KR100877453B1 - 비선형 처리 장치, 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

비선형 처리(γ 보정)된 영상 신호에, 3차원 보정값에 의한 화상 표시부의 표시 화면에서의 화소의 수평 방향 및 수직 방향의 위치 및 그 화소 데이터의 신호 레벨에 따른, 신호 레벨에 대한 3차원 보정이 실시됨으로써, 정밀한 γ 보정이 가능해져, 화면의 해상도에 따라서 최적의 위치 관계로 수평 수직 영역 정보(격자 블록)를 배치할 수 있도록 한다.

화상 표시 장치, 비선형 처리 장치, 레벨 경계값, 3차원 보정값, 레지스터,

Description

비선형 처리 장치, 화상 표시 장치{NON-LINEAR PROCESSING APPARATUS, IMAGE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 영상 신호에, 그것에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 디바이스의 특성에 따른 비선형 처리에 의한 보정을 실시하는 비선형 처리 장치, 및 그 비선형 처리 장치를 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

영상 신호를, 예를 들면 화상 표시용 액정 표시 패널부 등으로 되는 화상 표시부에 공급하여 영상 신호에 기초하는 화상을 얻을 때에, 영상 신호에 그 레벨에 대한 화상 표시부의 표시 특성에 따른 비선형 처리에 의한 보정을 실시하는 것이 제안되어 있다. 이러한 영상 신호의 레벨(전압 레벨)에 대한 비선형 처리에 의한 보정은 통상 「γ 보정」이라고 칭한다.

예를 들면, 화상 표시부가 화상 표시용 액정 표시 패널부에 의해 형성되는 경우, 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 액정 표시 패널부에 내장되는 액정 패널에 있어서 이루어지지만, 그 화상 표시는 원리적으로는 액정 패널에서의 영상 신호의 레벨의 변화에 응답한 광 투과율의 변화에 기인하게 된다.

도 2는 화상 표시용 액정 표시 패널부에 내장되는 액정 패널의 일례에 대한, 입력 전압 V와 광 투과율 T와의 관계를 나타내는 입력 전압-광 투과율 특성을 나타 낸다. 이 입력 전압-광 투과율 특성은 명확해진 바와 같이 비선형 특성이고, 이러한 표시 특성을 갖는 액정 패널에 있어서 화상 표시를 행하는 액정 표시 패널부에 공급되는 영상 신호에는 그 비선형 특성을 보정하기 위해 레벨 보정이 이루어지는 것이 요구된다.

이 요구에 따라 영상 신호에 실시되는 레벨 보정이 γ 보정이고, 따라서 화상 표시용 액정 표시 패널부가 이용되는 경우에서의 γ 보정은 액정 표시 패널부의 표시 특성인 액정 표시 패널부에 내장된 액정 패널의 입력 전압-광 투과율 특성에 따른 액정 표시 패널부에 공급되는 영상 신호의 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 보정으로 된다.

도 1은 영상 신호의 레벨에 대한 γ 보정을 행하는 종래의 화상 표시 장치의 예를 나타내고 있다.

이 경우, 컬러 영상 신호를 형성하는 적색 원색 영상 신호 SR, 녹색 원색 영상 신호 SG, 청색 원색 영상 신호 SB가, 각각 아날로그/디지털(A/D) 변환부(121R, 121G, 121B)에서 디지탈화되고, 디지털 적색 원색 신호 DR, 디지털 녹색 원색 신호 DG, 디지털 청색 원색 신호 DB로 된다.

이들의 디지털 적색 원색 신호 DR, 디지털 녹색 원색 신호 DG, 디지털 청색 원색 신호 DB는 콘트라스트 밝기 조정부(122)에 공급되어, 각각에 대한 콘트라스트 조정과 밝기 조정이 행해진다. 그리고, 콘트라스트 밝기 조정부(122)로부터 얻어지는 조정된 디지털 적색 원색 신호 DRA, 디지털 녹색 원색 신호 DGA, 디지털 청색 원색 신호 DBA가 화이트 밸런스 조정부(123)에 공급된다.

화이트 밸런스 조정부(123)에 있어서는, 디지털 적색 원색 신호 DRA에 대한 게인 조정부(124R)에 의한 게인 조정, 및 직류 레벨 조정부(125R)에 의한 직류 레벨 조정이 행해지고, 직류 레벨 조정부(125R)로부터 조정된 디지털 적색 원색 신호 DRB가 얻어진다.

또한, 디지털 녹색 원색 신호 DGA에 대해서도, 마찬가지로 게인 조정부(124G) 및 직류 레벨 조정부(125G)에 의한 처리가 행해지고, 또한 디지털 청색 원색 신호 DBA에 대해서도 게인 조정부(124B) 및 직류 레벨 조정부(125B)에 의한 처리가 행해진다.

이와 같이 하여 얻어지는 디지털 적색 원색 신호 DRB, 디지털 녹색 원색 신호 DGB 및 디지털 청색 원색 신호 DBB는 상호간의 상대 직류 레벨의 설정이 적정하게 이루어지고, 화이트 밸런스 조정이 행해지게 된다.

화이트 밸런스 조정부(123)로부터 얻어지는 디지털 적색 원색 신호 DRB, 디지털 녹색 원색 신호 DGB 및 디지털 청색 원색 신호 DBB는 γ 보정부(126)에 공급된다.

γ 보정부(126)에 있어서는, 디지털 적색 원색 신호 DRB가 비선형 처리부(127R)에 의한 그 레벨에 대한 비선형 처리를 받는다.

디지털 녹색 원색 신호 DGB, 디지털 청색 원색 신호 DBB도, 마찬가지로 비선형 처리부(127G, 127B)에 의해 비선형 처리를 받는다.

비선형 처리부(127R)는 후술하는 액정 표시 패널부(118R)의 표시 특성, 즉 액정 표시 패널부(118R)에 내장된 액정 패널의 입력 전압-광 투과율 특성과는 반대 의 관계가 되는 비선형 특성을 나타내게 되는 보정 신호 데이터 테이블을 내장하고 있고, 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨을, 순차 보정 신호 데이터 테이블에 대조하여, 해당하는 보정 신호 데이터를 판독하고, 이들을 신호 레벨에 대한 보정이 이루어진 디지털 적색 원색 신호 DRC로서 도출한다. 그에 따라, 비선형 처리부(127R)로부터 도출되는 디지털 적색 원색 신호 DRC는 액정 표시 패널부(118R)에 내장된 액정 패널의, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같은 입력 전압-광 투과율 특성을 보정하기 위해, 그 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 보정, 즉 γ 보정이 실시되게 된다.

비선형 처리부(127G)도 마찬가지로, 액정 표시 패널부(118G)에 내장된 액정 패널에 대응한 γ 보정 처리를 디지털 녹색 원색 신호 DGB에 대하여 실시하여 디지털 녹색 원색 신호 DGC를 출력한다.

또한 비선형 처리부(127B)도 액정 표시 패널부(118B)에 내장된 액정 패널에 대응한 γ 보정 처리를 디지털 녹색 원색 신호 DBB에 대하여 실시하여 디지털 녹색 원색 신호 DBC를 출력한다.

γ 보정부(26)로부터 출력되는 γ 보정이 이루어진 디지털 적색 원색 신호 DRC, 디지털 녹색 원색 신호 DGC, 디지털 청색 원색 신호 DBC는 각각 D/A 변환부(128R, 128G, 128B)에 의해 아날로그화되고, γ 보정이 이루어진 적색 원색 영상 신호 SRC', 녹색 원색 영상 신호 SGC', 청색 원색 영상 신호 SBC'로 된 후에, 각각 표시용 구동부(117R, 117G, 117B)에 공급된다.

이에 의해, 표시용 구동부(117R)로부터 적색 원색 영상 신호 SRC'에 기초하 는 표시용 구동 신호 SDR'가 얻어지고, 그것이 액정 표시 패널부(118R)에 공급된다. 또한, 표시용 구동부(117G)로부터 녹색 원색 영상 신호 SGC'에 기초하는 표시용 구동 신호 SDG'가 얻어지고, 그것이 액정 표시 패널부(118G)에 공급된다. 또한, 표시용 구동부(117B)로부터 청색 원색 영상 신호 SBC'에 기초하는 표시용 구동 신호 SDB'가 얻어지고, 그것이 액정 표시 패널부(118B)에 공급된다.

또한, 이 도 1의 화상 표시 장치인 경우, 수평 동기 신호 SH 및 수직 동기 SV 각각에 기초하여 타이밍 신호 T1∼T6을 형성하는 타이밍 신호 발생부(119) 및 PLL부(120)가 형성되어 있다.

타이밍 신호 발생부(119)는 타이밍 신호 T1∼T6을 표시용 구동부(117R, 117G, 117B) 및 액정 표시 패널부(118R, 118G, 118B)에 각각 공급하여, 이들 부위를 미리 설정된 소정의 타이밍으로써 동작시킨다.

그에 따라, 액정 표시 패널부(118R)가 표시용 구동부(117R)로부터의 표시용 구동 신호 SDR'에 의해 구동되며, 액정 표시 패널부(118R)에서 γ 보정이 이루어진 적색 원색 영상 신호 SRC'에 따른 적색 원색 화상이 표시되는 상태로 된다.

액정 표시 패널부(118G, 118B)도 마찬가지로, γ 보정이 이루어진 녹색 원색 영상 신호 SGC', 청색 원색 영상 신호 SBC'에 따른 녹색 원색 화상, 청색 원색 화상이 표시되는 상태로 된다.

액정 표시 패널부(118R, 118G, 118B)에 각각 얻어지는 적색 원색 화상, 녹색 원색 화상, 청색 원색 화상은, 예를 들면 투사 렌즈를 포함한 투사용 광학계를 통하여 투영 스크린에 중첩 투사되고, 투영 스크린 상에 적색 원색 영상 신호 SR, 녹 색 원색 영상 신호 SG 및 청색 원색 영상 신호 SB에 의해 형성되는 컬러 영상 신호에 기초하는 컬러 화상이 얻어진다.

이러한 종래의 화상 표시 장치에 의해, γ 보정, 즉 이 경우에는 액정 표시 패널부(118R, 118G, 118B) 각각에 내장된 액정 패널의 입력 전압-광 투과율 특성의 보정을 행할 수 있지만, 이 경우의 γ 보정은 액정 표시 패널부(118R, 118G, 118B) 각각에 내장된 액정 패널에 있어서 얻어지는 화상 화면 전체에 분포하는 화소 각각에 대응하는 디지털 영상 신호의 화소 데이터에 대하여 공통으로 행해지게 된다.

즉, 예를 들면 액정 패널에 있어서 얻어지는 화상 화면의 중앙부에서의 화소에 대응하는 디지털 영상 신호의 화소 데이터와, 동일 화상 화면의 주변부에서의 화소에 대응하는 디지털 영상 신호의 화소 데이터과, 동일한 비선형 특성에 기초하는 γ 보정이 행해지게 되고, 이러한 γ 보정에 의해서는 액정 패널에서의 화면 내의 위치에 따른 입력 전압-광 투과율 특성의 상위에 대해서는 보정할 수 없다.

또한, 입력 영상 신호, 즉 적색 원색 영상 신호 SR, 녹색 원색 영상 신호 SG 및 청색 원색 영상 신호 SB 각각에서의 레벨 변동에 기인하여 생기는 액정 표시 패널부(118R, 118G, 118B)에 각각 얻어지는 적색 원색 화상, 녹색 원색 화상, 청색 원색 화상에서의 원하지 않는 휘도 변동이나 색도 변동까지 보정되지는 않는다.

그래서 본 출원인은 먼저, 화면의 수평 수직 방향, 즉 화면 상의 위치에 따른 입력 전압-광 투과율 특성의 보정을 행할 수 있고, 또한 신호 레벨에 따른 보정을 행할 수 있도록 한 비선형 처리 장치 및 화상 표시 장치를 제안하였다(특원평 9-271598호).

이것은 즉, γ 보정된 화소 데이터를 화면 상의 2차원 방향(수평·수직 방향)의 위치와, 레벨에 따라 더 보정함으로써, 즉 γ 보정 처리에 3차원 보정을 가하는 것이다.

우선 수평 수직 방향의 보정은 다음과 같은 것이다.

도 3에 수평 수직 방향의 보정을 위한 수평 수직 영역 정보가 되는 격자 블록을 나타내고 있다.

이 격자 블록은 화면 상의 X 방향(수평 방향)과 Y 방향(수직 방향)으로, 예를 들면 128 화소 정도의 단위마다 구획하여 격자 형상으로 복수의 에리어를 설정한 것이다. 수평 라인과 수직 라인의 각 교점에 주어지는 보정값 C에 의해 형성된다.

예를 들면 X 방향으로 0∼p의 좌표를 제공하고, Y 방향으로 0∼q의 좌표를 제공하였다고 하면, 「·」을 붙인 각 교점 좌표에서, 도시한 바와 같이 C(0, 0), C(0, 1)……C(p, q)로서 도시하는 각 보정값이 설정된다. 즉 (p+1)×(q+1)개의 보정값이 설정된다.

그리고, 이것에 의해서 4개의 교점 좌표(보정값)에 의해서 둘러싸이는 에리어가 (p×q)개 형성된다. 각 에리어를 [1, 1], [1, 2]…[p, q]로서 도시한다.

γ 보정에 대한 수평 수직 방향의 보정을 더 행할 때는 우선 화소 데이터가 이러한 격자 블록에 대하여 어떤 에리어에 속하는 데이터인지를 검출한다. 그리고, 에리어를 판별하면, 에리어 내에서의 위치도 판별하고, 그 에리어를 구성하고 있는 4개의 보정값에 의해 2차원 보정값을 산출한다. 그리고 γ 보정된 화상 데이 터를 해당 산출한 2차원 보정값으로 더 보정함으로써, 수평·수직 방향에 따른 보정이 가능해진다.

예를 들면, 지금, 어떤 화소 데이터 dxy를 예로 들어 말하면, 우선 이 화소 데이터 dxy가 에리어 [5, 3]에 포함되는 데이터인 것을 판별하고, 또한 에리어 [5, 3] 내에 어느 위치에 있는지도 판별한다.

그리고, 에리어 [5, 3]에 포함되는 데이터이기 때문에, 그 주위의 4개의 보정값 C(4, 2), C(5, 2), C(4, 3), C(5, 3)가 이용되게 되며, 각 보정값의 교점 좌표로부터, 에리어 [5, 3] 내에서의 화소 데이터 dxy의 거리에 의해서 2차원 보정값이 산출된다.

3차원 보정은 이러한 2차원 보정 외에 Z축에 신호 레벨을 취하고 3차원적으로 더 확장한 것이다.

도 3의 격자 블록을, Z축 방향으로 중첩하여 3차원 구조로 한 모습을 도 4에 도시한다.

Z축 방향으로서, 신호 레벨을 0, 1 …r로서 도시한 바와 같이 몇 단계의 레벨 경계를 설정한다. 각 레벨 경계에서, 도 3과 같은 2차원의 격자 블록이 설정됨으로써, 3차원적인 보정값 구성이 된다.

