(57)【要約】【課題】液晶表示装置における、低輝度レベルでの彩度の低下をなくし、テレビ映像信号など自然な画像に対して、くすみのない映像を再現する。【解決手段】  入力された映像信号の平均映像レベル（ＡＰＬ）を検出するＡＰＬ検出手段５と、入力された映像信号の利得を変化させるＡＭＰ回路２，３と、特定の色相の信号を検出する色相検出手段９０とを有する画像表示装置において、ＡＰＬ検出手段５で検出した入力映像信号の平均映像レベルに応じてＡＭＰ２，３で、前記色相検出手段９０で検出した色相に対して映像信号の利得を制御し、映像信号の所望色相の彩度を変更させるようにして、低輝度レベルのでも映えのある映像表示画が可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示が実現できる。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置において、入力映像信号の平均映像レベルが低いときに映像信号の彩度を上げるようにしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
少なくとも、入力映像信号の平均映像レベルを検出する平均映像レベル検出手段と、入力映像信号の利得を変化させる映像信号利得可変手段とを備えた画像表示装置において、
前記平均映像レベル検出手段で検出した入力映像信号の平均映像レベルが低いときに前記映像信号利得可変手段で映像信号の利得を制御し、映像信号の彩度を上げるようにしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置において、映像信号利得可変手段で利得制御する映像信号が色差信号であることを特徴とする請求項２に記載の画像表装置。
【請求項４】
画像表示装置において、入力映像信号の平均映像レベルが低いときに映像信号の所望色相の彩度を上げるようにしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
少なくとも、入力映像信号の平均映像レベルを検出する平均映像レベル検出手段と、入力映像信号の利得を変化させる映像信号利得可変手段と、特定の色相の信号を検出する色相検出手段とを有する画像表示装置において、
前記平均映像レベル検出手段で検出した入力映像信号の平均映像レベルが低いとき前記映像信号利得可変手段で、前記色相検出手段で検出した色相に対して映像信号の利得を制御し、映像信号の所望色相の彩度を上げるようにしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示装置において、映像信号利得可変手段で利得制御する映像信号が色差信号であることを特徴とする請求項５に記載の画像表装置。
【請求項７】
画像表示装置が液晶表示装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイなどの画像表示装置に係わり、低輝度で表示する状態における彩度補償技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン画面をスクリーンに拡大投射してプレゼンテーションする前面投射式の液晶フロントプロジェクタや背面投写式の液晶リアプロジェクタ、デスクトップでパソコン画面のモニタとして使用する直視タイプの液晶ディスプレイモニタなどと液晶表示装置が急速に普及してきており、ブラウン管に次ぐ表示装置としてその地位を確立しつつある。
【０００３】
一般に、液晶表示装置は、ブラウン管表示装置に比べ、色再現範囲が広く、色再現性はブラウン管よりも良いといわれている。確かに液晶プロジェクタでの高輝度表示は色鮮やかな印象を受け、パソコンのプレゼンテーション表示では高印象のものが多い。ところが、テレビ映像等の自然画を表示するとくすんで映像に映えのない場合がある。
【０００４】
図１９は、液晶表示装置のＲＧＢ原色の最大発光輝度と最低発光輝度を１０等分して色度図上に表示した一例で、最大輝度のときの階調レベルを１とし、最低輝度のときの階調レベルを０で示している。同図からわかるように、液晶表示装置では、階調レベルが１から０．１に下がるにしたがってＲＧＢ三角形が狭くなっている。
【０００５】
一方、図２０はブラウン管表示装置の色度図の一例である。同図から明らかなとおり、図１９に示した液晶表示装置に比べ、ブラウン管表示装置は階調レベルを変えてもＲＧＢ三角形はほとんど狭くならない。
【０００６】
先にも述べたように、液晶表示装置では高輝度ではブラウン管表示装置に比べＲＧＢの色再現範囲が広いこともあるが、階調レベルの減少と共にその範囲が縮小していくことがわかる。この色再現範囲の縮小はＲＧＢそれぞれの純色値を下げることになり、彩度の低下をもたらす。すなわち、低輝度レベルでは彩度が低くなり映像の映えがなくなってしまうといった問題が発生する。
