JP2007334061A - 液晶パネル駆動回路及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度状態によって線形性が崩れてしまい、液晶パネルに実際に表示したいものとは異なる色彩の映像が表示されることを抑制すること。
【解決手段】デジタルデータをＤ／Ａ変換し、電圧レベルをシフトした後、電圧増幅を行ってアナログ映像信号を生成する映像信号生成部20を備えた液晶パネル駆動回路７において、映像信号生成部20の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整部30を備え、調整部30は、基準デジタルデータを出力する基準データ出力回路36と、基準電圧を生成する基準電圧生成回路31と、基準デジタルデータを映像信号生成部20に入力したときにこの映像信号生成部20から出力される電圧と基準電圧とを比較する比較回路32と、比較回路32の比較結果に応じて、映像信号生成部20の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整回路33とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶パネル駆動回路及び液晶表示装置に関する。詳細には、デジタルデータをＤ／Ａ変換し、電圧レベルをシフトした後、電圧増幅を行ってアナログ映像信号を生成する映像信号生成部を有する液晶パネル駆動回路及び液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、各種電子機回路等の表示装置として広く使用されている。例えば、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、プロジェクタなどである。

この液晶表示装置は、液晶パネルと、この液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動回路を有している。液晶パネル駆動回路は、入力されるデジタルデータをアナログ映像信号に変換して、液晶パネルに入力することによって、液晶パネルに映像（画像）を表示する（例えば、特許文献１参照）。

ここで従来の液晶パネル駆動回路の構成を図面を参照して説明する。図１０は従来の液晶パネル駆動回路を説明するための図である。

図１０に示すように、従来の液晶パネル駆動回路100は、入力されるデジタルデータＳig10をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路121と、Ｄ／Ａ変換回路121から出力される信号Ｓig11の電圧レベルをＶｂだけシフトするレベルシフト回路122と、レベルシフト回路122から出力される信号Ｓig12を電圧増幅（増幅率Ａ）する増幅回路123とを有しており、デジタルデータとして入力されるデジタル映像信号からアナログ映像信号を生成する。

この液晶パネル駆動回路100において、入力されるデジタルデータに対する出力信号レベルはできるだけ線形出力とすることが望ましい。

ところが、液晶パネル駆動回路100における製造時のばらつきにより線形性が崩れ、理想の出力レベルからずれが生じてしまう。線形性に影響するばらつきとしては、例えば、回路を構成しているＭＯＳトランジスタの基準サイズにおける電圧−電流の関係を表す係数であるβのばらつき、しきい電圧ＶＴのばらつき、製造時の露光等に起因したＬ(長さ)，Ｗ(幅)のばらつき、更には容量Ｃ、抵抗Ｒのばらつき等がある。

このように線形性が崩れた状態で、液晶パネル駆動回路100によってアナログ映像信号を生成し、液晶パネルへ出力すると、液晶パネルに実際に表示したいものとは異なる色彩の映像が表示されることになる。

そこで、従来の液晶パネル駆動回路100においては、図１０に示すように、ゲイン調整（Gain Trimming）回路134、オフセット調整(Offset Trimming)回路135とを設けており、液晶パネル駆動回路100の製造時に、これらの回路に調整値を設定することによって、液晶パネル駆動回路100の線形性を向上させている。なお、この調整値の設定は、ゲイン調整回路134及びオフセット調整回路135に配置されたヒューズ等を切断することにより行われる。

ゲイン調整回路134及びオフセット調整回路135へそれぞれ設定する調整値は、製造工程において検査装置によって決定される。すなわち、検査装置は、テストデータを液晶パネル駆動回路100へ入力し、その出力結果に基づいてその調整値を決定する。

ここで、液晶パネル駆動回路100における出力範囲内の全ての信号レベルを調整することは困難であるため、出力電圧範囲内のある任意の出力レベル(出力電圧範囲内のセンター電圧Ｖｃ)及び出力振幅Ａ・Ｖａ(ゲイン）を理想の電圧値に調整する方法を用いている。

すなわち、検査装置から所定のテストデータを液晶パネル駆動回路100へ入力し、その出力結果からセンター電圧Ｖｃ及び出力振幅Ａ・Ｖａが所定の値になるような調整値を検査装置により決定し、ゲイン調整回路134及びオフセット調整回路135に設定するのである。
特開２００５−３２１７４５号公報

上述のように、従来の液晶パネル駆動回路は、製造工程でゲイン調整及びオフセット調整することにより、製造上のばらつきの影響を抑制し、線形性を向上させている。

しかし、上記係数βやしきい電圧ＶＴなどのパラメータは、温度特性などの環境に依存する特性を有している。従って、周囲温度の変化や液晶パネル駆動回路自身の発熱などにより出力レベルがずれてしまう。

従来の液晶パネル駆動回路は、製造時にのみゲイン調整及びオフセット調整を行っているため、実際の使用時に温度状態によって線形性が崩れてしまうと、液晶パネルに実際に表示したいものとは異なる色彩の映像が表示されるという課題がある。

