JP6034273B2 - 送信装置、受信装置、送受信システムおよび画像表示システム - Google Patents

送信装置、受信装置、送受信システムおよび画像表示システム Download PDF

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Description

本発明は、送信装置、受信装置、送受信システムおよび画像表示システムに関するものである。
液晶表示システム等の画像表示システムは、送信装置，受信装置および画像表示装置を備える。送信装置から受信装置へ、データを送信する信号線とは別の信号線によりクロックが送信されてもよいし、クロックが埋め込まれたデータが送信されてもよい（非特許文献１，２を参照）。クロックが埋め込まれたデータは、第１レベルから第２レベルへの遷移タイミングが単位期間毎に存在し、その遷移タイミングから始まる単位期間に所定ビット数の情報を有する。なお、第１レベルおよび第２レベルのうち一方はハイレベルであり、他方はローレベルである。
送信装置は、外部から画像信号等を入力して、画像データおよび制御データを受信装置へ送信する。受信装置は、送信装置から画像データおよび制御データを受信して、制御データに基づいて制御を行い、画像信号を画像表示装置へ送出する。画像表示装置は、受信装置から送出された画像信号に基づいて画像を表示する。
液晶表示システム等の画像表示システムでは、一般に、前述の送信装置又はこれを含む装置は「タイミングコントローラ」と呼ばれ、前述の受信装置又はこれを含む装置は「ドライバ」と呼ばれる。また、一般に、１つのタイミングコントローラに対して複数のドライバが接続される。
このような画像データを送受信する送信装置および受信装置を備える送受信システムにおいて、画像データを送受信するアクティブ期間と、画像データを送受信しないブランク期間とが存在する。受信装置を制御するための制御信号（制御コマンド）を表す制御データは、ブランク期間中に送信装置から受信装置へ送信される。
従来の送受信システムでは、送信装置から受信装置へ制御データが送信されるタイミングはブランク期間中の特定のタイミングに固定されている。受信装置は、その固定されたタイミングで受信したデータを制御データとする。このことから、送信装置から受信装置への制御データ送信の自由度が低く、例えば、受信装置が制御コマンドを必要とするタイミングと送信タイミングとが互いに異なっていたり、制御コマンドの種類や数を増やすことが困難であったり、という問題がある。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、送信装置から受信装置への制御データ送信の自由度が高い送信装置および受信装置を提供することを目的とする。また、このような送信装置および受信装置を備える送受信システム、ならびに、このような送信装置，受信装置および画像表示装置を備える画像表示システムを提供することをも目的とする。
本発明の送信装置は、第１レベルから第２レベルへの遷移タイミングが単位期間毎に存在し遷移タイミングから始まる単位期間に所定ビット数の情報を有するシリアルデータを受信装置へ送信する装置であって、受信装置を制御するための制御信号を表す制御データおよび画像データをシリアルデータとして受信装置へ送信する送信部と、送信部によるデータ送信を制御する送信制御部と、を備えることを特徴とする。さらに、送信制御部は、単位期間において第２レベルから第１レベルへの遷移が２回以上である第１種データとして画像データを送信部により送信させ、連続する複数の単位期間それぞれにおいて第２レベルから第１レベルへの遷移が１回である第２種データであって連続する複数の単位期間それぞれにおいて第２レベルであるビットの数を制御信号に応じたものとして制御データをブランク期間中の任意のタイミングで送信部により送信させることを特徴とする。
本発明の受信装置は、第１レベルから第２レベルへの遷移タイミングが単位期間毎に存在し遷移タイミングから始まる単位期間に所定ビット数の情報を有するシリアルデータを送信装置から受信する装置であって、送信装置からブランク期間中の任意のタイミングで送信された制御データおよび送信装置から送信された画像データをシリアルデータとして受信する受信部と、受信部が受信したデータに基づいて制御を行う受信制御部と、を備えることを特徴とする。さらに、受信制御部は、受信部が受信したシリアルデータが単位期間において第２レベルから第１レベルへの遷移が２回以上である第１種データである場合に、該データから画像データを取得し、受信部が受信したシリアルデータが連続する複数の単位期間それぞれにおいて第２レベルから第１レベルへの遷移が１回である第２種データである場合に、これら複数の第２種データそれぞれにおける第２レベルであるビットの数に応じた内容の制御を行うことを特徴とする。
