CN1668090A - 背投电视机的灰度系数校正装置及其方法 - Google Patents

Abstract

背投电视机的灰度系数校正装置及其方法，其特征在于由下述结构组成：判断从外部输入的模拟信号种类，并输出对该图像信号的图像信息和该图像信号的图像信号判断部；从上述图像信号判断部接收输出图像信息，并输出控制信号的控制部；从上述图像信号判断部接收输出图像信号和上述控制部接收输出控制信号，并将上述图像信号变换为数字信号后输出到上述图像处理部的模拟数字A/D转换部。上述方法是根据被输入图像信号种类，对具有相互不同状态的非线性信号，通过模拟数字变换，显示为具有一定灰度系数γ值的图像信号，并且继续维持当前使用的生产工序。

Description

背投电视机的灰度系数校正装置及其方法

技术领域

本发明是关于背役电视，特别是关于与输入图像信号无关地为显示始终具有一定灰度系数(γ)值图像的背投电视的灰度系数校正装置及其方法的一项发明。

背景技术

当前，在各国存在逆灰度系数特性相互不同的多种彩色电视机系统和图像信号系统源。在这里，所谓逆灰度系数特性就是为用户最终看到线性图像，以生成最初信号开始接收显示装置的灰度系数(γ)特性的逆向将信号进行失真而言。

近年来，正在普及的新开发液晶显示器背投电视是为适应扩大市场和降低成本，在全世界范围内得到多种规格品种的要求，因此它必然能与多种图像信号相对应。正因为如此，对多样化图像的相互不同的逆灰度系数特性和作为显示装置的液晶显示灰度系数特性，承受着同时进行校正的负担。

在这里，要对接收多样性化图像信号进行输出的传统液晶显示背投电视的灰度系数校正装置进行说明。

图1是传统LCD背投电视灰度系数校正装置构成框图，如图1所示，它是由下述结构构成：对输入电视的图像信号，按电源类型进行选择输出的图像信号输入部10；对上述图像信号输入部10接收的输出图像信号，根据该信号的彩色系统或输入路径，判断哪种类型的图像信号，并输出该图像信息的图像信号判断部20；将上述图像信号判断部20接收的输出模拟图像信号变换为8位数字信号，并将其进行输出的A/D变换部30；对上述A/D变换部30接收的输出数字信号的各种图像信号，进行处理输出的图像信号处理部40；上述图像信号处理部40接收输出的数字信号，并将上述的显示装置灰度系数特性图3a与逆灰度系数特性图3b进行匹配后校正输出的灰度系数校正部50；将上述显示装置已校正的灰度系数特性数字信号接收和输出的显示器60；对上述各部进行控制的控制部70构成。

对如同上述构成的传统液晶显示背投电视的动作，参照图2和图3说明如下。

首先，用户在屏幕显示或通过远程控制装置选择所希望的功能，例如，数码影碟机DVD、摄像机VCR、电视等，而控制部70接收上述选择的功能，并将控制信号输出到图像信号输入部10。而图像信号输入部10将接收的图像信号进行输出。即，如图2所示，在具有相互不同的逆灰度系数率的图像信号系统中，选择其中一个图像信号进行输出。

并且，图像信号判断部20根据图像信号输入部10输出的图像信号彩色系统或路径，判断接收何种类型的图像信号，并输出对该信号的图像信息和图像信号。

A/D变换部30将上述图像信号判断部20接收的输出模拟图像信号变换为数字信号后进行输出。上述A/D变换部30模拟信号变换为数字信号的变换方法是：规定电平的模拟电压0V～0.7V变换为对模拟电压0V～0.7V决定的8位数字值0～255后进行输出。这里，对模拟电压的数字值是以线性在增加的状态下完成而言。即，0V相当于数字值0；0.35V相当于数字值128；并且，0.7V相当于数字值255。

并且，图像信号处理部40将上述A/D变换器部30输出的数字图像信号进行各种变换处理，例如，亮度调整、对比度调整等内容进行处理输出。

而且，灰度系数校正部50，如同图3a所示，具有灰度系数特性γ的液晶显示板，将被输入的图像信号，变为用户显示线性图像，用如图3b所示的关系，对液晶显示板逆灰度系数特性进行校正后输出。如上所述，将灰度系数被校正的图像信号在显示部60中进行显示。例如，如果对背投电视显示板灰度系数特性校正值为α，则将如同图2a所示的具有逆灰度系数率的图像信号进行A/D变换后输出；并将该输出的数字信号在灰度系数校正部50，以灰度系数γ值α进行校正后，用户就能看到如图2b所示图像。

但是，如上所述的传统背投电视是把从外部输入的图像信号种类无关地按线性实现模拟数字变换，并且，当实现灰度系数校正时，由于只考虑对外部输入中的一种图像信号的逆灰度系数特性来实现，因此，对具有相互不同逆灰度系数率的图像信号，存在不能出现具有一定灰度系数特性的输出问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种背投电视灰度系数校正装置及其方法，能将输入背投电视图像信号种类无关地非线性信号显示为具有一定灰度系数γ图像信号，并且继续维持当前使用的生产工序。

