JP2013070261A - Synchronous signal control circuit and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同期信号制御回路及び表示装置に関する。 The present invention relates to a synchronization signal control circuit and a display device.
従来より、表示装置として、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル等のフラットパネルディスプレイ(以下、FPDという)が普及している。FPDにおいては、各画素毎に対応する映像信号(画素信号)を供給することで画像表示を行っている。即ち、FPDに供給される映像信号は一端表示用メモリに保持され、FPDは、表示用メモリからFPDの各画素に対応する画素信号を読み出して各画素を駆動することで、表示を行う。 Conventionally, flat panel displays (hereinafter referred to as FPD) such as liquid crystal panels and plasma display panels have been widely used as display devices. In the FPD, an image is displayed by supplying a video signal (pixel signal) corresponding to each pixel. That is, the video signal supplied to the FPD is once held in the display memory, and the FPD performs display by reading out a pixel signal corresponding to each pixel of the FPD from the display memory and driving each pixel.
従って、FPDにおいて表示に用いる水平及び垂直同期信号(以下、表示水平及び垂直同期信号という)は、FPDに供給される映像信号(入力映像信号)の水平及び垂直同期信号(以下、入力水平及び垂直同期信号という)とは非同期に発生される。 Accordingly, horizontal and vertical synchronization signals (hereinafter referred to as display horizontal and vertical synchronization signals) used for display in the FPD are horizontal and vertical synchronization signals (hereinafter referred to as input horizontal and vertical) of video signals (input video signals) supplied to the FPD. It is generated asynchronously.
FPDの表示垂直同期信号の周波数(以下、表示垂直同期周波数という)は、垂直同期信号期間の周期の逆数に関わり、表示クロック、水平同期期間、垂直同期期間によって決定され、表示装置毎に固有の値となる。また、表示装置毎の固有の値は、垂直同期周期の許容範囲があり、最小の垂直同期期間と最大の垂直同期期間の範囲(以下、補償期間という)を設けることで、FPDは常に入力映像信号に基づく表示を行うことができる。 The frequency of the display vertical synchronization signal of the FPD (hereinafter referred to as the display vertical synchronization frequency) is related to the reciprocal of the period of the vertical synchronization signal period, is determined by the display clock, the horizontal synchronization period, and the vertical synchronization period, and is unique to each display device. Value. Further, the unique value for each display device has an allowable range of the vertical synchronization period, and by providing a range of the minimum vertical synchronization period and the maximum vertical synchronization period (hereinafter referred to as a compensation period), the FPD can always input video. Signal-based display can be performed.
このように、FPDの表示垂直同期周波数は装置毎に異なり、また、入力映像信号の入力垂直同期信号の周波数(以下、入力垂直同期周波数という)も映像ソース毎に異なることが考えられ、通常、両者は一致しない。このため、表示用メモリがオーバーフロー又はアンダーフローしてしまう虞があり、FPDは、映像信号を所定間隔でスキップ又はリピートしなければならないことがある。 As described above, the display vertical synchronization frequency of the FPD is different for each device, and the frequency of the input vertical synchronization signal of the input video signal (hereinafter referred to as the input vertical synchronization frequency) is considered to be different for each video source. Both do not match. Therefore, the display memory may overflow or underflow, and the FPD may have to skip or repeat the video signal at predetermined intervals.
そこで、入力映像信号の垂直同期の開始位置が、表示装置に許容されている補償期間内に入ると、以後、表示垂直同期信号を入力垂直同期信号に同期化する処理を行う同期化回路がFPDにおいて採用されることがある。これにより、映像信号のスキップ及びリピート現象の発生が繰り返されることが防止される。 Accordingly, when the start position of the vertical synchronization of the input video signal enters the compensation period allowed for the display device, the synchronization circuit that performs the process of synchronizing the display vertical synchronization signal with the input vertical synchronization signal thereafter is the FPD. May be employed. This prevents the skipping of the video signal and the occurrence of the repeat phenomenon from being repeated.
また、FPDにおいては、ゲーム機からの画像を表示することがあり、入力画像と表示画像との遅延時間をなるべく小さくした方がよい。このため、上述した最初の同期化時に、映像信号を1回だけスキップさせ、入力画像と表示画像との遅延時間を最小にする処理が行われる。 Further, in the FPD, an image from a game machine may be displayed, and it is preferable to reduce the delay time between the input image and the display image as much as possible. For this reason, at the time of the first synchronization described above, a process is performed in which the video signal is skipped only once and the delay time between the input image and the display image is minimized.
しかしながら、表示垂直同期信号と入力垂直同期信号との位相差及び周波数差によっては、同期化に比較的長時間を要してしまう。同期化に要する最大の時間は画面サイズに対応し、例えば4K2K(4400×2250画素)等の高精細映像表示用のFPDにおいては、同期化に要する時間が極めて長くなってしまう。このため、例えばチャンネル切換え時や入力垂直同期周波数の切換り時等において、切換りから数秒後の予期せぬタイミングでスキップが発生し、視聴者が違和感を憶えることがある。 However, depending on the phase difference and frequency difference between the display vertical synchronization signal and the input vertical synchronization signal, a relatively long time is required for synchronization. The maximum time required for synchronization corresponds to the screen size. For example, in an FPD for high-definition video display such as 4K2K (4400 × 2250 pixels), the time required for synchronization becomes extremely long. For this reason, for example, when a channel is switched or when the input vertical synchronization frequency is switched, a skip may occur at an unexpected timing several seconds after the switching, and the viewer may feel uncomfortable.
