Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Farbbild-Anzeigevorrichtung mit einer monochromatischen
Anzeigevorrichtung kombiniert mit einer
Färbevorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen
Videosignal-Prozessor.
Beispiel 1 des Standes der Technik
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Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Farbbild-
Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer
monochromatischen Bildanzeigevorrichtung wie einer Schwarzweiß-
CRT (Kathodenstrahlröhre) kombiniert mit einer
Färbevorrichtung.
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Wie dargestellt, weist sie eine Schwarzweiß-CRT 102
und eine Färbevorrichtung 104 enthaltend einen
schei
benförmiges Drehfilter 106 und einen Gleichstrom-
Drehmotor 108 auf. Das scheibenförmige Drehfilter 106
ist aus Farbfilterabschnitten 106R, 106G und 106B
gebildet, die einen Durchgang von rotem (R), grünem (G)
und blauem (B) Licht ermöglichen und sich jeweils
über einen Winkelbereich von 120º erstrecken, wie in
Fig. 2 illustriert ist. Mit anderen Worten, das
scheibenförmige Drehfilter 106 wird durch sich in
radialer Richtung erstreckende Linien 106rg, 106gb und
106br in drei gleiche Sektoren 106R, 106G und 106B
geteilt, die jeweils einen Spitzenwinkel von 120º
haben und als Farbfilter für rot (R), grün (G) und blau
(B) dienen. Das Drehfilter 106 ist an einer Welle 108
des Motors 110 befestigt und wird durch den Motor 110
gedreht.
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Wenn sich der Motor 110 dreht, werden die
Filterabschnitte 106R, 106G und 106B aufeinander folgend über
einen Schirm 103 der CRT 102 geführt.
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Ein Drehsensor 112, welcher ein Hall-Element
aufweisen kann, erfaßt die Drehphase des Drehfilters 106.
Ein Magnet 113 ist an der Drehwelle 108 befestigt und
dient als ein Detektionsglied (durch den Drehsensor
112 zu erfassendes Glied). D. h., jedes Mal, wenn sich
die Motorwelle 108 dreht, passiert der Magnet 113 den
Sensor 112, welcher hierdurch den Vorbeilauf des
Magnets 113 auf der Grundlage des von dem Magneten 113
ausgehenden magnetischen Flusses erfasst und einen
Drehsynchronisationsimpuls RP erzeugt.
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Der Drehsynchronisationsimpuls RP wird zu einer
Steuerschaltung 114 geliefert, welche auch ein
Vertikalsynchronisationssignal V empfängt und ein
Treibersignal zu dem Motor 110 liefert. Die Drehung des Motors
110 wird so gesteuert, daß das Drehfilter 106 sich
einmal während drei vertikaler Perioden dreht, und
der Drehsynchronisationsimpuls RP wird mit einem
konstanten Phasenwinkel relativ zu dem
Vertikalsynchronisationssignal V erzeugt. Die Drehung des
Drehfilters 106 ist derart, daß jeder gegebene Teil des
Filters von dem oberen Teil zu dem unteren Teil des
Schirms 103 der CRT 102 vorbeiläuft. Z. B. gelangt die
Grenze 106br zwischen den Filterabschnitten 106b und
106r zuerst in Überlappung mit dem oberen Teil des
Schirms 103 und tastet dann zum unteren Teil des
Schirms 103 ab, in derselben Weise wie die
horizontalen Abtastzeilen von der oberen Kante zu der unteren
Kante des Schirms 103 verschoben werden, und mit etwa
derselben Geschwindigkeit wie die vertikale Abtastung
(d. h. das Verschieben der horizontalen Abtastzeilen
103 von der oberen Kante zu der unteren Kante).
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Ein Schalterkreis 116 empfängt die Farbbildsignale
RS, GS und BS und wählt unter der Steuerung durch ein
Auswahlsignal S, das von der Steuerschaltung 114
synchron mit dem Vertikalsynchronisationssignal V
erzeugt wird, aufeinanderfolgend und wiederholt die
Farbbildsignale RS, GS und BS aus. Das Umschalten von
einem der Farbbildsignal RS, GS und BS zu einem
anderen wird bei jeder vertikalen Periode durchgeführt.
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Das Ausgangssignal des Schalterkreises 116 ist eine
Folge von Farbbildsignalen RS, GS und BS, von denen
jedes eine vertikale Periode dauert und welche nach
jeder vertikalen Periode von dem einen zu dem anderen
geändert werden. Das Ausgangssignal des
Schalterkreises 116 wird als das Helligkeitssignal zu der CRT 102
geliefert. Die CRT 102 empfängt auch Ablenkungsströme
von Ablenkungsschaltungen 118 und 120, welche durch
die Vertikal- und Horizontalsynchronisationssignal V
und H gesteuert werden, und stellt ein Bild
entspre
chend den zu ihr gelieferten Signalen dar.
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Die Auswahl der Farbbildsignale RS, GS und BS erfolgt
zeitmäßig mit der Drehung des Drehfilters 106. D. h.,
eines der Farbbildsignale RS, GS und BS entsprechend
dem Filterabschnitt 106R, 106G oder 106B, welcher
über den Schirm 103 der CRT 102 hinweggeht, wird von
dem Schalterkreis 116 zu der CRT 102 geliefert. Dies
wird erreicht durch die Steuerung der Steuerschaltung
114, welche auch die Drehung des Drehfilters 106
mittels der Impulse RP von dem Drehsensor 112 erfaßt.
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Die Fig. 3A bis 3D zeigen die Beziehung zwischen der
Drehphase des Drehfilters 106, der Abtastzeile 103s
der CRT 102 und dem Schaltverhalten des
Schalterkreises 116.
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Der Schalterkreis 116 wird durch das Auswahlsignal S,
welches wie vorbeschrieben synchron mit dem
Vertikalsynchronisationssignal V ist, gesteuert und dient zur
Auswahl der Farbbildsignale entsprechend dem
Filterabschnitt, der über den Schirm 103 der CRT 102
hinwegläuft, in Übereinstimmung mit dem
Drehsynchronisationsimpuls RP. Das Schalten erfolgt in der Weise,
daß, wenn der vordere Teil (gesehen in der
Drehrichtung) eines der Filterabschnitte, z. B. des
Filterabschnitts 106R, in Überlappung mit dem oberen Teil des
Schirms 103 der CRT 102 gelangt, die Zuführung des
blauen Farbbildsignals BS zu der CRT 102 für ein
Halbbild beendet wird und die Zuführung des roten
Farbbildsignals RS zu der CRT 102 für ein Halbbild
begonnen wird. (Fig. 3A). In gleicher Weise wird,
wenn der vordere Teil des grünen Filterabschnitts
106G eine vertikale Periode später in Überlappung mit
dem oberen Teil des Schirms 103 gelangt, die
Zuführung des roten Farbbildsignals RS für ein Halbbild
beendet und die Zuführung des grünen Farbbildsignals
GS für ein Halbbild wird begonnen (Fig. 3D). In
gleicher Weise wird, wenn der vordere Teil des blauen
Filterabschnitts 106B eine vertikale Periode später
in Überlappung mit dem oberen Teil des Schirms 103
gelangt, die Zuführung des grünen Farbbildsignals GS
für ein Halbbild beendet und die Zuführung des blauen
Farbbildsignals BS für ein Halbbild wird begonnen
(nicht dargestellt).
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Mit der obigen Konfiguration werden die
Farbbildsignale RS, GS und BS aufeinanderfolgend von dem
Schalterkreis 116 zu der CRT 102 geliefert, während die
vertikalen und horizontalen Ablenkabtastungen mittels
der Ablenkungsschaltungen 118 und 120 in
Übereinstimmung mit den vertikalen und horizontalen
Synchronisationssignalen V und H durchgeführt werden, so daß
Schwarzweißbilder aufgrund der Farbbildsignals RS, GS
und BS aufeinanderfolgend jeweils in einer vertikalen
Periode auf dem Schirm 103 dargestellt werden.
