CN1201569C - 对比度调整电路和使用它的影像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题的目的在于提供可稳定地得到高对比度的影像显示技术，将对比度调整电路制成如下的结构：判定A/D转换后的数字亮度信号的、在规定期间内的最高亮度水平适用的亮度区和平均亮度水平适用的亮度区，根据该判定了的两亮度区信息，改变亮度信号的增益，调整影像的对比度，同时改变色信号的增益，进行色浓度的校正。对使用3个影像显示元件的投影装置的照明光学系统和色合成系统，可以低成本地实现减少亮度不匀、色彩不匀和高的对比度，以及可以减少在屏幕上显示的放大像的失聚。

Description

对比度调整电路和使用它的影像显示装置
技术领域
本发明涉及将电视信号、从个人计算机等输入的模拟影像信号转换为数字影像信号，在PDA(等离子体显示面板)、液晶面板等的显示部进行显示的技术。
背景技术
在现有的课题中，使用PDP、液晶面板等固定像素器件的影像显示装置与使用阴极射线管的影像显示装置相比，对比度差。为了提高对比度，迄今对PDP的荧光体发光效率进行了提高，以及对驱动方式或结构进行了改进。详细情况载于特开平10-208637号公报、特开平8-138558号公报等中。
发明内容
对使用PDP、液晶面板等固定像素器件的影像显示装置，希望有更高的对比度。
本发明的课题在于：鉴于这样的现有技术，稳定地得到高对比度。
本发明的目的在于提供能够解决上述课题的技术。
为解决上述课题，在本发明中提出了一种将模拟影像信号进行A/D转换后进行显示的影像显示装置用的对比度调整电路，该对比度调整电路有放大装置和对被该放大装置放大了的影像信号进行A/D转换的装置，并制成根据经A/D转换的数字亮度信号的最大亮度水平信息和平均亮度水平信息，改变上述放大装置的增益，调整对比度的结构。
附图说明
图1是本发明的对比度调整电路的基本结构图。
图2是亮度区划分的说明图。
图3是示出被划分了的亮度区与增益控制的关系的图。
图4是对比度调整的增益控制范围的说明图。
图5是黑扩展功能的说明图。
图6是与对比度调整连动的色校正的说明图。
图7是作为本发明第1实施例的对比度调整电路的结构示例图。
图8是对比度调整效果的说明图。
图9是作为本发明第2实施例的对比度调整电路的结构示例图。
图10是作为本发明第3实施例的对比度调整电路的结构示例图。
图11是作为本发明第4实施例的对比度调整电路的结构示例图。
具体实施方式
下面利用附图对本发明的实施例进行说明。
图1～图8是本发明的第1实施例的说明图。图1是本发明的对比度调整电路的基本结构图，图2是最大亮度水平与平均亮度水平的亮度区划分的说明图，图3是示出被划分了的亮度区与增益控制的关系的图，图4是对比度调整的增益控制范围的说明图，图5是黑扩展功能的说明图，图6是与对比度调整连动的色校正的说明图，图7是作为第1实施例的对比度调整电路的结构图，图8是对比度调整效果的说明图。
本第1实施例是根据最大亮度水平和平均亮度水平的亮度区信息，进行A/D转换前的模拟亮度信号的增益控制、A/D转换后的数字亮度信号的黑扩展处理和数字色信号的色校正的情形的例子。
在图1中，1是对比度调整电路，2是依照对比度调整后的信号将影像进行彩色显示的显示部，3是将输入的模拟亮度信号进行放大的视频放大器，4是数字信号形成、亮度水平检测电路，5是将模拟信号转换为数字信号的A/D转换器，6是检测规定期间内的数字亮度信号的最大亮度水平和平均亮度水平的信号电平检测电路，7是对于该测得的最大亮度水平和平均亮度水平的每一种，判定其适用的亮度区、形成与判定结果对应的控制信号并进行输出的微型计算机。输入的模拟亮度信号被视频放大器3放大后由A/D转换器5转换成数字亮度信号，输入到信号电平检测电路6。
该信号电平检测电路6检测数字亮度信号的、例如在1场或1帧的影像期间内的最大亮度水平和平均亮度水平。该测得的最大亮度水平和平均亮度水平的信息(信号)被分别输入微型计算机7。在该微型计算机7内，根据输入的该最大亮度水平和平均亮度水平的信息，对该最大亮度水平适用的亮度区和该平均亮度水平适用的亮度区分别进行判定，形成基于该判定结果的控制信号并进行输出。该控制信号被输入至视频放大器3，控制该视频放大器3的模拟亮度信号的放大增益。借助于控制模拟亮度信号的放大增益，A/D转换后的数字亮度信号的增益也发生变化，其结果是对比度被调整了的影像在显示部2被显示。
