JP2005140900A - 画像表示パネルのインタフェース方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＭＩノイズの低減の効果と、消費電流の低減の効果とを持たせた画像表示パネルのインタフェース方法を提供する。
【解決手段】 アクティブ信号ＡＣＴが有効な部分の画素データだけを画像表示パネルが変更するので、ＥＭＩノイズの低減の効果と、消費電流の低減の効果とを持たせた画像表示パネルのインタフェース方法の提供を実現することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示パネルのインタフェース方法に関する。

従来のＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶表示素子）パネルのインタフェース方法においては、毎画面（毎垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ信号の「１」論理レベルの期間）ごとに全画面データをスケーラーからＬＣＤパネルに転送していた（例えば、非特許文献１参照。）。
図５は従来の画像表示パネルのインタフェース方法を適用したスケーラーのブロック図である。

同図に示すスケーラー５００は、アナログＲＧＢ信号(Analog RGB)をデジタル信号に変換するＡＤＣ（ＡＤ変換器）５０１と、ＡＤＣ５０１でデジタル化された信号、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃとに基づいてスケーリング処理を行うスケーリング(Scaling)５０２と、クロック信号を発生するクロックジェネレータ５０３と、スケーリング５０２及びクロックジェネレータ５０３に基づいて画素データ(R7-0,G7-0,B7-0)、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データエネーブル信号ＤＥ及びクロック信号ＣＬＫの出力タイミングを制御するタイミングコントローラ５０４とで構成されている。
また、階調表示を可能としつつ、セルフリフレッシュモードによる消費電力の低減を図ることができる表示制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１８１４１６号公報 越智 宏 他著「ＪＰＥＧ＆ＭＰＥＧ 図解でわかる 画像圧縮技術」株式会社日本実業出版社、１９９９年１月２５日、ｐ．９４−９５

しかしながら、上述した非特許文献１記載の従来技術では、画像データバスにおいては、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ単位でクロック信号ＣＬＫに同期して多量のデータが転送され画像データバスからの放射ノイズ抑制のためＥＭＩ（Electro Magnetic Interference：電磁波障害）対策の必要性に迫られることもあった。
また、上述した特許文献１記載の従来技術は、階調表示に適したデータを転送する際に指定された領域以外のデータが更新された場合、所定画素郡単位に更新されたデータだけを転送するか、あるいはデータが更新された旨の情報を受け取るようにしたものであり、通常、階調表示は画面全面に対して行われ、多量のデータが転送され画像データバスからのＥＭＩ対策が必要である。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するため、ＥＭＩノイズの低減の効果と、消費電流の低減の効果とを持たせた画像表示パネルのインタフェース方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、画像表示パネルに垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、クロック信号ＣＬＫを同期信号として画面データを順次転送する画像表示パネルのインタフェース方法において、画像表示パネルのインタフェースである同期タイミング信号として、前画面と異なる画素の位置を知らせるアクティブ信号ＡＣＴを使用し、該アクティブ信号ＡＣＴが有効な部分の画素のデータだけを更新して前記画像表示パネルの表示を行う、ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記アクティブ信号ＡＣＴは、ある時刻の１画面分のデータとある時刻より１フィールド前の１画面分のデータとを比較して変更があった画素の部分のみ有効となるように生成することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記データイネーブル信号ＤＥは、前記水平同期信号Ｈｓｙｎｃを前記クロック信号ＣＬＫでカウントし、有効データ範囲の部分のみアクティブにすることにより得ることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の発明において、前記アクティブ信号ＡＣＴが有効期間中における画素データが中間調色である場合、その中間調色部分の画面データが動画像データであると判断し、その画面データに対して輪郭補正、肌色補正、白色や黒色へのヒステリシス的色づけ、色強調等の動画よりにすることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の発明において、前記画像データは、ビデオテープ、ＤＶＤもしくはテレビジョンの画像データであることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の発明において、前記表示パネルは液晶表示パネルもしくはプラズマディスプレイであることを特徴とする。
（本発明の特徴）
本発明は、画像表示パネルのインタフェース方式における同期タイミング信号の部分に、前画面から違う画素の部分を知らせる信号を設けたことを特徴としている。
図１の本発明による画像表示パネルのインタフェースを示すように、従来の画像表示パネルインタフェースである垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、及びクロック信号ＣＬＫという構成に対し、本発明は、さらに前述の同期信号に同期したアクティブ信号ＡＣＴを使用したものである。

