JP2002540475A - 平面スクリーンの位相調整用の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、平面スクリーン−グラフィックカード−コンピュータ−システムでの、グラフィックカードのピクセルクロックと、アナログインターフェースを有する平面スクリーンのサンプリングクロックとの間での位相の調整用の方法及び装置に関する。位相の自動的な調整は、繰り返し実行される。その際、十分に明るい画点のビデオパルスの上昇側縁は、第１の画像列内でバックポーチ領域の横で求められる。ビデオパルスの下降側縁は、最後の画像列内の十分に明るい画点で、フロントポーチ領域内で求められ、位相は、サンプリング時点が、ビデオパルスの上昇側縁と下降側縁との間のほぼ真ん中に位置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、平面スクリーン−グラフィックカード−コンピュータ−システムで
の、グラフィックカードのピクセルクロックと、アナログインターフェースを有
する平面スクリーンのサンプリングクロックとの間での位相の調整用の方法及び
装置に関する。

【０００２】 アナログインターフェースを有する平面スクリーンは、接続されたコンピュー
タのグラフィックカードに適合される必要がある。位相又はサンプリング周波数
が誤調整された場合、画像はアンシャープ且つ干渉が生じる。スタンダードモデ
ルでは、画像位置用の各値、即ち、左右上下調整、サンプリング周波数を予め調
整された値として定義することができるが、位相については、このようにして定
義することができない。何故ならば、位相は、使用されるグラフィックカード及
びビデオ線路にも依存するからである。

【０００３】 従来技術の平面スクリーンでは、通常のように、マイクロプロセッサが設けら
れており、このマイクロプロセッサは、平面スクリーンの一般的な制御を担当す
る。このマイクロプロセッサは、コンピュータで調整されたビデオモードも検出
することができるように構成されている。このモードが、既に工場側で、又は、
ユーザによって調整されている場合、平面スクリーンは、画像位置、サンプリン
グ周波数及び位相用の記憶された調整量で作動される。これに対して、このモー
ドが、平面スクリーンのマイクロプロセッサで未だ実行されていないようなモー
ドである場合、画像位置、サンプリング周波数及び位相のスタンダード値が採用
される。しかし、このスタンダード値は、どんな場合でも十分であるとは限らな
い。

【０００４】 サンプリングクロック及び位相の調整は、画質に間接的に作用を及ぼす。最適
なサンプリング周波数は、このピクセルの安定的な又は特徴的な領域内のビデオ
信号の１ラインの全ピクセルが、例えば、各ピクセルの中心でサンプリングされ
た場合に与えられる。その際、データ変換により最適な結果が得られる。示され
る画像は、干渉がなくて安定している。つまり、最適サンプリング周波数は、ピ
クセル周波数に等しい。誤ったサンプリング周波数が調整された場合、例えば、
サンプリングクロックがピクセルクロックに較べて早すぎる場合、このピクセル
は、最初は許容範囲内であり、即ち、２つの側縁間の中間でサンプリングされる
が、後続のピクセルは、益々一方の側縁の方向でサンプリングされて、２つのピ
クセル間の範囲がサンプリングされるようになり、その結果、画質が不満足なも
のになるのは明らかである。ピクセルが、最適な特徴領域内でサンプリングされ
ない領域では、誤サンプリング値が導出される。画像は、その際、強い垂直方向
の干渉を示す。サンプリングクロックとピクセルクロックとの間の周波数差が大
きくなればなる程、垂直方向の干渉のある領域が大きくなって、スクリーン上で
可視となる。

【０００５】 しかし、サンプリングクロックがピクセルクロックと同一である場合にも、位
相が正確に調整されていない場合、画質が損害を被ることがある。その理由は、
サンプリングが、サンプリングにとって理想的に適していない領域内で行われる
からであり、例えば、ピクセルの前側又は後ろ側側縁の近傍で行われるからであ
る。この問題は、位相、即ち、サンプリング時点全体をシフトして、サンプリン
グがピクセルの特徴領域又は許容領域内で行われるようにすることによって解決
することができる。位相が正確に調整されていない場合、スクリーン全体での画
質がノイズ信号によって損なわれてしまう。

【０００６】 位相を自動的に調整するアナログインターフェースを有する平面スクリーンは
既にある。自動位相位置調整では、その際、大抵、白色と黒色の画点が交互にあ
る特殊なテストパターンを必要とし、その際、このテストパターンは、グラフィ
ックカードによって表示される必要がある。この欠点は、ソフトウェアをコンピ
ュータにインストールして、スタートする必要があり、更に、このソフトウェア
を、機能している作動システム全体で利用可能にする必要がある点にある。

【０００７】 平面スクリーンの満足のいく作動のためには、位相調整を期間全体に亘って安
定して行うことも所望される。公知のように、アナログインターフェースでは、
このアナログインターフェースは１００％安定しているわけではない。つまり、
例えば、作動時間及びその他の特性が温度で変化する。アナログインターフェー
スの、このような不安定性は、平面スクリーンでの画質に作用を及ぼす。つまり
、サンプリング期間がコンピュータのスイッチオン時に正確に調整されている場
合であっても、所定時間、例えば、３０分後、位相はドリフトし、それにより、
画質が劣化し、同様に、納入業者のホットラインを介して問い合わせする事態に
なることが屡々である。

【０００８】 従って、本発明が基づく課題は、平面スクリーンで位相を調整するための方法
及び装置を提供することであり、それにより、位相を持続的に正確に調整するこ
とができるようになる。

【０００９】 本発明によると、この課題は、本発明の方法によると、位相の自動調整を繰り
返し実行することにより解決される。

【００１０】 有利には、その際、位相が連続的又は周期的に調整される。つまり、平面スク
リーンの作動中、連続的又は周期的にその都度繰り返して位相が再調整され、そ
の結果、平面スクリーン上での温度変動又は他の影響に基づくドリフトが補償さ
れる。従って、平面スクリーンは、常に最適な画質で利用される。