【０００７】
通常、テレビ受像機などでは映像調整のカラーコントラストなどと称して彩度調整する機能が搭載されているが、上記問題は階調レベルに応じてＲＧＢ色再現範囲が変化することが原因であることから、この調整機能を使ってもこれを解決することはできない。液晶表示装置において、彩度の低下に対処するために単純に彩度を上げてしまうと、すべての階調レベルの彩度が上がってしまい、高輝度では逆にぎらぎらした映像になってしまう。液晶表示装置において、低輝度レベルでの映像の映えの低下をなくすためには、低輝度レベルだけの彩度を上げる必要がある。
【０００８】
平均映像レベル（Average Picture Level：以後ＡＰＬという）が低い領域で
の映像のノイズ感を減少させ、選択した映像メニューの効果をより大きくするための映像コントロール回路が、特許文献１に提案されている。この回路は、ＡＰＬの低い映像でカラーレベル（色の濃さ）をある程度下げるものであるので、低輝度レベルだけの彩度を上げることができないものである。
【０００９】
また、特許文献２には、テレビカメラ等で撮影された映像信号において、高輝度信号と低輝度信号が混在する場合に、低輝度信号の細部が損なわれるのを補償するために、輝度映像信号の平均輝度レベルを検出し、この平均輝度レベルを補正した平均輝度データにより明度および彩度を制御することが提案されている。この方法では、高輝度信号の映像における低輝度信号の部分の細部の再生が行い得るとともに彩度が不足することがないという効果を奏するものであるが、低輝度映像信号の彩度の不足を補うことは考えられていない。
【００１０】
さらに、特許文献３には、使用者の好みに応じた適切な画面調整を行う輝度自動調整装置として、映像信号の輝度信号平均値を検出してディスプレイ装置の画面の輝度を、映像信号の輝度が低すぎるときには画面の輝度を高くするように制御することが提案されている。この方法では、平均映像レベルが低いときに彩度を上げることは示されていない。
【００１１】
また、これらの提案では、平均映像レベルの低い領域で特定の色相の彩度を上げることについては示されていない。
【００１２】
【特許文献１】特開平６−２２１７４号公報
【特許文献２】特開平６−３１１３９６号公報
【特許文献３】特開平８−２９２７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記画像表示装置における、低輝度レベルでの彩度の低下をなくし、テレビ映像信号など自然な画像に対して、くすみのない映像を再現することを目的とする。
【００１４】
さらに、本発明は、特定の色相における平均映像レベルが低いときに、特定の色相の彩度を高め、メリハリのある画像を再生する画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するために、液晶表示装置において、平均映像レベル（Average Picture Level：以後ＡＰＬという）を検出し、ＡＰＬが低いときに
映像信号の彩度を上げるようにした。
【００１６】
これにより、全体に暗い画面でも色の彩度が上がり映えのある映像となり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示が実現できるようになる。
【００１７】
本発明は、画像表示装置において、入力映像信号の平均映像レベルに応じて映像信号の彩度を変更するようにした。
【００１８】
本発明は、少なくとも、入力映像信号の平均映像レベルを検出する平均映像レベル検出手段と、入力映像信号の利得を変化させる映像信号利得可変手段とを備えた画像表示装置において、前記平均映像レベル検出手段で検出した入力映像信号の平均映像レベルに応じて前記映像信号利得可変手段で映像信号の利得を制御し、映像信号の彩度を変更するようにした。
【００１９】
また、本発明は、上記画像表示装置において、映像信号利得可変手段で利得制御する映像信号が色差信号であることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明は、画像表示装置において、入力映像信号の平均映像レベルに応じて映像信号の所望色相の彩度を変更するようにした。
【００２１】
本発明は、少なくとも、入力映像信号の平均映像レベルを検出する平均映像レベル検出手段と、入力映像信号の利得を変化させる映像信号利得可変手段と、特定の色相の信号を検出する色相検出手段とを有する画像表示装置において、前記平均映像レベル検出手段で検出した入力映像信号の平均映像レベルに応じて前記映像信号利得可変手段で、前記色相検出手段で検出した色相に対して映像信号の利得を制御し、映像信号の所望色相の彩度を変更させるようにするともに、映像信号利得可変手段で利得制御する映像信号を色差信号とした。本発明は、上記画像表示装置が液晶表示装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ＡＰＬに応じて彩度を可変することができるので、低輝度レベルにおけるＲＧＢ色再現範囲の縮小現象を補償して、ＡＰＬが低いときに彩度を上げて低輝度レベルでも映えのある、ブラウン管映像に匹敵する映像表示が実現できる。
