(57)【要約】【課題】ＣＲＴを用いた画像表示装置において、蛍光体の垂直方向のドットピッチと、映像表示パターンのピッチ（走査線）との相互干渉によりモアレ現象が画面に現れることがある。本発明はフォーカス電極に供給する垂直フォーカス電圧を調整することにより、モアレを低減することを目的とする。【解決手段】垂直フォーカス信号発生回路は、垂直周期でフォーカス調整用の信号（例えばパラボラ波）を発生する。モアレ補正制御回路は、このフォーカス調整用信号のレベルを１垂直周期毎に補正するように制御し、陰極線管のフォーカス電圧を１垂直周期毎に変化させて、モアレの発生を低減する。【選択図】  図１
2005006005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカス電極に供給されるフォーカス電圧によってフォーカス状態を制御可能な陰極線管と、
垂直周期でフォーカス調整用の信号を発生する垂直フォーカス信号発生回路と、
前記垂直フォーカス信号のレベルを１垂直周期毎に補正する補正制御回路と、
前記補正された垂直フォーカス調整用信号を前記陰極線管のフォーカス電極に供給する出力回路とを具備したことを特徴とするモアレ低減装置。
【請求項２】
フォーカス電極に供給されるフォーカス電圧によってフォーカス状態を制御可能な陰極線管と、
垂直周期でフォーカス調整用の信号を発生する垂直フォーカス信号発生回路と、
水平周期でフォーカス調整用の信号を発生する水平フォーカス信号発生回路と、
前記垂直フォーカス調整用信号のレベルを１垂直周期毎に補正する補正制御回路と、
前記補正された垂直フォーカス信号と前記水平フォーカス調整用の信号とを重畳して前記陰極線管のフォーカス電極に供給する重畳回路とを具備したことを特徴とするモアレ低減装置。
【請求項３】
前記補正制御回路は、前記垂直フォーカス信号発生回路からの垂直フォーカス調整用信号の発生を、１垂直周期毎にオンオフすることを特徴とする請求項１又は２に記載のモアレ低減装置。
【請求項４】
前記補正制御回路は、前記垂直フォーカス信号発生回路からの垂直フォーカス調整用信号を、１垂直周期毎に通常レベルと低レベルとに切換えて出力することを特徴とする請求項１又は２に記載のモアレ低減装置。
【請求項５】
フォーカス電極に供給されるフォーカス電圧によってフォーカス状態を制御可能な陰極線管と、
垂直周期でフォーカス調整用の信号を発生する垂直フォーカス信号発生回路と、
前記垂直フォーカス調整用信号のレベルを１垂直周期毎に補正する補正制御回路と、
前記垂直フォーカス信号発生回路からの垂直周期フォーカス調整用の信号を陰極線管のフォーカス電極に供給する第１のモードと、前記補正制御回路によって補正された垂直フォーカス調整用信号を前記陰極線管のフォーカス電極に供給する第２のモードとに選択的に切換えて動作させる制御回路とを具備したことを特徴とするモアレ低減装置。
【請求項６】
前記陰極線管に、モアレが発生する可能性の高い映像信号が供給されたことを検出する検出回路を備え、前記検出回路の検出出力に応答して自動的に前記第２のモードに切換えるようにしたことを特徴とする請求項５記載のモアレ低減装置。
【請求項７】
前記検出回路は、前記陰極線管に供給される映像信号のコントラストが所定レベルよりも低い場合に検出出力を発生することを特徴とする請求項６記載のモアレ低減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン受像機等のように陰極線管（以下ＣＲＴと称す）を用いた画像表示装置において、走査線と蛍光体のドットピッチとの相互干渉により発生するモアレを低減するモアレ低減装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＲＴを用いたカラーテレビジョン受像機において、シャドウマスクのピッチにより発光する蛍光体の垂直方向のドットピッチと、映像表示パターンのピッチ（走査線）との相互干渉により縞模様（いわゆるモアレ現象）が画面に現れることがある。現在、モアレ補正の方式の１つとして、特許文献１のように、垂直画面位置を１垂直周期ごとに上下に変化させることで走査線と蛍光体との相互干渉をなくす方法がある。
【０００３】
或いは特許文献２のように、蛍光体の垂直方向のドットピッチと単位長あたりの走査線数とにより走査線の垂直方向のシフト量を決定するモアレ判別回路を設け、このモアレ判別回路の出力により垂直方向の偏向量を補正する補正波形を発生し垂直偏向回路に与えるモアレ補正波形発生回路を備えたものがある。また特許文献２には、モアレ補正波形をフォーカス補正波形発生回路に出力し、フォーカスを調整することでモアレを低減する例が述べられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２３６２９１号公報（図１、図２）
