JPS6238903B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジヨン受像機などにおける画
質調整回路に関する。

テレビジヨン受像機などにおいて、画像が映出
されるまでには種々の伝送系を経て映像信号が伝
送されてきているので、一般にその高域成分が減
衰を受けていることが多く、したがつてそのまま
で映像を再生したのでは画像の輪郭部がぼやけて
解像度の低下した、いわゆるあまい画像となつて
高品質の画像を再生することができない。

このことは近年テレビジヨン受像機として大型
の画面のものが多く使用されるようになつてくる
につれて、特に問題になつてきた。

従来から、このように高域成分に減衰を受けた
映像信号から解像度の高い画像を再生するための
手段としては、クリスブニング回路、或いは輪郭
強調回路と呼ばれる装置を用いることがしばしば
行なわれていた。これらの装置は一種の高域成分
強調回路で、トランスバーサルフイルタを用いた
もの、２次微分によるものなどが知られている。

このうち、第１図に２次微分による例を示す。
なお、このような輪郭強調回路などは、その信号
に対する強調の割合を調節できるようにして使用
されるのが普通で、そのため、画質調節回路と呼
ばれることが多い。

第１図において、４はコレクタ側負荷抵抗５と
エミツタ側負荷抵抗６を有する増幅用のトランジ
スタ、１０は信号を微分するためのコンデンサ、
１１はローパスフイルタを構成するコイル、７は
コイル１１と共にローパスフイルタを構成する抵
抗、８は画質調節用の可変抵抗器、９は直流分を
カツトするためのコンデンサであり、また１は入
力端子、２は出力端子、３は電源端子である。

次にこの回路の動作を第２図の波形図により説
明する。

入力端子１に信号１２が加えられると、トラン
ジスタ４によつて増幅された信号がコレクタ側の
抵抗５とエミツタ側の抵抗６に現われ、この信号
のうち抵抗６に現われた信号はコイル１１と抵抗
７で構成されたローパスフイルタによりわずかに
高域が減衰されるが、ほとんどそのまま出力端子
２に供給される。しかしながら、抵抗５に現われ
た信号はコンデンサ１０とコイル１１により２次
微分された信号１４となり、しかもエミツタ側の
抵抗６に現われた信号に対して位相が反転したも
のとなつて出力端子２に供給される。

なお、１３は入力の信号１２の１次微分された
信号である。

さて、このようにして出力端子２には、トラン
ジスタ４のコレクタ側から２次微分された信号１
４が位相反転して供給され、同じくエミツタ側か
らは信号１２がほとんどそのままの波形で供給さ
れているから、出力端子２にはこれらの信号が重
畳された信号１５が得られることになる。

この信号１５をみれば判るとおり、元の信号１
２に対してブリシユート、オーバーシユートが付
加された信号が出力端子２に得られることにな
り、この信号により画像を再生すれば輪部分が強
調されて見掛け上解像度が改善した画像が得られ
ることになる。

このとき、可変抵抗器８を調節すれば、トラン
ジスタ４のコレクタ側とエミツタ側に現われる信
号の比を変えることができるから、出力端子２に
現われる信号１２と１４の比率が変えられること
になり、輪郭強調の割合を調節することができる
わけである。

さて、このような画質調節回路は、一種の高域
強調回路であるから、この周波数特性を示すと第
３図のようになる。

ここで特性曲線１６は可変抵抗器８をほぼ中間
の値にしたときのもので、画質を通常の状態にし
たときに相当し、特性曲線１７は可変抵抗器８の
値を最少にして２次微分された信号１４の振幅が
最大になるようにした場合の特性で、画質を最も
シヤープにしたときのもの、また特性曲線１８は
可変抵抗器８の値を最大にして信号１４の振幅を
最少にしたときのもので、画像は最も軟調な状態
となる。

以上説明したように、この第１図に示したよう
な画質調節回路では、必要に応じて解像度の高い
画像を得るようにすることができるが、同時に次
のような欠点を有していた。