즉 이 경우, 보정값 C는 3차원 좌표 교점마다 설정되게 되며, 보정값 C는 C(0, 0, 0)…C(p, q, r)이 설정된다. 즉 (p+1)×(q+1)×(r+1)개의 보정값이 설정된다.

그리고, 각 레벨 경계 사이가 레벨 블록 L1, L2…Lr이 된다.

또한, 도 3에 도시한 에리어 [1, 1]…[p, q] 각각을 Z 방향의 각 레벨 블록에 관통한 블록을 위치 블록이라고 한다. 자세하게는 후술하지만, 도 6에 위치 블록 A[i, j]를 나타내고 있다.

이 경우, γ 보정에 대한 수평 수직 방향 및 레벨에 따른 3차원 보정 시에는, 우선 화소 데이터가 포함되는 레벨 블록 및 위치 블록을 판별한다.

그리고, 레벨 블록 및 위치 블록을 판별하면, 레벨 블록 내에서의 레벨 및 위치 블록 내에서의 위치도 판별하고 3차원 보정값을 산출한다. 이 경우, 어떤 화소 데이터는 레벨 블록과 위치 블록이 교차하는 3차원 블록에 위치하게 된다. 이 3차원 블록이란 즉 8개의 보정값 C에 둘러싸인 블록이다. 따라서, 8개의 보정값으로부터, 그 3차원 블록 내에서의 위치 및 레벨에 따라서, 화소 데이터에 대응하는 3차원 보정값이 산출되어, γ 보정된 화상 데이터를 해당 산출한 3차원 보정값으로, 더 보정함으로써, 수평·수직 방향 및 신호 레벨에 따른 보정이 가능해진다.

이러한 본 출원인이 먼저 제안한 기술에 의해, 비선형 보정이 실시된 영상 신호를 얻을 때에, 그 비선형 보정이 실시된 영상 신호를 표시 화면 상의 수평 수직의 위치에 따른 원하지 않는 휘도 변동이나 색도 변동을 보정하고, 또한 원래의 영상 신호에서의 레벨 변동에 기인하여 생기는 화상 표시부에 얻어지는 표시 화면의 원하지 않는 휘도 변동이나 색도 변동도 보정할 수 있게 된다.

그러나, 본 출원인이 먼저 제안한 기술을 적용하여 화상 신호를 보다 높은 정밀도로 비선형 보정함에 있어서는, 이하에 설명하는 화상 표시부의 표시 디바이스의 각종 특성의 차이에 의해 생기는 문제가 있었다.

(1) 일반적으로 표시 디바이스마다 입력에 대한 출력의 레벨에 관하여, 그 비선형 특성이 서로 다르다.

예를 들면 LCD(Liquid Crystal Display : 액정 패널), CRT(Cathode Ray Tube: 음극선관), PDP(Plasma Display Panel), PALC(Plasma Addressed Liquid Crystal), DLP(Digital Light Processing) 등 각종 표시 디바이스가 존재하지만, 이들은 각각 비선형 특성이 서로 다르다.

또한, 동종의 표시 디바이스라도 개체마다 비선형 특성의 변동이 있다. 예를 들면, 복수의 액정 패널을 생각한 경우, 비선형 특성은 대략적으로는 마찬가지이지만, 개체마다 변동은 있다.

이러한 상황은 상술한 바와 같은 3차원 보정을 행하는 것을 생각한 경우, 반드시 Z축 방향의 레벨 경계의 설정이 적절하지는 않으며, 상기 3차원 보정에 의한 효과가 양호하게 얻어지지 않은 경우가 생기는 경우가 있었다.

예를 들면 상기 3차원 보정을 포함하는 비선형 처리 장치를 각종 표시 디바이스의 회로계에 적용하고자 하는 경우에는 표시 디바이스마다의 비선형 특성의 차이에 대응할 수 없다. 또한 동종의 표시 디바이스에 탑재하는 경우라도 비선형 특성의 개체차에 대응할 수 없다.

이들 사정에 의해서, γ 보정에 대한 3차원 보정 정밀도가 악화되게 된다.

(2) 일반적으로 표시 디바이스마다 화상의 해상도가 서로 다르다.

상기한 수평 수직의 2차원 방향의 보정값의 격자 블록과 화상 영역은, 상하 좌우단이 일치하는 것이 바람직하다.

즉, 예를 들면 도 23의 격자 블록에서의 4 코너의 좌표 (0, 0) (p, 0) (0, q)(p, q)가 그대로 화상 영역의 4 코너로 되어 있는 것이 이상이다.

여기서, 상기한 비선형 보정을 행하는 회로를 각종 표시 디바이스에 대한 신호 처리계로서 화상 표시 장치에 탑재하는 경우를 생각하면, 당연히, 채용되는 표시 디바이스의 화면의 해상도로서 각각이 상정되기 때문에, 이상적으로는, 해상도에 따라 격자 블록의 사이즈를 변경하여, 일치시키는 것이 바람직하다.

그러나 그로 인해, 각종 격자 블록 사이즈에 따라 방대한 보정값이나 좌표값을 구비할 필요 등에서 회로 규모가 매우 커지게 된다. 이 때문에, 통상은 격자 블록으로서는 좌표(및 보정값)를 고정값으로 하여, 1개의 격자 블록에 의해 다양한 해상도의 표시 디바이스에 대응하도록 하고 있다.

그런데 이에 의해, 격자 블록과 화상 영역의 관계가 상하 및 좌우에 비대칭인 상태가 되고, 그 결과, 2차원 방향에서의 비선형 특성의 보정을 행하면, 부자연스러운 화상 상태가 되어 버리는 경우가 있다.

예를 들면, 해상도가 높은 디바이스에 대응하는 격자 블록이 설정되어 있는 비선형 보정 회로가 해상도가 낮은 표시 디바이스에 대한 신호 처리계에 조립된 경우, 격자 블록과 화상 영역의 상대 관계가 도 19A에 도시한 바와 같은 상태가 되어 버린다.

즉, 좌표 (0, 0)을 기점으로서 대응시키게 되기 때문에, 격자 블록과 화상 영역의 편차량이 수평 방향이나 수직 방향에도 비대칭인 상태가 되고, 그 결과 화상이 부자연스러워진다.

<발명의 개시>

본 발명은 이러한 상황에 감안하여, 표시 디바이스의 종별이나 개체차에 의한 비선형 특성의 차이에도 대응할 수 있도록 한 비선형 처리 장치를 제공한다. 또한, 그와 같은 비선형 처리 장치를 비교적 소규모의 회로 구성으로 실현할 수 있도록 한다. 또한, 그와 같은 비선형 처리 장치를 탑재한 화상 표시 장치도 제공한다.

또한, 본 발명은 이러한 상황에 감안하여, 고정의 격자 블록을 이용하여 비선형 보정 처리 결과에 대한 수평 수직 방향의 보정을 행하는 비선형 처리 장치에서, 표시 디바이스의 해상도가 격자 블록에 일치하지 않아도, 보정에 의해 부자연스러운 화상이 되는 것이 해소되게 하는 것을 목적으로 한다. 또한, 그와 같은 비선형 처리 장치를 탑재한 화상 표시 장치도 제공한다.

본 발명의 비선형 처리 장치는 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 특성에 따른 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 영상 신호의 보정을 행하는 비선형 처리 수단과, 상기 영상 신호에서의 화소의 수평 수직 방향의 위치를 판별하는 수평 수직 위치 판별 수단과, 상기 영상 신호에서의 화소의 신호 레벨을 판별하는 레벨 판별 수단과, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값을 가변 설정할 수 있는 레벨 경계 설정 수단과, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에 의해 판별된 수평 수직 방향의 위치 및 상기 레벨 판별 수단에 의해 판별된 신호 레벨에 따라서, 신호 레벨에 대한 3차원 보정값을 발생하고 영상 신호의 3차원 보정을 행하는 3차원 보정 수단과, 상기 비선형 처리 수단에 의해 보 정된 영상 신호와, 상기 3차원 보정 수단에 의해 보정된 영상 신호를 합성하여 출력하는 합성 수단을 구비하도록 한다.

또한 본 발명의 화상 표시 장치는 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 특성에 따른 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 영상 신호의 보정을 행하는 비선형 처리 수단과, 상기 영상 신호에서의 화소의 수평 수직 방향의 위치를 판별하는 수평 수직 위치 판별 수단과, 상기 영상 신호에서의 화소의 신호 레벨을 판별하는 레벨 판별 수단과, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값을 가변 설정할 수 있는 레벨 경계 설정 수단과, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에 의해 판별된 수평 수직 방향의 위치 및 상기 레벨 판별 수단에 의해 판별된 신호 레벨에 따라서 신호 레벨에 대한 3차원 보정값을 발생하여, 영상 신호의 3차원 보정을 행하는 3차원 보정 수단과, 상기 비선형 처리 수단에 의해 보정된 영상 신호와, 상기 3차원 보정 수단에 의해 보정된 영상 신호를 합성하여 출력하는 합성 수단과, 상기 합성 수단으로부터 출력된 영상 신호에 기초하여 화상 표시를 행하는 화상 표시부를 갖는 화상 표시 수단을 구비하도록 한다.

또한 이들의 비선형 처리 장치, 또는 화상 표시 장치에서, 상기 레벨 경계 설정 수단은 레벨 경계값을 기억하는 레지스터를 갖고, 상기 레지스터의 레벨 경계값이 재기입됨으로써, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값이 가변 설정되도록 한다.

또는, 상기 레벨 경계 설정 수단은 각종 레벨 경계값을 기억하고, 기억한 레벨 경계값 중에서 선택된 레벨 경계값을 상기 레벨 판별 수단에 공급함으로써, 상 기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값이 설정되도록 한다.

또한, 상기 레벨 판별 수단에 대하여 오프셋값을 공급함으로써, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하기 위해서 설정되어 있는 레벨 경계값을 오프셋시키는 경계값 오프셋 수단을 더 구비하도록 한다.

즉, 본 발명에서는 비선형 처리 수단에서 비선형 처리(γ 보정)된 영상 신호에, 3차원 보정값에 의한 화상 표시부의 표시 화면에서의 화소의 수평 방향 및 수직 방향의 위치 및 그 화소 데이터의 신호 레벨에 따른 신호 레벨에 대한 3차원 보정이 실시된다.

그리고, 해당 3차원 보정에서의 신호 레벨에 관한 레벨 경계값이 가변 설정할 수 있게 됨으로써, 각종 표시 디바이스나 표시 디바이스 개개의 비선형 특성에 대하여 최적의 3차원 보정이 가능해진다.

또한, 본 발명의 비선형 처리 장치는 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 특성에 따른 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 영상 신호의 보정을 행하는 비선형 처리 수단과, 상기 영상 신호에서의 화소의 수평 수직 방향의 위치를 판별하는 수평 수직 위치 판별 수단과, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에서의 판별에 이용하는 수평 수직 영역 정보와, 영상 신호에 의한 화상 영역과의 상대 위치 관계를 변화시켜, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에서의 상기 판별이 행해지도록 하는 수평 수직 상대 위치 가변 수단과, 상기 영상 신호에서의 화소의 신호 레벨을 판별하는 레벨 판별 수단과, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에 의해 판별된 수평 수직 방향의 위치 및 상기 레벨 판별 수단에 의해 판별된 신호 레벨에 따라서, 신호 레벨에 대한 3차원 보정값을 발생하고, 영상 신호의 3차원 보정을 행하는 3차원 보정 수단과, 상기 비선형 처리 수단에 의해 보정된 영상 신호와, 상기 3차원 보정 수단에 의해 보정된 영상 신호를 합성하여 출력하는 합성 수단을 구비하도록 한다.

또한 본 발명의 화상 표시 장치는, 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 특성에 따른 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 영상 신호의 보정을 행하는 비선형 처리 수단과, 상기 영상 신호에서의 화소의 수평 수직 방향의 위치를 판별하는 수평 수직 위치 판별 수단과, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에서의 판별에 이용하는 수평 수직 영역 정보와, 영상 신호에 의한 화상 영역과의 상대 위치 관계를 변화시켜서, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에서의 상기 판별이 행해지도록 하는 수평 수직 상대 위치 가변 수단과, 상기 영상 신호에서의 화소의 신호 레벨을 판별하는 레벨 판별 수단과, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에 의해 판별된 수평 수직 방향의 위치 및 상기 레벨 판별 수단에 의해 판별된 신호 레벨에 따라서, 신호 레벨에 대한 3차원 보정값을 발생하고, 영상 신호의 3차원 보정을 행하는 3차원 보정 수단과, 상기 비선형 처리 수단에 의해 보정된 영상 신호와, 상기 3차원 보정 수단에 의해 보정된 영상 신호를 합성하여 출력하는 합성 수단과, 상기 합성 수단으로부터 출력된 영상 신호에 기초하여 화상 표시를 행하는 화상 표시부를 갖는 화상 표시 수단을 구비하도록 한다.

또한 이들의 비선형 처리 장치, 또는 화상 표시 장치에서 상기 수평 수직 상대 위치 가변 수단은 상기 수평 수직 위치 판별 수단에 대하여 수평 방향의 오프셋 값, 및 수직 방향의 오프셋값을 제공함으로써, 상기 상대 위치 관계를 변화시키는 것으로 한다.

또한, 상기 수평 수직 상대 위치 가변 수단은 상기 수평 수직 영역 정보와 상기 화상 영역과의 편차량이 수직 또는 수평 방향에서 평균화되도록, 상기 상대 위치 관계를 변화시키게 한다.

즉 본 발명에서는 비선형 처리 수단으로 비선형 처리(γ 보정)된 영상 신호에, 3차원 보정값에 의한 화상 표시부의 표시 화면에서의 화소의 수평 방향 및 수직 방향의 위치 및 그 화소 데이터의 신호 레벨에 따른 신호 레벨에 대한 3차원 보정이 실시된다.

그리고, 해당 3차원 보정에서의 수평 수직 방향의 2차원 보정값의 수평 수직 영역 정보(격자 블록)와 화상 영역의 위치 관계를 가변 설정할 수 있게 됨으로써, 각종 표시 디바이스의 해상도에 대응하여 부자연스러운 보정 결과가 되는 것을 해소할 수 있도록 한다.

도 1은 종래의 화상 표시 장치의 블록도.

도 2는 액정 패널의 입력 전압-광 투과율의 특성의 설명도.

도 3은 γ 특성의 2차원 보정의 설명도.

도 4는 γ 특성의 3차원 보정의 설명도.

도 5는 본 발명의 실시 형태의 화상 표시 장치의 블록도.

도 6은 실시 형태의 위치 블록의 설명도.

도 7은 실시 형태의 레벨 블록의 설명도.

도 8은 실시 형태의 위치 블록 내 위치의 설명도.

도 9는 실시 형태의 레벨 블록 내 레벨의 설명도.

도 10은 실시 형태의 비선형 보정부의 구성예 ①의 블록도.