【００１１】 本発明の方法の有利な実施例によると、システムの瞬時状態に必要な位相調整
は、個別画点でしか求められず、求めた位相調整は、画像全体に使用される。シ
ステムの瞬時状態に合わされた位相調整を求めるために、位相は調整可能にする
必要がある。平面スクリーンの作動中、その種の調整を実行する必要がある場合
、平面スクリーンは、位相調整中短時間、利用できない。しかし、位相調整に必
要な位相のシフトを個別画点でしか行わなくてよい場合、画像は、この個別画点
でしか短時間妨害されず、つまり、実際上全然欠落しない。本発明の方法の、こ
の構成により、従って、平面スクリーンの作動中位相の再調整を行うことができ
る。

【００１２】 本発明の方法の有利な別の実施例は、調整によって作用を及ぼされるか、又は
、妨げられる単数又は複数のピクセルを、画像メモリからの妨害のない画像部分
によって被覆することを特徴とする。従って、調整が画質に及ぼす影響を更に小
さくすることができる。

【００１３】 本発明の方法の有利な別の実施例は、画像メモリを繰り返し、有利には、２画
像毎後に、リフレッシュし、実際の画像と、実際の画像の部分領域に代替される
画像メモリ内の画像との間の比較的大きなずれを回避することができることを特
徴とする。

【００１４】 本発明の方法の有利な別の実施例は、十分に明るい画点を選択し、当該画点の
ビデオパルスの上昇側縁を求め、十分に明るい画点を選択し、当該画点のビデオ
パルスの上昇側縁を求め、位相を、画像全体のサンプリング点を、ビデオパルス
上昇側縁と下降側縁との間のほぼ真ん中に位置付けるように調整することを特徴
とする。

【００１５】 本発明の方法の有利な別の実施例は、十分に明るい画点のビデオ信号の上昇側
縁を求め、位相を、サンプリング時点が、実質的に、ピクセルの真ん中の方向に
１／２画点幅だけシフトされるように調整することを特徴とする。

【００１６】 本発明の方法の有利な別の実施例は、ビデオパルスの下降側縁を、十分に明る
い画点内で求め、位相を、サンプリング点が実質的に１／２画点幅だけピクセル
の真ん中の方向にシフトされているように調整することを特徴とする。

【００１７】 画像位置−及びサンプリング周波数は、比較的簡単にアルゴリズムによって求
めて、相応に調整することができるが、位相位置は、求めるのが難しい。最後に
挙げた、本発明の方法の３つの実施例は、位相調整用の簡単且つ十分な方法であ
り、その際、自動位相調整を行うのに、特別なテストパターンも相応のソフトウ
ェアも必要としない。

【００１８】 本発明の方法の有利な実施例（その際、平面スクリーン上に行及び列状に画点
を有する画像領域は、バックポーチ領域とフロントポーチ領域との間に設けられ
ている）は、上昇側縁を求めるための十分に明るい画点として、バックポーチ領
域の横の第１の画像列内の画点を選択し、下降側縁を求めるための十分に明るい
画点として、フロントポーチ領域の横の第１の画像列内の画点を選択することを
特徴とする。この方法は、出来る限り強い側縁が評価されるか、乃至、順次連続
する領域又は点が強く異なった輝度を有している場合に特に良好に実施すること
ができる。従って、最初の画像列乃至最後の画像列内の点が特に良好に適してお
り、つまり、最初の画像列乃至最後の画像列内の点は、フロント−乃至バックポ
ーチ領域と組み合わせると、要求された条件を完全に充足することができ、比較
的僅かなコストで見つけることができるからである。

【００１９】 本発明の方法の有利な実施例は、最初乃至最後の画像列の複数画点の輝度を測
定し、最初乃至最後の画像列内の最大又は十分な輝度の画点を、ビデオパルスの
上昇乃至下降側縁の特定のために選択することを特徴とする。そうすると、十分
に明瞭な側縁の画像点を測定のために使用することができるようになる。

【００２０】 本発明の方法の有利な実施例は、先ず、画点(n×k)を、n=1,2,....N及びk=定
数、例えば、10を用いて測定し、十分に明るい輝度の画点が見つけられない場合
、画点(n+m)×kをm=1,2,....Nを用いて、十分に明るい輝度の画点が見つけられ
る迄測定することを特徴とする。そうすることによって、適切な画点のサーチを
効率的且つ最短時間で実施することができる。

【００２１】 本発明の方法の有利な実施例は、選択された画点の振幅値の検出のために、こ
の画点の位相を、測定された振幅値が大して変化しないようになる迄シフトして
、その際検出された振幅値を更に処理することを特徴とする。

【００２２】 択一選択的に、本発明の方法の有利な実施例は、振幅値の検出時に使用される
位相を、測定された振幅値が予め設定された限界値よりも小さく、例えば、振幅
値の５０％よりも小さくなる迄前方にシフトさせ、位相を１／２画点幅だけ遅延
させ、それから、測定された振幅値を更に処理することを特徴とする。

【００２３】 本発明の方法の、最後に挙げた２つの実施例は、画点の上昇及び下降側縁の位
置を求めるための前提として画点の輝度を求めるための、簡単な解決手段である
。

【００２４】 本発明の有利な別の実施例は、選択された画点の上昇側縁の検出のために、選
択された画点の位相を、測定された振幅値が所定パーセント、例えば、予め求め
られた振幅値の５０％に降下する迄、バックポーチ領域方向にシフトし、位相の
当該値を上昇側縁の位置として一時記憶することを特徴とする。更に本発明の有
利な実施例は、選択された画点の下降側縁の検出のために、選択された画点の位
相を、測定された振幅値が所定パーセント、例えば、予め求められた振幅値の５
０％に降下する迄、フロントポーチ領域方向にシフトし、位相の当該値を下降側
縁の位置として一時記憶することを特徴とする。このようにして、上昇及び下降
側縁は、２つの画点によって簡単に求めることができ、その際、位相を、上昇及
び下降側縁の間に、画点のほぼ真ん中に位置するように調整することができる。

