(57)【要約】  【課題】  輝度信号に対していわゆる白伸張および／または黒伸張などの輝度レベル補正をすることにより、輝度やコントラスト比の向上を行う場合に、新たに生じる彩度に関する問題の適切な改良を行う。  【解決手段】  映像信号処理回路は、前記第一輝度信号１の平均輝度レベル（第一平均輝度レベル）を検出する第一輝度検出回路４と、前記第二輝度信号２の平均輝度レベル（第二平均輝度レベル）を検出する第二輝度検出回路５と、前記第一輝度検出回路４が出力する第一平均輝度レベル（ＡＰＬ１）と前記第二輝度検出回路５が出力する第二平均輝度レベル（ＡＰＬ２）の比に相当する信号に対応して彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ）を決定し、この彩度補正ゲインに基づいて比例的に彩度補正する。また、補正前の彩度信号７を入力して平均彩度を検出する平均彩度検出回路９を備え、前記平均彩度に基づいて前記彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ）を調整している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される第一輝度信号をその輝度レベルに対応して補正することにより第二輝度信号を出力する輝度補正回路を備えた映像信号処理回路であって、前記第一輝度信号の輝度レベルを検出する第一輝度検出回路と、前記第二輝度信号の輝度レベルを検出する第二輝度検出回路と、前記第一輝度検出回路が出力する第一輝度レベルと前記第二輝度検出回路が出力する第二輝度レベルとの比に相当する彩度補正ゲインによって比例的に彩度補正する彩度補正手段と、を備えたことを特徴とする映像信号処理回路。
【請求項２】
請求項１に記載の映像信号処理回路において、補正される前の彩度信号を入力して平均彩度を検出する平均彩度検出回路を備え、前記彩度補正手段は、前記平均彩度に対して反比例的に前記彩度補正ゲインを調整することを特徴とする映像信号処理回路。
【請求項３】
請求項２に記載の映像信号処理回路において、前記平均彩度に対して反比例的な補正値を出力するテーブルを備えたことを特徴とする映像信号処理回路。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の映像信号処理回路において、輝度補正回路は白伸張および／または黒伸張を行うことを特徴とする映像信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶プロジェクタなどの液晶表示装置に好適な映像信号処理回路に関し、映像信号の一要素である輝度信号に対していわゆる白伸張および／または黒伸張などの輝度レベル補正することにより、輝度やコントラスト比の向上を行う場合の適切な改良を行うことにある。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶プロジェクタなどの液晶表示装置では、低輝度レベルでの彩度の低下が問題視されており、特許文献１によれば、入力映像信号の平均輝度レベルが低いときに映像信号の彩度を向上させる手段が開示されている。
【０００３】
また、液晶プロジェクタなどの液晶表示装置では、輝度補正回路を備えているものがあり、この輝度補正回路に入力される輝度信号のレベルに対応して、いわゆる白伸張および／または黒伸張などの輝度レベル補正が行われて、輝度やコントラスト比の向上が図られている。
【特許文献１】特開２０００−  ３９８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の開示内容は、輝度信号に対していわゆる白伸張および／または黒伸張などの輝度レベル補正をすることを前提としたものではなく、単に、入力映像信号の平均輝度レベルが低いときに映像信号の彩度を向上させる手法に過ぎない。
【０００５】