【特許文献２】
特開平９−２７９１９号公報（図１、図７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に示すモアレキャンセル回路では、垂直画面位置を１垂直周期ごとに上下に変化させる場合、垂直偏向回路の中で最も感度の高いフィードバックラインに１周期毎に直流電流を付加する必要があり、上下への変化量が正確でないと十分にモアレを低減することができないという不都合があった。また特許文献２に示すモアレ低減装置では、モアレ判別回路として、走査線数や垂直振幅を判別して垂直方向のシフト量を決定する演算回路等を必要とし、回路構成が複雑になるという不都合がある。
【０００６】
本発明は、簡単な構成により、モアレを低減することが可能なモアレ低減装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、フォーカス電極に供給されるフォーカス電圧によってフォーカス状態を制御可能な陰極線管と；垂直周期でフォーカス調整用の信号を発生する垂直フォーカス信号発生回路と；前記垂直フォーカス信号のレベルを１垂直周期毎に補正する補正制御回路と；前記補正された垂直フォーカス調整用信号を前記陰極線管のフォーカス電極に供給する出力回路とを具備したことを特徴とするモアレ低減装置である。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、フォーカス電極に供給されるフォーカス電圧によってフォーカス状態を制御可能な陰極線管と；垂直周期でフォーカス調整用の信号を発生する垂直フォーカス信号発生回路と；水平周期でフォーカス調整用の信号を発生する水平フォーカス信号発生回路と；前記垂直フォーカス調整用信号のレベルを１垂直周期毎に補正する補正制御回路と；前記補正された垂直フォーカス信号と前記水平フォーカス調整用の信号とを重畳して前記陰極線管のフォーカス電極に供給する重畳回路とを具備したことを特徴とするモアレ低減装置である。
【０００９】
上記モアレ低減装置によれば、１垂直周期毎に垂直フォーカスの補正状態を切換えることにより、モアレの発生を低減することができる。
【００１０】
さらに、請求項５記載の発明は、フォーカス電極に供給されるフォーカス電圧によってフォーカス状態を制御可能な陰極線管と；垂直周期でフォーカス調整用の信号を発生する垂直フォーカス信号発生回路と；前記垂直フォーカス調整用信号のレベルを１垂直周期毎に補正する補正制御回路と；前記垂直フォーカス信号発生回路からの垂直周期フォーカス調整用の信号を陰極線管のフォーカス電極に供給する第１のモードと、前記補正制御回路によって補正された垂直フォーカス調整用信号を前記陰極線管のフォーカス電極に供給する第２のモードとに選択的に切換えて動作させる制御回路とを具備したことを特徴とするモアレ低減装置である。
【００１１】
上記モアレ低減装置によれば、ユーザ操作又は映像信号の内容に応じて垂直フォーカスの補正状態を切換えることにより、モアレの発生を低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態によるを示すモアレ低減装置を示すブロック図であり、図２は主要部のブロック図、図３は主要部の回路図である。
【００１３】
図１は本発明の装置をテレビジョン受像機に適用した場合の全体ブロック図であり、１１はアンテナ、１２はチューナを示しており、アンテナ１１で受信した放送信号は、チューナ１２に供給され、所定チャンネルの選局や中間周波数への変換、及び映像検波等の処理を行う。映像検波後の複合映像信号は、映像信号処理回路１３に供給され、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のビデオ信号（以下、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号という）を出力する。Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は、ＣＲＴ１４のカソードに供給され、ＣＲＴ１４を駆動する。一般的に映像信号処理回路１３は、ビデオ／クロマ／偏向等の処理を行う集積回路で構成され、同期分離回路１３１を含んでいる。
【００１４】
前記同期分離回路１３１によって水平、垂直の同期信号が分離されて出力され、水平同期信号Ｈ及び垂直同期信号Ｖが、それぞれ水平偏向回路１５及び垂直偏向回路１６に供給される。水平偏向回路１５はＣＲＴ１４に設けられた偏向ヨーク１７の水平偏向コイルに水平偏向電流を発生させ、垂直偏向回路１６は偏向ヨーク１７の垂直偏向コイルに垂直偏向電流を発生させる。