本発明は、同期化に要する時間を短縮して画面品位を向上させることができる同期信号制御回路及び表示装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a synchronization signal control circuit and a display device that can reduce the time required for synchronization and improve the screen quality.
本発明の一態様の同期信号制御回路は、入力映像信号に対する表示周波数が所定の許容範囲内にある場合に前記入力映像信号に基づく表示が可能な表示部に対して前記入力映像信号の表示に用いる表示同期クロック、表示水平同期信号及び表示垂直同期信号を出力する同期信号制御回路において、前記入力映像信号に基づく入力垂直同期信号と前記表示垂直同期信号との位相差を検出する位相差検出部と、前記位相差検出部の検出結果に基づいて、前記位相差が小さくなるように前記許容範囲内で前記表示同期クロックの周波数を制御する表示同期クロック制御部と、前記表示同期クロック制御部によってクロック周波数が制御された前記表示同期クロックを用いて前記表示水平同期信号及び表示垂直同期信号を生成する同期信号生成部とを具備する。 The synchronization signal control circuit of one embodiment of the present invention can display the input video signal with respect to a display portion that can display based on the input video signal when a display frequency for the input video signal is within a predetermined allowable range. Phase difference detection unit for detecting a phase difference between an input vertical synchronization signal based on the input video signal and the display vertical synchronization signal in a synchronization signal control circuit for outputting a display synchronization clock, a display horizontal synchronization signal, and a display vertical synchronization signal to be used And a display synchronization clock control unit that controls the frequency of the display synchronization clock within the allowable range so that the phase difference is reduced based on the detection result of the phase difference detection unit, and the display synchronization clock control unit. A synchronization signal generator for generating the display horizontal synchronization signal and the display vertical synchronization signal using the display synchronization clock whose clock frequency is controlled; To Bei.
本発明によれば、同期化に要する時間を短縮して画面品位を向上させることができるという効果を有する。 According to the present invention, it is possible to improve the screen quality by reducing the time required for synchronization.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る同期信号制御回路を示すブロック図である。また、図2は第1の実施の形態に係る同期信号制御回路が組み込まれた表示装置を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a synchronization signal control circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a display device in which the synchronization signal control circuit according to the first embodiment is incorporated.
先ず、図2乃至図5を参照して、本実施の形態における同期化方法について説明する。図3及び図4は特許文献1の同期化方法を説明するための説明図であり、図5は本実施の形態における同期化方法を説明するための説明図である。
First, the synchronization method in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams for explaining the synchronization method of
図2に示すように、入力端子1に入力される入力映像信号は、バッファ2に供給される。バッファ2は制御部3に書込み及び読出しが制御されて、入力映像信号を数フレーム分保持して、表示部4に出力する。入力映像信号は制御部3にも供給される。制御部3は入力映像信号に含まれる入力水平同期信号及び入力垂直同期信号を分離して同期信号制御回路10に与えると共に、バッファ2の書込み及び読出しを制御する。また、制御部3は、後述する表示周期サイズ設定情報も同期信号制御回路10に供給する。
As shown in FIG. 2, the input video signal input to the
同期信号制御回路10は、制御部3から供給される信号に基づいて、表示水平同期信号、表示垂直同期信号及び表示同期クロック(以下、これらを各種同期信号という)を発生して表示部4に供給する。表示部4は、各種同期信号を用いてバッファ2からの映像信号に基づく表示を行う。即ち、表示部4は、表示同期クロックに同期して各画素を表示し、表示水平同期信号に同期して各ラインを表示し、表示垂直同期信号に同期して各画面を表示する。
The synchronization
表示同期クロックの周期は1画素当たりの表示に要する期間に対応しており、{画面の切換り周波数(表示周波数)×1画面の全画素数}が表示同期クロック周波数となる。従って、表示周波数は表示同期クロック周波数/全画素数で表される。 The cycle of the display synchronization clock corresponds to the period required for display per pixel, and {screen switching frequency (display frequency) × total number of pixels in one screen} is the display synchronization clock frequency. Accordingly, the display frequency is expressed as display synchronization clock frequency / total number of pixels.
本実施の形態においては、電源投入時、チャンネル切換え時及び入力垂直同期周波数が切換る場合等において、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号とが非同期である場合には、入力映像信号の入力垂直同期周波数に対して強制的に表示周波数を高く又は低く設定することにより、入力映像信号の垂直同期の開始タイミングと表示垂直同期の開始タイミングとを一致させる。これにより、以後、表示垂直同期信号を入力垂直同期信号に同期化させるようになっている。 In this embodiment, when the input vertical synchronization signal and the display vertical synchronization signal are asynchronous, such as when the power is turned on, when the channel is switched, and when the input vertical synchronization frequency is switched, the input vertical of the input video signal is input. By forcibly setting the display frequency higher or lower than the synchronization frequency, the start timing of the vertical synchronization of the input video signal is matched with the start timing of the display vertical synchronization. Thereby, the display vertical synchronizing signal is synchronized with the input vertical synchronizing signal thereafter.