另外，在上述图1中虽未进行图示，但在本发明的第1实施例(图7)中，另有控制信号从上述微型计算机7输出至用于对数字亮度信号进行黑扩展处理的黑扩展电路和将数字亮度信号和数字色(色差)信号转换为红(R)、绿(G)、蓝(B)的数字影像信号的色矩阵电路。在该黑扩展电路中，根据平均亮度水平的亮度区信息进行黑扩展处理，在该色矩阵电路中，进行色校正(色的浓度控制)。
图2是最大亮度水平和平均亮度水平的亮度区划分的说明图，(a)是最大亮度水平的情形，(b)是平均亮度水平的情形。例如，如图2(a)所示，最大亮度水平以A/D转换器为8比特时的最高灰度水平255为最高灰度水平的上限，分为3个最大亮度区，即饱和亮度区(①饱和MAX区)、高亮度区(②高MAX区)和低亮度区(③低MAX区)3个区域。饱和亮度区(①饱和MAX区)是超过最大亮度水平上限的亮度区，高亮度区(②高MAX区)是最大亮度水平下限与上述最大亮度水平上限之间的亮度区，低亮度区(③低MAX区)是最低灰度水平0与上述最大亮度水平下限之间的亮度区。另外，例如，如图2(b)所示，平均亮度水平在A/D转换器为8比特时的最高灰度水平255与最低灰度水平0之间分成4个平均亮度区，即高平均亮度区(①高APL区)、中平均亮度区(②中APL区)、低平均亮度区(③低APL区)和极低平均亮度区(④极低APL区)4个区域。由图1的信号电平检测电路6测得的最大亮度水平和平均亮度水平分别由微型计算机7判定其适用于上述亮度区中的哪一个。
图3示出了上述图2划分的亮度区与增益的关系的例子。图3(a)示出了最大亮度水平的亮度区与平均亮度水平的亮度区中的12个组合例子以及该组合在各种情况中的增益控制方向，图3(b)示出了增益的控制内容。No.1～No.4是最大亮度水平在饱和亮度区(①饱和MAX区)的情形，No.5～No.8是最大亮度水平在高亮度区(②高MAX区)的情形，No.9～No.12是最大亮度水平在低亮度区(③低MAX区)的情形。在No.1、No.2的情形下，由于最大亮度水平在饱和亮度区(①饱和MAX区)，并且平均亮度水平在高平均亮度区(①高APL区)、中平均亮度区(②中APL区)，所以微型计算机7例如借助于本对比度调整功能，控制成当视频放大器3的增益升高时，使增益下降，以防止画面饱和。在No.3的情形下，最大亮度水平虽也在饱和亮度区(①饱和MAX区)，但由于平均亮度水平在低平均亮度区(③低APL区)，所以微型计算机7例如控制成使视频放大器3的增益保持原状。在No.4的情形下，最大亮度水平虽也在饱和亮度区(①饱和MAX区)，但由于平均亮度水平在极低平均亮度区(④极低APL区)，所以微型计算机7例如控制成使视频放大器3的增益升高。在No.5～No.7的情形下，由于最大亮度水平在高亮度区(②高MAX区)，并且平均亮度水平在高平均亮度区(①高APL区)、中平均亮度区(②中APL区)和低平均亮度区(③低APL区)，所以微型计算机7例如控制成使视频放大器3的增益保持原状。在No.8的情形下，最大亮度水平虽也在高亮度区(②高MAX区)，但由于平均亮度水平在极低平均亮度区(④极低APL区)，所以微型计算机7例如控制成使视频放大器3的增益升高。在No.9的情形下，最大亮度水平虽在低亮度区(③低MAX区)，但由于平均亮度水平在高平均亮度区(①高APL区)，所以微型计算机7例如控制成使视频放大器3的增益保持原状。在No.10～No.12的情形下，由于最大亮度水平在低亮度区(③低MAX区)，并且平均亮度水平分别在中平均亮度区(②中APL区)、低平均亮度区(③低APL区)和极低平均亮度区(④极低APL区)，所以微型计算机7例如控制成使视频放大器3的增益升高。在上述各情况中，降低增益的界限是直至最高限初始值。
图4是上述对比度调整的增益控制范围的说明图。在图4中，作为增益控制范围的例子，将增益分成了从0至127的128级。增益的增减例如在视频放大器3的增益的最大值与初始值之间的范围内进行。在图3的No.4、No.8的情形与除此以外的情形下增益的控制范围有所变换。图3的No.4、No.8的情形与其他的条件相比，增益的控制范围变窄。这是因为由于在该条件下不管测得的最大亮度水平如何，都使增益升高，故抑制由增益升高过度而引起的影像饱和(白消失)的缘故。
