(57)【要約】【課題】映像機器内の信号伝達経路において、映像信号に生じる歪みに起因した輝度傾斜を補正することが出来る映像機器および輝度傾斜補正方法を提供する。【解決手段】  【００】計算部１９にて算出した映像信号Ｇｒから成る画像データの階調値の平均値と第１記憶部１８に記憶された画像データの階調値との差分を、表示画素１５毎に算出した後、第２記憶部２０に記憶する。以降、映像信号Ｇｒの入力が終了するまで、第２記憶部２０に記憶された表示画素１５毎の差分に基づいて、信号補正部２１にて、映像信号Ｇｒの階調値の補正を行うことにより、輝度のムラが抑制された画像を表示部１４に表示させることが出来る。また、補正された映像信号は、原信号に近似しているため、原信号から成る画像と比べても遜色の無い画像を表示させることが出来る。【選択図】図１
2009169336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器の各部を統括して制御する制御部と、
外部機器から出力される映像信号を入力するための信号入力部と、
前記信号入力部に入力された映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部にてデジタル信号に変換された映像信号から成る画像データを一時記憶する第１記憶部と、
前記Ａ／Ｄ変換部にてデジタル信号に変換された映像信号または前記第１記憶部に記憶された画像データから成る映像信号について、所定の信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部にて信号処理された映像信号の出力先である表示画素を、水平方向および垂直方向に複数配した表示部とを備えた映像機器において、
前記表示部に出力される映像信号の波形の歪みに起因した輝度傾斜を補正するための輝度傾斜補正手段を設けたことを特徴とする映像機器。
【請求項２】
請求項１に記載の映像機器において、
前記輝度傾斜補正手段は、前記表示部に出力される映像信号に対して、階調値の補正を行うための補正値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出した補正値に基づき、前記映像信号に対して階調値の補正処理を行う処理手段とを備えたことを特徴とする映像機器。
【請求項３】
請求項２に記載の映像機器において、
前記第１記憶部に記憶された画像データの階調値の平均値を算出する計算部を設け、前記算出手段は、前記第１記憶部と前記計算部から成ることを特徴とする映像機器。
【請求項４】
請求項２に記載の映像機器において、
前記算出手段にて算出した補正値を記憶するための第２記憶部と、前記第２記憶部に記憶した補正値に基づいて、前記映像信号に対する階調値の補正処理を行う信号補正部とを設け、前記処理手段は、前記第２記憶部と前記信号補正部から成ることを特徴とする映像機器。
【請求項５】
映像信号の出力先である表示画素を水平方向および垂直方向に複数配した表示部を備えた映像機器における、映像信号の波形の歪みに起因した輝度傾斜を補正する輝度傾斜補正方法において、
前記映像信号から成る画像データの１画面分の階調値の平均値を算出し、前記画像データの階調値と前記階調値の平均値との差分を前記表示画素毎に算出し、前記表示画素毎の差分に基づいて、前記画像データの階調値を前記表示画素毎に補正することで、前記映像信号の輝度傾斜を補正することを特徴とする輝度傾斜補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像機器内の信号伝達経路において、映像信号の波形が歪むことにより生じる輝度傾斜を補正する映像機器に関するものであり、特に、映像信号の輝度傾斜を補正する輝度傾斜補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像機器の一例としては、従来より、ＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）、ＰＤＰ（Plasma  Display  Panel）、有機ＥＬ（Electroluminescence）などのディスプレイを備えたテレビ受像機が知られている。
【０００３】
これらのディスプレイ上の画面には、該画面を構成する最小単位である「画素」と呼ばれるものが、画面の水平方向および垂直方向に複数配されており、該画素の各々に映像信号が入力されることで、画面上に画像が表示される。
【０００４】
画面上に表示される画像としては、輝度のムラが無い一様な画像が理想的であり、これは、歪みの無い映像信号を画面上の各画素に入力することで実現することが出来る。
【０００５】
