JP2971104B2 - 投写型画像表示装置 - Google Patents
投写型画像表示装置Info
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- JP2971104B2 JP2971104B2 JP2191885A JP19188590A JP2971104B2 JP 2971104 B2 JP2971104 B2 JP 2971104B2 JP 2191885 A JP2191885 A JP 2191885A JP 19188590 A JP19188590 A JP 19188590A JP 2971104 B2 JP2971104 B2 JP 2971104B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブラウン管等を用いて構成されたカラー画
像表示装置において、画面における白色の再現性（ホワ
イトバランス）を実現するホワイトバランス補正装置に
関するものである。
像表示装置において、画面における白色の再現性（ホワ
イトバランス）を実現するホワイトバランス補正装置に
関するものである。
カラーの受像機で白黒画像を再現したとき、画面の明
るい部分から暗い部分まで、色々な明るさのところで無
彩色でなければならず、このような画面になるように受
像管の電極電圧ならびにドライブ電圧を調整することを
ホワイトバランス補正といい、これがうまく行われない
と、カラー画像を表示しようとしても、正しい色再現が
できなくなる。
るい部分から暗い部分まで、色々な明るさのところで無
彩色でなければならず、このような画面になるように受
像管の電極電圧ならびにドライブ電圧を調整することを
ホワイトバランス補正といい、これがうまく行われない
と、カラー画像を表示しようとしても、正しい色再現が
できなくなる。
かかるホワイトバランスを実現するホワイトバランス
補正装置としては、既に色々なものが知られているが、
以下、特公昭60−2251号公報に記載のものを、その一例
として採り上げ説明する。
補正装置としては、既に色々なものが知られているが、
以下、特公昭60−2251号公報に記載のものを、その一例
として採り上げ説明する。
第６図は、かかるホワイトバランス補正装置の従来例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
同図において、端子101には輝度信号Ｙが印加され、
エミッタフォロワを構成するトランジスタ102および抵
抗105,109,113を介してトランジスタ104,108,112のエミ
ッタ端子に輝度信号が印加される。端子103,107,111に
はそれぞれ（Ｒ−Ｙ），（Ｇ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）色差信
号が印加され、トランジスタ104,108,112はそれぞれベ
ース端子に印加される色差信号とエミッタ端子に印加さ
れる輝度信号の差信号を発生し、これを増幅して、それ
ぞれのコレクタ端子に原色信号R,G,Bを発生する。抵抗1
06,110,114は負荷抵抗である。ここまでは出力回路と一
般に称される部分である。
エミッタフォロワを構成するトランジスタ102および抵
抗105,109,113を介してトランジスタ104,108,112のエミ
ッタ端子に輝度信号が印加される。端子103,107,111に
はそれぞれ（Ｒ−Ｙ），（Ｇ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）色差信
号が印加され、トランジスタ104,108,112はそれぞれベ
ース端子に印加される色差信号とエミッタ端子に印加さ
れる輝度信号の差信号を発生し、これを増幅して、それ
ぞれのコレクタ端子に原色信号R,G,Bを発生する。抵抗1
06,110,114は負荷抵抗である。ここまでは出力回路と一
般に称される部分である。
トランジスタ112のコレクタ端子に発生した原色信号
Ｂは抵抗119,121およびツエナーダイオード120で構成さ
れる回路網を経て、カラー受像管125の青電子銃のカソ
ード電極124に印加されて青電子ビームを変調する。同
様に、トランジスタ108のコレクタ端子に発生した原色
信号Ｇは、抵抗116,118およびツエナーダイオード117で
構成される回路網を経て緑電子銃のカソード電極123に
印加され緑電子ビームを変調する。
Ｂは抵抗119,121およびツエナーダイオード120で構成さ
れる回路網を経て、カラー受像管125の青電子銃のカソ
ード電極124に印加されて青電子ビームを変調する。同
様に、トランジスタ108のコレクタ端子に発生した原色
信号Ｇは、抵抗116,118およびツエナーダイオード117で
構成される回路網を経て緑電子銃のカソード電極123に
印加され緑電子ビームを変調する。
また、トランジスタ104のコレクタ端子に発生した原
