JPWO2016185585A1

JPWO2016185585A1 - 電気回路及び表示装置

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Publication number: JPWO2016185585A1
Application number: JP2017518687A
Authority: JP
Inventors: 治人矢吹
Original assignee: Sakai Display Products Corp
Current assignee: Sakai Display Products Corp
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2018-03-08
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: JP6473808B2; WO2016185585A1; US20180151107A1; CN107615700A; US10515578B2; CN107615700B

Abstract

送信部、及び、複数のバスを介して該送信部とデータフレームの通信を行う一又は複数の受信部を備え、前記データフレームの通信の際、スクランブル処理を行う電気回路において、前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理を行うことにより、部品（例えば、ガスケット）の点数を増やすことなく、より確実にＥＭＩノイズの発生を低減させることができる電気回路、及び、該電気回路を備える表示装置を提供する。

Description

本発明は、送信部、及び、複数のバスを介して該送信部とデータフレームの通信を行う一又は複数の受信部を備え、前記データフレームの通信の際、スクランブル処理を行う電気回路及び表示装置に関する。

従来から、複数のバスを用いる送信装置及び受信装置の間におけるデータの通信においては、ＥＭＩ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）ノイズの問題が発生していた。

該ＥＭＩノイズ問題に対しては、データ通信速度が速い現在の電気機器においては、いわゆる乱数を用いるスクランブル処理が知られている。斯かるスクランブル処理のそれ自体公知の技術であり、詳しい説明を省略する。

一方、特許文献１においては、受信装置へ送出すべきデータ及びクロックを生成し、間欠的に位相シフトを与えられたクロックを生成して送出すると共に、該クロックに同期してデータを送出することにより、ＥＭＩノイズの低減を図ることができる送信装置が開示されている。

特開２０１２−３９１７３号公報

しかしながら、データの通信速度が益々高速化されている現在においては、前記スクランブル処理によるＥＭＩノイズの低減は十分とは言えない。

図７は従来におけるスクランブル処理の問題を説明するタイミングチャートである。該タイミングチャートにおいて、横軸は時間であり、縦軸は各バスを示す。

図７から分かるように、従来においては、１〜ｎまでのすべてのバスにおいて、同一タイミングにてスクランブル処理が行われていた。すなわち、全てのバスにてデータフレームの先頭部分の位相が揃っていた。

従って、バス毎にスクランブル処理は行われているものの、全バスにて先頭部分の位相が揃っていることから、同時にスクランブル処理が行われ、バス間において干渉が生じてＥＭＩノイズが発生していた。しかしながら、特許文献１においては、複数のバスを用いる場合におけるこのような問題に対して、工夫されておらず、斯かる問題を解決できない。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、送信部、及び、複数のバスを介して該送信部とデータフレームの通信を行う一又は複数の受信部を備え、前記データフレームの通信の際、スクランブル処理を行う電気回路において、前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理を行うことにより、一層確実にＥＭＩノイズの発生を低減させることができる電気回路、及び、該電気回路を備える表示装置を提供することにある。

本発明に係る電気回路は、送信部、及び、複数のバスを介して該送信部とデータフレームの通信を行う一又は複数の受信部を備え、前記データフレームの通信の際、スクランブル処理を行う電気回路において、前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理を行うことを特徴とする。

本発明にあっては、前記データフレームの通信の際、前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理が行われる。

本発明に係る電気回路は、前記送信部は、任意の２つのバス間にｎＵＩの出力遅延を生じさせる処理を行う遅延部を備えることを特徴とする。但し、ｎ：整数、ただし任意の２つ以上のバス間は０を除く、ＵＩ：データレートの１周期。

本発明にあっては、前記送信部の遅延部が任意の２つのバス間にてｎＵＩの出力遅延を生じさせることにより、前記データフレームの通信の際、前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理が行われる。

