TW417080B - Display with automatic resolution adjustment - Google Patents

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4 no 80 A7 B7 經濟部中央梯J1:tvi.;;s;工消背合作社印；装 五、發明説明（） ~ — 本發明係提供一種顯示裝置，尤指一種可自動調 整解析度的顯示裝置。 顯示裝置疋個4用的重要裝置，用來將電腦所 5傳來的螢幕畫面信號轉化為影像畫面，使用者因而可 以閲讀及使用電腦中的資訊。隨著科技的進步，顯示 裝置的顯示幕逐漸由以往的陰極映像管進步到液晶顯 示面板（liquid crystal display panel)ja 及投 射式顯示幕。不論是哪一種顯示幕，顯示裝置必須能 10提供各種不同的解析度，以符合使用者不同的需求。 不同解析度的呈現取決於顯示裝置如何處理電腦所傳 來的螢幕畫面信號，如果處理方法不夠完善，使用者 往往必須藉由目視來調整顯示裝置，操作上非常麻填。 因此，如何將電腦傳輸來的信號做適當的處理以自動 15地調整解析度，已成為現今研發顯示裝置一項重要的 課題。 請參閲圖一。圖一為習知顯示裝置12接受勞幕 畫面信號的示意圖。習知顯示裝置12是透過一條由數 20條信號線所組成的電纜線來接收由電腦1 〇所傳來的勞 暮畫面信號，而螢幕畫面信號中包含有水平同步作號 1 4、垂直同步信號1 5以及影像信號1 6，這些信號則 分別由不同的信號線所傳送，顯示裝置1 2在接收到這 本紙张尺度適用中即封孓標準i L'NS ) 恪（；：！0、：1)?公埯） -------一-----裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填芍本頁} 15 經濟部中央核琿>,'只工消贤合作社印rii 20 A1T0 80 A7 B7 五、發明説明（） 些信號並加以處理後，便會顯示出影像畫面。 請參閱圖二，圖二為習知影像掃瞄顯示畫面21 的影像分割示意圖。以解析度8 Ο Ο X 6 0 0為例，當顯示 裝置12偵測到水平同步訊號1 4及垂直同步信號1 5 , 並透過查表認知到目前的解析度需求為800x600時， 也就是表示需將影像掃瞄顯示畫面21分割成垂直方向 共600條水平掃瞄線，而每條水平掃瞄線上有8〇〇個 小方格。顯示裝置12會依據這些小方格依序送出像素 (pixel)來顯示一個影像畫面，首先由第一條水平 掃瞄線2 0的第1格到第8 〇 〇格，接著由第二條水平 掃猫線22的第1格到第8 0 0格，如此—格一格地送 出像素’直到第600條水平掃瞄線24的第8〇〇格， 然後再循環地從第一條水平掃瞄線第丄格開始送出像 素來顯示下一個影像畫面。 請參閲圖二。圖二為圖一所示的螢幕畫面信號的 時序圖，而圖中vs、 Hs及Vide〇依序表示垂直同 步信號15、水平同步信號14及影像信號16於時間τ 軸上的L號。每—次顯不裝置丄2收到一個垂直同步信 號15表示開始一個新的影像畫面，因此在開始一個垂 直同步信號15的時間tQ之後所收到的影像信號16 會由影像掃3¾顯示畫面21的第1行開始依序顯示， ----7----裝------.丌------^ {請先鸿讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 170 8 0 at -------B7 五、發明説明（） 而每一個水平同步信號1 4表示一條新的水平掃瞒線開 始，因此在開始一個水平同步信號14的時間tl之後 所收到的影像信號1 6是由影像掃瞄顯示畫面2 i的下 一行開始依序顯示。