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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Helligkeitssteuerung in einer Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Helligkeitssteuerung
in einer Flüssigkristalldisplay-Einrichtung,
die den Energieverbrauch verringern und die Bildqualität durch den
selektiven Betrieb einer Lampe verbessern kann.
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Der
Anwendungsbereich für
Flüssigkristalldisplays
(LCDs) wächst
weiter aufgrund der Vorteile von LCDs, wie z. B. geringes Gewicht,
geringe Dicke und niedriger Energieverbrauch. Üblicherweise werden LCDs in
Büroautomatisierungseinrichtungen,
Audio-/Videogeräten
und dergleichen benutzt. Ein LCD passt die Durchlässigkeit
für Lichtstrahlen
entsprechend einem Bildsignal an, um die gewünschten Bilder auf einem Bildschirm
anzuzeigen.
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Da
das LCD keine Displayeinrichtung ist, die von selbst Licht emittiert,
verwendet die LCD-Einrichtung eine Hintergrundbeleuchtungseinheit
als Lichtquelle. Es gibt zwei Arten von Hintergrundbeleuchtungseinheiten,
die in LCDs verwendet werden, einen Direkt-unterhalb-Typ und einen
Lichtleiterplatten-Typ. Bei dem Direkt-unterhalb-Typ sind mehrere
Lampen in einer Ebene angeordnet, und ein Streupaneel ist zwischen
der Lampe und dem Flüssigkristalldisplay-Paneel
installiert, um den Abstand zwischen dem Flüssigkristalldisplay-Paneel
und den Lampen festzulegen. Bei dem Lichtleiterplatten-Typ ist eine
Lampe in einem äußeren Teil der
LCD-Einrichtung installiert und eine transparente Lichtleiterplatte
stellt Licht bereit und leitet Licht, so dass es auf die gesamte
Fläche
des Flüssigkristalldisplay-Paneels einfällt.
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Die 1 und 2 stellen
ein LCD mit einer Hintergrundbeleuchtung des Direkt-unterhalb-Typs nach
dem Stand der Technik dar. Bezug nehmend auf 2 weist
die Einrichtung ein Flüssigkristalldisplay-Paneel 2 auf,
um ein Bild anzuzeigen, und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit
des Direkt-unterhalb-Typs, um gleichförmiges Licht auf das Flüssigkristalldisplay-Paneel 2 abzustrahlen.
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In
dem Flüssigkristalldisplay-Paneel 2 sind
Flüssigkristallzellen
(nicht gezeigt) zwischen einem oberen Substrat und einem unteren
Substrat angeordnet. In einem Displaypaneel des Aktiv-Matrix-Typs
sind eine gemeinsame Elektrode und Pixelelektroden vorgesehen. Üblicherweise
sind die Pixelelektroden (nicht gezeigt) auf dem unteren Substrat,
das auch als Dünnschichttransistorsubstrat
bezeichnet wird, für
jede Flüssigkristallzelle
ausgebildet, und die gemeinsame Elektrode (nicht gezeigt) ist in
der Frontfläche
des oberen Substrats integriert. Jede Pixelelektrode ist mit einem
Dünnschichttransistor
gekoppelt, der als Schaltgerät
verwendet wird. Die Pixelelektroden steuern zusammen mit der gemeinsamen
Elektrode das Flüssigkristall-Paneel
gemäß einem
Datensignal, das durch den Dünnschichttransistor
zugeführt
wird, womit Bilder entsprechend einem Videosignal angezeigt werden.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheit des Direkt-unterhalb-Typs weist auf: eine
Mehrzahl von Lampen 36, die parallel zueinander angeordnet
sind; ein Lampengehäuse 34,
das an dem unteren Teil der Lampen 36 angeordnet ist, eine
Streuplatte 12, die das Lampengehäuse 34 abdeckt, und
optische Folien 10, die auf der Streuplatte 12 angeordnet
sind.
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Jede
der Lampen 36 weist eine Glasröhre, die mit Edelgas gefüllt ist,
und eine Kathode und eine Anode auf, die an gegenüberliegenden
Enden der Glasröhre
eingebaut sind. Das Innere der Glasröhre ist mit Edelgas gefüllt und
die Innenwand der Glasröhre
ist mit Phosphor überzogen.
