專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示成像器和時(shí)鐘降低方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻信號(hào)處理，具體而言，涉及用于液晶顯示成像器的時(shí)鐘降低方法。
背景技術(shù)：
諸如LCOS成像器的矩陣成像器所面臨的一個(gè)問(wèn)題是，所允許對(duì)單個(gè)像素訪問(wèn)的極其短的訪問(wèn)時(shí)間。對(duì)于1280×720成像器，訪問(wèn)時(shí)間通常小于25納秒。短訪問(wèn)時(shí)間可能會(huì)引起錯(cuò)誤登記的像素信息。
用于增加訪問(wèn)時(shí)間的常規(guī)方法是，允許成像器寫(xiě)入活動(dòng)畫(huà)面域以下的數(shù)據(jù)而不刷新列數(shù)據(jù)。這樣就在行計(jì)數(shù)器到達(dá)最后的地址之前產(chǎn)生活動(dòng)圖以的畫(huà)面鏡像。使用這種方法的主要問(wèn)題在于，它不把未使用像素驅(qū)動(dòng)為黑色，并且還在像素驅(qū)動(dòng)機(jī)中增加雜散光。因此，有必要有選擇地驅(qū)動(dòng)未使用像素為黑色和/或避開(kāi)尋址未使用像素的行。
本發(fā)明用于解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述一種通過(guò)降低要寫(xiě)入的單元總數(shù)來(lái)增加對(duì)諸如LCOS成像器的成像器單個(gè)像素的寫(xiě)入訪問(wèn)時(shí)間的方法。這是通過(guò)使用同時(shí)以一次一行地而不是一次一個(gè)像素地施加到每個(gè)未使用像素的公共電壓寫(xiě)入未使用像素來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所施加的電壓把未使用像素驅(qū)動(dòng)為黑色狀態(tài)，以防止雜散光的反射。
更具體而言，在本發(fā)明的第一方面，一種降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法包括同時(shí)將一行中所有未使用像素驅(qū)動(dòng)為黑色并且對(duì)后續(xù)行重復(fù)上述驅(qū)動(dòng)步驟，直到檢測(cè)到活動(dòng)視頻行。
在本發(fā)明的第二方面，一種降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法包括如下步驟在像素負(fù)相期間通過(guò)將給定行中所有像素切換到第一電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)給定行中所有像素為黑色，直到行地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行，以及在像素正相期間通過(guò)將所述給定行中所有像素切換到第二電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)所述給定行中所有像素為黑色，直到行地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行。
在本發(fā)明的第三方面，一種降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法包括如下步驟隨機(jī)地訪問(wèn)具有多行的液晶顯示成像器中的開(kāi)始行，和有選擇地尋址多個(gè)行中的具有活動(dòng)視頻的行，以及避免尋址多個(gè)行中基本上都是未使用像素的行。
在本發(fā)明的第四方面，一種液晶顯示成像器系統(tǒng)包括具有多個(gè)行的成像器，并且所述成像器與行地址選擇器相耦合。所述系統(tǒng)還包括耦合到所述行地址選擇器，用于隨機(jī)地訪問(wèn)所述成像器的行并且避開(kāi)尋址所述成像器中所有未使用像素的行的隨機(jī)訪問(wèn)控制器。所述系統(tǒng)還包括切換機(jī)構(gòu)，用于在成像器的行具有所有未使用像素的情況下同時(shí)驅(qū)動(dòng)給定行中所有未使用像素為黑色。


