JPS63164765A - 画質補償装置 - 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、テレビジョン受像機等において映像の輝度変
化部分で映像信号の波形変化特性を変化させて輪郭を補
償するとともに、電子ビームの走査速度を映像の輝度変
化部分で変調することにより映像の輪郭を鮮明にするよ
うに補償するようにした画質補償装置に関するものであ
る。

従来の技術 テレビジジン受像機において、たとえば第９図に示す様
な白黒臼のパターンを受信してＣＲＴ上に映出する場合
、映像信号が第１０図人の様に輝度変化部分で急峻な立
上り立下りをもったものであれば映像の画質の良いもの
となるが、一般的には映像信号は受像機の周波数特性等
によって、同図Ｂに示す様な輝度変化部分で緩慢な立上
り立下りを有するものとなり、明瞭な輪郭を示さない不
鮮鋭なものとなっている。そこで鮮鋭度の低下を補償す
る方法として電気的な輪郭補償量調整回路（以下画質調
整回路と呼ぶ）がある。この回路は同図Ｂのような映像
信号を２次微分を行い同図Ｃの様な信号を作成しこの信
号Ｃをもとの映像信号Ｂに重畳して同図りに示す様な立
上り立下りが急峻になった映像信号を得て、ＣＲＴに供
給するものである。しかしながらこの方法による場合に
は信号のピークの部分でビーム電流がより増加すること
によってビームスポットサイズが一層大きくなり、いわ
ゆるプルーミング現象をおこし鮮鋭度はそれほど向上さ
れない。これに対してこの様に映像信号の波形を直接補
正することなく鮮鋭度の低下を補償する方法として走査
速度変調方式がある。

第１１図に走査速度変調の原理を示す。第１１図人に示
すもとの映像信号Ｓ１を一次微分することによって同図
Ｂの様な信号Ｓ２を得、これを例えば水平及び垂直偏向
コイルとは別に設けた補助偏向ヨークに供給して同図Ｃ
の曲線１で示す様に水平偏向磁界を信号Ｓ１の立上り立
下りに対応する時点で補正し、Ｃれにより画面上でのビ
ームの走査速度を同図りの曲線２で示す様に変調する方
法が提案されている。上記の走査速度変調の方法によれ
ば、画面上でのビームの走査速度は信号Ｓ１が立下り始
めた直後の位置では遅くなるので画面上の対応する点で
の発光量は急激に増加し、その後ビームの走査速度が早
くなるので画面上の対応する点での発光量は少なく抑え
られる。一方信号Ｓ１の立上り側ではこれと対称な形に
なるので結局画面上の水平方向においての発光量は同図
Ｅに示す様に変化し、水平方向の鮮鋭度を向上させるこ
とができる。しかるに走査速度変調を行うための磁界を
生ずるには比較的大きな電力を必要とする。

上記２つの鮮鋭度改善法を共用して効果的に輪郭補償を
行なう方法が考えられる。その−例のブロック図を第１
２図に示す。図において１は高周波増巾回路、２は周波
数変換回路、３は映像中間周波数増巾回路、４は映像検
波回路、９．は画質調整回路、６は映像増巾回路、６は
走査速度変調回路、７は補助偏向ヨーク、８ばＣＲＴで
ある。ただし通常の偏向回路は特に関係がないので図示
を省略している。ここで映像検波回路４から映像信号を
走査速度変調回路６に加え、走査速度変調回路６で加え
られた映像信号を一次微分を行い増巾して補助偏向ヨー
クに走査速度変調電流を流して走査速度変調による輪郭
補償を行なう。

一般にこの様な走査速度変調は輝度が明るい程よく利く
特性を示す。以下その理由を数式を用いて説明する。

遅延線の終端を短絡しその反射を利用して一次微分する
場合、入力さｎた映像信号は終端で反射され、再び入力
端に逆極性で２τ遅れて返ってくる。したがっていま入
力信号Ｋｉｎが Ｅｉｎ　＝人００１１ωｔ　　（ム：振巾、　　ω＝２
πｆ。

