JPS6069972A - ビデオ信号の処理、表示装置 - 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】 この発明哄、投影映像形式のテレビジョン装置のような
表示装置におりでより満足できる映像を表示することが
できるようにビデオ信号を圧縮する装置に関するもので
ある。

く′発明の背景〉 投影形式のカラー・テレビジョン装Ｍは周知である。通
常、このような装置では、３元色の映像が３本の映像再
生陰極線管および映像拡大器として動作する光学レンズ
系を経て観察スクリーン上に別々に投影される。このよ
うな装置は、反射形（フロント０プロジエクシヨン〕あ
るいは陰極線管と観察スクリーンとの間の光路中に１あ
るいはそ九以上の＋１ひだ（ｆｏｌｄ　）　”を有する
透過形（バンク・プロジェクション）とすることができ
る。

投影テレビジョン装置の種々の特徴が、１９８１年１１
月発行のアイ・イー・イー・イー　スペクトラム（ＩＥ
ＥＥ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）の第４０乃至４５頁ノ”投影
テレビジョン：歪の修正（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　Ｔｅ
１ｅｖｉｓｉｏｎ：　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ　Ｄｉｓｔ
ｏｒｔｉｏｎｓ　）”という名称のシーケ氏（Ｋ　、　
Ｓ　ｃｈｉｅｃｋｅ　）の論文中で述べられている。

このような装置では、観察スクリーンの寸法および投影
映像の寸法は、通常のテレビジョン受像機の陰極線管の
スクリーンから直接観察される映像の寸法よりも相当に
犬である。しかしなから投影方式で映像の月−法が大き
くなると、通常その明るさが低下する。投影された映像
の明るさは、高速光学レンズ系を使用し、高利得の観察
スクリーンを使用することによって向上する。

さらに、投影された映像の明るさを向上させるために、
投影装置の陰極線管の螢光体は、通常の直接観察テレビ
ジョン受像機の陰極線管に比して。

しばしばピーク白映像レベルあるいはそれに近いビデオ
信号に応答して高レベルの電流密度で駆動される。例え
ば、直径１２．７ｃ＋＋＋　（５インチ）のスクリーン
を有する投影形テレビジョン陰極線管は。

ｉ径６３．５α（２５インチ）のスクリーンを有する直
接観察陰極線管の電流密度の２５乃至３０倍の電流密度
を示す′ことかできる。さらに、直接観察装置では、そ
の陰極線管のスクリーンに到達する電力は、直接観察陰
極線管に付帯するシャドウ・マスクによシ、そのビーム
電力能力の約２０％に制限されている。しかしなから、
このよう々態様で投影テレビジョン装置の陰極線管を動
作させると、特にピーク白映像レベルあるいはそれに近
いレベルノヒデオ信号に応答して投影された映像のブル
ーミングあるいは焦点ぼけが生ずる可能性か大きくなる
。

また、投影テレビジョン装置で陰極線管をこのように動
作させると、陰極線管の螢光体の特性を変化させて色の
忠実度を低下させるばかりでなく、温度の影響によって
陰極線管の特性を変化させ、再生された映像の質を低下
させることがある。

この発明の原理によれば、特に投影テレビジョン装置に
おいては、ピーク白レベルあるいけそルに近いレベルの
ビデオ信号の映像の細部を現わす高周波成分の大きさに
比して、ピーク白レベルあるいはそれに近いレベルの低
周波ビデオ信号成分の大きさを減少させることによって
、よシ満足できる映像を表示することができると層うこ
とが判ツタ。このような動作によれば、映像のブルーミ
ングの可能性が少なくなシ、表示された白レベルの映像
の細部を改善することかできる。さらに。

このような動作の結果生ずる全映像の僅かな輝度の低下
ＶＸ、４Ｉ′にピーク白レベルあるいはそれに近いレベ
ルの映像に対する白映像の細部を増強することによって
目立たないように補強することかできることが判った。

〈発明の概要〉 従って、こ＼で説明するこの発明による装置は、白方向
に閾値を越える低周波ビデオ信号の振幅成分を圧縮する
周波数選択性ビデオ信号変換段を具備している。ビデオ
信号の高周波成分を現わす映像の細部は、ビデオ信号の
低周波成分よりも比較的少なく圧縮される。

〈詳細な説明〉 第１因において、合成カラー・テレビジョン信号よシ分
離されたクロミナンス信号成分は、信号源１０からクロ
ミナンス信号プロセッサ１２に供＆１れ１周知の方法で
色差信号ｒ−ｙ、　ｙ−ｙ、　ｂ　−ｙか生成される。

