CN1912963A

CN1912963A - 低电压差动信号直接传输方法及界面

Info

Publication number: CN1912963A
Application number: CN 200510090711
Authority: CN
Inventors: 王玉山
Original assignee: Yetian Science And Technology Co ltd
Current assignee: Yetian Science And Technology Co ltd
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2025-08-11
Also published as: CN100456340C

Abstract

本发明是一种低电压差动信号直接传输方法及界面，为一介于绘图/影像信号来源及显示器之间的传输界面，允许低电压差动信号(LVDS)直接由来源输出至显示器上显示而不须经过数字/模拟、模拟/数字的多次转换，该界面主要包含一信号滤波器、一面板电源控制单元及一面板高压控制单元，该界面是配合一设置于显示器内部的参数设定单元，正确地决定面板电源信号、LVDS信号及背光高压电源信号三者输入至显示器端的时序，以滤除不必要的开机初始噪声而可有效延长显示面板的寿命及提升其显示画质。

Description

低电压差动信号直接传输方法及界面

技术领域

本发明是关于一种绘图/影像数据传输的方法及装置，尤指一种可直接将绘图/影像资料源所输出的低电压差动信号直接传送至显示组件端，不须进行数字、模拟转换的技术。

背景技术

在液晶显示器(LCD)的内部装置，除了可以看到LCD面板模块之外，另一块印刷电路板即是LCD的控制板，于此控制板中较常见的主要组件包含有：数字/模拟转换器(A/D converter)、缩放控制器(Scaler)、微控制单元(MCU)、屏幕显示调整(OSD)、低电压差动信号处理界面(LVDS)等IC。

现行液晶显示器(LCD)或等离子显示器(PDP)与绘图/影像资料来源之间，是必须经过数次的资料格式转换才能将资料显示于显示组件上。绘图/影像资料源首先会将影像资料数据从数字格式转化成模拟格式并传输给显示元件，而显示器(LCD、PDP)这一端再将模拟格式转换还原成低电压差动信号(Low Voltage Differential Signal，LVDS)的数字格式。

这两次的转换不但无任何意义而且也会造成资料失真，因此当使用者在观看时，便不是最初的绘图/影像资料数据，所呈现的画面可能包含有噪声、画面偏移、波纹甚至模糊等问题。

因传统面板端的延伸显示辨识码(Extended Display IdentificationData，EDID)提供给绘图/影像来源端的信息并不充足，因此低电压差动信号(LVDS)所表示的资料内容只有包括红、绿、蓝(R，G，B)三原色、水平扫描频率、垂直扫描频率和像素频率等，并无法针对显示组件这一端再提供额外的电源时序控制信号或滤除噪声的控制信号，因此，在显示组件这一端若是以不适当的电源时序加以激活，则会导致画面上具有噪声产生，同时显示器面板的使用寿命也会因此而缩短。

加上为了因应不同显示组件面板尺寸而必须对影像资料进行适当的比例缩放，使图像能在面板上正确播放，故使用到缩放控制器(Scaler)的IC，该缩放控制器即针对所输入的画面分辨率或形状大小进行调整，重新填写成显示面板的原始像素矩阵。若面临到较为特殊的面板时(如16：9)，一般的缩放控制器尚无法对影像资料进行调整，因此仍需额外提供一组复杂的控制电路。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种介于绘图/影像信号来源及显示组件之间的传输界面，允许低电压差动信号(LVDS)直接由影像来源端输出至显示组件端，而不须经过数字/模拟、模拟/数字的多次转换，使画面不致失真而能保有最佳的展示画质。

为达成前述目的，该本发明的低电压差动信号直接传输界面是包含有：

一信号滤波器，当绘图/影像来源端电源开启时，可滤除初始噪声信号；

一面板电源控制单元，控制显示组件端的电源于正确的时序开启/关闭；

一背光高压电源控制单元，是用于控制显示组件端的背光电源于正确的时序开启/关闭及背光亮度控制(PWM)；

一面板参数存储单元，是设置于该显示组件内部，用于储存该显示组件的规格信息，其中该面板参数存储单元是定义标准的低电压差动信号(LVDS)及面板电源信号、LVDS信号及背光高压电源信号的传输时序；