图5是用于得到黑色的紧缩影像的黑扩展功能的说明图。图5(a)是示出进行黑扩展时输出电平与亮度信号的输入电平的关系的图，图5(b)是示出控制增益与输入亮度信号的平均亮度水平(APL)的关系的图。在黑扩展时，对设定的开始电平以下的输入亮度信号，降低其输出电平。在本发明中，由增益控制其下降量，该增益根据平均亮度水平(APL)而控制。在本例中，平均亮度水平(APL)越高，增益升高越多，输出电平的下降量越大。
图6是使之与对比度调整连动的色校正的说明图。
在对比度调整中，由于增益的增大仅对亮度信号进行，所以随着增益的增大形成色浓度变浅的影像。因此，作为其补救措施，进行对应于增益增大，使影像的色浓度加深的校正(色校正)。该色校正例如按照图6那样的特性进行。由设定的色校正开始增益、对比度的最大增益和色校正量的最大(MAX)值求出校正特性线的斜率，决定每一个对比度的增益的校正量。据此，可以抑制对比度调整时的色浓度的变浅。
图7是本发明第1实施例的对比度调整电路的结构例。
在图7中，1是对比度调整电路，2是进行影像显示的、用PDP、液晶面板等构成的显示部，11是将输入的模拟亮度信号Ya进行放大的视频放大器，12是将该放大了的模拟亮度信号Ya转换为数字亮度信号Yd的A/D转换器，13是将输入信号转换为显示装置可以显示的信号时序的扫描变换器，14是将输入的模拟色(色差)信号Cb、Cr转换为数字色(色差)信号Cbd、Crd的A/D转换器，151、152是作为对经上述A/D转换得到的上述数字亮度信号Yd进行噪声消除的低通滤波器的噪声消除用LPF，16是检测噪声消除用LPF151的输出信号(数字亮度信号)的、在规定期间—例如1帧或1场—的平均亮度水平的平均亮度检测电路，17是检测噪声消除用LPF152的输出信号(数字亮度信号)的、在规定期间—例如1帧或1场—的最大亮度水平的最大亮度检测电路，18是由平均亮度检测电路16测得的平均亮度水平的信息(信号)输入其中，判定该平均亮度水平适用的亮度区的平均亮度判定部，19是由最大亮度检测电路17测得的最大亮度水平的信息(信号)输入其中，判定该最大亮度水平适用的亮度区的最大亮度判定部，20是根据上述平均亮度水平适用的亮度区和上述最大亮度水平适用的亮度区的信息形成用于控制视频放大器11的增益等的控制信号的增益控制部，30是进行黑扩展处理的黑扩展电路，31是将数字亮度信号Yd和数字色(色差)信号Cbd、Crd转换为红(R)、绿(G)、蓝(B)的数字影像信号Rd、Gd、Bd的色矩阵电路，T1是模拟亮度信号Ya的输入端子，T2、T3是模拟色(色差)信号Cb、Cr的输入端子。上述诸部件之中的平均亮度判定部18、最大亮度判定部19和增益控制部20例如由微型计算机构成；A/D转换器12、14，扫描变换器13，噪声消除用LPF151、152，平均亮度检测电路16，最大亮度检测电路17，黑扩展电路30和色矩阵电路31例如由LSI(大规模集成电路)构成。
在上述图7的结构中，来自输入端子T1的模拟亮度信号Ya经视频放大器11放大后，被A/D转换器12转换为数字亮度信号Yd。该数字亮度信号Yd被输入扫描变换器13，同时还被输入噪声消除用LPF151、152。在噪声消除用LPF151、152中去掉噪声后，被输入平均亮度检测电路16和最大亮度检测电路17，由平均亮度检测电路16检测规定期间内的平均亮度水平，由最大亮度检测电路17检测最大亮度水平。该测得的平均亮度水平和最大亮度水平的信息分别被输入平均亮度判定部18和最大亮度判定部19，由平均亮度水平判定部18判定上述测得的平均亮度水平适用于哪一个亮度区，由最大亮度判定部19判定上述测得的最大亮度水平适用于哪一个亮度区。具体而言，例如判定测得的平均亮度水平适用于在上述图2中说明的4个平均亮度区，即高平均亮度区(①高APL区)、中平均亮度区(②中APL区)、低平均亮度区(③低APL区)和极低平均亮度区(④极低APL区)中的哪一个区。以及判定测得的最大亮度水平也适用于在上述图2中说明的3个最大亮度区，即饱和亮度区(①饱和MAX区)、高亮度区(②高MAX区)和低亮度区(③低MAX区)这3个区中的哪一个区。该判定的上述平均亮度水平适用的亮度区的信息和上述最大亮度水平适用的亮度区的信息被输入至增益控制部20。另外，用于亮度区判定的平均亮度水平也从平均亮度判定部18一并输入。