【００２５】 本発明の方法の有利な別の実施例は、位相乃至サンプリング時間値を、上昇及
び下降側縁間の中心に対して、所定値だけ例えば画点幅の１０％だけ遅延させる
ことを特徴とする。この実施例は、殊に、過振動での高速ビデオ信号で有利であ
る。と言うのは、過振動領域内でサンプリングされるのが回避されるからである
。

【００２６】 本発明の方法の有利な別の実施例は、サンプリング時点を、調整時に求められ
た値に対してユーザによって変え、その際、そのようにして調整されたずれを自
動調整時に考慮することを特徴とする。従って、有利には、使用されているグラ
フィックカードに依存して、サンプリング時点を、調整によって求められた値に
対して少し前方にシフトさせ、又は、遅延させることができる。このずれは、例
えば、ＯＳＤを介して調整することができる。

【００２７】 上述の課題の解決のために、平面スクリーン−グラフィックカード−コンピュ
ータ−システムでの、グラフィックカードのピクセルクロックと、アナログイン
ターフェースを有する平面スクリーンのサンプリングクロックとの間での位相調
整用装置において、位相の自動調整を繰り返し、有利には、連続的又は周期的に
実行する装置を有することを特徴とする装置が提案されている。

【００２８】 本発明の装置の有利な実施例は、位相のシフト用の調整装置を有しており、該
調整装置は、２つのＰＬＬ回路から構成された回路を有している、位相のシフト
用の調整装置を有しており、該回路の出力側は、相互に無関係に当該回路の位相
を調整可能であることを特徴とする。

【００２９】 本発明の装置の有利な実施例は、位相のシフト用の調整装置を有しており、該
調整装置は、２つのクロック出力側を有するＰＬＬ回路を有しており、該ＰＬＬ
回路の出力クロック信号は、相互に無関係に当該信号の位相が調整可能であるこ
とを特徴とする。

【００３０】 本発明の装置の、最後に挙げた２つの有利な実施例は、簡単に、位相を１クロ
ック内でシフトすることができるという利点を有している。ＰＬＬ回路の両デジ
タルクロック出力側間の切換によって、遅延がないようにすることができる。と
言うのは、振動過程なしに、第２出力側の既に調整された位相位置間で交番的に
スイッチングすることができるからである。

【００３１】 本発明の装置の別の有利な実施例は、ＰＬＬ回路の両出力側が、選択的に、調
整用のサンプリングクロック信号及び全画像用のクロック信号を送出することを
特徴とする。そうすることによって、有利には、必ずしも位相を検出しないで済
むようになる。その際、切換技術により、簡単に、どの出力側が、どの時点でど
のサンプリング信号を出力することができるのか決められる。

【００３２】 本発明の装置の有利な別の実施例は、サンプリングクロックを交番的にＰＬＬ
回路の両出力側から送出することを特徴とする。

【００３３】 本発明の装置の有利な実施例は、所要サンプリング周波数の整数倍で振動する
ようにプログラミングされているＰＬＬ回路を有しており、後ろ側に接続された
分周器を有しており、該分周器は、ＰＬＬ回路のサンプリング周波数をファクタ
ｎだけ分周し、その際、１／ｎ周期だけ相互に位相シフトされているｎ個のサン
プリング信号が形成されることを特徴とする。その際、更に有利には、ファクタ
２が実現されており、その際、ＰＬＬ回路の位相が、一方のサンプリング信号が
ピクセルの一方の側縁と同相であるように調整されている場合、他方のサンプリ
ング信号の位相は、１／２ピクセルだけシフトされている。これは、更に説明す
るように、理想的なサンプリング点がピクセルのサンプリング時点である場合で
ある。このために必要な回路は、簡単且つコスト上有利である。

【００３４】 本発明の装置の別の有利な実施例は、十分に明るい画点のビデオパルスの上昇
側縁を検出する装置を有しており、十分に明るい画点でビデオパルスの下降側縁
を検出する装置を有しており、位相を、サンプリング時点が前記ビデオパルスの
上昇側縁と下降側縁との間のほぼ真ん中に位置しているように調整する調整装置
を有していることを特徴とする。

【００３５】 本発明の方法乃至本発明の装置の別の有利な実施例は、残りの従属請求項から
得られる。

【００３６】 以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。

【００３７】 その際、 図１は、アナログインターフェースを介して接続可能な平面スクリーン用の制御
回路、 図２は、水平同期信号及びビデオ信号のチャネル、例えば、Ｒビデオ信号（Ｒ＝
赤色）の略図、 図３は、水平同期信号及びビデオ信号のチャネルの複数ラインの略図、 図４Ａ及び４Ｂは、ビデオ信号の略図、 図５は、ビデオ信号の画点の上昇及び下降側縁の略図、 図６Ａ及び６Ｂは、２つの理想的なビデオ信号及びビデオ信号に関連するサンプ
リングパルスの位置の作用を示す略図、 図７は、ＰＬＬ回路のブロック回路図、及び、 図８は、別のＰＬＬ回路のブロック回路図 である。

【００３８】 図１には、アナログインターフェースを介して接続可能な平面スクリーン用の
制御回路が示されており、その機能について、以下、種々の入力信号及びその形
成について詳細に説明する。制御回路の入力側には、一方では、３つのカラー信
号Ｒ，Ｇ，Ｂから形成されたビデオ信号が、他方では、水平及び垂直画像同期用
の両同期信号Ｈ−ｓｙｎｃ及びＶ−ｓｙｎｃが入力される。Ｈ−ｓｙｎｃ及びＶ
−ｓｙｎｃは、デジタル伝送され、その際、信号電圧は、０Ｖ乃至＞３Ｖである
。Ｖ−ｓｙｎｃは、画像の最初のラインが伝送されるようにシグナリングする。
この信号は、画像繰り返し周波数に相応し、典型的には、６０〜８５Ｈｚである
。Ｈ−ｓｙｎｃは、新規な画像ラインが伝送されることをシグナリングする。こ
の信号は、ライン周波数に相応し、通常、６０ｋＨｚである。