このアクティブ信号ＡＣＴは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、クロック信号ＣＬＫの同期信号に同期しており、前画面(現在の画面の前の画面)と画素データが違う部分で有効となるという動作を実行する。
従って、アクティブ信号ＡＣＴが有効な部分の画素データだけをＬＣＤパネルが変更すれば１画面の表示が実行でき、この結果、前画面と同じ画素データの部分は画素データを転送する必要がなくなり、画素データを送る側の消費電流の低減と、画素データのバスのデータ変化が画素データが変化した部分でのみ発生するため、バスからの放射のイズの低減が期待できＥＭＩ的にも有効という効果が得られる。

本発明によれば、アクティブ信号ＡＣＴが有効な部分の画素データだけを画像表示パネルが変更するので、ＥＭＩノイズの低減の効果と、消費電流の低減の効果とを持たせた画像表示パネルのインタフェース方法の提供を実現することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の画像表示パネルのインタフェース方法を適用したＬＣＤパネル及びスケーラーのブロック図である。図２は図１に示したスケーラーのブロック図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施の形態としてのＬＣＤパネルのインタフェース方式が示されている。
図１に示すようにスケーラー（Scaler、タイミングコントローラ）１０１からＬＣＤパネル１００に垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、クロック信号ＣＬＫ、アクティブ信号ＡＣＴ及び画素データ(R7-0,G7-0,B7-0)が入力されるようになっている。

図２に示すスケーラー１０１は、アナログＲＧＢ信号(Analog RGB)をデジタル信号に変換するＡＤＣ（ＡＤ変換器）２００と、ＡＤＣ２００でデジタル化された信号、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃに基づいてスケーリング処理を行うスケーリング(Scaling)２０１と、スケーリング２０１から１画面分の画像データを格納する画像データ格納部２０２と、画像データ格納部２０２及びスケーリング２０１からの画像データを比較する画像データ比較部２０３と、クロック信号を発生するクロックジェネレータ２０４と、クロックジェネレータ２０４および画像データ比較部２０３に基づいて画素データ(R7-0,G7-0,B7-0)、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データエネーブル信号ＤＥ、クロック信号ＣＬＫ及びアクティブ信号ＡＣＴの出力タイミングを制御するタイミングコントローラ２０５とで構成されている。

本インタフェース方法は、同期信号として垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、クロック信号ＣＬＫ、アクティブ信号ＡＣＴ、クロック信号ＣＬＫ、及びこれらの信号に同期した画素データバス（Ｒ７−０、Ｇ７−０、Ｂ７−０）を利用するものである。
データイネーブル信号ＤＥは、クロック信号ＣＬＫに同期した信号であり、Ｓｃａｌｅｒ（タイミングコントローラ）内部にて、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの期間中のどの部分の画素データが有効データ範囲であるかを示す。例えば、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ
これらの信号は、ＳｃａｌｅｒからＬＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネル内で画像表示のために処理される。

垂直同期信号ＶｓｙｎｃはＬＣＤパネルの垂直方向の同期を示し、水平同期信号ＨｓｙｎｃはＬＣＤパネルの水平方向の同期を示し、データイネーブル信号ＤＥは有効画素範囲を示す。クロック信号ＣＬＫは同期クロックであり、ＬＣＤパネル内で垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、及びデータイネーブル信号ＤＥからクロック信号ＣＬＫに基づいて画素の位置の特定に使用され、同時に各画素位置の画像データを画素データバスから取得するタイミングに使用される。
画素データバス（Ｒ７−０、Ｇ７−０、Ｂ７−０）はクロック信号ＣＬＫに同期しており、各画素の画素データを供給している。

この処理に対し、本発明に従って設けられたアクティブ信号ＡＣＴは、Ｓｃａｌｅｒ（タイミングコントローラ）が、現在よりひとつ前の1画面分（現在の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃよりひとつ前の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの「１」論理レベルの期間中）のデータと比較して変更があった画素の部分のみ有効となるよう生成され、ＬＣＤパネルに供給される。
ＬＣＤパネルは、供給されたアクティブ信号ＡＣＴにより、アクティブ信号ＡＣＴが有効な部分の画素データが前回の画面と違うと判断し、アクティブ信号ＡＣＴが有効な部分のみ画像データを更新する（画素データバスのデータ更新する）。
このように、ＬＣＤパネルはアクティブ信号ＡＣＴが有効な部分の画素データを更新し続けていき、ＬＣＤパネルに表示される画像を更新していく。

