(57)【要約】  【課題】  異なる画像を出力する画像信号出力装置から出力される複数種類の画像を合成するとき、スキップ、リピートなどの現象が起こさずに画像を合成する。  【解決手段】  位相比較回路１４１、ＬＰＦ１４２、ＶＣＯ１４５からなるＰＬＬ回路１４において、第１画像信号出力装置１１から出力される第１画像に含まれる第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と、第２画像信号出力装置１２から出力される第２画像に含まれる第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相同期をとる。画像信号合成装置１３において、フレームメモリ１３１に位相同期がとれた第１および第２画像を記憶してジッターの修正を行い、第１および第２画像を合成する。【選択図】    図７
2006085145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ画像信号を出力する複数の画像信号出力部と、
前記複数の画像信号出力部から出力される複数の画像信号を合成する画像信号合成部と、
前記複数の画像信号出力部のうち第１画像信号出力部から出力される第１画像信号の第１基準信号に、前記第１画像信号出力部を除く他の画像信号出力部から出力される他の画像信号の他の基準信号を位相同期させた信号を生成する位相同期信号生成部と
を具備し、
前記第１画像信号出力部は前記第１基準信号に基づく第１画像信号を前記画像信号合成部に出力し、
前記他の画像信号出力部はそれぞれ位相同期された自己の発振信号に基づくクロック信号による画像信号を前記画像信号合成部に出力し、
前記画像信号合成部は前記複数の画像信号出力部から出力された複数の画像信号を合成する、
画像信号処理装置。
【請求項２】
前記同期信号生成部は、
第１画像信号の第１基準信号と他の基準信号との位相差を算出する位相比較回路と、
該算出された位相差信号の低周波成分を通過させ、かつ、当該同期信号生成回路の同期特性および応答特性を決定するフィルタ回路と、
該フィルタ回路から出力される位相差の低周波成分の電圧に対応する発振周波数の発振信号を生成する電圧制御型発振回路と、
を有し、
該電圧制御型発振回路の発振信号を該当する他の画像信号処理部に入力し、入力した発振信号に応じて対応する画像信号を生成して前記画像信号合成部に出力し、かつ、該生成した画像信号の基準信号を前記位相比較回路の他の入力信号として帰還させる、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項３】
前記位相比較回路と前記フィルタ回路は、定常位相誤差を少なくするため直流利得の大きな回路構成をしている、
請求項２に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
前記位相比較回路および前記フィルタ回路を前記第１画像信号出力部の近傍に配設し、
前記電圧制御型発振回路を対応する前記画像信号出力部の近傍に配設する、
請求項２または３に記載の画像信号処理装置。
【請求項５】
前記フィルタ回路の後段に前記位相差の低周波成分の電圧を電流に変換し、該変換した電流を出力する電圧・電流変換回路を設け、または、前記フィルタ回路内の出力段に前記位相差の低周波成分の電圧を電流に変換し、該変換した電流を出力する電圧・電流変換回路を設け、
前記電圧制御型発振回路の前段かつ前記電圧・電流変換回路の後段に、または、前記電圧制御型発振回路の入力段に、前記電圧・電流変換回路から出力される電流を電圧に変換する電流・電圧変換回路を設けた、
請求項４に記載の画像信号処理装置。
【請求項６】
前記第１基準信号および他の基準信号は前記第１の画像信号および他の画像信号の垂直同期信号である、
請求項１〜５のいずれかに記載の画像信号処理装置。
【請求項７】
前記画像信号合成部は、前記複数の画像信号について前記垂直同期信号に基づいてフレーム同期をとるフレーム同期部を有し、
該フレーム同期をとった複数の画像信号を合成する、
請求項６に記載の画像信号処理装置。
【請求項８】
前記他の画像信号出力部は、前記第１垂直同期信号に対して所定の位相をずらした垂直同期信号による画像信号を前記画像信号合成部に出力する、
請求項７に記載の画像信号処理装置。
【請求項９】
前記同期信号生成回路は、前記第１垂直同期信号に対して所定の位相をずらした垂直同期信号が生成されるように動作し、
前記他の画像信号出力部は、前記位相がずらされた垂直同期信号による画像信号を前記画像信号合成部に出力する、
請求項７に記載の画像信号処理装置。
【請求項１０】
前記第１画像信号出力部は、前記第１画像信号としてテレビジョン映像を出力するテレビジョン信号受信部を含み、
前記他の画像信号出力部は他の画像信号の１つとして前記テレビジョン映像とは非同期のグラフィック画像を出力するグラフィック画像生成部を含む、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項１１】
第１画像信号出力部から出力される第１画像信号に対して合成される、他の画像信号出力部から出力される他の画像信号を前記第１画像信号に位相同期させる
画像信号処理装置であって、
前記第１画像信号に含まれる第１基準信号に対して前記他の画像信号に含まれる他の基準信号を位相同期させるための前記第１基準信号と前記他の基準信号との間の位相差信号を生成するとともに、該位相差信号のレベルに応じた周波数の表示用クロック信号を前記他の画像信号出力部に供給する位相同期信号生成回路を具備し、
前記他の画像信号出力部は前記位相同期信号生成回路からの前記表示用クロック信号に基づいて前記他の画像信号を出力する、
ことを特徴とする、画像信号処理装置。
【請求項１２】
前記位相同期信号生成回路は、
前記第１基準信号と前記他の基準信号との位相差を算出する位相比較回路と、
前記位相比較回路において算出された位相差信号の低周波成分を通過させるフィルタ回路と、
該フィルタ回路から出力される前記位相差の低周波成分の電圧に対応する発振周波数の発振信号を生成する電圧制御型発振回路と、
を有することを特徴とする、
請求項１１に記載の画像信号処理装置。
【請求項１３】
前記位相比較回路と前記フィルタ回路は、定常位相誤差を少なくするため直流利得の大きな回路構成としたことを特徴とする、
請求項１２に記載の画像信号処理装置。
【請求項１４】
前記位相比較回路および前記フィルタ回路を前記第１画像信号出力部の近傍に配設し、
前記電圧制御型発振回路を対応する前記画像信号出力部の近傍に配設することを特徴とする、
請求項１２または１３に記載の画像信号処理装置。
【請求項１５】
前記位相差信号は電圧信号であり、
前記フィルタ回路の後段に前記位相差を示す電圧を電流に変換して該変換した電流を出力する電圧・電流変換回路を設け、
前記電圧制御型発振回路の入力段に、前記電圧・電流変換回路から出力される電流を電圧に変換する電流・電圧変換回路を設けたことを特徴とする、
請求項１４に記載の画像信号処理装置。
【請求項１６】
前記第１基準信号および他の基準信号はそれぞれ、前記第１の画像信号の垂直同期信号および他の画像信号の垂直同期信号であることを特徴とする、
請求項１１に記載の画像信号処理装置。
【請求項１７】
第１画像信号出力部から出力される第１基準信号を含む第１画像信号に対して合成されるとともに、他の画像信号出力部において表示用クロック信号に基づき生成される他の画像信号を位相同期させる方法であって、