【００３９】 カラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂから形成されたビデオ信号は、アナログ信号である。信
号電圧は、０Ｖ〜０．７Ｖである。ピクセルクロック、即ち、この電圧の値を用
いて変えることができる周波数は、８０ＭＨｚである。画像ライン毎に所定数の
画点が伝送されるので、ピクセルクロックは、この点の個数だけ、ライン周波数
（Ｈ−ｓｙｎｃ）よりも高い。

【００４０】 ビデオ信号の３つのカラー信号Ｒ，Ｂ，Ｇは、ビデオ増幅器ＶＡを介して、各
々１つのアナログ−デジタル変換器ＡＤＣＲ，ＡＤＣＧ及びＡＤＣＢに供給され
る。両同期信号Ｈ−ｓｙｎｃ及びＶ−ｓｙｎｃは、別個の回路ＨＳＹ，ＶＳＹで
、伝送及び種々のＥＭＶ（電磁的両立性）手段によって劣化された信号側縁が再
度リフレッシュされるように形成される。そのようにして形成された、この同期
信号Ｈ−ｓｙｎｃ乃至Ｖ−ｓｙｎｃは、続いてマイクロプロセッサμＰに供給さ
れる。このマイクロプロセッサμＰは、その周波数を測定して、その周波数から
、コンピュータシステムのグラフィックカードで調整された分解能を検出する。
この分解能に対して各々記憶されたデータが、続いて位相制御回路ＰＬＬ、並び
に、それに対して並列にＡＳＩＣの形式で構成された論理回路に、デジタルデー
タの形成及び処理のために伝送される。

【００４１】 位相制御回路ＰＬＬは、同期信号Ｈ−ｓｙｎｃの周波数をマイクロプロセッサ
μＰによって伝送された値に乗算する。こうすることによって、サンプリング周
波数（ピクセルクロック）が得られる。位相制御回路ＰＬＬ内で生じた遅延時間
のために、ピクセルクロックとサンプリング周波数との位相差が生じる。この両
パラメータは、ＯＳＤ指示部を介してスクリーンに作用を及ぼすことがある。位
相制御回路で形成されたサンプリング周波数は、更に３つのアナログ／デジタル
変換器ＡＤＣＲ，ＡＤＣＧ，ＡＣＤＢに供給される。これは、アナログデータ流
をデジタルデータ流に変換する。デジタル化されたデータは、続いて、後続の論
理回路ＡＳＩＣで、ビデオメモリＶＭ内に記憶されているデータを用いて更に処
理される。データは、最も簡単な場合１：１で、論理回路ＡＳＩＣに接続可能な
平面スクリーンに伝送することができるので、ビデオメモリＶＭは、入力データ
と、平面スクリーンＤに伝送すべきデータとの間の時間的な減結合を達成するた
めに使用されることが屡々である。低分解能の補間のために、同様にビデオメモ
リＶＭ内に記憶されたデータが利用される。

【００４２】 図２には、水平同期信号Ｈ−ｓｙｎｃ及びチャネルの（例えば、赤色チャネル
Ｒの）ビデオ信号が示されている。このビデオ信号は、図２には、交互に明及び
暗の画点が表示されるように選定される。ビデオ信号上の破線は、理想的なサン
プリング時点又はアナログビデオデータのデジタル化用の理想的な位相状態が示
されている。第１の両画点上の破線面は、丁度未だ許容される位相領域を示し、
そこでは、未だ正確なサンプリングが達成される。従って、位相の調整後、この
サンプリングは、破線上に位置する。例えば、１０２４×７６８画点（ＸＧＡ）
の分解能で、７５Ｈｚ画像繰り返し周波数では、既に４ｎｓの位相シフト時にア
ンシャープで強く歪んだ画像が表示される。従って、位相を補償することは、良
好な画質にとって決定的である。

【００４３】 図３には、制御にとって不可欠の位相位置についての情報を得るやり方につい
て示されており、その際、理想的なサンプリング点が位相のシフトの場合に求め
られる。位相が連続的に求められて、画像全体での位相位置が検出される場合、
これは、付加的なコストなしに著しい画像障害を生じる。この画像障害は、種々
異なる位相位置から最も所望のものを求めるために、ピクセルクロックの位相を
シフトする必要があるので生じる。排他的に、検査すべき画像領域の、有利には
、個別画点の位相が変えられる場合、他の全ての点が更に、変えられていない位
相でサンプリングされるので、この非常に小さな領域に限定されるから、障害は
知覚できなくなる。

【００４４】 図３には、ビデオ信号の複数ラインが示されており、その際、理想的な位相に
ついての情報通知は、例えば、以下説明する自動位相補償方法によって行われる
。２つの画点（これらの画点を用いて、上昇側縁及び下降側縁が求められる）は
、ラインＢ内の第１の画点及びラインＹ内の最後の画点であり、その際、ライン
Ａ，Ｂ，Ｙ及びＺは、任意の画像ラインを表示する。理想的なサンプリング時点
を求めるために必要な位相は、各々１つの、この２つの点に限定され、他の画点
は全て、更に実際の位相調整を用いてサンプリングされる。そのために、Ａ／Ｄ
変換器によって供給されたデータへのアクセスを制御しさえすればよく、この制
御によって固定すべき幾つかの画点の位相を進相したり、遅相したりすることが
できる。