在增益控制部20中，根据这些亮度区信息和平均亮度水平信息形成第1、第2和第3控制信号。第1控制信号是用于控制视频放大器11的增益以调整对比度的信号，例如是上述图3那样的、根据上述测得的平均亮度水平适用的亮度区和上述测得的最大亮度水平适用的亮度区的组合信息形成的控制信号。第2控制信号是用于输入至黑扩展电路30以进行黑扩展处理的信号，是根据上述测得的平均亮度水平形成的控制信号。第3控制信号是用于输入至色矩阵电路31，以进行数字色(色差)信号的色浓度校正的信号，是根据上述第1控制信号中的对比度调整增益而形成的控制信号。另一方面，从输入端子T2、T3输入的模拟色(色差)信号Cb、Cr也经A/D转换器14转换为数字色(色差)信号Cbd、Crd后，与数字亮度信号Yd一样，被输入至扫描变换器13，进行像素转换。从扫描变换器13输出的数字亮度信号Yd被输入至黑扩展电路30，在该黑扩展电路30中在被上述第2控制信号控制的状态下进行黑扩展处理。经过该黑扩展处理的数字亮度信号Yd进而被输入至色矩阵电路31。从上述扫描变换器13输出的数字色(色差)信号Cbd、Crd也被输入至该色矩阵电路31。在色矩阵电路31中，数字亮度信号Yd和数字色(色差)信号Cbd、Crd被转换为红(R)、绿(G)、蓝(B)的数字影像信号Rd、Gd、Bd后输出。上述图7的对比度调整电路构成影像显示装置的一部分。在图7中，上述输出的数字影像信号Rd、Gd、Bd被输入至显示部2，在该显示部2作为影像被显示出来。
图8是进行对比度调整时的效果的说明图。图8(a)、图8(b)皆示出了模拟亮度信号的波形例子。图8(a)是振幅小，而且平均亮度水平也低(小)的情形，图8(b)是振幅虽大，但平均亮度水平低(小)的情形。在(a)的情形下，曲于从整体上看振幅也小，平均亮度水平也低(小)，所以通过放大全部波形的振幅来提高平均亮度水平。图3的No.10～No.12的情形与此相当。另外，在(b)的情形下，由于虽然极少部分的第1波形的振幅大，但由于其他占大部分的第2波形的振幅小，所以可通过放大该第2波形的振幅来提高平均亮度水平而不涉及最大亮度水平。图3的No.4的情形与此相当。
依据上述第1实施例，由于能够借助于最大亮度水平和平均亮度水平来调整影像的对比度，所以可以得到稳定的高对比度。另外，也能抑制色浓度的变浅，以及通过黑扩展处理得到黑色紧缩的影像。
图9是示出本发明第2实施例的图，它示出了对比度调整电路的结构例。
本第2实施例是根据最大亮度水平和平均亮度水平的亮度区信息进行A/D转换前的模拟亮度信号的增益控制、A/D转换前的模拟色(色差)信号的增益控制和A/D转换后的数字亮度信号的黑扩展处理的情形的例子。
在图9中，1是对比度调整电路，2是进行影像显示的、用PDP、液晶面板等构成的显示部，11是将输入的模拟亮度信号Ya进行放大的视频放大器，12是将该放大了的模拟亮度信号Ya转换为数字亮度信号Yd的A/D转换器，13是将输入信号转换为显示装置可以显示的信号时序的扫描变换器，111是放大输入的模拟色(色差)信号Cb、Cr的视频放大器，14是将放大了的模拟色(色差)信号Cb、Cr转换为数字色(色差)信号Cbd、Crd的A/D转换器，151、152是作为对由上述A/D转换器12得到的上述数字亮度信号Yd进行噪声消除的低通滤波器的噪声消除用LPF，16是检测噪声消除用LPF151的输出信号(数字亮度信号)的、在规定期间—例如1帧或1场—的平均亮度水平的平均亮度检测电路，17是检测噪声消除用LPF152的输出信号(数字亮度信号)的、在规定期间—例如1帧或1场—的最大亮度水平的最大亮度检测电路，18是由平均亮度检测电路16测得的平均亮度水平的信息(信号)输入其中，判定该平均亮度水平适用的亮度区的平均亮度判定部，19是由最大亮度检测电路17测得的最大亮度水平的信息(信号)输入其中，判定该最大亮度水平适用的亮度区的最大亮度判定部，20是根据上述平均亮度水平适用的亮度区和上述最大亮度水平适用的亮度区的信息用于形成控制视频放大器11的增益等的控制信号的增益控制部，30是进行黑扩展处理的黑扩展电路，31是将数字亮度信号Yd和数字色(色差)信号Cbd、Crd转换为红(R)、绿(G)、蓝(B)的数字影像信号Rd、Gd、Bd的色矩阵电路，T1是模拟亮度信号Ya的输入端子，T2、T3是模拟色(色差)信号Cb、Cr的输入端子。在本实施例中，同样地，上述诸部件之中的平均亮度判定部18、最大亮度判定部19和增益控制部20例如由微型计算机构成；A/D转换器12、14，扫描变换器13，噪声消除用LPF151、152，平均亮度检测电路16，最大亮度检测电路17，黑扩展电路30和色矩阵电路31例如由LSI(大规模集成电路)构成。
