JP3700335B2

JP3700335B2 - 映像表示装置および映像表示方法

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Publication number: JP3700335B2
Application number: JP20559197A
Authority: JP
Inventors: 茂高須; 一介入江; 悟鈴木; 幹大内山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: US6377251B1; TW388859B; JPH1152934A; KR100543981B1; KR19990014175A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種類の映像信号に対応して映像表示が可能な映像表示装置および映像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータを初めとする情報処理装置においては、ＣＲＴ（陰極線管）やＬＣＤ（液晶表示装置）等の様々な映像表示装置が使用されるが、これらの情報処理装置はメーカや型式等によって様々な種類の映像信号を出力するようになっているため、近年では、これらの種々の映像信号に対応し得る機能をもった映像表示装置として、いわゆるマルチスキャン型モニタと呼ばれる装置が登場している。
【０００３】
ここでまず、図１１および図１２を参照して、一般の情報処理装置から映像表示装置に入力される映像信号について説明する。ここで、図１１は一水平走査期間の波形を表し、図１２は一垂直走査期間の信号波形を表す。
【０００４】
図１１に示したように、各水平走査期間は一定周期の水平同期信号ＳＹＮＣＨによって区画されている。そして、一水平走査期間は、水平同期信号ＳＹＮＣＨのパルス幅区間と、バックポーチ区間ＢＰＨと、水平アクティブ区間ＡＣＴＨと、フロントポーチ区間ＦＰＨとから構成されている。ここで、水平アクティブ区間は画面の左右方向において実際に映像が表示される区間であり、バックポーチ区間ＢＰＨおよびフロントポーチ区間ＦＰＨは、画面上では左右端の黒枠として表示される区間である。
【０００５】
一方、図１２に示したように、各垂直走査期間は一定周期の垂直同期信号ＳＹＮＣＶによって規定されている。そして、一垂直走査期間は、垂直同期信号ＳＹＮＣＶのパルス幅区間と、バックポーチ区間ＢＰＶと、垂直アクティブ区間ＡＣＴＶと、フロントポーチ区間ＦＰＶとから構成されている。ここで、垂直アクティブ区間は、画面の上下方向において実際に映像が表示される区間であり、バックポーチ区間ＢＰＶおよびフロントポーチ区間ＦＰＶは、画面上では上下端の黒枠として表示される区間である。
【０００６】
図１１および図１２に示したように、映像信号はいくつかのタイミング要素（以下、タイミングデータという。）を有しており、これらのうちの１つでも異なると、別の種類の映像信号となる。例えば、水平同期信号ＳＹＮＣＨの周波数や極性が異なる映像信号では、バックポーチ区間ＢＰＨ、水平アクティブ区間ＡＣＴＨあるいはフロントポーチ区間ＦＰＨも異なるのが一般的である。垂直方向についても同様である。
【０００７】
このような映像信号の種別は、これを出力するコンピュータやビデオカード等等によって様々に異なり、その種類は数百種類に及ぶと考えられる。そして、上記したマルチスキャン型モニタにおいては、どのような種類の映像信号が入力されても、これを画面上に正しいサイズで正しい位置に表示することができることが要求される。そのために、従来は、以下のような手法によってその要求に対応するようになっていた。
【０００８】
第１の手法は、次のようなものである。すなわち、予め工場において、タイミングデータが既知である映像信号を映像表示装置に実際に入力して、その画面上の表示映像が所定のサイズおよび位置となるように調整を行い、そのときの調整値（調整パラメータ）を、その映像信号の種別に対応付けて不揮発性メモリ等に書き込む。このような調整および調整値書込み処理を、使用が想定されるすべての既知の映像信号について行う。一方、実際の使用時においては、ユーザのコンピュータから入力された映像信号の種別を調べ、その種別に対応した調整パラメータを不揮発性メモリ等から読み出して、これを用いて表示を行う。
【０００９】
第２の手法は、次のようなものである。すなわち、実際の使用時において、入力された映像信号に係るすべてのタイミングデータを計測し、これらのタイミングデータを基に所定の演算を行って調整パラメータを求め、これを用いて表示を行う。この場合には、第１の手法のように、予め工場で調整を行う必要がない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した第１の手法では、工場において、１種類の映像信号について数個の調整パラメータの調整を行う必要があったので、対応しようとする映像信号が数百種類に及ぶときには、入力する映像信号を切り替えるごとに調整を行わなければならず、それに多大の時間と労力が費やされるという問題点があった。この問題の対策として、例えば、画面上の表示領域のサイズと位置とをセンサで検出し、これらが最適状態となるように自動調整を行うという方法も考えられる。しかしながら、これにはそのための自動調整機が必要であり、製造コストを増大させる要因となる。
【００１１】
