KR20010099588A - 화상표시장치와 화상표시방법 - Google Patents

화상표시장치와 화상표시방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화상표시장치와 화상표시방법에 관한 것으로서, 콘트라스트와 광원과의 조정을 상관성을 갖게 하여 실행하는 것에 의해 시각적인 콘트라스트 감도를 개선하는 화상표시장치와 방법을 제공하는 것으로서, 특징검출부(11)는 입력영상신호의 MAX, MIN, APL을 검출하고, 제어데이터 생성부(12)는 MAX와 MIN의 차를 다이나믹 레인지폭까지 증폭하는 Gain과 Gain에 의해 증폭하는 입력영상신호가 DC레벨 조정부(13B)의 출력 다이나믹 레인지 내에 들어가는 DC레벨 시프트량을 부여하는 Offset을 구하고, 신호진폭 조정부(13A)는 APL을 기준으로 하여 Gain에 따라 입력영상신호를 증폭하고, DC레벨 조정부(13B)는 증폭된 입력영상신호를 Offset의 값에 따라 레벨 시프트하며, 광원제어부(16)는 Offset에 기초하여 화면 상의 시각적 휘도레벨이 입력영상신호의 휘도레벨과 동등하게 되도록 광원(18)을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

화상표시장치와 화상표시방법{IMAGE DISPLAY DEVICE AND IMAGE DISPLAY METHOD}
주지와 같이 화상표시장치는 텔레비전 수상기나 컴퓨터 장치 등의 화면표시 장치로서 널리 사용되고 있다. 이 중, 액정표시장치로 대표되는 수광형 장치는 비발광형인 수광형 광변조부(예를 들어, 액정패널)에 화상을 표시하는 것이므로, CRT 등의 발광형 표시장치에 비해 화면이 어두워진다. 이 때문에, 통상 수광형의 화상표시장치에서는 수광형 광변조부의 배면으로부터 광을 조사하여 표시화면의 시각적 휘도를 높이는 광원(예를 들어, 배면광)를 설치하고, 일반적인 콘트라스트의 조정에 부가하여 광원의 휘도를 조정할 수 있도록 하여 표시화상을 보기 쉬워지도록 하고 있다.
기본적으로 콘트라스트나 광원의 레벨은 사용자가 수동조작으로 조정하는 내용으로 고정적으로 설정되는 것이다. 그러나, 최근 보다 화상을 보기 쉽게 하기 위해, 수시로 변화되는 입력영상신호에 따라서 동적으로 콘트라스트나 광원의 밝기를 조정(이하, 조광이라고 함)하는 방법이 여러가지 제안되어 있다.
이 콘트라스트나 광원의 조정을 동적으로 실시하는 종래의 방법으로서는, 예를 들어 일본 특개평5-127608호 공보나 일본 특개평8-201812호 공보에 개시되어 있는 「액정표시장치」가 존재한다. 이 공보에 개시되어 있는 종래의 조정방법은 입력영상신호의 최대휘도레벨(MAX)과 최소휘도레벨(MIN)을 검출하고, 최대휘도레벨과 최소휘도레벨의 차이가 큰 경우에는 콘트라스트를 낮추고, 최대휘도레벨과 최소휘도레벨의 차이가 작은 경우에는 콘트라스트를 높인다. 또한, 이 종래의 조정방법은 입력영상신호의 평균휘도레벨(APL)을 검출하여 미리 정한 기준휘도레벨에 대하여 평균휘도레벨이 높을 때에는 광원의 휘도를 낮추고, 낮을 때에는 광원의 휘도를 높인다. 이에 의해, 종래의 조정방법은 항상 일정한 표시휘도를 얻고자 하고 있다.
그러나, 상기 공지에 개시되어 있는 종래의 조정방법은 콘트라스트의 조정(즉, 신호진폭제어)과 광원의 휘도조정을 각각 독립적으로 실시하고 있다(즉, 쌍방의 조정에 상관성이 없다). 이 때문에, 상기 종래의 조정방법에서는 충분한 콘트라스트 감도의 개선효과를 얻을 수 없다.
그런데, 광원으로는 발광효율 등의 관점에서 주로 형광램프가 사용되고 있다. 이 형광램프의 일반적인 특성을 도 27∼도 29를 참조하여 간단하게 설명한다. 도 27은 일반적인 형광램프의 램프온도-발광효율특성의 일례를 도시한 도면이다.도 28은 일반적인 형광램프의 램프관 전류-램프온도특성의 일례를 도시한 도면이다. 또한, 도 28은 형광램프를 배면램프로서 사용한 경우로서, 전류(i0)일 때 램프온도가 65℃가 되는 특성을 도시하고 있다. 도 29는 일반적인 형광램프의 램프관 전류-휘도특성의 일례를 도시한 도면이다.
우선, 도 27에 도시한 바와 같이 일반적인 형광램프는 램프관 내부의 수은 증기압의 관계에서, 그 사용온도에서 발광효율이 최대가 되는 온도(동 도면에서는 65℃)가 존재한다. 다음에, 도 28에 도시한 바와 같이 일반적인 형광램프는 형광램프의 자기발열에 의해 램프온도가 램프관 전류에 비례하는 관계가 된다. 따라서, 도 27 및 도 28의 특성으로부터 형광램프는 결과적으로 도 29에 도시한 바와 같이 램프관 전류가 전류(i0) 보다 많거나 적어도 휘도조정의 효율(발광효율)이 떨어진다.
이런 점을 생각하면 상기 공보에 개시되어 있는 바와 같은, 검출된 평균휘도레벨에 기초하여 광원의 밝기를 조정하여 일정한 시각적 휘도(표시휘도)를 얻고자 하는 종래의 조광방법에서는 도 29에 도시한 특성의 선형적인 부분의 사용이 불가피해진다. 이 때문에, 종래의 조광방법에서는 광원을 효율적으로 사용할 수 없다(즉, 최대휘도를 얻을 수 없다).
또한, 광원에 사용되는 램프의 수명은 관전류나 온도에 의존하고 있다. 그 때문에, 영상신호에 따라서 광원의 휘도의 밝기를 조광하는 상기 종래의 화상표시장치에서는 영상신호의 특징에 편향이 있을 때 장시간에 걸쳐 램프에 큰 램프관 전류(구동전류)가 흘러 램프수명이 단축된다는 문제가 있었다.
그 때문에, 본 발명의 제 1 목적은 콘트라스트의 조정(신호진폭제어)과 광원의 휘도조정의 상관성을 가지게 하여 실시함으로써 광원의 소비전력을 증가시키지 않고 시각적인 콘트라스트 감도를 개선하는 것이 가능한 화상표시장치와 화상표시방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 광원의 발광효율이 최대가 되는 특성범위근방을 사용하여, 입력하는 영상신호에 따라서 광원의 밝기를 동적이고 최적으로 조광하는 것이 가능한 화상표시장치와 화상표시방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 제품으로서 필요로 되는 광원수명을 유지하면서, 입력하는 영상신호에 따라서 광원의 밝기를 동적이고 최적으로 조광하는 것이 가능한 화상표시장치와 화상표시방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 화상표시장치와 화상표시방법에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는 입력하는 영상신호에 따라서 동적으로 콘트라스트의 조정 및 광원의 휘도조정을 실시하는 수광형 광변조 소자를 사용한 화상표시장치와 방법에 관한 것이다. 또한, 입력하는 영상신호에 따라서 광원의 밝기(광량)를 동적으로 조절하는 데에 있어서 광원의 발광효율을 개선하는 화상표시장치와 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 어떤 입력영상신호에 대해서 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치가 실시하는 처리의 개략의 일례를 설명하는 도면,
도 3은 어떤 입력영상신호에 대해서 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치가 실시하는 처리의 개략의 일례를 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 6은 도 5의 수광형 광변조부(17)상에 2개의 화면을 표시한 일례를 도시한 도면,
도 7은 어떤 입력영상신호에 대해서 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치가 실시하는 처리의 개략의 일례를 설명하는 도면,
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 9는 도 8의 감마 역보정처리부(41) 및 감마 제어데이터 생성부(45)에서의 역감마특성의 일례를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 12는 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 13은 본 발명의 제 8 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 14는 본 발명의 제 9 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 15는 도 14의 조광제어신호 연산부(95)의 상세한 구성의 일례를 도시한 블럭도,
도 16은 도 14의 제어데이터 생성부(12)가 구한 조광제어데이터의 파형의 일례를 도시한 도면,
도 17은 도 16에 도시한 조광제어데이터가 HPF(96)를 통과한 후의 교류성분 조광제어데이터의 파형을 도시한 도면,
도 18은 도 15의 HPF(96)의 더욱 상세한 구성의 일례를 도시한 블럭도,
도 19는 본 발명의 제 9 실시형태에 관한 화상표시장치의 일반적인 형광램프의 램프관 전류-휘도특성의 일례를 도시한 도면,
도 20은 본 발명의 제 10 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 21은 도 20의 조광제어신호 연산부(105)의 상세한 구성의 일례를 도시한 블럭도,
도 22는 도 21의 슬라이서(106)에서의 입출력 특성을 도시한 도면,
도 23은 도 21에 도시한 조광제어신호 연산부(105)의 각 부에서의 각각의 조광제어데이터의 파형이 일례를 도시한 도면,
도 24는 도 21의 슬라이서(106)에서의 다른 입출력 특성 및 감산부(108)가 출력하는 조광제어데이터의 파형을 도시한 도면,
도 25는 본 발명의 제 11 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 26은 본 발명의 제 12 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 27은 일반적인 형광램프의 램프온도-발광효율특성의 일례를 도시한 도면,
도 28은 일반적인 형광램프의 램프관 전류-램프온도특성의 일례를 도시한 도면 및
도 29는 일반적인 형광램프의 램프관 전류-휘도특성의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 이하에 설명하는 특징을 구비하고 있다.
본 발명의 제 1 국면은 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치와 방법을 지향하고 있다. 본 화상표시장치와 방법은 미리 정한 진폭값이 되도록 영상신호의 진폭조정이 동적으로 실시된다. 그리고, 진폭조정된 영상신호에 기초하는 화상이 수광형 광변조부에 표시되었을 때 소정의 레벨이 시각상 변화되지 않도록 실시되는 진폭조정에 따라서 광원의 휘도조정이 이루어진다. 이와 같이 하여 본 화상표시장치와 방법에서는 진폭조정과의 상관성을 가지게 하여 시각상의 평균휘도레벨이 변화되지 않도록 광원의 휘도조정을 실시하므로 광원의 평균소비전력을 증가시키지 않고 시각적인 콘트라스트 감도를 개선시킬 수 있다.
본 발명에서는 바람직한 것은 소정의 레벨로서 입력하는 영상신호의 각 프레임의 평균휘도레벨이 사용된다. 이하에 설명하는 제 2 및 제 3 국면에서는 소정의 레벨로서 평균휘도레벨을 사용하여, 진폭조정 및 광원의 휘도조정을 실시하는 화상표시장치와 방법을 개시한다.
본 발명의 제 2 국면은 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치와 방법을 지향하고 있다. 본 화상표시장치와 방법에서는 영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)이 각각 검출된다. 또한, 이 레벨에 기초하여 증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어 데이터와, 증폭된 영상신호에 기초하는 화상이 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 APL과 동등해지는 밝기로 광원을 점등시키기 위한 광원제어 데이터가 생성된다. 또한, 생성된 신호제어 데이터에 따라서 영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)이 다이나믹 레인지폭까지 증폭되어 수광형 광변조부로 출력된다. 그리고, 생성된 광원제어 데이터에 기초하여 광원의 휘도제어가 실시된다.
여기에서, 바람직한 것은 신호제어 데이터 및 광원제어 데이터는 이하와 같은 수법에 기초하여 생성된다. 즉, 새롭게 입력된 APL과 전회 처리된 APL이 비교되어 그 레벨차가 판단된다. 그리고, 그 레벨차가 취득하는 최소값에서 최대값으로의 변화에 따라서 전회 처리에서 구한 제어 데이터로부터 이번 회의 MAX, MIN에 기초하여 구해지는 제어 데이터까지 가변적으로 적용시킨다. 또한, MAX와 MIN의 레벨차가 미리 정한 값보다 작은지의 여부가 판단된다. 그리고, 그 레벨차가 미리 정한 값보다 작다고 판단된 경우에는, 상기 레벨차가 취득하는 최소값으로부터 상기 미리 정한 값으로의 변화에 따라서 진폭조정 및 광원휘도조정이 되지 않은 값의 제어 데이터로부터 MAX 및 MIN에 기초하여 구해지는 제어 데이터까지 가변적으로 적용시킨다. 이에 의해, 본 화상표시장치와 방법에서는 여러가지 종류나 태양의 영상신호에 대해서도 적절하게 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있고, 또 화상 단체(單體)에서의 화질개선효과가 다소 감소되지만, 과도한 제어에 의한 시각적 위화감을 억제하고 화상의 전후의 연결을 자연스럽게 표현할 수 있다.
본 발명의 제 3 국면은 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치와 방법을 지향하고 있다. 본 화상표시장치와 방법에서는 영상신호의 MAX, MIN 및 APL이 각각 검출된다. 또한, 이 레벨에 기초하여 영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)을 수광형 광변조부에서 허용되는 출력 다이나믹 레인지폭까지 증폭시키기 위한 게인(gain)과, 증폭된 영상신호가 상기 출력 다이나믹 레인지내에 들어가는 DC 레벨 시프트(level shift)량을 부여하는 오프셋(offset)이 구해진다. 또한, APL을 기준으로 하여 구해진 게인에 따라서 영상신호가 증폭된다. 또한, 이 증폭된 영상신호의 DC레벨이 오프셋의 값에 따라서 레벨 시프트된 후, 수광형 광변조부로 출력된다. 그리고, 오프셋에 기초하여, 증폭된 영상신호에 기초하는 화상이 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 APL과 동등해지는 밝기로 광원을 점등시키도록 광원휘도제어가 실시된다.
여기에서, 영상신호에 미리 감마(gamma)보정처리가 실시되어 있는 경우에는 다음과 같은 처리를 실시하면 좋다. 즉, 우선 수광형 광변조부에 출력되는 영상신호에 대해서는 그것에 실시되어 있는 감마보정처리를 상쇄하는 역감마 보정처리가 실시된 후, 수광형 광변조부로 출력된다. 한편, 오프셋에 대해서는 상기와 동일한 역감마보정처리가 실시된 후, 광원휘도제어에 사용된다. 이에 의해, 본 화상표시장치와 방법에서는 미리 감마보정처리가 실시되어 있는 영상신호에 대해서도 적절하게 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
상기 제 1∼제 3 국면에서는 하나의 화면을 표시하는 시스템에 대해서 진폭조정 및 광원휘도조정을 실시하는 화상표시장치와 방법을 개시했다. 다음에, 제 4 국면에서 하나의 수광형 광변조부상에 2개의 화면을 표시하는 시스템에 대해서, 진폭조정 및 광원휘도조정을 실시하는 화상표시장치와 방법을 개시한다.
