专利名称：图象显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够改善显示画面上的亮度、色度均匀性的图象显示装置。
背景技术：
近年来随着显示画面的大型化，除原来的CRT方式的直视电视之外，CRT投影器、液晶投影器、等离子体显示器等各种各样的显示装置正在投放市场。这些图象显示装置中，根据用途不同，力求画面的亮度、色度的高度均匀性。这里，以液晶投影器为例予以说明。随着显示区域的大型化，出现了构成装置的光源、光学系统和图象显示元件即液晶的特性离散所引起的画面亮度不匀、颜色不均的均匀性不好的问题。因此，必须把修正前述主要原因综合导致的均匀性不良的电路组装到图象显示装置中。以日本公开专利JP-61-243495公报中记载的技术为例，参照
图10所示的图象显示装置的方框图来说明这一已有技术例的构成。
图10中，信号处理电路2把图象输入端1输入的图象信号变换为R、G、B原色图象信号。另一方面，输入信号还被输入到同步分离电路8，并且分离出水平同步信号和垂直同步信号。被分离出来的水平同步信号输入到相位同步电路9，相位同步电路9产生与水平同步信号相位同步的时钟信号。时钟信号和垂直同步信号被输入到地址计数器65，并根据算出的地址数据读出被记录在存储器64内的修正数据。D／A变换电路62把该修正数据变换为模拟值之后，用加法器电路61把该模拟修正值与输入图象信号相加，用由此得到的图象信号来驱动图象显示装置，例如驱动液晶显示板。
为了把修正数据记录在存储器64中，按如下的步骤来进行。首先，把一定电平的图象信号输入到图象显示装置，并显示在屏幕上。然后，用摄象机对每个适当分割显示画面的区域测定其亮度级，把与作为目标的亮度级的直流差分数据作为亮度修正数据，记录在存储器64中。记录了修正数据的存储器64被组装在图象显示装置的亮度修正电路中。从输入信号的水平、垂直同步信号中计算出对应于亮度测定时被分割的区域的存储地址，由此来进行该修正数据的读出。就这样来修正显示画面上的均匀性不良。
但是，因为以修正数据为基础的亮度测定是按一定的亮度级来进行的，所以未必从低亮度(黑电平附近)的图象信号输入到高亮度(白电平附近)的图象信号输入整个区域就都修正了亮度和颜色的不均匀。
发明的公开为解决上述的课题，本发明的图象显示装置的基本构成是设置有修正输入图象信号的γ曲线并进行显示图象的灰度修正的第一浏览表存储器、产生画面上对每个灰度级的均匀性修正数据的第二浏览表存储器、产生对应于画面位置的均匀性修正数据的位置信息发生部、把分别由所述第二浏览表存储器和所述位置信息发生部输出的均匀性修正数据合成起来的均匀性修正数据作成部和用由所述修正数据作成部输出的均匀性修正数据修正由所述第一浏览表存储器读出的灰度修正后的图象信号的运算处理电路；并且对全灰度级进行显示图象的均匀性修正。
按照上述的构成，能够在输入图象信号的每一个灰度级上进行对应于图象显示位置的均匀性修正，在图象信号的灰度级修正的同时，能够在从低亮度(黑电平附近)的图象信号输入到高亮度(白电平附近)的图象信号输入整个区域内进行无亮度和颜色不均匀的图象显示。
在上述基本构成中，所述位置信息发生部最好设置有保持显示图象的水平方向的均匀性修正数据的第一存储器、保持垂直方向的均匀性修正数据的第二存储器、产生输入到所述存储器的地址的定时发生电路以及从所述第一存储器的输出与所述第二存储器的输出计算出均匀性修正数据的位置信息的运算部。按照这样的构成，就能够减少存储器的容量，并能够兼顾高的精度和低的价格。
作为所述位置信息发生部的其他例子，可以设置有保持显示图象的水平方向的均匀性修正数据的第一存储器、保持垂直方向的均匀性修正数据的第二存储器、产生输入到所述存储器的地址的定时发生电路、对来自所述第一存储器的输出进行平滑的低通滤波器以及从所述低通滤波器的输出与所述第二存储器的输出计算出均匀性修正数据的位置信息的运算部。按照这样的构成，能够减少存储器的容量，并能够实现更廉价的构成。