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Wie vorstehend beschrieben ist, erfolgt die Auswahl
zwischen den Farbbildsignalen RS, GS und BS in
Übereinstimmung mit den Filterabschnitten 106R, 106G und
106B des Drehfilters 106, welches über den Schirm 103
der CRT 102 hinwegläuft, so daß, wenn das Bild
aufgrund des Farbbildsignals RS, GS oder BS auf dem
Schirm 103 dargestellt wird, der entsprechende
Filterabschnitt 106R, 106G oder 106B über dem Schirm 103
der CRT 102 positioniert wird.
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Demgemäß werden rote, grüne und blaue Bilder auf grund
der Farbbildsignale RS, GS und BS in der vertikalen
Periode durch die Filterabschnitte 106R, 106G und
106B des Drehfilters 106 erhalten. Die Nutzwirkung
besteht darin, daß der das Bild durch die
Filterab
schnitte 106R, 106G und 106B beobachtende Betrachter
ein Farbbild sieht.
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Die Probleme der Farbbild-Anzeigevorrichtung nach dem
Stand der Technik sind folgende:
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Zur Wiedergabe eines vollständigen Farbbildes sind
Videosignale von drei Halbbildern erforderlich. Wenn
das Bild einen Bereich enthält, in dem das Bild (Teil
des Bildes) nur aus einer der drei Farben besteht,
ist das Bildsignal von einem hohen (oder relativ
hohen) Pegel nur während eines der drei
aufeinanderfolgenden Halbbilder, und es ist von einem niedrigen
Pegel während der beiden anderen Halbbilder. Dies
bewirkt ein Flackern, welches für den Betrachter
unerwünscht ist.
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Wenn eine Phasendiskrepanz zwischen der Zuführung der
Bildsignale und der Drehung des Drehfilters auftritt,
haben die Bilder, die durch das Filter gesehen
werden, Farben, die sich von denen des ursprünglichen
Bildes unterscheiden. Dies kann zu der Zeit des
Startens des Motors 110 oder wenn das zu der
Bildanzeigevorrichtung gelieferte Videosignal von dem einen zu
dem anderen umgeschaltet wird, auftreten.
Beispiel 2 des Standes der Technik
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Fig. 4 zeigt die Konfiguration einer Farbbild-
Anzeigevorrichtung nach einem anderen Beispiel des
Standes der Technik (Beispiel 2 des Standes der
Technik). Die Komponenten oder Teile, die mit denen in
Fig. 1 identisch sind oder diesen entsprechen, sind
mit identischen Bezugszahlen versehen. Die
Färbevorrichtung 104 und die CRT 102 sind weggelassen.
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Wie illustriert ist, weist sie eine Schwarzweiß-CRT
102 mit Ablenkungsschaltungen 118 und 120, ein
Drehfilter 106, einen Motor 110 mit einer Welle 108 und
einem an dieser befestigten Magneten 113, einen
Drehsensor 112 und eine Steuerschaltung 114 auf, welche
ähnlich denen mit Bezug auf Fig. 1, Fig. 2 und Fig.
3A bis Fig. 3D beschriebenen ähnlich sind. Die
Funktionen der Steuerschaltung 114 sind teilweise ähnlich
denjenigen mit Bezug auf das Beispiel 1 nach dem
Stand der Technik beschriebenen, aber auch teilweise
unterschiedlich, wie aus der folgenden Beschreibung
ersichtlich ist.
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Fig. 4 zeigt auch einen Farbsignalseparator 122 und
einen Synchronseparator 124, die jeweils ein
zusammengesetztes Videosignal empfangen, das Helligkeits-
und Farbkomponenten aufweist, und vertikale und
horizontale Synchronisationssignale. Der
Farbsignalseparator 122 empfängt das zusammengesetzte Videosignal
CV und erzeugt aus dem zusammengesetzten Videosignal
die R-, G- und B-Bildsignale für rot, grün und blau,
die jeweils rote, grüne und blaue Komponenten eines
Farbbildes darstellen. Der Synchronseparator 124
zieht vertikale und horizontale Synchronsignale V und
H aus dem zusammengesetzten Videosignal CV heraus.
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Ein Frequenzwandler 126 empfängt das
Vertikalsynchronsignal V und erzeugt aus diesem ein Dreifach-
Vertikalsynchronsignal V3 mit der dreifachen Frequenz
von der des Vertikalsynchronsignals V. Das
Dreifachfrequenz-Synchronsignal V3 ist synchron mit dem
ursprünglichen Vertikalsynchronsignal V, und einer von
jeweils drei Synchronimpulsen, die das
Dreifachfrequenz-Vertikalsynchronsignal V3 bilden, ist
übereinstimmend mit den Synchronimpulsen des ursprünglichen
Vertikalsynchronsignals V. Ein anderer
Frequenzwand
ler 127 empfängt das Horizontalsynchronsignal H und
erzeugt aus diesem ein
Dreifachfrequenz-Horizontalsynchronsignal H3 mit einer Frequenz, die das
Dreifache von derjenigen des Horizontalsynchronsignals H
ist. Das Dreifachfrequenz-Vertikalsynchronsignal V3
von dem Frequenzwandler 126 ist synchron mit dem
Dreifachfrequenz-Horizontalsynchronsignal H3 von dem
Frequenzwandler 127.
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Die Steuerschaltung 114 bei diesem Beispiel nach dem
Stand der Technik empfängt den Drehsynchronimpuls RP
und das Vertikalsynchronsignal sowie das
Dreifachfrequenz-Vertikalsynchronsignal V3 von dem
Frequenzwandler 126. Die Steuerschaltung 114 bei diesem Beispiel
nach dem Stand der Technik empfängt weiterhin
Drehfrequenzimpuls FP von dem Motor 110 und steuert den
Motor 110 durch Lieferung eines Treiberstrom DA
derart, daß sich das Drehfilter 106 einmal während jeder
vertikalen Periode und synchron mit dem
Vertikalsynchronsignal dreht, d. h. derart, daß der
Drehsynchronimpuls RP mit einem konstanten Phasenwinkel relativ
zu dem Vertikalsynchronsignal V erzeugt wird. Die
Steuerschaltung 114 erzeugt Steuersignale und
Taktsignale, welche für die Steuerung verschiedener
Schaltkreise in der Farbbild-Anzeigevorrichtung verwendet
werden.
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Analog/Digital(A/D)-Wandler 128R, 128G und 128B
empfangen die Farbbildsignale RS, GS und BS von analoger
in digitale Form. Die sich ergebenden digitalen
Farbbildsignale, von denen jedes aus einer Folge von die
Abtastungen darstellenden digitalen Signalen besteht,
werden auch durch RS, GS und BS bezeichnet. Die
Farbbildsignale RS, GS und BS sind in Fig. 5A, Fig. 5B
und Fig. 5C illustriert.
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Bildspeicher 130R, 130G und 130B empfangen und
speichern Farbbildsignale RS, GS und BS. Jeder der
Bildspeicher 130R, 130G und 130B hat eine Kapazität zum
Speichern eines Halbbildes von entsprechenden
Bildsignalen RS, GS und BS, und ist aus einem
Doppeltorspeicher gebildet, der in der Lage ist, gleichzeitig
zu schreiben und zu lesen.
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Den Speichern 130R, 130G und 130B werden Signale und
Taktsignale zugeführt, die in der Steuerschaltung 114
synchron mit dem Vertikalsynchronsignal V und dem
Horizontalsynchronsignal H erzeugt werden, derart, daß
das Schreiben der Bildsignale in die Speicher 130R,
130G und 130B synchron mit dem Vertikalsynchronsignal
V und dem Horizontalsynchronsignal H erfolgt. Den
Speichern 130R, 130G und 130B werden auch Signale und
Taktsignale zugeführt, die in der Steuerschaltung 114
synchron mit dem
Dreifachfrequenz-Vertikalsynchronsignal V3 und dem
Dreifachfrequenz-Horizontalsynchronsignal H3 erzeugt wurden, derart, daß das Lesen
der Bildsignale aus den Speichern 130R, 130G und 130B
synchron mit dem
Dreifachfrequenz-Vertikalsynchronsignal V3 und dem
Dreifachfrequenz-Horizontalsynchronsignal H3 erfolgt.
