CN1761327A - 图像显示设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种图像显示设备，其包括显示单元和将图像输出到显示单元中的图像输出单元。该图像显示设备还包括：同步信号输出单元，用于处理输入信号并输出第一同步信号；内部同步信号生成单元，用于产生并输出第二同步信号；切换单元，用于有选择地将第一同步信号和第二同步信号中的任何一个输出到图像输出单元；包含存储单元的控制单元，该存储单元根据能外部输入的输入信号的种类来在其中存储频率信息，所述控制单元控制内部同步信号生成单元和切换单元，从而在用户切换输入信号时，根据存储的频率信息将按照切换了的输入信号的频率的第二同步信号输出到图像输出单元。

Description

图像显示设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种图像显示设备及其控制方法，更具体地说，本发明涉及这样的一个图像显示设备及其控制方法，它通过在切换输入信号时同步进行处理切换了的输入信号的操作和稳定色彩轮的操作，能够缩短切换输入信号所用的时间。
背景技术
通常，投影器广泛地使用于商务演示中。近来，随着投影器的急剧普及，已研制出几种投影器产品。这些投影器都向着紧凑、轻便和小巧的方向发展，以提高它们的便携性能。
作为用于这些投影器上的显示器件之一，广泛使用了一种数字微镜面器件(以下称之为“DMD”)。该DMD是光切换显示器件，它通过改变微镜面的入射角将光的反射角转换成几种模式。该DMD用于数字光处理(以下称之为“DLP”)引擎之中。
参考图1，使用上述的DLP引擎的图像显示设备包括如下一些部件：光源(未示出)，它根据由处理从输入源5输入的输入信号而产生的图像信号来产生光；以特定波段传递光的色彩轮(color wheel)56；积分器(未示出)，用以使通过色彩轮56传递的光的分布均匀；DMD 53，用以将通过积分器(未示出)的光反射或相反发送到特定的方向上；显示单元55，在此显示单元上显示图像是根据在DMD 53上的入射光的总反射并通过传输透镜(未示出)而显示出来的；此外，还有其它的一些部件。
色彩轮56的驱动速度是随着输入信号的垂直同步(V-同步)信号的频率的改变而改变的。换句话说，在输入信号的频率为50Hz的色彩轮56的驱动速度不同于输入信号的频率为60Hz的驱动速度。当垂直同步信号的频率随着切换输入信号而发生改变时，由于驱动的不稳定性，会产生瞬息的闪烁状态，直到根据切换了的垂直同步信号的频率将色彩轮56稳定在某一驱动速度时为止。在根据切换了的垂直同步信号的频率将色彩轮56稳定之前，瞬息闪烁通常要持续大约2.5秒的时间。
在这方面，在传统的图像显示设备中，在选择单元7选择第一个输入源1的同时，接收来自第二输入源2的图像信号，微型计算机15控制包括同步信号输出单元10在内的信号处理单元(未示出)，并处理从切换了的第一输入源1输入的输入信号。此时，通常需要花费0.8到3秒的时间来确定从切换了的第一输入源1输入的输入信号的垂直同步信号的频率。在此，切换了的第一输入源1的垂直同步信号的频率不同于前一个输入源(即第二输入源2)的垂直同步信号的频率，如上所述，还需要再花费大约2.5秒的时间才能使色彩轮56稳定下来。
因此，当在传统的图像显示设备中切换输入源时，最多要用大约5.5秒的过渡时间来确定切换了的输入信号的频率，并根据改变的垂直同步信号的频率来稳定色彩轮，从而才能显示出正正常图像。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种图像显示设备，在切换输入信号时，该图像显示设备能够通过同时进行处理切换了的输入信号的操作和稳定色彩轮的操作来缩短切换输入信号的时间。
通过提供图像显示设备实现了本发明的上述的和/或其它的各个方面，该图像显示设备包括显示单元和将图像输出到显示单元的图像输出单元，其包括：处理输入信号并输出第一同步信号的同步信号输出单元；产生并输出第二同步信号的内部同步信号产生单元；切换单元，它选择性地向图像输出单元输出第一同步信号和第二同步信号中的任何一个；控制单元，其中具有根据能外部输入的输入信号的种类来存储频率信息的存储单元，该控制单元控制内部同步信号产生单元和切换单元，从而在用户切换输入信号时，根据存储的频率信息将按照切换了的输入信号的频率的第二同步信号输出到图像输出单元。
