(57)【要約】【課題】電磁妨害ノイズを低減する為に、光信号による信号伝送が試みられているが、単純に光信号へ変換した場合、電圧変換回路や光源駆動回路が別途必要となり消費電力が増加する。【解決手段】表示部１６０と、前記表示部１６０を制御する低電圧制御信号を発生させる信号発生部１００と、前記低電圧信号を入力し終端すると共に光信号を出力する終端部１１０と、前記光信号を前記表示部１６０へ伝送する信号伝送部１５０と、前記信号伝送部１５０にて伝送された前記光信号を再び電気信号へ変換する光電気変換部１６１を備え、前記終端部１１０は、前記低電圧制御信号を光信号に変換する電気光変換部１３０と、前記電気光変換部１３０の端子間の電圧レベルを変動させる電圧シフト部を有することにより、送信器の構成を簡素化することができる。【選択図】図４
2006180314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部を有し、前記表示部を制御する低電圧制御信号を電気光変換して前記表示部へ伝送する情報処理装置において、
前記低電圧制御信号を発生させる信号発生部と、
前記低電圧制御信号を入力し終端すると共に光信号を出力する終端部と、
前記光信号を前記表示部へ伝送する信号伝送部と、
前記信号伝送部にて伝送された前記光信号を再び電気信号へ変換する光電気変換部を備え、
前記終端部は、前記低電圧制御信号を光信号に変換する電気光変換部と、
前記電気光変換部の端子間の電圧レベルを変動させる電圧シフト部を有する
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記電圧シフト部は、
前記電気光変換部の端子間電圧が前記低電圧制御信号の平均電圧以上となるように、前記電気光変換部の片方の端子電位を負電位に変動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記電圧シフト部は、
前記電気光変換部の端子間電圧が前記低電圧制御信号の平均電圧以上となるように、前記電気光変換部を介して直流電流を流す
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
表示部を有し、前記表示部を制御する低電圧制御信号を電気光変換して前記表示部へ伝送する情報処理装置において、
前記低電圧制御信号を発生させる信号発生部と、
前記低電圧制御信号を入力し終端する終端部と、
前記終端部の電圧を入力し電流信号を生成する電流発生部と、
前記電流信号を光信号に変換する電気光変換部と、
前記電気光変換部へ電力を供給する電源部と、
前記光信号を前記表示部へ伝送する信号伝送部と、
前記信号伝送部にて伝送された前記光信号を再び電気信号へ変換する光電気変換部を備え、
前記終端部は減衰量が可能であり、前記電気光変換部は前記電源部と直結され、前記電流発生部は前記電気光変換部を介して動作電流が供給される
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項５】
前記電流発生部は、
バイポーラ・トランジスタからなり、前記電気光変換部が前記バイポーラ・トランジスタのコレクタ端子側に接続されている
ことを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記信号発生部は、
電流駆動型の差動出力インターフェイスを有し、前記低電圧制御信号の振幅レベルは、前記終端部の減衰量によって決まる
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記終端部は、
周囲温度の変化に応じて減衰量が変化し、温度上昇時には減衰量が小さくなる
ことを特徴とする請求項１から請求項６いずれかに記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記低電圧制御信号は、
すくなくとも映像データを含み周期的な直流信号期間を有するバースト信号である
ことを特徴とする請求項１から請求項７いずれかに記載の情報処理装置。
【請求項９】
レベルシフト部は、
前記低電圧制御信号の直流信号期間中、前記電気光変換部の発光パワーがＬｏｗレベル以下となるよう前記電気光変換部の電位を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記レベルシフト部は、
前記低電圧制御信号の直流信号期間中、前記電気光変換部の発光パワーがＬｏｗレベル以下となるよう前記直流電流を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記電流発生部は、
