KR102526096B1 - 디스플레이 시스템 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

USB 타입-C 커넥터, 디스플레이 패널, 다중화 회로, 스위치 회로 및 디스플레이 제어기를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다. 상기 USB 타입-C 커넥터는 휴대용 디바이스에 연결되며, 여기에서 디스플레이 장치와 휴대용 디바이스 사이의 USB 신호는 이미지-전송 채널과 데이터-전송 채널을 포함한다. 다중화 회로는 데이터-전송 채널로부터 이미지-전송 채널을 분리한다. 디스플레이 제어기는 디스플레이 패널의 디스플레이 모드를 제어한다. 디스플레이 패널이 제1 디스플레이 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 디스플레이 제어기는 제어 신호를 상기 스위치 회로에 전송하여 제1 동작 모드로 전환하도록 상기 다중화 회로를 제어한다. 상기 다중화 회로가 제1 동작 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 휴대용 디바이스는 상기 이미지-전송 채널에서 호스트 단말로 행동하고, 상기 데이터-전송 채널에서 디바이스 단말로 행동한다.

Description

디스플레이 시스템 및 디스플레이 장치 {Display System and Display Apparatus}
본 출원은 2020년 7월 24일에 출원된 대만 특허 출원 번호 109125017에 대한 우선권을 주장하며, 그 출원 전체가 본원에 참조로서 포함된다.
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 디스플레이 시스템 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
현재 시장에 나와 있는 디스플레이 장치들 (예: TV 또는 컴퓨터 모니터)은 점점 더 많은 기능을 가지며, 개인용 컴퓨터 및 휴대용 디바이스와 같은 여러 디바이스들에 이미지 소스로서 연결될 수 있다. 또한, 휴대용 디바이스에는 저장 매체가 장착되어 있다. 그러나, 기존의 디스플레이 장치의 한계로 인해, 개인용 컴퓨터와 휴대용 디바이스를 이미지 소스들로서 동시에 사용할 때에, 그 개인용 컴퓨터는 상기 휴대용 디바이스의 저장 매체에 있는 데이터에 액세스할 수 없으며, 그래서 사용자 경험을 축소시킬 것이다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결할 수 있는 디스플레이 시스템 및 디스플레이 장치를 제공한다.
이하의 실시예에서 첨부된 도면들을 참조하여 상세한 설명이 주어진다.
예시적인 실시예에서, 디스플레이 장치가 제공된다. 상기 디스플레이 장치는 USB(Universal Serial Bus) 타입-C 커넥터, 디스플레이 패널, 다중화 회로, 스위치 회로 및 디스플레이 제어기를 포함한다. 상기 USB 타입-C 커넥터는 휴대용 디바이스에 연결되며, 여기에서 디스플레이 장치와 휴대용 디바이스 사이의 USB 신호는 이미지-전송 채널과 데이터-전송 채널을 포함한다. 다중화 회로는 상기 USB 신호의 데이터-전송 채널로부터 상기 이미지-전송 채널을 분리하도록 구성된다. 상기 스위치 회로는 다중화 회로의 동작 모드를 제어하도록 구성된다. 디스플레이 제어기는 디스플레이 패널의 디스플레이 모드를 제어하도록 구성된다. 디스플레이 패널이 제1 디스플레이 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 디스플레이 제어기는 제어 신호를 상기 스위치 회로에 전송하여 제1 동작 모드로 전환하도록 상기 다중화 회로를 제어한다. 상기 다중화 회로가 제1 동작 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 휴대용 디바이스는 상기 이미지-전송 채널에서 호스트 단말로 행동하고, 상기 데이터-전송 채널에서 디바이스 단말로 행동한다.
일부 실시예에서, 디스플레이 제어기는 디스플레이 장치의 제1 전송 인터페이스를 통해 호스트로부터 제1 이미지 신호를 수신하고, 이미지-전송 채널을 통해 휴대용 디바이스로부터 제2 이미지 신호를 수신한다. 추가로, 상기 제1 표시 모드는 PIP(picture-in-picture) 모드 또는 PBP(picture-by-picture) 모드이다.
일부 실시예에서, 상기 디스플레이 장치는 USB 허브를 더 포함한다. 상기 USB 허브는 적어도 하나의 주변 장치와 연결되고, 디스플레이 장치의 제2 전송 인터페이스를 통해 호스트로부터 제1 데이터 신호를 수신하도록 구성된다. 상기 다중화 회로가 제1 동작 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 제1 데이터 신호는 상기 USB 허브, 상기 스위치 회로 및 상기 다중화 회로를 통해 순차적으로 상기 휴대용 디바이스로 전송되어, 상기 호스트가 상기 휴대용 디바이스의 저장 매체를 인식하도록 하며 그리고 상기 저장 매체 내 데이터에 액세스하도록 한다.
일부 실시예에서, USB 타입-C 커넥터는 USB 허브로부터 연장된 USB 타입-C 다운 페이싱 포트(down facing port; DFP)이다.
일부 실시예에서, 디스플레이 장치는 온스크린 디스플레이(OSD) 인터페이스를 호출하도록 구성된 입력 인터페이스를 더 포함하며, 상기 OSD 인터페이스는 상기 제1 이미지 신호 또는 상기 제2 이미지 신호의 디스플레이 스크린을 제어하기 위해 적어도 하나의 주변 장치를 선택하기 위해 사용된다.