また、ヒューズ等を配置したトリミング回路を必要とするため回路規模が大きくなり、液晶パネル駆動回路を半導体で構成する場合、チップ面積が増大することになるという課題もある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、デジタルデータをＤ／Ａ変換し、電圧レベルをシフトした後、電圧増幅を行ってアナログ映像信号を生成する映像信号生成部を備えた液晶パネル駆動回路において、前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整部を備え、前記調整部は、基準デジタルデータを出力する基準データ出力回路と、基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、前記基準デジタルデータを前記映像信号生成部に入力したときにこの映像信号生成部から出力される電圧と前記基準電圧とを比較する比較回路と、前記比較回路の比較結果に応じて、前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整回路とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記映像信号生成部は、前記デジタルデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路と、前記Ｄ／Ａ変換回路から出力される信号の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路と、前記レベルシフト回路から出力される信号を電圧増幅する増幅回路と、を備えており、前記基準データ出力回路は、前記基準デジタルデータとして、第１基準デジタルデータと第２基準デジタルデータとを前記Ｄ／Ａ変換回路へ出力するものであり、前記基準電圧生成回路は、前記基準電圧として、第１基準電圧と第２基準電圧とを生成するものであり、前記比較回路は、前記第１基準デジタルデータを前記Ｄ／Ａ変換回路に入力したときに前記増幅回路から出力される電圧と前記第１基準電圧とを比較する第１比較回路と、前記第２基準デジタルデータを前記Ｄ／Ａ変換回路に入力したときに前記増幅回路から出力される電圧と前記第２基準電圧とを比較する第２比較回路と、を備えており、前記調整回路は、前記第１比較回路の比較結果に応じて、前記レベルシフト回路の電圧シフト量又は前記増幅回路のオフセット電圧を調整し、前記第２比較回路の比較結果に応じて、前記Ｄ／Ａ変換回路の電圧増幅率又は前記増幅回路の電圧増幅率を調整することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記基準データ出力回路は、前記第１基準デジタルデータ及び前記第２基準デジタルデータとして、それぞれ所定値だけ異なる複数のデジタルデータを出力するものであり、前記調整回路は、前記複数の第１基準デジタルデータをそれぞれ前記Ｄ／Ａ変換回路に入力したときに、前記増幅回路から出力される電圧がいずれの場合も所定範囲内になるように調整し、前記複数の第２基準デジタルデータをそれぞれ前記Ｄ／Ａ変換回路に入力したときに、前記増幅回路から出力される電圧がいずれの場合も所定範囲内になるように調整することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記調整回路は、前記映像信号生成部がアナログ映像信号を生成していない期間に、前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記基準電圧生成回路が生成する基準電圧は、前記アナログ映像信号を出力する液晶パネルの特性に応じて設定されることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、デジタルデータをＤ／Ａ変換し、電圧レベルをシフトした後、電圧増幅を行ってアナログ映像信号を生成する映像信号生成部を備えた液晶表示装置において、前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整部を備え、前記調整部は、基準デジタルデータを出力する基準データ出力回路と、基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、前記基準デジタルデータを前記映像信号生成部に入力したときにこの映像信号生成部から出力される電圧と前記基準電圧とを比較する比較回路と、前記比較回路の比較結果に応じて、前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整回路とを備えたことを特徴とする。

請求項１，６に記載の発明によれば、映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整部を備え、調整部は、基準デジタルデータを出力する基準データ出力回路と、基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、基準デジタルデータを映像信号生成部に入力したときにこの映像信号生成部から出力される電圧と基準電圧とを比較する比較回路と、比較回路の比較結果に応じて、映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整回路とを備えたので、映像信号生成部の温度が変化した場合であっても、その線形性を保つことができ、精度よくアナログ映像信号を生成することができる。また、調整部を内部に有するため、製造工程で検査装置を用いる必要がない。

また、請求項２に記載の発明によれば、電圧シフト量調整のための基準信号及び基準デジタルデータと、電圧増幅率調整のための基準信号及び基準デジタルデータとをそれぞれ別個に設けることとしたので、電圧シフト量調整及び電圧増幅率調整をすることが容易となる。

また、請求項３に記載の発明によれば、複数の基準デジタルデータをそれぞれＤ／Ａ変換回路に入力したときに、増幅回路から出力される電圧がいずれの場合も所定範囲内になるように調整するので、調整部での調整をヒステリシスを持たせて行うことができ、出力するアナログ映像信号の精度を向上させることができる。すなわち、調整部での調整が行われるたびに調整値が上がったり下がったりすることがなく、映像信号生成部から出力するアナログ映像信号の精度を向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、調整回路は、映像信号生成部がアナログ映像信号を生成していない期間に、映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整するので、液晶パネル駆動回路における通常動作に影響を与えることなく、映像信号生成部の調整を行うことができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、基準電圧生成回路が生成する基準電圧は、アナログ映像信号を出力する液晶パネルの特性に応じて設定されるので、液晶パネルの特性上わずかな電圧変動で顕著に映像が変化するポイントを基準電圧とすることで、特に液晶パネルの表示に影響する電圧範囲の線形性を向上させることができ、効率よくかつ精度よく映像信号生成部の調整を行うことができる。

本実施の形態の液晶パネル駆動回路（ＬＣＤドライバ）及び液晶表示装置は、デジタルデータをＤ／Ａ変換し、電圧レベルをシフトした後、電圧増幅を行ってアナログ映像信号を生成する映像信号生成部を備えている。

映像信号生成部は、入力されるデジタルデータに基づいて、液晶パネルに供給するアナログ映像信号を生成するものであり、デジタルデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路(ＤＡＣ)と、Ｄ／Ａ変換回路から出力される信号の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路と、レベルシフト回路から出力される信号を電圧増幅する増幅回路とを備えている。

ここで、液晶パネルとは、液晶表示装置の表示部分を意味し、液晶、液晶を挟むガラス板、バックライト、偏光板などから構成されている。液晶パネルには、反透過型液晶パネル（transreflective liquid crystal）、透過型液晶パネル（transmissive liquid crystal）などがある。

本実施の形態の液晶パネル駆動回路及び液晶表示装置は、映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整部を備えている。

しかも、この調整部は、基準デジタルデータを出力する基準データ出力回路と、基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、基準デジタルデータを映像信号生成部に入力したときにこの映像信号生成部から出力される電圧と基準電圧とを比較する比較回路と、比較回路の比較結果に応じて、映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整回路とを備えている。