另外，还能够把上述基本构成的图象显示装置进行如下的变形。即还设置有设定均匀性修正位置的修正位置设定部，所述修正位置设定部包含有修正位置设定输入装置、根据来自所述修正位置设定输入装置的输入把水平和垂直位置信息2值化的CPU以及写入并保持由所述CPU进行了所述2值化的位置信息的水平与垂直位置设定部。并且，所述位置信息发生部设置有产生相当于图象的水平和垂直位置的地址的定时发生电路、把所述水平和垂直位置地址信号作为各自一方的输入并把所述水平和垂直位置设定部的设定值作为各自的另一方的输入来进行运算的2个函数运算部以及从所述2个函数运算部计算出均匀性修正数据的位置信息的运算部。按照这样构成，能够削减存储器容量并降低成本，同时用设定均匀性修正位置的修正位置设定部能够由修正位置的简单设定来调整均匀性。
在上述的基本构成中，在所述第二浏览表存储器的后级设置有由内插运算部和加法运算部构成的修正量内插运算部；所述修正量内插运算部输出把均匀性修正数据内插过的修正数据。通过内插运算进行存储器的削减的同时，就能够简单地进行灰度方向的均匀性修正调整。
另外，还能够把上述基本构成的图象显示装置进行如下的变形。即还设置有设定均匀性修正位置的修正位置设定部，所述修正位置设定部包含有修正位置设定输入装置、根据来自所述修正位置设定输入装置的输入把水平和垂直位置信息2值化的CPU以及写入并保持由所述CPU进行了所述2值化的位置信息的多个水平与垂直位置设定部。并且，所述位置信息发生部设置有产生相当于图象的水平和垂直位置的地址的定时发生电路、把所述水平和垂直位置地址信号作为各自一方的输入并把所述水平和垂直位置设定部的设定值作为各自的另一方的输入来进行运算的2个函数运算部以及从所述2个函数运算部计算出均匀性修正数据的位置信息的运算部。所述水平与垂直位置设定切换装置按垂直地址定时来切换进行均匀性修正的水平位置设定，按水平地址定时来切换进行均匀性修正的垂直位置设定。
这样，按照垂直地址定时来切换进行均匀性修正的水平位置设定，按照水平地址定时来切换进行均匀性修正的垂直位置设定，就能够进行多点均匀性修正。
附图简要说明图1是本发明实施例1中的图象显示装置的构成方框图；图2是本发明实施例2中的图象显示装置的构成方框图；
图3是本发明实施例3中的图象显示装置的构成方框图；图4是本发明实施例4中的图象显示装置的构成方框图；图5是图4所示的图象显示装置的动作说明图；图6是本发明实施例5中的图象显示装置的构成方框图；图7是图6所示的图象显示装置的动作说明图；图8是本发明实施例6中的图象显示装置的构成方框图；图9是图8所示的图象显示装置的动作说明图；图10是现有技术的图象显示装置的构成方框图。
以下参照附图来说明本发明的实施例。
(实施例1)图1是本发明实施例1中的图象显示装置的构成方框图。图1中，信号处理电路2把图象输入端1输入的图象信号变换为R、G、B原色图象信号。另一方面，输入信号还被输入到同步分离电路8，并且分离出水平同步信号和垂直同步信号。被分离出来的水平同步信号输入到相位同步电路9，相位同步电路9产生与水平同步信号相位同步的时钟信号。
位置信息发生部10A由定时发生电路11和存储器12构成，定时发生电路11输入水平同步信号、垂直同步信号、水平同步时钟信号，由此来产生对应于把显示区域分割成棋盘状的块的地址，在存储器12中预先存储有对应于把显示区域分割成棋盘状的各个区域的R、G、B修正数据。因此，从定时电路11把对应于该分割区域的地址输入到存储器12中，就能分别读出对应于各分割区域的R、G、B修正数据。所读出的修正数据被输入到修正数据作成部6。