本発明に係る電気回路は、前記受信部は、前記送信部から受信したデータに対して、前記遅延部による処理を解除する解除部を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、前記受信部が前記送信部からデータを受信した場合、前記解除部が、斯かる受信データに対して、前記遅延部による処理を解除する。

本発明に係る電気回路は、前記送信部は、任意の２つのバスのデータフレーム間でｎＵＩのタイミング差になるように前記スクランブル処理を行うスクランブル部を備えることを特徴とする。但し、ｎ：整数、ただし任意の２つ以上のバス間は０を除く、ＵＩ：データレートの１周期。

本発明にあっては、前記送信部のスクランブル部が任意の２つのバスのデータフレーム間でｎＵＩのタイミング差になるように前記スクランブル処理を行うことにより、前記データフレームの通信の際、前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理が行われる。

本発明に係る電気回路は、前記受信部は、前記送信部から受信したデータに対して、前記スクランブル部によるスクランブル処理を解除する解除部を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、前記受信部が前記送信部からデータを受信した場合、前記解除部が、斯かる受信データに対して、前記スクランブル部によるスクランブル処理を解除する。

本発明に係る表示装置は、前述の発明の何れかに記載の電気回路と、該電気回路に接続された液晶表示パネルとを備え、前記電気回路を介して受信したデータに基づいて、前記液晶表示パネルが画像表示を行うことを特徴とする。

本発明にあっては、前記電気回路を介して、前記遅延部による処理、又は、前記スクランブル部によるスクランブル処理により、ＥＭＩノイズが軽減された状態のデータが前記液晶表示パネルに伝送され、該液晶表示パネルは受信したデータに基づいて画像表示を行う。

本発明によれば、部品（例えば、ガスケット）の点数を増やすことなく、一層ＥＭＩノイズの発生を低減させることができる。

実施の形態１の液晶テレビジョンの要部構成を示す機能ブロック図である。実施の形態１の液晶テレビジョンにおける、Ｔｃｏｎの要部構成を示す機能ブロック図である。実施の形態１に係る液晶テレビジョンにおいて、シリアライザがデータフレームの先頭部分のタイミングをシフトさせる処理を説明するタイミングチャートである。実施の形態１に係る液晶テレビジョンにおいて、シリアライザがデータフレームの先頭部分のタイミングをシフトさせる処理を行わない場合のＥＭＩ測定結果である。実施の形態１に係る液晶テレビジョンにおいて、シリアライザがデータフレームの先頭部分のタイミングをシフトさせる処理を行った場合のＥＭＩ測定結果である。実施の形態２に係る液晶テレビジョンにおいて、各スクランブラがスクランブル処理のタイミングを異にする処理を説明するタイミングチャートである。従来におけるスクランブル処理の問題を説明するタイミングチャートである。

以下に、本発明の実施の形態に係る電気回路及び表示装置をいわゆる液晶テレビジョンに適用した場合を例として、図面に基づいて詳述する。

（実施の形態１）
図１は実施の形態１の液晶テレビジョン１００の要部構成を示す機能ブロック図である。

液晶テレビジョン１００は、ＴＶＳｏＣ(System on a Chip)１０（送信部）と、ＴＶＳｏＣ１０からデータを受信する複数のＴｃｏｎ（Timing Controller）２０と、更にＴｃｏｎ２０（送信部、受信部）からデータを受信する複数のソースドライバ３０（受信部）及びゲートドライバ４０とを備えており、ソースドライバ３０及びゲートドライバ４０は斯かるデータに基づいて画像が表示される液晶表示パネル５０に接続されている。

請求の範囲に記載の電気回路は、例えば、ＴＶＳｏＣ１０及びＴｃｏｎ２０、又は、Ｔｃｏｎ２０及びソースドライバ３０を含む。

ＴＶＳｏＣ１０はいわゆるテレビ受信回路であり、ＣＶＢＳ信号，ＨＤＭＩ（登録商標）信号などを受け取ってテレビ映像を生成し、テレビ画像信号，水平同期信号，垂直同期信号，及びクロックを含む画像信号を、例えば、Ｖ−ｂｙ−Ｏｎｅ信号規格を用いてＴｃｏｎ２０に出力する。

