JP2008164934A - 表示装置 - Google Patents

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直樹 渡邉
Masanobu Okano
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Abstract

【課題】映像の圧縮を行った際に生じるオンスクリーン映像のちらつきや文字潰れの発生をより容易な構成で防止する。
【解決手段】表示装置1は、入力される映像信号S1と同期して各部のタイミング制御信号を出力するタイミングコントローラ20と、制御信号S5に基づいて入力される映像信号の一部を間引き、当該間引き後の映像信号に基づいた映像を表示する表示部10と、制御信号S5に基づいて、表示部10における映像信号の間引きタイミングに同期する間引きタイミング信号S51を出力する間引きタイミング信号生成回路51と、この間引きタイミング信号S51に基づいて表示部10における映像信号の間引きに同期した間引き対応信号を含むOSD映像信号S6を生成するOSD映像信号生成部30と、映像信号S1とOSD映像信号S6とを重畳した映像信号S2を表示部10に出力する映像信号処理部40と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、表示装置に関する。
LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置で映像を表示するための映像信号については、主にNTSC(National Television System Committee)方式とPAL(Phase Alternating Line)方式の二つの方式が知られている。NTSC方式の映像信号は、525本の走査線数の映像信号であり、1秒あたり約30のインタレース(飛び越し走査)フレームで構成されている。
このインタレースフレームは、偶数ラインを走査する偶数フィールドと奇数ラインを走査する奇数フィールドからなる。なお、各フィールドの走査線数は262本であり、実際に表示される走査線は234本であって、実際に表示されない部分の走査線は同期信号、垂直帰線などに使用されている。
一方、PAL方式の映像信号は、625本の走査線数の映像信号であり、NTSC方式と同様に1秒あたり約25のインタレースフレームで構成されている。なお、PAL方式におけるインタレースフレームを構成する各フィールドの走査線数は312本であり、実際の表示対象となる走査線は270本である。
表示装置は、上述した映像信号に対して、QVGA(Quarter Video Graphics Array)等の表示装置固有の画素構成に応じて映像信号の圧縮(間引き)処理等を行い、表示装置における各画素対応の映像信号に変換する構成を有しており、入力される映像信号が異なる場合でも適切な映像を表示することができる。
例えば、表示装置の画素構成がQVGAのLCDの場合を図4(a)に例示する。この場合のLCDにおける垂直方向の画素数は234である。よって、図4(a)に示すように、入力される映像信号がNTSC方式の場合は、その映像信号における各フィールド(表示走査線数234本)がそのままLCDに表示される。
一方、入力される映像信号がPAL方式の場合を図4(b)に例示する。この図4(b)に示すように、PAL方式の場合の映像信号では、各フィールド(表示走査線数270本)の走査線数が234本に圧縮(間引き処理)された後にLCDに表示される。
また、表示装置には、チャンネル番号、音量などの情報表示又は色合い、コントラストなどの表示調整を行うメニュー画面表示を映像に重ねて表示する、いわゆるオンスクリーン表示を行うものがある。
この表示装置では、オンスクリーン表示のためのOSD(On Screen Display)映像信号を前述した映像信号に重畳する構成を有しており、NTSC方式やPAL方式等の表示装置に入力される映像信号方式に応じたOSD映像信号の重畳が行われている。
例えば、特許文献1には、NTSC方式やPAL方式等の異なる方式の映像信号の入力に応じて垂直方向の画素数が変更されたOSD映像信号を生成し、適切なオンスクリーン画像の表示を行う技術が開示されている。
特開2005−73167号公報
しかしながら、上述した従来技術により入力される映像信号にOSD映像信号を重畳し、LCDの表示領域に応じて圧縮などの画像処理を行った場合、表示されたオンスクリーン画像部分にちらつきや文字潰れが発生する虞があった。このオンスクリーン画像でのちらつきや文字潰れの発生については、図5〜図7を参照して具体的に説明する。