色信号Ｒは、抵抗115を経て赤電子銃のカソード電極122
に印加され、赤電子ビームを変調する。電子銃を流れる
ビーム電流量は、カソード電極に印加される電圧と第１
グリッド電極（図示せず）に印加される電圧との差で決
定される。
色信号Ｒは、抵抗115を経て赤電子銃のカソード電極122
に印加され、赤電子ビームを変調する。電子銃を流れる
ビーム電流量は、カソード電極に印加される電圧と第１
グリッド電極（図示せず）に印加される電圧との差で決
定される。
いま、赤，緑，青電子銃の第１グリッドが零電位に保
たれていると仮定して赤電子銃に着目すると、トランジ
スタ104のコレクタ端子の電圧が低下すると、カソード
電極122の電圧も低下し、赤電子ビームは増加すること
になるが、抵抗115にはビーム電流が流れるので、抵抗1
15の両端にはビーム電流量に比例した電圧が生じる。
たれていると仮定して赤電子銃に着目すると、トランジ
スタ104のコレクタ端子の電圧が低下すると、カソード
電極122の電圧も低下し、赤電子ビームは増加すること
になるが、抵抗115にはビーム電流が流れるので、抵抗1
15の両端にはビーム電流量に比例した電圧が生じる。
この電圧はコレクタ端子に生じる電圧変化を打消す方
向に生じるので、ビーム電流は流れにくくなる方向にな
る。つまり抵抗115へ負帰還を生ぜしめ、電子銃の非線
形特性を軽減してより線形に近い動作を行なわす効果を
もっている。電子銃の非線形特性は一般にガンマと称さ
れる。すなわち抵抗115はガンマを制御する効果をも
ち、抵抗115が大きくなれば負帰還量が多くなってガン
マは小さくなり、より線形に近づくことになる。
向に生じるので、ビーム電流は流れにくくなる方向にな
る。つまり抵抗115へ負帰還を生ぜしめ、電子銃の非線
形特性を軽減してより線形に近い動作を行なわす効果を
もっている。電子銃の非線形特性は一般にガンマと称さ
れる。すなわち抵抗115はガンマを制御する効果をも
ち、抵抗115が大きくなれば負帰還量が多くなってガン
マは小さくなり、より線形に近づくことになる。
ツエナーダイオード117,120は或る閾値電圧（ツエナ
ー電圧）をもっていて、端子間電圧が、そのツエナー電
圧以下であればオフ、そのツエナー電圧以上になればオ
ンする。緑電子銃，青電子銃を流れるビーム電流が少な
ければ、抵抗116,119の両端に生じる電圧は前記ツエナ
ー電圧よりも小さく、ツエナーダイオード117,120はオ
フである。
ー電圧）をもっていて、端子間電圧が、そのツエナー電
圧以下であればオフ、そのツエナー電圧以上になればオ
ンする。緑電子銃，青電子銃を流れるビーム電流が少な
ければ、抵抗116,119の両端に生じる電圧は前記ツエナ
ー電圧よりも小さく、ツエナーダイオード117,120はオ
フである。
このとき、抵抗106＋抵抗115＝抵抗110＋抵抗116＋抵
抗114＋抵抗119であれば、赤，緑，青電子銃は等しいガ
ンマで動作し、ホワイトバランスがとれることになる。
抗114＋抵抗119であれば、赤，緑，青電子銃は等しいガ
ンマで動作し、ホワイトバランスがとれることになる。
つぎに、緑，青電子銃を流れるビーム電流が増加し
て、抵抗116,119の端子間電圧が前記ツエナー電圧以上
になればツエナーダイオード117,120はオンし、緑電子
銃のカソード回路に挿入される抵抗は抵抗116と118の並
列合成値に、また、青電子銃のカソード回路に挿入され
る抵抗は抵抗119と121の並列合成値になる。このとき、 〔抵抗114＋抵抗119//抵抗121〕＜〔抵抗110＋抵抗116/
/抵抗118〕＜〔抵抗106＋抵抗115〕 という条件が満足されるように抵抗118,121の値を設定
すれば、青電子銃のガンマが最も大きく、赤電子銃のガ
ンマが最も小さく、緑電子銃のガンマは赤と青のほぼ中
間の大きさになる。
て、抵抗116,119の端子間電圧が前記ツエナー電圧以上
になればツエナーダイオード117,120はオンし、緑電子
銃のカソード回路に挿入される抵抗は抵抗116と118の並
列合成値に、また、青電子銃のカソード回路に挿入され
る抵抗は抵抗119と121の並列合成値になる。このとき、 〔抵抗114＋抵抗119//抵抗121〕＜〔抵抗110＋抵抗116/
/抵抗118〕＜〔抵抗106＋抵抗115〕 という条件が満足されるように抵抗118,121の値を設定
すれば、青電子銃のガンマが最も大きく、赤電子銃のガ
ンマが最も小さく、緑電子銃のガンマは赤と青のほぼ中
間の大きさになる。
このようにすれば、或る閾値を示す点以上の輝度信号
レベルでは青ビーム電流が最も大きく、ついでに緑ビー
ム電流、赤ビーム電流が順に小さくなるようにすること
ができ、カラー受像管画面上では或る輝度信号レベル以
上では次第に色温度が高くなってゆくような画像つまり
ホワイトバランスが再現される。
レベルでは青ビーム電流が最も大きく、ついでに緑ビー
ム電流、赤ビーム電流が順に小さくなるようにすること