根据本发明的示范性实施例，在从同步信号输出单元中输出按照切换了的输入信号的第一同步信号时，同时将按照根据频率信息切换的输入信号的频率的第二同步信号输出到图像输出单元中，该控制单元控制切换单元以将第一同步信号输出到图像输出单元。
根据本发明的另一个示范性实施例，控制单元确定按照切换了的输入信号的第二同步信号的频率是否与按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率相同，并且如果它们不同，就将按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率更新为切换了的输入信号的频率信息，并将其存储在存储单元中。
也根据本发明的另一个示范性实施例，如果按照切换了的输入信号的第二同步信号的频率与按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率不同，控制单元就控制内部的同步信号生成单元和切换单元，以便将按照更新的频率的第二同步信号输出到图像输出单元，并在经过预定的时间之后，控制切换单元以便向图像输出单元输出第一同步信号。
还根据本发明的另一个示范性实施例，控制单元包括程序，该程序包括在控制图像显示设备的图像显示功能的微型计算机中。
还根据本发明的另一个示范性实施例，图像输出单元包括色彩轮，它根据输入的同步信号的频率以不同的旋转速度驱动。
通过提供图像显示设备的控制方法也实现了本发明的上述的和其它的各个方面，该图像显示设备包括：显示单元；用于处理输入信号并输出第一同步信号的同步信号生成单元；和具有色彩轮并向显示单元输出图像的图像输出单元，将该色彩轮是根据输入的同步信号的频率以不同的旋转速度驱动；该方法包括：通过能外部输入的输入信号的种类来存储频率信息；感测是否切换了输入信号；在切换输入信号时，根据频率信息内部地产生并输出按照切换了的输入信号的频率的第二同步信号；和切换第二同步信号以便向图像输出单元输出。
还根据本发明的另一个示范性实施例，该控制方法进而包括：在同步信号输出单元处处理切换了的输入信号；感测同步信号输出单元是否已经处理了切换了的输入信号并相应地输出了第一同步信号；在输出按照切换了的输入信号的第一同步信号时，切换要向图像输出单元输出的第一同步信号。
还根据本发明的另一个示范性实施例，所述切换操作包括：在输出按照切换了的输入信号的第一同步信号时，确定按照切换了的输入信号的第二同步信号的频率是否与按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率相同；和将按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率更新为切换了的输入信号的频率信息并保存该信息，其中，第二输入信号的频率和第一输入信号的频率是不相同的。
还根据本发明的另一个示范性实施例，该控制方法进一步包括：在同步信号输出单元上处理切换了的输入信号；感测同步信号输出单元是否已经处理了切换了的输入信号并相应地输出了第一同步信号；确定按照切换了的输入信号的第二同步信号的频率是否与按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率相同；在输出按照切换了的输入信号的第一同步信号时，将按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率更新为切换了的输入信号的频率信息，其中，第二输入信号的频率和第一输入信号的频率是不相同的；输出根据更新了的频率的第二同步信号；和在经过预定的时间以后，切换要输出到图像输出单元的第一同步信号。
附图说明
通过下面结合附图说明的示范性的实施例，本发明的上述的和其他的目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1是图解说明传统的图像显示设备的同步信号输出控制的控制方块图；
图2是图解说明根据本发明的示范性实施例的图像显示设备的同步信号输出控制的控制方块图；和
图3是图解说明根据本发明的示范性实施例的图像显示设备的控制的控制流程图。
具体实施方式
现在将对本发明的示范性实施例进行详细的说明，在附图中示出了这些实施例的例子，其中，相同的附图标记在全文中表示相同的部件。为了说明本发明，参照附图来详细说明这些实施例。
