JP3674297B2 - DYNAMIC RANGE ADJUSTING METHOD FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents

DYNAMIC RANGE ADJUSTING METHOD FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたデジタル画像データを、液晶表示部の印加電圧−透過率特性にあったデジタル画像データに補正するデジタルガンマ補正回路を有する液晶表示装置及び電子機器での、ダイナミックレンジの調整方法及びその装置に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
電子機器の画像表示部は、従来の比較的大型なＣＲＴに代わって、薄型の液晶表示パネルが普及している。液晶表示パネルは、図１７に示すように印加電圧Ｖと透過率Ｔとの関係で示されるＴ−Ｖ特性がリニアでない。特に、階調値の低い黒レベル付近では、印加電圧Ｖの変化に対して透過率Ｔの変化が少なくなっている。従って、黒レベル付近では、画像データ（印加電圧Ｖ）の変化に対して階調（光透過率Ｔ）の変化が少なく、この領域での解像度が低下してしまう。これを補正して全領域で適正な解像度とするように補正するのが、液晶表示装置でのガンマ補正と呼ばれている。
【０００３】
一方、テレビ受像器を含むＣＲＴにおいても、入力信号電圧と発光出力とがリニアにならないという同様な現象があるため、例えばＮＴＳＣ方式にて伝送されるテレビ信号は、予め撮影カメラの段階などでＣＲＴ用のガンマ補正が施されている。従って、ＣＲＴを用いたテレビ受像器側ではガンマ補正が不要となる。
【０００４】
ここで、撮影カメラでのガンマ補正をデジタルで実施することは公知である。撮影カメラにて、直線近似演算してガンマ補正する例が、特許第２５４２８６４号、特開平８−３２８３７号に開示されている。特開平２−２３０８７３には、直線近似演算とメモリとを併用して、撮影カメラにてデジタルガンマ補正することが開示されている。
【０００５】
ここで、テレビ信号に基づいて液晶表示パネルに画像表示するには、ＣＲＴ用のガンマ補正はかえって不要であり、最終的には液晶表示パネルのＴ−Ｖ特性に合わせてガンマ補正を実施しなければなない。
【０００６】
液晶表示パネルをライトバルブとして用いたプロジェクタにて、テレビ信号に基づいて画像表示する際に、ガンマ補正を実施することは、特開平８−１８６８３３号に開示されている。しかし、この公報の発明では、前段にてガンマ補正を実施している一方で、その後段のガンマ補正はアナログにて実施しているので、ガンマ補正回路を含む液晶駆動回路のＩＣ化ができなかった。
【０００７】
このアナログによるガンマ補正はダイオードなどを用いて、図１９に示すような１点折れのガンマ補正特性により補正していた。
【０００８】
しかし、ダイオード個々にて特性がばらつくため、個々の液晶表示装置にて均一な特性のための調整が煩雑となっていた。また、カラープロジェクタのように、Ｒ，Ｇ，Ｂで計３枚の液晶表示パネルを同一機器内にて使用するものにあっては、その３枚の液晶表示パネル間での調整も必要となり煩雑であった。
【０００９】
さらには、図１９のように１点折れのガンマ補正特性では、図１８に示す理想的なガンマ補正特性と比較して、図１７に示すＴ−Ｖ特性の黒レベル領域しか補正できず、その黒レベル領域での補正も直線近似による補正であるので、Ｔ−Ｖ特性に合った正確な補正を確保するには自ずから限界が生じていた。
【００１０】
本発明者等は、デジタル画像データに対してガンマ補正を実施するデジタルガンマ補正回路を含む液晶駆動回路のＩＣ化を進めるにあたり、ガンマ補正後の画像データにより、液晶表示画面のダイナミックレンジが狭くなる場合が生じ、そのの調整方法及びその装置について検討した。
【００１１】
図２３，図２４は、ダイナミックレンジ調整の必要性を説明する特性図である。図２３及び図２４では共に、ガンマ補正時の入力データの階調値（８ビット）を横軸に、出力データ（９ビット）を縦軸に表している。
【００１２】
図２３はダイナミックレンジが狭い例を示している。図２３の通り、入力データの最大階調値２５５のとき、出力データは最大階調値５１１とはならず、階調値５００に止まっている。
【００１３】
一方、図２４では入力データの階調値が２５０の時既に出力データの最大階調値５１１に達している。換言すれば、入力データが階調値２５０〜２５５に変化しても、出力データが一定の最大階調値５１１に飽和してしまう、いわゆるサチレーションが生じている。
【００１４】
本発明の目的は、ガンマ補正特性等に起因して生ずる液晶表示画面でのダイナミックレンジの変動を、簡易に調整することができる液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法並びに液晶表示時装置及び電子機器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法は、デジタル画像データをデジタルガンマ補正回路にて補正して、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適したデジタル画像データとする工程と、
前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、ＤＡ変換器にてアナログ画像データに変換する工程と、
前記アナログ画像データを増幅器にて増幅する工程と、
増幅された前記アナログ画像データに基づいて前記液晶表示部に画像を表示する工程と、
前記ガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大であり、かつ、前記ガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも小さいときに、前記増幅器での増幅率を変更して、表示画像のダイナミックレンジを拡げる調整工程と、
を有することを特徴とする。また、請求項６の発明は請求項１の方法を実施する液晶表示装置を、請求項９の発明はそれを用いた電子機器を定義している。
【００１６】
請求項１，６，９の発明によれば、デジタルガンマ補正回路でのガンマ補正特性が例えば図２３の通りであったとしても、そのデジタルガンマ補正回路の後段の増幅器にて、全階調範囲で画像データの増幅率を変更することで、表示画像のダイナミックレンジを拡げることができる。
【００１７】
ここで、請求項２に示すように、前記増幅器がオペアンプにて構成される場合には、前記調整工程では前記オペアンプに供給される前記バイアス電位を変更することで、ダイナミックレンジを調整できる。
【００１８】
また、請求項３に示すように、前記ガンマ補正回路と前記ＤＡ変換器との間に、ガンマ補正されたデジタル画像データの論理を反転させるデータ反転回路をさらに有する場合には、前記調整工程では、バイアス電位の振幅を小さくすることで、ダイナミックレンジを拡げることができる。
【００１９】
請求項４の発明に係る液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法は、デジタル画像データをデジタルガンマ補正回路にて補正して、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適したデジタル画像データとする工程と、
前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、基準電圧に基づいて、ＤＡ変換器にてアナログ画像データに変換する工程と、
前記アナログ画像データを増幅器にて増幅する工程と、
前記アナログ画像データに基づいて前記液晶表示部に画像を表示する工程と、前記ガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大であり、かつ、前記ガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも小さいときに、前記ＤＡコンバータの前記基準電圧を変更して、表示画像のダイミックレンジを拡げる調整工程と、
を有することを特徴とする。また、請求項７の発明は請求項４の方法を実施する液晶表示装置を、請求項９の発明はそれを用いた電子機器を定義している。
【００２０】
請求項４，７，９の発明によれば、請求項１の発明と同様な問題が生じた場合に、ＤＡコンバータの基準電圧を変更して、表示画像のダイミックレンジを拡げることができる。
【００２１】
請求項５の発明に係る液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法は、デジタル画像データを、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適したデジタル画像データに補正するために、複数段のデジタルガンマ補正回路にて複数回に分けてデジタルガンマ補正を順次実施する工程と、
最終段の前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、基準電圧に基づいて、ＤＡ変換器にてアナログ画像データに変換する工程と、
前記アナログ画像データを増幅器にて増幅する工程と、
前記アナログ画像データに基づいて前記液晶表示部に画像を表示する工程と、前記最終段のガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大に達する前に、前記最終段のガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値に達するサチレーションが生じたときに、前記最終段のガンマ補正回路よりも前段側の前置ガンマ補正回路にて、該前置ガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大のときの前置ガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも低くなるように設定して、表示画像のダイナミックレンジを調整する調整工程と、
を有することを特徴とする。また、請求項８の発明は請求項５の方法を実施する液晶表示装置を、請求項９の発明はそれを用いた電子機器を定義している。
【００２２】
請求項５，８，９の発明によれば、最終段のガンマ補正回路でのガンマ補正特性が、例えば図２４の通りとなった場合に、前置ガンマ補正回路のガンマ補正特性を図２の実線の特性から図３２の特性に変更することで、表示画像のダイナミックレンジを調整することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
（データ処理回路の全体説明）
図１は、液晶表示パネルを駆動するためのデータ処理／液晶表示駆動回路を概略的に示すブロック図である。図１に示す本実施例は、３枚の液晶表示パネルをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ用のライトバルブとして用いたプロジェクタに適用したものである。なお、本実施例では、３枚の液晶表示パネルを、ＴＦＴをスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス基板にて構成しているが、他の液晶表示基板を用いることも可能である。
【００２５】
図１において、このプロジェクタの液晶表示装置は、大別して、各色Ｒ，Ｇ，Ｂのデータ処理に共用される信号処理用ボード１０と、各色Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に設けられた液晶表示専用ボード３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂと、３枚のライトバルブとしてそれぞれ機能する液晶表示パネル５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂと、を有する。
【００２６】
信号処理用ボード１０は、本実施例の電子機器であるプロジェクタ用の各種回路（図示せず）の他、下記の機能を実現する素子、回路が搭載される全体制御用ボードとすることもできる。まず、画像データの入力端子として、ＮＴＳＣ，ＰＡＬなどのアナログのテレビ信号を入力する第１の入力端子１２と、コンピュータ出力、ＣＤＲＯＭ出力などのデジタルの画像信号を入力する第２の入力端子１４とを有する。ここで、第１の入力端子１２に入力されるアナログのテレビ信号は、ＣＲＴの特性を考慮してガンマ補正が施されているが、第２の入力端子１４に入力されるデジタルの画像信号にはガンマ補正は施されていない。なお、ＣＣＤカメラ出力など、ＣＲＴ用のガンマ補正が施されたデジタルの画像信号を入力する他の端子を設けることも可能である。
【００２７】
第１の入力端子１２にはＡＤコンバータ１６が接続され、テレビ信号をアナログ−デジタル変換する。さらに、ＡＤコンバータ１６にはデジタルデコーダ１８が接続されている。このデジタルデコーダ１８ は、テレビ信号中の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ，Ｖを、３色のＲ，Ｇ，Ｂ信号にデコードするものである。
【００２８】
デジタルデコーダ１８の後段には、フレームメモリ２０が設けられている。第１の入力端子１２を介して入力されたデータは、ＡＤコンバータ１６、デジタルデコーダ１８を介してフレームメモリ２０内に、１フレーム分書き込まれる。第２の入力端子１４を介して入力されてデジタルＲ，Ｇ，Ｂデータは、フレームメモリ２０に直接書き込まれる。なお、液晶表示パネル５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂにて飛び越し走査が実施される場合には、１フレーム分のＲ，Ｇ，Ｂの各データが奇数ライン、偶数ラインの順で、フレームメモリ２０より、２フィールドに分けて読み出される。
【００２９】
フレームメモリ２０の後段には、スイッチ２２を介して一次ガンマ補正回路２４が接続されている。このスイッチ２２は、フレームメモリ２０からのデータが、第１の入力端子１２を介して入力されたデータであるとき、そのデータを一次ガンマ補正回路２４に出力させる。上述したＣＣＤカメラ出力であるＲ，Ｇ，Ｂのデジタル画像データも、同様に一次ガンマ補正回路２４に入力される。一方、フレームメモリ２０からのデータが、第２の入力端子１４を介して入力されたデータであるときには、スイッチ２２はそのデータを一次ガンマ補正回路２４には導かず、バイパス線２６を介して直接に液晶表示専用ボード３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに導く。なお、一次ガンマ補正回路２４の詳細については後述する。
【００３０】
次に、液晶表示専用ボード３０Ｒと液晶表示パネル５０Ｒについて、図５を参照して説明する。図５は、液晶表示専用ボード３０Ｒに搭載される液晶駆動用ＩＣのブロック図を示し、他の色Ｇ，Ｂに関する液晶駆動用ＩＣの構成も、色Ｒの構成と同一である。
【００３１】
液晶表示専用ボード３０Ｒには、二次ガンマ補正回路３２が設けられている。この二次ガンマ補正回路３２の詳細についても後述する。
【００３２】
二次ガンマ補正回路３２の後段には、相展開回路３４が設けられている。この相展開回路３４は、液晶表示パネル５０Ｒでの駆動周波数を下げるためにデータの相展開を実施している。このために、図５に示すように、シフトレジスタ２００と、ラッチ回路２０２とを有する。図５では、説明の便宜上、Ｎ＝４の場合の４相展開を行う例となっている。この図５の相展開回路３４の動作を、図１６のタイミングチャートを参照して説明する。
【００３３】
この相展開回路３４には、図１６のドットクロックに対応して各画素のデータが時系列的に入力される。シフトレジスタ２００からの出力としては、図１６に示すと通り、Ｒ色データの出力線をＮ本に分け、第１の出力線には０，０＋Ｎ，０＋２Ｎ，…の画素のデータを割り当て、第２の出力線は１，１＋Ｎ，１＋２Ｎ，…の画素のデータを割り当て、同様に残りの２本の出力線に画素のデータを割り当てて出力する。こうすると、各出力線の画素のデータ時間は、元のデータ時間のＮ倍とすることができる。これをＮ相展開と称する。このように、各画素のデータ時間が長くなるため、液晶表示パネル５０Ｒにてデータサンプリングする際のサンプリング周波数が１／Ｎとなり、特に画素密度が高い液晶表示パネルの時に、スイッチング素子の応答性に合わせたサンプリング周波数とすることができる。なお、液晶表示パネル５０ＲがＸＧＡと称される高画素密度のものである場合、相展開を実施しないと、液晶表示パネルでのデータサンプリング周波数は６５ＭＨｚもの高周波数となり、ＴＦＴでは応答できない。そこで、Ｎ＝１２とした１２相展開を実施して、ＴＦＴにて応答できるサンプリング周波数まで下げている。これよりも低画素密度であるＶＧＡ，ＳＶＧＡの場合には、Ｎ＝６とした６相展開により、ＴＦＴにて応答可能なサンプリング周波数が得られる。
【００３４】
本実施例では、４相展開の場合の４本の出力線のデータを、ラッチ回路２０２にて同じタイミングにてラッチしている。この結果、ラッチ回路２０２の出力は図１６に示す通りとなり、各出力線のデータの位相が揃えられる。このラッチ回路２０２を設けずに、液晶表示パネル５０Ｒにて４本の出力線の各データを異なるタイミング又は同じタイミングにてサンプリングしてもよい。