ができ、カラー受像管画面上では或る輝度信号レベル以
上では次第に色温度が高くなってゆくような画像つまり
ホワイトバランスが再現される。
ブラウン管を用いたカラー画像表示装置、特に赤，
緑，青の独立した小形ブラウン管の画像をスクリーン上
に拡大投写して合成する投写形ディスプレイにおいて
は、画質の向上を図る為に、画像の高輝度化、高解像度
化が進められている。
緑，青の独立した小形ブラウン管の画像をスクリーン上
に拡大投写して合成する投写形ディスプレイにおいて
は、画質の向上を図る為に、画像の高輝度化、高解像度
化が進められている。
しかし、高輝度化の為には、ブラウン管の電子ビーム
電流の増加を、高解像度化の為には、電子ビームスポッ
ト径の小径化を行うことが必要であり、それらを行うこ
とにより、単位面積当りの蛍光体への投入電力密度が増
加しており、その結果として、蛍光体の輝度飽和傾向が
強くなっている。
電流の増加を、高解像度化の為には、電子ビームスポッ
ト径の小径化を行うことが必要であり、それらを行うこ
とにより、単位面積当りの蛍光体への投入電力密度が増
加しており、その結果として、蛍光体の輝度飽和傾向が
強くなっている。
ここで述べている蛍光体の輝度飽和とは、電子ビーム
電流に対する蛍光体の発光輝度の増加率が、大電流では
飽和する事を言う。この蛍光体の輝度飽和は、赤，緑色
蛍光体に比べ青色の蛍光体において、特に著しい。
電流に対する蛍光体の発光輝度の増加率が、大電流では
飽和する事を言う。この蛍光体の輝度飽和は、赤，緑色
蛍光体に比べ青色の蛍光体において、特に著しい。
ビーム電流をIb,蛍光体の発光輝度をＰとすれば、一
般に、 Ｐ＝Kp（Ib）γｐ ……（１） Kp:比例定数 の関係にあり、γｐは、赤，緑，青の蛍光体では、ビー
ム電流により変化するが、それぞれ、1.0,1.0〜0.9,0.7
〜0.6程度である。
般に、 Ｐ＝Kp（Ib）γｐ ……（１） Kp:比例定数 の関係にあり、γｐは、赤，緑，青の蛍光体では、ビー
ム電流により変化するが、それぞれ、1.0,1.0〜0.9,0.7
〜0.6程度である。
所で電子銃においてドライブ電圧をEdとし、アノード
電流（ビーム電流）をIbとするとき、両者の間には、 Ib＝KEdγ（但しＫは定数） なる関係のあることが知られており、これが所謂ガンマ
特性と称されるものである。
電流（ビーム電流）をIbとするとき、両者の間には、 Ib＝KEdγ（但しＫは定数） なる関係のあることが知られており、これが所謂ガンマ
特性と称されるものである。
そこで電子銃におけるガンマ（γ）の値が、例えば、
約2.5程度である場合には、ブラウン管を駆動するドラ
イブ電圧に対して、青色の光出力は、1.8〜1.5のガンマ
値となる。何故なら Ｐ（青）＝Kp（Ib）0.7〜0.6 ＝Kp（KEd2.5）0.7〜0.6 ∝Ed1.8〜1.5 となるからである。
約2.5程度である場合には、ブラウン管を駆動するドラ
イブ電圧に対して、青色の光出力は、1.8〜1.5のガンマ
値となる。何故なら Ｐ（青）＝Kp（Ib）0.7〜0.6 ＝Kp（KEd2.5）0.7〜0.6 ∝Ed1.8〜1.5 となるからである。
この青のガンマ値（1.8〜1.5）は、赤，緑の蛍光体が
飽和しないのに比べ、青の蛍光体が飽和する所から、
赤，緑，青の３色のバランスをとるためには、赤，緑よ
り大きくしなくてはならないことが分かる。
飽和しないのに比べ、青の蛍光体が飽和する所から、
赤，緑，青の３色のバランスをとるためには、赤，緑よ
り大きくしなくてはならないことが分かる。
所で、赤、青、緑の３色が一つのブラウン管に映し出
される普通の直視形のテレビ受像機の場合には、その受
像管のグリッドに加える電圧と光出力との関係は勿論、
直線的な比例関係にはなく、光出力はグリッドに加えた
信号電圧の大体2.2乗に比例するものとされている。そ
こで、これを直線的な比例関係に戻すためには、信号電
圧（輝度信号）を受像管に加える前に、出力信号の電圧
が入力信号の電圧の約0.45（2.2の逆数）乗であるよう
な補正回路に通して補正してから、受像管に加えるよう
にすればよいわけであるが、現行のNTSC方式による映像
信号では、テレビ局の側で予め映像信号に、上記の約0.
45乗を施して出力しているので、各テレビ受像機の側で
上記のような補正回路を設ける必要はないようになって
いる。
される普通の直視形のテレビ受像機の場合には、その受
像管のグリッドに加える電圧と光出力との関係は勿論、
直線的な比例関係にはなく、光出力はグリッドに加えた
信号電圧の大体2.2乗に比例するものとされている。そ
こで、これを直線的な比例関係に戻すためには、信号電
圧（輝度信号）を受像管に加える前に、出力信号の電圧
が入力信号の電圧の約0.45（2.2の逆数）乗であるよう
な補正回路に通して補正してから、受像管に加えるよう
にすればよいわけであるが、現行のNTSC方式による映像
信号では、テレビ局の側で予め映像信号に、上記の約0.