图2是一个控制方块图，其说明了根据本发明的图像显示设备的同步信号输出控制。该图像显示设备包括：显示单元60；各种输入源5；可让用户操作图像显示功能的选择单元7；垂直同步切换单元40，用于有选择地输出通过处理来自不同输入源5中的任何一个的输入信号而产生的第一垂直同步信号和内部地产生并输出的第二垂直同步信号中的任何一个；数字光处理(DLP)引擎50，它包含色彩轮56，用以从光源(未示出)发递特定波段的光，还包含一个DMD 53，用以在特定的方向上反射和发送光，该数字光处理(DLP)引擎50向显示单元60输出图像；以及微型计算机70，其包含存储单元73，该存储单元根据能够外部输入的输入信号的类型来在其中存储频率信息，该微机中还有估计程序76，用于根据频率信息来控制垂直同步切换单元40。
不再说明DLP引擎的细节，这是因为它与传统的图像显示设备相同，但是将使用相同的附图标记。
各种输入源5都是输出可输入形式的输入信号到根据本发明的图像显示设备的信号源。各种输入源5包括提供无线电频率(RF)广播信号的基站(未示出)、提供S-视频信号的视频源(未示出)、提供DVD图像和声音信号的DVD播放器(未示出)、提供音频和视频(A/V)信号的AV装置(未示出)等等。为了方便起见，用两个输入源(分别为第一输入源1和第二输入源2)作为例子来说明本发明，其中，来自第一和第二输入源1和2的输入信号输出具有不同频率的垂直同步信号。
垂直同步(V-sync)切换单元40包括：同步信号输出单元10，用于处理从第一输入源1或第二输入源2输入的输入信号并输出第一垂直同步信号；内部同步信号生成单元20，用于内部地生成并输出第二垂直同步信号；切换单元30，用于有选择地向DLP引擎50的色彩轮56输出第一垂直同步信号和第二垂直同步信号中的一个。
同步信号输出单元10具有与传统的图像显示设备一样的结构，即，它处理从第一输入源1或第二输入源2输入的信号，并相应地输出所产生的第一垂直同步信号。
根据下面将要说明的微型计算机70中的估计程序76的控制，内部同步信号生成单元20内部地产生第二垂直同步信号，并输出所产生的第二垂直同步信号。
微型计算机70包括：存储单元73，用于在其中存储对于外部输入(即，从第一输入源1或第二输入源2输出的输入信号)可用的各种输入信号的频率信息。由于相同频率的输入信号通常都是从相同的输入源输入的，因此，在输入源(第一或第二输入源)是与图像显示设备相连时，起初存储单元73在其中存储由各个输入信号获得的频率信息。例如，如果输入源5包括提供RF广播信号的基站(未示出)，那么，微型计算机70就可执行自动查找处理并在存储单元73中存储RF广播的各个频道的频率信息。
当微型计算机70确定通过选择单元7、由于某个操作而切换了输入源时，例如，在它处理来自第二输入源2的输入信号的同时选择第一输入源时，微型计算机70就控制包括同步信号输出单元10的信号处理单元(未示出)，以便处理从第一输入源1输入的输入信号。与此同时，微型计算机70根据存储在存储单元73中的频率信息并通过估计程序76来控制内部同步信号生成单元20和切换单元30。
在选择第一输入源1的同时处理来自第二输入源2的输入信息时，估计程序76控制内部同步信号生成单元20，以便根据存储单元73的频率信息输出按照来自第一输入源1的输入信号的频率的第二垂直同步信号。此时，估计程序76控制切换单元30，以便截断(intercept)来自同步信号输出单元10的输出路径，并将从内部同步信号生成单元20输出的第二垂直同步信号输出到DLP引擎50。
此时，包含同步信号输出单元10的信号处理单元(未示出)根据微型计算机70的控制执行确定和处理从第一输入源1输入的输入信号的操作，像在传统的图像显示设备那样。
在从已完成输入信号处理操作的同步信号输出单元10中输出按照来自第一输入源1的输入信号的第一垂直同步信号的同时，将按照来自第一输入源1的输入信号的频率的第二垂直同步信号输出到DLP引擎50，估计程序76根据存储在存储单元73中的频率信息来确定第二垂直同步信号和第一垂直同步信号是否相同。
当确定第二垂直同步信号和第一垂直同步信号是相同时，估计程序76就控制切换单元30，以便向DLP引擎50输出第一垂直同步信号。在此，如果第二垂直同步信号和第一垂直同步信号是相同的，那么，将第二垂直同步信号切换为第一垂直同步信号并将其输出到DLP引擎50上的操作对色彩轮56的驱动速度的变化不会有重大影响。
相应地，本发明的图像显示设备确定并处理从第一切换输入源1输入的输入信号的垂直同步信号的频率；从同步信号输出单元10输出从第一输入源1输入的输入信号的第一垂直同步信号；根据选择的要被切换的第一输入源1的已存储的频率信息、通过内部输出第二垂直同步信号到DLP引擎50，同时稳定色彩轮56的驱动速度。然后，如果要从同步信号输出单元10上输出按照从第一输入源1输入的输入信号的第一垂直同步信号，图像显示设备就将要输出到DLP引擎的第二垂直同步信号切换为第一垂直同步信号。
