JP2012065249A - 伝送システムおよび電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】2つ以上の異なる電圧値をとり、かつ、電圧値ごとに異なる伝送速度で信号伝送するシリアルインターフェースにおいて、EMIのピーク値の出現確率を低減する。
【解決手段】データ伝送システム10は、送信部1と、受信部2と、伝送路3と、遅延部4とを備える。遅延部4は、高速信号S1が伝送される伝送路31に設けられて、高速信号S1の伝送を低速信号S2に対して遅延させる。高速信号が伝送路31中の区間b2−cを伝送するときには、高速信号が伝送路31中の区間a−b1を伝送するときに対してΔtの遅延時間が発生している。すなわち、区間b2−cを伝送する高速信号の位相は、区間a−b1を伝送する高速信号の位相に対してずれている。これによりEMIのピーク値が発生する期間を短くすることができるので、EMIのピーク値の出現確率を低減することができる。
【選択図】図1
【解決手段】データ伝送システム10は、送信部1と、受信部2と、伝送路3と、遅延部4とを備える。遅延部4は、高速信号S1が伝送される伝送路31に設けられて、高速信号S1の伝送を低速信号S2に対して遅延させる。高速信号が伝送路31中の区間b2−cを伝送するときには、高速信号が伝送路31中の区間a−b1を伝送するときに対してΔtの遅延時間が発生している。すなわち、区間b2−cを伝送する高速信号の位相は、区間a−b1を伝送する高速信号の位相に対してずれている。これによりEMIのピーク値が発生する期間を短くすることができるので、EMIのピーク値の出現確率を低減することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、伝送システムおよびそれを備える電子機器に関し、特に、電子機器の電磁波障害(EMI)の対策のための技術に関する。
半導体素子の高集積化あるいは高機能化に伴い、携帯電話に代表される情報処理装置の動作周波数が年々高くなっている。このため、信号を高速で伝送可能なシリアル差動インターフェースの採用が増えつつある。たとえばMIPI(Mobile Industry Processor Interface) DSI,CSI2といった、MIPI D−PHY層を用いたインターフェースの普及が加速している。このようなインターフェースでは、同一の伝送路によって、画像データ信号等の高速信号が低電圧で差動伝送されるとともに、制御信号等の低速信号が、より低消費電力の非差動伝送で伝送される。
一方で、情報処理装置の動作周波数が高くなるに伴い、情報処理装置の内部、特にデータ伝送路から発生する電磁ノイズ(以下、EMIとも呼ぶ)が問題となっている。EMIは、その電界強度に応じて、携帯端末のアンテナで受信される無線信号へのノイズ成分となり、たとえば携帯電話での通話中の音とび、モバイルテレビあるいはテレビ電話の画面上のブロックノイズの原因となる。
データ伝送路からのEMIの発生を抑える対処方法として、たとえば特開平11−53081号公報(特許文献1)、特開2004−165941号公報(特許文献2)に開示されるように、逆相信号のための伝送路をデータ伝送路に併設する方法がある。これらの文献に記載された方法は、上記の2つの伝送路を近接させる方法であるため、理論上、EMIを完全に防ぐことは不可能である。また、基板環境、製造ばらつき、経年劣化等の種々の原因によってもEMIが発生する。したがって設計段階でEMIの発生を見積もるのは困難である。このため、発生したEMIを抑える手段としてのシールドを、EMI発生源、ならびに無線通信デバイスといったEMIに脆弱なデバイスに設置するといった、追加対策が必要になる(たとえば特開2005−217294号公報(特許文献3)を参照)。
たとえばディスプレイ表面にシールドを設置した場合には視認性が確保できなくなるおそれがある。また、折り畳み式の携帯端末では、基板間を接続するための配線がヒンジ部に配置されることがある。しかし、そのような配線上にシールドを設置した場合、配線の屈曲性が確保できなくなるおそれがある。したがって、上記の例のようなシールドの設置が困難な部位の周辺にはEMIに対して脆弱なデバイスを設置できないという問題点があった。
また、MIPI D−PHYベースのインターフェースでは、高速信号が低電圧で伝送される一方で、低速信号が高電圧で伝送されるといったように、電圧状態の2つ以上の状態の間で頻繁に遷移する。しかし、電圧状態の遷移時に、高調波成分を含むEMIが発生しやすいという問題点があった。
本発明の目的は、2つ以上の異なる電圧値をとり、かつ、電圧値ごとに異なる伝送速度で信号伝送するシリアルインターフェースにおいて、EMIのピーク値の出現確率を低減することである。
本発明の一局面に従う伝送システムは、送信部と、受信部と、伝送路と、遅延部とを備える。送信部は、第1の電圧値を有する第1の信号を第1の伝送速度で伝送し、第1の電圧値より大きい第2の電圧値を有する第2の信号を第1の伝送速度よりも低い第2の伝送速度で伝送する。受信部は、第1および第2の信号を受信する。伝送路は、第1の信号がシリアル伝送されるように構成された、第1および第2の信号の伝送のための伝送路である。遅延部は、第2の信号に対して第1の信号の伝送を遅延させるために伝送路に設けられる。
上記構成によれば、電圧値が互いに異なる第1の信号(高速信号)と第2の信号(低速信号)とが伝送され、かつ、第1の信号(高速信号)がシリアル伝送されるシリアルインターフェースが構成される。遅延部は、第1の信号(高速信号)の伝送を第2の信号(低速信号)に対して遅延させる。送信部から伝送路を介して遅延部に入力される高速信号と、遅延部から伝送路を介して出力される高速信号との間では位相が異なるので、EMIのピーク値の出現確率を減らすことができる。EMIのピーク値の出現確率が高くなると電子機器への影響が生じ、たとえば電子機器のアンテナで受信される無線信号にノイズ成分が含まれるといった問題が発生する。このため、たとえば携帯電話での通話中の音とび、モバイルテレビあるいはテレビ電話の画面上のブロックノイズの発生といった問題が発生する可能性がある。上記構成によれば、EMIのピーク値の出現確率を減らすことができるので、このような問題が発生する回数を減らすことができる。
第1および第2の信号は、特に限定されるものではない。たとえば第1の信号は、ディスプレイに画像を表示するための画像データ信号でもよいし、クロックでもよいし、それらの両方でもよい。それらの信号を伝送するためのチャネルは、1つのチャネルでもよいし、複数のチャネルでもよい。第1の信号のための伝送路は、たとえば差動伝送路であるがこれに限定されない。
第2の信号は、たとえばリアルタイム伝送が要求される信号である。第1の信号が上記の画像データ信号を含む場合には、第2の信号は、たとえばディスプレイでの画像の表示を制御するための信号である。第2の信号の伝送が遅延しないため、第2の信号のリアルタイム伝送への要求に対応することができる。
第1の電圧値および第2の電圧値は、上記のように、第2の電圧値が第1の電圧値よりも大きいという関係を満たすのであれば、具体的な値は限定されない。第1の伝送速度および第2の伝送速度も、第2の伝送速度が第1の伝送速度より低い(第1の伝送速度が第2の伝送速度より高い)という関係を満たすのであれば具体的な値は限定されない。
好ましくは、送信部から送信された第1の信号は、第1の信号に基づく処理に対して無効な信号と、当該処理に対して有効な信号とを含む。遅延部は、無効な信号および有効な信号のうちの有効な信号を遅延させる。
上記構成によれば、送信部が無効な信号を伝送するために要する時間を短くすることができる。これにより、送信部が第1の信号を伝送するために要する時間を短くすることができるので、送信部の消費電力を低減できる。送信部の消費電力を低減することで、伝送システムの消費電力の低減を図ることができる。
第1の信号に基づく処理は、特に限定されるものではない。受信部は、たとえば、無効な信号を受信する間に、当該第1の信号速度を確定してもよい。これにより、受信部への有効な信号の入力が開始されたときには、受信部による有効な信号の受信を確実に行なうことができる。
遅延部は、有効な信号の出力を開始するまでの間、送信部から送信された無効な信号と同一の信号を生成してもよい。無効な信号の種類は特に限定されない。
好ましくは、伝送路は、送信部から送信された第1および第2の信号が共通に伝送される第1の伝送路と、第1の伝送路を伝送する第1および第2の信号を分離する分離部と、分離部によって分離された第1および第2の信号を結合する結合部と、結合部によって結合された第1および第2の信号を、結合部から受信部に伝送するための第2の伝送路と、分離部から結合部までの間に並列に設けられ、第1および第2の信号がそれぞれ伝送される第3および第4の伝送路とをさらに含む。遅延部は、第3の伝送路に設けられる。