ｆ：入力信号周波数） であった時、遅延線入力端での電圧ｉＣＴはｘ、＝ムｃ
ｏｇωｔ　−Ａｃｏｓω（ｔ−２ｒ）＝２ムｓｉｎωｒ
　、　ｓｉｎω（ｒ　−ｔ　）　　・−・−（１）とな
る。

信号波形は走査速度変調電流とのタイミング関係からτ
だけ遅れた信号にする必要がある。したがって信号波形
はＡＣＯＳω（ｔ−τ）である。

主偏向ヨークおよび補助偏向ヨークによって生じる偏向
波形Ｗａは式（１）を用いて Ｗｄ　＝　αｔ　＋　２Ａｓｉｎｒ、　ｇｉｎ　（１）
　（τ−ｔ　）で示される但しαは水平偏向速度である
。

画面上の輝度は映像信号に比例し、偏向速度に反比例す
るから、輝度りは ＝　（Ｋ＋Ａｃｏｓω（ｔ−ｒ））／　Ｃ（１−２ムω
Ｓｉｎωｆ。

ｃｏｓω（を−τ）〕　　　　　　　　・・・・・・（
２）但しＫは信号の直流バイアス となる。一般にα〉ムωＳ工ｎωτ が成立するので、式（２）のテーラ−展開の一次項をと
って Ｌ＝！＝　　（Ｋ＋ムＯＯ！！（１）（ｔ−ｒ　））−
（α＋２人ωｓｉｎωｒ−ｃｏｓω（を−τ）〕 となる、−１≦ＣＯ５ω（を−τ）≦１であるからＬｍ
ａｘ＝　（Ｋ＋Ａ）（α＋２人ωｇｉｎωｒ）Ｌｍｉｎ
　＝　（Ｋ−ム）（α−２ムω５ｉｎａ＋ｒ　）Ｌｍａ
ｘ　−Ｌｍｉｎ　＝　４にムωｓｉｎωｒ　　　　　−
・・・（３１となり、画面上での輝度変化（ＬＩＩＩＬ
Ｘ−Ｌｍｉｎ）はＫに比例して大きくなる。すなわち走
査速度変調は高Ｉｌｉ’ｔたビームスポットサイズが小
さい高精細度な表示はどよく利くわけである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では高輝度および高精細
度表示になるとまた画質調整による補正量をふやすと一
般にプルーミングが増しビームスポットサイズが大きく
なるので前記の効果がそこなわれるという問題点を有し
ていた。

本発明はかかる点に鑑み高輝度また高精細度の表示すな
わち映像信号の周波数帯域が広いほど走査速度変調によ
る輪郭補償量をふやし、プルーミングによる劣化のない
画質補償装置を提供するものである。すなわち、第４図
の回路構成では高輝度でかつ高精細度の信号の時、走査
速度変調独特の高輝度になるほど輪郭補償効果があると
いう利点がプルーミングのためにそこなわれてしまうの
で、本発明ではこの点を解消するため、高輝度時でかつ
高精細度の表示には走査速度変調による輪郭補償量を増
し、かつ電気的な画質補償量を減らしてプルーミングの
ない鮮明画像をＣＲＴ上に表示するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は映像信号の輝度変化部分の波形変化特性を変化
させて、映像の輪郭を電気的に補償する電気的輪郭補償
手段と、前記映像信号の輝度変化部分で発生させた輪郭
補償偏向電流を陰極線管に設けた補助偏向コイルに流し
て電子ビームの走査速度を変調することにより、映像の
輪郭を補償する走査速度変調手段と、前記入力映像信号
の周波数帯域を検出する周波数検出手段と、前記入力映
像信号の振幅レベルを検出する振幅検出手段と、前記周
波数検出手段と前記振幅検出手段からの検出信号により
、前記二つの輪郭補償手段の補償量を制御するための制
御信号を作成する作成手段と、前記作成手段からの制御
信号によシ映像信号の周波数帯域が広くかつ振幅レベル
が大きい時に、走査速度変調による補償量を増加させか
つ電気的輪郭補償による補償量を減少させるように前記
電気的輪郭補償手段と前記走査速度変調手段における補
償量を相反するように制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とする画質補償装置である。

