Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Anzeigeeinrichtungen
zum Anzeigen von Bilddaten und spezieller auf ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Vermindern von Unterbrechungen in aktiv
adressierten Anzeigeeinrichtungen.
Hintergrund der Erfindung
Ein Beispiel einer direkten, multiplexierten, auf den
Effektivwert ansprechenden elektronischen Anzeigeeinrichtung ist
die bekannte Flüssigkristallanzeigeeinrichtung (LCD). Bei einer
solchen Anzeigeeinrichtung ist ein nematisches
Flüssigkristallmaterial zwischen zwei parallelen Glasplatten
angeordnet, die Elektroden aufweisen, die jeweils in
Oberflächenkontakt mit dem Flüssigkristallmaterial sind. Die
Elektroden sind typischerweise in vertikalen Spalten auf einer
Platte und horizontalen Reihen auf der anderen Platte
angeordnet, um ein Bildelement (pixel) immer dort anzusteuern,
wo eine Elektrodenspalte und eine Elektrodenreihe einander
kreuzen.
Bei solchen auf Effektivwert ansprechenden Anzeigeeinrichtungen
hängt der optische Zustand eines Pixel im wesentlichen von dem
Quadrat der an das Pixel angelegten Spannung ab, d. h. von der
Differenz der Spannungen, die den Elektroden auf den
entgegengesetzten Seiten des Pixels zugeführt sind. LCDs haben
eine innewohnende Zeitkonstante, die die Zeit bestimmt, die das
Pixel braucht, um den optischen Zustand in einen
Gleichgewichtszustand rückzuführen, nachdem der optische Zustand
durch Änderung der dem Pixel zugeführten Spannung modifiziert
worden ist. Die zuletzt erreichten technologischen Fortschritte
haben zu LCDs mit Zeitkonstanten (ungefähr 16,7 ms) geführt, die
die Bildwechselperiode erreichen, die in vielen
Videoanzeigeeinrichtungen verwendet wird. Eine solche kurze
Zeitkonstante erlaubt es dem LCD, schnell anzusprechen, und sie
ist speziell vorteilhaft für die Bewegungsanzeige ohne
merkliches Verschmieren oder Flackern des angezeigten Bildes.
Konventionelle direkte, multiplexierte Adressierverfahren für
LCDs werfen ein Problem auf, wenn die Anzeigezeitkonstante die
Bildwechselperiode erreicht. Das Problem tritt auf, weil
konventionelle direkte, multiplexierte Adressierverfahren jedes
Pixel einem kurzzeitigen "Wähl"-Impuls pro Bildwechsel
aussetzen. Der Spannungspegel der Wählimpulse ist typischerweise
7 bis 13 mal höher als die Effektivspannungen gemittelt über
die Bildwechselperiode. Der optische Zustand eines Pixels in
einem LCD kurzer Zeitkonstante tendiert zur Rückkehr zu einem
Gleichgewichtszustand zwischen den Wählimpulsen, was zu einem
verminderten Bildkontrast führt, weil das menschliche Auge die
resultierenden Helligkeitsübergänge zu einem wahrgenommenen
Zwischenpegel integrieren. Außerdem kann der hohe Pegel des
Wählimpulses Ausrichtungsinstabilitäten bei manchen LCD-Arten
hervorrufen.
Um die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden, ist ein
"aktives Adressier"-Verfahren zum Betreiben von auf Effektivwert
ansprechenden elektronischen Anzeigeeinrichtungen entwickelt
worden. Das aktive Adressierverfahren steuert die
Reihenelektroden kontinuierlich mit Signalen an, die einen Zug
periodischer Impulse enthalten, die eine gemeinsame Periode T
entsprechend der Bildwechselperiode haben. Die Reihensignale
sind unabhängig vom anzuzeigenden Bild und vorzugsweise
orthogonal und normiert, d. h. orthonormal. Der Ausdruck
"orthogonal" gibt an, daß wenn die Amplitude eines einer der
Reihe zugeführten Signals mit der Amplitude eines einer anderen
Reihen zugeführten Signals multipliziert wird, das Integral
dieses Produkts über die Bildwechselperiode Null ist. Der
Ausdruck "normiert" gibt an, daß alle Reihensignale dieselbe
Effektivspannung integriert über der Bildwechselperiode T haben.
Während jeder Bildwechselperiode (Rahmenperiode) wird eine
Vielzahl Signale für die Spaltenelektroden aus dem kollektiven
Zustand der Pixel in jeder der Spalten berechnet und erzeugt.
Die Spaltenspannung zu jedem Zeitpunkt t während der
Bildwechselperiode ist proportional der Summe, die man durch
Betrachtung jedes Pixels in der Spalte, Multiplikation eines
"Pixelwerts", der den optischen Zustand des Pixels repräsentiert
(entweder -1 für vollständig "ein", +1 für vollständig "aus"
oder Werte zwischen -1 und +1 für proportional entsprechende
Graustufen) mit dem Wert des Reihensignals dieses Pixels zum
Zeitpunkt t und Addieren der Produkte, die man hierdurch erhält,
zur Summe erhält. Tatsächlich können die Spaltenspannungen durch
Transformation jeder Spalte einer Matrix ankommender Bilddaten
durch die orthonormalen Signale, die zum Ansteuern der Reihen
der Anzeigeeinrichtung verwendet werden, abgeleitet werden.
Wenn in der aktiven Adressierweise der oben beschriebenen Art
betrieben, kann man mathematisch zeigen, daß jedem Pixel der
Anzeigeeinrichtung eine effektive Spannung zugeführt wird, die
über die Bildwechselperiode gemittelt ist, und daß die
Effektivspannung proportional dem Pixelwert für den Rahmen ist.
Der Vorteil aktiver Adressierung besteht darin, daß dem
angezeigten Bild ein hoher Kontrast verliehen wird, weil anstatt
einer Zuführung eines einzelnen Wählimpulses hohen Pegels zu
jedem Pixel während der Bildwechselperiode die aktive
Adressierung eine Vielzahl Wählimpulse sehr viel niedrigeren
Pegels (das 2- bis 5fache der Effektivspannung) zuführt, die
über die Bildwechselperiode verteilt sind. Außerdem vermindert
der sehr viel niedrigere Pegel der Wählimpulse die
Wahrscheinlichkeit von Ausrichtungsinstabilitäten. Als Folge
davon können unter Verwendung einer aktiven Adressiermethode auf
Effektivwerte ansprechende elektronische Anzeigeeinrichtungen,
wie beispielsweise LCDs, die in tragbaren Funkgeräten verwendet
werden, Bilddaten mit Videogeschwindigkeiten ohne Verschmieren
oder Flackern anzeigen. Außerdem können LCDs, die in einem
aktiven Adressierverfahren angesteuert werden, Bilddaten
anzeigen, die viele Graustufen aufweisen, ohne daß jene
Kontrastprobleme auftreten, die sich ergeben, wenn LCDs mit den
üblichen multiplexierten Adressierverfahren angesteuert werden.
