JPH02149071A - 画像信号表示における高周波解像度改善用画像信号処理回路 - 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、線用期毎の線順次およびフィールド周期毎も
しくはフレーム周期毎のフィールド順次に構成した画像
信号を供給する入力端と、画像表示面の電子ビーム走査
により動作する画像表示管を備えた画像表示装置に印加
すべき処理済み画像信号を供給する出力端とを有する画
像信号表示における高周波解像度改善用画像信号処理回
路に関するものである。

（従来の技術） この種の高周波解像度改善用回路は、従来、画像信号表
示における電子ビーム走査使用の故に必要とされている
。

（発明が解決しようとする課題） 電子ビーム走査を使用した場合には、表示画像の輝度お
よびコントラストの増大に、表示面における電子ビーム
・スポットの拡大が伴い、その結果、高周波解像度の劣
化を来たす。

本発明は、最適の高周波解像度に到達する画像信号処理
回路の実現を目的とする。この目的を達成するために、
本発明画像信号処理回路は、当該回路の前記入力端を低
周波および高周波の画像信号成分をそれぞれ供給する第
１および第２の出力端を有する画像信号用濾波回路に結
合させるとともに、当該濾波回路の前記第１および前記
第２の出力端がそれぞれの増幅回路および加算回路を介
して結合する第２入力端を有する時分割多重回路の第１
入力端に増幅回路を介して前記第１の出力端を結合させ
、二重フィールド周期もしくはフレーム周期の周期的ス
イッチング信号を供給するスイッチング信号発生器の出
力端に結合したスイッチング入力端を前記時分割多重回
路に備えるとともに、前記時分割多重回路の出力端を当
該画像信号処理回路の出力端に結合させたことを特徴と
する。

本発明画像信号処理回路は、低周波と高周波との画像信
号成分を、時間を分けて交互に表示する「空間時分割多
重」とも称すべき回路技術を達成するものであるが、そ
の場合には、高周波画像信号成分には最大変調度は存在
しないことを前提としている。事実、この前提は、変調
度１００χで高周波画像信号を供給し得る電子的試験信
号発生器を除き、はとんどすべての画像信号源について
成立つ。

上述の試験画像信号を供給したときにも最適の状態で動
作する本発明画像信号処理回路は、入力端を前記高周波
画像信号成分を供給する前記濾波回路の前記第２の出力
端に結合させるとともに、出力端を前記スイッチング信
号発生器の入力端に結合させて変調度を測定する回路を
備え、最大変調度を測定したときには、前記時分割多重
回路を不動作にするとともに、当該画像信号処理回路の
入出力端間に設けた短絡スイッチを動作させることを特
徴とする。なお、かかる入出力端間の短絡によって、そ
の場合に得られる最高の解像度が達成される。

（作　用） したがって、本発明画像信号処理回路においては、あら
ゆる場合の入力画像信号に対し、画像信号表示における
最高の高周波解像度が得られる。

（実施例） 以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。

図において、ｌは本発明画像信号処理回路の入力端を示
し、２は出力端を示す。また、３は処理すべき映像信号
ＣＶＩＩＳを供給する入力端を示す。この映像信号ＣＶ
ＨＳは、線順次およびフィールド順次に構成した画像信
号ＣＳと例えば線同期パルス、フィールド同期パルス、
帰線消去パルスおよび等化パルスよりなる同期信号ＶＨ
３とを備えている。映像信号ＣＶＨＳは、テレビジョン
標準方式に固定し、もしくは、固定せず、また、表示に
際しては、非飛越し画像とし、もしくは、単一あるいは
多重の飛越し画像を表わすことができる。単一飛越しの
場合には、例えば、２０ミリ秒もしくは１６．６８３３
　ミリ秒のフィールド周期とし、また、６４マイクロ秒
もしくは６３．５５５マイクロ秒の線周期とし、フレー
ム周期はフィールド周期の２倍に等しい。一方、非飛越
しの場合には、フレーム周期はフィールド周期と等しく
なり、２０ミリ秒の場合には５０Ｈｚのフレーム周波数
もしくはフィールド周波数となる。

