JPH0736405A - 表示装置の階調補正方式 - Google Patents
表示装置の階調補正方式Info
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Abstract
γ補正を適切に行うことができる表示装置の階調補正方
式を提供することにある。 【構成】 入力されるデジタル映像信号に応じて階調信
号を出力する変調手段と、該変調手段からの階調信号に
基づいて表示を行う表示パネルと、変調手段に対し、デ
ジタル映像信号から階調信号への非線形の階調補正を行
わせる階調補正手段とを含むように構成する。
Description
式に関する。
が示されている。図10において、符号10は表示パネ
ルを示し、該表示パネル10は、Xドライバ12及びY
ドライバ14により駆動される。一方、ビデオ信号は、
A/Dコンバータ16及び階調補正部18を介してメモ
リ20に供給され、該メモリ20からのデータは、Xド
ライバ12に供給される。なお、Xドライバ12、Yド
ライバ14、及びメモリ20は、コントローラ22によ
り制御される。
補正部18は、デジタル映像信号に直接γ補正を与えて
いるので、次のような問題があった。
ば、入力側が256階調である場合に、出力側は183
階調になる。 例えば、元の入力信号の特性がリニアな場合に、補正
後の信号では黒の階調がつぶれてしまう。
ると、次のような問題がある。 補正量の調整が困難である。 再現性がない。
が変わる。 そこで、本発明の目的は、γ補正を適切に行うことがで
きる表示装置の階調補正方式を提供することにある。
ジタル映像信号に応じて階調信号を出力する変調手段
と、該変調手段からの階調信号に基づいて表示を行う表
示パネルと、前記変調手段に対し、デジタル映像信号か
ら階調信号への非線形の階調補正を行わせる階調補正手
段と、を含むことを特徴とする
データを直接変換することによりγ補正を行っていた
が、本発明による階調補正方式では、デジタルの映像信
号のデータに対してPWM(パルス幅変調)やPDM
(パルス密度変調)を行う際に、所望のγ特性を持つよ
うに変調を行う。
セットされ、その後に入るパルス数と出力される値とが
直線的に変化しない(すなわちノンリニアな)特性の回
路を有する。変調回路では、このノンリニアな特性の回
路の出力値と階調表示データ(映像信号)とを比較して
PWMやPDMの信号を作成し、表示パネルを駆動す
る。
利点が挙げられる。 デジタル回路なので、経時変化がない。 補正量の調整が容易である。
することが可能である。 従って、映像信号を入力したときに、プラウン管の表示
と同様に、画面の表示を総合でγ=1に近くなるように
補正を行うことができ、より被写体に忠実な画像を再現
することができる。
を説明する。図1には、本発明の原理による表示装置の
概略構成が示されている。
示し、該表示パネル30は、Xドライバ32及びYドラ
イバ34により駆動される。一方、ビデオ信号は、A/
Dコンバータ36を介してメモリ38に供給され、該メ
モリ38からのデータは、Xドライバ32に供給され
る。Xドライバ32内には、階調補正部40が設けられ
ており、この階調補正部40は、Xドライバ32内の変
調手段(図示せず)がデジタル映像信号を階調信号に変
換する際に階調補正を行う。なお、Xドライバ32、Y
ドライバ34、及びメモリ38は、コントローラ42に
より制御される。
回路構成が示されている。図2において、映像信号は、
A/Dコンバータ36を介してメモリとしてのシフトレ
ジスタ38に供給され、該シフトレジスタ38は、複数
のフリップフロップ回路(以下FFという)44〜44
を含む。シフトレジスタ38内のFF44〜44からの
信号は、Xドライバ40内でFF46〜46を介してP
WM変調器48〜48に供給される。PWM変調器48
〜48からの信号(輝度データに対応したパルス幅を示
すアナログ信号)は、信号電極A0 、A1 、A2 、
A3 、…に供給され、一方、Yドライバ34内のFF5
0〜50からの信号は、走査電極K0 、K1 、K2 、K
3 、…に供給され、これらの信号電極A0 、A1 、
A2 、A3 、…及び走査電極K0 、K1 、K2 、K3 、
…により、表示パネル30のマトリクスが構成される。
表示パネル30において、信号電極A0 、A1 、A2 、
A3 、…と走査電極K0 、K1 、K2 、K3 、…との交
点部分では、信号電極A 0 、A1 、A2 、A3 、…及び
走査電極K0 、K1 、K2 、K3 、…に発光素子52〜
52が接続されている。
