JP2003198881A - 画質改善回路 - Google Patents

画質改善回路

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JP2003198881A JP2001401613A JP2001401613A JP2003198881A JP 2003198881 A JP2003198881 A JP 2003198881A JP 2001401613 A JP2001401613 A JP 2001401613A JP 2001401613 A JP2001401613 A JP 2001401613A JP 2003198881 A JP2003198881 A JP 2003198881A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的簡単な回路付加で、APLの大きい信号
においても十分な垂直輪郭補正の効果をもたらすことが
できる画質改善回路を提供すること。 【解決手段】入力される映像信号の輪郭を補正する垂直
輪郭補正回路22と、輪郭補正信号のゲインと折り返し点
を、制御信号に応じて制御するゲイン及び折り返し点制
御回路23と、CRTのカソード電流の検出値(ABCL
制御電圧)に基づいて、APLレベルが所定値以上の映
像信号について前記カソード電流を制限するABCL回
路25と、このABCL回路25での前記検出値に基づいて
前記制御信号を生成し、前記ゲイン及び折り返し点制御
回路23を制御する制御手段26と、を具備したもので、A
BCL電圧の検出値に基づいてAPLが高いときとAP
Lが低いときとで垂直輪郭補正の設定を切り替えること
により、高APL信号入力時に垂直輪郭補正の効果が減
少するのを改善した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、垂直方向の輪郭を
強調し、画質を改善するためのテレビジョン受像機の画
質改善回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】テレビジョン受像機の映像増幅段におい
ては、増幅段数や負荷回路などが多いため配線の分布容
量も増加する。このため、映像信号の高域成分が失わ
れ、画像の輪郭がぼやけるなど画質の解像度が低下す
る。
【0003】そこで、テレビジョン受像機において垂直
方向の輪郭を強調し、画質を改善するために垂直輪郭補
正回路が使用されている。
【0004】垂直輪郭補正回路は、ラインメモリ等を使
用して入力される映像信号の水平走査ライン間の振幅差
をそれぞれのラインに加算、減算することで、垂直方向
のエンハンサ効果を得る。
【0005】多くの場合、垂直輪郭補正は、1Hや2H
(H:水平周期)の信号遅延処理を伴うため、YC分離
のくし型フィルタ回路やIP(インタレースからプログ
レッシブ、Interlace to Progressiveの略)変換回路な
どの走査線変換回路等のディジタル信号処理系内の垂直
輪郭補正回路で行われる。さらに垂直輪郭補正された信
号は、D/A変換された後、アナログのRGB処理回路
でABCL(自動輝度コントラスト制限、Automatic Br
ightness Contrast Limitterの略)処理等の画質関連の
信号処理が行われる。
【0006】図6に、垂直輪郭補正回路を含む画質改善
回路のブロック図を示している。入力端子11に入力さ
れる映像信号は、垂直輪郭補正回路12で垂直輪郭補正
された後、RGB処理回路14にてRGBマトリックス
処理及びRGBドライブ処理されて表示出力用のR
(赤),G(緑),B(青)信号となって、図示しない
陰極線管(以下CRT)の各色カソードに供給される。
RGB処理回路14では、その信号処理系のゲインがA
BCL回路15からのABCL制御電圧に基づいて制御
され、輝度及びコントラストが一定範囲に自動的に制限
される。
【0007】一方、垂直輪郭補正回路12では、大振幅
信号入力時、垂直方向の輪郭補正がかかりすぎてブルー
ミング等の発生を防ぐため、ゲイン及び折り返し点制御
回路13によって、図3(後述)に示すようにライン間
の振幅差がある一定レベルになった場合、それぞれのラ
インに加算される加算量(加算ゲイン)を逆に落として
いく設定を行う。即ち、図3では、1Hライン間の差信
号と、輪郭補正のための加算量(加算ゲイン)との関係
を示しており、差信号が折り返し点と呼ばれるレベルa
まで増大して行く間までは輪郭補正の加算量はリニアに
変化していくが、a点を超えると逆に加算量は減衰して
いくように設定されている。
【0008】しかし、こうした場合ブルーミング防止の