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Eines von jeweils drei Halbbild-Leseperioden (jede
"Halbbild-Leseperiode" ist eine Periode, in welcher
ein Halbbild von Bildsignalen jeder Farbe gelesen
wird) wird zeitmäßig mit dem Beginn der Halbbild-
Schreibperiode (während welcher ein Halbbild-
Bildsignal jeder Farbe geschrieben wird) begonnen.
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Das Schreiben der Bildsignal jeder Farbe jedes
Halbbildes wird erreicht durch Bezeichnen von
Schreibadressen in Aufeinanderfolge und durch Liefern von
Daten, die die Abtastungen des Farbbildsignals
dar
stellen, zu dem Speicher, um hierdurch die
Abtastdaten an den jeweiligen bezeichneten Schreibadressen
einzuschreiben. Das Lesen des Farbbildsignals aus
jedem Speicher wird erreicht durch Bezeichnen der
Leseadressen in Aufeinanderfolge und durch Lesen der
Daten, die die Abtastungen des Farbbildsignals
darstellen, aus den bezeichneten Leseadressen, um
hierdurch eine Folge der Abtastdaten des Farbbildsignals
zu erhalten.
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Die Farbbildsignale RS, GS und BS werden
aufeinanderfolgend in die Speicher 130R, 130G und 130B
geschrieben, wenn das Videosignal von außerhalb der
Vorrichtung und mit einer Geschwindigkeit oder einem
Intervall, die bzw. das identisch mit der Geschwindigkeit
oder dem Intervall ist mit denen die Signale durch
die A/D-Wandler 128R, 128G und 128B abgetastet und
digitalisiert werden, zugeführt wird. Es ist
festzustellen, daß die Geschwindigkeit der Abtastung (oder
A/D-Umwandlung) und die Geschwindigkeit des
Schreibens in einen Speicher sowie die Geschwindigkeit des
Lesens und die Geschwindigkeit der D/A-Umwandlung,
welche später beschrieben wird, als Abtastungen pro
Zeiteinheit (z. B. Abtastungen pro Sekunde)
ausgedrückt werden. Wenn ein neues Halbbild von
Bildsignalen geschrieben wird, werden diese über die alten
Bildsignale (des vorhergehenden Halbbildes)
geschrieben. Die in den Speichern gespeicherten
Farbbildsignale RS, GS und BS werden wiederholt gelesen. Das
Schreiben und das Lesen der Bildsignale werden
gleichzeitig durchgeführt. Das Lesen wird mit einer
Geschwindigkeit durchgeführt, die das Dreifache von
der des Schreibens ist. Während einer Periode (eine
vertikale Periode), welche genommen wird, um ein
Halbbild von Signalen zu schreiben, wird dieselbe
Menge von Signalen (ein Halbbild von Signalen,
drei
mal gelesen). Somit werden Farbbildsignale RS3, GS3
und BS3 mit einer dreifachen Geschwindigkeit aus den
Speichern 130R, 130G und 130B erzeugt, wie in Fig.
5D, Fig. 5E und Fig. 5F gezeigt ist.
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Die Dreifachgeschwindigkeits-Farbbildsignale RS3, GS3
und BS3, die aus den Speichern 130R, 130G und 130B
ausgelesen wurden, werden durch D/A-Wandler 132R,
132G und 132B einer Digital/Analog-Umwandlung
unterzogen, und die analogen Farbbildsignale, die auch
durch RS3, GS3 und BS3 bezeichnet werden, werden zu
dem Schalterkreis 116 geliefert, welcher durch das
Synchron mit dem Signal V3 gelieferte Auswahlsignal S
gesteuert wird. Als eine Folge werden zeitgeteilte
Multiplexbildsignale VS3 aufeinanderfolgend
ausgegeben, bei denen eine Umschaltung des Bildsignals einer
Farbe zu dem Bildsignal einer anderen Farbe für jedes
gelesene Halbbild bewirkt wird, d. h. ein Halbbild des
Bildsignals einer Farbe wird aufeinanderfolgend
ausgegeben, bevor es durch ein Bildsignal einer anderen
Farbe übernommen wird, wie in Fig. 5G illustriert
ist. Das Ausgangssignal des Schalterkreises 116 wird
über einen nicht illustrierten Verstärker zu der CRT
102 geliefert.
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Das Dreifachfrequenz-Signal V3 wird von dem
Frequenzwandler 126 zu der Vertikalablenkschaltung 118
geliefert, und das Dreifachfrequenz-Signal H3 wird von
dem Frequenzwandler 127 zu der
Horizontalablenkschaltung 120 geliefert. Vertikal- und
Horizontalablenkströme werden von den Ablenkschaltungen 118 und 120
zu (nicht gezeigten) Vertikal- und
Horizontalablenkspulen in der CRT 102 geliefert. Die CRT 102 führt
daher eine Vertikal- und Horizontalablenkabtastung
mit einer Geschwindigkeit durch, die das Dreifache
von der der gewöhnlichen Abtastung ist.
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Die Beziehung zwischen der Drehphase des Drehfilters
106, der Abtastzeile 1035 der CRT 102 und dem
Schaltverhalten des Schalterkreises 116 ist identisch mit
der mit Bezug auf Fig. 3A bis Fig. 3D beschriebenen.
Jedoch ist festzustellen, daß das Drehfilter 106
dieses Beispiels nach dem Stand der Technik sich mit
einer Geschwindigkeit dreht, die das Dreifache von der
in Verbindung mit dem Beispiel 1 nach dem Stand der
Technik beschriebenen ist.
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Bei der obigen Konfiguration werden die
Dreifachfrequenz-Bildsignale RS3, GS3 und BS3 aufeinanderfolgend
zu der CRT 102 geliefert, während die Vertikal- und
Horizontalablenkabtastungen mit einer dreifachen
Geschwindigkeit durchgeführt werden, so daß
Schwarzweißbilder aufgrund der Farbbildsignale RS3, GS3 und
BS3 aufeinanderfolgend auf dem Schirm 103 dargestellt
werden, jedes in einer Periode, die ein Drittel von
der der vertikalen Periode ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, erfolgt die Auswahl
zwischen den Farbbildsignale RS3, GS3 und BS3 in
Übereinstimmung mit den Filterabschnitten 106R, 106G
und 106B, welche über dem Schirm 103 der CRT 102
vorbeilaufen, so daß, wenn das Bild aufgrund des
Farbbildsignals RS3, GS3 oder BS3 auf dem Schirm 103
dargestellt wird, der entsprechende Filterabschnitt
106R, 106G oder 106B über dem Schirm 103 der CRT 102
positioniert ist. Demgemäß werden rote, grüne und
blaue Bilder aufgrund der Farbbildsignale RS3, GS3
und BS3 durch die Filterabschnitte 106R, 106G und
106B des Drehfilters 106 bei einer ein Drittel-
Vertikalperiode erhalten. Die Nutzwirkung besteht
darin, daß ein Farbbild von dem Betrachter, der das
Bild durch die Filterabschnitte 106R, 106G und 106B
beobachtet, gesehen wird.
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Ein Vorteil des Beispiels 2 nach dem Stand der
Technik gegenüber dem Beispiel 1 nach dem Stand der
Technik besteht darin, daß die Bilder der jeweiligen
Farben mit einer Geschwindigkeit dargestellt werden, die
das Dreifache von denjenigen bei dem Beispiel nach
dem Stand der Technik ist. Das Flackern wird daher
stark verringert.
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Bei dem Beispiel 2 nach dem Stand der Technik werden
das Schreiben in die Speicher 130R, 130G und 130B und
das Schreiben aus diesen gleichzeitig durchgeführt,
und das Lesen erfolgt mit einer Geschwindigkeit, die
dreimal höher als die Geschwindigkeit des Schreibens
ist. Als eine Folge tritt ein Hinübergehen auf, d. h.
ein Gehen der Leseadresse über die Schreibadresse.
Dies wird in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die
Fig. 6A bis Fig. 6D, Fig. 7A bis Fig. 7D und Fig. 8A
bis Fig. 8D erläutert. Es wird angenommen, daß eines
von jeweils drei gelesenen Halbbildern zeitmäßig mit
dem Beginn des geschriebenen Halbbildes begonnen
wird, wie auch in Verbindung mit dem Beispiel 1 nach
dem Technik beschrieben wurde.
