СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДАННЫХ МНОГОЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ПОБИТОВОГО ОТОБРАЖЕНИЯ НА ТОЧЕЧНОМ МАТРИЧНОМ ДИСПЛЕЙНОМ ЭКРАНЕ, НА КОТОРОМ РАЗМЕЩЕНЫ ЛАМПЫ ТРЕХ ОСНОВНЫХ ЦВЕТОВ Российский патент 2005 года по МПК G09G3/20 G09F9/30 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для представления данных многоцветного изображения побитового отображения на точечном матричном дисплейном экране, на котором размещены лампы трех основных цветов, состоящие из светоизлучающих диодов (светодиодов) (LED) или тому подобного, и, в частности, к технологии для реализации полноцветного дисплея высокой четкости и высокого качества.

Существующий уровень техники

В качестве одного из типичных примеров будет описано точечное матричное светодиодное устройство полноцветного дисплея из 480 вертикальных строк и 128 горизонтальных точек. Каждая из пиксельных ламп, общее число которых составляет 61440, является светодиодной многоцветной сборной лампой, в которой компактно размещены светодиоды трех основных цветов RGB (красный, зеленый и синий). Пиксельные данные для активации одной пиксельной лампы состоят из 8 битов для каждого RGB, т.е. в общем 24-битовые данные и способны к полноцветному выражению 16777216 цветов. Данные изображения для одного экранного изображения представляют собой данные из (61440×24) битов.

В случае малого дисплейного экрана используется светодиодная многоцветная лампа, где каждый элемент в RGB отформован в одном линзовом корпусе и все светодиодные многоцветные лампы равномерно размещены на экране в качестве однопиксельных ламп в виде матрицы. В случае большого дисплейного экрана красные светодиодные лампы, зеленые светодиодные лампы и синие светодиодные лампы, которые отформованы соответственно в линзовых корпусах, собраны в соответствующем количестве, чтобы составить одну светодиодную многоцветную сборную лампу, и эти сборные лампы равномерно размещены на экране одна за другой в качестве пиксельных ламп в виде матрицы.

В обоих случаях для того, чтобы визуализировать изображение на экране, одна порция пиксельных данных в данных изображения побитового отображения выделяется одной пиксельной лампе в дисплейном экране, и красная лампа, зеленая лампа и синяя лампа в одной пиксельной лампе соответственно активируются для излучения света согласно данным красного цвета, данным зеленого цвета и данным синего цвета, содержащимся в одной порции пиксельных данных.

Недавно, когда в практическое использование были введены синие светодиоды, имеющие высокую яркость, в полную силу начались исследования и разработка, касающиеся полноцветных отображающих устройств точечного матричного типа. Прежние светодиодные отображающие устройства имели дело только с очень простыми изображениями в качестве рекламных сообщений или указательных сообщений, составленных из знаков и эскизов. По прошествии этой эры недавно стали во все возрастающей степени использоваться разнообразные изображения, такие как реально отснятые изображения или изображения компьютерной графики, которые предоставляются на видеосигнале NTSC, используемом в системе регулярного телевизионного вещания или в видеозаписи, либо в видеосигнале высокой четкости. Технология изображений телевизионной вещательной системы разработана в существенной степени за долгую историю исследований и разработки, и характеристики выражения изображений видеосигнала NTSC или видеосигнала высокой четкости вышли далеко за способности представления существующих светодиодных полноцветных отображающих устройств. Поэтому значительно возросли требования на высокое качество в светодиодных полноцветных отображающих устройствах.

Мыслятся два подхода к тому, чтобы изготовить светодиодные полноцветные отображающие устройства, обладающие высокими эксплуатационными качествами. Один состоит в увеличении плотности матрицы пиксельных ламп, которые составляют дисплейный экран, чтобы улучшить разрешающую способность. Другой состоит в том, чтобы предложить такой аспект обработки сигналов изображения, который может быть приспособлен к светодиодным полноцветным отображающим устройствам, физические способности представления у которых трудно улучшить, без дальнейшего ухудшения высокой способности этих сигналов к представлению изображений.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение создано на основе технических взглядов, которые описаны в предыдущих абзацах, а задача состоит в реализации полноцветного дисплея высокой четкости и высокого качества на точечном матричном дисплейном экране, на котором размещены лампы трех основных цветов.

(1) Настоящее изобретение представляет собой способ представления данных многоцветного изображения побитового отображения на точечном матричном дисплейном экране, на котором размещают лампы трех основных цветов.

(2) Большое число пиксельных ламп равномерно размещают в регулярной комбинации, чтобы составить дисплейный экран, причем эти пиксельные лампы представляют собой три вида цветных ламп, которыми являются лампа первого цвета, лампа второго цвета и лампа третьего цвета, и эти три вида пиксельных ламп равномерно распределяют по дисплейному экрану.

(3) Данные изображения, подлежащие представлению на экране, являются многоцветными данными в формате побитового отображения, в котором один пиксель выражается путем собирания данных первого цвета, данных второго цвета и данных третьего цвета.

(4) Плоскость данных первого цвета на плоскости данных изображения побитового отображения делят на множество групп, где каждая из групп составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; каждую группу ставят в соответствие каждой лампе первого цвета на дисплейном экране; действие выбора, в определенном порядке, данных первого цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе, повторяют на высокой скорости; и лампу первого цвета, соответствующую каждой группе, активируют для излучения света согласно выбранным данным первого цвета.

