(57)【要約】【課題】複数の表示装置を介し情報を共有するシステムを構築する場合において、総重量、部品点数、スペース、消費電力、コストを低減できる画像信号生成装置を提供する。【解決手段】画像信号生成部１ａ、１ｂは、１つのフィールド画像の表示期間毎に、複数のフィールド画像の形成用画像信号を順次生成すると共に時分割多重化する。信号分離部１ｄは、１つのフィールド画像の表示期間毎に、時分割多重化された複数の画像信号を、その時分割タイミングに対応して互いに異なる出力端子Ｏｘ１、Ｏｙ１、Ｏｘ２、Ｏｙ２、Ｏｘ３、Ｏｙ３、Ｏｘ４、Ｏｙ４に導くことで互いから分離する。複数の表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが互いに異なる出力端子Ｏｘ１、Ｏｙ１、Ｏｘ２、Ｏｙ２、Ｏｘ３、Ｏｙ３、Ｏｘ４、Ｏｙ４に接続される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのフィールド画像の表示期間毎に、複数のフィールド画像の形成用画像信号を順次生成すると共に時分割多重化する画像信号生成部と、
１つのフィールド画像の表示期間毎に、時分割多重化された複数の画像信号を、その時分割タイミングに対応して互いに異なる出力端子に導くことで互いから分離する信号分離部とを備え、
複数の表示装置が互いに異なる前記出力端子に接続される画像信号生成装置。
【請求項２】
航空機に搭載される請求項１に記載の画像信号生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に航空機において複数の表示装置を用いて画像情報を共有するのに適した画像信号生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、難破船や遭難者等の救難用に用いられる航空機においては、救難目標の発見時に搭乗員により操作される入力装置により目標ロック信号が入力されると、飛行機や搭乗員の位置や姿勢や頭部の向き等の情報から救難目標の位置を演算装置により演算し、その演算結果に応じて救難目標の位置等を表すシンボル画像を形成するための画像信号を画像信号生成装置により生成し、そのシンボル画像を頭部装着型表示装置やヘッドアップディスプレイ等により外界の救難目標と重畳して表示している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２５９９８号公報
【０００３】
図９は、複数の表示装置１０１により画像を同時に表示するための従来例を示し、各表示装置１０１は個別の画像信号生成装置１０２に接続される。各画像信号生成装置１０２は、救難目標位置の演算結果に応じて命令信号ＯＰを出力するＣＰＵ１０２ａと、命令信号ＯＰに応じてデジタルＸ偏向信号ＸｄとデジタルＹ偏向信号Ｙｄを出力するシンボルジェネレータ１０２ｂと、デジタルＸ偏向信号ＸｄをアナログＸ偏向信号ＸａにデジタルＹ偏向信号ＹｄをアナログＹ偏向信号Ｙａにそれぞれ変換するＤ／Ａ変換器１０２ｃとを有する。各表示装置１０１は、ＣＲＴ１０１ａと、アナログＸ偏向信号とアナログＹ偏向信号に基づいてＣＲＴ１０１ａの画面上にシンボル画像をストロ―ク表示するための駆動回路１０１ｂを有する。
【０００４】
図１０は、従来の画像信号生成装置１０２から出カされるアナログＸ偏向信号ＸａとアナログＹ偏向信号Ｙａの電圧値と時間との関係を示す。この場合、１つのフィールド画像の表示期間（１／６０秒）毎に、一つのフィールド画像を形成するためのアナログＸ偏向信号ＸａとアナログＹ偏向信号Ｙａが生成されるのみである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような救難用航空機においては、救難目標を発見した搭乗員以外の搭乗員に救難目標位置情報を共有させるため、複数の表示装置によりシンボル画像を同時に表示することが要望されている。しかし、図９に示すように複数の表示装置１０１によってシンボル画像を同時に表示しようとすると、複数の画像信号生成装置１０２が必要になって、総重量、部品点数、スペース、消費電力、コストが増大し、軽量化が必要な航空機に搭載するのが困難になるという問題がある。本発明は、そのような従来技術の問題を解決することのできる画像信号生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像信号生成装置の特徴は、１つのフィールド画像の表示期間毎に、複数のフィールド画像の形成用画像信号を順次生成すると共に時分割多重化する画像信号生成部と、１つのフィールド画像の表示期間毎に、時分割多重化された複数の画像信号を、その時分割タイミングに対応して互いに異なる出力端子に導くことで互いから分離する信号分離部とを備え、複数の表示装置が互いに異なる前記出力端子に接続される点にある。
