JP2009288747A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 有効映像領域やドットクロックの自動調整処理を実行するのに望ましい映像信号が出力されていない場合、調整処理に失敗することがある。
【解決手段】
有効映像領域検出部７において有効映像領域を検出すると共に、その有効映像領域内の映像がブランク映像であるか否かを判定し、同期信号検出部４で同期信号があると判定され、且つ有効映像領域検出部７でブランク映像でなないと判定された場合に、制御部１が入力信号処理部８の映像データとして取り込む領域を調整する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置に関する。本発明の表示装置は、例えば、液晶プロジェクタ装置や、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）プロジェクタ装置等の投射型表示装置や液晶ディスプレイなどに適用可能である。

コンピュータで作成される文書やグラフィックのアナログ映像信号を、表示装置で表示する場合、映像信号のドットクロックや有効映像領域を、コンピュータと表示装置とで一致させることが重要となる。一般の表示装置は、水平及び垂直同期信号の周波数や極性等の属性と、ドットクロックや有効映像領域とを関連付けた信号フォーマットテーブルを保有し、コンピュータから出力される同期信号の属性を読み取ることで、信号フォーマットの判別を行っている。

しかしながら、コンピュータが実際に出力する信号のフォーマットは、コンピュータの種類によって多少のズレを持っている。そのため、表示装置では、コンピュータの種類毎のズレを自動調整する機能が求められ、映像信号から読み取れる情報を元にそれを達成する技術が発展してきた。

例えば、特許文献１では、有効映像領域及びドットクロックの自動調整処理として、水平及び垂直有効領域の開始位置及び解像度を実測する手段を持つことで対応している。特許文献１では、この手段で得られた開始位置の実測結果から映像取り込み領域を補正し、水平解像度実測結果が信号フォーマットテーブルの値と等しくなるようにドットクロックの自動調整処理を行っている。

このような自動調整処理は、同期信号を検知した瞬間や、ユーザーがその処理を要求した場合に実行される。自動調整処理を実行した結果得られた補正値は、不揮発性記憶領域に保存し、次に同じ属性の同期信号が入力した場合には、自動調整処理を実行せずに不揮発性記憶領域に保持された補正値を適用する技術も用いられている。
特開２００１−３２４９５２

特許文献１では、有効映像領域及びドットクロックの自動調整処理時に、コンピュータから出力される有効映像領域全体に映像信号が出力されていることが前提となっている。しかしながら、コンピュータの種類によっては出力解像度を変換する処理を行った場合に、同期信号の出力は直ぐに開始されるが、映像信号の出力がそれに比べて若干遅れる種類のものも存在する。このようなコンピュータと接続した場合、同期信号を検知した瞬間に上記の自動調整処理を実行した場合は処理に失敗するおそれがある。また、ＤＯＳモード等の有効映像領域の一部分しか使わない映像がコンピュータより出力されていた場合も同様に処理に失敗するおそれがある。

本発明の例示的な目的は、有効映像領域やドットクロックの自動調整処理を実行するのに望ましい映像信号が出力されていない場合であっても、最終的に処理の失敗を回避することが可能な表示装置を提供することにある。

本発明の例示的な表示装置は、
同期信号の有無を判定する同期信号検出部と、
アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡＤコンバータと、
ＡＤコンバータから出力されるデジタル映像信号に基づいて、有効映像領域を検出すると共に、その有効映像領域内の映像がブランク映像であるか否かを判定する有効映像領域検出部と、
ＡＤコンバータから出力されるデジタル映像信号を映像データとして取り込む入力信号処理部と、
有効映像領域検出部で検出された有効映像領域に基づき、入力信号処理部が映像データとして取り込む領域を調整する制御部とを有し、
その制御部は、同期信号検出部で同期信号があると判定され、且つ有効映像領域検出部でブランク映像でなないと判定された場合に、入力信号処理部の映像データとして取り込む領域を調整することを特徴としている。

本発明の表示装置によれば、有効映像領域やドットクロックの自動調整処理を実行するのに望ましい映像信号が出力されていない場合であっても、最終的に処理の失敗を回避することができる。

