專利名稱：數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換(digital-to-analog conversion)裝置與方法，且特別涉及一種包含灰度抖動(dòng)(grayscale dithering)的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置與方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的薄膜液晶顯示器(thin film transistor liquid crystaldisplay，簡(jiǎn)稱TFT LCD)灰度顯示技術(shù)是利用時(shí)序控制器(timingcontroller)以灰度抖動(dòng)的方式使6位(bit)的源極驅(qū)動(dòng)電路(sourcedriver)產(chǎn)生接近8位的灰度效果。其灰度抖動(dòng)的方式可分為時(shí)間平均與空間平均兩種方式。因?yàn)槿搜劬哂凶詣?dòng)計(jì)算平均值的效果，只要以不同時(shí)間比例或是空間比例輸出信號(hào)，就可以讓顯示畫(huà)面看起來(lái)具有更細(xì)膩的階調(diào)層次。
圖1為傳統(tǒng)6位源極驅(qū)動(dòng)電路的階調(diào)電路圖，利用分壓電阻(R0～R62)分壓的方式可以產(chǎn)生64個(gè)階調(diào)電壓(V0～V252)。圖2為傳統(tǒng)6位源極驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(digital-to-analogconverter)電路圖，利用控制信號(hào)(D0～D5)分別控制開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通與否，形成64條由控制信號(hào)(D0～D5)控制的導(dǎo)通路徑。將每一條導(dǎo)通路徑分別電連接至64個(gè)階調(diào)電壓(V0～V252)，此階調(diào)電壓(V0～V252)與圖1所示電路的階調(diào)電壓(V0～V252)相同。通過(guò)控制信號(hào)(D0～D5)即可使對(duì)應(yīng)到的階調(diào)電壓(V0～V252)通過(guò)輸出緩沖器210輸出為輸出信號(hào)output。
輸出信號(hào)output可依需求提供64種不同階調(diào)電壓中的任何一個(gè)階調(diào)電壓。將圖2的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器搭配具有灰度抖動(dòng)功能的時(shí)序控制器(timing controller，簡(jiǎn)稱T-con)以單色而言可將原來(lái)的64個(gè)階調(diào)提升為253個(gè)階調(diào)，但是仍無(wú)法達(dá)到完整的8位階調(diào)，也就是256個(gè)階調(diào)。以253個(gè)階調(diào)顯示的三原色可以搭配出253*253*25316.2M的彩色色階。但仍然無(wú)法達(dá)到直接以8位的階調(diào)256*256*25616.7M所顯示的顏色效果。若要直接以8位的源極驅(qū)動(dòng)器克服灰度階調(diào)不足的問(wèn)題，則電路復(fù)雜度與成本將大幅提升。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，利用改進(jìn)的灰度抖動(dòng)算法，可使較低位的源極驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生較高位的完整階調(diào)層次，而且不需大幅提高源極驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜度與成本。
本發(fā)明的另一目的是提供一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，利用改進(jìn)的灰度抖動(dòng)算法，可使較少位的階調(diào)電壓呈現(xiàn)較高位的完整階調(diào)層次，而且不需大幅提高源極驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜度與成本。
為達(dá)到上述與其他目的，本發(fā)明提出一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，包括時(shí)序控制器、階調(diào)電路，以及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。時(shí)序控制器接收a位的灰度值，并輸出選擇信號(hào)以及具有b位的控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)是根據(jù)時(shí)序控制器對(duì)所接收到的灰度值執(zhí)行a位至b位的灰度抖動(dòng)算法所輸出的結(jié)果。其中a、b皆為正整數(shù)且a＞b≥1。選擇信號(hào)共有兩個(gè)狀態(tài)，若顯示器欲輸出的灰度值小于或等于2a-2c，c等于a-b，則選擇信號(hào)為第一狀態(tài)。若灰度值等于2a-2c+n，n為整數(shù)且0＜n＜2c，則選擇信號(hào)有n/2c的機(jī)率為第二狀態(tài)，有1-n/2c的機(jī)率為第一狀態(tài)。