JP2000221954A - 画像安定化装置および方法 - Google Patents

画像安定化装置および方法

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JP2000221954A JP2000014331A JP2000014331A JP2000221954A JP 2000221954 A JP2000221954 A JP 2000221954A JP 2000014331 A JP2000014331 A JP 2000014331A JP 2000014331 A JP2000014331 A JP 2000014331A JP 2000221954 A JP2000221954 A JP 2000221954A
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ブレント・アバリ
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フベルトゥス・フランケ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示画面を有する表示装置用の画像安定化装
置および画像安定化方法を提供する。 【解決手段】 この装置は、表示装置の動きを感知する
ためのセンサと、表示装置の表示画面上の画像が観察者
の注視に関して実質的に静止したままになるように、表
示装置の動きを補償するための、機能的にセンサに結合
された動き補償回路とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全般的には画像の
安定化のための方法および装置に関し、具体的には、表
示装置上で画像の振動補正を実行するのに使用されるビ
デオ信号処理回路および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、表示装置を含む電子機器（たとえ
ば、パームトップ／ラップトップ・コンピュータ表示装
置、ビデオ・ゲーム、テレビジョン、表示モニタなど）
が小型化され、したがって可搬性になり、その結果、そ
のような機器を事実上どこにでも持ち運べるようにな
り、そのような機器を、移動する乗物、船舶、航空機な
どを含む事実上すべての環境で操作できるようになっ
た。
【０００３】自動車などの移動中の乗物内での、たとえ
ばIBM Thinkpad（登録商標）などのラップトップ・コン
ピュータの表示装置を見ることの短所は、乗物の振動と
ジッタによって引き起こされる眼精疲労である。さら
に、そのような乗物の振動／ジッタ中には、観察者が簡
単に画像を追いかけることができない。
【０００４】さらに、身体に障害のあるユーザが表示装
置を見ることをほとんど不可能にする装置の動きを誘発
する震顫またはしびれとして現れる病気が存在する。同
じ短所を有する他の装置には、陰極線管（ＣＲＴ）、パ
ーソナル・ディジタル・アシスタント（ＰＤＡ）および
スマート・カードが含まれる。
【０００５】ビデオ・カメラの振動を補正するための従
来の記録システムが存在することに留意されたい。しか
し、このような補正機構は、画像記録装置に組み込まれ
ており、画像表示装置、より具体的には可搬画像表示装
置には見られない。ビデオ記録装置の動き補償のための
従来のシステムでは、システムが、ディジタル式に記録
された絵の中で、きわだった特性を有する要素を識別す
る。たとえば、明瞭で鋭い縁と高いコントラストを有す
る物体である。その後、これらの要素が移動する場合
に、処理回路がその絵をディジタル式にシフトして、動
きを補償する。
【０００６】しかし、このシステムは、ビデオ表示装置
内または記録される画像以外の画像内での動き補償のた
めの動き感知装置（加速度計など）を組み込まれていな
い。したがって、装置（たとえばビデオ・レコーダ）
は、その座標を意識し、記録された絵から座標情報を抽
出する。このようなシステムは、物理的／機械的な振動
およびジッタをこうむる表示装置には適用できない。
【０００７】ビデオ記録装置のためのこのようなシステ
ムは、表示装置が表示装置の動きを記録できる固定され
たカメラを備え、記録された画像から２次元での変位を
推論できない限り、表示装置に組み込むことができな
い。今までのところ、物理的な振動または動きを与えら
れる表示装置のために動きを直接に導き出す技法の発明
は行われていない。さらに、そのようなシステムは、製
造のコストが非常に高い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法および構造
の前述および他の問題に鑑みて、本発明の目的は、ユー
ザが表示画面上の画像を簡単に観察できるように、画像
の振動およびジッタを補償する方法および構造を提供す
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様で
は、表示画面を有する表示装置のための動き補償装置
