DE60219325T2 - Verfahren und einrichtung zur gammakorrektur - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gammakorrektur für den Einsatz in einer Anzeigevorrichtung mit einer Pixelmatrix, wobei jedes Pixel von einem Ansteuerungsimpuls angesteuert wird, dessen Impulsbreite moduliert ist.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anzeigevorrichtung, vorzugsweise eine elektrolumineszente Anzeigevorrichtung mit einer Matrix aus Anzeigepixeln, wobei jedes Pixel durch einen Ansteuerungsimpuls angesteuert wird, dessen Impulsbreite moduliert ist.
  • Anzeigevorrichtungen der oben beschriebenen Art sind zum Beispiel aus der Patentanmeldung EP-0 457 440 bekannt.
  • Es gibt heute verschiedene Arten von Anzeigevorrichtungen auf dem Markt, und obwohl bei anderen Anzeigetechnologien, zum Beispiel den oben beschriebenen, eine starke Zunahme zu verzeichnen ist, ist die Kathodenstrahlröhre (CRT) immer noch eine sehr gebräuchliche Anzeigevorrichtung. Die Wahrnehmung einer abgestuften Lichtintensität (z.B. Grauskalen) ist bei CRT-Anzeigevorrichtungen jedoch nicht linear proportional zu der Lichtmenge, die von der Anzeigevorrichtung ausgestrahlt wird. Demzufolge wird dieser Effekt bei existierenden CRT-Anzeigevorrichtungen berücksichtigt, und da diese Arten von Anzeigevorrichtungen mit einer nichtlinearen Funktion von ausgestrahlter Leuchtdichte und zugeführter elektrischer Energie immer noch sehr häufig sind, gehen die meisten Videosignalquellen davon aus, dass die Anzeige auf einer derartigen Anzeigevorrichtung erfolgt. Daher haben die Signale eine so genannte Gammakorrektur.
  • Bei einigen vor kurzem entwickelten Anzeigetechnologien, zum Beispiel Polymer-Leuchtdioden-Anzeigevorrichtungen (PLED) oder Anzeigevorrichtungen mit organischen Leuchtdioden (OLED), die beide von der eingangs beschriebenen Art sind, ist das Verhältnis zwischen zugeführtem Strom und emittiertem Licht in etwa linear. Es werden zusätzliche Maßnahmen benötigt, um eine gammakorrigierte Leistung einzubeziehen, d.h. um die oben erwähnte Gamma-Vorkorrektur zu korrigieren, bevor das Signal angezeigt wird. Wenn dies nicht berücksichtigt wird, wird das angezeigte Bild ein weicheres Aussehen haben. Demzufolge besteht ein Bedarf, die Anzeigevorrichtung optimal an die Emp findlichkeitskurve des menschlichen Auges anzupassen.
  • In Übereinstimmung mit dem Stand der Technik bezüglich der Gammakorrektur, wie in dem Dokument US-6 137 542 beschrieben, kann die Gammakorrektur mit Hilfe einer Speicherschaltung implementiert werden, die auf einem Chip mit Ansteuerungselektronik enthalten ist. In diesem Speicher kann eine Gamma-Verweistabelle gespeichert werden, die benutzt werden kann, um Werte für jede Farbleuchtdichte zu speichern, wobei diese Werte in Bezug auf die Form der Gammafunktion korrigiert werden. Demzufolge kann ein Eingangssignal in ein gammakorrigiertes Eingangssignal umgewandelt werden, indem in dem Speicher hinterlegte Informationen genutzt werden. Ein Problem bei dem Stand der Technik besteht jedoch darin, dass der oben beschriebene Speicher ziemlich groß sein muss und daher viel Platz auf dem Chip einnimmt. Außerdem erfordert diese Lösung eine hohe Datenrate zur Aktualisierung des Speichers bei jeder Zeile, wodurch die Kommunikationsbusse stark belastet werden und auch die Verlustleistung ansteigt.
  • Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Anzeigevorrichtung zur Gammakorrektur zu schaffen, mit denen die oben erwähnten Probleme des Stands der Technik vermieden werden.
  • Die Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte Ausführungsformen.
  • Diese und andere Aufgaben werden durch ein Verfahren gelöst, wie es in dem vorliegenden Anspruch 1 beansprucht wird. Hiermit werden Gammainformationen als ein separates Signal bereitgestellt, das mit dem Wert der gewünschten Graustufe verglichen wird, um einen Ansteuerungsimpuls einer gewünschten Dauer zu liefern. Da die Gammainformationen getrennt sind und weiterhin als ein Signal mit modulierter Impulsverteilung zugeführt werden, können diese Informationen mehr oder weniger permanent in eine Gammakorrekturschaltung geladen werden, wodurch schnelle Aktualisierungen und eine starke Belastung des Kommunikationsbusses vermieden werden.
