JPH0327146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、３原色であるカラーテレビジヨン受
像機、特に大画面のスクリーンに投写管より３原
色画像光を投写して画像を得る、いわゆる投写型
受像機に関する。

〔従来の技術〕

大型の画面をもつCRTは製作上、現在40イン
チ程度が限度である。それ以上では投写管による
方式が現在のところ実際的である。高品質の大型
画面の場合には単に画面を大きくするだけでは高
品質は得られないので、走査本数を多くするとと
もに、画質についての要求が厳しくなる。特に投
写型では、投写管のビームの電流密度を直視形の
５〜10倍程度にするため、ビームが太くなり、ま
たレンズの影響のため解像度が低下することと、
高輝度の投写管・レンズ等に起因するフレアとが
画質低下の原因となつていた。

投写型の大型画面の受像機は、開発段階である
ためか、上記フレア補正・輪郭補正の手段も全面
的に確定した技術とした確立していない。従来、
高品位テレビ用として提案されているフレア補正
手段として、「高品位テレビ用投写形デイスプレ
イの画質改善−SAWフイルターによるフレア妨
害除去−」テレビジヨン学会1982年全国大会SP1
−14、金澤等の映像信号を一旦AM変調し、
SAWフイルタにとおし、再び復調するアナログ
フイルタを利用した方法がある。この方法は変調
信号波について変調キヤリヤ周波数の近傍の±
1MHzで減衰を与えることで、フレア補正のため
に低周波成分を減衰させるものである。しかしこ
の方法では変調キヤリヤ周波数が100MHz以上の
高周波を用いなければならず、また画面の水平方
向のフレア成分を除去できても、垂直方向成分に
応用しよとすると非常に正確な１ライン遅延線が
多数必要になり実現が困難である。

輪郭補正としては、画像の輪郭成分を抽出し
て、原信号に付加する方法が一般的であるが、画
面の水平方向だけ強調する方式が大部分で、垂直
方向の強調は何らかの方法でライン遅延をつくら
ねばならないため、例がすくない。

ところで、解像度低下を防ぐため、輪郭を強調
する輪郭補正と、フレアをおさえるフレア補正と
は、前者は微分を含む高周波成分の強調であり、
後者はフレアの多い画面がMTF（解像度特性）が
低域で持ち上がる形になつているので、低域の周
波数成分に減衰特性を与えることになる。したが
つて、輪郭補正とフレア補正とは周波数的には並
行的に行ないうる性質のものであるが、デイジタ
ル方式とアナログ方式とが混在するとか、あるい
は一方式に統一すれば、実現が難しいということ
で両方の補正処理を行なつた例はない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上、述べたように、大画面の投写型受像機に
ついて、必要とされるフレア補正・輪郭補正手段
を全面的に採用し、高品質の画像を得る段階まで
いたつていない。ここで全面的にというのは、輪
郭・フレア補正を垂直・水平両成分とも可能にす
ることである。アナログ方式では、特にフイルタ
特性の均一性、遅延線の温度による変動等の問題
があり、また大規模の方式では、全装置のタイミ
ング調整が難しい。デイジタル方式であれば原則
的に前記問題に充分対応でき、かつ設計上の柔軟
性に富んでいる。しかし規模が大きくなる困難が
ある。問題は、いかにデイジタル補正装置を具体
化するかにある。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、画面の水平
および垂直方向についてフレア成分を除去すると
同時に画面の輪郭を強調する補正を並行的に行な
う画質改善装置をすべてデイジタル的手段によ
り、しかも小規模な形で実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の画質改善装置は、投写形デイスプレイ
方式のテレビジヨン受像機において、３原色映像
信号の系列ごとに設け、それぞれの映像信号を入
力してＡ／Ｄ変換し、輪郭・フレア補正後、Ｄ／
Ａ変換して出力するものである。

前記輪郭・フレア補正部は、デイジタル映像信
号入力に対して並列に設けられた、補償用遅延回
路および後段にデイジタル映像信号の入力レベル
により利得を変化する利得調整回路を付した輪
郭・フレア補正信号作成回路と、前記補償用遅延
回路と利得調整回路の出力を合成する合成回路と
から構成されている。

前記輪郭・フレア補正信号作成回路は、画像の
輪郭補正とフレア補正とを並列になすもので、 (イ) 輪郭補正は、画像の垂直方向・水平方向に直
列に、垂直方向には１デイレイとしてラインメ
モリを用いた高域通過型FIRフイルタ、水平方
向には１デイレイとしてＡ／Ｄ変換クロツクの
レジスタを用いた高域通過型FIRフイルタによ
りなされ、 (ロ) フレア補正は画像の垂直方向・水平方向に直
列に、垂直方向には１デイレイとしてラインメ
モリを用いた高域通過型IIRフイルタと１フイ
ールド分の情報を反転する反転器とを交互に直
列に２段づつ有し、水平方向には１デイレイと
してＡ／Ｄ変換クロツクのレジスタを用いた高
域通過型IIRフイルタと１ライン分の情報を反
転する反転器とを交互に直列に２段つづ有する
回路によりなされる。

