JPH04127691A - ビデオ信号処理回路装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ビデオ信号処理回路装置に関し、特に、液晶
デイスプレィ（ＬＣＤ）上に画像を表示するための映像
信号を導出するビデオ信号処理回路装置に関する。

［従来の技術］ 液晶パネルは、２枚のガラス基板と、この２枚のガラス
基板の間に介在される液晶層とを含む。

液晶パネルにおいては、各画素がこの液晶層の一部によ
って形成される。すなわち、液晶層がマトリクス状に分
割され、分割された液晶層の各々が１つの画素とされる
。

液晶は、それに印加される電圧に応じて光透過率が変化
するという性質を有する。そこで、液晶パネルを構成す
る２つのガラス基板のうちの一方に光を照射しておき、
液晶層に各画素ごとに任意の電圧を印加すれば、他方の
ガラス基板上に明暗による任意の画像が映し出される。

液晶の光透過率は、液晶への印加電圧が高いほど高くな
る。したがって、前記一方のガラス基板に照射された光
は、液晶パネルを構成する画素のうち印加電圧の高い画
素はどよく通過し、印加電圧の低い画素はど通過しにく
い。このため、前記他方のガラス基板のうち、印加電圧
の高い画素に対応する部分は明るく、印加電圧の低い画
素に対応する部分は暗い。液晶パネルに画像を表示する
液晶デイスプレィ装置は、このような原理を利用したも
のであり、表示すべき画像に応じた大きさの電圧か各画
素に印加されるように構成される。液晶パネルを構成す
る２枚のガラス基板の各々の、液晶層に面する面上には
、各画素に電圧を印加するための透明電極が設けられる
。

さて、実際には、液晶の光透過率と液晶への印加電圧と
の間に十分な比例関係は成立たない。第３図は、液晶の
光透過率と液晶への印加電圧との関係を示すグラフであ
る。図において、横軸は液晶への印加電圧を示し、縦軸
は液晶の光透過率を示す。

第３図かられかるように、液晶の光透過率は、印加電圧
がある臨界値■１以下の範囲において０％に近い極めて
低い値に保持される。そして、印加電圧が前記臨界値７
１以上である範囲においては、液晶の透過率は印加電圧
の増大に追従して高くなる。しかし、印加電圧が前記臨
界値ｖ１とは異なる臨界値■２以上である範囲において
は、液晶の光透過率は印加電圧の増大にかかわらずほぼ
一定値となる。つまり、液晶の光透過率は、特定の印加
電圧範囲においてのみ、印加電圧の増大に追従して高く
なる。しかし、この特定の印加電圧範囲（図において印
加電圧が臨界値Ｖ１〜ｖ２である範囲）において、液晶
の光透過率は液晶への印加電圧の変化に追従した直線的
な変化を示さない。このように、液晶の印加電圧−光透
過率特性の直線性は悪い。液晶の光透過率は、すなわち
表示画素の輝度に相当するので、このような印加電圧−
光透過率特性の直線性の悪さは、液晶パネルの各画素の
輝度とその画素への印加電圧との間に十分な比例関係が
成立たないことを意味する。

一方、このような液晶デイスプレィ装置やＣＲＴ　（Ｃ
ａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ　　Ｔｕｂｅ）デイスプレィ装置
等の受像機に送信されるカラービデオ信号は、表示され
るべき画像の輝度に比例した直流レベルを有する原色信
号Ｒ，Ｇ、およびＢを含む。カラー液晶デイスプレィ装
置においては、液晶パネルの各画素に上記印加電圧とし
て、表示されるべき画像のカラービデオ信号に含まれる
上記３つの原色信号（赤の信号成分に相当する原色信号
Ｒ２緑の信号成分に相当する原色信号Ｇ、および青の信
号成分に相当する原色信号Ｂ）が与えられる。したがっ
て、カラー液晶デイスプレィ装置に与えられるカラービ
デオ信号に含まれる原色信号Ｒ，Ｇ、およびＢがそのま
まのレベルで液晶パネルの各画素に印加されると、液晶
パネルに表示された画像の輝度や色合は、それぞれ実際
の輝度とはかなり異なったものとなる。

