Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austausch eines Bildschirmgerätes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Anpassung der Videodaten durch die Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 14.The invention relates to a device for exchanging a screen device according to the preamble of patent claim 1 and a method for adapting the video data by the device according to the preamble of patent claim 14.
Im Maschinen- und Anlagenbau sowie im medizinischen Bereich sind seit den Jahren ab ca. 1990 bis heute eine Vielzahl unterschiedlicher Flachbildschirmgerätetypen verbaut worden, die als Standardgerätetypen derzeit nicht mehr hergestellt werden. Beim Ausfall dieser Flachbildschirmgerätetypen ist es deshalb häufig notwendig, die ganze Ansteuerelektronik mit der speicherprogrammierbaren Steuerung, Sensorik und einem Bedienfeld derartiger Elektrogeräte auszutauschen, was erhebliche Kosten verursachen kann. Dies bedeutet nicht selten, dass die auszutauschende absolut funktionsfähige Speicherprogrammierbare Steuerung nebst aller Ein- und Ausgabeleiterplatten sowie Funktionsbaugruppen nur wegen eines älteren defekten Flachbildschirmgerätes getauscht werden müssen.In machine and plant construction as well as in the medical field, a large number of different flat-panel device types have been installed since the years from about 1990 until today, which are currently no longer produced as standard device types. In the case of failure of these flat panel device types, it is therefore often necessary to exchange the entire control electronics with the programmable logic controller, sensors and a control panel of such electrical appliances, which can cause considerable costs. This does not infrequently mean that the exchangeable, fully functioning programmable logic controller together with all input and output circuit boards as well as functional modules only have to be replaced because of an older defective flat screen device.
Derartige Flachbildschirmgeräte sind auch nicht durch Komponenten aus dem Bürobereich zu ersetzen, da diese im Maschinen- und Anlagenbereich als auch in der Medizintechnik ungeeignet sind. So müssen die Bildschirmgeräte im industriellen, gewerblichen oder medizinischen Bereich ungünstige Umgebungsbedingungen wie Vibrationen, Temperaturbelastungen und Verschmutzungen standhalten, die dort meist herrschen. Vielfach sind die älteren auszutauschenden Flachbildschirmgerätetypen auch mit einer speziellen Ansteuerelektronik kombiniert, die auch durch handelsübliche Büroflachbildschirme nicht ersetzbar sind.Such flat panel devices are not to be replaced by components from the office sector, as they are unsuitable in the machinery and equipment sector and in medical technology. Thus, the VDUs have to withstand industrial, commercial or medical environments unfavorable environmental conditions such as vibration, temperature and pollution, which prevail there mostly. In many cases, the older flat-panel device types to be replaced are also combined with special control electronics which can not be replaced by commercially available office flat screens.
Teilweise müssen die auszutauschenden Ersatzbildschirmgeräte nach bestimmten Schutzarten spritzwasser- oder staubgeschützt sein, so dass zwar standardisierte Flachbildschirmgeräte zur Verfügung stehen, die dann aber immer durch spezielle Anpassungsbaugruppen an die jeweiligen älteren Bildschirmgerätetypen elektrisch und mechanisch angepasst werden müssen. Insofern müsste zu jedem älteren Flachbildschirmgerätetyp eine spezielle Anpassungsbaugruppe vorgehalten werden, was bei der Vielzahl der älteren Flachbildschirmgerätetypen sehr aufwändig wäre.In some cases, the replacement screen devices to be replaced according to certain types of protection splash or dust, so that although standardized flat panel devices are available, but then always have to be adapted by special adapter assemblies to the respective older types of screen devices electrically and mechanically. In this respect, a special adapter module would have to be maintained for each older flat-panel device type, which would be very complicated with the large number of older flat-panel device types.
Aus der DE 298 01 381 U1 ist eine Anpassungsbaugruppe für den Austausch älterer analoger Bildschirmgeräte mit Kathodenstrahlröhre gegen einen bestimmten TFT-Ersatzflachbildschirm (TFT = Thin Film Transistor) bekannt. Dabei besteht die Anpassungsbaugruppe aus einem Netzteil, einer analogen Videoschnittstelle, einem analogen Videoverstärker, einem Analog-Digital-Wandler, einem Schwarzwert- und Verstärkungsregler, einem Quarzoszillator des internen Frequenz-Generators für Microcontroller und FPGA-Zeitglieder (FPGA = Field Programmable Gate Array), einem programmierbaren FPGA-Halbleiterbaustein, einem seriellen EPROM (EPROM = Erasable Programmable Read Only Memory) zum Programmieren oder Konfigurieren des FPGA-Bausteins, einem Microcontroller, einem Flash-Speicher für das Microcontrollerprogramm und von Eingabeparametern, zwei PLL-Chips (PLL = Phase Looked Loop) zur Erzeugung separater Takte für Schreib- und Lesevorgänge, zwei Speicherbänke mit RAM-Modulen (RAM = Random Access Memory) zur asynchronen Behandlung der Lese- und Schreibzugriffe, einer Bedieneinheit mit Textdisplay zur menügesteuerten Auswahl und Änderung von Einstellungen, einem Display-Treiber und einer digitalen Ausgabeschnittstelle zum TFT-Ersatzflachbildschirm. Dabei ist der FPGA-Baustein so programmiert oder konfiguriert, dass er sechs verschiedene elektronische Schaltkreise als funktionale Einheiten bildet, durch die die ursprünglichen analogen Videosignale so umgewandelt werden, dass sie auf einem vorgesehenen digitalen TFT-Ersatzflachbildschirm darstellbar sind. Dazu ist im FPGA-Halbleiterbaustein ein Memory-Read-Unit-Schaltkreis zum Auslesen der digitalisierten Eingangsvideosignale vorgesehen, die dann durch einen Memory Interface Schaltkreis abwechselnd in eine erste oder zweite externe RAM-Speicherbank eingeschrieben werden. Zur Anpassung an den Ersatzflachbildschirm werden dann die eingespeicherten Videodaten abwechselnd durch einen Memory-Read-Unit-Schaltkreis des FPGA-Halbleiterbaustein wieder asynchron ausgelesen, wobei die Umschaltung des Ein- und Auslesevorgangs durch einen Memory-Interface-Schaltkreis erfolgt. Diese Bearbeitungsvorgänge werden taktweise ausgeführt und von einem Display-Interface-Schaltkreis gesteuert, dass die nachgebildeten Taktsignale von einem externen PLL-Schaltkreis erhält. Damit die ursprünglichen Videosignale bestimmten Pixeln des Ersatzflachbildschirms zugeordnet werden können, enthält der FPGA-Halbleiterbaustein noch einen Input-Interface-Schaltkreis, der die ursprünglichen Synchronisationssignale analysiert und über einen Microcontroller Interface-Schaltkreis mit einem externen Microcontroller kommuniziert, wodurch die taktweise eingespeicherten und ausgelesenen Videodaten dann über den externen Displaytreiber entsprechend auf dem TFT-Ersatzflachbildschirm dargestellt werden. Da die Ansteuerung von analogen Kathodenstrahl-Bildschirmgeräten immer in ähnlicher Weise erfolgt, sind mit einer einheitlichen Anpassungsschaltung die Videosignale nahezu aller analogen Kathodenstrahl-Bildschirmgerätetypen auf einem bestimmten TFT-Ersatzbildschirmgerät umsetzbar. Die Anpassung verschiedener digitaler Flachbildschirmgerätetypen beim Austausch gegen einen neueren TFT-Ersatzflachbildschirm ist deshalb mit einer derartigen Anspassungsschaltung nicht möglich.From the DE 298 01 381 U1 For example, an adapter assembly is known for replacing older cathode ray tube analog CRT displays with a particular thin film transistor (TFT) flat panel display. The adapter assembly consists of a power supply, an analog video interface, an analog video amplifier, an analog-to-digital converter, a black level and gain control, a quartz oscillator of the internal frequency generator for microcontroller and FPGA timers (FPGA = Field Programmable Gate Array). , a programmable FPGA semiconductor device, an Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) for programming or configuring the FPGA device, a microcontroller, a flash memory for the microcontroller program and input parameters, two PLL chips (PLL = phase Looked Loop) for generating separate clocks for writing and reading, two memory banks with RAM modules (RAM = Random Access Memory) for the asynchronous handling of read and write access, a control unit with text display for menu-driven selection and change of settings, a display Driver and a digital output interface to the TFT replacement flat screen. The FPGA device is programmed or configured to form six different electronic circuits as functional units, which convert the original analog video signals to be displayed on a dedicated TFT replacement flat panel display. For this purpose, a memory read unit circuit for reading the digitized input video signals is provided in the FPGA semiconductor device, which are then written by a memory interface circuit alternately in a first or second external RAM memory bank. To adapt to the replacement flat screen then the stored video data are alternately read out asynchronously by a memory read unit circuit of the FPGA semiconductor device, the switching of the input and read operation is performed by a memory interface circuit. These processing operations are performed in cycles and controlled by a display interface circuit that receives the replicated clock signals from an external PLL circuit. In order for the original video signals to be associated with particular pixels of the replacement flat panel display, the FPGA semiconductor device also includes an input interface circuit that analyzes the original synchronization signals and communicates with an external microcontroller via a microcontroller interface circuit, thereby providing the clocked video data then be displayed on the TFT replacement flat screen via the external display driver. Since the control of cathode ray tube analog display devices always takes place in a similar manner, with a uniform matching circuit, the video signals of almost all analog cathode ray monitor screen types on a particular TFT replacement screen device can be implemented. The adaptation of various digital flat panel device types when replacing a newer TFT Replacement flat screen is therefore not possible with such a matching circuit.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Austausch nahezu aller älterer Flachbildschirmgerätetypen gegen neuere Flachbildschirmgeräte zu schaffen und dieses unter einfachster Ausgestaltung.The invention is therefore an object of the invention to provide a device for replacing almost all older flat panel device types against newer flat panel devices and this with the simplest configuration.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 und 14 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the invention specified in claim 1 and 14. Further developments and advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass zum Austausch von älteren monochromen oder farbigen TN- (TN = Twisted Nematic), STN- (STN = Super Twisted Nematic) und DSTN-(DSTN = Double Super Twisted Nematic), TFT-, EL- (EL = Electroluminesence) oder PLASMA-Bildschirmgeräten nur verschiedene Eingangsadapterbaugruppen vorgehalten werden müssen, wobei zur Umsetzung der verschiedenen Videosignalverfahren nur ein einheitliches, standardisierte, kompaktes Hauptleiterplattenmodul notwendig ist, so dass durch eine derartige Anpassungsbaugruppe nahezu alle defekten älteren Flachbildschirmgerätetypen schnell und kostengünstig gegen neuere Ersatzbildschirmgeräte ausgetauscht werden können.The invention has the advantage that, for the replacement of older monochrome or colored TN (TN = Twisted Nematic), STN (STN = Super Twisted Nematic) and DSTN (DSTN = Double Super Twisted Nematic), TFT, EL ( EL = Electroluminesence) or PLASMA screen devices only different input adapter modules must be maintained, to implement the various video signal only a single, standardized, compact main PCB module is necessary, so that replaced by such a matching module almost all defective older flat panel device types quickly and inexpensively against newer replacement screen devices can be.
Zur mechanischen Anpassung ist bei einer besonderen Ausführung der Erfindung vorgesehen, zwischen der ursprünglichen Frontplatte und dem Ersatzflachbildschirmgerät einen Adapterrahmen anzuordnen, durch den vorteilhafterweise der Ersatzbildschirm als auch die Anpassungsbaugruppe auf einfache und schnelle Weise an der ursprünglichen Frontplatte befestigt werden kann.For mechanical adaptation, it is provided in a particular embodiment of the invention to arrange an adapter frame between the original front panel and the replacement flat panel display, by means of which advantageously the replacement screen as well as the adapter assembly can be easily and quickly attached to the original front panel.
Eine weitere besondere Ausbildung der Erfindung mit einer einheitlichen vielpoligen Zentralsteckerverbindung zwischen der Eingangsadapterbaugruppen und dem Hauptleiterplattenmodul hat den Vorteil, dass nur eine steckermäßige Anpassung der Eingangsadapterbaugruppen an die verschiedenen austauschbaren Bildschirmgerätetypen notwendig ist. So können vorteilhafterweise alle vorkommenden verschiedenen digitalen Videodaten, Versorgungs- und Hintergrundbeleuchtungsspannungen von austauschbaren TN-, STN-, DSTN-, TFT-, EL- oder Plasmabildschirmgerätetypen über eine einheitliche Zentralsteckerverbindung auf das standardisierte Hauptleiterplattenmodul übertragen werden.A further particular embodiment of the invention with a uniform multi-pole central plug connection between the input adapter assemblies and the main circuit board module has the advantage that only a plug-in adaptation of the input adapter assemblies to the various interchangeable screen types is necessary. Thus, advantageously, all of the various digital video data, supply and backlight voltages that are available from replaceable TN, STN, DSTN, TFT, EL, or plasma display device types can be transferred to the standardized mainboard module via a common central connector.
