JP2007171258A - Video display device - Google Patents

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Inventor
Hironori Shimoda
裕紀 下田
Original Assignee
Sharp Corp
シャープ株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video display device capable of displaying a video of the most suitable quality according to an ambient environment without degrading, thereby attaining an energy saving. <P>SOLUTION: In a projection display device 100 being one form of a video display device, average luminance of a video signal detected by an average luminance detection circuit 110 and brightness (illuminance) around the device, which is measured by an OPC circuit 115, are inputted to a microcomputer 114. The microcomputer 114 controls a LED driver 118, a ballast lamp control circuit 117, and a variable diaphragm control circuit 116 in accordance with the average luminance of the video signal to control brightness of a light source obtained by LEDs 119 to 121 and a discharge lamp 123 and a diaphragm of a projection optical system. The microcomputer 114 controls a gamma adjustment circuit 111 and a gamma adjustment circuit linked color control circuit 112 in accordance with the average luminance and the brightness around the device to adjust the video signal most suitably. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、映像表示装置に関し、より詳細には、光源から出射した光を映像信号に応じて変調することにより表示映像を生成する映像表示装置であって、ユーザの視聴環境に合わせた映像表示条件を自動的に設定できるようにした映像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device, and more particularly, the light emitted from the light source to a video display apparatus for generating a display image by modulating in accordance with a video signal, the video display to suit the user's viewing environment an image display apparatus that the condition can be automatically set.

光源から出射した光を映像信号に応じて変調することにより表示映像を生成する映像表示装置として、例えば、液晶パネルやDMD(Digital Micromirror Device)素子によって変調した光を、投射レンズを使用してスクリーン等の被投射面に投射する投射型表示装置や、液晶パネルによって光源光を変調することにより表示映像を生成する液晶テレビジョン等の液晶表示装置などが普及している。 As an image display device, for example, the light modulated by the liquid crystal panel or a DMD (Digital Micromirror Device), using a projection lens screen to generate a display image by modulating light emitted from the light source according to an image signal projection display apparatus that projects the projection surface etc., such as a liquid crystal display device such as a liquid crystal television for generating a display image by modulating the light source light by the liquid crystal panel has become widespread.

投射型表示装置においては、一般に投射映像が大画面になるほど画面の輝度が低下し、周囲環境の変化の影響を受けやすくなる。 In the projection display apparatus generally projected image is decreased in brightness of the screen more becomes large screen, susceptible to ambient environmental changes. 例えば、画面周囲の明るさが変化することにより、視聴者から見た投射映像の画質が変化してしまう。 For example, by ambient brightness screen is changed, the image quality of the projected image as seen from the viewer is changed. このような問題に対する対策として、投射型表示装置の周囲光の状態に応じて映像信号の補正を行うようにした技術が知られている。 As a countermeasure to this problem, techniques to perform the correction of the video signal in accordance with the state of the ambient light of the projection type display apparatus is known.

例えば特許文献1には、周囲が暗くなくても、投射映像の明るさを最適な表示状態とすることができるようにした映像投射装置が開示されている。 For example, Patent Document 1, even without dark surroundings, the image projection apparatus is disclosed which is adapted can be optimized display condition the brightness of the projected image. この映像投射装置では、映像入力回路からのアナログ映像信号は、映像入力平均値検出回路にて輝度の平均値が計算され、入力される映像信号のレベルにより、例えば、暗い映像、標準的な映像、明るい映像かが検知される。 In this image projection apparatus, the analog video signal from the video input circuit is calculated the average value of the luminance at the image input average value detecting circuit, the level of the input video signal, for example, a dark image, the standard image , or bright image is detected.

そしてこの検知情報に基づいて、映像投射装置のリファレンス切替回路が、暗い映像、標準的な映像、明るい映像のように、映像明るさを複数に区分けする基準となる明るさのリファレンスレベルを切り換える。 Then, based on this detection information, the reference switching circuit of the image projection apparatus, a dark image, the standard image, as bright image, switching the reference level of brightness to be a reference for dividing the image brightness in a plurality. さらにこの指示に基づいてリファレンスレベル値がリファレンスデータ格納部からコンパレータに入力される。 Further reference level value is inputted from the reference data storage unit to the comparator based on this instruction. またOPCから周囲光の照度情報が入力され、コンパレータはこれら入力値を比較して、最適なガンマテーブルを選択する。 The illumination information of the ambient light from the OPC is input, the comparator compares these input values, selects an optimal gamma table.
特開2005−181731号公報 JP 2005-181731 JP

上記特許文献1の映像投射装置は、映像投射装置周囲の照度に応じて電気的に映像信号レベル調整を行うため、映像信号処理に無理が生じやすい。 Image projection device of Patent Document 1, for performing electrical image signal level adjusted in accordance with the illuminance around the image projection device, unreasonable is likely to occur in the video signal processing. すなわち視聴環境の変動に対する変化量を電気的に可変する場合は、映像信号の変化幅が大きく、ダイナミックレンジを有効に使用することができなくなって画質が低下し、またノイズ発生の原因ともなる。 That is, when the electrically variable change amount with respect to variation of the viewing environment has a large variation width of the video signal, the image quality is lowered making it impossible to effectively use the dynamic range, and also cause noise.

また視聴環境に応じて自動的にガンマカーブを変更すると、輝度レベルのみが変化してカラーレベルが追従していかないため、ガンマカーブによる補正特性によっては、投射映像の色つきが悪くなったり、色が濃すぎたりしてしまって、映像信号の色再現性が悪化する、というような問題が生じる。 Further, when automatically changing the gamma curve in accordance with the viewing environment, since only the luminance level is not Ika by following the color level changes depending on the correction characteristic by a gamma curve, it may become poor colored projected image, color and it is gone or too dark, the color reproducibility of the video signal is deteriorated, problems such as that occurs.

また上記のような問題は、液晶テレビジョン装置のようなバックライト光源を使用した液晶表示装置においても同様である。 The above problem is the same in the liquid crystal display device using a backlight light source, such as a liquid crystal television set. すなわち液晶表示装置の視聴環境に応じて映像信号レベルを調整する場合には、画質の低下等の問題が生じ、また視聴環境に応じてガンマテーブルを変更すると、色の再現性が悪化するという問題が生じる。 That is, when adjusting the video signal level in accordance with the viewing environment of the liquid crystal display device, problems arise such as a reduction in image quality, also by changing the gamma table in accordance with the viewing environment, a problem that color reproducibility is deteriorated It occurs.

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、画質を低下させることなく、周囲環境に応じた最適な画質の映像を表示することができ、またこれにより省エネルギー化を実現することができる映像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances described above, without reducing image quality, it can display an image with optimum image quality in accordance with the surrounding environment and thereby realizing energy saving and to provide an image display device capable.

上記課題を解決するために、第1の技術手段は、光源から出射した光を映像信号に応じて変調する光変調手段を有し、光変調手段で変調した光によって表示映像を生成する映像表示装置において、映像表示装置は、表示映像の画質を調整する画質調整手段と、映像表示装置の周囲の照度を測定する照度測定手段と、表示すべき映像信号の平均輝度を抽出する平均輝度抽出手段とを有し、画質調整手段は、照度測定手段による照度測定結果、及び平均輝度抽出手段による抽出結果に応じて、表示映像の画質を調整することを特徴としたものである。 In order to solve the above problems, a first technical means is the light emitted from the light source has a light modulating means for modulating in accordance with a video signal, a video display for generating a display image by light modulated by the light modulation means in the apparatus, the image display device, an image quality adjusting means for adjusting the image quality of a displayed image, an illuminance measuring means for measuring the illuminance around a video display device, the average luminance extraction means for extracting the average luminance of the video signal to be displayed has the door, the image quality adjusting means, the illuminance measurement result by illumination measuring means, and in accordance with the extraction result by the average luminance extraction means, it is obtained by and adjusting the image quality of a displayed image.

第2の技術手段は、第1の技術手段において、画質手段が、照度測定手段による測定結果に従って光源の明るさを制御し、かつ照度測定手段による測定結果及び平均輝度抽出手段による抽出結果に従って表示すべき映像信号のガンマ補正のレベルを調整することを特徴としたものである。 A second technical means is the display in the first technical means, quality means, controls the brightness of the light source according to the measurement result by the illumination measuring means, and according to the extracted result of the measurement results and the average luminance extraction means by the illumination measuring means is obtained by and adjusting the level of gamma correction should do video signal.