に、表示装置の動きを感知するための装置と、表示装置
の表示画面上の画像が観察者の注視に関して実質的に静
止したままになるように表示装置の動きを補償するため
の装置が含まれる。
【００１０】本発明の第２の態様では、表示画面を有す
る表示装置上の画像の動きを補償する方法に、表示装置
の動きを感知するステップと、表示装置の表示画面上の
画像が観察者の注視に関して実質的に静止したままにな
るように表示装置の動きを補償するステップが含まれ
る。
【００１１】本発明の独自で明白でない特徴を用いる
と、表示装置に誘導された機械的な振動／ジッタが感知
され、その振動／ジッタを補償し、観察者の目に安定し
た画像を提示するために、反対方向に電子画像がシフト
されるシステムが提供される。
【００１２】その結果、見られる画像は、観察者に対し
て相対的に静止またはほぼ静止したままになり、したが
って、ユーザの眼精疲労が軽減される。
【００１３】さらに、従来のシステムとは異なり、本発
明は、ビデオ記録装置ではなくビデオ表示装置での動き
補償を対象とし、動き感知装置（加速度計）を組み込
む。
【００１４】さらに、ディジタル式に記録された絵の中
できわだつ特徴を有する要素（たとえば、明瞭で鋭い縁
と高いコントラストを有する物体）を識別し、これらの
要素が移動した場合に、処理回路がその動きを補償する
ために絵をディジタル式にシフトする従来のシステムと
は異なり、本発明は、記録されるのではなく表示される
画像を対象とする。上で述べたように、ビデオ・カメラ
などの従来の装置は、その座標を意識し、記録された絵
から情報を抽出する。対照的に、表示装置は、なにも記
録せず、したがって、その位置決めを意識しない。本発
明は、表示装置の複数の軸（たとえば、水平軸と垂直
軸）で物理的変位を測定することによって、表示装置に
この意識を持たせる。本発明は、表示装置（したがっ
て、表示される画像）の動きを、安価で率直な形で直接
に導き出す。
【００１５】
【発明の実施の形態】ここで図面、具体的には図１ない
し図１７を参照すると、本発明による方法および構造の
好ましい実施例とそれに対する変更が示されている。こ
れらの図面の同一の構成要素は、理解を助けるために同
一の符号を用いて指定される。
【００１６】一般に、本発明は、電子画像をその上に表
示している表示装置で引き起こされる機械的振動および
ジッタを感知し、表示される電子画像を反対方向にシフ
トして、これらのジッタを補償し、観察者の目に安定し
た画像を提示する。その結果、見られる画像は、観察者
の注視に対して相対的に静止（または実質的に静止）し
たままになる。
【００１７】ここで図面を参照すると、図１には、本発
明の機能を示す表示装置１０が示されている。表示装置
１０は、通常は、液晶表示装置（ＬＣＤ）または薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）パネルによって形成され、物理的
な縁１を有する。表示装置は、カラー表示装置または単
色表示装置とすることができる。表示装置１０は、通常
は、パームトップ／ラップトップ・コンピュータ、ビデ
オ・ゲーム装置、パーソナル・ディジタル・アシスタン
ト（ＰＤＡ）、スマート・カードなどの可搬装置と関連
する（たとえば、インターフェースされる、一体形成さ
れるまたは取り付けられる）。
【００１８】電子画像２は、コンピュータ（たとえば、
関連する処理回路および類似物を含む中央処理装置）に
よって処理され、表示装置１０に表示される。観察者の
目の基準フレーム３は、表示装置１０のフレームと同一
平面内にある。電子画像２は、水平距離４および垂直距
離５だけ基準フレーム３から離れている。
【００１９】図２からわかるように、コンピュータに引
き起こされる振動の結果として、表示装置１０は、左上
に（たとえば、図２の見る方向に対して相対的に）動
く。この動きの前の表示装置１０の位置は、符号６によ
って示されている。しかし、電子回路が表示装置の動き
を検出し、機械的な動きと同じ量だけ右下に電子画像２
を電子的に移動することによってその動きを補償し、こ
れによって、静止基準フレーム（たとえば、この例では
観察者の目である基準フレーム３）に関して電子画像２
を静止状態に保つ。下で述べるように、この画像は、観
察者に気づかれないように、ジッタの動きから離れる方
向に移動されることが好ましい。
【００２０】好ましい実施例では、シフトされた画像
を、縁（たとえば周縁部）で切り捨てることができる。
というのは、調査から、観察者は主として表示装置の中
央を見、表示装置の縁付近は時たま見るだけであること
が示されているからである。
【００２１】表示装置上の画像の切捨は、既知の動作で
あり、表示画面の１つの縁からいくつかの画素を削除
し、表示画面の反対の縁にいくつかの画素を追加するこ
とが用いられる。追加される画素は、必ずしも有用な情
報またはグラフィックスを担持しない。たとえば、発明
的装置が、表示される画像を画素の１０行だけ下にシフ
