TW414889B - Liquid crystal display device - Google Patents

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Masanori Nakamura
Masaya Fujita
Isao Edane
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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A7 B7 414889 五、發明説明( i ml --- I 11 m^i I, -水 I m HI {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1圓為根據本發明之液晶顯示器裝置之結構圖。此 液明顯示器裝置1〇〇包括:紅色信號處理電路12,一紅色 類比囷像信號S3被輸入於此處;綠色與藍色類比信號處 理電路13與14,綠色與藍色圖像信號分別被輸入至各該 處,但並未顯示於圖中;由同步信號S1產生時脈信號S2 之時脈再製電路11;產生類比一數位轉換器18之參考電壓 的參考電壓產生電路24;控制可程式放大電路16之放大因 數的中央處理單元CPU23 ;產生螢幕上顯示信號S15之螢 幕上控制器25 ;產生液晶驅動信號S9之液晶驅動電路2〇 ; 與液晶顯示面板21。此外,更包括輸出每一型遠端控制信 號S10至中央處理單元cpu23之遠端控制器22。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 紅色信號處理電路12包括輸入電路15,紅色類比圖像 信號S3被輸入至此處;放大類比圊像信號S4之可程式放 大電路16 ;將直流電流加至囷像信號S5之直流再製電路 17 ;將類比圖像信號S6轉換為數位信號S7之類比-數位 轉換器18 ’·與合成數位圓像信號S7與螢幕上顯示信號S15 之螢幕上合成電路19。在本例中,每一綠色與藍色信號處 理電路13、14皆有與紅色信號處理電路12相同之結構。 液晶顯示器裝置100之操作將解說如下。由未顯示於 圖中之圓像is號產生所輸入之紅色、綠色與藍色類比圈 像信號S3各自被輸入至紅色、綠色與藍色處理電路12、13 與丨4。在第1實施例中,中央處理單元CPU23響應由遠端 控制器22送來之遠端控制信號s 1 〇,通常輸出一控制信號 S11至紅色、綠色或藍色處理電路12、13或14中之每一可 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公着) 414889 at B7 五、發明說明(1 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一液晶顯示器裝置。更特別地是,本發 明係關於一可藉由分散或改變輸入圖像信號之電壓振幅而 輕易地調整的液晶顯示器裝置。 一圖像信號由一個人電腦或電視視訊接收器或磁帶錄 影機中之囷像信號產生器輸入至一液晶顯示裝置,而於一 液晶面板上顯示圖像。而後,雖然由圖像信號產生器所輸 入之圓像信號有一指定電壓振幅,仍有一些根據圖像信號 產生器之型式而產生之分散或改變。因此,為了使液晶顯 示器裝置之灰階特性完全發揮,產生一在液晶顯示器裝置 内將由圏像信號產生器輸入之田像信號之電壓振幅設為最 佳電壓振幅準位之需求。 通常,液晶顯示器裝置在類比一數位轉換器中,將由 圖像信號產生器所輸入之類比圖像信號轉換為數位信號, 且根據此數位信號驅動液晶面板。而後,液晶顯示器裝置 在信號轉換為數位信號前,調整輸入類比圖像信號之電壓 振幅,且補償由囷像信號產生器所供給之圖像信號的電壓 振幅之分散或改變》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而後,當具有指定電壓振幅之類比信號被輸入時,類 比一數位轉換器將類比信號轉換為全階數位信號。例如,
I 當具有256灰階之解析能力的類比一數位轉換器以8位元對 一具有2V電壓振幅之輸入類比圖像信號,由囫像信號產 生器所供給之囷像信號具有0.7V之電壓振幅。在此例中, 若一放大電路將由囷像信號產生器所供給之圊像信號放大 由2V除以0.7V所得約2.86倍,且將已放大之類比信號輸入 -4 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 414889 A7 ___B7____________ 五、發明說明(11 ) ' ^ 1 ά) a 丨械炎. 似。 第7圊顯示調整前之電壓波形圓,由圖像信號產生器 所輸入之0.6V的類比圖像信號S3小於標準值〇.7V。