JP4449102B2 - Image display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶やプラズマディスプレイパネルといったマトリックス構造を持つディスプレイパネルに、所望の信号を与えるPLL回路を用いた画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術については、例えば特開平6−291652号公報に示されている。図12と図13は、上記従来例について簡単に説明するものである。
【0003】
まず、PLL回路110について図13を用いて説明する。PLL回路110は電圧制御発振器(以下VCO)112によって発振したクロックを分周器113によって分周したフィードバックパルスと、入力基準パルスとを位相比較器111によって位相比較するというフィードバックを繰り返すことにより、安定したクロックを発生させるものである。つまり、分周器113の分周比率を任意に設定することで、入力される基準パルスを分周比率によって分周したクロックが得られることになる。映像信号処理の場合、入力基準パルスとして水平同期信号が入力され、出力としてクロックと出力パルスが得られるのが一般的である。
【0004】
このPLL110と同じ構成のものが、第1のPLL回路101と第2のPLL回路102である。上記従来例によれば、AD変換回路104へ入力された映像信号を一旦フレームメモリ108に取り込み、パネル信号処理回路107へ出力する構成となっており、フレームメモリ108の前後で二つのPLLを持たせ、独立した周波数のクロックによって、フレームメモリ108への書き込み、読み出しを行うことによって、マトリクス構造を持つ液晶ディスプレイにおいてもマルチスキャン方式の表示装置が可能であるとしている。
【0005】
この従来例のように二つのPLLを用いた例について、図14〜図16に詳細に説明する。まず、図14は図12を少し発展させた例である。上記従来例の場合はフレームメモリでの具体的な処理に関しては、全く触れていなかったが、ここでは、マトリクス構造を持つディスプレイに所望の信号を入力するために行う処理について、Vレート変換と画素変換とを仮定する。
【0006】
図14中のAD変換手段104’、パネル信号処理手段107’、第1のPLL回路101’、第2のPLL回路102’は、図12と機能的には全く同じである。クロックの流れは、PLL1101’からAD変換手段104’、Vレート変換手段105、画素変換手段106の入力段へそれぞれ入力され、第2のPLL回路102’から画素変換手段106の出力段、およびパネル信号処理手段107’へそれぞれ入力される。Vレート変換手段105とは、垂直同期信号の周波数を変換するものであり、様々な垂直周波数で入力される信号に対して、例えば60Hzといった均一の垂直周波数に変換し、後段の信号処理やパネル駆動を容易にするためのものである。この変換を実現するためには、1垂直期間内の全信号を記憶し、異なる周波数で読み書きが可能なデュアルポートRAM等が必要となる。
【0007】
また、画素変換手段106は、例えばXGA(水平1024×垂直768)のパネルに、VGA(水平640×垂直480)の信号を入力した場合、パネルの画素にあうように信号を変換しなければならない。この場合は、図15に示すように垂直方向の5画素に対して変換処理を行い、8画素分のデータを作成する5→8変換を行えば良い。この働きを担うのが、画素変換手段106である。これを実現するためには、数ライン分のラインメモリを用意し、フィルタをかけ、変換していく必要があり、変換比率と同じ比率の周波数を持つクロックで、書き込み、読み出しを行う。なお、垂直方向の画素数の変換は上述のように何らかのメモリ手段が必要となるが、水平方向の画素変換に関しては、上記画素変換手段106で垂直方向と同様の変換を行っても良いし、AD変換手段104’でのサンプリング周波数をパネル画素にあうように設定しても良い。
【0008】
次に、図14の具体例について、図16において説明する。図16中、図14と同じ番号のものは全く同じ働きをするものである。二つのPLL中の位相比較器(図中ではPDと記す)121および124、VCO122および125、分周器123および126は、図13で説明した通りのものである。ここで、分周器123および分周期126の枠内の数字は分周比を表すものである。PLL回路外の分周器127および分周器128は、それぞれクロックをカウントし、水平同期信号を作成するもの、水平同期信号をカウントし、垂直同期信号を作り出すものであり、枠内の数字は分周比である。パネル133をXGAパネルとし、このシステムにVGAの75Hzの信号(水平37.5kHz、垂直75Hz)が入力された場合を考える。
【0009】
まず、PLL回路101’内の分周器123の分周比は水平1024画素のパネルに対応するため、また、有効表示画素と1水平期間内の全画素数との比率を考慮して、1344とする。よって、AD変換手段104’およびVレート変換手段105の入力段へ入力されるクロックの周波数は50.4MHz、水平同期信号はもともとの水平同期信号と同じ周波数である37.5kHzとなる。Vレート変換手段105の出力段および画素変換手段106の入力段へ入力されるクロックおよび水平同期周波数も、この場合は同じであるのが妥当である。パネル133への垂直周期は60Hzでなければならないことを仮定すると、このVレート変換手段105で75Hzから60Hzに変換する必要がある。
【0010】
次に画素変換手段106では図15で示したように5→8変換を行う必要があるので、水平の全ライン数8/5倍とならなければならない。よって、分周器126と127の比率は8:5にしなければならない。パネルの画素数等を考慮して、満足する分周比の設定を行うと、画素変換手段106の出力段およびパネル信号処理手段107’へ入力されるクロックおよび水平周波数は、それぞれ63MHz、60kHzとなる。これらの分周器の設定方法に関しての詳細は、後述する。なお、前提として、PLL回路によって発生したクロックを用いたシステムの場合、そのシステムで用いる水平同期信号は、上記のクロックを分周したものを用いるべきである。これは、ジッタ等の映像品位に関わる問題であり、以後の説明もこれを前提とする。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術では、図16中のPLL回路102’のクロックおよび水平周波数が大きくなりすぎ、画素変換手段106やパネル信号処理手段107’に高速で動作するものが必要となってしまうという課題がある。