前記第１基準信号に対して前記他の画像信号に含まれる他の基準信号を位相同期させるための前記第１基準信号と前記他の基準信号との間の位相差信号を生成し、
該位相差信号のレベルに応じた周波数の表示用クロック信号を生成することを特徴とする、
位相同期方法。
【請求項１８】
前記位相差信号の低周波成分を通過させ、該低周波成分のレベルに応じた周波数の表示用クロック信号を生成することを特徴とする、
請求項１７に記載の位相同期方法。
【請求項１９】
前記位相差信号を電流に変換して伝送し、
該伝送された位相差を示す電流を電圧に変換して、そのレベルに応じた周波数の表示用クロック信号を生成することを特徴とする、
請求項１７に記載の位相同期方法。
【請求項２０】
前記第１基準信号および他の基準信号はそれぞれ、前記第１の画像信号の垂直同期信号および他の画像信号の垂直同期信号であることを特徴とする、
請求項１７に記載の位相同期方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像信号処理装置に関する。
本発明は特に、複数の離間した画像信号出力装置から出力される複数の画像信号を合成する場合、複数の画像信号の同期信号の位相を所定の位相に一致させて複数の画像を正確に合成する画像信号処理装置に関する。
本発明はまた、２つの画像信号の位相同期方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の画像信号出力装置から出力される複数の画像信号を、画像信号合成装置において合成して１つの画像として表示することが行われる。
図１に図解したように、第１画像信号出力装置として、たとえば、テレビジョン受像機やビデオ信号再生装置からの第１画像信号（ビデオ再生信号）ＶＤ５１と、第２画像信号出力装置として、たとえば、コンピュータからの第２画像信号（コンピュータ画像信号）ＶＤ５２とを合成して１つの画像として表示することが行われる。
このような２つの画像の合成のために、２つの画像信号の垂直同期信号の周波数および／または位相の相違を吸収するためフレーム同期装置を用いる手法、または、画像信号相互に強制的に同期をかける手法が取られている。
しかしながら、このような技術は下記に述べる問題に遭遇している。
【０００３】
まず、複数の画像信号出力装置から出力される複数の画像信号の表示用のクロック周波数がそれぞれ異なる場合の問題について述べる。
第１画像信号出力装置として、たとえば、ビデオ信号再生装置５１において、入力信号によって動的にクロック周波数が変動し、第１画像信号（ビデオ再生信号）ＶＤ５１のクロック周波数ｆ５１が変動する。他方、第２画像信号出力装置として、たとえば、コンピュータ５２においてコンピュータ信号処理用の表示用クロックｆ５２を用いて第２画像信号ＶＤ５２を出力する。
本例示においては、これら２つの画像信号の表示用クロック周波数ｆ５１とｆ５２とは異なり、クロックの位相φ５１とφ５２も合っていない。
画像信号合成装置５３においてこのような２つの画像信号Ｖ５１、Ｖ５２による２枚の画面を合成するためにフレーム同期装置５３１を設けた場合、フレーム同期装置５３１において、たとえば、第１画像信号（ビデオ再生信号）ＶＤ５１を基準にして第２画像信号（コンピュータ画像信号）ＶＤ５２を、たとえば、フレーム単位または垂直同期信号単位で取り込んで両者の画面を合成すると、たとえば、図２（Ａ）、（Ｂ）に図解したように、２つの画像信号が同位相で切り替わる時点において、すなわち、フレームの境界で、時間的に他方の画像信号の処理タイミングが合わずにずれて、他方の画像がスキップしたり（フレーム飛び）、同じ画像が繰り返すリピート（フレームだぶり）現象が発生することがある。
【０００４】
次いで、複数の画像信号出力装置から出力される複数の画像信号の表示用クロック周波数が同じであるが、クロックの位相が合っていない場合の問題について述べる。
図３に図解したように、第１画像信号出力装置５１として、たとえば、テレビ受像機である、第２画像信号出力装置５２は、たとえば、コンピュータであり、第１クロック周波数ｆ５１に同期した周波数のクロックｆ５２を用いて第２画像信号（コンピュータ画像信号）ＶＤ５２を出力する。
これら２つの画像信号間について、周波数ｆ５１とｆ５２とは等しく、位相φ５１とφ５２については同期がとれていないとする。
この場合、画像信号合成装置５３にフレーム同期装置５３１を設けても、上記２つの画像信号の垂直同期信号がどの位相関係で静止するかが不定となり、場合により、フレーム同期装置５３１における処理において、たとえば、図４（Ａ）、（Ｂ）に図解したように、位相境界の近傍であり最も収束してほしくない場所に垂直同期信号が収束する可能性がある。その結果、フレームの境界で時間的に他方の画像信号の処理タイミングが合わずにずれて他方の画像がスキップしたり、リピートするという現象が発生することがある。
また、時間軸のジッター（位相ずれ）などにより、第１画像信号の垂直同期信号の位相がずれた場合、画像のスキップや、リピート現象が発生することがある。
【０００５】
さらに強制同期をかけた場合について述べる。
強制同期をかけた場合、そのときは位相のずれをなくすることができるが、その後、たとえば、図１または図３のテレビ受像機５１のチャンネルを切り替えるとか入力信号を切り替えるなどによりテレビ受像機５１の入力映像信号のフレームが動いた場合、その都度、強制的に同期をかける必要がある。そのような強制的な同期をかけると、図５（Ａ）、（Ｂ）に図解したように、描画するタイミング自体を強制的にリセットするので、合成した画面が大きく飛んだり、ノイズが発生することがある。
【０００６】
以上述べたように、上述した画像信号処理装置においては、高品位の合成画像を得ることができなかった。このような問題を克服する方法として、たとえば、図６に回路構成を示した特許文献１（特開平５−１８８９０２号公報）が知られている。図６を参照して特許文献１に記載された技術の概要を述べる。
Ｄ型フリップ・フロップ回路１０７において、たとえば、テレビジョン受像機のような外部画像源１０１から出力される外部画像信号に含まれる外部垂直同期信号１０４がＤ型フリップ・フロップ回路１０７のデータ端子Ｄに入力され、たとえば、コンピュータのような表示制御回路１０２から出力される内部画像信号に含まれる内部垂直同期信号１０６がＤ型フリップ・フロップ回路１０７のクロック端子Ｃに入力されており、外部垂直同期信号１０４と内部垂直同期信号１０６との位相差に応じたパルス信号をＤ型フリップ・フロップ回路１０７のＱ端子から出力する。ここで、Ｄ型フリップ・フロップ回路１０７は外部垂直同期信号１０４と内部垂直同期信号１０６との位相差を検出する。
セレクタ１０８は検出した２つの垂直同期信号の位相差に応じて、外部水平同期信号１０３と外部垂直同期信号１０４との間、および、内部水平同期信号１０５と内部垂直同期信号１０６との間で切り替える。
【０００７】
通常、初期状態においては、２つの垂直同期信号の位相差が大きく、最初にセレクタ１０８で切り替えられて出力される同期信号は、外部垂直同期信号１０４と内部垂直同期信号１０６である。これら２つの垂直同期信号が位相同期ループ回路（ＰＬＬ：Phase-locked Loop）１０９に入力される。