Ｔｃｏｎ２０は、ＴＶＳｏＣ１０からの信号（データ）に基づいて、デジタル画像信号、液晶表示パネル５０の駆動回路の動作を制御するための制御信号等を生成する。そして、Ｔｃｏｎ２０は、デジタル画像信号（以下、単に画像信号ともいう。）及び制御信号をソースドライバ３０及びゲートドライバ４０に送信する。すなわちＴｃｏｎ２０は、ＴＶＳｏＣ１０から垂直同期信号（ＶＳ）、水平同期信号（ＨＳ）、データイネーブル信号（Data Enable、ＤＥ）、クロック信号（ＣＬＫ）などのタイミング信号を用いて、ソースドライバ３０の動作タイミングを制御するためのソースタイミング制御信号と、ゲートドライバ４０の動作タイミングを制御するためのゲートタイミング制御信号を発生する。

また、ソースドライバ３０、ゲートドライバ４０は各々１個の半導体集積回路（ＩＣ）から構成されており、Ｔｃｏｎ２０及びソースドライバ３０の間は、例えば２４本のバスによって接続されている。

表示パネル５０の各ピクセル（図示せず）は、ソースライン及びゲートラインを介して、ソースドライバ３０及びゲートドライバ４０に接続されている。

図２は実施の形態１の液晶テレビジョン１００における、Ｔｃｏｎ２０の要部構成を示す機能ブロック図である。

実施の形態１において、Ｔｃｏｎ２０は、ＤｅＳｋｅｗ２１と、プロセッサ２２と、トランスミッタ２９とを備えている。

Ｔｃｏｎ２０は、Ｖ−ｂｙ−Ｏｎｅ信号規格を介して信号を受信するので、２本の信号を受信することとなる。Ｔｃｏｎ２０に受信された２本の信号は３４本・１０ｂｉｔのパラレル信号に変換される。

この際、ＤｅＳｋｅｗ２１は、該パラレル信号を受信し、画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を除く上述のタイミング信号を分離する。すなわち、３０本の画像信号及び４本のタイミング信号が生成され、プロセッサ２２に送信される。

これら信号に対して、プロセッサ２２では、ＯｖｅｒＤｒｉｖｅ，Ｄｉｔｈｅｒ等の公知の処理が施され、前記タイミング信号と２４本・８ｂｉｔの画像信号とが別々トランスミッタ２９に送信される。

トランスミッタ２９は、複数のコマンド−エンコーダ２３と、該複数と同数のスクランブラ２４と、該複数と同数のエンコーダ２５と、該複数と同数のシリアライザ２６とを備えている。

プロセッサ２２からの前記タイミング信号及び２４本・８ｂｉｔの画像信号は先ずコマンド−エンコーダ２３に入力される。コマンド−エンコーダ２３は、ＲＧＢ毎の画像信号と、同期信号（ＨＳ，ＶＳ）と、データイネーブル信号（ＤＥ）と、クロック信号（ＣＬＫ）と共に、レジスタＡ２７から所定の指示信号（例えば、画像信号に係る設定値等）を受ける。

コマンド−エンコーダ２３はデータイネーブル信号に基づいて制御コードを生成する。また、コマンド−エンコーダ２３は、クロック信号（ＣＬＫ）に基づいて、前記画像信号と同期信号（ＨＳ，ＶＳ）とを処理し、２４本の８ｂｉｔ・パラレルのパケット信号を生成する。コマンド−エンコーダ２３は、これらの８ｂｉｔのパケット信号と、制御コードと、クロック信号とをスクランブラ２４へ出力する。

