特開 2022-104308 伝送システム、伝送ケーブル、伝送方法、および表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022104308

(43)【公開日】2022-07-08

(54)【発明の名称】伝送システム、伝送ケーブル、伝送方法、および表示装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 25/02 20060101AFI20220701BHJP

   H04L 25/49 20060101ALI20220701BHJP

   H04B 5/02 20060101ALI20220701BHJP

【ＦＩ】

H04L25/02 303Z

H04L25/49 K

H04B5/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020219433

(22)【出願日】2020-12-28

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２７年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、戦略的創造研究推進事業（ＡＣＣＥＬ）「近接場結合集積技術による革新的情報処理システムの実現と応用展開」に係る委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(71)【出願人】

【識別番号】899000079

【氏名又は名称】慶應義塾

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100209808

【弁理士】

【氏名又は名称】三宅 高志

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 貴之

(72)【発明者】

【氏名】平木 克良

(72)【発明者】

【氏名】黒田 忠広

【テーマコード（参考）】

5K012

5K029

【Ｆターム（参考）】

5K012AB03

5K012AC01

5K012AC08

5K012AC10

5K029FF03

5K029JJ00

5K029LL02

(57)【要約】

【課題】安定的に信号伝送が可能な伝送システム、伝送ケーブル、伝送方法および表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態による伝送システムは、矩形信号が入力される第１の電極および前記矩形信号の微分信号を出力する第２の電極を有する非接触の結合素子を含む送信回路と、前記送信回路から出力される前記微分信号を伝送線を介して受信し、前記微分信号と閾値とを比較することにより、前記矩形信号を復元する受信回路とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

矩形信号が入力される第１の電極および前記矩形信号の微分信号を出力する第２の電極を有する非接触の結合素子を含む送信回路と、
前記送信回路から出力される前記微分信号を伝送線を介して受信し、前記微分信号と閾値とを比較することにより、前記矩形信号を復元する受信回路とを備えることを特徴とする伝送システム。

【請求項2】

前記送信回路は基板に実装され、
前記第１の電極および前記第２の電極は、前記基板において互いに対向する１対の配線パターンであることを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。

【請求項3】

前記１対の配線パターンは前記基板における異なる２つの配線層に形成されることを特徴とする請求項２に記載の伝送システム。

【請求項4】

前記１対の配線パターンは前記基板における同一の配線層に形成されることを特徴とする請求項２に記載の伝送システム。

【請求項5】

前記第１の電極および前記第２の電極のそれぞれは終端抵抗を介して接地配線に接続されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の伝送システム。

【請求項6】

前記微分信号は差動信号対をなし、
前記結合素子は、前記差動信号対の一方の差動信号に対応する第１の結合素子と、前記差動信号対の他方の差動信号に対応する第２の結合素子とを含むことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の伝送システム。

【請求項7】

前記第１の結合素子と前記第２の結合素子とは対称をなすように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の伝送システム。

【請求項8】

前記受信回路は前記微分信号とヒステリシスを有する閾値とを比較し、前記矩形信号を復元するヒステリシスコンパレータを備えることを特徴とする請求項６に記載の伝送システム。

【請求項9】

第１の接続部および第２の接続部を有する接続ケーブルをさらに備え、
前記第１の接続部は前記送信回路に接続され、前記第２の接続部には前記受信回路が配されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の伝送システム。

【請求項10】

前記受信回路に接続される表示パネルをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の伝送システム。

【請求項11】

第１の接続部および第２の接続部を有する伝送ケーブルであって、
前記第１の接続部は、矩形信号に対応する微分信号を出力する送信回路に接続可能であり、
前記第２の接続部は、前記微分信号を前記矩形信号に復元する受信回路を備えることを特徴とする伝送ケーブル。

【請求項12】

第１の電極および第２の電極を有する非接触の結合素子を用いて矩形信号を微分信号に変換し、
前記微分信号を伝送線を介して受信回路に伝送し、
前記受信回路によって前記微分信号を前記矩形信号に復元することを特徴とする伝送方法。

