JPS61270994A - テレビジヨン画質改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラーテレビジョン受像機、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
下の原因となっていた。

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
用投写形ディスプレイの画質改善−５ＡＷフイルターに
よるフレア妨害除去−」テレビジョン学会１９８２年金
国大会５ＰＩ−１４，金庫等の映像信号を一旦ＡＭ変調
し、ＳＡＷフィルタにとおし、再び復調するアナログフ
ィルタを利用した方法がある。この方法は変調信号波に
ついて変調キャリア周波数の近傍の±ＩＭｌ＆、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ャリア周
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
っているので、低域の周波数成分に減衰特性を与えるこ
とになる。したがって、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、ディ
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
補正処理を行なった例はない。

〔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っていない。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、
特にフィルタ特性の均一性、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。ディ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。しかし規模が太き（なる困難がある。問題は、いか
にディ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
てディ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、投写形ディスプレイ方式のテ
レビジョン受像機において、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、ディ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
ディ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ＦＩ
Ｒフィルタ群により垂直方向・水平方向の補正を直列に
行なった後、遅延したディジタル映像信号より減算する
回路であって、 （イ）　前記垂直方向ＦＩＲフィルタは、ラインメモリ
を１ディレィとする列を共通とし、全タップを用いてフ
レア補正信号を、中央の必要数のタップを用いて輪郭補
正信号を、それぞれ得て両補正信号を合成する構成であ
って、 （ロ）　前記水平方向ＦＩＲフィルタは、Ａ／Ｄ変換変
換クロフレジスタを１ディレィとする列を共通とし、全
タップを用いてフレア補正信号を、中央の必要数のタッ
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。

ここでフィ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ＲＡ
Ｍ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
。補正はすべてディ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フィルタにより
垂直方向・水平方向の補正を行なった後、ディジタル映
像信号入力から差し引くことによって、高域通過型の特
性の補正信号を得ている。低域通過型ＦＩＲフィルタは
、フレア補正と輪郭補正とを並列に行なう構成となって
いて、共通のディレィ列を用いフレア補正には全タップ
を輪郭補正には中央の必要数のタップを使う。

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、フィルタ、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によりディ
ジクル映像信号となし、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、ディジタル映像
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１３
ａなどで生ずる遅延と合わせておく。このように補正さ
れたディジタル映像信号をＤ／Ａ変換器１５ａ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ィク
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、フィ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ィ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。ディジタル映像信号は、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
得を上げて補正フィ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
よっ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につき脱型する。第２図が、
回路ブロック図であり、垂直補正と水平補正とを縦続し
て行なう。垂直補正ＦＩＲフィルタ２１は低域通過型の
フィルタであって、ラインメモリ列２１ａを共通とし、
そのタッ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２１ｂ１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フィルタ２
３も同一の構成の低域通過型のフィルタであるが、２３
ａがＡ／Ｄ変換クロックのレジスタ列である点が異なる
。このフィ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フィルタ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ップが出ていて、
フレア補正は今夕７ブを利用して、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フィルタで構成するた
めには全タップを利用する。しかしＦＩＲフィルタは、
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の中央の夕・ンブｍとその近傍の数
個のタップを利用してＦＩＲフィルタを構成できる。輪
郭補正に関与するライン数。

ドツト数が少ないので、タップ数も少なくてよい。

図では３ケのタップを利用して、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２０４１
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、全体構成につき一説明す
る。ディジタル映像信号入力から垂直補正ＦＩＲフィル
タ２１によって垂直補正された信号２２が水平補正ＦＩ
Ｒフィルタ２３によっ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。

一方ディジタル映像信号人力を補償用遅延器２５によっ
て、補正信号２４のフィ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
れによって減算回路２６の出力２６ａは高域特性の補正
信号となる。

このように、フィルタを低域通量フィルタとして構成し
、その出力をディジタル映像信号から差し引くことで高
域通過型のフィ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、フィルタとし
ては高域通過型のフィルタになる。

しかし、高域通過型のフィルタを垂直補正・水平補正用
に直列に用いると、画面上の４連形ウィンドウパターン
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ィンドウ内角と対角
になるななめ外側に表われる。本発明で番ヨ、厳密にこ
の点まで考慮して、フィルタ類はすべて、低域通過型と
して、フィルタ出力を大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ったが、本発明
では、各種フィルタ類、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。したがって、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４図（ａ）は係数回路を図式的に表示したもので同図
（ｂｌ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ッファ３３を介してＣＰ
Ｕ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、バッファ３
４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ョン受像
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・フレア補正用フィルタとして、両者と
もＦＩＲフィルタとして直線位相特性を得ている。フィ
゛ルタ構成として垂直方向の補正後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ィルタを接続する。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
することによってＦＩＲフィルタとして小規模にするこ
とができる。

（３）フィルタ特性自体は低域通過型で、リファレンス
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辺形のウィンドウパターンの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
での補正フィルタの感度低下を補償している。

（５）　　フィルタ類、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っても、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
ック図、第２図は補正信号作成回路の構成ブロック図、
第３図は輪郭補正、フレア補正に共通に用いるＦＩＲフ
ィルタの構成図、第４図は係数回路の例を示す図である
。 １１　ａ　〜１１　ｃ−Ａ　／　Ｄ変換器、１２８〜１
２　Ｃ・−補償用遅延回路、１３ａ〜１３ｃ−補正信号
作成回路、 １４２〜１４Ｃ−合成回路、 １５　ａ　〜１５　ｃ−−−−Ｄ　／　Ａ変換器、１６
　ａ　〜１６　ｃ−遅延器、 １７ａ〜１７ｃ・−利得調整回路、 ２１・−垂直補正ＦＩＲフィ、ルタ、 ２３−・−水平補正ＦＩＲフィルタ、 ２５−補償用遅延器、　２６−合成回路、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１輸郭補正用）、 ２０３．２０６・−加算回路、 （フレア補正用１輸郭補正用）、 ２０８・−合成回路、　　　。 ３０・−係数回路、　　３１−・−セレクタ、３２・−
ＲＡＭ、　　　　３３．３４−・−バッファ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 投写形ディスプレイ方式のテレビジョン受像機において
   、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って、 前記輪郭・フレア補正部は、ディ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
   ディ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ＦＩ
   Ｒフィルタ群により垂直方向・水平方向の補正を直列に
   行なった後、遅延したディジタル映像信号より減算する
   回路であって、 （イ）前記垂直方向ＦＩＲフィルタは、ラインメモリを
   １ディレイとする列を共通とし、全タップを用いてフレ
   ア補正信号を、中央の必要数のタッ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っ
   て、 （ロ）前記水平方向ＦＩＲフィルタは、Ａ／Ｄ変換クロ
   ックのレジスタを１ディレイとする列を共通とし、全タ
   ップを用いてフレア補正信号を、中央の必要数のタップ
   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、前記フィ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ョン画質改善装置。