JPS59208587A - 表示装置 - 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】 （発明の分野） 本発明は、多数の絵素を７トリクス状に配置ジノでなる
表示面を備え、該表示面に表示ずべき映像中における輝
庶階調に応じて各絵素の光出力をパルス幅制御して、静
画、動画もしくは文字等またはこれらの１１み合わせか
らなるカラーもしくは中色（モノクローム）の映像を表
示する表示装置に関づ−る。（発明の費用） 一般に、標準ビデオ信号は以下の理由により輝度対映像
信号レベル特性に非直線的ないわゆるガンマ補正が施さ
れている。すなわち、従来のＴＶ等の映像表示装置はブ
ラウン管（ＣＲＴ）が＝１−流であるが、このＣＲＴに
おいてはそのカソード電圧またはグリッド電圧すなわち
映像信号電圧（＼／）対表示輝度（Ｓ）特性は、第１図
ａに示ずように、はぼ ｓ＝ｖ’°２ の関係を有する。そこで、放送局やＴＶカメラ等の送像
側ぐ予め受ｆｇ＋側に与える映ｆＫ＋信号＼／を第１図
１）に示す直線的な画像信号ＶＯに対しＶ２°′−ＶＯ
すなわちＶ−＼１０”・２なる補正すなわちガンマ補正
を施して第１図Ｃに示すような非直線的な信号Ｖに変換
し、これにより、受像側ではこの映像信号をそのままＣ
ＲＴ−のカソードまたはグリッドに印加すれば、Ｓ＝Ｖ
。

どなり、第１図すに示すような直線的な輝度特性の映像
再生を行なうことができるにうにしている。

ところで、最近、例えば野球場、競技場、遊園地等のス
コアボードや各種の表示用または屋外広告用の大型表示
装置として、あるいは大型テレどまたは超薄型テレビ用
として、従来のテレビ受像機等に広く用いられているブ
ラウン管の代りに、白熱ランプ、螢光ランプ、発光ダイ
オード（ＬＥＤ）おにびＣＲＴなどの発光素子や、透過
光もしくは反射光を開閉する液晶表示素子（ＬＣＤ）な
どの表示素子を絵素として用い、この表示素子をマトリ
クス状に多数配置して表示面を構成するとどもにこれら
の表示素子の光出力すなわち表示輝度をパルス幅制御し
て映像を表示するようにした表示装置が実用化されてい
る。この６ｊ、うな表示）装置は、−足固ｗＪ（例えば
１７６０秒）ごとにパルス幅制御された光出力を発生（
ることにＪ−り各表示素子の表示輝度の制御を行なって
いる。この場合、螢光ラン／、ＣＲＴなどのパルス幅利
（０１１に９・１する表示輝度特性は直線的になる。従
って、直線性の良い映像■〈トを行なうためには十）ホ
のガンマ補正が施された映１９信号Ｖを回路的に逆カン
マ補正しで信号対表示輝度特性を直線に修正する必要が
ある。また、白熱ランプのパルス幅制御に対づ−る輝度
特性は非直線的ではあるが、前ｊボのカソードまたはグ
リッド制御されたブラウン管とは異なる特性ど＜ｒる。

従って、この場合も映像信号を回路的に補正する必要が
ある。従来、このような逆ガンマ補正等の補正はアブロ
グ的に処理していたが、映（鳥！周波数の帯域は４　Ｍ
　ｌ−Ｉ　２以上必要なため、回路構成が複層１かつ高
価とイ＝２す、またこのＪ、うな補正は折線近似で実用
しているのでより精密な補正をね＜２おうとすればこの
点からも回路構成は複雑かつ高価となるという不都合が
あった。

（発明の目的） 本発明は、上述の従来形におｌ−する問題点に鑑みてな
されたもので、予め非直線補正を施された映像信号に基
づき表示すべき映像の階調に応じて個々の表示素子をパ
ルス幅制御して調光する表示装置において、回路構成を
より簡略かつ安価にすることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するため本発明では、多数の表示素子を
マトリクス状に配置してなる表示面を備え、映像信号レ
ベル対輝度特性に予め非直線補ｉトを施された映像信号
に基づき該表示面に表示すべぎ映像中にお（プる絵素と
しての個々の表示素子を、出力すべき輝度の階調に応じ
てパルス幅制御する表示装置において、前記映像信号を
修正することなくディジタル処理して前記各絵素に対す
る該映像信号レベルの階調データを出力するＡ／Ｄ変換
手段と、前記非直線補正の逆変換データを記憶した記憶
手段と、その都度の前記階調データを個々の表示素子ご
とに一時記憶するデータ保持手段と、５− 該ｊ−−タ（２持手段の記憶内容を前記記憶手段の記憶
内容に従って逆変換し前記階調データに対応づる表示ｆ
ｉＩ＋Ｉｆ（の光出力に応じたパルス幅データを出力す
る手段とを具備することを特徴どする。

