專利名稱：調(diào)整水平同步信號與垂直同步信號的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)整水平同步信號與垂直同步信號的方法及裝置，特別涉及一種用來消除顯示器畫面跳動與不穩(wěn)情況的水平與垂直同步信號調(diào)整方法及裝置。
背景技術(shù)：
顯示器必須在一秒內(nèi)顯示例如30幅畫面，以符合人眼的視覺暫留現(xiàn)象而構(gòu)成連續(xù)圖像，各畫面分別包含多條掃描線，各掃描線則包含多個像素。所以，顯示器接收來自圖像處理系統(tǒng)的圖像信號是一連串對應(yīng)各像素的數(shù)據(jù)。為讓顯示器確認各數(shù)據(jù)應(yīng)對應(yīng)的像素位置，圖像處理系統(tǒng)會與圖像信號同步送出代表一條掃描線啟始(又稱換行)的水平同步信號、以及代表一幅畫面啟始(又稱換頁)的垂直同步信號。為說明起見，以下敘述水平與垂直同步信號是取數(shù)字脈沖的上升沿(即由低電平變更成高電平的位址)分別代表換行與換頁，所以當顯示器接收到水平同步信號脈沖的上升沿時，即知其將接收下一條掃描線的數(shù)據(jù)，而收到垂直同步信號脈沖的上升沿時，知道其后接收為下一幅畫面的數(shù)據(jù)，使圖像信號被正確地依序顯示。
然而，實際顯示時，受干擾、串音等外在因素影響，致使水平同步信號與垂直同步信號的頻率產(chǎn)生些許浮動，頻率或增或減。若恰巧兩者上升沿出現(xiàn)時間原本相差無幾而幾近重疊時，一旦頻率浮動，會導致兩者互為先后而產(chǎn)生跳動。如圖1，橫軸表示時間，水平同步信號11與垂直同步信號12的上升沿111、121幾乎重疊于同一時間位置，頻率浮動會導致垂直同步信號上升沿121相對水平同步信號111的上升沿超前一周期T、或延后一周期T。若于第N張畫面時，水平同步信號11上升沿111在垂直同步信號12上升沿121之后，所以被判定為該幅畫面的第一行，而至第N+1張時，水平同步信號11上升沿111卻在垂直同步信號12上升沿121之前，使延續(xù)自第N幅畫面的第一行數(shù)據(jù)被誤判而不顯示，改以第二行數(shù)據(jù)作為第一行而呈現(xiàn)。若第N+2張時，水平同步信號11上升沿111又浮動至垂直同步信號12上升沿121之后，會使延續(xù)的畫面中，第一行數(shù)據(jù)時有時無，而讓圖像畫面忽上忽下，呈現(xiàn)不穩(wěn)定的抖動而劣化顯示的圖像品質(zhì)。
相反地，如圖2，若垂直同步信號12’的上升沿121’落后水平同步信號11’的上升沿111’大于可能發(fā)生跳動的危險范圍，即使發(fā)生頻率浮動，依然不會產(chǎn)生畫面不穩(wěn)的情況。
然而，把此種嚴重危及顯像品質(zhì)的因素交付予機率與運氣，未免太不負責。若能確保水平同步信號11’與垂直同步信號12’的上升沿111’、121’間保持一定時距(即大于危險范圍)，可有效遏止頻率浮動現(xiàn)象造成兩上升沿111、121間的先后關(guān)系改變，避免此忽前忽后的現(xiàn)象以徹底解決前述問題。所以，本案主要特征即在兩上升沿間的時距小于危險范圍時，自動拉大兩者間距，確保兩者保持一定安全時距，充分避免頻率浮動導致的畫面不穩(wěn)與抖動情況。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一目的在于提供一種調(diào)整水平同步信號與垂直同步信號的方法，以達到自動避免因頻率浮動而導致的畫面不穩(wěn)的功效。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種調(diào)整水平同步信號與垂直同步信號的裝置，以達到確保水平與垂直同步信號的上升/下降沿間恒定保持安全時距的功效。
