JPH066733A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ガンマ補正回路の容量を低減して低コスト化を
図る。 【構成】ガンマ補正テーブル25は８ビット映像信号を４
ビット上位補正値に変換して加算器33に与える。ガンマ
補正テーブル26乃至31は８ビット映像信号を７ビット下
位補正値に変換してスイッチ32を介して加算器33に与え
る。加算器33は上位補正値及び下位補正値の最上位ビッ
トによって１０ビット出力のうちの上位４ビットを構成
し、下位補正値の第１乃至第６ビットによって１０ビッ
ト出力の下位６ビットを構成する。液晶パネルの温度に
よってスイッチ32を制御して、ガンマ補正テーブル26乃
至31のいずれか１つの出力を選択する。上位補正値と下
位補正値とに分割することにより、各ビット数を低減し
てガンマ補正テーブルの容量を低減している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像表示装置に関し、
特に、液晶ディスプレイ装置に好適の映像表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン受像機等に採用されるブラ
ウン管は、ドライブ電圧とアノード電流との関係を示す
ドライブ特性が指数関数的に変化する。両者の対数をと
ると、ドライブ特性は所定の傾斜（ガンマ）を有する直
線によって示すことができる。現在、テレビジョン放送
においては、このようなブラウン管のリニアではない輝
度特性（ガンマ特性）を、送信側のテレビカメラシステ
ムによって補正するようになっている。しかし、現在の
テレビジョン放送においては、受信側の表示装置として
液晶パネルを用いることは考慮していない。液晶パネル
は、ブラウン管とは異なる電圧−輝度特性（以下、Ｖ−
Ｔ特性という）を有している。従って、液晶テレビジョ
ン受像機では、このＶ−Ｔ特性を補正すると共に、送信
側のテレビカメラシステムによるガンマ特性の補正を逆
補正する（以下、両補正を併せてガンマ補正という）必
要がある。

【０００３】図６はこのような液晶パネルを用いた従来
の映像表示装置に採用されるガンマ補正回路を示すブロ
ック図である。

【０００４】ガンマ補正回路１はＲＯＭで構成された６
個のガンマ補正テーブル２乃至７によって構成されてい
る。Ａ／Ｄコンバータ８は入力されたビデオ信号を例え
ば８ビットのディジタル信号に変換して各ガンマ補正テ
ーブル２乃至７のアドレスとしてガンマ補正回路１に与
える。ガンマ補正テーブル２乃至７は図示しない液晶パ
ネルの各温度に適したガンマ補正値を格納しており、８
ビットの映像信号によってアドレスが指定されて１０ビ
ットの補正出力をスイッチ９を介して出力する。Ｄ／Ａ
コンバータ10はスイッチ９からのディジタル映像信号を
アナログ映像信号に変換して出力する。Ｄ／Ａコンバー
タ10の出力は適宜レベルシフトされた後増幅され、極性
反転されて液晶パネルに与えられる。このように、液晶
パネルには、液晶パネルのＶ−Ｔ特性に対する補正及び
送信側の補正に対する逆補正が行われた映像信号が与え
られて、輝度の良好な再現性を得ている。

【０００５】ところで、一般にツイストネマティック液
晶は印加電圧に対する透過率の特性（Ｖ−Ｔ特性）が使
用温度によって著しく変化してしまう。液晶パネルは自
発光型ディスプレイではないので、高輝度化するために
通常蛍光灯等のバックライトによって背面から光を入射
し透過光量を増大させている。また、液晶パネルの表示
を直接見るのでなく、投写型のライトバルブとして用い
る場合には、放電管等を用いて数十万乃至百数十万ルク
スの強力な光線を入射している。従って、これらの光に
よって液晶パネルの温度は著しく上昇し、空冷又は液冷
等によって温度上昇を抑制しても、温度変化は比較的大
きい。

【０００６】図７は横軸に印加電圧をとり縦軸に液晶の
透過率をとって各温度毎の液晶パネルのＶ−Ｔ特性を示
すグラフである。図中、特性Ａは液晶パネルの温度が比
較的高い場合の特性を示し、特性Ｂは特性Ａよりも温度
が低く、特性Ｃは特性Ｂよりも温度が低い場合の特性を
示している。

