JP2006251349A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像表示装置に係り、特に入力映像信号のフレームレートを2倍速にして画像表示するプロジェクタなどの画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device such as a projector that displays an image with a frame rate of an input video signal being doubled.
液晶デバイスを応用したプロジェクタなどの画像表示装置においては、入力映像信号のフレーム周波数が50Hz〜60Hz程度の場合には、フリッカーなどの対策として100Hz〜120Hz程度の2倍のフレームレートに変換する必要がある。この場合、低速なフレームメモリを用いてフレームレートの変換を行って画像表示する画像表示装置が従来から知られている(例えば、特許文献1参照)。 In an image display apparatus such as a projector using a liquid crystal device, when the frame frequency of an input video signal is about 50 Hz to 60 Hz, it is necessary to convert the frame rate to a double frame rate of about 100 Hz to 120 Hz as a countermeasure against flicker. is there. In this case, an image display apparatus that displays an image by converting the frame rate using a low-speed frame memory has been conventionally known (for example, see Patent Document 1).
図7は上記の従来の画像表示装置の一例のブロック図を示す。同図において、シリアルディジタル映像信号はS/P回路21によりシリアル/パラレル変換され、パラレルディジタル映像信号とされて変換FIFO(first in first out)22に供給されて、ここでパラレルディジタル映像信号に同期した第1のクロックに基づき所定容量分ずつ一時格納された後、変換FIFO22がフルになると、画像レートと同じレートの第2のクロックに基づき読み出されて制御回路23に供給される。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the conventional image display apparatus. In the figure, a serial digital video signal is serial / parallel converted by an S / P circuit 21, converted into a parallel digital video signal, and supplied to a conversion FIFO (first in first out) 22, where it is synchronized with the parallel digital video signal. When the
制御回路23は、変換FIFO22から読み出したパラレルディジタル映像信号を画像メモリ24にリアルタイムで1フレーム分書き込み、書き込んだパラレルディジタル映像信号を画像メモリ24から読み出す。ここで、上記の画像メモリ24は、例えばSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)であり、第2のクロックに同期して命令を取り込んだり、データの入出力を行う同期式のRAMである。
The
制御回路23は、画像メモリ24から書き込み時の2倍の転送レートでパラレルディジタル映像信号を読み出し、それをDA回路25に供給してD/A変換させ、アナログ映像信号を液晶デバイス26に供給して画像表示させる。
The
しかるに、上記の従来の画像表示装置では、画像メモリ24にSDRAM等の高速メモリを用いるために、制御回路23には画像メモリ24のアドレスを生成する回路や、入出力データバスを選択するバッファ等の回路が必要であり、回路規模が増大するという問題がある。
However, in the above conventional image display device, since a high-speed memory such as SDRAM is used for the
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、回路規模の増加を最小限に止め、フレーム周波数変換などのプロジェクタに必要な機能を実現し得る画像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an image display apparatus capable of minimizing an increase in circuit scale and realizing functions necessary for a projector such as frame frequency conversion.
上記の目的を達成するため、本発明は、入力映像信号のフレームレートを2倍速にして表示デバイスに画像表示する画像表示装置において、入力映像信号を第1のクロック信号に同期して書き込んだ後、第2のクロック信号に同期して書き込み順に読み出すクロック変換手段と、クロック変換手段から読み出された映像信号を、1ライン分ずつ第2のクロック信号に同期して順次に蓄積した後、表示デバイスのドットクロックに同期して読み出すラインメモリ手段と、ラインメモリ手段から読み出された1ライン分の映像信号を、ドットクロックの1クロックおき毎に書き込み、ドットクロック毎に書き込んだ映像信号を書き込み順に読み出すことにより、入力映像信号のフレームレートの2倍の映像信号を出力するFIFOで構成された倍速変換手段と、倍速変換手段から出力された映像信号を表示デバイスに供給して表示させる出力手段とを有する構成としたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image display apparatus for displaying an image on a display device with a frame rate of an input video signal being doubled, after writing the input video signal in synchronization with a first clock signal. The clock conversion means for reading out in the writing order in synchronization with the second clock signal, and the video signal read from the clock conversion means are sequentially stored in synchronization with the second clock signal for each line, and then displayed. Line memory means that reads in synchronization with the dot clock of the device, and the video signal for one line read from the line memory means is written every other dot clock, and the video signal written every dot clock is written By sequentially reading out, it is a double configured with a FIFO that outputs a video signal that is twice the frame rate of the input video signal. Conversion means, in which a structure and an output means for displaying supplies the video signal output from the double speed converting means to the display device.