Ein Nachteil zur Verwendung aktiver Adressierung resultiert aus
der großen Anzahl Berechnungen, die notwendig ist, um Spalten-
und Reihensignale zur Ansteuerung einer auf Effektivwert
ansprechenden Anzeigeeinrichtung zu erzeugen. Eine
Anzeigeeinrichtung, die 480 Reihen und 640 Spalten aufweist,
benötigt beispielsweise 230400 (Anzahl der Reihen im Quadrat)
Operationen nur zur Erzeugung der Spaltenwerte für eine einzige
Spalte während einer Bildwechselperiode. Obgleich es
selbstverständlich möglich ist, Rechnungen mit dieser
Geschwindigkeit auszuführen, verbrauchen solchen komplexen,
schnell ausgeführten Rechnungen doch erheblich Energie und einen
großen Speicherplatz. Es ist daher ein mit "herabgesetzte
Zeilenadressierung" bezeichnetes Verfahren entwickelt worden.
Bei dem herabgesetzten Zeilenadressierverfahren werden die
Reihen der Anzeigeeinrichtung gleichmäßig unterteilt und
getrennt adressiert. Wenn eine Anzeigeeinrichtung beispielsweise
480 Reihen und 640 Spalten aufweist, um Bilddaten darzustellen,
dann könnte diese in acht Gruppen von 60 Reihen unterteilt
werden, die jeweils für 1/8 der Rahmenzeit adressiert werden, so
daß nur 60 (anstelle 480) orthonormale Signale zum Ansteuern der
Reihen benötigt werden. Im Betrieb werden Spalten einer
orthonormalen Matrix, die für die orthonormalen Signale
repräsentativ ist, an Reihen unterschiedlicher Segmente während
unterschiedlicher Zeitperioden gelegt. Während der
unterschiedlichen Zeitperioden werden die Spalten der
Anzeigeeinrichtung mit Reihen einer "transformierten
Bilddatenmatrix" angesteuert, die für die Bilddaten
repräsentativ ist, die zuvor transformiert worden sind, wie oben
beschrieben, unter Verwendung der orthonormalen Signale. Bei der
herabgesetzten Zeilenadressierung kann die transformierte
Bilddatenmatrix jedoch unter Verwendung des kleineren Satzes
orthonormaler Signale, d. h. unter Verwendung von 60
orthonormalen Signalen anstelle von 480 orthonormalen Signalen
betrieben werden. Genauer gesagt, die Bilddatenmatrix ist in
Segmente von 60 Reihen unterteilt, und jedes Segment wird in
einer unabhängigen Transformation unter Verwendung der 60
orthonormalen Signale transformiert, um die transformierte
Bilddatenmatrix zu erzeugen.
Unter Verwendung des verminderten Zeilenadressierverfahrens der
beschriebenen Art sind etwa 3600, d. h. 60² Operationen für die
Erzeugung der Spaltenspannungen für eine einzige Spalte während
jeder Segmentzeit notwendig. Weil die Bildwechselperiode in 8
Segmente unterteilt worden ist, ist die Gesamtzahl Operationen
zur Erzeugung der Spaltenspannungen für eine einzige Spalte
während der Bildwechselperiode etwa 28800, d. h. 8×3600.
Daher benötigt bei dem oben beschriebenen Beispiel die Erzeugung
der Spaltenwerte zum Ansteuern einer einzigen Spalte eines
480×640 er Displays über eine gesamte Bildwechselperiode unter
Verwendung der herabgesetzten Zeilenadressierung nur 1/8 der
Operationen, die für die Spaltenspannungserzeugung notwendig
ist, wenn das Display als Ganzes adressiert wird. Es sei
angemerkt, daß das verminderte Zeilenadressierverfahren daher
weniger Energie verbraucht, weniger Geld und weniger Zeit zur
Ausführung der erforderlichen Operationen.
Anzeigeeinrichtungen, die unter Verwendung von verminderten
Zeilenadressierverfahren angesteuert werden, haben jedoch häufig
sichtbare Unterbrechungen an den Grenzen der Displaysegmente.
Diese Unterbrechungen oder Diskontinuitäten resultieren aus der
Tatsache, daß während der Erzeugung der Spaltenspannungen die
aktuellen Bilddaten bei der Transformation wegen der
Beschränkungen der Hardware und Software zur Ausführung der
Transformation quantisiert werden. Die Effektivspannung, die
jedem Pixel während der Bildwechselperiode zugeführt wird, kann
daher die ursprünglichen Bilddaten nicht exakt reproduzieren,
obgleich der Datenverlust innerhalb jedes Anzeigesegmentes nicht
wahrnehmbar ist, weil die Spaltenspannungen für die
Bilddatenreihen innerhalb jedes Segments in einer einzigen
Transformation erzeugt worden sind. Die Pixel an den Grenzen
eines jeden Anzeigesegments sind jedoch mit Spaltenspannungen
angesteuert, die in unterschiedlichen Transformationen erzeugt
werden. Als Folge davon werden Diskontinuitäten an den Grenzen
der Anzeigesegmente erzeugt, und wenn man sie mit dem
menschlichen Auge wahrnimmt, dann kann das Bild nicht vom einen
Segment zum nächsten Segment glatt übergehen.
Es besteht daher der Wunsch nach einem Verfahren und einer
Vorrichtung zum Vermindern von Diskontinuitäten an den Grenzen
einer aktiv adressierten Anzeigeeinrichtung, die unter
Verwendung von verminderten Zeilenadressierverfahren angesteuert
wird.
Übersicht über die Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein
Verfahren zum Adressieren einer Anzeigeeinrichtung die folgenden
Schritte:
Ansteuern einer ersten Vielzahl Reihen der Anzeigeeinrichtung
während eines ersten Satzes Zeitperioden und Ansteuern einer
zweiten Vielzahl Reihen der Anzeigeeinrichtung während eines
zweiten Satzes Zeitperioden, wobei die zweite Vielzahl Reihen
wenigstens eine überlappende Reihe enthält, die auch in der
ersten Vielzahl Reihen enthalten ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält
eine elektronische Vorrichtung zum Anzeigen von Daten eine
Anzeigeeinrichtung mit wenigstens ersten und zweiten Segmenten,
enthaltend jeweils erste und zweite Vielzahlen von Reihen, wobei
wenigstens eine überlappende Reihe in den ersten und zweiten
Segmenten enthalten ist. Eine erste Treiberschaltung, die mit
der Anzeigeeinrichtung verbunden ist, steuert während eines
ersten Satzes Zeitperioden die erste Vielzahl Reihen mit einem
ersten Satz orthonormaler Funktionen an, die eine erste,
wenigstens eine modifizierte orthonormale Funktion zum Ansteuern
der wenigstens einen überlappenden Reihe, und eine zweite
Treiberschaltung, die mit der Anzeigeeinrichtung verbunden ist,
steuert während eines zweiten Satzes Zeitperioden die zweite
Vielzahl Reihen mit einem zweiten Satz orthonormaler Funktionen
an, die eine zweite wenigstens eine modifizierte orthonormale
Funktion zum Ansteuern der wenigstens einen überlappenden Reihe
enthält.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist eine vordere Aufrißdarstellung eines Teils einer
üblichen Flüssigkristallanzeigeeinrichtung.
Fig. 2 ist eine Draufsichts-Schnittdarstellung längs der Linie
II-II von Fig. 1 eines Teils der bekannten
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung.
