ダイナミックガンマ補正回路

【目的】種々入力画像に応じて最適なガンマ補正値を得ることができ（ガンマ特性を可変することができ）、画像のコントラスト等を常に良好な状態とする。
【構成】入力映像信号による画像をディスプレイに表示する際、同入力映像信号をディジタル変換したデータに基づいてガンマ補正出力を得るガンマ補正回路で、このＡ／Ｄ変換されたデータの上位所定ビット数をデコードして入力映像信号による画像の階調レベルを分割可能とするデコーダ部４と、このデコードにより分割された各階調レベル領域にある画素数をカウントする第１乃至第４のカウンタ部５，６，７，８と、予め複数のガンマ補正パターンを記憶し、上記Ａ／Ｄ変換されたデータをアドレスとするとともに、上記カウントされたデータを上位ビットアドレスとし、上記階調レベルの分布状態に応じたガンマ補正パターンに切り替え可能とするガンマ補正ＲＯＭ部９とを備え、上記入力映像信号の１フレームあるいは数フレーム毎にガンマ補正を可変可能とする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は液晶プロジェクタ等に用いられるガンマ補正回路に係り、特に詳しくは入力映像信号による画像の階調レベル分布状態に応じて最適なガンマ補正を可能とするダイナミックガンマ補正回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のガンマ補正回路は、例えば図９に示す構成をしており、入力映像信号（ビデオ信号）をディジタル変換するＡ／Ｄ変換回路１と、予め液晶ディスプレイのガンマ特性に対応するガンマ補正用のデータを記憶し、Ａ／Ｄ変換回路１からのディジタル信号をアドレスとするガンマ補正ＲＯＭ部２と、このガンマ補正ＲＯＭ部２から読み出されたデータをアナログ変換して液晶ディスプレイのガンマ補正出力とするＤ／Ａ変換部３とを備え、上記ガンマ補正ＲＯＭ部２をテーブルとして入力映像信号に応じて液晶ディスプレイの階調特性を補正することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記入力映像による画像が自然画である場合、その自然画は例えば図１０に示す階調レベルの分布状態で、色々な階調レベルに渡っているだけなく、例えば図１１に示す階調レベル分布を有するものもある。それに対して、上記ガンマ補正回路によるガンマ値がＣＲＴガンマ補正と同じ値に合わせられており、例えば図１０に示す階調レベル分布を標準とした画像でコントラスト、明るさを調整すると、例えば図１１に示す階調レベル分布を有する画像に対しては黒部分が浮き、コントラストがなくなってしまうという問題点があった。すなわち、上記図１０に示す階調レベル分布を有する画像はその分布が明部から暗部に広がっており、コントラストのとれた画像であるのに対して、上記図１１に示す階調レベルを有する画像はその分布が明るい方に片寄っており、コントラストが小さい黒が浮いた画像になってしまうからである。
【０００４】この場合、例えば当該液晶ディスプレイ装置のブライトを下げてコントラストを調整し、つまりガンマ特性を変えればよいが、種々画像に応じて変えなければならず、煩わしくて面倒である。
【０００５】この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は種々入力画像に応じて最適なガンマ補正値を得ることができ（ガンマ特性を可変することができ）、画像のコントラスト等を常に良好な状態とすることができるようにしたダイナミックガンマ補正回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、この発明は、入力映像信号による画像を液晶ディスプレイに表示する際、同入力映像信号をディジタル変換したデータに基づいてガンマ補正出力を得るガンマ補正回路で、上記入力映像信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換されたデータの上位所定ビット数をデコードして上記入力映像信号による画像の階調レベル領域を分割可能とするデコーダ手段と、このデコードにより分割された各階調レベル領域にある画素の数をカウントするカウンタ手段と、予め複数のガンマ補正パターンを記憶し、上記Ａ／Ｄ変換されたデータをアドレスとするとともに、上記カウント結果により選択されたパターンデータを上位ビットアドレスとし、上記階調レベルの分布状態に応じたガンマ補正パターンに切り替え可能とするガンマ補正記憶手段と、このガンマ補正記憶手段から読み出されたデータをアナログ変換してガンマ補正出力とするＤ／Ａ変換手段とを備え、上記入力映像信号の１フレームあるいは数フレーム毎にガンマ補正を可変可能としたことを要旨とする。
【０００７】
【作用】上記構成としたので、上記デコーダ手段によって入力映像信号による画像の階調レベルが所定領域に分割され、この分割された所定階調レベル領域にある画素数が上記カウンタ手段で検出され、このカウント数の検出により入力映像信号による画像の階調レベルの分布状態が検出される。
【０００８】また、上記カウント数により選択されたパターンデータがガンマ補正ＲＯＭ手段の上位アドレスとされることから、同ガンマ補正ＲＯＭ手段に記憶されている１つのガンマ補正パターンが選択され、かつ上記入力映像信号をＡ／Ｄ変換したデータがそのガンマ補正ＲＯＭ手段のアドレスとされることから、その選択されたガンマ補正パターンのデータが読み出されて当該ガンマ補正出力とされる。
【０００９】したがって、入力映像信号による画像の階調レベル分布状態に応じたガンマ補正を行うことができ、例えば黒浮き画像の場合その黒浮きを抑えてコントラストの大きい画像を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を図１乃至図８を参照して説明する。なお、図中、図９と同一部分には同一符号を付し重複説明は省略する。
【００１１】図１において、このダイナミックガンマ補正回路は、入力映像信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換部１、このＡ／Ｄ変換されたデータ（例えば８ビット）の上位所定ビット数（例えば２ビット）をデコード（２ビット／４ビット）して入力映像信号による画像の階調レベルを分割可能とするデコーダ部４と、このデコードにより分割された各階調レベル領域にある画素数をカウントし、フレーム同期信号（入力映像信号による）でリセットされる第１乃至第４のカウンタ部５，６，７，８と、予め複数のガンマ補正パターンを記憶し、上記Ａ／Ｄ変換されたデータをアドレスとするとともに、上記カウントされた数の基準数以上のものをデータとする上位ビットアドレスとし、上記階調レベルの分布状態に応じたガンマ補正パターンに切り替え可能とするガンマ補正ＲＯＭ部９と、このガンマ補正ＲＯＭ部９から読み出されたデータをアナログ変換してガンマ補正出力とするＤ／Ａ変換部３とを備え、上記入力映像信号の１フレームあるいは数フレーム毎にガンマ補正を行うようになっている。
【００１２】次に、上記構成のダイナミックガンマ補正回路の動作を図２乃至図８を参照して詳しく説明すると、入力映像信号による画像を液晶ディスプレイに表示するに際して、同入力映像信号がＡ／Ｄ変換回路１でディジタルに変換され、このディジタル変換されたデータがガンマ補正用ＲＯＭ部９のアドレスとされる。
【００１３】このとき、上記ディジタル変換されたデータの上位２ビット（００，０１，１０，１１）がデコーダ部４に入力されて４ビットの信号に変換され、この変換された信号が第１乃至第４のカウンタ部５，６，７，８に入力されてカウントされる。
