JPH06350946A - 投写形ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画面の暗い部分における色純度を改善し、よ
り鮮明な画像表示を行う投写形ディスプレイ装置を提供
する。 【構成】 ノンリニアエンファシス回路１５は、Ｙ／Ｃ
分離回路６からの色信号の振幅が小さい場合には、１よ
り大きな所定の利得で増幅し、色信号の振幅が大きい場
合には、ほぼ入力信号の振幅に比例した振幅の色信号を
出力する。利得制御回路１４は、ノンリニアエンファシ
ス回路１５から出力された色信号を入力し、平均輝度検
出回路１２から出力された電圧値によって、その利得が
制御され、入力した色信号の振幅を変化させる。即ち、
画像表示装置３の画面上の平均輝度が明るい場合には、
色信号の振幅の補正量を大きくし、画像表示装置３の画
面上の平均輝度が暗い場合には、色信号の振幅の補正量
を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置、投写レ
ンズ等を用いて構成された投写形ディスプレイ装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラーテレビジョン受像機の大型
化にともない、画像をより鮮明にダイナミックに見せる
ために、映像信号のうち、輝度信号に対しては、黒レベ
ル検出回路やガンマ補正回路等の階調補正装置を設け、
色信号に対しては、上記階調補正回路の動作に応じて、
色飽和度（色純度）の補正を行う色飽和度補正装置を設
けることが多くなってきている。また、これらの回路補
正技術を適用することにより、画質の向上を図ることが
できる。

【０００３】この様なディスプレイ装置の従来例として
は、例えば、特開平４−７７１７９号公報等に記載のも
のが挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４は投写形ディスプ
レイ装置の一般的な構成を示す構成図である。図４に示
すように、この投写形ディスプレイ装置は、スクリーン
１０１、投写レンズ１０２、画像表示装置１０３、映像
信号処理装置１０５、映像信号入力端子１０６により構
成されている。

【０００５】また、図５は図４のスクリーン１０１に表
示されている映像の一例を示す説明図である。図５で
は、一例として、画面の中央部が黒色表示されたウィン
ドパターンを示している。図５において、１１１は画面
の端、１１２は境界線を示す。また、画面の端１１１と
境界線１１２で囲まれた部分を領域１１４として、境界
線１１２の内側の部分を領域１１３として表す。投写レ
ンズ１０２の投写歪が無いものとすれば、画像表示装置
１０３上の表示パターンとスクリーン１０１上の表示パ
ターンは同一である。

【０００６】今、画像表示装置１０３上に表示された領
域１１３では映像光はなく黒色で表示され、領域１１４
では映像光は一定の明るさで表示されているものとす
る。この時、領域１１４で発光する光は、投写レンズ１
０２によりスクリーン１０１上に拡大投写されるが、領
域１１４で発光する光の一部は、投写レンズ１０２の内
部で乱反射され、その反射光及び不要光等が、本来『真
っ黒』でなければならない領域１１３に、漏洩光として
漏れ込む。この漏洩光の強度は、領域１１４に表示され
る輝度の約１／４０程度であり、無視できない値であ
る。この様な現象、即ち、白黒画像において黒色の領域
に漏洩光が漏れ込む現象は、黒浮きと呼ばれ、コントラ
ストの劣化の原因となる。

【０００７】以上は、表示画像が白黒画像である場合の
話であるが、白黒画像でなく、色付き画像である場合に
は、次のようになる。

【０００８】即ち、色付き画像（絵柄）を表示する場合
には、画面の暗い部分に表示される絵柄に漏洩光が加算
されることになり、絵柄における色純度（色飽和度）が
著しく低下するという問題を生ずる。

【０００９】また、このような投写形ディスプレイ装置
においては、上記従来技術におけるを色飽和度補正装置
を信号処理装置１０５に適用しても、色飽和度の補正を
十分に行うことはできない。

【００１０】そこで、本発明の目的は、上記した従来技
術の問題点を解決し、画面の暗い部分における色純度を
改善し、より鮮明な画像表示を行う投写形ディスプレイ
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、画像表示装置の画面上の平均輝度
を検出する平均輝度検出回路と、所定の入出力振幅特性
を有すると共に、映像信号より得られた色信号につい
て、該色信号を入出力して、該色信号の振幅を前記入出
力振幅特性に応じて補正するノンリニアエンファシス回
路と、映像信号より得られた前記色信号について、該色
信号を入出力すると共に、前記平均輝度検出回路による
検出結果に応じて、その利得が制御され、前記色信号の
振幅を変化させる利得制御回路と、を設けるようにし
た。