第3の技術手段は、第2の技術手段において、画質調整手段が、映像信号のガンマ補正のレベルの調整に連動して、映像信号の色調整を行うことを特徴としたものである。 A third technical means is the second technical means, the image quality adjustment means, in conjunction with the adjustment of the level of gamma correction of the video signal is obtained by and performing color adjustment of a video signal.

第4の技術手段は、第2または第3の技術手段において、映像信号のガンマ補正のレベルの調整は、表示すべき映像信号の低輝度領域のみで実行することを特徴としたものである。 A fourth technical means is the second or third technical means, the adjustment of the level of gamma correction of the video signal is obtained by means executes only in the low luminance region of the video signal to be displayed.

第5の技術手段は、第1ないし第4のいずれか1の技術手段において、映像表示装置が、光変調手段で変調された光を投射する投射光学系を有し、画質手段は、投射光学系の絞りを、照度測定手段による測定結果に従って制御することを特徴としたものである。 A fifth technical means is the first to fourth any one technical means, the image display apparatus has a projection optical system for projecting the light modulated by the light modulation means, the image quality means, projection optical the aperture of the system is obtained by control means controls in accordance with the measurement result by the illumination measuring device.

第6の技術手段は、第5の技術手段において、光変調手段として、DMD素子を有することを特徴としたものである。 A sixth technical means is the fifth technical means, as the light modulation means is obtained by further comprising a DMD element.

第7の技術手段は、第5の技術手段において、光変調手段として、液晶パネルを有することを特徴としたものである。 A seventh technical means is the fifth technical means, as the light modulation means is obtained by comprising the liquid crystal panel.

第8の技術手段は、第5ないし第7のいずれか1の技術手段において、光源が、放電ランプ及び/またはLEDにより構成されていることを特徴としたものである。 An eighth technical means, in the fifth to seventh any one of technical means, the light source, it is obtained by said configured by the discharge lamp and / or LED.

第9の技術手段は、第1ないし第4のいずれか1の技術手段において、光変調手段として、液晶パネルを有し、液晶パネルを表示画面として、液晶パネルに表示された表示映像を視認可能としたことを特徴としたものである。 A ninth technical means is the first to fourth any one technical means, as the light modulating means, a liquid crystal panel, the liquid crystal panel as a display screen, viewable display image displayed on the liquid crystal panel that the content was in which was characterized by.

第10の技術手段は、第9の技術手段において、光源が、蛍光ランプ及び/またはLEDであることを特徴としたものである。 A tenth technical means is the ninth technical means, the light source is obtained by being a fluorescent lamp and / or LED.

本発明によれば、画質を低下させることなく、周囲環境に応じた最適な画質の映像を表示することができ、またこれにより省エネルギー化を実現することができる映像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, without reducing the image quality, it is possible to provide an image display device which can be able to display an image of optimal quality according to the ambient environment and thereby realizing energy saving .

特に本発明に関わる映像表示装置は、当該装置周囲の環境、例えば表示映像を見る部屋の視聴環境(照度)に応じて、光源の明るさを制御し、表示映像の明るさを最適な状態に設定する。 In particular the image display device according to the present invention, the apparatus surroundings, for example, depending on the room viewing environment (illuminance) viewing the display image, and controls the brightness of the light source, the optimum conditions the brightness of the display image set to.
また映像表示装置の一例である投射型表示装置においては、投射光学系内部の可変絞りを動作させる(絞りを絞る)ことにより、投射映像のフォーカス感の改善及びコントラスト比の改善を実現し、これにより映像の先鋭感を向上させるようにしている。 Also in the projection type display device which is an example of the image display device, by operating the variable throttle of the internal projection optical system (Closing the aperture), and provide improved improved and the contrast ratio of the focus sense of the projected image, which and so as to improve the sharpness of the image by.

さらに本発明に関わる映像表示装置は、上記の光学的な明るさ制御に加え、ガンマカーブによる映像信号の補正を微小レベルにて実施する。 Further image display device according to the present invention, in addition to optical brightness control described above, performing the correction of the video signal by the gamma curve at the micro level. このとき装置周囲の明るさに応じた画面上の明るさ制御については、上記光学系の制御にて対応し、低輝度領域の再現性改善にのみガンマ補正を実施する。 For brightness control on the time window corresponding to the brightness of the surrounding device corresponds in the control of the optical system, to implement only the gamma correction reproducibility improvement of the low-intensity region.
このような制御により、上述のような映像信号処理に無理が生じることなく、映像信号を補正することができるようになり、例えば映画などの低輝度領域の階調表現が重要視されるコンテンツにおいては、低輝度領域の階調再現性をアップさせたまま表示映像の画面上の明るさを変化させることが可能となる。 Such control without unreasonable occurs in the video signal processing as described above, it becomes possible to correct the video signal, for example in a content gradation in the low luminance area such as a movie is important is able to vary the brightness of the screen remains displayed image was up gradation reproducibility of the low-intensity region.

さらに本発明に関わる映像表示装置では、上記ガンマカーブの補正に連動して、カラーのレベルもダイナミックに変化させる。 Further in the image display device according to the present invention, in conjunction with the correction of the gamma curve, color level also changes dynamically. これによりガンマカーブのみを変更した場合に輝度レベルのみが変化して、カラーレベルがついていかないために色つきが悪くなる、という従来の問題を改善することが可能となる。 Thus only the luminance level in the case of changing only the gamma curve is changed and colored deteriorates to color levels are not Tsuiteika, it is possible to improve the conventional problem.

以下に本発明に関わる映像表示装置の実施形態を添付された図面を参照しながらさらに具体的に説明する。 More specifically described with reference to the drawings attached an embodiment of the image display apparatus according to the present invention below. なお実施形態を説明するための全図において、同一または同様の機能を有する部分には同じ符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Note in all drawings for explaining the embodiments, the same or parts having the same functions with the same reference numerals, and description thereof is not repeated.

(第1の実施形態) (First Embodiment)
図1は、本発明による映像表示装置の一例である投射型表示装置の一実施形態を説明するためのブロック図である。 Figure 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a projection display device which is an example of a video display apparatus according to the present invention.
デジタルチューナ101は、アンテナ等により受信したデジタル放送信号を選局し、選局したデジタル放送信号をMPEGデコーダ102でデコードする。 The digital tuner 101 selects a digital broadcasting signal received by an antenna or the like, decodes the digital broadcast signal tuned by the MPEG decoder 102.
またチューナ103は、アナログ放送信号を選局する。 The tuner 103 tunes an analog broadcast signal. またビデオ入力端子(VIDEO IN)105、及びYPBPR信号入力端子(YPBPR IN)106は、外部接続されたAV機器等から出力されたビデオ信号、及びYPBPRの色差信号をそれぞれ入力するための端子である。 The video input terminal (VIDEO IN) 105 and YPBPR signal input terminal (YPBPR IN) 106, is a terminal for inputting a video signal output from the AV device or the like which is externally connected, and YPBPR of the color difference signals, respectively . またRGB信号入力端子(RGB IN)107は外部接続されたPC等の外部機器から出力されたRGB信号を入力するための端子である。 The RGB signal input terminal (RGB IN) 107 is a terminal for inputting RGB signals output from an external device such as a PC with an externally attached.

チューナ103及びビデオ入力端子105から入力した映像信号は、AV切替回路(AV SW)104で適宜切り替えられて、3DYC・DVD・IP・スケーリング処理回路109に入力される。 Video signal input from the tuner 103 and the video input terminal 105, is switched appropriately AV switching circuit (AV SW) 104, is input to 3DYC · DVD · IP · scaling processing circuit 109.
またYPBPR信号入力端子106から入力したYPBPR信号、及びRGB信号入力端子107から入力したRGB信号は、YPBPR/RGB切替回路(YPBPR/RGB SW)108にて適宜切り替えられて、3DYC・DVD・IP・スケーリング処理回路109に入力される。 RGB signals inputted also YPBPR signals input from the YPBPR signal input terminal 106, and the RGB signal input terminal 107 is appropriately switched in YPBPR / RGB switching circuit (YPBPR / RGB SW) 108, 3DYC · DVD · IP · is input to the scaling processing circuit 109.