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In
jeder der Lampen 36 werden, wenn eine Wechselstrom-Wellenform mit hoher
Spannung an eine Hochspannungselektrode und an eine Niederspannungselektrode
von einem Wechselrichter (nicht gezeigt) gelegt wird, Elektronen
von der Niederspannungselektrode L emittiert, um mit dem Edelgas
in der Glasröhre zu
kollidieren, so dass die Anzahl der Elektronen in geometrischer
Progression erhöht
wird. Die vermehrten Elektronen bewirken, dass ein elektrischer
Strom in dem Inneren der Glasröhre
fließt,
so dass das Edelgas von dem Elektron dazu angeregt wird, ultraviolette
Strahlung zu emittieren. Die ultravioletten Strahlen kollidieren mit
dem Leucht-Phosphor, mit dem die Innenwand der Glasröhre bedeckt
ist und der sichtbare Lichtstrahlen emittiert. Die Hochspannungswechselstromwellenform
wird den Lampen 36 kontinuierlich zugeführt, daher sind die Lampen
immer eingeschaltet.
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Das
Lampengehäuse 34 verhindert
einen Streuverlust der sichtbaren Lichtstrahlen, die von jeder der Lampen 36 emittiert
werden, und reflektiert Lichtstrahlen, die zu der Seite und den
Rückseitenflächen der
Lampen 36 weiterlaufen, zu der Vorderfläche, d. h. in Richtung der
Streuplatte 12, wobei die Effizienz des Lichts, das an
den Lampen 36 erzeugt wird verbessert wird.
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Die
Streuplatte 12 lenkt das Licht, das von den Lampen 36 emittiert
wurde, in Richtung des Flüssigkristalldisplay-Paneels 2,
und so, dass es in einem weiten Winkelbereich einfällt. Dies
wird zum Beispiel durch Beschichten der Streuplatte 12 auf
beiden Seiten mit einem transparenten Harz erreicht.
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Die
optischen Folien 10 verengen den Sichtwinkel des von der
Streuplatte 12 emittierten Lichts, so dass die Fronthelligkeit
verbessert wird und den Energieverbrauch in der Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
reduziert wird.
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Eine
Reflexionsfolie 14 ist zwischen den Lampen 36 und
dem Lampengehäuse 34 angeordnet,
um das Licht, das von den Lampen 36 erzeugt wird, zu reflektieren,
so dass es in Richtung des Flüssigkristalldisplay-Paneels 2 geleitet
wird, wodurch die Lichteffizienz verbessert wird.
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Das
LCD nach dem Stand der Technik erzeugt ein gleichmäßiges Licht
durch Verwendung von Lampen 36, die in dem Lampengehäuse 34 angeordnet
sind, um es auf das Flüssigkristalldisplay-Paneel 2 abzustrahlen,
wodurch das gewünschte
Bild angezeigt wird. Jedoch sind die Lampen des LCDs nach dem Stand der
Technik ständig
eingeschaltet, woraus ein hoher Energieverbrauch und die Unfähigkeit
resultieren, Spitzenhelligkeit zu realisieren, wobei Spitzenhelligkeit
bedeutet, dass ein vorgesehener Teilbereich auf dem Flüssigkristalldisplay-Paneel 2 plötzlich erleuchtet
wird, um ein Bild wie eine Explosion oder einen Blitz auf dem Flüssigkristalldisplay-Paneel 2 anzuzeigen.
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In
US 2004/0017348 A1 wird
eine Anzeigeeinrichtung mit einer Lichtquelle beschrieben, bei der
erreicht wird, dass das Zeitintervall des Aufblinkens der Hintergrundbeleuchtung
unabhängig
von dem Zeitintervall des vorausgehenden Abtastens der Anzeige festgelegt
wird. Mittels des Festlegens des Zeitintervalls des Aufblinkens
der Hintergrundbeleuchtung können
auch unterschiedliche Maximalintensitäten der Helligkeiten der einzelnen
Lampen erzielt werden.
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In
KR 10 2002 0057407 A wird
das Anpassen von Maximalwerten von Helligkeitswerten von Farbbildern
verschiedener Einzelbilder, die nacheinander angezeigt werden, beschrieben.