上記構成によれば、第1の伝送路および第2の伝送路では、第1の信号および第2の信号の両方が伝送される。それらの伝送路では、信号電圧の状態が、第1の電圧状態から第2の電圧状態に遷移することが起こる。このような電圧状態の遷移が起こったときに、高調波成分を含むノイズが発生しやすい。遅延部によって第1の信号の伝送が遅延させられるため、第1の伝送路において電圧状態が変化するタイミングよりも、第2の伝送路において電圧状態が変化するタイミングが遅れる。このため、第2の伝送路からノイズが発生するタイミングが、第1の伝送路からノイズが発生するタイミングよりも遅れる。また、送信部と遅延部との間の伝送路、および遅延部と受信部との間の伝送路の各々は、遅延部が設けられていない場合における送信部と受信部との間の伝送路に比べて短い。このため、送信部と遅延部との間の伝送路から発生するEMIの強度は、当該伝送路の長さと、遅延部が設けられていない場合における送信部と受信部との間の伝送路の長さとの割合に応じて低下する。同様の理由により、遅延部と受信部との間の伝送路から発生するEMIの強度も低下する。EMIが発生するタイミングがずれるだけでなくEMIの強度も低下するので、EMIのピーク値の出現確率を減らすことができる。
好ましくは、伝送路は、第1の信号を伝送するための第1の伝送路と、第2の信号を伝送するための第2の伝送路とを含む。第1の伝送路は、光配線を含む。伝送システムは、光配線を伝送する光信号を発生させるための発光素子と、第1の信号に応答して、発光素子に光信号を発生させるために発光素子を駆動する駆動回路と、光配線を伝送した光信号を電気信号に変換する受光素子と、受光素子から出力された電気信号を増幅する増幅回路とをさらに備える。発光素子と、駆動回路と、受光素子と、増幅回路とは、第1の伝送路に設置される。遅延部は、第1の伝送路における駆動回路の前段の位置および第1の伝送路における増幅回路の後段の位置のうちの少なくとも1つに設置される。
好ましくは、第3の伝送路は、光配線を含む。伝送システムは、光配線を伝送する光信号を発生させるための発光素子と、第1の信号に応答して、発光素子に光信号を発生させるために発光素子を駆動する駆動回路と、光配線を伝送した光信号を電気信号に変換する受光素子と、受光素子から出力された電気信号を増幅する増幅回路とをさらに備える。発光素子と、駆動回路と、受光素子と、増幅回路とは、第3の伝送路に設置される。遅延部は、第3の伝送路における駆動回路の前段の位置および第3の伝送路における増幅回路の後段の位置のうちの少なくとも1つに設置される。
上記構成によれば、第1の信号(高速信号)を伝送するための伝送路に光配線が含まれる。光配線はEMIを発生させないため、EMIのピーク値が出現する確率をより一層低減できる。
好ましくは、送信部から送信された第1の信号は、第1の信号に基づく処理に対して無効な信号と、処理に対して有効な信号とを含む。遅延部は、無効な信号および有効な信号のうちの有効な信号を遅延させる。第1の信号が駆動回路に入力されてから発光素子が立上がるまでの立上がり時間よりも、送信部から送信された無効な信号の伝送期間と遅延部による有効な信号の遅延時間との合計の期間のほうが長くなるように、合計の期間が設定される。
上記構成によれば、発光素子および駆動回路の立上がり時間を、有効な信号の伝送の遅延のための遅延時間の一部に用いることができる。これにより、第1の信号の伝送時間伝送時間を短くすることができるので、伝送システムの動作中の平均消費電力を低減できる。なお、上記のように「無効な信号」の種類は特に限定されるものではない。
「立ち上がり時間」とは、信号が駆動回路に入力されてから、発光素子から安定な信号が送信されるまでの時間を意味する。安定な信号が送信されるまでの時間とは、発光素子からの信号のエラーが、それ以後発生しなくなるまでの時間を意味する。
好ましくは、送信部および受信部は、複数の第1の信号の伝送のための複数のチャネルを有する。伝送システムは、送信部の複数のチャネルからそれぞれ送信された複数の第1の信号をシリアル信号に変換するためのシリアライザ回路と、当該シリアル信号を、受信部の複数のチャネルでそれぞれ受信される複数の第1の信号に変換するためのデシリアライザ回路とをさらに備える。
上記構成によれば、第1の信号(高速信号)が伝送される伝送路においてEMIを低減する、あるいはEMIを実質的に発生させなくすることができる。したがって、EMIのピーク値の出現確率を減らすことができる。
好ましくは、発光素子および駆動回路は、送信モジュールに実装される。受光素子および増幅回路は、受信モジュールに実装される。光配線は、送信モジュールと受信モジュールとの間に接続される。送信モジュールおよび受信モジュールのうちの少なくとも1つは、遅延部を含む。
好ましくは、発光素子、駆動回路およびシリアライザ回路は、送信モジュールに実装される。受光素子、増幅回路およびデシリアライザ回路は、受信モジュールに実装される。光配線は、送信モジュールと受信モジュールとの間に接続される。送信モジュールおよび受信モジュールのうちの少なくとも1つは、遅延部を含む。
好ましくは、発光素子、駆動回路および分離部は、送信モジュールに実装される。受光素子、増幅回路および結合部は、受信モジュールに実装される。光配線は、送信モジュールと受信モジュールとの間に接続される。送信モジュールおよび受信モジュールのうちの少なくとも1つは、遅延部を含む。
好ましくは、発光素子、駆動回路およびシリアライザ回路は、送信モジュールに実装される。受光素子、増幅回路およびデシリアライザ回路は、受信モジュールに実装される。光配線は、送信モジュールと受信モジュールとの間に接続される。送信モジュールおよび受信モジュールのうちの少なくとも1つは、遅延部を含む。
好ましくは、発光素子、駆動回路、分離部およびシリアライザ回路は、送信モジュールに実装される。受光素子、増幅回路、結合部およびデシリアライザ回路は、受信モジュールに実装される。光配線は、送信モジュールと受信モジュールとの間に接続される。送信モジュールおよび受信モジュールのうちの少なくとも1つは、遅延部を含む。
上記構成によれば、送信モジュール、光配線、および受信モジュールを含む光配線モジュールにおいて、高速信号を遅延させる機能を有することができる。
好ましくは、第1の信号は、表示装置による表示処理のための画像データ信号である。第2の信号は、表示装置による表示処理の制御のための制御信号である。
上記構成によれば、伝送システムを、表示装置による画像表示のためのインターフェースとして用いることができる。
好ましくは、第1の信号は、カメラによって取得された画像に対応する画像データ信号である。
上記構成によれば、伝送システムを、カメラから出力された画像データを伝送する画像表示のためのインターフェースとして用いることができる。
好ましくは、第1の信号は、無線で通信されるデータを含む信号である。
上記構成によれば、伝送システムを、無線で受信されたデータを伝送するためのインターフェース、および、無線で送信するためのデータを伝送するためのインターフェースとして用いることができる。
上記構成によれば、伝送システムを、無線で受信されたデータを伝送するためのインターフェース、および、無線で送信するためのデータを伝送するためのインターフェースとして用いることができる。
本発明の他の局面に従う電子機器は、上記の伝送システムを備える。
好ましくは、電子機器は、携帯電話である。
好ましくは、電子機器は、携帯電話である。
上記構成によれば、電子機器の内部においてEMIが発生した場合に、そのEMIのピーク値が出現する確率を低減できる。電子機器が携帯電話である場合に、通話中の音とびの発生回数を低減できる。また、電子機器がモバイルテレビあるいはテレビ電話である場合には、その画面にブロックノイズが発生する回数を低減することができる。
本発明によれば、2つ以上の異なる電圧値をとり、かつ、電圧値ごとに異なる伝送速度で信号伝送するシリアルインターフェースにおいて、EMIのピーク値の出現確率を低減できる。
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る伝送システムの構成を示した図である。図1を参照して、伝送システム10は、送信部1と、受信部2と、伝送路3と、遅延部4とを備える。
図1は、本発明の実施の形態1に係る伝送システムの構成を示した図である。図1を参照して、伝送システム10は、送信部1と、受信部2と、伝送路3と、遅延部4とを備える。
