JP2010014800A - Brightness control circuit and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示パネルの輝度ムラを調整する輝度調整回路及び液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a luminance adjustment circuit and a liquid crystal display device that adjust luminance unevenness of a liquid crystal display panel.
近年、液晶表示装置の薄型化・大型化が進み、その需要が増加している。それに伴って、今まで以上に高品質な表示性能が求められるようになってきている。 In recent years, liquid crystal display devices have become thinner and larger, and their demand has increased. Along with this, higher quality display performance is required more than ever.
ところが、液晶表示装置に備えられる液晶パネルは、生産時の何らかの要因により、表示領域に輝度ムラが発生し、表示品位を低下させている。特に、液晶パネルにおいて、スジ状に発生した輝度ムラは目立ちやすく、このスジ状の輝度ムラによって表示品位を著しく低下させている。 However, the liquid crystal panel provided in the liquid crystal display device has uneven luminance in the display area due to some factor during production, and deteriorates the display quality. In particular, in the liquid crystal panel, the uneven luminance generated in the stripe shape is conspicuous, and the display quality is remarkably lowered by the uneven luminance in the stripe shape.
例えば図9に示すように、TFTパネル500の表示領域501において、矢印Y方向(ソースラインに沿う方向)に一様に輝度値が基準輝度値よりも小さい、あるいは大きい領域501aがスジ状に存在する。このような、輝度値が周囲と異なるスジ状の領域を、以下、輝度ムラ501aとする。ここで、基準輝度値とは、TFTパネル全面を同一階調で表示した場合に得られる輝度値とする。
For example, as shown in FIG. 9, in the
上記輝度ムラを解消するために、通常、液晶パネルに入力される映像信号の輝度値を調整している。例えば、あるソースラインに対応する領域の輝度値が基準輝度値よりも小さければ、その領域は周囲よりも暗いと判断し、そのソースラインに入力される映像信号の輝度値が大きくなるように調整し、逆に、ソースラインに対応する領域の輝度値が基準輝度値よりも大きければ、その領域は周囲よりも明るいと判断し、そのソースラインに入力される映像信号の輝度値が小さくなるように調整する。具体的には、ソースライン毎に対応する領域の輝度値に応じて、各ソースラインに入力される映像信号の階調データを変換することで、輝度ムラを解消するようにしている。 In order to eliminate the luminance unevenness, the luminance value of the video signal input to the liquid crystal panel is usually adjusted. For example, if the brightness value of the area corresponding to a certain source line is smaller than the reference brightness value, the area is judged to be darker than the surrounding area, and the brightness value of the video signal input to the source line is adjusted to be larger. On the other hand, if the luminance value of the area corresponding to the source line is larger than the reference luminance value, it is determined that the area is brighter than the surrounding area, and the luminance value of the video signal input to the source line is reduced. Adjust to. Specifically, luminance unevenness is eliminated by converting the gradation data of the video signal input to each source line in accordance with the luminance value of the region corresponding to each source line.
ところで、上記輝度ムラは、液晶パネル毎に発生する領域が異なるので、液晶パネル毎に、上記の階調データ変換用データ(以下、輝度調整用データと称する)をソースライン分だけ用意し、それぞれのパネルに記憶させておく必要がある。もしくは、ある数量のパネルに対して平均値を算出し、対象パネルに同一のデータを記憶させておく必要がある。 By the way, since the region where the luminance unevenness is generated is different for each liquid crystal panel, the above-mentioned gradation data conversion data (hereinafter referred to as luminance adjustment data) is prepared for each source line for each liquid crystal panel. It is necessary to memorize in the panel. Alternatively, it is necessary to calculate an average value for a certain number of panels and store the same data in the target panel.
ところが、液晶パネルの大型化、高精細化が進めば、ソースライン本数も増加し、これに伴って輝度調整用データの数も増加する。このため、輝度調整用データの記憶容量が大きくなるという問題がある。 However, as the size and resolution of the liquid crystal panel increase, the number of source lines increases, and the number of brightness adjustment data increases accordingly. For this reason, there is a problem that the storage capacity of the brightness adjustment data is increased.
そこで、例えば特許文献1には、階調補正を行うための変換データ(上記の輝度調整用データに相当)の一部を記憶手段(RAM等)に記憶させ、残りの変換データについては補間演算により算出して求めることにより、記憶手段の記憶容量を削減する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1では、記憶手段の記憶容量を削減できるものの、変換データの一部を補間演算により求めているので、液晶パネルの大型化及び高精細化に伴って増加するソースライン本数分、そして、液晶パネルの駆動速度の上昇により、上記の補間演算の高速化が必要になる。このためには、高速演算可能な高価な演算装置もしくは複雑な演算回路が必要になるので、液晶表示装置の価格が上昇するという問題が生じる。
However, in
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記憶手段の記憶容量の削減を図りつつ、高速な演算装置を必要としない安価な液晶表示装置を提供可能にする輝度調整回路を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an inexpensive liquid crystal display device that does not require a high-speed arithmetic device while reducing the storage capacity of the storage means. The object is to realize a luminance adjustment circuit.
本発明に係る輝度調整回路は、上記課題を解決するために、m(m:2以上の整数)ビット階調表示可能な表示パネルに入力される映像信号の輝度を調整する輝度調整回路において、
上記表示パネル上の輝度ムラを解消するために、該表示パネルの、映像信号が入力されるライン毎に対応付けて設定されている、n(n:1以上、且つm>nの関係を満たす整数)ビットの輝度調整用データを記憶している記憶手段と、
mビット階調の映像信号に含まれる表示パネルの入力ライン情報に対応付けられたnビットの輝度調整用データを上記記憶手段から読み出して、上記映像信号の階調数を(m+L:n≧L>1)ビットに拡張し、拡張した(m+L)ビット階調の映像信号から、上記輝度調整用データによって予め決まったmビット分の階調を選択し、mビット階調の映像信号として上記表示パネルに出力する階調拡張手段とを備えていることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a luminance adjustment circuit according to the present invention is a luminance adjustment circuit that adjusts the luminance of a video signal input to a display panel capable of displaying m (m: integer of 2 or more) bit gradation.