【請求項13】

複数の画素を含む表示パネルと、
送信回路と、
受信回路とを備え、
前記送信回路は、矩形信号が入力される第１の電極および前記矩形信号の微分信号を出力する第２の電極を有する非接触の結合素子を含み、
前記受信回路は、前記微分信号を伝送線を介して受信し、前記微分信号と閾値とを比較することにより、前記矩形信号を復元し、
復元された前記矩形信号は前記表示パネルに入力されることを特徴とする表示装置。

【請求項14】

前記送信回路は基板に実装され、
前記第１の電極および前記第２の電極は、前記基板において互いに対向する１対の配線パターンであり、
前記１対の配線パターンは前記基板における異なる２つの配線層に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は伝送システム、伝送ケーブル、伝送方法、および表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、誘導性結合または容量性結合など非接触結合を用いた伝送システムが案出されている。特許文献１に記載された伝送システムは、誘導性結合を用いてベースバンドの矩形信号を伝送する送信回路と、伝送された矩形信号と閾値とを比較することにより、矩形信号を復元する受信回路とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－０５３８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、非接触結合素子は、直流成分の減衰量が大きくなる周波数特性を有している。このため、特許文献１に記載の伝送システムにおいて、同じシンボルの矩形信号が連続する場合、信号のレベルが次第に低下し、閾値よりも低くなることがある。この結果、信号を正しく復元できず、安定した信号伝送を行うことができなかった。

【0005】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、安定した信号伝送が可能な伝送システム、伝送ケーブル、伝送方法、および表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一観点によれば、矩形信号が入力される第１の電極および前記矩形信号の微分信号を出力する第２の電極を有する非接触の結合素子を含む送信回路と、前記送信回路から出力される前記微分信号を伝送線を介して受信し、前記微分信号と閾値とを比較することにより、前記矩形信号を復元する受信回路とを備えることを特徴とする伝送システムが提供される。

【0007】

本発明の他の観点によれば、第１の接続部および第２の接続部を有する伝送ケーブルであって、前記第１の接続部は、矩形信号に対応する微分信号を出力する送信回路に接続可能であり、前記第２の接続部は、前記微分信号を前記矩形信号に復元する受信回路を備えることを特徴とする伝送ケーブルが提供される。

【0008】

本発明の他の観点によれば、第１の電極および第２の電極を有する非接触の結合素子を用いて矩形信号を微分信号に変換し、前記微分信号を伝送線を介して受信回路に伝送し、前記受信回路によって前記微分信号を前記矩形信号に復元することを特徴とする伝送方法が提供される。

【0009】

複数の画素を含む表示パネルと、送信回路と、受信回路とを備え、前記送信回路は、矩形信号が入力される第１の電極および前記矩形信号の微分信号を出力する第２の電極を有する非接触の結合素子を含み、前記受信回路は、前記微分信号を伝送線を介して受信し、前記微分信号と閾値とを比較することにより、前記矩形信号を復元し、復元された前記矩形信号は前記表示パネルに入力されることを特徴とする表示装置が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、安定的に信号伝送が可能な伝送システム、伝送ケーブル、伝送方法、および表示装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施形態における伝送システムの回路ブロック図である。

【図2】本発明の第１実施形態における信号波形の一例である。

【図3】本発明の第１実施形態における送信回路の回路図である。

【図4】本発明の第１実施形態における受信回路の回路図である。

【図5】本発明の第１実施形態における制御装置の回路基板の平面図である。

【図6】本発明の第１実施形態における制御装置の回路基板の断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態における受信回路の回路図である。

【図8】本発明の第３実施形態における微分回路の平面図である。

【図9】本発明の第３実施形態における微分回路の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。明細書全般における同じ参照符号は、実質的に同一の構成要素を意味する。図に示した各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜のために示したもので、本発明が図示の構成の大きさおよび厚さに必ずしも限定されるものではない。

【0013】

［第１実施形態］
図１は、本実施形態における伝送システムの回路ブロック図であり、電子機器と信号を送受信するシステムの回路ブロック図である。電子機器は、例えば、表示装置であって、制御装置１とディスプレイ３とを含み得る。制御装置１とディスプレイ３とは、接続ケーブル２によって互いに電気的に接続される。

