DE4424521B4

DE4424521B4 - Elektronisches Gerät zur Anzeige von Daten

Info

Publication number: DE4424521B4
Application number: DE4424521A
Authority: DE
Inventors: Ali Boynton Beach Saidi
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1993-07-12
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2014-07-13
Also published as: NL194931B; CN1057162C; MY115313A; SE9402442L; FI943304A0; RU94026372A; FI943304A; AU657243B1; AT402454B; DK83994A; FR2707788A1; US5475397A; CA2126922C; DE4424521A1; KR960015169A; NO942421L; IE940564A1; ATA136394A; GB9413962D0; IT1273007B

Abstract

Elektronisches Gerät (605) zur Anzeige von Daten mit einem Empfänger (608) zum Empfangen von Bilddaten;
einer Steuereinheit (615);
einer Anzeigevorrichtung (600) mit mindestens ersten und zweiten Segmenten (705, 710), die jeweils erste und zweite Vielzahlen von Reihen (7) enthalten; ersten Reihentreibern (650 bis 654), die mit der Anzeigeeinrichtung (600) verbunden sind und die ersten Segmenet ansteuern, und
zweiten Reihentreibern (650 bis 654), die mit der Anzeigeeinrichtung (600) verbunden sind und die zweiten Segmente ansteuern,
wobei wenigstens eine überlappende Reihe (637) sowohl in den ersten als auch den zweiten Segmenten (705, 710) enthalten ist,
die ersten Reihentreiber (650 bis 654) die erste Vielzahl von Reihen des ersten Segmentes während eines ersten Satzes von Zeitperioden mit einem Satz von Spannungen ansteuern, die einem ersten Satz von Orthonormalfunktionen zugeordnet sind, wobei die mindestens eine überlappende Reihe (637) mit einem Untersatz von Spannungen angesteuert wird, der in dem Satz...

