JP2012191304A - 同期信号処理装置及び同期信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データイネーブル信号を基に、垂直同期信号及びより多くの水平同期信号を生成する同期信号処理装置及び同期信号処理方法を提供する。
【解決手段】データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジを基に第一水平同期信号ｈｄ１を生成する第一水平同期信号生成部３と、立ち上がりエッジの数をカウントするカウント部２と、カウントした立ち上がりエッジの数と所定の垂直ライン数とを比較し立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数に達したかどうかを判定する判定部４と、立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数に達した場合に垂直同期信号ｖｄｏを生成する垂直同期信号生成部５と、立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数に達したと場合に所定の画素数毎に所定の回数だけ第二水平同期信号ｈｄ２を生成する第二水平同期信号生成部６と、第一水平同期信号と第二水平同期信号との論理和より出力水平同期信号ｈｄｏを生成するＯＲ回路９とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、同期信号処理装置及び同期信号処理方法に関する。

画像信号は、一般に画像データ及び画像データのタイミングを示す信号を含んだものから構成される。画像データのタイミングを示す信号の種類として、画像のラインの区切りを示す水平同期信号、フレームの区切りを示す垂直同期信号、画像データの有効期間を示すデータイネーブル信号が一般的である。画像信号の表示装置が入力された画像データに対して何らかの画像処理を行う際には、ほとんどの場合にこれらタイミングを示す信号が利用される。

近年では、画像信号の表示装置として、液晶パネルを用いた液晶表示装置が一般的である。近年の液晶表示装置では、画像データの取り込みや装置の各制御信号にデータイネーブル信号のみを利用するケースが増えてきた。例えば、特許文献１に記載の液晶表示装置のように、データイネーブル信号の非アクティブ期間をモニタすることで、非アクティブ期間が所定の期間より長い場合にフレームの区切りであるということを判断でき、さらにデータイネーブル信号のアクティブ期間への立ち上がりを検出したところで画像データを取り込むようにしておけば、水平同期信号及び垂直同期信号を入力する必要がない。

特開２００６−１７１１２５号公報

しかしながら、前述のような液晶表示装置においても、画質の調整などの画像処理を行う必要がある場合があり、例えば、画像のライン間での処理を含む場合には水平同期信号が必要となる。特に、離れている画像のライン間を処理する場合には、より多くの水平同期信号を必要とする。更に、画像のライン間の処理におけるライン位置や数などを把握しておくためには、垂直同期信号も必要となる。

このような場合、画像データとデータイネーブル信号のみが入力されている液晶表示装置では、水平同期信号及び垂直同期信号を液晶表示装置の内部で生成しなくてはならない。

水平同期信号及び垂直同期信号の生成を容易に実現する手法として、データイネーブル信号の非アクティブ期間が所定の期間継続していることを検出した後に垂直同期信号を生成し、生成した垂直同期信号に合わせて所定の周期で水平同期信号を生成する例が考えられる。しかし、この手法では、データイネーブル信号の所定の非アクティブ期間の継続を検出するまでは同期信号を生成しないため、その分水平同期信号の生成数が少なくなる。

本発明は、データイネーブル信号を基に、垂直同期信号及びより多くの水平同期信号を生成することが可能な同期信号処理装置及び同期信号処理方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第一の技術的側面に係る同期信号処理装置は、第一水平同期信号生成部（３）と、カウント部（２）と、判定部（４）と、垂直同期信号生成部（５）と、第二水平同期信号生成部（６）と、出力水平同期信号生成部（９）とを備える。第一水平同期信号生成部（３）は、データイネーブル信号（ｄｅｉ）の立ち上がりエッジを基に第一水平同期信号（ｈｄ１）を生成する。カウント部（２）は、データイネーブル信号（ｄｅｉ）の立ち上がりエッジの数をカウントする。判定部（４）は、カウント部（２）でカウントした立ち上がりエッジの数と所定の垂直ライン数（Ｖａ）とを比較し、立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数（Ｖａ）に達したかどうかを判定する。垂直同期信号生成部（５）は、判定部により立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数（Ｖａ）に達したと判定された場合に、垂直同期信号（ｖｄｏ）を生成する。第二水平同期信号生成部（６）は、判定部により立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数（Ｖａ）に達したと判定された場合に、所定の画素数毎に所定の回数だけ第二水平同期信号（ｈｄ２）を生成する。出力水平同期信号生成部（９）は、第一水平同期信号生成部（３）で生成された第一水平同期信号（ｈｄ１）と第二水平同期信号生成部（６）で生成された第二水平同期信号（ｈｄ２）との論理和より出力水平同期信号（ｈｄｏ）を生成する。