在上述图9的结构中，来自输入端子T1的模拟亮度信号Ya经视频放大器11放大后，被A/D转换器12转换为数字亮度信号Yd。该数字亮度信号Yd被输入至扫描变换器13，同时还被输入至噪声消除用LPF151、152。在噪声消除用LPF151、152中去掉噪声后，被输入至平均亮度检测电路16和最大亮度检测电路17。由平均亮度检测电路16检测规定期间内的平均亮度水平，由最大亮度检测电路17检测该规定期间内的最大亮度水平。该测得的平均亮度水平和最大亮度水平的信息分别被输入至平均亮度判定部18和最大亮度判定部19，由平均亮度判定部18判定上述测得的平均亮度水平适用于哪一个亮度区，由最大亮度判定部19判定上述测得的最大亮度水平适用于哪一个亮度区。具体而言，例如判定测得的平均亮度水平适用于在上述图2中说明的4个平均亮度区，即高平均亮度区(①高APL区)、中平均亮度区(②中APL区)、低平均亮度区(③低APL区)和极低平均亮度区(④极低APL区)中的哪一个区。以及判定测得的最大亮度水平适用于在上述图2中说明的3个最大亮度区，即饱和亮度区(①饱和MAX区)、高亮度区(②高MAX区)和低亮度区(③低MAX区)这3个区中的哪一个区。该判定的上述平均亮度水平适用的亮度区的信息和上述最大亮度水平适用的亮度区的信息被输入至增益控制部20。另外，用于亮度区判定的平均亮度水平也从平均亮度判定部18一并输入。由增益控制部20根据这些亮度区信息和平均亮度水平信息形成第1、第2和第3控制信号。第1控制信号是用于控制视频放大器11的增益以调整对比度的信号，例如根据上述图3那样的、上述测得的平均亮度水平适用的亮度区和上述测得的最大亮度水平适用的亮度区的组合信息形成。第2控制信号是用于被输入至黑扩展电路30以进行黑扩展处理的信号，是根据上述测得的平均亮度水平信息形成的控制信号。第3控制信号是用于被输入至视频放大器111，对数字色(色差)信号的增益进行控制的信号，根据上述第1控制信号中的对比度调整增益而形成。另一方面，从视频放大器111输出的模拟色(色差)信号Cb、Cr也经A/D转换器14转换为数字色(色差)信号Cbd、Crd后，与数字亮度信号Yd一样，被输入至扫描变换器13。从扫描变换器13输出的数字亮度信号Yd被输入至黑扩展电路30，在该黑扩展电路30中在由上述第2控制信号进行控制的状态下进行黑扩展处理。经过该黑扩展处理的数字亮度信号Yd进而被输入至色矩阵电路31。从上述扫描变换器13输出的数字色(色差)信号Cbd、Crd也被输入至该色矩阵电路31。在色矩阵电路31中，数字亮度信号Yd和数字色(色差)信号Cbd、Crd被转换为红(R)、绿(G)、蓝(B)的数字影像信号Rd、Gd、Bd后输出。上述图9的对比度调整电路，同样地构成影像显示装置的一部分。在图9中，上述输出的数字影像信号Rd、Gd、Bd被输入至显示部2，作为影像进行显示。
依据上述第2实施例，与上述第1实施例的情形一样，可以稳定地得到高对比度。另外，也能抑制色浓度的变浅，以及通过黑扩展处理得到黑色紧缩的影像。
图10是示出本发明第3实施例的图，它示出了对比度调整电路的结构例。本第3实施例是根据最大亮度水平和平均亮度水平的亮度区信息，进行A/D转换后的数字亮度信号的增益控制、A/D转换后的数字色(色差)信号的增益控制和A/D转换后的数字亮度信号的黑扩展处理的情形的例子。上述数字亮度信号的增益控制和数字色(色差)信号的增益控制在色矩阵电路内进行。
