JP5775958B1 - 接続回路、接続装置および接続切り換え装置 - Google Patents

接続回路、接続装置および接続切り換え装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 出力装置が接続されるインターフェースに関連付けられているEDIDデータを、出力装置が対応可能な仕様に合うよう自動的に書き換えて、接続をし直す接続回路を提供する。【解決手段】 出力装置からの送信要求に応じて、映像信号の仕様を設定する仕様情報を通知する通知手段と、映像信号の仕様が、送信された仕様情報において示されるものであるか否かを判定する判定手段と、判定結果に応じて、仕様情報の一部を映像信号に応じて書き換える仕様情報書換手段と、仕様情報が書き換えられたとき、出力装置から再度の送信要求を通知させる再通知手段と、を有する接続回路による。【選択図】図1

Description

本発明は、映像信号に基づいて画像を表示する表示装置と当該映像信号の出力装置とを標準規格に基づいて接続する接続回路、および、同回路を搭載した接続切り換え装置に関するものである。
パーソナルコンピュータなどの出力装置と液晶ディスプレイなどの表示装置の接続方式には、多数の標準規格が知られている。これら標準規格には、出力装置が接続された表示装置に係る画像表示仕様に関する情報(以下、「仕様情報」という。)を自動的に取得して、この仕様情報に基づいて出力装置の動作環境を自動設定できるものがある。このような自動設定機能は、プラグアンドプレイ機能と呼ばれる。
プラグアンドプレイ機能によれば、出力装置と表示装置とを接続して電源を投入すると、出力装置からのトリガー(読み出し要求)によって表示装置から出力装置に対する仕様情報が読み出されて通知される。出力装置は、通知された仕様情報に基づいて動作することで、表示装置において表示可能な形式を用いて映像信号の出力に関わる設定を自動的に行うことができる。
プラグアンドプレイ機能の実行に用いる手順(プロトコル)は、VESA(Video Electronic Standards Association)において標準規格化されたDDC(Display Data Channel)方式によるものである。
DDC方式に基づいて表示装置から出力装置に通知される仕様情報を「EDIDデータ」という。EDIDデータを表示装置から出力装置に通知する一連の通信処理を「EDID通信」という。EDID通信が正常であれば、表示装置から出力装置へ通知されたEDIDデータに基づいて、出力装置は表示装置が正常に画像を表示できる映像信号を出力する。すなわち、正常にEDID通信が実行されれば、出力装置の動作環境は、表示装置が正常に画像を表示できる映像信号を出力する状態に自動設定される。
しかし、何らかの原因で表示装置の仕様と出力装置からの映像信号の仕様が合致しないことがある。この場合、EDID通信が正常に行われても表示装置において正常な画像表示にならない場合がある。
そこで、表示装置における画像表示が正常に行えないときに、仕様情報を別のものに選択的に切り換えて、表示装置側の仕様情報を変更する表示装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2001−175230号公報
また、複数の出力装置と複数または単数の表示装置とを接続して、各出力装置と各表示装置の接続状態を任意に切り換える接続切り換え装置が知られている。このような接続切り換え装置は、一般的に「スイッチャー」と呼ばれている。
スイッチャーは、出力装置が接続されるインターフェース(入力インターフェース)を複数備える。各入力インターフェースは、表示装置のEDIDデータを記憶する記憶手段を備える。スイッチャーに接続された出力装置には、入力インターフェースから表示装置のEDIDデータが通知される。
表示装置側の仕様と出力装置からの映像信号の仕様が合致しないとき、また、EDID通信が正常に実行されなかったときは、表示装置における画像表示は正常に行われないことがある。
スイッチャーを用いて出力装置と表示装置を接続する場合も上記の課題は同様に生じる。すなわち、出力装置を誤った入力インターフェースに接続すると、画像表示が正常になされない場合がある。この場合、スイッチャーを操作して、当該入力インターフェースに設定されているEDIDデータを変更するか、当該出力装置からの映像信号に対応可能な表示装置に接続をしなおせばよい。いずれにせよ、これら「つなぎ直し作業」を行う必要がある。このような「つなぎ直し作業」は、接続ケーブルを一旦取り外してから再度接続し直すなどの作業が必要になり、煩雑である。
