DE69333404T2

DE69333404T2 - Farbbildanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69333404T2
Application number: DE69333404T
Authority: DE
Inventors: Masaki Nagaokakyo-shi Yamakawa; Shoichi Nagaokakyo-shi Sugihara; Masahuru Nagaokakyo-shi Hayakawa; Akiko Nagaokakyo-shi Maeno; Akira Amagasaki-shi Kanai; Kiyotaka Amagasaki-shi Yamamoto; Masafumi Amagasaki-shi Kodama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: DE69333389T2; US5835164A; EP0578493B1; EP0578493A2; KR970010395B1; DE69327861D1; EP0946063A3; EP0946064B1; EP0578493A3; KR940006419A; EP0946063A2; US5574516A; DE69333389D1; EP0946063B1; DE69333404D1; EP0946064A2; EP0946064A3; DE69327861T2; US5648825A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Farbbild-Anzeigevorrichtung mit einer monochromatischen Anzeigevorrichtung kombiniert mit einer Färbevorrichtung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen Videosignal-Prozessor und einen darin verwendeten Phaseninversions-Steuerimpulsgenerator.
Beispiel 1 des Standes der Technik
1 zeigt eine herkömmliche Farbbild-Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer monochromatischen Bildanzeigevorrichtung wie einer Schwarzweiß-CRT (Kathodenstrahlröhre) kombiniert mit einer Färbevorrichtung.
Wie dargestellt, weist sie eine Schwarzweiß-CRT 102 und eine Färbevorrichtung 104 enthaltend einen scheibenförmiges 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 120° erstrecken, wie in 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 120° 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.
Wenn sich der Motor 110 dreht, werden die Filterabschnitte 106R, 106G und 106B aufeinander folgend über einen Schirm 103 der CRT 102 geführt.
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.
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).
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, aufeinander folgend 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.
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 entsprechend den zu ihr gelieferten Signalen dar.
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.
Die 3A bis 3D zeigen die Beziehung zwischen der Drehphase des Drehfilters 106, der Abtastzeile 103s der CRT 102 und dem Schaltverhalten des Schalterkreises 116.
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. (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 Zufüh rung des roten Farbbildsignals RS für ein Halbbild beendet und die Zuführung des grünen Farbbildsignals GS für ein Halbbild wird begonnen (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).
Mit der obigen Konfiguration werden die Farbbildsignale RS, GS und BS aufeinander folgend 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 aufeinander folgend jeweils in einer vertikalen Periode auf dem Schirm 103 dargestellt werden.
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.
Demgemäß werden rote, grüne und blaue Bilder aufgrund 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 Filterabschnitte 106R, 106G und 106B beobachtende Betrachter ein Farbbild sieht.
Die Probleme der Farbbild-Anzeigevorrichtung nach dem Stand der Technik sind folgende:
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 aufeinander folgenden Halbbilder, und es ist von einem niedrigen Pegel während der beiden anderen Halbbilder. Dies bewirkt ein Flackern, welches für den Betrachter unerwünscht ist.
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
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 1 identisch sind oder diesen entsprechen, sind mit identischen Bezugszahlen versehen. Die Färbevorrichtung 104 und die CRT 102 sind weggelassen.
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 1, 2 und 3A bis 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.
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.
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 Frequenzwandler 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.
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.
Analog/Digital(A/D)-Wandler 128, 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 5A, 5B und 5C illustriert.
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.
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.
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.
Das Schreiben der Bildsignal jeder Farbe jedes Halbbildes wird erreicht durch Bezeichnen von Schreibadressen in Aufeinanderfolge und durch Liefern von Da ten, die die Abtastungen des Farbbildsignals darstellen, 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.
Die Farbbildsignale RS, GS und BS werden aufeinander folgend 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, dreimal gelesen). Somit werden Farbbildsignale RS3, GS3 und BS3 mit einer dreifachen Geschwindigkeit aus den Speichern 130R, 130G und 130B erzeugt, wie in 5D, 5E und 5F gezeigt ist.
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 aufeinander folgend 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 aufeinander folgend ausgegeben, bevor es durch ein Bildsignal einer anderen Farbe übernommen wird, wie in 5G illustriert ist. Das Ausgangssignal des Schalterkreises 116 wird über einen nicht illustrierten Verstärker zu der CRT 102 geliefert.