从信号处理器2输出的R、G、B图象信号由A／D变换电路3数字化，然后被分别输入到灰度修正用的第一浏览表存储器4和均匀性修正用的第二浏览表存储器5。在第一浏览表存储器4中存储有对输入图象信号修正传送γ曲线和显示装置的γ曲线并能够进行所希望的灰度显示的数据。这是预先用彩色色差计取入R、G、B的γ曲线、色度，再从该数据对灰度修正数据进行运算处理而得到的。然后，经灰度修正过的图象信号被输出到运算处理电路7。在第二浏览表存储器5中存储有对每一灰度级逆修正不均匀性的数据，这个数据也是预先用彩色色差计取入R、G、B的每一灰度级的显示画面上的不均匀性的数据，再由该数据计算出来的。就这样产生对应于输入图象信号的电平的均匀性修正数据，并把该数据输入到修正数据作成部6。
在修正数据作成部6中，用第一乘法器19把对应于位置信息发生部10A输出的显示画面上的地方的不均匀性的修正数据和对应于第二浏览表存储器5输出的图象信号的电平引起的不均匀性的修正数据合成起来，用该合成输出根据输入信号的电平来控制每一显示画面的分割区域的修正量，这样就能够大幅度地降低每个象素的γ曲线的离散引起的不均匀性。在上述的例子中，虽然在修正数据作成部6中使用乘法器，但是也可以使用加法器。
经这样运算处理过的修正数据被输入到运算处理电路7，由第一乘法器18进行与第一浏览表存储器4的输出的乘法运算。然后，由第一浏览表存储器4对灰度修正过的图象信号进行均匀性修正，并把该输出信号输出到图象信号输出端20。这个被输出的图象信号就成为进行了灰度修正、对应于灰度级的显示画面上的均匀性修正两方面修正的图象信号。在上述的例子中，虽然在运算处理电路7中使用乘法器，但是也可以使用加法器。
(实施例2)图2是本发明实施例2中的图象显示装置的构成方框图。对与图1所示的实施例中的要素相同的要素标注同样的标号，并进行同样的动作。
图2的实施例与图1的实施例的不同之处在于位置信息发生部10B的构成。位置信息发生部10B由定时发生电路11、存储水平方向的修正数据的第一存储器13、存储垂直方向的修正数据的第二存储器14和运算部16构成。
定时发生电路11输入垂直同步信号、水平同步信号、与水平同步信号同步的水平同步时钟信号，由此来产生对应于把显示区域水平、垂直分割成棋盘状的块的地址。然后把对应于该分割区域的地址输入到第一存储器13和第二存储器14，由此，从定时发生电路11分别读出对应于各分割区域的R、G、B的修正数据。进一步把由第一存储器13读出的水平方向的修正数据和从第二存储器14读出的垂直方向的修正数据分别输入到运算部16，由构成运算部16的第三乘法器17对水平方向的修正数据和垂直方向的修正数据作乘法运算，并输出到修正数据作成部6。在上述的例子中虽然把乘法器用于运算部16，但是也可以使用加法器。
在均匀性修正时，根据清晰度来求出充分的数据量，所存在的问题是增大存储器的存储量牵涉到成本的增高。例如实施例1中的存储器12的容量为水平与垂直方向的修正数据量的乘积，所以必须要大容量的存储器。因此，像本实施例那样，分别从各自的存储器中读出水平方向的修正数据和垂直方向的修正数据进行运算，因为第一和第二存储器13、14的容量之和为水平与垂直方向的修正数据量的和，所以就有可能削减存储量，并在确保性能的情况下可以降低成本。
从信号处理电路2输出的R、G、B图象信号被数字化之后，分别输入到灰度修正用的第一浏览表存储器4和均匀性修正用的第二浏览表存储器5。用第一浏览表存储器4进行灰度修正能够过的图象信号被输出到运算处理电路7，从第二浏览表存储器5输出的对应于图象信号的电平的均匀性修正数据被输入到修正数据作成部6。
在修正数据作成部6中，用第一乘法器19把从位置信息发生部10B输出的对应于显示画面上的地方的不均匀性的修正数据与对应于从第二浏览表存储器5输出的图象信号的电平引起的不均匀性的修正数据合成起来。这样，就能够根据输入信号的电平来控制显示画面的每个分割区域的修正量，并能够大幅度降低由于每个象素的γ曲线的离散而引起的不均匀性。在上述的例子中虽然把乘法器用于修正数据作成部，但是也可以用加法器。
这样进行运算处理过的修正数据被输入到运算处理电路7，并用第二乘法器18进行与第一浏览表存储器4的输出的乘法运算。这样，用第一浏览表存储器4来进行灰度修正过的图象信号的均匀性修正，图象信号输出端20输出该输出信号。被输出的这个图象信号就成为进行过灰度修正和对应于灰度级的显示画面上的均匀性的修正两方面修正的图象信号。在上述的例子中虽然把乘法器用于运算处理电路7，但是也可以用加法器。
