JPS6041358B2

JPS6041358B2 - 視覚表示装置

Info

Publication number: JPS6041358B2
Application number: JP51077663A
Authority: JP
Inventors: ポール、マイクル、マーレー
Original assignee: Thales Communications Ltd
Current assignee: Thales Communications Ltd
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1985-09-17
Also published as: US4119956A; CA1050671A; JPS5234637A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は、在来のテレビジョン表示装置に用いられて
いるラスタ−走査表示方式に似た方式を使用する陰極線
管（Ｃ．Ｒ．Ｔ．）によって、単色または色彩の、文字
数字、グラフおよび絵画情報を含む計算機発生情報を表
示する視覚表示装置に関する。

背景技術このような表示装置の一つの応用は、たとえば飛行中の
航空機または地上飛行シミュレーション装置の動作を連
続監視するための、特に発生する故障の情報を表示する
ための、文字数字データを表示するものである。

このような表示装置のもう一つの応用は計算機発生像（
Ｃ．Ｇ．１．）の表示をうろことである。

地上航空機飛行シミュレーション装置と組み合わせて使
用するこのようなＣ．○．１．表示装置は、地形面の特
徴、滑走路と滑走路標識と建造物を含む空港の詳細、お
よび陣と山と水の区域といった遠方の地勢さらにある場
合には他の飛行している航空機、などの３次元特徴を２
次元で表示するための色彩、大きさ、遠近図および視角
の表示を伴う。このような文字数字、グラフおよび絵画
情報を含む計算機発生情報のラスタ−走査形式による表
示は通常、各うスター線の長さが多数の相接する画素区
域に重子化されるという仮定に基づくが、各画素区域は
１本のラスター線の高さでありかつ利用できるビデオ帯
域幅により定められる長さを有する。次に各画素区域は
一つ以上の画素区域およびラスタ山線を包含する総合像
を作るため、適当な輝度と色差の値で処理される。この
方法でラスター線に沿って作られる構造は、隣接ラスタ
ー線に作られるものに性質がよく似ている。しかしテレ
ビジョン・カメラのようなアナログ装置はラスター線に
沿って解像度が得られ、これは輝度と色差の値が各線に
沿って連続可変であるが隣接線の間では階段状に変化し
、したがって、ラスター線を横切って得られる解像度と
は性質が違う。発明の要約本発明の目的は、計算機発生
情報用の表示装置において、各ラスター線がその長さに
沿って別個な画素区域に量子化されるが各走査線に沿う
解像度はほとんど、在来のアナログ・テレビジョン表示
装置で得られる輝度と色差の連続変化に相当する前記計
算機発生情報用の表示装置を提供することである。

したがって本発明は、第１チャンネルで各走査線の走査
方向に沿う画素区域により入力信号を量子化する装置、
複数個の別なチャンネルであって、各チャンネルはその
発生時刻が互いに異なる前言己複数個の別なチャンネル
を用いた、走査線の走査方向に沿って入力信号を量子化
する装置と、入力信号を量子化する装置の個々の出力信
号を加算する信号混合装置と、前記信号混合装置からの
合成信号を供給されるラスタ−走査表示装置と、を備え
る視覚表示装置を提供する。

本発明による一つの視覚表示装置では、信号混合装置は
すべてのチャンネルの個々の出力信号を加算する非付加
信号混合装置である。

本発明による代替の視覚表示装置では、信号混合装置は
各国素区域のすべてのチャンネル出力を加算する付加信
号混合装置である。

本発明によるもう一つの視覚表示装置では、前記ラスタ
ー走査表示装置によって走査する前に各副線内に三角形
の保持を施す装置が備えられる。

本発明の実施を容易にするため、既知の表示装置の特徴
および本発明の実施例を詳しく説明するが、後者につい
ては例として付図について説明する。発明の実施態様計算機発生情報用の既知のラスター走査表示装置では、
各能動ラスター走査線の周期は多数の別個な連続した時
間間隔に分けられる。

ビデオ・レベルは各時間間隔の始まりにおいてのみ変え
られ、すなわち１本のラスター走査線によって包含され
る表示スクリーン区域は第１図に示されるような多数の
連続画素区域に効果的に分けられる。第１図では、Ｃ．
Ｒ．Ｔ．の面を横切って線１１の方向に走査する１本の
走査線１川ま、最初の７個の画素１〜７が示される１組
の別個な連続画素区域よって構成される。テレビジョン
監視装置のような実際的な表示装置の使用は、走査線を
描く光点を横切るエネルギーの分布が一様でなくかつ光
点の直径が画素区域の高さ（すなわち幅）よりも大きか
ったり小さかったりすると、その区域に沿ってこれを横
切る一様な光（すなわち急な線）によって表示装置の画
素区域を作ることが不可能になるので、これらの画素区
域の効果を少し変えるであろう。

光点の大きさがほぼ円形であって図示の画素区域の高さ
とは）Ｌ同等の直径を有するならば、画素区域は具合よ
く矩形区域として示される。すると合成表示装置は一つ
の画素区域について最大鱗像能力を備えるが、像位置は
最も近い画素区域に近似されねばならない。

すなわち、水平走査のラスタ−走査表示装置に計算機発
生の近垂直境界を表示させるように処理される画素区域
は、第２図に示されるとおりになるであろう。第２図に
おいては、参考のために第１図による一つの画素区域が
斜線区域１で示される。

走査線ビーム方向は第１図と同じく矢印１１で示される
。表示したいと思う真の傾斜境界線は１２で示される。
既知の表示装置によって得られる事実上階段状の傾斜境
界線は１３で示される。境界線１３を描き出すのに円形
の光点が使用されると、階段の角は丸められるが階段は
残るであろう。

