JP2012242822A - 周波数変調機能を有するタイミングコントローラ、スキャニングベースバックライトユニットモジュールの周波数変調機能を有するコンバータ、３次元ディスプレイ用コントロールシステム - Google Patents

周波数変調機能を有するタイミングコントローラ、スキャニングベースバックライトユニットモジュールの周波数変調機能を有するコンバータ、３次元ディスプレイ用コントロールシステム Download PDF

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Abstract

【課題】バックライトによるクロストークやスキャニングベースＢＬＵモジュールによるＢＬＵのグリッターを抑える３次元ディスプレイ用コントロールシステムを提供する。
【解決手段】周波数変調機能を有するタイミングコントローラは、３次元モード又は２次元モードで３次元ディスプレイにより表示するため、第１のディスプレイ信号の第１のフレームレートのディスプレイ周波数変調を行い、第１のフレームレートより高い又は実質的に等しい第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号を選択的に出力する。周波数変調機能を有するコンバータは、３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御するため、コンバータから生成された第１の制御信号の第１のスキャニング周波数のスキャニング周波数変調を行い、第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を選択的に出力する。
【選択図】図２Ａ

Description

本開示は、概して、タイミングコントローラ、コンバータ、３次元ディスプレイ用のコントロールシステムに関し、より具体的には、周波数変調機能を有するタイミングコントローラ（timing controller with frequency modulation）と、スキャニングベースバックライトユニットモジュール（scanning-based backlight unit module）用の周波数変調機能を有するコンバータ（converter with frequency modulation）と、３次元ディスプレイ用のコントロールシステムとに関する。
バックライトユニットをスキャニングするシャトルメガネタイプの３次元技術の場合、３次元ディスプレイにより表される右目と左目の３次元画像に対して、１２０Ｈｚフレームレートが必要である。例えば、バックライトＬＣＤをスキャンするシステムが特許文献１に記載されている。また、図１を参照して、スキャニングバックライトＬＣＤの従来システムを示す。スケーラボードが３次元画像を受け取り、６０Ｈｚの２チャンネルＬＶＤＳ（Low-Voltage Differential Signaling）信号の形式の画像データを出力する。ＭＥ／ＭＣ（動き推定／動き補償）ボードが２チャンネルＬＶＤＳ信号を１２０Ｈｓの４チャンネルＬＶＤＳ信号に変換する。１２０Ｈｚの４チャンネルＬＶＤＳ信号をＴＣＯＮ（タイミングコントローラ）ボードに入力し、ＴＣＯＮボードが１２０Ｈｚのデジタル信号を出力する。
また、ＴＣＯＮボードがコンバータにＰＷＭ制御信号を出力し、ＢＬＵ（バックライトユニット）モジュールを駆動・スキャンする制御信号の信号レベルをステップアップする。バックライトプレートが８，１６，３２，６４個など複数の領域に分割されている場合、ＰＷＭ制御信号の信号トレースが複雑であり、クロストーク問題など信号干渉が生じる。また、スキャニングベースＢＬＵモジュールにより、ＢＬＵのグリッター（glitter）も生じる。
本出願は、２０１１年５月１３日出願の米国仮出願第６１／４８６，１８８号と、２０１１年１１月１６日出願の米国出願第１３／２９８，１９３号との利益を主張するものであり、これらの文献はここに参照援用する。
米国特許第７，２３５，９３４号明細書
本開示は、周波数変調機能を有するタイミングコントローラと、スキャニングベースバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータと、３次元ディスプレイ用のコントロールシステムに関する。
本開示の一態様により、周波数変調機能を有するタイミングコントローラが提供される。タイミングコントローラは、例えば、３次元ディスプレイの制御システムに含まれる。一実施形態では、第１のフレームレートの第１のディスプレイ信号に応じて、周波数変調機能を有するタイミングコントローラは、第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号を選択的に出力する。第２のディスプレイ信号は３次元ディスプレイが表示するデジタル信号を示す。例えば、第２のフレームレートは第１のフレームレートより高い又は等しい。
一実施形態では、周波数変調機能を有するタイミングコントローラは、フレームレート検出ユニットとディスプレイ周波数変調ユニットとを含む。フレームレート検出ユニットは、第１のディスプレイ信号に応じて、第１のディスプレイ信号の第１のフレームレートを示す検出信号を出力する。ディスプレイ周波数変調ユニットは、フレームレート検出器と結合され、第１のディスプレイ信号と検出信号とに応じて、第１のフレームレートより高い又は実質的に等しい第２のフレームレートで選択的に、第２のディスプレイ信号を出力する。前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートより高い３次元モードでディスプレイにより表示するためのデジタル信号を示し、前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートと実質的に等しい２次元モードでディスプレイにより表示するためのデジタル信号を示す。
