KR20030025280A - 계조 보정 장치 - Google Patents

Abstract

디지털에 있어서도 피드백 처리를 이용한 계조 보정을 행할 수 있고, 또한 높은 정밀도에서의 제어를 가능하게 하는 계조 보정 장치를 제공하는 것.

보정 이득 가감량 생성 회로(103)와, 보정 이득 생성 회로(104)를 마련하여, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)에 의해서 기준 휘도 레벨 Yb1과 최대 휘도 레벨의 차이 S에 대하여 비선형으로 되는 관계의 보정 이득 가감량을 구하여, 차분값이 커질수록 크게 감마 보정을 행하는 구성으로 한다.

Description

계조 보정 장치{GRADATION CORRECTION APPARATUS}

최근 텔레비전 수상기의 대형화에 수반하여, 화상을 보다 선명하고 다이내믹하게 영출하기 위해서, 영상의 휘도 신호에 대해서 흑 측으로 계조를 신장하는 흑 레벨 보정 회로나 감마 보정 회로 등의 계조 보정 장치를 마련하는 경우가 빈번해지고 있다. 또한, 계조 보정의 정밀도를 보다 향상시키기 위해서, 디지털 신호 처리 기술을 이용하는 경우도 많아지고 있다.

도 18은, 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제4-37263호 공보에 개시된 종래의, 휘도 신호에 대한 계조 보정 장치의 블록 구성도를 나타내고 있다. 도 18의 계조 보정 장치는 최대 휘도 레벨 검출 회로(1401)와, 해당 최대 휘도 레벨 검출 회로(1401)의 출력과 기준값을 비교하는 비교 회로(1402)와, 해당 비교 회로(1402)의 출력에 근거해서 감마 보정을 행하는 감마 보정 회로(1403)와, 음극선관(CRT)에RGB 신호를 공급하는 매트릭스 회로(1404)와, CRT(1405)를 구비하고 있다.

이하, 동작에 대하여 설명한다. 최대 휘도 레벨 검출 회로(1401)는 출력 휘도 신호 B를 입력으로 하고, 출력 휘도 신호 B의 1필드 내의 최대 휘도 레벨 C를 검출하여, 이것을 비교 회로(1402)로 출력한다.

비교 회로(1402)에서는 최대 휘도 레벨 C와 외부로부터 입력되는 기준 휘도 레벨 D를 비교하고, 그 비교 신호 E를 감마 보정 회로(1403)로 출력한다.

감마 보정 회로(1403)는 상기 비교 신호 E의 값에 따라 감마 보정 이득을 제어하고, 입력 휘도 신호 A에 대하여 감마 보정을 행하여, 도 19(a), (b)에 나타내는 바와 같은 감마 보정 특성을 가진 출력 휘도 신호 B를 출력한다. 즉, 최대 휘도 레벨 C가 기준 휘도 레벨 D보다도 큰 경우에는, 도 19(a)에 도시하는 바와 같이, 백 측의 계조를 억제하는 감마 보정을 행하고, 최대 휘도 레벨 C가 기준 휘도 레벨 D보다도 작은 경우에는, 도 19(b)에 도시하는 바와 같이, 백 측의 계조를 신장하는 역감마 보정을 행하는 것에 의해, 출력 휘도 신호 B를 얻어, 매트릭스 회로(1404)로 출력한다.

매트릭스 회로(1404)에서는, 출력 휘도 신호 B와, 색 신호 Cin을 매트릭스 연산하는 것에 의해 출력 신호 R(적), G(록), B(청)를 구해, 이들을 CRT(1405)로 출력한다.

그리고, 상기 출력 신호 R, G, B에 의해 CRT(1405)를 드라이빙하는 것에 의해 계조 보정된 영상을 얻는다.

종래의 계조 보정 장치는 이상과 같이 구성되어 있고, 최대 휘도 레벨 검출회로(1401)의 출력인 최대 휘도 레벨 C와, 기준 휘도 레벨 D의 비교를 비교 회로(1402)에서 행하고, 그 비교 신호 E에 따라 감마 보정 이득을 제어하는 것에 의해, 출력 휘도 신호 B와 기준 휘도 신호 D가 같게 되는 아날로그의 피드백 제어에 의해, 계조 보정이 행해지고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 최근의 영상 신호 처리에 있어서의 디지털화의 흐름 중에서, 상기 계조 보정 장치에서의 아날로그로 행하고 있던 피드백 제어도 디지털의 피드백 제어로 이행할 필요가 있다.

본 발명은 이상과 같은 현상에 감안하여 이루어진 것으로, 디지털에 있어서도 피드백 처리를 이용한 계조 보정을 할 수 있고, 또한 높은 정밀도에서의 제어를 가능하게 하는 계조 보정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 영상을 표시하는 기기에 있어서, 영상의 휘도 신호의 계조 보정을 행하는 계조 보정 장치에 관한 것으로, 특히 아날로그로 행하고 있던 피드백 보정을 디지털로 행하는 구성을 갖는 것에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2는 상기 실시예 1에 따른 계조 보정 장치의 전체적인 동작을 설명하기 위한 흐름도를 기재한 도면,

도 3은 상기 실시예 1에 따른 계조 보정 장치의 보정 이득 가감량 생성 회로에 있어서의 가감량 Hk의 생성 방법에 대하여 설명하기 위한 흐름도를 기재한 도면,

도 4는 상기 실시예 1에 따른 계조 보정 장치의 보정 이득 가감량 생성 회로에 있어서의, 가감량 Hk과 절대값 ｜S｜의 관계의 일례를 나타낸 도면,

도 5는 상기 실시예 1에 따른 계조 보정 장치의 감마 보정 신호 발생 회로에 의한 입력 휘도 신호 Yin과 감마 보정 신호 Gs의 관계를 도시한 도면,

도 6은 상기 실시예 1에 따른 계조 보정 장치의 감마 보정량 Gr과 입력 휘도 신호 Yin의 관계를 나타낸 도면,

도 7은 상기 실시예 1에 따른 계조 보정 장치의 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 나타낸 도면,

도 8은 상기 실시예 1에 따른 계조 보정 장치의 변형예에 관계되는 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 10(a)는 상기 실시예 2에 따른 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 나타낸 도면(Ymax2>Yb1의 경우),

도 10(b)는 상기 실시예 2에 따른 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 나타낸 도면(Ymax2<Yb1의 경우),

도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 12는 상기 실시예 3에 따른 계조 보정 장치의 흑 레벨 보정 신호 발생 회로에 의한 입력 휘도 신호 Yin과 흑 레벨 보정 신호 Bs의 관계를 나타낸 도면,

도 13은 상기 실시예 3에 따른 계조 보정 장치의 흑 레벨 보정량 Br과 입력 휘도 신호 Yin의 관계를 나타낸 도면,

도 14는 상기 실시예 3에 따른 계조 보정 장치에 있어서의 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 나타낸 도면,

도 15는 본 발명의 실시예 4에 따른 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 16은 상기 실시예 4에 따른 계조 보정 장치에 있어서의 보정 이득 Hbg와 Hgg를 시분할에 의해 구하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면,

도 17은 상기 실시예 4에 따른 계조 보정 장치에 있어서의, 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 나타낸 도면,

도 18은 종래의 휘도 신호에 대한 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 19(a)는 종래의 휘도 신호에 대한 계조 보정 장치에 있어서의, 입출력 특성을 나타낸 도면(최대 휘도 레벨 C>기준 휘도 레벨 D의 경우),

도 19(b)는 종래의 휘도 신호에 대한 계조 보정 장치에 있어서의, 입출력 특성을 나타낸 도면(최대 휘도 레벨 C<기준 휘도 레벨 D의 경우)이다.