본 발명의 제 4 국면은 입력하는 2개의 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 동시에 표시하는 화상표시장치와 방법을 지향하고 있다. 본 화상표시장치와 방법에서는 조정대상이 되는 어느 한쪽의 영상신호(주영상신호)의 MAX, MIN 및 APL이 각각 검출된다. 또한, 이 레벨에 기초하여 증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어데이터와, 증폭된 영상신호에 기초하는 화상이 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 APL과 동등해지는 밝기로 광원을 점등시키기 위한 광원제어데이터가 생성된다. 또한, 생성된 신호제어데이터에 따라서, 주영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)이 다이나믹 레인지폭까지 증폭된다. 또한, 생성된 광원제어데이터에 기초하여 광원의 휘도제어가 실시된다. 또한, 광원제어데이터에 기초하여 주영상신호에 대하여 실시되는 광원휘도 조정효과가 조정대상밖인 어느 다른쪽의 영상신호(부영상신호)에 대하여 상쇄되도록, 해당 부영상신호의 진폭이 증폭 또는 감쇠된다. 그리고, 외부로부터 부여되는 전환신호의 타이밍에 따라서 증폭된 주영상신호 또는 부영상신호 중 어느 것이 선택적으로 전환되어 수광형 광변조부로 출력된다. 이와 같이, 본 화상표시장치와 방법에서는 주영상신호에 대해서는 진폭조정 및 광원휘도조정을 실시하고, 부영상신호에 대해서는 광원휘도 조정효과를 소거하도록 보정하므로 2개의 화면표시를 실시하는 시스템에 있어서도 쌍방의 화면에 위화감 없고, 적절하게 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
상기 제 1 ∼제 4 국면에서는 진폭조정과 광원의 휘도조정의 상관성을 가지게 하여 실시함으로써 광원의 소비전력을 증가시키지 않고, 시각적인 콘트라스트 감도를 개선하는 화상표시장치와 방법을 개시했다. 다음에, 이하에 설명하는 제 5∼제 7 국면에서는 광원의 발광효율이 최대가 되는 특성범위근방을 사용하여, 입력하는 영상신호에 따라서 광원의 밝기를 동적이고 최적으로 조광하는 화상표시장치와 방법을 개시한다.
본 발명의 제 5 국면은 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치와 방법을 지향하고 있다. 본 화상표시장치와 방법에서는 영상신호의 특징량에 따른 특징 데이터가 구해진다. 또한, 미리 정한 기준 데이터와 구해진 특성 데이터의 차이에 기초하여, 광원을 제어하는 조광제어데이터가 구해진다. 또한, 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터에 기초하여, 구해진 조광제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화되는 성분에 대해서만, 상기 기준 조광제어데이터에 수속(收束)하도록 광원의 구동전류의 값을 제어하게 하는 새로운 조광제어데이터가 생성된다. 그리고, 이 새로운 조광제어데이터에 따라서 광원의 구동전류의 값을 제어시킴으로써 광원의 밝기를 동적으로 조광제어하게 한다. 이와 같이, 본 화상표시장치와 방법에서는 항상 광원의 온도를 적정온도로 제어할 수 있고, 항상 최대의 발광효율의 상태에서 광원의 밝기를 동적으로 조광할 수 있으므로, 조광에서의 효율을 종래에 비해 개선할 수 있다.
이 새로운 조광제어데이터는 예를 들어, 이하의 순서로 생성된다. 우선, 조광제어데이터 중, 미리 정한 시정수 이내의 시간에서 변화되는 교류성분만을 통과시킨다. 여기에서, 이 시정수는 광원의 구동전류의 증감에 대해서 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 기준 조광제어데이터와 교류성분의 조광제어데이터가 가산됨으로써 생성된다. 이에 의해, 본 화상표시장치와 방법에서는 광원의 온도가 항상 최대의 발광효율이 얻어지는 특성범위 근방(적정온도)에 있도록 제어할 수 있다.
또한, 바람직한 것은 본 화상표시장치와 방법에서 광원근방의 물리량을 검지하여 그 검지결과에 따라서 항상 광원의 발광효율이 최대가 되도록 기준 조광제어데이터의 값을 동적으로 변화시키도록 해도 좋다. 이에 의해 본 화상표시장치와 방법에서는 사용되는 환경온도에 영향받지 않고, 항상 광원의 발광효율이 최대인상태에서 밝기를 동적으로 조광할 수 있다.
본 발명의 제 6 국면은 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치와 방법을 지향하고 있다. 본 화상표시장치와 방법에서는 영상신호의 특징량에 따른 특징 데이터가 구해진다. 또한, 미리 정한 기준 데이터와 구해진 특징 데이터의 차에 기초하여 광원을 제어하는 조광제어데이터가 구해진다. 또한, 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터 및/또는 표준 조광제어데이터에 기초하여, 구해진 조광제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화되는 성분에 대해서만, 상기 기준 조광제어데이터 및/또한 상기 표준 조광제어데이터에 수속하도록 광원의 구동전류의 값을 제어시키는 새로운 조광제어데이터가 생성된다. 그리고, 그 새로운 조광제어데이터에 따라서 광원의 구동전류의 값을 제어시킴으로써, 광원의 밝기를 동적으로 조광제어시킨다. 이와 같이, 본 화상표시장치와 방법에서는 항상 광원의 온도를 적정온도로 제어할 수 있고, 항상 최대의 발광효율의 상태에서 광원의 밝기를 동적으로 조광할 수 있으므로, 조광에서의 효율을 종래에 비해 개선할 수 있다.
여기에서, 표준 조광제어데이터는 예를 들어 표준휘도를 확보하기 위해 미리 설정된 구동전류를 부여하는 조광제어데이터나, 램프수명을 확보하기 위해 미리 설정된 평균구동전류를 부여하는 조광제어데이터인 것이 바람직하다.
또한, 새로운 조광제어데이터는 예를 들어 이하의 순서로 생성된다. 우선, 조광제어데이터가 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분(差分)이, 상기 조광제어데이터가 상기 기준 조광제어데이터 이하인 경우에는 그 쌍방의 데이터차분이, 이 이외의 경우에는 데이터 차분(O)이 구해진다. 다음에, 이 구해진 변화차분데이터 중, 미리 정한 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만이 추출된다. 여기에서, 이 시정수는 광원의 구동전류의 증감에 대해서 광원의 온도변화의 응답성이 채워지지 않는 시간 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 조광제어데이터로부터 변화성분 조광제어데이터가 감산됨으로써 새로운 광 제어데이터가 생성된다. 이에 의해, 본 화상표시장치와 방법에서는 제어기준값을 광원의 발광효율이 최대인 구동전류 이상으로 설정하지 않을 수 없는 경우에도, 구동전류가 표준 조광제어데이터 이상의 휘도변화에 대해서는 표준휘도를 확보하면서 밝기를 동적으로 조광할 수 있고, 구동전류가 기준 조광제어데이터 이하의 휘도변화에 대해서는 최대의 발광효율의 상태에서 밝기를 동적으로 조광할 수 있다. 따라서, 조광에서의 효율을 종래에 비해 개선할 수 있다.
또한, 우선 조광제어데이터가 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분이, 이 이외의 경우에는 데이터 차분(O)이 구해진다. 다음에, 이 구해진 변화차분 데이터 중, 미리 정한 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만이 추출된다. 여기에서, 이 시정수는 광원의 구동전류의 증감에 대해서 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 조광제어데이터로부터 상기 변화성분 조광제어데이터가 감산됨으로써 새로운 조광제어데이터가 생성된다. 이에 의해, 본 화상표시장치와 방법에서는 제어기준값을 광원의 발광효율이 최대인 구동전류 이상으로 설정하지 않을 수 없는 경우이어도 구동전류가 표준 조광제어데이터 이상의 휘도변화에 대해서는 표준휘도를확보하면서 밝기를 동적으로 조광할 수 있다. 따라서, 조광에서의 효율을 종래에 비해 개선할 수 있다.
본 발명의 제 7 국면은 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치와 방법을 지향하고 있다. 본 화상표시장치와 방법에서는 영상신호의 MAX, MIN 및 APL이 각각 검출된다. 또한, 이 레벨에 기초하여 증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어데이터와 증폭된 영상신호에 기초하는 화상이 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 APL과 동등해지는 밝기로 광원을 점등시키기 위한 광원제어데이터가 생성된다. 또한, 그 신호제어데이터에 따라서, 영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)이 다이나믹 레인지폭까지 증폭된다. 또한, 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정한 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터에 기초하여, 생성된 광원제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화되는 성분에 대해서만 상기 기준 조광제어데이터에 수속하도록 광원의 구동전류의 값을 제어하게 하는 새로운 광원제어데이터가 생성된다. 그리고, 그 새로운 광원제어데이터에 기초하여, 광원의 구동전류의 값을 제어시킴으로써, 광원의 휘도제어가 동적으로 실시된다. 이와 같이, 본 화상표시장치와 방법에서는 진폭조정과의 상관성을 가지게 하여, 시각상의 평균휘도레벨이 변화되지 않도록 광원의 휘도조정을 실시하므로, 광원의 평균소비전력을 증가시키지 않고 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다. 또한, 본 화상표시장치와 방법에서는 항상 광원의 온도를 적정온도로 제어할 수 있고, 항상 최대의 발광효율의 상태에서 광원의 밝기를 동적으로 조광할 수 있으므로 조광에서의 효율을 종래에 비해 개선할 수 있다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 1에서 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치는 특징검출부(11)와, 제어데이터 생성부(12)와, 입력신호처리부(13)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또한, 입력신호처리부(13)는 신호진폭 조정부(13A)와, DC레벨 조정부(13B)를 구비한다. 수광형 광변조부(17)는 광원(18)을 구비한다.
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 화상표사장치의 각 구성의 동작(화상표시방법)을, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2 및 도 3은 어떤 입력영상신호에 대하여 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치가 실시하는 처리의 개략의 일례를 설명하는 도면이다.
우선, 텔레비젼 수상기나 컴퓨터 장치 등의 영상신호처리회로(도시하지 않음)로부터 출력되는 영상신호가 입력영상신호로서 특징검출부(11) 및 입력신호처리부(13)의 신호진폭 조정부(13A)에 각각 입력된다.
특징검출부(11)는 입력영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)를 각각 검출한다. 또한, 이 특징검출부(11)에서 실시하는 MAX, MIN 및 APL의 검출은 종래부터 실시되고 있는 처리이므로 여기에서 상세한 설명은 생략한다.
제어데이터 생성부(12)는 특징검출부(11)에서 검출된 MAX, MIN 및 APL을 입력하고 이 레벨에 기초하여 신호진폭조정이득(Gain)과 영상신호의 DC레벨 시프트량(Offset)을 이하와 같이 구한다.
지금, 특징검출부(11)가 입력영상신호에 관해서 도 2의 (a) 또는 도 3의 (a)에 도시한 바와 같은 MAX, MIN 및 APL을 검출한 경우를 생각한다.
우선, 제어데이터 생성부(12)는 입력영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)을, 처리회로의 신호처리 가능범위, 즉 다이나믹 레인지(구체적으로는 DC레벨 조정부(13B)의 출력 다이나믹 레인지)폭까지 증폭하기 위한 Gain을 하기식에 따라서 구한다.
Gain=다이나믹 레인지폭/(MAX-MIN)
예를 들어, 도 2에서 입력영상신호의 최대진폭이 다이나믹 레인지폭에 대하여 67%인 경우(동 도면의 (a)), 제어데이터 생성부(12)가 구하는 Gain은 약 1.5배가 된다(동 도면의 (b)). 이 구해진 Gain은 신호진폭 조정부(13A)에 출력된다.
다음에, 제어데이터 생성부(12)는 신호진폭 조정부(13A)에서 증폭된 입력영상신호(증폭영상신호)가 다이나믹 레인지내에 저장되는 DC 레벨 시프트량을 부여하는 Offset을 구한다. 이 Offset은 신호진폭 조정부(13A)가 APL 기준(APL의 DC레벨고정)으로 증폭을 실시함으로써 대응시키는 것이고, 증폭영상신호의 진폭이 다이나믹 레인지내에 들어가도록 증폭영상신호의 DC레벨을 변화시키기 위해 사용된다. 예를 들어, 도 2에서 증폭영상신호의 진폭이 다이나믹 레인지 하한으로부터 0.5V 초과할 때에는 제어데이터 생성부(12)가 구하는 Offset은 0.5V가 된다(동 도면의 (c)). 이 구해진 Offset은 DC레벨 조정부(13B) 및 광원제어부(16)에 출력된다.
신호진폭 조정부(13A)는 입력영상신호와 특징검출부(11)로부터 출력되는 APL과 제어데이터 생성부(12)로부터 출력되는 Gain을 입력한다. 그리고, 신호진폭 조정부(13A)는 APL을 기준으로 하여 Gain에 따라서 입력영상신호를 증폭한다(도 2의 (b)), 도 3의 (b)). 이 증폭영상신호는 DC레벨 조정부(13B)에 출력된다. 또한, 신호진폭 조정부(13A)의 출력 다이나믹 레인지는 상기 DC 레벨 조정부(13B)의 출력다이나믹 레인지에 비해 충분히 폭이 있으므로, 예를 들어 도 2의 (b)에서의 다이나믹 레인지 하한을 초과하는 신호부분은 부의 신호로 부여된다.
DC레벨 조정부(13B)는 신호진폭 조정부(13A)로부터 출력되는 증폭영상신호와 제어데이터 생성부(12)로부터 출력되는 Offset을 입력한다. 그리고, DC레벨 조정부(13B)는 증폭영상신호의 DC레벨을 Offset의 값만큼 레벨 시프트한다(도 2의 (c)), 도 3의 (c)). 이 레벨 시프트한 후의 증폭영상신호(출력영상신호)는 수광형 광변조부(17)에 출력되어 화상으로서 화면에 표시된다.
광원제어부(16)는 제어데이터 생성부(12)로부터 출력되는 Offset에 따라서 출력영상신호에서의 시각적 휘도레벨이 입력영상신호의 휘도레벨과 동등해지도록, 즉, 출력영상신호에 기초하여 수광형 광변조부(17)에 화상표시했을 때의 APL이 입력영상신호에서의 APL과 동일해지도록 광원(18)에 대하여 미리 정한 휘도조정을 실시한다(도 2의 (d), 도 3의 (d)).
이와 같이 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치에서는 DC레벨 조정부(13B)에서 발생하는 APL의 변동분을 광원(18)의 휘도조정에 의해서 흡수한다. 이에 의해, 흑색 레벨에 관해서는 광원(18)의 휘도가 내려감으로써 보다 시각상의 휘도레벨이 내려가므로, 결과적으로 콘트라스트 감도가 상승한다(도 2의 (d)). 또한, 백색 레벨에 관해서는 광원(18)이 휘도가 올라감으로써 보다 시각상의 백색 피크가 높아지므로 결과적으로 밝은 부분을 보다 두드러지게 하게 되어 콘트라스트 감도가 개선된다(도 3의 (d)).
이상과 같이 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에 의하면입력신호처리부(13)에서 실시하는 신호진폭제어와의 상관성을 가지게 하여 광원(18)의 휘도조정을 실시하고, 입력영상신호에 대한 출력영상신호의 APL 변동분을 흡수한다. 이에 의해, 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에서는 광원(18)의 평균소비전력을 증가시키지 않고 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
또한, 상기 제 1 실시형태에서는 제어데이터 생성부(12)가 구하는 Gain으로서 다이나믹 레인지폭까지 증폭하기 위한 게인을 설정하는 경우를 설명했다. 그러나, 이 이외에도 제어데이터 생성부(12)가 구하는 Gain으로서, 입력영상신호의 노이즈상태나 색 게인의 상태 등에 따라서 시각적으로 가장 효과가 있는 다이나믹 레인지폭 이하의 게인을 설정하는 것도 마찬가지로 가능하다.