在這些附圖中圖1是說(shuō)明本發(fā)明中用于驅(qū)動(dòng)諸如液晶硅(LCOS)顯示器的矩陣顯示器成像器的典型電路的方塊圖；圖2是更詳細(xì)地說(shuō)明圖1的成像器的方塊圖；圖3說(shuō)明本發(fā)明的1280×1024的顯示器；圖4說(shuō)明本發(fā)明的自動(dòng)列偏置電路；圖5說(shuō)明圖4的自動(dòng)列偏置電路的行切換時(shí)序；以及圖6說(shuō)明圖4的自動(dòng)列偏置電路的行切換時(shí)序；圖7是說(shuō)明本發(fā)明的方法的流程圖；圖8是說(shuō)明本發(fā)明的另一種方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)舉例方式根據(jù)以下的描述，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加清楚。
參考圖1，示出用于驅(qū)動(dòng)諸如液晶硅(LCOS)顯示器的矩陣顯示器的成像器18的典型電路的方塊圖。電路10包括數(shù)字IC12和模擬信號(hào)IC16.數(shù)字IC12優(yōu)選地通過(guò)乒乓存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)14將進(jìn)入的60Hz幀速率轉(zhuǎn)換為120Hz，還通過(guò)可編程的查詢(xún)表執(zhí)行g(shù)amma表操作。伽馬(Gamma)校正被施加到8-比特RGB輸入以形成10-比特RGB輸出字。為了使系統(tǒng)帶寬最小，數(shù)字IC12利用每顏色四相10-比特D/A方案。在本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中，四相是必須的，原因在于一相常常需要過(guò)高的模擬采樣率，因而需要過(guò)高的斜率。每一相承載每隔三個(gè)像素，因此，數(shù)字IC12最好生成四相。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字IC12能夠包括與模擬解復(fù)器相耦合的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。在另一實(shí)施例中，數(shù)字IC12可以包括與一個(gè)或者多個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器相耦合的數(shù)字解復(fù)器(在4相的情況下，四個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器優(yōu)選地是每次以1/4速度操作的方式加以應(yīng)用的)。模擬信號(hào)IC16優(yōu)選地是這樣的運(yùn)算放大器IC，所述運(yùn)算放大器IC用于驅(qū)動(dòng)成像器并且將控制回路反饋信號(hào)17提供到數(shù)字IC以便D/A匹配四相驅(qū)動(dòng)器。
參考圖2，示出更加詳細(xì)說(shuō)明包括圖1的成像器18的成像器系統(tǒng)20的方塊圖。訪問(wèn)成像器陣列的常規(guī)方法是通過(guò)首先將一行模擬像素元素移到采樣保持緩沖器22(s/h緩沖器)，然后在行訪問(wèn)鎖存期間將這些電壓傳遞到合適的像素上來(lái)尋址每個(gè)像素而實(shí)現(xiàn)的。成像器中的所有元素必須以Fclk速率寫(xiě)入，此處Fclk＝((#像素)(垂直速率)×2)/(#D/A通道)兩倍的垂直率用于減少觸發(fā)。
由于成像器中運(yùn)算放大器和驅(qū)動(dòng)電子器件需要高斜率，所述Fclk約束推進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)電子器件的狀態(tài)包絡(luò)。例如，在1280×1024×60Hz系統(tǒng)中，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率是Fclk＝39.32Mhz。
用于減少系統(tǒng)時(shí)鐘頻率(Fc1k)需求的方法是應(yīng)用隨機(jī)行訪問(wèn)以可編程線長(zhǎng)度開(kāi)始。這種模式允許使那些不需要利用所有像素的系統(tǒng)能夠降低系統(tǒng)時(shí)鐘和D/A需求。圖2說(shuō)明與成像器18相耦合的行地址選擇器24，與行地址選擇器24和s/h緩沖器22相耦合的控制器23，所述控制器可編程地隨機(jī)訪問(wèn)液晶顯示成像器的起始行，有選擇地尋址活動(dòng)視頻行以及避開(kāi)尋址所有或者基本上都是未使用像素的行。
例如，在圖3所示的1280×1024成像器30上，1280×720像素16×9圖像可以通過(guò)不尋址不希望的像素行并由此將系統(tǒng)時(shí)鐘頻率降低到Fclk＝((1280×720)(60)×2)/(4)＝27.65Mhz而加以顯示。
