JPH09284596A - シェーディング補正回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画面の周辺部と画面中央部の明るさの差に対応
して、画面のシェーディング補正を行う。 【解決手段】サンプリングパルス発生回路１５、中央部
平均信号レベル検出回路１６、ペデスタルクランプ回路
１７、全体平均信号レベル検出回路１８及び減算器１９
は、画面の周辺部と画面中央部の明るさの差を検出する
検出回路を構成している。水平・垂直シェーディング信
号アンプ２０は、供給される水平パラボラ信号ｅ１及び
垂直パラボラ信号ｆ１を重畳することにより合成し、こ
の合成した信号を減算器１９からの検出電圧Ｖ１４に対
応したゲインで増幅して、その出力端子からシェーディ
ング信号ｉ１として出力する。シェーディング信号ｉ１
は、コンデンサＣ１１を介して直流が除去され、コント
ラスト電圧Ｖ１１に重畳されてビデオ回路２４のコント
ラスト端子２５に導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテレビジョン受像機
やモニタ装置等に用いられるシェーディング補正回路に
係り、特に画面周辺部の画質を向上できるようにしたシ
ェーディング補正回路に関する

【０００２】

【従来の技術】従来、プロジェクション受像機やモニタ
装置等の映像表示装置においては、ビデオカメラのレン
ズの特性等により画面周辺部でコントラストが低下する
のを防止するため、シェーディング補正回路を搭載して
いるものがある。

【０００３】図７はこのような従来のシェーディング補
正回路を示す回路図である。

【０００４】図７において、符号８１，８２はそれぞれ
水平同期信号及び垂直同期信号から作成された水平パラ
ボラ信号ａ２及び垂直パラボラ信号ｂ２が導かれる入力
端子であり、これら入力端子に導かれた水平パラボラ信
号ａ２及び垂直パラボラ信号ｂ２は、混合回路８３に供
給される。混合回路８３は、供給される水平パラボラ信
号ａ２及び垂直パラボラ信号ｂ２を重畳することにより
合成し、その出力端子から合成信号ｃ２として出力す
る。

【０００５】一方、入力端子８４には、コントラストつ
まみにより電圧値が設定されたコントラスト電圧Ｖ２１
が導かれている。

【０００６】混合回路８３から出力されるシェーディン
グ信号ｃ２は、コンデンサＣ２１を介して直流が除去さ
れ、入力端子８４からのコントラスト電圧Ｖ２１に重畳
されてコントラスト電圧Ｖ２２としてビデオ回路８５の
コントラスト端子８６に導かれる。

【０００７】ビデオ回路８５は、画面に表示する映像の
コントラストをコントラスト端子８６に導かれるコント
ラスト電圧Ｖ２２に基づいて調整を行う。

【０００８】図８は水平パラボラ信号ａ２を示すタイミ
ングチャートであり、図８（ａ）に水平同期信号を示
し、図８（ｂ）に水平パラボラ信号ａ２を示している。

【０００９】図８（ａ）に示す水平同期信号から作成さ
れた水平パラボラ信号ａ２は、図８（ｂ）に示すよう
に、水平方向から見て画面中央が最低値となり、水平方
向から見て画面周辺部と近付く（水平パルスに近付く）
程レベルが高くなる。また、水平方向から見て画面周辺
部と近付く程レベルの上昇率が高くなる。

【００１０】図９は垂直パラボラ信号を示すタイミング
チャートであり、図９（ａ）に垂直同期信号を示し、図
９（ｂ）に垂直パラボラ信号ｂ２を示している。

【００１１】図９（ａ）に示す垂直同期信号から作成さ
れた垂直パラボラ信号ｂ２は、図９（ｂ）に示すよう
に、垂直方向から見て画面中央が最低値となり、垂直方
向から見て画面周辺部と近付く（垂直パルスに近付く）
程レベルが高くなる。また、垂直方向から見て画面周辺
部と近付く程レベルの上昇率が高くなる。