本開示の他の一態様により、スキャニングベースバックライトユニットモジュールのための周波数変調機能を有するコンバータが提供される。このコンバータは、例えば、３次元ディスプレイの制御システムに含まれる。一実施形態では、第１のスキャニング周波数の第１の制御信号に応じて、スキャニングベースのバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータは、第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を選択的に出力する。第２の制御信号はスキャニングベースのバックライトユニットモジュールを制御する信号を示す。例えば、第２のスキャニング周波数は第１のスキャニング周波数より高い又は等しい。
本開示の他の一態様では、３次元ディスプレイの制御システムが提供される。一実施形態では、３次元ディスプレイの制御システムは、周波数変調機能を有するタイミングコントローラと、スキャニングベースのバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータとを含む。一実施形態では、第１のフレームレートの第１のディスプレイ信号に応じて、周波数変調機能を有するタイミングコントローラは、第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号を選択的に出力する。第２のディスプレイ信号は３次元ディスプレイが表示するデジタル信号を示す。一実施形態では、第１のスキャニング周波数の第１の制御信号に応じて、スキャニングベースのバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータは、第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を選択的に出力する。第２の制御信号はスキャニングベースのバックライトユニットモジュールを制御する信号を示す。一例では、制御システムを用いる３次元ディスプレイの３次元モードの場合、第２のフレームレートは第１のスキャニング周波数と等しい又は対応する。第２のスキャニング周波数は第１のスキャニング周波数より大きく又は等しく設定できる。
一実施形態では、スキャニングベースバックライトを有する３次元ディスプレイの制御システムは、３次元ディスプレイのディスプレイパネルのための周波数変調機能を有するタイミングコントローラと、スキャニングベースバックライトユニットモジュールのための周波数変調機能を有するコンバータとを含む。タイミングコントローラは、第１のフレームレートの第１の表示信号に応じて、前記第１のフレームレートより大きい又は実質的に等しい第２のフレームレートの第２の表示信号を選択的に出力し、前記３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する第１のスキャニング周波数の信号を示す第１の制御信号を出力する。前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートより高い３次元モードで前記３次元ディスプレイのディスプレイパネルにより表示するためのデジタル信号を示し、前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートと実質的に等しい２次元モードで前記３次元ディスプレイのディスプレイパネルにより表示するためのデジタル信号を示す。コンバータは、前記第１の制御信号に応じて、前記第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を選択的に出力し、前記第２の制御信号はスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号を示し、前記第２のフレームレートは前記第１のスキャニング周波数に対応する。
本開示の他の一態様では、３次元ディスプレイモジュールが提供される。一実施形態では、３次元ディスプレイモジュールは、制御システム、３次元ディスプレイパネル、及びスキャニングベースバックライトモジュールを含む。一実施形態では、上記の実施形態で説明したように、３次元ディスプレイの制御システムは、周波数変調機能を有するタイミングコントローラと、スキャニングベースのバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータとを含む。一実施形態では、制御システムは、第１のフレームレートの第１のディスプレイ信号を、３次元ディスプレイパネルにより表示するデジタル信号を示す第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号に変換する。一実施形態では、制御システムは、第１のスキャニング周波数の第１の制御信号を生成し、第１のスキャニング周波数の第１の制御信号を第２のスキャニング周波数の第２の制御信号に変換する。
本開示の他の一態様により、スキャニングベースバックライトを有する３次元ディスプレイのための表示信号と制御信号を提供する方法が提供される。一実施形態において、本方法は、（ａ）タイミングコントローラが、第１のフレームレートの第１の表示信号に応じて、前記第１のフレームレートより大きい又は実質的に等しい第２のフレームレートの第２の表示信号を選択的に出力し、前記３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する第１のスキャニング周波数の信号を示す第１の制御信号を出力するステップであって、前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートより高い３次元モードで前記３次元ディスプレイのディスプレイパネルにより表示するためのデジタル信号を示し、前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートと実質的に等しい２次元モードで前記３次元ディスプレイのディスプレイパネルにより表示するためのデジタル信号を示すステップを含む。前記方法は、さらに、（ｂ）前記スキャニングベースバックライトユニットモジュールのための周波数変調機能を有するコンバータが、前記第１の制御信号に応じて、前記第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を選択的に出力するステップであって、前記第２の制御信号はスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号を示し、前記第２のフレームレートは前記第１のスキャニング周波数に対応するステップを含む。