（実施の形態の動作の説明）
以下、本実施の形態の動作について説明する。
まず、ＬＣＤパネルのインタフェース方法の動作について図３のフローチャート及び図４（ａ）、（ｂ）のタイミング図を用いて説明する。
なお、図３は図１に示したスケーラーのフローチャートであり、図４（ａ）は垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データエネーブル信号ＤＥ、アクティブ信号ＡＣＴ及びクロック信号ＣＬＫを示し、図４（ｂ）は図４（ａ）に示した領域Ｂの拡大図である。

図３に示すようにＲＧＢデータを入力する（ステップＳ１）。
スケーリング処理を行い（ステップＳ２）、１画面分のデータを格納する（ステップＳ３）。
格納された前１画面分のデータと現在の１画面分のデータとを比較する（ステップＳ４）。
比較結果とスケーリング処理等の状況とから各種タイミングを作成する（ステップＳ５）。
画像データと各種制御信号とを出力する（ステップＳ６）。

垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは、垂直の同期タイミングでありクロック信号ＣＬＫに同期しており、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの一周期中に１画面分の画素データが画素データバスより転送される。この画素データバスで転送される画素データはクロック信号ＣＬＫに同期している。また、水平同期信号Ｈｓｙｎｃは水平の同期タイミングであり、クロック信号ＣＬＫに同期しており、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの一周期中に１ライン分の画素データが転送されることになる。データイネーブル信号ＤＥは有効データの水平方向の範囲を示し、クロック信号ＣＬＫに同期しており、データイネーブル信号ＤＥが有効期間中（「１」論理レベルの期間中）の画素データが有効なデータとなる。アクティブ信号ＡＣＴは前画面と変更があった画素の範囲を示す信号であり、クロック信号ＣＬＫに同期している。クロック信号ＣＬＫは、全ての信号の同期クロックであり画素の最小単位である。

画素データバスは、クロック信号ＣＬＫに同期しており、クロック信号ＣＬＫの一周期が１画素のデータ幅となる。垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、及びクロック信号ＣＬＫはＬＣＤパネルが要求するタイミングであり、各ＬＣＤパネルごとに違ったタイミングになる可能性があるが、このタイミング合わせはＳｃａｌｅｒ（タイミングコントローラ）が行う。また、これらの信号は、常に一定の決まった周期である。アクティブ信号ＡＣＴはＳｃａｌｅｒ（タイミングコントローラ）が前画面から更新があった部分のみ有効とするよう生成される。画素データバスにおいては、Ｓｃａｌｅｒ（タイミングコントローラ）がＬＣＤパネルの要求タイミングで生成されたクロック信号ＣＬＫに同期して各画素データを出力する。

電源を投入してＬＣＤパネルの一番最初の表示においては、全画面を表示しなければならないため図４（ａ）の領域Ａ１のように、有効画素範囲を示すデータイネーブル信号ＤＥと前画面から更新された画素を示すアクティブ信号ＡＣＴとは同じタイミングとなる。同じタイミングになることにより、ＬＣＤパネルはアクティブ信号ＡＣＴが有効な期間つまりデータイネーブル信号ＤＥが有効な期間（共に「１」論理レベル期間）において画素のデータを更新することにより新規に全画面分の表示データを更新することになる。全画面分の表示データを更新したあとの垂直同期信号Ｖｓｙｎｃから始まる次の画像表示においては図４（ａ）の領域Ａ２のように前画面から更新された画素の部分だけアクティブ信号ＡＣＴが有効になり、Ｓｃａｌｅｒ（タイミングコントローラ）はアクティブ信号ＡＣＴが有効な期間のみ画素データバスの画素データを出力する。ＬＣＤパネルはアクティブ信号ＡＣＴが有効な間の画素データバス中の画素データを取り込み、所定の画素データを更新する。この動作の繰り返しにより、ＬＣＤパネルは、変更のあった画素のデータのみ更新し画像表示を行う。これにより、ＬＣＤパネルに表示される画像の更新ができる。

