WO2015029636A1 - キャリブレーション装置，キャリブレーション機能付き画像表示装置 - Google Patents

キャリブレーション装置，キャリブレーション機能付き画像表示装置 Download PDF

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clock
reception
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洋平 石曽根
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株式会社セレブレクス
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    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0693—Calibration of display systems

Definitions

  • the present invention relates to a calibration device and an image display device with a calibration function.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-047877 discloses a chip-on-glass (COG) type display module.
  • the COG type display module arranges a plurality of driving devices and wirings on a glass substrate. Since the wiring on the glass substrate has a higher resistance than the wiring on the normal PCB, there is a problem that the signal quality is greatly deteriorated due to the wiring, and the characteristic variation of each wiring is large.
  • an object of the present invention is to provide a calibration device that optimizes transmission characteristics for each wiring in a display module (in particular, a COG type display module), and a display module equipped with such a calibration device. .
  • the transmission device becomes a master and grasps the transmission status to control the entire transmission system including the driver, which makes it easy even if there are variations in wiring characteristics. Based on the knowledge that it can be adjusted.
  • the timing controller transmits a calibration pattern in a high-speed lane. Then, the data received by the driver is returned on the low-speed channel. The timing controller receives this data, and the calibration engine of the timing controller determines the reception status of the driver. The calibration engine adjusts the strength and timing on the timing controller side, the equalizer on the driver side, and the CDR timing according to the analysis status.
  • FIG. 1st aspect of this invention is related with the transmitter 1 which has the 1st transmission part 11, the data generation part 13, and the calibration engine 15.
  • FIG. An example of the transmission device 1 is a timing controller used in an image display device or the like.
  • the first transmission unit 11 is an element for transmitting data to the reception device 41 via the first wiring 31.
  • the data generation unit 13 is an element that generates data to be transmitted by the first transmission unit 11.
  • the calibration engine 15 is an element for controlling a calibration signal generated by the data generation unit 13.
  • the calibration engine 15 controls the calibration signal generated by the data generation unit 13 so that the calibration signal is shifted in timing by a predetermined timing amount with respect to the clock bit embedded in the data.
  • the data generation unit 13 that has received a command for controlling the calibration signal generates a calibration signal at an appropriate timing.
  • the predetermined timing amount is an amount by which the receiving device 41 can sample the edge portion of the data, and a specific example is 0.5 bits.
  • a preferred example of this transmission device further includes a first reception unit 17 that receives data received by the reception device 41.
  • the calibration engine 15 has a timing adjustment command generation unit 21.
  • the timing adjustment command generation unit 21 is an element that generates a timing adjustment command for adjusting the timing of the calibration signal generated by the data generation unit 13. Then, the data generation unit 13 adjusts the data timing based on the timing adjustment command received from the timing adjustment command generation unit 21.
  • a preferred example of this transmission apparatus further includes a first intensity adjustment unit 23, and the calibration engine 15 further includes an edge analysis unit 19 and a first intensity adjustment command generation unit 25.
  • the edge analysis unit 19 is an element that analyzes the edge portion of the received calibration signal when the first reception unit 17 receives information on the calibration signal.
  • the first intensity adjustment unit 23 is an element that adjusts the intensity of data transmitted by the first transmission unit 11.
  • the intensity adjustment command generation unit 25 is an element that generates a first intensity adjustment command related to the intensity adjusted by the first intensity adjustment unit 23 based on the information on the edge portion of the calibration signal analyzed by the edge analysis unit 19. is there. Then, the first intensity adjustment unit 23 adjusts the intensity of the data transmitted by the first transmission unit 11 based on the first intensity adjustment command from the first intensity adjustment command generation unit 25.
  • the second aspect of the present invention relates to the transmission device described above, the transmission / reception device including the reception device 41 and the second wiring 61.
  • the reception device 41 includes a second reception unit 43, a storage unit 45, and a second transmission unit 47.
  • the second receiving unit 43 is an element that receives data that has passed through the first wiring 31.
  • the storage unit 45 is an element that stores data received by the data receiving unit 43.
  • the second transmission unit 47 is an element that transmits the data stored in the storage unit 45 to the first reception unit 17 via the second wiring 61.
  • the receiving apparatus further includes a decoder section 48 for determining whether or not the data received by the second receiving section 43 is a calibration signal.
  • the receiving device 41 further includes a second intensity adjusting unit 49 and a clock / data recovery unit 51.
  • the calibration engine 15 of the transmission device 1 includes a second intensity adjustment command generation unit 27 and a CDR adjustment unit 29.
  • the second intensity adjustment unit 49 is an element that adjusts the intensity of data received by the second reception unit 43.
  • the clock / data recovery unit 51 is an element that restores the clock and data from the data received by the second reception unit 43.
  • the second intensity adjustment command generation unit 27 is an element that generates the intensity adjustment command of the second intensity adjustment unit 49 based on the information on the edge portion of the calibration signal analyzed by the edge analysis unit 19.
  • the CDR adjustment unit 29 is an element that generates a data-clock skew adjustment command of the clock / data recovery unit 51. Then, the second intensity adjustment unit 49 adjusts the intensity of the data received by the second reception unit 43 based on the intensity adjustment command that has passed through the first transmission unit 11 and the second reception unit 43. The clock / data recovery unit 51 restores the clock of the data received by the second reception unit 43 based on the data-clock skew adjustment command that has passed through the first transmission unit 11 and the second reception unit 43. .
  • the third aspect of the present invention relates to an image display device having any of the above-described transmission / reception devices and an image display unit 71 for displaying an image based on data received by the second reception unit 43.
  • the present invention can provide a calibration device that optimizes the transmission characteristics for each wiring in a display module (particularly a COG type display module), and a display module equipped with such a calibration device.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a transmitting / receiving apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the transmission device and the reception device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a format of data transmitted from the transmission apparatus and received by the reception apparatus in the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating data transmitted from the transmission apparatus and received by the reception apparatus in the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram comparing the timing of normal data transmitted from the transmission device in the embodiment and received by the reception device and the sampling clock inside the reception device for analysis data.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a transmitting / receiving apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the transmission device and the reception device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a format of data transmitted from the transmission apparatus and received by the reception apparatus in the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating data transmitted from the transmission apparatus and
  • FIG. 6 shows data transmitted from the transmission device to the reception device, storage of calibration data in the storage unit in the reception device, return of data transmission by the transmission unit, and control of the corresponding unit of the reception device from the control unit It is a figure which shows the timing of.
  • FIG. 7 shows an outline of analysis data for determining whether transmission device pre-equalization or reception device equalization is excessive or insufficient, and (a), transmission path for transmission device pre-equalization and reception device equalization excess or shortage.
  • FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the analysis data that is distorted by the sampling clock and the sampling clock (indicated by an arrow in the figure) in the clock / data recovery unit.
  • FIG. 8 is a correspondence table of analysis sampled data sampled by the clock / data recovery unit of the receiving device and determination of the control unit of the transmitting device when adjusting the pre-equalization of the transmitting device and the equalization of the receiving device.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method in which the control unit determines the phase relationship between the data and the sampling clock in the clock / data recovery unit.
  • FIG. 10 shows a correspondence table of analysis sampled data sampled by the clock / data recovery unit of the receiving apparatus and determination of the control unit of the transmitting apparatus at the time of adjusting the skew between the data in the clock / data recovery unit and the sampling clock.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an overall flow of auto-calibration according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart of the data and clock skew adjustment of the clock recovery unit of the receiving device by the control unit of the transmitting device in the embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart for adjusting the intensity of pre-equalization of the transmission apparatus and the intensity of equalization of the reception apparatus by the control unit of the transmission apparatus in the embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of generating a reference clock output to the flip-flop by the phase shift unit.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a method for realizing how to change the strength of pre-equalization in the buffer of the transmission apparatus.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a method of realizing how to change the equalization intensity in the input buffer unit of the receiving apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a transmitting / receiving apparatus of the present invention.
  • the transmission device 1 of the present invention includes a first transmission unit 11, a data generation unit 13, and a calibration engine 15.
  • An example of the transmission device 1 is a timing controller used in an image display device or the like.
  • the first transmission unit 11 is an element for transmitting data to the reception device 41 via the first wiring 31.
  • the data generation unit 13 is an element that generates data to be transmitted by the first transmission unit 11.
  • the calibration engine 15 is an element for controlling a calibration signal generated by the data generation unit 13.
  • the calibration engine 15 controls the calibration signal generated by the data generation unit 13 so that the calibration signal is shifted in timing by a predetermined timing amount with respect to the clock bit embedded in the data.
  • the data generation unit 13 that has received a command for controlling the calibration signal generates a calibration signal at an appropriate timing.
  • the predetermined timing amount is an amount by which the receiving device 41 can sample the edge portion of the data, and a specific example is 0.5 bits.
  • a preferred example of this transmission device further includes a first reception unit 17 that receives data received by the reception device 41.
  • the calibration engine 15 has a timing adjustment command generation unit 21.
  • the calibration engine 15 may have an edge analysis unit 19 as will be described later.
  • the timing adjustment command generation unit 21 is an element that generates a timing adjustment command for adjusting the timing of the calibration signal generated by the data generation unit 13 in order to analyze the reception status at the transmission device 41.
  • the timing adjustment command generation unit 21 may adjust the timing of the calibration signal based on the analysis result by the edge analysis unit 19. Then, the data generation unit 13 adjusts the data timing based on the timing adjustment command received from the timing adjustment command generation unit 21.
  • a preferred example of this transmission apparatus further includes a first intensity adjustment unit 23, and the calibration engine 15 further includes an edge analysis unit 19 and an intensity adjustment command generation unit 25.
  • the first intensity adjustment unit 23 is an element that adjusts the intensity of data transmitted by the first transmission unit 11.
  • the edge analysis unit 19 is an element that analyzes the edge portion of the received calibration signal when the first reception unit 17 receives information on the calibration signal.
  • the intensity adjustment command generation unit 25 is an element that generates a first intensity adjustment command related to the intensity adjusted by the first intensity adjustment unit 23 based on the information on the edge portion of the calibration signal analyzed by the edge analysis unit 19. is there. Then, the first intensity adjustment unit 23 adjusts the intensity of data transmitted by the first transmission unit 11 based on the first intensity adjustment command from the intensity adjustment command generation unit 25.
  • the second aspect of the present invention relates to the transmission device described above, the transmission / reception device including the reception device 41 and the second wiring 61.
  • the reception device 41 includes a second reception unit 43, a storage unit 45, and a second transmission unit 47.
  • the second receiving unit 43 is an element that receives data that has passed through the first wiring 31.
  • the storage unit 45 is an element that stores data received by the data receiving unit 43.
  • the second transmission unit 47 is an element that transmits the data stored in the storage unit 45 to the first reception unit 17 via the second wiring 61.
  • the receiving apparatus further includes a decoder section 48 for determining whether or not the data received by the second receiving section 43 is a calibration signal.
  • the receiving device 41 further includes a second intensity adjusting unit 49 and a clock / data recovery unit 51.
  • the calibration engine 15 of the transmission device 1 includes a second intensity adjustment command generation unit 27 and a CDR adjustment unit 29.
  • the second intensity adjustment unit 49 is an element that adjusts the intensity of data received by the second reception unit 43.
  • the clock / data recovery unit 51 is an element that restores the clock and data from the data received by the second reception unit 43.
  • the second intensity adjustment command generation unit 27 is an element that generates the intensity adjustment command of the second intensity adjustment unit 49 based on the information on the edge portion of the calibration signal analyzed by the edge analysis unit 19.
  • the adjustment unit 29 is an element that generates a data-clock skew adjustment command of the clock / data recovery unit 51. Then, the second intensity adjustment unit 49 adjusts the intensity of the data received by the second reception unit 43 based on the intensity adjustment command that has passed through the first transmission unit 11 and the second reception unit 43. In addition, the clock / data recovery unit 51 adjusts its own data-clock skew based on the data-clock skew adjustment command that has passed through the first transmission unit 11 and the second reception unit 43, and performs the second reception. The clock and data are restored from the data received by the unit 43.
  • the third aspect of the present invention relates to an image display device having any of the above-described transmission / reception devices and an image display unit 71 for displaying an image based on data received by the second reception unit 43.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the transmission device 110 and the reception device 120 of the present embodiment.
  • the transmission device 110 includes a reception unit 111, a control unit 112, a clock generation unit 113, and a transmission unit 114.
  • the transmission unit 114 of the transmission device 110 includes an encoder unit 213, a flip-flop unit 212, an output buffer unit 211, and a phase shift unit 214.
  • the receiving apparatus 120 includes an input buffer unit 121, a clock / data recovery (CDR) unit 122, a decoder unit 123, a storage unit 124, and a transmission unit 125.
  • CDR clock / data recovery
  • the encoder unit 213 of the transmission device 110 converts multi-bit parallel data such as image display data input in response to an instruction from the control unit 112 and data necessary for calibration into 1-bit serial data, and a flip-flop unit. To 212.
  • the clock generation unit 113 outputs a reference clock that generates the output timing of the output data to the phase shift unit 214.
  • the phase shift unit 214 receives the reference clock output from the clock generation unit 113, changes the phase of the reference clock by the phase shift amount instructed by the control unit 112, and outputs it to the flip-flop unit 212.
  • the flip-flop unit 212 adjusts the data output from the encoder unit 213 to the timing indicated by the clock output from the phase shift unit 214 and outputs the data to the output buffer unit 211.
  • the output buffer unit 211 adjusts the intensity of pre-equalization instructed by the control unit 112 with respect to the data output from the flip-flop unit 212 and transmits the adjusted data to the receiving device 120.
  • the reception unit 111 of the transmission device 110 receives data transmitted from the transmission unit 125 of the reception device 120 and outputs the data to the control unit 112.
  • the control unit 112 of the transmission device 110 controls both the transmission device 110 and the reception device 120. Details will be described after each block.
  • the input buffer unit 121 of the receiving device 120 receives the data transmitted from the transmitting device 110, shapes the input waveform according to the equalization intensity setting, and outputs it to the clock / data recovery unit 122.
  • the input buffer unit 121 has a plurality of equalization strength settings, and changes the equalization strength according to an instruction from the control unit 112.
  • the clock / data recovery unit 122 receives data from the input buffer unit 121, extracts a clock and data from the data, and outputs the extracted data and clock to the decoder unit 123.
  • the decoder unit 123 identifies the type of data output from the clock / data recovery unit 122.
  • the data output from the clock / data recovery unit 122 is normal data used for image display in the subsequent image display unit, the data is output to the subsequent step.
  • the decoder unit 123 outputs the data to the storage unit 124.
  • the decoder unit 123 outputs the data to the corresponding block.
  • the storage unit 124 stores the data in accordance with an instruction from the decoder unit 123.
  • the transmission unit 125 of the reception device 120 transmits the data output from the storage unit 124 to the transmission device 110.
  • the control unit 112 controls data transmission by the data transmission unit 114. Specifically, the control unit 112 controls data output from the encoder unit 213. The control unit 112 also controls the phase shift unit 214 in order to analyze the data reception status at the receiving device 120. Further, the control unit 112 controls the strength of pre-equalization of data transmitted from the output buffer 211 of the data transmission unit 114 based on the data received by the reception unit 111.
  • the control unit 112 also controls the data reception by the input buffer unit 121 and the clock / data recovery unit 122 of the receiving device 120.
  • the control unit 112 controls the intensity of waveform equalization in the input buffer unit 121 of the receiving device 120 by transmitting data for controlling the receiving device 120 from the transmitting device 110 based on the data received by the receiving unit 111.
  • the control unit 112 adjusts the skew between the data and the sampling clock in the clock / data recovery unit 122 by transmitting data for controlling the reception device 120 from the transmission device 110 based on the data received by the reception unit 111.
  • the control unit 112 controls the pre-equalization strength of data transmitted from the output buffer 211 of the transmission unit 114, the equalization strength of the input buffer unit 121 of the reception device 120, and the clock / data recovery unit 122 of the reception device 120. Although it is desirable to control all of the skews, any one or more of these may be controlled.
  • FIG. 3 shows a format of data transmitted from the transmission device 110 and received by the reception device 120 in this embodiment.
  • a clock bit of “01” is embedded at regular intervals so that the receiving device 120 can extract the clock and data from the data transmitted from the transmitting device 110.
  • “1” of D [0] and “0” of D [n ⁇ 1] correspond to clock bits.
  • the rising edge by this clock bit is called a reference edge.
  • the clock / data recovery unit 122 of the receiving device 120 generates a sampling clock for sampling the input data with reference to the reference edge received at regular intervals by the clock bits, and latches the input data.
  • Examples of data output from the data transmission unit 114 when the encoder unit 213 is controlled by the control unit 112 include data used for image display in the image display unit, and data reception status in the clock / data recovery unit 122 of the reception device 120 Analysis start data indicating the start of analysis, analysis data used for actual analysis, and transmission instruction data instructing that the reception device 120 transmits data obtained by sampling the analysis data from the transmission unit 125 of the reception device 120 , Control data used for setting the waveform equalization intensity in the input buffer unit 121 of the receiving device 120 and the skew adjustment in the clock / data recovery unit 122, and a dummy to be sent during a period when no particularly meaningful data needs to be sent from the receiving device 120 There are 6 types of data. Kicking become two data for calibration used for normal data and calibration period used for image display.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating data transmitted from the transmission device 110 and received by the reception device 120 in the present embodiment.
  • FIG. 4A shows normal data
  • FIG. 4B shows calibration data.
  • the calibration data includes analysis start data indicating the start of calibration, analysis data, transmission start data, control data, and dummy data. Discrimination between normal data and calibration data is performed based on the polarity of the D [1] bit. In the embodiment, when the D [1] bit is 0, normal data is used, and when the D [1] bit is 1, calibration data is used. The position of the determination bit may not be D [1], and the polarity may be reversed.
  • Analysis start data, transmission start data, control data, and dummy data are transmitted by the same bit continuously for 3 bits or more so that the reception device 120 can receive correctly even when the reception state of the reception device 120 is not optimal. It is made to recognize.
  • the analysis data is not limited to this because it determines the transmission status according to this reception status.
  • FIG. 5 is a diagram comparing the timing of normal data transmitted from the transmission device 110 and received by the reception device 120 in the embodiment and the sampling clock inside the reception device 120 for analysis data.
  • Figure (a) shows normal data
  • Figure (b) shows analysis data.
  • a clock for sampling normal data transmitted from the transmitter 110 and received by the receiver 120 (“receiver internal clock” in the figure) is based on the reference edge as shown in FIG. And is controlled by the clock and data recovery unit 122 so that the middle of the data can be sampled.
  • the analysis data received by the receiving device 120 is a data transition (edge) portion generated based on the reference edge received by the receiving device 120. It is comprised so that it may be located in.
  • the control unit 112 transmits the analysis data as it is compared with the case of transmitting the normal data, the analysis start data, the transmission start data, the control data, and the dummy data.
  • a pattern in which bits are shifted by 0.5 bits relative to the reference edge is transmitted.
  • the receiving device 120 operates in exactly the same way as when receiving normal data, and can sample data transitions when receiving analysis data.
  • control unit pre-equalizes the transmission device 110 and equalizes the reception device 120 using analysis sampled data obtained by sampling the analysis data transmitted from the transmission device 110 with reference to FIGS. A method for determining excess or deficiency will be described.
  • FIG. 7A shows an outline of analysis data for determining whether the transmission device 110 is pre-equalized and whether the reception device 120 is equalized or not.
  • FIG. 7B shows the pre-equalization of the transmission device 110 and the reception device 120. This shows the relationship between the analysis data distorted by the transmission line and the sampling clock in the clock / data recovery unit 122 (indicated by an arrow in the figure) for excess and deficiency of equalization.
  • a state where the combination of the pre-equalization of the transmission device 110 and the equalization of the reception device 120 is too weak is expressed as “under equalize” in the figure
  • the optimal state is expressed as “optimal” in the figure
  • the state that is too strong is indicated as “over” in the figure. "Equalize”.
  • the clock for sampling each bit generated by the clock recovery unit of the receiving device 120 is generated based on the reference edge that is the rising edge of the clock bit. Furthermore, since the dullness of the waveform affects the timing of the previous bit with the previous bit, the pattern near the clock bit and the pattern near the bit used to determine the reception status (only the D [x] bit in the figure) If they are different, the relative position of the sampling clock and data changes. From the change in the relative position, it is possible to determine the effect of the waveform dullness, the pre-equalization of the transmission device 110, and the equalization of the reception device 120.
