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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigesystem und ein zugehöriges Antriebsverfahren, insbesondere Anzeigesystem und ein entsprechendes Antriebsverfahren zur Absenkung der Bildhelligkeit der ausgegebenen rotfarbigen Bildsignale.
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Im Stand der Technik ist bekannt, dass die Benutzer im normalen Fall eine Anzeigeinformation im LCD direkt ablesen können, während die Helligkeit des LCDs in manchen abgesonderten Fällen, z.B. Militäraktion, Sicherheitsüberwachung, Jagd, Nachtsbiobeobachtung usw., zum Vermeiden des Einflusses auf ein bestimmtes Umfeld zu reduzieren ist, weshalb die Anzeigedaten, wie Graphik, Schriftzeichen oder Abbildungen, normalerweise unlesbar bzw. nur mit Hilfe von einem Nachtsichtgerät erst lesbar bleiben. Es ist jedoch zu bemerken, dass die Verstärkung eines normalen Nachtsichtgeräts im sichtbaren Rotlichtfeld und Infrarotlichtfeld immer viel größer als andere Frequenzbänder ist (siehe 1), unabhängig davon, um welche Generation (die zweite oder die dritte) sich dessen Verstärker handelt. In diesem Sinn wird die Bilddarstellung bei der Anwendung eines nicht spezifisch zur Betrachtung des LCDs ausgeführten Nachtsichtgeräts aufgrund seiner massiven Verstärkung der Lichtsignale trotz der bereits extrem gering angesetzten Helligkeit des LCDs zu satt, was noch zu Gefährdung der Nachtsichtgerätekomponenten sowie zur visuellen Unannehmlichkeit der Benutzer führen kann.
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Im Stand der Technik ist noch bekannt, dass die Absenkung sämtlicher Helligkeit eines LCDs durch den Antriebsstromabfall des LCDs erfolgt. Es ist allerdings zu bemerken, dass auf dem Markt nur wenige LCDs für die Anwendung mit ultra-niedriger Luminanz bzw. Glanz ausgeführt werden. Selbst wenn die Unterstrom-Leuchtdioden als Gegenlicht in einem LCD eingesetzt sind, wird der Antriebsstrom-Unterwert des LCDs doch in Abhängigkeit vom minimalen Antriebsstrom der Leuchtdiode begrenzt, was dazu führen kann, dass Flimmer im LCD entstehen sowie die Bildanzeige im LCD instabil bleibt, sofern der minimale Antriebsstrom des LCDs niedriger als derjenige der Leuchtdiode ist. Zusammenfassend sei bemerkt, dass es kaum möglich ist, dass der minimale Glanz eines üblichen LCDs die für die Betrachtung mit einem Nachtsichtgerät gültige visuelle Gefühlsakzeptanz durch die Absenkung des Antriebsstroms des LCDs erreicht, weil das LCD in seiner minimalen Bildhelligkeit durch seine Schaltung und Bauteile eingeschränkt ist.
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Falls der minimale Glanz des LCDs die für Betrachtung mit einem Nachtsichtgerät eine gültige visuelle Gefühlsakzeptanz nicht erreicht, wird ein Rotlichtfilter üblicherweise auf das LCD gelegt, was ermöglicht, dass die technische Toleranz des Nachtsichtgeräts und die menschliche visuelle Gefühlsakzeptanz mit Hilfe von einem oben genannten Lichtfilter erreicht werden. Diese Methode hat jedoch die folgenden Nachteile:
- 1. Bei einem LCD mit einem Touchscreen ist eine Berührungsbedienung am LCD schwierig, nachdem ein Lichtfilter auf dem LCD gelegt ist;
- 2. die Benutzer müssen den Lichtfilter mitbringen bzw. gut aufbewahren;
- 3. Sie ist aufwendig: auf dem Markt nimmt ein 12,1-Zoll-Lichtfilter etwa USD 1.000, – in Anspruch.
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Die
DE 102 16 821 C1 offenbart ein Anzeigesystem mit einem Anzeigegerät in Form eines Flüssigkristall-Farbdisplays zur Darstellung von Bildern mit einem Bildverarbeitungsgerät. Das Anzeigegerät wird zwischen Tag- und Nachtbetrieb insbesondere dadurch umgeschaltet, dass nach Empfang eines Auslösesignals der Glanz der R-Signale durch Abschaltung der Ansteuerung der mit Rotfiltern versehenen Flüssigkristallzellen abgesenkt wird.
