JPH0419876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はビデオスクロール表示装置に関し、
特に例えばテレビゲーム機又はビデオゲーム機の
ような背景画像と動画を合成して表示する画像表
示装置において、背景画面を水平方向に移動させ
ながら表示するビデオスクロール表示装置にす
る。

（従来技術） 家庭用テレビゲーム機や業務用ビデオゲーム機
のような画像表示装置においては、従来より、背
景画面を水平方向へ移動させて、背景画面全体が
連続的に変化するような、いわゆるスクロール効
果を持たせた装置が知られている。このようなス
クロール装置の従来技術としては、例えば特開昭
55−96186号が知られている。この技術は、１画
面分の読出書込可能メモリ（RAM）を設け、動
作においては１画面分の画像データをRAMに書
込みかつ起点アドレスのオフセツト値を設定し、
水平走査が１キヤラクタ分移動する毎に水平走査
位置データを加算して読出アドレスを指定し、１
画面分表示する毎に縦方向１列分のデータを書換
える一方、起点アドレスのオフセツト値を増加さ
せるように変更するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来技術は、１画面分の背景画面しか表示
できず、複数層の背景画面を表示することによ
り、奥行きのある背景画面を表示できなかつた。
また、RAMの記憶容量が１画面分しかないた
め、１フレーム毎に頻繁に画像データ（キヤラク
タコード）を書換えなければならず、CPUの負
担が増大する。そのため、CPUが背景画像の表
示のための動作に占有される時間が長くなり、動
画表示処理や操作器の入力処理やゲーム中の得点
等の各種演算処理のための時間が短くなり、背景
画像処理以外の処理に制約を受ける。特に、背景
画面が複数層になると、なおさらCPUの負担が
増大する。

それゆえに、この発明の目的は、複数層の背景
画面を表示することにより奥行きのある画像表現
の豊かな背景を表示し、しかもCPUの負担を軽
減し得る、ビデオスクロール表示装置を提供する
ことである。

（発明の構成） この発明は、走査形デイスプレイの表示画面上
に背景画面を水平方向へスクロールさせながら表
示するビデオスクロール表示装置であつて、表示
画面上に複数層の背景画面を表示するために複数
設けられ、それぞれが前記表示画面の垂直方向表
示範囲に対応しかつ水平方向表示範囲を超える表
示領域に相当する記憶領域を有し、背景画面とし
て表示すべき背景画像データをデイジタル的に記
憶する記憶手段と、記憶手段の画像データを読出
す読出手段と、優先順序指定手段と、データ切換
手段と、表示制御手段とを備える。

（作 用） 読出手段は、水平方向表示範囲の所望の位置に
対応する複数の記憶手段の読出し起点アドレスを
指定した後、指定した起点アドレスの記憶領域か
ら１画面のデータを水平走査に同期して順次読出
し、さらに表示画面の１フレーム毎に読出し起点
アドレスを順次更新する。優先順序指定手段は、
複数の記憶手段から読出された各層の背景画面の
背景画像データのいずれを優先させるかを指定す
る。データ切換手段は、優先順序指定手段の出力
に基づいて、複数の記憶手段からそれぞれ読出さ
れた各層の背景画面の背景画像データを切換え
て、優先順序の高い背景画像のデータから順次出
力する。表示制御手段は、データ切換手段によつ
て選択的に出緑されたデータを走査形デイスプレ
イに表示させる。

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例の原
理を説明するための図解図である。

まず、第１図を参照して、この実施例では、デ
イスプレイ１上の表示画像の最小単位をエレメン
トと称し、このエレメントは水平方向８ドツトお
よび垂直方向８ドツトのパターンによつて規定さ
れるものとする。そして、水平方向32エレメント
および垂直方向32エレメントで規定される表示領
域が１画面とされる。このような表示画面に表示
画像を水平方向にスクロールして表示するための
表示画像（以下、単位セルと称する）は８×８ド
ツトのエレメントを基本にして水平方向256エレ
メントおよび垂直方向32エレメントからなる。す
なわち、単位セルの垂直方向は表示画面の垂直方
向に対応するが、水平方向は表示画面の水平方向
の８倍の表示画像を有していることになる。そし
て、水平方向256エレメントのうちの32エレメン
ト分がデイスプレイに表示される範囲となり、こ
のような範囲を以下ウインドウと称する。このウ
インドウを通して単位セル全体を連続的に水平方
向にスムーズに移動させると、デイスプレイに映
し出される映像は乗物の窓から見た場合に風景が
移動していくかのような映像効果をもたらすこと
ができる。