特許文献1の発明においては、表示装置における垂直同期期間(表示垂直同期期間)を変化させることで表示周波数を変化させ、これにより同期化を可能にした。この場合において、特許文献1の発明では、同期化までの期間においても入力映像を表示させるために、表示垂直同期期間を表示装置において表示が可能な補償期間内に設定した。
In the invention of
図3において、垂直同期期間は、有効表示領域とブランキング領域(斜線部)とに対応する期間を含む。垂直同期期間は、表示垂直同期信号の周期に設定される。通常、表示装置には、表示可能な垂直同期期間に許容範囲が設けられている。即ち、表示装置においては、入力映像信号の垂直同期期間(以下、入力垂直同期期間という)が、標準垂直同期期間の前後に設定された最小垂直同期期間Vsと最大垂直同期期間Vlとによって規定される補償期間内であれば、入力映像信号に基づく表示を行うことができるようになっている。 In FIG. 3, the vertical synchronization period includes a period corresponding to the effective display area and the blanking area (shaded area). The vertical synchronization period is set to the period of the display vertical synchronization signal. In general, a display device has a permissible range in a displayable vertical synchronization period. That is, in the display device, the vertical synchronization period of the input video signal (hereinafter referred to as the input vertical synchronization period) is defined by the minimum vertical synchronization period Vs and the maximum vertical synchronization period Vl set before and after the standard vertical synchronization period. Within the compensation period, display based on the input video signal can be performed.
表示装置の初期状態における表示垂直同期信号が標準垂直同期信号(Vbase)である。また、標準垂直同期信号に基づく垂直同期期間についても標準垂直同期期間Vbaseと標記するものとする。この場合、図3に示すように、Vl>Vbase>Vsである。 The display vertical synchronization signal in the initial state of the display device is a standard vertical synchronization signal (Vbase). The vertical synchronization period based on the standard vertical synchronization signal is also denoted as a standard vertical synchronization period Vbase. In this case, as shown in FIG. 3, Vl> Vbase> Vs.
特許文献1の発明では、図4の同期化方法を採用する。図4は水平方向に時間軸をとり、フレームの区切りを示す縦線によって垂直同期の開始点、即ち、垂直同期信号を示している。図4において、上段は入力映像信号の各フレームのバッファ2への書込みを示し、下段はバッファ2から読出した映像信号の表示を示している。
In the invention of
括弧内の数字は、入力映像信号の各フレームを保持するバッファ2のバッファ領域番号を示しており、図4の例ではバッファ2の4フレーム分のバッファ領域に各フレームの映像信号を一時保持することを示している。入力映像信号の連続した各フレームはバッファ2の番号が1から4の各バッファ領域に巡回的に書き込まれる。
The numbers in parentheses indicate the buffer area number of the
図4の上段の縦線は入力垂直同期信号を示し、下段の縦線は表示装置の垂直同期信号である表示垂直同期信号を示している。図4の例では、同期化要求後において、番号2のバッファ領域への入力映像信号の書込み途中に、番号が1のバッファ領域に記憶された映像信号が表示されること、即ち、1フレーム遅延による表示を示している。
The upper vertical line in FIG. 4 indicates the input vertical synchronization signal, and the lower vertical line indicates the display vertical synchronization signal that is the vertical synchronization signal of the display device. In the example of FIG. 4, the video signal stored in the buffer area with the
特許文献1の装置では、同期化によって画像が破綻してしまうことを防止するために、表示装置は、先ず入力映像信号とは非同期に表示を行う。この場合には、表示装置は、標準垂直同期信号(Vbase)を用いて表示を行う。
In the device of
即ち、特許文献1の装置では、入力垂直同期信号を監視し、入力垂直同期の開始点が補償期間に入ったか否かを検出する。補償期間内において入力垂直同期の開始点が検出されない場合には、表示垂直同期信号を発生させて表示に用いる。つまり、特許文献1の装置では、入力垂直同期の開始点が検出されるまで、入力垂直同期の開始点が補償期間内に入るか否かが不明である。従って、入力垂直同期の開始点が補償期間に入るまでは、表示垂直同期信号を最大垂直同期期間Vlで発生させることになる。このように、補償期間内に入力垂直同期の開始点が入るか否かを検出するためには、補償期間一杯まで表示垂直同期の開始点を遅らせる必要がある。図4はこの状態を示しており、入力垂直同期信号に対して表示垂直同期信号(表示垂直同期の開始点)の発生タイミングが少しずつ遅れ、最終的に入力垂直同期の開始点が補償期間内で発生するようになる。
That is, the apparatus of
このように、特許文献1の提案では、入力垂直同期の開始点が補償期間に入るまでは最大垂直同期期間Vlで表示垂直同期信号を発生させる必要があり、同期化までに長時間を要することがある。
As described above, in the proposal of
例えば、一般的なFPDにおいては、補償期間としては±10ライン程度が考えられる。特許文献1の技術において、補償期間を例えば±5ラインとし、4K2K(4400×2250画素)パネルの表示装置における同期化に要する時間(引き込み時間)の最大値を求める。1入力垂直同期期間当たり5ラインずつずれが短縮されるので、入力垂直同期の開始点と表示垂直同期の開始点とのずれが最大(2250ライン)であった場合には、最大引き込み時間は、
最大引き込み時間=2250/5(V)=450V=約7.5秒
となる。
For example, in a general FPD, a compensation period of about ± 10 lines can be considered. In the technique of
Maximum pull-in time = 2250/5 (V) = 450 V = about 7.5 seconds.