トしなければならないことを感知した場合（たとえば８
００画素×６００画素の装置で）、１０行の画素が、画
面の最下部から消える。それと同時に、１０行の画素
が、画面の最上部に現れる。新たに現れる画素は、有用
なグラフィックスを担持せず、空白とすることができ
る。
【００２２】関連する実施例では、シフトされる画像は
切り捨てられないが、通常はユーザに可視でない予約済
みの区域が、縁で可視になる。
【００２３】したがって、その代わりに、ディジタル画
像の四隅を隠すことができる。たとえば、８００×６０
０の画像では、画像の複数の（たとえば４つの）側面か
ら複数（たとえば１０）の画素の行および列を、通常は
隠し、したがって、行１１から行５９０までと列１１か
ら列７９０までだけを表示することができる。表示され
る画像がある方向にシフトされた時には、画像の隠され
た部分が可視になる。
【００２４】画像をシフトした後に、その画像をいつま
でもその位置に保持することはできない。さもないと、
縁での画像の切捨に起因して、切り捨てられた部分が永
久的に消えることになる。したがって、画像を再センタ
リングしなければならない。たとえば、動きを補償する
ために画像がシフトされたが、（本発明のように）再セ
ンタリングされない場合には、いくつかのグラフィカル
・シンボル（たとえば、アプリケーション／オペレーテ
ィング・ソフトウェア・システムなどのグラフィカル・
ユーザ・インターフェースの、［マイコンピュータ］、
［ネットワークコンピュータ］、［ごみ箱］などのアイ
コンおよび類似物）が、画像から永久的に「切り落とさ
れる」（削除される）結果になる可能性がある。画像
は、表示画面が前の位置に戻らない場合に再センタリン
グされなければならない。再センタリングは、遅いペー
スで実行され、その結果、人間の目が画像を簡単に追跡
できるようになる。高速または低速は、個々のユーザの
経験によって定義される。このような再センタリング期
間は、［コントロールパネル］の［画面のプロパティ］
メニューから調節できる。
【００２５】図３は、再センタリング手順を示す図であ
る。再センタリングは、たとえば１秒から１０秒の範囲
にわたって徐々に実行することができる。やはり、再セ
ンタリング期間は、たとえば［画面のプロパティ］の
［設定］メニューを介して、ユーザが選択することがで
きる。
【００２６】好ましい実施例では、表示装置の機械的な
動きを、これに制限はされないが、圧電加速度計などの
１対の低コスト小型動き感知装置によって検出すること
ができる。加速度計は、表示回路に組み込まれることが
好ましい。このような圧電加速度計は、多数の供給元か
ら市販されている。加速度計の対の第１の加速度計は、
表示装置の第１（たとえば水平）の動きを感知し、第２
の加速度計は、表示装置の第２（たとえば垂直）の動き
を感知する。
【００２７】機械的な動きの量、その加速度およびその
方向が判定されたならば、表示装置に結合されるかこれ
に組み込まれた処理回路が、必要なシフトを決定するこ
とができ、その後、コンピュータ・システムのグラフィ
ックス回路が、補償のために画像をシフトして表示画面
を再描画する。
【００２８】図４に、本発明による例の処理回路４０の
動作の原理を示す。具体的にいうと、図４は、加速度計
４１と動き感知回路４２を含む処理回路４０による動き
感知の動作の原理を示す図である。
【００２９】図４では、加速度計４１が、Ｖ／ｍ／秒2
の単位で加速度に比例する電圧を作る。この信号を時間
について２回積分することによって、Ｖ／ｍ単位の加速
度計４１の変位が得られる。
【００３０】図５は、本発明の第１の好ましい実施例に
よる、表示装置のための感知および処理回路４０の例の
実施態様を示す図である。
【００３１】図５では、加速度計４１からの出力V_acce
lerationが、演算増幅器４２Ａの第１入力端子（たとえ
ば正入力端子）に入力され、負のフィードバック入力
（たとえば、増幅器の負端子へのフィードバック入力）
との比較が実行されて、増幅された信号出力が作られ
る。増幅された信号は、抵抗４３とコンデンサ４４によ
って形成される抵抗−キャパシタンス回路網に入力され
る。この回路網は、積分器として機能する。
【００３２】結果の信号（たとえばそのノードでの）
は、V_speedに比例し、表示装置１０（したがって表示
装置上の画像表示）がジッタ、振動または類似物の結果
として動いている速度を表す。速度を表す結果の信号
は、増幅器４５、抵抗４６およびコンデンサ４７を含む
第２の積分器に入力され、この積分器は、加速度計４１
の実際の機械的変位に比例する出力V_displacement（Ｖ
／ｍ）を作る。２つの積分器の特性／値は、同一である
ことが好ましい。このシステムの構成要素の特性は、設
計者の制約、応用分野および要件に応じて自由に選択す
ることができる。
【００３３】これらの信号の対（たとえば、水平変位の
信号と垂直変位の信号）は、本発明に従って提供され
る。したがって、図６に示されているように（たとえば