前記低電圧制御信号の直流信号期間中、前記電気光変換部の発光パワーがＬｏｗレベル以下となるよう前記電流信号を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記信号発生部と前記終端部との間の結合、および前記電気光変換部と前記レベルシフト部との間の結合は、
直流結合されている
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
前記信号発生部と前記終端部との間の結合、前記終端部と前記電流発生部との間の結合、および前記電流発生部と前記電気光変換部との間の結合は、
直流結合されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記電気光変換部の光源は、
ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）、ＬＥＤ、もしくはＲＣ−ＬＥＤ（Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＥＤ  ）からなる
ことを特徴とする請求項１から請求項１３いずれかに記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記ＶＣＳＥＬのアノード及びカソードは、
前記ＶＣＳＥＬを囲うパッケージと絶縁されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の情報処理装置。
【請求項１６】
前記ＬＥＤのアノード及びカソードは、
発光ダイオードを囲うパッケージと絶縁されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の情報処理装置。
【請求項１７】
前記ＲＣ−ＬＥＤのアノード及びカソードは、
前記ＲＣ−ＬＥＤを囲うパッケージと絶縁されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、プラズマディスプレイなどといったフラットパネルディスプレイを表示部の一部とする情報処理装置に係り、特に、表示部と表示部を制御する表示制御部との間の信号伝送を、光信号で伝送する機能を備えた情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどで構成される表示画面を有する表示部と、その表示部へ静止画像や動画像といった映像信号を含む制御信号を出力する本体部を有する情報処理装置においては、表示画面の高画素化・多階調化が進むにつれ、本体部から出力される制御信号のトータル伝送レートが飛躍的に増加する。例えば、画素数：１０２４×７６８ドット、ドットクロック：６５ＭＨｚ、階調数：２４ビットカラー、この制御信号のトータル伝送レートは、およそ１．７Ｇｂｐｓにも達する。
【０００３】
このように高速な制御信号を伝送する技術としては、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌ）方式やＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格に用いられているＴＭＤＳ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）方式が公知であり、映像信号をデジタル伝送する場合の電気インターフェイスとして、デファクト・スタンダードとなっている。これらの伝送方式では、電磁妨害の抑圧や消費電力の低減のために、小振幅の差動信号をプリント基板配線や撚り線といった銅線を伝送路として伝送する。しかし、伝送信号が高速化すると、基板配線の誘電損失による信号劣化や配線数増加による電磁妨害ノイズの放射が顕著となるなど問題が生じてしまう。
【０００４】
これら問題を解決するため、電気信号を光信号に変換し、光ファイバやガラスやポリマーなどを材料として用いた光導波路部品を伝送路として、データ伝送を行う光リピータが提案されている。
【０００５】
図６に、光リピータの一例を示す。図６において、光送信器１０は、入力レベル変換回路１１と、光源駆動回路１２と、発光素子１３を有し、光受信器３０は、受光素子３１、プリアンプ３２を有する。光送信器１０において、入力レベル変換回路１１は、コンピュータ４０から出力された映像信号の電圧レベルを光源駆動回路１２の入力電圧レベルに変換する。光源駆動回路１２は、発光素子１３を変調するための電流、或いは電圧信号を出力する。発光素子１３は、光源駆動回路１２から出力された電気信号を光信号に変換する。変換された光信号は、光ファイバ２０中を伝送され、受光素子３１へ出力される。受光素子３１は、光信号を再び電気信号へ変換し、プリアンプ３２へ出力する。