階段の影響は、所望の境界が画素区域の中心と正確に交
わらない輝度および色差の中間レベルを算出することに
よって減少させることができる。

この方法はビデオ・レベルが交差のどちら側でも数個の
画素にわたって一定である場合は階段の影響を減少させ
るが、ほぼ一つの画素の幅を持つ線が走査線とある角度
で表示される場合は影響を減少させる助けにはならない
。このような場合が第３図に示されている。第３図では
、一つの画素区域が１で再生され、走査方向は第２図と
同様矢印１１によって示される。

傾斜した第１の真澄界線は１４で示され、これに対応す
る実際に表示される階段状傾斜境界線は１５で示される
。傾斜した第２の真境界線は、線１４に関して左の方に
移された１６で示される。線１６に対応する実際に表示
される階段状傾斜線は１７で示される。第３図から、表
示される線１５，１７の幅はすべてのラスター線に対し
て一定でなく、これらの変化の位置はスクーリンを横切
って移動されるにつれて表示される線を上下させること
がわかる。

この影響は、表示される物体の最小の大きさを減少する
ことなしに線当りのラスター線および画素の数を増加し
たり、単に線当りの画素の数だけを増加するによって量
的に減少される。第１の方法は欠陥を隠すために一段と
解像度の高い表示装置が使用されることを意味するが、
表示装置は依然としてその能力を完全に発濁すように利
用されていない。第２の方法は与えられた線の基準にと
っては普通であるビデオ帯城幅より高いものを要求し、
かくして視覚装置として普通のテレビジョン表示装置を
使用する可能性はない。本発明による装置では、各ラス
タ−線が多数の画素の粗に量子化され、各隣接する画素
の組は線開始について少し時間的にづらされるという改
良が行なわれる。

一つの線に関するこのような４組の相対タイミングは第
４図に示されるが、増加する時間の方向は矢印「ｔ」に
よって示される。第４図には、このような相対的にずら
された４組の画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが示され、各紙には６
個の連続画素１〜６がある。各組の中で、ビデオ・レベ
ルは垂線によって標示される変移点においてのみ変化す
ることができる。ビデオ信号は、ずらされた連続画素区
域のこのような各組について別々に発生される。

すべての粗の信号は、精密な位置ぎめのみを与えるため
に非付加で混合されたり、合成信号が表示管に供給され
る前にアパーチャによって走査される精密に位層ぎめさ
れた光点の効果を与えるために付加混合される。第５図
は連続するこのような２組の画素の混合工程を示す。

表示される最小の大きさの画素区域は依然として、区域
２のような一つの画素区域である。しかし、連続組Ａお
よびＢの両画素２がおのおのの斜線を施した区域によっ
て表わされるとおり高ビデオ・レベルを表わすような長
さの原区域を想定すると、合成表示像の長さは第５図の
表示像２′によって示されるとおり画素の長さの１宴情
である。この結果を得るために、絹Ａのビデオ信号およ
び組Ｂの対応する信号は、矢印Ａ′とＢ′によって示さ
れるとおり、任意の瞬間に信号Ａおよび信号Ｂのより大
きな瞬時値に等しい出力信号ＡＢを与える非付加混合器
１８に送り込まれる。

かくして、表示される像境界は任意の変移点で開始し、
２個以上の画素区域を任意の変移点で完成し、すなわち
上述の既知の装置に比較して位鷹ぎめと大きさの点で改
良が得られる。

この改良は、本装置と同じビデオ帯城幅を持つ平行チャ
ンネルを追加することによって、ビデオ帯城幅を増大す
る必要なく得られる。第６図では、第３図の傾斜した直
線の原境界線１４および１６が再生されるが、この場合
傾斜した区域の二つの境界線は幅の点でほぼ一つの画素
区域と見ることができる。

第６図では、示された表示は依然として階段状であるが
、これらの大きさは減少され、したがって像の大きさの
変化は減少される。

第７Ａ図、第７８図は、テレビジョン監視表示装置に光
点を表示させるため、赤、緑および青のビデオ信号を作
る非付加混合を伴う４チャンネルを使用する、本発明の
一実施例である装置のブロック線図である。

光の位置および色の成分は計算機２４を用いて算出され
かつ表示用の正しい順序に分類され、データは表示リス
ト・ユニット２９に供給される。

各データ点は表示リスト・ユニットに記憶され、線番号
、画素番号（最も近い１′処画素に対し分数の形で表わ
される）および赤、緑、青の輝度値として定められる。
基本速度の４倍で動作するマスター・クロック２１は、
おのおの基本速度でクロックするが隣りのクロック・パ
ルスから基本クロック周期の１／４だけ相対的にずらさ
れる４個の時間的にずらされたクロック・パルス出力を
有する４相クロック・パルス発生器２２を駆動するのに
用いられる。

テレビジョン同期パルス発生器５６は、カレント画素カ
ゥンタＡ２５に供給されるクロック・パルスＡを、テレ
ビジョン監視表示装置５５のテレビジョン走査線の開始
に同期させるのに用いられる。既知の方法は、すべての
タイミングおよび同期パルスをうるために、一つのクロ
ック・パルス発生器を使用することである。上述の装置
では、その装置が標準のテレビジョン装置に接続できる
ように、それぞれ別々なクロック発生器２１と同期パル
ス発生器５６が使用される。同じ同期パルスは、ルック
・アップ・テーブル２３を用いてカレント画素カウンタ
２５，２６，２７，２８をそれぞれ０、１′４、１′２
、３／４にプリセットするのに用いられる。次にこれら
のカウンタは、４相クロツク・パルスの一つによって、
各カウンタを１だけ増加させるように順次クｏックされ
るであろう。また同期パルス発生器は、カレント線カゥ
ンタをテレビジョン監視表示装置に同期させる。第１光
点のデータは表示リスト・ユニット２９から読み出され
る。

