(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号レベル対照度特性をリニアな特性とするためのアナログガンマ補正回路を備えた液晶プロジェクタにおいて、
アナログガンマ補正回路の前段に、ユーザからの特性変更指示に基づいて入出力特性が切り換えられるガンマ補正特性変更用のデジタルガンマ補正回路が設けられており、前記デジタルガンマ補正回路は、指数関数で表される計算式の指数の値を変化させることによってその入出力特性を切り替えることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項２】
入力信号レベル対照度特性をリニアな特性とするためのデジタルガンマ補正回路を備えた液晶プロジェクタにおいて、
デジタルガンマ補正回路の前段に、ユーザからの特性変更指示に基づいて入出力特性が切り換えられるガンマ補正特性変更用のサブガンマ補正回路が設けられており、前記サブガンマ補正回路は、指数関数で表される計算式の指数の値を変化させることによってその入出力特性を切り替えることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶プロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、アナログのガンマ補正回路を備えた従来の液晶プロジェクタの構成を示している。
【０００３】
液晶プロジェクタには、ビデオ信号（ＡＶ信号）またはコンピュータ信号（ＣＧ信号）が入力され、入力切替回路１によってＡＶ信号、ＣＧ信号のうちのいずれかが選択されて、Ａ／Ｄコンバータ２に送られる。
【０００４】
Ａ／Ｄコンバータ２に入力されたＲＧＢ信号は、Ａ／Ｄコンバータ２によってデジタル信号に変換された後、走査変換回路３に送られる。走査変換回路３では、周波数変換などのデジタル処理が行われる。走査変換回路３の出力信号はＤ／Ａコンバータ４によってアナログ信号に変換された後、アナログガンマ補正回路５によってガンマ補正が施される。アナログガンマ補正回路５の出力信号は、サンプル＆ホールド回路６に送られる。サンプル＆ホールド回路６に入力された信号は時分割されて液晶パネル９に書き込まれ、書き込まれた信号は投影スクリーンに投影される。
【０００５】
液晶プロジェクタ内の各部は、ＣＰＵ８によって制御される。ＣＰＵ８は、そのプログラム等を記憶するＲＯＭ１１および必要なデータを記憶するＲＡＭ１２を備えている。
【０００６】
また、Ａ／Ｄコンバータ２およびＤ／Ａコンバータ４に対するクロック、サンプル＆ホールド回路６に対するサンプリングクロックおよび液晶パネル９を駆動するためのパネル駆動パルスは、タイミングジェネレータ７によって生成される。
【０００７】
図２は、アナログガンマ補正回路５の特性を示している。
【０００８】
図２の例では、ランプ波形を入力した場合に、白側１点（白側ガンマポイントγ１）と黒側２点（黒側ガンマポイントγ２および黒側ガンマポイントγ３）との３つの折れ曲がり点を持つアナログガンマ補正回路５の入出力特性を示している。
【０００９】
白レベルと折れ曲がり点γ１との間のＡＭＰゲインをａ、折れ曲がり点γ１と折れ曲がり点γ２との間のＡＭＰゲインをｂ、折れ曲がり点γ２と折れ曲がり点γ３との間のＡＭＰゲインをｃ、折れ曲がり点γ３と黒レベルとの間のＡＭＰゲインをｄとすると、各ＡＭＰゲインａ、ｂ、ｃ、ｄは液晶パネルの電圧対透過率特性に応じて決定されている。
【００１０】
アナログガンマ補正回路５の特性を規定する各折れ曲がり点γ１、γ２、γ３および各ＡＭＰゲインａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＲＯＭ１１に記憶されており、ＣＰＵ８からアナログガンマ補正回路５に送られる。つまり、アナログガンマ補正回路５の特性を規定する各折れ曲がり点γ１、γ２、γ３および各ＡＭＰゲインａ、ｂ、ｃ、ｄは、通常は固定されている。
【００１１】
アナログガンマ補正回路５の上記特性によって、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性は、図３に曲線Ｂに示すような特性となり、黒つぶれ、白サチリがなく視覚的に明るさがほぼリニアに変化している映像が得られる。
【００１２】
ところで、入力される信号の特性やユーザの映像に対する好みなどによって、入力信号レベル対照度特性を変化させたい場合がある。たとえば、入力信号レベル対照度特性を図３に示すＡ、Ｂ、Ｃのように変化させたい場合がある。
【００１３】