  • the analysis data has a pattern in which the same bits continue in the vicinity of the clock bits, and the bits (only D [x] bits in the figure) used in determining the reception status are such that the bits are inverted immediately before. It consists of patterns.
  • a bit that becomes “0” in a pattern such as “101” that changes rapidly in an under-equalized state where the waveform becomes dull due to the transmission line and weakly pre-equalized and equalized reaches the correct “0” logic level. Since it returns to “1” before, D [x] sampling the transition is determined to be “1”.
  • FIG. 8 shows the analysis sampled data sampled by the clock / data recovery unit 122 of the receiving device 120 and the control unit of the transmitting device 110 when the pre-equalization of the transmitting device 110 and the equalization of the receiving device 120 are adjusted.
  • the correspondence table of the determination of 112 is shown.
  • the control unit 112 of the transmission device 110 uses the analysis sampled data returned from the reception device 120 based on the determination criteria as shown in FIG. And go to the best place.
  • a sampling result of only 1 bit for one analysis data is returned as analysis sampled data by the transmission unit 125 of the reception device 120 to the transmission device 110, and the control unit 112 makes a determination based on this data. Is going.
  • multi-bit results of one analysis data may be used.
  • control unit 112 of the transmission apparatus 110 that has received the analysis sampled data obtained by sampling the analysis data transmitted from the transmission apparatus 110 with reference to FIG. A method for determining the phase relationship will be described.
  • the clock for sampling each bit generated by the clock / data recovery unit 122 of the receiving device 120 is generated based on the reference edge of the clock bit as in the case of detecting the dullness of the waveform.
  • the influence of intersymbol interference in which the previous bit due to the above-mentioned waveform dullness affects the timing of the subsequent bit. It needs to be negligible. This is achieved by making the pattern near the clock bit and the pattern near the bit used to determine the phase difference (in the figure, only D [x] bit) the same. As a result, external factors such as waveform dullness are canceled, so that it is possible to detect the skew between the data generated in the clock / data recovery unit 122 and the sampling clock.
  • the analysis data has a pattern in which the same bits follow the clock bits, bits used to determine the skew between the data in the clock / data recovery unit 122 and the sampling clock (only D [x] bits in the figure) ) Is composed of the same pattern as the vicinity of the clock bit.
  • sampling clock is more phased than the data (the case in the left of the figure (b))
  • the sampling result is always “0”
  • the phase of the sampling clock is behind the data (the right of the figure (b))
  • the sampling result is always “1”. If the sampling clock and data are in phase, “1” and “0” are sampled at the same frequency.
  • FIG. 10 shows the analysis sampled data sampled by the clock / data recovery unit 122 of the receiving device 120 and the determination of the control unit 112 of the transmitting device 110 when adjusting the skew between the data in the clock / data recovery unit 122 and the sampling clock. Is a correspondence table.
  • the control unit 112 of the transmission device 110 determines the phase relationship between the data and the sampling clock from the analysis sampled data returned from the reception device 120 based on the determination criteria as shown in FIG. I ’ll take it somewhere.
  • the transmission unit 114 of the transmission device 110 Under the control of the control unit 112, the transmission unit 114 of the transmission device 110 detects normal data (indicated as “normal” in the drawing) used for image display in the image display unit and a data reception state in the reception device 120.
  • Analysis data (denoted as “CA” in the figure), analysis start data indicating the start of this data (denoted as “analysis start” in the figure), and clock / data recovery unit 122 stored in the storage unit 124
  • Transmission instruction data (designated as “transmission instruction” in the figure) for instructing the timing at which analysis sampled data obtained by sampling the analysis data is transmitted from the transmission unit 125 of the reception device 120, is transmitted from the transmission unit 125 of the transmission device 110.
  • the control unit 112 Based on the analyzed sampled data, the control unit 112 receives data in the clock / data recovery unit 122 of the receiving device 120. (In the figure "CC" hereinafter) analysis of the state control data for controlling the corresponding block of the receiving apparatus 120 based on transmission to the receiving apparatus 120, the respective data at a predetermined timing.
  • the transmission device 110 provides a calibration period in a period other than normal data used for image display, such as when power is turned on or when image data is blanked, and transmits analysis start data, analysis data, transmission instruction data, and control data.
  • Dummy data (denoted as “dummy” in the figure) is transmitted during a period when data need not be transmitted from the transmission unit 114, such as when receiving analysis sampled data from the receiving device 120.
  • the storage unit 124 stores analysis sampled data obtained by sampling the analysis data received thereafter. To do. If the decoder unit 123 determines that the received data is transmission start data, the sampled data stored in the storage unit 124 is transmitted from the transmission unit 125. Further, when the decoder unit 123 determines that the received data is control data for controlling each block, the control of the corresponding block is controlled according to the contents of the control data.
  • the storage unit 124 may store all of the analysis sampled data obtained by sampling the analysis data by the clock / data recovery unit 122, but may store a part of the analysis sampled data or an operation such as integration. May be stored.
  • the data of the clock / data recovery unit 122 of the receiving device 120, the skew adjustment between clocks, the pre-equalization of the transmitting device 110, and the equalization of the receiving device 120 are performed by the control unit 112 of the transmitting device 110 with reference to FIGS.
  • the flow of intensity adjustment will be described.
  • FIG. 11 shows an overall flow of auto-calibration of the embodiment.
  • the pre-equalization strength of the transmission device 110 and the equalization strength of the reception device 120 are adjusted.
  • FIG. 12 is a flowchart of the adjustment of the data and clock skew in the clock / data recovery unit 122 of the reception device 120 by the control unit 112 of the transmission device 110 in the embodiment.
  • the initial value is set.
  • the previous calibration result is taken over.
  • the transmission device 110 transmits analysis start data, analysis data, and transmission start data to the reception device 120, and the reception device 120 receives them and sends analysis sampled data back to the transmission device 110.
  • the control unit 112 of the transmission apparatus receives this, determines the state of the data and clock-to-clock skew, and adjusts according to the following procedure based on the determination result.
  • control device of the transmission device 110 determines that the phases of the clock and the data are aligned, the calibration is finished as it is. If it is determined otherwise, the following adjustments are made.
  • control unit 112 of the transmission device 110 determines that the data is advanced with respect to the clock, the control unit 112 performs a control to set the data to be delayed by a predetermined value or to advance the clock by a predetermined value.
  • control unit 112 of the transmission device 110 When it is determined that the data is delayed with respect to the clock, the control unit 112 of the transmission device 110 performs control to advance the data by a predetermined value or delay the clock by a predetermined value.
  • control unit 112 of the transmission device 110 sends analysis start data from the transmission device 110 to the reception device 120 again, and determines that the phase of the clock and the data is aligned in a series of adjustment processes. Repeat until
  • FIG. 13 is a flowchart for adjusting the pre-equalization strength of the transmission device 110 and the equalization strength of the reception device 120 by the control unit 112 of the transmission device 110 in the embodiment.
  • the initial value is set.
  • the previous calibration result is taken over.
  • the transmission device 110 transmits analysis start data, analysis data, and transmission start data to the reception device 120, and the reception device 120 receives them and sends analysis sampled data back to the transmission device 110.
  • the control unit 112 of the transmission device 110 receives this, determines the waveform shaping state by the pre-equalization of the transmission unit 114 and the equalization of the reception device 120, and adjusts according to the following procedure based on the determination result. Do.
  • the control device 112 of the transmission device 110 determines that the waveform shaping state by the pre-equalization of the transmission unit 114 and the equalization of the reception device 120 is optimal, the calibration is finished as it is. If it is determined otherwise, the following adjustments are made.
  • Under equalization When the control unit 112 of the transmission device 110 determines that the combination of the pre-equalization strength of the current transmission device 110 and the equalization strength of the reception device 120 is too weak and the waveform dullness cannot be corrected (in the drawing, “Under equalization”) performs control to increase the intensity of pre-equalization of the transmission apparatus 110 by a predetermined value.
  • the control unit 112 of the transmission device 110 is too strong in the combination of the pre-equalization strength of the current transmission device 110 and the equalization strength of the reception device 120, so that the waveform causes overshoot and the like.
  • control is performed to lower the equalization intensity of the receiving apparatus 120 by a predetermined value.
  • control unit 112 of the transmission device 110 sends the analysis start data from the transmission device 110 to the reception device 120 again, and performs a series of adjustment processes in the pre-equalization of the transmission unit 114 and the reception unit 111. Repeat until the waveform shaping state due to equalization is determined to be optimal.
  • FIG. 14 shows a method of generating a reference clock output to the flip-flop by the phase shift unit 214.
  • FIG. 4A is a diagram showing a circuit configuration
  • FIG. 4B is a timing chart.
  • a multi-phase clock output from the reference clock (indicated as “reference clock_Clock_n” in the figure, n is an integer) is received, and Clock_1 is generated from a combination of the reference clock_Clock_1 and the reference clock_Clock_3.
  • Clock_2 is generated from the combination of the reference clock_Clock_m and the reference clock_Clock_m + 2 that are 0.5 bits out of phase with the reference clock 1. Therefore, Clock_1 and Clock_2 have a phase relationship in which the phases are shifted from each other by 0.5 bits.
  • Clock_1 is output as a reference clock, and when data shifted by 0.5 bits of analysis data is output, by selecting Clock_2 shifted by 0.5 bits from Clock_1 by the select signal, the output clock is set to 0.5. A bit slower.
  • FIG. 15 shows a method for realizing how to change the strength of pre-equalization in the buffer of the transmission apparatus 110.
  • A shows the circuit configuration
  • (b) shows the truth table when changing the pre-equalization intensity
  • (c) shows the output waveform.
  • Pre-equalization predicts that the waveform output from the buffer will be dull and deteriorated due to the influence of the transmission path, etc., and emphasizes the high-frequency component of the waveform that is most easily affected in advance.
  • child buffers having different output intensities are arranged in parallel, and when these child buffers are turned on and off by a certain amount for a certain period, there is a change from the previous bit as shown in FIG.
  • a desired waveform is generated to reduce the amplitude of the same bit as the previous bit with respect to the amplitude.
  • FIG. 16 shows a method of realizing how to change the equalization intensity in the input buffer unit 121 of the receiving apparatus 120.
  • FIG. 4A shows the circuit configuration
  • FIG. 4B shows the frequency characteristics of the input buffer unit 121 by setting.
  • the equalization is performed by reshaping the high-frequency component of the waveform that has been dull and deteriorated due to the influence of the transmission line or the like input to the input buffer unit 121 to reshape the waveform so that the subsequent clock / data recovery unit 122 can easily receive the waveform.
  • Technology In the embodiment, by using a circuit as shown in FIG. 6A and changing the value of resistance or capacitance, different frequency characteristics are realized as shown in FIG. This resistance value or capacitance value is changed in accordance with an instruction from the control unit 112 of the transmission device 110.
  • the present invention can be used in the electrical equipment industry.