（実施例の説明） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明（Ｊる。

第２図は本発明の１実施例に係る映像表示装置の全体構
成を示す。また、第３図は第２図における要部の詳細を
示す。第２図において、アンテナ１によって受信された
受信信号は受信部２に導かれ、この受１３信号の中から
、一方では同期信号検出回路３を介して同期信号ＳＹが
取出され、他りでは映像信号発生装置４を介して映像信
号が取出される。映像信号発生装置／Ｉは、同期信号検
出回路３　ｌｒｓ　ｌらの同期信号ＳＹに同期して動作
するタイミング信号発生部５からのタイミング信号ＴＭ
に基づいて、表示面６に配置された各表示素子７（７ｎ
、・・・・・・、７ｎ＋ｎ）の位置に対応４るタイミン
グで映像信号をサンプリングし、このサンプリング信号
をＡ／Ｄ変換して６ビツ１〜（０−・６３）６− の階調データを出力覆る。この階ＩＡＩデータは、１画
面メモリ８の前記表示素子７のそれぞれに対応づけられ
たアドレスに一時格納され、垂直ブランキング期間等所
定の時期に１垂直期間（映像信号がＮＴＳＣの場合、１
／６０秒）より充分短い時間（例えば数ｍＳ）で表示制
御部９に転送される。

表示制御部９は、第３図に示すように、表示部６の各表
示素子７に対応してマトリクス状に配置されたラッチ２
１（２Ｉｎ、・・・・・・、２１ｍｎ）および比較器２
２　（２２ｎ　、　−−、２２ｍ　ｎ　）と、１画面メ
モリ８から順次出力される各表示素子７ごとの階調デー
タをラッチ群２１に分配するための行アドレスデコーダ
２３および列アドレスｆ］−ダ２／Ｉどが設けられてい
る。そして、階調データ転送１１、〜はタイミング信号
発午部５から読出／書込クロック信号Ｒ／Ｗ、行アドレ
ス信号ＲＡおよび列アドレス信号ＣＡを１両面メモリ８
に供給して前記階調データを順次読み出すとともに、行
アドレス信号ＲＡを行アドレスデコーダ２３に、列アド
レス信号ＣＡおよびラッチクロック信号ＬＣをＡＮｒ）
グー１〜２５を芥して列アドレスデコーダ２４に供給し
、１画面メモリ８が順次発生する階調データをそれぞれ
対応するラッチ２１に順次記憶させるようにしている。

階調」ン１〜ロール回路１０は、同期信号検出回路３の
出力する同明信号ＳＹと同期してクロック信号ＴＣを発
生する発振器３１、り［１ツクイ５号−ＦＣを８１数す
るカウンタ３２、カウンタ３２の計数出力をアドレスデ
ータとして記憶内容が読み出されるＲＯＭ（リードオ′
ンリメモリ）３３、ＲＯＭ３３の出力を異訓するカウン
タ３４を具備し、各階調データに対応する表示輝度の光
出力を発生するためのパルス幅データを発生ずる。

ＲＯＭ３３に格納されるデータは以下のようにして求め
ることができる。今、逆ガンマ関数をＶｏ　＝Ｓ＝Ｖ２
°２とし、輝度比Ｓ−Ｏ〜１００％に対応力る映像信号
レベルを６３等分して各レベルを６ビツトの階調テ′−
タに＝Ｏ〜６３に変換するものどづると、各階調データ
Ｋに対応する輝度比は ５＝（Ｋ／６３）’°２　Ｘ１００（％）　　・・・　
（１）従って、輝度比Ｓとパルス幅が比例する場合、Ｓ
×△０　（ＡＯはＲＯＭのビット数）に最も近いアドレ
スで示される６４個のピッｌ〜にそれぞれ信号１を書ぎ
込み、残りの（ＡＯ−６４）個のビットには信号Ｏを書
き込む。第１表は、５１２ビツトのＲＯＭの５１２ビツ
ト中アドレスＡｄ＝１２〜５１１の５００ビツトを用い
た場合に信号１が書き込まれるアドレスＡ　ｄ例を示す
。なお、階調に＝０〜２に対応する輝度比Ｓ−０〜０．
０５％は不点とみなして差支えないことから、ここでは
アドレスＡ［１＝１１に信号Ｏを書き込んでいる。従っ
て実際には階調に＝３〜６３に対応する６１個のビット
にのみ信号１が書き込まれる。