【００２３】
なお、本実施例の形態では液晶表示装置を主に説明したが、ブラウン管に替わる表示装置にはＰＤＰやＥＬ等様々あり、それらの表示デバイスでもＲＧＢ色再現範囲の縮小現象があれば、本発明が適用できその効果を享受できることは言うまでもないことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１を用いて、本発明にかかる画像表示装置の第１の実施の形態を液晶表示装置例にして説明する。液晶表示装置は、デコーダ（以下、ＤＥＣという）１と、可変利得増幅器（以下、ＡＭＰという）２，３と、ＡＰＬ検出回路５と、入出力変換回路６と、制御回路７と、液晶表示デバイス（以下、ＬＣＤという）８とを有して構成される。
【００２５】
ＤＥＣ１は、端子Ｔ１から入力された輝度信号Ｙと、端子Ｔ２から入力された色信号Ｃとから、色差信号Ｂ−Ｙと色差信号Ｒ−Ｙを生成する。ＡＭＰ２，３は、それぞれ入出力変換回路６の出力信号に基づいて前記色差信号Ｂ−Ｙと色差信号Ｒ−Ｙの振幅を可変利得増幅する。ＤＥＣ４は、可変利得増幅された色差信号Ｂ−Ｙ色差信号Ｒ−Ｙと輝度信号Ｙとを用いてＲＧＢ原色信号を生成する。ＡＰＬ検出回路５は、入力映像信号から輝度信号Ｙを用いて入力された映像信号の平均映像レベルを検出する。入出力変換回路６は、ＡＰＬ検出回路５からの平均映像レベルに基づいて、色差信号Ｂ−Ｙを増幅するＡＭＰ２と色差信号Ｒ−Ｙを増幅するＡＭＰ３の増幅率を算出する。制御回路７は、端子Ｔ３から入力され水平同期信号Ｈと端子Ｔ４から入力された垂直同期信号Ｖを用いてＬＣＤ８を駆動する。
【００２６】
図２を用いて、入力された映像信号の平均映像レベル（ＡＰＬ）を検出するＡＰＬ検出回路５の構成の例を説明する。ＡＰＬ検出回路５は、バッファ（Ｂｕｆ）５１，５２と、抵抗５３と、コンデンサ５４とを有して積分器として構成され、入力映像信号の平均映像レベルを検出する。
【００２７】
図３を用いて、入出力変換回路６の構成の例を説明する。入出力変換回路６は、定電圧ダイオード６１と、可変電圧源６２と、抵抗６３，６４，６５と、演算増幅器６６とを有して構成される。端子Ｔ５に加えられる電圧が定電圧ダイオード６１で決められる電圧以下の電圧レベルで端子Ｔ６の出力レベルが上昇する構成になっている。
【００２８】
その特性は、平均映像レベル（ＡＰＬ）とＡＭＰ２，３の利得の関係を示す図４に示す特性と相似であり。縦軸がＡＭＰ利得の代わりに端子Ｔ６の出力電圧になる。
【００２９】
以下、図１に示した液晶表示装置の動作を説明する。ＤＥＣ１は、端子Ｔ１に印加された輝度信号Ｙおよび端子Ｔ２に印加された色信号Ｃをデコードして色差信号Ｂ−Ｙと色差信号Ｒ−Ｙを出力する。この色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙは、それぞれＡＭＰ２，３に入力され振幅を可変増幅された後、ＤＥＣ４に入力される。
【００３０】
さらにＤＥＣ４には、輝度信号Ｙも入力されており、色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙと輝度信号Ｙをマトリクス演算して、ＲＧＢ原色信号を出力する。このＲＧＢ原色信号はＬＣＤ８に入力され所望の画像を表示する。制御回路７は端子Ｔ３に印加された水平同期信号Ｈと、端子Ｔ４に印加された垂直同期信号Ｖに基づきＬＣＤ８を駆動するために必要なタイミング信号を生成する。
【００３１】
一方、ＡＰＬ検出手段５は、輝度信号Ｙの平均レベルを求めることで平均映像レベルを求め、入出力変換回路６で入出力特性を変換しＡＭＰ２，３の利得を制御する。
【００３２】
平均映像レベル（ＡＰＬ）とＡＭＰ２，３の利得の関係を図４に示す。入出力変換回路６は、ＡＰＬが低いときはＡＭＰ２，３のゲインを上げ、ＡＰＬが高いときはＡＭＰ２，３のゲインを下げるように動作する。これにより色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙの振幅がＡＰＬに応じて制御されることになる。
【００３３】
ここで、図５を用いて、色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙと、色相、彩度の関係を説明する。図５は、横軸に色差信号Ｂ−Ｙの振幅を、縦軸に色差信号Ｒ−Ｙ信号の振幅を示している。同図によれば、Ｂ−Ｙ軸とＲ−Ｙ軸の振幅から色相と彩度が一義的に決まることがわかる。これより、色差信号Ｂ−ＹとＲ−Ｙの振幅比を一定にしたまま振幅レベルを大きくすれば、色相を一定としたまま、彩度を上げることができる。したがって、図１に示したＡＭＰ２，３で同時に同じだけ利得を変更すことによって色相一定のまま彩度を変更することを可能にしている。