ＰＬＬ１０９は入力された２つの垂直同期信号の位相差を検出し、電圧制御型発振器（ＶＣＯ：Voltage-controlled Oscillator ）１１０が、検出された位相差に応じた電圧に基づいた周波数で発振し、その周波数信号１１１を表示制御回路１０２に出力する。表示制御回路１０２はＶＣＯ１１０から出力された周波数信号１１１に基づいて画像処理を行い、内部画像信号を生成する。その結果、内部水平同期信号１０５と内部垂直同期信号１０６が出力される。
【０００８】
２つの垂直同期信号相互の位相差が小さくなると、セレクタ１０８で切り替えられる同期信号は、外部水平同期信号１０３と内部水平同期信号１０５となり、これら２つの水平同期信号がＰＬＬ１０９に入力され、ＰＬＬ１０９は入力された２つの水平同期信号の位相差を検出し、ＶＣＯ１１０がその位相差に応じた電圧に基づいた周波数で発振し、その周波数信号１１１を表示制御回路１０２に出力する。表示制御回路２はＶＣＯ１１０から出力された周波数信号１１１に基づいて画像処理を行い、内部画像信号を生成する。その結果、内部水平同期信号１０５と内部垂直同期信号１０６が出力される。
【０００９】
図６に図解した回路は、上述したように、まず、たとえば、テレビジョン受像機のような外部画像源１０１の垂直同期信号の位相に合わせて、たとえば、コンピュータのような表示制御回路１０５で使用する周波数信号１１１を生成し、次いで、外部画像源１０１の水平同期信号の位相に合わせて表示制御回路１０５で使用する周波数信号１１１を生成している。
このような位相差に応じて正確な位相同期がとれた周波数信号１１１を生成するため、ＰＬＬと、ＶＣＯとを用いている。
【特許文献１】特開平５−１８８９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図６に図解した回路において、外部画像源１０１の垂直同期信号と表示制御回路１０５の垂直同期信号との位相差が大きいと、あるいは、外部画像源１０１の入力周波数の変動が大きいと、両者の垂直同期信号の位相同期をとるのに時間がかかることがある。そのため、画像信号合成装置（図示なし）で正確に合成した画像が得られるまでに時間がかかることがある。
【００１１】
図６に図解した回路は、１つの回路で、２つの垂直同期信号の位相差がなくなるように制御した後、２つの水平同期信号の位相差がなくなるように制御している。しかしながら、垂直同期信号の周波数と水平同期信号の周波数とは、数百〜千数百倍異なる。このような周波数の異なる信号について位相同期した信号を生成するために１個の通常のＰＬＬ回路を用いると、切り替え時の追従性に問題が起こる。たとえば、垂直同期信号から水平同期信号に切り替えたとき、画像を合成する装置はそのような切り替えに迅速に追従できず、切り替えた直後の数ライン分の合成画像が正確に得られない場合がある。
特に、２つの水平同期信号を位相比較する位相比較状態に切り替えた後に、いずれかの垂直同期信号の位相が１周期分以上変化してしまった場合には、再度、２つの垂直同期信号を位相比較する状態に切り替えない限り、垂直同期信号の位相が水平同期信号の周期単位でずれたままになってしまうという問題が起こる。実際のテレビジョン受像機の画像信号、あるいは、ビデオ信号再生装置の再生信号などではこのような垂直同期信号の位相変化はしばしば起こり得る。
【００１２】
第１画像信号出力装置１１と第２画像信号出力装置１２との間の距離が、たとえば、数メートル〜数十メートル離れていると、これら装置間の信号経路にノイズが重畳したり、高周波の画像信号に信号遅延が起きたり、大地（グランド（ＧＮＤ））電位の相違に基づく基準電位の相違が起こる場合が多い。
図６に図解した技術は、このようなノイズの影響、信号遅延、基準電位の差に基づく問題の対策を講じていない。
以上の状況で図６の回路を実施すると、表示制御回路１０２が外部画像源１０１またはノイズの影響あるいは信号遅延の影響を受けて、画像合成動作が不安定になる。
【００１３】
図１および図３を参照して述べたフレーム同期装置は、垂直同期信号を参照して２つの画像信号のフレーム同期をとっているから、図６の回路において位相同期をとった水平同期信号を用いる場合、通常のフレーム同期装置を使用できない。よって、図６に図解した回路の技術は、同期位相の状態に応じて頻繁に切り替えを行う必要があり、かかる観点から実際には画像信号合成装置にフレーム同期装置を設けた回路には適用できない。
【００１４】
本発明の目的は、複数の画像信号出力装置から出力される複数の画像を合成するとき、それらの画像信号処理装置が離間している場合でも、正確に画像を合成でき、スキップ、リピートなどの現象に起因する画質を低下させる現象が起きない画像信号処理装置およびそのための位相同期方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の観点によれば、それぞれ画像信号を出力する複数の画像信号出力部と、前記複数の画像信号出力部から出力される複数の画像信号を合成する画像信号合成部と、前記複数の画像信号出力部のうち第１画像信号出力部から出力される第１画像信号の第１基準信号に、前記第１画像信号出力部を除く他の画像信号出力部から出力される他の画像信号の他の基準信号を位相同期させた信号を生成する位相同期信号生成部とを具備し、前記第１画像信号出力部は前記第１基準信号に基づく第１画像信号を前記画像信号合成部に出力し、前記他の画像信号出力部はそれぞれ位相同期された自己の発振信号に基づくクロック信号による画像信号を前記画像信号合成部に出力し、前記画像信号合成部は前記複数の画像信号出力部から出力された複数の画像信号を合成する、画像信号処理装置が提供される。
【００１６】
好ましくは、前記同期信号生成部は、第１画像信号の第１基準信号と他の基準信号との位相差を算出する位相比較回路と、該算出された位相差信号の低周波成分を通過させ、かつ、当該同期信号生成回路の同期特性および応答特性を決定するフィルタ回路と、該フィルタ回路から出力される位相差の低周波成分の電圧に対応する発振周波数の発振信号を生成する電圧制御型発振回路とを有し、該電圧制御型発振回路の発振信号を該当する他の画像信号処理部に入力し、入力した発振信号に応じて対応する画像信号を生成して前記画像信号合成部に出力し、かつ、該生成した画像信号の基準信号を前記位相比較回路の他の入力信号として帰還させる。
また好ましくは、前記位相比較回路と前記フィルタ回路は、定常位相誤差を少なくするため、直流利得の大きな回路構成をしている。
【００１７】
好ましくは、前記位相比較回路および前記フィルタ回路を前記第１画像信号出力部の近傍に配設し、前記電圧制御型発振回路を対応する前記画像信号出力部の近傍に配設する。
また好ましくは、前記フィルタ回路の後段に前記位相差の低周波成分の電圧を電流に変換し、該変換した電流を出力する電圧・電流変換回路を設け、または、前記フィルタ回路内の出力段に前記位相差の低周波成分の電圧を電流に変換し、該変換した電流を出力する電圧・電流変換回路を設け、前記電圧制御型発振回路の前段かつ前記電圧・電流変換回路の後段に、または、前記電圧制御型発振回路の入力段に、前記電圧・電流変換回路から出力される電流を電圧に変換する電流・電圧変換回路を設ける。
【００１８】
本発明の第２の観点によれば、第１画像信号出力部から出力される第１画像信号に対して合成される、他の画像信号出力部から出力される他の画像信号を前記第１画像信号に位相同期させる画像信号処理装置であって、前記第１画像信号に含まれる第１基準信号に対して前記他の画像信号に含まれる他の基準信号を位相同期させるための前記第１基準信号と前記他の基準信号との間の位相差信号を生成するとともに、該位相差信号のレベルに応じた周波数の表示用クロック信号を前記他の画像信号出力部に供給する位相同期信号生成回路とを具備し、前記他の画像信号出力部は前記位相同期信号生成回路からの前記表示用クロック信号に基づいて前記他の画像信号を出力することを特徴とする、画像信号処理装置が提供される。
