JPH04342374A - ガンマ補正回路とその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像表示装置のガンマ補
正回路に関するものである。とりわけ液晶パネルなどの
ガンマ特性のばらつきの大きい表示デバイスにたいして
有効である。

【０００２】

【従来の技術】近年、小型テレビなど液晶パネルを表示
デバイスとした機器の商品化が著しい。このような動き
のなかで注目されるものの一つに液晶ビデオプロジェク
タがある。液晶ビデオプロジェクタは従来のＣＲＴ型プ
ロジェクタに対して大幅に小型、軽量化が可能であり、
表示性能の点でも幾何学歪みが少ない等の長所を持つ。 その映像信号処理回路は従来のＣＲＴ用回路をそのまま
使用する部分が多いが、一方ではガンマ補正、ホワイト
バランス補正は液晶パネルのガンマ特性をはじめとして
ばらつき要素が大きいため従来の回路では充分な補正が
できない。

【０００３】以下に従来のガンマ補正について説明する
。図３は従来のガンマ補正回路の構成の一例を示すもの
である。図３において１は増幅トランジスタ、２はゲイ
ン調整抵抗、３はバッファトランジスタ、４はクランプ
回路、５は増幅トランジスタ、６はエミッタ抵抗、７は
コレクタ抵抗、８はゲイン設定抵抗、９はスレッショル
ド検出トランジスタ、１０はスレッショルド調整抵抗で
ある。

【０００４】以上のように構成されたガンマ補正回路の
動作について説明する。図３において入力映像信号は正
極性で、まず増幅トランジスタ１で増幅され、ゲイン調
整抵抗２でゲイン調整されたのち、バッファトランジス
タ３を経由し、クランプ回路４において水平同期信号の
先端部で電圧クランプされる。次に増幅トランジスタ５
のエミッタに出力された映像信号電圧のうちスレッショ
ルド調整抵抗１０で決めたバイアス電圧以上の信号部分
ではスレッショルド検出トランジスタ９が導通する。ゲ
イン設定抵抗８は前記のスレッショルド検出トランジス
タ９が導通したときにエミッタ抵抗６と並列接続し、増
幅トランジスタ５のコレクタ出力を増幅するものである
。

【０００５】以上の入出力振幅特性を図４（ａ）に示す
。図４（ａ）においてａは入力信号、ｂは増幅トランジ
スタ１のコレクタ出力、ｃは増幅トランジスタ５のコレ
クタ出力である。ｃの変曲点より入力レベルの小さい部
分で傾きが大きくなっているが、これは図３に示したよ
うに増幅トランジスタ５のエミッタに負極性の映像信号
が出力されるため入力レベルの小さい部分でスレッショ
ルド検出トランジスタ９が導通するためである。ここで
傾きｋ１はゲイン調整抵抗２で設定し、ｃの変曲点の位
置はスレッショルド調整抵抗１０で設定する。傾きｋ２
は傾きｋ１とスレッショルド検出トランジスタ９が導通
した時の増幅トランジスタ５の増幅度（エミッタ抵抗６
とゲイン設定抵抗８の並列接続時）の積で決定する。 なお、エミッタ抵抗６とコレクタ抵抗７の値を等しくし
ておけば、スレッショルド検出トランジスタ９が非導通
時は増幅トランジスタ５のゲインは１となりｃの傾きは
ｂと等しくｋ１である。

【０００６】以上のガンマ補正によって得られる表示装
置全体のガンマ特性の一例を図４（ｂ）に示す。ここで
従来は入力信号レベルＬとＨにおける明るさＢ１とＢ２
は製品間のばらつきによらず一定値になるように明るさ
測定をしながら図４（ａ）のガンマ調整電圧Ｖ１とＶ２
を調整していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、以下に示す問題がある。表示デバイスのガンマ
補正は、例えば信号入力レベルＬとＨにおける明るさを
所定の値Ｂ１，Ｂ２に調整するようにおこなわれる。そ
の手順は図４（ａ）に示すようにまず信号レベルＬを入
力しスレッショルド調整抵抗１０を調整することにより
出力電圧Ｖ１を可変して明るさを調整する。次に信号レ
ベルＨを入力しゲイン調整抵抗２を調整することにより
傾きｋ１を可変し、出力電圧Ｖ２を可変して明るさを調
整する。このとき従来の構成では必然的に傾きｋ２が変
化するため出力電圧Ｖ１がずれる。そこで再びスレッシ
ョルド調整抵抗１０によるＶ１調整と、ゲイン調整抵抗
２によるＶ２調整を繰り返して信号レベルＬとＨの明る
さ調整を一定の許容範囲に入るように両立させる。しか
しながら液晶パネルのようにガンマ特性のばらつきの大
きい場合は上記の繰り返し調整の回数が著しく増える可
能性が大きい。以上が第一の課題である。