【００１５】
前記チューナ１２、映像信号処理回路１３は、マイクロコンピュータを含む制御回路１８によって制御され、ユーザがリモコン１９を操作することにより、チャンネルの選択や明るさ・コントラストの制御等が行われる。
【００１６】
又、図中２０は、本発明の主要部を構成するモアレ低減回路であり、このモアレ低減回路２０には、水平偏向回路１５及び垂直偏向回路１６からの水平帰線パルスＨｐ及び垂直同期パルスＶｐが供給される。又、モアレ低減回路２０には、制御回路１８からモアレ補正のオン・オフを指示する信号も供給されている。また、モアレ低減回路２０には、映像信号処理回路１３からのＲ，Ｇ，Ｂ信号が供給されている。このＲ，Ｇ，Ｂ信号は本発明の第２の実施形態において利用するものであり後述する。モアレ低減回路２０の出力はＣＲＴ１４のフォーカス電極Ｆに供給される。
【００１７】
次に、図２を参照してモアレ低減回路２０の第１の実施形態について説明する。モアレ低減回路２０は、垂直ダイナミックフォーカス信号発生回路２１、モアレ補正制御回路２２、反転増幅回路２３、垂直ダイナミックフォーカス信号出力回路２４、水平ダイナミックフォーカス信号発生回路２５、信号重畳回路２６から成っている。
【００１８】
垂直ダイナミックフォーカス信号発生回路２１には、垂直同期パルスＶｐが入力され、その垂直同期パルスＶｐに同期して垂直周期の鋸歯状波を発生し、さらにその鋸歯状波を積分して垂直周期のパラボラ波形を生成する。この垂直パラボラ波形はオペアンプで構成される反転増幅回路２３で反転増幅されてフォーカス調整に最適な電圧レベルに設定され、反転増幅回路２３から出力された波形は、出力回路２４で更に増幅された後、重畳回路２６に供給される。
【００１９】
一方、水平ダイナミックフォーカス信号発生回路２５は、水平偏向回路１５に接続されたフライバックトランスに発生する水平帰線パルスＨｐをチョークコイルで積分して水平パラボラ波を発生させ、その水平パラボラ波を昇圧用のトランスに加えて昇圧するようにしている。この昇圧された水平パラボラ波形は、重畳回路２６に供給され、垂直パラボラ波形に重畳される。尚、重畳手段としては、前記トランスの一次巻線間に水平パラボラ波形を入力し、トランスの二次巻線間に垂直パラボラ波形を供給し、トランスの二次巻線から重畳出力を得る方法がある。
【００２０】
又、モアレ補正制御回路２２は、垂直ダイナミックフォーカス信号の発生を１垂直周期毎にオン・オフさせるものであり、垂直同期パルスＶｐ及び制御回路１８からのオンオフ信号（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）が供給されている。かくして重畳回路２６の出力は、ＣＲＴ１４のフォーカス電極Ｆに供給され、フォーカス調整とモアレ低減の動作が可能となる。即ち、ＣＲＴ１４のフォーカス電極に加えられる垂直ダイナミックフォーカス電圧を制御することにより、１垂直周期毎にフォーカス電圧が変化し、第１フィールドでは垂直フォーカスが調整された画面が表示され、第２フィールドでは垂直フォーカスの調整されない画面が表示されるため、モアレ現象を低減させることができる。
【００２１】
図３は、モアレ低減回路２０の内、反転増幅回路２３及びモアレ補正制御回路２２の具体回路を示したものである。図３において、反転増幅回路２３は、オペアンプＱ１を有し、電圧源Ｖｃｃ（例えば９Ｖ）と基準電位点間に接続した抵抗Ｒ１とツェナーダイオードＺＤ１から成る基準電圧発生回路からの電圧がそれぞれ抵抗Ｒ２、Ｒ３を介してオペアンプＱ１の非反転入力端（＋）及び反転入力端（−）に供給されている。またオペアンプＱ１の反転入力端（−）には垂直ダイナミックフォーカス信号発生回路２１からの垂直パラボラ信号が供給され、オペアンプＱ１の出力端と反転入力端（−）間には抵抗Ｒ４が接続されている。
【００２２】
又、モアレ補正制御回路２２は、フリップフロップ回路ＦＦとトランジスタＱ２を有し、フリップフロップ回路ＦＦのクロック端子ＣＫには垂直同期パルスＶｐが供給され、リセット端子ＲＥには制御回路１８からのモアレ補正オンオフ信号がダイオードＤ１を介して入力されている。フリップフロップ回路ＦＦの出力端Ｑ０とＤ端子はともに接続されており、出力端Ｑ０は抵抗Ｒ５を介してトランジスタＱ２のベースに接続され、トランジスタＱ２のエミッタは抵抗Ｒ６を介してオペアンプＱ１の非反転入力端（＋）に接続され、コレクタは接地されている。
【００２３】
尚、リセット端子ＲＥに接続されたダイオードＤ２は、ダイオードＤ１とともにオア回路を構成するものであるが、このダイオードＤ２の作用については本発明の第２の実施形態にて後述する。