  • Außerdem kann das Verfahren auch die folgenden Schritte umfassen: Eingeben des Signals mit modulierter Impulsverteilung in einen Impulszähler, und Eingeben der aktuellen Graustufeninformationen in ein Graustufenregister, wobei das Graustufenregister und der Impulszähler die gleiche Bitgröße haben und mit einem Komparator verbunden sind, dessen Ausgang mit einem Schalter zur Steuerung des Ansteuerungsimpulses für das Pixel gekoppelt ist. Hierdurch kann ein impulsbreite-moduliertes Signal mit zum Beispiel einer Vielzahl von Bits durch einen Zählerwert mit weniger Bits dargestellt werden, wodurch die Zeitsteuerung der Impulse in dem impulsbreite-modulierten Signal auf die Änderungen des Zählerwertes übertragen wird. Dadurch können leicht Ansteuerungsimpulse von unterschiedlicher Dauer erreicht werden, wobei die Zeitsteuerung eine größere Auflösung hat als der Komparator, der den Ansteuerungsimpuls erzeugt. Verglichen mit den Lösungen nach dem Stand der Technik schafft das erfindungsgemäße Verfahren eine Reduzierung der Speicher- und Komponentengröße.
  • Außerdem umfasst der Schritt des Erzeugens eines Signals mit modulierter Impulsverteilung vorzugsweise die folgenden Schritte: Speichern von Zeitsteuerungsverteilungsinformationswerten für das Signal mit modulierter Impulsverteilung in einer Vielzahl von Gammaregistern, wobei jedes Gammaregister mit einem ersten Eingang eines betreffenden von einer Vielzahl von Gammapegelkomparatoren verbunden ist; Eingeben eines Zählerwertes von einem Taktzähler in einen zweiten Eingang jedes Gammapegelkomparators; Ausgeben eines Signalimpulses von einem beliebigen der Gammapegelkomparatoren, wenn der in dem betreffenden einen von den Gammaregistern gespeicherte Wert dem zugeführten Taktzählerwert entspricht; und Verknüpfen der ausgegebenen Signalimpulse in einem ODER-Element zu einem Signal mit modulierter Impulsverteilung. Dies stellt eine einfache Möglichkeit zum Erzeugen des erfindungsgemäßen Signals mit modulierter Impulsverteilung dar, die eine vergleichsweise kleine Speicherfläche auf einem Chip erfordert. Außerdem brauchen die Gammaregister nur einmal mit Gammakorrekturinformationen geladen zu werden, weil diese während der gesamten Ansteuerung der Anzeigevorrichtung konstant bleiben.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen der Taktzähler und jedes Gammaregister eine größere Anzahl von Bits als der Impulszähler oder der Graustufenkomparator. Eine geeignete Konfiguration für zum Beispiel die Anwendung für die Anzeige bei Zellulartelefonen ist N = 16 Graustufen. Die Gammaregister könnten bei dieser Ausführungsform zum Beispiel 8 Bits umfassen, während der Impulszähler und der Graustufenkomparator 4 Bits umfassen könnten, was den 2u = 16 Graustufen entspricht.
  • Bei der Anzeigevorrichtung handelt es sich geeigneterweise um eine Polymer-Leuchtdioden-Anzeigevorrichtung oder eine Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden, und das Verfahren wird vorzugsweise in einer vollkommen digitalen Gammakorrekturvorrichtung implementiert, wodurch es unempfindlich gegenüber Produktionsschwankungen ist. Außerdem ist mindestens eines der Register programmierbar, wodurch man eine flexible Lösung erhält.
  • Die Aufgaben der Erfindung werden auch durch eine Anzeigevorrichtung gelöst, wie sie in Anspruch 5 definiert ist. Eine Breite des genannten Ansteuerungsimpulses wird durch eine Gammakorrekturvorrichtung unter Verwendung eines separaten Signals mit modulierter Impulsverteilung (engl. pulse distribution modulated, PDM) gesteuert, das von vorgegebenen Gammakorrekturinformationen abhängig ist. Da die Gammainformationen separat sind und als Signal mit modulierter Impulsverteilung bereitgestellt werden, können diese Informationen mehr oder weniger permanent in eine Gammakorrekturschaltung geladen werden, wodurch schnelle Aktualisierungen und eine starke Belastung des Kommunikationsbusses vermieden werden.
  • Die Gammakorrekturvorrichtung umfasst auch einen ersten und einen zweiten Block, wobei der erste Block 1 Mittel zum Erzeugen des Signals mit modulierter Impulsverteilung umfasst und der zweite Block 2 Mittel zum Erzeugen des Ansteuerungsimpulses umfasst, wobei das Signal mit modulierter Impulsverteilung dafür vorgesehen ist, von dem ersten Block in den zweiten Block eingegeben zu werden. Durch Aufteilen der Gammakorrekturvorrichtung in zwei separate Teile ist es möglich, Gammainformationen vorweg in den ersten Block zu laden, und anschließend können diese Informationen unverändert bleiben, so dass die Notwendigkeit einer schnellen Verarbeitung und großer Speicherbereiche reduziert wird.