(5) Плоскость данных второго цвета на плоскости данных изображения побитового отображения делят на множество групп, где каждая из групп составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; каждую группу ставят в соответствие каждой лампе второго цвета на дисплейном экране; действие выбора, в определенном порядке, данных второго цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе, повторяют на высокой скорости; и лампу второго цвета, соответствующую каждой группе, активируют для излучения света согласно выбранным данным второго цвета.

(6) Плоскость данных третьего цвета на плоскости данных изображения побитового отображения делят на множество групп, где каждая из групп составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; каждую группу ставят в соответствие каждой лампе третьего цвета на дисплейном экране; действие выбора в определенном порядке данных третьего цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе, повторяют на высокой скорости; и лампу третьего цвета, соответствующую каждой группе, активируют для излучения света согласно выбранным данным третьего цвета.

(7) Путь, посредством которого группируются плоскость данных первого цвета, плоскость данных второго цвета и плоскость данных третьего цвета, таков, что эти группы взаимно сдвигаются по положению на плоскости данных изображения побитового отображения с частичным перекрытием во взаимосвязи со сдвигом положения в порядке размещения лампы первого цвета, лампы второго цвета и лампы третьего цвета на дисплейном экране.

Способ по первому изобретению, отличающийся тем, что общее число из четырех пикселей рядом друг с другом в двух строках и двух столбцах на упомянутой плоскости данных изображения побитового отображения составляют одну из групп.

Способ по первому изобретению, отличающийся тем, что общее число из девяти пикселей рядом друг с другом в трех строках и трех столбцах на упомянутой плоскости данных изображения побитового отображения составляют одну из групп.

Способ по первому изобретению, отличающийся тем, что общее число из шестнадцати пикселей рядом друг с другом в четырех строках и четырех столбцах на упомянутой плоскости данных изображения побитового отображения составляет одну из групп.

Способ по первому изобретению, отличающийся тем, что упомянутые группы с одним и тем же цветом частично перекрываются на упомянутой плоскости данных изображения побитового отображения.

Способ по первому изобретению, отличающийся тем, что упомянутые группы с одним и тем же цветом не перекрываются частично на упомянутой плоскости данных изображения побитового отображения.

Способ по первому изобретению, отличающийся тем, что регулярность в выборе по порядку множества пикселей, которые принадлежат одной группе, единообразна.

Способ по первому изобретению, отличающийся тем, что регулярность в выборе по порядку множества пикселей, которые принадлежат одной группе, различна среди смежных групп.

Дисплейное устройство согласно изобретению представляет собой устройство, которое работает на основе способа представления согласно любому из изобретений с первого по восьмое и содержит: секцию точечного матричного дисплейного экрана, в которой равномерно размещены упомянутые лампы первого цвета, упомянутые лампы второго цвета и упомянутые лампы третьего цвета; секцию активирующей цепи для активирования по отдельности упомянутых первых ламп, вторых ламп и третьих ламп для излучения света; секцию запоминания данных изображения для запоминания данных изображения побитового отображения, подлежащих представлению; и секцию управления распределением данных для распределения и переноса данных изображения, запомненных в секции запоминания данных изображения, в упомянутую секцию цепи активации.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показан поясняющий вид порядка пиксельных ламп дисплейного экрана согласно одному выполнению настоящего изобретения.

На Фиг.2 показан условным вид данных изображения побитового отображения, поясняющий работу настоящего изобретения.

На Фиг.3 показан поясняющий вид порядка пиксельных ламп дисплейного экрана согласно другому выполнению настоящего изобретения.

На Фиг.4 показан поясняющий вид порядка пиксельных ламп дисплейного экрана согласно еще одному выполнению настоящего изобретения.

На Фиг.5 показана схема плоскости данных изображения побитового отображения, поясняющая работу другого выполнения настоящего изобретения.

Предпочтительное выполнение изобретения

Пример порядка пиксельных ламп на дисплейном экране

Фиг.1 показывает порядок размещения пиксельных ламп согласно одному выполнению настоящего изобретения. Нет необходимости говорить, что показанный порядок представляет собой не весь дисплейный экран, а только его часть. На дисплейном экране большое число пиксельных ламп размещены регулярно в виде матрицы с фиксированным шагом в вертикальном и горизонтальном направлениях. Пиксельные лампы представляют собой цветные лампы трех видов, которыми являются: красные лампы R, зеленые лампы G и синие лампы В. Эти лампы являются светодиодными лампами. Как описано в существующем уровне техники, одна пиксельная лампа не составлена путем плотного собирания красной лампы, зеленой лампы и синей лампы. Красные лампы R, зеленые лампы G и синие лампы В размещены одна за другой в виде матрицы на фиксированном шаге независимо от их цвета, и, соответственно, красные лампы R, зеленые лампы G и синие лампы В равномерно распределены на дисплейном экране.

Отмечается, что "одна порция" красных ламп R, зеленых ламп G и синих ламп В в этом описании не только обозначают лампу, которая состоит из одной порции светодиодного чипа, но также является выражением, которое включает в себя лампу, имеющую множество плотно размещенных светодиодных чипов одного и того же цвета.

В конкретном примере, показанном на фиг.1, красные лампы R и зеленые лампы G размещены попеременно в нечетном ряду, а зеленые лампы G и синие лампы В размещены попеременно в четном ряду. Отмечается, что зеленые лампы G размещены под красными лампами R и альтернативное размещение красных ламп R и зеленых ламп G и альтернативное размещение зеленых ламп G и синих ламп В находятся рядом друг с другом в направлении размещения.