そこで、このような問題を解消し再生画像の画質を改善
するために、従来の液晶デイスプレィ装置においては、
外部から与えられたカラービデオ信号に含まれる原色信
号Ｒ，Ｇ、およびＢの各々の、直流レベルと液晶パネル
における画素の輝度との関係が電気的に補正される。す
なわち、原色信号Ｒ，Ｇ、　　Ｂの各々を電気的に歪ま
せて、液晶パネルの各画素の光透過率をその画素が表示
すべき本来の輝度に相当する値にできるものにする。

第２図は、従来のカラー液晶デイスプレィ装置の部分概
略構成を示すブロック図である。第２図には、外部から
のカラービデオ信号から液晶パネルに印加すべき原色信
号を作成するビデオ信号処理回路の構成が示される。第
２図を参照して、外部から与えられた、再生すべき画像
のカラービデオ信号Ａは、Ｙ／Ｃ分離器１に与えられる
。Ｙ／Ｃ分離器１は、与えられたカラービデオ信号Ａを
輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃとに分離する。この輝度信号
Ｙは加算器５，６．および７に入力される。

一方、クロマ信号Ｃは、色復調器２に入力される。

色復調器２は、与えられたクロマ信号Ｃを３種類の色差
信号ＤＩ、Ｄ２．およびＤ３に変換する。

色差信号ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３はそれぞれ前記加算器５．６
．および７に与えられる。３種類の色差信号Ｄｉ、Ｄ２
．　およびＤ３はそれぞれ、いわゆるＲ−Ｙ信号、Ｇ−
Ｙ信号、およびＢ−Ｙ信号に相当する。

加算器５は、Ｙ／Ｃ分離器１から与えられる輝度信号Ｙ
と色信号復調器２から与えられる色差信号Ｄ１とを加算
して原色信号Ｅ１を導出する。原色信号Ｅ１はいわゆる
Ｒ信号である。同様に、加算器６は、Ｙ／Ｃ分離器１か
らの輝度信号Ｙと色復調器２からの色差信号Ｄ２とを加
算して前記原色信号Ｅ１とは異なる種類の原色信号Ｅ２
を導出する。原色信号Ｅ２はいわゆるＧ信号である。同
様に、加算器７は、Ｙ／Ｃ分離器１からの輝度信号Ｙと
色信号復調器２からの色差信号Ｄ３とを加算して原色信
号Ｅ１およびＦ２のいずれとも異なる種類の原色信号Ｅ
３を導出する。原色信号Ｅ３はいわゆるＢ信号である。

原色信号Ｅ１．Ｅ２゜およびＦ３はそれぞれ信号直線性
補正器３ａ、３ｂ、および３ｃに入力される。

信号直線性補正器３ａは与えられた原色信号Ｅ１の直流
レベルを補正して、信号直線性補正器３ａに入力された
時点での原色信号Ｅ１の直流レベルと補正された原色信
号Ｅ１によって映し出される画像の輝度との間にほぼ比
例関係か成立つようにする。同様に、信号直線性補正器
３ｂは、与えられた原色信号Ｅ２の直流レベルを補正し
て、信号直線性補正器３ｂに入力された時点での原色信
号Ｅ２の直流レベルと補正後の原色信号Ｅ２によって映
し出される画像の輝度との間にほぼ比例関係か成立つよ
うにする。同様に、信号直線性補正器３ｃは、与えられ
た原色信号Ｅ３の直流レベルを補正して、信号直線性補
正器３ｃに入力された時点での原色信号Ｅ３の直流レベ
ルと補正後の原色信号Ｅ３によって映し比される画像の
輝度との間にほぼ比例関係か成立つようにする。

信号直線性補正器３ａによってレベル補正された原色信
号Ｅｌ、信号直線性補正器３ｂによってレベル補正され
た原色信号Ｅ２．および信号直線性補正器３Ｃによって
レベル補正された原色信号Ｅ３はそれぞれ、液晶パネル
４に画像を表示するための最終的な原色信号（以下、補
正原色信号と呼ぶ）Ｆｌ、Ｆ２．およびＦ３として液晶
パネル４を構成する各画素（図示せず）に印加される。