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Abstract

表示モジュール（特にＣＯＧ型表示モジュール）における各配線ごとの伝送特性を最適にするキャリブレーション装置や，そのようなキャリブレーション装置を搭載した表示モジュールを提供する。第１の配線（３１）を介して，受信装置（４１）へデータを送信するための第１の送信部（１１）と，第１の送信部（１１）が送信するデータを生成するデータ生成部（１３）と，データ生成部（１３）が生成するキャリブレーション信号を制御するためのキャリブレーションエンジン（１５）とを有する送信装置であって，キャリブレーションエンジン（１５）は，キャリブレーション信号が，データに埋め込まれているクロックビットに対して所定のタイミング量だけタイミングをずれるようにデータ生成部（１３）が生成するキャリブレーション信号を制御する，送信装置（１）。

Description

キャリブレーション装置，キャリブレーション機能付き画像表示装置
　本発明は，キャリブレーション装置，及びキャリブレーション機能付き画像表示装置に関する。
　特開２００９―０４７８７７号公報には，チップオングラス（ＣＯＧ）型表示モジュールが開示されている。
特開２００９－０４７８７７号公報
　ＣＯＧ型表示モジュールはガラス基板上に複数の駆動装置と配線を配置する。ガラス基板上の配線は，通常のＰＣＢ上の配線に比べて抵抗が高いため，配線による信号品質の劣化が大きい，配線ごとの特性のばらつきが大きいという問題がある。
　そこで，本発明は，表示モジュール（特にＣＯＧ型表示モジュール）における各配線ごとの伝送特性を最適にするキャリブレーション装置や，そのようなキャリブレーション装置を搭載した表示モジュールを提供することを目的とする。
　本発明は，基本的には，送信装置（タイミングコントローラ）がマスターとなり，伝送状況を把握することで，ドライバを含めた伝送システム全体を制御し，これにより配線特性にばらつきがあっても容易に調整できるという知見に基づく。一般に，ＣＯＧ型表示モジュールは，配線とドライバとが既に存在するため，タイミングコントローラ側でインプリメントされた系の調整を行うことで，適切な駆動を確保できる。この系では，タイミングコントローラが，キャリブレーションパターンを高速レーンで送信する。そしてドライバが受信したデータを低速チャネルで返送する。タイミングコントローラは，このデータを受け取り，タイミングコントローラのキャリブレーションエンジンがドライバの受信状況を判定する。そして，キャリブレーションエンジンが解析状況に応じて，タイミングコントローラ側の強度，タイミングや，ドライバ側のイコライザの調整や，ＣＤＲのタイミング調整を行う。
　本発明の第１の側面は，第１の送信部１１と，データ生成部１３と，キャリブレーションエンジン１５とを有する送信装置１に関する。この送信装置１の例は，画像表示装置などにおいて用いられるタイミングコントローラである。
　第１の送信部１１は，第１の配線３１を介して，受信装置４１へデータを送信するための要素である。
　データ生成部１３は，第１の送信部１１が送信するデータを生成する要素である。
　キャリブレーションエンジン１５は，データ生成部１３が生成するキャリブレーション信号を制御するための要素である。キャリブレーションエンジン１５は，キャリブレーション信号が，データに埋め込まれているクロックビットに対して所定のタイミング量だけタイミングをずれるようにデータ生成部１３が生成するキャリブレーション信号を制御する。キャリブレーション信号を制御する指令を受け取ったデータ生成部１３は，適切なタイミングでキャリブレーション信号を生成することとなる。所定のタイミング量は，受信装置４１がデータのエッジ部分をサンプリングできる量であり，具体的な例は，０．５ビット分である。
　この送信装置の好ましい例は，受信装置４１が受信したデータを受け取る第１の受信部１７をさらに有するものである。
　そして，キャリブレーションエンジン１５は，タイミング調整指令生成部２１を有するものである。
　タイミング調整指令生成部２１は，データ生成部１３が生成するキャリブレーション信号のタイミングを調整するためのタイミング調整指令を生成する要素である。
　そして，データ生成部１３は，タイミング調整指令生成部２１から受け取ったタイミング調整指令に基づいてデータのタイミングを調整する。
　この送信装置の好ましい例は，第１の強度調整部２３をさらに有するとともに，キャリブレーションエンジン１５が，エッジ解析部１９と，第１の強度調整指令生成部２５を，さらに有するものである。エッジ解析部１９は，第１の受信部１７がキャリブレーション信号に関する情報を受け取った場合に，受け取ったキャリブレーション信号のエッジ部分を解析する要素である。
　第１の強度調整部２３は，第１の送信部１１が送信するデータの強度を調整する要素である。
　強度調整指令生成部２５は，エッジ解析部１９が解析したキャリブレーション信号のエッジ部分の情報に基づいて，第１の強度調整部２３が調整する強度に関する第１の強度調整指令を生成する要素である。
　そして，第１の強度調整部２３は，第１の強度調整指令生成部２５からの第１の強度調整指令に基づいて，第１の送信部１１が送信するデータの強度を調整する。
　本発明の第２の側面は，先に説明した送信装置と，受信装置４１と第２の配線６１を含む送受信装置に関する。
　そして，受信装置４１は，第２の受信部４３と，記憶部４５と，第２の送信部４７とを有する。
　第２の受信部４３は，第１の配線３１を経たデータを受信する要素である。
　記憶部４５は，データ受信部４３が受信したデータを記憶する要素である。
　第２の送信部４７は，記憶部４５が記憶したデータを第２の配線６１を経て第１の受信部１７へ送信する要素である。
　本発明の第２の側面の好ましい側面は，受信装置が，第２の受信部４３が受信したデータがキャリブレーション信号か否か判別するデコーダ部４８をさらに有するものである。
　本発明の第２の側面の好ましい側面は，受信装置４１は，第２の強度調整部４９とクロック・データリカバリ部５１とをさらに有するものである。そして，送信装置１のキャリブレーションエンジン１５は，第２の強度調整指令生成部２７とＣＤＲ調整部２９とを有する。
　第２の強度調整部４９は，第２の受信部４３が受信したデータの強度を調整する要素である。
　クロック・データリカバリ部５１は，第２の受信部４３が受信したデータからクロックとデータを復元する要素である。
　第２の強度調整指令生成部２７は，エッジ解析部１９が解析したキャリブレーション信号のエッジ部分の情報に基づいて，第２の強度調整部４９の強度調整指令を生成する要素である。
　ＣＤＲ調整部２９は，クロック・データリカバリ部５１のデータ－クロック間スキュー調整指令を生成する要素である。
　そして，第２の強度調整部４９は，第１の送信部１１及び第２の受信部４３を経た強度調整指令に基づいて，第２の受信部４３が受信したデータの強度を調整する。
　また，クロック・データリカバリ部５１は，第１の送信部１１及び第２の受信部４３を経たデータ－クロック間スキュー調整指令に基づいて第２の受信部４３が受信したデータのクロックを復元する。
　本発明の第３の側面は，上記したいずれかの送受信装置と，第２の受信部４３が受信したデータに基づいて画像表示を行うための画像表示部７１と，を有する画像表示装置に関する。
　本発明は，表示モジュール（特にＣＯＧ型表示モジュール）における各配線ごとの伝送特性を最適にするキャリブレーション装置や，そのようなキャリブレーション装置を搭載した表示モジュールを提供することができる。
図１は，本発明の送受信装置を説明するためのブロック図である。 図２は，実施例の送信装置および受信装置の構成を示すブロック図である。 図３は，実施例における送信装置から送信され，受信装置で受信されるデータのフォーマットを示す図である。 図４は，本実施例における送信装置から送信され受信装置により受信されるデータを示す図である。 図５は，実施例における送信装置から送信され，受信装置で受信される通常データと分析データの受信装置内部のサンプリングクロックとのタイミングを比較して示す図である。 図６は，送信装置から受信装置への送信されるデータ，受信装置における記憶部におけるキャリブレーション用データの記憶，送信部によるデータの送信の返信，ならびに，制御部から受信装置の該当部を制御のタイミングを示す図である。 図７は，送信装置の予等化，受信装置の等化の過不足を判定する分析データの概要や（ａ），送信装置の予等化と受信装置の等化の過不足に対する，伝送路によってなまった分析データとクロック・データリカバリ部内のサンプリングクロック（図中では矢印で表記）の関係を示す図（ｂ）である。 図８は，送信装置の予等化，受信装置の等化の調整を行う際の，受信装置のクロック・データリカバリ部によってサンプリングされた分析サンプルドデータと送信装置の制御部の判定の対応表を示したものである。 図９は，制御部が，クロック・データリカバリ部におけるデータとサンプリングクロックの位相関係を判定する方法を説明するための図である。 図１０は，クロック・データリカバリ部内のデータとサンプリングクロック間のスキュー調整時の受信装置のクロック・データリカバリ部によってサンプリングされた分析サンプルドデータと送信装置の制御部の判定の対応表を示したものである。 図１１は，実施例のオートキャリブレーションの全体のフローを示す図である。 図１２は，実施例における送信装置の制御部による受信装置のクロック・リカバリ部のデータ，クロック間スキュー調整のフローチャートである。 図１３は，実施例における送信装置の制御部による送信装置の予等化の強度，および，受信装置の等化の強度を調整するフローチャートである。 図１４は，位相シフト部によりフリップフロップへ出力される基準クロックの生成方法を示す図である。 図１５は，送信装置のバッファにおける予等化の強度の変え方の実現方法を示す図である。 図１６は，受信装置の入力バッファ部における等化の強度の変え方の実現方法を示す図である。