本发明背投电视灰度系数校正装置，包括具有图像信号处理部的背投电视，其特征在于由下述结构组成：判断从外部输入的模拟信号种类，并输出对该图像信号的图像信息和该图像信号的图像信号判断部；从上述图像信号判断部接收输出图像信息，并输出控制信号的控制部；从上述图像信号判断部接收输出图像信号和上述控制部接收输出控制信号，并将上述图像信号变换为数字信号后输出到上述图像处理部的模拟数字A/D转换部。

为达到如同上述目的而提出的本发明背投电视的灰度系数校正方法，包括具有控制部和A/D变换器部的背投电视，其特征在于由下述阶段构成：判断从外部输入模拟图像信号种类的判断阶段；所述控制部，根据上述输入图像信号，输出机器规定控制信号的输出阶段；所述A/D变换器部将上述控制部接收的输出控制信号和上述图像信号变换为数字信号，并将其进行输出的输出阶段。

上述方法是根据被输入图像信号种类，对具有相互不同状态的非线性信号，通过模拟数字变换，显示为具有一定灰度系数γ值的图像信号。

附图说明

图1是传统背投电视构成框图；

图2a是对图像信号种类的逆灰度系数率图；

图2b是对传统背投电视输入图2a图像信号时的灰度系数被校正图像信号图；

图3a和b是液晶显示板灰度系数特性和逆灰度系数特性实例图；

图4是根据本发明背投电视的灰度系数校正装置构成框图；

图5是图4的模拟数字变换部的详细图；

图6a是对图像信号种类的逆灰度系数图；

图6b是根据本发明被输入图像信号的非线性模拟/数字变换图；

图6c是根据本发明的具有一定灰度系数值的图像信号图；

具体实施方式

参照附图详细说明典型实例如下。

由图4可见，本发明背投电视灰度系数校正装置由下述结构构成：图像信号输入部10：将输入背投电视图像信号按电源种类选择输出；图像信号判断部20：接收上述图像信号输入部10输出的图像信号，根据该图像信号彩色系统或输入路径，判断是何种种类的图像信号，并输出对应该图像信号的图像信息和该图像信号；控制部70：接收上述图像信号判断部20输出的图像信息，并输出控制信号；A/D变换部80：根据上述控制部70输出的控制信号，将图像信号判断部20输出的图像信号变换为8位数字信号后输出；将上述A/D变换部80输出的数字信号的各种图像信号进行处理输出的图像信号处理部40；灰度系数校正部50：从上述图像信号处理部40接收输出数字信号，并将上述的显示装置灰度系数特性与逆灰度系数特性进行匹配后校正输出；显示部60：接收和输出被上述显示装置校正的灰度系数特性的数字信号。

上述A/D变换部80，由下述结构构成：控制信号变换部80b：接收上述控制部70输出的控制信号，并以规定电平值进行变换输出；开关控制部80c：接收上述控制信号变换部80b的规定电平值输出，并输出多个开关控制信号；比较器及开关部80a：根据上述开关控制部80c输出的多个开关控制信号，将外部输入模拟图像信号变换为数字信号后输出。

还有，如图5所示，上述比较器及开关部80a是由下述结构构成：多个比较器80c1和开关部80c2；并且，一侧与比较器80c1相连，另一侧与开关部80c2相连，并具有相互不同值，且并联连接的多个电阻；以及符号器80c3：将上述比较器80c1输出值变换为数字信号后输出。

对如同上述构成的本发明背投电视灰度系数校正装置的作业，参照图4、图5和图6进行说明如下。

首先，用户在屏幕显示或通过远程控制装置选择所希望的功能，例如，数码影碟机DVD、摄像机VCR、电视等，那么控制部70将对上述选择功能的控制信号，输出到图像信号输入部10。而图像信号输入部10将外部输入的图像信号进行接收输出。即，如同图6a所示，在具有相互不同的逆灰度系数率的图像信号系统(例如，NTXC，PAL，PC)中，选择其中一个图像信号进行输出。

图像信号判断部20根据上述图像信号输入部10输出的图像信号彩色系统或输入路径，判断接收何种种类图像信号，并输出对应该信号的图像信息和图像信号。可以预见，以被输入图像信号频率及频带等一样的格式可以进行判断。

并且，控制部70接收上述图像信号判断部20输出的图像信息的控制信号并输出到A/D变换器部80。控制信号变换部80b接收上述控制部70的输出控制信号，以规定电平值变换并输出。例如，如果对被输入控制信号的图像信息为NTSC制式信号，则将控制部70输出的控制信号为‘01’；如果对被输入的图像信号的图像信息为PAL信号(逐行倒相制式信号)，则控制部70输出的控制信号为‘10’等，可以用同样方法进行设定。对上述控制信号值通常在设计时决定。