In order to eliminate the luminance unevenness on the display panel, the display panel satisfies the relationship of n (n: 1 or more and m> n) set in association with each line to which the video signal is input. An integer) bit storage means for storing brightness adjustment data;
The n-bit brightness adjustment data associated with the input line information of the display panel included in the video signal of m-bit gradation is read from the storage means, and the number of gradations of the video signal is (m + L: n ≧ L > 1) Expand to bits, select m-bit gradation determined in advance by the brightness adjustment data from the expanded (m + L) -bit gradation video signal, and display the above as m-bit gradation video signal And a gradation expanding means for outputting to the panel.
上記の構成によれば、表示パネルに出力される映像信号は、当該表示パネル上の輝度ムラを解消するために、該表示パネルの、映像信号が入力されるライン毎に対応付けて設定されている、輝度調整用データに基づいて輝度が調整されているので、表示パネルにおいて当該映像信号が入力されれば輝度ムラが解消され、表示品位の高い表示画像を得ることができる。 According to the above configuration, the video signal output to the display panel is set in association with each line of the display panel to which the video signal is input in order to eliminate luminance unevenness on the display panel. Since the luminance is adjusted based on the luminance adjustment data, if the video signal is input to the display panel, the luminance unevenness is eliminated and a display image with high display quality can be obtained.
しかも、最終的に表示パネルに入力される輝度調整された映像信号は、階調拡張手段により拡張されたデータ(mビット階調の映像信号が一旦(m+L)ビット階調のデータ)から、記憶手段に予め記憶された、当該映像信号が入力されるライン情報に対応付けられたnビットの輝度調整用データによって予め決まったmビット分の階調データを選択することにより決定される。 In addition, the luminance-adjusted video signal that is finally input to the display panel is stored from the data expanded by the gradation expanding means (the m-bit gradation video signal is temporarily (m + L) -bit gradation data). This is determined by selecting m-bit gradation data determined in advance by n-bit brightness adjustment data associated with line information to which the video signal is input, which is stored in advance in the means.
ここで、記憶手段に記憶される輝度調整用データは、入力される映像信号のビット数mよりも小さなビット数nなので、記憶手段の容量が少なくて済む。 Here, since the brightness adjustment data stored in the storage means has a bit number n smaller than the bit number m of the input video signal, the capacity of the storage means can be reduced.
また、階調拡張手段は、入力映像信号の階調数を増加させ、記憶手段を参照して、元の階調数の映像信号を選択して、輝度調整された映像信号を得ているだけなので、データの補間演算のような複雑な演算を行う必要はない。これにより、比較的安価な演算装置であっても、階調拡張手段における階調の拡張処理が可能となるので、安価な液晶表示装置を提供することができる。 In addition, the gradation expansion means increases the number of gradations of the input video signal, refers to the storage means, selects the original gradation number of the video signal, and obtains the brightness-adjusted video signal. Therefore, it is not necessary to perform complicated operations such as data interpolation. Thereby, even a relatively inexpensive arithmetic device can perform gradation expansion processing in the gradation expansion means, so that an inexpensive liquid crystal display device can be provided.
また、上記階調拡張手段は、mビット階調の映像信号に含まれる表示パネルの入力ライン情報に対応付けられたnビットの輝度調整用データを上記記憶手段から読み出して、上記映像信号の階調数を(m+n)ビットに拡張し、拡張した(m+n)ビット階調の映像信号から、上記輝度調整用データによって予め決まったmビット分の階調を選択し、mビット階調の映像信号として上記表示パネルに出力してもよい。 The gradation expanding means reads n-bit luminance adjustment data associated with the input line information of the display panel included in the m-bit gradation video signal from the storage means, and The logarithm is expanded to (m + n) bits, m-bit gradations determined in advance by the luminance adjustment data are selected from the expanded (m + n) -bit gradation video signals, and an m-bit gradation video signal is selected. May be output to the display panel.
上記表示パネルが液晶表示パネルである場合、上記輝度調整用データは、上記液晶表示パネルの各ソースラインに対応する領域から得られる輝度値に基づいて生成されるのが好ましい。 When the display panel is a liquid crystal display panel, the luminance adjustment data is preferably generated based on a luminance value obtained from an area corresponding to each source line of the liquid crystal display panel.
この場合には、液晶表示パネルで生じる輝度ムラのうち、表示画面の縦方向(ソースラインに沿った方向)に発生したスジ状の領域からなる輝度ムラの解消を行うことができる。 In this case, it is possible to eliminate luminance unevenness composed of streaky regions generated in the vertical direction of the display screen (direction along the source line) among luminance unevenness generated in the liquid crystal display panel.
また、上記液晶表示パネルには、各ソースラインに対応する表示領域からの照射光を受光する受光素子と、上記受光素子で受光したソースライン毎の受光データから、上記輝度調整用データを生成する輝度調整用データ生成手段とが設けられ、上記記憶手段には、上記輝度調整用データ生成手段で生成された輝度調整用データが格納されることが好ましい。 The liquid crystal display panel generates the brightness adjustment data from a light receiving element that receives irradiation light from a display area corresponding to each source line and light reception data for each source line received by the light receiving element. Preferably, brightness adjustment data generation means is provided, and the storage means stores the brightness adjustment data generated by the brightness adjustment data generation means.
この場合、予め輝度調整用データを求めて記憶手段に記憶させておく必要がない。しかも、液晶表示パネルに輝度調整用データを生成するための手段を備えているので、該液晶表示パネルにおける各ソースラインに対応する表示領域での輝度値の経時変化によって生じる輝度ムラ解消にも対応することができる。 In this case, it is not necessary to obtain brightness adjustment data in advance and store it in the storage means. In addition, since the liquid crystal display panel is equipped with means for generating brightness adjustment data, it can also eliminate luminance unevenness caused by changes in luminance values in the display area corresponding to each source line in the liquid crystal display panel. can do.