45乗を施して出力しているので、各テレビ受像機の側で
上記のような補正回路を設ける必要はないようになって
いる。
普通の直視形のテレビ受像機の場合には、これにより
良好な画質が得られるが、先にも述べたように、赤、
青、緑の小形の独立したブラウン管を用いる投写形のデ
ィスプレイの場合には、直視形のテレビ受像機に比較し
て高い輝度が要求されるため、直視形テレビ受像機にお
いては問題にならなかった青色の蛍光体の飽和が問題に
なってくる。
良好な画質が得られるが、先にも述べたように、赤、
青、緑の小形の独立したブラウン管を用いる投写形のデ
ィスプレイの場合には、直視形のテレビ受像機に比較し
て高い輝度が要求されるため、直視形テレビ受像機にお
いては問題にならなかった青色の蛍光体の飽和が問題に
なってくる。
つまりNTSC方式による映像信号では、赤、青、緑の何
れの信号にも上記の約0.45乗を施してテレビ局から出力
しているが、青色の蛍光体の飽和ということが問題にな
ってくると、飽和という問題のない赤、緑に比較して、
青色の信号については、飽和を補償するに足るガンマ値
にしないと、バランスのとれた良好な画質は得られない
ことが理解されるであろう。
れの信号にも上記の約0.45乗を施してテレビ局から出力
しているが、青色の蛍光体の飽和ということが問題にな
ってくると、飽和という問題のない赤、緑に比較して、
青色の信号については、飽和を補償するに足るガンマ値
にしないと、バランスのとれた良好な画質は得られない
ことが理解されるであろう。
画面の高輝度化に伴い、このような技術的事情になっ
てきたのに対し、既に説明した上記従来技術は、ガンマ
特性を緩和する事は可能であるが、ガンマ特性をより大
きくする事はできないという問題がある。また、上記従
来技術を赤，緑色の駆動回路に適用し、全体として1.8
付近のガンマに合わせ、ホワイトバランスを保つ事が考
えられるが、この場合には、輝度信号つまり明るさに関
しては、本来の階調特性が実現できず、画質の劣化を生
ずるという問題を生ずる。
てきたのに対し、既に説明した上記従来技術は、ガンマ
特性を緩和する事は可能であるが、ガンマ特性をより大
きくする事はできないという問題がある。また、上記従
来技術を赤，緑色の駆動回路に適用し、全体として1.8
付近のガンマに合わせ、ホワイトバランスを保つ事が考
えられるが、この場合には、輝度信号つまり明るさに関
しては、本来の階調特性が実現できず、画質の劣化を生
ずるという問題を生ずる。
本発明の目的は、高輝度化，高解像度化の故に特定の
蛍光体に飽和が生じて、ガンマ値が全体として適当でな
くなった画像表示装置に対しても、正確なガンマ補正を
行い、低輝度から高輝度までホワイトバランスを保ち、
かつ、輝度の階調特性を保持することのできるホワイト
バランス補正装置を実現し、かかるホワイトバランス補
正装置を備えた投写形画像表示装置を提供することにあ
る。
蛍光体に飽和が生じて、ガンマ値が全体として適当でな
くなった画像表示装置に対しても、正確なガンマ補正を
行い、低輝度から高輝度までホワイトバランスを保ち、
かつ、輝度の階調特性を保持することのできるホワイト
バランス補正装置を実現し、かかるホワイトバランス補
正装置を備えた投写形画像表示装置を提供することにあ
る。
上記目的を達成する為に、本発明では、ブラウン管の
ドライブ電圧を、入力する輝度信号に従って、従来の補
正手段とは逆方向にガンマ補正する回路を設けたもので
ある。
ドライブ電圧を、入力する輝度信号に従って、従来の補
正手段とは逆方向にガンマ補正する回路を設けたもので
ある。
例えば、NTSC方式のテレビジョン受像機の場合には、
一般的には、ビデオ・クロマ信号処理回路において、輝
度信号（Ｙ）と色差信号（Ｒ−Y,G−Y,B−Ｙ）を出力
し、ブラウン管を駆動するマトリクス回路で、前記輝度
信号と色差信号を加算して原色信号を作成し、これによ
ってブラウン管のカソード端子を駆動する方式である。
従って、ブラウン管を駆動するマトリクス回路に入力す
る輝度信号を逆方向ガンマ補正のために補正する。すな
わち、対応する蛍光体のガンマ特性（γｐ）に応じて、
補正回路の入力を（ei）、出力を（eo）としたときの特
性が、 eo＝（ei）ｘ ……（２） 但し、ｘ＝2.2/γ・γｐ である様にすれば、目的を達成することができる。但
し、γはブラウン管（前述の電子銃）のガンマ値であ
る。
一般的には、ビデオ・クロマ信号処理回路において、輝
度信号（Ｙ）と色差信号（Ｒ−Y,G−Y,B−Ｙ）を出力
し、ブラウン管を駆動するマトリクス回路で、前記輝度
信号と色差信号を加算して原色信号を作成し、これによ
ってブラウン管のカソード端子を駆動する方式である。
従って、ブラウン管を駆動するマトリクス回路に入力す
る輝度信号を逆方向ガンマ補正のために補正する。すな
わち、対応する蛍光体のガンマ特性（γｐ）に応じて、
補正回路の入力を（ei）、出力を（eo）としたときの特
性が、 eo＝（ei）ｘ ……（２） 但し、ｘ＝2.2/γ・γｐ である様にすれば、目的を達成することができる。但
し、γはブラウン管（前述の電子銃）のガンマ値であ
る。
上に述べた補正を行なう回路としては、ｘ≧１となる
為に、入力信号eiに対して、利得が大きくなる必要があ
る。これを簡便な回路で構成するため、例えば、コレク
タ接地の増幅回路において、コレクタ接地増幅回路の利
得に対応するエミッタ抵抗REに対して、入力信号レベル
の範囲に応じて所要個数の抵抗を並列接続することによ
り、入力信号レベルの範囲に応じた利得を実現して上記
（２）式の特性をｎ本（入力信号レベルの範囲のとり方
により決まる数）の直線の組み合わせで近似的に実現す
る。
為に、入力信号eiに対して、利得が大きくなる必要があ
る。これを簡便な回路で構成するため、例えば、コレク
タ接地の増幅回路において、コレクタ接地増幅回路の利
得に対応するエミッタ抵抗REに対して、入力信号レベル
の範囲に応じて所要個数の抵抗を並列接続することによ
