WO2015050123A1

WO2015050123A1 - 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

Info

Publication number: WO2015050123A1
Application number: PCT/JP2014/076095
Authority: WO
Inventors: 裕充松田; 孝俊内田; 鈴木　貴之
Original assignee: ザインエレクトロニクス株式会社
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2015-04-09
Also published as: EP3054643A4; TW201528752A; US20160232874A1; EP3054643B1; EP3054643A1; JP2015076621A; CN105594181B; US10074340B2; JP5805725B2; CN105594181A; KR101813422B1; KR20160064183A; TWI648976B

Abstract

　第１モードのときのモード切り替え通知は、第１プロトコルに従って、送信装置１０から受信装置２０へ送信される。第２モードのときに、トレーニングデータは送信装置１０から受信装置２０へ送信され、受信装置２０においてクロックトレーニングが行われ、第１モードへのモード切り替え通知は、第１プロトコルよりも簡易で高速な第２プロトコルに従って、送信装置１０から受信装置２０へ送信される。

Description

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

　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、画像データおよびトレーニングデータを受信装置へ送信する。受信装置は、送信装置から受信したトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行い、そのトレーニング後のクロックが指示するタイミングで送信装置から送出された画像データをサンプリングして、そのサンプリングして得た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。受信装置がクロックトレーニングを行うためのトレーニングデータは、ブランク期間中に送信装置から受信装置へ送信される。

　また、送受信システムでは、送信装置から受信装置へ画像データおよびトレーニングデータを送信するための第１信号線と、送信装置と受信装置との間で通信を行う第２信号線とが設けられる。第２信号線を介した通信により、例えば、液晶表示システム等の画像表示システムでは、ガンマ値や各種制御情報、及びレジスタへの設定情報等が送信装置から受信装置へ通知される。第２信号線を介した通信は、例えばＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）およびＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）等のシリアルバス規格のプロトコルに従う。

Jeong-Ho Kang, et al, "AClock-embedded Voltage Differential Signaling (CVDS) for the Chip-On-GlassApplication of TFT-LCD," SID 10 DIGEST, pp.66-69 (2010). Dong Hoon Baek, et al, "Late-NewsPaper: The Enhanced Reduced Voltage Differential Signaling (eRVDS) Interfacewith Clock Embedded Scheme for Chip-On-Glass TFT-LCD Applications," SID 10DIGEST, pp.70-73 (2010).

　送受信システムでは、送信装置から受信装置に対してアクティブ期間とブランク期間との間の遷移を通知する必要がある。このような遷移の通知を送るためだけに第１又は第２の信号線とは別に信号線を設けるのはシステム上好ましくない。また、前述のような遷移に関する通知をＩ^２Ｃ等のシリアルバス規格のプロトコルのコマンドで、第２信号線を介して送ることも考えられる。しかしながら、一般に、第１信号線を介した画像データおよびトレーニングデータの送受信は高速であるのに対して、第２信号線を介した通信は低速である。したがって、第２信号線を介してブランク期間からアクティブ期間へ遷移した旨の通知を受けた受信装置がクロックトレーニングを終了するタイミングでは、既にアクティブ期間となっており、送信装置から第１信号線を介して受信装置へ画像データが送られている。このような事態が発生すると、送信装置から送出された画像データのうちクロックトレーニング終了タイミングまでの画像データは受信装置により正常に受信されないことになり、画像表示装置により表示される画像は一部が欠けたものとなる。

　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、遷移の通知を送るためだけに第１又は第２の信号線とは別に信号線を設けることなく、受信装置による画像データ受信の欠落を抑制することができる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、受信装置がクロックトレーニングを行うためのトレーニング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第１送信部と、第１モードのときに受信装置との間で第１プロトコルに従って通信を行い、第２モードのときに受信装置との間で第１プロトコルより簡易な第２プロトコルに従って通信を行う第２送信部と、第１送信部によるデータ送信および第２送信部による通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、第１モードのときに、第１送信部により画像データを送信させ、第２モードに切り替える際にその旨を通知するモード切り替え通知を第２送信部により送信させ、第２モードのときに、第１送信部によりトレーニングデータを送信させ、第１モードに切り替える際にその旨を通知するモード切り替え通知を第２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、トレーニングデータおよび画像データをシリアルデータとして送信装置から受信する第１受信部と、第１モードのときに送信装置との間で第１プロトコルに従って通信を行い、第２モードのときに送信装置との間で第１プロトコルより簡易な第２プロトコルに従って通信を行う第２受信部と、を備えることを特徴とする。さらに、本発明の受信装置は第１モードのときに、第１受信部が画像データを受信し、第２受信部が受信したモード切り替え通知に基づいて第２モードに切り替え、第２モードのときに、第１受信部がトレーニングデータを受信して該トレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行い、第２受信部が受信したモード切り替え通知に基づいて第１モードに切り替えることを特徴とする。

