(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像輪郭部の走査速度を変調する手段として走査速度変調コイルを用いることにより輪郭強調を行う走査速度変調回路において、入力された映像信号の輝度変化を検出し、輝度変化部分に対応するパルス信号を出力するエッジ検出手段と、上記エッジ検出手段から入力された上記パルス信号の時間幅を所定量に短縮し、時間幅の補正された補正パルス信号を出力する時間幅短縮手段と、上記時間幅短縮手段から入力された上記補正パルス信号を増幅し、その出力を上記走査速度変調コイルに入力する増幅手段とを備え、上記時間幅短縮手段が、エッジ検出手段から入力されたパルス信号を所定時間遅延させ遅延パルス信号を出力する遅延回路と、上記エッジ検出手段からのパルス信号と上記遅延回路からの遅延パルス信号との各時間における最大値電圧を検出する最大値検出回路と、上記最大値検出回路の出力信号の正成分を除去する正成分除去回路と、上記エッジ検出手段からのパルス信号と上記遅延回路からの遅延パルス信号との各時間における最小値電圧を検出する最小値検出回路と、上記最小値検出回路の出力信号の負成分を除去する負成分除去回路と、上記正成分除去回路および上記負成分除去回路の出力信号を合成して補正パルス信号を出力する加算回路とから構成されることを特徴とする走査速度変調回路。
【請求項２】
映像輪郭部の走査速度を変調する手段として走査速度変調コイルを用いることにより輪郭強調を行う走査速度変調回路において、入力された映像信号の輝度変化を検出し、輝度変化部分に対応するパルス信号を出力するエッジ検出手段と、上記エッジ検出手段から入力された上記パルス信号の時間幅を所定量に短縮し、時間幅の補正された補正パルス信号を出力する時間幅短縮手段と、上記時間幅短縮手段から入力された上記補正パルス信号を増幅し、その出力を上記走査速度変調コイルに入力する増幅手段とを備え、上記時間幅短縮手段が、エッジ検出手段から入力されたパルス信号の正成分を除去する正成分除去回路と、エッジ検出手段から入力されたパルス信号の負成分を除去する負成分除去回路と、上記正成分除去回路の出力信号を所定時間遅延する第１の遅延回路と、上記負成分除去回路の出力信号を所定時間遅延する第２の遅延回路と、上記正成分除去回路の出力信号と上記第１の遅延回路からの出力信号との各時間における最大値電圧を検出する最大値検出回路と、上記負成分除去回路の出力信号と上記第２の遅延回路からの出力信号との各時間における最小値電圧を検出する最小値検出回路と、上記最大値検出回路および上記最小値検出回路の出力信号を合成して補正パルス信号を出力する加算回路とから構成されることを特徴とする走査速度変調回路。
【請求項３】
エッジ検出手段として、微分回路を用いたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の走査速度変調回路。
【請求項４】
エッジ検出手段は、入力された輝度信号を所定時間遅延させる遅延回路と、上記遅延回路により遅延されて遅延輝度信号と元の入力輝度信号との差を演算してエッジ検出信号として出力する減算回路とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の走査速度変調回路。
【請求項５】
正成分除去回路は所定レベル内の負成分も除去し、また、負成分除去回路は所定レベル内の正成分も除去することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の走査速度変調回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、テレビジョン受信機やモニターテレビ等において、表示画面の輪郭部を強調して表示するための電子ビームの走査速度変調回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の走査速度変調回路の構成を図について説明する。
図１１において、１は入力された輝度信号（Ａ）を微分する微分回路、２は微分回路１の出力信号（Ｂ）を増幅する増幅回路、３は増幅回路２の出力電圧（ｃ）により電子ビームの走査速度を変調する速度変調コイルである。
【０００３】
次に動作について説明する。図１２の（ａ）に示すような輝度信号（Ａ）が微分回路１に入力すると、図１２（ｂ）に示すような１次微分信号（Ｂ）が出力される。この１次微分信号（ｂ）は増幅回路２で増幅されて速度変調コイル３に供給される。
この速度変調コイル３はＣＲＴのネック部分の所定の位置（図示せず）に配置され、速度変調コイル３を流れる電流によって電子ビームの走査速度を変調するものであり、例えば、通常の走査速度に対して映像信号の輝度が急激に変化するエッジ部分において走査速度を速くしたり、遅くしたりすることによって、より急峻に輝度を変化させる。
【０００４】
図１２（ｃ）は速度変調コイル３にかかる電圧波形であり、図１２（ｂ）に示した１次微分信号（Ｂ）は速度変調コイル３のインダクタンスによりさらに微分されて２次微分波形（Ｃ）となる。
速度変調コイル３を流れる速度変調電流は図１２（ｄ）のようになり、この速度変調電流が立ち上がるときに発生する磁界によって電子ビームの走査速度が通常より速く変調されることによってＣＲＴ管面の画面上の輝度は電子ビームが速く通り過ぎてしまうので、その分通常より黒く感じる。
なお、速度変調コイルの接続方法によって異なるが、この例では速度変調電流の立ち上がりでビームを早くするものとして説明する。