또한, 상기 제 1 실시형태에서 설명한 바와 같은 신호진폭을 신장하는 처리나 광원휘도를 높이는 처리는 입력영상신호의 노이즈성분도 동시에 강조하는 것이 된다. 이 때문에, 이 처리를 실시함으로써 화상품질의 저하를 초래할 우려가 있다. 이에 대해서는 화상표시장치에서 제어데이터 생성부(12)에서 생성되는 Gain 및 Offset의 값에 따라서 신호처리에 의해 증가하는 노이즈량을 판단하고, 이 노이즈량에 기초하여 입력영상신호로부터 노이즈성분을 감소시키도록 하면 좋다.
또한, 상기 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치의 수광형 광변조부(17)에 적응할 수 있는 표시 장치로서는 액정을 사용하는 패널을 생각할 수 있다. 그러나, 이 액정패널은 영상신호의 휘도변화(APL변화)가 큰 경우에는 빠르고 작은 경우에는 늦게 응답한다는 특성을 갖고 있다. 이 때문에, 상기 제 1 실시형태에서 상술한 바와 같은 모든 휘도변화에 대해서 일정한 제어를 실시하는 처리에서는 영상에 맞는 적절한 광원휘도조정을 실시하지 않는 경우가 발생한다. 이에 대해서는 화상표시장치에서 수광형 광변조부(17)에서의 영상신호의 휘도변화(APL 변화)의 응답속도에 대응시켜, 제어데이터 생성부(12)에서 생성되는 Offset의 값을 적절하게 제어하게 하도록 하면 좋다.
(제 2 실시형태)
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 4에서 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치는 특징 검출부(11)와, 제어데이터 생성부(12)와, 입력신호처리부(13)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또한, 입력신호처리부(13)는 DC레벨 조정부(13B)와, 신호진폭 조정부(13A)를 구비한다. 수광형 광변조부(17)는 광원(18)을 구비한다.
도 4에 도시한 바와 같이 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치는 상기 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치의 입력신호처리부(13)에서의 신호진폭 조정부(13A)와 DC레벨 조정부(13B)의 처리 순서를 전환한 구성이다. 또한, 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치의 각 구성은 상기 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치의 각 구성과 동일하고, 상기 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치를, 상기 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치와 다른 처리동작을 중심으로 설명한다.
DC레벨 조정부(13B)는 입력영상신호와 제어데이터 생성부(12)로부터 출력되는 Offset을 입력한다. 그리고, DC레벨 조정부(13B)는 입력영상신호의 DC레벨을Offset의 값만큼 레벨 시프트한다.
신호진폭 조정부(13A)는 DC레벨 조정부(13B)로부터 출력되는 레벨 시프트 처리후의 입력영상신호와 특징검출부(11)로부터 출력되는 APL과 제어데이터 생성부(12)로부터 출력되는 Gain을 입력한다. 그리고, 신호진폭 조정부(13A)는 APL을 기준으로 하여, Gain에 따라서 레벨 시프트 처리후의 입력영상신호를 증폭한다. 이 증폭된 입력영상신호(출력영상신호)는 수광형 광변조부(17)에 출력되고 화상으로서 화면에 표시된다.
따라서, 상기 제 1 실시형태와 동일하게 DC레벨 조정부(13B)에서 발생하는 APL의 변동분을 광원(18)의 휘도조정에 의해 흡수한다. 이에 의해 흑색 레벨에 관해서는 광원(18)의 휘도가 내려감으로써 보다 시각상의 휘도레벨이 내려가므로, 결과적으로 콘트라스트 감도가 상승한다(도 2의 (d)를 참조). 또한, 백색 레벨에 관해서는 광원(18)의 휘도가 올라감으로써 보다 시각상의 백색 피크가 높아지므로, 결과적으로 밝은 부분을 보다 두드러지게 하여 콘트라스트 감도가 개선된다(도 3의 (d)를 참조).
이상과 같이 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에 의하면, 입력신호처리부(13)에서 실시하는 신호진폭제어와의 상관성을 가지게 하여 광원(18)의 휘도조정을 실시하고, 입력영상신호에 대한 출력영상신호의 APL 변동분을 흡수한다. 이에 의해, 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에서는 광원(18)의 평균소비전력을 증가시키지 않고 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
또한, 상기 제 2 실시형태에서는 제어데이터 생성부(12)가 구하는 Gain으로서 다이나믹 레인지폭까지 증폭하기 위한 게인을 설정하는 경우를 설명했다. 그러나, 이 이외에도 제어데이터 생성부(12)가 구하는 Gain으로서, 입력영상신호의 노이즈상태나 색 게인의 상태 등에 따라서, 시각적으로 가장 효과가 있는 다이나믹 레인지폭 이하의 게인을 설정하는 것도 마찬가지로 가능하다.
(제 3 실시형태)
상기 제 1 및 제 2 실시형태에서는 하나의 화면을 표시하는 시스템에 대해서 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하는 경우를 서술해 왔다. 그러나, 본 발명의 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정은 예를 들어 퍼스널 컴퓨터(PC) 등과 같이 하나의 수광형 광변조부상에 2개의 화면을 표시하는 시스템에도 동일하게 사용하는 것이 가능하다. 그래서, 본 발명의 제 3 실시형태에서는 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 2개의 화면을 표시하는 시스템에 사용하여 콘트라스트 감도의 향상을 도모하도록 한 화상표시장치를 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 5에서 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치는 특징검출부(11)와, 제어데이터 생성부(12)와, 입력신호처리부(13)와, 광원제어부(16)와, 보정데이터 생성부(31)와, 신호진폭 조정부(32)와, MIX(33)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또한, 수광형 광변조부(17)는 광원(18)을 구비한다.
도 5에 도시한 바와 같이 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치는 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치에 보정 데이터 생성부(31)와 신호진폭 조정부(32)와 MIX(33)를 추가로 부가한 구성이다. 또한, 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치의 그밖의 구성은 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성과 동일하고 상기 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여 설명을 생략한다.
이하, 도 6 및 도 7을 더욱 참조하여 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치를 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치와 다른 구성부분을 중심으로 설명한다. 도 6은 도 5의 수광형 광변조부(17)상에 2개의 화면을 표시한 일례를 도시한 도면이다. 도 7은 어떤 입력영상신호에 대해서 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치가 실시하는 처리의 개략의 일례를 설명하는 도면이다.
지금, 수광형 광변조부(17)상에 도 6에 도시한 바와 같은 2개의 화면(윈도우)를 표시했을 때, 화상표시장치가 제 1 화면에 대하여 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하는 경우를 생각한다. 이 경우, 텔레비젼 수상기나 컴퓨터 장치 등의 영상신호 처리회로(도시하지 않음)는 제 1 화면(제어대상화면)에 대응하는 영상신호인 제 1 입력영상신호를 특징검출부(11) 및 입력신호처리부(13)에, 제 2 화면(제어대상외 화면)에 대응하는 영상신호인 제 2 입력영상신호를 신호진폭 조정부(32)에 각각 출력한다. 또한, 상기 영상신호처리회로는 어느쪽의 화면에 관한 출력영상신호를 부여하는 윈도우 전환신호를 MIX(33)에 출력한다.
우선, 특징검출부(11), 제어데이터 생성부(12), 입력신호처리부(13) 및 광원제어부(16)는 제 1 입력영상신호에 대하여 상기 제 1 또는 제 2 실시형태에서 설명한 처리를 실시하여 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시한다(도 7의 (a)).
보정 데이터 생성부(31)는 제어데이터 생성부(12)로부터 출력되는 Offset을 입력한다. 그리고, 보정데이터 생성부(31)는 Offset에 기초하여, 제 1 입력영상신호에 대하여 실시되는 광원휘도조정의 영향이 제 2 입력영상신호에 대하여 미치지 않도록(즉, 광원휘도 조정효과가 소거되도록) 제 2 입력영상신호의 진폭을 보정하는 신호를 생성한다.
신호진폭 조정부(32)는 보정 데이터 생성부(31)로부터 출력되는 보정신호와 제 2 입력영상신호를 입력하고 보정신호에 따라서 제 2 입력영상신호의 진폭을 증폭 또는 감소시킨다. 여기에서, 신호진폭 조정부(32)는 흑색 레벨을 기준으로 제 2 입력영상신호를 증폭 또는 감소시킨다(도 7의 (b)).
MIX(33)는 입력신호처리부(13)로부터 출력되는 콘트라스트 조정후의 제 1 입력영상신호와, 신호진폭 조정부(32)로부터 출력되는 콘트라스트 보정후의 제 2 입력영상신호를 입력하고 윈도우 전환신호가 부여하는 타이밍에 따라서, 수광형 광변조부(17)로 출력하는 출력영상신호를 전환한다.
이 처리에 의해, 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치는 제 1 입력영상신호에 대하여 실시한 광원(18)의 휘도조정분을 항상 소거하도록 제 2 입력영상신호의 진폭을 보정할 수 있고(도 7의 (b)), 제 1 화면에 대하여 실시한 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정의 영향을 제 2 화면에 미치는 일이 없어진다.
이상과 같이, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에 의하면 2개의 화면표시를 실시하는 시스템에서 제어대상화면에 대해서는 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하고, 제어대상외 화면에 대해서는 광원휘도조정효과를 소거하도록 보정을 실시한다. 이에 의해, 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에서는 2개의 화면표시를 실시하는 시스템에서도 쌍방의 화면에 위화감 없고적절하게 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
또한, 상기 제 3 실시형태에서는 신호진폭 조정부(32)가 제 2 입력영상신호를 증폭 또는 감소시키는 기준은 흑색 레벨인 것으로 기재했다. 그러나, 이 기준은 흑색 레벨에 한정되는 것이 아니고, 제 2 입력영상신호에 대하여(특징검출부(11)와 동일한) 특징검출을 실시함으로써 APL 레벨 또는 임의의 레벨을 기준으로 하는 것이 가능하다.
(제 4 실시형태)
일반적으로 입력영상신호에는 표시장치로서 CRT를 사용하는 경우를 상정하여 CRT가 갖는 감마특성을 보정하기 위해 미리 감마보정처리가 실시되고 있다. 이에 대하여 본 발명에서 사용하는 표시 장치인 수광형 광변조부(17)(예를 들어, 액정패널)는 CRT와 같은 감마특성을 갖고 있지 않다. 이 때문에, 미리 감마보정처리가 실시된 입력영상신호에 대하여 상기 제 1 및 제 2 실시형태에서 설명한 바와 같은 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하여 그대로 출력하는 것만으로는 화상표시장치에서 적절한 화상표시가 얻어지지 않는 경우가 발생한다. 그래서, 본 발명의 제 4 실시형태에서는 미리 감마보정처리가 실시된 입력영상신호에 대하여, 감마역보정처리를 실시하여 적절한 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하도록 한 화상표시장치를 설명한다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 8에서 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치는 특징검출부(11)와, 제어데이터 생성부(12)와, 입력신호처리부(13)와, 감마 역보정처리부(41)와, 감마 제어데이터 생성부(45)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또한, 수광형 광변조부(17)는 광원(18)을 구비한다.
도 8에 도시한 바와 같이 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치는 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치에 감마 역보정처리부(41) 및 감마 제어데이터 생성부(45)를 추가로 부가한 구성이다. 또한, 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치의 그밖의 구성은 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성과 동일하고 상기 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 붙여 설명을 생략한다.
이하, 도 9를 더욱 참조하여 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치를 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치와 다른 구성부분을 중심으로 설명한다. 도 9는 도 8의 감마 역보정처리부(41) 및 감마 제어데이터 생성부(45)에서의 역감마 특성의 일례를 도시한 도면이다.
감마 역보정처리부(41)는 입력신호처리부(13)로부터 출력되는 미리 감마보정처리가 실시된 비선형인 출력영상신호를 입력하고, 도 9의 (a)에 도시한 미리 정한 역감마특성에 따라서, 출력영상신호에 감마역보정처리를 실시한다. 상기 역감마 특성은 입력영상신호에 미리 실시되어 있는 감마특성과 완전히 반대의(즉, 감마특성을 상쇄하는)특성을 갖는다. 예를 들어, NTSC의 규격에서는 감마=2.2가 된다. 이에 의해, 선형인 출력영상신호가 감마역보정처리부(41)로부터 수광형 광변조부(17)로 출력된다.
감마제어 데이터 생성부(45)는 특징검출부(11)로부터 출력되는 APL과 제어데이터 생성부(12)로부터 출력되는 Offset을 입력한다. 그리고, 감마제어데이터 생성부(45)는 도 9의 (b)에 도시한 미리 정한 역감마특성에 따라서 APL과 Offset에서 구해지는 차분(α)으로부터 감마역보정처리를 실시한 Offset이 되는 차분(β)을 구하고 광원제어부(16)에 출력한다. 또한, 감마제어 데이터생성부(45)에서의 역감마특성은 감마역보정처리부(41)에서의 역감마 특성과 동일하다.
이상과 같이, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에 의하면 신호진폭제어와의 상관성을 갖게 하여 광원휘도조정을 실시하고, 입력영상신호에 대한 출력영상신호의 APL 변동분을 흡수하는 데에 있어서 입력영상신호에 미리 실시되어 있는 감마보정처리를 상쇄하는 감마역보정처리를 실시하여 적절한 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시한다. 이에 의해, 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에서는 미리 감마보정처리가 실시되어 있는 입력영상신호에 대해서도 적절하게 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
또한, 상기 제 4 실시형태에서는 감마역보정처리부(41) 및 감마제어데이터 생성부(45)의 구성을, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치에 사용한 경우를 설명했지만, 상기 구성을 상기 제 3 실시형태에 관한 화상표시장치에 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 제 4 실시형태에서는 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시한 후에 감마역보정처리를 실시하는 화상표시장치를 설명했다. 그러나, 미리 감마보정처리가 실시된 입력영상신호에 대해서 우선 감마역보정처리를 실시한 후, 적절한 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하는 구성으로 한 화상표시장치이어도, 상술한 유용한 효과를 얻을 수 있다.
(제 5 실시형태)
그런데, 입력영상신호에서는 여러가지 종류나 태양의 것이 존재한다. 따라서, 입력영상신호에 대해서 상기 제 1 및 제 2 실시형태에서 설명한 바와 같은 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 단순히 실시한 것은 적절한 화상표시가 얻어지지 않는 경우가 발생한다. 그래서, 본 발명의 제 5 실시형태에서는 여러가지 종류나 태양의 입력영상신호에 대해서도 적절한 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하도록 한 화상표시장치를 설명한다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 10에서, 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치는 특징검출부(11)와, 제어데이터 생성부(52)와, 입력신호처리부(13)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또한, 수광형 광변조부(17)는 광원(18)을 구비한다.
도 10에 도시한 바와 같이 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치는 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치의 제어데이터 생성부(12)를 제어데이터 생성부(52)로 대신한 구성이다. 또한, 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치의 그 밖의 구성은 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성과 동일하고, 상기 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치를 입력영상신호의 종류나 태양으로 경우를 나누고, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치와 다른 구성부분을 중심으로 설명한다.
(1)블루백(blue back) 신호나 모드이행시 신호의 경우
이것은 입력영상신호가 전 화면 청색의 블루백 신호나 장면전환 등의 모드이행시(예를 들어 페이드 인/페이드 아웃)에 사용하는 전 화면 백색의 신호 등의 특수신호의 경우이다. 이와 같은 특수신호의 경우, 화질개선의 필요성은 없고, 화상표시장치에서는 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하지 않고 기본적으로 입력한 신호를 그대로 화상표시하는 것이 바람직하다. 그래서, 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치는 제어데이터 생성부(52)에서 이하와 같은 처리를 실시한다.