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Aus der
DE 10 2007 040 378 A1 ist ein LCD-Anzeigesystem mit einer Vorrichtung zur Umsetzung eines Verfahrens zur adaptiven Hinterleuchtung bekannt. Eine jeweilige Hinterleuchtung des LCD-Anzeigesystem wird durch ein Helligkeitssteuersignal ausgewählt.
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In der vorliegenden Erfindung sind ein Anzeigesystem und sein zugehöriges Antriebsverfahren offenbart, welche einen niedrigeren Glanz ausgeben, insbesondere die Bildhelligkeit der rotfarbigen Signale abzusenken vermögen, wobei das Anzeigesystem aus einem LCD und einem Bildverarbeitungsgerät, das die rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Signale zum LCD überträgt, besteht. Die Bildhelligkeit der rotfarbigen Signale wird durch das oben genannte Bildverarbeitungsgerät abgesenkt, indem der Steuerchip die Gamma-Werte der roten Bildhelligkeit regelt. Dabei ist optional, die ausgegebenen Gammawerte des Anzeigechips mittels einer Software einzustellen oder ein Farbenverwaltungschip, der die jeweiligen Ausgabe-Gammawerte von roter, blauer, grüner Bildhelligkeit einstellen vermag, am Signalübertragungskanal hinter dem Anzeigechip anzubauen. Unabhängig davon, um welchen den oben genannten Chips es sich handelt, lassen sich die rotfarbigen Signale zugunsten der Anzeigebetrachtung in einem abgesonderten Fall durch die Gamma-Einstellung absenken.
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In einer Ausführungsform der Erfindung kann zur Vermeidung der Übersättigung des Nachtsichtgeräts der Gammawert der rotfarbigen Signale auf Null eingestellt werden.
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Das Bildverarbeitungsgerät kann die Bildhelligkeit der rotfarbigen Signale ferner derartig absenken, indem ein Schaltorgan zwischen dem LCD und dem Ausgang der rotfarbigen Signale am Signalübertragungskanal angeordnet wird. Mit diesem Schaltorgan kann der Benutzer eine entsprechende Aktion bei der Betrachtung mit dem Nachtsichtgerät treffen, z.B. Niederdrücken einer Auslösetaste, um ein Auslösesignal zu generieren, welches eine Hardware oder Software zur Schließung des Kanals der rotfarbigen Signale aktivieren soll.
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Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Abbildungen der Zeichnung angegeben. In der Zeichnung zeigen in schematisierter Form:
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1: ein Diagramm des Verstärkungsverhältnisses eines bekannten Nachtsichtgeräts über der Wellenlänge aufgetragen;
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2: ein Schaltungsdiagramm des Anzeigesystems eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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3: ein Schaltungsdiagramm des Anzeigesystems eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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4: ein Schaltungsdiagramm des Anzeigesystems eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das aber nicht mehr beansprucht wird;
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5: ein Diagramm zur Darstellung von Eingangs- und Ausgangsfarbniveau mit unterschiedlichen Kurven für ein gammakonvertiertes und ein nicht-gammakonvertiertes rotfarbiges Eingangssignal und
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6: ein Flussdiagramm des Antriebsverfahrens einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung.
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Über die Abbildungen der Zeichnung und die verschiedenen Ausführungsbeispiele hinweg sind wo immer möglich einheitlich gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente oder Verfahrensschritte gewählt worden.
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2 ist ein Schaltungsdiagramm des Anzeigesystems des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Wie angezeigt, besteht das erfindungsgemäße Computersystem 500 aus zumindest einem Anzeigesystem 2, einem Hauptschaltkreis 60 sowie einer Spezialmodusstarteinrichtung 62, wobei das Anzeigesystem 2 ein LCD-System nur als Beispiel anführt, jedoch nicht darauf beschränkt wird. Das genannte Anzeigesystem 2 besteht aus einem LCD 26, das zur Darstellung von Bildern dient, und einem Bildverarbeitungsgerät 20, das dem LCD 26 blaufarbige (B), grünfarbige (G) und rotfarbige (R) Signale zur Anzeige liefert. Das oben genannte Bildverarbeitungsgerät 20 besteht aus einem Anzeigechip 22 und einem Signalübertragungskanal 24, wobei der Anzeigechip 22 zunächst für den Empfang einer Bildausgabe (nicht angezeigt), dann für die Auswertung der Bilddaten sowie zuletzt für die Übertragung der resultierenden Signale zum Signalübertragungskanal 24 zuständig ist und ferner in der Lage ist, Gammawerte zu verarbeiten, d.h. die rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Eingabebilddaten (nicht angezeigt) entsprechend dem abhängigen Kurvenverhältnis in die rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Ausgabebilddaten (R, B, G) umzuwandeln.