  • Der erste Block kann geeigneterweise eine Vielzahl von Gammaregistern umfassen, in denen Zeitsteuerungsverteilungsinformationswerte für das Signal mit modulierter Impulsverteilung zur Gammakorrektur gespeichert werden können, wobei jedes Register mit einem ersten Eingang eines betreffenden von einer Vielzahl von Gammapegelkomparatoren verbunden ist, ein Zählerwert von einem Taktzähler für die Eingabe in einen zweiten Eingang jedes Gammapegelkomparators vorgesehen ist, wodurch ein Signalimpuls von einem beliebigen der genannten Gammapegelkomparatoren dafür vorgesehen ist, ausgegeben zu werden, wenn der in dem betreffenden einen von den genannten Gammaregistern gespeicherte Wert dem eingegebenen Taktzählerwert entspricht, wonach die ausgegebenen Signalimpulse in ein ODER-Element eingegeben werden, in dem sie zu dem genannten Signal mit modulierter Impulsverteilung verknüpft werden, das von dem ersten Block ausgegeben wird. Dies stellt eine einfache Möglichkeit zum Erzeugen des erfindungsgemäßen Signals mit modulierter Impulsverteilung dar, die eine vergleichsweise kleine Speicherfläche auf einem Chip erfordert. Außerdem brauchen die Gammaregister nur einmal mit Gammakorrekturinformationen geladen zu werden, weil diese während der gesamten Ansteuerung der Anzeigevorrichtung konstant bleiben. Dadurch wird es möglich, einen einzelnen gemeinsamen ersten Block für alle Pixel oder Spalten einer Anzeigevorrichtung zu verwenden.
  • Der zweite Block kann geeigneterweise einen Impulszähler umfassen, in den das Signal mit modulierter Impulsverteilung zur Gammakorrektur von dem ersten Block einzugeben ist; ein Graustufenregister, in das eine anzuzeigende Graustufe eingegeben wird; und einen Komparator, in den die Ausgaben des Impulszählers und des Graustufenregisters eingegeben werden, wobei das Graustufenregister und der Impulszähler die gleiche Bitgröße haben; und der Ausgang des Komparators ist (direkt oder über eine RS-Kippstufe) mit einem Schalter gekoppelt, um die Leistungsverteilung für das genannte Pixel zu steuern. Hierdurch kann ein impulsbreite-moduliertes Signal mit zum Beispiel einer Vielzahl von Bits durch einen Zählerwert mit weniger Bits dargestellt werden, wodurch die Zeitsteuerung der Impulse in dem impulsbreite-modulierten Signal auf die Änderungen des Zählerwertes übertragen wird. Dadurch können leicht Ansteuerungsimpulse von unterschiedlicher Dauer erreicht werden, wobei die Zeitsteuerung eine größere Auflösung hat als der Komparator, der den Ansteuerungsimpuls erzeugt. Verglichen mit den Lösungen nach dem Stand der Technik schafft das erfindungsgemäße Verfahren eine Reduzierung der Speicher- und Komponentengröße.
  • Bei der Anzeigevorrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Polymer-Leuchtdioden-Anzeigevorrichtung oder eine Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden, und die Gammakorrekturvorrichtung ist vollkommen digital, um ein System zu realisieren, das unempfindlich gegenüber Produktionsschwankungen ist. Vorzugsweise ist mindestens eines der Register programmierbar, wodurch man eine flexible Lösung erhält.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den begleitenden Zeichnungen und werden anhand von diesen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild einer Gammakorrekturschaltung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, in der das erfindungsgemäße Verfahren implementiert ist;
  • 2 eine Tabelle mit Graustufendaten zur Verwendung in der Schaltung aus 1;
  • 3 ein Beispiel eines Zeitsteuerungsdiagramms, das bei A einen Teil eines Signals mit modulierter Impulsverteilung und bei B einen resultierenden Ansteue rungsimpuls zeigt; und
  • 4 eine Tabelle, die die Werte eines Impulszählers CNT2, eines Graustufenkomparators und einer RS-Kippstufe für einen ausgewählten der Graustufenwerte aus 2 für das Beispiel in 3 zeigt.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Gammakorrekturschaltung für eine monotone Anzeigevorrichtung, zum Beispiel eine PLED- oder eine OLED-Anzeigevorrichtung. Eine PLED-Anzeigevorrichtung zum Beispiel umfasst eine Vielzahl von Spaltenelektroden C0, C1...CN und Reihenelektroden, die gemeinsam die gesamte Anzeigefläche bilden. Jeder Kreuzungspunkt einer Reihen- und einer Spaltenelektrode definiert ein Pixel der Anzeige. Zwischen den Reihen und Spalten ist ein elektrolumineszentes Material, hier ein lichtemittierendes Polymer, angeordnet.