合成テレビジョン信号の分離されたルミナンス信号成分
は信号源１４よシ通常のルミナンス・プロセッサ１５に
供給される。ルミナンスｅプロセソザ１５ｒ／″ｉルミ
ナンス信号増幅段、利得制御段および直流分再生すなわ
ちＩ）　Ｃ再生（黒レベル・クランプ）段とからなる。

コントラスト制御回路１６と輝度制御回路１８とがルミ
ナンス・プロセッサ１５に関連して動作する。これらコ
ントラスト制御回路１６と輝度制御回路１８はそれぞＪ
１プロセッサ１５によって処理されるルミナンス信号の
ピーク−ピーク振幅とＤＣレベルを制御する。回路１６
．１８は各々視聴者か調整できるポテンショメータから
なる。輝度制御回路’Ｌｌｊルミナンス・ブＤセッサ１
５中でＤＣ再生段の後に配置されている。プロセッサ１
５より（例えばエミツタ・ホロワ出力段を経て）供給さ
れるＤＣ再生された出力輝度信号は抵抗器１９を経てビ
デオ信号変換回路２０に供給される。ビデオ信号変換回
路２０ホ、後桟説明する」こうに、信号クリップあるい
はスライス特性よりもむしろ周波数選択性信号圧縮特性
を持っている。

回路２０から供給されるルミナンス信号’Ｉｔ、マトリ
ックス増幅器２５中でプロセッサ１２からの色差信号と
合成されて、低レベルのカラー映像表示信号〔、ｙ、ｂ
を生成する。これらの信号は各駆ｆｉＩＪ増幅器２６．
２７．２８によって増幅されて、赤、緑、青の映像再生
陰極線管３０．３１．３２０強度制御電極（例えば陰極
）に供給されるのに適した高レベル・カラー信号Ｒ，Ｇ
、Ｂが生成される。これらの陰極線管としては、アメリ
カ合衆国　イリノイ州シカゴにあるゼニス　ラジオ　コ
ーポレーション（Ｚｅｎｉ　ｔｈ　Ｒａｄｉｏ　Ｃｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎ　）のローランド・デビジョン（Ｒａ
ｕｌａｎｄ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）より市販されている６
　Ａ１３１）シリーズのものを使用することかできる。

陰極線管３０．３１．３２のスクリーンからの赤。

緑、宵の各映［７成分は映像拡大用の光学レンズ３６．
３７．３８を経て観察スクリーン４０上に投影され、そ
のスクリ、７４０上に合成投影カラー像が形成される。

回路２０と陰極線管との間ではビデオ信号に１〕Ｃ（直
流）結合さ）ｔていることが望ましい。

回路２０は信号反転共通エミッタ増幅器として配列され
たトランジスタ５０からなり、そのベースにルミナンス
信号か供給され、そのコレクタより変換されたルミナン
ス信号がマトリックス２５に供給される。トランジスタ
５０のベース入力回路には。

このトランジスタ５００ベース電極とプリセント・ポテ
ンショメータ５５に従って与えられる基準電位点との間
に直列に結合されたインダクタ５２とダイオード５４と
が含まれている。ポテンショメータ５５の設定によって
ダイオード５４に与えられるバイアス電圧は、このダイ
オード５４の閾値導通レベルを設定する。

回路２０の動作を第２図に示す波形を参照して説明する
。この信号波形はルミナンス信号に付帯する可能性のあ
る信号成分の形式を表わす信号成分Ｓ工乃至Ｓ５からな
る。特に、成分Ｓ工はビデオ信号の水平映像帰線消去期
間中に生ずる黒より黒の負方向水平同期パルス成分に相
当する。成分Ｓ２乃至Ｓ５は水平映像期間中に生ずる正
の白方向の映像を表わす成分に相当する。成分Ｓ２は多
数のステップ成分からなる階段波で、主として低周波映
像情報を含み、黒から白へ段階的に次第に変化する映像
情報に対応する。インパルス成分Ｓ３およびパルス成分
Ｓ４は２乃至４ＭＨｚの信号周波数からなる比較的高周
波の白映像細部情報を与え、矩形波成分Ｓ５は主として
低周波山映像情報を与える。第２図の信号波形に応答し
て投影される映像の輝度は、ノクルス成分Ｓ３およびＳ
４に関連する輝度を表わすＪ）　Ｃレベルが比較的低い
ととから、主として成分Ｓ２および８５に関連するＤＣ
レベルによって決定される。

図に示されているように、第２図の信号波形は、インダ
クタ５２およびダイオード５４の作用によってトランジ
スタ５０のベース人力に発生するブロセツザ１５からの
出力信号の変換されたものに対応する。

