CN1893539B - 数字显示装置及其扫描方法 - Google Patents

Abstract

一种数字显示装置及其扫描方法，数字显示装置包括场扫描控制电路、与显示屏上各行像素点对应的多个场扫描驱动电路，与显示屏上各个像素点对应的多个行驱动电路，场扫描控制电路与各场扫描驱动电路连接，控制各场扫描驱动电路输出信号，在图像信号输入端设置开关式取样储存器，开关式取样储存器的每一节延时线对应并接到一列行驱动电路，由每一节延时线对输入的图像信号进行延时和存储后，将整行的图像信号一起输入到各行驱动电路，控制各行驱动电路将所述的场扫描驱动电路选上的整行像素点点亮。本发明增加了扫描信号作用于像素点的时间，从而提高了图像显示的亮度，并减少图像闪烁。

Description

数字显示装置及其扫描方法

技术领域

本发明涉及数字显示技术领域，尤其涉及一种显示器或电视机等显示设备采用的数字显示装置及其扫描方法。

背景技术

目前我们使用的平板显示器，或称数字显示器，如：PDP(等离子体)、LCD(液晶)、LCOS(液晶硅)、DLP(数码光显处理器)、OLED(有机发光二极管)等都是数字显示屏，这些数字显示屏的显示方式与传统CRT显像管显示方式完全是不一样的，数字显示屏都是用点阵方式来显示图像，我们把这些点阵叫像素。数字显示屏在显示图像的时候，通过对显示屏幕上的每个像素点进行逐个扫描，使其按顺序发光而进行图像显示。

由于平板显示器屏幕上的像素点非常多，一般都有几百万个，为了使图像不产生闪烁，一般行、场扫描频率都很高。例如：PAL(逐行倒相)制电视机的场扫描频率为50Hz，行扫描的频率为15625Hz，对于逐行扫描电视或高清晰度数字电视，行扫描频率还要高，分别为31250Hz和28125Hz。

提高行、场扫描频率可以使图像不容易产生闪烁，但扫描频率的提高又相当于缩短了图像信号对像素点的作用时间，使图像亮度降低，以及由于像素点的起辉时间和余辉时间较长，当像素点的亮度变化速度跟不上扫描速度的变化时，显示活动图像就会变得模糊。这种现象对于PDP、LCD、LCOS等显示器尤为严重，严重阻碍了高清晰图像显示器或高清晰度数字电视机的发展。

通常像素点的起辉时间和余辉时间统称为响应时间，以LCD为例，由于液晶分子的通、断电和重新排列都需要时间，其响应时间通常在50ms左右。目前市场主流的15英寸液晶显示器平均响应时间(包括信号上升沿和下降沿的延迟时间)一般为40ms，一些高端产品可以达到15ms～20ms。即便是用于PAL制电视显示，也要求图像内容最少在20ms时间内不能明显移动，否则，在显示激烈变化的场景图像内容时，就会出现拖尾现象。另外，平板显示器屏幕上的像素点越多，图像信号作用于像素点上的时间就越短，结果是图像亮度也相应降低。

我国的HDTV行扫描频率定为28125Hz，对应扫描周期为35.6微秒，我国HDTV显示格式为：1920×1080i，即每行有1920个像素点，而行正程扫描时间为30微秒，所以相应图像信号作用于每个像素点的作用时间只有：30微秒/1920＝15.6毫微秒，相对普通电视大大减少，因此，HDTV电视的亮度要比普通电视的亮度低很多。

如图1所示为目前平板显示器，或称数字显示器中数字显示屏的工作原理示意图，图中X11、X12…表示像素点，V1、V2…表示场扫描驱动电路，H1、H2…等表示行扫描驱动电路。(图中只示出一行的行扫描驱动电路，例如1920×1080i HDTV高清电视实际上对应于每种基色会有1080行，每一行都有1920个行扫描驱动电路；同时有1080个场扫描驱动电路)。打个比方来说，V1和H1就好像是灯泡X11的两根电源线，当只有电源线V1或H1接通，X11都不会发光，只有V1和H1两根电源线都接通时，灯泡X11才会发光。当V1和H1同时有信号输出时，像素点X11就发光，同理，当V2和H2同时有信号输出时，像素点X22就发光。

