DE102009016420A1 - Apparatus for driving pixels of display unit in vehicle, comprises backlight, where white sub-pixels and backlight are controlled independently of one another according to brightness information - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Pixels sowie ein Display mit mehreren solchen Pixeln und ein Fahrzeug mit mindestens einem solchen Display.The The invention relates to a device and a method for driving a pixel as well as a display with several such pixels and one Vehicle with at least one such display.
Es ist bekannt, dass Anzeigen oder Displays eine Hinterleuchtung mittels Kaltkathodenröhren oder Leuchtdioden (LEDs) aufweisen. Eine Helligkeit der Hinterleuchtung kann über ein gepulstes Stromsignal (z. B. über eine Pulsweitenmodulation, PWM) gesteuert werden. Durch Variation der Pulsbreite ist die Helligkeit der Hinterleuchtung einstellbar und kann an Umgebungslichtbedingungen angepasst werden. Dieser Ansatz ist für unterschiedliche elektronische Anzeigeverfahren anwendbar.It It is known that displays or displays backlighting using Cold cathode tubes or Have light emitting diodes (LEDs). A brightness of the backlight can over a pulsed current signal (eg via a pulse width modulation, PWM). By varying the pulse width is the brightness The backlight is adjustable and can be used in ambient light conditions be adjusted. This approach is different for different electronic Display method applicable.
Die Einstellung der Helligkeit der Hinterleuchtung kann beispielsweise mittels Auswertung eines von einer Photozelle detektierten Signals erfolgen. Die Photozelle erkennt eine erhöhte Umgebungshelligkeit, die Helligkeit des Displays kann entsprechend auf einen höheren Sollwert eingestellt werden.The Setting the brightness of the backlighting can be, for example by means of evaluation of a signal detected by a photocell respectively. The photocell detects an increased ambient brightness, the Brightness of the display can be adjusted to a higher setpoint be set.
Ein Display weist vorzugsweise eine Vielzahl von Bildpunkten (Pixel) auf, die jeweils mehrere Subpixel umfassen. Die Helligkeit eines Subpixels kann automatisch abhängig von dem auftreffenden Umgebungslicht steigen. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Teilbereich des Pixels als Spiegel ausgeführt ist (transflexive Pixeltechnologie). Das einfallende Licht der Umgebung wird in dem Pixel reflektiert und führt automatisch zum Helligkeitsanstieg des Pixels proportional zu einer für das Pixel eingestellten Graustufe und dem einfallenden Umgebungslicht.One Display preferably has a plurality of pixels (pixels) on, each comprising a plurality of subpixels. The brightness of a Subpixels can be automatically dependent rise from the incident ambient light. This will be done achieved that a portion of the pixel is designed as a mirror (transflexive Pixel technology). The incident light of the environment is in the Pixel reflects and guides automatically to increase the brightness of the pixel in proportion to one for the pixel adjusted gray level and the incident ambient light.
Es
ist weiterhin bekannt, dass ein Display eine Vielzahl von Pixeln
zur Bilddarstellung einsetzt. Diese Gesamtzahl der Pixel kennzeichnet
die Auflösung
des Displays. Ein einzelnes Pixel kann drei Subpixel aufweisen entsprechend
der Grundfarben rot (R), grün
(G) und blau (B). Durch eine Ansteuerung der einzelnen Subpixel über eine
beliebige Anzahl von Helligkeitsstufen (Graustufen), wobei beispielsweise
die Helligkeitsstufen proportional zur Spannung in einer Gammakurve
definiert sind, wird durch die Farbmischung der Grundfarben R, G
und B eine beliebige Farbe für
das Pixel generiert. Eine beispielhafte Pixelstruktur für ein RGB-Pixel
mit den drei Subpixeln R, G und B ist in
Durch
Hinzufügen
eines weiteren Subpixels zu der Anordnung gemäß
Das
bekannte RGBW Pixel aus
- (a) Das RGB Pixel hat drei Subpixel, das RGBW Pixel hat vier Subpixel. Damit ist bei gleicher Auflösung bzw. bei gleicher Pixelgröße die Fläche und damit eine mögliche Transmission der einzelnen RGB-Subpixel im Falle des RGBW Pixels reduziert. Eine für die Ablesbarkeit erforderliche Helligkeit eines farbigen Pixels wird erhöht durch ein Beimischen eines digital steuerbaren Weißanteils aus dem weißen Subpixel (WSP). Die Beimischung des Weißanteils führt allerdings zu einer Abschwächung des Farbanteils des Pixels, also einer ”Entsättigung” oder Abschwächung der Farbe. Bei einer gleichzeitigen Darstellung unterschiedlicher Farben auf dem Display führt dies zu einer Verringerung des Farbkontrastes zwischen den einzelnen Farben und damit zu einer schlechteren Erkennbarkeit des dargestellten Bildinhaltes.