Общее число соответствующих красных ламп R, зеленых ламп G и синих ламп В на всем экране имеет соотношение (1:2:1). И когда красные лампы R, зеленые лампы G и синие лампы В активируются для излучения света согласно одним и тем же градационным данным, яркостная характеристика и характеристика системы активирующей цепи для каждой из красных ламп R, зеленых ламп G и синих ламп В выбираются так, чтобы весь экран представлял белый цвет. Конкретно, когда одна красная лампа R, две зеленые лампы G и одна синяя лампа В, которые находятся рядом друг с другом, активируются для излучения света согласно одним и тем же градационным данным, свет от этих четырех ламп можно видеть как белый в системе человеческого зрения из-за выборочного смешения дополнительных цветов размещения (которое является соотношением, по существу удовлетворяющим уравнению баланса белого Y=0,299R+0,587G+0,11В).

Соответствие данных изображения и пиксельной лампы

Как показано на фиг.2, данные изображения, подлежащие представлению на экране, являются многоцветными данными в формате побитового отображения, в котором один пиксель выражается путем собирания данных красного r, данных зеленого g и данных синего b. Каждые из данных красного r, данных зеленого g и данных синего b состоят из 8 битов, и тем самым создается возможность для полноцветного выражения из 16777216 цветов.

Красные лампы R, зеленые лампы G и синие лампы В на дисплейном экране и данные красного r, данные зеленого g и данные синего b на плоскости данных изображения побитового отображения поставлены в соответствие, как следует ниже, и изображение отображается.

На фиг.1 сначала обращается внимание на красную лампу R33 на дисплейном экране. Этой красной лампе R33 поставлена в соответствие группа всего из четырех пиксельных данных 33, 34, 43 и 44, которые размещены рядом друг с другом в двух строках и двух столбцах на плоскости данных изображения побитового отображения на фиг.2. В этой пиксельной группе (33, 34, 43 и 44) выбираются по порядку данные красного r33→данные красного r34→данные красного r44→данные красного r43, эти данные подаются по порядку на активирующую цепь красной лампы R33, и эта красная лампа R33 последовательно активируется для излучения света согласно данным красного r33→r34→r44→r43. Это действие повторяется на высокой скорости. Например, активирование лампы данными четырех пикселей повторяется в цикле за 1/120 секунды.

Затем обращается внимание на зеленую лампу G34 справа от красной лампы R33. Этой зеленой лампе G34 ставится в соответствие пиксельная группа (34, 35, 44 и 45) на плоскости данных изображения побитового отображения. Эта пиксельная группа (34, 35, 44 и 45) является группой, которая частично перекрывает пиксельную группу (33, 34, 43 и 44), соответствующую красной лампе R33, и находится справа от нее.

В пиксельной группе (34, 35, 44 и 45) выбираются по порядку данные зеленого g34→данные зеленого g35→данные зеленого g45→данные зеленого g44, эти данные подаются по порядку на активирующую цепь зеленой лампы G34, и эта зеленая лампа G34 последовательно активируется для излучения света согласно данным зеленого g34→g35→g45→g44. Это действие повторяется на высокой скорости, синхронизируясь с управлением красным цветом.

Вслед за этим обращается внимание на зеленую лампу G43, размещенную прямо под красной лампой R33. Этой зеленой лампе G43 ставится в соответствие пиксельная группа (43, 44, 53 и 54) на плоскости данных изображения побитового отображения. Эта пиксельная группа (43, 44, 53 и 54) является группой, которая частично перекрывает пиксельную группу (33, 34, 43 и 44), соответствующую красной лампе R33, и находится прямо под ней.

В пиксельной группе (43, 44, 53 и 54) выбираются по порядку данные зеленого g43→данные зеленого g44→данные зеленого g54→данные зеленого g53, эти данные подаются по порядку на активирующую цепь зеленой лампы G43, и эта зеленая лампа G43 последовательно активируется для излучения света согласно данным зеленого g43→g44→g54→g53. Это действие повторяется на высокой скорости, синхронизируясь с управлением красным цветом.

Далее, обращается внимание на синюю лампу В44 ниже справа от красной лампы R33. Этой синей лампе В44 ставится в соответствие пиксельная группа (44, 45, 54 и 55) на плоскости данных изображения побитового отображения. Эта пиксельная группа (44, 45, 54 и 55) является группой, которая частично перекрывает пиксельную группу (33, 34, 43 и 44), соответствующую красной лампе R33, и находится ниже справа от нее.

В пиксельной группе (44, 45, 54 и 55) выбираются по порядку данные синего b44→данные синего b45→данные синего b55→данные синего b54, эти данные подаются по порядку на активирующую цепь синей лампы В44, и эта синяя лампа В44 последовательно активируется для излучения света согласно данным синего b44→b45→b55→b54. Это действие повторяется на высокой скорости, синхронизируясь с управлением красным цветом.

Локальная часть и все поле

Соотношение, соответствующее локальной части, которое описано выше, обобщается на все поле дисплейного экрана и на все поле плоскости данных изображения побитового отображения согласно той же самой регулярности со ссылкой на предыдущее выполнение, имеется два пути обобщения.