當由囷 像信號產生器所輸出之類比圖像信號S3的電壓振幅為 0.6V時’由放大電路26所輸出之類比圖像信號S5的電壓 振幅變為1.72V且被輪入至類比一數位轉換器18之類比圊 像信號S6的最大輸入電壓變為2.72V»例如,若類比一數 位轉換器18之白色邊(最大亮度邊)上之參考電壓被設定為 3-0V’則無法得到256灰階之解析能力,因為類比囷像信 號S6之最大輸入電壓,2.72V,並未達到白色邊上之參考 電壓3.0V。 在此情形中,操作者應調整電壓以消除由圖像信號產 生器所產生之類比圖像信號S3所引起的白色顯示區域32 與顯示於螢幕上之測試圖案3 1間之界限,與第1實施例類 似。然而,在第2實施例中,操作者並未調整可程式放大 器16之放大因數,而係調整類比-數位轉換器18之白色邊 上的參考電壓。 第8囷顯示在第2實施例中,類比一數位轉換器18在白 色邊上之參考電壓被最佳調整的電壓波形圓。雖然類比囷 像信號S3、S5與S6之電壓振幅與調整前相同,類比一位 轉換器18之白色邊上的參考電壓被調整至與輸入至與類比 —數位轉換器18之類比圖像信號S6之最大輸入電壓相 等。因此,即使類比圊像信號S6之最大輸入電壓為2·72ν, 類比一數位轉換器18可將電壓轉換為由〇〇h到FFh之全階 II I ------ ·1111111 ^* — 1 —---I 1^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(2 ) 至類比一數位轉換器,類比一數位轉換器可將類比圊像信 號轉換為一全階數位信號。 另一方面’若由圖像信號產生器所供給之類比圊像信 號具有0.8V的電壓振幅,則放大電路具有一約為2.86倍之 放大因數’並將使輸入類比圖像信號之電壓振幅變為由 〇.8V*2.86倍所得之2.29V。由於輸入至類比一數位轉換器 之類比囷像信號的電壓振幅變為大於2.0V,類比一數位轉 ) 換器因為輸出而達到飽和,且因此,輸入圓像信號之灰階 準位無法被精確地再製。 相反地,當由圊像信號產生器所供給之類比圖像信號 有一 0.6V之電壓振幅時,輸入至類比一數位轉換器之電壓 振幅變為由0.6V乘以2.86倍所得約1.72V。在此情況下, 類比一數位轉換器無法使256灰階之最佳解析能力發揮最 佳效用,因此,所顯示的顏色數目可能減少。 因此,使用者應調整放大電路之放大因數以將類比圓 像信號放大至最佳值,觀看藉由圊像信號產生器所顯示之 螢幕以補償由圖像信號產生器所供給之類比圖像信號的電 壓振幅之分散或改變》 如上所述,在傳統顯示器裝置中,一白色圖像信號, 例如:最大亮度,由囷像信號產生器被輸入至液晶顯示器 裝置且使用者必需調整放大電路之放大因數,觀看液晶顯 示器裝置所顯示之指示。 為了在液晶顯示裝置獲得精確的顏色再製,使用者應 調整放大電路之放大因數,確定類比一數位轉換器並未飽 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(2〗0 X 297公爱) -----— — —— — — — — — — — — — — I— ·1111111 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明(15 ) 414889 A7 __________________________ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與藍色數位困像信號S7(G)(B9)至最低準位。因此圖像在 液晶面板21上被顯示為僅有紅色。另外,參考電壓被調整 以消除由於紅色數位圖像信號S7(R)之顯示與具有最大灰 階之紅色數位測試圖案31之類示間之邊界,與前述調整類 似。當綠色被調整時,紅色與藍色數位圓像信號S7(R)(G) 各自被設定至最低準位。以相同之方式,當藍色被調整時, 紅色與綠色數位圖象信號S7(R)(G)各自被設定至最低準 位0 在第4實施例中’以此方式,調整被執行顯示因為類 比圖像信號S3而於紅色、綠色與藍色顯示具有最大灰階 準位之紅色、綠色與藍色測試囷案3丨以消除該邊界。因此, 操作者藉由觀看螢幕上顯示可輕易地調整可程式放大電路 16之放大因數或類比一數位轉換器18之參考電壓。此外, 即使在由圖像信號產生器所輸入之紅色、綠色與藍色類比 信號之電壓振幅中有一分散,操作者仍可調整類比一數位 轉換器18之輸入電壓以使紅色、綠色與藍色為最佳值。 如上所釋,根據本發明’由於放大電路之放大因數或 類比一數位轉換器之參考電壓可藉由顯示因為具有最大亮 度之輸入圖像信號而引起之顯不區域與因為具有最大灰階 而引起之測试圈案而與勞幕上顯不之一部份做比較以消除 因為輸入圖像信號所引起之測試圓案與顯示區間之差異, 因此調整輸入圖像信號之電麼振幅的分傲變得簡單。