JP2011061323A - 同期信号制御回路及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示同期に非同期の映像信号が入力された場合でも、画像の破綻、映像のリピート及びスキップを防止する。
【解決手段】 入力映像信号の垂直同期期間が最小垂直同期期間と最大垂直同期期間との間の補償期間の範囲内にある場合に前記入力映像信号に基づく表示が可能な表示部に対して前記入力映像信号の表示に用いる表示垂直同期信号を出力する同期信号制御回路において、前記入力映像信号に基づく入力垂直同期信号と前記表示垂直同期信号との位相差を検出する位相差検出部３０と、前記位相差が小さくなるように、前記表示垂直同期信号の周期を前記補償期間の範囲内で変化させる垂直同期補正制御部４０とを具備したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力映像信号を入力映像信号の同期信号とは非同期の同期信号を用いて表示可能にする同期信号制御回路及び表示装置に関する。

従来より、表示装置として、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤという）が普及している。ＦＰＤにおいては、各画素毎に対応する映像信号（画素信号）を供給することで画像表示を行っている。即ち、ＦＰＤに供給される映像信号は一端表示用メモリに保持され、ＦＰＤは、表示用メモリからＦＰＤの各画素に対応する画素信号を読み出して各画素を駆動することで、表示を行う。

従って、ＦＰＤにおいて表示に用いる水平及び垂直同期信号（以下、表示水平及び垂直同期信号という）は、ＦＰＤに供給される映像信号（入力映像信号）の水平及び垂直同期信号（以下、入力水平及び垂直同期信号という）とは非同期に発生される。

ＦＰＤの表示垂直同期信号の周波数（以下、表示垂直同期周波数という）は、垂直同期信号期間の周期の逆数に関わり、表示クロック、水平同期期間、垂直同期期間によって決定され、表示装置毎に固有の値となる。また、表示装置毎の固有の値は、垂直同期周期の許容範囲があり、最小の垂直同期期間（Ｖｓｈｔ）と最大の垂直同期期間（Ｖｌｎｇ）の範囲を設けることで（以下、補償期間という）、ＦＰＤは常に入力映像信号に基づく表示を行うことができる。

このように、ＦＰＤの表示垂直同期周波数は装置毎に異なり、また、入力映像信号の入力垂直同期信号の周波数（以下、入力垂直同期周波数という）も映像ソース毎に異なることが考えられ、通常、両者は一致しない。

例えば、入力垂直同期周波数が表示垂直同期周波数よりも高い場合には、表示用メモリがオーバーフローしてしまう。この場合には、オーバーフローしないように、表示装置は、１フレーム分の映像信号をスキップして次のフレームの映像信号を読み出して表示に用いる。逆に、入力垂直同期周波数が表示垂直同期周波数よりも低い場合には、表示用メモリがアンダーフローしてしまう。この場合には、アンダーフローしないように、表示装置は、１フレーム分の映像信号を繰返し読み出して表示をリピートする。

即ち、ＦＰＤでは、入力垂直同期周波数と表示垂直同期周波数の差によって、映像信号が所定間隔でスキップされたり、リピートされたりすることがあり、表示品位が劣化する。また、表示垂直同期信号を単純に入力垂直同期信号に同期化すると、同一チャンネルの入力垂直同期周波数の乱れや、チャンネル切換え時の入力映像信号の切換りタイミングにおける入力垂直周波数の位相ずれや周波数差があると、表示可能な表示同期周波数が得られないことがある。

そこで、本件出願人は、特許文献１において、表示垂直同期信号を入力垂直同期信号に同期化する同期制御回路を提案している。この提案においては、入力映像信号の垂直同期の開始位置が、表示装置に許容されている補償期間内に入ると、以後、表示垂直同期信号を入力垂直同期信号に同期化する処理を行う。これにより、映像信号のスキップ及びリピート現象の発生を防止する。

しかしながら、特許文献１の提案においては、表示垂直同期信号と入力垂直同期信号との位相差及び周波数差によっては、同期化に比較的長時間を要するという問題があった。また、ＦＰＤにおいてゲーム機からの画像を表示することがある。この場合には、入力画像と表示画像との遅延時間をなるべく小さくした方がよい為、同期化に際して１回だけスキップを発生させる必要があるという問題もあった。