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Fig. 6A zeigt die Farbbildsignale RS, GS und BS, die
an dem Ende des ersten Drittels der Halbbild-
Schreibperiode oder der Periode, die für das
Schreiben eines Halbbildes von Signalen genommen wird,
gespeichert wurden. Fig. 7A zeigt die Farbbildsignale
RS, GS und BS, die an dem Ende des zweiten Drittels
der Halbbild-Schreibperiode gespeichert wurden. Fig.
8A zeigt die Farbbildsignale RS, GS und BS, die an
dem Ende der gesamten Halbbild-Schreibperiode
gespeichert sind.
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Die Bereiche der Speicher sind in einer Form gezeigt,
die dem auf einer Anzeigevorrichtung dargestellten
Bild entspricht. Der Speicherbereich, in welchem das
Einschreiben mit dem vorliegenden Halbbild von Daten
bewirkt wurde, ist durch Schraffur angezeigt, während
der Bereich, in welchem das Einschreiben von Daten
des gegenwärtigen Halbbildes nicht bewirkt wurde und
der daher noch die Daten des vorhergehenden
Halbbildes speichert, nicht schraffiert ist. Wie leicht
verständlich ist, ist ein derartiger Bereich ein Drittel
(131A) des gesamten Bereichs für ein Halbbild (130R,
130G oder 130B) am Ende der ein Drittel-
Halbbildperiode; zwei Drittel (131A und 131B) am Ende
der zwei Drittel-Halbbildperiode; und der gesamte
Bereiche am Ende des gesamten Halbbildes.
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Fig. 6B zeigt die aus jedem der Speicher während der
ersten Halbbild-Leseperiode (erster Zyklus des
Lesevorgangs) ausgelesenen Daten. Fig. 7B zeigt die aus
jedem der Speicher während der zweiten Halbbild-
Leseperiode ausgelesenen Daten. Fig. 8B zeigt die aus
jedem der Speicher während der dritten oder letzten
Halbbild-Leseperiode ausgelesenen Daten. Die
Anordnung oder der Satz von Daten, die aus jedem Speicher
ausgelesen wurden, ist in einer Form gezeigt, die dem
Bild auf einer Anzeigevorrichtung entspricht.
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Der Bereich des Bildes, der von den Daten des
gegenwärtigen Schreib-Halbbildes gebildet ist, ist
schraffiert angezeigt, während der Bereich, der aus Daten
des vorhergehenden Schreib-Halbbildes gebildet wird,
nicht schraffiert ist. Wie gezeigt ist, bestehen die
in der ersten Halbbild-Leseperiode gelesenen Daten
aus den Daten des vorhergehenden Halbbildes. Die in
der dritten (letzten) Halbbildperiode gelesenen Daten
bestehen aus den Daten des gegenwärtigen Schreib-
Halbbildes. Die erste Hälfte der Daten in dem zweiten
Lese-Halbbild besteht aus den Daten des gegenwärtigen
Schreib-Halbbildes, während die zweit Hälfte der
Daten aus den Daten des vorhergehenden Schreib-
Halbbildes besteht.
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Am Anfang der ersten ein
Drittel-Halbbildschreibperiode starten das Schreiben und Lesen mit dem Beginn
(Startadresse) des Halbbildes. Da die Adresse für das
Lesen sich mit einer größeren Geschwindigkeit
verändert oder erhöht wird, ist die für das Lesen
verwendete Adresse immer vor der Schreibadresse. Daher sind
die während dieser Periode gelesenen Daten von dem
vorhergehenden Schreib-Halbbild vom Anfang bis zum
Ende, wie in Fig. 6B angezeigt ist (der gesamte
Bereich ist nicht schraffiert).
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Am Ende der ersten ein Drittel-Halbbildperiode (wenn
die Adresse für das Lesen am Ende des gesamten
Speicherbereichs ist) ist die Adresse für das Schreiben
bei einem Drittel des gesamten Speicherbereichs
(gezählt von der Startadresse), wie durch die Schraffur
in Fig. 6A angezeigt ist. Das zweite Lese-Halbbild
beginnt, wenn die Schreibadresse sich an einer
solchen Position befindet.
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Am Anfang ist die Leseadresse hinter der
Schreibadresse. Da aber die Leseadresse dreimal schneller
als die Schreibadresse fortschreitet, überholt die
Leseadresse die Schreibadresse in der Mitte des
zweiten Lese-Halbbildes, welche auch die Mitte des
Schreib-Halbbildes ist. Danach ist die Leseadresse
vor der Schreibadresse. Demgemäß bestehen die während
der ersten Hälfte des zweiten Lese-Halbbildes
gelesenen Daten aus den Daten des gegenwärtigen Halbbildes
(wie durch die Schraffur angezeigt ist), während die
während der zweiten Hälfte des zweiten Lese-
Halbbildes gelesenen Daten aus den Daten des
vorhergehenden Halbbildes (wie durch das Fehlen der
Schraffur angezeigt ist) bestehen.
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Am Ende der zweiten ein Drittel-Halbbildperiode (wenn
die Leseadresse am Ende des gesamten Speicherbereichs
ist) ist die Schreibadresse bei zwei Drittel des
vollen Speicherbereichs (gezählt von der Startadresse),
wie durch die Schraffur in Fig. 6B angezeigt ist. Das
dritte Lese-Halbbild beginnt, wenn die Schreibadresse
sich in einer solchen Position befindet.
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Während des dritten Lese-Halbbildes wird die
Leseadresse hinter der Schreibadresse gehalten, und nur
am Ende der Halbbildperiode holt die Erstgenannte die
Letztgenannte ein. Demgemäß bestehen die während des
dritten Lese-Halbbildes gelesenen Daten aus den Daten
des gegenwärtigen Halbbildes (wie durch die Schraffur
angezeigt ist).
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Wenn das durch die Daten des gegenwärtigen Halbbildes
und des vorhergehenden Halbbildes gebildete Bild
unterschiedlich ist, beispielsweise aufgrund von
Bewegung des Bildes, wie in Fig. 9A, die das Bild des
vorhergehenden Halbbildes zeigt, und in Fig. 9B, die
das Bild des gegenwärtigen Halbbildes zeigt,
illustriert ist, führen die während der zweiten ein
Drittel-Schreibhalbbildperiode gelesenen Daten zu einem
in Fig. 9C gezeigten Bild. Das Problem des Überholens
wird auch später mit Bezug auf Fig. 67, Fig. 68 und
Fig. 74 beschrieben.
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Somit besteht eine Diskontinuität oder Diskrepanz
zwischen der oberen und der unteren Hälfte des
Bildes. Die Diskontinuität oder Diskrepanz des Bildes
tritt nur bei einem von drei Bildern auf, und wenn
eine Bewegung stattfindet.
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Weitere Beispiele nach dem Stand der Technik und ihre
Problem werden mit Bezug auf Fig. 10 bis Fig. 18
diskutiert.
Beispiel 3 nach dem Stand der Technik
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Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, das einen Teil eines
Videosignalprozessors zeigt zum Umwandeln eines
Videosignals von drei Primärfarben rot (R), grün (G)
und blau (B) in Halbbild-Folgesignale, die in einer
Anzeigevorrichtung zum Darstellen der Videosignale
der drei Primärfarben verwendet werden. Fig. 10 zeigt
den Teil des Videosignalprozessors, welcher mit einer
der drei Primärfarben in Beziehung steht.
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Bei einer derartigen Halbbild-Folgedarstellung kann
die Geschwindigkeit der Abtastung höher sein als die
Geschwindigkeit der Abtastung welche verwendet wird,
wenn die Bilder der drei Primärfarben gleichzeitig
dargestellt werden, z. B. durch die Verwendung von
drei Strahlen.
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Fig. 11A und Fig. 11B sind Wellenformdiagramm zum
Illustrieren der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig.
10. Fig. 12A bis Fig. 12D zeigen die
Frequenzverteilungen der Signale an verschiedenen Knotenpunkten des
Videosignalprozessors nach Fig. 10.