【００１９】
本発明の第３の観点によれば、第１画像信号出力部から出力される第１基準信号を含む第１画像信号に対して合成されるとともに、他の画像信号出力部において表示用クロック信号に基づき生成される他の画像信号を位相同期させる方法であって、前記第１基準信号に対して前記他の画像信号に含まれる他の基準信号を位相同期させるための前記第１基準信号と前記他の基準信号との間の位相差信号を生成し、該位相差信号のレベルに応じた周波数の表示用クロック信号を生成することを特徴とする、位相同期方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、クロック周波数および／または位相が異なる２以上の画像を合成するとき、スキップ、リピート現象などに起因する画質を低下させことなく正確に画像を合成することができる。
また本発明によれば、複数の画像信号出力装置の間が離間していて、ノイズの影響、電位差の相違、信号遅延がある場合でも、それらによる影響を受けず、クロック周波数および／または位相が異なる２以上の画像を正確に画像を合成できる。
【００２１】
また本発明によれば、２つの基準信号の位相同期を正確かつ迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の画像信号処理装置の好適実施の形態を述べる。
下記の実施の形態の記述において、図解および説明を簡単にするため、２個の画像信号出力装置から出力される２つの画像信号を合成する場合について述べる。
【００２３】
第１実施の形態
図７〜図８を参照して本発明の画像信号処理装置の第１実施の形態を述べる。
図７に図解した本発明の第１実施の形態の画像信号処理装置１０は、第１画像信号出力装置１１と、第２画像信号出力装置１２と、画像信号合成装置１３と、同期信号生成回路（ＰＬＬ：Phase-locked Loop ）１４と、表示装置１５とを有する。
【００２４】
第１画像信号出力装置１１は、たとえば、テレビジョン信号受信機であり、第１画像信号出力装置１１から出力される第１画像信号ＶＤ１は、たとえば、テレビジョン映像信号である。
第２画像信号出力装置１２は、たとえば、グラフィック画像生成用コンピュータを含み、第２画像信号出力装置１２から出力される第２画像信号ＶＤ２は、たとえば、ＧＵＩ（Graphic User's Interface) などの動画処理を行ったコンピュータグラフィック画像信号である。
画像信号合成装置１３は、第１画像信号出力装置１１から出力される第１画像信号ＶＤ１と、第２画像信号出力装置１２から出力される第２画像信号ＶＤ２とを合成して、たとえば、合成した画像ＤＶＸを表示装置１５に表示する。
同期信号生成回路１４は、位相比較部１４０と、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）１４５とを有する。位相比較部１４０は、位相比較回路（ＰＤ）１４１と、ローパスフィルタ回路またはループフィルタ回路（ＬＰＦ）１４２とを有する。
好ましくは、位相比較部１４０は、定常位相誤差を最小にすべく、直流利得の高い位相比較回路１４１と、フィルタ回路１４２とで構成する。具体的には、位相比較回路１４１におけるチャージポンプで位相差の情報を、（電流×位相差）の時間情報として後段のフィルタ回路１４２で全て積分する構成とする。その場合、フィルタ回路１４２として、１次のリード／ラグ型のローパスフィルタ回路とすることができる。好ましくは、フィルタ回路１４２を抵抗成分を含まない回路構成とする。具体的には、たとえば、フィルタ回路１４２を、演算増幅回路と、演算増幅回路の入力インピーダンスとしてキャパシタのみを用い、演算増幅回路の負帰還インピーダンスとしてキャパシタのみを用いた構成にする。このように、フィルタ回路１４２に抵抗器を用いないと、電流が漏れず、完全に積分を行うことができる。これを完全積分型フィルタ回路１４２という。
本明細書において、上述した直流利得の高い位相比較回路１４１と、位相差を完全に積分するフィルタ回路１４２とを用いた回路構成、および／または、抵抗成分を有しない完全積分型のフィルタ回路１４２を用いた位相比較部を、完全積分型位相比較部１４０という。以下、完全積分型位相比較部１４０を用いた場合について述べる。
さらに好ましくは、画像信号合成装置１３に、詳細を後述するフレーム同期装置１３１を設ける。
【００２５】
同期信号生成回路１４の配置について述べる。
上述した完全積分型位相比較部１４０とＶＣＯ１４５とを一体的に構成することもできるが、本実施の形態においては、完全積分型位相比較部１４０とＶＣＯ１４５とを分離して構成した例を示した。その理由を述べる。
第１の理由は、たとえば、６０Ｈz程度の低周波で動作する位相比較回路１４１とＬＰＦ１４２から構成される完全積分型位相比較部１４０と、たとえば、５４ＭＨz程度の高周波で発振する信号を生成するＶＣＯ１４５とを一体的に製造することが困難という製造技術、および、低速動作の回路と高速動作の回路とを分離して製造することが製品化および用途の観点から好ましいので、分離して構成した。
特に、ＶＣＯ１４５で生成する高周波信号ｆ145 は第２画像信号出力装置１２で使用するので、対ノイズ、信号遅延防止、電位差対策の観点で、ＶＣＯ１４５を第２画像信号出力装置１２の近傍に配設することが望ましい。
完全積分型位相比較部１４０は、位相同期の基準となる第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１を生成する第１画像信号出力装置１１と、第１画像信号出力装置１１の近傍に位置する画像信号合成装置１３との近傍に置くことが望ましい。
【００２６】
第２の理由を下記に述べる。
第１画像信号出力装置１１と第２画像信号出力装置１２とが離れているとき、ノイズの影響を少なくし、信号遅延による悪影響を少なくし、第１画像信号出力装置１１と第２画像信号出力装置１２との電位差に基づく電位差の問題を極力少なくすることが望ましい。その意味で、第２画像信号出力装置１２に使用する、たとえば、５４ＭＨz程度の高周波信号ｆ145 を生成するＶＣＯ１４５を第２画像信号出力装置１２の近傍に配置することが望ましい。
他方、完全積分型位相比較部１４０は、第１画像信号出力装置１１の近傍に配設してもよいし第２画像信号出力装置１２の近傍に配設してもよいが、たとえば、第１画像信号出力装置１１と画像信号合成装置１３とが接近している場合、位相同期の基準となる第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１を出力する第１画像信号出力装置１１の近傍に完全積分型位相比較部１４０を配設すると好適である。
【００２７】
特に、複数の画像信号出力装置から出力される複数の画像信号を合成するとき、位相同期の基準となる同期信号、たとえば、垂直同期信号を１個の画像信号出力装置、たとえば、第１画像信号出力装置１１から出力し、他の画像信号の垂直同期信号を基準となる垂直同期信号に位相同期させることから、完全積分型位相比較部１４０を第１画像信号出力装置１１の近傍に配設する。
【００２８】
