JP2004347739A - デイジーチェイン回路、ディスプレイ装置、及びマルチディスプレイシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マルチディスプレイシステムを構成する各ディスプレイ装置は、信号入力回路、画素変換回路、ディスプレイ部、デイジーチェイン回路、及びディジタル信号出力回路を持つ。デイジーチェイン回路は、メモリ31と、入力画像データを入力クロックWCLKに同期してメモリ31に書き込むライトアドレス生成回路29と、出力固定クロック発振回路32と、入力された水平同期信号及び垂直同期信号を出力クロックRCLKによりラッチして出力する同期信号生成回路25と、出力クロックRCLKに同期してメモリ31から画像データを読み出すリードアドレス生成回路30と、制御回路28とを有する。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のディスプレイ装置をデイジーチェイン接続するために用いられるデイジーチェイン回路、デイジーチェイン回路を備えたディスプレイ装置、及び複数台のディスプレイ装置をデイジーチェイン接続することによって構成されたマルチディスプレイシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数台のディスプレイ装置をデイジーチェイン接続することによって、映像信号及び同期信号等を後段のディスプレイ装置に順次伝送するマルチディスプレイシステムの提案がある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−112452号公報(第7−9頁、図2)
【特許文献2】
特開2001−86428号公報(第4−7頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のマルチディスプレイシステムにおいては、初段のディスプレイ装置に入力されたディジタル信号、又は、入力されたアナログ信号をAD変換することによって生成されたディジタル信号に対して再サンプリングを行わずに、ディジタル信号を後段のディスプレイ装置に出力している。このため、後段のディスプレイ装置になるほど、入力されるディジタル信号のノイズ(例えば、PLLを用いた差動ドライバを使ったディジタル出力回路及びディジタル入力回路によりデイジーチェイン接続をする場合には、PLLのジッタノイズ等)が増加し、表示画像にノイズ等が発生するので、デイジーチェイン接続することができるディスプレイ装置の段数に制限があるという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、デイジーチェイン接続されるディスプレイ装置の段数の制限を無くすることができるデイジーチェイン回路、これを備えたディスプレイ装置、及びこのようなディスプレイ装置を複数台デイジーチェイン接続することによって構成されたマルチディスプレイシステムを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデイジーチェイン回路は、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、及び画像データが入力される回路であって、記憶手段と、入力された画像データを前記入力クロックに同期して前記記憶手段に記憶させる書き込み手段と、出力クロックを生成するクロック生成手段と、入力された水平同期信号及び垂直同期信号から前記出力クロックを使って出力用の水平同期信号及び垂直同期信号を生成する同期信号生成手段と、前記出力クロックに同期して前記記憶手段から画像データを読み出す読み出し手段と、前記書き込み手段及び前記読み出し手段の動作を制御する制御手段とを有し、前記同期信号生成手段で生成された垂直同期信号及び水平同期信号、前記出力クロック、及び前記記憶手段から読み出された画像データを出力するものである。
【0007】
また、本発明に係るディスプレイ装置は、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、及び画像データを含む入力信号が入力され、前記入力信号に基づく画像を表示するディスプレイ部と、前記入力信号が入力され、垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、及び画像データを後段のディスプレイ装置の入力信号として出力する上記したデイジーチェイン回路とを有するものである。
【0008】
さらに、本発明に係るマルチディスプレイシステムは、直列に接続された第1段から第p(pは2以上の整数)段までのディスプレイ装置を有し、第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、及び画像データを含む入力信号が入力され、前記入力信号に基づく画像を表示するディスプレイ部と、前記入力信号が入力され、垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、及び画像データを後段のディスプレイ装置用の入力信号として出力する上記したデイジーチェイン回路とを有するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
〔マルチディスプレイシステム及びディスプレイ装置の説明〕
図1は、本発明の実施の形態1に係るマルチディスプレイシステムの構成(及びディスプレイ装置の構成)を概略的に示すブロック図である。図1に示されるように、実施の形態1のマルチディスプレイシステムは、第1段から第p(pは2以上の整数であり、例えば、4,9,16,25等である。)段までのディスプレイ装置100−1,100−2,…,100−pと、各ディスプレイ装置100−1,100−2,…,100−pをデイジーチェイン接続する信号線を主要な構成としている。第1段のディスプレイ装置100−1は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)等から、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック(ドットクロック)、画像データ(アナログ又はディジタルの映像信号)、及び画像データの有効期間を示すデータイネーブル信号(DEN信号)を受け取り、自身のディスプレイ部6に画像を表示すると共に、自身のデイジーチェイン回路7及びディジタル出力回路8を経由して後段のディスプレイ装置100−2に垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック(ドットクロック)、画像データ(ディジタルの映像信号)、及びDEN信号を送出する。第2段のディスプレイ装置100−2以降のディスプレイ装置も第1段のディスプレイ装置100−1と同様に、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック(すなわち、前段のディスプレイ装置から出力された出力クロック)、画像データ(ディジタルの映像信号)、及びDEN信号を受け取り、自身のディスプレイ部6に画像を表示すると共に、自身のデイジーチェイン回路7及びディジタル出力回路8を経由して後段のディスプレイ装置のディジタル入力回路2に垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、画像データ、及びDEN信号を送出する。