本発明の実施の形態に係る伝送システムは、2以上の異なる電圧値をとり、かつ、各電圧値で異なる伝送速度で信号伝送するシリアルインターフェースに適用できる。
送信部1は、高速信号S1を伝送するためのチャネル1と、低速信号S2を伝送するためのチャネル2とを有する。同じく受信部2は、高速信号S1を受信するためのチャネル1と、低速信号S2を受信するためのチャネル2とを有する。
伝送路3は、高速信号S1が伝送される伝送路31と、低速信号S2が伝送される伝送路32とを含む。遅延部4は、高速信号S1が伝送される伝送路31に設けられて、高速信号S1の伝送を低速信号S2に対して遅延させる。
本発明の実施の形態において、伝送システムを実装する電気機器の種類は特に限定されるものではない。後に詳細に説明するように、たとえば各実施の形態に係る伝送システムは、携帯電話の高速伝送用シリアルインターフェースとして適用できる。具体的には、伝送システム10は、MIPI D−PHY規格を満たすシリアルインターフェースとして、携帯電話に実装される。低振幅かつ高速の信号(高速信号S1)は、たとえば、プロセッサからディスプレイへ、あるいはカメラからプロセッサへと伝送されるシリアルデータ(画像情報)、シリアルクロックなどである。一方、高振幅かつ低速の信号(低速信号S2)は、たとえば、制御信号である。
なお、本発明の実施の形態に係る伝送システムは、高速信号用の伝送チャネルとして、クロック伝送用チャネルとデータ伝送用チャネルとを別々に有していてもよい。また、高速信号を伝送するためのチャネルと低速信号を伝送するためのチャネルとを有していれば、伝送チャネルの数は特に制限されるものではない。また、高速信号S1が伝送される伝送路31は、差動伝送路であってもよい。
図2は、実施の形態1に係る伝送システムによる高速信号および低速信号の伝送を説明するためのタイミング図である。図1および図2を参照して、送信部1のチャネル1から信号電圧v1を有する高速信号S1(伝送速度をV1とする)が送信されるとともに、送信部1のチャネル2から信号電圧v2を有する低速信号S2(伝送速度V2)が送信される。電圧v1,v2の間にはv1<v2の関係が成立し、伝送速度V1,V2の間にはV1>V2の関係が成立する。
送信部1のチャネル1から出力された高速信号S1は、伝送路31を伝送して遅延部4に入力される。遅延部4は、高速信号S1の伝送をΔtだけ遅延させる。この結果、高速信号S1は、送信部1による送信からΔt遅延した後に受信部2のチャネル1に入力される。
送信部1のチャネル2から出力された低速信号S2は、伝送路32を伝送して受信部2のチャネル2に入力される。送信部1から受信部2への低速信号S2の伝送においては、実質的な遅延は発生しない。
遅延部4の構成は特に限定されるものではない。遅延部4は、たとえば、伝送路31に接続されることで伝送路31を長くする、付加的な伝送路によって構成される。また、遅延部4は、たとえば、FIFO(First In First Out)メモリによって構成することもできる。
図3は、FIFOメモリを説明するための図である。図3に示されるように、FIFOメモリは、パイプ状構造を有する。入り口から書き込まれたデータは古い順に出口から読み出される。FIFOメモリの読み出し開始蓄積量を適切に設定することによって、高速信号S1の遅延時間Δtを設定することができる。
図1に示した構成によれば、遅延部4から出力される高速信号の位相を、遅延部4に入力される高速信号の位相に対してずらすことができる。これによりEMIのピーク値の出現確率を低減することができる。EMIのピーク値とは、伝送システムが搭載された電子機器の動作に影響が生じるEMIの強度に対応する。たとえば、電子機器が携帯電話である場合、通話障害(たとえば音とび)を発生させるEMIの強度がEMIのピーク値に対応する。
図4は、実施の形態1に係る伝送システムを備える電子機器に対するEMIの影響を説明した図である。図4を参照して、区間a−cは、送信部1から受信部2までの区間に対応する。区間a−b1は、送信部1から遅延部4までの区間に対応する。区間b2−cは、遅延部4から受信部2までの区間に対応する。高速信号S1が伝送路31を伝送したときに伝送路31からノイズ(EMI)が発生する。同様に、高速信号S1が伝送路32を伝送したときに、伝送路32からノイズ(EMI)が発生する。地点dにアンテナ11が設けられている場合、アンテナ11が伝送路31から発生したノイズおよび伝送路32から発生したノイズを受信することが起こりうる。アンテナ11で受信されたノイズの強度が大きい場合(すなわちEMIのピーク値が出現した場合)、電子機器の動作への影響が大きくなる。
図5は、図4に示した構成から遅延部4を省略した場合における、地点dでのEMIを説明した図である。図4および図5を参照して、伝送路31に遅延部4が設けられていない場合、伝送路31(区間a−c)を伝送する高速信号S1によって、その高速信号S1の振幅に応じた強度を有するEMIが伝送路31から発生する。地点d(アンテナ11)では、時間Tの間、EMIがピーク値となる。時間Tは、伝送路31を高速信号S1が伝送する時間に略等しい。
図6は、実施の形態1に係る伝送システムによる効果を説明した図である。図6を参照して、高速信号が伝送路31中の区間b2−cを伝送するときには、高速信号が伝送路31中の区間a−b1を伝送するときに対してΔtの遅延時間が発生している。すなわち、区間b2−cを伝送する高速信号の位相は、区間a−b1を伝送する高速信号の位相に対してずれている。
地点d(アンテナ11)では、時間Tの間、区間a−b1から発生したEMIと、区間b2−cから発生したEMIとが重なり合う。このため、時間Tの間、地点dにおけるEMIの強度がピーク値となる。図5に示した場合には、伝送路31に高速信号が発生する間、EMIのピーク値が出現する。これに対して実施の形態1によれば、図6に示されるように、区間a−b1から発生したEMIと、区間b2−cから発生したEMIとが位相がずれているため、EMIのピーク値が発生する期間Tは、図5の場合に比較して短くなる。これにより、アンテナ11における、EMIのピーク値の出現確率を低減することができる。
遅延時間Δtは、たとえば高速信号の伝送速度などを考慮して定められる。たとえば高速信号が、シリアルクロックのように、H(ハイ)/L(ロー)が所定の周期で繰り返される信号である場合には、以下のようにして遅延時間Δtを定めることができる。
図7は、図4に示した構成から遅延部4を省略した場合に、周期的に変化する高速信号によって発生するEMIを説明した図である。図4および図7を参照して、地点d(アンテナ11)におけるEMIでは、一定の周期ごとにEMIのピーク値が出現する。
図8は、実施の形態1に係る伝送システムによる効果を説明した図である。図8を参照して、遅延時間Δtが、高速信号の周期の1/2に設定される。このため、区間b2−cを伝送する高速信号の位相は、区間a−b1を伝送する高速信号の位相に対して半周期遅れている。
この場合には、アンテナ11におけるEMIの強度が、ピーク値よりも小さい一定値となる。したがって、アンテナ11においてEMIのピーク値の出現確率を0とすることができる。
このように、実施の形態1では送信部1から受信部2まで高速信号を伝送するためのデータ伝送路に遅延部を設ける。これにより、遅延部に入力される高速信号と遅延部から出力される高速信号との間で位相が異なるので、遅延部の入力側の区間(区間a−b1)において発生するEMIと、遅延部の出力側の区間(区間b2−c)において発生するEMIとの間で位相を異ならせことができる。両区間から発生するEMIが同一の地点(たとえばアンテナ11が設けられた地点d)において重なり合う期間が短くなるので、EMIのピーク値が出現する確率を低減できる。
EMIのピーク値の出現確率が高くなると電子機器への影響が生じ、たとえば電子機器のアンテナで受信される無線信号にノイズ成分が含まれるといった問題が発生する。このため、たとえば携帯電話での通話中の音とび、モバイルテレビあるいはテレビ電話の画面上のブロックノイズの発生といった問題が発生する可能性がある。実施の形態1によればEMIのピーク値の出現確率を減らすことができるので、このような問題が発生する回数を減らすことができる。
[実施の形態2]
実施の形態2に係る伝送システムの全体的な構成は、図1に示した構成と同様である。なお、図9に示されるように、送信部1および受信部2は、それぞれ、PLL回路1aおよび2aを有している。PLL回路1aは、送信部1による信号の伝送速度(伝送周波数帯域)を決定するために用いられる。同じくPLL回路2aは、受信部2による信号の伝送速度を決定するために用いられる。