當(dāng)選擇信號(hào)為第一狀態(tài)時(shí)，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器則根據(jù)b位的控制信號(hào)輸出相對(duì)應(yīng)的階調(diào)電壓V(s×2c)至其輸出端，s為b位控制信號(hào)的值。當(dāng)選擇信號(hào)為第二狀態(tài)時(shí)，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器則輸出階調(diào)電壓V(2a)至其輸出端。階調(diào)電路由2b個(gè)電阻器所組成，以電阻分壓的方式，產(chǎn)生2b+1個(gè)階調(diào)電壓，V0為最低的階調(diào)電壓，V(2c)為第二低的階調(diào)電壓，V(2a)為最高的階調(diào)電壓。前述階調(diào)電路中的第i個(gè)電阻器電連接于階調(diào)電壓V((i-1)×2c)與階調(diào)電壓V(i×2c)之間，i為整數(shù)且1≤i≤2b。
前述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、輸出緩沖電路，以及階調(diào)電路在一實(shí)施例中皆位于薄膜顯示器源極驅(qū)動(dòng)電路中。其中，輸出緩沖器電連接于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器則包括選擇電路、第一開(kāi)關(guān)，以及第二開(kāi)關(guān)。其中，選擇電路負(fù)責(zé)接收控制信號(hào)與最高階調(diào)電壓V(2a)之外的階調(diào)電壓，若控制信號(hào)值為s，則輸出對(duì)應(yīng)控制信號(hào)值的階調(diào)電壓V(s×2c)。若選擇信號(hào)為第一狀態(tài)時(shí)，則第一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通選擇電路的輸出端與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。若選擇信號(hào)為該第二狀態(tài)時(shí)，則第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通對(duì)應(yīng)第二狀態(tài)的階調(diào)電壓V(2a)與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。此外，上述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)開(kāi)關(guān)皆包括PMOS晶體管(Pchannel metal oxide semiconductor transistor，簡(jiǎn)稱PMOS)與NMOS型晶體管(N channel metal oxide semiconductor transistor，簡(jiǎn)稱NMOS)，分別利用PMOS與NMOS作為高低電位的電傳導(dǎo)路徑。
從另一觀點(diǎn)來(lái)看，本發(fā)明另提出一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，包括下列步驟。首先，接收a位的灰度值，提供選擇信號(hào)以及具有b位的控制信號(hào)，其中a、b皆為正整數(shù)且a＞b≥1，控制信號(hào)為對(duì)灰度值執(zhí)行a位到b位的灰度抖動(dòng)算法。若灰度值小于或等于2a-2c，c等于a-b，則選擇信號(hào)第一狀態(tài)，若灰度值等于2a-2c+n，n為整數(shù)且0＜n＜2c，則選擇信號(hào)有n/2c的機(jī)率為第二狀態(tài)，有1-n/2c的機(jī)率為第一狀態(tài)。然后，提供2b+1個(gè)階調(diào)電壓，V0為最低的階調(diào)電壓，V(2c)為第二低的階調(diào)電壓，V(2a)為最高的階調(diào)電壓。以及若控制信號(hào)值為s，而且選擇信號(hào)為第一狀態(tài)，則輸出對(duì)應(yīng)第一狀態(tài)的階調(diào)電壓V(s×2c)。若選擇信號(hào)為第二狀態(tài)，則輸出對(duì)應(yīng)第二狀態(tài)的階調(diào)電壓V(2a)。
如本發(fā)明之較佳實(shí)施例所述，本發(fā)明因在階調(diào)電路中增加內(nèi)阻，較傳統(tǒng)的階調(diào)電路增加一個(gè)階調(diào)電壓，并在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中新增切換開(kāi)關(guān)，使b位的源極驅(qū)動(dòng)電路可以依照選擇信號(hào)與控制信號(hào)提供2b+1個(gè)階調(diào)電壓中的其中任何一個(gè)階調(diào)電壓。搭配時(shí)序控制器的改進(jìn)灰度抖動(dòng)功能，可使分辨率為b位的階調(diào)電壓輸出，達(dá)到a位的完整階調(diào)層次，不像傳統(tǒng)技術(shù)會(huì)損失最高的幾個(gè)階調(diào)層次。其中a、b皆為正整數(shù)而且a＞b≥1。因?yàn)橹饕男薷氖窃黾右粋€(gè)內(nèi)阻以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)，所以僅需小幅度修改階調(diào)電路與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，即可達(dá)到本發(fā)明增加階調(diào)層次的效果，不需大幅提高源極驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜度與成本。