일부 실시예에서, 제1 디스플레이 모드가 PIP 모드일 때에, 디스플레이 제어기는 다른 제어 신호를 스위치 회로에 전송하여, USB 허브에 연결된 적어도 하나의 주변 장치로부터의 데이터 신호가 PIP 모드에서 메인 창에 대응하는 호스트 또는 휴대용 디바이스에 연결되도록 한다.
다른 예시적인 실시예에서, 디스플레이 시스템이 제공된다. 디스플레이 시스템은 휴대용 디바이스, 호스트 및 디스플레이 장치를 포함한다. 상기 디스플레이 장치는 USB(Universal Serial Bus) 타입-C 커넥터, 디스플레이 패널, 다중화 회로, 스위치 회로 및 디스플레이 제어기를 포함한다. 상기 USB 타입-C 커넥터는 휴대용 디바이스에 연결되며, 여기에서 디스플레이 장치와 휴대용 디바이스 사이의 USB 신호는 이미지-전송 채널과 데이터-전송 채널을 포함한다. 다중화 회로는 상기 USB 신호의 데이터-전송 채널로부터 상기 이미지-전송 채널을 분리하도록 구성된다. 상기 스위치 회로는 다중화 회로의 동작 모드를 제어하도록 구성된다. 디스플레이 제어기는 디스플레이 패널의 디스플레이 모드를 제어하도록 구성된다. 디스플레이 패널이 제1 디스플레이 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 디스플레이 제어기는 제어 신호를 상기 스위치 회로에 전송하여 제1 동작 모드로 전환하도록 상기 다중화 회로를 제어한다. 상기 다중화 회로가 제1 동작 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 휴대용 디바이스는 상기 이미지-전송 채널에서 호스트 단말로 행동하고, 상기 데이터-전송 채널에서 디바이스 단말로 행동한다.
본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.
본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 후술하는 상세한 설명 및 실시예를 읽음으로써 더 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 시스템의 블록도이다.
도 2a - 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 상이한 디스플레이 모드들에서 디스플레이 시스템의 이미지 신호 및 데이터 신호의 경로들의 도면이다.
다음의 설명은 본 개시의 일반적인 원리들을 예시하기 위한 목적으로 이루어진 것이며 제한하는 의미로 취해져서는 안 된다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구범위를 참조하여 최선으로 결정된다.
본 명세서에서 사용된 "포함하는", "구비하는" 등의 단어들은 특정 기술적 특성, 수치, 방법 단계, 작업 프로세스, 컴포넌트 및/또는 컴포넌트들의 존재를 나타내기 위해 사용되었지만, 더 많은 기술적 특징, 값, 방법 단계, 작업 처리, 컴포넌트, 컴포넌트들 또는 위의 조합을 추가할 수 있음을 배제하지 않는다.
"제1", "제2" 및 "제3"과 같은 용어들은 청구항들에서 상기 요소들을 수정하기 위해 청구항들에서 사용되며, 그리고 우선 순위, 선행 관계가 존재하며, 또는 다른 컴포넌트 이전에 어떤 컴포넌트 또는 방법 단계들을 수행할 때에 시간 시퀀스가 존재하는 것을 표시하기 위해 사용되는 것이 아니며, 동일한 이름을 가지는 컴포넌트들을 구별하기 위해서만 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 시스템의 블록도이다.
상기 디스플레이 시스템(1)은 호스트(100), 디스플레이 장치(200) 및 휴대용 디바이스(20)를 포함할 수 있다. 상기 호스트(100)와 디스플레이 장치(200)는 전자 디바이스(10)로 통칭될 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 디바이스(10)는 퍼스널 컴퓨터, 랩탑, 서버 또는 디스플레이 장치가 장착된 스마트 TV일 수 있다. 또한, 전자 디바이스(10)에서 디스플레이 장치(200)를 제외한 컴포넌트들은 호스트(100)로 정의된다. 상기 디스플레이 장치(200)는 액정 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 전자 게시판, TV 또는 이미지를 표시할 수 있는 임의 디바이스일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전자 디바이스(10)는 호스트(100) 및 디스플레이 장치(200)를 포함할 수 있으며, 여기에서 상기 호스트(100) 및 휴대용 디바이스(20)는 상기 디스플레이 장치(200)와 신호 연결된다. 상기 호스트(100)는, 예를 들면, 프로세싱 유닛(110), 그래픽 프로세싱 유닛(GPU)(120), 메모리 유닛(130), 저장 디바이스(140), 및 전송 인터페이스들(152, 153)을 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(110), GPU(120), 메모리 유닛(130), 저장 디바이스(140), 및 전송 인터페이스(153)는 시스템 버스(111)를 통해 서로 연결된다. 프로세싱 유닛(110)은 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 범용 프로세서 등일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 그래픽 프로세싱 유닛(120)은 예를 들어, 비디오 어댑터 상의 그래픽 프로세싱 유닛이거나 프로세싱 유닛(110)에 통합될 수 있다.