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In
EP 1 453 030 A1 wird
eine Flüssigkristallanzeige
mit einer Hintergrundbeleuchtung, einer Steuerungseinrichtung und
einem Abschnitt zum Detektieren einer durchschnittlichen Helligkeit
beschrieben, wobei die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung auf
die einem Bildanzeigesignal entsprechende durchschnittliche Helligkeit
abgestimmt wird.
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In
US 2002/0057238 A1 wird
eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung
mit einer Lichtquellensteuerungseinrichtung beschrieben, welche
zum Steuern der Abfolge von Anzeigeintervallen mit unterschiedlichen Lichtintensitäten verwendet
wird.
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In
EP 1 489 590 A1 wird
eine Flüssigkristallanzeige
mit einer Steuerungsschaltung, welche den Bildwechsel der Flüssigkristallanzeige
steuert, beschrieben.
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In
US 2002/0093479 A1 wird
ein Verfahren zum Anzeigen von Farbbildern in einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung
beschrieben.
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In
US 2002/0003522 A1 wird
ein Anzeigeverfahren für
eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung
beschrieben, wobei das Verhältnis
zwischen dem Anzeigezeitraum und dem Zeitraum, in dem kein Bild
angezeigt wird, entsprechend einem Bildsignal geändert wird.
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In
JP 2001-125067 A wird
eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung
beschrieben, wobei der Nachzieheffekt bei der Bildwiedergabe verringert
wird, indem die Anzeigehelligkeit der Pixel, der Beleuchtungszeitpunkt und
der Beleuchtungszeitraum einer Lichtquelle für einzelne Bereiche einer Beleuchtungseinheit
mittels Ansteuerns optimiert werden.
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Demgemäß betrifft
die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Helligkeitssteuerung in einer Flüssigkristalldisplay-Einrichtung,
die eines oder mehrere der Probleme aufgrund der Einschränkungen
und Nachteile des Stands der Technik im Wesentlichen vermeidet.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Helligkeitssteuerung der Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
bereitgestellt wird, die den Energieverbrauch reduziert und die Bildqualität durch
selektives Betreiben einer Lampe verbessern kann.
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Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
dargelegt und im Detail in der Beschreibung ersichtlich oder können durch
Anwendung der Erfindung gelernt werden. Die Ziele und anderen Vorteile
der Erfindung werden durch die Struktur, die insbesondere in der Beschreibung
und deren Ansprüchen
sowie in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist, realisiert und erreicht.
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Die
beigefügten
Zeichnungen, welche enthalten sind, um für ein besseres Verständnis der
Erfindung zu sorgen, und die einbezogen sind und einen Teil dieser
Spezifikation ausmachen, stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung
dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien
der Erfindung zu erklären.
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In
den Zeichnungen:
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ist 1 eine
perspektivische Ansicht einer Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
nach dem Stand der Technik;
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ist 2 ein
Querschnitt entlang der Linie II-II' in 1, der die
Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
darstellt;
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ist 3 eine
perspektivische Ansicht, die eine Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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stellt 4 einen
anderen Lampentyp dar, der gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung betrieben wird;
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stellt 5 die
Unterteilung eines Flüssigkristalldisplay-Paneels
in vorgesehene Bereiche gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar;
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ist 6 ein
vergrößertes Blockdiagramm,
das die Einrichtung zeigt, die die Lampe betreibt, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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stellt 7 eine
Wellenform dar, die von einem Pulsbreitenmodulations(PWM)-Kontroller
erzeugt wurde, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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ist 8 ein
Blockdiagramm, das eine Helligkeitssteuervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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stellen
die 9A bis 9C andere
Wellenformen dar, die von dem PWM-Kontroller gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erzeugt werden; und
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ist 10 ein
Blockdiagramm, das eine Helligkeitssteuervorrichtung gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Jetzt
wird im Detail auf Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den
beigefügten
Zeichnungen dargestellt sind.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt. Bezugnehmend auf 3 weist
die Flüssigkristalldisplay-Einrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auf: ein Flüssigkristalldisplay-Paneel 102 und
eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die eine Mehrzahl von Lampeneinheiten 136 hat, wobei
jede Lampeneinheit Licht auf einen vorgesehenen Bereich des Flüssigkristalldisplay-Paneels 102 abstrahlt.
