电子显示器串扰补偿系统和方法
文献发布时间:2023-06-19 10:41:48
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解,呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要,并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上,本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
一般来讲,电子设备的显示器可与其他部件紧凑地封装在一起,例如以减小整个电子设备的尺寸和/或为附加部件留出空间。另外,可增加显示器中像素的密度以提高分辨率和保真性。然而,路由至和路由自电子设备的各种部件(包括像素)的电信号的紧密接近可导致像素电路(例如,数据线、参考电压线等)内和/或像素电路与电子设备的其他部件(诸如触摸传感器电路)之间发生“串扰”(例如,寄生电容、电流漏泄、电压变化和其他形式的电磁干扰)。此类串扰可导致像素的亮度变化,这可显现为显示器上的可感知伪影。本公开整体涉及用于针对像素电路内和/或像素电路与触摸传感器电路之间的串扰补偿发送到电子显示器的像素的图像数据的系统和方法。这可在图像数据甚至到达显示器之前抵消串扰的影响。
例如,在一些实施方案中,可在触摸传感器电路中采用触摸激励信号,以便于检测用户输入(例如,手指或触控笔触摸电子设备)和/或确定用户输入相对于电子显示器的放置。然而,触摸激励信号可与像素电路串扰,从而导致像素的亮度输出的变化。在一些实施方案中,电子设备可基于触摸激励信号的频率和/或像素在显示面板上的位置将图像数据补偿到像素。对图像数据的补偿可增大或减小发送到像素以抵消来自触摸传感器电路的串扰(例如,触摸激励信号)的数据信号的电压。
附加地或另选地,串扰可发生在像素电路内的数据线、参考线或其他导线之间。例如,像素的参考电压(例如,VDDEL或VSSEL)可与像素的一个或多个数据线电压信号串扰,从而引起给定像素的参考电压与数据线电压信号之间的差值,并且因此导致对像素应用视在施加信号增大或减小。在一些实施方案中,电子设备可通过以下方式来抵消像素电路内的导线之间的串扰:预期参考电压增大或减小,并相应地调节图像数据以保持对像素的期望视在施加信号(例如,与图像数据相关联)。此外,在一些实施方案中,可基于多个像素转变的聚合(例如,从一行像素到下一行像素的数据线电压信号的变化)来确定参考电压的预期变化。
对上述特征的各种改进可能相对于本发明的各个方面而存在。也可在这些各个方面中加入其他特征。这些改进和附加特征可以单独存在,也可以任何组合的形式存在。例如,下面讨论的与一个或多个所示实施方案相关的各种特征可单独地或以任何组合形式结合到本发明上述方面的任何一个中。上文所呈现的简要概要仅旨在使读者熟悉本公开实施方案的特定方面和上下文,并不限制要求保护的主题。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面,在附图中:
图1是根据一个实施方案的包括电子显示器的电子设备的框图;
图2是根据实施方案的图1的电子设备的示例;
图3是根据实施方案的图1的电子设备的另一示例;
图4是根据实施方案的图1的电子设备的另一示例;
图5是根据实施方案的图1的电子设备的另一示例;
图6是根据实施方案的图1的电子设备的一部分的框图,该电子设备包括具有串扰补偿电路的显示流水线;
图7是根据实施方案的图6的显示流水线的一部分的框图,该显示流水线包括串扰补偿框;
图8是根据实施方案的像素电路的示意图;
图9是根据实施方案的电子显示器的一部分的示意图;
图10是根据实施方案的包括触摸传感器子系统的电子设备的一部分的示意图;
图11是根据实施方案的电子设备的触摸层与显示层之间的串扰的示意图;
图12是根据实施方案的电子显示器上的视觉伪影诸如有带图案的描绘;
图13是根据实施方案的用于针对触摸传感器串扰补偿图像数据的示例过程的流程图;
图14是根据实施方案的像素电路的电极之间的串扰的示意图;
