Устройство для отображения информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 160528 1) С 09 С 3(36 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ ие относи именно к я к электростройствам я инФормации длязионных приемникоажения, персональь изобретения - п отображ ортатив цветых мик вышение и телев ного изо роЭВМ. Ц(21) 43905 (22) 06,01 (46) 07. 11 (72) А.В.С и Б,Н,Огор (53) 681.3 (56) Патен кл. С 09 С (54) УСТРО ФОРМАЦИИ (57) Изобр ной техник 74/24-24,90, Гюл. Р 41амарин, А,Ф.Кротоводников27(088.8)т Великобритании Ф 213073/36, опублик. 1984.ЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ И качества изображения путем повышенияравномерности свечения и сниженияпотребляемой мощности - достигаетсятем, что в устройство для отображения информации, содержащее жидкокристаллический матричный индикатор 7,коммутатор 1 видеосигнала, блок 2выбора строк, блок 14 подсвета, блок11 питания, регистр 5 и мультиплексор 6, введены первый 2 и второй 3блоки сравнения, преобразователь 4последовательного кода в параллельный, блок 8 синхронизации, генератор10 тактовых импульсов, функциональныйпреобразователь 9, циФроаналоговыйпреобразователь 13. 2 ил.Изобретение относится к электронной технике, а именно к устройствамотображения информации для портативных телевизионных приемников цветого изображения, персональных мик 5роЭВМ, терминалов микропроцессорныхустройств.Целью изобретения является повышение качества изображения за счетувеличения равномерности свеченияи снижения потребляемой мощности.На Фиг.1 показана блок-схема жидкокристаллического цветного дисплея;на Фиг,2 - конструкция блока синхронизации.Устройство содержит коммутатор 1видеосигналов, первый 2 и второй 3блоки сравнения, преобразователь 4последовательного кода в параллельный, регистр 5, мультиплексор 6, жидкокристаллический матричный индикатор 7, блок 8 синхронизации, функциональный преобразователь 9, генератор 10 тактовых импульсов, блок 11питания, блок 12 выбора строк, цифроаналоговый преобразователь 13,блок 14 подсвета, информационные входы 15,Устройство работает следующим образом.Цветное изображение на экране жидкокристаллического матричного индикатора формируется посредством создания светоконтрастного растра в соот 35ветствии с синхросигналами и видеосигналами основных цветов, поступающих на информационные входы 15. Модуляция по яркости каждого элементаизображения индикатора 7 обеспечивается подачей на него эффективного.напряжения, пропорционального уровнювидеосигнала для данного элементаизображения. Каждому элементу изображения в строке соответствует определенный временной интервал в видеосигнале, представляющий данную строку изображения,Видеосигналы основных цветов с входов 15, поступающие на вход коммутатора 1 видеосигналов, сигналами блока 8 синхронизации подключаются к .первым входам первого 2 и второго 3блоков сравнения таким образом, чтобы в течение длительности каждойстроки обрабатывалась пара видеосигналов из трех, Выбор этой пары видео-сигналов обеспечивается синхроннос частотой строчной развертки, Для каждого кадра изображения эта последовательность коммутации двух видеосигналов постоянна: КС-СВ-ВК-КС ит,д. На вторые входы первого 2 ивторого 3 блоков сравнения поступаютэталонные уровни напряжений с выходов Функционального генератора 9.Амплитуда эталонных уровней напряжений в течение длительности кадра истрок изменяется по случайному закону в заданном интервале дискретныхзначений. По сути форма эталонных напряжений соответствует ступенчатойфункции, период изменения амплитудыкоторой является постоянной величинойи задается частотой кварцевого генератора блока 8 синхронизации. В конкретной реализации используют функциональный генератор 9, имеющий потри дискретных эталонных уровня напряжения для каждого выхода. Первый2 и второй 3 блоки сравнения принимают выбранные видеосигналы, а такжесигналы эталонных уровней, и на основе сравнения формируют выходныелогические сигналы. Если напряжениявидеосигналов, поступающих на первыевходы блоков.2 и 3 сравнения, большеуровня эталонных напряжений, действующих в данный момент времени на вторые их входы, состояние выходов блоков 2 и 3 сравнения соответствует логической ".1", а если меньше, то логическому "0". Изменение эталонныхуровней функционального генератора 9и запись информации с выходов блоковсравнения в последовательные регистры преобразователя последовательногокода в параллельный происходит синхронно и определяется частотой кварцевого генератора из блока 8 синхронизации. На основе выходных последовательных сигналов первого 2 и второго 3 блоков сравнения далее формируются сигналы возбуждения, подаваемые на шины (столбцы) индикатора.