场扫描电路主要起到移位开关的作用，即：场扫描驱动电路V1、V2…是按顺序一个一个地被接通，当V1被接通的时候，V2、V3…等全部被关闭，然后，V2被接通，V1、V3…等又全部被关闭，场扫描驱动电路V1、V2…等输出的是脉冲信号，脉冲信号幅度不变，只用来作为控制或选通；行驱动电路H1、H2…等也是按顺序一个一个地被接通，但其输出的是模拟取样信号，模拟取样信号的幅度带有图像信息，会时刻都在变化。

行扫描电路有两重作用：一个是起到移位开关的作用，另一个是输出一个模拟信号控制像素点发光的亮度，因此，行驱动电路H1、H2…等输出的信号是与图像亮度相关的模拟信号。

为了分析简单，这里把行扫描驱动信号同时也看成是亮度控制信号(亮度信号为3基色彩色信号)，或单基色彩色控制信号，即像素点发光的亮度与行扫描驱动信号的强度有关。正如灯泡的亮度与加到灯泡两端的电压有关，灯泡的亮度与输入电压幅度成正比，而功率与电压的平方成正比。

一般显示器的场扫描频率基本是固定的，显示器的扫描频率必须与摄影机的扫描频率完全相同，才能正确显示图像，例如我国电视标准规定场扫描频率为50Hz，美国电视标准规定场扫描频率为60Hz，即：必须与使用电网的频率完全相同。因此显示器的像素点数目越多，相应的行扫描频率要求就越高，图像信号作用于像素点的时间就越短，如：我国的1920×1080i HDTV高清电视，扫描信号作用于像素点的时间只有15.6毫微秒。因此，数字显示屏的最大弱点就是亮度低，用目前使用的LCD、PDP等显示屏还是很难达到高清电视显示屏的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有的数字显示屏扫描信号作用于像素点的时间短、图像显示亮度低的缺点，提供一种数字显示装置及其扫描方法，增加扫描信号作用于像素点的时间，从而提高图像显示的亮度。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种数字显示装置，包括场扫描控制电路、与显示屏上各行像素点对应的多个场扫描驱动电路，与显示屏上各个像素点对应的多个行驱动电路，所述的场扫描控制电路与各场扫描驱动电路连接，控制各场扫描驱动电路输出信号，在图像信号输入端设置取样存储电路，对图像信号进行取样和存储，所述取样储存电路对应连接行驱动电路，由取样储存电路对输入的图像信号进行延时取样和存储后，将整行的图像信号一起输入到各行驱动电路，控制各行驱动电路将所述的场扫描驱动电路选上的整行像素点点亮，其特征在于：所述取样储存电路采用开关式延时线储存器，该开关式延时线储存器的每一节延时线对应并接到一行驱动电路，由开关式延时线存储器的每一节延时线对输入的图像信号进行延时取样和存储后，将整行的图像信号一起输入到各行驱动电路，所述开关式延时线储存器的每一节延时线由一开关电路与一存储电路串接而成，相邻的一节延时线为在该存储电路上并联一串接的开关电路和该存储电路组成，各开关电路与存储电路之间的节点上并接一列的各个行驱动电路，所述取样储存电路利用原来行扫描的正程期间对图像信号进行取样和存储，利用原来行扫描的逆程期间输出信号，使像素点发光；或通过数字信号处理对图像信号输入的时间进行压缩，使开关式延时线存储器对每一行图像信号进行延时取样、存储的时间小于原来行扫描的正程时间，利用原来行扫描周期的剩余时间使像素点发光。