【００３４】
また、ＤＥＣ１およびＤＥＣ４は、例えば東芝製のカラーテレビ用ビデオ、クロマ、同期偏向回路システムＬＳＩ（ＴＡ１２２２ＡＮ）などで簡単に構成することができる。上記ＬＳＩでは色差信号としてＩ，Ｑ信号が出力されている。Ｉ，Ｑ信号は人の目の特性に合わせて色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号を補正したものであり、図１の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの代わりにＩ，Ｑ信号を用いても良いことは言うまでもないことである。
【００３５】
以上のようにして、ＡＰＬに応じて彩度を可変することができ、ＡＰＬが低いときに彩度を上げて、低輝度レベルでも映えのある映像表示画を得ることが可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示が実現できる。
【００３６】
図６を用いて、本発明にかかる画像表示装置の第２の実施の形態を説明する。この実施の形態にかかる液晶表示装置は、入力信号がＲＧＢ原色信号である場合を示しており、エンコーダ（以下、ＥＮＣという）４０と、ＤＥＣ４１を有している点が図１に示した第１の実施形態と異なっている。図１と同じ機能ブロックには同一番号を付して示す。
【００３７】
図７を用いて、ＥＮＣ４０の構成の例を説明する。ＥＮＣ４０は、乗算器４０１Ｒ，４０１Ｇ，４０１Ｂ，４０２と、加算器４０５，４０６，４０７，４０８と、係数器４０３Ｒ，４０３Ｇ，４０３Ｂ，４０４とを有して構成される。端子Ｔ４０Ｒ，Ｔ４０Ｇ，Ｔ４０Ｂに印加されたＲＧＢ信号は、乗算器４０１Ｒ，４０１Ｇ，４０１Ｂで係数４０３Ｒ〜４０３Ｂが乗じられる。これら係数を乗じたＲＧＢ信号を加算器４０５，４０６で加算して輝度信号Ｙを生成する。また、色差信号Ｒ−Ｙは加算器４０７で端子Ｔ４０Ｒに印加されたＲ信号から輝度信号Ｙを減じて生成し、色差信号Ｂ−Ｙは加算器４０８で端子Ｔ４０Ｂに印加されたＢ信号から輝度信号Ｙを減じて生成することができる。−Ｙは輝度信号Ｙに乗算器４０２で−１係数を乗じて生成すればよい。
【００３８】
図８を用いて、ＤＥＣ４１の構成を説明する。ＤＥＣ４１は、乗算器４１１Ｙ，４１１Ｒ，４１１Ｂと、係数器４１２Ｙ，４１２Ｒ，４１２Ｂと、加算器４１３，４１４，４１５，４１６を有して構成される。
【００３９】
端子Ｔ４１Ｙ，Ｔ４１Ｒ，Ｔ４１Ｂに印加された輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、色差信号Ｂ−Ｙ信号は、乗算器４１１Ｙ，４１１Ｒ，４１１Ｂで係数４１２Ｙ，４１２Ｒ，４１２Ｂを乗じられ加算器４１３、４１４で加算してＧ信号を生成する。
【００４０】
また、Ｒ信号は加算器４１５で端子Ｔ４１Ｒに印加された色差信号Ｒ−Ｙに輝度信号Ｙを加算して生成し、Ｂ信号は加算器４１６で端子Ｔ４１Ｂに印加された色差信号Ｂ−Ｙに輝度信号Ｙを加算して生成することができる。ＡＰＬ検出回路５、入出力変換回路６、ＡＭＰ２，３の回路動作は、図１に示した第１の実施の形態と同様なので詳細説明は省略する。
【００４１】
入力信号形態がＲＧＢ原色信号であっても、この実施の形態にかかる構成であればＡＰＬを検出して色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの利得を制御することができ、第１の実施の形態と同様にＡＰＬに応じて彩度を可変とすることができる。これにより、ＡＰＬが低いときに彩度を上げて低輝度レベルでも映えのある映像表示画が可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示が実現できる。
【００４２】
図９を用いて、本発明にかかる画像表示装置の第３の実施の形態を説明する。この実施の形態にかかる液晶表示装置は、色相検出回路９０と、切替器９２と、可変電源９１を有して構成される。そのほか図１に示した第１の実施の形態と同じ機能を有するブロックには同一番号を付して示す。
【００４３】
本実施の形態の特徴は、色相検出回路９０で特定の色相を検出し、その出力に基づいて、切替器９２で入出力変換回路６への信号をＡＰＬ検出回路５の出力と可変電源９１を切り替えることで、特定色相の色に対して彩度を上げるようにしたことにある。色相検出回路９０と切替器９２以外の動作は、図１に示した第１の実施の形態と同様なのでその説明は省略し、色相検出回路９０の動作を中心に述べる。
【００４４】