메모리 유닛(130)은 SRAM(Static Random Access Memory) 또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory)과 같은 랜덤 액세스 메모리일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 저장 디바이스(140)는 하드 디스크 드라이브, SSD(Solid State Disk), 플래시 메모리, 또는 ROM(Read-Only Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 저장 디바이스(140)는 하나 이상의 애플리케이션(141) 및 운영 체제(142)(예: Windows, Linux, MacOS 등)를 저장할 수 있다. 상기 프로세싱 유닛(110)은 실행을 위해 운영 체제(142) 및 하나 이상의 애플리케이션들(141)을 메모리 유닛(130)에 로드할 수 있다. 그래픽 프로세싱 유닛(120)은, 예를 들어, 프로세싱 유닛(110)에 의해 실행되는 상기 애플리케이션의 그래픽 처리를 수행하여 하나 이상의 이미지들을 포함하는 이미지 신호를 생성하고, 그리고 전송 인터페이스(152)를 통해 디스플레이 장치(200)의 전송 인터페이스(252)로 상기 이미지 신호를 전송할 수 있으며, 여기에서 상기 전송 인터페이스들(152, 252) 사이의 채널은 이미지-전송 채널로 간주될 수 있다. 상기 전송 인터페이스들(152, 252)은 유선 전송 인터페이스 및/또는 무선 전송 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 유선 전송 인터페이스는 다음을 포함할 수 있다: 고화질 멀티미디어 인터페이스(HDMI), 디스플레이포트 (DisplayPort(DP)) 인터페이스, 임베디드 디스플레이포트 (eDP) 인터페이스, 저전압 차동 시그날링(low voltage differential signaling (LVDS)), 범용 직렬 버스(USB) 인터페이스, USB 타입-C 인터페이스, 선더볼트(Thunderbolt) 인터페이스, 디지털 비디오 인터페이스 (DVI), 비디오 그래픽 어레이 (VGA) 인터페이스, 범용 입/출력 (GPIO) 인터페이스, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 인터페이스, 직렬 주변기기 인터페이스(SPI), I2C (inter-integrated circuit) 인터페이스, 또는 이것들의 조합. 상기 무선 전송 인터페이스는 블루투스(Bluetooth), WiFi, NFC(Near-Field Communication) 인터페이스 등을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
추가로, 상기 프로세싱 유닛(110)은 전송 인터페이스(153)를 통해 디스플레이 장치(200)의 전송 인터페이스(253)로 데이터를 전송할 수 있으며, 여기에서 상기 전송 인터페이스들(153, 253)은 USB 3.1 프로토콜 및/또는 USB 2.0 프로토콜을 지원하는 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스일 수 있다. 상기 전송 인터페이스들(153, 253) 사이의 채널은 데이터-전송 채널로 간주될 수 있다. 예를 들어, 상기 호스트(100)와 디스플레이 장치(200)는 USB 3.1 프로토콜에 정의된 4개의 SuperSpeed 채널들 및/또는 2개의 FullSpeed 채널들을 통해 서로에게 데이터를 전송할 수 있다. 상기 디스플레이 장치(200)의 전송 인터페이스(253)는 UFP(Upstream Facing Port) 타입-B 포트일 수 있으며, 이는 호스트(100)와 디스플레이 장치(200)가 데이터를 전송하고 있을 때에, 상기 호스트(100)는 호스트 단말로서 행동하며 상기 디스플레이 장치(200)는 디바이스 단말로서 행동한다는 것을 의미한다는 것에 주목해야 한다.
추가로, 상기 휴대용 디바이스(20)는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 랩탑 등일 수 있으며, 디스플레이 스크린(21) 및 저장 매체(23)를 포함할 수 있다. 여기에서 상기 디스플레이 스크린(21)은 디스플레이 이미지들를 제시하도록 구성되며, 상기 저장 매체(23)는 데이터를 저장하도록 구성된다. 추가로, 상기 휴대용 디바이스(20)는 전송 인터페이스(22)를 통해 디스플레이 장치(200)의 전송 인터페이스(251)에 연결될 수 있으며, 여기에서 상기 전송 인터페이스들(22, 251)은 USB 3.1 Gen1 이상의 프로토콜들을 지원하는 USB 타입-C 커넥터들일 수 있다. 구체적으로, 상기 전송 인터페이스들(22, 251) 사이의 채널은 이미지-전송 채널 및 데이터-전송 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 휴대용 디바이스(20)는 USB 타입-C 인터페이스의 2개의 SuperSpeed 채널들을 통해 상기 디스플레이 장치(200)에게 이미지 신호를 전송할 수 있으며, USB 타입-C 인터페이스의 2개의 SuperSpeed 채널들과 2개의 HighSpeed 채널들을 통해 데이터를 디스플레이 장치(200)로 전송할 수 있다. 대안으로, 디스플레이포트 알터네이트 (DisplayPort Alternate) 모드에서 상기 휴대용 디바이스(20)는 USB 타입-C 인터페이스의 4개의 SuperSpeed 채널들을 통해 디스플레이 장치(200)에게 이미지 신호를 전송할 수 있으며 그리고 USB 타입-C 인터페이스의 2개의 HighSpeed 채널들을 통해 디스플레이 장치(200)에게 데이터를 전송할 수 있다. 상기 전송 인터페이스(251)는 UFP(Upstream Facing Port) 타입-B 포트일 수 있으며, 이는 상기 휴대용 디바이스(20)와 디스플레이 장치(200)가 서로에게 데이터를 전송할 때에, 상기 휴대용 디바이스(20)는 호스트 단말로서 행동하며 그리고 상기 디스플레이 장치(200)가 디바이스 단말로서 행동한다는 것을 의미한다는 것에 주목해야 한다.