以下に本発明に係る表示装置の実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、実施例１の投射型表示装置のブロック構成図である。

図１において、制御部１は、メモリ２に格納された各種プログラムに従い、表示装置内の各部を制御する。詳細は後述するが、制御部１は、映像取り込み領域自動調整処理やドットクロック自動調整処理時の制御も行う。また、メモリ２には、図２に示すような信号フォーマットテーブルも格納されている。

信号フォーマットテーブルは、各映像信号に対応して、信号種ＳＩＤｎ、水平同期周期ＨＰｔｎ、垂直総ライン数ＶＬｔｎ、水平総ドット数ＨＤｔｎ、水平解像度ＨＲｔｎ、垂直解像度ＶＲｔｎ、水平開始位置ＨＳｔｎ、垂直開始位置ＶＳｔｎで構成されている。なお、水平総ドット数ＨＤｔｎは、１水平同期期間あたりのドット数である。

Ｄ−Ｓｕｂ１５ピン端子３は、コンピュータ等のアナログＲＧＢ信号用の入力端子である。すなわち、Ｄ−Ｓｕｂ１５ピン端子３は、異なる信号フォーマットのアナログ映像信号が入力可能な端子である。

同期信号検出部４は、同期信号の有無の判定と共に、水平同期信号の周期と、垂直同期信号一周期当たりの水平同期信号のカウント数（垂直ライン数）とを検出し、制御部１に出力する。また、垂直同期信号に同期した割り込み信号を制御部１に対して出力する。

ＡＤコンバータ５は、制御部１によって設定される水平総ドット数、ドットクロックの位相、オフセット、ゲインに従い、アナログ映像信号をデジタル映像信号にＡＤ変換して出力する。なお、本実施例では、ドットクロックの位相は、８段階の設定値を持つことにしている。

位相整合指数検出部６は、ＡＤコンバータ５から出力されたデジタル映像信号に基づき、位相整合指数ＰＭＩｍを検出する。位相整合指数ＰＭＩｍは、ＡＤコンバータ５に設定されている水平総ドット数及びドットクロックの位相が入力された映像信号に整合しているかどうかを判定する際の指標となる数値である。詳細な説明は省略するが、位相整合指数ＰＭＩｍは、デジタル映像信号より高周波成分を抽出した分布度合いを元に数値化されたものである。この位相整合指数ＰＭＩｍの値が大きい程、水平総ドット数とドットクロックの位相が映像信号に整合しているという意味付けを持つ。

有効映像領域検出部７は、ＡＤコンバータ５から出力されたデジタル映像信号に基づき、水平有効領域の開始位置ＨＳｍと終了位置ＨＥｍ、並びに垂直有効領域の開始ラインＶＳｍと終了ラインＶＥｍを検出する。検出値は、ＡＤコンバータ５の出力を監視し、制御部１により指定された規定値を上回る出力値を示す画素座標を全て含む長方形が有効映像領域であると定義し、その４辺に対応する値である。有効映像領域内に上記規定値を上回る画素が存在しない映像信号に関しては、有効映像領域検出部７は、ブランク検知フラグをセットする。すなわち有効映像領域検出部７は、ブランク映像判定部も兼ねている。

入力信号処理部８は、ＡＤコンバータ５から出力されるデジタル信号を処理して、水平及び垂直取り込み開始位置、水平及び垂直取り込み幅で囲まれた領域の画素データを映像データとして取り込む。水平及び垂直取り込み開始位置は、制御部１により設定される水平及び垂直開始位置により定まり、水平及び垂直取り込み幅は、制御部１により設定される水平及び垂直解像度により定まる。取り込まれた映像データは、順次フレームバッファ９で保存される。

フレームバッファ９では、入力映像信号の各画素データのバッファ機能をはたす。

解像度変換部１０では、制御部１によって設定される領域の映像データをフレームバッファ９から読み出し拡大及び縮小処理を行う。表示部１１は、解像度変換部１０より出力される映像信号を光学映像に変換する。

