【実施例】
【0025】
図1と
図2を参照されたい。
図1は本発明の好ましい実施例に係るデータ伝送システムを示したブロック図であり、
図2は
図1のインタフェースモジュール22を示したブロック図である。
【0026】
図1に示すように、本発明のデータ伝送システムは操作デバイス1及びビジョンインタフェース装置2を備え、二者は互いにカップリングし、且つ電磁カップリング(例えば、コンデンサカップリング或いは誘導カップリング)によって電気的に接続されることによって、データ、またはファイルを伝送することができるので、このデータ、またはファイルの伝送は配線を必要とせず、無線方式によるデータやファイルの伝送とも言われる。
【0027】
操作デバイス1は、例えば、受信装置(例えば、カードリーダ、またはアクセスシステムなど)、またはICカード、またはビジョンインタフェース装置を有する他の電子装置、またあるいは他の機能が実行可能なもう1つの電子装置である。操作デバイス1及びビジョンインタフェース装置2内には処理制御システム、保存システム、または伝送システムなどの機能性サブシステムを有することができる。ここで言うところの「システム」は、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア、またはこれらの組合せから構成されるものである。
【0028】
ビジョンインタフェース装置2は制御モジュール21及びインタフェースモジュール22を備える。制御モジュール21はビジョンインタフェース装置2のコアコントロールアセンブリを備え、例えば、少なくとも1つの中央処理装置(central processing unit, CPU)及びメモリを備え、またはその他の制御ハードウェア、ソフトウェアもしくはファームウェアを備える。また、制御モジュール21はシステムメイン回路基板である。インタフェースモジュール22は駆動ユニット221と表示パネル222を有する。駆動ユニット221は表示パネル222を駆動する駆動回路を含み、表示パネル222は画素マトリクスを有する。この画素マトリクスは、アクティブマトリクス(active matrix)、またはパッシブマトリクス(passive matrix)である。ここでは、アクティブマトリクスを例とする。このアクティブマトリクスは、例えば、液晶表示パネル、有機発光ダイオードパネル、発光ダイオードパネル、電気泳動表示パネル、タッチ表示パネル、またはMEMS表示パネル等のマトリクス基板である。
【0029】
図3を参照されたい。
図3は本発明の実施例に係るインタフェースモジュール22を示したブロック図である。ここにおいて、インタフェースモジュール22の表示パネル222は液晶表示パネルを例とする。
【0030】
本実施例において、表示パネル222は、液晶表示パネルであり、複数の列電極、複数の行電極、及び複数の画素電極を備え、且つ前記複数の列電極と前記複数の行電極は交差して設置される(図示されない)。また、表示パネル222は、複数のトランジスタ(図示されない)を更に備え、且つ前記複数のトランジスタは、それぞれ前記複数の列電極、前記複数の行電極及び前記複数の画素電極に電気的に接続される。ここにおいて、前記複数の列電極は複数の走査線S
mを例とし、前記複数の行電極は複数のデータ線D
nを例とする。当然、前記複数の列電極を複数のデータ線D
nとし、前記複数の行電極を複数の走査線S
mとすることもできる。
【0031】
制御モジュール21は表示データDD及び伝送データTDを駆動ユニット221に伝送し、駆動ユニット221が表示データDD及び伝送データTDを受信して処理した後、画面データSD及びカップリングデータCDを表示パネル222に伝送させる。画面データSD及びカップリングデータCDは表示データDD及び伝送データTDの情報をそれぞれ含むことができる。また、表示データDD及び伝送データTDは、それぞれビジョンインタフェース装置2の内部指令、または外部指令により生成されると共に、ビジョンインタフェース装置2内のメモリより取得するか、または外部装置から伝送されることにより取得することができるが、ここでは特に限定しない。表示データDDは表示パネル222のフレーム画面のグレースケールデータであり、伝送データTDは、デジタルデータストリーム(data stream)、またはデジタルファイルストリームであり、例えばタッチコントロール情報、指令情報、識別情報、取引情報、広告情報、クーポン情報、ファイル情報、またはその他の情報である。