図１０を用いて、色相検出回路９０の構成の例を説明する。色相検出回路９０は、比較器９０１−１，９０１−２，９０１−３，９０１−４と、比較用基準電源９０２−１，９０２−２，９０２−３，９０２−４と、乗算器９０３，９０４，９０５とを有して構成される。
【００４５】
比較器９０１−１の出力は、端子Ｔ９０１に印加される色差信号Ｂ−Ｙが比較用基準電源９０２−１の設定電圧より大きいときに“１”小さいときに“０”となる。比較器９０１−２の出力は、端子Ｔ９０１に印加される色差信号Ｂ−Ｙが比較用基準電源９０１−２の設定電圧より小さいときに“１”、大きいときに“０”
となる。そして、比較器９０１−１、９０１−２の出力は乗算器９０３で乗算され、比較器９０１−１、９０１−２両方が“１”のとき乗算器９０３の出力が“１”となる。すなわち比較用基準電源９０２−１＜比較用基準電源９０２−２のとき、比較器９０１−１と９０１−２と乗算器９０３は端子Ｔ９０１に印加される色差信号Ｂ−Ｙに対し上記電圧範囲に感応するウィンドコンパレターとして動作する。
【００４６】
端子Ｔ９０２に印加される色差信号Ｒ−Ｙ信号に対しても比較器９０１−３，９０１−４、乗算器９０４は同様の動作をする。乗算器９０３と９０４の出力は乗算器９０５でさらに乗じられる。この結果、端子Ｔ９０１と端子Ｔ９０２に印加される色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙの信号レベルが特定範囲すなわち特定色相のとき、乗算器９０５から“１”が出力されることになる。
【００４７】
図１１を用いてこれを説明する。図１１は横軸に色相、縦軸に振幅レベルをとり色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙをプロットしたものである。なお、振幅レベルは正規化している。
【００４８】
ここで、図１０に示した比較用電源９０１−２を振幅−０．５レベル相当に、比較用電源９０２−１を振幅−０．８６レベル相当に、比較用電源９０２−４を振幅０．８６レベル相当に、比較用電源９０２−３を振幅０．５レベル相当に、それぞれ設定すると、同図斜線で示した色相１２０°〜１５０°の範囲のときに図１０の乗算器９０５から出力を得ることができる。乗算器９０５の出力は色相検出回路９０の出力である。
【００４９】
図９に示した切替器９２は、入力色相検出回路９０の出力が“１”のときＡＰＬ検出回路５の出力を選択し、色相検出回路９０の出力が“０”のとき可変電源９１の出力を選択する。可変電源９１の電圧は、ＡＭＰ２，３の利得が“１”になるような電圧レベルに設定し、彩度を上げないように設定しておく。
【００５０】
これにより、色相検出回路９０で特定の色相を検出した場合にＡＰＬ検出回路５の出力が入出力変換回路６に入力され、そのときＡＰＬが低ければ映像彩度を上げるように動作する。図１９に示したようにＲＧＢ再現範囲の縮小はＲＧＢ同等でなく偏りがあるため、特定色相の彩度を上げる場合に本実施の形態が有効になる。
【００５１】
このようにして、特定色相の彩度をＡＰＬに応じて可変することができ、特定色相のＡＰＬが低いときに彩度を上げて低輝度レベルでも映えのある映像表示画が可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示が実現できる。
【００５２】
図１２を用いて、本発明にかかる画像表示装置の第４の実施の形態を説明する。この実施の形態にかかる液晶表示装置は、図６で説明した第２実施の形態に、図９で説明した第３実施の形態の色相検出回路９０と切替器９２を組み合わせたもので、ＲＧＢ原色信号が入力される場合の構成を示している。それぞれの機能ブロックの詳細は説明済みなのでここでは省略する。
【００５３】
本実施の形態の構成によればＲＧＢ原色信号入力に対しても、特定色相の彩度をＡＰＬに応じて可変することができ、特定色相のＡＰＬが低いときに彩度を上げ、低輝度レベルでも映えのある映像表示画が可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示が実現できる。
【００５４】
図１３を用いて、本発明にかかる画像表示装置の第５の実施の形態を説明する。この実施の形態は、第１実施の形態にかかる液晶表示装置をディジタル化したものである。
【００５５】
この実施の形態にかかる液晶表示装置は、ディジタルデコーダ（ＤＥＣと記す）１Ｄと、ディジタルデコーダ（ＤＥＣ）４Ｄと、ＡＰＬ検出回路５Ｄと、入出力変換回路６Ｄと、制御回路７Ｄと、液晶表示デバイス（ＬＣＤと記す）８と、ＡＤ変換器９６Ｙ、９６Ｃと、ＤＡ変換器９６Ｒ、９６Ｇ、９６Ｂと、ディジタル乗算器２１、３１とを有して構成される。
【００５６】
端子Ｔ１１から入力された輝度信号ＹはＡＤ変換器９６ＹでＡＤ変換され、端子Ｔ１２から入力された色信号ＣはＡＤ変換器９６ＣでＡＤ変換され、以降の回路で処理される。また、ＤＥＣ４ＤのディジタルＲＧＢ原色信号出力は、ＤＡ変換器９６Ｒ〜９６Ｂでアナログ信号に変換されＬＣＤ８に入力される。
