时间片扫描方法和标准权值扫描灰度级控制方法的中间方案，兼有二者的优点，又具有相当的灵活性，具有很好的实用价值。本发明的方法还可采用其它未列举的权值组合方式，可以应用在平板显示的相关方向。

实施例4：本发明实施例4是混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法固化下载至大规模集成芯片的过程：

首先选用Alter公司的通用芯片MAX系列或ACER系列，利用Quartus软件将混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法编写为BDF或VHDL文件，经过编译后形成POF文件，可以通过JTAG等专用电缆对MAX系列的特殊接口直接下载并固化，形成专用芯片；对于属于FPGA的ACER系列则将POF文件直接写入其专用编程芯片中，在系统重新配置时形成专用芯片。

实施例5：本发明实施例5是混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法为核心的电路形成大规模集成芯片的过程：

首先将混合权值分布时间片扫描灰度级控制方法编写为标准集成电路文档，然后委托大规模集成电路生产厂商生产出专用芯片。

Claims (2)

1、一种对平板显示屏进行混合权值分布灰度级的调制方法，实现步骤如下：

(1)先确定平板显示屏标准权值时间片扫描灰度级中的基本的权值时间片数量M’＝log₂[n+1]，设显示灰度数据的最大数值为n，得到标准权值时间片扫描灰度级的亮度损失表达式

${\mathrm{\ΔB}}_r=\frac{M^{\′}-\frac{1}{(n+1)/2}\left(\frac{1-2^{M^{\′}}}{1-2}\right)}{M^{\′}}=\frac{{\log }_2(n+1)-\frac{2((n+1)-1)}{(n+1)}}{{\log }_2(n+1)}$

$=\frac{(n+1){\log }_2(n+1)-2(n+1)+2}{(n+1){\log }_2(n+1)}$

(2)根据步骤(1)利用重复扫描最高位D_log2n-1权值来增加一个标准权值时间片m_{[log2n-1]_2}，使最高位D_log2n-1权值的扫描标准权值时间片m_log2n-1变成两个标准权值时间片m_{[log2-1]_1}和m_{[log2n-1]_2}；

(3)根据步骤(2)利用行扫描周期T_L内的标准权值时间片数目M’+1个，即标准权值时间片分别表示为 $m_{[{{\log }_2}^n-1]\_1,}{m}_{[{{\log }_2}^n-1]\_2},m_{{{\log }_2}^n-2},\·\·\·\·\·\·\·m_0,$ 得到每个标准权值时间片的

时间T_CLK＝T_L(M’+1)＝T_S/L(M’+1)；

(4)根据步骤(3)使得剩下的较低位权值消隐的控制数量Q＝T_CLK/T_q＝(n+1)/2²；消隐基本控制时间T_q＝T_CLK/Q；单位

控制因数τ_scan＝Q(M’+1)，再将新增的最高位D_log2n-1权值的标准权值时间片m_{[log2n-1]_2}同标准权值时间片 $m_{{{[\log }_2}^n-1]\_1},m_{{{\log }_2}^n-2},\·\·\·\·\·\·\·m_0$ 进行混合形成新的标准权值时间片序列为 $m_{[{{\log }_2}^n-1]\_1}{,m}_{[{{\log }_2}^n-1]\_2},m_{{{\log }_2}^n-2},\·\·\·\·\·\·m_0,$ 使得消隐基本控制时间T_q在整个权值时间片 $m_{[{{\log }_2}^n-1]\_1}{,m}_{[{{\log }_2}^n-1]\_2},m_{{{\log }_2}^n-2},\·\·\·\·\·\·m_0,$ 中得到重新分布，即在m₀中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B0＝{1-1/〔1/2(n+1)〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)²(n+1)〕}T_CLK；相应的显示时间T_L0＝(2/(n+1))T_CLK变为(2²/(n+1))T_CLK；在m₁中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B1＝{1-1/〔(1/2)²(n+1)〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)³(n+1)〕}T_CLK；相应的显示时间T_L1＝〔2²/(n+1)〕T_CLK变为〔2³/(n+1)〕T_CLK；在m_log2n-2中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{\mathrm{Blo}{g_2}^n-2}=(1-1/2)T_{\mathrm{CLK}}$ 变为混合权值分布灰度级调制的0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{\mathrm{Llo}{g_2}^n-2}=1/2T_{\mathrm{CLK}}$ 变为T_CLK；在m_log2n-1中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{\mathrm{Blo}{g_2}^n-1}=0\×T_{\mathrm{CLK}}$ 混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{\mathrm{Llo}{g_2}^n-1}=T_{\mathrm{CLK}}$ 不变；但是根据步骤(1)、步骤(2)，由于最高位D_log2n-1权值增加一个标准权值时间片m_{[log2n-1]_2}，其总体显示时间为2T_CLK；则完成对最高位D_log2n-1权值进行重复扫描的平板显示屏混合权值分布灰度级调制。