【００１２】

【作用】投写レンズの内部反射による、スクリーン上で
の漏洩光の強度は、画像表示装置の画面上の平均輝度に
比例する。即ち、画像表示装置の画面上の平均輝度が明
るいほど漏洩光の強度は大きくなる。この結果、平均輝
度が明るければ明るいほど、暗い部分における色純度の
低下が大きくなる。

【００１３】これに対して、本発明の上記した構成によ
れば、画像表示装置の画面上の平均輝度を検出し、検出
した平均輝度を、例えば、電圧情報に変換し、入力され
る映像信号より得られた色信号の振幅を、前記電圧情報
で制御を行う様にする。即ち、画像表示装置の画面上の
平均輝度が明るくなると、色信号の振幅を大きくする様
に作用する。この結果、漏洩光の強度は大きくなるが、
色純度は低下することはない。また、画像表示装置の画
面上の平均輝度が低い場合には、漏洩光の強度も低下す
るが、色信号の振幅も小さくする方向に作用するため、
常に一定の色純度を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図１により説
明する。図１は本発明の第一の実施例としての投写形デ
ィスプレイ装置を示すブロック図である。

【００１５】本実施例は、スクリーン１，投写レンズ
２，画像表示装置３，信号処理回路４，輝度信号処理回
路５，Ｙ／Ｃ分離回路６，映像信号入力端子７，色信号
処理回路８，高圧発生回路９，検出抵抗１０，基準電圧
端子１１，平均輝度検出回路１２，色信号振幅制御回路
１６より構成されている。なお、色信号制御回路１６
は、本発明の主要部分であり、点線枠で表わされ、加算
回路１３，利得制御回路１４，ノンリニアエンファシス
回路１５より構成されている。

【００１６】はじめに、全体の動作について説明する。
映像信号入力端子７から入力された映像信号は、Ｙ／Ｃ
分離回路６により輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）に分離
され、輝度信号は輝度信号処理回路５に、色信号は色信
号制御回路１６に、それぞれ入力される。輝度信号処理
回路５は、入力された輝度信号に対し、所定の信号処理
を施して、信号処理回路４に出力する。

【００１７】一方、画像表示装置３の画面上の平均輝度
は、高圧発生回路９から供給される平均電流に略比例す
る。ここで、基準電圧端子１１に電圧源を接続し、検出
抵抗１０を用いることにより、高圧発生回路９から供給
される電流に対応した電圧を、平均輝度検出回路１２の
入力に得ることができる。即ち、画面上の平均輝度が明
るいときには、平均輝度検出回路１２の入力に、低い電
圧値が得られ、逆に、暗いときには高い電圧値が得られ
る。平均輝度検出回路１２は、入力された電圧値に対
し、色信号制御回路１６の仕様に合わせて、極性反転及
び、電圧制御範囲の補正等を行う。

【００１８】色信号制御回路１６は、Ｙ／Ｃ分離回路６
からの色信号の振幅を後述するように制御し、その後、
色信号処理回路８が色信号の復調などを行って、信号処
理回路４に出力する。信号処理回路４は、入力された輝
度信号及び色信号に応じて画像表示装置３を駆動する。
画像表示装置３の画面上には、輝度信号及び色信号の映
像情報に従った画像が表示され、その画像は投写レンズ
２を経てスクリーン１上に表示される。

【００１９】次に、色信号制御回路１６の動作につい
て、図２を併用し、さらに詳しく説明する。

【００２０】画像表示装置３の画面上の平均輝度が一定
の場合であっても、入力映像信号の色飽和度が高い（色
信号の振幅が大きい）場合には、投写レンズ２の漏洩光
（即ち、投写レンズ２の内部反射によって生ずる漏洩
光）による色純度（色飽和度）の劣化量はそれほど大き
くない。しかし、入力映像信号の色飽和度が低い（色信
号の振幅が小さい）場合には、投写レンズ２の漏洩光に
よる色純度（色飽和度）の劣化量は大きくなる。従っ
て、入力映像信号の色飽和度が低い（色信号の振幅が小
さい）場合には、色信号の振幅の補正量を大きくし、入
力映像信号の色飽和度が高い（色信号の振幅が大きい）
場合には、色信号の振幅の補正量を小さくする必要があ
る。

