视频图像电路与头戴式硅基液晶显示装置的制作方法

专利名称：视频图像电路与头戴式硅基液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种视频图像电路，与 一种含有此视频图像电路的头戴式硅基液晶显示装置；特别是，涉及一种加倍图像的帧速率的视频图像电路，与 含有此视频图像电路的头戴式硅基液晶显示装置。
背景技术：
传统视频图像是隔行扫描方式(interlaced)。 一般来说，每一帧(画面) 由两组预定数目的横向扫描线共同构成。通常， 一组为奇数扫描线，而另一 组为偶数扫描线，两组扫描线快速地隔行扫描出现，让观众看到完整的图像。传统电视采用以下两个标准NTSC系统与PAL系统。NTSC系统规定每帧 具有525条扫描线，且帧速率为60 fps ; PAL系统M^定每个帧具有625条扫 描线，且帧速率为50 fps。然而，在高分辨率电视出现之后，上述的NTSC系统与PAL系统并不适用。 特別是当硅基液晶(LCOS)显示技术出现以后，所呈现的视频图像信号并非为 隔4亍扫描方式，而是逐4亍扫描方式(progressive)。因此必须将传统的祸L频图 像信号，从隔行扫描方式转变为逐行扫描方式；更特别地，帧速率必须加倍。因此，需要一种电路与一种头戴式液晶显示装置，能够将传统的隔行扫 描方式视频图像信号，转换成逐行扫描方式，并且能够将帧速率加倍。更为 需要的是，能够利用这种电路与头戴式硅基液晶显示装置，让使用者选择性 地接收传统的计算机信号以及电视频号。发明内容本发明提供一种视频图像电路，供将隔行扫描方式视频图像信号转换成 去隔行扫描方式视频图像信号或是逐行扫描方式视频图像信号。特別地，但 本发明并不限于此，此视频图像电路供将此视频图像信号的帧速率加倍。此外，本发明所提出的视频图像电路，供选择性地接收与处理来自不同 来源的视频图像信号。特别地，此视频图像电路设置在特殊应用集成电路(AS I C)芯片上。本发明另提供一头戴式液晶显示装置包含有此视频图像电路。 在一实施例中，揭示一种视频图像电路，此视频图像电路包含一第一信 号接收电路、 一第二信号接收电路， 一处理电路、 一输出电路、与一控制电 路。此第一信号接收电路供接收一第一视频图像信号，且第一视频图像信号 具有一第一帧速率。第二信号接收电路供接收一第二视频图像信号，且第二 视频图像信号具有一第二帧速率。此处理电路选择性地与此第一信号接收电 路或此第二信号接收电路连结。此输出电路更与此处理电路电连结，供输出 此第 一视频图像信号或此第二视频图像信号控制电路与处理电路连结，供判 断头戴式液晶显示装置的模式，并决定是否发出一加倍要求信号予处理电路。 对应加倍要求信号，输出电路输出具有两倍第一帧速率的第一视频图像信号 或是具有两倍第二帧速率的第二视频图像信号。在另一实施例中，揭示一种头戴式硅基液晶显示装置，此头戴式硅基液 晶显示装置包含一视频图像集成电路芯片，此视频图像集成电路芯片包含一 第一信号接收电路、 一第二信号接收电路， 一处理电路、与一输出电路。此 第一信号接收电路供接收一第一视频图像信号，且第一视频图像信号具有一 第一帧速率。第二信号接收电路供接收一第二视频图像信号，且第二视频图 像信号具有一第二帧速率。此处理电路选择性地与此第一信号接收电路或此 第二信号接收电路连结。此输出电路与此处理电路连结，输出具有两倍第一帧速率的第 一视频图像信号或是具有两倍第二帧速率的第二视频图像信号。。 配合以下的较佳实施例的叙述与


，本发明的目的、实施例、特 征、与优点将更为清楚。

图l显示本发明一实施例头戴式液晶显示装置的方块图；图2显示图1中帧速率加倍电路110的内部方块图。附图符号说明10头戴式液晶显示装置100 #见频图像电3各102第一信号接收电路103第一转换器104第二信号接收电路105第二转换器 106去隔行扫描电路108 Gamma才交正电^各 110帧速率加倍电^各 112输出电路 114控制电路 200显示单元 1102输入缓沖器 1104输出缓沖器 1106随机存取存储器具体实施方式