Fig. 3 ist eine Matrix von Walsh-Funktionen gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt Treibersignale entsprechend den Walsh-Funktionen
von Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine vordere Aufrißdarstellung einer üblichen
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die in Segmente
unterteilt ist, die gemäß den üblichen verminderten
Zeilenadressiertechniken adressiert werden.
Fig. 6 ist ein elektrisches Blockschaltbild einer
elektronischen Vorrichtung mit einer Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung, die gemäß der vorliegenden
Erfindung adressiert wird.
Fig. 7 zeigt eine Matrix, der Spaltenspannungen zugeordnet
sind, und Matritzen, denen Reihenspannungen zugeordnet
sind, um eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung anzu
steuern, die zwei Segmente hat, die eine überlappende
Elektrodenreihe gemäß der vorliegenden Erfindung auf
weisen.
Fig. 8 bis 11 sind Flußdiagramme, die den Betrieb einer Steu
ereinheit zeigen, die in der elektronischen
Vorrichtung von Fig. 6 enthalten ist, wenn die
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Fig. 7
gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben wird.
Fig. 12 zeigt Matritzen, denen Reihenspannungen zum Ansteuern
einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung zugeordnet
sind, die mehrere Segmente aufweist, von denen jedes
eine überlappende Reihe Elektroden mit einem benach
barten Segment teilt, gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 13 zeigt eine Matrix zusammen mit Spaltenspannungen zum
Ansteuern der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung von
Fig. 13 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 zeigt eine Matrix mit zugehörigen Spaltenspannungen
und Matritzen mit zugehörigen Reihenspannungen zum
Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung
mit zwei Segmenten, die mehrere überlappende
Elektrodenreihen enthalten, gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 zeigen die Aufriß- und
Schnittdarstellungen eines Teils einer konventionellen
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung (LCD) 100 erste und zweite
transparente Substrate 102, 206 mit einem Zwischenraum, der mit
einer Schicht eines Flüssigkristallmaterials 202 gefüllt ist.
Eine Umfangsdichtung 204 verhindert, daß das
Flüssigkristallmaterial aus dem LCD 100 entweicht. Das LCD 100
enthält weiterhin eine Vielzahl transparenter Elektroden,
nämlich Reihenelektroden 106, die auf dem zweiten transparenten
Substrat 206 angeordnet sind, und Spaltenelektroden 104, die auf
dem ersten transparenten Substrat 102 angeordnet sind. An jedem
Punkt, an dem eine Spaltenelektrode 104 eine Reihenelektrode 106
überdeckt, wie beispielsweise bei der Überdeckung 108, können
Spannungen, die den sich überdeckenden Elektroden 104 und 106
zugeführt sind, den optischen Zustand des dazwischen
befindlichen Flüssigkristallmaterials 202 steuern, um so ein
steuerbares Bildelement zu bilden, das nachfolgend als "Pixel"
bezeichnet wird. Während gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ein LCD das bevorzugte Anzeigeelement bei der vorliegenden
Erfindung ist, sei doch angemerkt, daß andere Arten
Anzeigeelemente auch eingesetzt werden können, sofern nur solche
anderen Arten Anzeigeelemente optische Eigenschaften entwickeln,
die auf das Quadrat der jeden Pixel zugeführten Spannung
ansprechen, vergleichbar dem Effektivwertverhalten eines LCD.
In den Fig. 3 und 4 sind eine 8×8-Matrix (dritte Ordnung)
von Walsh-Funktionen 300 und die entsprechenden Walsh-Kurven
400 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Walsh-Funktionen sind sowohl orthogonal
und normiert, d. h. orthonormal, und sind daher bevorzugt für den
Einsatz in einem aktiv-adressierten Anzeigesystem, wie kurz im
Hintergrund der Erfindung oben erläutert worden ist. Der
Fachmann erkennt, daß andere Funktionsklassen, wie
beispielsweise Pseudozufalls-Binärsequenzfunktionen (PRBS) oder
diskrete Kosinustransformationsfunktionen (DCT) ebenfalls in
aktiv adressierten Anzeigesystemen verwendet werden können.
Wenn Walsh-Funktionen in einem aktiv adressierten Anzeigesystem
verwendet werden, dann werden Spannungen, die Pegel aufweisen,
die durch die Walsh-Kurven 400 dargestellt sind, einzig an eine
ausgesuchte Vielzahl Elektroden des LCD 100 angelegt.
Beispielsweise könnten die Walsh-Kurven 401, 406 und 408 an die
erste (oberste), zweite und dritte Reihenelektroden (106)
angelegt werden usw. Auf diese Weise könnte jede der
Walsh-Kurven 400 einzig an eine entsprechende der
Reihenelektroden 106 angelegt werden. Es ist vorteilhaft, die
Walsh-Kurve 402 bei einem LCD nicht einzusetzen, weil die Walsh-
Kurve 402 das LCD 100 mit einer unerwünschten Gleichspannung
vorspannen würde.
Es ist interessant festzustellen, daß die Werte der Walsh-Kurven
400 während jedes Zeitschlitzes T konstant sind. Die Dauer des
Zeitschlitzes t für die acht Walshkurven 400 ist 1/8 der Dauer
eines vollständigen Zyklus Walshkurven 400 vom Beginn 410 bis
zum Ende 412. Wenn Walshkurven zur aktiven Adressierung einer
Anzeigeeinrichtung verwendet werden, dann wird die Dauer eines
kompletten Zyklus Walshkurven 400 gleich der Bildrahmendauer
gemacht, d. h. die Zeit zum Empfang eines vollständigen
Datensatzes zum Steuern aller Pixel 408 des LCD 100. Die acht
Walshkurven 400 sind in der Lage, bis zu acht Reihenelektroden
106 anzusteuern (7, wenn die Walshkurve 402 nicht verwendet
wird). Man erkennt, daß eine praktische Anzeigeeinrichtung sehr
viel mehr Reihen aufweist. Beispielsweise werden heutzutage in
Labtops Anzeigefelder eingesetzt, die 480 Reihen und 640 Spalten
aufweisen. Weil Walshfunktionmatritzen in kompletten Sätzen
verfügbar sind, die durch den Exponenten 2 bestimmt sind, und
weil das Orthonormalitätserfordernis für die aktive Adressierung
es nicht erlaubt, mehr als eine Elektrode mit jeder Walshkurve
anzusteuern, wäre eine 512×512 (2⁹×2⁹)-Walshfunktionsmatrix
notwendig, um ein Display anzusteuern, das 480 Reihenelektroden
106 aufweist. In diesem Falle ist die Dauer des Zeitschlitzes
t = 1/512 der Bildrahmendauer. 480 Walsh-Kurven würden dazu
verwendet, die 480 Reihenelektroden 106 anzusteuern, während die
übrigen 32, die vorzugsweise die erste Walshkurve 402, die eine
Gleichvorspannung aufweist, enthalten, nicht verwendet würden.