この発明では、1ライン分の映像信号を、FIFOにドットクロックの1クロックおき毎に書き込み、ドットクロック毎に書き込んだ映像信号をFIFOから書き込み順に読み出すことにより、入力映像信号のフレームレートの2倍の映像信号を出力することができる。 In this invention, the video signal for one line is written to the FIFO every other dot clock, and the video signal written every dot clock is read out from the FIFO in the order of writing, thereby double the frame rate of the input video signal. Video signals can be output.
本発明によれば、FIFOを用いた倍速変換手段により入力映像信号のフレームレートの2倍の映像信号を出力するようにしたため、SDRAMのような高価な画像メモリを用いてフレームレートを2倍に倍速変換する従来装置に比べて、アドレス生成回路やデータバス選択回路などを不要にできるので、回路規模の増加を最小限に止めることができ、これにより従来装置に比べて安価で、かつ、簡単な構造の画像表示装置を実現することができる。 According to the present invention, since the video signal twice the frame rate of the input video signal is output by the double speed conversion means using the FIFO, the frame rate is doubled by using an expensive image memory such as SDRAM. Compared with conventional devices that perform double speed conversion, the address generation circuit and data bus selection circuit can be eliminated, so that the increase in circuit scale can be minimized, and this makes it cheaper and easier than conventional devices. An image display apparatus having a simple structure can be realized.
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図1は本発明になる画像表示装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、この実施の形態の画像表示装置は、シリアル信号で入力したディジタル映像信号をパラレル信号に変換するシリアル/パラレル変換回路(S/P回路)11と、同期クロックを変換するための変換FIFO12と、テストパターンを生成するテスト回路13と、1ライン分(例えば、2048画素)の容量を持つラインメモリ回路(LM回路)14と、フレーム周波数を変換するための倍速FIFO15と、液晶デバイス17の駆動信号を生成するDAコンバータ回路(DA回路)16と、映像を表示するための液晶デバイス17とより構成される。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of an image display apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the image display apparatus of this embodiment converts a serial / parallel conversion circuit (S / P circuit) 11 that converts a digital video signal inputted as a serial signal into a parallel signal, and a synchronous clock. A conversion FIFO 12, a
上記のS/P回路11は、シリアルに入力される映像信号が、R(赤),G(緑),B(青)の三原色の各原色信号であり、それらが並列に入力される場合は、各々8ビットのパラレル映像信号に変換すると共に、映像信号に同期した水平同期信号(HS)、垂直同期信号(VS)、データイネーブル信号(DE)及び第1のクロック信号(DCLK)を出力する。 In the S / P circuit 11 described above, when the video signal input serially is each primary color signal of the three primary colors R (red), G (green), and B (blue), and these are input in parallel. These are converted into 8-bit parallel video signals, and a horizontal synchronizing signal (HS), a vertical synchronizing signal (VS), a data enable signal (DE), and a first clock signal (DCLK) synchronized with the video signal are output. .
上記の変換FIFO12は、S/P回路11より入力されたR,G,Bそれぞれパラレルの映像信号(原色信号)を、第1のクロック信号DCLKに同期して一旦蓄えた後、オンボードのクロック発生器(図示せず)により発生された、周波数安定度の極めて高い第2のクロック信号(以下、SCLKとする)に同期して読み出す。これにより、変換FIFO12にて、第1のクロック信号DCLKに同期した映像信号は、第2のクロック信号SCLKに同期した映像信号に変換されることになる。 The conversion FIFO 12 temporarily stores R, G, and B parallel video signals (primary color signals) input from the S / P circuit 11 in synchronization with the first clock signal DCLK, and then stores the on-board clock. Reading is performed in synchronization with a second clock signal (hereinafter referred to as SCLK) generated by a generator (not shown) and having extremely high frequency stability. As a result, the conversion FIFO 12 converts the video signal synchronized with the first clock signal DCLK into a video signal synchronized with the second clock signal SCLK.
