JPH0330355B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、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〕

大型の画像面をもつ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て確立していない。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ア周波数の近傍の±
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ア周波数が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
応用しよう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、低域通
過型FIRフイルタ群により垂直方向・水平方向の
補正を直列に行なつた後、遅延したデイジタル映
像信号より減算する回路であつて、 (イ) 前記垂直方向FIRフイルタは、ラインメモリ
を１デイレイとする列を共通とし、全タツプを
用いてフレア補正信号を、中央の必要数のタツ
プを用いて輪郭補正信号を、それぞれ得て両補
正信号を合成する構成であつて、 (ロ) 前記水平方向FIRフイルタは、Ａ／Ｄ変換ク
ロツクのレジスタを１デイレイとする列を共通
とし、全タツプを用いてフレア補正信号を、中
央の必要数のタツプを用いて輪郭補正信号を、
それぞれ得て両補正信号を合成する構成であ
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、低域通過型FIRフイルタ
により垂直方向・水平方向の補正を行なつた後、
デイジタル映像信号入力から差し引くことによつ
て、高域通過型の特性の補正信号を得ている。低
域通過型FIRフイルタは、フレア補正と輪郭補正
とを並列に行なう構成となつていて、共通のデイ
レイ列を用いフレア補正には全タツプを輪郭補正
には中央の必要数のタツプを使う。

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
画面の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、垂直補正と水平
補正とを縦続して行なう。垂直補正FIRフイルタ
２１は低域通過型のフイルタであつて、ラインメ
モリ列２１ａを共通とし、そのタツプからの信号
に係数を乗じて加算するフレア補正用積和演算器
２１ｂ、輪郭補正用積和演算器２１ｃと、、両積
和演算器２１ｂ，２１ｃの出力を合成する合成回
路２１ｄとから構成される。水平補正FIRフイル
タ２３も同一の構成の低域通過型のフイルタであ
るが、２３ａがＡ／Ｄ変換クロツクのレジスタ列
である点が異なる。このフイルタシステムでは輪
郭補正とフレア補正とを並列に、各補正は垂直方
向・水平方向を直列に行なう。

上記FIRフイルタ２１，２３の回路を詳細を第
３図に示す。なお第３図は垂直、水平共通の構成
を説明するため、符号を第２図と別にしている。
遅延素子列２０１の各遅延素子からタツプが出て
いて、フレア補正は全タツプを利用して、係数回
路群２０２を作成し、各係数回路出力を加算回路
２０３で加算することで、フレア補正信号２０４
を得る。フレア補正には、関与するライン数（垂
直補正の場合）、ドツト数（水平補正の場合）が
多いので、FIRフイルタで構成するためには全タ
ツプを利用する。しかしFIRフイルタは、加算回
路２０３で加算するとき、加算位相を合わせるこ
とで容易に直線位相を得ることができる。次に輪
郭補正は遅延素子列２０１の中央のタツプｍとそ
の近傍の数個のタツプを利用してFIRフイルタを
構成できる。輪郭補正に関与するライン数、ドツ
ト数が少ないので、タツプ数も少なくてよい。図
では３ケのタツプを利用して、係数回路群２０５
を作成し、各係数回路出力を加算回路２０６で加
算することで輪郭補正信号２０７を得る。フレア
補正信号２０４、輪郭補正信号２０７は合成回路
２０８で合成されて出力する。

以下、第２図に説明をもどし、全体構成につき
説明する。デイジタル映像信号入力から垂直補正
FIRフイルタ２１によつて垂直補正された信号２
２が水平補正FIRフイルタ２３によつてさらに水
平補正をうけ、低域特性の補正信号２４として減
算回路２６に入力する。

一方デイジタル映像信号入力を補償用遅延器２
５によつて、補正信号２４のフイルタ群による位
相遅延に合うだけの遅延量を与えた信号を減算回
路２６に入力する。これによつて減算回路２６の
出力２６ａは高域特性の補正信号となる。

このように、フイルタを低域通型フイルタとし
て構成し、その出力をデイジタル映像信号から差
し引くことで高域通過型のフイルタとする理由を
以下に説明する。

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な
る。しかし、高域通過型のフイルタを垂直補正・
水平補正用に直列に用いると、画面上の４辺形ウ
インドウパターンの場合、垂直方向と水平方向と
の補正が関連して、改善すべき極性と逆極性の補
正信号がウインドウ内角と対角になるななめ外側
に表われる。本発明では、厳密にこの点まで考慮
して、フイルタ類はすべて、低域通過型として、
フイルタ出力を入信号から差し引き実効的に高域
通過型にすることで、４隅における補正の連続性
を得ている。

さて、減算回路２６の出力２６ａは直ちに補正
信号作成回路１３の出力としてもよいが、第２図
の回路では、コアリング回路２７を介して出力し
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２７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
環境が変わると画質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４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、両者と
にFIRフイルタとして直線位相特性を得てい
る。フイルタ構成として垂直方向の補正直列に
水平方向の補正を行なうが、各方向ともフレア
補正と輪郭補正とを並行して行なうように並列
にフイルタを接続する。この場合、フレア補
正・輪郭補正には共通の遅延素子列を利用する
ことによつてFIRフイルタとして小規模にする
ことができる。

(3) フイルタ特性自体は低域通過型で、リフアレ
ンス信号との差をとることで実効的に高域通過
型にしているから、４辺形のウインドウパター
ンの４隅でも良好な補正が得られる。

(4) 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。

(5) 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、フレア補正に
共通に用いるFIRフイルタの構成図、第４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……垂直補正FIRフイルタ、２３……水
平補正FIRフイルタ、２５……補償用遅延器、２
６……合成回路、２７……コアリング回路、２０
１……遅延素子列、２０２〜２０５……係数回路
群（フレア補正用、輪郭補正用）、２０３，２０
６……加算回路、（フレア補正用、輪郭補正用）、
２０８……合成回路、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、低域通
   過型FIRフイルタ群により垂直方向・水平方向の
   補正を直列に行なつた後、遅延したデイジタル映
   像信号より減算する回路であつて、 (イ) 前記垂直方向FIRフイルタは、ラインメモリ
   を１デイレイとする列を共通とし、全タツプを
   用いてフレア補正信号を、中央の必要数のタツ
   プを用いて輪郭補正信号を、それぞれ得て両補
   正信号を合成する構成であつて、 (ロ) 前記水平方向FIRフイルタは、Ａ／Ｄ変換ク
   ロツクのレジスタを１デイレイとする列を共通
   とし、全タツプを用いてフレア補正信号を、中
   央の必要数のタツプを用いて輪郭補正信号を、
   それぞれ得て両補正信号を合成する構成であ
   り、 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。