　図１は，本発明の送受信装置を説明するためのブロック図である。
　図１に示されるように，本発明の送信装置１は，第１の送信部１１と，データ生成部１３と，キャリブレーションエンジン１５とを有する。この送信装置１の例は，画像表示装置などにおいて用いられるタイミングコントローラである。
　第１の送信部１１は，第１の配線３１を介して，受信装置４１へデータを送信するための要素である。
　データ生成部１３は，第１の送信部１１が送信するデータを生成する要素である。
　キャリブレーションエンジン１５は，データ生成部１３が生成するキャリブレーション信号を制御するための要素である。キャリブレーションエンジン１５は，キャリブレーション信号が，データに埋め込まれているクロックビットに対して所定のタイミング量だけタイミングをずれるようにデータ生成部１３が生成するキャリブレーション信号を制御する。キャリブレーション信号を制御する指令を受け取ったデータ生成部１３は，適切なタイミングでキャリブレーション信号を生成することとなる。所定のタイミング量は，受信装置４１が前記データのエッジ部分をサンプリングできる量であり，具体的な例は，０．５ビット分である。
　この送信装置の好ましい例は，受信装置４１が受信したデータを受け取る第１の受信部１７をさらに有するものである。
　そして，キャリブレーションエンジン１５は，タイミング調整指令生成部２１を有するものである。キャリブレーションエンジン１５は，後述するように，エッジ解析部１９を有していてもよい。
　タイミング調整指令生成部２１は，送信装置４１での受信状況を分析するためにデータ生成部１３が生成するキャリブレーション信号のタイミングを調整するためのタイミング調整指令を生成する要素である。タイミング調整指令生成部２１は，エッジ解析部１９による解析結果に基づいて，キャリブレーション信号のタイミングを調整しても良い。
　そして，データ生成部１３は，タイミング調整指令生成部２１から受け取ったタイミング調整指令に基づいてデータのタイミングを調整する。
　この送信装置の好ましい例は，第１の強度調整部２３をさらに有するとともに，キャリブレーションエンジン１５が，エッジ解析部１９と強度調整指令生成部２５をさらに有するものである。第１の強度調整部２３は，第１の送信部１１が送信するデータの強度を調整する要素である。エッジ解析部１９は，第１の受信部１７がキャリブレーション信号に関する情報を受け取った場合に，受け取ったキャリブレーション信号のエッジ部分を解析する要素である。強度調整指令生成部２５は，エッジ解析部１９が解析したキャリブレーション信号のエッジ部分の情報に基づいて，第１の強度調整部２３が調整する強度に関する第１の強度調整指令を生成する要素である。
　そして，第１の強度調整部２３は，強度調整指令生成部２５からの第１の強度調整指令に基づいて，第１の送信部１１が送信するデータの強度を調整する。
　本発明の第２の側面は，先に説明した送信装置と，受信装置４１と第２の配線６１を含む送受信装置に関する。
　そして，受信装置４１は，第２の受信部４３と，記憶部４５と，第２の送信部４７とを有する。
　第２の受信部４３は，第１の配線３１を経たデータを受信する要素である。
　記憶部４５は，データ受信部４３が受信したデータを記憶する要素である。
　第２の送信部４７は，記憶部４５が記憶したデータを第２の配線６１を経て第１の受信部１７へ送信する要素である。
　本発明の第２の側面の好ましい側面は，受信装置が，第２の受信部４３が受信したデータがキャリブレーション信号か否か判別するデコーダ部４８をさらに有するものである。
　本発明の第２の側面の好ましい側面は，受信装置４１は，第２の強度調整部４９とクロック・データリカバリ部５１とをさらに有するものである。そして，送信装置１のキャリブレーションエンジン１５は，第２の強度調整指令生成部２７とＣＤＲ調整部２９とを有する。
　第２の強度調整部４９は，第２の受信部４３が受信したデータの強度を調整する要素である。
　クロック・データリカバリ部５１は，第２の受信部４３が受信したデータからクロックとデータを復元する要素である。
　第２の強度調整指令生成部２７は，エッジ解析部１９が解析したキャリブレーション信号のエッジ部分の情報に基づいて，第２の強度調整部４９の強度調整指令を生成する要素である。
　調整部２９は，クロック・データリカバリ部５１のデータ－クロック間スキュー調整指令を生成する要素である。
　そして，第２の強度調整部４９は，第１の送信部１１及び第２の受信部４３を経た強度調整指令に基づいて，第２の受信部４３が受信したデータの強度を調整する。
　また，クロック・データリカバリ部５１は，第１の送信部１１及び第２の受信部４３を経たデータ－クロック間スキュー調整指令に基づいて自身のデータ－クロック間スキューを調整し，第２の受信部４３が受信したデータからクロックとデータを復元する。
　本発明の第３の側面は，上記したいずれかの送受信装置と，第２の受信部４３が受信したデータに基づいて画像表示を行うための画像表示部７１と，を有する画像表示装置に関する。
　図２は，本実施例の送信装置１１０および受信装置１２０の構成を示すブロック図である。図２に示されるように，送信装置１１０は，受信部１１１，制御部１１２，クロック生成部１１３，および送信部１１４を有する。送信装置１１０の送信部１１４は，エンコーダ部２１３，フリップフロップ部２１２，出力バッファ部２１１，位相シフト部２１４を含む。また，受信装置１２０は，入力バッファ部１２１，クロック・データリカバリ（ＣＤＲ）部１２２，デコーダ部１２３，記憶部１２４，および送信部１２５を備える。
　送信装置１１０のエンコーダ部２１３は，制御部１１２の指示をうけて入力される画像表示データやキャリブレーションに必要なデータなど，多ビットのパラレルデータを1ビットのシリアルデータに変換し，フリップフロップ部２１２へ出力する。
　クロック生成部１１３は，出力データの出力タイミングを生成するもとになる基準クロックを位相シフト部２１４へ出力する。
　位相シフト部２１４は，クロック生成部１１３から出力される基準クロックが入力され，制御部１１２により指示される位相シフト量だけ基準クロックの位相を変化させてフリップフロップ部２１２へ出力する。
　フリップフロップ部２１２は，エンコーダ部２１３から出力されるデータを位相シフト部２１４から出力されるクロックにより指示されるタイミングに調整してデータを出力バッファ部２１１に出力する。
　出力バッファ部２１１は，フリップフロップ部２１２から出力されるデータに対し，制御部１１２から指示される予等化の強度などの調整を行い，その調整後のデータを受信装置１２０へ送信する。
　送信装置１１０の受信部１１１は，受信装置１２０の送信部１２５から送られてきたデータを受信し制御部１１２へ出力する。
　送信装置１１０の制御部１１２は，送信装置１１０と受信装置１２０の両方を制御する。詳細の説明は各ブロックの説明の後に行う。
　受信装置１２０の入力バッファ部１２１は，送信装置１１０から送信されたデータを受信し，等化強度の設定に従い入力波形を整形し，クロック・データリカバリ部１２２に出力する。入力バッファ部１２１は，複数の等化強度の設定を備え，制御部１１２の指示により等化の強度を変更する。
　クロック・データリカバリ部１２２は，入力バッファ部１２１からのデータを受信し，そのデータからクロックとデータを抽出し，抽出したデータとクロックをデコーダ部１２３へ出力する。
　デコーダ部１２３は，クロック・データリカバリ部１２２から出力されたデータの種類を識別する。クロック・データリカバリ部１２２から出力されたデータが後段の画像表示部における画像表示に用いられる通常データである場合には後段に出力する。また，デコーダ部１２３はクロック・リカバリ部から出力されたデータがキャリブレーションに必要なデータである場合は記憶部１２４に出力する。また，デコーダ部１２３はクロック・リカバリ部から出力されたデータが入力バッファ部１２１やクロック・データリカバリ部１２２の制御用データである場合はそれぞれ該当のブロックにデータを出力する。
　記憶部１２４は，クロック・データリカバリ部１２２から出力されたデータがキャリブレーションに必要なデータであるとき，デコーダ部１２３の指示によりデータを記憶する。
　受信装置１２０の送信部１２５は，記憶部１２４から出力されたデータを送信装置１１０に送信する。
　制御部１１２は，データ送信部１１４によるデータ送信を制御する。具体的には，制御部１１２はエンコーダ部２１３から出力されるデータを制御する。制御部１１２は，受信装置１２０でのデータの受信状況を分析する為に位相シフト部２１４も制御する。また制御部１１２は受信部１１１により受信されたデータに基づきデータ送信部１１４の出力バッファ２１１から送信されるデータの予等化の強度を制御する。
　制御部１１２は，受信装置１２０の入力バッファ部１２１やクロック・データリカバリ部１２２によるデータ受信に関しても制御を行う。制御部１１２は受信部１１１により受信されたデータに基づき，送信装置１１０から受信装置１２０制御用のデータを送信することにより，受信装置１２０の入力バッファ部１２１における波形等化の強度を制御する。制御部１１２は受信部１１１により受信されたデータに基づき，送信装置１１０から受信装置１２０制御用のデータを送信することにより，クロック・データリカバリ部１２２におけるデータとサンプリングクロック間のスキューも調整する。
　制御部１１２は，送信部１１４の出力バッファ２１１から送信されるデータの予等化の強度，受信装置１２０の入力バッファ部１２１における等化の強度，および受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２におけるスキューのすべてを制御するのが望ましいが，これらのうちいずれか一つ以上のものを制御することとしてもよい。