画像表示におけるフリッカ現象を軽減するためには、フ
ィールド周波数もしくはフィールド周期を、飛越しもし
くは非飛越しの場合に、それぞれ１００ルもしくは１０
ミリ秒とする。なお、映像信号ＣＶＩＩＳのこれ以上の
特定の構成は無視する。なお、線順次およびフィールド
順次に構成した画像信号Ｃ３は、最も広い意味でのテレ
ビジョン系の一部をなす画像信号源から発生するものと
し、広義のテレビジョンの例は、テレビジョン放送、Ｘ
線もしくは赤外線のテレビジョン、監視のためあるいは
コンピュータ・データの表示のためのテレビジョンその
他とする。この場合に、動き画像もしくは静止画像を表
示することができ、さらに、画像信号ＣＳは、カラーテ
レビジョンの場合には、輝度信号、色度信号もしくは色
差信号とすることかでき、白黒テレビジョンの場合には
輝度信号とすることができる。

図において、４は、映像信号ＣＶＨ５を供給したときに
画像信号ＣＳとフィールド周期および線周期の各周期信
号とを供給する信号分離回路として動作する回路を示す
。さらに、この回路４は、ガンマ逆補正回路のような信
号修正回路を備えることができる。また、映像信号ＣＶ
ＨＳがディジタル信号の場合には、入力端１および出力
端２を備えた信号処理回路がアナログバイアスで動作す
るときには、この回路４にＤ／＾変換器を設けることが
できる。

さらに、この回路４がディジタルベースで動作し、しか
も、アナログ映像信号ＣＶＩＩＳが供給される場合には
、この回路４にＡ／Ｄ変換器を設けることができる。

図に示す画像表示装置ＭＯＮを５で表わし、その画像表
示装置５の入力端６を、同期信号ＶＦＩＳを供給するた
めに回路４に結合させ、他方の入力端７をＣ８′で示す
処理済み画像信号を供給するために当該信号処理回路の
出力端２に結合させである。

この画像表示装置５は表示スクリーン８を備えており、
その表示スクリーン８には２種類の画像信号ｃｓｉおよ
びＣＳ２を模式的に図示しである。画像信号ＣＳＩは、
小振幅であって、小さいビームスポットｅ１の電子ビー
ムによりスクリーン８上に表示され、画像信号ＣＳ２は
、大振幅であって、大きいビームスポットｅ２により表
示されている。電子ビームｅは、表示装置５の一部をな
す電子表示管内の電子銃（図示せず）から発生し、表示
管の表示スクリーン８は、例えば偏向コイルのような線
およびフィールドの偏向手段の制御のもとに電子ビーム
ｅによって走査する。ビームスポットｅ１あるいはｅ２
の直径は、画像信号の瞬時振幅によって決まるが、その
場合、画像信号振幅が大きくなると、ビームスポットサ
イズによって決まる画像分解能が低下する。小振幅画像
信号Ｃ３Ｉは、大振幅画像信号ＣＳ２より高い表示画像
解像度を有する。本発明によれば、処理済み画像信号ｃ
ｓ’を形成することにより改善された高周波解像度で表
示されることになる。

画像信号処理回路の入力端１は、第１出力端１１および
第２出力端１２を有する濾波回路１０の入力端９に結合
しており、その入力端９は、容量１３を介し、さらに抵
抗１４を介して接地しである第２出力端１２に結合して
いる。この容量１３および抵抗１４は、互いに組合わさ
って、最も簡単な形のバイパスフィルタ（１３，１４）
を構成している。また、濾波回路１０は、入力端９に結
合した（＋）入力端および第２出力端１２に結合した（
−）入力端を有する差算回路１５を備え、その差算回路
１５の出力端は、濾波回路１０の第１出力端１１に結合
しており、バイパスフィルタ（１３，１４）　　と協動
するローパスフィルタ（１３゜１４．１５＞として動作
する。したがって、図示の実施例においては、濾波回路
１０が相補フィルタ（１３，１４）と（１３，１４，１
５）とを備えていることになり、その結果、画像信号Ｃ
Ｓは、相補的な低周波画像信号成分Ｃ３Ｌと高周波画像
信号成分ＣＳ、とに分離される。