図では省略しているが、本実施例の投射型表示装置は、表示部１０で変換された光学映像をスクリーンに投射する投射部を更に備えている。

次に、ＡＤコンバータ５での水平総ドット数及びドットクロックの位相と、入力信号処理部８での水平取り込み開始位置及び垂直取り込み開始ラインから水平及び垂直解像度の設定値の決定方法について述べる。

同期信号が同期信号検出部４で検知された状態を開始点として、図３を用いて説明する。

まず、ステップｆ１０１において、同期信号検出部４は、入力された映像信号から、水平同期信号周期ＨＰｍと垂直ライン数ＶＬｍを取得し、制御部１に出力する。

ステップｆ１０２において、制御部１は、同期信号検出部４で取得した水平同期信号周期ＨＰｍと垂直ライン数ＶＬｍと、信号フォーマットテーブル（図２）内の各信号タイミングの水平同期信号周期ＨＰｔｎと垂直ライン数ＶＬｔｎとを比較する。具体的には、｜ＨＰｔｎ−ＨＰｍ｜＋｜ＶＬｔｎ−ＶＬｍ｜が最小となる信号種ＳＩＤｎをサーチする。これを、最も近い信号種ＳＩＤｎとして選択する。

ステップｆ１０３において、制御部１は、選び出された信号種ＳＩＤｎの水平総ドット数ＨＤｔｎをＡＤコンバータ５に設定する。同様に、水平解像度ＨＲｔｎ、垂直解像度ＶＲｔｎ、水平開始位置ＨＳｔｎ、垂直開始位置ＶＳｔｎを入力信号処理部８に設定する。

ステップｆ１０４において、制御部１は、同期信号検出部４から出力される垂直同期信号に同期した割り込み信号を受けたタイミングで、有効映像領域検出部７のブランク検知フラグを監視し、クリア状態になるのを待つ。ステップｆ１０５でクリアが確認された場合、制御部１は、ステップｆ１０６において後述する各種パラメータの自動調整処理を実行する。

まず、ステップｆ１０６における水平総ドット数及びドットクロックの位相の自動調整処理について詳細に説明する。

ステップｆ１０６において、制御部１は、選び出された信号種ＳＩＤｎの水平総ドット数ＨＤｔｎを基準とし、−８〜＋８の範囲における各ドットクロックの位相の総組み合わせ全８５組を、順次ＡＤコンバータ５に設定する。上記各設定組み合わせにおいて、制御部１は、位相整合指数検出部６から位相整合指数ＰＭＩｍを取得し、位相整合指数ＰＭＩｍが最大値となる水平総ドット数とドットクロックの位相を割り出す。割り出された水平総ドット数とドットクロックの位相を最適値として、制御部１は、ＡＤコンバータ５に設定する。

次に、ステップｆ１０７における水平開始位置、垂直開始位置の自動調整処理について説明する。

ステップ１０７において、有効映像領域検出部７は、ＡＤコンバータ５から出力されたデジタル映像信号から水平有効映像領域の開始位置ＨＳｍと終了位置ＨＥｍ、並びに垂直有効映像領域の開始ラインＶＳｍと終了ラインＶＥｍを取得する。下記に示す式（１）から最適水平開始位置ＨＳｏが、式（２）から最適垂直開始位置ＶＳｏが決定される。

ＨＳｏ＝ＨＳｍ−｛ＨＲｔｎ−（ＨＥｍ−ＨＳｍ）｝／２ ・・・（１）
ＶＳｏ＝ＶＳｍ−｛ＶＲｔｎ−（ＶＥｍ−ＶＳｍ）｝／２ ・・・（２）
このようにして、水平総ドット数、ドットクロックの位相、水平開始位置、垂直開始位置は自動調整される。これらの自動調整処理が完了した後に、解像度変換部１０と表示部１２とを適切に設定し、スクリーンに入力信号の映像が表示されることとなる。