【０００７】液晶は、一般に温度が上昇すると液晶分子
が動きやすくなるので、図７の特性Ａに示すように、動
作電圧特性は低電圧側にシフトし、逆に温度が下降する
と、高い印加電圧を必要とする。しかも、特性曲線は使
用温度に応じて単にシフトするだけでなく、図７に示す
ように、特性カーブ自体も変化する。従って、温度に応
じて液晶の動作点を変化させただけでは、良好なガンマ
補正を得ることはできず、図９に示すようなそれぞれの
温度における特性カーブに適した補正カーブを必要とす
る。

【０００８】そこで、最適なガンマ補正を行うために、
図６の回路では、複数のガンマ補正テーブル２乃至７を
用意して、液晶パネルの温度に合わせて補正特性を切換
えるようになっている。すなわち、液晶パネルの温度を
温度センサによって検出し、検出結果に基づいて図６の
スイッチ９を制御していずれか１つのガンマ補正テーブ
ルを選択する。上述したように、ガンマ補正テーブル２
乃至７は液晶パネルの各温度に適したガンマ補正値を格
納しており、スイッチ９を温度検出結果によって制御す
ることにより、使用温度に応じた最適のガンマ補正出力
が出力される。こうして、液晶パネル特有の電圧透過率
特性が適正に補正され、ＣＲＴと同様の２．２乗特性が
得られて、自然な階調表現で表示が行われる。

【０００９】図８はガンマ補正テーブルの容量を説明す
るための説明図である。

【００１０】図６では６種類のガンマ補正特性を選択可
能としている。上述したように、８ビット入力でアドレ
スを指定し、１０ビットの出力を出力するので、各テー
ブル２乃至７は、図８に示すように、２５６×１０＝２
５６０ビットの容量を有する。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ用のテ
ーブルが必要であるので、結局、２５６０×６×３＝４
６Ｋビットの容量が必要である。また、高精度の補正を
可能にするために、例えば１６種類のテーブルを用意す
る場合には、１２２．９Ｋビットの比較的大きな容量の
ＲＯＭが必要となるという欠点がある。これらのＲＯＭ
を駆動するためのクロックとしては、ＮＴＳＣ方式では
通常約１４ＭＨz 、ＨＤＴＶ方式では通常７０ＭＨz の
高速のものを用いなければならない。このような高速ク
ロックでリアルタイム処理を行う高速ＲＯＭとしては、
バイポーラトランジスタによって構成したものを用いる
必要があり、集積度が比較的小さく高価である。また、
汎用ＲＯＭを用いるのではなく、周辺回路を含めてＩＣ
化する場合には、ＲＯＭの容量を小さくしなければ低コ
スト化が図れない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の映像表示装置においては、適正なガンマ補正を行
うために、数種類の特性のガンマ補正テーブルを用意す
る必要があり、ＲＯＭの容量が大きくなって高コストと
なってしまうという問題点があった。

【００１２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ガンマ補正精度を低下させることなくガン
マ補正テーブルの容量を削減可能にして、回路規模の縮
小及び低コスト化を図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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る映像表示装
置は、入力映像信号をガンマ補正して上位補正値を出力
する第１のガンマ補正回路と、入力映像信号を複数の特
性でガンマ補正して複数の下位補正値を出力する第２の
ガンマ補正回路と、前記上位補正値に基づいてガンマ補
正値の上位ビットを作成し前記下位補正値に基づいて前
記ガンマ補正値の下位ビットを作成する加算手段と、前
記複数の下位補正値のうちのいずれか１つを選択する選
択手段とを具備したものである。