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Gemäß Fig. 10 umfasst der Videosignalprozessor einen
Analog/Digital(A/D)-Wandler 1, einen Halbbildspeicher
2, einen Digital/Analog(D/A)-Wandler 3, ein
Tiefpaßfilter (LPF) 4 zur Bandbegrenzung des
Eingangssignals, um hierdurch das Auftreten von
hereingefal
tetem Rauschen in Frequenzband des Videosignals zu
verhindern, und ein anderes LPF 5 zum Entfernen von
hereingefaltetem Rauschen aus den Ausgangssignalen.
In der folgenden Beschreibung wird die Steuerung des
A/D-Wandlers 1, des Halbbildspeichers 2 und des D/A-
Wandlers 3 jeweils an den ansteigenden Kanten des
Steuertaktes bewirkt, und obgleich es in der Praxis
erforderlich ist, die Zeitverzögerungen im Betrieb
aufgrund von Antwortverzögerungen der
Schaltungskomponenten innerhalb jedes Zyklus zu berücksichtigen,
wird dies in der folgenden Beschreibung nicht
diskutiert. D. h., es wird angenommen, daß die
Schaltungskomponenten ohne Verzögerungen arbeiten (mit Ausnahme
des Falles, in welchem solche Verzögerungen besonders
erwähnt sind).
-
Diskrete Zeitsignale, die durch Abtastung
kontinuierlicher Zeitsignale erhalten wurden, enthalten
Signalkomponenten der Frequenzverteilung der ursprünglichen
kontinuierlichen Zeitsignale, und Signalkomponenten,
die sich sowohl aufwärts als auch abwärts von der
Abtastfrequenz und ihrem Vielfachen erstrecken, und die
eine Bandbreite haben, die gleich der Bandbreite der
ursprünglichen kontinuierlichen Zeitsignale ist. Wenn
die Abtastfrequenz geringer ist als das Zweifache der
maximalen Frequenz der ursprünglichen
kontinuierlichen Zeitsignale, überlappen die Komponenten der
diskreten Zeitsignale, die ein Frequenzband haben,
das sich von der Abtastfrequenz nach unten erstreckt,
das Frequenzband der ursprünglichen kontinuierlichen
Zeitsignale, so daß deren Trennung voneinander
mittels eines Tiefpaßfilters nicht möglich ist. Um eine
Trennung zu ermöglichen, muß das Frequenzband der
ursprünglichen kontinuierlichen Zeitsignale so begrenzt
werden, daß es nicht höher als die Hälfte der
Abtastfrequenz ist. Dies ist bekannt als Nyquist-
Theorem. Die Hälfte der Abtastfrequenz wird als
Nyquist-Frequenz bezeichnet.
-
In der folgenden Beschreibung werden die diskreten
Zeitsignalkomponenten mit einem Frequenzband, das
sich von der Abtastfrequenz nach unten erstreckt, als
hereingefaltetes Rauschen bezeichnet. Es wird auch
angenommen, daß die Frequenz fA/D des Steuertaktes
des A/D-Wandlers 1 und die Frequenz fD/A des
Steuertaktes des D/A-Wandlers 3 einander identisch sind.
-
In dem Videosignalprozessor nach Fig. 10 nimmt das
LPF 4 eine Bandbegrenzung des Eingangssignals mit
einer in Fig. 12A gezeigten Frequenzverteilung vor, um
ein Signal mit einer in Fig. 12B gezeigten
Frequenzverteilung zu erzeugen.
-
Der A/D-Wandler 1 tastet das Eingangssignal an den
ansteigenden Kanten des A/D-Wandler-Steuertaktes ab,
wie in Fig. 11A gezeigt ist, und führte eine A/D-
Umwandlung an den Abtastpunkten n, n + 1, n + 2, ...
durch, die durch Punkte (ausgezogene Kreise)
angezeigt sind.
-
Der Halbbildspeicher 2 speichert die Daten von dem
A/D-Wandler 1 an den ansteigenden Kanten des
Speicherschreib-Steuertakts. Die gespeicherten Daten
werden bei dem Speicherlese-Steuertakt ausgegeben.
-
Der D/A-Wandler 3 führt eine D/A-Wandlung bei den
Daten von dem Halbbildspeicher 2 an den ansteigenden
Kanten des D/A-Wandler-Steuertaktes durch und erzeugt
ein Signal, das durch leere Kreise in Fig. 11B
angezeigt ist. Das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 3 wird
bis zur nächsten ansteigenden Kante des D/A-Wandler-
Steuertaktes gehalten. Das Ausgangssignal des D/A-
Wandlers 3 enthält hereingefaltetes Rauschen, wie in
Fig. 12C gezeigt ist.
-
Das LPF 5 führt eine Bandbegrenzung des
Ausgangssignals von dem D/A-Wandler 3 auf ein Frequenzband
durch, das nicht höher als die Hälfte der Frequenz
des D/A-Wandler-Steuertaktes ist, um das
hereingefaltete Rauschen von der D/A-Wandler-Steuertaktfrequenz
fD/A zu entfernen. Das Ausgangssignal des LPF 5 hat
eine Frequenzverteilung, wie in Fig. 12D gezeigt ist.
-
Die Signalbandbreite des vorstehend beschriebenen
Videosignalprozessors ist nicht mehr als die Hälfte der
Frequenz des A/D-Wandler-Steuertaktes, d. h. nicht
mehr als das Durchgangsband des LPF 4.
-
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das einen
Videosignalprozessor zur Umwandlung des Videosignals von
drei Primärfarben rot, grün und blau in Halbbild-
Folgesignale zeigt, die in einer Anzeigevorrichtung
zur Durchführung einer Halbbild-Folgeanzeige von
Videosignalen der drei Primärfarben verwendet werden.
In Fig. 13 sind Teile, die mit solchen in Fig. 10
identisch sind oder diesen entsprechen, durch
identische Bezugszahlen gekennzeichnet, mit oder ohne
Suffix r, g oder b, welches anzeigt, daß die Schaltung
für das rote, grüne oder blaue Videosignal vorgesehen
ist.
-
D. h. die LPF 4r, 4g und 4b A/D-Wandlers 1r, 1g und 1b
und Halbbildspeicher 2r, 2g und 2b, jeweils ähnlich
dem LPF 4, dem A/D-Wandler 1 und dem Halbbildspeicher
2 in Fig. 10, sind für die eingegebenen R-, G- und B-
Signale für rot, grün und blau vorgesehen. Ein
Schalter 6 wählt die Ausgangsdaten von den Feldspeichern
2r, 2g und 2b in Folge aus, jeweils für eine
Halb
bildperiode. Die Auswahl erfolgt in Übereinstimmung
mit einem RGB-Auswahlsignal.
-
Das Ausgangssignal des Schalters 6 ist eine Folge von
R-, G- und B-Signalen in zyklischer Folge, wobei
jedes der R-, G- und B-Signale während eines Halbbildes
andauert.
-
Der D/A-Wandler 3 führt eine D/A-Wandlung an dem
Ausgangssignal des Schalters 6 durch und gibt
Halbbildfolge-R-, G- und B-Signale aus.
-
Die Signalbandbreite des vorstehend beschriebenen
Videosignalprozessors ist nicht höher als die Hälfte
der Steuertakte für die A/D-Wandler 1r, 1 g und 1b,
welche das Durchgangsband der LPF 4r, 4g und 4b ist.
Beispiel 4 des Standes der Technik
-
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das einen Teil eines
anderen herkömmlichen Videosignalprozessors zur
Umwandlung der Videosignale von drei Primärfarben
zeigt, die in einer Anzeigevorrichtung zur
Durchführung einer Halbbild-Folgeanzeige von R-, G- und B-
Videosignalen verwendet werden. Der Teil, welcher
sich auf die Erzeugung des dekodierten Farbsignals
für eine Farbe bezieht, ist illustriert. In Fig. 14
sind Teile, die den in Fig. 10 und Fig. 13 gezeigten
identisch sind oder diesen entsprechen, durch
identische Bezugszahlen gekennzeichnet.