【００２４】
次に図３の回路の動作を図４の波形図を参照して説明する。尚、図４の（ａ）〜（ｅ）の波形は、図３のａ点〜ｅ点に生じる波形をそれぞれ示している。
【００２５】
図４において、（ａ）は垂直同期パルスＶｐを示し、フリップフロップ回路ＦＦのクロック入力端子ＣＫの波形となる。（ｂ）は、フリップフロップ回路ＦＦのリセット端子ＲＥの入力波形を示し、モアレ補正オフ時にはローレベルの信号となり、モアレ補正オン時にはハイレベルの信号となる。これにより、フリップフロップ回路ＦＦの出力端Ｑ０には、モアレ補正オフ時には常時ハイレベルの信号が得られ、モアレ補正オン時には垂直同期パルスＶｐを分周し、１垂直周期毎にローレベルとハイレベルを繰り返すパルス出力（ｃ）が得られる。
【００２６】
一方、オペアンプＱ１の非反転入力端（−）には、垂直ダイナミックフォーカス信号発生回路２１から垂直周期のパラボラ信号（ｄ）が供給され、かつオペアンプＱ１の反転入力端（＋）にはトランジスタＱ２を介してパルス出力（ｃ）が供給されるため、トランジスタＱ２のベースがローレベルのときはトランジスタＱ２はオンとなり、オペアンプの（＋）入力に加えられている基準電圧が引き抜かれ、オペアンプＱ１の出力はローレベルとなる。この結果、オペアンプＱ１の出力は、（ｅ）のように変化し、１垂直周期毎にローレベルとパラボラ波が交互に出力されることになる。
【００２７】
オペアンプＱ１の出力（ｅ）は、出力回路２４で増幅された後、重畳回路２６に供給され、水平ダイナミックフォーカス信号発生回路２５からの水平周期のパラボラ波形が重畳されてＣＲＴ１４のフォーカス電極Ｆに供給される。これにより、１垂直周期毎に垂直ダイナミックフォーカスの調整された画像と、垂直ダイナミックフォーカスの調整されない画像が交互に表示され、モアレ現象を低減することができる。
【００２８】
このように本発明の第１の実施形態によれば、１垂直周期毎に垂直ダイナミック補正の状態を切換えるという簡単な構成でモアレの発生を低減することができ、回路構成を簡略化することができる。
【００２９】
尚、オペアンプＱ１の（＋）入力側の基準電圧をコントロール可能とすることにより、オペアンプＱ１の出力波形を可変することができる。例えばトランジスタＱ２をスイッチング動作させる代わりに、そのベース入力レベルを調整可能にし、トランジスタＱ２の電流量を可調整にすれば、モアレ補正オン期間のオペアンプＱ１の（＋）入力側の基準電圧を変えることができ、その結果ＣＲＴ１４のフォーカス電極に加えられる垂直ダイナミックフォーカス電圧も図４（ｅ）の点線で示すように変えることができ、モアレの発生状態を見ながら画面上のフォーカス状態をコントロールすることができ、フォーカスを優先させるかモアレ低減を優先させるかをユーザが適宜コントロール可能となる。
【００３０】
次に図５を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。図５の実施形態は、モアレ補正のオン・オフをモアレ現象の発生し易い映像状態、例えばコントラストの落ちた映像状態をモアレ映像検出回路２７により検出し、ダイナミックにモアレ補正のオン・オフを行うようにしたものである。このモアレ映像検出回路２７は、モアレ現象の発生し易い映像状態のときにハイレベルの信号を出力し、図３のダイオードＤ２のアノードに供給するもので、これにより、制御回路１８からの指示によりモアレ補正がオフのときであっても、モアレ現象の発生し易い映像状態のときには、自動的にモアレ補正オンの状態に切換えることができる。
【００３１】
図６は、モアレ映像検出回路２７の具体的な回路図を示すもので、オペアンプＱ３，Ｑ４、トランジスタＱ５，Ｑ６，Ｑ７を有している。オペアンプＱ３の非反転入力端（＋）には図１に示す映像信号処理回路１３からのＲ，Ｇ，Ｂ信号が合成回路２８を介して入力され、オペアンプＱ３の反転入力端（−）には電圧源Ｖｃｃ１（例えば９Ｖ）からの電圧を抵抗Ｒ８，Ｒ９によって分圧した電圧が加えられている。
【００３２】
オペアンプＱ３の出力は、抵抗Ｒ１０，コンデンサＣ１，Ｃ２にて成るローパスフィルタにより直流化され、次段のオペアンプＱ４の反転入力端（−）に供給される。このオペアンプＱ４の非反転入力端（＋）には、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によって分圧した電圧が加えられ、オペアンプＱ４の出力端は抵抗Ｒ１３，ダイオードＤ３を介してトランジスタＱ５のベースに接続されている。トランジスタＱ５のベースは、コンデンサＣ３を介して基準電位点に接続され、コレクタは電圧源Ｖｃｃ１に接続されている。また、トランジスタＱ５のエミッタは抵抗Ｒ１４を介して基準電位点に接続され、さらに抵抗Ｒ１５，ツェナーダイオードＺＤ２を介してトランジスタＱ６のベースに接続されている。