特開平１１−３３１６３８号公報

本発明は、表示垂直同期信号と入力垂直同期信号との位相差を検出し、検出した位相差に基づいて同期化開始直後から表示バッファ制御を乱さない表示垂直同期を制御することにより、画像の破綻、映像のスキップ及びリピートを防止して画面品位を向上させることができる同期信号制御回路及び表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の同期信号制御回路は、入力映像信号の垂直同期期間が最小垂直同期期間と最大垂直同期期間との間の補償期間の範囲内にある場合に前記入力映像信号に基づく表示が可能な表示部に対して前記入力映像信号の表示に用いる表示垂直同期信号を出力する同期信号制御回路において、前記入力映像信号に基づく入力垂直同期信号と前記表示垂直同期信号との位相差を検出する位相差検出部と、前記位相差が小さくなるように、前記表示垂直同期信号の周期を前記補償期間の範囲内で変化させる垂直同期補正制御部とを具備したことを特徴とする。

また、本発明の一態様の表示装置は、入力映像信号の垂直同期期間が最小垂直同期期間と最大垂直同期期間との間の補償期間の範囲内にある場合に前記入力映像信号に基づく表示が可能な表示部に対して前記入力映像信号の表示に用いる表示垂直同期信号を出力する同期信号制御回路であって、前記入力映像信号に基づく入力垂直同期信号と前記表示垂直同期信号との位相差を検出する位相差検出部と、前記位相差が小さくなるように、前記表示垂直同期信号の周期を前記補償期間の範囲内で変化させる垂直同期補正制御部とを具備した同期信号制御回路と、前記同期信号制御回路を制御すると共に、バッファに記憶されている映像信号を最小のフレーム遅延で読み出して前記入力映像信号として前記表示部に与える制御部とを具備したことを特徴とする。

本発明によれば、表示垂直同期信号と入力垂直同期信号との位相差を検出し、検出した位相差に基づいて同期化開始直後から表示バッファ制御を乱さない表示垂直同期を制御することにより、画像の破綻、映像のスキップ及びリピートを防止して画面品位を向上させることができるという効果を有する。

本発明の第１の実施の形態に係る同期信号制御回路を示すブロック図。 第１の実施の形態に係る同期信号制御回路が組み込まれた表示装置を示すブロック図。 図２の表示装置の表示画面と同期期間の関係を示す説明図。 同期化を説明するための説明図。 同期化を説明するための説明図。 同期化を説明するための説明図。 本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る同期信号制御回路を示すブロック図である。また、図２は第１の実施の形態に係る同期信号制御回路が組み込まれた表示装置を示すブロック図である。

図１はＦＰＤ等の図２の表示装置に採用される同期信号制御回路１０を示している。表示装置は、装置に固有の表示垂直同期信号を用いて表示を行う。

先ず、図２乃至図６を参照して、本実施の形態における同期化方法について説明する。図３は図２の表示装置の表示画面と同期期間の関係を示す説明図である。また、図４乃至図６は同期化を説明するための説明図であり、図４は特許文献１の同期化方法を示し、図５及び図６は本実施の形態における同期化方法を示している。

図２に示すように、入力端子１に入力される入力映像信号は、入力垂直同期信号を基準としてバッファ２に供給される。バッファ２は制御部３に書込み及び読出しが制御されて、入力映像信号を数フレーム分保持して、表示部４に出力する。（バッファの読み出しでは、図２の制御部３と同期信号制御回路１０の矢印は逆になります。図の修正お願いします。）入力映像信号は制御部３にも供給される。制御部３は入力映像信号に含まれる同期信号を分離して同期信号制御回路１０に与えると共に、バッファ２の書込み及び読出しを制御する。また、制御部３は、後述する表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅ並びに最小垂直同期期間Ｖｓｈｔ及び最大垂直同期期間Ｖｌｎｇの値を同期信号制御回路１０に供給する。

同期信号制御回路１０は、制御部３に制御されて、表示同期信号を発生して表示部４に供給する。表示部４は、表示同期信号を用いてバッファ２からの映像信号に基づく表示を行う。

図３において、図２の表示装置における垂直同期期間は、有効表示領域とブランキング領域（斜線部）とを含む。垂直同期期間は、表示垂直同期信号に基づくものであり、通常、表示装置には、表示可能な垂直同期期間に許容範囲が設けられている。即ち、表示装置においては、入力映像信号の垂直同期期間（以下、入力垂直同期期間という）が、基準垂直同期期間の前後に設定された最小垂直同期期間Ｖｓｈｔと最大垂直同期期間Ｖｌｎｇとによって規定される補償期間内であれば、入力映像信号に基づく表示を行うことができるようになっている。

表示装置の初期状態における表示垂直同期信号が表示基準垂直同期信号（Ｖｂａｓｅ）であり、表示基準垂直同期信号に基づく垂直同期期間を基準垂直同期期間Ｖｂａｓｅとすると、図３に示すように、Ｖｌｎｇ＞Ｖｂａｓｅ＞Ｖｓｈｔである。