また、接続切り換え装置を使用するような場合は、出力装置と表示装置がそれぞれ物理的に離れた場所に設置されていることが多い。このような場合、画像表示が正常であることを確認するには、表示装置が見えるところに移動しなければならない。仮に、表示が正常でなければ、その後、接続切り換え装置に戻って、ケーブルをつなぎ換える等の作業を行うことになる。
以上のとおり、プラグインプレイ機能は便利であるが、異常な処理状態になったときは、人手によってケーブルをつなぎ直すか設定を変更するなどの作業を必要とし煩雑な作業を強いられる側面がある。
本発明は、上記の課題を鑑みたものであって、出力装置が接続されるインターフェースに関連付けられているEDIDデータを、出力装置が対応可能な仕様に合うよう自動的に書き換えて、物理的なコネクタの挿抜をすることなく適切な映像信号を得る接続回路を提供することを目的とする。
本発明は、デジタルまたはアナログのいずれかの形式に係る映像信号を出力する出力装置が接続されるインターフェースを備える接続回路であって、前記インターフェースは、前記映像信号がデジタル形式とアナログ形式のいずれの形式にも対応可能なDVI−Iインターフェースであ、前記出力装置からの送信要求に応じて、前記出力装置対して前記接続回路に対して出力する前記映像信号の形式をデジタル形式かアナログ形式のいずれかに指定する仕様情報を通知する通知手段と、前記出力装置が出力した映像信号の信号形式が、前記仕様情報映像信号の形式と合致するか否かを判定する判定手段と、前記出力装置が出力した映像信号の信号形式と前記仕様情報において指定した前記映像信号の形式合致しないとき、前記仕様情報の一部であって前記信号形式に係る部分の情報のみを、前記映像信号の形式に合致するように書き換える仕様情報書換手段と、前記仕様情報書換手段前記書き換えた仕様情報を前記出力装置に通知するために、前記送信装置に対して再度の送信要求を当該接続回路に通知するように、前記出力装置に対して前記送信要求のきっかけとなる信号を通知する再通知手段と、を有することを最も主な特徴とする。
本発明によれば、出力装置が接続されるインターフェースに関連付けられているEDIDデータを、出力装置が対応可能な仕様に合うよう自動的に書き換えて、物理的なコネクタの挿抜をすることなく適切な映像信号を得ることができる。
本発明に係る接続回路の例を示す構成図である。 上記接続回路の動作の流れの例を示すシーケンスチャートである。 本発明に係る接続切り換え装置の例を示す構成図である。 上記接続切り換え装置の動作の流れの例を示すシーケンスチャートである。 本発明に係る接続装置の例を示す構成図である。
●接続回路の実施形態
以下、本発明に係る接続回路の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るDDC回路1の基本的な構成の例を示す図である。DDC回路1は、図示しない表示装置に搭載される他に、後述するように接続切り換え装置のインターフェースにも搭載される。
図1に示すように、DDC回路1は、EDID部11と、制御部13と、コネクタ14と、を有してなる。DDC回路1は、映像信号を出力する出力装置に対応し、当該出力装置がケーブルを介して接続されるインターフェースを備える。
コネクタ14は、出力装置が接続される接続端子である。コネクタ14は、標準化された規格に基づくものである。例えば、コネクタ14は、DVI−Iインターフェース規格に基づく接続端子である。DVI−Iインターフェースは、映像信号がデジタル仕様およびアナログ仕様のいずれにも対応可能なインターフェースである。コネクタ14には、ケーブルが接続されて、このケーブルを介して、出力装置とDDC回路1が電気的に接続される。DDC回路1は、表示装置(例えば、液晶ディスプレイ)が備える出力装置との接続インターフェースに適用可能なものである。
EDID部11と制御部13は、規格化されたDDC(Display Data Channel)方式に基づく処理を実行するインターフェースを構成する。EDID部11は、出力装置からの送信要求に応じて後述するEDIDデータを出力装置へ通知する通知手段である。