【００１２】このような水平パラボラ信号ａ２及び垂直
パラボラ信号ｂ２により、ビデオ回路８５のコントラス
ト端子８６に導かれるコントラスト電圧Ｖ２２は、画面
周辺部と近付くに程レベルが高くなり、ビデオ回路８５
は、画面周辺部とに表示する映像のコントラストを高め
るように制御する。これにより、ビデオカメラのレンズ
の特性等により画面周辺部でコントラストが低下するの
を防止する。

【００１３】しかしながら、シェーディング補正回路に
よる画面周辺部の画質補正は、画面の明るさに関係なく
一定となるので、全体的に暗い画面の場合、画面の周辺
部がコントラスト強調により明るくなってしまい、アン
バランスな画面となってしまう。また、中央部が明るく
周辺部が暗い画面の場合、周辺の輝度が浮いた感じにな
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のシェー
ディング補正回路では、画面周辺部に対して画面の明る
さに関係なく一定の画質補正を行うので、全体的に暗い
画面の場合、画面の周辺部がコントラスト強調により明
るくなってしまい、アンバランスな画面となってしま
う。また、中央部が明るく周辺部が暗い画面の場合、周
辺の輝度が浮いた感じになる。

【００１５】そこで本発明は、前記の問題点を除去し、
画面の周辺部と画面中央部の明るさの差に対応して画面
のシェーディング補正を行えるシェーディング補正回路
の提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のシェーデ
ィング補正回路は、画面の周辺部と画面中央部の明るさ
の差を検出する検出回路と、この検出回路の検出結果に
基づいてゲインの設定を行い水平・垂直シェーディング
信号を増幅して出力する水平・垂直シェーディング信号
アンプと、この水平・垂直シェーディング信号アンプか
らの水平・垂直シェーディング信号をコントラスト電圧
に重畳して出力する重畳手段とを具備したことを特徴と
する。

【００１７】請求項２記載のシェーディング補正回路
は、入力クロック信号，水平同期信号及び垂直同期信号
から画面の中央部を示すサンプリング信号を作成するサ
ンプリングパルス発生回路と、前記水平同期信号及び垂
直同期信号に同期した入力映像信号に対してペデスタル
クランプを行うペデスタルクランプ回路と、このペデス
タルクランプ回路からのペデスタルクランプされた映像
信号に対して、前記サンプリングパルス発生回路からの
サンプリング信号に基づいて画面中央部の平均信号レベ
ルを検出し、この検出結果の中央部平均信号レベル検出
電圧を作成する中央部平均信号レベル検出回路と、前記
ペデスタルクランプ回路からの映像信号に対して、画面
全体の平均信号レベルを検出し、この検出結果の全体平
均信号レベル検出電圧を作成する全体平均信号レベル検
出回路と、この全体平均信号レベル検出電圧から前記中
央部平均信号レベル検出電圧を減算することによりレベ
ル差検出電圧を作成する減算器と、前記水平同期信号及
び垂直同期信号にそれぞれ同期した水平パラボラ信号及
び垂直パラボラ信号を重畳することにより合成し、この
合成した信号を前記減算器からのレベル差検出電圧に対
応したゲインで増幅して、その出力端子からシェーディ
ング信号として出力する水平・垂直シェーディング信号
アンプと、この水平・垂直シェーディング信号アンプか
らの水平・垂直シェーディング信号をコントラスト電圧
に重畳して出力する重畳手段とを具備したことを特徴と
する。

【００１８】請求項１記載の構成によれば、検出回路が
画面の周辺部と画面中央部の明るさの差を検出し、水平
・垂直シェーディング信号アンプがこの検出回路の検出
結果に基づいてゲインの設定を行い水平・垂直シェーデ
ィング信号を増幅して出力するので、画面の周辺部と画
面中央部の明るさの差に対応して、画面のシェーディン
グ補正を行える。