【0010】
図1に示されるように、各ディスプレイ装置100−1,100−2,…,100−pは、入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信するディジタル入力回路2と、入力される画像データがアナログ信号として入力される場合に、入力されるアナログ信号を受信してディジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換回路(AD入力回路)3と、ディジタル入力回路2の出力又はAD入力回路3の出力のいずれかを選択して出力するセレクタ回路4とを有する。
【0011】
また、各ディスプレイ装置100−1,100−2,…,100−pは、入力された画像データの解像度を変換する(又は、入力された画像データの一部分を切り出し、切り出された画像データの解像度を変換する)画素変換回路5と、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、画像データ、及びDEN信号が入力され、これらの信号に基づく画像を表示するディスプレイ部6とを有する。さらに、各ディスプレイ装置100−1,100−2,…,100−pは、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、画像データ、及びDEN信号が入力され、垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、画像データ、及びDEN信号(画素変換回路5に入力されるDEN信号と異なる場合もある)を出力するデイジーチェイン回路7と、デイジーチェイン回路7からの出力を後段のディスプレイ装置のディジタル入力回路2に送出するディジタル出力回路8とを有する。
【0012】
図1において、第1段のディスプレイ装置100−1には、PC等(図示せず)から出力されるディジタル信号及び/又はアナログ信号がそれぞれディジタル入力回路2及び/又はAD入力回路3に入力され、ディジタル入力回路2の出力及びAD入力回路3の出力はセレクタ回路4に入力される。セレクタ回路4は、ディジタル入力回路2の出力又はAD入力回路3の出力のいずれかを選択して画素変換回路5及びデイジーチェイン回路7に出力する。ただし、入力信号の数は2系統に限らず、3系統以上であってもよい。例えば、アナログ信号入力が2系統、デジタル信号入力が1系統であり、セレクタ回路4がこれらの入力のうちのいずれか1系統を選択するような構成であってもよい。
【0013】
画素変換回路5は、入力された画像データを拡大・縮小処理し、ディスプレイ部6によって表示可能な信号フォーマットに変換し、ディスプレイ部6に出力する。例えば、ディスプレイ部6のモニタ解像度が、XGA(1024×768画素)であり、入力信号にVGA(640×480画素)の信号が入力される場合には、画素変換回路5において入力信号を1024×768画素のサイズに変更してディスプレイ部6に出力する。また、画素変換回路5において入力される画像データの一部分をディスプレイ部6のモニタ解像度に拡大して表示させることもできる。
【0014】
デイジーチェイン回路7(図3に構成を示す)は、入力画像データを入力クロック(書き込みクロック)WCLKを使って一旦メモリに書き込み、出力クロック(読み出しクロック)RCLKを使ってメモリから読み出すことにより再サンプリングを行う。この場合、デイジーチェイン回路7から出力される映像信号の有効期間(DEN信号がハイレベルである期間)は、入力画像データに含まれる有効画像エリア全体に対応する期間であり、画素変換回路5で部分拡大される映像エリアに対応する期間と必ずしも同じではない。
【0015】
第1段のディスプレイ装置100−1のディジタル出力回路8から出力されるディジタル信号は、第2段のディスプレイ装置100−2のディジタル入力回路2に入力される。第2段のディスプレイ装置100−2のセレクタ回路4はディジタル入力回路2を選択しており、第1段のディスプレイ装置100−1と同様に、ディスプレイ部6に画像を表示させると共に、デイジーチェイン回路7において入力ディジタル信号を出力クロックRCLKで再サンプリングし、ディジタル出力回路8を介して後段のディスプレイ装置にディジタル信号を送出する。第3段以降のディスプレイ装置100−3,…,100−pも同様に動作する。
【0016】
図2は、実施の形態1に係るマルチディスプレイシステムが3行3列に並ぶ9台のディスプレイ装置により構成されている場合の表示画面を示す図である。図2においては、9台のディスプレイ装置100−1,…,100−9のディスプレイ部6を3行3列に並べて大画面表示を行うようにマルチディスプレイシステムを構成している。図2に示されるように、第1段〜第9段のディスプレイ装置100−1,…,100−9の順に、各ディスプレイ装置のディジタル出力回路とディジタル入力回路を接続し、入力画像を第1段のディスプレイ装置100−1に入力すれば、第2段〜第9段のディスプレイ装置100−2,…,100−9には第1段のディスプレイ装置100−1に入力された信号が順次伝送される。実施の形態1においては、第1段のディスプレイ装置100−1に入力された画像データのうちの有効画像エリア全体のデータ(有効画像データ)が順次伝送されている。また、各ディスプレイ装置の画素変換回路においては、有効画像エリアの内の必要なエリアを切り出し、切り出されたエリアの拡大処理が行われる。この結果、図2に示されるように、マルチディスプレイシステムを構成する複数毎の画面によって構成される1つのスクリーン全体に、入力画像データに基づく映像を拡大表示することができる。