【００３５】
相展開回路３４の後段には、極性反転回路３６が設けられている。この極性反転回路３６は、液晶表示パネル５０Ｒの各画素の液晶に印加される電界の極性をを所定の周期で反転させて極性反転駆動するために設けられている。本実施例では、液晶表示パネルのスイッチング素子をＴＦＴにて構成しているため、ＴＦＴ基板と対向する基板に形成された共通電極の電位を基準として、画素に供給されるデータ電位の極性が反転されて駆動される。
【００３６】
この極性反転のためのデジタルデータの処理としては、デジタルデータの論理を反転させれば良い。このために、極性反転回路３６は、図５に示すように、４本の出力線のデータ論理を反転させる４つのインバータ２１０Ａ〜２１０Ｄと、反転前後の一方のデータを選択して出力する４つのセレクタ２１２Ａ〜２１２Ｄを有する。一画素毎に極性反転駆動する場合には、例えば第１，第３のセレクタ２１２Ａ，２１２Ｃにて反転前のデータが選択され、第２，第４のセレクタ２１２Ｂ，２１２Ｄにて反転後のデータが選択される。
【００３７】
極性反転回路３６の後段には、４つのコンバータ３８Ａ〜３８Ｄを有するＤＡコンバータ３８が設けられ、相展開されたＮラインの極性反転データをそれぞれデジタル−アナログ変換する。このアナログ信号が、液晶表示駆動ＩＣの出力となる。
【００３８】
なお、液晶表示駆動ＩＣにはタイミング発生回路２２０が設けられ、上述の相展開回路３４，極性反転回路３６及びＤＡコンバータ３８にて必要なタイミング信号が、画像同期信号に基づいて発生される。
【００３９】
液晶表示専用ボード３０Ｒには、図１に示すように、さらに増幅器４０とバッファ４２とが設けられている。増幅器例えばオペアンプ４０にて正、負の極性反転駆動に対応したバイアス電圧が重畳されたデータは、バッファ４２を介して、液晶表示パネル５０Ｒに供給され、このデータに基づいて液晶表示パネル５０Ｒが所定の１ドット又は１ライン毎などの所定周期毎に極性反転駆動される。
【００４０】
（一次ガンマ補正と二次ガンマ補正との関係）
本実施例では、ガンマ補正を２回に分けて実施している。最初に実施されるガンマ補正を一次ガンマ補正と称し、２回目の補正を二次ガンマ補正と称する。ただし、本実施例ではいずれもデジタル補正であるので、補正順序を逆にしても同じ結果が得られる。しかし、本実施例のように、液晶表示専用ボード３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ側に二次ガンマ補正回路３２を搭載した方が、後述する液晶表示パネルの調整工程が簡便となり、液晶表示専用ボードに搭載される回路のＩＣ化が可能となる。
【００４１】
ここで、本実施例の一次ガンマ補正は、主としてＣＲＴ用ガンマ補正が施された画像データを、ＣＲＴ用ガンマ補正前の元のデータに戻すことにある。従って、個々の液晶パネルの特性とは本来無関係に補正データを決定でき、後述する二次ガンマ補正とこの点が相違する。一次ガンマ補正にてＣＲＴ用ガンマ補正の解除のみを目的とする場合であって、ＣＲＴ用ガンマ補正がなされていない画像データが入力された場合には、上述の通りバイパス線２６を利用して、一次ガンマ補正回路２４を通過させる必要はなくなる。これに代えて、例えば常にＣＲＴ用ガンマ補正が施された画像データが入力される場合には、一次ガンマ補正回路２４に、図１７に示すＴ−Ｖ特性の一部の領域（例えば白レベル側）にあった補正などの他の機能を付加しても良い。本実施例の一次ガンマ補正回路２４はＲＡＭテーブルを用いるので、ＲＡＭテーブルに記憶される補正データに、それら機能が付加されるのみで対応できる。
【００４２】
一方、二次ガンマ補正回路３２は、図１７に示す個々の液晶表示パネルのＴ−Ｖ特性に合ったガンマ補正を実施することを主目的としている。このＴ−Ｖ特性は、液晶表示パネル毎に区々であるので、必ず調整を要する点で一次ガンマ補正と相違する。このように、個々の液晶表示パネルに合わせてガンマ補正データの変更を要するので、変更の必要性が低いＣＲＴ用ガンマ補正の解除を主目的とする補正（一次ガンマ補正）とは別個に、変更の必要性の高い補正内容を二次ガンマ補正として実施している。しかも、この二次ガンマ補正回路３２を液晶表示専用ボートに搭載して、表示パネルと一体の構成とすることで、調整工程が簡便となる。さらに、このように変更の必要性の高い二次ガンマ補正を、一次ガンマ補正とは別個に実施することで、二次ガンマ補正データの変更の際の演算が単純化されるので、精度の高い補正を実施することができる。
【００４３】
（一次ガンマ補正回路の説明）
次に、一次ガンマ補正回路２４の詳細について、図２を参照して説明する。
【００４４】
図２は、一次ガンマ補正回路２４にて実施される一次ガンマ補正の変換特性の一例を示し、横軸に入力データを、縦軸に出力データをそれぞれ２５６階調（８ビット）で表している。この一次ガンマ補正の目的は上述の通り、第１の入力端子を介して入力されたテレビ信号に施されたＣＲＴ用のガンマ補正（図２の一点鎖線）が施されているため、これに図２の実線の一次ガンマ補正を施して、ＣＲＴ用ガンマ補正前の元のデータ（図２の破線で示すリニアな特性）に実質的に戻すことにある。
【００４５】
この一次ガンマ補正回路２４は、入力された画像データに基づいてアドレス指定される補正データを記憶したＲＡＭにて構成される。すなわち、図２の横軸上のデータＸが入力されると、この入力データＸに従って発生したアドレスと対応付けて予め記憶されたデータＹが、ＲＡＭより読み出されて、一次ガンマ補正が実施される。これにより、一次ガンマ補正後の画像データは、図２に破線で示すようにほぼリニアな特性となる。
【００４６】
ここで、一次ガンマ補正回路２４を、信号処理用ボード１０に搭載した理由は下記の通りである。すなわち、一次ガンマ補正の目的が上述の通りであるので、この一次ガンマ補正は、液晶表示パネルの特性とは本来無関係に実施でき、個々の液晶パネルの特性を無視して生産、検査しておくことが可能であるからである。
【００４７】
ただし、本実施例では、信号処理用ボード１０と３つの液晶表示用ボード３０Ｒ，Ｇ，Ｂとを電気的に接続した後に、個々の液晶表示パネル５０Ｒ，Ｇ，Ｂの特性との関係で、一次ガンマ補正回路２４を構成するＲＡＭテーブルのデータを書換可能としている。このＲＡＭのデータ書換は、装置の出荷前の工場での調整工程にて実施できるほか、ユーザが操作部を操作して行うようにしても良い。このＲＡＭのデータ書換については後述する。
【００４８】
（二次ガンマ補正回路の説明）
図１に示す二次ガンマ補正回路３２の一例を、図５に示す。また、図５に示す二次ガンマ補正回路にて実施される二次ガンマ補正の補正特性を図６に示す。図６の補正特性では、主として黒レベル側のＴ−Ｖ特性を補償するようになっている。このため、黒レベル付近以外の領域のガンマ補正の機能を、一次ガンマ補正回路２４にて持たせることも可能である。
【００４９】
また図６は、横軸に２５６階調（８ビット）の入力データを、縦軸に５１２階調（９ビット）の出力データをそれぞれ表している。このように、二次ガンマ補正では、入力データのビット数よりも大きなビット数にて出力することで、変化率の少ない領域でも異なる階調を表現できるようにしている。今回は、入力データに対して出力データの階調数を２倍の５１２階調としたが、必要に応じて４倍の１０２４階調などにすることも可能である。
【００５０】
なお、出力データのビット数を入力データのビット数の整数倍とすると、もしこの出力データの全てを一次ガンマ補正と同様にＲＡＭに格納するとすれば、そのＲＡＭの容量が増大し、消費電力が増大してＲＡＭをＩＣに内蔵することは困難となる。そこで、本実施例では、下記の通り、図６の領域Ａのみの出力データをＲＡＭに格納させ、その容量を少なくしている。
【００５１】
図５において、この二次ガンマ補正回路３２は、大別して、図６のハッチング部の領域Ａの二次ガンマ補正に用いられるＲＡＭを用いた補正部３２Ａと、図６のそれ以外の領域Ｂの二次ガンマ補正に用いられる直線近似補正演算部３２Ｂとを有する。ここで、図６の領域Ｂの直線はＹ＝ａ・Ｘ＋ｂで表され、ａを傾きデータと称し、Ｘ＝０の時のＹの値ｂをオフセットデータと称する。また、領域Ａ，Ｂの境界に位置する入力データｃを境界データと称する。
【００５２】
この二次ガンマ補正回路３２は、図５に示すとおり、領域Ａでの二次ガンマ補正を実施するための補正部３２Ａとして、アドレス発生部１００と、ＲＡＭ１０２とを有する。アドレス発生部１００は、入力された画像データＸに基づいてアドレスを発生し、そのアドレスと対応するＲＡＭ１０２内の補正データＹが読み出される。アドレス発生部１００には境界データｃが入力されるので、境界データｃよりも大きい値の画像データが入力される場合には、アドレス発生部１００よりアドレスが発生することはない。従って、この場合にはＲＡＭ１０２にアクセスされず、その分消費電力を低減できる。
【００５３】
一方、図６の領域Ｂでの二次ガンマ補正を実施する直線近似補正演算部３２Ｂとして、入力画像データをビットシフトさせる例えば３つのビットシフタ１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃと、設定される傾きデータａに基づいて、少なくとも一つのビットシフタ出力を選択する第１セレクタ１０６と、第１セレクタ１０６の出力にオフセットデータｂを加算して、Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂを演算する加算器１０８とを有する。
【００５４】
ビットシフタ１０４Ａは、入力画像データＸを上位側に１ビットシフトさせて、
２・Ｘの値を出力する。ビットシフタ１０４Ｂは、入力画像データＸを下位側に１ビットシフトさせて、（１／２）・Ｘの値を出力する。ビットシフタ１０４Ｃは、入力画像データＸを下位側に２ビットシフトさせて、（１／４）・Ｘの値を出力する。
【００５５】
第１セレクタ１０６では、傾きデータａが“１／４”，“１／２”，“３／４”，“２”，“２＋１／４”，“２＋３／４”であるときに、ビットシフタ１０４Ａ〜１０４Ｃのうちの対応する一又は複数の出力を選択する。
【００５６】
領域判断部１１０は、入力画像データの値と境界データｃとを比較し、Ｘ≦ｃであれば領域Ａと判断し、Ｘ＞ｃであれば領域Ｂであると判断する。この領域判断部１１０での判断結果に基づいて、第２セレクタ１１２は、領域Ａの時にはＲＡＭ１０２の出力を選択し、領域Ｂの時には加算器１０８の出力を選択して出力する。
【００５７】
本実施例では、図６の印加電圧−透過率の変化率が一様でない領域Ａは、ＲＡＭ１０２を用い、印加電圧−透過率の変化率がほぼ一定で直線に近い特性となる領域Ｂでは、直線近似演算にて補正データを得ている。この二次ガンマ補正の目的は、液晶表示パネルの印加電圧Ｖと光透過率Ｔとの相関を示す図１７のＴ−Ｖカーブが、階調値の低い黒レベル付近の領域では、印加電圧の変化に対して透過率の変化が少なく、これに起因して生ずる黒レベル付近の領域での解像度の低下を防止することにある。このために、本実施例では、領域Ａの補正データのみをＲＡＭ１０２に格納しているので、ＲＡＭ１０２の容量を小さくして消費電力を少なくし、ＲＡＭ１０２をＩＣに内蔵させることができる。
【００５８】
（二次ガンマ補正データの変更について）
個々の液晶表示パネルの特性はそれぞれ異なるため、少なくとも工場用での出荷前に、個々の液晶表示パネルの特性に合わせて、ガンマ補正データを調整する必要がある。このために、図７に示すように、調整のためのデータを入力する操作部３００と、個々のパネルのＴ−Ｖ特性が記憶される記憶部例えばＰＲＯＭ３０２と、操作入力部３００及びＰＲＯＭ３０２からの情報に基づいて、種々の調整データを演算して求めるＣＰＵ３０４とを有する。なお、これら操作入力部３００、ＰＲＯＭ３０２及びＣＰＵ３０４は、このような調整を工場出荷段階でのみ可能とする場合には工場に設置された調整用機器に内蔵され、ユーザが調整可能である場合には全体制御用基板１０、液晶表示用基板３０Ｒあるいはそれ以外の内蔵基板に搭載される。それらの動作について、場合分けして説明する。
【００５９】
この装置の工場出荷前の調整工程では、個々の液晶表示パネル５０Ｒ，５０Ｇ，５０ＢのＴ−Ｖ特性が測定され、それぞれＰＲＯＭ３０２に記憶される。その後、所定のパターンを液晶表示パネル５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに表示して、該パネル上あるいはＲ，Ｇ，Ｂが合成されたプロジェクタスクリーン上にて、例えば目視にてそれを観察して検査する。
【００６０】
この検査の結果、図６の領域Ａでの二次ガンマ補正データを変更するには、ＲＡＭ１０２の内容及び直線近似演算部に供給されるデータａ，ｂ，ｃを変更すればよい。例えば、図６の領域Ａの階調度を上げる指令及びその量が操作入力部３００の例えば回転ノブを介して入力された場合について説明する。この場合、ＣＰＵ３０４は、ＰＲＯＭ３０２内のＴ−Ｖ特性に基づいて、第２のガンマ補正部３２内のＲＡＭ１０２の補正データを演算し、その演算結果に基づいてＲＡＭ１０２内の補正データを書き換える。また、ＣＰＵ３０４は、領域Ａの補正データの変更に伴って、領域Ｂの補正データも変更する。この変更は、傾きデータａとオフセットデータｂとを変更設定することで行われる。さらに、領域Ａ，Ｂの境界位置を、操作入力部３００からの指令に基づき変更することも可能であり、この場合ＣＰＵ３０４が境界データｃを変更すればよい。
【００６１】
（一次ガンマ補正データの変更について）
本実施例では、画面全体に関する一次ガンマ補正データを変更することで、画面全体に及ぶコントラスト比及び輝度調整を可能としている。
【００６２】
このコントラスト比の調整は、操作入力部３００のコントラスト比調整用の例えば回転ノブを操作することで実施される。例えば、図３の実線の一次ガンマ補正特性から、それよりも傾きの大きな図３の破線の一次ガンマ補正特性に変更できる。このように、一次ガンマ補正回路２４内のＲＡＭテーブルの補正データを、コントラスト比調整データを含むように書き換えることで、コントラスト比が大きくなる。
【００６３】
一方、輝度調整は、操作入力部３００の輝度調整用の例えば回転ノブを操作することで実施される。例えば、図４の実線の一次ガンマ補正特性の傾きを維持したまま、図４の破線の一次ガンマ特性になるように全体をシフトさせることができる。このように、一次ガンマ補正回路２４を構成するＲＡＭの補正データを、輝度調整用データを含むように書き換えることで、画面全体の輝度が低くなる。
【００６４】
このように、画面全体のコントラスト比、輝度を調整するには、一部の領域の補正データを記憶した二次ガンマ補正用ＲＡＭテーブル１０２でなく、全領域に関する一次ガンマ補正データを記憶した一次ガンマ補正用ＲＡＭテーブルの内容を書き換えることで容易に対応できる。
【００６５】
（液晶表示画面のダイナミックレンジ調整について）
まず、ダイナミックレンジ調整の必要性については、図２３及び図２４を参照して既に説明した。
【００６６】
そこで、まず図２３の場合の狭いダイナミックレンジを拡げる調整について説明する。このために、図７の調整装置を図２５又は図２６のいずれかに改良する。なお、以下のダイナミックレンジ調整は、工場出荷前又はユーザが操作入力部３００を操作して手動にて行うものの他、二次ガンマ補正の内容をＣＰＵ３０４が異常と認識できるため、ＣＰＵ３０４がその認識結果に基づき自動的に調整指令を発することも可能である。
【００６７】
図２５は、図７の調整装置の構成に加えて、ＣＰＵ３０４からの指令に基づき、増幅器４０にて重畳されるバイアス電圧を変更するバイアス発生回路３０６を有する。なお、図２５の操作入力部３００は、ダイナミックレンジ調整用操作部を有し、その操作入力に基づくかあるいは自動的にＣＰＵ３００よりバイアス発生回路３０６にバイアス電圧変更指令がなされる。
【００６８】
ここで、増幅器４０の構成及びその動作を図２７及び図２８を用いて説明する。図２７はＮ＝４の４相展開の場合の増幅器４０の回路構成を示している。４つのＤＡコンバータ３８Ａ〜３８Ｄには、オペアンプ４０Ａ〜４０Ｄが接続されている。そして、４つのオペアンプ４０Ａ〜４０Ｄのバイアス入力線に、バイアス発生回路３０６の出力が共通接続されている。
【００６９】
１ドット毎の極性反転駆動の場合の隣り合う２つのオペアンプ４０Ａ，４０Ｂの動作を、図２８を参照して説明する。
【００７０】
一ライン期間内で全階調範囲にわたって表示をするように、画像データを右上がりの斜線で示すと、図２８に示す通り、ディジタル極性反転されずにＤＡ変換された波形３１０に対して、１ライン毎にディジタル極性反転されたデータをＤＡコンバータ３８Ａ、３８ＢにてＤＡ変換すると、それぞれ波形３１２、３１４の通りとなる。
【００７１】
図２８には、オペアンプ４０Ａにて出力波形３１２に重畳されるバイアス波形３１６と、その出力波形３１８とが図示され、同様に、オペアンプ４０Ｂにて出力波形３１４に重畳されるバイアス波形３２０と、その出力波形３２２が図示されている。なお、バイアス波形３１６，３２０は、オペアンプ４０Ａ，４０Ｂの反転入力端子に入力されるため、反転した波形として示してある。