作用 上記のように構成することによってＣＲＴのプルーミン
グを低減させ、高輝度、高精細度表示での走査速度変調
の効果を大きくすることにより、プルーミングのない鮮
明画像を得ることができる。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例における画質補償装置の
ブロック図を示すものである。第１図において第６図と
同じ動作をするものは同じ番号で示し説明は省略する。

第１図において、１１は映像信号の振幅を調整するため
のコントラスト回路、１２は映像信号を２次微分する２
次微分波形作成回路、１６は映像信号を１次微分する１
次微分波形作成回路、１３は前記２次微分信号の利得を
制御する利得制御回路、１４は前記利得制御された２次
微分信号と映像信号とを加算するための加算回路、１７
は前記１次微分信号の利得を制御する利得制御回路、１
９は映像信号の振幅を検出する振幅検出回路、２２は映
像信号の周波数帯域を検出する周波数検出回路、２３は
前記雨検出信号より利得制御を行なうための制御信号を
作成する制御信号作成回路、１８は前記利得制御された
１次微分信号を増巾する増巾回路である。また２０は前
記２次微分波形作成回路１２と利得制御回路１３と加算
回路１４とで構成された電気的輪郭補償回路、２１は前
記１次微分波形作成回路１６と利得制御回路１８と増巾
回路１８とで構成された走査速度変調回路である。

以上のように構成された本実施例の画質補償装置につい
て以下その動作を説明するため第２図の動作波形図と第
３図の特性図を用いる。入力端子には第２図ｇに示す映
像信号が入力され、その信号はコントラスト回路１１に
供給され、０ＲＴＢに加わる映像信号電圧の振幅を制御
している。コントラスト回路１１からの信号は２次微分
波形作成回路１２，１次微分波形作成回路１６と周波数
検出回路２２と振幅検出回路１９に供給さｎる。

２次微分波形作成回路１２では第２図すに示すように入
力映像信号の２次微分信号を作成している。

１次微分波形作成回路１６では第２図ｇに示すように入
力映像信号の１次微分信号を作成している。

２次微分波形作成回路１２からの２次微分信号の利得制
御回路１３に、１次微分波形作成回路１６からの１次微
分信号は利得制御回路１７に供給される。周波数検出回
路２２では映像信号の周波数帯域を検出する。たとえば
第３図に示す周波数特性の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
により映像信号の周波数成分を検出し、第２図ｆの破線
に示すような信号が抽出される。この抽出された信号を
たとえば最大及び最小値検出を行なうことにより、最大
値検出時は第２図ｆの実線に示すＶＭＡＸ電圧が得られ
、最小値検出時は第２図ｆの一点鎖線のＶＭｒＮ電圧が
得られる。振幅検出回路１９では映像信号の振幅を検出
する。たとえば第２図ｇに示す映像信号の振幅を比較電
位ｖ１　　と比較して検出している。したがって振幅検
出回路１９からは第２図ｄ、ｅの実線に示す検出信号が
出力される。実際には応答、外来雑音等があるため第２
図ｄ、ｅの破線に示すように積分さｎた信号が出力され
る。

