JPH09265282A - 画像表示システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像表示システムにおけるフィールド表示周
波数の増加を低減し、ハードウェア性能の負担の増加を
避ける。また、画像表示輝度を増加する。 【解決手段】 ３色の入力画像信号を１フィールド期間
に並列に３組のフィールドメモリ２に書き込み、この３
組のフィールドメモリ２の画像情報データを書き込み時
の周波数ｆW:６の３倍の読み出し周波数ｆR:７で各色に
つき１フィールド期間の１／３の期間に順次に読み出
し、読み出し周波数ｆR:７と同一の書き込み周波数ｆW
L: ８でＮ組のラインメモリ４に順次に巡回形式で書き
込み、Ｎ個のラインメモリ４の画像情報データをライン
メモリ４への書き込み周波数ｆWL: ８の１／Ｎの読み出
し周波数ｆRL: ９で並列に繰り返し読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーディスプレイ
の表示制御に関するものであり、特にフィールド順次方
式と呼ばれる、１フレーム期間中に３色の画像を順次に
表示してフルカラー表示を行う方式における画像表示の
制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】１フレーム期間中に３色の画像を順次に
表示してフルカラー表示を行うフィールド順次方式の画
像表示システムの例として、特公平４−４９９２８号公
報に掲載されたものを示す。図３は上記従来例のシステ
ム構成を示す図であり、３２は白色のＣＲＴ、１２，１
４，１６はカラーフィルタ、３６，３８は可変光学リタ
ーデーション手段、４０は制御回路を示す。

【０００３】可変光学リターデーション手段３６，３８
は表示光の偏光面を回転制御し、カラーフィルタ１２，
１４，１６を透過する光の色を特定する。制御回路４０
は可変光学リターデーション手段３６，３８への印加電
圧を制御して前記の透過光の色を選択制御すると共に、
ＣＲＴ３２の表示画面を透過光の色に対応するものに制
御する。

【０００４】この様な表示方式においては、３色の画像
を同時には表示できないので、各色の画像に１フレーム
期間の１／３ずつの時間を割り当て、順次に表示するこ
とが必要となる。この様な表示スケジュールは通常のカ
ラービデオ信号の表示スケジュールと異なるので、バッ
ファメモリを用いた画像情報制御が必要となる。この様
な表示スケジュール制御に使用できる変換回路の例を図
４に示す。図４において、１はアナログビデオ信号をデ
ジタル画像情報に変換するＡ／Ｄ変換器、２は２個のメ
モリ２Ａ，２Ｂからなり、それぞれ１フィールド分のデ
ジタル画像情報を記憶するフィールドメモリ、３はデジ
タル画像情報をアナログビデオ信号に変換するＤ／Ａ変
換器である。以上の構成はＲ，Ｇ，Ｂの３色のそれぞれ
に対応して設けられている。

【０００５】Ａ／Ｄ変換器１はＲ，Ｇ，Ｂの３色のビデ
オフィールド信号を１フレーム期間に並列に受取り、こ
れを書き込み周波数ｆW のサンプリングクロックでデジ
タル画像情報に変換する。このデジタル画像情報は、同
じ書き込み周波数ｆW でフィールドメモリ２に書き込ま
れる。フィールドメモリ２は２個のメモリ２Ａ，２Ｂを
持ち、それぞれ書き込みと読み出しに交互に使われる
が、ここではメモリ２Ａに書き込まれるとする。この
時、メモリ２Ｂには前回のフレーム期間に書き込まれた
画像情報が記憶されている。メモリ２Ｂの画像情報はＤ
／Ａ変換器３に送られ、アナログビデオ信号に変換され
る。変換されたビデオ信号は、１フレーム期間内にＲ，
Ｇ，Ｂの３色の画像信号を順次に出力する必要があるた
め、読み出し周波数ｆR は書き込み周波数ｆW の３倍の
周波数となる。Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の画像信号は、スイッ
チＳ５により１フレーム期間内に順次に選択されて出力
される。

【０００６】この様にして、１フレーム期間内に並列に
入力されるＲ，Ｇ，Ｂの３色の画像信号が、１フレーム
期間内に順次出力されるＲ，Ｇ，Ｂの３色の画像信号に
変換される。１フレーム期間の信号処理が終了すると、
スイッチＳ１〜Ｓ４が切り替わり、メモリ２Ａ，２Ｂが
交代した状態で、次のフレーム期間の信号処理が行われ
る。図５は以上の信号処理のタイミング関係を示したも
のである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のフィールド順次
方式のカラー画像表示では、１フレーム期間内に３色の
画像信号を順次に出力するため、各色の画像信号は１フ
レーム期間の１／３の時間内に出力されることになり、
そのためＣＲＴの偏向周波数およびビデオ信号の周波数
帯域が通常の並列方式に比べて３倍となる。これらの周
波数の増加は、ＣＲＴのビーム偏向機構、偏向信号発生
回路およびビデオ信号回路に大きな負担を与えることに
なる。１フレームのライン数を１０００、フレーム周期
を毎秒６０とすると、水平偏向周期は約５μｓとなり、
ビデオ信号帯域も１００ＭＨｚ程度が必要となる。これ
らの要求は著しいコストの増加と消費電力の増大を招く
という問題点があった。

【０００８】本発明の目的は、従来のフィールド順次方
式のカラー表示システムにおけるフィールド表示周波数
の増加を低減することにある。本発明の他の目的は、画
像表示輝度を増加することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成によ
る画像表示システムは、３色に対応する３組のフィール
ドメモリと、出力ライン数に対応するＮ組のラインメモ
リとを備え、３色の入力画像信号を１フィールド期間に
並列に前記３組のフィールドメモリに書き込み、前記３
組のフィールドメモリの画像情報データを前記書き込み
時の周波数の３倍の読み出し周波数で各色につき１フィ
ールド期間の１／３の期間に順次に読み出し、前記読み
出し信号を前記読み出し周波数と同一の書き込み周波数
で前記Ｎ組のラインメモリに順次に巡回形式で書き込
み、前記Ｎ個のラインメモリの画像情報データを前記ラ
インメモリへの書き込み周波数の１／Ｎの読み出し周波
数で並列に繰り返し読み出すようにしたものである。

【００１０】また、本発明の第２の構成による画像表示
システムは、第１の構成において、３組のフィールドメ
モリおよびＮ組のラインメモリを、それぞれ２個のメモ
リで構成し、２個のメモリの一方に書き込みが行われて
いる期間に、他方のメモリから読み出すようにしたもの
である。

【００１１】また、本発明の第３の構成による画像表示
システムは、第１の構成において、３組のフィールドメ
モリおよびＮ組のラインメモリを、それぞれ１個のメモ
リで構成し、書き込みアドレスと読み出しアドレスが一
致する時点で、書き込み動作を優先し、読み出しには代
替信号を使用するようにしたものである。

【００１２】また、本発明の第４の構成による画像表示
システムは、第１の構成において、入力画像信号に偶数
フィールドと奇数フィールドを有するインターレース方
式画像入力信号に対して、出力信号の対応フィールドの
偶奇を判定し、偶数フィールドと奇数フィールドの水平
偏向信号のタイミング差として、原入力信号の該タイミ
ング差の１／Ｎのタイミング差を与えるようにしたもの
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１の構成を示
す図である。図において、１はアナログビデオ信号をデ
ジタル画像情報に変換するＡ／Ｄ変換器、２は２個のメ
モリ２Ａ，２Ｂからなり、それぞれ１フィールド分のデ
ジタル画像情報を記憶するフィールドメモリ、４は２個
のメモリ４Ａ，４Ｂからなり、それぞれ１ライン分のデ
ジタル画像情報を記憶するラインメモリ、５はデジタル
画像情報をアナログビデオ信号に変換するＤ／Ａ変換器
である。Ａ／Ｄ変換器１とフィールドメモリ２はＲ，
Ｇ，Ｂの３色のそれぞれに対応して３組設けられ、ライ
ンメモリ４，Ｄ／Ａ変換器５はＮ組（Ｎは複数であり、
ここでは３組）設けられている。

【００１４】次に動作について説明する。Ａ／Ｄ変換器
１はＲ，Ｇ，Ｂの３色のビデオフィールド信号を１フレ
ーム期間に並列に受け取り、これを書き込み周波数ｆW:
６のサンプリングクロックでデジタル画像情報に変換す
る。このデジタル画像情報は、同じ書き込み周波数ｆW:
６でフィールドメモリ２に書き込まれる。フィールドメ
モリ２は２個のメモリ２Ａ，２Ｂを持ち、それぞれ書き
込みと読み出しに交互に使われるが、ここではメモリ２
Ａに書き込まれるとする。この時、メモリ２Ｂには前回
のフレーム期間中に書き込まれた画像情報が記憶されて
いる。

【００１５】メモリ２Ｂの画像情報は、スイッチＳ５を
通じてラインメモリ４に送られる。この伝送は、１フレ
ーム期間中にＲ，Ｇ，Ｂの３色の画像情報を送るので、
スイッチＳ５は１フレーム期間の１／３の時間をＲ，
Ｇ，Ｂの各色に割り当てて切り替わる。Ｒ，Ｇ，Ｂの各
色の画像信号はそれぞれ１／３フレーム期間に伝送され
るため、その読み出し周波数ｆR:７は書き込み周波数ｆ
W:６の３倍となる。

【００１６】図２は信号処理のタイミングを示すタイミ
ングチャートであるが、上記のフィールドメモリの書き
込みと読み出しのタイミングは図中の信号（ａ），
（ｂ）に示されている。１フレーム期間（３色）の信号
処理が終了すると、スイッチＳ１〜Ｓ４が切り替わり、
メモリ２Ａ，２Ｂが交替した状態で次のフレーム期間の
信号処理が行われる。

【００１７】ラインメモリ４は、フィールドメモリ２か
らの読み出し信号をスイッチＳ５を通じて受け取り、読
み出し周波数ｆR:７と同じ周波数の書き込み信号ｆWL1:
８-1，ｆWL2:８-2，ｆWL3:８-3によって画像情報を１ラ
インずつ書き込まれる。書き込み信号は、図２（ｃ）の
ように１ラインずつ時分割の巡回形式で与えられる。ラ
インメモリ４は２個のメモリ４Ａ，４Ｂを持ち、それぞ
れ書き込みと読み出しに交互に使われるが、ここではメ
モリ４Ａに書き込まれるとする。メモリ４は３本のライ
ンに対応して同じものが３組設けられている。書き込み
信号ｆWL1:８-1，ｆWL2:８-2，ｆWL3:８-3はメモリ４Ａ
の３つのラインメモリに１ラインずつ順次に画像情報を
書き込む。

【００１８】メモリ４Ａと４Ｂは書き込みと読み出しに
交互に用いられているので、メモリ４Ａに書き込んでい
る期間に、メモリ４Ｂでは前回の３ラインの書き込み期
間に書き込まれた画像情報を読み出す。この読み出し
は、メモリ４Ａの３つのラインメモリに順次書き込みが
行われている期間に、メモリ４Ｂの３つのラインの画像
情報を並列に読み出す。従って、メモリ４Ｂの読み出し
周波数ｆRL: ９はメモリ４Ａの書き込み周波数ｆWL: ８
の１／３でよい。メモリ４Ａ，４Ｂの書き込み、読み出
しのタイミングは、図２の信号（ｂ），（ｃ）に示され
ている。メモリ４Ａの書き込みとメモリ４Ｂの読み出し
が終了すると、スイッチＳ６〜Ｓ９が切り替わり、メモ
リ４Ａ，４Ｂが交替した状態で、次の３ライン分の信号
処理が行われる。

【００１９】この様にして、３ライン分ずつ順次に書き
込まれた画像情報は、３ラインの並列データとして書き
込み周波数ｆWL: ８の１／３の読み出し周波数ｆRL: ９
で読み出される。ここで、フィールドメモリ２に書き込
み周波数ｆW:６で書き込まれた画像情報は、その３倍の
読み出し周波数ｆR:７で読み出され、それと同じ書き込
み周波数ｆWL: ８でラインメモリ４に書き込まれた後、
その１／３の読み出し周波数ｆRL: ９で読み出される。
この読み出し周波数ｆRL: ９は最初にフィールドメモリ
２に書き込まれた周波数ｆW:６と同じであることがわか
る。

【００２０】上記の信号処理を繰り返し、Ｒ，Ｇ，Ｂの
一つの色のフィールドの信号処理が終了すると、スイッ
チＳ５が切り替わり、次の色のフィールドの信号処理が
行われる。３ラインの並列データの読み出し周波数は、
フィールドメモリ４の書き込み周波数と同じであるが、
３ラインずつ並列に進行するため１フィールド（１色）
分の信号処理は１フレーム期間の１／３で終了し、１フ
レーム期間にＲ，Ｇ，Ｂの３色のフィールドを順次に出
力することができる。従って、３ライン並列出力信号の
水平偏向周波数は入力信号と同じであるが、垂直偏向周
波数は入力信号の３倍となる。

【００２１】３つのラインメモリ４から読み出されたラ
イン画像情報はそれぞれ３つのＤ／Ａ変換器５に送ら
れ、３ライン並列のアナログビデオ信号として出力端子
Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 から出力される。

【００２２】３ライン並列のアナログビデオ信号は、電
子銃を３個持つ白色表示のＣＲＴに輝度信号として送ら
れ、３ラインずつまとめて表示されるフィールド順次信
号として使用される。このＣＲＴ表示は図３に示すフィ
ールド順次カラー表示システムの白色ＣＲＴに置き替え
て使用することにより、フルカラー表示が可能となる。
また、３ラインを並列に同時に表示するので、画像表示
輝度が増加する。

【００２３】実施の形態２．実施の形態１においては、
フィールドメモリ２およびラインメモリ４を書き込み用
と読み出し用にそれぞれ２個ずつ用いていたが、本実施
の形態は、これを共用してそれぞれ１個とするものであ
る。この場合、１つのメモリにおいて、書き込みと読み
出しが同時に進行するため、読み出しと書き込みのメモ
リ上のアドレスが一致する場合が生じる。この不都合を
避けるため、上記のアドレス競合時には、そのアドレス
について書き込みを優先し、読み出しには代替信号を読
み出す。代替信号としては、例えば近接ラインまたは近
接ピクセルを読み出す。この様に構成すると、１画面中
に新旧のフィールド画面の混在を許容することになる
が、これによって、フィールドメモリ２およびラインメ
モリ４をそれぞれ１つに削減することができる。

【００２４】実施の形態３．本実施の形態は、実施の形
態１の３ライン並列フィールド順次方式を、インターレ
ース方式の入力信号に適用するものである。インターレ
ース方式においては、偶数フィールドと奇数フィールド
の水平偏向信号のタイミングが、垂直偏向信号に対して
水平偏向周期の１／２だけ異なるように構成され、その
結果、偶数フィールドと奇数フィールドの走査線位置が
走査線間隔の１／２だけずれて表示される。この様な入
力信号に対して、実施の形態１の書き込みおよび読み出
し信号を同期させると、入力のフィールド並列信号に対
して出力のフィールド並列信号の垂直偏向周波数が３倍
になっているため、偶，奇フィールドの走査線のずれ
は、走査線間隔の１／２とはならず３／２となる。この
不都合を避けるため、実施の形態１のフィールド順次方
式をインターレース方式に適用する場合は、ＳＹＮＣ信
号から偶数フィールドと奇数フィールドを区別し、偶，
奇フィールド間の水平偏向タイミングのずれとして新た
に１／３（一般には１／Ｎ）に縮小したタイミングを３
ライン並列読み出し信号ｆRL: ９に与える。このように
構成することによって、偶，奇フィールドの走査線のず
れが走査線間隔の１／２となり、正常なインターレース
が行える。

【００２５】実施の形態４．本実施の形態は、実施の形
態１の３ライン並列フィールド順次方式をインターレー
ス方式の入力信号に適用した場合の飛越し走査の不都合
を解消する他の方法である。本実施の形態では実施の形
態２における出力信号の読み出しタイミングの変更の替
わりに、ラインメモリ４へのデータの書き込み順序の変
更によって解決している。

【００２６】その方法は、入力画像信号の奇数フィール
ドに対して、偶数フィールドの場合のラインメモリ４へ
の最初の書き込みを第２メモリから開始するものであ
る。これによって、偶，奇フィールドの走査線位置が走
査線間隔の３／２本分となっても、表示画像のずれは１
／２本分となり、正常なインターレースが行われる。こ
こでは並列ビーム数Ｎを３本として説明したが、一般的
にはＮを奇数に選び、（Ｎ＋１）／２番目のラインメモ
リから書き込みを開始すればよい。これは奇数個のライ
ンメモリの中央から書き込みを開始することに相当す
る。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の構成によ
れば、３色に対応する３組のフィールドメモリと、出力
ライン数に対応するＮ組のラインメモリとを備え、３色
の入力画像信号を１フィールド期間に並列に前記３組の
フィールドメモリに書き込み、前記３組のフィールドメ
モリの画像情報データを前記書き込み時の周波数の３倍
の読み出し周波数で各色につき１フィールド期間の１／
３の期間に順次に読み出し、前記読み出し信号を前記読
み出し周波数と同一の書き込み周波数で前記Ｎ組のライ
ンメモリに順次に巡回形式で書き込み、前記Ｎ個のライ
ンメモリの画像情報データを前記ラインメモリへの書き
込み周波数の１／Ｎの読み出し周波数で並列に繰り返し
読み出すようにしたので、フィールド順次カラー画像表
示システムにおいて、偏向周波数およびビデオ信号周波
数帯域が３倍にならずにすみ、周波数が３倍になること
によるハードウェア性能の負担の増加が避けられる効果
がある。また、Ｎ本のラインを同時に表示するので、画
像表示輝度を増加できる。