본 발명의 청구항 1에 따른 계조 보정 장치는, 영상의 입력 휘도 신호에 대하여 소정의 특성을 가진 출력이 얻어지도록 출력 휘도 신호에 따라 입력 휘도 신호에 대하여 보정을 행하는 계조 보정 장치에 있어서, 계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최대 휘도 레벨을 검출하는 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최대 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 1 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 1 감산 수단과, 상기 제 1 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값이 클수록, 출력인 가감량의 변화분이 커지는 특성 곡선에 근거해서, 상기 차분값에 따른 소정의 가감량을 출력하는 보정 이득 가감량 생성 수단과, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단의 출력인 가감량을, 현재의 보정 이득에 가산 또는 감산하여 보정 이득으로서 출력하는 보정 이득 생성 수단과, 외부로부터 인가되는 제 2 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 입력 휘도 신호에 대한 감마 보정 신호를 발생시키는 감마 보정 신호 발생 수단과, 상기 감마 보정 신호 발생 수단의 출력인 감마 보정 신호에 상기 보정 이득 생성 수단의 출력인 보정 이득을 승산하는 것으로, 감마 보정량으로서 출력하는 승산 수단과, 상기 입력 휘도 신호로부터 상기 승산 수단의 출력인 감마 보정량을 감산하는 것에 의해 상기 입력 휘도 신호에 대하여 감마 보정을 행하는 제 2 감산 수단을 구비한 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 계조 보정 장치는, 청구항 1 기재의 계조 보정 장치에 있어서, 상기 제 1 기준 휘도 레벨 및 제 2 기준 휘도 레벨로서, 수상관으로 영사되어 나오는 영상이 블루밍(blooming)하는 휘도 레벨인 블루밍 휘도 레벨을 이용하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 계조 보정 장치는, 청구항 1 기재의 계조 보정 장치에 있어서, 입력 휘도 신호의 최대 휘도 레벨을 검출하는 입력 최대 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 입력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 입력 최대 휘도 레벨과, 상기 제 1 기준 휘도 레벨을 비교하는 비교 수단과, 상기 입력 휘도 신호에 상기 승산 수단의 출력인 감마 보정량을 가산함으로써, 입력 휘도 신호를 감마 보정하는 가산 수단과, 상기 제 2 감산 수단의 출력과, 상기 가산 수단의 출력을, 상기 비교 수단의 비교 결과에 따라 전환해서 출력하는 출력 선택 수단을 구비하고, 상기 비교 수단에 있어서, 상기 입력 최대 휘도 레벨이 상기 제 1 기준 휘도 레벨보다도 큰 경우에는, 상기 제 2 감산 수단의 출력을 상기 선택 수단에 의해서선택해서 출력하는 것에 의해 감마 보정을 행하고, 한편, 상기 입력 최대 휘도 레벨이 상기 제 1 기준 휘도 레벨보다도 작은 경우에는, 상기 가산 수단의 출력을 상기 선택 수단에 의해 선택해서 출력함으로써, 휘도 신호의 백 측 계조를 신장하는 역감마 보정을 행하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 따른 계조 보정 장치는, 영상의 입력 휘도 신호에 대하여 소정의 특성을 가진 출력이 얻어지도록 출력 휘도 신호에 따라 입력 휘도 신호에 대하여 보정을 행하는 계조 보정 장치에 있어서, 계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최소 휘도 레벨을 검출하는 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최소 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 1 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 1 감산 수단과, 상기 제 1 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값이 클수록, 출력인 가감량의 변화분이 커지는 특성 곡선에 근거해서, 상기 차분값에 따른 소정의 가감량을 출력하는 보정 이득 가감량 생성 수단과, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단의 출력인 가감량을, 현재의 보정 이득에 가산 또는 감산하여 보정 이득으로서 출력하는 보정 이득 생성 수단과, 외부로부터 인가되는 제 2 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 입력 휘도 신호에 대한 흑 레벨 보정 신호를 발생시키는 흑 레벨 보정 신호 발생 수단과, 상기 흑 레벨 보정 신호 발생 수단의 출력인 흑 레벨 보정 신호에 상기 보정 이득 생성 수단의 출력인 보정 이득을 승산하는 것에 의해, 흑 레벨 보정량으로서 출력하는 승산 수단과, 상기 입력 휘도 신호로부터 상기 승산 수단의 출력인 흑 레벨 보정량을 감산하는 것에 의해 상기 입력 휘도 신호에 대하여 흑 레벨 보정을 행하는 제 2 감산 수단을 구비한 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 따른 계조 보정 장치는, 청구항 1 기재의 계조 보정 장치에 있어서, 계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최소 휘도 레벨을 검출하는 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최소 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 3 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 3 감산 수단과, 외부로부터 인가되는 제 4 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 제 2 감산 수단으로부터 출력되는 입력 휘도 신호에 대한 흑 레벨 보정 신호를 발생시키는 흑 레벨 보정 신호 발생 수단과, 상기 제 3 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값에 근거해서, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단 및 보정 이득 생성 수단에 의해서 얻어진 제 2 보정 이득과, 상기 흑 레벨 보정 신호 발생 수단의 출력을 승산하는 제 2 승산 수단과, 상기 제 2 감산 수단의 출력으로부터 상기 제 2 승산 수단의 출력을 감산하는 것에 의해, 상기 감마 보정된 휘도 신호에 대하여 흑 레벨 보정을 행하는 제 4 감산 수단을 구비한 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 6에 따른 계조 보정 장치는, 청구항 4 기재의 계조 보정 장치에 있어서, 계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최대 휘도 레벨을 검출하는 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최대 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 3 기준 휘도 레벨과의 차분값을 연산하는 제 3 감산 수단과, 외부로부터 인가되는 제 4 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 제 2 감산 수단으로부터 출력되는 휘도 신호에 대한 감마 보정 신호를 발생시키는 감마 보정 신호 발생 수단과, 상기 제 3 감산 수단의 출력인 차분값의절대값에 근거해서, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단 및 보정 이득 생성 수단에 의해서 얻어지는 제 2 보정 이득과, 상기 감마 보정 신호 발생 수단의 출력을 승산하는 제 2 승산 수단과, 상기 제 2 감산 수단의 출력으로부터 상기 제 2 승산 수단의 출력을 감산하는 것에 의해, 상기 흑 레벨 보정된 휘도 신호에 대하여 감마 보정을 행하는 제 4 감산 수단을 구비한 것이다.