作为比较它们的结果，当确定第二垂直同步信号和第一垂直同步信号是不相同时，估计程序76就将第一垂直同步信号的频率更新为第一输入源的频率信息，并将其存储在存储单元73中。估计程序76控制内部同步信号处理单元20，以便将按照更新的频率的第二垂直同步信号输出到DLP引擎50，并在经过预定的时间之后，控制切换单元30，以便根据从输入源1输入的输入信号将第一垂直同步信号输出到DLP引擎50。最好将预定的时间指定为通过按照更新了的频率的第二垂直同步信号使色彩轮56的驱动速度稳定下来的时间。
在上述的示范性实施例中，通过举例的方式说明了微型计算机70在结构上包括存储单元73和估计程序76。然而，在微型计算机70之中并非一定要包括它们，可将它们与微型计算机70分开来提供。
参见图3，下面将要说明根据本发明的示范性的实施例的图像显示设备的控制流程。首先，在操作步骤S10，将通过与图像显示设备相连的输入源的输入信号的同步信号频率信息存储在存储器73中。在操作步骤S20，微型计算机70感测是否选择了输入源，以便通过选择单元7来进行切换。如果选择了要切换的输入源(例如，从第二输入源2到第一输入源1(视频信号))，在操作步骤S30，估计程序76就根据存储在存储单元73中的频率信息来读取按照视频信号的频率信息，并相应地控制内部同步信号生成单元20，以便输出第二垂直同步信号。在此，估计程序76控制切换单元30，以便在操作步骤S40，将第二垂直同步信号输出到DLP引擎50。通过操作步骤S30和S40稳定色彩轮56的驱动速度，以使其与切换了的视频信号相适应。在估计程序76进行操作步骤S30和S40的同时，在操作步骤S50，如同在常规技术中那样，微型计算机70同时执行处理切换了的视频信号并输出第一垂直同步信号的过程。在从处理过并切换了的视频信号中输出第一垂直同步信号时，估计程序76进而将其与第二垂直同步信号相比较，并在操作步骤S60，确定它们是否是相同的。如果它们是相同的，在操作步骤S70，估计程序76控制切换单元30，以便将第一垂直同步信号输出到DLP引擎50。
由于识别切换了的视频信号的垂直同步信号的频率并相应地输出第一垂直同步信号的操作步骤S50，可与稳定色彩轮56的驱动速度以与切换了的视频信号相适应的操作步骤S30和S40同时进行，因此，在切换输入源的时候，可以缩短用于切换的时间。
在操作步骤S60，当确定第二垂直同步信号和第一垂直同步信号是不相同时，在操作步骤S80，估计程序76就将第一垂直同步信号的频率更新为视频信号的频率信息并将其存储在存储单元73中。在操作步骤S90，估计程序76控制内部同步信号生成单元20，以便根据将更新的频率信息的第二垂直同步信号输出到DLP引擎50。之后，在操作步骤S70，估计程序76控制切换单元30，以便在稳定色彩轮56的驱动速度以使其与更新的频率信息相适应时，将第一垂直同步信号输出到DLP引擎50。
然而，可输入到图像显示设备中的输入源5通常是有限的。在输入源5与图像显示设备相连的时，操作步骤S80和S90是与在开始时从各个输入信号中获取频率信息的过程相同。这样，一旦存储了输入源5的频率信息，在用户特地用新的输入源来代替现有的输入源5中的任何一个时，除将输入源5重新连接到图像显示设备之外，将不会有操作步骤S80和S90。
如上所述，在切换输入信号时，在处理时间(大约0.8到3秒)内，根据本发明的示范性实施例的图像显示设备输出根据存储的频率信息估计的第二垂直同步信号以确定切换了的输入信号的频率，并同时输出第一垂直同步信号；在己稳定了色彩轮56的驱动后(大约2.5秒)，在从处理过并切换了的输入信号中输出第一垂直同步信号时，将第二垂直同步信号切换为第一垂直同步信号。
据此，在切换输入源时，由于根据改变的垂直同步信号的频率来稳定色彩轮的操作和确定输入信号的频率的操作是同时进行的，因此，存在在显示正常图像之前的缩短切换时间的作用。
如上所述，本发明的一个示范性的实施例提供了一种图像显示设备，在切换输入信号时，它通过同时进行处理切换了的输入信号的操作和稳定色彩轮的操作能够缩短切换输入信号的时间。
尽管结合附图所示的示范性的例子说明了本发明的一些示范性的实施例，但是，对于那些本领域的技术人员而言，应该了解的是，本发明并非仅限于此，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。