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) <請先闉讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----訂-------I*線 414889 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(3 ) 和或確定類比一數位轉換器使灰階發揮最佳效用,然而, 對使用者而言,觀看顯示器裝置中之白色指示與將放大因 數調整至一依絕對亮度而定之最佳值並非易事。 據此,本發明的目的之一為提供一液晶顯示器裝置, 使用者可藉此裝置輕易地調整輸入類比圖像信號之電壓振 幅的分散或改變。 前述目的可藉由液晶顯示器裝置達成,藉由該裝置, 操作者可輕易地執行最佳化之調整,其中供對比用之具有 最大亮度的測試圖案被顯示於螢幕之一部份上且由於圖像 信號具有最大亮度,操作者可調整放大電路之放大因數, 以消除測試圖案與輸入影像間的差異。 根據本發明’例如在液晶顯示器裝置内產生的白色輸 入影像(即指最大亮度)與白色測試圊案(即指最大灰階)同 時被安排與顯示於螢幕上。操作者調整放大電路之放大因 數或類比一數位轉換器之參考電壓以消除白色輸入影像與 白色測試囷案間之差異。困難處在於人類眼睛所能辨識之 亮度絕對值’然而,人類眼睛有較佳的能力辨識兩個相近 顏色間輕微的亮度差異。因此,輕易地調整液晶顯示器裝 置以補償輸入類比圓像信號之電壓振幅的分散或改變以得 到最佳顯示成為可能。 第1圓為一根據本發明之第1實施例之液晶顯示器裝置 之結構圖。 第2固顯示一根據本發明之第〗實施例之液晶顯示器裝 置之電壓波形® » 11 f !1#_! _$ ]y. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度獅中國囡家標準(CNS)A4規格(2〗0 X 297公爱) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 .作 社 •印 製 A7 ' 1 .,\ … ----B7___ 五、發明說明(4 ) 第3圖顯示一根據本發明之第1實施例之液晶顯示器裝 置於調整前之電壓波形圈。 第4圏為一根據本發明之第1實施例之液晶顯示器裝置 之螢幕上測試圓案之圖。 第5圖顯示一根據本發明之第1實施例之液晶顯示器裝 置於最佳調整時之電壓波形圇。 第6圏為_根據本發明之第2實施例之液晶顯示器裝置 > 之結構圖》 第7囷顯示一根據本發明之第2實施例之液晶顯示器裝 置於調整前之電壓波形圓。 第8圖顯示一根據本發明之第2實施例之液晶顯示器裝 置於最佳調整時之電壓波形圓。 第9圖為一根據本發明之第3實施例之液晶顯示器裝置 之結構圖。 第10圖為一根據本發明之第3實施例之液晶顯示器裝 ) 置於調整後之解說圓。 第11圖為一根據本發明之實施例之一螢幕上控制器之 結構圊。 第12圈為根據本發明之實施例之一螢幕上合成電路之 結構圖。 第13圈為一根據本發明之第4實施例之液晶顯示器裝 置之螢幕上合成電路之結構圓。 由此開始’本發明之較佳實施例可參考附圊敘述如 下。然而’本發明之技術範圍並不限於該等實施例中。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】0 X 297公爱) — — — — — — — — — — — 1« — — — — — — II ^0 — — — — — — — — <請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) A7 B7 414889 五、發明説明( i ml --- I 11 m^i I, -水 I m HI {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1圓為根據本發明之液晶顯示器裝置之結構圖。此 液明顯示器裝置1〇〇包括:紅色信號處理電路12,一紅色 類比囷像信號S3被輸入於此處;綠色與藍色類比信號處 理電路13與14,綠色與藍色圖像信號分別被輸入至各該 處,但並未顯示於圖中;由同步信號S1產生時脈信號S2 之時脈再製電路11;產生類比一數位轉換器18之參考電壓 的參考電壓產生電路24;控制可程式放大電路16之放大因 數的中央處理單元CPU23 ;產生螢幕上顯示信號S15之螢 幕上控制器25 ;產生液晶驅動信號S9之液晶驅動電路2〇 ; 與液晶顯示面板21。此外,更包括輸出每一型遠端控制信 號S10至中央處理單元cpu23之遠端控制器22。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 紅色信號處理電路12包括輸入電路15,紅色類比圖像 信號S3被輸入至此處;放大類比圊像信號S4之可程式放 大電路16 ;將直流電流加至囷像信號S5之直流再製電路 17 ;將類比圖像信號S6轉換為數位信號S7之類比-數位 轉換器18 ’·與合成數位圓像信號S7與螢幕上顯示信號S15 之螢幕上合成電路19。在本例中,每一綠色與藍色信號處 理電路13、14皆有與紅色信號處理電路12相同之結構。 