专利名称：一种电视机芯模块及电视机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电视接收设备技术领域，具体地说，是涉及一种能够兼容连接各 种类型显示屏的电视机芯模块的结构设计以及采用所述电视机芯模块设计的电视接收机。
背景技术：
对于目前的平板电视产品来说，其显示方式主要有IXD、PDP、OLED等。随着电视 技术的飞速发展，电视机的功能在原来的基础上有了很大的扩充，比如增加了网络媒体交 互功能、DVB_C和DTMB等数字电视信号接收功能、USB媒体播放功能、多声道伴音处理功能 等。电视机中的机芯主板SOC处理能力大大提高，周边也采用了高速存储电路DDR3。由于 机芯主板功能的复杂性以及高速设计要求，其PCB电路板设计一般需要采用四层甚至更多 层，相对较为复杂。因此，若要更改机芯主板，其研发和制造周期将会很长，成本也相对较 尚ο另一方面，由于液晶显示屏技术正处于飞速发展期，新功能、新接口的显示屏日新 月异，这就要求电视机芯主板的设计能够跟随后端显示屏的变化而不断更新。由于不同型 号的显示屏需要采用不同的机芯主板配合使用，因此，机芯主板的设计对显示屏的依赖性 很高，这样就会出现针对不同型号的显示屏反复调整电视机芯主板电路的问题，不仅延长 了机芯主板的开发周期，降低了开发效率，增加了开发风险，而且造成机芯主板种类繁多， 兼容性差，管理难度大、设计成本高等问题。基于此，如何提高电视机芯模块对不同类型显示屏的适应性，以避免出现频繁变 更机芯主板设计的情况，从而适应市场快速变化的需要，是目前电视机制造领域亟待解决 的一项主要问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电视机芯模块，采用机芯主板单元加显示屏适配 单元的分体式设计方式，可以在不改变机芯主板单元设计的前提下，只需针对不同类型的 显示屏适当调整显示屏适配单元的电路结构，即可实现电视机芯模块对不同类型显示屏的 适应性。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种电视机芯模块，设置在电视机内部，包括机芯主板单元，用于接收并处理不同格式的音频/视频信号；显示屏适配单元，连接所述的机芯主板单元，接收机芯主板单元输出的视频信号， 并通过适配电路传输至显示屏适配单元上设置的用于连接显示屏的屏幕接口。进一步的，在所述机芯主板单元和显示屏适配单元上设置有匹配插接的主板接又进一步的，在所述适配电路中包括场频转换模块，接收机芯主板单元输出的视 频信号，并对所述视频信号的场频进行变换处理后，输出至屏幕接口的相应视频管脚。
3[0012]再进一步的，所述视频信号为LVDS信号，经场频转换模块连接屏幕接口的LVDS管 脚。更进一步的，在所述适配电路中还包括I2C总线转接线，分别与显示屏适配单元中 的主板接口和屏幕接口的I2C总线管脚对应连接。对于3D显示屏来说，为了实现3D信号的显示输出，还可以在所述适配电路中设置 3D处理模块，接收机芯主板单元输出的3D或者2D格式信号，并进行转换或者解码处理后， 传输至所述屏幕接口的视频管脚。进一步的，在所述屏幕接口中还包括3D同步信号输出管脚，接收3D处理模块输出 的3D同步信号，进而与3D视频信号一同传输至显示屏，控制显示屏的信号输出。又进一步的，在所述屏幕接口中还包括3D功能开关管脚，接收机芯主板单元输出 的3D功能开关控制信号，传输至显示屏，以控制显示屏是否进行3D信号的播放。针对某些随着显示屏场频刷新率的提高而出现的新接口，本实用新型还可以在所 述适配电路中进一步设置信号格式转换模块，接收机芯主板单元输出的LVDS信号，进而转 换为高集成度的V-by-One信号或者DisplayPort信号等格式，传输至屏幕接口的V-by-One 管脚或者DisplayPort管脚等，以支持某些显示屏的接口要求。基于上述电视机芯模块结构，本实用新型又提供了一种采用所述电视机芯模块设 计的电视机，通过将电视机内部现有的机芯模块拆分成相互独立的两部分，即机芯主板单 元和显示屏适配单元，利用机芯主板单元接收并处理来自外部不同信号源提供的不同格式 的音频/视频信号，进而传输至与其连接的显示屏适配单元，利用其上设置的适配电路将 机芯主板单元输出的视频信号按照不同类型显示屏的特殊要求做适应性处理，进而通过显 示屏适配单元上设置的与显示屏接口相匹配的屏幕接口传输至显示屏，从而可以满足不同 显示屏的连接和信号接收要求。