ここでの具体例は、図5に示すように、画素構成がQVGAのLCDである表示装置であって、入力されるPAL方式の映像信号に応じて生成されるPAL方式のOSD映像信号を、その入力される映像信号に重畳し、その重畳された映像信号を圧縮の後にLCDで表示する場合を例示している。なお、図6は、従来技術における表示装置100の機能的構成を模式的に示すブロック図である。図7は、表示装置100におけるオンスクリーン映像の間引きと当該間引き後のオンスクリーン映像の表示とを例示する概念図である。
図6に示すように、表示装置100は、表示部110、タイミングコントローラ120、OSD映像信号生成部130、映像信号処理部140を有し、入力される映像信号S101に基づいた映像をLCD111に表示する構成である。表示部110は、画素構成がQVGAであるLCD111と、入力される映像信号S102の走査線を間引くなどの圧縮処理を行ってLCD111の各画素対応の映像信号に変換する圧縮処理部112を有する。
タイミングコントローラ120は、表示装置100に入力される映像信号S101と同期する同期信号に基づいて、基準周波数と出力信号との周波数を一致させて同期をとるためのPLL121(Phase Locked Loop)などを有し、表示装置100における各部の処理タイミングを指示する信号を映像信号S101と同期して出力する。
具体的には、映像信号S101と同期した垂直同期信号S103、水平同期信号S104をOSD映像信号生成部130に出力する。また、タイミングコントローラ120は、特に図示しないROM(Read Only Memory)などから取得されたLCD111の画素構成に関するデータと、映像信号S101における画素構成と、を比較して、映像信号S101の間引きを設定し、この間引き設定に基づいて、LCD111の走査タイミングや圧縮処理部112で圧縮処理をおこなうタイミングなどを示す制御信号S105を表示部110に出力する。
OSD映像信号生成部130は、Vカウンタ131、Hカウンタ132、制御回路133を有する構成である。Vカウンタ131、Hカウンタ132は、入力される垂直同期信号S103や水平同期信号S104をカウントすることで、映像信号S101で表示する映像における垂直位置(走査位置)、水平位置、フレーム区切りなどを取得する。
制御回路133は、表示すべきオンスクリーン映像に関する情報などが予め格納された特に図示しないメモリを備え、映像信号S101にオンスクリーン画像を重ね合わせるためにVカウンタ131、Hカウンタ132で取得された位置に応じ、映像信号S101と同一の方式(この場合はPAL方式)のOSD映像信号S106を生成して出力する。
映像信号処理部140は、入力される映像信号S101(PAL方式)とOSD映像信号S106(PAL方式)を合成(重畳)する合成部141を有し、その合成後の信号を映像信号S102として出力する。
つまり、この図6に例示した表示装置100では、OSD映像信号S106を合成した後の映像信号S102が圧縮処理部112においてLCD111の各画素対応の映像信号に変換(間引かれる)される構成である。
よって、表示装置100では、例えば奇数フィールドと偶数フィールドが図7に示すようなオンスクリーン映像に対し、奇数フィールドでは走査線L101〜L103を間引き、偶数フィールドでは走査線L104〜L106を間引く様な場合、LCD111で表示されるオンスクリーン映像の文字部分において、両方のフィールドで表示される領域R1といずれか一方のフィールドのみで表示される領域R2が出現する。この領域R1と領域R2の違いにより、表示装置100のLCD111で表示されるオンスクリーン映像にはちらつきや文字潰れが発生する虞があった。
また、図8に示すように、入力されるPAL方式の映像信号をNTSC方式に圧縮し、その圧縮後の映像信号に対してNTSC方式のOSD映像信号を生成して合成する場合は、図6で示した構成において合成部141で合成される前の映像信号S101を圧縮するための圧縮処理部を圧縮処理部112の他に備えるように回路構成を大きく変更する必要があり、製品コストが増加する問題があった。