該方法可能的缺點(diǎn)在于，在矩陣顯示器(例如LCOS顯示器)中的每個(gè)像素都必須要被寫(xiě)入。為了克服這一缺點(diǎn)，可以使用切換機(jī)構(gòu)或者解復(fù)器，將公共DC電壓(對(duì)應(yīng)于黑色)施加到所有未使用像素。
現(xiàn)在參考圖4，它表示液晶顯示成像器系統(tǒng)40，包括具有多行并耦合到行地址選擇器24的成像器18。系統(tǒng)40還可以包括圖2所表示的、耦合到行地址選擇器24、用于隨機(jī)訪問(wèn)成像器的行并避開(kāi)尋址成像器中所有未使用像素的行的隨機(jī)訪問(wèn)控制器?；蛘?，控制器24的邏輯可以嵌入在圖4的行地址選擇器24中。如上面所述的，系統(tǒng)40還包括在成像器的行具有所有未使用像素的情況下同時(shí)將給定行中所有未使用像素驅(qū)動(dòng)為黑色的切換機(jī)構(gòu)(41或者42)。圖4的實(shí)施利用用于施加公共DC電壓的自動(dòng)列偏置切換系統(tǒng)。更具體而言，圖4表示這樣一種系統(tǒng)和方法，用于在行地址選擇器24(RAS)增加超過(guò)希望的活動(dòng)視頻行時(shí)通過(guò)閉合用于像素負(fù)相的開(kāi)關(guān)Si(41)，而降低列時(shí)鐘訪問(wèn)時(shí)間。當(dāng)S1閉合時(shí)，將所有的列寫(xiě)到Vcc。S1在活動(dòng)視頻的第一行被斷開(kāi)。對(duì)于像素正相的寫(xiě)入，這一過(guò)程可以通過(guò)閉合開(kāi)關(guān)S2(42)以施加0vdc到需要顯示為黑色的每個(gè)像素而反過(guò)來(lái)。接著，這一過(guò)程對(duì)于圖5和圖6所示的兩種相在成像器的底部被重復(fù)。應(yīng)該理解，在本創(chuàng)造性的裝置所屬的優(yōu)選LCOS系統(tǒng)中，公共陽(yáng)極板總是處于8伏的電位。每個(gè)在LCOS系統(tǒng)的小型陽(yáng)極板陣列中的其它陽(yáng)極板都運(yùn)行在兩種電壓范圍。對(duì)于正圖，電壓在0-8伏之間變化，其中0伏對(duì)應(yīng)黑色，而8伏對(duì)應(yīng)白色。對(duì)于負(fù)圖，電壓在8-16伏之間變化，其中8伏對(duì)應(yīng)白色，而16伏對(duì)應(yīng)黑色。應(yīng)該理解，本發(fā)明并未限制在這些范圍或者這種模式，它應(yīng)該僅僅限制在權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
相似的模式可以實(shí)施，用于在為每一行提供隨機(jī)訪問(wèn)的情況下，減少所訪問(wèn)的行數(shù)。一種可選方法常常用于，在訪問(wèn)黑色區(qū)時(shí)，加速行生成器以及在訪問(wèn)成像器的希望的視頻區(qū)時(shí)減速行發(fā)生器。
參考圖7，它表示說(shuō)明用于降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法700的流程圖。所述方法優(yōu)選地包括步驟702在判定塊702，確定行是否具有所有未使用像素。如果行具有活動(dòng)視頻，則在步驟704，方法700處理所述活動(dòng)視頻。在步驟706，如果行具有所有未使用像素，則行中所有未使用像素都同時(shí)被驅(qū)動(dòng)到黑色。方法在步驟708移動(dòng)到后續(xù)行，并且在判定塊702，活動(dòng)視頻行被檢測(cè)到之前，重復(fù)驅(qū)動(dòng)步驟706。在一個(gè)實(shí)施例中，步驟708可以通過(guò)增量行地址選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn)。把所有未使用像素驅(qū)動(dòng)為黑色的步驟706優(yōu)選地通過(guò)將公共DC電壓施加到所述行或者后續(xù)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。在LCOS顯示器中，這可以按照如下方式實(shí)現(xiàn)，即在行地址選擇器到到活動(dòng)視頻之前，在像素負(fù)相期間，將所述行或者任一后續(xù)行中的所有像素切換到第一電壓(例如16伏)，并且在像素正相期間，將所述行或者任一后續(xù)行中的所有像素切換到第二電壓(例如0伏)。所述方法還可以包括可選步驟在步驟707，增量具有正被驅(qū)動(dòng)為黑色的所有像素的行時(shí)，以更快的速度操作行地址選擇器，以及在步驟703，增量活動(dòng)視頻行時(shí)，以更低的速度操作行地址選擇器。優(yōu)選地，方法700利用行隨機(jī)訪問(wèn)選擇行，特別是在步驟708和開(kāi)始701所可能進(jìn)行的啟動(dòng)和選擇后續(xù)行。