この結果、液晶パネル４の各画素に、その光透過率が本
来表示すべき輝度に相当する値となるような大きさの電
圧か印加されるので、液晶パネル４に表示された画像は
、外部からのカラービデオ信号Ａに対応する画像の輝度
や色合を忠実に再現する。

以下、補正原色信号Ｆｌ、　　Ｆ２．およびＦ３をそれ
ぞれＲ′信号　Ｑ　Ｊ信号、およびＢ′信号とも称す。

なお、このようなカラー液晶デイスプレィ装置は、現在
、液晶テレビや、ビデオカメラの液晶ビューファインダ
等に用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように、従来のカラー液晶デイスプレィ装置によ
れば、再生すべき画像のカラービデオ信号から導出され
た３つの原色信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）の
各々に個別に、液晶の印加電圧−光透過早特性の直線性
を見かけ上向上させるための補正が施される。このよう
に、原色信号の各々に個別に前述のような補正を施す方
法によれば、再生画像の輝度や色合がカラー液晶デイス
プレィ装置に送信されてきたカラービデオ信号に忠実な
ものとなる。

しかしながら、このような方法は、３つの原色信号の各
々に対応して“補正”のための回路が必要となるため、
カラー液晶デイスプレィ装置内の回路構成か複雑化する
という問題か生じる。さらに、Ｒ信号を補正するための
回路（第２図における信号直線性補正器３ａ）と、Ｇ信
号を補正するための回路（第２図における信号直線性補
正器３ｂ）と、Ｂ信号を補正するための回路（第２図に
おける信号直線性補正器３ｃ）とは同一の構成を有する
。しかし、信号直線性補正器３ａにおけるＲ信号に対す
る補正量、信号直線性補正器３ｂにおけるＧ信号に対す
る補正量、および信号直線性補正器３ｃにおけるＢ信号
に対する補正量を互いに等しくしないと、３つの補正原
色信号（Ｒ’倍信号Ｇ′信号、およびＢ′信号）間にお
けるレベルバランスが崩れるという問題が生じる。この
ような問題を回避するには、Ｒ信号を補正する回路。

Ｇ信号を補正する回路、Ｂ信号を補正する回路間におけ
る微妙な特性差をなくすために、これら３つの回路の各
々を十分に調整しなければならない。

また、このような調整を不要とするには、これら３つの
回路間に存在する特性差がもともとほとんど無視できる
程度となるように、これら３つの回路の各々に高精度な
ものを用いる必要がある。

このため、従来のカラー液晶デイスプレィ装置において
、再生すべき画像の３つの原色信号を、それらの間のバ
ランスを崩すことなく、液晶の印加電圧−光透過早特性
に適合するように補正しようとすると、この補正のため
の回路に高精度なものが用いられることによって装置の
コストが高くなったり、あるいは、この補正のための回
路の各々に面倒な調整が必要となるなどの問題が生じる
。

一方、近年の映像機器の小型化や低価格化に伴い、カラ
ー液晶デイスプレィ装置にも再生画像の画質向上だけで
なく、内部回路の簡略化か要求されつつある。

それゆえに、本発明の目的は上記のような問題点を解決
し、内部回路を複雑化することなく、面倒な調整を行な
わずに液晶の印加電圧−光透過早特性に適合した原色信
号を導圧することができるビデオ信号処理回路装置を提
供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記のよ、うな目的を達成するために、本発明に係るビ
デオ信号処理回路装置は、輝度信号およびクロマ信号を
含むカラービデオ信号を、液晶パネルの輝度と液晶パネ
ルに画像表示のために印加される信号のレベルとの関係
に適合するように補正すべく、カラービデオ信号から輝
度信号およびクロマ信号を分離する分離手段と、この分
離手段によって分離された輝度信号を前記関係に適合す
るように補正する補正手段と、この補正手段によって補
正された輝度信号と前記分離手段によって分離されたク
ロマ信号とに基づいて複数の原色信号を作成する手段と
を備える。