【００１９】請求項２記載の構成によれば、サンプリン
グパルス発生回路、ペデスタルクランプ回路、中央部平
均信号レベル検出回路、全体平均信号レベル検出回路及
び減算器が画面の周辺部と画面中央部の明るさの差を検
出した検出結果のレベル差検出電圧を作成し、水平・垂
直シェーディング信号アンプが、水平パラボラ信号及び
垂直パラボラ信号を重畳することにより合成し、この合
成した信号を前記レベル差検出電圧に対応したゲインで
増幅して、その出力端子からシェーディング信号として
出力するので、画面の周辺部と画面中央部の明るさの差
に対応して、画面のシェーディング補正を行える。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２１】図１は本発明に係るシェーディング補正回
路の発明の実施の形態を示す斜視図である。

【００２２】図１において、符号１１，１２，１３，１
４は入力端子であり、これら入力端子１１，１２，１
３，１４には、クロック信号ａ１，水平同期信号ｂ１，
垂直同期信号ｃ１，映像信号ｄ１が導かれている。

【００２３】入力端子１１，１２，１３に導かれたクロ
ック信号ａ１，水平同期信号ｂ１，垂直同期信号ｃ１
は、サンプリングパルス発生回路１５に供給される。

【００２４】サンプリングパルス発生回路１５は、供給
される水平同期信号ｂ１，垂直同期信号ｃ１を基準とし
てクロック信号ａ１を計数し、画面の中央部を示すサン
プリング信号ｇ１を作成して中央部平均信号レベル検出
回路１６に供給する。このようなサンプリングパルス発
生回路１５においては、垂直同期信号ｃ１を基準とし水
平同期信号ｂ１のパルスを計数することにより、画面の
垂直方向の中央部を示す垂直サンプリングパルスを作成
し、水平同期信号ｂ１を基準としクロック信号ａ１のパ
ルスを計数することにより、画面の水平方向の中央部を
示す水平サンプリングパルスを作成し、この後、垂直サ
ンプリングパルスと水平サンプリングパルスとのアンド
を取ることによりサンプリング信号ｇ１を作成してい
る。この場合、サンプリング信号ｇ１は、表示画面全体
の１／２となるように設定されている。

【００２５】入力端子１４に導かれた映像信号ｄ１は、
ペデスタルクランプ回路１７に供給される。ペデスタル
クランプ回路１７は、供給される映像信号ｄ１のペデス
タルクランプを行い映像信号ｈ１として中央部平均信号
レベル検出回路１６に供給するとともに、全体平均信号
レベル検出回路１８に供給する。中央部平均信号レベル
検出回路１６は、供給される映像信号ｈ１に対してサン
プリングパルス発生回路１５からのサンプリング信号ｇ
１でゲートし、このゲートの開いている期間の映像信号
を平均化することにより中央部平均信号レベル検出電圧
Ｖ１１を作成し減算器１９の一方の入力端子に供給す
る。全体平均信号レベル検出回路１８は、供給される映
像信号ｈ１することにより全体平均信号レベル検出電圧
Ｖ１２を作成し減算器１９の他方の入力端子に供給す
る。

【００２６】減算器１９は全体平均信号レベル検出電圧
Ｖ１２から中央部平均信号レベル検出電圧Ｖ１１を減算
することによりレベル差検出電圧Ｖ１３を作成して水平
・垂直シェーディング信号アンプ２０に供給される。

【００２７】このような構成により、サンプリングパル
ス発生回路１５、中央部平均信号レベル検出回路１６、
ペデスタルクランプ回路１７、全体平均信号レベル検出
回路１８及び減算器１９は、画面の周辺部と画面中央部
の明るさの差を検出する検出回路を構成している。