如果解析度為80〇x6〇〇時，如圖 5三的▽3與113所示，在垂直同步信號30之後，影像 掃瞄顯示晝面21會於水平同步信號32開始，依序從 第1行開始送出600條水平择瞒線，直到下一個垂直 同步k號34再做循環。因此’在解析度為800x600 之下，如果垂直同步信號15的頻率固定，如72Hz， 10水平同步信號14的頻率就應該為一定値，約為 4 8.8kHz 〇 習知的自動調整解析度之顯示裝置，尤其是液晶 監視器（LCD Monitor)或投射式放影機 15 ( Pr〇jector )的顯示裝置，是建立一組水平同步信 號14頻率以及解析度的對照表，當顯示裝置12接收 螢幕畫面信號時，電腦1〇會同時送給顯示裝置12水 平同步信號14的頻率，如48kHz，然後依據水平同 步信號14的頻率查表得知解析度應為800x600。如 20果接收到之水平同步信號1 4的頻率為5 6 kH z，則依 表可以得知解析度應為1024x768。 請參閲圖四。圖四為圖一所示螢幕畫面信號及取樣 紙張尺度適财酬家料（CNS ) “^Y1Gx297U ~~ (請先閲讀背赴之注意事項再填寫本頁) r- 經濟部中央標紙局負工消f合作.杜印- 4 170 8 0 A 7 -------- B7 五、發明説明（） " 時脈4〇的時序圖’而pixel ci〇ck表示取樣時脈40。 在800x600的解析度的要求下，顯示裝置12會自行 產生一定頻率的取樣時脈40,用來對每一影像信號16 作取樣的動作，並將其取樣結果暫存入一畫面緩衝器 5 (未顯不）。然後液晶監視器（LCD Monitor )或投射 式放影機（Pr〇ject〇r)的顯示裝置會將畫面緩衝器 中數位化的結果顯示到顯示幕上。 然而，由於電腦中的顯示卡可能來自不同的生產薇 10商，當顯示卡的品質很差時，傳送到顯示裝置12之水 平同步信號I4的頻率可能會超出某一預定範園，因此 顯示裝置12無法依據對照表得知正確的解析度。此 時，便需仰賴人為的設定調整，徒增麻煩。 15 本發明的主要目的在於提供一種可自動調整解析度 之顯示裝置，其可藉調整取樣時脈的頻率以達到自動 調整解析度的功能。如此，便可避免因顯示卡的不同 而造成影像顯示的錯誤，使顯示裝置能並容於各顯示 卡0 20 圖示之簡單説明 V圖一為習知顯示裝置接受螢幕畫面信號的示意圖。 _二為習知影像掃瞄顯示畫面影像分割的示意阖。 / CNS ) ( ：i〇x297^t ) " ~~~ I I I f 1--I It n n-n i— ^ n f i I 線 (诗先閱请背面之注意事項再填寫本頁) 4 170 8 0 A7 B7 _ 五、發明说明（） V/圖三為圖一所示螢幕畫面信號的時序圖。 ^/圖四為圖一所示螢幕畫面信號及取樣時脈的時序圖。 菌五為本發明顯示裝置接受螢幕畫面信號的示意圖。 齒六為圖五所示顯示裝置的功能方塊圖。 5 j七為圖六所示取樣對照表的示意圖。 j八為圖五及圖六所示螢幕畫面信號及影像發送信號 的時序圖。 ^^九為圖六所示第一計數電路的電路示意圖。 ^十為圖五及圖六所示螢幕畫面信號、影像發送信號 10 及取樣時脈的時序圖。 ^ 圖十一為圖六所示第二計數電路的電路步意圖。 圖十二為圖六所示顯示電路做自動鎖相迴路碉整的流 程圖。 15两示之符號説明 50 顯示裝置 52 顯示幕 56 第一計數電路 58 顯示電路 59 取樣時脈 60 第二計數電路 61 鎖相迴路 62 控制電路 20 64 記憶體 66 取樣對照表 請參閱圖五。圖五為本發明顯示裝置5〇接收螢 幕畫面信號的示意圖。本發明顯示裝置5 0經由一電 ---1-----裝-------訂------線 (請先閱讀背面之注意事邛4填寫本頁} 經濟部中央榇準局Μ Η消於合作社印裂 4 Ί Υ Ο 8 Ο Α7 Β7 一 五、發明説明（ 纜線與一電腦1 0相互雷 电連接，用來顯示電腦1 0所傳 來的螢幕畫面信號，而♦抛Α &电纜線包含有複數條信號線。 電腦ίο所傳來的螢墓含二、 |面信號内包含有複數個垂直同 步信號15及複數個水芈 +同步信號1 4，以及複數條影 像信號1 6，而垂直同击 〗^唬1 5、水平同步信號1 4以 及影像信號16分別由了 刀〜由不同的信號線傳至顯示裝置 50。顯示裝置50所翻-、 u 叮顯不 < 一影像畫面則由複數條影 像信號1 6所構成。