本発明によれば、Ｓｃａｌｅｒ（タイミングコントローラ）とＬＣＤパネルとの間のインタフェースをとることにより、Ｓｃａｌｅｒ（タイミングコントローラ）は一度全画面分のデータを転送した後においては更新された画素のデータのみの転送、ＬＣＤパネルにおいては一度全画面分のデータを表示した後は更新された画素のみの変更で画像を表示するので、従来の毎垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ期間単位で全画面のデータを転送する場合と較べて、消費電流の低減が期待できる。また、更新された画像データの転送時においては、画像データバスへのデータの転送も従来の毎垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ期間単位で全画面のデータ転送と較べて少ないため、バスからの放射ノイズの低減が期待できＥＭＩ的にも有効という効果が得られる。

（他の実施の形態）
本発明の他の実施の形態として、その基本的構成は上記の通りであるが、「Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）」や「Ｍａｃ（登録商標）」等の画面上でＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の動画再生時においては、アクティブ信号ＡＣＴが有効な期間は、ＤＶＤ等の動画再生Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｍａｃ）の領域（もしくはテレビジョン放送の映像）となる可能性が高い。また、動画はそのほとんどが中間調色である特性を持っているのでＬＣＤパネル内部でアクティブ信号ＡＣＴが有効期間中の画素データが中間調色で占められていたらその部分は動画であると判断することができる。動画であると判断したら表示色を動画よりにすることにより、動画表示に適切な機能を有することになる。
ここで、本発明では、パソコンなどに一般的に使用されるＬＣＤパネルは動画だけを考えているのではなく、ＴＥＸＴ表示も静止画も表示する必要があり、入力された画像データをリニアに表示する必要がある。例えば、ＴＥＸＴ表示画像や静止画像を品質良くするための色付けの設定で動画像が品質良く見えるとは限らない。動画像を品質良くするためには、輪郭補正、肌色補正、白色や黒色へのヒステリシス的な色づけ、色の強調を行った方が肉眼には品質良く見える。このような画像処理を施すことを「動画よりにする。」という。

なお、上述した実施の形態では画像表示素子としてＬＣＤの場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＤＰ（Plasma Display Panel：プラズマディスプレイ）、もしくはＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）ディスプレイであってもよい。

本発明の画像表示パネルのインタフェース方法を適用したＬＣＤパネル及びスケーラーのブロック図である。 図１に示したスケーラーのブロック図である。 図１に示したスケーラーのフローチャートである。 （ａ）は垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データエネーブル信号ＤＥ、アクティブ信号ＡＣＴ及びクロック信号ＣＬＫを示し、（ｂ）は（ａ）に示した領域Ｂの拡大図である。 従来の画像表示パネルのインタフェース方法を適用したスケーラーのブロック図である。

符号の説明

１００ ＬＣＤパネル
１０１ スケーラー（Scaler、タイミングコントローラ）
２００ ＡＤＣ（アナログ／デジタル変換器）
２０１ スケーリング
２０２ １画面分の画像データ格納部
２０３ 画像データ比較部
２０４ クロックジェネレータ
２０５ タイミングコントローラ

Claims (6)

1. 画像表示パネルに垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、クロック信号ＣＬＫを同期信号として画面データを順次転送する画像表示パネルのインタフェース方法において、
   画像表示パネルのインタフェースである同期タイミング信号として、前画面と異なる画素の位置を知らせるアクティブ信号ＡＣＴを使用し、
   該アクティブ信号ＡＣＴが有効な部分の画素のデータだけを更新して前記画像表示パネルの表示を行う、
   ことを特徴とする画像表示パネルのインタフェース方法。
2. 前記アクティブ信号ＡＣＴは、ある時刻の１画面分のデータとある時刻より１フィールド前の１画面分のデータとを比較して変更があった画素の部分のみ有効となるように生成することを特徴とする請求項１記載の画像表示パネルのインタフェース方法。
3. 前記データイネーブル信号ＤＥは、前記水平同期信号Ｈｓｙｎｃを前記クロック信号ＣＬＫでカウントし、有効データ範囲の部分のみアクティブにすることにより得ることを特徴とする請求項１または２記載の画像表示パネルのインタフェース方法。
4. 前記アクティブ信号ＡＣＴが有効期間中における画素データが中間調色である場合、その中間調色部分の画面データが動画像データであると判断し、その画面データに対して輪郭補正、肌色補正、白色や黒色へのヒステリシス的色づけ、色強調等の動画よりにすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像表示パネルのインタフェース方法。
5. 前記画像データは、ビデオテープ、ＤＶＤもしくはテレビジョンの画像データであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像表示パネルのインタフェース方法。
6. 前記表示パネルは液晶表示パネルもしくはプラズマディスプレイであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の画像表示パネルのインタフェース方法。

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