【0017】
例えば、図1において、第1段のディスプレイ装置100−1に入力されるアナログ信号を、AD入力回路3によってR,G,B各8ビットにディジタル化し、ディジタル信号のまま後段のディスプレイ装置100−2に入力する。このため、後段の各ディスプレイ装置100−2,…,100−pのAD入力回路3内のADコンバータの量子化誤差に起因するノイズが画像データに発生することはなく、マルチディスプレイシステムを構成する各ディスプレイ装置100−1,…,100−pの画面間における画質を均一に保つことができる。ここで、あるディスプレイ装置のディジタル出力回路8及びその後段のディスプレイ装置のディジタル入力回路2においては、例えば、TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)方式のドライバ及びレシーバを用いる。ディジタル出力回路8においては、TMDS方式の信号伝送を行うため、内部にPLL回路を持ち各8ビットでパラレル入力されるR,G,B信号を差分シリアル信号に変換して出力する。一方、ディジタル入力回路2においては、伝送されてくる差分シリアル信号をR,G,Bそれぞれ8ビットのパラレル信号に変換している。
【0018】
各ディスプレイ装置100−1,…,100−p内のデイジーチェイン回路7は、例えば、VGA(640×480画素)60Hz(垂直周波数60Hz)からUXGA(1600×1200画素)60Hz(垂直周波数60Hz)までの映像信号が入力されると、入力された入力クロックに同期してメモリにデータを書き込み、出力クロックに同期してメモリからデータを読み出すように制御される。この場合、デイジーチェイン回路7で用いる出力クロックは、入力されることが有り得る信号の最高周波数としている。すなわち、入力信号がVGA60Hz(クロック25.17MHz)からUXGA60Hz(クロック162MHz)の信号までをサポートする場合は、出力クロックを入力信号の最高周波数である162MHzとする。
【0019】
仮に、各ディスプレイ装置100−1,…,100−p間のデータ伝送にPLL回路を持つドライバ及びレシーバを用いており、ディジタル出力回路8に入力される画像データにAD変換時のPLLノイズ等が存在した場合には、後段のディジタル出力回路8及びディジタル入力回路2においてPLLノイズが増幅されて、後段のディスプレイ装置に伝播してしまう。これに対し、実施の形態1のマルチディスプレイシステムにおいては、常にデイジーチェイン回路7において入力信号を安定した出力クロック(固定クロック)にて再サンプリングするため、信号入力時に発生するPLLジッタが後段のディスプレイ装置に伝播することがない。したがって、図1に示すようにデイジーチェインにより何台のディスプレイ装置を接続しても、デイジーチェインの後段にあたるディスプレイ装置においてPLLジッタ等のノイズによる画像エラーが発生することがない。
【0020】
なお、上記説明においては、セレクタ回路4は、ディジタル入力回路2の出力及びAD入力回路3の出力のいずれか一方を画素変換回路5及びデイジーチェイン回路7に出力する回路である場合を例示したが、セレクタ回路4を、ディジタル入力回路2の出力及びAD入力回路3の出力のいずれかを画素変換回路5に出力すると共に、ディジタル入力回路2の出力及びAD入力回路3の出力のいずれかをデイジーチェイン回路7に出力するマトリクススイッチ回路としてもよい。この場合には、例えば、画素変換回路5にAD入力回路3の出力を入力し、デイジーチェイン回路7にディジタル入力回路2の出力を入力することができる。
【0021】
また、上記説明においては、各ディスプレイ装置100−1,100−2,…,100−pが同じ構成である場合を説明したが、各ディスプレイ装置100−1,100−2,…,100−pからAD入力回路3及びセレクタ回路4を除き、各ディスプレイ装置100−1,100−2,…,100−pにおいてディジタル入力回路2の出力を画素変換回路5及びデイジーチェイン回路7に直接入力する構成としてもよい。
【0022】
さらに、第1段のディスプレイ装置100−1からディジタル入力回路2及びセレクタ回路4を除き、第1段のディスプレイ装置100−1においてAD入力回路3の出力を画素変換回路5及びデイジーチェイン回路7に直接入力する構成とし、第2段〜第p段のディスプレイ装置100−2,…,100−pからAD入力回路3及びセレクタ回路4を除き、第2段〜第p段のディスプレイ装置100−2,…,100−pにおいてディジタル入力回路2の出力を画素変換回路5及びデイジーチェイン回路7に直接入力する構成としてもよい。
【0023】
さらにまた、最終段である第p段のディスプレイ装置100−pから、デイジーチェイン回路7及びディジタル出力回路8を除いた構成としてもよい。
【0024】
〔デイジーチェイン回路の説明〕
図3は、本発明の実施の形態1に係るデイジーチェイン回路7の構成を概略的に示すブロック図である。また、図4は、図3のデイジーチェイン回路7の動作を示すタイミングチャートである。
【0025】
図3に示されるように、デイジーチェイン回路7は、垂直同期信号VSYNCの入力端子(V信号入力端子)21と、水平同期信号HSYNCの入力端子(H信号入力端子)22と、入力クロックWCLKの入力端子23と、RGB各8ビットの画像データ(R[7:0],G[7:0],B[7:0])の入力端子24とを有する。また、デイジーチェイン回路7は、垂直・水平同期信号生成回路(出力H,V信号生成回路)25と、入力水平同期信号測定回路(入力H測定回路)26と、出力水平同期信号測定回路(出力H測定回路)27と、制御回路28と、ライトアドレス生成回路29と、リードアドレス生成回路30と、メモリ31と、出力クロックRCLKを生成する出力固定クロック発振回路32とを有する。さらに、デイジーチェイン回路7は、垂直同期信号の出力端子(V信号出力端子)33と、データイネーブル信号(DEN信号)の出力端子34と、水平同期信号出力端子(H信号出力端子)35と、出力クロックRCLKの出力端子36と、RGB各8ビットの出力画像データ(R[7:0],G[7:0],B[7:0])の出力端子37とを有する。
【0026】
