JP2017049544A - 表示システム、表示装置、及び表示システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置間で映像の表示タイミングを同期させる場合において、表示システムのネットワークにおける伝送特性の揺らぎの影響を低減する。【解決手段】ネットワークを介して接続された複数の表示装置で映像を表示する表示システムにて、各表示装置が、ネットワークを介して取得した基準時刻に基づいて計時された所定の時刻でリセットされ表示する周期に応じた周期の参照同期信号を生成する参照同期信号生成部と、映像の表示タイミングを示す表示同期信号を生成する表示同期信号生成部とを有し、表示同期信号生成部が、参照同期信号と表示同期信号との位相の関係を検出して、検出された位相の関係に応じて参照同期信号と表示同期信号との位相を合わせるように、生成する表示同期信号の周期を所定の期間分だけ増減させるようにして、表示装置間で映像の表示タイミングを同期させる。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の表示装置で映像を表示する表示システム、表示装置、及び表示システムの制御方法に関する。

ディスプレイやプロジェクタ等の表示装置を並べて設置し、複数の表示装置で１つの画面を表示する表示システムがある。このような表示システムにおいて、画面上でのティアリングの発生を防ぐには、各表示装置が同期して表示を行う必要がある。ここで、ティアリングとは、１つの画面に複数のフレームの映像が表示されることにより、描画された内容が歪んだり、ちらついたりして見える現象を指す。

映像サーバからネットワークを介して各表示装置に圧縮された映像コンテンツを供給する場合、コンテンツ自体には参照すべき同期タイミング情報は含まれていない。そのため、映像サーバや表示装置が同期すべきタイミング情報を生成して、それに従って装置間で同期合わせを行う必要がある。

ネットワークを介して複数の表示装置が接続された表示システムにおいて、表示装置間で映像の表示タイミングを同期させる方法として、下記の方法が考案されている。クローズドなネットワークで表示システムを構成し、映像サーバが同期タイミング信号をネットワーク経由で表示装置に配信し、それに基づいて表示装置が表示タイミング信号を生成して表示を行う（特許文献１参照）。

国際公開第２０１２／０７７３９２号

しかしながら前述の方法では、表示システムのネットワークに遅延時間等の伝送特性の揺らぎがあると、表示装置間で映像の表示タイミング（特にフレーム位相）を同期させることは困難であった。すなわち、ネットワークの伝送特性の揺らぎによって同期タイミング信号がそれぞれの表示装置に到着するタイミングが変化すると、表示タイミングが安定しなくなる恐れがあった。また、伝送特性の揺らぎによって非常に短いフレーム周期となる表示タイミングが発生した場合には、表示される映像の品質を低下させたり、表示装置にダメージを与えたりするおそれがあった。本発明は、表示装置間で映像の表示タイミングを同期させる場合において、表示システムのネットワークにおける伝送特性の揺らぎの影響を低減することを目的とする。

本発明に係る表示システムは、複数の表示装置で映像を表示する表示システムであって、ネットワークを介して接続された前記複数の表示装置を有し、前記表示装置の各々は、前記ネットワークを介して基準時刻を取得する時刻取得手段と、前記時刻取得手段により取得した基準時刻に基づいて計時された所定の時刻での同期を指示する制御手段と、前記制御手段から指示される前記所定の時刻でリセットされ、表示する周期に応じた周期の参照同期信号を生成する参照同期信号生成手段と、前記参照同期信号と映像の表示タイミングを示す表示同期信号との位相の関係を検出して、検出された位相の関係に応じて前記参照同期信号と前記表示同期信号との位相を合わせるように前記表示同期信号の周期を所定の期間分だけ増減させて前記表示同期信号を生成する表示同期信号生成手段と、前記表示同期信号生成手段により生成される前記表示同期信号に応じて映像の表示を制御する表示制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、表示装置間の映像の表示タイミングを同期させる場合において、表示システムのネットワークにおける伝送特性の揺らぎの影響を低減できる。

第１の実施形態における表示システムの構成例を示す図である。 第１の実施形態における表示システムによる映像表示を説明する図である。 第１の実施形態における同期後の表示タイミングの関係を示す図である。 第１の実施形態における同期合わせの動作例を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態における時刻同期の動作例を示す図である。 第１の実施形態における参照同期信号生成部の構成例を示す図である。 第１の実施形態における表示同期信号生成部の構成例を示す図である。 第１の実施形態における表示同期信号生成部での同期合わせの動作例を示すタイミングチャートである。 第２の実施形態における表示システムの構成例を示す図である。 第２の実施形態における同期合わせの動作例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態において示す構成等は一例であり、本発明は図示された構成等に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、参照同期信号生成部と表示同期信号生成部とを有する同期信号生成部を用いて表示装置間の同期合わせを行う。まず、表示装置の各々は、ネットワークを介して基準時刻を取得し、基準時刻に基づいて参照同期信号を同期させる。次に、表示装置の各々は、映像の表示タイミングに係る表示同期信号の位相を参照同期信号の位相に徐々に追従させていくことで、表示同期信号を同期させる。以上により、表示システムが有する表示装置間の表示同期信号を同期させることができる。