【００５７】
図１４を用いて、ＡＰＬ（平均映像レベル）を検出するＡＰＬ検出回路５Ｄの構成の例を説明する。ＡＰＬ検出回路５Ｄは、乗算器５Ｄ１と、係数回路５Ｄ２と、加算器５Ｄ３と、レジスタ５Ｄ４と、ラッチ５Ｄ５とを有して構成される。
【００５８】
端子Ｔ５Ｄ１に印加されたディジタル輝度信号Ｙを乗算器５Ｄ１で係数回路５Ｄ２に設定された係数で乗じる加算器５Ｄ３に入力する。
【００５９】
加算器５Ｄ３では乗算器５Ｄ１の出力とレジスタ５Ｄ４の出力を加算する。この加算結果は再度レジスタ５Ｄ４に戻される。このレジスタに戻す動作は累積動作にほかならず、例えば１０００回の平均を求める場合は係数回路５Ｄ２の係数値を１／１０００に設定しておき、加算器５Ｄ３とレジスタ５Ｄ４で１０００回の累積を行う。１０００回の累積後ラッチ５Ｄ５でラッチすることで平均輝度レベルとして端子Ｔ５Ｄ２に出力されることになる。
【００６０】
入出変換回路６Ｄは例えばＬＵＴ（Look Up Table）などで構成すればよい（
図示せず）。また、図１のＡＭＰ２，３に対応する回路を乗算器２１，３１とす
ればよく、ＡＰＬ検出回路５Ｄ、入出変換回路６Ｄ、乗算器２１，３１を含めた特性は図４と同等にすればよい。
【００６１】
また、ＤＥＣ１ＤおよびＤＥＣ４Ｄは、例えば東芝製のＴＶ信号処理ＬＳＩ（
ＴＣ９０Ａ０６Ｆ、ＴＡ８８８４ＡＮ）などで簡単に構成することができる。上記ＬＳＩでも色差信号としてＩ，Ｑ信号が出力されている。第１実施の形態と同様にＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号の代わりにＩ，Ｑ信号を用いても良いことは言うまでもないことである。
【００６２】
本実施の形態ではＡＰＬ検出回路５Ｄ、入出変換回路６Ｄ、乗算器２１，３１がディジタル回路で構成されているためＬＳＩ化が容易であり、ＬＳＩ化によるコストメリットを享受できて生産コストを低く抑えることが可能になる。
【００６３】
このようにして、ＡＰＬに応じて彩度を可変することができ、ＡＰＬが低いときに彩度を上げて低輝度レベルでも映えのある映像表示画が可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示装置が低コスト実現できる。
【００６４】
図１５を用いて、本発明にかかる画像表示装置の第６の実施の形態を説明する。この実施の形態の液晶表示装置は、図６に示した第２の実施の形態の液晶表示装置をディジタル化したものである。この実施の形態の液晶表示装置は、ＡＤ変換器９５Ｒ，９５Ｇ，９５Ｂと、ディジタルエンコーダ（ＥＮＣと記す）４０Ｄと、ディジタルデコーダ（ＤＥＣと記す）４１Ｄとを有して構成され、そのほか図１および図１３と同じ機能を有するブロックには同一番号を付して示している。
【００６５】
ＥＮＣ４０Ｄは図７に示したＥＮＣ４０を、ＤＥＣ４１Ｄは図８に示したＤＥＣ４１をそれぞれディジタル化すればく、基本的な構成は同じでよい。例えば、乗算器はディジタル乗算器に、加算器はディジタル加算器に、係数器はレジスタに置き換えれば良い。
【００６６】
本実施の形態では入力信号がディジタル化したＲＧＢ原色信号に対応する場合の構成を示している。もちろん、ＬＳＩ化によるコストメリットを享受でき、生産コストを低く抑えることができる。動作の詳細は図６および図１３で説明したのでここでは省略する。
【００６７】
このようにして、入力信号形態がＲＧＢ原色信号であっても本実施の構成であればＡＰＬを検出して色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの利得を制御することができ、ＡＰＬに応じて彩度を可変することができ、ＡＰＬが低いときに彩度を上げて低輝度レベルでも映えのある映像表示画が可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示装置を低コストで実現できる。
【００６８】
図１６を用いて、本発明にかかる画像表示装置の第７の実施の形態を説明する。この実施の形態にかかる液晶表示装置は、図９に示した第３実施の形態にかかる液晶表示装置をディジタル化したものである。この実施の形態にかかる液晶表示装置は、色相検出回路９０Ｄと、切替器９２と、設定レジスタ９１Ｄとを有しており、そのほか図１３と同じ働きを有する機能ブロックには同一番号を付している。
【００６９】
本実施の形態の特徴は、色相検出回路９０Ｄで特定の色相を検出し、その出力で切替器９２でＡＰＬ検出回路５Ｄ出力と設定レジスタ９１Ｄを切り替えることで、特定色相の色に対して彩度を上げるようにしたことにある。
【００７０】