Durch eine weitere besondere Ausbildung der Erfindung durch das flache, kompakte Hauptleiterplattenmodul ist vorteilhaft, dass damit die komplette Anpassungsbaugruppe unmittelbar hinter dem neuen Ersatzbildschirm befestigt werden kann, wobei durch diese kompakte Anordnung ein Austausch gegen nahezu jedes ältere Flachbildschirmgerät ohne zusätzliche mechanische Anpassungen möglich ist.By a further particular embodiment of the invention by the flat, compact main circuit board module is advantageous that so that the complete adapter assembly can be attached immediately behind the new replacement screen, with this compact arrangement replacement is possible against almost any older flat panel without additional mechanical adjustments.
Bei einer weiteren besonderen Ausbildung besteht das Hauptleiterplattenmodul aus digitalen, integrierten Schaltelementen, die vorteilhafterweise als digitaler Pegelkonverter, Controller, Speicher, FPGA- und Spannungsversorgungsschaltung ausgebildet sind und so eine einfache, kostengünstige Anpassung der digitalen Videodaten und Versorgungsspannungen nahezu aller älteren TN-, STN-, DSTN-, TFT-, EL- und Plasmabildschirmgerätetypen an einen TFT- oder einem anderen neueren (z. B. OLED = Organic Light Emitting Diode) Ersatzbildschirm mit Aktiv-Matrix-Ansteuerung ermöglichen.In another particular embodiment, the main circuit board module consists of digital, integrated circuit elements, which are advantageously designed as a digital level converter, controller, memory, FPGA and power supply circuit and so a simple, cost-effective adaptation of the digital video data and supply voltages of almost all older TN, STN , DSTN, TFT, EL, and plasma display device types to a TFT or other newer (eg, OLED = Organic Light Emitting Diode) replacement screen with active matrix drive.
Eine weitere besondere Ausführung der Erfindung mit einer FPGA-Schaltung hat den Vorteil, dass mit dieser verschiedene elektronische Schaltkreise konfigurierbar sind, so dass hiermit auch Anpassungsvorrichtungen mit geringen Stückzahlen kostengünstig herstellbar sind. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, dass durch eine derartige FPGA-Schaltung auf einfache Art funktionsmäßig sogenannte Deruling- und Dedither- und Farbkorrekturschaltkreise ausbildbar sind, mit denen eine notwendige Farbanpassung und eine Helligkeitsanpassung nahezu aller älteren Farb- und Helligkeitssteuerungen bei TN-, STN- und DSTN-Videosignalen an ein neuartiges TFT-Ersatzbildschirmgerät auf einfache Weise möglich ist. Dabei stellt insbesondere der sogenannte Deruling-Schaltkreis eine funktionelle Ausführung mehrerer Logik-Schaltungen dar, die eine neue Pixelzuordnung und der Dedither- und Farbkorrekturschaltkreis verschiedene Logikschaltungen dar, die eine Helligkeitanpassung digital ausführt.Another particular embodiment of the invention with an FPGA circuit has the advantage that different electronic circuits can be configured with it, so that it is also possible to produce low-volume adaptation devices at low cost. It is particularly advantageous that functionally so-called Deruling- and Dedither- and color correction circuits can be formed by such a FPGA circuit with which a necessary color matching and brightness adjustment of almost all older color and brightness controls at TN, STN and DSTN Video signals to a novel TFT replacement screen device in a simple manner is possible. In particular, the so-called deruling circuit is a functional implementation of a plurality of logic circuits, which represent a new pixel allocation and the dithering and color correction circuit various logic circuits, which performs a brightness adjustment digitally.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment which is illustrated in the drawing. Show it:
1: ein Schnittbild des mechanischen Aufbaus eines an einem Elektrogerät montierten Ersatzbildschirms; 1 a sectional view of the mechanical structure of a mounted on an electrical appliance spare screen;
2: ein Blockschaltbild einer Anpassungsbaugruppe von einer Ansteuerelektronik bis zum Ersatzbildschirm; 2 a block diagram of a matching module from a control electronics to the spare screen;
3: ein Blockschaltbild eines Hauptleiterplattenmoduls mit einer FPGA-Schaltung, und 3 : A block diagram of a main board module with a FPGA circuit, and
4: ein Blockschaltbild der FPGA-Schaltung. 4 : a block diagram of the FPGA circuit.
In 1 der Zeichnung ist ein Schnittbild des mechanischen Aufbaus einer Vorrichtung zum Austausch eines digitalen Flachbildschirmgerätes in Draufsicht schematisch dargestellt, das eine Frontplatte 2, einen TFT-Ersatzbildschirm 3, einen Adapterrahmen 4, ein Hauptleiterplattenmodul 5, eine Eingangsadapterbaugruppe 6 und eine Displayadapterplatine 7 mit einer Frontplattenabdeckung 9 enthält, die an einer Ansteuerelektronik 8 eines industriellen, gewerblichen oder medizinischen Elektrogerätes 39 befestigt ist, dessen Bild- oder Textdaten dargestellt werden sollen. Hierbei werden die vorhandenen Komponenten Frontplatte 2, Frontplattenabdeckung 9 und Ansteuerelektronik 8 des Flachbildschirmgerätes 3. verändert.In 1 The drawing is a sectional view of the mechanical structure of a device for replacing a digital flat panel display device in plan view is shown schematically, the front panel 2 , a replacement TFT screen 3 , one Adapterrahmen 4 , a main board module 5 , an input adapter assembly 6 and a display adapter board 7 with a front panel cover 9 contains, at a control electronics 8th an industrial, commercial or medical electrical appliance 39 is attached whose image or text data to be displayed. Here are the existing components front panel 2 , Front panel cover 9 and control electronics 8th of the flat panel device 3 , changed.
Eine derartige Vorrichtung zum Austausch eines Flachbildschirmgerätes ist dafür vorgesehen, möglichst schnell und einfach einen defekten oder veralteten älteren Flachbildschirm gegen einen neueren TFT-Ersatzflachbildschirm 3 auszutauschen. Dabei soll eine derartige Vorrichtung gegen nahezu alle beliebigen älteren Flachbildschirmgeräte austauschbar sein, insbesondere gegen monochrome oder farbige TN-, STN-, DSTN-, TFT-, EL- und Plasma-Flachbildschirme. Desweiteren soll die Vorrichtung auch gegen ältere Flachbildschirmgeräte unterschiedlicher Bildschirmgrößen ausgetauscht werden können. In beiden Fällen ist eine mechanische Adaption in Form eines Adapterrahmens 4 vorgesehen, die den Ersatzflachbildschirm 3 an die Befestigungsmittel der vorhandenen Frontplatte 2 anpasst. Dazu ist ein flacher, abgewinkelter Rahmen mit einem den Ersatzbildschirm 3 überlappenden abgewinkelten Innenteil 41 vorgesehen, der mit der vorhandenen Frontplatte 2 verbunden oder auf dieser befestigt ist. Hinter jedem auszutauschenden Flachbildschirm ist eine Ansteuerelektronik 8 angebracht, die meist über einen Anschlussstecker 10 mit dem älteren Flachbildschirmgerät verbunden ist. Um ein beliebiges älteres Flachbildschirmgerät möglichst einfach gegen ein Standard-Ersatzbildschirmgerät 3 austauschen zu können, wird der Anschlussstecker 10 gelöst, der vorhandene Flachbildschirm von der Frontplatte 2 abmontiert und durch die Vorrichtung zum Austausch des Flachbildschirmgerätes einschließlich des Ersatzbildschirmgerätes 3 schnell ausgetauscht. Dazu wird passend zum alten Flachbildschirmgerät ein geeigneter standardisierter TFT-Ersatzbildschirm 3 ausgewählt, der derzeit in neun Standardgrößen von 5,7 Zoll bis 19 Zoll hergestellt wird und auch in Sondergrößen anschließbar ist. Dazu wird für jeden auszutauschenden Flachbildschirmtyp ein abgewinkelter-Adapterrahmen 4 als mechanische Adaption geschaffen, in die der geeignete TFT-Ersatzbildschirm 3 formschlüssig einlegbar ist und der dann so auf der Frontplatte 2 befestigt wird, dass der sichtbare Bereich durch die ursprüngliche Frontplatte 2 sichtbar ist.Such a device for exchanging a flat panel display device is intended as quickly and easily as possible a defective or outdated older flat screen against a newer TFT replacement flat screen 3 exchange. In this case, such a device should be interchangeable with almost any older flat panel devices, especially against monochrome or colored TN, STN, DSTN, TFT, EL and plasma flat screens. Furthermore, the device should also be exchanged for older flat panel devices of different screen sizes. In both cases, a mechanical adaptation in the form of an adapter frame 4 provided the replacement flat screen 3 to the fasteners of the existing front panel 2 adapts. This is a flat, angled frame with a spare screen 3 overlapping angled inner part 41 provided with the existing front panel 2 connected or attached to this. Behind every flatscreen to be replaced is an electronic control unit 8th attached, usually via a connector 10 connected to the older flat panel device. To any older flat panel device as easy as possible against a standard replacement screen device 3 to replace, is the connector 10 solved, the existing flat screen from the front panel 2 dismantled and through the device for replacement of the flat panel display including the replacement screen device 3 swapped quickly. For this purpose, a suitable standardized TFT replacement screen will match the old flat screen device 3 which is currently produced in nine standard sizes from 5.7 inches to 19 inches and can also be connected in special sizes. For this purpose, an angled adapter frame is used for each flat screen type to be replaced 4 created as a mechanical adaptation into which the appropriate TFT replacement screen 3 can be inserted positively and then on the front panel 2 The visible area is fixed by the original front panel 2 is visible.
Die Frontplatte 2 besteht dabei vorzugsweise aus einer durchsichtigen Scheibe aus Kunststoff oder Glas, die von einem Frontplattenrahmen umgeben ist, der mit einer dahinter angeordneten Frontplattenabdeckung 9 verbunden ist. Dabei dient die Frontplattenabdeckung 9 zur kompakten Aufnahme des Ersatzbildschirms 3, des standardisierten Hauptleiterplattenmoduls 5, der Eingangsadapterbaugruppe 6, der Displayadapterplatine 7 und zur Adaption der Frontplatte 2 mit der innenliegenden Ansteuerelektronik 8 des zugehörigen Elektrogeräts 39. Die Frontplattenabdeckung 9 ist vorzugsweise als rechteckiger, nach vorne offener Rechteckrahmen ausgebildet, der vorzugsweise nur eine Tiefe von 30 mm aufweist. Diese kompakte Frontplattenabdeckung 9 ist dadurch geeignet, alle zusätzlichen elektronischen Funktionsgruppen der Anpassungsbaugruppe 1 und den Ersatzbildschirm 3 aufzunehmen. Gleichzeitig dient die Frontplattenabdeckung 9 dazu, mit dem vorhandenen Raum des älteren auszutauschenden Flachbildschirmgerätes auszukommen und ermöglicht damit einen einfachen schnellen Austausch beliebiger älterer Flachbildschirmgerätetypen.The front panel 2 In this case, it preferably consists of a transparent pane made of plastic or glass, which is surrounded by a front panel frame, which has a front panel cover arranged behind it 9 connected is. Here, the front panel cover is used 9 for compact recording of the replacement screen 3 , the standardized mainboard module 5 , the input adapter assembly 6 , the display adapter board 7 and for the adaptation of the front panel 2 with the internal control electronics 8th of the associated electrical appliance 39 , The front panel cover 9 is preferably formed as a rectangular, open to the front rectangular frame, which preferably has only a depth of 30 mm. This compact front panel cover 9 This makes it suitable for all additional electronic functional groups of the adapter module 1 and the replacement screen 3 take. At the same time, the front panel cover is used 9 to get along with the existing space of the older flat-panel device to be replaced and thus allows a simple quick replacement of any older flat panel device types.
