(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラスタ画像をＣＲＴディスプレイに表示するためのラスタ走査の間の垂直帰線期間に、ベクトル走査を行うことでストローク画像の描画を行うに際し、
ラスタ画像用のアナログ画像信号をデジタル化して得られたデジタルデータをフレームメモリに書き込む速度よりも、そのフレームメモリから読み出す速度を高速とし、
そのフレームメモリから読み出されたラスタ画像用デジタルデータをラスタ画像用輝度信号とし、そのフレームメモリからのラスタ画像用デジタルデータの読み出し信号に同期する信号をラスタ画像用偏向信号として、前記ＣＲＴディスプレイに出力することを特徴とする画像信号処理方法。
【請求項２】
ラスタ画像用のアナログ画像信号における同期信号にタイミングを合わせて、そのアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する手段と、
デジタルデータの書き込みと読み出しとが可能なフレームメモリと、
そのフレームメモリへのラスタ画像用デジタルデータの書き込み時に、そのラスタ画像を構成する各画素の水平アドレスと垂直アドレスに対応する書き込み用カウント信号を、前記同期信号にタイミングを合わせて出力する手段と、
そのフレームメモリからのラスタ画像用デジタルデータの読み出し時に、そのラスタ画像を構成する各画素の水平アドレスと垂直アドレスに対応する読み出し用カウント信号を、そのラスタ画像用デジタルデータの書き込み時よりも高速に読み出すタイミングで出力する手段と、
そのフレームメモリから読み出されたラスタ画像用デジタルデータをラスタ画像用輝度信号に変換する手段と、
前記読み出し用カウント信号をラスタ画像用偏向信号に変換する手段と、
そのラスタ画像用輝度信号とラスタ画像用偏向信号を、前記フレームメモリからのラスタ画像用デジタルデータの読み出し期間に対応するＣＲＴディスプレイにおけるラスタ走査期間に、そのＣＲＴディスプレイに出力する手段と、
ラスタ走査期間の間の垂直帰線期間に、ストローク画像用輝度信号とストローク画像用偏向信号を、そのＣＲＴディスプレイに出力する手段とを備える画像信号処理装置。
【請求項３】
前記書き込み用カウント信号は、ラスタ画像における水平走査線の一端側の画素のアドレスから他端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントアップ動作と、水平走査線の他端側の画素から一端側の画素に戻る水平帰線動作とを交互に行うことで出力され、
前記読み出し用カウント信号は、ラスタ画像における水平走査線の一端側の画素のアドレスから他端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントアップ動作と、水平走査線の他端側の画素のアドレスから一端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントダウン動作とを、それぞれ前記同期信号にタイミングを合わせて交互に行うことで出力される請求項２に記載の画像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラスタ画像とストローク画像とを同時に視認させるハイブリッド表示を行うための画像信号の処理方法と処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機におけるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）や頭部装着型表示装置（ＨＭＤ）おいては、ラスタ走査により画像形成領域の全画素を走査することで形成されるラスタ画像と、ベクトル走査により画像形成領域の画素を一筆書き状に走査することで形成されるストローク画像とを同時に表示するハイブリッド表示が行われている。
【０００３】
そのようなハイブリッド表示を行うため、ラスタ画像を形成するためのラスタ走査の間の垂直帰線期間においてストローク画像の描画を行って各フィールドの画像を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなハイブリッド表示において、ストローク画像により多くの情報を表示することが要望されている。そのため、ラスタ走査を行う水平走査線を削減してラスタ走査時間を短縮することで、各フィールドにおけるストローク画像の描画時間を長くしたり、ストローク描画の際の偏向駆動回路の電源電圧を上げることで、その描画速度を向上することが考えられる。
【０００５】