単位セルはたとえばリードオンメモリ
（ROM）に記憶されていて、スクロールすべき
水平方向のアドレスの起点を指定し、１フレーム
ごとに、アドレスの起点を更新しかつ水平走査期
間内に水平方向に相当するアドレスを順次指定し
て、ROMからデータを読出すことによつて、表
示画像を水平方向にスクロールすることができ
る。なお、単位セルを第３図に示すようにたとえ
ば４層にし、それぞれの層の単位セルに異なる映
像のデータを記憶しておき、各層のデータを一括
的にスクロールしながら読出すこともできる。こ
の場合、たとえばセル１には動物が、セル２には
太陽や家などが、セル３には木が、セル４には山
を表わすアニメーシヨンのデータが記憶されてい
るものとすると、それらが一括して読出される
と、ウインド５の枠を通じて、第２図に示すよう
な合成スクリーンとなる。そして、ウインド５の
部分が走査形デイスプレイに映し出され、このウ
インド５が左右に移動していく。より好ましく
は、各セル１ないし４のそれぞれの移動速度が異
なるようにしておけば、見かけ上三次元描写のよ
うな錯覚を得ることができる。

第４図はこの発明の一実施例のブロツク図であ
る。構成において、マイクロプロセツサ１０は図
示しないがプログラムを記憶するためのROMお
よびデータを記憶するためのRAMを含み、スク
ロールを制御するとともにゲームの制御を行なう
ためのものである。すなわち、マイクロプロセツ
サ１０はスクロールを行なうために、単位セルの
水平方向256エレメントのうちのいずれのエレメ
ントからスクロールを開始するか（起点）を示す
水平列座標（データ長８ビツト）Ｈのデータを出
力する。この水平列座標Ｈのデータは出力ポート
１１を介して加算器１３に与えられる。また、マ
イクロプロセツサ１０は出力ポート１１を介して
加算器１３に与えた水平列座標Ｈのエレメントを
何ドツト水平方向に移動させるかを示す水平付加
座標（データ長３ビツト）△Ｈのデータを出力ポ
ート１２を介してEXORゲート２４に与える。
一方、テレビ用同期カウンタ１４は１水平走査期
間内に前述の第１図ないし第３図で説明したウイ
ンド５の水平方向の位置を表わすデータ（０ない
し31）をデータ長５ビツトで出力する。このデー
タはEXORゲート２３を介して加算器１３に与
えられる。加算器１３は水平列座標Ｈとテレビ用
同期カウンタ１４の出力とを加算して単位セルの
水平位置を演算する。EXORゲート２３には、
出力ポート１２を介してマイクロプロセツサ１０
から１ビツトの信号が与えられる。この信号はス
クロールの方向を水平方向左または右に切替える
ためのものである。

スクリーン発生回路１５ないし１８は第３図に
示す各セル１ないし４に応じたセルスクリーンを
発生するものである。これらのスクリーン発生回
路１５ないし１８はそれぞれ同様にして構成され
るが、ここではスクリーン発生回路１５について
のみ具体的に説明する。スクリーン発生回路１５
はセル用ROM１５１とキヤラクタ用ROM１５
２と並列直列変換器１５３とシフトレジスタ１５
４とマルチプレクサ１５５とを含む。セル用
ROM１５１は前述の第２図に示す垂直方向32エ
レメントおよび水平方向256エレメントに対応す
る8192バイトの記憶領域を含み、背景となる画像
を記憶する。このセル用ROM１５１には、加算
器１３の出力が上位８ビツトのアドレス信号とし
て与えられる。また、テレビ用同期カウンタ１４
は垂直行座標信号を出力してセル用ROM１５１
の下位アドレスに与える。この垂直行座標信号は
ウインド５を垂直方向に32分割した０ないし31の
信号であつて、５ビツトで表わされる。したがつ
て、セル用ROM１５１には合計ビツト長が８＋
５＝13ビツトのアドレス信号が与えられることに
なる。したがつて、セル用ROM１５１は8192バ
イトの記憶領域すなわち水平方向256エレメント
垂直方向32エレメントで構成されることになる。
このセル用ROM１５１はキヤラクタの種類を表
わすデータを記憶する。