【００１４】

【作用】本発明においては、第１のガンマ補正回路によ
って入力映像信号はガンマ補正され、上位補正値として
加算手段に与えられる。加算手段はこの上位補正値に基
づいてガンマ補正値の上位ビットを作成する。この上位
ビットによって大まかなガンマ補正が可能である。第２
のガンマ補正回路は複数の特性でガンマ補正可能であ
り、第２のガンマ補正回路からの下位補正値に基づいて
加算手段はガンマ補正値の下位ビットを作成する。下位
補正値によって高精度のガンマ補正が可能である。ガン
マ補正値は、上位補正値に基づく大まかな補正値と下位
補正値に基づく細かい補正値との和となる。選択手段が
下位補正値のいずれか１つを選択することにより、下位
ビットの範囲内でガンマ補正値は補正される。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る映像表示装置の一実施
例を示すブロック図である。

【００１６】アンテナ11に誘起したテレビジョン高周波
信号はチューナ回路12に供給される。チューナ回路12は
所定のチャンネルを選局してベースバンドのビデオ信号
をスイッチ13を介してビデオ処理回路14に与える。スイ
ッチ13はユーザー操作に基づいて入力ソースを選択する
ものであり、チューナ回路12によって選局したビデオ信
号か又は端子15を介して入力される外部ビデオ信号を選
択してビデオ処理回路14に与える。

【００１７】ビデオ処理回路14は入力されたビデオ信号
に対して所定の映像処理を行って３軸のＲ，Ｇ，Ｂ，信
号に復調してＡ／Ｄコンバータ16に出力する。Ａ／Ｄコ
ンバータ16はサンプリングクロックのタイミングでサン
プリングを行って、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を例えば８ビットの
ディジタル信号に変換してガンマ補正回路17に与える。

【００１８】図２は図１中のガンマ補正回路17の具体的
な構成を示すブロック図である。なお、図２では３軸の
うちの１軸についてのみ示しているが、他の２軸につい
ても同様の回路構成である。

【００１９】ガンマ補正回路17は上位ビット用のガンマ
補正テーブル25、６個の下位ビット用のガンマ補正テー
ブル26乃至31、スイッチ32及び加算器33によって構成さ
れている。上位ビット用のガンマ補正テーブル25は入力
された８ビットの映像信号を所定のガンマ補正特性に基
づく４ビットの上位補正値ａ1 乃至ａ4 に変換して加算
器33に出力する。４ビットの出力によって、８ビットの
映像信号は１６段階の上位補正値に変換可能である。一
方、ガンマ補正テーブル26乃至31は、夫々液晶パネル21
の使用温度に対応した各ガンマ補正特性に基づく下位補
正値を格納しており、８ビットの映像信号によってアド
レスが指定されて、７ビットの下位補正値ｃ1 乃至ｃ7
を出力する。ガンマ補正テーブル26乃至31の出力はスイ
ッチ32に供給され、スイッチ32は後述するガンマ補正テ
ーブル選択回路19からの制御信号に基づいてガンマ補正
テーブル26乃至31のうちの１つの出力を選択して加算器
33に出力する。

【００２０】図３は図２中の加算器33の具体的な構成を
示すブロック図である。

【００２１】加算器33はスイッチ32からの７ビット入力
ｃ1 乃至ｃ7 とガンマ補正テーブル25からの４ビット入
力ａ1 乃至ａ4 とによってガンマ補正した１０ビットの
補正出力ｂ1 乃至ｂ10を出力する。加算器33はスイッチ
32からの７ビット入力のうちの下位６ビットを出力１０
ビットのうちの下位６ビットｃ1 乃至ｃ6 としてそのま
ま出力する。スイッチ32からの７ビット入力のうちの最
上位ビットｃ7 は加算器35に与える。また、ガンマ補正
テーブル25からの４ビット入力の各ビットａ1乃至ａ4
は夫々加算器35乃至38に与える。加算器35はガンマ補正
テーブル25からの上位補正値のうちの最下位ビットａ1
とガンマ補正テーブル26乃至31のいずれかからの下位補
正値のうちの最上位ビットｃ7 とを加算して加算結果を
出力１０ビットのうちの第７ビット目ｂ7 として出力す
る。また、加算器35はキャリーアウトを加算器36に出力
する。加算器36は上位補正値の第２ビット目ａ2 と加算
器35からのキャリーアウトとを加算して加算結果を１０
ビット出力の８ビット目ｂ8 として出力すると共に、キ
ャリーアウトを加算器37に出力する。加算器37は上位補
正値の第３ビット目ａ3 と加算器36からのキャリーアウ
トとを加算して加算結果を１０ビット出力の第９ビット
目ｂ9 として出力すると共に、キャリーアウトを加算器
38に出力する。加算器38は上位補正値の最上位ビットａ
4 と加算器37からのキャリーアウトとを加算して加算結
果を１０ビット出力の最上位ビットｂ10として出力する
ようになっている。

