(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号のレベルに応じて表示画像の明るさを制御する受像管と、
上記入力信号を反転増幅し、増幅信号を上記受像管のカソードに出力する増幅回路と、
上記入力信号を入力し、当該入力信号に応じてベース・エミッタ間電圧が制御され、当該ベース・エミッタ間電圧とコレクタ電流との所定の非線形関係に応じて電流を出力するバイポーラトランジスタと、
上記バイポーラトランジスタの出力電流に応じて、上記受像管の入力信号レベルに対する明るさの非線形性を打ち消すように、上記バイポーラトランジスタの出力電流に対して非線形性をもつ補正信号を生成し、当該補正信号に応じて、上記受像管のグリッドと上記カソード間のバイアス電圧を制御する制御回路と
を有する画像表示装置。
【請求項２】
上記バイポーラトランジスタのベースに基準電圧が印加され、エミッタに上記入力信号に応じた電圧信号が印加される
請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記制御回路は、
上記バイポーラトランジスタのコレクタ電流を検出する電流検出手段と、
上記電流検出手段の検出結果に応じて、上記バイアス電圧を制御するバイアス制御回路と
を有する請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
上記電流検出手段は、
上記バイポーラトランジスタのコレクタ電流に応じた電流を出力するカレントミラー回路と、
上記カレントミラー回路の出力電流を電圧に変換する抵抗素子と
を有する請求項３記載の画像表示装置。
【請求項５】
入力信号のレベルに応じて表示画像の明るさを制御する受像管と、
上記入力信号を反転増幅し、増幅信号を上記受像管のカソードに出力する増幅回路と、
上記入力信号を入力し、当該入力信号に応じてベース・エミッタ間電圧が制御され、当該ベース・エミッタ間電圧とコレクタ電流との所定の非線形関係に応じて電流を出力するバイポーラトランジスタと、
上記バイポーラトランジスタの出力電流に応じて、上記受像管の入力信号レベルに対する明るさの非線形性を打ち消すように、上記出力電流に対して非線形性をもつ補正信号を生成し、当該補正信号に応じて、上記増幅回路の出力信号のバイアス電圧を制御する制御回路と
を有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置、例えば、ＣＲＴ装置の電光変換特性を補正する補正回路を備えた画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示装置（以下、デバイスまたは表示デバイスともいう）を用いて映像信号を表示する場合、デバイスの種類によって異なる電光変換特性を示す。また、同じ種類のデバイスであってもデバイス毎に異なる変換特性を示すことがある。
【０００３】
このため、映像を表示する場合、同じ映像信号の表示画面の明るさがデバイスによって異なって見えることがある。映像の画質などの諸特性を評価する場合にデバイス毎に明るさが異なってしまうと、正確な評価に支障を来してしまう場合もある。また複数のデバイスを使用する場合、補正回路を設けるなどして個々のデバイスの電光変換特性を合致させようとするが、特に信号レベルの低い暗い部分（カットオフ側）の特性を合わせるのは難しく、これを実現するには大規模な補正回路を用いる必要がある。
【０００４】
図９は、デバイスの光電変換特性の非線形性及びこの非線形特性を補正するため映像信号増幅回路の利得を示すグラフである。
図９（ａ）は、デバイスの光電変換特性を示している。図示のように、デバイスにおいて、入力される映像信号のレベルに対して、表示される画像の明るさが非線形特性を示す。
【０００５】
デバイスの光電変換特性の非線形性を補正するため、映像信号を増幅する増幅回路の利得特性を図９（ｂ）に示すように制御される。図示のように、増幅回路の利得が入力信号レベルの低いとき大きく、入力信号レベルの高いとき低く制御される。このような利得特性を持つ増幅回路を用いて映像信号を増幅したあと表示デバイスに供給することによって、デバイスの電光変換特性の非線形性が補正され、入力映像信号のレベルに対して、明るさが線形的に変化する表示画像が得られる。
