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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Zeitdauer
eines Synchronisierungssignals in einem eingegebenen Bildsignal,
in einer Anzeigevorrichtung, die beispielsweise zum Reflektieren
eines Computerbildes erforderlich ist, die für den Fall geeignet ist, bei
dem einer der Punkte, die Punktdaten des eingegebenen Bildsignals
bilden und ein Pixel in der Anzeigevorrichtung auf der Basis der
Zeitdauer des Synchronisierungssignals synchronisiert werden müssen, und
eine Anzeigevorrichtung, die die Vorrichtung zum Messen der Zeitdauer
aufweist.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Ein
von einem Computer erzeugtes grafisches Signal wird auf digitale
Weise in Punkteinheiten (Pixel) unter Verwendung eines Referenztakts
in dem Computer erzeugt. Die horizontalen und vertikalen Frequenzen
des ausgegebenen Bildsignals unterscheiden sich jedoch stark in
Abhängigkeit
vom Computerhersteller und/oder der Auflösung des Bildsignals.
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Beispielsweise
muss in einem Flüssigkristallprojektor,
der eine Ausrüstung
zum Ausgeben eines Computerbildes ist, eine digitale Verarbeitung
bei vollständiger
Synchronisation mit den Punkten (Pixel), welche ein eingegebenes
Bildsignal zusammensetzen, durchgeführt werden. Daher speichert
der Flüssigkristallprojektor
vorab für
jede der Frequenzen des Synchronisierungssignals verschiedene Arten
von Bildsignalen, solche Daten, wie Horizontalauflösung, Vertikalauflösung, die
Gesamtanzahl der Punkte in der Horizontalrichtung und die Gesamtanzahl
der Zeilen in der Vertikalrichtung, die für das Bildsignal geeignet sind,
als eine Tabelle.
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Die
Frequenz des Synchronisierungssignals, welche gleichzeitig mit dem
eingegebenen Bildsignal eingegeben ist, wird gemessen, die Daten,
wie beispielsweise Horizontalauflösung, Vertikalauflösung, Gesamtanzahl
der Punkte in der Horizontalrichtung und Gesamtanzahl der Zeilen
in der Vertikalrichtung, die dem Bildsignal entsprechen, dessen
Frequenz weitgehend mit der Frequenz übereinstimmt, werden aus der
Tabelle ausgelesen und einer der Punkte, welche die Punktdaten des
eingegebenen Bildsignals zusammensetzen, und ein Pixel in einem
Flüssigkristallpaneel
werden miteinander auf der Basis der ausgelesenen Daten synchronisiert,
um die digitale Bearbeitung wie beispielsweise die Abtastumwandlung
oder Filterung durchzuführen.
Folglich muss die Frequenz des Synchronisierungssignals, das gleichzeitig
mit dem eingegebenen Bildsignal eingegeben wird, exakt gemessen
werden.
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6 veranschaulicht
die Schaltungskonfiguration einer herkömmlichen Synchronisierungssignal-Eingangssektion.
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Die
herkömmliche
Synchronisierungssignal-Eingangssektion ist durch ein RC-Filter 1 zum Reduzieren
von Rauschen und eine Logikschaltung 2 mit einer Schmidt-Triggerfunktion
aufgebaut. Die Charakteristika eines Kabels zum Eingeben eines Bildsignals
und eines Synchronisierungssignals, die von einem Computer in einen
Projektor ausgegeben werden, verursachen ein Einschwingen, das an
einer Flanke des Synchronisierungssignals auftritt, wie dies in
der 5 gezeigt ist.
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Ein
Versuch, ein derartiges Einschwingen durch das RC-Filter 1 zu
entfernen, macht es notwendig, dass die Abschneidefrequenz des RC-Filters
reduziert wird. Wenn die Abschneidefrequenz des RC-Filters zu niedrig
gemacht wird, wird das Synchronisierungs signal jedoch schwach, wodurch
das Synchronisierungssignal gegenüber dem Bildsignal verzögert wird,
sowie eine Synchronisierungsschaltung in der darauf folgenden Stufe
nachteilig beeinflusst wird.
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Die
Logikschaltung 2 mit einer Schmidt-Triggerfunktion unterscheidet
sich stark durch die Weise der Überlagerung
von Rauschen durch die Charakteristika einer Eingangsstufe. Diese
Logikschaltung 2 ist für
Rauschen, das eine kleine Amplitude hat, effektiv, wenn sie beispielsweise
aus einem CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) besteht,
während
sie für
den Fall, bei dem die Amplitude des Synchronisierungssignals selbst,
das vom Computer zugeleitet wird, klein ist, nicht geeignet ist.
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Wenn
die Logikschaltung 2 aus einer TTL (Transistor-Transistor
Logic) besteht, dient die Logikschaltung 2 vorzugsweise
für den
Fall, bei dem die Amplitude des Synchronisierungssignals selbst
klein ist und Rauschen von einer Hochpotenzialseite her kommt, während sie
für Rauschen
mit einer kleinen Amplitude nicht geeignet ist.
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In
der herkömmlichen
Synchronisierungssignal-Eingangssektion sind somit die Maßnahmen
zum Verhindern von Rauschen in dem Synchronisierungssignal ungenügend. Demgemäß kann die
Frequenz des Synchronisierungssignals nicht exakt gemessen werden.
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Die
US 4860100 offenbart, dass
der Schwellwert eines Komparators, der Teil einer dynamischen Klemmschaltung
ist, auf der Basis von Spitzenwerten des Bildsignals gesteuert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum
Messen der Zeitdauer eines Synchronisierungssignals zu schaffen,
die so ausgebildet ist, dass die Zeitdauer des Synchronisierungssignals
selbst dann exakt gemessen werden kann, wenn ein Schwingen und Rauschen
dem Synchronisierungssignal überlagert
sind, und eine Anzeigevorrichtung, die die Vorrichtung zum Messen
der Zeitdauer aufweist.
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Eine
Zeitdauermessvorrichtung zum Messen der Zeitdauer eines Synchronisierungssignals
in einem eingegebenen Bildsignal gemäß der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass sie aufweist eine Klemmschaltung, an der das
Synchronisierungssignal in dem eingegebenen Bildsignal eingegeben wird;
einen Komparator zum Entfernen des Rauschens aus dem Synchronisierungssignal,
das von der Klemmschaltung ausgegeben worden ist; eine Zeitdauermesseinrichtung
zum Messen der Zeitdauer des Synchronisierungssignals auf der Basis
des Synchronisierungssignals, das durch den Komparator erhalten
worden ist; Beurteilungsmittel zum Beurteilen, ob die Zeitdauer
des Synchronisierungssignals, welche durch die Zeitdauermesseinrichtung
gemessen worden ist, stabil ist oder nicht; und Mittel zum Steuern
einer Schwellwertspannung des Komparators so, dass die Zeitdauer
des Synchronisierungssignals stabilisiert ist, wenn die Beurteilungsmittel
beurteilen, dass die Zeitdauer des Synchronisierungssignals nicht
stabil ist.
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Eine
Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist wie im Patentanspruch 2 angegeben ausgebildet.
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Die
vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden, detaillierten
Beschreibung der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden
Zeichnungen im Einzelnen hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Schaltbild einer Schaltung zum Messen der Zeitdauer eines Synchronisierungssignals
in einem Bildsignal, das an einem Flüssigkristallbildschirm eingegeben
worden ist;
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2 ist
ein Zeitablaufplan, der die Beziehung zwischen dem Synchronisierungssignal
und einem Zähltakt
für den
Fall, bei dem kein Rauschen vorhanden ist, zeigt;
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3 ist
ein Zeitablaufplan, der die Beziehung zwischen dem Synchronisierungssignal
und einem Zähltakt
für den
Fall zeigt, dass Rauschen vorhanden ist;
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4 ist
ein Zeitablaufplan, der zeigt, wie eine Referenzspannung eines Komparators 12 gesteuert
wird;
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5 ist
eine schematische Ansicht, die die Beziehung zwischen einem Synchronisierungssignal,
das einschwingt, und einer Schwellwertspannung (Referenzspannung)
eines Komparators 12, zeigt; und
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6 ist
ein Schaltbild, das die Schaltungskonfiguration einer herkömmlichen
Synchronisierungssignal-Eingangssektion zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit
Bezug auf die 1 bis 5 wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 zeigt
eine Schaltung zum Messen der Zeitdauer eines Synchronisierungssignals
in einem Bildsignal, das an einem Flüssigkristallbildschirm eingegeben
worden ist.
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Das
Synchronisierungssignal in dem Bildsignal, das von einem Computer
zugeführt
worden ist, wird zu einem Komparator 12 geleitet, um durch
eine Klemmschaltung 11 Rauschen zu entfernen. Das Synchronisierungssignal,
welches vom Komparator 12 ausgegeben wird, wird zu einer
Pulszählschaltung 13 geleitet.
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Die
Pulszählschaltung 13 misst
die Zeitdauer des Synchronisierungssignals, wie in 2 gezeigt, auf
der Basis des Synchronisierungssignals, welches vom Komparator 12 ausgegeben
worden ist. Im Einzelnen zählt
die Impulszählschaltung 13 eine
Zeitdauer von dem Abfall des Synchronisierungssignals bis zu dem
darauf folgenden Abfall desselben oder eine Zeitdauer vom Anstieg
des Synchronisierungssignals bis zu dem darauf folgenden Anstieg
desselben unter Verwendung eines festliegenden Oszillationstakts
CLK mit Kristallpräzision,
und ihr Zählwert wird
in einem Puffer in der Impulszählschaltung 13 gespeichert.
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Ein
Mikrocomputer 14 liest Daten, die in dem Puffer in der
Impulszählschaltung 13 in
einer vorbestimmten Zeitdauer gespeichert worden sind, aus. Wenn
tsync die Zeitdauer des Synchronisierungssignals ist, tsp1 die Zeitdauer
des Takts CLK ist und CA der Zählwert
ist, wie beispielsweise in der 2 gezeigt,
wird CA ausgedrückt
durch die folgende Gleichung (1): CA ÷ tsync/tsp1 (1)
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Im
Einzelnen ist der Zählwert
CA ein Wert entsprechend der Zeitdauer tsync des Synchronisierungssignals.
Der Mikrocomputer 14 beurteilt den Grad der Stabilität des Zählwerts
CA, der aus dem Puffer ausgelesen worden ist (den Grad der Stabilität der Zeitdauer
des Synchronisierungssignals). Wenn das Synchronisierungssignal
normalerweise ein Synchronisierungssignal ist, das kein Rauschen
hat, wie dies in der 2 gezeigt ist, ist der Zählwert CA
immer stabilisiert und dessen Fehler fällt in den Bereich ±1 Takt.
Der Mikrocomputer 14 beurteilt, dass der Zählwert CA
stabil ist, wenn er in einem zulässigen Bereich
für eine
vorbestimmte Zeitdauer liegt, um den Zählwert CA zu bestimmen. Die
Zeitdauer CA des Synchronisierungssignals in dem eingegebenen Bildsignal,
das heißt,
ein frequenzgeteilter Wert zum Erzeugen eines Abtasttakts, der für die Art
des eingegebenen Bildsignals geeignet ist, wird an eine PLL (Phase-Locked
Loop) 15 ausgegeben, um einen Takt zum Abtasten des eingegebenen
Bildsignals aus dem Synchronisierungssignal zu erzeugen.
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Für jede Zeitdauer
des Synchronisierungssignals in dem Bildsignal ist in dem Mikrocomputer 14 ein
für dieses
geeigneter frequenzgeteilter Wert gespeichert. Wenn die Zeitdauer
des Synchronisierungssignals stabil ist, liest der Mikrocomputer 14 einen
frequenzgeteilten Wert entsprechend der Zeitdauer aus und gibt den
frequenzgeteilten Wert an den PLL 15 aus. Daraus folgend
erzeugt der PLL 15 einen Abtasttakt, der für die Art
des eingegebenen Bildsignals geeignet ist, aus dem Synchronisierungssignal.
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Wenn
eine andere unnötige
Komponente als das Synchronisierungssignal auf dem Synchronisierungssignal
zufällig
gemultiplext wird, wie es in der 3 gezeigt
ist, wird aus dem vorstehend genannten Grund die Zeitdauer des Synchronisierungssignals
jedoch unstabil, weil der Anstieg oder der Abfall basierend auf
der anderen unnötigen
Komponente als dem Synchronisierungssignal in einem Signal auftritt,
das vom Komparator 12 ausgegeben wird. In diesem Fall beurteilt
der Mikrocomputer 14, dass die Zeitdauer CA des Synchronisierungssignals
unstabil ist, weil sein Zählwert
nicht in einen zulässigen
Bereich fällt.
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Der
Mikrocomputer 14 schickt Daten an einen DA-Konverter 16 aus,
wenn er beurteilt, dass die Zeitdauer CA des Synchronisierungssignals
unstabil ist, um eine Ausgangsspannung des DA-Konverters 16 zu ändern. Ein
Ausgang des DA-Konverters 16 wird durch eine Glättschaltung 17 geglättet, um
eine Referenzspannung (Schwellwertspannung) des Komparators 12 zu
sein. Die Referenzspannung des Komparators 12 wird geändert, so
dass der Schwellwert des Synchronisierungssignals auf a, b und c
geändert
wird, wie dies in der 5 gezeigt ist. Demgemäß wird eine
unnötige
Komponente (Rauschen), die in dem Synchronisierungssignal enthalten
ist, welches vom Komparator 12 ausgegeben worden ist; geändert.
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In
der Impulszählschaltung 13 wird
die Zeitdauer des Synchronisierungssignals wiederum gemessen und
die Ergebnisse der Messung (der Zälwert CA) werden an den Mikrocomputer 14 geschickt.
In dem Mikrocomputer 14 wird beurteilt, ob die Zeitdauer
des Synchronisierungssignals stabil ist oder nicht. Wenn wiederum
entschieden worden ist, dass die Zeitdauer des Synchronisierungssignals
unstabil ist, wird die Referenzspannung des Komparators 12 durch
den DA-Konverter 16 entsprechend geändert. Dieser Vorgang wird
wiederholt, um die Referenzspannung des Komparators 12,
bei der die Zeitdauer des Synchronisierungssignals stabilisiert
ist, zu suchen.
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4 zeigt,
wie die Referenzspannung des Komparators 12 gesteuert wird.
In der 4 repräsentiert Δt eine Zeitdauer,
während
welcher entschieden wird, ob die Zeitdauer des Synchronisierungssignals
stabil ist oder nicht, und Δv
repräsentiert
ein Maß der Änderung
in der Referenzspannung, die pro Vorgang geändert worden ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch bei einer anderen Anzeigevorrichtung
als dem Flüssigkristallbildschirm
anwendbar.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt
worden ist, ist klar zu ersehen, dass dies nur zur Veranschaulichung und
als ein Beispiel dient und nicht zur Begrenzung verwendet werden
kann, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist allein durch
den Wortlaut der anhängenden
Patentansprüche
begrenzt ist.