実施の形態2に係る伝送システムの全体的な構成は、図1に示した構成と同様である。なお、図9に示されるように、送信部1および受信部2は、それぞれ、PLL回路1aおよび2aを有している。PLL回路1aは、送信部1による信号の伝送速度(伝送周波数帯域)を決定するために用いられる。同じくPLL回路2aは、受信部2による信号の伝送速度を決定するために用いられる。
実施の形態2において、高速信号は、その高速信号に基づく処理(たとえば画像表示処理)にとって有効な信号と、当該処理にとって無効な信号とを含む。実施の形態2に係る伝送システムは、無効な信号および有効な信号のうちの有効な信号のみを遅延させる。
図10は、実施の形態2に係る伝送システムによる高速信号および低速信号の伝送を説明するためのタイミング図である。図10を参照して、高速信号S1は、無効な信号S1aと、有効な信号S1bとによって構成される。無効な信号S1aは、特に限定されず、たとえば、常にHighレベルの信号あるいは常にLowレベルの信号(すなわちDC信号)を用いることができる。一方、有効な信号S1bは、たとえば8ビットで定義されたパケット(たとえば「00011101」)の後に続く信号である。
遅延部4は、有効な信号S1bの伝送をΔtだけ遅延させる。遅延部4から有効な信号S1bの送信が開始されるまで、遅延部4は、送信部1から送信される高速信号の無効な信号と同一の無効な信号を生成してもよい。
MIPI D−PHYベースのシリアルインターフェースでは、ディスプレイの画素データ等の高速信号の伝送について、例えばディスプレイの全表示モードと部分表示モード、カメラの動画モードと静止画モードなど、複数の伝送速度への対応が可能な規格が採用されている。このため伝送速度の帯域(信号の伝送可能な伝送速度の下限から上限までの範囲)が広くなる。その一方で、上記シリアルインターフェースでは、伝送速度の決定のために、PLLでの位相同期期間中に、無効な高速信号を伝送する必要がある。
図11は、図9の構成から遅延部を省略した場合における、高速信号の伝送周波数帯域とPLLの周波数帯域との関係を示した図である。図11を参照して、周波数f0〜f2の範囲が高速信号の伝送帯域である。伝送帯域が広くなるほど、PLL1aによる位相同期の期間が長くなる。
送信部1では、高速信号の伝送前に、その信号の伝送速度を認識できる。このため伝送周波数帯域をその高速信号の伝送速度に対応した帯域(図1では周波数f1を含む特定の範囲)に狭めることで、PLL1aの周波数帯域を狭めることができる。PLL1aの周波数帯域を狭めることによって、PLL1aが位相同期に要する時間を短縮できるので、有効な信号の伝送開始を早めることができる。したがって高速信号の伝送時間を短縮できるので、伝送システムの動作中における平均消費電力を削減できる。
しかしながら受信部2では、高速信号を受信する前に、その信号の伝送速度を検知できない。このため受信部2のPLL2aでは、信号の伝送速度に対応するように周波数帯域を狭めることができない。受信部2のPLL2aの周波数帯域は、高速信号の帯域(周波数f0〜f2の範囲)のままにされるとともに、受信部2は無効な高速信号を長時間受信する必要がある。
受信部2のPLL2aの周波数帯域が狭められないため、受信部の受信時間に相当する期間、送信部1は無効な高速信号を送信し続けなければならない。このような受信部2側での制約のために、動作中の伝送システムの平均消費電力は高いままとなる。
一方、実施の形態2によれば、遅延部4が高速信号のうちの有効な信号の伝送を遅延させる。これによって、受信部2が無効な信号を受信する期間は変わらないまま、送信部1が無効な信号を送信する期間を短くすることができる。
図12は、実施の形態2による効果を説明するための模式図である。図12(A)は、遅延部が高速信号の伝送路に設けられていない場合における送信部および受信部の信号伝送のタイミングを示す図である。この場合には、受信部2の受信時間に相当する時間の間、送信部1が無効な高速信号を送信するので、高速信号の伝送時間を短縮することができない。
図12(B)は、遅延部が高速信号の伝送路に設けられた場合(すなわち実施の形態2の場合)における送信部および受信部の信号伝送のタイミングを示す図である。実施の形態2によれば、有効な高速信号のみを遅延させることで、送信部1から無効な高速信号を送信する時間を、受信部2が無効な高速信号を受信する時間よりも短くすることができる。これにより送信部1が高速信号を送信する時間を短縮できる。これにより伝送システムの動作中の平均消費電力を削減できる。
以上のように実施の形態2によれば、実施の形態1と同様に、EMIのピーク値の出現確率を低減することができる。さらに実施の形態2によれば、伝送システムの動作中の平均消費電力を削減できる。
[実施の形態3]
実施の形態3に係る伝送システムは、伝送路の構成の点において、実施の形態1に係る伝送システムと相違する。
実施の形態3に係る伝送システムは、伝送路の構成の点において、実施の形態1に係る伝送システムと相違する。
図13は、実施の形態3に係る伝送システム10Aの構成を示した図である。図1および図13を参照して、伝送システム10Aは、信号分離部5および信号結合部6が伝送路3に設けられる点において伝送システム10と異なる。信号分離部5と信号結合部6との間には、伝送路33,34が並列に設けられる。遅延部4は、伝送路33に設けられる。
送信部1は、高速信号S1と低速信号S2とを同一チャネル(チャネル1とする)によって伝送路3に送信する。信号分離部5は送信部1から伝送路3を経由して送信された高速信号S1と低速信号S2とを分離する。信号分離部5による分離方法は特に限定されず、たとえば、信号の振幅電圧を基準電圧と比較することにより、高速信号S1と低速信号S2とを分離してもよい。あるいは、信号分離部5は、高速信号S1と低速信号S2とを、その信号の伝送速度に基づいて分離してもよい。
信号分離部5によって分離された高速信号S1は、伝送路33に設けられた遅延部4に入力される。遅延部4は、高速信号S1の伝送を低速信号S2に対して遅延させる。
遅延部4から出力された高速信号S1は、伝送路33を経由して信号結合部6に入力される。一方、信号分離部5によって分離された低速信号S2は、伝送路34を経由して信号結合部6に入力される。信号結合部6は、信号分離部5によって分離された高速信号S1および低速信号S2を結合させる。信号結合部6によって結合された高速信号S1および低速信号S2は、伝送路3を経由して受信部2のチャネル1に入力される。
高速信号S1は、上記のように、たとえば、プロセッサからディスプレイへ、あるいはカメラからプロセッサへと伝送されるデータ、クロックなどである。一方、低速信号S2は、たとえばリアルタイム伝送が要求される制御信号であり、具体的には、画像表示同期信号(水平同期信号(H−sync)あるいは垂直同期信号(V−sync))、ディスプレイのリフレッシュタイミング通知信号などである。
図14は、実施の形態3に係る伝送システムによる高速信号および低速信号の伝送を説明するためのタイミング図である。図13および図14を参照して、送信部1のチャネル1からは、たとえば、電圧v2を有する低速信号S2(伝送速度V2)が送信され、次に、電圧v1を有する高速信号S1(伝送速度V1)が送信され、高速信号S1の次に低速信号S2が送信される。電圧v1,v2の間にはv1<v2の関係が成立し、伝送速度V1,V2の間にはV1>V2の関係が成立する。
信号分離部5によって高速信号S1と低速信号S2とが分離される。高速信号S1の伝送のみが遅延部4によってΔtだけ遅延した後に、高速信号S1と低速信号S2とが信号結合部6によって結合される。受信部2では、高速信号S1の受信開始時刻が、送信部1における高速信号S1の送信開始時刻に対してΔtだけずれる。同じく受信部2では、高速信号S1の受信終了時刻が、送信部1における高速信号S1の送信終了時刻に対してΔtだけずれる。
図15は、実施の形態3に係る伝送システムを備える電子機器に対するEMIの影響を説明した図である。図15を参照して、区間a−b1は、送信部1から信号分離部5までの区間に対応する。区間b2−cは、信号結合部6から受信部2までの区間に対応する。図4に示された構成と同様に、地点dにおいてアンテナ11が設けられる。
図16は、図15に示した構成から遅延部4を省略した場合における、地点dでのEMIを説明した図である。図15および図16を参照して、遅延部4が伝送路に設けられていない場合、信号分離部5および信号結合部6が不要となるため、高速信号S1および低速信号S2が、送信部1のチャネル1と受信部2のチャネル1とを接続する同一の伝送路を伝送するものとする。高速信号に続けて低速信号が伝送されることにより、時刻t1において、区間a−cの任意の点における電圧状態が高速信号に対応する状態から低速信号に対応する状態へと遷移する。
