(57)【要約】【課題】従来に比べて構成の簡素化やコストの低減化の図られた双方向通信を実現することができる信号伝送装置および方法、ならびに情報機器を提供する。【解決手段】ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１によって、２本の信号線１０，１１を介した一方向への差動信号の伝送を行う。一方、シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１によって、逆方向への信号伝送をシングルエンド信号を用いて行う。シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１は、２本の信号線１０，１１のうちの１つの信号線１１に接続されている。高速性が要求される信号伝送には差動信号を用い、低速で良い場合にはシングルエンド信号を用いた伝送を行う。【選択図】      図１
2005018312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向の信号伝送を行う信号伝送装置であって、
複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段と、
前記複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段と
を備え、
前記差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって、差動信号を用いた一方向への信号伝送を前記複数の信号線を介して行い、
前記シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって、少なくとも前記一方向とは逆方向への信号伝送を、前記１つの信号線を介して、前記差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いて行う
ようになされていることを特徴とする信号伝送装置。
【請求項２】
前記差動信号伝送用の受信手段には、終端抵抗が接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項３】
前記各送信手段および各受信手段の動作状態を制御するための切替手段をさらに備え、
前記切替手段は、
前記差動信号を用いた信号伝送を行う場合には、前記差動信号伝送用の送信手段および受信手段を信号伝送可能なオン状態となるように切り替え制御すると共に、前記シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段をオフ状態となるように切り替え制御するようになされ、
前記シングルエンド信号を用いた信号伝送を行う場合には、前記差動信号伝送用の送信手段および受信手段をオフ状態となるように切り替え制御すると共に、前記シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段を信号伝送可能なオン状態となるように切り替え制御するようになされている
ことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項４】
前記シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段は、前記差動信号よりも低速なシングルエンド信号による伝送を、前記１つの信号線を介して双方向で行うようになされている
ことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項５】
前記差動信号伝送用の送信手段および受信手段は、その差動電圧振幅の絶対値が、前記シングルエンド信号の電圧振幅の絶対値よりも小さい差動信号の伝送を行うものである
ことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項６】
双方向の信号伝送を行う信号伝送方法であって、
複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって、差動信号を用いた一方向への信号伝送を前記複数の信号線を介して行い、
前記複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって、少なくとも前記一方向とは逆方向への信号伝送を、前記１つの信号線を介して、前記差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いて行う
ことを特徴とする信号伝送方法。
【請求項７】
前記シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって、前記差動信号よりも低速なシングルエンド信号による伝送を、前記１つの信号線を介して双方向で行う
ことを特徴とする請求項６に記載の信号伝送方法。
【請求項８】
複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段と、
前記複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段と
を有する信号伝送インタフェースを備え、
前記差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって、差動信号を用いた一方向への信号伝送を前記複数の信号線を介して行い、
前記シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって、少なくとも前記一方向とは逆方向への信号伝送を、前記１つの信号線を介して、前記差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いて行う
ようになされていることを特徴とする情報機器。
【請求項９】
画像表示部と、
前記画像表示部を制御するための制御部と
をさらに備え、
前記信号伝送インタフェースによって、
前記画像表示部に画像を表示するための画像表示用の信号の伝送を前記差動信号を用いて行い、前記画像表示部から前記制御部への制御信号の伝送を前記シングルエンド信号を用いて行うようになされている