Причем выходные сигналы первого блока 2 сравнения используются длявозбуждения нечетных столбцов, а выходные сигналы второго блока 3 сравнения - для возбуждения четных столбцов, Преобразование последовательныхсигналов, поступающих с выходов блоков 2 и 3 сравненйя, а также соответствующее распределение осуществляются с помощью преобразователя 4 последовательного кода в параллельный,Для снижения рабочих частот преобра05280 6 ной и вольтконтрастной характеристигде Т -Соответственно частота преобразования равна 3,846 МГц. С выходов преобразователя 4 последовательного кода в параллельный по сигналу записи, поступающему из блока синхронизации, видеоинформация, соответствующая строке изображения, переписывается в регистр 5, Длительности процессов приема и распределения информации и возбуждения равны и соответствуют длительности строки - 64 мкс. Логические сигналы с выходов регистра 5 поступают на входы мультиплексора 6 и преобразуются им в соответствующие уров.ни напряжений для управления элементами отображения. Для возбуждения ЖК-элементов во избежание деградации ЖК-материала используется знакопеременное напряжение. Период изменения напряжения выбран равным длительности кадра - 20 мс. Для изменения- полярности возбуждающих напряжений служит сигнал синхронизации, поступа.ющий из блока 8. Форма сигнала - меандр с периодом 40 мс. В соответствии со структурой мультиплексора 6 этот сигнал обеспечивает в каждом кадре развертки подключение пары возбуждающих напряжений. В каждой паре одно из напряжения соответствует возбужденному состоянию элемента отображения, а другое - невозбужденному. Полярность уровней возбуждения при этом различна относительно потенциала противоэлектрода индикатора. Уровни напряжений формируются блоком 11 памяти и соответствуют вольтампер 5 16 зования иснижения потребляемой мощности это преобразование выполняется двухступенчато. Частота преобразования задается кварцевым генератором блока 8 синхронизации, период которого определяется количеством элементов в строке (384) и длительностью полезного видеосигнала, соответствующего иэображению строки, которая равна 50 мкс, по следующей формуле: ТЪ 50- = 0,26 мкс Я/2 384/2 ф период преобразования видеоинформации;длительность видеосигналав строке;число элементов в строке(столбцов). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кам.Строчная развертка индикатора организована следующим образом,Блок синхронизации из полногострочного синхросигнала выделяет сигналы для развертки 288 строк, остальные нерабочие строки игнорируются.В индикаторе применена прогрессивнаяразвертка на основе синхросигналов,предназначенных для черезстрочнойразвертки. В данном случае при формировании изображений используетсяналожение двух полукадров, при этомчастота регенерации изображения в,индикаторе соответствует 50 Гц, Навход блока выбора строк поступают выделенные сигналы кадровой и строчнойразверток.Цифроаналоговый преобразователь,подключенный к выходу второго, блока3 сравнения, осуществляет интегрирование логических сигналов и преобразование в аналоговый уровень, пропорциональный суммарнойдлительности состояний логической "1" выходавторого блока сравнения за периодпреобразования, равный длительностикадра 20 мс, Аналоговый выходнойсигнал далее используется для управления функциональным генератором9. С помощью цифроаналогового преобразователя 13 осуществляется адаптация значений эталонных уровней напряжений в зависимости от среднегоуровня видеосигнала (средней яркостиизображения кадра). Действительно,если яркость кадра изображения становится меньше, то становится меньшейи суммарная длительность состоянийлогической "1".на выходе первого 2и второго 3 блоковсравнения и, следовательно понижается уровень напряжений, поступающих на вход функци 1онального генератора 9. Уровни эталонных напряжений понижаются, приэтом суммарная длительность состояний логической "1" на выходе второго блока 3 сравнения опять повышается, что приводит устройство в стабильное состояние. Таким образом, за счетобратной связи осуществляется автоматическая регулировка уровней эталонных напряжений в зависимости отсредней яркости иэображения. Поскольку динамический диапазон по яркостиЖК-элементов ограничен, такая обратная связь позволяет осуществлять оп:тимальное управление элементамиотображения в пределах этого ограниченного диапазонаРасширение диапазона управления яркостью обеспечива 5 ется управлением яркостью лампы, входящей в состав блока 14 подсчета, сигналом с выхода цифроаналогового преобразователя 14.