图15是根据实施方案的参考电压对数据线电压信号的变化的反应的曲线图;
图16是根据实施方案的补偿参考电压反应的数据线电压信号的曲线图;并且
图17是根据实施方案的用于针对像素电路的参考供压线与数据线之间的串扰进行补偿的示例过程的流程图。
具体实施方式
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年10月18日提交的名称为“ELECTRONIC DISPLAY CROSS-TALKCOMPENSATION SYSTEMS AND METHODS”的美国临时申请62/923373的权益,该专利申请据此全文以引用方式并入以用于所有目的。
下文将描述一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简要描述,本说明书中未描述实际具体实施的所有特征。应当了解,在任何此类实际具体实施的开发中,如在任何工程或设计项目中,必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标,诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与系统相关和与商业相关的约束。此外,应当理解,此类开发工作有可能复杂并且耗时,但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言,其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
当介绍本公开的各种实施方案的元件时,冠词“一个/一种”和“该/所述”旨在意指存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在被包括在内,并且意指可存在除列出的元件之外的附加元件。附加地,应当理解,参考本公开的“一个实施方案”或“实施方案”并非旨在被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。
许多电子设备,包括电视机、便携式电话、计算机、可穿戴设备、车辆仪表板、虚拟现实眼镜等等在电子显示器上显示图像。随着电子显示器获得越来越高的像素密度(例如,对于更高的分辨率)和/或更紧凑(例如,更薄),由于电子设备内的电信号之间的串扰,它们也可能变得越来越易受图像显示伪影的影响。实际上,路由至和路由自电子设备的各种部件(包括像素)的电信号的紧密接近可导致串扰,诸如寄生电容、电流漏泄、电压变化和其他形式的电磁干扰。串扰可发生在像素电路(例如,数据线、参考电压线等)内和/或发生在像素电路与电子设备的其他部件(诸如触摸传感器电路)之间。此类串扰可导致像素的亮度变化,这可显现为显示器上的视觉伪影。
在一些实施方案中,可在触摸传感器电路中采用触摸激励信号,以便于检测用户输入(例如,手指或触控笔触摸电子设备)和/或确定用户输入相对于电子显示器的放置。然而,触摸激励信号可与像素电路串扰,从而导致像素的亮度输出的变化。在一些实施方案中,电子设备可基于触摸激励信号的频率和/或像素在显示面板上的位置将图像数据补偿到像素。对图像数据的补偿可增大或减小发送到像素以抵消来自触摸传感器电路的串扰(例如,触摸激励信号)的数据信号的电压。
附加地或另选地,串扰可发生在像素电路内的数据线、参考线或其他导线之间。例如,像素的参考电压(例如,VDDEL或VSSEL)可与像素的一个或多个数据线电压信号串扰,从而引起给定像素的参考电压与数据线电压信号之间的差值,并且因此导致对像素应用视在施加信号增大或减小。在一些实施方案中,电子设备可通过以下方式来抵消像素电路内的导线之间的串扰:预期参考电压增大或减小,并相应地调节图像数据以保持对像素的期望视在施加信号(例如,与图像数据相关联)。此外,在一些实施方案中,可基于多个像素转变的聚合(例如,从一行像素到下一行像素的数据线电压信号的变化)来确定参考电压的预期变化。
