JP2002320106A

JP2002320106A - モニタ装置

Info

Publication number: JP2002320106A
Application number: JP2001123070A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Someya; 郁男染谷; Masayuki Suematsu; 政之末松
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】画面中央部付近の画質を簡単な構成で改善す
る。【解決手段】陰極線管の画面中央部の帯状領域での偏向
走査を密に行うと共に、この偏向走査に伴う画歪み補正
手段が映像信号の処理系に設けられる。画面周辺部に対
して画面中央部での走査線密度が密になるように走査位
置に応じて走査線密度を変更する。走査線密度は偏向手
段を制御することで達成する。これと同時に、画歪み補
正手段を動作させて画歪みの補正を行う。つまり均一な
画面走査のときの画素の位置に対して、新しい画素まで
の画素の移動量（空間距離）に応じた係数を用いて新し
い画素の位置における画素レベルを算出する。走査線の
位置を変更すると同時に、新しい画素レベルで変更後の
画素を使用して映像を再現すれば、画歪みが補正された
状態で画面中央部付近の画質を見かけ上改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、テレビ受像機な
どに適用して好適なモニタ装置に関する。詳しくは、ラ
スタ画面を構成する走査線の偏向密度を画面周辺部に比
し、画面中央部が密となるように制御することで、見か
け上画面中央部の画質を改善できるようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】テレビ受像機などの陰極線管（ＣＲＴ）
にあっては、そのラスタ画面を構成する走査線の密度
は、画面全面に亘って均一である。図１１は１つの電子
銃を使用してラスタ画面を構成する最も一般的な陰極線
管１０の説明図であって、図１１Ａは陰極線管本体１２
のネック部１２ａ側に１つの電子銃１４が配されて、そ
のパネル面１０ａに対して図１１Ｂに示すような走査線
１６を用いて走査することでラスタ画面Ｓが構成され
る。

【０００３】また、一対の電子銃を使用して１つの画面
（大画面）を構成する陰極線管の場合には、図１２Ａの
ように、陰極線管本体１２にはその左右に一対のネック
部１２ａ、１２ｂが設けられ、それぞれに電子銃１４
Ａ、１４Ｂが配される。そして、左側の電子銃１４Ａに
よって左側のパネル面１０ａにラスタ画面Ｓａが構成さ
れ、右側の電子銃１４Ｂによって右側のパネル面１０ｂ
にラスタ画面Ｓｂが構成されて、１枚の大画面Ｓ'が得
られる。

【０００４】図１２の場合、走査線は図１２Ｂのよう
に、画面の垂直方向に向かって走査すると共に、画面の
左右両端部側から画面の中央部に向かって走査し、画面
の真ん中で再び左右両端部側に戻るような、図１１に示
すものとは走査方向が全く逆に選ばれている。このよう
な逆転走査は、まず映像信号をデジタル処理して、画素
の読み出しを逆転すると共に、それぞれのネック部側に
設けられた偏向手段（図示はしない）の偏向処理を図１
１とは逆になるように制御すれば実現できるし、公知の
技術でもあるので（例えば特開２０００−１３８９４６
号公報や、特開２０００−３３３１０２号公報など）、
その詳細は割愛する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画面Ｓや
Ｓ'（以下図１１の場合に付いて説明する）に映し出さ
れた映像を見る場合、視聴者は画面Ｓの画面全体を常に
注視するのではなく、図１３に示すように、特に画面中
央部（円状部分を含んだ帯状部分）の映像を注視すると
言われている。

【０００６】上述したように今までは画面全体を粗密な
く均一に走査してラスタ画面Ｓを構成しているが、例え
ば図１４のように画面の上下周辺部に対して画面中央部
の走査線密度を密にすると、画面中央部での画素密度が
高まる。その結果、画面中央部での画質が画面周辺部よ
りも上がるので、見かけ上画面中央部の画質が改善され
る。画面周辺部では周辺映像をあまり注視しないので、
その部分の走査線密度が粗くなっても不自然には感じな
い。

【０００７】しかし、このように画面の走査位置によっ
て走査密度を変えた場合には、例えば図１４のように斜
めの線Ｌａは歪んだものとなってしまう。したがって画
面中央部での画質を改善するために、単純に走査線密度
を制御しただけでは、歪んだ映像となり、正常な映像を
再現できない。

