DE3836789A1

DE3836789A1 - Vorrichtung zur erzeugung von helligkeitsstufen auf einem anzeigeschirm

Info

Publication number: DE3836789A1
Application number: DE3836789A
Authority: DE
Inventors: Jean Dieudonne; Didier Verslype
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1989-05-11
Also published as: FI884937A; FI87292C; FR2622724B1; JPH01147595A; FI884937A0; US5030947A; FR2622724A1; FI87292B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Helligkeitsstufen auf einem Anzeigeschirm. Mittels einer solchen Vorrichtung kann eine sogenannte statische und/oder sogenannte dynamische Korrektur der Homogenitätsfehler des Bildschirms durchgeführt werden.

In an sich bekannter Weise verfügen bestimmte Bildschirmty pen über eine Menge von Zellen: jede Zelle ist ein Teil des Bildschirmes, der durch den Schnitt einer sogenannten Zei lenelektrode mit einer sogenannten Spaltenelektrode defi niert ist. Eine Steuerspannung wird an jede Zelle angelegt, die dann Licht aussenden soll. Die durch eine Zelle ausge sandte Lichtmenge wird beispielsweise über ihre Luminanz ge messen. Die Luminanz ist eine Funktion der Steuerspannung, welche durch eine Kurve dargestellt wird. In der folgenden Beschreibung wird diese Kurve als Charakteristik bezeichnet.

Sie hängt von den spezifischen Eigenschaften des Bildschir mes an der betrachteten Zelle ab.

Mit den bekannten Verfahren zur Herstellung von Bildschirmen wird angestrebt, eine möglichst große Homogenität über die Bildschirmfläche zu erreichen. In erster Näherung kann an genommen werden, daß eine einzige Charakteristik für den gesamten Bildschirm gilt. Es ist jedoch in manchen Fällen erforderlich, für verschiedene Teile des Bildschirmes ver schiedene Charakteristiken anzunehmen.

In bekannter Weise ist der Verlauf einer Bildschirmcharakte ristik folgender:

- unterhalb einer Schwellspannung tritt keine Lichtemission auf;
- anschließend steigt die Luminanz mit der Steuerspannung an;
- ab einer Sättigungsspannung ist die Luminanz konstant und verbleibt auf einem Maximalwert;

diese Charakteristik definiert somit einen Luminanzbereich.

Es ist ferner bekannt, diskrete Steuerspannungswerte anzule gen, um bestimmte Luminanzgrade einzustellen, die in der folgenden Beschreibung als Helligkeitsstufen bezeichnet wer den.

Eine bekannte Vorrichtung, die unter der Bezeichnung HV 01 im Handel ist und von der Firma SURPERTEX vertrieben wird, kann gleichmäßig beabstandete diskrete Spannungswerte ausgeben.

Mittels dieser Vorrichtung werden an die Elektroden der ver schiedenen Bildschirmzellen gemäß einem in der folgenden Be schreibung erläuterten Verfahren Spannungen angelegt, die verschiedene Helligkeitsstufen erzeugen. Wegen des Verlaufes der Charakteristik sind die Helligkeitsstufen aber sehr schlecht über den Luminanzbereich verteilt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die diskrete Spannungswerte abgeben kann, welche nicht re gelmäßig voneinander beabstandet sind, sondern so bemessen sind, daß sie Helligkeitsstufen erzeugen, welche den Lumi nanzbereich gleichmäßig abdecken.

Ferner wird die Schaffung einer Vorrichtung angestrebt, die imstande ist, Luminanzunterschiede zu korrigieren, die der selben Helligkeitsstufe entsprechen und auf Homogenitätsfeh lern des Bildschirms beruhen. Eine solche Korrektur kann ausgeführt werden, unabhängig davon, ob eine Bildschirmcha rakteristik oder mehrere betrachtet werden, und ermöglicht eine bessere Ausbeute bei der Herstellung von Bildschirmen durch eine weniger strenge Selektion bezüglich ihrer Homoge nität.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Helligkeitsstufen auf einem Anzeigeschirm, bei welcher eine eineindeutige Umsetzung von Binärcodes in diskrete Steuerspannungen stattfindet, wobei diese Spannungen an die Zellen des Bildschirms angelegt werden und so die Hellig keitsstufen erzeugen; die Vorrichtung ist dadurch gekenn zeichnet, daß die Umsetzmittel asynchrone Taktgeber enthal ten, welche die Erzeugung der Steuerspannungen in solcher Weise gewährleisten, daß die Helligkeitsstufen gleichmäßig über den Luminanzbereich beabstandet liegen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeich nung zeigen:

Fig. 1 den bekannten Verlauf einer Charakteristik für wenigstens einen Teil eines Anzeigeschirms;

Fig. 2 ein bekanntes Schema zum Anlegen einer Steuer spannung an eine gegebene Zelle eines Bild schirms;

Fig. 3 und 4 ein bekanntes Verfahren zum Anlegen verschie dener Steuerspannungen an die Gesamtheit von Zellen des Bildschirms;

Fig. 5 eine bekannte Vorrichtung, die unter der Be zeichnung HV 01 in den Handel gebracht wird;

Fig. 6 die Verteilung der Helligkeitsstufen nach der bekannten Vorrichtung;

Fig. 7 die Verteilung der Helligkeitsstufen nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie eine Aus führungsform, mit welcher die entsprechenden Steuerspannungen gewonnen werden;

Fig. 8 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Vorrichtung;

Fig. 9 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 10 eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung und

Fig. 11 eine vierte Ausführungsform der Erfindung.

In den verschiedenen Figuren ist einerseits der natürliche Maßstab nicht eingehalten; andererseits sind zur Bezeichnung von entsprechenden Elementen stets dieselben Bezugszeichen verwendet.

Die Fig. 1 zeigt die Charakteristik für wenigstens einen Teil des Bildschirms. Die Luminanz bzw. Leuchtdichte L ist auf der Ordinate logarithmisch aufgetragen, während die Steuer spannung T auf der Abszisse linear aufgetragen ist. In dieser Figur sind die Schwellspannung T _se, die Sättigungsspannung T _sat und die maximale Luminanz L _max, welche den Luminanzbe reich begrenzt, gezeigt.

Die Fig. 2 zeigt ein Schema zum Anlegen einer Steuerspannung an eine gegebene Zelle 1 eines Bildschirms; diese Zelle ist durch ihre Zeile L _i und ihre Spalte C _j bezeichnet.

An diese Zelle 1 werden angelegt:

- eine positive Spaltenspannung U _k, die aus N diskreten Wer ten U ₀, U ₁, ..., U _N-1 ausgewählt ist, wobei nicht unbedingt dieselbe Spannung an alle Spalten des Bildschirmes ange legt wird;
- eine Zeilenspannung (-V), die negativ sein muß und einen festen Wert besitzt, wobei sequentiell dieselbe Spannung an alle Zeilen des Bildschirms angelegt wird.

Die an die Zelle 1 angelegte Steuerspannung ist eine Kombi nation der Zeilenspannung und der Spaltenspannung, nämlich (U _k + V). Die Spaltenspannungen und die Zeilenspannung wer den nicht zufällig ausgewählt, sondern in Abhängigkeit von der Schwellspannung und der Sättigungsspannung des betrach teten Bildschirms, nach folgender Regel:

- der Absolutwert V der Zeilenspannung ist kleiner als oder gleich die Schwellspannung;
- die Spaltenspannung U ₀ ist gleich Null: die Kombination der Zeilenspannung (-V) und dieser Spaltenspannung erzeugt keine oder eine nur geringe Lichtemission, so daß die er haltene Helligkeit als Null angenommen wird;
- die Spaltenspannungen U ₁ bis U _N-1 sind streng positiv und kleiner als die Schwellspannung oder gleich dieser sowie in solcher Weise bestimmt, daß die Kombination der Zeilen spannung (-V) und einer beliebigen dieser N-1-Spaltenspan nungen U _k an jeder Zelle zwischen der Schwellspannung und der Sättigungspannung liegt; man erhält so die N-1-Hellig keitsstufen, die als nicht gleich Null angenommen werden. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel ist die an die Spalte C _j angelegte und mit U _k bezeichnete Spannung streng posi tiv; die Zelle 1 gibt also Licht ab, was durch einen Pfeil 5 angedeutet ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein bekanntes Verfahren zum Anle gen der verschiedenen Steuerspannungen an die verschiedenen Zellen des Bildschirms. Zunächst werden, wie in Fig. 3 ge zeigt, gleichzeitig an alle Spalten ... C _j ... C ₁ ... jeweils eine Spaltenspannung ... U _k ... U _m ... und eine Spaltenspannung angelegt, wie sie oben beschrieben wurde. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die Zellen 1 und 2 bzw. 3 und 4 der selben Spalte C _j bzw. C ₁ an dieselbe Spannung U _k bzw. U _m an gelegt. Hingegen können die Zellen von zwei verschiedenen Spalten an verschieden Spannungen angelegt sein, so daß also U _k verschieden von U _m sein kann, wie oben angegeben.