しかしながら、歪みの無い映像信号を画面上の各画素に入力することは困難であり、その要因の一例として、映像機器に入力された映像信号をＰＬＬ（Phase locked loop）発振器に入力する際などに使用されるカップリング・コンデンサの特性に因る影響や、ＧＮＤ（grounding）の設計によって生じるインピーダンス等の影響、その他機器内部の構成による影響が挙げられる。
【０００６】
これらの影響によって、映像機器に入力された映像信号は、該映像機器内の信号伝達経路を経るにつれて、次第に歪みを帯びていく。映像信号に歪みが生じている場合、つまり映像信号の波形に傾斜が生じている場合は、傾斜に応じて階調が異なってくるため、結果、画面に表示される画像の輝度にムラが生じてしまう。
【０００７】
ディスプレイ上に表示される映像の輝度ムラを補正するための従来技術として、特許文献１では、異なる２つの階調の光から成る映像信号を表示部にそれぞれ入力し、ブロック毎の輝度値を平均化した後、ブロック毎の補正値を算出し、算出した補正値を記憶部に記憶することで、表示部に入力される他の階調の映像信号に対しても、輝度値の補正を行う表示装置が記載されている。
【０００８】
特許文献２では、走査電極の給電端から遠ざかるにつれて生じる走査ドライバの駆動電圧の減少分を、信号ドライバの駆動電圧により補正することによって、液晶駆動電圧の低下に起因する輝度傾斜を補正し、以って、輝度ムラを解消する液晶表示装置が記載されている。
【０００９】
特許文献３では、走査方向に行くに従って、所望の輝度よりも徐々に輝度が明るくなり、結果、輝度傾斜が生じるノーマリホワイトの状態に対して、走査方向に行くに従って、所望の輝度よりも徐々に輝度が暗くなるように全画素の開口率、すなわちブラックマトリックスの幅を１ライン毎に線形的に変形させることにより、画面の輝度傾斜を補正する電気光学装置が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２３５５４１号公報
【特許文献２】特開２０００−３１５８号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の特許文献１〜３に記載の各装置では、上述した映像機器内の信号伝達経路を経るにつれて、次第に歪みを帯びていく映像信号の輝度傾斜を補正することが出来ない。
【００１２】
本発明は、上述した問題点に鑑み、映像機器内の信号伝達経路において、映像信号に生じる歪みに起因した輝度傾斜を補正することが出来る映像機器および輝度傾斜補正方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る映像機器は、機器の各部を統括して制御する制御部と、外部機器から出力される映像信号を入力するための信号入力部と、信号入力部に入力された映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、Ａ／Ｄ変換部にてデジタル信号に変換された映像信号から成る画像データを一時記憶する第１記憶部と、Ａ／Ｄ変換部にてデジタル信号に変換された映像信号または第１記憶部に記憶された画像データから成る映像信号について、所定の信号処理を行う信号処理部と、信号処理部にて信号処理された映像信号の出力先である表示画素を、水平方向および垂直方向に複数配した表示部とを備えており、表示部に出力される映像信号の波形の歪みに起因した輝度傾斜を補正するための輝度傾斜補正手段を設けている。
【００１４】
このようにすることで、表示部に複数配された各画素に対して、補正された歪みの無い映像信号を出力することが出来るため、表示部に輝度のムラが無い画像を表示することが出来る。
【００１５】
本発明の映像機器において、輝度傾斜補正手段は、表示部に出力される映像信号に対して、階調値の補正を行うための補正値を算出する算出手段と、算出手段により算出した補正値に基づき、映像信号に対して階調値の補正処理を行う処理手段とを備えてもよい。
【００１６】
このようにすることで、映像信号の波形の歪みに起因した輝度傾斜を数値化することで補正を行うため、映像信号の階調値を均一にすることが出来る。
【００１７】
本発明の映像機器において、第１記憶部に記憶された画像データの階調値の平均値を算出する計算部を設け、算出手段を第１記憶部と計算部から構成してもよい。
【００１８】
このようにすることで、従来から映像機器内に備えられた第１記憶部に記憶された画像データの階調値を応用することができ、これにより、映像信号の波形の歪みに起因した輝度傾斜を補正することが出来るため、コストの削減を図ることが出来る。
【００１９】
本発明の映像機器において、算出手段にて算出した補正値を記憶するための第２記憶部と、第２記憶部に記憶した補正値に基づいて、映像信号に対する階調値の補正処理を行う信号補正部とを設け、処理手段を第２記憶部と信号補正部から構成してもよい。
【００２０】
このようにすることで、一旦取得した補正値を再度取得する必要が無いため、映像信号の波形の歪みに起因した輝度傾斜を迅速に補正することが出来る。これにより、輝度のムラが無い画像を時間差無く表示部に出力することが出来る。
