JP2009139651A - 表示制御回路及びそれを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コモン信号電圧の振幅調整によらずに表示画面の明るさ（表示輝度）を調整することができる表示制御回路及びそれを備えた表示装置を提供すること。
【解決手段】表示基準データ作成回路１８４によって、供給される明るさ設定値に応じて、表示データから基準となる表示基準データを作成し、表示基準データレジスタ１８５に保持すると共に、該表示基準データをシフトさせて表示シフトデータとして表示シフトデータレジスタ１８６に保持し、表示データ選択信号作成回路１８７により、前記明るさ設定値と明るさ基準設定値との差分に応じて、前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データと前記表示シフトデータレジスタ１８６に保持された表示シフトデータとを、垂直同期信号に同期して選択し、セレクタ１８８からソースドライバ１３０に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示画面の明るさ（表示輝度）を調整する表示制御回路及びそれを備えた表示装置に関する。

近年、普及が著しいデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像機器や、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯機器において、画像や文字情報等を表示するための表示装置（ディスプレイ）として、また、コンピュータ等の情報端末やテレビジョン等の映像機器のモニタやディスプレイとしても、薄型軽量で、低消費電力化が可能であり、表示画質にも優れた液晶表示装置（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）が多用されている。

以下、従来技術における表示装置について、図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照して簡単に説明する。図４（Ａ）は、従来技術における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の表示画素を備えた表示装置の概略構成を示すブロック図であり、図４（Ｂ）は、従来技術における液晶表示パネルの要部構成の一例を示す等価回路図である。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、従来技術による液晶表示装置１００は、概略、表示画素Ｐｘが２次元配列（例えば、ｎ行×ｍ列に配列）された液晶表示パネル（表示パネル）１１０と、該液晶表示パネル１１０の各行の表示画素Ｐｘ群を順次走査して選択状態に設定するゲートドライバ１２０と、選択状態に設定された行の表示画素Ｐｘ群に、映像信号に基づく表示信号電圧を一括して出力するソースドライバ（データドライバ）１３０と、ゲートドライバ１２０及びソースドライバ１３０における動作タイミングを制御するための制御信号（水平制御信号、垂直制御信号等）を生成して出力するＬＣＤコントローラ１５０と、映像信号から各種タイミング信号（水平同期信号、垂直同期信号、コンポジット同期信号等）を抽出してＬＣＤコントローラ１５０に出力するとともに、輝度信号からなる表示データを生成してソースドライバ１３０に出力する表示信号生成回路１６０と、ＬＣＤコントローラ１５０により生成される極性反転信号ＦＲＰに基づいて、液晶表示パネル１１０の各表示画素Ｐｘに共通に設けられた対向電極に対して、所定の電圧極性を有するコモン信号電圧Ｖｃｏｍを印加するコモン信号駆動アンプ（駆動アンプ）１７０と、を有して構成されている。

ここで、液晶表示パネル１１０は、対向する透明基板間に、例えば図４（Ｂ）に示すように、行列方向に互いに直交するように配設された複数の走査ラインＳＬおよび複数のデータラインＤＬと、該走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬの各交点近傍に配置された複数の表示画素（液晶表示画素）Ｐｘと、を備えて構成されている。また、各表示画素Ｐｘは、画素電極とデータラインＤＬ間にソース−ドレイン（電流路）が接続され、走査ラインＳＬにゲート（制御端子）が接続された薄膜トランジスタからなる画素トランジスタＴＦＴと、画素電極に対向し、全表示画素Ｐｘに共通に設けられた前記対向電極と画素電極との間に充填、保持された液晶分子からなる画素容量（液晶容量）Ｃｌｃと、画素容量Ｃｌｃに並列に構成され、該画素容量Ｃｌｃに印加された信号電圧を保持するための補助容量（蓄積容量）Ｃｓと、を備えた構成を有している。

なお、液晶表示パネル１１０に配設された走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬは、各々、接続端子ＴＭｇ、ＴＭｓを介して、液晶表示パネル１１０とは別個に設けられたゲートドライバ１２０及びソースドライバ１３０に接続されるように構成されている。また、補助容量Ｃｓの他端側の電極（補助電極）は、共通の接続ラインＣＬを介して所定の電圧Ｖｃｓ（例えば、コモン信号電圧Ｖｃｏｍ）が印加されるように構成されている。

このような構成を有する液晶表示装置１００において、表示信号生成回路１６０から供給される、液晶表示パネル１１０の１行分の表示画素に対応した表示データが、ＬＣＤコントローラ１５０から供給される水平制御信号に基づいて、ソースドライバ１３０により順次取り込み保持される。一方、ＬＣＤコントローラ１５０から供給される垂直制御信号に基づいて、ゲートドライバ１２０により液晶表示パネル１１０に配設された各走査ラインＳＬに走査信号が順次印加され、各行の表示画素Ｐｘ群が選択状態に設定される。そして、ソースドライバ１３０は、各行の表示画素Ｐｘ群の選択タイミングに同期して、前記保持した表示データに基づく表示信号電圧を、各データラインＤＬを介して各表示画素Ｐｘに一斉に供給する。こうした一連の動作を１画面分の各行に対して繰り返し実行することにより、映像信号に基づく所望の画像情報が液晶表示パネル１１０に画面表示される。