液晶顯示器裝置100之操作將解說如下。由未顯示於 圖中之圓像is號產生所輸入之紅色、綠色與藍色類比圈 像信號S3各自被輸入至紅色、綠色與藍色處理電路12、13 與丨4。在第1實施例中,中央處理單元CPU23響應由遠端 控制器22送來之遠端控制信號s 1 〇,通常輸出一控制信號 S11至紅色、綠色或藍色處理電路12、13或14中之每一可 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公着) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 賴 • . B7 _五、發明説明(6 ) 程式放大電路16並一起調整放大因數β 在此實施例中,例如由囷像信號產生器所輸入之每一 類比圖像信號S3的電壓振幅為〇.7V。類比圖像信號S4之 雜訊在由一終端電阻或濾波器所組成之輸入電路丨5中被消 除’且被輸入至可程式放大電路16,此電路之放大因數為 可改變的》可程式放大電路16之放大因數被調整以使由該 可程式放大電路16所輸出之類比囷像信號85的電壓振幅 變為類比一數位轉換器18之指定輸入電壓振幅。 例如’具有最低輸入電壓1〇v與最高輸入電壓3 〇v之 類比信號被輸入至類比一數位轉換器18時,類比—數位轉 換器18可以最佳解析電力轉換類比信號。即,例如轉換器 18可以256灰階將該類比信號轉換為8位元數位信號。若圖 像信號產生器輸入具有0.7V電壓振幅之類比圖像信號S3, 可程式放大電路16之放大因數被設定為大約2.86倍之增加 值以將輸入至類比一數位轉換器18之圓像信號的電壓振幅 調整為2.0V» 另一方面,因為由可程式放大電路16輸出之類比圖像 信號S5藉由一電容器所執行之交流耦合被輸出,直流準 位並未在此建立。因此,由可程式放大電路16所輸出之類 比圊像信號S5被輸入至直流再製電路π以再製直流準 位。直流再製電路17在由參考電壓產生電路24產生之黑色 參考電壓S13(l.〇V)固定類比圖像信號S5之黑色準位(即最 小亮度準位)。因此’具有2 V電壓振幅之類比囷像信號S5 之白色準位(即最大亮度準位)變為與白色參考電壓 本紙張尺度適用中國國家樣举(CNS ) A4祕(210X297公兼) 111 III ... I i I : n n、1T. I 11 I 务 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 414889 a? __B7 五、發明說明(7 ) S14(3.0V)具有相同之電位β更進一步,由參考電壓產生 電路24所產生之黑色參考電壓S13(1.0V)與白色參考電壓 S14(3.0V),被供給至類比一數位轉換器18。 此外’由圖像信號產生器所輪入之同步信號81被輸 入至時脈再製電路11與液晶堪動電路20,且脈衝再製電路 11產生與同步信號S1為相同步之時脈信號S2,且將其輸 出至類比一數位轉換器18。螢幕上合成電路19合成藉由類 比一數位轉換器18轉換為數位信號之數位圓像信號S7與 由螢幕上控制器25輸入之螢幕上顯示信號S15。合成數位 圊像信號S8被輸入至液晶堪動電路20。而後,液晶堪動 電路20將數位圖像信號S8轉換為液晶驅動信號S9且將其 輸出至顯示面板21。 遠端控制器22對中央處理單元CPU23之每一控制輸出 遠端控制信號S10至中央處理單元CPU23-中央處理單元 CPU23輸出控制信號S12至螢幕上控制器25,執行螢幕上 控制,輸出控制信號Sn至可程式放大電路16,以響應由 遠端控制器22所輸出之控制信號S10,及控制可程式放大 電路16之放大因數。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 第2圖顯示一根據本發明之第1實施例的液晶顯示器裝 置内之圖像信號之電壓振幅在一標準狀態時的電壓波形 圖。換言之,由囷像信號產生器所輸入之具有0.7V電壓振 幅的類比囷像信號S3經由輸入電路15被送至可程式放大 電路16»類比圓像信號S3之振幅在可程式放大電路16被 放大約2.86倍,且因此,類比田像信號S5之電壓振幅變為 -10- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ϊ·: -· ·- Ί - _____B7_____ 五、發明說明(8 ) 2.0V。由於直流構件被加入直流再製電路17,類比圖像信 號S5被轉換為類比圊像信號S6,其電壓振幅變為ι.ον至 3.0V。類比囷像信號S6被輸入至類比一數位轉換器18, 且因此,數位圖像信號S7被轉換為一由〇〇h至FFh之全階 數位值。 第3圖顯示一根據本發明之第1實施例於具有小於標準 值之振幅的類比圖像信號S3被輸入至液晶顯示器裝置時 > 之電壓波形圖。