JP5870733B2 - 表示装置、及び、表示装置の制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、画像データを出力する装置に対して制御情報を送受信可能に接続された表示装置により、設定された条件に適合しない画像データが入力された場合に、表示が乱れないようにすることを目的とする。
本発明によれば、ソース機器との接続制御を行った後に、この接続制御で設定された伝送条件に適合しない画像データがソース機器から入力された場合に、所定の表示状態として、例えば表示を停止させる。これにより、ソース機器の誤動作等が発生しても乱れた画像が表示されることを防止できる。
本発明によれば、ソース機器から表示装置に対し、リンクトレーニングにより設定されたメインリンクの使用レーン数及び各レーンのデータ転送レートに適合しない画像データが入力された場合に、表示の乱れを防止できる。
本発明によれば、ソース機器から入力される画像データが伝送条件に適合するか否かを、速やかに、かつ正確に判定できる。
本発明によれば、伝送条件に適合しない画像を表示しないので、表示品質の低下を防止できる。
本発明によれば、ソース機器から入力される動画像データが伝送条件に適合しない場合であっても、ユーザーに画像データの内容を知らせることができる。
本発明によれば、プロジェクターに入力される画像データが伝送条件に適合しない場合に、投射画像の乱れを防止できる。
本発明によれば、ソース機器との接続制御を行った後に、この接続制御で設定された伝送条件に適合しない画像データがソース機器から入力された場合に、所定の表示状態として、例えば表示を停止させる。これにより、ソース機器の誤動作等が発生しても乱れた画像が表示されることを防止できる。
図1は、実施形態に係るプロジェクションシステム1を構成するプロジェクター10及びPC(パーソナルコンピューター)50の機能的構成を示すブロック図である。この図1に示すプロジェクションシステム1は、スクリーンSC(投射面)に画像を投射する表示装置としてのプロジェクター10に、画像を供給する画像供給装置としてのPC50を接続して構成される。
プロジェクター10は、PC50等のコンピューターや各種画像プレーヤー等の外部の画像供給装置(図示略)に、ケーブル1a及びI/F(インターフェイス)11を介して接続され、インターフェイス11に入力されるデジタル画像データに基づく画像をスクリーンSCに投射する。
照明光学系21が発した光は、ダイクロイックミラー等によりR、G、Bの各色光に分離されて、光変調装置22が備える各色の液晶パネルに入射し、各色の液晶パネルによって各色光が変調され、その後、クロスダイクロイックプリズムにより各色光が合成されて、投射光学系23に導かれる。
プロジェクター10は、ズーム調整レバー(図示略)やフォーカス調整レバー(図示略)を備え、これらのレバーの操作によって、投射光学系23が有するレンズを移動させ、スクリーンSC上の投射画像の拡大、縮小及びフォーカス調整が行われる。
DP受信部12には、インターフェイス11を介してPC50から入力される画像データのスケーリング処理を実行する変換処理部13が接続されている。変換処理部13は、画像データの解像度の変換処理等を実行し、処理後の画像データを制御部14に出力する。なお、プロジェクションシステム1においてPC50からプロジェクター10に伝送される画像データは、動画像(映像)データが考えられるが、静止画像データであってもよい。
また、PC50は、画像データを出力する出力用のインターフェイスとして、DP送信部57及びインターフェイス58を備えている。
CPU51は、DP送信部57を制御して、DPプロトコルに従って後述するリンクトレーニングを実行し、プロジェクター10との間に伝送路を確立し、画像データを送受信可能な状態に移行する。その後、CPU51は、プロジェクター10に出力する画像データを、DP規格に準拠したデータ形式の画像データに変換して、DP送信部57に出力する。DP送信部57は、CPU51から入力された画像データを、DPプロトコルに従って、インターフェイス58からケーブル1aを介してプロジェクター10に送信する。
接続制御部41(接続制御手段)は、インターフェイス11にケーブル1aを介してPC50が接続されたことを検出し、後述するように、DPプロトコルに従ってリンクトレーニングを実行する。本実施形態のプロジェクションシステム1では、PC50がソース機器、プロジェクター10がシンク機器に対応する。