ここでフイルタ類および利得調整回路における
係数回路はRAMを利用し、映像ブランキング期
間中にデータを書きこみ、映像期間中は係数回路
の入力信号が前記RAMのアドレス信号であり、
前記データが読みだされて出力信号となるもので
ある。

〔作用〕

本発明は、補正を３原色映像信号の系列ごとに
別々に設け、各信号につき適性な補正を得られる
ようにしている。補正はすべてデイジタル処理で
あるからＡ／Ｄ変換後、輪郭・フレア補正部に入
力する。

補正信号作成回路は、輪郭補正信号作成回路と
フレア補正信号作成回路とが並列になつていて、
輪郭とフレアとの補正が並行的に行なわれる。こ
の輪郭補正とフレア補正とは、さらに垂直方向と
水平方向とを直列にしている。実施例で詳しく説
明するが、輪郭補正のフイルタはFIRフイルタ
を、フレア補正のフイルタはIIRフイルタを用
い、高域通過型フイルタの特性をもたせる。補正
後に補正信号作成回路の後に設けた利得調整回路
によつてデイジタル映像信号のレベルに対応した
補正信号を作成する。

上記補正信号を合成回路で、補償用遅延回路を
経た出力と合成する。次にこの合成回路の出力を
Ｄ／Ａ変換することで、画質の改善された３原色
映像信号を得ることができる。

なお、フイルタ、利得調整回路には係数回路が
必要となるが、RAMを利用して、RAMにデー
タを書きこみ係数値を変えることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
実施例の基本的構成を第１図に示す。３原色の映
像信号に対して、各々独立した同一の構成回路で
補正を行なう。Ｒ信号で説明すれば、Ａ／Ｄ変換
器１１ａによりデイジタル映像信号となし、補正
信号作成回路１３ａ、利得調整回路１７ａで生成
した補正信号を、デイジタル映像信号を補償用遅
延回路１２ａで遅延した信号と合成回路１４ａで
合成する。補償用遅延は補正信号作成回路１３ａ
などで生ずる遅延と合わせておく。このように補
正されたデイジタル映像信号をＤ／Ａ変換器１５
ａでアナログ信号として出力する。なお、以下の
説明では、とくにＲ，Ｇ，Ｂ信号と区別せず説明
するので符号のサフイクスは省略する。

ところで投写管の入力信号は、陰極線管の特性
上、入力に対してガンマ乗した非線形の信号とし
ている。このような入力信号を、フイルタ処理し
補正信号を作成し加算するときに、補正信号自体
の線形性が失われ、信号レベルの低い画面暗部で
の補正フイルタの感度が低下し、暗部の画質改善
効果が低下する。この点を改良するため、第１図
に示す構成では、利得調整回路１７を補正信号作
成回路１３に縦続させる。デイジタル映像信号
は、遅延器１６を介して補正信号作成回路１３の
信号遅延を補償した制御信号として利得調整回路
１７に入力する。そして信号レベルの低いところ
では、利得調整回路１７の利得を上げて補正フイ
ルタの暗部の感度低下を補償する。逆に信号レベ
ルの高いところでは利得を下げる。これによつて
画面暗部も画質が改善される。

次に補正信号作成回路１３につき説明する。第
２図が、回路ブロツク図であり、輪郭補正とフレ
ア補正とを並行的に各々独立に行なう。互いに関
連なく実行できるから並列にすることで、補正に
より生ずる信号遅延を減少している。各補正はそ
れぞれ、垂直補正と水平補正とを直列に行なう。

第２図の全体構成の説明の前に、各フイルタに
つき説明する。２１，２２はそれぞれ垂直、水平
補正用の輪郭補正FIRフイルタである。輪郭補正
は補正に関与するライン数、あるいはドツト数が
少ないから、デイジタルフイルタとして直線位相
にすることのできるFIRフイルタ（トランスバー
サルフイルタ）で構成しても小規模にできる。例
えば第３図のように遅延素子２００、係数回路２
０１ａ〜２０１ｄ、加算回路２０２より構成す
る。加算回路２０２により、係数回路２０１ａ〜
２０１ｄの加算位相を合わせることで直線位相の
特性を得ている。遅延素子２００は垂直補正の場
合はラインメモリであり、水平補正の場合はＡ／
Ｄ変換クロツクのレジスタである。