优选地，所述的开关电路和存储电路采用有源电路，使信号在取样传输过程中不会产生衰减或失真。

相应地，一种数字显示装置的扫描方法，包括以下步骤：

对图像信号采样后，进行多节延时和存储；

在整行图像信号存储完后，将各节存储的图像信号同时输出到对应的各个行驱动电路上；

行驱动电路将场扫描驱动电路选上的显示屏上的整行像素点点亮；

其特征在于，所述对图像信号采样后，进行多节延时和存储的方法是：利用开关式取样储存器对图像信号进行采样、延时和存储，所述的开关式延时线储存器的每一节延时线由一开关电路与一存储电路串接而成，相邻的一节延时线为在该存储电路上并联一串接的开关电路和该存储电路组成，各开关电路与存储电路之间的节点上连接各个行驱动电路，利用原来行扫描的正程期间对图像信号进行取样和存储，利用原来行扫描的逆程期间输出信号，使像素点发光；或通过数字信号处理对图像信号输入的时间进行压缩，使开关式延时线存储器对每一行图像信号进行延时取样、存储的时间小于原来行扫描的正程时间，利用原来行扫描周期的剩余时间使像素点发光。

优选地，将至少两行或全部行的图像信号进行存储，将各节存储的图像信号同时输入到各个相应的行驱动电路上，行驱动电路将场扫描驱动电路选上的显示屏上的至少两行或全部的像素点点亮。

优选地，通过对行同步脉冲进行分频或倍频，用于与开关延时线存储器取样同步，并控制一行图像的显示时间和对场信号进行同步。

优选地，所述的图像信号取自彩色信号译码器输出的R、G、B信号，或取自图像信号数字处理器经D/A数模转换后输出的R、G、B信号。

本发明的有益效果为：为了提高平板显示器的清晰度和亮度，本发明提供了一种没有行扫描的数字显示屏，可以应用于平板显示器、平板电视机等之上。由于这种新的数字显示器只有场扫描而没有行扫描，图像信号是一整行一整行，或好几行同时送到显示屏上进行显示的，这相当于提高了像素点的平均扫描速度，或者在同等的闪烁条件下，可以降低场扫描频率，同时图像信号作用于像素点的时间也相应增加，从而使平板显示器或平板电视机的亮度和清晰度都相应提高，并可以减少图像闪烁。

附图说明

图1为现有的数字显示屏工作原理示意图；

图2为普通延时线的工作原理示意图；

图3为普通延时线各节点的输出波形图；

图4为开关式延时线的工作原理示意图；

图5为开关式延时线对信号进行取样的基本原理示意图；

图6为开关式延时线各节点的输出波形图；

图7为本发明数字显示屏工作原理示意图；

图8为本发明数字显示屏控制信号工作原理示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

在图1所示电路中，如果行扫描电路及亮度控制电路不是向像素点逐点输出信号，而是让所有的行驱动电路同时向一整行的像素点输出控制信号，即没有行扫描，可以想象，图像信号作用在像素点的时间将提高上千倍，不但可以提高图像的亮度和清晰度，而且还可以减小图像画面闪烁。

如图7所示为本发明无行扫描显示器的工作原理示意图，图8是对图像信号进行取样、存储以及场扫描控制等相关控制信号的工作原理示意图。本发明为了提高平板显示器的清晰度和亮度，提供一种没有行扫描的数字显示装置，包括场扫描控制电路、与显示屏上各行像素点对应的多个场扫描驱动电路，与显示屏上各个像素点对应的多个行驱动电路，场扫描控制电路与各场扫描驱动电路连接，控制各场扫描驱动电路输出信号；在图像信号输入端设置取样储存器，对图像信号进行取样和存储，该取样储存器的每一节延时线对应并接到一列行驱动电路，由取样储存器的每一节延时线对输入的图像信号进行延时和存储后，将整行的图像信号一起输入到各行驱动电路，控制各行驱动电路将场扫描驱动电路选上的整行像素点点亮。

所述取样储存器采用开关式取样储存器，每一节延时线由一开关电路与一存储电路串接而成，相邻的一节延时线为在该存储电路上并联一串接的开关电路和存储电路，各开关电路与存储电路之间的节点上并接一列的各个行驱动电路。开关电路和存储电路采用有源电路，使信号在取样传输过程中不会产生衰减或失真。开关电路可以采用MOS管开关放大电路，存储电路可以采用电荷存储电路，目前数码相机使用的存储电路就是属于电荷存储电路，如：CCD电荷存储器。