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Elektronisches Gerät zur Anzeige von Daten mit einer aktivadressierten Anzeigeeinrichtung.
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 5-fache der Effektivspannung) zuführt, die über die Bildwechselperiode verteilt sind. Außerdem vermindert der sehr viel niedrigere Pegel der Wählipulse 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 230 400 (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.
Aus der EP 0 522 510 A2 (nächstliegender Stand der Technik) ist eine Anzeigeschaltung zum Empfangen und Speichern eines Satzes Bilddaten und zum Anzeigen von diesen zugeordneten Bildern auf einer Anzeigevorrichtung bekannt. Die Anzeigeeinrichtung enthält Reihen, die in erste und zweite Segmente unterteilt sind, wobei die Anzeigeschaltung weiter eine Datenbank zum Speichern eines Satzes Orthonormalfunktionen und Reihentreiber zum Ansteuern der Anzeigeeinrichtung aufweist, sowie eine Einrichtung, um während einer ersten Vielzahl aufeinander folgender Zeitschlitze das erste Segment der Anzeigeeinrichtung mit Spannungen anzusteuern, denen ein Untersatz von ersten Orthonormalfunktionen zugeordnet sind, und eine Einrichtung, um während einer zweiten Vielzahl aufeinander folgender Zeitschlitze das zweite Segment mit den Spannungen anzusteuern, die einem Untersatz von zweiten Orthonormalfunktionen zugeordnet sind. In Transformationsschaltungen werden aus den Bitdaten die Spaltenspannungen erzeugt.
Aus der EP 0 151 615 B1 ist es ferner bekannt, die Segmente so anzusteuern, dass bei der sequenziellen Ansteuerung der Segmente bzw. der Blöcke Reihen überlappen. Eine eigentliche mit Blocküberlappungen arbeitende Anzeigevorrichtung ist aus US 4,442,454 A bekannt.
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 die Aufgabe eine Vorrichtung zum Vermindern von Diskontinuitäten an den Grenzen einer aktiv adressierten Anzeigeeinrichtung anzugeben die unter Verwendung von verminderten Zeilenadressierverfahren angesteuert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine vordere Aufrißdarstellung eines Teils einer üblichen Flüssigkristallanzeigeeinrichtung.
2 ist eine Draufsichts-Schnittdarstellung längs der Linie 2-2: von 1 eines Teils der bekannten Flüssigkristallanzeigeeinrichtung.
3 ist eine Matrix von Walsh-Funktionen gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt Treibersignale entsprechend den Walsh-Funktionen von 3 gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine vordere Aufrißdarstellung einer üblichen Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die in Segmente unterteilt ist, die gemäß den üblichen verminderten Zeilenadressiertechniken adressiert werden.
6 ist ein elektrisches Blockschaltbild einer elektronischen Vorrichtung mit einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung adressiert wird.
7 zeigt eine Matrix, der Spaltenspannungen zugeordnet sind, und Matritzen, denen Reihenspannungen zugeordnet sind, um eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung anzusteuern, die zwei Segmente hat, die eine überlappende Elektrodenreihe gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen.
8 bis 11 sind Flußdiagramme, die den Betrieb einer Steu ereinheit zeigen, die in der elektronischen Vorrichtung von 6 enthalten ist, wenn die Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach 7 gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben wird.
12 zeigt Matritzen, denen Reihenspannungen zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung zugeordnet sind, die mehrere Segmente aufweist, von denen jedes eine überlappende Reihe Elektroden mit einem benachbarten Segment teilt, gemäß der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt eine Matrix zusammen mit Spaltenspannungen zum Ansteuern der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung von 13 gemäß der vorliegenden Erfindung.
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 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 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 404, 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.
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 Orthonormalfunktionen 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 Reihen 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.
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 Transformationsschaltung 640 zum Erzeugen von Spaltenwerten zum Adressieren von Spalten des LCD 600 in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Transformationsschaltung 640, die über die Steuereinheit 615 mit der Orthonormalmatrixdatenbank 635 verbunden ist, transformiert Untersätze der Bilddaten unter Verwendung eines Satzes Orthonormalfunktionen, um dadurch Spaltenwerte zu erzeugen. Die Untersätze der Bilddaten sind vorzugsweise Reihen der Bilddatenmatrix, die den Reihen entsprechen, die in den Segmenten des LCD 600 enthalten sind.
Wenn beispielsweise das LCD 600 in erste und zweite Segmente unterteilt ist, die jeweils 60 Reihen enthalten, dann werden die ersten 60 Reihen der Bilddatenmatrix unter Verwendung von sechzig Orthonormalfunktionen transformiert, die in der Orthonormalmatrixdatenbank 635 gespeichert sind, um dadurch einen ersten Satz transformierter Bilddatenwerte, d.h. Spaltenwerte, zu erhalten. Der erste Satz transformierter Bilddatenwerte 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 transformiert, um dadurch einen zweiten Satz transformierter Bilddatenwerte 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 Bilddatenmatrix verwenden, die LCD-Reihen entsprechen, die im ersten Segment enthalten sind, und einmal während Berechnungen, die Reihen der Bilddatenmatrix verwenden, die LCD-Reihen entsprechen, die im zweiten Segment enthalten sind. Diese Prozedur wird fortgesetzt, bis die gesamte Bilddatenmatrix unter Verwendung der Orthonormalfunktionen 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 × 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 Spaltenspannungen 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 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 8 bis 11 heranzieht.
Die 8 bis 11 zeigen Flußdiagramme, die den Betrieb der Steuereinheit 615 (6) gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Gemäß 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 9 holt die Steuereinheit nach dem Speichern der Bilddaten die Orthonormalmatrix, die die Orthonormalfunktionen enthält, aus der Orthonormalmatrix-Datenbank 635 (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 (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 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 (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 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 (7) zu Reihentreibern 650 (6). Die Reihentreiber 650 steuern Reihen 1 bis 4 des LCD 600' mit Spannungen an, die der ersten Spalte der ersten Segmentmatrix 642 (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 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 (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 12 und 13 gezeigt. 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 7 und 11 erläutert worden ist.
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 nichtüberlappenden 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 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. 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.