出力H,V信号生成回路25においては、V信号入力端子21及びH信号入力端子22から入力される垂直同期信号VSYNC及び水平同期信号HSYNCを出力クロックRCLKにてデータラッチして出力する。ただし、垂直同期信号VSYNC及び水平同期信号HSYNCの生成方法は、出力クロックRCLKにてデータラッチさせる方法には限らず、他の方法で生成することも可能である。出力H,V信号生成回路25から出力される水平同期信号は出力H測定回路27に入力され出力クロックRCLKにて周期をカウントする。一方、H信号入力端子22から入力される水平同期信号HSYNCは入力H測定回路26に入力され入力クロックWCLKにて周期をカウントする。入力H測定回路26及び出力H測定回路27の測定結果は制御回路28に入力され、制御回路28は、これらの測定結果に基づいてライトアドレス生成回路29及びリードアドレス生成回路30を制御する。
【0027】
制御回路28は、例えば、図4に示すように、ライトアドレス生成回路29、リードアドレス生成回路30、及びメモリ31を制御する。図4において、入力H測定回路26の測定結果がn、出力H測定回路27の測定結果がm(m>n)である場合、水平同期信号の1周期(すなわち、1H期間)に入力されるデータをすべてメモリ31に書き込む。ここで、メモリ31は、例えば、デュアルポートのメモリである。すなわち、ライトアドレス生成回路29のアドレスカウンタを水平同期信号HSYNCの立ち下がりエッジを基準にしてリセットして、n個のデータをメモリ31に書き込むようにアドレス制御する。
【0028】
一方、メモリ31からのデータ読み出しは、リードアドレス生成回路30のアドレスカウンタに水平同期信号の立ち下がりエッジにてn−mをロードし、出力クロックRCLKにてカウントアップし、リードカウンタの値がn−mから−1までの間はデータ読み出しを行わず、リードカウンタが0からnまでの期間でメモリ31からのデータ読み出しを開始するようにアドレス制御する。また、制御回路28は、リードデータの有効期間を示すDEN信号(有効期間においてハイレベルである)を出力する。
【0029】
以上のようにデイジーチェイン回路7においては、図4に示すように、入力される信号の1H期間が入力クロックWCLKでnクロック幅の信号から、1H期間を出力クロック(固定クロック)RCLKでmクロック幅の信号フォーマットに変換するとともに、入力クロックWCLKと全く異なる出力クロックRCLKにて画像データを再サンプリングしているが、信号自体の水平周期は変更されない。また、画像データの有効エリア全体をデイジーチェインデータとして後段のディスプレイ装置に出力することができる。
【0030】
図4において、メモリ31に要求されるメモリ容量は、メモリをアドレス巡回型(アクセスの順番がアドレス順であり、最終のアドレスに到達したときに最初のアドレスに戻る方式)にした場合、メモリ31からの読み出し(リード)を開始するまでに書き込まれる(ライトされる)データ量が最低限必要なメモリ容量となる。したがって、メモリ31に要求されるメモリ容量が最大となるのは、出力クロックRCLKと入力クロックWCLKの差が最大になる場合、すなわち、ディスプレイ装置に入力される信号が最低周波数となる場合である。
【0031】
例えば、出力クロックRCLKが162MHzであり、入力される最低周波数の信号がVGA60Hz(クロック25.17MHz)の場合、入力H測定回路26の測定結果はn=800、出力H測定回路27の測定結果はm=4352となり、メモリ31からのリード開始時点(図4において、m−nクロック経過時点)でメモリ31には
(m−n)×n/m
=(4352−800)×800/4352
=653ワード
のデータが書き込まれている必要がある。したがって、この場合にはメモリ31の容量は最低654ワード必要である。なお、この場合には、出力H測定回路27のリードカウンタは13ビット符号付きカウンタ、入力H測定回路26のライトカウンタは12ビット(水平方向が4096画素まで対応とした場合)で構成される。
【0032】
ただし、メモリ31をアドレス巡回型にした場合、図4に示すように、リードカウンタは符号付14ビット巡回カウンタ、ライトカウンタは11ビットのカウンタであり、いずれも2の倍数で動作するため、メモリ制御を簡単にするためメモリ31の容量は1024ワードとする。また、n−m=−3552となるため、図4のリードカウンタは13ビットカウンタが必要になる。したがって、制御回路28は、VGA60Hz信号の場合は、図4においてリードカウンタを水平同期信号HSYNCの立ち下りにおいて、リードカウンタにn−m=−3552=(1220H)をロードして、リードカウンタの値が0になった時点でメモリ31からデータの読み出しを行うように制御を行う。
【0033】
上記のようにメモリ31を制御すれば、図4に示すように1H期間の最後のデータが書き込まれるタイミングと1H期間の最後のデータが読み出されるタイミングが同じになるようにアドレス制御が行われているため、メモリ31内におけるのデータの追い越しが発生しない。また、通常デュアルポートメモリにおいては、メモリにデータが書き込まれてから、データの読み出しが可能となるまでに一定の時間が必要になるが、図4の場合においてはメモリの制御を水平同期信号HSYNCの立ち下がりエッジを基準にカウンタリセットしているため、メモリに書き込まれる最後のデータは必ず無効データとなっているため問題は生じない。
【0034】
なお、上記説明においては、画像データをR,G,Bそれぞれ8ビットのシングルピクセルで扱っている場合を例示したが、必ずしもシングルピクセルで扱う必要はなく、ダブルピクセルで信号処理することにより、入力クロックWCLK及び出力クロックRCLKの周波数を1/2にしてもよい。
【0035】
また、上記説明においては、メモリ31へのデータ書き込みのタイミングを水平同期信号HSYNCの立ち上がりエッジを基準に行っていたが、通常水平方向の画像データには数クロック分のフロントポーチが存在するため、水平同期信号HSYNCの立ち下りエッジを基準にしてデータ書き込みを開始してもよい。また、メモリ31へのデータ書き込み及び読み出しのタイミングを決定する基準を、水平同期信号HSYNCの立ち下り又は立ち上りのいずれかに選択可能に構成してもよい。
【0036】
さらに、上記説明においては、出力クロックを入力される信号の最高周波数としている場合を例示したが、入力される信号の最高周波数より高い周波数に設定してもよい。
【0037】
さらにまた、上記説明においては、メモリ31にデュアルポートメモリを使用した場合を例示したが、必ずしもデュアルポートメモリである必要はなく、FIFOメモリ等を用いても同様の効果が得られる。
【0038】
実施の形態2.