また、速度変調電流が立ち下がるときに発生する磁界によって電子ビームの走査速度が通常より遅く変調されることによって画面上の輝度は電子ビームがゆっくり走査されるので、その分通常より白く感じる。結果として、画面上の輝度は図１２（ｅ）に示すようになる。なお、図１２（ｅ）の図ではＣＲＴのガンマ係数は１としている。
【０００５】
図１２（ｅ）において、細線で示した３７は走査速度変調をかけない場合の画面上の輝度変化を表したものであり、太線で示した３８は走査速度変調をかけた場合の画面上の輝度変化を表したものである。
また、横軸は画面の水平方向の距離を示している。
図１２（ｆ）は走査速度を示すものであり、上になるほど速くなり下になるほど遅くなる。（ｆ）も横軸は画面の水平方向距離を示す。
図１２（ｅ）の３８において、輝度が黒から白に変化する始まり部分で走査速度が速くなることによって、輝度が低下して水平距離が伸長され終端部分で走査速度が遅くなることによって輝度が高くなり、水平距離が圧縮される。
また、輝度が白から黒に変化する始まり部分で走査速度が遅くなることによって、輝度が高くなり、水平距離が圧縮され終端部分で走査速度が速くなることによって輝度が低下し、水平距離が伸長され結果として、黒から白、白から黒の輝度の変化が急峻になり、画像のエッジの切れがよくなり、見かけ上フォーカス感を良くしたような効果がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１１に示したような従来の走査速度変調回路においては、第１の課題として、図１２に示すように微分回路１の出力である１次微分信号（Ｂ）は、入力輝度信号（Ａ）の立ち上がり時間４２に対応して発生するパルスのパルス幅４１、あるいは入力輝度信号（Ａ）の立ち下がり時間４２’に対応して発生するパルスのパルス幅４１’はいずれも入力輝度信号（Ａ）の立ち上がり時間４２あるいは立ち下がり時間４２’よりも必ず長くなってしまうので、立ち上がりあるいは立ち下がり時間でない白部分、すなわち図１２（ａ）の８０、８１付近でさらに輝度が高くなり、図１２（ｅ）の３９、３９’に示すように強裂なオーバーシュートやプリシュートがついてしまうという欠点があった。
また、同様に輝度信号（Ａ）の立ち上がり及び立ち下がりでない図１２（ａ）に示した暗部８２、８３においては、さらに輝度が低下して黒い隈が図１２（ｅ）の４０の様についてしまう上、白部分の幅（（ｅ）の４３）が走査速度変調をかけない場合の白部分の幅７９よりも狭くなり、黒部分が異様に太くなってしまうという欠点もあった。
【０００７】
これらの欠点によって画像の品値が低下したり、強裂なシュートによって、輝度信号の立ち上がり及び立ち下がりでない部分にシュートが発生するため、その部分に綿密な画像成分があった場合に、それをつぶしてしまうなどの弊害があった。
また輝度信号の立ち上がり及び立ち下がりでない部分においてある程度の時間、速度変調が効いてしまうことによってエッジ改善効果が低減してしまう。
つまり、速度変調効果の全てが本来の目的であるエッジ改善効果（エッジを急峻にする効果）に寄与されるのではなく、余分なシュートや隈を発生させるという弊害に費やされてしまい、その分本来の目的のエッジ改善効果が低減してしまう。
第２の課題として速度変調効果を大きくすると，微小な信号変化、例えばリンギングやノイズ分が増幅されてしまうので、リンギングが増大し易く、また微小信号である顔などのちょっとした影の境界で効いてしまいかえって不自然になる等の弊害があった。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、画像の輝度が急激に変化するエッジ部分の周辺に強裂なシュートを発生させることなく、また黒い隈の発生により画質変化させることなく、白部分の幅を狭くしたり、あるいは黒部分の幅を太くしたりすることなく、エッジを急峻にする長所だけを備えた走査速度変調回路を提供することを第１の目的とする。
またリンギングが少なくなり、さらに輝度の変化が小さい顔の影などのちょっとした影ではあまり効かず、効くべきところの効果を大きくできることを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１の走査速度変調回路は、映像輪郭部の走査速度を変調する手段として走査速度変調コイルを用いることにより輪郭強調を行う走査速度変調回路において、入力された映像信号の輝度変化を検出し、輝度変化部分に対応するパルス信号を出力するエッジ検出手段と、エッジ検出手段から入力されたパルス信号の時間幅を所定量に短縮し、時間幅の補正された補正パルス信号を出力する時間幅短縮手段と、時間幅短縮手段から入力された補正パルス信号を増幅し、その出力を走査速度変調コイルに入力する増幅手段とを備え、時間幅短縮手段が、エッジ検出手段から入力されたパルス信号を所定時間遅延させ遅延パルス信号を出力する遅延回路と、エッジ検出手段からのパルス信号と遅延回路からの遅延パルス信号との各時間における最大値電圧を検出する最大値検出回路と、最大値検出回路の出力信号の正成分を除去する正成分除去回路と、上記エッジ検出手段からのパルス信号と遅延回路からの遅延パルス信号との各時間における最小値電圧を検出する最小値検出回路と、最小値検出回路の出力信号の負成分を除去する負成分除去回路と、正成分除去回路および負成分除去回路の出力信号を合成して補正パルス信号を出力する加算回路とから構成したものである。
【００１１】