【００４５】 図４Ａ及び４Ｂから、同様に分かるように、ビデオ信号のサンプリングの位相
は、画質に大きな役割を果たし、この位相は、多くの場合、種々異なったビデオ
信号で、相応の種々異なった位置にする必要がある。つまり、図４Ａには、過振
動する高速ビデオ信号が示されており、その際、ビデオ信号の上昇側縁と下降側
縁との間のサンプリングの領域は、比較的狭く、下降側縁の方向にシフトされて
いる。それに対して、図４Ｂには、過振動していない遅速なビデオ信号が示され
ており、その際、上昇側縁と下降側縁との間のサンプリング領域は、比較的広幅
であり、ほぼセンタリングされている。両信号を見て分かるように、例えば、遅
速ビデオ信号では、下降側縁の領域内の右側縁部に位相位置があり、その際、遅
相ビデオ信号では、測定された振幅値は最早使用出来ず、他方、同相位置では、
高速ビデオ信号では、未だ利用可能な振幅値が測定される。他方、同様に分かる
ように、理想的な位相位置は、ビデオ信号の上昇側縁と下降側縁との間のほぼ真
ん中に位置しており、この値に調整する必要がある。従って、その都度システム
に依存して位相を調整することは重要である。

【００４６】 既述のように、自動位相調整は、残りのパラメータの調整よりも難しい。図を
用いて、その種の自動調整をどのようにして行うことができるのかについて、説
明する。

【００４７】 ビデオ信号の側縁の位相位置を求める時点から始める。一方の側縁を求めるこ
とができるために、有利には、この側縁は、出来る限り強い方がよい。これは、
この信号が側縁の前側で出来る限り僅かであり、この側縁の後ろ側で強いか、又
は、その逆である場合である。第１の条件は、サンプリング間隔によって、バッ
ク及びフロントポーチ領域が理想的に充足され、第２の条件は、明るい画点によ
って充足される。ラインの開始点での明るい画点は、従って、上昇側縁を求める
のに非常に良好に適しており、ラインの終端での明るい画点は、下降側縁を求め
るのに非常に良好に適している。

【００４８】 その際、出来る限り異なった画像ライン上に存在する、種々異なる第２の点の
側縁を利用することは、大したことではない。つまり、ピクセルクロック及びサ
ンプリングクロックは分かっており、相応に考慮することができるからである。
既述の画点は、少なくとも１つの基本色（ＲＧＢ）で、十分に高い強度を有して
おり、従って、その振幅では、十分に大きな側縁がある。

【００４９】 基本的に、明るい画点と暗い画点（ビデオ信号内の任意の位置にすることがで
きる）との組み合わせはどれも、側縁を求めるのに適している。たいていの場合
、フロント／バックポーチ領域と、最初／最後の画像列内の明るい画点との組み
合わせによって、求めている側縁を検出することができる。その際、適切な２つ
の点対を、画像内容全体を通してサーチする必要はない。

【００５０】 上述の説明から明らかなように、ビデオ信号のサンプリングの理想的な領域は
、信号の目標及び実際値でほぼ一致するような領域である。しかし、側縁領域内
でのビデオ信号の振幅の測定は、難しい。この理由は、ビデオ信号及びサンプリ
ングパルスのジッタにある。このジッタが、ビデオ信号の上昇乃至下降時間に較
べて大きい場合、複数回の測定を平均化することによって側縁を求めることがで
きるが、測定された位置での側縁の振幅についての情報は得ることができない。

【００５１】 既述のように、サンプリング値は、複数回の測定を介して求められて、ジッタ
によって生じた誤差が求められる。６０Ｈｚ／秒で、画点６０の画像周波数では
、新規な測定値が利用されるにも拘わらず、例えば、各々１０個の測定値を有す
る１０個の位相値の伝送は、きっちり２秒の持続期間である。この時間を短縮す
るために、位相値毎に、そのために僅か数回サンプリングされた幾つかの複数点
を考慮することができる。従って、自動的な位相補償を比較的高速で行うことが
できる。

【００５２】 図６Ａ及び６Ｂには、側縁検出時の問題点が示されている。理想的なビデオ信
号には、所望のサンプリング時点を示す破線が挿入されている。斜線で示した面
は、ジッタによって種々異なる測定時に実際にサンプリングされる領域を示す。
測定された値が求められる場合、最初の場合には、約８０％の平均値が得られる
。この求められた値は、上昇側縁上に位置していて、この上昇側縁の、振幅の８
０％に達した位置にあると誤って解釈されることがある。しかし、実際にはそう
ではない。第２の場合、５０％との検出値が得られるが、既述のように誤って解
釈される。

【００５３】 この結果から分かるように、ジッタのために、所定値が達成される側縁の位置
を求めることは殆ど不可能である。最も小さな誤差は、大抵、目標値の約５０％
で測定値を平均化することによって誤差を求めた場合に得られる。当然、他の値
をサーチしてもよい。比較的小さな値は、例えば、画点の実際の振幅をあまり正
確に検出する必要がない場合に有利である。

【００５４】 以下では、画像位置及びサンプリング周波数は既に正確に調整されているもの
とする。更に、Ａ／Ｄ変換器のデータにアクセスすることができるものとする。
上昇側縁及び下降側縁は、以下のようにして求められ、その際、以下のステップ
が実行される。

【００５５】 上昇側縁 １． 出来る限り最大の十分に高いＲ，Ｇ又はＢ値を有する第１の画像列内の
点がサーチされる。

【００５６】 ２． １．での位相は予め調整することができるので、測定に誤差があるとい
うことは、振幅の実際値はもっと高いことがあるということである。振幅の実際
値は、適切なサンプリング時点での測定によって求められ、その際、位相は遅延
されており、測定振幅値は、最早更に上昇せず、又は、位相が先ずかなり遅延さ
れて、測定振幅値が非常に低く、側縁の開始をマーキングする位相の、この値が
更に１／２ピクセル幅だけ遅延されるようになる。

【００５７】 ３． 位相は、バックポーチの方向にシフトされて、複数回の測定を介して求
められたサンプリング値は、２．で求められた値の約５０％に降下する。位相の
、この値は一時記憶される。と言うのは、ここには上昇側縁があるからである。

【００５８】 下降側縁 ４． 最後の画像列内の点がサーチされ、この画像列は、十分に高い、出来る
限り最大のＲ，Ｇ及びＢ値を有する。出来る限り正確な測定値を得るために、位
相がサンプリングの前に２．で求められた値に調整される。