＜表示システムの説明＞
図２を用いて、本実施形態における表示システムによる映像表示について説明する。本実施形態における表示システムは、複数の表示装置を並べて設置し、複数の表示装置で１つの画面の表示を行う。それぞれの表示装置は、ネットワークで接続されており、映像コンテンツは映像サーバからネットワーク経由で各表示装置に供給される。以下では、表示装置として液晶プロジェクタを用いた例を説明するが、これに限定されるものではない。表示装置として直視型ディスプレイを用いても良く、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の任意の方式の直視型ディスプレイに適用することができる。

図２（ａ）に示すように、表示システムを構成する表示装置（プロジェクタ）２１、２２、２３はネットワーク２０に接続されている。ネットワーク２０は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）である。映像サーバ２４は、ネットワーク２０に接続され、各表示装置２１〜２３にネットワーク２０を介して映像コンテンツを提供する。映像サーバ２４は、例えばＨＤＤレコーダやＤＶＤ再生装置等である。

時刻サーバ２５は、基準となる時刻（基準時刻）を計時する。時刻サーバ２５は、ネットワーク２０に接続され、各表示装置２１〜２３にネットワーク２０を介して基準時刻を提供する。スクリーン２６は表示画面を投射するスクリーンであり、スクリーン２６には図２（ｂ）に一例を示すように表示装置２１〜２３によって表示画像２７が投射される。

本実施形態における表示システムにて映像が表示されるまでの流れは以下のようになる。映像サーバ２４は、各表示装置２１、２２、２３が表示すべき領域毎に画像を切り出し、Ｈ．２６４等の圧縮アルゴリズムで画像圧縮した後にネットワーク２０に出力する。表示装置２１〜２３は、ネットワーク２０を介して映像サーバ２４から供給される圧縮データをデコードし、表示画像を生成して投射出力を行う。スクリーン２６上では、表示装置２１〜２３の表示画面が重ね合わせられて、１つの表示画面を形成する。

重ね合わせられた画面が乱れなく表示されるためには、表示装置２１〜２３において図３に示すようなタイミング関係が必要である。画面の乱れを起こさないためには、表示装置２１〜２３の表示垂直同期信号（以下、表示Ｖｓｙｎｃ）３１、３３、３５の位相が合っていて、表示装置２１〜２３が表示する画像フレームのフレーム番号３０、３２、３４が一致していることが必要である。例えば、タイミング３６では、各表示装置の表示Ｖｓｙｎｃ３１、３３、３５は同時であり、フレーム番号３０、３２、３４は“＃０６４”と一致している。これがずれた場合、ティアリングによる画面乱れが発生する。

以下では、表示システムを構成する各表示装置の表示垂直同期信号（表示Ｖｓｙｎｃ）の位相を合わせるための構成及び動作について説明する。

＜表示装置の内部構成＞
図１を用いて、第１の実施形態における表示システムが有する表示装置の構成を説明する。表示装置２１〜２３の各々は、映像コンテンツの表示を行うとともに表示装置間で映像の表示を同期させるための機能を有する。

ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）１は、ネットワーク２０を介してデータの入出力を行う。データ入力制御部２は、ネットワーク２０を介して入力された圧縮データをメモリ３に格納する。メモリ３は、圧縮された映像コンテンツデータや表示映像データの格納に使用する。デコーダ４は、圧縮された映像コンテンツデータのデコードを行う。

同期信号生成部５は、映像表示を行うために必要なタイミング信号の生成を行う。同期信号生成部５は、例えば垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）や水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、データイネーブル信号（ＤＥ）等の補助同期信号を生成する。同期信号生成部５は、参照同期信号生成部１０と表示同期信号生成部１２とを有する。参照同期信号生成部１０は、表示同期信号生成部１２が参照する参照同期信号１１を生成する。表示同期信号生成部１２は、映像表示に使用する表示同期信号１３を生成する。また、表示同期信号生成部１２は、参照同期信号１１に追随して表示同期信号の位相を変化させる制御を行う。

