DE10227433B4

DE10227433B4 - Vorrichtung zur Veränderung des Kontrasts einer pulsbreitengesteuerten Bildanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE10227433B4
Application number: DE10227433A
Authority: DE
Inventors: Udo Fischbeck; Jürgen Stracke
Original assignee: Grundig Multimedia BV
Current assignee: Grundig Multimedia BV
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: DE10227433A1

Abstract

Vorrichtung zur Veränderung des Kontrasts bei einer pulsbreitengesteuerten Bildanzeigevorrichtung mit
– einem Bedienelement (1) zur Eingabe eines Kontrast-Veränderungsbefehls,
– einer Ansteuereinheit (2) zur Aufteilung des für eine Bilddarstellung zur Verfügung stehenden Zeitintervalls in aufeinanderfolgende gewichtete Teilzeitintervalle und zur Erzeugung von den Bildpunkten des darzustellenden Bildes zugehörigen Helligkeitssignalen durch Umwandlung in den Zeitintervallen zugeordnete Aktivierungssequenzen, wobei die Ansteuereinheit (2) dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem eingegebenen Kontrast-Veränderungsbefehl die Anzahl der Aktivierungssequenzen zu verändern, derart, dass
– die Ansteuereinheit (2) in Abhängigkeit von einem eingegebenen Kontrast-Verringerungsbefehl die Anzahl der Aktivierungssequenzen verringert,
– die Ansteuereinheit (2) in Abhängigkeit von einem eingegebenen Kontrast-Erhöhungsbefehl die Anzahl der Aktivierungssequenzen erhöht,
– einem Helligkeitsdetektor (3) zur Erfassung der Helligkeit des darzustellenden Bildes, wobei der Helligkeitsdetektor (3) einen Integrator (4) aufweist, der zur Mittelwertbildung der Helligkeitswerte aller Bildpunkte des darzustellenden Bildes dient, und
– einem mit dem Helligkeitsdetektor (3) verbundenen Umsetzer...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung des Kontrasts einer pulsbreitengesteuerten Bildanzeigevorrichtung. Eine derartige Vorrichtung kommen beispielsweise bei Plasmadisplays zum Einsatz ( DE 197 20 876 A1 ).

Aus der Zeitschrift Radio Fernsehen Elektronik RFE, Heft 2, 1997, Seiten 18 bis 20, ist ein Plasmadisplay bekannt, das aus zwei Glasplatten mit matrixartig angeordneten Elektroden besteht, zwischen denen sich ein Edelgasgemisch befindet. Die Bildinformation wird bei Plasmadisplays nicht zeilenweise dargestellt wie bei Kathodenstrahlröhren, sondern vollbildweise. Da bei einem Plasmadisplay die einzelnen Bildpunkte nicht zu beliebigen Zeiten einzeln ein- und ausgeschaltet werden können, muss die Aktivierung der Bildpunkte für das gesamte Display in einem Aktivierungsdurchgang erfolgen.

Aus DE 197 20 876 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontrasteinstellung bei impulsbreitengesteuerten Bildanzeigen, beispielsweise bei Plasma-Displays, bekannt. Bei diesen Anzeigen wird das zu einer Bilddarstellung zur Verfügung stehende Zeitintervall in mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Teilzeitintervalle aufgeteilt und das einem Bildpunkt zugeordnete Helligkeitssignal durch Umwandlung eines analogen Helligkeitswertes in eine vorgegebene Anzahl Spannungsimpulse erzeugt, die während eines oder mehrerer der Teilzeitintervalle vorliegen. Bei einer Kontraständerung wird die vorgegebene Anzahl der in jedem der Teilzeitintervalle erzeugbaren Spannungsimpulse geändert.

Aus DE 100 09 858 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Kontrasts einer pulsbreitengesteuerten Bildanzeigevorrichtung, beispielsweise eines Plasmadisplays, bekannt Mittels einer Steuereinrichtung werden in Abhängigkeit von der ermittelten Helligkeit eines darzustellenden Bildes die maximal zulässigen Leuchtdauern in den einzelnen Teilzeitintervallen vorgegeben. Bei Änderungen der erfassten Helligkeit erfolgt eine Veränderung der maximal zulässigen Leuchtdauer, derart, dass Teilzeitintervalle mit niedrigerer Wertigkeit geringeren Änderungen der maximal zulässigen Leuchtdauer unterliegen als Teilzeitintervalle mit höherer Wertigkeit.