ことを特徴とする請求項８に記載の情報機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、差動信号とシングルエンド信号とを伝送可能な信号伝送装置および方法、ならびにその信号伝送装置もしくは方法を利用した情報機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、差動信号を伝送するインタフェース規格として、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）が知られている。ＬＶＤＳには、２つの主要な産業規格があり、１つ目はＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）１５９６．３−１９９６、２つ目がＴＩＡ（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｉｎｅ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）６４４−Ａである。これらの規格によると、ＬＶＤＳによる双方向通信では、レシーバで終端処理する必要があるため、終端抵抗が２つ必要となる。
【０００３】
図９は、ＬＶＤＳを用いた従来の双方向インタフェースの構成を示している。この双方向インタフェースは、差動信号を用いてシステム２０１，２０２間で双方向の信号伝送を行うものであり、差動信号を送信するＬＶＤＳドライバＤ１１，Ｄ１２と、差動信号を受信するＬＶＤＳレシーバＲ１１，Ｒ１２とを備えている。ＬＶＤＳドライバＤ１１，Ｄ１２とＬＶＤＳレシーバＲ１１，Ｒ１２は、それぞれ一対の信号線１００，１０１に接続されている。ＬＶＤＳレシーバＲ１１，Ｒ１２の近傍にはそれぞれ、終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２が接続されている。
【０００４】
この双方向インタフェースによって、第１のシステム２０１から第２のシステム２０２にデータを伝送する場合、その送信データは、第１のシステム２０１の端子ＩＮ１からＬＶＤＳドライバＤ１１に入力される。入力されたデータ信号は、ＬＶＤＳドライバＤ１１によって差動信号に変換され、一対の信号線１００，１０１を介して、第２のシステム２０２側のＬＶＤＳレシーバＲ１１に伝送される。ＬＶＤＳレシーバＲ１１で受信された信号は、第２のシステム２０２の端子ＯＵＴ１に出力される。逆に第２のシステム２０２から第１のシステム２０１にデータを伝送する場合、その送信データは、第２のシステム２０２の端子ＩＮ２からＬＶＤＳドライバＤ１２に入力される。そして同様にＬＶＤＳドライバＤ１２によって差動信号に変換され、一対の信号線１００，１０１を介して、第１のシステム２０１側のＬＶＤＳレシーバＲ１２に伝送され、第１のシステム２０１の端子ＯＵＴ２に出力される。
【０００５】
双方向の信号伝送を行うインタフェースの従来技術としては、例えば以下の文献記載のものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１４５２１７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０４２７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示したＬＶＤＳによる双方向通信では、レシーバＲ１１，Ｒ１２で終端処理する必要があるため、２つの終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２が必要となる。終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２は、信号の反射を抑えるために、信号線１００，１０１の特性インピーダンスと整合するように設定されている必要がある。従って、例えば信号線１００，１０１の特性インピーダンスが１００Ωのとき、終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２はそれぞれ１００Ωとなるが、この２つの抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２は並列に接続されているため、それら２つの合成インピーダンスは半分の５０Ωとなる。この結果として、双方向通信では、レシーバＲ１１，Ｒ１２側の信号電圧振幅が、単方向通信におけるレシーバ側の信号電圧振幅と比較して１／２になってしまう。信号電圧振幅が下がると、信号を受信するためにレシーバＲ１１，Ｒ１２を高感度化する必要があり、回路が複雑化し、レイアウト面積も増加するという問題がある。結果として、コストが上がる。また、この場合はレシーバＲ１１，Ｒ１２のノイズマージンが低下してしまうという問題もある。
【０００８】
双方向通信におけるレシーバ側の信号電圧振幅を、単方向通信におけるレシーバ側の信号電圧振幅と同様にするには、電流を２倍にする必要がある。しかし、この場合は消費電力の増加を招くという問題がある。また、終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２の抵抗値を２倍として、レシーバ側の信号電圧振幅を、単方向通信における信号電圧振幅と同様にした場合、信号線１００，１０１と終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２とのインピーダンスのミスマッチを起こし、結果として信号の反射を引き起こすという問題がある。
【０００９】
これらのことを防ぐために、ドライバチップ内にアナログスイッチを設け、例えばドライバＤ１１からレシーバＲ１１へと信号伝送を行っている場合は抵抗Ｒｔ１を有効にし、他方のレシーバＲ１２側の終端抵抗Ｒｔ２を無効にするような抵抗の切り替え制御を行うことが考えられる。しかしながら、この場合アナログスイッチのバラツキによって終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２の値が異なってしまうため、アナログスイッチの抵抗値の精度を上げる必要がある。一般的にはアナログスイッチの抵抗値の精度を上げるには、アナログスイッチの抵抗値自体を下げる必要があり、レイアウト面積の増加やチップの歩留まりを低下させるので、コストが上がってしまうという問題が生ずる。
【００１０】
また、信号線１００，１０１として、特性インピーダンスが前述のものよりも１／２倍の５０Ωのものを用いた場合、終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２は１００Ωのままで良く、信号線１００，１０１と終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２とのインピーダンスのミスマッチも起きないが、振幅が単方向のＬＶＤＳによる信号電圧振幅の半分になってしまい、信号を受信するためにレシーバＲ１１，Ｒ１２を高感度化する必要がある。これにより、回路が複雑化し、レイアウト面積も増加する。結果として、コストが上がる。
【００１１】
