JPH01280977A - テレビジョンシステムの子画面表示方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、テレビジョンシステムの子画面表示方法及び
その装置に関し、より詳しくは、１台のモニターの表示
画面に複数のテレビジョンカメラで撮像した映像を縮小
して同時に表示するようにしたテレビジョンシステムの
子画面表示方法及びその装置に関する。

（従来の技術） 第９図は、従来のＮＴＳＣ方式白黒４画面テレビジョン
（Ｔ　Ｖ）の原理説明図である。この第９図を参照して
、４台のＴＶ左カメラらの４つの映像を１台のモニター
で見るために、各ＴＶ左カメラらの映像を縮小し、位置
決めする方法について説明する。

第９図においては、４台のＴＶ左カメラ撮像デバイス）
で「１」〜「４」という数字の像を撮像し、それらの像
を１台のモニターに同時に区画表示する場合を示したも
のである。即ち、撮像デバイス９−１ａで撮像されたデ
ータは増幅器９−２８で増幅された後ＮＴＳＣ方式に沿
った映像９−３ａとして出力される。この映像９−３ａ
は、後述の縮小方法によって縮小された映像データとさ
れる。そのデータはコントロール回路９−４によって制
御されるＡ／Ｄコンバータ９−５ａによってＡ／Ｄ変換
され、そのコントロール回路９−４の制御のもとにＲＡ
Ｍ９−６ａに格納される。

ＲＡＭ９−６ａに格納されたデータは、コントロール回
路９−４の制御下に、読み出されると共にＤ／Ａコンバ
ータ９−７ａでＤ／Ａ変換される。

そのＤ／Ａ変換により、前記映像がサンプリング、縮小
された縮小映像９−８ａが得られる。

以上の動作は、他の撮像デバイス９−１ｂ〜９−１ｄで
得られる映像についても同様である。よって、同等の構
成部分に同様の符号（ただし、ａをｂ−ｄに置換）を付
して説明は省略する。

このようにして、４つの縮小映像９−８ａ〜９−８ｄが
得られる。それらの縮小映像９−８ａ〜９−８ｄは、後
に詳しく述べるように位置決めされて、子画面９−９ａ
〜９−９ｄとしてＮＴＳＣ方式白黒４画面ＴＶ受像機の
モニター画面に表わされ、映像９−１０が得られる。

次に映像を縮小する方法及び縮小した４つの映像をモニ
ター画面の決められた位置に表示する方法について説明
する。

即ち、ＴＶ受像機の画像は、電子ビームを一定の速度で
走査することにより描かれる。そのため、縮小された子
画面を描くには、予め時間軸を変換しておく必要がある
。時間軸を変換するには、１画面分の情報を一旦記憶す
るための記憶装置が必要である。そして、その記憶装置
への書き込みに当ってはゆっくりとサンプリングして書
き込み、読み出しに当っては書き込んだ速度よりも速い
速度で連続的に読み出せばよい。

これを、第８図（ａ）、　　（ｂ）を参照してより具体
的に説明する。同図（ａ）は映像を縦方向に１／２に縮
小する場合の原理を示すものである。この第８図（ａ）
に示すように、映像の縦方向を１／２にするには、先ず
撮像デバイスからの図示の時間軸尺度を有する映像８−
１の走査線８−２ａ。

８−２ｂを一本おきに間引いてサンプリングする。

走査線８−２ａはサンプリングされるものを示し、走査
線８−２ｂは間引かれるものを示す。サンプリングした
走査線８−２ａのデータを一旦記憶装置（ＲＡＭ）８−
３に記憶する。

次いで、そのＲＡＭ８−３から通常の読み出し速度で連
続的に読み出せば、図示のように縦方向の時間軸が縮小
された縮小映像８−４が得られる。

第８図（ｂ）は、映像の縦及び横をそれぞれ１／２に縮
小する場合の原理を示すものである。この第８図（ｂ）
に示すように、映像の縦及び横をそれぞれｌ／２に縮小
するには、同図（ａ）の場合と同様に、撮像デバイスか
らの映像８−１の走査線８−２ａ、３−２ｂを一本おき
に間引いてサンプリングする。そのサンプリングにおい
て、サンプリングする走査線８−２ａ上の全ての画素８
−６ａ、８−６ｂをサンプリングすることなく、画素を
１つおきに間ツ巳）てサンプリングする。画素８−６ａ
はサンプリングされるものを示し、画素８−６ｂは間引
かれるものを示す。サンプリングした画素８−６ａをＲ
ＡＭ８−３に記憶する。次いで、そのＲＡＭ８−３から
通常の読み出し速度で読み出す。これにより、図示の如
く、縦及び横か共に１７２に縮小、即ち面積が１７４に
縮小された縮小映像（子画面）８−７が得られる。