低速信号の振幅電圧は高速信号の振幅電圧に比較して大きい。この場合、振幅の変更点で生じやすい高調波成分を含むEMIが発生する。区間a−c全体において、高速信号および低速信号の両方が伝送されるので、地点d(アンテナ11)ではEMIのピーク値が出現する確率が高くなる。
図17は、実施の形態3による効果を説明した図である。図15および図17を参照して、実施の形態3によれば、高速信号および低速信号の両方が伝送される区間は、区間a−b1および区間b2−cである。区間b1−b2において高速信号が遅延される。
区間a−b1では時刻tにおいて、電圧状態(信号の振幅電圧)が大きく変化するとともにノイズ(EMI)が生じる。これに対して、区間b2−cでは、時刻tよりもΔtだけ遅れた時刻において電圧状態(信号の振幅電圧)が大きく変化するとともに、ノイズ(EMI)が生じる。このため、アンテナ11は、区間a−b1からのEMIと区間b−c2からのEMIとを異なるタイミングで受信する。
また、送信部1と遅延部4との間の伝送路、および遅延部4と受信部2との間の伝送路の各々は、遅延部4が設けられていない場合における送信部1と受信部2との間の伝送路に比べて短い。このため、送信部1と遅延部4との間の伝送路から発生するEMIの強度は、当該伝送路の長さと、遅延部4が設けられていない場合における送信部1と受信部2との間の伝送路の長さとの割合に応じて低下する。同様の理由により、遅延部4と受信部2との間の伝送路から発生するEMIの強度も低下する。EMIが発生するタイミングがずれるだけでなくEMIの強度も低下する。これにより、アンテナで受信されたEMIの強度がピーク値に達する確率を低減できるので、EMIのピーク値の出現確率を減らすことができる。
以上のように、実施の形態3によれば、高速信号と低速信号とを分離して、その分離された高速信号の伝送を遅延させる。これによってEMIのピーク値の出現確率を低減することができる。
[実施の形態4]
図18は、実施の形態4に係る伝送システムの構成を示した図である。図18(A)は、実施の形態4に係る伝送システムの第1の構成例を示した図である。図18(B)は、実施の形態4に係る伝送システムの第2の構成例を示した図である。
図18は、実施の形態4に係る伝送システムの構成を示した図である。図18(A)は、実施の形態4に係る伝送システムの第1の構成例を示した図である。図18(B)は、実施の形態4に係る伝送システムの第2の構成例を示した図である。
図18(A)および図18(B)に示されるように、実施の形態4に係る伝送システム(10B,10C)は、高速信号S1の伝送路31の一部に光配線35を含む。さらに、この光配線35に対応して、発光素子21と、発光素子21のための駆動回路22と、受光素子23と、増幅回路24とが伝送路31に設けられる。この点において、図18(A)に示した伝送システム10Bは、実施の形態1に係る伝送システム10(図1参照)と異なる。同じく、上記の点において、図18(B)に示した伝送システム10Cは、実施の形態3に係る伝送システム10A(図13参照)と異なる。
図18(A)および(B)に示した構成では、2つの遅延部(4a,4b)が設けられる。遅延部4aは、駆動回路22の前段の位置に設けられる。一方、遅延部4bは増幅回路24の後段の位置に設けられる。ただし駆動回路22の前段および増幅回路24の後段のいずれか一方にのみ遅延部が設けられていてもよい。
また、遅延部4aと駆動回路22とは一体化されていてもよい。同じく遅延部4bと増幅回路24とが一体化されていてもよい。
駆動回路22は、遅延部4aより入力される高速信号S1に応答して発光素子21を駆動する。発光素子21は、駆動回路22によって駆動されることにより、光配線35を伝送する光信号を発生させる。発光素子21は、代表的には半導体レーザであり、一例として、VCSEL(Vertical Cavity-Surface Emitting Laser))である。
駆動回路22は、発光素子21に駆動電流を供給するとともに、その駆動電流を駆動回路22に入力される高速信号に応答して変調する。これにより発光素子21から発せられる光が変調されて光信号が発生される。発光素子21および駆動回路22によって発生された光信号は光配線35を伝達して受光素子23に入力される。
受光素子23は、光配線35を伝達した光信号を受けるとともに、その光信号を電気信号に変換する。代表的には、受光素子23はフォトダイオードである。増幅回路24は、受光素子23から出力された電気信号を増幅する。
発光素子21、駆動回路22、受光素子23、増幅回路24および光配線35は光配線モジュールとして実装されてもよい。図28は、光配線モジュールの構成例を示した図である。
図28を参照して、光配線モジュールは、光送信部36と、光受信部37と、光配線35と、光送信部36に接続される電気配線部(電気信号の入力用の配線)と、光受信部37に接続される電気配線部(電気信号の出力用の配線)とを備える。
光送信部36は、駆動回路22と、発光素子21とを備える。駆動回路22は、電気配線部を通じて入力される高速信号(図28では、クロック信号CLK、データ信号D0〜Dnが例示される)に従って発光素子21を駆動する。発光素子21は、光配線35を伝達する光を発生させる。
光配線35の材料にはガラスあるいは樹脂を用いることができる。特に樹脂の中でもアクリル系、エポキシ系、ウレタン系、及びシリコーン系等の樹脂材料を使用することが好ましい。これらの樹脂を用いることによって、十分な可撓性を有する光配線を実現できる。光配線が十分な可撓性を有することにより、光配線モジュールを電子機器に実装する際に、光配線35を容易に配置することができる。
光受信部37は、受光素子23および増幅回路24を備える。受光素子23は、光配線38を伝達した光信号を受けるとともに、その光信号を電気信号に変換する。増幅回路24は、受光素子23から出力された電気信号を増幅して、増幅された電気信号を電気配線部に出力する。
実施の形態4によれば、高速信号の伝送路に光配線が設けられることによって、光配線の長さだけ電気配線部の長さを短くすることができるので、伝送損失が低減し、寄生容量による波形劣化の影響も軽減されるので、電気配線部の伝送速度の上限値を高くすることができる。また、光配線は、電気配線よりも伝送損失が少なく、EMIの影響を受けることなく信号を伝送することができるので電気配線よりも伝送速度を高くすることができる。したがって電気配線部よりも高い伝送速度を達成することができる。したがって高速信号の伝送速度を高めることができる。さらに、光配線部からはEMIが発生しないので、高速信号の伝送路に占める光配線の割合を大きくすることで高速信号の伝送路から発生するEMIの強度を大幅に低減できる。このため、図18(A)の構成によれば、実施の形態1による作用効果がより高められるのでEMIのピーク値が出現する確率をより一層低減することができる。同じく図18(B)の構成によってもEMIのピーク値が出現する確率をより一層低減することができる。
[実施の形態5]
実施の形態5に係る伝送システムの構成は、図18(A)あるいは図18(B)に示された構成と同様である。したがって以下では図18(A)および図18(B)を適宜参照しながら実施の形態5について説明する。
実施の形態5に係る伝送システムの構成は、図18(A)あるいは図18(B)に示された構成と同様である。したがって以下では図18(A)および図18(B)を適宜参照しながら実施の形態5について説明する。
実施の形態5においては、実施の形態2と同様に、受信部2に含まれるPLL2aの位相同期を考慮して送信部1は無効な高速信号を伝送する。実施の形態5では、発光素子21および駆動回路22の全体の立ち上がり時間よりも、送信部1から送信された無効な信号の伝送期間と遅延部(4a,4b)による遅延時間との合計期間が長くなるように、その合計期間が定められる。「立ち上がり時間」とは、信号が駆動回路22に入力されてから、発光素子21から安定な信号が送信されるまでの時間を意味する。安定な信号が送信されるまでの時間とは、発光素子21からの信号のエラーが、それ以後発生しなくなるまでの時間を意味する。
図19は、実施の形態5に係る伝送システムによる高速信号および低速信号の伝送を説明するためのタイミング図である。図19を参照して、送信部1から送信された高速信号S1に含まれる無効な信号S1aの伝送時間をtaとする。また、発光素子21および駆動回路22の全体の立ち上がり時間をtbとする。実施の形態5では、立ち上がり時間tbよりも、送信部1が無効な信号を伝送する期間taと遅延部(4a,4b)による遅延時間Δtとの合計の期間が長くなる(ta+Δt>tb)ように、合計期間(ta+Δt)が規定される。