Zur elektrischen Anpassung beliebiger älterer, digitaler Flachbildschirmgeräte an die auszutauschenden standardisierten TFT-Ersatzflachbildschirme 3 vorzugsweise in den Größen 5,7 Zoll, 6,5 Zoll, 8,4 Zoll, 10,4 Zoll, 12,1 Zoll, 15 Zoll, 17 Zoll und 19 Zoll ist ein standardisiertes Hauptleiterplattenmodul 5 vorgesehen, das eingangsseitig mit einer Eingangsadapterbaugruppe 6 und ausgangsseitig vorzugsweise noch mit einer Displayadapterplatine 7 verbunden ist, was im einzelnen in 2 der Zeichnung näher dargestellt ist. So kann der digitale Ersatzflachbildschirm 3 an alle auszutauschenden, älteren, digitalen Flachbildschirmgeräte der Typen Monochrom TN-, Monochrom STN-, Monochrom DSTN-, Color TN-, Color STN-, Color DSTN-, TFT-, EL- und Plasma-Bildschirme elektrisch angepasst werden, indem eine spezielle Eingangsadapterbaugruppe 6 vorgesehen ist, die eingangsseitig mit einem Anschlussstecker 10 mit der Ansteuerelektronik 8 des älteren Flachbildschirmgerätes verbunden wird. Die Eingangsadapterbaugruppe 6 adaptiert dabei insbesondere die unterschiedlichen Belegungen der Steckertypen des älteren auszutauschenden Flachbildgerätes. Dabei kann die Eingangsadapterbaugruppe 6 im einfachsten Fall als ein Anschlussstecker 10 oder eine Anschlussbuchse ausgebildet sein, die an die Anschlussmöglichkeit der vorhandenen Ansteuerelektronik 8 angepasst ist und deshalb an diese ansteckbar oder mit dieser verbindbar ist. Deshalb ist im Grunde höchstens für jedes ältere auszutauschende Flachbildschirmgerät jeder Typenreihe eine spezielle Eingangsadapterbaugruppe 6 vorzusehen, die an die Steckerbelegung des älteren Flachbildschirmgerätes angepasst ist. Da die Eingangsadapterbaugruppe 6 den zu ersetzenden Flachbildschirm bestimmt, wird die Eingangsadapterbaugruppe 6 vorzugsweise noch elektronisch gekennzeichnet, damit die Videosignale auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 richtig umgesetzt werden. Dazu enthält die Eingangsadapterbaugruppe 6 vorzugsweise noch eine Platine, die mit einem I2C-EEPROM bestückt, in den die Daten des älteren Flachbildschirmtyps eingegeben sind und die durch das Hauptleiterplattenmodul 5 ausgelesen werden können. Alternativ kann das Hauptleiterplattenmodul 5 auch mit einem oder mehrern Wahlschaltern 17 ausgerüstet sein, durch den der auszutauschende ältere Flachbildschirmtyp vorgegeben wird und der dann zur Anpassung der Videodaten die elektronischen Funktions- oder Bauelemente auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 einstellt. Ausgangsseitig ist die Eingangsadapterbaugruppe 6 vorzugsweise mit einer Zentralbuchse versehen, die mit dem Zentralstecker 11 als Gegenstück auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 zur Übertragung aller Signale und Spannungen verbunden wird. Der Zentralstecker 11 ist als Funktionsbaugruppe zu betrachten, da er auch aus mehreren Einzelsteckern bestehen kann. Die Eingangsadapterbaugruppe 6 kann aber auch fest mit dem Hauptleiterplattenmodul 5 verbunden sein.For electrically adapting any older, digital flat panel display devices to the standard replacement replacement flat panel displays to be replaced 3 preferably in sizes 5.7 inches, 6.5 inches, 8.4 inches, 10.4 inches, 12.1 inches, 15 inches, 17 inches and 19 inches is a standard motherboard module 5 provided on the input side with an input adapter module 6 and on the output side preferably still with a display adapter board 7 what is connected in detail in 2 the drawing is shown in more detail. So can the digital replacement flat screen 3 All older digital flat panel Monochrome TN, Monochrome STN, Monochrome DSTN, Color TN, Color STN, Color DSTN, TFT, EL, and Plasma Monitors will be electrically matched to each other by a special input adapter module 6 is provided, the input side with a connector 10 with the control electronics 8th the older flat panel device is connected. The input adapter assembly 6 In particular, it adapts the different assignments of the connector types of the older flat-screen device to be replaced. In this case, the input adapter module 6 in the simplest case as a connector 10 or a connection socket to be formed, which is connected to the possibility of connecting the existing control electronics 8th is adapted and therefore attachable to this or can be connected to this. Therefore, at most for each older flat panel device of each type series to be replaced, there is a special input adapter assembly at the most 6 provide, which is adapted to the pin assignment of the older flat panel device. Because the input adapter assembly 6 determines the flat panel to be replaced, becomes the input adapter assembly 6 preferably still electronically marked so that the video signals on the main circuit board module 5 to be properly implemented. The input adapter module contains this 6 preferably also a board equipped with an I2C EEPROM, in the the data from the older flat panel type are entered and that through the main board module 5 can be read out. Alternatively, the main board module 5 also with one or more selector switches 17 be equipped by the exchanged older flat panel type is specified and then to adapt the video data, the electronic function or components on the main circuit board module 5 established. The output side is the input adapter module 6 preferably provided with a central socket, with the central plug 11 as a counterpart on the main circuit board module 5 for transmitting all signals and voltages is connected. The central plug 11 is to be regarded as a functional module, as it can also consist of several single connectors. The input adapter assembly 6 but it can also be fixed to the main PCB module 5 be connected.
Auf der Eingangsadapterbaugruppe 6 können auch Spannungsversorgungsschaltungen vorgesehen sein, da die Anpassungsbaugruppe 1 nebst dem Hauptleiterplattenmodul 5 von der ursprünglichen Spannungsversorgung des älteren Bildschirmgeräts in der Ansteuerelektronik 8 gespeist wird. So können auf der Eingangsadapterbaugruppe 6 auch Spannungswandler für die Hintergrundbeleuchtung, die Versorgungsspannung des Hauptleiterplattenmoduls 5 und des neuen TFT-Ersatzbildschirms 3 vorgesehen sein.On the input adapter assembly 6 can also be provided power supply circuits, since the matching module 1 together with the main PCB module 5 from the original power supply of the older display device in the control electronics 8th is fed. So can on the input adapter assembly 6 also voltage converter for the backlight, the supply voltage of the main PCB module 5 and the new TFT replacement screen 3 be provided.
Da die Eingangsadapterbaugruppe 6 über den Zentralstecker 11 mit dem Hauptleiterplattenmodul 5 verbunden ist, muss sichergestellt sein, dass alle Signale von der Videoquelle oder der Ansteuerelektronik 8 des älteren auszutauschenden Flachbildschirmtyps auf das standardisierte Hauptleiterplattenmodul 5 übertragen werden. Dazu könnten ein standardisierte 31-polige, 41-polige und 51-polige Hirose-Stecker® eingesetzt werden, über die auch die Versorgungsspannungen 48 von vorzugsweise 3, 3, 5 oder 12 Volt übertragbar sind, da die Spannungsversorgung des Ersatzbildschirmgerätes 3 ausschließlich über die ursprüngliche Ansteuerelektronik 8 oder die Videoquelle erfolgen soll. Desweiteren werden über den Zentralstecker 11 auch die digitalen, parallelen Video-Signale 44 (3,3/5 Volt TTL/CMOS-Pegel) und die 3,3 oder 5 Volt VCC-IO-Versorgungsspannung 49 als auch die seriellen Videosignale 45 (LVDS-Signale) wie aus 3 der Zeichnung näher ersichtlich zum Hauptleiterplattenmodul 5 übertragen. Zusätzlich ist noch erforderlich, dass über den standardisierten Zentralstecker 11 Steuersignale der Hintergrundbeleuchtung 46 und allgemeine Steuersignale 47 des ursprünglichen Flachbildschirmgerätes übertragbar sind.Because the input adapter assembly 6 over the central plug 11 with the main board module 5 It must be ensured that all signals from the video source or the control electronics 8th of the older flat panel type to be replaced on the standardized mainboard module 5 be transmitted. For this purpose, a standardized 31-pin, 41-pin and 51-pin Hirose plug ® could be used, via which the supply voltages 48 of preferably 3, 3, 5 or 12 volts are transferable, since the power supply of the replacement screen device 3 exclusively via the original control electronics 8th or the video source should be made. Furthermore, via the central plug 11 also the digital, parallel video signals 44 (3.3 / 5 volts TTL / CMOS level) and the 3.3 or 5 volt VCC-IO supply voltage 49 as well as the serial video signals 45 (LVDS signals) as off 3 the drawing closer to the main PCB module 5 transfer. In addition it is still necessary that over the standardized central plug 11 Control signals of the backlight 46 and general control signals 47 the original flat panel display device are transferable.
Die zu den älteren auszutauschenden Flachbildschirmgeräten übertragenen digitalen Videosignale und Versorgungsspannungen werden über den Zentralstecker 11 zum Hauptleiterplattenmodul 5 übertragen oder ausgelesen und von den dortigen elektronischen Bauelementen so umgesetzt, dass sie auf dem Ersatzbildschirmgerät 3 entsprechend darstellbar sind. Dazu enthält das Hauptleiterplattenmodul 5 nach 3 der Zeichnung als elektronische Bauelemente vorzugsweise eine FPGA-Schaltung 12, einen digitalen Pegelkonverter 13, einen Controller 14, eine Servicebuchse 50, zwei digitale Videospeicherschaltungen 15, 16, einen oder mehrere Wahlschalter 17, eine Spannungsversorgung 18 und ausgangsseitig einen Videobus 19. Dabei werden die umgewandelten Video- und Spannungsversorgungssignale vom Videobus 19 auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 zur Videobusschnittstelle der Displayadapterplatine 7 übertragen, dort zusätzlich an das jeweilige Ersatzbildschirmgerät 3 angepasst und diesem zur Anzeige und Spannungsversorgung zugeführt. Alternativ können die umgewandelten Videoparallel oder LVDS) und Spannungsversorgungssignale vom Videobus 19 auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 direkt zum jeweiligen Ersatzbildschirmgerät 3 übertragen und diesem zur Anzeige und Spannungsversorgung zugeführt werden.The digital video signals and supply voltages transmitted to the older flat panel devices to be exchanged are transmitted via the central plug 11 to the main board module 5 transferred or read and implemented by the electronic components there so that they on the replacement screen device 3 can be displayed accordingly. This includes the main PCB module 5 to 3 the drawing as electronic components, preferably an FPGA circuit 12 , a digital level converter 13 , a controller 14 , a service socket 50 , two digital video memory circuits 15 . 16 , one or more selector switches 17 , a power supply 18 and on the output side a video bus 19 , The converted video and power signals are from the video bus 19 on the main circuit board module 5 to the video bus interface of the display adapter board 7 transferred, there in addition to the respective replacement screen device 3 adapted and this supplied to the display and power supply. Alternatively, the converted video may be parallel or LVDS and power supply signals from the video bus 19 on the main circuit board module 5 directly to the respective replacement screen device 3 transferred and this supplied to the display and power supply.
Auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 sind die parallelen Video-Signal-Eingänge 44 und die VCC-IO-Versorgungsspannungs-Eingänge 49 über den Zentralstecker 11 mit dem Digital-Pegelkonverter 13 verbunden. Über die Eingänge 44, 49 werden die parallelen Videodaten mit 3,3 oder 5 Volt TTL oder CMOS-Pegel der älteren TN-, STN-, DSTN-, Plasma-, EL- oder TFT-Flachbildschirmgeräte übertragen. Da die FPGA-Schaltung 12 zur Videosignalbearbeitung vorzugsweise nur mit einer internen Signal- und Versorgungsspannung von 3,3 oder 2,5 Volt arbeitet, werden die Eingangspegel im Digital-Pegelkonverter 13 auf Ausgangspegel von 2,5 oder 3,3 Volt umgesetzt und der FPGA-Schaltung 12 zur Videosignalbearbeitung zugeführt.On the main circuit board module 5 are the parallel video signal inputs 44 and the VCC IO supply voltage inputs 49 over the central plug 11 with the digital level converter 13 connected. About the inputs 44 . 49 The parallel video data is transmitted at 3.3 or 5 volts TTL or CMOS levels of older TN, STN, DSTN, plasma, EL or TFT flat panel displays. Because the FPGA circuit 12 For video signal processing preferably only operates with an internal signal and supply voltage of 3.3 or 2.5 volts, the input levels in the digital level converter 13 converted to output levels of 2.5 or 3.3 volts and the FPGA circuit 12 supplied for video signal processing.
Bei der FPGA-Schaltung 12 handelt es sich um eine programmierbare, digitale, integrierte Schaltung, in die eine Vielzahl logischer Schaltungen so programmierbar sind, dass dadurch verschiedene elektronische Schaltkreise konfigurierbar sind. Durch eine derartige Programmierung der FPGA-Schaltung 12 werden verschiedene funktionale Schaltkreise realisiert und untereinander fest verbunden, so dass eine schnelle Signalverarbeitung möglich ist. Eine derartige FPGA-Schaltung 12 wird beispielsweise von der Firma Altera angeboten. Sie arbeitet mit einem Signalpegel von 2,5 oder 3,3 Volt. Diese FPGA-Schaltung 12 ist eingangsseitig noch mit einer LVDS-Video-Schnittstelle der Ansteuerelektronik 8 verbunden, durch die serielle Videosignale 45 für ein älteres TFT-Bildschirmgerät zur Signalanpassung herangeführt werden, die mit einem differentiellen Signalpegel von ca. 400 Millivolt arbeiten und deshalb direkt in der FPGA-Schaltung 12 umgesetzt werden können.In the FPGA circuit 12 It is a programmable digital integrated circuit that can program a variety of logic circuits to make various electronic circuits configurable. Through such programming of the FPGA circuit 12 Various functional circuits are realized and firmly interconnected, so that a fast signal processing is possible. Such an FPGA circuit 12 is offered for example by the company Altera. It works with a signal level of 2.5 or 3.3 volts. This FPGA circuit 12 On the input side, there is also an LVDS video interface of the control electronics 8th connected through the serial video signals 45 be introduced for an older TFT screen device for signal matching, which with a differential Signal levels of about 400 millivolts work and therefore directly in the FPGA circuit 12 can be implemented.
