专利名称：监视装置及其色飘消除方法
技术领域：
本发明涉及一种监视装置，且特别涉及一种监视装置的色飘消除方法。
背景技术：
在现今的显示系统中，采用美国国家电视标准委员会(Nationalklevision System Committee, NTSC)所制定的图像播放格式的监视装置的显示频率为每秒59. 94场 (field)。而在日光灯的环境中，日光灯的发光频率则呈现与其所接收的交流电源信号同步的60赫兹(Hertz，Hz)。因此，监视装置中电荷耦合元件(CXD)所接收的环境光与监视装置的显示频率有着一定的相位差。而这个相位差则会在视觉上产生所谓的色飘(color rolling)的现象。另外，在逐行倒相(Phase Alternating Line, PAL)的格式下，虽然监视装置的显示频率与日光灯的发光频率都设定为50Hz，但由于监视装置在实际的操作中，显示频率与日光灯的发光频率还是免不了出现一些误差。因此，所谓的色飘现象，还是无法有效的避
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发明内容
本发明提供一种监视装置以及其色飘消除方法，用以消除因环境光的频率与监视装置的帧速率不同所产生的色飘(color rolling)现象。本发明提供一种监视装置，此监视装置提供像素扫描时钟脉冲以扫描多条扫描线，包括相位比较器、时钟脉冲管理器以及时序产生器。相位比较器接收交流的电源信号以及垂直同步信号，比较电源信号与垂直同步信号的相位并获得相位差状态。时钟脉冲管理器耦接相位比较器，依据相位差状态在扫描线中选定多条受调整扫描线。时钟脉冲管理器在扫描受调整扫描线时，调整像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。时序产生器耦接相位比较器及时钟脉冲管理器，接收像素扫描时钟脉冲并产生垂直同步信号。在本发明一实施例中，上述的监视装置当电源信号的相位超前垂直同步信号的相位时，时钟脉冲管理器在扫描受调整扫描线时，减低像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。在本发明一实施例中，上述的监视装置当电源信号的相位落后垂直同步信号的相位时，时钟脉冲管理器在扫描受调整扫描线时，增加像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。在本发明一实施例中，上述的受调整扫描线依扫描顺序平均分布在所述多条扫描线间。在本发明一实施例中，上述的受调整扫描线区分成多个受调整扫描线组，受调整扫描线组依扫描顺序平均分布在扫描线间，且各受调整扫描线组中的受调整扫描线数量相寸。在本发明一实施例中，上述的时钟脉冲管理器还接收主要时钟脉冲。像素扫描时钟脉冲的脉波宽度为依据主要时钟脉冲的脉波个数来决定。在本发明一实施例中，上述的相位比较器包括第一触发器、第二触发器以及逻辑运算单元。第一触发器具有时钟脉冲端、数据端、复位端以及输出端，其数据端耦接基准电压，其时钟脉冲端接收该电源信号，其复位端接收复位信号，其输出端产生相位超前信号。 第二触发器同样具有时钟脉冲端、数据端、复位端以及输出端，其数据端耦接基准电压，其时钟脉冲端接收垂直同步信号，其复位端接收复位信号，其输出端产生相位落后信号。逻辑运算单元耦接第一、二触发器以接收相位超前信号及相位落后信号。逻辑运算单元依据相位超前信号及相位落后信号在其输出端产生复位信号。本发明另提供一种监视装置的色飘消除方法，其中的监视装置提供像素扫描时钟脉冲以扫描多条扫描线。其步骤包括首先，接收交流的电源信号以及垂直同步信号，其中垂直同步信号是依据像素扫描时钟脉冲所产生。接着，比较电源信号与垂直同步信号的相位并获得相位差状态。然后，依据相位差状态在扫描线中选定多条受调整扫描线，并且，在扫描受调整扫描线时，调整像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。基于上述，本发明利用检测交流电源信号与垂直同步信号间的相位差状态，来计算出要调快或调慢像素扫描时钟脉冲的频率的幅度，并依据这个幅度来选定适当数量受调整扫描线，针对这些受调整扫描线被扫描时来增加或减低像素扫描时钟脉冲的脉波宽度来调整垂直同步信号的相位。以使监视装置的帧速率与环境光的频率可以同步，进而消除色飘现象。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1示出本发明的一实施例的监视装置100的示意图。图2示出本发明的另一实施例的监视装置200的示意图。图2A、2B分别示出时钟脉冲管理器220调整像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度的动作示意图。图3示出本发明实施例的相位比较器的一实施方式。图4示出本发明实施例的监视装置的色飘消除方法的一实施例。上述附图中的附图标记说明如下100、200:监视装置110、210 相位比较器120、220 时钟脉冲管理器130、230 时序产生器240 电荷耦合元件250:图像处理器260 显示器310,320 触发器330 逻辑运算单元331 与非门PD:相位差状态ACP 电源信号