在一些实施方案中,针对像素电路串扰和/或触摸传感器串扰补偿图像数据可在被发送到电子显示器的显示驱动器之前的图像处理电路(例如,显示流水线)内以及/或者电子显示器内完成。换句话讲,用于补偿串扰的图像处理可在显示流水线内、在显示驱动器处或在从图像数据源到像素的图像数据流中的任何合适点处实现,以降低在电子显示器上出现可感知伪影(例如,条带、颜色或亮度变化等)的可能性。
为便于说明,利用电子显示器12的电子设备10的一个实施方案示于图1中。如将在下文更详细描述的那样,电子设备10可以是任何适当的电子设备,诸如手持式电子设备、平板电子设备、笔记本电脑等。因此,应当指出的是,图1仅为特定具体实施的一个示例,并且旨在示出可存在于电子设备10中的部件的类型。
在所描绘的实施方案中,电子设备10包括电子显示器12、输入设备14、输入/输出(I/O)端口16、具有一个或多个处理器或处理器内核的处理器内核复合体18、本地存储器20、主存储器存储设备22、网络接口24、电源26和图像处理电路27。图1中描述的各种部件可包括硬件元件(例如,电路)、软件元件(例如,存储指令的有形非暂态计算机可读介质)或硬件元件和软件元件的组合。应当指出的是,各种描绘的部件可被组合成较少部件或分离成附加部件。例如,本地存储器20和主存储器存储设备22可被包括在单个部件中。另外,图像处理电路27(例如,图形处理单元、显示图像处理流水线)可包括在处理器内核复合体18、电子显示器12中,或者包括独立电路。
如图所示,处理器内核复合体18与本地存储器20和主存储器存储设备22可操作地耦接。在一些实施方案中,本地存储器20和/或主存储器存储设备22可包括可存储由处理器内核复合体18执行的指令和/或待由处理器内核复合体18处理的数据的有形的非暂态计算机可读介质。例如,本地存储器20可包括随机存取存储器(RAM),并且主存储器存储设备22可包括只读存储器(ROM)、可重写非易失性存储器(诸如闪存存储器、硬盘驱动器、光盘等等)。
在一些实施方案中,处理器内核复合体18可执行存储在局部存储器20和/或主存储器存储设备22中的指令以执行诸如生成源图像数据的操作。如此,处理器内核复合体18可包括一个或多个通用微处理器、一个或多个特定于应用的处理器(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(FPGA)或它们的任何组合。
如图所示,处理器内核复合体18也与网络接口24可操作地耦接。使用网络接口24,电子设备10可以通信地耦接到网络和/或其他电子设备。例如,网络接口24可将电子设备10连接到个人局域网(PAN)(诸如蓝牙网络)、局域网(LAN)(诸如802.11x Wi-Fi网络)和/或广域网(WAN)(诸如4G或LTE蜂窝网络)。这样,网络接口24可以使电子设备10能够将图像数据发送到网络并且/或者从网络接收图像数据。
此外,如图所示,处理器内核复合体18可操作地耦接到电源26。在一些实施方案中,电源26可提供电力以操作处理器内核复合体18和/或电子设备10中的其他部件,诸如电子显示器12。因此,电源26可包括任何合适的能量源,诸如可再充电的锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电源转换器。
另外,如图所示,处理器内核复合体18与I/O端口16和输入设备14可操作地耦接。在一些实施方案中,I/O端口16可启用电子设备10以与各种其他电子设备进行交互。另外,在一些实施方案中,输入设备14可以使用户能够与电子设备10交互。例如,输入设备14可包括按钮、键盘、鼠标、触控板等。除此之外或另选地,电子显示器12可以包括触摸感测部件,其通过检测触摸其屏幕(例如,电子显示器12的表面)的物体的发生和/或位置来启用到电子设备10的用户输入。应当理解,触摸传感器电路可被集成到电子显示器12中,或者可被实现为电子显示器12的表面上的电路的单独的“层”。