セル用ROM１５１はアドレス指定されると８
ビツトのデータを出力し、このデータをキヤラク
タ用ROM１５２の上位アドレス信号として与え
る。このキヤラクタ用ROM１５２の下位アドレ
スには、テレビ用同期カウンタ１４からライン座
標△Ｖ（データ長３ビツト）が与えられる。この
ライン座標△Ｖはエレメントの垂直方向８ビツト
を順次指定するためのものである。キヤラクタ用
ROM１５２は８×８ドツトのエレメントからな
るキヤラクタを256種類記憶するためのものであ
つて、2048バイトの記憶領域を含む。なお、後述
のデイスプレイ２２としてカラーテレビ受像管を
用いる場合、色信号として３ビツト（８色）を出
力する必要があるので、実際にはキヤラクタ用
ROM１５２としては2048バイトの３倍の記憶領
域を含むことになる。

キヤラクタ用ROM１５２から出力されたデー
タはデータ長８ビツトのキヤラクタ色コード信号
として並列直列変換器１５３に与えられる。この
並列直列変換器１５３には、テレビ用同期カウン
タ１４からクロツク信号が与えられる。したがつ
て、並列直列変換器１５３はクロツク信号に基づ
いて、８ビツトのキヤラクタ色コードを直列信号
に変換して出力する。この出力信号は８ビツトの
シフトレジスタ１５４に与えられる。このシフト
レジスタ１５４にもテレビ用同期カウンタ１４か
らクロツク信号が与えられる。したがつて、シフ
トレジスタ１５４はクロツク信号に基づいて、８
ビツトの直列のキヤラクタ色コード信号を順次シ
フトする。したがつて、シフトレジスタ１５４か
ら８ビツトの色コード信号が並列的に出力されて
マルチプレクサ１５５に入力される。

マルチプレクサ１５５には、出力ポート１２か
らEXORゲート２４を介して３ビツトの水平付
加座標信号△Ｈが入力される。この水平付加座標
信号△Ｈは前述のごとく水平列座標Ｈからの変位
量すなわちスクロールの移動速度を表わす信号で
ある。したがつて、マルチプレクサ１５５は、水
平列座標Ｈの変位量に応じて、シフトレジスタ１
５４から出力された８ビツトの色コード信号を順
次切替えて直列的なカラーコード信号として出力
する。このカラーコード信号はマルチプレクサ１
９３に与えられるとともに、ORゲート１９４を
介して優先決定ROM１９２に与えられる。

他のスクリーン発生回路１６，１７および１８
も同様にして構成される。すなわち、スクリーン
発生回路１６，１７，１８はそれぞれセル用
ROM１６１，１７１，１８１と、キヤラクタ用
ROM１６２，１７２，１８２と、並列直列変換
器１６３，１７３，１８３と、シフトレジスタ１
６４，１７４，１８４と、マルチプレクサ１６
５，１７５，１８５とを含む。そして、各スクリ
ーン発生回路から出力された色コード信号はマル
チプレクサ１９３に与えられるとともに、それぞ
れがORゲート１９５，１９６，１９７を介して
優先決定ROM１９２に与えられる。優先決定
ROM１９２は各スクリーン発生回路１５ないし
１８から出力された色コード信号のいずれを優先
して表示するかを決定するものである。このため
に、優先決定ROM１９２には出力ポート１９１
を介してマイクロプロセツサ１０から優先順位を
決定するための信号が入力される。そして、優先
決定ROM１９２は決定された優先順位にしたが
つて、マルチプレクサ１９３に入力されている色
コード信号を順次切替えて直列的なカラーコード
信号として出力する。このカラーコード信号は色
コード変換器２０に与えられる。色コード変換器
２０は入力されたカラーコード信号を変換してテ
レビインターフエイス回路２１に与える。テレビ
インターフエイス回路２１はカラーコード信号を
映像信号に変換してデイスプレイ２２に与える。