請參閲圖六。圖二A 圖為圖五所示之顯示裝置50的 功能方塊圖0顯示裝^ 项4衣直50包含有一顯示幕52，用來 顯像書面~ ·4« ng 大器54，用來將影像信號16轉 換為數位電路όΤ主丨. $別的影像發送信號（v i d e 〇 active)55，以及—顯示電路58，用來處理電.腦丄〇 15 經濟部中央標涞而負工消费合作社印11 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 所傳來之螢幕畫面信號並將其顯示於顯示幕52上。顯 示電路58包含有-鎖相迴路（phase locked loop) 61 ’用來產生可對每—影像信號16取樣之取樣時脈 59 幕 顯不幕52可為液晶顯示面板、投射式放影機螢 或其他顯示幕。 顯示裝置50並包含有一第一計數電路56，一負 一计數租路β〇’以及一控制電路62。第一計數電路5 是用來計算兩個垂直同步信號之間具有影像之水平ρ (2U1X：；97公垃} 本紙张又度適川中四阁家褴苹（ews丨八规格· 經濟部中央然绝扃貝工消f合作社eli Λ7 五、發明説明（） 步信號的數量，即水平線條數或稱垂直解析度。第二 計數電路60是用來計算在兩個水平同步信號間之一具 有影像之影像信號出現的時候，鎖相迴路61所產生之 取樣時脈的數量，即水平取樣數或稱水平解析度。控 5制電路6 2則是用來依據第一計數電路5 6所產生之水 平線條數來調整顯示鎖相迴路61的輸出，以使顯示電 路58得以依據鎖相迴路61所產生之取樣時脈59對 每一影像信號做適當的取樣。控制電路62並包含有一 記憶體6 4 ’用來儲存一取樣對照表6 6，而取樣對照 10表6 6内存有一影像畫面之各種水平線條數相對應之目 標取樣數。控制電路62會依據取樣對照表6 6來將第 一計數電路56所產生之水平線條數轉換成相對應之目 標取樣數，而後再調整鎖相迴路61的輸出使第二計數 電路60所產生之水平取樣數能趨近或達到該目標取樣 15 數為止。 請參閲圖七。圖七為圖六所示取樣對照表6 6之 示意圖。由於解析度在VESA標準中大略分為 640x350 > 640x400 - 640x480 - 800x600 > 20 1024x768、1152x900 以及 1280x1024 等，因此每 一種垂直解析度可對應到一種而且只對應到一種水平 解析度。換句話説在知道一影像畫面某一特定的垂直 解析度（水平線條數）時，便可推算出其相對應的水平 本紙瓜尺度制彳，關--- ^^.-- (請先閱讀背vg之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央榡準局只工消费合作社印¾ 4 170 8 0 A7 B7 五、發明説明（） 解析度（水平取樣數），因此依照這種一對一的關係即 可建立一影像畫面之各種水平線條數相對應之目標取 樣數，並可形成取樣對照表6 6。 5 以解析度調整為8 00x600為例，當顯示裝置％進 行解析度調整時，電腦10會先送出一滿框畫面的水平 同步信號l·4、垂直同步信號15、以及影像信號16, 這些信號傳送至顯示裝置5 0作為判別解析度的依據。 第一計數電路56會先計算水平線條數而得到為6〇〇 10條’然後控制電路6 2依據6 0 0條的水平線條數以及 取樣對照表66來將目標取樣數決定為800。