この発明の請求項２の走査速度変調回路の時間幅短縮手段は、映像輪郭部の走査速度を変調する手段として走査速度変調コイルを用いることにより輪郭強調を行う走査速度変調回路において、入力された映像信号の輝度変化を検出し、輝度変化部分に対応するパルス信号を出力するエッジ検出手段と、上記エッジ検出手段から入力された上記パルス信号の時間幅を所定量に短縮し、時間幅の補正された補正パルス信号を出力する時間幅短縮手段と、上記時間幅短縮手段から入力された上記補正パルス信号を増幅し、その出力を上記走査速度変調コイルに入力する増幅手段とを備え、上記時間幅短縮手段が、エッジ検出手段から入力されたパルス信号の正成分を除去する正成分除去回路と、エッジ検出手段から入力されたパルス信号の負成分を除去する負成分除去回路と、上記正成分除去回路の出力信号を所定時間遅延する第１の遅延回路と、上記負成分除去回路の出力信号を所定時間遅延する第２の遅延回路と、上記正成分除去回路の出力信号と上記第１の遅延回路からの出力信号との各時間における最大値電圧を検出する最大値検出回路と、上記負成分除去回路の出力信号と上記第２の遅延回路からの出力信号との各時間における最小値電圧を検出する最小値検出回路と、上記最大値検出回路および上記最小値検出回路の出力信号を合成して補正パルス信号を出力する加算回路とから構成されたものである。
【００１２】
この発明の請求項３の走査速度変調回路は、エッジ検出手段として微分回路を用いたものである。
【００１３】
この発明の請求項４の走査速度変調回路のエッジ検出手段は、入力された輝度信号を所定時間遅延させる遅延回路と、遅延回路により遅延されて遅延輝度信号と元の入力輝度信号との差を演算してエッジ検出信号として出力する減算回路とを備えたものである。
【００１４】
この発明の請求項５の走査速度変調回路の時間幅短縮手段を構成する正成分除去回路は所定レベル内の負成分も除去し、また、負成分除去回路は所定レベル内の正成分も除去するようにしたものである。
【００１５】
【作用】
この発明の請求項１乃至４においては、時間幅短縮手段を用いることにより、輝度信号のエッジ検出信号のパルス幅を短縮してパルスの時間幅が輝度信号の立ち上がり及び立ち下がり時間を越える時間長を最小限に抑えるようにしたので、輝度信号の立ち上がりや立ち下がり部分でなく、その周辺の平坦な部分に走査速度変調がかかることによって発生する強烈なシュートや黒い隈、および白い部分が水平方向に狭くなり黒い部分か水平方向に太ってしまう現象を軽減できる。さらに速度変調の効果がエッジ部分だけに集約され、エッジを急峻にする。
【００１６】
この発明の請求項５においては、正成分除去回路は所定レベル内の負成分も除去し、また、負成分除去回路は所定レベル内の正成分も除去するので、エッジ検出信号のバイアス上下付近の微小な電圧がカッされ、バイアス付近に小振幅で存在するリンギング成分がカットされることになり、リンギング部分に走査速度変調がかかり、リンギングを強調するといった弊害を防止する。すなわち、リンギング部分の走査速度変調効果を軽減する。また、エッジ検出信号の振幅が小さい部分は、エッジが強調されると不自然感を増す場合が多いが、エッジ検出信号のバイアス上下付近の微小電圧をカットすることにより、エッジ検出信号の振幅が小さい場合の振幅をより小さくして、走査速度変調効果を落とすことができる。
【００１７】
【実施例】
実施例１．
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図において、同一符号は従来のものと同一または相当のものを表す。
図１はこの発明に係る速度変調回路の一例の概略構成を示す図である。
図において、４８は入力される輝度信号（Ａ）の階調変化のエッジ部を検出するエッジ検出回路、４７はエッジ検出回路４８から入力されるパルスの時間幅を補正する時間幅短縮回路、２は時間幅短縮回路４７の出力信号を増幅する増幅回路、３は増幅回路２の出力電圧により電子ビームの走査速度を変調する速度変調回路である。
【００１８】
図２は、実施例１の概略構成図である図１の時間幅短縮回路４７の具体的な構成の一例を示したものでる。
図２に示すように、時間幅短縮回路４７はエッジ検出回路４８の出力信号を所定時間遅延する遅延回路４と、エッジ検出回路４８の出力信号と遅延回路４の出力信号が同時に入力される最大値検出回路５と、最大値検出回路５の出力信号の正成分を除去する正成分除去回路６と、エッジ検出回路４８の出力信号と遅延回路４の出力信号が同時に入力される最小値検出回路と、最小値検出回路の出力信号の負成分を除去する負成分除去回路８と、正成分除去回路６および負成分除去回路８の出力信号を加算し、時間幅短縮回路４７の出力信号（Ｈ）として出力する加算器９とから構成されている。
なお、４６は時間幅短縮回路４７における補正波形の合成部分を示している。
【００１９】
エッジ検出回路４８は、例えば入力された輝度信号（Ａ）を微分することにより輝度信号のエッジ部を検出する微分回路からなっており、その出力である１次微分信号（Ｂ）は遅延回路４と最大値検出回路５と最小値検出回路７に入力される。
遅延回路４を通過して所定時間τだけ遅延した遅延１次微分信号（Ｃ）は最大値検出回路５と最小値検出回路７に入力される。
最大値検出回路５はエッジ検出回路４８から入力された１次微分信号（Ｂ）と遅延回路４から入力された遅延微分信号（Ｃ）の同一時間における最大値を検出する回路であり、その出力信号（Ｄ）は正成分除去回路６に入力される。
【００２０】
同様に最小値検出回路７は、入力された１次微分信号（Ｂ）と遅延１次微分信号（Ｃ）の同一時間における最小値を検出する回路であり、その出力信号（Ｆ）は負成分除去回路８に入力される。
９は加算器であり、正成分除去回路６の出力信号（Ｅ）と負成分除去回路８の出力信号（Ｇ）が入力されて、両信号が加算されて１次微分信号（Ｂ）の時間幅が短く補正された補正後エッジ検出信号（Ｈ）として出力される。