所以，本發(fā)明的調(diào)整水平同步信號與垂直同步信號的方法，用于顯示器，而該水平同步信號與垂直同步信號分別具有多個脈沖，該方法包含以下步驟A)定義該垂直同步信號中各脈沖的上升/下降沿之前至之后一段時間為一危險范圍；及B)若該水平同步信號脈沖的上升/下降沿位于該危險范圍內(nèi)時，則延遲該垂直同步信號，以使該危險范圍位于該水平同步信號脈沖的上升/下降沿之后。

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明圖1是一種常規(guī)的水平同步信號與垂直同步信號的波形圖，其中，水平同步信號的一上升沿與垂直同步信號的上升沿同時出現(xiàn)。
圖2是一種常規(guī)的水平同步信號與垂直同步信號的波形圖，其中，水平同步信號的一上升沿落后于垂直同步信號的上升沿。
圖3是本發(fā)明的一較佳實施例的方框示意圖，此較佳實施例結(jié)合于顯示器中。
圖4是圖3所示的較佳實施例的詳細電路圖。
圖5是一波形圖，說明圖4中第一延遲電路的輸入與輸出信號的一例。
圖6是一波形圖，說明圖4中第二延遲電路的輸入與輸出信號的一例。
圖7是一波形圖，說明圖4中脈沖發(fā)生器的輸入與輸出信號的一例。
圖8是一波形圖，說明圖4中判定電路的輸入與輸出信號的一例。
圖9是一波形圖，說明圖4中判定電路的輸入與輸出信號的另一例。
圖10是一波形圖，說明圖4中延遲回路的輸入與輸出信號的一例。
圖11是圖4實施例的信號處理流程圖。
具體實施方式
如圖3所示，圖像處理系統(tǒng)(例如電腦平臺)2同步輸出圖像信號Sv、原始水平同步信號Ho、及原始垂直同步信號Vo至一顯示器3，并由顯示器3中的一圖像處理電路5依信號Sv、Vo、Ho的指示而驅(qū)動顯示器3顯示圖像畫面。如前所述，在原始垂直與水平同步信號Vo、Ho輸入顯示器3的圖像處理電路5之前，應(yīng)確保兩同步信號Vo、Ho的上升/下降沿間隔一定安全時距，以避免發(fā)生畫面不穩(wěn)與跳動的情況。本發(fā)明一實施例的水平同步信號與垂直同步信號的調(diào)整裝置4設(shè)置于顯示器3內(nèi)，并位于圖像處理系統(tǒng)2與圖像處理電路5間。調(diào)整裝置4包含一危險脈沖形成電路41、一判定電路42及一延遲回路43。一般原始水平與垂直同步信號Ho、Vo是由多個脈沖所構(gòu)成，并以上升沿(或下降沿)觸發(fā)圖像處理電路5換行或換頁，為便于說明，下文中假定原始水平與垂直同步信號Ho、Vo均以其上升沿進行觸發(fā)動作。
危險脈沖形成電路41分別對應(yīng)原始垂直同步信號Vo中各脈沖的上升沿后一段時間形成一危險脈沖，以定義一危險范圍，并由此連串的危險脈沖構(gòu)成一危險脈沖信號VP。危險脈沖形成電路41具有一第一延遲電路411、一第二延遲電路412及一脈沖發(fā)生器413。
第一延遲電路411接收原始垂直同步信號Vo并令其延遲一段時間以形成一垂直同步信號VS1輸出。第二延遲電路412接收垂直同步信號VS1并再次延遲，以形成一第二垂直同步信號VS2并輸入到脈沖發(fā)生器413。脈沖發(fā)生器413同時接收原始垂直同步信號V0與第二垂直同步信號Vs2，比較兩信號，并對應(yīng)兩上升沿間的延遲時段形成一危險脈沖信號Vp而輸出至判定電路42。