【0014】

制御装置１は、例えば、ＳＴＢ（Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）のような据え置き型の装置である。制御装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、信号処理回路１１、送信回路１２等を備える。ＣＰＵは、あらかじめ定められたアプリケーションプログラムに従い、制御装置１の全体の動作およびタイミングコントローラ３２を含むディスプレイ３の全体の動作を制御する。ＲＯＭは、不揮発メモリ等のように電源遮断後においても記憶内容を保持し続ける。ＲＡＭは、ＣＰＵの動作のためのワークエリアとして用いられる。

【0015】

信号処理回路１１は、電波またはケーブル等を介して放送信号を受信する。信号処理回路１１は、復調、誤り訂正、復号処理を行うことによって、ディジタル放送、ケーブルテレビの放送信号等を映像信号および音声信号に変換する。復調処理において、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）復調が用いられ得る。誤り訂正において、例えば、Ｖｉｔｅｒｂｉ復号が用いられ得る。復号処理において、例えば、ＲＳ（Ｒｅｅｄ Ｓｏｌｏｍｏｎ）復号化が用いられ得る。信号処理回路１１は、さらに、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｏｒｃｅｓｓｏｒ）、フレームメモリ等により構成され、ガンマ補正、ノイズリダクション処理等を映像信号に実行する。信号処理回路１１は、映像信号および音声信号をシリアルの差動信号として、送信回路１２に出力する。ここで、差動信号は、矩形波のディジタル信号であり、例えば、シリアルＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）信号等であり得る。差動信号は、互いに位相の異なる２つの信号を有し、１レーンにおいて２本の配線を用いて送信される信号である。差動信号は、コモンモード電圧を中心にして所定の電位差で変化する。コモンモード電圧は、例えば、１．２Ｖ等であり得る。所定の電位差は、例えば、ＬＶＤＳ信号において３５０ｍＶ等であり得る。

【0016】

送信回路１２は、信号処理回路１１から入力される矩形波のディジタル信号を微分信号に変換する。送信回路１２は、接続ケーブル２を介して、微分信号をディスプレイ３に送信する。接続ケーブル２は、錫メッキ軟銅線等の導体、導体の周囲を覆う絶縁体、遮蔽テープ、編組シールド、シース等を備える。絶縁体は、例えば、ポリエチレン等であり得る。遮蔽テープは、例えば、アルミ、ポリエステル等で構成され得る。編組シールドは、例えば、錫メッキ軟銅線等であり得る。シースは、例えば、ポリ塩化ビニール等でありうる。接続ケーブル２は、両方の端部に接続端子を備える。接続ケーブル２は、複数の差動信号線２０を備える。差動信号線２０－１は微分信号の一方の信号をディスプレイ３に伝送し、差動信号線２０－２は微分信号の他方の信号をディスプレイ３に伝送する。差動信号線２０の数は、レーン数に応じて増減し得る。

【0017】

ディスプレイ３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の平面型表示装置である。ディスプレイ３は、受信回路３１、タイミングコントローラ３２、データドライバ３３、データ線３４、ゲートドライバ３５、ゲート線３６、パネル３７を備える。受信回路３１は、接続ケーブル２を介して、制御装置１から微分信号を受信する。受信回路３１は、微分信号を矩形波のディジタル信号に復元し、タイミングコントローラ３２に送信する。

【0018】

タイミングコントローラ３２は、パネル３７を制御するタイミング信号を生成する。タイミング信号は、例えば、データドライバ３３に画素データを供給するタイミング、ゲートドライバ３５にシフトクロックを供給するタイミング、画素の劣化防止のためのフレーム／ライン毎の反転パルス等を供給するタイミング等を制御し得る。