3DYC・DVD・IP・スケーリング処理回路109は、上記各チューナや各信号入力端子から入力された映像信号に対して、その映像信号のフォーマット等に応じて、適宜3DYC(3次元YC分離回路処理)、デジタルビデオデコード処理、IP(インターレース/プログレッシブ)変換処理、スケーリング処理等を施して、表示デバイスに合った画素数の映像信号を出力する。 3DYC · DVD · IP · scaling processing circuit 109, the video signals input from each tuner and each signal input terminal, depending on the format or the like of the video signal, appropriately 3DYC (3-dimensional YC separation circuit processing) , digital video decoding, IP (interlace / progressive) conversion processing, performs scaling processing or the like, outputs a video signal of a number of pixels that matches the display device.

3DYC・DVD・IP・スケーリング処理回路109から出力された映像信号は、平均輝度検出回路110に入力し、平均輝度(APL;Average Pictue Level)が検出される。 Video signal output from the 3DYC · DVD · IP · scaling processing circuit 109 is input to the average luminance detection circuit 110, the average luminance (APL; Average Pictue Level) is detected. 平均輝度は入力映像信号の1フレーム(または1フィールド)ごとに検出される。 The average luminance is detected for each frame of the input video signal (or one field).

ガンマ調整回路111は、平均輝度が検出された映像信号に対してガンマ調整(ガンマ補正)を行う。 Gamma adjustment circuit 111 performs gamma adjustment (gamma correction) with respect to a video signal the average brightness is detected.
またガンマ調整回路連動カラー制御回路112は、ガンマ調整回路111と連動して映像信号のカラーのレベルを制御する。 The gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112 controls the color level of the video signal in conjunction with the gamma adjustment circuit 111.

ガンマ補正は、一般的には映像信号の入力レベルEと表示素子への出力レベルLとの間に、L=kEγ (kは定数)の関係式が成立するので、この式で表される曲線(ガンマ特性曲線)に対して傾きを変える補正を行うことにより、出力画像のコントラストを調整することをいう。 Curve gamma correction is generally between the output level L to the display device and the input level E of the video signal, the relation of L = kEγ (k is a constant) is established, represented by the formula by correcting for changing the inclination with respect to (a gamma characteristic curve) refers to adjust the contrast of the output image. 上記関係式において、γ(ガンマ)の値を大きくする(すなわち、直線部の傾きを大きくする)と、出力画像のコントラストは大きくなり、γ(ガンマ)の値を小さくする(すなわち、直線部の傾きを小さくする)と、出力画像のコントラストは小さくなる。 In the above equation, increasing the value of gamma (gamma) (i.e., increasing the slope of the straight line portion) and the contrast of the output image is increased, decreasing the value of the gamma (gamma) (i.e., the straight portions a smaller inclination), the contrast of the output image is small.

投射型表示装置100の光源及びその駆動回路としては、例えばメタルハイドランプや超高圧水銀ランプ等による放電ランプ123と、放電ランプ123の点灯電力をコントロールするバラストランプコントロール回路(バラスト回路)117とが備えられている。 As a light source and a driving circuit of the projection type display device 100, for example, the discharge lamp 123 by metal halide lamp or super high pressure mercury lamp, and a ballast lamp control circuit (a ballast circuit) 117 which controls the lighting power of the discharge lamp 123 It is provided. バラストランプコントロール回路117の制御によって、放電ランプ123の明るさを調光することができる。 The control of the ballast lamp control circuit 117, the brightness of the discharge lamp 123 can be dimmed.

また他の光源及びその駆動回路として、RGBの3色をそれぞれ発光して白色光を生成するLED(R LED119、G LED120、B LED121)と、LEDの点灯をコントロールするLEDドライバー118とが備えられている。 As another light source and a driving circuit, an LED that generates white light by emitting three colors of RGB, respectively (R LED119, G LED120, B LED121), provided the LED driver 118 to control the lighting of the LED is ing.
LED光源の駆動制御には、一般には高速応答に対応するためのデューティ調光方式が用いられる。 The drive control of the LED light source, typically a duty dimming for high-speed response is used. デューティ調光方式によるデューティ比や、各LEDに供給する電流(電圧)を制御することでLEDの発光を制御することができる。 And the duty ratio by the duty dimming mode, it is possible to control the light emission of the LED by controlling the current (voltage) supplied to each LED. 例えばLEDドライバー118では、LEDを駆動するための調光パルス(PWM信号)を生成し、そのPWM比設定データに応じたデューティ比となるようにパルス幅を可変することで、LEDの明るさを調光することができる。 For example, in LED driver 118 generates a dimming pulse for driving the LED (PWM signal), by varying the pulse width so that the duty ratio according to the PWM ratio setting data, the brightness of LED it can be dimming.

上記のような投射型表示装置100の光源は、上記放電ランプ123と、LED119〜121のいずれか1方のみにより構成することができる。 Light source of the projection-type display device 100 as described above, and the discharge lamp 123 can be composed of only any one-way of LED119~121. また放電ランプ123とLED119〜121の両方を備えて色再現性の拡大を図ったハイブリッドタイプの光源部を設けるようにしてもよい。 The discharge lamp 123 and the expansion of color reproducibility with both LED119~121 source of the hybrid type may be provided which aimed.

投射型表示装置100は、上記の光源(放電ランプ123/LED119〜121)を取り付けるための光学機構(光学メカ)を備えている(図1には図示せず)。 Projection display apparatus 100 (not shown in FIG. 1) where the optical mechanism has a (optical mechanism) for mounting the light source (discharge lamp 123 / LED119~121). そしてその光学機構には、光源の光量調整と投射映像のフォーカス感の改善とを実行するために投射光学系の絞りを可変設定する可変絞り機構が備えられている。 And that the optical mechanism, the variable throttle mechanism is provided for variably setting the aperture of the projection optical system to perform the improvement of the focus sense of light quantity adjusting the projection image of the light source.
可変絞りコントロール回路116は、上記可変絞り機構を映像信号に応じてコントロールしている。 Variable throttle control circuit 116 is controlled in accordance with the variable throttle mechanism to the video signal. 可変絞り機構を有する上記光学機構の構成例は、図2を参照して後述する。 Configuration example of the optical mechanism having a variable throttle mechanism will be described later with reference to FIG.

OPC回路115は、投射型表示装置が設置された場所の周囲の照度を測定する。 OPC circuit 115 measures the illuminance around the location where the projection display apparatus is installed.
また投射型表示装置100には、映像信号に基づいて投射映像を生成するためのDMD(Digital Micromirror Device)122と、DMD122の駆動をコントロールするDMDコントローラ113が備えられる。 The projection type display apparatus 100 includes a DMD (Digital Micromirror Device) 122 for generating a projection image based on a video signal, DMD controller 113 is provided to control the driving of DMD122.
DMDは、米国TI(Texas Instruments Incorporated)社が開発した表示素子であり、これを用いた投射型画像表示装置は、DLP(Digital Light Processing TM)方式プロジェクタとして一般的に知られている。 DMD is a display device US TI (Texas Instruments Incorporated) developed by the company, the projection type image display device using the same are generally known as DLP (Digital Light Processing TM) system projector.

DMDは、微小可動ミラーを敷き詰めた半導体光スイッチから構成される。 DMD is comprised of a semiconductor optical switch paved movable micromirrors. 例えばDMDは、SRAM(Static Random Access Memory)の1セル毎の上に、オン・オフ状態で±12度の傾きを持つアルミ合金の微小ミラーを形成した構造を有し、直下に配置されたメモリ素子による静電界作用により、微小ミラーが動作するようになっている。 Memory, for example DMD is over each cell of SRAM (Static Random Access Memory), which has a structure formed of micromirrors of aluminum alloy with an inclination of ± 12 degrees on-off state, it is arranged directly below the electrostatic field action of elements, the micromirrors are supposed to work.
上記各微小ミラーのスイッチングスピードは毎秒50万回以上であり、チップに入射した光は1ミラー毎にデジタル制御されている。 The switching speed of each of the micromirrors is at least per 500,000 times, the light incident on the chip are digitally controlled for each mirror. このような構造により、スイッチングレシオを変えることで、反射光にデジタルグレイスケールを生じさせることができる。 This structure, by changing the switching ratio, it is possible to produce a digital gray scale on the reflected light.

