SU1605280A1

SU1605280A1 - Устройство дл отображени информации

Info

Publication number: SU1605280A1
Application number: SU884390574A
Authority: SU
Inventors: Александр Викторович Самарин; Александр Федорович Кротов; Борис Николаевич Огородников
Original assignee: Предприятие П/Я А-7538
Priority date: 1988-01-06
Filing date: 1988-01-06
Publication date: 1990-11-07

Abstract

Изобретение относитс к электронной технике, а именно к устройствам отображени информации дл портативных телевизионных приемников цветного изображени , персональных микроЭВМ. Цель изобретени - повышение качества изображени путем повышени равномерности свечени и снижени потребл емой мощности - достигаетс тем, что в устройство, дл отображени информации, содержащее жидкокристаллический матричный индикатор 7, коммутатор 1 видеосигнала, блок 2 выбора строк и блок 14 подсвета, блок 11 питани , регистр 5 и мультиплексор 6, введены первый 2 и второй 3 блоки сравнени , преобразователь 4 последовательного кода в параллельный, блок 8 синхронизации, генератор 10 тактовых импульсов, функциональный преобразователь 9, цифроаналоговый преобразователь 13. 1 п.ф-лы, 2 ил.

Description

05

сд

ю

00

Изобретение относитс к электронной технике, а именно к устройствам отображени информации дл портативных телевизионных приемников цветного изображени , персональных мик- роЭВМ, терминалов микропроцессорных устройств.

Целью изобретени - вл етс повышение качества изображени за счет увеличени равномерности свечени и снижени потребл емой мощности.

На фиг.1 показана блок-схема жидкокристаллического цветного диспле ; на фиг.2 - конструкци блока синхронизации .

Устройство содержит коммутатор 1 видеосигналов, первый 2 и второй 3 блоки сравнени , преобразователь 4 последовательного кода в параллельный , регистр 5, мультиплексор 6, жидкокристаллический матричный индикатор 7, блок 8 синхронизации, функциональный преобразователь 9, генератор 10 тактовых импульсов, блок 11 питани , блок 12 выбора строк, циф- роаналоговый преобразователь 13, блок 14 подсвета,информационные входы 15.

Устройство работает следующим образом .

Цветное изображение на экране жидкокристаллического матричного индикатора формируетс посредством создани светоконтрастного растра в соответствии с синхросигналами и видеосигналами основных цветов, поступающих на информационные входы 15. Модул ци по ркости каждого элемента изображени индикатора 7 обеспечиваетс подачей на него эффективного, напр жени , пропорционального уровню видеосигнала дл данного, элемента изображени . Каждому элементу изображени в строке соответствует определенный временной интервал в видеосигнале , представл ющий данную строку изображени .

Видеосигналы основных цветов с входов 15, поступающие на вход коммутатора 1 видеосигналов, сигналами блока 8 синхронизации подключаютс к первым входам первого 2 и второго 3 блоков сравнени таким образом, чтобы в течение длительности каждой строки обрабатывалась пара видеосигналов из трех. Выбор этой пары видесигналов обеспечиваетс синхронно с частотой строчной развертки. Дл

5

0

5

0

5

0

5

0

5

каждого кадра изображени ута последовательность коммутации двух видеосигналов посто нна: RG-GB-BR-RG... и т.д. На вторые входы первого 2 и второго 3 блоков сравнени поступают эталонные уровни напр жений с выходов функционального генератора 9. Амплитуда эталонных уровней напр жений в течение длительности кадра и строк измен етс по случайному закону в заданном интервале дискретных значений. По сути форма эталонных напр жений соответствует ступенчатой функции, период изменени амплитуды которой вл етс посто нной величиной и задаетс частотой кварцевого генератора блока 8 синхронизации. В конкретной реализации используют функциональный генератор 9, имеюнщй по три дискретных эталонных уровн напр жени дл каждого выхода. Первый 2 и второй 3 блоки сравнени принимают выбранные видеосигналы, а также сигналы эталонных уровней, и на основе сравнени формируют выходные логические сигналы. Если напр жени видеосигналов, поступающих на первые входы блоков.2 и 3 сравнени , больше уровн эталонных напр жений, действующих в данный момент времени на вторые их входы, состо ние выходов блоков 2 и 3 сравнени соответствует логической 1, а если меньше, то логическому О. Изменение эталонных уровней функционального генератора 9 и запись информации с выходов блоков сравнени в последовательные регистры преобразовател последовательного кода в параллельный происходит синхронно и определ етс частотой кварцевого генератора из блока 8 синхронизации . На основе выходных последовательных сигналов первого 2 и второго 3 блоков сравнени далее форми- руютс сигналы возбу дени , подаваемые на шины (столбцы) индикатора. Причем выходные сигналы первого блока 2 сравнени используютс дл воз- еу здени нечетных столбцов, а выходные сигналы второго блока 3 сравнени - дл возбуждени четных столбцов . Преобразование последовательных сигналов, поступающих с выходов блоков 2 и 3 сравнени , а также соответствующее распределение осуществл ютс с помощью преобразовател 4 последовательного кода в параллельный. Дп снижени рабочих частот преобразовани и снижени потребл емой мощности это преобразование выполн етс двухступенчато. Частота преобразовани задаетс кварцевым генератором блока 8 синхронизации, период которого определ етс количеством элементов в строке (384) и длительностью полезного видеосигнала, соответствующего изображению строки, котора равна 50 МКС, по следующей формуле:

ть

W/2

50 384/2

0,26 МКС

где 2 период преобразовани видеоинформации;

Т - длительность видеосигнала в строке;

п - число элементов в строке (столбцов).

Соответственно частота преобразовани равна 3,846 МГц. С выходов преобразовател 4 последовательного кода в параллельный по сигналу записи, поступающему из блока син- хронизацИи, видеоинформаци , соответствующа строке изображени , переписываетс в регистр 5. Длительности процессов приема и распределени информации и возбуждени равны и соответствуют длительности строки - 64 МКС. Логические сигналы с выходов регистра 5 поступают на входы мультиплексора 6 и преобразуютс им в соответствующие уров- .ни напр жений дл управлени элементами отображени . Дл возбуждени ЖК-элементов во избежание деградации ЖК-материала используетс знакопеременное напр жение. Период изменени напр жени выбран равным длительности кадра - 20 мс. Дл изменени - пол рности возбу одающих напр жений служит сигнал синхронизации, поступающий из блока 8. Форма сигнала - меандр с периодом 40 мс. В соответстви со структурой мультиплексора 6 этот сигнал обеспечивает в каждом кадре развертки подключение пары возбуждающих напр жений. В каждой паре одно из напр жени соответствует возбужденному состо нию элемента отображени , а другое - невозбужденному. Пол рность уровней возбуждени при этом различна относительно потенциала противоэлектрода индикатора. Уровни напр жений формируютс блоком 11 пам ти и соответствуют вольтампер10

15

20

25

30

5

0

5 I

ной и вольтконтрастной характеристикам .

Строчна развертка индикатора организована следующим образом.

Блок синхронизации из полного строчного синхросигнала вьщел ет сигналы дл развертки 288 строк, остальные нерабочие строки игнорируютс . В индикаторе применена прогрессивна развертка на основе синхросигналов, предназначенных дл черезстрочной развертки. В данном случае при формировании изображений используетс наложение двух полукадров, при этом частота регенерации изображени в .индикаторе соответствует 50 Гц. На вход блока выбора строк поступают выделенные сигналы кадровой и строчной разверток.

Цифроаналоговый преобразователь, подключенный к выходу второго .блока 3 сравнени , осуществл ет интегрирование логических сигналов и преобразование в аналоговый уровень, пропорциональный суммарной .. длительности состо ний логичес кой 1 выхода второго блока сравнени за период преобразовани , равный длительности кадра 20 мс. Аналоговый выходной сигнал далее используетс дл управлени функциональным генератором 9. С помощью цифроаналогового преобразовател 13 осуществл етс адаптаци значений эталонных уровней напр жений в зависимости от среднего уровн видеосигнала (средней ркости изображени кадра). Действительно, если ркость кадра изображени становитс меньше, то становитс меньшей и суммарна длительность состо ний логической 1.на выходе первого 2 и второго 3 блоков сравнени и, следовательно понижаетс уровень напр жений , поступающих на вход функци0

5

онального генератора 9. Уровни эталонных напр жений понижаютс , при этом суммарна длительность состо ний логической 1 на выходе второго блока 3 сравнени оп ть повышаетс , что приводит устройство в стабильное состо ние. Таким образом, за счет обратной св зи осуществл етс автоматическа регулировка уровней эталонных напр жений в зависимости от средней ркости изображени . Поскольку динамический диапазон по ркости ЖК-элементов ограничен, така обратна св зь позвол ет осуществл ть оп-

10

тимальное управление элементами отображени в пределах этого ограниченного диапазона. Расширение диапазона управлени ркостью обеспечиваетс управлением ркостью лампы, вход щей в состав блока 14 подсчета, сигналом с выхода цифр оаналогового преобразовател 14, .