【０００６】
なお、従来方法としては、例えば、特許文献１に記載されたパラレル光リピータ等が挙げられる。
【特許文献１】特開２００３−６０５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような光リピータでは、低電圧信号の電圧レベルを変換する入力レベル変換回路や発光素子を変調する光源駆動回路など、専用回路が必要である。これら専用回路のために、光リピータの回路規模が複雑になるとともに、消費電力が大きくなってしまうという課題を有している。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、入力レベル変換回路や光源駆動回路といった専用回路を用いず、ＬＶＤＳなどの汎用の低電圧信号インターフェイスを利用しながら光送信部の構成を簡素化し、低消費電力を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、表示部を有し、表示部を制御する低電圧制御信号を電気光変換して表示部へ伝送する情報処理装置において、低電圧制御信号を発生させる信号発生部と、低電圧信号を入力し終端すると共に光信号を出力する終端部と、終端部から出力された光信号を表示部へ伝送する信号伝送部と、信号伝送部にて伝送された光信号を再び電気信号へ変換する光電気変換部を備え、終端部は、低電圧制御信号を光信号に変換する電気光変換部と、電気光変換部の端子間の電圧レベルを変動させる電圧シフト部を有する。
【００１０】
第２の発明は、電圧シフト部は、電気光変換部の端子間電圧が低電圧制御信号の平均電圧以上となるように、電気光変換部の片方の端子電位を負電位に変動させる。
【００１１】
第３の発明は、電圧シフト部は、電気光変換部の端子間電圧が低電圧制御信号の平均電圧以上となるように、電気光変換部を介して直流電流を流す。
【００１２】
第４の発明は、表示部を有し、表示部を制御する低電圧制御信号を電気光変換して表示部へ伝送する情報処理装置において、低電圧制御信号を発生させる信号発生部と、低電圧信号を入力し終端する終端部と、終端部の電圧を入力し電流信号を生成する電流発生部と、電流信号を光信号に変換する電気光変換部と、電気光変換部へ電力を供給する電源部と、光信号を表示部へ伝送する信号伝送部と、信号伝送部にて伝送された光信号を再び電気信号へ変換する光電気変換部を備え、電気光変換部は電源部と直結され、電流発生部はすくなくとも電気光変換部を介して動作電流が供給される。
【００１３】
第５の発明は、電流発生部は、バイポーラ・トランジスタからなり、電気光変換部が前記バイポーラ・トランジスタのコレクタ端子側に接続されている。
【００１４】
第６の発明は、信号発生部は、電流駆動型の差動出力インターフェイスを有し、低電圧制御信号は、終端部の減衰量によって決まる。
【００１５】
第７の発明は、信号終端部は、周囲温度の変化に応じて減衰量が変化し、温度上昇時には減衰量が小さくなる。
【００１６】
第８の発明は、低電圧制御信号は、すくなくとも映像データを含み周期的な直流信号期間を有するバースト信号である。
【００１７】
第９の発明は、レベルシフト部は、低電圧制御信号の直流信号期間中、電気光変換部の発光パワーがＬｏｗレベル以下となるよう前記電気光変換部の電位を制御する。
【００１８】
第１０の発明は、レベルシフト部は、低電圧制御信号の直流信号期間中、電気光変換部の発光パワーがＬｏｗレベル以下となるよう直流電流を制御する。
【００１９】
第１１の発明は、電流発生部は、低電圧制御信号の直流信号期間中、電気光変換部の発光パワーがＬｏｗレベル或いは、それ以下となるよう電流信号を制御する。
【００２０】
第１２の発明は、信号発生部と終端部との間の結合、および電気光変換部とレベルシフト部との間の結合は、直流結合されている。
【００２１】
第１３の発明は、信号発生部と終端部との間の結合、終端部と電流発生部との間の結合、および電流発生部と電気光変換部との間の結合は、直流結合されている。
【００２２】
第１４の発明は、電気光変換部の光源は、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）、ＬＥＤ、もしくはＲＣ−ＬＥＤ（Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＥＤ  ）からなる。
【００２３】
第１５の発明は、ＶＣＳＥＬのアノード及びカソードは、前記ＶＣＳＥＬを囲うパッケージと絶縁されている。
【００２４】