【0012】
また、水平の画素数が大きい場合には、映像信号を表示画面上の左右の信号に分割し、それぞれ並列に処理する場合がある。この場合にも、上記従来の技術のように二つのPLLを用いたシステムでは、画素変換手段106やパネル信号処理手段107’に高速で動作するものが必要となってしまうという課題がある。
【0013】
また、16:9のワイドパネルを用い、さらに上記の左右分割を行うシステムにおいて、4:3の画面表示をする場合、画面が切れたり、左右の無画部がうまく設定できないという課題も存在する。
【0014】
さらに、上記のように4:3表示をする場合にも、画素変換手段やパネル信号処理部へ行くクロックや水平周波数が大きくなり、高速動作が求められるという課題も存在する。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、PLLを3つ用いたものであり、AD変換手段とVレート変換手段の入力段へは第1のPLL回路1から、Vレート変換手段の出力段と画素変換手段の入力段へは第2のPLL回路2から、画素変換手段の出力段以降へは第3のPLL回路3からクロックおよび水平同期信号を供給することにより、動作周波数を落とすことができる。
【0016】
また、本発明は、左右の映像を分割する左右分割手段を導入したシステムにおいて、PLLを3つ用いたものであり、AD変換手段と左右分割手段の入力段へは第1のPLL回路1から、左右分割手段の出力段とVレート変換手段の入力段へは第1のPLL回路1のクロックを2分周する分周器から、Vレート変換手段の出力段と画素変換手段の入力段へは第2のPLL回路2から、画素変換手段の出力段以降へは第3のPLL回路3からクロックおよび水平同期信号を供給することにより、動作周波数を落とすことができる。
【0017】
また、本発明は、16:9パネルを用いて、左右分割を行うシステムにおいて、PLLを3つ用いたものであり、AD変換手段と左右分割手段の入力段へは第1のPLL回路1から、左右分割手段の出力段とVレート変換手段と画素変換手段の入力段へは第2のPLL回路2から、画素変換手段の出力段以降へは第3のPLL回路3からクロックおよび水平同期信号を供給することにより、4:3表示を可能にするものである。
【0018】
また、本発明は、16:9パネルを用いて、左右分割を行い、さらに4:3表示をするシステムにおいて、PLLを4つ用いたものであり、AD変換手段と左右分割手段の入力段へは第1のPLL回路1から、左右分割手段の出力段とVレート変換手段の入力段へは第2のPLL2から、Vレート変換手段の出力段と画素変換手段の入力段へは第3のPLL回路3から、画素変換手段の出力段以降へは第4のPLL回路4からクロックおよび水平同期信号を供給することにより、動作周波数を落とすことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、映像信号を画像表示装置の所望の信号形態に変換するものであって、アナログの映像信号をデジタルに変換するAD変換手段と、垂直同期信号の周波数を変換するVレート変換手段と、マトリックス構造の画像表示装置の画素数に対応した映像信号に変換する画素変換手段と、上記AD変換手段と上記Vレート変換手段の入力側へクロックを供給する第1のPLL回路と、上記Vレート変換手段の出力側と上記画素変換手段の入力側へクロックを供給する第2のPLL回路と、上記画素変換手段の出力側とその後段のパネル信号処理手段へクロックを供給する第3のPLL回路とを備えたことを特徴とするPLL回路を用いた画像表示装置に関してのものであり、画素変換手段以降の信号処理の動作周波数を低減することができる。
【0020】
請求項2に記載の発明は、映像信号を画像表示装置の所望の信号形態に変換するものであって、アナログの映像信号をデジタルに変換するAD変換手段と、映像信号を表示画面上の左右毎の信号に分割する左右分割手段と、垂直同期信号の周波数を変換するVレート変換手段と、マトリックス構造の画像表示装置の画素数に対応した映像信号に変換する画素変換手段と、上記AD変換手段と上記左右分割手段の入力側へクロックを供給する第1のPLL回路と、上記第1のPLL回路からのクロックを分周し、上記左右分割手段の出力側と上記Vレート変換手段の入力側へクロックを供給する分周手段と、上記Vレート変換手段の出力側と上記画素変換手段の入力側へクロックを供給する第2のPLL回路と、上記画素変換手段の出力側とその後段のパネル信号処理手段へクロックを供給する第3のPLL回路とを備えたことを特徴とするPLL回路を用いた画像表示装置に関するものであり、左右分割を行うシステムにおいても、画素変換手段以降の信号処理の動作周波数を低減することができる。
【0021】
請求項3に記載の発明は、映像信号を画像表示装置の所望の信号形態に変換するものであって、アナログの映像信号をデジタルに変換するAD変換手段と、映像信号を表示画面上の左右毎の信号に分割する左右分割手段と、垂直同期信号の周波数を変換するVレート変換手段と、マトリックス構造の画像表示装置の画素数に対応した映像信号に変換する画素変換手段と、上記AD変換手段と上記左右分割手段の入力側へクロックを供給する第1のPLL回路と、上記左右分割手段の出力側と上記Vレート変換手段と上記画素変換手段の入力側へクロックを供給する第2のPLL回路と、上記画素変換手段の出力側とその後段のパネル信号処理手段へクロックを供給する第3のPLL回路とを備えたことを特徴とするPLL回路を用いた画像表示装置に関するものであり、16:9パネルを用い、左右分割を行うシステムにおいても、4:3表示を可能にする。
【0022】
請求項4に記載の発明は、映像信号を画像表示装置の所望の信号形態に変換するものであって、アナログの映像信号をデジタルに変換するAD変換手段と、映像信号を表示画面上の左右毎の信号に分割する左右分割手段と、垂直同期信号の周波数を変換するVレート変換手段と、マトリックス構造の画像表示装置の画素数に対応した映像信号に変換する画素変換手段と、上記AD変換手段と上記左右分割手段の入力側へクロックを供給する第1のPLL回路と、上記左右分割手段の出力側と上記Vレート変換手段の入力側へクロックを供給する第2のPLL回路と、上記Vレート変換手段の出力側と上記画素変換手段の入力側へクロックを供給する第3のPLL回路と、上記画素変換手段の出力側とその後段のパネル信号処理手段へクロックを供給する第4のPLL回路とを備えたことを特徴とするPLL回路を用いた画像表示装置に関するものであり、16:9パネルを用いて、左右分割を行い、さらに4:3表示をするシステムにおいても、画素変換手段以降の信号処理の動作周波数を低減することができる。