上記のテスト回路13は、第2のクロック信号SCLKに同期して、カラーバーやクロスハッチなどのテスト用映像信号を生成する回路ブロックである。上記のLM回路14は、1ライン分の容量を持つラインメモリが4個からなる構成とされており、後述するようにリングバッファとして用いられる。LM回路14は、変換FIFO12より供給された映像信号(原色信号)、又はテスト回路13より供給されたテストパターンを1ライン分書き込む。
The
この書き込み時に、アドレス先頭から書き込むモードと最終アドレスより書き込むモードを用意することにより、水平反転機能を実現する。また、LM回路14は、入力映像信号は第2のクロック信号SCLKに同期し、出力信号は第3のクロック信号である液晶デバイス17のドットクロック(以下、MCLKとする)に同期して読み出すものとする。
At the time of writing, a horizontal inversion function is realized by preparing a mode for writing from the beginning of the address and a mode for writing from the last address. The
上記の倍速FIFO15は、LM回路14から出力されたパラレルの映像信号データを、1ドットクロックMCLKおき毎に順次に書き込み、最初に書き込んだ映像信号データから順にドットクロックMCLK毎に連続して読み出すことにより、フレーム周波数を2倍に変換して出力する。
The double-speed FIFO 15 sequentially writes the parallel video signal data output from the
次に、本実施の形態の動作について、図2乃至図6のタイミングチャートを併せ参照して説明する。なお、以下の説明では入力映像信号は、説明の便宜上、三原色信号のうちの任意の一の原色信号に対する動作について説明する。残りの二つの原色信号についても同様の動作が行われる。 Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the timing charts of FIGS. In the following description, the operation of an input video signal with respect to any one primary color signal among the three primary color signals will be described for convenience of description. The same operation is performed for the remaining two primary color signals.
シリアル入力映像信号は、S/P回路11により、例えば8ビットのパラレル映像信号に変換された後、その水平同期信号HS及び垂直同期信号VSと、データイネーブル信号DE及び第1のクロック信号DCLKと共に変換FIFO12に供給される。第1のクロック信号DCLKは、例えば74.25MHzである。 The serial input video signal is converted into, for example, an 8-bit parallel video signal by the S / P circuit 11, and then, together with the horizontal synchronization signal HS and the vertical synchronization signal VS, the data enable signal DE, and the first clock signal DCLK. Supplied to the conversion FIFO 12. The first clock signal DCLK is, for example, 74.25 MHz.
変換FIFO12は、S/P回路11より入力されたパラレルの映像信号を、S/P回路11より入力された図2(A)に示す第1のクロック信号DCLKに同期して、図2(B)に示す書き込み制御信号がハイレベルの期間、図2(C)に示すパラレル映像信号データを一旦蓄積する。ここで、図2(C)のD0、D1、・・・、D26、D27、・・・は、それぞれ映像信号データの8ビットを示しており、同図(C)に示すように、2組のデータバスを介して変換FIFO12は、第1のクロック信号DCLKに同期して16ビットずつ蓄積する。なお、これは一原色信号についての処理であり、R,G,Bの三原色信号全体については、48ビットずつ蓄積されることになる。 The conversion FIFO 12 synchronizes the parallel video signal input from the S / P circuit 11 with the first clock signal DCLK shown in FIG. The parallel video signal data shown in FIG. 2C is temporarily stored during the period when the write control signal shown in FIG. Here, D0, D1,..., D26, D27,... In FIG. 2C indicate 8 bits of video signal data, and as shown in FIG. The conversion FIFO 12 accumulates 16 bits at a time in synchronization with the first clock signal DCLK. Note that this is processing for one primary color signal, and the entire three primary color signals of R, G, and B are stored 48 bits at a time.
上記のパラレル映像信号データの書き込み開始後、オンボードのクロック発生器(図示せず)により発生された、図2(D)に示す、周波数安定度の極めて高い例えば74.25MHzの第2のクロック信号SCLKの10クロック程度経ってから図2(E)に示すように、読み出し制御信号がハイレベルになり、このハイレベル期間、変換FIFO12は、SCLKに同期して上記のパラレル映像信号データが図2(F)に示すように読み出される。 After starting the writing of the parallel video signal data, the second clock having an extremely high frequency stability, for example, 74.25 MHz, shown in FIG. 2D, which is generated by an on-board clock generator (not shown). As shown in FIG. 2E, after about 10 clocks of the signal SCLK, the read control signal becomes high level, and during this high level period, the conversion FIFO 12 displays the parallel video signal data in synchronization with SCLK. It is read as shown in 2 (F).