第１画像信号ＶＤ１は、たとえば、デジタル画像信号であって、第１周波数ｆ１で第１位相φ１の表示用クロック、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１、第１水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１を含む。同様に、第２画像信号ＶＤ２は、たとえば、デジタル画像信号であって、第２周波数ｆ２で第２位相φ２の表示用クロック、第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２、第２水平同期信号Ｈｓｙｎｃ２を含む。
上述したように、本実施の形態においては、同期信号生成回路１４により、第２クロック周波数ｆ２を第１クロック周波数ｆ１に等しくする。つまり、第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２を第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１に周波数に一致させ、位相を同期させる。また好ましくは、第２水平同期信号Ｈｓｙｎｃ２も第１水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１に周波数および位相ともに等しくする。
【００２９】
位相同期をとる基準同期信号として、本実施の形態においては、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相同期について述べる。
同期信号生成回路１４は、第１画像信号ＶＤ１の第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２画像信号ＶＤ２の第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相差Δφが０になるように動作する。
位相比較回路１４１に、第１画像信号出力装置１１から第１画像信号ＶＤ１の第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と、第２画像信号出力装置１２から第２画像信号ＶＤ２の第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２とが入力されると、位相比較回路１４１は、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２とを、たとえば、乗算処理して、あるいは、減算処理して両者の位相差Δφを算出して、その位相差Δφを示す位相差電圧信号ΔθをＬＰＦ１４２に出力する。
ＬＰＦ１４２は、位相差電圧信号Δθに含まれる位相比較回路１４１における乗算処理などにより発生する高周波成分などを除去するため上記位相差電圧信号Δθのうちの低周波成分を通過させた（高周波成分を除去した）位相差電圧ΔＶを出力するとともに、ＰＬＬの同期特性、応答特性を決定するループフィルタ（またはローパスフィルタ）である。ＬＰＦ１４２を通過した位相差電圧ΔＶはＶＣＯ１４５に印加される。
ＶＣＯ１４５は位相差電圧ΔＶに応じた発振周波数で発振する発振回路であり、その発振周波数を持つ周波数信号ｆ145 を発生して第２画像信号出力装置１２に印加する。
【００３０】
第２画像信号出力装置１２は、ＶＣＯ１４５で生成された周波数信号ｆ145 をカウントダウンして第２画像信号ＶＤ２を生成するための第２周波数ｆ２のクロックを生成し、生成した第２クロック周波数ｆ２を用いて第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２および第２水平同期信号Ｈｓｙｎｃ２の第２画像信号ＶＤ２を生成して画像信号合成装置１３に出力するとともに、第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２を位相比較回路１４１に帰還する。
なお、第１画像信号ＶＤ１の第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１の周波数、および、第２画像信号ＶＤ２の第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２の周波数はそれぞれ、たとえば、約６０Hzであるのに対して、ＶＣＯ１４５から出力される周波数信号ｆ145 は、たとえば、５４ＭHzであるため、たとえば、第２画像信号出力装置１２において、周波数信号ｆ145 を分周して第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２を生成している。
【００３１】
位相比較回路１４１、ＬＰＦ１４２、ＶＣＯ１４５および第２画像信号出力装置１２で構成される閉ループ回路の動作を反復することにより、第１画像信号出力装置１１から出力される第１画像信号ＶＤ１の第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と位相同期がとれた第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２が生成される。
【００３２】
以上のように、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２とは位相同期が取れているので、第１画像信号出力装置１１から出力された第１画像信号ＶＤ１と、第２画像信号出力装置１２から出力された第２画像信号ＶＤ２とを画像信号合成装置１３において合成すると、フレーム同期がとれた状態で第１画像信号ＶＤ１と第２画像信号ＶＤ２とを合成することができる。
【００３３】
位相比較部１４０として直流利得が高い完全積分型位相比較部を用いると、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相差を完全に０にすることができる。その結果、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１に完全に位相が同期した第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２を生成することが可能となる。
さらにその結果、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１に基づく第１画像信号ＶＤ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２に基づく第２画像信号ＶＤ２とが完全に位相が一致し、画像信号合成装置１３において両画像信号の合成が正確になる。
【００３４】
好ましくは、画像信号合成装置１３にはフレーム同期装置１３１を有する。
フレーム同期装置１３１は、図示しないフレームメモリを有し、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１に基づいて第１画像信号ＶＤ１をフレームメモリに入力し、第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２に基づいて第２画像信号ＶＤ２をフレームメモリに入力する。フレーム同期装置１３１はこのようにフレームメモリに取り込んだ第１画像信号ＶＤ１と第２画像信号ＶＤ２とを合成する。