本開示の上記の及びその他の態様は、非限定的な実施形態の詳細な説明により、よく理解できるであろう。以下の説明は、添付した図面を参照して行う。
スキャニングバックライトＬＣＤの従来システムを示す図である。 周波数変調機能を有するタイミングコントローラの実施形態を示す図である。 周波数変調機能を有するタイミングコントローラの実施形態を示す図である。 スキャニングベースバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータの一実施形態を示す図である。 スキャニングベースバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータの一実施形態を示す図である。 スキャニング周波数変調の一実施形態を示すタイミング図である。 スキャニング周波数変調の一実施形態を示すタイミング図である。 一実施形態による３次元ディスプレイモジュールを有する３次元ディスプレイ装置を示すブロック図である。
周波数変調機能を有するタイミングコントローラと、スキャニングベースバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータと、３次元ディスプレイ用のコントロールシステムとの実施形態を説明する。
図２Ａと図２Ｂは、周波数変調機能を有するタイミングコントローラの実施形態を示す図である。タイミングコントローラは、例えば、３次元ディスプレイの制御システムに含まれる。図２Ａを参照して、一実施形態によるタイミングコントローラＴＣＯＮを示した。この実施形態では、例えばｆ１＝ｆで示す第１のフレームレートの第１のディスプレイ信号ＳＤ１に応じて、周波数変調機能を有するタイミングコントローラＴＣＯＮは、例えばｆ２＝ｎ×ｆで示す第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号ＳＤ２を選択的に出力する。第２のディスプレイ信号ＳＤ２は３次元ディスプレイが表示するデジタル信号を示す。例えば、第２のフレームレートｆ２は第１のフレームレートｆ１より高いか、実質的に等しく、ｎ≧１であり、ｎは実数であり、例えばｎ＝１，１．１，１．２，１．８，２，３などである。図２Ａにおいて、タイミングコントローラＴＣＯＮは、例えば、フレームレート検出、周波数変調、フレームバッファなどの機能ブロックを含む。例えば、タイミングコントローラＴＣＯＮのフレームレート検出ブロックは、チップやシステムオンチップ（ＳＯＣ）などの信号源により出力された、第１のディスプレイ信号ＳＤ１のフレームレートを検出する。第１のディスプレイ信号ＳＤ１により、タイミングコントローラＴＣＯＮの周波数変調が、変調又は周波数変調後のデータを生成し、フレームバッファに格納する。タイミングコントローラＴＣＯＮは、例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤセルアレイなどのディスプレイパネルに、第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号ＳＤ２を出力する。例えば、タイミングコントローラＴＣＯＮは、フレームレート検出ユニット２１０とディスプレイ周波数変調ユニット２２０とを含む。フレームレート検出ユニット２１０は、第１のディスプレイ信号ＳＤ１に応じて、第１のディスプレイ信号ＳＤ１の第１のフレームレートを示す検出信号を出力する。ディスプレイ周波数変調ユニット２２０は、フレームレート検出器２１０と結合され、第１のディスプレイ信号ＳＤ１と検出信号とに応じて、第１のフレームレートより高い又は実質的に等しい第２のフレームレートで選択的に、第２のディスプレイ信号ＳＤ２を出力する。第２のディスプレイ信号ＳＤ２は、第２のフレームレートが第１のフレームレートより高い３次元モードでディスプレイにより表示するためのデジタル信号を示し、第２のディスプレイ信号ＳＤ２は、第２のフレームレートが第１のフレームレートと実質的に等しい２次元モードでディスプレイにより表示するためのデジタル信号を示す。また、タイミングコントローラＴＣＯＮは、周波数変調のためにデータをバッファリングするフレームバッファ２３０を含み得る。実施形態による実際のアプリケーションでは、第１のディスプレイ信号ＳＤ１は３次元画像の５０又は６０Ｈｚの第１のフレームレートの２チャンネルＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）信号を示し、第２のディスプレイ信号ＳＤ２は１００又は１２０Ｈｚの第２のフレームレートの駆動ＩＣデータ信号を示す。
