JP4054096B2 - 視角依存特性補正回路、補正方法、及び表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に液晶表示装置に関し、詳しくは液晶表示装置に於ける視角特性の補償に関する。
【0002】
【従来の技術】
LCD(liquid crystal display: 液晶表示ディスプレイ)は、画素に印加した電圧が一定であっても、画素を見込む角度によって見えの明るさが変化する視角特性を有する。従って全画素に同一の電圧を印加して画面全体を同一階調表示しようとしても、一定の観視点とある画素との角度が画素毎に異なるために、画面全体が均一階調としては見えない。特に中間調表示が必要なフルカラー表示に於ては、この視角特性が、画面が暗い場合の表示品質を損なう大きな原因となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図16(A)乃至(D)は、液晶パネルと観視点との位置関係及び視角に依存したT−V特性変化を示す図である。図16(A)及び図16(B)に於て、視点VPから画素ラインL1、L2、…、Lnを有する液晶パネル500を見込んだ場合、最上部のラインL1を見込む垂直方向角度はθuであり、最下部のラインLnを見込む垂直方向角度はθdであるとする。またラインLmは、視点VPからの視線が液晶パネル面と垂直になる位置にあるとする。図16(C)及び(D)に於て、曲線C1、Cm、及びCnは各々、視点VPからラインL1、Lm、及びLnを見込んだときの透過率Tと印加電圧Vとの関係を示す。
【0004】
図16(C)から明らかなように、画素電圧Vb1が印加された場合の透過率Tは、各ラインL1、Lm、及びLnで異なることになる。また印加電圧をVb2にした場合には、ラインL1とラインLmとの間で階調反転さえ生じることになり、非常に見にくい画面となってしまう。例えば同一の透過率tを実現するためには、図16(D)に示されるような異なった印加電圧Vc1、Vcm、及びVcnを印可する必要がある。
【0005】
従来から液晶表示ディスプレイの視角特性を改善するために、様々な手法が提案されている。機械的な方法としては、液晶表示ディスプレイパネルの設置角度を調整出来るようにして、観視者に対して最適な角度に設定する方法がある。また電気的な方法としては、T−V特性(液晶透過率Tと印加電圧Vとの関係)のうちで使用する範囲が変化するように、各画素への印加電圧を調整することが行われる。しかしながら従来の印加電圧調整方法に於ては、暗い側の視認性を向上させようとすると明るい側が飽和してしまう等の問題が生じ、画面全体を同時に適切に補正することが出来ない。また補正のための回路規模が大きくなるといった問題があった。
【0006】
従って本発明は、液晶ディスプレイに於て単純な回路で高品質の表示画像を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に於ては、表示装置は、画素毎に視角依存特性のあるドットマトリクス型の表示ユニットと、少なくとも一つの水平走査期間毎に映像信号の電圧を変化させることで該表示ユニットの該視角依存特性を補正する補正回路を含み、該補正回路は、垂直走査期間の始まりの初期電圧から少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧変化するクランプ電圧を生成するクランプ電圧制御回路と、該映像信号の電圧に該クランプ電圧を足し合わせるクランプ回路を含み、該クランプ電圧制御回路は、容量と、垂直同期パルスに同期して該容量に初期電圧を充電し、水平同期パルスに同期して該容量を充電又は放電することにより該容量の電圧を増加又は減少させる回路を含み、該容量に充電する電圧に応じて前記クランプ電圧を出力することを特徴とする。
【0008】