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Der Hauptschaltkreis 60 ist für den hauptsächlichen Betrieb des Computersystems 500 zuständig, z.B. die Operation des Betriebssystems, die Übertragung der zu bearbeitenden Bildsignale an das Bildverarbeitungsgerät 20 sowie die Lieferung der rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Bildsignale zur Darstellung an das LCD 26.
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5 zeigt ein Diagramm mit unterschiedlichen Kurven zur Darstellung von Eingangs- und Ausgangsfarbniveaus für ein gammakonvertiertes und ein nicht gammakonvertiertes rotfarbiges Eingangssignal. Beispielsweise sind bei den von dem Anzeigechip 22 empfangenen rotfarbigen Eingabedaten mit einer digital zwischen 0 und 255 (niveau) befindlichen Bildhelligkeit der Eingabe- und Ausgabebildglanz entsprechend dem in der Kurve a in 5 bestehenden Verhältnis nahezu gleich. Ebenso sind die blaufarbigen und grünfarbigen Eingabedaten (B, G) gemäß der anderen Gamma-Kurve (nicht angezeigt) dementsprechend umzuwandeln. In diesem Sinn ist das Bildverarbeitungsgerät 20 in der Lage, die durch den Anzeigechip 22 ausgeführte Gamma-Konversion über ein Softwaremodul 222 zu regeln bzw. die Bildhelligkeit der rotfarbigen Ausgabedaten abzusenken. Beispielsweise kann die Bildhelligkeit der rotfarbigen Ausgabedaten auf Null oder verhältnismäßig wie angezeigt in der Kurve b in 5 eingestellt werden. Das oben genannte Softwaremodul 222 kann einen Treiber des Anzeigechips 22 bilden.
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Die blaufarbigen und grünfarbigen Ausgabedaten sowie die Ausgabedaten der geschwächten Rotfarbe werden jeweils in B-, G- und R-Signale 28 umgewandelt, damit eine Darstellung durch das LCD 26 erfolgt. Weil die Bildhelligkeit des rotfarbigen Signals 28 mit der Abschwächung der rotfarbigen Ausgabedaten abfällt, wird der rote Glanz in den durch das LCD 26 wiedergegebenen Bildern auch dementsprechend verringert bzw. dem Benutzer zur Betrachtung in einem abgesonderten Fall angenehm. In diesem Zusammenhang kann der Benutzer eine entsprechende Aktion bei der Betrachtung mit einem Nachtsichtgerät treffen (z.B. Starten eines Spezialmodus, um ein Auslösesignal zu generieren, welches eine Hardware oder Software zur Schließung des Kanals der rotfarbigen Signale aktivieren soll), damit das Nachtsichtgerät keinen übersättigten Glanz erzeugt.
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Der Benutzer kann die oben genannten Aktionen über die Spezialmodusstarteinrichtung 62 ausführen. Beispielsweise zur Betrachtung der im LCD 26, 36, 46 dargestellten Daten mit einem Nachtsichtgerät wird die Spezialmodusstarteinrichtung 62 zunächst gestartet, z.B. durch Drücken einer vorgegebenen Taste, um ein Auslösesignal zu generieren, welches das Bildverarbeitungsgerät 20, 30, 40 veranlassen soll, die oben genannten Schritte zur Abschwächung der rotfarbigen Signale R durchzuführen, damit die für die Betrachtung mit einem Nachtsichtgerät gültige visuelle Gefühlsakzeptanz erfüllt wird.
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Der Signalübertragungskanal 24 dieses Ausführungsbeispiels kann ferner mit einer Transistor-Transistor-Logik TTL oder einer Unterspannungsdifferentialsignaleinrichtung LVDS versehen sein, die dazu dient, die durch den Anzeigechip ausgegebenen rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Bilddaten zu konvertieren bzw. die daraus resultierenden R-, B-, G-Signale an das LCD 26 zur Darstellung zu senden. Darüber hinaus sind die in 5 gezeigten Konversionskurve a und b beispielsweise für eine Gerade gültig, allerdings nicht nur darauf beschränkt, bzw. hinsichtlich der tatsächlichen Form abhängig von realer Anwendung. Der Hauptschaltkreis 60 und die Spezialmodusstarteinrichtung 62 sind evtl. in das Anzeigesystem 2 zu integrieren.