なお、図示の構成の代わりに、相補的あるいは非相補的
な別個のローパスおよびバイパスのフィルタを用いるこ
ともでき、その場合には、一部重複した濾波特性もしく
は互いに分離した不連続の濾波特性とすることができる
。しかし、実際には、高周波解像度改善用としては相補
的な濾波特性が望ましい。

濾波回路１０の第１出力端１１は第１増幅回路１６およ
び第２増幅回路１７の各入力端に結合し、第２出力端１
２は第３増幅回路１８の入力端に結合している。

第２増幅回路１７および１Ｂの各出力端は加算回路１９
の各（＋）入力端に結合している。なお、各増幅器１６
．１７および１８には各調整可能の利得係数ｐ。

ｑおよびｒをそれぞれ付記しである。各利得係数ｐ、ｑ
およびｒは、画像信号の内容に応じて調整可能もしくは
自動調整可能とすることができ、また、計算で決める固
定値とすることもでき、調整可能とするか否かは必要に
応じて選ぶ。

図中、２０は時分割多重回路であり、第１入力端２１お
よび第２入力端２２は第１増幅回路１６および加算回路
１９の各出力端にそれぞれ結合し、それぞれ信号ｐ　−
ｃｓＬおよびｑ−ｃｓＬ十ｒ　　−Ｃ３ｏを供給してい
る０時分割多重回路２０は、スイッチング信号を供給す
るためのスイッチング入力端２３および処理済み画像信
号Ｃ３′を供給するための出力端２４を有しており、さ
らに、第１スイツチ２５および第２スイツチ２６を備え
ており、スイッチング信号ｖＳが、第１スイツチ２５は
直接に、また、第２スイツチ２６は反転回路２７を介し
て、それぞれ制御している。

したがって、第１スイツチ２５と第２スイツチ２６との
開閉状態は互いに逆になる。これらのスイッチは、簡単
のために機械的スイッチとして図示しであるが、実際に
は電子的スイッチとする。かかる時分割多重回路２０の
出力端２４を介して出力端２０から取出す処理済み画像
信号ｃｓ’が時分割多重信号処理を受けていることは明
らかであり、その目的で、スイッチング信号発生器２８
から供給すべきスイッチング信号ＶＳをスイッチング入
力端２３に供給しである。スイッチング信号発生器２８
の第１出力端２９がスイッチング信号ＶＳを供給し、一
方、第２出力端３０からは短絡信号Ｓが取出される。ま
た、スイッチング信号発生器２８の第１入力端３１には
同期信号ＶＨＳが供給してあり、その結果、図示のスイ
ッチング信号ｖＳが供給されることになる。図示のスイ
ッチング信号ｖＳにおいては、２フィールド周期すなわ
ちフレーム周期ＴＶをＴＶＩおよびＴＶ２として示して
あり、スイッチング信号■Ｓが２フィールド周期すなわ
ちフレーム周期２ＴＶの周期的スイッチング信号である
ことを表わしている。この短絡信号Ｓは、スイッチング
信号ｖＳが発生せず、しかも、変調度を測定する回路３
３から発生した信号がスイッチング信号発生器２８の第
２入力端に供給されたときに、そのスイッチング信号発
生器２８から供給される。

この変調度測定回路３３は、濾波回路１０の第２出力端
１２に結合した入力端３４およびスイッチング信号発生
器２Ｂの入力＠３２に結合すべき出力端３５を有してい
る。この回路３３には、変調度測定の態様をＭと０とで
図示しである。高周波画像信号成分ＣＳ。