图1显示本发明一实施例的视频图像电路的方块图。视频图像电路IOO 包含一第一信号接收电路102、 一第二信号接收电路104、 一去隔行扫描 (de—interlacing)电路106、 一 Gamraa校正电路108、 一帧速率力口倍(frame rate doubling)电路110、 一输出电路112、以及一控制电路114。视频图像 电路100是一单一集成电路芯片，较佳地为一特殊应用集成电路(ASIC)芯片。 此外，视频图像电路100亦包含一或多个时钟产生器(未图示)，时钟产生器 的功能与配置应为熟此技艺者所知，在此不加赘述。在另一实施例中，本发明的视频图像电路并非为一单一集成电路芯片， 而是多个集成电路组件组合而成，其中这些集成电路组件彼此的连结方式， 可不利用集成电路的手段；任何现有的电性传导方式，皆可应用在本发明中。图1的视频图像电路100设置在一头戴式液晶显示装置10内；头戴式液 晶显示装置10可实施为一 TFT液晶显示装置，但较佳地为一硅基液晶(LCOS) 显示装置；此外视频图像电路100又可设置在一头戴式OLED显示装置。头戴 式液晶显示装置10具有一显示单元200;显示单元200根据所接收到的像素 数据以显示一视频图像，例如具有1280x1024像素的视频图像。此外，在一 未图示的实施例中，本发明的视频图像电路100可设置在头戴式显示装置之 外，以有线或无线的方式与头戴式显示装置的显示单元连结。第一信号接收电路102与第二信号接收电路104分别从各自的图像数据 来源(未图标)接收第一视频图像信号与第二视频图像信号。为了高速地传输第一视频图像信号与第二视频图像信号， 一般来说，特别对于VGA信号，在 图像数据来源处，会对视频图像信号加以压缩编码，而在视频图像电路IOO 接收视频图像信号后，再进行译码解压缩； 一般所使用的视频图像编码压缩 技术，例如MPEG,皆可应用于本发明，而实施此编码压缩技术所需的软硬件， 亦为熟此技艺者所现有，在此不加赘述。第一视频图像信号具有一第一帧速率(frame rate),而此第二视频图像 信号具有一第二帧速率。在图l所示的实施例中，第一信号接收电路102从 一VGA卡接收第一视频图像信号，具有每秒60个帧的帧速率。但基本上使用 者在计算机操作系统(例如Windows系统)中，可以设定从VGA卡发出的视频 图像信号的帧速率；值得一提的是，此VGA视频图像信号，除了可利用传统 VGA缆线外，亦可根据USB或是IEEE 1394传输线输入至含有USB或IEEE 1394 传输接口的第一信号接收电路102。而第二信号接收电路104从一外接式电 视盒接收第二视频图像信号，例如NTSC系统中CCIR 601信号或CCIR 656信 号，亦具有每秒60个帧的帧速率；若在PAL系统的CCIR 601信号或CCIR 656 信号，则具有每秒50个帧的帧速率。在此实施例中，第一视频图像信号为一RGB编码视频图像信号，第二视 频图像信号为一 YUV编码视频图像信号，此第二信号接收电路更包含一 YUV 至RGB转换器105,供将此第二视频图像信号转换为RGB编码视频图像信号， 以对应RGB;f莫式的显示装置200。此YUV色域与RGB色域的转换方法，应为 熟此技艺者所知，在此不加赘述。在另一实施例中，第一视频图像信号为一RGB编码视频图像信号，此第 二视频图像信号为一 YUV编码视频图像信号，而此第一信号接收电路更包含 一 RGB至YUV转换器103,供将此第一视频图像信号转换为YUV编码视频图 像信号，以对应YUV模式的显示装置200。此RGB色域与YUV色域的转换方 法，应为熟此技艺者所知，在此不加赘述。图1中的第一视频图像信号与第二图像信号皆为隔行扫描方式 (interlaced)信号，而视频图像电路100设置有去隔行扫描(de-inter lacing) 电路106,供选择性地与第一信号接收电路102或第二信号接收电路104连 结。当去隔行扫描电路106与第一信号接收电路102连结时，此去隔行扫描 电路106去隔行扫描第一视频图像信号；当去隔行扫描电路106与第二信号接收电路102连结时，此去隔行扫描电路106去隔行扫描第二视频图像信号。 在另一实施例中(未图标)，第一信号接收电路102与第二信号接收电路104 具有各自的去隔行扫描电路。