DPインターフェイスは、相手機器との接続を検出するホットプラグディテクトチャネル、制御データを伝送する補助(AUX)チャネル、及び、画像データ等のデータを伝送するメインリンクを有する。メインリンクは複数のSerdesレーンで構成される。例えば、DisplayPort Version1.2では、4つのレーンが使用可能であり、伝送する画像データの解像度及びデータ転送レートに応じて、使用するレーンを1レーン、2レーン、4レーンの3通りの中から選択できる。また、各レーンの帯域幅(データ転送レート)は、1.62Gbps、2.7GBps、5.4GBpsの3段階に設定可能である。従って、伝送路容量の最大値は、5.4GBpsで4レーンを使用した場合の21.6GBpsである。
リンクトレーニングは、DPインターフェイスを介して接続された送信側(ソース側)の装置と受信側(シンク側)の装置とが、EDID(Enhanced Display Identification Data)、DPCD(DisplayPort Configuration Data)等のデータを送受信することにより、画像データの伝送に使用するレーン数、各レーンのデータ転送レートを決定する。EDIDは、プロジェクター10のベンダー名、製品名、バージョン等の情報、ビデオ入力の定義、最大表示解像度、ガンマ値等の基本的なディスプレイパラメーター、色度や白色点等のカラー特性、タイミング情報等を含む。DPCDは、プロジェクター10が受信可能な画像データの解像度や伝送路容量等に関する設定値を含む。
図2に示す画像データを出力する側のソース側ブロック70aは、CPU51、DP送信部57及びインターフェイス58により構成され、画像データが入力される側のシンク側ブロック70bは、制御部14、DP受信部12及びインターフェイス11により構成される。また、ソース側ブロック70a及びシンク側ブロック70bが備える各機能ブロックは、CPU51及び接続制御部41が実行するソフトウェアによって実現することも可能であるし、FPGA等のハードウェアによって実現することも可能である。
リンクトレーニングは、ホットプラグディテクトチャネルを介して、ソース側ブロック70aとシンク側ブロック70bが相互に接続を検出することで、開始される。ケーブル1a(図1)によりプロジェクター10とPC50とが接続されると、シンク側物理レイヤー76がソース機器の接続を検出して(ステップS11)、シンク側リンクレイヤー77がシンク側リンクポリシーメーカー78に対して接続を通知する(ステップS12)。シンク側リンクポリシーメーカー78は、シンク側ストリームポリシーメーカー79に接続検出を通知する(ステップS13)。
一方、ソース側物理レイヤー71がシンク機器の接続を検出すると(ステップS21)、ソース側リンクレイヤー72がシンク機器の接続をソース側リンクポリシーメーカー73に通知し(ステップS22)、さらにソース側リンクポリシーメーカー73がソース側ストリームポリシーメーカー74に接続検出を通知する(ステップS23)。
また、通信テストの結果はシンク側物理レイヤー76からソース側ブロック70aにも通知され(ステップS56)、この結果をソース側リンクポリシーメーカー73が取得し(ステップS57)、ソース側ストリームポリシーメーカー74に対して接続確立を通知する(ステップS58)。
その後、ソース側ストリームポリシーメーカー74は、画像データの伝送を実行し(ステップS61)、この画像データはシンク側ストリームポリシーメーカー79により受信される(ステップS62)。
1.ホットプラグ検出(ステップS11〜S23)。
2.EDIDの取得(ステップS31〜S34)。
3.DPCDの取得(ステップS41〜S45)。
4.伝送条件の決定及び通信状態の確認(ステップS51〜S58)。
そして、リンクトレーニングによって伝送条件が決定され、ソース機器及びシンク機器で伝送条件が設定され、この伝送条件に従って画像データが伝送される。
また、入力データ判定部42(判定手段)は、リンクトレーニングの後にインターフェイス11を介して入力される画像データの帯域幅を検出し、接続制御部41が設定した伝送条件に適合するデータか否かを判定する。
図3に示すテーブルTは、画像データ(画像信号)の態様と必要な伝送路容量とが定義されたテーブルTaと、テーブルTaに定義された各態様が伝送条件に適しているか否かを定めるテーブルTbとで構成される。このテーブルTは、例えば、記憶部15に記憶されており、必要に応じて制御部14が参照可能である。
テーブルTaには、典型的な画像データの態様の例が、データタイプ名、水平解像度(H)、垂直解像度(V)、フレームレート(fps)、画素毎のビット数により分類されている。そして、画像データの態様から求められる伝送路容量が対応づけられている。
例えば、XGA(1024×768)、60fps、24ビットの画像データを伝送するために必要な伝送路容量は、1.13Gbpsと求められる。同様に、WQXGA(2560×1600)、60fps、30ビットの画像データの伝送に必要な伝送路容量は7.37Gbpsである。
