JP3836934B2 - ビデオ表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロプロセッサによる制御機能を備えたビデオ表示装置に関し、特に、動作モードと待機モードの間のデータ・バスの結合に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロプロセッサにより制御される装置において、データ・バスは通信のためにしばしば使用される。通常、データ源、データ受信機、およびバスは、すべてこの装置内に収容されているので、データの伝送が装置を越えてはるか遠くまで広がるときに用いられる技術にはほとんど考慮が払われていない。多くの電子システムは、遠隔制御される始動や操作を容易にする。明らかに、遠隔制御による始動は、遠くからの命令を受け取るために、制御される装置の或る部分は動作しており、電力を消費していることが要求される。従って、電力維持のために、たいていの電子システムは２つの状態、すなわち、待機モードと、ラン・モード（ｒｕｎ ｍｏｄｅ）すなわち動作モードを使用する。実際には、２個の電源が設けられ、待機電源は、交流の主電源に接続されている間は常時働いており、ラン電源すなわち動作電源は、使用者が操作してスイッチが入れられる。
【０００３】
上述した例示的装置において、それぞれの電源を備える待機モードと動作モードを使用すると、持続している電源を備える回路と、電源がスイッチで切り替えられる回路との間で問題の生じることがある。例えば、データ・バスは、電源が持続しているマイクロプロセッサから始まり、動作モードの間のみ作動される回路と連絡する。典型的に、このようなデータ・バスにより制御される回路は、入力ピンのための静電放電に対する保護を含む集積回路の一部を形成する。典型的に、静電放電（ＥＳＤ：ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）に対する保護は、カソードがＩＣの電源Ｖ_CCに接続され、アノードが回路の最低電位（典型的には大地）に接続されているダイオードの直列接続による構成で行われる。この２個のダイオードの接続点はＩＣの入力ピンに接続される。１個のダイオードは、入力ピンの電位がそれぞれのダイオードの端部に供給される電圧を超えるといつでも導通する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、データ・バスが電源の持続しているマイクロプロセッサから始まり、且つ入力ピンの保護機能を備え、電源がスイッチされる集積回路に結合されるシステムでは、データ・バスがクランプされる（通常、スイッチの切られた電源Ｖ_CCに）場合に問題が起こる。データ・バスのクランピングは、データ・バスのプル・アップ抵抗とＩＣの入力ピンにおけるＥＳＤ保護ダイオードとの間の電流により生じる。従って、データ・バスは動作不能となり、装置は遠隔始動も局部始動もできなくなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
データ・バスの制御機能を有するビデオ表示装置が待機状態と動作状態をとる。ビデオ表示装置は２方向性データ・バスを有するマイクロプロセッサを含み、動作モードと待機モードのいずれか１つのモードで選択可能に動作できる。電源がマイクロプロセッサに制御可能に結合され、動作モードと待機モードのいずれか１つのモードで電源を供給する。集積回路が、この電源に結合され、２方向性のデータ・バス制御の機能を有する。結合手段が、この電源に応答して、２方向性データ・バスを動作モードに応答して集積回路に結合させ、待機モードに応答して２方向性データ・バスを集積回路から分離する。
請求の範囲と実施例との対応関係を図面で使われている参照番号で示すと次の通りである。
（請求項１） 待機状態と動作状態をとり、データ・バス制御機能を備えるビデオ表示装置であって、
２方向性のデータ・バス（１０５）を有し、動作モードと待機モードのいずれか一方のモードで選択可能に動作できるマイクロプロセッサ（１００）と、
前記マイクロプロセッサ（１００）に制御可能に結合され、前記動作モードと待機モードのいずれか一方で電力を供給する電源（３５０）と、
前記電源（３５０）に結合され、２方向性のデータ・バス制御機能を有する集積回路（５００）と、
前記電源に応答し、前記動作モードに応答して前記２方向性データ・バス（１０５）を前記集積回路（５００）に結合させ、前記待機モードに応答して前記２方向性データ・バス（１０５）を前記集積回路から分離する手段（７００）とを含んでいる、前記ビデオ表示装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１の例示的なマイクロプロセッサにより制御されるビデオ表示装置は、データ・バス１０５を使用し、例えばＩ² Ｃプロトコルを使用して、バスに接続される他のデバイスと２方向性の通信を行う。例示的ビデオ表示装置は３つの状態を有する。すなわち、