表示制御部６は、同期信号生成部５が生成したタイミング信号に応じてメモリ３から表示画面データを読み出して表示パネル７を駆動し、表示パネル７による映像表示の制御を行う。表示パネル７は、投射表示を行う表示パネルデバイスであり、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）方式やＤＬＰ（Digital Light Processing）方式による表示デバイスである。時刻取得部８は、時刻サーバ２５から基準となる時刻を取得し、時計９に時刻を設定する。時計９は、時刻の計時を行う。ここで計時の精度は、表示品質の要求に応じて決定し、本実施形態では、数十マイクロ秒の精度で計時を行うものとする。

＜表示システムの同期合わせのシーケンス＞
図４を用いて、表示システムにおける同期合わせの動作を説明する。表示装置＃ｍと表示装置＃ｎとの間で表示同期信号の表示Ｖｓｙｎｃの位相を一致させる例を説明する。図４には、表示装置＃ｍのＣＰＵ処理４０、内蔵時計の時刻４１、参照同期合わせトリガ信号４２、参照Ｖｓｙｎｃ４３、及び表示Ｖｓｙｎｃ４４を図示している。また、表示装置＃ｎのＣＰＵ処理４５、内蔵時計の時刻４６、参照同期合わせトリガ信号４７、参照Ｖｓｙｎｃ４８、及び表示Ｖｓｙｎｃ４９を図示している。参照同期合わせトリガ信号４２と４７は、参照同期信号（参照Ｖｓｙｎｃ）の同期合わせを指示する信号である。

表示装置＃ｍの表示Ｖｓｙｎｃ４４及び表示装置＃ｎの表示Ｖｓｙｎｃ４９の初期位相は、ずれた状態にある。同期合わせのシーケンスでは、この表示Ｖｓｙｎｃ４４、４９の位相を一致させる処理を行う。同期合わせシーケンスは、３つのサブシーケンスで構成される。

１つ目のサブシーケンスは時刻同期シーケンスであり、図４に示した例では期間５０が対応する。時刻同期シーケンスでは、各表示装置２１〜２３が時刻サーバ２５にアクセスして、内蔵する時計９を基準時刻に合わせる制御を行う。図４に示した例では、タイミング５４で表示装置＃ｎが時刻合わせを行い、タイミング５５で表示装置＃ｍが時刻合わせを行っている。表示装置＃ｍ及び表示装置＃ｎのそれぞれが内蔵する時計９を基準時刻に合わせたので、タイミング５５以降は各表示装置が内蔵する時計９の時刻は同期している。

２つ目のサブシーケンスは参照タイミング同期シーケンスであり、図４に示した例では期間５１が対応する。参照タイミング同期シーケンスでは、各表示装置２１〜２３が同一の時刻に参照同期信号生成部１０内のタイマを起動させて参照同期信号の発生タイミングをリセットすることで、各表示装置が生成する参照同期信号のタイミングを一致させる。図４に示した例では、タイミング５６で表示装置＃ｎが参照同期要求を行い、タイミング５７で表示装置＃ｍが参照同期要求を行っている。

表示装置＃ｍ及び表示装置＃ｎのそれぞれで行う参照同期要求では、タイミング５８で起動するようにタイマ設定を行う。タイミング５８には、各表示装置のタイマが起動し、参照同期合わせトリガ信号４２、４７が発生して同期合わせを指示する。同期合わせを指示された参照同期信号発生部１０は、参照同期信号の生成カウンタをリセットする。これにより即座に参照同期信号（参照Ｖｓｙｎｃ）４３、４８が発生する。同一時刻に参照同期信号の発生タイミングがリセットされることで、すべての表示装置の参照同期信号の位相が一致する。

３つ目のサブシーケンスは表示タイミング同期シーケンスであり、図４に示した例では期間５２が対応する。表示タイミング同期シーケンスでは、各表示装置２１〜２３の表示同期信号生成部１２が、参照同期信号発生部１０で生成された参照同期信号に追随するように表示同期信号の位相を徐々に変化させる動作を行う。表示同期信号生成部１２は、表示同期信号の位相が参照同期信号の位相に合っている場合、位相制御の処理を行わない。

図４に示した例では、参照Ｖｓｙｎｃに対する表示Ｖｓｙｎｃの位相関係がフレーム毎に徐々に変化している。タイミング５９で全表示装置の参照Ｖｓｙｎｃと表示Ｖｓｙｎｃの位相が合う。すなわち、表示システムが有する全表示装置の表示Ｖｓｙｎｃの位相が合う。