【０００８】さらに液晶ビデオプロジェクタのように高
輝度光源を液晶パネルのバックライトとして用い、光源
の製品間における明るさばらつきがＣＲＴなどに比較し
てはるかに大きい場合、従来のように入力レベルＬとＨ
の明るさ設定値Ｂ１，Ｂ２が一定値だと図４（ｂ）のｄ
，ｅ，ｆに示すようになる。すなわちｄは理想的な場合
で入力信号に対して明るさがほぼ線形に変化するが、光
源が暗いものについてはｅに示すように入力レベルの大
きい部分で非線形となり階調特性がとれなくなる。また
光源が明るい場合はｆに示すようにｄと同一特性になり
、本来の光源の明るさをロスして使用することになる。 以上が第二の課題である。

【０００９】本発明は上記従来の第一、第二の問題点を
解決するもので、信号レベルＬの明るさを合わせた後、
信号レベルＨの明るさを調整する際に信号レベルＬの明
るさ設定がずれない回路構成を設けることにより、繰り
返し調整が不要なガンマ補正回路を提供するとともに、
入力信号レベルごとに光源の明るさの一定割合を明るさ
設定値とすることにより光源の明るさばらつきによらず
良好な階調特性を実現し、また光源の明るさをロスする
ことなく有効利用する手段を提供することを目的とする
。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のガンマ補正回路とその調整方法は以下のよう
に構成する。 １）入力信号に対する第一のゲイン調整器と、第一のゲ
イン調整器の出力信号を入力しスレッショルドレベル以
上の信号部分のゲインを調整する第二のゲイン調整器と
、スレッショルドレベルを調整するスレッショルドレベ
ル調整器を備えたもの。 ２）入力信号レベルの２ポイントに対して出力信号振幅
調整をおこなうガンマ補正回路であって、第一の入力レ
ベルに対して第一のゲイン調整器を調整する第一のステ
ップと、スレッショルドレベル調整器を調整する第二の
ステップと、第二の入力レベルに対して第二のゲイン調
整器を調整する第三のステップからなる調整方法。 ３）製品間のばらつきに応じて個々の表示装置により得
られる最大明るさを計測する明るさ計測手段と、入力信
号レベルごとに計測した最大明るさの一定割合を明るさ
設定値として算出する設定値算出手段を備えたガンマ調
整方法。

【００１１】

【作用】この構成によって、第一の入力信号レベルＬの
明るさを合わせた後、第二の入力信号レベルＨの明るさ
を調整する際に第一の入力信号レベルＬの明るさ設定が
ずれない回路構成を設けることにより、繰り返し調整が
不要なガンマ補正回路を提供するとともに、入力信号レ
ベルごとに光源の明るさの一定割合を明るさ設定値とす
ることにより光源の明るさばらつきによらず良好な階調
特性を実現し、また光源の明るさをロスすることなく有
効利用することができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１３】図１において１はベースに映像信号が入力
される増幅トランジスタ、２は増幅トランジスタ１のコ
レクタに接続された第一のゲイン調整器、３はベースが
増幅トランジスタ１のコレクタに接続されたバッファト
ランジスタ、４は増幅トランジスタ１のベースに接続さ
れたクランプ回路、９はスレッショルドレベル検出トラ
ンジスタ、１０はスレッショルドレベル調整器、１１は
ブリ−ダ抵抗、１２は第二のゲイン調整器である。

【００１４】以上のように構成されたガンマ補正回路の
動作について説明する。図１において入力映像信号は負
極性で、まずクランプ回路４で水平同期信号の先端部で
電圧クランプされ、つぎに増幅トランジスタ１で増幅さ
れ、第一のゲイン調整器２でゲイン調整される。次に増
幅トランジスタ１のコレクタに出力された正極性の映像
信号に対してスレッショルドレベル調整器１０で決めた
バイアス電圧以上の信号部分についてスレッショルドレ
ベル検出トランジスタ９が導通し、得られた映像信号は
ブリ−ダ抵抗１１、第二のゲイン調整器１２で抵抗分割
される。このようにして抵抗分割された映像信号はバッ
ファトランジスタ３を介して出力される。