本発明の第一の技術的側面に係る同期信号処理装置は、データイネーブル信号（ｄｅｉ）を所定の時間だけ遅延させて出力する遅延部（１０）を更に備えることが好ましい。

本発明の第二の技術的側面に係る同期信号処理方法は、データイネーブル信号（ｄｅｉ）の立ち上がりエッジを基に第一水平同期信号（ｈｄ１）を生成する第１工程と、データイネーブル信号（ｄｅｉ）の立ち上がりエッジの数をカウントする第２工程と、第２工程でカウントした立ち上がりエッジの数と所定の垂直ライン数（Ｖａ）とを比較し立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数（Ｖａ）に達したかどうかを判定する第３工程と、第３工程により立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数（Ｖａ）に達したと判定された場合に垂直同期信号（ｖｄｏ）を生成する第４工程と、第３工程により立ち上がりエッジの数が所定の垂直ライン数（Ｖａ）に達したと判定された場合に所定の画素数毎に所定の回数だけ第二水平同期信号（ｈｄ２）を生成する第５工程と、第１工程で生成された第一水平同期信号（ｈｄ１）と第５工程で生成された第二水平同期信号（ｈｄ２）との論理和より出力水平同期信号（ｈｄｏ）を生成する第６工程とを備える。

本発明の第二の技術的側面に係る同期信号処理方法は、データイネーブル信号（ｄｅｉ）を所定の時間だけ遅延させて出力する第７工程を更に備えることが好ましい。

本発明の第一の技術的側面に係る同期信号処理装置によれば、データイネーブル信号の非アクティブ期間を無駄にすることなく、より多くの水平同期信号を生成することが可能となる。また、水平同期信号の生成回数を監視、制限することで、例えば垂直同期信号から７ライン、というようなライン間の画像処理を行う液晶表示装置の仕様に柔軟に対応することが可能となる。

図１は、一般的な画像信号を構成する各信号のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。 図２は、実施例１に係る同期信号処理装置の動作を示すブロック図である。 図３は、実施例１に係る同期信号処理装置を用いた場合の各信号のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、一般的な画像信号を構成する画像データ及び画像データのタイミングの一例を、図１のタイミングチャートに示す。

一般的な画像信号は、垂直同期信号ｖｄ、水平同期信号ｈｄ、データイネーブル信号ｄｅ、及び画像データから構成される。垂直同期信号ｖｄ、水平同期信号ｈｄ、データイネーブル信号ｄｅは、それぞれハイ（Ｈ）かロー（Ｌ）の値をとり、Ｈがアクティブ、Ｌが非アクティブであることを表す。また、画像データは有効期間及び無効期間から成り、有効期間の画像データだけが表示装置に表示される。垂直同期信号ｖｄのアクティブ期間は画像のフレームの区切りを示す。水平同期信号ｈｄのアクティブ期間は画像のラインの区切りを示す。垂直同期信号ｖｄのアクティブ期間の立ち上がり（時刻ｔ）以降の水平同期信号ｈｄのアクティブ期間毎が、画像の１ライン目、２ライン目、…、であることを表す。データイネーブル信号ｄｅは、画像データが有効期間である場合にはアクティブ、無効期間である場合には非アクティブとなっている。

これらの信号から得られる情報により、表示装置は、画素単体、画素間やライン間、フレーム間での様々な画像処理を行うことが可能となる。しかし、背景技術の説明でも述べたように、液晶表示装置などの表示装置では、画像データとデータイネーブル信号ｄｅのみが入力されているケースがある。そのような表示装置において画像処理を行うために水平同期信号ｈｄや垂直同期信号ｖｄを利用したい場合には、データイネーブル信号ｄｅを基に、必要な分だけの水平同期信号ｈｄと垂直同期信号ｖｄを生成することが要求される。