上記実施の形態1においては、図1に示されるように、セレクタ回路4によりディジタル入力回路2の出力及びAD入力回路3の出力のいずれかを選択して出力する場合を説明したが、実施の形態2においては、図5に示されるように、ディジタル入力回路2の出力、AD入力回路3の出力、及びビデオ入力回路9の出力をマトリクススイッチ回路10によって切り替えるように構成している。実施の形態2のマルチディスプレイシステム及びディスプレイ装置は、ビデオ入力回路9を備えた点、及び、セレクタ回路に代えてマトリクススイッチ回路10を備えた点が、上記実施の形態1のマルチディスプレイシステム及びディスプレイ装置と相違する。
【0039】
図5は、本発明の実施の形態2に係るマルチディスプレイシステムの構成(及びディスプレイ装置の構成)を概略的に示すブロック図である。図5において、図1の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図5に示されるように、実施の形態2のマルチディスプレイシステムは、デイジーチェイン接続された複数段のディスプレイ装置110−1,110−2,…と、ディスプレイ装置110−1,110−2,… 間を接続する信号線を主要な構成としている。第1段のディスプレイ装置110−1は、例えば、PC等から、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、画像データ、及び画像データの有効期間を示すデータイネーブル信号(DEN信号)を受け取り、ディスプレイ部6に画像を表示すると共に、デイジーチェイン回路7を経由して後段のディスプレイ装置110−2に垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、画像データ、及びDEN信号を送出する。第2段のディスプレイ装置110−2以降のディスプレイ装置も第1段のディスプレイ装置110−1と同様に、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、画像データ、及びDEN信号を受け取り、ディスプレイ部6に画像を表示すると共に、デイジーチェイン回路7を経由して後段のディスプレイ装置に垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、画像データ、及びDEN信号を送出する。
【0040】
第1段のディスプレイ装置110−1のマトリクススイッチ回路10は、ディジタル入力回路2の出力、AD入力回路3の出力、及びビデオ入力回路9の出力のいずれかを画素変換回路5に出力すると共に、ディジタル入力回路2の出力、AD入力回路3の出力、及びビデオ入力回路9の出力のいずれかをデイジーチェイン回路7に出力する。同様に、第2段以降のディスプレイ装置110−2,…のマトリクススイッチ回路10も、ディジタル入力回路2の出力、AD入力回路3の出力、及びビデオ入力回路9の出力のいずれかを画素変換回路5に出力すると共に、ディジタル入力回路2の出力、AD入力回路3の出力、及びビデオ入力回路9の出力のいずれかをデイジーチェイン回路7に出力する。
【0041】
例えば、第1段のディスプレイ装置110−1のマトリクススイッチ回路10が、AD入力回路3の映像を選択して画素変換回路5に出力し、同時にデイジーチェイン回路7にはビデオ入力回路9からの映像を選択して出力すれば、ディスプレイ装置110−1においては、入力されるAD信号に基づく映像を表示させ、ディスプレイ装置110−1からは後段のディスプレイ装置110−2,…にビデオ信号をデイジーチェインにて送信し、表示させることができる。
【0042】
以上説明したように、実施の形態2のマルチディスプレイシステムよれば、各ディスプレイ装置にマトリクススイッチ回路10を備えることにより、各ディスプレイ装置においてデイジーチェインによる入力とその他の入力を自由に組み合わせることが可能になり、マルチディスプレイシステムにおいて様々な表示パターンを表示することが可能となる。
【0043】
なお、実施の形態2においては、各ディスプレイ装置に入力される信号が3種類の場合を説明したが、入力される信号は3種類に限定されず、2種類又は4種類以上であってもよい。例えば、アナログ信号入力が2系統、ビデオ信号入力が2系統、デジタル信号入力が1系統であり、マトリクススイッチ回路10がこれらの入力のうちのいずれか1系統を選択するような構成であってもよい。
【0044】
また、実施の形態2において、上記以外の点は、上記実施の形態1の場合と同じである。
【0045】
実施の形態3.