继续参照图1, Ga鹏a校正电路108连结此去隔行扫描电路106,供Gamma 校正去隔行扫描后的第 一视频图像信号或去隔行扫描后的第二视频图像信 号。对于视频图像信号所欲呈现的色彩，由于人眼分辨亮度差异的能力并非 线性，因此需要对视频图像信号进行Gamma校正。现有的Gamma校正方法， 皆可应用在本发明中，在此不加赘述。帧速率加倍电路110与Gamma校正电路108连结，以接收Ga,a校正后 的去隔行扫描第一视频图像信号，或是Ga画a校正后的去隔行扫描第二视频 图像信号。选择性地，帧速率加倍电路110亦可直接与去隔行扫描电路106 连结，以接收去隔行扫描第一视频图像信号或是去隔行扫描第二视频图像信图2显示帧速率加倍电路110的方块图。帧速率加倍电路110含有一输 入緩冲器1102、 一输出缓冲器1104、与一随机存取存储器1106。举例来说， 输入緩沖器1102与输出緩冲器1104为静态随机存取存储器(SRAM)，而随机 存取存储器1106为一同步动态随机存取存储器(SDRAM)。此外，帧速率加倍 电路110加倍去隔行扫描第一视频图像信号或去隔行扫描第二视频图像信号 在每一帧中在垂直方向的行数(lines)。当图1中的去隔行扫描电路106与第一信号接收电路连结102时，输入 緩沖器1102供存储此具有第一帧速率的去隔行扫描第一视频图像信号(例如 帧速率为60 fps的VGA信号)，接着去隔行扫描第一视频图像信号也以第一 帧速率的速率写入随机存取存储器1106，再从随机存取存储器1106中以两 倍第一帧速率的速率(例如120 Hz)将去隔行扫描第一视频图像信号读出，并 写入输出緩沖器1104，藉此输出緩沖器1104存储具有两倍第一帧速率的去 隔行扫描第 一视频图像信号。或者，当图1中的去隔行扫描电路106与第二信号接收电路连结104时， 输入緩冲器1102供存储此具有第二帧速率的去隔行扫描第二视频图像信号 (例如是PAL系统中的CCIR 601视频图像信号，帧速率为50 fps)，接着去 隔行扫描第二视频图像信号也以第二帧速率的速率写入随机存取存储器 1106，再从随机存取存储器1106中以两倍第二帧速率的速率(例如100 Hz)将去隔行扫描第二视频图像信号读出，并写入输出緩沖器1104,藉此输出緩冲器1104存储具有两倍第二帧速率的去隔行扫描第二视频图像信号。回到图1,输出电路112连结帧速率加倍电路110，以输出具有两倍第一帧速率的第一视频图像信号，或输出具有两倍第二帧速率的第二视频图像信号，至显示单元200，藉此显示单元200 (例如一硅基液晶像素数组)对应所接 收到的视频图像信号，而显示一视频图像。较佳地，输出电路112为一低电 压差动信号电路，以减少因高速信号传输所产生的电磁波千扰(EMI)效应。此外，视频图像电路100更包含一控制电路114。控制电路114与帧速 率加倍电路110连结。在一实施例中，控制电路114判断头戴式液晶显示装 置IO为一硅基液晶显示装置，并相应地决定发出一加倍要求信号给帧速率加 倍电路110，藉此帧速率加倍电路110加倍所接收到的图像信号的帧速率。 若控制电路114判断头戴式液晶显示装置10为一TFT液晶显示装置，则不发 出此加倍要求信号给帧速率加倍电路110，或是发出一失能(disable)信号给 顿速率加倍电路110,则帧速率加倍电路110不会加倍所接收到的图像信号 的帧速率，因此输出电路112根据原始的帧速率输出图像信号。值得一提的 是，控制电路114亦可让使用者自行决定，是否需要加倍帧速率。借着以上的设置，本发明提供一种新颖的视频图像电路与头戴式液晶显 示器，让使用者选择性地接收第一视频图像信号(例如传统计算机显示卡的输 出信号)以及第二视频图像信号(例如电视频号)。但以上所述仅为本发明的较 佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明 所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本发明的申请专利范 围内。
权利要求