도 11은 실시 형태의 비선형 보정부의 구성예 ①에서의 레벨 배치 데이터 저장 레지스터의 블록도.

도 12는 실시 형태의 레벨 경계값의 가변 설정의 설명도.

도 13은 실시 형태의 레벨 경계값 설정예의 설명도.

도 14는 실시 형태의 레벨 경계값 설정예의 설명도.

도 15는 실시 형태의 레벨 경계값 설정예의 설명도.

도 16은 실시 형태의 비선형 보정부의 구성예 ②의 블록도.

도 17은 실시 형태의 비선형 보정부의 구성예 ②에서의 레벨 배치 데이터 선택부의 블록도.

도 18은 실시 형태의 비선형 보정부의 구성예 ③의 블록도.

도 19는 실시 형태의 구성예 ③, ④의 레벨 경계값의 오프셋의 설명도.

도 20은 실시 형태의 비선형 보정부의 구성예 ④의 블록도.

도 21은 실시 형태의 비선형 보정부의 구성예 ⑤의 블록도.

도 22는 실시 형태의 구성예 ⑤, ⑥의 수평 수직 방향의 오프셋의 설명도.

도 23은 실시 형태의 구성예 ⑤, ⑥의 화상 영역과 격자 블록의 관계의 설명도.

도 24는 실시 형태의 비선형 보정부의 구성예 ⑥의 블록도.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 다음의 순서로 설명해간다.

1. 화상 표시 장치의 구성

2. 위치 블록 및 레벨 블록

3. 비선형 보정부의 구성예 ①

4. 비선형 보정부의 구성예 ②

5. 비선형 보정부의 구성예 ③

6. 비선형 보정부의 구성예 ④

7. 비선형 보정부의 구성예 ⑤

8. 비선형 보정부의 구성예 ⑥

1. 화상 표시 장치의 구성

우선 도 5에 의해, 실시 형태의 화상 표시 장치로서의 구성예를 설명한다.

이 화상 표시 장치는 표시 디바이스로서 액정 표시 패널을 채용하는 화상 표시 장치의 예로 하고 있고, 또한 영상 신호를 디지탈화하여 화이트 밸런스나 비선형 처리 등의 신호 처리를 행하는 구성예로 하고 있다.

그리고 특히, 비선형 보정부(16)의 구성에 특징을 갖는 것으로, 비선형 보정부(16)의 구성에 대해서는 구성예 ①∼⑥으로서 자세히 후술한다.

본 발명의 화상 표시 장치로서는 비선형 보정부(16)의 전단까지의 신호 처리계나 비선형 보정부(16) 후단의 신호 처리계, 및 채용되는 표시 디바이스의 종류 등은 각종의 것이 생각되고, 이하 설명하는 화상 표시 장치의 구성예에 한정되는 것은 아니다.

도 5에 도시하는 예에 있어서는, 컬러 영상 신호를 형성하는 적색 원색 영상 신호 SR, 녹색 원색 영상 신호 SG 및 청색 원색 영상 신호 SB가 각각, A/D 변환부(11R, 11G, 11B)에 있어서 디지탈화되며, 디지털 적색 원색 신호 DR, 디지털 녹색 원색 신호 DG 및 디지털 청색 원색 신호 DB가 된다.

그리고 디지털 적색 원색 신호 DR, 디지털 녹색 원색 신호 DG 및 디지털 청색 원색 신호 DB는 콘트라스트 밝기 조정부(12)에 공급되어, 각각에 대한 콘트라스트 조정과 밝기 조정이 행해진다. 그리고, 콘트라스트 밝기 조정부(12)로부터 얻어지는 조정된 디지털 적색 원색 신호 DRA, 디지털 녹색 원색 신호 DGA 및 디지털 청색 원색 신호 DBA가 화이트 밸런스 조정부(13)에 공급된다.

화이트 밸런스 조정부(13)에 있어서는, 디지털 적색 원색 신호 DRA에 대한 게인 조정부(14R)에 의한 게인 조정, 및 직류 레벨 조정부(15R)에 의한 직류 레벨 조정이 행해지며, 조정된 디지털 적색 원색 신호 DRB가 얻어진다.

마찬가지로, 디지털 녹색 원색 신호 DGA에 대한 게인 조정부(14G)에 의한 게인 조정, 및 직류 레벨 조정부(15G)에 의한 직류 레벨 조정이 행해지고, 조정된 디지털 녹색 원색 신호 DGB가 얻어진다.

또한 마찬가지로, 디지털 청색 원색 신호 DBA에 대한 게인 조정부(14B)에 의한 게인 조정, 및 직류 레벨 조정부(15B)에 의한 직류 레벨 조정이 행해지고, 조정된 디지털 청색 원색 신호 DBB가 얻어진다.

이와 같이 하여 얻어지는 디지털 적색 원색 신호 DRB, 디지털 녹색 원색 신호 DGB 및 디지털 청색 원색 신호 DBB는 상호간의 상대 직류 레벨의 설정이 적정하게 이루어져, 화이트 밸런스 조정이 행해지게 된다.

화이트 밸런스 조정부(13)로부터 얻어지는 디지털 적색 원색 신호 DRB, 디지털 녹색 원색 신호 DGB 및 디지털 청색 원색 신호 DBB는 비선형 보정부(16)에 공급된다.

비선형 보정부(16)에 있어서는, 디지털 적색 원색 신호 DRB가 비선형 처리부(17R)와 3차원 보정부(18R)에 공급되며, 또한 디지털 녹색 원색 신호 DGB가 비선형 처리부(17G)와 3차원 보정부(18R)에 공급되고, 또한 디지털 청색 원색 신호 DBB가 비선형 처리부(17B)와 3차원 보정부(18B)에 공급된다.

또한, 이 도 5에 도시되는 구성예의 경우, 적색 원색 영상 신호 SR, 녹색 원색 영상 신호 SG 및 청색 원색 영상 신호 SB에 의해 형성되는 컬러 영상 신호에서의 수평 동기 신호 SH 및 수직 동기 SV가 공급되는 타이밍 신호 발생부(53), 및 어드레스 데이터 발생부(55R, 55G, 55B)가 형성되어 있다.

타이밍 신호 발생부(53)에는 PLL부(54)가 접속되어 있다.

타이밍 신호 발생부(53) 및 어드레스 데이터 발생부(55R, 55G, 55B) 각각에 공급되는 수평 동기 신호 SH 및 수직 동기 SV는 이들에 대하여, 적색 원색 영상 신호 SR, 녹색 원색 영상 신호 SG 및 청색 원색 영상 신호 SB 각각이 동기 상태에 있게 된다.

타이밍 신호 발생부(53)는 수평 동기 신호 SH 및 수직 동기 SV 각각에 기초 하여 타이밍 신호 T1∼T6을 형성한다.

어드레스 데이터 발생부(55R)는 수평 동기 신호 SH 및 수직 동기 신호 SV에 따라서, 후술하는 액정 표시 패널부(52R)에 내장된 액정 패널에 얻어지는 화상 화면에서의 각 화소에 대응하는 수평 어드레스 데이터 QRH 및 수직 어드레스 데이터 QRV를 발생하고, 이들을 디지털 비선형 보정부(16)에서의 3차원 보정부(18R)에 공급한다.

또한, 어드레스 데이터 발생부(55G)는 수평 동기 신호 SH 및 수직 동기 신호 SV에 따라서, 액정 표시 패널부(52G) 내의 액정 패널에 얻어지는 화상 화면에서의 각 화소에 대응하는 수평 어드레스 데이터 QGH 및 수직 어드레스 데이터 QGV를 발생하여, 이들을 3차원 보정부(18G)에 공급한다.

또한, 어드레스 데이터 발생부(55B)는 수평 동기 신호 SH 및 수직 동기 신호 SV에 따라서, 액정 표시 패널부(52B) 내의 액정 패널에 얻어지는 화상 화면에서의 각 화소에 대응하는 수평 어드레스 데이터 QBH 및 수직 어드레스 데이터 QBV를 발생하여, 이들을 3차원 보정부(18B)에 공급한다.

비선형 보정부(16)에 있어서는, 입력되는 디지털 적색 원색 신호 DRB에 대응하는 부위로서, 비선형 처리부(17R), 3차원 보정부(18R), 합성부(19R), ROM(20R)을 구비한다.

또한, 디지털 녹색 원색 신호 DGB에 대응하는 부위로서, 비선형 처리부(17G), 3차원 보정부(18G), 합성부(19G), ROM(20G)을 구비한다.

또한, 디지털 청색 원색 신호 DBB에 대응하는 부위로서, 비선형 처리부(17B), 3차원 보정부(18B), 합성부(19B), ROM(20B)을 구비한다.

디지털 적색 원색 신호 DRB에 대응하는 비선형 처리부(17R), 3차원 보정부(18R), 합성부(19R), ROM(20R)에 대하여 설명한다.

비선형 처리부(17R)는 액정 표시 패널부(52R)의 표시 특성, 즉 액정 표시 패널부(52R)에 내장된 액정 패널의 입력 전압-광 투과율 특성과는 반대의 관계가 되는 비선형 특성을 나타내게 되는 γ 보정 데이터를 저장하고 있어, 화이트 밸런스 조정부(13)로부터 얻어지는 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨에 따라서, 해당하는 γ 보정 데이터를 판독하고, 이들을 신호 레벨에 대한 비선형 처리(γ 보정)가 이루어진 디지털 적색 원색 신호 DRC로서 도출한다.

그에 따라, 비선형 처리부(17R)로부터 도출되는 디지털 적색 원색 신호 DRC는 액정 표시 패널부(52R)에 내장된 액정 패널의, 예를 들면 도 2에 도시한 입력 전압-광 투과율 특성을 보정하는 γ 보정이 이루어지게 되며, 합성부(19R)에 공급된다.

한편, 3차원 보정부(18R)는 어드레스 데이터 발생부(55R)로부터의 수평 어드레스 데이터 QRH 및 수직 어드레스 데이터 QRV에 따라서, 화이트 밸런스 조정부(13)로부터 얻어지는 디지털 적색 원색 신호 DRB에서의 각 화소 데이터의 신호 레벨에, 해당 화소 데이터에 대응하는 액정 표시 패널부(52R)에 내장된 액정 패널에 얻어지는 화상 화면에서의 화소의 수평 방향 및 수직 방향의 위치 및 디지털 적색 원색 신호 DRB에서의 해당 화소 데이터의 신호 레벨에 따른 3차원 보정을 실시한다.

또, 3차원 보정을 위한 수평 방향, 수직 방향, 레벨 방향의 3차원 좌표 공간에서의 각 보정값 C는 ROM(20R)에 기억되고, 3차원 보정부(18R)는 이 ROM(20R)의 보정값 C를 로드하여 연산에 이용한다.

그리고, 3차원 보정부(18R)로부터 얻어진 이러한 신호 레벨에 대한 3차원 보정이 이루어진 각 화소 데이터에 의해 형성되는 3차원 보정 디지털 적색 원색 신호 DRS가 합성부(19R)에 공급된다.

합성부(19R)에서는 비선형 처리부(17R)로부터 얻어지는 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 보정이 실시된 디지털 적색 원색 신호 DRC와, 3차원 보정부(18R)로부터 얻어지는 신호 레벨에 대한 3차원 보정이 실시된 3차원 보정 디지털 적색 원색 신호 DRS가 합성된다. 그에 따라, 합성부(19R)에서는 γ 보정에 대하여 더욱 3차원 보정이 이루어진 디지털 적색 원색 신호 DRD가 송출된다.

디지털 녹색 원색 신호 DGB에 대응하는 비선형 처리부(17G), 3차원 보정부(18G), 합성부(19G), ROM(20G), 및 어드레스 데이터 발생부(55G)에 대해서도 각각 상기 마찬가지로 기능한다.

즉 비선형 처리부(47G)는 액정 표시 패널부(52G)에 내장된 액정 패널의 입력 전압-광 투과율 특성에 대한 γ 보정을 행하고, γ 보정된 디지털 녹색 원색 신호 DGC를 도출하여 합성부(49G)에 공급한다.

3차원 보정부(18G)는 어드레스 데이터 발생부(55G)로부터의 수평 어드레스 데이터 QGH 및 수직 어드레스 데이터 QGV를 이용하여, 디지털 녹색 원색 신호 DGB에 대한 화소 데이터의 수평 방향 및 수직 방향의 위치 및 디지털 녹색 원색 신호 DGB에서의 해당 화소 데이터의 신호 레벨에 따른 3차원 보정을 실시하고, 3차원 보정 디지털 녹색 원색 신호 DGS를 합성부(49G)에 공급한다.

합성부(49G)에서는 비선형 처리부(47G)로부터 얻어지는 디지털 녹색 원색 신호 DGC와, 3차원 보정부(48G)로부터 얻어지는 3차원 보정 디지털 녹색 원색 신호 DGS를 합성하여 출력함으로써, γ 보정에 대하여 더욱 3차원 보정이 이루어진 디지털 녹색 원색 신호 DGD가 송출된다.

디지털 청색 원색 신호 DBB에 대응하는 비선형 처리부(17B), 3차원 보정부(18B), 합성부(19B), ROM(20B), 및 어드레스 데이터 발생부(55B)에 대해서도, 각각 상기마찬가지로 기능한다.

즉 비선형 처리부(47B)는 액정 표시 패널부(52B)에 내장된 액정 패널의 입력 전압-광 투과율 특성에 대한 γ 보정을 행하고, γ 보정된 디지털 청색 원색 신호 DBC를 도출하여 합성부(49B)에 공급한다.

3차원 보정부(18B)는 어드레스 데이터 발생부(55B)로부터의 수평 어드레스 데이터 QBH 및 수직 어드레스 데이터 QBV를 이용하고, 디지털 녹색 원색 신호 DBB에 대한 화소 데이터의 수평 방향 및 수직 방향의 위치 및 디지털 청색 원색 신호 DBB에서의 해당 화소 데이터의 신호 레벨에 따른 3차원 보정을 실시하고, 3차원 보정 디지털 청색 원색 신호 DBS를 합성부(49B)에 공급한다.

합성부(49B)에서는 비선형 처리부(47B)로부터 얻어지는 디지털 청색 원색 신호 DBC와, 3차원 보정부(48B)로부터 얻어지는 3차원 보정 디지털 청색 원색 신호 DBS를 합성하여 출력함으로써, γ 보정에 대하여 더욱 3차원 보정이 이루어진 디지 털 청색 원색 신호 DBD가 송출된다.

그리고, 디지털 비선형 보정부(16)로부터 얻어지는 비선형 보정된 디지털 적색 원색 신호 DRD가 D/A 변환부(50R)에 의해 아날로그화되고, 비선형 보정된 적색 원색 영상 신호 SRD로 되고, 표시용 구동부(51R)에 공급된다.

마찬가지로, 비선형 보정된 디지털 녹색 원색 신호 DGD가 D/A 변환부(50G)에 의해 아날로그화되고, 비선형 보정된 녹색 원색 영상 신호 SGD로 되고 표시용 구동부(51G)에 공급된다.