変換FIFO12から第2のクロック信号SCLKに同期して読み出された映像信号は、LM回路14に供給される。LM回路14は、図3(A)に示す書き込みアドレスに基づいて、同図(B)に示す書き込み制御信号がハイレベルの期間、変換FIFO12から供給される映像信号を同図(C)に示すように1ラインの1920画素分記憶する。
The video signal read from the conversion FIFO 12 in synchronization with the second clock signal SCLK is supplied to the
また、LM回路14は、ノーマル表示を行うときには、図3(D)に示す読み出しアドレスに基づいて、同図(E)に示す読み出し制御信号がハイレベルの期間、記憶した1ライン分の映像信号データD0〜D1919が書き込まれた順にMCLKに同期して同図(F)に示すように読み出す。
Further, when performing normal display, the
他方、LM回路14は、水平反転表示を行うときには、図3(G)に示す読み出しアドレスに基づいて、同図(H)に示す読み出し制御信号がハイレベルの期間、記憶した1ライン分の映像信号データD0〜D1919が書き込まれた順とは逆順にMCLKに同期して同図(I)に示すように読み出す。
On the other hand, when performing the horizontal inversion display, the
上記のLM回路14の動作についてライン単位で示すと、図4のタイミングチャートのようになる。すなわち、LM回路14は4個のラインメモリからなり、各ラインメモリには、図4(C)〜(F)で示すように、個別の書き込み制御信号write0〜write3が時分割的に順次に供給され、図4(A)に示す書き込みアドレスに基づき、同図(B)に示す入力映像信号をライン単位で書き込む。
The operation of the
その後、LM回路14を構成する4個のラインメモリのそれぞれには、図4(H)、(J)、(L)、(N)に示すように、個別の読み出し制御信号read0〜read3が時分割的に順次に供給され、同図(G)に示す読み出しアドレスに基づき、4個のラインメモリのそれぞれから同図(I)、(K)、(M)、(O)に示すように、MCLKに同期して記憶映像信号をライン単位で読み出す。
Thereafter, as shown in FIGS. 4H, 4J, 4L, and 4N, individual read control signals read0 to read3 are stored in the four line memories constituting the
倍速FIFO15は、LM回路14からの映像信号を図5(A)に1フレーム単位で示す書き込みイネーブル信号に基づいて書き込み、同図(B)に示すように、書き込み時の2倍の速度の読み出しイネーブル信号に基づいて、1フレームの映像信号を2倍の転送レートで2回繰り返して読み出す。なお、図5(B)のF[0]、F[1]、F[2]、F[3]は、それぞれ1画面全体(1フレーム)の映像信号を示す。従って、映像信号がHDTVの場合は、水平1920画素、垂直1080画素の敬2073600画素である。
The double-speed FIFO 15 writes the video signal from the
すなわち、倍速FIFO15は、図6(A)に示すドットクロックMCLKの2倍の周期に同期した同図(B)に示す書き込みイネーブル信号がハイレベルの期間、同図(C)に示すようにLM回路14からの映像信号8ビットを書き込み、その後同図(D)に示す読み出しイネーブル信号がハイレベルの期間、同図(E)に示すように、書き込んだ映像信号8ビットをドットクロックMCLKに同期して読み出すことにより、入力映像信号の2倍のフレームレートの映像信号データを出力する。
That is, the double-speed FIFO 15 performs LM as shown in FIG. 6C during the period when the write enable signal shown in FIG. 6B synchronized with the period twice the dot clock MCLK shown in FIG. 8 bits of the video signal from the
なお、図6(C)のDI[0]等は、倍速FIFO15の入力映像信号データの8ビットを示す。また、図6(E)のDO[0]等は、倍速FIFO15の出力映像信号データで、DI[0]等と同様、8ビットである。ただし、三原色信号全体ではいずれも24ビットである。 Note that DI [0] and the like in FIG. 6C indicate 8 bits of the input video signal data of the double speed FIFO 15. In addition, DO [0] and the like in FIG. 6E are output video signal data of the double speed FIFO 15, and are 8 bits like DI [0] and the like. However, all the three primary color signals are 24 bits.