為讓本發(fā)明之上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明之較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
圖1為傳統(tǒng)技術(shù)的6位源極驅(qū)動(dòng)電路階調(diào)電路圖。
圖2為傳統(tǒng)技術(shù)的6位源極驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器電路圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置示意圖。
圖4A為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的灰度控制信號(hào)與階調(diào)電壓輸出列表。
圖4B～圖4E為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的階調(diào)電壓組合。
圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的源極驅(qū)動(dòng)器的階調(diào)電路圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器與輸出緩沖器電路圖。
主要元件標(biāo)記說(shuō)明R0～R63分壓電阻
V0～V256階調(diào)電壓D0～D5控制信號(hào)D6選擇信號(hào)output輸出信號(hào)210、610輸出緩沖器S1第一開(kāi)關(guān)S2第二開(kāi)關(guān)310時(shí)序控制器320～390源極驅(qū)動(dòng)電路500階調(diào)電路510一般6位階調(diào)電路600選擇電路605數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器600a選擇電路輸出端600b數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器輸出端具體實(shí)施方式
如上所述，本發(fā)明是以時(shí)序控制器配合源極驅(qū)動(dòng)電路達(dá)到灰度顯示的效果。圖3為根據(jù)于本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置示意圖。圖3的電路位于薄膜液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電路中，其中時(shí)序控制器310分別電連接至源極驅(qū)動(dòng)器(320～390)。時(shí)序控制器310接收8位的灰度值，通過(guò)8位到6位的灰度抖動(dòng)運(yùn)算，分別輸出7位的灰度控制信號(hào)給源極驅(qū)動(dòng)電路(320～390)，此7位的灰度控制信號(hào)包括選擇信號(hào)與控制信號(hào)。此7位灰度控制信號(hào)的最高有效位為D6，代表選擇信號(hào)D6的邏輯狀態(tài)；其余6個(gè)位(D0～D5)則分別代表控制信號(hào)(D0～D5)的邏輯狀態(tài)，其中最高有效位(mostsignificant bit)為D5，最低有效位(least significant bit)為D0。
源極驅(qū)動(dòng)器(320～390)依據(jù)灰度控制信號(hào)輸出相對(duì)應(yīng)的階調(diào)電壓。其灰度控制信號(hào)與相對(duì)應(yīng)的階調(diào)電壓輸出列表如圖4A所示。階調(diào)電壓(V0～V252)所對(duì)應(yīng)到的灰度控制信號(hào)為0000000～0111111，階調(diào)電壓V256對(duì)應(yīng)到的灰度控制信號(hào)為1XXXXXX，1XXXXXX可為1000000～1111111間的任何一組邏輯信號(hào)。階調(diào)電壓(V0～V256)則分別代表階調(diào)電壓值(0～256)。當(dāng)選擇信號(hào)為第一狀態(tài)時(shí)(在本實(shí)施例中為邏輯0)，每一灰度控制信號(hào)分別對(duì)應(yīng)到階調(diào)電壓(V0～V252)的其中的一個(gè)。當(dāng)選擇信號(hào)為第二狀態(tài)時(shí)(在本實(shí)施例中為邏輯1)，所對(duì)應(yīng)到輸出為階調(diào)電壓V256。時(shí)序控制器310接收到的灰度值小于或等于252時(shí)，例如灰度值等于103，則源極驅(qū)動(dòng)電路320所輸出的階調(diào)電壓與傳統(tǒng)技術(shù)一樣，如圖4B所示，分別為100、104、104、104，其平均為103。當(dāng)時(shí)序控制器310接收到的灰度值等于252+n時(shí)，n為整數(shù)且0＜n＜4，則選擇信號(hào)有n/4的機(jī)率為第二狀態(tài)，有1-n/4的機(jī)率為第一狀態(tài)。