VSYNC 垂直同步信号PCLK 像素扫描时钟脉冲mCLK 主时钟脉冲信号IMG:图像数据Li、L2、L132、L133、L263、L264、L394、L395 受调整扫描线VDD 基准电压D、CK、RST、0 端点R 复位信号PDl 相位超前信号PD2 相位落后信号S410 S440 色飘消除方法的步骤
具体实施例方式首先请参照图1，图1示出本发明的一实施例的监视装置100的示意图。监视装置 100中提供像素扫描时钟脉冲PCLK以扫描多条扫描线(未示出)。监视装置100包括相位比较器110、时钟脉冲管理器120以及时序产生器130。相位比较器110接收交流的电源信号ACP以及垂直同步信号VSYNC。相位比较器110依据比较电源信号ACP与垂直同步信号 VSYNC的相位并借以获得相位差状态PD。在此，相位差状态PD所代表的是电源信号ACP的相位是超前或是落后于垂直同步信号VSYNC的相位。时钟脉冲管理器120耦接相位比较器110。时钟脉冲管理器120则接收相位差状态PD并依据相位差状态PD在扫描线中选定多条受调整扫描线，并在扫描被选定的受调整扫描线时，调整像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度。由于监视装置100的显示频率等同于垂直同步信号VSYNC，因此通过检测电源信号ACP与垂直同步信号VSYNC的相位差状态PD 就可以获知监视装置100所接收的环境光与其显示频率的相位差状态。而通过调整像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度，则可以调整监视装置100的每个场的显示周期，进而调整监视装置100的显示频率。另外，由于电源信号ACP与垂直同步信号VSYNC间或许仅存在些微的相位差。因此，像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度的调整动作并不需要针对每一个扫描线被进行扫描的时间来进行。时钟脉冲管理器120可以在扫描线中设定几个受调整扫描线，并在这些受调整扫描线被扫描时，执行像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度的调整动作。请注意，受调整扫描线的个数是可以动态改变的。举例来说，时钟脉冲管理器120 可以先设定较少数量的受调整扫描线(例如为4)来进行像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度的调整动作。若调整后相位差状态PD并未改变，则表示调整的幅度不够，时钟脉冲管理器120可以对应增加设定受调整扫描线(例如为8)。另外，当相位差状态PD显示电源信号ACP的相位超前垂直同步信号VSYNC的相位时，时钟脉冲管理器120对应调减像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度。相对的，当相位差状态PD显示电源信号ACP的落后垂直同步信号VSYNC的相位时，时钟脉冲管理器120对应调增像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度。为了减低受调整扫描线进行扫描时，因为像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度的改变而造成显示品质的下降，受调整扫描线的选定可以是依扫描顺序平均分布在扫描线间。以受调整扫描线等于4条而全部扫描线有56条为范例，受调整扫描线可以被选定为第 1、15、四及43条扫描线。若受调整扫描线等于8条，受调整扫描线可以被选定为第1、8、15、 22、29、36、43及50条扫描线。另外，受调整扫描线也可以平均区分成多个受调整扫描线组，而这些受调整扫描线组则被平均分配在扫描线间。同样以受调整扫描线等于8条而全部扫描线有56条为范例，受调整扫描线可以分配为4个受调整扫描线组，其中各受调整扫描线组包含两条受调整扫描线。4个受调整扫描线组均分配在56条扫描线中。