また、上記表示パネルが液晶表示パネルである場合、上記輝度調整用データは、上記液晶表示パネルの各ゲートラインに対応する領域から得られる輝度値に基づいて生成されるのが好ましい。 When the display panel is a liquid crystal display panel, it is preferable that the brightness adjustment data is generated based on a brightness value obtained from a region corresponding to each gate line of the liquid crystal display panel.
この場合には、液晶表示パネルで生じる輝度ムラのうち、表示画面の横方向(ゲートラインに沿った方向)に発生したスジ状の領域からなる輝度ムラの解消を行うことができる。 In this case, of the luminance unevenness generated in the liquid crystal display panel, it is possible to eliminate the luminance unevenness composed of streaky regions generated in the horizontal direction of the display screen (the direction along the gate line).
上記液晶表示パネルには、各ゲートラインに対応する表示領域からの照射光を受光する受光素子と、上記受光素子で受光したゲートライン毎の受光データから、上記輝度調整用データを生成する輝度調整用データ生成手段とが設けられ、上記記憶手段には、上記輝度調整用データ生成手段で生成された輝度調整用データが格納されることが好ましい。 The liquid crystal display panel includes a light receiving element that receives irradiation light from a display region corresponding to each gate line, and brightness adjustment that generates the brightness adjustment data from light reception data for each gate line received by the light receiving element. It is preferable that brightness adjustment data generated by the brightness adjustment data generation means is stored in the storage means.
この場合、予め輝度調整用データを求めて記憶手段に記憶させておく必要がない。しかも、液晶表示パネルに輝度調整用データを生成するための手段を備えているので、該液晶表示パネルにおける各ゲートラインに対応する表示領域での輝度値の経時変化によって生じる輝度ムラ解消にも対応することができる。 In this case, it is not necessary to obtain brightness adjustment data in advance and store it in the storage means. In addition, since the liquid crystal display panel is provided with means for generating brightness adjustment data, it can also eliminate luminance unevenness caused by changes in luminance values over time in the display area corresponding to each gate line in the liquid crystal display panel. can do.
本発明に係る輝度調整回路は、以上のように、m(m:2以上の整数)ビット階調表示可能な表示パネルに入力される映像信号の輝度を調整する輝度調整回路において、上記表示パネル上の輝度ムラを解消するために、該表示パネルの、映像信号が入力されるライン毎に対応付けて設定されている、n(n:1以上、且つm>nの関係を満たす整数)ビットの輝度調整用データを記憶している記憶手段と、mビット階調の映像信号に含まれる表示パネルの入力ライン情報に対応付けられたnビットの輝度調整用データを上記記憶手段から読み出して、上記映像信号の階調数を(m+L:n≧L>1)ビットに拡張し、拡張した(m+L)ビット階調の映像信号から、上記輝度調整用データによって予め決まったmビット分の階調を選択し、mビット階調の映像信号として上記表示パネルに出力する階調拡張手段とを備えているので、表示パネルに発生する輝度ムラを解消することができると共に、安価な液晶表示装置を提供することができるという効果を奏する。 As described above, the luminance adjustment circuit according to the present invention is a luminance adjustment circuit that adjusts the luminance of a video signal input to a display panel capable of displaying m (m: an integer of 2 or more) bit gradation. N (n is an integer satisfying the relationship of n: 1 or more and m> n), which is set in association with each line to which the video signal is input in the display panel in order to eliminate the luminance unevenness above. Storage unit storing the luminance adjustment data, and n-bit luminance adjustment data associated with the input line information of the display panel included in the m-bit gradation video signal is read from the storage unit, The number of gradations of the video signal is expanded to (m + L: n ≧ L> 1) bits, and the gradation of m bits determined in advance by the luminance adjustment data from the expanded (m + L) bit gradation video signal. Select m And a gray scale expansion means for outputting to the display panel as a video signal of high gray scales. Therefore, it is possible to eliminate luminance unevenness occurring in the display panel and to provide an inexpensive liquid crystal display device. There is an effect that can be done.
本発明の一実施形態について説明すれば以下の通りである。なお、本実施形態では、表示パネルとして液晶表示パネルを使用した液晶表示装置に用いられる輝度調整回路について説明する。また、上記液晶表示パネルは、m(m:2以上の整数)ビット階調表示可能な表示パネルのうちm=8ビット階調表示可能な液晶表示パネルとする。 An embodiment of the present invention will be described as follows. In the present embodiment, a luminance adjustment circuit used in a liquid crystal display device using a liquid crystal display panel as the display panel will be described. Further, the liquid crystal display panel is a liquid crystal display panel capable of displaying m = 8 bit gradation among display panels capable of displaying m (m: integer of 2 or more) bit gradation.