【0023】
(実施の形態1)
本発明の画像表示装置の第1の実施の形態について図1〜図3を用いて説明する。
【0024】
まず、図1に構成図を示す。14aはAD変換手段、15aはVレート変換手段、16aは画素変換手段、17aはパネル信号処理手段であり、従来例の名前が同じブロックと同じ働きをするので、その動きに関して詳細は割愛する。11a、12a、13aはPLL回路であり、第1のPLL回路11aからAD変換手段14aとVレート変換手段15aの入力段へ、第2のPLL回路12aからVレート変換手段15aの出力段と画素変換手段16aの入力段へ、第3のPLL回路13aから画素変換手段16aの出力段とパネル信号処理17aへクロックおよび水平同期信号を供給する。また、14a〜17aまでの矢印は映像信号の流れであり、PLL回路間の矢印は基準となるパルスの流れである。
【0025】
図1の詳細例を図2に示す。三つのPLL回路内部の21a、24a、29aは位相比較器(以下PD)、22a、25a、30aは電圧制御発信器(以下VCO)、23a、26a、31aは分周器であり、図13と同様のものである。また、27a、32aはクロック(図中CLK)から水平同期信号(図中H)を作る分周器、28aは水平同期信号から垂直同期信号(図中V)を作る分周器である。
【0026】
パネルをXGA(1024×768)と仮定し、75HzのVGA信号が入力されたときを考える。入力される信号のスペックは、
全エリア 水平840、垂直525
有効エリア 水平640、垂直480
周波数 水平37.5kHz、垂直75Hz
である。ここで、各分周器の分周比を設定していくことを考える。
【0027】
水平方向の拡大は、AD変換手段14aでのサンプリングで行うとすると、分周器23aは、
(水平パネル有効画素)×(水平全エリア)/(水平有効エリア) ・・・(1)
=1024×840/640=1344
となる。
【0028】
次に、分周器28aには、垂直有効ライン数(480)よりも大きな500を設定し、分周器29aには、AD変換後の水平有効画素数(1024)よりも大きな1050を設定する。Vレート変換後の垂直周波数を60Hzとすると、分周器26aは
(Vレート後の垂直周波数)×(分周器28aの設定)×(分周器29aの設定)/(PLL回路212aへ入力される基準パルスの周波数) ・・・(2)
=60×500×1050/37.5k=840
となる。
【0029】
また、図15に示すように、画素変換手段16aでは、垂直方向の5→8変換を行う。分周器32aと31aの設定値の比は、5:8でなければならない。そこで、分周器32aの設定値として、5で割り切れ、かつAD変換後の水平方向の有効画素数(1024)よりも大きな1050を設定すると、分周器31aは、
(分周器32aの設定値)×(垂直方向の変換比) ・・・(3)
=1050×8/5=1680
となる。
【0030】
以上の分周器の設定によって、図2に示されるようなクロック、水平同期信号、垂直同期信号が各ブロックへ供給される。この結果と従来例となる図16とを比較すると、Vレート変換後のクロックおよび水平同期信号の周波数を小さくできることがわかる。
【0031】
入力信号が安定している場合は良いが、例えばビデオの早送りや巻き戻しといった特殊再生のときは、垂直同期周波数が不安定となる。図2の場合、不安定な垂直周波数の影響をVレート変換後も受けてしまう。これを防ぐために、図3のような例が考えられる。図3中のアポストロフィ(’)のついた番号は、図2と同じであるので、詳細は省略する。ここで、注目すべき点は、PLL回路11a’とPLL回路12a’の間を完全な非同期とし、水晶発振子34とPLL回路12a’への基準パルスを作る分周器35とを挿入した点である。これにより、入力の垂直周波数がふらついたとしても、Vレート変換後の垂直周波数を60Hzとすることができるため、安定した動作が可能となる。なお、図3の例の場合、水晶発振子34を20MHzとし、分周器35の設定値を667としている。このPLL回路11a’とPLL回路12a’の間を完全な非同期とした場合も、3つのPLL回路から、図2と同様にクロックおよび水平周波数を供給しているため、請求項1の範囲を逸脱しない。
【0032】
また、従来例の図12では、各PLL回路へ入力される基準パルスは、同一のものを用いている。本発明の(第1の実施の形態)の場合、各PLL回路から出力されるパルスを次段のPLL回路の基準パルスとしている図を描いている。これは、ディレイ量等の設定時にこの方が都合が良い場合が多いためだけであり、従来例のように、同一のパルスを基準パルスとして用いても、全く問題はない。このとき、各分周比は再設定が必要となるが、本発明の範囲を逸脱するものではない。
【0033】
(実施の形態2)
次に本発明の画像表示装置の第2の実施の形態について図4〜図6を用いて述べる。
【0034】
まず、図4に画像表示装置の構成図を示す。14bはAD変換手段、18bは左右分割手段、15bはVレート変換手段、16bは画素変換手段、17bはパネル信号処理手段であり、従来例の名前が同じブロックと同じ働きをするので、その動きに関して詳細は割愛する。11b、12b、13bはPLL回路であり、PLL回路11bからAD変換手段14bと左右分割手段18bの入力段へ、PLL回路11bを分周器19によって分周したクロックが左右分割手段18bの出力段とVレート変換手段15bの入力段へ、PLL回路12bからVレート変換手段15bの出力段と画素変換手段16bの入力段へ、PLL回路13bから画素変換手段16bの出力段とパネル信号処理17bへクロックおよび水平同期信号を供給する。また、14b〜17bまでの矢印は映像信号の流れであり、PLL回路間の矢印は基準となるパルスの流れである。
【0035】
表示パネルの画素数が大きくなると、信号処理のスピード等がついていかず、何らかの形で並列処理を行う必要が出てくる。その中で表示画面上を左右に2分割する左右分割処理を行うことも有効な手段である。左右分割手段18bに関して図5に説明する。水平期間内の画素数が20であった場合、その全画素を一度ラインメモリ等の記憶手段へ取り込み、1〜10までを左画面用に、11〜20までを右画面用に取り出せば左右分割は成立する。このとき最も簡単に書き込み、読み出しを実現するためには、書き込みクロックの半分のクロックで読み出せば良いことになる。よって、分周器19の設定値は2であれば良い。
【0036】
