DE10021935A1 - Betrachtungswinkeleinstellung für eine Flüssigkristallanzeige - Google Patents

Abstract

Es werden Einstellungen an einem angezeigten Bild durchgeführt, um den Benutzerbetrachtungswinkel zu berücksichtigen. Helligkeitswerte für Farben werden innerhalb von Palettenregistern gespeichert. Ansprechend auf einen Benutzer, der eine Betrachtungswinkeländerung anzeigt, werden Helligkeitswerte, die in mindestens einigen der Palettenregister gespeichert sind, geändert. Der Kontrast zwischen Farbschattierungen wird verringert sowie Helligkeitswerte werden erhöht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Anzeigeerzeugnisse und insbesondere Einstellungen, die an einer Flüssigkristallan­ zeige (LCD; LCD = Liquid Crystal Display) durchgeführt wer­ den, um die Klarheit der Anzeige zu verbessern, wenn diesel­ be aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln betrachtet wird.

LCD-Videoanzeigefelder erfordern Betrachtungswinkel, die für eine optimale Bildgenauigkeit und Bilddefinition nahezu senkrecht sind. Das Bild wird insbesondere heller und weist einen reduzierten Kontrast auf, sowie sich der vertikale Winkel in einer Richtung ändert. In der anderen Richtung verdunkelt sich das Bild und weist einen erhöhten Kontrast auf.

Vorhergehende Versuche das Bild bei nicht-senkrechten Be­ trachtungswinkeln zu verbessern, haben sich auf das Ändern der Intensität des Hintergrundlichts konzentriert. Dies führt zu einer geringeren Gesamthelligkeit des Bilds und bei vielen Fällen zu einer erhöhten elektromagnetischen Störung durch das Hintergrundlicht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Einstellen einer Anzeige und ein Anzeigesystem zu schaffen, die das Bild bei nicht-senkrechten Betrach­ tungswinkeln verbessern.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Einstellen einer Anzeige gemäß Anspruch 1 und 15 und ein Anzeigesystem gemäß Anspruch 8 gelöst.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden Einstellungen an einem angezeigten Bild durchgeführt, um Benutzerbetrachtungswinkel zu berücksichti­ gen. Die Helligkeitswerte für Farben werden innerhalb von Palettenregistern gespeichert. Die Palettenregister befinden sich beispielsweise innerhalb einer Videosteuerung. An­ sprechend auf einen Benutzer, der eine Betrachtungswinkelän­ derung anzeigt, werden Helligkeitswerte, die in mindestens einigen der Palettenregistern gespeichert sind, geändert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird, sowie die Helligkeitswerte erhöht werden, der Kontrast zwischen den Farbschattierungen verringert.

Die Anzeige ist beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige. Jedes Palettenregister speichert einen Rot-Helligkeitswert, einen Grün-Helligkeitswert und einen Blau-Helligkeitswert. Der Benutzer zeigt eine Betrachtungswinkeländerung entweder durch Drücken eines Betrachtungswinkelindexinkrementierungs­ knopfs, durch Drücken eines Betrachtungswinkelindexdekremen­ tierungsknopfs oder über einen Betrachtungswinkelbefehl an.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Hinter­ grundlicht auf voller Intensität belassen, und der Betrach­ tungswinkel wird kompensiert, indem lediglich die Farbpalet­ te eingestellt wird, um die Helligkeit und den Kontrastbe­ reich des Bilds zu ändern. Dies führt zu einer Verbesserung der Gesamtbildhelligkeit und der insgesamt nutzbaren Be­ trachtungswinkel.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Diagramm, das eine LCD-Anzeige mit Knöpfen zeigt, die verwendet werden, um das Betrachtungsbild einzustellen, um den Winkel zu berücksichtigen, unter dem die LCD-Anzeige betrach­ tet wird;

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Hardware­ implementation der Anzeige, die in Fig. 1 gezeigt ist; und

Fig. 3 ein vereinfachtes Flußdiagramm, das den Betrieb des Betrachtungswinkeleinstellungsmerkmals der LCD-An­ zeige, die in Fig. 1 gezeigt ist, gemäß einem be­ vorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung darstellt.