【００１５】以上の入出力振幅特性を図２（ａ）に示す
。図２（ａ）においてａは入力信号、ｂは増幅トランジ
スタ１のコレクタ出力、ｃはバッファトランジスタ３の
エミッタ出力である。エミッタ出力ｃは変曲点より入力
レベルの大きい部分で傾きが小さくなっているが、これ
は図１に示したように増幅トランジスタ１のコレクタに
正極性の映像信号が出力されるため入力レベルの大きい
部分でスレッショルドレベル検出トランジスタ９が導通
し信号が抵抗分割されるためである。ここで傾きｋ１は
第一のゲイン調整器２で設定し、ｃの変曲点の位置はス
レッショルドレベル調整器１０で設定する。傾きｋ２は
ブリ−ダ抵抗１１と第二のゲイン調整器１２の抵抗分割
比で決定する。このことから明らかなように傾きｋ１を
可変しても傾きｋ２は変化しない。従って、信号レベル
Ｌのガンマ調整電圧Ｖ１を合わせた後、信号レベルＨの
ガンマ調整電圧Ｖ２を調整する際に信号レベルＬの設定
Ｖ１がずれない回路構成を提供することができる。なお
、第一のゲイン調整器２、第二のゲイン調整器１２を電
圧コントロ−ル増幅器で実現してもよいことは明らかで
ある。

【００１６】さらに、本発明では製品間のばらつきに応
じて個々の表示装置により得られる最大明るさを計測し
、入力信号レベルごとに前記の最大明るさの一定割合を
ガンマ補正の明るさ目標として調整をおこなう。以上の
ガンマ補正によって得られる表示装置全体のガンマ特性
の一例を図２（ｂ）に示す。入力信号レベルＬとＨにお
ける明るさＢ１とＢ２は製品間のばらつきに応じて光源
の明るさの一定割合となるように明るさ測定をしながら
図２（ａ）のガンマ調整電圧Ｖ１とＶ２を調整する。 図２（ｂ）に示すように光源の明るさばらつきｄ，ｅ，
ｆに対していずれも入力レベルと明るさの関係を線形に
することができる。

【００１７】また、赤、緑、青の三原色のそれぞれにつ
いて調整をおこないこれらを合成して白のガンマ補正を
おこなう場合は三原色のそれぞれの最大の明るさを測定
し、その加算から白の最大の明るさを算出し、次ぎに白
信号の入力レベルごとに赤、緑、青の明るさの和が前記
白の最大の明るさの一定割合になるように赤、緑、青の
それぞれの明るさを設定する。なお、この場合、赤、緑
、青の明るさの比率は白のホワイトバランス設定値から
決定できるので、入力信号レベルごとに前記の三原色の
和と比率からそれぞれの明るさが設定できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明は、第一の信号レベ
ルＬの明るさを合わせた後、第二の信号レベルＨの明る
さを調整する際に第一の信号レベルＬの明るさ設定がず
れない回路構成を設けることにより、繰り返し調整が不
要なガンマ補正回路を提供するとともに、入力信号レベ
ルごとに光源の明るさの一定割合を明るさ設定値とする
ことにより光源の明るさばらつきによらず良好な階調特
性を実現し、また光源の明るさをロスすることなく有効
利用することができる優れたガンマ補正回路とその調整
方法を実現することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるガンマ補正回路の回路
図

【図２】（ａ）本発明の実施例におけるガンマ補正回路
の入出力振幅特性図 （ｂ）本発明の実施例のガンマ補正回路を用いた表示装
置のガンマ特性図

【図３】従来のガンマ補正回路の回路図

【図４】（ａ）
従来のガンマ補正回路の入出力振幅特性図 （ｂ）従来のガンマ補正回路を用いた表示装置のガンマ
特性図

【符号の説明】

１　　増幅トランジスタ ２　　第一のゲイン調整器 ３　　バッファトランジスタ ４　　クランプ回路 ９　　スレッショルドレベル検出トランジスタ１０　　
スレッショルドレベル調整器 １１　　ブリ−ダ抵抗 １２　　第二のゲイン調整器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力信号に対する第一のゲイン調整器
   と、第一のゲイン調整器の出力信号を入力しスレッショ
   ルドレベル以上の信号部分のゲインを調整する第二のゲ
   イン調整器と、スレッショルドレベルを調整するスレッ
   ショルドレベル調整器を備えたガンマ補正回路。
2. 【請求項２】　　入力信号に対する第一のゲイン調整器
   の後段に第二のゲイン調整器とスレッショルドレベル調
   整器を多段縦列接続した請求項１記載のガンマ補正回路
   。
3. 【請求項３】　　入力信号レベルの２ポイントに対して
   出力信号振幅調整をおこなうガンマ補正であって、第一
   の入力レベルに対して第一のゲイン調整器を調整する第
   一のステップと、スレッショルドレベル調整器を調整す
   る第二のステップと、第二の入力レベルに対して第二の
   ゲイン調整器を調整する第三のステップからなるガンマ
   補正回路の調整方法。
4. 【請求項４】　　製品間のばらつきに応じて個々の表示
   装置により得られる最大明るさを計測する明るさ計測手
   段と、入力信号レベルごとに計測した最大明るさの一定
   割合を明るさ設定値として算出する設定値算出手段を備
   えたガンマ補正回路の調整方法。