このような液晶表示装置において、表示画面の明るさ（表示輝度）を可変させる手法としては、例えば特許文献１に開示されているように、駆動アンプ１７０から液晶表示パネル１１０に印加するコモン信号電圧Ｖｃｏｍの振幅を可変させることによって行う手法がある。
特開平１０−１０５１２７号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示されているようなコモン信号電圧Ｖｃｏｍの振幅調整による表示輝度調整手法では、輝度調整範囲を大きくするにはコモン信号電圧Ｖｃｏｍの振幅調整範囲を大きくする必要があり、高い電源電圧が必要であった。

そのため、駆動アンプ１７０を、ゲートドライバ１２０やソースドライバ１３０、ＬＣＤコントローラ１５０等と共にＬＳＩ化する場合には、それら他の回路では本来必要としないにもかかわらず、ＬＳＩには高い耐電圧性能が必要となる。また、消費電力も大きくなってしまう。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの振幅調整によらずに表示画面の明るさ（表示輝度）を調整することできる表示制御回路及びそれを備えた表示装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の表示制御回路は、
表示データに応じた表示を行う表示パネルの表示の明るさを制御する表示制御回路であって、
前記表示データ及び明るさ設定値が供給され、前記明るさ設定値に応じて、前記表示データに基づく表示基準データと、前記表示基準データをビット方向にシフトさせた表示シフトデータと、を作成する手段と、
作成された前記表示基準データと前記表示シフトデータとを、前記明るさ設定値に応じた頻度で、フレーム期間毎に前記表示パネルに選択的に出力する出力手段と、
を具備することを特徴とする。

請求項２に記載の表示制御回路は、請求項１に記載の表示制御回路において、
前記表示基準データ及び前記表示シフトデータを作成する手段は、
前記明るさ設定値に応じて、前記表示データから基準となる前記表示基準データを作成し保持する表示基準データ作成保持回路と、
前記明るさ設定値に応じて、前記表示基準データ作成保持回路で作成保持された前記表示基準データをビット方向にシフトさせて、前記表示シフトデータとして保持する表示シフトデータ保持回路と、
を具備することを特徴とする。

請求項３に記載の表示制御回路は、請求項２に記載の表示制御回路において、
前記表示基準データ作成保持回路は、
前記明るさ設定値が供給され、該明るさ設定値と予め設定された明るさ基準設定値との差分からなる明るさ設定差分値に応じたデータシフト方向及びデータシフト量を決定するデータシフト信号作成回路と、
前記表示データが供給され、前記データシフト信号作成回路で決定されたデータシフト方向とデータシフト量に従って、前記表示データから前記表示基準データを作成する表示基準データ作成回路と、
前記表示基準データ作成回路で作成された前記表示基準データを格納する表示基準データレジスタと、
を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の表示制御回路は、請求項３に記載の表示制御回路において、
前記データシフト信号作成回路は、
前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より大きいとき、前記データシフト方向をＭＳＢ方向とし、
前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より小さいとき、前記データシフト方向をＬＳＢ方向とし、
前記データシフト量を、前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値に対して４段階増加する毎に、１ビットシフトさせるものとする、
ことを特徴とする。

請求項５に記載の表示制御回路は、請求項３に記載の表示制御回路において、
前記出力手段は、垂直同期信号が供給され、前記明るさ設定差分値に応じて、前記表示基準データ作成保持回路で作成保持された前記表示基準データと、前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータとを、前記垂直同期信号に同期して前記表示パネルに選択的に出力する表示データ出力回路を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の表示制御回路は、請求項５に記載の表示制御回路において、
前記明るさ設定差分値は、前記明るさ設定値と前記明るさ基準設定値との差分の下位２ビットからなり、
前記表示データ出力回路は、
前記明るさ設定差分値の値が「０」の場合は、常に前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データを出力し、
前記明るさ設定差分値の値が「１」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データ及び前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータの一方から他方に切り替え出力し、
前記明るさ設定差分値の値が「２」の場合は、垂直同期信号１回毎に、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データと前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータとを切り替え出力し、
前記明るさ設定差分値の値が「３」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データ及び前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータの他方から一方に切り替え出力する、
ことを特徴とする。

請求項７に記載の表示制御回路は、請求項５に記載の表示制御回路において、
前記明るさ設定差分値は、前記明るさ設定値と前記明るさ基準設定値との差分の下位２ビットからなり、
前記表示データ出力回路は、前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より大きいとき、
前記明るさ設定差分値の値が「１」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データから前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータを切り替え出力し、
前記明るさ設定差分値の値が「３」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータから前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データを切り替え出力する、
ことを特徴とする。

請求項８に記載の表示制御回路は、請求項５に記載の表示制御回路において、
前記明るさ設定差分値は、前記明るさ設定値と前記明るさ基準設定値との差分の下位２ビットからなり、
前記表示データ出力回路は、前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より小さいとき、
前記明るさ設定差分値の値が「１」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータから前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データを切り替え出力し、
前記明るさ設定差分値の値が「３」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データから前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータを切り替え出力する、
ことを特徴とする。