Die Spalten des LCD 100 werden gleichzeitig mit
Spaltenspannungen angesteuert, die durch Transformation der
Bilddaten abgeleitet werden, die durch eine Matrix von
Bilddatenwerten dargestellt werden können, unter Verwendung von
Orthonormalfunktionen, die für die Walshkurven 400 repräsentativ
sind. Diese Transformation kann beispielsweise unter Verwendung
einer Matrixmultiplikation, Walsh-Transformationen,
modifizierten Fouriertransformationen oder anderen dergleichen
Algorithmen ausgeführt werden. Gemäß den aktiven
Adressierverfahren aproximiert die Effektivspannung, die jedem
der Pixel des LCD 100 während einer Bildrahmendauer zugeführt
wird, einer inversen Transformation der Spaltenspannungen,
wodurch die Bilddaten auf dem LCD 100 reproduziert werden.
Fig. 5 zeigt ein konventionelles aktiv adressiertes LCD, wie
beispielsweise das LCD 100, das nach den verminderten
Zeilenadressiertechniken angesteuert wird, um dadurch die
Energie herabzusetzen, die zum Ansteuern des LCD 100 notwendig
ist, wie oben kurz im Hintergrund der Erfindung erläutert worden
ist. Wie dargestellt, ist das LCD 100 in Segmente unterteilt,
von denen jedes eine gleiche Anzahl Reihen enthält. Zu
Illustrationszwecken nur ist das LCD 100 als nur acht Spalten
und acht Reihen enthaltend dargestellt, die gleichmäßig in zwei
Segmente 500, 502 von jeweils vier Reihen unterteilt sind. Die
zwei Segmente 500, 502 werden separat unter Verwendung von
Orthonormalfunktionsmatritzen adressiert, wie beispielsweise
Walshfunktionen. Weil jedes Segment 500, 502 nur vier Reihen
enthält, braucht die Matrix 504, die zum Ansteuern jedes
Segmentes 500, 502 verwendet wird, nur vier Orthonormalfunktio
nen enthalten, die jeweils vier Werte haben. Außerdem wird die
Matrix 504 verminderter Größe zum Transformieren von
Bilddaten-Untersetzen verwendet, die vorzugsweise in Form einer
Bilddatenmatrix vorliegen. Für das laufende Beispiel, in dem ein
8×8-LCD 100 in zwei Segmente 500, 502 unterteilt ist, wird die
Orthonormalfunktionsmatrix 504 als erstes verwendet, die ersten
vier Reihen der Bilddatenmatrix zu transformieren, und dann die
zweiten vier Reihen Bilddaten zu transformieren, um so eine
transformierte Bilddatenmatrix 506 zu erzeugen, die Spaltenwerte
zum Ansteuern von Spalten des LCD 100 enthält.
Im Betrieb werden Reihentreiber (nicht dargestellt) dazu
verwendet, während einer ersten Zeitperiode die ersten vier
Reihen des LCD 100 mit Reihenspannungen anzusteuern, die den
Werten der ersten Spalte der Orthonormalmatrix 504 zugeordnet
sind. Beispielsweise wird während der ersten Zeitperiode die
Reihe 1 mit der Spannung a1 angesteuert, die Reihe 2 wird mit
der Spannung a2 angesteuert, Reihe 3 wird mit der Spannung a3
angesteuert, und Reihe 4 wird mit der Spannung a4 angesteuert.
Gleichzeitig werden die Spalten mit Spannungen angesteuert,
denen Werte zugeordnet sind, die in der ersten Reihe der
transformierten Bilddatenmatrix 506 enthalten sind. Während der
zweiten Zeitperiode werden die zweiten vier Reihen des LCD 100
mit Reihenspannungen angesteuert, die den Werten der ersten
Spalte der orthonormalen Matrix 504 zugeordnet sind.
Insbesondere wird Reihe 5 mit der Spannung a1 angesteuert, Reihe
6 wird mit der Spannung a2 angesteuert, Reihe 7 wird mit der
Spannung a3 angesteuert und Reihe 8 wird mit der Spannung a4
angesteuert. Gleichzeitig werden die Spalten des LCD 100 mit
Spannungen angesteuert, denen Werte zugeordnet sind, die in der
fünften Reihe der transformierten Bilddatenmatrix 506, wie
dargestellt, enthalten sind. Während der dritten Zeitperiode
werden die ersten vier Reihen des LCD 100 wieder angesteuert,
diesmal mit Reihenspannungen, denen Werte in der zweiten Spalte
der orthonormalen Matrix 504 zugeordnet sind. Gleichzeitig
werden die Spalten mit Spannungen angesteuert, denen Werte
zugeordnet sind, die in der zweiten Reihe der transformierten
Bilddatenmatrix 506 enthalten ist. Dieser Vorgang setzt sich
fort, bis nach acht Zeitperioden die Reihen eines jeden der
Segmente mit all den Spalten der orthonormalen Matrix 504
adressiert worden sind und die Spalten des LCD mit all den Rei
hen der transformierten Bilddatenmatrix 506 adressiert worden
sind.
Bei der verminderten Zeilenadressierung ist die Anzahl von
Operationen, die notwendig ist, um die Spalten einer
Anzeigeeinrichtung anzusteuern, im Vergleich zu der Anzahl, die
notwendig ist, wenn eine ganze Anzeigeeinrichtung insgesamt
adressiert wird, erheblich herabgesetzt. Die verminderte
Zeilenadressierung erfordert daher einen geringeren
Energieeinsatz und weniger Speicherplatz. Anzeigeeinrichtungen,
die in Segmenten angesteuert werden, haben jedoch häufig
sichtbare Diskontinuitäten an den Grenzen der Anzeigesegmente.
Die Diskontinuitäten resultieren aus der Tatsache, daß nach
Erzeugung der Spaltenwerte die transformierten Bilddaten
quantisiert werden. Die Effektivspannung, die jedem Pixel
während der Bildrahmendauer zugeführt wird, kann daher die
ursprünglichen Bilddaten nicht exakt reproduzieren, obgleich der
Datenverlust innerhalb jedes Displaysegments nicht wahrnehmbar
ist, weil die Spaltenspannungen für die Bilddatenreihen
innerhalb jedes Segments unter Verwendung einer einzigen
Transformation erzeugt worden sind. Die Pixel an den Grenzen
eines jeden Anzeigesegments werden jedoch mit Spaltenspannungen
angesteuert, die in unterschiedlichen Transformationen erzeugt
werden. Als Folge davon werden Diskontinuitäten an den Grenzen
der Displaysegmente erzeugt, und bei Betrachtung mit dem
menschlichen Auge fließt das Bild möglicherweise nicht glatt vom
einen Anzeigesegment zum nächsten. Diese Diskontinuitäten können
vorteilhafterweise durch Einsatz eines verbesserten
Adressierverfahrens vermindert werden, das unten in größerem
Detail erläutert ist.
Fig. 6 ist ein elektrisches Blockschaltbild einer
elektronischen Vorrichtung, die Bilddaten empfängt und an einem
LCD 600 anzeigt, dessen Reihen in Segmente unterteilt sind
derart, daß das LCD 600 unter Verwendung verminderter
Zeilenadressiertechniken adressiert werden kann, um dadurch den
Einsatz an Zeit, Speicher und Stromverbrauch zu vermindern, der
für die Berechnung von Spaltenspannungen notwendig ist. Wenn das
elektronische Gerät ein Funkgerät 605 ist, wie dargestellt, dann
sind die Bilddaten, die auf dem LCD 600 anzuzeigen sind, in
einem HF-Signal enthalten, das von einem Empfänger 608 in dem
Funkgerät 605 empfangen und demoduliert wird. Ein Decodierer
610, der mit dem Empfänger 608 verbunden ist, decodiert das
HF-Signal, um daraus die Bilddaten in konventioneller Weise
wiederzugewinnen, und eine Steuereinheit 615, die mit dem
Decodierer 610 verbunden ist, verarbeitet die Bilddaten
weiter.