一数据总线，是连接于前述绘图/来源、显示组件及面板参数存储单元之间。

其中，开启电源时，该面板电源信号、LVDS信号及背光高压电源信号是依序输出；于关闭电源时，背光高压电源信号、LVDS信号及面板电源信号是依序关闭。

附图说明

图1：本发明的系统方块图。

图2：本发明电源控制的时序图。

图3：本发明控制背光亮度的PWM信号波形图。

图4：本发明面板参数存储单元内的部分控制参数。

图5：本发明的方法流程图。

符号说明：

(100)绘图/影像来源

(200)显示组件

(10)信号滤波器

(20)面板电源控制单元

(30)背光高压控制单元

(40)面板参数存储单元

(50)数据总线

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明为一种介于绘图/影像来源(100)与显示组件(200)两者间的数据传输方法及界面。绘图/影像来源(100)可为一绘图/影像芯片(ASIC)、一显示卡(Display card)或是其它来源，显示组件(200)则可以是一液晶显示器(LCD)、一等离子显示器(PDP)或其它种类的显示装置。

而本发明即是提供一种界面，允许来自绘图/影像来源(100)的低电压差动信号(Low voltage differential signal，LVDS)直接传输至显示组件(200)而不须执行多次的数字/模拟、模拟/数字的转换作业，其中，该低电压差动信号(LVDS)是包含有18/24/36/48位的RGB信号、决定一或二个总线的水平及垂直扫描频率、像素频率等，而本发明的具体型态可成形为一界面卡，该界面至少包含：

一信号滤波器(Signal Filter)(10)，当绘图/影像来源(100)端的电源一开启时，会产生不必要的初始噪声，该信号滤波器(10)的作用即是用于滤除这些噪声信号，以避免直接传递至显示组件(200)端；

一面板电源控制单元(20)，用于控制显示组件(200)端的电源于正确的时序开启/关闭；

一背光高压电源控制单元(30)，是用于控制显示组件(200)端的背光电源于正确的时序开启/关闭及背光亮度控制(PWM)；

一面板参数存储单元(40)，是用于储存该显示组件(200)面板的规格信息，此面板参数设定单元(40)可利用一电子可抹除式只读存储器(EEPROM)构成并装设于显示组件(200)内部，因应不同款的显示面板，内存的内部资料亦会对应修改，其中该面板参数存储单元(40)内所储存的数据除原有的低电压差动信号(LVDS)规范之外，更增添了如何控制电源时序的控制信号及去除噪声的时序控制，此EEPROM可使用128byte容量的即可达成；

一数据总线(50)，是连接于前述绘图/来源(100)、显示组件(200)及面板参数存储单元(40)之间，可利用一串行总线通讯协议(I2C Bus)加以实施。

以下以液晶显示器的面板控制为例，请配合参阅图2所示，为控制显示组件电源的时序控制图，图中是标示有三组不同信号，由上而下分别是面板电源信号、LVDS信号、背光(backlight)高压板电源，三者并异步产生。最先是输出面板的电源信号，以激活显示组件(200)，经过第一延迟时间Δ1后再输出LVDS信号予显示组件(200)，复经过第二延迟时间Δ2后再送出背光高压板的电源。而关闭显示组件(200)的顺序方向恰与前述作法相反，最先关闭的会是背光高压板的电源，经过第三延迟时间Δ3后停止LVDS的信号，最后经过第四延迟时间Δ4再将面板电源关闭。

经由前述的时序控制方式，可确保显示组件(200)端于开/关机时，所有在初始化过程中所产生的不稳定噪声能够完全被滤除，而这些噪声信号将导致显示组件(200)端产生不适当的显示动作，经避免这些噪声信号后，显示组件(200)面板的使用寿命得以有效延长。

图3为用来调整背光亮度的PWM信号波形图，经由控制信号中Δ5的脉冲宽度，可在显示组件(200)上呈现不同的展示亮度，而本发明不须使用一额外的PWM信号控制电路调整信号的脉冲宽度，该PWM信号的输出亦是由该界面根据输入的影像信号、显示组件(200)的特性直接调整输出。