【００７２】
バイアス波形３１６，３２０の比較から明らかなように、それらの位相は１８０°ずれている。しかも、バイアス波形３１６，３２０の振幅センターの電位Ｖ１は、出力波形の振幅センターの電位Ｖ２（ＴＦＴ液晶の場合の共通電極電位）からオフセットされている。
【００７３】
ここで、図２８で説明した各波形により適正なダイナミックレンジが確保できるとした場合、図２９に示すように、ダイナミックレンジの狭くなる場合のＤＡコンバータ３８Ａの出力波形は３１２ａとなる。この波形３１２ａに、図２８と同じバイアス波形３１６を重畳させると、その出力波形は３１８ａとなる。この出力波形３１８ａは、図２８の出力波形３１８との対比から分かるように、ダイナミックレンジは狭くなる。
【００７４】
そこで、オペアンプ４０Ａのバイアス波形３１６を、それよりも振幅の小さいバイアス波形３１９に変更する。波形３１２ａとバイアス波形３１９とを重畳させると、その出力波形は図２９に示す通りの波形３２１となる。このバイアス変更後の出力波形３２１は、変更前の出力波形３１８ａよりも、駆動電圧の絶対値が下がっている。
【００７５】
図３０は、液晶への印加電圧とその透過率との関係を示す特性図であり、出力波形３１８ａに基づく駆動電圧範囲をΔＶと、調整後の出力波形３２１に基づく駆動電圧範囲をΔＶ’とが示されている。図３０から分かるように、出力波形３１８ａに基づく駆動電圧範囲をΔＶと対応する透過率範囲はΔＴであり、出力波形３２１に基づく駆動電圧範囲をΔＶ’と対応する透過率範囲はΔＴ’である。液晶の印加電圧−透過率特性上、黒レベル側の透過率は印加電圧の変化に対してほとんど変化しないのに対して、白レベル側では透過率の変化が大きい。従って、ΔＴ＜ΔＴ’となり、ダイナミックレンジを拡げることができる。
【００７６】
このように、バイアス電位の振幅を小さくなるように調整すれば、図２３のように狭い階調範囲の出力データの場合でも、液晶の透過率変化範囲が拡げられるため、液晶表示画面でのダイナミックレンジを拡大することができる。
【００７７】
図２６は、図２３の場合の狭いダイナミックレンジを拡げるための他の調整装置を示している。図２６の調整装置では、図２５のバイアス発生回路３０６の代わりに、ＤＡコンバータ３８の基準電圧を変更する基準電圧発生回路３０８を設けている。
【００７８】
例えば、図２３に示す出力データの階調値５１１がＤＡコンバータ３８に入力され、ＤＡコンバータ３８の初期の基準電圧の時のアナログ出力電位が１Ｖであったと仮定する。この場合、ＤＡコンバータ３８の基準電圧を基準電圧発生回路３０８にて変更し、図２３に示す出力データの階調値５００がＤＡコンバータ３８に入力された時の該ＤＡコンバータ３８のアナログ出力電位が１Ｖとなるように調整する。こうすると、上記の場合と同様に、図２３の出力データのようにように狭い階調範囲の出力が、その全階調範囲全体で均一に増幅されたことと同じとなる。従って、図２３に示す二次ガンマ補正出力特性となっていても、その後のＤＡコンバータ３８の基準電圧を変更することで、最大階調に対応するアナログ電位の画像データを出力できる。この結果、液晶表示画面でのダイナミックレンジが拡げられる。
【００７９】
ここで、図２８で説明した各波形により適正なダイナミックレンジが確保できるとした場合、図３１に示すように、ダイナミックレンジが狭い場合には、デジタル極性反転なしの場合のＤＡコンバータ３８Ａの出力は波形３１０ａとなり、デジタル極性反転ありの場合のＤＡコンバータ３８Ａの出力は波形３１２ａとなる。この波形３１２ａにバイアス波形３１６を重畳すると、出力波形は３１８ａとなる。これに対して、ＤＡコンバータ３８Ａでの基準電圧を上げると、デジタル極性反転なしの場合のＤＡコンバータ３８Ａの出力は波形３１０となり、デジタル極性反転ありの場合のＤＡコンバータ３８Ａの出力は波形３１２となる。この波形３１２にバイアス波形３１６を重畳すると、出力波形は３１８となる。出力波形３１８ａ，３１８の比較から明らかなように、出力波形３１８に基づいて駆動した方がダイナミックレンジの広い画像を表示することができる。
【００８０】
なお、図３１に示す調整は、ＤＡコンバータの基準電圧を変更するものに限らず、増幅器の増幅率を上げることでも可能である。
【００８１】
次に、図２４に示すサチレーション対策について説明する。この場合は、入力データが階調値２５０〜２５５の範囲で白レベル側にて６階調変化しても、出力データが一定の最大階調値５１１に飽和している。従って、二次ガンマ補正回路３２の後段のＤＡコンバータ３８及び増幅器４０の設定条件をいかに変えても、上記の白側の６階調領域では階調値が変化しないことになる。
【００８２】
そこで、この対策として、一次ガンマ補正回路２４のＲＡＭに格納された補正データを書き換えている。このＲＡＭのデータを書き換えるには、図７の調整装置を使用できる。
【００８３】
図２４のサチレーションを防止するための一次ガンマ補正特性を図３２に示す。図３２に示すように、正常の場合の図２に示す一次ガンマ補正特性とは異なり、入力データが最大階調値２５５のときに、出力データが最大階調値２５５に達しない例えば階調値２５０となっている。
【００８４】
こうすると、一次，二次ガンマ補正を経由することで、図２４のサチレーションが相殺され、図６に示す正規の出力特性を得ることができる。しかも、一次ガンマ補正特性を変更することで、全階調データがほぼ均一に圧縮され、白レベル側の例えば６階調分を他の領域と同様の解像度にて表示することができる。なお、このダイナミックレンジ調整方法は、結果的に上述した画面全体のコントラストを調整する場合と同じとなる。
【００８５】
（二次ガンマ補正回路の第１変形例について）
図８に、二次ガンマ補正回路の他の例を示している。図８の二次ガンマ補正回路が図５の回路と機能上相違する点は、図９（Ａ）に示すように、領域Ｂにて異なる複数種例えば３本の直線を用いた直線近似演算を実施している点である。
【００８６】
ここで、液晶表示パネルの実際のＴ−Ｖ特性が図１７の通りであった場合、理想的な二次ガンマ補正特性は図１８に示す通りとなる。従って、図６の二次ガンマ補正特性よりも、図９（Ａ）の二次ガンマ補正特性の方が、理想に近い特性となる。
【００８７】
このために、図８の二次ガンマ補正回路は、複数の直線近似区間の境界データｃ，ｆ及びｉと、入力画像データＸとを比較し、入力画像データＸがいずれの直線近似区間に属するかを判定するコンパレータ１２０を有している。なお、図８の回路構成例では、図５の回路構成例との比較を明瞭にするために、コンパレータ１２０を新たに追加している。ただし、このコンパレータ１２０は、入力画像データＸの領域判断を行う点で、領域判断部１１０の機能と同じである。従って、境界データｃ，ｆ及びｉを領域判断部１１０に入力させれば、領域判断部１１０にてコンパレータ１２０の機能を兼用できる。この場合コンパレータ１２０が不要となり、コンパレータ１２０は広義の領域判断部１１０の機能の一部を実現する回路として把握できる。
【００８８】
図８の二次ガンマ補正回路はさらに、各直線ついての傾きデータａ，ｄおよびｇと、オフセットデータｂ，ｅ及びｈを格納したレジスタ１２２を有する。このレジスタ１２２からは、コンパレータ１２０にて判定された直線近似区間と対応する傾きデータ及びオフセットデータが出力される。例えば、ｃ＜Ｘ≦ｆであるとコンパレータ１２０に判定された場合、レジスタ１２２からは直線Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂの直線の傾きデータａとオフセットデータｂとが出力される。
【００８９】
図８の第１セレクタ１０６は、レジスタ１２２からの傾きデータに基づいて、第１〜第３のビットシフタ１０４Ａ〜１０４Ｃの一又は複数の出力を選択して出力する。図８の加算器１０８は、レジスタ１２２からのオフセットデータを加算して、入力画像データＸが属する直線近似区間と対応する演算を実施することになる。
【００９０】
（二次ガンマ補正回路の第２変形例について）
この実施例は、図８の回路を用い、図９（Ｂ）の二次ガンマ補正特性に従って補正するものである。図９（Ｂ）の二次ガンマ補正特性は、上述の図９（Ａ）の二次ガンマ補正特性よりも、白レベル付近を曲線で補正することで、理想的な図１８の二次ガンマ補正特性により近づく利点がある。また、図９（Ｂ）の二次ガンマ補正特性を利用することで、図１７に示す白レベル側の曲率の大きな低電圧駆動領域に向けて、図１７に示す第１の駆動範囲を第２の駆動範囲に拡大しても、その曲率に合わせて補正できる利点がある。すなわち、直線近似では実現できなかった範囲まで駆動範囲を拡大できる。このように、白レベル側の駆動範囲を拡大することで、透過率の上限が広がってコントラスト比がさらに大きくなる。これにより、バックライトのパワーを落としても以前と同じ明るさが確保でき、その分消費電力を低減できる効果がある。さらに、駆動電圧範囲が広がるため、一階調あたりの電圧のきざみが広がり、Ｓ／Ｎ比が大きくなる利点もある。
【００９１】
図９（Ｂ）の二次ガンマ補正特性にて補正を実施にあたって、図９（Ｂ）の領域Ａ，Ｂについては、図９（Ａ）の二次ガンマ補正特性に従った上述の実施例と同様にして実施できる。
【００９２】
本実施例では、図９（Ｂ）の白レベル側領域Ｃについても、ＲＡＭ１０２に補正データを格納としている。従って、図８の二次ガンマ補正回路の領域判断部１１０にて、入力画像データＸが、Ｘ＞ｊであると判断されると、アドレス発生部１００より出力されるアドレス指定に従って、図９（Ｂ）の領域Ｃの補正データが読み出される。さらに、第２セレクタ１１２にてＲＡＭ１０２の出力が選択される。
【００９３】
なお、この実施例は、図９（Ｂ）のＡ，Ｃ領域間のＢ領域にて、１本の直線を用いて直線近似する二次ガンマ補正特性の場合にも適用できる。
【００９４】
（二次ガンマ補正回路の第３変形例について）
図１０に、二次ガンマ補正回路のさらに他の変形例を示している。図１０の二次ガンマ補正回路は、図５のＲＡＭ１０２の容量を少なくするために改良された回路を示している。図１０の回路では、図５の回路での二次ガンマ補正特性と同様な特性を示す図１１にて、領域Ａ内に基準直線Ｙ’を想定し、図１０のＲＡＭ１０２内には、基準直線Ｙ’と最終補正データとの差分データのみを記憶するようにしている。このことを、図１１の部分拡大図である図１２を用いて説明すると、領域Ａ内の基準直線Ｙ’上のデータは直線近似演算で求めるとともに、それに加算される差分データΔ１，Δ２…のみをＲＡＭ１０２に記憶している。
【００９５】
このために、図１０に示す二次ガンマ補正回路では、例えば３つのビットシフタ１０４Ａ〜１０４Ｃと固定データの中から、基準直線Ｙ’に一致するデータを選択する第３セレクタ１３０と、この第３セレクタ１３０の出力とＲＡＭ１０２からの差分データとを加算する加算器１３２とをさらに設けている。すなわち、３つのビットシフタ１０４Ａ〜１０４Ｃの出力は、図１１の領域Ｂでの直線近似演算に用いられると共に、必要により領域Ａ内の基準直線Ｙ’を用いた直線近似演算にも兼用される。第３セレクタ１３０に入力される固定データとは、基準直線Ｙ’がＸ軸と平行すなわち傾きが零の場合に単独で用いられ、あるいは３つのビットシフタ１０４Ａ〜１０４Ｃの演算結果に加算される基準直線Ｙ’のためのオフセットデータとして用いられる。
【００９６】
図１０の回路によれば、入力画像データＸが図１１の領域Ａに属することが領域判断部１１０にて判定されると、その判定信号が入力される第３セレクタ１３０では、図１１の基準直線Ｙ’に一致するデータを、３つのビットシフタ１０４Ａ〜１０４Ｂと固定データとのうちの中から、いずれか一つ又は複数選択する。また、その入力画像データＸと対応してアドレス発生部１１０にて発生するアドレスに基づいて、ＲＡＭ１０２より図１２の差分データが出力される。これらは加算器１３２にて加算され、この加算器１３２の出力が第２セレクタ１１２にて選択される。
【００９７】
このようにすると、差分データのビット数が図５の場合の補正データのビット数より小さくなるので、図１０のＲＡＭ１０２の容量は図５の場合に比べて少なくて済む。
【００９８】
なお、領域Ａに設定される基準直線Ｙ’は１本の場合に限らず、複数本設定することができる。この場合、領域判断部１１０では、画像データＸが、異なる直線が用いられるいずれの直線近似区間に属するかを判断し、その判断結果に基づいて第３セレクタ１３０にて対応する基準直線にあったデータを上記と同様にして選択すればよい。
【００９９】
さらにこの実施例は、図９（Ａ）（Ｂ）の二次ガンマ補正特性を用いる実施例にも適用できる。
【０１００】
（二次ガンマ補正回路の第４変形例について）
この実施例は、全階調範囲に亘って二次ガンマ補正をＲＡＭを用いて直線近似にて実施し、しかもＲＡＭの容量を低減するものである。本実施例の二次ガンマ補正回路を図１３に、その二次ガンマ補正特性を図１４に示す。
【０１０１】
図１３において、この二次ガンマ補正回路は、ＲＡＭ１４０、レジスタアドレス発生部１４２、レジスタ１４４及び加算器１４６を有する。
【０１０２】
ＲＡＭ１４０には、図１４に基準補正データＤ（０），Ｄ（４），Ｄ（８），…Ｄ（ｎ），Ｄ（ｎ＋４），…のみが格納されている。この基準補正データとは、入力画像データの２k（ｋは自然数）階調毎例えば４階調毎の補正データである。一直線に関して言えば、入力画像データの４階調範囲の各直線近似区間では、基準補正データが共用される。図１４のｎは４の倍数の数であり、４の倍数の階調毎の基準データを、図１４に示すように、Ｄ（０），Ｄ（４），Ｄ（８），…，Ｄ（ｎ），Ｄ（ｎ＋４），…と表している。
【０１０３】
入力画像データの４階調毎にＲＡＭ１４０から基準補正データが出力されればよいので、８ビットの入力画像データの上位６ビットのみが、ＲＡＭ１４０のアドレスとして使用される。
【０１０４】
レジスタ１４４には、図１４に示す差分データΔ１，Δ２，Δ３，…，Δ１５，…が格納される。同一の直線に対する２k階調範囲の各直線近似区間では、２k−１個の差分データのみであり、例えば図１４の直線ｆ１（Ｘ）の各直線近似区間では、差分データはΔ１，Δ２，Δ３の３種類である。同様に、図１４の直線ｆ２（Ｘ）の各直線近似区間では、差分データはΔ７，Δ８，Δ９の３種類であり、図１４の直線ｆ３（Ｘ）の各直線近似区間では、差分データはΔ１３，Δ１４，Δ１５の３種類である。また、本実施例では、直線同士の境界点が、入力画像データの４階調毎の位置が不一致となる例としている。従って、この境界点を含む４階調範囲の直線近似区間でも独立した差分データが必要となる。図１４のΔ４，Δ５，Δ６の差分データと、Δ１０，Δ１１，Δ１２の差分データが、境界点を含む４階調範囲の差分データとなる。なお、直線同士の境界点が、入力画像データの４階調毎の位置と一致する場合には、これらの差分データは不要となる。
【０１０５】
このレジスタ１４４内の各種差分データを読み出すために、レジスタアドレス発生部１４２が設けられている。このレジスタアドレス発生部１４２は、８ビットの入力画像データに基づき、対応する差分データを読み出すアドレスを発生する。なお、４の倍数となる階調値の画像データに対応する差分データは存在しないため、このときにはレジスタアドレス発生部１４２からはアドレスが発生しなし。そして、読み出された差分データは、加算器１４６にて、ＲＡＭ１４０からの基準補正データと加算され、これが二次ガンマ補正後の画像データとなる。
【０１０６】
次に、この二次ガンマ補正回路の動作について説明すると、例えば図１４において、４の倍数となる階調値ｎの画像データが二次ガンマ補正回路に入力されると、ＲＡＭ１４０から基準補正データＤ（ｎ）が読み出される一方で、レジスタアドレス発生部１４２ではアドレスが発生しない。従って、加算器１４６から基準補正データＤ（ｎ）が出力される。階調値（ｎ＋１）の画像データが二次ガンマ補正回路に入力されると、ＲＡＭ１４０から先と同じ基準補正データＤ（ｎ）が読み出され、レジスタアドレス発生部１４２でのアドレスに基づいてレジスタ１４４から差分データΔ１０が出力される。従って、加算器１４６からはＤ（ｎ）＋Δ１０が出力される。
【０１０７】
このように、本実施例では二次ガンマ補正を直線近似を用いて実施しながらも、上述の各実施例で用いたビットシフトを要することなく、しかもＲＡＭ１４０、レジスタ１４４の記憶容量が低減している。しかも、本実施例では各直線の傾きを固定設定するためのビットシフトを用いてなく、各直線の傾きはＲＡＭ１４０、レジスタ１４４の記憶内容によってのみ決定できるので、直線の傾きの自由度が高まる。
【０１０８】
なお、個々の基準補正データと対応する入力画像データの階調値の間隔が、２k階調毎であると、ＲＡＭ１４０のアドレス指定を入力画像データの一部のビット数をそのまま用いて行うことができる点で好ましい。この間隔は、４階調毎または８階調毎が最適である。間隔を２階調毎とすると、基準補正データの種類が多くなり、ＲＡＭ１４０の容量が増大するからである。間隔を１６階調毎とすると、差分データの種類が増え、レジスタ１４４の容量が増大してしまうからである。
【０１０９】
さらに、この実施例は図９（Ａ）（Ｂ）の領域Ｂのガンマ補正データを求める場合にも適用できる。