【０００６】
図１０は、上述した補正を実現するための補正回路を含む表示回路の構成を示すブロック図である。図示のように、この表示回路は、増幅回路（アンプ）１０と補正回路２０によって構成されている。
補正回路２０は、入力される映像信号Ｓinの信号レベルに応じて、利得制御信号ＳGCを生成して増幅回路１０に出力する。
増幅回路１０の利得を補正回路２０から出力される利得制御信号ＳGCに応じて制御することによって、例えば、図９（ｂ）に示す利得特性が得られる。
【０００７】
図１１は、補正回路の他の例を示す回路図である。
図示のように、この補正回路は、掛け算器３０、減算器４０、増幅回路５０及び加算器６０によって構成されている。
掛け算器３０は、入力信号Ｓinに対して、その二乗（Ｘ2 ）の電圧レベルを持つ乗算信号ＳM を出力する。
減算器４０は、入力信号Ｓinと乗算信号ＳM との差ＳB を求め、増幅回路５０に出力する。
増幅回路５０は、入力される信号ＳB の反転信号ＳA を出力する。
【０００８】
増幅回路５０の出力信号ＳA を補正信号として、加算器６０によって入力される映像信号Ｓinに加算される。このため、補正された映像信号Ｓout には、図示のように、図９（ｂ）に示す非線形特性に近い特性を持つ。この補正後の映像信号Ｓout をデバイスに表示させることで、図９（ａ）に示すデバイスの光電変換特性の非線形性がほぼ打ち消される。
【０００９】
なお、図１１に示す補正回路では、アナログ回路によってデバイスの光電特性の非線形性に対して補正を行うが、図１２には、ディジタルの信号処理によって補正を行う補正回路の一例を示している。
【００１０】
図１２に示すように、この補正回路は、Ａ／Ｄコンバータ７０、ディジタル信号処理回路８０、変換テーブルメモリ９０及びＤ／Ａコンバータ１００によって構成されている。
【００１１】
Ａ／Ｄコンバータ７０は、入力される映像信号Ｓinをディジタル信号ＳD に変換する。これによって、入力信号Ｓinの信号レベルに応じた映像データが得られる。
Ａ／Ｄ変換された映像データＳD がディジタル信号処理回路８０に供給される。ディジタル信号処理回路８０において、映像データの値に応じて、変換テーブルメモリ９０からその値に対応する補正後のデータＳE を見つける。
Ｄ／Ａコンバータ１００は、ディジタル信号処理回路８０によって補正されたデータＳE をアナログ信号Ｓout に変換して出力する。
【００１２】
図１２に示すような補正回路において、補正後信号の特性は変換テーブルメモリ９０に格納されている変換データによって決まる。この変換テーブルの変換データは、予め表示デバイスの光電変換特性に従って作成されるので、デバイスの光電変換特性に対して補正精度を高く制御することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の補正回路では、それぞれ回路規模の増加が避けられない。例えば、図１１に示す補正回路の例では、アナログ掛け算器、反転増幅回路、さらにアナログの加算器と減算器を必要とし、回路規模が大きくなる。また、補正信号を元の映像信号に加えるので、補正後の信号のＳＮＲが悪化してしまうことが考えられる。
【００１４】
一方、図１２に示すディジタル方式の補正回路では、ディジタル信号処理回路及びメモリの他、Ａ／ＤコンバータとＤ／Ａコンバータがそれぞれ必要である。補正の精度を高めるには、変換テーブルのデータ量を増やす必要があり、大容量のメモリが要求される。また、映像信号の広帯域に対応できる高速のメモリ及び高速のＡ／ＤコンバータとＤ／Ａコンバータが必要である。さらに、Ａ／Ｄコンバータ及びＤ／Ａコンバータの変換特性に非線形性が存在する場合、これらの変換特性を含めて変換テーブルのデータを作成する必要があり、補正データの作成に要する工数が多くなり、コストの増加が避けられないという不利益がある。
