JPH09154042A - 輝度信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 黒浮きを防ぎ、かつ最大輝度を損なわない映
像補正ができる輝度信号処理回路を提供することを目的
とする。 【解決手段】 映像信号１の平均電圧を平均電圧検出回
路２により検出し、この平均電圧信号をコントラスト調
整スイッチ５からの信号と加算してコントラスト調整回
路６に入力する。平均電圧信号を極性反転回路３を通し
た後、黒レベル調整スイッチ４からの信号と加算し、黒
レベル調整回路７に入力する。映像信号１はコントラス
ト調整回路６、黒レベル調整回路７を経由し、目的の映
像補正がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受像
機などに用いることができる輝度信号処理回路に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画面の大型化、および省スペース
の観点より、従来のブラウン管ではなく液晶パネル、そ
の他各種の新しい動作原理に基づく映像表示装置が開発
され、実用化されている。

【０００３】ところで、階調表現の性能について考える
と、ブラウン管では画面の大部分が暗い中で局所的に明
るくなっている場所がある信号の場合、その部分につい
ては全体を均一な明るさにする場合より輝度を高くする
ことができる。

【０００４】これに対し液晶パネルでは後面からの照明
光をどれだけ遮るかで輝度階調を作り出すため、全体が
明るい場合でも部分的に明るい場合でも、その明るい部
分の輝度は変らない。すなわち、全体の平均輝度に関係
なく最大輝度は一定という性質がある。

【０００５】このような性質を持つ映像表示素子は他に
もプラズマディスプレイ、あるいは特開昭５７−１３５
５９０号公報に見られるような、ブラウン管と同様に真
空ガラス容器内で陰極線を蛍光体に当てて発光させる扁
平型カラー受像管など、いくつか存在する。

【０００６】ブラウン管を使った映像表示装置の場合、
時間平均的に画面を明るくするため、信号振幅を高めに
設定した上、ビーム電流を検出してそれが一定の値を越
えないようにする自動コントラスト制限回路を用いるこ
とで、平均輝度が低い場面では小面積の光るものはより
明るく光って見え、一方、平均輝度が高い場面ではコン
トラストを下げ、見た目に平均輝度変化を圧縮して見や
すい画面にしている。

【０００７】これに対し、液晶パネルやその他、全体の
平均輝度に関係なく最大輝度が一定値に制限されている
表示素子では、入力信号振幅を大きめに設定すると、た
とえ明るい部分が小面積であってもその部分が飽和して
しまい映像の品位を損なうので、基本的には入力信号に
対して表示素子に与える信号振幅は一定であるよう回路
が設計される。

【０００８】しかし、いかなる場面でも見た目に優れた
画質にするためには、暗い場面では黒レベルをやや上げ
て低輝度部の輝度変化をよりはっきり見えるようにし、
一方、明るい場面では黒レベルをやや下げ、黒部分をよ
り暗くすることでコントラスト感を強調することが有効
である。

【０００９】図３は従来の輝度信号処理回路を示す。１
は映像信号、２は映像信号１の映像部分の平均電圧に対
応する信号を発生する平均電圧検出回路、３は平均電圧
検出回路２の信号を反転し、入力の映像信号１の平均電
圧が高いほど低い電圧の信号を発生させる極性反転回
路、４はユーザーが黒レベルを好みの状態に調整する黒
レベル調整スイッチ、５はユーザーが映像のコントラス
トを好みの状態に調整するコントラスト調整スイッチ、
６は映像信号１が入力され、コントラスト調整スイッチ
４からの信号により映像のコントラストを変化させるコ
ントラスト調整回路、７はコントラスト調整回路６の出
力を受け、黒レベル調整スイッチ５および極性反転回路
３からの信号を加算回路８で加算した黒レベル制御信号
により映像の黒レベルを変化させる黒レベル調整回路で
ある。

【００１０】黒レベル調整回路７を出た信号は色信号処
理回路（図示せず）からの信号とマトリクス処理され、
映像表示素子を駆動するためのＲＧＢ信号の形になる。
映像信号１が、画面での平均輝度が高い、すなわち映像
信号の平均電圧が高い状態になると、平均電圧検出回路
２の出力信号レベルが高くなる。これが極性反転回路３
に入力され、その出力は逆に暗い画面の場合より低いレ
ベルとなる。この信号はユーザー調整である黒レベル調
整スイッチ４からの信号と加算され、黒レベル調整回路
７に黒レベル制御信号として入力される。