また、駆動ユニット221のデータ処理方法は、直列−並列変換(series-to-parallel conversion)、コード化、暗号化、ヘッダファイル(データの大きさ、検査コード、シリアルナンバー、追跡データを含む)の書き込み、或いは、始動タグ及び/または終了タグの伝送などの方法を含む。通常の通信伝送方法と異なる点は、インタフェースモジュール22では表示パネル222における異なる電極を同時に伝送の送信源(多通信ルート)として使用して、データ伝送を行うことができることである。これらの通信ルートは、空間的分離、または変調技術などの方式を利用して、互いへの妨害を減少させることができる。注意すべきことは、データの直列−並列変換方式は、順に行うか、または交差して行うか、または上記両者の組み合わせによって行うものである。ここにおいて、画面データSD及びカップリングデータCDは、異なる目的を持つ2つのデータが表示パネル222に伝送されることを表すものであり、その信号を表すものではない。液晶表示パネルを例とすると、画面データSDは走査信号(Y方向駆動)及びデータ信号(X方向駆動)の2つの信号を表し、そしてカップリングデータCDの信号は、単独の走査信号もしくはデータ信号、または画面データSDに合わせて使用する走査信号、または画面データSDに合わせて使用するデータ信号などの態様がある。
【0032】
制御モジュール21は、第1マークを生成することで、表示データDDを識別標示し、且つ第2マークを生成することで、伝送データTDを識別標示する。つまり、駆動ユニット221に表示データDDを表示用の画面データSDと区別させ、また、伝送データTDを伝送用のカップリングデータCDと区別させるために、制御モジュール21は、少なくとも1つの制御信号または少なくとも1つのデータフォーマットタグを含む異なるマークを、表示データDDと伝送データTDに加えることで、駆動ユニット221にこれらの入力データが表示用の画面データSDであるか、またはカップリング用のカップリングデータCDであるかを区別させることができる。駆動ユニット221は、第1マークを有する表示データDDに基づいて、画面データSDを出力させることで、表示パネル222にフレーム画面の少なくとも一部の画面を表示させる。また、駆動ユニット221は、第2マークを有する伝送データTDに基づいてカップリングデータCDを出力させ、このカップリングデータCDは、表示パネル222の少なくとも1つの電極を介して、操作デバイス1にカップリングされる。表示パネル222の電極は、表示パネル222の画素マトリクスから独立した単独電極(一本、または複数の電極)であるか、または表示パネル222の画素マトリクスにおける複数の列電極もしくは複数の行電極のうちの少なくとも1つである。操作デバイス1が表示パネル222の表示面に
対して操作される時、少なくとも一部のカップリングデータCD、または全部のカップリングデータCDは、表示パネル222から操作デバイス1にカップリングされる。ここにおいて、操作デバイス1が表示パネル222の表示面に
対して操作されることとは、操作デバイス1が表示パネル222の表示面に接近するか、または接触することを指す。また、カップリングデータCDの一部は、表示パネル222の単独電極、または前記複数の列電極もしくは前記複数の行電極のうちの少なくとも1つを介して、操作デバイス1にカップリングされる。また、表示及び伝送データを処理する多機能のインタフェースモジュール22によって、表示データDD及び伝送データTDを統合することができ、且つ単一の接続ポートによって制御モジュール21とインタフェースモジュール22を接続させることで、ビジョンインタフェース装置2及びデータ伝送システムの全体の設計を簡略化することができる。
【0033】
注意すべきことは、第1マーク及び第2マークを使用して表示データDDと伝送データTDを区別する以外に、時間表示で区別することもできる。例えば、制御モジュール21は、異なる特定の時間において、表示データDDと伝送データTDをそれぞれ駆動ユニット221に伝送させることで、時間差を利用して表示データDDと伝送データTDを区別することができる。例えば、制御モジュール21は駆動ユニット221と以下のプロトコルを決める。一画面フレームの開始から最後の走査線が終了するまでの間(第1の時間)において伝送されたデータを表示データDDとし、最後の走査線の終了から次の画面フレームが開始するまでの間(第2の時間)において伝送されたデータを伝送データTDとする。または、各走査線のそれぞれの走査時間において、伝送データTDを(第1の時間において)伝送してから、表示データDDを(第2の時間において)伝送する。これによって、駆動ユニット221に、どのデータがフレーム画面を表示させるための画面データSDであるか、どのデータが操作デバイス1に伝送されるべきカップリングデータCDであるかを区別させることができる。
