CN87103333A - 按照接触面板调整光栅扫描图象的装置 - Google Patents

Abstract

用以调整光栅扫描显示器的装置，使用微处理器来控制水平和垂直同步信号的定时。为了改善调整的分辩率，可装有一个附加的延迟器。当调整装置与接触面板一起使用时，包括有调整按键的调整荧光屏被显示，借助按压被显示的按键处的接触面板，用户可以向微处理器提供图象的位置信息。通过改变贮存在视频控制器的寄存器内的、关于水平和垂直信号的前沿、后沿间隔的定时间隔计数值，微处理器校正图象与接触面板对准。

Description

本发明涉及显示装置，更确切地说是涉及不靠采用磁性结构而调整光栅扫描显示的一种装置。

用于显示数据，文本和其他信息的许多装置都是众所周知的。其中使用最广泛的一种显示装置是光栅扫描阴极射线管（CRT），其电子束是借助电磁场的作用来聚焦并射向荧光屏的。但是，由于时效作用、温度的变化、地磁场的不同、同类装置相互间参数的差异、等等因素，使相似的CRT显示器在不同地点产生的光栅扫描图象会有所变化，正如由一台装置产生的一定显示图象可能会随着时间而改变一样。

在光栅扫描显示中的这种偏差导致了显示图象的不对准，从而劣化显示器。尤其是当CRT与接触控制屏幕（TCS）联合使用时，所得到的图象不对准是十分有害的，此时触摸敏感面板复盖在CRT上，用户通过触摸由CRT显示器所产生图象所定义的输入位置上的面板，将信号输入给计算机控制系统。在这样的装置中，图象的不对准会导至将一个特定的输入区域限定在触敏面板的一个错误位置上。

因此，必须对显示系统中的调整误差进行校正，特别是对于触敏式显示系统来说对不对准校正就尤为必要了。

在先有技术中，是借助模拟方法进行重新调整的。其中的一种模拟方法是利用例如装设在CRT背部的磁体，来影响扫描电子束的。但是，用磁性来校正显示图象的不对准具有上述的缺陷，即，显示屏幕的磁性校正不可避免地要受地磁场的影响。

这样，由于地磁场因地而异，所以，在某一地区对一特定的不对准所做的校正，对于发生在其他地区的相同的不对准问题就不适用了。同步脉冲被延迟的其他的模拟校正方法，因随着时间、温度、容许偏差等类因素变化造成的参数漂移，本来就不稳定。基于上述这些原因，对于那些特定显示图象不对准的问题，得不出一个统一的重新调整的方法。

由此可见，先有技术的重新调整技术要求维护人员具有熟练的技巧和丰富的经验，这就势必增加维护人员的培训费用。而且，一旦经过调整，扫描电子束就被固定，非熟练维护人员不易再进行调整。因此，在先有技术中需要重新调整技术，这种技术应能导至与时间，温度，容许偏差或磁场诸因素无关的稳定调整，并且也应与地理位置无关。

尤其需要的是那些对显示装置普遍适用，而且维护人员经过短期培训就能学会使用的重调装置和技术。

本发明的一个目的在于克服先有技术中关于调整由光栅扫描显示器产生的图象的种种困难。

本发明更为具体的一个目的，在于提供一种数字方法和装置，用以校正那些在显示装置（如CRT）和应用装置（如TCS）之间出现的调整难点。

本发明的一个特殊目的，在于提供一种使CRT与接触控制屏幕一致而与磁性作用无关的的方法和装置，从而提供一种与地理位置无关、并且不随时间、温度、和其他影响模拟元件性能的参数的变化而改变的稳定调整。

本发明的另一目的是借助改变为CRT生成的定时同步信号，保证使CRT显示器调整至一个任意规定的调整附标的方法和装置。

本发明还有另外一个目的，那就是校正CRT显示与调整附标之间的失调，其办法是借助为由视频控制器所生成的同步信号提供一个数字式的可控延迟，从而使CRT上显示的图象沿水平方向和/或垂直方向移动。