線番号は線比較器３１に供給され、この比較器とカレン
ト線カウンタ３０との一致はアンド・ゲート３６，３７
，３８および３９に１個の入力を供総合する。画素番号
は４個の画素比較器３２，３３，３４および３５に供給
され、この比較器と一つのカレント画素カウンタ２５，
２６，２７または２８との一致はアンド・ゲート３６，
３７，３８または３９の一つに信号を供給するであろう
。一致が線と画素の両方に生じると、１個のアンド・ゲ
ート出力により、赤、緑および青の輝度値を供給された
１群のデジタル・アナログ変換器は表示用の赤、緑なら
びに青のビデオ信号を作ることができよう。線比較器３
１とカレント画素Ａ比較器３２の一致はデジタル・アナ
ログ変換器４０，４４および４８を働かせる。同様に線
比較器３１とカレント画素８比較器３３の一致はデジタ
ル・アナログ変換器４１，４５および４９を働かせ、線
比較器３１とカレント画素Ｃ比較器３４との一致はデジ
タル・アナログ変換器４２，４６および５０を働かせ、
さらに線比較器３１とカレント画素Ｄ比較器３５の一致
はデジタル・アナログ変換器４３，４７および５１を働
かせるであろう。各色についての４個の可能なビデオ出
力信号は、テレビジョン表示装置５５に供給される前に
、混合器５２，５３および５４で非付加混合される。

次の光点デー外まさらに表示リスト・ユニットから読み
出されて、第１光点の場合と同様に処理される。この方
法では、光点の完全なパターンがテレビジョン監視表示
装置５５に表示される。上記の装置は表面区域を画くの
にも利用できる。

第８図は、短形境界線５７の中に囲まれた区域を漸次走
査するテレビジョン・ラスターの走査線５８によって横
切られる瞬間の表面区域６１を示す。テレビジョン走査
線は、表示線分６２を作るため表面区域６１の境界線５
９，６０と交差する。線分６２は走査線の始めに定める
ことができるが、第１境界線５９に達する迄作用しない
。このような線分が多数の連続走査線について定められ
ると、表面区域６１が定められる。第９図は、テレビジ
ョン監視表示装置に線分を表示させる１個の色ビデオ信
号を作るため非付加混合を伴う４チャンネルを使用する
、本発明のもつ一つの実施例による装置のブロック線図
である。

第９図の装置は第７図の装置と比較すべきであり、対応
する画素は両図において同じ番号で示されている。第９
図の装置では、線分は計算機２４によって算出されかつ
表示のため正しい順序で記憶される。

データは表示リスト・ユニット２９に供給され、ここで
表示すべき各線分が記憶され、線番号、開始アドレスお
よび完了アドレス（おのおの最も近い１／４画素に対し
て分数の形で表わされる）なちびに赤、緑、青の輝度値
として定められる。基本速度の４倍で動作するマスター
・クロック２１は、おのおの基本速度でクロックするが
隣りのクロック・パルスから基本クロック周期の１／４
だけずらされる４個の時間的にずらされたクロック・パ
ルス出力を有する４相クロック・パルス発生器２２を駆
動するのに用いられる。

テレビジョン同期パルス発生器５６は、カレント画素カ
ウンタＡ２５に供給されるクロック・パルスＡをテレビ
ジョン監視表示装置５５のテレビジョン走査線の開始に
同期させるのに用いられる。同じ同期パルスは、カレン
ト画素カウンタ２５，２６，２７および２８をそれぞれ
０、１′４１／２ならびに３／４にプリセットする（
ルック・アップ・テーブル２３を使用）ために用いられ
る。次にこれらのカウンタは、各カウンタを１だけ増加
させるため、４相クロツク・パルスの一つによって順次
クロツクされる。また同期パルス発生器５６は、カレン
ト線カウンタ３０を表示装置に同期させる。表示すべき
第１線分のデータは、表示リスト・ユニット２９から読
み出される。

線番号は綾比較器３１に供Ｖ給され、この比較器とカレ
ント線カウンタの一致はアンド・ゲート３６，３７，３
８および３９に入力を与えるであろう。線分開始アドレ
スＰは線分開始比較器６３，６５，６７および６９に供
給され、ここでそれは４個のカレント画素カウン夕２５
，２６，２７ならびに２８の出力と比較される。前記の
各比較器は、カレント画素カウントＱが開始アドレスＰ
よりも大きいときに出力を与える。線分完了アドレスＲ
は線分完了比較器６４，６６，６８および７０に供Ｖ給
され、ここでそれは４個のカレント画素カウンタ２５，
２６，２７ならびに２６の出力と比較される。前記の各
比較器は、カレント画素カウンタの出力Ｑが開始アドレ
スＲよりも小さいときに出力を与える。開始比較器６３
と完了比較器６４の出力は、フリップ・フロップ７５の
入力であって４相クロック・パルスＡ出力とともにクロ
ツク・ィンされるＰ＜Ｑ＜Ｒを作るアンド・ゲート７１
の入力である。