上述した特許文献１においては、図４の同期化方法を採用する。図４乃至図６は水平方向に時間軸をとり、フレームの区切りを示す縦線によって垂直同期の開始位置、即ち、垂直同期信号を示している。図４において、上段は入力映像信号の各フレームのバッファ２への書込みを示し、下段はバッファ２から読出した映像信号の表示を示している。

括弧内の数字は、入力映像信号の各フレームを保持するバッファ２のバッファ領域番号を示しており、図４乃至図６の例ではバッファ２の４フレーム分のバッファ領域に各フレームの映像信号を一時保持することを示している。入力映像信号の連続した各フレームはバッファ２の番号が１から４の各バッファ領域に巡回的に書き込まれる。

図４の上段の縦線は入力垂直同期信号を示し、下段の縦線は表示装置の垂直同期信号である表示垂直同期信号を示している。なお、図４の下段に２段で示す括弧内の数字は、表示に際して、バッファ２に保持されるフレームを１フレーム遅延させて表示する例と、２フレーム遅延させて表示する例とを示している。

図４の例は、同期化要求後において、番号２のバッファ領域への入力映像信号の書込み途中に、番号が４のバッファ領域に記憶された映像信号が表示される（２フレーム遅延）か、番号が１のバッファ領域に記憶された映像信号が表示される（１フレーム遅延）ことを示している。

特許文献１の装置では、同期化によって画像が破綻してしまうことを防止するために、表示装置は、先ず入力映像信号とは非同期に表示を行う。この場合には、表示装置は、表示基準垂直同期信号（Ｖｂａｓｅ）を用いて表示を行う。入力垂直同期周波数と表示基準垂直同期信号の周波数（表示基準垂直同期周波数）との周波数差によって、入力垂直同期信号と表示基準垂直同期信号との位相差は時間と共に変化する。なお、図４は、入力垂直同期周波数＞表示基準垂直同期周波数である例を示している。

表示装置において入力映像信号に同期化するためには、Ｖｌｎｇ＞入力垂直同期期間＞Ｖｓｈｔ（等号付き不等号でもよい）であり、この関係を満足するならば、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との周波数差に基づく時間が経過すると、入力垂直同期信号が表示装置の補償期間内に入る。

図４の中段は補償期間を示している。入力垂直同期信号が補償期間内に入ると、特許文献１の発明では同期化を実施するようになっている。入力垂直同期信号が補償期間内にあるので、画像が破綻することなく同期化が可能である。

ところで、表示装置にゲーム機からの画像を表示させる場合がある。ユーザは表示装置に映出された画像を見ながらゲーム機に対して操作を行うことから、バッファに入力されるフレームが表示装置に表示されるまでの遅延時間は短い方が好ましい。ところが、入力垂直同期周波数が表示基準垂直同期周波数よりも高い場合には、特許文献１の発明では、同期化までの間、遅延時間が次第に大きくなることになる。従って、同期化に際して、遅延時間を短くする処理を行った方が好ましい。即ち、特許文献１の発明においても、図４に示すように、同期化時に１フレームの画像をスキップさせる必要がある。

これに対し、本実施の形態においては、同期化に際して、画像破綻、リピート及びスキップを生じさせることなく、スムーズに画像を表示させることが可能である。

本実施の形態においては図５及び図６に示す同期化方法を採用する。

図５及び図６の上段の縦線は入力垂直同期信号を示し、下段の縦線は表示装置の表示垂直同期信号を示している。なお、図５及び図６の例は、バッファ２に入力されるフレームが表示装置に表示されるまでの遅延時間が最も短い１フレーム遅延の例を示している。

本実施の形態においても、同期化要求の直後には、表示標準垂直同期信号Ｖｂａｓｅが表示垂直同期信号として用いられる。本実施の形態においては、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差（以下、単に位相差ともいう）を検出し、検出した位相差を小さくするように表示垂直同期信号の周期を補償期間内で変化させるようになっている。

表示装置においては、入力垂直同期期間が補償期間を超える入力映像については表示することはできない。換言すると、表示装置において表示可能な映像信号については、入力垂直同期期間は必ず補償期間以内に入る。従って、補償期間内で表示垂直同期信号の周期を補正した場合でも、位相差を小さくさせることができる。

表示装置で表示可能な映像信号については、例えば、表示垂直同期信号の周期を最小垂直同期期間に設定すれば、入力垂直同期信号に対して表示垂直同期信号が進むように位相が変化し、逆に、表示垂直同期信号の周期を最大垂直同期期間に設定すれば、入力垂直同期信号に対して表示垂直同期信号が遅れるように位相が変化する。