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.
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 3A bis 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.
Bei der obigen Konfiguration werden die Dreifachfrequenz-Bildsignale RS3, GS3 und BS3 aufeinander folgend 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 aufeinander folgend auf dem Schirm 103 dargestellt werden, jedes in einer Periode, die ein Drittel von der der vertikalen Periode ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, erfolgt die Auswahl zwischen den Farbbildsignale RS3, GS3 und B53 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.
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.
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 6A bis 6D, 7A bis 7D und 8A bis 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.
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. 7A zeigt die Farbbildsignale RS, GS und BS, die an dem Ende des zweiten Drittels der Halbbild-Schreibperiode gespeichert wurden. 8A zeigt die Farbbildsignale RS, GS und BS, die an dem Ende der gesamten Halbbild-Schreibperiode gespei chert sind.
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.
6B zeigt die aus jedem der Speicher während der ersten Halbbild-Leseperiode (erster Zyklus des Lesevorgangs) ausgelesenen Daten. 7B zeigt die aus jedem der Speicher während der zweiten Halbbild-Leseperiode ausgelesenen Daten. 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.
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.
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 6B angezeigt ist (der gesamte Bereich ist nicht schraffiert).
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 6A angezeigt ist. Das zweite Lese-Halbbild beginnt, wenn die Schreibadresse sich an einer solchen Position befindet.
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.
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 6B angezeigt ist. Das dritte Lese-Halbbild beginnt, wenn die Schreibadresse sich in einer solchen Position befindet.
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).
Wenn das durch die Daten des gegenwärtigen Halbbildes und des vorhergehenden Halbbildes gebildete Bild unterschiedlich ist, beispielsweise aufgrund von Bewegung des Bildes, wie in 9A, die das Bild des vorhergehenden Halbbildes zeigt, und in 9B, die das Bild des gegenwärtigen Halbbildes zeigt, illustriert ist, führen die während der zweiten ein Drittel-Schreibhalbbildperiode gelesenen Daten zu einem in 9C gezeigten Bild.
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.
Weitere Beispiele nach dem Stand der Technik und ihre Problem werden mit Bezug auf 10 bis 18 diskutiert.
Beispiel 3 nach dem Stand der Technik
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. 10 zeigt den Teil des Videosignalprozessors, welcher mit einer der drei Primärfarben in Beziehung steht.
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.
11A und 11B sind Wellenformdiagramm zum Illustrieren der Arbeitsweise der Schaltung nach 10. 12A bis 12D zeigen die Frequenzverteilungen der Signale an verschiedenen Knotenpunkten des Videosignalprozessors nach 10
Gemäß 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 hereingefaltetem 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. Eine 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 f_A/D des Steuertaktes des A/D-Wandlers 1 und die Frequenz f_D/A des Steuertaktes des D/A-Wandlers 3 einander identisch sind.
In dem Videosignalprozessor nach 10 nimmt das LPF 4 eine Bandbegrenzung des Eingangssignals mit einer in 12A gezeigten Frequenzverteilung vor, um ein Signal mit einer in 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 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 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 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 f_D/A zu entfernen. Das Ausgangssignal des LPF 5 hat eine Frequenzverteilung, wie in 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.
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 13 sind Teile, die mit solchen in 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 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 Halbbildperiode. 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, 1g und 1b, welche das Durchgangsband der LPF 4r, 4g und 4b ist.
Beispiel 4 des Standes der Technik
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 14 sind Teile, die den in 10 und 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.
15A, 15B und 16A bis 16C zeigen die Arbeitsweise der Schaltung nach 14. 17A bis 17F zeigen die Frequenzverteilungen an verschiedenen Knotenpunkten der Schaltung nach 14.
Es wird wieder angenommen, dass die Frequenz f_A/D des Steuertaktes der A/D-Wandler 1 und 1a und die Frequenz f_D/A des Steuertaktes der D/A-Wandler 3 und 3a einander identisch sind.