또한, 비선형 보정된 디지털 청색 원색 신호 DBD가 D/A 변환부(50B)에 의해 아날로그화되고, 비선형 보정된 청색 원색 영상 신호 SBD로 되어 표시용 구동부(51B)에 공급된다.

표시용 구동부(51R)는 액정 표시 패널부(52R)에 접속되어 있고, 이들의 표시용 구동부(51R) 및 액정 표시 패널부(52R)는 타이밍 신호 발생부(53)로부터의 타이밍 신호 T1 및 T4가 각각 공급되고, 타이밍 신호 T1 및 T4에 따라서 미리 설정된 타이밍을 가지고 동작한다.

그에 따라, 표시용 구동부(51R)에서 적색 원색 영상 신호 SRD에 기초하는 표시용 구동 신호 SPR가 얻어지며, 그것이 액정 표시 패널부(52R)에 공급되며, 액정 표시 패널부(52R)에서 내장된 액정 패널 상에 D/A 변환부(50R)로부터 얻어지는 비선형 보정이 이루어진 적색 원색 영상 신호 SRD에 따른 적색 원색 화상이 표시되는 상태가 얻어진다.

또한, 표시용 구동부(51G)는 액정 표시 패널부(52G)에 접속되어 있고, 이들 의 표시용 구동부(51G) 및 액정 표시 패널부(52G)는 타이밍 신호 발생부(53)로부터의 타이밍 신호 T2 및 T5가 각각 공급되며, 타이밍 신호 T2 및 T5에 따라 미리 설정된 타이밍으로써 동작한다.

그에 따라, 표시용 구동부(51G)에서 녹색 원색 영상 신호 SGD에 기초하는 표시용 구동 신호 SPG가 얻어지고, 그것이 액정 표시 패널부(52G)에 공급되어, 액정 표시 패널부(52G)에서 내장된 액정 패널 상에 D/A 변환부(50G)로부터 얻어지는 비선형 보정이 이루어진 녹색 원색 영상 신호 SGD에 따른 녹색 원색 화상이 표시되는 상태가 얻어진다.

또한, 표시용 구동부(51B)는 액정 표시 패널부(52B)에 접속되어 있고, 이들의 표시용 구동부(51B) 및 액정 표시 패널부(52B)는 타이밍 신호 발생부(53)로부터의 타이밍 신호 T3 및 T6이 각각 공급되며, 타이밍 신호 T3 및 T6에 따라서, 미리 설정된 타이밍으로써 동작한다.

그에 따라, 표시용 구동부(51B)로부터 청색 원색 영상 신호 SBD에 기초하는 표시용 구동 신호 SPB가 얻어져, 그것이 액정 표시 패널부(52B)에 공급되며, 액정 표시 패널부(52B)에서, 내장된 액정 패널 상에 D/A 변환부(50B)로부터 얻어지는 비선형 보정이 이루어진 청색 원색 영상 신호 SBD에 따른 청색 원색 화상이 표시되는 상태가 얻어진다.

이와 같이 하여, 액정 표시 패널부(52R, 52G, 52B)에 각각 얻어지는 적색 원색 화상, 녹색 원색 화상 및 청색 원색 화상은, 예를 들면 투사 렌즈를 포함한 투사용 광학계를 통하여 투영 스크린에 중첩 투사되고, 투영 스크린 상에 적색 원색 영상 신호 SR, 녹색 원색 영상 신호 SG 및 청색 원색 영상 신호 SB에 의해 형성되는 컬러 영상 신호에 기초하는 컬러 화상이 얻어진다.

액정 표시 패널부(52R, 52G, 52B)에 각각 얻어지는 적색 원색 화상, 녹색 원색 화상 및 청색 원색 화상의 각각은, 비선형 보정부(16)로부터 얻어지는 비선형 보정된 디지털 적색 원색 신호 DRD, 디지털 녹색 원색 신호 DGD, 디지털 청색 원색 신호 DBD에 기초하는 것으로 되지만, 본 예의 비선형 보정이, 액정 표시 패널부(52R, 52G, 52B)에 내장된 액정 패널의, 예를 들면 도 2에 도시한 입력 전압-광 투과율 특성을 보정하기 위해 행해지는 γ 보정과, 디지털 적색 원색 신호 DRB, 디지털 녹색 원색 신호 DGB, 디지털 청색 원색 신호 DBB에서의 각 화소 데이터의 신호 레벨에 대하여 행해지는 수평 방향 및 수직 방향의 위치, 및 신호 레벨에 따른 3차원 보정을 포함한 것으로 됨으로써, 액정 표시 패널부(52R, 52G, 52B)에 내장된 액정 패널의 화상 화면 상의 위치에 의한 표시 특성의 상위에 기인하는 표시 화면의 원하지 않는 변화뿐만 아니라, 원래의 아날로그 영상 신호인 적색 원색 영상 신호 SR, 녹색 원색 영상 신호 SG 혹은 청색 원색 영상 신호 SB에서의 레벨 변동에 기인하여 생기는, 표시 화면의 원하지 않는 휘도 변동이나 색도 변동도, 적정히 보정되는 것이라고 된다.

도 5에는 CPU(1), ROM(2), RAM(3)을 나타내고 있지만, CPU(1)은 해당 화상 표시 장치의 동작 제어부로서 기능한다. ROM(2)는 CPU(1)의 동작 프로그램이나 각종 제어 상수 등이 기억된다. RAM(3)는 각종 제어 계수의 기억이나, 연산 등의 워크 영역으로서 이용된다.

특히 도 5에 도시한 회로계에 대해서는, 콘트라스트 밝기 조정부(12), 화이트 밸런스 조정부(13), 비선형 보정부(16), 타이밍 신호 발생부(53) 등에 대한 동작 제어를 행한다.

예를 들면 콘트라스트 밝기 조정부(12), 화이트 밸런스 조정부(13)에 대한 조정 계수의 설정이나, 비선형 보정부(16)의 각 3차원 보정부(18R, 18G, 18B)에 대하여, 레지스터 계수의 설정 혹은 선택 제어 신호의 공급 등의 처리를 행한다. 각 3차원 보정부(18R, 18G, 18B)에 대한 제어에 대해서는, 후술하는 구성예 ①∼⑥에 있어서, 각각 언급한다.

또 상술도 한 바와 같이, 본 발명의 화상 표시 장치로서는, 비선형 보정부(16)에 특징을 갖고, 다른 신호 처리계나 채용되는 표시 디바이스의 종류 등은 도 5의 예에 한정되는 것은 아니다.

신호 처리 회로로서는, 예를 들면 A/D 변환부(11R, 11G, 11B)와 콘트라스트 밝기 조정부(12) 사이 등에, 프레임 메모리나 화소수 변환 처리부 등이 형성되는 구성도 생각된다.

또한 표시 디바이스로서는, 예를 들면 CRT(Cathode Ray Tube: 음극선관), PDP(Plasma Display Panel), PALC(Plasma Addressed Liquid Crystal), DLP(Digital Light Processing) 등 모든 종류의 표시 디바이스를 상정할 수 있다. 물론 채용되는 표시 디바이스에 따라 신호 처리계도 적절하게 변경된다.

2. 위치 블록 및 레벨 블록

다음에, 비선형 보정부(16)의 구성예 ①∼⑥로서 γ 보정 및 3차원 보정에 대하여 설명하지만, 우선 여기서, 3차원 보정에 이용되는 위치 블록 및 레벨 블록이라는 개념에 대하여 설명해 둔다.

도 3, 도 4에서 설명한 바와 같이, 3차원 보정을 위해서는, 수평, 수직, 레벨의 각 방향의 X, Y, Z축에 따른 3차원 좌표의 각 교점 좌표에서, 보정값이 설정된다.

즉, 우선 화면의 수평 수직 방향에 관해서는 2차원의 격자 블록으로서, 화면 상의 X 방향(수평 방향)과 Y 방향(수직 방향)에, 예를 들면 128 화소 정도의 단위마다 구획하여 격자 형상으로 복수의 에리어를 설정한다. 그리고 예를 들면 X 방향으로 0∼p의 좌표를 제공하여, Y 방향으로 0∼q의 좌표를 제공한다.

또한 Z축 방향으로서, 신호 레벨을 0, 1 … r의 몇 단계의 레벨 경계를 설정한다. 각 레벨 경계에서, 2차원의 격자 블록이 설정됨으로써, 3차원적인 보정값 구성이 된다.

즉 보정값 C는 3차원 좌표 교점마다 설정되게 되며, 보정값 C는 C(0, 0, 0)…C(p, q, r)이 설정된다. 즉 (p+1)×(q+1)×(r+1)개의 보정값이 설정된다.

그리고, 각 레벨 경계의 사이가 레벨 블록 L1, L2…Lr이 된다.

또한, 격자 블록에서의 도 3에 도시한 에리어 [1, 1]…[p, q] 각각을 Z 방향의 각 레벨 블록에 관통한 블록을 위치 블록이라고 한다.

도 6은 보정값 C는 C(0, 0, 0)…C(p, q, r)이 설정된 3차원 공간을 나타내고 있다. 즉, X 좌표가 0, 1…i-1, i…p, 및 Y 좌표가 0, 1…j-1, j…q로 구성되는 격자 블록이 레벨 방향에서의 각 레벨 경계 0, 1…k, k+1…r에서 형성된 3차원 구 조이다.

X 좌표값 i-1, i와, Y 좌표값 j-1, j의 에리어를 생각한 경우, 위치 블록 A[i, j]는, 도시한 바와 같이 레벨 0에서의 에리어 [i, j]로부터 레벨 r에서의 에리어 [i, j]까지를 관통한 블록이다.

즉 보정값 C로서는 C(i-1, j-1, 0), C(i, j-1, 0), C(i-1, j, 0), C(i, j, 0)…C(i-1, j-1, r), C(i, j-1, r), C(i-1, j, r), C(i, j, r)을 포함하는 블록으로, 이것은 레벨(Z 좌표)에 상관없이, 2차원적인 격자 블록에서의 에리어(화면 상의 위치)를 특정하는 블록이다.

따라서 위치 블록이란, 기본적으로는 2차원 좌표 교점에서의 각 보정값 C(i-1, j-1), C(i, j-1), C(i-1, j), C(i, j)로 지정할 수 있게 된다.

또한, 레벨 블록 L1, L2…Lr을 도 4에서 도시하였지만, 레벨 블록 L이란, 2개의 레벨 경계값에서의 각 격자 블록에 사이에 두어진 공간을 말한다.

도 7에 레벨 블록 Lk를 나타내고 있다. 이것은 레벨 경계값 k에서의 격자 블록, 즉 보정값 C(0, 0, k), C(p, 0, k), C(0, q, k), C(p, q, k)로 둘러싸인 2차원 공간과, 레벨 경계값 k-1에서의 격자 블록, 즉 보정값 C(0, 0, k-1), C(p, 0, k-1), C(0, q, k-1), C(p, q, k-1)로 둘러싸인 2차원 공간에 의해 사이에 두어진 공간이다.

즉, 레벨 블록 L이란, 격자 블록에서의 에리어(화면 상의 위치)에 상관없이, 화소 데이터의 신호 레벨이 레벨 경계값으로 구획된 어떤 레벨에 있는지를 특정하는 블록이다.

후술하는 3차원 보정 처리에서는, 화소 데이터에 대하여, 이들의 위치 블록, 레벨 블록을 판별하지만, 또한, 화소 데이터에 대하여 위치 블록 내에서의 위치, 레벨 블록 내에서의 레벨도 특정한다.

위치 블록 내 위치를 도 8에 설명한다.

도 8에 위치 블록 A[i, j]를 나타내고 있지만, 이 위치 블록 A[i, j]에 포함시키는 화소 데이터 dxy를 생각한다. 화소 데이터 dxy의 X 좌표값을 dx, Y 좌표값을 dy로 한다.

이 때, X 좌표값 i-1로부터 dx의 거리를 b, X 좌표값 i로부터 dx의 거리를 b' 로 한다. 또한 Y 좌표값 j-1로부터 dy의 거리를 c, Y 좌표값 j로부터 dy의 거리를 c' 로 한다.

이 거리 b, b', c, c'는 각각 2차원 좌표에서의 각 보정값 C(i-1, j-1), C(i, j-1), C(i-1, j), C(i, j) 각각으로부터 화소 데이터 dxy의 거리를 제시할 수 있는 정보가 된다.

예를 들면, 화소 데이터 dxy는 보정값 C(i-1, j-1)로부터 보면, X 방향으로 거리 b, Y 방향으로 거리 c 떨어져 있는 위치에 있는 것이 도시된다.

즉, 거리 b, b', c, c'는 4개의 각 보정값 C로부터의 화소 데이터 dxy까지의 거리를 제시할 수 있는 정보가 되며, 화소 데이터 dxy의 위치에서의 수평 수직 방향의 보정값을, 설정된 보정값 C(i-1, j-1), C(i, j-1), C(i-1, j), C(i, j)로부터 산출하기 위한 정보가 된다.

위치 블록 내 위치란, 이와 같이 위치 블록의 4개의 보정값으로부터의 거리 에 의해 도시되는 정보이다.

다음에 레벨 블록 내 레벨을 도 9에 설명한다.

도 9에는 레벨 블록 Lk를 Z축에만 나타내고 있다. 레벨 블록 Lk는 레벨 경계값 k 및 k-1 사이의 Z축 방향의 공간이 되지만, 이 레벨 블록 Lk에 포함시키게 되는 화소 데이터를 생각한다. 상기 화소 데이터의 Z 좌표값을 dz로 한다.

이 때, Z 좌표 상에서 레벨 경계값 k-1로부터 dz의 거리를 a, 레벨 경계값 k로부터 dz의 거리를 a'로 한다.

이 거리 a, a'는 각각 레벨 경계값 k-1 및 레벨 경계값 k에서의 보정값 C 각각으로부터 화소 데이터 dz의 거리를 제시할 수 있는 정보가 된다.

여기서, 상기 위치 블록 내 위치와 레벨 블록 내 레벨을 맞추어서 생각하여 보면, 거리 a, a', b, b', c, c'는 위치 블록과 레벨 블록의 교차하는 3차원 구간에서의 8개의 보정값 각각으로부터 본 화소 데이터의 위치(거리)를 정의할 수 있는 정보가 되는 것이 이해된다.

즉, 위치 블록 내 위치, 및 레벨 블록 내 레벨로서, 거리 a, a', b, b', c, c'의 정보가 얻어지면, 3차원 공간에서의 화소 데이터의 위치에 대응한 보정값이 해당 3차원 공간을 형성하는 8개의 보정값으로부터 산출할 수 있게 된다.

3. 비선형 보정부의 구성예 ①

도 5의 비선형 보정부(16)에서의 구성예를 이하, 구성예 ①∼⑥으로서 순차 설명해간다.