【００１１】一方、映像信号１はコントラスト調整回路
６を経て黒レベル調整回路７に入力される。先に述べた
ように映像信号の平均電圧が高い状態になると黒レベル
調整回路７に入力される制御信号のレベルが下がるの
で、画面での平均輝度が高いほど黒レベルが下がる制御
がなされることになる。

【００１２】図４は扁平型カラー受像管で用いられてい
る輝度信号処理回路を示している（特開昭５７−１３５
５９０号公報）。通常のブラウン管と同様陰極線による
電流で発光させるため、通常のテレビジョン受像機で用
いられている回路と同様ビーム電流を検出して画像制御
を行う回路形式を採っている。１０はビーム電流検出回
路で、ビーム電流が増加するほど検出電圧は低下する特
性を持っている。なお、図４の各構成要素のうち図３と
同一の作用を成すものには同一の符号を付けて説明を省
略する。

【００１３】ビーム電流が増加するほど、ビーム電流検
出回路１０の出力電圧は低下する。この信号は黒レベル
調整スイッチ４からの信号と加算回路８で加算され、黒
レベル調整回路７に制御信号として与えられるので、明
るい画面ほど黒レベルを下げるような制御がなされる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】高画質化のため要求さ
れる技術的項目として、コントラスト感の他に明るさの
問題がある。ところが、先に述べたように明るい場面で
黒レベルを下げコントラスト感を強調した場合、黒レベ
ルを下げた電圧だけ高輝度部の信号レベルも下がること
になる。

【００１５】このため、明るい場面では表示素子の輝度
を最大限に生かせないという問題がある。本発明は明る
い場面での黒浮きを防止すると共に、明るい部分の最大
輝度も一定に保ち、表示素子の輝度を最大限利用するこ
とのできる輝度信号処理回路を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の輝度信号
処理回路は、映像信号の映像部分の平均電圧を検出する
平均電圧検出手段と、この平均電圧検出手段の出力する
信号が接続され、映像信号の平均電圧が高いときに映像
信号の黒レベルを下げ、同時に信号振幅を上げる処理を
行う映像補正処理手段とを設けたことを特徴とする。

【００１７】請求項２記載の輝度信号処理回路は、陰極
表示管のビーム電流を検出するビーム電流検出手段と、
このビーム電流検出手段の出力する信号が接続され、平
均のビーム電流が高いときに映像信号の黒レベルを下
げ、同時に信号振幅を上げる処理を行う映像補正処理手
段とを設けたことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１と図２に基づいて説明する。なお、図３に示した従来
例と同様の作用を成すものには同一の符号を付けて説明
を省略する。

【００１９】〔第１の実施の形態〕図１に示す輝度信号
処理回路においては、第１の加算回路８とは別に第２の
加算回路９が設けられている。この第２の加算回路９
は、平均電圧検出回路２の出力信号とコントラスト調整
スイッチ５の出力信号とを加算してコントラスト調整回
路６に印加している。

【００２０】極性反転回路３，黒レベル調整スイッチ
４，黒レベル調整回路７およびその相互関係は図３と同
様である。なお、請求項１の映像補正処理手段Ａは、極
性反転回路３，コントラスト調整回路６，黒レベル調整
回路７および第１，第２の加算回路８，９で構成されて
いる。

【００２１】映像信号１が画面での平均輝度が高い、す
なわち映像信号１の平均電圧が高い状態になると、平均
電圧検出回路２の出力信号レベルが高くなる。これを極
性反転回路３に入力し、極性を反転させ平均輝度が高い
ほど低いレベルになる信号を得る。この信号をユーザー
調整である黒レベル調整スイッチ４からの信号と第１の
加算回路８で加算し、黒レベル調整回路７に黒レベル制
御信号として入力する。これにより画面での平均輝度が
高くなると映像の黒レベルが下がる動作を行う。

【００２２】また、平均電圧検出回路２の出力は同時に
コントラスト調整スイッチ５からの信号と第２の加算回
路９で加算し、コントラスト調整回路６に制御信号とし
て入力する。これにより画面での平均輝度が高くなると
映像のコントラストが上がる動作を行う。

【００２３】一方、映像信号１はコントラスト調整回路
６、黒レベル調整回路７を経由して後段の映像処理回
路、例えばＲＧＢマトリクス回路へ供給されるので、画
面での平均輝度が高くなると映像の黒レベルが下がり、
同時にコントラストが上がって、黒浮きを防ぐと共に明
るい部分の輝度も損なわない優れた画質の映像を得るこ
とができる。