次いで、スクランブラ２４（スクランブル部）は、乱数発生器（図示せず）を有しており、この乱数発生器からの乱数を用いて、前記８ｂｉｔのパケット信号に対してスクランブル処理を施す。以下、このようにスクランブル処理済みの信号をスクランブル信号という。スクランブラ２４は、スクランブル信号と前記制御コードとをエンコーダ２５へ出力する。

エンコーダ２５は、クロック信号（ＣＬＫ）に基づいて、スクランブル信号をエンコード処理し、エンコード信号を生成する。例えば、エンコーダ２５は、８ｂ/１０ｂエンコーダであり、８ｂｉｔのスクランブル信号から１０ｂｉｔのエンコード信号を生成する。エンコーダ２５は、これらのエンコード信号をシリアライザ２６へ出力する。

次いで、シリアライザ２６（遅延部）は、バスの数を減らすため、レジスタＢ２８からの指示信号に基づいて、１０ｂｉｔのエンコード信号にパラレル−シリアル変換を施す。これによって１０ｂｉｔのエンコード信号に係るデータフレームが、例えば、ドライバインタフェースであるＣａｌＤｒｉＣｏｎ（登録商標）を用いてＴｃｏｎ２０からソースドライバ３０に送信される。

このような構成を有する実施の形態１に係る液晶テレビジョン１００おいては、例えば、Ｔｃｏｎ２０及びソースドライバ３０の間におけるデータフレームの通信の際、前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理を行う。これによって、Ｔｃｏｎ２０及びソースドライバ３０の間での複数バスを介した通信におけるＥＭＩノイズの発生を極力抑えることが出来る。以下、詳しく説明する。

実施の形態１に係る液晶テレビジョン１００においては、Ｔｃｏｎ２０のシリアライザ２６は、前記データフレームの先頭部分をバス毎に所定のタイミングでシフト（遅延）させる。

図３は実施の形態１に係る液晶テレビジョン１００において、シリアライザ２６がデータフレームの先頭部分のタイミングをシフトさせる処理を説明するタイミングチャートである。該タイミングチャートにおいて、横軸は時間であり、縦軸は各バスを示す。

より詳しくは、シリアライザ２６は、データフレームの先頭部分、換言すれば、データフレームそのものに対して、任意の２つのバス間にｎＵＩの出力遅延を生じさせる。ここで、「ｎ」は整数であるが、任意の２つ以上のバス間は０を除く。また「ＵＩ」はデータレートの１周期、換言すれば、データフレームの送信最小単位である。

図３に示したように、例えば、１番目のバス（以下、１バス）は遅延がされておらず、２バスに対しては３ＵＩだけ遅延されており、データフレームの先頭部分がその分シフトされている。また、何れのデータフレームにおいても、先頭部分にてスクランブル処理がされていることから、１バスと２バスとの間においては、前記通信時間（遅延時間が含まれる）に対してスクランブル処理のタイミングが異なる。

すなわち、１バスと２バスとの間においては、３ＵＩだけデータフレームの先頭部分がシフトされているので、３ＵＩだけ異なるタイミングでスクランブル処理が行われることとなる。

また、２４バスに対しては２ＵＩだけ遅延されており、２バスと２４バスとの間においてもスクランブル処理のタイミングが異なる。すなわち、２バスと２４バスとの間においては、１ＵＩだけデータフレームの先頭部分がシフトされているので、１ＵＩだけ異なるタイミングでスクランブル処理が行うこととなる。

従って、実施の形態１に係る液晶テレビジョン１００においては、複数のバスにおいて同じデータが連続することを未然に防止でき、ＥＭＩノイズの発生を極力減らす効果を奏する。