  • In 1 ist jedoch nur eine Spalte, C0, angegeben. Die oben beschriebene Schaltung ist für alle Spalten der Anzeige identisch.
  • Jede Spalte ist in Reihe mit einer Stromquelle I zum Ansteuern der Spalte geschaltet, und die Verbindung wird mit einem Schalter S geschaffen, um zwischen einer geschlossenen Stellung, in der Strom durch die Spalte C0 fließen kann, und einer geöffneten Stellung, in der die Stromzufuhr zu der Spalte C0 unterbrochen ist, umzuschalten. In der geschlossenen Stellung des Schalters S fließt ein Strom durch die Schicht aus lichtemittierendem Polymermaterial, wodurch Licht aus dem lichtemittierenden Polymermaterial emittiert wird. In der geöffneten Stellung des Schalters S wird kein Licht von dieser Spalte C0 oder dem Pixel emittiert.
  • Gemäß der Erfindung ist der Schalter S mit einer Gammakorrekturvorrichtung verbunden.
  • Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gammakorrekturvorrichtung ist schematisch in 1 dargestellt. Diese Ausführungsform mit einer sechzehnstufigen (d.h. 4-Bit-) Grauskala und einer quadratischen Gammakorrektur kann zum Beispiel für mobile Anwendungen eingesetzt werden. Diese Implementierung umfasst einen ersten und einen zweiten Block 1 bzw. 2, wobei der erste Block 1 ein Korrekturspeicherblock ist und der zweite Block 2 ein Graustufenvergleichsblock. Für jede Spalte C0, C1...CN der Anzeige wird ein separater zweiter Block 2 benötigt, während der erste Block 1 von allen Spalten oder einer Gruppe von Spalten gemeinsam genutzt werden kann. In diesem Beispiel wird ein gemeinsamer erster Block 1 für alle Spalten verwendet. Demzufolge kann ein Ansteuerungschip für die Anzeige hergestellt werden, der einen einzelnen ersten Block 1 und N + 1 zweite Blöcke 2 hat, wobei N + 1 die Gesamtzahl der Spalten der Anzeigevorrichtung ist.
  • In dem gezeigten Beispiel umfasst der erste Korrekturspeicherblock 1 sechzehn Gammakorrekturspeicherregister GAMMAREG00–GAMMAREG15, wobei jedes dieser Register ein 8-Bit-Register ist. Diese Register können mit gewünschten Gammakorrekturinformationen geladen werden und brauchen nur einmalig geladen zu werden. Der Ausgang jedes Registers GAMMAREG00–GAMMAREG15 ist mit einem Eingang eines entsprechenden der sechzehn Gammapegelkomparatoren GAMMALC00–GAMMALC15 verbunden. Ein zweiter Eingang der Gammapegelkomparatoren GAMMALC00–GAMMALC15 ist mit dem Ausgang eines 8-Bit-Taktzählers CLKCNT verbunden. Dieser Taktzähler CLKCNT wird durch Taktimpulse CL getaktet, wobei jede Zeilenperiode in diesem Fall 256 Taktimpulse umfasst. Durch Vergleichen des Taktzählerwertes mit jedem in den sechzehn Gammakorrekturspeicherregistern GAMMAREG00–GAMMAREG15 in Block 1 gespeicherten Wert gibt jeder Gammapegelkomparator GAMMALC00–GAMMALC15 einen Impuls aus, wenn der Taktzählerwert dem Wert entspricht, der in den mit diesem Komparator GAMMALC00–GAMMALC15 verbundenen Registern gespeichert ist. Demzufolge werden während einer kompletten Zeilendauer insgesamt sechzehn Impulse durch die Gammapegelkomparatoren GAMMAREG00–GAMMAREG15 erzeugt, und die Zeitsteuerung und Verteilung dieser Impulse über die Zeilendauer wird durch die genauen Werte bestimmt, die in den Gammakorrekturspeicherregistern GAMMAREG00–GAMMAREG15 gespeichert sind. Ein erster Impuls wird von einem ersten Gammapegelkomparator zu einem Zeitpunkt t0 erzeugt, der nächste zu einem Zeitpunkt t1 und so weiter.