における高変調度を測定した場合には、短絡信号Ｓを供
給して短絡スイッチ３６に印加する。短絡スイッチ３６
は、当該画像信号処理回路の入力端１に接続した入力端
３７およびスイッチング信号発生器２８の第２出力端３
０に接続した短絡入力端３８を有している。短絡スイッ
チ３６は、短絡入力端３８を介して制御されるスイッチ
部材３９によって図示してあリ、当該処理回路の出力端
２に接続してあり、高周波画像信号成分における所定の
最大変調度を測定したときに、時分割多重回路２０を不
動作にし、短絡スイッチ３６を動作させるとともに、当
該処理回路の入力端１を出力端２に接続する。

図示のブロック線図には、例えば、第１期間Ｔν１にお
ける画像信号成分ｐ　−ｃｓＬおよび第２期間ＴＶ２に
おける画像信号成分ｑ−ｃｓＬ＋　ｒ　−ＣＳｏを、二
重フィールドすなわちフレーム周期ＴＶに等しい周期２
ＴＶで周期的に画像表示装置５に供給して表示するよう
に示してあり、したがって、図示の画像信号Ｃ５２につ
いては、破線より下の信号成分ＣＳ２　。

が第１期間ＴＶＩに表示され、破線より上の信号成分Ｃ
５２□が第２期間ＴＶ２に表示される。なお、その際、
ＣＳ２．、　ｐ　　−ＣＳＬおよびＣ３２ｚ□ｑ−ＣＳ
Ｌ　＋　ｒ　　−ＣＳＨの関係が保たれ、信号成分Ｃ３
２＋は電子ビームスポットｅ２で表示され、信号成分Ｃ
３２□は電子ビームスボッ）ｅｌで表示される。したが
って、低周波画像情報が低解像度で表示され、高周波と
低周波とが結合した画像情報が高解像度で表示され、そ
の結果、双方の画像信号成分が時間を分けて交互に表示
される「空間時分割多重表示」により、高周波解像度の
改善が達成される。

この解像度改善は、高周波画像信号成分ＣＳ、は最大変
調度１００χとはならないことを前提としており、この
前提は、電子的試験信号発生器を画像信号源とした場合
を除き、実際に、はとんどすべての画像信号源について
成立つ。もし、高周波画像信号成分ＣＳ□が高変調度と
なり、大きい電子ビームスボッｔ−ｅ２で表示されれば
、表示画像の実際の画質は低下するので、かかる画質低
下をさけるために、本発明の画像信号処理回路において
は、短絡スイッチ３６を設けて・、原画像の解像度を、
可能な最大の解像度のまま保ち得るようにしている。

画像信号成分の混合Ｃ３２ｚ□ｑ　ＨＣＳＬ　＋　ｒ　
　−ＣＳ）ｌにおいては、低周波画像信号成分ＣＳＬが
高周波画像信号成分Ｃ５Ｈのペデスタルになっているが
、このペデスタルは、混合画像信号成分Ｃ３２□をつね
に正のレベルにしておくのに必要である。

この空間時分割多重表示は、二重フィールド周期ＴＶに
等しい周期で行なわれ、周期ＴＶ＝　１０ｍ５とすると
、信号ｃｓ２１＝ｐ　ＨＣＳＬ、が第１のＩｏｍｓ期間
に表示され、信号Ｃ５２ｚ□ｑ　＋　Ｃ３ｔ　＋　ｒ　
　−Ｃ３Ｍが第２の１０肥期間に表示される。この空間
時分割多重表示で、通常の表示に比して、多少の相違は
あれ、同じ輝度を実現するためには、係数ｐ＋ｑとｒと
をほぼ２に等しく保たなければならない。実際には、各
利得係数をつぎのような値の組合わせに設定すればよい
。