參照圖4，本實施例的第一延遲電路411是由一或門(ORgate)60、一電阻61及一電容62所構(gòu)成。電阻61一端電連接用于傳輸原始垂直同步信號V0的線路22，另一端電連接或門60的兩個相互連接的輸入端601、602。電容62一端電連接或門60的兩個輸入端601、602，另一端接地。如圖5所示，當原始垂直同步信號V0饋入第一延遲電路411時，利用電容62的延遲效應(yīng)(即電容充放電效應(yīng))，使整體波形向后位移一第一延遲時間，此第一延遲時間不小于一個周期T(顯示器3的時脈信號的周期)并可用可變電阻及電容來設(shè)定。如此，或門60的輸出端603輸出比原始垂直同步信號V0延遲一段時間的垂直同步信號Vs1第二延遲電路412與第一延遲電路411相同，也是由一電阻64、一或門65與一電容66所構(gòu)成。電阻64一端電連接第一延遲電路411的或門60的輸出端603，另一端電連接或門65的兩個相互連接的輸入端651、652。電容66一端電連接或門65的兩個輸入端651、652，另一端接地。所以當垂直同步信號VS1饋入第二延遲電路412后，經(jīng)電容66的延遲效應(yīng)，使其再延遲一第二延遲時間，并由或門65輸出端653輸出(如圖6)比垂直同步信號VS1延遲了第二延遲時間的一第二垂直同步信號VS2。
通過前述第一與第二延遲電路411、412，第二垂直同步信號VS2的各上升沿落后原始垂直同步信號V0的上升沿一段時間(第一延遲時間加第二延遲時間)，并以此時段為一危險范圍。意即當水平同步信號H0出現(xiàn)于此段時間內(nèi)，一旦頻率浮動，會使畫面不穩(wěn)定，所以脈沖發(fā)生器413分別對應(yīng)兩垂直同步信號V0、VS2的上升沿間的時段形成一危險脈沖，以作為其后的判定電路檢測用。
本例的脈沖發(fā)生器413包含一異或門(exclusive-OR)67及一與門(AND gate)68。異或門67一輸入端671電連接第二延遲電路412的或門65的輸出端653，另一輸入端電連接至用于傳輸原始垂直同步信號V0的線路22。與門68的一輸入端681電連接異或門67的輸出端673，另一輸入端682電連接用于傳輸原始垂直同步信號V0的線路22。配合圖7，當異或門67接收第二垂直同步信號VS2與原始垂直同步信號V0時，只有兩個信號中的一個為高電平時輸出高電平，而當兩者相同(即皆為高電平或皆為低電平)時則輸出低電平，所以第二垂直同步信號VS2與原始垂直同步信號V0間電平不同時才可以被輸出，即對應(yīng)第二垂直同步信號Vs2與原始垂直同步信號V0的上升沿(下降沿)間的延遲時段部分，可形成一連串的脈沖信號，并輸出至與門68與原始垂直同步信號V0比較，以輸出僅對應(yīng)兩同步信號V0、VS2上升沿間延遲時段的危險脈沖，而刪除對應(yīng)下降沿部分的脈沖，最后形成危險脈沖信號Vp輸出至判定電路42。當然，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，此處也可以改為選擇下降沿間的延遲時段。
由于危險脈沖信號VP中的各危險脈沖即代表原始垂直同步信號V0中各上升沿附近的危險范圍，若水平同步信號H0上升沿落于其間，則可能在頻率浮動時發(fā)生畫面不穩(wěn)，反之則無此疑慮，因此判定電路42即用以判斷水平同步信號H0的上升沿是否落于此范圍內(nèi)。
本例的判定電路42包含一延遲正反器(又稱D型正反器)69及一或門70。或門70的一輸入端701電連接至延遲正反器69的正向輸出端Q，另一輸入端702電連接至脈沖發(fā)生器413的與門68的輸出端683，以接收危險脈沖信號Vp，輸出端703則電連接至延遲正反器69的信號輸入端D。延遲正反器69的時序輸入端CLK電連接至用于傳輸水平同步信號Ho的線路23，以接收水平同步信號Ho。當水平同步信號Ho的上升沿饋入時，若延遲正反器69的信號輸入端D的危險脈沖信號Vp恰巧為危險脈沖(高電平)時，其正向輸出端Q會輸出危險脈沖(即高電平)，作為一觸發(fā)信號VT饋入延遲回路43中，且由于或門70的回饋控制，使此觸發(fā)信號總被保值輸出。
