JP5807048B2 - 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

Description

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）へクロックビットが埋め込まれたデータ及びキャリブレーション信号を送信するための第１の送信部（１１）と，
   第１の送信部（１１）が送信する前記データ及び前記キャリブレーション信号を生成するデータ生成部（１３）と，
   前記データ生成部（１３）が生成する前記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，前記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，前記データ生成部（１３）が生成する前記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）が生成する前記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，前記キャリブレーション信号が前記データに埋め込まれているクロックビットに対して０．５ビット分のタイミング量だけずれるように，前記キャリブレーション信号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）が送信する前記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）が前記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，受け取った前記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）が解析した前記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）が送信する前記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）を経た前記データ及び前記キャリブレーション信号を受信する第２の受信部（４３）と，
   前記データ受信部（４３）が受信した前記キャリブレーション信号を記憶する記憶部（４５）と，
   前記記憶部（４５）が記憶した前記キャリブレーション信号を第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）が受信したデータに前記キャリブレーション信号が含まれている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）が受信した前記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）が受信した前記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）が解析した前記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，
   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）が受信した前記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）が受信した前記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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