請求項2の発明に於ては、請求項1記載の表示装置に於て、該表示ユニットは直視型の液晶表示ユニットであることを特徴とする。請求項3の発明に於ては、請求項1記載の表示装置に於て、該表示ユニットは投射型の液晶表示ユニットであることを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明に於ては、請求項1記載の表示装置に於て、該クランプ電圧制御回路は、前記垂直走査期間の始まりの初期電圧から前記少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧増加するクランプ電圧を生成することを特徴とする。請求項5の発明に於ては、請求項1記載の表示装置に於て、該クランプ電圧制御回路は、前記垂直走査期間の始まりの初期電圧から前記少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧減少するクランプ電圧を生成することを特徴とする。
【0010】
請求項6の発明に於ては、請求項1記載の表示装置に於て、前記クランプ電圧制御回路は、水平走査期間内で前記クランプ電圧を変化させることにより、前記表示ユニットの水平走査方向の視角依存特性を補正することを特徴とする。
【0011】
請求項7の発明に於ては、請求項1記載の表示装置に於て、前記クランプ電圧制御回路は、前記垂直走査期間を1周期として少なくとも幾つかの水平走査期間に対して少なくとも一つの水平走査期間毎に変化するクランプ電圧を生成することを特徴とする。請求項8の発明に於ては、請求項1記載の表示装置に於て、前記補正回路は、前記クランプ電圧に応じて前記映像信号の振幅を調整する振幅調整回路を更に含むことを特徴とする。
【0012】
請求項9の発明に於ては、請求項1記載の表示装置に於て、前記補正回路は、前記初期電圧と前記所定電圧を手動で設定する設定ユニットを更に含むことを特徴とする。請求項10の発明に於ては、補正回路に於て、ドットマトリクス型の表示ユニットの視角依存特性を補正する補正回路であって、少なくとも一つの水平走査期間毎に変化するクランプ電圧を生成するクランプ電圧制御回路と、映像信号に該クランプ電圧を足し合わせるクランプ回路を含み、該クランプ電圧制御回路は、容量と、垂直同期パルスに同期して該容量に初期電圧を充電し、水平同期パルスに同期して該容量を充電又は放電することにより該容量の電圧を増加又は減少させると共に、水平走査期間内でサブパルスに同期して該容量を放電及び充電することにより該容量の電圧を減少及び増加させることが可能なように構成された回路を含み、該容量に充電する電圧に応じて前記クランプ電圧を出力することを特徴とする。
【0013】
請求項11の発明に於ては、請求項10記載の補正回路に於て、該クランプ電圧制御回路は、垂直走査期間の始まりの初期電圧から前記少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧増加するクランプ電圧を生成することを特徴とする。請求項12の発明に於ては、請求項10記載の補正回路に於て、該クランプ電圧制御回路は、垂直走査期間の始まりの初期電圧から前記少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧減少するクランプ電圧を生成することを特徴とする。
【0014】
請求項13の発明に於ては、請求項10記載の補正回路に於て、前記クランプ電圧制御回路は、水平走査期間内で前記クランプ電圧を変化させることにより、前記表示ユニットの水平走査方向の視角依存特性を補正することを特徴とする。
【0015】
請求項14の発明に於ては、請求項10記載の補正回路に於て、前記補正回路は、前記クランプ電圧に応じて前記映像信号の振幅を調整する振幅調整回路を更に含むことを特徴とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に於ては、表示装置は、画素毎に視角依存特性のあるドットマトリクス型の表示ユニットと、少なくとも一つの水平走査期間毎に映像信号の電圧を変化させることで該表示ユニットの該視角依存特性を補正する補正回路を含み、該補正回路は、垂直走査期間の始まりの初期電圧から少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧変化するクランプ電圧を生成するクランプ電圧制御回路と、該映像信号の電圧に該クランプ電圧を足し合わせるクランプ回路を含み、該クランプ電圧制御回路は、容量と、垂直同期パルスに同期して該容量に初期電圧を充電し、水平同期パルスに同期して該容量を充電又は放電することにより該容量の電圧を増加又は減少させると共に、水平走査期間内でサブパルスに同期して該容量を放電及び充電することにより該容量の電圧を減少及び増加させることが可能なように構成された回路を含み、該容量に充電する電圧に応じて前記クランプ電圧を出力することを特徴とする。
【0018】
上記発明に於ては、少なくとも一つの水平走査期間、例えば1水平走査期間毎に映像信号の電圧を増加或いは減少させることで、表示ユニットの視角依存特性を補正することが出来る。この場合、垂直走査期間内で、ある水平走査期間から次の水平走査期間に移動する毎に映像信号の電圧が変化するので、表示ユニットの垂直方向(垂直走査方向)の視角依存特性が補正されることになる。
【0019】
具体的には、例えば1水平走査期間毎に所定電圧だけ増加或いは減少するクランプ電圧を生成し、このクランプ電圧に映像信号の電圧をクランプすれば良い。クランプ電圧の生成は、容量に充電する電圧(充電される電荷量)を水平同期パルス及び垂直同期パルスで制御することで、単純な回路構成を用いて容易に行うことが出来る。
【0020】
またある水平走査期間内でクランプ電圧を変化させることで、表示ユニットの水平方向(水平走査方向)の視角依存特性を補正することが可能である。
また垂直走査期間のうちで、ある範囲の水平走査線に対してのみ視角依存特性の補正を行うことが可能である。
またクランプ電圧の大きさに応じて映像信号の振幅を調整することで、表示する映像の階調レベルが一方の側で飽和してしまうのを避けることが出来る。
【0021】
またクランプ電圧の初期電圧及び増加電圧(減少電圧)を手動で調整する機構を提供することで、観視者は観視点から表示ユニットまでの距離・角度に応じて視角依存特性補正量を適宜調整することが出来る。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の原理及び実施例を添付の図面を用いて説明する。
図1は、本発明による液晶表示装置を示す構成図である。図1の液晶表示装置10は、CRTインターフェース回路11、LCD制御回路12、データドライバ13、スキャンドライバ14、及びLCDパネル15を含む。
【0023】
CRTインターフェース回路11は、パーソナルコンピュータ本体や映像出力機器からCRT用の映像信号R、G、B、水平同期パルスHs、及び垂直同期パルスVsを受け取り、LCD制御回路12に供給する。LCD制御回路12は、CRT用の映像信号を液晶表示用の映像信号に変換してデータドライバ13に供給すると共に、映像表示及びスキャンに必要な制御信号をデータドライバ13及びスキャンドライバ14に供給する。データドライバ13及びスキャンドライバ14は、LCDパネル15を駆動して映像信号を表示する。
【0024】
LCDパネル15は、前述のように画素毎に視角依存特性のあるドットマトリクス型表示装置である。液晶表示装置10は、LCDパネル15を観視者が直接見るタイプの装置であってもよいし、或いはLCDパネル15を透過した光をスクリーンに投射して、このスクリーンを観視者が見るタイプの投射装置であってもよい。またカラー表示を行う場合に、データドライバ13、スキャンドライバ14、及びLCDパネル15は、RGBの三原色に対応して、各々3つずつ提供される構成であってもよい。
【0025】
図15(A)及び(B)は、投射装置及び直視装置の構成例を示す。
図15(A)の投射装置は、光源101、Rパネル102、Gパネル103、Bパネル104、ミラー105及び106、投射レンズ107、及びダイクロイックミラーDM1乃至DM4を含む。このような構成によって、光源101からの光を、Rパネル102、Gパネル103、及びBパネル104を通した後に合成して、投射レンズ107から投射することが出来る。図15(B)の直視装置の場合には、光源(バックライトユニット)110からの光を、LCDパネル15を透過させ、観視者が直接見ることが出来る。
【0026】
図2は、図1のLCD制御回路12に於てデータドライバ13に映像信号を供給する映像信号回路を示す構成図である。図2の映像信号回路20は、クランプ電圧制御回路21、クランプ回路22、制御電圧生成ユニット23、調整ユニット24、増幅器25、及び反転回路26を含む。クランプ回路22は、容量C及びスイッチSWを含む。増幅器25は、差動増幅器AMP及び負荷Z1及びZ2を含む。
【0027】
映像信号Video1は、クランプ回路22によってクランプ電圧Vclにクランプされる。即ちクランプ電圧Vclの電圧レベルを例えば黒レベルとして、映像信号Video1の電圧がその電圧レベルに足し合わされる。クランプ電圧Vclを基準とした映像信号Video2は、増幅器25で増幅される。増幅後の映像信号Video2は、反転回路26で処理され、LCDパネル15を交流駆動する場合に、極性反転電圧を中心として正極性の映像信号と負極性の映像信号が交互に繰り返す信号に変換される。反転回路26の出力が、図1のデータドライバ13に映像信号として供給される。なお反転回路26は、従来技術と同一の回路でありその説明は省略する。
【0028】
クランプ回路22に於て、水平同期パルスHsと同タイミングのクランプパルスHclpが供給されると、パルスのアクティブ期間だけスイッチSWが閉じられる。この時映像信号Video1は供給されていない。スイッチSWが閉じられると、クランプ電圧Vclが容量Cに充電され、ノードAの電圧がクランプ電圧Vclとなる。その後スイッチSWが開かれ、映像信号Video1が供給されると、ノードAに現われる信号は、映像信号Video1がクランプ電圧Vclに足し合わされた信号となる。このノードAの信号が、クランプ回路22の出力映像信号Video2となる。
【0029】
クランプ電圧Vclは、クランプ電圧制御回路21で生成される。クランプ電圧制御回路21は、垂直同期パルスVsのタイミングでクランプ電圧Vclがオフセット電圧Voftとなり、クランプパルスHclp毎にステップ電圧Vstpだけ増加(或いは減少)していくように、クランプ電圧Vclを制御する。オフセット電圧Voft及びステップ電圧Vstpは、制御電圧生成ユニット23によって生成される電圧であり、調整ユニット24を用いて調整可能である。
【0030】
図3(A)及び(B)は、クランプ電圧制御回路21で生成されるクランプ電圧Vclとクランプ回路22の出力映像信号Video2を示す図である。図3(A)は、クランプ電圧Vclがオフセット電圧Voftからステップ電圧Vstpずつ増加する場合を示し、図3(B)は、クランプ電圧Vclがオフセット電圧Voftからステップ電圧Vstpずつ減少する場合を示す。図3(A)に於て、増加するクランプ電圧Vclに対応して、映像信号Video2はクランプパルスHclp毎にステップ電圧Vstpずつ増加する。また図3(B)に於て、減少するクランプ電圧Vclに対応して、映像信号Video2はクランプパルスHclp毎にステップ電圧Vstpずつ減少する。図に示されるように、映像信号Video2は、映像信号Video1がクランプ電圧Vclに足し合わされた信号となっている。
【0031】
図1のLCDパネル15の一番上のラインから順次下のラインへスキャンしていく場合には、図3(A)の様な映像信号Video2を用いる。また一般に液晶ディスプレイに於ては、一番下のラインから順次上のラインへスキャンしていくことも可能であり、この場合には図3(B)の様な映像信号Video2を用いる。
【0032】
図16(A)乃至(D)を参照すれば明らかなように、最上部ラインL1、観視点VPのラインLm、及び最下部ラインLnに対して、観視点VPから見た場合の透過率Tを一定にするためには、ラインL1、Lm、及びLnの順番で印加電圧を大きくすればよい。即ち図16(D)に示される印加電圧Vc1、Vcm、及びVcnを印可すればよい。これによって図16(B)のθ方向への視角特性を補正することが出来る。従って、映像信号をLCDパネル15に表示する場合には、各ラインに印加される映像信号電圧を水平同期毎に徐々に増加すれば、所望の映像表示を得ることが出来る。図2の映像信号回路は、このような映像信号を単純な回路構成で実現することが出来る。
【0033】
なお図3(A)及び(B)には、水平走査期間毎にクランプ電圧Vclが増加或いは減少する場合を示したが、視角依存特性を補正するためには、一つ以上の水平走査期間毎例えば2水平走査期間毎にクランプ電圧Vclが増加或いは減少する構成としても、略同様の効果が得られることは明らかである。また必ずしも同一のインターバルでクランプ電圧Vclを変化させる必要はなく、例えばあるクランプ電圧Vclの変化から2水平走査期間後に変化させた後には、1水平走査期間後に変化させ、更に次には2水平走査期間後に変化させるといった構成であってもよいことは当然である。
【0034】