【００１５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路規模を大幅に増加させることなく、また、原信号への悪影響を抑制でき、さらに補正量及び補正するレベルをそれぞれ簡単に設定可能な補正回路を備えた画像表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点の画像表示装置は、入力信号のレベルに応じて表示画像の明るさを制御する受像管と、上記入力信号を反転増幅し、増幅信号を上記受像管のカソードに出力する増幅回路と、上記入力信号を入力し、当該入力信号に応じてベース・エミッタ間電圧が制御され、当該ベース・エミッタ間電圧とコレクタ電流との所定の非線形関係に応じて電流を出力するバイポーラトランジスタと、上記バイポーラトランジスタの出力電流に応じて、上記受像管の入力信号レベルに対する明るさの非線形性を打ち消すように、上記バイポーラトランジスタの出力電流に対して非線形性をもつ補正信号を生成し、当該補正信号に応じて、上記受像管のグリッドと上記カソード間のバイアス電圧を制御する制御回路とを有する。
【００１８】
また、本発明では、好適には、上記バイポーラトランジスタのベースに基準電圧が印加され、エミッタに上記入力信号に応じた電圧信号が印加される。
【００１９】
また、本発明では、好適には、上記制御回路は、上記バイポーラトランジスタのコレクタ電流を検出する電流検出手段と、上記電流検出手段の検出結果に応じて、上記バイアス電圧を制御するバイアス制御回路とを有する。
【００２０】
また、本発明では、好適には、上記電流検出手段は、上記バイポーラトランジスタのコレクタ電流に応じた電流を出力するカレントミラー回路と、上記カレントミラー回路の出力電流を電圧に変換する抵抗素子とを有する。
【００２４】
さらに、本発明の第２の観点の画像表示装置は、入力信号のレベルに応じて表示画像の明るさを制御する受像管と、上記入力信号を反転増幅し、増幅信号を上記受像管のカソードに出力する増幅回路と、上記入力信号を入力し、当該入力信号に応じてベース・エミッタ間電圧が制御され、当該ベース・エミッタ間電圧とコレクタ電流との所定の非線形関係に応じて電流を出力するバイポーラトランジスタと、上記バイポーラトランジスタの出力電流に応じて、上記受像管の入力信号レベルに対する明るさの非線形性を打ち消すように、上記出力電流に対して非線形性をもつ補正信号を生成し、当該補正信号に応じて、上記増幅回路の出力信号のバイアス電圧を制御する制御回路とを有する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
図１は本発明に係る画像表示装置の第１の実施形態を示す構成図である。
図示のように、本実施形態の画像表示装置は、補正回路１１０、バイアス制御回路１２０、増幅回路１３０及び表示デバイス（受像管）１４０によって構成されている。
【００２６】
補正回路１１０は、入力される映像信号Ｓinに応じて、受像管１４０の非線形特性を補正するための補正信号ＳA を生成する。
バイアス制御回路１２０は、補正回路１０から得られた補正信号ＳA に応じて、受像管１４０のバイアス電圧、例えば、図１に示すように、受像管１４０のグリッド１４４とカソード１４２との電圧差を制御する。
【００２７】
増幅回路１３０は、映像信号Ｓinを必要なレベルまでに増幅し、増幅出力信号Ｓout を受像管１４０のカソード１４２に入力する。
受像管１４０は、映像信号Ｓout に応じて画像を表示する。受像管１４０では、映像信号Ｓout の信号レベルに応じて表示画像の明るさが制御される。さらに、バイアス制御回路１２０によって受像管のグリッド１４４とカソード１４２との電圧差（以下、グリッド・カソード間電圧、または受像管のバイアス電圧とも表記する）を制御することによって、受像管の光電変換特性の非線形性を補正することができる。
【００２８】
上述した構成を有する本実施形態の画像表示装置において、補正回路１１０によって入力映像信号Ｓｉｎの信号レベルに応じた補正信号ＳＡを生成し、バイアス制御回路１２０に出力される。また、入力映像信号Ｓｉｎが増幅回路１３０によって増幅され、増幅信号Ｓｏｕｔが受像管１４０のカソードに供給される。これに応じて、受像管１４０において、映像信号のレベルに応じて蛍光面に入射される電子の量が制御されるので、蛍光面に信号レベルに応じた明るさの画素が表示される。