제어데이터 생성부(52)는 특징검출부(11)에서 검출된 MAX, MIN 및 APL을 입력하고, MAX와 MIN의 레벨차가 미리 정한 값(TH_LVL)에 대해서 큰지 작은지 판단한다. 이것은 상술한 블루백 신호와 같은 신호는 MAX와 MIN의 레벨차가 별로 없다는 사실에 기초하는 것이다.
그리고, 제어데이터 생성부(52)는 레벨차가 TH_LVL 보다 크다고 판단한 경우에는 상기 제 1 또는 제 2 실시형태에서 설명한 바와 같이 입력영상신호에 대응한 Gain 및 Offset을 구하여 출력한다. 한편, 제어데이터 생성부(52)는 레벨차가 TH_LVL 보다 작다고 판단한 경우에는 입력영상신호가 블루백 신호 등의 특수신호라고 판단하고, 상기 구한 Gain 및 Offset 보다 그 제어효과를 약화시킨 Gain 및 Offset을 출력한다. 구체적으로는 조정이 이루어지지 않는 Gain 및 Offset을 각각, Gain_Typ 및 Offset_Type과, 출력되는 Gain 및 Offset을 각각, Gain_Out 및 Offset_Out으로 하면 다음식
Gain_Out=
Gain_Typ+(Gain-Gain_Typ)*((MAX-MIN)/TH_LVL)
Offset_Out=
Offset_Typ+(Offset-Offset_Typ)*((MAX-MIN)/TH_LVL)
에 의해 Gain_Out 및 Offset_Out을 산출한다.
이 처리에 의해 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치에서는 불필요한 제어에 의한 과보정의 방지 및 전력소비의 감소를 도모할 수 있다. 또한, 상기 미리 정한 값은 입력하는 특수신호의 레벨에 대응하여 임의로 설정할 수 있다.
또한, 상기 설명에서는 제어데이터 생성부(52)가 실시하는 처리로서, MAX와 MIN의 레벨차가 미리 정한 값보다 작은 경우에 특수신호로 판단하여 (MAX-MIN)에 따라서 서서히 Gain을 1배에 근접시키는 방법을 기재했다. 그러나, 제어데이터 생성부(52)가 실시하는 처리로서 이외에도 특수신호의 판정을 색이나 동기(예를 들어, 인터레이스 신호로 이루어져 있지 않은 것) 등에 의해 판단하는 방법을 사용하는 것도 마찬가지로 가능하다.
(2) 미소한 영역에서만 변화가 있는 신호의 경우
이것은 입력 영상신호가 화면전체 중의 일부분에서 변화가 있는, 즉 영상의 대부분에는 큰 변화가 없고 극히 일부의 영역에만 변화가 있는 신호의 경우이다. 이와 같은 신호의 경우, 화상표시장치가 변화되는 영역에 영향을 받아 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하면, 화상의 대부분을 차지하는 큰 변화가 없는 영역에서 시각적으로 위화감을 부여하는 경우가 있다. 이 때문에, 이와 같은 신호의 경우에는 화상표시장치에서의 조정값을 전회(前回) 처리한 조정값으로부터 크게 변화시키지 않고, 즉 전회의 출력화상과 이번 회의 출력화상의 변화를 작게 하는 것이 바람직하다. 그래서, 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치는 제어데이터 생성부(52)에서 이하와 같은 처리를 실시한다.
전제로서, 제어데이터 생성부(52)는 전회 처리한 MAX, MIN, APL, Gain 및 Offset을 각각 유지하고 있다. 제어데이터 생성부(52)는 특징검출부(11)에서 검출된 MAX, MIN 및 APL을 입력하고 새롭게 입력된 APL을 유지하고 있는 전회의 APL과 비교하여 그 레벨의 변화(레벨차)를 구한다. 이것은 상술한 미소한 영역에서만 변화가 있는 신호는, APL이 거의 변화되지 않는 것에 기초하는 것이다.
그리고, 제어데이터 생성부(52)는 레벨차가 없는 경우에는 전회에 처리한 Gain 및 Offset을 입력영상신호에 대응하는 Gain 및 Offset으로서 출력한다. 한편, 제어데이터 생성부(52)는 레벨차가 있는 경우에는 전회 처리한 Gain 및 Offset으로부터 이번 회의 MAX, MIN 및 APL에 기초하여 산출되는 Gain 및 Offset까지의 범위에서 레벨차의 크기에 따라서 가변적으로 정해지는 Gain 및 Offset을 입력영상신호에 대응하는 Gain 및 Offset으로서 출력한다. 이 Gain 및 Offset의 가변은 예를 들어, Gain 및 Offset을 통과시키는 순회형의 저역필터(LPF)를 설치하고, 레벨차가 작은 경우에는 LPF의 시정수를 크게(변화량이 작아진다), 레벨차가 큰 경우에는 LPF의 시정수를 작게(변화량이 커진다) 함으로써 실현할 수 있다.
또한, 레벨차가 큰 경우, 제어데이터 생성부(52)는 입력영상신호에 대응시켜 출력하는 Gain 및 Offset을 최종적으로 이번 회의 MAX, MIN 및 APL에 기초하여 산출되는 Gain 및 Offset에 수속시키도록 제어해도 좋고 별도로 미리 정한 Gain 및 Offset에 수속시키도록 제어해도 좋다.
이 처리에 의해, 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치에서는 화상단체에서의 화질개선효과가 다소 감소되지만, 과도한 제어에 의한 시각적 위화감을 억제하고 화상 전후의 연결을 자연적으로 표현할 수 있다. 또한, 상기 레벨차에 따라서 가변하는 양은 입력하는 영상신호의 진폭레벨에 대응하여 임의로 설정할 수 있다. 또한, 제어데이터 생성부(52)에서는 미소한 영역에서만 변화가 있는 영상신호인지의 여부를 APL의 변화만으로 판단했지만, MAX나 MIN의 변화를 사용하여 판단하는 것도 가능하다. 또한, 제어데이터 생성부(52)는 화상의 대부분의 부분이 변화되지 않는 것을, 히스토그램 데이터를 검출하는 수법을 사용하여 판단함으로써 판단의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 특징검출부(11)에서 화면을 복수의 영역으로 분할시키고, 그 각각의 영역에서 MAX, MIN 및 APL을 검출하게 하고 제어데이터 생성부(52)는 그것을 사용하여 변화의 유무를 판단함으로써 판단의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(3)큰 변화가 있는 신호의 경우
이것은 입력영상신호가 장면전환 등에서 큰 변화가 있는 신호의 경우이다. 여기에서, 입력영상신호는 화상에 전혀 변화가 없는 경우이어도, 시간축 상에서 미소하게 변화(노이즈 등에 의한)하고 있다. 이 때문에, 화상표시장치가 이 미소한 변화에 대하여 그때마다 조정레벨을 가변시키고 있던 것에서는 화상이 흐트러져 보기 어려워진다. 그래서, 일반적으로 화상표시장치에서는 제어데이터 생성부(52)내에 저역필터(LPF)를 설치하고, 미소한 변화를 흡수(평활화)한 후에 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하는 것으로 화상을 보기 쉽게 하고 있다. 그러나, 입력영상신호가 상기 큰 변화가 있는 신호인 경우에도 LPF를 통과하여 평활화한 후에 각 조정을 실시하면, 화상표시장치는 영상신호에 충실하게 대응한 조정을 실시할 수 없다. 이 때문에, 큰 변화가 있는 신호에 관해서는 화상표시장치는 LPF를 통하지 않고 각 조정을 실시하는 것이 바람직하다. 그래서, 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치는 제어데이터 생성부(52)에서 이하와 같은 처리를 실시한다.
전제로서, 제어데이터 생성부(52)는 전회에 처리한 MAX, MIN 및 APL을 각각 유지하고 있다. 제어데이터 생성부(52)는 특징검출부(11)에서 검출된 MAX, MIN 및 APL을 입력하고, 새롭게 입력된 APL을 유지하고 있는 전회의 APL과 비교하여 그 레벨의 변화(레벨차)를 구한다. 이것은 상술한 큰 변화가 있는 신호는 거의 APL이 변화되는 것에 기초하는 것이다.
그리고, 제어데이터 생성부(52)는 레벨차가 미리 정한 값보다 작다고 판단된 경우에는 LPF를 통과한 후의 MAX, MIN 및 APL을 사용하여 입력영상신호에 대응한 Gain 및 Offset을 구하여 출력한다. 한편, 제어데이터 생성부(52)는 레벨차가 미리 정한 값보다 크다고 판단된 경우에는 LPF를 통과하지 않은 MAX, MIN 및 APL을 사용하여 입력영상신호에 대응한 Gain 및 Offset을 구하여 출력한다.
이 처리에 의해, 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치에서는 입력영상신호에 충실하게 대응한 조정을 실시할 수 있고, 입력영상신호의 변화를 보다 두드러지게 할 수 있다. 또한, 상기 미리 정한 값은 입력하는 영상신호의 진폭레벨에 대응하여 임의로 설정할 수 있다. 또한, 제어데이터 생성부(52)에서는 큰 변화가 있는 영상신호인지의 여부를 APL의 변화만으로 판단했지만, MAX나 MIN의 변화를 사용하여 판단하는 것도 가능하다. 또한, 제어 데이터 생성부(52)는 레벨차가 미리 정한 값보다 크다고 판단된 경우에 LPF의 특성을 적절하게 변경하고, 변경후의 LPF를 통과한 후의 MAX, MIN 및 APL을 사용하여 입력영상신호에 대응한 Gain 및 Offset을 구하여 출력하도록 해도 좋다.
이상과 같이 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에 의하면 신호진폭제어와의 상관성을 가지게 하여 광원휘도조정을 실시하고, 입력영상신호에 대한 출력영상신호의 APL 변동분을 흡수하는 데에 있어서, 입력영상신호의 종류나 태양을 판단하여 적절한 조정을 결정한다. 이에 의해, 제 5 실시형태에 관한 화상표시장치와 방법에서는 여러가지 종류나 태양의 입력영상신호에 대해서도 적절하게 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
또한, 상기 제 5 실시형태에서는 제어데이터 생성부(52)의 구성을 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 관한 화상표시장치에 사용한 경우를 설명했지만, 상기 구성을 상기 제 3 및 제 4 실시형태에 관한 화상표시장치에 사용해도 동일한 효과를 갖는 것이 가능하다. 또한, 상기 제 5 실시형태에서의 제어데이터 생성부(52)는 반드시 상술한 (1)∼(3)의 모든 신호에 대응하는 구성이 아니어도 좋고 어느 하나 또는 2개의 신호에만 대응하는 구성으로 해도 좋다.
(제 6 실시형태)
상기 제 1∼제 5 실시형태에서는 특징검출부(11)에서 APL을 검출하고 이 APL을 사용하여 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실시하도록 하고 있으므로 특징검출부(11)의 구성이 복잡해진다는 과제를 아직 가지고 있다. 그래서, 제 6 실시형태에서는 APL을 사용하지 않고 콘트라스트조정 및 광원휘도조정을 실시하도록 한 화상표시장치를 설명한다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 11에서, 제 6 실시형태에 관한 화상표시장치는 특징검출부(61)와, 제어데이터 생성부(62)와, 입력신호처리부(63)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또한, 입력신호처리부(63)는 신호진폭 조정부(63A)과, DC 레벨 조정부(63B)를 구비한다. 수광형 광변조부(17)는 광원(18)을 구비한다.
도 11에 도시한 바와 같이 제 6 실시형태에 관한 화상표시장치는 상기 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치의 특징검출부(11), 제어데이터 생성부(12) 및 입력신호처리부(13)를 특징검출부(61), 제어데이터 생성부(62), 입력신호처리부(63)로 대신한 구성이다. 또한, 제 6 실시형태에 관한 화상표시장치의 그밖의 구성은 상기 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치의 구성과 동일하고 상기 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 화상표시장치를 상기 제 1 실시형태에 관한 화상표시장치와 다른 구성부분을 중심으로 설명한다.
우선, 텔레비젼 수상기나 컴퓨터 장치 등의 영상신호처리회로(도시하지 않음)로부터 출력되는 영상신호가 입력영상신호로서 특징검출부(61) 및 입력신호처리부(63)에 각각 입력된다. 특징검출부(61)는 입력영상신호의 MAX 및 MIN을 각각 검출한다.
제어데이터 생성부(62)는 특징검출부(61)에서 검출된 MAX 및 MIN을 입력하고이 레벨에 기초하여 Gain과 Offset을 이하와 같이 구한다.
우선, 제어데이터 생성부(62)는 입력영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)을 처리회로의 신호처리 가능범위, 즉 다이나믹 레인지(구체적으로는 DC레벨 조정부(63B)의 출력 다이나믹 레인지)폭까지 증폭하기 위한 Gain을 하기 식에 따라서 구한다.
Gain=다이나믹 레인지폭/( MAX-MIN)
이 구해진 Gain은 신호진폭 조정부(63A)에 출력된다.
다음에, 제어데이터 생성부(62)는 MAX 및 MIN으로부터 입력영상신호의 MAX와 MIN의 평균값［=(MAX+MIN)/2］을 구한다. 그리고, 제어데이터 생성부(62)는 신호진폭 조정부(63S)에서 평균값 기준으로 실시되는 증폭된 입력영상신호가 출력 다이나믹 레인지에 들어가는 DC레벨을 부여하는 Offset을 구한다. 이 Offset은 증폭영상신호의 진폭이 다이나믹 레인지내에 저장되도록 증폭영상신호의 DC레벨을 변화시키기 위해 사용된다. 이 구해진 Offset은 DC 레벨 조정부(63B)에 출력된다.
신호진폭 조정부(63A)는 입력영상신호와 특징검출부(61)로부터 출력되는 MAX 및 MIN과 제어데이터 생성부(62)로부터 출력되는 Gain을 입력한다. 그리고, 신호진폭 조정부(63A)는 평균값을 기준으로 하여, Gain에 따라서 입력영상신호를 증폭한다. 이 증폭영상신호는 DC레벨 조정부(63B)에 출력된다.
DC레벨 조정부(63B)는 신호진폭 조정부(63A)에서 출력되는 증폭영상신호와 제어데이터 생성부(62)로부터 출력된 Offset을 입력한다. 그리고, DC레벨 조정부(63B)는 증폭영상신호의 DC레벨을 Offset에 따라 레벨 시프트한다. 이 레벨시프트한 후의 증폭영상신호(출력영상신호)는 수광형 광변조부(17)에 출력되고 화상으로서 화면에 표시된다.
그리고, 광원제어부(16)는 Offset에 따라 출력영상신호에 있어서의 시각적 휘도레벨이 입력영상신호의 휘도레벨과 동등하게 되도록, 즉 출력영상신호에 기초하여 수광형 광변조부(17)에 화상표시한 때의 평균값이 입력영상신호에서의 평균값과 같아지도록 광원(18)에 대해 미리 정한 휘도조정을 실행한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법에 의하면, 입력신호처리부(63)에서 실행하는 신호진폭제어와의 상관성을 갖게 하여 광원(18)의 휘도조정을 실행하고, 입력영상신호에 대한 출력영상신호의 평균값의 변동분을 흡수한다. 이것에 의해 제 6 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법은 광원(18)의 평균소비전력을 늘리는 일없이 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다. 또, 제 6 실시형태에 관련된 화상표시장치에서는 특징검출부(61)의 구성을 간단하게 하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기 제 6 실시형태에 있어서는 특징검출부(61), 제어데이터 생성부(62) 및 입력신호처리부(63)의 구성을 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치에 이용한 경우를 설명했는데, 해당 구성을 상기 제 2~제 5 실시형태에 관련된 화상표시장치에 이용해도 같은 효과를 나타내는 것이 가능하다. 또, 상기 제 6 실시형태에 관련된 화상표시장치에 있어서 입력신호처리부(63) 내의 신호진폭 조정부(63A) 및 DC레벨 조정부(63B)의 구성 순서를 상기 제 2 실시형태에서 설명한 구성 순서로 대신해도 물론 같은 효과를 나타내는 것이 가능하다.