前記振幅検出回路１ｅと周波数検出回路２２から検出信
号は制御信号作成回路２３に供給され、利得制御を行な
うための制御信号を作成している。

制御信号作成回路２３では、前記周波数検出回路２２か
らの周波数帯域情報と前記振幅検出回路１９からの振幅
情報をふまえて重みづけを行ない、第２図ｇに示すよう
な制御信号が出力さｎる。第２図ｇの一点鎖線Ｖｃ２電
圧は利得制御回路１３に供給して利得制御を行なうこと
により、第２図りに示すように映像信号の周波数帯域が
高いレベル（第３図に示す周波数ｆｔ　　）でかつ、映
像信号の振巾の高いレベルでの２次微分信号の利得を下
げ、また周波数帯域が低いレベル（第３図に示す周波数
ｆｚ　　）でかつ、振巾の低いレベルでの２次微分信号
の利得を上げている。利得制御回路１３からの映像信号
の周波数帯域及び振巾に応じて利得制菌された２次微分
信号は加算回路１４に供給されて映像信号と加算さｎる
。加算回路１４からは第２図コに示すように映像信号の
周波数帯域及び振巾の低いレベルでは輪郭補償量が増え
、高いレベルでは輪郭補償量が減ったすなわちダイナミ
ック的に輪郭補償が行なわれた映像信号が出力される。

第２図ｇの実態のＶａｔ電圧は利得制御回路１７に供給
して利得制御を行なうことにより、第２図１に示すよう
に映像信号の周波数帯域が高いレベルｆ１でかつ、映像
信号の振巾の高いレベルでの１次微分信号の利得を上げ
、また周波数帯域が低い１／　”’：　ルｆ　２でかつ
、振巾の低いレベルでの１次微分信号の利得を下げて、
ダイナミック的な走査速度変調を行なっている。利得制
御回路１７がらの周波数帯域及び振巾に応じて利得制御
された１次微分信号を増巾回路１８に供給して、増巾し
た後たとえばＣＲＴ８のネック部に設けた補助偏向ヨー
クに加え、その１次微分の補助偏向電流によシミ子ビー
ムの走査速度を変化させることにより、走査速度変調に
よる輪郭補償が行なわれる。

以上のように本実施例によれば、映像信号の周波数帯域
及び振巾に応じて、電気的輪郭補償量と走査速度変調に
よる補償量を制御して、映像信号の周波数帯域、振巾の
高いレベルでは走査速度変調による補償量を増し、かつ
電気的輪郭補償量を減らすことにより、ＣＲＴの高輝度
及び高精細度の時のブルーミングを低減させて高輝度及
び高精細度の表示での走査速度変調の効果を犬きくする
ことにより、輪郭が充分に鮮鋭な画像を得ることができ
る。

第４図は本発明の第２の実施例における画質補償装置の
ブロック図である。同図において２ｏは電気的輪郭補償
回路、２１は走査速度変調回路で、以上は第１図の構成
と同様なものである。第１図の構成と異なるのは振幅検
出回路１９からの検出信号のみによシ利得制御回路１３
．１７を制御して前記電気的輪郭補償回路２ｏと走査速
度変調回路２１の補償量を制御した点である。

前記のように構成された第２の実施例の画質補償装置に
ついて以下その動作を説明するため第６図の動作波形図
を用いる。入力端子１０に第６図ａに示す映像信号が入
力されその信号はコントラスト回路１１に供給されＣＲ
Ｔｓに加わる映像信号電圧の振巾を制御している。コン
トラスト回路１１からの信号は２次微分波形作成回路１
２．１次微分波形作成回路１６と振幅検出回路１９に供
給される。２次微分波形作成回路１２では第５図すに示
すように入力映像信号の２次微分信号を作成している。

１次微分波形作成回路１θでは第５図Ｃに示すように入
力映像信号の１次微分信号を作成している。２次微分波
形作成回路１２からの２次微分信号は利得制御回路１３
に、１次微分波形作成回路１６からの１次微分信号は利
得制御回路１７に供給される。振巾検出回路１９では映
像信号の振幅を検出する。たとえば第５図ａに示す映像
信号の振幅を比較電位ｖ１と比較して検出している。し
たがって振幅検出回路１９からは第５図ｄｏに示す検出
信号が得られる。第５図ｅに示す検出信号は利得制御回
路１３に供給して利得制御を行なうことにより、第５図
ｒに示すように映像信号の振巾の高レベルでの２次微分
信号の利得を下げ、また低レベルでの２次微分信号の利
得を上げている。利得制御回路１３からの振巾レベルに
応じて利得制御された２次微分信号は加算回路１４に供
給されて映像信号と加算される。加算回路１４からは第
５図すに示すように映像信号の振巾の低レベルでは輪郭
補償量が増え、高レベルでは輪郭補償量が減ったすなわ
ちダイナミック的輪郭補償が行なわれた映像信号が出力
される。