【００２９】
補正回路１１０において、入力信号Ｓinのレベルに応じた補正信号が生成される。例えば、映像信号Ｓinのレベルが所定の基準電圧以下になると、その信号レベルに対して、受像管の非線形特性を打ち消すように、例えば、指数特性の補正信号が生成される。
バイアス制御回路１２０において補正信号ＳA に従って、受像管１４０のグリッド・カソード間電圧、即ち、受像管１４０のバイアス電圧を制御することで、受像管の光電変換特性の非線形性を打ち消し、映像信号のレベルに応じた明るさの画素を表示することができる。
【００３０】
即ち、本実施形態の画像表示装置において、入力信号に補正信号を加える通常の補正方法と異なり、入力信号のレベルに応じて生成した補正信号を用いて、表示デバイスのバイアス電圧を制御することにより、その光電変換特性の非線形性を補正するので、映像信号自身を変化させることなく、補正処理によって映像信号のＳＮＲの劣化を回避できる。
【００３１】
以下、図２を参照しつつ、本実施形態の補正回路１１０の構成について説明する。
図２は、本実施形態の画像表示装置を構成する補正回路の一構成例を示す回路図である。
図示のように、本実施形態の補正回路１１０は、トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３、可変抵抗素子ＶＲ１、抵抗素子Ｒ２、Ｒ３、基準電圧源Ｖ１、及び電流検出回路１１２にによって構成されている。また、図示のように、電流検出回路１１２によって補正信号ＳA が生成され、バイアス制御回路１２０に出力される。
【００３２】
本実施形態の補正回路において、トランジスタＱ１は指数特性の補正電流を生成する補正用回路素子であり、トランジスタＱ２とＱ３はトランジスタＱ１のコレクタ電流を電流検出回路１１０に出力するためのカレントミラー回路を構成する。以下、図２を参照しつつ、本実施形態の補正回路の構成及び動作について説明する。
【００３３】
トランジスタＱ１は、例えば、ｎｐｎトランジスタであり、トランジスタＱ２とＱ３は、例えば、ｐｎｐトランジスタである。
トランジスタＱ１のベースに基準電圧源Ｖ１によって生成される基準電圧ＶRが印加される。また、トランジスタＱ１のコレクタがトランジスタＱ２のコレクタ側に接続されている。
映像信号Ｓinは可変抵抗素子ＶＲ１を介してトランジスタＱ１のエミッタに入力される。
【００３４】
トランジスタＱ２とＱ３のエミッタがそれぞれ抵抗素子Ｒ２とＲ３を介して電源電圧ＶCCに接続され、また、トランジスタＱ２とＱ３のベース同士が接続され、その接続点がトランジスタＱ２のコレクタとともにトランジスタＱ１のコレクタに接続されている。
トランジスタＱ３のコレクタが電流検出回路１１２に接続されている。
【００３５】
上述のように、トランジスタＱ２とＱ３によってカレントミラー回路が構成されている。このカレントミラー回路によってトランジスタＱ１のコレクタ電流がトランジスタＱ３のコレクタ側に出力される。即ち、トランジスタＱ３のコレクタ電流ＩC2がトランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉc1によって決まる。
【００３６】
電流検出回路１１２は、トランジスタＱ３のコレクタから出力される電流ＩC2を検出し、電流ＩC2に応じて補正信号ＳA を出力する。なお、この補正信号ＳAは、例えば、電流ＩC2の大きさを示す電流信号または電圧信号である。
ここで、一例として、例えば、電流検出回路１１２は、トランジスタＱ３のコレクタと接地電位ＧＮＤとの間に接続されている抵抗素子によって構成される。この場合、電流ＩC2によって抵抗素子の電圧が制御されるので、抵抗素子に生じた電圧降下を補正信号ＳA として出力される。
【００３７】
図２に示すように、補正信号ＳA がバイアス制御回路１２０に出力される。バイアス制御回路１２０において、当該補正信号ＳA に応じて図１に示す受像管１４０のバイアス電圧を制御する。