　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、受信装置による画像データ受信の欠落を抑制することができる。

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。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。図３は、本実施形態の送受信システム２におけるクロックトレーニングの期間を説明する図である。図４は、本実施形態の送受信システム２におけるモード切り替えの具体例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２０_１～２０_Ｎ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２０_１～２０_Ｎ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２０_１～２０_Ｎ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２０_ｎ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２０_ｎ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２０_ｎ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２０_ｎは、送信装置１０から第１信号線４０_ｎ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２０_ｎ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２０_ｎ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２０_１～２０_Ｎ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２０_ｎとは第１信号線４０_ｎにより接続されている。各信号線４０_ｎ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２０_ｎへ送信する。各信号線４０_ｎ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２０_１～２０_Ｎ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Ｉ^２Ｃ（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、Ｉ^２Ｃ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２０_ｎ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２０_ｎ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２０_１～２０_Ｎ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、第１送信部１１，第２送信部１２および送信制御部１３を備える。送信制御部１３は、第１送信部１１によるデータ送信および第２送信部１２による通信を制御する。送信制御部１３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たデータを出力する。また、送信制御部１３は、外部から制御信号（制御コマンド）を入力して、その制御信号に応じたデータを出力する。第１送信部１１は、送信制御部１３から出力されたデータをシリアライズして、そのデータを第１信号線４０を介して受信装置２０へ送信する。第２送信部１２は、外部または送信制御部１３からの要求を受けて、第２信号線５０を介して受信装置２０の第２受信部２２との間で所定のプロトコルに従って通信を行う。

　受信装置２０は、第１受信部２１，第２受信部２２，受信制御部２３およびレジスタ２４を備える。第１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送信装置１０から第１信号線４０を介して受信する。第１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する。受信制御部２３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。また、受信制御部２３は、受信したシリアルデータに基づいて制御信号（制御コマンド）を出力する。第２受信部２２は、第２信号線５０を介して送信装置１０の第２送信部１２との間で所定のプロトコルに従って通信を行う。レジスタ２４は、第１受信部２１によるデータ受信または第２受信部２２による通信に従ってデータが書き込まれる。レジスタ２４に書き込まれるデータは、例えば、受信装置２０が画像表示装置３０を駆動する際に使用されるデータである。

　送信装置１０の第１送信部１１から第１信号線４０を介して受信装置２０の第１受信部２１へ送信される制御データとして、第１受信部２１がクロックトレーニングを行うためのトレーニングデータが含まれる。トレーニングデータは、各単位期間の開始タイミングにおいて第１レベルから第２レベルへ遷移し、単位期間の途中において１回のみ第２レベルから第１レベルへ遷移する。クロックトレーニングは、送信装置１０の第１送信部１１から第１信号線４０を介して送られて来たシリアルデータを受信装置２０の第１受信部２１がサンプリングするためのクロックの周波数および位相を最適化するための処理であり、ブランク期間に第１受信部２１が受信したトレーニングデータに基づいて行われる。

　図３は、本実施形態の送受信システム２におけるクロックトレーニングの期間を説明する図である。同図（ａ）に示される送信装置１０への入力の際のアクティブ期間とブランク期間との間の切り替えタイミングから、同図（ｂ）に示される送信装置１０から第１信号線４０への出力の際のアクティブ期間とブランク期間との間の切り替えタイミングまでに、遅延Δｔ_１が生じる。