ため、ゲイン及び折り返し点制御回路13にて入力信号
が最大振幅の時に加算量(加算ゲイン)0の設定が行わ
れると、APL(平均映像レベル、Average Picture Le
velの略)の大きい入力信号の場合に加算ゲイン0の制
御のほかにABCL回路15によるABCL制御が働き
RGB処理回路14での信号処理系のゲインが下降し
(これによってカソード電流が一定値に制限される)、
その結果トータルゲインが下がってブルーミングしない
レベルになっているにもかかわらず垂直輪郭補正が全く
かからない不具合が発生する。
【0009】一方、垂直輪郭強調を行う公知例として
は、特開平2−81570号公報に記載されているもの
がある。該公報には、映像信号を走査線間で減算し、こ
の減算結果に基づいて画像の輪郭(エッジ部分)の前ま
たは後に白レベルまたは黒レベルの信号を付加する垂直
輪郭強調を行うものにおいて、黒レベルの信号の付加を
抑圧することにより、例えば赤の部分に黒い縁どりが付
加されるといった不自然さを無くすことができるように
したことが述べられている。しかしながら、APLの大
きい信号の場合にABCL制御が働くことによって垂直
輪郭補正効果が減少する問題を解決するものではなかっ
た。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、最大振幅
入力時にブルーミング回避のために垂直輪郭補正の加算
量(加算ゲイン)を低下しすぎると、APLの高い画面
でABCL制御が十分に働き、垂直輪郭補正の効果が表
われないという問題があった。
【0011】そこで、本発明は上記の問題に鑑み、比較
的簡単な回路付加で、APLの大きい信号においても十
分な垂直輪郭補正の効果を得ることができる画質改善回
路を提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
る画質改善回路は、入力される映像信号の水平走査のラ
イン間の振幅差をそれぞれのラインに加減算すること
で、垂直方向の輪郭強調を行う垂直輪郭補正回路と、前
記垂直輪郭補正回路で加減算される差信号のゲインと折
り返し点を、制御信号に応じて制御するゲイン及び折り
返し点制御回路と、陰極線管のカソード電流を検出し、
その検出値に基づいて信号処理系のゲインを制御するこ
とで、APLレベルが所定値以上の映像信号について前
記カソード電流を制限するABCL回路と、前記ABC
L回路での前記検出値に基づいて前記制御信号を生成
し、前記ゲイン及び折り返し点制御回路を制御する制御
手段と、を具備したものである。
【0013】本発明においては、ABCL回路でカソー
ド電流Ihの検出値(即ちABCL制御電圧)を検出
し、その検出値によって垂直輪郭補正の加算量(加算ゲ
イン)や折り返し点をコントロールすることで、前述し
た高APL信号入力時で垂直輪郭補正効果が減少する不
具合を解決するものである。
【0014】カソード電流Ihの検出値即ちABCL制
御電圧は、カソード電流Ihが飽和し始めてからAPL
が増大するに従って変化する。従って、このABCL制
御電圧を検出することで映像信号のAPLが分る。従っ
て、前述した垂直輪郭補正効果の減少するAPLが所定
値以上の高い映像信号で、垂直輪郭補正のゲインが高く
なるよう切り替え、APLがそれよりも低い映像信号で
は垂直輪郭補正のゲインが低くなるように切り替えるこ
とで、前述の不具合を解消させる。
【0015】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図1は本発明に係る画質改善回路の
ブロック図を示している。
【0016】図1において、画質改善回路は、映像信号
が入力される入力端子21と、垂直輪郭補正回路22
と、RGB処理回路24と、ABCL回路25と、制御
手段26と、垂直輪郭補正回路22に設けられているゲ
イン及び折り返し点制御回路23と、を備えて構成され
ている。
【0017】垂直輪郭補正回路22は、ラインメモリ等
を使用して、入力される映像信号の水平走査のライン間
の振幅差をそれぞれのラインに加減算することで垂直方
向のエンハンサ効果(輪郭強調)を付加して、次段のR
GB処理回路24へ出力する。
【0018】RGB処理回路24は、垂直輪郭補正回路
22からの輪郭補正された映像信号を入力し、RGBマ
トリックス処理したR,G,B信号をドライブして表示
用のR,G,B信号とし、図示しないCRTの三軸カソ
ードに供給する。
【0019】ABCL回路25は、CRTのカソード電
流を検出し、その検出値に基づいてRGB処理回路24
のゲインを制御することで、APLレベルが所定値以上
の映像信号について前記カソード電流を一定範囲内に制