또, 각 구성예에서는 디지털 적색 원색 신호 DRB에 대응하는 비선형 처리부(17R), 3차원 보정부(18R), 합성부(19R), ROM(20R)에 대한 구성 및 동작으로서 설명해 간다.

디지털 녹색 원색 신호 DGB에 대응하는 비선형 처리부(17G), 3차원 보정부(18G), 합성부(19G), ROM(20G)에 대한 구성 및 동작, 또는 디지털 청색 원색 신호 DBB에 대응하는 비선형 처리부(17B), 3차원 보정부(18B), 합성부(19B), ROM(20B)에 대한 구성 및 동작은 실질적으로 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.

도 10은 비선형 보정부(16)의 구성예 ①로서, 도 5에 도시되는 비선형 보정부(16)에서의 디지털 적색 원색 신호 DRB에 대한 처리를 행하는 부분, 즉 비선형 처리부(17R), 3차원 보정부(18R), 합성부(19R), ROM(20R)을 포함하는 부분과, 그것에 접속된 어드레스 데이터 발생부(55R)를 비선형 처리부(17R) 및 3차원 보정부(18R)에 대한 구체 구성예를 나타내는 것으로 하여 나타내고 있다.

비선형 처리부(17R)는, 예를 들면 이중 포트 RAM에 의한 룩업 테이블(61), γ 보정 데이터 발생부(62), 예를 들면 ROM에 의한 γ 보정 데이터 저장부(63)를 구비한다.

3차원 보정부(18R)는 레벨 블록 특정 처리부(65), 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66), 3차원 보정 데이터 발생부(70), 3차원 보간 처리부(71), 위치 블록 특정 처리부(72), 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73), 위치 블록 내 보정 데이터 형성부(74), 예를 들면 이중 포트 RAM에 의한 보정 데이터 저장부(75), 위치 블록 내 보정 데이터 저장 레지스부(76), 레벨 배치 데이터 저장 레지스터(77)를 구비한다.

합성부(19R)는 데이터 출력 처리부(64)에 의해 구성된다. 도 10의 구성에 있어서는, 도 5의 화이트 밸런스 조정부(13)로부터의 디지털 적색 원색 신호 DRB가 비선형 처리부(17R) 및 3차원 보정부(18R)의 양자에게 공급된다.

비선형 처리부(17R)에서는 디지털 적색 원색 신호 DRB가 룩업 테이블(61)에 공급된다.

룩업 테이블(61)에 있어서는, 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨이 순차 검출되고, 검출된 신호 레벨에 따라서 테이블 참조를 행한다. 즉 룩업 테이블(61)은 액정 표시 패널부(52R)에 내장된 액정 패널의 입력 전압-광 투과율 특성과는 반대의 관계가 되는 비선형 특성을 나타내게 되는 γ 보정 데이터 테이블을 내장하고 있다. 그리고, 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨에 대응하는 γ 보정 데이터가 순차 판독된다.

γ 보정 데이터 테이블에서의 γ 보정 데이터는 γ 보정 데이터 저장부(63)에 저장되어 있고, γ 보정 데이터 발생부(62)의 동작에 의해서 룩업 테이블(61) 내의γ 보정 데이터 테이블로 세트된다.

이러한 비선형 처리부(17R)에 따르면, 비선형 처리부(17R)에 공급되는 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨이 γ 보정 데이터 테이블에 대조되어, 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨에 대응하는 γ 보정 데이터가 순차 판독되고, 이러한 γ 보정 데이터가 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 γ 보정된 디지털 적색 원색 신호 DRC로서 도출되게 된다.

이와 같이 하여 룩업 테이블(61)로부터 도출되는 디지털 적색 원색 신호 DRC 는 액정 표시 패널부(52R)에 내장된 액정 패널의 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같은 입력 전압-광 투과율 특성을 보정하기 위해 그 신호 레벨에 대한 γ 보정이 이루어진 것으로, 합성부(19R)에서의 데이터 출력 처리부(64)에 공급된다.

한편, 3차원 보정부(18R)에서는 디지털 적색 원색 신호 DRB가 레벨 블록 특정 처리부(65), 및 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)에 공급된다.

레벨 블록 특정 처리부(65)는 디지털 적색 원색 신호 DRB가 속하는 신호 레벨의 범위, 즉 상술한 레벨 블록을 특정한다.

즉 Z축 상에 설정된 레벨 경계값 1, 2…r과, 공급된 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨을 비교하여, 도 7에서 설명한 바와 같이 신호 레벨이 포함되는 범위로서의 상하의 레벨 경계값 k, k-1을 판별하고, 레벨 블록 Lk를 특정한다.

즉, 도 9와 같이 화소 데이터의 신호 레벨을 dz로 하였을 때,

(k-1)≤dz<k

이면 레벨 블록 Lk라고 판정한다.

그리고, 레벨 블록 특정 처리부(65)는 특정된 레벨 블록 Lk를 나타내는 레벨 블록 데이터 DLk를, 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66) 및 3차원 보정 데이터 발생부(70)에 송출한다.

레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66), 레벨 블록 데이터 DLk에 따라 공급된 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨에 대응하는 레벨 블록 Lk 내의 레벨을 산출하는 계산 처리를 행한다.

또, 이 계산 처리를 위해, 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)에는 도 6에 도시한 모든 보정값 C에 대한 Z 좌표값이 기억되고 있다.

이 계산 처리는 도 9에서 설명한 바와 같이 거리 a, a'를 구하는 처리가 된다.

즉, 공급된 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨에 대응하는 레벨을 나타내는 Z 좌표를, 예를 들면 dz로 하였을 때,

dz=(k-1)+a=k-a'

의 관계에 기초하여, Z 좌표차 a, a'로서,

a=dz-(k-1),

a'=k-dz

의 연산으로 행해진다.

그리고, Z 좌표차 a 및 a'를 나타내는 Z 좌표차 데이터 DZa 및 DZa'를 3차원 보간 처리부(71)에 공급한다.

수평 동기 신호 SH 및 수직 동기 신호 SV가 공급되는 어드레스 데이터 발생부(55R)에는 클럭 신호 CL도 공급되고, 어드레스 데이터 발생부(55R)로부터, 클럭 신호 CL의 주기로써 순차 변화해 가는 수평 어드레스 데이터 QRH 및 수직 어드레스 데이터 QRV가 출력되며, 이들이 위치 블록 특정 처리부(72) 및 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)에 공급된다.

위치 블록 특정 처리부(72)는 대상으로 되어 있는 화소 데이터에 대하여, 액정 표시 패널부(52R)에 내장된 액정 패널 상에 형성되는 화상 화면에 대응되는, 상술한 격자 블록 내로서의 위치 블록 A[1, 1], A[1, 2], A[1, 3], …, A[1, q], A[2, 0], …, A[2, q], A[3, 0],…, A[3, q], …, A[p, 0], …, A[p, q] 중 어느 하나를 특정한다.

즉, 어드레스 데이터 발생부(55R)로부터의 수평 어드레스 데이터 QRH 및 수직 어드레스 데이터 QRV에 따라서, 공급된 디지털 적색 원색 신호 DRB의 각 화소 데이터에 대응하는 액정 표시 패널부(52R)에 내장된 액정 패널 상에 형성되는 화상 화면에서의 화소(대응 화소)가 위치 블록 A[1, l]∼A[p, q] 중 어디에 속하는지를 검지하고, 대응 화소가 속하는, 예를 들면 위치 블록 A[i, j]를 특정한다.

상기 도 8과 같이 대응 화소 dxy에 대하여 X 좌표를 dx, Y 좌표를 dy로 하면,

(i-1)≤dx<i

(j-1)≤dy<j

이면, 대응 화소 dxy는 위치 블록 A[i, j]에 포함된다고 특정한다.

그리고, 위치 블록 특정 처리부(72)는 특정된 위치 블록 A[i, j]를 나타내는 한쌍의 위치 블록 데이터 D Xi 및 DYj를, 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73), 위치 블록 내 보정 데이터 형성부(74) 및 3차원 보정 데이터 발생부(70)에 송출한다.

위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)는 수평 어드레스 데이터 QRH 및 수직 어드레스 데이터 QRV 및 특정된 위치 블록 A[i, j]를 나타내는 한쌍의 위치 블록 데이터 DXi 및 DYj에 따라서, 대응 화소의 위치 블록 A[i, j] 내에서의 위치를 산출하는 계산 처리를 행한다.

이 계산 처리는, 도 8에서 설명한 바와 같이 거리 b, b', c, c'를 구하는 처 리가 된다.

즉, 공급된 디지털 적색 원색 신호 DRB의 대응 화소의 위치를 나타내는 X 좌표 및 Y 좌표를, dx 및 dy로 하였을 때,

dx=(i-1)+b=i-b'

dy=(j-1)+c=j-c'

라는 관계로부터, X 좌표차 b, b', Y 좌표차 c, c'로서,

b=dx-(i-1)

b'=i-dx

c=dy-(j-1),

c'=j-dy

를 구함으로써 행해진다.

그리고, X 좌표차 b 및 b'를 나타내는 X 좌표차 데이터 DXb 및 DXb'와 Y 좌표차 c 및 c'를 나타내는 Y 좌표차 데이터 DYc 및 DYc'가 3차원 보간 처리부(71)에 공급된다.

위치 블록 내 보정 데이터 형성부(74)는 위치 블록 데이터 DXi 및 DYj에 따른 데이터 판독 제어 신호 CXY를 보정 데이터 저장부(75)에 송출한다.

보정 데이터 저장부(75)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상호 직교하는 좌표축 X, 좌표축 Y 및 좌표축 Z에 의해 설정되는 좌표 공간에서 각 교점에 설정되는 보정값 C(0, 0, 0)… C(p, q, r)을 저장하고 있다.

즉, 합계 (p+1)×(q+1)×(r+1)개의 교점 좌표의 각각에 대응하는 보정값 C를 내장하고 있다.

이들의 보정값 C는 ROM(20R)에서 로드되어 저장된다.

또 따라서 ROM(20R)에, 보정값 C(0, 0, 0)…C(p, q, r)로서의 보정값군이 복수 단위로 기억되어 있으면, 로드하는 보정값군을 선택함으로써 보정값을 변경하는 것도 가능하다.

그리고, 보정 데이터 저장부(75)에 있어서는 위치 블록 내 보정 데이터 형성부(74)로부터 송출되는, 위치 블록 데이터 DXi 및 DYj에 따른 데이터 판독 제어 신호 CXY에 따라서, 위치 블록 A[i, j]에 포함되는 복수의 보정값 C를 보정 데이터 DPC로서 판독하여 위치 블록 내 보정 데이터 형성부(74)에 출력한다.

즉 보정 데이터 DPC는 레벨 경계 0(Z=0)의 평면에서의 위치 블록 A[i, j]를 규정하는 4개의 교점 좌표의 보정값 C(i-1, j-1, 0), C(i-1, j, 0), C(i, j-1, 0), C(i, j, 0)과, 레벨 경계 1(Z=1)의 평면에서의 위치 블록 A[i, j]를 규정하는 4개의 교점 좌표의 보정값 C(i-1, j-1, 1), C(i-1, j, 1), C(i, j-1, 1), C(i, j, 1)과…… 레벨 경계 r(Z=r)의 평면에서의 위치 블록 A[i, j]를 규정하는 4개의 교점 좌표의 보정값 C(i-1, j-1, r), C(i-1, j, r), C(i, j-1, r), C(i, j, r)로서의 합계 4×(r+1)개의 보정값이다.

이와 같이 하여, 위치 블록 내 보정 데이터 형성부(74)로부터 위치 블록 데이터 DXi 및 DYj에 따른 데이터 판독 제어 신호 CXY에 따라서 판독되는 4×(r+1)개의 보정값 C로서의 보정 데이터 DPC는 위치 블록 내 보정 데이터 형성부(74)를 통하여, 위치 블록 내 보정 데이터 저장 레지스부(76)에 저장된다.

3차원 보정 데이터 발생부(70)는 위치 블록 특정 처리부(72)로부터의 위치 블록 A[i, j]를 나타내는 한쌍의 위치 블록 데이터 DXi 및 DYj 및 레벨 블록 특정 처리부(65)로부터의 레벨 블록 Lk을 나타내는 레벨 블록 데이터 DLk에 따라서, 위치 블록 내 보정 데이터 저장 레지스부(76)에 저장된 4×(r+1)개의 보정값 C 중, 레벨 블록 Lk를 규정하는 Z(k-1) 평면과 Zk 평면과의 각각에서의 위치 블록 A[i, j]를 규정하는 합계 8개의 교점 좌표의 보정값 C를 판독한다.

즉 3차원 보정 데이터 발생부(70)는 이 8개의 교점 좌표의 보정값 C의 판독을 위해 데이터 판독 제어 신호(어드레스)를, 위치 블록 내 보정 데이터 저장 레지스부(76)에 송출하고, 그에 따라 위치 블록 내 보정 데이터 저장 레지스부(76)로부터, 레벨 경계값(k-1)의 평면 내의 위치 블록 A[i, j]를 규정하는 4개의 보정값 C(i-1, j-1, k-1), C(i-l, j, k-1), C(i, j-1, k-1), C(i, j, k-1) 및 레벨 경계값 k의 평면에서의 위치 블록 A[i, j]를 규정하는 4개의 보정값 C(i-1, j-1, k), C(i-1, j, k), C(i, j-1, k), C(i, j, k)로서, 합계 8개의 보정값 C가 보정 데이터 DPC'로서 판독되며, 3차원 보정 데이터 발생부(70)를 통하여, 3차원 보간 처리부(71)에 공급된다.

3차원 보간 처리부(71)에는 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)에서 산출된 Z 좌표차 a 및 a'를 나타내는 Z 좌표차 데이터 DZa 및 DZa'와, 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)에서 산출된 X 좌표차 b 및 b'를 나타내는 X 좌표차 데이터 DXb 및 DXb' 과, Y 좌표차 c 및 c'를 나타내는 Y 좌표차 데이터 DYc 및 DYc'로서, 합계 6개의 좌표차 데이터가 공급되어 있다.

그리고 3차원 보간 처리부(71)는 이 6개의 좌표차 데이터를 파라미터로서, 위치 블록 내 보정 데이터 저장 레지스부(76)로부터 판독된 합계 8개의 보정 데이터 DPC', 즉 8개의 교점 좌표의 보정값 C(i-1, j-1, k-1), C(i-1, j, k-1), C(i, j-1, k-1), C(i, j, k-1), C(i-1, j-1, k), C(i-1, j, k), C(i, j-1, k), C(i, j, k)에 관한 3차원 보간 처리가 행해진다.

이것에 의해서, 대응 화소를 정한 디지털 적색 원색 신호 DRB의 화소 데이터의 신호 레벨에 관한 3차원 보정 신호가 형성되고, 그것이 3차원 보간 처리부(71)로부터 3차원 보정 디지털 적색 원색 신호 DRS로서 송출된다.