本実施形態に係る液晶表示装置は、図2に示すように、表示パネルとしてTFT(Thin Film Transistor)パネル1を備え、このTFTパネル1を駆動するための駆動回路としてソース駆動回路2及びゲート駆動回路3並びにタイミング制御回路4を備えた構成となっている。
As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device according to the present embodiment includes a TFT (Thin Film Transistor)
上記TFTパネル1は、8ビット階調表示可能な表示パネルであり、上記ソース駆動回路2に接続された複数のソースラインと、上記ゲート駆動回路3に接続された複数のゲートラインとを有し、ソースラインとゲートラインとの交差部それぞれにスイッチング素子としてTFT素子及び画素電極が設けられたTFT基板と、このTFT基板に対向する対向基板との間に液晶を挟持した構造となっている。
The
上記TFT基板における、上記スイッチング素子のゲート電極、ソース電極、ドレイン電極には、それぞれ上記ゲートライン、上記ソースライン、上記画素電極がそれぞれ接続されている。これにより、スイッチング素子のオン・オフ制御により、画素電極にソース信号、すなわち映像信号を供給するか否かを制御している。例えば、ゲート駆動回路3からゲートラインを介してスイッチング素子にゲート信号が供給されると、スイッチング素子がオン状態となり、当該スイッチング素子のソース電極からドレイン電極にソース信号が流れて画素電極に供給される。
The gate line, the source line, and the pixel electrode are respectively connected to the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode of the switching element in the TFT substrate. Thus, whether or not a source signal, that is, a video signal is supplied to the pixel electrode is controlled by on / off control of the switching element. For example, when a gate signal is supplied from the
上記ソース信号は、ソースラインを介してソース駆動回路2から供給される。
The source signal is supplied from the
上記ソース駆動回路2は、タイミング制御回路4から供給されるタイミング信号に基づいて、TFTパネル1におけるTFT基板の各ソースラインに走査順にソース信号を供給するようになっている。
Based on the timing signal supplied from the
上記タイミング制御回路4は、図3に示すにように、輝度調整回路100、映像データ補正回路200、パネルデータ送信回路300、タイミング生成回路400を備えている。
As shown in FIG. 3, the
上記輝度調整回路100は、TFTパネル1に入力される映像信号の輝度を調整する回路であって、色階調拡張回路(階調拡張手段)101と、メモリ(記憶手段)102とを含んでいる。この輝度調整回路100の詳細については後述する。
The
上記輝度調整回路100によって、ライン毎に輝度調整された映像信号は、映像データ補正回路200に供給される。ここで、ラインとは、TFTパネル1におけるTFT基板に設けられたソースラインを示す。
The video signal whose luminance is adjusted for each line by the
上記映像データ補正回路200は、輝度調整回路100によって輝度調整された映像信号に対して、さらに、ガンマ補正回路、色調補正回路、輪郭補正回路等における補正処理を行い、補正映像データを、後段のパネルデータ送信回路300及びタイミング生成回路400に供給する回路である。
The video
上記パネルデータ送信回路300は、映像データ補正回路200から供給される補正映像データのうち、TFTパネル1の表示に必要なパネルデータを抽出して、ソース駆動回路2に送信する回路である。
The panel
一方、上記タイミング生成回路400は、映像データ補正回路200から供給される補正映像データに含まれるタイミング情報から、TFTパネル1に供給するパネルデータを送り込むタイミングを図るためのタイミング信号を生成する回路である。
On the other hand, the
すなわち、上記タイミング制御回路4は、入力された映像信号の輝度を適切に補正し、補正後の映像データからパネルデータと、タイミング信号とを生成して、それぞれをソース駆動回路2に供給するようになっている。
That is, the
なお、図3に示すタイミング制御回路4では、輝度調整回路100が映像データ補正回路200の前段に設けられた例を示しているが、輝度調整回路100が映像データ補正回路200の後段に設けられていてもよい。
In the
ここで、上記輝度調整回路100について図1(a)(b)を参照しながら以下に説明する。
Here, the
上記輝度調整回路100は、図1(a)に示すように、色階調拡張回路(階調拡張手段)101とメモリ(記憶手段)102とを含んでいる。
The
上記色階調拡張回路101は、TFTパネル1における、映像信号が入力されるライン毎に、8ビット階調の映像信号を擬似的に10ビット階調の映像信号に拡張処理する回路である。例えばFRC(Frame Rate Control)回路が好適に使用できるが、階調を擬似的に拡張する回路であれば、他の回路であってもよい。例えば、FRC回路の例として、時間を4分割して下位2ビット分の階調を表現することで、8ビット階調表示可能なTFTパネル1において擬似的に10ビット階調表示を行わせる回路がある。
The color
上記色階調拡張回路101は、図1(b)に示すように、256階調で示された8ビット入力の映像信号を10ビット階調の1024階調に拡張して、拡張した擬似1024階調から、上記メモリ102に記憶されている2ビットの輝度調整用データに基づいて、256階調分を選択して擬似10ビット出力とする回路である。
As shown in FIG. 1B, the color
上記メモリ102は、上記TFTパネル1における、映像信号が入力されるライン毎に予め設定された2ビットの輝度調整用データを記憶している記憶手段である。記憶手段としては、RAM、ROM等が適用可能であるが、できるだけ読み出し速度の速い記憶手段を用いるのが好ましい。
The
上記メモリ102内において、2ビットの輝度調整用データは、例えば図4に示すように、TFTパネル1のソースライン毎に格納されている。
In the
上記色階調拡張回路101は、上記メモリ102に格納されている輝度調整用データをソースライン毎に読み出して、読み出した輝度調整用データに基づいて、当該ソースラインに入力される映像信号の階調を、拡張した階調の何れかに割り当てるようになっている。
The color
具体的には、上記のように輝度調整用データが2ビットのデータである場合、2ビットのデータは、”00”、”01”、”10”、”11”の4種類に分類できるので、例えば図5に示すように、8ビットの映像信号の一つの階調(n階調:n=0〜255の整数)に対して、10ビットの映像信号の階調4つ(4n階調、4n+1階調、4n+2階調、4n+3階調)が割り当てられることになる。 Specifically, when the brightness adjustment data is 2-bit data as described above, the 2-bit data can be classified into four types of “00”, “01”, “10”, and “11”. For example, as shown in FIG. 5, four gradations (4n gradations) of a 10-bit video signal with respect to one gradation (n gradation: n = 0 to 255) of an 8-bit video signal. 4n + 1 gradation, 4n + 2 gradation, 4n + 3 gradation) are assigned.