上述の特許文献２には、差動信号とシングルエンド信号とを用いた双方向通信システムが記載されている。この文献記載のシステムにおいても、２つの終端抵抗が設けられているため、上述の問題が発生する。また、特許文献１は、双方向集積回路通信に関し、終端抵抗をスイッチで切り替える旨の記載があるが、終端抵抗そのものを除去しているわけでなく、切り替えスイッチを設けることによるレイアウト面積の増加やコストの増加などの問題がある。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、従来に比べて構成の簡素化やコストの低減化の図られた双方向通信を実現することができる信号伝送装置および方法、ならびに情報機器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による信号伝送装置は、双方向の信号伝送を行う信号伝送装置であって、複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段と、複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段とを備え、差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって、差動信号を用いた一方向への信号伝送を複数の信号線を介して行い、シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって、少なくとも一方向とは逆方向への信号伝送を、１つの信号線を介して、差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いて行うようになされているものである。
【００１４】
本発明による信号伝送方法は、双方向の信号伝送を行う信号伝送方法であって、複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって、差動信号を用いた一方向への信号伝送を複数の信号線を介して行い、複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって、少なくとも一方向とは逆方向への信号伝送を、１つの信号線を介して、差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いて行うものである。
【００１５】
本発明による情報機器は、複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段と、複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段とを有する信号伝送インタフェースを備え、差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって、差動信号を用いた一方向への信号伝送を複数の信号線を介して行い、シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって、少なくとも一方向とは逆方向への信号伝送を、１つの信号線を介して、差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いて行うようになされているものである。
【００１６】
本発明による信号伝送装置および方法、ならびに情報機器では、差動信号を用いた一方向への信号伝送が、複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって行われる。また、差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いた、少なくとも一方向とは逆方向への信号伝送が、複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって行われる。差動信号を用いた信号伝送と終端抵抗の必要がないシングルエンド信号を用いた信号伝送とを併用し、伝送方向および伝送速度に応じていずれか一方の伝送方法を用いる。差動信号による信号伝送は一方向にしか行っていないため、終端抵抗を設ける場合には、差動信号伝送用の受信手段にのみ設ければ良く、例えば従来のＬＶＤＳ双方向インタフェースに比べて、終端抵抗を一部構成から省くことができ、構成の簡素化やコストの低減化が図られる。
【００１７】
なお、本発明による信号伝送装置および方法、ならびに情報機器において、「差動信号」とは、２つの信号の電位差を信号レベルとするような信号のことをいう。「シングルエンド信号」とは、例えばグラウンド（０Ｖ）を基準にした電位差を信号レベルとするような信号のことをいう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の一実施の形態に係る信号伝送装置の基本構成を示している。この信号伝送装置は、第１，第２のシステム２１，２２間で双方向の信号伝送を行う双方向インタフェースとして使用されるものである。図９に示した従来の双方向インタフェースでは、差動信号を用いることにより双方向通信を行うようにしていたが、この信号伝送装置では、伝送方向および伝送速度に応じて、差動信号を用いた信号伝送とシングルエンド信号を用いた信号伝送とを選択するようにしたものである。
【００２０】
この信号伝送装置は、２本の信号線１０，１１に接続された差動信号伝送用のＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１と、２本の信号線１０，１１のうちのいずれか１つの信号線（例えば信号線１１）に接続されたシングルエンド信号伝送用のシングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１とを備えている。
【００２１】
ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１はそれぞれ、本発明における「差動信号伝送用の送信手段および受信手段」の一具体例に対応する。シングルエンド出力バッファＤｓ１とシングルエンド入力バッファＲｓ１はそれぞれ、本発明における「シングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段」の一具体例に対応する。
【００２２】
ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１は、２本の信号線１０，１１を介して、第１のシステム２１から第２のシステム２２への一方向の信号伝送を、差動信号を用いて行うためのものである。一方、シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１は、逆方向への信号伝送、すなわち、第２のシステム２２から第１のシステム２１への信号伝送を、シングルエンド信号を用いて、１つの信号線１１を介して行うためのものである。シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子を含んで構成されている。