В первом способе пиксельная группа (35, 36, 45 и 46) на плоскости данных изображения побитового отображения ставится в соответствие красной лампе R35, которая находится на две лампы правее красной лампы R33, которая является начальной точкой предшествующего описания, а пиксельная группа (53, 54, 63 и 64) ставится в соответствие красной лампе R53, которая находится на две лампы ниже красной лампы R33. Обобщением соответствующего соотношения на весь экран данные изображения побитового отображения развертываются на дисплейном экране, тем самым система человеческого зрения распознает изображение, которое разворачивается таким образом. Согласно первому способу одна лампа определенного цвета последовательно активируется для излучения света согласно данным для четырех смежных пикселей. Обращается внимание на одну порцию пиксельных данных определенного цвета: ее информация отражается только одной лампой.

Во втором способе пиксельная группа (34, 35, 44 и 45) на плоскости данных изображения побитового отображения ставится в соответствие красной лампе R35, которая находится на две лампы правее красной лампы R33, являющейся начальным пунктом предшествующего описания, а пиксельная группа (43, 44, 53 и 54) на плоскости данных изображения побитового отображения ставится в соответствие красной лампе R53, которая находится на две лампы ниже красной лампы R33.

Кроме того, пиксельная группа (35, 36, 45 и 46) на плоскости данных изображения побитового отображения ставится в соответствие красной лампе R37, которая находится на две лампы правее красной лампы R35, а пиксельная группа (53, 54, 63 и 64) на плоскости данных изображения побитового отображения ставится в соответствие красной лампе R73, которая находится на две лампы ниже красной лампы R53.

Обобщением соответствующего соотношения на весь экран данные изображения побитового отображения развертываются на дисплейном экране, тем самым система человеческого зрения распознает изображение, которое разворачивается таким образом. Согласно второму способу одна лампа определенного цвета последовательно активируется для излучения света согласно данным для четырех смежных пикселей. Это аналогично первому способу. Однако, в отличие от первого способа, во втором способе - обращается внимание на одну порцию пиксельных данных определенного цвета - информация данных отражается на четыре лампы, которые находятся непосредственно выше, ниже, слева и справа и которые соответствуют этому цвету, с небольшим временным лагом.

Другое предпочтительное выполнение

Способ представления согласно соотношению, соответствующему локальной части, которое подробно описано выше, и для обобщения этой локальной части на весь экран согласно второму способу, который был подробно описан выше, будет называться первым алгоритмом. Здесь будет описан второй алгоритм, который таков, что к первому алгоритму добавляется малое видоизменение. Этот второй алгоритм имеет тот же самый способ обобщения, что и первый алгоритм, но слегка отличается от первого алгоритма в соотношении, соответствующем локальной части.

Будет подробно описано соотношение, соответствующее локальной части второго алгоритма. На фиг.1 сначала обращается внимание на красную лампу R33 на дисплейном экране. Эта красная лампа R33 ставится в соответствие группе из всего четырех пиксельных данных 33, 34, 43 и 44, которые размещены рядом друг с другом в двух рядах и двух столбцах на плоскости данных изображения побитового отображения на фиг.2. В этой пиксельной группе выбираются по порядку данные красного r44→данные красного r43→данные красного r33→данные красного r34, эти данные подаются по порядку на активирующую цепь красной лампы R33, и красная лампа R33 последовательно активируется для излучения света согласно данным красного r44→r43→r33→r34. Это действие повторяется на высокой скорости. К примеру, активирование лампы согласно данным четырех пикселей повторяется в цикле за 1/120 секунды.

Затем обращается внимание на зеленую лампу G34 справа от красной лампы R33. Эта зеленая лампа G34 соответствует пиксельной группе (34, 35, 44 и 45) на плоскости данных изображения побитового отображения. Эта пиксельная группа (34, 35, 44 и 45) является группой, которая частично перекрывает пиксельную группу (33, 34, 43 и 44), соответствующую красной лампе R33, и находится справа от нее.

В пиксельной группе (34, 35, 44 и 45) выбираются по порядку данные зеленого g44→данные зеленого g45→данные зеленого g35→данные зеленого g34, эти данные подаются по порядку на активирующую цепь зеленой лампы G34, и эта зеленая лампа G34 последовательно активируется для излучения света согласно данным зеленого g44→g45→g35→g34. Это действие повторяется на высокой скорости, синхронизируясь с управлением красным цветом.

Вслед за этим обращается внимание на зеленую лампу G43 под красной лампой R33. Эта зеленая лампа G43 соответствует пиксельной группе (43, 44, 53 и 54) на плоскости данных изображения побитового отображения. Эта пиксельная группа (43, 44, 53 и 54) является группой, которая частично перекрывает пиксельную группу (33, 34, 43 и 44), соответствующую красной лампе R33, и находится под ней.

В пиксельной группе (43, 44, 53 и 54) выбираются по порядку данные зеленого g44→данные зеленого g43→данные зеленого g53→данные зеленого g54, эти данные подаются по порядку на активирующую цепь зеленой лампы G43, и эта зеленая лампа G43 последовательно активируется для излучения света согласно данным зеленого g44→g43→g53→g54. Это действие повторяется на высокой скорости, синхронизируясь с управлением красным цветом.

Далее, обращается внимание на синюю лампу В44 ниже справа от красной лампы R33. Эта синяя лампа В44 соответствует пиксельной группе (44, 45, 54 и 55) на плоскости данных изображения побитового отображения. Эта пиксельная группа (44, 45, 54 и 55) является группой, которая частично перекрывает пиксельную группу (33, 34, 43 и 44), соответствующую красной лампе R33, и находится ниже справа от нее.