フリツプ・フロツプ７５の出力は、クロツク・パルスＡ
の全数に対して高レベルとなるはずであり、またデジタ
ル・アナログ変換器４０が適当な輝度信号に変換される
ようにアンド・ゲート３６の中で線比較器３１の出力と
組み合わされる。同様に、開始比較器６５と完了比較器
６６の出力はアンド・ゲート７２の中で組み合わされて
、クロツク・パルスＢによりゲートされるフリップ・フ
ロップ７６の入力信号を作る。フリップ・フロツプ７６
の出力は、アンド・ゲート３７で線比較器の出力と組み
合わされ、またデジタル・アナログ変換器４１によって
輝度信号に変換させるのに用いられる。他のクロック・
パルスの同様な通路は、比較器６７と６８、アンド・ゲ
ート７３、フリツプ・フロツプ７７、およびアンド・ゲ
ート３８を通って、デジタル・アナログ変換器４２に、
ならびに比較器６９と７０、アンド・ゲート７４、フリ
ップ・フロツプ７８およびアンド・ゲート３９に、さら
にデジタル・アナログ変換器４３に及んでいる。

４個のデジタル・アナログ変換器４０，４１，４２およ
び４３の出力はクロツク・パルスＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと同期
し、したがって同じ相対タイミングを有する。

これらは、開始および完了が少なくとも一つの画素によ
ってのみ与えられ、表示装置５５に現われる１／４画素
位置の任意な一つの位置で開始および完了するビデオ信
号を作るために、非付加混合器５２の中で組み合わされ
る。すると、次の線分データが表示リスト・ユニットか
ら読み出され、工程が繰り返される。追加の色ビデオ信
号は、光点について既に説明した方法と同様な方法で特
別回路を追加することによって作られる。第１０図は、
各チャンネルから得られるデジタル・アナ。

グ駆動信号および画素・宅で開始し２境で完了する・す
なわち６遥素の長さを持つ特定例の線分に関する合成ビ
デオ信号を示す。線分開始アドレス・宅は線分開始比較
器６３，６５，６７および６９に供給されるであろう。
カレント画素カウンタ２５，２６，２７および２８は線
開始同期パルスでルック・アップ・テーブル２３から０
、１′４、１′２および３／４にプリセツトされ、次に
整数に増加する。チャンネルＣ比較器６７は画素・宅で
一致出力を作り、画素・宅から線分開始より大きなカレ
ント線カゥンタを作る。線分完了アドレスは線分完了比
較器６４，６６，６８および７０１こ供給され、ここで
チャンネルＣにより、それは画素・宅まで線分完了アド
レスより小さいカレント画素カウントの出力を作るであ
ろう。チャンネルＣの２個の比較器出力はアンド・ゲー
ト７３に送り込まれ、クロツク・パルスＣによってフリ
ップ・フロップ７７にクロック・インされ、開始アドレ
ス＜カレント画素カウント＜完了アドレスによって定め
られる信号を作る。これは線比較器３１からの線一致信
号と組み合わされ、第１０Ｃ図でチャンネルＣとして示
されるデジタル・アナログ変換器駆動信号を作る。同様
な工程が、第１０図のａ，ｂおよびｄに示されるデジタ
ル・アナログ駆動信号を作る他のチャンネルに適用され
る。

これらはおのおの、図示の時間において線分の輝度信号
の変換を可能にするであろうし、またこれらのビデオ信
号の非付加混合の結果は第１０ｅ図に示されるビデオ信
号を生じるであろうが、この場合その振幅は算出される
輝度値によって定められかつ開始と完了は制御論理によ
って作られる最初および最後のチャンネル駆動パルスに
よって定められ、かくして既知の装置よりも一段と正確
な線分の開始および完了が与えられる。第１１図はテレ
ビジョン・カメラの走査アパーチャがビデオ信号に及ぼ
す影響を示す。

テレビジョン・カメラの走査ビームは普通、丸く対照的
なガウスの分布を有するであろう。このスポットがたと
えば愚から白への鋭い変移８１を横切って走査するとき
、合成信号８３は、走査の方向のアパーチャ幅および像
を横切るスポットの走査速度によって定められる立上が
り時間、および変移８２の降下時間を持つ縁を有するで
あろう。さらに、走査パーチャのガウスの分布の大きさ
は、分布の端が隣接走査線上に作られる像から小さいが
重要なビデオ信号を作るような大きさである。かくして
テレビジョン・カメラの走査線「ｎ」に当る綾点像は、
走査線「ｎ」により大きなビデオ出力を生じ、線「ｎ−
１」および「ｎ＋１」より小さなビデオ出力を生じるで
あろう。隣接線上の相対振幅は、各走査線の中心からの
像位置の距離に左右されるであろう。カメラ走査線をゆ
っくり移動する明るい像スポットは、したがって、走査
線から走査線へなめらかに変移する。テレビジョン表示
面を横切る像のこのなめらかな変移は、表示画素の解像
度より高い精度まで像位置を計算することにより、また
表示を作る１組の連続画素区域から各画素区域の回りの
仮想アパーチャに対するこれらのより高い解像点の重み
付きの和をとることによって、既知のＣ．○．１．装置
の中で合成される。

多チャンネル装置を使用すると、ビデオの重み付きの和
は表示装置にアドレス可能な各画素を作ることができ、
この場合アドレス可能な画素の数は基本の相接する組に
ある画素の数とチャンネル数をかけたものである。