當由圊像信號產生器所輸入之類比圓像信 號S3之電壓振幅為0.6V且可程式放大電路16之放大因數 並未由標準狀態改變時,即,例如該值增加約2.86倍時, 由該可程式放大電路16輸出之類比圖像信號S5之電壓振 幅變為1.72V。因此’最大輸入電壓與輸入至類比一數位 轉換器18之類比圓像信號S6的數位轉換值各自變為約 2.72 V與DCh,因此類比一數位轉換器18之256灰階無法被 有效使用於全階。即,數位轉換值DCh僅相當於220灰階, ) 其可以等式D*16+C表示,其中D=13,C=12。此灰階之轉 換值較256灰階之轉換值為窄。 因此,有調整可程式放大電路16之放大因數的必要, 以使圖像信號S5之電壓振幅變為2.0V。為符合此要求, 在實施例中,根據由囷像信號產生器所輸入之供最大亮度 用之類比圊像信號S3,設置於該液晶顯示面板21之螢幕 上的供白色顯示(最大亮度顯示)之區域32被儘可能加寬, 且測試圏案31被顯示於螢幕上。在該時間,每一測試因案 31為一相當於最大灰階準位FFh(256灰階)之白色圓案。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -11· ---------------I--I I I 訂.! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 414889 at __B7 _ 五、發明說明(9 ) 而後,操作者由遠端控制器22輸出遠端控制信號S10 至中央處理單元CPU23以調整可程式放大電路16之放大因 數。當可程式放大電路16之放大因數逐漸增加時,根據由 圖像信號產生器所輸入之圈像信號S3之白色顯示區域32 與超寫於其上之測試圊案間之亮度差異逐漸變小。當無差 異存在時,放大因數成為最佳化。 第5囷為一電壓波形圖,顢示當可程式放大電路16之 放大因數被最佳地調整的同時,具有較標準值小之電壓振 幅的類比圖像信號S3被輸入。即使由圓像信號產生器所 輸入之圖像信號S3的電壓振幅為0.6V,輸出類比圓像信 號S5之電壓振幅藉由調整可程式放大電路16之放大因數 大約3.33倍而變為2.0V。因此’輸入至類比一數位轉換器 18之類比囷像信號S6的最大輸入電壓成為3.0V,因此, 將其由OOh轉換為FFH之全階數位值成為可能。 然而,當可程式放大電路16之放大因數繼續增加時, 當由圖像信號S3所產生之白色顯示區域32與測試圓案31 間無亮度差異時,輸入至類比一數位轉換器18之類比圊像 h號S6之電壓振幅將超過設定範圍。如此一來,當可程 式放大電路16之放大因數增加太多時,在調降放大因數一 次且根據圖像信號S3製造一白色顯示區間之亮度差異後 必須再次調整放大因數。 此外’若由囷像信號產生器所輸入之圖像信號S3的 電壓振幅大於0.7V ’在調降放大因數一次且製造根據囷像 信號S3之白色顯示區域32與測試圓案31間的亮度差異後 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐〉 -12- (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) ! I 訂----!1·结.. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1衣 A7 B7 五、發明說明(10 ) 仍需再執行調整,與前述之例類似。 如此,具有最大灰階準位之測試圖案31的螢幕上顯示 根據具有最大亮度之類比圖像信號S3而被給於白色顯示 區域32上以調整移除白色顯示區32與測試圖案31間之界 限。因此,在觀看螢幕上顯示時’操作者可輕易地調整可 程式放大電路16之放大因數,且可將類比一數位轉換器18 之輸入電壓調整至最佳值,即使在由囷像信號產生器所輸 入之圖像信號S3之電壓振幅有一分散。 第6圖為一根據本發明之第2實施例的液晶顯示器裝置 之結構囷。第2實施例之液晶顯示器裝置1〇〇具有與第1實 施例之液晶顯示器裝置相同之結構。然而,其更包含具有 固__5·^九選邀H大!路2-6.以代換可程式放大電路16,且 中央處理單元CPU23具有與第1實施例不同之將控制信號 S17輸出至參考電壓產生生電路24之功能。僅有紅色信號 處理電路12將被顯示於第6圖。 丨在第2實施例中,即使在由圊像信號產生器所輸入之 類比圖像彳§號S3的電麼振巾g有一分数,由類比一數位轉 換器18所輸出之數位囷像信號S7藉由改變固定放大電路 26之放大因數之類比一數位轉換器18的類比—數位轉換用 之參考電壓’而具有由00h至FFh之全階數位值。