以灰度值為253為例，則源極驅(qū)動(dòng)電路320所輸出的階調(diào)電壓值則如圖4C所示，分別為252、252、252、256，其平均為253。以此類推，當(dāng)灰度值為254、255時(shí)，其源極驅(qū)動(dòng)電路320所輸出的階調(diào)電壓值分別如圖4D與圖4E所示，不再累述。由以上說(shuō)明可知，傳統(tǒng)的灰度抖動(dòng)算法只能呈現(xiàn)0～252的253種階調(diào)，而本實(shí)施例改良過(guò)的灰度抖動(dòng)算法可呈現(xiàn)0～255的256種完整階調(diào)。源極驅(qū)動(dòng)電路(330～390)在電路中作用與源極驅(qū)動(dòng)電路320相似，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，通過(guò)前述的披露，應(yīng)可輕易推知，故不再重復(fù)敘述。
在本實(shí)施例中，每一個(gè)源極驅(qū)動(dòng)電路(320～390)皆包括階調(diào)電路與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。圖5為根據(jù)本實(shí)施例之源極驅(qū)動(dòng)電路的階調(diào)電路圖。一般6位的階調(diào)電路510，僅具有63個(gè)分壓電阻(R0～R62)，依據(jù)分壓定理，可得到64個(gè)階調(diào)電壓(V0～V252)。在本實(shí)施例中，則增加一個(gè)分壓電阻R63，形成階調(diào)電路500，使輸出的階調(diào)電壓增加為65個(gè)階調(diào)電壓(V0～V256)。
圖6為根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器與輸出緩沖器。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605包括選擇電路600，第一開(kāi)關(guān)S1，以及第二開(kāi)關(guān)S2。第一開(kāi)關(guān)S1電連接于選擇電路600的輸出端600a與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605的輸出端600b之間，第二開(kāi)關(guān)S2電連接于階調(diào)電壓V256與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605的輸出端600b之間。輸出緩沖器610電連接于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605的輸出端600b，提供輸出信號(hào)output。上述選擇電路600包括多個(gè)開(kāi)關(guān)，在本實(shí)施例中為126個(gè)開(kāi)關(guān)。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605中的每一個(gè)開(kāi)關(guān)皆包括PMOS晶體管與NMOS型晶體管，分別利用NMOS與PMOS作為低、高電位的電傳導(dǎo)路徑。控制信號(hào)(D0～D5)為6位的數(shù)字信號(hào)，其最高有效位為D5，最低有效位為D0。選擇電路600依據(jù)控制信號(hào)(D0～D5)分別控制其中每一開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通與否，形成64條與控制信號(hào)(D0～D5)相對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)通路徑。每一條導(dǎo)通路徑分別電連接至64個(gè)階調(diào)電壓(V0～V252)其中的一個(gè)與選擇電路600的輸出端600a。換言之，選擇電路600接收控制訊信號(hào)(D0～D5)與階調(diào)電壓(V0～V252)，若控制信號(hào)值為s，則輸出階調(diào)電壓V(s×4)。例如，若控制信號(hào)(D0～D5)等于0，則選擇電路600輸出階調(diào)電壓V0；若控制信號(hào)(D0～D5)等于26，則選擇電路600輸出階調(diào)電壓V104。選擇信號(hào)D6則提供兩種狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝粻顟B(tài)時(shí)，第一開(kāi)關(guān)S1導(dǎo)通選擇電路600的輸出端600a與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605的輸出端600b，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605則依據(jù)所接收的控制信號(hào)值s，輸出階調(diào)電壓V(s×4)。當(dāng)選擇信號(hào)D6為第二狀態(tài)時(shí)，第二開(kāi)關(guān)S2導(dǎo)通對(duì)應(yīng)第二狀態(tài)的階調(diào)電壓V256與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端600b，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605則輸出階調(diào)電壓V256。前述的選擇信號(hào)D6的第一狀態(tài)在本實(shí)施例中為邏輯0，第二狀態(tài)為邏輯1。在另一實(shí)施例中，第一狀態(tài)為邏輯1，第二狀態(tài)為邏輯0。