また、本実施の形態においては、位相差を短時間で小さくするために、表示垂直同期信号を時間的に最も近い入力垂直同期信号に一致させるように、表示垂直同期信号の周期を補正する方向を決定する。

図５は表示垂直同期信号の位相が、時間的に前後する２つの入力垂直同期信号のうち時間的に前の入力垂直同期信号に近い場合の例を示している。即ち、位相差をＤとし、ある程度一定の範囲内で変動する入力垂直同期期間をＶｉｎとすると、Ｄ＜Ｖｉｎ／２である。この場合には、表示垂直同期信号の周期を補償期間の範囲内で入力垂直同期信号の周期よりも小さくして、位相差を小さくする。例えば、位相差が（Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ）よりも大きい場合には、表示垂直同期信号の周期を最小垂直同期期間Ｖｓｈｔに設定する。また、位相差が（Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ）よりも小さい場合には、表示垂直同期信号の周期を位相差に対応する期間に設定する。

図５の例では、同期化要求時には、位相差はＤ０であり、次の表示垂直同期期間の位相差はＤ１であり、Ｄ１＞（Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ）である。次の表示垂直同期期間には、表示垂直同期信号の周期を最小垂直同期期間Ｖｓｈｔに設定する。これにより、Ｄ２＜Ｄ１となる。以後、位相差＜（Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ）となるまで、表示垂直同期信号の周期を最小垂直同期期間Ｖｓｈｔに設定する。

図５の例では、Ｄ５＜（Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ）である。従って、この場合には、ｄ５＝Ｄ５として、表示垂直同期信号の周期を（Ｖｂａｓｅ−ｄ５）に設定する。これにより、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を十分に小さくすることができる。

なお、ｄ＝位相差Ｄ５＋（Ｖｉｎ−Ｖｂａｓｅ）とすることで、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相を一致させることも可能である。しかし、本実施の形態においては、入力垂直同期の開始位置が補償期間内に入ればよく、位相差を０にする必要はない。

また、後述するように、本実施の形態においては、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差はライン単位で求めるようになっている。従って、位相差の補正もライン単位である。図５の例では、入力垂直同期信号の周期と表示基準垂直同期信号の周期との差は１ライン未満であり、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を１ライン未満にすることができる。位相差が１ライン未満になった後、更に所定期間経過することによって、位相差が蓄積されて１ラインの位相差Ｄ６が検出される。この位相差は次の垂直同期期間において表示垂直同期信号の周期を１ライン分補正することで１ライン未満にすることができる。なお、図５は入力垂直同期周波数＞表示基準垂直同期周波数の例であるので表示垂直同期信号の周期を（Ｖｂａｓｅ−１）としたが、入力垂直同期周波数＜表示基準垂直同期周波数の場合には、表示垂直同期信号の周期を（Ｖｂａｓｅ＋１）とすればよい。

また、図５は１フレーム遅延の例を示しているが、２フレーム遅延にも同様に適用可能であることは明らかである。

図６は表示垂直同期信号の位相が、時間的に前後する２つの入力垂直同期信号のうち時間的に後の入力垂直同期信号に近い場合の例を示している。即ち、Ｄ＞Ｖｉｎ／２である。この場合には、表示垂直同期信号の周期を補償期間の範囲内で比較的大きくして、位相差をＶｉｎに近づける。即ち、表示垂直同期信号を基準とした入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差、即ち、（Ｖｉｎ−Ｄ）を０に近づける。

そして、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜が｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜よりも大きい場合には、表示垂直同期信号の周期を最大垂直同期期間Ｖｌｎｇに設定する。また、位相差が（Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ）よりも小さい場合には、表示垂直同期信号の周期を位相差に対応する期間に設定する。

図６の例では、同期化要求時には、位相差はＤ０である。｜Ｖｉｎ−Ｄ０｜は、｜Ｖｉｎ−Ｄ０｜＞｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜であり、次の垂直同期期間には、表示垂直同期信号の周期を最大垂直同期期間Ｖｌｎｇに設定する。これにより、｜Ｖｉｎ−Ｄ１｜＜｜Ｖｉｎ−Ｄ０｜となる。｜Ｖｉｎ−Ｄ１｜＞｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜であるので、次の表示垂直同期信号の周期は最大垂直同期期間Ｖｌｎｇに設定する。これにより、｜Ｖｉｎ−Ｄ２｜＜｜Ｖｉｎ−Ｄ１｜となる。以後、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜＜｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜となるまで、表示垂直同期信号の周期を最大垂直同期期間Ｖｌｎｇに設定する。