本発明の送信装置において、送信制御部は、画像データを第１種データとする際に、元データと比べて、元データの特定ビットのレベルを反転したデータの方が、単位期間において第２レベルから第１レベルへの遷移の回数が多い場合に、そのレベル反転をしたデータにレベル反転情報を加えて第１種データとするのが好適である。本発明の受信装置において、受信制御部は、受信部が受信したシリアルデータが第１種データであって該データにレベル反転情報が含まれている場合に、該データの特定ビットのレベルを反転したデータから画像データを取得するのが好適である。
本発明の送受信システムは、本発明の送信装置と本発明の受信装置とを備える。本発明の画像表示システムは、本発明の送信装置と、本発明の受信装置と、この受信装置により取得された画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置と、を備える。
本発明によれば、送信装置から受信装置への制御データ送信の自由度を高くすることができる。
本実施形態の画像表示システム１の概略構成を示す図である。 本実施形態の送受信システム２の構成を示す図である。 画像データ（第１種データ）および制御データ（第２種データ）を説明する図である。 画像データ（第１種データ）を説明する図である。 画像データおよび制御データそれぞれの送受信のタイミングを説明する図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１は、本実施形態の画像表示システム１の概略構成を示す図である。この図に示される画像表示システム１は、送信装置１０，Ｎ個の受信装置２０１〜２０Ｎおよび画像表示装置３０を備える。送信装置１０およびＮ個の受信装置２０１〜２０Ｎは、本実施形態の送受信システムを構成している。ここで、Ｎは２以上の整数であり、以下に登場するｎは１以上Ｎ以下の各整数である。この図では、画像表示装置３０における画像の垂直走査のための駆動部および信号線は図示が省略されている。
送信装置１０は、外部から画像信号および制御信号（制御コマンド）を入力して、Ｎ個の受信装置２０１〜２０Ｎそれぞれへ画像データおよび制御データをシリアルデータとして送信する。画像データは、画像信号を基にして生成されたシリアルデータである。制御データは、制御信号を基にして生成されたシリアルデータである。これらのシリアルデータは、クロックが埋め込まれたデータであって、第１レベルから第２レベルへの遷移タイミングが単位期間毎に存在し、その遷移タイミングから始まる単位期間に所定ビット数の情報を有する。第１レベルおよび第２レベルのうち一方はハイレベルであり、他方はローレベルである。各単位期間の開始タイミングにおける第１レベルから第２レベルへの遷移がクロックに相当する。
制御信号には、例えば、各受信装置２０ｎから画像表示装置３０へ送出される画像データの極性を示す信号、各受信装置２０ｎに内蔵されているレジスタへのデータ書き込みの開始位置を示す信号、ブランク期間中のデータ先頭位置を示す信号、および、フレームスタート位置を示す信号、が含まれる。また、制御信号には、各受信装置２０ｎがクロックトレーニングを行うためのトレーニング信号も含まれる。
各受信装置２０ｎは、送信装置１０から第１信号線４０ｎを経て到達した画像データおよび制御データを受信する。各受信装置２０ｎは、受信した制御データが表す内容の制御を行う。また、各受信装置２０ｎは、画像データを受信して得た画像信号を画像表示装置３０へ送出する。画像表示装置３０は、例えば液晶パネルであり、受信装置２０１〜２０Ｎから送出された画像信号に基づいて画像を表示する。
送信装置１０と各受信装置２０ｎとは第１信号線４０ｎにより接続されている。各信号線４０ｎは、送信装置１０から送出されたシリアルデータを受信装置２０ｎへ送信する。各信号線４０ｎは、物理的に１本の線であってもよいし、差動データを伝送する１対の線であってもよい。
また、送信装置１０と受信装置２０１〜２０Ｎとは、第２信号線５０により接続されており、この第２信号線を介して通信を行うことができる。この通信は、例えばＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）およびＳＰＩ（SerialPeripheral Interface）等のシリアルバス規格のプロトコルに従う。同図に示されるように、Ｉ２Ｃ規格を利用する場合、第２信号線５０は、クロックを送信するＳＣＬ線と、データを送信するＳＤＡ線とを含む。例えば、送信装置１０は、第２信号線５０を介して所定のプロトコルに従う通信を行うことにより、各受信装置２０ｎに内蔵されているレジスタにデータを書き込むことができる。そして、各受信装置２０ｎは、レジスタに書き込まれたデータに応じた動作をすることができる。