図２に示す実施例１に係る同期信号処理装置は、検出部１と、第一カウント部２と、第一水平同期信号生成部３と、判定部４と、垂直同期信号生成部５と、第二水平同期信号生成部６と、第二カウント部７と、制限部８と、ＯＲ回路９と、遅延部１０とを備える。

入力画像データの有効期間及び無効期間を示す入力データイネーブル信号ｄｅｉが同期信号処理装置に入力されると、検出部１が入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジを検出する。

第一水平同期信号生成部３は、検出部１で検出した入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジを基に、第一水平同期信号ｈｄ１を生成する。

第一カウント部２は、検出部１で検出した入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジ数をカウントする。

判定部４は、第一カウント部２で検出した入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジ数と所定の垂直ライン数Ｖａとを比較し、入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジ数が所定の垂直ライン数Ｖａに達したか否かを判定する。

垂直同期信号生成部５は、判定部４により入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジ数が所定の垂直ライン数Ｖａに達したと判定された場合、出力垂直同期信号ｖｄｏを生成、出力する。

第二水平同期信号生成部６は、判定部４により入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジ数が所定の垂直ライン数Ｖａに達したと判定された場合、第一水平同期信号ｈｄ１とは異なる所定の画素数を１ラインとする周期毎に第二水平同期信号ｈｄ２を生成する。

第二カウント部７は、第二水平同期信号生成部６が生成した第二水平同期信号ｈｄ２をカウントする。

制限部８は、第二カウント部７からのカウント値が所定の値以下の場合にだけ第二水平同期信号ｈｄ２を生成するように、第二水平同期信号生成部６を制御する。

ＯＲ回路９は、第一水平同期信号ｈｄ１と第二水平同期信号ｈｄ２の論理和をとり、出力水平同期信号ｈｄｏを出力する出力水平同期信号生成部として機能する。

遅延部１０は、入力データイネーブル信号ｄｅｉを遅延させて出力データイネーブル信号ｄｅｏを出力する。

出力垂直同期信号ｖｄｏと出力水平同期信号ｈｄｏと出力データイネーブル信号ｄｅｏとが、実施例１に係る同期信号処理装置の出力となる。

次に、図２に示した主なブロックの動作について説明する。

第一水平同期信号生成部３は、検出部１が検出した入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジの入力されるタイミングで、１以上の所定の画素（クロック）数分の期間だけアクティブとなるようなパルス信号である第一水平同期信号ｈｄ１を生成する。図１に示したように、一般的な画像信号では垂直方向だけでなく水平方向にも無効期間が存在するため、ライン毎にデータイネーブル信号ｄｅの非アクティブ期間が現れる。そして、データイネーブル信号ｄｅが非アクティブからアクティブへと変化する立ち上がりは画像のラインの区切りであり、水平同期信号ｈｄが存在する。この画像ラインの区切りに存在する水平同期信号ｈｄに対応するものが、第一水平同期信号ｈｄ１である。

第一カウント部２では、検出部１が検出した入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジが入力されると、その立ち上がりエッジ数Ｄ２をカウントする。入力データイネーブル信号ｄｅｉが非アクティブからアクティブへと変化する立ち上がりはラインの区切りであるため、カウントした立ち上がりエッジ数Ｄ２はライン数に相当する。

判定部４は、第一カウント部２でカウントした立ち上がりエッジ数Ｄ２と所定の垂直ライン数Ｖａとを比較し、カウントした立ち上がりエッジ数Ｄ２が所定の垂直ライン数Ｖａに達すると「１」を出力し、そうでないときは「０」を出力する。所定の垂直ライン数Ｖａは、入力画像データの垂直方向の有効期間（１フレーム中の有効ライン数）に設定することが望ましい。なお、判定値が「１」となった後、再び検出部１から立ち上がりエッジが入力された際に、第一カウント部２のカウント値がリセットされる。