これに対し、本実施の形態においては、表示同期クロックを変化させることで表示周波数を変化させるようになっており、比較的短時間で同期化が可能である。 On the other hand, in the present embodiment, the display frequency is changed by changing the display synchronization clock, and synchronization is possible in a relatively short time.
本実施の形態においては図5に示す同期化方法を採用する。 In this embodiment, the synchronization method shown in FIG. 5 is adopted.
図5(a)の縦線は同期信号制御回路10に入力される入力垂直同期信号を示し、図5(b)の縦線は同期信号制御回路10から出力される表示垂直同期信号を示し、図5(c)は表示同期クロックを示している。なお、表示同期クロックは、ハイビジョン放送に対応させた場合には、1表示垂直同期期間に例えば1125クロック発生するが、図5(c)では図面の簡略化のために少ないクロック数を示している。また、左から右への方向が時間が遷移しているものとする。本実施の形態においては、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差(以下、単に位相差ともいう)を検出し、検出した位相差を小さくするように表示同期クロックの周波数を変化させるようになっている。なお、入力映像信号のフレームレート及び1画面の全画素数に対応した表示同期クロック周波数を基準表示同期クロック周波数というものとする。
The vertical line in FIG. 5A indicates the input vertical synchronization signal input to the synchronization
表示装置においては、表示同期クロックの周波数に許容範囲が設けられている。即ち、表示装置においては、同一入力映像信号に対して、表示同期クロック周波数を多少変化させた場合でも、入力映像信号に基づいた映像表示が可能である。例えば、表示同期クロック周波数の許容範囲は±(数%〜約10%)程度であることが一般的である。 In the display device, an allowable range is provided for the frequency of the display synchronization clock. That is, in the display device, video display based on the input video signal is possible even when the display synchronization clock frequency is slightly changed for the same input video signal. For example, the allowable range of the display synchronization clock frequency is generally about ± (several% to about 10%).
同一入力映像信号に対して、表示同期クロック周波数の許容範囲内で、表示同期クロック周波数を基準表示同期クロック周波数よりも低く設定すれば入力映像信号のフレームレートに対して表示映像のフレームレートが低くなるように変化し、逆に、高く設定すれば入力映像信号のフレームレートに対して表示映像のフレームレートが高くなるように変化する。即ち、表示同期クロック周波数を基準表示同期クロック周波数よりも低く設定すれば、入力垂直同期信号に対して表示垂直同期信号が遅れるように位相が変化し、高く設定すれば、入力垂直同期信号に対して表示垂直同期信号が進むように位相が変化する。このように、チャンネル切換え時等において、入力垂直同期の開始タイミングと表示垂直同期の開始タイミングが異なっている場合でも、表示同期クロック周波数を変化させることで、入力垂直同期の開始タイミングと表示垂直同期の開始タイミングとを一致させる、即ち、位相差を0にすることが可能である。 If the display sync clock frequency is set lower than the reference display sync clock frequency within the allowable range of the display sync clock frequency for the same input video signal, the frame rate of the display video will be lower than the frame rate of the input video signal. On the contrary, if it is set higher, the frame rate of the display video is higher than the frame rate of the input video signal. That is, if the display synchronization clock frequency is set lower than the reference display synchronization clock frequency, the phase changes so that the display vertical synchronization signal is delayed with respect to the input vertical synchronization signal. The phase changes so that the display vertical synchronizing signal advances. Thus, even when the input vertical synchronization start timing and the display vertical synchronization start timing are different at the time of channel switching or the like, the input vertical synchronization start timing and the display vertical synchronization can be changed by changing the display synchronization clock frequency. In other words, the phase difference can be made zero.
また、本実施の形態においては、位相差を短時間で小さくするために、表示垂直同期信号の位相を時間的に近い入力垂直同期信号の位相に一致させるように、表示同期クロックの周波数の変化方向を決定する。 In this embodiment, in order to reduce the phase difference in a short time, the frequency of the display synchronization clock is changed so that the phase of the display vertical synchronization signal matches the phase of the input vertical synchronization signal close in time. Determine the direction.
図5は表示垂直同期信号の位相が、時間的に前後する2つの入力垂直同期信号のうち時間的に後の入力垂直同期信号の位相に近い場合の例(δi<(1125/2))を示している。この場合には、表示同期クロックの周波数を許容範囲内で基準表示同期クロック周波数よりも低くする。図5の例では、基準表示同期クロック周波数がXi〜Xi+3MHzの例であり、同期化処理が開始されると、表示同期クロック周波数をXiMHzよりも低い周波数Xi+1,Xi+2MHzに設定する。 FIG. 5 shows an example (δi <(1125/2)) in which the phase of the display vertical synchronization signal is close to the phase of the input vertical synchronization signal later in time among the two input vertical synchronization signals preceding and following in time. Show. In this case, the frequency of the display synchronization clock is set lower than the reference display synchronization clock frequency within an allowable range. In the example of FIG. 5, the reference display synchronization clock frequency is Xi to Xi + 3 MHz, and when the synchronization process is started, the display synchronization clock frequency is set to frequencies Xi + 1, Xi + 2 MHz lower than Xi MHz. To do.