このようして得られた縮小映像８−７が、第９図の縮小
映像９−８ａ〜９−８ｄに相当する。それらの縮小映像
９−８ａ〜９−８ｄを第９図のモニター画面の映１９−
１０の如く表示するには、以下のようにすればよい。即
ち、モニター画面の走査において今走査している位置が
縮小映像９−９ａの表示予定位置である場合には、その
縮小映像９−８ａを格納したＲＡＭ９−６ａからデータ
を読み出してモニター画面を走査する。これと同様に、
モニター画面の走査位置が縮小映像９−９ｂ〜９−９ｄ
の表示予定位置である場合には、ＲＡＭ９−６ｂ〜９−
６ｄからデータを読み出してモニター画面を走査する。

このような走査により、第９図に示されるような映像９
−１０、即ち画面が４つに区画され、各区画にそれぞれ
縮小画像９−９ａ〜９−９ｄが表示された映像９−１０
が得られる。

上記のような従来技術は、例えばテレビ技術（５］　　
（１９８０）Ｐ２４−２５に記載されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術には、以下のような難点がある。

（１）水平解像度が、（撮像デバイスの解像度）／（水
平方向の子画面の数）に落ちる。例えば、上述の４画面
ＴＶの場合には、水平方向に並ぶ画素に関し、２画素の
うち１画素を間引き、他の１画素のみをサンプリングす
るようにしている。よって、水平解像度が１７２に落ち
る。

（２）映像データの処理に際し、Ａ／Ｄコンバータ、Ｒ
ＡＭ及びＤ／Ａコンバータを用いた。而して、それらの
回路部材は高帯域で作用可能に構成されたものである。

そのため、非常に高度な技術が要求され、大きな回路基
板が必要とされる。それにより、システム全体としての
小型化は実際上不可能である。さらに、上記回路構成部
材は価格が非常に高く、システム全体としてのコストも
非常に高いものとなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、
子画面の水平方向の高解像度を維持できるテレビジョン
システムの子画面表示方法を提供すると共に、その実施
に使用する装置を小型且つ安価なものとして提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明のテレビジョンシステムの子画面表示方法は、複
数の固体撮像デバイスからそれぞれ垂直方向信号読出手
段及び水平方向信号読出手段により撮像信号を読み出し
、それらの撮像信号に基づいて、前記複数の固体撮像デ
バイスが撮像した複数の映像を縮小して１つのテレビジ
ョン受像機の表示画面に同時に表示するようにしたテレ
ビジョンシステムの子画面表示方法において、前記垂直
方向信号読出手段により予め定めた複数のラインを加算
して読み出し、 前記水平方向信号読出手段により水平有効走査期間の任
意数分の１の期間内に読み出しを終えるような高速読み
出しを行い、 さらに、前記各固体撮像デバイスからの垂直方向及び水
平方向への撮像信号の読み出し開始のタイミングを、前
記各固体撮像デバイスによる各映像を前記表示画面のど
の位置に表示するかに応じてタイミング決定手段により
決定するものとして構成される。

本発明のテレビジョンシステムの子画面表示装置は、複
数の固体撮像デバイスからそれぞれ垂直方向信号読出手
段及び水平方向信号読出手段により撮像信号を読み出し
、それらの撮像信号に基づいて、前記複数の固体撮像デ
バイスが撮像した複数の映像を縮小して１つのテレビジ
ョン受像機の表示画面に同時に表示するようにしたテレ
ビジョンシステムの子画面表示装置において、前記垂直
方向信号読出手段は、予め定めた複数のラインを加算し
て読み出すものとして構成され、前記水平方向信号読出
手段は、水平方向走査期間の任意数分の１の期間内に読
み出しを終えるような高速読み出しを行うものとして構
成され、さらに、前記各固体撮像デバイスからの垂直方
向及び水平方向への撮像信号の読み出し開始のタイミン
グを、前記各固体撮像デバイスによる各映像を前記表示
画面のどの位置に表示するかに応じて決めるタイミング
決定手段を備えるものとして構成される。