(제 7 실시형태)
다음에 제 7 실시형태에서는 입력영상신호의 MAX와 MIN의 평균값이 아니라, 필드마다 가장 출현회수가 많은 휘도레벨을 이용하여 콘트라스트 조정 및 광원휘도조정을 실행하도록 한 화상표시장치를 설명한다.
도 12는 본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 12에 있어서, 제 7 실시형태에 관련된 화상표시장치는 특징검출부(71)와, 제어데이터 생성부(72)와, 입력신호처리부(73)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또, 입력신호처리부(73)는 신호진폭 조정부(73A)와, DC레벨 조정부(73B)를 구비한다. 수광형 광변조부(17)는 광원(18)을 구비한다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 제 7 실시형태에 관련된 화상표시장치는 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치의 특징검출부(11), 제어데이터 생성부(12) 및 입력신호처리부(13)를 특징검출부(71), 제어데이터 생성부(72) 및 입력신호처리부(73)로 대신한 구성이다. 또, 제 7 실시형태에 관련된 화상표시장치의 그 이외의 구성은 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성과 같고, 해당 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여서 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 화상표시장치를 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치와 다른 구성부분을 중심으로 설명한다.
우선, 텔레비젼 수상기나 컴퓨터 장치 등의 영상신호처리회로(도시하지 않음)에서 출력된 영상신호가 입력영상신호로서 특징검출부(71) 및입력신호처리부(73)에 각각 입력된다. 특징검출부(71)는 입력영상신호의 MAX, MIN 및 필드마다 가장 출현회수가 많은 휘도레벨(HIST)을 각각 검출한다.
제어데이터 생성부(72)는 특징검출부(71)에서 검출된 MAX, MIN 및 HIST를 입력하고, 이러한 레벨에 기초하여 Gain과 Offset을 이하와 같이 구한다.
우선, 제어데이터 생성부(72)는 입력영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)을 처리회로의 신호처리가능범위, 즉 다이나믹 레인지(구체적으로는 DC레벨 조정부(73B)의 출력 다이나믹 레인지)폭까지 증폭하기 위한 Gain을 하기 식에 따라 구한다.
Gain=다이나믹 레인지폭/(MAX-MIN)
이 구한 Gain은 신호진폭 조정부(73A)에 출력된다.
다음에, 제어데이터 생성부(72)는 MAX 및 MIN과 상기 구한 Gain으로부터 신호진폭 조정부(73A)에 있어서 HIST 기준으로 실행되는 증폭된 입력영상신호가 출력 다이나믹 레인지에 들어가는 DC레벨을 부여하는 Offset을 구한다. 이 Offset은 증폭영상신호의 진폭이 다이나믹 레인지 내에 들어가도록 증폭영상신호의 DC레벨을 변화시키기 위해 이용된다. 이 구한 Offset은 DC레벨 조정부(73B)에 출력된다.
신호진폭 조정부(73A)는 입력영상신호와 특징검출부(71)에서 출력되는 HIST와 제어데이터 생성부(72)에서 출력되는 Gain을 입력한다. 그리고, 신호진폭 조정부(73A)는 HIST를 기준으로 하여 Gain에 따라 입력영상신호를 증폭한다. 이 증폭영상신호는 DC레벨 조정부(73B)에 출력된다.
DC레벨 조정부(73B)는 신호진폭 조정부(73A)에서 출력되는 증폭영상신호와제어데이터 생성부(72)에서 출력되는 Offset을 입력한다. 그리고, DC레벨 조정부(73B)는 증폭영상신호의 DC레벨을 Offset에 따라 레벨 시프트한다. 이 레벨 시프트한 후의 증폭영상신호(출력영상신호)는 수광형 광변조부(17)에 출력되고, 화상으로서 화면에 표시된다.
그리고, 광원제어부(16)는 Offset에 따라 출력영상신호에 있어서 시각적 휘도레벨이 입력영상신호의 휘도레벨과 동등하게 되도록, 즉 출력영상신호에 기초하여 수광형 광변조부(17)에 화상표시한 때의 HIST가 입력영상신호에서의 HIST와 같아지도록 광원(18)에 대해 미리 정한 휘도조정을 실행한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법에 의하면, 입력신호처리부(73)에서 실행하는 신호진폭제어와의 상관성을 갖게 하여 광원(18)의 휘도조정을 실행하고, 입력영상신호에 대한 출력영상신호의 HIST의 변동분을 흡수한다. 이것에 의해 제 7 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법은 광원(18)의 평균소비전력을 늘리지 않고, 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
또, 상기 제 7 실시형태에 있어서는 특징검출부(71), 제어데이터 생성부(72) 및 입력신호처리부(73)의 구성을 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치에 이용한 경우를 설명했는데, 해당 구성을 상기 제 3~제 5 실시형태에 관련된 화상표시장치에 이용해도 같은 효과를 나타내는 것이 가능하다. 또, 상기 제 7 실시형태에 관련된 화상표시장치에 있어서 입력신호처리부(73) 내의 신호진폭 조정부(73A) 및 DC레벨 조정부(73B)의 구성 순서를 상기 제 2 실시형태에서 설명한 구성 순서로 대신해도 물론 같은 효과를 나타내는 것이 가능하다.
(제 8 실시형태)
상기 제 1~제 5 실시형태에 있어서는 각각 APL을 기준으로 하여 콘트라스트 조정을 실행하는 경우를 각각 설명했다. 그러나, 이 이외의 미리 정한 임의의 DC레벨을 기준으로 하여 콘트라스트 조정을 실행하는 것도 물론 가능하다. 그래서, 제 8 실시형태에서는 미리 정한 임의의 DC레벨을 기준으로 하여 콘트라스트 조정을 실행하는 화상표시장치를 설명한다.
도 13은 본 발명의 제 8 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 13에 있어서, 제 8 실시형태에 관련된 화상표시장치는 특징검출부(11)와, 제어데이터 생성부(82)와, 입력신호처리부(83)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또, 입력신호처리부(83)는 신호진폭 조정부(83A)와, DC레벨 조정부(83B)를 구비한다. 수광형 광변조부(17)는 광원(18)을 구비한다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 제 8 실시형태에 관련된 화상표시장치는 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치의 제어데이터 생성부(12) 및 입력신호처리부(13)를 제어데이터 생성부(82) 및 입력신호처리부(83)로 대신한 구성이다. 또, 제 8 실시형태에 관련된 화상표시장치의 그 이외의 구성은 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성과 같고, 해당 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여서 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제 8 실시형태에 관련된 화상표시장치를 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치와 다른 구성부분을 중심으로 설명한다.
제어데이터 생성부(82)는 특징검출부(11)에서 검출된 MAX, MIN 및 APL과, 미리 정한 임의의 DC레벨(LVL)을 입력하고, Gain과 Offset과 LVL에 기초한 APL의 조정 DC레벨(Offset2)을 이하와 같이 구한다.
우선, 제어데이터 생성부(82)는 입력영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)을 처리회로의 신호처리가능범위, 즉 다이나믹 레인지(구체적으로는 신호진폭 조정부(83A)의 출력 다이나믹 레인지) 폭까지 증폭하기 위한 Gain을 하기 식에 따라 구한다.
Gain=다이나믹 레인지폭/(MAX-MIN)
이 구한 Gain은 신호진폭 조정부(83A)에 출력된다.
다음에 제어데이터 생성부(82)는 상기 제 1 실시형태에서 서술한 Offset과, MAX 및 MIN과 상기 구한 Gain으로부터 신호진폭 조정부(83A)에 있어서 LVL 기준으로 실행되는 증폭된 입력영상신호가 출력 다이나믹 레인지에 들어가는 DC레벨을 부여하는 Offset2를 구한다. 이 Offset2는 LVL기준의 증폭영상신호의 진폭이 다이나믹 레인지 내에 들어가도록 증폭영상신호의 DC레벨을 변화시키기 위해 이용된다. 이 구한 Offset은 광원제어부(16)에, Offset2는 DC레벨 조정부(83B)에 출력된다.
신호진폭 조정부(83A)는 입력영상신호와 제어데이터 생성부(82)에서 출력된 Gain과 LVL을 입력한다. 그리고, 신호진폭 조정부(83A)는 LVL을 기준으로 하여 Gain에 따라 입력영상신호를 증폭한다.
DC레벨 조정부(83B)는 신호진폭 조정부(83A)에서 출력된 증폭영상신호와 제어데이터 생성부(82)에서 출력된 Offset2을 입력한다. 그리고, DC레벨 조정부(83B)는 증폭영상신호의 DC레벨을 Offset2의 값에 따라 레벨 시프트한다. 이 레벨 시프트한 후의 증폭영상신호(출력영상신호)는 수광형 광변조부(17)에 출력되어 화상으로서 화면에 표시된다.
이상과 같이, 본 발명의 제 8 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법에 의하면, 입력신호처리부(83)에서 실행하는 신호진폭제어와의 상관성을 갖게 하여 광원(18)의 휘도조정을 실행하고, 입력영상신호에 대한 출력영상신호의 APL변동분을 흡수한다. 이것에 의해 제 8 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법은 광원(18)의 평균소비전력을 늘리지 않고 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 수 있다.
또, 상기 제 8 실시형태에 있어서는 제어데이터 생성부(82) 및 입력신호처리부(83)의 구성을 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치에 이용한 경우를 설명했는데, 해당 구성을 상기 제 2~제 5 실시형태에 관련된 화상표시장치에 이용해도 같은 효과를 나타내는 것이 가능하다.
또, 상기 제 8 실시형태에서는 콘트라스트 조정을 실행하는 기준으로 하는 임의의 DC레벨이 외부에서 부여되는 LVL인 경우를 설명했다. 그러나, 시스템의 최소값(신호진폭 조정부(83A)에 있어서 출력 다이나믹 레인지의 하한값)이나 시스템의 최대값(신호진폭 조정부(83A)에 있어서 출력 다이나믹 레인지의 상한값) 등의 내부에서 생성할 수 있는 값을 임의의 DC레벨로서 이용하는 것도 가능하다.
(제 9 실시형태)
그런데, 상기한 제 1~제 8 실시형태에서는 콘트라스트의 조정과 광원의 휘도조정과의 상관성을 갖게 하여 실행하는 것에 의해 광원의 소비전력을 늘리지 않고, 시각적인 콘트라스트 감도를 개선하는 화상표시장치와 화상표시방법을 설명했다. 그러나, 이렇게 설명한 콘트라스트 조정 및 광원의 휘도조정은 입력영상신호의 특징에만 착안하여 실행되는 것이고, 광원이 갖는 물리적인 특성까지는 고려되지 않는다.
그래서, 본 발명의 제 9 실시형태에서는 광원의 발광효율이 최대가 되는 특성범위 근방을 이용하여 입력하는 영상신호에 따라 광원의 밝기를 동적이면서 최적으로 조광하는 화상표시장치와 화상표시방법을 설명한다.
도 14는 본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 14에 있어서, 본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치는 특징검출부(11)와, 제어데이터 생성부(12)와, 입력신호처리부(13)와, 조광제어신호 연산부(95)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또, 수광형 광변조부(17)는 형광램프인 광원(18)을 구비한다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치는 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치에 조광제어신호 연산부(95)를 추가로 부가한 구성이다. 또, 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치의 그 이외의 구성은 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성과 같고, 해당 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여서 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치의 각 구성 및 동작(화상표시방법)을 도 15~도 19를 또한 참조하여 상기 제 1 실시형태에 관련된 화상표시장치와 다른 구성부분을 중심으로 설명한다.
조광제어신호 연산부(95)는 도 16에 나타낸 바와 같이 제어데이터 생성부(12)에서 출력된 Offset(조광제어데이터)과, 별도로 부여된 광원(18)의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 램프관 전류(i0)를 부여하는 기준 조광제어데이터를 입력한다. 그리고, 조광제어신호 연산부(95)는 기준 조광제어데이터에 기초하여 조광제어데이터 중에서 미리 정한 기간에서 변화하는 성분에 대해서만 광원(18)의 램프관전류(i)의 값을 제어시키는 새로운 조광제어데이터를 생성하여 출력한다.
도 15는 도 14의 조광제어신호 연산부(95)의 상세한 구성의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 15에 있어서, 조광제어신호 연산부(95)는 고역 필터(HPF)(96)와, 가산부(97)를 구비한다. 이하, 도 15를 또한 참조하여 조광제어신호 연산부(95)의 구체적인 처리의 일례를 설명한다.
HPF(96)는 종래부터 일반적으로 이용되고 있는 시정수(τ)를 갖는 고역 필터이고, 제어데이터 생성부(12)에서 출력되는 조광제어데이터 중 시정수(τ) 이내의 단시간에 변화하는 교류성분만을 통과시킨다. 이 시정수(τ)는 광원(18)의 램프관 전류(i)의 증가/감소에 대한 램프온도의 상승/하강의 응답성에 의존하여 결정된다(후술한다). 예를 들면, 시정수(τ)를 10초로 설정하면, 10초 이내에서 변화하는 조광제어데이터만이 HPF(96)를 통과한다. 도 17에는 도 16에 나타낸 조광제어데이터가 HPF(96)를 통과한 후의 교류성분의 조광제어데이터의 파형을 나타낸다. 또, HPF(96)의 더 상세한 구성의 일례를 도 18에 나타낸다. 도 18의 (a)는 디지털 회로로 HPF(96)를 구성한 일례이고, 도 18의 (b)는 아날로그 회로로 HPF(96)를 구성한 일례이다. 또, 이 회로는 종래부터 일반적으로 이용되고 있는 회로이기 때문에, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
가산부(97)는 별도로 부여된 기준 조광제어데이터와, HPF(96)가 출력하는 교류성분의 조광제어데이터를 입력하고, 쌍방을 가산하여 출력한다. 따라서, 조광제어신호 연산부(95)는 램프관전류(i0)를 제어기준값으로 하여 시정수(τ) 이내의 단시간으로 발생하는 휘도변화에 대해서는 변화에 추종하여 램프관전류(i)의 증감을 실행하여 광원(18)을 조광하고, 시정수(τ)를 넘는 시간에서 발생하는 휘도변화에 대해서는 광원(18)의 조광을 제어기준값인 램프관전류(i0)로 되돌리는 새로운 조광제어데이터를 생성할 수 있다(도 17).
여기에서, HPF(96)의 시정수(τ)를 광원(18)의 램프관전류(i)의 증가/감소에 대해 램프온도의 상승/하강에 거의 변화를 주지 않는 시간, 즉 온도변화의 응답성이 만족되지 않는(나쁜) 시간이 되도록 설정한다. 이것에 의해 조광제어신호 연산부(95)는 램프온도의 변화가 따라잡지 않는 단시간에서의 휘도변화에 대해서는 그 변화에 따라 램프관전류(i)를 변화시켜서 조광에 반영시킨 제어를 실행할 수 있다. 또, 조광제어신호 연산부(95)는 램프온도가 변화하는 장시간의 휘도변화에 대해서는 시정수(τ)를 넘는 시간에 있어서 램프관전류(i)를 제어기준값인 전류(i0)까지 되돌려서 램프온도가 항상 최대의 발광효율을 얻을 수 있는 특성범위근방(적온)에 있도록 제어할 수 있다.