垂直同期信号生成部５は、判定部４での判定値が「１」であった場合に２以上の所定のライン数分の期間だけアクティブとなるようなパルスを生成し、判定値が「０」であった場合には非アクティブ信号を出力し続ける。なお、垂直同期信号生成部５が生成するパルスの立ち上がりタイミングは、最後に生成された第一水平同期信号ｈｄ１の立ち上がりよりも後でかつ第二水平同期信号生成部６で生成する最初の第二水平同期信号ｈｄ２の立ち上がりより前のいずれのタイミングか、或いは最初の第二水平同期信号ｈｄ２の立ち上がりと同時にする。垂直同期信号生成部５の出力が、同期信号処理装置において、入力データイネーブル信号ｄｅｉから生成される出力垂直同期信号ｖｄｏとなる。

また、第二水平同期信号生成部６は、判定部４からの判定値が「１」であった場合には画素数をカウントし、所定の画素数Ｈｆに達する毎にリセットしてカウントを繰り返す。所定の画素数Ｈｆは１ライン期間に相当するものである。所定の画素数Ｈｆは入力画像データの水平方向期間（１ライン中の総画素数）に設定することが望ましい。そして、画素数のカウント値が所定の画素数Ｈｆに達する毎に、１以上の画素数分に相当する所定の期間だけアクティブとなるようなパルスを生成する。このように、判定部４からの判定値と画素数のカウンタ値を基に生成した水平同期信号を第二水平同期信号ｈｄ２と呼ぶことにする。判定部４からの判定値が「０」であった場合には、第二水平同期信号生成部６は画素数のカウントを無効とする。

第二カウント部７では、第二水平同期信号生成部６から入力される第二水平同期信号ｈｄ２の数をカウントする。

第二水平同期信号生成制限部６では、第二カウント部７から入力されるカウント値Ｄ７を所定の水平同期信号数Ｈａと比較し、カウント値Ｄ７が所定の水平同期信号数Ｈａに達すると第二水平同期信号生成部６での第二水平同期信号ｈｄ２の生成を停止し、そうでないときは第二水平同期信号ｈｄ２の生成を続けるよう制御する。所定の水平同期信号数Ｈａは、同期信号処理装置の出力信号を受け取って画像処理を行う液晶表示装置が画像データの無効期間中に必要な分の水平同期信号数（ライン数）に設定すればよい。

ＯＲ回路９において、第一水平同期信号生成部３からの第一水平同期信号ｈｄ１と、第二水平同期信号生成部６からの第二水平同期信号ｈｄ２の論理和をとることにより、出力水平同期信号ｈｄｏを出力する。

さらに、出力水平同期信号ｈｄｏから画像データの有効期間開始画素までにある程度の無効期間、つまり水平方向のバックポーチ期間が必要となる。入力データイネーブル信号ｄｅｉに対する各ブロックでの処理にかかる遅延を考慮し、出力水平同期信号ｈｄｏから必要数の水平バックポーチ期間が存在するように、入力データイネーブル信号ｄｅｉの水平遅延を行う遅延部１０を設ける。なお、入力画像データに対しても、入力データイネーブル信号ｄｅｉに対する水平遅延と同じ分だけ水平遅延を施して出力画像データとする。

以上に説明したような実施例１に係る同期信号処理装置を利用した生成信号の一例のタイミングチャートを図３に示す。

図３における入力データイネーブル信号ｄｅｉは、図１に示したデータイネーブル信号ｄｅと同様の形態をとるものとする。入力される画像データのフォーマットとして、垂直方向の有効期間（１フレーム中の有効ライン数）が１０８０ライン、水平方向期間（１ライン中の総画素数）が２２００画素とする。また、同期信号処理装置の出力信号を受け取って画像処理を行う液晶表示装置が、画像データの無効期間中に７ライン要するものとする。