数字显示装置的扫描方法步骤如下：

A、对图像信号采样后，进行多节延时和存储；

B、在整行图像信号存储完后，将各节存储的图像信号同时输出到对应的各个行驱动电路上；

C、行驱动电路将场扫描驱动电路选上的显示屏上的整行像素点点亮。

也可以将至少两行或全部行的图像信号进行存储，将各节存储的图像信号同时输入到各个相应的行驱动电路上，行驱动电路将场扫描驱动电路选上的显示屏上的至少两行或全部的像素点点亮。

利用原来行扫描的正程期间对图像信号进行取样和存储，利用原来行扫描的逆程期间输出信号，使像素点发光。也可以通过数字信号处理对图像信号输入的时间进行压缩，使取样储存器对一行图像信号进行采样、延时和存储的时间小于原来行扫描的正程时间，利用原来行扫描周期的剩余时间使像素点发光。

所述的图像信号取自彩色信号译码器输出的R、G、B信号，或取自图像信号数字处理器经D/A数模转换后输出的R、G、B信号。

下面对延时线的工作原理作一下介绍：

如图2所示为普通延时线的工作原理示意图，它由非常多的电感和电容串并联而成，但为了便于说明，这里只画出其中一小部分。一个电感和一个电容组成的一组电路称为延时线的一个节，实际上的延时线电路大部分都是分布式的，即：电感和电容都是由分布电感和分布电容组成，因此人们都把它们称之为延时线。由于电感和电容都是储能元件，电感存储磁能(电流)，电容存储电荷(电压)，所以延时线不但可以延时信号，还可以存储信号，它相当于把信号存储了一段时间。

图3是普通延时线各节点的输出波形图，图中表示每一节延时线都要对信号延时一个相位，延时线越长，延时信号的时间也越长，延时信号的相位角就越大。这里分析的延时线电路都是指没有损耗的理想延时线电路，而实际电路中虽然有损耗，但这种损耗也可以通过有源电路来加以校正。

由于普通延时线延时信号和存储信号的时间非常小，无法用它来延时和存储一行电视信号，本发明利用开关式取样储存信号电路，如图4是开关式取样储存信号电路的工作原理图，取样储存器的每一节延时线由一开关(K1、K2、K3、…、Kn)与一电容(C1、C2、C3、…、Cn)串接而成，相邻的一节延时线为在该电容上并联一串接的开关和电容，通过开关K1、K2、K3、…、Kn轮流导通与关断，就可以实现对输入信号进行取样和存储。

图4中K1为输入信号取样开关，K1和K2轮流导通。当K1接通时，输入信号对电容C1充电，C1充满电后K1断开；然后K2接通，C1对C2充电；C2充满电后，K2断开，尔后K3接通，C2又对C3充电，以此类推，最后Kn接通(Kn为取样电路中任意一个，或最后一个开关)，电容Cn被充电(Cn为取样电路中任意一个，或最后一个电容)。如图5所示为开关式延时线对信号进行取样的基本原理示意图，整个过程就相当于把一个模拟信号通过取样，变成幅度与模拟信号包络基本保持一致的一系列方波，并且这一系列方波还可以通过开关式延时线中的一系列电容一一对应地把它们存储起来。

图6是开关式延时线各节点的输出波形图，图中t1时间表示开关K1导通，取样输出脉冲为τ1(τ为脉冲宽度＝t2-t1)；t2时间表示开关K2导通，K1关断；t3为开关K3导通与开关K1导通，K2关断，取样输出脉冲为τ2；t4为开关K4导通，开关K3与开关K1关断；依次类推，即：奇数开关与偶数开关轮流导通与关闭，开关K1每导通一次，就输出取样脉冲一次。图6中当时间为t15时，正好取样脉冲输出为τ8，并且8个输出脉冲：τ1、τ2、τ3、τ4、τ5、τ6、τ7、τ8，正好分别对电容C8、C7、C6、C5、C4、C3、C2、C1进行充电，即：被存储，如图中带阴影的脉冲所示。如果在t15时刻，当电容C8、C7、C6、C5、C4、C3、C2、C1充满电时，正好有一个选通信号，能使电容C8、C7、C6、C5、C4、C3、C2、C1上存储的电压(即：信号)同时对外输出，则可以得到8个不同幅度的脉冲序列输出，并且8个脉冲的幅度正好与输入模拟信号的包络幅度一一对应。