【0034】
図3に示すように、駆動ユニット221は制御回路と駆動回路を備える。液晶表示パネルを例とすると、この駆動回路はデータ駆動回路(Data driver)と走査駆動回路(Scan driver)を含み、二者のタイミング制御は制御回路により行われる。走査駆動回路は表示パネル222の走査線S
mと電気的に接続され、データ駆動回路は表示パネル222のデータ線D
nと電気的に接続される。制御回路は外部のインタフェースから受信した表示データDDを画面データSDに転換し、且つ、走査駆動回路及びデータ駆動回路に必要な周波数と同期信号、及び各画素に必要なデータ信号などを生成させることができる。駆動ユニット221の画像に対する表示及び駆動は周知技術であるので、ここでは、これ以上の説明をしない。
【0035】
データ線D
nを例とすると、データ線D
n(前記複数の行電極)は通常のフレーム画面の画面データSDを伝送する以外に、ここにでは、更にカップリングデータCDを伝送することができる。例えば、カップリングデータCDを、周波数が画面データSDのものより高い信号に転換させて、画面データSDの信号に直接に付加するか、または、カップリングデータCDの信号を画面データSDの各信号の間において交互に伝送させる。例えば、1つのフレームにおけるすべての走査線S
mが走査した後、そして次のフレームが走査する前の時間において伝送(フレームとフレームの間の帰線期間)するか、または、1本の走査線S
mの走査が完成し、且つ次の走査線の走査が開始する前に伝送するか、またあるいは、各走査線S
mの走査時間内における画面データSDの時間を短縮させて、且つ画面データSDを伝送する前に伝送する。
【0036】
また例えば、カップリングデータCDを、画素トランジスタをオンにしない程度のレベルを有する信号などに転換させることにより、カップリングデータCDを走査線S
mを介して伝送することができる。また、カップリングデータCDを、データ線D
nにも走査線S
mにも属さない電極(例えば、単独電極)を介して伝送させたり、または、伝送速度を速めるように、カップリングデータCDを同時にデータ線D
nと走査線S
mにおいて伝送させることもできる。またあるいは、カップリングデータCDを2つの信号に転換させ(例えば、一方を正信号に、他方を負信号に転換させる)、この2つの信号を同時に異なる電極(例えばデータ線、または走査線)に伝送し、操作デバイス1が同時にこの2つの信号を受信することで、カップリングデータCDを復元するようにして、伝送の精確性を向上させることができる。
【0037】
ここにおいて、一部のカップリングデータCDの伝送機能は、制御回路と駆動回路(データ駆動回路、または走査駆動回路を含む)によって提供される。
【0038】
通常、駆動ユニット221の画像に対する表示及び駆動方法では、駆動回路において、シフトレジスタを利用して直列(series)のデータを並列(parallel)のデータに転換する。例えば、データ駆動回路において、シフトレジスタを利用して1つずつ入力した画素データをn本のデータ線のデータに転換し、且つ1つの走査時間において、同時に出力する。また、走査駆動回路において、シフトレジスタを利用して前の出力を次に変位させることで、順次走査を実現する。これは周知の方法である。本実施例において、データ駆動回路及び走査駆動回路のうちの少なくとも1つは第1シフトレジスタ及び第2シフトレジスタを有する(図示されない)。ここにおいて、カップリングデータCDがデータ線D
nを介して伝送する場合を例とする。制御回路が表示データDD及び伝送データTDを受信し、且つ処理した後、画面データSD及びカップリングデータCDを得ることができる。また、例えば、画面データSD及びカップリングデータCDをそれぞれデータ駆動回路の第1シフトレジスタ及び第2シフトレジスタに対応して伝送させることで、第1シフトレジスタによって、画面データSDを処理し、且つ第2シフトレジスタによって、カップリングデータCDを処理する。画面データSDは表示パネル222にフレーム画面を表示させることが可能であり、カップリングデータCDは表示パネル222の電極に伝送されることで、コンデンサカップリング、或いは誘導カップリングによって、操作デバイス1に伝送されることができる。
【0039】