ここでは、輝度調整用データ”00”は、階調変更無しを示し、”01”は、階調を10ビット階調にした場合に1段上げることを示し、”10”は、階調を10ビット階調にした場合に2段上げることを示し、”11”は、階調を10ビット階調にした場合に3段上げることを示している。すなわち、図5において、10ビット階調の4n階調には”00”が対応付けられ、4n+1階調には”01”が対応付けられ、4n+2階調には”10”が対応付けられ、4n+3階調には、”11”が対応付けられている。 Here, the brightness adjustment data “00” indicates no gradation change, “01” indicates that the gradation is increased by one step when the gradation is changed to 10-bit gradation, and “10” indicates the gradation is changed. When the 10-bit gradation is set, it indicates that the level is increased by two, and “11” indicates that the level is increased by three when the gradation is set to the 10-bit level. That is, in FIG. 5, “00” is associated with the 4n gradation of the 10-bit gradation, “01” is associated with the 4n + 1 gradation, “10” is associated with the 4n + 2 gradation, “11” is associated with the 4n + 3 gradation.
つまり、入力された8ビット階調の映像信号の階調数がn=0の場合であれば、10ビット階調では、0階調、1階調、2階調、3階調の4つが割り当てられる。そして、ソースラインにおいて階調変更は必要無しを示す輝度調整用データが”00”であるとき、上記n=0の8ビット階調映像信号は、10ビット階調の0階調に割り当てられることになる。 In other words, if the number of gradations of an input 8-bit gradation video signal is n = 0, there are four gradations of 0 gradation, 1 gradation, 2 gradations, and 3 gradations in the 10-bit gradation. Assigned. When the luminance adjustment data indicating that no gradation change is necessary in the source line is “00”, the 8-bit gradation video signal with n = 0 is assigned to 0 gradation of 10-bit gradation. become.
このように、輝度調整用データが2ビットのデータである場合、一階調につき、4つの階調の中から一つの階調を選択することになるので、8ビット階調のまま輝度調整を行う場合では、階調が6ビット階調に減少するが、上述のように、10ビット階調に拡張すれば、階調は8ビット階調のままにすることができる。 As described above, when the brightness adjustment data is 2-bit data, one gradation is selected from four gradations for each gradation. In the case of performing, the gradation is reduced to 6-bit gradation. However, as described above, if the gradation is expanded to 10-bit gradation, the gradation can be left as 8-bit gradation.
なお、本実の形態では、輝度調整用データを2ビットにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、輝度調整用データを4ビットにしてもよい。この場合、図6に示すように、一階調につき、12階調の中から一つの階調を選択することになる。このように、輝度調整用データのビット数を増やすことで、階調の補正の範囲を広げることが可能となる。前述したように、輝度調整用データのビット数と色階調の拡張するビット数は必ずしも一致していなくても良い。図6で示している例では、輝度階調用データのビット数は4ビットで、色階調を拡張するビット数は2ビットの形態を表している。 In this embodiment, the case where the luminance adjustment data is 2 bits has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the luminance adjustment data may be 4 bits. In this case, as shown in FIG. 6, one gradation is selected from 12 gradations for each gradation. As described above, by increasing the number of bits of the brightness adjustment data, it is possible to widen the gradation correction range. As described above, the number of bits of the brightness adjustment data and the number of bits for extending the color gradation do not necessarily match. In the example shown in FIG. 6, the number of bits of the luminance gradation data is 4 bits, and the number of bits for extending the color gradation is 2 bits.
すなわち、表示パネルにおける表示可能な階調数をm(m:2以上の整数)ビット(本実施形態では8ビット)、輝度調整用データの階調数をn(n:1以上、且つm>nの関係を満たす整数)ビット(本実施形態では4ビット)であるときに、上記映像信号の階調数を(m+n)ビットではなく、(m+L:n≧L>1)ビットに拡張し、拡張した(m+L(本実施形態ではL=2))ビット階調の映像信号から、上記輝度調整用データによって予め決まったmビット分の階調を選択し、mビット階調の映像信号として上記表示パネルに出力するようにしてもよい。 That is, the number of gradations that can be displayed on the display panel is m (m: integer of 2 or more) bits (8 bits in this embodiment), and the number of gradations of luminance adjustment data is n (n: 1 or more, and m> n is an integer satisfying the relationship of n) bits (4 bits in this embodiment), the number of gradations of the video signal is expanded to (m + L: n ≧ L> 1) bits instead of (m + n) bits, From the expanded (m + L (in this embodiment, L = 2)) bit gradation video signal, m-bit gradations determined in advance by the brightness adjustment data are selected, and the above-mentioned m-bit gradation video signal is selected. You may make it output to a display panel.
上記輝度調整用データは、上述のように、メモリ102において、TFTパネル1のソースライン毎に予め設定された値として格納されている。
As described above, the brightness adjustment data is stored in the
上記メモリ102に格納される輝度調整用データの生成方法について図7を参照しながら以下に説明する。
A method of generating brightness adjustment data stored in the
上記輝度調整用データは上記メモリ102に対して以下の処理を経て格納される。
The brightness adjustment data is stored in the
まず、TFTパネル1から輝度データを取得する(ステップS1)。 First, luminance data is acquired from the TFT panel 1 (step S1).
一般に、TFTパネル1における輝度のバラツキのうち、人によって認識され易い輝度のバラツキは、図9に示すように、矢印Y方向に向かうライン、すなわち映像信号が供給されるソースライン単位で生じる。
In general, among the luminance variations in the
ここでは、TFTパネル1から輝度データを取得する方法としては、全て同じ階調の映像信号をTFTパネル1に供給して得られた画像、例えば白表示画像の表示領域全体をカメラで撮影し、撮影して得られた画像データを解析することで、該TFTパネル1の表示領域全体の輝度データを一括して取得する方法がある。
Here, as a method for acquiring the luminance data from the
また、白表示したTFTパネル1の表示領域の一ライン(ここでは、ソースライン)毎に画面を走査して輝度データを取得する方法であってもよい。
Alternatively, a method may be used in which brightness data is acquired by scanning the screen for each line (here, source line) of the display area of the
ここで取得した輝度データは、全て同じ階調の映像信号をTFTパネル1に供給して表示された画像から得られたデータであるので、同じ輝度値を示すはずである。この場合には、輝度値を調整するための輝度調整用データを生成する必要はないが、パネル製造工程における種々の要因により、TFTパネル1の縦方向(Y方向)あるいは横方向(X方向)で一様に他の部分と輝度値が異なる場合あり、この場合には、上述した輝度調整用データを生成する必要がある。
The luminance data acquired here is data obtained from an image displayed by supplying video signals of the same gradation to the
そこで、ステップS1で取得した輝度データから上記輝度調整用データを生成する(ステップS2)。 Therefore, the brightness adjustment data is generated from the brightness data acquired in step S1 (step S2).