В пиксельной группе (44, 45, 54 и 55) выбираются по порядку данные синего b44→данные синего b45→данные синего b55→данные синего b54, эти данные подаются по порядку на активирующую цепь синей лампы В44, и эта синяя лампа В44 последовательно активируется для излучения света согласно данным синего b44→b45→b55→b54. Это действие повторяется на высокой скорости, синхронизируясь с управлением красным цветом.

Согласно вышеописанной регулярности активирование лампы согласно данным четырех пикселей повторяется в цикле за 1/120 секунды. Этот период повторения (1/30 секунды) будет называться кадром, а каждый из периодов в 1/120 секунды, полученный делением одного кадра на четыре, называется полем. Кроме того, четыре поля одного кадра последовательно называются первым полем, вторым полем, третьим полем и четвертым полем для их различения.

В соотношении, соответствующем локальной части, вышеприведенного второго алгоритма четыре лампы R33, G34, G43 и В44 активируются одновременно для излучения света согласно пиксельным данным 44 (r44, g44 и b44) в первом поле. Во втором поле две лампы R33 и G43 одновременно излучают свет согласно пиксельным данным 43, а две лампы G34 и В44 одновременно излучают свет согласно пиксельным данным 45. В четвертом поле две лампы R33 и G34 одновременно излучают свет согласно пиксельным данным 34, а две лампы G43 и В44 одновременно излучают свет согласно пиксельным данным 54.

Вышеописанное соотношение, соответствующее локальной части, обобщается на весь экран посредством вышеописанного второго способа, который является вторым алгоритмом. В состоянии, где выполняется обобщение на весь экран, обращается внимание на одни пиксельные данные, выбранные в определенном поле, - смежные четыре лампы активируются одновременно для излучения света согласно данным трех основных цветов в пиксельных данных.

Соотношение с системой человеческого зрения

Общеизвестно, когда время-частотная характеристика и пространственно-частотная характеристика системы человеческого зрения анализируются путем разделения их на информацию яркости и информацию цветности, информация яркости имеет более высокую чувствительность на высоких частотах, чем информация цветности. Поэтому, даже если один пиксель не составляется путем размещения ламп RGB рядом друг с другом как можно ближе, как в обычных случаях, и если красные лампы, зеленые лампы и синие лампы распределены и размещены с равномерным шагом, чтобы составить дисплейный экран, ухудшение в воспроизведении информации цветности изображения распознается с трудом из-за выборочного смешения дополнительных цветов размещения в системе человеческого зрения.

С другой стороны, разрешение изображения главным образом зависит от информации яркости. Способ представления по настоящему изобретению не точно воспроизводит разрешение, которое изначально имеют данные изображения побитового отображения. Однако в настоящем изобретении нет информации изображения, от которой следует отказываться, как в обычном способе прореживания данных, и воспроизводимость разрешающей способности также достаточно высока.

Другое выполнение

Состав части дисплейного экрана согласно настоящему изобретению таков, в котором большое число пиксельных ламп равномерно размещены на экране в регулярной комбинации, и дополнительно имеются пиксельные лампы трех видов, которые являются лампой первого цвета, лампой второго цвета и лампой третьего цвета. Эти три вида пиксельных ламп равномерно распределены на экране. Конкретное размещение пиксельных ламп не ограничено выполнением, показанным на фиг.1, но настоящее изобретение может быть применено ко многим комбинациям размещения пиксельных ламп, подобным вышеприведенному выполнению, и может быть получен рабочий эффект, подобный вышеприведенному выполнению.

На Фиг.3 и фиг.4 показаны две комбинации размещения ламп, которые отличаются от выполнения по фиг.1. В выполнении по фиг.3 красная лампа R, зеленая лампа G и синяя лампа В размещены в этом порядке по направлению строки, и лампы трех цветов размещены также в этом порядке по направлению столбца. В выполнении по фиг.4 красная лампа R, зеленая лампа G и синяя лампа В размещены в этом порядке по направлению строки, а в каждой строке размещение ламп сдвинуто на полшага. Когда лампа первого цвета и лампа второго цвета находятся рядом друг с другом в определенной строке, лампа третьего цвета размещена предельно близко к этим двум лампам в строках выше и ниже этих ламп.

Кроме того, в вышеописанном выполнении всего четыре пикселя, которые находятся рядом друг с другом в двух строках и двух столбцах на плоскости данных изображения побитового отображения на фиг.2, составляют одну группу, и эта группа соответствует одной пиксельной лампе. Может быть и иное выполнение для этого. К примеру, в плоскости данных изображения побитового отображения на фиг.2 всего три пикселя, которыми являются пиксель, на который обращено внимание, пиксель справа от него и пиксель под ними, составляют одну группу, и эта группа ставится в соответствие одной пиксельной лампе. Альтернативно, всего девять пикселей, которые находятся рядом друг к другу в трех строках и трех столбцах на плоскости данных изображения побитового отображения на фиг.2, составляют одну группу, и эта группа ставится в соответствие одной пиксельной лампе. Вдобавок, всего шестнадцать пикселей, которые находятся рядом друг с другом в четырех строках и четырех столбцах на плоскости изображения побитового отображения на фиг.2, составляют одну группу, и эта группа ставится в соответствие одной пиксельной лампе. При таком соответствии может быть получен рабочий эффект, подобный эффекту вышеописанного выполнения.