請求項９に記載の表示装置は、
複数の信号線と複数の走査線とをマトリックス状に配置し、前記信号線と前記走査線の各交点に画素が配置される表示パネルと、
該表示パネルの前記複数の走査線を選択する走査ドライバと、
指示された明るさ設定値に応じて、入力された表示データを調整して出力する表示制御回路と、
前記複数の信号線に、前記明るさ調整回路で調整された表示データに従った信号を出力するデータドライバと、
を具備し、
前記表示制御回路は、
前記表示データ及び明るさ設定値が供給され、前記明るさ設定値に応じて、前記表示データに基づく表示基準データと、前記表示基準データをビット方向にシフトさせた表示シフトデータと、を作成する手段と、
作成された前記表示基準データと前記表示シフトデータとを、前記明るさ設定値に応じた頻度で、フレーム期間毎に前記表示パネルに選択的に前記データドライバに出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の表示装置は、請求項９に記載の表示装置において、
前記表示基準データ及び前記表示シフトデータを作成する手段は、
前記明るさ設定値が供給され、該明るさ設定値と予め設定された明るさ基準設定値との差分からなる明るさ設定差分値に応じたデータシフト方向及びデータシフト量を決定するデータシフト信号作成回路と、前記表示データが供給され、前記データシフト信号作成回路で決定されたデータシフト方向とデータシフト量に従って、前記表示データから前記表示基準データを作成する表示基準データ作成回路と、前記表示基準データ作成回路で作成された前記表示基準データを格納する表示基準データレジスタと、を備える表示基準データ作成保持回路と、
前記明るさ設定差分値に応じて、前記表示基準データ作成保持回路で作成保持された前記表示基準データをビット方向にシフトさせて、前記表示シフトデータとして保持する表示シフトデータ保持回路と、
を備えることを特徴とする。

請求項１１に記載の表示装置は、請求項１０に記載の表示装置において、
前記データシフト信号作成回路は、
前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より大きいとき、前記データシフト方向をＭＳＢ方向とし、
前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より小さいとき、前記データシフト方向をＬＳＢ方向とし、
前記データシフト量を、前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値に対して４段階増加する毎に、１ビットシフトさせるものとする、
ことを特徴とする。

請求項１２に記載の表示装置は、請求項１０に記載の表示装置において、
前記出力手段は、垂直同期信号が供給され、前記明るさ設定差分値に応じて、前記表示基準データ作成保持回路で作成保持された前記表示基準データと、前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータとを、前記垂直同期信号に同期して前記表示パネルに選択的に出力する表示データ出力回路を備えることを特徴とする。

本発明によれば、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの振幅調整によらずに表示画面の明るさ（表示輝度）を調整することができる表示制御回路及びそれを備えた表示装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の表示制御回路の一実施形態としての表示画面明るさ調整回路１８０の構成を示す図である。

本一実施形態では、表示画面明るさ調整回路（表示制御回路）１８０は、ソースドライバ１３０と表示信号生成回路１６０（図４参照）との間に配されるもので、ゲートドライバ（走査ドライバ）１２０、ソースドライバ（データドライバ）１３０及び駆動アンプ１７０と共に一つのＬＳＩとして形成されても良いし、表示信号生成回路１６０内に構成しても良い。また、それらゲートドライバ１２０、ソースドライバ１３０、表示信号生成回路１６０、駆動アンプ１７０及び表示画面明るさ調整回路１８０を纏めて一つのＬＳＩとして形成しても良い。

また、本実施形態では、駆動アンプ１７０から液晶表示パネル１１０に印加するコモン信号電圧Ｖｃｏｍの振幅は、表示輝度調整のために可変することは行わない。

図１に示すように、表示画面明るさ調整回路１８０は、明るさ基準設定値レジスタ１８１、明るさ設定レジスタ１８２、データシフト信号作成回路１８３、表示基準データ作成回路１８４、表示基準データレジスタ１８５、表示シフトデータレジスタ１８６、表示データ選択信号作成回路１８７及びセレクタ１８８から構成されている。

ここで、明るさ基準設定値レジスタ１８１は、例えば当該表示画面明るさ調整回路１８０の製造工程又は出荷時に、所定の明るさ基準設定値が設定されて、これを保持しているものである。この所定の明るさ基準値は、例えば当該表示画面明るさ調整回路１８０の調整範囲における中間の明るさの値とされる。

明るさ設定レジスタ１８２は、該表示画面明るさ調整回路１８０を備えた表示装置が接続される制御装置や電子機器本体部からユーザ操作や外光量検知結果等に応じて供給される、又は、表示装置の所定操作部に対するユーザ操作に応じて供給される、明るさ設定値を保持するものである。