換言之, 對應於最大數位值之類比一數位轉換器18的輸入電壓藉由 控制參考電壓而被控制為相當於具有最大亮度之類比圏像 信號S3的對應信號S6 »在本實施例中,放大電路26之固 疋放大因數被設定為增加約2.86倍之值,與第1實施例類 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑵〇 χ 297公麥 — —— —— — — — — — — — — ·1111111 ·1111111· <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 414889 A7 ___B7____________ 五、發明說明(11 ) ' ^ 1 ά) a 丨械炎. 似。 第7圊顯示調整前之電壓波形圓,由圖像信號產生器 所輸入之0.6V的類比圖像信號S3小於標準值〇.7V。當由囷 像信號產生器所輸出之類比圖像信號S3的電壓振幅為 0.6V時’由放大電路26所輸出之類比圖像信號S5的電壓 振幅變為1.72V且被輪入至類比一數位轉換器18之類比圊 像信號S6的最大輸入電壓變為2.72V»例如,若類比一數 位轉換器18之白色邊(最大亮度邊)上之參考電壓被設定為 3-0V’則無法得到256灰階之解析能力,因為類比囷像信 號S6之最大輸入電壓,2.72V,並未達到白色邊上之參考 電壓3.0V。 在此情形中,操作者應調整電壓以消除由圖像信號產 生器所產生之類比圖像信號S3所引起的白色顯示區域32 與顯示於螢幕上之測試圖案3 1間之界限,與第1實施例類 似。然而,在第2實施例中,操作者並未調整可程式放大 器16之放大因數,而係調整類比-數位轉換器18之白色邊 上的參考電壓。 第8囷顯示在第2實施例中,類比一數位轉換器18在白 色邊上之參考電壓被最佳調整的電壓波形圓。雖然類比囷 像信號S3、S5與S6之電壓振幅與調整前相同,類比一位 轉換器18之白色邊上的參考電壓被調整至與輸入至與類比 —數位轉換器18之類比圖像信號S6之最大輸入電壓相 等。因此,即使類比圊像信號S6之最大輸入電壓為2·72ν, 類比一數位轉換器18可將電壓轉換為由〇〇h到FFh之全階 II I ------ ·1111111 ^* — 1 —---I 1^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(12) 數位值。 如上所述,在第2實施例中,具有最大灰階準位之測 試圖案的螢幕上顯示,根據類比圖像信號S3而給於白色 顯示區32之上’類似於第4圖所顯示之情況,且類比—數 位轉換器18之白色邊上的參考電壓被控制以消除白色顯示 區域32與測試圈案31間之界限。因此,操作者在觀看勞幕 上顯示時’可輕易地調整類比一數位轉換器之白色邊上的 參考電壓,且可使類比一數位轉換器18之解析能力為全 階。 第9圊為一根據本發明之第3實施例的液晶顯示器裝置 之結構圖。第3實施例之液晶顯示器裝置1〇〇具有與第1或 第2實施例相同之結構。但更包含位於螢幕上合成電路19 與液晶驅動電路20間之衰減電路41»在第9圊中,僅有紅 色信號處理電路12將被顯示。 設置衰減電路41的目的之一為操作者藉由觀看中間光 度間之亮度差異較觀看高亮度白色顯示間的亮度差異,可 輕易地調整可程式放大電路16之放大因數或類比—數位轉 換器18之白色邊上的參考電壓。此外,液晶顯示面板21具 有明亮度字元’其在中間光度區域43較在高亮度區域42有 尖銳的明亮度改變,如第1 〇圖所示。因此,在中間光度區 43之明亮度改變對驅動電壓之改變變為較大的,因此,在 區域43調整電壓變得容易。 衰減電路41衰減由螢幕上合成電路19所輸出之數位圖 像信號S8,且將其輪出至液晶驅動電路2〇。由類比圖像 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4欢格(210X297公釐) ---------^------II------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- A7 414889 —*—---- Β7_, 五、發明說明(13 ) 信號S3所引起之白色顯示區域32與顯示於螢幕上之測試 圖案32間之亮度差異可藉此更輕易地檢查,因此調整可程 式放大電路16之放大因數或調整類比—數位轉換器〗8之白 色邊上的參考電壓變得容易。 第11圏顯示根據本發明之實施例的螢幕上控制器25之 詳細結構圓。螢幕上控制器25包含一連續輸入控制區段 52,其接收由中央處理單元CPU23所輸出之控制信號S12。 控制信號S12包括:選擇裝置用的晶片選擇信號/CS、屬 於螢幕上資料之連續資料信號SDATA與一連續時脈信號 SCLK。連績輸入控制區段52在晶片選擇信號/cs為L準 位時接收連續資料信號SDATA與連蹟時脈信號SCLK-而 後’中央處理單元CPU23同步傳輸連續資料信號SDATA 與連續時脈信號SCLK,且改變螢幕上控制器25之設定。 字型唯讀記憶體54儲存指定字元字型,例如,512字 元’每一字元由12乘18點組成。顯示用之VRAM53儲存形 成螢幕上顯示之螢幕資料,例如字元位置與螢幕顯示數碼 之資料。