第１６の発明は、ＬＥＤのアノード及びカソードは、発光ダイオードを囲うパッケージと絶縁されている。
【００２５】
第１７の発明は、ＲＣ−ＬＥＤのアノード及びカソードは、前記ＲＣ−ＬＥＤを囲うパッケージと絶縁されている。
【発明の効果】
【００２６】
表示部と表示部を制御する表示制御部との間の映像信号伝送を、光信号で伝送する機能を備えた情報処理装置に関し、ＬＶＤＳなどの既存の低電圧信号インターフェイスを用いて発光素子を駆動することで、光送信器の構成を簡素化し、低コスト化や低消費電力を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における情報処理装置のブロック図である。
【００２８】
図１において、１００は信号発生部、１１０は終端部、１１１はレベルシフト部、１３０は電気光変換部、１５０は信号伝送部、１６０は表示部、１６１は光電気変換部である。
【００２９】
以下、図２を用いて、本発明の実施の形態における情報処理装置の動作を説明する。図２において、信号発生部１００は、表示部１６０を制御する電気の低電圧制御信号を出力する。低電圧制御信号は、図５に示すように、すくなくとも映像データを含み周期的な直流信号期間を有するバースト信号である。また、信号発生部１００から複数のチャネルが出力されていても構わず、当該信号に音声信号など映像信号以外のデータ信号が含まれていても構わない。
【００３０】
終端部１１０は、電気光変換部１３０とレベルシフト部１１１を有し、信号発生部１００から出力された低電圧制御信号を入力し終端すると共に電気光変換部１３０で低電圧信号を光信号に変換して出力する。レベルシフト部１１１は、電気光変換部１３０の端子間電圧が低電圧制御信号の平均電圧以上となるように、電気光変換部１３０の片方の端子電位を負電位に変動させる、或いは、直流電流を流す。レベルシフト部１１１の上記制御によって、低電圧制御信号の電圧レベルが、電気光変換部１３０のバイアス電圧以下の場合でも、電気光変換部１３０から光信号を出力することが可能となる。また、終端部１１０は、信号発生部１００と直流結合されている。なお、終端部の減衰量を変化させることが可能であり、環境温度の変化に伴い、減衰量が変化し、温度上昇に伴って減衰量が小さくなることで、温度変化時における光信号の出力パワー制御が可能である。また、図５に示すような低電圧制御信号の直流信号期間中、電気光変換部１３０の発光パワーがＬｏｗレベル以下となるよう直流電流、あるいは電気光変換部の電位を制御することで、消費電力を低減する。
【００３１】
電気光変換部１３０の発光素子としては、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）、ＬＥＤ、もしくはＲＣ−ＬＥＤ（Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＥＤ  ）を用い、それら光源を囲むパッケージは、当該発光素子のアノードおよびカソードと絶縁されている。なお、パッケージは接地されていることが望ましい。
【００３２】
信号伝送部１５０は、光ファイバあるいは光導波路部品によって構成され、光信号を入力し表示部１６０へ当該光信号を出力する。なお、光ファイバとしては、石英系光ファイバ以外に、コア材料としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂やポリカーボネート（ＰＣ）樹脂を用いたプラスチック光ファイバでも構わない。
【００３３】
表示部１６０は、フォトダイオードで構成される光電気変換部１６１を有しており、光信号を入力し、光電気変換する。なお、フォトダイオードとしては、Ｐｉｎフォトダイオード（Ｐｉｎ−ＰＤ）やアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いても構わない。
【００３４】
このように、本発明の実施の形態における情報処理装置では、信号発生部１００から出力された低電圧制御信号を終端部１１０で終端すると同時に光信号に変換して伝送することにより、従来のような入力レベル変換回路や光源駆動回路といった専用回路を用いる必要がなく、送信器の構成を簡素化することができる。
【００３５】
（実施の形態２）
図３および図４は、本発明の実施の形態２における情報処理装置のブロック図である。
【００３６】
ここで、図１および図２で説明した本発明の実施の形態１における情報処理装置と同じ構成ブロックに対応し実質的に同等の機能を有するものには同一の符号を付してこれを示している。
【００３７】