この発明は、上記の事情に鑑み、輝度信号に対していわゆる白伸張および／または黒伸張などの輝度レベル補正をすることにより、輝度やコントラスト比の向上を行う場合に、新たに生じる彩度に関する問題の適切な改良を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の映像信号処理回路は、上記の課題を解決するために、入力される第一輝度信号をその輝度レベルに対応して補正することにより第二輝度信号を出力する輝度補正回路を備えた映像信号処理回路であって、前記第一輝度信号の輝度レベルを検出する第一輝度検出回路と、前記第二輝度信号の輝度レベルを検出する第二輝度検出回路と、前記第一輝度検出回路が出力する第一輝度レベルと前記第二輝度検出回路が出力する第二輝度レベルとの比に相当する彩度補正ゲインによって比例的に彩度補正する彩度補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成であれば、前記第一輝度レベルと前記第二輝度レベルの比に相当する彩度補正ゲインによって比例的に彩度補正を行うので、映像に対して輝度レベル補正がなされた場合でも適正な彩度が得られることになる。
【０００８】
また、前記構成の映像信号処理回路において、補正される前の彩度信号を入力して平均彩度を検出する平均彩度検出回路を備え、前記彩度補正手段は、前記平均彩度に対して反比例的に前記彩度補正ゲインを調整するようにすると好ましい。
【０００９】
この構成であれば、前記平均彩度に対して反比例的に彩度補正ゲインが調整されるようになり、前記第一輝度レベルと前記第二輝度レベルとの比のみによって彩度補正ゲインが決定される構成に比べ、入力される映像の彩度に対応した適切な彩度補正が行われることになる。
【００１０】
また、これらの構成の映像信号処理回路において、前記平均彩度に対して反比例的な補正値を出力するテーブルを備えていると好ましい。
【００１１】
また、これらの構成の映像信号処理回路において、輝度補正回路は白伸張および／または黒伸張を行うのがよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、映像に対して輝度レベル補正がなされた場合でも適正な彩度が得られる。また、平均彩度に対して反比例的に彩度補正ゲインが制御される構成であれば、入力される映像の彩度に対応した適切な彩度補正が得られるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図６を参照して説明する。
【００１４】
図１は、液晶プロジェクタなどの表示装置に内蔵される映像信号処理回路の要部を示した回路ブロック図である。この映像信号処理回路は、入力される第一輝度信号１をその輝度レベルに対応して補正することにより第二輝度信号２を出力する輝度補正回路３を備えている。この輝度補正回路３は、輝度信号に対していわゆる白伸張および／または黒伸張などの輝度レベル補正をすることにより、輝度やコントラスト比の向上を行うものである。
【００１５】
そして、この映像信号処理回路は、前記第一輝度信号１の平均輝度レベル（以下、第一平均輝度レベルという）を検出する第一輝度検出回路４と、前記第二輝度信号２の平均輝度レベル（以下、第二平均輝度レベルという）を検出する第二輝度検出回路５とを備え、前記第一平均輝度レベル（ＡＰＬ１）と前記第二平均輝度レベル（ＡＰＬ２）の比に相当する彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ）に基づいて比例的に彩度補正する。ここで、ＡＰＬとは入力映像信号の１フレームの平均輝度値を表す「Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｌｅｖｅｌ」のことである。また、この映像信号処理回路のより好ましい実施形態として、図１に示すごとく、補正前の彩度信号７を入力して平均彩度を検出する平均彩度検出回路９を備える構成を示している。また、図１では、映像信号ラインとして、色相信号ラインＨ、彩度信号ラインＳ、輝度信号ラインＩを示している。
【００１６】
第一輝度信号１は第一輝度検出回路４に入力されるとともに、輝度補正回路３に入力される。第一輝度検出回路４は前記第一平均輝度レベル（ＡＰＬ１）を算出して演算処理回路（ＣＰＵ）６に与える。
【００１７】
輝度補正回路３は白黒伸張補正のための輝度変換テーブルを備えている。この輝度変換テーブルは平均輝度値ごとに用意される。図２乃至図４に輝度変換テーブルの一例を示す。これらの図では、それぞれ輝度変換テーブルをグラフ化して示している。各グラフでは、前記第一輝度信号１の値を横軸として輝度（ＩＮ）と表記し、前記第二輝度信号２の値を縦軸として輝度（ＯＵＴ）と表記して、両軸ともに８ｂｉｔ階調で表している。また、各グラフの上側には前記平均輝度値であるＡＰＬ（ＩＮ）を表示している。