- (b) Bei einer seitlichen Betrachtung des Displays (im Fahrzeug aus einer Fahrerperspektive bzw. einer Beifahrerperspektive) wird der vorstehend beschriebene Effekt der Entsättigung der Farben zusätzlich verstärkt durch ein Durchscheinen des weißen Subpixels auf die benachbarten Subpixel. Die unterschiedlichen Farben werden verwaschen bzw. mit reduziertem Farbkontrast zueinander wahrgenommen.
- (c) Die Farbdarstellung auf einem Liquid Crystal Display (LCD) mit RGBW-Technologie ist gegenüber einem konventionellen RGB-LCD bei gleicher Bildquelle verfälscht, da der zusätzliche Weißanteil abhängig von der dargestellten Graustufe (einstellbar) beigemischt wird. Es wird so ein neuer Farbraum geschaffen, der mit RGB-LCDs nicht darstellbar ist. Somit kann bei gleichzeitiger Verwendung dieser beiden Technologien ohne aufwändige zusätzliche Maßnahmen (z. B. eine Farbkorrektur über Veränderung der RGB-Gammakurven, Farbanpassungen an der Grafikquelle) keine einheitliche Bilddarstellung erreicht werden. Diese uneinheitliche Farbabbildung wird aber z. B. in einem Fahrzeug als störend empfunden.
- (a) The RGB pixel has three subpixels, the RGBW pixel has four subpixels. Thus, with the same resolution or with the same pixel size, the area and thus a possible transmission of the individual RGB subpixels in the case of the RGBW pixel is reduced. A brightness of a colored pixel required for readability is increased by adding a digitally controllable white component from the white subpixel (WSP). The admixture of the white portion, however, leads to a weakening of the color component of the pixel, ie a "desaturation" or attenuation of the color. With a simultaneous display of different colors on the display, this leads to a reduction of the color contrast between the individual colors and thus to a poorer recognizability of the displayed image content.
- (b) In a side view of the display (in the vehicle from a driver's perspective or a passenger's perspective), the above-described effect of the desaturation of the colors is additionally enhanced by a show through of the white subpixel on the adjacent subpixels. The different colors are washed out or perceived with reduced color contrast to each other.
- (c) The color representation on a Liquid Crystal Display (LCD) with RGBW technology is falsified compared to a conventional RGB LCD with the same image source, since the additional white component is added depending on the displayed gray level (adjustable). It creates a new color space that can not be displayed with RGB LCDs. Thus, with simultaneous use of these two technologies without complex additional measures (eg, a color correction via changing the RGB gamma curves, color adjustments to the graphics source) can not be achieved uniform image representation. This inconsistent color image but z. B. felt in a vehicle as disturbing.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Lösung anzugeben, die effizient eine möglichst farbkontrastreiche Darstellung auf RGBW Displays ermöglicht.The The object of the invention is the disadvantages mentioned above to avoid and in particular to provide a solution that efficiently preferably color-contrasty display on RGBW displays.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the features of the independent claims. Further Formations of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung angegeben zur Ansteuerung eines Pixels,
- – bei der das Pixel ein weißes Subpixel umfasst,
- – bei der eine Hinterleuchtung vorgesehen ist,
- – wobei abhängig von einer Helligkeitsinformation das weiße Subpixel und die Hinterleuchtung abhängig voneinander ansteuerbar sind.
- In which the pixel comprises a white subpixel,
- - in which a backlight is provided,
- - Wherein depending on a brightness information, the white subpixel and the backlighting can be controlled depending on each other.
Somit können in Abhängigkeit der Helligkeitsinformation das weiße Subpixel und die Hinterleuchtung angesteuert werden. Insbesondere werden das weiße Subpixel und die Hinterleuchtung in Abhängigkeit voneinander angesteuert.Consequently can dependent on the brightness information the white subpixel and the backlight be controlled. In particular, the white subpixel and the backlighting dependent on controlled by each other.