图7中K1、K2、K3…为图像信号取样开关，K1、K2、K3…轮流导通。当K1接通时，图像输入信号对电容C1充电，C1充满电后K1断开；然后K2接通，C1对C2充电；C2充满电后，K2断开，尔后K3接通，C2又对C3充电，以此类推，最后Kn接通(Kn为取样电路中任意一个，或最后一个开关)，电容Cn被充电(Cn为取样电路中任意一个，或最后一个电容)，如果每个电容Cn正好与显示器中某一行排列的每个像素点一一对应，如果电容进行信号电压转移时没有产生失真(失真一般是指放大器对信号放大时产生非线性作用，使输出信号不能保持原来的形状。这里对电容两端的取样电压通过开关进行转移，因为开关不是一种非线性器件，它只有导通和关断两种状态，因此它不会产生信号失真)，那么当一行图像信号输入刚好结束时，即：取样开关K1刚好对最后一个取样信号进行取样时，就相当于取样电路中所有的电容Cn正好把一行图像信号全部存储了下来。因此，当场扫描输出信号把某行像素点选上时，这一行的所有像素点都会被点亮，并且像素点的亮度由电容Cn上存储的信号电压来控制。

图7中取样电路的对图像信号进行取样和存储原理，与n节延时线能够对信号进行存储的工作原理基本相同，图7中的8个开关和8个电容组成的延时电路，就叫做8节延时线，实际电路中并不只8节，而是非常之多个，每一节对应每一行中的一个像素点，图7只是简单的原理示意图，对于我国的高清电视显示器，光单一基色就需要最少1920节。不过现在人们已经完全可以用集成电路(有源器件)来实现信号延时线的功能，而以前的信号延时线一般都是用电感、电容组成的串并联电路来实现。实际图7电路中的开关Kn和电容Cn等都要采用有源器件来代替，Kn开关可用MOS管放大电路来代替，而Cn也可以用MOS电路来实现，我们把它称为电荷存储器件(电容也是电荷存储器件)，因此，信号在取样传输过程中不会产生衰减或失真。

在任何显示器或电视机扫描电路中都需要一个扫描同步电路，在早期的电视机中显示格式单一，只有一种图像显示格式，所以不需要图像格式转换，因此，行场同步电路只需要对原来图像信号中的行场同步信号进行分离(行同步信号一般用幅度分离，场同步一般用积分分离)，然后用来作为行场扫描同步信号。但对于数字显示器，一般显示格式与图像格式都不相同，很多电视图像格式与显示格式也可以不一样，如把普通电视转成逐行扫描电视，普通电视的图像格式是每秒25帧，50场，隔行，两场共625行，而逐行扫描电视的图像格式是每秒50帧，50场，逐行，每场共625行。因为显示格式不一样，行场扫描同步信号的格式也不能一样，因此，对于不同的显示格式需要输出不同的同步信号，这个过程需要用一个专门的同步信号发生电路来产生同步信号。其基本原理是，同步发生电路中有一个锁相环振荡电路(PDLL)，振荡频率通过自动频率微调电路(AFC)与外来同步信号同步，然后通过分频电路对振荡频率进行分频，即可得到行、场同步信号。

本发明显示器虽然没有行扫描，但行同步信号还是不能省去，这里的行同步信号一个用来与开关取样储存器取样同步，另一个用来控制一行图像的显示时间和对场信号进行同步，这个通过对行同步脉冲进行计数并进行译码就可以实现任意分频。例如：我国的HDTV图像显示格式为1920×1080，即：1080行，每行1920个像素点，如果是一行一行地进行显示，则直接利用原图像信号中的行同步信号进行同步就可以了，如果不是按原来格式一行一行地行进行显示，而是一次显示好几行，如4行，则需要一个两位二进制计数器，每输入4个行同步脉冲(即二进制为：100)则进位一次，即4分频，进位脉冲即可用来作为新的行同步脉冲，或其它同步脉冲，同理也可以一次显示8行，即8分频，但如果分频系数不是2的n次方，则需要动用多个门电路来进行译码。