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In
dem Flüssigkristalldisplay-Paneel 2 sind
Flüssigkristallzellen
(nicht gezeigt) zwischen einem oberen Substrat und einem unteren
Substrat angeordnet. In einem Displaypaneel des Aktiv-Matrix-Typs
sind eine gemeinsame Elektrode und Pixelelektroden vorgesehen. Üblicherweise
sind die Pixelelektroden (nicht gezeigt) für jede Flüssigkristallzelle auf dem unteren
Substrat ausgebildet, welches auch als ein Dünnschichttransistorsubstrat
bezeichnet wird, und die gemeinsame Elektrode (nicht gezeigt) ist
in der Frontfläche
des oberen Substrats integriert. Jede der Pixelelektroden ist mit
einem Dünnschichttransistor
verbunden, der als eine Schaltvorrichtung verwendet wird. Die Pixelelektroden
steuern zusammen mit der gemeinsamen Elektrode das Flüssigkristallpaneel
entsprechend einem Datensignal an, das durch den Dünnschichttransistor
bereitgestellt wird, womit Bilder entsprechend einem Videosignal
angezeigt werden.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheit weist auf: eine Mehrheit von Lampeneinheiten 136;
ein Lampengehäuse 134,
das die Lampeneinheiten 136 aufnimmt; eine Streuplatte 112,
die Licht streut, das von dem Lampengehäuse 134 erzeugt wird;
und optische Folien 110, die die Effizienz des von der
Streuplatte 112 emittierten Lichts steigern.
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Jede
der Lampeneinheiten 136 weist auf: eine Mehrzahl von Lampen;
eine Recheneinheit 122, um einen Pixelwert des vorgesehenen
Bereichs des Flüssigkristalldisplay-Paneels 102 abzufragen;
eine Nachschlagetabelle 124, die die resultierenden Werte,
die von der Recheneinheit 122 berechnet wurden, auf ein
Steuerungssignal abbildet; und einen Lampentreiber 160,
der die Mehrzahl von Lampen gemäß dem Steuerungssignal,
wie in 10 dargestellt, betreibt.
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Jede
Lampe weist eine Glasröhre,
die mit Edelgas gefüllt
ist, und eine Kathode und eine Anode auf, die an einander gegenüberliegenden
Enden der Glasröhre
eingebaut sind. Das Innere der Glasröhre ist mit Edelgas gefüllt und
der Phosphor bedeckt die Innenwand der Glasröhre. Die Lampen sind parallel
zueinander in den Lampeneinheiten 136 angeordnet.
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Das
Lampengehäuse 134 verhindert
einen Streuverlust der sichtbaren Lichtstrahlen, die von jeder der Lampen
emittiert werden, und es reflektiert Lichtstrahlen, die zu den Seiten- und Rückseitenflächen der
Lampen weiterlaufen, zur Frontfläche
hin, d. h. in Richtung der Streuplatte 112, wodurch die
Lichteffizienz des von den Lampen erzeugten Lichts verbessert wird.
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Die
Streuplatte 112 lenkt das Licht, das von den Lampen emittiert
wurde, in Richtung des Flüssigkristalldisplay-Paneels 102,
und so, dass es in einem weiten Winkelbereich einfällt. Dies
wird zum Beispiel durch Beschichten der Streuplatte 112 auf
beiden Seiten mit einem transparenten Harz erreicht.
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Wie
in den 3 und 4 dargestellt, ist jede der
Lampen in der Mehrzahl von Lampeneinheiten 136 in einer "U"-Form
ausgebildet und in dem Gehäuse 134 so
angeordnet, dass die Mitte der Lampe in Richtung der Fläche der
Streuplatte 112 gerichtet ist. Jedoch können die Lampen in anderen
Formen, wie zum Beispiel einer "L"-Form, einer Linearform,
einer Rundform oder dergleichen ausgebildet sein. Demgemäß ist die Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht durch die Form der Lampen beschränkt.
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Die
optischen Folien 110 schränken den Sichtwinkel des von
der Streuplatte 112 emittierten Lichts ein, so dass die
Fronthelligkeit verbessert wird und der Energieverbrauch in der
Flüssigkristalldisplay-Einrichtung reduziert
wird.