水平センサ４１Ｈと垂直センサ４１Ｖとそれらが接続さ
れる回路）、２つの処理回路（たとえば、水平方向用に
１つと垂直方向用に１つ）を設けることが好ましい。
【００３４】信号V_displacement（水平または垂直もし
くはその両方の）は、画像をシフトするためにさらに処
理されなければならない。
【００３５】本発明の第１の好ましい実施例では、図６
に示されているように、アナログ信号を直接に陰極線管
（ＣＲＴ）回路に供給することができる。
【００３６】図６からわかるように、画像安定化および
画像のジッタ／振動補正の実行のためのシステムには、
水平センサ４１Ｈと、垂直センサ４１Ｖと、それぞれ水
平センサ４１Ｈと垂直センサ４１Ｖのために設けられる
動き感知回路４２と、それぞれの動き感知回路４２から
の出力をその第１入力端子で受け取るための演算増幅器
または類似物を含むことが好ましい水平方向信号回路５
０Ｈおよび垂直方向信号回路５０Ｖとが含まれる。動き
感知回路４２からの出力は、それぞれ水平オフセットお
よび垂直オフセットを表し、表示される画像を上下左右
に移動するために、水平方向信号回路５０Ｈおよび垂直
方向信号回路５０Ｖに印加される。
【００３７】さらに、水平方向信号回路５０Ｈおよび垂
直方向信号回路５０Ｖは、その第２（たとえば主）入力
端子で、処理されたビデオ画像信号（たとえば主信号）
を表す入力をビデオ処理回路５５から受け取る。
【００３８】具体的にいうと、ビデオ処理回路５５は、
コンピュータ（図示せず）からビデオ入力信号を受け取
り、そのような信号に対する所望の処理を実行する。こ
のようなビデオ処理回路は、当技術分野で周知である。
ビデオ処理回路からの主信号は、電子ビーム（図示せ
ず）または走査を実行するための類似物を制御すること
によって、走査を実行する。走査の際には、輝度入力
（図示せず）などが、輝度、色（カラー表示装置の場
合）および類似物の調節のために供給される。このよう
な走査動作は、当技術分野で周知である。したがって、
水平方向信号回路５０Ｈおよび垂直方向信号回路５０Ｖ
は、電子ビームがどのように移動するかを表す入力を、
それぞれ陰極線管（ＣＲＴ）１００の入力１００Ａおよ
び１００Ｂに直接に供給する。真空管（アナログ）表示
装置または類似物とすることのできるＣＲＴへの入力に
よって、表示画面上の画像が調節される。
【００３９】水平方向信号回路５０Ｈの出力は、画像を
形成するための電子ビームを表示画面に沿って左から右
へと移動する鋸波形であることが好ましい。垂直回路の
出力も、ビームを上下に移動し、これによって画像を表
示画面上で上下に移動する鋸波形であることが好まし
い。垂直方向信号回路５０Ｖの鋸波形の周期は、水平方
向信号回路５０Ｈの鋸波形よりはるかに長い周期を有す
ることに留意されたい。
【００４０】ＩＢＭ社のＰ７０（登録商標）およびＰ２
００（登録商標）などの最新技術のＣＲＴには、すで
に、垂直または水平方向に画像をシフトするための回路
が含まれる。一般に、その作業を達成するために、ダイ
ヤルまたはボタンが、通常はこれらのモニタの前面パネ
ル上に存在する。アナログ信号V_displacement（水平変
位または垂直変位の）を、ＣＲＴ回路のこれらの部分に
追加することができる。
【００４１】図７に示された本発明のもう１つの実施例
では、アナログ信号V_displacementを、アナログ・ディ
ジタル変換器（ＡＤＣ）６０によってディジタル信号に
変換することができる。ＡＤＣは、それぞれのセンサに
対応して設けることができ、その代わりに、単一のＡＤ
Ｃを設けて、多重化された形で信号を受け取ることがで
きる。
【００４２】その後、図７に示されているように、ディ
ジタル信号は、表示装置１０を制御する、グラフィック
ス・ドライバ６１と称するシステム・ソフトウェアから
使用できるようになる。グラフィックス・ドライバ６１
は、ディジタル信号をコンピュータのビデオ処理回路６
２に供給し、ビデオ処理回路６２は、必要な量だけ画像
をシフトする。これは、複数の方法で達成できる。
【００４３】たとえば、Cirrus Logic社のＣＬ−ＧＤ５
４２Ｘ ＶＧＡビデオ・コントローラ・チップには、画
面上の画像を水平に移動するHorizontal Sync Start Re
gister（水平同期開始レジスタ）の値を調節することに
よってシフト手順を実施するのに使用することができる
多数のプログラム可能レジスタが組み込まれている。Sc
reen Start Address（画面開始アドレス）レジスタで
は、表示されるデータの先頭のディスプレイ・メモリ内
の位置が指定される。水平走査線の倍数だけこのレジス
タの値を調節することによって、画像を垂直方向のどち
らかにシフトすることができる。
【００４４】他の製造業者からの他のビデオ・コントロ
ーラは、本発明による要求に応じて画像をシフトできる
ようにするための類似のレジスタまたは機能が組み込ま
れている。
【００４５】本発明の上記の実施例に対する関連する変