ここでは、輝度調整用データは、補正方法に合った補正データとして生成する。 Here, the brightness adjustment data is generated as correction data suitable for the correction method.
具体的には、ソースライン毎に検出された輝度データの値が基準輝度値となるように調整するためのデータを輝度調整用データとして生成する。 Specifically, data for adjusting so that the value of the brightness data detected for each source line becomes the reference brightness value is generated as brightness adjustment data.
上記基準輝度値は、例えば、図9に示すTFTパネル1において、同一階調表示を行った場合の最大輝度値とする。これにより、輝度ムラ501aとして認識されるソースラインは、基準輝度値のソースラインよりも暗く見えることになる。つまり、基準輝度値よりも小さい輝度値となる。そして、輝度値が基準輝度値よりも小さくなる度合いに応じて、上述の図5で説明した2ビットのデータ”00”、”01”、”10”、”11”をソースライン毎に設定する。
The reference luminance value is, for example, the maximum luminance value when the same gradation display is performed in the
このようにして得られた輝度調整用データは、メモリ102に書き込まれる(ステップS3)。 The brightness adjustment data obtained in this way is written into the memory 102 (step S3).
上記のステップS1〜S3は、TFTパネル1毎に行われ、TFTパネル1毎の固有値としてそれぞれのTFTパネル1に対応するメモリ102に輝度調整用データが格納される。
The above steps S1 to S3 are performed for each
上記のように、本実施の形態では、TFTパネル1毎に予め生成された輝度調整用データを使用してTFTパネル1の輝度調整を行っているが、これに限定されるものではなく、TFTパネル1の輝度データをリアルタイムで取り出して輝度調整用データを生成するようにしてもよい。
As described above, in this embodiment, the brightness adjustment of the
図8は、TFTパネル1の輝度データをリアルタイムで取り出して輝度調整用データを生成することが可能な液晶表示装置を示している。
FIG. 8 shows a liquid crystal display device capable of generating luminance adjustment data by taking out luminance data of the
上記液晶表示装置は、図8に示すように、受光部を備えたTFTパネル500と、映像信号処理回路600とを備え、映像信号処理回路600からの映像信号及び輝度調整用データは、タイミング制御回路4に供給される。このタイミング制御回路4は、図1に示すタイミング制御回路4と同じであるので、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 8, the liquid crystal display device includes a
上記TFTパネル500における表示領域の輝度データは、該TFTパネル500に備えら得られた受光部により取得される。受光部により取得した輝度データは、映像信号処理回路600に送られる。
The luminance data of the display area in the
上記TFTパネル500における受光部の構成及び受光機構の詳細について以下に説明する。
The configuration of the light receiving unit and the details of the light receiving mechanism in the
上記TFTパネル500は、図10に示すように、表ガラス基板500aと、裏ガラス基板500bとの間に、上記表ガラス基板500b側から順に、TFT部500c、液晶層500d、カラーフィルタ500eが積層された構成となっている。
As shown in FIG. 10, the
上記TFTパネル500の周囲には、図9および図10に示すように、当該TFTパネル500を支持するためのシャーシ11が設けられている。このシャーシ11には、TFTパネル500の表示領域501以外の領域を覆うベゼル11aが設けられている。
A
上記TFTパネル500を構成する表ガラス基板500aの、上記ベゼル11aとの対向面に受光素子502が設けられている。また、上記ベゼル11aとTFTパネル500との間には所定の間隙が設けられている。
A
上記シャーシ11のベゼル11aの、TFTパネル500に対向する面には、図10に示すように、TFT部500cからの照射光を反射して受光素子502に導くための導光部材である反射ミラー503が設けられている。
On the surface of the
上記反射ミラー503は、受光素子502に対応するTFT部500cにおけるソースライン上の領域からの照射光を当該受光素子502に導く位置に配置されている。なお、受光素子502に導かれる照射光は、各受光素子502にそれぞれ対応するソースライン上の全領域からの照射光であることが好ましいが、同一ソースライン上の領域であれば全領域からの照射光ではなく、一部の領域の照射光であってもよい。
The
なお、ベゼル11aとTFTパネル500との間隙の長さは、反射ミラー503の厚み、反射ミラー503がTFT部500cからの照射光を受光素子502に適切に導くことが可能となる厚みを考慮して決定される。
Note that the length of the gap between the
上記受光素子502は、例えば、TFT素子からなり、受光量に応じた電気信号を出力するようになっている。
The
ところで、TFTパネル500に対して全てのソースラインに同一階調の映像信号を供給した場合、当該TFTパネル500において表示される映像の輝度は均一のはずである。
By the way, when video signals of the same gradation are supplied to the
しかしながら、一般的なTFTパネル500では、輝度が均一にならずムラが生じる。このムラは、例えば、図9に示すように、表示領域501において、矢印Y方向(縦方向)に一様に輝度値が基準輝度値よりも低いあるいは高い領域が生じ、輝度ムラ501aとなって観察者によって認識される。
However, in the
上記輝度ムラ501aは、周期的に現れるのではなく、図9に示すように、矢印X方向に不定期に現れる。また、輝度ムラ501aは個体差により、生じる位置が異なる。このため、TFTパネル500におけるソースライン毎に輝度値を測定して、測定値が基準輝度値からどの程度相違しているのかをTFTパネル500毎に把握して、輝度ムラ501aとなる領域を特定し、TFTパネル500に入力される映像信号を補正する必要がある。
The
本実施の形態では、上述したように、図11に示すように、受光素子102を矢印Y方向に並んだ画素110列(ソースライン)毎に設けておき、それぞれのソースラインに対応する領域からの照射光を、受光素子102で受光して、受光量に応じた電気信号を出力し、この電気信号を受光データとしている。
In this embodiment, as described above, as shown in FIG. 11, the
上記受光データから輝度調整用データを求める処理は、上記映像信号処理回路600にて行われる。
Processing for obtaining luminance adjustment data from the received light data is performed by the video
上記映像信号処理回路600は、CPU601を中心に、ROM602、RAM603、書き込み用インターフェース604、画像処理LSI605、読み込み用インターフェース606を備えており、上記CPU601によって輝度調整用データの生成が行われる。