3차원 보간 처리부(71)에 있어서 행해지는 Z 좌표차 데이터 DZa 및 DZa', X 좌표차 데이터 DXb 및 DXb' 및 Y 좌표차 데이터 DYc 및 DYc'를 파라미터로 한 8개의 보정값 각각에 관한 3차원 보간 처리는, 예를 들면 선형 보간 처리로 되어, 하기에 의해 표시되는 좌표 위치(X, Y, Z)에 대응하는 보정 데이터에 해당하도록 된다

(X, Y, Z)

=C(i-1, j-1, k-1)×b'×c'×a

+C(i, j-l, k-1)×b×c'×a'

+C(i-1, j, k-1)×b'×c×a'

+C(i, j, k-1)×b×c×a'

+C(i-1, j-l, k)×b'×c'×a

+C(i, j-1, k)×b×c'×a

+C(i-1, j, k)×b'×c×a

+C(i, j, k)×b×c×a

이와 같이 하여, 3차원 보간 처리부(71)로부터 송출되는 3차원 보정 디지털 적색 원색 신호 DRS는 합성부(49R)의 데이터 출력 처리부(64)에 공급된다. 그리고 데이터 출력 처리부(64)에 있어서, 비선형 처리부(47R)에서의 디지털 적색 원색 신호 DRC가 3차원 보정 디지털 적색 원색 신호 DRS와 합성되고, γ 보정 및 3차원 보정이 이루어진 디지털 적색 원색 신호 DRD를 형성한다.

비선형 보정부(16)에 있어서, 여기까지 설명한 구성에 의해서 γ 보정 및 3차원 보정이 행해지게 되고, 이에 의해, 비선형 보정이 실시된 영상 신호를 얻었을 때에, 그 비선형 보정이 실시된 영상 신호를 표시 화면 상의 수평 수직의 위치에 따른 원하지 않는 휘도 변동이나 색도 변동을 보정하고, 또한 원래의 영상 신호에서의 레벨 변동에 기인하여 생기는 화상 표시부에 얻어지는 표시 화면의 원하지 않는 휘도 변동이나 색도 변동도 보정할 수 있게 된다.

그리고 또한 본 예의 비선형 보정부(16)에 있어서는 3차원 보정부(18R)에서 레벨 배치 데이터 저장 레지스터(77)가 형성되어 있다.

레벨 배치 데이터 저장 레지스터(77)는 Z축 방향의 경계 레벨 1, 2…r로서 설명하고 있는 각 경계 레벨값으로서의 (r+1)개의 실제의 레벨값군을 유지하는 레지스터이다.

이 레벨 배치 데이터 저장 레지스터(77)는 도 11과 같이 r+1개의 레지스터(77-0, 77-1, 77-2…, 77-r)을 구비하고 있다.

현재, 도 6에서 Z축 방향의 경계 레벨 1, 2…r로서 설명하고 있는 각 경계 레벨값을 Z0, Z1, Z2…Zr로서 도시한다고 하면, 레지스터(77-0, 77-1, 77-2…77-r) 각각에는, 도 5에 도시한 CPU(1)로부터의 레지스터 기입 제어 신호 DLS에 의해서 각 경계 레벨값 Z0, Z1, Z2…Zr이 세트되는 구성으로 되어 있다.

그리고 레벨 배치 데이터 저장 레지스터(77)는 레지스터(77-0, 77-1, 77-2…77-r)에 저장되어 있는 각 경계 레벨값 Z0, Z1, Z2…Zr을 레벨 배치 데이터 Zn으로서 레벨 블록 특정 처리부(65)에 공급하는 것으로 되어 있다.

레벨 블록 특정 처리부(65)는 공급된 레벨 배치 데이터 Zn(Z0∼Zr)을, Z축 방향의 각 경계 레벨 1, 2…r로서의 실제의 레벨 경계값으로서, 상술한 레벨 블록을 특정하는 처리를 행하게 된다.

즉 본 예의 경우, CPU(1)가 레지스터 기입 제어 신호 DLS에 의해서, 각 경계 레벨값 Z0, Z1, Z2…Zr을 재기입함으로써, Z축 방향의 각 경계 레벨 1, 2…r로서의 실제의 레벨 경계값을 임의로 가변 설정할 수 있는 구성으로 되어 있다.

예를 들면, Z축 방향으로 1024의 분해능으로 레벨 판별을 행하게 하고, 또한 8개의 레벨 블록으로 분할한다고 가정한다.

이 때에, 각 경계 레벨 1, 2…r을 등간격으로 배치시키는 경우에는, 도 12A와 같이, 경계 레벨값 Z0∼Zr(=Z8)의 값을 레지스터(77-0, 77-1, 77-2…77-r)에 기입하면 된다.

즉 Z0=0, Z1=127, Z2=255…Z8(Zr)=1023으로 한다.

그러면, 레벨 블록 특정 처리부(65)는 등간격으로 8개의 레벨 블록(11, L2…L8)이 설정된 것으로서, 상술한 레벨 블록의 특정 처리를 행한다.

예를 들면 표시 디바이스를 CRT로 할 때의 γ 보정 특성에 의거하여 도시하면, 도 13과 같이 입력 데이터 레벨에 관하여 등간격의 레벨 블록 L1∼L8이 설정되게 된다.

또한, 액정 패널인 경우의 γ 보정 특성을 도 14에 도시하고 있지만, 이러한 특성인 경우, 기울기가 급경사인 영역에서 레벨 블록을 미세하게 설정함으로써, 3차원 보정을 정밀화할 수 있다.

이러한 경우에는 CPU(1)는 도 12B와 같이, 경계 레벨값 Z0∼Zr(=Z8)의 값으로서, Z0=0, Z1=va1, Z2=va2…Z8(Zr)=va8(=1023)을 레지스터(77-0, 77-1, 77-2…77-r)에 기입한다.

그러면, 레벨 블록 특정 처리부(65)는 저레벨 영역에서 미세하게, 고레벨 영역에서 대략 8개의 레벨 블록 11, L2…L8이 설정된 것으로서, 상술한 레벨 블록의 특정 처리를 행한다.

이에 따라 도 14에 도시된 바와 같이, 액정 패널의 γ 보정 특성 곡선에 따른 레벨 블록 설정을 할 수 있다.

또한, 도 15는 상기 도 13과 동일하게 CRT인 경우의 γ 보정 특성을 도시하고 있지만, 이러한 특성인 경우도 기울기가 급경사인 영역에서 레벨 블록을 미세하게 설정함으로써, 3차원 보정을 정밀화할 수 있다.

이 경우에는 CPU(1)는 도 13C와 같이, 경계 레벨값 Z0∼Zr(=Z8)의 값으로서, Z0=0, Z1=vb1, Z2=vb2…Z8(Zr)=vb8(=1023)을, 레지스터(77-0, 77-1, 77-2…77-r)에 기입한다.

그러면, 레벨 블록 특정 처리부(65)는 고레벨 영역에서 미세하고, 저레벨 영역에서 대략 8개의 레벨 블록 11, L2…L8이 설정된 것으로서, 상술한 레벨 블록의 특정 처리를 행한다.

이에 따라 도 15에 도시된 바와 같이, CRT의 γ 보정 특성 곡선에 따른 레벨 블록 설정을 할 수 있다.

이 도 12, 및 도 13∼도 15에서 예로 든 레벨 경계 배치의 예는 일례에 불과하지만, 즉 본 예의 경우에는 표시 디바이스의 종별, 혹은 조정 공정에서의 작업 등으로서, CPU(1)가 레지스터(77-0, 77-1, 77-2…77-r)에 실제의 레벨 경계값을 기입함으로써, 레벨 블록 설정을 임의로 가변 설정할 수 있게 된다.

따라서 표시 디바이스의 종별이나, 디바이스 개개의 특성의 변동 등에 대응하여, 최적의 레벨 블록 설정이 가능해지고, 3차원 보정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또 본 예는 어디까지나 레벨 경계값(레벨 블록의 경계)을 가변으로 설정할 수 있으면 되며, 레벨 경계값의 변경에 따라 보정 데이터 C를 변경할 필요는 없다. 즉, 예를 들면 레벨 경계(Z축) k에서 보면, k 레벨에서의 보정값 C(0, 0, k)∼C(p, q, k)는 k치가 임의로 변경되어도, 그 변경된 k치에서의 보정값 C(0, 0, k)∼(p, q, k)로서 그대로 이용되는 것이다.

따라서, 레벨 경계값이 가변으로 되는 것이 그 가변 범위를 고려하여 방대한 보정값 C를 준비해야만 하는 것은 아니다.

4. 비선형 보정부의 구성예 ②

비선형 보정부(16)의 구성예 ②를 도 16에 도시한다. 또, 이하 설명해가는 구성예 ②∼구성예 ⑥에 있어서, 상기 도 10의 구성예 ①과 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 중복된 설명을 피한다. γ 보정, 및 3차원 보정에 관한 기본적인 동작은 마찬가지가 된다.

도 16의 구성예 ②에 있어서는, 도 10의 레벨 배치 데이터 저장 레지스터(77)를 대신하여, 레벨 배치 데이터 선택부(78)가 형성되어 있는 점이 상기 구성예 ①과 서로 다르다.

레벨 배치 데이터 선택부(78)는 도 17과 같이 구성된다. 즉 레벨 배치 데이터 메모리(78a) 및 레벨 배치 데이터 셀렉터(78b)가 형성된다.

레벨 배치 데이터 메모리(78a)에는 각종 표시 디바이스 A, B, …x에 각각 대응한 기억 영역이 설정되어 있고, 각 영역에는 각각 표시 디바이스 A, B, …x에 대응한 레벨 배치 데이터 ZnA, ZnB …Znx가 기억되어 있다.

예를 들면, 레벨 배치 데이터 ZnA는 이루어지는 표시 디바이스 A(예를 들면 액정 패널)에 대응하는 경계 레벨값 Z0∼Zr로서의 데이터군이다.

또한 예를 들면 레벨 배치 데이터 ZnB는 이루어지는 표시 디바이스 B(예를 들면 CRT)에 대응하는 경계 레벨값 Z0∼Zr로서의 데이터군이다.

그리고 레벨 배치 데이터 셀렉터(78b)는 CPU(1)로부터의 선택 제어 신호 DSEL에 의해 레벨 배치 데이터 ZnA, ZnB…Znx 중 하나를 선택하여 레벨 배치 데이터 메모리(78a)에서 판독하고, 선택된 레벨 배치 데이터 Zn*로서의 각 경계 레벨값 Z0, Z1, Z2…Zr을, 레벨 배치 데이터 Zn으로서 레벨 블록 특정 처리부(65)에 공급하는 것으로 되어 있다.

도 16의 레벨 블록 특정 처리부(65)는 공급된 레벨 배치 데이터 Zn(Z0∼Zr) 을, Z축 방향의 각 경계 레벨 1, 2…r로서의 실제의 레벨 경계값으로서, 상술한 레벨 블록을 특정하는 처리를 행하게 된다.

즉 본 예의 경우, CPU(1)가 선택 제어 신호 DSEL에 의해서, 레벨 블록 특정 처리부(65)에 있어서 레벨 블록 판별에 이용되는 각 경계 레벨값 Z0, Z1, Z2…Zr을 가변 설정할 수 있는 구성으로 되어 있다.

예를 들면 레벨 배치 데이터 메모리(78a)에 기억되어 있는 레벨 배치 데이터 ZnA로서의 경계 레벨값 Z0∼Zr(=Z8)의 값이, 도 12B와 같이, Z0=0, Z1=va1, Z2=va2…Z8(Zr)=va8(=1023)으로 되어 있다고 하면, 선택 제어 신호 DSEL에 의해 레벨 배치 데이터 ZnA가 선택된 경우에는, 도 14와 같은 레벨 블록 상태가 된다.

또한, 예를 들면 레벨 배치 데이터 메모리(78a)에 기억되어 있는 레벨 배치 데이터 ZnB로서의 경계 레벨값 Z0∼Zr(=Z8)의 값이, 도 12C와 같이, Z0=0, Z1=vb1, z 2=vb2…Z8(Zr)=vb8(=1023)로 되어 있다고 하면, 선택 제어 신호 DSEL에 의해서 레벨 배치 데이터 ZnB가 선택된 경우에는 도 15와 같은 레벨 블록 상태가 된다.

즉, 이 구성예 ②인 경우는 레벨 배치 데이터 메모리(78a)에 기억되어 있는 레벨 배치 데이터 ZnA, ZnB…의 종류수의 범위에서 레벨 블록 설정을 가변할 수 있는 것이다.

이 경우도, 예를 들면 각종 표시 디바이스에 대응하여 각종 레벨 배치 데이 터 ZnA, ZnB…를 기억하고 있으면, 각종의 표시 디바이스에 대응한 레벨 블록 설정을 행하여 3차원 보정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면 이루어지는 종류의 표시 디바이스에 대응한 복수 종류의 레벨 배치 데이터 ZnA1, ZnA2…와 같이 기억하고 있으면, 특정한 표시 디바이스에 대응하는 경우에, 개체마다의 특성의 변동 등에 대응하여 최적의 레벨 블록 설정을 행하여 3차원 보정 정밀도를 향상시킬 수도 있다.

물론, 상기 구성예 ①이 임의로 각 경계 레벨값을 가변 설정할 수 있는 것에 비교하면, 본 예의 경우에는 어디까지나 레벨 배치 데이터 메모리(78a)에 기억되어 있는 레벨 배치 데이터 ZnA, ZnB…의 종류수의 범위에서의 가변이 되기 때문에, 그 레벨 블록 설정의 임의성은 비교적 작아지지만, 이것은 기억시키는 레벨 배치 데이터 ZnA, ZnB, …를 각각 실용도가 높은 데이터로 함으로써, 실제상은 거의 문제가 되지 않는다.

또한 실제의 가변도, 최적의 것을 선택하면 되기 때문에, 레벨 블록 설정 처리도 간략화된다. 예를 들면 조정 공정에서의 설정 작업이 간이화되고, 또한 CPU(1)의 처리 소프트웨어 부담도 작게 할 수 있다.

그리고 그 위에서, 구성예 ①에 비교하여 회로 규모를 꽤 작게 하여, 실용성이 높은 회로로 할 수 있다.

특히, 기억시키는 레벨 배치 데이터 ZnA, ZnB…로서의 데이터값의 설계에 의해서는 회로 규모의 축소를 촉진할 수 있다.

디지털 처리 회로로서의 레벨 블록 특정 처리부(65)에 있어서는, 각 레벨 경 계값이, 2의 누승의 값으로 되어 있으면, 연산 부담이 작아지고, 레벨 블록 특정 처리부(65)의 회로 구성을 간략화할 수 있다. 한편, 구성예 ①과 같이, 세트 가능한 각 레벨 경계값이 임의인 경우, 2의 누승의 값으로 되지 않는 레벨 경계값에도 대응해야만 하기 때문에, 연산 능력을 높게 하여야 하고, 회로 규모를 증대시키는 요인이 된다.