【００２３】
この双方向インタフェースによって、第１のシステム２１から第２のシステム２２にデータを伝送する場合、その送信データは、第１のシステム２１の端子ＩＮ１からＬＶＤＳドライバＤ１に入力されるようになっている。ＬＶＤＳレシーバＲ１で受信された信号は、第２のシステム２２の端子ＯＵＴ１に出力されるようになっている。逆に第２のシステム２２から第１のシステム２１にデータを伝送する場合、その送信データは、第２のシステム２２の端子ＩＮ２からシングルエンド出力バッファＤｓ１に入力されるようになっている。シングルエンド入力バッファＲｓ１に伝送された信号は、第１のシステム２１の端子ＯＵＴ２に出力されるようになっている。
【００２４】
図２は、本実施の形態に係る信号伝送装置の第２の構成例を示している。この信号伝送装置は、信号線１０，１１からＬＶＤＳレシーバＲ１に信号が伝送される際の信号反射を低減するため、図１の構成において、ＬＶＤＳレシーバＲ１側に終端抵抗Ｒｔ１を接続したものである。終端抵抗Ｒｔ１は、信号線１０，１１の特性インピーダンスとマッチングするような値に設定されている。
【００２５】
次に、以上のように構成された信号伝送装置の動作を説明する。図２の構成例は、終端抵抗Ｒｔ１が設けられていること以外は図１の構成と同様であるため、以下では図１の構成を基本に説明する。
【００２６】
この信号伝送装置では、第１のシステム２１から第２のシステム２２にデータを伝送する場合、その送信データは、第１のシステム２１の端子ＩＮ１からＬＶＤＳドライバＤ１に入力される。入力されたデータ信号は、ＬＶＤＳドライバＤ１によって差動信号に変換され、一対の信号線１０，１１を介して、第２のシステム２２側のＬＶＤＳレシーバＲ１に伝送される。ＬＶＤＳレシーバＲ１で受信された差動信号は、第２のシステム２２の端子ＯＵＴ１に出力される。
【００２７】
逆に第２のシステム２２から第１のシステム２１にデータを伝送する場合、その送信データは、第２のシステム２２の端子ＩＮ２からシングルエンド出力バッファＤｓ１に入力される。入力されたデータ信号は、シングルエンド信号として、１つの信号線１１を介して、シングルエンド出力バッファＤｓ１から第２のシステム２２側のシングルエンド入力バッファＲｓ１に伝送される。シングルエンド入力バッファＲｓ１で受信されたシングルエンド信号は、第２のシステム２２の端子ＯＵＴ１に出力される。
【００２８】
図３（Ａ）は、ＬＶＤＳドライバＤ１から出力される差動信号、図３（Ｂ）は、シングルエンド出力バッファＤｓ１から出力されるシングルエンド信号の一例を示すタイミングチャートである。縦軸は電圧振幅、横軸は時間を示す。
【００２９】
図３（Ａ）に示したように、「差動信号」とは、２つの信号の電位差を信号レベルとして、ハイレベル、ローレベルが決まるような信号のことをいう。「シングルエンド信号」とは、図３（Ｂ）に示したように、例えばグラウンド（０Ｖ）を基準にした電位差を信号レベルとして、ハイレベル、ローレベルが決まるような信号のことをいう。
【００３０】
この信号伝送装置では、差動信号を伝送する２本の信号線１０，１１のうちの１つをシングルエンド信号を伝送する信号線として併用していることから、２つの信号を同一時間帯に送信すると信号の干渉が起こる。このため、２つの信号は、別々の時間帯に送信される。
【００３１】
一般にＬＶＤＳインタフェースでは、差動信号を用いることで、ＣＭＯＳインタフェースなどシングルエンド信号を用いたインタフェースに比べて、低電圧で高速なデータ通信を行うことができる。従って、この信号伝送装置では、差動信号として、その信号周期Ｔ１が、シングルエンド信号の信号周期Ｔ２よりも短いものを使用している。一般に信号周期が短いほど、高速な通信を行うことができる。すなわち、この信号伝送装置では、高速な通信を行う必要がある場合には、差動信号を用いた通信を行い、低速な通信を行う必要がある場合にはシングルエンド信号を用いた通信を行うようになっている。具体的には例えば、差動信号として周波数が３００ＭＨｚの信号を用い、シングルエンド信号として１００ＭＨｚの信号を用いることができる。
【００３２】
またこの信号伝送装置では、差動信号として、その電圧振幅の絶対値が、シングルエンド信号の電圧振幅の絶対値よりも小さいものを使用することができる。具体的には例えば、差動信号として、その差動振幅が２５０ｍＶ〜４５０ｍＶ、シングルエンド信号として、その電圧振幅が３Ｖ〜５Ｖ程度のものを使用することができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態に係る信号伝送装置によれば、差動信号を用いた信号伝送と終端抵抗の必要がないシングルエンド信号を用いた信号伝送とを併用し、伝送方向および伝送速度に応じていずれか一方の伝送方法を用いるようにして、差動信号による信号伝送を一方向にしか行わないようにしたので、終端抵抗を設ける場合には、差動信号伝送用の受信手段であるＬＶＤＳレシーバＲ１側にのみ設ければ良く、従来のＬＶＤＳ双方向インタフェースに比べて、終端抵抗を一部構成から省くことができる。また、シングルエンド信号伝送用の信号線として、差動信号を伝送する一対の信号線１０，１１のうちのいずれか一方を共有して用いるようにしたので、信号線の数を削減し、簡略化を図ることができる。これらにより、構成の簡素化やコストの低減化を図ることができ、一方向のみ高速通信が必要とされるような双方向通信をローコストで実現できる。
【００３４】
また、この信号伝送装置によれば、差動信号を用いた単方向通信インタフェースと比べて終端抵抗の値や信号電圧の振幅を変えずに、従来の双方向通信インタフェース（図９）におけるレシーバ側の終端抵抗を一つ省略できるという利点がある。終端抵抗Ｒｔ１の値を変えないため、従来の双方向通信インタフェースと比べて、振幅が低下することによるレシーバの高感度化や振幅を一定に保つために電流を２倍にする必要などもなくなる。また、図９の双方向通信インタフェースにおいて終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２の抵抗値を２倍として、レシーバ側の信号電圧振幅を単方向通信における信号電圧振幅と同様にした場合、信号線１００，１０１と終端抵抗Ｒｔ１，Ｒｔ２とのインピーダンスのミスマッチが起きるが、本実施の形態に係る信号伝送装置では、このようなインピーダンスのミスマッチも防ぐことができる。
【００３５】