Hierdurch ist es möglich, dass die Hinterleuchtung und das weiße Subpixel zueinander abhängig von einer Umgebungshelligkeit einstellbar sind, und insbesondere bei einer hellen Umgebung kann eine hohe Ansteuerung des weißen Subpixels und gleichzeitig eine gegenüber einem Pixel ohne weißes Subpixel reduzierte Ansteuerung der Hinterleuchtung erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass die Hinterleuchtung stromsparend und ressourcenschonend eingesetzt werden kann.hereby Is it possible, that the backlight and the white subpixel depend on each other an ambient brightness are adjustable, and in particular at A bright environment can have a high driving of the white subpixel and at the same time one opposite a pixel without white Subpixel reduced control of the backlighting done. This has the advantage that the backlighting saves energy and resources can be used.
Hierbei sei erwähnt, dass die Vorrichtung eine Vielzahl von Pixeln ansteuern kann, wobei jedes der Pixel auch ein weißes Subpixel umfasst. Insbesondere kann nur ein Teil der Menge der angesteuerten Pixel ein weißes Subpixel umfassen. Die weißen Subpixel können beispielsweise über die Fläche eines Displays mit einer Vielzahl von Pixeln (z. B. gleichmäßig) verstreut sein, so dass mit der Ansteuerung der weißen Subpixel ein in etwa gleichförmiger Helligkeitsanstieg des Displays wahrnehmbar ist.in this connection be mentioned that the device can drive a plurality of pixels, wherein each of the pixels is also a white one Subpixel includes. In particular, only a part of the amount of driven Pixel a white Subpixels include. The white subpixels can for example about the area of a display with a plurality of pixels (eg evenly spaced) so that with the driving of the white subpixels an approximately uniform increase in brightness the display is perceptible.
Insofern können mehrere weiße Subpixel vorhanden sein, die jeweils von der Vorrichtung ansteuerbar sind.insofar can several white ones Subpixels be present, which can be controlled by the device are.
Bei dem weißen Subpixel kann es sich um jedweden Teilbereich eines Bildpunkts oder Displays handeln, der im Wesentlichen einen Helligkeitsbeitrag liefert und mittels der genannten Vorrichtung ansteuerbar ist.at the white Subpixels may be any part of a pixel or Acting displays that essentially provides a contribution to brightness and can be controlled by means of said device.
Die Helligkeitsinformation kann eine Umgebungshelligkeit sein. Insbesondere kann die Helligkeitsinformation eine Lichtrichtung berücksichtigen. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem mehrere Lichtsensoren vorgesehen sind, die an unterschiedlichen Positionen, z. B. eines KFZs, angeordnet sind und mittels derer feststellbar ist, aus welcher Richtung Licht einfällt. Entsprechend kann ein Display abhängig von der einfallenden Lichtposition angesteuert werden, so dass sich dem Benutzer eine optimierte Ablesbarkeit bietet.The Brightness information can be ambient brightness. Especially the brightness information can take into account a direction of light. This can be achieved, for example, by multiple light sensors are provided, which at different positions, for. B. one Cars, are arranged and by means of which it is determined from which In the direction of light. Accordingly, a display can be controlled depending on the incident light position so that the user has an optimized readability.
Alternativ kann die Helligkeitsinformation einen farbspektralen Anteil umfassen, der bei der Ansteuerung des Pixels berücksichtigt wird.alternative the brightness information can comprise a color spectral component, which is taken into account in the control of the pixel.
Die Ansteuerung des Pixels umfasst die Ansteuerung des weißen Subpixels in Abhängigkeit von der Helligkeitsinformation und der Ansteuerung der Hinterleuchtung. Zusätzlich kann die Ansteuerung abhängig von der Temperatur oder von anderen Umwelteinflüssen, z. B. von einer Alterung einzelner Displaykomponenten (z. B. LEDs) sein.The Activation of the pixel comprises the activation of the white subpixel dependent on from the brightness information and the control of the backlighting. additionally can the activation dependent from the temperature or from other environmental influences, e.g. From aging individual display components (eg LEDs).