Claims

Elektronisches Gerät (605) zur Anzeige von Daten mit einem Empfänger (608) zum Empfangen von Bilddaten; einer Steuereinheit (615); einer Anzeigevorrichtung (600) mit mindestens ersten und zweiten Segmenten (705, 710), die jeweils erste und zweite Vielzahlen von Reihen (7) enthalten; ersten Reihentreibern (650 bis 654), die mit der Anzeigeeinrichtung (600) verbunden sind und die ersten Segmenet ansteuern, und zweiten Reihentreibern (650 bis 654), die mit der Anzeigeeinrichtung (600) verbunden sind und die zweiten Segmente ansteuern, wobei wenigstens eine überlappende Reihe (637) sowohl in den ersten als auch den zweiten Segmenten (705, 710) enthalten ist, die ersten Reihentreiber (650 bis 654) die erste Vielzahl von Reihen des ersten Segmentes während eines ersten Satzes von Zeitperioden mit einem Satz von Spannungen ansteuern, die einem ersten Satz von Orthonormalfunktionen zugeordnet sind, wobei die mindestens eine überlappende Reihe (637) mit einem Untersatz von Spannungen angesteuert wird, der in dem Satz von Spannungen enthalten und der mindestens einer ersten modifizierten Orthonormalfunktion während des ersten Satzes von Zeitperioden zugeordnet ist, die zweiten Reihentreiber (650 bis 654) die zweite Vielzahl von Reihen des zweiten Segmentes während eines zweiten Satzes von Zeitperioden mit einem Satz von Spannungen ansteuern, die einem zweiten Satz Orthonormalfunktionen zugeordnet sind, wobei die mindestens eine überlappende Reihe (637) mit einem Untersatz von Spannungen angesteuert wird, der in dem Satz von Spannungen enthalten und der mindestens einer zweiten modifizierten Orthonormalfunktion während des zweiten Satzes von Zeitperioden zugeordnet ist, so daß die überlappenden (637) sowohl während des ersten Satzes als auch während des zweiten Satzes von Zeitperioden angesteuert wird; eine Transformationsschaltung (640) mit dem Empfänger (608) verbunden ist, um einen ersten Untersatz von Bilddaten zu transformieren, indem der erste Satz von Orthonormalfunktionen einschließlich der wenigstens einen ersten modifizierten Orthonormalfunktion verwendet wird, um dadurch einen ersten Satz von Spaltenspannungen zu erzeugen, und zum Transformieren eines zweiten Untersatzes von Bilddaten unter Verwendung des zweiten Satzes von Orthonormalfunktionen einschließlich der wenigstens einen zweiten modifizierten Orthonormalfunktion, um dadurch einen zweiten Satz von Spaltenspannungen zu erzeugen; und Spaltentreiber (648) mit der Transformationsschaltung (640) verbunden sind, um Spalten in der Anzeigeeinrichtung (600) mit dem ersten Satz von Spaltenspannungen während des ersten Satzes von Zeitperioden anzusteuern und um die Spalten der Anzeigeeinrichtung (600) mit dem zweiten Satz von Spaltenspannungen während des zweiten Satzes von Zeitperioden anzusteuern.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Speicher (635) zum Speichern der ersten und zweiten Sätze von Orthonormalfunktionen aufweist.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei diesem die mindestens eine erste modifizierte Orthonormalfunktion durch Halbieren von Koeffizienten des mindestens einen ersten Satzes von Orthonormalfunktionen erzeugt wird; und die mindestens eine zweite modifizierte Orthonormalfunktion durch Halbieren von Koeffizienten des mindestens einen zweiten Satzes von Orthonormalfunktionen erzeugt wird.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (615) die Koeffizienten des mindestens einen ersten Satzes von Orthonormalfunktionen halbiert, um die mindestens eine erste modifizierte Orthonormalfunktion zu erzeugen; und die Koeffizienten des mindestens einen zweiten Satzes von Orthonormalfunktionen halbiert, um die mindestens eine zweite modifizierte Orthonormalfunktion zu erzeugen.
Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als Funkgerät ausgebildet ist, wobei der Empfänger (608) ein die Bilddaten enthaltendes Hochfrequenzsignal empfängt, und das Gerät weiterhin einen Decodierer (610) enthält, der mit dem Empfänger (608) verbunden ist, um die Bilddaten aus dem Hochfrequenzsignal wiederzugewinnen.