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型采用机芯主板单 元加显示屏适配单元的分体式结构来设计电视机内部的机芯模块，由此可以在不改变机芯 主板单元设计的前提下，只需针对不同类型的显示屏适当地调整显示屏适配单元的电路结 构，即可使电视机芯模块与不同类型的显示屏相适配。采用这种1+1的开发设计思路，可以 降低机芯主板单元对显示屏的依赖性，避免机芯主板单元频繁变更设计，方便产品派生，降 低开发成本，缩短开发周期。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点 将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的电视机芯模块的一种实施例的结构示意图；图2是图1中显示屏适配单元的一种实施例的电路原理框图；图3是图2中主板接口的一种实施例的管脚定义及电气连线图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地说明。本实用新型为了使电视机中的机芯模块能够适应不断更新发展的显示屏，对传统采用整块PCB板来设计机芯模块的方式进行变革，提出了 1+1的设计思路，即将现有的机芯 模块拆分成独立的机芯主板单元和显示屏适配单元两部分。其中，在机芯主板单元上设置 电视机中除显示功能以外的其它功能模块，比如数字/模拟视频信号处理、多声道伴音处 理、无线视频接收及处理、网络浏览和下载、视频通话、网上商店、百视通、数字广播DTMB和 DVB-C、智能电视、多媒体娱乐等功能模块，以完成全部的电视功能；在显示屏适配单元上 设置用于控制显示屏工作的适配电路，针对不同类型的显示屏可以设计不同结构的适配电 路，以接收机芯主板单元发出的视频信号并进行适应性地转换处理后，传输至其上设置的 用于连接显示屏的屏幕接口。所述屏幕接口可以根据所要连接的显示屏的接口类型进行匹 配设计，以满足不同类型的显示屏与机芯模块之间的接口插接要求。本实用新型的显示屏适配单元在设计上类似一个接口电路，设置在一块独立的 PCB板上，用于桥接不同的机芯主板单元和不同类型的显示屏。由于该电路单元结构相对简 单，设计上可以灵活多变，在电视机产品整机设计时，只需针对不同类型的显示屏选择合适 的显示屏适配单元连接到机芯主板单元上，即可完成整个电视机芯模块的构建，从而很好 地解决了机芯产品的适应性，使得产品的开发效率极大提升。下面通过一个具体的实施例来详细阐述所述电视机芯模块的具体组建结构及其
工作原理。实施例一，参见图1所示，本实施例的电视机芯模块包括相互独立的机芯主板单 元和显示屏适配单元两部分。电视机的主要功能模块均设置在机芯主板单元所在的PCB板 上，并在其上设置用于连接外部不同信号源的外围接口端子，以接收不同格式的音频/视 频信号，比如RF、CVBS、Y/C、Y/Pb/Pr、VGA、DVI、HDMI等模拟或者数字信号，经机芯主板单元 解码处理后，一方面输出视频信号至与其连接的显示屏适配单元，进而通过显示屏适配单 元控制显示屏播放节目图像；另一方面输出音频信号经伴音通道进行功率放大处理后，传 输至扬声器，以驱动扬声器播放节目伴音。在机芯主板单元和显示屏适配单元上设置可以匹配插接的主板接口，比如在机芯 主板单元上设置插接槽口 Jl'，在显示屏适配单元上设置插接端子J1，针对不同类型的显 示屏选择合适的显示屏适配单元，并将其PCB上的插接端子Jl插入到机芯主板单元的插接 槽口 Jl'中，即可组建形成一个完整的电视机芯模块。在显示屏适配单元上设置的用于插接显示屏的屏幕接口 J2，需要根据预插接的显 示屏的接口类型进行具体选择设计，以使所形成的机芯模块能够与后端的显示屏相适配。在显示屏适配单元上设置的适配电路应该根据后端的显示屏类型进行适应性匹 配设计，如图2所示。例如对于目前普遍采用的普通IXD、PDP或者OLED显示屏来说，由 于通过机芯主板单元输出的视频信号(比如LVDS信号)的场频较低，一般只有50Hz或者 60Hz，而显示屏所要求的场频通常高达120Hz或者240Hz。因此，为了满足显示要求，需要 在适配电路中设置场频转换模块。机芯主板单元将产生的LVDS视频信号通过主板接口 Jl 传输至场频转换模块进行FRC (Frame Rate Conversion场频变换)或者MEMC (场间插补) 处理后，生成场频为120Hz或者240Hz的LVDS信号，传输至屏幕接口 J2的相应视频管脚， 即定义为LVDS的视频管脚，进而在插接上120Hz或者240Hz的显示屏后，将转换生成的高 场频LVDS信号输出至显示屏，以实现视频节目的正常播放。与此同时，为了实现机芯模块对显示屏的协调控制，在本实施例的适配电路中还