このように構成されているため、映像信号生成部の温度が変化した場合であっても、その線形性を保つことができ、精度よくアナログ映像信号を生成することができる。また、調整部を内部に有するため、製造工程で検査装置を用いる必要がない。

また、基準データ出力回路は、基準デジタルデータとして、第１基準デジタルデータと第２基準デジタルデータとをＤ／Ａ変換回路へ出力する。基準電圧生成回路は、基準電圧として、第１基準電圧と第２基準電圧とを生成する。比較回路は、第１基準デジタルデータをＤ／Ａ変換回路に入力したときに増幅回路から出力される電圧と第１基準電圧とを比較する第１比較回路と、第２基準デジタルデータをＤ／Ａ変換回路に入力したときに前記増幅回路から出力される電圧と第２基準電圧とを比較する第２比較回路とを備えている。

しかも、調整回路は、第１比較回路の比較結果に応じて、レベルシフト回路の電圧シフト量又は増幅回路のオフセット電圧を調整し、第２比較回路の比較結果に応じて、Ｄ／Ａ変換回路の電圧増幅率又は増幅回路の電圧増幅率を調整するようにしている。

このように、電圧シフト量調整のための基準信号及び基準デジタルデータと、電圧増幅率調整のための基準信号及び基準デジタルデータとをそれぞれ別個に設けることとしたので、電圧シフト量調整及び電圧増幅率調整をすることが容易となる。

また、基準データ出力回路は、第１基準デジタルデータ及び前記第２基準デジタルデータとして、それぞれ所定値だけ異なる複数のデジタルデータを出力する。

しかも、調整回路は、これらの複数の第１基準デジタルデータをそれぞれＤ／Ａ変換回路に入力したときに、増幅回路から出力される電圧がいずれの場合も所定範囲内になるように調整し、これらの複数の第２基準デジタルデータをそれぞれＤ／Ａ変換回路に入力したときに、増幅回路から出力される電圧がいずれの場合も所定範囲内になるように調整する。

従って、調整部での調整をヒステリシスを持たせて行うことができ、出力するアナログ映像信号の精度を向上させることができる。すなわち、調整部での調整が行われるたびに調整値が上がったり下がったりすることがなく、映像信号生成部から出力するアナログ映像信号の精度を向上させることができる。

また、調整回路は、映像信号生成部がアナログ映像信号を生成していない期間に、映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する。

従って、液晶パネル駆動回路或いは液晶表示装置における通常動作に影響を与えることなく、映像信号生成部の調整を行うことができる。

また、基準電圧生成回路が生成する基準電圧は、アナログ映像信号を出力する液晶パネルの特性に応じて設定される。

従って、液晶パネルの特性上わずかな電圧変動で顕著に映像が変化するポイントを基準電圧とすることで、特に液晶パネルの表示に影響する電圧範囲の線形性を向上させることができ、効率よくかつ精度よく映像信号生成部の調整を行うことができる。

以下において図面に基づいて本発明の実施形態を詳説する。図１は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を備えたデジタルスチルカメラの全体的な構成を示したブロック図である。なお、本発明は液晶パネル駆動回路及びそれを備えた液晶表示装置に適用することができるものであり、デジタルスチルカメラに限らず、プロジェクタ、ノートパソコンなど様々な液晶表示装置を有する機器に適用することができる。

図１に示すように、本実施形態におけるデジタルスチルカメラ１は、被写体を撮像し、撮像データを出力する撮像部２と、被写体を瞬間的に照射してフラッシュ撮影を可能とするストロボ部３と、デジタルスチルカメラ１による撮像や撮像した映像を表示させるための操作キーなどが配置された入力部４と、撮像部２によって取得された撮像データなどを記憶する記憶部５と、後述の液晶パネル８に撮像部２等から出力される撮像データに応じた映像を表示させるために、この撮像データをデジタル映像信号に変換する信号処理部６と、信号処理部６から出力されるデジタル映像信号を、液晶パネル８を駆動可能なアナログ映像信号に変換する液晶パネル駆動回路７と、液晶パネル８と、デジタルスチルカメラ１全体を制御する制御部９と、システムバス１０とを備えている。なお、信号処理部６，液晶パネル駆動回路７，液晶パネル８及び制御部９などが本発明の液晶表示装置に相当する。

ここで、本実施形態におけるデジタルスチルカメラ１の特徴部分である液晶パネル駆動回路７について、その構成及び動作を図面を参照して具体的に説明する。図２は図１における液晶パネル駆動回路の全体構成を示すブロック図である。

図２に示すように、液晶パネル駆動回路７は、デジタルデータをＤ／Ａ変換し、電圧レベルをシフトした後、電圧増幅を行ってアナログ映像信号を生成する映像信号生成部20と、映像信号生成部20の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整部30とを備えている。なお、この液晶パネル駆動回路７は、半導体チップ内に構成される。

映像信号生成部20は、デジタルデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路21と、Ｄ／Ａ変換回路21から出力される信号Ｓig1の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路22と、レベルシフト回路22から出力される信号Ｓig2を電圧増幅し、アナログ映像信号Ｓig3として出力する増幅回路23とを備えている。

そして、信号処理部６から出力されるデジタル映像信号は、映像信号生成部20のＤ／Ａ変換回路21に入力されると、Ｄ／Ａ変換され、電圧レベルのシフトが施された後、電圧増幅が行われ、アナログ映像信号として映像信号生成部20の増幅回路23から出力される。

調整部30は、基準電圧生成回路31と、比較回路32と、調整回路33と、ゲイン調整（Gain Trimming）回路34と、オフセット調整（Offset Trimming）回路35と、基準データ出力回路36とを備えている。

基準電圧生成回路31は、基準電圧として、第１基準電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２とを生成し、比較回路32へ出力する。