Wie in dieser selben Fig. 3 gezeigt, wird dann die Zeilen spannung (-V) an eine gegebene Zeile L _i angelegt, und eine nicht verschwindende Spannung wird an die anderen Zeilen L _n angelegt. Da die Zeilenspannung (-V) und jede Spaltenspannung U _k, jeweils isoliert betrachtet, kleiner als die Schwell spannung oder gleich dieser sind, können nur die Zellen der Zeile L _i Licht aussenden. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Bei spiel senden die Zellen 2 und 4 kein Licht aus. Unter den Zellen der Zeile L _i geben nur diejenigen Licht ab, die zu einer Spalte gehören, an welche eine streng positive Span nung angelegt ist: Bei dem Beispiel der Fig. 3 gibt die Zel le 3 kein Licht ab, während die Zelle 1 Licht aussendet, wo bei diese Lichtemission durch einen Pfeil 5 angedeutet ist.

Anschließend werden alle Zellen auf eine verschwindende Spannung zurückgesetzt.

Dann wird, wie in Fig. 4 gezeigt, wiederum gleichzeitig an alle Spalten ... C _j ... C ₁ ... eine Spaltenspannung ... U _o... U _p ... wie zuvor beschrieben angelegt; die an die Spalte C _j einerseits und an die Spalte C ₁ andererseits angelegten Spannungen können verschieden von denen sein, die zuvor an gelegt wurden.

Es wird dann die Zeilenspannung (-V) an die darauffolgende Zeile L _i+1 angelegt, während eine nicht verschwindende Span nung an die anderen Zeilen (einschließlich Zeile L _i) ange legt wird. Bei dem Beispiel nach Fig. 4 geben die Zellen 1, 3, 2, 4 kein Licht ab, denn die Zeilen L _i und L _n liegen auf einer verschwindenden Spannung. Die Zelle 7 gibt ebenfalls kein Licht ab, denn die Spannung der Spalte U _o ist gleich Null. Hingegen gibt die Zelle 8 Licht ab, denn die Spannung U _p, welche an die Spalte C ₁ angelegt ist, ist streng positiv. Diese Lichtabgabe ist durch einen Pfeil 9 angedeutet.

Es werden dann alle Zellen erneut auf eine verschwindende Spannung gesetzt, und man fährt damit fort:

- gleichzeitig alle Spalten anzusteuern;
- eine Zeile des Bildschirmes abzutasten;
- die Zellen auf eine Spannung Null zurückzusetzen;

dies geschieht nacheinander für alle Bildzeilen.

Der Bildanzeigeschirm, auf den die Erfindung angewendet wer den kann, kann ein Flüssigkristall-Anzeigeschirm, ein Plas maschirm oder ein Elektrolumineszenz-Bildschirm sein. Als Beispiel wird in der folgenden Beschreibung ein Elektrolumi neszenz-Bildschirm betrachtet.

Die Fig. 5 zeigt eine bekannte Vorrichtung, welche in einein deutiger Weise M Binärcodes zu n Bits in M diskrete Steuer spannungswerte umsetzt, die N=2ⁿ diskrete Werte annehmen können. Für die betrachtete Vorrichtung ist M=16 und n=4, woraus sich N=16 ergibt (die Werte von M und N sind vonein ander unabhängig).

Diese M Spannungen werden an M Spalten des Bildschirms ange legt, beispielsweise gemäß dem Verfahren, das anhand der Fig. 2, 3 und 4 beschrieben wurde, um eine Lichtemission an verschiedenen Zellen des Bildschirmes hervorzurufen und N=2ⁿ Helligkeitsstufen zu erzeugen, die in eindeutiger Weise den N Steuerspannungswerten und N möglichen Binärcodes ent sprechen.

Die M Spannungen, welche eine solche Vorrichtung abgibt, werden vorzugsweise an die M aufeinanderfolgenden Spalten des Bildschirms angelegt. In Fig. 5 sind die Indizes der M Ausgänge der Vorrichtung und die der M Spalten, an welche sie angelegt sind, gleich.

Wenn der Bildschirm eine interdigitale Struktur aufweist, wenn also die geradzahligen Spalten von einer Seite des Bildschirmes her (Nordseite) angesteuert werden und die un geradzahligen über die entgegengesetzte Seite (Südseite) des Bildschirms, so sind die M Ausgänge der Vorrichtung vorzugs weise mit M aufeinanderfolgenden geradzahligen Spalten ver bunden (mit jeder zweiten Spalte). Die M Ausgänge einer zwei ten Vorrichtung sind mit M aufeinanderfolgenden ungeradzah ligen Spalten verbunden (auch hier jede zweite Spalte). Die von jeder dieser beiden Vorrichtungen abgegebenen Steuer spannungen sind natürlich miteinander korreliert.