図示の信号波形は約＋０．５ボルトのピーク−ピーク振
幅を表わす。

次に第１図の回路２０と第２図の信号波形を参Ｉαする
。ダイオード５４ハ、黒レベルおよびより正の灰レベル
を表わす人力信号に対して非導通状態を卸、杓するよう
にポテンショメータ５５を介してノくイアスされている
。人力信号レベルか白レベルの近傍の閾値レベルに向け
て上昇すると、夕゛イ＊−−＋：５４は導通しはじめる
。ダイオード５４の導通はインダクタ５２を介してダイ
オード５４の陽極に結合さり。

るルミナンス信号の大きさの関数となる。イ／り。

フタ５２は人力信号のうちの低周波成分を人力信号の高
周波成分に比してそれ程減衰させることなくダイオード
５４に伝送し、それによってダイ刊−−ド５４は高周波
人力信号成分に比して低周波人力（３シｇ成分に対して
より強く応答して導通する。この点から言えば、インダ
クタ５２はダイオード５４に供給される信号に対して低
域通過フィルりとして動作する。ダイオード５４が導通
すると、このダイ刈−−ド５４姐ベース・バイアス抵抗
器５７からなるトランジスタ５０のベース入力回路を負
荷するように作用し、このダイオード５４を導通状態と
するとｉｔより低い周波数の信号成分はトランジスタ５
０のベースにおいて減衰される。

ダイメート５４は、白方向の低周波人力信号成分のより
高いレベルに関して特に（ｇ号振１＃ａ圧縮効果を馬え
、このような信号かピークの自レベルに近ずくにつれて
圧縮効果は大きくなる。ダイオード５４はその閾値導通
レベル以上の殆んどの圧縮領域にわたる非直線領域で導
通し、その期間中ダイメート５４ｉｊｎ、Ｏボルトと＋
０．５ボルトとの間のオフセット電圧を呈する。従って
、信号の圧縮は非直線的である。

ダイオード５４によって生成される信号圧縮効果は、第
２図の信号波形の階段波成分ｓ２がら見ることかできる
。黒レベル近傍のは号成分Ｓ２の第１ステツプは、この
ステップの大きさかダイオード５４を導通状態にするに
に不充分であるので圧縮されない。゛より正の第２のス
テップは、ダイオード５４が導通しはじめて僅かに圧縮
される。残る一層正になるステップは、これらのステッ
プの大きさはダイオード５４′ｆニ一層導通させるので
、さらに大きな圧縮を受けるようになる。この例では、
階段波成分Ｓ２の最も高い最も正のステップは約ａｏＩ
ＲＥ単位の白レベルに相当する。

階段波成分Ｓ２の最」二位の３つのステップ（Ｐｌで示
されている）の立上り端にはピークか生ずる。

これば、これらの端部の変移部は関連する低周波ステッ
プと同じ大きさの圧縮を受けない高周波成分からなるこ
とによる。このような高周波成分はダイオード５４に達
する前にインダクタ５２によって減衰を受け、そのため
ダイオード５４はあまり導通せず、このような高周波乾
；縁成分に応答して小さな圧縮効果を呈するにすぎない
。同様なピーク効果は矩形信号成分Ｓ５のＰ２によって
示さｈる立上り端の変移に関しても生ずる。パルスＳ３
およびＳ４成分は主として高周波成分を含み、ダイオー
ド５４１ｒこ達する前に減衰され、従って、ダイメート
５４は振幅を圧縮するように導通状態にならないことか
ら。

上記パルスＳ３およびＳ４は殆んどあるいは全く振幅の
圧縮を受けｈい。

上述のように、ダイオード５４か導通ずると、ｌ・ラン
ジスタ５０のベース入力回路か負荷さノ１．る結果とし
て信号の圧縮か行なわれる。インダクタ５２、ダイオー
−ド５４、およびボテンショノータ５５の摺ω」子とア
ースとの間の抵抗部分からなる人力４ｔ４号に対する負
荷回路は、ダイオード５４か非導通のときは非常に大き
なインピーダンス回路′となる。人力信号の負荷の大き
さおよびその結果生ずる信号圧縮は、ダイオード５４の
導通レベルおよびインダクタ５２によって与えられるイ
ンピーダンスの関数となる。例えば、所定の大きさの高
レベル入力信号のＤ　Ｃ成分に対しては、インダクタ５
２と導通状態のダイオード５４か低インピーダンスを呈
することにより、入力信号の負荷か最大になり、圧縮も
最大になる。所定の大きさのよシ高い周波数の人力信号
成分に対しでに−１とハがダイオード５４を導通状態に
するに充分な大きさであっても、インダクタ５２のイン
ピーダンスが大きくなり、ダイオード５４の４通レベル
か比較的小さくなるから、負荷は小さくなり、信号の圧
縮も小さくなる。５　Ｍ！−１ｚ以上の高周波成分は、
トランジスタ５０のコレクタおよびマトリックス増幅器
２５０入力回路のコレクタに現われる等画集中キャパシ
タンスにより１回路２０からの出力信号中では減衰して
いる。