第二計數 電路6 0則計算目前的取樣時脈5 9中之水平取樣數， 如果不合乎800的目標取樣數需求，顯示電路58便 會調整其中的鎖相迴路61輸出，繼而影響取樣時脈59 15的取樣頻率，直到水平取樣數達到目標取樣數8 00為 止。顯示電路58依據所得到的取樣時脈59,對每一 影像信號做適當的取樣，暫存於一晝面緩衝器51，而 後依序顯示於顯示幕52上。 20 請參閱圖八及圖九。圖八為圖六所示螢幕畫面信 號及影像發送信號的時序圖，而VS、HS、Video active 及Video依序表示垂直同步信號i5、水平同步信號 1 4、影像發送信號及影像信號i 6於時間T軸上的信 (請先閲讀背面之注意事項Λ填寫太.頁) •裝 訂 4 170 8 0 經濟部中央標m‘局貝工消货合作社卬··,'.'].'!- A7 B7 五、發明説明（） 號。圖九為圖穴所示第—計數電路56的電路示意囷。 由電腦ίο所傳來的螢幕畫面信號中，每二個垂直同步 信號72、78的時間點t〇、七〇之間含有複數個水平同 步信號，而每個影像信號位於二個水平同步信號之間。 5第一计數電路56包含有一 d正反器（d flip_ flop)70，用來提供一垂直同步信號72之後的第一 個影像發送信號76開始的時間點tl，一水平計數器 7 4，用來计算第一個影像發送信號7 6開始到下—個 垂直同步號7 8到達如的時間點七n之間的水平同步 10仏號數量，一第一暫存器80，用來讀取有影像發送信 號時的水平計數器計算得到的數量，一第二暫存器 82 ’用來讀取下一垂直同步信號78前第一暫存器8〇 所存放的數量。在一解析度為800x6〇〇的滿框畫面 下，當一垂直同步信號72啓動時，d正反器7〇的輸 15出為低電位，並且水平計數器74會被歸零重新開始。 當影像發送信號7 6 —開始，D正反器7 0的輸出被鎖 住為高電位，因此水平計數器7 4開始計算水平同步信 號14的數目。每次影像發送信號一到，第一暫存器8〇 立刻讀取目前水平計數器7 4所計算到的數目。當下一 20個垂直同步信號啓動78時，第二暫存器82讀取第一 暫存器8 〇的數目並輸出給控制電路6 2做判斷。如果 控制電路6 2所讀到的數量為5 9 9，得知水平同步信號 為6 0 0條，因而可根據取樣對照表6 6得知目前的解 (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) *-0 本紙浓尺度適;丨]屮;.V)闽{ rNS > Λ4坭格（2m·入公楚} A7 B7 並以此解析度來調整鎖相迴路61 15 經濟部中央裙準局貝工消资合作社印製 20 4 170 8 0 五、發明説明（） 析度是 8 00x60 0 的輸出。 請參閲圖十及圖十一。圖十為圖五及圖六所示影 像信號信號、影像發送信號及取樣時脈的時序圖，而 Pixel Clock表示取樣時脈。圖十一為圖六所示第二 計數電路60 #電路示意冑。第二計數電路6〇包含有 -D正反器86 ’用來提供一水平同步信號.85之後的 第一個影像發送信號8 8開始的時間點12，一取樣計 數器90，用來計算第一個影像發送信號88開始到下 一個水平同步信號92到達前的時間點七3之間的取樣 時脈數量’第二暫存& 94’用來讀取有影像發送信 號時取樣計數器90計算得到的數量，一第四暫存器 96,用來讀取一水平同步信號前第三暫存器94所^ 放的數量。當水平同步信號85啓動時，D正反器Μ 的輸出為低電位，並且取樣計數器Μ會被歸零重新開 始。當影像發送信號88 —開始，D正反器86的輸出 被鎖住為高電位，因此取樣計數器9〇開始計算取樣時 脈59的數目。每次影像發送信號55 一到，第三暫存 器94立刻讀取目前取樣計數器9〇所計算到的數目。 