Darüberhinaus können weitere Subpixel desselben Pixels angesteuert werden. Wie vorstehend erwähnt, können auch eine Vielzahl von Pixeln angesteuert werden, die zumindest teilweise ein weißes Subpixel aufweisen.Furthermore can other subpixels of the same pixel are driven. As above mentioned, can Also, a variety of pixels are addressed, at least partly a white one Subpixels have.
Eine Weiterbildung ist es, dass das Pixel
- – mindestens je ein Subpixel für jede der Farben rot, grün, blau und/oder
- – mindestens je ein Subpixel für jede der Farben rot, grün, insbesondere zwei grüne und ein rotes Subpixel
- At least one subpixel for each of the colors red, green, blue and / or
- At least one subpixel for each of the colors red, green, in particular two green and one red subpixel
Eine andere Weiterbildung ist es, dass das Pixel Teil eines Displays ist.A Another training is that the pixel is part of a display is.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass die Hinterleuchtung mindestens ein Leuchtmittel umfasst, insbesondere mindestens eine Kaltkathodenröhre und/oder mindestens eine Leuchtdiode, wobei das mindestens eine Leuchtmittel mittels einer Pulsweitenmodulation ansteuerbar ist.Especially It is a training that the backlighting at least one Bulb comprises, in particular at least one cold cathode tube and / or at least one light-emitting diode, wherein the at least one light-emitting means can be controlled by means of a pulse width modulation.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass das weiße Subpixel proportional zu der Hinterleuchtung ansteuerbar ist.Also It is a development that the white subpixel is proportional to the backlighting is controllable.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass das weiße Subpixel und die Hinterleuchtung anhand einer Kennlinie ansteuerbar sind.Further It is a training that the white subpixel and the backlight can be controlled by a characteristic.
Insbesondere kann eine Kennlinie hinterlegt sein, die das Ansteuerverhältnis von weißem Subpixel und Hinterleuchtung bestimmt, insbesondere in Abhängigkeit von der Helligkeitsinformation, insbesondere der Umgebungshelligkeit.Especially can be stored a characteristic that the driving ratio of white Subpixel and backlighting determined, especially depending from the brightness information, in particular the ambient brightness.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung ist die Helligkeitsinformation anhand mindestens eines Lichtsensors, insbesondere mindestens einer Photozelle und/oder Photodiode, detektierbar.in the Framework of an additional Continuing education is the brightness information based on at least one Light sensor, in particular at least one photocell and / or Photodiode, detectable.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die Helligkeitsinformation eine Farbinformation einer Anzeige umfasst.A next Further development is that the brightness information a Color information includes a display.
Insbesondere kann die Farbinformation des Displays zur Einstellung des weißen Subpixels oder der Hinterleuchtung eingesetzt werden.Especially can change the color information of the display to adjust the white subpixel or backlighting.
Eine Ausgestaltung ist es, dass das weiße Subpixel und die Hinterleuchtung abhängig von einem Steuersignal ansteuerbar sind.A Design is that the white subpixel and the backlight dependent can be controlled by a control signal.
Bei dem Steuersignal handelt es sich insbesondere um ein Signal einer Bedieneinheit, bei der ein Benutzer einen Darstellungsmodus (z. B. hoher Farbkontrast) vorgeben kann.at the control signal is in particular a signal of a Operating unit, in which a user a display mode (eg. B. high color contrast) can pretend.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass das weiße Subpixel über eine Gammakurve ansteuerbar ist.A alternative embodiment is that the white Subpixels over a gamma curve is controllable.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass das weiße Subpixel abhängig von mindestens einer Gammakurve mindestens eines weiteren Subpixels ansteuerbar ist.A next Embodiment is that the white subpixel depends on at least one gamma curve of at least one further subpixel controllable is.
Insbesondere können die Gammakurven der Subpixel R, G und B bei der Ansteuerung des weißen Subpixels berücksichtigt werden.Especially can the gamma curves of the subpixels R, G and B in the control of the white subpixels considered become.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass das weiße Subpixel in oder vor einer Aktivmatrix angeordnet ist.Also It is an embodiment that the white subpixel in or in front of you Active matrix is arranged.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass das weiße Subpixel als eine zusätzliche Lichtquelle oder als eine Pixelumrandung ausgeführt ist.A Continuing education is that the white subpixel as an additional Light source or is designed as a pixel border.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst anhand eines Displays mit mehreren Pixeln, die anhand der hier beschriebenen Vorrichtung ansteuerbar sind.The The above object is also achieved by means of a display with several pixels that can be controlled by means of the device described here are.