これにより、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差δiは、次の入力垂直同期開始タイミングでは位相差δi+1(δi>δi+1)まで小さくなる。更に、次の表示垂直同期期間においては、表示同期クロック周波数をXi+1MHzよりも低い周波数Xi+2MHzに設定し、更に次の表示垂直同期期間においては、表示同期クロック周波数をXi+3MHzに設定する。なお、周波数Xi+1,Xi+2は、同じ周波数であってもよい。 As a result, the phase difference δi between the input vertical synchronization signal and the display vertical synchronization signal decreases to the phase difference δi + 1 (δi> δi + 1) at the next input vertical synchronization start timing. Further, in the next display vertical synchronization period, the display synchronization clock frequency is set to a frequency Xi + 2 MHz lower than Xi + 1 MHz, and in the next display vertical synchronization period, the display synchronization clock frequency is set to Xi + 3 MHz. To do. The frequencies Xi + 1 and Xi + 2 may be the same frequency.
こうして、図5の例では、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差が、位相差δi+2(δi>δi+1>δi+2)まで小さくなり、タイミングt1において、入力垂直同期の開始タイミングと表示垂直同期の開始タイミングとが一致する。 Thus, in the example of FIG. 5, the phase difference between the input vertical synchronization signal and the display vertical synchronization signal is reduced to the phase difference δi + 2 (δi> δi + 1> δi + 2). And the start timing of display vertical synchronization coincide with each other.
本実施の形態においては、表示垂直同期信号と入力垂直同期信号との位相差を逐次検出し、この位相差が小さくなるように、表示同期クロックの周波数を決定する。これにより、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を十分に小さくすることができ、所定期間経過後には、入力垂直同期の開始タイミングと表示垂直同期の開始タイミングとを略一致させることができる。 In the present embodiment, the phase difference between the display vertical synchronization signal and the input vertical synchronization signal is sequentially detected, and the frequency of the display synchronization clock is determined so that this phase difference becomes small. As a result, the phase difference between the input vertical synchronization signal and the display vertical synchronization signal can be made sufficiently small, and the start timing of the input vertical synchronization and the start timing of the display vertical synchronization should be made substantially coincident after a predetermined period. Can do.
なお、図5の例では、表示同期クロックの周波数を表示垂直同期期間毎に変更する例を示したが、任意の期間毎に表示同期クロックの周波数を変更するようにしてもよい。クロックの周波数を表示垂直同期期間毎に変更することにより、他の制御が容易になるという利点がある。また、表示の確実性を向上させるために、有効表示領域の期間には標準表示同期クロック周波数で駆動し、ブランキング領域において表示同期クロック周波数を変更するようにしてもよい。 In the example of FIG. 5, the example in which the frequency of the display synchronization clock is changed for each display vertical synchronization period is shown, but the frequency of the display synchronization clock may be changed for every arbitrary period. There is an advantage that other control becomes easy by changing the frequency of the clock for each display vertical synchronization period. Further, in order to improve the reliability of display, it may be driven at the standard display synchronization clock frequency during the effective display area, and the display synchronization clock frequency may be changed in the blanking area.
図1において、入力端子11には表示周期サイズ設定情報が入力され、入力端子12には入力垂直同期信号が入力される。表示周期サイズ設定情報は、入力映像信号のフレームレート及び1画面の水平及び垂直画素数を与える情報である。表示周期サイズ設定情報は表示同期クロック制御部13に与えられ、入力垂直同期信号は位相差検出部15に与えられる。
In FIG. 1, display cycle size setting information is input to the input terminal 11, and an input vertical synchronization signal is input to the
表示同期クロック制御部13は、表示周期サイズ設定情報に基づいて、入力映像信号のフレームレートと水平及び垂直画素数とを求めて、標準表示同期クロック周波数を算出する。表示同期クロック制御部13は、標準表示同期クロック周波数又は後述する演算によって求めた表示同期クロック周波数に基づいて表示同期クロック生成部14を制御する。
The display synchronization
表示同期クロック生成部14は、表示同期クロック制御部13によって周波数が制御されて、表示部4において各画素の表示に用いる表示同期クロックを生成する。この表示同期クロックは、端子18を介して表示部4に出力されると共に、表示同期クロック制御部13、位相差検出部15、表示同期用垂直カウンタ16及び表示用同期信号生成部17にクロックとして供給される。
The display synchronization
なお、表示同期クロック生成部14としては、発生周波数を変動させて耐ノイズ性能が高いスペクトラム拡散クロックジェネレータを採用することができる。
As the display synchronous
表示部4に供給される表示水平同期信号及び表示垂直同期信号(以下、表示用同期信号という)は、表示用同期信号生成部17によって生成される。表示用同期信号生成部17は、生成した表示垂直同期信号を端子19を介して表示部4に出力すると共に、表示同期用垂直カウンタ16及び表示同期クロック制御部13に出力する。