すなわち、この第１図に示したような画質調節
回路は本質的に高域強調回路であり、したがつて
ノイズ成分をも強調してしまう。

この画像信号中のノイズは、画像が変化してい
る部分、つまりコントラストが変化している部分
ではあまり目立たないが、画像が単調な部分、い
わゆるバツクグラウンド部分では非常に目立ち、
それが画質調節回路により強調されてしまうた
め、画像全体がノイズで荒れた、ざらついた感じ
のものとなつて非常に見苦しいものとなつてしま
う欠点があつた。

これを第４図によつてさらに詳しく説明する
と、いま、或る水平走査期間における映像信号の
波形が１９のようであつたとする。

そうすると、期間t₂、t₄、t₆が画像の変化して
いる部分、期間t₁、t₅、t₇がバツクグラウンド部
分に相当している。画像の解像度を上げるために
は期間t₂、t₄、t₆の部分、すなわち輪郭部分をは
つてりさせる、つまりその変化の割合を鋭くしな
ければならないから、画質調節回路を強く働かせ
る必要がある。

しかしながら、そうすると、この波形１９では
はつきり示されていないが、混入しているノイズ
も強調されてしまうことになり、この強調された
ノイズは特に期間t₁、t₅、t₇の部分において非常
に目立つたものとなり、画質を悪化させてしま
う。

つまり、第１図に示したような画質調節回路
は、画質を改善するために解像度を上げようとす
ると、ノイズが非常に目立つようになり、充分な
輪郭強調を行うことができず、高解像度で、か
つ、ノイズの少ないすつきりとした高品質の画像
を得るようにすることができなかつた。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、バツクグラウンドにおけるノイズを強調する
ことなく、充分な輪郭強調を行なつて高解像度の
画像が再生し得るようにした画質調節回路を提供
するにある。

この目的を達成するため、本発明は、解像度を
上げるための高域強調動作を映像信号の波形に応
じて制御するようにしたことを特徴とする。

以下、発明の実施例を図面について説明する。

第５図は、本発明の基本的な実施例を示す自動
画質制御回路のブロツク図、第６図はより具体的
な構成を示すブロツク図である。

これらの図において、１，２は入力端子および
出力端子、２０は画質調節回路、２１は信号の変
化分検出回路、２２は画質調節回路２０を制御す
る画質調節利得制御回路、２３は微分回路、２４
はパルス極性一部反転回路、２５は波形整形回路
である。

次に本発明の動作を第７図の波形図によつて説
明する。

入力端子１に波形１９の信号が加えられたとす
ると、微分回路２３の出力に微分された信号２６
が得られる。この信号２６はパルス極性一部反転
回路２４での負方向のパルスが反転され、その出
力に信号２７が現われる。波形整形回路２５は例
えがシユミツト・トリガ回路などで構成され、信
号２７を一定のレベルでトリガして信号２８を発
生する。

この信号２８が画質調節利得制御回路２２に供
給され、画質調節回路２０を制御し、信号２８が
存在する期間t₂、t₄、t₆だけ画質調節回路２０の
高域周波数成分に対する利得を大きくするように
動作させる。

したがつて、画質調節回路２０は、この信号２
８が存在する期間t₂、t₄、t₆だけ高域周波数成分
に対する利得が増加し、第２図で説明したように
映像信号の輪郭部分の強調を行なうから、再生さ
れた画像は映像信号の変化部分、すなわち輪郭部
分だけが高域補正されて解像度の改善が行なわ
れ、解像度と無関係な期間t₁、t₅、t₇の部分にお
いては高域周波数成分に対する利得が小さいか
ら、この部分に存在するノイズを強調することが
なくなり、ノイズが目立つ部分、たとえばバツク
グラウンド部分などでノイズを強調して見苦しい
画像としてしまう恐れがなくなる。

したがつて、本実施例によれば、画質調節回路
２０を充分に動作させて映像信号の輪郭部を強調
し、画像の解像度を上げてもノイズが目立つ画像
が再生されることがなくなるから、高解像度でし
かもノイズの少ない高品質の画像再生を行なうこ
とができる。

以上の説明では、波形整形回路２５にシユミツ
ト・トリガ回路を用い、これに反転回路２４から
の信号２７を加えて信号２８を得、これにより制
御を行なつているので、期間t₆において連続的に
画質調節回路２０が動作しないでパルス的に動作
することになつている。実際上はこれにより特に
不都合は生じてはいないが、もし必要ならば期間
t₆において連続的に動作するようにすることもで
きる。