在图10中，1是对比度调整电路，2是用PDP、液晶面板等构成、进行影像显示的显示部，12是将输入的模拟亮度信号Ya转换为数字亮度信号Yd的A/D转换器，13是将输入信号转换为显示装置可以显示的信号时序的扫描变换器，14是将输入的模拟色(色差)信号Cb、Cr转换为数字色(色差)信号Cbd、Crd的A/D转换器，151、152是作为对由上述A/D转换器12得到的数字亮度信号Yd进行噪声消除的低通滤波器的噪声消除用LPF，16是检测噪声消除用LPF151的输出信号(数字亮度信号)的、在规定期间—例如1帧或1场—的平均亮度水平的平均亮度检测电路，17是检测噪声消除用LPF152的输出信号(数字亮度信号)的、在规定期间—例如1帧或1场—的最大亮度水平的最大亮度检测电路，18是由平均亮度检测电路16测得的平均亮度水平的信息(信号)输入其中，判定该平均亮度水平适用的亮度区的平均亮度判定部，19是由最大亮度检测电路17测得的最大亮度水平的信息(信号)输入其中，判定该最大亮度水平适用的亮度区的最大亮度判定部，20是根据上述平均亮度水平适用的亮度区和上述最大亮度水平适用的亮度区的信息，用于形成控制数字亮度信号和数字色(色差)信号的增益的控制信号的增益控制部，30是进行黑扩展处理的黑扩展电路，32是将数字亮度信号Yd和数字色(色差)信号Cbd、Crd转换为红(R)、绿(G)、蓝(B)的数字影像信号Rd、Gd、Bd的色矩阵电路，T1是模拟亮度信号Ya的输入端子，T2、T3是模拟色(色差)信号Cb、Cr的输入端子。在本实施例中，同样地，上述诸部件之中的平均亮度判定部18、最大亮度判定部19和增益控制部20例如由微型计算机构成；A/D转换器12、14，扫描变换器13，噪声消除用LPF151、152，平均亮度检测电路16，最大亮度检测电路17，黑扩展电路30和色矩阵电路32例如由LSI(大规模集成电路)构成。
在上述图10的结构中，来自输入端子T1的模拟亮度信号Ya由A/D转换器12转换为数字亮度信号Yd。该数字亮度信号Yd被输入至扫描变换器13，同时还被输入至噪声消除用LPF151、152。在噪声消除用LPF151、152中去掉噪声后，再被输入至平均亮度检测电路16和最大亮度检测电路17。由平均亮度检测电路16检测规定期间内的平均亮度水平，由最大亮度检测电路17检测该规定期间内最大亮度水平。该测得的平均亮度水平和最大亮度水平的信息分别被输入至平均亮度判定部18和最大亮度判定部19。由平均亮度判定部18判定上述测得的平均亮度水平适用于预先进行了区域划分的亮度区中的哪一个亮度区，由最大亮度判定部19判定上述测得的最大亮度水平适用于预先进行了区域划分的亮度区中的哪一个亮度区。具体而言，例如判定测得的平均亮度水平适用于在上述图2中说明的4个平均亮度区，即高平均亮度区(①高APL区)、中平均亮度区(②中APL区)、低平均亮度区(③低APL区)和极低平均亮度区(④极低APL区)中的哪一个区。以及判定测得的最大亮度水平适用于在上述图2中说明的3个最大亮度区，即饱和亮度区(①饱和MAX区)、高亮度区(②高MAX区)和低亮度区(③低MAX区)这3个区中的哪一个区。该判定的上述平均亮度水平适用的亮度区的信息和上述最大亮度水平适用的亮度区的信息被输入至增益控制部20。另外，用于亮度区判定的平均亮度水平也从平均亮度判定部18一并输入。由增益控制部20根据这些亮度区信息和平均亮度水平信息形成第1、第2和第3控制信号。第1控制信号是被输入至色矩阵电路32，在该色矩阵电路32中用于控制数字亮度信号的增益以调整对比度的信号，根据例如上述图3那样的、上述测得的平均亮度水平适用的亮度区和上述测得的最大亮度水平适用的亮度区的组合信息而形成。第2控制信号是被输入至黑扩展电路30，用于进行黑扩展处理的信号，是根据上述测得的平均亮度水平信息而形成的控制信号。第3控制信号与上述第1控制信号一样，是被输入至色矩阵电路32，在该色矩阵电路32中用于对数字色(色差)信号的增益进行控制的信号，根据上述第1控制信号中的对比度调整增益而形成。经过A/D转换器14转换的数字色(色差)信号Cbd、Crd，与数字亮度信号Yd一样，也被输入至扫描变换器13。从扫描变换器13输出的数字亮度信号Yd被输入至黑扩展电路30，在该黑扩展电路30中在由上述第2控制信号进行控制的状态下进行黑扩展处理。经过该黑扩展处理的数字亮度信号Yd进而被输入至色矩阵电路32。从上述扫描变换器13输出的数字色(色差)信号Cbd、Crd也被输入至该色矩阵电路32。在色矩阵电路32中，对比度受到上述第1控制信号控制，色浓度受到上述第3控制信号控制，数字亮度信号Yd和数字色(色差)信号Cbd、Crd被转换为红(R)、绿(G)、蓝(B)的数字影像信号Rd、Gd、Bd后输出。上述图10的对比度调整电路，同样地构成影像显示装置的一部分。在图10中，上述输出的数字影像信号Rd、Gd、Bd被输入至显示部2，作为影像进行显示。