［作用コ 本発明に係るビデオ信号処理回路装置は上記のように構
成されるので、輝度信号に対してのみ、液晶パネルの輝
度と液晶パネルに画像再生のために印加される信号のレ
ベルとの関係に基づいた補正が施されることによって、
この輝度信号およびクロマ信号を含むカラービデオ信号
が液晶パネルの特性に適合するように補正される。この
ため、この補正のために必要となる回路は、輝度信号に
対応してのみ設けられればよく、従来のように複数の原
色信号の各々に対応して設けられる必要がなくなる。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例の、カラー液晶デイスプレ
ィ装置のビデオ信号処理回路の概略構成を示すブロック
図である。

第１図を参照して、このカラー液晶デイスプレィ装置で
は第２図に示される従来のそれの場合と異なり、外部か
らのカラービデオ信号を液晶パネル４の印加電圧−光透
過早特性に適合するように補正するための信号直線性補
正器３が、Ｙ／Ｃ分離器１と、原色信号を導出するため
の加算器５〜７との間に設けられる。一方、加算器５〜
７の各々と液晶パネル４との間には従来設けられた信号
直線性補正器３ａ〜３ｃ（第２図参照）は設けられない
。このため、このビデオ信号処理回路の構成か従来より
も簡素である。本実施例のビデオ信号処理回路の他の部
分の構成および動作は第２図に示される従来のそれにお
けるものと同様であるので説明は省略する。

Ｙ／Ｃ分離器１が外部からのカラービデオ信号Ａから分
離した輝度信号Ｙは、信号直線性補正器３に入力される
。信号直線度補正器３は、与えられた輝度信号Ｙのレベ
ルを補正して、信号直線性補正器３に入力された時点で
の輝度信号Ｙのレベルと、補正後の輝度信号Ｙか液晶パ
ネルに印加された場合の液晶パネルの輝度との間にほぼ
比例関係が成立つようにする。すなわち、信号直線性補
正器３は、第２図において信号直線性補正器３ａ。

３ｂ、および３ＣがそれぞれＲ信号、Ｇ信号、およびＢ
信号に施したと同様の補正を、Ｙ／Ｃ分離器１からの輝
度信号Ｂに施す。信号直線性補正器３によって補正され
た輝度信号（以下、補正輝度信号Ｅと呼ぶ）は、加算器
５〜７に入力される。

加算器５は、色復調回路２からの色差信号Ｄ１（Ｒ−Ｙ
信号）と信号直線性補正器３からの補正輝度信号Ｅとを
加算して、この加算によって得られた信号を補正原色信
号Ｆｌ（Ｒ’倍信号として出力する。同様に、加算器６
は、色復調器２からの色差信号Ｄ２　（Ｇ−Ｙ信号）と
前記補正輝度信号Ｅとを加算し、この加算によって得ら
れた信号を補正原色信号Ｆ２（Ｇ’倍信号としてａカす
る。

同様に、加算器７は、色復調器２からの色差信号Ｄ３　
（Ｂ−Ｙ信号）と前記補正輝度信号Ｅとを加算し、この
加算によって得られた信号を補正原色信号Ｆ３（Ｂ’信
号）として出力する。

加算器５，６．および７からそれぞれ出力された補正原
色信号Ｆ１．　Ｆ２．およびＦ３が液晶パネル４の各画
素（図示せず）に印加される。

このように、本実施例では、カラービデオ信号Ａに対す
る液晶の印加電圧−光透過早特性に基づいた補正が、原
色信号の段階で行なわれる（従来の場合）のではなく、
輝度信号の段階で行なわれる。輝度信号Ｂは、カラービ
デオ信号Ａの直流成分に相当し、画像の明るさ（輝度）
にほぼ比例したレベルを有する、画像の輝度のみを表わ
す信号である。したがって、前述のような補正が施され
た輝度信号を色差信号に加算すれば、液晶パネル４の対
応する画素の光透過率を表示されるべき輝度に相当する
値にできるような直流レベルを有する原色信号が得られ
る。それゆえ、加算器５，６゜および７からそれぞれ出
力される信号Ｆｌ、　Ｆ２゜およびＦ３が液晶パネル４
の各画素に印加されれば、液晶パネル４の各画素の輝度
はカラービデオ信号Ａの対応する部分の直流レベルにほ
ぼ比例したものとなる。この結果、液晶パネル４上には
、元のカラービデオ信号Ａの直流レベルの変化に十分に
追従したコントラストがとれた画像が映し出される。