図２Ｂを参照して、他の一実施形態によるタイミングコントローラＴＣＯＮを示した。タイミングコントローラＴＣＯＮは、フレームレート検出ユニット２１０とディスプレイ周波数変調ユニット２２０とを含む。図２Ｂにおいて、タイミングコントローラＴＣＯＮのフレームレート検出ユニット２１０は、入力データ（例えば、第１のディスプレイ信号ＳＤ１）の周波数ｆを決定する。例えば、第１のディスプレイ信号ＳＤ１の第１のフレームレートを示す検出信号を出力する。ディスプレイ周波数変調ユニット２２０は、周波数乗算器２２１と２次元／３次元フォーマット処理ユニット２２３とを含む。入力データの周波数又は検出信号に応じて、周波数乗算器２２１は、ｎ×ｆの周波数を出力する。ここで、ｎは１より大きい又は実質的に１に等しい。また、入力データは、３次元ＴＦＴ−ＬＣＤモジュールなどの３次元ディスプレイパネルモジュールにより表示する出力データを生成する２次元／３次元フォーマット処理ユニット２２３に入力される。周波数ｎ×ｆと第１のディスプレイ信号ＳＤ１（又は入力データ）とに応じて、２次元／３次元フォーマット処理ユニット２２３は、３次元ディスプレイモジュールの２次元又は３次元モードで選択的に、入力データを出力データに変換できる。すなわち、２次元／３次元フォーマット処理ユニット２２３は、第１のディスプレイ信号ＳＤ１とｎ×ｆの周波数とに応じて、第２のフレームレートで第２のディスプレイ信号ＳＤ２を生成する。ｎは、選択的に、３次元モードでは１より大きく、２次元モードでは実質的に１と等しい。一例では、２次元／３次元フォーマット処理ユニット２２３は、例えば、（マイクロコントローラなどのコントロールユニットにより実現される）タイミングコントローラＴＣＯＮ２２５のソフトウェア制御により、タイミングコントローラＴＣＯＮにより設定された目標フレームレート（ｎ×ｆ）で出力データ（ディスプレイ信号）を生成するため、動き推定／動き補償（ＭＥ／ＭＣ）又は補間を行うことができる。一例では、タイミングコントローラＴＣＯＮは、次のフレームの処理に用いるため、２次元／３次元フォーマット処理中に生成されたデータをバッファリングする、図２Ａのフレームバッファ２３０などのメモリをさらに含む。他の例では、タイミングコントローラＴＣＯＮは、データをバッファする外部メモリにアクセスする（ＤＤＲインタフェースその他のメモリインタフェースなどの）メモリインタフェース２５５を含み得る。ある実施形態では、２次元／３次元フォーマット処理ユニット２２３は、（サイド・バイ・サイド、トップ・アンド・ボトム、又はフレームパッキング３次元フォーマット）３次元フォーマットのディスプレイデータを示す第１のディスプレイ信号ＳＤ１を、シャトルメガネ３次元ディスプレイ用のフレームシーケンシャル３次元フォーマットなどの第２の３次元フォーマットに準拠した３次元ディスプレイパネルで表示するための第２の３次元フォーマットでディスプレイデータを示す第２のディスプレイ信号ＳＤ２に変換する。
一例では、入力データ（例えば、ＬＶＤＳ信号）と出力データ（例えば、駆動ＩＣデジタル差動データ信号）の信号フォーマットは異なり、タイミングコントローラＴＣＯＮは、さらに、変換用にＴＣＯＮ入力インタフェース２６５とＴＣＯＮ出力インタフェース２７５とを含む。
他の実施形態では、図２Ａ又は図２Ｂに示したタイミングコントローラＴＣＯＮは、さらに、スキャニングベースのバックライトモジュール用の制御信号を生成する、図２Ｂに例示したような８０５１ベースＭＣＵなどのマイクロコントローラなどのコントロールユニット２９０を含む。複数の制御信号はバックライトモジュールの異なる領域を制御するものである。一例では、制御信号は、（例えば、４、１６、３２、又は６４個の）異なる領域に対するＰＷＭ信号である。一実施形態では、制御シグナリングの複雑性を低減するため、タイミングコントローラＴＣＯＮは、例えば、シリアル通信インタフェースフォーマットＳＰＩ、Ｉ２Ｃなどのインタフェースフォーマットに沿ったフォーマットの制御信号を出力する。こうすることにより、制御信号数とバックライトユニットモジュールを制御するインタフェースの複雑性とを大幅に低減することができる。例えば、ＳＰＩやＩ２Ｃに準拠した通信インタフェース２９５を用いて、スキャニングベースのバックライトモジュールを制御する制御信号を出力する。また、制御ユニット２９０は、ＴＣＯＮ２２５のソフトウェア制御を行える。
さらに、図２Ａに例示したタイミングコントローラＴＣＯＮは、入力データ（例えば、３次元ディスプレイ信号）のフレームレートの周波数変調（又は修正）を行えるので、３次元ディスプレイにより３次元効果を生じるために、３次元画像信号を出力する、ＴＣＯＮとインタフェースするＳＯＣの複雑性を低減できる。
図３Ａと図３Ｂは、スキャニングベースバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータの一実施形態を示す図である。図３Ａを参照して、一実施形態によるスキャニングベースバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータ３００Ａを示した。この実施形態では、第１のスキャニング周波数ｆｓ１（例えば、図２Ａ又は図２Ｂに例示したように、ｆｓ１＝ｎ×ｆ）の第１の制御信号ＳＣ１に応じて、スキャニングベースバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータ３００Ａは、第２のスキャニング周波数ｆｓ２（例えば、ｆｓ２＝ｍ×ｎ×ｆ）で第２の制御信号ＳＣ２を選択的に出力する。第２の制御信号ＳＣ２は、スキャニングベースバックライトユニットモジュール（ＢＬＵ）モジュール３０（例えば、ＬＥＤ又はＣＣＦＬベースのバックライトユニットモジュール）を制御する信号を示す。例えば、第２のスキャニング周波数ｆｓ２は、第１のスキャニング周波数ｆｓ１より高い又は等しい（すなわち、ｍ≧１、ｍは正の実数であり、例えば、ｍ＝１．１，１．９，２．１などである）。図３Ａにおいて、周波数変調機能を有するコンバータ３００Ａは、スキャニング周波数変調ユニット３１０Ａとパワーコンバータ３９０とを含む。スキャニング周波数変調ユニット３１０Ａは、例えば、（図２Ａ又は図２Ｂに示した）ＴＣＯＮから出力された第１の制御信号ＳＣ１のスキャニング周波数ｆｓ１を変調（又は増加）し、第２のスキャニング周波数ｆｓ２で中間制御信号ＳＣＭ（例えば、ＰＷＭ制御信号）を出力するものである。ブーストコンバータ又はステップアップコンバータなどのパワーコンバータ３９０は、第２のスキャニング周波数ｆｓ２の中間制御信号ＳＣＭを、第２のスキャニング周波数ｆｓ２の第２の制御信号に変換する。第２の制御信号ＳＣ２は、適当な電圧レベルでＢＬＵモジュール３０を制御する信号を表す。例えば、スキャニング周波数変調ユニット３１０Ａは、処理ユニット又はコントローラ３１１Ａ（例えば、ＭＣＵ）と、パワーコントローラ３１３Ａ（例えば、ブーストコントローラ）とを含む集積回路により実施できる。