【０１１０】
（二次ガンマ補正回路の第５変形例について）
本実施例は図１３の二次ガンマ補正回路の変形例であり、その回路構成が図１５に示されている。図１５において、ＲＡＭ１４０及び加算器１４６は図１３と同一機能を有する。図１３のレジスタアドレス発生部１４２及びレジスタ１４４に代えて、図１５の回路は下記の構成を有している。
【０１１１】
まず、傾きデータレジスタ１５０が設けられ、図１４に示す各直線ｆ１（ｘ），ｆ２（Ｘ），ｆ３（ｘ），…の差分データのうち、境界点を含む直線近似区間以外の区間での最小の差分データΔ１，Δ７，Δ１３，…を、各直線の傾きデータ１，２，３…として記憶している。
【０１１２】
ここで、直線ｆ１（Ｘ）の差分データΔ１以外の他の差分データΔ２，Δ３について考察すると、
Δ２＝２×Δ１ …（１）
Δ３＝Δ１＋Δ２ …（２）
となる。他の直線についても、差分データ間の関係は同様である。
【０１１３】
このことから、図１５に示すように、最小の差分データΔ１，Δ７，Δ１３以外の他の差分データを演算する差分データ演算部１５２，１５４，１５６を設けている。各差分データ演算部は共に同一の構成から成り、傾きデータ（Δ１，Δ７又はΔ１３）を２倍するためのビットシフタ１６０と、このビットシフタ１６０の出力及び傾きデータを加算する加算器１６２とを有する。ビットシフタ１６２は上記の式（１）の演算を行い、加算器１６２は上記の式（２）の演算を行う。
【０１１４】
直線同士の境界付近の差分データΔ４〜Δ６，Δ１０〜Δ１２は、境界近傍データレジスタ１７０に格納されている。そして、差分データ演算部１６０，１６２，１６４〜の各々３種類の差分データと、境界近傍データレジスタ１７０からの差分データが入力され、いずれか一つの差分データを選択するセレクタ１７２が設けられている。
【０１１５】
さらに、入力画像データと境界データとから、セレクタ１７２にていずれか一つの差分データを選択するためのセレクト信号を出力する領域判断部１７４が設けられている。
【０１１６】
この実施例においても、図１３の実施例と同様に、各直線の傾きをレジスタ１５０への記憶内容に基づき設定できるので、直線近似に用いられる直線の傾きの自由度が高まる。
【０１１７】
さらに、この実施例は図９（Ａ）（Ｂ）の領域Ｂのガンマ補正データを求める場合にも適用できる。
【０１１８】
（電子機器の説明）
上述の実施例の液晶表示装置を用いて構成される電子機器は、図２０に示す表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、表示駆動回路１００４、液晶パネルなどの表示パネル１００６、クロック発生回路１００８及び電源回路１０１０を含んで構成される。表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて、ビデオ信号などの表示情報を出力する。表示情報処理回路１００２は、クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路１００２は、上述したデータ処理ボード１０にて構成される。表示駆動回路１００４は、上述した液晶表示専用ボード３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに加えて、走査側駆動回路及びデータ側駆動回路を含んで構成され、液晶パネル１００６を表示駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回路に電力を供給する。
【０１１９】
このような構成の電子機器として、図２１に示す液晶プロジェクタ、図２２に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などを挙げることができる。
【０１２０】
図２１に示す液晶プロジェクタは、透過型液晶パネルをライトバルブとして用いた投写型プロジェクタであり、例えば３板プリズム方式の光学系を用いている。
【０１２１】
図２１において、プロジェクタ１１００では、白色光源のランプユニット１１０２から射出された投写光がライトガイド１１０４の内部で、複数のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分けられ、それぞれの色の画像を表示する３枚の液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｇおよび１１１０Ｂに導かれる。そして、それぞれの液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｇおよび１１１０Ｂによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。ダイクロイックプリズム１１１２では、レッドＲおよびブルーＢの光が９０°曲げられ、グリーンＧの光が直進するので各色の画像が合成され、投写レンズ１１１４を通してスクリーンなどにカラー画像が投写される。
【０１２２】
図２２に示すパーソナルコンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示画面１２０６とを有する。
【０１２３】
なお、本発明は上記実施例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実施が可能である。
【０１２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をプロジョクタに適用した実施例であって、液晶表示パネルを駆動するためのデータ処理／液晶表示駆動回路のブロック図である。
【図２】一次ガンマ補正回路のＲＡＭテーブルに記憶される一次ガンマ補正データの特性図である。
【図３】一次ガンマ補正回路のＲＡＭテーブルに書き換えられるコントラスト比調整用データを含む一次ガンマ補正データを説明するための特性図である。
【図４】一次ガンマ補正回路のＲＡＭテーブルに書き換えられる輝度調整用データを含む一次ガンマ補正データを説明するための特性図である。
【図５】図１に示す液晶専用ボードに搭載される液晶表示駆動ＩＣのブロック図である。
【図６】図５に示す二次ガンマ補正回路のＲＡＭテーブルに記憶される二次ガンマ補正データの特性図である。
【図７】一次，二次ガンマ補正回路のＲＡＭテーブル内データを書き換えるための構成を示すブロック図である。
【図８】複数本の直線を用いて直線近似演算を行う図５の二次ガンマ補正回路の変形例を示すブロック図である。
【図９】図９（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ、図８の回路にて用いられる二次ガンマ補正特性を示す特性図である。
【図１０】ＲＡＭに差分データのみ記憶させた図５の二次ガンマ補正回路の変形例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の回路にて用いられる二次ガンマ補正特性を示す特性図である。
【図１２】図１１を部分的に拡大して差分データと基準直線との関係を説明するための特性図である。
【図１３】直線近似により二次ガンマ補正を実施する二次ガンマ補正回路のブロック図である。
【図１４】図１３の回路にて用いられる二次ガンマ補正特性を示す特性図である。
【図１５】図１３の二次ガンマ補正回路の変形例を示すブロック図である。
【図１６】図１、図５の相展開回路での動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】液晶表示パネルの印加電圧−透過率特性（Ｔ−Ｖ特性）を示す特性図である。
【図１８】図１７のＴ−Ｖ特性を補償する理想的な二次ガンマ補正特性の特性図である。
【図１９】従来のアナログガンマ補正特性を示す特性図である。
【図２０】本発明の電子機器のブロック図である。
【図２１】本発明の電子機器の一例であるカラープロジェクタの概略断面図である。
【図２２】本発明の電子機器の一例であるパーソナルコンピュータの概略斜視図である。
【図２３】ダイナミックレンジが狭くなる場合の二次ガンマ補正特性を示す特性図である。
【図２４】所定の階調値以上の領域でサチレーションが生ずる場合の二次ガンマ補正特性を示す特性図である。
【図２５】ダイナミックレンジを拡げる調整装置のブロック図である。
【図２６】ダイナミックレンジを拡げる他の調整装置のブロック図である。
【図２７】４相展開の場合の増幅器の構成例を示す回路図である。
【図２８】２つの増幅器での増幅動作を説明するための波形図である。
【図２９】増幅器のバイアス電圧を変更してダイナミックレンジを拡げる動作を説明するための波形図である。
【図３０】図２９に示す出力波形の変更によりダイナミックレンジが広がる理由を説明するための特性図である。
【図３１】ＤＡコンバータの基準電圧を変更してダイナミックレンジを拡げる動作を説明するための波形図である。
【図３２】図２４のサチレーションを防止するための一次ガンマ補正特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１０ 信号処理用ボード
１２，１４ 入力端子
１６ ＡＤコンバータ
１８ デジタルデコーダ
２０ フレームメモリ
２２ スイッチ
２４ 一次ガンマ補正回路（前置ガンマ補正回路）
２４ ＲＡＭ（第１のメモリテーブル）
３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ 液晶表示専用ボード
３２ 二次ガンマ補正回路（最終段のガンマ補正回路）
３４ 相展開回路
３６ 極性反転回路
３８，３８Ａ〜３８Ｄ ＤＡコンバータ
４０，４０Ａ〜４０Ｄ 増幅器
４２ バッファ
５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ 液晶表示パネル
１００ アドレス発生部
１０２ ＲＡＭ（第２のメモリテーブル）
１０４Ａ〜１０４Ｃ ビットシフタ
１０６ 第１セレクタ
１０８ 加算器
１１０ 領域判断部
１１２ 第２セレクタ
１２０ コンパレータ
１２２ レジスタ
１３０ 第３セレクタ
１３２ 加算器
３００ 操作入力部
３０２ ＰＲＯＭ
３０４ ＣＰＵ
３０６ バイアス発生回路
３０８ 基準電圧発生回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention adjusts the dynamic range in the liquid crystal display device and electronic device which have the digital gamma correction circuit which correct | amends the input digital image data into the digital image data which matched the applied voltage-transmittance characteristic of the liquid crystal display part. The present invention relates to a method and an apparatus thereof.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
As an image display unit of an electronic device, a thin liquid crystal display panel is widely used in place of a conventional relatively large CRT. In the liquid crystal display panel, the TV characteristic indicated by the relationship between the applied voltage V and the transmittance T is not linear as shown in FIG. In particular, in the vicinity of the black level having a low gradation value, the change in the transmittance T with respect to the change in the applied voltage V is small. Accordingly, in the vicinity of the black level, the change in the gradation (light transmittance T) is small with respect to the change in the image data (applied voltage V), and the resolution in this region is lowered. Correcting this so as to obtain an appropriate resolution in the entire region is called gamma correction in a liquid crystal display device.
[0003]
On the other hand, a CRT including a television receiver has a similar phenomenon that the input signal voltage and the light emission output are not linear. For example, a television signal transmitted by the NTSC system is used in advance at the stage of the photographing camera. Gamma correction is applied. Accordingly, gamma correction is not necessary on the television receiver side using the CRT.
[0004]
Here, it is publicly known to perform gamma correction in a photographing camera digitally. Japanese Patent No. 2542864 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-32837 disclose examples of performing gamma correction by linear approximation calculation with a photographing camera. Japanese Patent Laid-Open No. 2-230873 discloses that digital gamma correction is performed by a photographing camera by using a linear approximation calculation and a memory together.
[0005]
Here, in order to display an image on the liquid crystal display panel based on the TV signal, the gamma correction for CRT is not necessary. Finally, the gamma correction must be performed in accordance with the TV characteristic of the liquid crystal display panel. It must be.
[0006]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-186833 discloses that gamma correction is performed when an image is displayed based on a television signal by a projector using a liquid crystal display panel as a light valve. However, in the invention of this publication, while the gamma correction is performed in the preceding stage, the gamma correction in the subsequent stage is performed in analog, so the liquid crystal driving circuit including the gamma correction circuit cannot be made into an IC. It was.