The video
すなわち、上記映像信号処理回路600において、まず、上記CPU601は、タイミング制御回路4を介してTFTパネル500に備えられた受光部から受光データが取得できるように、上記タイミング制御回路4に対して指示する。
That is, in the video
次に、上記CPU601は、上記受光部が取得した受光データを読み込み用インターフェース606を介してRAM603に取り込む。
Next, the
続いて、上記CPU601は、ROM602中に保存されている輝度調整用データ生成プログラムと、上記RAM603に格納された受光データとに基づいて輝度調整用データを生成する。この輝度調整用データは、TFTパネル500のソースライン毎に生成する。
Subsequently, the
最後に、上記CPU601は、生成した輝度調整用データを、書き込み用インターフェース604を介してタイミング制御回路4内のメモリ102に書き込む。
Finally, the
タイミング制御回路4は、メモリ102に輝度調整用データが書き込まれた状態で、映像信号処理回路600の画像処理LSI605を介して映像信号が供給されたときに、ソースライン毎に映像信号に対して輝度調整用データを読み出して、輝度調整を行った後の映像信号をTFTパネル500に供給するようになっている。
When the video signal is supplied via the
なお、上記輝度調整用データの生成処理は、少なくとも、TFTパネル1が液晶表示装置に設置されてから、最初に画像表示を行うまでの間に行うのが好ましい。但し、一度画像表示を行った後、上記の処理を行ってもよい。
Note that it is preferable that the luminance adjustment data generation process be performed at least after the
更に、TFTパネル1の経年により変化する輝度を調整するために、所定の時間経過後に、上記の処理を改めて行ってもよい。
Furthermore, in order to adjust the luminance that changes with the aging of the
図8に示す構成の液晶表示装置によれば、必要に応じて輝度調整を行うことができるので、常に、TFTパネル500における輝度を均一にでき、その結果、表示品位を向上させることが可能となる。
According to the liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 8, since the luminance can be adjusted as necessary, the luminance in the
以上のように、本実施の形態では、入力映像信号の階調を8ビットとして、10ビットに擬似的に拡張する例について説明したが、これに限定されるものではなく、入力映像信号の階調を10ビットとして、12ビットに擬似的に拡張してもよい。この場合には、図1に示す輝度調整回路100内の色階調拡張回路101を12ビット拡張用に変更するだけで、後の処理について10ビット拡張した場合と同様の処理で実現可能である。
As described above, in the present embodiment, the example in which the gradation of the input video signal is 8 bits and is pseudo-expanded to 10 bits has been described. However, the present invention is not limited to this. The key may be 10 bits and may be expanded pseudo to 12 bits. In this case, it is possible to realize the subsequent processing by the same processing as when 10-bit expansion is performed only by changing the color
また、本実施の形態では、図9に示すように、輝度ムラをソースライン(矢印X方向)に沿って発生した場合の輝度調整について説明したが、輝度ムラがゲートライン(矢印Y方向)に沿って発生した場合についても同様に輝度調整を行うことで輝度ムラを解消できる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the luminance adjustment in the case where the luminance unevenness occurs along the source line (arrow X direction) has been described, but the luminance unevenness occurs in the gate line (arrow Y direction). In the case of occurrence along the line, the luminance unevenness can be eliminated by adjusting the luminance similarly.
つまり、縦方向(ソースラインに沿う方向)のスジムラに対しては、上記輝度調整用データを、上記液晶表示パネルの各ソースラインに対応する領域から得られる輝度値に基づいて生成すればよい。この場合、各ゲートラインに対して同じ処理をソースライン毎に行い補正データ(輝度調整した映像信号)を出力すればよい。 That is, for the uneven stripe in the vertical direction (direction along the source line), the luminance adjustment data may be generated based on the luminance value obtained from the area corresponding to each source line of the liquid crystal display panel. In this case, the same processing may be performed for each source line for each gate line, and correction data (brightness-adjusted video signal) may be output.
また、横方向(ゲートラインに沿う方向)のスジムラに対しては、上記輝度調整用データを、上記液晶表示パネルの各ゲートラインに対応する領域から得られる輝度値に基づいて生成すればよい。この場合、ゲートライン毎に補正処理を行い、その同じ補正データを輝度調整した映像信号としてソースライン全部に出力すればよい。 In addition, for horizontal stripes (in the direction along the gate lines), the luminance adjustment data may be generated based on the luminance values obtained from the areas corresponding to the gate lines of the liquid crystal display panel. In this case, correction processing may be performed for each gate line, and the same correction data may be output to the entire source line as a luminance-adjusted video signal.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
液晶表示パネルのように、スジ状に輝度ムラが生じる可能性のある表示パネルに適用できる。 The liquid crystal display panel can be applied to a display panel in which luminance unevenness may occur in a stripe shape.