상기 디스플레이 장치(200)는, 예를 들어, 평판 디스플레이, TV, 프로젝터, 컴퓨터 모니터 등일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 디스플레이 장치(200)는 디스플레이 제어기(210), 디스플레이 모듈(220), 저장 유닛(230), 이미지 버퍼(240), 전송 인터페이스(251 내지 255), 입력 인터페이스(260), USB 허브(270)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 제어기(210)는, 예를 들면, ASIC(application-specific integrated circuit), SoC(system-on-chip), 프로세서 또는 마이크로제어기에 의해 구현될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 디스플레이 모듈(220)은, 예를 들면, 액정 디스플레이 패널, 발광 다이오드(LED) 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 패널, 음극선관(CRT) 디스플레이, E-Ink 디스플레이 모듈, 전자발광 디스플레이 모듈, 플라즈마 디스플레이 모듈, 프로젝션 디스플레이 모듈, 퀀텀닷 디스플레이 모듈 등일 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 저장 유닛(230)은, 예를 들어, ROM(Read-Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리일 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 저장 유닛(230)은 디스플레이 장치(200)와 관련된 펌웨어(231)를 저장하도록 구성된다. 상기 저장 유닛(230)은 디스플레이 제어기(210) 외부에 배치될 수도 있으며, 또는 대안으로 디스플레이 제어기(210)에 통합될 수도 있다.
상기 펌웨어(231)는, 예를 들면, 디스플레이 장치(200)의 EDID(Extended Display Identification Data) 및 디스플레이 세팅들, 그리고 하나 이상의 OSD(On-Screen-Display) 인터페이스(233)를 포함할 수 있다. 상기 EDID는, 예를 들면, 디스플레이 장치(200)의 제조사, 제품명, 해상도, FPS(Frame Per Second)와 같은 정보를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 장치(200)의 디스플레이 세팅들은 디스플레이 장치(200)의 밝기, 대비, 선명도, 색온도를 포함할 수 있다. 상기 펌웨어(232)는 디스플레이 장치(200)의 OSD 인터페이스(233)를 제어하기 위해 사용될 수 있다.
실시예에서, 상기 디스플레이 제어기(210)는 버스(예: I2C 버스)를 통해 저장 유닛(230)에 저장된 펌웨어(231, 232) 및 OSD 인터페이스(233)를 읽고, 해당 디스플레이 파라미터들을 설정할 수 있다. 추가로, 상기 디스플레이 제어기(210)는 디스플레이 장치(200)의 EDID를 전송 인터페이스들(252, 253)(예를 들면, 이미지-전송 채널 또는 데이터-전송 채널일 수 있음)를 통해 호스트(100)로 전송하여, 상기 호스트(100) 내 프로세싱 유닛(110) 및 그래픽 프로세싱 유닛(120)이 상기 EDID에 기초하여 출력 이미지 신호의 해상도 및 대응 동기화 신호를 설정할 수 있도록 한다. 상기 OSD 인터페이스(233)는, 예를 들면, OSD 메뉴 및 대응하는 옵션들, 정보 대시보드, 타이머, 카운터, 십자선, 특정 심볼, 특정 색상, 특정 텍스트 또는 이것들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
상기 이미지 버퍼(240)는, 예를 들어, 디스플레이 모듈(220)에 디스플레이될 출력 이미지들을 저장하도록 구성된 휘발성 메모리(예: DRAM) 또는 비휘발성 메모리(예: 플래시 메모리)일 수 있으며, 여기에서 상기 호스트(100) 또는 디스플레이 제어기(210)는 호스트(100)에 의해 생성된 OSD 제어 신호에 따라, 이미지 버퍼(240)에 저장된 이미지 신호의 특정 영역을 하나 이상의 OSD 인터페이스(233)로 덮어써서 출력 이미지를 생성할 수 있다.
상기 입력 인터페이스(260)는 디스플레이 장치(200)의 OSD 메뉴를 제어하도록 구성된다. 상기 입력 인터페이스(260)는 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽 및 확인과 같은 명령어들을 구현하기 위해 하나 이상의 물리적 버튼(261) 또는 5-방향 조이스틱(262)에 의해 구현될 수 있다. 상기 호스트(100)는 전송 인터페이스들(153, 253)을 경유하여 허브(270)를 통해 디스플레이 제어기(210)로 데이터를 전송할 수 있다. 유사하게, 상기 디스플레이 제어기(210)는 전송 인터페이스들(153, 253)을 경유하여 허브(270)를 통해 호스트(100)로 데이터를 또한 전송할 수 있다.