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Eine
Reflexionsfolie 114 ist zwischen den Lampeneinheiten 136 und
dem Lampengehäuse 134 angeordnet,
so dass das von den Lampen erzeugte Licht reflektiert wird und es
in Richtung des Flüssigkristalldisplay-Paneels 102 geleitet
wird, wodurch die Lichteffizienz verbessert wird.
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Die
Recheneinheit 122 fragt jedes Unterpixel oder jede Zelle
(zum Beispiel rot, grün
und blau) in dem Flüssigkristalldisplay-Paneel
ab, um einen Höchstwert
für jedes
Pixel zu bestimmen. Dann wird ein Durchschnittshöchstwert für jeden vorgesehenen Bereich
berechnet, zum Beispiel für
die Bereiche A, B, C und D des Flüssigkristalldisplay-Paneels,
wie in 5 dargestellt. Die Recheneinheit 122 weist
ein Abtastteil, um die Pixelwerte jedes abgeteilten Bereichs zu
detektieren, und ein Rechnerbauteil auf, um den Höchstwert
der Unterpixel unter den Pixeln zu extrahieren, die von dem Abtastteil
detektiert wurden, und um den Durchschnittswert der extrahierten
Höchstwerte
zu berechnen.
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Angenommen,
das Flüssigkristalldisplay-Paneel
ist in vier Bereiche aufgeteilt, wie in
5 dargestellt, und
die RGB-Werte der
Pixel, die im "A"-Bereich angezeigt
sind, werden wie in der folgenden Tabelle 1 gemessen, dann wird
der Durchschnittshöchstwert
für den
Bereich "A" wie oben diskutiert
berechnet. [Tabelle 1]
| | Pixel
1 | Pixel
2 | Pixel
3 | Pixel
4 | ... | Letztes
Pixel |
| R(Rot-)Unterpixel | 10 | 90 | 10 | 10 | ... | 100 |
| G(Grün-)Unterpixel | 30 | 30 | 50 | 200 | ... | 20 |
| B(Blau-)Unterpixel | 60 | 10 | 60 | 60 | ... | 60 |
| Höchstwert | 60 | 90 | 60 | 200 | ... | 100 |
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Zuerst
wird der Höchstwert
unter den Unterpixelwerten, d. h. den RGB-Werten, für jedes
der Pixel bestimmt. Zum Beispiel sind, wie in Tabelle 1 gezeigt,
die Werte für
die Rot-, Grün-
und Blau-Unterpixel von Pixel 1 10, 30 bzw. 60. Demgemäß ist der
Höchstwert
für Pixel
1 60, welcher zu dem Blau-Unterpixel gehört. Die Werte der Rot-, Grün- und Blau-Unterpixel von Pixel
2 sind 90, 30 bzw. 10. Demgemäß ist der
Höchstwert
für Pixel
2 90, welcher zu dem Rot-Unterpixel gehört. Auf diese Weise wird der
Höchstwert
unter den RGB-Werten von
jedem Pixel innerhalb des Bereichs A ausgewählt. Die ausgewählten Höchstwerte
werden dann addiert und durch die Anzahl der gesamten Pixel innerhalb
des vorgesehenen Bereichs geteilt, um den Durchschnittswert von
jedem in dem Bereich "A" angezeigten Pixel
zu bestimmen. Daher ist dann in der Annahme, dass die Gesamtzahl
der Pixel in dem Bereich "A" 10 und die Summe
der Höchstwerte
1000 ist, der Durchschnittshöchstwert
für den
Bereich "A" 100.
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Die
Nachschlagetabelle 124 bildet den Durchschnittshöchstwert
für einen
Bereich auf ein Steuersignal ab, um den Lampentreiber 160 zu
steuern. Die Nachschlagetabelle 124 kann in der Recheneinheit 122 enthalten
sein oder von der Recheneinheit getrennt sein. Ferner können die
in der Nachschlagetabelle 124 gespeicherten Werte entsprechend
der Anforderung eines Benutzer oder des benötigten Bilddisplays geändert werden.