したがって、期間５３では、各表示装置の表示Ｖｓｙｎｃが同期していることとなる。表示Ｖｓｙｎｃが同期していることにより、表示装置における映像の表示タイミングを同期させることができる。この段階で各表示装置は通信を行い、特定の時刻に映像コンテンツの再生を開始するようにネゴシエーションする。同一時刻に映像コンテンツの再生を開始することにより、表示する画像フレームのフレーム番号も同期させることができる。これによって、以降ではティアリングのない画面表示を行うことができる。

以上のような制御を行うことで、各表示装置の表示Ｖｓｙｎｃの位相及び表示する画像フレームのフレーム番号を同期させることができる。フレーム周期の観点から見ると、同期合わせの処理中に、極端に長かったり短かったりする周期の画像フレームは現れていない。すなわち、表示パネルや表示品質に影響を与えることなく、同期合わせを行うことができる。

次に、各サブシーケンスでの動作を詳しく説明する。
＜時刻同期シーケンス＞
本実施形態における時刻同期シーケンスでは、一例としてＰＴＰ（Precision Time Protocol）と呼ばれるプロトコルを使って時刻合わせを行う。各表示装置が時刻サーバ２５との通信を行って基準時刻を取得することで、内蔵する時計９の時刻合わせを行う。図５は、ＰＴＰによる時刻取得の処理の流れを示す図である。ＰＴＰを用いることで数種類のパケットの送受信によってネットワークの遅延時間とオフセットを分離できるので、時刻を精度よく合わせることができる。

まず、時刻サーバ２５は、送信時刻Ｔ１のタイムスタンプを書き込んでＳｙｎｃ（同期）パケット６０を送信する。表示装置は、Ｓｙｎｃパケット６０を受信すると、自身の時計９を参照して到達時刻Ｔ２を記録する。続いて、時刻サーバ２５からＦｏｌｌｏｗ Ｕｐ（フォローアップ）パケット６１が送信される。

次に、表示装置は、送信時刻Ｔ３のタイムスタンプを書き込んでＤｅｌａｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ディレイリクエスト）パケット６２を送信する。時刻サーバ２５は、Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑｕｅｓｔパケット６２を受信すると、基準時計を参照して到達時刻Ｔ４を記録する。続いて、時刻サーバ２５は、到達時刻Ｔ４のタイムスタンプを書き込んだＤｅｌａｙ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ディレイレスポンス）パケット６３を送信する。

以上のようにして表示装置は、タイムスタンプとして書き込まれた時刻Ｔ１〜Ｔ４を用いて、ネットワークの遅延時間と時計間のオフセットを次の（式１）及び（式２）より計算する。
遅延時間＝（（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ４−Ｔ３））／２ …（式１）
オフセット＝（（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｔ４−Ｔ３））／２ …（式２）
表示装置は、オフセットが０になるように内蔵する時計９の時刻の調整を行う。この処理を例えば１秒間に複数回繰り返すことによって、伝送特性に揺らぎのあるネットワークを介した場合でも、表示装置が内蔵する時計９の時刻と基準時刻との同期を維持することができる。

本実施形態では、ＰＴＰを使用した例を説明したが、任意の時刻合わせプロトコルを使用することができる。例えば、ＮＴＰ（Network Time Protocol）を使用してもよい。ＮＴＰはＰＴＰに比して時刻合わせの精度が低いので、表示画質がそれほど求められていない場合にはＮＴＰを使用してもよい。また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＡＶＢ（イーサネットオーディオ／ビデオブリッジング）等の通信プロトコルの時刻合わせ手法を利用してもよい。

＜参照タイミング同期シーケンス＞
参照タイミング同期シーケンスでは、同一の時刻に参照同期信号の発生タイミングをリセットすることで、表示装置間での参照同期信号のタイミングを一致させる。これは図６に一例を示すような参照同期信号生成部１０の動作によって実現される。

図６は、参照同期信号生成部１０の構成例を示すブロック図である。参照同期信号生成部１０は、タイマ７０、参照同期制御部７２、及び参照同期信号カウンタ７３を有する。タイマ７０は、時計９が設定された時刻になったことを検出して、参照同期合わせトリガ信号７１を発生する。参照同期合わせトリガ信号７１は、設定時刻の到来を参照同期制御部７２に通知する信号である。

参照同期制御部７２は、参照同期合わせトリガ信号７１による指示があった場合に参照同期信号カウンタ７３のリセットを行う。参照同期信号カウンタ７３は、カウンタで時間の計測を行い、所定の周期毎に参照同期信号（参照Ｖｓｙｎｃ）１１を発生する。このような構成により、タイマ設定された時刻に参照同期信号を同時にリセットさせることができる。