【００５９】 ５． 位相は、フロントポーチの方向にシフトされて、平均化されたサンプリ
ング値が、４．で検出された値の約５０％に降下する。この点では、降下側縁が
ある。

【００６０】 択一選択的に、サンプリング時点は、十分に明るい画点のビデオパルスの上昇
側縁が求められるようにして求めてもよく、位相は、サンプリング時点が、ほぼ
１／２画点幅だけピクセル中心の方向にシフトされるか、又は、択一選択的に、
ビデオパルスの下降側縁が、十分に明るい画点で検出されるように調整され、位
相は、サンプリング時点が、ほぼ１／２画点幅だけピクセル中心の方向にシフト
されるように調整される。その際、上述のステップ１〜５が相応に簡単になる。

【００６１】 理想的なサンプリング時点は、理論上正確に２つの側縁間に位置する。実際に
は、有利には、有利には、２つの側縁間に正確に真ん中ではなくて、少し遅延し
てサンプリングして、グラフィックカードの、場合によって生じる過振動を回避
し、並びに、側縁の指数関数的な特性を考慮するとよい。

【００６２】 時として有利であるように、サンプリング時点を、使用されているグラフィッ
クカードに依存して、補償によって求められた値に対して少し進相又は遅相にす
るとよい。そのために、装置は、サンプリング時点を、補償時に求められた値に
対してユーザにより変えるための手段を有しており、その際、そのように調整さ
れたずれは、自動補償の際に考慮することができる。ユーザは、例えば、ＯＳＤ
を介して、サンプリング時点を容易に変えることができ、このオフセットを制御
によって考慮することができる。

【００６３】 本発明のハードウェアによる構成は、十分に明るい画点のビデオパルスの上昇
側縁を求める装置、サンプリング時点が、ビデオ信号の上昇側縁と下降側縁との
間のほぼ真ん中に位置するように位相を調整する調整装置、画点のサンプリング
値を求めるために、位相をシフトして、測定された振幅値が最早有意味な差異が
ないようにされ、その際、求められたサンプリング値は、更に処理される。

【００６４】 更に、サンプリング値の検出時に使用された位相を進相にして、測定された振
幅値が所定の限界値よりも小さい、例えば、サンプリング値の５０％よりも小さ
くする装置、それから、位相を１／２画点幅だけ遅相にする装置が設けられてお
り、その際、測定されたサンプリング値が更に処理される。

【００６５】 最後に、上昇側縁を求めるために、位相をバックポーチ領域の方向にシフトし
て、測定された振幅値が所定のパーセンテージ、例えば、予め求められた振幅値
の５０％に降下するようにする装置が設けられており、その際、位相の、この値
は、上昇側縁の位置として一時記憶され、下降側縁の検出のために、位相をフロ
ントポーチ領域の方向にシフトして、測定された振幅値が所定パーセンテージ、
例えば、予め求められた振幅値の５０％に降下する装置が設けられており、その
際、位相の、この値が、下降側縁の位置として一時記憶される。

【００６６】 図７によると、位相のシフト用の調整装置は、２つのＰＬＬ回路ＰＬＬ１及び
ＰＬＬ２を有する回路を有しており、その出力側Ａ１及びＡ２は、相互に独立し
て、その位相が調整可能である。両出力側は、スイッチＳを介して、共通の出力
側Ａに接続されている。スイッチＳは、プログラムにより切り換えられる電子ス
イッチである。

【００６７】 図８によると、位相シフト用の調整装置は、２つのクロック出力側Ａ１及びＡ
２を有するＰＬＬ回路ＰＬＬを有しており、その出力側クロック信号は、相互に
独立して、その位相が調整可能である。両出力信号は、更に、スイッチＳを介し
て出力側Ａに送出される。

【００６８】 ＰＬＬ回路の一方の出力側は、単に、理想的なサンプリング位相を検出するた
めだけにあり、ＰＬＬ回路の他方の出力側は、画像全体用のサンプリングクロッ
クを供給する場合には、第１の出力側を介して検出された位相は、第２の出力側
から受け取ることができる筈である。求められた理想的な位相が、第２の出力側
によって受け取られる場合、回避可能な誤差が入り込むことがある。従って、本
発明の有利な実施例では、ＰＬＬ回路の両出力側が、選択的に補償用のサンプリ
ング信号及び画像全体用のサンプリング信号を出力するようにされる。そうする
ことによって、位相を受け取る必要性がなくなる。切換電子回路は、スイッチＳ
を介して、どの出力側が、どの時点でどのサンプリング信号を出力することがで
きるのか決めることができる。ＰＬＬ回路の各出力側は、その際、制御過程中、
例えば、以下の機能を有している： ステップ、サンプリングすべき情報 サンプリングパルスの到来 １． 基準点の側縁 出力側１ ２． 残りの画点 出力側２ ３． ステップ１＋２が繰り返される（出力側１に理想的な位相が求められる迄
） ４． 基準点の側縁 出力側２ ５． 残りの画点 出力側１（予め求められた位相） ６． ステップ４＋５が繰り返される（出力側２に理想的な位相が求められる迄
） ７． 基準点の側縁 出力側１ ８． 残りの画点 出力側２（予め求められた位相） ９． ステップ７＋８が繰り返される（出力側１に理想的な位相が求められる迄
） ステップ４〜９が周期的に繰り返される。