図３の曲線Ｂは黒から白までほぼリニアな変化をしている標準の入力信号レベル対照度特性を示しており、図３の曲線Ａは中間調が明るく見える入力信号レベル対照度特性を示し、図３の曲線Ｃは逆に中間調が暗く見える入力信号レベル対照度特性を示している。
【００１４】
従来回路において、入力信号レベル対照度特性を変化させるためには、アナログガンマ補正回路の特性を、図４に示すように、変化させる必要がある。つまり、各折れ曲がり点γ１、γ２、γ３および各ＡＭＰゲインａ、ｂ、ｃ、ｄを設定する必要がある。この際、白−黒レベル振幅が変化しないように、これらの値を設定する必要がある。
【００１５】
しかしながら、この設定作業は、液晶パネルの電圧対透過率特性のバラツキを考慮すると非常に多くの工数を要するため、複雑な設定作業となる。また、その設定値を個別の液晶パネルの電圧対透過率特性に合わせないと、白サチリ、黒つぶれなどになるという不具合がある。
【００１６】
図７は、デジタルのガンマ補正回路を備えた従来の液晶プロジェクタの構成を示している。
【００１７】
液晶プロジェクタには、ビデオ信号（ＡＶ信号；コンポジット信号）またはコンピュータ信号（ＣＧ信号；ＲＧＢ信号）が入力される。ビデオ信号は、マトリクス処理回路１０１によってＲＧＢ信号に変換された後、入力切替回路１０２に送られる。コンピュータ信号は、そのまま入力切替回路１０２に送られる。入力切替回路１０２によってマトリクス処理回路１０１の出力信号またはＣＧ信号のうちのいずれかが選択されて、Ａ／Ｄコンバータ１０３に送られる。
【００１８】
Ａ／Ｄコンバータ１０３に入力されたＲＧＢ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１０３によってデジタル信号に変換された後、走査変換回路１０４に送られる。走査変換回路１０４では、周波数変換などのデジタル処理が行われる。走査変換回路１０４の出力信号は、デジタルガンマ補正回路１０５によってガンマ補正が施される。デジタルガンマ補正回路１０５の特性は、ＲＯＭ１１１にルックアップテーブルの形式で記憶されているデータに基づいてＣＰＵ１０８により設定される。  デジタルガンマ補正回路１０５の出力信号は、１２相展開回路１０６に送られる。１２相展開回路１０６に入力された信号は時分割されて液晶パネル１０９に書き込まれ、書き込まれた信号は投影スクリーンに投影される。
【００１９】
液晶プロジェクタ内の各部は、ＣＰＵ１０８によって制御される。ＣＰＵ１０８は、そのプログラム等を記憶するＲＯＭ１１１および必要なデータを記憶するＲＡＭ１１２を備えている。
【００２０】
また、Ａ／Ｄコンバータ１０３に対するクロック、１２相展開回路１０６に対するタイミングパルスおよび液晶パネル１０９を駆動するためのパネル駆動パルスは、タイミングジェネレータ１０７によって生成される。
【００２１】
図８は、デジタルガンマ補正回路１０５の特性を示している。
【００２２】
図８の例では、ランプ波形を入力した場合のデジタルガンマ補正回路１０５の入出力特性（ガンマ補正データ）を示している。
【００２３】
ガンマ補正データは、液晶パネル１０９の電圧対透過率特性に応じて決定されており、通常はたとえば、図８の曲線Ｂで表されるような特性となるように固定されている。ガンマ補正データが図８の曲線Ｂで表されるようなデータである場合には、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性は、図３に曲線Ｂに示すような特性となり、黒つぶれ、白サチリがなく視覚的に明るさがほぼリニアに変化している映像が得られる。
【００２４】
ところで、入力される信号の特性やユーザの映像に対する好みなどによって、入力信号レベル対照度特性を変化させたい場合がある。たとえば、入力信号レベル対照度特性を図３に示すＡ、Ｂ、Ｃのように変化させたい場合がある。
【００２５】
図３の曲線Ｂは黒から白までほぼリニアな変化をしている標準の入力信号レベル対照度特性を示しており、図３の曲線Ａは中間調が明るく見える入力信号レベル対照度特性を示し、図３の曲線Ｃは逆に中間調が暗く見える入力信号レベル対照度特性を示している。
【００２６】
従来回路において、入力信号レベル対照度特性をたとえば図３にＡ、Ｂ、Ｃで示す３段階に変化させるためには、デジタルガンマ補正回路の特性を、図８にＡ、Ｂ、Ｃで示すように示すように、３段階に変化させる必要がある。そうすると、段階数に応じたルックアップテーブルが必要となり、ルックアップテーブルを記憶するメモリの容量が大きくなる。
【００２７】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂ間で液晶パネルの電圧対透過率特性が異なるため、各液晶パネル毎に異なったガンマ補正データが設定されるが、複数段階にガンマ補正データを変化させる場合には、ホワイトバランスが変わらないように、ガンマ補正データを作成する必要がある。
【００２８】
ホワイトバランスが変わらないようにガンマ補正データを作成するためには、Ｒ、Ｇ、Ｂ間の透過率の変化を一致させながら、各パネル毎にデジタルデータの変化量を設定していく必要があり、その作成に時間がかかるという問題がある。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、白サチリ、黒つぶれになることなくガンマ補正特性を変更でき、しかもガンマ補正特性の変更が簡単に行なえるようになる液晶プロジェクタを提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
この発明による第１の液晶プロジェクタは、入力信号レベル対照度特性をリニアな特性とするためのアナログガンマ補正回路を備えた液晶プロジェクタにおいて、アナログガンマ補正回路の前段に、ユーザからの特性変更指示に基づいて入出力特性が切り換えられるガンマ補正特性変更用のデジタルガンマ補正回路が設けられており、前記デジタルガンマ補正回路は、指数関数で表される計算式の指数の値を変化させることによってその入出力特性を切り替えることを特徴とする。
【００３１】
この発明による第２の液晶プロジェクタは、入力信号レベル対照度特性をリニアな特性とするためのデジタルガンマ補正回路を備えた液晶プロジェクタにおいて、
デジタルガンマ補正回路の前段に、ユーザからの特性変更指示に基づいて入出力特性が切り換えられるガンマ補正特性変更用のサブガンマ補正回路が設けられており、前記サブガンマ補正回路は、指数関数で表される計算式の指数の値を変化させることによってその入出力特性を切り替えることを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
【００３３】
〔１〕第１の実施の形態の説明
【００３４】
図５は、アナログガンマ補正回路を備えた液晶プロジェクタの構成を示している。図５において、図１と同じものには、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
この液晶プロジェクタと図１の液晶プロジェクタ（従来回路）とを比較すると、Ｄ／Ａコンバータ４の前段に、ガンマ補正特性変更用の８ｂｉｔデジタルガンマ補正回路１０が設けられている点のみが異なっている。この液晶プロジェクタにおいても、従来回路と同様に、Ｄ／Ａコンバータ４の後段に、アナログガンマ補正回路５が設けられている。したがって、この液晶プロジェクタでは、デジタルガンマ補正回路（前段ガンマ補正回路）１０とアナログガンマ補正回路（後段ガンマ補正回路）５とによってガンマ補正が行なわれることになる。
【００３６】
アナログガンマ補正回路５の特性（図２に示す、各折れ曲がり点γ１、γ２、γ３および各ＡＭＰゲインａ、ｂ、ｃ、ｄの値）は、たとえば、デジタルガンマ補正回路１０が設けられていない場合に、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性が図３にＢに示すような特性になるように固定されている。
【００３７】
デジタルガンマ補正回路１０として、信号振幅が一定で入出力特性が可変の８ビットのデジタルガンマ補正回路が用いられている。デジタルガンマ補正回路１０の入出力特性は、ＣＰＵ８からの制御によって切り替えられるようになっている。
【００３８】
図６は、デジタルガンマ補正回路１０が取り得る複数種類の入出力特性を示している。
【００３９】
デジタルガンマ補正回路１０の入力データをＸ、出力データをＹとすると、デジタルガンマ補正回路１０が取り得る複数種類の入出力特性は、次式（１）の指数関数で表される。
【００４０】
Ｙ＝255 ×（Ｘ/255）a   …（１）
【００４１】
上記式（１）中のａの値を変化させることによって、入出力特性が変化する。この例では、ａの値としては、０．５〜１．５の範囲内で、０．１ずつ異なる値が設定されるものとする。つまり、ａは、0.5 、0.6 、…1.0 …1.4 、1.5 の値に設定される。
【００４２】
図６において、直線Ｓ（１．０）はａ＝１．０の場合の入出力特性を示している。また、曲線Ｓ（０．５）はａ＝０．５の場合の入出力特性を、曲線Ｓ（０．８）はａ＝０．８の場合の入出力特性を、曲線Ｓ（１．２）はａ＝１．２の場合の入出力特性を、それぞれ示している。
【００４３】
ＣＰＵ８は、上記式（１）に基づいて、デジタルガンマ補正回路１０の入出力特性を決定する。
【００４４】
ａ＝１．０の場合、Ｙ＝Ｘとなり、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性が図３にＢに示すような標準特性となる。ａの値を１．０より小さくしていくと、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性は、図３の特性ＢからＡ側に変化していく。逆に、ａの値を１．０より大きくしていくと、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性は、図３の特性ＢからＣ側に変化していく。
【００４５】
つまり、この実施の形態では、ユーザからの特性変更指示に基づいて、ＣＰＵ８がデジタルガンマ補正回路１０の入出力特性を切り替えることによって、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性が変化せしめられる。デジタルガンマ補正回路１０の入出力特性の切り替えは、上記式（１）に示すような簡単な計算式に基づいて行なうことができる。
【００４６】
この実施の形態では、デジタルガンマ補正回路１０の入出力特性を変化させることによって、ガンマ補正特性を変化させて、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性を変化させているので、次のような利点がある。
【００４７】
つまり、ガンマ補正特性を変換させた際に、Ｄ／Ａコンバータ４から出力される白−黒間の信号振幅が変化しないため、アナログガンマ補正回路５の出力信号波形の白−黒間振幅が変化しなくなり、白サチリ、黒つぶれが発生しなくなる。
【００４８】
ところで、アナログガンマ補正回路を用いることなく、８ビットのデジタルガンマ補正回路のみを用いて、図４に示すようなガンマ補正特性の変更を行なうようにすることも考えられる。しかしながら、このようにすると、デジタルガンマ補正回路の処理ビット数が少ないため、補正特性の傾きが大きい黒側で等高線ノイズが発生しやすいという問題がある。
【００４９】
これに対して、この実施の形態では、デジタルガンマ補正回路１０とアナログガンマ補正回路５とを併用し、デジタルガンマ補正回路１０を、図６に示すようになだらかに変化する入出力特性に基づいて入出力レベル変換を行なうために使用しているため、等高線ノイズが発生しにくくなるので、安価な少ないビット数のデジタルガンマ補正回路を使用することが可能となる。
【００５０】
なお、この前段ガンマ補正回路としてアナログのガンマ補正回路を使用してもよいが、その場合には、白サチリ、黒つぶれを防止するために、図６のようにその入出力特性を変化させても、白−黒間の振幅が変化しないような回路とすることが必要である。
【００５１】
〔２〕第２の実施の形態の説明
【００５２】
図９は、デジタルガンマ補正回路を備えた液晶プロジェクタの構成を示している。
【００５３】
図９において、図７と同じものには、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
この液晶プロジェクタと図７の液晶プロジェクタ（従来回路）とを比較すると、本来のデジタルガンマ補正回路１０５の前段に、ガンマ補正特性変更用の８ｂｉｔデジタルガンマ補正回路１１０が設けられている点のみが異なっている。この液晶プロジェクタでは、８ｂｉｔデジタルガンマ補正回路（前段ガンマ補正回路：以下、サブガンマ補正回路という）１１０とデジタルガンマ補正回路（後段ガンマ補正回路：以下、メインガンマ補正回路という）１０５とによってガンマ補正が行なわれることになる。
【００５５】
メインガンマ補正回路１０５の特性は、たとえば、サブガンマ補正回路１１０が設けられていない場合に、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性が図３にＢで示すような特性が得られるように固定されている。つまり、メインガンマ補正回路１０５の特性は、図８にＢで示すような特性に固定されている。
【００５６】
サブガンマ補正回路１１０としては、第１の実施の形態におけるデジタルガンマ補正回路１０と同様に、信号振幅が一定で入出力特性が可変の８ビットのデジタルガンマ補正回路が用いられている。サブガンマ補正回路１１０の入出力特性は、ＣＰＵ１０８からの制御によって切り替えられるようになっている。
【００５７】
図６は、サブガンマ補正回路１１０が取り得る複数種類の入出力特性を示している。
【００５８】
サブガンマ補正回路１１０の入力データをＸ、出力データをＹとすると、サブガンマ補正回路１１０が取り得る複数種類の入出力特性は、次式（２）の指数関数で表される。
【００５９】
Ｙ＝255 ×（Ｘ/255）a   …（２）
【００６０】
上記式（２）中のａの値を変化させることによって、入出力特性が変化する。この例では、ａの値としては、０．５〜１．５の範囲内で、０．１ずつ異なる値が設定されるものとする。つまり、ａは、0.5 、0.6 、…1.0 …1.4 、1.5 の値に設定される。
【００６１】
図６において、直線Ｓ（１．０）はａ＝１．０の場合の入出力特性を示している。また、曲線Ｓ（０．５）はａ＝０．５の場合の入出力特性を、曲線Ｓ（０．８）はａ＝０．８の場合の入出力特性を、曲線Ｓ（１．２）はａ＝１．２の場合の入出力特性を、それぞれ示している。
【００６２】
ＣＰＵ１０８は、上記式（２）に基づいて、サブガンマ補正回路１１０の入出力特性を決定する。
【００６３】
ａ＝１．０の場合、Ｙ＝Ｘとなり、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性が図３にＢに示すような標準特性となる。ａの値を１．０より小さくしていくと、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性は、図３の特性ＢからＡ側に変化していく。逆に、ａの値を１．０より大きくしていくと、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性は、図３の特性ＢからＣ側に変化していく。
【００６４】
つまり、この実施の形態では、ユーザからの特性変更指示に基づいて、ＣＰＵ１０８がサブガンマ補正回路１１０の入出力特性を切り替えることによって、液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度特性が変化せしめられる。サブガンマ補正回路１１０の入出力特性の切り替えは、上記式（２）に示すような簡単な計算式に基づいて行なうことができる。
【００６５】
なお、メインガンマ補正回路１０５のガンマ補正データとしてＲ、Ｇ、Ｂの各液晶パネル毎に適正な値が設定されていれば、前段のサブガンマ補正回路１１０の入出力特性を変化させても、ホワイトバランスは変化しない。
【００６６】
第２の実施の形態によれば、サブガンマ補正回路１１０の入出力特性を切り替えることにより、ガンマ補正特性を複数段階に切り替えることができる。サブガンマ補正回路１１０の入出力特性の切り替えは、簡単な計算式に基づいて行なうことができるので、ガンマ補正特性の切り替えが簡単である。
【００６７】
つまり、第２の実施の形態によれば、ガンマ補正特性を複数段階に切り替えるために、メインガンマ補正回路に対するガンマ補正データとして複数種類のガンマ補正データを用意する必要がないので、メインガンマ補正回路に対するガンマ補正データの作成が容易となるとともにそれを記憶するメモリの容量を小さくすることができる。
【００６８】
【発明の効果】
この発明によれば、白サチリ、黒つぶれになることなくガンマ補正特性を変更でき、しかもガンマ補正特性の変更が簡単に行なえるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  アナログガンマ補正回路を備えた従来の液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図２】  アナログガンマ補正回路の特性を示す模式図である。
【図３】  液晶プロジェクタの入力信号レベル対照度を特性を示すグラフである。
【図４】  従来の液晶プロジェクタにおいてガンマ補正特性を変化させた場合の例を示す模式図である。
【図５】  この発明の第１の実施の形態である液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図６】  ガンマ補正特性変更用のデジタルガンマ補正回路の入出力特性を示すグラフである。
【図７】  デジタルガンマ補正回路を備えた従来の液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図８】  デジタルガンマ補正回路の特性を示すグラフである。
【図９】  この発明の第２の実施の形態である液晶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】
１、１０２  入力切り替え回路
２、１０３  Ａ／Ｄコンバータ
３、１０４  走査変換回路
【図１】
0003837306.tif 000002
【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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