この第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２は、アナログ映像信号Ｓig3を出力する液晶パネル８の特性に応じて設定される。特に、液晶パネル８の特性上わずかな電圧変動で顕著に映像が変化するポイントを第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２とすることで、液晶パネル８の表示に影響する電圧範囲の線形性を向上させることができ、効率よくかつ精度よく映像信号生成部20の調整を行うことができる。

基準データ出力回路36は、基準デジタルデータとして、第１基準デジタルデータＤ１と第２基準デジタルデータＤ２とをそれぞれＤ／Ａ変換回路21へ出力する。

比較回路32は、第１基準デジタルデータＤ１をＤ／Ａ変換回路21に入力したときに増幅回路から出力される電圧と第１基準電圧Ｖ１とを比較する第１比較回路と、第２基準デジタルデータＤ２をＤ／Ａ変換回路21に入力したときに増幅回路23から出力される電圧と第２基準電圧Ｖ２とを比較する第２比較回路とを備えている。

なお、第１比較回路と第２比較回路とは別個の比較回路でもよく、同一の比較回路でもよい。同一の比較回路とする場合には、例えば、後述する図３のような構成とすることができる。

調整回路33は、第１比較回路の比較結果に応じて、増幅回路23のオフセット電圧を調整する。増幅回路23のオフセット電圧の調整は、調整回路33からオフセット調整回路35へ制御信号を出力することによって行われる。オフセット調整回路35は、調整回路33からの制御信号に基づき、増幅回路23のオフセット電圧を制御する。

なお、第１比較回路の比較結果に応じて、増幅回路23のオフセット電圧を調整するのではなく、第１比較回路の比較結果に応じて、レベルシフト回路22の電圧シフト量を調整するようにしてもよい。

また、同様にして、調整回路33は、第２比較回路の比較結果に応じて、Ｄ／Ａ変換回路21の電圧増幅率又は増幅回路23の電圧増幅率を調整する。Ｄ／Ａ変換回路21の電圧増幅率又は増幅回路23の電圧増幅率の調整は、調整回路33からゲイン調整回路34へ制御信号を出力することによって行われる。

以上のように構成された液晶パネル駆動回路７において、第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２にそれぞれ対応する第１基準デジタルデータＤ１と第２基準デジタルデータとを基準データ出力回路36から出力する。

基準データ出力回路36により出力した第１基準デジタルデータＤ１と第２基準デジタルデータＤ２をそれぞれ映像信号生成部20に入力し、その出力と第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２とをそれぞれ比較し、その結果を調整回路33へ送りこれらが一致しているか否かが判定される。

映像信号生成部20の出力レベルが第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２に一致している場合はそのままの状態を保持する。すなわち、調整部30は映像信号生成部20の調整を行わない。

一方、映像信号生成部20の出力レベルが第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２に一致していない場合は、調整部30は、ゲイン調整回路34やオフセット調整回路35を制御することによる映像信号生成部20の調整を、それらが一致するまで繰り返し行う。そして、調整が終了すると、その状態が保持される。

なお、ゲイン調整回路34やオフセット調整回路35の調整の刻み幅を細かく設定すれば調整精度を上げることができる。

また、映像信号生成部20に対する調整制御を液晶パネル８に映像を表示させている期間に行うことにより、周囲温度等の環境状態が変化したときであっても、その変化に敏感に追従させて映像信号生成部20の調整を行うことができる。例えば、Ｖブランキング期間やＨブランキング期間を上記調整期間とすることで映像に影響することなく断続的な調整が可能となる

以上のように液晶パネル駆動回路７が構成されているため、製造上のばらつきや周囲温度などの環境が変化した場合であっても、映像信号生成部20の出力変動を吸収することができる。従って、様々なばらつき要因(β、ＶＴ、Ｌ／Ｗ、容量Ｃ、抵抗Ｒ、温度)に対して任意の出力レベルを安定させることができる。

このように、映像信号生成部20の線形性を精度を保つことができ、従って、精度よくアナログ映像信号を生成することができる。また、調整部30を内部に有するため、製造工程で検査装置を用いる必要がない。また、トリミング回路の追加の必要がないためチップ面積の縮小が実現できる。

本実施の形態における液晶パネル駆動回路７について、更に詳細に、図面を参照して説明する。図３は図１における液晶パネル駆動回路７の具体的構成を示す図である。

上述においては、一つのアナログ映像信号の生成について説明したが、本実施形態における液晶パネル駆動回路７は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色のアナログ映像信号を生成するものである。

従って、図３に示すように、Ｄ／Ａ変換回路21は、Ｒ用のＤ／Ａ変換回路21a、Ｇ用のＤ／Ａ変換回路21b、Ｂ用のＤ／Ａ変換回路21cから構成され、レベルシフト回路22は、Ｒ用のレベルシフト回路22a、Ｇ用のレベルシフト回路22b、Ｂ用のレベルシフト回路22cから構成され、増幅回路23は、Ｒ用の増幅回路23a、Ｇ用の増幅回路23b、Ｂ用の増幅回路23cから構成される。

調整部30は、ＲＧＢ出力選択回路60と、Ｖ１/Ｖ２選択回路61と、コンパレータ回路62とを有している。

ＲＧＢ出力選択回路60は、Ｒ用の増幅回路23aの出力ROUT、Ｇ用の増幅回路23bの出力GOUT、及びＢ用の増幅回路23cの出力BOUTのうち、いずれか一つの出力を選択して、コンパレータ回路62の非反転入力端子(+)に入力する。

Ｖ１/Ｖ２選択回路61は、基準電圧生成回路31から出力される第１基準電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２のいずれか一方の基準電圧を選択して、コンパレータ回路62の反転入力端子(-)に入力する。