用移位寄存器同样也可以进行分频，如用一个4位移位寄存器，每输入一个同步脉冲(移位脉冲)，数据(另外输入)就向前(或向后)移动一位，如果把同步脉冲既作为移位脉冲也作为数据，同时输入移位寄存器，那么每输入4个脉冲则又有脉冲输出(一次数据被移出)，输出脉冲即可用来作为新的行同步脉冲。

无论计数器还是移位寄存器开始工作之前都要进行复位或清零，然后才能正常工作，这个复位信号这里就利用场同步信号。严格来说行同步和场同步电路也是一种逻辑电路，它们的输出逻辑关系必须严格与显示格式对应，因为显示格式的多样化，这里就不可能指出用很具体的电路来举例说明。图8中的场扫描控制电路，可用移位寄存器或计数器加译码器来实现，行同步脉冲可作为移位寄存器或计数器的触发脉冲，而场同步脉冲可作为移位寄存器或计数器的复位(置0)脉冲。

图7和图8电路中的图像信号一般可以取自彩色信号译码器输出的R、G、B信号，如目前我国PAL制彩色电视译码器输出的R、G、B三基色图像信号，也可以取自图像信号数字处理器(数字信号处理)经D/A数模转换后输出的R、G、B信号，如将来我国采用的HDTV高清数字电视中经过数字信号处理和经D/A数模转换后输出的R、G、B三基色图像信号。

本发明无行扫描显示器与一般显示器最大的区别就是，用无行扫描显示器作为电视机图像显示时，像素点发光的时候正好是行扫描的逆程期间，行扫描的正程期间用于对图像信号进行取样和存储，而普通显示器正好相反，行扫描的逆程期间像素点不发光，在行扫描的正程期间才发光。现有显示器扫描方式是逐点扫描，即：既有行扫描，也有场扫描，而本发明显示器是没有行扫描的，即：只有场扫描，在图像信号的行扫描正程期间，相当于取样储存器也在输入信号，即：取样储存器正在进行取样和存储，不能输出信号，只有在图像信号的行扫描逆程期间才能输出信号，使像素点发光。

我国PAL制电视图像的场扫描频率为50Hz，周期为20毫秒，行扫描频率为15625Hz，周期为64微秒，行正程扫描时间为：51.5微秒，行逆程扫描时间为：12.5微秒，所以像素点发光持续时间为12.5微妙，即：像素点发光的发光时间与行逆程扫描时间完全相等。本发明用无行扫描显示器作为PAL电视图像显示器，假设显示器像素点阵为800×600，即每行有800个像素点，在每次行扫描逆程期间就有800个像素点在发光，发光持续时间为12.5微妙，而普通显示器每个像素点发光的持续时间只有60毫微妙，并且同一时刻只能有一个像素点发光。如果按光通量和发光持续时间同时进行比较，无行扫描显示器的亮度将比普通显示器亮度高16万倍。

下面以无行扫描显示器在数字电视机中的应用为例进行说明：

在数字电视中，一般都有一个图像信号数字处理器电路，其主要功能是进行图像显示格式转换和图像信号加工，例如：在逐行扫描电视中就有一个由行信号存储、或场信号存储、或帧信号存储器，以及输出信号编码器和D/A数模转换器等组成的图像信号数字处理器电路，我们把这种含有图像信号数字处理功能的电视机，统称为数字电视，其中也包括全数字信号电视机(如：SDTV、HDTV)。利用图像信号数字处理器可以对输出信号进行编码的功能，可以使无行扫描显示器实现更多的功能。如：

a)实现多行或一帧图像信号同时显示。

如果把图7电路看成是一个无行扫描显示器中的一个小显示单元，那么可以用很多个图7电路单元来组成一个无行扫描显示器，图像信号数字处理器可以并联向多个小显示单元同时输出视频信号，即：在同一时刻可以实现很多行像素点同时发光；甚至一帧图像的全部像素点都可以同时发光，相当于和放电影一样，图像信号是一帧一帧地同时出现的，这样，哪怕是帧频或场频下降到只有24Hz，图像也不会出现闪烁。