Der auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 angeordnete Controller 14 ist eingangsseitig mit dem Zentralstecker 11 verbunden, über den er die allgemeinen Steuersignale 47 über die Eingangsadapterbaugruppe 6 bei der Ansteuerelektronik 8 abfragt. Bei dem Controller 14 handelt es sich um einen programmierbaren digitalen Microcontroller, vorzugsweise von der Firma Atmel Serie ATMega 644, der zusätzlich auch mit der FPGA-Schaltung 12 verbunden ist, um optional den Ladevorgang auszulösen und dessen Schaltkreise zu steuern. Gleichzeitig ist der Controller 14 auch mit einer Servicebuchse 50 verbunden über die im Bedarfsfall Programmiervorgänge gestartet und Konfigurationen durchgeführt werden können. Desweiteren ist der Controller 14 ausgangsseitig auch mit dem Videobus 19 zur Displayadapterplatine 7 verbunden, um dort die Daten des angeschlossenen Ersatzbildschirmgerätes 3 abzufragen und dies zur Konfiguration der FPGA-Schaltung 12 zu verwenden. Dazu werden über den Videobus 19 insbesondere die Größe und Auflösung des Ersatzbildschirmgerätes 3 abgefragt und damit die FPGA-Schaltung 12 entsprechend gesteuert oder konfiguriert, um eine gute Anpassung an die Darstellung auf dem älteren Flachbildschirmgerät zu erreichen. Gleichzeitig sind der oder die Wahlschalter 17 mit der FPGA-Schaltung 12 verbunden, durch die vorzugsweise die Funktionsweise oder der Typ des älteren Flachbildschirmgerätes und der Typ des Ersatzbildschirmgerätes 3 auf einfache Weise vorgebbar ist. Dadurch besteht die Möglichkeit auf den Microcontroller 14 zu verzichten.The on the main PCB module 5 arranged controllers 14 is input side with the central plug 11 connected via which he receives the general control signals 47 via the input adapter assembly 6 at the control electronics 8th queries. At the controller 14 It is a programmable digital microcontroller, preferably from Atmel ATMega 644 series, which also with the FPGA circuit 12 is connected to optionally trigger the charging process and to control its circuits. At the same time is the controller 14 also with a service socket 50 Connected via the if necessary programming operations can be started and configurations can be performed. Furthermore, the controller 14 on the output side also with the video bus 19 to the display adapter board 7 connected there to the data of the connected replacement screen device 3 to query and configure the FPGA circuit 12 to use. To do this over the video bus 19 especially the size and resolution of the replacement screen device 3 queried and thus the FPGA circuit 12 controlled or configured to match the appearance on the older flat panel display. At the same time are or the selector switch 17 with the FPGA circuit 12 preferably by the operation or the type of the older flat panel display device and the type of the replacement screen device 3 can be specified in a simple manner. This gives the possibility to the microcontroller 14 to renounce.
Mit dem Videobus 19 ist gleichzeitig auch die FPGA-Schaltung 12 ausgangsseitig verbunden. Damit können die in der FPGA-Schaltung 12 umgewandelten Videosignale über den Videobus 19 zur Displayadapterplatine 7 übertragen werden, um den nachfolgenden Ersatzbildschirm 3 anzusteuern.With the video bus 19 is also the FPGA circuit 12 connected on the output side. This can be used in the FPGA circuit 12 converted video signals via the video bus 19 to the display adapter board 7 be transferred to the subsequent replacement screen 3 head for.
Zur Umwandlung der Videosignale aus der Signalquelle oder der Ansteuerelektronik 8 sind noch zwei elektronische Videospeicherschaltungen 15, 16 vorgesehen, die mit der FPGA-Schaltung 12 verbunden sind. Diese Videospeicherschaltungen 15, 16 sind dazu vorgesehen, die empfangenen Bildinhalte insbesondere die Farbinformationen und Bildhistorie in einer ersten Speicherschaltung 15 zwischenzuspeichern, die dann zur Umwandlung von der FPGA-Schaltung 12 ausgelesen und nach der Umwandlung vor der Übertragung dort wieder abgelegt werden. Die zweite Videospeicherschaltung 16 ist dabei für die Videobearbeitung von älteren DSTN-Bildschirmtypen vorgesehen, die im Dual-Scan-Mode arbeiten, in denen gleichzeitig zwei Bildhälften einer Darstellung aufgebaut werden. Als Videospeicherschaltungen 15, 16 werden dazu vorzugsweise DDR2-SDRAM-Speicherbausteine (DDR2-SDRAM = Double Data Rate 2 Synchronous Dynamic Random Access Memory) verwendet.For converting the video signals from the signal source or the control electronics 8th are still two electronic video memory circuits 15 . 16 provided with the FPGA circuit 12 are connected. These video memory circuits 15 . 16 are provided, the received image content in particular the color information and image history in a first memory circuit 15 caching, which then converts from the FPGA circuit 12 be read out and stored there again after the conversion before the transfer. The second video memory circuit 16 is designed for video editing of older DSTN screen types that work in dual-scan mode, in which two halves of a display are built simultaneously. As video memory circuits 15 . 16 For this purpose, preferably DDR2 SDRAM memory modules (DDR2-SDRAM = Double Data Rate 2 Synchronous Dynamic Random Access Memory) are used.
Desweiteren enthält das Hauptleiterplattenmodul 5 noch eine Spannungsversorgungsschaltung 18, die die intern notwendigen Versorgungsspannungen aus den Versorgungsspannungen 48 der Signalquelle oder der Ansteuerelektronik 8 generiert oder verteilt. Hierzu zählt auch die Versorgungsspannung der Hintergrundbeleuchtung. Das standardisierte Hauptleiterplattenmodul 5 benötigt vorzugsweise eine interne Signal- und Versorgungsspannung von 0,9; 1,2; 1,8; 2,5 und 3,3 Volt, die aus den Spannungen der Signalquelle oder der Ansteuerelektronik 8 für den älteren Flachbildschirm generiert werden. Da die zu ersetzenden Flachbildschirme (TN, STN, DSTN, EL, TFT und Plasma) mit Video- und Steuersignalen von vorzugsweise 5 Volt arbeiten, kann diese in der Spannungsversorgungsschaltung 18 durch mehrere bekannte Step-Down-Wandler auf die benötigten Spannungen herabgesetzt werden. Die ursprüngliche Versorgungsspannung 48 wird dabei von der Signalquelle oder der Ansteuerelektronik 8 über die Eingangsadapterbaugruppe 6 und den Zentralstecker 11 zur Stromversorgungsschaltung 18 übertragen. Da der Videobus 19 sowohl mit einer Spannung von 3,3 Volt als auch mit 5 Volt und auch das TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 teilweise mit einer Versorgungsspannung von 3,3 oder 5 Volt arbeitet, liefert die Spannungsversorgungsschaltung 18 an einem seiner Ausgänge auch eine Versorgungsspannung von 5 Volt. Zur Hintergrundbeleuchtung der TFT-Ersatzbildschirmgeräte 3 wird hingegen eine Spannung von 12 Volt benötigt, die bei den älteren Flachbildschirmgeräten nicht immer vorhanden ist. Deshalb ist die Spannungsversorgungsschaltung 18 so ausgebildet, dass sie diese über einen Step-Up-Wandler auch aus einer 5 Volt Versorgungsspannung generiert. Bei älteren EL-Flachbildschirmgeräten, die eine Hintergrundbeleuchtung mit 24 Volt ansteuern, wird diese durch einen Step-Down-Spannungswandler auf 12 Volt herabgesetzt. Die Spannungsversorgungsschaltung 18 liefert deshalb aus allen möglichen Eingangsspannungen 48 die verschiedenen Ausgangsspannungen von 0,9; 1,2; 1,8; 2,5; 3,3; 5 und 12 Volt, die sowohl zur internen Versorgung des Hauptleiterplattenmoduls 5 als auch für die Versorgung der Displayadapterplatine 7 und des Ersatzflachbildschirms 3 dienen.Furthermore contains the main PCB module 5 another power supply circuit 18 which supplies the internally necessary supply voltages from the supply voltages 48 the signal source or the control electronics 8th generated or distributed. This also includes the supply voltage of the backlight. The standardized mainboard module 5 preferably requires an internal signal and supply voltage of 0.9; 1.2; 1.8; 2.5 and 3.3 volts, from the voltages of the signal source or the control electronics 8th be generated for the older flat screen. Since the flat screens to be replaced (TN, STN, DSTN, EL, TFT and plasma) work with video and control signals of preferably 5 volts, this can be in the power supply circuit 18 be reduced by several known step-down converter to the required voltages. The original supply voltage 48 is thereby the signal source or the control electronics 8th via the input adapter assembly 6 and the central plug 11 to the power supply circuit 18 transfer. Because the video bus 19 both with a voltage of 3.3 volts and 5 volts and also the TFT replacement screen device 3 partially operates with a supply voltage of 3.3 or 5 volts, provides the power supply circuit 18 at one of its outputs, a supply voltage of 5 volts. To backlight the TFT replacement screen devices 3 However, a voltage of 12 volts is needed, which is not always available in the older flat panel devices. Therefore, the power supply circuit 18 designed in such a way that it also generates these from a 5 volt supply voltage via a step-up converter. In older EL flat panel displays, which drive a backlight at 24 volts, this is reduced by a step-down voltage converter to 12 volts. The power supply circuit 18 therefore supplies from all possible input voltages 48 the different output voltages of 0.9; 1.2; 1.8; 2.5; 3.3; 5 and 12 volts, both for internal supply of the main PCB module 5 as well as for the supply of the display adapter board 7 and the replacement flat screen 3 serve.
Da insbesondere bei älteren TN- oder STN-Flachbildschirmgeräten bereits eine Hintergrundbeleuchtungsspannung von 12 Volt vorgesehen ist, kann diese auch über die Eingangsadapterbaugruppe 6 und den Zentralstecker 11 direkt zum Hauptleiterplattenmodul 5 durchgeschaltet werden. Diese Versorgungsspannung wird dann auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 am Zentralstecker 11 als VCC-Display-Verbindung 46 direkt mit dem Videobus 19 verbunden, der diese dann an die Displayadapterplatine 7 und den Ersatzflachbildschirm 3 überträgt.Since a backlight voltage of 12 volts is already provided especially in older TN or STN flat panel devices, this can also be done via the input adapter module 6 and the central plug 11 directly to the main PCB module 5 be switched through. This supply voltage is then on the main PCB module 5 at the central plug 11 as a VCC display connection 46 directly with the video bus 19 connected to the display adapter board 7 and the replacement flat screen 3 transfers.
Zur Umsetzung der Videosignale der älteren TN-, STN-, DSTN-, EL-, TFT- oder Plasma-Flachbildschirmgeräte wird die FPGA-Schaltung 12 entweder mittels des Controllers 14 oder mittels der Wahlschalter 17 entsprechend konfiguriert und gesteuert, um alle Videosignale so umzuwandeln, dass deren Graphik oder Schriftbild dann entsprechend auf dem Ersatzbildschirmgerät 3 unverändert darstellbar ist. Die Konfiguration der FPGA-Schaltung 12 ist im einzelnen in 4 der Zeichnung dargestellt. Dabei ist die FPGA-Schaltung 12 so ausgebildet, dass diese einen PLL-Schaltkreis 26, einen Parallel-Eingangskreis 27, einen seriellen Eingangskreis 28, einen Eingangs-Timing-Schaltkreis 29, einen Ausgangstiming-Schaltkreis 36, zwei Speicher-Controller 30, 30', zwei Deruling-Schaltkreise 31, 31', einen Dedither-Schaltkreis 32, einen Frame-Formater 33 und ein Control Switch-/Controller-Interface 34 enthält.To convert the video signals of older TN, STN, DSTN, EL, TFT or plasma flat panel displays, the FPGA circuit 12 either by the controller 14 or by means of the selector switch 17 configured and controlled to convert all the video signals so that their graphics or typeface match on the replacement screen device 3 can be displayed unchanged. The configuration of the FPGA circuit 12 is in detail in 4 the drawing shown. Here is the FPGA circuit 12 designed to be a PLL circuit 26 , a parallel input circuit 27 , a serial input circuit 28 , an input timing circuit 29 , an output timing circuit 36 , two memory controllers 30 . 30 ' , two deruling circuits 31 . 31 ' , a dithering circuit 32 , a frame formatter 33 and a control switch / controller interface 34 contains.
Zur Videosignalverarbeitung in der FPGA-Schaltung 12 müssen ein Eingangsclock und die Videosynchronisationssignale korrekt vorliegen. Dies ist bei allen zu ersetzenden Flachbildschirmgeräten der Fall. Bei einigen zu ersetzenden TN-, STN- und DSTN-Flachbildschirmgeräten ist jedoch der Eingangsclock in den Synchronisationslücken nicht vorhanden, so dass dieser zur weiteren Verarbeitung der Videosignale nicht verwendet werden kann. Am Referenzclockeingang 40 des PLL-Schaltkreises 26 liegt ein genaues Referenzclocksignal an, durch das in dem PLL-Schaltkreis 26 ein fester Pixelclock von vorzugsweise 100 bis 150 MHz gebildet wird. Der generierte Pixelclock ist immer gleich oder höher dem Eingangsclock, wodurch nicht auf spezielle Übersetzungsverhältnisse und Lücken im Eingangsclock geachtet werden muss.For video signal processing in the FPGA circuit 12 There must be an input block and the video sync signals correctly. This is the case for all flat panel devices to be replaced. However, in some TN, STN and DSTN flat panel display devices to be replaced, the input block is not present in the sync gaps so that it can not be used for further processing of the video signals. At the reference clock input 40 of the PLL circuit 26 an exact reference clock signal is applied by the PLL circuit 26 a fixed pixel clock of preferably 100 to 150 MHz is formed. The generated pixel clock is always equal to or higher than the input block, so there is no need to worry about special gear ratios and gaps in the input block.