すなわち、フレームメモリに第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１を基準として入力した第１画像信号ＶＤ１と、第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２を基準として入力した第２画像信号ＶＤ２とは、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２とを基準として同期がとれた状態でフレームメモリに記憶される。したがって、これらフレームメモリに記憶された第１画像信号ＶＤ１と第２画像信号ＶＤ２とはフレーム位相同期がとれた状態で合成することができる。
このように、同期信号生成回路１４において、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相同期をすることにより、フレーム同期装置１３１を用いてフレーム同期をとるという利点がより効果的となる。
特に、フレーム同期装置１３１を用いると、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１および／または第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２にジッタ（位相ずれ）が出た場合などでも、フレームメモリでそのようなジッタを吸収できるので、本発明の効果が一層高まる。
【００３５】
画像信号合成装置１３における画像合成に際して、２画像の画面の切り替わり点の位相をずらす。好ましくは、図８（Ａ）、（Ｂ）に例示したように、１８０度ずらす（反転させる）と、画像信号合成装置１３における画像合成が確実になる。
たとえば、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相が１８０度ずれていると、第１画像信号ＶＤ１をフレーム同期装置１３１のフレームメモリに書き込んでいるときは第２画像信号ＶＤ２のフレームメモリへの書き込みは行われず、他方、第２画像信号ＶＤ２をフレーム同期装置１３１のフレームメモリに書き込んでいるときは第１画像信号ＶＤ１のフレームメモリへの書き込みは行われない。よって、１個のフレームメモリに対して、上記位相差に基づく時間差を利用して、第１画像信号ＶＤ１と第２画像信号ＶＤ２との書き込みが確実に行われる。
【００３６】
画面の切り替わり点をずらす方法としては、下記の２通りがある。
第１の方法は、同期信号生成回路１４による位相同期のかけかたを調整する方法である。たとえば、図８（Ａ）、（Ｂ）に図解したように、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１に対して１８０度位相がずれた状態で、第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２を位相同期させる。もちろん、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２とは同じ周波数で、基本的には両者の位相は同期しているが、画像信号合成装置１３におけるフレームメモリへの第１画像信号ＶＤ１と第２画像信号ＶＤ２との書き込みタイミングが重ならないように、第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２の位相を第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１よりずらす、好ましくは、１８０度ずらす。
第２の方法は、同期信号生成回路１４においては、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相を一致させておき、第２画像信号出力装置１２から画像信号合成装置１３に出力するときの第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２の位相を、第２画像信号出力装置１２において、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１に対して１８０度ずらしてもよい。
【００３７】
このように、本実施の形態によれば、画面の切り替わり目の位相をスキップおよび／またはリピート現象が発生しない所、好ましくは、最もリピートやスキップ現象が発生しにくい１８０度位相の離れた所に制御できる。
その結果、画面の切り替わり、たとえば、グラフィック画像生成用コンピュータなどの第１画像信号出力装置１１の入力第１画像信号ＶＤ１の入力周波数の変動によって垂直同期信号にジッタなどが発生しても、時間軸ジッタを最も余裕のあるところで吸収できる。また第１画像信号ＶＤ１が切り替わった場合でも、速やかに位相余裕のある位置で位相同期をとることができる。
このように、本発明の第１実施の形態によれば、速やかに安定動作可能な位相に引き込むことが可能となり、スキップおよび／またはリピートなどの現象の問題が起きない。
【００３８】
位相比較回路１４１の位相比較周波数として第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２の周波数は、たとえば、６０Ｈｚである。他方、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１は、たとえば、５９．９４Ｈzであり、位相同期処理により第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２の周波数を５９．９４Ｈzにする。ＶＣＯ１４５で発生する周波数信号ｆ145 は、たとえば、５４ＭＨｚである。
このように、完全積分型位相比較部１４０はほぼ１００万倍の周波数を逓倍する位相同期ロック回路（ＰＬＬ）を構成することになる。
このような周波数の差が大きなＰＬＬ回路において、フィルタ回路１４２として、抵抗成分を含まない完全積分型ローパスフィルタ回路またはループフィルタ回路を用いることは、位相同期の正確さを実現する上でも好ましい。
【００３９】
以上述べたように、本発明の第１実施の形態によれば、異なる２以上の画像信号出力装置から出力される２以上の画像を合成するとき、スキップ、リピートなどの現象に起因する画質を低下させことなく正確に画像を合成することができる。
すなわち、本発明の第１実施の形態によれば図１〜図５を参照して述べた問題が解決された。
【００４０】
また図６を参照して述べた回路と比較すると、本発明の実施の形態においては、基準信号として、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２とを用いるだけで、図６に図解したように、垂直同期信号について位相同期をとり、その後、水平同期信号について位相同期をとるような基準信号の切り替えを行わないので、信号処理が簡単であり、かつ、同期引き込み動作が迅速なため基準信号の切り替えに伴う同期追従遅れなどが発生しない。
【００４１】
上述した実施の形態は、複数の第１画像信号出力装置として、第１画像信号出力装置１１と第２画像信号出力装置１２との２個の画像信号出力装置から出力される第１画像信号ＶＤ１と第２画像信号ＶＤ２との合成について述べたが、本発明の実施に際しては、画像信号出力装置が２以上の複数の場合も適用できる。
その場合、位相同期をとる基準の垂直同期信号を用いる基準の画像信号出力装置を１台決めておき（または、基準の画像信号を１個決めておき）、他の画像信号出力装置の画像信号の垂直同期信号をその基準の垂直同期信号に位相同期させる。
【００４２】