次に図6に図4の詳細例を示す。三つのPLL回路内部の21b、24b、29bは位相比較器(以下PD)、22b、25b、30bは電圧制御発信器(以下VCO)、23b、26b、31bは分周器であり、図13と同様のものである。また、27b、32bはクロック(図中CLK)から水平同期信号(図中H)を作る分周器、28bは水平同期信号から垂直同期信号(図中V)を作る分周器である。ここで具体例として、パネル33bに図2よりも水平画素数の大きなワイドXGA(1366×768)を仮定し、入力信号として75HzのVGA信号を全面に表示する場合を考える。左右別々に信号処理するので、左右分割後の水平有効画素は1366/2=683となるが、後段の信号処理の都合上768として、第1の実施の形態と同様に各分周比の設定をしていく。まず、分周器23bの設定は(1)式より、
1366×840/640=1792.875
となるが、一番近い偶数として、1792を選択する。分周器27b、28bの設定をそれぞれ820および500とすると、分周器26bの設定は、(2)式より、
60×500×820/37.5k=656
となる。次に、分周器32bの設定を820とすると、分周器31bの設定は(3)式より、
820×8/5=1312
となる。
【0037】
以上の分周器の設定によって、図6に示されるようなクロック、水平同期信号、垂直同期信号が各ブロックへ供給される。このように左右分割を行うシステムにおいても、クロックや水平同期信号が従来例のように大きくなることはなく、低く抑えられる。なお、図3に示すようにPLL回路111bとPLL回路212bの間が非同期であっても、従来例に示すように各PLL回路への基準パルスに同一のものを用いても良いことは言うまでもない。
【0038】
(実施の形態3)
本発明の画像表示装置の第3の実施の形態について図7〜図9を用いて説明する。
【0039】
まず、(実施の形態2)の構成では、左右分割手段18bの入力(書き込み)と出力(読み出し)のクロック周波数の比は2:1であった。この場合、ワイド(16:9)パネルにそのまま16:9の信号を出力する場合は問題ないが、16:9の画面上、左端と右端が無画部となる信号となるような4:3信号を映す場合、不都合が生じる。その理由を図8を用いて説明する。
【0040】
図8のように1水平期間内に18個のデータが左右分割手段へ入力されたと仮定する。4:3信号の場合は左側映像の左端に、また右側映像の右端にブランキング期間を作らなければならない。よって、書き込みの半分の周波数で読み出し、映像期間のデータを間引くことなく出力しようとすると、(a)の網掛け部分のように、表示できない期間が発生してしまう。これを避けるためには、(b)に示すように、書き込みの半分の周波数で読み出すのではなく、それ以上の周波数で読み出さなければ、ブランキング期間を設け、かつ映像信号を間引くことなく出力するのは不可能である。つまり、左右分割の入出力は、別々のPLL回路で発生させたクロックを用いる必要がある。
【0041】
上記の課題を解決するための本発明の画像表示装置の3番目の実施例に関して図7にその構成図を示す。14cはAD変換手段、18cは左右分割手段、15cはVレート変換手段、16cは画素変換手段、17cはパネル信号処理手段であり、従来例の名前が同じブロックと同じ働きをするので、その動きに関して詳細は割愛する。11c、12c、13cはPLL回路であり、PLL回路11cからAD変換手段14cと左右分割手段18cの入力段へ、PLL回路12bから左右分割手段18cの出力段とVレート変換手段15cと画素変換手段16cの入力段へ、PLL回路13cから画素変換手段16cの出力段とパネル信号処理17cへクロックおよび水平同期信号を供給する。また、14c〜17cまでの矢印は映像信号の流れであり、PLL回路間の矢印は基準となるパルスの流れである。このように、左右分割手段18cの入出力で別々のPLL回路からのクロックおよび水平同期信号を用いている。
【0042】
この図7の詳細例を図9に示す。三つのPLL回路内部の21c、24c、29cは位相比較器(以下PD)、22c、25c、30cは電圧制御発信器(以下VCO)、23c、26c、31cは分周器であり、図13と同様のものである。また、27c、32cはクロック(図中CLK)から水平同期信号(図中H)を作る分周器、28cは水平同期信号から垂直同期信号(図中V)を作る分周器である。ここで具体例として、ワイドXGA(1366×768)パネル33cに、入力信号として75HzのVGA信号を左橋と右端とに無画部を設けた4:3表示で表示する場合を仮定する。実施の形態2の場合と同様に、左右別々に信号処理するので、左右分割後の水平有効画素は683となるが、後段の信号処理の都合上768として、各分周比の設定をしていく。有効水平画素数は、4:3表示であるので、1366をフルに使用するのではなく、真円率を保った1024となる。よって、(1)式より、分周器23cの設定は、
1024×840/640=1344
となる。左右分割手段では、1水平ラインずつ図8に示すような処理を行うので、クロックは異なる周波数であっても問題はないが、水平同期信号の周波数は入出力で同じにしなければならない。つまり、PLL回路11cから出力される水平同期信号とPLL回路12cのクロックを分周して出力される水平同期信号は、全く同じ周波数であることが要求される。よって、Vレート変換後の垂直周波数を60Hzとすると、分周器28cの設定は、
(システムへ入力される水平周波数)/(Vレート後の垂直周波数)・・(4)=37.5k/60=625
となる。
【0043】
分周器27cの設定は水平画素数よりも大きな820とすると、分周器26cの設定は、(2)式より、
60×625×820/37.5k=820
となる。ここで、分周器26cおよび27cの設定が同じであるので、この場合は分周器27cを削除し、PLL回路12c中のPDへ入力されるフィードバックパルスをそのまま水平同期信号として使用しても良い。
【0044】
次に、分周器32cの設定を820とすると、分周器31cの設定は(3)式より、
820×8/5=1312
となる。
【0045】
以上の分周器の設定によって、図9に示されるようなクロック、水平同期信号、垂直同期信号が各ブロックへ供給される。このように左右分割を行うシステムにおいても、3PLL回路のシステムのまま、4:3表示を行うことを可能にしている。なお、従来例に示すように各PLL回路への基準パルスに同一のものを用いても良いことは言うまでもない。
【0046】
(実施の形態4)
次に本発明の画像表示装置の第4の実施の形態について図10と図11を用いて説明する。
【0047】