顯示用VRAM53係根據由中央處理單元CPU23所 傳輸之控制信號S12而設定。 顯示控制區段51,被施加水平同步信號HSYNC、垂 直同步信號VSYNC與時脈信號CLK,由VRAM53讀取用以 顯示及字型ROM54所用之螢幕上顯示的資料,且輸出紅 色、綠色與藍色螢幕上資料信號R〇UT、GOUT、BOUT與 螢幕上控制信號VOB至螢幕上合成電路19。 螢幕上控制信號VOB控制螢幕上合成電路19以供給螢 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!—訂·! •線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(Μ ) 幕上顯示》即,當螢幕上控制信號V〇B為Η準位時,螢幕 顯示被供給,而螢幕上顯示在螢幕上控制信號V〇B為l準 位時不會被供給》 第12圖為根據本發明之實施例的紅色螢幕上合成電路 19之詳細結構圖。螢幕上資料信號rout藉由多工器61與 由類比一數位轉換器18所輸入之數位圖像信號S7合成。 當螢幕上控制信號VOB為Η準位時,螢幕上合成電路19合 成螢幕上資料信號ROUT與數位圖像信號S7,且輸出合成 後信號至液晶驅動電路20。相反地,當螢幕上控制信號v〇B 為L準位時,電路19僅輸出數位圓像信號S7。 第13圖為根據本發明之第4實施例的使用於液晶顯示 器裝置内之螢幕上合成電路19的結構囷。在第4實施例中, N AND電路62、64與66被設置於紅色、綠色與藍色螢幕上 合成電路19之輸出側。第4實施例之其他構件與第1至第3 實施例相同。 、 雖然類比一數位轉換器18之白色邊上的參考電麼在第 1至第3實施例中通常在紅色、綠色與藍色信號處理電路 12、13與14中被調整,每一紅色、綠色或藍色信號處理電 路12、13或14在參考電壓更被輕微調整時,應個別調整。 在第4實施例中,類似於第1至第3實施例,在液晶顯 示面板21内之一固定範圍的白色顯示用之類比圓像信號 S3由圖像信號產生器被輸入。當紅色被調整時,螢幕上 控制信號VOB被設定為Η準位以執行螢幕上顯示且綠色與 藍色遮革彳§號GEN與BEN被設定為L準位以強迫切換紅色 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公爱) 1111111!1!_ ^^ _ I I I I I I I 訂.! I I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17· 五、發明說明(15 ) 414889 A7 __________________________ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與藍色數位困像信號S7(G)(B9)至最低準位。因此圖像在 液晶面板21上被顯示為僅有紅色。另外,參考電壓被調整 以消除由於紅色數位圖像信號S7(R)之顯示與具有最大灰 階之紅色數位測試圖案31之類示間之邊界,與前述調整類 似。當綠色被調整時,紅色與藍色數位圓像信號S7(R)(G) 各自被設定至最低準位。以相同之方式,當藍色被調整時, 紅色與綠色數位圖象信號S7(R)(G)各自被設定至最低準 位0 在第4實施例中’以此方式,調整被執行顯示因為類 比圖像信號S3而於紅色、綠色與藍色顯示具有最大灰階 準位之紅色、綠色與藍色測試囷案3丨以消除該邊界。因此, 操作者藉由觀看螢幕上顯示可輕易地調整可程式放大電路 16之放大因數或類比一數位轉換器18之參考電壓。此外, 即使在由圖像信號產生器所輸入之紅色、綠色與藍色類比 信號之電壓振幅中有一分散,操作者仍可調整類比一數位 轉換器18之輸入電壓以使紅色、綠色與藍色為最佳值。 如上所釋,根據本發明’由於放大電路之放大因數或 類比一數位轉換器之參考電壓可藉由顯示因為具有最大亮 度之輸入圖像信號而引起之顯不區域與因為具有最大灰階 而引起之測试圈案而與勞幕上顯不之一部份做比較以消除 因為輸入圖像信號所引起之測試圓案與顯示區間之差異, 因此調整輸入圖像信號之電麼振幅的分傲變得簡單。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) <請先闉讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----訂-------I*線 A7 B7 五、發明説明(16 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件標號對照表 11 時脈再製電路 12 紅色信號處理電路 13 綠色信號處理電路 14 藍色信號處理電路 15 輸入電路 16 可程式放大電路 17 直流再製電路 18 類比一數位轉換器 19 螢幕上合成電路 20 液晶驅動電路 21 液晶顯示面板 22 遠端控制器 23 中央處理單元 24 參考電壓產生電路 25 螢幕上控制器 26 放大電路 31 測試圖案 32 白色顯示區域 41 衷減電路 42 高亮度區域 43 中間光度區域 51 顯示控制區段 52 連續輸入控制區段 53 顯示用VRAM 54 字型唯讀記憶體 61 多工器 62 64 66 NAND 電路 100 液晶顯示器裝置 ---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、v6 線 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -19·