상기 USB 허브(270)는 전송 인터페이스(253)(예: USB 타입-C 인터페이스)를 통해 호스트(100)로부터 USB 데이터 신호를 수신할 수 있으며 그리고 상기 디스플레이 제어기(210)는 전송 인터페이스 (253)를 경유하여 USB 허브(270)를 통해 호스트(100)로 다른 USB 데이터 신호를 전송할 수 있고, 여기에서 상기 USB 데이터 신호는 USB SuperSpeed 데이터 신호 및 USB HighSpeed 데이터 신호를 포함할 수 있으며, 상기 USB SuperSpeed 데이터 신호는 USB 3.1 Gen 1 또는 상위 프로토콜에 의해 정의된 전송 속도를 지원하는 데이터 신호일 수 있으며, 그리고 USB 타입-C 인터페이스의 두 USB SuperSpeed 채널들은 데이터 전송을 위해 USB SuperSpeed 데이터 신호에 의해 사용될 수 있다. 상기 USB SuperSpeed 채널들 1 및 2(즉, 레인 0)는 전송 인터페이스(253)(예: USB 타입-C 인터페이스)의 A2-A3(TX1+ 및 TX1-) 및 B10-B11(RX1- 및 RX1+) 핀들일 수 있다. 상기 USB SuperSpeed 채널들 3 및 4(즉, 레인 1)는 전송 인터페이스(253)(예: USB 타입-C 인터페이스)의 A10-A11(RX2- 및 RX2+) 및 B2-B3(TX2+ 및 TX2-) 핀들일 수 있다. 예를 들어, 상기 USB HighSpeed 데이터 신호는 USB 2.0 프로토콜에 의해 정의된 전송 속도를 지원하는 데이터 신호일 수 있다. 예를 들어, USB 고속 데이터 신호는 데이터 전송을 위해 USB 2.0 인터페이스의 A6-A7 또는 B6-B7 핀들에 의해 정의된 차동 신호 쌍(D+ 및 D- 핀)을 사용할 수 있다. 추가로, 상기 디스플레이 장치(200)는 키보드, 마우스 또는 다른 외부 USB 저장 디바이스들과 같은 주변 장치들(291, 292)에 각자 연결되는 전송 인터페이스들(254, 255)(예: USB Type-A 인터페이스)을 더 포함할 수 있다.
상기 다중화 회로(281)는 휴대용 디바이스(20)가 전송 인터페이스(251)로부터 수신한 USB 신호의 이미지 신호 및 데이터 신호를 분리하고, 그리고 그 이미지 신호 및 데이터 신호를 디스플레이 제어기(210) 및 스위치 회로(282)로 각각 전송할 수 있다. 상기 전송 인터페이스(251)의 전송 모드에 따라, 상기 이미지 신호는 USB 타입-C 인터페이스의 4개의 USB SuperSpeed 채널들 또는 2개의 USB SuperSpeed 채널들을 사용할 수 있으며, 그리고 상기 데이터 신호는 2개의 USB HighSpeed 채널들 또는 2개의 USB SuperSpeed 채널들을 대응하여 사용할 수 있다.
상기 스위치 회로(282)는 디스플레이 제어기(210)로부터의 제어 신호에 따라 다중화 회로(281)의 동작 모드, 예를 들어 제1 동작 모드 및 제2 동작 모드를 제어할 수 있으며, 이에 대한 자세한 내용은 후술될 것이다.
도 2a - 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 상이한 디스플레이 모드들에서 디스플레이 시스템의 이미지 신호 및 데이터 신호의 경로들의 도면이다.
도 2a의 디스플레이 모드에서, 상기 호스트(100)는 전송 인터페이스들(152, 252)(예: 이미지-전송 채널(31))을 통해 디스플레이 제어기(210)로 이미지 신호를 전송할 수 있으며,그리고 상기 디스플레이 제어기(210)는 디스플레이 모듈(220)에 이미지 신호를 표시할 수 있다. 이때에 상기 디스플레이 제어기(210)는 휴대용 디바이스(20)로부터의 이미지 신호를 무시할 수 있으며, 그리고 상기 스위치 회로(282)는 다중화 회로(281)와 스위치 회로(282) 사이의 데이터 전송을 차단할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 추가로, 상기 호스트(100)는 인터페이스들(153, 253)(예: 데이터-전송 채널(32))를 통해 USB 허브(270)와의 데이터 전송을 추가적으로 수행할 수 있으며, 그리고 상기 주변 장치들(291, 292)은 점선 경로(50)에 의해 보이는 것처럼 데이터-전송 채널 (32)을 통해 호스트(100)와 통신할 수 있다. 이 디스플레이 모드에서, 상기 호스트(100)는 데이터-전송 채널(32)을 통해 주변 기기들(291, 292)을 인식할 수 있으며, 그래서 사용자는 주변 기기들(291, 292)을 이용하여 호스트(100)의 디스플레이 스크린 상에서 키보드 신호들을 입력하고, 스크린의 커서를 제어하고, 마우스 버튼을 누르는 등과 같은 동작을 수행할 수 있다.