しかし、ラスタ走査を行う水平走査線を削減するとラスタ画像の解像度が低下して高精細な画像を表示できなくなる。また、偏向駆動回路の電源電圧を上げると消費電力が増加する。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決することのできる画像信号の処理方法と処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像信号の処理方法は、ラスタ画像をＣＲＴディスプレイに表示するためのラスタ走査の間の垂直帰線期間に、ベクトル走査を行うことでストローク画像の描画を行うに際し、ラスタ画像用のアナログ画像信号をデジタル化して得られたデジタルデータをフレームメモリに書き込む速度よりも、そのフレームメモリから読み出す速度を高速とし、そのフレームメモリから読み出されたラスタ画像用デジタルデータをラスタ画像用輝度信号とし、そのフレームメモリからのラスタ画像用デジタルデータの読み出し信号に同期する信号をラスタ画像用偏向信号として、前記ＣＲＴディスプレイに出力することを特徴とする。
これにより、各フィールドにおけるストローク画像の描画時間を長くでき、ストローク画像による情報提示量を増大できる。また、ラスタ走査を行う水平走査線を削減する必要がなく、ストローク描画の際の偏向駆動回路の電源電圧を抑制できるので、低消費電力で高解像度のラスタ画像を表示できる。
【０００８】
本発明の画像信号処理装置は、ラスタ画像用のアナログ画像信号における同期信号にタイミングを合わせて、そのアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する手段と、デジタルデータの書き込みと読み出しとが可能なフレームメモリと、そのフレームメモリへのラスタ画像用デジタルデータの書き込み時に、そのラスタ画像を構成する各画素の水平アドレスと垂直アドレスに対応する書き込み用カウント信号を、前記同期信号にタイミングを合わせて出力する手段と、そのフレームメモリからのラスタ画像用デジタルデータの読み出し時に、そのラスタ画像を構成する各画素の水平アドレスと垂直アドレスに対応する読み出し用カウント信号を、そのラスタ画像用デジタルデータの書き込み時よりも高速に読み出すタイミングで出力する手段と、そのフレームメモリから読み出されたラスタ画像用デジタルデータをラスタ画像用輝度信号に変換する手段と、前記読み出し用カウント信号をラスタ画像用偏向信号に変換する手段と、そのラスタ画像用輝度信号とラスタ画像用偏向信号を、前記フレームメモリからのラスタ画像用デジタルデータの読み出し期間に対応するＣＲＴディスプレイにおけるラスタ走査期間に、そのＣＲＴディスプレイに出力する手段と、ラスタ走査期間の間の垂直帰線期間に、ストローク画像用輝度信号とストローク画像用偏向信号を、そのＣＲＴディスプレイに出力する手段とを備える。
この構成によれば本発明方法を実施できる。
【０００９】
前記書き込み用カウント信号は、ラスタ画像における水平走査線の一端側の画素のアドレスから他端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントアップ動作と、水平走査線の他端側の画素から一端側の画素に戻る水平帰線動作とを交互に行うことで出力され、前記読み出し用カウント信号は、ラスタ画像における水平走査線の一端側の画素のアドレスから他端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントアップ動作と、水平走査線の他端側の画素のアドレスから一端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントダウン動作とを、それぞれ前記同期信号にタイミングを合わせて交互に行うことで出力されるのが好ましい。
これにより、フレームメモリからのデジタルデータの読み出し速度は、水平帰線期間が省略される分だけ書き込み速度よりも高速とされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示す表示システムは、画像信号処理装置１と、この画像信号処理装置１の制御装置２と、ストローク画像用輝度信号とストローク画像用偏向信号とを生成するストロークシンボルジェネレータ３と、ＣＲＴディスプレイ４とを備える。その画像信号処理装置１に、ストロークシンボルジェネレータ３により生成されるストローク画像用輝度信号とストローク画像用偏向信号が入力され、また、図外コンピュータ等のビデオ信号発生源からラスタ画像を表示するためのラスタ画像用アナログ画像信号が入力される。
【００１１】
図２に示すように、その画像信号処理装置１は、Ａ／Ｄ変換器１１、ＰＬＬ回路１２、デジタルデータの書き込みと読み出しとが可能な第１、第２フレームメモリ１３、１４、書き込み用カウンタ１５、読み出し用カウンタ１６、輝度信号用Ｄ／Ａ変換器１７、偏向信号用Ｄ／Ａ変換器１８、第１〜第５マルチプレクサ１９〜２３を備え、制御装置２により制御されることで以下の動作を行う。
【００１２】