除了实现用户输入之外,电子显示器12还可便于通过显示一个或多个图像(例如,图像帧或图片)来提供信息的视觉表示。例如,电子显示器12可以显示操作系统的图形用户界面(GUI)、应用程序界面、文本、静止图像或视频内容。为了便于显示图像,电子显示器12可包括具有一个或多个显示器像素的显示面板。另外,每个显示器像素可包括一个或多个子像素,该一个或多个子像素各自控制一种颜色分量(例如,红色、蓝色或绿色)的亮度。应当理解,像素可包括任何合适的子像素组,诸如红色、蓝色、绿色和白色(RBGW)或其他颜色的子像素,并且/或者可包括多个相同颜色的子像素。例如,像素可包括一个蓝色子像素、一个红色子像素和两个绿色子像素(GRGB)。为简单起见,如本文所用,术语“像素”通常可指单个子像素或子像素组。
如上所述,电子显示器12可通过至少部分地基于对应的图像数据对像素的亮度进行控制来显示图像。在一些实施方案中,可以例如经由网络接口24和/或I/O端口16从另一电子设备接收图像数据。除此之外或另选地,图像数据可以由处理器内核复合体18和/或图像处理电路27生成。
如上所述,电子设备10可为任何合适的电子设备。为了便于说明,合适的电子设备10,尤其是手持设备10A的一个示例示于图2中。在一些实施方案中,手持设备10A可以是便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台等等。例如,手持设备10A可以是智能电话,诸如可购自Apple inc.的任何
如图所示,手持设备10A包括壳体28(例如外壳)。在一些实施方案中,壳体28可保护内部部件免受物理性损坏,并且/或者屏蔽内部部件使其免受电磁干扰。另外,如所描绘的,壳体28可围绕电子显示器12和/或为该电子显示器提供结构框架。在所描绘的实施方案中,电子显示器12显示具有图标32阵列的图形用户界面(GUI)30。举例来讲,当通过输入设备14或电子显示器12的触摸传感器电路选择图标32时,可启动应用程序。
还有,如所描绘的,输入设备14通过壳体28打开。如上所述,输入设备14可使得用户能够与手持设备10A进行交互。例如,输入设备14可使得用户能够激活或去激活手持设备10A、将用户界面导航至home屏幕、将用户界面导航到用户可配置的应用屏幕、激活语音识别特征结构、提供音量控制和/或在震动和响铃模式之间切换。如图所示,I/O端口16也通过壳体28打开。在一些实施方案中,I/O端口16可包括例如连接至外部设备的音频插孔。
为了进一步说明,合适的电子设备10,尤其是平板设备10B的另一示例示于图3中。出于例示目的,平板设备10B可为可购自Apple inc.的任何
如上所述,电子显示器12可以至少部分地基于例如从处理器内核复合体18和/或图像处理电路27接收的图像数据来显示图像。另外,如上所述,可在图像数据用于在电子显示器12上显示对应图像之前对图像数据进行处理。在一些实施方案中,显示流水线可处理图像数据,例如以识别和/或补偿电子设备10的电路之间的串扰。
为便于说明,图6中示出了包括显示流水线36的电子设备10的一部分34。在一些实施方案中,显示流水线36可以由电子设备10中的电路、电子显示器12中的电路或其组合来实施。因此,显示流水线36可包括在处理器内核复合体18、图像处理电路27、电子显示器12中的定时控制器(TCON)、该电子显示器的显示驱动器或它们的任意组合中。
电子设备10的所描绘的部分34还包括图像数据源38、显示面板40和控制器42。在一些实施方案中,电子显示器12的显示面板40可包括发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器、液晶(LCD)显示器或任何其他合适类型的显示面板40。在一些实施方案中,控制器42可控制显示管线36、图像数据源38和/或显示面板40的操作。为了便于控制操作,控制器42可包括控制器处理器和/或控制器存储器。在一些实施方案中,控制器处理器可包括在处理器内核复合体18、图像处理电路27、电子显示器12中的定时控制器、单独的处理模块或它们的任意组合中,并且执行存储在控制器存储器中的指令。另外,在一些实施方案中,控制器存储器可包括在本地存储器20、主存储器存储设备22、单独的有形非暂态计算机可读介质或它们的任何组合中。