【００２８】入力端子２１，２２はそれぞれ水平同期信
号及び垂直同期信号から作成された水平パラボラ信号ｅ
１及び垂直パラボラ信号ｆ１が導かれる。これら入力端
子２１，２２に導かれた水平パラボラ信号ｅ１及び垂直
パラボラ信号ｆ１は、水平・垂直シェーディング信号ア
ンプ２０に供給される。水平・垂直シェーディング信号
アンプ２０は、供給される水平パラボラ信号ｅ１及び垂
直パラボラ信号ｆ１を重畳することにより合成し、この
合成した信号を減算器１９からのレベル差検出電圧Ｖ１
３に対応したゲインで増幅して、その出力端子からシェ
ーディング信号ｉ１として出力する。

【００２９】一方、入力端子２３には、コントラストつ
まみにより電圧値が設定されたコントラスト電圧Ｖ１０
が導かれている。

【００３０】水平・垂直シェーディング信号アンプ２０
は、コンデンサＣ１１を介してビデオ回路２４のコント
ラスト端子２５に接続される。入力端子２３は、コンデ
ンサＣ１１とビデオ回路２４との接続点Ｐ１に接続され
る。

【００３１】コンデンサＣ１１、接続点Ｐ１は、水平・
垂直シェーディング信号アンプ２０からの水平・垂直シ
ェーディング信号をコントラスト電圧に重畳して出力す
る重畳手段を構成している。

【００３２】水平・垂直シェーディング信号アンプ２０
から出力されるシェーディング信号ｉ１は、コンデンサ
Ｃ１１を介して直流が除去され、入力端子２３からのコ
ントラスト電圧Ｖ１１に重畳されてコントラスト電圧Ｖ
１４としてビデオ回路２４のコントラスト端子２５に導
かれる。

【００３３】ビデオ回路２４は、画面に表示する映像の
コントラストをコントラスト端子２５に導かれるコント
ラスト電圧Ｖ１４に基づいて調整を行う。

【００３４】以下、このようなシェーディング補正回路
の動作を図２乃至図５を参照して説明する。

【００３５】図２は図１のシェーディング補正回路が用
いられるテレビジョン受像機の画面を示す説明図であ
る。

【００３６】符号３１は表示画面全体を示しており、こ
の表示画面全体３１の中央の面積にして１／２の領域が
画面中央部３２となり、残りの領域が画面周辺部３３と
なっている。

【００３７】図３はシェーディング補正回路の動作を示
す第１のタイミングチャートであり、図３（ａ）に垂直
同期信号ｃ１を示し、図３（ｂ）に垂直サンプリングパ
ルスを示し、図３（ｃ）に垂直パラボラ信号ｆ１を示し
ている。

【００３８】図３（ａ）に示す垂直同期信号ｃ１に基づ
いて作成された垂直サンプリングパルスは、図３（ｂ）
に示すように、垂直方向から見て図２の画面中央部３２
を有する水平走査線の期間がハイレベル（Ｈ）となり、
残りの期間がローレベル（Ｌ）となる。図３（ａ）に示
す垂直同期信号ｃ１から作成された垂直パラボラ信号ｆ
１は、図３（ｃ）に示すように、垂直方向から見て画面
中央が最低値となり、垂直方向から見て画面周辺部に近
付く（垂直パルスに近付く）程レベルが高くなる。ま
た、垂直パラボラ信号ｆ１は、垂直方向から見て画面周
辺部と近付く程レベルの上昇率が高くなる。

【００３９】図４はシェーディング補正回路の動作を示
す第２のタイミングチャートであり、図４（ａ）に水平
同期信号ｂ１を示し、図４（ｂ）に水平サンプリングパ
ルスを示し、図４（ｃ）に水平パラボラ信号ｅ１を示し
ている。

【００４０】図４（ａ）に示す水平同期信号ｂ１に基づ
いて作成された水平サンプリングパルスは、図４（ｂ）
に示すように、水平方向から見て図２の画面中央部３２
に対応する期間がハイレベル（Ｈ）となり、残りの期間
がローレベル（Ｌ）となる。図４（ａ）に示す水平同期
信号ｂ１から作成された水平パラボラ信号ｅ２は、図４
（ｃ）に示すように、水平方向から見て画面中央が最低
値となり、水平方向から見て画面周辺部に近付く（水平
パルスに近付く）程レベルが高くなる。また、水平パラ
ボラ信号ｅ１は、水平方向から見て画面周辺部と近付く
程レベルの上昇率が高くなる。