　図３は，本実施例における送信装置１１０から送信され，受信装置１２０で受信されるデータのフォーマットを示す。受信装置１２０が送信装置１１０から送信されるデータからクロックとデータを抽出できるように，一定間隔で「０１」のクロックビットを埋め込む。図中のＤ［０］の「１」及びＤ［ｎ－１］の「０」がクロックビットにあたる。このクロックビットによる立ち上りエッジをリファレンスエッジと呼ぶ。受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２は，このクロックビットによる一定間隔で受信されるリファレンスエッジを基準として入力データをサンプリングするサンプリングクロックを生成し，入力データをラッチする。
　次に図４～図５を用いて送信装置１１０から受信装置１２０に伝送されるキャリブレーション用データについて説明する。
　制御部１１２からエンコーダ部２１３が制御されてデータ送信部１１４から出力されるデータの例は，画像表示部における画像表示にも用いられるデータ，受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２におけるデータ受信状況の分析の開始を示す分析開始データ，実際の分析に使用する分析データ，受信装置１２０が分析データをサンプリングして得たデータを受信装置１２０の送信部１２５から送信することを指示する送信指示データ，受信装置１２０の入力バッファ部１２１における波形等化強度やクロック・データリカバリ部１２２におけるスキュー調整の設定に用いられる制御データ，受信装置１２０から特に意味のあるデータを送る必要がない期間に送るダミーデータの６種類になるが，大きく分けると，画像表示部における画像表示に用いられる通常データとキャリブレーション期間に使われるキャリブレーション用データの２つになる。
　図４は，本実施例における送信装置１１０から送信され受信装置１２０により受信されるデータを示す図である。同図（a）は通常データを示し，同図（b）はキャリブレーション用データを示す。キャリブレーション用データはキャリブレーションの開始を示す分析開始データ，分析データ，送信開始データ，制御データ，ダミーデータを含む。通常データとキャリブレーション用データの判別はＤ［１］ビットの極性によって行われる。実施例ではＤ［１］ビットが０の時は通常データ，Ｄ［１］ビットが1の時はキャリブレーション用データとしている。判定ビットの位置はＤ［１］でなくてもよいし，極性は逆でもよい。
　分析開始データ，送信開始データ，制御データ，ダミーデータは受信装置１２０の受信状態が最適ではない状態でも正しく受信できるように３ビット以上同じビット続けて送ることにより，確実に受信装置１２０がデータを認識できるようにしている。分析データはこの受信状況によって伝送の状態を判定する為，この限りではない。
　図５は，実施例における送信装置１１０から送信され，受信装置１２０で受信される通常データと分析データの受信装置１２０内部のサンプリングクロックとのタイミングを比較して示す図である。同図（a）は通常データを示し，同図（b）は分析データを示す。
　送信装置１１０から通常データが送信されて受信装置１２０により受信される通常データをサンプリングするクロック（図中における「受信装置内部クロック」）は同図（a）に示されるように，リファレンスエッジを基準に生成され，データのほぼ真ん中をサンプリングできるように，クロック・データリカバリ部１２２により制御される。このデータとクロックの相対位置に関しては分析開始データ，送信開始データ，制御データ，ダミーデータも同じである。
　これに対して，同図（b）に示されるように，受信装置１２０により受信される分析データは受信装置１２０で受信されるリファレンスエッジを基準に生成されたクロックがデータの遷移（エッジ）部分に位置するように構成されている。
　すなわち送信装置１１０において制御部１１２は通常データ，分析開始データ，送信開始データ，制御データ，およびダミーデータを送信する場合と比較して，分析データを送信する際はクロックビットはそのままにそれ以外のビットをリファレンスエッジに対して相対的に０．５ビットずらしたパターンを送信する。
　結果的に受信装置１２０では通常データを受信するときとまったく同じ動作で，分析データを受信する際はデータの遷移をサンプリングすることができる。
　次に図７～図８を用いて送信装置１１０から送信された分析データを受信装置１２０がサンプリングした分析サンプルドデータをつかって制御部が送信装置１１０の予等化，受信装置１２０の等化の過不足を判定する方法を説明する。
　図７(a)は送信装置１１０の予等化，受信装置１２０の等化の過不足を判定する分析データの概要を示し，同図(b)は送信装置１１０の予等化と受信装置１２０の等化の過不足に対する，伝送路によってなまった分析データとクロック・データリカバリ部１２２内のサンプリングクロック（図中では矢印で表記）の関係を示すものである。
　送信装置１１０の予等化と受信装置１２０の等化の組み合わせが弱すぎる状態を図では「アンダーイコライズ」と表記，最適な状態を図では「最適」と表記，強すぎる状態を図では「オーバーイコライズ」と表記している。
　受信装置１２０のクロック・リカバリ部で生成される各ビットをサンプリングするクロックはクロックビットの立ち上りエッジであるリファレンスエッジを基準に生成される。さらに波形の鈍りは前のビットが後のビットのタイミングに影響を与えることから，クロックビット付近のパターンと受信状況を判定する際に使われるビット（図ではD[x]ビットのみ）付近のパターンが違うとサンプリングクロックとデータの相対位置が変わる。この相対位置の変化より波形の鈍り具合，送信装置１１０の予等化，受信装置１２０の等化の効果を判定することができる。
　実施例において分析データはクロックビット付近には同じビットが続くようなパターンであり，受信状況を判定する際に使われるビット（図ではＤ[ｘ]ビットのみ）は直前でビットが反転するようなパターンから構成されている。伝送路による波形の鈍りが大きく，予等化，等化が弱いアンダーイコライズの状態では急激に変化する「１０１」のようなパターンの「０」になるビットが正しい「０」論理レベルまで到達する前に「１」に戻る為，遷移をサンプリングしているＤ[ｘ]が「１」と判定される。また伝送路による波形の鈍りに対して，予等化，等化が強すぎるオーバーイコライズの場合は急激に変化する「１０１」の「０」のビットの際に過剰に反応し，波形が下側にオーバーシュートする為にその波形の立ち上りエッジをサンプリングすると，「０」がサンプリングされる。伝送路による波形の鈍りに対して，予等化，等化の設定が最適な場合はＤ[ｘ]をサンプリングするクロックがちょうどデータの遷移をサンプリングすることになり，「１」と「０」がほぼ同じ割合でサンプリングされることになる。
　図８は，送信装置１１０の予等化，受信装置１２０の等化の調整を行う際の，受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２によってサンプリングされた分析サンプルドデータと送信装置１１０の制御部１１２の判定の対応表を示したものである。
　送信装置１１０の制御部１１２は，受信装置１２０から返されてくるこの分析サンプルドデータから図８のような判定基準をもとに，現状の設定で波形の予等化，等化の過不足を判定し，最適なところにもっていく。
　なお本実施例は１分析データに対し1ビットのみのサンプリング結果を分析サンプルドデータとして受信装置１２０の送信部１２５が送信装置１１０に返信し，制御部１１２がこのデータをもとに，判定を行っている。しかし，１分析データのうち多ビットの結果を使用してもよい。
　次に図９を用いて送信装置１１０から送信された分析データを受信装置１２０がサンプリングした分析サンプルドデータを受信した送信装置１１０の制御部１１２が，クロック・データリカバリ部１２２におけるデータとサンプリングクロックの位相関係を判定する方法を説明する。
　波形の鈍りを検出する際と同じく受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２で生成される各ビットをサンプリングするクロックはクロックビットのリファレンスエッジを基準に生成される。クロック・データリカバリ部１２２で発生するデータとクロックの位相差（スキュー）を検出するためには，前述の波形の鈍りによる前のビットが後のビットのタイミングに影響を与える符号間干渉の影響を無視できるようにする必要がある。クロックビット付近のパターンと位相差を判定する際に使われるビット（図ではD[x]ビットのみ）付近のパターンを同じにすることによりこれを実現する。これにより波形の鈍りなどの外部要因はキャンセルされる為，クロック・データリカバリ部１２２内で発生するデータとサンプリングクロックのスキューを検出できる。
　実施例において分析データはクロックビット付近に同じビットが続くようなパターン，クロック・データリカバリ部１２２内のデータとサンプリングクロック間のスキューを判定する際に使われるビット（図ではD[x]ビットのみ）付近もクロックビット付近と同じパターンから構成されている。　
　サンプリングクロックがデータより位相がすすんでいる（同図（b）左のケース）と，そのサンプリング結果は常に「0」になり，サンプリングクロックがデータより位相が遅れている（同図（b）右のケース）と，そのサンプリング結果は常に「1」となる。またサンプリングクロックとデータの位相が揃っていると，「1」と「0」が同じ頻度でサンプリングされる。
　図１０は，クロック・データリカバリ部１２２内のデータとサンプリングクロック間のスキュー調整時の受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２によってサンプリングされた分析サンプルドデータと送信装置１１０の制御部１１２の判定の対応表を示したものである。