本実施形態では、参照同期制御部７２が参照同期信号カウンタ７３をリセットする例を説明したが、参照同期信号カウンタ７３を特定の値（位相）に設定するようにしてもよい。全表示装置の参照同期信号の位相を一致させることができればよいので、任意の値（位相）を使用することができる。

＜表示タイミング同期シーケンス＞
表示タイミング同期シーケンスでは、参照同期信号と表示同期信号の位相の関係を検出し、参照同期信号に追随するように表示同期信号の位相を徐々に変化させる制御を行う。この制御は図７に一例を示すような表示同期信号生成部１２の動作によって実現される。

図７は、表示同期信号生成部１２の構成例を示すブロック図である。表示同期信号生成部１２は、同期ずれ補正部８０及び同期信号生成部８１を有する。同期信号生成部８１は、水平走査カウンタ８５、垂直走査カウンタ８６、及び補助同期信号生成部８７を有し、表示同期信号１３を生成して出力する。

水平走査カウンタ８５は、不図示のクロックジェネレータから供給される表示ビデオクロックをカウントして水平走査のタイミングを生成する。水平走査カウンタ８５は、カウントが終了する毎に水平同期信号（表示Ｈｓｙｎｃ）８８を出力する。垂直走査カウンタ８６は、水平同期信号をカウントして垂直走査のタイミングを生成する。垂直走査カウンタ８６は、カウントが終了する毎に垂直同期信号（表示Ｖｓｙｎｃ）８９を出力する。補助同期信号生成部８７は、データが有効である期間を示すデータイネーブル信号（表示ＤＥ）９０等の補助的な同期信号を生成する。

同期ずれ補正部８０は、参照同期信号１１の位相に合わせて同期信号生成部８１が生成する表示同期信号１３のタイミングを補正する。同期ずれ補正部８０は、ウインドウ生成部８２、位相比較部８３、及び同期補正部８４を有し、タイミングウインドウを設定して参照同期信号１１の位相を検出し、検出された位相に応じて表示同期信号の周期の補正を行う。

ウインドウ生成部８２は、後述する前ウインドウ及び後ウインドウのタイミングウインドウを生成する。位相比較部８３は、参照同期信号１１がどのタイミングウインドウの期間に位置するかを判定する。同期補正部８４は、参照同期信号１１が前ウインドウ又は後ウインドウのタイミングウインドウの期間に位置する場合に表示同期信号の周期を補正する。同期補正部８４は、参照同期信号１１が前ウインドウの期間に位置する場合、次に生成する画像フレームのライン数を所定幅だけ減少させる。また、同期補正部８４は、参照同期信号１１が後ウインドウの期間に位置する場合、次に生成する画像フレームのライン数を所定幅だけ増加させる。

本実施形態における同期ずれ補正の制御を説明する。図８は、表示同期信号生成部１２での同期合わせの動作例を示すタイミングチャートである。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す参照Ｖｓｙｎｃ１００は参照同期信号生成部１０から入力され、表示Ｖｓｙｎｃは表示同期信号生成部１２で生成し出力する信号である。

前ウインドウ（ｂｆｒ＿ｗｉｎｄｏｗ）１０３の期間を示す信号、及び後ウインドウ（ａｆｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）１０４の期間を示す信号は、ウインドウ生成部８２によって生成される。ロックウインドウ（ｌｏｃｋ＿ｗｉｎｄｏｗ）１０２の期間は、同期合わせを完了させる位置を示すウインドウである。ロックウインドウの期間は表示Ｖｓｙｎｃの直後に位置しており、表示Ｖｓｙｎｃと参照Ｖｓｙｎｃの位相をほぼ一致させるように制御が行われる。

表示同期信号生成部１２は、参照Ｖｓｙｎｃ１００が前ウインドウの期間又は後ウインドウの期間に位置した場合、表示Ｖｓｙｎｃ１０１の位相の補正を行う。図８（Ａ）に示すように、参照Ｖｓｙｎｃ１００がタイミング１０８、１０９の位置にある場合、ロックウインドウの期間に位置しており、表示Ｖｓｙｎｃ１０１の位相の補正は行われない。