當判定電路42接收水平同步信號Ho的上升沿時，便把此時饋入的危險脈沖信號VP輸出，如圖8所示，若此時正好饋入危險脈沖信號VP，則輸出變成高電平的觸發(fā)信號VT，而且此信號會回饋輸入判定電路42，使水平同步信號Ho的下一上升沿饋入時，判定電路42仍維持高電平輸出，而鎖定觸發(fā)信號VT。如此，一旦水平同步信號Ho落入危險范圍內(nèi)時，判定電路42會持續(xù)輸出觸發(fā)信號。相反地，如圖9所示，當判定電路42接收水平同步信號Ho的上升沿時，危險脈沖信號VP的脈沖并未饋入，則判定電路42仍輸出低電平，而非觸發(fā)信號VT。
延遲回路43接收垂直同步信號Vs1與觸發(fā)信號VP，當收到觸發(fā)信號VT時，則令垂直同步信號VS1延遲一段時間后才輸入圖像處理電路5，致使危險脈沖位于水平同步信號H0的上升沿之后(如圖2)。相反地，若未收到觸發(fā)信號VT時，則讓垂直同步信號VS1幾乎未延遲即輸出至圖像處理電路5。
本實施例的延遲電路43包含一開關(guān)元件431與一第三延遲電路432。如圖4所示，此開關(guān)元件431是一晶體管71，其基極711經(jīng)一電阻72電連接至延遲正反器65的正輸出端Q、其發(fā)射極713則接地。第三延遲電路432與前述第一與第二延遲電路411、412類似，包含一電阻73、一或門74及一電容75。電阻73一端電連接至第一延遲電路411的或門60的輸出端603、另一端電連接至或門74的兩個相互連接的輸入端741、742。電容75一端電連接至或門74的兩輸入端741、742、另一端電連接至晶體管71的集電極712。
如此，當觸發(fā)信號VT未饋入晶體管71時，則晶體管71不導通，由于第三延遲電路432的電容75并未接地，第三延遲電路432的延遲功能不起作用，垂直同步信號VS1未經(jīng)延遲(此「未經(jīng)延遲」是指未經(jīng)電容75影響造成明顯的時間延遲，但由于垂直同步信號Vs1通過第三延遲電路432輸出，所以輸出信號與饋入信號會有些許時間差，例如9ns，但因甚小于延遲時間，而可忽略不計)，即由或門74的輸出端743輸出至圖像處理電路5。在此實施例中，由于饋入圖像處理電路5的垂直同步信號為經(jīng)第一延遲電路411輸出的垂直同步信號Vs1所以危險脈沖可視為相對于垂直同步信號VS1上升沿之前及之后的一段時間。
相反地，若脈沖信號VT饋入晶體管71時，晶體管71被導通，電容75可經(jīng)晶體管71的集電極712與發(fā)射極713而接地，使第三延遲電路432發(fā)揮延遲功能，如圖10所示，垂直同步信號Vs1會延遲一段安全時間(例如90ns)，而以第三垂直同步信號VS3輸出至圖像處理電路5，令危險脈沖位于水平同步信號H0上升沿之后，使輸入圖像處理電路5的垂直同步信號VS3與水平同步信號H0的上升沿之間保持一段不小于危險范圍的時間間隔。從而，即使發(fā)生頻率浮動，仍可確保垂直同步信號VS3與水平同步信號H0的上升沿的相互位置關(guān)系不會改變，即不發(fā)生忽前忽后的情況，進而避免畫面不穩(wěn)的情況發(fā)生。
從而，在本實施例中，當顯示器3開始從圖像處理系統(tǒng)2接收信號時，原始垂直同步信號Vo會先輸入本例的裝置4，與原始水平同步信號H0比較處理后，才會輸出至圖像處理裝置5，如此可確保圖像處理電路5所接收的水平同步信號H0上升沿與垂直同步信號VS1上升沿之間保持一安全距離，有效避免因頻率浮動所導致的畫面抖動。所以下文中，依照前述的元件及其相互關(guān)系，配合圖11對本實施例中信號處理流程作說明。
在步驟81，利用危險脈沖形成電路41形成對應(yīng)于垂直同步信號Vs1(即經(jīng)第一延遲電路411延遲的原始垂直同步信號V0)上升沿的危險脈沖信號VP，即定義垂直同步信號Vs1各上升沿的危險范圍。在此，先讓原始垂直同步信號V0經(jīng)第一與第二延遲電路41 1形成第二垂直同步信號VS2，此第二垂直同步信號VS2落后原始同步信號V0一段可能發(fā)生頻率浮動而造成危險的時間(即第一延遲時間加上第二延遲時間)，再利用脈沖發(fā)生器413的異或門67對于第二垂直同步信號Vs2與原始垂直同步信號V0間電平差異的地方形成脈沖(此脈沖即為上升/下降沿附近的危險范圍)，最后利用與門68刪除此脈沖信號中對應(yīng)于下降沿的脈沖，以形成對應(yīng)于上升沿的危險脈沖信號VP。