Mit der Steuereinheit 615 ist eine Zeitgeberschaltung 620
verbunden, um einen Systemtakt vorzugeben. Die
Zeitgeberschaltung 620 kann beispielsweise einen Kristall (nicht
dargestellt) oder eine konventionelle Oszillatorschaltung (nicht
dargestellt) enthalten. Außerdem speichert ein Speicher, wie
beispielsweise ein Festspeicher (ROM) 625, Systemparameter und
System-Subroutinen, die von der Steuereinheit ausgeführt werden
können. Ein Festspeicher 630, der ebenfalls mit der
Steuereinheit 615 verbunden ist, dient der Speicherung
ankommender Bilddaten als Bilddatenmatrix und der
Zwischenspeicherung anderer Variablen, die während des Betriebs
des Funkgeräts 605 abgeleitet werden.
Vorzugsweise enthält das Funkgerät 605 weiterhin eine
Orthonormalmatrixdatenbank 635 zum Speichern einer Vielzahl von
Orthonormalfunktionen in Form einer Matrix. Die
Orthonormalfunktionen können beispielsweise Walshfunktionen
sein, wie oben beschrieben, DCT-Funktionen oder PRBS-Funktionen,
deren Zahl gleich oder größer als die Zahl der Reihen sein muß,
die in jedem Segment des LCD 600 enthalten sind, das zu
adressieren ist. Der Fachmann erkennt, daß wenn Walshfunktionen
verwendet werden, die repräsentative Walshfunktionsmatrix (nicht
dargestellt) in Wirklichkeit eine größere Anzahl von Reihen
enthalten kann, als notwendig ist, da Walshfunktionsmatritzen in
vollständigen Sätzen verfügbar sind, die durch den Exponenten
2 bestimmt werden.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist das LCD 600 in Segmente unterteilt, die gleiche Anzahl
Reihen enthalten. Anders als LCDs, die unter Verwendung
konventioneller verminderter Zeilenadressiertechniken adressiert
werden, enthält das LCD 600 jedoch Segmente, die sich
überlappen. Insbesondere enthält jedes Segment des LCD 600
wenigstens eine Reihe 637, die auch in einem anderen LCD-Segment
enthalten ist. Beispielsweise könnte ein erstes LCD-Segment
Reihen 1 bis 60 des LCD 600 enthalten, während ein zweites
Segment benachbart zum ersten Segment Reihen 60 bis 119
enthalten kann. In diesem Falle würde die Reihe 60 sowohl im
ersten Segment als auch im zweiten Segment des LCD 600 enthalten
sein.
Das Funkgerät 605 enthält weiterhin eine Transformationsschal
tung 640 zum Erzeugen von Spaltenwerten zum Adressieren von
Spalten des LCD 600 in Übereinstimmung mit der bevorzugten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung. Die Transformations
schaltung 640, die über die Steuereinheit 615 mit der
Orthonormalmatrixdatenbank 635 verbunden ist, transformiert Un
tersätze der Bilddaten unter Verwendung eines Satzes Orthonor
malfunktionen, um dadurch Spaltenwerte zu erzeugen. Die Unter
sätze der Bilddaten sind vorzugsweise Reihen der Bilddatenma
trix, die den Reihen entsprechen, die in den Segmenten des LCD
600 enthalten sind.
Wenn beispielsweise das LCD 600 in erste und zweite Segmente un
terteilt ist, die jeweils 60 Reihen enthalten, dann werden die
ersten 60 Reihen der Bilddatenmatrix unter Verwendung von sech
zig Orthonormalfunktionen transformiert, die in der
Orthonormalmatrixdatenbank 635 gespeichert sind, um dadurch
einen ersten Satz transformierter Bilddatenwerte, d. h. Spalten
werte, zu erhalten. Der erste Satz transformierter Bilddatenwer
te ist ein Untersatz der Gesamtzahl Spaltenwerte, die in Form
einer "transformierten Matrix" 641 im RAM 630 gespeichert sind.
Anschließend werden die Reihen 60 bis 119 der Bilddatenmatrix
unter Verwendung derselben sechzig Orthonormalfunktionen trans
formiert, um dadurch einen zweiten Satz transformierter Bildda
tenwerte zur Speicherung als Werte in der transformierten Matrix
641 zu erzeugen. Man erkennt, daß auf diese Weise die 60. Reihe
und jede andere überlappende Reihe 637 zweimal transformiert
wird: Einmal während Berechnungen, die Reihen der Bilddatenma
trix verwenden, die LCD-Reihen entsprechen, die im ersten Seg
ment enthalten sind, und einmal während Berechnungen, die Reihen
der Bilddatenmatrix verwenden, die LCD-Reihen entsprechen, die
im zweiten Segment enthalten sind. Diese Prozedur wird fortge
setzt, bis die gesamte Bilddatenmatrix unter Verwendung der Or
thonormalfunktionen transformiert worden ist, die in der
Orthonormalmatrixdatenbank 635 gespeichert sind, an welchem
Punkt alle Spaltenwerte, die in der transformierten Matrix 634
enthalten sind, erzeugt worden sind.
Die Transformationsschaltung 640 transformiert die Bilddaten
unter Verwendung eines Algorithmus, wie beispielsweise einer
Fast-Walsh-Transformation, einer Modifikation einer Fast-Furie-
Transformation oder einer Matrixmultiplikation. Wenn eine
Matrixmultiplikation eingesetzt wird, dann kann die
Transformation durch die folgende Gleichung aproximiert werden:
CV = OM x I,
wobei I den Untersatz der zu transformierenden Bilddatenmatrix
darstellt, OM eine Matrix darstellt, die aus dem Satz
Orthonormalfunktionen gebildet ist, und CV die Spaltenwerte
repräsentiert, die durch die Multiplikation der Bilddaten und
der Orthonormalfunktionen erzeugt werden.
Werte zum Ansteuern der Reihen des LCD 600 werden ebenfalls aus
den Orthonormalfunktionen erzeugt, von denen einige durch die
Steuereinheit 615 modifiziert werden. Genauer gesagt, die
Steuereinheit 615 teilt die Koeffizienten von
Orthonormalfunktionen, die den überlappenden Reihen 637 des LCD
600 entsprechen, in die Hälfte und speichert diese Sätze
modifizierter Funktionen im RAM 630. Wenn beispielsweise das LCD
600 erste und zweite Segmente enthält, die jeweils 60 Reihen
enthalten, dann wird eine erste Reihenberechnung ausgeführt, in
der die Koeffizienten der letzten Orthonormalfunktion durch zwei
geteilt werden, weil die letzte Orthonormalfunktion, d. h. die
sechzehnte Orthonormalfunktion, der sechzehnten Reihe
entspricht, d. h. der überlappenden Reihe 637 im ersten Segment.