画面データSDによって表示パネル222が複数のフレーム画面を表示した場合、前記複数のフレーム画面のうちの少なくとも1つには、カップリングデータCDを操作デバイス1にカップリングさせようとすることに関する情報を含ませることができる。また、前記複数のフレーム画面のうちの少なくとも1つには、カップリングデータCDを操作デバイス1にカップリングさせた結果を表す情報を含ませることもできる。つまり、表示パネル222がカップリングデータCDを伝送する前も、伝送が終了した後も、表示パネル222は提示画面を表示し、ユーザに注意を促すことができる。また、表示パネル222の伝送期間において、表示パネル222は、伝送に用いられた電極の範囲を表示画面に識別標示することで、操作デバイス1の信号カップリングをしやすくすることができる。
【0040】
ここにおいて、カップリングは、無線方式でデジタル情報(即ち0、または1)をビジョンインタフェース装置2から操作デバイス1に伝送することにより実現されるものである。操作デバイス1が表示パネル222から伝送されたカップリングデータCDを受信する時、操作デバイス1は受信したカップリングデータCDの復元処理を行い、伝送した情報を得ることができる。データ受信の方式は、操作デバイス1を介して、ビジョンインタフェース装置2の表示パネル222に近づき、または接触することで、信号を電磁作用によって操作デバイス1にカップリングさせるものである。
【0041】
仮に、画素マトリクスの列電極、または行電極を利用してカップリングデータCDの一部を伝送する場合、カップリングデータCDはビジョンインタフェース装置2の画面データSDと分けて、異なる時間において、伝送することができる。例えば、1フレーム画面の伝送が終了した後、または1フレーム画面の伝送が開始する前に、カップリングデータCDを操作デバイス1に伝送する。つまり、ビジョンインタフェース装置2は1つのフレーム(frame)画面が終了した後、且つ次のフレーム画面が開始する前に、または1つのフレーム画面の表示期間内において、カップリングデータCDを操作デバイス1に伝送させることができる。注意すべきことは、仮に、画素マトリクス外の単独電極を利用してカップリングデータCDの伝送を行う時には、フレーム画面の伝送時間に合わせなくても良いことである。
【0042】
図3と
図4を同時に参照されたい。
図4は
図3における隣接する2つの走査線(列電極)と隣接する2つのデータ線(行電極)の信号を示した図である。ここでは、各トランジスタがオンにされて、表示を行うと同時に、カップリングデータCDの一部を伝送する場合を例として説明する。注意すべきことは、トランジスタがオンにされたかどうかは必要な条件ではなく、トランジスタがオフの状態でもカップリングデータCDの伝送を行うことができ、この場合、カップリングデータCDの一部はデータ線、または走査線にそれぞれ伝送されることができることである。走査線はそれぞれ走査信号を伝送し、且つ各トランジスタを順にオンにする。各トランジスタがオンにされた時間において、各データ線はカップリングデータCDの一部と画面データSDをそれぞれ伝送することができる。
【0043】
本実施例において、走査線S
k-1がその走査信号SS
k-1を伝送する時、全部のデータ線D
nはカップリングデータCD
k-1の一部を伝送する。走査線S
kがその走査信号SS
kを伝送する時、全部のデータ線D
nはカップリングデータCD
kの一部を伝送する。
図4では、一部のカップリングデータCD
k-1、CD
kと画面データSD
k-1、SD
kが異なる電圧レベルを有する方式で示したが、実施する時は同じ電圧レベルを有することもできる。よって、走査線S
mが走査信号を伝送する時、データ線D
nはそれぞれカップリングデータCDを伝送することで、カップリングデータの少なくとも一部を操作デバイス1に伝送させることができる。
【0044】
説明を補足すべきことは、
図4に示した一部のカップリングデータCD
k、CD
k-1は高レベルの1で示されているが、当然、低レベルの0で表示することもできる。また、信号の極性による問題を回避するために、一部のカップリングデータCD
k、CD
k-1の信号は直流成分を含まない交流信号を採用することができる。また、一部のカップリングデータCD
k、CD
k-1はそれぞれ1ビットのデータ、または複数ビットのデータを含ませることができるが、ここでは特に限定しない。
図4のように、すべてのデータ線D
nが同一のフレーム時間において、同一部分のカップリングデータCD
k、CD
k-1を伝送する態様以外に、各データ線は、それぞれ異なる部分のカップリングデータを伝送することができ、数本のデータ線を一組として同一部分のカップリングデータを伝送することもできる。例えば、データ線D