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das eine Flüs­ sigkristallanzeige (LCD) 11 auf einem Gerätefeld 10 zeigt. Ein Knopf 12 und ein Knopf 13 werden verwendet, um das Bild zu optimieren, das durch die LCD-Anzeige 11 projiziert wird, wenn die LCD-Anzeige 11 aus verschiedenen Winkeln betrachtet wird. Beispielsweise stellen der Knopf 12 und der Knopf 13 die Farbpalette ein, um die Helligkeit und den Kontrast des angezeigten Bilds verschieden einzustellen, um das Betrach­ ten der LCD-Anzeige 11 aus verschiedenen Winkeln zu optimie­ ren. Der Knopf 12 wird verwendet, um einen Winkelindex zu erhöhen, was folglich die Helligkeit erhöht und den Kon­ trastbereich eines angezeigten Bilds reduziert. Der Knopf 13 wird verwendet, um einen Winkelindex zu verringern, was folglich die Helligkeit verringert und den Kontrastbereich eines angezeigten Bilds erhöht. Zusätzliche Knöpfe 14 werden für die Leistung und/oder eine andere Eingabe in die LCD-An­ zeige 11 verwendet.

Fig. 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Hardware­ implementation einer LCD-Anzeige 11. Die LCD-Anzeige 11 um­ faßt eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU; CPU = Central Processing Unit) 22, eine Schlüsselschaltermatrix 21, eine Videosteuerung 23 und einen LCD-Schirm 24. Die CPU 22 pla­ ziert Bilder in einem Rahmenpuffer 25 oder in einem Rahmen­ puffer 26. Der aktive Rahmenpuffer enthält einen Pixelwert für jedes Pixel auf dem LCD-Schirm 24. Die Videosteuerung 23 verwendet die Pixelwerte als einen Index in die Paletten­ register 27, um Rot-, Grün- und Blau-Werte für die Pixel zu erhalten, die auf dem LCD-Schirm 24 angezeigt werden sollen. Unter Verwendung der Rot-, Grün- und Blau-Werte für jedes Pixel plaziert die Videosteuerung 23 das Bild auf dem LCD- Schirm 24.

Die CPU 22 überwacht ferner die Schlüsselschaltermatrix 21, um zu bestimmen, wann ein Knopf gedrückt wurde. Ansprechend auf den gedrückten Knopf 12 oder den gedrückten Knopf 13 sendet die CPU 22 neue Werte für einige oder alle der Stift­ werte, die innerhalb der Palettenregister 27 gespeichert sind, zu der Videosteuerung 23. Änderungen der Stiftwerte, die in den Palettenregistern gespeichert sind, führen zu Än­ derungen der Helligkeit für spezielle Farben und zu Änderun­ gen des Kontrastbereichs zwischen Farben für das Bild, das auf dem LCD-Schirm 24 angezeigt wird.

Die CPU 22 umfaßt beispielsweise einen MC68040-Prozessor, der von der Motorola, Inc., mit der Geschäftsadresse P. O. Box 20512, Phoenix Arizona 85036, erhältlich ist. Die Video­ steuerung ist beispielsweise eine WDC90C24A-Videosteuerung, die von der Western Digital Corporation mit der Geschäfts­ adresse 8105 Irvine Center Drive, Irvine California, erhält­ lich ist.

Ein Fernkommunikationstor 27 ermöglicht es der LCD-Anzeige 11, Befehle von einer äußeren Quelle zu empfangen. Bei­ spielsweise ist einer der Befehle ein Betrachtungswinkelbe­ fehl, der den Betrachtungswinkelindex auf den spezifischen Winkelindex (z. B. 1 bis 7) ändert, der in dem Betrachtungs­ winkelbefehl spezifiziert ist. Ansprechend darauf ändert die CPU 22 die Werte in den Palettenregistern 27.