Auch wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe ein Fahrzeug vorgeschlagen umfassend mindestens ein Display wie hier beschrieben.Also becomes the solution the above object proposed a vehicle comprising at least a display as described here.
Entsprechend kann das genannte Display in nahezu beliebigen Geräten vorhanden sein, z. B. in einem mobilen Anzeigegerät, einem PDA (Personal Digital Assistant), einem Mobiltelefon, einem MP3-Abspielgerät oder einem Laptop.Corresponding The mentioned display can be present in almost any devices be, z. In a mobile display device, a PDA (Personal Digital Assistant), a mobile phone, an MP3 player or a Laptop.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Pixels,
- – bei dem das Pixel ein weißes Subpixel umfasst,
- – bei dem eine Hinterleuchtung vorgesehen ist,
- – wobei abhängig von einer Helligkeitsinformation das weiße Subpixel und die Hinterleuchtung abhängig voneinander angesteuert werden.
- In which the pixel comprises a white subpixel,
- - in which a backlight is provided,
- - Wherein depending on a brightness information, the white subpixel and the backlighting are controlled depending on each other.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.In The following figures illustrate the invention with reference to exemplary embodiments schematically described. It can for better clarity identical or equivalent elements with the same reference numerals be provided.
Es zeigenIt demonstrate
Der hier vorgestellte Ansatz erlaubt es, einen zugemischen Weißanteil eines weißen Subpixels (WSP) mittels einer Verringerung der Transmission des WSP zu optimieren dergestalt, dass eine Farbverfälschung bzw. eine Kontrastverschlechterung reduziert bzw. minimiert wird.Of the The approach presented here allows a mixed proportion of white a white one Subpixels (WSP) by reducing the transmission of the WSP to optimize such that a color falsification or a contrast deterioration is reduced or minimized.
Vorzugsweise bleibt dabei die Gammakurve des WSP erhalten, es erfolgt keine Veränderung der Graustufenansteuerung oder der Anzahl der Graustufen. Vielmehr kann ein zur Verfügung stehender Spannungsbereich für das WSP eingeschränkt und damit die gesamte zur Verfügung stehende Transmission nach oben begrenzt werden.Preferably while the gamma curve of the insert is retained, there is no change the gray scale drive or the number of gray scales. Much more can one available standing voltage range for limited the WSP and therefore the entire available standing transmission to be limited upwards.
Hierbei ist es jedoch von Nachteil, dass bei einer derart stark reduzierten Transmission des WSP die Helligkeit des Displays vermindert und damit dessen Ablesbarkeit z. B. bei heller Umgebung (Tageslicht, direktes Auflicht) beeinträchtigt ist. Weiterhin bedingt eine Transmission der WSP von 0% eine Verringerung der effektiven leuchtenden Fläche des Displays (die von den WSP benötigte Fläche ist in diesem Fall ungenutzt), eine helle Umgebung muss mittels einer Hintergrundbeleuchtung (auch bezeichnet als Hinterleuchtung oder Backlight) kompensiert werden, die dann überproportional hoch angesteuert wird und zu einer deutlichen Erwärmung und damit ggf. zu einer Abregelung des Displays führt.in this connection However, it is disadvantageous that such a greatly reduced Transmission of the WSP reduces the brightness of the display and so that its readability z. B. in bright surroundings (daylight, direct incident light) is. Furthermore, a transmission of the WSP of 0% causes a reduction the effective luminous area the display (the area required by the WSP is unused in this case), a bright environment has to be done by means of a backlight (also referred to as backlight or backlight), which then disproportionately is driven high and a significant warming and possibly leads to a reduction of the display.
Insoweit wird hiermit vorgeschlagen, dass die Transmission mindestens eines WSPs abhängig von der Höhe der Ansteuerung der Hintergrundbeleuchtung ausgelegt wird. Insbesondere kann die Auslegung derart erfolgen, dass die Transmission des mindestens einen WSPs proportional zu der Ansteuerung der Hintergrundbeleuchtung ist.In that regard, it is hereby proposed that the transmission of at least one WSPs dependent is designed by the height of the control of the backlight. In particular, the design can be made such that the transmission of the at least one WSPs is proportional to the control of the backlight.