本发明进一步的目的在于，对视频控制器提供一种改进使其所生成的同步信号附加了延迟，以及将其作为定时同步信号而产生的寄存器计数值，存储在独立的非易失性存储器中。

根据本发明的这些目的和其他目的，提供了一种改进的光栅扫描显示系统。在该系统中，为同步显示图象提供了一个同步信号发生器，这一发生器包含一个用以建立同步信号各部分之间定时关系的计数寄存器，改进是作为一种调整校正装置被提供的，该装置包括一个为了改变由寄存器建立的定时关系的定时控制器。提供了一种用以将调整校正装置连接到同步信号发生器的连接装置。

根据本发明的一个方面，定时控制器可以包含一个延迟，以便延迟由计数寄存器产生的信号，该计数寄存器中包含一个计数设立电路。这样，至少同步信号的一部分被改变。

最好提供这样一种存储装置，以便存储显示系统的各种计数设置值，以及存储所生成的信号的延迟。

显示器可以是CRT或任何其他（例如扁平形）使用水平和垂直信号的器件。在这类器件中，根据本发明，其计数设置和延迟设置的数字变化导至图象的水平和/或垂直位移，从而校正图象与外部的调整附标的不失调。

在本发明的一种类型中，光栅扫描图象被提供在其上复盖有接触式控制面板的显示器上。图象与面板之间的调准是必要的，以便确保用户通过触摸面板的输入与显示器所标明的预期的面板输入区域相对应。这样，调整校正装置提供了这样一种相关调整的校正。调整校正装置包含一个用以改变同步信号各部分之间的定时关系的定时控制器，该定时控制器包含延迟各个信号部分、进而沿着相应方向移动图象的延迟器。

下面参照附图，以图解的方式充分详尽地描述本发明的一个最佳实施例，说明实施本发明的一个最好方式（但并不限于此）从而使本领域中的技术人员能更明确本发明的上述及其他目的、特性和优点，其中

图1表示一个包含有本发明的调整校正电路的简化了的显示系统的方框图;

图2表示一个用以说明本发明的调整校正电路与图1所示系统中的先有技术视频控制器连接的详细框图;

图3表示按图2说明的方式连接的典型视频控制器的详细方框图;

图4表示一个由接触控制系统（TCS）按本发明的ALIGN方式操作而生成的显示图象。

现在参照附图1，包含有本发明的显示系统以标号10概括表示。图中12表示图象显示信号源。显示信号源12可以是一台计算机，或者是任何其他图象信息源，诸如字符发生器、视频摄像机以及其已有技术中其他类似装置等。

系统所生成的图象显示在显示器14上。虽然所说明的显示器在图1中表示为CRT，但本发明对任何光栅扫描显示都是适用的，更一般地说来，对其中图象位置受同步信号的定时控制器控制的任何显示装置都适用。

这样，图1的显示系统将来自视频源12的视频成象信号，利用视频控制器16，提供给CRT显示器14。一个一般的控制器即可存取图象数据，并且能将该数据与相应的（例如同步信号）控制信号一起以适当的次序传送给显示器Signetics公司牌号为（AVDC）SCN2674的高级视频显示控制器就是这样一种可以使用的产品。不过应当指出的是，本发明对于使用其他型号的控制器的显示系统也是适用的。正如本技术领域所已知的那样，这类控制器从离散电路的形式嵌入在超大规模集成（VLSI）芯片内。

控制器16把对本发明有重大意义的水平和垂直两种同步信号输出至显示器14，其他的一些可能受控制器16影响、并输给显示器14的信号，或许造成所显示的图象不同的属性，例如尺寸大小的变换、图象闪动、反向视频，光标控制以及其他等。然而如图1所示，线路18上提供的同步信号并不直接输送给显示器。

相反，根据本发明，线路18上传输的同步信号首先要经过调整电路20按照存储器22所储存的参数进行处理。其中最好包含有微处理器或者其他形式的计算机的控制逻辑部分24，同视频控制器16进行联系，以便确定是适当的参数设置。逻辑部分24中的微型计算机把合适的参数设置储存在存储器22中，供控制调整电路20使用。应该认识到的是，逻辑部分24中的微型计算机可以实现信号源12的某些功能。在功能上这种重迭，与本发明并不矛盾。