図３Ｂを参照して、他の一実施形態によるスキャニングベースバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータ３００Ｂを示した。図３Ｂにおいて、周波数変調機能を有するコンバータ３００Ｂは、スキャニング周波数変調ユニット３１０Ｂとパワーコンバータ３９０とを含む。スキャニング周波数変調ユニット３１０Ｂは、第１の制御信号ＳＣ１に応じて、第１のスキャニング周波数ｆｓ１より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数ｆｓ２の制御信号を示す中間制御信号ＳＣＭを選択的に出力する。パワーコンバータ３９０は、中間制御信号ＳＣＭに応じて、第２のスキャニング周波数ｆｓ２で第２の制御信号ＳＣ２を出力する。一例では、スキャニング周波数変調ユニット３１０Ｂは、処理ユニット３１１Ｂと、ブーストコントローラなどのパワーコントローラ３１３Ｂとを含む。処理ユニット３１１Ｂは、第２のスキャニング周波数ｆｓ２と第１の制御信号ＳＣ１とに応じて、パワーコントローラ３１３Ｂを制御して、中間制御信号ＳＣＭを出力させる。一例では、スキャニング周波数変調ユニット３１０Ｂは、さらに、周波数検出ユニット３２０と周波数乗算器３３０とを含む。周波数検出ユニット３２０は、第１の制御信号ＳＣ１に応じて、３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号の第１のスキャニング周波数を示す検出信号を出力する。周波数乗算器３３０は、第１のスキャニング周波数ｆｓ１を示す検出信号に応じて、ｆｓ１にｍを乗じた第２のスキャニング周波数を出力する。ここで、ｍは１より大きい又は実質的に等しい。
他の例では、スキャニング周波数変調ユニット３１０Ｂは、さらに、第１の制御信号ＳＣ１を受け取る通信インタフェースユニット３５５と、通信インタフェースユニット３５５と周波数検出ユニット３２０との間に結合したデコーダ３６０とを含む。スキャニング周波数変調ユニット３１０Ｂでは、周波数変調機能を有するコンバータ３００Ｂのデコーダ３６０は、インタフェースフォーマット（例えば、ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ、及び任意のシリアル又はパラレルインタフェース）に準拠した第１の制御信号ＳＣ１を復号し、対応する第１の制御信号ＳＣ１の生データを出力する。周波数変調機能を有するコンバータ３００Ｂの周波数検出ユニット３２０は、その生データに示された第１のスキャニング周波数ｆｓ１を検出する。周波数変調機能を有するコンバータ３００Ｂの周波数乗算器３３０は、第１のスキャニング周波数ｆｓ１に応じて、ｍ×ｆｓ１の第２のスキャニング周波数ｆｓ２を出力する。制御信号変換は、処理ユニット３１１Ｂなどのコントローラにより実行され、パワーコンバータ（例えば、ブーストコンバータ）に対して、第２のスキャニング周波数ｆｓ２（例えば、ＰＷＭ制御信号）で、中間制御信号ＳＣＭを出力する。例えば、制御信号変換は、８０５１ベースＭＣＵなどのマイクロコントローラなどの処理ユニット３１１Ｂと、ブーストコントローラなどのパワーコントローラ３１３Ｂとを用いて、行える。処理ユニット３１１Ｂ（例えば、マイクロコントローラ）は、第２のスキャニング周波数ｆｓ２と生データとに応じて、（例えば、ＢＬＵモジュールの異なる領域を制御する）パワーコントローラ３１３Ｂの信号を出力する。ブーストコントローラなどのパワーコントローラ３１３Ｂは、パワーコンバータ３９０（例えば、ブーストコンバータ）に、第２のスキャニング周波数ｆｓ２で中間制御信号ＳＣＭ（例えば、第２のスキャニング周波数ｆｓ２のＰＷＭ制御信号）を出力する。パワーコンバータ３９０は、中間制御信号ＳＣＭに応じて、例えば、ＢＬＵモジュール３０の複数の領域をスキャンする複数の制御信号である、第２のスキャニング周波数ｆｓ２で第２の制御信号ＳＣ２を出力する。一例では、スキャニング周波数変調ユニット３１０Ｂは、さらに、スキャニング周波数変調中に使用するために生成されたデータをバッファするメモリ又はデータバッファ３３３を含む。一例では、乗数ｍは、（例えば、マイクロコントローラなどの制御ユニット又は処理ユニット３１１Ｂにより実施される）周波数変調機能を有するコンバータ３００Ｂのソフトウェア制御３４０によるソフトウェア制御により、又は３次元ディスプレイのシステム回路からの命令により、設定できる。一例では、スキャニング周波数変調ユニット３１０Ｂは、集積回路として実施できる。
図４Ａと図４Ｂは、スキャニング周波数変調の一実施形態を示すタイミング図である。図３Ａ又は図３Ｂの周波数変調機能を有するコンバータに印加される第１のスキャニング周波数ｆｓ１の第１の制御信号ＳＣ１は、図４Ａに示したように、フレームごとにＢＬＵユニットをスキャンする複数の制御信号を示す。ここで、数Ｎは、ＢＬＵモジュールのバックライトプレートがＮ個の領域に分割され、Ｎは１より大きい整数である。図４Ａでは、スキャン１は第１の領域の制御信号を示し、スキャン２は第２の領域のスキャン信号を示し、以下同様である。図４Ｂは、図３Ａ又は図３Ｂに示した、周波数変調機能を有するコンバータにより出力される第２のスキャニング周波数ｆｓ２の第２の制御信号ＳＣ２の一例を示す。乗数ｍに関して、図４Ａに示したように、フレーム１のＮ個のスキャニング信号は、図４Ｂにより示されるスキャン１−１、スキャン２−１、．．．、スキャンＮ−１；スキャン１−２、スキャン２−２，．．．，スキャンＮ−２；．．．；スキャン１−ｍ、スキャン２−ｍ、．．．，スキャンＮ−ｍにより示される複数のスキャン信号に変換される。図４Ｂのフレーム１の時間Ｔは、図４Ａのものと同じであり、ｔ１＝Ｔ／ｍ、ｔ２＝２Ｔ／ｍ、ｔ（ｍ−１）＝（ｍ−１）×Ｔ／ｍ、及びｔ（ｍ）＝Ｔである。図４Ｂでは、ｍが２であるとすると、本実施形態ではＮの２倍のスキャニング信号が生成され、最初のＮ個のスキャニング信号は時間０ないしｔ１＝Ｔ／ｍ＝Ｔ／２から生成され、次のＮ個のスキャニング信号は時間ｔ１ないしｔ２＝２Ｔ／２＝Ｔから生成される。他の例では、ｍは１．１，１．９，３などの実数に設定できる。