上記平均輝度検出回路110にて検出された映像信号の平均輝度と、OPC回路115にて測定された装置周囲の明るさ(照度)とはマイコン114に入力される。 The average luminance of the video signal detected by the average brightness detection circuit 110, the brightness of the measured device around at OPC circuit 115 and (illuminance) is inputted to the microcomputer 114. マイコン114は、映像信号の平均輝度に従って、LEDドライバー118及びバラストランプコントロール回路117、及び可変絞りコントロール回路116を制御し、LED119〜121や放電ランプ123による光源の明るさ、及び投射光学系の絞りを制御する。 The microcomputer 114, according to an average luminance of the video signal, and controls the LED driver 118 and ballast lamp control circuit 117 and the variable throttle control circuit 116, the brightness of the light source according LED119~121 and the discharge lamp 123, and the aperture of the projection optical system to control. またマイコン114は、平均輝度及び装置周囲の明るさに従って、ガンマ調整回路111、ガンマ調整回路連動カラー制御回路112を制御して、映像信号を調整する。 The microcomputer 114, according to an average luminance and apparatus ambient brightness, gamma adjustment circuit 111 controls the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112 to adjust the video signal.

図2は、上記投射型表示装置の表示素子として用いられる光学機構の構成例を示す図で、図1の放電ランプ123を光源として備えた構成を有するものである。 Figure 2 is a diagram illustrating a configuration example of an optical system used as a display device of the projection type display device, and has a configuration with a discharge lamp 123 of FIG. 1 as a light source.
投射型表示装置100は、放電ランプ123と、コンデンサレンズ124と、IRカットミラー125と、カラーホイール126と、リレーレンズ127と、ホールドミラー128と、DMDチップ129と、プリズム130と、可変レンズ絞り機構131と、投射レンズ132とを有して構成されている。 Projection display device 100 includes a discharge lamp 123, a condenser lens 124, an IR cut mirror 125, a color wheel 126, a relay lens 127, a hold mirror 128, a DMD chip 129, a prism 130, a variable lens aperture a mechanism 131 is configured to include a projection lens 132.

図2において、光源である放電ランプ123から発射された光は、コンデンサレンズ124により集光され、IRカットミラー125により赤外領域の不可視光をカットされる。 2, light emitted from the discharge lamp 123 is a light source is condensed by the condenser lens 124, it is cut invisible light in the infrared region by the IR cut mirror 125. そしてカラーホイール126を透過し、さらにリレーレンズ127により光束の形状が調整され、ホールドミラー128により反射されてDMDチップ129に入射する。 And passes through the color wheel 126, further shape of the light beam is adjusted by the relay lens 127, is incident is reflected by the hold mirror 128 to DMD chip 129.
カラーホイール126は、例えば赤、緑、青のカラーフィルタや、これらに加えて白(透過)のカラーフィルタが配置され、カラーホイール126が回転することによって、入射光を順次、赤、緑、青、あるいは白の各色に時分割して出射させる。 Color wheel 126, for example, red, green, blue or a color filter, a color filter in addition to these white (transparent) is placed, by the color wheel 126 is rotated, the incident light sequentially red, green, blue or be emitted time division to each color of white.

DMDチップ129のSRAMには、図1のガンマ調整回路連動カラー制御回路112から出力されるデジタル映像信号に応じたデータが随時書き込まれており、これに応じてDMD素子が動作している。 The SRAM of the DMD chip 129, data corresponding to the digital video signal outputted from the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112 has been written at any time 1, the DMD element accordingly is operating. つまりDMDチップ129は、図1のDMD122に該当し、DMDコントローラ113は、ガンマ調整回路連動カラー制御回路112から出力されたカラー調整後の映像信号に従ってDMD122を制御する。 That DMD chip 129 corresponds to DMD122 in FIG 1, DMD controller 113 controls DMD122 accordance video signal after color adjustment output from the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112.

ここでは、ホールドミラー128で反射した光は、DMDチップ129の表面で反射することにより画像を形成する。 Here, light reflected by the hold mirror 128 forms an image by reflecting on the surface of the DMD chip 129. DMDチップ129は、カラーホイール126の回転に同期して時分割駆動され、入射した光をデジタル映像信号に応じて変調され、画像情報を含んだ光として出射させる。 DMD chip 129 is time division driven in synchronism with rotation of the color wheel 126, modulated light incident in response to the digital video signal, is emitted as light containing image information. このようにして生成された画像情報を含んだ光は、プリズム130を経て投射レンズ132によりスクリーンに投射される。 Such light including image information generated in the is projected onto a screen by the projection lens 132 through the prism 130.

また光学機構は、その投射光学系の絞りを可変設定するための可変レンズ絞り機構131を有している。 The optical mechanism includes a variable lens aperture mechanism 131 for variably setting the aperture of the projection optical system. 可変レンズ絞り機構131は、図1に示す可変絞りコントロール回路116によって可変制御され、例えば投射レンズ132に作用させる光束の絞りをメカニカルに可変設定する。 Variable lens aperture mechanism 131 is variably controlled by the variable throttle control circuit 116 shown in FIG. 1, is variably set for example the aperture of the light beam to be applied to the projection lens 132 mechanically. ここでは例えば、可変レンズ絞り機構131による投射光の絞りを「全開放」、「全絞り」、「半絞り」の3ポジションの間で変動させることにより、その段階に応じて投射画像の画質を調整することができる。 Here, for example, the aperture of the projection light by the variable lens aperture mechanism 131 "full open", "full throttle", by varying between 3 positions, "half throttle", the image quality of the projected image in accordance with the stages it can be adjusted.
この可変レンズ絞り機構131により、投射光学系の絞りを調整し、投射画像のコントラストを改善することが可能である。 The variable lens aperture mechanism 131 adjusts the aperture of the projection optical system, it is possible to improve the contrast of the projected image. これにより、映像信号に対してさらに好適なノイズリダクション効果を奏するシステムとすることができる。 Thus, it is possible to a system that achieves a more suitable noise reduction effect on the video signal.

次に上記図1及び図2に示す投射型表示装置における動作を説明する。 Next will be described the operation of the projection display apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
投射型表示装置100は、装置周囲の明るさのレベルに従って光源光の明るさを制御する。 Projection display device 100 controls the brightness of the source light according to the level of brightness around the device.
この場合、投射型表示装置100は、まずOPC回路115において検出した装置周囲の明るさのレベルをマイコン114に入力する。 In this case, the projection display apparatus 100, the level of first brightness around the device detected in OPC circuit 115 is input to the microcomputer 114. マイコン114は、その内部に持っている明るさのデータと、入力した装置周囲の明るさのレベルとを比較し、LED119〜121または放電ランプ123、もしくはこれらの両方による光源を制御して、装置周囲の明るさレベルに応じたレベルで光源を発光させる。 The microcomputer 114 has its inside has been brightness of that data, compared with the level of brightness around the device input, LED119~121 or discharge lamp 123, or by controlling the light source by both of these, devices It causes light sources at the level corresponding to the brightness level of ambient.

すなわち、光源としてLED119〜121を使用している場合、マイコン114は、LEDドライバー118を制御して装置周囲の明るさレベルに応じたレベルでLED119〜121を発光させる。 That is, if you are using LED119~121 as a light source, the microcomputer 114 causes light LED119~121 at a level corresponding to the brightness level around the device by controlling the LED driver 118.
また光源として放電ランプ123を使用している場合、マイコン114は、バラストランプコントロール回路117を制御して装置周囲の明るさレベルに応じたレベルでランプ123を発光させる。 Also when using the discharge lamp 123 as a light source, the microcomputer 114 is at a level corresponding to the brightness level of ambient control to the equipment ballast lamp control circuit 117 to emit light 123.

光源としてLED119〜121と放電ランプ123の両方を備えたハイブリッドタイプの場合は、マイコン114は上記の両方の制御を実行する。 For hybrid type with both of the discharge lamp 123 and LED119~121 as the light source, the microcomputer 114 executes the control of both of the above.
これらの制御により、視聴者の視聴環境に応じた最適な画質を再現することが可能となる。 These control, it is possible to reproduce the optimum image quality in accordance with the viewer's viewing environment.