更では、図７に示されたようにV_displacementから得ら
れるディジタル信号を、画面に表示されるデスクトップ
を制御するオペレーティング・システム（ＯＳ）ソフト
ウェア（たとえば、Windows95（登録商標）、Windows98
（登録商標）、WindowsCE（登録商標）など）に供給す
ることができる。このような変更は、ソフトウェアのみ
でなされるように実行することができる。上で説明した
ようにビデオ・コントローラを直接にプログラミングす
るのではなく、オペレーティング・システムに、表示を
シフトするように指令する。ＯＳは、デスクトップ上の
ウィンドウを移動する手段を有する。フォアグラウンド
のアクティブ・ウィンドウは、ユーザによって観察され
る可能性が最も高いウィンドウであり、アクティブでな
いウィンドウは、最小化されているかバックグラウンド
のいずれかである。ＯＳは、ディジタル信号を使用し
て、振動を補償するのに必要な量だけアクティブ・ウィ
ンドウをシフトすることができる。
【００４６】本発明のもう１つの関連する実施例では、
画像安定化回路を単純化するか、そのコストを下げるた
めに、動き感知手順と画像シフト手順を、１つの次元だ
け（たとえば垂直方向だけ）について実行することがで
きる。
【００４７】具体的にいうと、自動車などの一部の乗物
では、振動は、垂直方向で発生する可能性が最も高く、
したがって、水平回路が不要になる可能性がある。その
代わりに、他の乗物では、水平の動きがよりクリティカ
ルになる可能性があり、この場合には、水平方向の感知
および補償回路だけを設けることができる。
【００４８】図８ないし図１２は、水平または垂直のい
ずれかの１つの次元に関する時間の関数として、動き感
知／補償回路によって作られる信号を示す図である。
【００４９】図８からわかるように、表示装置は、ある
量７１だけ物理的に動く。加速度計は、図９に示された
（たとえば符号７２）信号V_accelerationを作る。動き
感知回路は、図１０の符号７３に示される、表示装置の
速度に比例する信号V_speedと、図１１の符号７４に示
される、表示装置の変位に比例する信号V_displacement
を作る。
【００５０】しかし、この回路で使用されるコンデンサ
の漏れに起因して、V_displacementは、図１１に示され
ているように時定数ＲＣで０に向かって減少する。ＲＣ
定数は調節可能であり、その結果、減少は、１秒から１
０秒までの範囲すなわち、人間の目が表示画面を追跡で
きる速度で発生する。信号V_displacementは、表示装置
１０のグラフィックス回路（たとえば、図７に示された
グラフィックス・ドライバ６１）に供給される。これ
は、表示装置の動きを打ち消すために画像をシフトする
のに必要な量である。
【００５１】V_displacement信号が、機械的変位とグラ
フィカルに組み合わされた時に、図１２の符号７５に示
されるように、これは人間の目が観察するものを表す。
すなわち、表示画面は、物理的に移動するが、組み合わ
された信号（たとえば図１２の符号７６）は変化しな
い。したがって、電子画像がシフトされたので、観察者
に対して相対的に、画像は移動しなかった。しかし、１
秒から１０秒後に、信号は、図１２の符号７７に示され
るように、機械的／物理的変位の量７１のレベルまで増
加し始める。これが、上で説明した再センタリング機能
である。V_displacement信号は、意図されたとおりに機
械的変位をゆっくり追跡する。
【００５２】図１３ないし図１７は、振動を受ける場合
の、水平または垂直のいずれかの１つの次元に関する時
間の関数としてのこの回路が作る信号を示す図である。
【００５３】表示装置１０は、図１３の正弦波８１によ
って示されるように、機械的に振動している。したがっ
て、加速度計は、対応する信号V_accelerationを作る。
動き感知回路は、図１５の符号８３に示される、表示装
置の速度に比例する信号V_speedを作る。動き感知回路
は、図１６の符号８４に示される、表示装置の機械的変
位に比例する信号V_displacementも作る。
【００５４】図１７の符号８５に示されるように、この
信号が表示装置の機械的変位とグラフィカルに組み合わ
された時に、組み合わされた信号は、人間の目が観察す
るものを表す。すなわち、表示装置は、符号８１に示さ
れるように物理的に振動するが、組み合わされた信号８
５（見る人が見るもの）は変化しない。したがって、符
号８４の電子画像も、機械的／物理的振動を補償するよ
うに振動しているので、観察者に対して相対的に、画像
は動かない。
【００５５】航空機エビオニクス、軍艦など、長周期の
比較的一定の加速度を伴う環境に適した関連する実施例
では、アンチバイアス回路を追加して、この一定の加速
度を補償することができる。
【００５６】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００５７】（１）表示画面を有する表示装置のための