在所描绘的实施方案中,显示流水线36通信地耦接到图像数据源38。这样,显示流水线36可从图像数据源38接收与要在电子显示器12上显示的图像对应的输入图像数据。输入图像数据可使用任何合适的源格式(诸如8位定点αRGB格式、10位定点αRGB格式、带符号的16位浮点αRGB格式、8位定点YCbCr格式、10位定点YCbCr格式、12位定点YCbCr格式等)来指示与期望图像对应的目标特性(例如,目标亮度值的像素数据)。在一些实施方案中,图像数据源38可以包括在处理器内核复合体18、图像处理电路27或它们的组合中。此外,输入图像数据可驻留在线性色彩空间、γ校正的色彩空间或任何其他合适的色彩空间中。
如上所述,显示流水线36可操作以处理从图像数据源38接收的图像数据。显示流水线36可包括一个或多个图像数据处理框44(例如,电路、模块或处理级),诸如串扰补偿框46和/或一个或多个其他处理框48。应当理解,可将多个图像数据处理框结合到显示流水线36中,诸如颜色管理框、抖动框、老化补偿框等。此外,由显示流水线36执行的功能(例如,操作)可以在各种图像数据处理框和/或子框之间划分或共享,并且虽然本文使用术语“框”,但是在图像数据处理框48和/或其子框之间可以存在或可以不存在物理或逻辑分离。
在处理之后,显示流水线36可将图像数据输出到显示面板40,并且基于经处理的图像数据,显示面板40可将模拟电信号应用于电子显示器12的像素以累积地显示一个或多个对应的图像。这样,显示管线36可便于在电子显示器12上提供信息的视觉表示。应当理解,显示流水线36可在专用电路中实现并且/或者全部或部分地通过使用处理电路诸如控制器处理器执行存储在有形非暂态计算机可读介质诸如控制器存储器中的指令来实现。
串扰补偿框46可包括触摸传感器串扰补偿子框52和参考电压串扰补偿子框54,如图7的框图所示。触摸传感器串扰补偿子框52和参考电压串扰补偿子框54可有助于减小由于像素电路的数据线和/或触摸传感器电路之间的串扰而可能导致的可感知伪影诸如条带和/或颜色/亮度不准确性的可能性。一般来讲,串扰补偿框46可接收输入图像数据56,经由触摸传感器串扰补偿子框52和/或参考电压串扰补偿子框54生成经补偿图像数据58,并且将经补偿图像数据58输出到其他处理框48、显示面板40和/或像素。此外,在一些实施方案中,触摸传感器串扰补偿子框52和参考电压串扰补偿子框54可(例如,经由组合补偿)相继(例如,第一补偿之后是第二补偿)或者单独实现(例如,触摸传感器串扰补偿子框52可在没有参考电压串扰补偿子框54的情况下实现,反之亦然)。
为了帮助示出由串扰补偿框46整流的对像素电路60的影响,图8是像素电路60的简化示意图。像素电路60可由数据线电压信号62(例如,在数据线64上)、扫描控制信号66(例如,在扫描线68上)和/或发射控制信号70控制。例如,数据线电压信号62可以是指示经补偿图像数据58(例如,亮度值的补偿像素数据)的模拟电压信号,并且扫描控制信号66可以是通过操作一个或多个开关设备72来访问特定像素的选择信号。另外,发射控制信号70可连接或断开像素电路60的发光元件74(例如,有机或微型发光二极管)以及/或者参考供压线76,例如,以当新的数据线电压信号62被写入(例如,编程)像素电路60时断开发光元件74,并且连接发光元件74以用于照明。
开关设备72可以是任何合适类型的电开关(例如,p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管、n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管等)。在所描绘的示例中,存储电容器78耦接在参考供压线76(例如,供应参考电压80)与内部(例如,电流控制)节点82之间。另外,内部节点82处的电压可控制开关设备72的栅极84。来自发光元件74的光发射可基于供应到发光元件74的电流量值而变化,该电流量值可由应用于栅极84的内部节点82处的电压控制。此外,由栅极84控制的开关设备72可在其线性模式(例如,区域)下操作,使得其沟道宽度以及因此允许的电流与内部节点82的电压成比例地变化。因此,为了便于控制光发射,数据线电压信号62可用于设定内部节点82处的电压,并且因此调节来自参考供压线76的电流。