  • Alle Ausgänge der genannten Gammapegelkomparatoren GAMMALC00–GAMMALC15 sind mit einem ODER-Gatter OR verbunden, das die erzeugen Impulse verknüpft, wodurch sich ein Ausgangssignal des ODER-Gatters OR ergibt, bei dem es sich um ein spezielles Steuersignal PDM mit einer modulierten Impulsverteilung und einer reduzierten mittleren Frequenz (hier 16x) relativ zum ursprünglichen Taktsignal CL handelt. Bei der oben beschriebenen Konstruktion wurden die Gammakorrekturinformationen, wie sie durch die voreingestellten Gammakorrekturspeicherregister GAMMAREG00–GAMMAREG15 dargestellt werden, in ein zeitgesteuertes Signal umgesetzt, das 16 Impulse (einen für jedes Register) umfasst und eine vollständige 8-Bit-Zeitsteuerungsauflösung bietet, die auf die Zeitsteuerungsverteilung zurückzuführen ist.
  • Das Steuersignal mit modulierter Impulsverteilung (PDM) wird anschließend einem zweiten Impulszähler CNT2, bei dem es sich um einen 4-Bit-Zähler handelt, zugeführt. Dieser Impulszähler CNT2 ist mit jedem zweiten Block 2 verbunden, der seinerseits mit einer betreffenden der Anzeigespalten C0, C1...CN verbunden ist. Der von dem zweiten Impulszähler CNT2 ausgegebene Zählerwert wird anschließend jedem zweiten Block 2 zugeführt. In diesem Beispiel führt der 4-Bit-Impulszähler eine voll Zählung (0–15) pro Zeilendauer durch, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass das Steuersignal mit modulierter Impulsverteilung PDM 16 Impulse pro Zeilendauer umfasst.
  • Jeder zweite Block 2 umfasst weiterhin ein 4-Bit-Graustufenregister GLREG0, das nacheinander die anzuzeigenden Graustufen der Pixel in der Spalte umfasst, mit der der zweite Block 2 verbunden ist. Dieses Register GLREG0 kann zum Beispiel einen der in 2 dargestellten Datenwerte enthalten, je nachdem, welche Graustufe für ein Pixel in einer Spalte während einer bestimmten Zeilendauer gewünscht wird. Dieses Register GLREG0 wird bei jeder Zeile über eine Eingangsverbindung (D) in an sich bekannter Weise aktualisiert. Die Spalte GSL in der Tabelle in 2 umfasst die möglichen Graustufenwerte. Die Spalte BD in 2 zeigt die entsprechenden binären Werte, wie sie am Ausgang des Graustufenregisters GLREG0 vorliegen können.
  • Die Ausgabe des Graustufenregisters GLREG0 wird danach zusammen mit der Ausgabe des oben beschriebenen Impulszählers CNT2, an einen Graustufenkomparator GREYLC weitergeleitet, wobei beide 4 Bits haben. Die Ausgabe dieses Komparators wird danach einer RS-Kippstufe SRFF zugeführt, die mit dem oben beschriebenen Schalter S verbunden ist, um ein Umschalten zwischen einer geschlossenen Stellung, in der Strom durch die Spalte fließen kann, und einer geöffneten Stellung, in der die Stromzufuhr zur Spalte unterbrochen wird, zu realisieren.
  • Beim Vergleichen der Werte des Impulszähler CNT2 und des Graustufenregisters GLREG0 wird ein hohes Signal von der RS-Kippstufe SRFF ausgegeben, solange der Wert des Graustufenregisters GLREG0 den Wert des Impulszählers CNT2 überschreitet, wodurch der Schalter S in einer geschlossenen Stellung (Strom fließt durch die Anzeigevorrichtung) gehalten wird. Wenn der Wert des Impulszählers den Wert des Graustufenregisters GLREG0 überschreitet oder diesem entspricht, kippt die RS-Kippstufe auf ein niedriges Signal, wodurch der Schalter S geöffnet wird (es fließt kein Strom durch die Anzeigevorrichtung). Zu Beginn einer neuen Zeile wird die RS-Kippstufe SRFF wieder auf den hohen Signalstatus zurückgesetzt.