画像安定化装置であって、前記表示装置の動きを感知す
るためのセンサと、前記表示装置の前記表示画面上の画
像が、観察者の注視に関して実質的に静止したままにな
るように、前記表示装置の前記動きを補償するための、
機能的に前記センサに結合された、動き補償回路とを含
む装置。 （２）前記センサが、前記表示装置の水平方向および垂
直方向の物理的な動きのうちの少なくとも１つを感知す
るためのセンサを含む、上記（１）に記載の装置。 （３）前記センサのうちの複数のセンサが、前記表示装
置の複数の所定の方向での動きをそれぞれ感知するため
に設けられる、上記（１）に記載の装置。 （４）前記動き補償回路が、前記画像をその周縁部で切
り捨てる、上記（１）に記載の装置。 （５）前記センサが前記表示装置の前記物理的な動きを
感知する際に、前記動き補償回路が、前記表示画面の縁
の予約された区域に画像をシフトし、前記予約された区
域が、前記物理的な動きが感知されない時にはユーザに
不可視である上記（１）に記載の装置。 （６）前記動き補償回路が、前記表示装置の前記動きと
同一の量だけ前記表示画面上で前記画像を電子的に移動
する、上記（１）に記載の装置。 （７）前記動き補償回路が、前記表示装置の前記動きと
反対の方向に前記表示画面上で前記画像を移動する、上
記（６）に記載の装置。 （８）前記動き補償回路が、所定の時間期間の後に前記
表示画面上で前記画像を再センタリングする、上記
（１）に記載の装置。 （９）前記所定の時間期間が、実質的に約１秒から１０
秒までの範囲内の期間を含む、上記（８）に記載の装
置。 （１０）前記所定の時間期間が、ユーザによって選択的
に調節される、上記（８）に記載の装置。 （１１）前記センサが、前記表示装置の動きを感知する
ための少なくとも１つの加速度計を含む、上記（１）に
記載の装置。 （１２）前記センサが、前記表示装置に組み込まれる、
上記（１）に記載の装置。 （１３）複数の加速度計が、水平方向および垂直方向で
の前記表示装置の動きを感知するために設けられる、上
記（１１）に記載の装置。 （１４）前記加速度計が、圧電加速度計を含む、上記
（１３）に記載の装置。 （１５）前記センサが、前記動きの加速度および方向を
測定するための測定装置を含む、上記（１）に記載の装
置。 （１６）前記測定装置が、前記表示装置の加速度を表す
出力を前記センサから受け取るための演算増幅器と、前
記表示装置の前記動きの速度を判定するために、前記演
算増幅器の出力を受け取るために結合された抵抗−キャ
パシタンス回路網とを含む、上記（１５）に記載の装
置。 （１７）前記測定装置が、さらに、前記速度の信号に基
づいて、垂直変位信号および水平変位信号を判定するた
めの第２の抵抗−キャパシタンス回路網を含む、上記
（１６）に記載の装置。 （１８）前記表示装置が、ビデオ処理回路を含む陰極線
管（ＣＲＴ）を含み、前記垂直変位信号および水平変位
信号が、前記ＣＲＴの前記ビデオ処理回路に直接に入力
される上記（１７）に記載の装置。 （１９）さらに、前記垂直変位信号および水平変位信号
をディジタル信号に変換するためのアナログ−ディジタ
ル変換器を含む、上記（１８）に記載の装置。 （２０）さらに、前記表示装置のためのグラフィックス
・ドライバを含み、前記ディジタル信号が、前記表示装
置を制御するために前記グラフィックス・ドライバに入
力され、前記グラフィックス・ドライバが、前記画像を
シフトするために前記表示装置の前記ビデオ処理回路に
前記ディジタル信号を供給する上記（１９）に記載の装
置。 （２１）前記ディジタル信号が、前記表示装置とインタ
ーフェースされたコンピュータのオペレーティング・シ
ステム・ソフトウェアに入力される、上記（１９）に記
載の装置。 （２２）表示画面を有する表示装置のための画像安定化
装置であって、前記表示装置の動きを感知するための手
段と、前記表示装置の前記表示画面上の画像が観察者の
注視に関して実質的に静止したままになるように、前記
表示装置の前記動きを補償するための、機能的に前記感
知手段に結合された手段とを含む装置。 （２３）表示画面と、前記表示画面上の画像を安定化す
るための画像安定化装置とを含む表示装置であって、前
記画像安定化装置が、前記表示装置の動きを感知するた
めの、前記表示装置に機能的に結合されたセンサと、前
記表示装置の前記表示画面上の画像が観察者の注視に関
して実質的に静止したままになるように、前記表示装置
の前記動きを補償するための、機能的に前記センサに結
合された動き補償回路とを含む、表示装置。 （２４）表示画面を有する表示装置上の画像を安定化す
る方法であって、前記表示装置の動きを感知するステッ
プと、前記表示装置の前記表示画面上の画像が観察者の
注視に関して実質的に静止したままになるように、前記
表示装置の前記動きを補償するステップとを含む方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置を示す図である。