また、単方向通信インタフェースと同様の電気特性を保つために２つの終端抵抗をアナログスイッチにより切り替える方式と比較して、その切替スイッチを設ける必要がなく、構成の簡素化とコストの低減化を図ることができる。さらに、信号線１０，１１の特性インピーダンスの値を単方向通信インタフェースの場合よりも半分にする方式と比較して、レシーバを高感度化する必要がなくなる。
【００３６】
さらに、この信号伝送装置では、従来のＬＶＤＳインタフェースとＣＭＯＳインタフェースとを組み合わせることで実現可能であり、従来のインタフェースの構成要素を、この信号伝送装置の構成要素としてそのまま流用することができる。
【００３７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３８】
図４は、本実施の形態に係る信号伝送装置の構成例を示している。なお、以下では図１および図２の構成要素と同一の部分には、同一の符号を付して、適宜説明を省略する。
【００３９】
この信号伝送装置は、図２の信号伝送装置において、各回路部の動作状態を制御するための切替手段をさらに備え、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２に基づいて、各回路部の動作状態を制御するようにしたものである。すなわち、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２によって、差動信号を用いた信号伝送を行う場合には、ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１を信号伝送可能なオン状態とし、逆に、シングルエンド信号を用いた信号伝送を行う場合には、シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１を信号伝送可能なオン状態となるように制御するものである。
【００４０】
コントロール信号ＣＮ１は、ＬＶＤＳドライバＤ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１の動作状態を制御するための信号であり、第１のシステム２１側から出力されるものである。コントロール信号ＣＮ２は、ＬＶＤＳレシーバＲ１およびシングルエンド出力バッファＤｓ１の動作状態を制御するための信号であり、第２のシステム２２側から出力されるものである。コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２は、同期がとれていることが望ましい。
【００４１】
図５は、図４の信号伝送装置を実現する回路構成の具体例を示している。図５の回路において、ＶＤＤはこの回路の電源電圧、Ｖｉｎ＋，Ｖｉｎ−は入力信号電圧、Ｖｏｕｔは出力信号電圧である。
【００４２】
ＬＶＤＳドライバＤ１は、トランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４、および電流源Ｉｂ１，Ｉｂ２を含んで構成されている。ＬＶＤＳレシーバＲ１は、トランジスタＭ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８，Ｍ９，Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３，Ｍ１４、および電流源Ｉｂ３を含んで構成されている。
【００４３】
シングルエンド出力バッファＤｓ１は、トランジスタＭ１５，Ｍ１６を含んで構成されている。シングルエンド入力バッファＲｓ１は、トランジスタＭ１７，Ｍ１８を含んで構成されている。図示を省略しているが、シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１は、他の回路要素含んでいても良い。例えば、シングルエンド出力バッファＤｓ１において、トランジスタＭ１５，Ｍ１６の入力段にプリバッファ回路が接続されていても良い。
【００４４】
各回路部はまた、その動作状態を制御するための切替手段としてのスイッチＳＷを含んでいる。ＳＷ１，ＳＷ２は、ＬＶＤＳドライバＤ１のオン・オフ状態を制御するためのスイッチであり、ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５は、ＬＶＤＳレシーバＲ１のオン・オフ状態を制御するためのスイッチである。また、ＳＷ６，ＳＷ７は、シングルエンド出力バッファＤｓ１のオン・オフ状態を制御するためのスイッチであり、ＳＷ８，ＳＷ９は、シングルエンド入力バッファＲｓ１のオン・オフ状態を制御するためのスイッチである。
【００４５】
次に、以上のように構成された信号伝送装置の動作を説明する。
【００４６】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、この信号伝送装置で用いられる各信号のタイミングチャートの一例である。図６（Ａ），（Ｂ）は、図３（Ａ），（Ｂ）と同様、差動信号およびシングルエンド信号を示す。図６（Ｃ），（Ｄ）は、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２の一例を示すタイミングチャートである。縦軸は電圧振幅、横軸は時間を示す。
【００４７】
図４の信号伝送装置において、差動信号を用いた信号伝送を行う場合には、図６（Ｃ），（Ｄ）に示したように、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２としてシステム２１，２２側から、例えばローレベルの信号を出力する。これにより、ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１が信号伝送可能なオン状態となるように切り替え制御されると共に、シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１がオフ状態（ハイインピーダンス状態）となるように切り替え制御される。
【００４８】
一方、シングルエンド信号を用いた信号伝送を行う場合には、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２としてシステム２１，２２側から、例えばハイレベルの信号を出力する。これにより、ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１がオフ状態（ハイインピーダンス状態）となるように切り替え制御されると共に、シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１が信号伝送可能なオン状態となるように切り替え制御される。
【００４９】