【００１８】
まず、図２では、ＡＰＬ（ＩＮ）＝１６の場合の輝度（ＩＮ）と輝度（ＯＵＴ）の変換関係が示されており、これによると、ＡＰＬ（ＩＮ）＝１６のように、入力される平均輝度値が低い、すなわち、暗い映像に対しては輝度（ＩＮ）よりも輝度（ＯＵＴ）を上昇させるように補正変換される。
【００１９】
次に、図３では、ＡＰＬ（ＩＮ）＝１２８の場合の輝度（ＩＮ）と輝度（ＯＵＴ）の変換関係が示されており、これによると、ＡＰＬ（ＩＮ）＝１２８のように、入力される平均輝度値が中間的な映像に対しては、輝度（ＩＮ）に対して輝度（ＯＵＴ）がわずかに変わる程度に補正変換される。
【００２０】
次に、図４では、ＡＰＬ（ＩＮ）＝２４０の場合の輝度（ＩＮ）と輝度（ＯＵＴ）の変換関係が示されており、これによると、ＡＰＬ（ＩＮ）＝２４０のように入力される平均輝度値が高い、すなわち、明るい映像に対しては輝度（ＩＮ）よりも輝度（ＯＵＴ）を低下させるように補正変換される。
【００２１】
演算処理回路（ＣＰＵ）６は、第一輝度検出回路４から出力される第一平均輝度レベル（ＡＰＬ１）に基づいてテーブル決定情報を生成し、このテーブル決定情報を輝度補正回路３に出力する。例えば、第一平均輝度レベル（ＡＰＬ１）として、８ｂｉｔ階調値で「１６」の値を受け取ると、前記図２に示した輝度変換テーブルを採用させるためのテーブル決定情報を輝度補正回路３に与える。輝度補正回路３は、前記テーブル決定情報に基づいて図２に示した輝度変換テーブルを採用して補正輝度を出力する。例えば、第一輝度信号１における或る画素の輝度値が「１２８」であったならば、第二輝度信号２として「１６０」の輝度値の信号が出力される。より詳細に述べると、「１２８」の輝度値をアドレスとして輝度変換テーブルに与えると、この輝度変換テーブルから「１６０」の輝度値が出力されることになる。なお、採用される輝度変換テーブルは、１フレーム期間ごとに変わりうることになる。
【００２２】
第二輝度検出回路５は、輝度補正回路３から出力された輝度信号、すなわち白黒伸長後の輝度信号を入力して前記第二平均輝度レベル（ＡＰＬ２）を算出し、この第二平均輝度レベル（ＡＰＬ２）を演算処理回路（ＣＰＵ）６に与える。
【００２３】
また、平均彩度検出回路９は、補正前の彩度信号７を入力して１フレーム期間の平均彩度を算出し、この平均彩度を演算処理回路（ＣＰＵ）６に与える。なお、前記平均彩度についても８ｂｉｔ階調値で０〜２５５の値を採ることとしている。
【００２４】
演算処理回路（ＣＰＵ）６は、前記第二平均輝度レベル（ＡＰＬ２）を前記第一平均輝度レベル（ＡＰＬ１）で除算した値であるＡＰＬ２／ＡＰＬ１を生成し、このＡＰＬ２／ＡＰＬ１を彩度補正回路８に与える。また、前記平均彩度検出回路９から受け取った平均彩度を彩度補正回路８に与える。
【００２５】
ここで、彩度補正回路８が前記ＡＰＬ２／ＡＰＬ１にのみ基づいて彩度補正を行う場合を考えると、例えば、図６に示している平均彩度（中）に基づいて得られる彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ）によって、彩度補正を行うことになる。すなわち、Ｇａｉｎ＝ＡＰＬ２／ＡＰＬ１となり、入力される彩度信号をｓとすると、補正出力される彩度信号は（ＡＰＬ２／ＡＰＬ１）×ｓとなる。例えば、ＡＰＬ２／ＡＰＬ１＝１５０であれば、Ｇａｉｎ＝１５０（％）となり、出力される彩度信号は、１５０（％）×ｓによって増幅補正される。すなわち、白黒伸長によって輝度信号が増幅補正されたのなら彩度信号もその増幅度に応じた増幅度で増幅補正されることになる。
【００２６】
次に、彩度補正回路８が前記ＡＰＬ２／ＡＰＬ１と前記平均彩度とに基づいて彩度補正を行う場合を考える。図５は、前記平均彩度（横軸：８ｂｉｔ）に対する補正値（縦軸：％）を表しており、平均彩度が小さい方向に向かっては補正値を上げ、平均彩度が大きい方向に向かっては補正値を下げる関係を示している。具体的には、平均彩度の階調値が１５０以下では前記補正値を１００％以上とし、平均彩度の階調値が１５０以上では前記補正値を１００％以下としている。彩度補正回路８は、平均彩度に対して図５のごとく反比例的な値を出力する変換テーブル（Ｃ−ＴＡＢＬＥ）を備える。
【００２７】