[0007]
This analog gamma correction is performed by using a diode or the like with a one-point broken gamma correction characteristic as shown in FIG.
[0008]
However, since the characteristics vary from diode to diode, adjustment for uniform characteristics in each liquid crystal display device has been complicated. In addition, in the case of using a total of three liquid crystal display panels of R, G, and B in the same device, such as a color projector, adjustment between the three liquid crystal display panels is necessary and complicated. Met.
[0009]
Further, the one-point broken gamma correction characteristic as shown in FIG. 19 can correct only the black level region of the TV characteristic shown in FIG. 17 as compared with the ideal gamma correction characteristic shown in FIG. Since the correction in the black level region is also a correction by linear approximation, there is a limit in securing accurate correction that matches the TV characteristics.
[0010]
The present inventors have made the liquid crystal drive circuit including a digital gamma correction circuit that performs gamma correction on digital image data into an IC, and the dynamic range of the liquid crystal display screen is narrowed by the image data after gamma correction. Cases arise, and the adjustment method and apparatus thereof have been studied.
[0011]
23 and 24 are characteristic diagrams for explaining the necessity of dynamic range adjustment. In both FIG. 23 and FIG. 24, the gradation value (8 bits) of the input data at the time of gamma correction is represented on the horizontal axis, and the output data (9 bits) is represented on the vertical axis.
[0012]
FIG. 23 shows an example where the dynamic range is narrow. As shown in FIG. 23, when the maximum gradation value of the input data is 255, the output data does not become the maximum gradation value 511 but remains at the gradation value 500.
[0013]
On the other hand, in FIG. 24, when the gradation value of the input data is 250, the maximum gradation value 511 of the output data has already been reached. In other words, even when the input data changes to the gradation values 250 to 255, so-called saturation occurs in which the output data is saturated to a certain maximum gradation value 511.
[0014]
An object of the present invention is to provide a dynamic range adjustment method of a liquid crystal display device, a liquid crystal display time device, and an electronic device that can easily adjust a dynamic range variation on a liquid crystal display screen caused by gamma correction characteristics and the like. It is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a dynamic range adjustment method for a liquid crystal display device, wherein digital image data is corrected by a digital gamma correction circuit to obtain digital image data suitable for applied voltage-transmittance characteristics in a liquid crystal display unit. Process,
Converting the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit into analog image data by a DA converter;
Amplifying the analog image data with an amplifier;
Displaying an image on the liquid crystal display unit based on the amplified analog image data;
When the gradation value of the input digital image data to the gamma correction circuit is maximum and the gradation value of the output digital image data from the gamma correction circuit is smaller than the maximum value, the amplification factor in the amplifier Adjustment process to expand the dynamic range of the displayed image by changing
It is characterized by having. Further, the invention of claim 6 defines a liquid crystal display device that implements the method of claim 1, and the invention of claim 9 defines electronic equipment using the liquid crystal display device.
[0016]
According to the first, sixth, and ninth inventions, even if the gamma correction characteristic in the digital gamma correction circuit is, for example, as shown in FIG. By changing the amplification factor of the image data, the dynamic range of the display image can be expanded.
[0017]
In this case, when the amplifier is constituted by an operational amplifier, the dynamic range can be adjusted by changing the bias potential supplied to the operational amplifier in the adjustment step.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, in the case of further comprising a data inversion circuit that inverts the logic of the gamma-corrected digital image data between the gamma correction circuit and the DA converter, By reducing the amplitude of the bias potential, the dynamic range can be expanded.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a dynamic range adjustment method for a liquid crystal display device, wherein digital image data is corrected by a digital gamma correction circuit to obtain digital image data suitable for applied voltage-transmittance characteristics in a liquid crystal display unit. Process,
Converting the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit into analog image data by a DA converter based on a reference voltage;
Amplifying the analog image data with an amplifier;
A step of displaying an image on the liquid crystal display unit based on the analog image data; and a gradation value of input digital image data to the gamma correction circuit is maximum, and the output digital image data from the gamma correction circuit When the gradation value is smaller than the maximum value, the adjustment step of changing the reference voltage of the DA converter to widen the dimming range of the display image;
It is characterized by having. A seventh aspect of the invention defines a liquid crystal display device that implements the method of the fourth aspect, and a ninth aspect of the invention defines electronic equipment using the liquid crystal display device.
[0020]
According to the fourth, seventh and ninth aspects of the invention, when the same problem as that of the first aspect of the invention occurs, the reference voltage of the DA converter can be changed to widen the dimming range of the display image.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a dynamic range of a liquid crystal display device, wherein digital image data is corrected to digital image data suitable for applied voltage-transmittance characteristics in a liquid crystal display unit. A step of sequentially performing digital gamma correction in a correction circuit in a plurality of times;
Converting the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit in the final stage into analog image data by a DA converter based on a reference voltage;
Amplifying the analog image data with an amplifier;
A step of displaying an image on the liquid crystal display unit based on the analog image data, and the final stage gamma correction circuit before the gradation value of the input digital image data to the final stage gamma correction circuit reaches a maximum. When the saturation in which the gradation value of the output digital image data from the image signal reaches the maximum value occurs, the pre-gamma correction circuit on the pre-stage side of the final-stage gamma correction circuit is connected to the pre-gamma correction circuit. Adjustment that adjusts the dynamic range of the displayed image by setting the gradation value of the output digital image data from the pre-gamma correction circuit when the gradation value of the input digital image data is maximum to be lower than the maximum value. Process,
It is characterized by having. The invention of claim 8 defines a liquid crystal display device that implements the method of claim 5, and the invention of claim 9 defines electronic equipment using the liquid crystal display device.
[0022]
According to the fifth, eighth, and ninth aspects of the present invention, when the gamma correction characteristic in the final stage gamma correction circuit is, for example, as shown in FIG. 24, the gamma correction characteristic of the front gamma correction circuit is as shown in FIG. The dynamic range of the display image can be adjusted by changing the characteristic of the solid line to the characteristic of FIG.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
(Overall description of data processing circuit)
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a data processing / liquid crystal display driving circuit for driving a liquid crystal display panel. This embodiment shown in FIG. 1 is applied to a projector using three liquid crystal display panels as light valves for R, G, and B, respectively. In this embodiment, the three liquid crystal display panels are configured by an active matrix substrate using TFTs as switching elements, but other liquid crystal display substrates can also be used.
[0025]
In FIG. 1, the liquid crystal display device of this projector is roughly divided into a signal processing board 10 shared for data processing of each color R, G, B, and a liquid crystal display dedicated board provided for each color R, G, B. 30R, 30G, and 30B, and liquid crystal display panels 50R, 50G, and 50B that function as three light valves, respectively.
[0026]
The signal processing board 10 may be an overall control board on which elements and circuits for realizing the following functions are mounted, in addition to various circuits (not shown) for a projector that is an electronic apparatus of this embodiment. . First, as input terminals for image data, a first input terminal 12 for inputting analog television signals such as NTSC and PAL, and a second input terminal 14 for inputting digital image signals such as computer output and CDROM output Have Here, the analog television signal input to the first input terminal 12 is subjected to gamma correction in consideration of the characteristics of the CRT, but is converted into a digital image signal input to the second input terminal 14. Is not gamma corrected. It is also possible to provide other terminals for inputting a digital image signal subjected to CRT gamma correction, such as a CCD camera output.
[0027]
An AD converter 16 is connected to the first input terminal 12 for analog-digital conversion of the television signal. Further, a digital decoder 18 is connected to the AD converter 16. The digital decoder 18 decodes the luminance signal Y and the color difference signals U and V in the television signal into R, G and B signals of three colors.
[0028]
A frame memory 20 is provided following the digital decoder 18. Data input via the first input terminal 12 is written into the frame memory 20 for one frame via the AD converter 16 and the digital decoder 18. Digital R, G, B data input via the second input terminal 14 is directly written into the frame memory 20. When interlaced scanning is performed on the liquid crystal display panels 50R, 50G, and 50B, each frame of R, G, and B data is stored in the order of odd lines and even lines from the frame memory 20. Read in fields.
[0029]
A primary gamma correction circuit 24 is connected to the subsequent stage of the frame memory 20 via a switch 22. The switch 22 causes the primary gamma correction circuit 24 to output the data from the frame memory 20 when the data is input via the first input terminal 12. The R, G and B digital image data which are the CCD camera output described above are similarly input to the primary gamma correction circuit 24. On the other hand, when the data from the frame memory 20 is data input via the second input terminal 14, the switch 22 does not guide the data to the primary gamma correction circuit 24 but directly via the bypass line 26. To the liquid crystal display dedicated boards 30R, 30G, 30B. Details of the primary gamma correction circuit 24 will be described later.
[0030]
Next, the liquid crystal display dedicated board 30R and the liquid crystal display panel 50R will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram of a liquid crystal driving IC mounted on the liquid crystal display dedicated board 30R, and the configuration of the liquid crystal driving IC for the other colors G and B is the same as that of the color R.
[0031]
A secondary gamma correction circuit 32 is provided on the liquid crystal display dedicated board 30R. Details of the secondary gamma correction circuit 32 will also be described later.
[0032]
A phase expansion circuit 34 is provided following the secondary gamma correction circuit 32. The phase expansion circuit 34 performs data phase expansion in order to lower the drive frequency in the liquid crystal display panel 50R. For this purpose, a shift register 200 and a latch circuit 202 are provided as shown in FIG. FIG. 5 shows an example in which four-phase expansion is performed when N = 4 for convenience of explanation. The operation of the phase expansion circuit 34 of FIG. 5 will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0033]
Data of each pixel is input to the phase expansion circuit 34 in time series corresponding to the dot clock of FIG. As the output from the shift register 200, as shown in FIG. 16, the output line of R color data is divided into N lines, pixel data of 0, 0 + N, 0 + 2N,. The 2 output lines allocate pixel data of 1,1 + N, 1 + 2N,..., And similarly allocate and output pixel data to the remaining two output lines. In this way, the data time of the pixels of each output line can be N times the original data time. This is called N-phase development. As described above, since the data time of each pixel becomes long, the sampling frequency when data sampling is performed in the liquid crystal display panel 50R becomes 1 / N, and particularly in the case of a liquid crystal display panel having a high pixel density, the response of the switching element is improved. A combined sampling frequency can be obtained. If the liquid crystal display panel 50R has a high pixel density called XGA, the data sampling frequency in the liquid crystal display panel will be as high as 65 MHz unless the phase expansion is performed, and the TFT cannot respond. Therefore, a 12-phase expansion with N = 12 is performed, and the sampling frequency is lowered to a level at which the TFT can respond. In the case of VGA and SVGA having a lower pixel density than this, a sampling frequency that can be responded by the TFT can be obtained by developing 6 phases with N = 6.
[0034]
In this embodiment, data of four output lines in the case of four-phase development are latched by the latch circuit 202 at the same timing. As a result, the output of the latch circuit 202 is as shown in FIG. 16, and the data phase of each output line is aligned. Without providing the latch circuit 202, the data of the four output lines may be sampled at different timings or at the same timing in the liquid crystal display panel 50R.
[0035]
A polarity inversion circuit 36 is provided following the phase development circuit 34. The polarity inversion circuit 36 is provided for inversion driving by inverting the polarity of the electric field applied to the liquid crystal of each pixel of the liquid crystal display panel 50R at a predetermined period. In this embodiment, since the switching element of the liquid crystal display panel is composed of TFTs, the polarity of the data potential supplied to the pixel is reversed with reference to the potential of the common electrode formed on the substrate opposite to the TFT substrate. To be driven.
[0036]
Digital data processing for polarity inversion may be performed by inverting the logic of the digital data. For this purpose, the polarity inversion circuit 36 selects and outputs four inverters 210A to 210D for inverting the data logic of the four output lines and one data before and after the inversion as shown in FIG. It has selectors 212A to 212D. When polarity inversion driving is performed for each pixel, for example, the data before inversion is selected by the first and third selectors 212A and 212C, and the data after inversion is selected by the second and fourth selectors 212B and 212D. Selected.
[0037]
A DA converter 38 having four converters 38 </ b> A to 38 </ b> D is provided at the subsequent stage of the polarity inverting circuit 36, and digital-analog conversion is performed on the phase-inverted N line polarity inversion data. This analog signal becomes the output of the liquid crystal display driving IC.
[0038]
The liquid crystal display driving IC is provided with a timing generation circuit 220, and the timing signals necessary for the phase expansion circuit 34, the polarity inversion circuit 36 and the DA converter 38 are generated based on the image synchronization signal.
[0039]
The liquid crystal display dedicated board 30R is further provided with an amplifier 40 and a buffer 42 as shown in FIG. Data on which a bias voltage corresponding to positive and negative polarity inversion driving is superimposed by an amplifier, for example, an operational amplifier 40, is supplied to the liquid crystal display panel 50R via the buffer 42, and the liquid crystal display panel 50R is predetermined based on this data. Polarity inversion drive is performed at predetermined intervals such as one dot or one line.
[0040]
(Relationship between primary gamma correction and secondary gamma correction)
In this embodiment, gamma correction is performed in two steps. The gamma correction performed first is called primary gamma correction, and the second correction is called secondary gamma correction. However, since all are digital corrections in this embodiment, the same result can be obtained even if the correction order is reversed. However, when the secondary gamma correction circuit 32 is mounted on the liquid crystal display dedicated boards 30R, 30G, and 30B as in this embodiment, the adjustment process of the liquid crystal display panel described later becomes simple, and the liquid crystal display dedicated board is mounted on the liquid crystal display dedicated board. It is possible to make an integrated circuit.
[0041]
Here, the primary gamma correction of this embodiment is to return image data that has been mainly subjected to CRT gamma correction to the original data before CRT gamma correction. Accordingly, correction data can be determined independently of the characteristics of the individual liquid crystal panels, which is different from the secondary gamma correction described later. When the primary gamma correction is intended only to cancel the CRT gamma correction, and image data that has not been subjected to CRT gamma correction is input, the bypass line 26 is used as described above. It is not necessary to pass through the primary gamma correction circuit 24. Instead of this, for example, when image data that has always been subjected to CRT gamma correction is input, the primary gamma correction circuit 24 receives a partial region of the TV characteristic shown in FIG. Other functions such as correction according to) may be added. Since the primary gamma correction circuit 24 of this embodiment uses a RAM table, it can cope with correction data stored in the RAM table only by adding these functions.
[0042]
On the other hand, the secondary gamma correction circuit 32 is mainly intended to perform gamma correction suitable for the TV characteristic of each liquid crystal display panel shown in FIG. Since this TV characteristic is different for each liquid crystal display panel, it is different from the primary gamma correction in that adjustment is always required. As described above, since it is necessary to change the gamma correction data according to the individual liquid crystal display panel, the change is made separately from the correction (primary gamma correction) mainly intended to cancel the CRT gamma correction which is less necessary to be changed. The correction content with high necessity is implemented as secondary gamma correction. In addition, the secondary gamma correction circuit 32 is mounted on a liquid crystal display dedicated boat so as to be integrated with the display panel, thereby simplifying the adjustment process. Furthermore, by performing the secondary gamma correction, which has a high need for change, separately from the primary gamma correction, the calculation at the time of changing the secondary gamma correction data is simplified, so the accuracy is high. Correction can be performed.
