(57)【要約】【課題】この発明は、Ａ／Ｄ変換後において階調が不連続になるデータ値を最小限に抑えることができる映像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】アナログビデオ信号が入力されるＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号に対して信号処理を行うための信号処理回路および信号処理回路によって得られたディジタルビデオ信号を表示するための表示器を備えた映像表示装置において、Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号のうちの最大値を保持する最大値保持手段、および最大値保持手段によって保持された最大値に基づいて、Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を制御する制御手段を備えている。【選択図】  図４
2005045358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログビデオ信号が入力されるＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号に対して信号処理を行うための信号処理回路および信号処理回路によって得られたディジタルビデオ信号を表示するための表示器を備えた映像表示装置において、
Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号のうちの最大値を保持する最大値保持手段、および
最大値保持手段によって保持された最大値に基づいて、Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を制御する制御手段、を備えていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号に基づいて、シーンチェンジが発生したか否かを判別する手段を備えており、制御手段は、シーンチェンジが発生したと判別された際に、Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を変更させるものであることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
アナログビデオ信号が入力されるＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号に対して信号処理を行うための信号処理回路および信号処理回路によって得られたディジタルビデオ信号を表示するための表示器を備えた映像表示装置において、
Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を変更するための調整値をユーザに入力するための入力手段、および
入力手段によって入力された調整値に基づいて、Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を制御する制御手段、を備えていることを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ａ／Ｄ変換器を用いた映像信号処理回路を有する、プロジェクタ、プラズマディスプレイ等の映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、ＤＶＤプレーヤとプロジェクタとからなる表示システムの構成を示している。
【０００３】
ディジタルの映像信号フォーマットとしてＩＴＵ６５６などがある。これらの映像出力信号は８ビットの分解能が主に用いられている。
【０００４】
ＤＶＤプレーヤ１０は、８ビット（２５６階調）のディジタルビデオ信号をＤ／Ａ変換器１１によってアナログビデオ信号に変換して、プロジェクタ２０に送る。
【０００５】
プロジェクタ２０では、ＤＶＤプレーヤ１０から送られてきたアナログビデオ信号をＡ／Ｄ変換器２１によってディジタルビデオ信号に戻し、得られたビデオ信号をディジタル映像信号処理回路２２によってディジタル処理した後、表示器２３に出力する。
【０００６】
ところで、Ｄ／Ａ変換器１１では、ディジタル信号をアナログ信号に変換する際の単位ディジタル量当たりアナログ量について可変できるようになっている。Ｄ／Ａ変換器１１の出力には、変換誤差が発生する場合がある。
【０００７】
一方、Ａ／Ｄ変換器２１においても、単位アナログ量あたりのディジタル値への変換比率を可変できるようになっている。
【０００８】
図２は、Ａ／Ｄ変換器２１の構成を示している。
【０００９】