Unabhängig von der Topologie der Verbindungen zwischen den Ausgängen wenigstens einer solchen Vorrichtung und den Bild schirmspalten muß natürlich die Anzahl von Spalten dieses Bildschirmes ein Vielfaches der Anzahl M von Ausgängen der Vorrichtung sein.

Insbesondere umfaßt die bekannte Vorrichtung:

- M Abwärtszähler 21, die beispielshalber mit j bis j+M in diziert sind;
- ebensoviele Spannungsgeneratoren 22 wie Abwärtszähler 21 (diese Generatoren 22 sind gleichfalls mit j bis j+M indi ziert);
- einen Taktgeber 6 (der regelmäßig über die Zeit beabstan dete Impulse abgibt).

Zur Vereinfachung der folgenden Beschreibung ist die Gesamt heit von M Abwärtszählern 21 und von M Generatoren 22 mit 10 bezeichnet; die entsprechende Einheit wird als "Code/Span nungs-Umsetzer" bezeichnet. Dieser wird durch den Taktgeber 6 gesteuert. M Binärcodes zu n Bits werden gleichzeitig je weils in die M Abwärtszähler 21 eingegeben (diese Codes sind gleichfalls von j bis j+M indiziert).

Ein gegebener Abwärtszähler 21, beispielsweise der mit dem Index j, gibt einen Impuls nach dem x-ten Impuls aus dem Taktgeber 6 ab, wobei die ganze Zahl x eineindeutig dem Bi närcode j entspricht. Dieser ausgegebene Impuls wird in den Generator 22 mit dem Index j eingegeben und verursacht die Erzeugung eines diskreten Spannungswertes unter N=2ⁿ mögli chen Werten, wobei dieser diskrete Spannungswert gleichfalls dem Binärcode j eineindeutig entspricht. Diese Spannung wird an die Spalte C _j des Bildschirms angelegt.

Die Besonderheit der bekannten Vorrichtung beruht auf der Tatsache, daß die durch den Taktgeber 6 ausgegebenen Impulse gleichmäßig über die Zeit beabstandet sind und die diskreten Steuerspannungswerte gleichmäßig voneinander beabstandet sind, wodurch sich ein Problem hinsichtlich der Verteilung der Helligkeitsstufen ergibt, wie oben bereits näher erläu tert wurde.

Dieses Problem ist durch Fig. 6 veranschaulicht. Diese Figur zeigt die Verteilung der N Helligkeitsstufen L _i, die man durch N diskrete Steuerspannungswerte erhält, wenn diese gleichmäßig beabstandet sind. Diese N Helligkeitsstufen L _i sind sehr schlecht über den Luminanzbereich verteilt. Insbe sondere liegen im Bereich schwacher Luminanz nur sehr wenige Helligkeitsstufen. In Fig. 6 ist N=16, und die Helligkeits stufen L _i sind von 0 bis 15 indiziert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Erzeugung von diskreten Steuerspannungswerten, die ungleichmäßig beab standet sind, jedoch so gewählt sind, daß Helligkeitsstufen erzeugt werden, die gleichmäßig über den Luminanzbereich be abstandet liegen. Insbesondere sind diese Helligkeitsstufen gleichmäßig über einen logarithmischen Maßstab beabstandet. Eine solche Lösung ist in Fig. 7 gezeigt, für N=8.

In Fig. 7 ist gezeigt, wie gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die N diskreten Spannungswerte erzielt werden, durch die die gewünschten Helligkeitsstufen erhalten werden.

Eine gegebene Charakteristik wie die in Fig. 7 gezeigte ermöglicht es, ausgehend von N Helligkeitsstufen L _i, die gleichmäßig über einen logarithmischen Maßstab beabstandet liegen, N Spannungswerte T _i zu bestimmen, die es ihrerseits ermöglichen, N Spannungswerte Q _i unter X möglichen Werten auszuwählen, wobei diese X Spannungswerte durch eine Quanti fizierung des Spannungsbereiches erhalten werden, der durch die Schwellspannung T _se auf der einen Seite und die Sätti gungsspannung T _sat auf der anderen Seite begrenzt wird. Die N ausgewählten Werte Q _i sind diejenigen unter den X mögli chen, die den N Werten T _i am nächsten kommen. In Fig. 7 ist X gleich 32. Die acht mit 0 bis 7 indizierten Helligkeits stufen bestimmen acht Spannungswerte T ₀, T ₁, ..., T ₇, die es ermöglichen, die acht Werte Q ₀, Q ₁, Q ₃, Q ₅, Q ₈, Q ₁₁,Q ₁₆ und Q ₃₁ auszuwählen, die als Steuerspannungen ausgewählt werden.