[0043]
(Description of primary gamma correction circuit)
Next, details of the primary gamma correction circuit 24 will be described with reference to FIG.
[0044]
FIG. 2 shows an example of conversion characteristics of the primary gamma correction performed by the primary gamma correction circuit 24. The horizontal axis represents input data, and the vertical axis represents output data in 256 gradations (8 bits). . The purpose of this primary gamma correction is as described above, because the CRT gamma correction (dotted chain line in FIG. 2) applied to the television signal input via the first input terminal is performed. The primary gamma correction of line 2 is applied to substantially restore the original data (linear characteristics indicated by the broken line in FIG. 2) before the CRT gamma correction.
[0045]
The primary gamma correction circuit 24 includes a RAM that stores correction data that is addressed based on input image data. That is, when the data X on the horizontal axis in FIG. 2 is input, the data Y stored in advance in association with the address generated according to the input data X is read from the RAM, and the primary gamma correction is performed. The As a result, the image data after the primary gamma correction has a substantially linear characteristic as shown by a broken line in FIG.
[0046]
Here, the reason why the primary gamma correction circuit 24 is mounted on the signal processing board 10 is as follows. That is, since the purpose of the primary gamma correction is as described above, the primary gamma correction can be performed independently of the characteristics of the liquid crystal display panel, and is produced and inspected while ignoring the characteristics of the individual liquid crystal panels. Because it is possible.
[0047]
However, in this embodiment, after electrically connecting the signal processing board 10 and the three liquid crystal display boards 30R, G, B, in relation to the characteristics of the individual liquid crystal display panels 50R, G, B, Data in the RAM table constituting the primary gamma correction circuit 24 can be rewritten. The data rewriting of the RAM can be performed by an adjustment process in a factory before the device is shipped, or may be performed by a user operating an operation unit. The data rewriting of the RAM will be described later.
[0048]
(Description of secondary gamma correction circuit)
An example of the secondary gamma correction circuit 32 shown in FIG. 1 is shown in FIG. FIG. 6 shows correction characteristics of secondary gamma correction performed by the secondary gamma correction circuit shown in FIG. In the correction characteristics shown in FIG. 6, the TV characteristic on the black level side is mainly compensated. Therefore, the primary gamma correction circuit 24 can also have a gamma correction function in an area other than the vicinity of the black level.
[0049]
In FIG. 6, the horizontal axis represents input data of 256 gradations (8 bits), and the vertical axis represents output data of 512 gradations (9 bits). As described above, in the secondary gamma correction, by outputting with a bit number larger than the bit number of input data, different gradations can be expressed even in an area with a small change rate. In this case, the number of gradations of the output data is set to 512 gradations that is twice as large as the input data.
[0050]
If the number of bits of output data is an integral multiple of the number of bits of input data, if all of this output data is stored in RAM as in the primary gamma correction, the capacity of the RAM increases and the power consumption increases. Increasingly, it becomes difficult to incorporate the RAM into the IC. Therefore, in this embodiment, as described below, the output data of only the area A in FIG. 6 is stored in the RAM, and the capacity thereof is reduced.
[0051]
In FIG. 5, the secondary gamma correction circuit 32 is roughly divided into a correction unit 32A using a RAM used for secondary gamma correction in the hatched area A of FIG. 6, and the other areas B of FIG. A linear approximation correction calculation unit 32B used for secondary gamma correction. Here, the straight line in the region B in FIG. 6 is represented by Y = a · X + b, where a is referred to as inclination data, and the Y value b when X = 0 is referred to as offset data. The input data c located at the boundary between the areas A and B is referred to as boundary data.
[0052]
As shown in FIG. 5, the secondary gamma correction circuit 32 includes an address generation unit 100 and a RAM 102 as a correction unit 32A for performing secondary gamma correction in the region A. The address generation unit 100 generates an address based on the input image data X, and the correction data Y in the RAM 102 corresponding to the address is read. Since the boundary data c is input to the address generation unit 100, no address is generated from the address generation unit 100 when image data having a value larger than the boundary data c is input. Therefore, in this case, the RAM 102 is not accessed, and power consumption can be reduced accordingly.
[0053]
On the other hand, the linear approximation correction calculation unit 32B that performs the secondary gamma correction in the region B in FIG. 6 is based on, for example, three bit shifters 104A, 104B, and 104C for bit-shifting the input image data and the set inclination data a. The first selector 106 that selects at least one bit shifter output and the adder 108 that adds the offset data b to the output of the first selector 106 and calculates Y = a · X + b.
[0054]
The bit shifter 104A shifts the input image data X by 1 bit to the upper side,
2 · X value is output. The bit shifter 104B shifts the input image data X by one bit to the lower side, and outputs a value of (1/2) · X. The bit shifter 104C shifts the input image data X by 2 bits to the lower side and outputs a value of (1/4) · X.
[0055]
In the first selector 106, when the inclination data a is “1/4”, “1/2”, “3/4”, “2”, “2 + 1/4”, “2 + 3/4”, the bit shifter 104A. Select one or more corresponding outputs of .about.104C.
[0056]
The area determination unit 110 compares the value of the input image data with the boundary data c, and determines that the area is A if X ≦ c, and determines that the area is B if X> c. Based on the determination result in the area determination unit 110, the second selector 112 selects the output of the RAM 102 when in the area A, and selects and outputs the output of the adder 108 when in the area B.
[0057]
In this embodiment, the region A in which the change rate of the applied voltage-transmittance is not uniform in FIG. 6 uses the RAM 102, and the region B in which the change rate of the applied voltage-transmittance is substantially constant and has a characteristic close to a straight line, Correction data is obtained by linear approximation calculation. The purpose of this secondary gamma correction is that the TV curve shown in FIG. 17 showing the correlation between the applied voltage V of the liquid crystal display panel and the light transmittance T is applied in the region near the black level where the gradation value is low. There is little change in the transmittance with respect to the change, and the purpose is to prevent a reduction in resolution in the region near the black level caused by this. For this reason, in this embodiment, since only the correction data of the area A is stored in the RAM 102, the capacity of the RAM 102 can be reduced to reduce the power consumption, and the RAM 102 can be built in the IC.
[0058]
(Change of secondary gamma correction data)
Since the characteristics of the individual liquid crystal display panels are different from each other, it is necessary to adjust the gamma correction data in accordance with the characteristics of the individual liquid crystal display panels at least before shipment at the factory. For this purpose, as shown in FIG. 7, an operation unit 300 for inputting data for adjustment, a storage unit for storing the TV characteristics of each panel, for example, PROM 302, operation input unit 300 and PROM 302 CPU 304 that calculates and obtains various adjustment data based on the information. The operation input unit 300, the PROM 302, and the CPU 304 are built in an adjustment device installed in the factory when such adjustment can be performed only at the factory shipment stage, and can be adjusted by the user. It is mounted on the overall control substrate 10, the liquid crystal display substrate 30R, or other built-in substrate. These operations will be described for each case.
[0059]
In the adjustment process before factory shipment of this apparatus, the TV characteristics of the individual liquid crystal display panels 50R, 50G, and 50B are measured and stored in the PROM 302, respectively. Thereafter, a predetermined pattern is displayed on the liquid crystal display panels 50R, 50G, and 50B, and is inspected, for example, by visual observation on the panel or a projector screen on which R, G, and B are synthesized.
[0060]
As a result of this inspection, in order to change the secondary gamma correction data in the area A of FIG. 6, the contents of the RAM 102 and the data a, b, c supplied to the linear approximation calculation unit may be changed. For example, a case will be described in which a command for increasing the gradation in area A in FIG. 6 and the amount thereof are input through, for example, the rotary knob of the operation input unit 300. In this case, the CPU 304 calculates correction data in the RAM 102 in the second gamma correction unit 32 based on the TV characteristics in the PROM 302, and rewrites the correction data in the RAM 102 based on the calculation result. Further, the CPU 304 also changes the correction data of the area B as the correction data of the area A is changed. This change is performed by changing and setting the inclination data a and the offset data b. Furthermore, the boundary position between the areas A and B can be changed based on a command from the operation input unit 300. In this case, the CPU 304 may change the boundary data c.
[0061]
(Changes to primary gamma correction data)
In this embodiment, by changing the primary gamma correction data relating to the entire screen, the contrast ratio and brightness adjustment over the entire screen can be adjusted.
[0062]
The adjustment of the contrast ratio is performed by operating, for example, a rotary knob for adjusting the contrast ratio of the operation input unit 300. For example, the primary gamma correction characteristic of the solid line in FIG. 3 can be changed to the primary gamma correction characteristic of the broken line in FIG. As described above, the contrast ratio is increased by rewriting the correction data in the RAM table in the primary gamma correction circuit 24 to include the contrast ratio adjustment data.
[0063]
On the other hand, the brightness adjustment is performed by operating, for example, a rotary knob for brightness adjustment of the operation input unit 300. For example, while maintaining the slope of the primary gamma correction characteristic of the solid line in FIG. 4, the whole can be shifted so as to become the primary gamma characteristic of the broken line in FIG. 4. In this way, by rewriting the correction data of the RAM constituting the primary gamma correction circuit 24 to include the brightness adjustment data, the brightness of the entire screen is lowered.
[0064]
In this way, in order to adjust the contrast ratio and brightness of the entire screen, the primary gamma that stores primary gamma correction data related to the entire area, not the secondary gamma correction RAM table 102 that stores correction data of a part of the area. This can be easily handled by rewriting the contents of the correction RAM table.
[0065]
(Adjusting the dynamic range of the LCD screen)
First, the necessity of dynamic range adjustment has already been described with reference to FIGS.
[0066]
Therefore, the adjustment for expanding the narrow dynamic range in the case of FIG. 23 will be described first. For this purpose, the adjusting device of FIG. 7 is modified to either FIG. 25 or FIG. Note that the following dynamic range adjustment is performed manually before shipment from the factory or manually by the user by operating the operation input unit 300, and since the CPU 304 can recognize the contents of the secondary gamma correction as abnormal, the CPU 304 recognizes the recognition result. It is also possible to automatically issue an adjustment command based on the above.
[0067]
FIG. 25 includes a bias generation circuit 306 that changes the bias voltage superimposed by the amplifier 40 based on a command from the CPU 304 in addition to the configuration of the adjustment device of FIG. Note that the operation input unit 300 in FIG. 25 has a dynamic range adjustment operation unit, and based on the operation input, the CPU 300 issues a bias voltage change command to the bias generation circuit 306 automatically.
[0068]
Here, the configuration and operation of the amplifier 40 will be described with reference to FIGS. FIG. 27 shows a circuit configuration of the amplifier 40 in the case of a four-phase development where N = 4. The operational amplifiers 40A to 40D are connected to the four DA converters 38A to 38D. The output of the bias generation circuit 306 is commonly connected to the bias input lines of the four operational amplifiers 40A to 40D.
[0069]
The operation of two adjacent operational amplifiers 40A and 40B in the case of polarity inversion driving for each dot will be described with reference to FIG.
[0070]
When the image data is shown by a diagonal line rising to the right so as to display over the entire gradation range within one line period, as shown in FIG. When the digital polarity-inverted data for each line is DA-converted by the DA converters 38A and 38B, waveforms 312 and 314 are obtained, respectively.
[0071]
28 shows a bias waveform 316 superimposed on the output waveform 312 by the operational amplifier 40A and its output waveform 318. Similarly, the bias waveform 320 superimposed on the output waveform 314 by the operational amplifier 40B and its waveform An output waveform 322 is shown. The bias waveforms 316 and 320 are shown as inverted waveforms because they are input to the inverting input terminals of the operational amplifiers 40A and 40B.
[0072]
As is clear from the comparison of the bias waveforms 316 and 320, their phases are shifted by 180 °. In addition, the amplitude center potential V1 of the bias waveforms 316 and 320 is offset from the amplitude center potential V2 of the output waveform (common electrode potential in the case of TFT liquid crystal).
[0073]
Here, when it is assumed that an appropriate dynamic range can be ensured by the waveforms described in FIG. 28, the output waveform of the DA converter 38A when the dynamic range is narrowed is 312a as shown in FIG. When the same bias waveform 316 as in FIG. 28 is superimposed on this waveform 312a, the output waveform becomes 318a. As can be seen from the comparison with the output waveform 318 in FIG. 28, the output waveform 318a has a narrow dynamic range.
[0074]
Therefore, the bias waveform 316 of the operational amplifier 40A is changed to a bias waveform 319 having a smaller amplitude. When the waveform 312a and the bias waveform 319 are superimposed, the output waveform becomes a waveform 321 as shown in FIG. The output waveform 321 after this bias change has a lower absolute value of the drive voltage than the output waveform 318a before the change.
[0075]
FIG. 30 is a characteristic diagram showing the relationship between the voltage applied to the liquid crystal and its transmittance. The drive voltage range based on the output waveform 318a is ΔV, and the drive voltage range based on the adjusted output waveform 321 is ΔV ′. It is shown. As can be seen from FIG. 30, the transmittance range corresponding to ΔV for the drive voltage range based on the output waveform 318a is ΔT, and the transmittance range corresponding to ΔV ′ for the drive voltage range based on the output waveform 321 is ΔT ′. . Due to the applied voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal, the transmittance on the black level side hardly changes with changes in the applied voltage, whereas the change in transmittance is large on the white level side. Therefore, ΔT <ΔT ′ and the dynamic range can be expanded.
[0076]
In this way, by adjusting the amplitude of the bias potential to be small, the range of change in transmittance of the liquid crystal can be expanded even in the case of output data in a narrow gradation range as shown in FIG. The range can be expanded.
[0077]
FIG. 26 shows another adjusting device for expanding the narrow dynamic range in the case of FIG. In the adjustment device of FIG. 26, a reference voltage generation circuit 308 that changes the reference voltage of the DA converter 38 is provided instead of the bias generation circuit 306 of FIG.
[0078]
For example, assume that the gradation value 511 of the output data shown in FIG. 23 is input to the DA converter 38 and the analog output potential at the initial reference voltage of the DA converter 38 is 1V. In this case, the reference voltage of the DA converter 38 is changed by the reference voltage generation circuit 308, and the analog output potential of the DA converter 38 when the gradation value 500 of the output data shown in FIG. Adjust to 1V. In this way, as in the case described above, the output in a narrow gradation range as in the output data of FIG. 23 is the same as being uniformly amplified over the entire gradation range. Therefore, even if the secondary gamma correction output characteristic shown in FIG. 23 is used, image data of analog potential corresponding to the maximum gradation can be output by changing the reference voltage of the DA converter 38 thereafter. As a result, the dynamic range on the liquid crystal display screen is expanded.
[0079]
Here, when it is assumed that an appropriate dynamic range can be secured by each waveform described with reference to FIG. 28, when the dynamic range is narrow as shown in FIG. 31, the output of the DA converter 38A without digital polarity inversion is as follows. The waveform 310a is obtained, and the output of the DA converter 38A when the digital polarity is inverted is a waveform 312a. When the bias waveform 316 is superimposed on this waveform 312a, the output waveform is 318a. On the other hand, when the reference voltage in the DA converter 38A is increased, the output of the DA converter 38A when there is no digital polarity inversion becomes a waveform 310, and the output of the DA converter 38A when there is digital polarity inversion becomes a waveform 312. . When the bias waveform 316 is superimposed on this waveform 312, the output waveform is 318. As is clear from the comparison between the output waveforms 318a and 318, an image having a wider dynamic range can be displayed when driven based on the output waveform 318.