【０００８】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、特に画面中央部における走査
線密度を高めると共に、この走査線密度の変更に伴う画
歪みを補正できるモニタ装置を提案するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係るモニタ装置で
は、陰極線管の画面中央部の帯状領域での偏向走査を密
に行うと共に、この偏向走査に伴う画歪み補正手段が、
映像信号の処理系に設けられたことを特徴とする。この
発明では、画面周辺部に対して画面中央部での走査線密
度が密になるように走査位置に応じて走査線密度を変更
する。走査線密度は偏向手段を制御することで達成す
る。

【００１０】これと同時に、画歪み補正手段を動作させ
て画歪みの補正を行う。具体的には均一な画面走査のと
きの画素の位置に対して、新しい画素までの画素の移動
量に応じた係数を用いて新しい画素の位置における画素
レベルを算出する。走査線の位置を変更すると同時に、
新しい画素レベルで変更後の画素を駆動すれば、画歪み
が補正された状態で走査線密度の粗密（疎密）を実現で
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係るモニタ装
置の一実施形態をテレビ受像機に適用した場合につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明
に係るテレビ受像機の実施の形態を示すもので、使用す
る陰極線管は、図１１に示すような１つの電子銃を使用
した場合である。

【００１２】図１において、端子２２には映像信号（テ
レビジョン信号）が供給される。この映像信号は復調回
路２４に供給されて、輝度信号Ｙと色信号Ｃとが復調さ
れ、復調された輝度信号Ｙと色信号Ｃがマトリックス回
路２６に供給されて原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂが得られる。こ
の原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂは画歪み補正手段３０によって走
査線密度の偏向に伴う画歪みが補正される。詳細は後述
する。

【００１３】画歪みが補正された原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂは
ドライバ４２を経由して陰極線管１０の対応する端子
（Ｒ、Ｇ、Ｂ用カソード端子）に供給される。一方、端
子２２に供給された映像信号は同期分離回路４４に供給
された水平および垂直同期信号がそれぞれ分離される。
これら同期信号は画歪み補正手段３０に供給される他、
水平および垂直偏向回路４６，４７よりなる偏向回路４
５に供給されて水平偏向信号と垂直偏向信号がそれぞれ
生成され、陰極線管１０に取り付けられた偏向手段（水
平および垂直偏向コイル）４８に供給されることで、所
望の映像が再現される。

【００１４】この発明では、画面全体に亘って均一に走
査して映像を再現するのではなく、図２に示すように画
面周辺部に対して画面中央部の走査線密度が密になるよ
うに走査線密度を変更する。このときの水平偏向周波数
や垂直偏向周波数は従来と同じである。

【００１５】図２は説明を容易にするため、単純に７本
の走査線で１画面が構成されるときの、走査線密度の変
更を示している。このように画面周辺部に対して画面中
央部の走査線密度を密にするためには、画面の上部では
標準より垂直偏向を速め、画面下部では標準より垂直偏
向を遅くしなければならない。

【００１６】そのためには、図３のように垂直偏向信号
としては直線状ののこぎり波信号（図３Ａ）ではなく、
折れ曲がったような歪んだのこぎり波信号（図３Ｂ）を
使用し、この変形された垂直のこぎり波信号によって電
子ビームを偏向する。しかし、このように偏向系を制御
すると、今度は斜めの直線も折れ曲がったように映し出
されてしまうので画歪みが発生する（図１４参照）。こ
の画歪みが画歪み補正手段３０によって補正される。

【００１７】画歪み補正手段３０は、図１に示すように
デジタル処理回路として構成されており、したがってＡ
／Ｄ変換器３１の他に、画歪み補正処理部３２、画歪み
補正を行うときに使用する補正係数をストアしたメモリ
手段３３，このメモリ手段３３からの補正係数読み出し
タイミングを制御するタイミング信号発生回路３４、画
歪み補正された画素の明るさを補正する明るさ補正処理
部３５、そのときに使用する補正係数をストアしたメモ
リ手段３６およびＤ／Ａ変換器３７で構成される。

【００１８】まずＡ／Ｄ変換器３１で原色信号Ｒ、Ｇ、
Ｂがそれぞれデジタル処理に変換される。次に、画歪み
補正処理を行うため、係数発生回路として機能するメモ
リ手段３３から補正係数が読み出される。画歪み処理
は、結局のところこの補正係数と実際の画素レベルを使
用して、シフトした新しい画素位置での画素レベルを算
出する処理である。

【００１９】図３のように、破線図示が標準の走査線で
あり、実線がこの発明に係る走査線である。このように
新しい走査線はその位置が変わるので、新しい走査線に
合わせた映像信号（画素レベル）を生成する。