受像管１４０において、グリッド・カソード間電圧、即ち、バイアス電圧によって蛍光面に当たる電子の量が制御される。例えば、このバイアス電圧が大きくなると、電子銃によって放出した電子がより多く蛍光面に入射するので、蛍光面に表示される画素が明るくなる。逆に、バイアス電圧が低くなると、電子銃によって放出した電子のうち、蛍光面に入射する数が少なくなるので、蛍光面に表示される画素が暗くなる。
【００３８】
このため、受像管１４０においてバイアス電圧を制御することによって、表示される画素の明るさを制御できる。即ち、補正回路１１０から出力される補正信号ＳA に応じてバイアス電圧を制御することによって、受像間１４０の光電変換特性の非線形性を補正できる。
【００３９】
図３は、受像管の光電変換特性の一例を示すグラフである。なお、この光電変換特性は、例えば、ＣＲＴの光電変換特性である。
図示のように、受像管は入力される信号レベルに応じて表示される画素の明るさが変化する。入力信号レベルが大きくなるにつれて画素の明るさが増していく。
しかし、図示のように、画素の明るさと入力信号のレベルは線形関係ではなく、特に信号レベルが低くなる領域では、明るさが入力信号レベルに対して指数関係を示す。
【００４０】
図４は、補正用素子として図２に示す補正回路１１０に設けられているトランジスタＱ１のコレクタ電流ＩC とベース・エミッタ間電圧Ｖbeとの関係を示している。図示のように、トランジスタのコレクタ電流は、ベース・エミッタ間電圧Ｖbeのレベルが低いとき、指数関係を示す。
【００４１】
このように、バイポーラトランジスタのコレクタ電流とベース・エミッタ間電圧との関係は、近似的に表示デバイスの信号レベルと明るさとの関係に一致する。このため、バイポーラトランジスタのコレクタ電流を用いて補正信号を生成し、当該補正信号を用いて表示デバイスの明るさを調整するバイアス電圧を制御することによって、表示デバイスの光電変換特性の非線形性を打ち消すことができる。
【００４２】
図５は、図２に示す補正回路１１０に入力される映像信号Ｓinの一例を示す波形図である。また、図６は、バイアス電圧を制御することによって受像管１４０の明るさを制御する場合の状況を示す概念図である。以下、図５と図６を参照しながら、本実施形態の補正回路及びこの補正回路を用いた画像表示装置の動作について説明する。
【００４３】
図５において、比較のため補正回路１１０のトランジスタＱ１のベースに入力される基準電圧ＶR のレベルを点線で示している。
トランジスタＱ１において、入力信号Ｓinがそのエミッタに入力されているので、ベース・エミッタ間電圧Ｖbeは基準電圧ＶR と入力信号Ｓinの差によって決まる。このため、入力信号Ｓinのレベルが基準電圧ＶR より高いとき、トランジスタＱ１が遮断し、コレクタ電流Ｉc1が０になる。一方、入力信号Ｓinのレベルは基準電圧ＶR 以下になると、トランジスタＱ１が導通し、ベース・エミッタ間電圧Ｖbeに対して、指数関数で決まるコレクタ電流Ｉc1が流れる。
【００４４】
トランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉc1がトランジスタＱ２とＱ３で構成されているカレントミラー回路によってトランジスタＱ３のコレクタ側に折り返される。即ち、トランジスタＱ３のコレクタ電流ＩC2は、トランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉc1にほぼ等しくなるか、または電流Ｉc1に対して所定の比率で決められる。このため、電流検出回路１１２によって出力される補正信号ＳA はトランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉc1に対して、指数関係を示す。
【００４５】
バイアス制御回路１２０によって、補正信号ＳA に応じて受像管１４０のバイアス電圧が制御される。
図６は、受像管のバイアス電圧とそれに応じて画素の明るさの変化を示している。
【００４６】
受像管において、映像信号がカソードに入力されるので、信号レベルが低いときカソードとグリッド間の電位差が大きく、蛍光面により多くの電子が入射されるので、画面が明るくなる。逆に、信号レベルが高くなると、カソードとグリッド間の電位差が低く、蛍光面に入射される電子の量が少なくなるので、画面が暗くなる。このため、信号レベルに応じた明るさを表示するために、映像信号が増幅回路によって反転増幅され、受像管のカソードに入力される。