次に２３，２４はそれぞれ垂直、水平補正用の
特殊なフレア補正用フイルタである。フレア補正
は、関与するライン数、ドツト数が多くなるの
で、規模を小さくするためにIIRフイルタ（リカ
ーシブフイルタ）とする。しかしIIRフイルタで
直線位相をうるには特別の手段が必要になる。本
発明ではIIRフイルタ出力を反転し、その反転出
力をさらに同一特性のIIRフイルタに入力後にそ
の出力を反転するという２段のIIRフイルタを用
い等価的に直線位相を得ている。以下では複合
IIRフイルタと略称する。

第４図は垂直フレア補正用の複合IIRフイルタ
２３のブロツク図である。IIRフイルタ２３０ａ
は遅延素子２３１と、各タツプおよび入力端に結
ばれた係数回路２３２ａ〜２３２ｄを加算回路２
３３で合成する周知の形式のものである。ここで
遅延素子２３１はラインメモリである。IIRフイ
ルタ２３０ａの出力をフイールド単位でフイール
ド反転器２３４ａで反転し、さらに同一構成の
IIRフイルタ２３０ｂに入力し、その出力をフイ
ールド反転器２３４ｂで反転する。IIRフイルタ
２３０ａの位相遅れが、反転してIIRフイルタ２
３０ｂにとおすことで位相がすすむから、位相補
償がされる。

第５図は水平フレア補正用の複合IIRフイルタ
２４のブロツク図である。回路構成は垂直フレア
補正用の複合IIRフイルタ２３と同一である。た
だ遅延素子２４１はＡ／Ｄ変換クロツクのレジス
タであり、ライン反転器２４４ａ〜２４４ｂにな
つていることが異なる。

以上で、フイルタの構成について述べたが、輪
郭補正とフレア補正とは周波数特性としては高域
通過特性の強調と低域通過特性の低下であり、フ
イルタとしては高域通過型のフイルタにする。

上記でフイルタの説明がすんだので以下第２図
の補正信号作成回路１３の全般につき説明する。
デイジタル信号入力は先ず補償用遅延器２５に入
力する。補償用遅延器２５は輪郭補正用フイルタ
系統ｌとフレア補正用フイルタ系統ｍの信号を、
それぞれ合成回路２６で信号の位相を合わせるた
めのもので、遅延量の異なる２つのタツプを有す
る。信号線ｌからの入力は、垂直輪郭補正FIRフ
イルタ２１、水平輪郭補正FIRフイルタ２２を経
て、輪郭補正される。一方信号線ｍからの入力は
垂直および水平フレア補正複合IIRフイルタ２
３，２４を経て、フレア補正される。

上記補正出力を直ちに合成回路２６で、合成し
て補正信号出力を得ることができるが、第２図の
回路では、コアリング回路２７ａ，２７ｂをとお
してから合成している。補正信号は信号の高域成
分を強調するもので、特に輪郭補正ではそれが顕
著である。このとき同じ高域領域にあるノイズも
強調され、画面の細かいところでＳ／Ｎが劣化す
る傾向がある。そこで、ノイズが問題になる、信
号のレベルの低い所では補正信号を零にしてノイ
ズの強調を防ぐようにした回路がコアリング回路
２７ａ，２７ｂである。つまり補正信号の零近傍
に無感帯を設けるのだが、投写する画面が小さい
ときなどは必ずしも必要ない。

以上で、本発明の回路構成の説明を行なつた
が、本発明では、各種フイルタ類、利得調整回路
あるいはコアリング回路などに多数の係数回路が
必要となる。係数回路の各係数値はさまざまなも
のになり、しかも受像機ごとに調整・設定を要す
ることが多い。したがつて、受像機の製造の最終
段階において調整可能なことが必要であり、さら
に受像機が実用に供せられているときでも、設置
環境が変わると画像品質に微妙に影響する。この
ようなときにもユーザーなどが自由に調整できる
ことが好ましい。

本発明では、任意に書きこみ可能なRAMを利
用して上記要望にこたえる係数回路としている。
第６図ａは係数回路を図式的に表示したもので同
図ｂにRAMを利用した回路を示す。この回路で
は、別に設けたCPUから映像ブランキング期間
中にデータを書きこむ。図ではセレクタ３１のモ
ードをCPUアドレス側とし所定のアドレスにバ
ツフア３３を介してCPUよりデータをRAM３２
に書きこむ。映像期間中はセレクタ３１のモード
を係数回路入力側にし、バツフア３４を介して係
数倍されたデータを読みだし係数回路出力として
送りだす。なおRAMへの書きこみはDMAモー
ドでもよい。CPUから任意にRAM３２へ書きこ
むデータを設定することで、係数回路の係数を可
変となしうる。