図6は、本発明の実施の形態3に係るデイジーチェイン回路の動作を示すタイミングチャートである。上記実施の形態1においては、デイジーチェイン回路7の制御回路28において、図4に示すように入力信号の1H期間すべてのデータをメモリ31に書き込んでいた。これに対し、実施の形態3においては、図6に示すように画像の有効期間の画像データ(図6の「Write有効データ」)のみをメモリ31に書き込むようにメモリ制御している。
【0046】
図6の場合、入力信号の1H期間内の有効期間(図6の「メモリへの書き込み期間」)をi+1クロック、水平同期信号HSYNCの立ち下がりエッジから有効データの開始するまでのバックポーチの期間をjクロックとすると、メモリ31へのデータ書き込みは、図7のライトアドレスカウンタでjクロック分カウントした後に、有効期間(i+1クロック分)で行われる。これに対して、データ読み出し側においては、リードカウンタがm−n−jカウントされた時点でメモリ31からのデータ読み出しを開始すれば、メモリ内で追い越しが発生することなくメモリ31を制御することができる。
【0047】
この場合、メモリ31の容量はメモリからの読み出しを開始するまでに書き込まれるデータ量が最小メモリ容量となる。すなわち、出力クロックが162MHz、入力される信号の最低周波数となる信号がVGA60Hz(クロック25.17MHz)の場合、入力H測定回路26の測定結果はn=800、水平同期信号HSYNCの立ち下りエッジから有効データまでのバックポーチがj=136クロック、出力H測定回路27の測定結果がm=4352となり、メモリ31からのリード開始時点でメモリ31には
(m−n−j)×n/m
=(4352−800−136)×800/4352=628ワードが最低限必要なメモリ容量になる。
【0048】
以上のようにデイジーチェイン回路7の制御回路28においてメモリ31へのデータの書き込みをデータの有効期間のみ行うように制御することによってメモリ31において必要となるメモリ容量を削減することができる。また、有効期間のみデータのリード・ライトのアクセスを行うため、水平同期信号の1周期(1H)内の無効データ期間のデータを固定値にマスクすることもできる。
【0049】
なお、実施の形態3の図6においてライトカウンタ、リードカウンタのリセットは水平同期信号HSYNCの立ち下がりエッジを基準にしていたが、必ずしも立ち下がりエッジである必要はなく、立ち上りエッジを基準にしてもよい。
【0050】
また、実施の形態3において、上記以外の点は、上記実施の形態1又は2の場合と同じである。
【0051】
実施の形態4.
上記実施の形態1及び3においては、デイジーチェイン回路7において用いる出力クロックRCLKを、デイジーチェイン回路7に入力されることが有り得る信号の最高周波数に固定した場合を説明した。しかし、図7に示すように、デイジーチェイン回路に出力固定周波数を1/kに分周するクロック分周回路を備え、デイジーチェイン回路への入力信号に応じてデイジーチェイン回路において用いる出力クロックRCLKを変更できるように構成してもよい。
【0052】
図7は、本発明の実施の形態4に係るデイジーチェイン回路の構成を概略的に示すブロック図である。図7に示されるように、実施の形態4のデイジーチェイン回路は、垂直同期信号VSYNCの入力端子(V信号入力端子)21と、水平同期信号HSYNCの入力端子(H信号入力端子)22と、入力クロックWCLKの入力端子23と、RGB各8ビットの画像データ(R[7:0],G[7:0],B[7:0])の入力端子24とを有する。また、実施の形態4のデイジーチェイン回路は、垂直・水平同期信号生成回路(出力H,V信号生成回路)25と、入力水平同期信号測定回路(入力H測定回路)26と、出力水平同期信号測定回路(出力H測定回路)27と、制御回路40と、ライトアドレス生成回路29と、リードアドレス生成回路30と、メモリ31と、固定クロックを生成する出力固定クロック発振回路32と、出力固定クロック発振回路32で生成された固定クロックを分周して出力クロックRCLKを生成するクロック分周回路41とを有する。さらに、実施の形態4のデイジーチェイン回路は、垂直同期信号の出力端子(V信号出力端子)33と、データイネーブル信号(DEN信号)の出力端子34と、水平同期信号出力端子(H信号出力端子)35と、出力クロックRCLKの出力端子36と、RGB各8ビットの出力画像データ(R[7:0],G[7:0],B[7:0])の出力端子37とを有する。
【0053】
図7に示される構成のうち、制御回路40及びクロック分周回路41以外の回路は、図3(実施の形態1)に示される同じ符号の構成と同様に動作する。
【0054】
メモリ31の容量は、メモリ31からデータの読み出し(リード)を開始するまでに書き込まれる(ライトされる)データ量が最小メモリ容量となる。このため、入力される信号の周波数と出力周波数の差が最も大きい場合に必要となるメモリ容量が最大となる。したがって、入力信号の周波数が低い場合は、出力固定クロック発振回路32の出力をクロック分周回路41によって分周することにより出力周波数と入力周波数との差を小さくするように制御することによりメモリ31に必要な容量を小さくすることができる。
【0055】
次に制御回路40の動作を説明する。制御回路40には、入力H測定回路26が出力する、入力クロックWCLKによる水平同期信号HSYNCの1周期のカウント値nと、出力H測定回路27が出力する、出力クロックRCLKによる水平同期信号HSYNCの1周期のカウント値mとが入力される。この場合、メモリ31に最低限必要な容量TMemWは、次式のようになる。
TMemW=(m−n)×n/m
ここで、メモリ31の記憶容量をMemWとすると、制御回路40は、
MemW>TMemW
となるように、クロック分周回路41が1/k分周を行うように、クロック分周回路41を制御する。クロック分周回路41が1/k分周を行う場合、出力H測定回路27の出力m0はm/kになる。このとき、メモリ31に最低限必要な容量TMemWは、次式のようになる。
TMemW=(m0−n)×n/m0
したがって、制御回路40は、
MemW>TMemW=(m0−n)×n/m0
となるようにクロック分周回路41の分周比kを選択する。
【0056】
例えば、メモリ31の容量MemWが256ワード、出力固定クロック発振回路32の出力クロックが162MHz、入力信号がVGA60Hz(クロック25.17MHz)の場合、入力H測定回路26の結果はn=800、出力H測定回路27の測定結果m=4352となる。このとき、メモリ31に最低限必要な容量TMemWは、次式のようになる。
TMemW=(4352/k−800)×800<256
となりk=2を選択すると
TMemW=(4352/2−800)×800=253<256
となりメモリ31の容量の範囲内になるため、追い越し等のエラーが発生しない。この場合、出力クロックRCLKの固定周波数は162/2=81MHzとなる。