【００１４】この場合、入力映像信号の１フレームあるいは数フレーム毎に、第１のカウンタ部５において上記ディジタル変換されたデータの上位２ビット００の信号（０〜６３階調レベル領域にある画素数）がカウントされ、第２のカウンタ部６において上記ディジタル変換されたデータの上位２ビット０１の信号（６４〜１２７階調レベル領域にある画素数）がカウントされ、第３のカウンタ部７においては上記ディジタル変換されたデータの上位２ビット１０の信号（１２８〜１９１階調レベル領域にある画素数）がカウントされ、第４のカウンタ部８において上記ディジタル変換されたデータの上位２ビット１１の信号（１９２〜２５５階調レベル領域にある画素数）がカウントされる。そして、上記第１乃至第４のカウンタ部５，６，７，８によって得られたカウント値が予め設定されている値を越えている場合には出力がＨ（１）とされ、越えていない場合には出力がＬ（０）とされ、これら出力が上記ディジタル変換されたデータと同じく、ガンマ補正ＲＯＭ部９のアドレス（上位ビット）とされる。すなわち、上記カウントされた値によってガンマ補正ＲＯＭ部９に記憶されている複数ガンマ補正パターンが選択され、この選択されたガンマ補正パターンのデータが上記ディジタル変換されたデータによって読み出される。このようにして第１乃至第４のカウンタ部５，６，７，８によって入力映像信号による画像の階調レベル分布状態が検出され、この分布状態に応じてガンマ補正ＲＯＭ部９から読み出された８ビットのデータがＤ／Ａ変換部３に入力されてアナログ変換され、このアナログ変換された信号がガンマ補正出力とされる。
【００１５】ここで、上記第１乃至第４のカウンタ部５，６，７，８の出力は、例えば液晶パネルの画素数が６４０×４８０（＝３０７２００）である場合、上記４つの階調レベル領域にある画素数が平均の７６８００（３０７２００／４）個より極端に少なく例えば１０％以下の数値より小さいと論理レベルＬ（０）となり、その数値より大きいと論理レベルＨ（１）となる。また、上記ディジタル変換されたデータの上位２ビット（００），（０１），（１０），（１１）の組合せによる（００００）〜（１１１１）の１６通りのガンマ補正パターンをガンマ補正部９に記憶しておくことになる。
【００１６】上記ガンマ補正パターンについて説明すると、図２に示すように、入力映像信号による画像が暗く、１〜６３階調レベル領域がＨで、それ以外がＬである場合（（０００１）の場合）には図３の波線に示すように明るい方にシフトするガンマ値のガンマ補正データで構成したパターンになっている。また、図４および図５R>５に示すように、１〜６３階調レベル領域および１９２〜２５５階調レベル領域がＬで、６４〜１２７階調レベル領域および１２８〜１９１階調レベル領域がＨであり（０１１０）、入力映像信号による画像の黒部分が浮いている場合には黒浮きを抑えてコントラストを大きくするガンマ値のガンマ補正データで構成したパターンになっている。さらに、図６および図７に示すように、１９２〜２５５階調レベル領域がＨで、それ以外がＬであり（１０００）、入力映像信号による画像が明る過ぎる部分がある場合には明るい部分をシフトするガンマ値のガンマ補正データで構成したパターンになっている。なお、各階調レベル領域がすべてＬである場合（（００００）の場合）は存在しないためスルーとするパターン（禁止）になっており、各階調レベル領域がすべてＨである場合（（１１１１）の場合）は補正不用としてスルーとするパターンになっている。
【００１７】上記ダイナミックガンマ補正回路による補正結果の一例を説明すると、例えば図１１に示す階調レベル分布を有している画像の場合黒の部分が浮いているが、その黒の浮きが少なくなり、コントラストが大きい階調レベル分布（図８に示す）を有する画像を得ることができる。
【００１８】なお、上記実施例では、入力映像信号による画像の階調レベル分布状態を検出する際、４つの階調レベル領域毎に検出しているが、さらに分割した領域毎に検出し、さらにガンマ補正ＲＯＭ部９に記憶しておくガンマ補正パターンをより多し、より最適なガンマ補正を行うようにしてもよい。