オフ状態：交流主電源から接続を切られる；
待機状態：交流主電源から供給を受け、低電力消費状態にあり、制御コマンドを待っている；
動作状態：完全に動作している。
【０００７】
ビデオ表示装置を交流主電源に接続すると、マイクロプロセッサ１００は待機状態となり、制御コマンドＲＣまたはＬＣを受け取り、実行することを要求された回路だけが動作して電力を消費する状態に保たれる。例えば、リモコン受信器５０が働いてリモコン・コマンドＲＣの受信が可能となる。デバイスに取り付けられているスイッチ７５はマイクロプロセッサ１００により定期的に調べられて、使用者による局所制御ＬＣの始動を検出する。マイクロプロセッサ１００は、ＯＮコマンドを受け取ると、待機（ＳＴＡＮＢＹ）／ラン（ＲＵＮ）出力ライン１０１の状態を変え、出力ライン１０１は動作状態の開始を信号で知らせる。例えば、図１の実線で示す第１の制御形態の実施例で、出力ライン１０１は、多機能ＴＶ集積回路２００に結合される。このようなＩＣの一例は、トムソン（Ｔｈｏｍｓｏｎ）Ｔチップであり、これは、ライン１０１を介して結合される待機／ラン出力信号により直接作動される。マイクロプロセッサ１００から接続されるこの直接的な制御によリＩＣ２００が動作の安定性を達成してから、マイクロプロセッサ１００は、他のバス制御されるデバイス、例えば、ディジタル・コンバーゼンス集積回路５００とデータ・バス通信を開始する。集積回路２００の中には、種々のディスプレイ・ドライブ信号を発生するための、位相ロック発振器およびパルス計数回路も含まれる。マイクロプロセッサ１００のバス・コマンドに応答して、水平ドライブＨｄ信号がＩＣ２００から発生されて出力され、水平偏向段３００に結合される。水平偏向段３００は水平周波数の偏向信号を発生し、この信号はＣＲＴに取り付けられたヨーク４００に供給され、電子ビームを水平方向に偏向する。スイッチ・モード（ｓｗｉｔｃｈ ｍｏｄｅ）の電源３２５は水平偏向段３００に接続され、水平帰線パルスにより駆動される。
【０００８】
もう１つの制御形態の実施例では、マイクロプロセッサ１００がＯＮコマンドを受け取ると、待機／ラン出力ライン１０１は状態を変え、作動状態を開始する。例えば、図１で、出力ライン１０１（破線で示す）は、スイッチで切り替えられたラン・モードの電源３５０に結合される。電源３５０は、待機電源１５０から発生される未調整の直流電源により作動される。出力ライン１０１のラン信号はラン・モードの電源３５０を動作可能とし、電源３５０は、Ｔチップ２００、水平／垂直偏向段３００およびバス制御偏向ＩＣ５００に電圧を供給する。Ｔチップ２００はデータ・バス１０５を介して伝送されるＯＮコマンドにより動作可能にされる。従って、データ・バス１０５を介して送られるＴチップＯＮコマンドが伝送される前にラン・モードの電源３５０が始動されるようにするために正確なタイミングが必要である。
【０００９】
図１の実施例について述べた制御方法は、前述したように、データ・バスとクロック・バスのクランピング（ｃｌａｍｐｉｎｇ）またはラッチング（ｌａｔｃｈｉｎｇ）という問題を起こし易い。図１で、偏向集積回路５００では、入力保護ダイオードＩ_P はデータ・バス・ライン１０５および１０６に接続され、このような使用はよく知られている。しかしながら、ＩＣ５００が電源を切られているとき、例えば、待機モードの間、＋５ボルトの待機電源と、電源を切られた（ａｂｓｅｎｔ）低インピーダンスの＋５ボルトのラン・モード電源との間に直流導通路が形成される。電流Ｉ₀ は、バス・プルアップ抵抗Ｒ３とＲ４からバス１０５と１０６を介して、＋５ボルトのラン電源に結合されるそれぞれの保護ダイオードに流れる。従って、各バスは、非動作中のラン電源とそれに結合される負荷が呈する通常の大地電位よりも１ダイオード電圧降下分だけ高くクランプされる。従って、マイクロプロセッサ１００は、２方向性データ・バス１０５を介して情報を送信または受信することを妨害される。同様に、バス１０６のクロック信号は公称０．６ボルトにクランプされるので、通常、装置全体のクロック制御動作が停止される。
【００１０】
図２のビデオ表示装置は全体として図１に示すビデオ表示装置と同様のものであり、同様な機能には同じ符号が付けられている。図２のビデオ表示装置は全体として前述のように動作する。しかしながら、図１と異なり、発明的要素６００と７００により、有効なバス分離が得られる。要素６００は相補形のエミッタ・フォロワで、バス１０６のクロック信号と、偏向用ＩＣ５００の入力保護ダイオードとの間のバッファとなる。相補形のエミッタ・フォロワの動作はよく知られており、クロック信号に直流オフセットが導入されるのを防止するために使用される。クロック信号は、バス１０６上で１方向性であり、公称ゼロボルトから５ボルトまでの任意の電圧を有する。ラン電源が非動作状態（ａｂｓｅｎｔ）のとき、ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタ／ベース接合部は逆バイアスされ、ＮＰＮトランジスタＱ２はオフになり、従って、バス１０６は分離される。