【００６９】 理想的なサンプリング点１／２ピクセル幅が、ピクセルの上昇側縁の後ろ側、
乃至、下降側縁のの前側に位置しているという背景で、実施コスト上有利な、本
発明の構成に関して、ＰＬＬ回路が設けられており、このＰＬＬ回路が、所要サ
ンプリング周波数の整数倍で振動するようにプログラミングされているように構
成することができる。その際、ＰＬＬ回路の後ろ側には、分周器が接続されてお
り、この分周器は、ＰＬＬ回路のサンプリング周波数を係数ｎによって分周し、
その際、ｎ個のサンプリング信号を形成することができ、このｎ個のサンプリン
グ信号は、１／ｎ周期だけ相互に位相シフトされている。ｎ＝２が選定されてい
る場合、及び、ＰＬＬの位相が、一方の出力側がピクセルの側縁と位相が同じで
あるように調整されている場合、他方の出力側は、クロックを供給し、このクロ
ックは、側縁に対して、１／２ピクセルだけシフトされていて、従って、サンプ
リングに理想的に適している。この装置では、有利には、簡単且つコスト上有利
に構成することができる。と言うのは、２つのＰＬＬ回路が必要でなく、単に２
つの、位相シフトされた信号を供給するデジタル部が必要であるにすぎない。正
確な位相にするための補償の際、ピクセル側縁を中心にして非常に狭い領域を検
査しさえすればよいので、実際には、この際位相が相互に結合されており、即ち
、補償用のサンプリング位相の誤調整時に、本来のサンプリング信号の位相も誤
調整されるということは重大な欠点を意味しない。

【００７０】 続いて、以下の点も指摘しておく：既述のように、位相を検出するために、強
度が所定の最小条件を充足する画点を見つける必要がある。この際、有利には、
種々の画点を、故意に種々異なる強度で求めるとよい。場合によっては、その際
、少し異なった結果を求めるとよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 アナログインターフェースを介して接続可能な平面スクリーン用の制御回路

【図２】 水平同期信号及びビデオ信号のチャネル、例えば、Ｒビデオ信号（Ｒ＝赤色）
の略図

【図３】 水平同期信号及びビデオ信号のチャネルの複数ラインの略図

【図４Ａ】 ビデオ信号の略図

【図４Ｂ】 ビデオ信号の略図

【図５】 ビデオ信号の画点の上昇及び下降側縁の略図

【図６Ａ】 理想的なビデオ信号及びビデオ信号に関連するサンプリングパルスの位置の作
用を示す略図

【図６Ｂ】 理想的なビデオ信号及びビデオ信号に関連するサンプリングパルスの位置の作
用を示す略図

【図７】 ＰＬＬ回路のブロック回路図

【図８】 別のＰＬＬ回路のブロック回路図

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年５月２５日（２００１．５．２５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，Ｕ Ｓ