なお、前記明るさ基準設定値レジスタ１８１及び明るさ設定レジスタ１８２は、電源断後もその設定値を保持するよう構成されている。

データシフト信号作成回路１８３は、前記明るさ設定レジスタ１８２に保持された明るさ設定値と前記明るさ基準設定値レジスタ１８１に保持された明るさ基準設定値とを比較して、表示データのシフト方向及びシフト量を決定する。また、明るさ設定値と明るさ基準設定値との差分の絶対値の例えば下位２ビットを、明るさ設定差分値として、表示データ選択信号作成回路１８７に供給する。この場合、明るさ設定差分値は０（“００”），１（“０１”），２（“１０”），３（“１１”）の何れかの値となる。

ここで、表示データのシフト方向は、明るさ設定値が明るさ基準設定値より大きい（明るさ設定値＞明るさ基準設定値）ときには明るくする方向であるとして桁上りとする。また、明るさ設定値が明るさ基準設定値より小さい（明るさ設定値＜明るさ基準設定値）ときには暗くする方向であるとして桁下りとする。また、明るさ設定値が明るさ基準設定値に等しいときには、表示データのシフト動作を行わないこととする。データシフト信号作成回路１８３は、前記外部から供給されて明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される前記明るさ設定値が変化する度に、この比較動作を行って、表示データのシフト方向を決定する。

ここで、明るさ設定値の１段階における明るさの変化量が表示データの何階調分に相当するかは任意に定めることができるものであるが、本実施形態においては、明るさ設定値が＋４段階変化したときの明るさの変化量が、階調の値が２倍に変化したときの明るさの変化量に対応するものとし、明るさ設定値が−４段階変化したときの明るさの変化量が、階調の値が１／２倍に変化したときの明るさの変化量に対応するものとする。この場合、表示データをＭＳＢ側に１ビットシフトすると表示データの階調値を２倍にしたことになり、表示データをＬＳＢ側に１ビットシフトすると、表示データの階調値を１／２倍にしたことになるため、本実施形態においては、表示データのシフト量について、前記明るさ設定値が前記明るさ基準設定値に対して４段階変化する度に、表示データを１ビットシフトさせるものとし、１段階〜３段階の変化ではシフトさせないこととする。

データシフト信号作成回路１８３は、こうして決定した表示データのシフト方向を示すデータシフト方向信号を表示基準データ作成回路１８４、表示シフトデータレジスタ１８６及び表示データ選択信号作成回路１８７に供給し、また、決定した表示データのシフト量を示すデータシフト量信号を表示基準データ作成回路１８４に供給する。

表示基準データ作成回路１８４は、表示信号生成回路１６０から表示データが入力され、前記データシフト信号作成回路１８３から供給されるデータシフト方向信号及びデータシフト量信号に基づいて、明るさ調整の基準となる表示基準データを作成する。

即ち、前記データシフト方向信号が表示データのシフト方向として桁上がりを示すときには、前記明るさ設定値が前記明るさ基準設定値に対して４段階変化する度に１ビットのシフト量を示す前記データシフト量信号に応じて、前記入力された表示データを１ビットＭＳＢ側にシフトさせる。なお、データをシフトさせた空きビットには「１」を書き込む。

また、前記データシフト方向信号が表示データのシフト方向として桁下がりを示すときには、前記明るさ設定値が前記明るさ基準設定値に対して４段階変化する度に１ビットのシフト量を示す前記データシフト量信号に応じて、前記入力された表示データを１ビットＬＳＢ側にシフトさせ、データをシフトさせた空きビットには「０」を書き込む。

表示基準データレジスタ１８５には、この表示基準データ作成回路１８４で作成した表示基準データが書き込まれ、書き込まれた表示基準データがセレクタ１８８に出力される。

表示シフトデータレジスタ１８６には、前記データシフト信号作成回路１８３から供給される前記データシフト方向信号に応じて、前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データが、更に１ビットシフトされて、表示シフトデータとして書き込まれ、書き込まれた表示シフトデータがセレクタ１８８に出力される。即ち、前記データシフト方向信号が表示データのシフト方向として桁上がりを示すときには、前記表示基準データを更にＭＳＢ側に１ビットシフトさせた表示シフトデータが書き込まれ、前記データシフト方向信号が表示データのシフト方向として桁下がりを示すときには、前記表示基準データを更にＬＳＢ側に１ビットシフトさせた表示シフトデータが書き込まれる。

表示データ選択信号作成回路１８７には、前記データシフト信号作成回路１８３から前記データシフト方向信号及び明るさ設定値と明るさ基準設定値との差分の絶対値の下位２ビットからなる明るさ設定差分値が供給されるとともに、表示信号生成回路１６０から垂直同期信号が入力される。そして、該表示データ選択信号作成回路１８７は、前記明るさ設定差分値と前記データシフト方向信号による表示データのシフト方向とに基づいて、表示データの選択信号を垂直同期信号のタイミング、すなわちフレーム毎にセレクタ１８８に出力する。

ここで、前記明るさ設定差分値の値により、切り替えパターンとしては、それが「０」の場合（切り替えパターン１）、「１」の場合（切り替えパターン２）、「２」の場合（切り替えパターン３）、「３」の場合（切り替えパターン４）、の４パターンが存在する。また、前記データシフト信号作成回路１８３からの前記データシフト方向信号による表示データのシフト方向により、桁上りの場合と桁下がりの場合の２種類が存在する。従って、切り替えパターンとしては、４×２＝８パターン存在する。