【００２０】図２のように新しい画素レベル（○印）
は、垂直方向に前後する元の走査線の画素レベル（×
印）を利用し、元の走査線の空間距離に逆比例した加重
平均として求める。この空間距離が補正係数であって、
この空間距離は画素ごとに異なった値を使用するので、
この補正係数は画素の数だけ予めメモリ手段３３に用意
されている。

【００２１】画歪み補正処理について、その一例を図４
を参照して説明する。新しい走査線Ｎがこれに前後する
走査線ｎ、（ｎ＋１）の間の走査線であるときには、新
しい画素Ｋの画素レベルＬ（Ｋ）は隣接する前後の画素
ｋ、（ｋ＋１）の各画素レベルＬ（ｋ）、Ｌ（ｋ＋１）
と、画素Ｋに対する空間距離Ｐ（ｍ）、Ｐ（ｍ＋１）を
加重平均したものとなる。したがって、新しい画素レベ
ルＬ（Ｋ）は次のようになる。Ｌ（Ｋ）＝[Ｐ（ｍ＋１）／｛（Ｐ（ｍ）＋Ｐ（ｍ＋１）｝]×Ｌ（ｋ）＋[Ｐ（ｍ）／｛（Ｐ（ｍ）＋Ｐ（ｍ＋１）｝]×Ｌ（ｋ＋１）・・・・・（１）

【００２２】このように元の走査線の画素レベルと、元
の走査線の新たな走査線に対する空間距離の加重平均と
して求めることによって、新しい走査線とその画素レベ
ルを算出することができる。

【００２３】タイミング発生回路３４では、走査線がＮ
のときで時点ｔとなったときに、加重平均のための距離
Ｐ（ｍ）と、Ｐ（ｍ＋１）とが読み出され、これが画歪
み補正処理部３２に供給される。画歪み補正処理部３２
は、図示はしないが、１フィールド分若しくは１フレー
ム分の原色デジタル信号（画素レベル）を画素単位で保
存するメモリ（例えばＲＡＭ）と、処理後の画素レベル
を保存するワーキング用のメモリ（例えばＲＡＭ）と、
（１）式の算出処理を行う処理部とで構成することがで
きる。そして、読み出された空間距離と画素レベルとを
使用して、（１）式に基づいた処理が実行される。その
結果はこの例では一旦内部のワーキングメモリに保存さ
れたのち、読み出される。

【００２４】明るさの補正処理部３５も同様に構成さ
れ、係数発生回路として機能するメモリ手段３６から読
み出した明るさ補正係数（走査線の空間距離）に基づい
て明るさの補正処理が行われる。ここに、明るさの補正
処理を行うのは、画素位置が変わることによって生ずる
明るさの変動を補正するためであり、その補正値も空間
距離に応じた加重平均によって求められることになる。

【００２５】以上のような補正処理を行った原色デジタ
ル信号はＤ／Ａ変換器３７でアナログ信号に戻されて陰
極線管１０に設けられた電子銃１４の対応するカソード
電極に供給される。このような処理を行うことによっ
て、画面周辺部よりも画面中央部の走査線の密度を高め
ることができるので、画面中央部の画質を画面周辺部よ
り見かけ上高めることができる。また、そのときに発生
する画歪みも補正できるから、画質の劣化もなくなる。

【００２６】図１は図１１に示す陰極線管１０を使用し
た場合である。図１２に示すような複電子銃を用いた陰
極線管１０を使用したときには、その走査体系に合わせ
た走査線密度の変更処理と、画歪み補正処理が行われ
る。図１２Ａに示した陰極線管１０を使用したときの走
査例は図１２Ｂに示すとおりである。この陰極線管１０
を使用した場合において、走査線密度を画面中央部が密
になるように制御するとは、それぞれの電子銃１４Ａ、
１４Ｂの走査終期側の走査線密度が密になるように偏向
手段を制御することである。

【００２７】図５のように画面の左右両端部側から中央
部に向かって走査が行われるとき（破線矢印方向）、縦
方向における画面中央部の走査線が密になる。その結
果、斜め直線は図６のように画面中央部で折れ曲がる。
この画歪みを補正して図７のように正常な直線に戻すに
は、図２の場合と同じような補正を行う。左側の画面１
０Ａについて説明すると、この場合においても図８Ａ，
Ｂに示すように新しい走査線Ｎの画素位置（○印）に対
して、この走査線Ｎを挟む前後する元の走査線ｎ、（ｎ
＋１）における画素（×印）の画素レベルＬ（ｋ）、Ｌ
（ｋ＋１）と、空間距離Ｐ（ｍ）、Ｐ（ｍ＋１）を使用
して、新たな画素レベルＬ（Ｋ）が求められる。その算
出式は（１）式が使用される。