Zum universellen Einlesen der Videodaten steht ein paralleler Eingangsschaltkreis 27 und ein serieller Eingangsschaltkreis 28 in der FPGA-Schaltung 12 zur Verfügung. Wurde für das auszutauschende ältere Flachbildschirmgerät ein serielles Videosignal geliefert, so wird dies im seriellen Eingangsschaltkreis 28 in parallele Eingangssignale umgewandelt und in den parallelen Eingangsschaltkreis 27 eingespeist. Gleichzeitig enthalten die von der Videoquelle oder der Ansteuerelektronik 8 übertragenen Videosignale auch Synchronisationssignale (H-Sync, V-Sync etc.) und einen Daten- oder Eingangsclock, die einem Eingangs-Timing-Schaltkreis 29 zugeführt werden. Der Eingangs-Timing-Schaltkreis 29 erzeugt die intern benötigten Synchronisiersignale zur vertikalen und horizontalen Synchronisation und zum Zeilen- und Bildanfang. Im parallelen Eingangsschaltkreis 27 werden die eingelesenen Bildinformationen vorzugsweise zu 24 Bit pro Farbe als Vielfaches der Eingangsdatenbreite (3 Bits pro Farbe) zusammengefasst, wobei bei zu ersetzenden monochromen Flachbildschirmengeräten die Eingangsdaten immer für die 3 Farben (rot, grün und blau) benutzt werden. Dies ergibt beispielsweise bei 4 Bit breiten Eingangsdaten, dass über 6 Eingangsclockzyklen die Daten zwischengespeichert werden. Dies wird vorzugsweise in einem Dual-Port-FIFO (FIFO = First In-First Out) als Speicherelement durchgeführt. Somit gibt der parallele Eingangsschaltkreis 27 unabhängig vom zu ersetzenden Typ des Flachbildschirmgerätes 24 Bit pro Farbe an den nachfolgenden Deruling-Schaltkreis 31, 31' weiter. Das Auslesen der Daten aus dem Dual-Port-FIFO erfolgt. synchronisiert mit den im Eingangs-Timing-Schaltkreis 29 generierten Signalen und dem erzeugten festen Pixelclock, der vorzugsweise um ein Vielfaches schneller als der Eingangsclock ist.For universal reading of the video data is a parallel input circuit 27 and a serial input circuit 28 in the FPGA circuit 12 to disposal. If a serial video signal has been supplied for the older flat panel monitor to be replaced, this will be in the serial input circuit 28 converted into parallel input signals and into the parallel input circuit 27 fed. At the same time, they contain the video source or the control electronics 8th transmitted video signals also include sync signals (H sync, V sync, etc.) and a data or input block corresponding to an input timing circuit 29 be supplied. The input timing circuit 29 generates the internally required synchronization signals for vertical and horizontal synchronization and for the beginning of the line and the beginning of the picture. In the parallel input circuit 27 The read image information is preferably combined to 24 bits per color as a multiple of the input data width (3 bits per color), where to be replaced monochrome flat panel display devices, the input data is always used for the 3 colors (red, green and blue). In the case of 4-bit input data, for example, this results in the data being buffered over 6 input block cycles. This is preferably carried out in a dual-port FIFO (FIFO = First In-First Out) as a storage element. Thus, the parallel input circuit 27 regardless of the type of flat panel monitor to be replaced, 24 bits per color to the subsequent derating circuit 31 . 31 ' further. The data is read from the dual-port FIFO. synchronized with those in the input timing circuit 29 generated signals and the generated fixed pixel clock, which is preferably many times faster than the input block.
Beim Einlesen der parallelen Videoeingangssignale oder der umgewandelten seriellen Videoeingangssignale (LVDS) eines TN-, STN- oder DSTN-Flachbildschirmgerätes, entspricht ein Pixel immer 3 Subpixel (je ein Subpixel für rot, grün und blau). Bei den bekannten Interfacebreiten von TN-, STN- oder DSTN-Flachbildschirmgeräten mit 4, 8, 12, 16 und 24 Bit ergibt sich häufig eine ungleiche Verteilung der Pixel auf die Eingangsdaten (z. B. 8 Bit Eingangsdaten:3 Subpixel = 23 Pixel). Somit müssen die einzelnen Subpixel in der richtigen Reihenfolge auf die Pixel verteilt werden, wozu innerhalb der FPGA-Schaltung 12 ein Deruling-Schaltkreis 31 vorgesehen ist, der von dem erzeugten Pixelclock gesteuert wird. So wird bei den TN-, STN- und DSTN-Bildschirmgeräten ein Bit pro Pixel bei monochromen Bildschirmen und 3 Bit pro Pixel bei Farbbildschirmen mit je einem Bit für Rot, Grün und Blau verwendet. Andererseits besitzen die Bildschirme Interfacebreiten von 1, 4, 8, 12, 16 oder 24 Bit. Daraus ergibt sich anders als bei anderen Bildschirmtechnologien (z. B. TFT), dass bei jedem Pixelclock gleich mehrere Pixel gleichzeitig übertragen werden. Da die Reihenfolge der Farbbits immer gleich bleibt, und durch das Zusammenfassen der Eingangsbits zu 24 Bit Datenpaketen als Vielfaches von 3 (3 Subpixel pro Pixel), erhält der Deruling-Schaltkreis 31 immer ganze Pixel. Dabei ordnet der Deruling-Schaltkreis 31 jedem der aus drei Subpixeln bestehenden Pixel der Eingangsdaten eine feste Adresse zu, nach der die Pixel bild- und zeilenmäßig auf dem TFT-Ersatzbildschirm 3 angezeigt werden sollen. Hierzu wurde schon ein Teil des Deruling Mechanismus im parallelen Eingangsschaltkreis 27 durchgeführt, in dem die Eingangsbits zu den 24 Bit Datenpaketen zusammengefasst wurden. Der Deruling-Schaltkreis 31 benutzt zur Synchronisation den Bildanfang und den Zeilenanfang. Die nötigen Synchronisationssignale werden in dem Eingangs-Timing-Schaltkreis 29 generiert und mit dem generierten Pixelclock verknüpft. Es muss bei den TN-, STN- und DSTN-Bildschirmgeräten keine Unterscheidung mehr zwischen monochromen Bildschirmgeräten und Farbbildschirmgeräten getroffen werden, da die Eingangsdaten bereits im parallelen Eingangsschaltkreis 27 unabhängig davon zu festen Datenpaketen zusammengefasst wurden.When reading the parallel video input signals or the converted serial video input signals (LVDS) of a TN, STN or DSTN flat panel display, one pixel will always correspond to 3 sub-pixels (one sub-pixel each for red, green and blue). With the known interface widths of TN, STN or DSTN flat screen devices with 4, 8, 12, 16 and 24 bits, there is often an unequal distribution of the pixels on the input data (eg 8 bit input data: 3 subpixels = 23 pixels ). Thus, the individual subpixels must be distributed in the correct order to the pixels, including within the FPGA circuit 12 a deruling circuit 31 is provided, which is controlled by the generated pixel clock. For example, the TN, STN and DSTN VDUs use one bit per pixel for monochrome displays and 3 bits per pixel for red, green and blue one-bit color screens. On the other hand, the screens have interface widths of 1, 4, 8, 12, 16 or 24 bits. As a result, unlike other display technologies (eg TFT), several pixels are transmitted simultaneously at each pixel clock. Since the order of the color bits always remains the same, and by combining the input bits into 24-bit data packets as multiples of 3 (3 sub-pixels per pixel), the deruling circuit is obtained 31 always whole pixels. In the process, the deruling circuit orders 31 each of the three subpixel pixels of the input data has a fixed address after which the pixels are displayed on the TFT replacement screen, frame by frame and line by line 3 to be displayed. This has already been part of the deruling mechanism in the parallel input circuit 27 performed in which the input bits were combined to the 24-bit data packets. The deruling circuit 31 uses the beginning and the beginning of the line for synchronization. The necessary synchronization signals are in the input timing circuit 29 generated and linked to the generated pixel clock. There is no longer any distinction between the TN, STN and DSTN VDUs monochrome VDUs and color screen devices are taken because the input data already in the parallel input circuit 27 independently of fixed data packages.
Eine weitere Besonderheit ergibt sich bei Dual-Scan-Flachbildschirmgeräten unabhängig, ob es sich um monochrome DSTN Bildtechnologien oder DSTN Farbbildtechnologien handelt. Hierbei wird die obere und die untere Bildhälfte immer gleichzeitig aufgebaut, wobei für diese Bildschirmgeräte zwei 4-, 8- oder 12-Bit-Interfaces verwendet werden. Bei derartigen Dual-Scan-Flachbildschirmgeräten ist im parallelen Eingangsschaltkreis 27 der Dual-Port-FIFO doppelt vorhanden. Die Daten des ersten Dual-Port-FIFO werden an den ersten Deruling-Schaltkreis 31 weitergeleitet und die Daten des zweiten Dual-Port-FIFO an den zweiten Deruling-Schaltkreis 31' weitergeleitet. Somit werden die obere und untere Bildhälfte parallel eingelesen und bearbeitet. Auch wenn die Umsetzung der Videodaten aus der älteren TN-, STN- oder DSTN-Videoquelle beziehungsweise Ansteuerelektronik 8 in die Deruling-Schaltkreise 31, 31' selbsttätig erfolgt, wird dies zuvor vom Control Switch-/Controller-Interface 34 entsprechend konfiguriert. Deshalb sind der Controller 14 oder die Wahlschalter 17 mit dem Control Switch-/Controller-Interface 34 verbunden, mit denen zum Beispiel beim Austausch eingestellt wird, ob es sich um eine Anpassung an einen älteren TN-, STN- oder DSTN-Bildschirm mit einem monochromen oder einem Farbflachbildschirm handelt. Der Controller 14 oder die Wahlschalter 17 steuern dann über das Control Switch-/Controller-Interface 34 in der FPGA-Schaltung 12 den parallelen Eingangsschaltkreis 27 und die Deruling-Schalt kreise 31, 31', die dann eine entsprechende Zuordnung der Eingangsbits zu den Pixeln und Farben vornehmen.Another peculiarity arises in dual-scan flat panel devices regardless of whether they are monochrome DSTN image technologies or DSTN color image technologies. In this case, the upper and lower halves of the image are always set up at the same time, two 4-, 8- or 12-bit interfaces being used for these screen devices. In such dual-scan flat panel displays, the parallel input circuit is 27 the dual port FIFO is duplicated. The data of the first dual-port FIFO is sent to the first deruling circuit 31 forwarded and the data of the second dual-port FIFO to the second derating circuit 31 ' forwarded. Thus, the upper and lower half of the image are read in parallel and processed. Even if the conversion of the video data from the older TN, STN or DSTN video source or control electronics 8th into the deruling circuits 31 . 31 ' automatically, this is done in advance by the control switch / controller interface 34 configured accordingly. That's why the controller 14 or the selector switch 17 with the control switch / controller interface 34 For example, it sets whether to match an older TN, STN or DSTN screen with a monochrome or color flat screen. The controller 14 or the selector switch 17 then control via the control switch / controller interface 34 in the FPGA circuit 12 the parallel input circuit 27 and the deruling circuits 31 . 31 ' , which then make a corresponding assignment of the input bits to the pixels and colors.
Bei den älteren TN-, STN- oder DSTN-Flachbildschirmgeräten repräsentieren die Vorverarbeitung im parallelen Eingangsschaltkreis 27 auf einheitlich 24 Bit je Farbe und die Synchronisation auf Bild- und Zeilenanfang im Deruling-Schaltkreis 31, 31' im Wesentlichen das Deruling. So könnte das Zusammenfassen der Eingangsdaten zu festen Datenpaketen auch im Deruling-Schaltkreis erfolgen. Die einzelnen Pixel müssen nun zwischengespeichert werden, wofür der Memory-Controller 30, 30' und die externe Speicher-Schaltung 15, 16 zuständig ist. Dabei ist zu beachten, dass der zweite Deruling-Schaltkreis 31', der zweite Memory-Controller 30' und die externe zweite Speicher-Schaltung 16 nur bei den DSTN-Flachbildschirmgeräten verwendet werden und die identischen Vorgänge parallel zu denen im ersten Deruling-Schaltkreis 31, im ersten Memory-Controller 30 und der externer ersten Speicher-Schaltung 15 ablaufen.For the older TN, STN or DSTN flat panel displays, preprocessing is in the parallel input circuit 27 on uniformly 24 bits per color and the synchronization at the beginning and the beginning of the line in the deruling circuit 31 . 31 ' essentially the deruling. Thus, combining the input data into fixed data packets could also take place in the deruling circuit. The individual pixels must now be cached, for which the memory controller 30 . 30 ' and the external memory circuit 15 . 16 responsible is. It should be noted that the second Deruling circuit 31 ' , the second memory controller 30 ' and the external second memory circuit 16 to be used only with the DSTN flat panel devices and the identical operations in parallel with those in the first deruling circuit 31 , in the first memory controller 30 and the external first memory circuit 15 expire.