この補正後エッジ検出信号（Ｈ）は、増幅器２に入力され、増幅器２で増幅された補正後エッジ検出信号（Ｈ）は速度変調コイル３に供給されて、電子ビームの走査速度が変調される。
【００２１】
図３は、図２の各部の信号波形を示したもので、縦軸は電圧、横軸は時間を示している。
図３（ａ）は入力輝度信号（Ａ）であって、入力輝度信号が台形波である場合の例を示している。
また、図３（ｂ）の実線３３はエッジ検出回路４８の出力信号（Ｂ）の波形を、破線３４は遅延回路４の出力信号（Ｃ）の波形を示している。
【００２２】
図３（ｃ）は最大値検出回路５の出力信号（Ｄ）の波形と最小値検出回路７の出力信号（Ｆ）の波形を示したものである。
図３（ｃ）において、３５は正成分除去回路６における除去基準電圧１であり、正成分除去回路６においては信号（Ｄ）の波形に対してこの基準電圧よりも高い電圧は除去されクリップされる。
また、３６は負成分除去回路８における除去基準電圧２であり、負成分除去回路８においては信号（Ｆ）の波形に対して、この基準電圧よりも低い電圧は除去されクリップされる。
【００２３】
また、図３（ｂ）において、５１は１次微分信号（Ｂ）及び遅延後の１次微分信号（Ｃ）におけるバイアス電圧を示し、入力輝度信号（Ａ）の階調変化がなく、１次微分電圧が発生しない部分のグランドに対する電位である。
言い換えると、交流信号である１次微分信号（Ｂ）及び、遅延後１次微分信号（Ｃ）の無信号レベルである。（Ｂ），（Ｃ）の信号について、５１のバイアス電圧よりも電圧が高い電圧波形部分を正成分、逆に低い電圧波形部分を負成分と言う。他の（Ｄ），（Ｆ），（Ｅ），（Ｇ），（Ｈ）についても同様に正成分、負成分を定義する。
【００２４】
また、図３（ｂ）の４１は、エッジ検出回路４８の出力信号（Ｂ）を示す実線３３の波形における正のパルスの時間幅ＴＰ  を示し、５３は実線３３の波形における負のパルスの時間幅ＴＭ  を示し、図３（ｃ）の５５は最大値検出された正のパルス時間幅Ｔｐ  ｍａｘを示し、５６は同負のパルス時間幅ＴＭ  ｍｉｎを示す。
さらに、５７は最小値検出された正のパルス時間幅Ｔｐ  ｍｉｎを示し、５８は同負のパルスの時間幅ＴＭ  ｍａｘを示す。
６０は実線で示す信号（Ｄ）の電圧波形の零基準電圧と除去基準電圧との差の微少な電圧差Ｖαを示す。
【００２５】
図２に基づいて、実施例１の動作を説明する。
入力された輝度信号（Ａ）はエッジ検出回路４８において微分され、輝度信号の階調が変化する部分に、パルス性の電圧がとり出される。これが（Ｂ）の１次微分信号であり、遅延回路４を通過しても特所時間τだけ遅延したものが遅延後１次微分信号（Ｃ）として最大値検出回路５及び最小値検出回路７に１次微分信号（Ｂ）と共に入力される。
最大値検出回路５においては、（Ｂ）の１次微分信号と（Ｃ）の遅延後１次微分信号との各時間ごとの最大電圧を検出して、信号（Ｄ）を出力し、正成分除去回路６に入力する。正成分除去回路６においては入力された信号（Ｄ）の正成分を除去した信号（Ｅ）を出力する。
【００２６】
一方、１次微分信号（Ｂ）と遅延後１次微分信号（Ｃ）との各時間ごとに最小値電圧を最小値検出回路７にて検出して、信号（Ｆ）を出力し、負成分除去回路８に入力する。負成分除去回路８においては、入力された信号（Ｆ）の負成分を除去した信号（Ｇ）を出力する。
信号（Ｅ）と（Ｇ）は加算器９で加算合成されて、時間幅補正後１次微分信号（Ｈ）として増幅器２に入力し、増幅器２で増幅された後、速度変調コイル３に供給される。
【００２７】
図３（ａ）に示すような台形波状の輝度信号（Ａ）が微分回路で構成されたエッジ検出回路４８に入力されたとすると、エッジ検出回路４８から出力される１次微分信号（Ｂ）は５１の電圧レベルを零基準としたとき、図３（ｂ）の３３の実線の波形に示すとおり、入力輝度信号（Ａ）が黒から白に立ち上がる部分で正のパルスが発生し、また、入力輝度信号（Ａ）が白から黒に立ち下がる部分で負のパルスが発生する。
この３３の波形が遅延回路４を通過して所定時間τだけ遅延した遅延１次微分信号（Ｃ）の波形が３４の破線の波形である。
図３（ｃ）の（Ｄ）は最大値検出回路５において、３３と３４の波形の各時間における最大値電圧を検出したものであり、正のパルスは３３の正パルスと３４の正パルスの論理和となるため、この時間幅５５即ちＴp ｍａｘは、
Ｔp ｍａｘ＝Ｔp ＋τ
となって時間幅が拡大する。
【００２８】
また負のパルスは３３の負のパルスと３４の負のパルスの論理積となるため、この時間幅５６即ちＴM ｍｉｎは、
ＴM ｍｉｎ＝ＴM −τ
となって元の１次微分信号のパルス幅５３のＴM よりも遅延時間τの分だけパルスの時間幅が短縮される。
そして、正成分除去回路６において（Ｄ）の信号波形のうち３５の除去基準電圧１（Ｖα）よりも高い電圧部分がカットされ除去基準電圧１（Ｖα）にクリップされて（Ｅ）の信号波形となる。
【００２９】
図３（ｄ）の（Ｅ）の信号波形は、（Ｄ）の信号波形のうちの時間幅が短縮された負の波形のみとり出して、時間幅が拡大した正のパルスを除去したものとなっている。ここで微小電圧６０のＶαをカットするのはリンギング除去、ノイズ除去等に有効な為である。
図３（ｃ）の（Ｆ）は、最小値検出回路７にて３３の信号波形と３４の信号波形の各時間における最小値電圧を検出したものであり、正パルスは３３の正パルスと３４の正パルスの論理積となるため、この時間幅５７、即ちＴp ｍｉｎは、
Ｔp ｍｉｎ＝Ｔp −τ
となって元の１次微分信号のパルス幅４１のＴp よりも遅延時間τの分だけパルスの時間幅が短縮される。
【００３０】
また負のパルスは３３の負のパルスと３４の負のパルスの論理和となるため、この時間幅５８、即ちＴM ｍａｘは、