【００２４】〔第２の実施の形態〕図２に示す輝度信号
処理回路においては、図１に示した〔第１の実施の形
態〕における平均電圧検出回路２に代わってビーム電流
検出回路１０を設けると共に、第１，第２の加算回路
８，９の入出力が〔第１の実施の形態〕とは、次のよう
に異なっている。

【００２５】ビーム電流検出回路１０は、表示管のビー
ム電流が増加するほど検出電圧は低下する特性を持って
いる。第１の加算回路８は、黒レベル調整スイッチ４の
出力信号とビーム電流検出回路１０の出力信号とを加算
して黒レベル調整回路７に制御信号として印加されてい
る。

【００２６】第２の加算回路９は、コントラスト調整ス
イッチ５の出力信号と極性反転回路３を介したビーム電
流検出回路１０の出力信号とを加算し、コントラスト調
整回路６に制御信号として印加されている。

【００２７】なお、請求項２の映像補正処理手段Ｂは、
極性反転回路３，コントラスト調整回路６，黒レベル調
整回路７および第１，第２の加算回路８，９で構成され
ている。

【００２８】映像信号１が画面での平均輝度が高い、す
なわち映像信号の平均電圧が高い状態になると、ビーム
電流検出回路１０の出力信号のレベルは低くなる。この
信号をユーザー調整である黒レベル調整スイッチ４から
の信号と第１の加算回路８で加算し、黒レベル調整回路
７に黒レベル制御信号として入力する。これにより画面
での平均輝度が高くなると映像の黒レベルが下がる動作
を行う。

【００２９】また、ビーム電流検出回路１０の出力は極
性反転回路３に入力し、極性を反転させ平均輝度が高い
ほど高いレベルになる信号を得る。この信号をコントラ
スト調整スイッチ５からの信号と加算回路９で加算し、
コントラスト調整回路６に制御信号として入力する。こ
れにより画面での平均輝度が高くなると映像のコントラ
ストが上がる動作を行う。

【００３０】これによって〔第１の実施の形態〕と同様
の効果が得られる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の輝度信号処理回路によれ
ば、映像信号の映像部分の平均電圧を検出する平均電圧
検出手段と、この平均電圧検出手段の出力する信号が接
続され、映像信号の平均電圧が高いときに映像信号の黒
レベルを下げ、同時に信号振幅を上げる処理を行う映像
補正処理手段とを設けたため、平均輝度が明るい場面に
おいて黒浮きを防ぐとともに、最大輝度を損なうことに
ない優れた画質の映像を得ることができ、その実用的効
果が大である。

【００３２】請求項２記載の輝度信号処理回路によれ
ば、陰極表示管のビーム電流を検出するビーム電流検出
手段と、このビーム電流検出手段の出力する信号が接続
され、平均のビーム電流が高いときに映像信号の黒レベ
ルを下げ、同時に信号振幅を上げる処理を行う映像補正
処理手段とを設けたため、平均輝度が明るい場面におい
て黒浮きを防ぐとともに、最大輝度を損なうことにない
優れた画質の映像を得ることができ、その実用的効果が
大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】〔第１の実施の形態〕の輝度信号処理回路のブ
ロック図である。

【図２】〔第２の実施の形態〕の輝度信号処理回路のブ
ロック図である。

【図３】従来の輝度信号処理回路のブロック図である。

【図４】従来の輝度信号処理回路のブロック図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 映像補正処理手段 １ 映像信号 ２ 平均電圧検出回路 ３ 極性反転回路 ４ 黒レベル調整スイッチ ５ コントラスト調整スイッチ ６ コントラスト調整回路 ７ 黒レベル調整回路 ８、９ 加算回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号の映像部分の平均電圧を検出す
   る平均電圧検出手段と、この平均電圧検出手段の出力す
   る信号が接続され、映像信号の平均電圧が高いときに映
   像信号の黒レベルを下げ、同時に信号振幅を上げる処理
   を行う映像補正処理手段とを設けた輝度信号処理回路。
2. 【請求項２】 陰極表示管のビーム電流を検出するビー
   ム電流検出手段と、このビーム電流検出手段の出力する
   信号が接続され、平均のビーム電流が高いときに映像信
   号の黒レベルを下げ、同時に信号振幅を上げる処理を行
   う映像補正処理手段とを設けた輝度信号処理回路。