Bei dem Ersatz älterer TN-, STN- oder DSTN-Flachbildschirmgeräte durch einen TFT-Ersatzbildschirm 3 ist auch die Rekonstruktion der Helligkeitsinformation wesentlich, weshalb beim Zuordnen und Abspeichern der Daten durch den Deruling-Schaltkreis 31 schon eine Vorverarbeitung stattfindet. Diesbezüglich muss jede externe Speicher-Schaltung 15, 16 in der Lage sein, vorzugsweise 16 ganze Bilder abzuspeichern. Dabei sind die Speicher-Schaltungen 15, 16 fest auf 48 Bit Breite organisiert, da 1 Pixel immer aus 3 Subpixel für rot, grün und blau besteht und dies für 16 Bilder (1 Pixel = 3 Subpixel×16 Bilder = 48 Bit). Dabei wird jeder Bildpunkt stets auf einen festgelegten Speicherplatz abgelegt. Nun wird der 48 Bit breite Speicherbereich für das betreffende Pixel über den Memory-Controller 30 aus der oder den externen Speicher-Schaltungen 15 gelesen und der Deruling-Schaltkreis 31 schiebt den erhalten Wert um 1 Bit nach rechts (entspricht dem Löschen des ältesten Wertes) und fügt den neuen Wert hinzu. Anschließend übergibt der Deruling-Schaltkreis 31 den 48 Bit breiten Speicherbereich wieder an den Memory-Controller 30, welcher ihn in die externe Speicher-Schaltung 15 zurückschreibt. Damit alle Lese-/Schreibvorgänge zeitnah ablaufen können, puffert der Memory-Controller 30 intern mehrere Daten. Dies ist notwendig, da die Speicher-Bausteine eine gewisse Latenzzeit haben und auch der Dedither-Schaltkreis 32 über den Memory-Controller 30 aus der externen Speicher-Schaltung 15 Daten anfragt.Replacing older TN, STN or DSTN flat panel displays with a replacement TFT screen 3 is also the reconstruction of the brightness information essential, which is why when assigning and storing the data through the derating circuit 31 already a preprocessing takes place. In this regard, any external memory circuit must 15 . 16 be able to store preferably 16 whole images. Here are the memory circuits 15 . 16 fixed to 48-bit width, since 1 pixel always consists of 3 sub-pixels for red, green and blue and this for 16 images (1 pixel = 3 sub-pixels × 16 images = 48-bit). Each pixel is always stored on a specified location. Now, the 48-bit wide memory area for the pixel in question via the memory controller 30 from the external memory or circuits 15 read and the deruling circuit 31 shifts the received value 1 bit to the right (equivalent to deleting the oldest value) and adds the new value. Subsequently, the deruling circuit passes 31 the 48-bit memory area back to the memory controller 30 which puts him in the external memory circuit 15 writes back. In order for all read / write operations to be timely, the memory controller buffers 30 internally multiple data. This is necessary because the memory devices have some latency and also the dither circuit 32 via the memory controller 30 from the external memory circuit 15 Requests data.
Zur Anpassung der Videosignale älterer TN-, STN- oder DSTN-Flachbildschirmgeräte an den TFT-Ersatzbildschirm 3 ist auch die Helligkeitsinformation der einzelnen Bildpunkte zu ermitteln, die nicht in binär kodierter Form vorliegen. Dazu wird die Helligkeitsinformation der älteren TN-, STN- oder DSTN-Bildpunkte erst in einen binär kodierten Wert zur Ausgabe für das TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 umgewandelt, was in einem Dedither-Schaltkreis 32 nach den Memory-Controllern 30, 30' und den externen Speicher-Schaltungen 15, 16 erfolgt. Bei der Helligkeitsinformation der einzelnen Bildpunkte wird bei anderen Bildschirmtechnologien wie zum Beispiel Plasma, TFT, EL normalerweise bereits ein binär kodierter Wert übergeben. Bei monochromen Bildschirmen ist das ein Wert für die Helligkeit. Die Farbbildschirmgeräte haben drei binär kodierte Werte für die Helligkeit, je einen für Rot, Grün und Blau, welche dann für das Auge zu einem farbigen Bildpunkt verschmelzen. Dabei werden die Farben und die Helligkeiten über das Mischungsverhältnis von Rot, Grün und Blau eingestellt.For adapting the video signals of older TN, STN or DSTN flat panel displays to the TFT replacement screen 3 It is also necessary to determine the brightness information of the individual pixels that are not in binary coded form. For this purpose, the brightness information of the older TN, STN or DSTN pixels is first converted into a binary coded value for the output for the TFT replacement screen device 3 converted, resulting in a dithering circuit 32 after the memory controllers 30 . 30 ' and the external memory circuits 15 . 16 he follows. With the brightness information of the individual pixels, other screen technologies such as plasma, TFT, EL usually already pass a binary coded value. For monochrome screens, this is a value for the brightness. The color screen devices have three binary coded values for the brightness, one each for red, green and blue, which then merge into a colored pixel for the eye. The colors and the brightness are adjusted via the mixing ratio of red, green and blue.
TN-, STN- und DSTN-Bildschirmgeräte verfügen allerdings nur über ein Bit pro Pixel Helligkeitsinformation bei monochromen Bildschirmen und je ein Bit für Rot, Grün und Blau, also drei Bit pro Farbbildpunkt bei Farbbildschirmgeräten. Damit ließen sich bei monochromen Bildschirmgeräten nur eine Helligkeitsstufe und bei Farbbildschirmgeräten nur acht Grundfarben darstellen. Um nun mehr Graustufen und Farben darstellen zu können, bedient sich die TN-, STN- oder DSTN-Bildschirmtechnologie eines sogenannten „Framing-Verfahrens” zur Helligkeitssteuerung. Dazu werden die Pixel über mehrere Bilder hinweg an- und ausgeschaltet. So erscheint ein Pixel, das bei jedem zweiten Bild ausgeschaltet wird, für das menschliche Auge nur mit 50% Helligkeit. Wenn beispielsweise ein TN-, STN- oder DSTN-Farbbildschirm mit reinem Framing 4096 Farben darstellen soll, ist eine Helligkeitsinformation erst nach 16 Bildern für das Auge verfügbar, was für den Betrachter bei üblichen Bildwiederholfrequenzen von 60 Hz häufig als nachteiliges Flimmern erkennbar ist.However, TN, STN, and DSTN VDUs have only one bit per pixel of monochrome screen brightness information, and one bit each for red, green, and blue, three bits per color pixel on color screen devices. This could be monochrome screen devices only one brightness level and in color screen devices only eight primary colors. In order to be able to display more gray levels and colors, the TN, STN or DSTN screen technology uses a so-called "framing method" for brightness control. To do this, the pixels are switched on and off across several images. For example, a pixel that is turned off every other image will appear to the human eye at only 50% brightness. For example, if a pure framing TN, STN, or DSTN color screen is to display 4096 colors, brightness information will be available to the eye only after 16 frames, which is often noticeable to the viewer at 60Hz normal refresh rates as detrimental flicker.
Deshalb wird die Helligkeitsinformation bei TN-, STN- oder DSTN-Bildschirmgeräten häufig auch durch flächige Helligkeitsstufen in Form von sogenanntem „Dithering” dargestellt. Dabei werden in der Fläche benachbarte Pixel zur Helligkeitssteuerung verwendet, bei der zum Beispiel mit einer Matrix von 2×2 Pixeln 16 Helligkeitsstufen und bei einer Matrix von zum Beispiel 4×4 Pixeln schon 256 Helligkeitsstufen einstellbar sind. Zur Ausgabe dieser Helligkeits- und Farbinformationen auf einem TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 werden deshalb die zuvor in der ersten Speicherschaltung 15 oder bei DSTN-Bildschirmgeräten, die in der ersten und zweiten Speicherschaltung 15, 16 abgelegten letzten 16 Bilder und deren Bilddaten über den oder die Memory-Controller 30, 30' in Datenpaketen von 48 Bit ausgelesen und dem Dedither und Farbkorrekturschaltkreis 32 zugeführt, der daraus binärkodierte Bilddaten nachbildet.For this reason, the brightness information in the case of TN, STN or DSTN video display units is frequently also represented by areal brightness levels in the form of so-called "dithering". In this case, adjacent pixels are used for brightness control in the area in which, for example, with a matrix of 2 × 2 pixels, 16 brightness levels and, for a matrix of, for example, 4 × 4 pixels, already 256 brightness levels can be set. To output this brightness and color information on a replacement TFT display device 3 are therefore the previously in the first memory circuit 15 or DSTN display devices included in the first and second memory circuits 15 . 16 stored last 16 images and their image data via the memory controller (s) 30 . 30 ' in data packets of 48 bits and the dedithering and color correction circuit 32 fed, which emulates binary-coded image data.
Da die Pixel auf den TN-, STN- oder DSTN-Bildschirmgeräten sehr träge sind, werden die Videosignale zur Ausgabe auf einem TFT-Ersatzbildschirm 3 durch eine digitale Filterung als Dedithering-Verfahren nachgebildet. Die digitale Filterung kann durch digitale IIR-Filter (IIR = Infinite Impulse Response) oder digitale FIR-Filter (FIR = Finite Impulse Response) realisiert werden. Hierbei ist immer die benötigte Bandbreite der Speicherzugriffe und die Verarbeitungsgeschwindigkeit der FPGA-Schaltung 12 ein limitierender Faktor. Die abgespeicherten 16 Bilder würden einen 16-stufigen FIR-Filter benötigen, mit einer folglich sehr hohen notwendigen Verarbeitungsgeschwindigkeit der FPGA-Schaltung 12. Hier wurde im Dedither- und Farbkorrekturschaltkreis 32 ein neuartiger Ansatz mit 2 8-stufigen FIR-Filter mit vorberechneten Werten realisiert. Dabei werden die gespeicherten Bildinhalte über die Memory-Controller 30, 30' aus den Speicher-Schaltungen 15, 16 gelesen. Jeder Pixel wird, wie erläutert, durch einen 48 Bit Wert (16 Bit je Farbe) repräsentiert. Nun werden die ersten 8 Bit einer Farbe als Adresse benutzt und in einer Tabelle mit vorberechneten Werten das Ergebnis ausgelesen. Die zweiten 8 Bit einer Farbe werden wiederum als Adresse benutzt, um in einer zweiten Tabelle mit vorberechneten Werten das Ergebnis auszulesen. Diese Berechnungen werden jetzt auch für die anderen beiden Farben des Pixels durchgeführt, so dass am Ende ein binärkodierter 8 Bit Wert je Farbe ermittelt wurde. Diese 3×8 Bit Farbwerte berücksichtigen die Helligkeit sowie die Farben und sind für die Ausgabe auf dem TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 bestens geeignet. Der Vorteil der zweifachen 8-stufigen FIR-Filter ist die o. g. Verarbeitungsgeschwindigkeit und der geringe Verbrauch an Speicher Ressourcen für die Tabellen in der FPGA-Schaltung 12. Es werden nur 2×256 Byte (28 = 256) pro Farbe benötigt. Würde ein 16-stufiger FIR-Filter realisiert, würden 64 KByte (216 = 65536) pro Farbe benötigt. Die vorberechneten Werte werden nur einmalig bestimmt und berücksichtigen auch beispielsweise eine stärkere Gewichtung der neueren Bildinformation (Bildhistorie 1–8) gegenüber den älteren Bildinformationen (Bildhistorie 9–16). Durch die beschriebenen Vorverarbeitungen der Bildinformationen, muss an dieser Stelle auch nicht mehr zwischen monochromen und farbigen zu ersetzenden Flachbildschirmgeräten unterschieden werden.Since the pixels on the TN, STN or DSTN VDUs are very sluggish, the video signals are output to a TFT replacement screen 3 imitated by a digital filtering as Dedithering method. The digital filtering can be realized by digital IIR (Infinite Impulse Response) filters or digital FIR (Finite Impulse Response) filters. This is always the required bandwidth of the memory accesses and the processing speed of the FPGA circuit 12 a limiting factor. The stored 16 pictures would require a 16-stage FIR filter, with a consequently very high processing speed of the FPGA circuit 12 , Here was in the dithering and color correction circuit 32 realized a novel approach with 2 8-stage FIR filter with precalculated values. The stored image content is stored via the memory controller 30 . 30 ' from the memory circuits 15 . 16 read. Each pixel is represented by a 48-bit value (16 bits per color), as explained. Now the first 8 bits of a color are used as an address and the result is read out in a table with precalculated values. The second 8 bits of a color are again used as an address to read out the result in a second table with precalculated values. These calculations are now performed for the other two colors of the pixel, so that at the end a binary coded 8 bit value per color was determined. These 3 × 8 bit color values take into account the brightness as well as the colors and are for output on the TFT replacement screen device 3 best for. The advantage of the dual 8-stage FIR filters is the above-mentioned processing speed and the low consumption of memory resources for the tables in the FPGA circuit 12 , Only 2 x 256 bytes (2 8 = 256) per color are needed. If a 16-level FIR filter were implemented, 64 Kbytes (2 16 = 65536) per color would be required. The precalculated values are determined only once and take into account, for example, a stronger weighting of the newer image information (image history 1-8) compared to the older image information (image history 9-16). Due to the described preprocessing of the image information, it is no longer necessary to distinguish between monochrome and color flat screen devices to be replaced at this point.