Das Eingangssignal hat die in 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 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 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 15A gezeigt. Die Ausgangsdaten des A/D-Wandlers 1 und die in den Halbbildspeicher 2 geschriebenen Daten werden auch in 15A gezeigt. Die Ausgangsdaten des Halbbildspeichers 2 und das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 3 sind in 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 17A bis 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 180° 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 15B gezeigt ist. Die Ausgangsdaten des A/D-Wandlers 1a und die in den Halbbildspeicher 2a geschriebenen Daten werden ebenfalls in 15B gezeigt. Die Ausgangsdaten des Halbbildspeichers 2a und das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 3a sind in 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 17B und 17C gezeigt.
Wie illustriert ist, enthalten die Ausgangssignale der D/A-Wandler 3 und 3a hereingefaltetes Rauschen von der Steuertaktfrequenz f_D/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 180° gegeneinander aufgrund der Phasendifferenz von 180° 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 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 180° beträgt. Andererseits enthält das Ausgangssignal des Schalters 9 hereingefaltetes Rauschen von der Frequenz, die das Zweifache der Frequenz des Steuertaktes ist, d. h. von 2f_D/A.
Als eine Folge ist die Frequenzverteilung des Ausgangssignals des Schalters wie in 17E gezeigt.
Das LPF 5 entfernt das hereingefaltete Rauschen von der Frequenz, die das Zweifache der Steuertaktfrequenz f_D/A ist, durch Begrenzen des Ausgangssignals auf die Steuertaktfrequenz f_D/A, um hierdurch das Signal mit einer in 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 f_A/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.
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 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 aufeinander folgend das Ausgangssignal der Halbbildspeicher 2r, 2g und 2b jeweils für eine Periode eines Halbbildes aus, um Halbbild-Folgesignale zu erzeugen. Der Schalter 6a wählt aufeinander folgend 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 f_A/D erweitert werden. Aber es sind doppelt so viele A/D-Wandler und Halbbildspeicher erforderlich.
Zusammengefasst ist festzustellen, dass bei dem Vi deosignalprozessor 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-A-2 538 203 bezieht sich auf einen Projektor für Fernseh-Farbbilder mit Speichern zum Speichern von Bildsignalen für jeweilige Farben. Jeder Speicher kann eine Kapazität zum Speichern von zwei Vollbildern haben, so dass in eine erste Hälfte jedes Speichers geschrieben wird, während die zweite Hälfte dreimal gelesen wird.
US 4 305 092 bezieht sich auf eine Videoprojektionsvorrichtung, bei der zwei Speicher Bildsignale jeder Farbe vorgesehen sind. Für Bildsignale jeder Farbe werden Zeilen abwechselnd in die beiden Speicher geschrieben. Jede Zeile wird dreimal aus jedem Speicher gelesen.
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 2 vor.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm, welches eine herkömmliche Farbbild-Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer Schwarzweiß-CRT in Kombination mit einer Färbevorrichtung zeigt.
2 ist eine Vorderansicht eines scheibenförmigen Drehfilter-Formungsteils der in der Farbbild-Anzeigevorrichtung nach 1 verwendeten Färbevorrichtung.
3A bis 3D sind Diagramme, welche die Beziehung zwischen der Drehphase des Drehfilters, der Abtastzeile der CRT und dem Schaltverhalten eines in der Farbbild-Anzeigevorrichtung nach 1 verwendeten Schalterkreises zeigen.
4 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Farbbild-Anzeigevorrichtung gemäß einem anderen Beispiel nach dem Stand der Technik zeigt.
5A bis 5G sind schematische Zeitdiagramme, welche die in Speicher geschriebenen Farbbildsignale und die aus den Speichern gelesenen und zu der CRT gelieferten Farbbildsignale zeigen.
6A bis 6D, 7A bis 7D u. 8A bis 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.
9A bis 9C sind Diagramme, die die Diskontinuität des Bildes aufgrund des Überholens der Adresse zeigen.
10 ist ein Blockschaltbild, das einen Teil eines Videosignalprozessors nach dem Stand der Technik zeigt.
11A und 11B sind Diagramme, welche die Wellenformen und Werte der Signale an verschiedenen Punkten in dem Prozessor nach 10 illustrieren.
12A bis 12D sind Diagramme, welche die Frequenzverteilungen der Signale an verschiedenen Punkten in dem Prozessor nach 10 zeigen.