【0019】

パネル３７は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。それぞれの画素は、発光素子、画素回路を備える。ディスプレイ３が有機ＥＬディスプレイである場合、発光素子は、有機材料の発光層を有する。画素回路は、スイッチトランジスタ、駆動トランジスタ、コンデンサ等を備える。スイッチトランジスタおよび駆動トランジスタは、薄膜トランジスタ等を含む。それぞれの発光素子において、ＲＧＢ（Ｒ：Ｒｅｄ，Ｇ：Ｇｒｅｅｎ，Ｂ：Ｂｌｕｅ）のカラーフィルタが設けられる。また、カラーフィルタを設ける代わりに、各色に発光可能な発光素子を用いてもよい。

【0020】

データドライバ３３は、データ線３４を介して、輝度信号に応じたデータ電圧をパネル３７に印加する。ゲートドライバ３５は、ゲート線３６を介して、画素回路のスイッチトランジスタのゲートを駆動する。ゲートドライバ３５は、順次、ゲート線３６を選択する。ゲートドライバ３５は、選択されたゲート線３６に接続されたスイッチトランジスタをオンにする電圧をゲート線３６に印加する。画素回路は、データ電圧に応じた駆動電流を発光素子に供給し、発光素子を発光させる。

【0021】

図２は、本実施形態における信号波形の一例である。図２において、横軸は時刻を表し、縦軸は振幅電圧を表す。図２（Ａ）は、送信回路１２における差動信号の信号波形である。差動信号は、ディジタル信号であり、矩形信号等であり得る。時刻ｔ１において、矩形信号の電圧は、ローレベルからハイレベルに遷移する。時刻ｔ２において、矩形信号の電圧は、ハイレベルからローレベルに遷移する。時刻ｔ３，ｔ４においても、同様に矩形信号の電圧が遷移する。

【0022】

図２（Ｂ）は、接続ケーブル２における微分信号の信号波形であり、図２（Ａ）の矩形信号を微分した信号である。時刻ｔ１において、矩形信号の電圧がローレベルからハイレベルに遷移すると、微分信号は矩形信号の電圧の変化量に応じたパルス波をなす。時刻ｔ２において、矩形信号の電圧がハイレベルからローレベルに遷移すると、微分信号は矩形信号の電圧の変化量に応じたパルス波をなす。このように、微分信号は、矩形信号の立ち上がりに応じて正の電圧を有するパルス波を形成し、矩形信号の立ち下がりに応じて負の電圧を有するパルス波を形成する。

【0023】

図２（Ｃ）は、受信回路３１の出力の波形であり、微分波形を矩形信号に復元した信号の波形である。図２（Ｂ）において、微分信号の電圧が所定の閾値ｔｈ＿Ｈ以上である場合、受信回路３１の出力信号はハイレベルに遷移する。受信回路３１が閾値ｔｈ＿Ｌ以下の電圧の微分信号を受信するまで、受信回路３１はハイレベルの電圧を出力する。また、図２（Ｂ）において、微分信号の電圧が所定の閾値ｔｈ＿Ｌ以下である場合、受信回路３１の出力信号はローレベルに遷移する。受信回路３１が閾値ｔｈ＿Ｈ以上の電圧の微分信号を受信するまで、受信回路３１はローレベルの電圧を出力する。

【0024】

時刻ｔ１において、微分信号が正の電圧のパルス波であり、閾値ｔｈ＿Ｈ以上であるので、受信回路３１はハイレベルの電圧を出力する。時刻ｔ１～ｔ２において、受信回路３１が負の電圧のパルス波を受信しないので、受信回路３１はハイレベルの電圧を出力し続ける。時刻ｔ２において、微分信号が負の電圧のパルス波であり、閾値ｔｈ＿Ｌ以下であるので、受信回路３１はローレベルの電圧を出力する。時刻ｔ２～ｔ３において、受信回路３１が正の電圧のパルス波を受信しないので、受信回路３１はローレベルの電圧を出力し続ける。このように、受信回路３１は、微分信号に応じて、ローレベルからハイレベルへの矩形信号の電圧の遷移またはハイレベルからローレベルへの矩形信号の電圧の遷移を検知する。受信回路３１は検知した電圧の遷移に基づき、ハイレベルの電圧またはローレベルの電圧を出力し、微分信号から矩形信号を復元する。