Dieser erste modifizierte Satz Funktionen wird in einer ersten
"Segmentmatrix" 642 im RAM 630 gespeichert. In der
Reihenberechnung eines zweiten Segments werden die Koeffizienten
der ersten Orthonormalfunktion durch zwei geteilt, wodurch ein
zweiter Satz modifizierter Funktionen erzeugt wird, der als eine
zweite Segmentmatrix 644 im RAM 630 gespeichert wird. Die erste
Orthonormalfunktion wird modifiziert, weil für das zweite
Segment des LCD 600 die erste Orthonormalfunktion der
überlappenden Reihe 637 entspricht, d. h. der sechzehnten Reihe
des LCD 600. Man erkennt, daß wenn das zweite Segment eine
zweite überlappende Reihe 637 enthält, so beispielsweise wenn
das LCD 600 ein drittes Segment benachbart und überlappend zum
zweiten Segment enthält, eine Orthonormalfunktion entsprechend
der zweiten überlappenden Reihe 637 ebenfalls vor der
Speicherung in der zweiten Segmentmatrix 644 modifiziert wird.
Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis Segmentmatritzen, die jedem
der LCD-Segmente entsprechen, berechnet und im RAM 630
gespeichert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind mit der Steuereinheit 615
Spaltentreiber 648 verbunden, um Spalten des LCD 600 mit Spal
tenspannungen anzusteuern, denen Spaltenwerte zugeordnet sind,
die in den Reihen der transformierten Matrix 641 enthalten sind.
Dementsprechend steuern Reihentreiber 650, 652, 654, die mit der
Steuereinheit 615 verbunden sind, die Reihen des LCD 600 mit
Reihenspannungen an, die den Spalten der Segmentmatrixen 642,
644, entsprechen. Vorzugsweise wird ein Satz Reihentreiber 650,
652, 654 für jedes Segment des LCD 600, das zu adressieren ist,
verwendet.
Man erkennt, daß die Steuereinheit 615, der ROM 625, der RAM
630, die Orthonormalmatrixdatenbank 635 und die
Transformationsschaltung 640 als Digitalsignalprozessor 646
ausgeführt werden können, wie beispielsweise der DSP 65000, der
von Motorola, INC. hergestellt wird. Bei alternativen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die
aufgeführten Elemente jedoch unter Verwendung diskreter
Bauelemente ausgeführt werden. Die Spaltentreiber 648 können
unter Verwendung des Modells SED1779D0A-Spaltentreiber,
hergestellt von Seiko Epson Corporation, ausgeführt werden, und
die Reihentreiber 650, 652, 654, können unter Verwendung des
Modells SED 1704-Reihentreiber, ebenfalls von Seiko Epson
Corporation hergestellt, ausgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die überlappenden Reihen
637 des LCD 600 wie unten noch im Detail erläutert wird, sowohl
mit Spannungen angesteuert, die zum Treiben eines ersten
Segments bestimmt sind, und mit Spannungen, die zum Ansteuern
eines zweiten Segments bestimmt sind, wobei die Spannungen nur
die Hälfte ihres üblichen Wertes aufweisen, d. h. den Wert, der
der Orthonormalfunktion zugeordnet ist. Daher werden anders als
im Stand der Technik, bei denen sie eingeschaltet werden, wenn
das erste Segment adressiert wird, und ausgeschaltet werden,
wenn das zweite Segment adressiert wird, die Reihen an den
Grenzen der Segmente, die überlappende Reihen 637 sind, für das
zweifache der üblichen Zeit mit der Hälfte der üblichen Spannung
eingeschaltet. Dieses Adressierverfahren hilft es, scharfe
Diskontinuitäten an den Grenzen der Segmente zu vermindern.
Außerdem werden, wie oben beschrieben, die Reihen der
Bilddatenmatrix, die den überlappenden Reihen 637 entsprechen,
in zwei unterschiedlichen Transformationen während der Erzeugung
der Spaltenwerte transformiert, was die Anzeige der Bilddaten
zwischen unterschiedlichen Segmenten des LCD 600 weiter glättet.
Umgekehrt, in LCDs, die unter Verwendung üblicher Verfahren
adressiert werden, werden Reihen an den Grenzen von
LCD-Segmenten separat adressiert, und die Reihen der
Bilddatenmatrix, die den Grenzreihen entsprechen, werden in
nicht aufeinander bezogenen Transformationen transformiert. Als
Folge davon ergeben sich wahrnehmbare Diskontinuitäten, die aus
der Sicht des Benutzers sehr unerwünscht sind, an den Grenzen
unterschiedlicher LCD-Segmente.
In Fig. 7 sind Matritzen mit zugehörigen Spannungen, die zur
Adressierung eines LCD 600′ verwendet werden, dargestellt.
Lediglich zu illustrativen Zwecken ist das LCD 600′ als zwei
Segmente 705, 710 mit jeweils vier Reihen enthaltend
dargestellt, obgleich anzumerken ist, daß ein LCD jeder Größe
und jeder Zahl von Segmenten unter Verwendung des
Adressierverfahrens der vorliegenden Erfindung adressiert werden
kann. Wie dargestellt, überlappen die Segmente 705, 710 derart,
daß Reihe 4 beiden gemeinsam ist. Die im ersten Segment 705
enthaltenen Reihen werden mit Spannungen entsprechend einer
ersten Segmentmatrix 642 adressiert, die in der oben
beschriebenen Weise berechnet wird, und die im zweiten Segment
710 enthaltenen Reihen werden mit Spannungen adressiert, die
einer zweiten Segmentmatrix 644 entsprechen. Gleichzeitig werden
die Reihen des LCD 600′ mit Spannungen, die einer
transformierten Matrix 641 entsprechen, adressiert, deren Werte
in einer Transformation von Bilddaten durch orthonormale
Funktionen berechnet worden sind, die in der orthonormalen
Matrixdatenbank 635 gespeichert sind, wie oben beschrieben. Die
Adressierung des LCD 600′ versteht man besser, wenn man
zusätzlich die Fig. 8 bis 11 heranzieht.
Die Fig. 8 bis 11 zeigen
Flußdiagramme, die den Betrieb der
Steuereinheit 615 (Fig. 6) gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Gemäß Fig. 8
empfängt die Steuereinheit 605 im Schritt 805 Bilddaten vom
Decodierer 610. Die Bilddaten werden anschließend im Schritt 810
im RAM 630 als Bilddatenmatrix gespeichert. Sodann führt die
Steuereinheit 615 in den Schritten 815, 820 Spalten- und
Reihenwert-Subroutinen aus, bevor im Schritt 825 eine
Adressier-Subroutine ausgeführt wird, in der das LCD 600′
adressiert wird.