り、入力信号レベルの範囲に応じた利得を実現して上記
（２）式の特性をｎ本（入力信号レベルの範囲のとり方
により決まる数）の直線の組み合わせで近似的に実現す
る。
前記補正回路において、入力信号eiの増加に従い、ei
がある一定の電圧レベルVnに達すると、Vnに対応して用
意されているスイッチ素子（例えばトランジスタ）がオ
ン状態となり、エミッタ抵抗REに対して、Vnに対応した
抵抗Rnが並列に接続されるようにしてある為、エミッタ
接地増幅回路のコレクタ電流が増加し、その結果、eiの
増加により、利得を増加する事ができる。従って、ｎ個
の素子を並列に用い、それぞれのスイッチ素子（例えば
トランジスタ）のオン電圧Vnと抵抗Rnを段階的に変えて
設定しておく事により、近似的に上記（２）式の特性を
実現できる。それによって、例えば、低輝度での赤，
緑，青の発光強度を基準とすれば、高輝度においては、
青の蛍光体に対しては、飽和することからくる発光強度
の低下を、赤，緑の投射管のドライブ電圧に比べ高いド
ライブ電圧をかけることにより、発光強度を赤，緑のそ
れなみに引き上げることを可能とするように作用する。
すなわち、赤，緑，青の入力電圧に対する輝度の特性を
同一条件とする事ができ、ホワイトバランスを常に一定
に保つ事ができる。
がある一定の電圧レベルVnに達すると、Vnに対応して用
意されているスイッチ素子（例えばトランジスタ）がオ
ン状態となり、エミッタ抵抗REに対して、Vnに対応した
抵抗Rnが並列に接続されるようにしてある為、エミッタ
接地増幅回路のコレクタ電流が増加し、その結果、eiの
増加により、利得を増加する事ができる。従って、ｎ個
の素子を並列に用い、それぞれのスイッチ素子（例えば
トランジスタ）のオン電圧Vnと抵抗Rnを段階的に変えて
設定しておく事により、近似的に上記（２）式の特性を
実現できる。それによって、例えば、低輝度での赤，
緑，青の発光強度を基準とすれば、高輝度においては、
青の蛍光体に対しては、飽和することからくる発光強度
の低下を、赤，緑の投射管のドライブ電圧に比べ高いド
ライブ電圧をかけることにより、発光強度を赤，緑のそ
れなみに引き上げることを可能とするように作用する。
すなわち、赤，緑，青の入力電圧に対する輝度の特性を
同一条件とする事ができ、ホワイトバランスを常に一定
に保つ事ができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第
１図は、本発明を投写形テレビジョン装置に実施した例
を示すブロック図である。
１図は、本発明を投写形テレビジョン装置に実施した例
を示すブロック図である。
同実施例の構成は、輝度信号入力端子１、赤，緑，青
色差信号入力端子2,3,4、赤，緑，青マトリクス回路5,
6,7、逆ガンマ補正回路８、赤，緑，青の投射管9,10,1
1、投写レンズ12,13,14、反射鏡15、スクリーン16で構
成されている。
色差信号入力端子2,3,4、赤，緑，青マトリクス回路5,
6,7、逆ガンマ補正回路８、赤，緑，青の投射管9,10,1
1、投写レンズ12,13,14、反射鏡15、スクリーン16で構
成されている。
次に、動作について説明する。赤（Ｒ），緑（Ｇ）マ
トリクス回路5,6には、端子１から輝度信号（以下、Ｙ
信号）が、端子2,3から、れぞれ赤色差信号（Ｒ−Ｙ信
号），緑色信号（Ｇ−Ｙ信号）が入力される。マトリク
ス回路5,6は、輝度信号と色差信号を合成（加算）して
赤と緑の原色信号を形成，出力し、これによって、赤，
緑の投射管9,10を駆動し、投射管9,10から発する赤，緑
の光の強度を制御する。
トリクス回路5,6には、端子１から輝度信号（以下、Ｙ
信号）が、端子2,3から、れぞれ赤色差信号（Ｒ−Ｙ信
号），緑色信号（Ｇ−Ｙ信号）が入力される。マトリク
ス回路5,6は、輝度信号と色差信号を合成（加算）して
赤と緑の原色信号を形成，出力し、これによって、赤，
緑の投射管9,10を駆動し、投射管9,10から発する赤，緑
の光の強度を制御する。
一方、青（Ｂ）マトリクス回路７には、端子１から入
力された輝度信号を逆ガンマ補正回路８で振幅を補正し
た輝度信号（γ補正Ｙ信号）と、青色差信号（Ｂ−Ｙ信
号）とが入力される。Ｂマトリクス回路７は、γ補正Ｙ
信号とＢ−Ｙ信号を合成し、青の原色信号で青の投射管
11を駆動し、青の投射管11から発する青の光の強度を制
御する。
力された輝度信号を逆ガンマ補正回路８で振幅を補正し
た輝度信号（γ補正Ｙ信号）と、青色差信号（Ｂ−Ｙ信
号）とが入力される。Ｂマトリクス回路７は、γ補正Ｙ
信号とＢ−Ｙ信号を合成し、青の原色信号で青の投射管
11を駆動し、青の投射管11から発する青の光の強度を制
御する。
赤，緑，青の投射管９〜11の管面から発した光は、そ
れぞれ、赤，緑，青の投写レンズ12〜14により、反射鏡
15を経てスクリーン16の上に拡大投影されると同時に、
赤，緑，青の光が合成される。この場合のスクリーン16
上の赤，緑，青の発光輝度特性を第４図に示す。
れぞれ、赤，緑，青の投写レンズ12〜14により、反射鏡
15を経てスクリーン16の上に拡大投影されると同時に、
赤，緑，青の光が合成される。この場合のスクリーン16
上の赤，緑，青の発光輝度特性を第４図に示す。
第４図は、端子１から入力するＹ信号振幅vYに対する
スクリーン16上の輝度Isの特性の一例を対数で表した特
性図である。同図において、赤，緑色の輝度特性は、そ
れぞれ、線61,60に示す。また、逆ガンマ補正回路８を
用いない場合、及び用いた場合の青色の輝度特性を、そ
れぞれ、線62,点線63に示す。
スクリーン16上の輝度Isの特性の一例を対数で表した特
性図である。同図において、赤，緑色の輝度特性は、そ
れぞれ、線61,60に示す。また、逆ガンマ補正回路８を
用いない場合、及び用いた場合の青色の輝度特性を、そ
れぞれ、線62,点線63に示す。
赤，緑，青の輝度特性は、輝度信号として、NTSC方式
の信号が入力された場合、特性曲線60〜62の傾きが約2.