次に、図５の具体的な回路例での動作を説明する。コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２として例えばローレベルの信号が出力されたとき、ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１内のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３およびスイッチＳＷ４，ＳＷ５がオン状態となり、シングルエンド出力バッファＤｓ１およびシングルエンド入力バッファＲｓ１内のスイッチＳＷ６，ＳＷ７およびスイッチＳＷ８，ＳＷ９がオフ状態となるように制御される。逆にコントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２として例えばハイレベルの信号が出力されたとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３およびスイッチＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、スイッチＳＷ６，ＳＷ７およびスイッチＳＷ８，ＳＷ９がオン状態となるように制御される。
【００５０】
コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２として例えばローレベルの信号が出力されたとき、ＬＶＤＳドライバＤ１からＬＶＤＳレシーバＲ１への差動信号の伝送が可能となる。このとき、入力信号電圧Ｖｉｎ＋，Ｖｉｎ−として、トランジスタＭ１，Ｍ３とトランジスタＭ２，Ｍ４を交互に動作させる信号が出力され、ＬＶＤＳドライバＤ１では、定電流源Ｉｂ１を、２本の信号線１０，１１に交互に流し、終端抵抗Ｒｔ１の値に応じた、ある一定の振幅を持った電圧を発生させる。また、定電流源Ｉｂ２で、ある一定のコモン電圧が発生し、ＬＶＤＳレシーバＲ１では、コモン電圧を中心としたある一定の電圧振幅を持った差動信号が受信される。ＬＶＤＳドライバＲ１におけるトランジスタＭ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８，Ｍ９，Ｍ１０はシュミットトリガ回路を構成しており、受信した差動信号は、この回路によりシングルエンド信号に整形される。そのシングルエンド信号は、トランジスタＭ１１，Ｍ１２で増幅され、ＶＤＤレベルの信号（出力信号電圧Ｖｏｕｔ）が出力される。
【００５１】
一方、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２として例えばハイレベルの信号が出力されたとき、シングルエンド出力バッファＤｓ１からシングルエンド入力バッファＲｓ１へのシングルエンド信号の伝送が可能となる。このとき、シングルエンド出力バッファＤｓ１がシングルエンド信号を送信する。シングルエンド入力バッファＲｓ１は、信号線１１を介してシングルエンド信号を受信する。シングルエンド入力バッファＲｓ１は、シングルエンド信号を図示しないバッファ回路により増幅して出力する。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態に係る信号伝送装置によれば、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２に基づいて、各回路部の動作状態を切り替え制御し、例えば差動信号を用いた信号伝送を行う場合には、シングルエンド信号用の回路をオフ状態とするような制御を行うようにしたので、差動信号による伝送とシングルエンド信号による伝送とを確実に切り替え制御することができ、信号線１０，１１を一部共有していたとしても、差動信号とシングルエンド信号とが同時に同一の信号線を流れることなく、２つの信号の干渉などを確実に防ぐことができる。
【００５３】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５４】
図７は、本実施の形態に係る信号伝送装置の構成例を示している。なお、以下では図１、図２および図４の構成要素と同一の部分には、同一の符号を付して、適宜説明を省略する。
【００５５】
この信号伝送装置は、差動信号による一方向の信号伝送と、シングルエンド信号による双方向の信号伝送とを可能にしたものであり、図４の信号伝送装置におけるシングルエンド入力バッファＲｓ１およびシングルエンド出力バッファＤｓ１をそれぞれ、シングルエンド双方向バッファ３１，３２に置き換えた構成となっている。シングルエンド双方向バッファ３１，３２は、差動信号を伝送する２つの信号線１０，１１のうちの１つの信号線（例えば信号線１１）に接続されている。
【００５６】
シングルエンド双方向バッファ３１は、シングルエンド入力バッファＲｓ１とシングルエンド出力バッファＤｓ２とにより構成されている。シングルエンド双方向バッファ３２は、シングルエンド入力バッファＲｓ２とシングルエンド出力バッファＤｓ１とにより構成されている。図４の信号伝送装置と比較して、シングルエンド出力バッファＤｓ２とシングルエンド入力バッファＲｓ２とが追加されていることにより、第１のシステム２１から第２のシステム２２へのシングルエンド信号を用いた信号伝送が可能となっている。
【００５７】
シングルエンド双方向バッファ３１，３２は、コントロール信号ＥＮ１，ＥＮ２に基づいて、いずれの方向に信号伝送を行うかが切り替え制御されるようになっている。コントロール信号ＥＮ１は、シングルエンド出力バッファＤｓ２の動作状態を制御するための信号であり、第１のシステム２１側から出力されるものである。コントロール信号ＥＮ２は、シングルエンド出力バッファＤｓ１の動作状態を制御するための信号であり、第２のシステム２２側から出力されるものである。シングルエンド出力バッファＤｓ１とシングルエンド出力バッファＤｓ２とには、コントロール信号ＥＮ１，ＥＮ２に基づいて切り替え制御されるスイッチなどの切替手段が設けられている。コントロール信号ＥＮ１，ＥＮ２は、同期がとれていることが望ましい。
【００５８】
なお、図４の信号伝送装置と同様、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２に基づく動作制御もなされるようになっているが、本実施の形態では、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２に基づく動作制御は、ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１に対して行われるようになっている。
【００５９】
次に、以上のように構成された信号伝送装置の動作を説明する。
【００６０】