如普通技术人员将理解的,数据线电压信号62和/或参考电压80的偏差可改变发光元件74的亮度输出。因此,对引起此类偏差的串扰的补偿可有助于减少可见伪影。
在进一步说明中,图9中示出了显示面板40的一部分的示意图,该显示面板包括到像素电路60的数据线64。在一些实施方案中,显示面板40可使用一个或多个数模转换器(DAC)86来将经补偿图像数据58(其可以数字方式表示)转换为要提供给像素电路60的数据线电压信号62。此外,在一些实施方案中,从DAC 86输出的数据线电压信号可由一个或多个缓冲器88(例如,运算放大器)缓冲,例如以在像素电路60和/或列驱动器90的电流消耗下稳定该信号。显示面板40可包括列驱动器90(也称为数据驱动器和/或显示驱动器),包括源锁存器92、源放大器94和/或任何其他合适的逻辑部件/电路,以选择适当的数据线电压信号62并将信号应用于适当的像素电路60以实现从发光元件74输出的目标亮度。
当数据线电压信号62运行至其在显示面板40中的对应像素电路60时,触摸传感器电路100可作为触摸传感器子系统102的一部分紧密地层叠在显示面板40的顶部上或集成到该显示面板中,如图10所示。在一些实施方案中,触摸控制器104可经由触摸驱动电极112的阵列生成(例如,经由触摸驱动逻辑部件106和/或触摸驱动界面108)触摸激励信号110。触摸感测电极114可与触摸驱动电极112形成触摸区域116(例如,电容感测节点)的栅格,使得当对象诸如手指位于给定触摸驱动电极112和给定触摸感测电极114的汇合附近时,触摸感测逻辑部件(例如,经由触摸感测界面120)可确定该对象在触摸区域116的栅格上的放置。应当指出的是,如本文所用,术语“线”和“电极”仅仅是指导电通路,并非旨在受限于严格线性的结构。相反,术语“线”和“电极”可涵盖改变方向,具有不同的尺寸、形状、材料,并且/或者跨越多个区域的通路。
一般来讲,手指或对象可破坏发生触摸的触摸区域116中的触摸激励信号110的电磁场。电磁场的变化可由触摸感测界面120经由触摸感测电极114记录,并且经由触摸感测逻辑部件118处理。触摸控制器104可将用户触摸或悬停的发生和/或位置传送到处理器内核复合体18,并且该触摸可与电子显示器12上显示的内容关联。
随着电子设备变得更小,触摸传感器电路100(例如,触摸驱动电极112上的触摸激励信号)与像素电路60之间的串扰可能在发光元件74的亮度输出中引起明显伪影。另外,增加触摸激励信号的量值同时可能提供增加的保真性和/或功能(例如,多点触摸感测)可增加与像素电路60的串扰。图11是触摸传感器电路100、像素电路60和它们之间的串扰122的示意图。在一些实施方案中,触摸传感器电路100的触摸层124可与像素电路60的显示层126直接相邻。另选地,材料或电路的中间层128可存在于触摸层124与显示层126之间。
在一个实施方案中,串扰122可能发生在触摸驱动电极112与数据线64之间,从而引起数据线电压信号62的偏差。尽管示出为电容式串扰,但是应当理解,串扰可以是任何类型的电磁干扰。为了减少或消除串扰122的可感知影响,触摸传感器串扰补偿子框52可补偿输入图像数据56,使得调节数据线电压信号62以在控制栅极84向发光元件74提供期望电流的内部节点82处获得期望电压。
触摸驱动逻辑部件106和/或触摸驱动界面108可生成触摸激励信号110并将其传输到触摸驱动电极112。根据触摸激励信号110的频率,串扰122可不同地显现在显示层126中的不同位置处。在一些实施方案中,从触摸层124到显示层126的串扰122可导致跨电子显示器12的有带图案130,这可取决于触摸激励信号110的频率,如图12所描绘的。图12包括触摸激励信号110的不同频率下的有带图案130的采样132。有带图案130可包括电子显示器12的具有增大亮度134的部分和电子显示器12的具有减小亮度136的部分。此外,亮度的增大和/或减小的量值可随触摸激励信号110的量值而趋于变化。此外,有带图案130的空间频率可基于触摸激励信号110的频率而变化。