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面スクリーン−グラフィックカード−コンピュータ−シス
   テムでの、グラフィックカードのピクセルクロックと、アナログインターフェー
   スを有する平面スクリーンのサンプリングクロックとの間での位相の調整用の方
   法において、位相の自動調整を繰り返し実行することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 位相を連続的に自動調整する請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 位相を周期的に自動調整する請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 システムの瞬時状態に必要な位相調整を、個別画点でしか求
   めず、求めた位相調整を、画像全体に使用する請求項１から３迄の何れか１記載
   の方法。
5. 【請求項５】 十分に明るい画点を選択し、当該画点のビデオパルスの上昇
   側縁を求め、十分に明るい画点を選択し、当該画点のビデオパルスの上昇側縁を
   求め、位相を、画像全体のサンプリング点を、ビデオパルス上昇側縁と下降側縁
   との間のほぼ真ん中に位置付けるように調整する請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 十分に明るい画点のビデオ信号の上昇側縁を求め、位相を、
   サンプリング時点が、実質的に、ピクセルの真ん中の方向に１／２画点幅だけシ
   フトされるように調整する請求項４記載の方法。
7. 【請求項７】 ビデオパルスの下降側縁を、十分に明るい画点内で求め、位
   相を、サンプリング点が実質的に１／２画点幅だけピクセルの真ん中の方向にシ
   フトされているように調整する請求項４記載の方法。
8. 【請求項８】 請求項５から７迄の何れか１記載の方法であって、その際、
   平面スクリーン上に行及び列状に画点を有する画像領域は、バックポーチ領域と
   フロントポーチ領域との間に設けられている方法において、上昇側縁を求めるた
   めの十分に明るい画点として、バックポーチ領域の横の第１の画像列内の画点を
   選択し、下降側縁を求めるための十分に明るい画点として、フロントポーチ領域
   の横の第１の画像列内の画点を選択する方法。
9. 【請求項９】 最初乃至最後の画像列の複数画点の輝度を測定し、最初乃至
   最後の画像列内の最大輝度の画点を、ビデオパルスの上昇乃至下降側縁の特定の
   ために選択する請求項５から８迄の何れか１記載の方法。
10. 【請求項１０】 先ず、画点(n×k)を、n=1,2,....N及びk=定数、例えば、1
    0を用いて測定し、十分に明るい輝度の画点が見つけられない場合、画点(n+m)×
    kをm=1,2,....Nを用いて、十分に明るい輝度の画点が見つけられる迄測定する請
    求項５から８迄の何れか１記載の方法。
11. 【請求項１１】 選択された画点の振幅値の検出のために、この画点の位相
    を、測定された振幅値が大して変化しないようになる迄シフトして、その際検出
    された振幅値を更に処理する請求項５から８迄の何れか１記載の方法。
12. 【請求項１２】 振幅値の検出時に使用される位相を、測定された振幅値が
    予め設定された限界値よりも小さく、例えば、振幅値の５０％よりも小さくなる
    迄前方にシフトさせ、位相を１／２画点幅だけ遅延させ、それから、測定された
    振幅値を更に処理する請求項５から８迄の何れか１記載の方法。
13. 【請求項１３】 選択された画点の上昇側縁の検出のために、選択された画
    点の位相を、測定された振幅値が所定パーセント、例えば、予め求められた振幅
    値の５０％に降下する迄、バックポーチ領域方向にシフトし、位相の当該値を上
    昇側縁の位置として一時記憶する請求項５から８迄の何れか１記載の方法。
14. 【請求項１４】 選択された画点の下降側縁の検出のために、選択された画
    点の位相を、測定された振幅値が所定パーセント、例えば、予め求められた振幅
    値の５０％に降下する迄、フロントポーチ領域方向にシフトし、位相の当該値を
    下降側縁の位置として一時記憶する請求項５から８迄の何れか１記載の方法。
15. 【請求項１５】 位相乃至サンプリング時間値を、上昇及び下降側縁間の中
    心に対して、所定値だけ例えば画点幅の１０％だけ遅延させる請求項５から８迄
    の何れか１記載の方法。
16. 【請求項１６】 調整によって作用を及ぼされるか、又は、妨げられる単数
    又は複数のピクセルを、画像メモリからの妨害のない画像部分によって被覆する
    請求項１から１５迄の何れか１記載の方法。
17. 【請求項１７】 画像メモリを繰り返し、有利には、２画像毎後に、リフレ
    ッシュする請求項１５記載の方法。
18. 【請求項１８】 サンプリング時点を、調整時に求められた値に対してユー
    ザによって変え、その際、そのようにして調整されたずれを自動調整時に考慮す
    る請求項４から１７迄の何れか１記載の方法。
19. 【請求項１９】 平面スクリーン−グラフィックカード−コンピュータ−シ
    ステムでの、グラフィックカードのピクセルクロックと、アナログインターフェ
    ースを有する平面スクリーンのサンプリングクロックとの間での位相調整用装置
    において、位相の自動調整を繰り返し実行する装置を有することを特徴とする装
    置。
20. 【請求項２０】 位相の自動調整を連続的又は周期的に実行する装置を有す
    る請求項１９記載の装置。
21. 【請求項２１】 位相のシフト用の調整装置を有しており、該調整装置は、
    ２つのクロック出力側を有するＰＬＬ回路（ＰＬＬ１，ＰＬＬ２）を有しており
    、該ＰＬＬ回路の出力側（Ａ１，Ａ２）は、相互に無関係に当該信号の位相が調
    整可能である請求項１９又は２０記載の装置。
22. 【請求項２２】 位相のシフト用の調整装置を有しており、該調整装置は、
    ２つのクロック出力側（Ａ１，Ａ２）を有するＰＬＬ回路（ＰＬＬ）を有してお
    り、該ＰＬＬ回路の出力クロック信号は、相互に無関係に当該信号の位相が調整
    可能である請求項１９又は２０記載の装置。
23. 【請求項２３】 ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）の両出力側（Ａ１，Ａ２）が、選択
    的に、調整用のサンプリングクロック信号及び全画像用のサンプリング信号を送
    出する請求項２２記載の装置。
24. 【請求項２４】 サンプリングクロックを交番的にＰＬＬ回路の両出力側か
    ら送出する請求項２３記載の装置。
25. 【請求項２５】 システムの瞬時状態に必要な位相調整を、個別画点でしか
    求めず、求めた位相調整を、画像全体に使用する装置を有する請求項１９から２
    ５迄の何れか１記載の装置。
26. 【請求項２６】 十分に明るい画点のビデオパルスの上昇側縁を求める装置
    と、十分に明るい画点の前記ビデオパルスの下降側縁を求める装置と、位相を、
    画像全体のサンプリング点を、前記ビデオパルスの上昇側縁と下降側縁との間の
    ほぼ真ん中に位置付けるように調整する調整装置とを有する請求項１９から２５
    迄の何れか１記載の装置。
27. 【請求項２７】 十分に明るい画点のビデオ信号の上昇側縁を求める装置と
    、位相を、サンプリング時点が、実質的に、ピクセルの真ん中の方向に１／２画
    点幅だけシフトされるように調整する調整装置とを有する請求項１９から２５迄
    の何れか１記載の装置。
28. 【請求項２８】 ビデオパルスの下降側縁を、十分に明るい画点内で求める
    装置と、位相を、サンプリング点が実質的に１／２画点幅だけピクセルの真ん中
    の方向にシフトされているように調整する調整装置とを有する請求項１９から２
    ６迄の何れか１記載の装置。
29. 【請求項２９】 所要サンプリング周波数の整数倍で振動するようにプログ
    ラミングされているＰＬＬ回路を有しており、後ろ側に接続された分周器を有し
    ており、該分周器は、ＰＬＬ回路のサンプリング周波数をファクタｎだけ分周し
    、その際、１／ｎ周期だけ相互に位相シフトされているｎ個のサンプリング信号
    が形成される請求項１９から２８迄の何れか１記載の装置。
30. 【請求項３０】 ファクタ２が実現されており、その際、ＰＬＬ回路の位相
    が、一方の出力信号がピクセルの側縁と同相であるように調整されている場合、
    他方の出力信号の位相は、１／２ピクセルだけシフトされている請求項２９記載
    の装置。
31. 【請求項３１】 画点の振幅値の検出のために、位相を、測定された各振幅
    値が大して異ならないようになる迄シフトし、その際検出された前記振幅値を更
    に処理する請求項１９から２６迄の何れか１記載の装置。
32. 【請求項３２】 サンプリング値の検出時に使用される位相を、測定された
    振幅値が予め設定された限界値よりも小さく、例えば、振幅値の５０％よりも小
    さくなる迄前方にシフトさせる装置と、位相を１／２画点幅だけ遅延させ、その
    際、それから、測定された前記サンプリング値を更に処理する請求項１９から２
    ６迄の何れか１記載の装置。
33. 【請求項３３】 上昇側縁の検出のために、位相を、測定された振幅値が所
    定パーセント、例えば、予め求められた振幅値の５０％に降下する迄、バックポ
    ーチ領域方向にシフトし、前記位相の当該値を前記上昇側縁の位置として一時記
    憶する請求項１９から２６迄の何れか１記載の装置。
34. 【請求項３４】 下降側縁の検出のために、位相を、測定された振幅値が所
    定パーセント、例えば、予め求められた振幅値の５０％に降下する迄、フロント
    ポーチ領域方向にシフトし、位相の当該値を下降側縁の位置として一時記憶する
    請求項１９から２６迄の何れか１記載の装置。
35. 【請求項３５】 サンプリング時点を、調整時に求められた値に対してユー
    ザによって変える調整装置を有しており、その際、そのようにして調整されたず
    れを自動調整時に考慮する請求項１９から３４迄の何れか１記載の装置。