第６図ｄに示す検出信号は利得制御回路１７に供給して
利得制御を行なうことにより、第５図ｇに示すように映
像信号の振巾の高レベルでの１次微分信号の利得を上げ
、また低レベルでの１次微分信号の利得を下げてダイナ
ミック的な走査速度変調を行なっている。

以上のように本実施例によれば、映像信号の振巾レベル
に応じて、電気的輪郭補償量と走査速度変調による補償
量を制御して、映像信号の振巾の高レベルでは走査速度
変調による補償量を増し、かつ電気的輪郭補償量を減ら
すことにより、ＣｊＲＴによるブルーミングを低減させ
て、高輝度での走査速度変調の効果を大きくすることに
より、輪郭が充分に鮮鋭な画像を得ることができる。

第６図は本発明の第３の実施例における画質補償装置の
ブロック図である。同図において２ｏは電気的輪郭補償
回路、２１は走査速度変調回路で以下は第１図の構成と
同様なものである。第１図の構成と異なるのは周波数検
出回路２２からの検出信号のみにより前記利得制御回路
１３．１７を制御して、前記電気的輪郭補償回路２０と
前記走査速度変調回路２１の補償量を制御した点である
。

前記のように構成さｎた第３の実施例の画質補償装置に
ついて以下その動作を説明するため第７図の動作波形図
及び第８図の特性図を用いる。入力端子に第７図ａに示
す映像信号が入力され、その信号はコントラスト回路１
１に供給され、ＣＲＴｓに加わる映像信号電圧の振巾を
制御している。

コントラスト回路１１からの信号は２次微分波形作成回
路１２．１次微分波形作成回路１６と周波数検出回路２
２に供給さｎる。２次微分波形作成回路１２では第７図
すに示すように入力映像信号の２次微分信号を作成して
いる。１次微分波形作成回路１６では第７図Ｃに示すよ
うに入力映像信号の１次微分信号を作成している。２次
微分波形作成回路１２からの２次微分信号は利得制御回
路１３に、１次微分波形作成回路１６からの１次微分信
号は利得制御回路１７に供給される。周波数検出回路２
２では映像信号の周波数帯域を検出する。たとえば第８
図に示す周波数特性の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）によ
り映像信号の周波数成分を検出し、第７図ｄの破線に示
すような信号が抽出さ扛る。この抽出された信号をたと
えば最大及び最小値検出を行なうことにより、最大値検
出時は第７図ｄの実線に示すＶＭＡ！電圧が得られ、最
小値検出時は第７図ｄの一点鎖線に示すＶＭＩＮ電圧が
得られる。第７図ｄの一点鎖線のＶＭＩＮ電圧は利得制
御回路１３に供給して利得制御を行なうことにより、第
７図ｅに示すように映像信号の周波数帯域が高いレベル
（たとえば第８図に示す周波数ｆ１　）での２次微分信
号の利得を下げ、また低レベル（第８図の示す周波数ｆ
ｚ）での２次微分信号の利得を上げている。利得制御回
路１３からの映像信号の周波数帯域に応じて利得制御さ
れた２次微分信号は加算回路１４に供給されて映像信号
と加算される。加算回路１４からは第７図ｇに示すよう
に映像信号の周波数帯域の低いレベルでは輪郭補償量が
増え、高いレベルでは輪郭補償量が減ったすなわちダイ
ナミック的に輪郭補償が行なわれた映像信号が出力され
る。第７図ｄの実線のＶＭＡＸ電圧は利得制御回路１７
に供給して利得制御を行なうことにより、第７図ｆに示
すように映像信号の周波数帯域が高いレベルｆ１での１
次微分信号の利得を上げ、また低いレベルでの１次微分
信号の利得を下げて、ダイナミック的な走査速度変調を
行なっている。