表示データ選択信号作成回路１８７は、切り替えパターンが前記切り替えパターン１の場合には、常に表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データを選択するような選択信号を生成してセレクタ１８８に出力する。また、前記切り替えパターン２の場合には、垂直同期信号４回に１回、すなわち４フレームに１回、表示データを切り替えるような選択信号を生成してセレクタ１８８に出力する。なお、セレクタ１８８において、表示データのシフト方向により、その１回において、前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データと前記表示シフトデータレジスタ１８６に保持されている表示シフトデータのどちらを選択するかが決定される。

表示データ選択信号作成回路１８７は、切り替えパターンが前記切り替えパターン３の場合には、垂直同期信号１回毎に、すなわち毎フレーム毎に、表示データを切り替えるような選択信号を生成してセレクタ１８８に出力する。また、前記切り替えパターン４の場合には、垂直同期信号４回に１回、すなわち４フレームに１回、表示データを切り替えるような選択信号を生成してセレクタ１８８に出力する。なお、セレクタ１８８において、表示データのシフト方向により、その１回において、前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データと前記表示シフトデータレジスタ１８６に保持されている表示シフトデータのどちらを選択するかが決定される。これは、前記切り替えパターン２の場合とは逆の方を選択するように設定される。

このような選択信号を生成する表示データ選択信号作成回路１８７は、論理回路によって構成しても良いし、例えばルックアップテーブルによって構成しても良い。

セレクタ１８８は、前記表示データ選択信号作成回路１８７から前記選択信号が供給され、この選択信号に従って、前記表示基準データレジスタ１８５に保持されている表示基準データと前記表示シフトデータレジスタ１８６に保持されている表示シフトデータとを選択出力することで、ソースドライバ１３０にＬＣＤ表示データを供給する。

次に、以上のような構成の表示画面明るさ調整回路１８０における画面の明るさ調整動作を説明する。

まず、データシフト信号作成回路１８３により、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持された明るさ設定値に応じたデータシフト方向とデータシフト量を決定する。

次に、表示データを表示基準データ作成回路１８４に入力し、表示基準データ作成回路１８４により、データシフト信号作成回路１８３によって決定されるデータシフト方向とデータシフト量に従った表示基準データを作成して、表示基準データレジスタ１８５に出力し、表示基準データレジスタ１８５にその表示基準データを格納する。このように、データシフト信号作成回路１８３、表示基準データ作成回路１８４及び表示基準データレジスタ１８５は、表示基準データ作成保持回路として機能する。

そして、この表示基準データレジスタ１８５に格納した表示基準データを、データシフト方向とデータシフト量に応じて１ビットシフトして、表示シフトデータとして表示シフトデータレジスタ１８６に格納する。このように、表示シフトデータレジスタ１８６は、表示シフトデータ保持回路として機能する。

その後、表示データ選択信号作成回路１８７により、データシフト信号作成回路１８３から供給される明るさ設定差分値の値に応じて選択信号を作成し、該選択信号に従ってセレクタ１８８で、前記表示基準データレジスタ１８５に格納された表示基準データ又は前記表示シフトデータレジスタ１８６に格納された表示シフトデータの何れかを選択して、ＬＣＤ表示データとしてソースドライバ１３０に切り替え出力することで明るさ調整を行う。なおＬＣＤ表示データの切り替えは、垂直同期信号に同期して、すなわちフレーム毎に行う。このように、表示データ選択信号作成回路１８７及びセレクタ１８８は、表示データ出力回路として機能する。

ここで、この表示データ出力回路によるＬＣＤ表示データの切り替えを、更に詳細に説明する。

図２は、表示データのシフト方向が桁上りの場合におけるＬＣＤ表示データの切り替えを説明するためのタイミングチャートである。

即ち、前記切り替えパターン１（明るさ設定値の下位２ビットの値が０の場合）においては、図２（Ａ）に示すように、ＬＣＤ表示データとしては、常に、表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データが供給される。

なお、この切り替えパターン１は、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される明るさ調整値が＋０（初期値）、±４段階、±８段階、…の場合であり、表示基準データは、その調整値に応じて、入力された表示データそのまま、入力された表示データを１ビットＭＳＢ側にシフトさせ、データをシフトさせた空きビットには「１」を書き込んだもの、入力された表示データを２ビットＭＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、…となる。

次に、前記切り替えパターン２（明るさ設定値の下位２ビットの値が１の場合）においては、図２（Ｂ）に示すように、ＬＣＤ表示データとしては、垂直同期信号４回に１回、すなわち４フレームに１回だけ、前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データから前記表示シフトデータレジスタ１８６に格納された表示シフトデータに切り替えられる。即ち、表示基準データ→表示基準データ→表示基準データ→表示シフトデータ→表示基準データ→…となる。

なお、この切り替えパターン２は、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される明るさ調整値が＋１、±５段階、±９段階、…の場合であり、表示基準データは、その調整値に応じて、入力された表示データそのまま、入力された表示データを１ビットＭＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、入力された表示データを２ビットＭＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、…となる。