【００４１】図５はシェーディング補正回路の動作を示
す第３のタイミングチャートであり、図５（ａ）に垂直
同期信号ｃ１を示し、図５（ｂ）に水平同期信号ｂ１を
示し、図５（ｃ）にサンプリング信号ｇ１を示してい
る。

【００４２】図５において、図５（ｃ）に示すサンプリ
ング信号ｇ１は、図３（ｂ）に示す垂直サンプリングパ
ルスと、図４（ｂ）に水平サンプリングパルスとのアン
ドを取った出力なので、図５（ａ）に示す垂直同期信号
ｃ１の垂直パルスの間の画面中央部に相当する期間であ
るとともに、図５（ｂ）に示す水平同期信号ｂ１の水平
パルスの間の画面中央部に相当する期間において（Ｈ）
となり、残りの期間がローレベル（Ｌ）となる。

【００４３】中央部平均信号レベル検出回路１６は、こ
のようなサンプリング信号ｇ１で供給される映像信号ｈ
１をゲートすることにより、図２に示した画面中央部３
２の平均の明るさを求めることができる。

【００４４】減算器１９において、全体平均信号レベル
検出電圧Ｖ１２から中央部平均信号レベル検出電圧Ｖ１
１を減算したレベル差検出電圧Ｖ１３は、画面中央部の
平均信号レベルと画面周辺部の平均信号レベルの差に比
例することになる。

【００４５】図６は水平・垂直シェーディング信号アン
プ２０におけるレベル差検出電圧Ｖ１３とゲインの関係
を示すグラフであり、縦軸にゲインを示し、横軸にレベ
ル差検出電圧Ｖ１３を示している。

【００４６】図６において、水平・垂直シェーディング
信号アンプ２０のゲインは、検出電圧Ｖ１４が値Ａにな
るまで、比例している。この場合の値Ａは全白時の画面
周辺部の平均電圧となっている。値Ａ以上では、ゲイン
を一定にしているのは、回路を簡素化するためである。

【００４７】水平・垂直シェーディング信号アンプ２０
は、供給される水平パラボラ信号ｅ１及び垂直パラボラ
信号ｆ１を重畳した信号を図６に示したゲインで増幅し
て、その出力端子からシェーディング信号ｉ１として出
力するので、この場合のシェーディング信号ｉ１は、画
面中央部の平均信号レベルと画面周辺部の平均信号レベ
ルの差Ｂが大きい場合に振幅が大きくなり、前記差Ｂが
小さい場合に振幅が小さくなる。

【００４８】ここで、レンズの特性から均一の明るさの
映像を撮像した場合には周辺部が暗くなるという特性が
ある。このため、均一の明るさの映像を撮像した場合に
おいて、画面全体が暗い場合には、画面周辺部において
黒つぶれが発生し、前記差Ｂが小さくなり、シェーディ
ング信号ｉ１の振幅が小さくなり、ビデオ回路８５によ
る画面の周辺部がコントラスト強調が低いレベルとな
り、画面の周辺部が明るくなるのを防止できる。また、
中央部が明るく周辺部が暗い画面の場合、それに追随し
てアンプゲインも下がるので、周辺の輝度が浮いた感じ
になるのを防止できる。逆に画面周辺部に明るいものが
配置されている場合には、画面周辺部においてコントラ
スト強調が高いレベルとなり、画面の周辺部の映像の締
まりがよくなる。

【００４９】このような構成によれば、このように画面
の周辺部と画面中央部の明るさの差に対応して、画面の
シェーディング補正を行えるので、全体的に暗い画面の
場合、画面の周辺部がコントラスト強調により明るくな
るのを防止できるとともに、中央部が明るく周辺部が暗
い画面の場合、周辺の輝度が浮いた感じになるのを防止
できる。