【００２２】こうして、４ビットの上位補正値ａ1 乃至
ａ4 及び下位補正値の最上位ビットｃ7 によって１０ビ
ット出力の上位４ビットｂ7 乃至ｂ10が得られる。すな
わち、上位補正値は６ビットシフトされることによって
６４倍されることになる。この４ビット出力に下位補正
値の第１乃至第６ビットｃ1 乃至ｃ6 が加算されて１０
ビットの補正値が得られる。

【００２３】加算器33からの１０ビットの補正値はＤ／
Ａコンバータ18に与えられる。Ｄ／Ａコンバータ18はデ
ィジタル映像信号をアナログ映像信号に変換してドライ
ブ回路20に与える。ドライブ回路20は入力された映像信
号に所定の直流電圧を重畳してブライト調整を行い、液
晶パネル21の駆動に適したレベルまで増幅した後、交流
反転処理して液晶パネル21に供給する。液晶パネル21は
マトリクス状に配列された画素を有しており、各画素を
入力された映像信号によって駆動することによって映像
を表示する。なお、液晶パネル21としてＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）等の能動素子を用いたアクティブマトリク
ス型ものを用いることにより高コントラストで高画質の
映像を映出することができる。

【００２４】温度センサ22は液晶パネル21の温度を検出
する。温度センサ22からの検出信号はガンマ補正テーブ
ル選択回路19に与えられる。ガンマ補正テーブル選択回
路19は、検出信号に基づいて、ガンマ補正回路17のスイ
ッチ32に制御信号を与えて、検出された液晶パネル21の
温度に対応した下位補正値が格納されているガンマ補正
テーブルの出力を選択させるようになっている。

【００２５】次に、このように構成された実施例の動作
について図４及び図５を参照して説明する。図４はガン
マ補正回路17の動作を説明するための説明図であり、図
５はガンマ補正テーブル25乃至31の容量を説明するため
の説明図である。

【００２６】ガンマ補正回路17の上位ビット用のガンマ
補正テーブル25は８ビット映像信号をガンマ補正して４
ビットの上位補正値を加算器33に出力する。一方、８ビ
ット映像信号はガンマ補正テーブル26乃至31にも供給さ
れ、各ガンマ補正テーブル26乃至31は液晶パネル21の温
度に対応したガンマ補正を行ってスイッチ32に出力す
る。液晶パネル21の温度は温度センサ22によって検出さ
れている。温度センサ22は検出信号をガンマ補正テーブ
ル選択回路19に与え、ガンマ補正テーブル選択回路19は
検出信号に基づいてスイッチ32に制御信号を出力する。
これにより、スイッチ32は液晶パネル21の使用温度に対
応した最適なガンマ補正値を選択して加算器33に下位補
正値として出力する。

【００２７】加算器33は４ビットの上位補正値ａ1 乃至
ａ4 と下位補正値の最上位ビットｃ7 とを加算して４ビ
ットの加算値を１０ビット出力の上位４ビットｂ7 乃至
ｂ10として出力する。すなわち、図４の特性Ａに示すよ
うに、上位補正値によって８ビットの映像信号は０乃至
８９６の１６段階の補正値に変換される。加算器33はこ
の上位４ビットに下位補正値の第１乃至第６ビットｃ1
乃至ｃ6 を加えて１０ビット出力を得る。すなわち、図
４の特性Ｂに示すように、上位４ビットよる特性Ａに、
下位７ビットによる最大１２８の補正値が加算されて、
全体で１０２４段階の補正値となっている。下位７ビッ
トはガンマ補正テーブル26乃至31によって与えられるも
のであり、特性Ａ，Ｂによって囲まれた範囲が液晶パネ
ル21の温度に対応するガンマ補正の補正領域となる。つ
まり、ガンマ補正テーブル26乃至31を適宜設定すること
により、特性Ａ，Ｂによって囲まれた範囲でガンマ補正
が可能である。