信号成分Ｓ２乃至Ｓ５の各々に対する最大ピーク白レベ
ルに対応する実質的に：ｉ、ｏｏＩＲＥ単位のピーク白
振幅レベルを有するグロセッザ１５からの非ピーク出力
信号に応答して第２図の信号か生成される。

第２図の信号波形によって示すように、回路２ｏがらの
圧縮さｈた出力信号中では、成分Ｓ２およびＳ５は約５
ｏＩＲ，Ｅ単位の圧縮さｈたピーク自振１ｋｔを示し。

ピーキング成分Ｐ２と同様に比較的圧縮されでいない成
分Ｓ３およびＳ４ｈ　１ｏｏＩ　ＲＤ単位近くのピーク
白振幅レベルを示す。このような結果に、回路１６およ
び１８に設けられた可調整コンシラストおよび輝度制個
１ボテンンヨメータを、例えはこ涯らのｆｌｔｌＪ御に
対する中央の範囲の係止位置の基準設定に関連して得ら
れる。

回路２０によって与えられる周波数選択性の振幅の圧縮
により、低周波ルミナンス信号成分を白レベルに達した
時に制限し、それによって投影された映像のフィールド
・ブルーミングが生じ難くスることかできる。比較的小
さな振幅の低周波成分の情報内容は何ら損傷を受けず、
白レベルの近傍にある大きな振幅の低周波成分の情報内
容Ｉｉ−その振幅に圧縮されるが大部分保持さノ１．る
。後者の結果は、この回で１更用されている非直線圧縮
の作用によって得られるものであり、圧縮の大きさｃ１
ピーク白レベルに近づくにつれて大きくなる。

さらに、高周波ビデオ信号成分は低周波成分が受＆−す
る程の大きさの振幅圧扁を受けないので、白レベルの近
傍Ｖこお・ける大きな振幅のビデオ信号の卸ｊ部情報ば
１１〜強または強調（ハイライト）される。

この結果は、信号成分Ｓ２およびＳ５の高周波端縁の変
移■フ、およびＰ２によって証明されており、また相当
な高周波成分を伴なうパルスＳ３およびＳ４の振幅か比
較的圧ｍされないことによっても示されている。さらに
、インダクタ５２の自己共振、インダクタ５２とトラン
ジスタ５０のベース人力に付帯する実効キヤパシタンス
との共振に伴なう高周波ピーギング効果によつ−Ｃも、
映像の細部情報がさらに強調されることか判った。

ルミナンス・プロセッサ１５中のＤＣ（直流）分再生回
路によって設定さ九るルミナンス信号のＤＣ：Ｍ準しベ
ルは、回路２Ｇの人力と陰極線管との間かＡＣ（交流）
結合でばなく１）Ｃ結合されている点で好都合に維持さ
ＪＬる。

上述の周波敬選択性信号圧縮装置を、通常の直接観察形
式のテレビジョン方式、特に映像表示管が、これをその
飽和導通状態にまで駆動することノテキる広ダイナミッ
ク・レンジのｍｉ　ＪＪＪ　Ｊ曽”ｇ　’ａ羽ＶＣよっ
て駆動される上記テレビジョン方ｉ（で１ｔＪＩＩＬ。

ても満足できる結果か得らｉ↓る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理によるビデ第４ａ号変換回路を
含む投影テレビジョン装置の−８１−ヲ示す図１、第２
図は第１図に示す信号変換Ｉｉ用路の！ｌ１Ｉ−＋　ｆ
＋＝金説１ｊＪｌするだめの波形を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）低周波成分および高周波成分からなり、熱映像レ
   ベルと白映像レベルとの間の振幅の範囲を示す映像を表
   わすビデオ信号源と、 供給されるビデメ信号に応答して映像を再生するための
   映像表示手段と、 上記信号源に結合されていて、上記表示手段に変換さｈ
   またビデオ信号を供給する信号変換手段とからなシ、 上記信号変換手段は、上記ビデオ信号中の低周波で白の
   映像を表わす振幅成分を、上記ビデオ信号中の高周波で
   白の映像を表わす振幅成分に比して選択的に圧縮するだ
   めの手段からなる、ビデオ信号の処理、表示装置。