-
Ein Inverter 7 invertiert die Phase des A/D-
Steuertakts. Ein anderer Inverter 8 invertiert die
Phase des D/A-Steuertakts. Ein Schalter 9 wählt eines
der Ausgangssignale der D/A-Wandler 3 und 3a aus.
Fig. 15A, Fig. 15B und Fig. 16A bis Fig. 16C zeigen
die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 14. Fig. 17A
bis Fig. 17F zeigen die Frequenzverteilungen an
verschiedenen Knotenpunkten der Schaltung nach Fig. 14.
-
Es wird wieder angenommen, daß die Frequenz fA/D des
Steuertaktes der A/D-Wandler 1 und 1a und die
Frequenz fD/A des Steuertaktes der D/A-Wandler 3 und 3a
einander identisch sind.
-
Das Eingangssignal hat die in Fig. 17A gezeigte
Frequenzverteilung. Das LPF 4 führt eine Bandbegrenzung
des Eingangssignals auf eine Bandbreite durch, die
nicht höher als die Frequenz des Steuertaktes für die
A/D-Wandler 1 und 1a ist, um ein Signal mit einer in
Fig. 17B gezeigten Frequenzverteilung zu erzeugen.
Der A/D-Wandler 1, der Halbbildspeicher 2 und der
D/A-Wandler 3 sind ähnlich denen, die mit Bezug auf
Fig. 10 beschrieben wurden. Die Zeitpunkte, an denen
das Eingangssignal abgetastet und durch den A/D-
Wandler 1 einer A/D-Wandlung unterzogen wird, sind
durch ausgezogene Kreise angezeigt, n, n + 1, n + 2, n + 3,
... wird angezeigt durch Ausgabe des A/D-Wandlers 1
wie in Fig. 15A gezeigt. Die Ausgangsdaten des A/D-
Wandlers 1 und die in den Halbbildspeicher 2
geschriebenen Daten werden auch in Fig. 15A gezeigt.
Die Ausgangsdaten des Halbbildspeichers 2 und das
Ausgangssignal des D/A-Wandlers 3 sind in Fig. 16A
gezeigt. Das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 3 ist
durch leere Kreise angezeigt. Die
Frequenzverteilungen der Ausgangssignale des LPF 4, des A/D-Wandlers
1, des D/A-Wandlers 3 werden auch in Fig. 17A bis
Fig. 17C gezeigt.
-
Der A/D-Wandler 1a, der Halbbildspeicher 2a und der
D/A-Wandler 3a sind ähnlich dem A/D-Wandler 1, dem
Halbbildspeicher 2 und bzw. dem D/A-Wandler 3, aber
sie arbeiten in Abhängigkeit von den Steuertakten,
die eine Phasendifferenz von 180º gegenüber den
Steuertakten des A/D-Wandlers 1, des Halbbildspeichers 2
und des D/A-Wandlers 3 haben.
-
Der A/D-Wandler 1a tastet daher das Eingangssignal an
Zeitpunkten ab, die durch ausgezogene Quadrate bei m,
m + 1, m + 2, m + 3, ... angezeigt sind, und führt eine
A/D-Umwandlung durch, wie in Fig. 15B gezeigt ist.
Die Ausgangsdaten des A/D-Wandlers 1a und die in den
Halbbildspeicher 2a geschriebenen Daten werden
ebenfalls in Fig. 15B gezeigt. Die Ausgangsdaten des
Halbbildspeichers 2a und das Ausgangssignal des D/A-
Wandlers 3a sind in Fig. 16B gezeigt. Das
Ausgangssignal des D/A-Wandlers 3 ist durch leere Quadrate
angezeigt. Die Frequenzverteilungen der
Ausgangssignale des A/D-Wandlers 1a und des D/A-Wandlers 3a
sind in Fig. 17B und Fig. 17C gezeigt.
-
Wie illustriert ist, enthalten die Ausgangssignale
der D/A-Wandler 3 und 3a hereingefaltetes Rauschen
von der Steuertaktfrequenz fD/A für die D/A-Wandler 3
und 3a. Die Phasen des in den Ausgangssignalen der
D/A-Wandler 3 und 3a enthaltenen hereingefaltenen
Rauschens haben eine Phasendifferenz von 180º
gegeneinander aufgrund der Phasendifferenz von 180º bei
den Abtastzeitpunkten.
-
Der Schalter 9 wählte eines der Ausgangssignale der
D/A-Wandler 3 und 3a in Übereinstimmung mit dem
Steuertakt für den D/A-Wandler 3 aus und erzeugt ein
Signal, das doppelt so viel Abtastpunkte oder die
zweifache Abtastfrequenz wie in Fig. 16C gezeigt hat. Das
in den Ausgangssignalen der D/A-Wandler 3 und 3a
enthaltene hereingefaltete Rauschen löscht einander aus,
da die Phasendifferenz zwischen diesen 180º beträgt.
-
Andererseits enthält das Ausgangssignal des Schalters
9 hereingefaltetes Rauschen von der Frequenz, die das
zweifache der Frequenz des Steuertaktes ist, d. h. von
2fD/A.
-
Als eine Folge ist die Frequenzverteilung des
Ausgangssignals des Schalters wie in Fig. 17E gezeigt.
-
Das LPF 5 entfernt das hereingefaltete Rauschen von
der Frequenz, die das Zweifache der
Steuertaktfrequenz fD/A ist, durch Begrenzen des Ausgangssignals
auf die Steuertaktfrequenz fD/Ar um hierdurch das
Signal mit einer in Fig. 17F gezeigten
Frequenzverteilung auszugeben.
-
Der Videosignalprozessor des vorstehend beschriebenen
Beispiels 3 nach dem Stand der Technik hat ein Signal
mit einer Bandbreite, welche sich zu der
Steuertaktfrequenz fA/D erstreckt. Jedoch sind zwei A/D-Wandler
und zwei Halbbildspeicher erforderlich, im Gegensatz
zu einem A/D-Wandler und einem Halbbildspeicher bei
dem Beispiel 1 nach dem Stand der Technik.
-
Fig. 18 zeigt einen Videosignalprozessor zur
Umwandlung von Videosignalen der drei Primärfarben in
Halbbild-Folgesignale, die für eine Anzeigevorrichtung
zur Durchführung einer Halbbild-Folgeanzeige der
Videosignale der drei Primärfarben verwendet werden.
Teile, die mit solchen in Fig. 13 identisch sind oder
diesen entsprechen, sind durch identische
Bezugszahlen gekennzeichnet.
-
Die LPF 4r, die A/D-Wandler 1r und 1ra und die
Halbbildspeicher 2r und 2ra sind ähnlich dem LPF 4, den
A/D-Wandlern 1 und 1a und den Halbbildspeichern 2 und
2a, aber sie werden zur Verarbeitung des R-
Videosignals verwendet. Die LPF 4g, die A/D-Wandler
1g und 1ga und die Halbbildspeicher 2g und 2ga sind
ähnlich dem LPF 4, den A/D-Wandlern 1 und 1a und den
Halbbildspeichern 2 und 2a, werden aber für die
Verarbeitung des G-Videosignals verwendet. Die LPF 4b,
die A/D-Wandlers 1b und 1ba und die Halbbildspeicher
2b und 2ba sind ähnlich dem LPF4, den A/D-Wandlern 1
und 1a und den Halbbildspeichern 2 und 2a, werden
aber zur Verarbeitung des B-Videosignals verwendet.
-
Der Schalter 6 wählt aufeinanderfolgend das
Ausgangssignal der Halbbildspeicher 2r, 2g und 2b jeweils für
eine Periode eines Halbbildes aus, um Halbbild-
Folgesignale zu erzeugen. Der Schalter 6a wählt
aufeinanderfolgend die Ausgangssignale der
Halbbildspeicher 2ra, 2ga und 2ba jeweils für eine Periode eines
Halbbildes aus, um Halbbild-Folgesignale zu erzeugen.