【0025】

図３は、本実施形態における送信回路の回路図である。信号処理回路１１は、複数のレーンを介して矩形信号Ｐ１，Ｎ１を送信回路１２に出力する。送信回路１２は、変換ＩＣ１３、駆動回路１４、微分回路１５、接続コネクタ１６を備える。変換ＩＣ１３は、オペアンプ１３１、デシリアライザ１３２、フォーマッタ１３３、シリアライザ１３４、オペアンプ１３５、コントローラ１３６、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）１３７を備える。オペアンプ１３１は、信号処理回路１１とデシリアライザ１３２とを接続する。オペアンプ１３１は、矩形信号Ｐ１，Ｎ１のレーン毎に設けられ、矩形信号Ｐ１，Ｎ１の差分信号を出力する。デシリアライザ１３２は、シリアルの差分信号をパラレル信号に変換する。パラレル信号は、フォーマッタ１３３に入力される。

【0026】

フォーマッタ１３３は、信号の伝送方式を異なる伝送方式に変換する。例えば、フォーマッタ１３３は、ＬＶＤＳ信号をＶ－ｂｙ－Ｏｎｅ（登録商標）ＨＳ信号、ｅＤＰ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ）信号等に変換する。変換した信号は、シリアライザ１３４に入力される。

【0027】

シリアライザ１３４は、パラレル信号をシリアル信号に変換し、オペアンプ１３５に出力する。オペアンプ１３５は、シリアル信号をシリアルの差動信号に変換する。このように、変換ＩＣ１３は、シリアルの差動信号を異なる伝送方式のシリアルの差動信号に変換する。

【0028】

コントローラ１３６は、信号処理回路１１からディスプレイ３の色深度ビット数の設定、プリエンファシスの設定等を受信する。色深度ビット数は、例えば、６，８，１０，１２ビット等であり得る。プリエンファシスの設定は、伝送路の特性によって生じる信号の立ち上がりおよび立ち下がりのなまりを補正するためのパラメータ等であり得る。また、コントローラ１３６には、接続コネクタ１６および配線１３８－３を介して、ディスプレイ３から制御信号が入力される。制御信号は、ディスプレイ３の電源のオンまたはオフを表す信号、制御装置１とディスプレイ３との通信確立を表す信号等であり得る。ＰＬＬ１３７は、位相比較器、ループフィルタ、電圧制御発振器、分周器等から構成され、フォーマッタ１３３、シリアライザ１３４の出力信号の位相を同期させる。変換ＩＣ１３は、配線１３８－１，１３８－２を介して、駆動回路１４に矩形信号Ｐ２，Ｎ２を出力する。

【0029】

駆動回路１４は、オペアンプ１４１，１４２を備え、矩形信号Ｐ２，Ｎ２を所定の電圧に増幅する。駆動回路１４は、変換ＩＣ１３の矩形信号Ｐ２，Ｎ２のレーン毎に設けられる。駆動回路１４は、配線１４３－１を介して微分回路１５Ｐに矩形信号Ｐ３を出力し、配線１４３－２を介して微分回路１５Ｎに矩形信号Ｎ３を出力する。

【0030】

微分回路１５Ｐ，１５Ｎは、差動信号を微分する回路であり、レーン毎の矩形信号Ｐ３，Ｎ３に対して設けられる。微分回路１５Ｐは矩形信号Ｐ３を微分し、微分回路１５Ｎは矩形信号Ｎ３を微分する。微分信号Ｐ４は、配線１５０－１を介して接続コネクタ１６に入力され、微分信号Ｎ４は、配線１５０－２を介して接続コネクタ１６に入力される。

【0031】

微分回路１５Ｐ，１５Ｎは、終端抵抗１５１，１５３、キャパシタ１５２を備える。キャパシタ１５２の一方の電極は駆動回路１４の出力ノードに接続され、キャパシタ１５２の他方の電極は配線１５０を介して接続コネクタ１６に接続される。終端抵抗１５１はキャパシタ１５２の一方の電極と接地配線に接続され、終端抵抗１５３はキャパシタ１５２の一方の電極と接地配線に接続される。接続コネクタ１６は、接続ケーブル２と接続される。