在一些实施方案中,触摸传感器串扰补偿子框52可确定并应用补偿以减小电子显示器12的原本由于串扰而具有增大亮度134的部分中的像素的亮度,并且增大电子显示器12的原本由于串扰而具有减小亮度136的部分中的像素的亮度。在空间上,触摸传感器串扰补偿子框52可在由触摸激励信号110的时间频率确定的空间频率下用有带图案130的反向等效形式补偿电子显示器的像素。
图13是用于针对触摸传感器串扰122补偿图像数据的示例过程的流程图140。该过程可包括例如经由串扰补偿框46接收输入图像数据56(过程框142)。串扰补偿框46的触摸传感器串扰补偿子框52可确定触摸激励信号110的频率和/或量值(过程框144),并且基于所确定的频率和/或量值,在空间上确定用于电子显示器12的像素的图像数据补偿值(过程框146)。触摸传感器串扰补偿子框52还可将补偿应用于输入图像数据56(过程框148)并输出经补偿图像数据58(过程框150)。
附加地或另选地,串扰122也可发生在像素电路60内,如图14所示。在一些实施方案中,可用新数据(例如,用于新帧)逐行更新像素。例如,列中的多个像素可共享相同的数据线64,并且在一些实施方案中,可逐行激活(例如,经由扫描控制信号66)像素。然而,串扰122可存在于参考供压线76与数据线64之间。当停用第一行并且激活第二后续行时,数据线电压信号62从第一行中的第一像素的信号到第二行中的对应的像素的信号的变化可由于串扰122而引起参考供压线76上的参考电压80的波动,如图15的曲线图152所示。因此,数据线电压信号62的较大变化可导致参考电压80的较大偏差。曲线图152示出了与理想参考电压80A相比受影响参考电压80B对数据线电压信号62中的变化156的反应154。数据线电压信号62与理想参考电压80A之间的预期电压差158可产生来自发光元件74的期望亮度,但是在像素的编程时间段160期间,受影响参考电压80B在编程时间段160结束之前可能没有时间来稳定。因此,可为像素提供编程电压差162,该编程电压差以一定量的误差164偏离预期电压差158。在一些情况下,刷新率增加(例如,编程周期160更短)和/或密度更高的显示面板40(例如,可增加串扰量值的更高分辨率和/或更小的显示面板40)可能引起增加量的误差164。因此,对此类误差的补偿可允许具有减小的视觉伪影可能性的刷新率增大并且分辨率更高的显示器。
图16是未补偿数据线电压信号62A和补偿数据线电压信号62B相对于理想参考电压80A和受影响参考电压80B的曲线图166。在所描绘的实施方案中,补偿数据线电压信号62B已减小约等于误差164的补偿量168。因此,在编程时间段160结束时,补偿电压差170约等于预期电压差158,使得减少或消除由于串扰122引起的视觉伪影可能性。
如上所讨论的,由于与数据线64的串扰122引起的参考电压80的偏差可基于数据线电压信号62从一行到下一行的访问的变化而变化。此外,如图14所描绘的,多个数据线64可表现出与单个参考供压线76的串扰。因此,在多个像素之间共享参考供压线76可引起参考电压80的反应154至少部分地取决于给定行的内容转变(例如,数据线电压信号62的变化)的汇总。因此,在一个实施方案中,参考电压串扰补偿子框54可针对当前行的每个像素确定先前数据线电压信号62(例如,对于同一列和先前行中的对应像素)与当前数据线电压信号62之间的差值,并对这些变化进行汇总。例如,如果第一数据线电压信号62减小并且第二数据线电压信号62增大,则可至少部分地消除由于与第一数据线电压信号和第二数据线电压信号62的串扰而引起的参考电压80的变化。此外,在一些实施方案中,给定像素的估计误差164可通过由给定像素的同一行上的数据线电压信号62的每个变化引起的参考电压80中的单独误差的汇总来确定。此外,在一些实施方案中,可通过汇总由给定像素附近的其他像素的转变(例如,从前一行的内容到当前行的转变)引起的参考电压80中的单独误差来确定给定像素的估计误差。例如,在空间上可对参考电压80中的单独误差进行平均,使得引起更靠近给定像素出现的参考电压80中的误差的转变比更远离给定像素的转变进行更大程度的加权。附加地或另选地,数据线电压信号变化156可经由空间平均值汇总并用于确定估计误差164。