Fig. 3 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm eines Verfahrens, das in der CPU 22 läuft und das Betrachtungswinkeleinstel­ lungsmerkmal der LCD-Anzeige 11 implementiert. Bei einem Schritt 31 tastet die CPU 22 die Schlüsselschaltermatrix 21 ab, um zu bestimmen, ob einer der Knöpfe gedrückt wurde.

Wenn ein Knopf gedrückt wurde, bestimmt in einem Schritt 32 die CPU 22, welcher Knopf gedrückt wurde. Wenn der Knopf 12 gedrückt wurde, bestimmt dann die CPU in einem Schritt 33, ob der Winkelindex bereits einen maximalen Wert aufweist. Wenn dies der Fall ist, ist in einem Schritt 38 diese Itera­ tion des Verfahrens beendet.

Wenn die CPU in dem Schritt 33 bestimmt, daß der Winkelindex noch keinen maximalen Wert aufweist, wird in einem Schritt 34 der Winkelindex inkrementiert. In einem Schritt 37 wird eine Routine aufgerufen, die die Stiftwerte in den Paletten­ registern 27 basierend auf dem aktuellen Winkelindex ändert. Dann wird in dem Schritt 38 diese Iteration des Verfahrens beendet.

Wenn die CPU 22 in dem Schritt 32 bestimmt, daß der Knopf 13 gedrückt wurde, dann bestimmt die CPU in einem Schritt 35, ob der Winkelindex bereits einen minimalen Wert aufweist. Wenn dies in einem Schritt 38 der Fall ist, ist diese Itera­ tion des Verfahrens beendet.

Wenn die CPU in dem Schritt 35 bestimmt, daß der Winkelindex nicht bereits einen minimalen Wert aufweist, wird in einem Schritt 36 der Winkelindex dekrementiert. Bei dem Schritt 37 wird jene Routine aufgerufen, die die Stiftwerte in den Palettenregistern 27 basierend auf dem aktuellen Winkelindex ändert. Dann wird in dem Schritt 38 diese Iteration des Ver­ fahrens beendet.

Bei dem Schritt 38 kehrt das Verfahren nach einer Verzöge­ rung zu dem Schritt 31 für eine neue Iteration zurück.

Bei einem Schritt 39 empfängt die LCD-Anzeige 11 einen Be­ trachtungswinkelbefehl von einer äußeren Quelle über das Fernkommunikationstor 27. Der Betrachtungswinkelbefehl spe­ zifiziert einen spezifischen Winkelindex. Dann wird bei dem Schritt 37 die Routine aufgerufen, die die Stiftwerte in den Palettenregistern 27 basierend auf dem aktuellen Winkelindex ändert.

Wie im vorhergehenden beschrieben, wird, sobald der Winkel­ index inkrementiert, dekrementiert oder über einen Betrach­ tungswinkelbefehl geändert wird, eine Routine aufgerufen, die die Farbpalette ändert, indem einige der Stiftwerte ge­ ändert werden, die in den Palettenregistern 27 innerhalb der Videosteuerung 23 gespeichert sind. Dies sieht eine Erhöhung oder Verringerung der Helligkeit der Farben vor, die verwen­ det werden, um das Bild anzuzeigen, und eine entsprechende Verringerung oder Erhöhung des Kontrastbereichs zwischen den Farben vor, die verwendet werden, um das Bild anzuzeigen. Dies führt zu einer verbesserten Sichtbarkeit für eine Viel­ falt von Betrachtungswinkeln.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung werden die Stiftwerte der Palettenregister 27 unter Verwendung einer Tabelle verändert, die durch Untersuchen der Videoanzeige 11 bei verschiedenen Winkeln empirisch be­ stimmt wird. Alternativ wird ein Algorithmus verwendet, um die Paletteneinstellung zu berechnen, die für einen gegebe­ nen Winkel erforderlich ist. Die Verwendung eines Algorith­ musses ist insbesondere für Anzeigen mit feineren Hellig­ keitsgradienten hilfreich.