이상과 같이, 본 발명의 청구항 1에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 영상의 입력 휘도 신호에 대하여 소정의 특성을 가진 출력이 얻어지도록 출력 휘도 신호에 따라 입력 휘도 신호에 대하여 보정을 행하는 계조 보정 장치에 있어서, 계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최대 휘도 레벨을 검출하는 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최대 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 1 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 1 감산 수단과, 상기 제 1 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값이 클수록, 출력인 가감량의 변화분이 커지는 특성 곡선에 근거해서, 상기 차분값에 따른 소정의 가감량을 출력하는 보정 이득 가감량 생성 수단과, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단의 출력인 가감량을, 보정 이득에 대하여 가산 또는 감산하여 보정 이득으로서 출력하는 보정 이득 생성 수단과, 외부로부터 인가되는 제 2 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 입력 휘도 신호에 대한 감마 보정 신호를 발생시키는 감마 보정 신호 발생 수단과, 상기 감마 보정 신호 발생 수단의 출력인 감마 보정 신호에 상기 보정 이득 생성 수단의 출력인 보정 이득을 승산하는 것에 의해, 감마 보정량으로서 출력하는 승산 수단과, 상기 입력 휘도 신호로부터 상기 승산 수단의 출력인 감마 보정량을 감산하는것에 의해 상기 입력 휘도 신호에 대하여 감마 보정을 행하는 제 2 감산 수단을 구비한 것으로 했기 때문에, 디지털의 피드백 제어에 있어서도 응답성 좋게 소정의 휘도 레벨로 수속할 수 있어, 종래 아날로그의 피드백 제어로 행해지고 있었던 계조 보정의 하나인 감마 보정을, 디지털의 피드백 제어에 의해서 실현할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 청구항 1 기재의 계조 보정 장치에 있어서, 상기 제 1 기준 휘도 레벨 및 제 2 기준 휘도 레벨로서, 수상관에 영사되어 나오는 영상이 블루밍하는 휘도 레벨인 블루밍 휘도 레벨을 이용하도록 했으므로, 출력 휘도 신호의 출력 최대 휘도 레벨이 블루밍 휘도 레벨 이상으로 되는 것을 막을 수 있기 때문에, CRT 특유의 현상인 블루밍을 저감하는데 효과적인 계조 보정을 할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 청구항 1 기재의 계조 보정 장치에 있어서, 입력 휘도 신호의 최대 휘도 레벨을 검출하는 입력 최대 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 입력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 입력 최대 휘도 레벨과, 상기 제 1 기준 휘도 레벨을 비교하는 비교 수단과, 상기 입력 휘도 신호에 상기 승산 수단의 출력인 감마 보정량을 가산하는 것에 의해, 입력 휘도 신호를 감마 보정하는 가산 수단과, 상기 제 2 감산 수단의 출력과, 상기 가산 수단의 출력을, 상기 비교 수단의 비교 결과에 따라 전환해서 출력하는 출력 선택 수단을 구비하고, 상기 비교 수단에 있어서, 상기 입력 최대 휘도 레벨이 상기 제 1 기준 휘도 레벨보다도 큰 경우에는, 상기 제 2 감산 수단의 출력을 상기 선택 수단에 의해서 선택해서 출력하는 것에 의해 감마 보정을 행하고, 한편, 상기 입력 최대 휘도 레벨이 상기 제 1 기준 휘도 레벨보다도 작은 경우에는, 상기 가산 수단의 출력을 상기 선택 수단에 의해서 선택해서 출력하는 것으로, 휘도 신호의 백 측 계조를 신장하는 역감마 보정을 행하는 것으로 했으므로, 영상 신호에 있어서의 백 측의 다이내믹 영역을 확대할 수 있어, 보다 선명하고 다이내믹한 영상을 얻을 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 영상의 입력 휘도 신호에 대하여 소정의 특성을 가진 출력이 얻어지도록 출력 휘도 신호에 따라 입력 휘도 신호에 대하여 보정을 행하는 계조 보정 장치에 있어서, 계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최소 휘도 레벨을 검출하는 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최소 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 1 기준 휘도 레벨과의 차분값을 연산하는 제 1 감산 수단과, 상기 제 1 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값이 클수록, 출력인 가감량의 변화분이 커지는 특성 곡선에 근거해서, 상기 차분값에 따른 소정의 가감량을 출력하는 보정 이득 가감량 생성 수단과, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단의 출력인 가감량을, 보정 이득에 대하여 가산, 또는 감산하여 보정 이득으로서 출력하는 보정 이득 생성 수단과, 외부로부터 인가되는 제 2 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 입력 휘도 신호에 대한 흑 레벨 보정 신호를 발생시키는 흑 레벨 보정 신호 발생 수단과, 상기 흑 레벨 보정 신호 발생 수단의 출력인 흑 레벨 보정 신호에 상기 보정 이득 생성 수단의 출력인 보정 이득을 승산하는 것으로, 흑 레벨 보정량으로서 출력하는승산 수단과, 상기 입력 휘도 신호로부터 상기 승산 수단의 출력인 흑 레벨 보정량을 감산하는 것에 의해 상기 입력 휘도 신호에 대하여 흑 레벨 보정을 행하는 제 2 감산 수단을 구비한 것으로 했으므로, 디지털의 피드백 제어에 있어서도 응답성 좋게 소정의 휘도 레벨로 수속할 수 있어, 종래 아날로그의 피드백 제어로 행해지고 있던 계조 보정의 하나인 흑 레벨 보정을, 디지털의 피드백 제어에 의해서 실현할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 청구항 1 기재의 계조 보정 장치에 있어서, 계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최소 휘도 레벨을 검출하는 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최소 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 3 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 3 감산 수단과, 외부로부터 인가되는 제 4 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 제 2 감산 수단으로부터 출력되는 입력 휘도 신호에 대한 흑 레벨 보정 신호를 발생시키는 흑 레벨 보정 신호 발생 수단과, 상기 제 3 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값에 근거해서, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단 및 보정 이득 생성 수단에 의해서 얻어진 제 2 보정 이득과, 상기 흑 레벨 보정 신호 발생 수단의 출력을 승산하는 제 2 승산 수단과, 상기 제 2 감산 수단의 출력으로부터 상기 제 2 승산 수단의 출력을 감산하는 것으로, 상기 감마 보정된 휘도 신호에 대하여 흑 레벨 보정을 행하는 제 4 감산 수단을 구비한 것으로 했으므로, 입력 휘도 신호에 대하여, 흑 측, 백 측 양쪽의 계조 보정을 행할 수 있어, 더욱 선명하고 다이내믹한 영상을 얻을 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명의 청구항 6에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 청구항 4 기재의 계조 보정 장치에 있어서, 계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최대 휘도 레벨을 검출하는 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단과, 상기 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최대 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 3 기준 휘도 레벨과의 차분값을 연산하는 제 3 감산 수단과, 외부로부터 인가되는 제 4 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 제 2 감산 수단으로부터 출력되는 휘도 신호에 대한 감마 보정 신호의 발생을 행하는 감마 보정 신호 발생 수단과, 상기 제 3 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값에 근거해서, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단 및 보정 이득 생성 수단에 의해서 얻어지는 제 2 보정 이득과, 상기 감마 보정 신호 발생 수단의 출력을 승산하는 제 2 승산 수단과, 상기 제 2 감산 수단의 출력으로부터 상기 제 2 승산 수단의 출력을 감산하는 것에 의해, 상기 흑 레벨 보정된 휘도 신호에 대하여 감마 보정을 행하는 제 4 감산 수단을 구비한 것으로 했으므로, 입력 휘도 신호에 대하여, 흑 측, 백 측 양쪽의 계조 보정을 행할 수 있어, 더욱 선명하고 다이내믹한 영상을 얻을 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.