따라서, 조광제어신호 연산부(95)는 항상 최대의 발광효율의 상태로 광원(18)의 밝기를 동적으로 조광시킬 수 있다. 도 19는 본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치의 일반적인 형광램프의 램프관전류-휘도특성의 일례를 나타낸 도면이다. 또, 도 19에 있어서, 실선으로 본 실시형태에 관련된 화상표시장치에 있어서의 특성을, 파선으로 도 29에 나타낸 종래의 화상표시장치(액정표시장치)에 있어서의 특성을 나타내고 있다.
그리고, 광원제어부(16)는 조광제어신호 연산부(95)가 출력한(도 15에 나타낸 예에서는 가산부(97)가 출력한 가산 후의) 새로운 조광제어데이터에 따라서 광원(18)의 램프관전류(i)의 값을 제어하여 광원(18)의 밝기를 동적으로 조광제어한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법에 의하면, 상기 제 1 실시형태에서 설명한 제어에 더하여 광원(18)의 발광효율이 최적이 되는 특성범위를 벗어나는 램프온도변화가 생기는 휘도변화에 대해서는 미리 정한 시정수(τ)에 기초하여 조광을 실행하는 램프관전류(i)가 제어기준값인 전류(i0)가 되도록(되돌아오도록) 제어한다.
이것에 의해 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법은 항상 램프온도를 적온으로 제어할 수 있어 항상 최대의 발광효율의 상태로 광원(18)의 밝기를 동적으로 조광할 수 있다. 따라서, 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법은 상기 제 1 실시형태에서 서술한 시각적인 콘트라스트 감도의 개선효과가 조금 저감되지만, 조광에 있어서 효율을 종래에 비해 대폭 개선할 수 있다.
(제 10 실시형태)
또, 상기 제 9 실시형태에서는 광원(18)의 발광효율이 최대가 되는 전류(i0)를 제어기준값으로 하여 특정의 휘도변화에 대해서는 램프관전류(i)가 제어기준값이 되도록 제어하는 것을 서술했다. 그러나, 화상표시장치를 실제로 제품화하는데 있어서는 광원(18)의 자기방열이나 장치 내부의 회로소자 등에서의 방열이 원인으로 광원(18)의 온도가 상승하는 것을 고려할 수 있다. 이 때문에, 광원(18)의 온도 상승에 따라 발광효율이 최대가 되는 전류(i0)가 실질적으로 낮은 값으로 변이하여 제품으로서 필요한 휘도(표준휘도)를 확보하기 위해서는 제어기준값을 전류(i0) 이상으로 설정해야 하는 경우가 생긴다.
이 경우에 있어서는 표준휘도를 확보하기 위해 제어기준값으로서 설정한 전류값(전류(iSTD)) 이상의 램프관전류(i)에 대해서는 상기 제 9 실시형태에서 서술한 제어를 실행하여 필요한 표준휘도를 확보하면서 밝기를 동적으로 효율적으로 조광하는 효과를 나타낼 수 있다. 그러나, 전류(iSTD) 이하의 램프관전류(i)에 대해서 상기 제 9 실시형태에서 서술한 제어를 실행하면, 오히려 효율을 저하시키게 된다(모든 특정 휘도변화에 대해 발광효율이 최대가 되는 전류(i0)보다 높은 전류(iSTD)가 되도록 램프관전류(i)를 제어하기 때문이다). 그래서, 제 10 실시형태에서는 상기한 바와 같은 경우에 있어서도 동적으로 효율적으로 조광할 수 있는 화상표시장치를 설명한다.
도 20은 본 발명의 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 20에 있어서, 본 발명의 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치는 특징검출부(11)와, 제어데이터 생성부(12)와, 입력신호처리부(13)와, 조광제어신호 연산부(105)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또, 수광형 광변조부(17)는 형광램프인 광원(18)을 구비한다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치는 상기 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치의 조광제어신호 연산부(95)를 조광제어신호 연산부(105)로 대신한 구성이다. 또, 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치에 있어서 다른 구성은 상기 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성과 같기 때문에, 해당 다른 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치의 각 구성 및 동작(화상표시방법)을 상기 제 9 실시형태에 관련된 화상표시장치와 다른 부분을 중심으로 도 21~도 23을 더욱 참조하여 설명한다.
도 21은 도 20의 조광제어신호 연산부(105)의 상세한 구성의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 21에 있어서, 조광제어신호 연산부(105)는 슬라이서(106)와, 저역 필터(LPF)(107)와, 감산부(108)를 구비한다.
제어데이터 생성부(12)에서 출력되는 조광제어데이터는 슬라이서(106) 및 감산부(108)에 입력된다. 슬라이서(126)는 조광제어데이터를 입력하는 동시에, 기준조광제어데이터로서 필요한 표준휘도를 확보하기 위해 미리 설정된 전류(iSTD)와, 광원(18)의 발광효율이 최대가 되는 전류(i0)를 입력한다. 그리고, 슬라이서(106)는 하기 식에 기초하여 입력하는 조광제어데이터(X)를 변화차분데이터(Y)로 변환하여 출력한다.
Y=X-iSTD(X>iSTD)
Y=0 (i0≤X≤iSTD)
Y=X-i0(X<i0)
또, 이 슬라이서(106)의 입력특성을 도 22에 나타낸다. 예를 들면, 도 23의 (a)에 나타낸 조광제어데이터(X)를 입력한 경우, 슬라이서(106)가 출력하는 변화차분데이터(Y)의 파형은 도 23의 (b)에 나타낸 파형이 된다.
LPF(107)는 종래부터 일반적으로 이용되고 있는 시정수(τ)를 갖는 저역필터이고, 슬라이서(106)가 출력하는 변화차분데이터(Y) 중, 시정수(τ) 이상의 장시간으로 변화하는 신호성분(교류성분 및 직류성분)만을 통과시킨다. 이 시정수(τ)는 상기 제 9 실시형태에서 설명한 HPF(96)와 같이 광원(18)의 램프관전류(i)의 증가/감소에 대한 램프온도의 상승/하강의 응답성에 의존하여 결정한다. 따라서, 도 23의 (b)에 나타낸 변화차분데이터(Y)의 입력에 대해 LPF(107)가 출력하는 변화성분 조광제어데이터(L)의 파형은 도 23의 (c)에 나타낸 바와 같이 된다.
감산부(108)는 조광제어데이터(X)와 변화성분 조광제어데이터(L)를 입력하고, 조광제어데이터(X)로부터 변화성분 조광제어데이터(L)를 감산한 새로운 조광제어데이터(Z)(도 23의 (d))를 출력한다.
따라서, 조광제어신호 연산부(105)는 LPF(107)에서 설정한 시정수(τ) 이내의 단시간으로 발생하는 휘도변화에 대해서는 그 변화에 추종하여 램프관전류(i)의 증감을 실행하여 광원(18)을 조광한다. 그리고, 조광제어신호 연산부(105)는 시정수(τ)를 넘는 시간에서 발생하는 휘도변화에 대해서는 그 변화에 기초한 램프관전류(i)가 전류(iSTD) 이상인 경우는 램프관전류(i)를 표준휘도의 제어기준값(상측 제어기준값)인 전류(iSTD)로 되돌리고, 그 변화에 기초한 램프관전류(i)가 전류(i0) 이하인 경우는 램프관전류(i)를 최대발광효율의 제어기준값(하측 제어기준값)인 전류(i0)에 되돌리는 제어에 의해 광원(18)을 조광한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법에 의하면 상기 제 1 실시형태에서 설명한 제어에 부가하여 제어기준값을 광원(18)의 발광효율이 최대인 전류(i0) 이상으로 설정해야 하는 경우, 미리 정한 시정수(τ)에 기초하여 램프관전류(i)가 상측 제어기준값인 전류(iSTD) 이상의 특정 휘도변화에 대해서는 조광을 실행하는 램프관전류(i)가 전류(iSTD)로, 램프관전류(i)가 하측 제어기준값인 전류(i0) 이하의 특정 휘도변화에 대해서는 조광을 실행하는 램프관전류(i)가 전류(i0)로 되도록(되돌리도록) 제어한다.
이것에 의해 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법은 램프관전류(i)가 전류(iSTD) 이상의 특정 휘도변화에 대해서는 필요한 표준휘도를 확보하면서 밝기를 동적으로 조광할 수 있고, 램프관전류(i)가 전류(i0) 이하의 특정 휘도변화에 대해서는 최대의 발광효율의 상태로 밝기를 동적으로 조광할 수 있다. 따라서, 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법은 상기 제 1 실시형태에서 서술한 시각적인 콘트라스트 감도의 개선효과가 조금 저감되지만, 조광에 있어서 효율을 종래에 비해 대폭 개선할 수 있다.
또, 상기 제 10 실시형태에 있어서는 화상표시장치는 램프관전류(i)가 하측 제어기준값인 전류(i0) 이하의 특정 휘도변화에 대해서도 조광을 실행하는 램프관전류(i)가 전류(i0)가 되도록 제어하도록 기재했다. 그러나, 사용자가 전체적으로 어두운 화면을 굳이 희망하는 경우(예를 들면, 수동으로 조광(콘트라스트 조광 등)한 경우)에도 상기 제어를 실행하면, 전체적으로 흑레벨이 떠서 어두운 화면을 얻을 수 없는 일이 생긴다.
이 때문에, 사용자가 전체적으로 어두운 화면을 희망하는 경우에는 화면 표시장치는 램프관전류(i)가 전류(i0) 이하의 특정 휘도변화에 대해서는 제어를 실행하지 않도록 하거나, 제어기준값인 전류(i0)를 내려서 램프관전류(i)가 낮은 전류값이 되도록 제어해도 좋다. 전자의 경우, 슬라이서(106)를 하기 식에 기초하여 입력하는 조광제어데이터(X)를 변화차분 데이터(Y)로 변환하여 출력하도록 하면 좋다.
Y=X-iSTD(X>iSTD)
Y=0 (X≤iSTD)
또, 이 경우에 있어서 슬라이서(106)의 입출력특성을 도 24의 (a)에, 도 23의 (a)에 나타낸 조광제어데이터(X)의 입력에 대해 감산부(108)가 출력하는 조광제어데이터(Z)의 파형을 도 24의 (b)에 나타낸다.
또, 상기 제 10 실시형태에 있어서는 상측 제어기준값(iSTD)을 표준휘도를 부여하는 조광제어데이터로 했지만, 제품으로서 필요한 램프수명보다 정해진 평균램프관전류를 부여하는 조광제어데이터로 해도 좋다.
(제 11 실시형태)
그런데, 상기 제 10 실시형태에서는 화상표시장치를 실제로 제품화하는데 있어서는 광원(18)의 자기방열이나 장치 내부의 회로소자 등에서의 방열이 원인으로 광원(18)의 온도가 상승하는 것을 고려할 수 있다고 서술했다. 그러나, 이 이외에 광원(18)의 온도가 변화하는 원인으로서 제품이 사용되는 환경온도의 변화가 있고, 이 환경온도의 변화에 따라 광원(18)의 주위온도도 그 정도로 변화한다. 이 때문에, 환경온도에 따라서는 미리 제어기준값으로서 설정한 전류(i0)가 광원(18)의 발광효율이 최대가 되는 전류값이 아닌 경우가 생긴다. 그래서 제 11 실시형태에서는 상기한 바와 같은 경우에 있어서도 항상 최대발광효율에서 조광할 수 있는 화상표시장치를 설명한다.
도 25는 본 발명의 제 11 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성을 나타낸블록도이다. 도 25에 있어서 본 발명의 제 11 실시형태에 관련된 화상표시장치는 특징검출부(11)와, 제어데이터 생성부(12)와, 입력신호처리부(13)와, 조광제어신호 연산부(95)(또는 105)와, 기준 조광제어데이터 연산부(118)와, 센서(119)와, 광원제어부(16)와, 수광형 광변조부(17)를 구비한다. 또, 수광형 광변조부(17)는 형광램프인 광원(18)을 구비한다.
도 25에 나타낸 바와 같이, 제 11 실시형태에 관련된 화상표시장치는 상기 제 9 또는 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치에 기준 조광제어데이터 연산부(118) 및 센서(119)를 더 부가한 구성이다. 또, 제 11 실시형태에 관련된 화상표시장치에 있어서 다른 구성은 상기 제 9 및 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성과 같기 때문에, 해당 다른 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제 11 실시형태에 관련된 화상표시장치의 각 구성 및 동작(화상표시방법)을 상기 제 9 및 제 10 실시형태에 관련된 화상표시장치와 다른 부분을 중심으로 설명한다.
센서(119)는 온도나 광 등의 물리량을 검지하여 그 결과를 출력하는 일반적인 센서이고, 광원(18)의 근방에 설치된다. 센서(119)가 온도센서인 경우, 설치되어 있는 주위의 온도(즉, 광원(18) 근방의)를 검출하고, 그 검출결과를 기준 조광제어데이터 연산부(118)에 출력한다. 또, 센서(119)가 광센서인 경우, 광원(18)의 광량을 검출하고, 그 검출결과를 기준 조광제어데이터 연산부(118)에 출력한다.
기준 조광제어데이터 연산부(118)는 센서(119)로부터 출력되는 검출결과에기초하여 광원(18)의 발광효율이 최대가 되는 램프관전류(i0)를 구하고, 기준 조광제어데이터로서 조광제어신호 연산부(95)(또는 105)에 출력한다. 여기에서 기준 조광제어데이터 연산부(118)는 검출결과가 온도인 경우에는 램프관전류-램프온도특성(도 28을 참조)에 따라 광원(18)의 발광효율이 최대가 되는 램프관전류(i0)를 구한다. 또, 기준 조광제어데이터 연산부(118)는 검출결과가 광량인 경우에는 광량과 램프관전류와의 비율에 의해 발광효율을 연산하여 광원(18)의 발광효율이 최대가 되는 램프관전류(i0)를 구한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 11 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법에 의하면, 상기 제 9 및 제 10 실시형태에서 설명한 제어에 더하여 광원(18)의 근방에 센서(119)를 설치하고 센서(119)의 검지결과에 따라 광원(18)의 발광효율이 최대가 되는 램프관전류(i0)를 구한다.
이것에 의해 제 11 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법에서는 상기 제 9 및 제 10 실시형태에서 서술한 효과에 더하여 사용되는 환경온도에 영향받지 않고 항상 광원(18)의 발광효율이 최대인 상태에서 밝기를 동적으로 조광할 수 있다.
(제 12 실시형태)
상기 제 9~제 11 실시형태에서는 콘트라스트의 조정과 광원의 휘도조정과의 상관성을 갖게 하여 실행하는 것에 의해 광원의 소비전력을 늘리지 않고 시각적인 콘트라스트 감도를 개선하는 수법으로 광원의 발광효율이 최대가 되는 특성범위근방을 이용하여 입력영상신호에 따라 광원의 밝기를 동적이면서 최적으로 조광하는수법을 또한 부가한 화상표시장치와 화상표시방법을 설명했다. 그러나, 이 광원의 발광효율이 최대가 되는 특성범위근방을 이용하여 입력영상신호에 따라 광원의 밝기를 동적이면서 최적으로 조광하는 수법은 입력영상신호에 대해 단독으로 이용하는 것이 가능하다. 그래서, 본 발명의 제 12 실시형태에서는 입력영상신호에 대해 단독으로 광원의 발광효율이 최대가 되는 특성범위근방을 이용하여 입력영상신호에 따라 광원의 밝기를 동적이면서 최적으로 조광하는 화상표시장치와 화상표시방법을 설명한다.