Tabelle 1 stellt im folgenden den Programmcode für eine Implementation der Routine dar, welche die Farbpalette für die LCD-Anzeige 11 verändert. Die Implementation, die in Tabelle 1 gezeigt ist, stellt die Farbpalette lediglich für jene Bereiche der Anzeige ein, die eine Grauschattierung sind. Jeder Stiftwert, der in einem Palettenregister ge­ speichert ist, enthält einen Helligkeitswert für Rot zwischen 1 und 64, einen Helligkeitswert für Grün zwischen 1 und 64 und einen Helligkeitswert für Blau zwischen 1 und 64. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden für jede Far­ be lediglich 16 der möglichen Helligkeitspegel verwendet. Folglich ist jeder gültige Helligkeitswert ein Vielfaches von 4.

Der Betrachtungswinkelwert wird unter Verwendung des Knopfes 12 und des Knopfes 13 eingestellt. Es sind sieben Betrach­ tungswinkelpegel vorgesehen, was die maximal nützliche An­ zahl von Betrachtungswinkelpegeln für eine Anzeige mit le­ diglich 16 Helligkeitspegeln ist. Mehr Betrachtungswinkel­ pegel sind nützlich, wenn die Videoanzeige 11 mehr Hellig­ keitspegel aufweist.

Für Palettenregister, die eine Graufarbe spezifizieren, sind die Helligkeitswerte für Rot, Grün und Blau gleich. Bei der derzeitigen Anwendung werden die Palettenregister 7, 9, 10, 12 und 15 verwendet, um Graufarben zu erzeugen.

Die Implementation, die in Tabelle 1 gezeigt ist, ermöglicht es ferner, daß die Anzeige lediglich Grün verwendet. Bei diesem Fall sind für alle Palettenregister die Rot- und Blau-Helligkeitswerte auf Null eingestellt.

Tabelle 1

Wie es aus der Winkeltabelle innerhalb des Programmcodes er­ kennbar ist, der in der obigen Tabelle 1 dargestellt ist, wird der Kontrast zwischen den Grauschattierungen verrin­ gert, sowie die Helligkeit erhöht wird.

Während der Programmcode in Tabelle 1 oben lediglich die Palettenregister für die Grauwerte ändert, kann bei alter­ nativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine Kompensation der Farbtonverschiebung, die dem Betrach­ tungswinkel zugeordnet ist, durchgeführt werden. Dies wird ebenfalls durchgeführt, indem die Werte in den Palettenregi­ stern, wie oben beschrieben, geändert werden.

Claims (20)

1. Verfahren zum Einstellen einer Anzeige (11), um Be­ nutzerbetrachtungswinkel zu berücksichtigen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

• a) Speichern von Helligkeitswerten für angezeigte Farben innerhalb von Palettenregistern (27); und
• b) ansprechend auf einen Benutzer, der eine Betrach­ tungswinkeländerung anzeigt, Ändern der Hellig­ keitswerte, die in mindestens einigen der Palet­ tenregister (27) gespeichert sind.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Anzeige (11) eine Flüssigkristallanzeige (11) ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem in dem Schritt (a) jedes Palettenregister (27) einen Rot- Helligkeitswert, einen Grün-Helligkeitswert und einen Blau-Helligkeitswert speichert.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem bei dem Schritt (b) der Benutzer eine Betrachtungswinkelände­ rung entweder durch Drücken eines Betrachtungswinkel­ indexinkrementierungsknopfes (12) oder durch Drücken eines Betrachtungswinkelindexdekrementierungsknopfes (13) anzeigt.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem sich bei dem Schritt (a) die Palettenregister inner­ halb einer Videosteuerung befinden.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem bei dem Schritt (b) der Kontrast zwischen den Farb­ schattierungen verringert wird, sowie die Helligkeits­ werte erhöht werden.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem bei dem Schritt (b) der Benutzer eine Betrachtungswin­ keländerung über einen Betrachtungswinkeländerungsbe­ fehl anzeigt.