當下一個水平同步信號92啓動時，第四暫存器96讀 取第三暫存器94的數目並輸出給顯示電路做^ 斷0 ΙΊ--------裝------11------.it (請先閣讀背而之注意事項4填寫本頁} 本紙张尺度適川中网阄孓仿:苹（CNS ) Λ4现格（2丨〇乂 21)7公婊} A7 B7 15 經濟部中央榡沭杓只工消t合作和印¾ 20 4 170 8 0 五、發明説明（ 請參閱圖十二。圖十二為圖六所示顯示電路％ 故自動鎖相迴路凋整的流程圖。當判別解析度應為 8 〇〇x6⑽《後’鎖相迴路會先提供-預設的輸出，而 後由顯7F電路58去讀第四暫存器94的數量。如果顯 不電路58所讀到第四暫存器94的數量為不是8 00 ,

則調整鎖相迴路61的輸出，直到讀到第四暫存器W 的數量為疋80。’此時每一影像信號的取樣數恰為_ 個_以付〇 8〇〇X60 0解析度的需求，並將影像正確的 顯不在顯7ΓΓ幕52上。 本發明顯不裝置50中之顯示電路也可設計為-投影式顯示電路，以將電腦1Q所傳來之螢幕畫面信號 轉換成光學影像畫面並將其投射至顯示幕52上，其餘 部分則皆與上述所揭露之技術相仿。 相較於習知的顯示裝置，本發明顯示裝置50利 用一影像畫面中水平線條數目和水平取樣數為一對一 的關係形成取樣對照表Μ，直接計算水平線條數目並 根據取樣對照表66而得到正確的目標取樣數，並能自 動的調整並呈現畫面中正確的垂直解析度及水平解析 度如此’便可避免因顯示卡本身輸出訊號的不精確 而造成影像顯示的錯誤，使顯示裝置能並容於各不同 薇豕所生產之顯示卡。 12 10 X 297公牮） r— _ 裝--------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填対本頁) A7 4 170 8 0 B7 五、發明説明（） 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明 申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明 專利之涵蓋範圍。 _» *—^ 非衣 J —....訂 t . Λν^ (請先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) 經濟部中央標维局負工消費合作社印製 13

本紙张尺度遇川中阁阄ί ι:Γ::'Μ) ..WiO ( :;11 OWU

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 4 170 8 申請專利範圍 工· 一種顯示裝置，用來顯示一電腦所傳來之螢幕畫面 信號，該螢幕畫面信號内包含有複數個垂直同步信 號及水平同步信號，以及複數條影像信號，該顯示 裝置所顯示之一影像晝面係由複數條影像信號所構 成，該顯示裝置包含有： 一顯示幕，用來顯示該影像畫面； 一顯示電路，用來處理該電腦所傳來之螢幕畫面信 號並將其類示於該顯示幕上，其包含有一鎖相迴 路（phase locked loop)，用來產生可對每一 影像信號取樣之取樣時脈（pixel clock); 一第一計數電路，用來計算二垂直同步信號之間具 有影像（video active)之水平同步信號之數 量，即水平線條數；以及 一控制電路，用來依據該第一計數電路所產生之水 平線條數來調整該鎖相迴路之輸出，以使該顯示 電路得以依據該鎖相迴路所產生之取樣時脈對每 一影像信號做適當之取樣。 2.如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其包含有 一第二計數電路，用來計算二水平同步信號間之— 具有影像之影像信號出現時，該鎖相迴路所產生之 取樣時脈之數量’即水平取樣數，而該控制電路係 依據該第一計數電路所產生之水平線條數來決定〜 本紙張尺度逋用中脚困家標準（CNS > Λ4規冰（210X2打公嫠） --1-,---*----裝---.