【００２１】
本発明に係る輝度傾斜補正方法は、映像信号の出力先である表示画素を水平方向および垂直方向に複数配した表示部を備えた映像機器における、映像信号の波形の歪みに起因した輝度傾斜を補正する輝度傾斜補正方法であり、映像信号から成る画像データの１画面分の階調値の平均値を算出し、画像データの階調値と階調値の平均値との差分を表示画素毎に算出し、表示画素毎の差分に基づいて、画像データの階調値を表示画素毎に補正することで、映像信号の輝度傾斜を補正する。
【００２２】
このようにすることで、従来からの映像信号の歪みに起因しない輝度のムラを抑制するための方法を同時併用する場合においても、その効果を発揮することが出来るため、更に質の高い画像を表示することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、映像信号の波形の歪みを補正することで、該歪みに起因した輝度傾斜を補正することが出来るため、輝度のムラが無い画像を表示させることが出来る。また、補正された映像信号は、原信号に近似しているため、原信号から成る画像と比べても遜色の無い画像を表示させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
尚、後述する図１〜図８において、同一部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００２５】
図１は、本発明における映像機器の一実施形態である液晶テレビ１００の概略構成図である。
【００２６】
図中の１１は、液晶テレビ１００の各部を統括して制御する制御部であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から成る。１２は、液晶テレビ１００の各部に電源を供給する電源部である。
【００２７】
１３は、液晶テレビ１００を操作する為の操作コマンドを入力する入力部であり、リモートコントロール装置（図示省略）からの信号を受信する受光部（図示省略）や液晶テレビ１００のフロントパネル（図示省略）などに設けられたボタン操作部（図示省略）から成る。
【００２８】
１４は、映像を表示する表示部であり、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）から成る。１５は、表示部１４を構成する表示画素であり、例えば、表示部１４の解像度がｍ×ｎの場合、該表示部１４の水平方向Ｈの１ライン毎にｍ個、垂直方向Ｖの１ライン毎にｎ個の表示画素１５が配され、表示部１４における表示画素１５の総数はｍｎ個となる。
【００２９】
１６は、外部機器から出力された映像信号Ｇｒを入力するための信号入力部であり、Ｓ端子やＤ端子等から成る。１７は、信号入力部１６に入力された映像信号Ｇｒを、アナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Analog to digital）変換部である。
【００３０】
１８は、Ａ／Ｄ変換部１７で変換された映像信号Ｇｒから成る１画面分の画像データを、表示画素１５毎に細分化した状態で一時的に記憶する第１記憶部であり、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等から成る。尚、第１記憶部１８は、１画面分の画像データを複数画面分記憶することが出来る。
【００３１】
１９は、第１記憶部１８に記憶された１画面分の画像データの階調値の平均値を算出し、算出した階調値の平均値と表示画素１５毎の階調値との差分を算出する計算部である。
【００３２】
第１記憶部１８および計算部１９は、本発明における輝度傾斜補正手段の一部を構成し、また、本発明における算出手段を構成する。
【００３３】
２０は、計算部１９で算出した表示画素１５毎の階調値の差分を記憶する第２記憶部であり、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）等から成る。
【００３４】
２１は、第２記憶部２０に記憶された表示画素１５毎の階調値の差分に基づいて、Ａ／Ｄ変換部１７で変換された映像信号Ｇｒまたは第１記憶部１８に一時的に記憶された画像データから成る映像信号に対して、階調補正を行う信号補正部である。
【００３５】
第２記憶部２０および信号補正部２１は、本発明における輝度傾斜補正手段の一部を構成し、また、本発明における処理手段を構成する。
【００３６】
２２は、信号補正部２１で階調補正された映像信号Ｇｒに対して、画像処理等を行う信号処理部である。
【００３７】
図２は、本発明における映像信号の輝度傾斜補正方法を詳述したフローチャートである。
【００３８】