ただし、Ｒ−Ｙ信号、Ｇ−Ｙ信号、およびＢ−Ｙ信号は
それぞれ、輝度信号と対応する原色信号Ｒ，Ｇ、および
Ｂとにマトリクス回路等を用いたある種の演算を施すこ
とによって得られる信号である。したがって、厳密には
、色復調器２から出力される色差信号Ｄ１〜Ｄ３の各々
に輝度信号Ｂに対して施したと同様の補正が施されない
ため、加算器５．６および７からそれぞれ出力される補
正原色信号Ｆｌ、　Ｆ２．およびＦ３は、第２図におけ
る従来の補正原色信号Ｆ１〜Ｆ３はど、元の画像を忠実
に再現することができない。具体的には、本実施例にお
ける補正原色信号Ｆ１〜Ｆ３によって液晶パネル４上に
映し出される画像において、色の濃さが同じであるべき
部分の明るさが互いに異なると、これらの部分の色の濃
さが若干具なる。このように、本実施例によれば再生画
像の色の濃さが画像の明るさによって若干変化する。

しかしながら、本実施例によって得られる再生画像は元
の画像のコントラストを十分に再現するので、本実施例
は簡素で低価格なビデオ信号処理回路装置が要求される
映像機器に十分に適応可能である。

なお、本実施例における信号直線性補正器３には、従来
３つの原色信号の各々を補正するために用いられた回路
（第２図における信号直線性補正器３ａ、３ｂ、３ｃ）
と同様の構成の回路が用いられればよい。

上記実施例では、本発明がカラー液晶デイスプレィ装置
に適用された場合が示されたが、本発明は液晶ビューフ
ァインダが用いられたビデオカメラなど、液晶パネルに
画像を表示する機能を有する映像機器全般に応用可能で
ある。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、簡素な回路構成のビデ
オ信号処理回路装置を用いて、カラービデオ信号を液晶
パネルの輝度と表示パネルに画像表示のために与えられ
る信号レベルとの関係に適合するように補正することが
できる。また、この補正は輝度信号のみに施されるので
、この補正が複数の原色信号の各々に対して施された従
来のように面倒な回路調整等が不要となる。さらに、本
発明に係るビデオ信号処理回路装置は内部構成が簡素で
あるので、ＩＣ化に有利である。したがって、本発明に
係るビデオ信号処理回路装置をＣＲＴ　（Ｃａｔｈｏｄ
ｅ−Ｒａｙ　　Ｔｕｂｅ）デイスプレィ装置を用いる映
像機器において力ラービデオ信号から原色信号を復調す
るためのビデオ信号処理回路装置である復調ＩＣなどを
応用して作成することも容易である。この結果、映像機
器の内部回路設計の自由度が大幅に向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のカラー液晶デイスプレィ装
置のビデオ信号処理回路の概略構成を示すブロック図、
第２図は従来のカラー液晶デイスプレィ装置のビデオ信
号処理回路の概略構成を示すブロック図、第３図は液晶
の光透過率と液晶への印加電圧との関係を示すグラフで
ある。 図において、１はＹ／Ｃ分離器、２は色復調器、３およ
び３ａ〜３ｃは信号直線性補正器、４は液晶パネル、５
．　６．および７は加算器である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 特許ａ願人　シャープ株式会社 第 図 ＶＩ　　　　　　　　　　　Ｖ２ 叶　０口　膚！　月Ｅ［ｖ］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 輝度信号およびクロマ信号を含むカラービデオ信号を、
   液晶パネルの輝度と液晶パネルに画像表示のために印加
   される信号のレベルとの関係に適合するように補正する
   機能を有するビデオ信号処理回路装置であって、 前記カラービデオ信号から前記輝度信号および前記クロ
   マ信号を分離する手段と、 前記分離手段によって分離された前記輝度信号を、前記
   関係に適合するように補正する手段と、前記補正手段に
   よって補正された輝度信号と、前記分離手段によって分
   離された前記クロマ信号とに基づいて、複数の原色信号
   を作成する手段とを備えた、ビデオ信号処理回路装置。