도 2b의 디스플레이 모드에서, 상기 휴대용 디바이스(20)는 전송 인터페이스들(22, 251)(예: 전송 채널(33))을 통해 이미지 신호 및 데이터 신호를 다중화 회로(281)로 전송할 수 있으며, 그리고 상기 다중화 회로(281)는 이미지 신호를 디스플레이 제어기(210)로 전송할 수 있으며, 그리고 상기 디스플레이 제어기(210)는 그 이미지 신호를 디스플레이 모듈(220)에 디스플레이할 수 있다. 상기 디스플레이 제어기(210)는 호스트(100)로부터의 이미지 신호를 무시할 수 있음에 유의해야 한다. 이 디스플레이 모드에서, 상기 디스플레이 제어기(210)는 제어 신호(283)(예를 들어, 하이 로직 상태의 GPIO 신호)를 스위치 회로(282)로 전송할 수 있으며, 그리고 점선 경로(51)로 표시된 것처럼, 상기 다중화 회로(281)는 (예를 들어, UFP_0a 채널로 여거지는) 상기 스위치(282)의 채널(284)을 통해 USB 허브(270)로 데이터 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 데이터 신호에 대해, 상기 휴대용 디바이스(20)는 호스트 단말로서 행동할 수 있으며 (즉, 송신 인터페이스(22)는 이때 DFP(down-facing port)이다), 그리고 USB 허브(270)에 연결된 주변 장치들(291, 292)은 디바이스 단말로서 행동할 수 있다(즉, 송신 인터페이스(251)는 이때 상향 포트(UFP)이다). 추가로, 상기 이미지 신호에 대해, 상기 휴대용 디바이스(20)는 호스트 단말 또는 소스 단말로서 행동할 수 있으며, 그리고 상기 디스플레이 제어기(210)는 클라이언트 단말 또는 디바이스 단말로서 행동할 수 있다.
그러므로, 도 2b의 디스플레이 모드에서, 상기 다중화 회로(281)는 제2 동작 모드로 전환된다. 상기 제2 동작 모드에서, 상기 휴대용 디바이스(20)는 데이터-전송 채널과 이미지-전송 채널의 마스터로 행동할 수 있다. 추가로, 상기 휴대용 디바이스(20)는 도 2b에서 보이는 이미지-전송 채널과 데이터-전송 채널의 연결을 이용하여 자신의 스크린을 디스플레이 장치(200) 상으로 투사할 수 있으며, 그리고 사용자는 주변 장치들(291, 292)을 또한 이용하여 휴대용 디바이스(20)의 디스플레이 스크린을 제어할 수 있다.
도 2c에서, 상기 디스플레이 장치(200)의 디스플레이 모드는 PIP(picture-in-picture) 모드 또는 PBP(picture-by-picture) 모드로 세팅되며, 이는 상기 제1 디스플레이 모드로 간주된다. 즉, 상기 디스플레이 제어기(210)는 호스트(100)로부터의 제1 이미지 신호 및 휴대용 디바이스(20)로부터의 제2 이미지 신호를 동시에 수신할 것이며, 그리고 세팅된 디스플레이 모드에 따라 상기 제1 이미지 신호 및 제2 이미지 신호에 대해 상응하는 이미지 스케일링 및 오버레이 처리를 수행할 것이며, 여기에서 상기 전술한 이미지 프로세싱은 당업자들에게 잘 알려져 있으므로 여기서 상세한 설명들은 생략되지 않을 것이다.
도 2a 및 도 2b의 디스플레이 모드에서. 상기 디스플레이 장치(200)에 대해, 상기 호스트(100) 및 휴대용 디바이스(20)는 이미지-전송 채널이든 데이터-전송 채널이든 상관없이 호스트 단말들로 행동한다. 즉, 상기 디스플레이 장치(200)의 두 개의 USB 타입-C 인터페이스들(즉, 전송 인터페이스(251, 253)은 UFP들이다. 그러나, 도 2c의 PIP 모드 또는 PBP 모드에서, 상기 호스트(100) 및 휴대용 디바이스(20)는 제1 이미지 신호 및 제2 이미지 신호를 디스플레이 장치(200)로 각자 출력하기 때문에, 기존의 USB 타입-C 인터페이스는 이미지 신호와 데이터 신호를 동일한 역할로 간주할 것이다(즉, 둘 모두 UFP들 또는 DFP들이다). 즉, 호스트(100)와 휴대용 디바이스(20) 간의 연결을 위한 USB 타입-C 인터페이스들은 UFP들이다. 따라서, 상기 이미지 신호 및 데이터 신호에 대해, 호스트(100) 및 휴대용 디바이스(20)는 여전히 종래의 디스플레이 장치를 위한 호스트 단말로 행동한다. 이러한 상황에서, 비록 호스트(100)와 휴대용 디바이스(20)가 동일한 종래의 디스플레이 장치에 연결되어 있지만, 호스트(100)는 휴대용 디바이스(20)의 저장 매체(23)를 인식할 수 없다. 즉, 호스트(100)는 이때에 휴대용 디바이스(20)의 저장 매체(23)에 있는 데이터에 접근할 수 없다. 그러나, 본 발명의 디스플레이 장치(200)는 전술한 기술적 문제를 해결할 수 있다.