Die gewählten Werte Q _i liegen den gewünschten Werten T _i um so näher, je größer die Zahl X ist. Die Genauigkeit bei der Bestimmung der Steuerspannungswerte ist also je größer, de sto größer X ist.

Die Fig. 8 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform wird der Bildschirm als ausreichend homogen angesehen, um mit einer einzigen Charakteristik arbeiten zu können. Die Vorrichtung besitzt einerseits den Code/Spannungs-Umsetzer 10 der be kannten Vorrichtung (in Fig. 5 im einzelnen gezeigt) und an dererseits anstelle des Taktgebers 6 eine Einheit 11, die versehen ist mit:

- einem nichtflüchtigen Speicher 12, beispielsweise ein ROM;
- einer Schaltung 16 zum Adressieren des Speichers 12;
- einem Schieberegister 13 mit X Stufen;
- einem Taktgeber 14 (der gleichmäßig über die Zeit beabstan dete Impulse abgibt) für die gegebene, mit s bezeichnete Frequenz;
- einer AND-Schaltung 15.

In dem nichtflüchtigen Speicher 12 sind vorzugsweise X Binär wörter zu 1 Bit gespeichert. Unter diesen X Binärwörtern sind N gleich ′′1′′ und (X-N) gleich ′′0′′. Nach einer Nullrück setzung des Schieberegisters 13 gibt die Adressierschaltung 16 aufeinanderfolgende Lesebefehle für die X in dem Speicher 12 abgelegten Binärwörter in vorbestimmter Reihenfolge und mit der Frequenz f des Taktgebers 14 ab. Diese X Binärwörter werden mit derselben Frequenz f und synchron in das Schiebe register 13 eingegeben. Nach X Impulsen des Taktgebers 14 ist das Schieberegister 13 also vollständig geladen. Es ent hält eine Folge von X Bits ′′1′′ oder ′′0′′, deren Verteilung von der vorbestimmten Reihenfolge des Auslesens des Inhalts des Speichers 12 abhängt. Diese Reihenfolge entspricht der Auswahl von N diskreten Steuerspannungswerten, die unter X möglichen Werten ausgewählt sind, wie unter Bezugnahme auf Fig. 7 bereits beschrieben wurde. Bei dem in Fig. 7 gezeig ten Fall enthält das Schieberegister 13 also eine Folge von 32 Bits:

10000000000000010000100100101011

Das erste Bit, welches aus dem Schieberegister 13 ausgegeben werden kann, ist das auf der rechten Seite. Diese X Bits ′′1′′ oder ′′0′′ werden nacheinander mit der Frequenz f des Taktge bers 14 in die AND-Torschaltung 15 eingegeben. Jedes Bit ′′1′′ verursacht einen Ausgangsimpuls dieser Torschaltung 15, der in die Einheit 10 eingegeben wird, während jedes Bit ′′0′′ keinen Impuls auslöst. Die Einheit 11 bildet also eine Vor richtung, die in der folgenden Beschreibung als "asynchroner Taktgeber" bezeichnet wird und Impulse erzeugt, die über die Zeit ungleichmäßig beabstandet sind, im Gegensatz zu den Im pulsen, welche der Taktgeber 6 der bekannten Vorrichtung er zeugt.

Dieser asynchrone Taktgeber 11 ermöglicht bei Anwendung auf den Code/Spannungs-Umsetzer 10 die Ausgabe von N=2ⁿ Spannun gen, die N=2ⁿ Helligkeitspegel erzeugen können, welche über einen logarithmischen Maßstab gleichmäßig beabstandet sind, was angestrebt wird.

Die Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung, die eventuelle Homogenitätsfehler des Bildschirms berücksichtigt und sie durch eine sogenannte statische Korrektur korrigiert.