図１７を用いて、色相検出回路９０Ｄの構成の例を説明する。図１７に示す色相検出回路９０Ｄは、図１０に示す色相検出回路９０をディジタル化したもので、比較用基準電源９０２−１〜９０２−４の代わりに設定用レジスタ９Ｄ２−１〜９Ｄ２−４を用いている。もちろん比較器９Ｄ１−１〜９Ｄ１−４と、乗算器９Ｄ３，９Ｄ４，９Ｄ５はディジタルタイプに構成される。なお、この動作は図１０および図１２に示した色相検出回路９０の動作と同じなので詳細説明は省略する。
【００７１】
この実施の形態によれば、図１３に示した実施の形態と同様に、ＬＳＩ化によるコストメリットを享受でき、生産コストを低く抑えることが可能になる。
【００７２】
このようにして、特定色相の彩度をＡＰＬに応じて可変することができ、特定色相でＡＰＬが低いときに彩度を上げ、低輝度レベルでも映えのある映像表示画が可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示装置が低コストで実現できる。
【００７３】
図１８を用いて、本発明にかかる画像表示装置の第８の実施の形態を説明する。この実施の形態にかかる液晶表示装置は、図１２に示した第４の実施の形態似かかるできる液晶表示装置をディジタル化したものである。色相検出回路９０Ｄ等の説明は第３実施の形態の図１６で説明済みなのでここでは省略する。本実施の形態でもＬＳＩ化によるコストメリットを享受でき、生産コストを低く抑えることが可能になる。
【００７４】
この実施の形態の構成によれば、ＲＧＢ原色信号入力に対しても、特定色相の彩度をＡＰＬに応じて可変することができ、特定色相のＡＰＬが低いときに彩度を上げ、低輝度レベルでも映えのある映像表示画が可能になり、ブラウン管映像に匹敵するメリハリのある映像表示装置を低コストで実現できる。
【００７５】
なお、図１３、図１５、図１６、図１８の実施の形態では、ＤＡ変換器９６Ｒ〜９６Ｂでアナログ信号に変換してＬＣＤ８に印加したが、ＬＣＤ８がディジタル入力可能なタイプであればディジタルＲＧＢ原色信号を入力しても良いことは言うまでもないことである。
【００７６】
以上の実施の形態では、画像表示デバイスとしてＬＣＤを用いた例を説明したが、画像表示デバイスは、ＬＣＤに限らず入力映像信号のレベルが変化することによって再現される画像の彩度が変化するおそれのある画像表示デバイスに適用することができる。これによれば、入力映像信号のレベルが変化しても、最適な画像を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明にかかる画像表示装置の第１の実施の形態を示すブロック図。
【図２】図１に示すＡＰＬ検出回路の具体的な構成例を示す図。
【図３】図１に示す入出力変換回路の具体的な構成例を示す図。
【図４】ＡＰＬ対ＡＭＰ利得の特性を示す図。
【図５】色相と彩度の関係を示す図。
【図６】本発明にかかる画像表示装置の第２の実施の形態を示すブロック図。
【図７】図６に示すＥＮＣ回路の具体的な構成例を示すブロック図。
【図８】図６に示すＤＥＣ回路の具体的な構成例を示すブロック図。
【図９】本発明にかかる画像表示装置の第３の実施の形態を示すブロック図。
【図１０】図９に示す色相検出回路の具体的な構成例を示すブロック図。
【図１１】色差信号と色相の関係を示す図。
【図１２】本発明にかかる画像表示装置の第４の実施の形態を示すブロック図。
【図１３】本発明にかかる画像表示装置の第５の実施の形態を示すブロック図。
【図１４】図１３に示すＡＰＬ検出回路の具体的な構成例を示すブロック図。
【図１５】本発明にかかる画像表示装置の第６の実施の形態を示すブロック図。
【図１６】本発明にかかる画像表示装置の第７の実施の形態を示すブロック図。
【図１７】図１６に示す色相検出回路の具体的な構成例を示すブロック図。
【図１８】本発明にかかる画像表示装置の第８の実施の形態を示すブロック図。
【図１９】液晶表示装置のＲＧＢ色再現範囲の変化を示す図。
【図２０】ブラウン管表示装置のＲＧＢ色再現範囲の変化を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１，１Ｄ…デコーダ（ＤＥＣ）、２，３…可変利得増幅器（ＡＭＰ）、４，４Ｄ…デコーダ（ＤＥＣ）、５，５Ｄ…ＡＰＬ（平均映像レベル）検出回路、６，６Ｄ…入出力変換回路、７，７Ｄ…制御回路、８…液晶表示装置（ＬＣＤ）、２１，３１…乗算器、４０Ｄ…ディジタルエンコーダ（ＥＮＣ）、４１Ｄ…ディジタルデコーダ（ＤＥＣ）、９０，９０Ｄ…色相検出回路、９１，９１Ｄ…可変電圧源、９２…切替器、９５…ＡＤ変換器、９６…ＤＡ変換器、
【図１】
2005198338.tif 000003
【図２】
2005198338.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005198338.tif 000007