  • Die 3 und 4 zeigen ein Beispiel. In diesem Fall ist die gewünschte Graustufe 4, d.h. der Wert des Graustufenregisters GLREG0 ist 0100 gemäß 2. Wie in 3 zu sehen, wird der erste Impuls des Steuersignals PDM zu einem Zeitpunkt t0 erzeugt, der nächste zu dem Zeitpunkt t1 und so weiter in Übereinstimmung mit den in den Gammaregistern GAMMAREG00–GAMMAREG15 voreingestellten Werten. Der zweite Impulszähler CNT2 empfängt die zum Zeitpunkt t0, t1 und so weiter erzeugten Impulse und addiert für jeden von dem ersten Block 1 empfangenen Impuls Eins zu dem Signal, d.h. er gibt bis zu dem Zeitpunkt t0 0000 aus, bis zu dem Zeitpunkt t1 0001 und so weiter. Die Tabelle in 4 zeigt Werte, die sich auf das Beispiel beziehen. Die Spalte GLREG0 zeigt den in dem Graustufenregister GLREG0 vorhandenen Wert. Die Spalte CNT2 zeigt die nachfolgenden Werte, die durch den zweiten Impulszähler CNT2 ausgegeben werden. Die Spalte GREYLC zeigt die resultierende Ausgabe des Graustufenkomparators. Schließlich zeigt Spalte SRFF die Ausgabe der RS-Kippstufe SRFF. Wenn die Ausgabe „1" ist, ist der Schalter S geschlossen, und wenn die Ausgabe „0" ist, ist der Schalter S geöffnet. Zu dem Zeitpunkt t4 erreicht der fünfte Impuls den zweiten Zähler CNT2, wodurch 0100 ausgegeben wird, was dem gewünschten Graustufenwert in dem Graustufenregister GLREG0 entspricht. Zu diesem Zeitpunkt t4 schaltet die Ausgabe des Graustufenkomparators GREYLC von „1" auf „0" um. Dies hat zur Folge, dass die Ausgabe der Kippstufe SRFF „0" wird und bis zum Anfang der nächsten Zeile Null bleibt. Die Ausgabe des Graustufenkomparators GREYLC kehrt zu „1" zurück, wenn die Ausgabe des zweiten Zählers CNT2 zum Zeitpunkt t5 den Graustufenwert in dem Graustufenregister GLREG0 überschreitet. Damit sendet also die Kippstufe SRFF zu dem Zeitpunkt ein Signal an den Schalter S, so dass der Ansteuerungsimpuls B für das Pixel für die aktuelle Zeile beendet wird. Die Länge T des Ansteuerungsimpulses B wird dadurch bestimmt als T = t4, wie in 3 zu sehen. Die Länge T kann justiert werden, indem die in den Gammaregistern GLREG0 gespeicherten Werte auf geeignete Weise gewählt werden. Da jede Zeilendauer 256 Zeitschlitze umfasst, ist dies auch die Auflösung für die Länge T des Ansteuerungsimpulses B, selbst wenn nur eine 4-Bit-Auflösung in dem zweiten Block 2 verwendet wird.
  • BEISPIEL
  • Durch den Einsatz der Impulsbreitenmodulation zur Steuerung der Graustufen nach dem Stand der Technik erfordert eine einfache und unkomplizierte Implementierung der Gammakorrektur viel Speicher und die Übertragung einer großen Datenmenge zur Aktualisierung der Spaltentreiber bei jeder Zeile. Bei typischen Zellulartelefon- Anwendungen erfordern eine sechzehnstufige Grauskala (d.h. 4 Bit) und eine quadratische Gammakorrektur 256 = 28 Taktimpulse pro Zeile. Die Adressierung von 102 parallelen Spaltentreibern und 65 Reihen der Anzeige bei einer Bildwechselfrequenz von 60 Hz erfordert:
    SPEICHER 102 × 65 × 8 Bit = 53 kbit
    DATENRATE 60 × 65 × 102 × 8 Bit = 3,2 Mbit/s
    TAKTFREQUENZ 60 × 65 × 256 = 1 MHz
  • Dieser Speicher erfordert eine große Chipfläche, während die hohe Datenrate die Buskommunikation stark belastet und die hohe Taktfrequenz die Verlustleistung erhöht.
  • Bei einem erfindungsgemäßen System wie oben beschrieben sind die Anforderungen jedoch:
    SPEICHER 16 × 8 Bit + 102 × 65 × 4 Bit = 26,6 kbit
    DATENRATE 60 × 65 × 102 × 4 Bit = 1,6 Mbit/s
    TAKTFREQUENZ 60 × 65 × 16 = 62 kHz
  • Demzufolge werden in dem Beispiel der Erfindung sowohl die Speicherchipfläche als auch die Datenrate halbiert, während die 16x niedrigere Frequenz des Steuersignals PDM eine geringe Verlustleistung gewährleistet. Aufgrund der vollkommen digitalen Implementierung ist das System unempfindlich gegenüber Produktionsschwankungen. Außerdem erhält man durch die Nutzung programmierbarer Register in der genannten Schaltung eine hohe Flexibilität.
  • Es wird eine geeignete Initialisierung der Zähler und der RS-Kippstufe benötigt, jedoch kann dies in bekannter Weise erfolgen und wird daher weder beschrieben noch in den Zeichnungen dargestellt.
  • Obwohl die oben beschriebene Implementierung der Erfindung unter Bezugnahme auf PLED- und OLED-Anzeigevorrichtungen dargelegt wurde, kann die Erfindung für die Gammakorrektur in anderen Arten von Anzeigevorrichtungen mit einer monotonen Beziehung, zum Beispiel einer im Wesentlichen linearen, nahezu linearen oder nichtlinearen Beziehung zwischen dem elektrischen Eingangssignal und dem ausgegebenen Leuchtdichtesignal eingesetzt werden. Ein Beispiel für eine derartige Anzeigevorrichtung ist eine Plasma-Anzeigevorrichtung.