(5)根据上述步骤(2)和(3)描述的高位权值重复扫描来确定重复因子SW的数值范围为：

              1≤SW≤log₂n，

使消隐的控制数量Q为：

$Q=2^{{\log }_2(n+1)-\mathrm{SW}}=\frac{n+1}{2^{\mathrm{SW}}},$

然后使混合分布式权值扫描的时间片数量M″为

         M″＝log₂(n+1)+2^SW-(SW+1)，

根据重复因子SW确定单位控制因数τ_scan为

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{scan}}=\frac{(n+1)({\log }_2(n+1)-(\mathrm{SW}+1))}{2^{\mathrm{SW}}}+(n+1),$

在以上参数确定的条件下，根据步骤(4)，将新增的高位 $D_{\mathrm{lo}{g_2}^n-1},\·\·\·\·\·\·,D_{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}}$ 权值的标准权值时间片 ${m_{[{{\log }_2}^n-1]\_2}}^{\mathrm{SW}-1},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-1]\_1},{m_{{[{\log }_2}^n-2]\_2}}^{\mathrm{SW}-2},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-2]\_1},{m_{[{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}]\_2}}^{\mathrm{SW}-\mathrm{SW}}$ 同较低位权值标准权值时间片 $m_{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-1},m_{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-2},\·\·\·\·\·\·m_0$ 进行混合形成新的标准权值时间片序列为 ${m_{[{{\log }_2}^n-1]\_2}}^{\mathrm{SW}-1},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-1]\_1},{m_{{[{\log }_2}^n-2]\_2}}^{\mathrm{SW}-2},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-2]\_1},{{\·\·\·\·\·\·,m}_{[{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}]\_2}}^{\mathrm{SW}-\mathrm{SW}},m_{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-1},m_{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-2},\·\·\·\·\·\·m_0,$ 使得消隐基本控制时间T_q在整个权值时间片 ${m_{[{{\log }_2}^n-1]\_2}}^{\mathrm{SW}-1},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-1]\_1},{m_{{[{\log }_2}^n-2]\_2}}^{\mathrm{SW}-2},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-2]\_1},{{\·\·\·\·\·\·,m}_{[{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}]\_2}}^{\mathrm{SW}-\mathrm{SW}},m_{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-1},m_{{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-2},\·\·\·\·\·\·m_0$ 中得到重新分布，即在m₀中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B0＝{1-1/〔1/2(n+1)〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)^SW(n+1)〕}C_LK；相应的显示时间T_L0＝(2/(n+1))T_CLK变为(2^SW/(n+1))T_CLK；在m₁中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间T_B1＝{1-1/〔(1/2)²(n+1)〕}T_CLK变为混合权值分布灰度级调制的{1-1/〔(1/2)^SW+1(n+1)〕}}T_CLK；相应的显示时间T_L1＝〔2²/(n+1)〕T_CLK变为〔2^SW+1/(n+1)〕T_CLK；在m_logn-SW-1中由标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_2}^n-\mathrm{SW}-1}=\{1-1/\left[{(1/2)}^{{\log }_{2}n-\mathrm{SW}}(n+1)\right]\}{T}_{\mathrm{CLK}}$ 变为混合权值分布灰度级调制的0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{{{L\log }_2}^n-\mathrm{SW}-1}=[2^{{\log }_{2}n-\mathrm{SW}}/(n+1)]T_{\mathrm{CLK}}$ 变为T_CLK；在 ${m_{[{{\log }_2}^n-2]\_2}}^{\mathrm{SW}-2},\·\·\·\·\·\·m_{[{{\log }_2}^n-2]\_1}$ 中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{{{B\log }_2}^n-2}=0\×T_{\mathrm{CLK}},$ 混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{{{L\log }_2}^n-2}=T_{\mathrm{CLK}}$ 不变；根据步骤(4)高位权值D_log2n-2增加的标准权值时间片为 ${m_{[{{\log }_2}^n-2]\_2}}^{\mathrm{SW}-2},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-2]\_1},$ 其总体显示时间为2^SW-2T_CLK；在 ${m_{[{{\log }_2}^n-1]\_2}}^{\mathrm{SW}-1},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-1]\_1}$ 中标准权值时间片扫描灰度级调制中的消隐时间 $T_{B{{\log }_2}^n-1}=0\×T_{\mathrm{CLK}},$ 混合权值分布灰度级调制的消隐时间也是0×T_CLK；相应的显示时间 $T_{L{{\log }_2}^n-1}=T_{\mathrm{CLK}}$ 不变；根据步骤(4)高位权值D_log2n-1增加的标准权值时间片为 ${m_{[{{\log }_2}^n-1]\_2}}^{\mathrm{SW}-1},\·\·\·\·\·\·,m_{[{{\log }_2}^n-1]\_1,}$ 其总体显示时间为2^SW-1T_CLK；完成对平板显示屏混合权值分布灰度级的调制。

2、根据权利要求1所述的一种对平板显示屏进行混合权值分布灰度级的调制方法，其特征在于：本发明所描述方法还可以集成在大规模集成电路芯片中进行灰度级的调制。

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