〔発明の効果〕

以上詳記したように、大画面の投写形テレビジ
ヨン受像機の画質を、輪郭・フレア補正を並行し
て行なうことで、格段と高品質とすることができ
る。本発明の効果として次のことがあげられる。

(1) ３原色映像信号の各々に対し補正が行なわれ
るからいかなる画像に対しても、補正が完全で
ある。従来例のようにＧ信号についてのみから
補正信号をとりだす場合には、Ｇ信号成分が少
ない画像に対しては補正効果が少ないのに対
し、高品質になる。

(2) 輪郭・フレア補正用フイルタとして、前者に
FIRフイルタ、後者に複合IIRフイルタを用い
ることで、直線位相でしかも素子数の少ない小
規模な回路構成にすることができる。(1)のよう
に３原色別々に補正できるのもこのことによ
る。

(3) 利得調整回路を設け、信号レベルに応じてそ
の利得を調整し、信号レベルの低いときには利
得を上げるようにすることで、映像信号のガン
マ特性による画面暗部での補正フイルタの感度
低下を補償している。

(4) フイルタ類、利得調整回路などに用いられる
係数回路として、RAMを利用することで係数
を任意に設定できる。製造段階で、調整・設定
が容易なばかりでなく、受像機を運転中であつ
ても、可変にすることができ、どんな環境でも
画像品質を最適状態にしておくことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は基本
構成ブロツク図、第２図は補正信号作成回路の構
成ブロツク図、第３図は輪郭補正に用いるFIRフ
イルタの構成図、第４図・第５図はフレア補正に
用いる複合IIRフイルタの構成図、第６図は係数
回路の例を示す図である。 １１ａ〜１１ｃ……Ａ／Ｄ変換器、１２ａ〜１
２ｃ……補償用遅延回路、１３ａ〜１３ｃ……補
正信号作成回路、１４ａ〜１４ｃ……合成回路、
１５ａ〜１５ｃ……Ｄ／Ａ変換器、１６ａ〜１６
ｃ……遅延器、１７ａ〜１７ｃ……利得調整回
路、２１〜２２……輪郭補正FIRフイルタ、２３
〜２４……フレア補正複合IIRフイルタ、２５…
…補償用遅延器、２６……合成回路、２７ａ〜２
７ｂ……コアリング回路、２００……遅延素子、
２０１ａ〜２０１ｄ……係数回路、２０２……加
算回路、２３０ａ〜２３０ｂ……（高域通過型）
IIRフイルタ、２３１，２４１……遅延素子、２
３４ａ〜２３４ｂ……フイールド反転器、２４０
ａ〜２４０ｂ……（高域通過型）IIRフイルタ、
２４４ａ〜２４４ｂ……ライン反転器、３０……
係数回路、３１……セレクタ、３２……RAM、
３３，３４……バツフア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 投写形デイスプレイ方式のテレビジヨン受像
   機において、３原色映像信号系列ごとに設け、そ
   れぞれの映像信号を入力してＡ／Ｄ変換し、輪
   郭・フレア補正部にて補正後、Ｄ／Ａ変換して出
   力する画質改善装置であつて、 前記輪郭・フレア補正部は、デイジタル映像信
   号入力に対して並列に設けられた、補償用遅延回
   路および後段にデイジタル映像信号の入力レベル
   により利得を変化する利得調整回路を付した輪
   郭・フレア補正信号作成回路と、前記補償用遅延
   回路と利得調整回路の出力を合成する合成回路と
   からなり、 前記輪郭・フレア補正信号作成回路は、画像の
   輪郭補正とフレア補正とを並列になすもので、 (イ) 輪郭補正は、画像の垂直方向・水平方向に直
   列に、垂直方向には１デイレイとしてラインメ
   モリを用いた高域通過型FIRフイルタ、水平方
   向には１デイレイとしてＡ／Ｄ変換クロツクの
   レジスタを用いた高域通過型FIRフイルタによ
   りなされ、 (ロ) フレア補正は画像の垂直方向・水平方向に直
   列に、垂直方向には１デイレイとしてラインメ
   モリを用いた高域通過型IIRフイルタと１フイ
   ールド分の情報を反転する反転器とを交互に直
   列に２段づつ有し、水平方向には１デイレイと
   してＡ／Ｄ変換クロツクのレジスタを用いた高
   域通過型IIRフイルタと１ライン分の情報を反
   転する反転器とを交互に直列に２段づつ有する
   回路によりなされ、 前記フイルタ類および利得調整回路における係
   数回路はRAMを利用し、映像ブランキング期間
   中にデータを書きこみ、映像期間中は係数回路の
   入力信号が前記RAMのアドレス信号であり、前
   記データが読みだされて出力信号となるものであ
   る ことを特徴とするテレビジヨン画質改善装置。