また、第２の手法では、入力される映像信号に係るすべてのタイミングデータを計測し、その計測値を基に調整パラメータを算出するようにしているため、計測誤差が生じたときには、調整の精度が低下するという問題点があった。特に、周波数が高い場合や、アクティブ区間が短い映像信号（点または線等）については、計測誤差が大きくなる可能性があり、調整精度の低下が顕著になることが予想される。さらに、映像信号に係るタイミングデータの計測には相応の時間を要するため、映像信号を入力してから画面上に適正な映像が表示されるまでの時間が長くなるという問題点もあった。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、工場における調整に要する工数を低減できると共に、入力される映像信号の種類によらずに正確で応答性の良い映像表示を行うことができる映像表示装置および映像表示方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の映像表示装置は、映像表示装置について予め共通に規定されると共に、映像信号の信号波形におけるアクティブ区間、同期信号の区間、およびこれらの２つの区間の相互の位置関係を映像信号の種別ごとに表現してなるタイミングデータを記憶するタイミングデータ記憶手段と、予め実測された、その映像表示装置固有の表示特性を示す特性データを記憶する特性データ記憶手段と、入力された映像信号における同期信号の周波数および極性を計測して映像信号の種別を検出する検出手段と、検出手段により検出された映像信号の種別を検索キーとしてタイミングデータ記憶手段を検索する検索手段と、検索手段によって得られたタイミングデータと特性データとを用いて、映像表示状態を調整するための調整パラメータを算出する演算手段と、演算手段によって求められた調整パラメータに基づいて映像表示を行う映像表示手段とを備えている。
【００１６】
請求項５記載の映像表示方法は、映像表示装置について予め共通に規定されると共に、映像信号の信号波形におけるアクティブ区間、同期信号の区間、およびこれらの２つの区間の相互の位置関係を映像信号の種別ごとに表現してなるタイミングデータと、予め実測された、その映像表示装置固有の表示特性を示す特性データとを記憶しておき、入力された映像信号における同期信号の周波数および極性を計測して映像信号の種別を検出し、検出された映像信号の種別を検索キーとして記憶されているタイミングデータを検索し、検索によって得られたタイミングデータと特性データとを用いて、映像表示状態を調整するための調整パラメータを算出し、算出された調整パラメータに基づいて映像表示を行うように構成したものである。
【００１７】
請求項１記載の映像表示装置または請求項５記載の映像表示方法では、ある種別の映像信号が入力されると、入力された映像信号における同期信号の周波数および極性を計測することによりその種別が検出され、この検出された種別を検索キーとして、予め映像信号の種別ごとに記憶された映像表示装置共通のタイミングデータの検索が行われ、該当するタイミングデータが取り出される。そして、得られたタイミングデータと、予めある種別の映像信号に対する実測値として記憶された映像表示装置固有の特性データとを基に調整パラメータが算出され、この調整パラメータに基づいて映像表示が行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施の形態に係る映像表示装置の概略回路構成を表すものである。なお、本発明の一実施の形態に係る映像表示方法は、この映像表示装置によって具現化されるので、以下併せて説明する。
【００２２】
本装置は、異なる種別の複数の映像信号（以下、ビデオ信号という。）に対応可能なマルチスキャンモニタとして構成されたもので、図１に示したように、システムバス１０によって相互に接続された主制御部１１、不揮発性メモリ１２、ビデオ出力回路１３、水平偏向制御回路１４、垂直偏向制御回路１５、およびビデオ信号計測回路１６を備えている。ここで、ビデオ信号の種別とは、同期信号の周波数および極性によって特定され得るビデオ信号の種類を意味する。
【００２３】
本装置はまた、主制御部１１と図示しないコンピュータ本体側とを接続するための入出力インタフェイス（Ｉ／Ｆ）回路１７と、水平偏向制御回路１４の出力端に接続された水平偏向パルス出力回路１８と、垂直偏向制御回路１５の出力端に接続された垂直偏向パルス出力回路１９と、ビデオ出力回路１３、水平偏向パルス出力回路１８および垂直偏向パルス出力回路１９による制御により映像を表示するＣＲＴ（陰極線管）２０とを備えている。ここで、主制御部３１が本発明における「検索手段」、「演算手段」および「書込手段」に対応し、水平偏向制御回路１４、垂直偏向制御回路１５、水平偏向パルス出力回路１８、垂直偏向パルス出力回路１９、およびＣＲＴ２０が本発明における「映像表示手段」に対応する。また、ビデオ信号計測回路１６が本発明における「検出手段」に対応する。
【００２４】
主制御部３１は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１ａと、ＣＰＵ１１ａが実行するための制御プログラムや必要なデータを格納しているＲＯＭ（Read Only Memory）１１ｂと、ＣＰＵ１１ａによってワークメモリとして用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１１ｃとを含んで構成され、映像表示装置の各部の動作を制御するようになっている。
【００２５】
不揮発性メモリ１２は、例えばＥ²ＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラム可能ＲＯＭ）等からなり、少なくとも、タイミングデータテーブル１２ａと、調整パラメータテーブル１２ｂと、固有特性データ記憶エリア１２ｃとを含むように構成される。これらのうち、タイミングデータテーブル１２ａは、工場において予めビデオ信号の種別ごとに各種のタイミングデータを対応付けて格納して作成したもので、例えば後述する図２のような構成となっている。調整パラメータテーブル１２ｂは、ユーザが本装置を使用することによってその構成データ（調整パラメータ）が順次追加されるという性質をもったユーザテーブルであり、例えば後述する図３のような構成となっている。固有特性データ記憶エリア１２ｃは、予め工場においてその映像表示装置について計測された固有の表示特性を示す特性データを格納した領域であり、例えば後述する図４のような内容となっている。ここで、タイミングデータテーブル１２ａが本発明における「タイミングデータ記憶手段」に対応し、調整パラメータテーブル１２ｂが本発明における「調整パラメータ記憶手段」に対応する。また、固有特性データ記憶エリア１２ｃに記憶された特性データが本発明における「特性データ」に対応する。