-
Der D/A-Wandler 3a führt eine D/A-Umwandlung des
Ausgangssignals des Schalters 6 durch, um Halbbild-
Folgesignale zu erzeugen. Der D/A-Wandler 3a führt
eine D/A-Umwandlung des Ausgangssignals des Schalters
6a durch, um Halbbild-Folgesignale zu erzeugen. Der
Schalter 9 wählt abwechselnd das Ausgangssignal der
D/A-Wandler 3 und 3a aus, um Halbbild-Folgesignale
mit einer erweiterten Bandbreite zu erzeugen.
-
Somit kann die Bandbreite des Ausgangssignals des
Videosignalprozessors auf die Frequenz der
Steuertaktfrequenz fA/D erweitert werden. Aber es sind doppelt
so viele A/D-Wandler und Halbbildspeicher
erforderlich.
-
Zusammengefaßt ist festzustellen, daß bei dem
Videosignalprozessor nach dem Beispiel 3 des Standes der
Technik das eingegebene Videosignal auf die Hälfte
der Steuertaktfrequenz begrenzt werden muß. Um die
Bandbreite zu erweitern, ist es erforderlich, die
Steuertaktfrequenz zu erhöhen, aber es ist schwierig
oder unmöglich, einen A/D-Wandler, einen
Halbbildspeicher und einen D/A-Wandler vorzusehen, die in der
Lage sind, bei einer derartigen hohen Frequenz zu
arbeiten. Darüber hinaus kann die Verwendung der
Steuertakte mit höherer Frequenz Störungen mit anderen
Schaltungen bewirken.
-
Bei dem Videosignalprozessor des Beispiels 4 nach dem
Stand der Technik sind zwei A/D-Wandler, zwei
Halbbildspeicher und zwei D/A-Wandler für das Videosignal
jeder Farbe erforderlich, und die Größe und die
Kosten der Gesamtschaltung werden erhöht.
-
FR 2 538 203 bezieht sich auf einen Projektor für
Fernseh-Farbbilder. Helligkeits- und Farbdaten werden
in drei Speicher geschrieben und aus den Speichern
mit einer Geschwindigkeit, welche die dreifache der
Geschwindigkeit des Schreibens ist, ausgelesen. Eine
sich drehende Filterscheibe ist mit dem
Auslesevorgang aus den Speichern synchronisiert.
-
US 4 305 092 bezieht sich auf eine
Videoprojektionsvorrichtung mit einer Speichervorrichtung zum
gleichzeitigen Speichern zumindest der roten, grünen und
blauen Farbkomponenten des Videosignals bei einer
ersten Geschwindigkeit während jeder Horizontalzeilen-
Abtastperiode und einer Übertragungsvorrichtung zur
aufeinander folgenden Übertragung von der
Speichervorrichtung bei einer zweiten, größeren
Geschwindigkeit während der nächsten Horizontalzeilen-
Abtastperiode.
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es ist wünschenswert, das Flackern in dem Bild zu
verhindern.
-
Es ist auch wünschenswert, eine Anzeige von Bildern
zu verhindern, welche gegenüber den ursprünglichen
Videosignalen unterschiedliche Farben haben.
-
Es ist auch wünschenswert, die Kapazität des
Speichers zum Speichern der Bildsignale zu minimieren.
-
Es ist auch wünschenswert, die Signalbandbreite eines
Videosignalprozessors zu erweitern, während die
Anzahl von A/D-Wandlern, Halbbildspeichern und D/A-
Wandlern minimiert ist.
-
Die vorliegende Erfindung sieht eine Bildsignal-
Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 1 vor.
-
Die Erfindung sieht auch ein Farbbild-Anzeigesystem
nach Anspruch 6 und einen Videosignalprozessor nach
Anspruch 8 vor.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, welches eine
herkömmliche Farbbild-Anzeigevorrichtung
unter Verwendung einer Schwarzweiß-CRT in
Kombination mit einer Färbevorrichtung zeigt.
-
Fig. 2 ist eine Vorderansicht eines
scheibenförmigen Drehfilter-Formungsteils der in der
Farbbild-Anzeigevorrichtung nach Fig. 1
verwendeten Färbevorrichtung.
-
Fig. 3A bis
Fig. 3D sind Diagramme, welche die Beziehung
zwischen der Drehphase des Drehfilters,
der Abtastzeile der CRT und dem
Schaltverhalten eines in der Farbbild-
Anzeigevorrichtung nach Fig. 1
verwendeten Schalterkreises zeigen.
-
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, welches eine
Farbbild-Anzeigevorrichtung gemäß einem
anderen Beispiel nach dem Stand der Technik
zeigt.
-
Fig. 5A bis
Fig. 5G sind schematische Zeitdiagramme, welche
die in Speicher geschriebenen
Farbbildsignale und die aus den Speichern
gelesenen und zu der CRT gelieferten
Farbbildsignale zeigen.
-
Fig. 6A bis Fig. 6D,
Fig. 7A bis Fig. 7D
u. Fig. 8A bis Fig. 8D sind Diagramme, welche den
Fortschritt des Schreibens von
Daten in die Speicher in
Beziehung zum Lesen der Daten
aus den Speichern, das
Schalten der Lesesignale und die
Drehung des Drehfilters
zeigen, um das Überholen der
Schreibadresse durch die
Leseadresse zu erläutern.
-
Fig. 9A bis
Fig. 9C sind Diagramme, die die Diskontinuität
des Bildes aufgrund des Überholens der
Adresse zeigen.
-
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, das einen Teil
eines Videosignalprozessors nach dem Stand der
Technik zeigt.
-
Fig. 11A und
Fig. 21B sind Diagramme, welche die Wellenformen
und Werte der Signale an verschiedenen
Punkten in dem Prozessor nach Fig. 10
illustrieren.
-
Fig. 12A bis
Fig. 12D sind Diagramme, welche die
Frequenzverteilungen der Signale an verschiedenen
Punkten in dem Prozessor nach Fig. 10
zeigen.
-
Fig. 12E ist ein Diagramm, das die Bedeutung von
jedem Typ der Schraffur in Fig. 12A bis Fig.
12D erläutert.
-
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das einen
Videosignalprozessor gemäß einem anderen Beispiel
nach dem Stand der Technik zeigt.
-
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das einen Teil
eines Videosignalprozessors gemäß einem
anderen Beispiel nach dem Stand der Technik
zeigt.
-
Fig. 15A und
Fig. 15B sind Diagramme, welche Wellenformen und
Werte der Signale an verschiedenen
Punkten in dem Videosignalprozessor nach
Fig. 14 zeigen.
-
Fig. 16A bis
Fig. 16C sind Diagramme, welche Wellenformen und
Werte der Signale an verschiedenen
Punkten in dem Videosignalprozessor nach
Fig. 14 zeigen.
-
Fig. 17A bis
Fig. 17F sind Diagramme, welche die
Frequenzverteilungen an verschiedenen Punkten in
dem Videosignalprozessor nach Fig. 14
zeigen.
-
Fig. 17G ist ein Diagramm, das die Bedeutung von
jedem Typ der Schraffur in Fig. 17A bis Fig.
17D erläutert.
-
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, welches einen
Videosignalprozessor gemäß einem anderen
Beispiel nach dem Stand der Technik zeigt.
-
Fig. 19A bis
Fig. 19D sind Vorderansichten eines anderen
Beispiels für ein Drehfilter.
-
Fig. 20 ist eine Seitenansicht, die ein anderes
Beispiel eines Drehfilters zeigt.
-
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht des
Drehfilters nach Fig. 20.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiel A1
-
Die Konfiguration der Farbbild-Anzeigevorrichtung
nach diesem Ausführungsbeispiel ist auch wie in Fig.