ステップＳ１では、ユーザーまたは液晶テレビ１００（図１）の製造元の検査官が入力部１３（図１）を操作することにより、映像信号の輝度傾斜補正を行うための設定が行われる。詳しくは、表示部１４（図１）に表示される図示しないＯＳＤ（On Screen Display）上に、液晶テレビ１００に関する設定項目が表示され、該設定項目の中から、ユーザーまたは製造元の検査官が、映像信号の輝度傾斜補正に関する設定項目を選ぶ。そして、開始日時等の詳細を設定した後、ＯＳＤ（図示省略）を終了させることによって、該輝度傾斜補正に関する設定が完了する。設定された内容に基づく映像信号の輝度傾斜補正は、後日、設定された期日が到来することにより開始される。尚、設定完了直後に輝度傾斜補正を行うような設定、例えば、「今すぐ実行する」等の設定を行った場合は、この限りではない。
【００３９】
ステップＳ２では、ステップＳ１の設定後、信号入力部１６（図１）に対して、例えば、２５６階調における１２８階調の色の映像信号Ｇｒが入力される。入力される映像信号Ｇｒの一例としては、テレビ局（図示省略）から深夜に送信される試験放送の映像信号や、液晶テレビ１００の製造元に設置された検査機器（図示省略）から出力される検査用の映像信号が挙げられる。
【００４０】
また、該映像信号Ｇｒは、例えば、図６の（ａ），（ｂ）で示されるような歪みのない状態の波形を描く。尚、図６の（ａ）は表示部１４の水平方向Ｈの映像信号の波形を示しており、図６の（ｂ）は表示部１４の垂直方向Ｖの映像信号の波形を示している。
【００４１】
ステップＳ３では、信号入力部１６に入力した映像信号Ｇｒが、Ａ／Ｄ変換部１７（図１）にてアナログ信号からデジタル信号に変換される。
ここで、Ａ／Ｄ変換部１７（図１）にて変換される映像信号は、該Ａ／Ｄ変換部１７に至るまでの種々の伝達経路（図示省略）において、カップリング・コンデンサ（図示省略）の特性に因る影響や、ＧＮＤ（図示省略）の設計によって生じるインピーダンス等の影響、その他機器内部の構成による影響等を受けるため、例えば、図６の（ｃ），（ｄ）で示されるような歪みのある状態の波形を描く。
尚、図６の（ｃ）は（ａ）の波形が歪んだ状態を示しており、図６の（ｄ）は（ｂ）の波形が歪んだ状態を示している。
【００４２】
ステップＳ４では、Ａ／Ｄ変換部１７で変換された映像信号Ｇｒから成る１画面分の画像データが表示画素１５（図１）毎に細分化された状態で第１記憶部１８（図１）に記憶される。
【００４３】
ステップＳ５では、計算部１９（図１）による、第１記憶部１８に記憶された画像データの階調値の平均値の算出が初めてか否かが判定され、初めてであれば（ステップＳ５：ＹＥＳ）ステップＳ６へ進み、初めてでなければ（ステップＳ５：ＮＯ）ステップＳ９以降へ進む。
【００４４】
ステップＳ６では、計算部１９（図１）により、第１記憶部１８に記憶された画像データの階調値の平均値が算出される。詳しくは、該画像データの階調値は、例えば、図３の１８ａで示されるようなテーブル形式で第１記憶部１８に記憶されているため、表示画素１５毎の階調値１８ｂ（図３）の総和を表示画素１５の総数であるｍｎで割ることにより、階調値の平均値を算出することが出来る。また、算出した階調値の平均値は、図３中の１８ｃで示されるように、第１記憶部１８の所定エリアに格納される。
【００４５】
ステップＳ７では、計算部１９により、ステップＳ６で算出された階調値の平均値１８ｃと表示画素１５毎の階調値１８ｂとの差分がそれぞれ算出される。詳しくは、表示画素１５毎の階調値１８ｂから階調値の平均値１８ｃを引くことにより算出することが出来る。また、算出した表示画素１５毎の階調の差分は、図４中の２０ｂで示される。
【００４６】
ステップＳ８では、ステップＳ７で算出した表示画素１５毎の階調の差分２０ｂが、図４の２０ａで示されるようなテーブル形式で第２記憶部２０（図１）に記憶される。
【００４７】
ステップＳ９では、信号補正部２１（図１）において、Ａ／Ｄ変換部１７でデジタル信号に変換された映像信号Ｇｒ、または第１記憶部１８に記憶された画像データから成る映像信号に対する輝度傾斜補正が行われる。詳しくは、信号補正部２１に入力される映像信号から成る画像データの表示画素１５毎の階調値から、第２記憶部２０に記憶された表示画素１５毎の階調の差分２０ｂを引くことにより、該補正を行う。
信号補正部２１に入力された映像信号の階調値が、例えば、図３の１８ａである場合、補正後の映像信号の階調値は、図５の２１ａで示される。
【００４８】
ここで、図７は、図３の１８ａで示される階調値を有する映像信号をそのまま表示部１４に表示した場合の画面上の輝度を示しており、表示部１４上において輝度のムラが生じている。また、図８は、信号補正部２１によって輝度傾斜補正が行われた場合、つまり、本フローチャートにおけるステップＳ９までの処理が終了した映像信号（図５の２１ａで示される階調値を有する映像信号）を表示部１４に表示した場合の画面上の輝度を示しており、表示部１４上において輝度のムラが抑制されている。