まず、そのためには、いずれかの部分に積分動
作を行なわせるようにすればよい。一例として波
形整形回路２５の入力に積分回路を設け、反転回
路２４からの信号２７を積分して信号２９を得、
この信号２９により波形整形回路２５を動作させ
ればその出力に信号３０を得ることができ、期間
t₆における動作を連続的なものとすることができ
る。

また、信号２７から直接に信号３０を得るのに
は、マルチバイブレータを使用することもでき
る。例えば、リ・トリガブルマルチバイプレータ
を使用すればよい。このマルチバイブレータは、
１つの入力パルスに応じて一定期間の所定の幅の
パルスを発生し、連続してパルスが入力されると
その連続期間中連続したパルスを発生し続けるも
ので、IC化されたものが知られている（例え
ば、RCA社のデジタルIC、CD4098BEなど）。

したがつて、このリ・トリガブルマルチバイブ
レータを波形整形回路２５として使用すれば、信
号２７から直接に信号３０を得ることができ、こ
の信号３０により期間t₆中連続して動作させるこ
とができる。

第８図は本発明のさらに具体的な実施例を示す
結線図で、既に説明した実施例と同一部分、或い
は同等の部分には同じ符号を付してある。

この図において、３４，３５は微分回路２３を
構成するコンデンサと抵抗、３６，３７は差動増
幅器を構成するトランジスタ、３８はエミツタホ
ロワに接続されたトランジスタ、３９〜４６はト
ランジスタ３６〜３８を動作させるための抵抗、
４７はバイパス用コンデンサ、４８，４９は信号
の極性を揃えるためのダイオード、５０は画質調
節利得制御回路２２を構成するトランジスタ、５
１〜５３はトランジスタ５０を動作させるための
抵抗である。

なお、画質調節回路２０としては、第１図に示
した回路と同様のものを使用し、その抵抗６の代
りに抵抗３２，３３を可変抵抗器８に代えて可変
抵抗器３１が設けられている。

次にこの回路の動作を同じく第７図によつて説
明する。入力端子１に加えられた信号１９は微分
回路２３で微分され、信号２６となつてトランジ
スタ３６のベースに加えられる。このトランジス
タ３６はトランジスタ３７と差動増幅器を構成し
ているから、これぞれのコレクタには信号２６が
増幅されて互に反対極性で現めれる。そして、こ
れら反対極性で現われた信号は正極性の部分だけ
がそれぞれダイオード４８，４９で取り出され信
号２７となる。この信号２７がシミツト・トリガ
回路からなる波形整形回路２５で信号２８に整形
され、制御回路２２のトランジスタ５０のベース
に供給される。

このトランジスタ５０はバイアス抵抗５１，５
２により信号２８の期間t₁、t₃、t₅、t₇においては
遮断され、期間t₂、t₄、t₆で導通するようにバイ
アスされているから、トランジスタ５０は期間
t₂、t₄、t₆においてだけ導通して抵抗３３を短絡
する。

第１図において説明したように、この画質調整
回路２０は、トランジスタ４のコレクタ側負荷抵
抗５とエミツタ側の負荷抵抗３１，３２，３３
（第１図では６，８）のそれぞれの抵抗値に応じ
て画質調節動作が変化し、エミツタ側の抵抗値が
小さくなると特性が第３図の曲線１７のようにな
り、大きくなると曲線１８のようになるから、信
号２８の期間t₂、t₄、t₆においてトランジスタ５
０が導通して抵抗３３が短絡されると画質調節動
作を強く働かせ、映像信号の高域成分を強調し、
期間t₁、t₃、t₅、t₇においては高域成分を強調しな
いように動作する。

したがつて、第５図、第６図で説明したように
再生画像面にノイズを発生させることなく充分に
解像度を上げることができ、高品質の画像を再生
することができる。

なお、この第８図の実施例では波形整形回路２
５としてシユミツト・トリガ回路を用いたものと
して説明したが、既に説明したように積分回路を
付加したり、リ・トリガブルマルチバイブレータ
を使用して第７図の信号３０を得るようにしても
よいことは説明を要しないであろう。