コンパレータ回路62には、ＲＧＢ出力選択回路60によって選択された出力と、Ｖ１/Ｖ２選択回路61によって選択された基準電圧とが入力され、コンパレータ回路62はそれらを比較した結果を出力する。

調整回路33には、基準電圧選択信号生成器70と、ＪＫ型フリップフロップ71,72と、調整値選択回路73と、演算回路76と、ラッチクロック生成器77と、ＲＧＢ選択信号生成器78と、ＷＲＩＴＥ選択信号生成器79と、ＬＯＡＤ選択信号生成器80とが備えられている。

基準電圧選択信号生成器70は、Ｖ１/Ｖ２選択回路61を制御し、第１基準電圧Ｖ１又は第２基準電圧Ｖ２のいずれかを選択させて、コンパレータ回路62に出力させる。

ＪＫ型フリップフロップ71,72は、比較回路32から出力される比較結果を連続して２つ保持するものであり、このように保持された比較結果は、調整値選択回路73に出力される。例えば、第１基準電圧Ｖ１に関する調整を行うときには、第１基準デジタルデータＤ１として所定値だけ異なる２つのデジタルデータに対する第１基準電圧Ｖ１との比較結果がそれぞれ保持される。また、第２基準電圧Ｖ２に関する調整を行うときには、第２基準デジタルデータＤ２として所定値だけ異なる２つのデジタルデータに対する第２基準電圧Ｖ２との比較結果がそれぞれ保持される。

調整値選択回路73は、排他的論理和(ＥＯＲ)回路74と、論理積（ＡＮＤ）回路75とから構成される。

排他的論理和回路74には、ＪＫ型フリップフロップ71の非反転出力と、ＪＫ型フリップフロップ72の非反転出力とが入力される。また、論理積回路75には、ＪＫ型フリップフロップ71の反転出力と、ＪＫ型フリップフロップ72の反転出力とが入力される。

従って、この調整値選択回路73は、ＪＫ型フリップフロップ71,72に保持された比較結果が共にＨｉｇｈレベルの信号のときには、排他的論理和回路74及び論理積回路75からＬｏｗレベルの信号が出力される。また、ＪＫ型フリップフロップ71,72に保持された比較結果が共にＬｏｗレベルの信号のときには、排他的論理和回路74からＬｏｗレベルの信号が出力され、論理積回路75からはＨｉｇｈレベルの信号が出力される。また、ＪＫ型フリップフロップ71,72に保持された比較結果が異なるレベルであるときには、排他的論理和回路74からＨｉｇｈレベルの信号が出力され、論理積回路75からＬｏｗレベル又はＨｉｇｈレベルの信号が出力される。

演算回路76は、調整値選択回路73から出力される信号により動作する。すなわち、排他的論理和回路74からＬｏｗレベルの信号が出力され、論理積回路75からはＬｏｗレベルの信号が出力されたとき、後述のゲイン調整回路34の調整値やオフセット調整回路35の調整値を一刻み下げる。また、排他的論理和回路74からＬｏｗレベルの信号が出力され、論理積回路75からはＨｉｇｈレベルの信号が出力されたとき、後述のゲイン調整回路34の調整値又はオフセット調整回路35の調整値を一刻み上げる。

一方、排他的論理和回路74からＨｉｇｈレベルの信号が出力されている状態においては、上述のゲイン調整回路34の調整値又はオフセット調整回路35の調整値の変更は行わない。

ラッチクロック生成器77は、ＪＫ型フリップフロップ71,72へのクロックを供給する回路であり、ＪＫ型フリップフロップ71,72は、ラッチクロック生成器77から供給されるクロックに同期して動作する。

ＲＧＢ選択信号生成器78は、Ｒ用の増幅回路23aの出力ROUT、Ｇ用の増幅回路23bの出力GOUT、及びＢ用の増幅回路23cの出力BOUTのうち、いずれか一つの出力を選択するための制御信号をＲＧＢ出力選択回路60に出力する。

ＷＲＩＴＥ選択信号生成器79は、ゲイン調整回路34のゲイン調整値やオフセット調整回路35のオフセット調整値を制御するための信号を演算回路76から出力するタイミングを生成する。

ゲイン調整回路34は、演算回路76から出力されるゲイン調整値を取り込むためのラッチ回路51a〜51cと、各ラッチ回路51a〜51cで取り込まれたゲイン調整値をそれぞれＤ／Ａ変換するゲイン調整用Ｄ／Ａ回路50a〜50cとを有しており、演算回路76から出力されるゲイン調整値に基づいて、各Ｄ／Ａ変換回路21a〜21cのゲイン量を制御する。

オフセット調整回路35は、演算回路76から出力されるオフセット調整値を取り込むためのラッチ回路53a〜53cと、各ラッチ回路53a〜53cで取り込まれたゲイン調整値をそれぞれＤ／Ａ変換するオフセット調整用Ｄ／Ａ回路52a〜52cとを有しており、演算回路76から出力されるオフセット調整値に基づいて、各増幅回路23a〜23cのオフセット量（言い換えれば、電圧シフト量）を制御する。

ここで、ゲイン調整回路34及びオフセット調整回路35では、上述のようにデジタル制御が行われる。従って、アナログ制御に比べ制御及び出力精度を上げることが比較的容易にできる。すなわち、アナログ制御方式では実現の難しい数ｍＶオーダーで後述する高精度ヒステリシスを実現でき、その範囲内に所望の出力電圧値を収めることができるのである。

ＬＯＡＤ選択信号生成器80は、ゲイン調整回路34のゲイン調整値やオフセット調整回路35のオフセット調整値を演算回路76から入力するタイミングを生成するものであり、演算回路76は、各ラッチ回路51a〜51c，53a〜53cに保持されたゲイン調整値やオフセット調整値を取り込み、調整値選択回路73から出力される情報と加算する。これにより、別個に記憶手段を設けることなく、ゲイン調整値やオフセット調整値の増減が可能となる。