參照?qǐng)D8，它表示說(shuō)明一種降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法800的流程圖。所述方法優(yōu)選地包括步驟在步驟802，隨機(jī)地訪問(wèn)多行液晶顯示成像器中的開(kāi)始行。在判定塊804，如果選擇性地尋址的行具有活動(dòng)視頻，如塊806所示，處理下一行。在步驟807，如果選擇性地尋址的行都是或者基本上都是未使用像素，則選擇性地尋址的行可以被跳過(guò)或者避開(kāi)，或者在步驟808，選擇性地尋址的行中未使用像素能夠以前述的各種方式被驅(qū)動(dòng)為黑色。
盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合在此所描述的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解，前面的描述旨在說(shuō)明而不是限制由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法，包括如下步驟確定(702)行中是否具有所有未使用的像素；同時(shí)驅(qū)動(dòng)(706)所述行中所有未使用像素為黑色；以及在活動(dòng)視頻行被檢測(cè)到之前，對(duì)后續(xù)行重復(fù)(708)所述驅(qū)動(dòng)步驟。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述行或者后續(xù)行中的所有未使用像素都通過(guò)把公共DC電壓施加到所述行或者所述后續(xù)行而被驅(qū)動(dòng)為黑色。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，驅(qū)動(dòng)(706)所述行或者任一后續(xù)行中的所有未使用像素的步驟包括如下步驟在行地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行之前，在像素負(fù)相期間，將所述行或者任一后續(xù)行中的所有像素切換到第一電壓，并且在像素正相期間，將所述行或者任一后續(xù)行中的所有像素切換到第二電壓。
4.權(quán)利要求3的方法，其中，在增加超過(guò)具有正被驅(qū)動(dòng)為黑色的所有像素的行時(shí)，所述行地址選擇器以更快的速度操作(707)，并且在增加超過(guò)活動(dòng)視頻行時(shí)，所述行地址選擇器以更慢的速度操作(703)。
5.權(quán)利要求3的方法，其中第一電壓是16伏，而第二電壓是0伏。
6.權(quán)利要求1的方法，其中，所述方法還包括如下步驟隨即地訪問(wèn)(708)液晶顯示器中多個(gè)行中的開(kāi)始行。
7.一種降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法，包括如下步驟在行地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行之前，在像素負(fù)相期間，通過(guò)將給定行中所有像素切換到第一電壓而驅(qū)動(dòng)(706)所述給定行中的所有像素為黑色；以及在行地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行之前，在像素正相期間，通過(guò)將給定行中所有像素切換到第二電壓而驅(qū)動(dòng)(706)所述給定行中的所有像素為黑色。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述方法還包括如下步驟在地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行之前，如果后續(xù)行具有未使用像素，則增量(708)行地址選擇器，并且重復(fù)權(quán)利要求1的步驟。
9.權(quán)利要求8的方法，其中，所述方法還包括如下步驟當(dāng)行地址選擇器增加超過(guò)具有未使用像素的另一后續(xù)行時(shí)，重復(fù)權(quán)利要求1的步驟。
10.權(quán)利要求7的方法，其中，在增加超過(guò)具有正被驅(qū)動(dòng)為黑色的所有像素的行時(shí)，所述行地址選擇器以更快的速度操作(707)，并且在增加超過(guò)活動(dòng)視頻行時(shí)，所述行地址選擇器以更慢的速度操作(703)。
11.權(quán)利要求7的方法，其中第一電壓是16伏，而第二電壓是0伏。