【００４９】
ステップＳ１０では、信号入力部１６に対する映像信号Ｇｒの入力が停止されたか否かが判定され、停止された場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）は、本フローチャートを終了し、停止されていない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）は、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜ステップＳ９までの処理を再度行う。
尚、信号入力部１６に対する映像信号Ｇｒの入力が停止される場合の一例としては、ユーザーが液晶テレビ１００の電源を切ることによって視聴を中止した場合や、放送局による放映が終了した場合等が挙げられる。
【００５０】
このように、上述した実施形態においては、信号入力部１６から入力され、Ａ／Ｄ変換部１７にてデジタル信号に変換された映像信号Ｇｒから成る画像データを第１記憶部１８に記憶し、該第１記憶部１８に記憶された画像データの階調値の平均値を計算部１９によって算出する。そして、同計算部１９にて、算出した階調値の平均値と第１記憶部１８に記憶された画像データの階調値との差分を表示画素１５毎に算出し、第２記憶部２０に記憶する。以降、映像信号Ｇｒの入力が終了するまで、該第２記憶部２０に記憶された表示画素１５毎の差分に基づいて、信号補正部２１にて、映像信号Ｇｒの階調値の補正が行われる。
【００５１】
その結果、階調値が均一となるように補正された映像信号を表示部１４の各表示画素１５に出力することが出来るため、図８に示すような輝度のムラが抑制された画像を表示させることが出来る。また、補正された映像信号は、原信号に近似しているため、原信号から成る画像と比べても遜色の無い画像を表示させることが出来る。
【００５２】
本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、表示部をＬＣＤとしたがこれに限られず、ＰＤＰや有機ＥＬを用いてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、ステップＳ７にて、表示画素１５毎の階調値１８ｂから階調値の平均値１８ｃを引くことにより、表示画素１５毎の差分を算出し、ステップＳ９にて、第１記憶部１８に記憶された画像データの表示画素１５毎の階調値１８ｂから、第２記憶部２０に記憶された表示画素１５毎の差分２０ｂを引くことにより、階調値の補正を行ったが、これに限られず、ステップＳ７にて、階調値の平均値１８ｃから表示画素１５毎の階調値１８ｂを引くことにより、表示画素１５毎の差分を算出し、ステップＳ９にて、第１記憶部１８に記憶された画像データの表示画素１５毎の階調値１８ｂに、第２記憶部２０に記憶された表示画素１５毎の差分２０ｂを足すことにより、階調値の補正を行ってもよい。
【００５４】
さらに、上記実施形態では、映像信号Ｇｒを、２５６階調における１２８階調の色の映像信号としたが、これに限られず、第１記憶部１８に記憶される表示画素１５毎の階調値が、全てにおいて、０〜２５６階調の間に収まる様な階調の色の映像信号であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態である液晶テレビの概略構成図である。
【図２】本発明における輝度傾斜補正方法を詳述したフローチャートである。
【図３】第１記憶部に記憶された表示画素毎の画像データの階調値を示した図である。
【図４】第２記憶部に記憶された表示画素毎の階調の差分を示した図である。
【図５】信号補正部で補正された映像信号の階調値を表示画素毎に示した図である。
【図６】表示部の水平方向および垂直方向における映像信号の波形を示した図である。
【図７】本発明の輝度傾斜補正方法による補正がなされていない場合に表示部に表示される画像全体の輝度を示した図である。
【図８】本発明の輝度傾斜補正方法による補正がなされた場合に表示部に表示される画像全体の輝度を示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１  制御部
１４  表示部
１５  表示画素
１６  信号入力部
１７  Ａ／Ｄ変換部
１８  第１記憶部
１９  計算部
２０  第２記憶部
２１  信号補正部
２２  信号処理部
【図１】
2009169336.tif 000003
【図２】
2009169336.tif 000004
【図３】
2009169336.tif 000005
【図４】
2009169336.tif 000006
【図５】
2009169336.tif 000007
【図６】
2009169336.tif 000008
【図７】
2009169336.tif 000009
【図８】
2009169336.tif 000010