これらのシユミツト・トリガ回路、積分回路、
リ・トリガブルマルチバイブレータなどは周知の
ものでもよく、したがつてその詳細な説明は省略
する。

また、第８図における可変抵抗器３１は第１図
の場合の可変抵抗器８に相当し、これにより必要
に応じて画質を任意に手動調節し得るものであ
る。

さて、以上の実施例では、制御回路２２がトラ
ンジスタ５０の導通・遮断により画質調節回路２
０の動作を切換えるように構成されているが、ト
ランジスタ５０を能動領域で使用して、回路２０
の動作をリニアに制御するようにしてもよい。

その１例としては、トランジスタ３８のエミツ
タに得られた信号２７を波形整形回路２５で整形
する場合に、信号２７の振幅に比例したパルスを
発生するようにしてやればよく、そのためには周
知のサンブルホールド回路などを波形整形回路２
５に適用すればよい。

これにより波形整形回路２５の出力に現われる
パルスは、入力信号の変化部分においてその変化
の割合（速さ）に応じて振幅変調されたものとな
り、それに応じてトランジスタ５０の導通状態が
変化するから、画質調節回路２０のトランジスタ
４に対するエミツタ側負荷抵抗の値もリニアに変
化し、画質調節動作も入力信号の変化の割合（速
さ）に応じて制御され、画像の輪郭部分に対して
より効果的な補正を与えることができる。

利得制御回路２２の構成としては必ずしも１個
のトランジスタによる必要もなく、例えば差動増
幅器として構成しても同様な結果を得ることがで
きる。

なお、第８図の実施例においては、第７図から
も明らかなように、信号１９に対してパルスの立
上がりがわずかではあるが遅れている。

勿論、これによつて実用上特に問題を生じるこ
とはないが、必要ならばこれを補正するようにし
てもよく、そのためには、例えば第８図において
点線で示したようにトランジスタ４のベースに直
列にコイル４８を挿入すればよい。これにより画
質調節回路２０に対して信号１９がわずかに遅延
して供給され、動作のずれを補償する。

さらに、第８図に点線で示したように可変抵抗
器４９をトランジスタ５０のベースに設けること
もできる。この抵抗器４９により抵抗器３１と同
様に画質調節を手動で行なうことができる。

なお、以上の実施例では波形整形回路２５が設
けられているが、これは必ずしも必要ではなく、
実用に際しては回路２５を除去し、直接反転回路
２４からの信号２７で利得制御回路２２を制御す
ることもでき、ほぼ大差のない効果を得ることが
できる。

以上説明したように、本発明によれば、従来技
術における如く、高解像度の画像を得ようとすれ
ば全体的にノイズが目立つ見苦しい画質となり、
反対にノイズを少なくして見易い画面を得ようと
すれば高域成分が失われて解像度が悪化してしま
うという欠点がなく、充分に高域成分が補償さ
れ、しかもノイズの少ない高品質の画像を再生す
ることができ、テレビジヨン受像機の大型化に際
して極めて効果的な結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は画質調節回路の１例を示す結線図、第
２図はその動作説明用波形図、第３図は第１図に
示した回路の特性曲線図、第４図は映像信号の１
例を示す波形図、第５図は本発明の基本的な実施
例を示す自動画質制御回路のブロツク図、第６図
は本発明のより具体的な実施例を示す自動画質制
御回路のブロツク図、第７図は本発明の動作説明
用波形図、第８図は本発明のさらに具体的な他の
実施例を示す自動画質制御回路の結線図である。 ２０……画質調節回路、２１……信号変化分検
出回路、２２……画質調節利得制御回路、２３…
…微分回路、２４……パルス極性一部反転回路、
２５……波形整形回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 制御信号が供給されたとき映像信号にプリシ
   ユート及びオーバシユートを付加する画質調節回
   路と、映像信号の変化部分を検出して検出信号を
   発生する検出手段と、前記検出信号を制御信号と
   して前記画質調節回路に供給する制御手段とから
   なり、映像信号の変化部分にのみプリシユート及
   びオーバシユートが付加されることを特徴とする
   自動画質制御回路。