限する。
【0020】前記制御手段26は、前記ABCL回路2
5での前記検出値を制御信号としてゲイン及び折り返し
点制御回路23を制御する。
【0021】垂直輪郭補正回路22に設けられているゲ
イン及び折り返し点制御回路23は、前記の加減算され
る差信号のゲインと折り返し点を、制御手段26からの
制御信号にて切り替えるための回路であり、前述した垂
直輪郭補正効果の減少するAPLの高い信号で、垂直輪
郭補正量(ゲイン)が高くなるよう切り替える。
【0022】図2は図1の画質改善回路の一実施の形態
を示す回路図である。図2において、図1に相当する部
分には同一符号を付してある。ここに示す垂直輪郭補正
回路22は、1Hの遅延素子を2個使用して、1H前後
の信号との差をあるゲインで加算することで、1H前後
のコントラストを上げ、見かけ上の輪郭強調を行うもの
である。入力端子21からの映像信号S1は、1H遅延
回路27を通り、1H遅延信号S2となる。この信号は
反転回路29を通った後、加算器30にて元のビデオ信
号S1と加算されることで、1H後との差信号S3とな
る。
【0023】また、1H遅延信号S2はさらに1H遅延
回路28を通り、反転アンプ33を通ることで2H遅延
信号S5となる。この信号は加算器34にて前記1H遅
延信号S2と加算されることで、1H前との差信号S6と
なる。前記差信号S3を反転回路31にて反転した信号
と、差信号S6とを加算器32にて加算することで、1
H前後の差信号S4が取り出される。差信号S4はゲイン
及び折り返し点制御回路23に入力される。
【0024】ゲイン及び折り返し点制御回路23におい
て、1Hライン間の差信号S4と輪郭補正のための加算
量(加算ゲイン)との関係は図3のようであり、差信号
がレベルaまで増大して行く間までは輪郭補正の加算量
はリニアに変化していくが、aを超えると逆に加算量は
減衰していく。このa点を以下折り返し点と呼ぶ。
【0025】(ゲイン及び折り返し点制御回路23で
は、まず、差信号の加算量(ゲイン)が制御されるが、
この差信号のゲインは、コントラスト比が中間の信号に
対して大きく取れ、またピークレベルにおいては強調信
号加算で振幅が増えることで、画面上ブルーミング発生
やフォーカス低下を避けるため、コントラスト比が大き
い信号においては加算ゲインを逆に下げる設定にしてい
る。折り返し点aの設定は、1H間の差信号が最大値で
も、画面上のブルーミング発生やフォーカス低下が問題
ないレベルとなるように行われる。)ゲイン及び折り返
し点制御回路23においてはこの折り返し点aが制御信
号S9,S10によって制御されるので、図3から分るよ
うに同時に輪郭補正の加算量も制御されることになる。
【0026】ゲイン及び折り返し点制御回路23からの
加算量は加算器35にて前記1H遅延回路27からの1
H遅延信号S2に加算され、垂直輪郭補正が行われた信
号S7となって出力される。
【0027】さらに、垂直輪郭補正が行われた信号S7
は、後段のRGB処理回路24の入力端子24bに入力
され、RGBマトリックス処理が行われ、RGBドライ
ブ出力となって図示しないCRTの三色カソードに供給
される。RGB処理回路24のABCL制御端子24a
には、ABCL回路25からのABCL制御電圧が抵抗
38及びダイオード39を介して供給される。RGB処
理回路24は、ABCL制御電圧によってゲインが制御
される。
【0028】ABCL回路25は、ABCL制御電圧に
よってRGB処理回路24のゲインを制御することで、
CRTカソード電流Ihを一定値以上にしないように制
限し、図示しないCRTや高圧処理回路を保護する機能
を有する。ABCL回路25は、カソード電流の入力端
子36が抵抗37を介して図示B点に接続し、該B点は
コンデンサ40を介して基準電位点に接続し、またB点
は抵抗38及びダイオード39を介してRGB処理回路
24のABCL制御端子24aに接続し、さらに前記B
点はフライバックトランスFBTの2次巻線の低圧側端
子に接続している。
【0029】前記B点のABCL制御電圧S8は、抵抗
42を介してバッファトランジスタ43のベースに供給
され、そのエミッタが抵抗44を介して基準電位点に接
続し、コレクタが直流電源電圧Vccの電源端子41に接
続し、そのエミッタ出力が制御手段26のトランジスタ
46,48の各ベースに供給されるようになっている。
【0030】点Bの電圧はカソード電流Ihに比例して
低くなる。この点Bの電圧で、RGB出力のコントラス
ト、ブライト等を制御することで帰還制御(ABCL制
御)がかかり、カソード電流Ihがあるレベルで飽和す
る。一般のテレビジョン受像機では、入力信号に対して