1. 一种供驱动一头戴式显示装置的视频图像电路，包含一第一信号接收电路，供接收一第一视频图像信号，该第一视频图像信号具有一第一帧速率；一第二信号接收电路，供接收一第二视频图像信号，该第二视频图像信号具有一第二帧速率；一处理电路，选择性地与该第一信号接收电路或该第二信号接收电路连结；一输出电路，与该处理电路连结，供输出该第一视频图像信号或该第二视频图像信号，藉此该头戴式显示装置显示一图像；一控制电路，与该处理电路连结，供判断该头戴式显示装置的模式，并决定是否发出一加倍要求信号予该处理电路；其中，当该处理电路与该第一信号接收电路连结时，若该处理电路接收到该加倍要求信号，该处理电路加倍该第一视频图像信号的帧速率，该输出电路输出该具有两倍第一帧速率的第一视频图像信号；以及其中，当该处理电路与该第二信号接收电路连结时，若该处理电路接收到该加倍要求信号，该处理电路加倍该第二视频图像信号的帧速率，该输出电路输出该具有两倍第二帧速率的第二视频图像信号。
2. 如权利要求1所述的视频图像电路，其中，当该控制电路判断该头戴 式显示装置为一硅基液晶显示装置，则发出该加倍要求信号予该处理电路。
3. 如权利要求1所述的视频图像电路，其中，该第一视频图像信号为一 VGA视频图像信号，并利用一USB或一 IEEE 1394传输线输入至该第一信号 接收电路，而该第一信号接收电路对应地更含有一 USB或一 IEEE 1394传输 接口 。
4. 如权利要求1所述的视频图像电路，其中，该第一视频图像信号与该 第二视频图像信号皆为隔行扫描方式；其中，该处理电路更包含一去隔行扫描电路与一帧速率加倍电路，该控 制电路与该帧速率加倍电路连结；其中，当该处理电路与该第一信号接收电路连结时，该去隔行扫描电路 去隔行扫描该第 一视频图像信号，该帧速率加倍电路对应该加倍要求信号而加倍该去隔行扫描第 一视频图像信号的帧速率；以及其中，当该处理电路与该第二信号接收电路连结时，该去隔行扫描电路 去隔行扫描该第二视频图像信号，该帧速率加倍电路对应该加倍要求信号而 加倍该去隔行扫描第二视频图像信号的帧速率。
5. 如权利要求4所述的视频图像电路，其中，该帧速率加倍电路更包含 一随机存取存储器；其中，当该处理电路与该第一信号接收电路连结时，以该第一帧速率的 速率将该去隔行扫描第 一视频图像信号写入该随机存取存储器，而对应该加 倍要求信号而以两倍该第 一帧速率的速率从该随机存取存储器读出该去隔行 扫描第一视频图像信号；其中，当该处理电路与该第二信号接收电路连结时，以该第二帧速率的 速率将该去隔行扫描第二视频图像信号写入该随机存取存储器，而对应该加 倍要求信号而以两倍该第二帧速率的速率从该随机存取存储器读出该去隔行 扫描第二视频图像信号。
6. 如权利要求4所述的视频图像电路，其中，该帧速率加倍电路更包含 一输入緩冲器与 一输出緩冲器；其中，当该处理电路与该第一信号接收电路连结时，该输入緩冲器供存 储该具有第一帧速率的去隔行扫描第一视频图像信号，而该输出緩沖器对应 该加倍要求信号而供存储该具有两倍第 一帧速率的去隔行扫描第 一视频图像 信号；其中，当该处理电路与该第二信号接收电路连结时，该输入緩冲器供存 储该具有第二帧速率的去隔行扫描第二视频图像信号，而该输出緩冲器对应 该加倍要求信号而供存储该具有两倍第二帧速率的去隔行扫描第二视频图像信号。
7. 如权利要求1所述的视频图像电路，其中，该视频图像电路更包含一 Gamma校正电路，该Gamma校正电路供Gamma校正该第 一视频图像信号或该 第二视频图像信号。
8. 如权利要求1所述的视频图像电路，其中，该第一视频图像信号为一 RGB编码视频图像信号，该第二视频图像信号为一 YUV编码视频图像信号， 而该第二信号接收电路更包含一 YUV至RGB转换器，供将该第二视频图像信 号转换为RGB编码视频图像信号。
9. 如权利要求1所述的视频图像电路，其中，该第一视频图像信号为一RGB编码视频图像信号，该第二视频图像信号为一 YUV编码视频图像信号， 而该第一信号接收电路更包含一 RGB至YUV转换器，供将该第一视频图像信 号转换为YUV编码视频图像信号。
10. 如权利要求1所述的视频图像电路，其中，该第一^L频图像信号为一 VGA视频图像信号，该第二视频图像信号为一CCIR 601视频图像信号。
11. 如权利要求1所述的视频图像电路，其中，该输出电路更包含一低电 压差动信号电路供输出该具有两倍第一帧速率的第一视频图像信号，或是输 出该具有两倍第二帧速率的第二视频图像信号。