本発明によれば、１つのフィールド画像の表示期間毎に、単一の画像信号生成装置により複数のフィールド画像形成用画像信号を順次生成すると共に時分割多重化し、１つのフィールド画像の表示期間毎に、時分割多重化された複数のフィールド画像形成用画像信号を、その時分割タイミングに対応して互いに異なる出力端子に導くことで互いから分離し、１つのフィールド画像の表示期間毎に、それら互いから分離した複数のフィールド画像形成用画像信号に対応する複数のフィールド画像を、信号分離部の各出力端子に接続される互いに異なる複数の表示装置によって表示することができる。これにより、単一の画像信号生成装置により生成される信号に対応する画像を、複数の者が互いに異なる複数の表示装置を介して実質的に同時に視認することができる。よって、航空機において複数の表示装置により画像情報を共有する場合、本発明の画像信号生成装置を搭載することで、航空機の搭載重量を軽減できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の表示装置を介して情報を共有するシステムを構築する場合において、総重量、部品点数、スペース、消費電力、コストを低減し、航空機に搭載するのに適した軽量の画像信号生成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の画像信号生成装置１を搭載した航空機に装備される救難目標位置指示システムであって、航空機２の搭乗員３に装着される第１〜第４の表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、入力装置５と、検出装置６と、演算装置７とを備える。搭乗員３は、航空機２の側面の見張窓８から救難目標を探索する。
【０００９】
各表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、頭部への装着部を構成する例えばヘルメット１１と、ヘルメット１１により保持される表示器１２と、ヘルメット１１に保持されるバイザー兼用のコンバイナ１３とを備える頭部装着型とされ、外界風景に画像を重畳させて表示することができる。なお、図１においては１台の表示装置４ａのみを詳細に示すが、残りの表示装置４ｂ、４ｃ、４ｄも同様の構成を有する。図２に示すように、本実施形態の各表示器１２は、ＣＲＴ１２ａと、アナログＸ偏向信号とアナログＹ偏向信号に基づいてＣＲＴ１２ａの画面上にシンボル画像をストロ―ク表示するための駆動回路１２ｂとから構成され、シンボル画像に対応する表示光を出射する。コンバイナ１３は、表示器１２から出射される表示光を光路変更して搭乗員３の目に導く。これにより、搭乗員３の前方に画像が形成される。コンバイナ１３としては、例えば、ハーフミラーやホログラム素子を用いることができる。ハーフミラーを用いる場合は反射により表示光の光路を変更し、ホログラム素子を用いる場合は回折により表示光の光路を変更する。コンバイナ１３は前方からの光を透過するので、シンボル画像とコンバイナ１３の前方に実際に存在するものの双方を搭乗員３は視認できる。
【００１０】
入力装置５は、例えば押し釦スイッチにより構成され、搭乗員３により操作されることで演算装置７に目標ロック信号を出力する。検出装置６は、搭乗員３の視認位置や救難目標位置を演算するのに必要な情報を検出するもので、例えば、航空機２の位置を検出するＧＰＳ用受信機２１、飛行高度を検出する高度計２２、機首の向きを検出する方向センサ２３、バンク角を検出する角度センサ２４、ヘッドモーショントラッカ２５等から構成され、ヘッドモーショントラッカ２５は、ヘルメット１１に取り付けられるセンサ２５ａにより機体側に取り付けられるソース２５ｂの信号を検知することで、航空機２に対する搭乗員３の視線の向きに対応した信号を出力する。なお、入力装置５やヘッドモーショントラッカ２５は各搭乗員３それぞれに対応して装備される。演算装置７は、画像信号生成装置１、入力装置５、検出装置６に接続され、入力装置５からの目標ロック信号や検出装置６からの信号に応じて搭乗員３の視認位置や救難目標位置に対応する信号を出力する。