The display horizontal synchronization signal and the display vertical synchronization signal (hereinafter referred to as display synchronization signal) supplied to the
表示同期用垂直カウンタ16は、表示垂直同期信号がリセット信号Resetとして入力され、表示垂直同期信号によってリセットされながら、表示同期クロックをカウントアップする。即ち、表示同期用垂直カウンタ16の出力は、表示垂直同期の開始位置からの表示同期クロックのクロック数を示す。表示同期用垂直カウンタ16からのカウント値は位相差検出部15に出力される。
The display synchronization
位相差検出部15は、入力垂直同期信号のタイミングで表示同期用垂直カウンタ16のカウント値を求める。即ち、位相差検出部15は、表示垂直同期の開始位置から入力垂直同期の開始位置までの表示同期クロック数、即ち、表示垂直同期信号と入力垂直同期信号との位相差を求めて出力する。この位相差は表示同期クロック制御部13に供給される。
The
表示同期クロック制御部13は、表示周期サイズ設定情報に基づいて、入力水平同期期間及び入力垂直同期期間が表示同期クロックの何クロック分に相当するかを夫々求めて、それらの値を水平及び垂直カウント設定値として表示用同期信号生成部17に出力する。表示用同期信号生成部17は、表示同期用垂直カウンタ16の出力が与えられており、水平カウント設定値に到達すると、表示水平同期信号を発生し、垂直カウント設定値に到達すると、表示垂直同期信号を発生する。上述したように、表示用同期信号生成部17からのこれらの表示用同期信号は端子19を介して表示部4に供給される。
Based on the display cycle size setting information, the display synchronization
また、表示同期クロック制御部13には、位相差及び表示同期用垂直カウンタ16の出力も与えられる。表示同期クロック制御部13は、表示周期サイズ設定情報によって入力垂直同期期間に相当する表示同期クロック数を求め、位相差検出部15が検出した位相差から、現在の表示垂直同期信号の位相が、時間的に前後する2つの入力垂直同期信号のうちのいずれの入力垂直同期信号の位相に近いか否かを判定する。表示同期クロック制御部13は、現在の表示垂直同期信号の位相が、時間的に前の入力垂直同期信号の位相に近い場合には、表示同期クロック周波数を基準表示同期クロック周波数よりも高く設定し、時間的に後の入力垂直同期信号の位相に近い場合には、表示同期クロック周波数を基準表示同期クロック周波数よりも低く設定する。表示同期クロック制御部13は、表示垂直同期の開始タイミングで、表示同期クロック周波数の設定を変更する。
The display synchronization
次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。 Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
いま、チャンネル切換え等によって同期化要求が発生するものとする。同期信号制御回路10には、入力端子12を介して入力垂直同期信号が入力される。この入力垂直同期信号は位相差検出部15に与えられる。位相差検出部15には表示同期用垂直カウンタ16から表示垂直同期信号でリセットされた表示同期クロック数が与えられており、位相差検出部15は、表示垂直同期信号と入力垂直同期信号との位相差を求めて表示同期クロック制御部13に出力する。
Assume that a synchronization request is generated by channel switching or the like. An input vertical synchronization signal is input to the synchronization
表示同期クロック制御部13は、位相差検出部15の出力によって、現在の表示垂直同期の開始タイミングが時間的に前後する入力垂直同期の開始タイミングのいずれに近いかを判定して、判定結果に基づいて表示同期クロックの周波数を制御する。
The display synchronization
いま、チャンネル切換え時点において、例えば図5に示すように、表示垂直同期信号を基準とした表示垂直同期信号と入力垂直同期信号の位相差がδiであるものとし、δi<入力垂直同期期間/2であるものとする。この場合には、表示同期クロック制御部13は、表示同期クロック生成部14の表示同期クロック周波数が基準表示同期クロック周波数よりも低くなるように設定する。
Now, at the time of channel switching, for example, as shown in FIG. 5, it is assumed that the phase difference between the display vertical synchronization signal and the input vertical synchronization signal based on the display vertical synchronization signal is δi, and δi <input vertical synchronization period / 2 Suppose that In this case, the display synchronization
表示同期クロック生成部14は、表示同期クロック制御部13に制御されて、表示垂直同期の開始タイミングで、表示同期クロック周波数を切換える。これにより、基準表示同期クロック周波数よりも低い周波数の表示同期クロックが発生して、出力端子18に出力されると共に表示同期用垂直カウンタ16に出力される。表示同期用垂直カウンタ16は表示同期クロックをカウントし、表示同期信号生成部17は、表示同期用垂直カウンタ16のカウント値が、水平及び垂直カウント設定値に到達することによって、表示水平同期信号及び表示垂直同期信号を発生する。
The display synchronization
こうして、基準表示同期クロック周波数よりも低い周波数の表示同期クロックとこの表示同期クロックに基づいて生成された表示水平同期信号及び表示垂直同期信号が表示部4に供給される。表示部4は、表示同期クロック、表示水平同期信号及び表示垂直同期信号を用いて表示を行う。表示同期クロック周波数が、入力映像信号に対応した基準表示同期クロック周波数よりも低いので、表示周波数が入力映像信号に対応した表示周波数よりも低くなり、図5に示すように、位相差が小さくなる。
In this way, the display synchronization clock having a frequency lower than the reference display synchronization clock frequency and the display horizontal synchronization signal and the display vertical synchronization signal generated based on the display synchronization clock are supplied to the
位相差検出部15は、表示垂直同期期間毎に位相差の検出を行い、表示同期クロック制御部13は、位相差の検出結果に基づいて、位相差が小さくなるように、表示同期クロック周波数を制御しており、図5に示すように、位相差は次第に小さくなって0となる。こうして、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との同期化が達成される。
The phase
いま、表示同期クロック周波数の許容範囲を±5%とした場合において、4K2K(4400x2250画素)パネルの表示装置における同期化に要する時間(引き込み時間)の最大値を求める。1入力垂直同期期間当たり2250x0.05ラインずつずれが短縮されるので、入力垂直同期の開始点と表示垂直同期の開始点とのずれが最大(2250ライン)であった場合には、最大引き込み時間は、
最大引き込み時間=2250/(2250x0.05)(V)=20V=約0.34秒
となる。このように、本実施の形態においては、上述した特許文献1の提案における最大引き込み時間(約7.5秒)に比べて、著しく最大引込み時間を短縮することが可能である。