还如图1所示，接触面板26以先有技术中所知的方式与视频显示14相连接。接触面板（或其他键盘输入）把位置信息输入给控制逻辑部分24的计算机，以识别系统用户所做的选择。虽然，图1中表示的是用同一控制逻辑部分24对调整电路和接触面板操作加以控制，但是，运用两个单独的处理器分别执行这两种功能，也是可行的。

正如先有技术中所知，接触控制屏幕系统包含一个与显示器相关的触敏面板。显示器生成的图象，用特定的代码输入来表示接触面板上的一些触摸区域。例如，可生成需请求用户输入“Yes”或“No”的显示图象。所生成的图象包含着一个带“Yes”标号的第一方块和一个带“No”标号的第二方块。接触面板上各相应区域就是用“Yes”和“No”的输入代码来表示的。

一旦触摸到接触面板的某个区域，传输线28上的位置信号便被送至逻辑部分24的用来辨别用户触摸区域的计算机。被检测为正被触摸区域的位置，与用特定输入代码表示的那些面板区域位置相比较，用户响应的确切含义，由同用户所触及面板的区域相对应的输入代码来确定。

综上所述，对于TCS操作来说，显示在屏幕上的图象必须适当地被定位，以使接触面板的各区域与适当的图象区域相对应。即使在利用分离键盘的显示系统中，适当地调整图象也是必要的。

现在来参照图2，图中相当详细地画出了调整电路20、存储器22、以及构成控制逻辑部分24的组成部件的微处理器34与视频控制器16的连系。时钟32为控制器提供相宜的定时信号。

如图所示，调整电路20可以包含一个被控的延迟单元30，非易失性存储器22可以是256位的电可擦可编程只读存储器（EEPROM）或其他类型存储器，用来存贮提供给调整电路20的可控延迟单元30的各种参数。在参照图3时就会看到，视频控制器16包括一些供调整过程中使用的寄存器。EEPROM22存贮控制器16的各寄存器的设置和存贮为提高分辨率可由延迟单元30提供的外部延迟量。因此，存储器22也是调整电路20的组成部分。

虽然图中表示是EEPROM型存储器22，当然也可以使用其他类型的存储器，例如，本领域技术人员都会明白，电池备用式随机存储器（battery    backed）RAM以及激光光盘存储器都可以使用。还有，例如软磁盘或磁泡等磁性存储器用以存贮各种参数设置，都具有同样的非易失性。

在图2的装置中，微处理器34取出控制器16的寄存器中的各设置值，并将其存贮在EEPROM22中。而且，当以ALIGN方式操作接触控制系统时，微处理器34计算出图象沿水平和或垂直方向的必要的位移，以便对用户通过触摸面板或键盘的输入作出响应。适当地对寄存器设置所做的修改，以及附加给同步信号的适当的延迟，被计算出来并送到存储器22。在存贮在存储器22的参数的控制下，延迟部件为同步信号提供任何所需的附加延迟，从而使图象接触面板完全一致。微处理器34，视频控制器16、存储器22和延迟单元30通过数据总线40互通信息。

图3中，通用的视频控制器的详细组成以虚线示出。标号36处提供了若干可编程寄存器，以及与本发明无关的其他一些元件。与控制器16外部连接的是一些同本发明无关的电路。例如，帧缓冲器37包括有屏幕存储器和用以存贮各种显示属性的存储器及字符贮存器。双行缓冲器可以与字符形体ROM和串并行转换的移位寄存器一起被提供。属性控制器通常是从视频控制器接收各种信号，并且在CRT14上产生适合显示器用的视频信号。

对于本发明有意义的是可控延迟单元30在传输线18上接收到的，由视频控制器、可编程寄存器36、和组成控制逻辑部分24的计算机34的各种元件38产生的水平和垂直同步信号。

如图所见，微处理机装置MPU与数据总线40相连接，以便对视频控制器16的各个可编程寄存器36进行存取。正如先有技术所已知的，控制逻辑部分24的计算机还包括用以贮存程序和数据的单独的ROM和RAM存储单元。在SCN2674型控制器中，ROM和RAM还起到贮存同步信号的作用。计算机可用来为视频控制器提供各种控制信号，并为视频显示器产生相应的图象显示信号，其方式在先有技术中是已知的。