【００２１】この動作を行うために、色信号制御回路１
６内に、ノンリニアエンファシス回路１５を設けてい
る。

【００２２】図２は図１におけるノンリニアエンファシ
ス回路１５の入出力振幅特性を示す特性図である。図２
において、破線で示す特性２１は、利得が一定な増幅器
の場合の特性である。ノンリニアエンファシス回路１５
の特性は、実線で示す特性２２である。即ち、Ｙ／Ｃ分
離回路６からの色信号の振幅が小さい場合には、１より
大きな所定の利得で増幅し、色信号の振幅が大きい場合
には、ほぼ、入力信号の振幅に比例した振幅の色信号を
出力する。

【００２３】一方、入力映像信号の色飽和度が一定であ
っても、画像表示装置３の画面上の平均輝度が暗い場合
には、投写レンズ２の漏洩光の強度が小さくなるため、
その漏洩光による色純度（色飽和度）の劣化量はそれほ
ど大きくない。しかし、画像表示装置３の画面上の平均
輝度が明るい場合には、投写レンズ２の漏洩光の強度が
大きくなるため、その漏洩光による色純度（色飽和度）
の劣化量は大きくなる。従って、画像表示装置３の画面
上の平均輝度が明るい場合には、色信号の振幅の補正量
を大きくし、画像表示装置３の画面上の平均輝度が暗い
場合には、色信号の振幅の補正量を小さくする必要があ
る。

【００２４】この動作を行うために、色信号制御回路１
６内に、利得制御回路１４を設けている。即ち、利得制
御回路１４は、ノンリニアエンファシス回路１５から出
力された色信号を入力し、平均輝度検出回路１２から出
力された電圧値によって、その利得が制御され、入力し
た色信号の振幅を変化させる。

【００２５】また、加算回路１３は、Ｙ／Ｃ分離回路６
からの色信号に、利得制御回路１４からの色信号を加算
し、色信号処理回路８へ出力する。

【００２６】以上説明したように、本実施例によれば、
画像表示装置３の画面上の平均輝度に従って、色信号の
振幅を補正しているので、スクリーン１上の暗い部分の
色純度（色飽和度）が低下することなく、一定の色純度
を確保することができる。

【００２７】また、検出抵抗１０、基準電圧端子１１、
平均輝度検出回路１２については、ブラウン管を用いた
一般的なテレビジョン受像機、ディスプレイ装置には、
輝度制限回路（ＡＢＬ回路）の一部として用いられてお
り、共用可能である。

【００２８】本実施例においては、ブラウン管を用いた
画像表示装置を例として説明を行ったが、画像表示装置
として、液晶等を用いた場合においても、平均輝度検出
手段を設けることにより、全く同一の構成で実現するこ
とが可能である。

【００２９】次に、本発明の第二の実施例を図３により
説明する。図３は本発明の第二の実施例としての投写形
ディスプレイ装置を示すブロック図である。

【００３０】図３において、図１と同じ構成要素につい
ては、同一の符号を付してある。本実施例は、スクリー
ン１，投写レンズ２，画像表示装置３，信号処理回路
４，輝度信号処理回路５，Ｙ／Ｃ分離回路６，映像信号
入力端子７，高圧発生回路９，検出抵抗１０，基準電圧
端子１１，平均輝度検出回路１２，色信号振幅制御回路
１６Ａ，１６Ｂ，色復調回路３１より構成されている。
なお、色信号制御回路１６Ａ，１６Ｂの構成は、図１に
示した色信号制御回路１６の構成と全く同一である。

【００３１】次に、動作について説明する。輝度信号の
処理系の動作、及び、平均輝度の検出の動作について
は、図１に示した実施例と同様であるので、その説明は
省略する。従って、図３において、図１に示した実施例
の動作と異なる点について説明する。