次に、第１図ないし第４図を参照してこの発明
の一実施例の具体的な動作について説明する。マ
イクロプロセツサ１０は、第１図に示すように、
たとえば16番目のエレメントを指定するために水
平列座標16を表わすデータを出力する。この水平
列座標データは出力ポート１１を介して加算器１
３に与えられる。加算器１３にはEXORゲート
２３を介してテレビ用同期カウンタ１４から水平
同期信号が与えられる。この水平同期信号はウイ
ンド５の水平方向のエレメント０ないし31を順次
指定するものである。したがつて、加算器１３は
水平方向256のエレメントのうち、16＋０＝16な
いし16＋31＝47の各エレメントを順次指定する。
加算器１３の出力信号はセル用ROM１５１の水
平方向アドレス16ないし47を順次指定する。セル
用ROM１５１には、テレビ用同期カウンタ１４
から垂直行座標０ないし31を示す信号が与えられ
ている。したがつて、セル用ROM１５１は、水
平方向256エレメントでありかつ垂直方向32エレ
メントのうち、水平方向16ないし47でありかつ垂
直方向０ないし31の範囲すなわちウインドウに対
応するエレメントを指定する。このセル用ROM
１５１の出力信号とテレビ用同期カウンタ１４か
ら出力されるライン座標△Ｖとに基づいてキヤラ
クタ用ROM１５２のアドレスが指定される。そ
して、キヤラクタ用ROM１５２からキヤラクタ
色コード信号が出力される。このキヤラクタ色コ
ード信号は並列直列変換器１５３およびシフトレ
ジスタ１５４を介してマルチプレクサ１５５に与
えられる。

マルチプレクサ１５５には３ビツトの水平付加
座標△Ｈが与えられている。この水平付加座標△
Ｈは水平方向のエレメントを何ビツトずらせるか
を指定するものである。したがつて、第１図に示
す例では、△Ｈ＝４であるのでセルを右側に４ビ
ツトずらせる。これを連続的に水平方向にスクロ
ールさせるためには、１フレームごとにマイクロ
プロセツサ１０から水平付加座標△Ｈを０ないし
７に変化させ、水平付加座標△Ｈが７になつたと
き、水平列座標を＋１して17にし、水平付加座標
△Ｈを０から＋１ずつ順次加算すればよい。この
水平付加座標△Ｈを０ないし７に変化させる速さ
または変位量を変えればスクロールの速度を任意
に変えることができる。すなわち、水平付加座標
△Ｈの変位量がスクロールの速度に対応すること
になる。セルスクリーン１の水平長をドツトに換
算すると、256×８＝2048ドツトとなる。したが
つて、１フレーム（１／60秒）ごとに１ドツトの
速度でセルスクリーン１をスクロールすると、セ
ルスクリーン１の左端から右端までスクロールす
るのに約34秒要することとなる。なお、スクロー
ルを右から左の方向にする場合は、マイクロプロ
セツサ１０から出力ポート１２を介して反転信号
をEXORゲート２３に与えるとともに、EXOR
ゲート２４に与える。すると、EXORゲート２
３から出力される水平同期信号およびEXORゲ
ート２４から出力される水平付加座標信号△Ｈが
反転する。すなわち、水平付加座標△Ｈが７ない
し０に順次減少し、水平付加座標△Ｈが０になつ
たとき水平列座標Ｈを−１にする。

上述のごとくして、スクリーン発生回路１５か
らカラーコード信号が出力されるが、同時にスク
リーン発生回路１６，１７および１８からもそれ
ぞれキヤラクタ用ROM１６２，１７２および１
８２によつて決定されるカラーコード信号が出力
される。各カラーコード信号は表示優先回路１９
によつて優先順序が決められてデイスプレイ２２
に表示される。

なお、上述の説明では、セルスクリーンを４層
にしたが、これに限ることなく、セルスクリーン
回路をさらに増やせば何層でもセルスクリーンを
増加することができる。また、上述の説明では、
スクリーン発生回路１５ないし１８によるスクロ
ールの動作速度を一定とするようにしたが、出力
ポート１１，１２と加算器１３とをそれぞれ各ス
クリーン発生回路１５ないし１８に対応して設け
て各セルスクリーン１ないし４のそれぞれのスク
ロールする動作速度を変えることも可能である。
すなわち、見かけ上遠方の風景をゆつくりスクロ
ールさせ、手前の風景を速くスクロールさせるこ
とができる。これは見かけ上手前にある像は後方
の像の前を通り過ぎるようにもできることを意味
する。これによつて、三次元的表示の効果を得る
ことができる。ただし、この場合、セル用ROM
１５１，１６１，１７１，１８１の各記憶容量を
異ならせる必要がある。すなわち、速くスクロー
ルするセルスクリーンほどメモリ容量を大きくす
る必要がある。

第５図は第４図に示す優先決定ROMに記憶さ
れるデータを示す図解図であり、第６図は表示優
先回路に与えられる信号を説明するための図であ
り、第７図は表示優先回路の動作原理を説明する
ための図解図である。

次に、第５図ないし第７図を参照して表示優先
回路について説明する。ここで、優先表示とは、
第３図に示す各セルスクリーン１ないし４のそれ
ぞれのスクロール速度が異なる場合に、第２図に
示すアニメーシヨンで言えば、動物が家の手前を
通り抜けかつ木の後側を通り抜けることができる
イメージを持たせることを言う。このような優先
表示を行なうためには、たとえば第３図に示すセ
ルスクリーン３の優先順位を最も高くし、次にセ
ルスクリーン１、セルスクリーン２、セルスクリ
ーン４の優先順位に決めておきかつセルスクリー
ン１のスクロール速度を最も速くし、その次にセ
ルスクリーン３、セルスクリーン２、セルスクリ
ーン４の順でスクロール速度が遅くなるようにし
ておく。そうすると、動物が木の後側を通りかつ
家の前を通るように表示させることができる。こ
の優先順位は１フレームごとにリアルタイムでマ
イクロプロセツサ１０によつて自由に切替えるこ
とができる。そして、各セルスクリーン１ないし
４の組合わせはセル用ROM１５１ないし１８１
の数と優先決定ROM１９２の記憶容量によつて
決められる。

優先決定ROM１９２の内容を説明し易くする
ために、セルスクリーン１，２，３のうちの３に
ついてより具体的に説明すると、第６図に示すよ
うにマルチプレクサ１９３のデータ入力は４本と
され、それぞれカラーコード１（C1）、カラーコ
ード２（C2）、カラーコード３（C3）、黒（BK）と
する。このようなカラーコードはそれぞれスクリ
ーン発生回路１５ないし１７から出力されるもの
である。また、優先決定ROM１９２は32バイト
の記憶容量を有していて、アドレスA0にC1、ア
ドレスA1にC2、アドレスA2にC3、アドレスA3
にポート１およびアドレスA4にポート２が与え
られる。ポート１とポート２とは第４図に示す出
力ポート１９１を介してマイクロプロセツサ１０
から与えられるものであつて、４つのモードに選
択可能とされる。すなわち、モード00と01と10と
11の４つである。第５図に示すように優先決定
ROM１９２の各アドレスにデータを記憶させる
と、マイクロプロセツサ１０から出力されるポー
ト１，２の制御によつて優先順位を一元的に決定
することができる。

第７図はポート２と１とが00のモードのときの
各セルの配列を図示したものである。ここで、黒
（BK）はC1，C2，C3のすべてが０のとき、すな
わち実体が存在しないときにデイスプレイ２２の
表示画面がすべて黒になることである。そして、
優先決定ROM１９２から出力されるデータによ
つて優先順位が決まる。たとえば、優先決定
ROM１９２から出力されるデータのビツトが00
であればC1が選ばれ、01ではC2が選ばれ、10で
はC3が選ばれ、11ではBKが選ばれる。たとえ
ば、優先決定ROM１９２のアドレスが６番目の
とき、アドレスビツトが00110となつている。こ
れはモードが00であり、C3の映像の実体が存在
するので１となり、C2の映像の実体も存在する
ので１となり、C1の映像の実体が存在しないの
で０となる。したがつて、この場合にはC2を優
先しているために、出力されるデータのビツトは
01となる。このデータのビツトによつてマルチプ
レクサ１９３が切替えられ、C2が最優先に出力
されることになる。