まず、(実施の形態3)において、図9の構成の場合、AD変換手段14cから画素変換手段16cの入力まで水平同期信号の周波数が同じであるため、従来例の図16と同様のクロックおよび水平同期周波数が高くなりすぎるという課題が発生してしまう。これを解決するためには、Vレート変換手段の前後でクロックおよび水平周波数を落とす必要がある。よって、16:9パネルへ4:3表示を行う時、上記の課題解決を実現するためには、4つのPLL回路を用いれば良い。
【0048】
図10に本発明の画像表示装置の(第4の実施の形態)の構成図を示す。14dはAD変換手段、18dは左右分割手段、15dはVレート変換手段、16dは画素変換手段、17dはパネル信号処理手段であり、従来例の名前が同じブロックと同じ働きをするので、その動きに関して詳細は割愛する。11d、12d、13d、20dはPLL回路であり、PLL回路11dからAD変換手段14dと左右分割手段18dの入力段へ、PLL回路12dから左右分割手段18dの出力段とVレート変換手段15dの入力段へ、PLL回路13bからVレート変換手段15dの出力段と画素変換手段16dの入力段へ、PLL回路20dから画素変換手段16dの出力段とパネル信号処理17dへクロックおよび水平同期信号を供給する。また、14d〜17dまでの矢印は映像信号の流れであり、PLL回路間の矢印は基準となるパルスの流れである。
【0049】
次に図11に図10の詳細例を示す。四つのPLL回路内部の21d、24d、29d、36dは位相比較器(以下PD)、22d、25d、30d、37dは電圧制御発信器(以下VCO)、23d、26d、31d、38dは分周器であり、図13と同様のものである。また、27d、32dはクロック(図中CLK)から水平同期信号(図中H)を作る分周器、28dは水平同期信号から垂直同期信号(図中V)を作る分周器である。ここで具体例として、ワイドXGA(1366×768)パネル33dに、入力信号として75HzのVGA信号を左橋と右端とに無画部を設けた4:3表示で表示する場合を仮定する。左右別々に信号処理するので、左右分割後の水平有効画素は683となるが、後段の信号処理の都合上768として、第1の実施の形態と同様に各分周比の設定をしていく。有効水平画素数は、4:3表示であるので、1366をフルに使用するのではなく、真円率を保った1024となる。よって、(1)式より、分周器23dの設定は、
1024×840/640=1344
となる。次に、分周器26dの設定を水平の有効画素数よりも大きな820とする。また、Vレート返還後の垂直周波数が60Hzであるとすると、分周器27dおよび28dは、それぞれ水平有効画素、垂直有効画素よりもおおきな820および500とすることができる。よって、分周器31dの設定は、(2)式より、
60×500×820/37.5k=656
となる。
【0050】
次に、分周器32bの設定を同様に820とすると、分周器38dの設定は(3)式より、
820×8/5=1312
となる。
【0051】
以上の分周器の設定によって、図11に示されるようなクロック、水平同期信号、垂直同期信号が各ブロックへ供給される。このように左右分割を行い、かつ16:9パネルへ4:3表示を行うシステムにおいても、クロックや水平同期信号が従来例のように大きくなることはなく、低く抑えられる。なお、図3に示すようにPLL回路111dとPLL回路212dの間が非同期であっても、従来例に示すように各PLL回路への基準パルスに同一のものを用いても良いことは言うまでもない。
【0052】
【発明の効果】
以上のように本発明の第1の実施の形態によれば、PLL回路三つを有効に用いることによって、後段の回路のクロックおよび水平同期信号を落とすことができ、比較的安価に回路を構成することが可能になるため、その実用的効果は大きい。
【0053】
また、本発明の第2の実施例によれば、左右の映像を分割する左右分割手段を導入したシステムにおいても、PLL回路三つを有効に用いることによって、後段の回路のクロックおよび水平同期信号を落とすことができ、比較的安価に回路を構成することが可能になるため、その実用的効果は大きい。
【0054】
また、本発明の第3の実施例によれば、16:9パネルを用いて、左右分割を行うシステムにおいて、PLL回路三つを有効に用いることによって、左端と右端に無画部のある真円率を保った4:3表示を可能にするものであり、その実用的効果は大きい。
【0055】
また、本発明の第4の実施の形態によれば、16:9パネルを用いて、左右分割を行い、さらに4:3表示をするシステムにおいて、PLL回路四つを有効に用いることによって、後段の回路のクロックおよび水平同期信号を落とすことができ、比較的安価に回路を構成することが可能になるため、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像表示装置の第1の実施の形態を示す構成図
【図2】本発明の画像表示装置の第1の実施の形態の具体例を示す構成図
【図3】本発明の画像表示装置の第1の実施の形態の別の具体例を示す構成図
【図4】本発明の画像表示装置の第2の実施の形態を示す構成図
【図5】本発明の画像表示装置において左右分割手段の働きを説明するための図
【図6】本発明の画像表示装置の第2の実施の形態の具体例を示す構成図
【図7】本発明の画像表示装置の第3の実施の形態を示す構成図
【図8】画像表示装置の働きを説明するための4:3表示時の課題説明図
【図9】本発明の画像表示装置の第3の実施の形態の具体例を示す構成図
【図10】本発明の画像表示装置の第4の実施の形態を示す構成図
【図11】本発明の画像表示装置の第4の実施の形態の具体例を示す構成図
【図12】従来の画像表示装置の第1の例を示す構成図
【図13】PLL回路の具体的構成図
【図14】従来の画像表示装置の第2の例を示す構成図
【図15】画素変換手段の働きを示す図
【図16】従来の画像表示装置の第2の例の具体例を示す構成図
【符号の説明】
11a 第1のPLL回路
12a 第2のPLL回路
13a 第3のPLL回路
14a AD変換手段
15a Vレート変換手段
16a 画素変換手段
17a パネル信号処理手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display apparatus using a PLL circuit that gives a desired signal to a display panel having a matrix structure such as a liquid crystal display or a plasma display panel.