そのＰＬＬ回路１２は、ラスタ画像用アナログ画像信号の同期信号に同期するサンプリングクロックパルスを発生し、そのサンプリングクロックパルスの発生タイミングでＡ／Ｄ変換器１１はラスタ画像用アナログ画像信号をＡ／Ｄ変換してラスタ画像用デジタル画像信号とする。すなわち、ラスタ画像用のアナログ画像信号における同期信号にタイミングを合わせて、そのアナログ画像信号がデジタル画像信号に変換される。
【００１３】
各カウンタ１５、１６は、それぞれ各フレームメモリ１３、１４の水平アドレス用カウンタと垂直アドレス用カウンタとを含む。
【００１４】
その書き込み用カウンタ１５は、各フレームメモリ１３、１４にラスタ画像用デジタルデータの書き込みを行うために、そのラスタ画像を構成する各画素の水平アドレスと垂直アドレスを指示するカウント信号を出力する。そのアドレスを指示する書き込み用カウント信号は、そのＰＬＬ回路１１からのサンプリングクロックパルスに同期して出力される。すなわち、各フレームメモリ１３、１４へのラスタ画像用デジタルデータの書き込み時に、そのラスタ画像を構成する各画素の水平アドレスと垂直アドレスに対応する書き込み用カウント信号が、上記同期信号にタイミングを合わせて出力される。
【００１５】
その書き込み用カウント信号は、第１、第２マルチプレクサ１９、２０を介して、第１フレームメモリ１３と第２フレームメモリ１４とにラスタ画像のフレーム毎に交互に出力される。これにより、各フレームメモリ１３、１４にラスタ画像用デジタル画像信号が伝送されることで、各フレームメモリ１３、１４における書き込み用カウンタ１５により指示されたアドレスに、その画像信号を構成するラスタ画像用デジタルデータが順次書き込まれる。
【００１６】
その書き込み用カウンタ１５から出力される水平アドレスを指示する書き込み用カウント信号は、書き込み用カウンタ１５がラスタ画像における水平走査線の一端側の画素のアドレスから他端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントアップ動作と、水平走査線の他端側の画素から一端側の画素に戻る水平帰線動作とを交互に行うことで出力される。
【００１７】
その読み出し用カウンタ１６は、各フレームメモリ１３、１４からのラスタ画像用デジタルデータの読み出しを行うために、そのラスタ画像を構成する各画素の水平アドレスと垂直アドレスとを指示するカウント信号を出力する。その読み出し用カウント信号は、第１、第２マルチプレクサ１９、２０を介して、第１フレームメモリ１３と第２フレームメモリ１４とにラスタ画像のフレーム毎に交互に出力される。これにより、各フレームメモリ１３、１４における読み出し用カウンタ１６により指示されたアドレスから、デジタル画像用デジタルデータが順次読み出される。すなわち、両フレームメモリ１３、１４の一方にデジタルデータが書き込まれている時に、他方からデジタルデータが読み出されるように、第１、第２マルチプレクサ１９、２０において信号伝達用バスの切り替えが行われる。そのデジタルデータの読み出し期間は、ラスタ画像をＣＲＴディスプレイ４において描画するためのラスタ走査期間に対応する。
【００１８】
その読み出し用カウンタ１６から出力される水平アドレスを指示する読み出し用カウント信号は、読み出し用カウンタ１６がラスタ画像における水平走査線の一端側の画素のアドレスから他端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントアップ動作と、水平走査線の他端側の画素のアドレスから一端側の画素のアドレスまでを順次カウントするカウントダウン動作とを、それぞれ上記同期信号にタイミングを合わせて交互に行うことで出力される。これにより、フレームメモリ１３、１４からのラスタ画像用デジタルデータの読み出し時に、そのラスタ画像を構成する各画素の水平アドレスと垂直アドレスに対応する読み出し用カウント信号を、そのラスタ画像用デジタルデータの書き込み時よりも高速に読み出すタイミングで出力する。すなわち、各フレームメモリ１３、１４からのラスタ画像用デジタルデータの読み出し速度は、水平帰線期間が省略される分だけ書き込み速度よりも高速とされる。
【００１９】
各フレームメモリ１３、１４から読み出されたラスタ画像用デジタルデータは、第３マルチプレクサ２１を介して輝度信号用Ｄ／Ａ変換器１７に入力されることで、ラスタ画像用輝度信号にＤ／Ａ変換される。
【００２０】