(实施例3)图3是本发明实施例3中的图象显示装置的构成方框图。对与图1和图2所示的实施例中的要素相同的要素标注同样的标号，并进行同样的动作。
图3的实施例与图2的实施例的不同之处在于位置信息发生部10C的构成。位置信息发生部10C的特征在于低通滤波器15被内插在第一存储器13和运算部16之间。由第一存储器13读出的水平方向的修正数据被输入到低通滤波器15，然后输入到运算部16。按照这种构成的效果如下。
在进行均匀性修正时，根据清晰度来求出充分的数据量，所存在的问题是增大存储器的存储量牵涉到成本的增高。但是即使仅仅在水平方向内插简单的低通滤波器15，而且垂直方向的修正数据和水平方向的修正数据分别从各自的存储器读出，这样就能够削减存储量，并能够降低成本。
(实施例4)图4是本发明实施例4中的图象显示装置的构成方框图。对与图1所示的实施例中的要素相同的要素标注同样的标号，并进行同样的动作。
图4的实施例与图1～3的实施例的不同之处在于位置信息发生部10D的构成以及设置有修正位置设定部27A。
修正位置设定部27A由修正位置设定输入部26、CPU25、水平位置设定部26和垂直位置设定部27构成。参照图5来说明其动作，图5(a)表示把显示区域分割为棋盘格的情况。如该图所示，在图象的左上方部分存在颜色不匀的情况下，从触摸板等修正位置设定输入部26输入该位置，CPU25根据该位置信息把位置信息2值化后写入到水平和垂直位置设定部23、24。在图5(a)的情况下，是把2值数据“00”写入并保持到水平位置设定部23中，把2值数据“01”写入并保持到垂直位置设定部24中。
位置信息发生部10D由定时发生电路11、函数运算电路21、22和运算部16构成，由定时发生电路11产生的水平和垂直地址信号以及保持在水平和垂直位置设定部23、24中的2值化数据被输入到函数运算电路21、22，运算并输出水平和垂直方向的均匀性修正数据。
如图5(b)所示，函数运算电路21、22由比较电路28、由多个乘法运算电路构成的运算电路29、加法电路30和输出控制电路31构成，以下来说明其动作。地址信号的下位比特被输入到运算电路29，其结果用加法电路30进行加法运算。加法电路的输出为∑ai·X(i1～n的整数，X地址信号的下位比特值)，通过选择系数ai就能够用位置的函数来表示所希望的修正波形。因为用地址下位比特来进行运算，所以就为沿水平和垂直方向周期变化的波形。地址信号的上位2比特和位置设定数据2比特被输入到比较电路28，在输入2系统的值一致的情况下，比较电路28输出A=B信号，并由输出控制电路31输出运算电路29的运算结果。在函数运算电路21的情况下，在沿水平方向的图5(a)中的52的期间输出运算结果；在函数运算电路22的情况下，在沿水平方向的图5(a)中的50的期间输出运算结果。图5(a)的波形40、41表示垂直地址信号中的上位2比特。虽然这里把比较电路28的输入作为2比特来说明，但是也可以为3比特以上。
按照以上的处理，从函数运算电路21、22分别输出水平和垂直方向的修正数据，然后输入到运算部16。水平方向的修正数据和垂直方向的修正数据用第三乘法器17进行乘法运算后输出到修正数据作成部6。在上述的构成中，虽然把乘法器17用于运算部16，但是也可以用加法器。对于使用运算部16的位置信息输出进行均匀性修正的处理来说，与实施例1一样，实现了对图象信号输出端20输出的图象信号的灰度修正和显示画面上对应于灰度级的均匀性修正。
在以上的构成中，以图5(a)所示的棋盘格的交点作为代表点来进行修正，各交点上发生的修正函数的形状在各位置都是一样的，因此，函数运算电路21、22和水平、垂直位置设定部23、24的电路规模可以很小。