ｐ・１．２　　　、　　　（１・０．８　　　＋　　　
ｒ＝２ｐ＝１．３　　　、　　　ｑ＝０．７　　　、　
　　ｒ＝２ｐ＝１．２　　　、　　　ｑ＝０．８　　　
、　　　ｒ＝２．５このｒ・２．５とした最後の組合わ
せにすれば、画像信号の高周波信号成分を一層強調して
表示することになる。

しかして、カラーテレビジョンの場合には、画像信号Ｃ
Ｓを例えば、輝度信号とし、この輝度信号と組合わせる
色信号もしくは色差信号は処理しない形で直接に画像表
示装置に供給する。

また、投写型テレビジョンの場合には、画像表示装置５
に、表示スクリーン８上の画像を、レンズ系を介し、投
写スクリーンに投映する投写型表示管を設けるが、この
場合には、上述した２種類の画像信号成分をそれぞれ別
個の投写型表示管に供給し、それらの画像の組合わせは
、レンズ系を介し、投写スクリーン上で行なう。その結
果として、高輝度・高解像度の画像を投写表示すること
ができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、あら
ゆる場合の表示画像についてそれぞれ最高の高周波解像
度を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明高周波解像度改善用画像信号処理回路の構
成例を示すブロック線図である。 １．３．６，７．９，２１，２２，３１，３２，３４．
３７．３８・・・入力端２．１１．１２．２４，２９，
３０．３５．４０・・・出力端４・・・分離回路　　　
　　５・・・画像表示装置８・・・表示スクリーン　　
１０・・・濾波回路１３・・・容量　　　　　　　１４
・・・抵抗１５・・・差算回路　　　　　１６．１７．
１８・・・増幅回路１９・・・加算回路　　　　　２０
・・・時分割多重回路２３・・・スイッチング入力端 ２５、２６　、３６　、３９・・・スイッチ（部材）２
７・・・反転回路 ２８・・・スイッチング信号発生器 ３３・・・変調度測定回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、線周期毎の線順次およびフィールド周期毎もしくは
   フレーム周期毎のフィールド順次に構成した画像信号を
   供給する入力端と、画像表示面の電子ビーム走査により
   動作する画像表示管を備えた画像表示装置に印加すべき
   処理済み画像信号を供給する出力端とを有する画像信号
   表示における高周波解像度改善用画像信号処理回路にお
   いて、当該回路の前記入力端を低周波および高周波の画
   像信号成分をそれぞれ供給する第１および第２の出力端
   を有する画像信号用濾波回路に結合させるとともに、当
   該濾波回路の前記第１および前記第２の出力端がそれぞ
   れの増幅回路および加算回路を介して結合する第２入力
   端を有する時分割多重回路の第１入力端に増幅回路を介
   して前記第１の出力端を結合させ、二重フィールド周期
   もしくはフレーム周期の周期的スイッチング信号を供給
   するスイッチング信号発生器の出力端に結合したスイッ
   チング入力端を前記時分割多重回路に備えるとともに、
   前記時分割多重回路の出力端を当該画像信号処理回路の
   出力端に結合させたことを特徴とする画像信号表示にお
   ける高周波解像度改善用画像信号処理回路。 ２、低周波および高周波の前記画像信号成分が相補的で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像
   信号表示における高周波解像度改善用画像信号処理回路
   。 ３、各前記増幅回路がそれぞれ可調整利得係数を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の画像信号表示における高周波解像度改善用画像信号
   処理回路。 ４、入力端を前記高周波画像信号成分を供給する前記濾
   波回路の前記第２の出力端に結合させるとともに、出力
   端を前記スイッチング信号発生器の入力端に結合させて
   変調度を測定する回路を備え、最大変調度を測定したと
   きには、前記時分割多重回路を不動作にするとともに、
   当該画像信号処理回路の入出力端間に設けた短絡スイッ
   チを動作させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項または第３項記載の画像信号表示における高周
   波解像度改善用画像信号処理回路。