ＴM ｍａｘ＝ＴM ＋τ
となって時間幅が拡大する。
次に負成分除去回路８において、図３（ｃ）の（Ｆ）の信号波形のうちの３６の除去基準電圧２よりも低い電圧部分がカットされ除去基準電圧２にクリップされて図３（ｄ）に示す信号波形（Ｇ）となる。
（Ｅ）の信号波形と（Ｇ）の信号波形は加算器９で加算合成されて図３（ｅ）に示す信号波形（Ｈ）となり、結果として正のパルス、負のパルスともに元の１次微分信号（Ｂ）の時間幅よりも時間短縮されたものとなる。
【００３１】
次に図４に基づいて本発明の効果を説明する。
図４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｈ）の波形は図３の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｈ）にそれぞれ対応するものであり、（Ｌ）は速度変調コイル３における速度変調電流を示すもので、縦軸は電流、横軸は時間である。
（Ｍ）は表示画面上の輝度の変化を表す図であり、縦軸に輝度、横軸に画面の水平方向の距離を示している。なお、ガンマ係数は１としている。
４４は走査速度変調を行わないときの輝度を示し、４５は本発明の走査速度変調の輝度に対する効果を示す図である。
【００３２】
図４の（Ｎ）は走査速度の変化を示す図であり、縦軸は走査速度、横軸は画面の水平方向の距離を示している。輝度変化のない部分では走査速度が通常であるのに対して、速度変調電流（Ｌ）の立ち上がり部分７０では走査速度が速くなり（７２）立ち下がり部分７１では走査速度が遅くなる（７３）。
表示画面上の輝度（Ｍ）は、速度変調電流（Ｌ）の立ち上がり部分７０において速度変調コイル３で発生する磁界によって電子ビームの走査速度が通常より速くなるように変調されるため、電子ビームが速く通り過ぎてしまう分表示画面上の輝度は通常より速く失われてより暗く（より黒く）感じる（７４）。
そして速度×時間＝距離の計算式において速度が速く変調され（７２）、時間７５は変化しないので画面水平方向の距離７６は伸長されて長くなる。
【００３３】
速度変調電流（Ｌ）の立ち下がるとき（７１）に速度変調コイル３発生する磁界によって電子ビームの走査速度が通常より遅く変調されることによって、電子ビームがゆっくり停滞する分、表示画面上の輝度はなかなか失われずにより明るく（より白く）感じる。
そして速度×時間＝距離の計算式において速度が遅く変調され（７３）、時間７７は変化しないので画面水平方向の距離７８は圧縮され短くなる。
結果として表示画面上の輝度（Ｍ）は、入力輝度信号（Ａ）が黒から白に立ち上がるライジング部の始まりではより黒くなり画面上の水平距離が長くなる。
また、終わり付近ではより白くなり水平距離が短くなる。
これによって、輝度の立ち上がり方が急峻に感じられる。また、同様に輝度が白から黒に立ち下がるライジング部の始まりではより白くなり、水平距離が圧縮され、終わり付近ではより黒くなり、水平距離が伸長されることによって、輝度の立ち下がり方もより急峻に感じられる。
【００３４】
従来例の効果を示す図１２との大きな相違点は、図１２においては入力輝度輝度信号（Ａ）のライジングの時間幅４２よりも１次微分信号（Ｂ）のパルスの時間幅４１の方が長くなってしまうため、ライジングでない部分に走査速度変調が効果本来平板な白い部分がより明るくなって３９に示すような強裂なシュートが出たり本来平板な黒い部分がより暗くなって４０のような黒い隈がついてしまったり、４３に示す白部分の幅が、走査速度変調しない場合の白部分の幅７９よりも狭くなってしまうのに対して、本実施例の図４においては入力輝度信号（Ａ）のランジングの時間幅４２よりも太くなった１次微分信号（Ｂ）の時間幅４１を５７の時間幅Ｔｐ  −τまで短縮して輝度信号のライジングの時間幅（４２）の中に納めてしまうため、表示画面上の輝度の変化は輝度信号（Ａ）のライジング時間内（４２）だけで起こることにより、ライジングでない明るく平板な部分８０，８１では走査速度変調は行われず、オーバーシュートやプリシュートは新たにこの回路によって発生しにくくなり、さらにライジングでない暗く平板な部分８２，８３では走査速度変調は行われず黒い隈も発生しにくくなる。
【００３５】
また、水平方向距離の圧縮、伸長もライジング時間内（４２）だけで起こるため白部分が走査速度変調しない場合よりも狭くなったりはしない。
なお、図４は遅延回路４の遅延時間τが
（ライジング時間４２）＝（１次微分信号のパルス幅４１）−τ
となる理想的な場合について表したが、実際にはライジング時間の異なる画像においてはこの関係が若干崩れるが、おおよそ同等の効果は得られる。
本実施例の時間幅短縮回路４７やエッジ検出回路４８は、ディジタル方式でもアナログ方式でも達成可能である。遅延時間τを調整できるようにして、効果を調整できるようにした構成も考えられるし、遅延回路４を低減通過フィルターや帯域通過フィルター、高域通過フィルター等に置き換えて、遅延時間を発生させる構成も考えられる。
エッジ検出回路４８の前後に振幅を調整するためにアンプを挿入した構成を考えられるし、そのゲインを可変とする構成も考えられる。
【００３６】
図５は、図２に示した本実施例の時間幅短縮回路４７における補正波形の合成部分４６の実際の回路例を示す図である。１次微分信号（Ｂ）は最大値検出回路５のＮＰＮトランジスタ１０と最小値検出回路７のＰＮＰトランジスタ２３のそれぞれのベースに入力され、遅延１次微分信号（Ｃ）は、最大値検出回路５のＮＰＮトランジスタ１１と最小値検出回路７のＰＮＰトランジスタ２４のそれぞれのベースに入力される。