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3 zeigt ein Schaltungsdiagramm des Anzeigesystems des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Wie angezeigt, besteht das erfindungsgemäße Computersystem 600 zumindest aus einem Anzeigesystem 3, einem Hauptschaltkreis 60 sowie einer Spezialmodusstarteinrichtung 62, wobei das Anzeigesystem 3 ein LCD-System nur als Beispiel anführt, jedoch nicht darauf beschränkt wird. Das oben genannte Anzeigesystem 3 besteht aus einem LCD 36 und einem Bildverarbeitungsgerät 30, das dem LCD 36 blaufarbige (B), grünfarbige (G) und rotfarbige (R) Signale zur Anzeige liefert. Das genannte Bildverarbeitungsgerät 30 besteht aus einem Anzeigechip 32 und einem Signalübertragungskanal 34, wobei der Anzeigechip 32 zunächst zum Empfang einer Bildausgabe (nicht gezeigt), dann zur Auswertung der Bilddaten sowie zuletzt zur Übertragung der daraus resultierenden Signale (R, B, G) zum Signalübertragungskanal 34 zuständig ist.
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Der Hauptschaltkreis 60 ist für den hauptsächlichen Betrieb des Computersystems 600 zuständig, z.B. für die Operation des Betriebssystems, die Übertragung der zu bearbeitenden Bildsignale an das Bildverarbeitungsgerät 30 sowie die Lieferung der rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Bildsignale zur Darstellung an das LCD 36.
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Der Signalübertragungskanal 34 dieses Ausführungsbeispiels kann ferner mit einer Transistor-Transistor-Logik TTL oder einer Unterspannungsdifferentialsignaleinrichtung LVDS versehen sein, die dazu dient, die durch den Anzeigechip ausgegebenen rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Bilddaten zu konvertieren bzw. die daraus resultierenden R-, B-, G-Signale an das LCD 36 zur Darstellung zu senden. Es ist jedoch zu bemerken, dass der Signalübertragungskanal 34 evtl. mit einem Farbenverwaltungschip 343, der die Ausgabe-Gammawerte jeweils von R-, B-, und G-Bilddaten einstellt bzw. bei der Mitwirkung der oben genannten TTL oder LVDS die R-(28), B- und G-Signale generiert, versehen ist. Die durch den genannten Farbenverwaltungschip 343 betätigte Gamma-Einstellung ist identisch mit derjenigen im ersten Ausführungsbeispiel.
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Das Bildverarbeitungsgerät 30 ist in der Lage, die durch den Anzeigechip 32 ausgegebenen R-Bilddaten über den Farbenverwaltungschip 343 zu regeln bzw. die Bildhelligkeit der R-Signale 28 abzuschwächen. Dadurch wird der rote Glanz in den durch das LCD 36 wiedergegebenen Bildern auch dementsprechend verringert bzw. dem Benutzer zur Betrachtung in einem abgesonderten Fall angenehm. In diesem Zusammenhang erzeugt das zur Betrachtung der Anzeigedaten im LCD eingesetzte Nachtsichtgerät keinen übersättigten Glanz. Beispielsweise zur Abschwächung der R-Signale 28 kann die Bildhelligkeit der rotfarbigen Ausgabedaten auf Null, oder verhältnismäßig wie angezeigt in der Kurve b in 5 eingestellt werden. Die durch die genannte Spezialmodusstarteinrichtung 62 betätigte Aktion ist identisch mit derjenigen im ersten Ausführungsbeispiel. Der Hauptschaltkreis 60 und die Spezialmodusstarteinrichtung 62 sind evtl. in das Anzeigesystem 3 zu integrieren.
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4 ist ein Schaltungsdiagramm des Anzeigesystems des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, für nicht mehr Schutz beansprucht wird. Wie angezeigt, besteht das erfindungsgemäße Computersystem 700 zumindest aus einem Anzeigesystem 4, einem Hauptschaltkreis 60 sowie einer Spezialmodusstarteinrichtung 62, wobei das Anzeigesystem 4 ein LCD-System nur als Beispiel anführt, jedoch nicht darauf beschränkt wird. Das oben genannte Anzeigesystem 4 besteht aus einem LCD 46 und einem Bildverarbeitungsgerät 40, das dem LCD 46 blaufarbige (B), grünfarbige (G) und rotfarbige (R) Signale zur Anzeige liefert. Das genannte Bildverarbeitungsgerät 40 besteht aus einem Anzeigechip 42 und einem Signalübertragungskanal 44 sowie einem Schaltorgan 48, wobei der Anzeigechip 42 zunächst zum Empfang einer Bildausgabe (nicht gezeigt), dann zur Auswertung der Bilddaten sowie zuletzt für die Übertragung der daraus resultierenden Signale (R, B, G) zum Signalübertragungskanal 44 zuständig ist.