【００１１】
図２の要素７００は発明的データ・バス分離器であり、＋５ボルトのラン電源の非動作（ａｂｓｅｎｃｅ）に応答してデータ・バスを分離するために逆並列構成で接続される１対の光結合素子を使用している。光結合素子は、オプトアイソレータまたはフォトカプラとしても知られており、光源と感光性半導体を電気的に絶縁するためにしばしば使用される。しかしながら、発明的構成の要素７００では、電源電圧が存在するかしないかに応じてデータ・バスの結合を制御するために、光結合される分離特性が利用される。データ・バス１０５はＩ² Ｃプロトコルを使用し、マイクロプロセッサと、バスに接続される他のデバイスとの間で２方向性通信が行われる。マイクロプロセッサ１００はバスに接続される特定のデバイスにアドレスし、デバイスは、バス１０５を低レベルにしてバスの命令の受信を確認する。デバイスの応答を容易にするために、データ・バス分離器は、対称的な低インピーダンスを有する２方向性の伝送を行うことを要求される。データ・バス・アイソレータ７００は、有利なことに、逆並列構成のフォト・トランジスタＱ３とＱ４を使用することにより、要求される対称的な伝送を行う。フォト・トランジスタＱ３とＱ４はそれぞれの発光ダイオードＤ１とＤ２により制御可能に照射される。ダイオードＤ１とＤ２は直列に接続され、＋５ボルトのラン・モード電源に結合される抵抗Ｒ５を介して作動される。従って、＋５ボルトのラン・モード電源が動作可能であるとき、フォト・トランジスタＱ３とＱ４はそれぞれの発光ダイオードにより照射され、また、その逆並列接続によって、データ・バス１０５と偏向用ＩＣ５００との間で低インピーダンス２方向性結合を行う。待機モードでは、＋５ボルトのラン・モード電源は発生されず、従って、それぞれの発光ダイオードＤ１とＤ２は作動されず、それぞれのフォト・トランジスタＱ３とＱ４は非導通状態にある。従って、データ・バス１０５は、偏向用ＩＣ５００の入力保護作用から分離される。
【００１２】
要素７００の有利な光結合特性は、感光性の電界効果トランジスタを使用する光結合デバイスによっても得られる。感光性電界効果トランジスタすなわちＦＥＴは対称的な２方向性結合が得られるので、ＯＰＴＯ１とＯＰＴＯ２の逆並列接続の代りに単一のデバイスを使用することもできる。しかしながら、このようなデバイスは、製造の費用を考慮すると、フォト・トランジスタ結合器ＯＰＴＯ１とＯＰＴＯ２を使用する場合と比較して３００％以上費用が増加するので、使用することには限界がある。
【００１３】
要素７００の機能性は、リード継電器（ｒｅｅｄ ｒｅｌａｙ）によっても有利に得られる。リード継電器は、ラン電源によって作動されると、２方向性のバス１０５をＩＣ５００に結合させ、ラン電源が非動作状態になると、バス１０５をＩＣ５００から切り離して、入力保護ダイオードによるクランプ作用を防止する。リード・リレーを使用すると、まさしく２方向性のデータ・バス結合が得られるが、材料費を考慮した場合、リード・リレーを使用すると、逆並列接続の結合器ＯＰＴＯ１とＯＰＴＯ２を使用するよりも約３００％費用が増加する。
【００１４】
【発明の効果】
待機モードにおいて、２方向性データ・バスを集積回路から確実に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マイクロプロセッサにより制御される例示的表示装置を示す。
【図２】発明的なデータ・バス分離器を備えている、図１のマイクロプロセッサにより制御される例示的表示装置を示す。
【符号の説明】
５０ リモコン受信器
７５ スイッチ
１００ マイクロプロセッサ
１０１ 出力ライン
１０５，１０６ バス
１５０ 待機電源
２００ 多機能ＴＶ集積回路
２０１ 水平ドライブ信号
３００ 水平偏向段
３２５ スイッチ式電源
３５０ ラン（動作）電源
４００ ＣＲＴ
５００ 集積回路
６００ 相補形エミッタ・フォロワ
７００ データ・バス分離器

Claims (1)

1. 待機状態と動作状態をとり、データ・バス制御機能を備えるビデオ表示装置であって、
   ２方向性のデータ・バスを有し、動作モードと待機モードのいずれか一方のモードで選択可能に動作できるマイクロプロセッサと、
   前記マイクロプロセッサに制御可能に結合され、前記動作モードと待機モードのいずれか一方で電力を供給する電源と、
   前記電源に結合され、２方向性のデータ・バス制御機能を有する集積回路と、
   前記電源に応答し、前記動作モードに応答して前記２方向性データ・バスを前記集積回路に結合させ、前記待機モードに応答して前記２方向性データ・バスを前記集積回路から分離する手段とを含んでいる、前記ビデオ表示装置。

Images