図６の例では、｜Ｖｉｎ−Ｄ４｜＜｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜である。従って、この場合には、ｄ＝｜Ｖｉｎ−Ｄ４｜として、表示垂直同期信号の周期を（Ｖｂａｓｅ＋ｄ）に設定する。これにより、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相を近づけることができる。

なお、位相差の補正がライン単位であることから、図６の例においても、同期化後に所定期間経過すると、位相差が蓄積されて１ラインの位相差Ｄ５が検出される。この位相差は次の垂直同期期間において表示垂直同期信号の周期を１ライン分補正することで１ライン未満にすることができる。なお、図６は入力垂直同期周波数＞表示基準垂直同期周波数の例であるので表示垂直同期信号の周期を（Ｖｂａｓｅ−１）としたが、入力垂直同期周波数＜表示基準垂直同期周波数の場合には、表示垂直同期信号の周期を（Ｖｂａｓｅ＋１）とすればよい。

また、図６は１フレーム遅延の例を示しているが、２フレーム遅延にも同様に適用可能であることは明らかである。

図１において、入力端子１１には表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅが入力され、入力端子１２には最小垂直同期期間Ｖｓｈｔの値Ｖｓｈｔが入力され、入力端子１３には最大垂直同期期間Ｖｌｎｇの値Ｖｌｎｇが入力される。また、入力端子１４には入力垂直同期信号Ｖｉｎが与えられる。

選択部５０はセレクタ５１によって構成されており、セレクタ５１には入力端子１１からの表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅと後述する垂直同期補正制御部４０からの表示補正垂直同期信号Ｖｄｏｕｔが供給される。セレクタ５１は、同期化制御信号によって制御されて、同期化が指示されていない場合には表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅを選択し、同期化が指示されている場合には表示補正垂直同期信号Ｖｄｏｕｔを選択して、出力端子１５に表示垂直同期信号Ｖｏｕｔとして出力する。この表示垂直同期信号Ｖｏｕｔが表示装置の垂直同期信号として表示に用いられるようになっている。

位相検出部３０は、位相差検出用カウンタ３１及びフリップフロップ３２によって構成されて、表示垂直同期信号Ｖｏｕｔと入力垂直同期信号Ｖｉｎとの位相差Ｄを求める。位相差検出用カウンタ３１には入力垂直同期信号Ｖｉｎがリセット信号Ｒｅｓｅｔとして入力される。位相差検出用カウンタ３１は入力垂直同期信号Ｖｉｎによってリセットされながら、表示水平同期信号毎にカウントアップする。即ち、位相差検出用カウンタ３１の出力は、入力垂直同期の開始位置からの期間（ライン数）を示す。

位相差検出用カウンタ３１の出力はフリップフロップ３２に与えられる。フリップフロップ３２は表示垂直同期信号Ｖｏｕｔによって位相差検出用カウンタ３１のカウント値を取り込んで出力する。即ち、フリップフロップ３２は、入力垂直同期の開始位置から表示垂直同期の開始位置までのライン数単位のずれ、即ち、入力垂直同期信号を基準とした入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を位相差Ｄとして出力する。この位相差Ｄの情報は垂直同期補正制御部４０に供給される。

同期補償期間生成部２０は、同期補償期間生成用カウンタ２１及び比較器２２，２３によって構成されて、補償期間の先頭と末尾、即ち、最小垂直同期期間の終了位置及び最大垂直同期期間の終了位置のタイミングを求める。同期補償期間生成用カウンタ２１には表示垂直同期信号Ｖｏｕｔがリセット信号Ｒｅｓｅｔとして入力される。同期補償期間生成用カウンタ２１は表示垂直同期信号Ｖｏｕｔによってリセットされながら、表示水平同期信号毎にカウントアップする。

同期補償期間生成用カウンタ２１の出力は比較器２２，２３に与えられる。比較器２２は同期補償期間生成用カウンタ２１の出力が最小垂直同期期間Ｖｓｈｔの値Ｖｓｈｔに到達するタイミングでアサート信号を出力する。同様に、比較器２３は同期補償期間生成用カウンタ２１の出力が最大垂直同期期間Ｖｌｎｇの値Ｖｌｎｇに到達するタイミングでアサート信号を出力する。比較器２２，２３からのアサート信号は垂直同期補正制御部４０に供給される。

垂直同期補正制御部４０は、垂直同期補正量算出部４１及び加算器４２によって構成されている。垂直同期補正量算出部４１は、入力端子１１からの表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅ、同期補償期間生成部２０からの２つのアサート信号、位相検出部３０からの位相差Ｄ及び表示垂直同期信号Ｖｏｕｔが与えられる。