走査アパーチャの合成に多チャンネル装置を適用すると
き、表示装置に現われる隣接走査線間のスペースは計算
の目的で副線の数「ｍ」に分けられ、光点または光の縁
の位置は最も近い轍線まで計算され、また既に説明した
とおり副線に沿って最も近いチャンネル画素まで計算さ
れる。かくして、等しい水平解像度と垂直解像度が要求
さるならば、表示の各画素区域はめ領域に効果的に分け
られる。表示装置に書き出される走査線「ｎ」を構成す
る各劉線および隣接線「ｎ−１」とＴｎ十１」に当る像
が同時に得られるならば、テレビジョン・カメラの隣接
走査線上の走査ァパーチャの形状の効果は、いま、「ｍ
」チャンネルの「ｍ」個の重複画素を連続方法で一度に
加算することにより、またその結果を「ｍ」で割ること
によって概算される。これは前述の数チャンネル用の非
付加混合器を付加混合器によって交換することにより、
また平均値を作るように合成信号を再び減少することに
よって得られろ。この工程をこれから説明するが、それ
はここでは前述のとおり各走査線に沿って４個の画素チ
ャンネルを備える装置に適用される。

等しい水平解像度と垂直解像度では、表示に現われる各
走査線により占められるスペースは４本の副線に分けら
れねばならない。これは第１２図に示されるが、この図
はたとえば走査線（ｎ−１）、墓。線ｙ、画素２Ａにお
ける黒から白への変移を持つ計算された緑をも示してい
る。同様な変移は（ｎ−１）、Ｂ、狐；ｎ、ｏ、約；な
どでも表示に現われる。走査アパーチャの仮定されたガ
ウスの分布は、隣接走査線の重み関数として使用される
近似値８５とともに、第１２図の８４で示される。

図示のとおり、ァパーチャの分布は隣接走査線の半分だ
けをカバーすると思われる。もちろんこれは、利用でき
る各副線に適用される重み係数の大きさと数を調節する
ことによって、大きさ、形状および振幅を調節すること
ができる。図示のとおり、アパーチャ分布は対照であり
、重み１〜４から作られる。線「ｎ」用の４チャンネル
・ビデオは、線の各画素について下記の加算を行なうこ
とによって作られる：ＡＰ工Ｐ野×ｗ４・ｖ（ｎ−，）
、ｙ、ＰＰコＯ十Ｗ３・Ｖ（ｎ‐，）、６、Ｐ＋Ｗ２・Ｖｎ、Ｑ、Ｐ＋
Ｗ．・Ｖｎ、３、Ｐ十Ｗ．・Ｖｎ、ｙ、Ｐ＋Ｗ２・Ｖｎ
、６、Ｐ＋Ｗ３・Ｖ（ｎ＋，）、Ｑ、Ｐ＋Ｗ４・Ｖ（ｎ
＋，）、８、ＰただしＡＰ＝チャンネルのビデオ信号の信号Ｐｍａｘ＝チャンネル当りの画素の総数Ｐ＝計算される実際の画素の数Ｑ〜６＝線の中の副線ｎは表示すべき線（ｎ−１）および（ｎ＋１）＝表示上の線のすぐ隣りの
線Ｗ，〜Ｗ４＝使用される重みの値Ｖｎ、Ｑ、Ｐ＝線ｎ、副線Ｑ、画素Ｐの計算されたビデ
オ信号。

他のチャンネルについて、ＢＰ、ＣＰ、ＤＰ（０＜Ｐ《
Ｐｍａｘ）を作るために同じ加算が行なわれる。

第１２図に示される計算されたビデオに適用されるこれ
らの加算の結果は、第１３図でチャンネルＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄとして示される。次にこれらの四つの画素値は、四つ
の隣接画素チャンネルを付加混合器の中で追加すること
によって組み合わされるが、代表的な加算は下記のとお
りである：Ｖｏ＝ＢＰ十ＣＰ＋ＤＰ＋Ａ（Ｐ十，）Ｖ。

：ＣＰ＋ＤＰ＋Ａ（Ｐ＋，）＋Ｂ（Ｐ＋，）Ｖ。＝ＤＰ
＋Ａ（Ｐ十，）＋Ｂ（Ｐ＋．）十Ｃ（Ｐ＋１）など、ただしＶ。

は平均値の４倍であり、表示装置に送られる前にＶｏ／
４に再び減少することができる。第１４図は画素値を一
度に四つ加えることによって得られる結果値Ｖｏととも
に、第１３図に示される場合のＡＰ、ＢＰ、ＣＰおよび
ＤＰについて加算を行なうことによって得られた個々の
チャンネル・ビデオ信号を示す。

テレビジョン・アパーチャ効果の合成を含む本発明の一
つの実施例が第１４図に示されている。表示すべき線分
は第７図の装置で前に述べたとおり計算されかつ表示の
ための正しい順序に分類され、そして表示に現われる走
査線（ｎ一１）、ｎ、および（ｎ＋１）のための別の表
示リスト・ユニット内で分類される。マスター・クロツ
ク２１は前述のとおり、４個の基本クロック・パルスお
よびカレント画素カウントを作るために使用される。走
査線（ｎ−１）のための表示ＩＪスト・ユニットが読み
出されて線分の開始および完了アドレスがすべての線（
ｎ−１）分比較器に供Ｖ給されるが、この比較器は６３
と６４の二つだけが図示されている。比較器の出力はア
ンド・ゲート７１の入力であってフリップ・フロップ７
５に記憶され、このフリップ・フロップの出力は輝度信
号と重み関数を掛け合わせる乗算器の制御論理入力であ
る。