以上のようにして、本実施例の構成とフローで各種パラメータの自動調整処理を実行することで、同期信号を検知した際に映像信号がブランク状態であっても、ブランク状態が終了されるのを待つため、調整処理が失敗する原因の一つを排除することが可能となる。本実施例では、自動調整するパラメータとして、水平総ドット数、ドットクロックの位相、水平開始位置、垂直開始位置を想定しているが、本発明の趣旨はこの組み合わせに限定されるものではない。自動調整するパラメータはいずれか１つであっても良い。

本発明に係る表示装置の第２の実施例について説明する。

本実施例では、ＤＯＳモード等の映像信号出力装置が有効映像領域全体に映像を出力していない場合も考慮し、さらに利便性を向上させることを目的としている。

本実施例の表示装置のブロック構成図は、実施例１と同一であるため、その説明を省略する。また、水平総ドット数、ドットクロックの位相、水平開始位置、垂直開始位置、水平解像度、垂直解像度の設定値の決定手段においても、図３に示したステップｆ１０６までは実施例１と同一であるため、その説明を省略する。本実施例は、図３のステップｆ１０７に示した水平及び垂直開始位置自動調整処理が実施例１とは異なる。以降、実施例１と処理が異なる水平及び垂直開始位置自動調整処理に関して、図４を用いて説明する。

まず、ステップｆ４０１において、制御部１は、メモリ２内に変数である水平方向自動調整終了フラグＨＯＦ及び垂直方向自動調整終了フラグＶＯＦを定義し、それぞれクリア状態に設定する。

ステップｆ４０２において、制御部１は、同期信号検出部４からの垂直同期信号割り込みが発生するのを待つ。

ステップｆ４０３において、水平方向自動調整終了フラグＨＯＦがクリア状態であればステップｆ４０４へ、セット状態であればステップｆ４０９へ分岐する。

ステップｆ４０４において、有効映像領域検出部７は、映像信号から水平有効映像領域の開始位置ＨＳｍ及び終了位置ＨＥｍを取得する。ステップｆ４０５において、水平終了位置ＨＥｍと水平開始位置ＨＳｍの差と、選出された信号種ＳＩＤｎの水平解像度ＨＲｔｎの関係が下式（３）を満たす場合はステップｆ４０６へ、満たさない場合はステップｆ４０７へ分岐する。

ＨＲｔｎ≦ＨＥｍ−ＨＳｍ ・・・（３）
ステップｆ４０６において、制御部１は、最適水平解像度ＨＲｏ及び最適水平開始位置ＨＳｏをそれぞれ下式（４）及び前述の式（１）から得られる値とし、入力信号処理部８に設定する。更に、水平方向自動調整終了フラグＨＯＦをセット状態に変更する。

ＨＲｏ＝ＨＥｍ−ＨＳｍ ・・・（４）
ステップｆ４０７において、制御部１は、入力信号処理部８の現在の水平開始位置の設定値ＨＳとステップｆ４０４で取得した水平開始位置ＨＳｍとを比較する。ＨＳ＞ＨＳｍを満たす場合、ステップｆ４０８において、制御部１は、ＨＳｍを入力信号処理部８へ設定する。そうでない場合、そのままの値を維持し、ステップｆ４０９へと進む。

ステップｆ４０９において、垂直方向自動調整終了フラグＶＯＦがクリア状態であればステップｆ４１０へ、セット状態であればステップｆ４１５へ分岐する。

ステップｆ４１０において、有効映像領域検出部７は、映像信号から垂直有効映像領域の開始ラインＶＳｍと終了ラインＶＥｍを取得する。ステップｆ４１１において、垂直終了ラインＶＥｍと垂直開始ラインＶＳｍの差と、選出された信号種ＳＩＤｎの垂直解像度ＶＲｔｎの関係が下式（５）を満たす場合はステップｆ４１２へ、満たさない場合はステップｆ４１３へ分岐する。

ＶＲｔｎ≦ＶＥｍ−ＶＳｍ ・・・（５）
ステップｆ４１２では、最適垂直解像度ＶＲｏ及び最適垂直開始位置ＶＳｏをそれぞれ下式（６）及び前述の式（２）から得られる値とし、入力信号処理部８に設定する。更に、垂直方向自動調整終了フラグＶＯＦをセット状態に変更する。