2で３本共等しい事、すなわち Is∝vY 2.2 ……（３） である事がホワイトバランス上望ましい。
の信号が入力された場合、特性曲線60〜62の傾きが約2.
2で３本共等しい事、すなわち Is∝vY 2.2 ……（３） である事がホワイトバランス上望ましい。
しかし、実際には、投射管９〜11に用いられている蛍
光体や電子銃等の特性の違いにより、特に青色の輝度特
性、特性曲線62の傾きが、蛍光体の飽和特性に起因して
特性曲線60,61に比べ小さい値となる。従って、輝度信
号振幅vYを第１図の逆ガンマ補正回路８によって補正
し、特性曲線62の傾きが、特性曲線63（特性曲線60,61
と傾きが等しい）となる様にする事で、輝度の変化に対
するホワイトバランスを常に一定に保つ事ができる。
光体や電子銃等の特性の違いにより、特に青色の輝度特
性、特性曲線62の傾きが、蛍光体の飽和特性に起因して
特性曲線60,61に比べ小さい値となる。従って、輝度信
号振幅vYを第１図の逆ガンマ補正回路８によって補正
し、特性曲線62の傾きが、特性曲線63（特性曲線60,61
と傾きが等しい）となる様にする事で、輝度の変化に対
するホワイトバランスを常に一定に保つ事ができる。
一例として、線60,61の傾きが2.2に等しく、線62の傾
きが1.6である場合、逆ガンマ補正回路８の入力信号（v
Yin）と出力信号（vYout）の関係を、 とする事ができれば、実現可能である。
きが1.6である場合、逆ガンマ補正回路８の入力信号（v
Yin）と出力信号（vYout）の関係を、 とする事ができれば、実現可能である。
第２図は、第１図に示した逆ガンマ補正回路の具体的
構成例を示す回路図である。同構成例は、電圧源20,抵
抗22〜31,トランジスタ40〜44,出力端子21で構成されて
いる。
構成例を示す回路図である。同構成例は、電圧源20,抵
抗22〜31,トランジスタ40〜44,出力端子21で構成されて
いる。
次に、動作について、第３図を併用して説明する。第
３図は、逆ガンマ補正回路８の入力に対する出力電圧振
幅特性を示す特性図である。
３図は、逆ガンマ補正回路８の入力に対する出力電圧振
幅特性を示す特性図である。
第３図において、点線50は、上記式（５）で示した曲
線であり、実線51〜53は、補正回路８で実現される特性
曲線を示す。また、点54,55は、それぞれ実線51と52,実
線52と53の屈折点を表わす。
線であり、実線51〜53は、補正回路８で実現される特性
曲線を示す。また、点54,55は、それぞれ実線51と52,実
線52と53の屈折点を表わす。
第２図において、トランジスタ（以下、Trで示す）43
と抵抗（以下、Ｒで示す）22により定電流（I1）回路を
構成すると同時に、Tr43のエミッタ電圧VE1が定電圧に
保たれている。
と抵抗（以下、Ｒで示す）22により定電流（I1）回路を
構成すると同時に、Tr43のエミッタ電圧VE1が定電圧に
保たれている。
Tr40のベースには輝度信号（vYin）が加えられるが、
信号の極性は逆相である。Tr40のエミッタにおける電圧
の変化は、R23での電流変化（Δiin）となり、R26の電
圧変化（R26・（I1−Δiin））として得る事ができ、Tr
44,R31によるエミッタフォロワを通して、端子21に出力
信号として出力される。
信号の極性は逆相である。Tr40のエミッタにおける電圧
の変化は、R23での電流変化（Δiin）となり、R26の電
圧変化（R26・（I1−Δiin））として得る事ができ、Tr
44,R31によるエミッタフォロワを通して、端子21に出力
信号として出力される。
従って、端子１から入力される輝度信号の小振幅での
利得G1は、 で決定され、これを第３図の実線51で示す。vYinが大き
くなり、Tr42で設定したエミッタ電圧より、Tr40のエミ
ッタ電圧が下がると、Tr42が導通状態となり、端子１か
ら入力される輝度信号の中振幅での利得G2は、R23とR25
が並列接続となる為、 である。これを第３図の実線52で示す。第３図の点54
は、第２図においてTr42が導通する電圧の境界である。
利得G1は、 で決定され、これを第３図の実線51で示す。vYinが大き
くなり、Tr42で設定したエミッタ電圧より、Tr40のエミ
ッタ電圧が下がると、Tr42が導通状態となり、端子１か
ら入力される輝度信号の中振幅での利得G2は、R23とR25
が並列接続となる為、 である。これを第３図の実線52で示す。第３図の点54
は、第２図においてTr42が導通する電圧の境界である。
更にvYin（端子１から入力される輝度信号）の振幅が
増大すると、同様に、任意の設定電圧で、Tr41が導通状
態となり、R24が更に並列に加わる。入力輝度信号の大
振幅時の利得G3は、こうして となる。第３図の点55は、Tr41の動作電圧であり、実線
53は、上記（８）式の利得に相当する。
増大すると、同様に、任意の設定電圧で、Tr41が導通状
態となり、R24が更に並列に加わる。入力輝度信号の大
振幅時の利得G3は、こうして となる。第３図の点55は、Tr41の動作電圧であり、実線
53は、上記（８）式の利得に相当する。
第２図の回路構成は、第３図の補正曲線50を得る為
に、３本の直線51〜53で近似する方式であるが、４図の
特性曲線63を得るには、十分な方式である。
に、３本の直線51〜53で近似する方式であるが、４図の
特性曲線63を得るには、十分な方式である。
第５図は、第１図における逆ガンマ補正回路８の別の
構成例を示す回路図である。第２図の例に比べ、構成，
及び動作の異なる点を以下、説明する。
構成例を示す回路図である。第２図の例に比べ、構成，
及び動作の異なる点を以下、説明する。
抵抗R27〜R30は、定電圧源を構成している。この定電
圧源の電圧と、Tr40のエミッタからR35,R34,及びR33,R3
2とにより、Tr41,Tr42のベース電圧が分圧され設定され
る事になる。
圧源の電圧と、Tr40のエミッタからR35,R34,及びR33,R3
2とにより、Tr41,Tr42のベース電圧が分圧され設定され
る事になる。
Tr40のエミッタには、入力信号と同相の信号が発生し
ている為、Tr41,T4r2がオフからオン状態に切り換わる
しきい値電圧が、相対的に入力信号に応じて変化するこ