また上述した例示において、基準信号として第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１を用いたが、第１水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１を用いることもできる。その場合、位相同期をとる回路に、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２に代えて、第１水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１と第２水平同期信号Ｈｓｙｎｃ２とを入力する。
第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１を用いるより第１水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１を用いたほうが、より細かに位相同期がとれて画像合成が可能となる。ただし、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１より第１水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１のほうが周波数は高いので、同期信号生成装置１４の回路構成を実現することは難しくなる。その意味で、正確な位相同期をするために、本実施の形態で述べた完全積分型位相比較回路１４０を採用することが好ましい。
【００４３】
第１水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１と第２水平同期信号Ｈｓｙｎｃ２とが位相同期がとれていれば、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２も位相同期がとれていると推定できる。
したがって、画像信号合成装置１３におけるフレーム同期装置１３１は、上記同様、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１または第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２に基づいてフレーム同期をかけることができる。
【００４４】
第２実施の形態
本発明の第２実施の形態の画像信号処理装置１０Ａを図９を参照して述べる。
第１画像信号出力装置１１Ａと第２画像信号出力装置１２Ａとが相当離れている場合が多い。そのような条件下において、第１画像信号出力装置１１Ａには第１映像信号を出力するチューナ１１０Ａ、位相比較回路１４１とＬＰＦ１４２とを有する完全積分型位相比較部１４０Ａ、電圧・電流変換回路１４３、および、表示部１５を第１画像信号出力装置１１に内蔵し、第２画像信号出力装置１２Ａには、電流・電圧変換回路１４４、ＶＣＯ１４５、および、アニメーション画像信号生成部１４５を内蔵する。
アニメーション画像信号生成部１４５は、チューナ１１０Ａから出力されるＴＶ画像信号に合成するアニメーション画像信号を生成する。
図９に示した位相比較回路１４１とＬＰＦ１４２とを有する完全積分型位相比較部１４０Ａは、図７に示した位相比較回路１４１とＬＰＦ１４２とを有する完全積分型位相比較部１４０と実質的に同じである。
図９において、完全積分型位相比較部１４０ＡとＶＣＯ１４５との距離が長くなり、ＬＰＦ１４２とＶＣＯ１４５との間の信号経路にノイズが重畳しやすい、および／または、これらの間に信号遅延が起きる。さらに、第１画像信号出力装置１１Ａと第２画像信号出力装置１２Ａとの間に大地電位の電位差が起き、直流的な電位差が発生して、第１クロック周波数ｆ１と第２クロック周波数ｆ２との電位（または、第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との電位）が変動する場合がある。その結果、図９に示した構成において、正確に第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相同期をすることができないか、位相同期状態が変動することが起こる可能性がある。
本発明の第２実施の形態の画像信号処理装置１０Ａはこのような問題を克服する。
【００４５】
図９に図解した第２実施の形態の画像信号処理装置１０Ａには、ＬＰＦ１４２の出力段に電圧・電流変換回路１４３を付加し、ＶＣＯ１４５の入力段に電流・電圧変換回路１４４を付加した。
電圧・電流変換回路１４３は電圧を電流に変換する回路である。電流・電圧変換回路１４４は電流を電圧に変換する回路である。
ＬＰＦ１４２の後段の電圧・電流変換回路１４３は出力インピーダンスが非常に高いので、ＬＰＦ１４２の後段にどのようなインピーダンス回路が接続されても影響を受けない。
他方、ＶＣＯ１４５の前段の電流・電圧変換回路１４４は入力インピーダンスが非常に低いので、ＬＰＦ１４２とＶＣＯ１４５との間の信号経路にノイズが重畳しても影響を受けない。
加えて、電圧・電流変換回路１４３から電流が出力されるので、第１画像信号出力装置１１Ａと第２画像信号出力装置１２Ａとの間に電位差が生じても、第１画像信号出力装置１１Ａからの電流の情報をそのまま第２画像信号出力装置１２Ａの大地電位に再現させるので、上記電位差の影響を殆ど受けない。
ＶＣＯ１４５は動作周波数が高く、不要輻射が発生する懸念があるが、電圧・電流変換回路１４３と電流・電圧変換回路１４４との間がほぼ直流に近い電流であり、不要輻射の心配がなくなる。
【００４６】
なお、ＬＰＦ１４２と電圧・電流変換回路１４３とを一体化した電流出力回路付きＬＰＦとすることができる。また、電流・電圧変換回路１４４とＶＣＯ１４５とを一体化した電流・電圧変換回路付きＶＣＯとすることができる。
【００４７】
図１０および図１１に図９を参照して述べた第２実施の形態の詳細回路図を示す。
図１０において、ＩＣ回路でパッケージされた位相比較回路ＰＤの端子１３に第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と、端子３に第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２とが入力され、端子１３からＩＣ回路でパッケージされたＬＰＦの端子３に第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２との位相差Δφを示す位相差電圧信号Δθが出力される。
ＬＰＦにおいて位相差電圧信号Δθの低周波成分を通過させ、ＬＰＦの端子６から位相差電圧ΔＶをトランジスタＴＲのベースに出力する。
トランジスタＴＲのエミッタと接地電位との間に接続された抵抗器Ｒ１に位相差電圧ΔＶに対応した位相差電流ΔＩが流れる。回路ＰＣ１は、一方のトランジスタがベースとエミッタとが接続されてダイオードとして機能し、他方のトランジスタにダイオードと同じ電流が流れるカレントミラー回路であり、トランジスタＴＲ、抵抗器Ｒ１およびダイオードに流れる位相差電流ΔＩと同じ電流が他方のトランジスタからダイオードが２つ直列に接続されたノードに流れる。このように、トランジスタＴＲ、抵抗器Ｒ１、および、カレントミラー回路ＰＣ１は、電圧・電流変換回路１４３を構成している。
【００４８】
図１１のトランジスタが２つ並列に設けられた回路ＰＣ３は、差動対回路であり、図示左側の一方のトランジスタのゲートに入力された位相差電流ΔＩと同じ電流が図示右側の他方のトランジスタに流れる。右側のトランジスタに流れた電流が抵抗器Ｒ２に流れて、抵抗器Ｒ２の端子間に位相差電流ΔＩに対応した電圧ΔＶが発生する。したがって、この回路は、電流・電圧変換回路１４４として機能している。なお、回路ＰＣ２は、ダイオードを構成するように２つのトランジスタが設けられている。