図２は、本実施形態の送受信システム２の構成を示す図である。この図には、Ｎ個の受信装置２０１〜２０Ｎのうちの任意の１つの受信装置２０が示され、送信装置１０のうちの受信装置２０に対応する構成部分が示されている。送信装置１０は、送信部１１および送信制御部１２を備える。送信部１１は、制御データおよび画像データをシリアルデータとして受信装置２０へ送信する。送信制御部１２は、送信部１１によるデータ送信を制御する。受信装置２０は、受信部２１および受信制御部２２を備える。受信部２１は、制御データおよび画像データをシリアルデータとして受信装置１０から受信する。受信制御部２２は、受信部２１が受信したデータに基づいて制御を行う。
送信装置１０の送信部１１から受信装置２０の受信部２１へ送信されるシリアルデータには第１種データと第２種データとがある。第１種データは、単位期間において第２レベルから第１レベルへの遷移が２回以上である。第２種データは、単位期間において第２レベルから第１レベルへの遷移が１回である。
送信装置１０は、第１種データとして画像データを送信部１１により送信させる。このとき、送信制御部１２は、外部から画像信号を入力して、その画像信号に基づいてパケット化してエンコードし、送信部１１は、このエンコードされたデータをシリアライズして、第１種データとして画像データを送信する。これに対して、受信装置２０は、受信部２１が受信したシリアルデータが第１種データである場合に、該データから画像データを取得する。このとき、受信部２１は、受信したシリアルデータをデシリアライズしてパラレルデータとし、受信制御部２２は、このパラレルデータをデコードし更にアンパケット化して画像データを取得する。
送信装置１０の送信制御部１２は、第２種データとして制御データを送信部１１により送信させる。このとき、送信制御部１２は、外部から制御信号（制御コマンド）を入力して、単位期間において第２レベルであるビットの数を制御信号（制御コマンド）に応じたものとする。これに対して、受信装置２０の受信制御部２２は、受信部２１が受信したシリアルデータが第２種データである場合に、該データにおける第２レベルであるビットの数に応じた内容の制御を行う。
図３は、画像データ（第１種データ）および制御データ（第２種データ）を説明する図である。この図には２単位期間分のデータが示されている。また、この図には、ブランク期間からアクティブ期間への遷移の際に挿入されるダミーデータ（第１種データ）も示されている。ダミーデータ（同図（ｃ））は、ブランク期間からアクティブ期間へ遷移する際のデータ波形の乱れを受信装置２０において排除するためのものである。
同図に示されるように、画像データ（第１種データ），制御データ（第２種データ）およびダミーデータ（第１種データ）それぞれでは、各単位期間の開始タイミングは、ローレベル（第１レベル）からハイレベル（第２レベル）への遷移のタイミング（図中で上向き矢印で示されるタイミング）である。これらのデータは、その遷移タイミングから始まる各単位期間に１５ビットの情報を有する。
同図（ａ）に示されるように、１画素当りの画像データは、２４ビット（D23 〜D00）の情報を有しており、これに他のビットが加えられて２単位期間分の３０ビットで表される。各単位期間の画像データは、ハイレベルである先頭の１ビット、これに続いて画素情報を表す１２ビット（D23〜D12 または D11〜D00）、更に続いて所定の情報（後述する）を表す１ビット（ＳＭＢＵ または ＳＭＢＬ）、および、ローレベルである最終の１ビット、からなる。送信装置１０から受信装置２０へ送信される画像データは、単位期間において第２レベルから第１レベルへの遷移が２回以上である第１種データとされる。
同図（ｂ）に示されるように、各単位期間の制御データは、先頭ビットから連続して或るビット数だけハイレベルであり、その後は連続して最終ビットまでローレベルである。このように、送信装置１０から受信装置２０へ送信される制御データは、単位期間においてハイレベルからローレベルへの遷移が１回である第２種データとされる。また、制御データは、単位期間においてハイレベルであるビットの数が制御信号（制御コマンド）に応じたものとされる。この図では、各単位期間においてハイレベルであるビットの数は４，８，１２の何れかとして示されており、各単位期間において３種類の制御信号（制御コマンド）を表すことができる。