(实施例5)图6是本发明实施例5中的图象显示装置的构成方框图。对与图1所示的实施例1中的要素相同的要素标注同样的标号，并进行同样的动作。
图6的实施例与图1～4的实施例的不同之处在于在第二浏览表存储器5的后级设置有由内插运算部33和加法电路34构成的修正量内插运算部32。位置信息发生部10的构成和动作都与实施例1的情况一样，把水平和垂直方向的位置信息作为数据输入到修正数据作成部6。
与实施例1一样，第一浏览表存储器4存储能进行所希望的灰度的显示的灰度修正数据，并把经灰度修正过的图象信号数据输出到运算处理电路7。
在本实施例中，为了作成存储在第二浏览表存储器5内的数据，所以进行如下操作。从图象信号输入端1输入RGB各信号电平相等的信号(所谓全白信号)，由A／D变换电路3数字化后，输入到灰度修正用的第一浏览表存储器4和均匀性修正用的第二浏览表存储器5。
这里，把图象信号的上位比特输入到第二浏览表存储器5，把信号下位比特输入到内插运算部33，调整输入图象信号的电平，以使该下位比特为零。因此，从运算部33不输出信号。如果第二浏览表存储器5预先存储有没有均匀性修正量的数据，就没有输入到修正数据作成部6的均匀性修正数据，而从运算处理电路7输出第一浏览表存储器4的存储数据，并从图象输出端20输出未进行均匀性修正的图象。然后，改变第二浏览表存储器5的存储数据，求出改善均匀性的修正量。至于用图象输入的多大的信号电平来进行上述的处理，先求出图7(a)那样的灰度级与修正量的关系，再把它作为第二浏览表存储器5的存储数据。
接下来，把信号下位比特输入到内插运算部33，对如图7(a)那样求出的2灰度级的修正量之间进行内插运算。内插运算采用按一次函数的直线内插法、构成非循环式滤波器并从3灰度级以上的修正量运算的方法的任一种方法。加法运算电路34对内插运算部33的输出和第二浏览表存储器5的存储数据进行加法运算，输出该结果进行了图7(b)那样内插后的修正数据，并输入到修正数据作成部6。
以下的动作与实施例1一样，同样实现灰度修正和显示画面上对应于灰度级的均匀性修正两方面的修正。
(实施例6)图8是本发明实施例6中的图象显示装置的构成方框图。对与图1和图4所示的实施例中的要素相同的要素标注同样的标号，并进行同样的动作。
图8所示的实施例是使用修正位置设定部27B来代替图4的实施例中的修正位置设定部27A，修正位置设定部27B由修正位置设定输入部26、CPU25、水平位置设定部23、垂直位置设定部24和设定切换电路35、36构成。可以把多个(h)水平位置设定到水平位置设定部23内；可以把多个(k)垂直位置设定到垂直位置设定部24内。
下面，如图9所示，来说明图象上多处存在颜色不匀而必须修正的情况的动作。取对应于图象位置的触摸板等装置作为修正位置设定输入部26，修正位置设定输入部26把有关进行修正的位置的信息输入到CPU25，CPU25把对应于图象的水平和垂直位置地址的多个位置数据输入并保持在水平和垂直位置设定部23、24内。垂直地址的上位比特被输入到设定切换电路35，并按照地址信号的定时按顺序选择输出水平位置设定l到h。
如果取图9的情况为例，CPU25对水平位置设定部23进行设定，按垂直期间50的定时输出水平期间52部分的水平位置设定，按垂直期间51的定时输出水平期间53部分的水平位置设定。同样，CPU25对垂直位置设定部24进行设定，按水平期间52的定时输出垂直期间50部分的垂直位置设定，按水平期间51的定时输出垂直期间53部分的垂直位置设定。
通过进行以上的处理，由设定切换电路35、36分别把修正位置信息送到函数运算部21、22。函数运算部以后的动作与实施例4一样，能够进行图9所示的多个颜色不匀区域的均匀性修正。
产业上的可利用性按照本发明，可以得到以下的效果(1)能够在从低亮度(黑电平附近)的图象信号输入到高亮度(白电平附近)的图象信号输入整个区域内修正亮度和颜色不均匀，并能够在显示画面上对输入图象信号的全灰度级进行没有不均匀性的显示。
(2)削减存储器容量的构成能够降低成本。