【００２６】
ビデオ出力回路１３は、システムバス１０を介して主制御部１１から与えられる指示に基づいて、ビデオ入力信号２１に所定の信号処理を施してＲＧＢのビデオ信号２２を作成し、ＣＲＴ２０に供給するという制御を行う。
【００２７】
水平偏向制御回路１４は、主制御部１１から与えられた制御データ（具体的には、水平サイズ調整パラメータと水平位置調整パラメータ）に従って、ＣＲＴ２０における水平方向の電子ビーム偏向を制御するための偏向制御信号を水平偏向パルス出力回路１８に供給し、一方、垂直偏向制御回路１５は、主制御部１１から与えられた制御データ（具体的には、垂直サイズ調整パラメータと垂直位置調整パラメータ）に従って、ＣＲＴ２０における垂直方向の電子ビーム偏向を制御するための偏向制御信号を垂直偏向パルス出力回路１９に供給するようになっている。水平偏向パルス出力回路１８は、水平偏向制御回路１４から入力された偏向制御信号に対して波形成形等の所定の信号処理を行い、水平偏向パルス２３としてＣＲＴ２０の水平偏向ヨーク（図示せず）に印加する一方、垂直偏向パルス出力回路１９は、垂直偏向制御回路１５から入力された偏向制御信号に対して波形成形等の所定の信号処理を行い、垂直偏向パルス２４としてＣＲＴ２０の垂直偏向ヨーク（図示せず）に印加するようになっている。水平偏向パルス２３は、後述するように、ビデオ入力信号２１における水平同期信号の周波数と同一の周波数を持つように設定され、その１パルスがＣＲＴ２０の水平偏向ヨークに印加されるごとに、１水平ラインの走査が行われるようになっている。垂直偏向パルス２４は、ビデオ入力信号２１における垂直同期信号の周波数と同一の周波数を持つように設定され、その１パルスがＣＲＴ２０の垂直偏向ヨークに印加されるごとに、１フレーム分の走査が行われるようになっている。
【００２８】
水平偏向パルス２３は、主制御部１１および垂直偏向制御回路１５にも入力されるようになっている。主制御部１１は、水平偏向制御回路１４および水平偏向パルス出力回路１８と共にフィードバックループを形成しており、ビデオ出力回路１３に入力されたビデオ入力信号の種別（周波数や同期信号の極性等）に応じて適正な水平偏向制御を行うようになっている。垂直偏向制御回路１５は、１フレーム分の水平偏向パルス２３ごとに、上記した偏向制御信号を垂直偏向パルス出力回路１９に供給するようになっている。
【００２９】
ビデオ信号計測回路１６にはビデオ出力回路１３からビデオ入力信号２１と同じ信号が入力されるようになっている。そして、ビデオ信号計測回路１６はビデオ信号２１における同期信号の周波数および極性を計測することで信号種別を検出し、その検出結果を主制御部１１に送出するようになっている。
【００３０】
図２は、不揮発性メモリ１２におけるタイミングデータテーブル１２ａの内容を表すものである。この図に示したように、タイミングデータテーブル１２ａは、工場等において予め作成されて不揮発性メモリ１２に書き込まれたもので、予め使用が想定されるビデオ信号の種別（種別データ１２１）ごとに、各ビデオ信号の波形に係るタイミングデータ１２２と信号タイプとをそれぞれ対応付けて構成されている。種別データ１２１には、水平および垂直の各同期信号の周波数および極性が含まれ、タイミングデータ１２２には、水平タイミングデータｔ１，ｔ２，ｔ３と、垂直タイミングデータＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、目標とする水平および垂直方向の映像領域の物理サイズを示すデータＤＴ，ＥＴとが含まれている。図示の例では、例えば周波数が８１．９ｋＨｚで負極性の水平同期信号と周波数が７５Ｈｚで負極性の垂直同期信号とを有するビデオ信号等に係るタイミングデータが記録されている。なお、信号タイプとしては、水平同期信号および垂直同期信号がビデオ信号本体部（アクティブ区間）と分離している分離タイプ（ＳＥＰ）や、水平同期信号および垂直同期信号とビデオ信号本体部とが混じっているコンポジットタイプ（ＣＯＭＰ）等がある。
【００３１】
ここで、図５および図６を参照して、水平タイミングデータｔ１，ｔ２，ｔ３、垂直タイミングデータＬ１，Ｌ２，Ｌ３、およびサイズデータＳＨ，ＳＶについて説明する。なお、図５（ａ）は水平同期信号ＳＹＮＣＨを含めて描いたビデオ入力信号２１の波形を表し、同図（ｂ）は水平偏向パルス２３のタイミングを表し、図６は垂直同期信号ＳＹＮＣＶをも含めて描いたビデオ入力信号２１の波形を表すものである。
【００３２】
図５（ａ）に示したように、水平タイミングデータｔ１は水平同期信号ＳＹＮＣＨの前側のフロントポーチＦＰＨの長さを表すデータであり、水平タイミングデータｔ２は水平同期信号ＳＹＮＣＨとその後側のバックポーチＢＰＨとを併せた長さを表すデータである。水平タイミングデータｔ３は、バックポーチＢＰＨとフロントポーチＦＰＨとで挟まれたアクティブ区間、すなわちビデオ信号の実体部分の長さを表すデータである。このアクティブ区間がＣＲＴ２０の画面の左右方向における映像領域の幅に対応する。これらのデータの単位としては、例えばナノ秒（ｎｓｅｃ）が用いられる。以下の説明では、フロントポーチＦＰＨ、水平同期信号ＳＹＮＣＨおよびバックポーチＢＰＨの区間（ｔ１＋ｔ２）を水平非アクティブ区間と呼ぶ。なお、水平同期信号ＳＹＮＣＨの周期ｔＨ（＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）は、図２に示した水平同期信号の周波数から決まる値である。
【００３３】