【００１１】
図２に示すように、画像信号生成装置１は、ＣＰＵ１ａとシンボルジェネレータ１ｂにより構成される画像信号生成部と、Ｄ／Ａ変換器１ｃと、アナログマルチプレクサ（信号分離部）１ｄとを有する。ＣＰＵ１ａは、演算装置７による演算結果に応じた命令信号ＯＰを出力する。命令信号ＯＰは、例えば直線や円等から構成されるシンボル画像を、各表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの画面における演算装置７により求められた搭乗員３の視認位置や救難目標位置に対応する位置にストローク描画するための命令コードに対応する。本実施形態のシンボル画像は、図３Ａに示すような表示装置４の表示視野４２の中心において表示される照準画像４１や、図３Ｂに示すような救難目標５０の位置に対応して表示される目標シンボル画像５１とされる。
【００１２】
シンボルジェネレータ１ｂは、命令信号ＯＰに対応する画像をＸ、Ｙ座標系で表示するためのデジタルＸ偏向信号Ｘｄ１〜Ｘｄ４とデジタルＹ偏向信号Ｙｄ１〜Ｙｄ４を生成する。Ｄ／Ａ変換器１ｃは、デジタルＸ偏向信号Ｘｄ１〜Ｘｄ４をアナログＸ偏向信号Ｘａ１〜Ｘａ４にデジタルＹ偏向信号Ｙｄ１〜Ｙｄ４をアナログＹ偏向信号Ｙａ１〜Ｙａ４にそれぞれ変換する。図４は、Ｄ／Ａ変換器１ｃから出力されるアナログＸ偏向信号Ｘａ１〜Ｘａ４とアナログＹ偏向信号Ｙａ１〜Ｙａ４の電圧値と時間との関係を示し、両偏向信号Ｘａ１〜Ｘａ４、Ｙａ１〜Ｙａ４は、１つのフィールド画像の表示期間（１／６０秒）毎に、表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと同数の複数のフィールド画像を順次形成するために用いられる。すなわち、１つのフィールド画像の表示期間毎に、ＣＰＵ１ａは従来例の４倍の命令信号ＯＰを出力し、これによりシンボルジェネレータ１ｂは、第１の表示装置４ａにおけるフィールド画像の形成用画像信号として第１デジタルＸ偏向信号Ｘｄ１と第１デジタルＹ偏向信号Ｙｄ１を１／２４０秒間生成し、次いで第２の表示装置４ｂにおけるフィールド画像の形成用画像信号として第２デジタルＸ偏向信号Ｘｄ２と第２デジタルＹ偏向信号Ｙｄ２を１／２４０秒間生成し、次いで第３の表示装置４ｃにおけるフィールド画像の形成用画像信号として第３デジタルＸ偏向信号Ｘｄ３と第３デジタルＹ偏向信号Ｙｄ３を１／２４０秒間生成し、次いで第４の表示装置４ｄにおけるフィールド画像の形成用画像信号として第４デジタルＸ偏向信号Ｘｄ４と第４デジタルＹ偏向信号Ｙｄ４を１／２４０秒間生成し、これら順次生成した第１〜第４の画像信号Ｘｄ１〜Ｘｄ４、Ｙｄ１〜Ｙｄ４を時分割多重化して出力する。本実施形態においては第１〜第４の画像信号Ｘｄ１〜Ｘｄ４、Ｙｄ１〜Ｙｄ４は互いに全て同一の画像を形成するものとされる。
【００１３】
マルチプレクサ１ｄは、Ｄ／Ａ変換器１ｃとの接続用の入力端子Ｉｘ、Ｉｙと、ＣＰＵ１ａとの接続用補助入力端子Ｉａと、第１〜第４出力端子Ｏｘ１、Ｏｙ１、Ｏｘ２、Ｏｙ２、Ｏｘ３、Ｏｙ３、Ｏｘ４、Ｏｙ４とを有する。ＣＰＵ１ａが出力する命令信号ＯＰは、補助入力端子Ｉａからマルチプレクサ１ｄに入力される２ビットの切替信号ＯＰ（０）、ＯＰ（１）を含み、図４に示すように、切替信号ＯＰ（０）、ＯＰ（１）の値の組み合わせは、上記画像信号の時分割タイミングで、すなわち１／２４０秒毎に順次（Ｌ，Ｌ）、（Ｌ，Ｈ）、（Ｈ，Ｌ）、（Ｈ，Ｈ）のように変化する。その切替信号ＯＰ（０）、ＯＰ（１）に応じマルチプレクサ１ｄは、１つのフィールド画像の表示期間毎に、時分割多重化されてＤ／Ａ変換された第１〜第４の画像信号Ｘａ１〜Ｘａ４、Ｙａ１〜Ｙａ４を、その時分割タイミングに対応して互いに異なる出力端子Ｏｘ１、Ｏｙ１、Ｏｘ２、Ｏｙ２、Ｏｘ３、Ｏｙ３、Ｏｘ４、Ｏｙ４に導くことで互いから分離する。図５〜図８は、互いから分離された第１〜第４の画像信号Ｘａ１〜Ｘａ４、Ｙａ１〜Ｙａ４の電圧値と時間との関係を示す。第１〜第４の表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが互いに異なる出力端子Ｏｘ１、Ｏｙ１、Ｏｘ２、Ｏｙ２、Ｏｘ３、Ｏｙ３、Ｏｘ４、Ｏｙ４に接続され、第１〜第４の画像信号Ｘａ１〜Ｘａ４、Ｙａ１〜Ｙａ４が対応する表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの駆動回路１２ｂに伝送される。これにより、１つのフィールド画像の表示期間毎に複数の表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄそれぞれが１つのフィールド画像を表示するように、単一の画像信号生成装置１により各表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを駆動できる。
【００１４】
上記実施形態によれば、１つのフィールド画像の表示期間毎に、単一の画像信号生成装置１により複数のフィールド画像形成用画像信号Ｘｄ１〜Ｘｄ４、Ｙｄ１〜Ｙｄ４を順次生成すると共に時分割多重化し、１つのフィールド画像の表示期間毎に、時分割多重化された複数のフィールド画像形成用画像信号Ｘａ１〜Ｘａ４、Ｙａ１〜Ｙａ４を、その時分割タイミングに対応して互いに異なる出力端子Ｏｘ１、Ｏｙ１、Ｏｘ２、Ｏｙ２、Ｏｘ３、Ｏｙ３、Ｏｘ４、Ｏｙ４に導くことで互いから分離し、１つのフィールド画像の表示期間毎に、それら互いから分離した複数のフィールド画像形成用画像信号Ｘａ１〜Ｘａ４、Ｙａ１〜Ｙａ４に対応する複数のフィールド画像を、各出力端子Ｏｘ１、Ｏｙ１、Ｏｘ２、Ｏｙ２、Ｏｘ３、Ｏｙ３、Ｏｘ４、Ｏｙ４に接続される互いに異なる複数の表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって表示することができる。これにより、単一の画像信号生成装置１により生成される信号に対応する画像を、複数の搭乗者３が互いに異なる複数の表示装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを介して実質的に同時に視認して情報を共有できる。
【００１５】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、頭部装着型表示装置に代えて外界風景に画像を重畳させて表示するヘッドアッブディスプレイを用いてもよく、また、外界風景と重畳させることなく画像のみを表示する表示器から構成される表示装置を用いてもよい。また、表示装置の数は特に限定されず、１つのフィールド画像の表示期間毎に生成される画像信号の数と時分割数と信号分離部の出力端子の数を表示装置の数に対応させればよい。表示器はデジタル信号により駆動される液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイであってもよく、この場合は上記実施形態におけるようなＤ／Ａ変換器は不要である。時分割多重化される複数の画像信号は、互いに全て異なる画像を表示するものでもよいし、互いに同一の画像と互いに異なる画像の双方を表示するものでもよい。また、本発明の画像信号生成装置を航空機に搭載することなく利用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の画像信号生成装置を用いた救難目標位置指示システムの構成説明図
【図２】本発明の実施形態の画像信号生成装置の構成説明図
【図３Ａ】本発明の実施形態の画像信号生成装置に接続される表示装置による表示画像の一例を示す図
【図３Ｂ】本発明の実施形態の画像信号生成装置に接続される表示装置による表示画像の他の一例を示す図
【図４】本発明の実施形態の画像信号生成装置により時分割多重化された画像信号と切替信号の電圧値と時間との関係を示す図
【図５】本発明の実施形態の画像信号生成装置から出力される第１の画像信号の電圧値と時間との関係を示す図
【図６】本発明の実施形態の画像信号生成装置から出力される第２の画像信号の電圧値と時間との関係を示す図
【図７】本発明の実施形態の画像信号生成装置から出力される第３の画像信号の電圧値と時間との関係を示す図
【図８】本発明の実施形態の画像信号生成装置から出力される第４の画像信号の電圧値と時間との関係を示す図
【図９】従来例の画像信号生成装置の構成説明図
【図１０】従来例の画像信号生成装置から出力される画像信号の電圧値と時間との関係を示す図
【符号の説明】
【００１７】
１  画像信号生成装置
１ａ  ＣＰＵ
１ｂ  シンボルジェネレータ
１ｄ  アナログマルチプレクサ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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