【図２】本発明の表示装置の動きを補償するための発明
的構造による処理を示す図である。
【図３】本発明の構造によって実行される再センタリン
グ処理を示す図である。
【図４】本発明で使用される処理回路の動作の原理を示
す図である。
【図５】本発明の第１の好ましい実施例による、画像表
示装置のジッタを減らすための処理回路の例の実施態様
を示す図である。
【図６】図５に示された発明的処理回路を組み込まれ
た、本発明による画像表示装置のジッタを減らすための
システムの第１の好ましい実施例を示す図である。
【図７】図５に示された発明的処理回路を組み込まれ
た、本発明による画像表示装置のジッタを減らすための
システムの第２の好ましい実施例を示す図である。
【図８】１つの次元に関する時間の関数として、図７の
システムによって作られる信号の特性を示す図である。
【図９】１つの次元に関する時間の関数として、図７の
システムによって作られる信号の特性を示す図である。
【図１０】１つの次元に関する時間の関数として、図７
のシステムによって作られる信号の特性を示す図であ
る。
【図１１】１つの次元に関する時間の関数として、図７
のシステムによって作られる信号の特性を示す図であ
る。
【図１２】１つの次元に関する時間の関数として、図７
のシステムによって作られる信号の特性を示す図であ
る。
【図１３】１つの次元に関する時間の関数として、振動
を受ける図７のシステムによって作られる信号の特性を
示す図である。
【図１４】１つの次元に関する時間の関数として、振動
を受ける図７のシステムによって作られる信号の特性を
示す図である。
【図１５】１つの次元に関する時間の関数として、振動
を受ける図７のシステムによって作られる信号の特性を
示す図である。
【図１６】１つの次元に関する時間の関数として、振動
を受ける図７のシステムによって作られる信号の特性を
示す図である。
【図１７】１つの次元に関する時間の関数として、振動
を受ける図７のシステムによって作られる信号の特性を
示す図である。
【符号の説明】
４１Ｈ 水平センサ ４１Ｖ 垂直センサ ４２ 動き感知回路 ５０Ｈ 水平方向信号回路 ５０Ｖ 垂直方向信号回路 ５５ ビデオ処理回路 １００ 陰極線管（ＣＲＴ） １００Ａ 入力 １００Ｂ 入力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブレント・アバリ アメリカ合衆国10025 ニューヨーク州ニ ューヨーク ウエスト ワン・ハンドレッ ド・アンド・サーティーンス・ストリート 536 アパートメント52 (72)発明者 フベルトゥス・フランケ アメリカ合衆国10567 ニューヨーク州コ ートラント・マナー グリーンローン・ロ ード27 (72)発明者 マーク・イー・ジャンパパ アメリカ合衆国10533 ニューヨーク州ア ーヴィントン ノース・ブロードウェイ 140 アパートメント ジー・ティー14

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】表示画面を有する表示装置のための画像安
    定化装置であって、 前記表示装置の動きを感知するためのセンサと、 前記表示装置の前記表示画面上の画像が、観察者の注視
    に関して実質的に静止したままになるように、前記表示
    装置の前記動きを補償するための、機能的に前記センサ
    に結合された、動き補償回路とを含む装置。
  2. 【請求項２】前記センサが、前記表示装置の水平方向お
    よび垂直方向の物理的な動きのうちの少なくとも１つを
    感知するためのセンサを含む、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記センサのうちの複数のセンサが、前記
    表示装置の複数の所定の方向での動きをそれぞれ感知す
    るために設けられる、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記動き補償回路が、前記画像をその周縁
    部で切り捨てる、請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記センサが前記表示装置の前記物理的な
    動きを感知する際に、前記動き補償回路が、前記表示画
    面の縁の予約された区域に画像をシフトし、前記予約さ
    れた区域が、前記物理的な動きが感知されない時にはユ
    ーザに不可視である請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】前記動き補償回路が、前記表示装置の前記
    動きと同一の量だけ前記表示画面上で前記画像を電子的
    に移動する、請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記動き補償回路が、前記表示装置の前記
    動きと反対の方向に前記表示画面上で前記画像を移動す