スキャニング周波数変調機能を有する、図４Ａ又は図４Ｂに示した周波数変調機能を有するコンバータの実施形態により、３次元ディスプレイの副作用（例えば、グリッター（glitter））を低減できる。また、ある実施形態では、図４Ａ又は図４Ｂに示した周波数変調機能を有するコンバータは、（ＳＰＩ、Ｉ２Ｃなどの）インタフェースフォーマットに準拠した第１の制御信号ＳＣ１を受け取るように構成でき、周波数変調機能を有するコンバータとＴＣＯＮとの間の通信は、簡単な通信経路で行える。さらに、ある実施形態では、周波数変調機能を有するコンバータのスキャニング周波数変調ユニットを集積回路として実施でき、これにより複数の制御信号の信号トレースの複雑性と問題を低減できる。
図５は、一実施形態による３次元ディスプレイモジュール５００を有する３次元ディスプレイ装置を示すブロック図である。この実施形態では、３次元ディスプレイ装置５０００は、制御システム５００、３次元ディスプレイパネル２０（例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル）、及びスキャニングベースのバックライトユニットモジュール３０を含む。一実施形態では、３次元ディスプレイ５０００の制御システム５００は、周波数変調機能を有するタイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）２００と、スキャニングベースのバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータ３００とを含む。一実施形態では、例えば、スケーラ１０から出力された、第１のフレームレートｆ１の第１のディスプレイ信号ＳＤ１に応じて、周波数変調機能を有するタイミングコントローラ２００は、第２のフレームレートｆ２（例えばｆ２＝ｎ×ｆ１；ｎ≧１）の第２のディスプレイ信号ＳＤ２を選択的に出力する。第２のディスプレイ信号ＳＤ２は３次元ディスプレイが表示するデジタル信号を示す。一実施形態では、第１のスキャニング周波数ｆｓ１の第１の制御信号ＳＣ１に応じて、スキャニングベースのバックライトユニットモジュール用の周波数変調機能を有するコンバータ３００は、第２のスキャニング周波数ｆｓ２（例えば、ｆｓ２＝ｍ×ｆｓ１）の第２の制御信号ＳＣ２を選択的に出力する。第２の制御信号ＳＣ２はスキャニングベースのバックライトユニットモジュールを制御する信号を示す。一例では、制御システムを用いる３次元ディスプレイの３次元モードの場合、第２のフレームレートｆ２は第１のスキャニング周波数ｆｓ１と等しい又は対応する。第２のスキャニング周波数ｆｓ２は第１のスキャニング周波数ｆｓ１より大きく又は等しく設定できる（すなわち、ｍ≧１）。一例では、ＴＣＯＮは、３次元ディスプレイにより表示する２次元データ又は３次元データを選択的に出力できる。
さらに、他の実施形態では、スキャニングベースバックライトを有する３次元ディスプレイのための表示信号と制御信号を提供する方法を提供する。該方法は、タイミングコントローラが、第１のフレームレートの第１の表示信号に応じて、前記第１のフレームレートより大きい又は実質的に等しい第２のフレームレートの第２の表示信号を選択的に出力し、前記３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する第１のスキャニング周波数の信号を示す第１の制御信号を出力するステップ（ステップａ）を有する。前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートより高い３次元モードで前記３次元ディスプレイのディスプレイパネルにより表示するためのデジタル信号を示し、前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートと実質的に等しい２次元モードで前記３次元ディスプレイのディスプレイパネルにより表示するためのデジタル信号を示す。前記方法は、さらに、前記スキャニングベースバックライトユニットモジュールのための周波数変調機能を有するコンバータが、前記第１の制御信号に応じて、前記第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を選択的に出力するステップ（ステップｂ）を有する。前記第２の制御信号はスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号を示し、前記第２のフレームレートは前記第１のスキャニング周波数に対応する。留意点として、ステップａとステップｂは、同時に実行してもいかなる順序で実行してもよい。
一例として、ステップａは次のステップを含む。周波数検出ユニットが、前記第１のディスプレイ信号に応じて、前記第１のディスプレイ信号の前記第１のフレームレートを示す検出信号を出力するステップ（ステップａ１）が実行される。周波数乗算器が、前記第１のフレームレートの周波数ｆを示す検出信号に応じて、ｆをｎ倍した周波数を出力する、ｎは１より大きい又は１に実質的に等しいステップ（ステップａ２）を実行する。第１のディスプレイ信号とｆにｎを乗じた周波数とに応じて、第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号を生成する、３次元モードではｎが１より大きく、２次元モードではｎが１に実質的に等しいステップを実行する。タイミングコントローラが、スキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する第１の制御信号を出力するステップ（ステップａ４）を実行する。