また、このような表示データのシフト方向が桁上りの場合における表示シフトデータは、そのような表示基準データを１ビットＭＳＢ側にシフトさせたものであり、これを同図（及び図２（Ｃ）及び（Ｄ））では「＋１ｂｉｔシフトデータ」と記載している。

次いで、前記切り替えパターン３（明るさ設定値の下位２ビットの値が２の場合）においては、図２（Ｃ）に示すように、ＬＣＤ表示データとしては、垂直同期信号１回ごと、すなわち毎フレーム毎に、に、前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データと前記表示シフトデータレジスタ１８６に格納された表示シフトデータとを切り替えて表示を行う。即ち、表示基準データ→表示シフトデータ→表示基準データ→表示シフトデータ→表示基準データ…となる。

なお、この切り替えパターン３は、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される明るさ調整値が＋２、±６段階、±１０段階、…の場合であり、表示基準データは、その調整値に応じて、入力された表示データそのまま、入力された表示データを１ビットＭＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、入力された表示データを２ビットＭＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、…となる。

次いで、前記切り替えパターン４（明るさ設定値の下位２ビットの値が３の場合）においては、図２（Ｄ）に示すように、ＬＣＤ表示データとしては、垂直同期信号４回に１回、すなわち４フレームに１回だけ、前記表示シフトデータレジスタ１８６に格納された表示シフトデータから前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データに切り替えられる。即ち、表示基準データ→表示シフトデータ→表示シフトデータ→表示シフトデータ→表示基準データ→…となる。

なお、この切り替えパターン４は、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される明るさ調整値が＋３、±７段階、±１１段階、…の場合であり、表示基準データは、その調整値に応じて、入力された表示データそのまま、入力された表示データを１ビットＭＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、入力された表示データを２ビットＭＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、…となる。

次に、図３は、表示データのシフト方向が桁下がりの場合におけるＬＣＤ表示データの切り替えを説明するためのタイミングチャートである。

即ち、前記切り替えパターン１（明るさ設定値の下位２ビットの値が０の場合）においては、図３（Ａ）に示すように、ＬＣＤ表示データとしては、常に、表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データが供給される。

なお、この切り替えパターン１は、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される明るさ調整値が＋０（初期値）、±４段階、±９段階、…の場合であり、表示基準データは、その調整値に応じて、入力された表示データそのまま、入力された表示データを１ビットＬＳＢ側にシフトさせ、データをシフトさせた空きビットには「０」を書き込んだもの、入力された表示データを２ビットＬＳＢ側にシフトさせ、データをシフトさせた空きビットには「０」を書き込んだもの、…となる。

次に、前記切り替えパターン２（明るさ設定値の下位２ビットの値が１の場合）においては、図３（Ｂ）に示すように、ＬＣＤ表示データとしては、垂直同期信号４回に１回、すなわち４フレームに１回だけ、前記表示シフトデータレジスタ１８６に格納された表示シフトデータから前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データに切り替えられる。即ち、表示基準データ→表示シフトデータ→表示シフトデータ→表示シフトデータ→表示基準データ→…となる。

なお、この切り替えパターン２は、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される明るさ調整値が＋１、±５段階、±９段階、…の場合であり、表示基準データは、その調整値に応じて、入力された表示データそのまま、入力された表示データを１ビットＬＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、入力された表示データを２ビットＬＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、…となる。

また、このような表示データのシフト方向が桁下がりの場合における表示シフトデータは、表示基準データを１ビットＬＳＢ側にシフトさせたものであり、これを同図（及び図３（Ｃ）及び（Ｄ））では「−１ｂｉｔシフトデータ」と記載している。

次いで、前記切り替えパターン３（明るさ設定値の下位２ビットの値が２の場合）においては、図３（Ｃ）に示すように、ＬＣＤ表示データとしては、垂直同期信号１回ごと、すなわち毎フレーム毎に、に、前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データと前記表示シフトデータレジスタ１８６に格納された表示シフトデータとを切り替えて表示を行う。即ち、表示基準データ→表示シフトデータ→表示基準データ→表示シフトデータ→表示基準データ…となる。

なお、この切り替えパターン３は、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される明るさ調整値が＋２、±６段階、±１０段階、…の場合であり、表示基準データは、その調整値に応じて、入力された表示データそのまま、入力された表示データを１ビットＬＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、入力された表示データを２ビットＬＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、…となる。

次いで、前記切り替えパターン４（明るさ設定値の下位２ビットの値が３の場合）においては、図３（Ｄ）に示すように、ＬＣＤ表示データとしては、垂直同期信号４回に１回、すなわち４フレームに１回だけ、前記表示基準データレジスタ１８５に保持された表示基準データから前記表示シフトデータレジスタ１８６に格納された表示シフトデータに切り替えられる。即ち、表示基準データ→表示基準データ→表示基準データ→表示シフトデータ→表示基準データ→…となる。