12E ist ein Diagramm, das die Bedeutung von jedem Typ der Schraffur in 12A bis 12D erläutert.
13 ist ein Blockschaltbild, das einen Videosignalprozessor gemäß einem anderen Beispiel nach dem Stand der Technik zeigt.
14 ist ein Blockschaltbild, das einen Teil eines Videosignalprozessors gemäß einem anderen Beispiel nach dem Stand der Technik zeigt.
15A und 15B sind Diagramme, welche Wellenformen und Werte der Signale an verschiedenen Punkten in dem Videosignalprozessor nach 14 zeigen.
16A bis 16C sind Diagramme, welche Wellenformen und Werte der Signale an verschiedenen Punkten in dem Videosignalprozessor nach 14 zeigen.
17A bis 17F sind Diagramme, welche die Frequenzverteilungen an verschiedenen Punkten in dem Videosignalprozessor nach 14 zeigen.
17G ist ein Diagramm, das die Bedeutung von jedem Typ der Schraffur in 17A bis 17D erläutert.
18 ist ein Blockschaltbild, welches einen Videosignalprozessor gemäß einem anderen Beispiel nach dem Stand der Technik zeigt.
19 ist ein Blockschaltbild, das einen Teil einer Farbbild-Anzeigevorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
19A ist ein Blockschaltbild, das einen Teil einer Farbbild-Anzeigevorrichtung nach einem anderen Beispiel zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiel A1
Die Konfiguration der Farbbild-Anzeigevorrichtung de Beispiels ist auch wie in 4 gezeigt. Dieses Beispiel 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 Beispiel 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 7C gezeigt ist, und der B-Filterabschnitt 106B liegt über dem Schirm 103, wie in 7D gezeigt ist. Bei dem ersten gelesenen Halbbild wird das grüne Bildsignal GS ausgewählt, wie in 6C gezeigt ist, und der G-Filterabschnitt 106G liegt über dem Schirm 103, wie in 6D gezeigt ist. Bei dem dritten gelesenen Feld wird das rote Bildsignal RS ausgewählt, wie in 8C gezeigt ist, und der R-Filterabschnitt 106R liegt über dem Schirm 103, wie in 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 ausgebildet 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 aufeinander folgenden gelesenen Halbbildern und die Farbbildsignale der nächsten drei aufeinander folgenden gelesenen Halbbilder in der vertikalen Richtung auf dem Schirm versetzt werden können und eine Wirkung ähnlich dem Zeilensprungverfahren wird erhalten.
Ausführungsbeispiel A2
Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel A1 sind die Diskontinuität oder die Diskrepanz weniger hervorgehoben gemacht, aber nicht vollständig eliminiert. 19 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Sie illustriert nur einen Teil der gesamten Schaltung. In 19 sind die Schaltungen, die identisch mit denjenigen in den vorhergehenden Zeichnungen sind, durch identische Bezugszahlen gekennzeichnet. Die Gesamtschaltungskonfiguration und die Anordnung der CRT und der Färbevorrichtung sind ähnlich denjenigen, die mit Bezug auf 4 beschrieben wurden. Jedoch ist das Ausführungsbeispiel nach 19 mit einem zusätzlichen Speicher 134B versehen. Die aufeinander folgenden Halbbilder von B-Signalen von dem Farbsignalseparator 122 werden abwechselnd zu den Speichern 130B und 134B geliefert und in diese geschrieben. D. h., ein (erstes) Halbbild von B-Signalen wird in den Speicher 130B geschrieben, und ein nächstes (zweites) Halbbild von B-Signalen wird in den Speicher 134B geschrieben, und ein drittes Halbbild von B-Signalen wird in den Speicher 130B geschrieben usw. Während ein Halbbild von B-Signalen in einen der Speicher 130B und 134B geschrieben wird, werden die (vorher gespeicherten) B-Signale aus dem anderen Speicher gelesen. D. h., während des Schreibens des ersten Halbbildes der Signale in den Speicher 130B erfolgt das Lesen aus dem Speicher 134B. Während des Schreibens des zweiten Halbbildes der Signale in den Speicher 134B erfolgt das Lesen aus dem Speicher 130B. Während des Schreibens des dritten Halbbildes der Signale in den Speicher 130B erfolgt das Lesen aus dem Speicher 134B. Dieser Prozess wird fortgesetzt.