如上所讨论的,从一行到下一行的转变可引起数据线电压信号62的变化,这继而可引起参考电压80由于串扰122而引起的误差。此外,在一些实施方案中,一些行(例如,电子显示器12的第一行)可能与前一行没有特定转变。因此,为了估计参考电压80中的误差,参考电压串扰补偿子框54可利用预设的数据线停放电压作为先前的数据线电压信号62来确定数据线电压信号62的变化156。
在一些实施方案中,可经由使用一组测试图像的校准来确定由于数据线电压信号62的变化引起的参考电压80的变化,以确定从数据线电压信号62的变化到参考电压80的估计变化的映射。在补偿期间,可经由估计公式或经由查找表来实现映射。使用映射,参考电压串扰补偿子框54可估计来自每个像素转变的参考电压80中引起的误差,并且通过累加(例如,经由空间平均)由给定像素附近的像素引起的误差来计算给定像素的总误差。此外,在一些实施方案中,阈值可被设定为使得忽略小于阈值的变化156和/或多个变化156的空间平均值。例如,小于阈值的变化156可能不会导致可感知伪影。因此,可能无法补偿小于阈值的变化156,这可能增加显示流水线36中的可用带宽。
图17是用于针对参考供压线76与数据线64之间的串扰122进行补偿的示例过程的流程图172。该过程可包括例如经由参考电压串扰补偿子框54接收输入图像数据56(过程框174),并且确定从显示面板40的像素的前一行到当前行的数据线电压信号62的变化(过程框176)。参考电压串扰补偿子框54还可估计由于数据线电压信号62中的每个变化引起的参考电压80中的误差(过程框178)。可汇总来自数据线电压信号62中的每个变化的误差(过程框180)。例如,给定像素的总误差可以是来自给定像素附近的数据线电压信号62中的每个变化的误差的空间平均值。参考电压串扰补偿子框54可例如基于每个像素处的参考电压80中的估计误差来确定补偿值(过程框182)。然后可将补偿值应用于图像数据(过程框184),并且可输出经补偿图像数据58(过程框186)。
如本文所讨论的,通过补偿像素电路60的部件之间以及显示层126与触摸层124之间的串扰122,电子显示器可包括更高的像素密度(例如,更高的分辨率)、更快的刷新率、当与触摸传感器电路100层叠时的小外形、增大的触摸激励信号110的量值(例如,用于增大触摸传感器子系统102的保真性/功能),并且表现出减小的视觉伪影可能性。此外,尽管上文引用的流程图140和172以给定的顺序示出,但是在某些实施方案中,过程框可被重新排序、更改、删除和/或可同时发生。另外,所参考的流程图140和172是作为举例说明工具给出的,并且还可根据具体实施添加另外的决策框和过程框。
已经以示例的方式示出了上述具体实施方案,并且应当理解,这些实施方案可容许各种修改和另选形式。还应当理解,权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式,而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。
本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例,其明显改善了本技术领域,并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外,如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]…的装置”或“用于[执行][功能]…的步骤”的一个或多个元件,则这些元件将按照35U.S.C.112(f)进行解释。然而,对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求,这些元件将不会根据35U.S.C.112(f)进行解释。
- 电子显示器串扰补偿系统和方法
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