送信装置１０から受信装置２０へ送信される制御データは、連続する複数の第２種データとされてもよい。すなわち、送信装置１０の送信制御部１２は、制御データを受信装置２０へ送信する際に、連続する複数の単位期間で第２種データとして送信部１１により送信させる。これに対して、受信装置２０の受信制御部２２は、受信部２１が受信したシリアルデータが連続する複数の単位期間で第２種データである場合に、これら複数の第２種データそれぞれにおけるハイレベルであるビットの数に応じた内容の制御を行う。図３に示される例では、連続する２つの単位期間で第２種データとされており、９種類の制御信号（制御コマンド）を表すことができる。制御データ（第２種データ）が３単位期間以上連続してもよい。連続する単位期間の数が多いほど、多種多様な制御信号（制御コマンド）を送信することができる。
図４は、画像データ（第１種データ）を説明する図である。送信装置１０の送信制御部１２は、画像データを第１種データとする際に、元データと比べて、元データの特定ビットのレベルを反転したデータの方が、単位期間において第２レベルから第１レベルへの遷移の回数が多い場合に、そのレベル反転をしたデータにレベル反転情報（ＳＭＢＵまたは ＳＭＢＬ）を加えて第１種データとするのが好適である。このとき、受信装置２０の受信制御部２２は、受信部が受信したシリアルデータが第１種データであって該データにレベル反転情報が含まれている場合に、該データの特定ビットのレベルを反転したデータから画像データを取得する。
同図に示される例では、各単位期間の１５ビットのうちレベル反転するビットは、第４ビット，第５ビット，第８ビット，第９ビット，第１２ビットおよび第１３ビットとされている。
同図（ａ）では、送信装置１０から受信装置２０へ送信される制御データは、前段の単位期間および後段の単位期間の何れも、第２レベルから第１レベルへの遷移の回数が多い元データが選択されており、そのことを示す為に第１４ビットのＳＭＢＵ，ＳＭＢＬがハイレベルとされている。
同図（ｂ）では、送信装置１０から受信装置２０へ送信される制御データは、前段の単位期間では、第２レベルから第１レベルへの遷移の回数が多い元データとされており、そのことを示す為に第１４ビットのＳＭＢＵがハイレベルとされる。一方、後段の単位期間では、第２レベルから第１レベルへの遷移の回数が多いレベル反転したデータが選択されており、そのことを示す為に第１４ビットのＳＭＢＬがローレベルとされている。
同図（ｃ）では、送信装置１０から受信装置２０へ送信される制御データは、前段の単位期間では、第２レベルから第１レベルへの遷移の回数が多いレベル反転したデータが選択されており、そのことを示す為に第１４ビットのＳＭＢＵがローレベルとされる。一方、後段の単位期間では、第２レベルから第１レベルへの遷移の回数が多い元データとされており、そのことを示す為に第１４ビットのＳＭＢＬがハイレベルとされている。
同図（ｄ）では、送信装置１０から受信装置２０へ送信される制御データは、前段の単位期間および後段の単位期間の何れも、第２レベルから第１レベルへの遷移の回数が多いレベル反転したデータが選択されており、そのことを示す為に第１４ビットのＳＭＢＵ，ＳＭＢＬがローレベルとされている。
図５は、画像データおよび制御データそれぞれの送受信のタイミングを説明する図である。同図には、或る行の画像データを送受信するアクティブ期間、これに続くＨブランク期間、および、次の行の画像データを送受信するアクティブ期間、が示されている。送信装置１０から受信装置２０へ送信される制御データは、同図（ａ）に示されるようにアクティブ期間の直後（Ｈブランク期間の開始時）に送受信されてもよく、また、同図（ｂ）に示されるようにＨブランク期間のうちの任意のタイミングに送受信されることも可能である。
従来では、制御データが送信されるタイミングは、同図（ａ）に示されるようにブランク期間中の特定のタイミングに固定されていた。これに対して、本実施形態では、受信装置２０において画像データ（第１種データ）と制御データ（第２種データ）とを容易に識別することができるので、制御データが送信されるタイミングは、同図（ａ）に示されるタイミングだけでなく、同図（ｂ）に示されるようにブランク期間中の任意のタイミングも可能である。同図（ｂ）のタイミングで画像データおよび制御データが送信された場合、受信装置２０は、受信したシリアルデータが第１種データである場合に該データから画像データを取得することができ（同図（ｃ））、受信したシリアルデータが第２種データである場合に該データから制御データを取得することができる（同図（ｄ））。