5应设计I2C总线转接线，如图2所示，分别与显示屏适配单元中的主板接口 Jl和屏幕接口 J2中定义的I2C总线管脚对应连接，实现机芯主板与显示屏中T-CON板之间控制信号的双 向通信。对于3D显示屏来说，由于目前的3D显示屏有多种方式，比如偏光方式、Frame Sequential (场序方式)等，对于此类显示屏需要在显示屏适配单元上设置3D处理模块，以 满足显示屏的信号接收要求。所述3D处理模块可以针对机芯主板单元的配置情况具体选 择合适的处理芯片进行设计。具体来讲，若机芯主板单元能够提供3D格式的视频信号，则 可以在3D处理模块中仅设置3D解码芯片，对机芯主板单元输出3D信号进行解码处理后， 即可传输至屏幕接口 J2的相应视频管脚进行输出。若机芯主板单元只能提供2D格式的视 频信号，则需要在3D处理模块中设置2D-3D转换芯片，对接收到的2D信号进行格式变换， 并根据显示屏T-CON板输入信号格式的要求进行匹配，然后进行FRC或者MEMC场频变换处 理后，通过屏幕接口 J2的相应视频管脚输出至3D显示屏。在本实施例中，可以采用屏幕接口 J2中定义为LVDS的24位视频管脚兼用于传输 24bit的3D数字RGB信号。与此同时，为了满足3D显示屏的信号接收要求，还需要在所述 主板接口 Jl中定义3D同步信号输出管脚Vsync out，如图3所示接口 Jl中的5脚，接收机 芯主板单元提供的3D同步信号，与通过LVDS管脚输入的3D格式的视频信号一同传输至3D 处理模块进行处理后，通过屏幕接口 J2中定义的3D同步信号输出管脚传输至3D显示屏， 控制3D显示屏输出3D图像。此外，在所述主板接口 Jl中还可以进一步定义3D功能开关管脚3D_SW，如图3所 示接口 Jl中的39脚，以用于接收机芯主板单元输出的3D功能开关控制信号，进而通过屏 幕接口 J2中定义的3D功能开关管脚传输至3D显示屏，以控制3D显示屏是否启动3D图像 播放功能。在不启动3D功能时，通过显示屏可以输出2D视频图像。随着显示屏场频刷新率的不断提高，新的接口形式不断涌现，比如具有高集成度 的V-by-One接口、DisplayPort接口等。为了使机芯模块能够与配置有这些新型接口的显 示屏相匹配，可以在设计显示屏匹配单元时设置信号格式转换模块，如图2所示。若需要连 接的显示屏采用V-by-One接口，则可以选择LVDS到V-by-One的信号格式转换模块，将机 芯主板单元输出的包括24路信号的LVDS格式信号转换为仅包括2路信号的V-by-One格 式信号，并进行FRC或者MEMC场频变换处理后，传输至屏幕接口 J2中定义的V-by-One管 脚。同样的，若需要连接的显示屏采用DisplayPort接口，则可以选择LVDS到DisplayPort 的信号格式转换模块，将机芯主板单元输出的LVDS格式的视频信号转换为DisplayPort 格式的视频信号，并进行FRC或者MEMC场频变换处理后，通过屏幕接口 J2中定义的 DisplayPort管脚传输至显示屏，以支持某些特殊显示屏的接口通信要求。图3是本实施例中主板接口 Jl的管脚定义图，具体可以采用50针的板间接口进 行设计。其中，1、2脚是机芯主板单元为显示屏适配单元提供工作电源的供电管脚，比如可 以向显示屏适配单元提供+12V直流电压，为显示屏适配单元上的各功能模块供电。47 50管脚为显示屏供电管脚VCC-Panel，接收主板机芯单元提供的显示屏供电电源，并传输 至显示屏，以驱动显示屏上电运行。5脚为3D同步信号输出管脚Vsync out ；39脚为3D功 能开关管脚3D_SW，其功能在上面的描述中已经说明，这里不再赘述。11 22脚用于接收 LVDS信号中的偶像素；25 36脚用于接收LVDS信号中的奇像素。41、42脚为I2C总线管脚SDA、SCL，用于传输I2C总线信号。6、7、8、40脚为预留管脚，用于进行功能扩展。其余管 脚为接地管脚，连接机芯主板单元的系统地，进而使显示屏适配单元与机芯主板单元共地。考虑到不同类型的显示屏其功能及复杂程度不尽相同，因此，需要在显示屏适配 单元中设计的适配电路也不尽相同，这导致显示屏适配单元的PCB板尺寸大小也会不同， 本实施例的显示屏适配单元在结构设计上可以沿某一方向自由扩展，如图1所示的A方向， 以满足不同的设计要求。本实施例的显示屏适配单元具有以下特点1、连接器接口简单由于通过机芯主板单元输出视频信号通常为1080p、60Hz的 LVDS信号，在设计显示屏适配单元的主板接口 Jl时，除了定义LVDS信号传输线外，仅需要 定义供电线和I2C通讯线，接口简单、灵活，且信号频率仅为60Hz，低速连接，不会影响整机 EMC和电性能指标。