(실시예 1)

이하, 본 발명의 실시예 1에 따른 계조 보정 장치에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 실시예 1에 있어서의 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 계조 보정 장치는 출력 휘도 신호 Yo의 최대 휘도 레벨을 검출하는 출력 최대 휘도 레벨 검출 회로(101)와, 출력 최대 휘도 레벨 검출 회로(101)의 출력으로부터 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1을 감산하는 제 1 감산 회로(102)와, 제 1 감산 회로(102)의 출력에 근거해서 보정 이득 가감량을 연산하는 보정 이득 가감량 생성 회로(103)와, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)의 연산 결과에 따른 계수인 보정 이득을 생성하는 보정 이득 생성 회로(104)와, 입력 휘도 신호 Yin과 제 2 기준 휘도 신호 Yb2를 입력으로서 감마 보정 신호를 발생하는 감마 보정 신호 발생 회로(105)와, 해당 감마 보정 신호 발생 회로(105)의 출력 Gs와 상기 보정 이득 생성 회로(104)의 출력 Hg를 승산하는 승산 회로(106)와, 상기 입력 휘도 신호 Yin으로부터 상기 승산 회로(106)의 출력 Gr를 감산하는 제 2 감산 회로(107)를 구비하고 있다. 또, V는 수직 동기 신호이며, 상기 출력 최대 휘도 레벨 검출 회로(101)에 입력되어 있다.

이상과 같이 구성된 계조 보정 장치에 대하여, 이하 그 동작에 대하여 도 2의 흐름도를 참조하면서 설명한다.

처리가 시작되면, 단계 S200에 있어서, 출력 최대 휘도 레벨 검출 회로(101)는 출력 휘도 신호 Yo의 1피드 내에서의 출력 최대 휘도 레벨 Ymax를 검출하고, 제 1 감산 회로(102)로 출력한다. 출력 최대 휘도 레벨 Ymax로서는, 출력 휘도 신호 Yo의 수 필드 내의 최대 휘도 레벨을 구하여도 좋다.

그리고, 단계 S201에 있어서, 제 1 감산 회로(102)는 출력 최대 휘도 레벨 Ymax와 외부로부터 입력으로서 인가되는 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1과의 차분값 S를,

에 의해서 연산하여, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)로 출력한다.

단계 S202에 있어서, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)는, 차분값 S의 절대값 ｜S｜가 클수록 보정 이득 Hg의 가감량 Hk가 커지도록, 반대로 작을수록 보정 이득 Hg의 가감량 Hk가 작게되는 제어를 행하고, 그 가감량 Hk을 보정 이득 생성 회로(104)로 출력한다. 이 때, 차분값 S의 정부(正負)의 부호도 동시에 보정 이득 생성 회로(104)로 전달된다. 이하에 보정 이득 가감량 생성 회로(103)의 동작에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 3은 보정 이득 가감량 생성 회로에 있어서의 가감량 Hk의 생성 방법에 대하여 흐름도로 나타낸 것이다. 도 3에 있어서, K1, K2, K3, K4(K1<K2<K3<K4)는 절대값 ｜S｜의 크기를 판단하기 위해서 이용하는, 임의로 설정할 수 있는 비교 레벨이며, J1, J2, J3, J4(J1<J2<J3<J4)는 절대값 ｜S｜의 크기에 적응한 가감량 Hk을 나타내고 있다. 여기서 J1∼J4의 값은 임의로 설정할 수 있다. 가감량 Hk는 도 2에 나타낸 흐름에 따라, 절대값 ｜S｜의 크기에 대응시켜, J1∼J4 중 어느 하나의값을 취한다.

도 4는 보정 이득 가감량 생성 회로(103)에 있어서의 가감량 Hk과 절대값 ｜S｜의 관계의 일례를 나타낸 것이다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)는 절대값 ｜S｜가 커질수록 가감량 Hk을 크게 하고, 반대로 절대값 ｜S｜가 작아질수록 가감량 Hk을 작게 하도록 작용한다.

단계 S203에 있어서, 보정 이득 생성 회로(104)는 출력 최대 휘도 레벨 Ymax와 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1의 대소 관계에 따라서, 현재의 보정 이득 Hg에 대하여 가감량 Hk을, 가산, 감산하는 것으로 새로운 보정 이득 Hg을 구하여, 승산 회로(106)로 출력한다. 즉, 보정 이득 생성 회로(104)는 출력 최대 휘도 레벨 Ymax가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1보다도 큰 경우에는,

에 의해서 보정 이득 Hg을 구해, 보정 이득이 커지도록 하고, 반대로 출력 최대 휘도 레벨 Ymax가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1보다 작은 경우에는,

에 의해서 보정 이득 Hg을 구해, 보정 이득이 작게 되도록 한다.

또, Ymax가 Yb1과 같은 경우에는 피드백이 수속하고 있게 되므로, 가감량 Hk는 0으로 되어, 보정 이득 Hg의 크기는 일정해진다.

단계 S204에 있어서, 감마 보정 신호 발생 회로(105)는 외부로부터 입력으로서 인가되는 제 2 기준 휘도 레벨 Yb2에 근거해서, 입력 휘도 신호 Yin에 대응하는 감마 보정 신호 Gs를 구하여, 승산 회로(106)로 출력한다.

도 5는 감마 보정 신호 발생 회로(105)에 의한 입력 휘도 신호 Yin과 감마 보정 신호 Gs의 관계를 도시한 것이다. 도 5에 있어서, x축은 입력 휘도 신호 Yin을, y축은 감마 보정 신호 Gs의 값을 각각 나타내고 있다. x축 상에는, 제 2 기준 휘도 레벨 Yb2에 근거해서 설정되는 슬라이스 레벨 SLa, SLb, SLc(SLa<SLb<SLc)가 설정되어 있다. 감마 보정 신호 발생 회로(105)는, 이들의 슬라이스 레벨 SLa, SLb, SLc에 근거해서, 입력 휘도 신호 Yin에 대한 감마 보정 신호 Gs를 도 5와 같은 꺾은선 특성으로서 출력한다. 감마 보정 신호 Gs는 Gs=g(Yin)에 의해서 구할 수 있고, 함수 g(Yin)은, 예컨대,

로 나타낼 수 있다.