とになる。従って、入力出力間の振幅特性は、第３図に
示す屈折点54,55付近での利得変化が徐々にゆるやかに
変わる事となり、理想波形50に、より近づける事が可能
となる。
ている為、Tr41,T4r2がオフからオン状態に切り換わる
しきい値電圧が、相対的に入力信号に応じて変化するこ
とになる。従って、入力出力間の振幅特性は、第３図に
示す屈折点54,55付近での利得変化が徐々にゆるやかに
変わる事となり、理想波形50に、より近づける事が可能
となる。
尚、本実施例においては、逆ガンマ補正回路８により
実現する特性を、３本の直線で近似する方式を説明した
が、トランジスタ，抵抗を追加する事で、近似する直線
の数を増加する事ができる。又、青の投射管の輝度特性
の補正だけでなく、赤，緑，青のいずれにも必要に応じ
て適用でき、全ての投射管の輝度特性の補正にも用い得
て有効である事は言うまでもない。
実現する特性を、３本の直線で近似する方式を説明した
が、トランジスタ，抵抗を追加する事で、近似する直線
の数を増加する事ができる。又、青の投射管の輝度特性
の補正だけでなく、赤，緑，青のいずれにも必要に応じ
て適用でき、全ての投射管の輝度特性の補正にも用い得
て有効である事は言うまでもない。
また、本実施例では、テレビ受像機に用いる事を前提
として、最も良く用いられている色差信号と輝度信号を
有する信号処理方式への適用例を示した。一般のコンピ
ュータ用の端末装置などに用いるディスプレイ装置にお
いては、原色信号のみで、信号処理を行っているが、こ
の様な場合においても、原色信号に本実施例に示した、
逆ガンマ補正回路を適用する事で、全く同様の補正効果
を得ることができる。
として、最も良く用いられている色差信号と輝度信号を
有する信号処理方式への適用例を示した。一般のコンピ
ュータ用の端末装置などに用いるディスプレイ装置にお
いては、原色信号のみで、信号処理を行っているが、こ
の様な場合においても、原色信号に本実施例に示した、
逆ガンマ補正回路を適用する事で、全く同様の補正効果
を得ることができる。
以上、説明した様に、本実施例によれば、赤，緑，青
の発光輝度特性を、青が飽和により他の色より発光輝度
が弱くなる場合でも、同一の発光輝度となるようにガン
マ特性の補正できるので、輝度信号に対して、常に一定
のホワイトバランスを保つ事ができる。また、特に、第
３図の特性から分かるように、入力輝度信号が低レベル
にある低輝度において、増幅利得を相対的に低くして青
色の発色を抑える方向の補正である為に、目視上のコン
トラストが向上するという効果がある。
の発光輝度特性を、青が飽和により他の色より発光輝度
が弱くなる場合でも、同一の発光輝度となるようにガン
マ特性の補正できるので、輝度信号に対して、常に一定
のホワイトバランスを保つ事ができる。また、特に、第
３図の特性から分かるように、入力輝度信号が低レベル
にある低輝度において、増幅利得を相対的に低くして青
色の発色を抑える方向の補正である為に、目視上のコン
トラストが向上するという効果がある。
本発明によれば、輝度信号に対する赤，緑，青の発光
輝度の比率を、青の蛍光体が飽和により他の色の蛍光体
より発光輝度が低下するような場合でも、一定に保つ事
ができるので、低輝度から高輝度まで、常に一定のホワ
イトバランスを保つ事ができる。
輝度の比率を、青の蛍光体が飽和により他の色の蛍光体
より発光輝度が低下するような場合でも、一定に保つ事
ができるので、低輝度から高輝度まで、常に一定のホワ
イトバランスを保つ事ができる。
また、ホワイトバランス調整を行う際に、従来、グレ
ースケール等を表示しながら、低，中，高輝度のバラン
スをとりながら、低輝度側の調整と高輝度側の調整を繰
り返し行う必要があり、受像機などの量産ライン等での
要調整時間が多大であったが、本発明の補正回路の効果
により、低，高輝度の調整のみで、中輝度のホワイトバ
ランスも合う為に、要調整時間が短縮できるという利点
もある。
ースケール等を表示しながら、低，中，高輝度のバラン
スをとりながら、低輝度側の調整と高輝度側の調整を繰
り返し行う必要があり、受像機などの量産ライン等での
要調整時間が多大であったが、本発明の補正回路の効果
により、低，高輝度の調整のみで、中輝度のホワイトバ
ランスも合う為に、要調整時間が短縮できるという利点
もある。
第１図は本発明によるホワイトバランス補正装置の一実
施例を示すブロック図、第２図は第１図における逆ガン
マ補正回路の具体的構成例を示す回路図、第３図は第２
図に示した回路の入力と出力の関係を示す特性図、第４
図は輝度信号に対するブラウン管の輝度変化率を示す特
性図、第５図は第１図における逆ガンマ補正回路の別の
具体的構成例を示す回路図、第６図はホワイトバランス
補正装置の従来例を示す回路図、である。 符号の説明 ５〜７……R,G,Bマトリクス回路、８……逆ガンマ補正
回路、９〜11……R,G,B投射管、12〜14……投写レン
ズ、15……反射鏡、16……スクリーン
施例を示すブロック図、第２図は第１図における逆ガン
マ補正回路の具体的構成例を示す回路図、第３図は第２
図に示した回路の入力と出力の関係を示す特性図、第４
図は輝度信号に対するブラウン管の輝度変化率を示す特
性図、第５図は第１図における逆ガンマ補正回路の別の
具体的構成例を示す回路図、第６図はホワイトバランス
補正装置の従来例を示す回路図、である。 符号の説明 ５〜７……R,G,Bマトリクス回路、８……逆ガンマ補正
回路、９〜11……R,G,B投射管、12〜14……投写レン
ズ、15……反射鏡、16……スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 由木 幾夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所横浜工場内 (72)発明者 高木 栄治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所横浜工場内 (56)参考文献 特開 昭52−94026（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−46485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−94026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−88928（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−38088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−90591（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−155588（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 9/73