Bei der vorstehenden Anordnung findet das Überholen der Schreibadresse durch die Leseadresse nicht statt, da das Lesen und Schreiben bei verschiedenen Speichern erfolgen, und das Lesen wird aus einem Speicher bewirkt, in den nicht geschrieben wird. Somit besteht keine Diskontinuität oder Diskrepanz in dem Bild. Die gelesenen B-Signale sind immer aus dem vorhergehenden Halbbild. Wenn das Lesen in der Reihenfolge der G-, B- und R-Signale erfolgt, sind die G- und B-Signale aus dem vorhergehenden Halbbild, während die R-Signale aus dem gegenwärtigen Halbbild sind. Diese R-Signale gehören zusammen mit den G- und B-Signalen des nächsten gelesenen Halbbildes. Die Auswahl zwischen den Speichern 130B und 134B zum Schreiben und zum Lesen erfolgt durch die Steuerschaltung 114, die auch die Drehung des Drehfilters 106 steuert.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel war der zusätzliche Speicher 134B nur für die B-Signale vorgesehen. Es ist auch möglich, ebenfalls zusätzliche Speicher 134G und 134R für G- und R-Signale vorzusehen, wie in 19A gezeigt ist (nicht gemäß der Erfindung). In einem derartigen Fall erfolgt das Schreiben und Lesen zwischen den Speichern 130G und 134G sowie 130R und 134R in derselben Weise wie vorstehend für die Speicher 130B und 134B beschrieben. Mit der in 19A gezeigten Konfiguration, in der die zusätzlichen Speicher (134R, 134G und 134B) für alle Farben vorgesehen sind, ist die Steuerung des Schaltens leichter, insbesondere, wenn eine Zeilensprungabtastung durchgeführt wird. Darüber hinaus können Speicher, die ein Tor, das sowohl zum Schreiben als auch zum Lesen verwendet wird, haben, die kostengünstiger als die Doppeltorspeicher sind, verwendet werden.
Eine Modifikation, die bei der Konfiguration nach 19A anwendbar ist, besteht darin, dass die Speicher 130R, 130G, 130B, 134R, 134G und 134B so gesteuert werden können, dass das Lesen aus den Speichern, in die das Schreiben ebenfalls erfolgt, begonnen werden kann, wenn das Schreiben über zwei Drittel des gesamten Speicherbereichs von jedem der derartigen Speicher durchgeführt ist. Dies dient dem Zweck, dass das Überholen nicht während der letzten Drittelperiode erfolgt.
Mit der Anordnung nach Ausführungsbeispiel A2 ist das Problem des Überholens der Adresse gelöst und die Diskontinuität oder Diskrepanz in dem dargestellten Bild sind eliminiert.
Modifikationen des Ausführungsbeispiels A2
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 die vertikalen und horizontalen Synchronsignale V und H herauszuziehen. Jedoch ist der Synchronseparator 124 nicht erforderlich, wenn die Synchronsignale V und H von außerhalb der Farbbild-Anzeigevorrichtung geliefert werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen 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 anderen als der Dreifachen Schreibgeschwindigkeit gelesen werden. Wenn die Geschwindigkeit des Lesens das n-fache (n ist eine ganze Zahl) der Schreibgeschwindigkeit ist, dreht das in 2 gezeigte Drehfilter (mit einem einzelnen Satz von Filterabschnitten) mit einer Geschwindigkeit von n/3 Umdrehungen pro vertikaler Periode des eingegebenen Videosignals.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das Drehfilter 106 einen einzelnen Satz von drei Filterabschnitten 106R, 106G und 106B der drei Grundfarben. 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 zweite besteht aus drei Filterabschnitten 106R2, 106G2 und 106B2 für rot, grün und blau, wie in 32A illustriert ist. Die Filterabschnitte 106R1, 106G1, 106B1, 106R2, 106G2 und 106B2 sind aufeinander folgend in der Richtung der Drehung, so dass sie aufeinander folgend und kontinuierlich den Schirm 103 der CRT 102 überdecken. In dem in 32A gezeigten Zustand ist die Abtastzeile 103s an oder nahe der oberen Kante des Schirms 103s und die Grenzlinie 106br zwischen den Filterabschnit ten 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 32B, 32C und 32D gezeigt ist. In dem in 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 herabgesetzt werden (verglichen mit dem Fall, in welchem das Drehfilter nur einen Satz von Filterabschnitten hat). Dies ist vorteilhaft, da die Geräusche aufgrund der Drehung verringert werden können und die Spannung zum Antreiben des Motors 110 gesenkt werden kann. Darüber hinaus sind die Genauigkeitsanforderungen für die Befestigung der Filterabschnitte verringert und der zulässige Drehphasenwinkel ist vergrößert.