【００２８】図９はこのような処理を実現するためのテ
レビ受像機２０の実施の形態を示す。この実施の形態で
は、第１および第２の偏向回路４５Ａ、４５Ｂが設けら
れ、それぞれが対応する偏向コイル４８Ａ、４８Ｂに供
給されて、図５に示すような偏向が行われる。つまり偏
向コイル４８Ａで画面左側の偏向が行われ、他方の偏向
コイル４８Ｂで画面右側の偏向が行われる。このとき、
画面周辺部側（図５では画面の左右両端部側）から次第
に画面中央部に向かって走査線密度が密になるように電
子ビームが偏向される。

【００２９】そして、画面を２分割して映像処理するた
めマトリックス回路２６より出力された原色信号Ｒ、
Ｇ、Ｂが第１および第２の分割手段５０Ａ、５０Ｂに供
給されて映像信号が２分割される。左半分の映像を受け
持つ原色信号Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒは第１の画歪み補正処理
部３０Ａに供給されて図８に示すような画歪み補正処理
が行われる。

【００３０】同様に、右半分の映像を受け持つ原色信号
Ｒｌ、Ｇｌ、Ｂｌは第２の画歪み補正処理部３０Ｂに供
給されて図８と同様な右側画面における画歪みに対する
補正処理が行われる。画歪みが補正された各原色信号
Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれドライバ４２Ａ，４２Ｂを経てそ
れぞれの電子銃１４Ａ、１４Ｂに供給される。

【００３１】ここで、図５の場合の電子ビームの走査
は、標準の場合と逆になっているので、画歪み補正処理
部３０Ａ，３０Ｂには映像信号の読み出しを逆に行うた
めに映像信号の１フィールド分若しくは１フレーム分を
蓄積するためのメモリ手段が設けられている。

【００３２】図１０は第１の画歪み補正処理部３０Ａの
具体例を示すもので、図１と相違する部分についてのみ
説明すると、Ａ／Ｄ変換器３１Ａの出力段にメモリ手段
５２Ａとその書き込みおよび読み出しアドレスをコント
ロールするアドレスコントロール回路５４とが設けら
れ、この例では１フレーム分の原色信号Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂ
ｒがメモリ手段５２に一時保存される。そしてこの原色
信号Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒを読み出すときには、標準の水平
走査方向、垂直走査方向とは逆に読み出す。つまり垂直
走査方向を新しい水平走査方向として順次読み出すこと
で図５に示すような走査を実現できる。

【００３３】このように走査線密度を画面中央部ほど密
になるように制御すると共に、この走査線密度の制御に
伴って発生する画歪みを補正することで、視聴者が注視
する付近の映像の画質を見かけ上高めることができる。
その分、画面周辺部付近の走査線密度は従来よりも粗に
なるが、視聴者は画面の周辺部の映像を常に見ているわ
けではないので、画面周辺部の走査線密度が粗くなって
多少画質が劣化しても、何ら問題はない。上述した実施
の形態はこの発明をテレビ受像機に適用した場合につい
て説明したが、コンピュータ映像を表示したり、その他
の映像を表示するモニタ装置であて、画面中央部付近の
映像の画質を向上させる場合にもこの発明を適用できる
ことは明らかである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、走査
線密度を画面中央部ほど密になるように制御すると共
に、この走査線密度の制御に伴って発生する画歪みを補
正するようにしたものである。これによれば、視聴者が
最も注視する画面中央部付近の映像の走査線密度が従来
よりも密になるため、偏向系の制御と画歪み補正という
比較的簡単な処理で、画面中央部付近での画質を見かけ
上高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るモニタ装置をテレビ受像機に適
用した場合の実施の形態を示す要部の系統図である。