1〜D
3は、第1部分のカップリングデータCD
1を伝送し、データ線D
4〜D
6は、第2部分のカップリングデータCD
2を伝送することができる。同じ原理は、走査線で伝送される一部のカップリングデータにも適用される。また、カップリングデータCDの伝送の正確性を確保するために、異なる時間において、同一部分のカップリングデータCDを繰り返して伝送することもできる。つまり、異常を発見した時に、再度、同一部分のカップリングデータCDを伝送することで、操作デバイス1のデータを受信する正確性を確保することができる。
【0045】
また、上記の変調方式は振幅変調(Amplitude Modulation)技術であり、即ち、振幅の変化をデジタル信号の1または0として表示する技術である。しかしながら、ここでは、周波数変調(Frequency Modulation)の技術を使用し、周波数の変化をデジタル信号の1または0として表示することもできる。例えば、単位時間内に、振幅の上下変化が5回であれば、それを1と定義し、その他を0と定義する。または、位相偏移変調(Phase Shift Modulation)の技術を使用し、例えば、1高レベルに1低レベルを加えた位相変化を0と定義し、1低レベルに1高レベルを加えた位相変化を1と定義する。ここでは、これらの変調方式を限定しない。また、隣接する電極による干渉を避けるため、異なる電極には、時分割、周波数分割、または符号分割などの技術を採用することができる。
【0046】
ユーザが操作デバイス1を持って、ビジョンインタフェース装置2の表示パネル222に
対して操作すると(例えば、表示パネル222に接触したり、または表示パネル222に近づいたりする)、カップリングデータCDは表示パネル222の表示面からコンデンサカップリング或いは誘導カップリングによって操作デバイス1にカップリングされる。本実施例では、データラインによってカップリングデータCDを伝送する場合を例としているため、各データラインはコンデンサカップリングのうちの一方の電極となり、操作デバイス1にはコンデンサカップリングのもう一方の電極が設けられることになる。操作デバイス1がコンデンサカップリングによって、カップリングデータCDの一部をすべて受信した後、操作デバイス1は、受信した各部分のカップリングデータCDを組み合わせることで、完全なカップリングデータCDを得ることができる。このカップリングデータCDは、例えば、テキストファイル、イメージファイルまたはオーディオビジュアルファイルなどのものである。例えば、操作デバイス1がアクセス制御ユニットである場合、ビジョンインタフェース装置2の表示面が操作デバイス1に近づいたりする時、操作デバイス1はビジョンインタフェース装置2から伝送されたドアオープンまたはドアロックの情報を受信することで、アクセス制御、またはロック解除をすることができる。ビジョンインタフェース装置2がパブリックディスプレイ(public display)であり、操作デバイス1が携帯電話、またはその他の個人用デバイスである場合、操作デバイス1をビジョンインタフェース装置2の表示面に近づけたりすることにより、例えば、広告情報、特恵情報、地理情報などの情報を個人用デバイスに送信させて持ち出すことができる。
【0047】
上記により、本発明に係るデータ伝送システム及びそのビジョンインタフェース装置の制御モジュールは、表示データ及び伝送データをインタフェースモジュールの駆動ユニットにそれぞれ伝送し、駆動ユニットは、表示データ及び伝送データを受信して処理した後、画面データ及びカップリングデータをインタフェースモジュールの表示パネルにそれぞれ伝送させる。また、操作デバイスがビジョンインタフェース装置に
対して操作された時、少なくとも一部のカップリングデータは表示パネルから操作デバイスにカップリングされる。これにより、ビジョンインタフェース装置は画像画面を表示することができるほか、データ、またはファイルなどの伝送データを無線カップリングの方式によって、操作デバイスに伝送することができる。したがって、本発明は、表示データと伝送データを統合することにより、インタフェースモジュールと制御モジュールの接続を簡略化すると共に、無線伝送の機能を実現し、ビジョンインタフェース装置の応用性を拡大させることができる。
【0048】
上記実施例は例示的なものであって、限定するためのものではない。本発明の技術的思想および範囲から逸脱することなく行われる等価の修正または変更は、いずれも別紙の特許請求の範囲に含まれる。