Ein "inhomogener" Bildschirm kann in Rechtecke unterteilt werden, die als "homogen" angesehen werden (mit jeweils einer einzigen zugehörigen Charakteristik). Wenn der Helligkeits gradient auf dem Bildschirm klein ist, kann der Bildschirm in ausreichend große Rechtecke unterteilt werden, um eine Anzahl von Spalten zu erhalten, die wenigstens gleich der Zahl M von Ausgängen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, wenn der Bildschirm keine Interdigitalstruktur aufweist, bzw. gleich dem doppelten Wert dieser Zahl M ist, wenn der Bild schirm eine interdigitale Struktur besitzt. Die Anzahl von Zeilen dieser Rechtecke ist beliebig. Beispielsweise wird ein Bildschirm betrachtet, der in Z Rechtecke gleicher Größe unterteilt ist, welche durch ihre Lage auf dem Bildschirm (Zeilen und Spalten) markiert sind, die in der folgenden Be schreibung als "Ordnung" bezeichnet wird.

Die statische Korrektur besteht darin, den Bildschirm Recht eck für Rechteck und nicht global abzuarbeiten. Die einein deutige Umsetzung der Binärcodes in Steuerspannungen hängt von dem jeweiligen Rechteck ab. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten durch die Größe und den Inhalt des Speichers 12 und durch die Tatsache, daß die Vor richtung ferner einen Eingang 20 für die Ordnung der ver schiedenen Rechtecke in der Adressierschaltung 16 besitzt. In dem Speicher 12 sind Z Mengen (statt einer einzigen) von Binärwörtern zu N Bits gespeichert. Jede Menge entspricht der Charakteristik eines gegebenen Rechtecks. Um ein Recht eck zu bearbeiten, muß seine Ordnung in die Adressierschal tung 16 eingegeben werden, damit der Speicher das Schiebere gister 13 mit einer Folge von Bitwerten ′′1′′ oder ′′0′′ lädt, die der Charakteristik des betrachteten Rechtecks entspricht.

Die Fig. 10 zeigt eine dritte Ausführungsform der Vorrich tung, bei welcher eventuelle Homogenitätsfehler des Bild schirmes wie bei der zweiten Ausführungsform berücksichtigt werden, zusätzlich aber auch eine dynamische Korrektur vor genommen wird, die verschiedenartig und unabhängig von der statischen Korrektur ist, welche anhand von Fig. 9 betrach tet wurde. Diese dynamische Korrektur ist nicht zwangsläufig Rechteck für Rechteck anwendbar. Sie kann global für den ge samten Bildschirm ausgeführt werden.

Diese dynamische Korrektur besteht darin, mehrere Steuer spannungspegel einer gegebenen Helligkeitsstufe zuzuordnen, wobei die Auswahl eines dieser Pegel von der Zone des be trachteten Bildschirmes abhängt. Dieselbe Helligkeitsstufe kann also mittels verschiedenen Steuerspannungen erzeugt werden.

Diese Korrektur impliziert somit eine Verminderung der Anzahl von Helligkeitsstufen gegenüber der ersten Ausführungsform der Vorrichtung (bei gleicher Anzahl von Steuerspannungswer ten).

Die Vorrichtung nach dieser dritten Ausführungsform enthält außer den Elementen der Vorrichtung nach der ersten Ausfüh rungsform M Umcodierer 17, die jeweils mit dem Eingang der M Abwärtszähler j ... j+M des Code/Spannungs-Umsetzers 10 ver bunden sind. Jeder Codeumsetzer 17 umfaßt:

- einen nichtflüchtigen Speicher 18, beispielsweise ein ROM;
- eine Adressierschaltung 19 für diesen Speicher 18.

Die Information, die zum Auswählen einer Steuerspannung be stimmt ist, enthält (n-p) Bits, welche die Helligkeitsstufe betreffen (mit 0 < p < n) und p Bits, welche die Lage der betrachteten Bildschirmzone betreffen. Diese Information wird in einen gegebenen Umcodierer 17 eingegeben, welcher einen binären Code zu n Bits abgibt, der von den p Informa tionsbits über die betrachtete Bildschirmzone abhängt und an den Abwärtszähler abgegeben wird, welcher mit dem betrachte ten Umcodierer 17 verbunden ist. Dieser Binärcode wird an schießend in eine Steuerspannung umgesetzt, in gleicher Wei se wie bei der ersten Ausführungsform.

Die Fig. 11 zeigt eine vierte Ausführungsform der Vorrich tung, durch welche Homogenitätsfehler des Bildschirms in beiden zuvor beschriebenen Weisen gleichzeitig korrigiert werden, so daß also eine statische Korrektur mit einer dyna mischen Korrektur kombiniert ist. Man verarbeitet den Bild schirm Rechteck für Rechteck in der Weise, die anhand von Fig. 9 beschrieben wurde, und die betrachtete Bildschirmzone, die anhand von Fig. 10 beschrieben wurde, besteht aus einem Unterrechteck, das man erhält, wenn das Rechteck, dessen Ordnung in den asynchronen Taktgeber 11 über den Eingang 20 eingegeben wird, in 2^p Teile unterteilt wird.