Функционирование всех узлов, вход щих в состав индикатора, обеспечивает формирование цветного полутонового изображени на экране индикатора в соответствии с примененным в данном изобретении принципом осущест- jj влени ркостной модул ции элементов отображени . Управление ркостью каждого элемента отображени , пропорционального уровню видеосигнала дл данного элемента, осуществл етс посредством импульсной модул ции ЖК- чейки бинарными сигналами в течение времени преобразовани инфроаналого- вого преобразовател . Врем преобразовани определ етс числом полей кадра, необходимых и достаточных дл формировани нужного числа градаций по ркости. Этому числу соответствует и количество уровней эталонных напр жений по формуле

. п, К - 1, где п - число уровней эталонных

16052808

60 мс. Четыре уровн градации по ркости дл каждого цветного элемента изображени обеспечивают 4x4x4 64 цветных оттенка, что вполне достаточно дл удовлетворительного воспроизведени цветного изображени дл малоформатных экранов. За счет дополнительной регулировки ркостью лампы в блоке 14 подсвета обеспечиваетс расширение гаммы оттенков воспроизводимых цветов. Использование случайной функции дл формировани эталонных уровней напр жений позвол ет избежать про влени паразитной регул рной муаровой структуры, св занной со способом управлени по ркости элементов отображений.

Изобретение позвол ет упр.авл ть ЖКЭ, элементы отображени которых имеют крутые вольтконтрастные ха- рактеристики или разброс электрооптических параметров по полю экрана.

20

30

Claims

25 Формула изобретени

Устройство дл отображени информации , содержащее жидкокристаллический матричный индикатор, горизонтальные шины которого соединены с выходами блока выбора строк, коммутатор видеосигналов и блок подсвета, оптически св занный с жидкокристаллическим матричным индикатором, входы коммутатора видеосигналов вл ютс информационными входами устройства, блок питани , регистр, мультиплексор, отличающеес тем, что, с целью повьш1ени качества отображени за счет увеличени равномерности свечени и снижени потребл емой мощности , в него введены первый и что- рой блоки сравнени , преобразователь последовательного кода в параллельный , блок синхронизации, генератор тактовых импульсов, функциональный генератор и цифроаналоговый преобразователь , выходы коммутатора видеосигналов соединены с первыми входами

напр жений;

К - число полей кадра, за которое осуществл етс интегрирование .

Период интегрировани соответственно равен Т 20 п (мс).

Этот период не должен превышать врем преобразовани .изображени зрительной системой человека, котора зависит от ркости изображени и находитс в пределах. 150-200 мс. В противном случае будет наблюдатьс паразитна модул ци изображени , заметна дл глаза как мерцание. С другой стороны, синтезируемое таким обjj

25 Формула изобретени

Устройство дл отображени информации , содержащее жидкокристаллический матричный индикатор, горизонтальные шины которого соединены с выходами блока выбора строк, коммутатор видеосигналов и блок подсвета, оптически св занный с жидкокристаллическим матричным индикатором, входы коммутатора видеосигналов вл ютс информационными входами устройства, блок питани , регистр, мультиплексор, отличающеес тем, что, с целью повьш1ени качества отображени за счет увеличени равномерности свечени и снижени потребл емой мощности , в него введены первый и что- рой блоки сравнени , преобразователь последовательного кода в параллельный , блок синхронизации, генератор тактовых импульсов, функциональный генератор и цифроаналоговый преобразователь , выходы коммутатора видеосигналов соединены с первыми входами

разом телевизионное изображение долж блоков сравнени , выходы которых

но обеспечивать отображение тестовых цветных и черно-белых изображений в соответствии со стандартными таблицами . Дл удовлетворени этих требований выбрано оптимальное число эталонных уровней - 3, обеспечивающее соответственно 4 уровн градаций по ркости дл цветных элементов изображени за период интегрировани

55

соединены с информационными входа преобразовател последовательного кода в параллельный, выходы котор го соединены с информационными вх ми регистра, выходы которого соед нены с адресными входами мультиплексора , выходы которого соедине вертикальными шинами жидкокристал лического матричного индикатора,

5

соединены с информационными входами преобразовател последовательного кода в параллельный, выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены с адресными входами мультиплексора , выходы которого соединены с вертикальными шинами жидкокристаллического матричного индикатора, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами функционального генератора и преобразовател последовательного кода в параллельный , выходы функционального генератора соединены с вторыми входами первого и второго блоков сравнени соответственно, первый выход блока син-фонизации соединен с первыми управл ющими входами коммутатора видеосигнала и блока выбора строк,второй выход блока синхронизации соединен с управл ющими входами преобразовател последовательного кода в

Г

сси оФ1

кси о-

Ф2

параллельный, регистра и тактовым входом блока выбора строк, третий выход блока синхронизации соединен с управл юрдим входом мультиплексора, информационные входы которого и блока выбора строк соединены с выходами источника питани , выход второго блока сравнени соединен с входом цифро- аналогового преобразовател , выход которого соединен с информационным входом функционального генератора и входом блока подсвета, входы блока синхронизации вл ютс управл ющими входами устройства.

Селектор

рабочих

строчншх

синхросигнал.

Счетный триггер

Фиг. 2