【００４７】
図６に示すように、例えば、図５の映像信号Ｓinに対して、その反転増幅信号が受像管のカソードに供給される。受像管の電光変換特性の非線形性によって、映像信号のレベルの低い信号領域において、表示画面の明るさが信号レベルに比例しなくなる。本実施形態において、補正回路１１０によって生成された補正信号ＳA に応じてバイアス電圧を制御することで、受像管の表示画面の明るさを調整する。
【００４８】
上述したように、受像管においてバイアス電圧が低く制御されると、表示画面が暗くなり、逆にバイアス電圧が高く制御されると、表示画面が明るくなる。このため、図６（ｂ）に示すように、補正信号ＳA に応じて、バイアス制御回路１２０によってバイアス電圧を低く制御することで、映像信号の所定の領域、例えば、映像信号レベルが基準電圧ＶR より低くなっている低レベルの期間中に、表示画面を暗く制御できる。逆に、同図（ｃ）に示すように、補正信号ＳA に応じて、バイアス制御回路１２０によってバイアス電圧を高く制御することで、映像信号の所定の領域、例えば、映像信号レベルが基準電圧ＶR より低くなっている低レベルの期間中に、表示画面を明るく制御できる。
【００４９】
このように、バイアス電圧の制御は、補正回路１１０から得られた補正信号ＳA に従って行われるので、バイアス電圧に付加される補正成分が入力信号Ｓinの信号レベルに対して、指数関数の関係を示す。このため、バイアス電圧を調整することにより、受像管の光電変換特性の非線形性を打ち消すことができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、ベース・エミッタ間電圧に対して指数関数のコレクタ電流を出力するバイポーラトランジスタを補正用回路素子として用いて、当該トランジスタのベースに基準電圧ＶR を印加し、エミッタに映像信号Ｓinを入力するとき、そのコレクタ電流を取り出し、当該コレクタ電流に応じた補正信号ＳA を生成する。補正信号ＳA に応じて表示デバイスのバイアス電圧を制御することによって、表示デバイスの光電変換特性の非線形性を補正できる。さらに、基準電圧ＶR のレベルを調整することによって、補正する信号レベル、即ち補正動作点を容易に制御でき、また、補正用トランジスタのエミッタ側に接続されている抵抗素子の抵抗値を変えることによって、補正信号ＳA のレベル、即ち補正量を容易に制御できる。さらに、本実施形態の補正回路及び画像表示装置において、補正信号を直接入力信号に加えるのではなく、信号のＳＮＲの悪化を防止できる。
【００５１】
以上説明した本発明の実施形態において、補正回路で生成した補正信号に応じて、画像表示装置のグリッド電圧を制御することによって、グリッド・カソード間電圧、即ち表示装置のバイアス電圧を制御し、その光電変換特性の非線形性を補正することができる。なお、本発明はこのような構成に限定されることなく、例えば、受像管のカソードに供給する映像信号のバイアス電圧レベルを制御することによって、同様な補正効果が得られる。
以下、カソードに供給する映像信号の直流バイアス電圧を制御することで、表示デバイスの光電変換特性の非線形を補正する本発明の第２の実施形態を説明する。
【００５２】
第２実施形態
図７は本発明に係る画像表示装置の第２の実施形態を示す回路図である。
図示のように、本実施形態の画像表示装置は、補正回路１１０、バイアス制御回路１２０ａ、増幅回路１３０及び受像管１４０によって構成されている。
【００５３】
上述した本発明の第１の実施形態の画像表示装置では、補正信号に応じてバイアス制御回路１２０によって受像管１４０のグリッド電圧を制御することで受像管のバイアス電圧を制御し、受像管の光電変換特性の非線形性を補正する。これに対して、本実施形態の画像表示装置では、補正信号に応じて受像管１４０のカソードに供給する映像信号Ｓout のバイアス電圧を制御することによって、受像管の光電変換特性の非線形性を補正する。なお、この場合受像管１４０のグリッドが、例えば、一定の電圧に保持されている。