最大値検出回路５のＮＰＮトランジスタ１０と１１はコレクタ同志、エミッタ同志が共通接続されコレクタは１２の電源に接続し、エミッタは抵抗１３を介して１４のＧＮＤに接続する。
【００３７】
また、ＮＰＮトランジスタ１０，１１のエミッタ、即ち最大値検出回路５の出力（Ｄ）はさらに正成分除去回路６のＰＮＰトランジスタ１５のベースに接続とされるともに、抵抗１８を介してＰＮＰトランジスタ１６のベースに接続されている。
さらには抵抗１９とコンデンサ２０に接続され、抵抗１９とコンデンサ２０の他端はＧＮＤ１４に接続されている。ＰＮＰトランジスタ１５と１６はコレクタ同志、エミッタ同志が共通接続され、コレクタは１４のＧＮＤに、エミッタは１７の抵抗を介して１２の電源に接続されている。
ＰＮＰトランジスタ１５と１６の共通接続されたエミッタの信号が正成分除去回路６の出力信号（Ｅ）となる。
【００３８】
同様に、最小値検出回路７のＰＮＰトランジスタ２３と２４のコレクタ同志、エミッタ同志は共通接続され、コレクタは１４のＧＮＤに接続され、エミッタは抵抗２５を介して電源１２に接続される。ＰＮＰトランジスタ２３，２４のエミッタ、即ち最小値検出回路７の出力（Ｆ）はさらに負成分除去回路８のＮＰＮトランジスタ２６のベースに接続され、また、抵抗２９を介しＮＰＮトランジスタ２７のベースに接続され、さらに抵抗３０とコンデンサ３１に接続されている。
さらに抵抗３０の他端は電源１２に、コンデンサ３１の他端はＧＮＤ１４に接続される。
【００３９】
ＮＰＮトランジスタ２６と２７はコレクタ同志、エミッタ同志が共通接続され、コレクタは電源１２に接続され、エミッタは抵抗２８を介し、ＧＮＤ１４に接続される。
ＰＮＰトランジスタ２６と２７の共通接続されたエミッタの信号が負成分除去回路８の出力信号（Ｇ）となる。
正成分除去回路６の出力信号（Ｅ）は抵抗２１とコンデンサ２２を、また、負成分除去除去回路８の出力信号（Ｇ）は抵抗３２を介して加算され、時間幅短縮回路４７の出力信号（Ｈ）となる。
【００４０】
図５の動作について説明する。ＮＰＮトランジスタ１０と１１はエミッタが共通に接続しているため、ＮＰＮトランジスタ１０のベースにつながる１次微分信号（Ｂ）とＮＰＮトランジスタ１１のベースにつながる遅延１次微分信号（Ｃ）のうち電圧の高い方につながるトランジスタが選択的にオンして抵抗１３に電流を流し込む。
１次微分信号（Ｂ）と遅延１次微分信号（Ｃ）は時間毎にいずれかの電圧が高くなったり、また、逆に低くなったり変化するため、その各時間毎で１次微分信号（Ｂ）と遅延１次微分信号（Ｃ）のうち電圧の高い方につながるトランジスタが選択的にオンする。
【００４１】
いま、ＮＰＮトランジスタ１０、１１のエミッタ電圧をＶＥ１０，１１＋ｖＥ１０，１１（ｔ）  （ＶＥ１０，１１は直流分、ｖＥ１０，１１（ｔ）  は交流分）とし、１次微分信号（Ｂ）の電圧をＶ０  ＋ｖＢ  （ｔ）  （Ｖ０  は直流分、ｖＢ  （ｔ）  は交流分）、遅延１次微分信号（Ｃ）の電圧をＶ０  ＋ｖＣ  （ｔ）  （Ｖ０  は直流分、ｖＣ  （ｔ）  は交流分）とすると、ＮＰＮトランジスタ１０、１１のエミッタ電圧（ＶＥ１０，１１＋ｖＥ１０，１１（ｔ）  ）は以下のように表せる。
ただしＭａｘ｛ｘ（ｔ）  ，ｙ（ｔ）  ｝は各時間毎のｘ（ｔ）  ，ｙ（ｔ）  のうちの大きい方の値を選択する関数とする。また、ＮＰＮトランジスタ１０，１１のベース・エミッタ間電圧をＶＢＥとする。
【００４２】
0003557722.tif 000002
ＮＰＮトランジスタ１０，１１のエミッタ電圧（ＶＥ１０，１１＋ｖＥ１０，１１（ｔ）  ）、即ち、最大値検出回路５の出力信号（Ｄ）は正成分除去回路６のＰＮＰトランジスタ１５に入力されるとともに、抵抗１８およびコンデンサ２０によって高域成分がコンデンサ２０を介してアース（ＧＮＤ）１４に流れてしまうため、ＰＮＰトランジスタ１６のベースにおいては電圧は平均化され直流分のみとなり、結局直流分の電圧ＶＥ１０，１１が抵抗１８と抵抗１９で分割された電圧がＰＮＰトランジスタ１６のベースにかかる。
【００４３】
抵抗１８の抵抗値をＲ１  、抵抗１９の抵抗値をＲ２  とすると、ＰＮＰトランジスタ１６のベースにかかる電圧ＶＢ１６  （即ち、図３（ｃ）に示した３５の除去基準電圧１）は、
ＶＢ１６  ＝｛Ｒ２  ／（Ｒ１  ＋Ｒ２  ）｝×ＶＥ１０，１１      ・・・（２）式
となる。
Ｒ２  がＲ１  よりも充分に大きいとき、ＶＢ１６  とＶＥ１０，１１の差はわずかであり、
ＶＢ１６  ≒ＶＥ１０，１１                                ・・・（３）式
と表される。
ＰＮＰトランジスタ１５と１６はベース電圧の低い方のいずれかが選択的にオンし、オンしたトランジスタのエミッタに抵抗１７から電流が流れ込む仕組みになっており、最大値検出回路であるが、実効的には正成分除去回路として働く。
【００４４】
ＶＢ１６  よりもＶＥ１０，１１＋ｖＥ１０，１１（ｔ）  の方が低いときに、ＮＰＮトランジスタ１５がオンして、エミッタにｖＥ１０，１１（ｔ）  の交流波形が表われるが、逆にＶＢ１６  の方がｖＥ１０，１１（ｔ）  よりも低いときにはＮＰＮトランジスタ１６がオンするため直流分ＶＢ１６  ＋ＶＢＥがエミッタに検出される。
結局ＮＰＮトランジスタ１５，１６のエミッタの電圧ＶＥ１５，１６＋ｖＥ１５，１６（ｔ）  （ＶＥ１５，１６は直流分、ｖＥ１５，１６（ｔ）  は交流分）は、（３）式あるいは（１）式の関係より以下の如く表現できる。
【００４５】
0003557722.tif 000003