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Wie
in 6 dargestellt, weist der Lampentreiber 160 auf:
einen Wechselrichter 146; einen Transformator 148,
der zwischen dem Wechselrichter 146 und einem Ende der
Lampen 136 angeordnet ist; eine Rückkopplungsschaltung 142,
die zwischen dem Transformator 148 und einem Ende der Lampe
angeordnet ist; und einen Pulsbreitenmodulations-("PWM")Kontroller 144,
der zwischen dem Wechselrichter 146 und der Rückkopplungsschaltung 142 angeordnet
ist.
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Der
Wechselrichter 146 wandelt die von der Spannungsquelle
bereitgestellte Spannung in die Wechselstromwellenform unter Verwendung
einer Umschalteinrichtung, die von dem Puls geschaltet wird, der
von dem PWM-Kontroller 144 erzeugt wird. Die Wechselspannungswellenform
wird dann zu dem Transformator 148 übertragen. Der Transformator 148 verstärkt die
Wechselstromwellenform, die von dem Wechselrichter 146 bereitgestellt
wird zu einer Hochspannungswechselstromwellenform, um die Lampen 136 zu
betreiben. Dafür
ist eine Primärwicklung 151 des
Transformators 148 mit dem Wechselrichter 146 verbunden,
eine Sekundärwicklung 153 ist
mit der Rückkopplungsschaltung 142 verbunden
und eine Hilfswicklung 152 ist dazwischen angeordnet, wobei
die Hilfswicklung die Spannung der Primärwicklung 151 in der
Sekundärwicklung 153 induziert.
Demzufolge wird die Wechselstromwellenform, die von dem Wechselrichter 146 bereitgestellt wird,
zu der Wechselstromwellenform der Hochspannung auf Basis des Windungsverhältnisses
zwischen der Primärwicklung 151 und
der Sekundärwicklung 153 verstärkt. Die
Hochspannungswellenform wird dann den Lampen zugeführt.
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Die
Rückkopplungsschaltung 142 detektiert
den zu den Lampen übertragenen
Strom und erzeugt eine Rückkopplungsspannung.
Die Rückkopplungsschaltung 142 kann
an dem Ausgangsanschluss 142 der Lampen angeordnet sein,
um den von den Lampen ausgegebenen Ausgabewert zu detektieren. Der
PWM-Kontroller 144 steuert, basierend auf der empfangenen
Rückkopplung,
das Schalten der Umschalteinrichtung.
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Jeder
der PWM-Kontroller 144 steuert das Schalten der Umschalteinrichtung
des Wechselrichters 146, um die Wechselstromwellenform
für jeden
der vorgesehenen Bereiche zu ändern.
Die Wechselstromwellenform, die von dem PWM-Kontroller 144 erzeugt
wird und zu dem Wechselrichter 146 übertragen wurde, wird, wie
in 7 gezeigt, in eine Ein-Zeit, wenn ein Puls gebildet
wird, und eine Aus-Zeit, wenn der Puls nicht bereitgestellt wird,
aufgeteilt.
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Ein
Verfahren zum Steuern der Helligkeit in einer Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird mit Bezug auf die 8 bis 9C beschrieben.
Bezugnehmend auf 8 wird zuerst der Durchschnittshöchstwert
für die
Pixel in einem vorgesehenen Bereich A, B, C, D des Flüssigkristalldisplay-Paneels 102 von
der Recheneinheit 122 berechnet. Der Durchschnittshöchstwert
wird dann auf ein Steuersignal unter Verwendung der Nachschlagetafel 124 abgebildet.
Dann wird das Steuersignal zu dem PWM-Kontroller 144 übertragen.
Das Steuersignal kann die relative Einschaltdauer des von dem PWM-Kontroller
erzeugten Pulses, wie in 9A dargestellt,
die Amplitude des von dem PWM-Kontroller 144 erzeugten Pulses,
wie in 9B dargestellt, oder sowohl
die relative Einschaltdauer des Pulses als auch die Amplitude des
von dem PWM-Kontroller 144 erzeugten Pulses, wie in 9C dargestellt, ändern.