一例として、ステップｂは次のステップを含む。第１の制御信号に応じて、第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の制御信号を示す中間制御信号を選択的に出力するステップ（ステップｂ１）を実行する。パワーコンバータが、中間制御信号に応じて、第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を出力するステップ（ステップｂ２）を実行する。
一例では、中間制御信号を出力するステップは次のステップを含む。第１の制御信号に応じて、３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号の第１のスキャニング周波数を示す検出信号を出力するステップを実行する。第１のスキャニング周波数ｆｓ１を示す検出信号に応じて、ｆｓ１にｍを乗じた第２のスキャニング周波数を出力する、ｍは１より大きい又は１に実質的に等しいステップを実行する。
上記の通り、図２Ａ乃至図３Ｂに示したタイミングコントローラとコンバータと、図５に示した制御システムとは、例示を目的としたものであり、適宜他の実施形態も考え得る。例えば、上記の方法及び関連実施例により、図５に示したようなタイミングコントローラとコンバータとを含む制御システムを、スキャニングベースバックライトを有する３次元ディスプレイに対してディスプレイ信号と制御信号とを提供するために、実施することができる。
上記方法のステップａを実施するタイミングコントローラは、入力データ（例えば、３次元ディスプレイ信号）のフレームレートのディスプレイ周波数変調（又は修正）を行えるので、３次元ディスプレイにより３次元効果を生じるために、３次元画像信号を出力する、ＴＣＯＮとインタフェースするＳＯＣの複雑性を低減できる。スキャニング周波数変調機能を有する、上記方法のステップｂを実施するコンバータにより、３次元ディスプレイの副作用（例えば、グリッター）を低減できる。
さらに、タイミングコントローラ又はコンバータは、集積回路として、又はマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、又はロジック回路などの処理ユニットを用いて実施でき、又は特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はシステムオンチップ（ＳＯＣ）により又はこれらを用いて実施できる。
本開示は、例により実施形態について説明したが、言うまでもなく本開示はこれら実施形態に限定されない。それどころか、様々な修正や類似の構成及び手順をカバーすることを意図しており、それゆえ、実施形態の範囲はかかる修正や類似の構成及び手順をすべて含むように、最も広く解釈しなければならない。

Claims (15)

  1. ３次元ディスプレイの制御システムであって、
    周波数変調機能を有するタイミングコントローラを有し、前記タイミングコントローラは、
    第１のディスプレイ信号に応じて、第１のディスプレイ信号の第１のフレームレートを示す検出信号を出力するフレームレート検出ユニットと、
    前記フレームレート検出器と結合され、前記第１のディスプレイ信号と前記検出信号とに応じて、前記第１のフレームレートより高い又は実質的に等しい第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号を選択的に出力するディスプレイ周波数変調ユニットとを含み、
    前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートより高い３次元モードでディスプレイにより表示するためのデジタル信号を示し、前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートと実質的に等しい２次元モードでディスプレイにより表示するためのデジタル信号を示す、制御システム。
  2. 前記ディスプレイ周波数変調ユニットは、
    前記第１のフレームレートの周波数ｆを示す前記検出信号に応じて、ｆにｎを乗じた周波数を出力する、ｎは１より大きい又は１に実質的に等しい、周波数乗算器と、
    前記第１のディスプレイ信号とｆにｎを乗じた周波数とに応じて、前記第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号を生成する、ｎは選択的に前記３次元モードでは１より大きく、前記２次元モードでは実質的に１と等しい、２次元／３次元フォーマット処理ユニットとを有する、請求項１に記載の制御システム。
  3. 前記２次元／３次元フォーマット処理ユニットに結合した、前記２次元／３次元フォーマット処理ユニットにより生成されたデータをバッファするメモリをさらに有する、請求項２に記載の制御システム。
  4. 前記ディスプレイ周波数変調ユニットは、さらに、スキャニングベースバックライトモジュールにバックライトモジュールの異なる領域を制御させる複数の制御信号をさらに生成する、請求項１に記載の制御システム。
  5. 前記ディスプレイ周波数変調ユニットがシリアル通信インタフェースを介して前記制御信号を出力する、請求項４に記載の制御システム。
  6. 前記タイミングコントローラは、前記第１のフレームレートの前記第１のディスプレイ信号に応じて、前記第２のディスプレイ信号を出力し、さらに、前記３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する第１のスキャニング周波数の信号を示す第１の制御信号を出力し、
    前記制御システムは、さらに、
    前記第１の制御信号に応じて、前記第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を選択的に出力する、前記第２の制御信号はスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号を示し、前記第２のフレームレートは前記第１のスキャニング周波数に対応する、前記スキャニングベースバックライトユニットモジュールのための周波数変調機能を有するコンバータを有する、請求項１ないし５いずれか一項に記載の制御システム。