8. Anzeigesystem mit folgenden Merkmalen:
einem Anzeigebildschirm (24);
einer Videosteuerung (23), wobei die Videosteuerung (23) folgende Merkmale aufweist:
Palettenregister (27), die Helligkeitswerte für Farben speichern, die auf dem Anzeigebildschirm (24) angezeigt werden; und
eine Einstellungseinrichtung (22) zum Ändern von Helligkeitswerten, die in mindestens einigen der Palettenregister (27) gespeichert sind, ansprechend auf einen Benutzer, der eine Betrachtungswinkelän­ derung anzeigt.

9. Anzeigesystem gemäß Anspruch 8, bei dem der Anzeige­ bildschirm (24) eine Flüssigkristallanzeige (11) ist.

10. Anzeigesystem gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem jedes Palettenregister (27) einen Rot-Helligkeitswert, einen Grün-Helligkeitswert und einen Blau-Helligkeitswert speichert.

11. Anzeigesystem gemäß Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem die Einstellungseinrichtung (22) einen Betrachtungswinkel­ indexinkrementierungsknopf (12) und einen Betrach­ tungswinkelindexdekrementierungsknopf (13) aufweist.

12. Anzeigesystem gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die Einstellungseinrichtung (22) ein Fernkommuni­ kationstor (27) zum Empfangen eines Betrachtungswin­ kelbefehls aufweist, um den Betrachtungswinkelindex zu ändern.

13. Anzeigesystem gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem der Kontrast zwischen Farbschattierungen verrin­ gert wird, sowie Helligkeitswerte in den Palettenre­ gistern (27) erhöht werden.

14. Anzeigesystem gemäß einem der Ansprüch 8 bis 13, bei dem die Einstellungseinrichtung (22) folgendes Merkmal aufweist: eine Zentralverarbeitungseinheit (22), die die Hellig­ keitswerte innerhalb der Palettenregister (27) verän­ dert.

15. Verfahren zum Einstellen einer Anzeige, um den Benut­ zerbetrachtungswinkel zu berücksichtigen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

• a) Speichern von Stiftwerten für angezeigte Farben, wobei jeder Stiftwert Helligkeitswerte für jede Primärfarbe aufweist, die durch die Anzeige ver­ wendet wird; und
• b) ansprechend auf einen Benutzer, der eine Betrach­ tungswinkeländerung anzeigt, Ändern mindestens eines Teilsatzes der Stiftwerte, die in dem Schritt (a) gespeichert werden, wobei die Stift­ werte derart geändert werden, daß der Kontrastbe­ reich zwischen den Farben verringert wird, sowie die Helligkeit von Farben erhöht wird.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die Anzeige eine Flüssigkristallanzeige ist.

17. Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, bei dem bei dem Schritt (a) die Primärfarben Rot, Grün und Blau sind.

18. Verfahren gemäß Anspruch 15, 16 oder 17, bei dem bei dem Schritt (b) der Benutzer entweder durch Drücken eines Betrachtungswinkelindexinkrementierungsknopfes (12) oder durch Drücken eines Betrachtungswinkelindex­ dekrementierungsknopfes (13) eine Betrachtungswinkel­ änderung anzeigt.

19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem bei dem Schritt (b) der Benutzer eine Betrachtungswin­ keländerung über einen Betrachtungswinkeländerungsbe­ fehl anzeigt.

20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem bei dem Schritt (a) die Stiftwerte in Palettenre­ gistern (27) innerhalb einer Videosteuerung (23) ge­ speichert sind.