구체적으로, 도 2c 1의 PIP 모드 또는 PBP 모드에서. 상기 호스트(100)는 여전히 이미지 신호 및 데이터 신호의 소스 단자 또는 호스트 단자로 행동한다. 호스트(100)로부터 디스플레이 장치(200)의 전송 인터페이스(253)로의 USB 데이터 신호는 USB 허브(270)로 송신되며, 그리고 USB 허브(270)는 2개의 USB Type-A 포트들(즉, 전송 인터페이스(254, 255))을 확장한다. 이 때에, 상기 디스플레이 제어기(210)는 제어 신호(즉, 낮은 논리 상태임)를 스위치 회로(282)로 전송할 수 있으며, 그리고 상기 USB 허브(270)의 출력 신호는 채널(285) (예를 들면, DFP_0b 채널) 및 다중화 회로(281)을 통해 전송 인터페이스(251)로 전송된다. 따라서, 상기 데이터 신호에 대해, 전송 인터페이스(251)는 원래의 USB 타입-C UFP로부터 USB 허브 확장 기능의 USB 타입-C DFP로 변경될 것이다. 그래서, 도 2c의 PIP 모드 또는 PBP 모드에서. 상기 다중화 회로(281)는 제1 동작 모드로 전환된다. 제1 동작 모드에서, 주변 기기들(291, 292)은 호스트(100)에 연결되며, 그리고 점선 경로 52에 의해 보이는 것처럼, 호스트(100)로부터의 데이터 신호는 USB 허브(270), 스위치 회로(282) 및 다중화 회로(281)를 통해 휴대용 디바이스(20)와 통신할 수 있다. 상기 휴대용 디바이스(20)는 이미지-전송 채널에서 호스트 단말로 행동하지만, 데이터-전송 채널에서는 디바이스 단말로 행동한다. 따라서, 상기 디스플레이 장치가 PIP 모드 또는 PBP 모드로 세팅될 때에, 호스트(100)는 전술한 데이터 경로를 통해 휴대용 디바이스(20)의 저장 매체(23)를 인식할 수 있으며 그리고 저장 매체(23)의 데이터에 액세스할 수 있다.
다른 실시예에서, 디스플레이 장치(200)는 PIP 모드 또는 PBP 모드로 세팅될 수 있지만, 주변 장치들(291, 292)이 디스플레이 장치(200)의 USB 허브(270)에 연결되기 때문에, 상기 주변 장치들(291, 292)은 호스트(100) 또는 휴대용 디바이스(20) 중 어느 하나의 디스플레이 스크린을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우에, 사용자는 디스플레이 장치(200)의 입력 인터페이스(262)를 통해 OSD 인터페이스(233)를 호출할 수 있으며, 그리고 OSD 인터페이스(233)를 통해 주변 장치들(291, 292)로부터의 데이터 신호에 대응하는 호스트 단말의 전송 인터페이스를, 전송 인터페이스(251 또는 253)를 선택하는 것처럼 선택할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 디스플레이 장치(200)가 PIP 모드로 세팅되면, 디스플레이 제어기(210)는 대응하는 제어 신호를 스위치 회로(282)로 송신하여, 주변 장치들(291, 292)로부터 USB 허브(270)로의 데이터 신호가 상기 메인 윈도우 (즉, 더 큰 그림)의 해당 디바이스에 연결되도록 한다. 상기 호스트(100)의 디스플레이 스크린이 메인 윈도우라면, USB 허브(270)는 주변 기기(291, 292)로부터의 데이터 신호를 대응하는 전송 인터페이스(253)로 전환할 것이다. 휴대용 디바이스(20)의 디스플레이 스크린이 메인 윈도우라면, USB 허브(270)는 주변 장치(291, 292)로부터의 데이터 신호를 (예를 들어, 스위치 회로(282) 및 다중화 회로(281)를 통해) 대응하는 전송 인터페이스(251)로 스위칭한다.
본 발명은 바람직한 실시예의 관점에서 예로서 설명되었지만, 본 발명은 그 개시된 실시예로 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 반면, 그것은 당업자에게 자명한 다양한 수정들 및 유사한 배열들을 커버하도록 의도된 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위의 범위는 그러한 모든 수정들 및 유사한 배열들을 포함하기 위해 가장 넓은 해석에 일치해야 한다.