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Die
Rückkopplungsschaltung 142 kann
eliminiert werden, um den Lampentreiber 160 zu minimieren. Demgemäß kann das
Pulssignal des PWM-Kontrollers 144, der in dem Lampentreiber 160 enthalten
ist, von der Recheneinheit 122 und der Nachschlagetabelle 124 geändert werden.
Das heißt,
die Rückkopplungsschaltung 142 kann
in der Flüssigkristalldisplay-Einrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung eliminiert werden. Demgemäß ist in dem in 8 gezeigten
Diagramm die Rückkopplungsschaltung
eliminiert.
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Ferner
wandelt, wie in 10 dargestellt, wenn das Steuersignal
zu der Rückkopplungsschaltung 142 übertragen
wird, das Steuersignal die von der Rückkopplungsschaltung 142 erzeugte
Rückkopplungsspannung
um, wodurch indirekt der von dem PWM-Kontroller 144 erzeugte
Puls geändert
wird. Der von dem PWM-Kontroller 144 erzeugte Puls, der
entsprechend der Rückkopplungsspannung
geändert
wurde, sieht aus, wie in den 9A bis 9C gezeigt.
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Als
nächstes
steuert der Puls, der gemäß der von
dem PWM-Kontroller 144 geänderten
Pulsbreite und/oder relativen Einschaltzeit geändert wird, die Umschalteinrichtung
des Wechselrichters 146, um den Röhrenstrom, der entsprechend
dazu von dem zugehörigen
Transformator 148 erzeugt wird und den Lampen zugeführt wird,
zu ändern.
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Gemäß diesem
Verfahren hat, in der Annahme, dass bei den Durchschnittswerten
jedes Bereichs von 5 der Durchschnittshöchstwert
des Bereichs "A" 100 ist, der Durchschnittshöchstwert
des Bereichs "B" 300 ist, der Durchschnittshöchstwert
des Bereichs "C" 100 ist, der Durchschnittshöchstwert
des Bereichs "D" 500 ist und der
Wertebereich des Durchschnittswerts zwischen 0 und 1000 liegt, bei
der relativen Einschaltzeit des Pulses, der von dem PWM-Kontroller 144 erzeugt
wurde, die relative Lampeneinschaltzeit des Bereichs "A" 10%, die relative Lampeneinschaltzeit
des Bereichs "B" 30%, die relative
Lampeneinschaltzeit des Bereichs "C" 10%
und die relative Lampeneinschaltzeit des Bereichs "D" 50%. Die Änderung der relativen Einschaltzeit ändert den
Röhrenstrom,
der in jeder der Lampen 136 fließt, wodurch die Helligkeit
gesteuert wird. Hierbei kann derselbe Effekt sowohl unter Verwendung
der Änderung
der Amplitude des Pulses als auch der relativen Einschaltzeit des
Pulses erzielt werden. Ferner können
die Recheneinheit 122 und die Nachschlagetabelle 124 innerhalb
des Lampentreibers 160 erstellt werden, wenn der Benutzer
es fordert.
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Wie
oben beschrieben, wird in der Helligkeitssteuervorrichtung und dem
Verfahren der Flüssigkristalldisplay-Einrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung der Röhrenstrom,
der in der Lampe fließt,
die Licht zu jedem Teilbereich des Flüssigkristalldisplay-Paneels
abstrahlt, geändert.
Demgemäß ist es
geeigneter als das Verfahren des Betreibens der Lampe des gesamten
Bildschirms nach dem Stand der Technik, um ein bewegtes Bild und
ein Bild mit hohem Helligkeitsunterschied darzustellen, als das
Verfahren des Betreibens der Lampe des gesamten Bildschirms nach
dem Stand der Technik. Mit anderen Worten wird der Lampenstromwert
des Teilbereichs durch den Durchschnittswert des Höchstwerts
der Bildpixel bestimmt, um die Helligkeit der Lampe in dem Bereich,
in dem es mehr helle Bilder gibt, zu steigern, und die Helligkeit
in dem Bereich, in dem es mehr dunkle Bilder gibt, zu verringern,
wodurch der lebendige Bildschirm realisiert wird. Ferner ist es
in der Helligkeitssteuervorrichtung und dem Verfahren der Flüssigkristalldisplay-Einrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung möglich,
den Energieverbrauch durch getrenntes Betreiben jeder Lampe zu senken.