【0057】
以上のように、実施の形態4のデイジーチェイン回路においては、制御回路40が、クロック分周回路41の分周比kを決定する。制御回路40にて分周比を変更した場合は、再度分周後の出力固定周波数にて出力H測定回路27の周波数測定を行い、実施の形態1と同様に図4にしたがってメモリ31に対するライトアドレスとリードアドレスの制御を行う。この場合は、ディスプレイ装置100−1から出力される信号(デイジーチェイン回路からの出力)は1/k分周された固定クロックで再サンプリングされたデータが後段のディスプレイ装置に対して出力される。
【0058】
以上のように、入力H測定回路26と出力H測定回路27のカウント結果の差に基づいて出力周波数の分周比kを変更することにより、メモリ31に必要なメモリ容量を削減することができる。
【0059】
なお、実施の形態4において、上記以外の点は、上記実施の形態1から3までの場合と同じである。
【0060】
なお、上記実施の形態1〜4の説明においては、R,G,Bの各色の画像データは8ビットであるとして説明したが、本発明は8ビットの画像データに限定されるものではなく、7ビット以下、又は、9ビット以上の画像データについても適用することができる。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のデイジーチェイン回路は、入力クロックとは異なる出力クロックを生成し、この出力クロックを用いて入力画像データを再サンプリングして出力する。このため、本発明のデイジーチェイン回路、ディスプレイ装置、及びマルチディスプレイシステムによれば、クロックジッタ等のノイズを後段の装置に伝播することがなく、デイジーチェイン接続することができるディスプレイ装置の台数の制限を無くすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るマルチディスプレイシステムの構成(及びディスプレイ装置の構成)を概略的に示すブロック図である。
【図2】実施の形態1に係るマルチディスプレイシステムが3行3列に並ぶ9台のディスプレイ装置により構成される場合の表示画面を示す図である。
【図3】実施の形態1に係るデイジーチェイン回路の構成を概略的に示すブロック図である。
【図4】実施の形態1に係るデイジーチェイン回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図5】本発明の実施の形態2に係るマルチディスプレイシステムの構成(及びディスプレイ装置の構成)を概略的に示すブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態3に係るデイジーチェイン回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図7】本発明の実施の形態4に係るデイジーチェイン回路の構成を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
100−1,…,100−p ディスプレイ装置、 110−1,110−2,… ディスプレイ装置、 2 ディジタル入力回路、 3 アナログ/ディジタル変換回路(AD入力回路)、 4 セレクタ回路、 5 画素変換回路、 6 ディスプレイ部、 7 デイジーチェイン回路、 8 ディジタル出力回路、 9 ビデオ入力回路、 10 マトリクススイッチ回路、 25 水平・垂直同期信号生成回路(H,V生成回路)、 26 入力水平同期信号測定回路(入力H測定回路)、 27 出力水平同期信号測定回路(出力H測定回路)、 28,40 制御回路、 29 ライトアドレス生成回路、 30 リードアドレス生成回路、 31 メモリ、 32 出力固定クロック発振回路、 41 クロック分周回路、 VSYNC 垂直同期信号、 HSYNC 水平同期信号、 WCLK 入力クロック、 RCLK 出力クロック、 DEN データイネーブル信号、 DATA 画像データ。
Claims (19)
- 垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、及び画像データが入力されるデイジーチェイン回路であって、
記憶手段と、
入力された画像データを前記入力クロックに同期して前記記憶手段に記憶させる書き込み手段と、
出力クロックを生成するクロック生成手段と、
入力された水平同期信号及び垂直同期信号から前記出力クロックを使って出力用の水平同期信号及び垂直同期信号を生成する同期信号生成手段と、
前記出力クロックに同期して前記記憶手段から画像データを読み出す読み出し手段と、
前記書き込み手段及び前記読み出し手段の動作を制御する制御手段と
を有し、
前記同期信号生成手段で生成された垂直同期信号及び水平同期信号、前記出力クロック、及び前記記憶手段から読み出された画像データを出力する
ことを特徴とするデイジーチェイン回路。 - 前記制御手段が、前記記憶手段から読み出された画像データの有効期間を示すデータイネーブル信号を出力することを特徴とする請求項1に記載のデイジーチェイン回路。
- 入力された水平同期信号の1周期を前記入力クロックでカウントした値nを測定する第1の測定手段と、
入力された水平同期信号の1周期を前記出力クロックでカウントした値m(m>n)を測定する第2の測定手段と
を有し、
入力された水平同期信号の1周期の開始時点から前記第2の測定手段がm−nカウントしたときに、水平同期信号の1周期の画像データの前記記憶手段からの出力を開始するように、前記制御手段が、前記読み出し手段を制御する
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のデイジーチェイン回路。 - 前記記憶手段へのデータの書き込み及び読み出しがアドレス巡回方式で行われるように、前記制御手段が、前記書き込み手段及び前記読み出し手段を制御することを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載のデイジーチェイン回路。
- 前記記憶手段へのデータの書き込みを画像データの有効期間のみ行うように、前記制御手段が、前記書き込み手段を制御することを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載のデイジーチェイン回路。
- 前記クロック生成手段が、固定クロックを生成する固定クロック生成手段と、前記固定クロックの周波数を分周して前記出力クロックを生成する分周手段とを有し、
前記制御手段が、前記入力クロックの周波数及び前記固定クロック生成手段が生成する固定クロックの周波数に応じて、前記分周手段の分周比を設定する
ことを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載のデイジーチェイン回路。 - 垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、及び画像データを含む入力信号が入力され、前記入力信号に基づく画像を表示するディスプレイ部と、