垂直同期補正量算出部４１は、同期化要求直後において、入力垂直同期信号を基準とした入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差Ｄに基づいて、表示垂直同期信号の周期が長くなるように補正するか短くなるように補正するかを決定する。垂直同期補正量算出部４１は、入力垂直同期信号Ｖｉｎが入力されて、その周期Ｖｉｎを求める。そして、垂直同期補正量算出部４１は、位相検出部３０からの位相差ＤとＶｉｎの１／２との大小を比較する。垂直同期補正量算出部４１は、位相差Ｄが入力垂直同期信号の周期Ｖｉｎの１／２よりも小さい場合には、位相差Ｄが小さくなるように補正量ｄを求め、入力垂直同期信号の周期の１／２よりも大きい場合には、位相差Ｄが大きくなるように、即ち、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜が小さくなるように補正量ｄを求める。これにより、短時間で表示垂直同期信号を入力垂直同期信号の位相に近づけることができる。

即ち、補正量ｄの符号は、入力垂直同期信号Ｖｉｎの周期をＶｉｎとして、Ｄ＜Ｖｉｎ／２の場合には表示垂直同期信号の周期を短くするように負であり、逆にＤ≧Ｖｉｎ／２の場合には正である。なお、符号量ｄの符号は、Ｄ≦Ｖｉｎ／２で負、Ｄ＞Ｖｉｎ／２で正であってもよい。

垂直同期補正量算出部４１は、位相差Ｄの大きさに基づく補正量ｄを求めて加算器４２に出力する。加算器４２には表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅも与えられている。加算器４２は、表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅの周期を補正量ｄで補正した表示補正垂直同期信号Ｖｄｏｕｔを選択部５０に出力する。同期化が指示されている場合には、選択部５０は、加算器４２からの表示補正垂直同期信号Ｖｄｏｕｔを表示垂直同期信号Ｖｏｕｔとして出力端１５から出力する。

垂直同期補正量算出部４１は、表示垂直同期信号の位相を短時間に入力垂直同期信号の位相に近づけるために、補正量ｄの大きさとしてなるべき大きい値を用いる。先ず、垂直同期補正量算出部４１は、同期補償期間生成部２０からのアサート信号と表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅとから、｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜及び｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜を求める。そして、垂直同期補正量算出部４１は、これらの値と位相差Ｄ又はＶｉｎ−Ｄとを比較する。

補正量の大きさは、表示垂直同期信号の位相を進める場合、即ち、表示垂直同期信号の周期を短くする場合において、位相差ＤがＤ≧｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜であるときには、例えば最大の補正量ｄ＝−｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｓｈｔとなる
また、位相差ＤがＤ＜｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜である場合には、補正量ｄをｄ＝−Ｄとする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｂａｓｅ−Ｄとなる。

逆に、表示垂直同期信号の位相を遅らせる場合、即ち、表示垂直同期信号の周期を長くする場合には、補正量の大きさは、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜≧｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜であるときには、例えば最大の補正量ｄ＝｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｌｎｇとなる。

また、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜＜｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜である場合には、補正量ｄをｄ＝｜Ｖｉｎ−Ｄ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｂａｓｅ＋｜Ｖｉｎ−Ｄ｜となる。

なお、上記各式の不等号は入れ替えても良い。

次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。

いま、同期化制御信号によって選択部５０が表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅを選択して表示垂直同期信号Ｖｏｕｔとして出力しているものとする。ここで、チャンネル切換え等によって同期化要求が発生するものとする。同期信号制御回路１０には、入力端子１４を介して入力垂直同期信号Ｖｉｎが入力される。この入力垂直同期信号Ｖｉｎは位相検出部３０に与えられる。位相検出部３０には表示垂直同期信号Ｖｏｕｔも与えられており、位相検出部３０は入力垂直同期信号Ｖｉｎを基準として、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差Ｄを求めて垂直同期補正量算出部４１に出力する。

一方、同期補償期間生成部２０には、最小垂直同期期間の値Ｖｓｈｔ及び最大垂直同期期間の値Ｖｌｎｇが与えられており、同期補償期間生成部２０は最小垂直同期期間の終了タイミング及び最大垂直同期期間の終了タイミングにアサート信号を発生する。これらのアサート信号及び表示基準垂直同期信号Ｖｂａｓｅが垂直同期補正量算出部４１に与えられる。