第１表 階　　調　　　　３　　　　４　　・・・・・・　　６
１　　　６２　　　６３調光％　０，１２　　０．２３
・・・・・・９３，１　９６．５　１００アドレス　１
２１３　　・・・・・・４７７　４９３　５１１９− 第１１＋＊１１１．　ＲＯＭ　３３の記憶データと階調
データ対輝度比特性曲線の関係を示す。同図は、５１２
ビットのＲＯＭを用い、表示素子のパルス幅対輝度比は
比例関係にある楊゛合のもので、ＲＯＭ３３への書き込
みデータを決定するには、先ず、５１２ビット全部を順
次アクセスするに必要な時間（パルス幅＞１６．６ｍＳ
を輝度比１００％に女・１１芯ざＩＪ、さらに、この輝
度化１００％を５１１５）割１．．０％および各分割点
に０−５１１の番目を割り当（“る。次に、輝度比の０
−１００％にス・１応（Ｊろ横軸の映像信号レベルを６
３等分し、各等分１：：ｊにＯから順に６３までの番号
を付ける。この笛弓が階調データに相当づる。そし−で
、各等分貞を特徴とする特性曲線の縦座標を示す第Ｏ〜
・ｊ）１１番［１の５１２ピッ１−のうちの６４ピツ１
へが１８号１を川き込むビットである。なお、この信舅
１がｌ　ｇ込まれるアドレスすなわち階調パルスビツヂ
は等比数列となり、その比はＳ　＝−＼１２・２の関係
式にＪ：る。

第２表は、８ピッ１〜２５６バイ１−の１でＯＭを用１
０− いて、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色信号の階調／パルス幅変換データ
を書き込んだ例を示す。この場合、８ピツ１〜１バイ１
〜における任意の３ピッｌ−例えばＤ７゜Ｄ５　、　ｌ
’）３をそれぞれＲ，Ｇ、Ｂ各色信号用として用いるこ
とにより、１個のＲＯＭで３色分のデータを別個に記憶
することができる。

第２表 アドレス　ｌ）７　［）６１）５　Ｄ４　Ｄ３　Ｄ２　
ＤＩ　ＤＯｏｏｌｏｌｏｌｏｏｏ ０１　　０　０　０　０　０　０　０　００２００１０
００００ 第５図は、パルス幅対輝度比特性を示すグラフで、直線
Ａは螢光ランプ、ＣＲＴ等の特性、曲線Ｂは白熱ランプ
の特性を示す。次に、第５図のグラフを用いてＲＣ）　
Ｍ　３３への円込データを決定ηる手順を述べる。先ず
、輝度比０−・１００％に対応ηる横軸のパルス幅Ｏ〜
１６．６ｍＳを５１１等分し、両端および各等分点に０
がら順に５１′１までの番号を付りる。この番号がＲＯ
Ｍ　３３の５）１２ピツ１〜の各アドレスを示す。次に
、前述〈１）式により各階調データに−０−・６３に対
応りる輝度比Ｓを求める。そして、この輝度比Ｓを特徴
とする特↑クグラーノ七の点の組斤標づ＜ｆゎち階調に
の位置を示す前記Ｏ〜５１１の番号を読取れば、この重
列が信舅１を川ぎ込むべきピッ１〜のアト１ノス△〔１
である。この方法によれば、パルス幅対輝度比特１１１
がリニア、ノンリニアの如何にががゎらずＲＯＭ３３へ
の書込データを求めることかできる。

ＲＯＭ３３の記憶内容はカウンタ３２のｓ１数出力をア
ドレスデータとして順次読み出され、カウンタ３／ｌは
このＲＯＭ３３から読み出されるフータ″“１″を計数
する。この計数出力各比較器２２は、その第１の入力Ａ
どしてこの比較器２２が付属りるラッチ２１の記憶内容
すなわ１５階調データＫＤが与えられ、他方、その第２
の入力Ｂにはカウンタ３４の訓数出力が供給されるとと
もに、Ｂ≦Ａの間は出力信号を発生し、ＢＡＡとなった
ところで出力信号をオフする。なお、ＲＯＭ３３に第１
表に示すデータを書き込んだ場合、Ｂ＝Ｏであってアド
レスＡｄ＝Ｏ〜１１のとぎ図示しない禁止回路により各
表示素子７の駆動を禁止するように覆れば、表示輝度の
直線性をより向上させることができる。