其次，在步驟82中，利用判定電路42來監(jiān)測水平同步信號H0是否位于危險脈沖信號Vp的各危險脈沖中，即是否落于危險范圍內(nèi)，若有時，則輸出觸發(fā)信號VT告知延遲回路43。在此例中，判定電路42中的延遲正反器69接收危險脈沖信號VP并利用水平同步信號H0作為時序，如此可在水平同步信號H0與危險脈沖信號VP的脈沖同時存在的情況下(此情況意味水平同步信號H0位于垂直同步信號VS1的危險范圍內(nèi))，輸出觸發(fā)信號VT(因為正在由輸入端D輸入為高電平的危險脈沖)，并進入步驟83中，以令延遲回路43的延遲功能啟動。相反地，若經(jīng)判斷水平同步信號H0的上升沿并未位于危險范圍(即對應(yīng)的危險脈沖內(nèi))時，則結(jié)束，而且由于延遲回路43的延遲功能并未被啟動，所以饋入圖像處理電路5的垂直同步信號為垂直同步信號VS1。
在步驟83中，延遲回路43接收觸發(fā)信號VT后，會啟動其延遲功能，令通過的垂直同步信號VS1延遲一段時間(如90ns)，成為第三垂直同步信號Vs3后再輸出至圖像處理電路5中。在本例中，由于延遲回路43的開關(guān)元件431(即晶體管71)接受到觸發(fā)信號VT則會導通，使第三延遲電路432的電容75接地，進而使垂直同步信號VS1可延遲一段時間，以令危險范圍變更為水平同步信號H0的上升沿之后，致使水平與垂直同步信號H0、VTN的上升沿恒定保持一定的安全距離，以解決以往畫面不穩(wěn)的問題。
綜前所述，利用本發(fā)明來事先檢測水平與垂直同信號H0、Vs1的上升/下降沿間的時距是否小于危險范圍，并在小于危險范圍時，則延遲垂直同步信號VS1以加長兩者間的時距使其超過危險范圍，如此可有效避免因頻率浮動而導致的畫面不穩(wěn)與抖動的情況。
值得注意的是，雖然前述的實施例以延遲垂直同步信號V0來使其上升/下降沿遠離水平同步信號H0的上升/下降沿，然而也可以延遲水平同步信號H0的方式來使兩者間保持超過危險范圍的時距。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整水平同步信號與垂直同步信號的方法，用于顯示器，而該水平同步信號與垂直同步信號分別具有多個脈沖，其特征在于該方法包含以下步驟A)定義該垂直同步信號中各脈沖的上升/下降沿之前至之后的一段時間為一危險范圍；及B)若該水平同步信號的脈沖的上升/下降沿位于該危險范圍內(nèi)時，則延遲該垂直同步信號，致使該危險范圍位于該水平同步信號的脈沖的上升/下降沿之后。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟B)包含一子步驟B-1)，用以檢測該水平同步信號脈沖的上升/下降沿是否位于該危險范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法還包含一位于該步驟B)后的步驟C)，用以確保該垂直同步信號的延遲被持續(xù)執(zhí)行。