カソード電流Ihの特性は図4の実線のようになってお
り、APLの中間値以上で飽和している。これは、低A
PLにおいて、ある程度の明るさを保つため信号処理系
のゲイン(GAIN)を大きめに設定しているためである。
ここで、RGB処理回路24のゲインは、図4の点線に
あるようにカソード電流Ihが飽和レベルに達すると低
くなっていく。このため、信号成分の最大値が実際に出
力されるレベルは、APLがある程度高くなっていくに
従って低くなり、APL最大時に最も低くなる。また、
信号成分の最大値では垂直輪郭補正の加算ゲインは前述
した折り返し動作によって抑えられている。従って、従
来は、APLの高い信号では、ABCL制御による信号
処理系のゲインが低下していることによっても垂直輪郭
補正のかかり方が減少する。一方、ABCL制御電圧
は、Ihが飽和し始めてからAPLが増大するに従って
変化する、従ってこのABCL制御電圧を検出すること
で映像信号のAPLが分る。そこで本発明では、ABC
L制御電圧に基づいて、垂直輪郭補正の加算ゲインや折
り返し点を制御することで、前述した垂直輪郭補正効果
の減少するAPLの高い信号で、垂直輪郭補正ゲインが
高くなるよう切り替えるように制御を行う。
【0031】制御手段26は、2つのトランジスタ4
6,48を備え、トランジスタ46,48の各ベースに
前記バッファトランジスタ43のエミッタ出力が供給さ
れ、トランジスタ46のエミッタは基準電位点に接続
し、そのコレクタは抵抗45を介して前記電源端子41
に接続しており、またトランジスタ48のエミッタは基
準電位点に接続し、そのコレクタは抵抗47を介して前
記電源端子41に接続し、トランジスタ46,48の各
コレクタ出力が制御信号S9,S10として出力される構
成となっている。前記トランジスタ46,48の各トラ
ンジスタにはそのベース・エミッタ間に内部抵抗が接続
された内部抵抗内蔵型のスイッチングトランジスタを使
用している。各トランジスタ46,48のベース・エミ
ッタ間抵抗値に違いを設けておけば、トランジスタ43
のエミッタ出力(即ちAPLレベル)に応じて、2つの
トランジスタが同時にオン或いは同時にオフ、またはど
ちらか一方のトランジスタがオン(又はオフ)すること
で、制御信号S9,S10のハイレベル(H),ローレベ
ル(L)の組合わせで映像信号のAPLレベルを3段階
に検出して出力することができる。この制御手段26か
らの制御信号S9,S10は前記垂直輪郭補正回路22の
ゲイン及び折り返し点制御回路23に供給される。
【0032】次に、図2の回路動作を説明する。ゲイン
及び折り返し点制御回路23は、前述した垂直輪郭補正
の加算信号のゲインと折り返しポイントを設定する回路
であり、制御信号S9,S10のハイレベル(H)又はロ
ーレベル(L)の値に応じて加算ゲインと折り返し点の
設定を制御できる。トランジスタ46,48がともにオ
ンして制御信号S9,S10がともにLの場合、加算ゲイン
は最も低く、折り返し点も低くなる。また、トランジス
タ46,48がともにオフして制御信号S9,S10がと
もにHの場合、加算ゲインは最も高く、折り返し点も高
くなる。トランジスタ46,48の一方がオフして制御
信号S9,S10が背反(即ちそれぞれH,L又はL,
H)の場合は、加算ゲイン、折り返し点は中間値とな
る。
【0033】また、垂直輪郭補正処理された信号S7
は、後段のRGB処理回路24に入力され、ABCL制
御される。RGB処理回路24のABCL制御端子24
aは、バッファトランジスタ43に接続される。バッフ
ァトランジスタ43は非飽和領域で動作する。従って、
トランジスタ43のコレクタ・エミッタ間抵抗はそのベ
ースに加わるABCL制御電圧S8に応じて可変抵抗と
して動作する。トランジスタ43のエミッタは直流電圧
Vccの分圧点となっているのでそのエミッタ電位がAB
CL制御電圧S8の大きさに応じて変化する。バッファ
トランジスタ43のベースに加わるABCL制御電圧S
8はCRTのカソード電流Ihに比例して低くなるので、
そのエミッタの電位は映像信号のAPLが高いほど電位
が低くなる。反対に、バッファトランジスタ43のエミ
ッタの電位は映像信号のAPLが低いほど電位が高くな
る。スイッチングトランジスタ46,48は低APL入
力時はともにオンしており、従って出力S9,S10はと
もにLとなる。このため、低APLにおいて、垂直輪郭
補正のゲイン、折り返し点はともに低く設定される。A
PLが上がり、カソード電流Ihが飽和し始めると、ト
ランジスタ46,48の一方がオフとなり、垂直輪郭補
正のゲイン、折り返し点はともに中間点に設定される。
さらにAPLが上がり、カソード電流Ihがかなり飽和