【００５４】
以下、本実施形態の画像表示装置の各部分について説明する。
補正回路１１０は、上述した本発明の第１の実施形態における補正回路と同様に、入力される映像信号Ｓinに応じて、受像管１４０の非線形特性を補正するための補正信号ＳA を生成する。
【００５５】
バイアス制御回路１２０ａは、増幅回路１３０の入力側に設けられている。バイアス制御回路１２０ａによって、入力される映像信号Ｓinの直流バイアス電圧を補正信号ＳA に応じて制御し、直流バイアスが変えられた映像信号を増幅回路１３０に出力する。
【００５６】
増幅回路１３０は、バイアス制御回路１２０ａによってバイアス電圧が変えられた映像信号を反転増幅し、増幅出力信号Ｓout を受像管１４０のカソード１４２に出力する。即ち、増幅回路１３０によって、映像信号の振幅とともに直流バイアス電圧も増幅され、その結果が受像管１４０のカソード１４２に供給される。
【００５７】
本実施形態の映像表示装置において、入力映像信号Ｓinに応じて補正回路１１０によって補正信号ＳA が生成され、バイアス制御回路１２０ａに供給される。バイアス制御回路１２０ａにおいて、補正信号ＳA に従って映像信号Ｓinの直流バイアス電圧が制御され、増幅回路１３０に出力される。増幅回路１３０によって、映像信号を増幅して受像管１４０のカソード１４２に出力される。
このため、受像管のグリッドの電圧が一定とすれば、カソード１４２に供給される映像信号Ｓout の直流バイアス電圧が変化すると、グリッド・カソード間電圧がそれに従って変化するので、表示画像の明るさが補正信号ＳA によって制御される。
【００５８】
本実施形態における補正回路１１０は、例えば、図２に示すような構成を有する。即ち、補正回路１１０において、トランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧に応じて、非線形関数、例えば、指数関数に従ったコレクタ電流Ｉc1が得られる。当該コレクタ電流が電流検出回路１１２によって検出され、検出結果に応じて補正信号ＳA が生成される。このため、例えば、トランジスタＱ１のベースに印加する基準電圧ＶR の電圧レベルを適宜制御することによって、映像信号Ｓinの信号レベルが当該基準電圧ＶR 以下になると、信号レベルに応じて、例えば、指数関数の特性を持つ補正信号ＳA が得られる。バイアス制御回路１２０ａを用いて当該補正信号ＳA に従って映像信号Ｓinの直流バイアス電圧を制御することによって、受像管１４０のカソード１４２に入力する映像信号Ｓout の直流バイアス電圧が補正されるので、受像管１４０の光電変換特性の非線形性を打ち消すことができ、入力信号レベルに応じた明るさの画像が得られる。
【００５９】
図８は、本実施形態の画像表示装置の他の構成例を示す回路図である。
図示のように、この例では、増幅回路１３０の出力側にバイアス制御回路１２０ｂが接続され、バイアス制御回路１２０ｂによって直流バイアス電圧が調整された映像信号Ｓout が受像管１４０のカソード１４２に供給される。
【００６０】
図７に示す例では、バイアス制御回路１２０ａによって直流バイアス電圧が調整された映像信号が増幅回路１３０に入力され、増幅した結果が受像管１４０のカソード１４２に供給される。これに対して、本回路例では、増幅回路１３０によって増幅した結果に対して、バイアス制御回路１２０ｂによって直流バイアス電圧が制御され、受像管１４０に供給される。
【００６１】
なお、図８に示す回路例において、補正回路１１０は、図７に示す回路例の補正回路とほぼ同じ構成を有するものでよい。また、受像管１４０において、グリッドが例えば、一定の電圧に保持される。このため、バイアス制御回路１２０ｂによって、受像管１４０のカソード１４２に供給される映像信号の直流バイアス電圧を補正信号ＳA に従って制御することによって、受像管１４０の光電変換特性の非線形性を打ち消すことができ、入力映像信号のレベルに応じた明るさの画像が得られる。
【００６２】