図５（ｂ）に示したように、水平偏向パルス２３は一定のパルス幅ｔ４を有するが、その周期は水平同期信号ＳＹＮＣＨの周期ｔＨと等しくなるように設定される。但し、その位相はビデオ信号に対してδＨだけずれるように設定されるようになっている。具体的には、ビデオ信号の非アクティブ区間の中心と水平偏向パルス２３のパルス幅中心との間にオフセット量δＨが存在するように設定される。このオフセット量δＨが０であれば、ビデオ信号の水平アクティブ区間ＡＣＴＨの中心と水平偏向パルス２３のパルス間隔の中心とが一致し、この一致状態が画面の中心と映像表示領域の中心とを一致させる上で理想的である。ところが、実際には、水平偏向ヨークがもつ遅延特性により、水平方向ビームの走査開始位置は水平偏向パルス２３の位置に対してδＨだけずれる。しかも、このオフセット量δＨは、水平偏向パルス２３の周波数の大小に依存する。したがって、後述するように、映像表示領域を正確に画面の中央にもってくるためには、水平偏向パルス２３の周波数、すなわち水平同期信号ＳＹＮＣＨの周波数に応じてオフセット量δＨを適切に設定しなければならない。
【００３４】
図６に示したように、垂直タイミングデータＬ１は垂直同期信号ＳＹＮＣＶの前側部分のフロントポーチＦＰＶの長さを表すデータであり、垂直タイミングデータＬ２は垂直同期信号ＳＹＮＣＶとその後側のバックポーチＢＰＶとを併せた長さを表すデータである。垂直タイミングデータＬ３は、バックポーチＢＰＶとフロントポーチＦＰＶとで挟まれた垂直アクティブ区間ＡＣＴＶ、すなわちビデオ信号の実体部分の長さを表すデータである。この垂直アクティブ区間ＡＣＴＶがＣＲＴ２０の画面の上下方向における映像領域に対応する。これらのデータの単位としては、例えばライン数が用いられる。以下の説明では、フロントポーチＦＰＶ、水平同期信号ＳＹＮＣＶおよびバックポーチＢＰＶの区間（Ｌ１＋Ｌ２）を垂直非アクティブ区間と呼ぶ。なお、垂直同期信号ＳＹＮＣＶの周期ＬＶ（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）は、図２に示した水平同期信号の周波数から決まる値である。
【００３５】
図３は不揮発性メモリ１２における調整パラメータテーブル１２ｂの内容を表すものである。この調整パラメータテーブル１２ｂは、ビデオ信号の種別（種別データ１２３）ごとに各種の調整パラメータ１２４および信号タイプを対応付けて格納したもので、新たな種別のビデオ信号が入力されるたびに新たなデータ（１組の調整パラメータ）が追加登録されるようになっている。ここで、種別データ１２３は図２に示した種別データ１２１と同じ要素から構成され、図示の例では、既に、例えば周波数が３１．５ｋＨｚで負極性の水平同期信号と周波数が６０Ｈｚで負極性の垂直同期信号とを有するビデオ信号等が登録されている。信号タイプもまた図２で説明したものと同じである。調整パラメータ１２４は、ＣＲＴ２０の画面の水平方向における映像領域サイズを調整するための水平サイズパラメータＳＨと、水平方向における映像領域位置を調整するための水平位置パラメータＰＨと、垂直方向における映像領域サイズを調整するための垂直サイズパラメータＳＶと、垂直方向における映像領域位置を調整するための垂直位置パラメータＰＶとを含んでいる。
【００３６】
この調整パラメータテーブル１２ｂは、新たな種別のビデオ信号が入力されるたびに主制御部１１によって参照され、そこから検索された調整パラメータを基に、ＣＲＴ２０の画面への映像表示が行われるようになっている。但し、調整パラメータテーブル１２ｂの中に、該当する種別のビデオ信号に関する調整パラメータが登録されていなかったときは、主制御部１１は、さらにタイミングデータテーブル１２ａを検索し、そこから読み出したタイミングデータを用いて調整パラメータを演算により求め、その求めた調整パラメータを基に、ＣＲＴ２０の画面への映像表示を行うようになっている。
【００３７】
図４は、不揮発性メモリ１２における固有特性データ記憶エリア１２ｃの内容を表すものである。この固有特性データ記憶エリア１２ｃは、上述のように、その映像表示装置についての固有の表示特性を示す特性データを格納した領域である。これらの特性データは、予め工場で実際にテスト用のビデオ信号を入力して計測することにより取得したデータである。
【００３８】
図４に示したように、この特性データには、テスト用のビデオ信号を入力した場合における画面の水平方向の映像領域幅の物理サイズＤ１，Ｄ２と水平サイズ調整パラメータＳＨ１、ＳＨ２との対応関係を表すデータと、そのビデオ信号のアクティブ率ｒ０（周期ｔＨから水平偏向パルス２３のパルス幅ｔ４を差し引いた区間の長さ（ｔＨ−ｔ４）に対する水平アクティブ区間ＡＣＴＨの長さｔ３の比）とが含まれている。これらのデータは、後述するように、目標の水平サイズ調整パラメータＳＨＴを求めるときに用いられるようになっている。
【００３９】
また、同図に示したように、特性データには、水平オフセット率δｒＨの水平同期周波数依存特性を表すデータも含まれている。ここで、水平オフセット率δｒＨとは、後述するように、水平周期ｔＨに対する水平オフセット量δＨの比である。例えば、図４に示した例では、水平同期信号ＳＹＮＣＨの周波数ｆＨがそれぞれｆＨ１，ｆＨ２，ｆＨ３，ｆＨ４である場合において、映像領域が画面の左右方向の中央に来るようにするためには、水平オフセット率δｒＨをそれぞれδｒＨ１，δｒＨ２，δｒＨ３，δｒＨ４に設定しなければならないことを示すデータが記憶されている。さらに、同図に示したように、特性データには、図５における水平同期信号ＳＹＮＣＨの先端から水平偏向パルス２３の終端までの時間（以下、遅延量という。）ΔＨとしてのΔＨ１，ΔＨ２と水平位置パラメータＰＨ１，ＰＨ２とを対応付けたものが含まれている。これらのデータは、後述するように、目標の水平位置調整パラメータＰＨＴを求めるときに用いられるようになっている。
【００４０】
なお、図４では水平方向に係る特性データのみを図示して説明したが、この固有特性データ記憶エリア１２ｃには垂直方向に係る同様の特性データも格納されており、垂直サイズ調整パラメータＳＶや垂直位置調整パラメータＰＶを求める際に参照されるようになっている。
【００４１】
次に、図７を参照して、このような構成の映像表示装置の動作を説明する。ここでは、主制御部１１の動作を中心として説明するものとし、他の部分の説明は省略する。