図６は、横軸に示す出入力平均輝度比（ＡＰＬ２／ＡＰＬ１：図６では、出力平均輝度／入力平均輝度：％と表記している）と、縦軸に示す彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ：％）との関係を表している。
【００２８】
ここで、図５に示しているように、平均彩度が比較的大であるαの値であったとする。演算処理回路（ＣＰＵ）６から平均彩度（α）を受け取った彩度補正回路８は、前記変換テーブル（Ｃ−ＴＡＢＬＥ）によって、補正値（β）を得る。平均彩度が比較的大の値のαであると、補正値（β）は１００％を下回る値となる。そして、このときの彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ）は、Ｇａｉｎ＝（ＡＰＬ２／ＡＰＬ１）×βとなり、入力される彩度信号をｓとすると、補正出力される彩度信号は（ＡＰＬ２／ＡＰＬ１）×β×ｓとなる。例えば、ＡＰＬ２／ＡＰＬ１＝１５０であれば、出力される彩度信号は、１５０（％）×β×ｓによって増幅補正される。ここで、補正値（β）は１００％を下回る値である。従って、白黒伸長によって輝度信号が増幅補正されたときには彩度信号についても増幅補正がなされるものの、平均彩度が大であるならば、Ｇａｉｎ＜１５０（％）となり、過剰に彩度が増幅補正されてしまのを回避できることになる。別言すると、平均彩度が大であるならば、１００％を下回る値の補正値（β）が採用されることになり、ＡＰＬ２／ＡＰＬ１に基づく増幅補正は緩やかになる。補正値（β）が１００％を下回る値となるとき、図６において、彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ）は下側の特性ライン（平均彩度 大）となる。逆に、平均彩度が小である場合、補正値は１００％を上回る値となり、図６において、彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ）は上側の特性ライン（平均彩度 小）となる。
【００２９】
なお、先に彩度補正回路８がＡＰＬ２／ＡＰＬ１にのみ基づいて彩度補正を行う場合を例示したが、このような制御も当然に本願発明に包含される。また、前記彩度補正回路８が前記変換テーブル（Ｃ−ＴＡＢＬＥ）を備えることとしたが、この変換テーブル（Ｃ−ＴＡＢＬＥ）を演算処理回路６側に持たせてもよい。すなわち、演算処理回路６が平均彩度検出回路９から平均彩度を受け取り、この平均彩度と前記変換テーブル（Ｃ−ＴＡＢＬＥ）とによって補正値を出力し、この補正値を彩度補正回路８に送出してもよい。更に、演算処理回路６が（ＡＰＬ２／ＡＰＬ１）×前記補正値の演算処理を行い、その演算結果（すなわち、彩度補正ゲイン（Ｇａｉｎ）そのもの）を彩度補正回路８に与えることとしてもよい。また、上記実施例では、１フレーム期間における平均輝度や平均彩度を算出することとしたが、１フレーム期間に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施形態の映像信号処理回路を示す回路ブロック図である。
【図２】同実施形態において、平均輝度レベル（ＡＰＬ）が低い場合の輝度補正回路の入出力値の関係を示す変換テーブルのグラフ図である。
【図３】同実施形態において、平均輝度レベル（ＡＰＬ）が中間的な場合の輝度補正回路の入出力値の関係を示す変換テーブルのグラフ図である。
【図４】同実施形態において、平均輝度レベル（ＡＰＬ）が高い場合の輝度補正回路の入出力値の関係を示す変換テーブルのグラフ図である。
【図５】同実施形態において、平均彩度と彩度補正手段による補正値との関係を示すグラフ図である。
【図６】同実施形態において、代表的な３種の平均彩度に対応して、出入力平均輝度比と彩度補正ゲインとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  第一輝度信号
２  第二輝度信号
ＡＰＬ１  第一輝度レベル
ＡＰＬ２  第二輝度レベル
３  輝度補正回路
４  第一輝度検出回路
５  第二輝度検出回路
７  彩度信号
８  彩度補正回路
９  平均彩度検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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