以上のように構成された液晶パネル駆動回路７について、その動作を図面を参照して具体的に説明する。図４及び図５は液晶パネル駆動回路７の動作フローチャートである。

図４に示すように、液晶パネル駆動回路７に電源電圧が供給されると、映像信号生成部20の電圧シフト量及び電圧増幅率の調整処理が調整部30によって行われる（ステップＳ10）。この調整処理が終了すると、ステップＳ11の処理に移行する。

ステップＳ11において、調整部30によって、映像信号生成部20の電圧シフト量及び電圧増幅率の調整処理が完了したか否かが判定される。

この処理において、調整処理が完了したと判定すると（ステップＳ11：Yes）、ステップＳ12,Ｓ13の処理に移行し、調整処理が完了していないと判定すると（ステップＳ11：No）、ステップＳ10の処理を繰り返し行う。

ステップＳ12,Ｓ13において、調整部30は、液晶パネル８へのアナログ映像信号が一時的に入力されないブランキング期間か否かを判定する（ステップＳ12，Ｓ13）。ブランキング期間としては、Ｖ（垂直）ブランキング期間やＨ（水平）ブランキング期間などがある。

液晶パネル８への書き込みの状態がＨブランキング期間又はＶブランキング期間であると判定すると（ステップＳ12：Yes、ステップＳ13：Yes）、映像信号生成部20の電圧シフト量及び電圧増幅率の調整処理が調整部30によって行われる（ステップＳ14）。この調整処理が終了すると、ステップＳ12の処理に移行する。

以上のように、本実施形態における液晶パネル駆動回路７は、初期動作時や初期設定時に映像信号生成部20の電圧シフト量及び電圧増幅率の調整処理を行い、その後、液晶パネル８に映像を表示させている期間においても、そのブランキング期間等に映像信号生成部20の電圧シフト量及び電圧増幅率の調整処理を行うようにしている。

従って、液晶パネル駆動回路７における通常動作に影響を与えることなく、映像信号生成部20の調整を行うことができる。

次に、ステップＳ10及びステップＳ14の調整処理について図５を参照して具体的に説明する。

図５に示すように、調整部30は、まずゲイン調整回路34とオフセット調整回路35に初期値データを入力する。すなわち、各ラッチ回路53a〜53cにオフセット調整値の初期値データをそれぞれ第１基準デジタルデータＤ１として設定し、各ラッチ回路51a〜51cにゲイン調整値の初期値データをそれぞれ第２基準デジタルデータＤ２として設定する。演算回路76にはこれらの初期値データが記憶されており、演算回路76から各ラッチ回路51a〜51c，53a〜53cへそれぞれ初期値データが設定される（ステップＳ20）。

次に、調整部30は、基準データ出力回路36から第１基準デジタルデータＤ１よりも一刻み小さいデータ（Ｄ１―１）を出力させ、各Ｄ／Ａ変換回路21a〜21cにそれぞれ入力して（ステップＳ21）、次の処理であるステップＳ22の処理に移行する。なお、色ごとに第１基準デジタルデータＤ１の値を異ならせるようにしてもよい。

ステップＳ22において、調整部30では、基準電圧選択信号生成器70によって第１基準電圧Ｖ１を選択する制御信号（基準電圧セレクト信号）をＶ１/Ｖ２選択回路61に出力して、コンパレータ回路62の反転入力端子に第１基準電圧Ｖ１を入力し、ステップＳ23の処理に移行する。

ステップＳ23において、調整部30では、ＲＧＢ選択信号生成器78によって、増幅回路23a〜23cの出力ROUT,GOUT，BOUTのうち一つを選択する制御信号（ＲＧＢセレクト信号）をＲＧＢ出力選択回路60に出力してコンパレータ回路62の非反転入力端子にＲＧＢ選択信号生成器78によって選択した増幅回路の出力を入力し、ステップＳ24の処理に移行する。

ステップＳ24において、調整部30では、ステップＳ23で選択した増幅回路の出力と第１基準電圧Ｖ１をコンパレータ回路62によって比較する。この比較結果は、ＪＫ型フリップフロップ71に出力され、ＪＫ型フリップフロップ71によって保持される（ステップＳ25）。

次に、調整部30は、基準データ出力回路36から第１基準デジタルデータＤ１よりも一刻み大きいデータ（Ｄ１＋１）を出力させ、各Ｄ／Ａ変換回路21a〜21cにそれぞれ入力して（ステップS26）、ステップＳ28の処理に移行する。

ステップＳ28において、調整部30では、ステップＳ23で選択した増幅回路の出力と第１基準電圧Ｖ１をコンパレータ回路62によって比較し、次のステップＳ29の処理に移行する。

ステップＳ29において、Ｖ１データ（Ｄ１−１）を入力時の比較結果と、Ｖ１データ（Ｄ１＋１）を入力時の比較結果とに基づいて、オフセット調整回路35の調整を行う。この調整は、ＪＫ型フリップフロップ71,72、調整値選択回路73等により、図６に示すが如き特性となる。すなわち、ステップＳ24，Ｓ28の比較結果がいずれも第１基準電圧の方が大きい時には、オフセット調整回路35の調整値を一刻み上げる。また、ステップＳ24，Ｓ28の比較結果がいずれも第１基準電圧の方が小さい時には、オフセット調整回路35の調整値を一刻み下げる。ステップＳ24，Ｓ28の比較結果が異なる場合には、オフセット調整回路35の調整値の変更は行わない。

次いで、調整部30は、ステップＳ23で全ての増幅回路の出力を選択したか否かを判定する（ステップＳ30）。

この処理において、ステップＳ23で全ての増幅回路の出力を選択したと判定すると（ステップＳ30：Yes）、ステップＳ32の処理に移行し、ステップＳ23で全ての増幅回路の出力を選択していないと判定すると（ステップＳ30：No）、ステップＳ21からの処理を行う。