즉, 감마 보정 신호 Gs는, 입력 휘도 신호 Yin의 레벨이 도 6에 있어서의 A의 영역인 경우에는 수학식 4에 의해서 구하고, B의 영역인 경우에는 수학식 5에 의해서 구하고, C의 영역인 경우에는 수학식 6에 의해서 구하며, D의 영역인 경우에는 수학식 7에 의해서 구한다.

이와 같이, 입력 휘도 신호 Yin과 슬라이스 레벨 SLa, SLb, SLc의 차분값을 구하여, 각각의 차분값을 가산함으로써, 입력 휘도 신호 Yin에 대한 감마 보정 신호 Gs를 도 5의 꺾은선 특성으로서 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에서는, 세 개의 슬라이스 레벨을 제 2 기준 휘도 레벨 Yb2에 근거해서 구하고 있지만, 이들 세 개의 슬라이스 레벨을 외부로부터 입력하도록 하여도 좋다. 또한, 감마 보정 신호 Gs를 3점의 슬라이스 레벨에 의해서 구하고 있지만, 3점 이상 또는, 3점 이하의 슬라이스 레벨을 이용하여 구하도록 하여도 좋다.

단계 S205에 있어서, 승산 회로(106)는 감마 보정 신호 Gs에 보정 이득 Hg를 승산하는 것으로, 감마 보정량 Gr를 구하여, 제 2 감산 회로(107)로 출력한다.

도 6은 감마 보정량 Gr과 입력 휘도 신호 Yin의 관계를 도시한 것이다. 도 6에 있어서, 꺾은선 특성 T1은 보정 이득 Hg가 큰 경우의 특성이며, 꺾은선 특성 T2는 보정 이득 Hg가 작은 경우의 특성을 각각 나타내고 있다. 도 6으로부터 명백하듯이, 보정 이득 Hg가 클수록, 감마 보정량 Gr은 큰 값을 취한다.

제 2 감산 회로(107)에서는, 단계 S206에 있어서, 입력 휘도 신호 Yin으로부터 상기 감마 보정량 Gr을 감산하여, 그것을 출력 휘도 신호 Yo로서 구한다.

도 7은 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 도시한 것이다. 도 7에 있어서, 입출력 특성 L0은 무보정 시의 특성이며, 입출력 특성 L1은 감마 보정이 약하게 걸린 경우이며, 입출력 특성 L2는 감마 보정이 강하게 걸린 경우를 각각 나타내고 있다. 도 7로부터 명백하듯이, 제 2 감산 회로(107)로부터 출력되는 출력 휘도 신호 Yo는 백 측의 계조를 감마 보정에 의해서 억제하고 있다. 또한, 출력 휘도 레벨 Yo는 출력 최대 휘도 레벨 Ymax가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1과 같게 되는 디지털의 피드백 제어에 의해서 제 2 감산 회로(107)로부터 출력되고 있다.

이상과 같이 하여 얻어진 출력 휘도 신호 Yo는, 재차, 단계 S200에 있어서 출력 최대 휘도 레벨 검출 회로(101)에서 취입되어, 피드백 제어가 행해지게 된다.

또한, 도 2에 나타낸 처리는 타이밍적으로는 1수직 동기 기간 이내에 처리하는 것이 피드백의 정밀도적으로는 바람직하다.

또, 본 실시예에 있어서의 보정 이득 가감량 생성 회로(103) 및 보정 이득 생성 회로(104)에 대해서, 별도의 블럭 회로로써 나타내었지만, CPU 등의 공통 연산 처리 회로를 사용해서 실현하는 것도 가능하다.

이상과 같이 구성된 본 실시예 1에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)와, 보정 이득 생성 회로(104)를 구비하고, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)에 의해서 기준 휘도 레벨 Yb1과 최대 휘도 레벨의 차이 S에 대하여 도 4에 나타낸 바와 같은 비선형의 가속적인 단조 증가로 되는 관계의 보정 이득 가감량을 구하고, 차분값이 클수록 크게 감마 보정을 행하는 구성으로 한 것에 의해, 디지털의 피드백 제어에 있어서도 응답성 좋게 출력 최대 휘도 레벨 Ymax와 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1을 같게 하는 피드백 제어가 가능해져, 종래 아날로그의 피드백 제어에서 행하고 있었던 계조 보정의 하나인 감마 보정을, 디지털의 피드백 제어에 의해서 실현할 수 있다.

(실시예 1의 변형예)

도 8은 본 실시예 1의 변형예에 관한 계조 보정 장치의 블럭도를 나타낸 것이다. 도 8의 계조 보정 장치는, 도 1의 계조 보정 장치에 있어서, 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1 및 제 2 기준 휘도 레벨 Yb2 대신에, 영상이 블루밍(Blooming)을 발생하는 휘도 레벨인 블루밍 휘도 레벨 Ybul을 이용하도록 한 것이다. 각 구성 요소에 있어서의 동작 원리는 도 1의 계조 보정 장치와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 도 8의 계조 보정 장치에 따르면, 블루밍 휘도 레벨 Ybul을 이용하는 것에 의해, 출력 휘도 신호 Yo의 출력 최대 휘도 레벨 Ymax가 블루밍 휘도 레벨 Ybul 이상으로 되는 것을 막을 수 있기 때문에, CRT 특유의 현상인 블루밍을 저감하는 효과적인 계조 보정을 행할 수 있다.

또, 본 실시예 1에 있어서의 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1 및 제 2 기준 휘도 레벨 Yb2는 외부로부터 임의로 설정하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이러한 구성을 이용하는 것에 의해, 제조 단계에서 실제의 영상을 모니터링하면서, 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1 및 제 2 기준 휘도 레벨 Yb2를 조정하는 것에 의해, 부적정한 감마 보정의 효과를 제어하여, 전송 화상에 충실한 영상을 얻을 수 있다.

또, 본 변형예에 있어서는, 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1 및 제 2 기준 휘도 레벨 Yb2 모두 블루밍 휘도 레벨 Ybul로 했지만, 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1만을 블루밍 휘도 레벨 Ybul로 하여도 좋고, 제 2 기준 휘도 레벨 Yb2만을 블루밍 휘도 레벨 Ybul로 하여도 좋다. 이에 따라, 보정 특성을 사용자의 조작에 의해 변화시킬 수 있어, 사용자의 기호에 따른 감마 보정을 행할 수 있다. 또, 이러한 구성으로 하는 경우에는, 블루밍 휘도 레벨로 설정되어 있지 않은 다른쪽의 휘도 레벨은 감마 보정 처리에 파탄을 초래하지 않도록 하기 위해서, 블루밍 레벨을 초과하지 않게 설정하도록 주의해야 한다.