例如，图2既可以看成是4×8的一个显示单元，也可以看成是两个4×4或2×8的单元电路并联，其中并联可分列并联和行平联，每个并联的单元必须与数字信号处理电路中的存储器数据模块输出相对应，这些小显示单元都是数字显示屏显示单元的一部分，对每个小显示单元都可以分别采用取样储存器进行图像延时存储，然后一起输出进行显示。由此可知：模块控制可以通过软件来实现，也可以通过硬件分块来实现。另外，怎样并联，还要根据控制电路的输出口分布情况来决定。

具体实现时，将至少两行或全部行的图像信号由一个或多个取样储存器进行存储，将各节存储的图像信号同时输入到各个相应的行驱动电路上，行驱动电路将场扫描驱动电路选上的显示屏上的至少两行或全部的像素点点亮。

因为人眼能够观察到的画面闪烁的临界频率是20帧/秒，所以电影的播放频率都是24帧/秒。普通隔行扫描电视的场扫描频率是50Hz，即每秒钟出现50幅图像，但为什么人眼还能观察到图像画面闪烁呢？这是因为电视图像实际上并不是像电影那样，图像是一幅一幅地播放的，而是一个一个点地播放的。因此，电视图像的帧与电影图像的帧完全是两回事，电视图像的场闪烁或帧闪烁都可以归结为点闪烁，即电视图像的闪烁是由于点闪烁引起的，两个亮点之间的距离越远和扫描时间间隔越长，闪烁就越明显。同是一种扫描制式的电视机，大屏幕的电视机要比小屏幕的电视机闪烁厉害得多。理论计算与实验的结果都可证明，普通电视的场(或帧)扫描频率必须大于80场(或帧)/秒，或须达到96场(或帧)/秒时，才能达到电影不出现闪烁的效果。因此，在同样的场(或帧)扫描频率之下，无行扫描显示器由于可以实现多行或一帧图像信号同时显示，图像闪烁程度要比普通显示器图像闪烁程度小很多。

b)对图像信号取样时间进行压缩，相应增加像素点持续发光时间，从而提高平板显示器的亮度。

由于图像信号数字处理器中有对行信号(或帧信号)进行存储和编码功能，如果图像信号数字处理器提高对一行图像编码信号从存储器中读出的速度，同时又增加图像信号的显示时间，这相当于对图像信号处理总的时间没有改变，但由于增加了像素点持续发光时间，相当于提高平板显示器的亮度。

利用本发明，图像信号数字处理器可以对图像信号从存储器中读出中的速度进行提高，相应于对一行图像信号输入开关式取样储存器的时间进行压缩，使开关式取样储存器对一行图像信号进行采样、延时和存储的时间小于原来行扫描的正程时间，利用原来行扫描周期的剩余时间使像素点发光，这样就增加了像素点持续发光时间，提高平板显示器的亮度。

比如PAL制电视图像行扫描正程为51.5微秒，图像行扫描逆程为12.5微妙，当进行数字信号处理时，可以先对一行图像信号进行取样，即进行A/D转换，随后进行存储，然后进行读出，和D/A转换，如果读出时间还是51.5微秒，周期为64微秒，则信号在时间上没有被压缩，只是信号被延时了一行的时间；如果信号经存储后，不是按原来的速度读出，而是快很多，比如快一倍，即：信号存入时间为51.5微秒，而读出时间只用25微秒，这种方法就叫做对信号进行时间压缩，在数字信号通信中，就是通过这种压缩方法，使一个线路可以同时传输几千路电话。信号被压缩后，读出时间为25微秒，这样开关式取样储存器对一行图像信号进行采样、延时和存储的时间就只需25微秒，如周期还是64微秒，则剩下39微秒就可以用来进行作为像素点的发光时间，相当于比原来的12.5微秒多了26.5微妙的时间，当然信号同样也被延时了一行的时间。