アナログビデオ信号は、クランプ回路３１を介してＡ／Ｄ変換用比較器３２に送られる。クランプ回路３１は、入力信号がＲ信号、Ｇ信号若しくはＢ信号である場合または入力信号がＹ信号である場合には、黒レベルが所定の電圧に固定されるように、入力信号をクランプする。この所定電圧に後述するＡ／Ｄ下側基準電圧が設定される。入力信号が色差信号である場合には、無色を示す部分がＡ／Ｄ変換器２１のダイナミックレンジの中心値に相当する電圧となるように、入力信号をクランプする。
【００１０】
下側ＤＡＣ設定レジスタ３３には、Ａ／Ｄ下側基準電圧が設定される。下側ＤＡＣ設定レジスタ３３に設定されたＡ／Ｄ下側基準電圧は、ＤＡＣ３４を介してＡ／Ｄ変換用比較器３２に与えられる。上側ＤＡＣ設定レジスタ３５には、Ａ／Ｄ上側基準電圧がアナログ電圧のとりうる電圧範囲に合わせて設定される。上側ＤＡＣ設定レジスタ３５に設定されたＡ／Ｄ上側基準電圧は、ＤＡＣ３６を介してＡ／Ｄ変換用比較器３２に与えられる。
【００１１】
Ａ／Ｄ変換用比較器３２は、クランプ回路３１を介して入力されるアナログビデオ信号を、Ａ／Ｄ下側基準電圧およびＡ／Ｄ上側基準電圧に基づいて、ディジタルビデオ信号に変換する。
【００１２】
ところで、Ａ／Ｄ変換器２１に入力されるアナログビデオ信号には、Ｄ／Ａ変換器１１による変換誤差や、７５オームのマッチングが取られることによるインピーダンス誤差が含まれている。そのため、Ａ／Ｄ変換器２１では、ダイナミックレンジに余裕を持たせるように変換比率の調整を行っている。
【００１３】
たとえば、入力１Ｖに２５６階調を割り当てる場合を基準とすると、変換比率に１０％の余裕を設けた場合には、１．１Ｖが２５６階調に割り当てられることになる。
【００１４】
Ｄ／Ａ変換器１１が理想的な動作によって、２５６階調のディジタルデータを０〜１Ｖのアナログ電圧に変換すると仮定し、Ａ／Ｄ変換器２１の変換比率に１０％の余裕を設けた場合には、ＩＴＵ６５６のディジタルデータとＡ／Ｄ変換器２１の出力データを比較すると、表１に示すようになる。
【００１５】
【表１】
2005045358.tif 000003
【００１６】
表１は、８ビットのデータを０．９倍して１０％余裕値を計算し、Ａ／Ｄ変換後に小数点以下は存在しないので、便宜的に小数点以下を四捨五入してＡ／Ｄ変換出力を計算したものであり、８ビットがとりうる範囲０〜２５５内の０〜１６までを示している。
【００１７】
表１の場合、Ａ／Ｄ変換後の値が重複する部分（「５」、「１４」）があることがわかる。したがって、図３（ａ）に示すように、原信号（ＩＴＵ６５６のディジタルデータ）を０〜１６まで１ずつ変化させると、Ａ／Ｄ変換後のデータは図３（ｂ）に示すように不連続となる。
【００１８】
次に、Ａ／Ｄ変換器２１の変換比率に余裕を設けていない場合において、ＩＴＵ６５６のディジタルデータが１０％大きいアナログ電圧に変換されたとすると、ＩＴＵ６５６のディジタルデータとＡ／Ｄ変換器２１の出力データを比較すると、表２に示すようになる。
【００１９】
【表２】
2005045358.tif 000004
【００２０】
表２の場合、Ａ／Ｄ変換後の値においてデータ「５」と「１６」が飛んでいることがわかる。したがって、図３（ａ）に示すように、原信号（ＩＴＵ６５６のディジタルデータ）を０〜１６まで１ずつ変化させると、Ａ／Ｄ変換後のデータは図３（ｃ）に示すように不連続となる。このため、等高線のような絵柄が発生してしまう。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、Ａ／Ｄ変換後において階調が不連続になるデータ値を最小限に抑えることができる映像表示装置を提供することを目的とする。
【００２２】
また、この発明は、入力映像信号の振幅に合わせて、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを自動的に調整することができる映像表示装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、アナログビデオ信号が入力されるＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号に対して信号処理を行うための信号処理回路および信号処理回路によって得られたディジタルビデオ信号を表示するための表示器を備えた映像表示装置において、Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号のうちの最大値を保持する最大値保持手段、および最大値保持手段によって保持された最大値に基づいて、Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の映像表示装置において、Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号に基づいて、シーンチェンジが発生したか否かを判別する手段を備えており、制御手段は、シーンチェンジが発生したと判別された際に、Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を変更させるものであることを特徴とする。