Gemäß Fig. 9 holt die Steuereinheit nach dem Speichern der
Bilddaten die Orthonormalmatrix, die die Orthonormalfunktionen
enthält, aus der Orthonormalmatrix-Datenbank 635 (Fig. 6) im
Schritt 830 zurück. Außerdem holt die Steuereinheit 615 im
Schritt 835 die Bilddatenmatrix vom RAM 630 zurück. Die
Orthonormalmatrix und die Reihen 1 bis 4 der Bilddatenmatrix
werden anschließend im Schritt 840 der Transformationsschaltung
640 zur Transformation zugeführt, um dadurch Spaltenwerte in der
oben beschriebenen Weise zu erzeugen. In den Schritten 845, 850
werden die Spaltenwerte, d. h. die transformierten
Bilddatenwerte, von der Steuereinheit 615 entgegengenommen und
als Reihen 1 bis 4a der transformierten Matrix 641 (Fig. 7) im
RAM 630 gespeichert. Die Steuereinheit 615 führt dann der
Transformationsschaltung 640 die Orthonormalmatrix und die
Reihen 4 bis 7 der Bilddatenmatrix im Schritt 855 zu. Die
transformierten Bilddatenwerte, die von der Steuereinheit 615 im
Schritt 860 empfangen werden, werden dann im Schritt 865 als
Reihen 4b bis 7 der transformierten Matrix 641 im RAM 630
gespeichert.
Die Reihenwert-Subroutine, die in Fig. 10 dargestellt ist, wird
anschließend von der Steuereinheit 615 durchgeführt. Nach dem
Wiedergewinnen der Orthonormalmatrix aus der Datenbank 635 im
Schritt 870 teilt die Steuereinheit 615 im Schritt 875 die
Koeffizienten der letzten Orthonormalfunktion durch zwei, um
einen Satz modifizierter Funktionen zu erzeugen, die im Schritt
880 im RAM 630 als erste Segmentmatrix 642 (Fig. 7) gespeichert
werden. In einer getrennten Berechnung teilt die Steuereinheit
615 im Schritt 885 die Koeffizienten der ersten
Orthonormalfunktion durch zwei, um einen weiteren Satz
modifizierter Funktionen zu erzeugen. Dieser zweite Satz wird im
Schritt 890 als zweite Segmentmatrix 644 gespeichert.
Sobald die transformierte Matrix 641 und die ersten und zweiten
Segmentmatritzen 642, 644 berechnet worden sind, kann das LCD
600′ wie in Fig. 11 gezeigt, adressiert werden. Während einer
ersten Zeitdauer t1, die 1/8 der Bildrahmendauer ist, liefert
die Steuereinheit 615 im Schritt 900 die erste Spalte der ersten
Segmentmatrix 642 (Fig. 7) zu Reihentreibern 650 (Fig. 6). Die
Reihentreiber 650 steuern Reihen 1 bis 4 des LCD 600′ mit
Spannungen an, die der ersten Spalte der ersten Segmentmatrix
642 (Fig. 7) entsprechen. Gleichzeitig wird die Reihe 1 der
transformierten Matrix 641 den Spaltentreibern 648 zugeführt,
die die Spalten des LCD 600′ mit Spaltenspannungen ansteuern,
die den Werten angenähert sind, die in der ersten Reihe der
transformierten Matrix 641 enthalten sind. Anschließend wird
während der Zeitdauer t2 die erste Spalte der zweiten
Segmentmatrix 644 im Schritt 905 Reihentreibern 652 zugeführt,
die die Reihen 4 bis 7 des LCD 600′ mit Spannungen ansteuern,
die den Werten in der ersten Spalte der zweiten Segmentmatrix
644 entsprechen. Gleichzeitig werden die Spaltentreiber 648 mit
der Reihe 4b der transformierten Matrix 641 versehen. Während
dieser Zeit sind die Reihentreiber 650 ausgeschaltet, d. h. die
Reihentreiber 650 werden mit Werten versorgt, die äquivalent zu
Null Volt sind. Man erkennt, daß obgleich in der folgenden
Beschreibung nicht speziell angeführt, jeder Satz Reihentreiber
650, 652 nach der Zeitperiode, in der er benutzt worden ist,
abgeschaltet wird.
Während der Zeitdauer t3 versorgt die Steuereinheit 615 im
Schritt 910 die Reihentreiber 615 mit der zweiten Spalte der
ersten Segmentmatrix 642 und versorgt die Spaltentreiber 648 mit
Reihe 2 der transformierten Matrix 641. Anschließend in der
Zeitperiode t4 empfangen die Reihentreiber 652 die zweite Spalte
der zweiten Segmentmatrix 44, und die Spaltentreiber 648
empfangen die Reihe 5 der transformierten Matrix 641. Dieser
Vorgang setzt sich durch die Schritte 920, 925, 930 und 935
fort, bis alle Zeitperioden t1 bis t8 durchlaufen sind, während
denen die Reihen des LCD 600′ mit allen Spalten der ersten und
zweiten Segmentmatritzen 642, 644 adressiert werden und die
Spalten LCD 600 mit allen Reihen der transformierten Matrix 641
adressiert werden, wie in Fig. 7 gezeigt.
Durch Verwendung des oben beschriebenen Adressierverfahrens
werden Diskontinuitäten zwischen den zwei Segmenten 705, 710
vermindert. Dieser Glättungseffekt tritt auf, weil die
Überlappungsreihe, die in beiden Segmenten 705, 710 enthalten
ist, während des Zweifachen der üblichen Zeitdauer mit nur der
Hälfte der üblichen Spannung adressiert wird und weil Reihen der
Bilddatenmatrix, die der Überlappungsreihe des LCD 600′
entsprechen, in zwei unterschiedlichen Transformationen
transformiert worden sind, wodurch ein scharfer Übergang
zwischen Spaltenwerten vermieden wird. Beim obigen Beispiel ist
die Reihe 4 der Bilddatenmatrix, die der Überlappungsreihe des
LCD entspricht, in zwei unterschiedlichen Transformationen
transformiert worden, um zwei Reihen der transformierten Matrix
641 zu ergeben. Dies führt zu einer Anzeige, die eine sehr viel
weniger abrupte Diskontinuität zwischen Segmenten aufweist, als
es bei einem LCD der Fall ist, das unter Verwendung üblicher
verminderter Zeilenadressiertechniken adressiert wird.
Wie oben erwähnt, ist das LCD 600′ als nur zwei Segmente 705,
710 (Fig. 7) enthaltend dargestellt, um die Beschreibung des
erfindungsgemäßen Adressierverfahrens zu vereinfachen. Es sei
jedoch angemerkt, daß ein LCD mit jeder Segmentanzahl unter
Verwendung des oben beschriebenen Adressierverfahrens adressiert
werden kann, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt. Fig. 12
zeigt Segmentmatritzen 950, 951, 952, 953, die aus einem Satz
von vier orthogonalen Funktionen berechnet werden können und die
dazu benutzt werden können, Reihen eines LCD 945, das Z-Spalten
und Y-Reihen, die in x-Segmente unterteilt sind, anzusteuern,
wobei jedes Segment 4 der Y-Reihen enthält. Die vierte Reihe
einer ersten Segmentmatrix 950, die beispielsweise ein erstes
Segment 955 des LCD 945 ansteuert, ist zuvor durch Teilung der
Koeffizienten der vierten Orthonormalfunktion durch zwei
berechnet worden. Die zweite Segmentmatrix 951, die das zweite
Segment 958 des LCD 945 ansteuert, enthält eine erste Reihe, die
zuvor durch Teilen der Koeffizienten der ersten
Orthonormalfunktion durch zwei berechnet worden ist. Außerdem
sind die Koeffizienten der vierten Orthonormalfunktion durch
zwei geteilt worden, um die vierte Reihe der zweiten
Segmentmatrix 951 zu erhalten. Die ersten und vierten Reihen der
dritten Segmentmatrix 952 sind in ähnlicher Weise berechnet
worden, d. h. durch Teilung der Koeffizienten der ersten und
vierten Orthonormalfunktionen jeweils durch zwei. Es sei
angemerkt, daß in der letzten Segmentmatrix 953 nur die erste
Reihe, die das letzte Segment 950 des LCD 945 ansteuert und die
der Überlappungsreihe (y-3) entspricht, durch Teilung der
Koeffizienten einer Orthonormalfunktion durch zwei erzeugt wird.