一方、図８（Ａ）に示すように、参照Ｖｓｙｎｃ１００がタイミング１１０、１１１の位置にある場合、前ウインドウの期間に位置しており、表示Ｖｓｙｎｃ１０１の周期を減少する補正が行われる。参照Ｖｓｙｎｃ１００が前ウインドウの期間に位置する場合、同期補正部８４により表示Ｖｓｙｎｃ１０１の周期を所定の期間分だけ短くするように補正を行う。これによって、参照Ｖｓｙｎｃ１００の位相がロックウインドウ側に変化する。

この補正を複数の画像フレームに渡って繰り返すことで位相が徐々に変化し、最終的には参照Ｖｓｙｎｃ１００がロックウインドウの期間に位置するように位相に合わせることができる。なお、参照Ｖｓｙｎｃ１００が後ウインドウの期間に位置した場合、表示Ｖｓｙｎｃの周期を増加する補正が行われる。参照Ｖｓｙｎｃ１００が後ウインドウの期間に位置する場合、同期補正部８４により表示Ｖｓｙｎｃ１０１の周期を所定の期間分だけ長くするように補正を行う。この場合も同様に、参照Ｖｓｙｎｃ１００の位相を徐々にロックウインドウ側に変化させていき、最終的には参照Ｖｓｙｎｃ１００がロックウインドウの期間に位置するように位相に合わせることができる。

以上のようにして、表示同期信号の位相を参照同期信号の位相に合わせることができる。なお、ロックさせるウインドウの位置は任意の位置に設定してよい。例えば、図８（Ｂ）に示すように表示Ｖｓｙｎｃ１０１の周期の中間にロックウインドウが位置するように設定してもよい。すなわち、隣接する参照同期信号を基にロックウインドウの期間を設定し、ロックウインドウの期間よりも前の所定の長さの期間を前ウインドウの期間とし、ロックウインドウの期間よりも後の所定の長さの期間を後ウインドウの期間としても良い。

第１の実施形態によれば、ネットワーク２０の伝送特性に揺らぎがあっても、表示システムを構成する各表示装置が内蔵する時計９の時刻と基準時刻との同期を維持し、所定の時刻で参照同期信号生成部１０をリセットさせ参照同期信号を生成することができる。そして、参照同期信号生成部１０が生成する参照同期信号と表示同期信号生成部１２が生成する表示同期信号との位相を合わせるように、生成する表示同期信号の位相を制御する。このように参照同期信号生成部１０及び表示同期信号生成部１２で同期合わせを行うことで、ネットワークにおける伝送特性の揺らぎの影響を低減し、表示パネルにダメージを与えることなく、表示装置間の映像の表示タイミングを同期させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、表示システムを構成する表示装置を動的に追加できるシステムに応用した例を説明する。本実施形態では、既に同期できている表示装置群の参照同期信号の位相を検出し、参照同期信号の発生タイミングがリセットされる時刻を算出する。そして、参照同期信号の発生タイミングがリセットされる時刻に新規に追加される表示装置の参照同期信号生成部をリセットして参照同期信号の発生タイミングを同期させる。第２の実施形態における表示システムの全体構成は前述した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

＜表示装置の内部構成＞
図９を用いて、第２の実施形態における表示システムが有する表示装置の構成を説明する。図９において、図１に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

第２の実施形態における表示装置は、参照位相検出部１２０をさらに有する。参照位相検出部１２０は、自身の参照同期信号１１の位相を検出して、参照同期信号生成部１２１の参照同期信号カウンタ７３がリセットされる時刻を計算する。参照同期信号カウンタ７３がリセットされる時刻の情報は、ネットワークインタフェース１から出力される。

また、第２の実施形態では、参照同期信号生成部１２１の制御が変更されている。第２の実施形態における参照同期信号生成部１２１は、ネットワークインタフェース１経由で、他の表示装置において参照同期信号の発生タイミングがリセットされる時刻を取得する。そして、参照同期信号生成部１２１は、取得した時刻に自身の参照同期信号カウンタ７３もリセットされるように制御を行う。

＜表示システムの同期合わせのシーケンス＞
図１０を用いて、本実施形態における表示システムの同期合わせの動作を説明する。ここで、表示装置＃ｙが表示システムに新規追加される表示装置であり、既にある表示装置＃ｘの同期信号の位相情報に合わせて表示装置＃ｙの位相合わせを行うものとする。

表示装置＃ｘは、表示システムが有する他の表示装置との間で同期合わせが完了している。時刻は時刻サーバ２５の基準時刻と一致しており、参照Ｖｓｙｎｃと表示Ｖｓｙｎｃの位相も他の表示装置と一致している。表示装置＃ｙの表示Ｖｓｙｎｃの同期合わせシーケンスは、前述した第１の実施形態と同様に３つのサブシーケンスで行われる。