抵抗器Ｒ２に発生した電圧ΔＶが水晶発振器ＯＳＣを含むＶＣＯに入力されて、抵抗器Ｒ２に発生した電圧ΔＶに応じた発振周波数で発振して周波数信号ｆ145 を生成する。
周波数信号ｆ145 は第２画像信号出力装置１２Ａに入力される。
上述したように、電圧・電流変換回路１４３と電流・電圧変換回路１４４との間は位相差信号Δθに対応した電流ΔＩが流れるので、ＶＣＯ１４５側は電圧・電流変換回路１４３と電流・電圧変換回路１４４との間のノイズの影響を受け難い。また電位変動の影響も受けにくい。
【００４９】
本発明の第２実施の形態についても、画像信号出力装置が２以上の複数の場合も適用できる。
また、基準信号として第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１に代えて第１水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１を用いることもできる。
【００５０】
以上述べたように、本発明の第２実施の形態によれば、第１実施の形態の効果に加えて、複数の画像信号出力装置の間が離間していて、その間でノイズの影響を受ける可能性があり、あるいは、複数の画像信号出力装置の間で電位差の相違があり信号遅延がある場合でも、異なる２以上の画像信号出力装置から出力される２以上の画像を正確に画像を合成できる。
【００５１】
第３実施の形態
本発明の第３実施の形態の画像信号処理装置１０Ｂを図１２を参照して述べる。
本発明の第３実施の形態の画像信号処理装置１０Ｂは、テレビジョン放送が受信可能なチューナ１１０Ｂと、位相比較回路１４１とＬＰＦ１４２とからなる完全積分型位相比較部１４０Ａと、ＶＣＯ１４５と、ＧＵＩ（Graphic User's Interface) 画像信号生成部１２０Ｂと、画像信号合成部１３Ｂと、表示部１５とが一体的に構成されている。
ＧＵＩ画像信号生成部１２０Ｂは、たとえばマイクロプロセッサでチューナ１１０Ａから出力されるＴＶ画像に合成するＧＵＩなどの動画処理を行ったコンピュータグラフィック画像信号を生成する。
画像信号処理装置１０Ｂは、テレビジョン放送を受信して得られた画像にこのようなＧＵＩ画像を重畳して表示するテレビ受像機である。
あるいは、テレビジョン放送が受信可能なチューナと表示部を搭載したパーソナルコンピュータである。
画像信号処理装置１０Ｂにおいては、テレビジョン放送が受信可能なチューナ１１０Ｂからのテレビジョン画像に含まれる第１垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ１と、ＧＵＩ画像信号生成部１２０Ｂで生成したＧＵＩ画像に含まれる第２垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ２とを完全積分型位相比較部１４０において位相同期させ、画像信号合成部１３において位相同期されたテレビジョン放送が受信可能なチューナ１１０Ａからのテレビジョン画像とＧＵＩ画像信号生成部１２０Ｂで生成したＧＵＩ画像とを合成する。
画像信号合成部１３で合成した画像が表示部１５で表示される。
完全積分型位相比較部１４０ＡおよびＶＣＯ１４５の動作は、第２実施の形態で述べたものと同様である。
【００５２】
このように、第３実施の形態の画像信号処理装置１０Ｂとしてのテレビ受像機においては、表示部の画面サイズの大型化に伴い、チューナとＧＵＩ画像生成部との距離が長くなる傾向にあるので、テレビジョン放送が受信可能なチューナ１１０Ｂに、完全積分型位相比較部１４０Ａと、ＶＣＯ１４５と、ＧＵＩ画像信号生成部１２０Ｂと、画像信号合成部１３とを組み込み、位相同期されたテレビジョン画像とＧＵＩ画像とを合成して表示部１５に表示することができる。
【００５３】
第３実施の形態の変形態様
第３実施の形態の画像信号処理装置１０Ｂとしてのパーソナルコンピュータにおいては、テレビジョン放送が受信可能なチューナ１１０Ａと、ＧＵＩ画像信号生成装置１２０Ｂとの距離が短く、よって、完全積分型位相比較部１４０とＶＣＯ１４５およびＧＵＩ画像信号生成装置１２０Ｂとの距離も短い。したがって、第２実施の形態で述べたように、テレビジョン放送が受信可能なチューナ１１０ＡとＧＵＩ画像信号生成装置１２０Ｂとの距離が長いために外部ノイズが完全積分型位相比較部１４０ＡとＶＣＯ１４５との間に重畳する可能性は低い。しかしながら、上述したように図１２に図解した回路が全て一体構成されていると、たとえば、高周波動作を行うテレビジョン放送が受信可能なチューナ１１０Ａおよび／またはＧＵＩ画像信号生成装置１２０Ｂから高周波ノイズ、および／または、クロストークなどの影響を受ける可能性もある。
その場合は、図１２に破線で示した、電圧・電流変換回路１４３と電流・電圧変換回路１４４を設けることができる。その効果は、第２実施の形態で述べたものと同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は従来の画像信号処理装置の構成図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は図１に図解した画像信号処理装置の動作タイミング図である。
【図３】図３は他の従来の画像信号処理装置の構成図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は図３に図解した画像信号処理装置の動作タイミング図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）はさらに他の従来の画像信号処理装置の動作タイミング図である。
【図６】図６は他の従来の画像信号処理装置の構成図である。
【図７】図７は本発明の画像信号処理装置の第１実施の形態の構成図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は図７に図解した画像信号処理装置の信号のタイミング図である。
【図９】図９は本発明の画像信号処理装置の第２実施の形態の構成図である。
【図１０】図１０は図９に図解した本発明の画像信号処理装置の第２実施の形態の部分詳細回路構成図である。
【図１１】図１１は図９に図解した本発明の画像信号処理装置の第２実施の形態の部分詳細回路構成図である。
【図１２】図１２は本発明の画像信号処理装置の第３実施の形態の構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…画像信号処理装置
１１、１１Ａ…第１画像信号出力装置
１１０Ａ、１１０Ｂ…チューナ
１２：１２Ａ、１２Ｂ…第２画像信号出力装置
１２０Ａ…アニメーション画像信号生成部
１２０Ｂ…ＧＵＩ画像信号生成部
１３…画像信号合成装置、１３１…フレーム同期装置
１４…同期信号生成回路
１４０、１４０Ａ…完全積分型位相比較部
１４１…位相比較回路、１４２…ＬＰＦ
１４３…電圧・電流変換回路
１４４…電流・電圧変換回路
１４５…ＶＣＯ
ＶＤ１…第１画像信号、ＶＤ２…第２画像信号
Ｖｓｙｎｃ１…第１垂直同期信号、Ｖｓｙｎｃ２…第２垂直同期信号
ｆ１…第１クロック周波数、ｆ２…第２クロック周波数
ｆ145…ＶＣＯ発生周波数信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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