【００３３】
このトランジスタＱ６のベースと基準電位点間には、抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ４が接続され、そのコレクタは抵抗Ｒ１７を介して電圧源Ｖｃｃ２（例えば５Ｖ）に接続されている。またトランジスタＱ６のコレクタは抵抗Ｒ１８を介してトランジスタＱ７のベースに接続され、トランジスタＱ７のコレクタは抵抗Ｒ１９を介して電圧源Ｖｃｃ２に接続され、そのコレクタは、図３のダイオードＤ２のアノードに接続されている。
【００３４】
この図６のモアレ映像検出回路２７は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の合成信号のレベルが抵抗Ｒ８，Ｒ９で設定した所定の閾値を超えるレベルにあるときは、オペアンプＱ３からはそのレベルに応じた出力が得られ、オペアンプＱ４の非反転入力端（−）に直流化した電圧が供給され、オペアンプＱ４からは反転増幅した出力（Ｌｏｗ）が得られる。この結果、ダイオードＤ３，トランジスタＱ５はオフとなり、ツェナーダイオードＺＤ２及びトランジスタＱ６もオフとなり、トランジスタＱ７がオンとなる。これにより、トランジスタＱ７のコレクタ出力はローレベル（Ｌｏｗ）となり、モアレ補正オフとなる。
【００３５】
一方、モアレ現象の発生し易い映像状態のとき、例えばＲ，Ｇ，Ｂ信号のレベルが低下してコントラストが落ちた映像になると、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の合成信号のレベルが抵抗Ｒ８，Ｒ９で設定した所定の閾値よりも低いレベルになり、オペアンプＱ３の出力も低下する。このため、オペアンプＱ４の非反転入力端（−）のレベルも低下し、オペアンプＱ４からは反転増幅した出力（Ｈｉｇｈ）が得られる。この結果、ダイオードＤ３のアノード電圧がその順方向電圧よりも高くなり、ダイオードＤ３，トランジスタＱ５はオンとなり、ツェナーダイオードＺＤ２及びトランジスタＱ６もオンとなり、トランジスタＱ７がオフする。これにより、トランジスタＱ７のコレクタ出力はハイレベル（Ｈｉｇｈ）となり、モアレ補正オンの信号を出力し、図３のダイオードＤ２に供給する。
【００３６】
これにより、図３のフリップフロップＦＦにリセットパルスが供給され、図４で述べたようにモアレ補正オンの動作が行われる。したがって、制御回路１８からの指示が、モアレ補正オフ（ダイオードＤ１の入力がローレベル）のときであっても、モアレ現象の発生し易い映像状態のときには、自動的にモアレ補正オンの状態に切換えることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、１垂直周期毎に垂直ダイナミックフォーカスの補正状態を切換えるという簡単な構成でモアレの発生を低減することができ、回路構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるモアレ低減装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態の主要部であるモアレ低減回路の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施形態のモアレ低減回路の主要部の構成を示す回路図。
【図４】本発明の一実施形態によるモアレ低減装置の動作を説明する信号波形図。
【図５】本発明の他の実施形態によるモアレ低減回路の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の他の実施形態によるモアレ低減回路の主要部の構成を示す回路図。
【符号の説明】
１１…アンテナ
１２…チューナ
１３…映像信号処理回路
１４…陰極線管
１５…水平偏向回路
１６…垂直偏向回路
１７…偏向ヨーク
１８…制御回路
１９…リモコン
２０…モアレ低減回路
２１…垂直ダイナミックフォーカス信号発生回路
２２…モアレ補正制御回路
２３…反転増幅回路
２４…出力回路
２５…水平ダイナミックフォーカス信号発生回路
２６…重畳回路
２７…モアレ映像検出回路
【図１】
2005006005.tif 000003
【図２】
2005006005.tif 000004
【図３】
2005006005.tif 000005
【図４】
2005006005.tif 000006
【図５】
2005006005.tif 000007
【図６】
2005006005.tif 000008