　送信装置１１０の制御部１１２は受信装置１２０から返されてくるこの分析サンプルドデータから図１０のような判定基準をもとに，現状の設定でデータとサンプリングクロックの位相関係を判定し，最適なところにもっていく。
　次に図６を用いて実施例における送信装置１１０と受信装置１２０との間のデータ送受信のタイミングの概要を説明する。この図には上から順に送信装置１１０から受信装置１２０への送信されるデータ，受信装置１２０の記憶部１２４におけるキャリブレーション用データの記憶，送信装置１１０の送信部１１４によるデータの送信の返信，ならびに，制御部１１２から受信装置１２０の該当部を制御，のタイミングが示されている。
　送信装置１１０の送信部１１４は制御部１１２の制御のもと，画像表示部における画像表示に用いられる通常データ（図中では「ノーマル」と表記），受信装置１２０におけるデータ受信状態を検出する為の分析データ（図中では「ＣＡ」と表記），このデータの開始を示す分析開始データ（図中では「分析開始」と表記），記憶部１２４に記憶されているクロック・データリカバリ部１２２によって分析データをサンプリングした分析サンプルドデータを受信装置１２０の送信部１２５から送信するタイミングを指示する送信指示データ（図中では「送信指示」と表記），送信装置１１０の送信部１２５から送信された分析サンプルドデータをもとに制御部１１２で受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２におけるデータ受信状態の分析をもとに受信装置１２０の該当ブロックを制御する制御データ（図中では「ＣＣ」と表記），の各データを所定のタイミングで受信装置１２０へ送信する。
　送信装置１１０は電源投入時や画像データのブランキング時など画像表示に用いられる通常データ以外の期間にキャリブレーション期間を設け，分析開始データ，分析データ，送信指示データ，制御データを送信する。受信装置１２０からの分析サンプルドデータを受信している際など，特に送信部１１４からデータを送る必要のない期間はダミーデータ（図中では「ダミー」と表記）を送信する。
　受信装置１２０では，受信されたデータがキャリブレーションの開始を示す分析開始データであるとデコーダ部１２３により判断されるとその後に受信される分析データをサンプリングした分析サンプルドデータとして記憶部１２４で記憶する。また受信されたデータが送信開始データであるとデコーダ部１２３で判断されると記憶部１２４に保存されていた分析サンプルドデータを送信部１２５より送信する。さらに受信されたデータが各ブロックを制御する制御データであるとデコーダ部１２３により判断されると，該当するブロックの制御を制御データの内容に従って制御する。
　記憶部１２４は，クロック・データリカバリ部１２２が分析データをサンプリングして得られたすべての分析サンプルドデータを記憶してもいいが，その一部を記憶してもいいし，積算などの演算をして記憶してもよい。
　次に図１１～図１３を用いて送信装置１１０の制御部１１２による受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２のデータ，クロック間スキュー調整，送信装置１１０の予等化および受信装置１２０の等化強度の調整のフローについて説明する。
　まず図１１に実施例のオートキャリブレーションの全体のフローを示す。最初に受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２のデータ，クロック間スキューを調整した後，送信装置１１０の予等化強度および受信装置１２０の等化強度の調整を行う。
　図１２は，実施例における送信装置１１０の制御部１１２による受信装置１２０のクロック・データリカバリ部１２２のデータ，クロック間スキュー調整のフローチャートである。まず調整を行うタイミングが電源投入直後の場合は初期値の設定を行い，ブランク期間の場合は前回のキャリブレーションの結果を引き継ぐため，特に設定は行わない。送信装置１１０が受信装置１２０に対して，分析開始データ，分析データ，送信開始データを送信し，受信装置１２０はそれらを受け，分析サンプルドデータを送信装置１１０に送り返す。送信装置の制御部１１２はこれを受け取って，データ，クロック間スキューの状態の判断を行い，その判断結果に基づいて以下のような手順で調整を行う。
　送信装置１１０の制御装置は，クロックとデータの位相が揃っていると判断した場合はそのままキャリブレーションを終了する。またそれ以外と判断した場合は以下のような調整を行う。
　送信装置１１０の制御部１１２は，クロックに対してデータが進んでいると判断した場合は，データを所定の値だけ遅くする設定をするか，クロックを所定の値だけ進ませる制御を行う。
　送信装置１１０の制御部１１２は，クロックに対してデータが遅れていると判断した場合は，データを所定の値だけ進ませるかクロックを所定の値だけ遅らせる制御を行う。
　送信装置１１０の制御部１１２は，以上の調整処理が終了すると，再び，送信装置１１０から受信装置１２０へ分析開始データを送り，調整の一連のプロセスをクロックとデータの位相が揃っていると判定されるまで繰り返す。
　図１３は，実施例における送信装置１１０の制御部１１２による送信装置１１０の予等化の強度，および，受信装置１２０の等化の強度を調整するフローチャートである。まず調整を行うタイミングが電源投入直後の場合は初期値の設定を行い，ブランク期間の場合は前回のキャリブレーションの結果を引き継ぐため，特に設定は行わない。送信装置１１０が受信装置１２０に対して，分析開始データ，分析データ，送信開始データを送信し，受信装置１２０はそれらを受け，分析サンプルドデータを送信装置１１０に送り返す。送信装置１１０の制御部１１２はこれを受け取って，送信部１１４の予等化と受信装置１２０の等化による波形整形状態の判断を行い，その判断結果に基づいて以下のような手順で調整を行う。
　送信装置１１０の制御装置１１２は，送信部１１４の予等化と受信装置１２０の等化による波形整形状態が最適と判断した場合はそのままキャリブレーションを終了する。またそれ以外と判断した場合は以下のような調整を行う。
　送信装置１１０の制御部１１２は，現状の送信装置１１０の予等化強度と受信装置１２０の等化の強度の組み合わせでは弱すぎて，波形鈍りを補正しきれていない判断した場合（図中では「アンダーイコライズ」と表記）は送信装置１１０の予等化の強度を所定の値だけ上げる制御を行う。
　送信装置１１０の制御部１１２は，現状の送信装置１１０の予等化強度と受信装置１２０の等化の強度の組み合わせでは強すぎて，波形がオーバーシュートなどを起こし，むしろ受信装置１２０にとって受信しにくい波形になっていると判断した場合（図中では「オーバーイコライズ」と表記）は，受信装置１２０の等化の強度を所定の値だけ下げる制御を行う。
　送信装置１１０の制御部１１２は，以上の調整処理が終了すると，再び，送信装置１１０から受信装置１２０へ分析開始データを送り，調整の一連のプロセスを送信部１１４の予等化と受信部１１１の等化による波形整形状態が最適と判定されるまで繰り返す。
　図１４は，位相シフト部２１４によりフリップフロップへ出力される基準クロックの生成方法を示す。同図(a)は回路の構成を示す図であり，同図(b)はタイミングチャートを示すものである。
　基準クロックから出力される多相のクロック（図中では「基準クロック_Ｃｌｏｃｋ＿ｎ」と表記，ｎは整数）を受け，基準クロック＿Ｃｌｏｃｋ＿１と基準クロック＿Ｃｌｏｃｋ＿３の組み合わせよりＣｌｏｃｋ＿１を生成する。また基準クロック1から０．５ビット分位相がずれた基準クロック＿Ｃｌｏｃｋ＿ｍと基準クロック＿Ｃｌｏｃｋ＿ｍ+２の組み合わせよりＣｌｏｃｋ＿２を生成する。よってＣｌｏｃｋ＿１とＣｌｏｃｋ＿２はお互いに位相が０．５ビット分ずれた位相関係になる。通常はＣｌｏｃｋ＿１を基準クロックとして出力し，分析データの０．５ビットずれたデータを出力する場合はセレクト信号により，Ｃｌｏｃｋ＿１より０．５ビットずれたＣｌｏｃｋ＿２を選択することにより，出力クロックを０．５ビット遅くする。
　図１５は，送信装置１１０のバッファにおける予等化の強度の変え方の実現方法を示す。同図(a)は回路構成，同図(b)は予等化の強度を変える際の真理値表，同図(c)は出力波形を示すものである。
　予等化は，バッファから出力された波形が伝送路などの影響で鈍り劣化することを予測しあらかじめもっとも影響の受けやすい波形の高周波成分を強調するものである。実施例では出力強度の異なる子バッファを並列に配置し，これら子バッファを一定期間，一定量オン，オフさせることにより同図(c)に示されるような前のビットから変化のあった場合の振幅に対し，前のビットと同じビットの振幅を下げるような所望の波形を作り出している。図１６は受信装置１２０の入力バッファ部１２１における等化の強度の変え方の実現方法を示す。同図(a)は回路構成，同図(b)は設定により入力バッファ部１２１の周波数特性を示すものである。
　等化は，入力バッファ部１２１に入力される伝送路などの影響で鈍り劣化した波形の高周波成分を強調することでより後段のクロック・データリカバリ部１２２が受けやすいようなきれいな波形に整形し直す技術である。実施例では同図(a)のような回路を用い，抵抗または容量の値を変更することで，同図(b)のように異なった周波数特性を実現している。この抵抗値または容量値を送信装置１１０の制御部１１２からの指示に従い変更する。
　本発明は，電気機器産業で利用されうる。
１　送信装置
１１　第１の送信部
１３　データ生成部
１５　キャリブレーションエンジン
１７　第１の受信部
１９　エッジ解析部
２１　タイミング調整指令生成部
２３　第１の強度調整部
２５　強度調整指令生成部
２７　第２の強度調整指令生成部
２９　ＣＤＲ調整部
３１　第１の配線
４１　受信装置
４３　第２の受信部
４５　記憶部
４７　第２の送信部
４８　デコーダ部
４９　第２の強度調整部
５１　クロック・データリカバリ部
６１　第２の配線
７１　画像表示部