【００１９】このように、入力映像信号による画像の階調レベル分布状態を１フレームあるいは数フレーム毎に検出し、かつ所定階調レベル毎に検出し、この階調レベルに最適なガンマ補正パターンに切り替え、この切り替えたガンマ補正パターンのデータによって上記画像のガンマ補正を行うようにしたので、ガンマ補正の結果得られる画像の階調レベル分布を最適なものとすることができ、例えば黒浮き画像の場合その黒浮きを抑え、コントラストを大きくすることができ、またフレームメモリ等を用いることなく、デコーダおよびカウンタの簡単な回路を付加するだけで済むため、安価に済ませられる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のダイナミックガンマ補正回路によれば、入力映像信号をディジタル変換するデータの上位所定ビット数をデコードして入力映像信号による画像の階調レベルを分割可能とするデコーダ部と、このデコードにより分割された各階調レベル領域にある画素数をカウントするカウンタ手段と、予め複数のガンマ補正パターンを記憶し、上記ディジタル変換されたデータをアドレスとするとともに、上記カウントされた結果得られるパターンデータを上位ビットアドレスとし、上記階調レベルの分布状態に応じたガンマ補正パターンに切り替え可能とするガンマ補正ＲＯＭ部とを備え、このガンマ補正ＲＯＭ部から読み出されたデータをアナログ変換してガンマ補正出力とし、上記入力映像信号の１フレームあるいは数フレーム毎にガンマ補正を可変可能としたので、種々入力画像に応じて最適なガンマ補正値を得ることができ（ガンマ特性を可変することができ）、例えば黒浮き画像の場合その黒浮きを抑えてコントラストを大きくすることができ、つまり画像のコントラスト等を自動的に良好な状態とすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すダイナミックガンマ補正回路の概略的ブロック線図である。
【図２】図１に示すダイナミックガンマ補正回路の動作を説明するための画像の階調レベル分布の概略的グラフ図である。
【図３】図１に示すダイナミックガンマ補正回路の動作を説明するための概略的グラフ図である。
【図４】図１に示すダイナミックガンマ補正回路の動作を説明するための画像の階調レベル分布の概略的グラフ図である。
【図５】図１に示すダイナミックガンマ補正回路の動作を説明するための概略的グラフ図である。
【図６】図１に示すダイナミックガンマ補正回路の動作を説明するための画像の階調レベル分布の概略的グラフ図である。
【図７】図１に示すダイナミックガンマ補正回路の動作を説明するための概略的グラフ図である。
【図８】図１に示すダイナミックガンマ補正回路の動作を説明するための画像の階調レベル分布の概略的グラフ図である。
【図９】従来のガンマ補正回路の概略的ブロック線図である。
【図１０】自然画の階調レベル分布を説明するための概略的グラフ図である。
【図１１】図９に示すガンマ補正回路の動作を説明するための概略的グラフ図である。
【符号の説明】
１Ａ／Ｄ変換部
３Ｄ／Ａ変換部
４デコーダ部
５第１のカウンタ部
６第２のカウンタ部
７第３のカウンタ部
８第４のカウンタ部
９ガンマ補正ＲＯＭ部

【特許請求の範囲】
【請求項１】入力映像信号による画像を液晶ディスプレイに表示する際、同入力映像信号をディジタル変換したデータに基づいてガンマ補正出力を得るガンマ補正回路で、前記入力映像信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換されたデータの上位所定ビット数をデコードして前記入力映像信号による画像の階調レベルを分割可能とするデコーダ手段と、該デコードにより分割された各階調レベル領域にある当該画素数をカウントするカウンタ手段と、予め複数のガンマ補正パターンを記憶し、前記Ａ／Ｄ変換されたデータをアドレスとするとともに、前記カウントした結果のパターンデータを上位ビットアドレスとし、前記階調レベルの分布状態に応じたガンマ補正パターンに切り替え可能とするガンマ補正記憶手段と、該ガンマ補正記憶手段から読み出されたデータをアナログ変換してガンマ補正出力とするＤ／Ａ変換手段とを備え、前記入力映像信号の１フレームあるいは数フレーム毎にガンマ補正を可変可能としたことを特徴とするダイナミックガンマ補正回路。

【図２】