但是，在本结构中，控制逻辑的计算机经过数据总线40还同非易失性存储器22和可控延迟总元30相连接，以便提供适当的延迟控制。因此，可控延迟单元30接收作为输入的水平同步和垂直同步信号，并且当计算机34为提供分辨率所计算出的适当延迟被加到单元30。于是，受控延迟单元30根据贮存在存储器22的数据，按命令延迟同步信号，并且向光栅扫描显示器14输出信号H′和V′。

非易失性存储器22经过一对寄存器（未示出）与数据总线40连接。同样，在属性控制器，字形ROM，和以帧缓冲器37形式的各存贮器的相互联系中，以及在字形ROM与并行/串行变换器之间，可以提供缓冲。

应该注意的是，虽然申请人在这里已标明了一种特定的视频控制器，但是其中所提供的电路也可作为分离式集成电路来提供，或者可嵌入VLST芯片内。在后一种情况下，该电路可以不称作为视频控制器。然而，从上面的描述中可以明白，视频控制器的各个具体的元部件是先有技术所已知的，不需要在这里再详细地描述。

在操作中，控制器包括若干个控制计数器的寄存器，以便对水平同步同步和垂直同步信号测定脉冲前、后沿及其宽度。在本发明中，通过控制寄存器计数和附加以适当的延迟，来增加或减少水平同步（HSYNC）信号和垂直同步（VSYNC）信号的脉冲前沿（FP）或后沿（BP）。

增加HSYNC的FP和减少HSYNC的BP时，使显示在屏幕上的图象向左移，从而增加了屏幕右侧空白符数、而减少了屏幕左侧的空白符数。同样，减少HSYNC的FP和增加HSYNC的BP会使所显示的图象在屏幕上向右移，从而减少右侧空白符数，增加其左侧的空白符数。

用同样的方式，增加VSYNC信号的FP和减少其BP，使图象向屏幕上侧移动，从而增加屏幕底部的空白扫描线数和减少其顶部的空白线数。另一方面，减少VSYNC的FP和增加其BP，则使图象移向屏幕的底部，从而减少了屏幕底部的空白扫描线数，和增加了顶部的空白线数。

在SCN2674视频芯片中，例如制造厂家指定寄存器IR1、IR2、IR3、和IR7来贮存识别HSYNC和VSYNC脉冲的各种间隔长度的计数数据，其中IR1寄存器贮存HSYNC脉冲的前沿设置数，而IR2则贮存HSYNC的后沿设置数及HSYNC脉冲宽度的设置数。IR3贮存VSYNC的FP和BP数，而IR7则贮存表明VSYNC宽度的数。

连接微处理器34，是为了改变视频控制器中各寄存器的内容，从而改变HSYNC和VSYNC之一或两者的FP、BP和脉冲宽度。如上所述，这种改变导至图象在屏幕上移动，并且提供了对图象进行如下所描述的适当调整。但是，要注意的是，在上面指定的芯片内所使用的那些寄存器内，垂直前沿变化是以4条扫描线增量而提供的，所以有相应4条扫描线的分辨率。由于这样的分辨率对于这里所期望的TCS应用来说是不够的，因此，为了有选择地给0、1、2或3扫描线提供等效延迟提供了外部可控延迟单元30。

因此，本发明在必要时，借助改变寄存器内容力提供附加的延迟，对垂直调整达到了一条扫描线的分辨率。如果需要的话，借助附加相应的一个字符延迟的办法，水平分辨度问题也同样得到解决。而先有技术的视频控制器则只能做到两个字符分辨率。按照关于垂直分辨度描述相类似的办法，利用外部延迟单元可将分辨度提高到一个字符分辨度。

正如前面所提到的那样，当前所做出的改进，在按照接触面板来调整CRT显示中非常有用的。不过，这里所描述的改进，对于不与接触面板结合使用的图象显示装置的调整和移位同样也是适用的，在最佳实施例中，接触面板是在微处理器34的控制下被扫描的，但其特殊扫描技术和专门的触模面板工艺类型不是本发明的组成部分。

这里所说明的图示实施例中，使用的是电阻膜片式接触面板，但也可以利用其他技术。微处理器34不断地扫描接触面板。当检测到已触摸时，微处理器34的控制软件确定该触摸区域或者以标准的方式被揿压的键。