ＶＳｏ＝ＶＥｍ−ＶＳｍ ・・・（６）
ステップｆ４１３では、入力信号処理部８の現在の垂直開始位置の設定値ＶＳと、ステップｆ４１０で取得した垂直開始位置ＶＳｍとを比較する。ＶＳ＞ＶＳｍを満たす場合、ステップｆ４１４において、制御部１は、ＶＳｍを入力信号処理部へ設定し、そうでない場合はそのままの値を維持し、ステップｆ４１５へと進む。

水平方向自動調整終了フラグＨＯＦ及び垂直方向自動調整終了フラグＶＯＦが供にセット状態であれば、自動調整完了ということで終了し、どちらか一方でもクリア状態であれば、ステップｆ４０２へ戻り再度自動調整処理を実行する。

なお、フローを簡略化するため省略したが、ステップｆ４１５へ一度到達した時点で、後段の解像度変換部１０と表示部１２を適切に設定し、スクリーンに入力信号の映像を表示させてよい。

以上のようにして、ＤＯＳモードのように映像信号出力装置が有効映像領域の一部にしか映像を出力していない状態で自動調整処理を開始した場合であっても、終了条件を満たすまで定期的に実行されるため、映像領域が拡大されても追従することが可能となる。

なお、本実施例では特に明記していないが、変数水平方向自動調整終了フラグＨＯＦ及び垂直方向自動調整終了フラグＶＯＦを不揮発性メモリにて保持してもよい。この場合、計測された水平同期周期ＨＰｔｎ、垂直ラインＶＬｔｎに関連付け、入力信号処理部４への各設定パラメータと供に不揮発性メモリにて保持することで、表示装置の電源を切断しても次回起動時には元の設定値を復元させることが可能となる。これにより、一度自動調整が完了した信号フォーマットに関しては、次回接続時には自動調整処理が不要となる。また、自動調整の途中で電源を切断してしまった信号フォーマットに関しても、次回起動時はその続きから処理を続けられるため処理を軽減することが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、実施例１，２では投射型表示装置を例に挙げて説明したが、本発明の思想は、直視型の液晶ディスプレイ等、投射型表示装置以外の表示装置にも適用可能である。

実施例１の投射型表示装置のブロック構成図である。 信号フォーマットテーブルを示す表である。 実施例１の各種パラメータ設定のフローチャートである。 実施例２の水平及び垂直開始位置の自動調整処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 制御部
２ メモリ
３ 映像入力端子
４ 同期信号検出部
５ ＡＤコンバータ
６ 位相整合指数検出部
７ 有効映像領域検出部
８ 入力信号処理部
９ フレームバッファ
１０ 解像度変換部
１１ 表示部

Claims (2)

1. 同期信号の有無を判定する同期信号検出部と、
   アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡＤコンバータと、
   前記ＡＤコンバータから出力されるデジタル映像信号に基づいて、有効映像領域を検出すると共に、該有効映像領域内の映像がブランク映像であるか否かを判定する有効映像領域検出部と、
   前記ＡＤコンバータから出力されるデジタル映像信号を映像データとして取り込む入力信号処理部と、
   前記同期信号検出部で同期信号があると判定され、且つ前記有効映像領域検出部でブランク映像でなないと判定された場合に、前記有効映像領域検出部で検出された有効映像領域に基づき、前記入力信号処理部が映像データとして取り込む領域を調整する制御部とを有することを特徴とする表示装置。
2. 同期信号の有無を判定する同期信号検出部と、
   アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡＤコンバータと、
   前記ＡＤコンバータから出力されるデジタル映像信号に基づいて、有効映像領域を検出すると共に、該有効映像領域内の映像がブランク映像であるか否かを判定する有効映像領域検出部と、
   前記同期信号検出部で同期信号があると判定され、且つ前記有効映像領域検出部でブランク映像でなないと判定された場合に、前記ＡＤコンバータのドットクロックの位相を調整する制御部とを有することを特徴とする表示装置。

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