図３において、１００は信号発生部、１１０は終端部、１２０は電流発生部、１３０は電気光変換部、１４０は電源部、１５０は信号伝送部、１６０は表示部、１６１は光電気変換部である。
【００３８】
以下、図４を用いて、本発明の実施の形態における情報処理装置の動作を説明する。図４において、信号発生部１００は、電流駆動型の差動出力インターフェイスを有し、表示部１６０を制御する電気の低電圧制御信号を出力する。低電圧制御信号は、図５に示すように、すくなくとも映像データを含み周期的な直流信号期間を有するバースト信号である。また、信号発生部１００から複数チャネル出力されていても構わず、当該信号に音声信号など映像信号以外のデータ信号が含まれていても構わない。なお、低電圧制御信号の方式としては、ＬＶＤＳ方式が望ましい。
【００３９】
終端部１１０は、信号発生部１００から出力された低電圧制御信号を入力し終端する。また、終端部１１０の減衰量を変化させることで、低電圧制御信号の振幅レベルの調整が可能である。例えば、環境温度の上昇に伴って減衰量が低減するような抵抗を用いることで、電流発生部が出力する電流信号の制御が可能となる。
【００４０】
電流発生部１２０は、バイポーラ・トランジスタからなり、終端部１１０の電圧を入力し電流信号を生成する。なお、バイポーラ・トランジスタのエミッタ側に、トリマー抵抗などで構成される可変減衰器を接続し、その減衰量を制御することで、電流信号の平均値レベルを制御しても構わない。また、終端部１１０と直流結合されており、図３に示すような低電圧制御信号の直流信号期間中、電気光変換部１３０の発光パワーがＬｏｗレベル以下となるよう電流信号を制御することで、消費電力を低減する。
【００４１】
電気光変換部１３０は、電流発生部１２０と直流結合されており、電流発生部１２０のバイポーラ・トランジスタのコレクタ端子側に接続され、電流発生部１２０から出力された電流信号を電気光変換して光信号を出力する。
【００４２】
電気光変換部１３０の発光素子としては、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）、ＬＥＤ、もしくはＲＣ−ＬＥＤ（Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＥＤ  ）を用い、それら光源を囲むパッケージは、当該発光素子のアノードおよびカソードと絶縁されている。なお、パッケージは接地されていることが望ましい。
【００４３】
電源部１４０が正電圧の場合、電気光変換部１３０の発光素子のアノードと直結され、電気光変換部１３０へ動作電力を供給すると共に、電流発生部１２０へ電気光変換部１３０を介して動作電流を供給する。電源部１４０が負電圧の場合、電気光変換部１３０の発光素子のカソードと直結され、電気光変換部１３０へ動作電力を供給すると共に、電流発生部１２０へ電気光変換部１３０を介して動作電流を供給する。
【００４４】
このように、本発明の実施の形態における情報処理装置では、信号発生部１００から出力された低電圧制御信号を終端部１１０で終端すると同時にバイポーラ・トランジスタで構成される簡易な電流発生部１２０で駆動することにより、従来のような入力レベル変換回路や光源駆動回路といった専用回路を用いる必要がなく、送信器の構成を簡素化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明にかかる情報処理装置は、送信器の構成を簡素化し低消費電力を実現できるという効果を有しており、情報処理装置の本体と表示部間の制御信号伝送の構成として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態１における情報処理装置のブロック図
【図２】図１の情報処理装置における各ブロックの構成例を示す図
【図３】本発明の実施形態２における情報処理装置のブロック図
【図４】図３の情報処理装置における各ブロックの構成例を示す図
【図５】低電圧制御信号の信号波形図
【図６】従来の光リピータのブロック図
【符号の説明】
【００４７】
１００    信号発生部
１１０    終端部
１１１    レベルシフト部
１２０    電流発生部
１３０    電気光変換部
１４０    電源部
１５０    信号伝送部
１６０    表示部
１６１    光電気変換部
【図１】
2006180314.tif 000003
【図２】
2006180314.tif 000004
【図３】
2006180314.tif 000005
【図４】
2006180314.tif 000006
【図５】
2006180314.tif 000007
【図６】
2006180314.tif 000008