12. 如权利要求1所述的视频图像电路，该视频图像电路设置在一集成电 路芯片上。
13. 如权利要求12所述的视频图像电路，其中，该集成电路芯片为一特 殊应用集成电路芯片。
14. 一种头戴式硅基液晶显示装置，该头戴式硅基液晶显示装置包含一视 频图像集成电路芯片，该视频图像集成电路芯片包含一第一信号接收电路，供接收一第一视频图像信号，该第一视频图像信号具有一第一帧速率；一第二信号接收电路，供接收一第二视频图^f象信号，该第二视频图像信号具有一第二帧速率；一处理电路，选择性地与该第一信号接收电路或该第二信号接收电路连结；以及一输出电路，与该处理电路连结；其中，当该处理电路与该第一信号接收电路连结时，该输出电路输出该 第一视频图像信号；以及其中，当该处理电路与该第二信号接收电路连结时，该输出电路输出该 第二视频图像信号。
15. 如权利要求14所述的头戴式硅基液晶显示装置，其中，该第一视频 图像信号与该第二视频图像信号皆为隔行扫描方式；其中，该处理电路更包含一去隔行扫描电路与一帧速率加倍电路； 其中，，当该处理电路与该第一信号接收电路连结时，该去隔行扫描电路 去隔行扫描该第一视频图像信号，该帧速率加倍电路加倍该去隔行扫描第一视频图像信号的帧速率，该输出电路输出该具有两倍第 一帧速率的第 一视频图像信号；以及其中，当该处理电路与该第二信号接收电路连结时，该去隔行扫描电路 去隔行扫描该第二视频图像信号，该帧速率加倍电路加倍该去隔行扫描第二 视频图像信号的帧速率，该输出电路输出该具有两倍第二帧速率的第二视频 图像信号。
16. 如权利要求15所述的头戴式硅基液晶显示装置，其中，该帧速率加 倍电路更包含一 随机存取存储器；其中，当该处理电路与该第一信号接收电路连结时，以该第一帧速率的 速率将该去隔行扫描第 一视频图像信号写入该随机存取存〗渚器，而以两倍该 第 一帧速率的速率从该随机存取存储器读出该去隔行扫描第 一视频图像信—， 其中，当该处理电路与该第二信号接收电路连结时，以该第二帧速率的 速率将该去隔行扫描第二视频图像信号写入该随机存取存储器，而以两倍该 第二帧速率的速率从该随机存取存储器读出该去隔行扫描第二视频图像信
17. 如权利要求15所述的头戴式硅基液晶显示装置，其中，该帧速率加 倍电路更包含一输入緩沖器与 一输出緩沖器；其中，当该处理电路与该第一信号接收电路连结时，该输入緩沖器供存 储该具有第 一帧速率的去隔行扫描第一视频图像信号，而该输出緩沖器供存 储该具有两倍第 一 帧速率的去隔行扫描第 一视频图像信号；其中，当该处理电路与该第二信号接收电路连结时，该输入緩冲器供存 储该具有第二帧速率的去隔行扫描第二视频图像信号，而该输出緩沖器供存 储该具有两倍第二帧速率的去隔行扫描第二视频图像信号。
18. 如权利要求14所述的头戴式硅基液晶显示装置，其中该视频图像集 成电路芯片更包含一 Gamma校正电路，该Gamma校正电3各供Gamma校正该第 一视频图像信号或该第二视频图像信号。
19. 如权利要求14所述的头戴式硅基液晶显示装置，其中，该第一视频 图像信号为一 VGA视频图像信号，并利用一USB或一 IEEE 1394传输线输入 至该第一信号接收电路，而该第一信号接收电路对应地更含有一 USB或一 IEEE 1394传输4妄口。
20.如权利要求14所述的头戴式硅基液晶显示装置，其中，该视频图像集成电路芯片为一特殊应用集成电路芯片°
全文摘要
一种视频图像电路包含一第一信号接收电路、一第二信号接收电路，一处理电路、与一输出电路。此第一信号接收电路供接收一第一视频图像信号，第一视频图像信号具有一第一帧速率。第二信号接收电路，供接收一第二视频图像信号，第二视频图像信号具有一第二帧速率。此处理电路选择性地与此第一信号接收电路或此第二信号接收电路连结。此输出电路与此处理电路连结，输出具有两倍第一帧速率的第一视频图像信号或是具有两倍第二帧速率的第二视频图像信号。
文档编号G09G3/36GK101272465SQ20071009182
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者吴俊莹 申请人:水熊科技有限公司