期間５０が対応する時刻同期シーケンスでは、表示装置＃ｙが時刻サーバ２５にアクセスして、内蔵する時計９を基準時刻に合わせる。時刻合わせには、ＰＴＰやＮＴＰを使用すれば良い。図１０に示した例では、タイミング１３０で表示装置＃ｙが時刻合わせを行っている。

期間５１が対応する参照タイミング同期シーケンスでは、表示システムに既に存在する表示装置（この例では表示装置＃ｘ）から表示装置＃ｙが参照同期信号の位相情報を取得して、参照同期信号のタイミングを一致させる。タイミング１３１では、表示装置＃ｙが表示装置＃ｘに対して位相情報を送信するよう要求する。

タイミング１３２において、表示装置＃ｙからの要求を受信した表示装置＃ｘが自身の参照同期信号の位相を検出し、参照同期信号カウンタ７３がリセットされる時刻を計算する（図１０においては「！」の時刻で示す）。そして、参照同期信号カウンタ７３がリセットされる時刻情報（位相情報）を表示装置＃ｘが表示装置＃ｙに送信する。

タイミング１３３では、表示装置＃ｙが表示装置＃ｘからの位相情報を受信する。タイミング１３４では、表示装置＃ｙの参照同期信号生成部１２１が、表示装置＃ｘからの時刻情報から１つを選択し、起動タイミングとしてタイマに設定する。タイミング５８に表示装置＃ｙでタイマが起動すると、参照同期合わせトリガ信号が発生して参照同期信号の同期合わせが指示され、参照同期信号の発生タイミングがリセットされる。この動作により、参照同期信号の位相を表示システム上の表示装置と一致させることができる。

期間５２が対応する表示タイミング同期シーケンスでは、第１の実施形態と同様に、参照同期信号と表示同期信号の位相の関係を検出し、参照同期信号１１に追随するように表示同期信号の位相を徐々に変化させる。その結果、期間５３において表示装置＃ｙの表示Ｖｓｙｎｃの位相を表示システム上の既に存在する表示装置と合わせることができる。

ここで、新規に追加する表示装置での映像の表示タイミングの同期合わせが完了するまでは、ティアリングが発生してしまう可能性がある。これを防ぐため、新規の表示装置は、同期合わせが完了するまでは映像の表示を抑制し、同期合わせが完了した後に映像の表示を開始する制御を行う。第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ネットワークにおける伝送特性の揺らぎの影響を低減し、表示パネルにダメージを与えることなく、表示装置間の映像の表示タイミングを同期させることができる。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されることなく、幅広く応用することができる。前述した実施形態では、表示装置を横方向に並べて１つの表示画面を形成する例を説明したが表示装置の並べ方は任意であり、縦方向、横方向ともに任意の台数の表示装置を並べて配置し表示画面を形成するようにしてよい。また、同一領域を複数台の表示装置で重ね合わせる、スタック投影を行うようにしてもよい。

また、時刻サーバ２５を独立した装置として有する構成例を説明したが、表示システムが有する表示装置が時刻サーバの機能を提供するようにしてもよい。表示装置間の相対時刻を精度良く合わせることができれば良い。また、映像サーバ２４を独立した装置として有する構成例を説明したが、各表示装置が映像コンテンツを格納するような構成としても良い。

また、表示同期信号生成部での位相補正に関し、前述した実施形態では次に生成する画像フレームのライン数を増減する例を説明したが、他のパラメータを変更して位相補正を行うようにしてもよい。例えば、ラインを構成する画素サイクル数を変更してラインの幅を増減させてもよいし、同期信号を動作させているクロックの周波数を増減するようにしてもよい。クロックの周波数を増減する場合、ＰＬＬ（位相ロックループ）回路の周波数の制御機能を制御したり、ＶＣＸＯ（電圧制御型クロック発振器）の周波数の制御機能を制御したりすれば良い。

（本発明の他の実施形態）
本発明は、前述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１：ネットワークインタフェース ５：同期信号生成部 ６：表示制御部 ７：表示パネル ８：時刻取得部 ９：時計 １０、１２１：参照同期信号生成部 １１：参照同期信号 １２：表示同期信号生成部 １３：表示同期信号 ２０：ネットワーク ２１、２２、２３：表示装置 ２４：映像サーバ ２５：時刻サーバ ７０：タイマ ７２：参照同期制御部 ７３：参照同期信号カウンタ ８０：同期ずれ補正部 ８１：同期信号生成部 ８２：ウインドウ生成部 ８３：位相比較部 ８４：同期補正部 ８５：水平走査カウンタ ８６：垂直走査カウンタ １２０：参照位相検出部