以上のように、この発明によれば、複数層の背
景画面を表示するための画像データを記憶した複
数の記憶手段を設け、その読出しに際して優先順
次指定手段で指定された層に対応する記憶手段の
順序で画像データを読出しているので、複数層の
背景画面を表示することができ、その結果画像表
現が豊かで奥行きのある多種多様な背景画面をス
クロール表示することができる。また、表示範囲
の水平方向表示範囲を超える表示領域に相当する
記憶領域を有する記憶手段を設けているので、
CPUが背景画面の表示のための画像データを１
フレーム単位で頻繁に書換える必要がなくなり、
CPUの負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はこの発明の一実
施例の原理を説明するための図解図である。第４
図はこの発明の一実施例のブロツク図である。第
５図は優先決定ROMに記憶されるデータを示す
図である。第６図は表示優先回路に与えられる信
号を説明するための図である。第７図は表示優先
回路の動作原理を説明するための図解図である。 図において、１０はマイクロプロセツサ、１
１，１２は出力ポート、１３は加算器、１４はテ
レビ同期用カウンタ、１５ないし１８はスクリー
ン発生回路、１５１，１６１，１７１，１８１は
セル用ROM、１５２，１６２，１７２，１８２
はキヤラクタ用ROM、１９は表示優先回路、１
９２は優先決定ROM、１９３はマルチプレク
サ、２２はデイスプレイ、２３，２４はEXOR
ゲートを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走査形デイスプレイの表示画面上に背景画面
   を水平方向へスクロールさせながら表示するビデ
   オスクロール表示装置であつて、 前記表示画面上に複数層の背景画面を表示する
   ために複数設けられ、それぞれが前記表示画面の
   垂直方向表示範囲に対応しかつ水平方向表示範囲
   を超える表示領域に相当する記憶領域を有し、背
   景画面として表示すべき背景画像データをデイジ
   タル的に記憶する記憶手段、 前記水平方向表示範囲の所望の位置に対応する
   前記複数の記憶手段の読出し起点アドレスを指定
   した後、指定した起点アドレスの記憶領域から１
   画面分のデータを水平走査に同期して順次読出
   し、さらに前記表示画面の１フレーム毎に読出し
   起点アドレスを順次更新する読出手段、 前記複数の記憶手段から読出された各層の背景
   画面の背景画像データのいずれを優先させるかを
   指定する優先順序指定手段、 前記優先順序指定手段の出力に基づいて、前記
   複数の記憶手段からそれぞれ読出された各層の背
   景画面の背景画像データを切替えて、優先順序の
   高い背景画像のデータから順に出力するデータ切
   換手段、および 前記データ切換手段によつて選択的に出力され
   たデータを前記走査形デイスプレイに表示させる
   表示制御手段を備えた、ビデオスクロール表示装
   置。 ２ 前記表示画面は、水平方向と垂直方向にぞれ
   ぞれ複数ビツトから成る表示エレメントが水平方
   向に複数列と垂直方向に複数行だけ配列されるよ
   うに、１画面の表示領域が規定され、 前記記憶手段は、各層の背景画面毎に、前記表
   示エレメントを水平方向表示範囲に相当する複数
   列を超える列数と、垂直方向表示範囲に相当する
   複数行だけ記憶するための記憶領域を含み、 前記読出手段は、 水平方向複数列の表示エレメントのうちの所望
   のものを指定して、水平方向へのスクロールの起
   点を指定する起点指定手段と、 前記表示画面の１フレーム毎に前記起点指定手
   段によつて指定された表示エレメントに含まれる
   水平方向複数ビツトのアドレスを順次更新して指
   定するアドレス指定手段とを含む、特許請求の範
   囲第１項記載のビデオスクロール表示装置。 ３ 前記記憶手段は、水平方向表示範囲の２倍以
   上の表示領域に対応する背景画面の画像データを
   記憶する記憶領域を含む、特許請求の範囲第１項
   記載のビデオスクロール表示装置。 ４ 前記読出手段は、 前記複数層の背景画面のスクロール方向を指示
   する信号を発生するスクロール方向指定手段と、 前記スクロール方向指定手段からの信号に基づ
   いて、前記起点アドレスからの読出順序を変化さ
   せて、スクロール方向を変更する手段とを含む、
   特許請求の範囲第１項記載のビデオスクロール表
   示装置。