    る、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記動き補償回路が、所定の時間期間の後
    に前記表示画面上で前記画像を再センタリングする、請
    求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記所定の時間期間が、実質的に約１秒か
    ら１０秒までの範囲内の期間を含む、請求項８に記載の
    装置。
  10. 【請求項１０】前記所定の時間期間が、ユーザによって
    選択的に調節される、請求項８に記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記センサが、前記表示装置の動きを感
    知するための少なくとも１つの加速度計を含む、請求項
    １に記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記センサが、前記表示装置に組み込ま
    れる、請求項１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】複数の加速度計が、水平方向および垂直
    方向での前記表示装置の動きを感知するために設けられ
    る、請求項１１に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記加速度計が、圧電加速度計を含む、
    請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記センサが、前記動きの加速度および
    方向を測定するための測定装置を含む、請求項１に記載
    の装置。
  16. 【請求項１６】前記測定装置が、 前記表示装置の加速度を表す出力を前記センサから受け
    取るための演算増幅器と、 前記表示装置の前記動きの速度を判定するために、前記
    演算増幅器の出力を受け取るために結合された抵抗−キ
    ャパシタンス回路網とを含む、請求項１５に記載の装
    置。
  17. 【請求項１７】前記測定装置が、さらに、前記速度の信
    号に基づいて、垂直変位信号および水平変位信号を判定
    するための第２の抵抗−キャパシタンス回路網を含む、
    請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記表示装置が、ビデオ処理回路を含む
    陰極線管（ＣＲＴ）を含み、 前記垂直変位信号および水平変位信号が、前記ＣＲＴの
    前記ビデオ処理回路に直接に入力される請求項１７に記
    載の装置。
  19. 【請求項１９】さらに、前記垂直変位信号および水平変
    位信号をディジタル信号に変換するためのアナログ−デ
    ィジタル変換器を含む、請求項１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】さらに、前記表示装置のためのグラフィ
    ックス・ドライバを含み、 前記ディジタル信号が、前記表示装置を制御するために
    前記グラフィックス・ドライバに入力され、前記グラフ
    ィックス・ドライバが、前記画像をシフトするために前
    記表示装置の前記ビデオ処理回路に前記ディジタル信号
    を供給する請求項１９に記載の装置。
  21. 【請求項２１】前記ディジタル信号が、前記表示装置と
    インターフェースされたコンピュータのオペレーティン
    グ・システム・ソフトウェアに入力される、請求項１９
    に記載の装置。
  22. 【請求項２２】表示画面を有する表示装置のための画像
    安定化装置であって、 前記表示装置の動きを感知するための手段と、 前記表示装置の前記表示画面上の画像が観察者の注視に
    関して実質的に静止したままになるように、前記表示装
    置の前記動きを補償するための、機能的に前記感知手段
    に結合された手段とを含む装置。
  23. 【請求項２３】表示画面と、 前記表示画面上の画像を安定化するための画像安定化装
    置とを含む表示装置であって、前記画像安定化装置が、 前記表示装置の動きを感知するための、前記表示装置に
    機能的に結合されたセンサと、 前記表示装置の前記表示画面上の画像が観察者の注視に
    関して実質的に静止したままになるように、前記表示装
    置の前記動きを補償するための、機能的に前記センサに
    結合された動き補償回路とを含む、表示装置。
  24. 【請求項２４】表示画面を有する表示装置上の画像を安
    定化する方法であって、 前記表示装置の動きを感知するステップと、 前記表示装置の前記表示画面上の画像が観察者の注視に
    関して実質的に静止したままになるように、前記表示装
    置の前記動きを補償するステップとを含む方法。
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