도 26은 본 발명의 제 12 실시형태에 관련된 화상표시장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 26에 있어서, 제 12 실시형태에 관련된 화상표시장치는 특징검출부(121)와, 제어데이터 생성부(122)와, 조광제어신호 연산부(123)와, 광원제어부(126)와, 수광형 광변조부(127)를 구비한다. 또, 수광형 광변조부(127)는 형광램프인 광원(128)을 포함한다.
텔레비전 수상기나 컴퓨터장치 등의 신호처리회로(도시하지 않음)에서 출력되는 영상신호는 특징검출부(121) 및 수광형 광변조부(127)에 각각 입력된다. 수광형 광변조부(127)는 광원(128)이 조사하는 광을 이용하여 입력하는 영상신호를 보기 쉽게 화상으로 표시한다.
특징검출부(121)는 상기한 특징검출부(11)와 등가인 구성이다. 이 특징검출부(121)는 입력한 영상신호의 평균휘도레벨(APL)을 검출한다.
제어데이터 생성부(122)는 상기한 제어데이터 생성부(12)와 등가인 구성이다. 제어데이터 생성부(122)는 특징검출부(121)에서 검출된 APL을 입력하고, 미리정한 기준휘도레벨과 APL과의 차에 기초하여 광원(128)을 제어하는 조광제어데이터를 구한다. 이 미리 정한 기준휘도레벨은 특히 광원(128)의 제어를 실행하지 않아 좋은, 즉 램프관전류(i)가 전류(i0)가 되는 휘도레벨이다. 또, 전류(i0)는 상기 종래의 기술에서 설명한 바와 같이 광원(128)의 발광효율이 최대가 되는 전류값이다. 따라서, 제어데이터 생성부(122)는 미리 정한 조광제어량에 기초하여 APL이 기준휘도레벨보다 낮은 경우에는 광원(128)의 램프관전류(i)가 전류(i0)보다 많아지도록, APL이 기준휘도레벨보다 높은 경우에는 광원(128)의 램프관전류(i)가 전류(i0)보다 적어지도록 조광제어데이터(도 16을 참조)를 구한다.
또, 기준휘도레벨은 상기한 램프관전류(i)가 전류(i0)가 되는 휘도레벨에 한정되는 것은 아니고, 램프관전류(i)가 전류(i0) 이상이 되는 휘도레벨을 기준휘도레벨로서 이용해도 같은 효과를 나타낼 수 있다.
조광제어신호 연산부(123)는 상기한 조광제어신호 연산부(95, 105) 또는 이러한 것에 기준 조광제어데이터 연산부(118) 및 센서(119)를 부가한 구성과 등가이다. 이 조광제어신호 연산부(123)는 제어데이터 생성부(122)에서 출력되는 조광제어데이터를 입력하고, 별도로 부여된 광원(128)의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 램프관전류(i0)를 부가한 기준 조광제어데이터에 기초하여 그 안에서 미리 정한 기간에서 변화하는 성분에만 광원(128)의 램프관전류(i)의 값을 제어하는 새로운 조광제어데이터를 생성하여 출력한다.
그리고, 광원제어부(126)는 조광제어신호 연산부(95)(또는 105)에서 출력되는 새로운 조광제어데이터에 따라서, 광원(128)의 램프관전류(i)의 값을 제어하여 광원(128)의 밝기를 동적으로 조광제어한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 12 실시형태에 관련된 화상표시장치와 방법에 의하면, 상기 제 9~제 11 실시형태에서 설명한 광원의 발광효율이 최대가 되는 특성범위 근방을 이용하여 입력영상신호에 따라 광원의 밝기를 동적이면서 최적으로 조광하는 수법만을 입력영상신호에 대해 제어할 수 있다.
또, 상기 제 12 실시형태에 있어서는 램프관전류(i)가 제어기준값인 전류(i0) 이하의 특정 휘도변화에 대해서도 조광을 실행하는 램프관전류(i)가 전류(i0)가 되도록 제어하도록 기재했다. 그러나, 사용자가 전체적으로 어두운 화면을 굳이 희망하는 경우에도 상기 제어를 실행하면 전체적으로 흑레벨이 떠서 어두운 화면을 얻을 수 없는 경우가 생긴다. 이 때문에, 사용자가 전체적으로 어두운 화면을 희망하는 경우에는 램프관전류(i)가 전류(i0) 이하의 특정 휘도변화에 대해서는 제어를 실행하지 않도록 하거나, 제어기준값인 전류(i0)를 내려서 설정하거나, 램프관전류(i)가 전류(i0)보다 낮은 전류값이 되도록 제어해도 좋다.
또, 상기 제 12 실시형태에 있어서는 기준 조광제어데이터를 광원의 발광효율이 최대가 되는 램프관전류를 부여하는 조광제어데이터로 했는데, 램프수명과 제품으로서 필요한 휘도보다 정해진 최적 램프관전류를 부여하는 조광제어데이터로해도 좋다.
또, 상기 제 12 실시형태에 있어서는 입력하는 영상신호의 평균휘도레벨(APL)에 기초하여 광원(128)의 조광제어를 실행하는 경우를 기재했는데, 이 이외에도 영상신호의 최대휘도레벨이나 최소휘도레벨, 또는 이러한 것과 평균휘도레벨과의 조합에 기초하여 광원(128)의 조광제어를 실행해도 좋다.
또, 상기 제 9~제 12 실시형태에 있어서는 광원(18)(또는 128)이 형광램프인 경우를 일례로 들어 설명했는데, 다른 램프형태의 광원에 대해서도 상기한 바와 같이 이용하는 것이 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 화상표시장치와 화상표시방법은 입력하는 영상신호에 따라 동적으로 콘트라스트의 조정 및 광원의 휘도조정을 실행하는데 해당하고, 콘트라스트의 조정과 광원의 휘도조정에 상관성을 갖게 하여 광원의 소비전력을 늘리지 않고, 시각적인 콘트라스트 감도를 개선할 목적으로, 또 광원의 발광효율이 최대가 되는 특성범위근방을 이용하여 입력하는 영상신호에 따라 광원의 밝기를 동적이면서 최적으로 조광할 목적으로, 또 제품으로서 필요한 광원수명을 유지하면서 입력하는 영상신호에 따라 광원의 밝기를 동적이면서 최적으로 조광할 목적으로 이용하는 것이 가능하다.

Claims (40)

  1. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치에 있어서,
    미리 정한 진폭값이 되도록 상기 영상신호의 진폭조정을 동적으로 실행하는 진폭조정부와,
    진폭조정된 상기 영상신호에 기초하는 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시되었을 때 소정의 레벨이 시각상 변화되지 않도록, 상기 진폭조정부에서 실행되는 진폭조정에 따라서 상기 광원의 휘도조정을 실행하는 광원휘도 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 레벨은 입력하는 상기 영상신호의 각 프레임의 평균휘도레벨인 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  3. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치에 있어서,
    상기 영상신호를 입력하고, 해당 영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)을 각각 검출하는 특징검출부,
    상기 MAX, MIN 및 APL을 입력하고, 증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어데이터와, 증폭된 상기 영상신호에 기초하는 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 상기 APL과 동등해지는 밝기로 상기 광원을 점등시키기 위한 광원제어 데이터를 생성하는 제어데이터 생성부,
    상기 영상신호와 상기 신호제어데이터를 입력하고, 해당 신호제어데이터에 따라서 상기 영상신호의 최대진폭(상기 MAX와 MIN의 차)을 다이나믹 레인지폭까지 증폭하는 신호제어부, 및
    상기 광원제어 데이터를 입력하고, 해당 광원제어 데이터에 기초하여 상기 광원의 휘도제어를 실행하는 광원제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  4. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치에 있어서,
    상기 영상신호를 입력하고, 해당 영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)을 각각 검출하는 특징검출부,
    상기 MAX, MIN 및 APL을 입력하고, 상기 영상신호의 최대진폭(상기 MAX와 MIN의 차)을 DC 레벨 조정부의 출력 다이나믹 레인지폭까지 증폭시키기 위한 게인과, 신호진폭 조정부에서 증폭된 상기 영상신호가 해당 출력 다이나믹 레인지 내에 들어가는 DC레벨 시프트량을 부여하는 오프셋을 구하는 제어데이터 생성부,
    상기 영상신호, APL 및 게인을 입력하고, 해당 APL을 기준으로 하여 해당 게인에 따라 해당 영상신호를 증폭하는 상기 신호진폭 조정부,
    상기 신호진폭 조정부가 출력하는 상기 증폭된 영상신호 및 상기 오프셋을 입력하고, 해당 증폭된 영상신호의 DC레벨을 해당 오프셋의 값에 따라 레벨 시프트하여 상기 수광형 광변조부에 출력하는 DC레벨 조정부 및
    상기 오프셋을 입력하고, 해당 오프셋에 기초하여 상기 DC레벨 조정부에서 출력된 영상신호에 기초한 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시된 때의 평균휘도레벨이 상기 APL과 동등하게 되는 밝기로 상기 광원을 점등시키도록 광원휘도제어를 실행하는 광원제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영상신호에 미리 감마보정처리가 실시되어 있는 경우,
    상기 수광형 광변조부에 출력되는 영상신호를 입력하고, 실시되어 있는 상기 감마보정처리를 상쇄하는 역감마보정처리를 실행한 후, 상기 수광형 광변조부로 출력하는 감마역보정처리부와,
    상기 오프셋을 입력하고, 해당 오프셋에 대해 상기 감마역보정처리부가 실시하는 것과 동일한 역감마보정처리를 실시한 후, 상기 광원제어부에 출력하는 감마제어데이터 생성부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어데이터 생성부는 새롭게 입력한 상기 APL과 전회(前回) 처리한 상기 APL을 비교하여 그 레벨차를 또한 판단하고, 해당 레벨차가 취득하는 최소값부터 최대값으로의 변화에 따라 전회 처리로 구한 제어데이터로부터 금회의 MAX, MIN에 기초하여 구할 수 있는 제어데이터까지를 가변적으로 적용시켜서 상기 신호제어데이터 및 상기 광원제어데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어데이터 생성부는 상기 MAX와 상기 MIN과의 레벨차가 미리 정한 값보다 작은지를 또한 판단하고, 해당 레벨차가 미리 정한 값보다 작다고 판단한 경우에는 해당 레벨차가 취득하는 최소값에서 해당 미리 정한 값으로의 변화에 따라 진폭조정 및 광원휘도조정이 이루어지지 않는 값의 제어데이터로부터 상기 MAX 및 상기 MIN에 기초하여 구할 수 있는 제어데이터까지를 가변적으로 적용시켜서 상기 신호제어데이터 및 상기 광원제어데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  8. 입력하는 2개의 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 동시에 표시하는 화상표시장치에 있어서,
    조정대상이 되는 어느 한쪽의 상기 영상신호(주영상신호)를 입력하고, 해당 주영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)을 각각 검출하는 특징검출부,
    상기 MAX, MIN 및 APL을 입력하고, 증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어데이터와, 증폭된 상기 영상신호에 기초하는 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 상기 APL과 동등해지는 밝기로 상기 광원을 점등시키기 위한 광원제어데이터를 생성하는 제어데이터 생성부,
    상기 주영상신호와 상기 신호제어데이터를 입력하고, 해당 신호제어데이터에 따라서 상기 주영상신호의 최대진폭(MAX와 MIN의 차)을 다이나믹 레인지폭까지 증폭하는 신호제어부,
    상기 광원제어데이터를 입력하고, 해당 광원제어데이터에 기초하여 상기 광원의 휘도제어를 실행하는 광원제어부,
    상기 광원제어데이터를 입력하고, 해당 광원제어데이터에 기초하여 상기 주영상신호에 대하여 실시되는 광원휘도 조정효과가 조정대상밖인 어느 다른쪽의 상기 영상신호(부영상신호)에 대하여 상쇄되도록 해당 부영상신호의 진폭을 증폭 또는 감쇠하는 부신호진폭 조정부 및
    상기 신호제어부로부터 출력되는 영상신호와, 상기 부신호진폭 조정부로부터 출력되는 영상신호를 입력하고, 외부로부터 부여되는 전환신호의 타이밍에 따라서 해당 영상신호의 어느 한쪽을 선택적으로 전환하여 상기 수광형 광변조부로 출력하는 출력전환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  9. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치에 있어서,
    상기 영상신호를 입력하고, 해당 영상신호의 특징량에 따른 특징 데이터를 구하는 특징검출부,
    상기 특징데이터를 입력하고, 미리 정한 기준 데이터와 해당 특징데이터와의 차에 기초하여 상기 광원을 제어하는 조광제어데이터를 구하는 조광제어부,
    상기 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터에 기초하여, 상기 조광제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화하는 성분에 대해서만 해당 기준 조광제어데이터에 수속하도록 상기 광원의 구동전류의 값을 제어하는 새로운 조광제어데이터를 생성하여 출력하는 조광제어신호 연산부 및
    상기 새로운 조광제어데이터에 따라서 상기 광원의 구동전류의 값을 제어하여 상기 광원의 밝기를 동적으로 조광제어하는 광원제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 조광제어신호 연산부는
    상기 조광제어데이터 중, 미리 정한 시정수 이내의 시간에서 변화하는 교류성분만을 통과시키는 고역 필터와,
    상기 기준 조광제어데이터와, 상기 고역 필터로부터 출력되는 교류성분 조광제어데이터를 입력하고, 쌍방을 가산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 가산부를 구비하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원근방의 물리량을 검지하는 센서부와,
    상기 센서부에서 검지된 결과에 따라서 항상 상기 광원의 발광효율이 최대가 되도록 상기 조광제어신호 연산부에 부여되는 상기 기준 조광제어데이터의 값을 동적으로 변화시키는 기준 조광제어데이터 연산부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광원 근방의 물리량을 검지하는 센서부와,
    상기 센서부에서 검지된 결과에 따라서 항상 상기 광원의 발광효율이 최대가 되도록 상기 조광제어신호 연산부에 부여되는 상기 기준 조광제어데이터의 값을 동적으로 변화시키는 기준 조광제어데이터 연산부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  13. 입력하는 영상신호를 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치에 있어서,
    상기 영상신호를 입력하고, 해당 영상신호의 특징량에 따른 특징 데이터를 구하는 특징검출부,
    상기 특징데이터를 입력하고, 미리 정한 기준 데이터와 해당 특징 데이터와의 차에 기초하여 상기 광원을 제어하는 조광제어데이터를 구하는 조광제어부,
    상기 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터 및/또는 표준 조광제어데이터에 기초하여, 상기 조광제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화되는 성분에 대해서만 해당 기준 조광제어데이터 및/또는 해당 표준 조광제어데이터에 수속하도록 상기 광원의 구동전류의 값을 제어시키는 새로운 조광제어데이터를 생성하여 출력하는 조광제어신호 연산부 및
    상기 새로운 조광제어데이터에 따라서 상기 광원의 구동전류의 값을 제어하여 상기 광원의 밝기를 동적으로 조광제어하는 광원제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 표준 조광제어데이터는 표준휘도를 확보하기 위해 미리 설정된 구동전류를 부여하는 조광제어데이터인 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 표준 조광제어데이터는 램프수명을 확보하기 위해 미리 설정된 평균구동전류를 부여하는 조광제어데이터인 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 조광제어신호 연산부는
    상기 조광제어데이터를 입력하는 동시에, 상기 표준 조광제어데이터와 상기 기준 조광제어데이터를 입력하고, 해당 조광제어데이터가 해당 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분을, 해당 조광제어데이터가 해당 기준 조광제어데이터 이하인 경우에는 그 쌍방의 데이터차분을, 이 이외의 경우에는 데이터차분 0을 출력하는 슬라이스부,
    상기 슬라이스부로부터 출력되는 변화차분데이터 중, 미리 정해진 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만을 통과시키는 저역 필터 및
    상기 조광제어데이터와, 상기 저역 필터로부터 출력되는 변화성분 조광제어데이터를 입력하고, 해당 조광제어데이터로부터 해당 변화성분 조광제어데이터를 감산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 감산부를 구비하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 조광제어신호 연산부는
    상기 조광제어데이터를 입력하는 동시에, 상기 표준 조광제어데이터와 상기 기준 조광제어데이터를 입력하고, 해당 조광제어데이터가 해당 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분을, 해당 조광제어데이터가 해당 기준 조광제어데이터 이하인 경우에는 그 쌍방의 데이터차분을, 이 이외의 경우에는 데이터차분 0을 출력하는 슬라이스부,
    상기 슬라이스부로부터 출력되는 변화차분데이터 중, 미리 정해진 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만을 통과시키는 저역 필터 및