図７の信号伝送装置において、差動信号を用いた信号伝送を行う場合には、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２によって、ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１を信号伝送可能なオン状態となるように切り替え制御する。また、コントロール信号ＥＮ１，ＥＮ２によって、シングルエンド出力バッファＤｓ２およびシングルエンド出力バッファＤｓ１をオフ状態（ハイインピーダンス状態）となるように切り替え制御して、シングルエンド双方向バッファ３１，３２をオフ状態とする。
【００６１】
一方、シングルエンド信号を用いたデータ伝送のうち、第２のシステム２２から第１のシステム２１へと信号伝送を行う場合には、コントロール信号ＣＮ１，ＣＮ２によって、ＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１をオフ状態（ハイインピーダンス状態）となるように切り替え制御する。また、コントロール信号ＥＮ１によって、第１のシステム２１側のシングルエンド出力バッファＤｓ２をオフ状態（ハイインピーダンス状態）となるように切り替え制御すると共に、コントロール信号ＥＮ２によって、第２のシステム２２側のシングルエンド出力バッファＤｓ１を信号伝送可能なオン状態となるように切り替え制御する。この状態で、第２のシステム２２から第１のシステム２１へのシングルエンド信号を用いたデータ伝送が可能となる。
【００６２】
逆に、シングルエンド信号を用いて第１のシステム２１から第２のシステム２２へと信号伝送を行う場合には、コントロール信号ＥＮ１によって、第１のシステム２１側のシングルエンド出力バッファＤｓ２をオン状態となるように切り替え制御すると共に、コントロール信号ＥＮ２によって、第１のシステム２２側のシングルエンド出力バッファＤｓ１をオフ状態となるように切り替え制御する。この状態で、第１のシステム２１から第２のシステム２２へのシングルエンド信号を用いたデータ伝送が可能となる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態に係る信号伝送装置によれば、シングルエンド双方向バッファ３１，３２を備えるようにしたので、差動信号については一方向、シングルエンド信号については双方向での信号伝送が可能となる。
【００６４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態では、上記各実施の形態に係る信号伝送装置を用いた情報機器の例について説明する。
【００６５】
上記各実施の形態に係る信号伝送装置は、例えばパーソナル・コンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、および携帯電話などの各種情報機器における信号伝送インタフェースとして、広く適用可能である。本実施の形態では、上記各実施の形態に係る信号伝送装置を、例えばＰＤＡや携帯電話などにおける表示装置に適用した例を説明する。
【００６６】
図８に示した表示装置は、表示パネル４０と、タッチパネルコントローラ４２と、パネルドライバチップ５０と、パネルコントロールチップ６０とを備えている。パネルドライバチップ５０とパネルコントロールチップ６０は、一対の信号線１０，１１により電気的に接続されている。
【００６７】
表示パネル４０は、液晶表示装置（ＬＣＤ）などにより構成されている。表示パネル４０には、パネル上の位置情報を検出可能なタッチパネルが設けられている。タッチパネルコントローラ４２は、表示パネル４０に設けられたタッチパネルを制御するためのものであり、タッチパネルにおいて検出された位置情報などを示す制御信号を出力するものである。
【００６８】
パネルコントロールチップ６０は、表示パネル４０を制御するためのものであり、画像処理回路６１と、パラレル・シリアル変換部６２と、ＬＶＤＳドライバ部７３と、シングルエンドＩ／Ｏ部７４とを有している。画像処理回路６１は、画像表示用のクロック信号およびＲＧＢ信号などを生成するものである。
【００６９】
パネルドライバチップ５０は、パネルコントロールチップ６０からの信号に基づいて表示パネル４０を駆動するためのものであり、シリアル・パラレル変換部５１と、パネル駆動回路５２と、ＬＶＤＳレシーバ部７１と、シングルエンドＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）部７２とを有している。
【００７０】
ＬＶＤＳレシーバ部７１およびＬＶＤＳドライバ部７３、ならびにシングルエンドＩ／Ｏ部７２，７４は、信号伝送インタフェース７０を構成している。ＬＶＤＳレシーバ部７１およびＬＶＤＳドライバ部７３は、一対の信号線１０，１１に接続され、シングルエンドＩ／Ｏ部７２，７４は、一対の信号線１０，１１のうちの１つの信号線１１に接続されている。パネルドライバチップ５０とパネルコントロールチップ６０との間の信号伝送は、信号伝送インタフェース７０によって行われる。この表示装置において、画像表示用の信号については、高速性が要求されるため、差動信号を用いた伝送を行うことが望ましい。また、タッチパネルコントローラ４２からの制御信号のように、それほど高速性が要求されない信号については、シングルエンド信号を用いた伝送で構わない。そこで、信号伝送インタフェース７０は、パネルコントロールチップ６０からパネルドライバチップ５０への画像表示用の信号の伝送を差動信号を用いて行い、逆に、パネルドライバチップ５０からパネルコントロールチップ６０への制御信号の伝送を、シングルエンド信号を用いて行うような構成となっている。
【００７１】
信号伝送インタフェース７０の構成は、上記各実施の形態における信号伝送装置と同様であり、例えば図４の信号伝送装置を用いることができる。図４の信号伝送装置におけるＬＶＤＳドライバＤ１およびＬＶＤＳレシーバＲ１がそれぞれ、図８におけるＬＶＤＳドライバ部７３およびＬＶＤＳレシーバ部７１に対応している。また、シングルエンド出力バッファＤｓ１が、シングルエンドＩ／Ｏ部７２に対応し、シングルエンド入力バッファＲｓ１が、シングルエンドＩ／Ｏ部７４に対応している。
【００７２】
なお、図８では、シングルエンド信号を用いた伝送を一方向のみ行う例を示しているが、信号伝送インタフェース７０として図７に示した信号伝送装置を用いることにより、シングルエンド信号について双方向通信を行うことも可能である。このような構成にすることで、パネルコントロールチップ６０からパネルドライバチップ５０へと伝送される信号に高速性が要求されない信号がある場合には、その信号については、シングルエンド信号による伝送を行うことも可能である。
【００７３】
本実施の形態において、表示パネル４０は、本発明の情報機器における「画像表示部」の一具体例に対応する。画像処理回路６１は、本発明の情報機器における「制御部」の一具体例に対応する。
【００７４】