入力データ判定部42は、インターフェイス11を介して入力された画像データの解像度、フレームレート、ビット数を特定し、テーブルTaに基づいて、必要な伝送路容量を得る。例えば、伝送条件が1.62Gbps、1レーンに設定されている場合、テーブルTbより、伝送路容量は1.62Gbpsである。この場合に、XGA(1024×768)、60fps、36ビットの画像データが入力された場合、テーブルTaより、この画像データの伝送に必要な伝送路容量は1.70Gbpsである。この例では、入力された画像データの伝送路容量が、設定された伝送条件の容量を超えているので、伝送条件に適合しないと判定される。テーブルTbには、テーブルTaに設定された態様と、テーブルTbの伝送条件毎に、適否(適合する例に○)が既に定義されている。従って、入力データ判定部42は、入力された画像データの態様をテーブルTaから探索し、設定されている伝送条件をテーブルTbから探索し、適否の定義を参照するだけで、画像データの適否を判定できる。
なお、図3の例では、画像データの解像度、フレームレート、ビット数を乗じて伝送路容量を求め、この容量を、データ転送レートと使用レーン数とを乗じた容量と比較する例について説明したが、符号化によるオーバーヘッドを加味した判定結果がテーブルTbに設定されていてもよい。
また、テーブルTaに設定されていない態様(解像度、フレームレート、ビット数等)の画像データが入力された場合、入力データ判定部42は、検出した画像データの態様に基づいて、その都度、必要な伝送路容量を算出してもよい。
具体的には、投射制御部43は、接続制御部41が接続を検出してリンクトレーニングを開始する際に、投射部20を停止状態に保つ。この状態は、照明光学系21の光源が消灯した状態、及び、光源が点灯していて、光変調装置22が非投射状態(例えば、液晶表示パネルが全面黒表示)である場合を含む。投射制御部43は、接続制御部41によるリンクトレーニングが終了し、さらに、入力データ判定部42によって画像データが伝送条件に適合していると判定された場合に、投射部20による投射を開始させる。
また、投射制御部43は、入力データ判定部42によって、入力された画像データが伝送条件に適合しないと判定された場合に、この画像データの投射を開始させず、投射部20の停止状態を保持する。
この図4に示すように、まず、接続制御部41がケーブル1aを介した接続を検出すると(ステップST11)、投射制御部43は、投射部20による投射を停止させる(ステップST12)。ここで、投射部20が既に投射を行っていない場合、投射制御部43は、投射部20の停止状態を保持する。
接続制御部41がリンクトレーニングを実行して、伝送条件を設定し(ステップST13)、その後にインターフェイス11を介して画像データが入力されると、入力データ判定部42が画像データの解像度、フレームレート、ビット数等を検出する(ステップST14)。
入力データ判定部42は、テーブルTに従って、入力された画像データが、リンクトレーニングにより設定された伝送条件に適合するか否かを判定する(ステップST15)。
なお、画像データが伝送条件に適合せず、投射部20が非投射状態に保たれている場合、例えばPC50が操作され、画像データのフォーマットが変更される、或いは、再度リンクトレーニングが実行される等の対処がされれば、正常な表示状態に移行する。
また、入力データ判定部42によって、PC50から入力される画像データが伝送条件に適合するか否かが判定される前には、投射部20によってPC50から入力された画像データに基づく画像を表示しないので、乱れた画像を表示することがなく、表示品質の低下を防止できる。
さらに、プロジェクター10は、補正制御部44によって台形歪み補正等を実行可能であり、この台形歪み補正を行った後に、伝送条件に適合しない画像データが入力されることで、投射画像が大きく乱れることを防止できる。また、投射画像が乱れた場合に、補正制御部44が自動的に補正処理を開始したり、投射画像の乱れを見てユーザーが補正処理の開始を指示した場合してしまったりすることがないので、不要な補正処理を防止できる。
例えば、投射制御部43は、インターフェイス11を介して入力される画像データが動画像データである場合には、この動画像データの1フレームを抽出して、低解像度の静止画像データ(サムネイル画像データ)を生成し、このサムネイル画像データに基づく画像を投射部20によって投射させてもよい。
この場合、PC50から入力される動画像データが伝送条件に適合しない場合であっても、ユーザーに画像データの内容を知らせることができる。