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、アナログビデオ信号が入力されるＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器によって得られたディジタルビデオ信号に対して信号処理を行うための信号処理回路および信号処理回路によって得られたディジタルビデオ信号を表示するための表示器を備えた映像表示装置において、Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を変更するための調整値をユーザに入力するための入力手段、および入力手段によって入力された調整値に基づいて、Ａ／Ｄ変換器に設定される上側基準電圧を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
図４は、プロジェクタの構成を示している。
【００２８】
入力信号（アナログビデオ信号）は、Ａ／Ｄ変換器１０１に送られる。Ａ／Ｄ変換器１０１は、図２で説明したＡ／Ｄ変換器と同様に、クランプ回路３１、Ａ／Ｄ変換用比較器３２、下側ＤＡＣ設定レジスタ３３、ＤＡＣ３４、上側ＤＡＣ設定レジスタ３５およびＤＡＣ３６を備えている。Ａ／Ｄ変換器１０１によって得られた８ビットのディジタルビテオ信号は、映像信号処理回路１０２を介して表示器１０３に送られる。
【００２９】
入力信号（アナログビデオ信号）は、映像信号検出回路１０４にも送られる。映像信号検出回路１０４は、同期信号等を検出することによって、アナログビデオ信号が入力されているか否かを判定し、その判定結果をマイコン１０５に送る。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換器１０１によって得られた８ビットのディジタルビテオ信号は、最大値サンプルホールド回路１０６およびシーンチェンジ検出回路１０７にも送られる。シーンチェンジ検出回路１０７は、入力されるディジタルビテオ信号に基づいてシーンチェンジが発生したか否かを判別し、その判別結果をマイコン１０５に与える。シーンチェンジ検出回路１０７としては、たとえば、１画面毎にディジタルビテオ信号の平均値を算出し、その平均値の変化量が所定の値を越えたか否かによって、シーンチェンジが発生したか否かを判別するものが用いられる。最大値サンプルホールド回路１０６は、入力されるディジタルビテオ信号のうちの最大値を保持してマイコン１０５に与える。
【００３１】
マイコン１０５は、最大値サンプルホールド回路１０６から与えられる最大値に基づいて、適正なＡ／Ｄ上側基準電圧を算出する。また、マイコン１０５は、シーンチェンジ検出回路１０７によってシーンチェンジが発生したと判定されたときに、上側ＤＡＣ設定レジスタ３５の内容を適正なＡ／Ｄ上側基準電圧に書き換えるとともに、最大値サンプルホールド回路１０６をリセットする。
【００３２】
以下、プロジェクタの動作についてさらに詳しく説明する。
【００３３】
電源がオンされると、マイコン１０５は、Ａ／Ｄ変換器１０１内の上側ＤＡＣ設定レジスタ３５にＡ／Ｄ上側基準電圧の初期値を設定する。この初期値としては、入力アナログ電圧がとりうる電圧範囲を基準として、たとえば、１０％の余裕を持たせた値が設定される。また、マイコン１０５は、最大値サンプルホールド回路１０６に格納されている値（最大値）をリセットする。
【００３４】
アナログビデオ信号が入力されると、映像信号検出回路１０４は、アナログビデオ信号が入力されていると判別し、映像有りという論理信号をマイコン１０５に送る。
【００３５】
アナログビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０１内のクランプ回路３１に送られる。クランプ回路３１は、入力信号がＲ信号、Ｇ信号またはＢ信号である場合または入力信号がＹ信号である場合には、黒レベルが所定の電圧に固定されるように、入力信号をクランプする。この所定電圧にＡ／Ｄ下側基準電圧が設定される。入力信号が色差信号である場合には、無色を示す部分がＡ／Ｄ変換器１０１のダイナミックレンジの中心値（たとえば１２８）に相当する電圧となるように、入力信号をクランプする。
【００３６】
クランプ回路３１の出力は、Ａ／Ｄ変換器１０１内のＡ／Ｄ変換用比較器３２に入力される。以下、Ｙ信号についてのみ説明する。
【００３７】