(실시예 2)

도 9는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 9의 계조 보정 장치는 도 1에 나타낸 계조 보정 장치에 있어서, 입력 휘도 신호 Yin으로부터 입력 최대 휘도 레벨을 검출하는 입력 최대 휘도 레벨 검출 회로(801)와, 입력 최대 휘도 레벨 검출 회로(801)의 출력과 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1의 크기를 비교하는 비교 회로(802)와, 입력 휘도 신호 Yin과 승산기(106)의 출력을 가산하는 가산 회로(803)와, 감산기(107)의 출력과 가산기(803)의 출력중 한쪽의 출력을 선택하는 선택 회로(804)를 구비하고 있다.

이상과 같이 구성된 계조 보정 장치에 대하여, 이하 그 동작에 대해서 설명한다.

입력 최대 휘도 레벨 검출 회로(801)는 입력 휘도 신호 Yin의 1피드 내에서의 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2를 검출하여, 비교 회로(802)로 출력한다. 또, 이 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2에 대해서도, 입력 휘도 신호 Yin의 수 필드 내의 최대 휘도 레벨을 구하도록 하여도 좋다.

비교 회로(802)는 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2와 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1의 대소 관계를 비교하여, 그 비교 결과를 선택 회로(804)로 출력한다.

가산 회로(803)는 입력 휘도 신호 Yin에 승산 회로(106)의 출력인 감마 보정량 Gr을 가산하여, 선택 회로(804)로 출력한다.

선택 회로(804)는 비교 회로(802)의 비교 결과에 있어서, 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1보다도 클 때에는, 제 2 감산 회로(107)의 출력을, 반대로 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1보다도 작을 때에는, 가산 회로(803)의 출력을 선택해서, 출력 휘도 신호 Yo로서 출력한다.

그 밖의 구성 요소에 대해서는, 도 1과 같으므로 여기서는 그 설명을 생략한다.

도 10(a)는 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1보다도 클(Ymax2> Yb1) 때의 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 도시하고 있다. 이 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1보다도 클 때에는, 선택 회로(804)에 의해서, 제 2 감산 회로(107)의 출력, 즉, 입력 휘도 신호 Yin으로부터, 감마 보정량 Gr을 감산한 출력을 선택하기 때문에, 도 10(a)에 도시하는 바와 같이, 감마 보정은 휘도 신호의 백 측의 계조를 억제하는 기능을 한다.

한편, 도 10(b)는 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1보다도 작을(Ymax2<Yb1) 때의 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 도시하고 있다. 입력 최대 휘도 레벨 Ymax2가 제 1 기준 휘도 레벨 Yb1보다도 작을 때에는, 선택 회로(804)에 의해서, 가산 회로(803)의 출력, 즉, 입력 휘도 신호 Yin에, 감마 보정량 Gr을 가산한 출력을 선택하기 때문에, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 감마 보정은 휘도 신호의 백 측의 계조를 신장하는 역감마 보정으로서 작용한다.

이상과 같이 구성된 본 실시예 2에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 입력 최대 휘도 레벨 검출 회로(801)와, 입력 최대 휘도 레벨과 제 1 기준 휘도 레벨의 크기를 비교하는 비교 회로(802)를 마련하고, 입력 휘도 신호와 제 1 기준 휘도 레벨의 대소 관계에 따라서, 휘도 신호의 백 측의 계조를 억제하는 감마 보정을 할 수 있을 뿐만 아니라, 입력 최대 휘도 레벨이 기준값 이하일 경우에는, 백 측의 휘도 레벨에 여유가 있다고 판단하여, 백 측의 계조를 신장하는 역감마 보정도 실행할 수 있으므로, 영상 신호에 있어서의 백 측의 다이내믹 영역을 확대할 수 있어, 보다 선명하고 다이내믹한 영상을 얻을 수 있다.

(실시예 3)

도 11은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 11의 계조 보정 장치는 도 1의 계조 보정 장치에 있어서, 출력 최대 휘도 레벨 검출 회로(101) 대신, 출력 최소 휘도 레벨 검출 회로(1001)를 마련하고, 또한, 감마 보정 신호 발생 회로(105) 대신, 흑 레벨 보정 신호 발생 회로(1002)를 구비한 것으로 한 것이다. 상기 흑 레벨 보정 신호 발생 회로(1002)에는, 외부로부터 입력으로서 인가되는 제 3 기준 휘도 레벨 Yb3이 입력되고, 제 1 감산 회로(102)에는, 외부로부터 입력으로서 인가되는 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4가 입력되는 구성으로 되어있다. 또, 통상, Yb3>Yb4로서 사용한다.

이상과 같이 구성된 계조 보정 장치에 대하여, 이하, 그 동작에 대하여 설명한다.

출력 최소 휘도 레벨 검출 회로(1001)는 출력 휘도 신호 Yo의 1피드 내에서의 출력 최소 휘도 레벨 Ymin을 검출하여, 제 1 감산 회로(102)로 출력한다. 또, 출력 최소 휘도 레벨 Ymin으로서는, 출력 휘도 신호 Yo의 수 필드 내의 최소 휘도 레벨을 구하도록 하여도 좋다.

제 1 감산 회로(102)는 출력 최소 휘도 레벨 Ymin과 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4의 차분값 S2를,

에 의해서 연산하고, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)로 출력한다.

보정 이득 가감량 생성 회로(103)는 차분값 S2의 절대값 ｜S2｜가 커질수록 보정 이득 Hg의 가감량 Hk가 커지도록, 반대로 작아질수록 보정 이득 Hg의 가감량 Hk가 작게 되도록 제어하여, 그 가감량 Hk를 보정 이득 생성 회로(104)로 출력한다. 이 때, 차분값 S의 정부의 부호도 동시에 보정 이득 생성 회로(104)로 송신된다. 가감량 Hk의 생성 방법에 대해서는, 실시예 1에 나타낸 것과 마찬가지이므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

보정 이득 생성 회로(104)는 출력 최소 휘도 레벨 Ymin과 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4의 대소 관계에 따라서, 현재의 보정 이득 Hg에 대하여 가감량 Hk를, 가산, 감산하는 것에 의해 새로운 보정 이득 Hg를 구하여, 승산 회로(106)로 출력한다. 즉, 보정 이득 생성 회로(104)는 출력 최소 휘도 레벨 Ymin이 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4보다도 큰 경우에는,

에 의해서 보정 이득 Hg를 구해서, 보정 이득이 작게 되도록 하고, 반대로 출력 최소 휘도 레벨 Ymin이 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4보다 작은 경우에는,

에 의해서 보정 이득 Hg를 구하여, 보정 이득이 커지도록 한다.