前記入力信号が入力され、垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、及び画像データを後段のディスプレイ装置の入力信号として出力するデイジーチェイン回路と
を有するディスプレイ装置であって、
前記デイジーチェイン回路が、前記請求項1から6までのいずれかに記載のデイジーチェイン回路であることを特徴とするディスプレイ装置。 - 前記ディスプレイ部に入力される画像データの全部又は一部の解像度を変換する画素変換手段を有することを特徴とする請求項7に記載のディスプレイ装置。
- 入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信し、前記画素変換手段及び前記デイジーチェイン回路に出力するディジタル入力手段を有することを特徴とする請求項8に記載のディスプレイ装置。
- 入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信するディジタル入力手段と、
他の複数の映像信号を受信してディジタル信号を出力する複数の映像入力手段と、
前記ディジタル入力手段の出力及び前記複数の映像入力手段の出力のうちのいずれかを前記画素変換手段に出力すると共に、前記ディジタル入力手段の出力及び前記複数の映像入力手段の出力のうちのいずれかを前記デイジーチェイン回路に出力するスイッチ手段と
を有することを特徴とする請求項8に記載のディスプレイ装置。 - 直列に接続された第1段から第p(pは2以上の整数)段までのディスプレイ装置を有するマルチディスプレイシステムであって、
前記第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、
垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、及び画像データを含む入力信号が入力され、前記入力信号に基づく画像を表示するディスプレイ部と、
前記入力信号が入力され、垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、及び画像データを後段のディスプレイ装置用の入力信号として出力するデイジーチェイン回路と
を有し、
前記デイジーチェイン回路が、前記請求項1から6までのいずれかに記載のデイジーチェイン回路である
ことを特徴とするマルチディスプレイシステム。 - 前記第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、前記ディスプレイ部に入力される画像データの全部又は一部の解像度を変換する画素変換手段を有することを特徴とする請求項11に記載のマルチディスプレイシステム。
- 前記第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信し、前記画素変換手段及び前記デイジーチェイン回路に出力するディジタル入力手段を有することを特徴とする請求項12に記載のマルチディスプレイシステム。
- 前記第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、
入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信するディジタル入力手段と、
他の複数の映像信号を受信してディジタル信号を出力する複数の映像入力手段と、
前記ディジタル入力手段の出力及び前記複数の映像入力手段の出力のうちのいずれかを前記画素変換手段に出力すると共に、前記ディジタル入力手段の出力及び前記複数の映像入力手段の出力のうちのいずれかを前記デイジーチェイン回路に出力するスイッチ手段と
を有することを特徴とする請求項12に記載のマルチディスプレイシステム。 - 直列に接続された第1段から第p(pは2以上の整数)段までのディスプレイ装置を有するマルチディスプレイシステムであって、
前記第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、垂直同期信号、水平同期信号、入力クロック、及び画像データを含む入力信号が入力され、前記入力信号に基づく画像を表示するディスプレイ部を有し、
前記第1段から第(p−1)段までのディスプレイ装置のそれぞれが、前記入力信号が入力され、垂直同期信号、水平同期信号、出力クロック、及び画像データを後段のディスプレイ装置用の入力信号として出力するデイジーチェイン回路を有し、
前記デイジーチェイン回路が、前記請求項1から6までのいずれかに記載のデイジーチェイン回路である
ことを特徴とするマルチディスプレイシステム。 - 前記第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、前記ディスプレイ部に入力される画像データの全部又は一部の解像度を変換する画素変換手段を有することを特徴とする請求項15に記載のマルチディスプレイシステム。
- 前記第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信し、前記画素変換手段及び前記デイジーチェイン回路に出力するディジタル入力手段を有することを特徴とする請求項16に記載のマルチディスプレイシステム。
- 前記第1段のディスプレイ装置が、入力される画像データがアナログ信号として入力される場合に、入力されるアナログ信号を受信してディジタル信号に変換し、前記画素変換手段及び前記デイジーチェイン回路に出力するアナログ/ディジタル変換手段を有し、
前記第2段から第(p−1)段までのディスプレイ装置のそれぞれが、入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信し、前記画素変換手段及び前記デイジーチェイン回路に出力するディジタル入力手段を有し、
前記第p段のディスプレイ装置が、入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信し、前記画素変換手段に出力するディジタル入力手段を有する
ことを特徴とする請求項16に記載のマルチディスプレイシステム。 - 前記第1段から第p段までのディスプレイ装置のそれぞれが、
入力される画像データがディジタル信号として入力される場合に、入力されるディジタル信号を受信するディジタル入力手段と、
他の複数の映像信号を受信してディジタル信号を出力する複数の映像入力手段と、
前記ディジタル入力手段の出力及び前記複数の映像入力手段の出力のうちのいずれかを前記画素変換手段に出力すると共に、前記ディジタル入力手段の出力及び前記複数の映像入力手段の出力のうちのいずれかを前記デイジーチェイン回路に出力するスイッチ手段と
を有することを特徴とする請求項16に記載のマルチディスプレイシステム。
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