4.一種調(diào)整水平同步信號與垂直同步信號的裝置，設(shè)置于顯示器中，而該水平同步信號與垂直同步信號分別具有多個脈沖，其特征在于該裝置包含一危險脈沖形成電路，用于分別對應(yīng)該垂直同步信號中各脈沖的上升/下降沿之前至之后的一段時間而形成一危險脈沖；一判定電路，用于接收該危險脈沖形成電路的輸出信號和該水平同步信號并判斷該水平同步信號脈沖的上升/下降沿是否位于該危險脈沖內(nèi)，而在判斷位于該危險脈沖內(nèi)時輸出一觸發(fā)信號；及一延遲回路，用于接收該垂直同步信號并在接收該觸發(fā)信號時被啟動，以延遲輸出該垂直同步信號，致使該危險脈沖位于該水平同步信號脈沖的上升/下降沿之后。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于該危險脈沖形成電路包含一第一延遲電路，用于從外部接收一原始垂直同步信號并把其延遲一第一延遲時間后輸出，以作為該垂直同步信號；一第二延遲電路，用于接收該垂直同步信號并令其延遲一第二延遲時間后形成一第二垂直同步信號輸出；及一脈沖發(fā)生器，用于接收該第二垂直同步信號與該原始同步信號并分別于兩者的各該上升/下降沿間的時距形成該危險脈沖。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于該第一延遲電路包含一電阻、一電容與一或門，該電阻的一端接收該原始垂直同步信號，另一端連接該或門的兩個相互連接的輸入端，該電容的一端電連接該或門的兩個輸入端而另一端接地，以從該或門的一輸出端輸出該垂直同步信號。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于該第二延遲電路包含一電阻、一電容與一或門，該電阻的一端接收該垂直同步信號而另一端連接該或門的兩個相互連接的輸入端，該電容的一端電連接該或門的兩個輸入端而另一端接地，以從該或門的一輸出端輸出該第二垂直同步信號。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于該脈沖發(fā)生器具有一異或門及一與門，該異或門的一輸入端接收該原始垂直同步信號，另一輸入端接收該第二垂直同步信號，該與門的一輸入端連接該異或門的一輸出端，另一輸入端電連接該原始同步信號，以從該與門的一輸出端輸出危險脈沖。
9.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于該判定電路包含一延遲正反器，其一信號輸入端接收危險脈沖、一時序輸入端接收該水平同步信號，當一正輸出端位于該水平同步信號的上升/下降沿時，則把作為該危險脈沖的輸入信號輸出，以作為觸發(fā)信號；及一或門，其一輸入端接收脈沖、一輸入端連接至該延遲正反器的正輸出端及一輸出端連接該延遲正反器的信號輸入端。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于該延遲回路包含一受該觸發(fā)信號啟動的開關(guān)元件及一受該開關(guān)元件控制的第三延遲電路，該第三延遲電路受該開關(guān)元件驅(qū)動而延遲該垂直同步信號輸出，該開關(guān)元件是一晶體管，其基極接收該觸發(fā)信號而發(fā)射極接地，該第三延遲電路包含一電阻、一電容與一或門，該電阻的一端接收該垂直同步信號而另一端連接該或門的兩個相互連接的輸入端，該電容的一端電連接該或門的兩個輸入端而另一端連接該晶體管的集電極。
全文摘要
一種調(diào)整水平同步信號與垂直同步信號的方法及裝置，用于顯示器，而該水平同步信號與垂直同步信號分別具有多個脈沖，該方法首先定義該垂直同步信號中各脈沖的上升/下降沿之前至之后一段時間為一危險范圍，而后若該水平同步信號的脈沖的上升/下降沿位于該危險范圍內(nèi)時，則延遲該垂直同步信號，以使該危險范圍位于水平同步信號脈沖的上升/下降沿后，以達到有效避免因頻率浮動而造成畫面不穩(wěn)與抖動。
文檔編號H04N5/04GK1476233SQ02130369
公開日2004年2月18日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者王瑞明, 陳建州 申請人:瑞軒科技股份有限公司