倍速FIFO15から出力された入力映像信号の2倍のフレームレートの映像信号データは、図1に示すDA回路16でアナログ映像信号に変換された後、液晶デバイス17に供給されて画像表示される。
Video signal data having a frame rate twice that of the input video signal output from the double speed FIFO 15 is converted into an analog video signal by the
このように、本実施の形態によれば、倍速FIFO15により入力映像信号データを、1ドットクロックMCLKおき毎に(すなわち、2クロック周期で)順次に書き込み、最初に書き込んだ映像信号データから順にドットクロックMCLK毎に(すなわち、1クロック周期で)連続して読み出すことにより、フレーム周波数を2倍に変換するようにしたため、従来のようにSDRAM等の高価な画像メモリを用いなくてもフレームレートを2倍速にでき、また、FIFOを用いることにより、従来装置で必要であった画像メモリ用のアドレス生成回路やデータバス選択回路を不要にできるため、従来装置に比べて、安価で、かつ、簡単な構成とすることができる。 As described above, according to the present embodiment, the input video signal data is sequentially written by the double speed FIFO 15 every 1 dot clock MCLK (that is, in a cycle of 2 clocks), and the dot is sequentially written from the video signal data written first. Since the frame frequency is doubled by continuously reading every clock MCLK (that is, in one clock cycle), the frame rate can be set without using an expensive image memory such as an SDRAM as in the prior art. The speed can be doubled, and the use of a FIFO eliminates the need for an image memory address generation circuit and data bus selection circuit that were required in the conventional apparatus. Therefore, it is cheaper and simpler than the conventional apparatus. It can be set as a simple structure.
また、本実施の形態では、テスト回路13を備え、変換FIFO12の出力映像信号に替えてテスト回路13の出力信号をLM回路14以降の回路部へ供給できるようにしているため、映像信号を入力しなくても、カラーバーやクロスハッチなどのテストパターンを画像表示することができる。更に、本実施の形態では、図3と共に説明したように、水平反転機能を簡単に実現できる。
Further, in this embodiment, since the
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、HDTV信号以外の映像信号にも適用できることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and of course can be applied to video signals other than HDTV signals, for example.
11 シリアル/パラレル変換回路(S/P回路)
12 変換FIFO
13 テスト回路
14 ラインメモリ回路(LM回路)
15 倍速FIFO
16 DAコンバータ回路(DA回路)
17 液晶デバイス
11 Serial / parallel conversion circuit (S / P circuit)
12 Conversion FIFO
13
15 double speed FIFO
16 DA converter circuit (DA circuit)
17 Liquid crystal devices
Claims (1)
前記入力映像信号を第1のクロック信号に同期して書き込んだ後、第2のクロック信号に同期して書き込み順に読み出すクロック変換手段と、
前記クロック変換手段から読み出された映像信号を、1ライン分ずつ前記第2のクロック信号に同期して順次に蓄積した後、前記表示デバイスのドットクロックに同期して読み出すラインメモリ手段と、
前記ラインメモリ手段から読み出された1ライン分の映像信号を、前記ドットクロックの1クロックおき毎に書き込み、前記ドットクロック毎に書き込んだ映像信号を書き込み順に読み出すことにより、前記入力映像信号のフレームレートの2倍の映像信号を出力するFIFOで構成された倍速変換手段と、
前記倍速変換手段から出力された映像信号を前記表示デバイスに供給して表示させる出力手段と
を有することを特徴とする画像表示装置。
In an image display device for displaying an image on a display device by setting the frame rate of an input video signal to double speed,
Clock conversion means for writing the input video signal in synchronization with the first clock signal and then reading out the input video signal in order of writing in synchronization with the second clock signal;
Line memory means for sequentially storing the video signal read from the clock conversion means for each line in synchronization with the second clock signal, and for reading in synchronization with the dot clock of the display device;
The video signal for one line read from the line memory means is written at every other clock of the dot clock, and the video signal written at every dot clock is read in the order of writing, whereby the frame of the input video signal is read. A double speed conversion means composed of a FIFO that outputs a video signal of twice the rate;
An image display apparatus comprising: output means for supplying the video signal output from the double speed conversion means to the display device for display.
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