JPS61296884A - 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−３ＡＷ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±ＩＭＩＩｚ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（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、輝度信号と２つの色信号と
を入力し、それぞれＡ／Ｄ変換した後、ディジタル輝度
信号を用いて輪郭・フレア補正信号を発生するとともに
、前記ディジタル輝度信号および色信号とからマトリク
ス回路により復元され、補償用遅延回路を経て遅延され
た３原色映像信号に、前記輪郭・フレア補正信号をそれ
ぞれ合成してからＤ／Ａ変換して出力するものである。

前記輪郭・フレア補正信号発生部は、ディジタル輝度信
号を入力する輪郭・フレア補正信号作成回路と、該補正
信号作成回路に縦続しディジタル輝度信号の入力レベル
により利得を変化する利得調整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、補正信号作成回路の入力を遅延した信号か
ら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、その係数を可変的に調整し、設定できるもので
ある。

〔作用〕

本発明は、Ｒ，Ｇ、Ｂの各原色信号を適宜逆マトリクス
回路を経て引き出された輝度信号（Ｙ信号）と２つの色
信号すなわち広帯域色信号Ｃ８，狭帯域色信号ＣＮ　（
以下ここでルよそれぞれＣ１信号。

Ｃ２信号として取扱う）とを入力し輪郭・フレアの補正
を行ない高品質の３原色映像信号を得ることができる。

補正信号の作成は、輝度信号を入力する１つの輪郭・フ
レア補正信号発生部（以下では補正信号発生部という）
で行なう。

補正信号発生部は、補正信号作成回路と利得調整回路と
からなり、補正信号作成回路は、低域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、入力のＹ
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。

上記補正信号は、利得調整回路によってＹ信号のレベル
に対応して振幅を調整して出力される。

補正信号発生部からの補正信号出力を補償用遅延回路を
経た３原色映像信号の各々と合成回路で合成し、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、フィルタ類、利得調整回路には係数回路が必要と
なるが、可変的に調整可能な回路を用い最適に調整設定
しておく。

（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。入力信号のＹ信号
、Ｃ４信号、Ｃ２信号はそれぞれＡ／Ｄ変換器１１３〜
ＩＩＣによりディジタルＹ信号となし、マトリクス回路
１８に入力し、ＲＧＢ信号に復元される。ＲＧＢ信号は
各々補償用遅延回路１２ａ〜１２Ｃで遅延し合成回路１
４３〜１４Ｃで補正信号発生部１０の出力をそれぞれ合
成する。

補償用遅延は補正信号発生部１０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１５２〜１５ｃでアナログ信号として出力す
る。

補正信号発生部１０はディジタルＹ信号、すなわち・Ａ
／Ｄ変換器１１ａの出力を入力して各ＲＧＢ信号に共通
に用いられる補正信号を補正信号作成回路１３で発生す
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、
補正信号発生部１０は第１図に示す構成にし、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Ｙ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。これによって画面暗部も画質が改善
される。

なお利得調整回路１７の利得は各３原色ごとにその利得
を変え補正信号の振幅を変えることができる。

次に補正信号作成回路１３につき説明する。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
フィルタであうでラインメモリ列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２１ｂ２輪郭補正用積和演算器２１ｃと、
両種和演算器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２３
も同一の構成の低域通過型のフィルタであるが、２３ａ
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、
フレア補正は全タップを利用して、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
めには全り・７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の中央のタップ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２０４２
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、全体構成につき説明する
。ディジタルＹ信号から垂直補正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ＦＩＲ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Ｙ信号を補償用遅延器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リファレンス信号として減算回路２
６に入力する。リファレンス信号から補正信号２４を差
し引くことで減算回路２６の出力２６ａは高域特性の補
正信号となる。

このように、フィルタを低域通過型フィルタとして構成
し、その出力を入力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それぞれ
高域成分の強調と低域成分の減衰であり、フィルタとし
ては両者とも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近影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。本発明では、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
タ出力を入力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る。

本発明では係数を可変的に調整し、設定できるものとし
て、第４図に示すような素子を使用する。

第４図（ａ）は係数回路を図示的に表示したもので、同
図（ｂ）はＲＯＭ３１．同図（Ｃ）は乗算回路３２．同
図（ｄｌはシフター回路３３である。同図（ｂｌのＲＯ
Ｍ３１の場合は、入力をアドレス信号となし、その番地
に格納されたデータが出力されるが、そのデータを入力
に係数を乗じたものとすればよい。調整の際にＲＯＭ書
きこみをするようにしてもよいし、あらかじめ各種係数
値を格納しておき、アドレス線を充分とっておいて調整
の際にアドレス線を選択することで可変としてもよい。

同図（Ｃ１の乗算回路３２の場合は、乗算データ（係数
値）を設定することで、係数を調整できる。同図ｆｄ）
はシフター回路３３で例えばシフター３３１　３３２を
並列とすればシフター３３１が２ビツトシフト。

シフター３３２ガ３ビツトシフトとすれば下位へのシフ
トであれば入力データは３／８となって出力する。シフ
ト数を制御し、あるいはシフターの数をあらかじめ充分
用意して調整の際に選択することで係数を可変的に調整
し設定できる。

〔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。

（］）入力信号である輝度信号を用いて、補正信号を作
成し、マトリクス回路で復元した３原色映像信号に加算
することで３原色映像信号の補正を行なう。したがって
複雑な補正信号作成回路などを含む補正信号発生部は１
個だけでよく、装置コストかが格段と低くなる利点があ
る。また、輝度信号に３原色映像信号が含まれており、
３原色映像信号ごとに補正値を加算するから補正量を適
正に調整することができる。

（２）輪郭・フレア補正用フィルタとして、両者ともＦ
ＩＲ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、係数を可変的に調整し、設定できるも
のを使用し、調整を容易にしているから、機器の量産時
に有利である。

【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
。 １０〜・−補正信号発生部、 ！　１　ａ　〜１１　ｃ−Ａ　／　Ｄ変換器、１２ａ〜
１２ｃ・−補償用遅延回路、 １３−・−・補正信号作成回路、 １４ａ〜１４ｃｍ合成回路、 １５　ａ　〜１５　ｃ・・・−Ｄ　／　Ａ変換器、１６
−・−遅延器、　　１７−・利得調整回路、１８−マト
リクス回路、 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−減算回路、２７−コア
リング回路、 ２Ｑ１−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９輸郭補正用）、 ２０８−−一合成回路、 ３０−・−係数回路、　３１−ＲＯＭ　。 ３２−乗算回路、　　３３・・−シフター回路。

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
   、輝度信号と２つの色信号とを入力し、それぞれＡ／Ｄ
   変換した後、ディジタル輝度信号を用いて輪郭・フレア
   補正信号を発生するとともに、前記ディジタル輝度信号
   および色信号とからマトリクス回路により復元され、補
   償用遅延回路を経て遅延された３原色映像信号に、前記
   輪郭・フレア補正信号をそれぞれ合成してからＤ／Ａ変
   換して出力する画質改善装置であって、 前記輪郭・フレア補正信号発生部は、ディジタル輝度信
   号を入力する輪郭・フレア補正信号作成回路と、該補正
   信号作成回路に縦続しディジタル輝度信号の入力レベル
   により利得を変化する利得調整回路とからなり、 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、補正信号作成回路の入力を遅延した信号か
   ら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、その係数を可変的に調整し、設定
   できるものである ことを特徴とするテレビジョン画質改善装置。