上面所描述的延迟单元最好是一种作为有限状态的时序机    而编程的PAL，并由字符时种计时。当然，也可以使用所含逻辑任何嵌入VLSIIC内的任何延迟逻辑线路。由此提供的延迟量在微处理器控制下被来自寄存器的3位所控制。其中两位被用来构成二进制码，用以指定对VSYNC脉冲所规定的延迟量，即0、1、2、或3扫描线，而另一单个位码则用来指定水平方向延迟量，即0、或1个字符。当然，其他具有不同分辨度极限的显示控制器可以要求多些或者少些位用以控制延迟。一种带有可分别垂直和水平地提供一条扫描线和一个字符分辨率的寄存器计数的控制器，则不用外部延迟单元，也可以被调整。另一方面，如果该控制器的寄存器内容被固定，比如将图象位置定在左上角，那么只要利用与控制器无关的外部延迟，就能实现其所有的进一步调整。

为实现本发明，用户通过触及例如可以由屏幕菜单所提供的某一特定按键，来使TCS进入ALIGN方式。另一方面，在显示系统的后部可配备一个单独的调定，或ALIGN按扭，或者备有特殊的键盘输入顺序，例如“shift/A”，去触发ALIGN方式。一旦进入ALIGN方式，便在CRT产生一个特定图象显示。图4所示该图象包含若干个位于显示器44十字线端上的触摸区域或按键42。

用户触摸复盖四个键42上的四个区域面板。微处理器34借助标准软件操作，来确定被用户按压的接触面板26的部位。可以利用例如减法之类的简单计算，来确定各自水平方向和垂直方向的四个键的实际位置与所期望位置之间的差异。当测到实际图象与完全调整好的图象之间的失调，微处理器34便校正寄存器36的内容，并为存储器22提供一个合适的延迟值。鉴于各按键占有的区域有限，必要时，这一过程可以重复进行。

调整标记最好被提供在围绕显示器的前框上。在调整方式下，图4的显示器十字线依据来自触摸板或者键盘的相应输入来生成，显示被水平地和/或垂直地移位，直至十字线区域42与前框上的标志对准为止。

该对准过程一旦完成，用户便再次触及面板上的按键46，以便脱离ALIGN方式而再进入SETUP（设置）屏幕方式。当按动键盘上SAVE（存贮）键或“shift/S”时，适当的调整参数设置值便存入存储器22，以供使用，直至下一次利用ALIGN方式被修改为止。

上面为了说明之目的对本发明的最佳实施例作了描述，这种描述并非是彻底的，也不是要把本发明限制在所公开的这种形式，因为根据上述数导，许多改型及变化都是可能的。所选择的实施例及其所做的描述，是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的技术人员能够以各种实施例形式更好地利用本发明，并且能够为适应所期望的特定用途而做出一些变更。本发明的保护范围由所附权利要求书按照合理合法被授权的整个宽度解释时所确定。

Claims (20)

1、一种显示系统，它装有一个光栅扫描显示器和用以产生与在所述光栅扫描显示器上的显示图象同步的同步信号发生装置，所述同步信号发生装置包含有用以设置所产生的所述同步信号各个部分之间定时关系的计数寄存装置，特征在于包括：

a)在所述显示系统中用以校正所显示图象失调的调整校正装置，

b)所述调整校正装置包含用以改变由所述计数寄存装置设置的所述定时关系的定时控制装置，和

c)用以把所述调整校正装置与所述同步信号发生装置相连接的同步连接装置。

2、一种如权利要求1中所述的改进显示系统，其特征在于其中所述计数寄存装置包括用以为所述计数寄存装置设置计数，以便确定由所述同步信号发生装置产生的所述同步信号的同步脉冲部分及其前沿、后沿持续时间的计数设置装置，从而可以至少引起所述同步信号若干所述部分之一的变化。