4 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist auf das
Problem der Diskontinuität oder Diskrepanz des Bildes
aufgrund des Überholens der Schreibadresse durch die
Leseadresse gerichtet, wie in der Beschreibung des
Beispiels 2 nach dem Stand der Technik diskutiert
ist. Das Ausführungsbeispiel ist gekennzeichnet durch
die Steuerung mittels der Steuerschaltung 114 der
Folge der zyklischen Auswahl der Farbbildsignale und
der Filter derart, daß das zweite gelesene Halbbild
blauen Farbbildsignalen zugewiesen ist. D. h. bei dem
zweiten gelesenen Halbbild wird das blaue Bildsignal
BS ausgewählt, wie in Fig. 7C gezeigt ist, und der B-
Filterabschnitt 106B liegt über dem Schirm 103, wie
in Fig. 7D gezeigt ist. Bei dem ersten gelesenen
Halbbild wird das grüne Bildsignal GS ausgewählt, wie
in Fig. 6C gezeigt ist, und der G-Filterabschnitt
106G liegt über dem Schirm 103, wie in Fig. 6D
gezeigt ist. Bei dem dritten gelesenen Feld wird das
rote Bildsignal RS ausgewählt, wie in Fig. 8C gezeigt
ist, und der R-Filterabschnitt 106R liegt über dem
Schirm 103, wie in Fig. 8D gezeigt ist.
-
Der Grund für eine derartige Anordnung besteht darin,
daß die blaue Farbe am wenigsten hervortretend ist
und die Diskontinuität oder Diskrepanz, welche
auftreten kann, für das menschliche Auge am wenigstens
unangenehm ist. Umgekehrt festgestellt, die
Bildsignale von rot und grün, welche die beiden am
stärksten hervortretenden Farben der drei Farben sind,
werden innerhalb des ersten und des letzten gelesenen
Halbbildes innerhalb jedes Schreib-Halbbildes
geliefert.
-
Obgleich dies nicht illustriert ist, ist es
vorteilhaft, wenn die Speicher 130R, 130G und 130B so
ausge
bildet sind, daß sie als Zeitbezug ein
Horizontalsynchronsignal verwenden, das jedem
Vertikalsynchronsignal V für das Schreiben der Daten jedes Halbbildes
am nächsten ist.
-
Darüber hinaus ist es, wenn das eingegebene
Videosignal vom Zeilensprung-Abtasttyp ist, vorteilhaft,
wenn das Ausgangssignal des Frequenzwandlers 126 um
die Hälfte der horizontalen Periode jede drei
Halbbilder verschoben ist, die Farbbildsignale von drei
aufeinanderfolgenden gelesenen Halbbildern und die
Farbbildsignale der nächsten drei
aufeinanderfolgenden gelesenen Halbbilder in der vertikalen Richtung
auf dem Schirm versetzt werden können und eine
Wirkung ähnlich dem Zeilensprungverfahren wird erhalten.
Modifikationen des Ausführungsbeispiels A1
-
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der
Farbsignalseparator verwendet, um R-, G- und B-
Bildsignale zu erzeugen. Jedoch ist der
Farbsignalseparator 122 nicht erforderlich, wenn die
Farbbildsignale RS, GS und BS von außerhalb der Farbbild-
Anzeigevorrichtung geliefert werden.
-
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der
Synchronseparator verwendet, um das Vertikal- und das
Horizontalsynchronsignal V bzw. H herauszuziehen.
Jedoch ist der Synchronseparator 124 nicht
erforderlich, wenn die Synchronsignale V und H von außerhalb
der Farbbild-Anzeigevorrichtung geliefert werden.
-
Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel werden
die Bildsignale mit einer Geschwindigkeit gelesen,
die das Dreifache der Geschwindigkeit ist, mit der
sie in die Speicher geschrieben werden. Jedoch kann
das Lesen mit einer Geschwindigkeit erfolgen, die
anders als die dreifache Geschwindigkeit des Schreibens
ist. Wenn die Geschwindigkeit des Lesens das n-fache
(n ist eine ganze Zahl) der Geschwindigkeit des
Schreibens ist, wird das in Fig. 2 gezeigte
Drehfilter (mit einem einzigen Satz von Filterabschnitten)
mit einer Geschwindigkeit von n/3 Umdrehungen für
eine vertikale Periode des eingegebenen Videosignals
gedreht.
-
Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel hat das
Drehfilter 106 einen einzigen Satz von drei
Filterabschnitten 106R, 106G und 106B der drei Primärfarben.
Das Drehfilter 106 kann alternativ zwei Sätze von
Filterabschnitten haben. Der erste Satz besteht aus
drei Filterabschnitten 106R1, 106G1 und 106B1 für
rot, grün und blau, und der zweiten besteht aus drei
Filterabschnitten 106R2, 106G2 und 106B2 für rot,
grün und blau, wie in Fig. 32A illustriert ist. Die
Filterabschnitte 106R1, 106G1, 106B1, 106R2, 106G2
und 106B2 sind aufeinanderfolgend in der Richtung der
Drehung, so daß sie aufeinanderfolgend und
kontinuierlich über dem Schirm 103 der CRT 102 liegen. In
dem in Fig. 32A gezeigten Zustand ist die Abtastzeile
103s an oder nahe der oberen Kante des Schirms 103s,
und die Grenzlinie 106br zwischen den
Filterabschnitten 106B2 und 106R1 ist in der Mitte des Schirms 103.
Im Schritt mit der Abwärtsbewegung der Abtastzeile
103s (durch vertikale Ablenkung oder Abtastung) dreht
sich das Drehfilter in der Richtung des Pfeils 106A,
wie in Fig. 32B, Fig. 32C und Fig. 32D gezeigt ist.
In dem in Fig. 32D gezeigten Zustand ist die
Abtastzeile 103s wieder an oder nahe der oberen Kante
des Schirms 103, und die Grenzlinie 106rg zwischen
den Filterabschnitten 106R1 und 106G1 ist in der
Mitte des Schirms.
-
Durch die Verwendung des Drehfilters 106 mit zwei
Sätzen von Filterabschnitten kann die
Drehgeschwindigkeit des Drehfilters auf die Hälfte verringert
werden (verglichen mit dem Fall, in welchem das
Drehfilter nur einen Satz von Filterabschnitten hat).
Dies ist vorteilhaft, da das Geräusch aufgrund der
Drehung herabgesetzt werden kann und die Spannung zum
Antreiben des Motors 110 kann reduziert werden.
Darüber hinaus wird das Genauigkeitserfordernis bei der
Montage der Filterabschnitte erleichtert, und der
zulässige Drehphasenfehler wird erhöht.
-
Die Anzahl der Sätze der Filterabschnitte kann
weiterhin auf drei oder mehr erhöht werden.
-
Anstelle des scheibenförmigen Drehfilters 106 kann
ein Drehfilter 148 mit der Form eines kreisförmigen
Kegelstumpfes verwendet werden, wie in Fig. 33 und
Fig. 34 gezeigt ist. Das in Fig. 33 und Fig. 34
illustrierte Drehfilter 148 hat ebenfalls zwei Sätze von
Filterabschnitten 148R1, 148G1, 148B1, 148R2, 148G2
und 148B2.
-
Das Drehfilter 148 ist um die Achse des Kegels
drehbar und gleichmäßig geteilt durch Generatoren (gerade
Linien, die sich entlang der Oberfläche des Kegels
erstrecken und durch den Scheitelpunkt des Kegels
hindurchgehen) des Kegels in die roten, grünen und
blauen Filterabschnitte 148R1, 148G1, 148B1, 148R2,
148G2 und 148B2.
-
Der Schirm 103 der CRT 102 ist so vorgesehen, daß er
der äußeren konischen Oberfläche des Drehfilters 148
gegenüberliegt. Durch die Verwendung des konischen
Drehfilters kann der Durchmesser des Filters
redu
ziert werden und die Gesamtgröße der Vorrichtung kann
verringert werden.
-
In Verbindung mit dem beschriebenen
Ausführungsbeispiels sind die Filterabschnitte des Drehfilters so
ausgebildet, daß sie über dem Schirm der
Anzeigevorrichtung liegen. Jedoch ist die Erfindung nicht auf
eine derartige Anordnung beschränkt. Was wesentlich
ist, ist, daß der Filterabschnitt so ausgebildet ist,
daß er in einem optischen Pfad von dem Schirm zu
einer vorbestimmten Betrachtungsposition, an welcher
der Betrachter das Licht von dem Schirm empfängt,
angeordnet ist.
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Die vorbeschriebene Anzeigevorrichtung nach der
Erfindung kann als Sucher in einer Videokamera oder als
ein Projektions-Fernsehgerät verwendet werden.