なお、この切り替えパターン４は、明るさ設定レジスタ１８２に設定保持される明るさ調整値が＋３、±７段階、±１１段階、…の場合であり、表示基準データは、その調整値に応じて、入力された表示データそのまま、入力された表示データを１ビットＬＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、入力された表示データを２ビットＬＳＢ側にシフトさせ空きビットには「１」を書き込んだもの、…となる。

以上のように、本一実施形態に係る明るさ調整回路及びそれを用いた表示装置では、明るさ設定値と明るさ基準設定値との差分からなる明るさ設定差分値に応じて入力表示データをシフトして表示基準データを作成し、それをソースドライバ１３０に供給して液晶表示パネル１１０に表示させることにより、液晶表示パネル１１０の表示画面の明るさ調整を行うことができる。また、前記明るさ設定差分値に応じて、前記表示基準データから更に表示シフトデータを作成し、表示データ選択信号作成回路１８７で生成した選択信号のタイミングで、それら表示基準データと表示シフトデータとを切り替えてソースドライバ１３０に供給して液晶表示パネル１１０に表示させ、明るさ設定値の値に応じて切り替えの頻度を変えて、表示基準データと表示シフトデータの中間の明るさに設定することにより、明るさ設定値の値に応じて明るさを変化させることができる。

即ち、従来はコモン信号電圧Ｖｃｏｍの振幅で画面明るさ調整を行っていたものを、本一実施形態では、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの振幅調整によらないで、表示データのシフト操作のみで明るさ調整を行うこととしたため、駆動アンプ１７０もゲートドライバ１２０やソースドライバ１３０、ＬＣＤコントローラ１５０等と共にＬＳＩ化することが可能となり、また、表示画面明るさ調整回路１８０もそのＬＳＩ内に組み込むことができる。従って、ＬＳＩは低い耐電圧性能で十分なものとなり、また、消費電力も低減できる。

また、調整基準として前記明るさ基準設定値レジスタ１８１に予め設定する明るさ基準設定値を中間の明るさとして、それと明るさ設定値との比較によりデータシフト方向を決定するようにしているので、調整範囲を明るい方向、暗い方向どちらにも調整することが可能となる。

更に、明るさ設定値の下位２ビットの値による４つの切り替えパターンとしているので、回路規模を大きくせずに明るさ調整が可能となる。この場合、下位１ビットの値が「１」のときに、明るくする方向と暗くする方向で、表示基準データと表示シフトデータとの切り替えを反対にするだけで良いので、更に構成が簡単になる。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

例えば、前記一実施形態における表示画面の明るさ調整は、調整基準としての明るさ基準設定値を中間の明るさとして、調整範囲を明るい方向、暗い方向どちらにも調整できるようにしたが、調整基準を一番暗い状態にして調整範囲を明るい方向のみとしても良く、逆に一番明るい状態を基準として調整方向を暗い方向のみとしても良い。

図１は、本発明の表示制御回路の一実施形態としての表示画面明るさ調整回路の構成を示す図である。 図２は、表示データのシフト方向が桁上りの場合におけるＬＣＤ表示データの切り替えを説明するためのタイミングチャートである。 図３は、表示データのシフト方向が桁下がりの場合におけるＬＣＤ表示データの切り替えを説明するためのタイミングチャートである。 図４（Ａ）は、従来技術におけるＴＦＴ型の表示画素を備えた表示装置の概略構成を示すブロック図であり、図４（Ｂ）は、従来技術における液晶表示パネルの要部構成の一例を示す等価回路図である。

符号の説明

１００…液晶表示装置
１１０…液晶表示パネル
１２０…ゲートドライバ
１３０…ソースドライバ
１５０…ＬＣＤコントローラ
１６０…表示信号生成回路
１７０…コモン信号駆動アンプ（駆動アンプ）
１８０…調整回路
１８１…基準設定値レジスタ
１８２…設定レジスタ
１８３…データシフト信号作成回路
１８４…表示基準データ作成回路
１８５…表示基準データレジスタ
１８６…表示シフトデータレジスタ
１８７…表示データ選択信号作成回路
１８８…セレクタ

Claims (12)