線分比較器６３，６４から乗算器８０の出力までの装置
はボックス８１で囲んで示されるが、これは線（ｎ−１
）、ｎ、および（ｎ＋１）の他の副線についてブロック
８２〜８８として繰り返される。これらすべてのボック
ス８１〜８８からの出力は「駆動信号としてクロック・
パルスＡを使用して、デジタル・アナログ変換器９０１
こよって変換されるチャンネルＡ用の重み付きの和を作
るために加算器８９で加算される重み付き輝度値である
。デジタル・アナログ変換器９０までの完全装置はボッ
クス９１で囲まれているのが図示される。この装置はチ
ャンネルＢ，ＣおよびＤについて適当なクロック・パル
スによって繰り返される。これらの各装置の出力は基本
速度ではビデオであり、４個のビデオ信号は表示装置５
５に供給される任意な４個の重複画素の平均値の４倍の
値を作るように、アナログ・ビデオ混合器９２の中で加
算される。３個の色ビデオが要求される場合は、表示装
置の前までの装置が各追加色について繰り返される。

第１２図は、計算機発生像（Ｃ．○．１．）装置におい
て、走査線当り４本の副線を用いて斜緑が表わされる方
法を示すが、この場合その縁は隣接する副線上の線分開
始点が同時に走査アパーチャ内にあるように走査線に関
して傾斜される。

この緑が縁と走査線との間の角度を減少するように回転
されるならば、隣接する副線上の線分開始（または完了
）の間隔が増加するので、その間隔は走査アパーチャに
比べて大きく、緑と交差する走査線に沿うビデオ・レベ
ルにもはやなめらかな変化は存在しない。本発明のもう
一つの特徴により、隣接する副線上の線分開始位置間に
三角形の保持が導かれると、輝度の線形補間は、アパー
チャにより走査されたとき物理モデルの像を走査するこ
とによって得られるビデオ信号に対する近似値を作る隣
接副線上の線分開始位置間に得られるであろう。

第１５図はアナログ表示位置に関する斜視図であり、こ
こでは作られる立体は図の上部に示されかつ走査方向１
１、走査線９３および輝度９５で表わされる直交軸に関
するものである。第１５図には、各走査線の長さよりも
短い長さにわたりかつ２本の隣接走査線の幅より長い長
さにわたる標準の像のアウトライン１００が示される。

４本の隣接走査線１０１，１０２，１０３および１０４
が示され、線１０１は像の部分を支えず、線１０２〜１
０４はおのおのある部分を支える。

図示のとおり、像１００の緑の長さ方向は走査線１０１
〜１０４に対して少し斜めである。

アナログ装置における走査ビームの横断面の電子ビーム
強度を代表するガウスの走査アパーチャは、輝度９５の
方向に上を向く立体隆起となるその立体斜視形で表わさ
れるが、これは第１５図において走査線１０１の横断面
８４、走査線１０１の縦断面８４′、および基部円８４
″として示される。しかし、走査ァパーチャは平面形状
８４，８４′および８４″が断面である立体形状として
本当に表わされることがわかるであろう。走査アパーチ
ャ８４は走査方向１１に走査線１０１に沿って動き、次
に順次走査装置において同じ走査方向に走査線１０２に
沿って動き、または飛趣走査装置において同じ走査方向
に走査線１０３に沿って動く。

ガウスの走査ァパーチャ８４の端の幅により、端の緑８
４″は、破線８４川によって図示されるとおり線１０１
の走査中に像１００の緑にちようと触れる。

第１６図は、たとえばテレビジョン・カメラによって第
１５図の走査法により作られたビデオ信号を示す斜視図
である。

作られた立体は走査方向１１、走査線９３およびビデオ
信号振幅９７により示される直交軸に関するものである
。走査線１０１に作られるビデオ信号は１０１′で示さ
れるとおり０である。第１５図の像１００のパターンは
立体１０２′，１０３′および１０４′によってそれぞ
れ隣接線１０２，１０３ならびに１０４の走査中に作ら
れるが、それとともに矩形の立体１００の近似が求めら
れる。第１７図の斜視図は、三角形保持の追加によつて
、線当り４本の高山線および線当り４組の画素を持つＣ
．Ｇ．１．装置において第１５図の像１００がモデル化
される形を、固体形状１００′で示す。

隣接する走査線１０１〜１０４は、第１５図および第１
６図と同様に示されている。輝度補間はこの例では２進
の８桁まで定められる。童子イＱ段階はしたがつて、補
間間隔が増すにつれて小さくなり、傾斜角度が減少する
。等価走査ァパーチャが８４で示される。

第１５図の走査線の横断面におけるガウスの分布は階段
状に近くされるが、断面８４′のガウスの分布は近くさ
れず、その断面は走査線１１の方向に矩形である。第１
７図の走査アパーチャ８４によって第１７図の立体形状
１００を走査することにより得られる合成ビデオ信号は
、第１８図に示される。

作られた立体は第１６図のように走査方向１１、走査線
９３およびビデオ信号振幅９７の直交軸に関するもので
ある。線１０１の走査は信号を作らない。

線１０２，１０３および１０４の走査はそれぞれ立体形
状１０２′，１０３′ならびに１０４′によって表わさ
れる信号を作る。第１９図は、線（Ｎ−１）上のＸ，で
輝度３の頂点を持つ走査線に関して傾斜され、線Ｎ上の
Ｘ２で輝度Ｂ２を持つ次の走査線と交差し、以下線（Ｎ
十１）上のＸ３でＢ３を持つ走査線などと順次交差する
像境界を示す。

第１９ａ図はＸ，くＸ２の場合を示すが、ただし線Ｎ上
の橘間はＸ，でのＢ＝○からＸ２でのＢ＝Ｂ２までであ
る。

基本増加は次式で与えられる：△Ｂ＝Ｘ２≧２×，第１
９ｂ図はＸ，＞Ｘ２の場合を示すが、ただし線Ｎ上の補
間はＸ２でのＢ＝ＢからＸ，でのＢ：０までである。基
本増加は次式で与えられる，：Ｂ２△Ｂ＝や文そしてこれはかならず負となる。