Bei einer vereinfachten Ausführung des Dedither- und Farbkorrektur-Schaltkreises 32 kann auch aus den letzten acht in den Speicher-Schaltungen 15, 16 abgelegten Bildern für jeden Pixel ein binärkodierter Mittelwert errechnet werden, der die Eingangswerte nachbildet und zur Ausgabe des vorherigen Helligkeitswerts auf einem TFT-Ersatzbildschirm 3 vorgesehen ist. Dabei werden mit jedem Pixelclock nur die neuen Pixel als Eingangswerte in den Deruling-Schaltkreis 31, 31' eingegeben und durch eine Bit-Shift der älteste Wert gelöscht. Damit stehen in den Speicher-Schaltungen 15, 16 immer die letzten acht Bilder oder Frames für jeden Bildpunkt zur Verfügung, aus dem mit Hilfe des FIR-Filters im Dedither- und Farbkorrektur-Schaltkreis 32 eine digitale Mittelwertbildung zur Farb- und Helligkeitsinterpolation berechnet wird.In a simplified version of the dithering and color correction circuit 32 can also be from the last eight in the memory circuits 15 . 16 stored images are computed for each pixel a binary coded average that mimics the input values and for outputting the previous brightness value on a replacement TFT screen 3 is provided. With each pixel clock, only the new pixels are input to the deruling circuit 31 . 31 ' entered and deleted by a bit shift the oldest value. This puts in the memory circuits 15 . 16 always the last eight frames or frames available for each pixel, using the FIR filter in the dedithering and color correction circuitry 32 a digital averaging for color and brightness interpolation is calculated.
Die damit gewonnenen 24 Bit Farbwerte mit je 8 Bits pro Farbe werden dann an den Frame-Formater-Schaltkreis 33 weitergegeben, um die Bilddaten mit Synchronisationsdaten zusammenzufassen. Dabei findet im Frame-Formater-Schaltkreis 33 eine Formatierung der Bildausgabedaten statt, in dem bei gleicher Bildschirmgröße und Bildauflösung zwischen dem älteren Bildschirm und dem TFT-Ersatzbildschirm 3 eine 1:1-Bildausgabe erfolgt. Sind hingegen die Bildgrößen identisch und die Bildauflösung beim Ersatzbildschirm 3 höher, so erfolgt eine Expansion zur formatfüllenden Bildausgabe. Ist allerdings der Ersatzbildschirm 3 größer und die Auflösung höher, wenn zum Beispiel ein 9,4 Zoll-Flachbildschirm mit VGA-Auflösung (640×480 Pixel) durch ein TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 von 10,4 Zoll Bildschirmgröße mit SVGA-Auflösung (800×600 Pixel) ersetzt wird, werden die Videodaten angepasst und zum Beispiel über eine nachfolgende parallele Ausgangsschnittstelle 44 oder eine serielle Ausgangschnittstelle 43 zum TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 ausgegeben.The resulting 24-bit color values with 8 bits per color are then sent to the frame formatter circuit 33 passed to summarize the image data with synchronization data. It takes place in the frame formater circuit 33 formatting of the image output data takes place in the same screen size and image resolution between the older screen and the TFT replacement screen 3 a 1: 1 image output takes place. On the other hand, the image sizes are identical and the image resolution is the same as the replacement screen 3 higher, an expansion to format-filling image output occurs. Is however the substitute screen 3 larger and the resolution higher, for example, when a 9.4-inch VGA resolution (640 × 480 pixels) flat panel display is replaced by a replacement TFT display device 3 10.4-inch screen size is replaced with SVGA resolution (800 × 600 pixels), the video data are adjusted and, for example, via a subsequent parallel output interface 44 or a serial output interface 43 to the TFT replacement screen device 3 output.
Zur Anpassung an unterschiedliche TFT-Ersatzbildschirmgeräte 3 verschiedener Hersteller oder Typen mit zum Beispiel verschiedenen Anschlusssteckertypen ist vorzugsweise noch eine zusätzliche Displayadapterplatine 7 vorgesehen, die in 2 der Zeichnung dargestellt ist. Dann werden die Videodaten vorzugsweise über einen gemeinsamen Videobus 19 zur Displayadapterplatine 7 übertragen, die dann kabelmäßig mit dem TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 verbunden oder durch geeignete Stecker direkt auf das TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 gesteckt wird.For adaptation to different TFT replacement screen devices 3 different manufacturers or types with, for example, different connector types is preferably still an additional display adapter board 7 provided in 2 the drawing is shown. Then the video data is preferably via a common video bus 19 to the display adapter board 7 then wirelessly connect to the TFT replacement screen device 3 connected or through suitable plugs directly to the TFT replacement screen device 3 is plugged.
Zum Austausch eines älteren TFT-Bildschirmgerätes gegen ein TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 wird zunächst das ältere TFT-Bildschirmgerät ausgebaut und mit Hilfe des Adapterrahmens 4 das TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 in die vorhandene Frontplatte 2 eingesetzt und dort befestigt. Zur elektrischen Anpassung wird dann eine spezielle Eingangsadapterbaugruppe 6 mit entsprechend angepasstem Anschlussstecker 10 oder einem Adapterstecker in den älteren Videoausgang in der vorhandenen Ansteuerelektronik 8 eingesteckt und über den Zentralstecker 11 mit dem Hauptleiterplattenmodul 5 verbunden. Mit Hilfe des oder der Wahlschalter 17 oder dem Controller 14 auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 wird dann bei der Installation die Bauart des älteren Flachbildschirms als TFT-Bildschirm vorgegeben, damit die FPGA-Schaltung 12 entsprechend konfiguriert wird. Im Betrieb werden dann die Video- und Steuerdaten über die Eingangsadapterbaugruppe 6 und die elektronischen Bauelemente 11 bis 19 auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 ausgelesen und zur Darstellung auf dem TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 entsprechend umgewandelt. Handelt es sich bei dem älteren TFT-Bildschirm um ein Gerät für serielle Videosignale (LVDS) 45, so werden diese Videosignale der FPGA-Schaltung 12 auf dem Hauptleiterplattenmodul 5 direkt zugeführt, da diese älteren TFT-Bildschirmgeräte keiner Pegelanpassung bedürfen.To replace an older TFT display device with a replacement TFT display device 3 First, the older TFT screen device is removed and with the help of the adapter frame 4 the TFT replacement screen device 3 in the existing front panel 2 used and fastened there. For electrical adjustment then a special input adapter assembly 6 with correspondingly adapted connector 10 or an adapter plug in the older video output in the existing control electronics 8th plugged in and over the central plug 11 with the main board module 5 connected. With the help of or the selector switch 17 or the controller 14 on the main circuit board module 5 Then the design of the older flat screen as TFT screen is specified during installation, so the FPGA circuit 12 is configured accordingly. In operation, the video and control data are then transmitted through the input adapter assembly 6 and the electronic components 11 to 19 on the main circuit board module 5 and displayed on the TFT replacement screen device 3 converted accordingly. Is the older TFT screen a serial video signal device (LVDS)? 45 So these video signals become the FPGA circuit 12 on the main circuit board module 5 fed directly, since these older TFT screen devices require no level adjustment.
In der FPGA-Schaltung 12 werden die Videosignale einem seriellen Eingangsschaltkreis 28 zugeführt, dort in parallele Videosignale umgewandelt und dann zum parallelen Eingangsschaltkreis 27 übertragen. Da die Videodaten eines derartigen älteren TFT-Bildschirmgerätes immer als binärkodierte, digitale Farbsignale mit maximal 8 Bit pro Farbe zur Verfügung stehen, wird dieses Videosignal direkt über den Memory-Controller-Schaltkreis 30 der ersten Speicherschaltung 15 zugeführt und dort abgespeichert. Zur weiteren Anpassung werden dann die Videosignale parallel ausgelesen und dem Dedither- und Farbkorrekturschaltkreis 32 zugeführt. Da die Helligkeitsinformationen bei älteren TFT-Bildschirmgeräten ebenfalls als binärkodierte Digitalsignale vorhanden sind, entfällt eine Deditheringbearbeitung, wobei im Dedither-Farbkorrekturschaltkreis 32 bei unterschiedlicher Farbanzahl dann eine Farbkorrektur erfolgt. Die korrigierten Videosignale werden dann über den Frame-Formater-Schaltkreis 33 wie zuvor beschrieben an den TFT-Ersatzbildschirm 3 angepasst und an diesen zur Anzeige übertragen.In the FPGA circuit 12 the video signals become a serial input circuit 28 fed, converted there into parallel video signals and then to the parallel input circuit 27 transfer. Since the video data of such an older TFT screen device are always available as binary-coded, digital color signals with a maximum of 8 bits per color, this video signal is transmitted directly via the memory controller circuit 30 the first memory circuit 15 supplied and stored there. For further adjustment, the video signals are then read in parallel and the dedithering and color correction circuit 32 fed. Since the brightness information is also present as a binary-coded digital signals in older TFT VDUs, eliminates a dedithering processing, wherein in the Dedither color correction circuit 32 If the number of colors is different then a color correction takes place. The corrected video signals are then passed through the frame formatter circuit 33 as previously described to the TFT replacement screen 3 adapted and transferred to these for display.
Beim Austausch eines älteren Plasma-Bildschirmgerätes wird das neuere TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 zunächst mittels des Adapterrahmens 4 mechanisch und mittels der Eingangsadapterbaugruppe 6 steckermäßig angepasst. Dabei wird das Hauptleiterplattenmodul 5 vorzugsweise hinten auf dem Ersatzbildschirmgerät 3 inklusive der Eingangsadapterbaugruppe 6 befestigt. Dabei passen die beiden plattenförmigen Funktionsteile des Ersatzbildschirms 3 mit dem Hauptleiterplattenmodul 5 kompakt aufeinander und sind in der Regel in. der 30 Millimeter tiefen Frontplattenabdeckung 9 einsetzbar. Zur elektrischen Anpassung wird der Austausch des Plasmabildschirms vorzugsweise durch den oder die Wahlschalter 17 entsprechend eingestellt und dies der FPGA-Schaltung 12 vorgegeben. Da sich die älteren Videodaten eines Plasmabildschirms nicht von denen eines älteren TFT-Bildschirmgerätes unterscheiden, erfolgt die Anpassung in der FPGA-Schaltung 12 entsprechend dem Vorbeschriebenen.When replacing an older plasma screen device, the newer TFT replacement screen device 3 first by means of the adapter frame 4 mechanically and by means of the input adapter module 6 adapted by plug. This is the main PCB module 5 preferably in the back of the replacement screen device 3 including the input adapter assembly 6 attached. The two plate-shaped functional parts of the replacement screen fit 3 with the main board module 5 compact on each other and are usually in. The 30-millimeter-deep front panel cover 9 used. For electrical adjustment of the replacement of the plasma display screen is preferably by the or the selector switch 17 adjusted accordingly and this the FPGA circuit 12 specified. Since the older video data of a plasma screen does not differ from those of an older TFT screen device, the adaptation takes place in the FPGA circuit 12 according to the above.
Allerdings werden bei älteren Plasmabildschirmgeräten die Videodaten 44 immer parallel übertragen, so dass diese Daten zunächst dem digitalen Pegelkonverter 13 zuführbar sind. Da die Betriebs- und Logikspannungen bei Plasmabildschirmgeräten meist 5 Volt betragen, werden diese im Pegelkonverter 13 auf die internen Spannungen von 3,3 oder 2,5 Volt der FPGA-Schaltung 12 und des Ersatzbildschirmgerätes 3 herabgesetzt.However, in older PDPs, the video data becomes 44 always transmitted in parallel, so that this data is first the digital level converter 13 can be fed. Since the operating and logic voltages in plasma screen devices are usually 5 volts, they are in the level converter 13 to the internal voltages of 3.3 or 2.5 volts of the FPGA circuit 12 and the replacement screen device 3 reduced.
Allerdings leuchten bei einem Plasmabildschirmgerät die Pixel selbst, so dass dafür keine separate Hintergrundbeleuchtung notwendig ist. Die zur Ansteuerung der Pixel benötigte Hochspannung wird bei Plasmabildschirmgeräten meist von einem externen Netzteil erzeugt, das in der Ansteuerelektronik 8 mit untergebracht ist, dessen Spannung durch die Eingangsadapterbaugruppe 6 nicht übertragbar ist. Deshalb wird die Hintergrundbeleuchtung des TFT-Ersatzbildschirmgerätes 3 von 12 Volt durch die Spannungsversorgung 18 aus einer 5 Volt Versorgungsspannung für das ältere Plasmabildschirmgerät mittels eines bekannten Step-Up-Wandlers erzeugt und dem TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 zugeführt. Insofern werden durch die Eingangsadapterbaugruppe 6 und dem Hauptleiterplattenmodul 5 die Videodaten des älteren Plasmabildschirmgerätes in gleicher Weise auch auf dem TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 abgebildet.However, in a PDP, the pixels themselves light, so that no separate backlighting is necessary. The high voltage required to drive the pixels is usually generated in plasma display devices from an external power supply, which in the control electronics 8th is housed with its voltage through the input adapter assembly 6 is not transferable. Therefore, the backlight of the TFT replacement screen device becomes 3 of 12 volts through the power supply 18 generated from a 5 volt supply voltage for the older plasma display device by means of a known step-up converter and the TFT replacement screen device 3 fed. In this respect, through the input adapter assembly 6 and the main board module 5 the video data of the older plasma display device in the same way on the TFT replacement screen device 3 displayed.