1 TFTパネル部(表示パネル)
2 ソース駆動回路
3 ゲート駆動回路
4 タイミング制御回路
11 シャーシ
11a ベゼル
100 輝度調整回路
101 色階調拡張回路
102 メモリ
200 映像データ補正回路
300 パネルデータ送信回路
400 タイミング生成回路
500 TFTパネル
500c TFT部
501 表示領域
501a輝度ムラ
502 受光素子
503 反射ミラー
600 映像信号処理回路
601 CPU
602 ROM
603 RAM
604 書き込み用インターフェース
605 画像処理LSI
606 読み込み用インターフェース
1 TFT panel (display panel)
2
602 ROM
603 RAM
604 Interface for writing 605 Image processing LSI
606 Reading interface
Claims (7)
上記表示パネル上の輝度ムラを解消するために、該表示パネルの、映像信号が入力されるライン毎に対応付けて設定されている、n(n:1以上、且つm>nの関係を満たす整数)ビットの輝度調整用データを記憶している記憶手段と、
mビット階調の映像信号に含まれる表示パネルの入力ライン情報に対応付けられたnビットの輝度調整用データを上記記憶手段から読み出して、上記映像信号の階調数を(m+L:n≧L>1)ビットに拡張し、拡張した(m+L)ビット階調の映像信号から、上記輝度調整用データによって予め決まったmビット分の階調を選択し、mビット階調の映像信号として上記表示パネルに出力する階調拡張手段とを備えていることを特徴とする輝度調整回路。 In a luminance adjustment circuit for adjusting the luminance of a video signal input to a display panel capable of displaying m (m: integer of 2 or more) bit gradation,
In order to eliminate the luminance unevenness on the display panel, the relationship n (n: 1 or more and m> n) is set in association with each line of the display panel to which the video signal is input. An integer) bit storage means for storing brightness adjustment data;
The n-bit luminance adjustment data associated with the input line information of the display panel included in the video signal of m-bit gradation is read from the storage means, and the number of gradations of the video signal is (m + L: n ≧ L > 1) Expand to bit, select m-bit gradation determined in advance by the luminance adjustment data from the expanded (m + L) -bit gradation video signal, and display the above as m-bit gradation video signal A luminance adjustment circuit comprising gradation expanding means for outputting to a panel.
mビット階調の映像信号に含まれる表示パネルの入力ライン情報に対応付けられたnビットの輝度調整用データを上記記憶手段から読み出して、上記映像信号の階調数を(m+n)ビットに拡張し、拡張した(m+n)ビット階調の映像信号から、上記輝度調整用データによって予め決まったmビット分の階調を選択し、mビット階調の映像信号として上記表示パネルに出力することを特徴とする請求項1に記載の輝度調整回路。 The gradation extending means is
Read out n-bit brightness adjustment data associated with the input line information of the display panel included in the video signal of m-bit gradation from the storage means, and expand the number of gradations of the video signal to (m + n) bits Then, from the expanded (m + n) -bit gradation video signal, m-bit gradation determined in advance by the luminance adjustment data is selected and output to the display panel as an m-bit gradation video signal. The brightness adjustment circuit according to claim 1, wherein
上記輝度調整用データは、上記液晶表示パネルの各ソースラインに対応する領域から得られる輝度値に基づいて生成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の輝度調整回路。 When the display panel is a liquid crystal display panel,
The luminance adjustment circuit according to claim 1, wherein the luminance adjustment data is generated based on a luminance value obtained from an area corresponding to each source line of the liquid crystal display panel.
各ソースラインに対応する表示領域からの照射光を受光する受光素子と、
上記受光素子で受光したソースライン毎の受光データから、上記輝度調整用データを生成する輝度調整用データ生成手段とが設けられ、
上記記憶手段には、上記輝度調整用データ生成手段で生成された輝度調整用データが格納されることを特徴とする請求項3に記載の輝度調整回路。 The liquid crystal display panel has
A light receiving element that receives irradiation light from a display area corresponding to each source line;
Brightness adjustment data generation means for generating the brightness adjustment data from the received light data for each source line received by the light receiving element,
4. The brightness adjustment circuit according to claim 3, wherein the storage means stores brightness adjustment data generated by the brightness adjustment data generation means.
上記輝度調整用データは、上記液晶表示パネルの各ゲートラインに対応する領域から得られる輝度値に基づいて生成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の輝度調整回路。 When the display panel is a liquid crystal display panel,
The brightness adjustment circuit according to claim 1 or 2, wherein the brightness adjustment data is generated based on a brightness value obtained from a region corresponding to each gate line of the liquid crystal display panel.
各ゲートラインに対応する表示領域からの照射光を受光する受光素子と、
上記受光素子で受光したゲートライン毎の受光データから、上記輝度調整用データを生成する輝度調整用データ生成手段とが設けられ、
上記記憶手段には、上記輝度調整用データ生成手段で生成された輝度調整用データが格納されることを特徴とする請求項5に記載の輝度調整回路。 The liquid crystal display panel has
A light receiving element that receives irradiation light from a display area corresponding to each gate line;
Brightness adjustment data generating means for generating the brightness adjustment data from the received light data for each gate line received by the light receiving element;
6. The brightness adjustment circuit according to claim 5, wherein the storage means stores brightness adjustment data generated by the brightness adjustment data generation means.
上記液晶表示パネルに映像信号を供給する映像処理回路と、
上記液晶表示パネルに供給される映像信号の輝度を調整する請求項1〜6の何れか1項に記載の輝度調整回路とを備え、
上記映像処理回路は、上記輝度調整回路で輝度調整された映像信号を上記液晶表示パネルに供給することを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel;
A video processing circuit for supplying a video signal to the liquid crystal display panel;
The brightness adjustment circuit according to any one of claims 1 to 6, which adjusts the brightness of a video signal supplied to the liquid crystal display panel,
The liquid crystal display device, wherein the video processing circuit supplies a video signal whose luminance is adjusted by the luminance adjustment circuit to the liquid crystal display panel.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014044396A (en) * | 2012-07-31 | 2014-03-13 | Nlt Technologies Ltd | Stereoscopic image display device, image processing apparatus, and stereoscopic image processing method |
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