ただし、Ｍｉｎ｛ｘ（ｔ）  ，ｙ（ｔ）  ｝はｘ（ｔ）  ，ｙ（ｔ）  のうち各時間毎の大きい方の値を選択する関数であり、ｍ｛ｘ（ｔ）  ｝はｘ（ｔ）  が負のときはそのまま値を出力し、正もしくは０のときは０を出力する関数である。
【００４６】
同様にＰＮＰトランジスタ２３，２４、抵抗２５で構成する最小値検出回路７では、ｖＢ  （ｔ）  ＋Ｖ０  とｖｃ  （ｔ）  ＋Ｖ０  の各時間の最小値が出力されるので、
0003557722.tif 000004
となり、最小値検出回路７の出力信号（Ｆ）であるＰＮＰトランジスタ２３，２４のエミッタ電圧ＶＥ２３，２４＋ｖＥ２３，２４（ｔ）  はＮＰＮトランジスタ２６のベースにかかり、さらに、エミッタ電圧ＶＥ２３，２４＋ｖＥ２３，２４（ｔ）  は抵抗２９とコンデンサ３１によって高域成分がコンデンサ３１を介してＧＮＤに流れてしまうためトランジスタ２７のベースにおいて電圧は平均化され直流分のみとなり、結局直流分ＶＥ２３，２４と電源１２を抵抗２９，３０の比で分割した電圧がトランジスタ２７のベースにかかる。
【００４７】
抵抗２９の抵抗値をＲ３  、抵抗３０の抵抗値をＲ４  とするとトランジスタ２７のベースにかかる電圧ＶＢ２７  （即ち、図３（ｃ）に示す３６の除去基準電圧２）は、電源１２の電圧値をＶｃｃとすると、
0003557722.tif 000005
となる。Ｒ４  がＲ３  よりも充分大きければ
ＶＢ２７  ≒ＶＥ２３，２４                                    ・・・（７）式
と表せる。
【００４８】
（４）式を導いた時と同様に、ＮＰＮトランジスタ２６，２７、抵抗２８は最小値検出回路とみなせるので、
ＮＰＮトランジスタ２７のベースにかかる電圧ＶＢ２７  （≒ＶＥ２３，２４）と
ＮＰＮトランジスタ２６のベースにかかるＶＥ２３，２４＋ｖＥ２３，２４（ｔ）  のうち、
ＶＢ２７  よりもＶＥ２３，２４＋ｖＥ２３，２４（ｔ）  の方が高いときにＮＰＮトランジスタ２６がオンしてエミッタにｖＥ２３，２４（ｔ）  の交流波形が表れるが、逆にＶＢ２７  の方が低いときはＮＰＮトランジスタ２７がオンして直流分ＶＢ２７  −ＶＢＥがエミッタに出力される。結局、以下ように表現される。
【００４９】
0003557722.tif 000006
ただし、ｐ｛ｘ（ｔ）  ｝はｘ（ｔ）  が正のときはそのままの値を出力し、負もしくは０のときは０を出力する関数である。
【００５０】
いま、抵抗２１および抵抗３２の抵抗値をＲ０  としてコンデンサ２２は交流信号ｖＥ１５，１６（ｔ）  の帯域をより減衰少なく通過させられる程度に大きい容量を備えるものとする。
図５の出力信号（即ち時間幅短縮回路４７の出力信号）である信号（Ｈ）の交流電圧をｖＨ  （ｔ）  とするとｖＨ  （ｔ）  は以下のようになる。
0003557722.tif 000007
ここで、ｍ［Ｍａｘ｛ｖＢ  （ｔ）  ，ｖｃ  （ｔ）  ｝〕は正成分除去回路６の出力信号（Ｅ）の交流信号、ｐ〔Ｍｉｎ｛ｖＢ  （ｔ）  ，ｖｃ  （ｔ）  ｝〕は負成分除去回路８の出力信号（Ｇ）の交流信号であるので、（９）式は図２，３，４で説明した信号処理動作と一致することがわかる。
【００５１】
（３）式において、
ＶＢ１６  ＝ＶＥ１０，１１−｛Ｒ１  ／（Ｒ１  ＋Ｒ２  ）｝ＶＥ１０，１１≒ＶＥ１０，１１
と近似して、｛Ｒ１  ／（Ｒ１  ＋Ｒ２  ）｝ＶＥ１０，１１の微小電圧を無視したが、これは先に図４で説明した微小電圧６０（Ｖα）であって、
Ｖα＝｛Ｒ１  ／（Ｒ１  ＋Ｒ２  ）｝×ＶＥ１０，１１      ・・・（１０）式
である。
従って、図５の回路においては、（９）式のうちの交流信号
ｍ〔Ｍａｘ｛ｖＢ  （ｔ）  ，ｖｃ  （ｔ）  ｝ｔ）｝〕
のうちバイアスＶ０  の近辺のＶαの電圧分は削られて出力される。
【００５２】
同様に交流信号ｍ［Ｍａｘ｛ｖＢ  （ｔ）  ，ｖｃ  （ｔ）  ｝〕のうちのバイアス近辺の｛Ｒ３  ／（Ｒ３  ＋Ｒ４  ）｝×（Ｖｃｃ−ＶＥ２３，２４）の電圧分Ｖβは削られて出力する。即ち、
Ｖβ＝｛Ｒ３  ／（Ｒ３  ＋Ｒ４  ）｝×（Ｖｃｃ−ＶＥ２３，２４）    （１１）式
である。
【００５３】
図６は、例えば信号（Ｄ）の実際の信号波形のモデルである。
バイアス付近にはリンギング６７が存在する場合が多く、この場合に１次微分信号の増幅率を大きくして走査速度変調の効果を大きくしようとすると、リンギング６７の部分についても増幅されて走査速度変調がかかってしまう。
１次微分信号のリンギングは元の輝度信号のリンギングによって発生し、結果的に画像のリンギングそのものが走査速度変調の効果によって強化される。
この際に、図６のＶα〜Ｖβの電圧間だけカットしてしまうことにより、リンギング部は除去され、走査策度変調はかからないで済む。
【００５４】
また、１次微分信号の小さい６６のような部分は、輝度信号がなだらかに立ち上がったり立ち下がったりする部分、もしくは輝度信号の振幅の変化が小さい部分であり、このような画像部分は走査速度変調によってエッジが急峻になることによって不自然さを増す場合が多いが、この場合もＶα〜Ｖβの電圧間をカットすることによって１次微分信号の振幅の大きい場合に比して小さい場合がより小さくなり、結果的に振幅差の小さい部分の効果は低減され、不自然感を少なくすることができる。
なお、不自然感を受けやすい画像部分とは、例えば人の顔の鼻すじとか顔の細い影のような部分である。
【００５５】
実施例２．
図７は、第２の実施例の構成を示す図である。これは先の図２で説明した実施例１における時間幅短縮回路４７の構成を変えたものである。
図において、４８はエッジ検出回路、２は増幅回路、３は速度変調回路であって、実施例１と同一のものである。