また、斯かる効果は、上述したように、データフレームの先頭部分、換言すれば、データフレームそのものに対して、任意の２つのバス間にｎＵＩの出力遅延を生じさせることにより得られ、「ｎ」は整数であるが、任意の２つ以上のバス間は０を除く。すなわち、必ずしも任意の２つのバス間でｎＵＩの出力遅延を生じさせる必要はなく、一部においてのみｎＵＩの出力遅延を生じさせても良い。換言すれば、少なくとも一対のバス間でｎＵＩの出力遅延を生じさせるように構成すれば良い。

図４は実施の形態１に係る液晶テレビジョン１００において、シリアライザ２６がデータフレームの先頭部分のタイミングをシフトさせる処理を行わない場合のＥＭＩ測定結果であり、図５は実施の形態１に係る液晶テレビジョンにおいて、シリアライザがデータフレームの先頭部分のタイミングをシフトさせる処理を行った場合のＥＭＩ測定結果である。また、図５においては、全バスのうち、一部においてのみｎＵＩの出力遅延を生じさせた場合を示す。

図４及び図５において、横軸は周波数であり、縦軸はレベル（強度）を示す。また、図４及び図５のＡは定アンテナがＨｏｒｉｚｏｎｔａｌの場合であり、図４及び図５のＢは測定アンテナがＶｅｒｔｉｃａｌの場合である。

図４及び図５から分かるように（特に、図５の円部分参照）、シリアライザ２６による斯かる処理が行われていない場合より、該処理が行われたた場合は、３６５ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚ程度、ＥＭＩノイズのピークが低減されており、ＥＭＩノイズの発生の抑制に効果的であることが解かる。

（実施の形態２）
本発明は実施の形態１に記載の液晶テレビジョン１００に限るものでない。

実施の形態２に係る液晶テレビジョン１００においては、各々のスクランブラ２４が各バス毎に異なるタイミングでスクランブル処理を行うように構成されている。これによって、Ｔｃｏｎ２０及びソースドライバ３０の間におけるデータフレームの通信の際、前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理を行うことができる。以下、詳しく説明する。

実施の形態２に係る液晶テレビジョン１００においては、各バスにおけるデータフレームの出力の遅延はないものの、バス毎に対応する各スクランブラ２４が夫々異なるタイミングで当該データフレームに対してスクランブル処理を行う。

図６は実施の形態２に係る液晶テレビジョン１００において、各スクランブラ２４がスクランブル処理のタイミングを異にする処理を説明するタイミングチャートである。該タイミングチャートにおいて、横軸は時間であり、縦軸は各バスを示す。

より詳しくは、各スクランブラ２４は対応するデータフレームに対して、任意の２つのバスのデータフレーム間でｎＵＩのタイミング差になるようにスクランブル処理を行う。ここで、「ｎ」は整数であるが、任意の２つ以上のバス間は０を除く。また、「ＵＩ」はデータレートの１周期、換言すれば、データフレームの送信最小単位である。

図６に示したように、各バスにおけるデータフレームの出力に遅延は生じていないので各データフレームの先頭部分（白抜き矢印）は同一時刻上に位置している。しかし、バス毎にｎＵＩのタイミング差になるようにスクランブル処理が行われるので、データフレームに対するスクランブル処理のタイミング（矢印）がバス毎に異なる。

例えば、１バスはデータフレームの先頭部分にてスクランブル処理が行われ、２バスにおいては３ＵＩ後にスクランブル処理が行われる。すなわち、１バスと２バスとの間においては、３ＵＩだけスクランブル処理のタイミングが異なっている。

また、２４バスにおいては、１バスに対して２ＵＩ後、２バスに対しては１ＵＩ先にスクランブル処理が行われる。すなわち、２バスと２４バスとの間においては、１ＵＩだけスクランブル処理のタイミングが異なっている。

従って、実施の形態２に係る液晶テレビジョン１００においても、実施の形態１の場合と同様、複数のバスにおいて同じデータが連続することを未然に防止でき、ＥＭＩノイズの発生を極力減らす効果を奏する。