【００４２】
主制御部１１は、ビデオ出力回路１３に入力されるビデオ入力信号２１を常に監視して、新たなビデオ信号の入力を検出すると（ステップＳ１０１；Ｙ）、そのビデオ信号の同期周波数と同期信号極性とを計測することによりそのビデオ信号の種別を検出する（ステップＳ１０２）。
【００４３】
次に、主制御部１１は、検出した信号種別（種別データ１２３）を検索キーとして調整パラメータテーブル１２ｂ（図３）を検索する（ステップＳ１０３）。この結果、その種別のビデオ信号が既に調整パラメータテーブル１２ｂに登録されていて、これが検索により発見されたときには（ステップＳ１０４；Ｙ）、その種別データ１２３に対応して格納されている調整パラメータ１２４を読み出して、出力する（ステップＳ１０８）。具体的には、読み出した水平サイズ調整パラメータＳＨおよび水平位置調整パラメータＰＨを水平偏向制御回路１４に出力し、垂直サイズ調整パラメータＳＶおよび垂直位置調整パラメータＰＶを垂直偏向制御回路１５に出力する。
【００４４】
一方、調整パラメータテーブル１２ｂの中に目的の種別のビデオ信号が登録されておらず、これを発見できなかったときには（ステップＳ１０４；Ｎ）、主制御部１１は、さらに、タイミングデータテーブル１２ａ（図２）を検索する。具体的には、検出した信号種別（種別データ１２１）を検索キーとしてタイミングデータテーブル１２ａを検索する（ステップＳ１０５）。この結果、タイミングデータテーブル１２ａの中から目的の種別のビデオ信号を発見したときは、その種別データ１２１に対応するタイミングデータ１２２を読み出し、これを用いて所定の演算を行うことにより調整パラメータを算出する（ステップＳ１０６）。主制御部１１は、求めた調整パラメータ１２４を、そのビデオ信号の種別データ１２３と共に調整パラメータテーブル１２ｂに追加登録する（ステップＳ１０７）と共に、水平偏向制御回路１４および垂直偏向制御回路１５に出力する（ステップＳ１０８）。
【００４５】
なお、タイミングデータテーブル１２ａからも、該当する種別のビデオ信号を発見できなかったときは、不揮発性メモリ１２に予め記憶させておいたディフォルトの調整パラメータ（固定値）を読み出して水平偏向制御回路１４および垂直偏向制御回路１５に出力する（ステップＳ１０８）。
【００４６】
主制御部１１から水平サイズ調整パラメータＳＨと水平位置調整パラメータＰＨとを供給された水平偏向制御回路１４は、これらの調整パラメータに従ったタイミングで水平偏向制御信号を水平偏向パルス出力回路１８に出力し、水平偏向パルス出力回路１８はこの水平偏向制御信号に信号処理を施して水平偏向パルス２３を出力し、ＣＲＴ２０の水平偏向ヨーク（図示せず）に印加する。一方、主制御部１１から垂直サイズ調整パラメータＳＶと垂直位置調整パラメータＰＶとを供給された垂直偏向制御回路１５は、これらの調整パラメータに従ったタイミングで垂直偏向制御信号を垂直偏向パルス出力回路１９に出力し、垂直偏向パルス出力回路１９はこの垂直偏向制御信号に信号処理を施して垂直偏向パルス２４を出力し、ＣＲＴ２０の垂直偏向ヨーク（図示せず）に印加する。
【００４７】
このようにして、ＣＲＴ２０の画面には、ビデオ入力信号の種別にかかわらず、常に最適なサイズおよび位置の映像が表示されることとなる。
【００４８】
次に、主制御部１１による調整パラメータの算出方法を説明する。
【００４９】
水平方向の調整パラメータである水平サイズ調整パラメータＳＨと水平位置調整パラメータＰＨとは、次の（１），（２）式に示したような関数として定義される。
ＳＨ＝ｆ（ｔ１，ｔ２，ｔ３，Ｄ１，Ｄ２）…（１）
ＰＨ＝ｇ（ｔ１，ｔ２，ｔ３，δｒＨ１，δｒＨ２，δｒＨ３，δｒＨ４，ΔＨ１，ΔＨ２，ｆＨ）…（２）
【００５０】
ここで、ｔ１，ｔ２，ｔ３は図５で定義した量であり、図２のタイミングデータテーブル１２ａに格納されている。Ｄ１，Ｄ２は、テスト用のビデオ信号を入力して２点調整を行ったときの画面上の水平方向における映像領域幅の物理サイズを表し、δｒＨ１，δｒＨ２，δｒＨ３，δｒＨ４は、水平周期ｔＨに対する水平オフセット量δＨの比である水平オフセット率を表し、ΔＨ１，ΔＨ２は、図５に示した遅延量ΔＨを表す。これらのデータは、図４に示した固有特性データ記憶エリア１２ｃに格納されている。ｆＨは水平同期信号ＳＹＮＣＨの周波数であり、入力されたビデオ信号を計測することで得られる。
【００５１】
新たに未知のビデオ信号が入力されたときは、その信号の同期信号の周波数と極性とを調べて信号種別を検出し、この信号種別を検索キーとしてタイミングデータテーブル１２ａを検索してタイミングデータｔ１，ｔ２、ｔ３を読み出すと共に固有特性データ記憶エリア１２ｃからＤ１，Ｄ２等を読み出して、上記の（１），（２）式を適用することにより、水平サイズ調整パラメータＳＨと水平位置調整パラメータＰＨとを得ることができる。そして、これらの調整パラメータを水平偏向制御回路１４に出力することにより、水平方向について、映像領域のサイズおよび位置が適正に調整されることとなる。以下、図８〜図１０を参照して、さらに詳細に説明する。
【００５２】
まず、図８を参照して、水平サイズ調整パラメータＳＨの求め方を説明する。まず、不揮発性メモリ１２の固有特性データ記憶エリア１２ｃ（図４）から、画面の水平方向の映像領域幅の物理サイズＤ１，Ｄ２と、これらに対応する水平サイズ調整パラメータＳＨ１，ＳＨ２と、アクティブ率ｒ０とを読み出し、これらの値を基に、２つの調整点における水平ラスターサイズＤ１／ｒ０，Ｄ２／ｒ０を算出する。ここで、水平ラスターサイズとは、水平方向の走査幅を意味する。これにより、図８に示したような水平ラスターサイズ対水平サイズ調整パラメータＳＨの補間直線を得る。ここで、水平ラスターサイズは水平サイズ調整パラメータに対してリニアに変化するものとしている。
【００５３】
