DE3940750A1 - Schaltungsanordnung zur ansteuerung einer fluessigkristall-anzeigevorrichtung mit rasterfoermig angeordneten bildelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Zur Wiedergabe von Videosignalen werden in zunehmenden Maße Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen verwendet, bei denen die Bildelemente rasterförmig angeordnet sind. Gegenüber herkömmlichen Bildwiedergaberöhren ist neben anderen an sich bekannten Unterschieden eine erheblich kompliziertere Ansteuerung erforderlich, um jedem Bildelement den entsprechenden Momentanwert des Videosignals zuzuführen. Es sind daher für verschiedene Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, im folgenden LCD-Displays genannt, integrierte Steuerschaltungen (Controller) bekanntgeworden. Eine Steuerschaltung dieser Art wird unter der Typenbezeichnung HD 66840 von der Firma Hitachi angeboten und ist zur Ansteuerung von TFT-Displays (Thin film transistor displays) ausgelegt.

Integrierten Steuerschaltungen für LCD-Displays sind Videosignale zuzuführen - im Falle einer Farbwiedergabe die Farbwertsignale R, G, B. Außerdem benötigt die Steuerschaltung horizontalfrequente und vertikalfrequente Synchronimpulse. Beides kann beispielsweise von einer Graphikkarte (beispielsweise EGA) eines Personalcomputers zugeführt werden.

Die Steuerschaltung benötigt ferner ein Taktsignal (im folgenden Systemtakt genannt) und ein Zeitsteuersignal, das im wesentlichen den Beginn einer jeden Zelle sowie des Bildes festlegt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung anzugeben, bei welcher der Systemtakt und das Zeitsteuersignal derart erzeugt werden, daß eine konstante bildgenaue Lage des Bildes auf dem LCD-Display sichergestellt ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß mit geringem Aufwand ein Systemtakt und ein Zeitsteuersignal abgeleitet werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.

Einige Weiterbildungen ermöglichen in vorteilhafter Weise, daß eine Verschiebung des Bildes sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ebenfalls bildsegmentgenau möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels und

Fig. 2 Spannungs-Zeit-Diagramme einiger bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auftretender Signale.

In an sich bekannter Weise ist ein LCD-Display 1 über eine Vielzahl von parallelen Leitungen 2 mit einer integrierten Steuerschaltung 3 verbunden, welcher zur Zwischenspeicherung ein statischer Schreib-Lese-Speicher 3′ zugeordnet ist. Dieser werden über Eingänge 4, 5, 6 die Farbwertsignale R, G und B zugeführt. Außerdem erhält die Steuerschaltung 3 über Eingänge 7, 8 horizontalfrequente und vertikalfrequente Synchronimpulse H, V.

Zusätzlich werden zum Betrieb der Steuerschaltung 3 noch ein Taktsignal CLK und ein Zeitsteuersignal DTMG benötigt. Beide Signale werden mit den im folgenden beschriebenen Schaltungen abgeleitet. Für das Taktsignal CLK ist ein steuerbarer Oszillator 11 vorgesehen, der mit einer Frequenz von 14,3 MHz schwingt. Die Frequenz des Taktsignals wird mit Hilfe einer Steuerspannung gesteuert, die von einer Phasenvergleichsschaltung 12 erzeugt wird, welcher der horizontalfrequente Synchronimpuls H und das Ausgangssignal eines Frequenzteilers 13 zugeführt werden. Die Schaltungen 11, 12 und 13 stellen eine Phasen- und Frequenzregelschleife (PLL) dar, die ein ganzzahliges Verhältnis n zwischen der Frequenz des Taktsignals CLK und der Horizontalfrequenz bewirkt.

Das Zeitsteuersignal DTMG umfaßt eine horizontalfrequente und eine vertikalfrequente Komponente, die jeweils mit Hilfe eines 8-bit-Abwärtszählers 14, 15 und eines D-Flip-Flops 16, 17 erzeugt werden.

Für die horizontalfrequente Komponente wird der Zähler 14 mit dem Taktsignal CLK getaktet, während H-Impulse mit Hilfe eines Inverters 9 invertiert und einem Eingang zugeführt werden. Ein Ausgang des Abwärtszählers 14 ist mit dem Takteingang CP des D-Flip-Flops 16 verbunden, dessen Rücksetzeingang H-Impulse erhält. Der D-Eingang erhält Betriebsspannung (logisch 1). Der Ausgang Q des D-Flip-Flops 16 ist mit einem weiteren Eingang des Zählers 14 und mit einem Eingang einer Nicht-Undschaltung 18 verbunden, welche zusammen mit einem weiteren Inverter 19 eine Undschaltung bildet.

Der Zähler 15 und das D-Flip-Flop 17 wirken in gleicher Weise zusammen, wobei der Zähler 15 mit invertierten horizontalfrequenten Synchronimpulsen H getaktet wird. Dem -Eingang des Zählers 15 werden mit dem Inverter 10 invertierte vertikalfrequente Synchronimpulse zugeführt.