また、９０は実施例２による時間幅短縮回路であり、エッジ検出回路４８の出力信号である輝度信号（Ａ）の１次微分信号（Ｂ）が入力される正成分除去回路６および負成分除去回路８と、正成分除去回路６の出力信号が入力される第１の遅延回路９１と、負成分除去回路８の出力信号が入力される第２の遅延回路９２と、正成分除去回路６および第１の遅延回路９１の出力信号が同時に入力される最大値検出回路５と、負成分除去回路８および第２の遅延回路９２の出力信号が同時に入力される最小値検出回路７と、最大値検出回路５と最小値検出回路７からの出力信号を加算して時間幅短縮回路９０の出力信号（Ｈ）を出力する加算器９とで構成されている。
【００５６】
図８は、実施例２における回路の各部の動作信号波形を示しものである。
図において、（Ａ）はエッジ検出回路４８に入力される実施例１と同様の台形波状の入力輝度信号、（Ｂ）はエッジ検出回路４８の出力である１次微分信号、
（Ｐ）は正成分除去回路６の出力信号、（Ｑ）は最大値検出回路５の出力信号、
（Ｒ）は負成分除去回路８の出力信号、（Ｓ）は最小値検出回路７の出力信号、
（Ｈ）は加算器９の出力信号であり、縦軸は電圧、横軸は時間である。
また、（Ｐ）の実線は第１の遅延回路９１を通る前の信号波形であり、破線６１は第１の遅延回路９１を通過した後の信号波形である。
同様に（Ｑ）の実線は第２の遅延回路９２を通る前の信号波形、破線６２は第２の遅延回路９２を通過した後の信号波形である。
詳細な動作説明は省略するが、結果として時間幅短縮回路９０は実施例１と同様の出力信号（Ｈ）が得られる。
【００５７】
実施例３．
実施例１あるいは実施例２においては、入力輝度信号（Ａ）のエッジ部の検出のために微分回路で構成されたエッジ検出回路４８を用いて実現していたが、図９に示すような回路構成によっても入力輝度信号（Ａ）のエッジ部の検出を行うことができる。
図において、６３は（Ａ）は入力輝度信号を所定時間遅延する遅延回路、６４はその出力信号、６５は減算器である。
入力された輝度信号（Ａ）と遅延回路６３を通過した信号６４との差が減算器６５より信号（Ｂ’）として出力される。（Ｂ’）がエッジ検出信号である。
【００５８】
図１０は、図９の回路における各部の信号波形を示したもので、図１０（ａ）の実線は入力輝度信号（Ａ）、破線は遅延回路６３の出力信号６４である。
また、図１０（ｂ）は加算器６５の出力信号、即ちエッジ検出信号（Ｂ’）を示している。
このように入力輝度信号（Ａ）の遅延回路６３の通過前と通過後の信号の差をとることにより、実施例１，２で述べたエッジ検出回路の出力である１次微分信号と同様の信号が得られる。
【００５９】
【発明の効果】
この発明の請求項１乃至４によれば、時間幅短縮手段を用いて輝度信号信号のエッジ検出信号のパルス幅を短縮してパルスの時間幅が輝度信号の立ち上がり及び立ち下がり時間を越える時間長を最小限に抑えるようにしたので、画像の輝度が急激に変化するエッジ部分の周辺において強烈なシュートの発生や黒い隈の発生による画質の劣化を防止でき、また白部分の幅を狭くしたりあるいは黒部分の幅を太くしたりすることなく効果的にエッジを急峻にして画像の品位を向上することのできる走査速度変調回路を提供できるという効果がある。
【００６０】
この発明の請求項５によれば、バイアス付近に小振幅で存在するリンギング成分がカットされるので、リンギング部分に走査速度変調がかかりリンギングが強調されるという弊害を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１による走査速度変調回路の構成図である。
【図２】実施例１による走査速度変調回路の具体的回路図である。
【図３】図２の各部の信号波形を示す図である。
【図４】実施例１の動作を説明するための図である。
【図５】実施例１の時間幅短縮回路内における補正波形合成部分の回路例である。
【図６】輝度変化の小さい部分でのリンギング除去を説明する図である。
【図７】実施例２による走査速度変調回路の回路図である。
【図８】実施例２の動作を説明するための図である。
【図９】実施例３による輝度信号のエッジ検出部の回路図である。
【図１０】実施例３の動作を説明するための図である。
【図１１】従来の走査速度変調回路の構成図である。
【図１２】従来の走査速度変調回路の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１  微分回路            ２  増幅回路        ３  速度変調回路
４、６３、９１、９２、  遅延回路
５  最大値検出回路      ６  正成分除去回路
７  最小値検出回路      ８  負成分除去回路
４７、９０  時間幅短縮回路
【図１】
0003557722.tif 000008
【図２】
0003557722.tif 000009
【図３】
0003557722.tif 000010
【図４】
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【図５】
0003557722.tif 000012
【図６】
0003557722.tif 000013
【図７】
0003557722.tif 000014
【図８】
0003557722.tif 000015
【図９】
0003557722.tif 000016
【図１０】
0003557722.tif 000017
【図１１】
0003557722.tif 000018
【図１２】
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