2、功能扩展灵活显示屏适配单元很好地解决了机芯模块的适应性，对于不同类 型的显示屏只需选择合适的适配单元桥接在机芯主板单元与显示屏之间即可，灵活方便。3、成本降低由于使用该设计方法后机芯主板不需要再频繁更改，所以开发成本 大大降低。另外，显示屏适配单元可以根据显示屏接口的复杂情况采用不同的设计方式。比 如对于简单显示屏模块可以采用双层甚至单层PCB设计；而对于复杂显示屏模块，则可以 采用四层或者6层PCB设计，开发相对独立，有利于降低传统电视机芯板的PCB成本。4、生产效率提高采用这种1+1的设计方式有利于硬件、软件的模块化设计，整机 可以按照菜单定制的生产方式，极大提升了产品的开发效率。在本实施例中，所述主板接口 Jl和屏幕接口 J2可以采用金手指连接器进行设计； 显示屏适配单元中的适配电路也可以根据后端显示屏的具有要求采用不同于图2所示的 其它电路组建形式，本实施例对此不进行具体限制。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例， 本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换， 也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种电视机芯模块，设置在电视机内部，其特征在于，包括机芯主板单元，用于接收并处理不同格式的音频/视频信号；显示屏适配单元，连接所述的机芯主板单元，接收机芯主板单元输出的视频信号，并经适配电路传输至显示屏适配单元上设置的用于连接显示屏的屏幕接口。
2.根据权利要求1所述的电视机芯模块，其特征在于，在所述机芯主板单元和显示屏 适配单元上设置有匹配插接的主板接口。
3.根据权利要求2所述的电视机芯模块，其特征在于，在所述适配电路中包括场频转 换模块，接收机芯主板单元输出的视频信号，并对所述视频信号的场频进行变换处理后，输 出至屏幕接口的相应视频管脚。
4.根据权利要求3所述的电视机芯模块，其特征在于，所述视频信号为LVDS信号，经场 频转换模块连接屏幕接口的LVDS管脚。
5.根据权利要求2所述的电视机芯模块，其特征在于，在所述适配电路中还包括I2C总 线转接线，分别与显示屏适配单元中的主板接口和屏幕接口的I2C总线管脚对应连接。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电视机芯模块，其特征在于，在所述适配电路中 还包括3D处理模块，接收机芯主板单元输出的3D或者2D格式信号，并进行转换或解码处 理后，传输至所述屏幕接口的视频管脚。
7.根据权利要求6所述的电视机芯模块，其特征在于，在所述屏幕接口中还包括3D同 步信号输出管脚，接收3D处理模块输出的3D同步信号。
8.根据权利要求7所述的电视机芯模块，其特征在于，在所述屏幕接口中还包括3D功 能开关管脚，接收机芯主板单元输出的3D功能开关控制信号。
9.根据权利要求2至5中任一项所述的电视机芯模块，其特征在于，在所述适配电路中 还包括信号格式转换模块，接收机芯主板单元输出的LVDS信号，并转换为V-by-One信号或 者DisplayPort信号，传输至屏幕接口的V-by-One管脚或者DisplayPort管脚。
10.一种电视机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项权利要求所述的电视机 芯模块。
专利摘要本实用新型公开了一种电视机芯模块及电视机，包括用于接收并处理不同格式的音频/视频信号的机芯主板单元和显示屏适配单元；所述显示屏适配单元连接机芯主板单元，接收机芯主板单元输出的视频信号，并通过适配电路传输至其上设置的用于连接显示屏的屏幕接口。本实用新型采用机芯主板单元加显示屏适配单元的分体式结构来设计电视机内部的机芯模块，由此可以在不改变机芯主板设计的前提下，只需针对不同类型的显示屏适当地调整显示屏适配单元的电路结构，即可满足机芯模块对不同类型显示屏的连接和信号接收要求，由此降低了机芯主板对显示屏的依赖性，避免了对机芯主板的频繁变更，方便了产品派生，降低了开发成本，缩短了电视产品的开发周期。
文档编号H04N5/44GK201754604SQ20102029686
公开日2011年3月2日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者尚军辉 申请人:青岛海信电器股份有限公司