Claims (10)

1. 複数の表示装置で映像を表示する表示システムであって、
   ネットワークを介して接続された前記複数の表示装置を有し、
   前記表示装置の各々は、
   前記ネットワークを介して基準時刻を取得する時刻取得手段と、
   前記時刻取得手段により取得した基準時刻に基づいて計時された所定の時刻での同期を指示する制御手段と、
   前記制御手段から指示される前記所定の時刻でリセットされ、表示する周期に応じた周期の参照同期信号を生成する参照同期信号生成手段と、
   前記参照同期信号と映像の表示タイミングを示す表示同期信号との位相の関係を検出して、検出された位相の関係に応じて前記参照同期信号と前記表示同期信号との位相を合わせるように前記表示同期信号の周期を所定の期間分だけ増減させて前記表示同期信号を生成する表示同期信号生成手段と、
   前記表示同期信号生成手段により生成される前記表示同期信号に応じて映像の表示を制御する表示制御手段とを有することを特徴とする表示システム。
2. 前記表示同期信号生成手段は、
   前記参照同期信号を基に設定した第１の期間よりも前の所定の長さの第２の期間に前記表示同期信号がある場合、前記表示同期信号の周期を所定の期間分だけ減少させて前記表示同期信号を生成し、
   前記第１の期間よりも後の所定の長さの第３の期間に前記表示同期信号がある場合、前記表示同期信号の周期を所定の期間分だけ増加させて前記表示同期信号を生成することを特徴とする請求項１記載の表示システム。
3. 前記表示装置の各々は、参照同期信号生成手段により生成される前記参照同期信号の位相を検出する位相検出手段を有し、
   前記複数の表示装置の内の第１の表示装置は、前記位相検出手段により検出した前記参照同期信号の位相情報を、前記複数の表示装置の内の第２の表示装置に送信し、
   前記第２の表示装置の前記制御手段は、前記第１の表示装置からの前記参照同期信号の位相情報に基づいて前記所定の時刻を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の表示システム。
4. 前記表示同期信号生成手段は、画像フレームを構成するライン数を増減して前記表示同期信号の周期を増減させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示システム。
5. 前記表示同期信号生成手段は、画像フレームを構成するラインの幅を増減して前記表示同期信号の周期を増減させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示システム。
6. 前記表示同期信号生成手段は、前記表示同期信号を動作させるクロックの周波数を増減して前記表示同期信号の周期を増減させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示システム。
7. 前記時刻取得手段は、ＮＴＰ（Network Time Protocol）を用いて前記基準時刻を取得することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の表示システム。
8. 前記時刻取得手段は、ＰＴＰ（Precision Time Protocol）を用いて前記基準時刻を取得することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の表示システム。
9. ネットワークを介して接続される複数の表示装置で映像を表示するための表示装置であって、
   前記ネットワークを介して基準時刻を取得する時刻取得手段と、
   前記時刻取得手段により取得した基準時刻に基づいて計時された所定の時刻での同期を指示する制御手段と、
   前記制御手段から指示される前記所定の時刻でリセットされ、表示する周期に応じた周期の参照同期信号を生成する参照同期信号生成手段と、
   前記参照同期信号と映像の表示タイミングを示す表示同期信号との位相の関係を検出して、検出された位相の関係に応じて前記参照同期信号と前記表示同期信号との位相を合わせるように前記表示同期信号の周期を所定の期間分だけ増減させて前記表示同期信号を生成する表示同期信号生成手段と、
   前記表示同期信号生成手段により生成される前記表示同期信号に応じて映像の表示を制御する表示制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
10. ネットワークを介して接続された複数の表示装置を有し、前記複数の表示装置で映像を表示する表示システムの制御方法であって、
    前記表示装置の各々が、
    前記ネットワークを介して基準時刻を取得する工程と、
    取得した前記基準時刻に基づいて計時された所定の時刻での同期を指示する工程と、
    指示される前記所定の時刻でリセットされ、表示する周期に応じた周期の参照同期信号を生成する工程と、
    前記参照同期信号と映像の表示タイミングを示す表示同期信号との位相の関係を検出して、検出された位相の関係に応じて前記参照同期信号と前記表示同期信号との位相を合わせるように前記表示同期信号の周期を所定の期間分だけ増減させて前記表示同期信号を生成する工程と、
    生成される前記表示同期信号に応じて映像の表示を制御する工程とを有することを特徴とする表示システムの制御方法。

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