Claims (1)

  1. A8B8C8D8 414889 夂、申請專利範圍 1·一種液晶顯示器裝置,包含: —信號處理電路,該信號處理電路包括一用以放 大一類比圏像信號之放大電路、一用以將由該放大電 路輸出之一類比信號轉換為一數位信號之類比—數位 轉換器、與一用以合成由該類比一數位轉換器輸出之 該數位信號與一螢幕上顯示信號的螢幕上合成電路; 與 一液晶顯示面板,該液晶顯示面板用以顯示一根 據由該信號處理電路輸出之數位輸出之指定影像, 其中該信號處理電路:產生用以同時於一螢幕上 顯示相當於該類比圖像信號最大值之一區域與一具有 最大灰階準位之測試圓案的數位輸出,改變該放大電 路之一放大因數’且將由該放大電路輸出而相當於該 類比圓像信號最大值之該類比信號對應至供該類比一 數位轉換器之最大灰階準位用的一個輸入電愿。 2.—種液晶顯示器裝置,包含: 一信號處理電路’其包括一用以放大一類比圓像 信號之放大電路、一類比一數位轉換器與一勞幕上合 成電路,該類比一數位轉換器係用以將由該放大電路 輸出之該類比信號轉換為一數位信號,該螢幕上合成 電路係用以合成來自該類比一數位轉換器之輸出信號 與一螢幕上顯示信號;與 一用以顯示一根據該信號處理電路之數位輸出而 來之指定影像之液晶顯示面板; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐厂 ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '^!| 訂·!-線 IV 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 六、申請專利範圍 其中該信號處理電路:產生用以同時於一螢幕上 顯示一相當於該類比囷像信號最大值之區域與一具有 最大灰階準位之測試圈案的數位輪出,改變該類比一 數位轉換.器之一參考電壓,且將相對於該類比一數位 轉換器之最大灰階準位之一輸入電壓對應至相當於該 類比圖像信號最大值而來自該放大電路之該輸出信 號。 」 3.如申請專利範圍第丨或2項所述之液晶顯示器裝置,其 中該信號處理電路更包含一用以衰減由該螢幕上合成 電路輸出之信號的衰減電路。 4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器裝置,其中 該信號處理電路:產生一用以同時在該螢幕上顯示一 相當於紅色、綠色或藍色類比圓像信號最大值之區域 與具有該最大灰階準位之紅色、綠色或藍色測試圖案 的數位輸出’響應於操作者之輸入改變該放大電路之 ». 該放大因數’且將相當於該紅色、綠色或藍色類比圓 像信號最大值而來自該放大電路之該輸出信號對應至 相對於該類比一數位轉換器之該紅色、綠色或藍色最 大灰階準位之該輸入電壓。 5. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器裝置,其中 該信號處理電路:產生用以顯示相當於紅色、綠色或 藍色類比圖像信號最大值之區域與紅色、綠色或藍色 最大灰階準位之該測試圓案的該數位輸出,響應於操 作者之輸入改變該類比一數位轉換器之該參考電壓, ^_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規袼(210 X 297公 I n ϋ ϋ ϋ ϋ I 1· / I 1 Β— I H ϋ 1 ^1-*-«-6J H ϋ ϋ I ^1 ^1 ϋ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -21· 414889 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 且將相對於該類比一數位轉換器之紅色、綠色或藍色 最大灰階準位之輸入電壓對應至相當於該紅色、綠色 或藍色類比圓像信號之最大值而來自該放大電路之輸 出信號。 " ---.1--1·-------^--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) -22-
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