依据上述第3实施例，与上述第1、第2实施例的情形一样，可以稳定地得到高对比度。另外，也能抑制色浓度的变浅，以及通过黑扩展处理得到黑色紧缩的影像。
图11是示出本发明第4实施例的图，它示出了对比度调整电路的结构例。
本第4实施例是以向噪声消除用LPF151、152输入的数字亮度信号，而不是以在A/D转换器12、14紧后的数字亮度信号，作为来自色矩阵电路33的数字亮度信号。该数字亮度信号是在色矩阵电路33内进行的增益控制后的数字亮度信号，它反映了增益控制结果。至于各部的工作，与上述第3实施例的情况相同。
依据上述第4实施例，与上述第1、第2、第3实施例的情形一样，可以稳定地得到高对比度。也能抑制色浓度的变浅。另外，还可以通过黑扩展处理得到黑色紧缩的影像。
还有，在上述各实施例中，通过控制A/D转换前的模拟色(色差)信号或A/D转换后的数字色(色差)信号中的某一种的增益进行色校正，但本发明不限于此，也可以通过控制A/D转换前的模拟色(色差)信号和A/D转换后的数字色(色差)信号两者的增益进行色校正。另外，同样地，关于亮度信号的增益控制，也可以控制A/D转换前的模拟亮度信号和A/D转换后的数字亮度信号两者的增益。还有，在上述实施例中，制成了与上述对比度调整一起进行黑扩展和色校正的结构，但本发明不限于此，也可以是不进行黑扩展和色校正的某一方，或者两方都不进行的结构。还有，也可以是不设置噪声消除用LPF等噪声消除装置的结构。另外，在上述第1、第2、第3实施例中，用于最大亮度水平、平均亮度水平检测的数字亮度信号，都可与第4实施例一样，不限于A/D转换器紧后的信号。
根据本发明，可以得到稳定的高对比度。

Claims (20)

1.一种对比度调整电路，它是将模拟影像信号作A/D转换后进行显示的影像显示装置用的对比度调整电路，其特征在于：
具有：
放大装置，其放大上述模拟影像信号；
A/D转换装置，其对被该放大装置放大了的影像信号进行A/D转换；
检测装置，其检测经A/D转换的数字影像信号的亮度信号的电平信息；
控制装置，其根据由上述检测装置检测出的亮度信号的电平信息进行反馈控制，以改变上述放大装置的增益。
2.如权利要求1所述的对比度调整电路，其特征在于：
上述电平信息是最大亮度电平信息和平均亮度电平信息，
上述控制装置根据由上述检测装置检测出的最大亮度电平信息和平均亮度电平信息进行反馈控制，以改变上述放大装置的增益。
3.如权利要求2所述的对比度调整电路，其特征在于：
还具有色矩阵装置，其改变经上述A/D转换的数字影像信号中包含的色信号的增益来进行色浓度校正，
上述控制装置根据由上述检测装置检测出的最大亮度电平信息和平均亮度电平信息控制上述色矩阵装置，以改变经上述A/D转换的数字影像信号中包含的色信号的增益来进行色浓度校正。
4.如权利要求2所述的对比度调整电路，其特征在于：
还具有黑扩展装置，其改变由上述A/D转换装置进行了A/D转换的数字亮度信号的增益来进行上述黑扩展处理，
上述控制装置根据由上述检测装置检测出的平均亮度电平控制上述黑扩展装置。
5.如权利要求2所述的对比度调整电路，其特征在于：
还具有
黑扩展装置，其改变由上述A/D转换装置进行了A/D转换的数字亮度信号的增益来进行上述黑扩展处理；
色矩阵装置，其改变经上述A/D转换的数字影像信号中包含的色信号的增益来进行色浓度校正，
上述控制装置根据由上述检测装置检测出的最大亮度电平信息和平均亮度电平信息控制上述黑扩展装置，同时根据由上述检测装置检测出的平均亮度电平控制上述色矩阵装置，以改变上述色信号的增益来进行色浓度校正。
6.如权利要求2所述的对比度调整电路，其特征在于：
上述控制装置当上述平均亮度电平位于最低亮度电平的亮度区时，与上述最大亮度电平的亮度区无关地升高上述放大装置的增益。
7.如权利要求4所述的对比度调整电路，其特征在于：
上述控制装置当根据由上述检测装置检测出的上述最大亮度电平适用的第1亮度区的信息和上述平均亮度电平适用的第2亮度区的信息，控制上述放大装置或上述黑扩展装置之一或双方的增益时，根据上述第2亮度区信息，变换增益控制的幅度。
8.如权利要求2所述的对比度调整电路，其特征在于：
在1帧或1场的影像期间检测上述最大亮度电平和上述平均亮度电平。
9.一种对比度调整电路，它是将模拟影像信号作A/D转换后进行显示的影像显示装置用的对比度调整电路，其特征在于，
包括：
放大装置，其放大上述模拟影像信号；