—^--訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央核绛局貝工消贽合作社卜説 20 經濟部中央標卒局貝工消贤合作社印犁 4”〇8〇 a8 B8 ------m 以、申請專利範^ - - 相對應〈目標取樣數，而後再調整該鎖相迴路之輸 使該第一计數電路所產生之水平取樣數能趨近或 達到該目標取樣數為止。 如申吻專利範圍帛2項所述之顯示裝置，其中該控 制電路包含有-記憶體’用來儲存-取樣對照表， 其内存有一影像畫面之各種水平線條數相對應之目 標取樣數’而該控制電路即係依據該取樣對照表來 將該第一計數電路所產生之水平線條數轉換成相對 10 應之目標取樣數。 4·如申清專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中於該 所傳來之螢幕畫面信號中，每二個垂直同步信 號之間含有複數個水平同步信號，而每個影像信號 15 係位於二個水平同步信號之間。 5.如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該顯 不裝置係經由一電纜線與該電腦相連接，該電纜線 包含有複數條信號線，而該垂直同步信號、水平同 20 步^號以及影像信號係分別由不同之信號線傳至該 顯示裝置。 本紙张纽顧巾關29?ϋΤ ^ ：----^------1Τ------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   經濟部中央標隼局月工消费合作社印父 6·如申請專利範圍第1項所述之顯不裝置，其中該顯 示幕係為一液晶顯承面板（llquld crystal display panel) 〇 5 如申請專利範圍第1項所述之颟示裝置，其中該顯 示電路係為一投影式顯帝電路，用來將該電腦所傳 來之螢幕畫面信號轉換成光學影像畫面並將其投射 至該顯示幕上。 鲁 川8.如申請專利範園第i項所述之顯示裝置，其另包含 有一畫面缓衝器，用來暫存該顯示電路所傳來之影 像信號。 9. 一種用來處理複數個螢幕畫面信號之方法，該螢幕 畫面信號内包含有複數個垂直同步信號及水平同步 信號，以及複數條影像信號，該複數條影像信號係 依據複數個取樣時脈來被取樣，該方法包含有： 依據二垂直同步信號之間具有影像（video active) 之水平同步信號之數量，即顯示於一顯示幕上之 2〇 水平線條數來調整取樣時脈之頻率。 10·如申請專利範圍第9項所述之方法，其另包含有 下列步驟： 16 --- II ------- -- 本紙&尺度適用中闽國家榡準（CNS )八4况格（21〇xm*J ) I J— · n ~~ 裝 ~~ I ! —訂—_ I I 線 (請先聞讀背面之注意事項再填窝本頁) A8 B8 C8 D8 4 Π〇 8 Ο —--- 申請專利範圍 依據該水平線條數來決定一目標取槔數，以將取樣 時脈之頻率調整到其在二水平同步信號間具有影 像之影像信號出現時之數量等於該目標取樣數為 止。 1：L.如申請專利範圍第10項所述之方法，其另包含有 下列步騾： 儲存一取樣對照表，其内存有一影像畫面之各種水 平線條數相對應之目標取樣數，該目標取樣數係 依據該水平線條數及該取攀對照表來產生。 12.如申請專利範圍第9項所述之方法，其中於該螢 幕畫面信號中，每二個垂直同步信號之間含肴複數 個水平同步信號，而每個影像信號係位於二個水平 同步信號之間。 ΙΓΙ--.----裝------訂------線 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁} 經濟部中央祐毕局負X消費合作权印¾ 17 本紙汝尺度適用中國阐家梯準（CNS ) ΛΊ见格（210X297公羹）