このように、本実施形態の画像表示装置では、受像管のグリッド電圧が一定に保持されている場合、カソードに入力される映像信号の直流バイアス電圧を制御することによって、グリッド・カソード間電圧を制御でき、表示画像の明るさを調整することができる。カソードに供給される映像信号のバイアス電圧を制御する方法として、図７に示すように、バイアス制御回路１２０ａによってバイアス電圧を調整した結果を増幅回路１３０に入力し、増幅結果を受像管のカソードに供給する方法と、図８に示すように、増幅回路１３０によって増幅した結果に対して、バイアス制御回路１２０ｂによってバイアス電圧を制御し、受像管のカソードに供給する方法がある。何れの方法でも受像管におけるグリッド・カソード間電圧を補正信号ＳA に応じて制御することで表示画像の明るさを調整し、受像管の光電変換特性の非線形性を補正できる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態の映像表示装置によれば、受像管のグリッド電圧が一定に保持されているとき、補正回路によって生成した補正信号ＳA に従ってバイアス制御回路で受像管のカソードに供給する映像信号の直流バイアス電圧を制御することによって、受像管の光電変換特性の非線形性を補正することができる。また、上述した本発明の第１の実施形態と同様に、本実施形態の画像表示装置において、映像信号に補正信号を直接加えて補正を行うことをせず、増幅処理に伴って映像信号のバイアス電圧を制御することで表示画像の明るさを補正するので、映像信号のＳＮＲの悪化を防止できる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の補正回路及びそれを用いた画像表示装置によれば、入力電圧に対する出力電流が非線形特性を持つ回路素子、例えば、バイポーラトランジスタを用いて補正信号を生成し、当該補正信号に応じて画像表示装置のバイアス電圧、または増幅信号のバイアスを制御することにより表示画面の明るさを調整することによって、画像表示装置の光電変換特性の非線形性を補正できる。
また、本発明によれば、補正回路の回路構成を簡素化でき、小規模の回路を用いて画像表示装置の非線形性を補正でき、補正回路を設けることによる回路コストの増加を抑制できる。
さらに、本発明によれば、補正信号を用いてバイアス電圧を調整することで補正を行うので、元の映像信号に変化を与えることなく画像表示装置の非線形性を補正でき、映像信号のＳＮＲの劣化を防ぐことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】本実施形態の画像表示装置に用いられる補正回路の一構成例を示す回路図である。
【図３】画像表示装置の光電変換特性の非線形性を示すグラフである。
【図４】トランジスタのコレクタ電流とベース・エミッタ間電圧との関係を示すグラフである。
【図５】入力信号及び基準電圧を示す波形図である。
【図６】バイアス電圧を制御することによって表示画像の明るさを制御する様子を示す概念図である。
【図７】本発明に係る画像表示装置の第２の実施形態を示す回路図である。
【図８】本発明に係る画像表示装置の第２の実施形態の他の構成例を示す回路図である。
【図９】表示デバイスの光電変換特性の非線形性及びそれを補正するための増幅回路の利得特性を示すグラフである。
【図１０】補正回路を含む画像表示装置の一例を示す構成図である。
【図１１】アナログ信号処理を行う補正回路の一構成例を示す回路図である。
【図１２】ディジタル信号処理を行う補正回路の一構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
１０…増幅回路（アンプ）、２０…補正回路、３０…掛け算器、４０…減算器、５０…増幅回路、６０…加算器、７０…Ａ／Ｄコンバータ、８０…ディジタル信号処理回路、９０…変換テーブルメモリ、１００…Ｄ／Ａコンバータ、１１０…補正回路、１１２…電流検出回路、１２０，１２０ａ，１２０ｂ…バイアス制御回路、１３０…増幅回路、１４０…受像管、ＶCC…電源電圧、ＧＮＤ…接地電位。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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