[0002]
[Prior art]
The prior art is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-291552. 12 and 13 briefly describe the above-described conventional example.
[0003]
First, the
[0004]
The same configuration as the
[0005]
An example using two PLLs as in this conventional example will be described in detail with reference to FIGS. First, FIG. 14 is an example in which FIG. 12 is slightly developed. In the case of the above conventional example, the specific processing in the frame memory was not mentioned at all. However, here, regarding the processing performed for inputting a desired signal to the display having a matrix structure, V rate conversion and pixel processing are performed. Assume conversion.
[0006]
The AD conversion means 104 ′, the panel signal processing means 107 ′, the
[0007]
In addition, when a VGA (horizontal 640 × vertical 480) signal is input to, for example, an XGA (horizontal 1024 × vertical 768) panel, the pixel conversion means 106 must convert the signal to match the panel pixels. . In this case, as shown in FIG. 15, conversion processing may be performed on 5 pixels in the vertical direction, and 5 → 8 conversion may be performed to create data for 8 pixels. The pixel converting means 106 is responsible for this function. In order to realize this, it is necessary to prepare line memories for several lines, apply filters, and perform conversion. Writing and reading are performed with a clock having the same frequency as the conversion ratio. Note that the conversion of the number of pixels in the vertical direction requires some memory means as described above, but regarding the pixel conversion in the horizontal direction, the pixel conversion means 106 may perform the same conversion as in the vertical direction, The sampling frequency in the AD conversion means 104 ′ may be set to match the panel pixel.
[0008]
Next, a specific example of FIG. 14 will be described with reference to FIG. In FIG. 16, the same reference numerals as those in FIG. 14 perform the same functions.
[0009]
First, since the frequency division ratio of the
[0010]
Next, since it is necessary for the pixel conversion means 106 to perform 5 → 8 conversion as shown in FIG. 15, the total number of horizontal lines must be 8/5 times. Therefore, the ratio between the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional technique, the clock and horizontal frequency of the
[0012]
If the number of horizontal pixels is large, the video signal may be divided into left and right signals on the display screen and processed in parallel. Even in this case, the system using two PLLs as in the above-described conventional technique has a problem that the
[0013]
In addition, in a system that uses a 16: 9 wide panel and further performs the above-described left and right division, when displaying a 4: 3 screen, there are problems that the screen is cut off and the left and right no-image portions cannot be set well. .
[0014]
Further, even when 4: 3 display is performed as described above, there is a problem that a clock and a horizontal frequency going to the pixel conversion means and the panel signal processing unit become large and high speed operation is required.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention uses three PLLs, and the input stage of the AD conversion means and the V rate conversion means is connected from the
[0016]
Further, the present invention uses three PLLs in a system in which left and right dividing means for dividing left and right images are introduced, and the input stage of the AD conversion means and the left and right dividing means is connected from the
[0017]
In addition, the present invention uses three PLLs in a system that splits left and right using a 16: 9 panel, and the input stage of the AD conversion means and the left and right splitting means is connected from the
[0018]
Further, the present invention uses four PLLs in a system that performs 16: 9 panel and performs left and right division and further displays 4: 3, to the input stage of AD conversion means and left and right division means. The
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, the video signal is converted into a desired signal form of the image display device, and AD conversion means for converting the analog video signal into digital and the frequency of the vertical synchronizing signal are converted. V rate conversion means, pixel conversion means for converting into a video signal corresponding to the number of pixels of an image display device having a matrix structure, and a first PLL for supplying a clock to the input side of the AD conversion means and the V rate conversion means Circuit, a second PLL circuit for supplying a clock to the output side of the V rate conversion means and the input side of the pixel conversion means, and a clock to the output side of the pixel conversion means and the panel signal processing means in the subsequent stage. And an image display device using a PLL circuit characterized by comprising a third PLL circuit that reduces the operating frequency of signal processing after the pixel conversion means It is possible.
[0020]
According to the second aspect of the present invention, the video signal is converted into a desired signal form of the image display device, AD conversion means for converting the analog video signal into digital, and the video signal on the left and right on the display screen. Divide every signal Left and right dividing means V rate conversion means for converting the frequency of the vertical synchronizing signal, pixel conversion means for converting the video signal corresponding to the number of pixels of the image display device having a matrix structure, input side of the AD conversion means and the left and right division means A first PLL circuit that supplies a clock to the first PLL circuit, and a frequency dividing means that divides the clock from the first PLL circuit and supplies the clock to the output side of the left and right dividing means and the input side of the V rate converting means A second PLL circuit for supplying a clock to the output side of the V rate conversion means and the input side of the pixel conversion means, and a clock to the output side of the pixel conversion means and the panel signal processing means in the subsequent stage. The present invention relates to an image display device using a PLL circuit, characterized by comprising a third PLL circuit, and in a system that divides left and right, the signal processing after pixel conversion means is also provided. It is possible to reduce the operating frequency.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, the video signal is converted into a desired signal form of the image display device, AD conversion means for converting the analog video signal into digital, and the video signal on the left and right on the display screen. Divide every signal Left and right dividing means V rate conversion means for converting the frequency of the vertical synchronizing signal, pixel conversion means for converting the video signal corresponding to the number of pixels of the image display device having a matrix structure, input side of the AD conversion means and the left and right division means A first PLL circuit for supplying a clock to the output side of the left and right dividing means, a second PLL circuit for supplying a clock to the input side of the V rate converting means and the pixel converting means, and the pixel converting means The present invention relates to an image display device using a PLL circuit, characterized by comprising a third PLL circuit for supplying a clock to the output side and a panel signal processing means at the subsequent stage. Even in a system that performs division, 4: 3 display is enabled.