以上に基づき、図３では、所定の垂直ライン数Ｖａを１０７９、所定の水平同期信号数Ｈａを７に設定した場合を考える。入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジ数のカウンタ値が１０７９に達するまでは第一水平同期信号ｈｄ１を、達した後は第二水平同期信号ｈｄ２を生成する。また、第二水平同期信号ｈｄ２の数が所定の水平同期信号数Ｈａである７に達した場合、再び入力データイネーブル信号ｄｅｉがアクティブに変化するまでは第二水平同期信号ｈｄ２を生成しない。出力垂直同期信号ｖｄｏの立ち上がりは最初の第二水平同期信号ｈｄ２の立ち上がりと同時とする。図３に示すように、入力データイネーブル信号ｄｅｉの立ち上がりエッジ数のカウンタ値に基づいて、入力データイネーブル信号ｄｅｉの非アクティブ期間に拘らず所定の画素数Ｈｆ毎に第二水平同期信号ｈｄ２を生成する。このような構成により、非アクティブ期間の継続を検出した後に水平同期信号を生成するのに比べて、生成可能な水平同期信号の数が増加する。また、第二水平同期信号ｈｄ２の数をカウントし、制限することで、液晶表示装置が要求する仕様に対し、正確な対応が可能となる。

ｄｅｉ…入力データイネーブル信号
ｄｅｏ…出力データイネーブル信号
ｈｄ１…第一水平同期信号
ｈｄ２…第二水平同期信号
ｈｄｏ…出力水平同期信号
ｖｄｏ…出力垂直同期信号
１…検出部
２…第一カウント部
３…第一水平同期信号生成部
４…判定部
５…垂直同期信号生成部
６…第二水平同期信号生成部
７…第二カウント部
８…制限部
９…ＯＲ回路
１０…遅延部

Claims (4)

1. データイネーブル信号の立ち上がりエッジを基に第一水平同期信号を生成する第一水平同期信号生成部と、
   前記データイネーブル信号の立ち上がりエッジの数をカウントするカウント部と、
   前記カウント部でカウントした前記立ち上がりエッジの数と所定の垂直ライン数とを比較し、前記立ち上がりエッジの数が前記所定の垂直ライン数に達したかどうかを判定する判定部と、
   前記判定部により前記立ち上がりエッジの数が前記所定の垂直ライン数に達したと判定された場合に、垂直同期信号を生成する垂直同期信号生成部と、
   前記判定部により前記立ち上がりエッジの数が前記所定の垂直ライン数に達したと判定された場合に、所定の画素数毎に所定の回数だけ第二水平同期信号を生成する第二水平同期信号生成部と、
   前記第一水平同期信号生成部で生成された前記第一水平同期信号と前記第二水平同期信号生成部で生成された前記第二水平同期信号との論理和より出力水平同期信号を生成する出力水平同期信号生成部と
   を備えることを特徴とする同期信号処理装置。
2. 請求項１に記載の同期信号処理装置であって、前記データイネーブル信号を所定の時間だけ遅延させて出力する遅延部を更に備えることを特徴とする同期信号処理装置。
3. データイネーブル信号の立ち上がりエッジを基に第一水平同期信号を生成する第１工程と、
   前記データイネーブル信号の立ち上がりエッジの数をカウントする第２工程と、
   前記第２工程でカウントした前記立ち上がりエッジの数と所定の垂直ライン数とを比較し、前記立ち上がりエッジの数が前記所定の垂直ライン数に達したかどうかを判定する第３工程と、
   前記第３工程により前記立ち上がりエッジの数が前記所定の垂直ライン数に達したと判定された場合に、垂直同期信号を生成する第４工程と、
   前記第３工程により前記立ち上がりエッジの数が前記所定の垂直ライン数に達したと判定された場合に、所定の画素数毎に所定の回数だけ第二水平同期信号を生成する第５工程と、
   前記第１工程で生成された前記第一水平同期信号と前記第５工程で生成された前記第二水平同期信号との論理和より出力水平同期信号を生成する第６工程と
   を備えることを特徴とする同期信号処理方法。
4. 請求項３に記載の同期信号処理方法であって、前記データイネーブル信号を所定の時間だけ遅延させて出力する第７工程を更に備えることを特徴とする同期信号処理方法。

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