（作　用） 複数の固体撮像デバイスのそれぞれからの撮像信号の読
み出しは次のようにして行われる。即ち、垂直方向の信
号読み出しは、垂直方向信号読出手段によって予め定め
た複数のラインを加算して読み出される。これにより子
画面の垂直方向高さは縮小される。水平方向の読み出し
は、水平方向信号読出手段によって水平有効走査期間の
任意数分の１の期間内に、即ち、全水平有効走査期間を
かけて読み出すよりも高速で行われる。これにより、子
画面の水平方向幅は縮小される。そして、垂直及び水平
方向の読み出し開始のタイミングは各固体撮像デバイス
毎にタイミング決定手段によって決定される。その読み
出し開始のタイミングをいつにするかによって、どの固
体撮像デバイスによる映像がＴＶ受像機の表示画面のど
の位置に表示されるかが決まる。それにより、その表示
画面に、複数の固体撮像デバイスによる複数の映像が縮
小されて同時に表示される。

（実施例） 以下に、縮小原理を示す第２図及び第３図を参照しなが
ら、本発明の一実施例を従来例と比較しながら説明する
。

第１０図に示すように、固体撮像デバイスは、光電変換
により光を電荷に変える感光部１０−２と、上記電荷を
縦方向に転送（以下、ラインシフトと呼ぶ。）する垂直
転送部１０−１と上記垂直転送部１０−１により運ばれ
た電荷を横方向に転送する水平転送部１０−３を具備し
ている。

一般に、感光部１０−２で光電変換された電荷は垂直転
送部１０−１に読み出されラインシフトにより水平転送
部１０−３へ転送され、水平転送により信号出力端子１
０−４から外部へ信号出力される。

従来は、固体撮像デバイスから信号を読み出すに際し、
ラインシフトは、第２図に示す１水平帰線期間（ＨＢＬ
Ｋ）２−３内に１行（ライン）ずつ読み出していた。そ
の読み出しを順次繰り返えし、垂直有効走査期間２−１
をかけて全てのラインを読み出していた。このような読
み出しを行うと、それによって得られる映像の縦方向高
さは、上記垂直有効走査期間２−１に応じたものとなる
。

これに対し、本発明の実施例では、１水平帰線期間２−
３内に、１ラインずつではなく、ｎラインずつ加算して
ラインシフトする。このようにすると、全てのラインシ
フトは垂直有効走査期間２−１の１／ｎの期間で終了す
る。このような読み出しを行うと、それによって得られ
る映像の縦方向高さは、（垂直有効走査期間２−１の１
／ｎ）２−２に応じたものとなる。つまり、表示画面の
高さはｌ／ｎに縮小される。

また、従来は、固体撮像デバイスの信号の横方向の読み
出しにおいては、第３図に示す水平有効走査期間３−１
をかけて全ての有効画素を読み出していた。このような
読み出しを行うと、それによって得られる映像の横方向
幅は水平有効走査期間３−１に応じたものとなる。

これに対し、本発明の実施例では、横方向の読み出し周
期を上記従来の周期のｌ／ｉとしている。

これにより、横方向の読み出し速度は従来の読み出し速
度のｍ倍となる。逆にいえば、横方向の読み出しは、水
平有効走査期間３−３のｌ／ｆｆｌの期間で終了する。

このような読み出しを行うと、これによって得られる映
像の横方向幅は、（水平有効走査期間３−１の１／ｍ）
３−２となる。つまり、表示画面の幅はＬ／ｒａに縮小
される。

このように、固体撮像デバイスからの縦方向および横方
向の信号出力期間を短縮して、映像の縦及び横方向の大
きさを縮小できる。そのような縮小された映像を用いる
ことにより、モニターの表示画面にそれらの縮小された
映像の複数を同時に分割表示することができる。

本発明の実施例を第１図を参照してさらに詳しく説明す
る。第１図は、本発明の実施例によるＮＴＳＣ方式白黒
４画面テレビの原理説明図である。

既に述べたように、固体撮像デバイスから撮像信号を水
平帰線期間内にｎラインずつ加算して読み出すと画面の
縦方向が１／ｎに縮小される。また、横方向の読み出し
速度をｍ倍すると画面の横方向が１７ｉに縮小される。

このことから、以下のことがわかる。即ち、画面の縦方
向を１７２に縮小するには、水平帰線期間内に２ライン
ずつ加算して読み出せばよい。また、画面の横方向をｌ
／２に縮小するには、横方向の読み出し速度を従来の２
倍とすればよい。