Spannungen, die den Spalten jeder der Segmentmatritzen 950, 951,
952, 953 zugeordnet sind, werden in der Zeit verteilt, wie oben
unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 11 erläutert worden ist.
Fig. 13 zeigt die Transformationsmatrix 962 mit zugehörigen
Spannungen zum Ansteuern der z-Spalten des LCD 945. Die
Transformationsmatrix 962 enthält vorzugsweise eine einzige
Reihe Werte für jede Reihe der Bilddatenmatrix, die einer nicht
überlappenden Reihe des LCD 945 zugeordnet ist. Außerdem enthält
die Transformationsmatrix 962 für jede Reihe der
Bilddatenmatrix, die einer Überlappungsreihe im LCD 945
zugeordnet ist, zwei Reihen, von denen jede in einer anderen
Transformation erzeugt worden ist. Den Reihen der
Transformationsmatrix 965 zugehörige Spannungen werden den
Spalten des LCD 945 zu unterschiedlichen Zeitperioden zugeführt,
wie in Fig. 13 gezeigt.
Obgleich die vorangehenden Beispiele LCDs beschrieben habe, die
Segmente enthalten, die nur eine einzige Überlappungsreihe
aufweisen, erkennt man doch, daß das Adressierverfahren gemäß
der vorliegenden Erfindung ausgeweitet werden kann, um LCDs zu
adressieren, die Segmente haben, die mehr als eine einzige
Überlappungsreihe aufweisen, um dadurch Diskontinuitäten an den
Grenzen der Segmente weiter zu glätten. Fig. 14 zeigt ein LCD
970, das zwei Segmente 972, 974 aufweist, die zwei
Überlappungsreihen gemeinsam haben. Eine erste Segmentmatrix 976
zum Adressieren des ersten Segments 972 enthält vier Reihen, von
denen zwei durch Modifizierung von Orthonormalfunktionen erzeugt
werden. Genauer gesagt, die ersten und zweiten Reihen der ersten
Segmentmatrix 976 entsprechen den ersten zwei eines Satzes von
vier Orthonormalfunktionen. Die dritte Reihe der ersten
Segmentmatrix 976 wird vorzugsweise durch Dividieren der
Koeffizienten der dritten Orthonormalfunktion durch zwei
gebildet, und die vierte Reihe wird durch Teilen der
Koeffizienten der vierten Orthonormalfunktion durch zwei
gebildet. Die zweite Segmentmatrix 978 enthält ebenfalls vier
Reihen. Anders als die letzten zwei Reihen werden die ersten
zwei Reihen jedoch durch Modifizieren von Orthonormalfunktionen
erzeugt. Die erste Reihe der zweiten Segmentmatrix 978 wird
durch Teilen durch Koeffizienten der ersten Orthonormalfunktion
durch zwei gebildet, und die zweite Reihe wird durch Teilen der
Koeffizienten der zweiten Orthonormalfunktion durch zwei
gebildet.
Vergleicht man den Matritzen in den obigen Beispielen, enthält
die Transformationsmatrix 980 zur Adressierung der Spalten des
LCD 970 eine einzige Reihe für jede der Reihen der
Bilddatenmatrix, die einer nicht-überlappenden Reihe des LCD 970
entspricht. Zwei Reihen sind in der Transformationsmatrix 980
für jede der Reihen der Bilddatenmatrix enthalten, die einer
überlappenden Reihe des LCD 970 entspricht. Die
Transformationsmatrix 980 enthält daher zwei Reihen, d. h. die
Reihen 3a und 3b, die durch Transformation der dritten Reihe der
Bilddatenmatrix in zwei unterschiedlichen Transformationen
erzeugt worden sind, und zwei Reihen, d. h. die Reihen 4a und 4b,
die durch Transformation der vierten Reihe der Bilddatenmatrix
in zwei unterschiedlichen Transformationen erzeugt worden sind.
Der Fachmann erkennt, daß das Adressierverfahren nach der
vorliegenden Erfindung einfach zur Verwendung bei anderen LCDs
angepaßt werden kann, die die Eigenschaften der oben
beschriebenen LCDs kombinieren. Beispielsweise kann das
verbesserte Adressierverfahren zur Adressierung von LCDs
verwendet werden, die sowohl eine große Anzahl Segmente als auch
eine große Anzahl von Überlappungsreihen zwischen benachbarten
Segmenten aufweisen.
Zusammenfassend wird das oben beschriebene Adressierverfahren
zur Ansteuerung von LCDs verwendet, die in eine Vielzahl von
Segmenten unterteilt sind, die jeweils gleiche Reihenzahlen
aufweisen. Auf diese Weise kann die Anzahl von Operationen, die
zur Berechnung von Spaltenspannungen zur Ansteuerung von Spalten
des LCDs erforderlich sind, im Vergleich zu konventionellen
aktiven Adressierverfahren wesentlich reduziert werden. Die
verminderten Berechnungen benötigen weniger Energieverbrauch,
weniger Zeit und weniger Speicherplatz. Darüberhinaus überlappen
gemäß der vorliegenden Erfindung die LCD-Segmente, d. h.
benachbarte Segmente teilen sich Reihen des LCD. Die
Reihenspannungen zum Adressieren überlappender Reihen des LCD
werden daher durch Halbieren von Koeffizienten der
konventionellen Orthonormalfunktionen, die bei der aktiven
Adressierung verwendet werden, berechnet, und die überlappenden
Reihen werden gegenüber der üblichen Zeit doppelt so lange
angesteuert. Außerdem werden die Spaltenspannungen zum Ansteuern
von Spalten des LCD in zwei verschiedenen Transformationen durch
die Transformation von Reihen empfangener Bilddaten erzeugt, die
überlappenden LCD-Reihen entsprechen. Auf diese Weise können
Diskontinuitäten, die typischerweise bei den konventionellen
verminderten Zeilenadressierverfahren resultieren, vorteilhaft
vermindert werden, ohne daß die Verminderung des
Stromverbrauchs, die aus der Adressierung von LCDs in Segmenten
resultiert, beeinträchtigt wird. Diese Diskontinuitäten können
sogar noch weiter vermindert werden, um die Bildanzeige zu
glätten, indem man die Anzahl überlappender Reihen in den
Segmenten eines LCD vergrößert.
Man erkennt nun, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung
angegeben worden sind, mit denen Diskontinuitäten an den Grenzen
einer aktiv adressierten Anzeigeeinrichtung, die in Segmente
unterteilt ist, um die Anzahl notwendiger Adressierberechnungen
herabzusetzen, vermindert werden.