여기서, 기억시키는 레벨 배치 데이터 ZnA, ZnB…에서의 각 레벨 경계값이 전부 2의 누승의 값(예를 들면…32, 64, 128, 192, 256…등의 값)을 이용하도록 하면, 2의 누승 이외의 레벨 경계값은 설정될 수 없게 되는, 즉 레벨 블록 특정 처리부(65)의 대폭적인 간이화가 가능해지는 것이다.

이들의 것에서 구성예 ②인 경우에는 3차원 보정의 정밀도 향상으로서 어느 정도 충분하게 됨과 함께, 회로 규모의 소형화를 실현할 수 있고, 실용성이 높은 비선형 처리 장치로 할 수 있다는 효과가 있다.

5. 비선형 보정부의 구성예 ③

계속해서 비선형 보정부(16)의 구성예 ③을 도 18에서 설명한다. 이 구성예 ③에 있어서는, 상기 구성예 ①, ②와 같이 레벨 배치 데이터 Zn 자체를 가변 설정하는 수단이 형성되어 있지 않지만, 레벨 오프셋 데이터 레지스터(79)가 형성되어 있다.

또한 레벨 배치 데이터 Zn 자체를 가변 설정하는 것은 아니기 때문에, 레벨 블록 특정 처리부(65)에는 고정의 레벨 배치 데이터 Zn(Z0, Z1…Zr)을 기억하는 기억부(65a)가 형성되어 있다. 예를 들면 도 5와 같이 액정 패널을 표시 디바이스로 하는 경우, 기억부(65a)에는, 예를 들면 도 19A에 도시한 va1, va2…va8에 상당하는 값으로서의 레벨 배치 데이터 Z0, Z1…Zr이 기억되고, 도시한 바와 같이 레벨 블록 L1∼L8이 설정된 상태로 되어 있다.

레벨 오프셋 데이터 레지스터(79)에는 CPU(1)로부터의 기입 제어 신호 DLOF에 의해서, 어떤 오프셋값 Zs가 기입된다. 그리고 그 오프셋값 Zs가 레벨 블록 특정 처리부(65), 및 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)에 공급된다.

레벨 블록 특정 처리부(65), 및 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)는 각 레벨 경계값 Z1∼Zr을, 오프셋값 Zs만큼 변이시킨 뒤에, 레벨 블록의 특정 처리 및 레벨 블록 내 레벨 계산 처리를 행하게 된다.

구성예 ①에 있어서 설명한 바와 같이, 레벨 블록 특정 처리부(65)는 디지털 적색 원색 신호 DRB가 속하는 레벨 블록을 특정한다.

즉 Z축 상에 설정된 레벨 경계값 1∼r(이 경우, 기억부(65)에 기억된 Z1∼Zr)과, 공급된 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨을 비교하여, 도 7에서 설명한 바와 같이 신호 레벨이 포함되는 범위로서의 상하의 레벨 경계값 k(=Zk), k-1(=Zk-1)를 판별하여 레벨 블록 Lk을 특정한다. 즉 기본적으로는, 화소 데이터의 신호 레벨 dz가, Zk-1≤dz<Zk이면, 레벨 블록 Lk라고 판정한다.

여기서, 이 구성예 ③인 경우, 레벨 블록 특정 처리부(65)는, 예를 들면 각 레벨 블록을 오프셋값 Zs만큼 저레벨 방향으로 시프트시키는 경우에 있어서, 화소 데이터의 신호 레벨 dz에 대하여,

(Zk-1)-Zs≤dz<Zk-Zs

이면, 레벨 블록 Lk라고 판정하는 것이다.

또, 각 레벨 블록을 오프셋값 Zs만큼 고레벨 방향으로 시프트시키는 경우에는,

(Zk-1)+Zs≤dz<Zk+Zs

이면, 레벨 블록 Lk라고 판정하는 것이다.

또한, 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)는 레벨 블록 데이터 DLk에 따라서, 공급된 디지털 적색 원색 신호 DRB의 신호 레벨에 대응하는 레벨 블록 Lk 내의 레벨로서 Z 좌표차 a 및 a'를 산출하여, Z 좌표차 데이터 DZa 및 DZa'로서 3차원 보간 처리부(71)에 공급하는 것이지만, 본 예에 있어서, 각 레벨 블록을 오프셋값 Zs만큼 저레벨 방향으로 시프트시키는 경우에는, Z 좌표차 a 및 a'는 오프셋값 Zs를 이용하여 다음과 같이 행해진다.

a=dz-(Zk-1)+Zs

a'=Zk-dz-Zs

의 연산으로 행해진다.

또, 각 레벨 블록을 오프셋값 Zs만큼 고레벨 방향으로 시프트시키는 경우에는,

a=dz-(Zk-1)-Zs

a'=Zk-dz+Zs

로 하면 된다.

레벨 블록 특정 처리부(65), 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)에 있어서, 상기 오프셋값 Zs를 이용한 처리가 행해지는 것으로, 실제의 레벨 경계가, 예를 들면 도 19A의 상태에서 도 19B의 상태에 오프셋값 Zs분만큼 시프트되게 되어, 즉 레벨 블록 설정 상태가 변화된다.

즉 이 구성예 ③인 경우는 레벨 경계값을 오프셋값 Zs에 의해 시프트시키는 것, 즉 CPU(1)이 기입 제어 신호 DLOF에 의해 최적의 오프셋값 Zs를 설정함으로써, 3차원 보정의 정밀도 향상을 실현할 수 있다.

또한 오프셋 데이터 레지스터(79)를 형성하는 것만으로, 레벨 블록 가변 설정이 가능하기 때문에, 회로 구성도 간이하게 되며, 실용성은 높다.

또한, 기억부(65a)에 기억된다. 각 레벨 경계값 Z0∼Zr이 전부 2의 누승의 값이면, 레벨 블록 특정 처리부(65)의 회로 구성도 간이한 것으로 할 수 있다.

또, 이 예에서는 1개의 오프셋값 Zs를 임의로 설정할 수 있는 것으로 하였지만, 예를 들면 복수의 오프셋값을 설정할 수 있도록 해도 된다. 예를 들면 저레벨 영역, 중레벨 영역, 고레벨 영역의 각각의 레벨 경계값에 대응하여 각각 다른 오프셋값 Zs를 제공할 수 있도록 하거나, 혹은 레벨 경계값 Z0∼Zr 각각에 개별로 오프셋값을 제공할 수 있도록 해도 된다. 이와 같이 함으로써, 보다 정밀도가 좋은 레벨 블록 설정이 가능해진다.

6. 비선형 보정부의 구성예 ④

계속해서 비선형 보정부(16)의 구성예 ④을 도 20에서 설명한다. 이 구성예 ④는, 상기 구성예 ②, ③을 조합한 것이다. 즉, 예를 들면 도 17과 같은 구성의 레벨 배치 데이터 선택부(78)가 형성되고, CPU(1)로부터의 선택 제어 신호 DSEL에 의해서 레벨 배치 데이터 Zn을 가변 설정할 수 있게 된다.

그리고, 또한 오프셋 데이터 레지스터(79)가 형성되고, CPU(1)로부터의 기입 제어 신호 DLOF에 의해서 오프셋값 Zs가 설정되고, 레벨 블록 특정 처리부(65) 및 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)에 공급되고, 상기 구성예 ③에서 설명한 바와 같이 레벨 블록의 경계값(레벨 배치 데이터)의 시프트가 행해지게 되어 있다.

따라서, 이 구성예 ④에 따르면, 구성예 ②와 같이 레벨 블록 설정을, 표시 디바이스 등에 따라서 적절하게 할 수 있음과 함께, 또한 오프셋값 Zs의 설정에 의해 보다 최적의 상태로 조정할 수 있게 된다.

7. 비선형 보정부의 구성예 ⑤

다음에 비선형 보정부(16)의 구성예 ⑤과 설명한다.

이 구성예 ⑤는 레벨 방향의 레벨 경계값(레벨 블록 설정)을 가변할 만한 것은 아니고, 수평 수직 방향에서, 영상 신호에 의한 화상 영역과 격자 블록의 상대 위치 관계를 적절한 것으로 하는 것이다.

수평 수직의 2차원 방향의 보정값의 격자 블록과 화상 영역은 상하 좌우단이 일치하고 있는 것이 최적이다. 즉, 예를 들면 도 3의 격자 블록에서의 4 코너의 좌표 (0, 0) (p, 0) (0, q) (p, q)가 그대로 화상 영역의 4 코너로 되어 있는 것이 이상이다.

그러나 화상의 해상도에 의해서 화상 영역은 다른 한편으로, 다양한 해상도에 대응하기 때문에 다수의 격자 블록(보정값)을 준비하는 것은 회로 규모의 증대 등의 사정 등으로 현실적이지 못하다.

그래서, 1개의 격자 블록에 의해 다양한 해상도의 표시 디바이스에 대응하도록 하고 있지만, 이에 의해 격자 블록과 화상 영역의 관계가 상하 및 좌우에 비대칭인 상태가 되고, 그 결과 2차원 방향에서의 비선형 특성의 보정을 행하면, 부자연스러운 화상 상태가 되어 버리는 경우가 있다.

예를 들면, 해상도가 높은 디바이스에 대응하는 격자 블록이 설정되어 있는 비선형 보정 회로가 해상도가 낮은 표시 디바이스에 대한 신호 처리계에 조립된 경우, 격자 블록과 화상 영역의 상대 관계가 도 23A에 도시한 바와 같은 상태가 되게 된다.

즉 좌표 (0, 0)을 기점으로서 대응시키게 되기 때문에, 격자 블록과 화상 영역의 편차량이 수평 방향이나 수직 방향으로도 비대칭인 상태가 되고, 그 결과 화상이 부자연스러워진다.

그래서 본 예에서는, 수평 수직 방향으로 화상 영역과 격자 블록의 상대 위치 관계를 조정할 수 있도록 하고, 표시 디바이스의 해상도가 격자 블록에 일치하지 않아도, 보정에 의해서 부자연스러운 화상이 되는 것이 해소되게 된다.

이를 위한 구성예 ⑤와 도 21에 도시한다.

이 구성예 ⑤에서는, H 방향 오프셋 레지스터(80), V 방향 오프셋 레지스터(81)가 형성되어 있다.

또한 레벨 배치 데이터 Zn에 대해서는, 상술한 각 구성예과는 달리, 가변 설정할만한 것은 아니기 때문에, 레벨 블록 특정 처리부(65)에는 고정의 레벨 배치 데이터 Zn(Z0, Z1…Zr)을 기억하는 기억부(65a)가 형성되어 있다. 예를 들면 도 5 과 같이 액정 패널을 표시 디바이스로 하는 경우, 기억부(65a)에는, 예를 들면 도 19A에 도시한 va1, va 2…va8에 상당하는 값으로서의 레벨 배치 데이터 Z0, Z1…Zr이 기억되어, 도시하도록 레벨 블록 L1∼L8이 설정된 상태로 되어 있다. 본 예에 있어서는, 해당 레벨 블록 설정은 고정이 된다.

H 방향 오프셋 레지스터(80)에는 CPU(1)로부터의 기입 제어 신호 DHOF에 의해서, 어떤 오프셋값 Xs가 기입된다. 그리고 그 오프셋값 Xs가 위치 블록 특정 처리부(72), 및 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)에 공급된다.

V 방향 오프셋 레지스터(81)에는 CPU(1)로부터의 기입 제어 신호 DVOF에 의해서, 어떤 오프셋값 Ys가 기입된다. 그리고 그 오프셋값 Ys가 위치 블록 특정 처리부(72), 및 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)에 공급된다.

위치 블록 특정 처리부(72) 및 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)는 각 위치 블록을 형성하는 격자 블록을, H(수평) 방향 및 V(수직) 방향으로 오프셋값 Xs, Ys만큼 변이된 뒤에, 위치 블록의 특정 처리, 및 위치 블록 내 위치 계산 처리를 행하게 된다.

구성예 ①에 있어서 설명한 바와 같이, 위치 블록 특정 처리부(72)는, 수평 어드레스 데이터 QRH 및 수직 어드레스 데이터 QRV에 기초하여 대상으로 되어 있는 화소 데이터에 대하여, 격자 블록 내로서의 위치 블록 A[1, 1] …A[p, q] 중 어느로서의 위치 블록 A[i, j]를 특정한다.

여기서, 이 구성예 ⑤인 경우, 레벨 블록 특정 처리부(65)는 오프셋값 Xs, Ys가 공급되고, 화상 영역과 격자 블록의 상대 위치를, 이 오프셋값 Xs, Ys만큼, 수평, 수직 방향으로 시프트시켜 위치 블록 판별을 행하게 된다.

즉, 이 경우에는 도 22A와 같이 대응 화소 dxy에 대하여 X 좌표를 dx, Y 좌표를 dy로 하면,

(i-1)≤(dx-Xs)<i

(j-1)≤(dy-Ys)<j

이면, 대응 화소 dxy는 위치 블록 A[i, j]에 포함된다고 특정한다.

이것은 대응 화소 dxy의 격자 블록 상의 위치가, 도 22B에 도시된 바와 같이 오프셋값 Xs, Ys만큼 이동되게 된다.

그리고, 위치 블록 특정 처리부(72)는 특정된 위치 블록 A[i, j]를 나타내는 한쌍의 위치 블록 데이터 DXi 및 DYj를, 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73), 위치 블록 내 보정 데이터 형성부(74) 및 3차원 보정 데이터 발생부(70)에 송출한다.

위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)는, 수평 어드레스 데이터 QRH 및 수직 어드레스 데이터 QRV 및 특정된 위치 블록 A[i, j]를 나타내는 한쌍의 위치 블록 데이터 DXi 및 DYj에 따라서, 대응 화소의 위치 블록 A[i, j] 내에서의 위치를 산출하는 계산 처리를 행한다. 더욱 이 때에 오프셋값 Xs, Ys도 계산에 이용한다.

위치 블록 내 위치의 정보는, 예를 들면 구성예 ① 등에 있어서는 도 8에서 설명한 바와 같이 거리 b, b', c, c'를 구하는 처리가 된다. 이 거리 b, b'가, X 좌표차 데이터 DXb, DXb'가 되고, 거리 c 및 c'가 Y 좌표차 데이터 DYc, DYc'로 된다.

그런데, 위치 블록의 특정에 있어서 오프셋값 Xs, Ys가 주어짐으로써, 도 22A와 도 22B를 비교하여 알 수 있듯이 거리 b, b', c, c'(DXb, DXb', DYc, DYc')는 변화한다.

따라서 본 예의 경우에는, 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)는 도 22B에서의 거리 b, b', c, c' (DXb, D Xb', DYc, DYc')를 계산하게 된다.

따라서,

b=dx-Xs-(i-1)

b'=i-dx+Xs

c=dy-Ys-(j-1)

c'=j-dy+Ys

를 구함으로써 행해진다.

그리고, X 좌표차 b 및 b'를 나타내는 X 좌표차 데이터 DXb 및 DXb'와 Y 좌표차 c 및 c'를 나타내는 Y 좌표차 데이터 DYc 및 DYc'가 되고, 3차원 보간 처리부(71)에 공급한다.