[0080]
The adjustment shown in FIG. 31 is not limited to changing the reference voltage of the DA converter, but can be performed by increasing the amplification factor of the amplifier.
[0081]
Next, the countermeasure against saturation shown in FIG. 24 will be described. In this case, even if the input data changes by 6 gradations on the white level side within the gradation value range of 250 to 255, the output data is saturated to the constant maximum gradation value 511. Accordingly, no matter how the setting conditions of the DA converter 38 and the amplifier 40 in the subsequent stage of the secondary gamma correction circuit 32 are changed, the gradation value does not change in the above-described white-side six gradation regions.
[0082]
Therefore, as a countermeasure, the correction data stored in the RAM of the primary gamma correction circuit 24 is rewritten. In order to rewrite the data in the RAM, the adjusting device shown in FIG. 7 can be used.
[0083]
FIG. 32 shows primary gamma correction characteristics for preventing the saturation of FIG. As shown in FIG. 32, unlike the primary gamma correction characteristic shown in FIG. 2 in the normal case, when the input data has the maximum gradation value 255, the output data does not reach the maximum gradation value 255. For example, the gradation value 250.
[0084]
In this way, the saturation of FIG. 24 is canceled by passing through the primary and secondary gamma corrections, and the normal output characteristics shown in FIG. 6 can be obtained. In addition, by changing the primary gamma correction characteristics, all gradation data is compressed almost uniformly, and for example, six gradations on the white level side can be displayed with the same resolution as other areas. Note that this dynamic range adjustment method is the same as the case of adjusting the contrast of the entire screen as a result.
[0085]
(Regarding the first modification of the secondary gamma correction circuit)
FIG. 8 shows another example of the secondary gamma correction circuit. The secondary gamma correction circuit of FIG. 8 is functionally different from the circuit of FIG. 5 because, as shown in FIG. 9A, linear approximation calculation using a plurality of types, for example, three straight lines different in the region B. It is a point that is being implemented.
[0086]
Here, when the actual TV characteristics of the liquid crystal display panel are as shown in FIG. 17, the ideal secondary gamma correction characteristics are as shown in FIG. Therefore, the secondary gamma correction characteristic shown in FIG. 9A is closer to the ideal characteristic than the secondary gamma correction characteristic shown in FIG.
[0087]
Therefore, the secondary gamma correction circuit of FIG. 8 compares the boundary data c, f, and i of a plurality of linear approximation sections with the input image data X, and the input image data X belongs to any linear approximation section. It has a comparator 120 for determining whether or not. In the circuit configuration example of FIG. 8, a comparator 120 is newly added to make the comparison with the circuit configuration example of FIG. 5 clear. However, the comparator 120 is the same as the function of the area determination unit 110 in that the area determination of the input image data X is performed. Therefore, if the boundary data c, f, and i are input to the region determination unit 110, the region determination unit 110 can also function as the comparator 120. In this case, the comparator 120 is unnecessary, and the comparator 120 can be grasped as a circuit that realizes a part of the function of the area determination unit 110 in a broad sense.
[0088]
The secondary gamma correction circuit of FIG. 8 further includes a register 122 that stores inclination data a, d, and g for each straight line and offset data b, e, and h. From this register 122, the inclination data and the offset data corresponding to the straight line approximation section determined by the comparator 120 are output. For example, when the comparator 120 determines that c <X ≦ f, the register 122 outputs the slope data a and the offset data b of the straight line Y = a · X + b.
[0089]
The first selector 106 in FIG. 8 selects and outputs one or more outputs of the first to third bit shifters 104A to 104C based on the inclination data from the register 122. The adder 108 in FIG. 8 adds the offset data from the register 122 and performs an operation corresponding to the linear approximation section to which the input image data X belongs.
[0090]
(Regarding the second modification of the secondary gamma correction circuit)
In this embodiment, correction is performed according to the secondary gamma correction characteristic of FIG. 9B using the circuit of FIG. The secondary gamma correction characteristic shown in FIG. 9B is more ideal than the secondary gamma correction characteristic shown in FIG. 9A described above. There is an advantage that comes closer to the characteristics. Further, by utilizing the secondary gamma correction characteristic of FIG. 9B, the first drive range shown in FIG. 17 is changed to the second voltage range toward the low voltage drive region having a large curvature on the white level side shown in FIG. Even if the driving range is expanded, there is an advantage that correction can be made in accordance with the curvature. That is, the drive range can be expanded to a range that could not be realized by linear approximation. In this way, by expanding the driving range on the white level side, the upper limit of the transmittance is widened and the contrast ratio is further increased. Thereby, even if the power of the backlight is reduced, the same brightness as before can be secured, and the power consumption can be reduced accordingly. Further, since the drive voltage range is widened, there is an advantage that the voltage step per gradation is widened and the S / N ratio is increased.
[0091]
When the correction is performed using the secondary gamma correction characteristics of FIG. 9B, the regions A and B of FIG. 9B are the same as the above-described embodiment according to the secondary gamma correction characteristics of FIG. It can be implemented similarly.
[0092]
In the present embodiment, correction data is stored in the RAM 102 also for the white level side region C of FIG. Accordingly, when the input image data X is determined by the area determination unit 110 of the secondary gamma correction circuit of FIG. 8 to satisfy X> j, according to the address designation output from the address generation unit 100 (FIG. 9 ( The correction data of area C in B) is read out. Further, the output of the RAM 102 is selected by the second selector 112.
[0093]
This embodiment can also be applied to the case of secondary gamma correction characteristics in which a straight line is approximated using a single straight line in the B region between the A and C regions in FIG. 9B.
[0094]
(Regarding the third modification of the secondary gamma correction circuit)
FIG. 10 shows still another modification of the secondary gamma correction circuit. The secondary gamma correction circuit of FIG. 10 shows a circuit improved to reduce the capacity of the RAM 102 of FIG. In the circuit of FIG. 10, a reference straight line Y ′ is assumed in the area A in FIG. 11 showing characteristics similar to the secondary gamma correction characteristics in the circuit of FIG. Only the difference data between Y ′ and the final correction data is stored. This will be described with reference to FIG. 12, which is a partially enlarged view of FIG. 11. The data on the reference straight line Y ′ in the area A is obtained by linear approximation calculation, and only the difference data Δ1, Δ2,. Is stored in the RAM 102.
[0095]
For this purpose, in the secondary gamma correction circuit shown in FIG. 10, for example, a third selector 130 that selects data matching the reference straight line Y ′ from among the three bit shifters 104A to 104C and fixed data, and the third selector An adder 132 that adds the output of 130 and the difference data from the RAM 102 is further provided. That is, the outputs of the three bit shifters 104A to 104C are used for linear approximation calculation in the area B of FIG. 11 and also used for linear approximation calculation using the reference straight line Y ′ in the area A if necessary. The fixed data input to the third selector 130 is a reference line that is used alone when the reference line Y ′ is parallel to the X axis, that is, when the inclination is zero, or added to the calculation results of the three bit shifters 104A to 104C. Used as offset data for Y ′.
[0096]
According to the circuit of FIG. 10, when the area determination unit 110 determines that the input image data X belongs to the area A of FIG. 11, the third selector 130 to which the determination signal is input receives the reference of FIG. One or a plurality of data matching the straight line Y ′ is selected from the three bit shifters 104A to 104B and the fixed data. Also, the difference data shown in FIG. 12 is output from the RAM 102 based on the address generated by the address generator 110 corresponding to the input image data X. These are added by the adder 132, and the output of the adder 132 is selected by the second selector 112.
[0097]
In this case, the number of bits of the difference data is smaller than the number of bits of the correction data in the case of FIG. 5, so that the capacity of the RAM 102 in FIG. 10 can be smaller than that in the case of FIG.
[0098]
In addition, the reference straight line Y ′ set in the area A is not limited to one, and a plurality of reference straight lines Y ′ can be set. In this case, the area determination unit 110 determines which straight line approximation section where the different straight lines are used, and based on the determination result, the third selector 130 has a corresponding reference straight line. Data may be selected in the same manner as described above.
[0099]
Furthermore, this embodiment can also be applied to an embodiment using the secondary gamma correction characteristics shown in FIGS.
[0100]
(Regarding the fourth modification of the secondary gamma correction circuit)
In this embodiment, secondary gamma correction is performed by linear approximation using a RAM over the entire gradation range, and the capacity of the RAM is reduced. FIG. 13 shows the secondary gamma correction circuit of this embodiment, and FIG. 14 shows its secondary gamma correction characteristics.
[0101]
In FIG. 13, the secondary gamma correction circuit includes a RAM 140, a register address generator 142, a register 144, and an adder 146.
[0102]
The RAM 140 stores only the reference correction data D (0), D (4), D (8),... D (n), D (n + 4),. This reference correction data is 2 of the input image data. k (K is a natural number) Correction data for every gradation, for example, every four gradations. With regard to a straight line, the reference correction data is shared in each linear approximation section in the four gradation range of the input image data. In FIG. 14, n is a multiple of 4, and reference data for each gradation of multiples of 4 is represented by D (0), D (4), D (8),. (N), D (n + 4),...
[0103]
Since the reference correction data only needs to be output from the RAM 140 for every four gradations of the input image data, only the upper 6 bits of the 8-bit input image data are used as the address of the RAM 140.
[0104]
The register 144 stores difference data Δ1, Δ2, Δ3,..., Δ15,. 2 for the same straight line k In each linear approximation section of the gradation range, 2 k For example, in each linear approximation section of the straight line f1 (X) in FIG. 14, there are three types of difference data, Δ1, Δ2, and Δ3. Similarly, there are three types of difference data Δ7, Δ8, and Δ9 in each linear approximation section of the straight line f2 (X) in FIG. 14, and in each linear approximation section of the straight line f3 (X) in FIG. There are three types of Δ13, Δ14, and Δ15. In the present embodiment, the boundary point between the straight lines is an example in which the positions of the input image data for every four gradations do not match. Therefore, independent difference data is required even in the linear approximation section of the four gradation range including this boundary point. The difference data of Δ4, Δ5, and Δ6 and the difference data of Δ10, Δ11, and Δ12 in FIG. 14 are the difference data of the four gradation ranges including the boundary points. If the boundary point between the straight lines coincides with the position of every four gradations of the input image data, these difference data are not necessary.
[0105]
A register address generator 142 is provided in order to read various difference data in the register 144. The register address generator 142 generates an address for reading the corresponding difference data based on the 8-bit input image data. Since there is no difference data corresponding to the image data having a gradation value that is a multiple of 4, no address is generated from the register address generator 142 at this time. Then, the read difference data is added to the reference correction data from the RAM 140 by the adder 146, and this becomes the image data after the secondary gamma correction.
[0106]
Next, the operation of the secondary gamma correction circuit will be described. For example, when image data having a gradation value n that is a multiple of 4 is input to the secondary gamma correction circuit in FIG. While (n) is read, the register address generation unit 142 does not generate an address. Accordingly, the reference correction data D (n) is output from the adder 146. When the image data of the gradation value (n + 1) is input to the secondary gamma correction circuit, the same reference correction data D (n) as before is read from the RAM 140 and is registered based on the address in the register address generator 142. The difference data Δ10 is output from 144. Therefore, the adder 146 outputs D (n) + Δ10.
[0107]
Thus, in this embodiment, the secondary gamma correction is performed using linear approximation, but the bit shift used in each of the above embodiments is not required, and the storage capacity of the RAM 140 and the register 144 is reduced. Yes. In addition, in this embodiment, the bit shift for fixedly setting the inclination of each straight line is not used, and the inclination of each straight line can be determined only by the stored contents of the RAM 140 and the register 144, so the degree of freedom of the straight line inclination is increased.
[0108]
Note that the interval between the gradation values of the input image data corresponding to each reference correction data is 2 k It is preferable for each gradation that the addressing of the RAM 140 can be performed using the number of bits of a part of the input image data as it is. This interval is optimal every 4 gradations or every 8 gradations. This is because if the interval is every two gradations, the number of types of reference correction data increases and the capacity of the RAM 140 increases. This is because if the interval is every 16 gradations, the types of difference data increase and the capacity of the register 144 increases.
[0109]
Furthermore, this embodiment can also be applied to obtaining gamma correction data in the region B in FIGS.
[0110]
(About the fifth modification of the secondary gamma correction circuit)
This embodiment is a modification of the secondary gamma correction circuit of FIG. 13, and its circuit configuration is shown in FIG. In FIG. 15, a RAM 140 and an adder 146 have the same functions as those in FIG. Instead of the register address generator 142 and the register 144 of FIG. 13, the circuit of FIG. 15 has the following configuration.
[0111]
First, an inclination data register 150 is provided, and the difference data of each straight line f1 (x), f2 (X), f3 (x),... Shown in FIG. The minimum difference data Δ1, Δ7, Δ13,... Is stored as the slope data 1, 2, 3,.
[0112]
Here, considering the difference data Δ2, Δ3 other than the difference data Δ1 of the straight line f1 (X),
Δ2 = 2 × Δ1 (1)
Δ3 = Δ1 + Δ2 (2)
It becomes. The relationship between the difference data is the same for the other straight lines.
[0113]
Therefore, as shown in FIG. 15, difference data calculation sections 152, 154, and 156 for calculating other difference data other than the minimum difference data Δ1, Δ7, and Δ13 are provided. Each difference data calculation unit has the same configuration, and includes a bit shifter 160 for doubling the inclination data (Δ1, Δ7, or Δ13), and an adder 162 for adding the output of the bit shifter 160 and the inclination data. The bit shifter 162 performs the operation of the above equation (1), and the adder 162 performs the operation of the above equation (2).
[0114]
Difference data Δ4 to Δ6 and Δ10 to Δ12 near the boundary between the straight lines are stored in the boundary vicinity data register 170. Then, three types of difference data from the difference data calculation units 160, 162, and 164 and the difference data from the boundary vicinity data register 170 are input, and a selector 172 for selecting any one of the difference data is provided. .
[0115]
Further, an area determination unit 174 that outputs a select signal for selecting any one of the difference data by the selector 172 from the input image data and the boundary data is provided.
[0116]
Also in this embodiment, since the slope of each straight line can be set based on the contents stored in the register 150 as in the embodiment of FIG. 13, the degree of freedom of the straight line slope used for the straight line approximation is increased.
[0117]
Furthermore, this embodiment can also be applied to obtaining gamma correction data in the region B in FIGS.
[0118]
(Description of electronic equipment)
An electronic device configured using the liquid crystal display device of the above-described embodiment includes a display information output source 1000, a display information processing circuit 1002, a display drive circuit 1004, a display panel 1006 such as a liquid crystal panel, and a clock generation circuit shown in FIG. 1008 and the power supply circuit 1010 are comprised. The display information output source 1000 is configured to include a memory such as a ROM and a RAM, a tuning circuit that tunes and outputs a television signal, and outputs display information such as a video signal based on the clock from the clock generation circuit 1008. To do. The display information processing circuit 1002 processes display information based on the clock from the clock generation circuit 1008 and outputs it. The display information processing circuit 1002 is configured by the data processing board 10 described above. The display driving circuit 1004 includes a scanning side driving circuit and a data side driving circuit in addition to the liquid crystal display dedicated boards 30R, 30G, and 30B described above, and drives the liquid crystal panel 1006 to display. The power supply circuit 1010 supplies power to each of the circuits described above.