さらに投射型表示装置100は、装置周囲の明るさのレベルに従って、投射光学系の絞りを制御する。 Further projection display apparatus 100, according to the level of brightness around the device, controls the aperture of the projection optical system.
ここでは投射型表示装置100は、OPC回路115にて検出した装置周囲の明るさレベルをマイコン114に入力し、マイコン114が、入力した明るさのレベルと、マイコン内部に持っている明るさのデータとを比較し、可変絞りコントロール回路116を制御して可変レンズ絞り機構131を動作させ、装置周囲の明るさレベルに応じたレベルで投射光学系の絞りを調整する。 Here the projection display apparatus 100 inputs the brightness level around the apparatus detected by the OPC circuit 115 to the microcomputer 114, microcomputer 114, the level of brightness inputted, the brightness of which have in the microcomputer comparing the data, by controlling the variable throttle control circuit 116 to operate the variable lens aperture mechanism 131 adjusts the aperture of the projection optical system at a level corresponding to the brightness level around the device. これにより視聴者の視聴環境に応じた最適な画質を再現することが可能となる。 As a result, it is possible to reproduce the optimum image quality in accordance with the viewer's viewing environment.

上記のようにOPC回路115により検出した装置周囲の明るさ情報を使用して、LED光源、放電ランプ光源、及び投射光学系の絞りを制御することにより、電気的な信号処理を行うことなく投射画像の明るさを制御することが可能となり、さらに省エネルギー化を実現することができる。 Using brightness information of the device ambient detected by the OPC circuit 115 as described above, LED light source, a discharge lamp light source, and by controlling the aperture of the projection optical system, projection without electrical signal processing it is possible to control the brightness of an image, so it is possible to realize energy saving.

また上記のように光源の明るさや投射光学系の絞りによる光学系の制御を行っている状態において、例えば映画等のかなり暗い映像を視聴する場合に、投射映像の輝度が低下してしまい、視聴者が要望する低輝度領域での再現性が損なわれる可能性がある。 Also in the state where the control is performed in the optical system according to brightness and a projection system diaphragm of the light source as described above, for example, in the case of view quite dark image such as a movie, the brightness of the projected image is lowered, viewing who might reproducibility in the low luminance region is impaired to desire.

そこで、本実施形態のさらなる特徴として、装置周囲の明るさと映像信号の平均輝度とに従って映像信号のガンマ補正を行うようにする。 Therefore, as a further feature of the present embodiment, to perform the gamma correction of the video signal in accordance with the average brightness of the brightness and the video signal around the device.
上記のように投射型表示装置100は、デジタルチューナ101あるいは、ビデオ入力端子105等の入力端子から入力された映像信号を3DYC・DVD・IP・スケーリング処理回路109回路に入力し、各種のデジタル信号処理により表示デバイスに合った画素数にスケーリングして出力する。 Projection display device as described above 100, the digital tuner 101 or inputs a video signal inputted from the input terminal, such as a video input terminal 105 to the 3DYC · DVD · IP · scaling processing circuit 109 circuit, various digital signals processed by and output by scaling the number of pixels that matches the display device. そしてこの映像信号処理が終わった映像信号は、平均輝度検出回路110に入力される。 The video signal the video signal processing has been completed is input to the average luminance detection circuit 110. 平均輝度検出回路110は、例えば1フレーム(または1フィールド)毎の平均輝度を算出し、算出した平均輝度をガンマ調整回路111、及びマイコン114に入力する。 The average brightness detection circuit 110, for example, calculates the average luminance of each frame (or one field), and inputs the calculated average luminance gamma adjustment circuit 111, and the microcomputer 114.

マイコン114では、平均輝度検出回路110で検出された平均輝度と、OPC回路115にて測定された明るさ(照度)とに従って、LEDドライバー118やバラストランプコントロール回路117、及び可変絞りコントロール回路116を適宜制御する。 The microcomputer 114, the average luminance detected by the average brightness detection circuit 110, in accordance with the brightness measured by OPC circuit 115 (illuminance), LED driver 118 and the ballast lamp control circuit 117, and a variable throttle control circuit 116 suitably controlled. 放電ランプ123、LED119〜121、及び可変レンズ絞り機構131は、上述のように装置周囲の明るさに応じて光学的な明るさ制御が行われる。 Discharge lamp 123, LED119~121, and variable lens aperture mechanism 131, the optical brightness control according to the brightness around the apparatus as described above is performed.

そしてマイコン114では、上記平均輝度検出回路110で検出された平均輝度と、OPC回路115にて測定された明るさ(照度)とに従って、ガンマ調整回路111と、ガンマ調整回路連動カラー制御回路112とを制御し、上述の光学的制御ではなく、映像信号の補正による画質調整を行う。 Then the microcomputer 114, the average luminance detected by the average brightness detection circuit 110, in accordance with the brightness measured by OPC circuit 115 (illuminance), and the gamma adjustment circuit 111, the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112 controls, rather than the optical control described above, adjusting the image quality due to the correction of the video signal.

ここではまず上記の光源の明るさ及び絞り設定による光学的制御を行った後、ガンマ調整回路111によって、映像信号のガンマカーブの補正を微小レベルにて行う。 After the optical control firstly by brightness and aperture setting of the light source here, the gamma adjustment circuit 111 corrects the gamma curve of the video signal at the micro level. 具体的には、低輝度領域の再現性を上げるために、低輝度領域のガンマを上げるようにする。 More specifically, in order to increase the reproducibility of low brightness region, to raise the gamma of the low-intensity region.

図3は、装置周囲の明るさと映像信号の平均輝度レベルに応じたガンマ補正の設定例を説明するための図である。 Figure 3 is a diagram for explaining a setting example of the gamma correction according to the average luminance level of brightness and image signal around the device.
上記のように、ガンマ調整回路111では、平均輝度検出回路110で検出された映像信号の平均輝度と、OPC回路115にて測定された装置周囲の明るさの検出結果に従って、例えば図3に示すガンマ曲線AからDに従う映像信号の補正を行う。 As described above, the gamma adjustment circuit 111, the average luminance of the video signal detected by the average brightness detection circuit 110, in accordance with the brightness of the detection result of the measured device around at OPC circuit 115, shown in FIG. 3, for example It corrects the video signal according to D from the gamma curve a. 映像信号の平均輝度のレベルや装置周囲の明るさのレベルは、例えば所定の閾値等によって判別する。 Level of brightness levels and devices around the average luminance of the video signal, it is determined by, for example, a predetermined threshold value, and the like.

図3の曲線Aは、暗い部屋で映画等の低輝度領域の再現性を重視したいときのガンマ補正カーブで、装置周囲が暗く、かつ映像信号の平均輝度が低いときに、低輝度領域のガンマを上げて画質改善を図るようにしたものである。 Curve A in FIG. 3, dark room with a gamma correction curve when you want to emphasize the reproducibility of low brightness areas of the movie or the like, when apparatus surrounding is dark, and the low average luminance of the video signal, the gamma of the low-intensity region are raised in which was to improve the image quality improvement.
また曲線Bは、暗い部屋で明るい映像のコントラスト感を上げたいときのガンマ補正カーブで、装置周囲が暗く、かつ映像信号の平均輝度が高いときに高輝度領域のガンマを上げて、高輝度側のコントラスト感を向上させるようにしたものである。 Curve B is a gamma correction curve when desired to increase the contrast feeling of bright images in a dark room, dark device around, and by increasing the gamma of the high luminance region when a high average brightness of the video signal, the high luminance side of it is obtained so as to improve the contrast feeling.
また曲線Cは、暗い部屋で画面全体が暗く、全体を明るく見たいときのガンマ補正カーブで、装置周囲が暗いときに、どのような平均輝度の映像信号であっても全体に明るくコントラス感を向上させるようにしたものである。 Curve C is dark entire screen in a dark room, a gamma correction curve when you want to see bright overall, when device dark surroundings, the bright contrast feeling throughout even video signal of any average luminance those having enhanced.

上述のように、光源の明るさや投射光学系の絞りによる光学系の制御を行っている状態において、映画等の暗い映像を視聴する場合に投射映像の輝度が低下してしまい、視聴者が要望する低輝度領域での再現性が損なわれる可能性がある。 As described above, in a state having a control of the optical system according to brightness and a projection system diaphragm of the light source, will be reduced brightness of the projected image when view dark image of movie or the like, the viewer desires reproducibility in the low luminance region is likely to be impaired to. 従って本実施形態では、低輝度領域の再現性改善にのみガンマ補正を実施する。 Therefore, in the present embodiment, to implement only the gamma correction reproducibility improvement of the low-intensity region.
図3の例では、曲線Aを使用して、低輝度領域のガンマを上げることで映像の再現性を改善させる。 In the example of FIG. 3, using the curve A, to improve the reproducibility of the image by increasing the gamma of the low-intensity region. これにより、映像信号処理に無理が生じることなく画質改善を行うことができる。 Thus, it is possible to perform image quality improvement without unreasonable to the video signal processing occurs.