Отмечается, что известно дисплейное устройство, которое реализует полноцветный дисплей путем комбинирования светодиодов четырех основных цветов. С помощью равномерного размещения в регулярной комбинации таких пиксельных ламп первого цвета, второго цвета, третьего цвета и четвертого цвета для составления дисплейного экрана согласно идее вышеописанного выполнения, подготовки данных изображения побитового отображения, когда один пиксель выражается собиранием данных первого цвета, второго цвета, третьего цвета и четвертого цвета, и осуществления управления соответствием и распределением этих данных для каждого пикселя и каждого цвета на плоскости данных изображения побитового отображения и каждой картинной лампы на дисплейном экране на основе вышеописанной идеи настоящего изобретения можно подобным же образом реализовать рабочий эффект по настоящему изобретению, который будет описан ниже.

Выполнение составления одной группы из 16 пикселей

В вышеописанном втором алгоритме всего четыре пикселя, которые находятся рядом друг с другом в двух строках и двух столбцах на плоскости изображения побитового отображения, составляют одну группу, и эта группа ставится в соответствие одной лампе. В третьем алгоритме, который будет описан ниже, всего шестнадцать пикселей, которые находятся рядом друг с другом в четырех строках и четырех столбцах на плоскости данных изображения побитового отображения, составляют одну группу, и эта группа ставится в соответствие одной лампе. Фиг.5 подготовлена для описания такого соответствия. Фиг.5 иллюстрирует размещение пикселей на плоскости данных изображения побитового отображения посредством меток.

Аналогично вышеприведенному описанию, обращается сначала внимание на красную лампу R33. Эта красная лампа R33 соответствует шестнадцати пикселям, помеченным ссылочной позицией "1" на плоскости данных фиг.5, и эти шестнадцать пикселей называются группа "1". Вслед за этим обращается внимание на зеленую лампу G34 справа от красной лампы R33. Эта зеленая лампа G34 соответствует шестнадцати пикселям, помеченным ссылочным кодом "а" на плоскости данных фиг.5, и эти шестнадцать пикселей называются группа "а". Далее, обращается внимание на зеленую лампу G43 под красной лампой R33. Эта зеленая лампа G43 соответствует шестнадцати пикселям, помеченным ссылочным кодом "А" на плоскости данных фиг.5, и эти шестнадцать пикселей называются группа "А". Затем обращается внимание на синюю лампу В44 ниже справа от красной лампы R33. Эта синяя лампа В44 соответствует шестнадцати пикселям, помеченным ссылочным кодом "α" на плоскости данных фиг.5, и эти шестнадцать пикселей называются группа "α″.

Способ, которым пиксели поделены на каждую из четырех групп "1", "а", "А" и "α", таков, что они взаимно сдвинуты по положению на плоскости данных изображения побитого отображения, будучи в то же время частично перекрыты, как показано на фиг.5, с частичным перекрытием во взаимосвязи со сдвигом положения в порядке размещения красной лампы R33, зеленой лампы G34, зеленой лампы G43 и синей лампы В44 на дисплейном экране.

Шестнадцать пикселей, которые принадлежат каждой группе 1, ″а", "А" и "α", поделены на четыре подгруппы, каждая из которых имеет четыре пикселя, как показано на фиг.5, и каждая из подгрупп называется подгруппой О, подгруппой , подгруппой , подгруппой . Вдобавок, вышеописанное поле поделено на четыре поля, каждое из которых имеет период в 1/480 секунды. Для описания этого, к примеру, вышеописанное первое поле предполагается состоящим из первого поля "а", первого поля "b", первого поля "с" и первого поля "d″. Когда подразумевается первое поле, указываются в целом эти четыре поля.

Относительно красной лампы R33 в первом поле выполняется активирование согласно данным для четырех пикселей подгруппы в группе "1". В последовательности первое поле "а″→первое поле ″в″→первое поле "с″→первое поле "d" четыре пикселя из подгруппы последовательно выбираются по часовой стрелке, начиная от верхнего левого пикселя. Во втором поле данные четырех пикселей из подгруппы последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется красная лампа R33. В третьем поле данные четырех пикселей подгруппы О последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется красная лампа R33. В четвертом поле данные четырех пикселей из подгруппы последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется красная лампа R33.

По отношению к зеленой лампе G34 в первом поле выполняется активирование согласно данным для четырех пикселей подгруппы в группе "а". В последовательности первое поле "а″→первое поле "b″→первое поле "с″→первое поле "d" четыре пикселя из подгруппы последовательно выбираются по часовой стрелке, начиная от верхнего левого пикселя. Во втором поле данные четырех пикселей из подгруппы последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется зеленая лампа G34. В третьем поле данные четырех пикселей подгруппы О последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется зеленая лампа G34. В четвертом поле данные четырех пикселей из подгруппы последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется зеленая лампа G34.

По отношению к зеленой лампе G43 в первом поле выполняется активирование согласно данным для четырех пикселей подгруппы в группе "А". В последовательности первое поле "а″→первое поле "b″→первое поле "с″→первое поле "d" четыре пикселя из подгруппы последовательно выбираются по часовой стрелке, начиная от верхнего левого пикселя. Во втором поле данные четырех пикселей из подгруппы последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется зеленая лампа G43. В третьем поле данные четырех пикселей подгруппы О последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется зеленая лампа G43. В четвертом поле данные четырех пикселей из подгруппы последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется зеленая лампа G43.