ステップＳ32において、基準データ出力回路36から第２基準デジタルデータＤ２よりも一刻み大きいデータ（Ｄ２＋１）を出力させ、各Ｄ／Ａ変換回路21a〜21cにそれぞれ入力して、次の処理であるステップＳ33の処理に移行する。なお、色ごとに第２基準デジタルデータＤ２の値を異ならせるようにしてもよい。

ステップＳ33において、調整部30では、基準電圧選択信号生成器70によって第２基準電圧Ｖ２を選択する制御信号（基準電圧セレクト信号）をＶ１/Ｖ２選択回路61に出力して、コンパレータ回路62の反転入力端子に第１基準電圧Ｖ２を入力し、ステップＳ34の処理に移行する。

ステップＳ34において、調整部30では、ＲＧＢ選択信号生成器78によって、増幅回路23a〜23cの出力ROUT,GOUT，BOUTのうち一つを選択する制御信号（ＲＧＢセレクト信号）をＲＧＢ出力選択回路60に出力してコンパレータ回路62の非反転入力端子にＲＧＢ選択信号生成器78によって選択した増幅回路の出力を入力し、ステップＳ35の処理に移行する。

ステップＳ35において、調整部30では、ステップＳ34で選択した増幅回路の出力と第２基準電圧Ｖ２をコンパレータ回路62によって比較する。この比較結果は、ＪＫ型フリップフロップ71に出力され、ＪＫ型フリップフロップ71によって保持される（ステップＳ36）。

次に、調整部30は、基準データ出力回路36から第２基準デジタルデータＤ２よりも一刻み小さいデータ（Ｄ２−１）を出力させ、各Ｄ／Ａ変換回路21a〜21cにそれぞれ入力して（ステップＳ37）、次の処理であるステップＳ40の処理に移行する。

ステップＳ40において、調整部30では、ステップＳ34で選択した増幅回路の出力と第２基準電圧Ｖ２をコンパレータ回路62によって比較し、次のステップＳ41の処理に移行する。

ステップＳ41において、Ｖ２データ（Ｄ２−１）を入力時の比較結果と、Ｖ２データ（Ｄ２＋１）を入力時の比較結果とに基づいて、ゲイン調整回路34の調整を行う。この調整は、図６に示すが如き特性となる。すなわち、ステップＳ35，Ｓ40の比較結果がいずれも第２基準電圧の方が大きい時には、ゲイン調整回路34の調整値を一刻み上げる。また、ステップＳ35，Ｓ40の比較結果がいずれも第２基準電圧の方が小さい時には、ゲイン調整回路34の調整値を一刻み下げる。ステップＳ35，Ｓ40の比較結果が異なる場合には、ゲイン調整回路34の調整値の変更は行わない。

次いで、調整部30は、ステップＳ23で全ての増幅回路の出力を選択したか否かを判定する（ステップＳ42）。

この処理において、ステップＳ34で全ての増幅回路の出力を選択したと判定すると（ステップＳ42：Yes）、調整処理に移行し、ステップＳ34で全ての増幅回路の出力を選択していないと判定すると（ステップＳ42：No）、ステップＳ32からの処理を行う。

なお、本実施形態においては、理解を容易にするために、液晶パネル駆動回路７は、ＲＧＢの３つ一組のアナログ映像信号を出力するものを例にして説明したが、複数組（複数のチャンネル）のアナログ映像信号を出力するものについても当然に適用することができる。

このように、本実施形態における液晶パネル駆動回路７においては、実際に調整したいデータ(Ｄ)から上下に一刻みずつずらしたデータ(Ｄ±１)を入力する。このとき、映像信号生成部20から出力される電圧と基準電圧(例えば、第１基準電圧Ｖ１)とを比較し、その両方の出力電圧が基準電圧よりも低ければ調整値を増加させ、高ければ減少させ、図７，８に示すように、最終的に基準電圧値がＤ+１を入力した際の出力電圧より低く、Ｄ−１を入力した際の出力電圧より高いと判定された時点で調整が完了することになる。

従って、映像信号生成部20の調整後は出力電圧値がずれ、上記判定結果が変化しない限りその調整値が保持されることになる。このように比較電圧（データ(Ｄ±１)）を２つ設ける(ダブルスレッショルド)ことにより、映像信号生成部20の出力電圧変動を高性能に抑えられることである。

すなわち、比較電圧を一つのみにした場合、このときの映像信号生成部20の出力電圧が基準電圧より高いときには出力電圧が低くなるように、基準電圧より低いときには出力電圧が高くなるように、調整部30によって映像信号生成部20の出力電圧は調整されるが、最終的に出力電圧は基準電圧の上下をいったりきたり(ジッタ)することになる(図９参照)。しかも、このジッタのレベルが大きければ、映像信号生成部20によって生成するアナログ映像信号にこの影響が現れてしまう。

しかし、本実施形態における液晶パネル駆動回路７では、上記ダブルスレッショルド方式を採用しているため、ジッタによる映像信号生成部20の精度劣化を精度よく抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

例えば、本実施形態における液晶パネル駆動回路７では、調整部30をデジタルブロック内で行うものであるが、アナログブロックに記憶回路(ラッチ回路で構成したＳＲＡＭを持つ)を持たせる構成としてもよい。

また、電圧シフト量の調整を、レベルシフト回路22或いは増幅回路23で行うのではなく、Ｄ／Ａ変換回路21で行うようにしてもよい。また、複数の回路を調整するようにしてもよく、このようにすれば、調整の精度を増すことができる。