Insbesondere sind die folgenden Szenarien möglich:
- (1) Bei niedriger Umgebungshelligkeit (z. B. bei Nacht, Dämmerung oder innerhalb von Gebäuden) ist die erforderliche Leistung für die Hintergrundbeleuchtung gering. Entsprechend niedrig ist ein Sollwert der Pulsweitenmodulation (PWM). In diesem Szenario kann die Transmission des WSP beliebig bis auf 0% verringert werden. Damit ist die Farberscheinung des RGBW Displays optimiert und auch vergleichbar zu anderen RGB Displays.
- (2) Bei heller Umgebung (Tag, Sonnenschein, Anwendungen im Freien)
ist eine hohe Helligkeit des Displays erforderlich um eine gute
Ablesbarkeit für
den Benutzer zu gewährleisten.
Entsprechend wird die Hintergrundbeleuchtung hell eingestellt (hoher
Sollwert der PWM).
Die Transmission des WSP kann beliebig einstellbar
bis auf 100% erhöht
werden. Somit wird die Helligkeit des Displays erhöht und eine Überhitzung
kann vermieden werden durch Anpassung des Sollwerts der PWM für die Hintergrundbeleuchtung.
Mit anderen Worten, durch die Erhöhung der Transmission des WSP
kann die Hintergrundbeleuchtung reduziert und somit eine Überhitzung
des Displays verhindert werden.
Eine weitere Optimierung kann
derart erfolgen, dass ein Umschalten des WSP an eine Bildumschaltung
gekoppelt ist. Auch kann die Umschaltung oder Veränderung
des WSP mit einer Frame-Frequenz (z. B. 60 Hz) der auf dem Display dargestellten
Bilder synchron durchgeführt
werden. Damit kann erreicht werden, dass die durch die Veränderung
des WSP durchgeführte
Bildveränderung
auf dem Display für
einen Nutzer kaum auffällt.
Das
WSP sorgt für
eine ausreichend helle Darstellung des Bildinhaltes auch ohne die
maximale Ansteuerung der Hintergrundbeleuchtung. Eine Verschlechterung
des Farbkontrasts kann zugunsten der Ablesbarkeit gerade in Szenarien
heller Umgebung hingenommen werden. So reagiert das menschliche
Auge bei hoher Umgebungshelligkeit weniger empfindlich auf Unterschiede
in der Farberscheinung.
(3) Auch können eine beliebige Anzahl
von Transmissionswerten des WSP in Abhängigkeit des PWM Wertes anhand
einer Kennlinie festgelegt bzw. vorgegeben werden. Hierdurch kann
ein fließender Übergang
zwischen den Szenarien (1) und (2) erreicht werden.
3 zeigt beispielhaft eine Transmissionskurve des WSP in Abhängigkeit von einem PWM-Sollwert der Hintergrundbeleuchtung. So beträgt die Transmission des WSP 0% in einem Bereich von 0 bis 60 des PWM-Sollwerts, 10% in einem Bereich von 70 bis 90 des PWM-Sollwerts, 30% in einem Bereich 100 bis 130 des PWM-Sollwerts und 100% in einem Bereich ab 140 des PWM-Sollwerts. Eine derartige Kennlinie kann in einem Speicher hinterlegt sein und abhängig von der Umgebungshelligkeit können die Transmission des WSP sowie der PWM-Sollwert eingestellt werden. Die Umgebungshelligkeit kann beispielsweise mittels eines Lichtsensors oder mehrerer Lichtsensoren festgestellt werden. - (4) Die Transmission des WSP kann eingestellt werden in Abhängigkeit von mindestens einer der folgenden Signale (insbesondere proportional zu mindestens einem der folgenden Signale): – Ein PWM Wert; – eine Umgebungshelligkeit, die z. B. anhand eines CAN Signals einer zentralen oder einer beliebigen Photozelle in einem Fahrzeug bereitgestellt wird, wobei auch mehrere Photozellen ausgewertet werden können; eine Photozelle kann z. B. in einem Steuergerät vorgesehen sein oder es kann jedwede andere Quelle zur Detektion der Umgebungshelligkeit eingesetzt werden; – ein Farbwert des Bildinhaltes (z. B. helle Farben, dunkle Flächen, TV Bild, farbechte Darstellungen); – ein beliebiges Steuersignal, das z. B. mittels einer Bedieneinheit (z. B. einer Fernbedienung) selektierbar ist, wobei beispielsweise ein Modus mit optimiertem Farbkontrast (”Medizin-Modus”) darstellbar ist; die Auswahl des Steuersignals kann beispielsweise mittels eines Schiebereglers erfolgen, auch ist es möglich, eine Farboptimierung nach Kundenwunsch vorzunehmen.