Aus DE 694 16 642 T2 ist ein digitales Anzeigesystem mit einer digitalen Anzeigevorrichtung, die eine Reihe von binären Bilddatenwörtern empfängt und ein die Datenwörter darstellendes Bild anzeigt, bekannt. Es enthält jedes Bilddatenwort wenigstens zwei Bits, wobei nacheinander jedes Bit in den Bilddatenwörtern während einer Anzeigedauer, die das Gewicht des Bits darstellt, angezeigt wird. Ferner enthält es wenigstens ein Eingangsbildmodifikationssignal, das einen gewünschten Bildkontrast darstellt und einen Anzeigesystem-Controller, der die Anzeigedauer von wenigstens zwei der Bits auf der Grundlage des Bildmodifikationssignals entgegengesetzt ändert.

Die Ansteuerung eines Plasmadisplays erfolgt in mehreren Phasen: einer Adressierungs- oder Initialisierungsphase, einer Halte- oder Aktivierungsphase und einer Löschphase. In der Adressierungs- oder Initialisierungsphase werden alle Zellen des Plasmadisplays vorgeladen, welche in der darauffolgenden Halte- oder Aktivierungsphase aktiviert werden sollen. Im letzten Schritt, der Löschphase, werden die Zellen wieder entladen, die Bildinformation wird gelöscht.

Das zur Darstellung eines Fernsehbildes zur Verfügung stehende Zeitintervall wird in Teilzeitintervalle unterschiedlicher Dauer bzw. unterschiedlicher Gewichtung zerlegt, während derer in Abhängigkeit vom Helligkeitswert eines jeweiligen Bildpunktes eine vorgegebene Aktivierungssequenz gewählt wird. Dies entspricht einem ein- oder mehrmaligen Aufleuchten des jeweiligen Bildpunktes während des zur Bilddarstellung zur Verfügung stehenden Zeitintervalles, wobei jedem Aufleuchten eine vorgegebene Zeitdauer zugeordnet ist.

Weiterhin ist es im Zusammenhang mit Plasmadisplays bereits bekannt, die Helligkeit eines darzustellenden Bildes zu erfassen, aus dem erfassten Helligkeitswert für jedes der Teilzeitintervalle des darzustellenden Bildes eine maximal zulässige Leuchtdauer abzuleiten und bei einer Veränderung des erfassten Helligkeitswertes die maximal zulässige Leuchtdauer für jedes der Teilzeitintervalle zu verändern. Diese Veränderung erfolgt derart, dass bei erfasstem dunklem Bildinhalt bzw. geringem Helligkeitswert die maximal zulässige Leuchtdauer in jedem der Teilzeitintervalle um dieselbe Zeitdauer erhöht wird. Ergibt hingegen die Helligkeitserfassung des darzustellenden Bildes, dass ein insgesamt heller Bildinhalt vorliegt, dann wird die maximal zulässige Leuchtdauer für jedes der Teilzeitintervalle verringert. Durch eine derartige Regelung der Leistungsaufnahme des Plasmadisplays wird das Display vor einer Zerstörung durch Übertemperatur geschützt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Weg aufzuzeigen, wie bei einer pulsbreitengesteuerten Bildanzeigevorrichtung in einfacher Weise eine Veränderung des Kontrasts durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ergib sich aus dem abhängigen Anspruch 2.

Durch die Erfindung wird eine einfach zu realisierende Möglichkeit geschaffen, den Kontrast eines auf dem Display dargestellten Bildes nach den Wünschen des Benutzers zu verändern. Dazu braucht lediglich in Abhängigkeit von einem eingegebenen Kontrast-Veränderungsbefehl die Anzahl der Aktivierungssequenzen verändert werden. Diese Veränderung der Anzahl der Aktivierungssequenzen wird in allen Teilzeitintervallen vorgenommen und erfolgt vorzugsweise in allen Teilzeitintervallen gleichmäßig.