　比較例では、同図（ａ）に示される送信装置１０への入力の際のアクティブ期間とブランク期間との間の切り替えタイミングから、同図（ｃ）に示されるように、その切り替え通知が送信装置１０の第２送信部１２から第２信号線５０を介して受信装置２０の第２受信部２２へ送られて受信装置２０において認識されるタイミングまでに、遅延Δｔ_２が生じる。第２信号線５０を介した通信は例えばＩ^２ＣおよびＳＰＩ等のシリアルバス規格のプロトコルに従うので、遅延Δｔ_２は遅延Δｔ_１より長くなる。

　したがって、比較例では、同図（ｄ）に示されるように、受信装置２０が切り替え通知を受けてクロックトレーニングを終了するタイミングでは、既にアクティブ期間となっており送信装置１０から第１信号線４０を介して受信装置２０へ画像データが送られている。このような事態が発生すると、送信装置１０から送出された画像データのうちクロックトレーニング終了タイミングまでの画像データは受信装置２０により正常に受信されないことになり、画像表示装置３０により表示される画像は一部が欠けたものとなる。

　これに対して、本実施形態では、送信装置１０の第２送信部１２と受信装置２０の第２受信部２２との間の通信に関し第１モードと第２モードとが存在する。送信装置１０の第２送信部１２と受信装置２０の第２受信部２２とは、第２信号線５０を介して、第１モードのときに第１プロトコルに従って通信を行い、第２モードのときに第２プロトコルに従って通信を行う。

　第１モードと第２モードとの間の切り替えを通知するモード切り替え通知は、送信装置１０の第２送信部１２から第２信号線５０を介して受信装置２０の第２受信部２２へ送られる。画像データは、第１モードのときに、送信装置１０の第１送信部１１から第１信号線４０を介して受信装置２０の第１受信部２１へ送信される。トレーニングデータは、第２モードのときに、送信装置１０の第１送信部１１から第１信号線４０を介して受信装置２０の第１受信部２１へ送信される。

　第１モード時の第１プロトコルは、Ｉ^２ＣおよびＳＰＩ等の既存のシリアルバス規格のプロトコルであってもよいし、これらに類似または一部改変したプロトコルであってもよい。第１プロトコルとしてＩ^２Ｃを採用した場合、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。そして、送信装置１０は、先ずアドレスを送出することで何れかの受信装置２０を選択し、その選択した受信装置２０に対して制御データ等を送ることができる。

　第２モード時の第２プロトコルは、第１プロトコルと比べて簡易な手順によるものとし高速とすることができる。例えば、第２プロトコルは、送信装置１０の第２送信部１２から第２信号線５０を介して受信装置２０の第２受信部２２へ送られるデータが或るレベルから他のレベルへ転じるだけのものであってもよい。

　図３（ｅ）に示されるように、第１モードから第２モードへの切り替えを通知するモード切り替え通知は、送信装置１０への入力の際のアクティブ期間からブランク期間への切り替えタイミングから始まり、遅延Δｔ_２後に受信装置２０において認識される。そして、その認識後、受信装置２０は、第１受信部２１に到達するトレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行う。

　また、同図（ｅ）に示されるように、第２モードから第１モードへの切り替えを通知するモード切り替え通知は、送信装置１０への入力の際のブランク期間からアクティブ期間への切り替えタイミングから始まり、遅延Δｔ_１より短い遅延Δｔ_３後に受信装置２０において認識される。そして、その認識後、受信装置２０は、クロックトレーニングを終了する。

　本実施形態では、第２モードから第１モードへの切り替えの通知を受けた受信装置２０がクロックトレーニングを終了するタイミングでは未だアクティブ期間となっておらず、その後に送信装置１０から第１信号線４０を介して受信装置２０へ画像データが送られてくる。したがって、受信装置２０の第１受信部２１は、送信装置１０から送出された画像データの先頭から正常に受信することができる。

　図４は、本実施形態の送受信システム２におけるモード切り替えの具体例を説明する図である。この例は、第１モード時の第２信号線５０を介した通信の際の第１プロトコルとしてＩ^２Ｃを採用したものである。ジェネラルコール（General call）は、第１プロトコルに従って送信装置１０が全ての受信装置２０に対して第１モードから第２モードへの切り替えを通知するものである。このジェネラルコール後、第２モードとなり、第２信号線５０のうちのＳＣＬ線のデータがハイレベルからローレベルに転じると、それ以降、送信装置１０の第１送信部１１から第１信号線４０を介して受信装置２０の第１受信部２１へトレーニングデータが送られ、受信装置２０においてクロックトレーニングが行われる。