(3)能够以简单的方法实现每修正位置·灰度级的修正量的设定。
(4)能够进行图象内的多处均匀性修正。
权利要求
1．一种图象显示装置，设置有修正输入图象信号的γ曲线并进行显示图象的灰度修正的第一浏览表存储器、产生画面上对每个灰度级的均匀性修正数据的第二浏览表存储器、产生对应于画面位置的均匀性修正数据的位置信息发生部、把分别由所述第二浏览表存储器和所述位置信息发生部输出的均匀性修正数据合成起来的修正数据作成部和用由所述修正数据作成部输出的均匀性修正数据修正由所述第一浏览表存储器读出的灰度修正后的图象信号的运算处理电路；并且对全灰度级进行显示图象的均匀性修正。
2．根据权利要求1的图象显示装置，其特征在于所述位置信息发生部设置有保持显示图象的水平方向的均匀性修正数据的第一存储器、保持垂直方向的均匀性修正数据的第二存储器、产生输入到所述存储器的地址的定时发生电路以及从所述第一存储器的输出与所述第二存储器的输出计算出均匀性修正数据的位置信息的运算部。
3．根据权利要求1的图象显示装置，其特征在于所述位置信息发生部设置有保持显示图象的水平方向的均匀性修正数据的第一存储器、保持垂直方向的均匀性修正数据的第二存储器、产生输入到所述存储器的地址的定时发生电路、使来自所述第一存储器的输出平滑化的低通滤波器以及从所述低通滤波器的输出与所述第二存储器的输出计算出均匀性修正数据的位置信息的运算部。
4．根据权利要求1的图象显示装置，其特征在于还设置有设定均匀性修正位置的修正位置设定部，所述修正位置设定部包含有修正位置设定输入装置、根据来自所述修正位置设定输入装置的输入把水平和垂直位置信息2值化的CPU以及写入并保持由所述CPU进行了所述2值化的位置信息的水平与垂直位置设定部；所述位置信息发生部设置有产生相当于图象的水平和垂直位置的地址的定时发生电路、把所述水平和垂直位置地址信号作为各自一方的输入并把所述水平和垂直位置设定部的设定值作为各自的另一方的输入来进行运算的2个函数运算部以及从所述2个函数运算部计算出均匀性修正数据的位置信息的运算部。
5．根据权利要求1的图象显示装置，其特征在于在所述第二浏览表存储器的后级设置有由内插运算部和加法电路构成的修正量内插运算部；所述修正量内插运算部输出把均匀性修正数据内插过的修正数据。
6．根据权利要求1的图象显示装置，其特征在于还设置有设定均匀性修正位置的修正位置设定部，所述修正位置设定部包含有修正位置设定输入装置、根据来自所述修正位置设定输入装置的输入把水平和垂直位置信息2值化的CPU以及写入并保持由所述CPU进行了所述2值化的位置信息的多个水平与垂直位置设定部；所述位置信息发生部设置有产生相当于图象的水平和垂直位置的地址的定时发生电路、把所述水平和垂直位置地址信号作为各自一方的输入并把所述水平和垂直位置设定部的设定值作为各自的另一方的输入来进行运算的2个函数运算部以及从所述2个函数运算部计算出均匀性修正数据的位置信息的运算部；所述水平与垂直位置设定切换装置按垂直地址定时来切换进行均匀性修正的水平位置设定，按水平地址定时来切换进行均匀性修正的垂直位置设定。
全文摘要
除修正输入图象信号的γ曲线并进行显示图象的灰度修正的第一浏览表存储器(4)和产生画面上对每个灰度级的均匀性修正数据的第二浏览表存储器(5)之外,还有产生对应于画面位置的均匀性修正数据的位置信息发生部(10)。均匀性修正数据作成部(6)把分别由所述第二浏览表存储器(5)和所述位置信息发生部(10)输出的均匀性修正数据合成起来。运算处理电路(7)用由所述修正数据作成部(6)输出的均匀性修正数据修正由所述第一浏览表存储器(4)读出的灰度修正后的图象信号,并且对全灰度级进行显示图象的均匀性修正。
文档编号G09G5/10GK1293807SQ00800098
公开日2001年5月2日 申请日期2000年1月27日 优先权日1999年1月29日
发明者佐藤宏明, 盐田哲郎, 宫井宏 申请人:松下电器产业株式会社