Die Anzahl der Aktivierungssequenzen ist bei bekannten Displays vom jeweiligen Gerätehersteller vorgegeben. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird im Betrieb des Displays in Abhängigkeit von der Helligkeit eines darzustellenden Bildes eine maximale Anzahl M von Aktivierungssequenzen ermittelt, um eine Überhitzung des Displays zu verhindern. Diese Anzahl M dient für die erfindungsgemäße Kontrasteinstellung als Maximalwert für die Anzahl der Aktivierungssequenzen. Wird eine Erniedrigung des Kontrasts gewünscht, dann erfolgt ausgehend von der Anzahl M eine weitere Verringerung der Anzahl der Aktivierungssequenzen.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt
1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Veränderung des Kontrasts einer pulsbreitengesteuerten Bildanzeigevorrichtung und
2 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung.
Die 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Veränderung des Kontrasts einer pulsbreitengesteuerten Bildanzeigevorrichtung. Die gezeigte Vorrichtung ist Bestandteil eines Plasmafernsehers. Sie weist ein Bedienelement 1 auf, bei welchem es sich beispielsweise um einen Drehknopf oder um eine Wipptaste handelt. Mittels dieses Bedienelementes hat der Benutzer die Möglichkeit, den Kontrast des auf dem Display des Plasmafernsehers angezeigten Bildes zu verändern. Die über das Bedienelement 1 eingegebenen Bedienbefehle werden einer Displayansteuereinheit 2 zugeführt. Deren Aufgabe besteht darin, aus den ihr über den Eingang 8 zugeführten Videosignalen unter Berücksichtigung weiterer Parameter die den einzelnen Bildpunkten des darzustellenden Bildes zugehörigen Helligkeitssignale durch Umwandlung der Videosignale in den Teilzeitintervallen zugeordnete Aktivierungssequenzen zu erzeugen.
Bei den von der Ansteuereinheit 2 zu berücksichtigenden Parametern handelt es sich um den mittels des Bedienelementes 1 eingegebenen Bedienbefehl und um einen Zahlenwert M, welcher von einem Umsetzer 5 zur Verfügung gestellt wird. Dieser zahlenwert beschreibt eine maximale Anzahl von Aktivierungssequenzen, die zur Bilddarstellung verwendet werden darf.
Diese maximale Anzahl von Aktivierungssequenzen ist abhängig von der Helligkeit des wiederzugebenden Bildes. Zur Erfassung der Helligkeit des wiederzugebenden Bildes wird der in der 1 dargestellten Vorrichtung am Eingang 7 das am Display darzustellende Videosignal zugeführt. Dieses wird an einen Helligkeitsdetektor 3 weitergeleitet. Der Helligkeitsdetektor 3 weist einen Integrator 4 auf, der die Helligkeitswerte aller Bildpunkte eines darzustellenden Bildes integriert, um einen Mittelwert für die Helligkeit des darzustellenden Bildes zu erhalten.
Der Mittelwert für die Helligkeit des darzustellenden Bildes wird an den Umsetzer 5 weitergegeben. Dessen Aufgabe besteht darin, unter Verwendung eines Tabellenspeichers 6 oder einer Arithmetik einen dem jeweiligen Helligkeitsmittelwert zugehörigen Zahlenwert M für die maximale Anzahl der Aktivierungssequenzen zu ermitteln und an die Ansteuereinheit 2 weiterzugeben. Der Inhalt des Tabellenspeichers ist vom Hersteller vorprogrammiert.
Die Ansteuereinheit 2 erzeugt dann in den einzelnen Teilzeitintervallen in Abhängigkeit vom vorgegeben Maximalwert M und dem eingegeben Bedienbefehl die notwendigen Aktivierungssequenzen.
Die Anzahl der Aktivierungssequenzen ist zunächst vom Hersteller des Plasmadisplays vorgegeben. Diese vorgegebene Anzahl wird in Abhängigkeit von der gemessenen Helligkeit des darzustellenden Bildes mittels des Umsetzers 5 in den bereits genannten Maximalwert M für die Anzahl der Aktivierungssequenzen umgesetzt. Dieser Maximalwert M wird der Ansteuereinheit 2 zugeführt. Ausgehend von diesem Maximalwert kann der Benutzer mittels des Bedienelementes 1 lediglich eine Verringerung des Kontrasts durchführen.
Die 2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung. In diesem Diagramm ist nach rechts die Helligkeit aufgetragen, wobei SW den Schwarzwert und W den Weißwert kennzeichnet. Die Kurve K1 zeigt das Integral der Helligkeitswerte des darzustellenden Bildes. Es steigt mit zunehmender Helligkeit des Bildes linear an.
Die Kurve K2 zeigt den Verlauf der Anzahl der Aktivierungssequenzen bei gewünschter Einstellung eines niedrigen Kontrastwertes. Bei dunklem Bildinhalt entspricht die Anzahl der Aktivierungssequenzen der durch den Umsetzer 5 vorgegebenen maximalen Anzahl M. Diese Anzahl der Aktivierungssequenzen wird bis zu einem Helligkeitsschwellenwert S1 beibehalten. Übersteigt die Helligkeit des Bildes den Schwellenwert S1, dann wird die Anzahl der Aktivierungssequenzen asympotisch reduziert, wie durch den weiteren Verlauf der Kurve K2 ersichtlich ist.
Die der Kurve K2 entsprechende Leistungsaufnahme des Displays ist aus der Kurve K3 ersichtlich. Diese steigt im Bereich zwischen dem Schwarzwert SW und dem Helligkeitsschwellenwert S1 linear an und bleibt dann für größere Helligkeitswerte konstant.
Die Kurve K4 zeigt den Verlauf der Anzahl der Aktivierungssequenzen bei gewünschter Einstellung eines höheren Kontrastwertes. Auch hier entspricht bei dunklem Bildinhalt die Anzahl der Aktivierungssequenzen der durch den Umsetzer 5 vorgegebenen maximalen Anzahl M. Diese Anzahl von Aktivierungssequenzen wird bis zu einem Helligkeitsschwellenwert S2 beibehalten, welcher größer ist als der Helligkeitsschwellenwert S1. Übersteigt die Helligkeit des Bildes den Schwellenwert S2, dann wird die Anzahl der Aktivierungssequenzen asympotisch reduziert, wie durch den weiteren Verlauf K4 ersichtlich ist.
Die der Kurve K4 entsprechende Leistungsaufnahme des Displays ist aus der Kurve K5 ersichtlich. Diese steigt im Bereich zwischen dem Schwarzwert SW und dem Helligkeitsschwellenwert S2 linear an und bleibt dann für größere Helligkeitswerte konstant.
Aus den in der 2 gezeigten Kurvenverläufen geht auch hervor, dass beispielsweise dann, wenn der Helligkeitsmittelwert des darzustellenden Bildes S2 beträgt, bei gewünschtem höheren Kontrast die Anzahl der Aktivierungssequenzen dem Maximalwert M entspricht, während sie bei gewünschtem niedrigeren Kontrast auf N reduziert ist.
Weiterhin ergibt sich aus der 2, dass die Leistungsaufnahme des Displays bei gewünschtem höheren Kontrast größer ist als bei gewünschtem niedrigeren Kontrast.
Die Veränderung der Anzahl der Aktivierungssequenzen in den einzelnen Teilzeitintervallen erfolgt vorzugsweise in allen Teilzeitintervallen in gleichem Maße.