Now, when the allowable range of the display synchronization clock frequency is ± 5%, the maximum value of the time required for synchronization in the display device of the 4K2K (4400 × 2250 pixels) panel (pull-in time) is obtained. Since the shift is shortened by 2250 × 0.05 lines per input vertical synchronization period, the maximum pull-in time when the shift between the input vertical synchronization start point and the display vertical synchronization start point is maximum (2250 lines). Is
Maximum pull-in time = 2250 / (2250 × 0.05) (V) = 20 V = about 0.34 seconds. Thus, in the present embodiment, the maximum pull-in time can be significantly shortened compared to the maximum pull-in time (about 7.5 seconds) proposed in
このように本実施の形態においては、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を検出し、検出結果に基づいて位相差が小さくなるように、表示同期クロック周波数を変化させており、極めて短時間で同期化を達成することができる。 As described above, in the present embodiment, the phase difference between the input vertical synchronization signal and the display vertical synchronization signal is detected, and the display synchronization clock frequency is changed so that the phase difference is reduced based on the detection result. Synchronization can be achieved in a very short time.
なお、上記実施の形態においては、入力垂直同期信号の位相差と表示垂直同期信号の位相差とを常に検出し、検出結果に基づいて位相差が小さくなるように表示同期クロック周波数を変化させる例が説明した。しかし、表示同期クロック周波数の制御の結果、入力垂直同期の開始タイミングが補償期間に入った場合には、以後、表示同期クロック周波数を標準同期クロック周波数に設定して、表示垂直同期信号を入力垂直同期信号に強制的に同期化するように制御してもよい。 In the above embodiment, the phase difference between the input vertical synchronization signal and the display vertical synchronization signal is always detected, and the display synchronization clock frequency is changed so as to reduce the phase difference based on the detection result. Explained. However, if the start timing of input vertical synchronization enters the compensation period as a result of controlling the display synchronization clock frequency, the display synchronization clock frequency is set to the standard synchronization clock frequency and the display vertical synchronization signal is input vertically. You may control to synchronize with a synchronizing signal compulsorily.
(第2の実施の形態)
図6は第2の実施の形態を示すブロック図である。図6において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing the second embodiment. In FIG. 6, the same components as those in FIG.
第1の実施の形態においては、表示同期クロック周波数を制御することにより同期処理を行う。これに対し、本実施の形態は、同期処理において、表示同期クロック周波数を制御するだけでなく、表示垂直同期期間を制御することにより、位相差を小さくするようにしたものである。 In the first embodiment, synchronization processing is performed by controlling the display synchronization clock frequency. In contrast, in the present embodiment, in the synchronization process, not only the display synchronization clock frequency is controlled, but also the display vertical synchronization period is controlled to reduce the phase difference.
本実施の形態においては、表示同期クロック制御部13に代えて表示同期クロック制御部23を採用した点が第1の実施の形態と異なる。表示同期クロック制御部13は、表示周期サイズ設定情報に基づく水平カウント設定値及び垂直カウント設定値を発生して表示用同期信号生成部17に供給した。これに対し、表示同期クロック制御部23は、垂直カウント設定値については、補償期間内の範囲で位相差に基づいて増減させた垂直カウント補正値を発生して、表示用同期信号生成部17に供給するようになっている。
The present embodiment is different from the first embodiment in that a display synchronous
表示同期クロック制御部23は、垂直カウント補正値として、位相差が小さくなるように、最大垂直同期期間Vlと最小垂直同期期間Vsとの間のカウント値を発生する。例えば、表示同期クロック制御部23は、図5の例では、位相差が小さくなるように、最大垂直同期期間Vlに対応したカウント値を発生する。これにより、表示用同期信号生成部17からの表示垂直同期信号の位相を、入力垂直同期信号に対して少しずつ遅延させることができ、位相差を0にすることができる。なお、逆に、入力垂直同期信号に対して表示垂直同期信号の位相を進める場合には、表示同期クロック制御部23は、最小垂直同期期間Vsに対応するカウント値を発生すればよい。
The display synchronization
なお、この場合においても、位相差が早く小さくなる方向に表示垂直同期信号の周期を変化させることで、引き込み期間を短縮する。また、設定カウント値を適宜設定することにより、表示垂直同期期間の変化を緩やかにすることも可能であり、垂直期間が急激に変化して画像が劣化することを防止することができる。 In this case as well, the pull-in period is shortened by changing the period of the display vertical synchronizing signal in a direction in which the phase difference decreases quickly. In addition, by appropriately setting the set count value, it is possible to moderate the change in the display vertical synchronization period, and it is possible to prevent the image from deteriorating due to a sudden change in the vertical period.