出力ドライバ１１（１１＋＋、・・・、１１ｍｎ）は、
第３図では第１列分の表示素子７１１〜７＋ｍに対応す
る１列分の出力ドライバ１１１１〜１１１ｍのみを示し
ているが、各比較器２２および表示素子７に対応して設
けられており、比較器２２からの出力信号により表示素
子７を駆動する。これにより、各表示素子７はその光出
力が階調データに対応する表示輝度に制御される。

なお、上述においては逆カンマ関数としてＳ−＼１２°
２を用いたが、表示素子の特性および視感覚１３− 特１１１等、あるいはカラー表示装置にＪ５１プる白バ
ランスまたは肌色の再坦性等の見地から例えばＳ＝Ｖ　
　（α−２，２＝　３．０）や、実験的に求めた映像信
号対輝度特性等に従って逆変換または修正するようにし
てもコニい。また、−に連においては、ＲＯＭ３３に１
ビットデータを記憶させているが、ＲＯＭ３３からパル
ス幅データを直接読み出づＪ：。

うにしてちよい。この場合はカウンタ３４を省略するこ
とができる。

（発明の効果） 以上のように、本発明にＪ：るど、映像入力（ｉｉ月を
ディジタル処理して階調データに変換した後、ＲＯＭ　
＠を用いてディジタル的にデータ変換をしているため、
アブログ回路を用いた場合の様な周波数帯域の問題を考
慮しなくてよく、回路構成の複雑化および装置のコスト
アップを防止することがでさる３３また逆ガンマ関数は
Ｓ−＼／２°２〜１．０とある程石の範囲内で適宜選ｔ
Ｒするのが好ましいにもかがわらり”、アナログ回路で
は一度ｔ９δ１した後は容易に変更できｔ丁かったが、
本発明ではＲＯＭ１４− による階調データを変換または修１１（）ているため、
変換関数を占き換え、または変換ＲＯＭを交換すること
にＪ、り変換関数を容易に変更ですることが−で゛きる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ＣはそれぞれＣＲＴのグリフ１〜電圧対輝度
特性（ａ）、理惣的な拮号対輝バＥ　’ｔｆｆｉ性によ
る映像信号Ｖ（ｂ）およびガンマ補正後の映像１８し。 号Ｖ”（Ｃ）を示すグラーノ、第２図は本発明の１実施
例に係る表示装置の全体ブロック図、第３図は第２図に
おける表示制御部、出力ドライバ、表示面および゛階調
コント［］一ル回路部分の詳細回路図、第１図は第３図
にお（プるＲＯＭへの回込ｊーータど逆カンマ関数との
関係を示すグラフ、そして第５図は第３図にお（′）る
Ｒ（’）Ｍへの出込デ゛一タどパルス幅対輝度比特性と
の関係を示すグラフで・ある。 ３：同期｛ｔｆ号検出回路、／ｌ：映像満月ブで〈ｒ装
置、６：表示面、７１１，・・・、７ｍｎ：表示素子、
９：表示制御部、１０：階調−］ン１・［］一ル回路、
２　Ｉ　ｎ　、・・・、２１ｍｎ：ラッチ、３１：クロ
ツクパルメシ［ネ１ノータ、３２，３４：カウンタ、３
３：ＲＯＭ．。 特許出願人　東芝電祠株式会社 代理人　弁理士　伊東辰雄 代理人　弁理１　伊東哲也

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数の表示素子を７１〜リクス状に配置してなる表
   示面を備え、映像信号レベル対輝度特性に予め非直線補
   正を施された映像信号に基づき該表示面に表示すべき映
   像中における絵素としての個々の表示素子を、出力すべ
   き輝度の階調に応じてパルス幅制御する表示装置におい
   て、 前記映像信号を修正することなくディジタル処理して前
   記各絵素に対する該映像信号レベルの階調データを出力
   するＡ／Ｄ変換手段と、前記非直線補正の逆変換データ
   を記憶した記憶手段と、その都度の前記階調データを個
   々の表示素子ごとに一時記憶するデータ保持手段と、該
   データ保持手段の記憶内容を前記記憶手段の記憶内容に
   従って逆変換し前記階調データに対応する表示輝度の光
   出力に応じたパルス幅データを出力する手段とを具備す
   ることを特徴とする表示装置。