実施の形態5によれば、実施の形態1〜4と同じく、EMIのピーク値の出現確率を低減できる。さらに実施の形態5によれば、図19に示されるように、発光素子21および駆動回路22の立ち上がり時間taを、受信部2が無効な高速信号を受信するための期間(ta+Δt)の一部として兼用することができる。これにより、送信部1が無効な信号を伝送する期間を短くすることができるので、送信部1による高速信号の伝送時間を短くすることができる。したがって、実施の形態2と同様に、実施の形態5によれば、伝送システムの動作中の平均的消費電力を低減することができる。
[実施の形態6]
図20は、実施の形態6に係る伝送システムの構成を示した図である。図20(A)は、実施の形態6に係る伝送システムの第1の構成例を示した図である。図20(B)は、実施の形態6に係る伝送システムの第2の構成例を示した図である。図20(C)は、実施の形態6に係る伝送システムの第3の構成例を示した図である。
図20は、実施の形態6に係る伝送システムの構成を示した図である。図20(A)は、実施の形態6に係る伝送システムの第1の構成例を示した図である。図20(B)は、実施の形態6に係る伝送システムの第2の構成例を示した図である。図20(C)は、実施の形態6に係る伝送システムの第3の構成例を示した図である。
図20(A)〜図20(C)に示されるように、実施の形態6に係る伝送システム(10D,10E,10F)は、実施の形態4に係る伝送システムに、シリアライザ回路25およびデシリアライザ回路26が付加された構成を有する。シリアライザ回路25は、送信部1の複数のチャネル(図20(A)ではチャネル1,チャネルnを示す)からパラレル送信される複数の高速信号(高速信号S11,S1nを)をシリアルの高速信号に変換する。デシリアライザ回路26は、シリアルの高速信号をパラレルの高速信号(高速信号S11,S1n)に変換する。高速信号S11,S1nは、受信部2の複数のチャネル(チャネル1、チャネルn)に入力される。なお、低速信号S2は、送信部1のチャネルn+1から送信され、伝送路32を経由して、受信部2のチャネルn+1に入力される。
図20(A)の構成では、送信部1および受信部2は、高速信号の伝送のための複数のチャネル(チャネル1〜n)と、低速信号の伝送のための1つのチャネル(チャネルn+1)を有する。上記nは2以上の整数であり、特に限定されるものではない。
図20(B)の構成では、送信部1および受信部2は、高速信号および低速信号の両方を伝送するための少なくとも1つのチャネルを備える。したがって高速信号および低速信号の両方を伝送するために送信部1および受信部2の各々が有するチャネルの数は1でもよく、他のチャネルは、高速信号および低速信号のいずれか一方(たとえば高速信号)を伝送するためのチャネルでもよい。ただし図20(B)は、複数のチャネル(チャネル1〜n)の各々において高速信号および低速信号の両方が伝送される構成を示している。図20(B)の構成によれば、チャネル1は、高速信号S11および低速信号S21の伝送に用いられ、チャネルnは、高速信号S1nおよび低速信号S2nの伝送に用いられる。
同一チャネルを伝送する高速信号および低速信号を分離するために、そのチャネルに対応して信号分離部(5a,5b)および信号結合部(6a,6b)が設けられる。信号分離部5aおよび信号結合部6aはチャネル1に対応して設けられ、信号分離部5bおよび信号結合部6bは、チャネルnに対応して設けられる。
図20(C)の構成によれば、チャネル1に対しては信号分離部5aおよび信号結合部6aが設けられるものの、チャネルnに対しては信号分離部および信号結合部が設けられていない。図20(C)に示されるように、すべてのチャネルに対して信号分離部および信号結合部が設けられる必要はなく、たとえ高振幅であっても低速信号が送信されないチャネルの信号分離部および信号結合部は省略されてもよい。
なお、シリアライザ回路25と、遅延部4aと、駆動回路22とは一体化されていてもよい。同様に、デシリアライザ回路26と、遅延部4bと、増幅回路24とが一体化されていてもよい。また、実施の形態4と同じく、遅延部4aと駆動回路22とが一体化されてもよく、遅延部4bと増幅回路24とが一体化されてもよい。また、遅延部は、駆動回路22の前段および増幅回路24の後段のいずれか一方にのみ設けられていてもよい。
実施の形態6によれば、複数の高速信号のすべてが配線部(光配線)を伝送する構成となっており、この配線部においてEMIを発生させなくすることができる。したがって、実施の形態6によれば、実施の形態4よりもEMIのレベルを低減することができるので、実施の形態4に比べて、EMIのピーク値が出現する確率をより一層低減することができる。
[実施の形態7]
図21は、実施の形態7に係る伝送システムの構成を示した図である。図21(A)は、実施の形態7に係る伝送システムの第1の構成例を示した図である。図21(B)は、実施の形態7に係る伝送システムの第2の構成例を示した図である。図21(C)は、実施の形態7に係る伝送システムの第3の構成例を示した図である。
図21は、実施の形態7に係る伝送システムの構成を示した図である。図21(A)は、実施の形態7に係る伝送システムの第1の構成例を示した図である。図21(B)は、実施の形態7に係る伝送システムの第2の構成例を示した図である。図21(C)は、実施の形態7に係る伝送システムの第3の構成例を示した図である。
図21(A)〜図21(C)に示されるように、実施の形態7に係る伝送システム(10G,10H,10I)は、送信モジュール(15a,15b,15c)と、受信モジュール(16a,16b,16c)を有する。図21(A)に示されるように、送信モジュール15aは、発光素子21と、駆動回路22と、シリアライザ回路25と、遅延部4aとを含む。受信モジュール16aは、受光素子23と、増幅回路24と、遅延部4bと、デシリアライザ回路26とを含む。
図21(B)に示されるように、送信モジュール15bは、送信モジュール15aの構成要素に加えて信号分離部5a,5bを含む。同じく受信モジュール16bは、受信モジュール16aの構成要素に加えて信号結合部6a,6bを含む。実施の形態6と同様に、信号分離部および信号結合部の数は、高速信号および低速信号の両方を伝送するためのチャネルの数に依存する。したがって、送信モジュールに実装される信号分離部の数および受信モジュールに実装される信号結合部の数は特に図21(B)に示されるように限定されるものではない。
図21(C)に示されるように、送信モジュール15cは、送信モジュール15bに含まれる信号分離部5bが省略される点で送信モジュール15bと異なる。同様に、受信モジュール16cは、受信モジュール16bに含まれる信号結合部6bが省略される点で受信モジュール16bと異なる。図20(C)に示される構成と同様に、すべてのチャネルに対して信号分離部および信号結合部が設けられる必要はなく、たとえ高振幅であっても低速信号が送信されないチャネルの信号分離部および信号結合部は省略されてもよい。
また、実施の形態4と同様に、送信モジュールおよび受信モジュールの両方に遅延部が含まれるものと限定されない。送信モジュールおよび受信モジュールのいずれか一方にのみ遅延部が含まれていてもよい。
また、遅延部が送信モジュールおよび受信モジュールの少なくとも一方に含まれていれば、送信モジュールおよび受信モジュールの構成についても、図21(A)〜図21(C)に示した構成から種々の変形が可能である。たとえば送信モジュールが発光素子21および駆動回路22を含み、シリアライザ回路25(および信号分離部)が送信モジュールの外部に設けられてもよい。同じく、受信モジュールが受光素子23および増幅回路24を含み、デシリアライザ回路26(および信号結合部)が受信モジュールの外部に設けられてもよい。
あるいは、送信モジュールが発光素子21と、駆動回路22とシリアライザ回路25とを含み、信号分離部が送信モジュールの外部に設けられてもよい。同じく受信モジュールが受光素子23と、増幅回路24とデシリアライザ回路26とを含み、信号分離部が受信モジュールの外部に設けられてもよい。
また、図21(A)〜図21(C)に示した構成において、発光素子21、駆動回路22およびシリアライザ回路25が送信モジュールに実装されるとともに受光素子23、増幅回路24が受信モジュールに実装され、遅延部がその送信モジュールおよび受信モジュールの少なくとも一方に実装されてもよい。
同じく、図18(A),(B)に示した構成において、発光素子21および駆動回路22を送信モジュールに実装するとともに、受光素子23および増幅回路24を受信モジュールに実装することもできる。この場合にも、遅延部は、その送信モジュールおよび受信モジュールの少なくとも一方に含まれていてもよい。また、図18(B)に示した構成においては、送信モジュールにさらに信号分離部を実装するとともに、受信モジュールにさらに信号結合部を実装することもできる。