A/D转换装置，其对被该放大装置放大了的影像信号进行A/D转换；
检测装置，其检测经过A/D转换的数字影像信号中亮度信号的、在规定期间内的最大亮度电平和平均亮度电平；
控制装置，其判定由上述检测装置检测出的最大亮度电平适用的第1亮度区和由上述检测装置检测出的平均亮度电平适用的第2亮度区，通过基于该第1亮度区的信息和该第2亮度区的信息的反馈控制，来控制A/D转换前的模拟亮度信号或A/D转换后的数字亮度信号的增益。
10.如权利要求9所述的对比度调整电路，其特征在于：
还具有黑扩展处理装置，其改变在上述A/D转换装置进行了A/D转换的上述数字影像信号的增益来进行黑扩展处理，
上述控制装置根据由上述检测装置检测出的上述平均亮度电平信息控制上述黑扩展处理装置，以相对上述数字影像信号的规定的开始电平以下的输入降低输出电平并进行黑扩展处理。
11.如权利要求9所述的对比度调整电路，其特征在于：
上述控制装置根据上述经控制的A/D转换前的模拟亮度信号或A/D转换后的数字亮度信号的增益信息，控制A/D转换前的模拟色信号或A/D转换后的数字色信号中的某一方，或者这两方的增益。
12.如权利要求9所述的对比度调整电路，其特征在于：
还具有黑扩展处理装置，其改变在上述A/D转换装置进行了A/D转换的上述数字影像信号的增益来进行黑扩展处理，
上述控制装置根据由上述检测装置检测出的上述平均亮度电平信息控制上述黑扩展处理装置，以相对上述数字影像信号的规定的开始电平以下的输入降低输出电平并进行黑扩展处理，同时根据上述经控制的A/D转换前的模拟亮度信号或A/D转换后的数字亮度信号的增益信息，控制A/D转换前的模拟色信号或A/D转换后的数字色信号中的某一方，或者这两方的增益。
13.如权利要求9所述的对比度调整电路，其特征在于：
上述控制装置当上述平均亮度电平位于最低亮度电平的亮度区时，与上述最大亮度电平的亮度区无关地升高上述模拟亮度信号或数字亮度信号的增益。
14.如权利要求9所述的对比度调整电路，其特征在于：
上述控制装置当根据上述第1亮度区的信息和上述第2亮度区的信息，控制A/D转换前的模拟亮度信号或A/D转换后的数字亮度信号中的某一方，或者这两方的增益时，根据上述第2亮度区信息，变换增益控制的幅度。
15.如权利要求9所述的对比度调整电路，其特征在于：
在1帧或1场的影像期间检测上述最大亮度电平和上述平均亮度电平。
16.一种影像显示装置，它是将模拟影像信号作A/D转换后进行显示的影像显示装置，其特征在于，包括：
放大装置，其放大上述模拟影像信号；
A/D转换装置，其对被该放大装置放大了的影像信号进行A/D转换；
检测装置，其检测A/D转换后的数字影像信号中亮度信号的电平信息；
色矩阵装置，其根据上述A/D转换后的数字影像信号中包含的亮度信号和色信号来形成红、绿、蓝的数字影像信号；
显示装置，其按照从该色矩阵电路输出的数字影像信号进行影像显示；
控制装置，其根据由上述检测装置检测出的电平信息进行反馈控制，以改变上述放大装置或色矩阵装置的增益。
17.如权利要求16所述的影像显示装置，其特征在于：
上述电平信息是最大亮度电平信息和平均亮度电平信息，
上述控制装置根据由上述检测装置检测出的最大亮度电平信息和平均亮度电平信息进行反馈控制，以改变上述放大装置或色矩阵装置的增益。
18.如权利要求16所述的影像显示装置，其特征在于：
上述控制装置根据上述检测出的最大亮度电平和平均亮度电平的信息，在上述放大装置或色矩阵装置中控制信号中包含的亮度信号和色信号的增益。
19.如权利要求16所述的影像显示装置，其特征在于，还包括：
黑扩展处理装置，其对上述色矩阵装置输出信号，相对在上述A/D转换装置进行了A/D转换的上述数字影像信号的规定的开始电平以下的输入降低输出电平并进行黑扩展处理。
20.如权利要求16所述的影像显示装置，其特征在于：
还包括黑扩展处理装置，是对上述色矩阵装置输出信号的黑扩展处理装置，其相对在上述A/D转换装置进行了A/D转换的上述数字影像信号的规定的开始电平以下的输入降低输出电平并进行黑扩展处理，
上述控制装置根据上述检测出的最大亮度电平和平均亮度电平的信息，在上述放大装置或色矩阵装置中控制信号中包含的亮度信号和色信号的增益。
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