这8条受调整扫描线分别为第 1、2条扫描线、第15、16条扫描线、第四、30条扫描线以及第43、44条扫描线。时序产生器130则用以接收像素扫描时钟脉冲PCLK并据以产生垂直同步信号 VSYNC。由于像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度在受调整扫描线进行扫描时依据相位差状态PD被调整。因此，显示单一个场的时间周期相对应被改变。也就是说，垂直同步信号 VSYNC的相位也同时被改变。以下请参照图2，图2示出本发明的另一实施例的监视装置200的示意图。监视装置200包括相位比较器210、时钟脉冲管理器220、时序产生器230、电荷耦合元件对0、图像处理器250以及显示器沈0。与前一实施例不相同的，时钟脉冲管理器220另接收主时钟脉冲信号mCLK，并依据该主时钟脉冲信号mCLK来调整其所产生的像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度。通常，主时钟脉冲信号mCLK为像素扫描时钟脉冲PCLK的2倍频或3倍频。也就是说，以主时钟脉冲信号mCLK为像素扫描时钟脉冲PCLK的2倍频为范例，像素扫描时钟脉冲PCLK的正、副脉波宽度，都恰等于主时钟脉冲信号mCLK的一个周期。在时钟脉冲管理器220针对受调整扫描线被扫描时进行像素扫描时钟脉冲PCLK 的脉波宽度调整时，就改变像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度对应的主时钟脉冲信号 mCLK的周期数来进行调整。若原本像素扫描时钟脉冲PCLK的正、副脉波宽度，都恰等于主时钟脉冲信号mCLK的一个周期时，要调宽像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度则变更像素扫描时钟脉冲PCLK的正脉波宽度(或变更负脉波宽度)等于主时钟脉冲信号mCLK两个以下的周期的长度即可。同理，要调降像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度时，则调降像素扫描时钟脉冲PCLK的正、负脉波宽度的至少其中之一对应的主时钟脉冲信号mCLK的周期数。如此一来，时钟脉冲管理器220可以通过简单的数字电路就可以轻易的实施。不论在电路的成本或是复杂度都可以有效的降低，进而提升产品优势。而利用数字电路来实现时钟脉冲管理器220为本领域公知技术，在此恕不赘述。时序产生器230则接收像素扫描时钟脉冲PCLK并据以产生电荷耦合元件240所需要的时钟脉冲信号。电荷耦合元件240将所感测到的图像数据IMG传送至图像处理器 250进行处理，并通过显示器260显示出电荷耦合元件240所感测到的图像。以下请分别参照图2A、2B，图2A、2B分别示出时钟脉冲管理器220调整像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度的动作示意图。请先参照图2A，以每个显示帧(frame)有525条扫描线，每条扫描线有1820个像素为范例。在显示帧271时，像素扫描时钟脉冲PCLK的脉波宽度未被调整前，在交错式 (interlace)扫描的系统，且场率(field rate)为59. 94Hz的情况下，像素扫描时钟脉冲 PCLK的频率等于1820X525/2X59. 94 = 28. 636363百万赫兹(MHz)(在每一个扫描线的扫描时间中，像素扫描时钟脉冲PCLK的所有脉宽，由1820的主时钟脉冲信号mCLK的周期组成)。接着，在显示帧272时，选定第1、132、263及394条扫描线Li、L132、L263及 L394为受调整扫描线，调整像素扫描时钟脉冲PCLK的所有脉宽在各受调整扫描线时由 1821个主时钟脉冲信号mCLK的周期组成。如此一来，在固定像素扫描时钟脉冲PCLK的频率为 28. 636363MHz 的情况下，显示的场率=28636363/(1821 X4+1820X (525/2-4)= 59. 825Hz，较显示中贞 271 的场率慢了 59. 94-59. 9395 = 0. 0004Hz。另外，在显示帧273时，选定第1、2、132、133、263、264及394、395条扫描线L1、L2、 L132、L133、L263、L264及L394、L395为受调整扫描线，同样调整像素扫描时钟脉冲PCLK的所有脉宽在各受调整扫描线时由1821个主时钟脉冲信号mCLK的周期组成。如此一来，在固定像素扫描时钟脉冲PCLK的频率为28. 636363MHz的情况下，显示的场率较显示帧271 的场率慢了 0. 0009Hz。