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 Gestalt eines abgeschnittenen kreisförmigen Kegels verwendet werden, wie in 33 und 34 gezeigt ist. Das in 33 und 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 durch Generatoren (gerade Linien, die sich entlang der Oberfläche des Kegels erstrecken und durch den Scheitelpunkt des Kegels hindurchgehen) des Kegels gleichmäßig geteilt in die roten, grünen und blauen Filterabschnitte 148R1, 148G1, 148B1, 148R2, 148G2 und 148B2.
Der Schirm 103 der CRT 102 ist gegenüberliegend der äußeren konischen Oberfläche des Drehfilters 148 vorgesehen. Durch die Verwendung des kegelförmigen Drehfilters kann der Durchmesser des Filters herabgesetzt werden und die Gesamtgröße der Vorrichtung kann verringert werden.
In Verbindung mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Filterabschnitte des Drehfilters so ausgebildet, dass sie den Schirm der Anzeigevorrichtung überdecken. Jedoch ist die Erfindung nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt. Wesentlich ist, dass der Filterabschnitt in einem optischen Pfad von dem Schirm zu einer vorbestimmten Betrachtungsposition, an der der Betrachter das Licht von dem Schirm empfängt, angeordnet ist.
Die vorstehend beschriebene Anzeigevorrichtung kann als ein Sucher in einer Videokamera oder als ein Projektionsfernsehgerät verwendet werden.

Claims

Bildsignal-Verarbeitungsschaltung für ein Farbanzeigesystem, in welchem jeweilige Farbkomponenten eines Bildes aufeinander folgend angezeigt werden, welche Schaltung mehrere Speicher (130R, 130G, 130B) jeweils zum Speichern eines Teilbildes eines jeweiligen Farbbildsignals aufweist, in die die Farbbildsignale geschrieben werden, während Farbbildsignale für die Anzeige gelesen werden, welche Signale sich auf jede der jeweiligen Farben beziehen, die aus jedem Speicher während eines Intervalls gelesen werden, das kürzer als das Intervall ist, in welchem solche Signale in den Speicher geschrieben werden, gekennzeichnet durch einen einzelnen zusätzlichen Speicher (134B) zum Speichern eines Teilbildes eines Farbbildsignals, wobei der zusätzliche Speicher und einer der mehreren Speicher abwechselnd für das Lesen und Schreiben so ausgewählt werden, dass der Speicher, aus dem ausgelesen wird, sich von dem, in welchen geschrieben wird, unterscheidet.