По отношению к синей лампе В44 в первом поле выполняется активирование согласно данным для четырех пикселей подгруппы в группе α. В последовательности первое поле "а→первое поле "b→первое поле "с→первое поле "d" четыре пикселя из подгруппы последовательно выбираются по часовой стрелке, начиная от верхнего левого пикселя. Во втором поле данные четырех пикселей из подгруппы последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется синяя лампа В44. В третьем поле данные четырех пикселей подгруппы О последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется синяя лампа В44. В четвертом поле данные четырех пикселей из подгруппы последовательно выбираются в том же порядке, как описано выше (по часовой стрелке от верхнего левого пикселя), и активируется синяя лампа В44.

Вышеописанное соотношение, соответствующее локальной части, обобщается на весь экран согласно той же самой регулярности, как и вышеописанный второй алгоритм, который является третьим алгоритмом. Шестнадцать пикселей группы 2 на плоскости данных изображения побитового отображения по фиг.5 ставятся в соответствие красной лампе R35 на две позиции правее красной лампы R33, которая является начальной точкой вышеприведенного описания, а шестнадцать пикселей группы 3 на плоскости данных изображения побитового отображения по фиг.5 ставятся в соответствие красной лампе R53, которая находится на две позиции ниже красной лампы R33. Согласно третьему алгоритму можно получить великолепный эффект, подобный эффекту второго алгоритма.

Реализация дисплейного устройства

Один из признаков дисплейного устройства согласно настоящему изобретению воплощен в размещении пиксельных ламп дисплейного экрана в аспекте аппаратной реализации. Это уже было объяснено. Дисплейное устройство по настоящему изобретению состоит из секции точечного матричного дисплейного экрана, имеющей размещение пикселей; секции активирующей цепи для активирования по отдельности и вызывания светового излучения большого числа красных ламп, зеленых ламп и синих ламп, включенных в секцию дисплейного экрана для излучения света; секции запоминания данных изображения для запоминания данных многоцветного изображения побитового отображения, подлежащих представлению; и секции управления распределением данных для распределения и переноса данных изображения, запомненных в секции запоминания данных изображения, в секцию активирующей цепи. Принципиальная часть аппаратной реализации является по существу такой же, как и в традиционных устройствах.

Существенно отличной от традиционных устройств является временная обработка, где вышеописанная секция управления распределением данных распределяет данные изображения, запомненные в вышеописанной запоминающей секции, к каждой ячейке активирования ламп в вышеописанной секции активирующей цепи; и соответствующее соотношение пиксельных данных и пиксельной лампы. Это также уже было подробно описано. Вид схемных систем и компьютерных систем, подлежащих использованию для реализации технических вопросов, не являются особенно трудными для постижения специалистами, и потому их описание здесь опущено.

Эффект изобретения

Когда пиксельные лампы каждого цвета RGB (к примеру, светодиодный чип) выстроены как можно плотнее для реализации дисплейного экрана с высоким разрешением, эта реализация будет в конечном счете такой, в которой большое число пиксельных ламп равномерно размещены на экране в регулярной комбинации; имеется три вида пиксельных ламп, которые являются лампой первого цвета, лампой второго цвета и лампой третьего цвета; и три вида пиксельных ламп равномерно распределены на экране, как показано в примерах фиг.1, фиг.3 и фиг.4. Об этой реализации можно сказать, что она является конфигурацией, в которой между лампами нет никакого бесполезного пространства, и такая конфигурация является одним источником эффекта настоящего изобретения для реализации экрана с высокой разрешающей способностью.

В дополнение к этому, такие изображения, как изображения реально снятых фильмов или изображения компьютерной графики, которые предусмотрены на видеосигнале NTSC, используемом в системах регулярного телевизионного вещания или в видеозаписи, либо в видеосигнале высокой четкости, являются данными изображений предельно высокой разрешающей способности; а цифровые данные изображений побитового отображения, где такие данные высокой разрешающей способности дискретизируются и квантуются с высокой четкостью, являются значительно более высокими по плотности, чем плотность размещения пиксельных ламп в вышеописанном дисплейном экране. Эта разность в плотности является технической сущностью, которая создает предпосылку для настоящего изобретения. Настоящее изобретение также обеспечивает конкретный метод, как управлять данными изображениями дисплея, которые состоят из пикселей с достаточно высокой плотностью на дисплейном экране, имеющем размещение пикселей с относительно низкой плотностью, для воспроизведения способности, которой обладают данные изображения, без дальнейшего искажения такой способности.

Изобретение относится к представлению данных многоцветного изображения побитового отображения на точечном матричном дисплее, на котором размещены в регулярной комбинации лампы трех основных цветов. Техническим результатом является реализация полноцветного дисплея высокой четкости и высокого качества на точечном матричном экране. Технический результат достигается тем, что отображаемые данные изображения являются многоцветными данными в формате побитового отображения и один пиксель выражается сборкой данных каждого цвета, плоскость которых на плоскости данных изображения поделена на множество групп из множества размещенных рядом друг с другом пикселей. Каждая группа соответствует каждой лампе одного из цветов. Выбор данных каждого цвета из множества пикселей в одной группе повторяется на высокой скорости, и лампа соответствующего цвета активируется для излучения света согласно выбранным данным этого цвета. Плоскости данных каждого цвета группируют так, что они взаимно сдвинуты по положению на плоскости данных изображения с частичным перекрытием во взаимосвязи со сдвигом положения в порядке размещения лампы соответствующего цвета на дисплейном экране. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ представления данных многоцветного изображения побитового отображения на точечном матричном дисплейном экране, на котором размещают лампы трех основных цветов, отличающийся тем, что большое число пиксельных ламп равномерно размещают в регулярной комбинации, чтобы составить дисплейный экран, причем эти пиксельные лампы представляют собой три вида цветных ламп, которыми являются лампа первого цвета, лампа второго цвета и лампа третьего цвета, и эти три вида пиксельных ламп равномерно распределяют по дисплейному экрану;

