1. Prinzip

Eine Moeglichkeit eine LCD-Shutter Brille (siehe Christoph Bungert) anzusteuern ist das Sync-Doubling. Das Bild fuer das rechte Auge wird z.B. in der oberen Haelfte des Bildschirms angezeigt, das fuer das linke in der unteren. Fuer die LCD-Brille muessen die Bilder abwechselnd angezeigt werden. Dazu wird genau in der Mitte zwischen zwei V-Sync Signalen der Grafikkarte ein weiteres V-Sync Signal kuenstlich eingefuegt. Nun sieht der Monitor ein Bild mit der halben Zeilenzahl aber der doppelten Wiederholrate. Abwechselnd wird die obere und untere Bildhaelfte eingeblendet. Die im Folgenden beschriebene Schaltung tut genau dies.

2. Schaltplan

skizze.gif (21 kB)

High-Res Plan: skizzehr.gif 101k

Das grundlegende Prinzip ist das Folgende: Der Zaehler 4040 zaehlt die h-syncs zwischen zwei v-syncs. Das Ergebnis wird durch vier geteilt und im 40103 gespeichert. Dieser zaehlt mit dem halben Takt nach unten bis er null erreicht, was genau zwischen zwei v-syncs eintrifft. Das Signal Zero Detect generiert den kuenstlich eingefuegten v-sync. Um die Schaltung besser zu verstehen betrachtet man das folgende Timing Diagramm:

timing.gif (10 kB)

h-sync ist ein Signal mit umgekehrter Logik. Fuer jede Bildzeile wird ein h-sync generiert und zusaetzlich noch einige vor und nach jedem Bild. v-sync kennzeichnet den Beginn eines Bildes. Das Signal arbeitet mit positiver oder negativer Logik in Abhaengigkeit vom Grafikmodus und erstreckt sich ueber zwei h-sync Perioden. Ueber das RC-Glied, welches aus R6=47k und C6=0,22myF besteht, wird das v-sync Signal gemittelt. Falls v-sync mit positiver Logik arbeitet ist es meisstens auf GND, bei negativer Logik auf +5V. Auf diesem Pegel ist der Ausgang des RC-Gliedes. Er steuert ein XOR an, das als controlled NOT verwendet wird und nach bedarf das v-sync Signal negiert, so dass der Rest der Schaltung immer positive Logik des v-sync Signals vorraussetzen darf. Das Flip-Flop FF1 wird durch v-sync low auf Q=1 gesetzt. Beginnt ein v-sync wird es scharf und kippt am Ende des naechsten h-sync, wodurch unter Verwendung von And1 und And2, zwei getrennte Pulse erzeugt werden. Der erste geht auf 40103 APE, der zweite loescht den Zaehler 4040 ueber dessen Eingang Reset. Bis zum naechsten v-sync zaehlt der 4040 die Anzahl der h-syncs minus 1. Da FF1 durch v-sync low zurueckgesetzt wurde koennen zwei neue Pulse generiert werden. Der erste geht auf 40103 APE und speichert das Zaehlergebnis dividiert durch 4. Da 40103 nur 8bit breit ist, aber fuer mehr als 1024 h-syncs zwischen zwei v-syncs 9bit benoetigt werden, wird das 9. bit im FF3 gespeichert. Durch den zweiten Puls wird auch FF2 auf Q=1 gesetzt. Der Ausgang geht auf 40103 CI/CE. Dieser Eingang unterbindet das Herunterzaehlen falls er auf High ist. FF2 wird durch die Endflanke des naechsten h-sync auf Q=0 zurueckgesetzt. Dadurch wird verhindert, dass der 40103 von beim ersten 40103 Clock Signal zaehlt, also im Prinzip eins zum Zaehler hinzuaddiert. Dies ist noetig, falls die Anzahl der h-syncs zwischen zwei v-syncs ein Vielfaches von 4 ist. Ist diese Zahl ein Vielfaches von 4 plus 2, so soll der 40103 sofort anfangen herunterzuzaehlen. Dies wird durch den Schalter S5 eingestellt. Der 40103 zaehlt nun mit der halben Geschwindigkeit nach unten. Das Clock Signal wird vom 4040 erzeugt. Da nur ein Viertel des 4040 Ergebnisses abgespeichert wurde, kommt 40103 genau zwischen den v-syncs auf 0. Dadurch wird Zero Detect fuer zwei h-sync Perioden low. Anschliessend beginnt der 40103 wieder bei 255 an zu zaehlen. War das 9. Bit low, so wird das Signal ueber einige Logikgatter weitergegeben und erzeugt einen v-sync. War es high, d.h. ist der Abstand zwischen zwei v-syncs groesser 1024 h-syncs, so werden weitere 512 hsyncs abgewartet und dann zum richtigen Zeitpunkt der v-sync ausgeloest. Bewerkstelligt wird dies durch den Vergleich des zuvor in FF3 gespeicherten 9.Bits mit dem Bit Q10 (entspricht dem 8. Bit nach Division durch 4) durch das XOR1. Ueber das FF4 wird das Kontroll Signal fuer die LCD-Brillen Treiber Elektronik generiert. Der Schalter S1 schaltet zwischen Page Flipping bzw. Interlaced und Sync-Doubling um. Das Kontroll Signal wird auf den Schalter einer Mono Klinkenbuchse gefuehrt. Dadurch kann man externe Kontroll Signale einschleifen. Diese Signale koennen von der parallelen, seriellen oder VESA 3.0 Schnittstelle oder von dem hier beschriebenen Schaltkreis kommen. Die LCD-Ansteuerung benutzt 12V Versorgungsspannung. Es bietet sich an mit einem 7805 die fuer den Sync-Doubler noetigen 5V zu generieren.