Claims (8)

  1. 　　第１の配線（３１）を介して，受信装置（４１）へデータを送信するための第１の送信部（１１）と，
    　　第１の送信部（１１）が送信するデータを生成するデータ生成部（１３）と，
    　　前記データ生成部（１３）が生成するキャリブレーション信号を制御するためのキャリブレーションエンジン（１５）と，
    　を有する送信装置であって，
    　前記キャリブレーションエンジン（１５）は，
    　　前記キャリブレーション信号が，データに埋め込まれているクロックビットに対して所定のタイミング量だけタイミングをずれるようにデータ生成部（１３）が生成するキャリブレーション信号を制御する，
    　送信装置（１）。
     
  2. 　請求項１に記載の送信装置であって，前記所定のタイミング量は，前記受信装置（４１）が前記データのエッジ部分をサンプリングできる量である，送信装置。
     
  3. 　請求項１に記載の送信装置であって，
    　　前記受信装置（４１）が受信したデータを受け取る第１の受信部（１７）をさらに有し，
    　　前記データ生成部（１３）が生成するキャリブレーション信号のタイミングを調整するためのタイミング調整指令を生成するタイミング調整指令生成部（２１）を有し，
    　　前記データ生成部（１３）は，前記タイミング調整指令生成部（２１）から受け取ったタイミング調整指令に基づいてデータのタイミングを調整する，
    　送信装置。
    　
  4. 　請求項２に記載の送信装置であって，
    　　第１の送信部（１１）が送信するデータの強度を調整する第１の強度調整部（２３）をさらに有し，
    　　前記キャリブレーションエンジン（１５）は，
    　前記キャリブレーションエンジン（１５）は，第１の受信部（１７）がキャリブレーション信号に関する情報を受け取った場合に，受け取ったキャリブレーション信号のエッジ部分を解析するエッジ解析部（１９）と，
    　前記エッジ解析部（１９）が解析したキャリブレーション信号のエッジ部分の情報に基づいて，第１の強度調整部（２３）が調整する強度に関する第１の強度調整指令を生成する強度調整指令生成部（２５）をさらに有し，
    　　第１の強度調整部（２３）は，前記強度調整指令生成部（２５）からの第１の強度調整指令に基づいて，第１の送信部（１１）が送信するデータの強度を調整する，
    　送信装置。
     
  5. 　請求項３又は請求項４に記載の送信装置と，前記受信装置（４１）と第２の配線（６１）を含む送受信装置であって，
    　前記受信装置（４１）は，
    　　第１の配線（３１）を経たデータを受信する第２の受信部（４３）と，
    　　前記データ受信部（４３）が受信したデータを記憶する記憶部（４５）と，
    　　前記記憶部（４５）が記憶したデータを第２の配線（６１）を経て第１の受信部（１７）へ送信するための第２の送信部（４７）と，
    　を有する，
    　送受信装置。
     
  6. 　請求項５に記載の送受信装置であって，前記受信装置は，第２の受信部（４３）が受信したデータがキャリブレーション信号か否か判別するデコーダ部（４８）をさらに有する，送受信装置。
     
  7. 　請求項３に記載の送受信装置であって，
    　前記受信装置（４１）は，
    　　第２の受信部（４３）が受信したデータの強度を調整する第２の強度調整部（４９）と，
    　　第２の受信部（４３）が受信したデータのクロックを復元するためのクロック・データリカバリ部（５１）と，をさらに有し，
    　　前記キャリブレーションエンジン（１５）は，前記エッジ解析部（１９）が解析したキャリブレーション信号のエッジ部分の情報に基づいて，第２の強度調整部（４９）の強度調整指令を生成する第２の強度調整指令生成部（２７）と，
    及び前記クロック・データリカバリ部（５１）のデータ－クロック間スキュー調整指令を生成するためのＣＤＲ調整部（２９）と，を有し，
    　　第２の強度調整部（４９）は，第１の送信部（１１）及び第２の受信部（４３）を経た前記強度調整指令に基づいて，第２の受信部（４３）が受信したデータの強度を調整し，
    　　前記クロック・データリカバリ部（５１）は，第１の送信部（１１）及び第２の受信部（４３）を経た前記データ－クロック間スキュー調整指令に基づいてデータ－クロック間スキューを調整し，第２の受信部（４３）が受信したデータからクロックとデータを復元する，
    　送受信装置。
     
  8. 　請求項５～７のいずれかに記載の送受信装置と，
    　第２の受信部（４３）が受信したデータに基づいて画像表示を行うための画像表示部（７１）と，
    　を有する画像表示装置。
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