次に、入力されているビデオ入力信号の種別を検索キーとしてタイミングデータテーブル１２ａ（図２）を検索し、そこからそのビデオ入力信号についてのタイミングデータを読み出す。そして、次の（３）式によって、そのビデオ入力信号についてのアクティブ率ｒを計算する。
ｒ＝ｔ３／（ｔＨ−ｔ４）＝ｔ３／（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３−ｔ４）…（３）
そして、タイミングデータテーブル１２ａから読み出した目標とする水平方向の映像領域幅の物理サイズＤＴを（３）式で求めたアクティブ率ｒで割って、目標とするラスターサイズＤＴ／ｒを求める。
【００５４】
次に、図８に示した補間直線から、ラスターサイズが上記のようにして求めたＤＴ／ｒとなるときの水平サイズ調整パラメータＳＨＴを求める。そして、この水平サイズ調整パラメータＳＨＴを水平偏向制御回路１４に出力することにより、画面の左右方向の映像領域のサイズが適正に調整されることとなる。
【００５５】
次に、図９および図１０を参照して、水平位置調整パラメータＰＨの求め方を説明する。まず、不揮発性メモリ１２の固有特性データ記憶エリア１２ｃ（図４）から、水平オフセット率の水平同期周波数依存特性を表すデータ、すなわち、図４に示した例では、水平同期信号ＳＹＮＣＨの周波数ｆＨ１，ｆＨ２，ｆＨ３，ｆＨ４に対応した水平オフセット率δｒＨ１，δｒＨ２，δｒＨ３，δｒＨ４を読み出し、これらの値を基に、図９に示したような水平同期周波数ｆＨ対水平オフセット率δｒＨの補間直線を得る。
【００５６】
次に、図９に示した補間直線から、目標の周波数（すなわち、入力されているビデオ入力信号の水平同期周波数）ｆＨＴに対応する水平オフセット率δｒＨＴを求める。
【００５７】
ところで、図５から明らかなように、遅延量（すなわち、水平同期信号ＳＹＮＣＨの先端から水平偏向パルス２３の終端までの時間）ΔＨは、次の（４）式で表される。
ΔＨ＝（ｔ２−ｔ１＋ｔ４）／２−δｒＨ×ｔＨ…（４）
そこで、（４）式のオフセット率δｒＨとして目標値δｒＨＴを代入することにより、目標の遅延量ΔＨＴを求める。ここで、（４）式におけるｔ１，ｔ２，ｔＨ（＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）は、タイミングデータテーブル１２ａ（図２）から読み出された、そのビデオ入力信号についてのタイミングデータである。
【００５８】
次に、主制御部１１は、固有特性データ記憶エリア１２ｃ（図４）から、遅延量ΔＨ１，ΔＨ２と、これらに対応する水平位置パラメータＰＨ１，ＰＨ２とを読み出し、図１０に示したような遅延量ΔＨ対水平位置パラメータＰＨの補間直線を得る。ここで、遅延量ΔＨは水平位置パラメータＰＨに対してリニアに変化するものとしている。
【００５９】
次に、主制御部１１は、図１０に示した遅延量ΔＨ対水平位置パラメータＰＨの補間直線から、（４）式で求めた目標の遅延量ΔＨＴに対応する水平位置調整パラメータＰＨＴを求める。そして、この水平位置調整パラメータＰＨＴを水平偏向制御回路１４に出力することにより、画面の左右方向における映像領域の位置が適正に調整されることとなる。
【００６０】
以上は水平走査についての調整パラメータの求め方であるが、垂直走査についての調整パラメータについても、基本的な手順は同様である。以下、簡単に説明する。
【００６１】
垂直方向の調整パラメータである垂直サイズ調整パラメータＳＶと垂直位置パラメータＰＶとは、次の（５），（６）式のような関数として定義される。
ＳＶ＝Ｆ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｅ１，Ｅ２）…（５）
ＰＶ＝Ｇ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，ｆＶ）…（６）
【００６２】
ここで、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は図６で定義した量であり、図２のタイミングデータテーブル１２ａに格納されている。Ｅ１，Ｅ２は、実際にビデオ信号を入力して２点調整を行ったときの画面の垂直方向における映像領域の物理サイズを表すもので、図４に示した固有特性データ記憶エリア１２ｃに格納されている（但し、図４では図示を省略している）。ｆＶは垂直同期信号ＳＹＮＣＶの周波数であり、入力されたビデオ信号を計測することで得られる。新たに未知のビデオ信号が入力されたときは、その信号の同期信号の周波数と極性とを調べて信号種別を検出し、この信号種別を検索キーとしてタイミングデータテーブル１２ａを検索してタイミングデータＬ１，Ｌ２、Ｌ３と、垂直方向における目標の映像領域の物理サイズＥＴとを読み出すと共に、固有特性データ記憶エリア１２ｃからＥ１，Ｅ２（図示せず）を読み出して、上記の（５），（６）式を適用することにより、垂直サイズ調整パラメータＳＶと垂直位置パラメータＰＶとを得ることができる。そして、これらの調整パラメータを垂直偏向制御回路１５に出力することにより、垂直方向についても、映像領域のサイズおよび位置が適正に調整されることとなる。
【００６３】
このように、本実施の形態に係る映像表示装置では、ビデオ信号の種別ごとにタイミングデータを登録して構成したタイミングデータテーブルを設けると共に、入力されたビデオ信号の種別を検索キーとしてタイミングデータテーブルを検索して該当するタイミングデータを取得し、このタイミングデータを用いて必要な調整パラメータを求めるようにしたので、ビデオ信号の種別ごとにその装置固有の調整パラメータを記憶させておき必要に応じてこの調整パラメータの中から該当するものを読み出して使用するという従来方法に比べると、工場での調整等に要する工数を大幅に削減することができる。タイミングテーブル１２ａはすべての装置について共通の内容のものを１つだけ作成して記憶させればよいからである。また、新たなビデオ信号が入力されるごとにその信号に係るすべてのタイミングデータを計測し、その計測値を用いて調整パラメータを求めるという従来方法に比べると、本実施の形態ではタイミングデータの計測が不要なので、その分処理が簡単となると共に、計測誤差による調整精度の低下を防止することができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、予め工場等において図４に示したような各装置固有の特性データを計測して不揮発性メモリ１２に記憶させておき、実際の使用の際に、この特性データを用いて調整パラメータを求めるようにしているので、装置間のハードウェアのばらつきによる機差をも考慮に入れた適正な調整パラメータを得ることができる。しかも、この場合の特性データはテスト用のビデオ信号について１組だけあればよいので、工場等における計測に要する工数は僅かなもので済む。