在开关控制部80c中，接收上述控制信号变换部80b输出的规定电平值，并控制多个开关部80c2，输出多个开关控制信号；在开关部80c2中，接收上述开关控制信号，并在并联连接的多个电阻R1～Rn中，与其中一个以上的电阻相连。在这里，上述电阻R1～Rn值虽然相同，但也可以相互不同。

当然，构成上述开关部80c2的开关，其数量与并联连接的电阻个数一样；根据开关控制部80c输出的开关控制信号，一个或多个开关能够被接通。由此可见，如果电阻为4个，R1-4，构成开关部80c2的开关为4个，即，开关1-4，想要与R3连接，则相当于4位开关控制信号，例如，如果输出‘0010’，则R3可以与比较器进行相连。为控制这种具有多个开关的开关部80c2，在开关控制部80b中，输出与该开关数量相同具有位值的控制信号。

另一方面，多数的开关部80c2根据上述开关控制部80b输出的开关控制信号，与电阻R1～Rn相连，比较器80c1的一个输入正端接收上述图像信号判断部20输出的图像信号IN，该模拟图像信号电压与比较器80c1的另一负端相连电压相比较，并输出规定电平数据。该规定电平数据被符号部80c3接收，并变换为8位的数字信号OUT进行输出。

这里，A/D变换部形成的模拟数字变换的过程是如同传统技术一样不按线性变化，如同图6b所示，进行非线性变换。

并且，图像信号处理部40从上述A/D变换部80接收输出数字信号，并进行各种变换处理，例如，亮度调整、对比度调整等进行处理输出。

而且，在灰度系数校正部50，将具有特定灰度系数特性并已被输入到液晶显示板的图像信号，为了给用户显示按线性变换的图像，以逆灰度系数进行校正后输出。这样，已被灰度系数值校正的图像信号在显示部60液晶显示板中进行显示。即，如图6b所示，根据输入图像信号，以非线性形成模拟数字变换，与外部输入图像信号种类无关地、具有特定灰度系数(γ)值图像信号在显示部60中输出。

这里，在图6c中所示的灰度系数γ值以不是1而是1.14输出，这是因为考虑人们的视觉特性原故。即，人们的视觉随着图像亮度的增加识别的亮度或具有对比度增加的特性的原故。而且，输出到上述显示部60的图像信号灰度系数γ值不是固定，而是根据不同情况可以交换，这应该受到人们的瞩目。

如上所述的本发明，不仅是液晶背投电视，而且接收多种模拟图像信号的输入，并进行输出的适合于所有领域，这也应该受到人们的瞩目。并且，本发明由于当前使用的生产工序仍然可以使用，因此具有不需要追加费用的优点。

Claims (5)

1、背投电视机的灰度系数校正装置，包括具有图像信号处理部的背投电视，其特征在于由下述结构构成：

图像信号判断部(20)：判断从外部输入的模拟图像信号种类，并输出对该图像信号的图像信息和该图像信号；

控制部(70)：从上述图像信号判断部(20)接收输出的图像信息并输出控制信号；

A/D变换部(80)：接收从上述图像信号判断部(20)输出的图像信号和从上述控制部(70)输出的控制信号，并将上述图像信号变换为数字信号后输出到图像信号处理部(40)。

2、根据权利要求1所述的背投电视机的灰度系数校正装置，其特征在于A/D变换部(80)的结构还包括控制信号变换部(80b)，将从控制部(70)输出的控制信号，变换为规定电平值之后进行输出；

开关控制部(80c)：接收从上述控制信号变换部(80b)输出的规定电平值，并输出多个开关控制信号；

比较器及开关部(80a)：根据上述开关控制部(70)输出的多个开关控制信号，将外部输入的模拟图像信号变换为数字信号之后进行输出。

3、根据权利要求2所述的背投电视机的灰度系数校正装置，其特征在于A/D变换部(80)的比较器及开关部(80a)：具有多个比较器和开关，并将并联连接的多个电阻与数量相等的多个开关相连；所述多个电阻具有相互不同值。

4、一种背投电视机的灰度系数校正方法，包括权利1所述的校正装置，其特征在于所述控制部(70)和A/D变换部(80)的校正方法由下述阶段形成：判断从外部输入的模拟图像信号种类的判断阶段；

根据上述控制部(70)输入的图像信号种类，输出机器设定的控制信号的输出阶段；

上述A/D变换部(80)接收从上述控制部(70)输出的控制信号和图像信号，将输入到A/D变换部(80)的图像信号变换为非线性数字信号，并将该图像信号变换为数字信号后进行输出的阶段。

5、根据权利要求4所述的背投电视机的灰度系数校正方法，其特征在于增加了用机器设定灰度系数γ值，对数字信号的图像信号进行校正的阶段。

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