このように、本実施形態では、画像データ（第１種データ）と制御データ（第２種データ）とを容易に識別することができ、ブランク期間中の任意のタイミングで制御データを送信することができる。したがって、送信装置１０から受信装置２０への制御データ送信の自由度が高く、例えば、受信装置２０が制御コマンドを必要とするタイミングと制御データ送信タイミングとを互いに一致させることができ、制御コマンドの種類や数を増やすことが可能である。
また、制御データ送信の自由度が高いことから、以下のような効果も生じる。例えば、受信装置２０が内蔵するルックアップテーブルや、設定レジスタなどのレジスタへのデータの書き込みへの応用が可能である。ライン毎に制御データの内容を変更することも可能であり、制御コマンドをダイナミックに変更することが可能である。ライン毎に制御データを挿入するタイミングを変更することも可能であり、ＥＭＩを抑制することが可能である。
１…画像表示システム、２…送受信システム、１０…送信装置、１１…送信部、１２…送信制御部、２０…受信措置、２１…受信部、２２…受信制御部、３０…画像表示装置、４０…第１信号線、５０…第２信号線。

Claims (6)

  1. 第１レベルから第２レベルへの遷移タイミングが単位期間毎に存在し前記遷移タイミングから始まる前記単位期間に所定ビット数の情報を有するシリアルデータを受信装置へ送信する装置であって、
    前記受信装置を制御するための制御信号を表す制御データおよび画像データを前記シリアルデータとして前記受信装置へ送信する送信部と、
    前記送信部によるデータ送信を制御する送信制御部と、
    を備え、
    前記送信制御部は、
    前記単位期間において前記第２レベルから前記第１レベルへの遷移が２回以上である第１種データとして画像データを前記送信部により送信させ、
    連続する複数の前記単位期間それぞれにおいて前記第２レベルから前記第１レベルへの遷移が１回である第２種データであって連続する複数の前記単位期間それぞれにおいて前記第２レベルであるビットの数を前記制御信号に応じたものとして制御データをブランク期間中の任意のタイミングで前記送信部により送信させる、
    ことを特徴とする送信装置。
  2. 前記送信制御部は、画像データを前記第１種データとする際に、元データと比べて、元データの特定ビットのレベルを反転したデータの方が、前記単位期間において前記第２レベルから前記第１レベルへの遷移の回数が多い場合に、そのレベル反転をしたデータにレベル反転情報を加えて前記第１種データとする、ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
  3. 第１レベルから第２レベルへの遷移タイミングが単位期間毎に存在し前記遷移タイミングから始まる前記単位期間に所定ビット数の情報を有するシリアルデータを送信装置から受信する装置であって、
    前記送信装置からブランク期間中の任意のタイミングで送信された制御データおよび前記送信装置から送信された画像データを前記シリアルデータとして受信する受信部と、
    前記受信部が受信したデータに基づいて制御を行う受信制御部と、
    を備え、
    前記受信制御部は、
    前記受信部が受信したシリアルデータが前記単位期間において前記第２レベルから前記第１レベルへの遷移が２回以上である第１種データである場合に、該データから画像データを取得し、
    前記受信部が受信したシリアルデータが連続する複数の前記単位期間それぞれにおいて前記第２レベルから前記第１レベルへの遷移が１回である第２種データである場合に、これら複数の第２種データそれぞれにおける前記第２レベルであるビットの数に応じた内容の制御を行う、
    ことを特徴とする受信装置。
  4. 前記受信制御部は、前記受信部が受信したシリアルデータが前記第１種データであって該データにレベル反転情報が含まれている場合に、該データの特定ビットのレベルを反転したデータから画像データを取得する、ことを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
  5. 請求項１に記載の送信装置と請求項３に記載の受信装置とを備える送受信システム。
  6. 請求項１に記載の送信装置と、請求項３に記載の受信装置と、前記受信装置により取得された画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置と、を備える画像表示システム。
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