[0119]
As an electronic apparatus having such a configuration, a liquid crystal projector shown in FIG. 21, a multimedia-compatible personal computer (PC) shown in FIG.
[0120]
The liquid crystal projector shown in FIG. 21 is a projection type projector using a transmissive liquid crystal panel as a light valve, and uses, for example, a three-plate prism type optical system.
[0121]
In FIG. 21, in the projector 1100, the projection light emitted from the lamp unit 1102 of the white light source is divided into three primary colors R, G, and B by a plurality of mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108 inside the light guide 1104. Are guided to the three liquid crystal panels 1110R, 1110G, and 1110B that display images of the respective colors. The light modulated by the respective liquid crystal panels 1110R, 1110G, and 1110B is incident on the dichroic prism 1112 from three directions. In the dichroic prism 1112, the red R and blue B lights are bent by 90 °, and the green G light travels straight, so that images of the respective colors are synthesized, and a color image is projected onto a screen or the like through the projection lens 1114.
[0122]
A personal computer 1200 shown in FIG. 22 includes a main body 1204 provided with a keyboard 1202 and a liquid crystal display screen 1206.
[0123]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.
[0124]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a data processing / liquid crystal display driving circuit for driving a liquid crystal display panel according to an embodiment in which the present invention is applied to a projector.
FIG. 2 is a characteristic diagram of primary gamma correction data stored in a RAM table of the primary gamma correction circuit.
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining primary gamma correction data including contrast ratio adjustment data rewritten in a RAM table of the primary gamma correction circuit.
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining primary gamma correction data including luminance adjustment data rewritten in the RAM table of the primary gamma correction circuit.
FIG. 5 is a block diagram of a liquid crystal display driving IC mounted on the liquid crystal dedicated board shown in FIG.
6 is a characteristic diagram of secondary gamma correction data stored in a RAM table of the secondary gamma correction circuit shown in FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration for rewriting data in a RAM table of the primary and secondary gamma correction circuits.
8 is a block diagram showing a modification of the secondary gamma correction circuit of FIG. 5 that performs straight line approximation calculation using a plurality of straight lines.
9A and 9B are characteristic diagrams showing secondary gamma correction characteristics used in the circuit of FIG.
10 is a block diagram showing a modification of the secondary gamma correction circuit of FIG. 5 in which only difference data is stored in a RAM.
11 is a characteristic diagram showing secondary gamma correction characteristics used in the circuit of FIG.
FIG. 12 is a characteristic diagram for partially explaining FIG. 11 to explain the relationship between difference data and a reference line.
FIG. 13 is a block diagram of a secondary gamma correction circuit that performs secondary gamma correction by linear approximation.
14 is a characteristic diagram showing secondary gamma correction characteristics used in the circuit of FIG.
15 is a block diagram showing a modification of the secondary gamma correction circuit of FIG.
16 is a timing chart showing an operation in the phase expansion circuit of FIGS. 1 and 5. FIG.
FIG. 17 is a characteristic diagram showing applied voltage-transmittance characteristics (TV characteristics) of a liquid crystal display panel.
18 is a characteristic diagram of an ideal secondary gamma correction characteristic that compensates for the TV characteristic of FIG. 17; FIG.
FIG. 19 is a characteristic diagram showing a conventional analog gamma correction characteristic.
FIG. 20 is a block diagram of an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view of a color projector that is an example of the electronic apparatus of the invention.
FIG. 22 is a schematic perspective view of a personal computer which is an example of the electronic apparatus according to the invention.
FIG. 23 is a characteristic diagram showing secondary gamma correction characteristics when the dynamic range is narrowed.
FIG. 24 is a characteristic diagram showing secondary gamma correction characteristics when saturation occurs in a region of a predetermined gradation value or higher.
FIG. 25 is a block diagram of an adjusting device that expands a dynamic range.
FIG. 26 is a block diagram of another adjustment device that expands the dynamic range.
FIG. 27 is a circuit diagram showing a configuration example of an amplifier in the case of four-phase deployment.
FIG. 28 is a waveform diagram for explaining an amplification operation by two amplifiers.
FIG. 29 is a waveform diagram for explaining an operation of changing a bias voltage of an amplifier to expand a dynamic range.
30 is a characteristic diagram for explaining the reason why the dynamic range is expanded by changing the output waveform shown in FIG. 29. FIG.
FIG. 31 is a waveform diagram for explaining an operation of expanding the dynamic range by changing the reference voltage of the DA converter.
32 is a characteristic diagram showing primary gamma correction characteristics for preventing the saturation of FIG. 24. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Signal processing board
12, 14 input terminals
16 AD converter
18 Digital decoder
20 frame memory
22 switch
24 Primary gamma correction circuit (pre-gamma correction circuit)
24 RAM (first memory table)
30R, 30G, 30B LCD dedicated board
32 Secondary gamma correction circuit (final stage gamma correction circuit)
34 phase expansion circuit
36 Polarity inversion circuit
38,38A-38D DA converter
40, 40A-40D amplifier
42 buffers
50R, 50G, 50B LCD panel
100 Address generator
102 RAM (second memory table)
104A-104C Bit shifter
106 First selector
108 Adder
110 Area determination unit
112 Second selector
120 Comparator
122 registers
130 Third selector
132 Adder
300 Operation input section
302 PROM
304 CPU
306 Bias generation circuit
308 Reference voltage generation circuit

Claims (9)

ｍビットのデジタル画像データをデジタルガンマ補正回路にて（ｍ＋ｎ）ビット（ｎは１または２の整数）に補正して、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適したデジタル画像データとする工程と、
前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、ＤＡ変換器にてアナログ画像データに変換する工程と、
前記アナログ画像データを増幅器にて増幅する工程と、
増幅された前記アナログ画像データに基づいて前記液晶表示部に画像を表示する工程と、
前記デジタルガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大であり、かつ、前記デジタルガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも小さくなるように設定されているときに、前記増幅器での増幅率を変更して、表示画像のダイナミックレンジを拡げる調整工程と、
を有することを特徴とする液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法。 The digital image data of m bits is corrected to (m + n) bits (n is an integer of 1 or 2) by a digital gamma correction circuit to obtain digital image data suitable for the applied voltage-transmittance characteristics in the liquid crystal display unit. Process,
Converting the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit into analog image data by a DA converter;
Amplifying the analog image data with an amplifier;
Displaying an image on the liquid crystal display unit based on the amplified analog image data;
The digital gray scale value of the input digital image data to the gamma correction circuit is maximum at the, and the gradation value of the output digital image data from the digital gamma correction circuit is set to low Kunar so than the maximum value An adjustment step of changing the amplification factor in the amplifier to expand the dynamic range of the displayed image,
A method for adjusting a dynamic range of a liquid crystal display device. 請求項１において、
前記増幅器はオペアンプにて構成され、前記調整工程では前記オペアンプに供給されるバイアス電位を変更することを特徴とする液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法。In claim 1,
A method of adjusting a dynamic range of a liquid crystal display device, wherein the amplifier includes an operational amplifier, and the bias potential supplied to the operational amplifier is changed in the adjustment step. 請求項２において、
前記デジタルガンマ補正回路と前記ＤＡ変換器との間に、ガンマ補正されたデジタル画像データの論理を反転させるデータ反転回路をさらに有し、
前記調整工程では、前記バイアス電位の振幅を小さくすることを特徴とする液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法。In claim 2,
A data inversion circuit for inverting the logic of the digital image data subjected to gamma correction between the digital gamma correction circuit and the DA converter;
In the adjustment step, the amplitude of the bias potential is reduced, and the dynamic range adjustment method for a liquid crystal display device is characterized. ｍビットのデジタル画像データをデジタルガンマ補正回路にて（ｍ＋ｎ）ビット（ｎは１または２の整数）に補正して、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適したデジタル画像データとする工程と、
前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、基準電圧に基づいて、ＤＡ変換器にてアナログ画像データに変換する工程と、
前記アナログ画像データを増幅器にて増幅する工程と、
前記アナログ画像データに基づいて前記液晶表示部に画像を表示する工程と、
前記デジタルガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大であり、かつ、前記デジタルガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも小さくなるように設定されているときに、前記ＤＡコンバータの前記基準電圧を変更して、表示画像のダイミックレンジを拡げる調整工程と、
を有することを特徴とする液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法。 The digital image data of m bits is corrected to (m + n) bits (n is an integer of 1 or 2) by a digital gamma correction circuit to obtain digital image data suitable for the applied voltage-transmittance characteristics in the liquid crystal display unit. Process,
Converting the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit into analog image data by a DA converter based on a reference voltage;
Amplifying the analog image data with an amplifier;
Displaying an image on the liquid crystal display unit based on the analog image data;
The digital gray scale value of the input digital image data to the gamma correction circuit is maximum at the, and the gradation value of the output digital image data from the digital gamma correction circuit is set to low Kunar so than the maximum value when you are, change the reference voltage of the DA converter, and an adjusting step of expanding the die dynamic range of the display image,
A method for adjusting a dynamic range of a liquid crystal display device. ｍビットのデジタル画像データを、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適した（ｍ＋ｎ）ビット（ｎは１または２の整数）のデジタル画像データに補正するために、複数段のデジタルガンマ補正回路にて複数回に分けてデジタルガンマ補正を順次実施する工程と、
最終段の前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、基準電圧に基づいて、ＤＡ変換器にてアナログ画像データに変換する工程と、
前記アナログ画像データを増幅器にて増幅する工程と、
前記アナログ画像データに基づいて前記液晶表示部に画像を表示する工程と、
前記最終段のデジタルガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大に達する前に、前記最終段のデジタルガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値に達するサチレーションが生じるように設定されているときに、前記最終段のデジタルガンマ補正回路よりも前段側の前置デジタルガンマ補正回路にて、該前置デジタルガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大のときの前置デジタルガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも低くなるように設定して、表示画像のダイナミックレンジを調整する調整工程と、
を有することを特徴とする液晶表示装置のダイナミックレンジ調整方法。 In order to correct digital image data of m bits into digital image data of (m + n) bits (n is an integer of 1 or 2) suitable for applied voltage-transmittance characteristics in the liquid crystal display unit, a plurality of stages of digital gamma A step of sequentially performing digital gamma correction in a correction circuit in a plurality of times;
Converting the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit in the final stage into analog image data by a DA converter based on a reference voltage;
Amplifying the analog image data with an amplifier;
Displaying an image on the liquid crystal display unit based on the analog image data;
Before gray scale value of the input digital image data to the digital gamma correction circuit of the final stage reaches the maximum, Sachireshon is the gradation value of the output digital image data from the digital gamma correction circuit of the final stage reaches the maximum value occurs when it is set to so that the in the final stage of the digital gamma correction circuit preamplifier digital gamma correction circuit of the preceding stage side of the gradation value of the input digital image data into front location digital gamma correction circuit An adjustment step for adjusting the dynamic range of the display image by setting the gradation value of the output digital image data from the pre- digital gamma correction circuit when the value is maximum to be lower than the maximum value;
A method for adjusting a dynamic range of a liquid crystal display device. 液晶表示部と、
ｍビットのデジタル画像データを、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適した（ｍ＋ｎ）ビット（ｎは１または２の整数）のデジタル画像データに補正するデジタルガンマ補正回路と、
前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、アナログ画像データに変換するＤＡ変換器と、
前記アナログ画像データを増幅する増幅器と、
前記デジタルガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大であり、かつ、前記デジタルガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも小さくなるように設定されているときに、前記増幅器での増幅率を変更して、表示画像のダイナミックレンジを拡大する手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display,
a digital gamma correction circuit that corrects m-bit digital image data to (m + n) -bit (n is an integer of 1 or 2) digital image data suitable for applied voltage-transmittance characteristics in a liquid crystal display unit;
A DA converter that converts the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit into analog image data;
An amplifier for amplifying the analog image data;
The digital gray scale value of the input digital image data to the gamma correction circuit is maximum at the, and the gradation value of the output digital image data from the digital gamma correction circuit is set to low Kunar so than the maximum value when you are, by changing the amplification factor in the amplifier, and means to expand the dynamic range of the display image,
A liquid crystal display device comprising: 液晶表示部と、
ｍビットのデジタル画像データを、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適した（ｍ＋ｎ）ビット（ｎは１または２の整数）のデジタル画像データに補正するデジタルガンマ補正回路と、
前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、基準電圧に基づいてアナログ画像データに変換するＤＡ変換器と、
前記アナログ画像データを増幅する増幅器と、
前記デジタルガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大であり、かつ、前記デジタルガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも小さくなるように設定されているときに、前記ＤＡコンバータの前記基準電圧を変更して、表示画像のダイナミックレンジを拡大する手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display,
a digital gamma correction circuit that corrects m-bit digital image data to (m + n) -bit (n is an integer of 1 or 2) digital image data suitable for applied voltage-transmittance characteristics in a liquid crystal display unit;
A DA converter that converts the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit into analog image data based on a reference voltage;
An amplifier for amplifying the analog image data;
The digital gray scale value of the input digital image data to the gamma correction circuit is maximum at the, and the gradation value of the output digital image data from the digital gamma correction circuit is set to low Kunar so than the maximum value when you are, change the reference voltage of the DA converter, and means to expand the dynamic range of the display image,
A liquid crystal display device comprising: 液晶表示部と、
ｍビットのデジタル画像データを、液晶表示部での印加電圧−透過率特性に適した（ｍ＋ｎ）ビット（ｎは１または２の整数）のデジタル画像データに補正するために、複数回に分けてデジタルガンマ補正を順次実施する複数段のデジタルガンマ補正回路と、
最終段の前記デジタルガンマ補正回路にて補正されたデジタル画像データを、基準電圧に基づいてアナログ画像データに変換するＤＡ変換器と、
前記アナログ画像データを増幅する増幅器と、
前記最終段のデジタルガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大に達する前に、前記最終段のデジタルガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値に達するサチレーションが生じるように設定されているときに、前記最終段のデジタルガンマ補正回路よりも前段側の前置デジタルガンマ補正回路にて、該前置デジタルガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大のときの前置デジタルガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも低くなるように設定して、表示画像のダイナミックレンジを調整する手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display,
In order to correct the digital image data of m bits into digital image data of (m + n) bits (n is an integer of 1 or 2) suitable for the applied voltage-transmittance characteristics in the liquid crystal display unit, it is divided into a plurality of times. A multi-stage digital gamma correction circuit that sequentially performs digital gamma correction;
A DA converter that converts the digital image data corrected by the digital gamma correction circuit in the final stage into analog image data based on a reference voltage;
An amplifier for amplifying the analog image data;
Before gray scale value of the input digital image data to the digital gamma correction circuit of the final stage reaches the maximum, Sachireshon is the gradation value of the output digital image data from the digital gamma correction circuit of the final stage reaches the maximum value occurs when it is set to so that the in the final stage of the digital gamma correction circuit preamplifier digital gamma correction circuit of the preceding stage side of the gradation value of the input digital image data into front location digital gamma correction circuit Means for adjusting the dynamic range of the display image by setting the gradation value of the output digital image data from the pre- digital gamma correction circuit when the value is maximum to be lower than the maximum value;
A liquid crystal display device comprising: 請求項６乃至８のいずれかに記載の液晶表示装置を有することを特徴とする電子機器。  An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 6.
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