3、一种如权利要求2中所述的改进显示系统，其特征在于其中还包括用以存贮由所述计数设置装置所设置的计数的存储装置。

4、一种如权利要求3中所述的改进显示系统，其特征在于其中所述定时控制装置包括用以延迟所述计数设置装置的信号的延迟装置。

5、一种如权利要求4中所述的改进显示系统，其特征在于其中所述存储装置还可以用来为所述延迟装置贮存各设置值。

6、一种如权利要求1中所述的改进显示装置，其特征在于其中所述同步信号发生装置包含用以产生水平和垂直同步脉冲，以便使所述光栅扫描显示器上所显示的所述图象实现水平和垂直同步的脉冲发生装置，所述调整校正装置包含用以在至少水平和垂直之一方向上调整所述图象的调整装置。

7、一种如权利要求6中所述的改进显示装置，其特征在于其中所述调整装置包含与所述脉冲发生装置相连接，用以至少改变所述水平和垂直同步脉冲之一的定时，从而至少在所述水平和垂直方向之一实现所述图象的调整的可控延迟装置。

8、一种如权利要求7中所述的改进显示系统，其特征在于其中还包含用于为所述可控延迟装置贮存设置值的存储装置。

9、一种如权利要求6中所述的改进显示系统，其特征在于其中还包含对所述调整装置进行控制的控制装置。

10、一种如权利要求9中所述的改进显示系统，其特征在于其中所述控制装置包含用以为重新调整所述图象，对所述水平和垂直同步脉冲进行程序控制的可编程计算机装置。

11、一种如权利要求10中所述的改进显示系统，其特征在于其中还包含与所述脉冲发生装置相连接，用以改变至少水平和垂直同步脉冲之一的定时的可控延迟装置，和用以对所述计数寄存装置设置计数值，以便确定由所述同步信号发生装置产生的所述同步信号的同步脉冲部分的前沿、后沿部分及其持续时间的计数设置装置。

12、一种如权利要求11中所述的改进显示系统，其特征在于其中还包含用以为所述可控延迟装置贮存设置值的存储装置。

13、一种如权利要求12中所述的改进显示系统，其特征在于其中所述存储装置还可以用来贮存由所述计数寄存装置设置的计数值。

14、一种如权利要求13中所述的改进显示系统，其特征在于其中所述光栅扫描显示器包含一个与其上复盖有一个接触控制屏幕在一起的阴极射线管。

15、一种如权利要求11中所述的改进显示系统，其特征在于其中还包含用以贮存由所述计数寄存装置设置的计数值的存储装置。

16、一种显示系统，它具有其上复盖以接触控制屏幕装置的光栅扫描显示器和用以产生与在所述光栅扫描显示器上所显示图象同步的同步信号的同步信号发生装置，所述接触控制屏幕装置包含一个复盖在所述光栅扫描显示器上的触敏面板，所述同步信号发生装置包含有用以设置所产生的同步信号各个部分之间定时关系的计数寄存装置和用以为所述寄存装置设置计数值，以便定义所述同步信号的前沿，后沿部分及其同步脉冲部分的持续时间的计数设置装置，特征在于包括：

a）在所述显示系统中用以校正所显示的图象相对于所述接触控制屏幕装置失调的调整校正装置，

b）所述调整校正装置包括用以改变由所述寄存装置建立的所述定时关系的定时控制装置，

c）所述定时控制装置包括用以延迟所述计数设置装置，以便引起至少所述同步信号的所述部分之一发生变化，并且沿着与扫描同步的方向移动所述图象的延迟装置，和

d）用以把所述调整校正装置与所述同步信号发生装置相连接的同步连接装置。

17、一种如权利要求16中所述的改进显示系统，其特征在于其中包含有用以为所述延迟装置贮存设置值的存储装置。

18、一种如权利要求17中所述的改进显示系统，其特征在于其中所述存储装置还可以用来贮存由所述计数设置装置设置的计数值。

19、一种如权利要求16中所述的改进显示系统，其特征在于其中还包含有用以贮存由所述计数设置装置设置的计数值的存储装置。

20、一种如权利要求16中所述的改进显示系统，其特征在于其中所述调整校正装置还包括用以产生为在所述光栅扫描显示器上显示的调整屏幕（alignment  screen）的装置，所述调整屏幕包括表示由用户触发的按键的显示区域，所述按键辨别垂直和水平调整标记，所述调整校正装置还包括用以测定用户触发的按键的位置的装置，并且为了位移所述图象，给用以延迟所述计数设置装置的所述信号的所述延迟装置提供延迟数据。

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