再例如：PAL电视的行扫描周期为64微妙，如果图像信号数字处理器在对信号进行处理时，对一行图像编码信号从存储器中读出到D/A转换器的时间缩短到32微妙，剩下的32微妙用来作为控制像素点的发光时间。假设显示器像素点阵为800×600，即每行有800个像素点，对于普通显示器每个像素点发光的持续时间大约只有60毫微妙，如果按光通量和发光持续时间同时进行比较，无行扫描显示器的亮度将比普通显示器亮度高42万倍。

本发明显示装置和扫描方法可以适用于显示器或电视机，利用本发明图像信号作用于像素点的时间增加，从而使显示器或电视机的亮度和清晰度都大大提高，并可以减少图像闪烁。本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (6)

1.一种数字显示装置，包括场扫描控制电路、与显示屏上各行像素点对应的多个场扫描驱动电路，与显示屏上各个像素点对应的多个行驱动电路，所述的场扫描控制电路与各场扫描驱动电路连接，控制各场扫描驱动电路输出信号，在图像信号输入端设置取样存储电路，对图像信号进行取样和存储，所述取样储存电路对应连接行驱动电路，由取样储存电路对输入的图像信号进行延时取样和存储后，将整行的图像信号一起输入到各行驱动电路，控制各行驱动电路将所述的场扫描驱动电路选上的整行像素点点亮，其特征在于：所述取样储存电路采用开关式延时线储存器，该开关式延时线储存器的每一节延时线对应并接到一行驱动电路，由开关式延时线存储器的每一节延时线对输入的图像信号进行延时取样和存储后，将整行的图像信号一起输入到各行驱动电路，所述开关式延时线储存器的每一节延时线由一开关电路与一存储电路串接而成，相邻的一节延时线为在该存储电路上并联一串接的开关电路和该存储电路组成，各开关电路与存储电路之间的节点上并接一列的各个行驱动电路，所述取样储存电路利用原来行扫描的正程期间对图像信号进行取样和存储，利用原来行扫描的逆程期间输出信号，使像素点发光；或通过数字信号处理对图像信号输入的时间进行压缩，使开关式延时线存储器对每一行图像信号进行延时取样、存储的时间小于原来行扫描的正程时间，利用原来行扫描周期的剩余时间使像素点发光。

2.根据权利要求1所述的数字显示装置，其特征在于：所述的开关电路和存储电路采用有源电路，使信号在取样传输过程中不会产生衰减或失真。

3.一种数字显示装置的扫描方法，包括以下步骤：

对图像信号采样后，进行多节延时和存储；

在整行图像信号存储完后，将各节存储的图像信号同时输出到对应的各个行驱动电路上；

行驱动电路将场扫描驱动电路选上的显示屏上的整行像素点点亮；

其特征在于，所述对图像信号采样后，进行多节延时和存储的方法是：利用开关式取样储存器对图像信号进行采样、延时和存储，所述的开关式延时线储存器的每一节延时线由一开关电路与一存储电路串接而成，相邻的一节延时线为在该存储电路上并联一串接的开关电路和该存储电路组成，各开关电路与存储电路之间的节点上连接各个行驱动电路，利用原来行扫描的正程期间对图像信号进行取样和存储，利用原来行扫描的逆程期间输出信号，使像素点发光；或通过数字信号处理对图像信号输入的时间进行压缩，使开关式延时线存储器对每一行图像信号进行延时取样、存储的时间小于原来行扫描的正程时间，利用原来行扫描周期的剩余时间使像素点发光。

4.根据权利要求3所述的数字显示装置的扫描方法，其特征在于：将至少两行或全部行的图像信号进行存储，将各节存储的图像信号同时输入到各个相应的行驱动电路上，行驱动电路将场扫描驱动电路选上的显示屏上的至少两行或全部的像素点点亮。

5.根据权利要求3或4所述的数字显示装置的扫描方法，其特征在于：通过对行同步脉冲进行分频或倍频，用于与开关延时线存储器取样同步，并控制一行图像的显示时间和对场信号进行同步。

6.根据权利要求5所述的数字显示装置的扫描方法，其特征在于：所述的图像信号取自彩色信号译码器输出的R、G、B信号，或取自图像信号数字处理器经D/A数模转换后输出的R、G、B信号。

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