  • Die Erfindung ist hauptsächlich für die Anwendung in stromgesteuerten Systemen vorgesehen, jedoch kann die Idee der Erfindung auch zur Optimierung span nungsgesteuerter Ausgangsstufen implementiert werden.
  • Es ist auch zu beachten, dass die gezeigte Ausführungsform der Erfindung nur eine Möglichkeit zur Implementierung der Idee auf digitale Weise darstellt und dass der Fachkundige zahlreiche Abwandlungen zu diesem Entwurf ersinnen kann.
  • Außerdem ist zu beachten, dass die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung angesteuerte Anzeigespalten beschreibt, jedoch ist es unwesentlich, ob diese Erfindung auf angesteuerte Spalten oder angesteuerte Reihen der Anzeige angewendet wird.
  • Zusammengefasst bezieht sich die Erfindung auf eine Anzeigevorrichtung, vorzugsweise eine elektrolumineszente Anzeigevorrichtung, mit einer monotonen Beziehung zwischen einem elektrischen Eingangssignal und einem ausgegebenen Leuchtdichtesignal, die eine Matrix von Anzeigepixeln umfasst, wobei jedes Pixel mit Mitteln zum Beleuchten des Pixels mit einer von der Dauer des Ansteuerungsimpulses abhängigen Intensität verbunden ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des Ansteuerungsimpulses durch eine Gammakorrekturvorrichtung gesteuert wird, wobei die Gammakorrekturinformationen in Form eines separaten Signals mit modulierter Impulsverteilung zugeführt werden.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Gammakorrektur in einer derartigen Anzeigevorrichtung.
  • Es ist zu beachten, dass die oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen die Erfindung erläutern und sie nicht einschränken, und dass der Fachkundige in der Lage sein wird, viele alternative Ausführungsformen zu entwerfen, ohne von dem Umfang der anhängenden Ansprüche abzuweichen. In den Ansprüchen sind in Klammern gesetzte Bezugszeichen nicht als den Anspruch einschränkend anzusehen. Die Verwendung des Verbs „umfassen" (Englisch: „comprise") und seiner Konjugationen schließt das Vorhandensein von anderen als den in einem Anspruch erwähnten Elementen oder Schritten nicht aus. Der Artikel „ein" oder „eine" (Englisch: „a" oder „an") vor einem Element schließt das Vorhandensein mehrerer derartiger Elemente nicht aus. Die Erfindung kann mittels Hardware ausgeführt werden, die mehrere verschiedene Elemente umfasst, und mittels eines in geeigneter Weise programmierten Computers. In dem Anspruch zur Vorrichtung werden mehrere Mittel aufgezählt, von denen einige in einem und demselben Hardwareteil ausgeführt werden können. Die alleinige Tatsache, dass gewisse Maßnahmen in verschiedenen abhängigen Ansprüchen aufgeführt sind, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft eingesetzt werden kann.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Gammakorrektur für den Einsatz in einer Anzeigevorrichtung mit einer Pixelmatrix, wobei jedes Pixel durch einen Ansteuerungsimpuls (B) angesteuert wird, dessen Impulsbreite moduliert ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Ableiten einer aktuellen Graustufeninformation für jedes Pixel von einem Eingangssignal, und dadurch gekennzeichnet ist, dass es weiterhin die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen eines Signals mit modulierter Impulsverteilung (PDM), bei dem die Impulsverteilung von vorgegebenen Gammakorrekturinformationen abhängt, und Vergleichen der genannten Graustufeninformation mit der Ausgabe eines Zählers, wobei die genannte Ausgabe auf dem genannten Signal mit modulierter Impulsverteilung beruht, um eine gammakorrigierte spezifische Dauer des genannten Ansteuerungsimpulses (B) zu erhalten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin die folgenden Schritte umfasst: Eingeben des genannten Signals mit modulierter Impulsverteilung (PDM) in einen Impulszähler (CNT2), und Eingeben der aktuellen Graustufeninformationen in ein Graustufenregister (GLREG0), wobei das genannte Graustufenregister (GLREG0) und der genannte Impulszähler (CNT2) die gleiche Bitgröße haben und mit einem Komparator (GREYLC) verbunden sind, dessen Ausgang mit einem Schalter (S) zur Steuerung des Ansteuerungsimpulses (B) für das genannte Pixel gekoppelt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens eines Signals mit modulierter Impulsverteilung weiterhin die folgenden Schritte umfasst: Speichern von Zeitsteuerungsverteilungsinformationswerten für das genannte Signal mit modulierter Impulsverteilung in einer Vielzahl von Gammaregistern (GAMMAREG00–GAMMAREG15), wobei jedes Gammaregister (GAMMAREG00–GAMMAREG15) mit einem ersten Eingang eines betreffenden von einer Vielzahl von Gammapegelkomparatoren (GAMMALC00–GAMMALC15) verbunden ist; Eingeben eines Zählerwertes von einem Taktzähler (CLKCNT) in einen zweiten Eingang jedes Gammapegelkomparators (GAMMALC00–GAMMALC15); Ausgeben eines Signalimpulses von einem beliebigen der genannten Gammapegelkomparatoren (GAMMALC00–GAMMALC15), wenn der in dem betreffenden einen von den genannten Gammaregistern (GAMMREG00–GAMMAREG15) gespeicherte Wert dem zugeführten Taktzählerwert entspricht; und Verknüpfen der ausgegebenen Signalimpulse in einem ODER-Element zu einem Signal mit modulierter Impulsverteilung.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der genannte Taktzähler (CLKCNT) und jedes Gammaregister (GAMMAREG00–GAMMAREG15) eine größere Anzahl von Bits als der Impulszähler oder der Graustufenkomparator umfassen.