接着请参照图2B，与图2A相同的范例中，在显示帧观2时，选定第1、132、263及 394条扫描线Li、L132、L263及L394为受调整扫描线，调整像素扫描时钟脉冲PCLK的所有脉宽在各受调整扫描线时由1819个主时钟脉冲信号mCLK的周期组成。如此一来，在固定像素扫描时钟脉冲PCLK的频率为28. 636363MHz的情况下，显示的场率=28636363/ (1819X4+1820X (525/2-4)) = 59. 9405Hz,较显示帧 271 的场率快 59. 9405-59. 94 = 0.0005Hz ο另外，在显示帧273时，选定第1、2、132、133、263、264及394、395条扫描线L1、L2、 L132、L133、L263、L264及L394、L395为受调整扫描线，同样调整像素扫描时钟脉冲PCLK的所有脉宽在各受调整扫描线时由1821个主时钟脉冲信号mCLK的周期组成。如此一来，在固定像素扫描时钟脉冲PCLK的频率为28. 636363MHz的情况下，显示的场率较显示帧271 的场率快了 0. 00 IHz。以下则请参照图3，图3示出本发明实施例的相位比较器的一实施方式。在图3的示出中，相位比较器300包括触发器310、320以及逻辑运算单元330。触发器310、320都具有时钟脉冲端CK、数据端D、复位端RST以及输出端0。触发器310的数据端D耦接基准电压VDD，其时钟脉冲端CK接收电源信号ACP，其复位端RST接收复位信号R，其输出端0产生相位超前信号PD1。触发器320的数据端D耦接基准电压VDD，其时钟脉冲端CK接收垂直同步信号VSYNC，其复位端RST接收复位信号R，其输出端产生相位落后信号PD2。逻辑运算单元330耦接触发器310、320以接收相位超前信号PDl及相位落后信号PD2。逻辑运算单元330依据相位超前信号PDl及相位落后信号PD2在其输出端产生复位信号R。在本实施方式中，逻辑运算单元330为与非门331。在动作细节上，当电源信号ACP的相位超前垂直同步信号VSYNC的相位时，触发器 310的输出端0会先产生逻辑高电平(等同于基准电压VDD)的相位超前信号PD1。而在当相位较落后的垂直同步信号VSYNC转态时，触发器320的输出端才会产生逻辑高电平的相位落后信号PD2。请注意，在此同时逻辑运算单元330的输出端会产生逻辑低电平的复位信号R，并进而复位触发器310、320。也就是说，相位落后信号PD2仅会短暂出现就立刻消失， 而相位超前信号PDl则会产生一个有效的脉冲信号。相对的，当电源信号ACP的相位落后垂直同步信号VSYNC的相位时，触发器320的
8输出端0会先产生逻辑高电平(等同于基准电压VDD)的相位落后信号PD2。而在当相位较落后的垂直同步信号VSYNC转态时，触发器320的输出端才会产生逻辑高电平的相位超前信号PD1。请注意，在此同时逻辑运算单元330的输出端会产生逻辑低电平的复位信号R， 并进而复位触发器310、320。也就是说，相位超前信号PDl仅会短暂出现就立刻消失，而相位落后信号PD2则会产生一个有效的脉冲信号。也就是说，只要观察相位超前信号PDl及相位落后信号PD2何者产生有效的脉冲信号，就可以得知电源信号ACP的相位是否超前垂直同步信号VSYNC的相位。其中，相位超前信号PDl及相位落后信号PD2组成如图1、2示出的相位差状态PD。以下更参照图4，图4示出本发明实施例的监视装置的色飘消除方法的一实施例。 其步骤包括首先，接收交流的电源信号以及垂直同步信号，其中垂直同步信号是依据像素扫描时钟脉冲所产生(S410)。接着，比较电源信号与垂直同步信号的相位并获得相位差状态(S420)，其中的相位差状态包括电源信号的相位超前或是落后于垂直同步信号的相位。 然后，依据步骤S420所获得的相位差状态在扫描线中选定多条受调整扫描线(S430)，并且，在扫描受调整扫描线时，调整像素扫描时钟脉冲的脉波宽度(S440)。也就是说，当在电源信号的相位超前于垂直同步信号的相位，调减像素扫描时钟脉冲的脉波宽度以调快垂直同步信号的相位。而当在电源信号的相位落后于垂直同步信号的相位时，调增像素扫描时钟脉冲的脉波宽度以调慢垂直同步信号的相位。综上所述，本发明依据电源信号与垂直同步信号的相位差状态，来在受调整扫描线进行扫描时，动态调整像素扫描时钟脉冲的脉波宽度，以调整垂直同步信号的频率，进而达到使监视装置的场率与电源信号可以同步。如此一来，像素扫描时钟脉冲可以依据相位差状态动态的被调整，可以有效的解决因为监视装置的场率与电源信号不同步所产生的色飘现象。虽然本发明已以实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种监视装置，提供一像素扫描时钟脉冲以扫描多条扫描线，包括一相位比较器，接收交流的一电源信号以及一垂直同步信号，比较该电源信号与该垂直同步信号的相位并获得一相位差状态；一时钟脉冲管理器，耦接该相位比较器，依据该相位差状态在所述多条扫描线中选定多条受调整扫描线，并在扫描所述多条受调整扫描线时，调整该像素扫描时钟脉冲的脉波宽度；以及一时序产生器，耦接该相位比较器及该时钟脉冲管理器，接收该像素扫描时钟脉冲并产生该垂直同步信号。