【００３２】Ｙ／Ｃ分離回路６からの色信号（Ｃ）は、
色復調回路３１に入力され、２つの色差信号（Ｒ−Ｙ，
Ｂ−Ｙ）に復調され、それぞれ、色信号制御回路１６
Ａ，１６Ｂに出力される。色信号制御回路１６Ａ，１６
Ｂにおいては、平均輝度検出回路１２から出力される電
圧値により、色差信号の振幅が制御され、信号処理回路
４に出力される。信号処理回路４は、入力された輝度信
号（Ｙ）、及び振幅制御された色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−
Ｙ）とから、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の信号を形
成し、画像表示装置３を駆動する。画像表示装置３の画
面上には、映像情報に従った画像が表示され、その画像
は投写レンズ２を経てスクリーン１上に表示される。

【００３３】図３において、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）用の３本のブラウン管を用いる場合には、それぞ
れ、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）用の３本の投写レン
ズが必要となるが、一般的に、Ｂ（青）用の投写レンズ
が、漏洩光が最も多いことが知られている。従って、ス
クリーン１上においては、Ｂ（青）の漏洩光がＧ
（緑）、Ｒ（赤）に混じることによって、色純度（色飽
和度）の劣化は、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）で大きくなる。こ
の様な場合には、色毎にそれぞれの、色純度の補正量を
最適化することが必要であり、このためには、色信号制
御回路１６Ａ，１６Ｂの補正特性を変えるように設定す
る。例えば、色純度が、暗い絵柄の時にＢ（青）の方向
に変化する場合、色信号制御回路１６Ａに用いるノンリ
ニアエンファシス回路の小信号時の利得を大きくなるよ
うに設定し、色信号制御回路１６Ｂに用いるノンリニア
エンファシス回路の小信号時の利得を小さくなるように
設定する。画像表示装置３における色信号成分の補正量
の大きさは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の順にな
り、より正確な補正を行うことができる。

【００３４】以上説明したように、本実施例において
も、画像表示装置３の画面上の平均輝度に従って、色信
号の振幅を補正しているので、スクリーン１上の暗い部
分の色純度（色飽和度）が低下することなく、一定の色
純度を確保することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本実施例によれ
ば、画像表示装置の画面上の平均輝度に従って色信号の
振幅を補正しているので、投写レンズの内部での乱反射
による漏洩光の影響により画面の暗い部分における色純
度が低下するのを、改善することができ、色純度の低下
の少ないより鮮明な画像表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例としての投写形ディスプ
レイ装置を示すブロック図である。

【図２】図１におけるノンリニアエンファシス回路１５
の入出力振幅特性を示す特性図である。

【図３】本発明の第二の実施例としての投写形ディスプ
レイ装置を示すブロック図である。

【図４】投写形ディスプレイ装置の一般的な構成を示す
構成図である。

【図５】図５は図４のスクリーン１０１に表示されてい
る映像の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…スクリーン、２…投写レンズ、３…画像表示装置、
４…信号処理回路、５…輝度信号処理回路、６…Ｙ／Ｃ
分離回路、７…映像信号入力端子、８…色信号処理回
路、９…高圧発生回路、１０…検出抵抗、１１…基準電
圧端子、１２…平均輝度検出回路、１３…加算回路、１
４…利得制御回路、１５…ノンリニアエンファシス回
路、１６…色信号振幅制御回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示装置と、映像信号より得られた
   輝度信号と色信号に応じて前記画像表示装置を駆動する
   信号処理手段と、前記画像表示装置の画面上に表示され
   た画像を拡大投写する投写レンズと、を少なくとも備え
   て成る投写形ディスプレイ装置において、 前記画像表示装置の画面上の平均輝度を検出する平均輝
   度検出回路と、所定の入出力振幅特性を有すると共に、
   映像信号より得られた前記色信号について、該色信号を
   入出力して、該色信号の振幅を前記入出力振幅特性に応
   じて補正するノンリニアエンファシス回路と、映像信号
   より得られた前記色信号について、該色信号を入出力す
   ると共に、前記平均輝度検出回路による検出結果に応じ
   て、その利得が制御され、前記色信号の振幅を変化させ
   る利得制御回路と、を設けたことを特徴とする投写形デ
   ィスプレイ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の投写形ディスプレイ装
   置において、前記画像表示装置はブラウン管により構成
   されると共に、前記平均輝度検出回路は、高圧発生回路
   から前記ブラウン管に供給される平均電流を検出する検
   出回路により構成されることを特徴とする投写形ディス
   プレイ装置。