第１９ｃ図はＸ，三×２の場合を示し、すなわち像境界
は走査線に対して垂直である。

すると、線Ｎの輝度値はＸ２でＢ＝Ｂ２であり、補間は
不要である。これらの式は４相クロックを用いて実行さ
れる。

この場合、各チャンネルの各副線について１個ずつ合計
４個の輝度記憶素子が要求される。開始アドレスと一致
したチャンネル記憶素子は最初の輝度値Ｂｏが読み込ま
れ、他のチャンネル記憶素子はそれぞれのクロツク・パ
ルスで（Ｂｏ＋△Ｂ／４）、（欧ニ△Ｂ／２）、（Ｂｏ
十３△Ｂ／４）を読み込まれ、おのおのは橘間間隔が終
るまで適当なクロック・パルスでサインされた増分△Ｂ
だけ増加される。各チャンネルについてこうして得られ
た輝度値は、第１４図の一つの副線の一つのチャンネル
について、８１で示される乗算器８０の輝度入力である
。第２０図は第１４図と比較されるべきもので、対応す
る素子には同一参照番号が付され、第１４図の構成にお
けるように、４チャンネルＡ〜Ｄのカラー表示を行う可
視像表示システムを示す。

チャンネルＡ〜○へのビデオ信号は、番号１１０で示さ
れるＡチャンネルビデオ用の対応ユニットと第２０図の
下部に示されるＢ〜Ｄチャンネル用ビデオ用の対応ユニ
ットにより得られる。４つのチャンネルのすべてはビデ
オ信号を付加混合器９２に供給し、その出力信号は第１
４図のように表示モニタ５５で表示される。

次に、Ａチャンネルビデオのユニット１１０と８箇の同
様ユニット１１１〜１１８について考察しよう。

ユニット１１１は詳細に示されているがユニット１
１２と１１６はブロックで示されている。加算器８９に
はすべての信号が与えられ、加算器からの集計された信
号は、第１４図のように、デジタル・アナログ変換器９
０１こよりアナログの形に変換される。第２０図と第１
４図の構成回路における違いは、ユニット１１１〜１１
８の回路にみられる。

第１４図の構成に関連して、第２０図の構成における線
分の長さは、比較器６３と６４、アンドゲート７１およ
びフリツプ・フロツプ７５により決定される。重みは、
各富田線の乗算器８０１こよって割当てられる輝度の値
に乗算される。本実施例では、各劉線の輝度値は次のよ
うに個々に結合される。

初期輝度値則は各副線分の開始時に輝度記憶回路１２１
で記憶される。輝度増分△Ｂは輝度増分記憶回路１２２
で同様に記憶される。桶間間隔記憶回路（Ｉｎｔｅｒｐ
ｏｌａｔｊｏｎｌｎｔｅｗａｌｓ■ｒｅ）１２３とカウ
ンタ１２５は初めにクリアされている。カゥンタ１２５
に供給された各クロックパルスはカウントされ、その値
は、記憶回路１２３へ入力される補間間隔と、比較器１
２４において比較される。比較器１２４の出力とクロツ
クパルスはアンドゲート１２７に入力され、加算器１２
６を制御する。加算器１２６は、記憶回路１２２からの
輝度増分を、記憶回路１２１からの初期輝度に加え、そ
の加算値を乗算器８０へ入力として供給する。各ユニッ
ト１１２〜ｉ１８も、ユニット１１１について述べたも
のと対応する構成部品を含んでおり、ユニット１１１で
述べたと同様の各出力が加算器８９に供給される。もし
、カラー表示が要求されるならば、各原色についてすで
に述べた完全なシステムが繰り返えされねばならない。