Um die Schaltung zu pruefen simuliert man die Signale der Grafikkarte ueber zwei Schalter die sorgfaeltig ueber 100 myF Kondensatoren und Schmitt-Trigger entprellt sein muessen. Ueber eine von einem Transistor angesteuerte LED verfolgt man die verschiedenen Timing Signale. Ich uebernehme keine Verantwortung fuer eventuelle Schaeden die durch diese Schaltung angerichtet werden. Bei sorgfaeltigem Aufbau sollte es jedoch gefahrlos sein die Schaltung mit dem Computer und einem modernen Multi-Sync Monitor, der seine Eingangssignale auf Ueberschreitung der Spezifikationen ueberwacht zu verwenden.

3. Layout

Hier ist der obige Schaltplan gelayoutet. Das h-sync und v-sync Signal wird an einem Zwischenstecker abgegriffen, der zwischen Grafikkarte und Monitor gesteckt wird und aus zwei aufeinandergelöteten VGA Steckern (einer maennlich, der andere weiblich) besteht. Die restliche Verschaltung ist wie folgt.

verschaltung.gif (15 kB)

platine_komplett.gif (10 kB)

platine_klein.gif (10 kB)

300dpi Platine: platine_300.gif 87k

360dpi Platine: platine_360.gif 110k

Eagle Platine: syncdoub.brd 11k

4. Line-Blanking

Line Blanking ist eine andere Methode LCD Brillen anzusteuern. Von Bildaufbau zu Bildaufbau abwechselnd werden die geraden und die ungeraden Zeilen schwarz dargestellt, das Videosignal also gegen ein Signal für Schwarz ausgetauscht. Das Bild fuer z.B. das linke Auge wird durch die geraden, das fuer das rechte durch die ungeraden Zeilen dargestellt. Das Verfahren arbeitet also wie kuenstliches Interlacing. Das dazu noetige Steuersignal laesst sich leicht aus der obigen Schaltung abgreifen. Ich weiss jedoch nicht genau welche analogen Schalter fuer Videosignale geeignet sind. Bei guten Grafikkarten haben diese Signale eine Bandbreite von ueber 220MHz. Hier ist ein Schaltungsvorschlag.

blanking.gif (6 kB)