  7. 前記コンバータは、
    前記第１の制御信号に応じて、前記第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の制御信号を示す中間制御信号を選択的に出力するスキャニング周波数変調ユニットと、
    前記中間制御信号に応じて、前記第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を出力するパワーコンバータとを有する、請求項６に記載の制御システム。
  8. 前記スキャニング周波数変調ユニットは、
    パワーコントローラと、
    前記第２のスキャニング周波数と前記第１の制御信号とに応じて、前記パワーコントローラを制御して、前記中間制御信号を出力させる処理ユニットとを有する、
    請求項７に記載の制御システム。
  9. 前記スキャニング周波数変調ユニットは、さらに、
    前記第１の制御信号に応じて、前記３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号の前記第１のスキャニング周波数を示す検出信号を出力する周波数検出ユニットと、
    前記第１のスキャニング周波数ｆｓ１を示す前記検出信号に応じて、ｆｓ１にｍを乗じた第２のスキャニング周波数を出力する、ｍは１より大きい又は実質的に等しい、周波数乗算器とを有する、請求項８に記載の制御システム。
  10. 前記スキャニング周波数変調ユニットは、さらに、
    前記第１の制御信号を受け取る通信インタフェースユニットと、
    前記通信インタフェースと前記周波数検出ユニットとの間に結合された、インタフェースフォーマットに準拠した前記第１の制御信号を復号し、対応する前記第１の制御信号の生データを出力するデコーダとを有する、請求項９に記載の制御システム。
  11. スキャニングベースバックライトを有する３次元ディスプレイのためのディスプレイ信号と制御信号を提供する方法であって、
    （ａ）タイミングコントローラが、第１のフレームレートの第１の表示信号に応じて、前記第１のフレームレートより大きい又は実質的に等しい第２のフレームレートの第２の表示信号を選択的に出力し、前記３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する第１のスキャニング周波数の信号を示す第１の制御信号を出力するステップであって、
    前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートより高い３次元モードで前記３次元ディスプレイのディスプレイパネルにより表示するためのデジタル信号を示し、前記第２のディスプレイ信号は、前記第２のフレームレートが前記第１のフレームレートと実質的に等しい２次元モードで前記３次元ディスプレイのディスプレイパネルにより表示するためのデジタル信号を示すステップと、
    （ｂ）前記スキャニングベースバックライトユニットモジュールのための周波数変調機能を有するコンバータが、前記第１の制御信号に応じて、前記第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を選択的に出力するステップであって、前記第２の制御信号はスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号を示し、前記第２のフレームレートは前記第１のスキャニング周波数に対応するステップを含む、方法。
  12. 前記ステップ（ａ）は、
    周波数検出ユニットが、前記第１のディスプレイ信号に応じて、前記第１のディスプレイ信号の前記第１のフレームレートを示す検出信号を出力するステップと、
    周波数乗算器が、前記第１のフレームレートの周波数ｆを示す前記検出信号に応じて、ｆにｎを乗じた周波数を出力する、ｎは１より大きい又は１に実質的に等しい、ステップと、
    第１のディスプレイ信号とｆにｎを乗じた周波数とに応じて、第２のフレームレートの第２のディスプレイ信号を生成する、３次元モードではｎが１より大きく、２次元モードではｎが１に実質的に等しいステップと、
    前記タイミングコントローラが、前記スキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する第１の制御信号を出力するステップとを有する、
    請求項１１に記載の方法。
  13. 前記ステップ（ｂ）は、
    第１の制御信号に応じて、第１のスキャニング周波数より高い又は実質的に等しい第２のスキャニング周波数の制御信号を示す中間制御信号を選択的に出力するステップと、
    パワーコンバータが、前記中間制御信号に応じて、前記第２のスキャニング周波数の第２の制御信号を出力するステップとを有する、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記中間制御信号を出力するステップは、
    第１の制御信号に応じて、３次元ディスプレイのスキャニングベースバックライトユニットモジュールを制御する信号の第１のスキャニング周波数を示す検出信号を出力するステップと、
    第１のスキャニング周波数ｆｓ１を示す検出信号に応じて、ｆｓ１にｍを乗じた第２のスキャニング周波数を出力する、ｍは１より大きい又は１に実質的に等しいステップとを有する、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記だ１の制御信号はシリアル通信インタフェースを介して出力される、請求項１１に記載の方法。
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