本発明の課題は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであって、映像の圧縮を行った際に生じるオンスクリーン映像のちらつきや文字潰れの発生をより容易な構成で防止することである。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、入力される映像信号と同期して各部のタイミング制御信号を出力するタイミングコントローラと、
前記タイミングコントローラからのタイミング制御信号に基づいて、前記入力される映像信号の一部を間引き、当該間引き後の映像信号に基づいた映像を表示する表示部と、
前記タイミングコントローラからのタイミング制御信号に基づいて、前記表示部における映像信号の間引きタイミングに同期する間引同期信号を生成する信号生成部と、
前記生成された間引同期信号に基づいて、前記表示部における映像信号の間引きに同期した間引き対応信号を含むオンスクリーン映像信号を生成するオンスクリーン映像信号生成部と、
前記入力される映像信号に前記生成されたオンスクリーン映像信号を重畳する映像信号処理部と、
を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記表示部は、前記入力される映像信号に基づく映像の全走査線のうちの何れかの走査線部分の信号を前記タイミングコントローラからのタイミング制御信号に基づいて間引き、当該間引き後の映像信号に基づいた映像を表示し、
前記信号生成部は、前記タイミングコントローラからのタイミング制御信号に基づいて、前記表示部で間引く何れかの走査線に同期する間引同期信号を生成し、
前記オンスクリーン映像信号生成部は、前記生成される間引同期信号に基づいて、前記表示部で間引く何れかの走査線に対応する信号を含むオンスクリーン映像信号を生成することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記タイミングコントローラは、前記入力される映像信号の各走査線に同期する水平同期信号を出力し、
前記信号生成部で生成された間引同期信号に基づいて、前記水平同期信号における前記表示部で間引く何れかの走査線部分を、他の走査線部分と区別した信号に変換する水平同期信号変換部を更に備え、
前記オンスクリーン映像信号生成部は、前記変換後の水平同期信号に基づいて、前記表示部で間引く何れかの走査線に対応する信号を含めたオンスクリーン映像信号を生成することを特徴とする。
本発明によれば、映像の圧縮を行った際に生じるオンスクリーン映像のちらつきや文字潰れの発生をより容易な構成で防止することができる。
以下、この発明の実施の形態について図1〜図3を参照して説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定しない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の用途や用語はこれに限定するものではない。
先ず、図1を参照して、本発明に係る表示装置の機能的構成を説明する。図1は、表示装置1の機能的構成を模式的に示すブロック図である。図1に示すように、表示装置1は、表示部10、タイミングコントローラ20、OSD映像信号生成部30、映像信号処理部40、間引きタイミング信号生成回路51、OSDスキップ信号生成回路52及び水平同期マスク回路53を有する構成である。
表示部10は、タイミングコントローラ20から入力される制御信号S5に基づいた動作を行うとともに、映像信号処理部40から入力される映像信号S2に基づいた映像を表示する機能部であって、LCD11、圧縮処理部12を有する構成である。LCD11は、例えば画素構成がQVGAなどであり、入力される各画素対応の映像信号に基づいた画面表示を行う。圧縮処理部12は、入力される映像信号S2を制御信号S5に基づいて何れかの走査線等を間引くことで、当該映像信号S2をLCD11の画素構成に対応した映像信号に変換する。
タイミングコントローラ20は、表示装置1に入力される映像信号S1と同期する同期信号に基づいて、基準周波数と出力信号との周波数を一致させて同期を取るためのPLL21などを有し、表示装置1における各部の処理タイミングを指示する信号を映像信号S1と同期して出力する。具体的には、映像信号S1の垂直同期と同期する垂直同期信号S3や映像信号S1の水平同期と同期する水平同期信号S4を出力する。
また、タイミングコントローラ20は、特に図示しないROMなどから取得されたLCD11の画素構成に関するデータと、映像信号S1(=映像信号S2)における画素構成と、を比較して、映像信号S1における走査線等の間引きを設定し、この間引き設定に基づいて、LCD11の走査タイミングや、圧縮処理部12で映像信号S2の何れかの走査線を間引くタイミングを示す制御信号S5を出力する。
なお、入力される同期信号に基づいてタイミングコントローラ20から出力される制御信号S5は、映像信号S1や表示部10に入力される映像信号S2などの同期タイミングより1周期遅い位相の信号である。表示部10では、映像信号S2の入力後に1周期分待機した後、制御信号S5に基づいた圧縮処理部12、LCD11での処理を行うため、結果的に制御信号S5と同期した処理を行うことができる構成である。この制御信号S5と他の信号との同期タイミングのずれは、結果的に映像信号に対する処理のタイミングと同期する構成であれば、1周期に限定するものではなく、いずれであってもよい。
OSD映像信号生成部30は、Vカウンタ31、Hカウンタ32、制御回路33を有する構成である。Vカウンタ31、Hカウンタ32は、入力される垂直同期信号S3や水平同期/マスク信号S4aに基づいて、表示装置1で表示する映像における垂直位置(走査位置)、水平位置、フレーム区切りなどを取得する。
制御回路33は、表示すべきオンスクリーン映像に関する情報などが予め格納された特に図示しないメモリ備え、映像信号S1にオンスクリーン画像を重ね合わせるため、Vカウンタ31、Hカウンタ32で取得された映像信号S1における映像位置に応じた映像信号S1と同一の方式(例えばPAL方式等)のOSD映像信号S6を生成して出力する。
映像信号処理部40は、入力される映像信号S1とOSD映像信号S6とを合成(重畳)する合成部41を有する回路部であり、その合成後の信号を映像信号S2として出力する。
間引きタイミング信号生成回路51は、タイミングコントローラ20から出力される制御信号S5に基づいて、表示部10で行われる間引きタイミングを検出し、表示部10における制御信号S5に基づいた間引きに同期する間引きタイミング信号S51(間引同期信号)を出力する回路部である。なお、間引きタイミング信号生成回路51は、前述した1周期遅い制御信号S5における間引き周期(例えば、水平同期6回に対して1回の間引きを行う等)を検出することで制御信号S5の間引きタイミングを予め取得しており、映像信号S1と映像信号S2と同じタイミングで間引きタイミング信号S51を出力する。
OSDスキップ信号生成回路52は、間引きタイミング信号S51に基づいて、圧縮処理部12で間引かれるための間引き対応信号(間引かれる走査線分の映像信号)をOSD映像信号をスキップして予めOSD映像信号に挿入するため、当該間引き対応信号の開始タイミングを指示するOSDスキップ信号S52を出力する回路部である。
水平同期マスク回路53は、OSDスキップ信号S52に基づいて、入力される水平同期信号S4に対してマスク処理を施した水平同期/マスク信号S4aに変換して出力する回路部である。つまり、水平同期マスク回路53は、圧縮処理部12で間引く走査線を示す信号に対してマスク処理を行い、他の走査線と区別した水平同期/マスク信号S4aをOSD映像信号生成部30に出力する。
ここで、図2、3を参照して、上述した構成である表示装置1のLCD11に表示されるオンスクリーン映像について説明する。図2は、表示装置1における各種信号のタイミングを例示する信号タイミングチャートである。図3は、表示装置1におけるオンスクリーン映像の間引きと当該間引き後のオンスクリーン映像の表示とを例示する概念図である。
図2に示すように、時刻t3、t8(表示部10の実際の処理タイミング)において、制御信号S5に基づいた映像信号の間引きが行われる場合を例示する。表示装置1では、間引きタイミング信号生成回路51で制御信号S5に基づき表示部10で行われる走査線の間引きに同期する間引きタイミング信号S51が生成され、その間引きタイミング信号S51に基づいて、OSDスキップ信号生成回路52でその間引きに同期した間引き対応信号をOSD映像信号S6に挿入するためのOSDスキップ信号S52が生成される。OSDスキップ信号S52は、タイミングコントローラ20から各部に出力される同期信号に対して、OSD映像をスキップする部分のパルスが欠落した信号である。
また、図2にしめすように、水平同期マスク回路53からは、このOSDスキップ信号S52に基づいて、OSD映像をスキップする部分に対応して水平同期信号S4のパルスをマスクして変換した水平同期/マスク信号S4aが出力される。OSD映像信号生成部30からは、この水平同期/マスク信号S4aに基づいて、走査線が間引かれる部分に間引き対応信号を含めてオンスクリーン映像に関する信号をスキップしたOSD映像信号S6が出力される。
言い換えると、OSD映像信号生成部30では、時刻t2、t7において出力する予定であった映像信号(表示部10において時刻t3、t8で処理される映像信号)を、制御信号S5による間引きに応じて時刻t3、t8(表示部10において時刻t4、t9で処理される映像信号に)にスキップさせ、以降の映像信号をシフトさせている。よって、表示装置1においては、OSD映像信号S6を映像信号S1に合成して間引いた場合においても、オンスクリーン映像に影響しない。
つまり、表示装置1では、図3に示すように、オンスクリーン映像の偶数フィールド又は奇数フィールドに間引き対応の走査線L1〜L6が挿入されており、当該走査線L1〜L6が間引かれる構成である。このため、表示装置1では、映像の圧縮を行う場合でも、LCD11に表示されるオンスクリーン映像のちらつきや文字潰れが発生することがない。
以上のように、表示装置1は、入力される映像信号S1と同期して各部のタイミング制御信号(制御信号S5、垂直同期信号S3、水平同期信号S4)を出力するタイミングコントローラ20と、制御信号S5に基づいて入力される映像信号の一部を間引き、当該間引き後の映像信号に基づいた映像を表示する表示部10と、制御信号S5に基づいて、表示部10における映像信号の間引きタイミングに同期する間引きタイミング信号S51を出力する間引きタイミング信号生成回路51と、この間引きタイミング信号S51に基づいて表示部10における映像信号の間引きに同期した間引き対応信号を含むOSD映像信号S6を生成するOSD映像信号生成部30と、映像信号S1とOSD映像信号S6とを重畳した映像信号S2を表示部10に出力する映像信号処理部40と、を備える構成である。
このため、表示装置1は、表示部10でOSD映像信号S6が重畳された映像信号S2の圧縮(間引き)を行う場合においても、間引き対応信号部分が間引かれてオンスクリーン映像自体は間引かれないため、オンスクリーン映像のちらつきや文字潰れの発生を防止することができる。また、表示装置1は、OSD映像信号S6を重畳する前に予め映像信号S1を圧縮する構成等を有する必要がなく、従来の構成に信号の単純な論理演算のみを行う間引きタイミング信号生成回路51、OSDスキップ信号生成回路52、水平同期マスク回路53を加えるだけで容易に実現できるものである。
また、表示装置1は、表示部10において、入力される映像信号に基づく映像の全走査線のうちの何れかの走査線部分の信号をタイミングコントローラ20からの制御信号S5に基づいて間引いて、当該間引き後の映像信号に基づいた映像を表示し、間引きタイミング信号生成回路51において、タイミングコントローラ20からの制御信号S5に基づいて、表示部10で間引く何れかの走査線に同期する間引きタイミング信号S51を生成し、OSD映像信号生成部30において、生成された間引きタイミング信号S51に基づいて、表示部10で間引く何れかの走査線に対応する信号を含むOSD映像信号S6を生成する構成である。
このため、表示装置1は、入力される映像信号S1にオンスクリーン映像を重畳し、その重畳後の映像の走査線を間引いて表示部10で表示する場合においても、オンスクリーン映像のちらつきや文字潰れを防止することができる。特に、入力される映像信号がPAL方式であり、QVGAの表示部に表示するなどの、入力される映像信号の走査線を間引いて圧縮する必要がある場合において、より効果的である。
また、表示装置1は、タイミングコントローラ20において映像信号S1の各走査線に同期する水平同期信号S4を出力し、間引きタイミング信号S51に基づいて、水平同期信号S4における表示部10で間引く何れかの走査線部分を、他の走査線部分と区別した水平同期/マスク信号S4aに変換する水平同期マスク回路53を更に備え、OSD映像信号生成部30において水平同期/マスク信号S4aに基づいて表示部10で間引く何れかの走査線に対応する信号を含めたOSD映像信号S6を生成する構成である。
このため、表示装置1は、従来の構成に間引きタイミング信号生成回路51とその間引きタイミング信号生成回路51から出力される信号に基づいて水平同期信号を変換する水平同期マスク回路53とを備える容易な構成で、オンスクリーン映像のちらつきや文字潰れを防止する効果を得ることができる。
なお、上述した実施の形態における記述は、一例を示すものであり、これに限定するものではない。上述した実施の形態における構成及び動作に関しては、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
表示装置1の機能的構成を模式的に示すブロック図である。 表示装置1における各種信号のタイミングを例示する信号タイミングチャートである。 表示装置1におけるオンスクリーン映像の間引きと当該間引き後のオンスクリーン映像の表示とを例示する概念図である。 (a)は、NTSC方式の映像信号に基づいてQVGAのLCDに映像を表示する場合を例示する概念図であり、(b)は、PAL方式の映像信号に基づいてQVGAのLCDに映像を表示する場合を例示する概念図である。 PAL方式の映像信号とそれに応じて生成されるPAL方式のOSD映像信号とを重畳し、その重畳後の映像信号に基づいてQVGAのLCDに映像を表示する場合を例示する概念図である。 従来技術における表示装置100の機能的構成を模式的に示すブロック図である。 表示装置100におけるオンスクリーン映像の間引きと当該間引き後のオンスクリーン映像の表示とを例示する概念図である。 PAL方式の映像信号をNTSC方式の映像信号に変換し、変換後の映像信号にNTSC方式のOSD映像信号を重畳して、QVGAのLCDに映像を表示する場合を例示する概念図である。
符号の説明
1 表示装置
10 表示部
11 LCD
12 圧縮処理部
20 タイミングコントローラ
21 PLL
30 OSD映像信号生成部
31 Vカウンタ
32 Hカウンタ
33 制御回路
40 映像信号処理部
41 合成部
51 間引きタイミング信号生成回路
52 OSDスキップ信号生成回路
53 水平同期マスク回路
S1、S2 映像信号
S3 垂直同期信号
S4 水平同期信号
S4a 水平同期/マスク信号
S5 制御信号
S51 間引きタイミング信号
S52 OSDスキップ信号
S6 OSD映像信号
t1〜t10 時刻
L1〜L6 走査線

Claims (3)

  1. 入力される映像信号と同期して各部のタイミング制御信号を出力するタイミングコントローラと、
    前記タイミングコントローラからのタイミング制御信号に基づいて、前記入力される映像信号の一部を間引き、当該間引き後の映像信号に基づいた映像を表示する表示部と、
    前記タイミングコントローラからのタイミング制御信号に基づいて、前記表示部における映像信号の間引きタイミングに同期する間引同期信号を生成する信号生成部と、
    前記生成された間引同期信号に基づいて、前記表示部における映像信号の間引きに同期した間引き対応信号を含むオンスクリーン映像信号を生成するオンスクリーン映像信号生成部と、
    前記入力される映像信号に前記生成されたオンスクリーン映像信号を重畳する映像信号処理部と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  2. 前記表示部は、前記入力される映像信号に基づく映像の全走査線のうちの何れかの走査線部分の信号を前記タイミングコントローラからのタイミング制御信号に基づいて間引き、当該間引き後の映像信号に基づいた映像を表示し、
    前記信号生成部は、前記タイミングコントローラからのタイミング制御信号に基づいて、前記表示部で間引く何れかの走査線に同期する間引同期信号を生成し、
    前記オンスクリーン映像信号生成部は、前記生成される間引同期信号に基づいて、前記表示部で間引く何れかの走査線に対応する信号を含むオンスクリーン映像信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記タイミングコントローラは、前記入力される映像信号の各走査線に同期する水平同期信号を出力し、
    前記信号生成部で生成された間引同期信号に基づいて、前記水平同期信号における前記表示部で間引く何れかの走査線部分を、他の走査線部分と区別した信号に変換する水平同期信号変換部を更に備え、
    前記オンスクリーン映像信号生成部は、前記変換後の水平同期信号に基づいて、前記表示部で間引く何れかの走査線に対応する信号を含めたオンスクリーン映像信号を生成することを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
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