Функционирование всех узлов, входящих в состав индикатора, обеспечивает Формирование цветного полутонового изображения на экране индикатора в соответствии с примененным в данном изобретении принципом осущест вления яркостной модуляции элементов отображения, Управление яркостью каждого элемента отображения, пропорционального уровню видеосигнала для данного элемента, осуществляется посредством импульсной модуляции ЖК- ячейки бинарными сигналами в течение времени преобразования инфроаналогового преобразователя. Время преобразования определяется числом полей 25 кадра, необходимых и достаточных для Формирования нужного числа градаций по яркости. Этому чиспу соответствует и количество уровней эталонных напряжений по формуле 30и = К - 1,где и - число уровней эталонныхзнапряжений;35К - число полей кадра, за кото- рое осуществляется интегрирование.Период интегрирования соответственно равен Т = 20 и (мс),40Этот период не должен превышать время преобразования изображения зрительной системой человека, которая зависит от яркости изображения и находится в пределах 150-200 мс. В про тивном случае будет наблюдаться паразитная модуляция изображения, заметная для глаза как мерцание, С другой стороны, синтезируемое таким образом телевизионное изображение должно обеспечивать отображение тестовых цветных и черно-белых изображений в соответствии со стандартными таблицами, Для удовлетворения этих требований выбрано оптимальное число эта 55 лонных уровней - 3, обеспечивающее соответственно 4 уровня градаций по яркости для цветных элементов изображения за период интегрирования 60 мс. Четыре уровня градации по яркости для каждого цветного элемента изображения обеспечивают 4 х 4 х 4=64 цветных оттенка, что вполне достаточно для удовлетворительного воспроиз-. ведения цветного изображения для малоформатных экранов. За счет дополнительной регулировки яркостью лампы в блоке 14 подсвета обеспечивается расширение гаммы оттенков воспроизводимых цветов. Использование случайной Функции для Формирования эталонных уровней напряжений позволяет избежать проявления паразитной регулярной муаровой структуры, связанной со способом управления по яркости элементов отображений,Изобретение позволяет управлять ЖКЭ, элементы отображения которых имеют крутые вольтконтрастные ха-рактеристики или разброс электрооптических параметров по полю экрана.формулаизобретенияУстройство для отображения информации, содержащее жидкокристаллический матричный индикатор, горизонтальные шины которого соединены с выходами блока выбора строк, коммутатор видеосигналов и блок подсвета, оптически связанный с жидкокристаллическим матричным индикатором, входы коммутатора видеосигналов являются информационными входами устройства, блок питания, регистр, мультиплексор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества отображения за счет увеличения равномерности свечения и снижения потребляемой мощности, в него введены первый и второй блоки сравнения, преобразователь последовательного кода в параллельный, блок синхронизации, генератор тактовых импульсов, функциональный генератор и цифроаналоговый преобразователь, выходы коммутатора видеосигналов соединены с первыми входами блоков сравнения, выходы которых соединены с информационными входами преобразователя 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, вы10 1605280 Составитель А.КулиеваТехред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец Редактор Н.Лазаренко Заказ 3456 Тираж 391 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами функционального генератора и преобразователя последовательного кода в параллельный, выходы функционального ге 5 нератора соединены с вторыми входами первого и второго блоков сравнения соответственно, первый выход блока синхронизации соединен с первыми уп равляющими входами коммутатора видеосигнала и блока выбора строк,второй выход блока синхронизации соединен с управляющими входами преобразователя последовательного кода в параллельный, регистра и тактовымвходом блока выбора строк, третий вы;ход блока синхронизации соединен суправляющим входом мультиплексора,информационные входы которого и блока выбора строк соединены с выходамиисточника питания, выход второго блока сравнения соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выходкоторого соединен с информационнымвходом функционального генератораи входом блока подсвета, входы блока синхронизации являются управляющими входами устройства.