本發(fā)明不僅適用于以6位分辨率呈現(xiàn)8位的完整灰度，也可延伸為使用8位分辨率呈現(xiàn)10位的完整灰度，或更進(jìn)一步延伸為使用b位分辨率呈現(xiàn)a位的完整灰度，其中a、b為正整數(shù)而且a＞b≥1。若將圖3至圖6的實(shí)施例加以延伸，則時(shí)序控制器310接收a位的灰度值，此灰度值為顯示器所欲輸出的灰度信號(hào)。經(jīng)過(guò)時(shí)序控制器310的灰度抖動(dòng)運(yùn)算之后，輸出選擇信號(hào)與具有b位的控制信號(hào)，選擇信號(hào)包括兩種狀態(tài)，第一狀態(tài)與第二狀態(tài)，此兩種狀態(tài)可分別為邏輯1與邏輯0，反之亦可。
若此a位的灰度值小于或等于2a-2c，其中c等于a-b，則選擇信號(hào)為第一狀態(tài)。此時(shí)a位的灰度值可表示為m×2c+n，m為大于或等于0的整數(shù)，n為整數(shù)且0＜n＜2c。此時(shí)控制信號(hào)值有n/2c的機(jī)率等于m+1，有1-n/2c的機(jī)率等于m。換句話說(shuō)，即是當(dāng)階調(diào)電路無(wú)法直接輸出符合灰度值的階調(diào)電壓時(shí)，利用最靠近此灰度值的兩個(gè)階調(diào)電壓以時(shí)間平均或是空間平均的方式呈現(xiàn)符合此灰度值的平均階調(diào)電壓。
另一方面，若此a位的灰度值等于2a-2c+n，其中n為整數(shù)且0＜n＜2c，則選擇信號(hào)有n/2c的機(jī)率為第二狀態(tài)，有1-n/2c的機(jī)率為第一狀態(tài)。源極驅(qū)動(dòng)電路(320～390)依照所接收到選擇信號(hào)與控制信號(hào)輸出相對(duì)應(yīng)的階調(diào)電壓。
每一個(gè)源極驅(qū)動(dòng)電路(320～390)皆包括階調(diào)電路、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，以及輸出緩沖器。延伸后的階調(diào)電路500具有2b個(gè)分壓電阻，可提供2b+1個(gè)階調(diào)電壓，V0為最低的階調(diào)電壓，V(2c)為第二低的階調(diào)電壓，V(2a)為最高的階調(diào)電壓。延伸后的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605接收選擇信號(hào)、控制信號(hào)與階調(diào)電壓V0～V(2a)，其中延伸后的選擇電路600接收最高階調(diào)電壓V(2a)以外的所有階調(diào)電壓。若控制信號(hào)值為s，則延伸后的選擇電路600依據(jù)控制信號(hào)s輸出相對(duì)應(yīng)的階調(diào)電壓V(s×2c)。當(dāng)選擇信號(hào)為第一狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng)第一狀態(tài)的階調(diào)電壓V(s×2c)會(huì)經(jīng)過(guò)導(dǎo)通的第一開(kāi)關(guān)S1成為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器605的輸出信號(hào)output。當(dāng)選擇信號(hào)為第二狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng)第二狀態(tài)的最高階調(diào)電壓V(2a)會(huì)經(jīng)過(guò)導(dǎo)通的第二開(kāi)關(guān)S2成為輸出信號(hào)output。換言之，通過(guò)控制信號(hào)與選擇信號(hào)的改變，時(shí)序控制器310可以灰度抖動(dòng)的方式分別控制源極驅(qū)動(dòng)電路(320～390)輸出所需的階調(diào)電壓，以低位的輸出分辨率呈現(xiàn)較高位的灰度顯示效果。
在延伸的實(shí)施例中，階調(diào)電路、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，以及輸出緩沖電路位于薄膜液晶顯示器的源極驅(qū)動(dòng)電路中。輸出緩沖器電連接于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。前述的階調(diào)電路還包括2b個(gè)電阻器，利用分壓定理，階調(diào)電路可提供2b+1個(gè)階調(diào)電壓，其中第i個(gè)電阻器電連接于階調(diào)電壓V((i-1)×2c)與階調(diào)電壓V(i×2c)之間，i為整數(shù)且1≤i≤2b。此外，前述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器還包括選擇電路、第一開(kāi)關(guān)，以及第二開(kāi)關(guān)。選擇電路負(fù)責(zé)接收控制信號(hào)與最高階調(diào)電壓V(2a)之外的所有階調(diào)電壓，若控制信號(hào)值為s，則輸出對(duì)應(yīng)控制信號(hào)值的階調(diào)電壓V(s×2c)。若選擇信號(hào)為第一狀態(tài)，則第一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通選擇電路的輸出端與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。若選擇信號(hào)為第二狀態(tài)，則第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通對(duì)應(yīng)第二狀態(tài)的階調(diào)電壓V(2a)與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。