данные изображения, подлежащие представлению на экране, являются многоцветными данными в формате побитового отображения, в котором один пиксель выражается путем собирания данных первого цвета, данных второго цвета и данных третьего цвета;

плоскость данных первого цвета на плоскости данных изображения побитового отображения делят на множество групп, где каждая из групп составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; каждую группу ставят в соответствие каждой лампе первого цвета на дисплейном экране; действие выбора, в определенном порядке, данных первого цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе, повторяют на высокой скорости; лампу первого цвета, соответствующую каждой группе, активируют для излучения света согласно выбранным данным первого цвета;

плоскость данных второго цвета на плоскости данных изображения побитового отображения делят на множество групп, где каждая из групп составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; каждую группу ставят в соответствие каждой лампе второго цвета на дисплейном экране; действие выбора, в определенном порядке, данных второго цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе, повторяют на высокой скорости; лампу второго цвета, соответствующую каждой группе, активируют для излучения света согласно выбранным данным второго цвета;

плоскость данных третьего цвета на плоскости данных изображения побитового отображения делят на множество групп, где каждая из групп составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; каждую группу ставят в соответствие каждой лампе третьего цвета на дисплейном экране; действие выбора, в определенном порядке, данных третьего цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе, повторяют на высокой скорости; лампу третьего цвета, соответствующую каждой группе, активируют для излучения света согласно выбранным данным третьего цвета;

путь, посредством которого группируют плоскость данных первого цвета, плоскость данных второго цвета и плоскость данных третьего цвета, таков, что эти группы взаимно сдвигаются по положению на плоскости данных изображения побитового отображения с частичным перекрытием во взаимосвязи со сдвигом положения в порядке размещения лампы первого цвета, лампы второго цвета и лампы третьего цвета на дисплейном экране.

данных второго цвета для пикселей, которые принадлежат одной группе пикселей для второго цвета,

данных третьего цвета для пикселей, которые принадлежат одной группе пикселей для третьего цвета, единообразна для всех групп.

точечный матричный дисплейный экран, в котором большое число ламп первого цвета, ламп второго цвета и ламп третьего цвета равномерно распределены в регулярной комбинации;

секцию активирующей цепи для активирования по отдельности упомянутых ламп первого цвета, ламп второго цвета и ламп третьего цвета для излучения света;

секцию запоминания данных изображения для запоминания данных изображения побитового отображения, подлежащих представлению на упомянутом точечном матричном дисплейном экране, причем каждый пиксель в упомянутых данных изображения побитового отображения выражается как сборка данных первого цвета данных второго цвета и данных третьего цвета;

секцию управления распределением данных для распределения и переноса данных изображения побитового отображения, запомненных в секции запоминания данных изображения, в упомянутую секцию активирующей цепи,

причем упомянутая секция управления распределением данных выполняет:

деление плоскости данных первого цвета на плоскости данных изображения побитового отображения на множество групп первого цвета, где каждая из групп первого цвета составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; составление каждой из групп первого цвета в соответствие каждой лампе первого цвета на дисплейном экране; повторный выбор в заранее определенном порядке данных первого цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе первого цвета на высокой скорости;

деление плоскости данных второго цвета на плоскости данных изображения побитового отображения на множество групп второго цвета, где каждая из групп второго цвета составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; составление каждой из групп второго цвета в соответствие каждой лампе второго цвета на дисплейном экране; повторный выбор в заранее определенном порядке данных второго цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе второго цвета на высокой скорости;

деление плоскости данных третьего цвета на плоскости данных изображения побитового отображения на множество групп третьего цвета, где каждая из групп третьего цвета составлена из множества пикселей, размещенных рядом друг с другом; приведение каждой из групп третьего цвета в соответствие каждой лампе третьего цвета на дисплейном экране; повторяющий выбор в заранее определенном порядке данных третьего цвета из множества пикселей, которые принадлежат одной группе третьего цвета, с высокой скоростью;

причем способ, посредством которого группируются плоскость данных первого цвета, плоскость данных второго цвета и плоскость данных третьего цвета, таков, что эти группы взаимно сдвигаются по положению на плоскости данных изображения побитового отображения с частичным перекрытием во взаимосвязи со сдвигом по положению в порядке размещения лампы первого цвета, лампы второго цвета и лампы третьего цвета на дисплейном экране;

при этом упомянутая секция активирующей цепи выполняет активацию лампы первого цвета, соответствующей каждой группе первого цвета для излучения света согласно выбранным данным первого цвета; активацию лампы второго цвета, соответствующей каждой группе второго цвета для излучения света согласно выбранным данным второго цвета; активацию лампы третьего цвета, соответствующей каждой группе третьего цвета для излучения света согласно выбранным данным третьего цвета.