[0022]
According to a fourth aspect of the present invention, the video signal is converted into a desired signal form of the image display device, AD conversion means for converting the analog video signal into digital, and the video signal on the left and right on the display screen. Divide every signal Left and right dividing means V rate conversion means for converting the frequency of the vertical synchronizing signal, pixel conversion means for converting the video signal corresponding to the number of pixels of the image display device having a matrix structure, input side of the AD conversion means and the left and right division means A first PLL circuit for supplying a clock to the output, a second PLL circuit for supplying a clock to the output side of the left and right dividing means and the input side of the V rate converting means, the output side of the V rate converting means, and the above A third PLL circuit for supplying a clock to the input side of the pixel conversion means; and a fourth PLL circuit for supplying a clock to the output side of the pixel conversion means and the panel signal processing means at the subsequent stage. The pixel conversion means is also used in a system that performs a left-right division using a 16: 9 panel and further performs a 4: 3 display. It is possible to reduce the operating frequency of the signal processing of later.
[0023]
(Embodiment 1)
A first embodiment of an image display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0024]
First, FIG. 1 shows a configuration diagram.
[0025]
A detailed example of FIG. 1 is shown in FIG. The three
[0026]
Assume that the panel is XGA (1024 × 768) and a VGA signal of 75 Hz is input. The spec of the input signal is
All areas Horizontal 840, Vertical 525
Effective area Horizontal 640, Vertical 480
Frequency Horizontal 37.5kHz, Vertical 75Hz
It is. Here, it is considered to set the frequency division ratio of each frequency divider.
[0027]
If the horizontal expansion is performed by sampling in the AD conversion means 14a, the
(Horizontal panel effective pixel) x (horizontal all area) / (horizontal effective area) (1)
= 1024 × 840/640 = 1344
It becomes.
[0028]
Next, 500 larger than the number of vertical effective lines (480) is set in the
(Vertical frequency after V rate) × (setting of
= 60 * 500 * 1050 / 37.5k = 840
It becomes.
[0029]
As shown in FIG. 15, the pixel conversion means 16a performs vertical 5 → 8 conversion. The ratio between the set values of the frequency dividers 32a and 31a must be 5: 8. Therefore, when the setting value of the frequency divider 32a is set to 1050 that is divisible by 5 and larger than the number of effective pixels (1024) in the horizontal direction after AD conversion, the frequency divider 31a
(Set value of frequency divider 32a) × (vertical conversion ratio) (3)
= 1050 × 8/5 = 1680
It becomes.
[0030]
With the above frequency divider setting, a clock, a horizontal synchronizing signal, and a vertical synchronizing signal as shown in FIG. 2 are supplied to each block. Comparing this result with the conventional example of FIG. 16, it can be seen that the frequency of the clock and the horizontal synchronizing signal after V-rate conversion can be reduced.
[0031]
It is good if the input signal is stable, but the vertical synchronization frequency becomes unstable during special playback such as fast-forwarding or rewinding video. In the case of FIG. 2, the influence of an unstable vertical frequency is received even after V rate conversion. In order to prevent this, an example as shown in FIG. 3 can be considered. The numbers with apostrophes (') in FIG. 3 are the same as those in FIG. Here, it should be noted that the
[0032]
Further, in FIG. 12 of the conventional example, the same reference pulse is used as the reference pulse input to each PLL circuit. In the case of the (first embodiment) of the present invention, a diagram is shown in which a pulse output from each PLL circuit is used as a reference pulse for the next-stage PLL circuit. This is only because this is often convenient when setting the delay amount or the like, and there is no problem even if the same pulse is used as the reference pulse as in the conventional example. At this time, each frequency division ratio needs to be reset, but does not depart from the scope of the present invention.
[0033]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the image display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0034]
First, FIG. 4 shows a configuration diagram of the image display apparatus. 14b is an AD conversion means, 18b is a left / right dividing means, 15b is a V rate conversion means, 16b is a pixel conversion means, and 17b is a panel signal processing means. Details are omitted.
[0035]
When the number of pixels of the display panel increases, the speed of signal processing does not follow, and it becomes necessary to perform parallel processing in some form. Among them, it is also an effective means to perform left and right division processing for dividing the display screen into left and right parts. The left and right dividing means 18b will be described with reference to FIG. If the number of pixels in the horizontal period is 20, all the pixels are once taken into a storage means such as a line memory, and 1 to 10 are taken out for the left screen and 11 to 20 are taken out for the right screen. Holds. At this time, in order to realize the simplest writing and reading, it is only necessary to read with half the clock of the writing clock. Therefore, the set value of the
[0036]
Next, FIG. 6 shows a detailed example of FIG. The three
1366 × 840/640 = 1792.875
However, 1792 is selected as the nearest even number. If the settings of the
60 × 500 × 820 / 37.5k = 656
It becomes. Next, assuming that the setting of the frequency divider 32b is 820, the setting of the
820 × 8/5 = 1313
It becomes.
[0037]
With the above setting of the frequency divider, a clock, a horizontal synchronizing signal, and a vertical synchronizing signal as shown in FIG. 6 are supplied to each block. Even in a system that performs left-right division in this way, the clock and horizontal synchronization signal do not become large as in the conventional example, and can be kept low. Needless to say, even when the PLL circuit 111b and the PLL circuit 212b are asynchronous as shown in FIG. 3, the same reference pulse to each PLL circuit may be used as shown in the conventional example. .
[0038]
(Embodiment 3)
A third embodiment of the image display apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0039]
First, in the configuration of (Embodiment 2), the ratio of the clock frequency of input (write) and output (read) of the left / right dividing means 18b is 2: 1. In this case, there is no problem if a 16: 9 signal is output as it is to a wide (16: 9) panel, but 4: 3 such that the left end and the right end of the 16: 9 screen are non-image areas. When projecting a signal, inconvenience arises. The reason will be described with reference to FIG.
[0040]
Assume that 18 pieces of data are input to the left and right dividing means within one horizontal period as shown in FIG. In the case of 4: 3 signals, a blanking period must be created at the left end of the left video and at the right end of the right video. Therefore, if reading is performed at half the frequency of writing and data is output without thinning out the data of the video period, a period that cannot be displayed occurs, as in the shaded portion of (a). To avoid this, as shown in (b), instead of reading at half the frequency of writing, if it is not read at a frequency higher than that, a blanking period is provided and the video signal is output without being thinned out. It is impossible. That is, it is necessary to use clocks generated by separate PLL circuits for left and right divided input / output.
[0041]
FIG. 7 shows a configuration diagram of a third embodiment of the image display apparatus of the present invention for solving the above-mentioned problems. Reference numeral 14c is an AD conversion means, 18c is a left / right dividing means, 15c is a V rate conversion means, 16c is a pixel conversion means, and 17c is a panel signal processing means. Details are omitted.
[0042]
A detailed example of FIG. 7 is shown in FIG. The three
1024 × 840/640 = 1344
It becomes. Since the left and right dividing means performs processing as shown in FIG. 8 for each horizontal line, there is no problem even if the clock has a different frequency, but the frequency of the horizontal synchronizing signal must be the same for input and output. That is, the horizontal synchronization signal output from the
(Horizontal frequency input to system) / (Vertical frequency after V rate) (4) = 37.5k / 60 = 625
It becomes.
[0043]
Assuming that the setting of the
60 × 625 × 820 / 37.5k = 820
It becomes. Here, since the settings of the
[0044]
Next, assuming that the setting of the
820 × 8/5 = 1313
It becomes.
[0045]
With the above frequency divider setting, a clock, a horizontal synchronizing signal, and a vertical synchronizing signal as shown in FIG. 9 are supplied to each block. In this way, even in a system that divides left and right, 4: 3 display can be performed with a 3PLL circuit system. Needless to say, the same reference pulse may be used for each PLL circuit as shown in the conventional example.
[0046]
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the image display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0047]
First, in the case of the configuration of FIG. 9 in (Embodiment 3), since the frequency of the horizontal synchronizing signal is the same from the AD conversion means 14c to the input of the pixel conversion means 16c, the same clock and The problem that the horizontal synchronization frequency becomes too high occurs. In order to solve this, it is necessary to reduce the clock and the horizontal frequency before and after the V rate conversion means. Therefore, when 4: 3 display is performed on a 16: 9 panel, four PLL circuits may be used in order to realize the above solution.
[0048]
FIG. 10 shows a configuration diagram of the image display apparatus according to the present invention (fourth embodiment). 14d is an AD conversion means, 18d is a left / right dividing means, 15d is a V rate conversion means, 16d is a pixel conversion means, and 17d is a panel signal processing means. Details are omitted.
[0049]
FIG. 11 shows a detailed example of FIG. In the four PLL circuits, 21d, 24d, 29d, and 36d are phase comparators (hereinafter referred to as PD), 22d, 25d, 30d, and 37d are voltage controlled oscillators (hereinafter referred to as VCO), and 23d, 26d, 31d, and 38d are frequency dividers. This is the same as FIG.
1024 × 840/640 = 1344
It becomes. Next, the setting of the frequency divider 26d is set to 820 which is larger than the number of horizontal effective pixels. Also, assuming that the vertical frequency after V-rate return is 60 Hz, the
60 × 500 × 820 / 37.5k = 656
It becomes.
[0050]
Next, assuming that the setting of the frequency divider 32b is 820, the setting of the frequency divider 38d is
820 × 8/5 = 1313
It becomes.
[0051]
With the above frequency divider settings, a clock, a horizontal synchronizing signal, and a vertical synchronizing signal as shown in FIG. 11 are supplied to each block. Even in such a system that performs left-right division and 4: 3 display on a 16: 9 panel, the clock and the horizontal synchronization signal do not increase as in the conventional example, and can be kept low. Needless to say, even if the PLL circuit 111d and the PLL circuit 212d are asynchronous as shown in FIG. 3, the same reference pulse to each PLL circuit may be used as shown in the conventional example. .
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the first embodiment of the present invention, by effectively using the three PLL circuits, the clock and the horizontal synchronization signal of the subsequent circuit can be dropped, and the circuit is configured at a relatively low cost. Therefore, its practical effect is great.
[0053]
Further, according to the second embodiment of the present invention, even in a system in which left and right dividing means for dividing left and right images are introduced, the clock and horizontal synchronization signal of the subsequent circuit can be obtained by effectively using three PLL circuits. Since the circuit can be constructed at a relatively low cost, its practical effect is great.
[0054]
In addition, according to the third embodiment of the present invention, in a system that splits left and right using a 16: 9 panel, by using three PLL circuits effectively, a true image having no image portions at the left end and the right end can be obtained. It is possible to display 4: 3 while maintaining the circle rate, and its practical effect is great.
[0055]
Further, according to the fourth embodiment of the present invention, in a system that performs a left and right division using a 16: 9 panel and further performs a 4: 3 display, by effectively using four PLL circuits, Since the clock and horizontal synchronizing signal of the circuit can be dropped and the circuit can be constructed at a relatively low cost, its practical effect is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an image display device of the present invention;
FIG. 2 is a configuration diagram showing a specific example of the first embodiment of the image display device of the present invention;
FIG. 3 is a configuration diagram showing another specific example of the first embodiment of the image display device of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the image display device of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the function of the left and right dividing means in the image display apparatus of the present invention;
FIG. 6 is a configuration diagram showing a specific example of the second embodiment of the image display apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a third embodiment of the image display device of the present invention;
FIG. 8 is an explanatory diagram of a problem at the time of 4: 3 display for explaining the operation of the image display device.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a specific example of the third embodiment of the image display apparatus of the present invention;
FIG. 10 is a block diagram showing a fourth embodiment of an image display device of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram showing a specific example of the fourth embodiment of the image display apparatus of the present invention;
FIG. 12 is a configuration diagram showing a first example of a conventional image display device;
FIG. 13 is a specific configuration diagram of a PLL circuit.
FIG. 14 is a configuration diagram showing a second example of a conventional image display device;
FIG. 15 is a diagram showing the function of pixel conversion means.
FIG. 16 is a configuration diagram showing a specific example of a second example of a conventional image display device;
[Explanation of symbols]
11a First PLL circuit
12a Second PLL circuit
13a Third PLL circuit
14a AD conversion means
15a V rate conversion means
16a Pixel conversion means
17a Panel signal processing means
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