2.如权利要求1所述的监视装置，其中当该电源信号的相位超前该垂直同步信号的相位时，该时钟脉冲管理器在扫描所述多条受调整扫描线时，减低该像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。
3.如权利要求1所述的监视装置，其中当该电源信号的相位落后该垂直同步信号的相位时，该时钟脉冲管理器在扫描所述多条受调整扫描线时，增加该像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。
4.如权利要求1所述的监视装置，其中所述多条受调整扫描线依扫描顺序平均分布在所述多条扫描线间。
5.如权利要求1所述的监视装置，其中所述多条受调整扫描线区分成多个受调整扫描线组，所述多个受调整扫描线组依扫描顺序平均分布在所述多条扫描线间，且各所述受调整扫描线组中的受调整扫描线数量相等。
6.如权利要求1所述的监视装置，其中该时钟脉冲管理器还接收一主要时钟脉冲，该像素扫描时钟脉冲的脉波宽度为依据该主要时钟脉冲的脉波个数来决定。
7.如权利要求1所述的监视装置，其中该相位比较器包括一第一触发器，具有时钟脉冲端、数据端、复位端以及输出端，其数据端耦接一基准电压，其时钟脉冲端接收该电源信号，其复位端接收一复位信号，其输出端产生一相位超前信号；一第二触发器，具有时钟脉冲端、数据端、复位端以及输出端，其数据端耦接该基准电压，其时钟脉冲端接收该垂直同步信号，其复位端接收该复位信号，其输出端产生一相位落后信号；以及一逻辑运算单元，耦接该第一、二触发器以接收该相位超前信号及该相位落后信号，该逻辑运算单元依据该相位超前信号及该相位落后信号在其输出端产生该复位信号。
8.—种监视装置的色飘消除方法，该监视装置提供一像素扫描时钟脉冲以扫描多条扫描线，包括接收交流的一电源信号以及一垂直同步信号，其中该垂直同步信号是依据该像素扫描时钟脉冲所产生；比较该电源信号与该垂直同步信号的相位并获得一相位差状态；依据该相位差状态在所述多条扫描线中选定多条受调整扫描线；以及在扫描所述多条受调整扫描线时，调整该像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。
9.如权利要求8所述的色飘消除方法，其中当该电源信号超前该垂直同步信号的相位时，在扫描所述多条受调整扫描线时，减低该像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。
10.如权利要求8所述的色飘消除方法，其中当该电源信号落后该垂直同步信号的相位时，在扫描所述多条受调整扫描线时，增加该像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。
11.如权利要求8所述的色飘消除方法，其中所述多条受调整扫描线依扫描顺序平均分布在所述多条扫描线间。
12.如权利要求8所述的色飘消除方法，其中所述多条受调整扫描线分多个受调整扫描线组，所述多个受调整扫描线组依扫描顺序平均分布在所述多条扫描线间，且各所述受调整扫描线组中的受调整扫描线数量相等。
13.如权利要求8所述的色飘消除方法，其中在扫描所述多条受调整扫描线时，还接受一主要时钟脉冲，并依据该主要时钟脉冲的脉波个数调整该像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。
全文摘要
一种监视装置及其色飘消除方法，此监视装置提供像素扫描时钟脉冲以扫描多条扫描线，包括相位比较器、时钟脉冲管理器以及时序产生器。相位比较器接收交流的电源信号以及垂直同步信号，比较电源信号与垂直同步信号的相位并获得相位差状态。时钟脉冲管理器依据相位差状态在扫描线中选定多条受调整扫描线。时钟脉冲管理器并在扫描受调整扫描线时，调整像素扫描时钟脉冲的脉波宽度。时序产生器接收像素扫描时钟脉冲并产生垂直同步信号。本发明可以消除色飘现象。
文档编号H04N5/44GK102223466SQ201010163978
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者翁仁崇, 陈嘉麟 申请人:盛群半导体股份有限公司