第１図において、１−１ａ〜１−１ｄは固体撮像素子（
固体撮像デバイス）１−２ａ〜１−２ｄによる撮像対象
としての数字「１」〜「４」を示し、従来の方法で撮像
した場合に得られる大きさに描いである。それらの撮像
対象１−１ａ〜１−１ｄは、固体撮像素子１−２ａ〜１
−２ｄによって撮像される。それらの固体撮像素子１−
２ａ〜１−２ｄの撮像信号は固体撮像素子駆動信号発生
器１−３からの駆動信号によって、先に述べたように、
縦方向には２ラインずつ加算して、横方向には２倍の速
度で読み出される。その読み出しのタイミング、即ち、
上記駆動信号による固体撮像素子１−２ａ〜１−２ｄの
駆動のタイミングを適当なものとすることにより、画面
の所定の位置に表示可能な縮小映像１−４ａ〜１−４ｄ
に対応する信号が得られる。それらの信号を信号処理回
路１−５で処理することにより、ＮＴＳＣ方式に合致し
、表示画面の４つの区画にそれぞれ各縮小映像が位置さ
せられた白黒４画面ＴＶの映像１−６が得られる。

次に、上記駆動信号発生器１−３から出力される駆動信
号を、従来の駆動信号と比較しながら詳しく説明する。

第４図及び第５図は、本発明の実施例及び従来の固体撮
像デバイスの駆動のタイミングを示すものである。それ
らの図において、φｖ１〜φＶ４は垂直駆動パルス、φ
ＲＳ、　　φＨ１，φＨ２は水平駆動パルスを示す。そ
の第５図かられかるように、従来は全ての撮像デバイス
を同じタイミングで駆動するようにしていた。これに対
し、本発明の実施例では、第４図かられかるように、固
体撮像デバイス（１〜４）１−２ａ　〜１−２ｄによっ
て、即ち、モニターの画面のどの部分に表示する映像デ
ータを出力する固体撮像デバイスかによって、駆動開始
のタイミングをずらしている。即ち、ラインシフトのた
めの駆動信号φＶ１〜φｖ４について見れば、それらの
駆動信号によって固体撮像デバイス（１，２）１−２ａ
、１−２ｂは共に垂直有効走査期間の始めから駆動され
、固体撮像デバイス（３，４）　１−２　ｃ、　　１−
２　ｄは共に垂直有効走査期間の中間から駆動される。

また、水平方向読み出しのための駆動信号φＨ１〜φＨ
２について見れば、それらの駆動信号によって水平有効
走査期間の始めから固体撮像デバイス（１゜３）１−２
ａ、１−２ｃが駆動され、水平有効走査期間の中間から
固体撮像デバイス（２，４）１−２ｂ、１−２ｄが駆動
される。

以上に述べた駆動タイミングを、第４図及び第５図の一
部を詳細に示した第６図及び第７図を参照して、さらに
詳しく説明する。第６図（ａ）及び（ｂ）は第４図の破
線６（ａ）及び第５図の破線６（ｂ）でそれぞれ囲んだ
部分を示すものである。第７図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ
）は、第４図の破線７　（ａ）　、　　７　（ｂ）及び
第５図の破線７（Ｃ）でそれぞれ囲んだ部分を示すもの
である。

即ち、第６図（ａ）、（ｂ）は、本発明と従来の垂直駆
動タイミングを比較可能に上下に並べて示している。こ
の第６図かられかるように、１０゜４μｓという時間に
、従来は１ラインのラインシフトをしているのに対し、
本発明の実施例では２ラインのラインシフト、即ち２ラ
インを加算して読み出している。これにより、前述のよ
うに、全ラインシフトの時間は従来の半分となる。また
、第７図（ａ）〜（ｃ）は本発明と従来例の水平駆動タ
イミングを比較可能に示したものである。この第７図か
られかるように、水平駆動信号の周期は、従来はａであ
るのに対し本発明の実施例ではａ／２としている。即ち
、本発明では従来の２倍のスピードで水平方向の読み出
しが行われる。さらに、本発明では水平有効走査期間の
前半部分において固体撮像デバイス（１，３）１−２ａ
、１−２ｃが水平駆動され、後半部分において固体撮像
デバイス（２，４）１−２ｂ、１−２ｄが水平駆動され
る。

以上のことをまとめると、次のようになる。即ち、固体
撮像デバイス（１〜４）１−２ａ〜１−２ｄのいずれに
おいても、ラインシフトは２ラインずつ加算して読み出
され、水平方向には従来の２倍の速度で読み出される。