次に、以上のように構成された表示装置の動作を説明する。
【００７５】
画像処理回路６１は、画像系のデータとして、クロック信号とＲＧＢ信号とをパラレル信号として出力する。パラレル・シリアル変換部６２は、そのパラレル信号をシリアル信号に変換し、ＬＶＤＳドライバ部７３に出力する。ＬＶＤＳドライバ部７３は、入力された信号を差動信号に変換し、２本の信号線１０，１１を介して、パネルドライバチップ５０のＬＶＤＳレシーバ部７１に送信する。ＬＶＤＳレシーバ部７１で受信された信号は、シリアル・パラレル変換部５１によりパラレル信号に変換され、パネル駆動回路５２に出力される。パネル駆動回路５２は、入力された画像信号に基づいて、表示パネル４０に画像を表示する。
【００７６】
タッチパネルコントローラ４２からの制御信号は、シングルエンドＩ／Ｏ部７２に出力される。シングルエンドＩ／Ｏ部７２は、その制御信号をシングルエンド信号として、１つの信号線１１を介して、パネルコントロールチップ６０のシングルエンドＩ／Ｏ部７４に送信する。ここで、シングルエンド信号による伝送を行う際に、ＬＶＤＳドライバ部７３の出力端子とＬＶＤＳレシーバ部７１の入力端子とをハイインピーダンス状態に制御すれば、信号線１０，１１に接続されている終端抵抗Ｒｔ１が、シングルエンドＩ／Ｏ部７２，７４にとって負荷として作用しない。このような制御は、図４に示した信号伝送装置の場合と同様にして行うことができる。シングルエンドＩ／Ｏ部７４で受信された制御信号は、画像処理回路６１に出力される。画像処理回路６１は、その制御信号に基づいて、各種画像処理を行う。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態に係る情報機器によれば、上記第１〜第３の実施の形態における信号伝送装置を信号伝送インタフェースとして用いて、高速性が要求されない信号についてはシングルエンド信号を用いた伝送を行うようにしたので、信号伝送インタフェースとしてＬＶＤＳ双方向インタフェースを用いた場合と比べて、構成の簡素化やコストの低減化を図ることができる。
【００７８】
なお、本発明は、以上の各実施の形態に限定されず、さらに種々の変形実施が可能である。例えば、上記第４の実施の形態において、シングルエンド信号によって伝送する信号の例としてタッチパネルコントローラ４２からの制御信号を挙げたが、その他の信号であっても良い。例えば、温度センサや明るさセンサなどが設けられている機器において、そのセンサからの出力信号などであっても良い。また、差動信号により伝送する信号の例として画像信号を挙げたが、その他の信号であっても良い。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の信号伝送装置および方法によれば、差動信号を用いた一方向への信号伝送を、複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって行い、また、差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いた、少なくとも一方向とは逆方向への信号伝送を、複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって行うようにしたので、終端抵抗を設ける場合には、差動信号伝送用の受信手段にのみ設ければ良く、例えば従来のＬＶＤＳ双方向インタフェースに比べて、終端抵抗を一部構成から省くことができ、構成の簡素化やコストの低減化を図ることができる。
【００８０】
また、本発明の情報機器によれば、差動信号を用いた一方向への信号伝送を、複数の信号線に接続された差動信号伝送用の送信手段および受信手段によって行い、また、差動信号よりも低速なシングルエンド信号を用いた、少なくとも一方向とは逆方向への信号伝送を、複数の信号線のうちの１つの信号線に接続されたシングルエンド信号伝送用の送信手段および受信手段によって行うような信号伝送インタフェースを備えるようにしたので、例えば従来のＬＶＤＳ双方向インタフェースを用いた場合に比べて、構成の簡素化やコストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る信号伝送装置の第１の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る信号伝送装置の第２の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る信号伝送装置における信号の状態を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る信号伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る信号伝送装置の具体的な回路構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る信号伝送装置における各種信号の状態を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る信号伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る情報機器の構成例を示すブロック図である。
【図９】ＬＶＤＳを用いた従来の双方向インタフェース信号伝送装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ｄ１…ＬＶＤＳドライバ、Ｄｓ１，Ｄｓ２…シングルエンド出力バッファ、Ｒ１…ＬＶＤＳレシーバ、Ｒｓ１，Ｒｓ２…シングルエンド入力バッファ、Ｒｔ１…終端抵抗、１０，１１…信号線、２１…第１のシステム、２２…第２のシステム、３１，３２…シングルエンド双方向バッファ、４０…表示パネル、５０…パネルドライバチップ、５１…シリアル・パラレル変換部、５２…パネル駆動回路、６０…パネルコントロールチップ、６１…画像処理回路、６２…パラレル・シリアル変換部、７０…信号伝送インタフェース、７１…ＬＶＤＳレシーバ部、７２，７４…シングルエンドＩ／Ｏ部、７３…ＬＶＤＳドライバ部。
【図１】
2005018312.tif 000003
【図２】
2005018312.tif 000004
【図３】
2005018312.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005018312.tif 000007
【図６】
2005018312.tif 000008
【図７】
2005018312.tif 000009
【図８】
2005018312.tif 000010
【図９】
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