除了上述裝置實(shí)施例外，本發(fā)明另外還提出一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，此方法的細(xì)節(jié)皆已包含于上述裝置實(shí)施例當(dāng)中，在本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)的人，通過(guò)上述裝置實(shí)施例的披露之后，應(yīng)能輕易實(shí)施本方法，所以本數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法不在此贅述。
如上所述，本發(fā)明因在階調(diào)電路中增加內(nèi)阻，較傳統(tǒng)的階調(diào)電路增加一個(gè)階調(diào)電壓，并在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中新增切換開(kāi)關(guān)，使b位的源極驅(qū)動(dòng)電路可以依照選擇信號(hào)與控制信號(hào)提供2b+1個(gè)階調(diào)電壓中的其中任何一個(gè)階調(diào)電壓。搭配時(shí)序控制器的改進(jìn)灰度抖動(dòng)功能，可使分辨率為b位的階調(diào)電壓輸出，達(dá)到a位的完整階調(diào)層次，不像傳統(tǒng)技術(shù)會(huì)損失最高的幾個(gè)階調(diào)層次。其中a、b皆為正整數(shù)而且a＞b≥1。因?yàn)橹饕男薷氖窃黾右粋€(gè)內(nèi)阻以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)，所以僅需小幅度修改階調(diào)電路與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，即可達(dá)到本發(fā)明增加階調(diào)層次的效果，不需大幅提高源極驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜度與成本。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是包括時(shí)序控制器，接收a位的灰度值，輸出選擇信號(hào)以及具有b位的控制信號(hào)，其中a、b皆為正整數(shù)且a＞b≥1，該控制信號(hào)為對(duì)該灰度值執(zhí)行a位到b位的灰度抖動(dòng)算法，若該灰度值小于或等于2a-2c，c等于a-b，則該選擇信號(hào)為第一狀態(tài)，若該灰度值等于2a-2c+n，n為整數(shù)且0＜n＜2c，則該選擇信號(hào)有n/2c的機(jī)率為第二狀態(tài)，有1-n/2c的機(jī)率為該第一狀態(tài)；階調(diào)電路，提供2b+1個(gè)階調(diào)電壓，上述這些階調(diào)電壓當(dāng)中，V0為最低的階調(diào)電壓，V(2c)為第二低的階調(diào)電壓，V(2a)為最高的階調(diào)電壓；以及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，接收該選擇信號(hào)、該控制信號(hào)與上述這些階調(diào)電壓，該控制信號(hào)值為s，若該選擇信號(hào)為該第一狀態(tài)，則輸出對(duì)應(yīng)該第一狀態(tài)的階調(diào)電壓V(s×2c)，若該選擇信號(hào)為該第二狀態(tài)，則輸出對(duì)應(yīng)該第二狀態(tài)的階調(diào)電壓V(2a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是若該灰度值小于2a-2c且該灰度值等于m×2c+n，m為大于或等于0的整數(shù)，則該控制信號(hào)值有n/2c的機(jī)率等于m+1，有1-n/2c的機(jī)率等于m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是該階調(diào)電路以及該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器位于薄膜液晶顯示器的源極驅(qū)動(dòng)電路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是還包括輸出緩沖器，電連接于該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是該階調(diào)電路、該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器、以及該輸出緩沖器位于薄膜液晶顯示器的源極驅(qū)動(dòng)電路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是該階調(diào)電路包括2b個(gè)電阻器，且其中第i個(gè)電阻器電連接于階調(diào)電壓V((i-1)×2c)與階調(diào)電壓V(i×2c)之間，i為整數(shù)且1≤i≤2b。