【００５０】尚、図１においては、発明の実施の形態を
テレビジョン受像機に適用したが、他の映像信号を画面
表示する装置、例えばモニタ装置等に適用してもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上述べた様にこの発明によれば、画面
の周辺部と画面中央部の明るさの差に対応して、画面の
シェーディング補正を行えるので、全体的に暗い画面の
場合、画面の周辺部がコントラスト強調により明るくな
るのを防止できるとともに、中央部が明るく周辺部が暗
い画面の場合、周辺の輝度が浮いた感じになるのを防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシェーディング補正回路の発明の
実施の形態を示す斜視図。

【図２】図１のシェーディング補正回路が用いられるテ
レビジョン受像機の画面を示す説明図。

【図３】シェーディング補正回路の動作を示す第１のタ
イミングチャート。

【図４】シェーディング補正回路の動作を示す第２のタ
イミングチャート。

【図５】シェーディング補正回路の動作を示す第３のタ
イミングチャート。

【図６】図１の水平・垂直シェーディング信号アンプに
おける検出電圧とゲインの関係を示すグラフ。

【図７】従来のシェーディング補正回路を示す回路図。

【図８】図７のシェーディング補正回路に用いられる水
平パラボラ信号を示すタイミングチャート。

【図９】図７のシェーディング補正回路に用いられる垂
直パラボラ信号を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１５ サンプリングパルス発生回路 １６ 中央部平均信号レベル検出回路 １７ ペデスタルクランプ回路 １８ 全体平均信号レベル検出回路 １９ 減算器 ２０ 水平・垂直シェーディング信号アンプ ２４ ビデオ回路 Ｃ１１ コンデンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画面の周辺部と画面中央部の明るさの差
   を検出する検出回路と、 この検出回路の検出結果に基づいてゲインの設定を行い
   水平・垂直シェーディング信号を増幅して出力する水平
   ・垂直シェーディング信号アンプと、 この水平・垂直シェーディング信号アンプからの水平・
   垂直シェーディング信号をコントラスト電圧に重畳して
   出力する重畳手段とを具備したことを特徴とするシェー
   ディング補正回路。
2. 【請求項２】 入力クロック信号，水平同期信号及び垂
   直同期信号から画面の中央部を示すサンプリング信号を
   作成するサンプリングパルス発生回路と、 前記水平同期信号及び垂直同期信号に同期した入力映像
   信号に対してペデスタルクランプを行うペデスタルクラ
   ンプ回路と、 このペデスタルクランプ回路からのペデスタルクランプ
   された映像信号に対して、前記サンプリングパルス発生
   回路からのサンプリング信号に基づいて画面中央部の平
   均信号レベルを検出し、この検出結果の中央部平均信号
   レベル検出電圧を作成する中央部平均信号レベル検出回
   路と、 前記ペデスタルクランプ回路からの映像信号に対して、
   画面全体の平均信号レベルを検出し、この検出結果の全
   体平均信号レベル検出電圧を作成する全体平均信号レベ
   ル検出回路と、 この全体平均信号レベル検出電圧から前記中央部平均信
   号レベル検出電圧を減算することによりレベル差検出電
   圧を作成する減算器と、 前記水平同期信号及び垂直同期信号にそれぞれ同期した
   水平パラボラ信号及び垂直パラボラ信号を重畳すること
   により合成し、この合成した信号を前記減算器からのレ
   ベル差検出電圧に対応したゲインで増幅して、その出力
   端子からシェーディング信号として出力する水平・垂直
   シェーディング信号アンプと、 この水平・垂直シェーディング信号アンプからの水平・
   垂直シェーディング信号をコントラスト電圧に重畳して
   出力する重畳手段とを具備したことを特徴とするシェー
   ディング補正回路。