垂直同期補正量算出部４１には、入力垂直同期信号Ｖｉｎも与えられており、位相差Ｄと周期Ｖｉｎ／２との比較によって、表示垂直同期信号が、前後する入力垂直同期信号のいずれに近いかを判断する。垂直同期補正量算出部４１は、表示垂直同期信号が時間的に前の入力垂直同期信号に近い場合（図５の例）には、位相差Ｄと｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜との比較によって補正量ｄを算出する。また、垂直同期補正量算出部４１は、表示垂直同期信号が時間的に後の入力垂直同期信号に近い場合（図６の例）には、Ｖｉｎ−Ｄと｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜との比較によって補正量ｄを算出する。

例えば、図５の例の場合には、垂直同期補正量算出部４１は、各垂直同期毎に求めた位相差ＤがＤ≧｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜である場合には、補正量ｄ＝−｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｓｈｔとなり、表示垂直同期信号の位相が進む。この結果、位相差ＤがＤ＜｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜になると、補正量ｄをｄ＝−Ｄとする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｂａｓｅ−Ｄとなり、表示垂直同期信号との位相は、入力垂直同期信号に十分に近づく。

また、図６の例の場合には、垂直同期補正量算出部４１は、各垂直同期毎に求めた位相差Ｄによって｜Ｖｉｎ−Ｄ｜≧｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜である場合には、補正量ｄ＝−｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｌｎｇとなり、表示垂直同期信号の位相が遅れる。この結果、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜＜｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜になると、補正量ｄをｄ＝｜Ｖｉｎ−Ｄ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｂａｓｅ＋｜Ｖｉｎ−Ｄ｜となり、表示垂直同期信号との位相は、入力垂直同期信号に十分に近づく。

このように本実施の形態においては、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を検出し、位相差が小さくなるように、補償期間内で表示垂直同期信号の周期を変化させる。これにより、表示同期に非同期な映像信号が入力された場合でも、画像の破綻を生じることなく入力映像を表示することができると共に、リピートやスキップ現象が生じることを防止することができる。また、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差が小さくして、入力映像に対する表示映像の遅延時間が大きくなることを防止することができる。

なお、上記実施の形態においては、初期位相差に基づいて、表示垂直同期信号を時間的に最も近い入力垂直同期信号に一致させるように、表示垂直同期信号の周期を補正する方向を決定したが、初期位相差の大きさに拘わらず、常に表示垂直同期信号の周期を短く又は長く補正するようにしてもよい。

（第２の実施の形態）
図７は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図７において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における同期信号制御回路６０は、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を表示垂直同期信号基準にて求める点が図１の同期信号制御回路１０と異なるのみである。

図７において、入力端子１４からの入力垂直同期信号Ｖｉｎは、位相検出部３０のフリップフロップ３２及び垂直同期補正制御部４０の垂直同期補正量算出部４１に与えられる。また、表示垂直同期信号Ｖｏｕｔは、位相検出部３０の位相差検出用カウンタ３１、同期補償期間生成部２０の同期補償期間生成用カウンタ２１及び垂直同期補正制御部４０の垂直同期補正量算出部４１に与えられる。

位相検出部３０の位相差検出用カウンタ３１は、表示垂直同期信号Ｖｏｕｔによってリセットされながら、表示水平同期信号毎にカウントアップする。即ち、位相差検出用カウンタ３１の出力は、表示垂直同期の開始位置からの期間（ライン数）を示す。

位相差検出用カウンタ３１の出力はフリップフロップ３２に与えられる。フリップフロップ３２は入力垂直同期信号Ｖｉｎによって位相差検出用カウンタ３１のカウント値を取り込んで出力する。即ち、フリップフロップ３２は、表示垂直同期の開始位置から入力垂直同期の開始位置までのライン数単位のずれ、即ち、表示垂直同期信号を基準とした入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を位相差Ｄとして出力する。この位相差Ｄの情報は垂直同期補正制御部４０に供給される。

垂直同期補正量算出部４１は、同期化要求直後において、表示垂直同期信号を基準とした入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差Ｄに基づいて、表示垂直同期信号の周期が長くなるように補正するか短くなるように補正するかを決定する。垂直同期補正量算出部４１は、入力垂直同期信号Ｖｉｎが入力されて、その周期Ｖｉｎを求める。そして、垂直同期補正量算出部４１は、位相検出部３０からの位相差ＤとＶｉｎの１／２との大小を比較する。垂直同期補正量算出部４１は、位相差Ｄが入力垂直同期信号の周期Ｖｉｎの１／２よりも小さい場合（図６と同様の場合）には、位相差Ｄが大きくなるように補正量ｄを求め、入力垂直同期信号の周期の１／２よりも大きい場合（図５と同様の場合）には、位相差Ｄが小さくなるように、即ち、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜が小さくなるように補正量ｄを求める。これにより、短時間で表示垂直同期信号を入力垂直同期信号の位相に近づけることができる。