- (1) When the ambient brightness is low (eg, at night, dusk, or inside buildings), the required power for the backlight is low. Correspondingly low is a desired value of the pulse width modulation (PWM). In this scenario, the transmission of the WSP can be arbitrarily reduced to 0%. Thus, the color appearance of the RGBW display is optimized and also comparable to other RGB displays.
- (2) In a bright environment (day, sunshine, outdoor applications), high brightness of the display is required to ensure good readability for the user. Accordingly, the backlight is set bright (high PWM set point). The transmission of the WSP can be increased as desired up to 100%. Thus, the brightness of the display is increased and overheating can be avoided by adjusting the setpoint of the backlight PWM. In other words, increasing the transmission of the WSP can reduce backlighting and prevent overheating of the display. Further optimization can be carried out such that a switching of the WSP is coupled to a picture switching. Also, switching or changing the WSP can be performed synchronously with a frame frequency (for example, 60 Hz) of the images displayed on the display. This makes it possible to ensure that the image change made on the display by the change in the WSP is hardly noticeable to a user. The WSP ensures a sufficiently bright representation of the image content, even without the maximum control of the backlight. A deterioration of the color contrast can be tolerated in favor of the readability, especially in scenarios of bright environment. Thus, the human eye reacts less sensitively to differences in the color appearance with high ambient brightness. (3) It is also possible to set or specify any number of transmission values of the WSP as a function of the PWM value using a characteristic curve. As a result, a smooth transition between the scenarios (1) and (2) can be achieved.
3 shows by way of example a transmission curve of the WSP as a function of a PWM setpoint of the backlight. Thus, the transmission of the WSP is 0% in a range of 0 to 60 of the PWM setpoint, 10% in a range of 70 to 90 of the PWM setpoint, 30% in a range 100 to 130 of the PWM setpoint, and 100% in a range from 140 of the PWM setpoint. Such a characteristic can be stored in a memory and, depending on the ambient brightness, the transmission of the WSP and the PWM setpoint can be set. The ambient brightness can be determined, for example, by means of a light sensor or a plurality of light sensors. - (4) The transmission of the WSP can be adjusted as a function of at least one of the following signals (in particular proportional to at least one of the following signals): a PWM value; - An ambient brightness, the z. B. is provided based on a CAN signal of a central or any photocell in a vehicle, with multiple photocells can be evaluated; a photocell may, for. B. be provided in a controller or it can be used any other source for detecting the ambient brightness; - a color value of the picture content (eg bright colors, dark areas, TV picture, color-fast representations); - Any control signal z. B. by means of an operating unit (eg., A remote control) is selectable, for example, a mode with optimized color contrast ("medicine mode") can be displayed; the selection of the control signal can be done for example by means of a slider, it is also possible to make a color optimization according to customer requirements.
Die Steuerung der Transmission des WSP kann digital, z. B. mittels einer Auswahltabelle oder einer Matrix, analog oder über eine Verzerrung der Gammakurve des WSP erfolgen.The Control of the transmission of the WSP can be digital, z. B. by means of a Selection table or a matrix, analog or via a distortion of the gamma curve of the WSP.
Der Transmissionswert des WSP kann mit den Gammakurven der R, G, B-Subpixel verknüpft sein. Diese Verknüpfung kann in analoger oder digitaler Technik realisiert werden. Somit kann der Transmissionswert des WSP (zusätzlich) in Abhängigkeit der RGB-Subpixel eingestellt werden.Of the Transmittance value of the WSP can be compared with the gamma curves of the R, G, B subpixels be linked. This link can be realized in analogue or digital technology. Consequently the transmission value of the WSP can be (additionally) dependent on the RGB subpixels are set.