Claims (10)

1.一种图像显示设备，包括显示单元和用于将图像输出到显示单元的图像输出单元，其包括：
同步信号输出单元，用于处理输入信号并输出第一同步信号；
内部同步信号生成单元，用于产生并输出第二同步信号；
切换单元，用于有选择地向图像输出单元输出第一同步信号和第二同步信号中的一个；和
包括存储单元的控制单元，该存储单元根据外部输入的输入信号的种类来在其中存储频率信息，该控制单元控制内部的同步信号生成单元和切换单元，以便如果用户切换输入信号，则根据存储的频率信息将按照切换了的输入信号的频率的第二同步信号输出到图像输出单元。
2.如权利要求1所述的设备，其中，如果在将根据频率信息切换的输入信号的频率的第二同步信号输出到图像输出单元的同时，从同步信号输出单元输出按照切换了的输入信号的第一同步信号，则所述控制单元就控制切换单元以便将第一同步信号输出到图像输出单元。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述控制单元确定按照切换了的输入信号的第二同步信号的频率和按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率是否相同，如果它们是不同的，就将按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率更新为切换了的输入信号的频率信息，并将其存储在存储单元中。
4.如权利要求3所述的设备，其中，如果按照切换了的输入信号的第二同步信号的频率和按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率是不同的，控制单元就控制内部同步信号产生单元和切换单元，以便将按照更新频率的第二同步信号输出到图像输出单元，并在经过预定的时间后，控制单元控制切换单元以便将第一同步信号输出到图像输出单元。
5.如权利要求4所述的设备，所述控制单元包括程序，该程序包括在控制图像显示设备的图像显示功能的微型计算机中。
6.如权利要求1所述的设备，其中，所述图像输出单元包括根据输入的同步信号的频率、以不同旋转速度被驱动的色彩轮。
7.一种图像显示设备的控制方法，该图像显示设备包括显示单元、用于处理输入信号并输出第一同步信号的同步信号生成单元、和具有色彩轮并将图像输出到显示单元的图像输出单元，该色彩轮根据输入的同步信号的频率以不同旋转速度被驱动，所述控制方法包括：
根据能外部输入的输入信号的种类来存储频率信息；
感测是否切换了输入信号；
在切换输入信号时，根据频率信息内部地产生按照切换了的输入信号的频率的第二同步信号，并输出该第二同步信号；和
切换第二同步信号，以便将其输出到图像输出单元。
8.如权利要求7所述的控制方法，进而包括：
在同步信号输出单元处处理切换了的输入信号；
感测同步信号输出单元是否已处理了切换了的输入信号，并且是否已相应地输出了第一同步信号；和
如果输出了按照切换了的输入信号的第一同步信号，就切换要输出到图像输出单元的第一同步信号。
9.如权利要求8所述的控制方法，其中，所述切换包括：
如果输出了按照切换了的输入信号的第一同步信号，就确定按照切换了的输入信号的第二同步信号的频率是否与按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率相同；和
将按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率更新为切换了的输入信号的频率信息，并存储第一同步信号的更新频率，其中，第二输入信号的频率和第一输入信号的频率是不相同的。
10.如权利要求7所述的控制方法，还包括：
在同步信号输出单元处处理切换了的输入信号；
感测同步信号输出单元是否已处理切换了的输入信号，并且是否已相应地输出了第一同步信号；
确定按照切换了的输入信号的第二同步信号的频率是否与按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率相同；
如果输出了按照切换了的输入信号的第一同步信号，就根据切换了的输入信号的频率信息来更新按照切换了的输入信号的第一同步信号的频率，其中，第二输入信号的频率与第一输入信号的频率是不相同的；
根据更新频率输出第二同步信号；和
在经过预定的时间后，切换要输出到图像输出单元的第一同步信号。
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