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年2月22日(2005.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置において、
映像信号の輝度レベルに関する情報を得るための手段と、
前記得られた映像信号の輝度レベルに基づいて映像信号の彩度を高くするように制御するための手段とを備え、
前記彩度を制御する手段は、所望の色相を持つ映像信号について、その彩度を前記得られた輝度レベルに関する情報に応じて制御することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
画像表示装置において、
入力された映像信号の輝度レベルに関する情報を得るための手段と、
入力された映像信号の持つ色相が所定色相である場合に、その所望色相の映像信号の彩度を、前記得られた映像信号の輝度レベルに応じて制御するための手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像表示装置において、前記彩度を制御する手段は、前記得られた輝度レベルの情報が所定値よりも低い場合に、その映像信号の彩度を増加するように制御することを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の画像表示装置において、前記彩度を制御する手段は、前記得られた輝度レベルに関する情報が第１輝度レベルを示すときは、その映像信号の彩度を第１彩度レベルとし、該情報が前記第１輝度レベルよりも低い第２輝度レベルを示すときは、その映像信号の彩度を前記第１彩度レベルよりも高い第２彩度レベルとすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像表示装置において、前記映像信号の輝度レベルに関する情報として、平均輝度レベルの情報を得ることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示装置において、入力映像信号から得られた輝度信号に基づき前記平均輝度レベルの情報を得るようにしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項２に記載の画像表示装置において、更に、入力された映像信号から色差信号Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙ、並びに輝度信号Ｙを生成する信号生成手段を備え、
前記信号生成手段で生成された前記輝度信号Ｙを用いて該映像信号の輝度レベルに関する情報を得るようにし、
前記彩度を制御する手段は、前記信号生成手段で生成された前記色差信号Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙの振幅を制御することによって、前記映像信号の彩度を制御することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示装置において、前記入力映像信号として色信号Ｃ及び輝度信号Ｙが入力され、前記信号生成手段は、色信号Ｃ及び輝度信号Ｙから前記色差信号Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙ、並びに輝度信号Ｙを生成することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項７に記載の画像表示装置において、前記入力映像信号としてＲＧＢの３原色信号が入力され、前記信号生成手段は、該３原色信号から前記色差信号Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙ、並びに輝度信号Ｙを生成することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の画像表示装置は、画像が表示される表示デバイスとして、液晶表示素子を用いて構成されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載の画像表示装置は、入力される映像信号の輝度レベルに応じて色再現範囲が変化する特性を持つ表示デバイスを更に備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
画像表示装置において、
入力された映像信号の輝度レベルに関する情報を得る輝度情報取得手段と、
入力された映像信号の色相が所定色相か否かを判定するための判定手段と、
前記判定手段によって、入力映像信号の色相が所定色相であると判定場合に、その彩度を、他の色相を持つ映像信号とは独立して、前記得られた映像信号の輝度レベルに応じて制御するための彩度制御手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。