本発明の一実施形態に係るデジタルスチルカメラの全体的な構成を示したブロック図である。 図１における液晶パネル駆動回路の全体構成を示すブロック図である。 図１における液晶パネル駆動回路の具体的構成を示す図である。 図１における液晶パネル駆動回路の動作フローチャートである。 図１における液晶パネル駆動回路の動作フローチャートである。 図１における液晶パネル駆動回路の調整テーブルを示す図である。 図１における液晶パネル駆動回路の動作を説明するための図である。 図１における液晶パネル駆動回路の動作を説明するための図である。 図１の液晶パネル駆動回路においてヒステリシス特性を有しない場合の出力電圧を示す図である。 従来の液晶パネル駆動回路の全体構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ デジタルスチルカメラ
２ 撮像部
３ ストロボ部
４ 入力部
５ 記憶部
６ 信号処理部
７ ドライブ回路
８ 液晶パネル（ＬＣＤパネル）
９ 制御部
１０ バス
２０ 映像信号生成部
２１，２１ａ〜２１ｃ Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）
２２，２２ａ〜２２ｃ レベルシフト回路
２３，２３ａ〜２３ｃ 増幅回路
３０ 調整部
３１ 基準電圧生成回路
３２ 比較回路
３３ 調整回路
３４ ゲイン調整（Gain Trimming）回路
３５ オフセット調整（Offset Trimming）回路
５０ａ〜５０ｃ ゲイン調整用Ｄ／Ａ変換回路
５１ａ〜５１ｃ ゲイン調整用ラッチ回路
５２ａ〜５２ｃ オフセット調整用Ｄ／Ａ変換回路
５３ａ〜５３ｃ オフセット調整用ラッチ回路
６０ ＲＧＢ選択回路
６１ Ｖ１，Ｖ２選択回路（基準電圧選択回路）
６２ コンパレータ
７０ 基準データ出力回路
７１ 第１フリップフロップ回路
７２ 第２フリップフロップ回路
７３ 選択回路
７４ 排他的論理和回路
７５ 論理積回路
７６ ラッチクロック生成回路
７７ 基準電圧選択信号生成回路
７８ ＲＧＢ選択信号生成回路
７９ ＷＲＩＴＥ信号生成回路
８０ ＬＯＡＤ信号生成回路

Claims (6)

1. デジタルデータをＤ／Ａ変換し、電圧レベルをシフトした後、電圧増幅を行ってアナログ映像信号を生成する映像信号生成部を備えた液晶パネル駆動回路において、
   前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整部を備え、
   前記調整部は、
   基準デジタルデータを出力する基準データ出力回路と、
   基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
   前記基準デジタルデータを前記映像信号生成部に入力したときにこの映像信号生成部から出力される電圧と前記基準電圧とを比較する比較回路と、
   前記比較回路の比較結果に応じて、前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整回路と、を備えた
   ことを特徴とする液晶パネル駆動回路。
2. 前記映像信号生成部は、
   前記デジタルデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路と、
   前記Ｄ／Ａ変換回路から出力される信号の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路と、
   前記レベルシフト回路から出力される信号を電圧増幅する増幅回路と、を備えており、
   前記基準データ出力回路は、
   前記基準デジタルデータとして、第１基準デジタルデータと第２基準デジタルデータとを前記Ｄ／Ａ変換回路へ出力するものであり、
   前記基準電圧生成回路は、
   前記基準電圧として、第１基準電圧と第２基準電圧とを生成するものであり、
   前記比較回路は、
   前記第１基準デジタルデータを前記Ｄ／Ａ変換回路に入力したときに前記増幅回路から出力される電圧と前記第１基準電圧とを比較する第１比較回路と、
   前記第２基準デジタルデータを前記Ｄ／Ａ変換回路に入力したときに前記増幅回路から出力される電圧と前記第２基準電圧とを比較する第２比較回路と、を備えており、
   前記調整回路は、
   前記第１比較回路の比較結果に応じて、前記レベルシフト回路の電圧シフト量又は前記増幅回路のオフセット電圧を調整し、
   前記第２比較回路の比較結果に応じて、前記Ｄ／Ａ変換回路の電圧増幅率又は前記増幅回路の電圧増幅率を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル駆動回路。
3. 前記基準データ出力回路は、
   前記第１基準デジタルデータ及び前記第２基準デジタルデータとして、それぞれ所定値だけ異なる複数のデジタルデータを出力するものであり、
   前記調整回路は、
   前記複数の第１基準デジタルデータをそれぞれ前記Ｄ／Ａ変換回路に入力したときに、前記増幅回路から出力される電圧がいずれの場合も所定範囲内になるように調整し、
   前記複数の第２基準デジタルデータをそれぞれ前記Ｄ／Ａ変換回路に入力したときに、前記増幅回路から出力される電圧がいずれの場合も所定範囲内になるように調整する
   ことを特徴とする請求項２に記載の液晶パネル駆動回路。
4. 前記調整回路は、前記映像信号生成部がアナログ映像信号を生成していない期間に、前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶パネル駆動回路。
5. 前記基準電圧生成回路が生成する基準電圧は、前記アナログ映像信号を出力する液晶パネルの特性に応じて設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶パネル駆動回路。
6. デジタルデータをＤ／Ａ変換し、電圧レベルをシフトした後、電圧増幅を行ってアナログ映像信号を生成する映像信号生成部を備えた液晶表示装置において、
   前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整部を備え、
   前記調整部は、
   基準デジタルデータを出力する基準データ出力回路と、
   基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
   前記基準デジタルデータを前記映像信号生成部に入力したときにこの映像信号生成部から出力される電圧と前記基準電圧とを比較する比較回路と、
   前記比較回路の比較結果に応じて、前記映像信号生成部の電圧シフト量及び電圧増幅率を調整する調整回路と、を備えた
   ことを特徴とする液晶表示装置。

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