した状態になると、トランジスタ46,48はともにオ
フとなり、出力S9,S10はともにHとなるため垂直輪
郭補正のゲイン、折り返し点はともに最大レベルとな
る。すなわち、映像信号のAPLに応じて、垂直輪郭補
正のゲイン、折り返し点が切替え制御されて、高いAP
L信号での垂直輪郭補正効果の減少が解消される。
【0034】図5は図1の画質改善回路の他の実施の形
態を示す回路図である。
【0035】図5において、図1及び図2に相当する部
分には同一符号を付してある。本実施の形態では、図2
の実施の形態における制御手段26をマイクロプロセッ
サ26Aで構成したものである。これに伴い、垂直輪郭
補正回路22におけるゲイン及び折り返し点制御回路2
3Aは、マイクロプロセッサ26Aからのバス制御信号
S11によって制御される構成としてある。また、ABC
L制御信号S8はバッファトランジスタ43を介してマ
イクロプロセッサ26AのA/D入力端子26aに入力
されることで、マイクロプロセッサ26Aはトランジス
タ43のエミッタ出力を判別して、制御信号S11を出力
する。つまり、マイクロプロセッサ26A自体が輪郭補
正された映像信号S7のAPL検出を行う構成となって
いる。その他の構成は図2の実施の形態と同様である。
【0036】マイクロプロセッサ26Aは、輪郭補正さ
れた映像信号S7のAPL検出値によって、垂直輪郭補
正のゲイン及び折り返し点制御回路23Aの制御を切り
替え、高APL入力時にゲインや折り返し点が増大する
ようにして、前述した不具合である高いAPL信号での
垂直輪郭補正効果の減少を解消することができる。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、比較
的簡単な回路追加で、高APL信号入力時の垂直輪郭補
正効果の減少といった不具合が解消することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画質改善回路の構成を示すブロッ
ク図。
【図2】図1の画質改善回路の一実施の形態を示す回路
図。
【図3】図2におけるゲイン及び折り返し点制御回路で
の、1Hライン間の差信号と垂直輪郭補正加算量(加算
ゲイン)との関係を示す図。
【図4】テレビジョン受像機での、入力信号のAPLに
対するカソード電流Ih及び信号処理系ゲインの関係を
示す図。
【図5】図1の画質改善回路の他の実施の形態を示す回
路図。
【図6】従来の画質改善回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
21…映像信号入力端子 22…垂直輪郭補正回路 23,23A…ゲイン及び折り返し点制御回路 24…RGB処理回路 25…ABCL回路 26…制御手段 26A…マイクロプロセッサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される映像信号の水平走査のライン
    間の振幅差をそれぞれのラインに加減算することで、垂
    直方向の輪郭強調を行う垂直輪郭補正回路と、 前記垂直輪郭補正回路で加減算される差信号のゲインと
    折り返し点を、制御信号に応じて制御するゲイン及び折
    り返し点制御回路と、 陰極線管のカソード電流を検出し、その検出値に基づい
    て信号処理系のゲインを制御することで、APLレベル
    が所定値以上の映像信号について前記カソード電流を制
    限するABCL回路と、 前記ABCL回路での前記検出値に基づいて前記制御信
    号を生成し、前記ゲイン及び折り返し点制御回路を制御
    する制御手段とを具備することを特徴とする画質改善回
    路。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、ベース・エミッタ間に
    抵抗を接続した第1,第2のスイッチングトランジスタ
    を備え、各トランジスタのベースに前記ABCL回路の
    前記検出値を入力し、その検出値に応じて各トランジス
    タのコレクタに得られる2値出力を前記制御信号として
    出力することを特徴とする請求項1記載の画質改善回
    路。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、マイクロプロセッサで
    構成され、前記ABCL回路の前記検出値を入力し、該
    検出値のレベルを判別して前記制御信号として出力する
    ことを特徴とする請求項1記載の画質改善回路。
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