이상과 같이, 위치 블록 특정 처리부(72), 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)에 있어서, 상기 오프셋값 Xs, Ys를 이용한 처리가 행해지는 것으로, 격자 블록과 화상 영역의 관계를, 도 23A의 상태에서 예를 들면 도 23B의 상태와 같이 변화시킬 수 있다.

즉 이 구성예 ⑤인 경우는, 오프셋값 Xs, Ys의 설정에 의해, 격자 블록과 화상 영역의 관계를 조정할 수 있어, 이것에 의해서, 해상도의 형편에 의해서 화상 영역과 격자 블록에 있어서 상하 좌우단이 일치하지 않은 경우라도, 비선형 특성의 보정의 결과에 의해 부자연스러운 화상이 되는 것을 해소할 수 있다.

특히 예를 들면 도 23B와 같이, 격자 블록과 화상 영역과의 편차량이 수직 또는 수평 방향에서 평균화되도록 상대 위치 관계를 변화시키는 것이 부자연스러운 화상의 해소에 가장 바람직하다.

또한, H 방향 오프셋 레지스터(80), V 방향 오프셋 레지스터(81)를 형성하는 것만으로 조정이 가능하고, 더구나 격자 블록(수평 수직 방향의 보정값군)을 1개 준비하면 되기 때문에 소규모의 회로 구성으로 할 수 있어 실용성이 높아진다.

8. 비선형 보정부의 구성예 ⑥

도 24에 구성예 ⑥을 도시한다.

이 구성예 ⑥은 상기 구성예 ②, ③, ⑤를 조합한 것이다. 즉, 예를 들면 도 17(와)과 같은 구성의 레벨 배치 데이터 선택부(78)가 형성되고, CPU(1)로부터의 선택 제어 신호 DSEL에 의해서 레벨 배치 데이터 Zn을 가변 설정할 수 있게 된다.

또한, 오프셋 데이터 레지스터(79)가 형성되고, CPU(1)로부터의 기입 제어 신호 DLOF에 의해서 오프셋값 Zs가 설정되고, 레벨 블록 특정 처리부(65) 및 레벨 블록 내 레벨 계산 처리부(66)에 공급되고, 상기 구성예 ③에서 설명한 바와 같이 레벨 블록의 경계값(레벨 배치 데이터)의 시프트가 행해지는 것으로 되어 있다.

그리고 또한, H 방향 오프셋 레지스터(80), V 방향 오프셋 레지스터(81)가 형성된다.

H 방향 오프셋 레지스터(80)에는 CPU(1)로부터의 기입 제어 신호 DHOF에 의 해서 오프셋값 Xs가 기입되고, 그 오프셋값 Xs가 위치 블록 특정 처리부(72), 및 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)에 공급된다.

V 방향 오프셋 레지스터(81)에는 CPU(1)로부터의 기입 제어 신호 DVOF에 의해서 오프셋값 Ys가 기입되고, 그 오프셋값 Ys가 위치 블록 특정 처리부(72), 및 위치 블록 내 위치 계산 처리부(73)에 공급된다.

이것에 의해서 상술한 바와 같이 격자 블록과 화상 영역의 상대 위치 관계를 적합한 상태로 조정할 수 있게 된다.

따라서, 이 구성예 ⑥에 따르면, 구성예 ②와 같이 레벨 블록 설정을, 표시 디바이스 등에 따라서 적절할 수 있음과 함께, 또한 구성예 ③과 같이 오프셋값 Zs의 설정에 의해, 보다 최적의 상태로 조정할 수 있다. 또한 구성예 ⑤와 같이 격자 블록과 화상 영역의 상대 위치 관계를 적합한 상태로 조정함으로써 부자연스러운 화상을 해소할 수 있게 된다.

이상, 구성예 ①∼⑥으로서 비선형 보정부(16)의 구성예를 설명하여 왔지만, 비선형 보정부(16)의 구성으로서는, 그 외에도 각 예가 생각된다. 또한, 구성예 ①∼⑥의 다른 조합의 예도 가능하다.

또한, 이러한 비선형 보정부(16)를 구비한 화상 표시 장치로서도, 그 구성예는 다양하게 생각되고, 각종 표시 디바이스에 대응할 수 있는 기기로서 실현 가능하다.

이상의 설명에서 알 수 있듯이 본 발명에 따르면, 비선형 처리 수단으로 비 선형 처리(γ 보정)된 영상 신호에, 3차원 보정값에 의한 화상 표시부의 표시 화면에서의 화소의 수평 방향 및 수직 방향의 위치 및 그 화소 데이터의 신호 레벨에 따른 신호 레벨에 대한 3차원 보정이 실시됨으로써, 정밀한 γ 보정이 가능해져, 해당 3차원 보정에서의 신호 레벨에 관한 레벨 경계값을 가변 설정할 수 있게 됨으로써, 각종 표시 디바이스나 표시 디바이스 개개의 비선형 특성에 대하여 최적의 보정 정밀도로의 3차원 보정이 가능해진다는 효과가 있다.

이것에 의해서, 본 발명의 비선형 처리 장치는 다양한 종류의 표시 디바이스에 의한 화상 표시 장치에 적합하게 적용할 수 있게 되고, 또한 개개의 화상 표시 장치 단위로의 최적의 3차원 보정 상태에의 조정도 가능해진다.

또한, 레벨 경계값을 기억하는 레지스터를 갖고, 레지스터의 레벨 경계값이 재기입됨으로써, 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값이 가변 설정됨으로써, 레벨 경계값의 설정은 자유도가 매우 높아지게 되어, 최적의 레벨 경계값의 설정이 가능해진다.

또한, 레벨 경계 설정 수단은 각종 레벨 경계값을 기억하고, 기억한 레벨 경계값 중에서 선택된 레벨 경계값을 레벨 판별 수단에 공급함으로써 레벨 경계값이 설정됨으로써, 소규모의 회로 구성에 의해 레벨 경계값의 가변 설정을 실현할 수 있어 실용성이 높아지게 된다.

또한, 레벨 경계값을 오프셋시키는 경계값 오프셋 수단을 구비하는 경우도, 소규모인 회로 구성에 의해 레벨 경계값의 가변 설정을 실현할 수 있어, 실용성이 높아지게 된다.

또한, 이상의 설명으로부터 알 수 있듯이 본 발명에 따르면, 비선형 처리 수단으로 비선형 처리(γ 보정)된 영상 신호에, 3차원 보정값에 의한 화상 표시부의 표시 화면에서의 화소의 수평 방향 및 수직 방향의 위치 및 그 화소 데이터의 신호 레벨에 따른, 신호 레벨에 대한 3차원 보정이 실시됨으로써, 정밀한 γ 보정이 가능해져, 화면의 해상도에 따라서 최적의 위치 관계로 수평 수직 영역 정보(격자 블록)를 배치하는 것이 가능해진다. 이것에 의해서, 화상 영역과 격자 블록에 있어서 상하 좌우단이 일치하지 않은 경우에도, 비선형 특성의 보정의 결과에 의해 부자연스러운 화상이 되는 것을 해소할 수 있다는 효과가 있다. 특히 격자 블록과 화상 영역과의 편차량이 수직 또는 수평 방향에서 평균화되도록, 상대 위치 관계를 변화시키는 것이 가장 바람직하다.

그리고 이것에 의해서, 본 발명의 비선형 처리 장치는, 다양한 해상도의 표시 디바이스에 의한 화상 표시 장치에 적합하게 적용할 수 있게 된다.

또한, 1개의 격자 블록을 준비하면 되고, 수평 및 수직 방향의 오프셋을 제공하여 위치 관계를 변화시키는 구성으로 함으로써, 소규모의 회로 구성으로 할 수 있어 실용성이 높아지게 된다.

Claims (14)

1. 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 특성에 따른 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 영상 신호의 보정을 행하는 비선형 처리 수단과,

   상기 영상 신호에서의 화소의 수평 수직 방향의 위치를 판별하는 수평 수직 위치 판별 수단과,

   상기 영상 신호에서의 화소의 신호 레벨을 판별하는 레벨 판별 수단과,

   상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값을 가변 설정할 수 있는 레벨 경계 설정 수단과,

   상기 수평 수직 위치 판별 수단에 의해 판별된 수평 수직 방향의 위치 및 상기 레벨 판별 수단에 의해 판별된 신호 레벨에 따라서, 신호 레벨에 대한 3차원 보정값을 발생하고, 영상 신호의 3차원 보정을 행하는 3차원 보정 수단과,

   상기 비선형 처리 수단에 의해 보정된 영상 신호와, 상기 3차원 보정 수단에 의해 보정된 영상 신호를 합성하여 출력하는 합성 수단

   을 구비한 것을 특징으로 하는 비선형 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 레벨 경계 설정 수단은, 레벨 경계값을 기억하는 레지스터를 갖고, 상기 레지스터의 레벨 경계값이 재기입됨으로써, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값이 가변 설정되는 것을 특징으로 하는 비선형 처리 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 레벨 경계 설정 수단은, 각종의 레벨 경계값을 기억하고, 기억한 레벨 경계값 중에서 선택된 레벨 경계값을 상기 레벨 판별 수단에 공급함으로써, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값이 설정되는 것을 특징으로 하는 비선형 처리 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 레벨 판별 수단에 대하여 오프셋값을 공급함으로써, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하기 위해서 설정되어 있는 레벨 경계값을 오프셋시키는 경계값 오프셋 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 비선형 처리 장치.
5. 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 특성에 따른 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 영상 신호의 보정을 행하는 비선형 처리 수단과,

   상기 영상 신호에서의 화소의 수평 수직 방향의 위치를 판별하는 수평 수직 위치 판별 수단과,

   상기 영상 신호에서의 화소의 신호 레벨을 판별하는 레벨 판별 수단과,

   상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값을 가변 설정할 수 있는 레벨 경계 설정 수단과,

   상기 수평 수직 위치 판별 수단에 의해 판별된 수평 수직 방향의 위치 및 상기 레벨 판별 수단에 의해 판별된 신호 레벨에 따라서, 신호 레벨에 대한 3차원 보정값을 발생하고, 영상 신호의 3차원 보정을 행하는 3차원 보정 수단과,

   상기 비선형 처리 수단에 의해 보정된 영상 신호와, 상기 3차원 보정 수단에 의해 보정된 영상 신호를 합성하여 출력하는 합성 수단과,

   상기 합성 수단으로부터 출력된 영상 신호에 기초하여 화상 표시를 행하는 화상 표시부를 갖는 화상 표시 수단

   을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 레벨 경계 설정 수단은, 레벨 경계값을 기억하는 레지스터를 갖고, 상기 레지스터의 레벨 경계값이 재기입됨으로써, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값이 가변 설정되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 레벨 경계 설정 수단은, 각종 레벨 경계값을 기억하고, 기억한 레벨 경계값 중에서 선택된 레벨 경계값을 상기 레벨 판별 수단에 공급함으로써, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하는 레벨 경계값이 설정되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
8. 제5항에 있어서,

   상기 레벨 판별 수단에 대하여 오프셋값을 공급함으로써, 상기 레벨 판별 수단에서의 판별에 이용하기 위해서 설정되어 있는 레벨 경계값을 오프셋시키는 경계값 오프셋 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
9. 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 특성에 따른 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 영상 신호의 보정을 행하는 비선형 처리 수단과,

   상기 영상 신호에서의 화소의 수평 수직 방향의 위치를 판별하는 수평 수직 위치 판별 수단과,

   상기 수평 수직 위치 판별 수단에서의 판별에 이용하는 수평 수직 영역 정보와, 영상 신호에 의한 화상 영역과의 상대 위치 관계를 변화시켜, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에서의 상기 판별이 행해지도록 하는 수평 수직 상대 위치 가변 수단과,

   상기 영상 신호에서의 화소의 신호 레벨을 판별하는 레벨 판별 수단과,

   상기 수평 수직 위치 판별 수단에 의해 판별된 수평 수직 방향의 위치 및 상기 레벨 판별 수단에 의해 판별된 신호 레벨에 따라서, 신호 레벨에 대한 3차원 보정값을 발생하고, 영상 신호의 3차원 보정을 행하는 3차원 보정 수단과,

   상기 비선형 처리 수단에 의해 보정된 영상 신호와, 상기 3차원 보정 수단에 의해 보정된 영상 신호를 합성하여 출력하는 합성 수단

   을 구비한 것을 특징으로 하는 비선형 처리 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 수평 수직 상대 위치 가변 수단은 상기 수평 수직 위치 판별 수단에 대하여 수평 방향의 오프셋값, 및 수직 방향의 오프셋값을 제공함으로써, 상기 상대 위치 관계를 변화시키는 것을 특징으로 하는 비선형 처리 장치.
11. 제9항에 있어서,

    상기 수평 수직 상대 위치 가변 수단은 상기 수평 수직 영역 정보와 상기 화상 영역과의 편차량이 수직 또는 수평 방향에서 평균화되도록, 상기 상대 위치 관계를 변화시키는 것을 특징으로 하는 비선형 처리 장치.
12. 영상 신호에 기초하는 화상 표시가 행해지는 화상 표시부의 표시 특성에 따른 신호 레벨에 대한 비선형 처리에 의한 영상 신호의 보정을 행하는 비선형 처리 수단과,

    상기 영상 신호에서의 화소의 수평 수직 방향의 위치를 판별하는 수평 수직 위치 판별 수단과,

    상기 수평 수직 위치 판별 수단에서의 판별에 이용하는 수평 수직 영역 정보와, 영상 신호에 의한 화상 영역과의 상대 위치 관계를 변화시켜, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에서의 상기 판별이 행해지도록 하는 수평 수직 상대 위치 가변 수단과,

    상기 영상 신호에서의 화소의 신호 레벨을 판별하는 레벨 판별 수단과,

    상기 수평 수직 위치 판별 수단에 의해 판별된 수평 수직 방향의 위치 및 상기 레벨 판별 수단에 의해 판별된 신호 레벨에 따라서, 신호 레벨에 대한 3차원 보정값을 발생하고, 영상 신호의 3차원 보정을 행하는 3차원 보정 수단과,

    상기 비선형 처리 수단에 의해 보정된 영상 신호와, 상기 3차원 보정 수단에 의해 보정된 영상 신호를 합성하여 출력하는 합성 수단과,

    상기 합성 수단으로부터 출력된 영상 신호에 기초하여 화상 표시를 행하는 화상 표시부를 갖는 화상 표시 수단

    을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 수평 수직 상대 위치 가변 수단은, 상기 수평 수직 위치 판별 수단에 대하여 수평 방향의 오프셋값, 및 수직 방향의 오프셋값을 제공함으로써, 상기 상대 위치 관계를 변화시키는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
14. 제12항에 있어서,

    상기 수평 수직 상대 위치 가변 수단은, 상기 수평 수직 영역 정보와 상기 화상 영역과의 편차량이 수직 또는 수평 방향에서 평균화되도록, 상기 상대 위치 관계를 변화시키는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.

Images