Diese vierte Ausführungsform ist besonders zweckmäßig, wenn der Bildschirm eine interdigitale Struktur aufweist und wenn ein Rechteck, das mindestens zweimal M Spalten enthält, aus reichend groß sein kann, um Homogenitätsfehler aufzuweisen. Bei dieser vierten Ausführungsform erhält man eine kleinere Anzahl von Helligkeitsstufen als bei der zweiten Ausfüh rungsform, jedoch eine sehr gute Korrektur der Homogenitäts fehler des Bildschirms.

Die vier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung verwenden jeweils den bekannten Code/Spannungs-Umsetzer 10 der bekannten Vorrichtung. Aus diesem Grunde gibt die so erhaltene Vorrichtung bei den vier Ausführungsformen M=16 Steuerspannungen ab, die für n=4 die Anzahl N=2ⁿ, also N=16, diskrete Spannungswerte annehmen können. Eine Vorrichtung, bei der eine andere Steuerschaltung verwendet wird, die eine von 16 verschiedene Anzahl M von Steuerspannungswerten abge ben kann, wobei diese Anzahl vorzugsweise größer ist als 16, so daß entsprechend die Anzahl N=2ⁿ von 16 verschieden ist (vorzugsweise gleichfalls größer als 16), liegt im Rahmen der Erfindung.

Es wurde bereits angemerkt, daß die Anzahl von Spalten des Bildschirmes ein Vielfaches der Zahl M ist, während die An zahl von Zeilen des Bildschirms keinerlei Beschränkung un terliegt. Wie sich aus der vorgehenden Beschreibung ergibt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einen Bildschirm beliebiger Größe angewendet werden (wobei diese Größe jedoch in Spalten quantifiziert ist).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist der mit 10 bezeichnete Teil einer Schaltung vom Typ HV 01 vorhanden: sie erzeugt also M=16 Steuerspannungen aus Binär codes mit n=4 Bits, wobei die Steuerspannungen N=16 diskrete Werte annehmen können, die unter X=64 ausgewählt sind, ent sprechend der Beschreibung der Fig. 11, so daß also gleich zeitig eine statische und eine dynamische Korrektur even tueller Homogenitätsfehler des Bildschirms vorgenommen wird.

Der Bildschirm ist dabei in Rechtecke unterteilt, die 8 Zei len enthalten sowie:

- entweder 16 Spalten, wenn der Bildschirm keine interdigi tale Struktur aufweist;
- oder 32 Spalten im entgegengesetzten Falle.

Ein Rechteck ist seinerseits unterteilt in:

- entweder zwei Unterrechtecke (die nicht notwendigerweise gleich sind), so daß es also p=1 Referenzbits des Unter rechtecks gibt, mit n=3 Informationsbits für die Hellig keitsstufe, wodurch K=8 Helligkeitsstufen erzielt werden;
- oder vier Unterrechtecke (die nicht notwendigerweise gleich groß sind); man erhält gleich p=2 Referenzbits für das Un terrechteck und n=2 Informationsbits für die Helligkeits stufe, wodurch K=4 Helligkeitsstufen erzielt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Helligkeitsstufen auf einem Anzeigeschirm, mit einer Einrichtung (10, 11) zur ein eindeutigen Umsetzung von Binärcodes in diskrete Steuerspan nungen, die an die Zellen des Bildschirmes angelegt werden und so verschiedene Helligkeitsstufen erzeugen, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umsetzeinrichtung (10, 11) asynchrone Taktgebermittel (11) enthält, welche die Steuerspannungen in solcher Weise erzeugen, daß die Helligkeitsstufen gleichmä ßig über den Luminanzbereich beabstandet liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm in Z Rechtecke unterteilt ist und daß die asynchronen Taktgebermittel (11) eine Einrichtung (12, 20) enthalten, welche die Steuerspannungen als Funktion des je weiligen Rechtecks erzeugt, um so eine statische Korrektur von Homogenitätsfehlern des Bildschirms durchzuführen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Umcodiermittel (17) vorgesehen sind, welche binä re Eingabecodes empfangen, die eine Information über die ge wünschte Helligkeitsstufe einerseits und eine Information andererseits enthalten, welche die betrachtete Bildschirm zone darstellt, wobei diese Umcodiermittel (17) Binärcodes liefern, die in die Mittel (10, 11) zum eineindeutigen Um setzen eingegeben werden, um so eine dynamische Korrektur der Homogenitätsfehler des Bildschirms auszuführen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei wel cher die Mittel (10, 11) zur eineindeutigen Umsetzung einen Code/Spannungs-Umsetzer (10) enthalten, der gebildet ist aus:

- M Abwärtszählern (21);
- M Spannungsgeneratoren (22), die jeweils an einen Ausgang eines der M Abwärtszähler (21) angeschlossen sind;

wobei M Binärcodes zu n Bits gleichzeitig jeweils in die N Abwärtszähler (21) eingegeben werden und wobei jeder Abwärts zähler (21) einen Ausgangsimpuls bei dem x-ten Impuls abgibt, den die asynchronen Taktgebermittel (11) abgeben, worin x eine ganze Zahl ist, die in eineindeutiger Weise dem Binär code entspricht, der in den betreffenden Abwärtszähler (21) eingegeben wurde, und wobei dieser Ausgangsimpuls an den mit dem Abwärtszähler (21) verbundenen Spannungsgenerator (22) abgegeben wird und die Erzeugung einer Steuerspannung veran laßt, wobei ferner die M Binärcodes so in M Steuerspannungen umgesetzt werden;

dadurch gekennzeichnet, daß die asynchronen Taktgebermittel (11) enthalten:

- einen Taktgeber (14);
- einen Speicher (12);
- eine Adressierschaltung (16) für den Speicher (12), die mit dem Taktgeber (14) verbunden ist;
- ein Schieberegister (13) mit X Stufen, welches mit der Frequenz des Taktgebers (14) arbeitet und mit dem Speicher (12) verbunden ist;
- eine AND-Torschaltung (15);

wobei die Adressierschaltung (16) mit der Frequenz des Takt gebers (14) aufeinanderfolgende Lesebefehle für die in dem Speicher (12) enthaltenen Binärcodes ausgibt und diese Bi närcodes als Folge von Bits an das Schieberegister (13) ab gegeben werden, wobei dieses Schieberegister (13) mit der Frequenz des Taktgebers (14) verschiebt und der Ausgang des Schieberegisters (13) sowie der Taktgeber (14) mit der AND- Schaltung (15) verbunden sind, die je nach dem Wert der In formation aus dem Schieberegister (13) einen Impuls, der einen Ausgabeimpuls der asynchronen Taktgebermittel (11) bildet, ausgibt oder nicht ausgibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeich net, daß die Mittel (12, 20) zur Erzeugung von Steuerspan nungen in Abhängigkeit von dem betrachteten Rechteck den Speicher (12) und einen Eingang (20) in der Adressierschal tung (16) umfassen, wobei der Speicher 12 Reihen von Binär codes enthält und jede dieser Reihen einem gegebenen Recht eck entspricht, wobei ferner die Eingabe der Ordnung eines Rechtecks über diesem Eingang (20) die Auswahl der Reihe ge währleistet, welche dem betrachteten Rechteck entspricht, wobei diese Reihe die Binärcodes bildet, welche an das Schie beregister (13) abgegeben werden, und die Folge von Ausgabe impulsen der asynchronen Taktgebermittel (11) bestimmt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umcodiermittel (17) gebildet sind aus M Einheiten (17), die jeweils mit den Eingängen der M Abwärts zähler (21) verbunden sind und jeweils einen Speicher (18) sowie die zugehörige Adressierschaltung (19) umfassen, wobei jede dieser Einheiten (17):

- die bereits genannte Information über die gewünschte Hel ligkeitsstufe in Form von (n-p) Bits, mit 0 < p < n, sowie in Form von p Bits, die bereits genannte Information emp fängt, welche die betrachtete Bildschirmzone darstellt;
- n Bits ausgibt, welche den genannten Binärcode bilden, der in den mit der betrachteten Einheit (17) verbundenen Ab wärtszähler (21) eingegeben wird.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn zeichnet, daß sie sowohl die Mittel (12, 20) zur Erzeugung von Steuerspannungen in Abhängigkeit von dem betrachteten Rechteck als auch die Umcodiermittel (17) enthält, um eine statische Korrektur in Kombination mit einer dynamischen Korrektur der Homogenitätsfehler des Bildschirms zu ermögli chen, wobei jedes Rechteck in 2^p Unterrechtecke unterteilt wird, die jeweils die genannte betrachtete Bildschirmzone für die dynamische Korrektur bilden.