  5. Anzeigevorrichtung, vorzugsweise elektrolumineszente Anzeigevorrichtung, mit einer Matrix aus Anzeigepixeln, wobei jedes Pixel durch einen Ansteuerungsimpuls angesteuert wird, dessen Impulsbreite moduliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin Folgendes umfasst: eine Gammakorrekturvorrichtung, die dafür eingerichtet ist, die Dauer des genannten Ansteuerungsimpulses mit Hilfe eines Signals mit modulierter Impulsverteilung (PDM) zu steuern, wobei das Signal mit modulierter Impulsverteilung von vorgegebenen Gammakorrekturinformationen abhängig ist.
  6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die genannte Gammakorrekturvorrichtung einen ersten Block (1) und einen zweiten Block (2) umfasst, wobei der erste Block (1) Mittel zum Erzeugen des genannten Signals mit modulierter Impulsverteilung (PDM) umfasst und der zweite Block (2) Mittel zum Erzeugen des Ansteuerungsimpulses (B) umfasst, wobei das Signal mit modulierter Impulsverteilung (PDM) dafür vorgesehen ist, von dem ersten Block (1) in den zweiten Block (2) eingegeben zu werden.
  7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste Block eine Vielzahl von Gammaregistern (GAMMAREG00–GAMMAREG15) umfasst, in denen Zeitsteuerungsverteilungsinformationswerte für das genannte Signal mit modulierter Impulsverteilung (PDM) zur Gammakorrektur gespeichert werden können, wobei jedes Register mit einem ersten Eingang eines betreffenden von einer Vielzahl von Gammapegelkomparatoren (GAMMALC00–GAMMALC15) verbunden ist, ein Zählerwert von einem Taktzähler (CLKCNT) für die Eingabe in einen zweiten Eingang jedes Gammapegelkomparators (GAMMALC00–GAMMALC15) vorgesehen ist, wodurch ein Signalimpuls von einem beliebigen der genannten Gammapegelkomparatoren (GAMMALC00–GAMMALC15) dafür vorgesehen ist, ausgegeben zu werden, wenn der in dem betreffenden einen von den genannten Gammaregistern (GAMMAREG00–GAMMAREG15) gespeicherte Wert dem eingegebenen Taktzählerwert entspricht, wonach die genannten ausgegebenen Signalimpulse in ein ODER-Element eingegeben werden, in dem sie zu dem genannten Signal mit modulierter Impulsverteilung (PDM) verknüpft werden, das von dem ersten Block (1) ausgegeben wird.
  8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der zweite Block (2) Folgendes umfasst: einen Impulszähler (CNT2), in den das Signal mit modulierter Impulsverteilung (PDM) zur Gammakorrektur von dem ersten Block (1) einzugeben ist; ein Graustufenregister (GLREG0), in das eine anzuzeigende Graustufe eingegeben wird; und einen Komparator (GREYLC), in den die Ausgaben des genannten Impulszählers (CNT2) und des genannten Graustufenregisters (GLREG0) eingegeben werden, wobei das genannte Graustufenregister (GLREG0) und der genannte Impulszähler (CNT2) die gleiche Bitgröße haben, und der Ausgang des Komparators (GREYLC) mit einem Schalter (S) gekoppelt ist, um den Ansteuerungsimpuls (B) für das genannte Pixel zu steuern.
  9. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Ausgabe des Graustufenkomparators (GREYLC) über eine RS-Kippstufe (SRFF) an den Schalter (S) weitergeleitet wird und die RS-Kippstufe bei jeder Zeilenperiode rückgesetzt wird.
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