흑 레벨 보정 신호 발생 회로(1002)는, 제 3 기준 휘도 레벨 Yb3에 근거해서, 입력 휘도 신호 Yin에 대응하는 흑 레벨 보정 신호 Bs를 구하여, 승산회로(106)로 출력한다. 도 12는 흑 레벨 보정 신호 발생 회로(1002)에 의한 입력 휘도 신호 Yin과 흑 레벨 보정 신호 Bs의 관계를 도시한 것이다. 도 12에 있어서, x축은 입력 휘도 신호 Yin을 나타내고, y축은 흑 레벨 보정 신호 Bs의 값을 각각 나타내고 있다. x축 상에는, 제 3 기준 휘도 레벨 Yb3이 설정되어 있다. 흑 레벨 보정 신호 발생 회로(1002)는, 제 3 기준 휘도 레벨 Yb3에 근거해서, 입력 휘도 신호 Yin에 대한 흑 레벨 보정 신호 Bs를, Bs=b(Yin)에 의해서 구한다. 함수 b(Yin)는, 예컨대,

로 나타낼 수 있다.

승산 회로(106)는 흑 레벨 보정 신호 Bs에 보정 이득 Hg를 승산하는 것으로 흑 레벨 보정량 Br을 구하여, 제 2 감산 회로(107)로 출력한다.

도 13은 흑 레벨 보정량 Br과 입력 휘도 신호 Yin의 관계를 도시한 것이다. 도 13에 있어서, 직선 특성 T3은 보정 이득 Hg가 큰 경우의 특성이며, 직선 특성 T4는 보정 이득 Hg가 작은 경우의 특성을 각각 나타내고 있다. 도 13으로부터 명백하듯이, 보정 이득 Hg가 커질수록, 흑 레벨 보정량 Br은 큰 값으로 된다.

그리고, 제 2 감산 회로(107)는 입력 휘도 신호 Yin으로부터 흑 레벨 보정량 Br을 감산하고, 그것을 출력 휘도 신호 Yo로서 구한다. 도 14는 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 도시한 것이다. 도 14에 있어서, 입출력 특성L3은 무보정 시의 특성이며, 입출력 특성 L4는 흑 레벨 보정이 약하게 걸린 경우이며, 입출력 특성 L5는 흑 레벨 보정이 강하게 걸린 경우를 각각 나타내고 있다. 도 14로부터 명백하듯이, 제 2 감산 회로(107)로부터 출력되는 출력 휘도 신호 Yo는 흑 측의 계조를 흑 레벨 보정에 의해서 신장하고 있다. 또한, 출력 휘도 신호 Yo는 출력 최소 휘도 레벨 Ymin이 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4와 같게 되는 디지털 피드백 제어에 의해서 제 2 감산 회로(107)로부터 출력되고 있다.

또, 본 실시예에 있어서의 보정 이득 가감량 생성 회로(103) 및 보정 이득 생성 회로(104)에 대해서는, 별도의 블럭 회로로써 나타내었지만, CPU 등의 공통 연산 처리 회로를 사용해서 실현하는 것도 가능하다.

이상과 같이 구성된 본 실시예 3에 따른 계조 보정 장치에 의하면, 실시예 1과 마찬가지로, 보정 이득 가감량 생성 회로(103)와, 보정 이득 생성 회로(104)를 구비한 것에 의해, 디지털의 피드백 제어에 있어서도 응답성 좋게 출력 최대 휘도 레벨 Ymin과 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4를 같게 하는 피드백 제어가 가능해져, 종래 아날로그의 피드백 제어로 행해지고 있던 계조 보정의 하나인 흑 레벨 보정을 디지털의 피드백 제어에 의해서 실현할 수 있다.

또, 본 실시예 3에 있어서의 제 3 기준 휘도 레벨 Yb3 및 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4는 외부로부터 임의로 설정하는 것이 가능하고, 이러한 구성을 이용하는 것에 의해, 제조 단계에서 실제의 영상을 모니터링하면서, 제 3 기준 휘도 레벨 Yb3 및 제 4 기준 휘도 레벨 Yb4를 조정함으로써, 부적정한 흑 레벨 보정의 효과를 제어하여, 미세한 화면을 작성할 수 있다.

(실시예 4)

도 15는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 계조 보정 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 15의 계조 보정 장치는 도 1에 나타낸 계조 보정 장치의 감마 보정 기구와, 도 11에 의한 흑 레벨 보정 기구의 양쪽을 겸비한 계조 보정 장치로 되어있다. 즉, 입력 휘도 신호 Yin에 대해서 흑 측의 계조를 신장하는 흑 레벨 보정을 행한 후, 흑 레벨 보정된 휘도 신호에 대하여 백 측의 계조를 억제하는 감마 보정을 행하여 출력 휘도 신호 Yo를 얻는 구성으로 되어있다.

도 15에 있어서, A는 공통 연산 처리부이며, 도 1 및 도 11에 있어서의 제 1 감산 회로(102)와 보정 이득 가감량 생성 회로(103)와 보정 이득 생성 회로(104)를 포함하고 있다. 이 공통 연산 처리부 A에서는, 흑 레벨 보정의 보정 이득 Hbg와 감마 보정의 보정 이득 Hgg를 시분할 처리에 의해서 구한다. 도 16은 보정 이득 Hbg 및 Hgg를 시분할 처리에 의해서 구하는 방법의 일례를 나타내고 있다. 즉, 상기 공통 연산 처리부 A에서는, 수직 동기 신호 V의 타이밍에 의해서 새로운 보정 이득 Hbg 및 Hgg를 구한다고 하는 일련의 연산 처리를 반복하고 있다.

여기서 시분할 처리하는 타이밍 펄스로서 수직 동기 신호 V를 이용해서 설명했지만, 예컨대, 수평 동기 신호 등의 다른 타이밍 펄스를 이용하도록 하여도 좋다.

도 17은 입력 휘도 신호 Yin과 출력 휘도 신호 Yo의 관계를 나타낸 도면이며, 도면에 있어, 입출력 특성 LA는 무보정 시의 특성이며, 입출력 특성 LB는 흑 레벨 보정과 감마 레벨 보정의 양쪽을 작용시킨 경우의 특성을 각각 나타내고 있다. 도 17에 따르면, 출력 휘도 신호 Yo는 입력 휘도 신호 Yin이 작을 때, 즉 휘도 레벨이 낮을 때에는 흑 레벨 보정을 행하는 것에 의해 흑 측의 계조를 신장하여 출력되고, 반대로 입력 휘도 신호 Yin이 클 때, 즉 휘도 레벨이 클 때에는 감마 보정을 행하는 것에 의해 백 측의 계조를 억압하도록 하고 있다.

이러한 구성에 따른 본 실시예 4의 계조 보정 장치에서는, 입력 휘도 신호 Yin에 대하여, 흑 측, 백 측 양쪽의 계조 보정을 할 수 있고, 상기 실시예 2, 3에 비하여, 보다 선명하고 다이내믹한 영상을 얻을 수 있다.