Beim Austausch eines älteren EL-Flachbildschirmgerätes durch ein neues TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 wird ebenfalls das neuere TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 mit Hilfe eines Adapterrahmens 4, einer Eingangsadapterbaugruppe 6 und einem Hauptleiterplattenmodul 5 mechanisch und elektrisch an die vorhandenen Flachbildschirmgeräteteile angepasst. Ältere Flachbildschirmgeräte nach der EL-Technologie gibt es hauptsächlich in monochromer (gelb/schwarz) und wenige modernere in multicolorer (rot/grün und Mischung rot + grün = gelb) Ausführung. Dabei werden der überwiegende Teil mit nur einer Helligkeitsstufe und ein geringerer Teil mit meist nur vier bis maximal acht Helligkeitsstufen angesteuert. Die monochromen EL-Bildschirmgeräte werden dabei mit einem STN-ähnlichen und die multicolor EL-Bildschirme mit einem TFT-ähnlichen Interface angesteuert. Die Helligkeitssteuerung der monochromen älteren EL-Bildschirmgeräte erfolgt dabei nur über ein Frame-Dithering mit maximal vier Helligkeitsstufen. Deshalb wird bei der Installation des TFT-Ersatzbildschirmgerätes 3 zunächst vorzugsweise über die Wahlschalter 17 eingestellt, ob es sich bei dem älteren EL-Bildschirmgerät um ein monochromes oder ein multicolor Bildschirmgerät und um welche Typen-Ausführung es sich handelt. Dadurch stellt sich die FPGA-Schaltung 12 aufgrund der vorgegebenen Typenparameter entsprechend ein, so dass die eingehenden parallelen Videosignale zunächst im Pegelkonverter-Schaltkreis 13 von 5 Volt auf die interne Versorgungsspannung von 3,3 oder 2,5 Volt herabgesetzt und dann in der FPGA-Schaltung 12 ohne „Deruling” über den Memory-Controller 30 der ersten Speicherschaltung 15 zugeführt und dort abgespeichert werden. Zur Weiterverarbeitung werden die Videosignale dann ausgelesen und dem Dedither- und Farbkorrekturschaltkreis 32 zugeführt. Darin werden dann nach Vorgabe des oder der Wahlschalter 17 oder des Controller-Schaltkreises 14 die monochromen Videosignale aus dem STN-ähnlichen Interface eines Dedithering-Verfahrens unterzogen, wobei die Helligkeitssteuerung über ein Frame-Dedithering erfolgt. Da bei EL-Bildschirmgeräten die Pixel gegenüber STN-Bildschirmgeräten sehr schnell dargestellt werden, bewirkt das oben beschriebene Dedithering-Verfahren mit zwei 8-stufigen FIR-Filtern mit vorberechneten Werten ebenfalls eine flimmerfreie Darstellung auf dem TFT-Ersatzbildschirmgerät 3. Hingegen liegt die Helligkeitsinformation bei älteren EL-Multicolor-Bildschirmgeräten in binärkodierter Form vor, so dass diese wie TFT-Videosignale im Dedither- und Farbkorrektur-Schaltkreis 32 verarbeitet und, wie bei TFT-Bildschirmgeräten beschrieben, ausgegeben und auf dem TFT-Ersatzbildschirmgerät 3 dargestellt werden. When replacing an older EL flat panel monitor with a new TFT replacement screen device 3 also becomes the newer TFT replacement screen device 3 with the help of an adapter frame 4 , an input adapter assembly 6 and a main board module 5 mechanically and electrically adapted to the existing flat panel display parts. Older flat panel displays according to the EL technology are mainly available in monochrome (yellow / black) and few more modern in multicolor (red / green and mix red + green = yellow) version. The predominant part is controlled with only one brightness level and a smaller part with usually only four to a maximum of eight brightness levels. The monochrome EL display devices are controlled with a STN-like and the multicolor EL screens with a TFT-like interface. The brightness control of the monochrome older EL screen devices is done only via a frame dithering with a maximum of four brightness levels. Therefore, when installing the TFT replacement screen device 3 initially preferably via the selector switch 17 Set whether the older EL screen device is a monochrome or a multicolor screen device and what types of execution it is. This raises the FPGA circuit 12 due to the predetermined type parameters accordingly, so that the incoming parallel video signals first in the level converter circuit 13 from 5 volts to the internal supply voltage of 3.3 or 2.5 volts lowered and then in the FPGA circuit 12 without "Deruling" via the memory controller 30 the first memory circuit 15 be fed and stored there. For further processing, the video signals are then read out and the dedithering and color correction circuit 32 fed. In it are then according to specification of the or the selector switch 17 or the controller circuit 14 subjected the monochrome video signals from the STN-like interface of a dedithering method, wherein the brightness control is done via a frame dedithering. Since EL display devices display the pixels very quickly compared to STN display devices, the dithering method described above with two 8-stage pre-calculated FIR filters also causes a flicker-free display on the TFT replacement screen device 3 , On the other hand, the brightness information in older EL multicolor VDUs is in binary-coded form, so that these are like TFT video signals in the dithering and color correction circuit 32 processed and displayed on the TFT replacement screen device as described for TFT display devices 3 being represented.
Allerdings leuchten bei den EL-Bildschirmgeräten die Pixel selbst und werden mit einer Betriebsspannung von 10 bis 30 Volt betrieben, so dass es keiner Hintergrundbeleuchtung bedarf. Deshalb wird diese Betriebsspannung in der Eingangsadapterbaugruppe 6 in eine Betriebsspannung von 12 Volt vorzugsweise durch einen Step-Down-Wandler umgewandelt, die dann über das Hauptleiterplattenmodul 5 dem TFT-Ersatzbildschirm 3 zur Hintergrundbeleuchtung zur Verfügung steht.However, with the EL screen devices, the pixels themselves light up and are operated with an operating voltage of 10 to 30 volts, so that there is no need for backlighting. Therefore, this operating voltage is in the input adapter assembly 6 converted into an operating voltage of 12 volts, preferably through a step-down converter, which then passes through the main circuit board module 5 the TFT replacement screen 3 is available for backlighting.
Insgesamt sind deshalb mit dem beschriebenen Hauptleiterplattenmodul 5 die Video- und Steuersignale nahezu aller älteren TN-, STN-, DSTN-, Plasma-, EL- und TFT-Bildschirmgerätetypen so umwandelbar, dass sie auf neuen TFT-Ersatzbildschirmen 3 sowohl monochrom als auch farbig so darstellbar sind, wie auf den älteren ausgetauschten Bildschirmen.Overall, therefore, with the described main circuit board module 5 convert the video and control signals of almost all older TN, STN, DSTN, plasma, EL, and TFT VDU types to new TFT replacement screens 3 Both monochrome and color can be represented as on the older exchanged screens.
Dies wird zwar vorzugsweise mit einer programmierbaren FPGA-Schaltung 12 als programmgesteuerten integrierten Schaltkreis, in den logische Schaltungen programmiert werden können, erreicht, wobei dazu auch andere programmierbare Elektronikprozessoren wie zum Beispiel CPLD-Schaltungen (CPLD = Complex Programmable Logic Device) oder anwendungsspezifische, integrierte Schaltungen (ASIC) verwendet werden können.Although this is preferably done with a programmable FPGA circuit 12 can be achieved as a programmable integrated circuit in which logic circuits can be programmed, to which other programmable electronic processors such as Complex Programmable Logic Device (CPLD) circuits or application-specific integrated circuits (ASIC) can be used.
Als TFT-Ersatzbildschirmgeräte 3 sind im Grunde alle derzeitigen Standardtypen von 5,7 Zoll bis 19 Zoll anschließbar. Da diese unterschiedliche Auflösungen und Bildwechselfrequenzen (Frames) aufweisen können, ist an die FPGA-Schaltung 12 vorzugsweise noch ein zusätzlicher Wahlschalter 17 oder Jumper angeschlossen, der über das Control Switch-/Controller-Interface 34 und den Ausgangstiming-Schaltkreis 36 den Frame-Formater 33 steuert. So können über die Wahlschalter 17 zum Beispiel eine VGA-(640×480 Pixel), SVGA-(800×600 Pixel), XGA-(1.024×1.024 Pixel) und SXGA-Auflösung (1.280×1.024 Pixel) sowie Vertikal- und Horizontal-Frequenzen bis 120 Hz vorgegeben. werden. Dabei kann gleichzeitig die Ausgabe über ein serielles Ausgangsschnittstelle 43 oder ein parallele Ausgangsschnittstelle 44 vorgegeben werden, um den vorgesehenen TFT-Ersatzbildschirm 3 entsprechend anzusteuern. Beim Einsatz von speziellen TFT-Ersatzbildschirmgeräten 3 kann zwischen dem Hauptleiterplattenmodul 5 und dem TFT-Ersatzbildschirm 3 in der zusätzlichen Display-Adapterplatine 7, noch eine Stecker- und Signaladaptierung vorgenommen werden und an eine spezielle Auflösung oder bestimmte Bildwechselfrequenz des jeweiligen Ersatzbildschirmgerätes 3 angepasst werden.As TFT replacement screen devices 3 basically all current standard types from 5.7 inches to 19 inches are connectable. Since these may have different resolutions and frame rates (frames), the FPGA circuit is 12 preferably also an additional selector switch 17 or jumper connected via the control switch / controller interface 34 and the output timing circuit 36 the frame formatter 33 controls. So can about the selector switch 17 For example, VGA (640x480 pixels), SVGA (800x600 pixels), XGA (1,024x1024 pixels) and SXGA (1,280x1,024 pixels) resolution and vertical and horizontal frequencies up to 120 Hz are specified , become. It can simultaneously output via a serial output interface 43 or a parallel output interface 44 be specified to the designated TFT replacement screen 3 to control accordingly. When using special TFT replacement screen devices 3 can be between the main PCB module 5 and the TFT replacement screen 3 in the additional display adapter board 7 , nor a plug and Signaladaptierung be made and to a specific resolution or specific frame rate of the respective replacement screen device 3 be adjusted.
Als Ersatzbildschirmgerät 3 können neben dem TFT-Ersatzbildschirmgeräten 3 auch OLED-(OLED = Organic Light Emitting Diode), AMOLED- (AMOLED = Active Matrix Organic Light Emitting Diode) oder Super AMOLED+ – Ersatzbildschirmgeräte in Aktiv-Matrix-Display-Schaltungen angesteuert werden. Um auch diese neuen Ersatzbildschirmgeräte einsetzen zu können, müssen die Videosignale insbesondere der älteren TN-, STN- oder DSTN-Bildschirmgeräte mit einer Passiv-Matrix-Display-Schaltung entsprechend umgewandelt werden. Mit der Passiv-Matrix-Technologie der TN-, STN- oder DSTN-Bildschirmgeräte werden die einzelnen Pixel durch ein elektrisches Feld an den Kreuzungspunkten zwischen den Zeilen und Spalten eines Bildes angesteuert. Hingegen wird bei der Aktiv-Matrix-Technologie der TFT-, OLED- oder AMOLED-Bildschirmgeräte jeder einzelne Pixel als Bildpunkt aktiv über einen Dünnfilmtransistor pro Farbe oder eine organische LED pro Farbe angesteuert. Die Umwandlung der Passiv-Matrix-Ansteuerung in eine Aktiv-Matrix-Ansteuerung erfolgt hauptsächlich in dem vorbeschriebenen Deruling-Schaltkreis 31, 31', in dem die angesteuerten Zeilen und Spalten des Bildes der TN-, STN- oder DSTN-Bildschirmgeräte den aktiv fest ansteuerbaren Pixeln der neueren Ersatzbildschirmgeräte zugeordnet werden.As a replacement screen device 3 can next to the TFT replacement screen devices 3 Also, OLED (OLED = Organic Light Emitting Diode), AMOLED (AMOLED = Active Matrix Organic Light Emitting Diode) or Super AMOLED + - replacement screen devices in active matrix display circuits are controlled. To include these new ones To be able to use substitute screen devices, the video signals, in particular the older TN, STN or DSTN display devices with a passive matrix display circuit must be converted accordingly. With the passive matrix technology of TN, STN or DSTN VDUs, the individual pixels are driven by an electric field at the intersections between the lines and columns of an image. By contrast, in active matrix technology of TFT, OLED or AMOLED VDUs, each pixel is actively driven as a pixel via a thin film transistor per color or one organic LED per color. The conversion of the passive matrix drive into an active matrix drive is mainly done in the above-described deruling circuit 31 . 31 ' in which the controlled lines and columns of the image of the TN, STN or DSTN VDUs are assigned to the actively controllable pixels of the newer replacement VDUs.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 29801381 U1 [0005] DE 29801381 U1 [0005]