EDID部11は、コネクタ14を介して出力装置からの給電電圧(+5v)を制御部13が検知したときに動作する回路を備える。EDID部11は、電圧(+5v)を検知したとき、HPD(Hot Plug Detect)信号をロー(L)からハイ(H)に変化させる。HPD信号は、コネクタ14とケーブルとを介して出力装置に通知される。
EDID部11は、書き換え可能な不揮発性記憶手段を備えている。この記憶手段には、EDIDデータが記憶される。EDIDデータは、仕様情報である。EDIDデータは、表示装置(不図示)が表示可能な信号の種類(デジタル/アナログ)、画像の解像度などを含む標準フォーマットに基づくデータ群である。
EDID部11は、HPD信号に応じて出力装置から通知されるEDIDコマンドに応じて、仕様情報であるEDIDデータを出力装置に通知する。
制御部13は、DDC回路1の全体の動作を制御するCPUである。制御部13は、内部の記憶手段(不図示)に予め記憶されている接続プログラム130を実行するハードウェア構成を備える演算処理手段である。制御部13は、出力装置からの給電(+5v)される電圧を検知して、EDID部11を動作させる。
制御部13が実行する接続プログラム130は、判定モジュール131と、データ書換モジュール132と、再通知モジュール133と、を有してなる。EDID部11と制御部13および接続プログラム130によって、判定手段と、仕様情報書換手段と、再通知手段が、構成される。
判定モジュール131は、出力装置からの映像信号を検知して、その仕様(形式)を判定する判定処理を実行する。この判定処理は、検知した仕様とEDID部11に記憶されているEDIDデータを比較し、映像信号の仕様が「期待する形式」と「一致する」または「一致しない」のいずれであるかを判定する処理である。
データ書換モジュール132は、上記の判定処理における判定結果に応じて、データ書換処理を実行する。データ書換処理は、EDID部11に記憶されているEDIDデータの一部を書き換える処理である。書き換えられるEDIDデータの一部の内容は、判定処理において判定された結果に基づいて決定される。具体的には、EDID部11に記憶されているEDIDデータを、出力装置からの映像信号の仕様に応じて、当該EDIDデータに含まれるデータのうち該当する箇所のデータを、映像信号の仕様に合う適値に書き換える。このデータ書換処理によって、後述するように、出力装置からの映像信号の仕様が「期待する形式である」とDDC回路1が判定する状態になるように、自動的にDDC回路1の設定が変更される。データ書換処理は、書き換えたEDIDデータをEDID部11へ記憶し直す処理も含む。
再通知モジュール133は、データ書換処理が実行されたときに、出力装置に対してEDIDデータの再通知要求を促す処理を実行する。言い換えると、再通知モジュール133において実行される再通知処理は、出力装置におけるEDIDデータの通知要求を再度実行させる処理である。具体的には、再通知モジュール133によってEDID部11が制御されて、HPD信号を「L」から「H」にする。このときのHPD信号は、再通知されるHPD信号(再HPD信号)である。この再HPD信号によって、出力装置は再度のEDID要求コマンドをDDC回路1へ通知する。このEDID要求コマンドに基づいてDDC回路1から新しいEDIDデータが出力装置に通知される。
DDC回路1は、以上説明した構成を備える回路である。このDDC回路1によれば、表示装置において映像信号が正常に表示されないときでも、ケーブルのつなぎ換えなどの作業をすることなく、自動的に、出力装置の仕様に合わせて表示装置側の環境を切り換えることができる。
●接続回路の動作
次に、本実施形態に係るDDC回路1の動作の流れについて、図2のシーケンスチャートを用いて説明する。図2において各ステップをS1、S2、S3、・・・のように表記する。
図2に示すように、まず、出力装置であるPC2とDDC回路1をケーブルで接続する(S1)。ケーブルが接続されると、PC2からDDC回路1へ+5Vの電圧が供給される(S2)。制御部13が供給された+5Vを検知してEDID部11を動作させ、HPD信号を「L」から「H」へ変化させる(S3)。
HPD信号は、ケーブルを介してPC2へと通知される。PC2は、HPD信号が「H」へ変化したことを検知すると、DDC回路1に対してEDID要求コマンドを通知する(S4)。PC2からのEDID要求コマンドに応じて、EDIDデータはDDC回路1からPC2へ通知される(S6)。
PC2は、通知されたEDIDデータに応じて動作環境を設定し、設定した動作環境に応じた映像信号を出力する。映像信号は、表示装置であるディスプレイ3へ送られる。ディスプレイ3は、映像信号に基づく画像を表示する。
PC2からの映像信号に対して、この映像信号に係る仕様を判定する判定処理が実行される(S7)。判定処理は、判定モジュール131によって映像信号に係る仕様を示す情報とEDID部11に記憶されているEDIDデータとを比較し、映像信号の仕様が期待する形式であるか否かについて判定する処理である。判定処理において、「期待する形式と一致」と判定されたとき(S7のYes)、映像信号の出力はそのまま継続される。
判定処理において「期待する形式と不一致」と判定されたとき(S7のNo)、制御部13がEDID部11に記憶されているEDIDデータの一部を書き換えるデータ書換処理(S8)を実行する。データ書換処理(S8)は、判定処理(S7)において判定された映像信号の形式に応じて、EDIDデータの該当する一部を書き換える処理である。データ書換処理(S8)によって書き換えられたEDIDデータは、EDID部11が備える記憶手段に記憶される。
データ書換処理(S8)が実行された後、再通知処理(S9)が実行される。再通知処理(S9)によって、制御部13がEDID部11の動作を制御し、HPD信号を「L」から「H」に変化させる。すなわち、再通知処理(S9)によって、EDID部11からPC2に対して、再度、HPD信号「H」が通知される。すでに説明したとおり、一般にはPC2は、HPD信号「H」への変化を検知すると、EDID要求コマンドをDDC回路1に通知する。
PC2からの再度のEDID要求コマンドの通知に応じて、再度、DDC回路1からPC2へEDIDデータが通知される。ここで通知されるEDIDデータは、データ書換処理(S8)において、映像信号に合致するように書き換えられたEDIDデータである。PC2は、再通知されたEDIDデータに基づいて映像信号を出力する。
以上のとおり、DDC回路1は、EDID通信を実行した後においてPC2から出力される映像信号の仕様が期待する形式と合致しているか否かについて判定する。判定の結果が、「期待する形式ではない」ことを示すものであれば、出力装置が出力する映像信号の形式に合致するようにEDIDデータの該当箇所を書き換えて記憶しなおす。その後、DDC回路1はPC2に対して再度、EDID通信の実行を促す。
以上の一連の動作において、DDC回路1は、コネクタ14とケーブルの物理的な接続をし直すことなく(挿抜することなく)出力装置からの映像信号に基づく最適な表示環境を提供することができる。
次に、本発明に係る接続切り換え装置に関する実施形態について説明する。図3は、本実施形態に係るスイッチャー100の例を示す構成図である。
●接続切り換え装置の実施形態
図3に示すように、スイッチャー100は、入力インターフェース101と、出力インターフェース102と、マトリックススイッチ103と、を有してなる。
入力インターフェース101は、出力装置であるPC2を接続する第1インターフェースであって、DDC回路1を有する。スイッチャー100の筐体(不図示)には、接続端子であるコネクタ14が設置される。
出力インターフェース102は、表示装置であるディスプレイ3を接続する第2インターフェースであって、スイッチャー100の筐体側面に設置される所定の形式の接続端子を有する。スイッチャー100は、出力インターフェース102を、単数または複数備える。
マトリックススイッチ103は、入力インターフェース101と出力インターフェース102との接続を任意に切り換えるスイッチ群を有してなる。
また、スイッチャー100は、操作手段(不図示)を有する。操作手段は、これが操作されることで、マトリックススイッチ103への設定が行なわれ、入力インターフェース101と出力インターフェース102が接続される。すなわち、マトリックススイッチ103は、入力インターフェース101と出力インターフェース102の接続を任意に変更することができる。入力インターフェース101と出力インターフェース102を1対1で接続することもできるし、入力インターフェース101と出力インターフェース102を1対多で接続することもできる。
入力インターフェース101が備えるDDC回路1において、EDID部11に記憶されるEDIDデータは、操作手段の操作によって手動で設定される。入力インターフェース101が備えるDDC回路1において、マトリックススイッチ103によって接続されている出力インターフェース102に接続されているディスプレイ3が有するEDIDデータをコピーして設定することもできる。
●接続切り換え装置の動作
次に、本実施形態に係るスイッチャー100の動作の流れについて、図4のシーケンスチャートを用いて説明する。図4において各ステップをS11、S12、S13、・・・のように表記する。
図4に示すように、まず、表示装置であるディスプレイ3とスイッチャー100の出力インターフェース102を接続する(S11)。次いで、操作手段を操作してマトリックススイッチ103の設定をする(S12)。マトリックススイッチ103の設定によって、任意の入力インターフェース101と出力インターフェース102が接続された状態になる。
続いて、出力インターフェース102に接続されているディスプレイ3からEDIDデータがコピーされる(S13)。コピーされたEDIDデータは、EDID部11の記憶手段に記憶される
なお、ケーブルの接続(S11)と接続設定(S12)の順序は、上記の限りではない。接続設定(S12)を先に行ってからケーブル接続(S11)を行ってもよい。
次いで、出力装置であるPC2とスイッチャー100の入力インターフェース101を接続する(S14)と、PC2から入力インターフェース101が備えるDDC回路1へ+5Vの電圧が給電される(S15)。
入力インターフェース101が備える制御部13が供給された+5Vの電圧を検知すると、制御部13がEDID部11を動作させる。これによってEDID部11は、HPD信号を「L」から「H」へ変化させる(S16)。
HPD信号は、ケーブルを介してPC2へと通知される。PC2は、HPD信号が「H」へ変化したことに応じて、EDID要求コマンドをDDC回路1に通知する(S17)。このEDID要求コマンドに応じてDDC回路1のEDID部11からEDIDデータが読み出されて(S18)、PC2へ通知される(S19)。
PC2は、通知されたEDIDデータに応じて動作環境を設定し、設定した動作環境に応じた映像信号を出力する。この映像信号は、ディスプレイ3において画像として表示される。
映像信号がディスプレイ3へ出力されるとともに、入力インターフェース101が備える判定モジュール131は、判定処理が実行する(S20)。判定処理は、映像信号の仕様がEDIDデータと一致するか否かについて判定する。判定処理において、「期待する形式と一致」と判定されれば(S20のYes)、映像信号の出力はそのまま継続される。
判定処理において「期待される形式と不一致」と判定されたときは(S20のNo)、制御部13がEDID部11に記憶されているEDIDデータの一部を書き換えるデータ書換処理(S21)を実行する。データ書換処理(S21)は、判定処理(S20)において判定された映像信号の形式に応じて、EDIDデータの該当する一部を書き換える処理である。データ書換処理(S21)によって書き換えたEDIDデータは、入力インターフェース101が備えるEDID部11に記憶される。
データ書換処理(S21)が実行された後、再通知処理(S22)が実行される。再通知処理(S22)によって、制御部13は、再度、HPD信号を「L」から「H」に変化させて、PC2に対する再度のHPD信号「H」を通知する。すでに説明したとおり、PC2は、HPD信号「H」を検知すると、EDID要求コマンドをDDC回路1に通知する。
PC2から再度のEDID要求コマンドの通知に応じて、再度、スイッチャー100からPC2へEDIDデータが通知される(S22)。なお、再通知されるEDIDデータは、データ書換処理(S21)において、映像信号に合致するように書き換えられたEDIDデータである。
PC2は、再通知されたEDIDデータに基づいて映像信号を出力する。したがって、DDC回路1は、PC2からの映像信号に合致するようにEDIDデータを適宜変更してから、EDIDデータを再通知する。
以上のとおり、DDC回路1がEDID通信を実行した後、PC2からの映像信号に基づいて正常な画像を表示可能か否かについて判定する。判定の結果が「正常な表示は不能」であることを示すものであれば、出力装置が出力する映像信号の形式に合致するようにEDIDデータの該当箇所を書き換えて記憶しなおす。その後、再度、EDID通信を実行する。
以上の一連の動作によって、スイッチャー100は、PC2との物理的な接続をし直すことなく(ケーブルをコネクタ14から挿抜することなく)、PC2からの映像信号に基づく最適な表示状況を得ることができる。
また、スイッチャー100において、複数のディスプレイ3の仕様情報を予めコピーしておいてもよい。この場合、スイッチャー100におけるPC2からの映像信号の形式の判定結果に基づいて、自動的に、映像信号の形式と合う仕様を備える他のディスプレイ3に接続を切り換えるようにしてもよい。
●接続装置の実施形態
次に、本発明に係る接続装置に関する実施形態について説明する。図5は、本実施形態に係る信号延長器200の例を示す構成図である。
図5に示すように、信号延長器200は、入力インターフェース101と、出力インターフェース102と、信号延長回路203と、を有してなる。
入力インターフェース101と出力インターフェース102は、すでに説明しているものと同様であるから、詳細な説明を省略する。
信号延長回路203は、入力インターフェース101に接続されるPC2から出力された映像信号を増幅・補正をして、出力インターフェース102に接続されるディスプレイ3へ出力する回路である。
PC2から出力される映像信号は、ケーブル等によって減衰する。したがって、ケーブル長が長くなると、映像信号が崩れてしまい、ディスプレイ3において正常な画像表示が保障されなくなる。このような場合において、信号延長器200を用いる。信号延長器200は、映像信号を補正して正常な映像信号を出力するので、PC2とディスプレイ3の接続ケーブル長が長くても、正常な画像表示を行える状況にできる。
なお、本発明に係る接続装置は、上記の実施形態に限られるものではなく、映像信号の形式変換機能を備えるスキャンコンバータ等の信号変換器において、入力側のインターフェースに本発明に係るDDC回路を搭載したものでもよい。
1 DDC回路
11 EDID部
13 制御部
14 コネクタ
100 スイッチャー
101 入力インターフェース
102 出力インターフェース
103 マトリックススイッチ

Claims (3)

  1. デジタルまたはアナログのいずれかの形式に係る映像信号を出力する出力装置が接続されるインターフェースを備える接続回路であって、
    前記インターフェースは、前記映像信号がデジタル形式とアナログ形式のいずれの形式にも対応可能なDVI−Iインターフェースであ
    前記出力装置からの送信要求に応じて、前記出力装置対して前記接続回路に対して出力する前記映像信号の形式をデジタル形式かアナログ形式のいずれかに指定する仕様情報を通知する通知手段と、
    前記出力装置が出力した映像信号の信号形式が、前記仕様情報映像信号の形式と合致するか否かを判定する判定手段と、
    前記出力装置が出力した映像信号の信号形式と前記仕様情報において指定した前記映像信号の形式合致しないとき、前記仕様情報の一部であって前記信号形式に係る部分の情報のみを、前記映像信号の形式に合致するように書き換える仕様情報書換手段と、
    前記仕様情報書換手段前記書き換えた仕様情報を前記出力装置に通知するために、前記送信装置に対して再度の送信要求を当該接続回路に通知するように、前記出力装置に対して前記送信要求のきっかけとなる信号を通知する再通知手段と、
    を有することを特徴とする接続回路。
  2. 出力装置が接続される第1インターフェースと、表示装置が接続される第2インターフェースと、を有し、前記第1インターフェースと前記第2インターフェースを接続する接続装置であって、
    前記第1インターフェースは、請求項1記載の接続回路を備える、
    ことを特徴とする接続装置。
  3. 出力装置を接続する単数または複数の第1インターフェースと、表示装置を接続する単数または複数の第2インターフェースと、前記第1インターフェースと前記第2インターフェースをそれぞれ任意に接続し、前記第1インターフェースと前記第2インターフェースのそれぞれの接続を任意に切り換える接続切り換え手段と、を有する接続切り換え装置であって、
    前記第1インターフェースはそれぞれ、請求項1記載の接続回路を備える、
    ことを特徴とする接続切り換え装置。
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