또, 본 실시예 4에서는 흑 레벨 보정을 행한 후에 감마 보정을 행하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 감마 보정을 먼저 행하고, 그 신호에 대하여 흑 레벨 보정을 행하는 경우에 있어서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

영상 휘도 신호의 계조 보정을 행하는 계조 보정 장치에 있어서, 디지털 방식에 있어서도 정밀도가 높은 피드백 보정을 행함으로써, 디지털에 의한 영상 신호 처리에 있어서의 계조 보정의 하나인, 예컨대, 감마 보정을 실현 가능하게 하는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 영상의 입력 휘도 신호에 대하여 소정의 특성을 가진 출력이 얻어지도록 출력 휘도 신호에 따라 입력 휘도 신호에 대하여 보정을 행하는 계조 보정 장치에 있어서,

   계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최대 휘도 레벨을 검출하는 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단과,

   상기 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최대 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 1 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 1 감산 수단과,

   상기 제 1 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값이 클수록, 출력인 가감량의 변화분이 커지는 특성 곡선에 근거해서, 상기 차분값에 따른 소정의 가감량을 출력하는 보정 이득 가감량 생성 수단과,

   상기 보정 이득 가감량 생성 수단의 출력인 가감량을 현재의 보정 이득에 가산 또는 감산하여 보정 이득으로서 출력하는 보정 이득 생성 수단과,

   외부로부터 인가되는 제 2 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 입력 휘도 신호에 대한 감마 보정 신호를 발생시키는 감마 보정 신호 발생 수단과,

   상기 감마 보정 신호 발생 수단의 출력인 감마 보정 신호에 상기 보정 이득 생성 수단의 출력인 보정 이득을 승산하는 것에 의해, 감마 보정량으로서 출력하는 승산 수단과,

   상기 입력 휘도 신호로부터 상기 승산 수단의 출력인 감마 보정량을 감산하는 것에 의해 상기 입력 휘도 신호에 대하여 감마 보정을 행하는 제 2 감산 수단

   을 구비한 것을 특징으로 하는 계조 보정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 기준 휘도 레벨 및 제 2 기준 휘도 레벨로서, 수상관에 영사되어 나오는 영상이 블루밍되는 휘도 레벨인 블루밍 휘도 레벨을 이용하는 것을 특징으로 하는 계조 보정 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   입력 휘도 신호의 최대 휘도 레벨을 검출하는 입력 최대 휘도 레벨 검출 수단과,

   상기 입력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 입력 최대 휘도 레벨과, 상기 제 1 기준 휘도 레벨을 비교하는 비교 수단과,

   상기 입력 휘도 신호에 상기 승산 수단의 출력인 감마 보정량을 가산하는 것에 의해, 입력 휘도 신호를 감마 보정하는 가산 수단과,

   상기 제 2 감산 수단의 출력과, 상기 가산 수단의 출력을 상기 비교 수단의 비교 결과에 따라 전환하여 출력하는 출력 선택 수단을 구비하고,

   상기 비교 수단에 있어서, 상기 입력 최대 휘도 레벨이 상기 제 1 기준 휘도레벨보다도 큰 경우에는, 상기 제 2 감산 수단의 출력을 상기 선택 수단에 의해서 선택해서 출력하는 것에 의해 감마 보정을 행하는 한편, 상기 입력 최대 휘도 레벨이 상기 제 1 기준 휘도 레벨보다도 작은 경우에는, 상기 가산 수단의 출력을 상기 선택 수단에 의해서 선택해서 출력하는 것에 의해, 휘도 신호의 백(白) 측의 계조를 신장하는 역감마 보정을 행하는 것을 특징으로 하는

   계조 보정 장치.
4. 영상의 입력 휘도 신호에 대하여 소정의 특성을 가진 출력이 얻어지도록 출력 휘도 신호에 따라 입력 휘도 신호에 대하여 보정을 행하는 계조 보정 장치에 있어서,

   계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최소 휘도 레벨을 검출하는 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단과,

   상기 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최소 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 1 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 1 감산 수단과,

   상기 제 1 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값이 커질수록, 출력인 가감량의 변화분이 커지는 특성 곡선에 근거해서, 상기 차분값에 따른 소정의 가감량을 출력하는 보정 이득 가감량 생성 수단과,

   상기 보정 이득 가감량 생성 수단의 출력인 가감량을, 현재의 보정 이득에 가산 또는 감산하여 보정 이득으로서 출력하는 보정 이득 생성 수단과,

   외부로부터 인가되는 제 2 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 입력 휘도 신호에 대한 흑 레벨 보정 신호를 발생시키는 흑 레벨 보정 신호 발생 수단과,

   상기 흑 레벨 보정 신호 발생 수단의 출력인 흑 레벨 보정 신호에 상기 보정 이득 생성 수단의 출력인 보정 이득을 승산하는 것에 의해, 흑 레벨 보정량으로서 출력하는 승산 수단과,

   상기 입력 휘도 신호로부터 상기 승산 수단의 출력인 흑 레벨 보정량을 감산하는 것에 의해 상기 입력 휘도 신호에 대하여 흑 레벨 보정을 행하는 제 2 감산 수단

   을 구비한 것을 특징으로 한 계조 보정 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최소 휘도 레벨을 검출하는 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단과,

   상기 출력 최소 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최소 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 3 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 3 감산 수단과,

   외부로부터 인가되는 제 4 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 제 2 감산 수단으로부터 출력되는 입력 휘도 신호에 대한 흑 레벨 보정 신호를 발생시키는 흑 레벨 보정 신호 발생 수단과,

   상기 제 3 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값에 근거해서, 상기 보정 이득가감량 생성 수단 및 보정 이득 생성 수단에 의해서 얻어진 제 2 보정 이득과, 상기 흑 레벨 보정 신호 발생 수단의 출력을 승산하는 제 2 승산 수단과,

   상기 제 2 감산 수단의 출력으로부터 상기 제 2 승산 수단의 출력을 감산하는 것에 의해, 상기 감마 보정된 휘도 신호에 대하여 흑 레벨 보정을 행하는 제 4 감산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는

   계조 보정 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   계조 보정된 출력 휘도 신호의 출력 최대 휘도 레벨을 검출하는 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단과,

   상기 출력 최대 휘도 레벨 검출 수단의 출력인 출력 최대 휘도 레벨과, 외부로부터 인가되는 제 3 기준 휘도 레벨의 차분값을 연산하는 제 3 감산 수단과,

   외부로부터 인가되는 제 4 기준 휘도 레벨에 근거해서, 상기 제 2 감산 수단으로부터 출력되는 휘도 신호에 대한 감마 보정 신호를 발생시키는 감마 보정 신호 발생 수단과,

   상기 제 3 감산 수단의 출력인 차분값의 절대값에 근거해서, 상기 보정 이득 가감량 생성 수단 및 보정 이득 생성 수단에 의해서 얻어지는 제 2 보정 이득과, 상기 감마 보정 신호 발생 수단의 출력을 승산하는 제 2 승산 수단과,

   상기 제 2 감산 수단의 출력으로부터 상기 제 2 승산 수단의 출력을 감산하는 것에 의해, 상기 흑 레벨 보정된 휘도 신호에 대하여 감마 보정을 행하는 제 4 감산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는

   계조 보정 장치.