実施の形態7によれば、実施の形態6と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態7によれば、送信モジュール、光配線、および受信モジュールによって光配線モジュールが構成されるので、遅延機能を有する光配線モジュールを実現することができる。
[伝送システムの適用例]
本発明の実施の形態に係る伝送システムは、各種の電子機器に搭載することができる。以下では、上記の実施の形態のうち、実施の形態1に係る伝送システムを代表例として、本発明の実施の形態に係る伝送システムが搭載された電子機器を説明する。
本発明の実施の形態に係る伝送システムは、各種の電子機器に搭載することができる。以下では、上記の実施の形態のうち、実施の形態1に係る伝送システムを代表例として、本発明の実施の形態に係る伝送システムが搭載された電子機器を説明する。
図22は、本発明の実施の形態に係る伝送システムが搭載された電子機器の第1の構成例を示した図である。図22を参照して、電子機器100は、本発明の実施の形態に係る伝送システム10と、制御部111と、表示装置105とを備える。表示装置105は、表示パネル112と、ドライバ113とを含む。
送信部1は、伝送路3を介して受信部2に高速信号S1および低速信号S2を伝送する。送信部1によって送信される高速信号S1および低速信号S2は、制御部111によって生成される。制御部111は、たとえばMPU(Micro Processing Unit)によって実現される。高速信号S1は、画像データ信号およびクロックを含み、低速信号は、画像表示同期信号(水平同期信号(H−sync)あるいは垂直同期信号(V−sync))、ディスプレイのリフレッシュタイミング通知信号などである。
受信部2は、送信部1から送られた画像データ信号および制御信号を受信するとともに、その画像データ信号および制御信号を表示装置105に転送する。表示装置105は、受信部2から画像データ信号および制御信号を受けるとともに、その画像データ信号および制御信号に基づいて、画像を表示する。
表示装置105は、画像を表示するための表示パネル112および表示パネル112を駆動するためのドライバ113を含む。たとえば表示装置105は、液晶表示装置であり、表示パネル112は液晶表示パネルである。ただし、他の種類の表示装置、たとえば有機EL(electroluminescence)ディスプレイを表示装置105に適用することもできる。
なお、受信部2は、送信部1から画像データ信号の送信がエラーになったことを検知した場合に、その送信エラーを示す信号(この信号は低速信号である)を、伝送路32を介して送信部1に送信してもよい。
また、図22に示した構成では、受信部2とドライバ113とは別々に構成されているが、これらが一体化されていてもよい。すなわち、ドライバ113が上記の受信部2の機能を有していてもよい。同様に、制御部111と送信部1とが一体化されていてもよい。
図23は、本発明の実施の形態に係る伝送システムが搭載された電子機器の第2の構成例を示した図である。図23を参照して、電子機器100Aは、本発明の実施の形態に係る伝送システム10と、カメラ106と、制御部111とを含む。
送信部1は、カメラ106からの画像データを伝送する。この点において、電子機器100Aの構成は、図22に示した電子機器100の構成とは異なる。カメラ106の種類は特に限定されず、たとえばCCDカメラ、CMOSカメラ等をカメラ106に適用できる。
送信部1は、カメラ106が取得した画像データを高速信号S1として送信するとともに、制御信号を低速信号S2として送信する。受信部2は、上記の高速信号S1および低速信号を受信する。制御部111は、これらの信号に基づいて画像データを生成する。
なお、電子機器100と同様に、送信部1は、カメラ106の一部としてカメラ106に含まれていてもよく、同様に、受信部2は、制御部111の一部として制御部111に含まれていてもよい。
また、上記の説明による動作では、送信部1がマスターであり受信部2がスレーブとなる。すなわち受信部2は、送信部1から送られる画像データ信号および制御信号を受動的に受信する。ただし、受信部2がマスターであり送信部1がスレーブであってもよい。すなわち、送信部1が高速信号S1(画像データ信号)および低速信号S2(制御信号)を送信するように、受信部2が送信部1を制御してもよい。
図24(A)は、本発明の実施の形態に係る伝送システムが搭載された電子機器の第3の構成例を示した図である。図24(B)は、本発明の実施の形態に係る伝送システムが搭載された電子機器の第4の構成例を示した図である。
図24(A)を参照して、電子機器100Bは、本発明の実施の形態に係る伝送システム10と、無線通信部108とを含む。無線通信部108は、受信部2がデータ伝送路を介して送信部1から受信したデータを受信部2から取得するとともに、そのデータを無線信号として送信する。
図24(B)に示す電子機器100Cは、無線通信部108が送信部1に接続される点で図24(A)に示した構成と異なる。図24(B)に示した構成において、無線通信部108は、外部から送られた無線信号を受信するとともに、その受信した信号を送信部1に送る。送信部1は、無線通信部108からの信号を高速信号S1および低速信号S2として、伝送路3を介して受信部2に出力する。
[適用例]
本発明が適用可能な電子機器は、特に限定されるものではない。近年では、電子機器の種類を問わず、EMIの低減が求められる。さらに、当該機器の消費電力を低減することも要求される。本発明に係る伝送システムを電子機器に搭載することで、その機器から発生するEMIによる影響を低減できるとともにその機器の消費電力を低減することができる。
本発明が適用可能な電子機器は、特に限定されるものではない。近年では、電子機器の種類を問わず、EMIの低減が求められる。さらに、当該機器の消費電力を低減することも要求される。本発明に係る伝送システムを電子機器に搭載することで、その機器から発生するEMIによる影響を低減できるとともにその機器の消費電力を低減することができる。
図25は、本発明の伝送システムを搭載した電子機器の1つである携帯電話の正面方向からの斜視図である。図26は、図25に示した携帯電話の背面方向からの斜視図である。図25および図26を参照して、携帯電話120は、折り畳み式の携帯電話機である。携帯電話は、本体部102と、本体部102の一端に設けられたヒンジ部101と、ヒンジ部101を回転軸として回転可能に設けられた蓋部103とを備える。本体部102は、携帯電話を操作するための操作キー104を備える。蓋部103は、表示パネル112を備えるとともに、その内部にドライバ113を備えている。さらに携帯電話120は、無線通信部108を備える。カメラ106は蓋部103に設けられる。ただしカメラ106の位置は特に限定されるものではない。
図27は、図25に示されたヒンジ部101およびその周辺部分の透視図である。図27を参照して、本体部102の内部には、送信モジュール15a(図21(A)参照)が実装される。一方、蓋部103の内部には、受信モジュール16a(図21(A)参照)が実装される。送信モジュール15aと受信モジュール16aとは光配線35を含む伝送路3によって接続される。
図27に示した構成は、携帯電話120への伝送システム10Gを適用した例を示しているが、伝送システム10Gに代えて伝送システム10Hまたは10Iを携帯電話120に搭載することもできる。この場合、送信モジュール15aおよび受信モジュール16aに代えて、図21(B)に示した送信モジュール15bおよび受信モジュール16b、あるいは図21(C)に示した送信モジュール15cおよび受信モジュール16cが適用される。また、伝送システム10G〜10Iのいずれかに限定されず、本発明の他の実施の形態に係る伝送システム(10,10A〜10F)も携帯電話120に搭載可能である。
本発明の実施の形態に係る伝送システムを、携帯電話に搭載された表示装置へのデータ伝送に用いる場合、当該伝送システムをMIPI D−PHY規格に従って構成することができる。
なお、本発明の実施の形態に係る伝送システムをカメラ106からの画像データの送信のために適用することもできる。この場合にも当該伝送システムをMIPI D−PHY規格に従って構成することができる。