規格ＳＭＰＴＥ−２９３Ｍによれば、８ビットの映像信号の場合、Ｙ信号の最大値のディジタル値は２３５、色差信号の最大値のディジタル値は２４０と定められている。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換用比較器３２によってＡ／Ｄ変換されたＹ信号は、最大値サンプルホールド回路１０６に入力される。最大値サンプルホールド回路１０６は、入力されるＹ信号のうちの最大値を保持する。
【００３９】
マイコン１０５は、最大値サンプルホールド回路１０６に保持された最大値が所定値以上となった場合には、上側ＤＡＣ設定レジスタ３５に設定すべきＡ／Ｄ上側基準電圧値を計算する。この所定値としては、Ｙ信号の最大値のディジタル値”２３５”の例えば９０％である”２１２”が設定される。
【００４０】
次のＡ／Ｄ上側基準電圧値をＶｎｅｘｔとし、上側ＤＡＣ設定レジスタ３５に現在設定されているＡ／Ｄ上側基準電圧値をＶｃｕｒｒｅｎｔ  とし、最大値サンプルホールド回路１０６に保持された最大値をＤｍａｘ  とすると、次のＡ／Ｄ上側基準電圧値Ｖｎｅｘｔは、次式（１）に基づいて算出される。
【００４１】
Ｖｎｅｘｔ＝Ｖｃｕｒｒｅｎｔ  ／（Ｄｍａｘ  ／２３５）    …（１）
【００４２】
なお、マイコン１０５は、最大値サンプルホールド回路１０６に保持された最大値Ｄｍａｘ  がより大きな値に変更されたときには、Ｖｎｅｘｔを改めて算出する。
【００４３】
マイコン１０５は、シーンチェンジ検出回路１０７によってシーンチェンジが発生したと判定されたときに、上側ＤＡＣ設定レジスタ３５の内容を、上記のようにして算出したＶｎｅｘｔに書き換えるとともに、最大値サンプルホールド回路１０６をリセットする。
【００４４】
なお、アナログビデオ信号が入力されなくなり、映像信号検出回路１０４がアナログビデオ信号が入力されていないと判別した場合には、マイコン１０５は上側ＤＡＣ設定レジスタ３５の内容を初期値に戻すとともに、最大値サンプルホールド回路１０６をリセットする。
【００４５】
上記実施の形態によれば、Ａ／Ｄ変換器１０１のダイナミックレンジが、Ｄ／Ａ変換される前のディジタルデータに応じたダイナミックレンジとなるように自動的に調整されるので、Ａ／Ｄ変換後において階調が不連続になるデータ値を最小限に抑えることができるようになる。
【００４６】
上記実施の形態では、入力信号に応じてＡ／Ｄ変換器１０１内の上側ＤＡＣ設定レジスタ３５に設定すべきＡ／Ｄ上側基準電圧値を自動的に変更しているが、手動でＡ／Ｄ上側基準電圧値を変更するようにしてもよい。
【００４７】
つまり、使用者が、Ａ／Ｄ上側基準電圧値の初期値に対する差分値を、マイコン１０５に対して入力するための入力手段、たとえばキー操作または設定画面上で入力する手段を設けておく。また、マイコン１０５に、入力された差分値に基づいて、Ａ／Ｄ変換器１０１内の上側ＤＡＣ設定レジスタ３５に設定すべきＡ／Ｄ上側基準電圧値を変更させる機能を持たせておく。
【００４８】
そして、所定のテストパターンを入力させ、画像を見ながらＡ／Ｄ上側基準電圧値が最適値となるように、使用者にＡ／Ｄ上側基準電圧値の初期値に対する差分値を入力させる。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によれば、Ａ／Ｄ変換後において階調が不連続になるデータ値を最小限に抑えることができるようになる。
【００５０】
また、この発明によれば、入力映像信号の振幅に合わせて、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを自動的に調整することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＶＤプレーヤとプロジェクタとからなる表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２】Ａ／Ｄ変換器２１の構成を示すブロック図である。
【図３】従来において、原信号が連続的に変化する信号であっても、Ａ／Ｄ変換後のデータが不連続となることを示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態であるプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１  Ａ／Ｄ変換器
１０２  映像信号処理回路
１０３  表示器
１０４  映像信号検出回路
１０５  マイコン
１０６  最大値サンプルホールド回路
１０７  シーンチェンジ検出回路
【図１】
2005045358.tif 000005
【図２】
2005045358.tif 000006
【図３】
2005045358.tif 000007
【図４】
2005045358.tif 000008