Der hier vorgestellte Ansatz ist anwendbar auf beliebige Anzeigetechnologien mit einer Pixelstruktur, z. B.:
- – analoges oder digitales RGB-Display oder RGG-Display,
- – pentile Matrix,
- – monochromes Display,
- – transmissives oder transflektives Display,
- – ein reflektives Display;
- – TFT- oder CRT-Display,
- – LED-Display,
- – MEMS,
- – Projektionsdisplays.
- - analog or digital RGB display or RGG display,
- Pentylene matrix,
- - monochrome display,
- - transmissive or transflective display,
- - a reflective display;
- - TFT or CRT display,
- - LED display,
- - MEMS,
- - Projection displays.
Insbesondere ist der hier gezeigte Ansatz für beliebig anordenbare Subpixel mit einem Weißanteil bzw. einem helligkeitsverstärkenden Anteil anwendbar. Das Subpixel kann in oder vor einer Aktivmatrix angeordnet sein, es kann als zusätzliche Lichtquelle oder als eine Pixelumrandung ausgeführt sein.Especially the approach shown here is arbitrary can be arranged subpixels with a white component or a brightness-enhancing Share applicable. The subpixel may be placed in or in front of an active matrix It may be as additional Light source or be designed as a pixel border.
Die geometrische Form des Pixels sowie der Subpixel ist beliebig, auch kann nur ein Teil der Pixel ein WSP aufweisen.The geometric shape of the pixel as well as the subpixel is arbitrary, too only part of the pixels can have a WSP.
Eine
Steuereinheit
Weitere Vorteile:Other advantages:
Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht eine Kosteneinsparung durch eine reduzierte Dimensionierung der Hinterleuchtung (z. B. durch eine Einsparung der für die Hinterleuchtung benötigten LEDs). Zugleich wird eine Bildperformance, insbesondere ein Farbkontrast abhängig von der Umgebungshelligkeit deutlich verbessert.Of the approach presented here a cost saving by a reduced dimensioning of the Backlighting (eg by saving the backlighting required LEDs). At the same time, an image performance, in particular a color contrast dependent significantly improved by the ambient brightness.
Durch die verminderte Belastung der Hinterleuchtung kann die Lebensdauer des Displays erhöht werden. Auch kann durch die geänderte Auslegung und/oder Nutzung der Hinterleuchtung eine deutliche Energieeinsparung erreicht werden.By The reduced burden of backlighting can shorten the lifespan of the display can be increased. Also, by the changed Design and / or use of backlighting a significant energy savings be achieved.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine Abstimmung zwischen optimierter Farbeinstellung und optimierter Bildhelligkeit bzw. Ablesbarkeit individuell einstellbar ist. Die Einstellung kann mittels einer Bedien- oder Steuereinheit erfolgen oder kundenspezifisch vorgenommen werden.One Another advantage is that a vote between optimized Color adjustment and optimized image brightness or readability individually adjustable. The setting can be adjusted by means of an operating or control unit or made customer-specific.
Auch ist es ein Vorteil, dass die Transmission des WSP so einstellbar ist, dass unterschiedliche Displaytechnologien ein gleichförmiges Erscheinungsbild (z. B. eine gleiche oder ähnliche Farbsättigung) aufweisen, ohne dass hierfür aufwändige Maßnahmen an der Grafikquelle selbst erforderlich würden.Also It is an advantage that the transmission of the insert is adjustable is that different display technologies have a uniform appearance (eg a same or similar Color saturation) have, without that complex activities would be required at the graphics source itself.
Abkürzungsverzeichnis:List of abbreviations:
-
- CRTCRT
- Cathode ray tube, KathodenstrahlröhreCathode ray tube, cathode ray tube
- LCDLCD
- Liquid Crystal Display, FlüssigkristallbildschirmLiquid Crystal Display, liquid crystal display
- LEDLED
- Light Emitting Diode, LeuchtdiodeLight Emitting Diode, led
- MEMSMEMS
- Microelectromechanical SystemsMicroelectromechanical Systems
- PWMPWM
- PulsweitenmodulationPulse Width Modulation
- RGBRGB
- rot, grün, blaured, green, blue
- RGBWRGBW
- rot, grün, blau, weißred, green, blue, White
- RGGRGG
- rot, grün, grünred, green, green
- TFTTFT
- Thin-Film Transistor, DünnschichttransistorThin-film transistor, thin-film transistor
- WSPWSP
- weißes Subpixelwhite subpixel
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