【0032】

図４は、本実施形態における受信回路の回路図である。受信回路３１は、接続コネクタ３１１、比較器３１２を備え、送信回路１２から送信された微分信号Ｐ４，Ｎ４を矩形信号に復元する。接続コネクタ３１１は電気端子、ハウジングを備え、接続ケーブル２の端部に設けられたコネクタに着脱自在に接続され得る。

【0033】

比較器３１２は、２つの閾値ｔｈ＿Ｈ，ｔｈ＿Ｌを有するヒステリシスコンパレータであり、配線３１７－１および配線３１７－２を介して接続コネクタ３１１と電気的に接続される。微分信号Ｐ４，Ｎ４は配線３１７－１，３１７－２を介して比較器３１２に入力される。比較器３１２において、微分信号Ｐ４，Ｎ４の電圧差が閾値ｔｈ＿Ｈ，ｔｈ＿Ｌを超えると、比較器３１２は２つの閾値ｔｈ＿Ｈ，ｔｈ＿Ｌによってヒステリシスの動作を行い、微分信号Ｐ４，Ｎ４を矩形信号Ｐ５，Ｎ５に復元する。以下、図２を参照しながら比較器３１２の動作を説明する。

【0034】

図２の時刻ｔ１において、微分信号Ｐ４が微分信号Ｎ４に対して閾値ｔｈ＿Ｈだけ高くなると、矩形信号Ｐ５，Ｎ５のレベルが反転する。時刻ｔ１１において、微分信号Ｐ４，Ｎ４の電圧差が閾値ｔｈ＿Ｈよりも小さくなったとしても、比較器３１２の状態は変化しない。このため、矩形信号Ｐ５，Ｎ５のレベルも変化しない。時刻ｔ２において、微分信号Ｐ４，Ｎ４の電圧差が閾値ｔｈ＿Ｌよりも小さくなると、矩形信号Ｐ５，Ｎ５のレベルが反転する。

【0035】

上述したように、ヒステリシスを有する比較器３１２によって微分信号Ｐ４，Ｎ４を矩形信号Ｐ５，Ｎ５に復元することが可能となる。矩形信号Ｐ５，Ｎ５は配線３１８－１，３１８－２を介してタイミングコントローラ３２に入力される。また、タイミングコントローラ３２からは、配線３１８－３を介して制御信号が接続コネクタ３１１に出力される。制御信号は、例えば、ディスプレイ３の電源のオンまたはオフを表す信号、制御装置１とディスプレイ３との通信確立を表す信号を含む。なお、受信回路３１は、タイミングコントローラ３２に設けられてもよい。

【0036】

図５は、本実施形態における制御装置の回路基板の平面図である。図６は、本実施形態における制御装置の回路基板の断面図であり、図５のＶＩ－ＶＩ’線における回路基板の断面図である。図５において、回路基板４の主面に平行であり、直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、回路基板４の主面に対する鉛直方向をＺ方向とする。回路基板４は、絶縁層と配線層とを含む多層基板であり得る。絶縁層は、例えば、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）であり、紙フェノール、ガラスエポキシ等で構成され得る。配線層は、銅、アルミニウム等で構成され得る。回路基板４は、一の主面４１においてビアホール１５４，１５７を備え、他の主面４２においてビアホール１５８，１５９を備える。

【0037】

信号処理回路１１と変換ＩＣ１３とは、回路基板４の主面４１において隣接して設けられる。信号処理回路１１は、変換ＩＣ１３と電気的に接続される。変換ＩＣ１３は、配線１３８－１，１３８－２を介して駆動回路１４と電気的に接続される。また、変換ＩＣ１３は、配線１３８－３を介して接続コネクタ１６と電気的に接続される。駆動回路１４は、Ｙ方向に所定の間隔で配置される。駆動回路１４は、配線１４３－１，１４３－２を介してビアホール１５４と電気的に接続される。ビアホール１５４は、駆動回路１４に隣接して、Ｙ方向に沿って設けられる。微分回路１５Ｐ，１５Ｎは、対称をなして設けられることが好ましく、微分回路１５Ｐ，１５Ｎは、平面視においてＸ方向に関して対称をなす。