なお本実施形態の特徴は、上記光学系の制御を行った上で、低輝度領域にガンマ補正を加えることを特徴とするが、その映像信号の輝度の特徴や装置周囲の明るさによっては、図3の例の曲線Aのみならず、曲線B,Cのガンマ補正、あるいはこれらの中間の補正カーブを適用してもよい。 Incidentally feature of this embodiment, after performing the control of the optical system, is characterized in that the addition of gamma correction in the low luminance area, depending on the brightness of the features and devices around the luminance of the video signal, not an example of the curve a only 3, curve B, gamma correction and C, or may apply these intermediate correction curve.

上記のような処理により、部屋の明るさに対する画面上の明るさの変化については光学系の制御にて対応し、低輝度領域の再現性改善にのみガンマ補正を実施することによって、上述したような映像信号処理の無理が発生することなく補正を行うことが可能となる。 By the above processing, by the change in brightness on the screen for the brightness of the room it corresponds at control of the optical system, to implement only the gamma correction reproducibility improvement of the low-intensity region, as described above unreasonable video signal processing it is possible to perform the correction without generating such. そしてこれにより、映画などの低輝度領域の階調表現が重要視されるコンテンツにおいては低輝度領域の階調再現性をアップさせたまま画面上の明るさを変化させることが可能となる。 And thereby, it becomes possible to change the brightness of the screen while keeping up the gradation reproducibility of the low-intensity region in the content gradation in the low luminance area such as a movie is important.

さらに本実施形態のさらなる特徴として、上記ガンマ補正に連動して、映像信号のカラーレベルを調整するガンマ調整回路連動カラー制御回路112を設ける。 Moreover as a further feature of the present embodiment, in conjunction with the gamma correction, provided the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112 for adjusting the color level of the video signal.
上記のように低輝度領域の映像信号に対してガンマ補正を行うときに、単にガンマの変更のみでは、映像信号の輝度レベル部分だけが変化して色レベルが追従して変化しない。 When performing gamma correction on the video signal of the low-intensity region, as described above, alone simply changing the gamma, no changes following the color level by the luminance level portion of the video signal changes. このために表示映像の色つきが悪くなることがある。 There is the color with the display image for this purpose is deteriorated.

これに対処するために本実施形態では、ガンマ調整回路連動カラー制御回路112によりカラーのレベルを最適化して出力させる。 In the present embodiment in order to cope with this, optimized to emit the level of color by gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112. これにより、視聴者の視聴環境に適応した最適な映像と省エネルギーとを同時に実現することが可能となり、ガンマカーブの補正に連動して、カラーのレベルもダイナミックに変化させることが可能となる。 Thus, it is possible to achieve the optimum image and energy saving adapted to the viewing environment of the viewer at the same time, in conjunction with the correction of the gamma curve, color levels also can be changed dynamically. そして従来のようなガンマカーブのみを変更した場合に輝度レベルのみが変化して、カラーレベルがついていかないために色つきが悪くなるという問題を改善することができる。 And can only luminance level when changing only the gamma curve as the conventional changed to improve the problem of colored deteriorates to color levels are not Tsuiteika.

上記の構成において、本発明の光変調手段は、光源の構成に応じてLED119〜121、または放電ランプ123、またはこれらの両方が該当する。 In the above configuration, the light modulating means of the present invention, depending on the configuration of the light source LED119~121, or a discharge lamp 123, or both are true.
また映像表示装置周囲の照度を測定する本発明の照度測定手段は、OPC回路115が該当する。 The illuminance measuring device of the present invention for measuring the illuminance around a video display device, OPC circuit 115 corresponds. また映像信号の平均輝度を抽出する平均輝度抽出手段は、平均輝度検出回路110が該当する。 The average luminance extraction means for extracting the average luminance of the video signal, the average brightness detection circuit 110 corresponds. 以下の他の実施形態においても同様である。 The same applies to the following other embodiments.

また、表示映像の画質を調整する本発明の画質調整手段は、OPC回路115の検出結果に従って上記光源の明るさを制御するマイコン114、LEDドライバー118、及びバラストランプコントロール回路117が該当し、さらに平均輝度検出回路110及びOPC回路115の検出結果に従って映像信号のガンマ補正及びカラー調整を行うマイコン114、ガンマ調整回路111、及びガンマ調整回路連動カラー制御回路112が該当し、さらにOPC回路115の検出結果に従って投射光学系の絞りを制御するマイコン114、可変絞りコントロール回路116、及び可変レンズ絞り機構131等が該当する。 Further, the image quality adjusting means of the present invention for adjusting the image quality of the displayed image, the microcomputer 114, LED driver 118 for controlling the brightness of the light source and ballast lamp control circuit 117, is applicable in accordance with the detection result of the OPC circuit 115, further the microcomputer 114 performs gamma correction and color adjustment of the image signal according to the detection result of the average luminance detection circuit 110 and the OPC circuit 115, the gamma adjustment circuit 111, and a gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112 applies, further detecting the OPC circuit 115 microcomputer 114 for controlling the aperture of the projection optical system according to the result, the variable throttle control circuit 116, and variable lens aperture mechanism 131 or the like.

図4は、本発明による映像表示装置の一例である投射型表示装置の他の実施形態を説明するためのブロック図である。 Figure 4 is a block diagram for explaining another embodiment of a projection display device which is an example of a video display apparatus according to the present invention.
図4に示す投射型表示装置100は、DMD素子を使用した図1の構成に代えて、光変調素子として液晶パネル142を使用している。 Projection display device 100 shown in FIG. 4, instead of the configuration in FIG. 1 using the DMD element, using the liquid crystal panel 142 as the light modulation element. すなわち、図4の投射型表示装置100は、液晶パネル142と、液晶パネル142を駆動制御するLCDコントローラ141とを備えている。 That is, the projection display apparatus 100 of FIG. 4 includes a liquid crystal panel 142, a LCD controller 141 for driving and controlling the liquid crystal panel 142. LCDコントローラ141は、ガンマ調整回路連動カラー制御回路112から出力された映像信号に従って、マイコン114の制御により液晶パネルを駆動する。 LCD controller 141, in accordance with the video signal outputted from the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112 drives the liquid crystal panel by control of the microcomputer 114.
そして液晶パネルに表示された表示映像に従って、LED119〜121や放電ランプ123からなる光源からの光を変調し、図示しない投射レンズによってスクリーン等に映像を投射する。 And according to the display image displayed on the liquid crystal panel, it modulates light from a light source consisting of LED119~121 and discharge lamp 123, for projecting an image onto a screen or the like by a projection lens (not shown). 図4の他の要素の機能については、図1と同様である。 The function of other elements of FIG. 4 is similar to FIG. 1. また、投射光学系においては、図2の可変レンズ絞り機構131と同様の絞り調整手段を備えるものとする。 In the projection optical system, it is intended to comprise the same aperture adjustment means and variable lens aperture mechanism 131 of FIG.

図4の構成においても、図1と同様の機能を実現することができる。 In the configuration of FIG. 4, it is possible to realize the same functions as those in FIG. 1. すなわち、平均輝度検出回路110にて検出された映像信号の平均輝度と、OPC回路115にて測定された装置周囲の明るさ(照度)とをマイコン114に入力させる。 That is, the average luminance of the video signal detected by the average brightness detection circuit 110, and inputs the brightness of the measured device around at OPC circuit 115 and (illuminance) to the microcomputer 114. そしてマイコン114は、映像信号の平均輝度に従って、LEDドライバー118及びバラストランプコントロール回路117、及び可変絞りコントロール回路116を制御し、LED119〜121や放電ランプ123による光源の明るさ、及び投射光学系の絞りを制御する。 The microcomputer 114, according to an average luminance of the video signal, and controls the LED driver 118 and ballast lamp control circuit 117 and the variable throttle control circuit 116,, LED119~121 and discharge lamp 123 according to the brightness of the light source and the projection optical system It controls the diaphragm. またマイコン114は、平均輝度及び装置周囲の明るさに従って、ガンマ調整回路111、ガンマ調整回路連動カラー制御回路112を制御して、映像信号を最適に調整する。 The microcomputer 114, according to an average luminance and apparatus ambient brightness, gamma adjustment circuit 111 controls the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112, optimally adjust the video signal.