【００２８】また、本発明の第２の構成による画像表示
システムは、第１の構成において、３組のフィールドメ
モリおよびＮ組のラインメモリを、それぞれ２個のメモ
リで構成し、２個のメモリの一方に書き込みが行われて
いる期間に、他方のメモリから読み出すようにしたの
で、第１の構成による効果に加え、メモリへの書き込み
とメモリからの読み出しを独立して行うことができる画
像表示システムが得られる効果がある。

【００２９】また、本発明の第３の構成による画像表示
システムは、第１の構成において、３組のフィールドメ
モリおよびＮ組のラインメモリを、それぞれ１個のメモ
リで構成し、書き込みアドレスと読み出しアドレスが一
致する時点で、書き込み動作を優先し、読み出しには代
替信号を使用するようにしたので、第１の構成による効
果に加え、メモリの数を削減できる画像表示システムが
得られる効果がある。

【００３０】また、本発明の第４の構成による画像表示
システムは、第１の構成において、入力画像信号に偶数
フィールドと奇数フィールドを有するインターレース方
式画像入力信号に対して、出力信号の対応フィールドの
偶奇を判定し、偶数フィールドと奇数フィールドの水平
偏向信号のタイミング差として、原入力信号の該タイミ
ング差の１／Ｎのタイミング差を与えるようにしたの
で、インターレース方式画像表示システムにおいても正
常なインターレースが可能となり、偏向周波数およびビ
デオ信号周波数帯域が３倍にならずにすみ、周波数が３
倍になることによるハードウェア性能の負担の増加が避
けられる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１による画像表示システ
ムを示す構成図である。

【図２】 実施の形態１に係る信号処理のタイミング関
係を示す説明図である。

【図３】 従来の画像表示システムを示す構成図であ
る。

【図４】 従来の表示スケジュール制御に使用される変
換回路図である。

【図５】 従来の信号処理のタイミング関係を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ Ａ／Ｄ変換器、２ フィールドメモリ、４ ライン
メモリ、５ Ｄ／Ａ変換器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 修司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山川 正樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 佐藤 岳 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １フレーム期間中に３色の画像を順次に
   表示してフルカラー表示を行うフィールド順次カラー画
   像表示システムにおいて、３色に対応する３組のフィー
   ルドメモリと、出力ライン数に対応するＮ組のラインメ
   モリとを備え、３色の入力画像信号を１フィールド期間
   に並列に前記３組のフィールドメモリに書き込み、前記
   ３組のフィールドメモリの画像情報データを前記書き込
   み時の周波数の３倍の読み出し周波数で各色につき１フ
   ィールド期間の１／３の期間に順次に読み出し、前記読
   み出し信号を前記読み出し周波数と同一の書き込み周波
   数で前記Ｎ組のラインメモリに順次に巡回形式で書き込
   み、前記Ｎ個のラインメモリの画像情報データを前記ラ
   インメモリへの書き込み周波数の１／Ｎの読み出し周波
   数で並列に繰り返し読み出すことを特徴とする画像表示
   システム。
2. 【請求項２】 前記３組のフィールドメモリおよびＮ組
   のラインメモリは、それぞれ２個のメモリから成り、前
   記２個のメモリの一方に書き込みが行われている期間
   に、他方のメモリから読み出すことを特徴とする請求項
   １記載の画像表示システム。
3. 【請求項３】 前記３組のフィールドメモリおよびＮ組
   のラインメモリは、それぞれ１個のメモリから成り、書
   き込みアドレスと読み出しアドレスが一致する時点で、
   書き込み動作を優先し、読み出しには代替信号を使用す
   ることを特徴とする請求項１記載の画像表示システム。
4. 【請求項４】 入力画像信号に偶数フィールドと奇数フ
   ィールドを有するインターレース方式画像入力信号に対
   して、出力信号の対応フィールドの偶奇を判定し、偶数
   フィールドと奇数フィールドの水平偏向信号のタイミン
   グ差として、原入力信号の該タイミング差の１／Ｎのタ
   イミング差を与えることを特徴とする請求項１記載の画
   像表示システム。