【0038】

キャパシタ１５２は、第１の電極１５２Ａ、第２の電極１５２Ｂからなる。電極１５２Ａ，１５２Ｂは、配線１５０－１，１５０－２と同様の素材で構成される。電極１５２Ａ，１５２Ｂの素材は、例えば、銅、アルミニウム等であり得る。電極１５２Ａ，１５２Ｂは、平面視において長方形をなす。電極１５２Ａ，１５２Ｂの形状は長方形に限定されず、例えば、台形、平行四辺形等であってもよい。Ｘ方向における電極１５２Ａ，１５２Ｂの長さは、例えば、５ｍｍであり得る。Ｙ方向における電極１５２Ａ，１５２Ｂの長さは、例えば、１ｍｍであり得る。また、電極１５２Ａ，１５２Ｂは、断面視において配線層と同様の厚さを有し得る。

【0039】

平面視において、電極１５２Ａ，１５２Ｂは、重なって設けられる。電極１５２Ａ，１５２Ｂは、Ｘ方向に延在し、Ｙ方向に所定の間隔を設けて配置される。所定の間隔は、電極１５２Ａ，１５２Ｂと隣り合う他の電極１５２Ａ，１５２Ｂとが、クロストークを生じない長さであればよい。所定の間隔は、例えば、Ｙ方向における電極１５２Ａ，１５２Ｂの長さの３倍以上であることが好ましい。断面視において、電極１５２Ａ，１５２Ｂは、互いに異なる配線層に設けられ得る。電極１５２Ａ，１５２Ｂは非接触であり、絶縁層を介して対向して設けられ得る。断面視における電極１５２Ａ，１５２Ｂの間隔は、絶縁層の厚さと同様であり、例えば、１ｍｍであり得る。

【0040】

主面４１の配線層と電極１５２Ａが設けられた配線層とは、ビアホール１５４を介して、主面４１に対して鉛直方向に電気的に接続される。Ｘ方向における電極１５２Ａの一方の端子は、ビアホール１５４と電気的に接続される。Ｘ方向における電極１５２Ａの他方の端子は、ビアホール１５８と電気的に接続される。電極１５２Ａが設けられた配線層と主面４２の配線層とは、ビアホール１５８を介して、主面４２に対して鉛直方向に電気的に接続される。ビアホール１５８は、主面４２において終端抵抗１５１と電気的に接続される。

【0041】

終端抵抗１５３は、主面４２においてビアホール１５９と電気的に接続される。主面４２の配線層と電極１５２Ｂが設けられた配線層とは、ビアホール１５９を介して、主面４２に対して鉛直方向に電気的に接続される。Ｘ方向における電極１５２Ｂの一方の端子は、ビアホール１５９と電気的に接続される。Ｘ方向における電極１５２Ｂの他方の端子は、ビアホール１５７と電気的に接続される。電極１５２Ｂが設けられた配線層と主面４１の配線層とは、ビアホール１５７を介して、主面４１に対して鉛直方向に電気的に接続される。ビアホール１５７は、主面４１において配線１５０－１を介して接続コネクタ１６と電気的に接続される。接続コネクタ１６は、Ｘ方向における回路基板４の端部に沿って設けられる。接続コネクタ１６は、接続ケーブル２を介して、ディスプレイ３と電気的に接続される。

【0042】

回路基板４において、電極１５２Ａ，１５２Ｂは互いに対向し、絶縁層を介して異なる２つの配線層に設けられる。電極１５２Ａ，１５２Ｂは、キャパシタ１５２を形成する。電極１５２Ａに矩形信号が入力され、電極１５２Ｂから微分信号が出力される。このように、キャパシタ１５２は、矩形信号を微分信号に変換する。

【0043】

以上に述べたように、本実施形態によれば、送信回路において、第１の電極に矩形信号が入力され、第２の電極から微分信号が出力され、受信回路に出力される。受信回路は、微分信号と閾値とを比較することにより、微分信号を矩形信号に復元することができる。これにより、伝送システムは安定した信号伝送をすることが可能となる。