また、斯かる効果は、上述したように、任意の２つのバスのデータフレーム間でｎＵＩのタイミング差になるようにスクランブル処理を行うことにより得られ。ここで、「ｎ」は整数であるが、任意の２つ以上のバス間は０を除く。すなわち、斯かるスクランブル処理は必ずしも任意の２つのバスのデータフレーム間でｎＵＩのタイミング差になるように行われることは要せず、一部においてのみ該スクランブル処理を行うようにしても良い。換言すれば、少なくとも一対のバス間でｎＵＩのタイミング差になるようにスクランブル処理を施せば良い。

実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

以上の記載においては、Ｔｃｏｎ２０及びソースドライバ３０の間におけるデータフレームの通信の際、Ｔｃｏｎ２０（スクランブラ２４及びシリアライザ２６）にてスクランブル処理のタイミングがシフトされる場合を例として説明したが、本発明はこれに限るものでない。

本発明は、ＴＶＳｏＣ１０及びＴｃｏｎ２０間の通信に対しても適用可能である。ＴＶＳｏＣ１０及びＴｃｏｎ２０は、Ｔｃｏｎ２０及びソースドライバ３０と同様、複数のバスによって接続されているので、ＥＭＩノイズが発生する虞がある。

従って、送信側であるＴＶＳｏＣ１０が、上述した、スクランブラ２４によるスクランブル処理のタイミングのシフト処理、又は、シリアライザ２６による出力遅延の処理を施すことにより、ＴＶＳｏＣ１０及びＴｃｏｎ２０の通信におけるＥＭＩノイズの発生を極力低減させることが出来る。

また、この際、Ｔｃｏｎ２０におけるＤｅＳｋｅｗ２１が、ＴＶＳｏＣ１０からの信号（データ）の変形を取り除く処理を行うように構成すれば良い。すなわち、ＤｅＳｋｅｗ２１が、スクランブル処理のタイミングのシフト処理、又は、出力遅延の処理が施されたＴＶＳｏＣ１０からの信号から、斯かる処理による変更を取り除くように構成する。

換言すれば、この際、ＤｅＳｋｅｗ２１は請求の範囲に記載の解除部としての役割をなす。

１０ＴＶＳｏＣ（送信部）
２０Ｔｃｏｎ（送信部、受信部）
２１ＤｅＳｋｅｗ（解除部）
２６シリアライザ（遅延部）
２４スクランブラ（スクランブル部）
３０ソースドライバ（受信部）
４０ゲートドライバ
１００液晶テレビジョン

Claims

送信部、及び、複数のバスを介して該送信部とデータフレームの通信を行う一又は複数の受信部を備え、前記データフレームの通信の際、スクランブル処理を行う電気回路において、
前記データフレームの通信時間に対してバス毎に異なるタイミングで前記スクランブル処理を行うことを特徴とする電気回路。
前記送信部は、任意の２つのバス間にｎＵＩの出力遅延を生じさせる処理を行う遅延部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気回路。
但し、ｎ：整数、ただし任意の２つ以上のバス間は０を除く、ＵＩ：データレートの１周期。
前記受信部は、前記送信部から受信したデータに対して、前記遅延部による処理を解除する解除部を備えることを特徴とする請求項２に記載の電気回路。
前記送信部は、任意の２つのバスのデータフレーム間でｎＵＩのタイミング差になるように前記スクランブル処理を行うスクランブル部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気回路。
但し、ｎ：整数、ただし任意の２つ以上のバス間は０を除く、ＵＩ：データレートの１周期。
前記受信部は、前記送信部から受信したデータに対して、前記スクランブル部によるスクランブル処理を解除する解除部を備えることを特徴とする請求項４に記載の電気回路。
請求項１〜５の何れかに記載の電気回路と、
該電気回路に接続された液晶表示パネルとを備え、
前記電気回路を介して受信したデータに基づいて、前記液晶表示パネルが画像表示を行うことを特徴とする表示装置。