Claims

Vorrichtung zur Veränderung des Kontrasts bei einer pulsbreitengesteuerten Bildanzeigevorrichtung mit – einem Bedienelement (1) zur Eingabe eines Kontrast-Veränderungsbefehls, – einer Ansteuereinheit (2) zur Aufteilung des für eine Bilddarstellung zur Verfügung stehenden Zeitintervalls in aufeinanderfolgende gewichtete Teilzeitintervalle und zur Erzeugung von den Bildpunkten des darzustellenden Bildes zugehörigen Helligkeitssignalen durch Umwandlung in den Zeitintervallen zugeordnete Aktivierungssequenzen, wobei die Ansteuereinheit (2) dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem eingegebenen Kontrast-Veränderungsbefehl die Anzahl der Aktivierungssequenzen zu verändern, derart, dass – die Ansteuereinheit (2) in Abhängigkeit von einem eingegebenen Kontrast-Verringerungsbefehl die Anzahl der Aktivierungssequenzen verringert, – die Ansteuereinheit (2) in Abhängigkeit von einem eingegebenen Kontrast-Erhöhungsbefehl die Anzahl der Aktivierungssequenzen erhöht, – einem Helligkeitsdetektor (3) zur Erfassung der Helligkeit des darzustellenden Bildes, wobei der Helligkeitsdetektor (3) einen Integrator (4) aufweist, der zur Mittelwertbildung der Helligkeitswerte aller Bildpunkte des darzustellenden Bildes dient, und – einem mit dem Helligkeitsdetektor (3) verbundenen Umsetzer (5), der in Abhängigkeit von der Helligkeit des darzustellenden Bildes einen Maximalwert (M) für die Anzahl der Aktivierungssequenzen vorgibt, wobei der Umsetzer (5) einen Tabellenspeicher (6) aufweist, in welchem für verschiedene Helligkeiten jeweils ein zugehöriger Maximalwert für die Anzahl der Aktivierungssequenzen abgespeichert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umsetzer (5) eine Arithmetik aufweist, die zur Ermittlung der maximalen Anzahl der Aktivierungssequenzen in Abhängigkeit von der Helligkeit des darzustellenden Bildes vorgesehen ist.