発明の効果以上のように本発明によれば、基本クロックの周期と同
一の周期を有し、その発生時刻が互いに異なる複数個の
チャンネルを組み合わせて利用することにより、画素信
号をてし、倍する高価なてし、借問波数発生装置を用い
ずとも、よりなめらかで直線に近い直線画像を得る事が
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は全長に沿って連続する画素区域を示す１本のラ
スター走査線の長さの一部を表わす図であり、第２図は
既知のＣ．Ｇ．Ｔ．法にしたがって画素区域により作ら
れる階段状の傾斜境界および真の鰯斜境界線を示す図で
あって、１個の画素区域が参考のため別に示されており
、第３図は既知のＣ．Ｇ．１．法にしたがって走査線に
関して傾斜された一つの画像画素幅に近い線を表示した
結果を示す第２図に似た形の図であり、第４図は本発明
による装置において画素の組のずれた相対タイミングを
示すタイミング図であり、第５図は本発明の装置におい
て使用される信号混合の原理を示す図であり、第６図は
本発明の装置により作られた表示の変形傾斜境界および
一段と一定した線の厚さを示す第２図と第３図に似た形
の図であり、第７Ａ図および第７Ｂ図は光点を表示する
ための本発明の一つの形による装置のブロック図であり
、第８図は線分を表わし、第９Ａ図および第９Ｂ図は線
分から作られる区域を表示するための本発明による装置
のブロック接続図であり、第１０図はデジタル・アナロ
グ変換器駆動信号および第９図に示されるような装置か
ら得られる最終ビデオ出力を示し、第１１図はたとえば
黒から白への鋭い変移を横切ってアパーチヤが走査する
ときテレビジョン・カメラのようなアナログ装置から得
られるビデオ信号の形を示し、第１２図はたとえば黒か
ら白への変移が走査アパーチャとともに表示として副線
でモデル化される方法を示し、第１３図は第１２図に示
されるアパーチャの重み付き輝度信号を追加することに
よって各画素チャンネルについて得られる和のビデオを
示すととも、表示上の任意なアドレス可能画素の上にこ
れらの画素ビデオ信号を追加することによって得られる
ビデオ信号を示し、第１４図は各表示線に沿って改良さ
れた位暦ぎめ精度を持ちかつ説明されたアパーチャの改
良効果を持つ光点または線分を画くための本発明による
装置のブロック接続図を示し、第１５図は一つの像の緑
がラスター走査線に対して斜めになっている場合、アナ
ログ視覚表示装置のカメラ一・チューブのラス夕−走査
に関して標準の像を表わす斜視図であり、第１６図は第
１図の像の連続線走査によって作られるビデオ信号の構
造を表わす斜視図であり、第１７図は第１５図のアナロ
グ装置に代わる本出願で説明された計算機発生像（Ｃ．
○．１．）装置で表わされるような第１５図の像を表わ
す斜視図であり、第１８図は第１７図の像の連続線走査
によって作られるビデオ信号の構造を表わす第１６図と
比較しうる斜視図であり、第１９図は副線、線分開始位
置、および輝度値が説明式のために定められる斜視図で
あり、第２０図は、三角形保持の採用による改良された
輝度輪郭を表示するための、本発明による装置のブロッ
ク接続図である。構成品のＩＪスト、１８，５２〜５４，９２・・…・混
合器；２１・・・・・・マスター・クロツク；２２・・
・・・・４相ク。ック発生器；２３・・・・・・ルックアップ・テーフル
；２４・・・・・・計算器；２５〜２８・・・・・・カ
レント画素カウンタ；２９・・…・表示リスト・ユニッ
ト；３０・・・・・・カレント線カウンタ；３１・・・
・・・線比較器；３２〜３５・・・・・・画素比較器；
３６〜３９・・・…アンド・ゲート；４０〜５１，９０
……デジタル・アナログ変換器；５５・・…・テレビジ
ョン監視表示装置；５６・・・・・・テレビジョン同期
パルス発生器；６３，６５，６７，６９・・・…線分開
始比較器；６４，６６，６８，７０・・・・・・線分完
了比較器；７５〜７８……フリツプ・フロツプ；７１〜
７４・・・…アンド・ゲート；８０・・・・・・乗算器
。ＦＩＧ．ｌ．ＦＩＧ．２．ＦＩＧ５ＦＩＧ．３．ＦＩＧ・ムＦＩＧ．６ＦＩＧ．８．ＦＩＧ．７ＡＦＩＧ．７Ｂ．ＦＩＧ．９ＡＦＩＧ．９Ｂ．ＦＩＧ．ｌ○ ＦＩＧ．ｌｌＦＩＧ．ｌ２ＦＩＧ．ｌ３ＦＩＧ．「５ＦＩＧ．１６ＦＩＧ．仏ＦＩＣ．２０．ＦＩＧ．１７ＦＩＧ．１８ＦＩＧ．１９

Claims

【特許請求の範囲】１第１チヤンネルＡで各走査線の走査方向に沿う画素
区域により入力信号を量子化する装置と、複数個の別な
チヤンネルＢ，Ｃ，Ｄであり各チヤンネルはその発生時
刻が互いに異なる前記複数個の別なチヤンネルを用いた
、走査線の走査方向に沿つて入力信号を量子化する装置
と、前記入力信号を量子化する装置の個々の出力信号を
加算する信号混合装置と、前記信号混合装置からの合成
信号を供給されるラスター走査表示装置とを有する視覚
表示装置。２前記特許請求の範囲第１項記載による視覚表示装置
において、信号混合装置がすべてのチヤンネルの個々の
出力信号を加算する非付加信号混合装置５２，５３，５
４であることを特徴とする視覚表示装置。３前記特許請求の範囲第１項記載による視覚表示装置
において、前記信号混合装置がすべてのチヤンネル出力
を加算する付加信号混合装置９２であることを特徴とす
る視覚表示装置。４前記特許請求の範囲第１項記載による視覚表示装置
であつて、前記ラスター走査表示装置によつて走査する
前に各副線内に三角形の保持を施す装置１１１，１１２
，１１３，１１４，１１５１１６，１１７，１１８を有
することを特徴とする視覚表示装置。５表示リスト装置２９を制御し該表示リスト装置へ表
示データを供給する計算機手段２４と、等しい時間でず
らされた４個のクロツク・パルス出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを
４個のカレント画素カウンタ２５，２６，２７，２８に
供給する４相クロツクパルス発生器２２と、カレント
線カウンタ３０と、テレビジヨン表示監視装置５５と、前記表示監視装置５５、前記４相クロツクパルス発生
器２２、および前記４個のカレント画素カウンタ３０を
プリセツトするルツク・アツプ・テーブル装置２３へ同
期信号を供給する同期パルス発生器５６と、前記表示リ
スト装置からの走査線番号と、前記カレント線カウンタ
３０によつてカウントされた線番号とを比較する線比較
装置３１と、前記表示リスト装置からの画素番号と前
記４個のカレント画素カウンタ２５，２６，２７，２８
からの出力とを比較する比較器３２，３３３，３４，３
５と、前記４個の比較器３２，３３，３４，３５から
の出力と前記表示データの中の各表示色の各出力を受け
るデジタル・アナログ変換器４０，４１，４２，４３，
４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１と、
および前記各表示色毎の前記デジタル・アナログ変換
器に各々接続され、混合された各表示色を前記テレビジ
ヨン表示監視装置へ出力する非付加混合装置５２，５３
，５４とを具備することを特徴とす視覚表示装置。