さらに、本発明の実施の形態に係る伝送システムを、外部から携帯電話120(無線通信部108)が無線で受信した信号を携帯電話120の内部で伝送させるため、あるいは、携帯電話120の内部で生成したデータを無線送信のために無線通信部108に伝送するために適用することもできる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 送信部、1a,2a PLL回路、2 受信部、3,31〜34 伝送路、4,4a,4b 遅延部、5,5a,5b 信号分離部、6,6a,6b 信号結合部、10,10A〜10I 伝送システム、15a,15b,15c 送信モジュール、16a,16b,16c 受信モジュール、21 発光素子、22 駆動回路、23 受光素子、24 増幅回路、25 シリアライザ回路、26 デシリアライザ回路、35 光配線、36 光送信部、37 光受信部、100,100A〜100C 電子機器、101 ヒンジ部、102 本体部、103 蓋部、104 操作キー、105 表示装置、106 カメラ、108 無線通信部、111 制御部、112 表示パネル、113 ドライバ、120 携帯電話。
Claims (19)
- 第1の電圧値を有する第1の信号を第1の伝送速度で伝送し、前記第1の電圧値より大きい第2の電圧値を有する第2の信号を前記第1の伝送速度よりも低い第2の伝送速度で伝送する送信部と、
前記第1および第2の信号を受信する受信部と、
前記第1の信号がシリアル伝送されるように構成された、前記第1および第2の信号の伝送のための伝送路と、
前記第1の信号の伝送を前記第2の信号に対して遅延させるために前記伝送路に設けられた遅延部とを備える、伝送システム。 - 前記送信部から送信された前記第1の信号は、
前記第1の信号に基づく処理に対して無効な信号と
前記処理に対して有効な信号とを含み、
前記遅延部は、前記無効な信号および前記有効な信号のうちの前記有効な信号を遅延させる、請求項1に記載の伝送システム。 - 前記伝送路は、
前記送信部から送信された前記第1および第2の信号が共通に伝送される第1の伝送路と、
前記第1の伝送路を伝送する前記第1および第2の信号を分離する分離部と、
前記分離部によって分離された前記第1および第2の信号を結合する結合部と、
前記結合部によって結合された前記第1および第2の信号を、前記結合部から前記受信部に伝送するための第2の伝送路と、
前記分離部から前記結合部までの間に並列に設けられ、前記第1および第2の信号がそれぞれ伝送される第3および第4の伝送路とをさらに含み、
前記遅延部は、前記第3の伝送路に設けられる、請求項1または2に記載の伝送システム。 - 前記伝送路は、
前記第1の信号を伝送するための第1の伝送路と、
前記第2の信号を伝送するための第2の伝送路とを含み、
前記第1の伝送路は、光配線を含み、
前記伝送システムは、
前記光配線を伝送する光信号を発生させるための発光素子と、
前記第1の信号に応答して、前記発光素子に前記光信号を発生させるために前記発光素子を駆動する駆動回路と、
前記光配線を伝送した前記光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子から出力された前記電気信号を増幅する増幅回路とをさらに備え、
前記発光素子と、前記駆動回路と、前記受光素子と、前記増幅回路とは、前記第1の伝送路に設置され、
前記遅延部は、前記第1の伝送路における前記駆動回路の前段の位置および前記第3の伝送路における前記増幅回路の後段の位置のうちの少なくとも1つに設置される、請求項1または2に記載の伝送システム。 - 前記第3の伝送路は、光配線を含み、
前記伝送システムは、
前記光配線を伝送する光信号を発生させるための発光素子と、
前記第1の信号に応答して、前記発光素子に前記光信号を発生させるために前記発光素子を駆動する駆動回路と、
前記光配線を伝送した前記光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子から出力された前記電気信号を増幅する増幅回路とをさらに備え、
前記発光素子と、前記駆動回路と、前記受光素子と、前記増幅回路とは、前記第3の伝送路に設置され、
前記遅延部は、前記第1の伝送路における前記駆動回路の前段の位置および前記第3の伝送路における前記増幅回路の後段の位置のうちの少なくとも1つに設置される、請求項3に記載の伝送システム。 - 前記送信部から送信された前記第1の信号は、
前記第1の信号に基づく処理に対して無効な信号と
前記処理に対して有効な信号とを含み、
前記遅延部は、前記無効な信号および前記有効な信号のうちの前記有効な信号を遅延させ、
前記第1の信号が前記駆動回路に入力されてから発光素子が立上がるまでの立上がり時間よりも、前記送信部から送信された前記無効な信号の伝送期間と前記遅延部による前記有効な信号の遅延時間との合計の期間のほうが長くなるように、前記合計の期間が設定される、請求項4または5に記載の伝送システム。 - 前記送信部および前記受信部は、複数の第1の信号の伝送のための複数のチャネルを有し、
前記伝送システムは、
前記送信部の複数のチャネルからそれぞれ送信された複数の第1の信号をシリアル信号に変換するためのシリアライザ回路と、
前記シリアル信号を、前記受信部の複数のチャネルでそれぞれ受信される複数の第1の信号に変換するためのデシリアライザ回路とをさらに備える、請求項4に記載の伝送システム。 - 前記発光素子および前記駆動回路は、送信モジュールに実装され、
前記受光素子および前記増幅回路は、受信モジュールに実装され、
前記光配線は、前記送信モジュールと前記受信モジュールとの間に接続され、
前記送信モジュールおよび前記受信モジュールのうちの少なくとも1つは、前記遅延部を含む、請求項4または7に記載の伝送システム。 - 前記発光素子、前記駆動回路および前記シリアライザ回路は、送信モジュールに実装され、
前記受光素子、前記増幅回路および前記デシリアライザ回路は、受信モジュールに実装され、
前記光配線は、前記送信モジュールと前記受信モジュールとの間に接続され、
前記送信モジュールおよび前記受信モジュールのうちの少なくとも1つは、前記遅延部を含む、請求項7に記載の伝送システム。 - 前記送信部および前記受信部は、複数の第1の信号の伝送のための複数のチャネルを有し、
前記伝送システムは、
前記送信部の複数のチャネルからそれぞれ送信された複数の第1の信号をシリアル信号に変換するためのシリアライザ回路と、
前記シリアル信号を、前記受信部の複数のチャネルでそれぞれ受信される複数の第1の信号に変換するためのデシリアライザ回路とをさらに備える、請求項5に記載の伝送システム。 - 前記発光素子および前記駆動回路は、送信モジュールに実装され、
前記受光素子および前記増幅回路は、受信モジュールに実装され、
前記光配線は、前記送信モジュールと前記受信モジュールとの間に接続され、
前記送信モジュールおよび前記受信モジュールのうちの少なくとも1つは、前記遅延部を含む、請求項5または10に記載の伝送システム。 - 前記発光素子、前記駆動回路および前記分離部は、送信モジュールに実装され、
前記受光素子、前記増幅回路および前記結合部は、受信モジュールに実装され、
前記光配線は、前記送信モジュールと前記受信モジュールとの間に接続され、
前記送信モジュールおよび前記受信モジュールのうちの少なくとも1つは、前記遅延部を含む、請求項5に記載の伝送システム。 - 前記発光素子、前記駆動回路、および前記シリアライザ回路は、送信モジュールに実装され、
前記受光素子、前記増幅回路、および前記デシリアライザ回路は、受信モジュールに実装され、
前記光配線は、前記送信モジュールと前記受信モジュールとの間に接続され、
前記送信モジュールおよび前記受信モジュールのうちの少なくとも1つは、前記遅延部を含む、請求項10に記載の伝送システム。 - 前記発光素子、前記駆動回路、前記分離部および前記シリアライザ回路は、送信モジュールに実装され、
前記受光素子、前記増幅回路、前記結合部および前記デシリアライザ回路は、受信モジュールに実装され、
前記光配線は、前記送信モジュールと前記受信モジュールとの間に接続され、
前記送信モジュールおよび前記受信モジュールのうちの少なくとも1つは、前記遅延部を含む、請求項10に記載の伝送システム。 - 前記第1の信号は、表示装置による表示処理のための画像データ信号であり、
前記第2の信号は、前記表示装置による前記表示処理の制御のための制御信号である、請求項1に記載の伝送システム。 - 前記第1の信号は、カメラによって取得された画像に対応する画像データ信号である、請求項1に記載の伝送システム。
- 前記第1の信号は、無線で通信されるデータを含む信号である、請求項1に記載の伝送システム。
- 請求項1に記載の伝送システムを備える、電子機器。
- 前記電子機器は、携帯電話である、請求項18に記載の電子機器。
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