このように本実施の形態においては、入力垂直同期信号と表示垂直同期信号との位相差を検出し、位相差が小さくなるように、表示同期クロックを制御するだけでなく、補償期間内で表示垂直同期信号の周期を変化させる。これにより、表示同期に非同期な映像信号が入力された場合でも、短時間に同期化が可能である。 As described above, in this embodiment, the phase difference between the input vertical synchronization signal and the display vertical synchronization signal is detected, and not only the display synchronization clock is controlled so that the phase difference becomes small, but also the display is performed within the compensation period. The period of the vertical synchronization signal is changed. As a result, even when a video signal asynchronous with display synchronization is input, synchronization can be achieved in a short time.
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
13…表示同期クロック制御部、14…表示同期クロック生成部、15…位相差検出部、16…表示同期用垂直カウンタ、17…表示用同期信号生成部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記入力映像信号に基づく入力垂直同期信号と前記表示垂直同期信号との位相差を検出する位相差検出部と、
前記位相差検出部の検出結果に基づいて、前記位相差が小さくなるように前記許容範囲内で前記表示同期クロックの周波数を制御する表示同期クロック制御部と、
前記表示同期クロック制御部によってクロック周波数が制御された前記表示同期クロックを用いて前記表示水平同期信号及び表示垂直同期信号を生成する同期信号生成部と
を具備したことを特徴とする同期信号制御回路。 When a display frequency for the input video signal is within a predetermined allowable range, a display synchronization clock, a display horizontal synchronization signal, and a display vertical used to display the input video signal for a display unit capable of displaying based on the input video signal In the synchronization signal control circuit that outputs the synchronization signal,
A phase difference detector for detecting a phase difference between the input vertical synchronization signal based on the input video signal and the display vertical synchronization signal;
Based on the detection result of the phase difference detection unit, a display synchronization clock control unit that controls the frequency of the display synchronization clock within the allowable range so as to reduce the phase difference;
A synchronization signal control circuit comprising a synchronization signal generation unit that generates the display horizontal synchronization signal and the display vertical synchronization signal using the display synchronization clock whose clock frequency is controlled by the display synchronization clock control unit. .
前記同期信号生成部は、前記位相差が小さくなるように、前記位相差検出部の検出結果とに基づいて、前記補償期間の範囲内で前記表示垂直同期信号の周期を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の同期信号制御回路。 The display unit is capable of display based on the input video signal when a vertical synchronization period of the input video signal is within a compensation period between a minimum vertical synchronization period and a maximum vertical synchronization period.
The synchronization signal generation unit changes the period of the display vertical synchronization signal within the range of the compensation period based on the detection result of the phase difference detection unit so that the phase difference becomes small. The synchronizing signal control circuit according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の同期信号制御回路。 The phase difference detection unit obtains a count value by counting the display synchronization clock while being reset by the display vertical synchronization signal, and obtains the phase difference by a count value at a timing of an input vertical synchronization signal. Item 3. The synchronization signal control circuit according to Item 1 or 2.
前記同期信号制御回路を制御すると共に、バッファに記憶されている映像信号を読み出して前記入力映像信号として前記表示部に与える制御部と
を具備したことを特徴とする表示装置。 When a display frequency for the input video signal is within a predetermined allowable range, a display synchronization clock, a display horizontal synchronization signal, and a display vertical used to display the input video signal for a display unit capable of displaying based on the input video signal In a synchronization signal control circuit that outputs a synchronization signal, a phase difference detection unit that detects a phase difference between an input vertical synchronization signal based on the input video signal and the display vertical synchronization signal, and a detection result of the phase difference detection unit A display synchronization clock control unit that controls the frequency of the display synchronization clock within the allowable range so that the phase difference is small, and the display synchronization clock whose clock frequency is controlled by the display synchronization clock control unit. A synchronization signal control circuit comprising a synchronization signal generator for generating the display horizontal synchronization signal and the display vertical synchronization signal;
And a control unit that controls the synchronization signal control circuit and reads the video signal stored in the buffer and supplies the video signal as the input video signal to the display unit.
前記同期信号生成部は、前記位相差が小さくなるように、前記位相差検出部の検出結果とに基づいて、前記補償期間の範囲内で前記表示垂直同期信号の周期を変化させる
ことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 The display unit is capable of display based on the input video signal when a vertical synchronization period of the input video signal is within a compensation period between a minimum vertical synchronization period and a maximum vertical synchronization period.
The synchronization signal generation unit changes the period of the display vertical synchronization signal within the range of the compensation period based on the detection result of the phase difference detection unit so that the phase difference becomes small. The display device according to claim 4.
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