そのラスタ画像用輝度信号と、上記ストロークシンボルジェネレータ３により生成されるストローク画像用輝度信号とが、第４マルチプレクサ２２を介してＣＲＴディスプレイ４に出力される。その第４マルチプレクサ２２は、そのラスタ画像用輝度信号を上記フレームメモリ１３、１４からのラスタ画像用デジタルデータの読み出し期間に対応するラスタ走査期間にＣＲＴディスプレイ４に出力し、各ラスタ走査期間の間の垂直帰線期間にストローク画像用輝度信号をＣＲＴディスプレイ４に出力するように、信号伝達用バスを切り替える。すなわち、その垂直帰線期間がストローク画像描画期間に対応する。図３の（２）は、１フィールドの画像表示期間においてＣＲＴディスプレイ４に出力される輝度信号の波形を示し、ラスタ走査期間にラスタ画像用輝度信号が出力された後の垂直帰線期間に対応するベクトル走査期間にストローク画像用輝度信号が出力される。そのストロークシンボルジェネレータ３により形成されるストローク画像用輝度信号はオン・オフ信号であって、そのオン・オフ動作タイミングは読み出し用カウンタ１６のカウント動作タイミングと同期するものとされている。
【００２１】
また、読み出し用カウンタ１６から出力されるフレームメモリ１３、１４の水平アドレスを指示する読み出し用カウント信号は、第５マルチプレクサ２３を介して偏向信号用Ｄ／Ａ変換器１８に入力されることで、ラスタ画像の描画時においてＣＲＴディスプレイ４の偏向駆動回路に送られるラスタ画像用偏向信号にＤ／Ａ変換される。これにより、ラスタ画像用偏向信号は、フレームメモリ１３、１４からのラスタ画像用デジタルデータの読み出し信号に同期する。
【００２２】
その読み出し用カウンタ１６から出力される水平アドレスを指示する読み出し用カウント信号は、上記のように読み出し用カウンタ１６がカウントアップ動作とカウントダウン動作とを交互に行うことで出力されるので、その水平アドレスを指示する読み出し用カウント信号をＤ／Ａ変換したラスタ画像用偏向信号は、そのカウントアップ動作に対応する期間では出力値が漸次増大し、そのカウントダウン動作に対応する期間では出力値が漸次減少するものとされ、その波形は図３の（１）に示すように三角波となる。
【００２３】
そのストロークシンボルジェネレータ３から出力されるストローク画像用偏向信号は、第５マルチプレクサ２３を介して偏向信号用Ｄ／Ａ変換器１８に入力されることで、ストローク画像の描画時においてＣＲＴディスプレイ４の偏向駆動回路に送られる。すなわち第５マルチプレクサ２３は、ラスタ画像用偏向信号を上記ラスタ走査期間にＣＲＴディスプレイ４に出力し、各ラスタ走査期間の間の垂直帰線期間にストローク画像用偏向信号をＣＲＴディスプレイ４に出力するように、信号伝達用バスを切り替える。図３の（１）は、１フィールドの画像表示期間においてＣＲＴディスプレイ４に出力される水平偏向信号の波形を示し、ラスタ走査期間においてラスタ画像用偏向信号が出力された後のベクトル走査期間にストローク画像用偏向信号が出力される。なお、垂直偏向信号の波形は従来同様とできる。
【００２４】
上記構成によれば、ラスタ画像をＣＲＴディスプレイ４に表示するためのラスタ走査の間の垂直帰線期間に、ベクトル走査を行うことでストローク画像の描画を行うに際し、フレームメモリ１３、１４からのラスタ画像用デジタルデータの読み出し速度は、水平帰線期間が省略される分だけ書き込み速度よりも高速とされる。これにより、各フィールドにおけるストローク画像の描画時間を長くでき、ストローク画像による情報提示量を増大できる。また、ラスタ走査を行う水平走査線を削減する必要がなく、ストローク描画の際の偏向駆動回路の電源電圧を抑制できるので、低消費電力で高解像度のラスタ画像を表示できる。
【００２５】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、輝度信号や偏向信号の波形は特に限定されない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、ラスタ画像とストローク画像とを同時に視認させるハイブリッド表示を行う場合に、ラスタ画像の走査線を削減することなくストローク画像の描画時間を拡大し、ラスタ画像の表示解像度を高めることができると共にストローク画像により多くの情報を表示でき、しかも消費電力を抑制できる画像信号処理方法と処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の表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処理装置の構成説明図
【図３】本発明の実施形態の画像信号処理装置の（１）は偏向信号の波形を示す図、（２）は輝度信号の波形を示す図
【符号の説明】
１  画像信号処理装置
２  制御装置
３  ストロークシンボルジェネレータ
１１  Ａ／Ｄ変換器
１２  ＰＬＬ回路
１３、１４  フレームメモリ
１５  書き込み用カウンタ
１６  読み出し用カウンタ
１７  輝度信号用Ｄ／Ａ変換器
１８  偏向信号用Ｄ／Ａ変換器
１９、２０、２１、２２、２３  マルチプレクサ
【図１】
0004390027.tif 000002
【図２】
0004390027.tif 000003
【図３】
0004390027.tif 000004