    상기 조광제어데이터와, 상기 저역 필터로부터 출력되는 변화성분 조광제어데이터를 입력하고, 해당 조광제어데이터로부터 해당 변화성분 조광제어데이터를 감산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 감산부를 구비하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 조광제어신호 연산부는
    상기 조광제어데이터를 입력하는 동시에, 상기 표준 조광제어데이터를 입력하고, 해당 조광제어데이터가 해당 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분을, 이 이외의 경우에는 데이터 차분 0을 출력하는 슬라이스부,
    상기 슬라이스부로부터 출력되는 변화차분데이터 중, 미리 정해진 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만을 통과시키는 저역 필터 및
    상기 조광제어데이터와, 상기 저역 필터로부터 출력되는 변화성분 조광제어데이터를 입력하고, 해당 조광제어데이터로부터 해당 변화성분 조광제어데이터를 감산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 감산부를 구비하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 조광제어신호 연산부는
    상기 조광제어데이터를 입력하는 동시에, 상기 표준 조광제어데이터를 입력하고, 해당 조광제어데이터가 해당 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분을, 이 이외의 경우에는 데이터 차분 0을 출력하는 슬라이스부,
    상기 슬라이스부로부터 출력되는 변화차분데이터 중, 미리 정해진 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만을 통과시키는 저역 필터 및
    상기 조광제어데이터와, 상기 저역 필터로부터 출력되는 변화성분 조광제어데이터를 입력하고, 해당 조광제어데이터로부터 해당 변화성분 조광제어데이터를 감산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 감산부를 구비하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  20. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시장치에 있어서,
    상기 영상신호를 입력하고, 해당 영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)을 각각 검출하는 특징검출부,
    상기 MAX, MIN 및 APL을 입력하고, 증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어데이터와, 증폭된 상기 영상신호에 기초하는 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 APL과 동등해지는 밝기로 상기 광원을 점등시키기 위한 광원제어데이터를 생성하는 제어데이터 생성부,
    상기 영상신호와 상기 신호제어데이터를 입력하고, 해당 신호제어데이터에 따라서, 상기 영상신호의 최대진폭(상기 MAX와 MIN의 차)을 다이나믹 레인지폭까지 증폭하는 신호제어부,
    상기 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정한 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터에 기초하여, 상기 광원제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화되는 성분에 대해서만 해당 기준 조광제어데이터에 수속하도록 상기 광원의 구동전류의 값을 제어시키는 새로운 광원제어데이터를 생성하여 출력하는 조광제어신호 연산부 및
    상기 새로운 광원제어데이터를 입력하고, 해당 새로운 광원제어데이터에 기초하여 상기 광원의 구동전류의 값을 제어하여 상기 광원의 휘도제어를 동적으로 실행하는 광원제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  21. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시방법에 있어서,
    미리 정한 진폭값이 되도록 상기 영상신호의 진폭조정을 동적으로 실행하는 단계와,
    진폭조정된 상기 영상신호에 기초하는 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시되었을 때 소정의 레벨이 시각상 변화되지 않도록 진폭조정에 따라서 상기 광원의휘도조정을 실행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 소정 레벨은 입력하는 상기 영상신호의 각 프레임의 평균휘도레벨인 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  23. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시방법에 있어서,
    상기 영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)을 각각 검출하는 단계,
    증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어 데이터와, 증폭된 상기 영상신호에 기초하는 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 상기 APL과 동등해지는 밝기로 상기 광원을 점등시키기 위한 광원제어 데이터를 생성하는 단계,
    상기 신호제어데이터에 따라서 상기 영상신호의 최대진폭(상기 MAX와 MIN의 차)을 다이나믹 레인지폭까지 증폭하는 단계 및
    상기 광원제어 데이터에 기초하여 상기 광원의 휘도제어를 실행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
  24. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는화상표시방법에 있어서,
    상기 영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)을 각각 검출하는 단계,
    상기 영상신호의 최대진폭(상기 MAX와 MIN의 차)을 상기 수광형 광변조부에서 허용되는 출력 다이나믹 레인지폭까지 증폭시키기 위한 게인과, 증폭된 상기 영상신호가 해당 출력 다이나믹 레인지 내에 들어가는 DC레벨 시프트량을 부여하는 오프셋을 구하는 단계,
    상기 APL을 기준으로 하여 상기 게인에 따라 해당 영상신호를 증폭하는 단계,
    상기 증폭된 영상신호의 DC레벨을 상기 오프셋의 값에 따라 레벨 시프트하여 상기 수광형 광변조부에 출력하는 단계 및
    상기 오프셋에 기초하여, 상기 증폭된 영상신호에 기초한 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시된 때의 평균휘도레벨이 상기 APL과 동등하게 되는 밝기로 상기 광원을 점등시키도록 광원휘도제어를 실행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 영상신호에 미리 감마보정처리가 실시되어 있는 경우,
    상기 영상신호에 대해 실시되어 있는 상기 감마보정처리를 상쇄하는 역감마보정처리를 실행한 후, 해당 처리후의 영상신호를 상기 수광형 광변조부로 출력하는 단계와,
    상기 오프셋에 대해 상기 감마역보정처리부가 실시하는 것과 동일한 역감마보정처리를 실시한 후, 해당 처리후의 오프셋을 상기 광원휘도제어를 실행하는 단계로 출력하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는 새롭게 입력한 상기 APL과 전회 처리한 상기 APL을 비교하여 그 레벨차를 또한 판단하고, 해당 레벨차가 취득하는 최소값부터 최대값으로의 변화에 따라 전회 처리로 구한 제어데이터로부터 금회의 MAX, MIN에 기초하여 구할 수 있는 제어데이터까지를 가변적으로 적용시켜서 상기 신호제어데이터 및 상기 광원제어데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는 상기 MAX와 상기 MIN과의 레벨차가 미리 정한 값보다 작은지를 또한 판단하고, 해당 레벨차가 미리 정한 값보다 작다고 판단한 경우에는 해당 레벨차가 취득하는 최소값에서 해당 미리 정한 값으로의 변화에 따라, 진폭조정 및 광원휘도조정이 이루어지지 않은 값의 제어데이터로부터 상기 MAX 및 상기 MIN에 기초하여 구할 수 있는 제어데이터까지를 가변적으로 적용시켜서 상기 신호제어데이터 및 상기 광원제어데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  28. 입력하는 2개의 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 동시에 표시하는 화상표시방법에 있어서,
    조정대상이 되는 어느 한쪽의 상기 영상신호(주영상신호)의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)을 각각 검출하는 단계,
    증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어데이터와, 증폭된 상기 주영상신호에 기초하는 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 상기 APL과 동등해지는 밝기로 상기 광원을 점등시키기 위한 광원제어데이터를 생성하는 단계,
    상기 신호제어데이터에 따라서 상기 주영상신호의 최대진폭(상기 MAX와 MIN의 차)을 다이나믹 레인지폭까지 증폭하는 단계,
    상기 광원제어데이터에 기초하여 상기 광원의 휘도제어를 실행하는 단계,
    상기 광원제어데이터에 기초하여 상기 주영상신호에 대하여 실시되는 광원휘도 조정효과가 조정대상밖인 어느 다른쪽의 상기 영상신호(부영상신호)에 대하여 상쇄되도록 해당 부영상신호의 진폭을 증폭 또는 감쇠하는 단계 및
    외부로부터 부여되는 전환신호의 타이밍에 따라서 상기 증폭된 주영상신호와 증폭 또는 감쇠된 상기 부영상신호를 선택적으로 전환하여 상기 수광형 광변조부로 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
  29. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는화상표시방법에 있어서,
    상기 영상신호의 특징량에 따른 특징 데이터를 구하는 단계,
    미리 정한 기준 데이터와 상기 특징데이터와의 차에 기초하여 상기 광원을 제어하는 조광제어데이터를 구하는 단계,
    상기 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터에 기초하여, 상기 조광제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화하는 성분에 대해서만 해당 기준 조광제어데이터에 수속하도록 상기 광원의 구동전류의 값을 제어시키는 새로운 조광제어데이터를 생성하여 출력하는 단계 및
    상기 새로운 조광제어데이터에 따라서 상기 광원의 구동전류의 값을 제어하여 상기 광원의 밝기를 동적으로 조광제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 생성하여 출력하는 단계는
    상기 조광제어데이터 중 미리 정한 시정수 이내의 시간에서 변화하는 교류성분만을 추출하는 단계와,
    상기 기준 조광제어데이터와, 상기 교류성분만이 추출된 교류성분 조광제어데이터를 가산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 광원근방의 물리량을 검지하는 단계와,
    상기 검지하는 단계에서 검지된 결과에 따라서 항상 상기 광원의 발광효율이 최대가 되도록 상기 새로운 조광제어데이터를 생성하여 출력하는 단계에 부여하는 상기 기준 조광제어데이터의 값을 동적으로 변화시키는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 광원 근방의 물리량을 검지하는 단계와,
    상기 검지하는 단계에서 검지된 결과에 따라서 항상 상기 광원의 발광효율이 최대가 되도록 상기 새로운 조광제어데이터를 생성하여 출력하는 단계에 부여하는 상기 기준 조광제어데이터의 값을 동적으로 변화시키는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  33. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시방법에 있어서,
    상기 영상신호의 특징량에 따른 특징 데이터를 구하는 단계,
    미리 정한 기준 데이터와 상기 특징데이터와의 차에 기초하여 상기 광원을 제어하는 조광제어데이터를 구하는 단계,
    상기 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터 및/또는 표준 조광제어데이터에 기초하여, 상기 조광제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화하는 성분에 대해서만 해당 기준 조광제어데이터 및/또는 해당 표준 조광제어데이터에 수속하도록 상기 광원의 구동전류의 값을 제어시키는 새로운 조광제어데이터를 생성하여 출력하는 단계 및
    상기 새로운 조광제어데이터에 따라서 상기 광원의 구동전류의 값을 제어하여 상기 광원의 밝기를 동적으로 조광제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 표준 조광제어데이터는 표준휘도를 확보하기 위해 미리 설정된 구동전류를 부여하는 조광제어데이터인 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 표준 조광제어데이터는 램프수명을 확보하기 위해 미리 설정된 평균구동전류를 부여하는 조광제어데이터인 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 생성하여 출력되는 단계는
    상기 조광제어데이터가 상기 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분을, 상기 조광제어데이터가 상기 기준 조광제어데이터 이하인 경우에는 그 쌍방의 데이터차분을, 이 이외의 경우에는 데이터차분 0을 출력하는 단계,
    상기 차분을 출력하는 단계가 출력하는 변화차분데이터 중 미리 정한 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만을 추출하는 단계 및
    상기 조광제어데이터로부터 상기 변화하는 신호성분만이 추출된 변화성분 조광제어데이터를 감산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 생성하여 출력하는 단계는
    상기 조광제어데이터가 상기 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분을, 상기 조광제어데이터가 상기 기준 조광제어데이터 이하인 경우에는 그 쌍방의 데이터차분을, 이 이외의 경우에는 데이터차분 0을 출력하는 단계,
    상기 차분을 출력하는 단계가 출력하는 변화차분데이터 중, 미리 정한 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만을 추출하는 단계 및
    상기 조광제어데이터로부터 상기 변화하는 신호성분만이 추출된 변화성분 조광제어데이터를 감산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않은 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 생성하여 출력하는 단계는
    상기 조광제어데이터가 상기 표준 조광제어데이터 이상인 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분을, 이 이외의 경우에는 데이터 차분 0을 출력하는 단계,
    상기 차분을 출력하는 단계가 출력하는 변화차분데이터 중 미리 정한 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만을 추출하는 단계 및
    상기 조광제어데이터로부터 상기 변화하는 신호성분만이 추출된 변화성분 조광제어데이터를 감산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  39. 제 35 항에 있어서,
    상기 생성하여 출력하는 단계는
    상기 조광제어데이터가 상기 표준 조광제어데이터 이상의 경우에는 그 쌍방의 데이터 차분을, 이 이외의 경우에는 데이터 차분 0을 출력하는 단계,
    상기 차분을 출력하는 단계가 출력하는 변화차분데이터 중 미리 정한 시정수 이상의 시간에 걸쳐 변화하는 신호성분만을 추출하는 단계 및
    상기 조광제어데이터로부터 상기 변화하는 신호성분만이 추출된 변화성분 조광제어데이터를 감산한 상기 새로운 조광제어데이터를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 시정수는 상기 광원의 구동전류의 증감에 대해 상기 광원의 온도변화의 응답성이 만족되지 않는 시간 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  40. 입력하는 영상신호를, 광원을 갖는 수광형 광변조부에 화상으로서 표시하는 화상표시방법에 있어서,
    상기 영상신호의 최대휘도레벨(MAX), 최소휘도레벨(MIN) 및 평균휘도레벨(APL)을 각각 검출하는 단계,
    증폭을 위한 지시를 부여하는 신호제어데이터와, 증폭된 상기 영상신호에 기초하는 화상이 상기 수광형 광변조부에 표시되었을 때의 평균휘도레벨이 상기 APL과 동등해지는 밝기로 상기 광원을 점등시키기 위한 광원제어데이터를 생성하는 단계,
    상기 신호제어데이터에 따라서, 상기 영상신호의 최대진폭(상기 MAX와 MIN의 차)을 다이나믹 레인지폭까지 증폭하는 단계,
    상기 광원의 발광효율이 최대가 되는 미리 정해진 구동전류를 부여하는 기준 조광제어데이터에 기초하여, 상기 광원제어데이터 중 미리 정한 기간에서 변화되는 성분에 대해서만 해당 기준 조광제어데이터에 수속하도록 상기 광원의 구동전류의 값을 제어시키는 새로운 광원제어데이터를 생성하여 출력하는 단계 및
    상기 새로운 광원제어데이터에 기초하여, 상기 광원의 구동전류의 값을 제어하여, 상기 광원의 휘도제어를 동적으로 실행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
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