そして、垂直及び水平方向の読み出しのタイミングは、
下表のようになる。

このようにすることにより、最終的には、第１図に示す
ような映像１−６が得られる。

以上に述べたような本発明の実施例によれば、次のよう
な効果が得られる。

（１）本発明の実施例の装置では、画素をサンプリング
する従来方式と異なり、画素をサンプリングすることな
く速度を上げて読み出すようにしている。そのため、実
施例の水平解像度は落ちることはなく、従来方式の水平
解像度に比べて（水平方向の子画面の数）倍だけ改善さ
れる。例えば、第１図のように水平方向に２つの子画面
を持つ４画面ＴＶの場合には、１子画面あたりの水平解
像度は従来方式のそれに比べて２倍となる。

（２）従来方式では、高度な技術が要求されるＡ／Ｄコ
ンバータ、ＲＡＭ及びＤ／Ａコンバータを用いる必要が
あり、回路基板が大型化し、システムが大型で高価なも
のとなるという難点があった。

これに対し、本発明の実施例によれば、上記Ａ／Ｄコン
バータ等が不要となり、もともとＴＶカメラの内部に組
み込まれている固体撮像デバイスの駆動回路とそのデバ
イスから読み出される信号を処理する信号処理回路とを
僅かに改変するだけでよい。そのため、従来方式に比べ
てシステムを小型化できる。さらに、Ａ／Ｄコンバータ
等を用いないので、システムの低コスト化ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば固体撮像デバイスの水平方向に並ぶ画素
のサンプリングに代えて水平方向の読み出し速度を高速
化するようにしたので、子画面の水平解像度を高く維持
でき、また広帯域で使用されるＡ／Ｄコンバータ、ＲＡ
Ｍ及びＤ／Ａコンバータが不要となり、システム全体を
小型、安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのＮＴＳＣ方式白黒４
画面テレビジョンの原理図、第２図及び第３図は本発明
の一実施例の縦及び横方向縮小の原理図、第４図及び第
５図は本発明の一実施例及び従来例の固体撮像デバイス
の駆動タイミング図、第６図及び第７図は本発明の一実
施例及び従来例の垂直及び水平駆動タイミングの比較図
、第８図は従来例の縦及び横方向１／２縮小原理図、第
９図は従来例としてのＮＴＳＣ方式白黒４画面テレビの
原理回部１０図は固体撮像デバイスの構造図である。 １−２ａ〜１−２ｄ・・・固体撮像デバイス、１−３・
・・駆動信号発生器、１−４ａ〜１−４ｄ・・・縮小映
像、１−５・・・信号処理回路、１−６・・・映像。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 本発明の線方向縮小の原理図 第２図 本発明の横方向縮小の原理図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の固体撮像デバイスからそれぞれ垂直方向信号
   読出手段及び水平方向信号読出手段により撮像信号を読
   み出し、それらの撮像信号に基づいて、前記複数の固体
   撮像デバイスが撮像した複数の映像を縮小して１つのテ
   レビジョン受像機の表示画面に同時に表示するようにし
   たテレビジョンシステムの子画面表示方法において、 前記垂直方向信号読出手段により予め定めた複数のライ
   ンを加算して読み出し、 前記水平方向信号読出手段により水平有効走査期間の任
   意数分の１の期間内に読み出しを終えるような高速読み
   出しを行い、 さらに、前記各固体撮像デバイスからの垂直方向及び水
   平方向への撮像信号の読み出し開始のタイミングを、前
   記各固体撮像デバイスによる各映像を前記表示画面のど
   の位置に表示するかに応じてタイミング決定手段により
   決定する ことを特徴とするテレビジョンシステムの子画面表示方
   法。 ２、複数の固体撮像デバイスからそれぞれ垂直方向信号
   読出手段及び水平方向信号読出手段により撮像信号を読
   み出し、それらの撮像信号に基づいて、前記複数の固体
   撮像デバイスが撮像した複数の映像を縮小して１つのテ
   レビジョン受像機の表示画面に同時に表示するようにし
   たテレビジョンシステムの子画面表示装置において、 前記垂直方向信号読出手段は、予め定めた複数のライン
   を加算して読み出すものとして構成され、前記水平方向
   信号読出手段は、水平方向走査期間の任意数分の１の期
   間内に読み出しを終えるような高速読み出しを行うもの
   として構成され、さらに、前記各固体撮像デバイスから
   の垂直方向及び水平方向への撮像信号の読み出し開始の
   タイミングを、前記各固体撮像デバイスによる各映像を
   前記表示画面のどの位置に表示するかに応じて決めるタ
   イミング決定手段を備える ことを特徴とするテレビジョンシステムの子画面表示装
   置。