【0044】

［第２実施形態］
続いて、本実施形態における伝送システムについて説明する。本実施形態における伝送システムは、接続端子に受信回路が設けられる点において、第１実施形態における伝送システムと異なる。以下、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。

【0045】

図７は、本実施形態における受信回路の回路図である。接続ケーブル２は、接続端子２１、ケーブル２２、接続端子２３を備える。接続端子２１は、制御装置１に接続される。ケーブル２２は、差動信号線２０－１，２０－２を備え、受信回路３１に微分信号Ｐ４，Ｎ４を伝送する。接続端子２３は、受信回路３１、端子２３１を備え、ディスプレイ３に接続される。微分信号Ｐ４，Ｎ４は、差動信号線２０－１，２０－２を介して受信回路３１に入力される。

【0046】

受信回路３１は、接続端子２３の内部に設けられる。受信回路３１は比較器３１２を備え、ケーブル２２を介して接続端子２１と電気的に接続される。また、受信回路３１は、配線３１８－１，３１８－２を介して端子２３１と電気的に接続される。受信回路３１は、比較器３１２を用いて、微分信号Ｐ４，Ｎ４を矩形信号Ｐ５，Ｎ５に復元する。矩形信号Ｐ５，Ｎ５は、端子２３１を介してディスプレイ３に送信される。このように、受信回路３１が接続端子２３に設けられることにより、ディスプレイ３は回路を改修することなく、制御装置１から送信された微分信号Ｐ４，Ｎ４を矩形信号Ｐ５，Ｎ５として受信することが可能となる。

【0047】

以上に述べたように、本実施形態によれば、既存の電子機器等の受信回路を改修することなく、電子機器に伝送システムを適用することが可能となる。

【0048】

［第３実施形態］
続いて、本実施形態における伝送システムについて説明する。本実施形態における伝送システムは、キャパシタを構成する第１の電極と第２の電極とが、同じ配線層に設けられる点において、第１実施形態における伝送システムと異なる。以下、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。

【0049】

図８および図９は、本実施形態における制御装置の回路基板の平面図である。図８において、電極１５２Ａは、略長方形に形成される。電極１５２Ａの一方の端子は、駆動回路１４と電気的に接続される。電極１５２Ａの他方の端子は、終端抵抗１５１を介して接地配線と電気的に接続される。電極１５２Ｂは、電極１５２Ａと同様に略長方形に形成され、Ｘ－Ｙ平面において電極１５２Ａと対称をなして設けられる。電極１５２Ａ，１５２Ｂの形状は長方形に限定されず、例えば、台形、平行四辺形等であってもよい。電極１５２Ｂの一方の端子は、配線１５０－１，１５０－２を介して接続コネクタ１６と電気的に接続される。電極１５２Ｂの他方の端子は、終端抵抗１５３を介して接地配線と電気的に接続される。電極１５２Ａ，１５２Ｂは、同一の配線層において、対向して設けられる。図９に示すように、電極１５２Ａおよび１５２Ｂは、櫛形に形成されてもよい。電極１５２Ａ，１５２Ｂが櫛形に形成される場合、電極１５２Ａ，１５２ＢはＸ－Ｙ平面において互いに対称をなして設けられ、電極１５２Ａの配線パターンと電極１５２Ｂの配線パターンとが、交互に嵌合するように設けられる。このように、電極１５２Ａ，１５２Ｂは、同一の配線層においてキャパシタ１５２を形成することが可能となる。なお、電極１５２Ａ，１５２Ｂは、ＰＣＢに限らず、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）等に設けられてもよい。

【0050】

以上に述べたように、本実施形態によれば、微分回路を回路基板に表面実装することができ、回路基板を薄くすることが可能となる。

【符号の説明】

【0051】

１ ：制御装置
１２ ：送信回路
１５ ：微分回路
１５１ ：終端抵抗
１５２ ：キャパシタ
１５２Ａ：第１の電極
１５２Ｂ：第２の電極
２ ：接続ケーブル
３ ：ディスプレイ
３１ ：受信回路
３１２ ：比較器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】