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Der Hauptschaltkreis 60 ist für den hauptsächlichen Betrieb des Computersystems 600 zuständig, z.B. für die Operation des Betriebssystems, die Übertragung der zu bearbeitenden Bildsignale an das Bildverarbeitungsgerät 30 sowie die Lieferung der rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Bildsignale zur Darstellung an das LCD 36.
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Der Signalübertragungskanal 44 dieses Ausführungsbeispiels kann ferner mit einer Transistor-Transistor-Logik TTL oder einer Unterspannungsdifferentialsignaleinrichtung LVDS versehen sein, die dazu dient, die durch den Anzeigechip 42 ausgegebenen rotfarbigen, blaufarbigen und grünfarbigen Bilddaten zu konvertieren bzw. die daraus resultierenden R (28)-, B-, G-Signale an das LCD 46 zur Darstellung zu senden. Es ist zu berücksichtigen, dass die R-Signale 28 nur über das Schaltorgan 48 das LCD 46 erreichen können. In diesem Zusammenhang kann der Benutzer bei dem Einsatz des Anzeigesystems 4 in einem abgesonderten Fall (z.B. die Betrachtung der Anzeigedaten mit einem Nachtsichtgerät) das Schaltorgan 48 abschalten bzw. die R-Signale 28 blockieren, damit es unmöglich wird, dass das LCD 46 die R-Signale 28 empfängt, was bedeutet, dass der Glanz der R-Signale 28 auf Null eingestellt ist, sowie das Nachtsichtgerät daher keinen übersättigten Glanz erzeugt. Das hiesige Bildverarbeitungsgerät 40 vermag den Schaltstatus des Schaltorgans 48 über ein integriertes Softwaremodul (nicht angezeigt) oder ein Steuergerät (nicht angezeigt) zu regeln. Das Schaltorgan 48 lässt sich durch die Betätigung der Spezialmodusstarteinrichtung 62 abschalten. Die durch die Spezialmodusstarteinrichtung 62 betätigte Aktion ist identisch mit derjenigen im ersten Ausführungsbeispiel. Der Hauptschaltkreis 60 und die Spezialmodusstarteinrichtung 62 sind evtl. in das Anzeigesystem 4 zu integrieren.
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6 ist ein Prozessschema des Antriebsverfahrens der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung. Wie in 2, 3 und 4 angezeigt, werden die Bildsignale zunächst durch das Bildverarbeitungsgerät 20, 30 und 40 empfangen, Schritt S1. Falls das Anzeigesystem 2, 3 oder 4 in einem abgesonderten Fall eingesetzt ist sowie die Spezialmodusstarteinrichtung 62 aktiviert ist, vermag das Computersystem 500, 600 oder 700 über ein Softwaremodul oder eine Hardware festzustellen, ob das bestehende LCD 26, 36 oder 46 in einem abgesonderten Fall eingesetzt ist, Schritt S2. Wenn dies der Fall ist, wird das Bildverarbeitungsgerät 20, 30 und 40 zunächst den Glanz der R-Signale nach den oben genannten verschiedenen Verfahren absenken, Schritt S3, und anschließend dem LCD 26, 36 oder 46 die B-Signale, G-Signale sowie die abgeschwächten R-Signale liefern, Schritt S4; wenn dies nicht der Fall ist, wird das Bildverarbeitungsgerät 20, 30 und 40 dem LCD 26, 36 oder 46 die B-Signale, G-Signale sowie die nicht abgeschwächten R-Signale liefern, Schritt S5.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Anzeigesystem
- 3
- Anzeigesystem
- 4
- Anzeigesystem
- 20
- Bildverarbeitungsgerät
- 22
- Anzeigechip
- 24
- Signalübertragungskanal
- 26
- LCD
- 28
- R-Signal
- 30
- Bildverarbeitungsgerät
- 32
- Anzeigechip
- 34
- Signalübertragungskanal
- 36
- LCD
- 40
- Bildverarbeitungsgerät
- 42
- Anzeigechip
- 44
- Signalübertragungskanal
- 46
- LCD
- 48
- Schaltorgan
- 60
- Hauptschaltkreis
- 62
- Spezialmodusstarteinrichtung
- 222
- Softwaremodul
- 343
- Farbenverwaltungschip
- 500
- Computersystem
- 600
- Computersystem
- 700
- Computersystem