【図２】画面中央部付近の走査線密度を密にするときの
走査線の関係と、画歪みの関係を示す図である。

【図３】走査線密度を変更するときに使用する偏向波形
図である。

【図４】走査線密度を変えたときの新しい画素レベルの
関係を示す図である。

【図５】複数の電子銃を使用して１つの画面を生成する
ときに走査線密度を変更したときの走査例を示す図であ
る。

【図６】そのときに発生する画歪みの例を示す図であ
る。

【図７】画歪み補正後の図である。

【図８】走査線密度を変えたときの新しい画素レベルの
関係を示す図である。

【図９】この発明を複数の電子銃を備えた陰極線管を使
用したテレビ受像機に適用した場合の実施の形態を示す
要部の系統図である。

【図１０】そのときに使用される画歪み補正処理部の実
施の形態を示す要部の系統図である。

【図１１】１つの電子銃を備えた陰極線管と走査線の関
係を示す図である。

【図１２】２つの電子銃を備えた陰極線管と走査線の関
係を示す図である。

【図１３】画面注視部分の説明図である。

【図１４】走査線密度を変えたときの画歪みの関係を示
す図である。

【符号の説明】

１０・・・陰極線管、１４（１４Ａ、１４Ｂ）・・・電
子銃、Ｓ、Ｓ'・・・ラスタ画面、２０・・・テレビ受
像機、３０（３０Ａ、３０Ｂ）・・・画歪み補正手段、
２６・・・マトリックス回路、３１・・・Ａ／Ｄ変換
器、３２・・・画歪み補正処理部、３５・・・明るさ補
正処理部、３３、３６・・・補正係数発生手段、３４・
・・タイミング信号発生手段、３７・・・Ｄ／Ａ変換
器、４４・・・同期分離回路、４２（４２Ａ、４２Ｂ）
・・・偏向回路、４８（４８Ａ，４８Ｂ）・・・偏向コ
イル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 3/28 Ｈ０４Ｎ 3/28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極線管の画面中央部の帯状領域での偏
向走査を密に行うと共に、この偏向走査に伴う画歪み補
正手段が、映像信号の処理系に設けられたことを特徴と
するモニタ装置。
【請求項２】上記陰極線管の画面中央部における帯状
領域の偏向走査密度に比し、画面周辺部での偏向走査密
度が粗となるように、偏向手段が制御されることを特徴
とする請求項１記載のモニタ装置。
【請求項３】上記偏向走査密度を変更することによっ
て生ずる画歪みを補正するための上記画歪み補正手段で
は、走査線の偏向位置の移動に伴う新たな画素レベルが
生成されることを特徴とする請求項１記載のモニタ装
置。
【請求項４】上記画歪み補正手段は、垂直方向に前後
する均一な偏向走査位置での画素レベルと走査線の移動
量から新たな画素位置の画素レベルを算出する画歪み補
正処理部と、上記走査線の移動量に対応した補正係数を画素ごとに保
存したメモリ手段とで構成されたことを特徴とする請求
項３記載のモニタ装置。
【請求項５】上記画歪み補正手段には、さらに明るさ
補正処理部と、画素ごとの明るさ補正係数をストアした
メモリ手段が設けられたことを特徴とする請求項３記載
のモニタ装置。
【請求項６】上記陰極線管は、単一の電子銃を有する
ことを特徴とする請求項１記載のモニタ装置。
【請求項７】上記陰極線管は複数の電子銃を有し、これら複数の電子銃でそれぞれ異なる画面領域を走査し
て１つのラスタ画面が構成され、このラスタ画面のうち画面中央部の帯状領域での偏向走
査を密に行うように、上記複数の電子銃に設けられた偏
向手段が制御されると共に、この偏向走査に伴う画歪み補正手段が、映像信号の処理
系に設けられたことを特徴とする請求項１記載のモニタ
装置。
【請求項８】上記一対の電子銃を使用した走査は、画
面の垂直方向に向かう垂直走査を、画面の左右両端側か
ら中央部に向かって行う同時偏向であることを特徴とす
る請求項７記載のモニタ装置。
【請求項９】上記画面の左右両端側から画面中央部に
向かうにしたがって偏向走査密度が密となるように、上
記一対の電子銃に設けられた偏向手段のそれぞれが制御
されることを特徴とする請求項７記載のモニタ装置。
【請求項１０】上記一対の電子銃に関連して設けられ
た一対の画歪み補正手段は、水平方向に前後する均一な
偏向走査位置での画素レベルと走査線の移動量から新た
な画素位置の画素レベルを算出する画歪み補正処理部
と、上記走査線の移動量に対応した補正係数を画素ごとに保
存したメモリ手段とで構成されたことを特徴とする請求
項７記載のモニタ装置。
【請求項１１】上記画歪み補正手段には、さらに明る
さ補正処理部と、画素ごとの明るさ補正係数をストアし
たメモリ手段が設けられたことを特徴とする請求項７記
載のモニタ装置。