Farbbild-Anzeigesystem, welches aufweist: eine monochromatische Bildanzeigevorrichtung (102) mit einem Schirm (103) zur Anzeige von Bildern, eine Färbungsvorrichtung (106) zur aufeinander folgenden Auswahl von jeder von mehreren Farben; eine Bildsignal-Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 1, welche Schaltung weiterhin aufweist: eine Steuerschaltung (114) zum Schreiben der Farbbildsignale der jeweiligen Farben in die Speicher mit einer ersten Geschwindigkeit, zum Lesen der Farbbildsignale der jeweiligen Farben aus den Speichern mit einer zweiten Geschwindigkeit, die höher als die erste Geschwindigkeit ist, und zum Liefern der Farbbildsignale der jeweiligen Farben aufeinander folgend zu der Anzeigevorrichtung (102), wobei das Farbbildsignal jeder Farbe in der Form einer Folge von Abtastungen ist, das Schreiben des Farbbildsignals eines Teilbildes in jeden der Speicher erzielt wird durch Bezeichnen von Schreibadressen in Folge und durch Liefern der Abtastungen des Farbbildsignals in den Speicher, um hierdurch die Abtastungen des Farbbildsignals an den bezeichneten Schreibadressen zu schreiben, und das Lesen des Farbbildsignals aus jedem der Speicher erzielt wird durch Bezeichnen von Leseadressen in Folge und durch Lesen der Abtastungen des Farbbildsignals aus den bezeichneten Leseadressen, um hierdurch eine Folge der Abtastungen des Farbbildsignals zu erhalten; wobei die Bildsignale des zusätzlichen Speichers (134) zu der Anzeigevorrichtung während einer Periode geliefert werden, in der das Passieren der Leseadresse über der Schreibadresse auftreten würde, wenn der zusätzliche Speicher nicht vorgesehen wäre, aufgrund der höheren Geschwindigkeit des Lesens als der des Schreibens, wobei der zusätzliche Speicher (134) und einer der mehreren Speicher (130B) abwechselnd für das Schreiben und abwechselnd für das Lesen derart ausgewählt werden, dass zumindest während der vorgenannten Periode, in der das Passieren auftritt, das Lesen aus dem Speicher erfolgt, der unterschiedlich gegenüber dem Speicher ist, in den das Schreiben erfolgt.
Farbbild-Anzeigesystem nach Anspruch 2, bei dem die mehreren Farben drei Farben sind; die zweite Geschwindigkeit das Dreifache der ersten Geschwindigkeit ist; die Steuerschaltung das Lesen in einem von drei Leseteilbildern so steuert, dass es zeitgleich mit dem Beginn des Schreibteilbildes durchgeführt wird; und das Passieren während des zweiten Leseteilbildes innerhalb jedes Schreibteilbildes erfolgt.
Farbbild-Anzeigesystem nach Anspruch 3, bei dem der zusätzliche Speicher abwechselnd mit dem einen der mehreren Speicher, der in jedem Leseteilbild als zweiter ausgelesen wird, ausgewählt wird.
Farbbild-Anzeigesystem nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei dem die Färbungsvorrichtung (106) ein sich drehendes Filter mit Farbfilterabschnitten (106R, 106G, 106B) von mehreren Farben ist, welche Filterabschnitte vorgesehen sind, um in einen optischen Pfad von dem Schirm zu einer vorbestimmten Betrachtungsposition aufeinander folgend eingebracht zu werden, wenn sich der Drehfilter dreht, und die Steuerschaltung (114) dient zum Steuern der Drehung des Drehfilters (106) in der Weise, dass der Filterabschnitt (106R, 106G, 106B) derjenigen Farbe entsprechend dem Farbbildsignal, das zu der Anzeigevorrichtung (102) geliefert wird, in den optischen Pfad eingebracht ist.
Farbbild-Anzeigesystem nach Anspruch 5, bei dem die Filterabschnitte (106R, 106G, 106B) des Drehfilters (106) in der Richtung der Drehung aufeinander folgend sind.
Farbbild-Anzeigesystem nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, welches weiterhin aufweist: eine Drehantriebsvorrichtung (110, 110, 112, 114) zum Drehen des Drehfilters (106) in einer solchen Weise, dass die Filterabschnitte von jeweiligen Farben aufeinander folgend in den optischen Pfad eingebracht werden, entsprechend der Anzeige des Bildes der Bildsignale der entsprechenden Farbe durch die Anzeigevorrichtung.
Farbbild-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das Drehfilter zwei oder mehr Sätze von Filterabschnitten (106R1, 106G1, 106B1, 106R2, 106G2, 106B2) hat, wobei jeder Satz Filterabschnitte der mehreren Farben aufweist.
Farbbild-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem die Filterabschnitte (106R, 106G, 106B) die von drei Grundfarben sind, und die Bildsignale sind die von drei Grundfarben.
Farbbild-Anzeigesystem nach Anspruch 9, bei dem die zweite Geschwindigkeit das n-fache der ers ten Geschwindigkeit ist, wobei n gleich drei oder ein Vielfaches von drei ist.
Farbbild-Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der besagte eine der mehreren Speicher Bildsignale für die blaue Farbe speichert.