ータ42は、水平同期信号及び垂直同期信号を受け取
り、信号SCLK、LCLK、FPUL、及びFCLK
を出力する。信号SCLKは、A/Dコンバータ36及
びシフトレジスタ38内のFF44〜44に供給され、
信号LCLKは、Xドライバ40内のFF46〜46に
供給され、信号FPUL及びFCLKは、Yドライバ3
4内のFF50〜50に供給される。
〜48には、水平同期信号H〜Hが供給されるととも
に、階調補正部40(図1参照)からの制御信号54〜
54が供給される。この階調補正部40は、γ補正用の
補正部である。
ャートが示されている。図3(A)のXドライバのタイ
ミングチャートを説明すると、映像信号をA/Dコンバ
ータ36でA/D変換してサンプリングする毎に、A/
D変換されたデータDATAは、信号SCLKにより、
シフトレジスタ38内のFF44〜44に順次シフトさ
れる。そして、1水平周期期間のデータDATAが全て
FF44〜44に送られると、信号LCLKにより、F
F44〜44内のデータは、Xドライバ32内のFF4
6〜46を介してPWM変調器48〜48に供給され
る。PWM変調器48〜48は、送られたデータをPW
M変調し、データに対応する長さのパルスを信号電極A
0 、A1 、A2 、A3 、…に出力する。
ートを説明すると、信号FPULは、垂直周期期間に1
回“High”レベルになり、信号FCLKにより、信号F
PULのパルスが走査電極(ライン)K0 、K1 、
K2 、K3 、…に順次転送されて行く。そして、走査ラ
インKn(n=0,1,2,3,…)が“High”レベル
のとき、そのラインKnが点灯することになる。なお、
信号FCLKは、1水平周期期間に1回パルスを出力
し、信号FPULは、1垂直周期期間に1回パルスを出
力する。
示されており、図2に関連して説明したように、PWM
変調器48〜48は、階調補正部40からの制御信号5
4により、制御される。以下、階調補正部40について
詳述する。
補正部の回路構成が示されている。図5において、階調
補正部40は、カウンタ(56)、セレクタ58、カウ
ンタB(60)、コンパレータA(62)、コンパレー
タB(64)、コンパレータC(66)、ラッチA(6
8)、ラッチB(70)、ラッチC(72)、オアゲー
ト(74)を含む。なお、階調補正部40は、水平同期
パルスHPULSCの1周期を回路の1表示周期として
の動作する。また、表示階調数は8ビット(256階
調)であり、マスタクロックは、その表示周期の256
×5倍のクロックを使用する。このように、クロックを
高速にする程、高度な階調補正が可能である。
力端子A,B,C,Dにそれぞれ信号1/2CLK、1
/3CLK、1/5CLK、1/9CLKを供給し、セ
レクタ58は、セクト端子SEL0 、SEL1 、SEL
2 の状態に応じて、信号1/2CLK、1/3CLK、
1/5CLk、1/9CLKのうちいずれか1つの信号
を出力端子OUTから出力する。このセレクタ58の入
力と出力との関係が図6に示されており、セレクト端子
SEL0 、SEL1 、SEL2 が全て“L”レベルであ
ると、出力端子OUTからは、入力端子Aの信号1/2
CLKが出力され、セレクト端子SEL0 、SEL1 、
SEL2 が順次“H”レベルになると、出力端子OUT
からは、入力端子B,C,Dの信号1/3CLK、1/
5CLK、1/9CLKが順次出力される。
は、オアゲート74を介してカウンタA(56)の同期
CLR端子に供給されるとともに、カウンタB(60)
のEN端子に供給される。カウンタB(60)のQ端子
からの出力は、制御信号54としてPWM変調器48〜
48に供給されるとともに、コンパレータA(62)、
コンパレータB(64)、コンパレータC(66)に供
給される。コンパレータ62,64,66には、比較の
ための基準信号として、それぞれデータA,B,Cが供
給されており、ここで、データA=60、データB=1
10、データC=170である。コンパレータ62,6
4,66からの比較出力は、それぞれラッチA(6
8)、ラッチB(70)、ラッチC(72)のセット端
子Sに供給され、該ラッチ68,70,72からの出力
SIGA、SIGB、SIGCは、それぞれ前記セレク
タ58のセレクト端子SEL0 、SEL1 、SEL2 に
供給される。
ミングチャートを参照しながら説明する。まず、1表示
周期の初めに、水平同期パルスHPULSEが“H”レ
ベルになると、カウンタA(56)、カウンタB(6
0)、ラッチA(68)、ラッチB(70)、ラッチC