図5は、本発明による映像表示装置の一例である液晶表示装置の一実施形態を説明するためのブロック図で、例えば液晶テレビジョンのように、液晶パネルを表示画面として、その液晶パネルに表示された表示映像を視認可能とした液晶表示装置の例を示すものである。 Figure 5 is a block diagram for explaining an embodiment of a liquid crystal display device which is an example of a video display apparatus according to the present invention, for example, as liquid crystal television, a display screen of the liquid crystal panel, display on the LCD panel It illustrates an example of a liquid crystal display device which can view the display images that are.
図5の液晶表示装置200は、液晶パネル142によってバックライト光源からの光源光を変調し、液晶パネル142に表示した映像を視認することができる。 The liquid crystal display device 200 of FIG. 5 modulates the light source light from the backlight source of a liquid crystal panel 142, it is possible to visually recognize the image displayed on the liquid crystal panel 142. LCDコントローラ141は、ガンマ調整回路連動カラー制御回路112から出力された映像信号に従って、マイコン114の制御により液晶パネル142を駆動する。 LCD controller 141, in accordance with the video signal outputted from the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112 drives the liquid crystal panel 142 under the control of the microcomputer 114.

液晶表示装置200の光源及びその駆動回路としては、CCFL(冷陰極管)による蛍光管144と、蛍光管144の点灯をコントロールするバックライト制御部143とが備えられている。 As a light source and a driving circuit of a liquid crystal display device 200, a fluorescent tube 144 by CCFL (cold cathode tube), and a backlight control unit 143 for controlling the lighting of the fluorescent tube 144 is provided. バックライト制御部143の制御によって、蛍光管144の明るさを調光することができる。 The control of the backlight control section 143, it is possible to dim the brightness of the fluorescent tube 144. 例えば、バックライト制御部143は、マイコン114の制御に従って、デューティ比が変化するパルス幅変調出力を調光信号として出力する調光制御回路と、調光制御回路からの調光信号を受けてその調光信号に応じた周期及び電圧の交流電圧を発生し、これを蛍光管144に印加して点灯駆動するインバータとを含んでいる。 For example, the backlight control unit 143, under the control of the microcomputer 114 receives a dimming control circuit for outputting a pulse width modulation output having a duty ratio that varies as the dimming signal, a dimming signal from the dimming control circuit that It generates an AC voltage cycle and the voltage corresponding to the dimming signal, and an inverter for lighting and driving by applying it to the fluorescent tube 144. インバータは、上記調光制御回路の出力が高電位レベルのときに動作し、低電位レベルのときは動作を停止して、調光制御回路の出力デューティに応じて間欠動作を行うことにより、蛍光管144の発光輝度を制御する。 Inverter, the output of the dimming control circuit operates when the high potential level, when the low potential level to stop the operation, by performing the intermittent operation depending on the output duty of the light control circuit, a fluorescent controlling the emission luminance of the tube 144.

また他の光源及びその駆動回路として、RGBの3色をそれぞれ発光して白色光を生成するLED(R LED119、G LED120、B LED121)と、LEDの点灯をコントロールするLEDドライバー118とが備えられている。 As another light source and a driving circuit, an LED that generates white light by emitting three colors of RGB, respectively (R LED119, G LED120, B LED121), provided the LED driver 118 to control the lighting of the LED is ing.
LED光源の駆動制御には、一般にデューティ調光方式が用いられ、そのデューティ比や各LEDに供給する電流(電圧)を制御することでLEDの発光を制御することができる。 The drive control of the LED light source is generally used is the duty dimming mode, the emission can be controlled LED for controlling the current (voltage) supplied to the duty ratio or the LED. 例えばLEDドライバー118では、LEDを駆動するための調光パルス(PWM信号)を生成し、そのPWM比設定データに応じたデューティ比となるようにパルス幅を可変することで、LEDの明るさを調光することができる。 For example, in LED driver 118 generates a dimming pulse for driving the LED (PWM signal), by varying the pulse width so that the duty ratio according to the PWM ratio setting data, the brightness of LED it can be dimming.

上記のような液晶表示装置200のバックライト光源は、上記蛍光管144と、LED119〜121のいずれか1方のみにより構成することができる。 Backlight source of a liquid crystal display device 200 as described above, and the fluorescent tube 144 can be formed of only any one-way of LED119~121. また蛍光管144とLED119〜121の両方を備えて色再現性の拡大を図ったハイブリッドタイプの光源部を設けるようにしてもよい。 Or may be provided the light source unit of the hybrid type working to expand the color reproduction includes both of the fluorescent tube 144 and LED119~121.
図5の他の要素の機能については、上記図1及び図2と同様である。 The function of other elements of FIG. 5, is similar to FIGS. 1 and 2. また本実施形態の液晶表示装置は、図2のような投射光学系を備えていないため、投射光学系の可変レンズ絞り機構も必然的に有していない。 The liquid crystal display device of the present embodiment does not have the projection optical system as in FIG. 2, the variable lens aperture mechanism of the projection optical system is also not necessarily have.

本実施形態の液晶表示装置において、上記投射光学系のレンズ絞りの可変設定を除いて、上記投射型表示装置と同様の機能を実現することができる。 In the liquid crystal display device of this embodiment, except for the variable setting of the aperture lens of the projection optical system, it is possible to implement the same function as the projection type display device.
すなわち、液晶表示装置200の平均輝度検出回路110にて検出された映像信号の平均輝度と、OPC回路115にて測定された装置周囲の明るさ(照度)とをマイコン114に入力させる。 That is, the average luminance of the video signal detected by the average brightness detection circuit 110 of the liquid crystal display device 200, and inputs the brightness of the measured device around at OPC circuit 115 and (illuminance) to the microcomputer 114.

そしてマイコン114は、映像信号の平均輝度に従って、LEDドライバー118及びバックライト制御部143を制御し、LED119〜121や蛍光管144によるバックライト光源の明るさを制御する。 The microcomputer 114, according to an average luminance of the video signal, and controls the LED driver 118 and the backlight control unit 143 controls the brightness of the backlight light source according LED119~121 or fluorescent tubes 144.
またマイコン114は、平均輝度及び装置周囲の明るさに従って、ガンマ調整回路111、及びガンマ調整回路連動カラー制御回路112を制御し、低輝度領域の再現性改善にのみガンマ補正を実施することによって、上述したような映像信号処理の無理が発生することなく補正を行うことが可能となる。 The microcomputer 114, according to an average luminance and apparatus ambient brightness by controlling the gamma adjustment circuit 111 and the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112, performs only the gamma correction reproducibility improvement of the low-intensity region, video signal processing as described above unreasonable it becomes possible to perform the correction without generating. そしてこれにより、映画などの低輝度領域の階調表現が重要視されるコンテンツにおいては低輝度領域の階調再現性をアップさせたまま画面上の明るさを変化させることが可能となる。 And thereby, it becomes possible to change the brightness of the screen while keeping up the gradation reproducibility of the low-intensity region in the content gradation in the low luminance area such as a movie is important.

さらにガンマ調整回路連動カラー制御回路112により、ガンマカラーのレベルを最適化して出力させる。 Furthermore the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112, and outputs to optimize the level of gamma color. これにより、視聴者の視聴環境に適応した最適な映像と省エネルギーとを同時に実現することが可能となり、ガンマカーブの補正に連動して、カラーのレベルもダイナミックに変化させることが可能となる。 Thus, it is possible to achieve the optimum image and energy saving adapted to the viewing environment of the viewer at the same time, in conjunction with the correction of the gamma curve, color levels also can be changed dynamically. そして従来のようなガンマカーブのみを変更した場合に輝度レベルのみが変化して、カラーレベルがついていかないために色つきが悪くなるという問題を改善することができる。 And can only luminance level when changing only the gamma curve as the conventional changed to improve the problem of colored deteriorates to color levels are not Tsuiteika.