Claims (5)
- 【請求項１】赤、青、緑のそれぞれの原色画像を映出す
るブラウン管と、該ブラウン管のそれぞれに対応して設
けられ、該ブラウン管から映出される原色画像をスクリ
ーン上に拡大投写する投写用レンズと、赤、青、緑の原
色画像に対応する映像信号が入力され、該映像信号に基
づいて前記ブラウン管を駆動させるためのドライブ電圧
を生成して前記ブラウン管に出力する駆動回路とを備え
た投写形画像表示装置において、 第１の抵抗（23）及びベース側に入力信号が供給される
トランジスタ（40）を有し、該入力信号を増幅するコレ
クタ接地増幅回路と、 前記入力信号が設定された第１のレベルに達するとオン
し、前記第１の抵抗（23）に第２の抵抗（24）を並列接
続して前記増幅回路の利得を第１の利得に増加させるス
イッチ素子（41）、 とを備える補正回路を設け、該補正回路により前記青の
原色画像を映出するブラウン管に入力されるドライブ電
圧の逆ガンマ補正を行うことを特徴とする投写形画像表
示装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の投写形画像表示装置にお
いて、前記補正回路は、更に、前記入力信号が前記第１
のレベルよりも大きい第２のレベルに達するとオンし、
前記第１の抵抗（23）及び第２の抵抗（24）に第３の抵
抗（25）を並列接続して前記増幅回路の利得を前記第１
の利得よりも大きい第２の利得に増加させる第２のスイ
ッチ素子（42）を備えることを特徴とする投写形画像表
示装置。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の投写形画像表示
装置において、前記補正回路は、前記増幅回路の出力を
出力信号として取り出すためのエミッタフォロワ出力回
路（44,31）を更に備えることを特徴とする投写形画像
表示装置。 - 【請求項４】請求項１または２に記載の投写形画像表示
装置において、前記補正回路における前記第１及び第２
の各スイッチ素子のベース側に定電圧を供給する定電圧
源と前記トランジスタ（40）との間に分圧抵抗（32,33:
34,35）を接続し、該分圧抵抗による分圧電位を、前記
定電圧源からの定電圧に代えて前記各スイッチ素子のベ
ース側に供給することを特徴とする投写形画像表示装
置。 - 【請求項５】請求項１または２に記載の投写形画像表示
装置において、前記駆動回路は、色差信号と輝度信号と
を入力し、該色差信号と輝度信号とを加算して前記ドラ
イブ電圧を生成するマトリクス回路であって、前記補正
回路は、入力信号として前記輝度信号が供給され、該輝
度信号を前記増幅回路により増幅して前記マトリクス回
路の輝度信号入力側へ出力することを特徴とする投写形
画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191885A JP2971104B2 (ja) | 1990-07-21 | 1990-07-21 | 投写型画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191885A JP2971104B2 (ja) | 1990-07-21 | 1990-07-21 | 投写型画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0479693A JPH0479693A (ja) | 1992-03-13 |
| JP2971104B2 true JP2971104B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=16282078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2191885A Expired - Fee Related JP2971104B2 (ja) | 1990-07-21 | 1990-07-21 | 投写型画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971104B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7763183B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam-excited blue phosphor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5294026A (en) * | 1976-02-03 | 1977-08-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Color tv receiver |
| JPS62155588U (ja) * | 1986-02-14 | 1987-10-02 |
-
1990
- 1990-07-21 JP JP2191885A patent/JP2971104B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7763183B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam-excited blue phosphor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479693A (ja) | 1992-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |