JPH0377916A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分計〕 本発明は、液晶バネ〃を用いた液晶表示装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、液晶テレビジョン受像機等の液晶表示装置は、多
くの場合、ＴＰＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶
パネルを用いて形成される。

そして、とくに大画面表示を行うときは１例えば特開昭
６１−１５０４８７号公報（ＨＯ４Ｎ　９／３１）に記
載されているように、液晶パネルの透過光を投写レンズ
を介してスクリーンに投写する。

ところで、前記の液晶パネルには、液晶セルの電圧印加
で透過光量が減少するノルマリ−ホワイトバネ〃と、電
圧印加で透過光量が増加するノーマリ−ブラックパネル
とがある。

そして、ノーマリ−ホワイト、ノーマリ−プラックのい
ずれであっても印加電圧に対して透過光量が非線形変化
し１例えはノーマリ−ホワイトパネルの場合、その透過
光量特性が第３図に示すようになる。

この場合、印加電圧としての映像信号（原色信号）の電
圧が元の画像の明るさに対して線形変化しても、印加電
圧に対する液晶パネルの透過光量は、大光量（白）と小
光量（黒）の中間でのみ印加電圧に比例して変化し、大
光量、小光量になる程、印加電圧に対する変化量が減少
する。

そのため、液晶パネルの透過光量に基く表示画面のコン
トラストが大光量画面、小光量画面になる程圧縮され、
とくに印加電圧の最小、最大付近の極めて明るい画面、
暗い画面ではいわゆる飽和状態に達してコントラストが
なくなり、コントラスト特性が劣化する。

そして、実際の映像信号はＣＲＴの発光特性に合うよう
にガンマ補正が施され、このとき液晶パネルの前記透過
光量特性とＣＲ’ｌ’の発光特性とが異なるため、映像
信号の電圧をそのまま印加電圧として液晶パネルに印加
すると１表示画面のコントラスト特性が一層低下する。

そこで、この様液晶表示装置においては、多くの場合、
逆ガンマ補正回路と呼ばれる補正回路により、映像信号
の特性を補正し、印加電圧の範囲を逍過光量がほぼ線形
変化する範囲に補正することが行われている。

この補正の特性は、ノーマリ−ホワイトパネルの場合、
理想的にはほぼ謁４図の破線に示すようになるが、実際
には、折れ線近似等の近似補正に基き１例えば同図の実
線の特性に設定される。

なお、第４図の入力電圧、出力電圧は逆ガンマ補正回路
の入力電圧、出力電圧を示し、出力電圧が液晶パネルの
印加電圧になる。

そして、第４図の実線の近似補正が施された場合、液晶
パネルの印加電圧と透過光量との関係はほぼ第５図に示
すようになる。

なお、特開昭６４−４０８９３号公報（ＧＯ９Ｇ　３／
３６）には、ノーマリ−プラックパネルの逆ガンマ補正
回路が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の液晶表示装置の場合、映像信号Ｖこ逆ガンマ
補正が施されても、その表示画面のコントラストは第５
図からも明らかなように、透過光量特性が非線形になる
大光量画面友び小光量画面で圧縮され、同図の場合、と
くに透過光量９０％以上の明るい画面及び２０％以下の
暗い画面でのコントラスト特性が低下する。

本発明は、明るい画面及び暗い画面でのコントラスト特
性を向上するようにした液晶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〕

前記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置にお
いては、液晶パネルの表示駆動用の映像信号の平均レベ
ルを検出し１画面の明るさに比例した検出信号を出力す
る検出手段と。

前記検出信号により少なくとも大光量画面又は小光量画
面のときにブライト設定レベルを前記検出信号の逆に補
正するように前記映像信号の直流レベルラフ１ｉ］変す
るブライト補正手段とを備える。

また、コントラスト設定レベルも補正してコントラスト
特性をさらに向上するときは、検出手段の検出信号によ
り少なくとも大光量画面又は小光量画面のときにコント
ラスト設定レベルを前記検出信号の逆に補正するように
前記映像信号、の交流レペｔＶ’に可変するコントラス
ト補正手段も柚えることが望ましい。

〔作　用〕

前記のように構成された本発明の液晶表示装置の場合、
検出手段の画面の明るさに比例した検出信号に基き、少
なくとも大光量の明るい画面又は小光量の暗い画面のと
きに、ブライト補正手段が映像信号の直流レベルを可変
補正する。

この可変補正により、明るい画面では画面の平均光量が
減少するように映像信号の直流レベルが変化し、暗い画
面では画面の平均光量が増加するように映像信号の直流
レベルが変化し、液晶パネルのブライト設定レベルが可
変補正される。

すなわち第３図又は第５図の透過光量特性のノーマリ−
ホワイトパネルを用いたときは、透過光量の変化量が減
少してコントラストが小さくなる明るい画面、暗い画面
で、前記変化量が線形変化する方向に印加電圧が大、小
に補正可変されてブライト設定レベルが低、高に補正さ
れる。

そのため、明るい画面又は暗い画面での印加電圧に対す
る透過光量の変化が大きくなり、コントラスト特性が向
上する。

さらに、コントラスト補正手段も備えたときは。

前記検出信号に基く映像信号の交流レベルの補正可変に
より、明るい画面では映像信号の交流変化が抑制され、
暗い画面では鯉像信号の交流変化が拡大され、液晶パネ
ルのコントラスト設定レベルも補正される。

そのため、とくに最大光量付近、最小光量付近でのコン
トラスト特性が一層向上する。

〔実施例〕

１実施例について、′＃Ｊ１図及びＭＩＪ２図を参照し
て以下に説明する。

第２図は液晶パネルの透過光をスクリーンに投写して大
画面のカラー再生を行う液晶ビデオプロジェクタの表示
駆動ブロックを示し、同図において、（１）は輝度／ク
ロマ処理回路、（２）はマトリクス回！、　　（３ｒ）
、（３ｇ）、（３ｂ）は逆カンマ補正回路、　（４ｒ）
。

（４ｇ）、（４ｂ）は直流再生回路、　（５ｒ）、（５
ｇ）、（５ｂ）はブライト制御回路である。

（６ｒ）、（６ｇ）、（６ｂ）は表示駆動＋７）１Ｍ性
反１１ｍ１ｌｌ路、　（７ｒ）。

（７ｇ）、（７ｂ）は３原色Ｒ，Ｇ、Ｈの透過型液晶パ
ネルであり、ＴＰＴアクティブマトリクス駆動方式のノ
ーマリ−ホワイトパネルからなる。

（８ｒ）、（８ｇ）、（８ｂ）は液晶バネ／’　（７ｒ
）　、（７ｇ）　、（７ｂ）の水平駆動回路（Ｘ　Ｆ　
”）　イハ）、（９ｒ）、（９ｇ）、（９ｂ）ハ液晶バ
＊　／Ｌ／（７ｒ）、（７ｇ）、（７ｂ）の垂直駆動回
路（Ｙドライバ’）　、　ＱＯは同期分離回路、０υは
表示駆動のタイミング制御回路である。

＠はブライト・コントラスト補正回路、（ｌ１３．α→
はブライト調整用、コントラスト調整用の操作ボリウム
であり、一端が電源端子（十Ｂ）に接続され、他端が限
流抵抗（ＪＲ、Ｑｌを介してアースされている。

そして、補正回路（２）は褐１図に示すように構成され
、同図において、αηは検出手段を形成する平均レベル
検出部であシ、トランジスタα樽、限流用の抵抗０呻、
善、　（２υ及び平滑用のコンデンサ四からなる。

翰はブライト制御回路（５ｒ）、（５ｇ）　、（５ｂ）
とともにブライト補正手段を形成するブライト補正部で
あり、演算アンプ（財）、トランジスタ（ハ）及び限流
用の抵抗（ホ）、＠からなる。（ハ）は輝度／クロマ処
理回路（１）とともにコントラスト補正手段を形成する
コントラスト補正部であり、演算アンプ翰、トランジス
タ（至）及び限流用の抵抗ａｕ　、　＋３２Ｊからなる
。

１３３１．１３４１は操作ボリウム（至）、　Ｑｌの摺
動片のブライト調整電圧Ｂｘ　、コントラスト調整電圧
Ｃｘが入力されるバッファアンプである。

そして、受信、テープ再生等で得られた入力映像信号Ｓ
ｉは、輝度／クロマ処理回路（１）で輝度信号Ｙと色差
信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−ＹＫ分罐されてマトリクス回路（２）
に供給され、このマトリクス回路（２）のマトリクス処
理でＲ，Ｇ、Ｂの８原色信号に変換される。

この３原色信号は例えば第４図の特性の従来と同様の逆
ガンマ補正回路（Ｓｒ）、　（３ｇ）、（８ｂ）で補正
された後、直流再生回路（４ｒ）、　（４ｇ）　、　（
４ｂ）を介してブライト制御回路（５ｒ）、（５ｇ）、
（５ｂ）に供給され、後述の１ライト制御信号の電圧に
応じて直流レベルが可変される。

そして、ブライト制御回路（５ｒ）、（５ｇ）、（５ｂ
）の出力信号が、極性反転回路（６ｒ）、（６ｇ）、（
６ｂ）を介して各水平駆動回路（８ｒ）、（８ｇ）、（
８ｂ）に供給される。

また、入力映像信号Ｓｉが同期分離回路ＱＯに供給され
、この同期分離回路００で分殖抽出された入力映像信号
Ｓｉの同期信号がタイミング制御回路Ｑｌ）に供給され
る。

そして、タイミング制御回路αυにより入力映像信号Ｓ
ｉに同期した種々のタイミング制御信号が形成され、各
タイミング制御信号に基き、極性反転回路（６ｒ）　、
　（６ｇ）　、　（６ｂ）及び水平駆動回路（８ｒ）、
（８ｇ）、（８ｂ）　。

垂直駆動回路（９ｒ）、（９ｇ）、（９ｂ）の動作が制
御される。

コ（７）動作制御ニヨシ液晶バ＊　ｆｉ／（？ｒ）、（
７ｇ）、（７ｂ）に、入力映像信号に基く水平駆動回路
（８ｒ）、（８ｇ）、（８ｂ）の８原色信号の電圧が印
加される。

そして、各液晶バネｔｖ　（７ｒ）、（７ｇ）、（７ｂ
）の透過光量が１例えば第５図の透過光量特性で変化す
る。

このとき２反射ミラー、ダイクロイックミツ−等を用い
次光学系によシ、各液晶バネ／Ｉ／（７ｒ）（７ｇ）　
、　（７ｂ）に３原色光が投射され、各液昂バネル（７
ｒ）、（７ｇ）、（７ｂ）　Ｋ！　’り　３１ｉＦｌノ
画像光カ形成サレるとともに、各原色の画像光が合成さ
れてカラー画像光が形成される。

さらに、カラー画像光が投写レンズを介してスクリーン
に投写され、このスクリーンにカラー画像が大画面表示
される。

そして、表示画面のブライトレベ／ｌ／、コントラスト
レベルは、操作ボリウムα３　、０４）の調整操作と。

ブライト・コントラスト補正回路（２）のグライド補正
１Ｆ！ｉｎ、コントラスト補正１７４％　翰の補正とで
設定される。

すなわち、操作設定された操作ボリウムαｉ　、　（１
４）の摺動片のブライト設定電圧、コントラスト設定電
圧をＢｘ　、　Ｃｘとすると、両膜定電圧Ｂｘ　、　Ｃ
ｘは抵抗（４）、３〃を介してブライト補正音ｐａｎ、
コントラスト補正ｔｐｓ辺のトランジスタ（イ）、山の
コレクタに印加される。

一方、輝度／クロマ処理回路（１）の負極性の輝度信号
−Ｙがグライド・コントラスト補正回路（２）の平均レ
ベル検出部αηに供給される。

そして、輝度信号−Ｙが検出部Ｑ′ｉ）のトランジスタ
肋のベースに供給され、このトランジスタα均のコレク
タ、エミッタ電流が輝度信号−Ｙのレペ／Ｉ／（電圧）
の逆に変化する。

さらに、前記コレクタ、エミッタ電流に比例したトラン
ジスタ（至）のコレクタ電圧がコンデンサ（イ）で平滑
され、抵抗ｅυ、コンデンサ（イ）の接続点に５人力映
像信号Ｓｉの画面平均レベルの検出信号として、画面の
明るさに比例した検出信号Ｄｉが発生する。

そして、検出信号Ｄｉが演算アンプ（財）、翰の非反転
入力端子（＋−）に供給されるとともに、演算アンプ（
至）、翰の出力信号がトランジスタ（２）、００のベー
スに供給される。

さらに、演算アンプ（ハ）、（ホ）の出力信号に比例し
てトランジスタ曽、（７）のコレクク、エミツク電流が
変化するとともに、この電流に比例したトランジスタ（
イ）、００のエミッタ電流が演算アンプ弼、翰の反転入
力端子←）に印加される。

そして、演算アンプ■、翰の差動増幅により、反転入力
端子←）の電圧と非反転入力端子（→の検出信号Ｄｉと
が同じになるように、演算アンプ（ハ）、翰の出力信号
の電圧が変化する。

したがって、検出信号Ｄｉに比例してトランジスタ（至
）、（ト）のコレクタ、エミッタ電流が変化し、この変
化に基き、トランジスタ（イ）、…のコレクタ電圧が検
出信号Ｄｉの逆に変化する。

そのため、ブライト調整電圧Ｂｘ　、コントラスト調整
電圧Ｃｘに基くトランジスタ（ホ）、■のコレクタのブ
ライト制御信号、コントラスト制御信号の電圧ｇｙ　、
　Ｃｙは、検出信号Ｄｉが大きくなる明るい画面のとき
に低下方向に補正され、検出信号Ｄｉが小さくなる暗い
画面のときに上昇方向に補正される。

そして、ブライト制御信号の電圧Ｂｙによシ、グライド
制御回路（５ｒ）、　（５ｇ）、　（５ｂ）が入力信号
の直流レベＡ／（ベデスクルレベ１ｖ）を電圧Ｂｙの逆
に可変し、この可変に基き液晶バネ！　（７ｒ）、（７
ｇ）、（７ｂ）の印加電圧の直流レベルが制御される。

このとき、ブライト補正部（至）の電圧補正により。

液晶バネＡ／　（７ｒ）　、　（７ｇ）　、　（７ｂ）
のフッイト設定Ｖ　ヘｆｉｙは、平均透過光量が多くな
る明るい画面のときに低下するように補正可変され、平
均透過光量が少なくなる暗い画面のときに上昇するよう
に補正可変される。

そのため、第５図の例えば透過光量９０％以上の非線形
領域の画面は暗くなるように線形領域方向に移行し、透
過光量２０％以下の暗い画面は明るくなるように線形領
域方向に移行する。

したがって、明るい画面及び暗い画面での印加電圧に対
する光量変化が大きくなって明、暗度化が大きくなり１
階調が鮮明になってコントラスト特性が向上する。

また、コントラスト制御信号の電圧Ｃｙにより、輝度／
クロマ処理回路（１）が入力映像信号Ｓｉの交流レベル
（振幅）を電圧Ｃｙの逆に補正する。

この補正に基き、明るい画面のときの入力妙・像信号Ｓ
ｉの交流レベル変化が抑圧され、暗い画面のときの入力
映像信号Ｓｉの交流レベル変化が拡大され、液晶バネ／
Ｉ／（７ｒ）、（７ｇ）、（７ｂ）のコント−７７，１
設定レベルが補正される。

このコントラスト設定レベルの補正量は、前記ブライト
レベルの補正を施しても光量が１００％又祉０％に近く
なって明、暗度化が圧縮されるときに、その圧描を補助
的に補正する量に設定される。

そのなめ、極めて明るい画面及び極めて暗い画面でも明
、晴間化が生じ、コントラスト特性が一層向上する。

そして、前記実施例では逆ガンマ補正を施す構成の装置
に、ブライト設定レベ／Ｌ／１コントラスト設定レベル
の補正を施し、極めて良好なコントラスト特性で表示を
行うようにしたが１例えば逆ガンマ補正回路（８ｒ）、
（８ｇ）、（８ｂ）を省いた装置に適用しても、同様の
効果が得られる。

また、構成の簡素化等を図る場合、コントラスト補正部
（至）を省いてグライド設定レベルの補正のみを行うよ
うにしてもよい。

さらに、液晶パネルの特性等に基き、大光量の明るい画
面及び小光量の暗い画面のいずれか一方のときにのみ補
正を行えばよいときは、ブライト補正部翰、コントラス
ト補正部（至）の補正を制限すればよい。

すなわち、明るい画面での補正のみを行う場合は１例え
ば第１図の破線に示すように、トランジスタ（ハ）、Ｃ
１１のエミッタ、アース間に抵抗（イ）、（至）とｉ＜
、（アス電源Ｃ１７１、ｌ３８１を直列接続し、トラン
ジスタ（ホ）、（至）のベース電圧がバイアス電源笥、
　＋３８１に基く抵抗（財）、　＋３５１，１３５　、
　ＣＩ４の分割電圧になるまでトランジスタ（ハ）、−
をオフし、補正を制限すればよい。

そして、回路構成等は実施例に限定されるものでなく、
液晶バネ〜がノーマリ−ブラックパネルのときにも適用
することができ、梗々の液晶表示装置に適用することが
できる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているため、以
下に記載する効果を奏する。

検出手段とグライド補正手段とを備えることによ９１画
面の明るさの検出に基き、少なくとも大光量の明るい画
面又は小光量の暗い画面のときに映像信号の直流レベ／
Ｌ’が再度補正さ°れ、液晶パネルのブライト設定レベ
ルが明るい画面で低下し。

暗い画面で上昇する。

そのため、明るい画面又は暗い画面でのコントラスト特
性を向上することができる。

ま次、コントラスト補正手段も備えたときは、画面の明
るさの検出に基き、液晶パネルのコントラスト設定レベ
ルも明るい画面で小さくなり、暗い画面で大きくなるよ
うに補正されるため、コントラスト特性をさらに向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の液晶表示装置の１実施例を
示し、第１図は要部の結線図％第２図は回路ブロック図
、第３図は液晶パネルの印加電圧と透過光量との関係図
、第４図は逆ガンマ補正の特性図、第５図は液晶バネμ
の逆ガンマ補正された印加電圧と透過光量との関係図で
ある。 （７ｒ）、（７ｇ）、（７ｂ）・・・液晶パネル、（６
）・・・グライド・コントラスト補正回路、（１７）・
・・平均レペ／Ｌ’検出部。 四・・・グライド補正部、＠・・・コントラスト補正部
。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶パネルの表示駆動用の映像信号の平均レベル
   を検出し、画面の明るさに比例した検出信号を出力する
   検出手段と。 前記検出信号により少なくとも大光量画面又は小光量画
   面のときにブライト設定レベルを前記検出信号の逆に補
   正するように前記映像信号の直流レベルを可変するブラ
   イト補正手段と を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. （２）検出手段の検出信号により少なくとも大光量画面
   又は小光量画面のときにコントラスト設定レベルを前記
   検出信号の逆に補正するように前記映像信号の交流レベ
   ルを可変するコントラスト補正手段を備えたことを特徴
   とする請求項（１）記載の液晶表示装置。