上記構成表示映像の画質を調整する本発明の画質調整手段は、OPC回路115の検出結果に従って上記光源の明るさを制御するマイコン114、LEDドライバー118、及びバックライト制御部143が該当し、さらに平均輝度検出回路110及びOPC回路115の検出結果に従って映像信号のガンマ補正及びカラー調整を行うマイコン114、ガンマ調整回路111、及びガンマ調整回路連動カラー制御回路112が該当する。 Quality adjustment means of the present invention for adjusting the image quality of the configuration display images, the microcomputer 114, LED driver 118 for controlling the brightness of the light source and the backlight control unit 143, it is applicable in accordance with the detection result of the OPC circuit 115, further the microcomputer 114 performs gamma correction and color adjustment of the image signal according to the detection result of the average luminance detection circuit 110 and the OPC circuit 115, the gamma adjustment circuit 111 and the gamma adjustment circuit interlocking color control circuit 112, corresponds.

本発明による映像表示装置の一例である投射型表示装置の一実施形態を説明するためのブロック図である。 It is a block diagram for explaining an embodiment of a projection display device which is an example of a video display apparatus according to the present invention. 投射型表示装置の表示素子として用いられる光学機構の構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a configuration example of an optical system used as a display device of the projection type display device. 装置周囲の明るさと映像信号の平均輝度レベルに応じたガンマ補正の設定例を説明するための図である。 It is a diagram for explaining a setting example of the gamma correction according to the average luminance level of brightness and image signal around the device. 本発明による映像表示装置の一例である投射型表示装置の他の実施形態を説明するためのブロック図である。 According to the invention is a block diagram for explaining another embodiment of a projection display device which is an example of a video display device. 本発明による映像表示装置の一例である液晶表示装置の一実施形態を説明するためのブロック図である。 It is a block diagram for explaining an embodiment of a liquid crystal display device which is an example of a video display apparatus according to the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100…投射型表示装置、101…デジタルチューナ、102…MPEGデコーダ、103…チューナ、104…AV SW、105…ビデオ入力端子、106…YPBPR信号入力端子、107…RGB信号入力端子、108…YPBPR/RGB SW、109…DYC・DVD・IP・スケーリング処理回路、110…平均輝度検出回路、111…ガンマ調整回路、112…ガンマ調整回路連動カラー制御回路、113…DMDコントローラ、114…マイコン、115…OPC回路、116…可変絞りコントロール回路、117…バラストランプコントロール回路、118…LEDドライバー、119…R LED、120…G LED、121…B LED、122…DMD、123…放電ランプ、124…コンデンサレンズ、125… 100 ... projection display device, 101 ... digital tuner, 102 ... MPEG decoder, 103 ... tuner, 104 ... AV SW, 105 ... video input terminal, 106 ... YPBPR signal input terminal, 107 ... RGB signal input terminal, 108 ... YPBPR / RGB SW, 109 ... DYC · DVD · IP · scaling processing circuit, 110 ... average luminance detecting circuit, 111 ... gamma adjustment circuit, 112 ... gamma adjustment circuit interlocking collar control circuit, 113 ... DMD controller, 114 ... microcomputer, 115 ... OPC circuit, 116 ... variable throttle control circuit, 117 ... ballast lamp control circuit, 118 ... LED driver, 119 ... R LED, 120 ... G LED, 121 ... B LED, 122 ... DMD, 123 ... discharge lamp 124 ... condenser lens, 125 ... Rカットミラー、126…カラーホイール、127…リレーレンズ、128…ホールドミラー、129…DMDチップ、130…プリズム、131…可変レンズ絞り機構、132…投射レンズ、141…LCDコントローラ、142…液晶パネル、143…バックライト制御部、144…蛍光管、200…液晶表示装置。 R cut mirror, 126 ... color wheel, 127 ... relay lens, 128 ... holding the mirror, 129 ... DMD chip, 130 ... prism, 131 ... variable lens aperture mechanism, 132 ... projection lens, 141 ... LCD controller, 142 ... liquid crystal panel, 143 ... backlight control unit, 144 ... fluorescent tube, 200 ... liquid crystal display device.

Claims (10)

  1. 光源から出射した光を映像信号に応じて変調する光変調手段を有し、該光変調手段で変調した光によって表示映像を生成する映像表示装置において、 The light emitted from the light source has a light modulating means for modulating in accordance with a video signal, the video display device for generating a display image by light modulated by the optical modulation means,
    該映像表示装置は、表示映像の画質を調整する画質調整手段と、 The video display device, an image quality adjusting means for adjusting the image quality of the display image,
    該映像表示装置の周囲の照度を測定する照度測定手段と、 An illuminance measuring means for measuring the illuminance around of the video display device,
    表示すべき映像信号の平均輝度を抽出する平均輝度抽出手段とを有し、 And a mean luminance extraction means for extracting the average luminance of the video signal to be displayed,
    前記画質調整手段は、前記照度測定手段による照度測定結果、及び前記平均輝度抽出手段による抽出結果に応じて、前記表示映像の画質を調整することを特徴とする映像表示装置。 It said image quality adjusting unit, illuminance measurement result by the illumination measuring means, and in accordance with the extraction result by the average luminance extraction means, image display apparatus and adjusts the image quality of the displayed image.
  2. 請求項1に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to claim 1,
    前記画質調整手段は、前記照度測定手段による測定結果に従って前記光源の明るさを制御し、かつ前記照度測定手段による測定結果及び前記平均輝度抽出手段による抽出結果に従って表示すべき映像信号のガンマ補正のレベルを調整することを特徴とする映像表示装置。 It said image quality adjusting unit controls the brightness of the light source according to the measurement result by the illumination measuring means, and the gamma correction of the video signal to be displayed according to the extracted result of the measurement results and the average luminance extraction means according to the illuminance measurement unit a video display apparatus characterized by adjusting the level.
  3. 請求項2に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to claim 2,
    前記画質調整手段は、前記映像信号のガンマ補正のレベルの調整に連動して、前記映像信号の色調整を行うことを特徴とする映像表示装置。 The image quality adjustment means, in conjunction with the level adjustment of the gamma correction of the video signal, the video display device and performs the color adjustment of said image signal.
  4. 請求項2または3に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to claim 2 or 3,
    前記映像信号のガンマ補正のレベルの調整は、表示すべき映像信号の低輝度領域のみで実行することを特徴とする映像表示装置。 The level adjustment of the gamma correction of the video signal, the video display device and to execute only in the low luminance region of the video signal to be displayed.
  5. 請求項1ないし4のいずれか1に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to any one of claims 1 to 4,
    該映像表示装置は、前記光変調手段で変調された光を投射する投射光学系を有し、 The video display device has a projection optical system for projecting the light modulated by the light modulation means,
    前記画質調整手段は、前記投射光学系の絞りを、前記照度測定手段による測定結果に従って制御することを特徴とする映像表示装置。 The image quality adjustment section, the image display device, characterized in that the aperture of the projection optical system is controlled according to the measurement result by the illuminance measurement unit.
  6. 請求項5に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to claim 5,
    前記光変調手段として、DMD素子を有することを特徴とする映像表示装置。 As the light modulating means, the image display device characterized by having a DMD element.
  7. 請求項5に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to claim 5,
    前記光変調手段として、液晶パネルを有することを特徴とする映像表示装置。 As the light modulating means, the video display apparatus comprising the liquid crystal panel.
  8. 請求項5ないし7のいずれか1に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to any one of claims 5 to 7,
    前記光源は、放電ランプ及び/またはLEDにより構成されていることを特徴とする映像表示装置。 The light source, an image display device characterized by being constituted by a discharge lamp and / or LED.
  9. 請求項1ないし4のいずれか1に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to any one of claims 1 to 4,
    前記光変調手段として、液晶パネルを有し、 As the light modulating means, a liquid crystal panel,
    該液晶パネルを表示画面として、該液晶パネルに表示された表示映像を視認可能としたことを特徴とする映像表示装置。 As the display screen the liquid crystal panel, the image display device being characterized in that the visible display image displayed on the liquid crystal panel.
  10. 請求項9に記載の映像表示装置において、 The video display apparatus according to claim 9,
    前記光源は、蛍光ランプ及び/またはLEDであることを特徴とする映像表示装置。 The light source, the image display device which is a fluorescent lamp and / or LED.
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