以上のように本実施例によれば、映像信号の周波数帯域
に応じて、電気的輪郭補償量と走査速度変調による補償
量を制御して、映像信号の周波数帯域の高いレベルでは
走査速度変調による補償量を増し、かつ電気的輪郭補償
量を減らすことにより、ＣＲＴの高精細度の表示の時の
ＣＲＴによるブルーミングを低減させて、高精細度な表
示での走査速度変調の効果を犬きくすることにより、輪
郭が充分に鮮鋭な画像を得ることができる。

なお、第１の実施例において、利得制御回路１３゜１７
は制御信号作成回路２３からの制御信号により電気的輪
郭補償量と走査速度変調による補償量を制御したが、振
巾情報に関しては、入力映像信号及び各微分信号に非直
線振巾特性を持たせてもよい。また周波数情報に関して
は電気的輪郭補償回路の強調周波数帯域を走査速度変調
回路の強調周波数帯域に比べ低く設定しておいてもよい
。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、ＣＲＴのブルーミ
ングを低減させて、高輝度、高精細度表示での走査速度
変調の効果を大きくすることにより、ブルーミングのな
い鮮明画像を得ることができ、その実用的効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画質補償装置のブロ
ック図、第２図は同実施例の動作波形図、第３図は同実
施例の特性図、第４図は本発明の他の実施例における画
質補償装置のブロック図、第５図は同実施例の動作波形
図、第６図は本発明の他の実施例における画質補償装置
のブロック図、第７図は同実施例の動作波形図、第８図
は同実施例の特性図、第９図はＣＲＴ上に表示された画
像の一例を示す図、第１０図は電気的輪郭補償回路の動
作を示す波形図、第１１図は走査速度変調の動作を示す
波形図、第１２図は従来の画質補償装置のブロック図で
ある。 １２・・・・・・２次微分波形作成回路、１６・・・・
・・１次微分波形作成回路、１３．１７・・・・・・利
得制御回路、１９・・・・・・振巾検出回路、２２・・
・・・・周波数検出回路、２３・・・・・・制御信号作
成回路、２０・・・・・・電気的輪郭補償回路、２１・
・・・・・走査速度変調回路、７・・・・・・補助偏向
ヨーク。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ｈ）−許十廿一呂一 第２図 第３図 第５図 第７図 第１１図 、ｔ、　　　　　　　恢　　　　塚 へ ″　　　　　　　　″　　　　　Ｑ 、　　　　　　　ＣＱ　　　　　　　（Ｊ　　　　　’
。 し−（

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号の輝度変化部分の波形変化特性を変化さ
   せて、映像の輪郭を電気的に補償する電気的輪郭補償手
   段と、前記映像信号の輝度変化部分で発生させた輪郭補
   償偏向電流を陰極線管に設けた補助偏向コイルに流して
   電子ビームの走査速度を変調することにより、映像の輪
   郭を補償する走査速度変調手段と、前記入力映像信号の
   周波数帯域を検出する周波数検出手段と、前記入力映像
   信号の振幅レベルを検出する振幅検出手段と、前記周波
   数検出手段と前記振幅検出手段からの検出信号により、
   前記二つの輪郭補償手段の補償量を制御するための制御
   信号を作成する作成手段と、前記作成手段からの制御信
   号により映像信号の周波数帯域が広くかつ振幅レベルが
   大きい時に、走査速度変調による補償量を増加させかつ
   、電気的輪郭補償による補償量を減少させるように前記
   電気的輪郭補償手段と前記走査速度変調手段における補
   償量を相反するように制御する制御手段とを備えたこと
   を特徴とする画質補償装置。
2. （２）作成手段は、振幅検出手段からの検出信号だけで
   作成されたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の
   画質補償装置。
3. （３）作成手段は、周波数検出手段からの検出信号だけ
   で作成されたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載
   の画質補償装置。