在面板参数存储单元(40)中，除了原有LVDS的标准规范之外，本发明更进一步加入了对应面板的控制参数，该些额外参数如同图4所表示，包含：

1.显示面板的电源控制、LVDS资料和背光高压板电源控制信号的时序。

2.LVDS RGB信号格式(18/24/36/48位)和LVDS信道的数量。

3.频谱延展功能的开/关和比例控制。

4.LVDS驱动能量，信号振幅控制和直流电压准位。

5.LVDS PLL电压控制振荡的增益。

6.LVDS PLL工作周期控制。

7.LVDS PLL charge-pump增益控制。

8.延伸显示辨识码EDID资料。

9.经由水平同步、垂直同步、开启控制信号的上升或下降缘来激活LCD/PDP以增加LCD/PDP的兼容性。

请参考图5所示，为本发明的方法流程图，在绘图/影像来源(100)完成初始化作业后，是检查有无该面板参数存储单元(40)的存在，若有，则读出内部的储存参数并判断该些参数是否正确，若参数正确者，则开始计算及转换参数以对LVDS界面进行初始作业，最后根据该些参数决定面板电源信号、LVDS信号及背光高压电源信号三者的适当时序。

除了前述特征之外，本发明同时支持插拔显示(Plug & Display)的功能，由于绘图/影像来源(100)能自动地从该面板参数设定单元侦测及取得所有显示组件(200)端的信息及特性，故影像来源端是能够将最适当的数据资料立即提供给显示端。

综上所述，本发明利用预设面板参数的作法，为图像来源端及显示组件两者间建立了一种可直接传输LVDS信号的界面，不须经过数道的D/A、A/D转换，因此能保有原显示资料的最佳画质，同时，经由正确的订定面板电源信号、LVDS信号及背光高压电源信号，是可确保显示画质不受电源开启/关闭时的噪声干扰所影响。

Claims

1.一种低电压差动信号直接传输界面，是连接于一绘图/影像来源及一显示组件之间，该传输界面包含有：

一背光高压电源控制单元，是用于控制显示组件端的背光电源于正确的时序开启/关闭及背光亮度控制；

一面板参数存储单元，是设置于该显示组件内部，用于储存该显示组件的规格信息，其中该面板参数存储单元是定义标准的低电压差动信号及面板电源信号、LVDS信号及背光变流器高压电源信号的传输时序；

2.根据权利要求1所述的低电压差动信号直接传输界面，该面板参数设定单元为一电子可抹除式只读存储器。

3.根据权利要求1或2所述的低电压差动信号直接传输界面，该数据总线为一串行总线通讯协议。

4.根据权利要求3所述的低电压差动信号直接传输界面，该面板参数设定单元是定义有：LVDS RGB信号格式和LVDS信道的数量；LVDS驱动能量、信号振幅控制和直流电压准位；延伸显示辨识码EDID资料。

5.根据权利要求4所述的低电压差动信号直接传输界面，该面板参数设定单元是定义有：频谱延展功能的开/关和比例控制；LVDS PLL电压控制振荡的增益；LVDS PLL工作周期控制；LVDS PLL charge-pump增益控制。

6.根据权利要求5所述的低电压差动信号直接传输界面，于开启电源时，该面板电源信号、LVDS信号及背光高压电源信号是依序输出；于关闭电源时，背光变流器高压电源信号、LVDS信号及面板电源信号是依序关闭。

7.根据权利要求6所述的低电压差动信号直接传输界面，于背光变流器电源开启时，利用PWM信号调整背光亮度。

8.一种低电压差动信号直接传输方法，是由一绘图/影像来源传输低电压差动信号至一显示组件，该方法包含：

执行绘图/影像来源的初始化作业；

侦测该显示组件有无一面板参数存储单元；

若有，则读出面板参数存储单元内部的储存参数并判断该些参数是否正确；

若参数正确，计算及转换参数以对LVDS界面进行初始作业；

根据该些参数决定面板电源信号、LVDS信号及背光变流器高压电源信号三者的传输时序。

9.根据权利要求8所述的低电压差动信号直接传输方法，于开启电源时，该面板电源信号、LVDS信号及背光变流器高压电源信号是依序输出；于关闭电源时，背光高压电源信号、LVDS信号及面板电源信号是依序关闭。

10.根据权利要求9所述的低电压差动信号直接传输方法，于背光变流器电源开启时，利用PWM信号调整背光亮度。