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器包括選擇電路，接收該控制信號(hào)與該最高階調(diào)電壓V(2a)之外的上述這些階調(diào)電壓，若該控制信號(hào)值為s，則輸出對(duì)應(yīng)該控制信號(hào)值的階調(diào)電壓V(s×2c)；第一開(kāi)關(guān)，若該選擇信號(hào)為該第一狀態(tài)，則導(dǎo)通該選擇電路的輸出端與該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端；以及第二開(kāi)關(guān)，若該選擇信號(hào)為該第二狀態(tài)，則導(dǎo)通對(duì)應(yīng)該第二狀態(tài)的階調(diào)電壓V(2a)與該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)開(kāi)關(guān)皆包括PMOS晶體管以及NMOS晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是a等于8且b等于6。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是a等于10且b等于8。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是該第一狀態(tài)為邏輯0，該第二狀態(tài)為邏輯1。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，其特征是該第一狀態(tài)為邏輯1，該第二狀態(tài)為邏輯0。
13.一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，其特征是包括下列步驟接收a位的灰度值，提供選擇信號(hào)以及具有b位的控制信號(hào)，其中a、b皆為正整數(shù)且a＞b≥1，該控制信號(hào)為對(duì)該灰度值執(zhí)行a位到b位的灰度抖動(dòng)算法，若該灰度值小于或等于2a-2c，c等于a-b，則該選擇信號(hào)為第一狀態(tài)，若該灰度值等于2a-2c+n，n為整數(shù)且0＜n＜2c，則該選擇信號(hào)有n/2c的機(jī)率為第二狀態(tài)，有1-n/2c的機(jī)率為該第一狀態(tài)；提供2b+1個(gè)階調(diào)電壓，上述這些階調(diào)電壓當(dāng)中，V0為最低的階調(diào)電壓，V(2c)為第二低的階調(diào)電壓，V(2a)為最高的階調(diào)電壓；以及該控制信號(hào)值為s，若該選擇信號(hào)為該第一狀態(tài)，則輸出對(duì)應(yīng)該第一狀態(tài)的階調(diào)電壓V(s×2c)，若該選擇信號(hào)為該第二狀態(tài)，則輸出對(duì)應(yīng)該第二狀態(tài)的階調(diào)電壓V(2a)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，其特征是若該灰度值小于2a-2c且該灰度值等于m×2c+n，m為大于或等于0的整數(shù)，則該控制信號(hào)值有n/2c的機(jī)率等于m+1，有1-n/2c的機(jī)率等于m。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，其特征是a等于8且b等于6。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，其特征是a等于10且b等于8。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，其特征是該第一狀態(tài)為邏輯0，該第二狀態(tài)為邏輯1。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，其特征是該第一狀態(tài)為邏輯1，該第二狀態(tài)為邏輯0。
全文摘要
一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置與方法，可用較少位的輸出呈現(xiàn)較多位的完整階調(diào)層次。此裝置包括時(shí)序控制器、階調(diào)電路，以及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。時(shí)序控制器接收a位的灰度值，并輸出選擇信號(hào)以及具有b位的控制信號(hào)。其中a、b皆為正整數(shù)且a＞b≥1。選擇信號(hào)共有兩個(gè)狀態(tài)，若灰度值小于或等于文檔編號(hào)H03M1/66GK101025897SQ20061000811
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者李洺賢, 黃教霖, 賴世道 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司