Claims (14)

  1. 디스플레이 장치로서, 상기 디스플레이 장치는:
    휴대용 디바이스에 연결된 USB (Universal Serial Bus) 타입-C 커넥터로, 상기 디스플레이 장치와 상기 휴대용 디바이스 사이의 USB 신호는 이미지-전송 채널 및 데이터-전송 채널을 포함하는, USB 타입-C 커넥터;
    디스플레이 패널;
    상기 USB 신호의 데이터-전송 채널로부터 상기 이미지-전송 채널을 분리하도록 구성된 다중화 회로;
    상기 다중화 회로의 동작 모드를 제어하도록 구성된 스위치 회로; 그리고
    상기 디스플레이 패널의 디스플레이 모드를 제어하도록 구성된 디스플레이 제어기를 포함하며,
    상기 디스플레이 패널이 제1 디스플레이 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 디스플레이 제어기는 제어 신호를 상기 스위치 회로에 전송하여 제1 동작 모드로 전환하도록 상기 다중화 회로를 제어하며,
    상기 다중화 회로가 제1 동작 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 휴대용 디바이스는 상기 이미지-전송 채널에서 호스트 단말로 행동하고, 상기 데이터-전송 채널에서 디바이스 단말로 행동하고,
    상기 디스플레이 제어기는 상기 디스플레이 장치의 제1 전송 인터페이스를 통해 호스트로부터 제1 이미지 신호를 수신하고, 상기 이미지-전송 채널을 통해 상기 휴대용 디바이스로부터 제2 이미지 신호를 수신하며,
    상기 제1 디스플레이 모드는 PIP (picture-in-picture) 모드 또는 PBP (picture-by-picture) 모드인, 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 주변기기와 연결되고, 상기 디스플레이 장치의 제2 전송 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 제1 데이터 신호를 수신하는 USB 허브를 더 포함하며,
    상기 다중화 회로가 제1 동작 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 제1 데이터 신호는 상기 USB 허브, 상기 스위치 회로 및 상기 다중화 회로를 통해 순차적으로 상기 휴대용 디바이스로 전송되어, 상기 호스트가 상기 휴대용 디바이스의 저장 매체를 인식하도록 하며 상기 저장 매체 내 데이터에 액세스하도록 하는, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데이터-전송 채널에 대해. 상기 USB 타입-C 커넥터는 상기 USB 허브로부터 연장된 USB 타입-C DFP(Down Facing Port)인, 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    OSD (on-screen-display) 인터페이스를 호출하는 입력 인터페이스를 더 포함하며, 상기 제1 디스플레이 모드에서, 상기 OSD 인터페이스는 상기 제1 이미지 신호 또는 제2 이미지 신호의 디스플레이 스크린을 제어하기 위해서 상기 적어도 하나의 주변 장치를 선택하기 위해 사용되는, 디스플레이 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 모드가 PIP 모드일 때에, 상기 디스플레이 제어기는 상기 스위치 회로에 다른 제어 신호를 전송하여, 상기 USB 허브에 연결된 적어도 하나의 주변 장치로부터의 데이터 신호가 상기 PIP 모드 내 메인 윈도우에 대응하는 호스트 또는 휴대용 디바이스에 연결되도록 하는, 디스플레이 장치.
  8. 디스플레이 시스템으로서, 상기 디스플레이 시스템은:
    휴대용 디바이스;
    호스트; 그리고
    디스플레이 장치를 포함하며, 상기 디스플레이 장치는:
    휴대용 디바이스에 연결되는 USB (Universal Serial Bus) 타입-C 커넥터로, 상기 디스플레이 장치와 상기 휴대용 디바이스 사이의 USB 신호는 이미지-전송 채널 및 데이터-전송 채널을 포함하는, USB 타입-C 커넥터;
    디스플레이 패널;
    상기 USB 신호의 데이터-전송 채널로부터 상기 이미지-전송 채널을 분리하도록 구성된 다중화 회로;
    상기 다중화 회로의 동작 모드를 제어하도록 구성된 스위치 회로; 그리고
    상기 디스플레이 패널의 디스플레이 모드를 제어하도록 구성된 디스플레이 제어기를 포함하며,
    상기 디스플레이 패널이 제1 디스플레이 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 디스플레이 제어기는 제어 신호를 상기 스위치 회로에 전송하여 제1 동작 모드로 전환하도록 상기 다중화 회로를 제어하며,
    상기 다중화 회로가 제1 동작 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 휴대용 디바이스는 상기 이미지-전송 채널에서 호스트 단말로 행동하고, 상기 데이터-전송 채널에서 디바이스 단말로 행동하며,
    상기 디스플레이 제어기는 상기 디스플레이 장치의 제1 전송 인터페이스를 통해 호스트로부터 제1 이미지 신호를 수신하고, 상기 이미지-전송 채널을 통해 상기 휴대용 디바이스로부터 제2 이미지 신호를 수신하고,
    상기 제1 디스플레이 모드는 PIP (picture-in-picture) 모드 또는 PBP (picture-by-picture) 모드인, 디스플레이 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 USB 허브를 더 포함하고, 그리고 상기 USB 허브는 적어도 하나의 주변 장치에 연결되며, 상기 디스플레이 장치의 제2 전송 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 제1 데이터 신호를 수신하며,
    상기 다중화 회로가 제1 동작 모드에 있는 것에 응답하여, 상기 제1 데이터 신호는 상기 USB 허브, 상기 스위치 회로 및 상기 다중화 회로를 통해 순차적으로 상기 휴대용 디바이스로 전송되어, 상기 호스트가 상기 휴대용 디바이스의 저장 매체를 인식하도록 하며 그리고 상기 저장 매체 내 데이터에 액세스하도록 하는, 디스플레이 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터-전송 채널에 대해. 상기 USB 타입-C 커넥터는 상기 USB 허브로부터 연장된 USB 타입-C DFP(Down Facing Port)인, 디스플레이 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 온스크린 디스플레이(OSD) 인터페이스를 호출하는 입력 인터페이스를 더 포함하며, 그리고 상기 제1 디스플레이 모드에서, 상기 OSD 인터페이스는 제1 이미지 신호 또는 제2 이미지 신호의 디스플레이 스크린을 제어하기 위해서 적어도 하나의 주변 장치를 선택하기 위해 사용되는, 디스플레이 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 모드가 PIP 모드일 때에, 상기 디스플레이 제어기는 상기 스위치 회로에 다른 제어 신호를 전송하여, 상기 USB 허브에 연결된 적어도 하나의 주변 장치로부터의 데이터 신호가 상기 PIP 모드 내 메인 윈도우에 대응하는 호스트 또는 휴대용 디바이스에 연결되도록 하는, 디스플레이 시스템.
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