12.權(quán)利要求7的方法，其中，所述方法還包括如下步驟隨即地訪問(wèn)(708)液晶顯示器中多個(gè)行中的開(kāi)始行。
13.一種降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法，包括如下步驟隨機(jī)地訪問(wèn)(802)多行液晶顯示成像器中的開(kāi)始行；選擇性地尋址(804)多行中的活動(dòng)視頻行并且避開(kāi)(807)尋址多行中基本上都是未使用像素的行。
14.權(quán)利要求13的方法，還包括如下步驟在給定的像素負(fù)相期間，通過(guò)將給定行中所有像素切換到第一電壓而把具有基本上都是未使用像素的行中的所有像素驅(qū)動(dòng)為黑色，并且在像素正相期間，將所述給定行中所有像素切換到第二電壓。
15.一種液晶顯示成像器系統(tǒng)，包括具有多行的成像器(18)，所述成像器耦合到行地址選擇器(24)；以及耦合到行地址選擇器(24)的隨機(jī)訪問(wèn)控制器(23)，用于隨機(jī)地訪問(wèn)成像器(18)中的行并且避開(kāi)尋址具像器(18)中具有所有未使用像素的行。
16.權(quán)利要求15的液晶顯示成像器系統(tǒng)，其中，液晶顯示成像器系統(tǒng)還包括切換機(jī)構(gòu)，如果成像器中的行具有所有未使用像素，則同時(shí)將給定行中所有未使用像素驅(qū)動(dòng)為黑色。
17.權(quán)利要求16的液晶顯示成像器系統(tǒng)，其中在檢測(cè)到活動(dòng)視頻行之前，行地址選擇器(24)遍歷成像器(18)的所有行，并且切換機(jī)構(gòu)將具有所有未使用像素的任一行中的所有未使用像素驅(qū)動(dòng)為黑色。
18.權(quán)利要求16的液晶顯示成像器系統(tǒng)，其中，切換機(jī)構(gòu)通過(guò)將公共DC電壓施加到行上來(lái)驅(qū)動(dòng)所述行中所有未使用像素為黑色。
19.權(quán)利要求16的液晶顯示成像器系統(tǒng)，其中在行地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行之前，在像素負(fù)相期間，所述切換機(jī)構(gòu)將具有所有未使用像素的行中的所有像素切換到第一電壓，并且在像素正相期間，所述切換機(jī)構(gòu)將具有所有未使用像素的行中的所有像素切換到第二電壓。
20.權(quán)利要求16的液晶顯示成像器系統(tǒng)，其中，在增加超過(guò)具有正被驅(qū)動(dòng)為黑色的所有像素的行時(shí)，所述行地址選擇器(24)以更快的速度操作，并且在增加超過(guò)活動(dòng)視頻行時(shí)，所述行地址選擇器以更慢的速度操作。
21.權(quán)利要求15的液晶顯示成像器系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括耦合到隨機(jī)訪問(wèn)控制器(23)的采樣和保持電路(22)，使所述隨機(jī)訪問(wèn)控制器能夠檢測(cè)具有所有未使用像素的行。
22.權(quán)利要求15的液晶顯示成像器系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)用于液晶硅液晶顯示器。
全文摘要
一種降低液晶顯示器中列時(shí)鐘時(shí)間的方法(700)，包括如下步驟(706)在行地址選擇器(24)到達(dá)活動(dòng)視頻行之前的像素負(fù)相期間通過(guò)將給定行中所有像素切換到第一電壓(Vcc)來(lái)驅(qū)動(dòng)給定行中所有像素為黑色，以及在所述行地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行之前的像素正相期間通過(guò)將所述給定行中所有像素切換到第二電壓(Vref)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述給定行中所有像素為黑色。所述方法還可以包括如下步驟(708)在所述地址選擇器到達(dá)活動(dòng)視頻行之前，增量所述行地址選擇器并且重復(fù)驅(qū)動(dòng)具有未使用像素的行中的所有像素為黑色。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1478266SQ01819890
公開(kāi)日2004年2月25日 申請(qǐng)日期2001年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月1日
發(fā)明者K·A·克林克, K A 克林克 申請(qǐng)人:湯姆森許可公司