即ち、補正量ｄの符号は、入力垂直同期信号Ｖｉｎの周期をＶｉｎとして、Ｄ＜Ｖｉｎ／２の場合（図６と同様の場合）には表示垂直同期信号の周期を長くするように正であり、逆にＤ≧Ｖｉｎ／２の場合（図５と同様の場合）には負である。なお、符号量ｄの符号は、Ｄ≦Ｖｉｎ／２で正、Ｄ＞Ｖｉｎ／２で負であってもよい。

補正量の大きさは、表示垂直同期信号の位相を進める場合、即ち、表示垂直同期信号の周期を短くする場合において、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜≧｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜であるときには、例えば最大の補正量ｄ＝−｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｓｈｔとなる
また、｜Ｖｉｎ−Ｄ｜＜｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｓｈｔ｜である場合には、補正量ｄをｄ＝｜Ｖｉｎ−Ｄ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｂａｓｅ−｜Ｖｉｎ−Ｄ｜となる。

逆に、表示垂直同期信号の位相を遅らせる場合、即ち、表示垂直同期信号の周期を長くする場合には、補正量の大きさは、Ｄ｜≧｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜であるときには、例えば最大の補正量ｄ＝｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜とする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｌｎｇとなる。

また、Ｄ＜｜Ｖｂａｓｅ−Ｖｌｎｇ｜である場合には、補正量ｄをｄ＝−Ｄとする。この場合には、Ｖｏｕｔ＝Ｖｂａｓｅ−Ｄとなる。

なお、上記各式の不等号は入れ替えても良い。

このように構成された実施の形態においては、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差の基準を表示垂直同期信号とした点が第１の実施の形態の動作と異なるのみである。本実施の形態においても、位相差が小さくなるように、表示垂直同期信号の周期を変化させながら同期化を行う。

このように本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１０…同期信号制御回路、２０…同期補償期間生成部、２１…同期補償期間生成用カウンタ、３０…位相差検出部、３１…位相差検出用カウンタ、４０…垂直同期補正制御部、４１…垂直同期補正量算出部、５０…選択部、５１…セレクタ。

Claims (5)

1. 入力映像信号の垂直同期期間が最小垂直同期期間と最大垂直同期期間との間の補償期間の範囲内にある場合に前記入力映像信号に基づく表示が可能な表示部に対して前記入力映像信号の表示に用いる表示垂直同期信号を出力する同期信号制御回路において、
   前記入力映像信号に基づく入力垂直同期信号と前記表示垂直同期信号との位相差を検出する位相差検出部と、
   前記位相差が小さくなるように、前記表示垂直同期信号の周期を前記補償期間の範囲内で変化させる垂直同期補正制御部と
   を具備したことを特徴とする同期信号制御回路。
2. 前記垂直同期補正制御部は、前記表示垂直同期信号の位相が時間的に前の前記入力垂直同期信号の位相と時間的に後の前記入力垂直同期信号の位相とのいずれか近い方の位相に近づけるように、前記表示垂直同期信号の周期を前記補償期間の範囲内で変化させることを特徴とする請求項１に記載の同期信号制御回路。
3. 前記垂直同期補正制御部は、前記補償期間の範囲内の基準垂直同期期間と前記最小又は最大垂直同期期間との差の期間よりも前記位相差に基づく期間が大きい場合には、前記表示垂直同期信号の周期を前記最小垂直同期期間又は前記最大垂直同期期間に設定することを特徴とする請求項１に記載の同期信号制御回路。
4. 前記位相差検出部は、前記位相差を前記入力垂直同期信号周期又は前記表示垂直同期信号周期で求めることを特徴とする請求項１に記載の同期信号制御回路。
5. 入力映像信号の垂直同期期間が最小垂直同期期間と最大垂直同期期間との間の補償期間の範囲内にある場合に前記入力映像信号に基づく表示が可能な表示部に対して前記入力映像信号の表示に用いる表示垂直同期信号を出力する同期信号制御回路であって、前記入力映像信号に基づく入力垂直同期信号と前記表示垂直同期信号との位相差を検出する位相差検出部と、前記位相差が小さくなるように、前記表示垂直同期信号の周期を前記補償期間の範囲内で変化させる垂直同期補正制御部とを具備した同期信号制御回路と、
   前記同期信号制御回路を制御すると共に、バッファに記憶されている映像信号を最小のフレーム遅延で読み出して前記入力映像信号として前記表示部に与える制御部と
   を具備したことを特徴とする表示装置。

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