　そして、第２信号線５０を介した第２プロトコルに従う通信により、第２信号線５０のうちのＳＣＬ線のデータがローレベルからハイレベルに転じることで、第１モードに切り替わり、受信装置２０におけるクロックトレーニングが終了する。また、第２通信線５０のデータが２回のスタートコンディション（Start Condition）および１回のストップコンディション（Stop Condition）となり、第２信号線５０を介した第１プロトコルによる通信が可能となる。

　このように、本実施形態では、第１モードのときに、画像データは送信装置１０から第１信号線４０を介して受信装置２０へ送信され、第２モードに切り替える旨を通知するモード切り替え通知は第１プロトコルに従って送信装置１０から第２信号線５０を介して受信装置２０へ送信される。また、第２モードのときに、トレーニングデータは送信装置１０から第１信号線４０を介して受信装置２０へ送信され、このトレーニングデータに基づいて受信装置２０においてクロックトレーニングが行われ、第１モードに切り替える旨を通知するモード切り替え通知は第１プロトコルより簡易・高速な第２プロトコルに従って送信装置１０から第２信号線５０を介して受信装置２０へ送信される。したがって、受信装置２０は、送信装置１０から第１信号線４０を介して受信装置２０へ画像データが送られて来る前にクロックトレーニングを終了することができるので、画像データの先頭から正常に受信することができ、画像データ受信の欠落を抑制することができる。

　１…画像表示システム、２…送受信システム、１０…送信装置、１１…第１送信部、１２…第２送信部、１３…送信制御部、２０…受信措置、２１…第１受信部、２２…第２受信部、２３…受信制御部、２４…レジスタ、３０…画像表示装置、４０…第１信号線、５０…第２信号線。

Claims

　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、
　前記受信装置がクロックトレーニングを行うためのトレーニング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第１送信部と、
　第１モードのときに前記受信装置との間で第１プロトコルに従って通信を行い、第２モードのときに前記受信装置との間で前記第１プロトコルより簡易な第２プロトコルに従って通信を行う第２送信部と、
　前記第１送信部によるデータ送信および前記第２送信部による通信を制御する送信制御部と、
　を備え、
　前記送信制御部は、
　前記第１モードのときに、前記第１送信部により画像データを送信させ、前記第２モードに切り替える際にその旨を通知するモード切り替え通知を前記第２送信部により送信させ、
　前記第２モードのときに、前記第１送信部によりトレーニングデータを送信させ、前記第１モードに切り替える際にその旨を通知するモード切り替え通知を前記第２送信部により送信させる、
ことを特徴とする送信装置。
　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、
　トレーニング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送信装置から受信する第１受信部と、
　第１モードのときに前記送信装置との間で第１プロトコルに従って通信を行い、第２モードのときに前記送信装置との間で前記第１プロトコルより簡易な第２プロトコルに従って通信を行う第２受信部と、
　を備え、
　前記第１モードのときに、前記第１受信部が画像データを受信し、前記第２受信部が受信したモード切り替え通知に基づいて前記第２モードに切り替え、
　前記第２モードのときに、前記第１受信部がトレーニングデータを受信して該トレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行い、前記第２受信部が受信したモード切り替え通知に基づいて前記第１モードに切り替える、
ことを特徴とする受信装置。
　請求項１に記載の送信装置と、
　受信装置と、
を備えた送受信システムであって、
　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、
　トレーニング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送信装置から受信する第１受信部と、
　第１モードのときに前記送信装置との間で第１プロトコルに従って通信を行い、第２モードのときに前記送信装置との間で前記第１プロトコルより簡易な第２プロトコルに従って通信を行う第２受信部と、
　を備え、
　前記第１モードのときに、前記第１受信部が画像データを受信し、前記第２受信部が受信したモード切り替え通知に基づいて前記第２モードに切り替え、
　前記第２モードのときに、前記第１受信部がトレーニングデータを受信して該トレーニングデータに基づいてクロックトレーニングを行い、前記第２受信部が受信したモード切り替え通知に基づいて前記第１モードに切り替える、
ことを特徴とする送受信システム。
　請求項３に記載の送受信システムと、
　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。