【００６５】
また、本実施の形態では、一旦調整パラメータが算出されたビデオ信号については、その求めた調整パラメータをそのビデオ信号の種別に対応付けて調整パラメータテーブル１２ｂに保存しておき、同じ種別の信号が再度入力されたときには、タイミングデータテーブル１２ａの検索と調整パラメータを求めるための演算とを行わずに、調整パラメータテーブル１２ｂから直ちに目標の調整パラメータを読み出して出力するようにしたので、調整パラメータの演算が不要となり、入力から表示までの時間が短くなる。
【００６６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、その均等の範囲内で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、図４に示したような各装置固有の特性データを用いて調整パラメータを求めるようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、装置間の機差が僅かであれば、すべての装置について一律に同じ固定データを特性データとして用いるようにしてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態では、図８〜図１０に沿って説明した手順によって調整パラメータを求めるようにしたが、その他の手順によることも可能である。
【００６８】
また、本実施の形態は、想定される限りのビデオ信号種別についてのタイミングデータを不揮発性メモリ１２のタイミングデータテーブル１２ａに予め記憶させた上で工場等より出荷することを前提としているが、この不揮発性メモリ１２のタイミングデータテーブル１２ａの内容をユーザサイドで書き替えることができるようにしてもよい。例えば、従来存在していなかった新たな種別のビデオ信号を出力するようなビデオボードを映像表示装置とは別個にオプションとして販売する場合、そのビデオボードが出力するビデオ信号の種別とタイミングデータとを対応付けて例えばフロッピーディスク等の記憶媒体に記憶させ、このフロッピーディスクを製品であるビデオボードに添付しておく。そして、ユーザがそのフローピーディスクをコンピュータにセットして所定のインストール操作を行うことにより、その新たな種別のビデオ信号に関するタイミングデータがフロッピーディスクから読み出されて、入出力Ｉ／Ｆ１７（図１）を介して映像表示装置に転送され、主制御部１１によって不揮発性メモリ１２のタイミングデータテーブル１２ａに追加登録される。こうすることにより、映像表示装置が市場に出荷された時点で登録されていなかった種別のビデオ信号に対しても対応可能となり、適正な映像表示を行うことができる。この場合、フロッピーディスクには、追加しようとする種別のビデオ信号に係るタイミングデータだけでなく、新たに更新された内容のタイミングデータテーブル全体を格納しておき、必要に応じて不揮発性メモリ１２内のタイミングデータテーブル１２ａをフロッピーディスク内のタイミングデータテーブルに置き換えることができるようにしてもよい。これにより、例えば、信号種別（同期周波数と極性）が全く同一であるがタイミングデータが異なるような複数のビデオ信号に対応することも可能となる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の映像表示装置または請求項５記載の映像表示方法によれば、入力された映像信号における同期信号の周波数および極性を計測して映像信号の種別を検出すると共に、この検出された種別を検索キーとして、予め映像信号の種別ごとに記憶された映像表示装置共通のタイミングデータを検索して該当するタイミングデータを取得し、このタイミングデータと、予めある種別の映像信号に対する実測値として記憶された映像表示装置固有の特性データとを基に調整パラメータを算出し、これを基に映像表示を行うようにしたので、ビデオ信号の種別ごとにその装置固有の調整パラメータを記憶させておき必要に応じてこの調整パラメータの中から該当するものを読み出して使用するという従来方法に比べると、工場での調整等に要する工数を大幅に削減することができる。また、タイミングデータの計測が不要なので、実使用時において新たなビデオ信号が入力されるごとにその信号に係るすべてのタイミングデータを計測し、その計測値を用いて調整パラメータを求めるという従来方法に比べて処理が簡単になると共に、計測誤差に起因する調整精度の低下を防止することができるという効果がある。
【００７０】
また、検索により得られた映像表示装置共通のタイミングデータとその映像表示装置固有の特性データとを用いて調整データを算出するようにしたので、上記の効果に加えてさらに、装置間のハードウェアのばらつきによる機差をも考慮に入れた適正な調整パラメータを得ることができ、調整精度を一層向上させることができるという効果がある。しかも、この場合の特性データはある種のビデオ信号について１組だけあればよいので、工場等における計測に要する工数は僅かなもので済むという効果もある。
【００７１】