Über Eingänge P0 bis P7 kann der Zähler 14 auf einen Wert Z voreingestellt werden, wozu jeder der Eingänge einerseits über je einen Widerstand 20 mit Betriebsspannung (logisch 1) verbunden ist und über einen Schalter 21 mit Massepotential beaufschlagbar ist. Der Übersichtlichkeit halber sind in der Zeichnung nur zwei Widerstände 20 und zwei Schalter 21 dargestellt. Vorzugsweise eignen sich sogenannte DIP-Schalter, von denen acht Stück in einem Gehäuse erhältlich sind. In gleicher Weise kann der Zähler 15 mit Hilfe der Widerstände 22 und der Schalter 23 voreingestellt werden. Als Zähler 14, 15 eignen sich vorzugsweise integrierte Bausteine vom Typ 74 HC 103.

Die Erzeugung des Zeitsteuersignals DTMG wird im folgenden anhand des Schaltbildes und der in Fig. 2 dargestellten Zeitdiagramme erläutert. Dabei sind lediglich die Signale zur Ableitung der horizontalfrequenten Komponente des Zeitsteuersignals DTMG dargestellt. Die vertikalfrequente Komponente wird in entsprechender Weise erzeugt. Zeile a) zeigt invertierte horizontalfrequente Synchronimpulse H, Zeile b) das Ausgangssignal des Zählers, das bei dem Zählerstand 0 den Wert 0 und während aller anderen Zählerstände den Wert 1 annimmt. Zeile c) stellt das Ausgangssignal des D-Flip-Flops 16 dar.

Durch die Vorderflanke eines Impulses H wird das D-Flip-Flop 16 zurückgesetzt (Q=0). Die Zuführung des Ausgangssignals des D-Flip-Flops im Eingang des Zählers 14 bewirkt, daß dieser freigegeben wird, wenn außerdem dem Eingang der Wert 1 zugeführt wird. Dieses ist mit der Rückflanke des Impulses H (in Fig. 2 durch einen Pfeil hervorgehoben) der Fall. Von da ab zählt der Zähler 14 im Takt des Taktsignals CLK vom Zählerstand Z abwärts. Ist der Zählerstand 0 erreicht, springt das Signal am Ausgang für eine Periodendauer des Taktsignals CLK auf 0 und taktet mit der anschließenden positiven Flanke (durch Pfeil gekennzeichnet) das D-Flip-Flop 16, das dadurch den Wert am D-Eingang, nämlich 1, übernimmt. Dadurch erhält auch der Eingang den Wert 1 und sperrt den Zähler, bis durch den nächsten Impuls H das Flip-Flop 16 wieder rückgesetzt wird.

Wie bereits erwähnt, wird mit Hilfe des Zählers 15 und des D-Flip-Flops 17 die vertikalfrequente Komponente des Zeitsteuersignals DTMG erzeugt. Durch die Und-Verknüpfung beider Komponenten entsteht ein Signal, das während der sogenannten aktiven Zeilen den Wert 1 annimmt, wenn also die Videosignale gültige Informationen enthalten.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit rasterförmig angeordneten Bildelementen, wobei einer integrierten Steuerschaltung Videosignale (R, G, B) und horizontalfrequente und vertikalfrequente Synchronimpulse (H, V) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung eines Taktsignals ein steuerbarer Oszillator mit einer Phasenvergleichsschaltung und einem Frequenzteiler vorgesehen ist und daß der Steuerschaltung ferner ein Zeitsteuersignal (DTMG) zuführbar ist, welches im wesentlichen während der aktiven Zeilen der Videosignale einen ersten logischen Pegel und während der horizontalfrequenten und zeilenfrequenten Synchronimpulse und daran anschließenden vorgegebenen Zeitabschnitten einen zweiten logischen Pegel annimmt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Zeitabschnitte einstellbar sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung des Zeitsteuersignals ein erster Zähler mit dem Taktsignal und mit dem horizontalfrequenten Synchronimpuls beaufschlagbar ist und ausgangsseitig mit einem ersten Flip-Flop verbunden ist, daß ein zweiter Zähler mit dem horizontalfrequenten Synchronimpuls und dem vertikalfrequenten Synchronimpuls beaufschlagbar ist und ausgangsseitig mit einem zweiten Flip-Flop verbunden ist und daß Ausgangssignale beider Flip-Flops zum Zeitsteuersignal verknüpft werden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktsignal dem Takteingang des ersten Zählers (14) und der horizontalfrequente Synchronimpuls einem Steuereingang () des ersten Zählers (14) zuführbar ist, daß ein Ausgang () des ersten Zählers (14) an den Takteingang (CP) des ersten D-Flip-Flops (16) angeschlossen ist, das vom horizontalfrequenten Synchronimpuls rücksetzbar ist, und daß der Ausgang des ersten D-Flip-Flops (16) mit einem weiteren Steuereingang () des ersten Zählers (14) verbunden ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontalfrequente Synchronimpuls dem Takteingang des zweiten Zählers (15) und der vertikalfrequente Synchronimpuls einem Steuereingang () des zweiten Zählers (15) zuführbar ist, daß ein Ausgang () des zweiten Zählers (15) an den Takteingang (CP) des zweiten D-Flip-Flops (17) angeschlossen ist, das vom vertikalfrequenten Synchronimpuls rücksetzbar ist, und daß der Ausgang des zweiten D-Flip-Flops (17) mit einem weiteren Steuereingang () des zweiten Zählers (15) verbunden ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Impulse am Takteingang des jeweiligen Zählers von einem Beginn des Zählvorgangs bis zur Abgabe eines Ausgangssignals einstellbar ist.

7. Schaltungsordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler (14, 16) voreinstellbare Abwärtszähler sind.