【００２８】なお、本実施例ではガンマ補正特性の可変
範囲は１２．５％（＝１２８／１０２４）である。これ
に対し、液晶パネルのＶ−Ｔ特性の変動は比較的小さ
い。従って、本実施例の可変範囲内の補正によって液晶
パネル21の温度変動に十分対応可能である。

【００２９】ところで、図５に示すように、ガンマ補正
テーブル25は、８ビット入力に対して出力が４ビットで
あるので、その容量は２５６×４＝１０２４ビットであ
る。また、ガンマ補正テーブル26乃至31の各容量は、８
ビット入力に対して７ビットの出力を出力するので、２
５６×７＝１７９２ビットである。従って、ガンマ補正
回路の全容量は３軸で、（１７９２×６＋１０２４）×
３＝３５Ｋビットとなる。また、１６個のガンマ補正テ
ーブルを用意し１６種類の補正特性を選択可能にして細
かい補正を可能にした場合には、ガンマ補正回路を８９
ＫビットのＲＯＭを用いて構成することができる。すな
わち、従来、１２２．９Ｋビットの容量が必要であった
のに対し、容量を２７．５％削減することが可能とな
る。

【００３０】このように、本実施例においては、ガンマ
補正テーブル25によって４ビットの上位補正値を出力さ
せ、ガンマ補正テーブル26乃至31によって７ビットの下
位補正値を出力させ、上位補正値及び下位補正値を加算
することによって１０ビットのガンマ補正値を得てい
る。ガンマ補正テーブルを２つに分割して出力ビット数
を低減しているので、ガンマ補正テーブルの容量は従来
に比して低減される。なお、加算器32は４ビット構成で
よく、加算器32によるコストアップ及び部品点数増加は
わずかである。

【００３１】なお、上記各実施例においては、入力を８
ビット、出力を１０ビットとし、上位補正値を４ビッ
ト、下位補正値を７ビットとした例を説明したが、他の
ビット数でも同様の効果を得られることは明らかであ
る。また、ガンマ補正テーブルとしてＲＯＭでなくＲＡ
Ｍを用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
ンマ補正精度を低下させることなくガンマ補正テーブル
の容量を減少させて、回路規模の縮小及び低コスト化を
図ることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る映像表示装置の一実施例を示すブ
ロック図。

【図２】図１中のガンマ補正回路17の具体的な構成を示
すブロック図。

【図３】図２中の加算器33の具体的な構成を示すブロッ
ク図。

【図４】実施例の動作を説明するための説明図

【図５】実施例の動作を説明するための説明図

【図６】従来の映像表示装置に採用されているガンマ補
正回路を示すブロック図。

【図７】液晶パネルのＶ−Ｔ特性を示すグラフ。

【図８】従来例におけるガンマ補正テーブルの容量を説
明するための説明図。

【図９】温度に対応したガンマ補正カーブを示すグラ
フ。

【符号の説明】

17…ガンマ補正回路、19…ガンマ補正テーブル選択回
路、21…液晶パネル、22…温度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力映像信号をガンマ補正して上位補正
   値を出力する第１のガンマ補正回路と、 入力映像信号を複数の特性でガンマ補正して複数の下位
   補正値を出力する第２のガンマ補正回路と、 前記上位補正値に基づいてガンマ補正値の上位ビットを
   作成し前記下位補正値に基づいて前記ガンマ補正値の下
   位ビットを作成する加算手段と、 前記複数の下位補正値のうちのいずれか１つを選択する
   選択手段とを具備したことを特徴とする映像表示装置。