請求項３記載の映像表示装置によれば、映像信号の種別を検索キーとした調整パラメータ記憶手段の検索の結果、該当する種別の映像信号に係る調整パラメータが得られなかったときには、さらにタイミングデータ記憶手段を検索してそこから得たタイミングデータを用いて調整パラメータを算出し、調整パラメータ記憶手段に追記すると共に、この調整パラメータに基づいて映像表示を行う一方、調整パラメータ記憶手段の検索の結果、該当する種別の映像信号に係る調整パラメータが得られたときには、この調整パラメータに基づいて映像表示を行うようにしたので、同じ種別の信号が再度入力されたときには、調整パラメータ記憶手段から目的の調整パラメータを直ちに取得できる。このため、上記の請求項１および請求項５について記載した効果に加えてさらに、タイミングデータの検索および調整パラメータを求めるための演算が不要となって入力から表示までの時間が短くなるので、応答性が良くなるという効果がある。
【００７２】
また、請求項４記載の映像表示装置によれば、タイミングデータ記憶手段の内容を外部から供給されるデータに基づいて書き替えることができるようにしたので、上記の請求項１および請求項５について記載した効果に加えてさらに、映像表示装置が市場に出荷された時点で登録されていなかった種別のビデオ信号に対しても対応可能となるという効果がある。また、信号種別が同一であるがタイミングデータが異なるような複数のビデオ信号が存在する場合にも対応できるようになるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る映像表示装置の概略構成を表すブロック図である。
【図２】図１の不揮発性メモリにおけるタイミングデータテーブルの内容を表す図である。
【図３】図１の不揮発性メモリにおける調整パラメータテーブルの内容を表す図である。
【図４】図１の不揮発性メモリにおける固有特性データ記憶エリアの内容を表す図である。
【図５】水平同期信号を含んだビデオ信号と水平偏向パルスとのタイミング関係を表すタイミング図である。
【図６】水平同期信号と垂直同期信号とを含んだ一垂直走査期間のビデオ信号を表すタイミング図である。
【図７】この映像表示装置の主要な動作を説明するための流れ図である。
【図８】水平サイズ調整パラメータの求め方を説明するための図である。
【図９】水平位置調整パラメータの求め方を説明するための図である。
【図１０】水平位置調整パラメータの求め方を説明するための他の図である。
【図１１】一般的なビデオ信号の一水平走査区間の波形を示す図である。
【図１２】一般的なビデオ信号の一垂直走査区間の波形を示す図である。
【符号の説明】
１１…主制御部、１２…不揮発性メモリ、１２ａ…タイミングデータテーブル、１２ｂ…調整パラメータテーブル、１２ｃ…固有特性データ記憶エリア、１３…ビデオ出力回路、１４…水平偏向制御回路、１５…垂直偏向制御回路、１７…入出力インタフェイス、１８…水平偏向パルス出力回路、１９…垂直偏向パルス出力回路、２０…ＣＲＴ、２１…ビデオ入力信号、２３…水平偏向パルス、２４…垂直偏向パルス、ＳＹＮＣＨ…水平同期信号、ＳＹＮＣＶ…垂直同期信号

Claims

映像表示装置について共通に規定されると共に、映像信号の信号波形におけるアクティブ区間、同期信号の区間、およびこれらの２つの区間の相互の位置関係を映像信号の種別ごとに表現してなるタイミングデータを予め記憶するタイミングデータ記憶手段と、
予め実測された、その映像表示装置固有の表示特性を示す特性データを記憶する特性データ記憶手段と、
入力された映像信号における同期信号の周波数および極性を計測して前記映像信号の種別を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された映像信号の種別を検索キーとして前記タイミングデータ記憶手段を検索する検索手段と、
前記検索手段によって得られたタイミングデータと前記特性データとを用いて、映像表示状態を調整するための調整パラメータを算出する演算手段と、
前記演算手段によって求められた調整パラメータに基づいて映像表示を行う映像表示手段と
を備えたことを特徴とする映像表示装置。
映像信号の種別ごとに、前記調整パラメータを記憶するための調整パラメータ記憶手段をさらに備え、
前記検索手段は、前記検出手段により検出された映像信号の種別を検索キーとして前記調整パラメータ記憶手段を検索すると共に、この検索の結果、該当する種別の映像信号に係る調整パラメータが得られなかったとき、さらに、前記タイミングデータ記憶手段を検索し、
前記演算手段は、前記検索手段によって前記タイミングデータ記憶手段から該当する種別の映像信号に係るタイミングデータが得られたとき、このタイミングデータを用いて、その種別の映像信号に係る調整パラメータを算出し、
前記映像表示手段は、前記検索手段によって前記調整パラメータ記憶手段から得られた調整パラメータまたは前記演算手段によって求められた調整パラメータに基づいて映像表示を行う
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
前記演算手段によって求められた調整パラメータを前記調整パラメータ記憶手段に追加して書き込む書込手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
前記タイミングデータ記憶手段の内容は、外部から供給されるデータに基づいて書き替え可能である
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
映像表示装置について共通に規定されると共に、映像信号の信号波形におけるアクティブ区間、同期信号の区間、およびこれらの２つの区間の相互の位置関係を映像信号の種別ごとに表現してなるタイミングデータと、予め実測された、その映像表示装置固有の表示特性を示す特性データとを予め記憶しておき、
入力された映像信号における同期信号の周波数および極性を計測して前記映像信号の種別を検出し、
検出された映像信号の種別を検索キーとして前記記憶されているタイミングデータを検索し、
前記検索によって得られたタイミングデータと前記特性データとを用いて、映像表示状態を調整するための調整パラメータを算出し、
算出された前記調整パラメータに基づいて映像表示を行う
ことを特徴とする映像表示方法。