(72)をリセット(初期化)する。これにより、ラッ
チ68,70,72の出力SIGA、SIGB、SIG
Cは、全て“L”レベルになり、セレクタ58からの出
力OUTからは、クロック信号1/2CLKが出力され
る(図6参照)。このクロック信号1/2CLKは、マ
スタクロックMaster clockの2クロックについて1回
“H”レベルになる信号であるので、カウンタB(6
0)は、マスタクロックMaster clockの2クロックに1
回カウントアップすることになる。このカウンタB(6
0)からのカウント出力count out (0,0,1,1,
2,2,…59,59,60,60)は、制御信号54
としてPWM変調器48〜48に供給されるとともに、
コンパレータ62,64,66に供給される。
unt out がデータA(=60)と一致すると、コンパレ
ータ62の出力は“H”レベルになり、更に、マスタク
ロックMaster clockが“H”レベルになると、ラッチA
(68)の出力SIGAは、“H”レベルになる。これ
により、セレクタ58の出力OUTからは、クロック信
号1/2CLKに代わって、クロック信号1/3CLK
が出力され(図6参照)、カウンタB(60)は、この
クロック信号1/3CLKをカウントするので、カウン
タB(60)からのカウント出力count out は、61,
61,61,62,62,62,…のようになる。
UTからのクロック信号の1周期を順次長くして、カウ
ンタB(60)のカウント間隔を長くして行くことによ
り、カウンタB(60)からのカウント出力count out
すなわちPWM変調器48〜48への制御信号54に、
ノンリニアな特性を持たせることができる。
正部による変調特性のグラフが示されている。この図8
は、パルス幅に対してリニアに輝度が変化する発光素子
を駆動する場合の設計例を示す。
76で示され、第1実施例の階調補正部によれば出力値
は、入力値0〜60の範囲では、クロック信号1/2C
LKに基づく直線fs 1/2で近似され、入力値61〜
110の範囲では、クロック信号1/3CLKに基づく
直線fs 1/3で近似され、以下、同様にして直線f s
1/5、fs 1/9で近似されている。
クロック信号の分周比を変更することにより所望の変調
特性を得ることができるので、設定するデータが少な
く、且つ、回路規模が小さいという利点を有する。
る階調補正部が示されている。図9(A)の回路構成に
おいて、12ビットカウンタ78には、リセット用の水
平同期信号HPULSE及びカウント用のクロック信号
CLKが供給され、該カウンタ78からのカウント出力
は、メモリ80に供給され、メモリ78は、このカウン
ト出力に応じた値を制御信号54としてPWM変調器4
8〜48に供給する。すなわち、メモリ80は、図9
(B)に示される変換テーブルを有しており、カウンタ
78からのカウント出力(すなわちメモリ入力)に対応
した変換テーブルの値を制御信号54として出力するこ
ととなる。
ンタ78の出力データに基づいてメモリ(ROM又はR
AM)80の変換テーブルから制御信号54を出力さ
せ、該制御信号54に基づいて、PWM変調器48〜4
8からの出力データを制御する。この場合、カウンタ7
8のビット数は、12ビットであり、階調表示データの
ビット数(8ビット)よりも多いので、多ビット数(1
2ビット)のカウンタ78の出力に基づいて少ないビッ
ト数(8ビット)のメモリ80で変化を行うことにな
り、これにより、多くのデータを細かく設定することが
できる。この結果、階調補正部による変調特性は、図8
の理想的な変調特性76に近づけることができる。
変調手段に対し、デジタル映像信号からの階調信号への
非線形の階調補正を行わせているので、γ補正を適切に
行うことができる。
る。
る。
はXドライバのタイミグチャートを示し、(B)はYド
ライバのタイミングチャートを示す。
成図である。
係を示す図である。
(A)はその回路構成図であり、(B)はメモリにおい
て入力と出力との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 入力されるデジタル映像信号に応じて階
調信号を出力する変調手段と、 該変調手段からの階調信号に基づいて表示を行う表示パ
ネルと、 前記変調手段に対し、デジタル映像信号から階調信号へ
の非線形の階調補正を行わせる階調補正手段と、 を含むことを特徴とする表示装置の階調補正方式。
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