JPH0327154B2 - - 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、高輝度の投与管・レンズ等に起因するフレー
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、輝度信号と
２つの色信号とを入力し、それぞれＡ／Ｄ変換し
た後、デイジタル輝度信号を用いて輪郭・フレア
補正信号を発生するとともに、前記デイジタル輝
度信号および色信号とからマトリクス回路により
復元され、補償用遅延回路を経て遅延された３原
色映像信号、前記輪郭・フレア補正信号をそれぞ
れ合成してからＤ／Ａ変換して出力するものであ
る。

前記輪郭・フレア補正信号発生部は、デイジタ
ル輝度信号を入力する輪郭・フレア補正信号作成
回路と、該補正信号作成回路に縦続しデイジタル
輝度信号の入力レベルにより利得を変化する利得
調整回路とからなり、 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、補正信号作成回路の入
力を遅延した信号から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、その係数を可変的に調整し、設
定できるものである。

〔作用〕

本発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色信号を適宜逆マ
トリクス回路を経て引き出された輝度信号（Ｙ信
号）と２つの色信号すなわち広帯域色信号C_W、
狭帯域色信号C_N（以下ここではそれぞれC₁信号、
C₂信号として取扱う）とを入力し輪郭・フレア
の補正を行ない高品質の３原色映像信号を得るこ
とができる。補正信号の作成は、輝度信号を入力
する１つの輪郭・フレア補正信号発生部（以下で
は補正信号発生部という）で行なう。

補正信号発生部は、補正信号作成回路と利得調
整回路とからなり、補正信号作成回路は、低減
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、入力のＹ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。低減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完全タツプを輪郭補
正には中央の必要数のタツプを使う。

上記補正信号は利得調整回路によつてＹ信号の
レベルに対応して振幅を調整して出力される。

補正信号発生部からの補正信号出力を補償用遅
延回路を経た３原色映像信号の各々と合成回路で
合成し、Ｄ／Ａ変換することで、画質の改善され
た３原映像信号を得ることができる。

なお、フイルタ類、利得調整回路には係数回路
が必要となるが、可変的に調整可能な回路を用い
最適に調整設定しておく。

〔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。入力信号の
Ｘ信号、C₁信号、C₂信号はそれぞれＡ／Ｄ変換
器１１ａ〜１１ｃによりデイジタルＹ信号とな
し、マトリクス回路１８に入力し、RGB信号に
復元される。RGB信号は各々補償用遅延回路１
２ａ〜１２ｃで遅延し合成回路１４ａ〜１４ｃで
補正信号発生部１０の出力をそれぞれ合成する。
補償用遅延は補正信号発生部１０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１５ａ〜１５ｃでアナロ
グ信号として出力する。

補正信号発生部１０はデイジタルＹ信号、すな
わちＡ／Ｄ変換器１１ａの出力を入力して各
RGB信号に共通に用いられる補正信号を補正信
号作成回路１３で発生する。

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、補正信
号発生部１０は第１図に示す構成にし、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Ｙ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を感度低下を補償す
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。
なお利得調整回路１７の利得は各３原色ごとにそ
の利得を変え補正信号の振幅を変えることができ
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２
１ｂ、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２
１ｄとから構成される。水平補正FIRフイルタ２
３も同一の構成の低減通過型フイルタであるが、
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の回路の詳細を第
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２
０８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Ｙ信号から垂直補正FIRフ
イルタ２１によつて垂直補正された信号２２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Ｙ信号を補償用遅延器２５によ
つて、補償信号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リフアレンス
信号として減算回路２６に入力する。リフアレン
ス信号から補正信号２４を差し引くことで減算回
路２６の出力２６ａは高域特性の補正信号とな
る。

このように、フイルタを低域通過型フイルタと
して構成し、その出力を入力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
それぞれ高域成分の強調と低域成分の減衰であ
り、フイルタとしては両者とも高域通過型のフイ
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、両面上の
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、フイルタ出力を入力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る。

本発明では係数を可変的に調整し、設定できる
ものとして、第４図に示すような素子を使用す
る。第４図ａは係数回路を図示的に表示したもの
で、同図ｂはROM３１、同図ｃは乗算回路３
２、同図ｄはシフター回路３３である。同図ｂの
ROM３１の場合は、入力をアドレス信号とな
し、その番地に格納されたデータが出力される
が、そのデータを入力に係数を乗じたものとすれ
ばよい。調整の際にROM書きこみをするように
してもよいし、あらかじめ各種係数値を格納して
おき、アドレス線を充分とつておいて調整の際に
アドレス線を選択することで可変としてもよい。
同図ｃの乗算回路３２の場合は、乗算データ（係
数値）を設定することで、係数を調整できる。同
図ｄはシフター回路３３で例えばシフター３３
１，３３２を並列とすればシフター３３１が２ビ
ツトシフト、シフター３３２ガ３ビツトシフトと
すれば下位へのシフトであれば入力データは3/8
となつて出力する。シフト数を制御し、あるいは
シフターの数をあらかじめ充分用意して調整の際
に選択することで係数を可変的に調整し設定でき
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) 入力信号である輝度信号を用いて、補正信号
を作成し、マトリクス回路で復元した３原色映
像信号に加算することで３原色映像信号の補正
を行なう。したがつて複雑な補正信号作成回路
などを含む補正信号発生部は１個だけでよく、
装置コストかが格段と低くなる利点がある。ま
た、輝度信号に３原色映像信号が含まれてお
り、３原色映像信号ごとに補正値を加算するか
ら補正量を適正に調節することができる。

(2) 輪郭・フレア補正用フイルタとして、両者に
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。

(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、係数を可変的に調整し、設定
できるものを使用し、調整を容易にしているか
ら、機器の量産時に有利である。

【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。 １０……補正信号発生部、１１ａ〜１１ｃ……
Ａ／Ｄ変換器、１２ａ〜１２ｃ……補償用遅延回
路、１３……補正信号作成回路、１４ａ〜１４ｃ
……合成回路、１５ａ〜１５ｃ……Ｄ／Ａ変換
器、１６……遅延器、１７……利得調整回路、１
８……マトリクス回路、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、２６……減算回路、２７……コ
アリング回路、２０１……遅延素子列、２０２，
２０５……係数回路群（フレア補正用、輪郭補正
用）、２０３，２０６……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……ROM、３２……乗算回
路、３３……シフター回路。

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、輝度信号と２つの色信号とを入力
   し、それぞれＡ／Ｄ変換した後、デイジタル輝度
   信号を用いて輪郭・フレア補正信号を発生すると
   ともに、前記デイジタル輝度信号および色信号と
   からマトリクス回路により復元され、補償用遅延
   回路を経て遅延された３原色映像信号に、前記輪
   郭・フレア補正信号をそれぞれ合成してからＤ／
   Ａ変換して出力する画質改善装置であつて、 前記輪郭・フレア補正信号発生部は、デイジタ
   ル輝度信号を入力する輪郭・フレア補正信号作成
   回路と、該補正信号作成回路に縦続しデイジタル
   輝度信号の入力レベルにより利得を変化する利得
   調整回路からなり、 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、補正信号作成回路の入
   力を遅延した信号から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、その係数を可変的に調整し、設定でき
   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。