また、本発明の表示装置は、スクリーンSCに画像を投射するプロジェクターに限定されず、液晶表示パネルに画像/画像を表示する液晶モニターまたは液晶テレビ、或いは、PDP(プラズマディスプレイパネル)に画像/画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機、OLED(Organic light−emitting diode)、OEL(Organic Electro−Luminescence)等と呼ばれる有機EL表示パネルに画像/画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機等の自発光型の表示装置など、各種の表示装置も本発明の画像表示装置に含まれる。この場合、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機EL表示パネルが表示手段に相当する。
また、図1に示した各機能部は、プロジェクター10及びPC50の機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
Claims (7)
- 画像データを出力するソース機器に対してDisplayPort規格に準拠したインターフェイスを介して接続される表示装置であって、
前記ソース機器から入力された画像データに基づく画像を表示する表示手段と、
前記ソース機器との間で、接続制御としてDisplayPort規格に規定されたリンクトレーニングを実行して、前記ソース機器からの画像データの転送に使用するメインリンクの使用レーン数及びデータ転送レートを含む伝送条件を設定する接続制御手段と、
前記リンクトレーニングの後に、前記ソース機器から入力される画像データが、前記リンクトレーニングで設定された前記伝送条件に含まれる使用レーン数及びデータ転送レートに適合するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、前記ソース機器から入力される画像データが前記伝送条件に適合しないと判定された場合に、前記表示手段による表示状態を所定の表示状態とする表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 - 前記接続制御手段は、ホットプラグディテクトチャネルを介して前記ソース機器との接続を検出し、前記リンクトレーニングを実行して前記伝送条件を設定することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記接続制御手段は、前記リンクトレーニングを実行して予め記憶された前記表示装置が使用可能な条件から、前記伝送条件を設定することを特徴とする請求項1または2記載の表示装置。
- 前記判定手段によって、前記ソース機器から入力される画像データが前記伝送条件に適合するか否かが判定される前には、前記表示手段によって前記ソース機器から入力された画像データに基づく画像を表示しないことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の表示装置。
- 前記ソース機器から入力される画像データが動画像データであり、前記判定手段によって、前記ソース機器から入力される画像データが前記伝送条件に適合しないと判定された場合に、前記表示手段によって前記ソース機器から入力された画像データから生成した静止画像を前記表示手段により表示することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の表示装置。
- 前記表示手段として、光源と、前記光源が発した光を変調して画像光を生成する変調手段と、前記変調手段により生成された画像光を投射面に投射する投射手段とを備えたプロジェクターであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の表示装置。
- 画像データを出力するソース機器に対してDisplayPort規格に準拠したインターフェイスを介して接続される表示装置の制御方法であって、
前記ソース機器との間で、接続制御としてDisplayPort規格に規定されたリンクトレーニングを実行して、前記ソース機器からの画像データの転送に使用するメインリンクの使用レーン数及びデータ転送レートを含む伝送条件を設定し、
前記リンクトレーニングの後に、前記ソース機器から入力される画像データが、前記リンクトレーニングで設定された前記伝送条件に含まれる使用レーン数及びデータ転送レートに適合するか否かを判定し、
前記ソース機器から入力される画像データが前記伝送条件に適合しないと判定した場合に、所定の表示状態に移行すること、
を特徴とする表示装置の制御方法。
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