1. 表示データに応じた表示を行う表示パネルの表示の明るさを制御する表示制御回路であって、
   前記表示データ及び明るさ設定値が供給され、前記明るさ設定値に応じて、前記表示データに基づく表示基準データと、前記表示基準データをビット方向にシフトさせた表示シフトデータと、を作成する手段と、
   作成された前記表示基準データと前記表示シフトデータとを、前記明るさ設定値に応じた頻度で、フレーム期間毎に前記表示パネルに選択的に出力する出力手段と、
   を具備することを特徴とする表示制御回路。
2. 前記表示基準データ及び前記表示シフトデータを作成する手段は、
   前記明るさ設定値に応じて、前記表示データから基準となる前記表示基準データを作成し保持する表示基準データ作成保持回路と、
   前記明るさ設定値に応じて、前記表示基準データ作成保持回路で作成保持された前記表示基準データをビット方向にシフトさせて、前記表示シフトデータとして保持する表示シフトデータ保持回路と、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の表示制御回路。
3. 前記表示基準データ作成保持回路は、
   前記明るさ設定値が供給され、該明るさ設定値と予め設定された明るさ基準設定値との差分からなる明るさ設定差分値に応じたデータシフト方向及びデータシフト量を決定するデータシフト信号作成回路と、
   前記表示データが供給され、前記データシフト信号作成回路で決定されたデータシフト方向とデータシフト量に従って、前記表示データから前記表示基準データを作成する表示基準データ作成回路と、
   前記表示基準データ作成回路で作成された前記表示基準データを格納する表示基準データレジスタと、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の表示制御回路。
4. 前記データシフト信号作成回路は、
   前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より大きいとき、前記データシフト方向をＭＳＢ方向とし、
   前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より小さいとき、前記データシフト方向をＬＳＢ方向とし、
   前記データシフト量を、前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値に対して４段階増加する毎に、１ビットシフトさせるものとする、
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示制御回路。
5. 前記出力手段は、垂直同期信号が供給され、前記明るさ設定差分値に応じて、前記表示基準データ作成保持回路で作成保持された前記表示基準データと、前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータとを、前記垂直同期信号に同期して前記表示パネルに選択的に出力する表示データ出力回路を備えることを特徴とする請求項３に記載の表示制御回路。
6. 前記明るさ設定差分値は、前記明るさ設定値と前記明るさ基準設定値との差分の下位２ビットからなり、
   前記表示データ出力回路は、
   前記明るさ設定差分値の値が「０」の場合は、常に前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データを出力し、
   前記明るさ設定差分値の値が「１」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データ及び前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータの一方から他方に切り替え出力し、
   前記明るさ設定差分値の値が「２」の場合は、垂直同期信号１回毎に、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データと前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータとを切り替え出力し、
   前記明るさ設定差分値の値が「３」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データ及び前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータの他方から一方に切り替え出力する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の表示制御回路。
7. 前記明るさ設定差分値は、前記明るさ設定値と前記明るさ基準設定値との差分の下位２ビットからなり、
   前記表示データ出力回路は、前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より大きいとき、
   前記明るさ設定差分値の値が「１」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データから前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータを切り替え出力し、
   前記明るさ設定差分値の値が「３」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータから前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データを切り替え出力する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の表示制御回路。
8. 前記明るさ設定差分値は、前記明るさ設定値と前記明るさ基準設定値との差分の下位２ビットからなり、
   前記表示データ出力回路は、前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より小さいとき、
   前記明るさ設定差分値の値が「１」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータから前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データを切り替え出力し、
   前記明るさ設定差分値の値が「３」の場合は、垂直同期信号４回に１回、前記表示基準データレジスタに格納された前記表示基準データから前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータを切り替え出力する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の表示制御回路。
9. 複数の信号線と複数の走査線とをマトリックス状に配置し、前記信号線と前記走査線の各交点に画素が配置される表示パネルと、
   該表示パネルの前記複数の走査線を選択する走査ドライバと、
   指示された明るさ設定値に応じて、入力された表示データを調整して出力する表示制御回路と、
   前記複数の信号線に、前記明るさ調整回路で調整された表示データに従った信号を出力するデータドライバと、
   を具備し、
   前記表示制御回路は、
   前記表示データ及び明るさ設定値が供給され、前記明るさ設定値に応じて、前記表示データに基づく表示基準データと、前記表示基準データをビット方向にシフトさせた表示シフトデータと、を作成する手段と、
   作成された前記表示基準データと前記表示シフトデータとを、前記明るさ設定値に応じた頻度で、フレーム期間毎に前記表示パネルに選択的に前記データドライバに出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
10. 前記表示基準データ及び前記表示シフトデータを作成する手段は、
    前記明るさ設定値が供給され、該明るさ設定値と予め設定された明るさ基準設定値との差分からなる明るさ設定差分値に応じたデータシフト方向及びデータシフト量を決定するデータシフト信号作成回路と、前記表示データが供給され、前記データシフト信号作成回路で決定されたデータシフト方向とデータシフト量に従って、前記表示データから前記表示基準データを作成する表示基準データ作成回路と、前記表示基準データ作成回路で作成された前記表示基準データを格納する表示基準データレジスタと、を備える表示基準データ作成保持回路と、
    前記明るさ設定差分値に応じて、前記表示基準データ作成保持回路で作成保持された前記表示基準データをビット方向にシフトさせて、前記表示シフトデータとして保持する表示シフトデータ保持回路と、
    を備えることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
11. 前記データシフト信号作成回路は、
    前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より大きいとき、前記データシフト方向をＭＳＢ方向とし、
    前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値より小さいとき、前記データシフト方向をＬＳＢ方向とし、
    前記データシフト量を、前記明るさ設定値の値が前記明るさ基準設定値に対して４段階増加する毎に、１ビットシフトさせるものとする、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記出力手段は、垂直同期信号が供給され、前記明るさ設定差分値に応じて、前記表示基準データ作成保持回路で作成保持された前記表示基準データと、前記表示シフトデータ保持回路に保持された前記表示シフトデータとを、前記垂直同期信号に同期して前記表示パネルに選択的に出力する表示データ出力回路を備えることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。

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