図4は、クランプ電圧制御回路21の第1の実施例を示す回路図である。図4のクランプ電圧制御回路21は、電流源31及び32、差動増幅器33、スイッチSW1乃至SW4、及び容量Cacを含む。
図4に於て、方向指示信号UP/DOWNによってスイッチSW4を制御し、クランプパルスHclpをスイッチSW1或いはSW3の何れか一方に供給する。クランプパルスHclpがスイッチSW1に供給される場合には、図3(A)に示される動作を行い、クランプパルスHclpがスイッチSW3に供給される場合には、図3(B)に示される動作を行う。
【0035】
垂直同期パルスVsがアクティブになると、その期間だけスイッチSW2が閉じられる。これによって、容量Cacにはオフセット電圧Voftが充電される。
クランプパルスHclpがスイッチSW1に供給される場合には、クランプパルスHclpがアクティブの間だけスイッチSW1が閉じられる。このときステップ電圧Vstp1で電流量が制御される電流源31からの電流I1が、クランプパルスHclpがアクティブの間だけ容量Cacに充電される。これによって容量Cacに充電される電圧Vcacは、オフセット電圧Voftを初期電圧として水平同期毎にステップ電圧Vstpずつ増加する電圧となる。
【0036】
クランプパルスHclpがスイッチSW3に供給される場合には、クランプパルスHclpがアクティブの間だけスイッチSW3が閉じられる。このときステップ電圧Vstp2で電流量が制御される電流源32の電流I2が、クランプパルスHclpがアクティブの間だけ容量Cacから放電される。これによって容量Cacに充電される電圧Vcacは、オフセット電圧Voftを初期電圧として水平同期毎にステップ電圧Vstpずつ減少する電圧となる。
【0037】
図5は、図4のクランプ電圧制御回路21を具体的な回路素子で構成した一例を示す回路図である。図5のクランプ電圧制御回路21は、トランジスタ41及び42、NMOSトランジスタ43乃至45、マルチプレクサ46及び47、抵抗R1乃至R6、及び差動増幅器33を含む。トランジスタ41及び抵抗R1乃至R3が図4の電流源31を構成し、トランジスタ42及び抵抗R4乃至R6が図4の電流源32を構成する。またNMOSトランジスタ43乃至45は各々、図4のスイッチSW1乃至SW3に対応する。更にマルチプレクサ46及び47は、S入力がHIGHの時にA入力を選択してS入力がLOWの時にB入力を選択する回路であり、図4のスイッチSW4に相当する。このようによく知られた回路素子を用いることで、図4のクランプ電圧制御回路21を容易に実現することが出来る。
【0038】
図6は、クランプ電圧制御回路の第2の実施例を示す図である。図7は、図6のクランプ電圧制御回路の動作を説明するタイミング図である。
図6のクランプ電圧制御回路21Aは、電流源31及び32、差動増幅器33、スイッチSW1乃至SW4、容量Cac、及びOR回路51及び52を含む。図6のクランプ電圧制御回路21Aに於ては、OR回路51及び52が、図4のクランプ電圧制御回路21に対して付加されている。
【0039】
OR回路51は、クランプパルスHclpと共にクランプサブパルスHsub1をスイッチSW1に供給する。OR回路52は、クランプパルスHclpと共にクランプサブパルスHsub2をスイッチSW3に供給する。クランプサブパルスHsub1及びHsub2は、図7(A)或いは7(B)に示されるように、水平同期パルス間の各ライン(1H)に於て所定の場所に挿入される。クランプサブパルスHsub2はクランプ電圧Vclを所定電圧ずつ減少させ、クランプサブパルスHsub2はクランプ電圧Vclを所定電圧ずつ増加させる。これによって図6に示されるように、各水平方向ライン(1H)に於て、電圧が徐々に減少しライン中央で最低電圧となりその後は徐々に増加するような、クランプ電圧Vclを生成することが出来る。なおステップ毎に減少或いは増加する電圧量は、クランプサブパルスHsub1及びクランプサブパルスHsub2のパルス幅によって制御することが出来る。
【0040】
このように1H期間内で電圧変化するクランプ電圧Vclを用いれば、図16(A)に示されるφ方向への視角特性を補正することが出来る。即ち、図6のクランプ電圧制御回路21Aを用いれば、LCDパネル15の垂直方向だけではなく水平方向にも視角特性を補正して、所望の映像表示を得ることが出来る。
なお図6に於て、クランプサブパルスHsub1及びHsub2は、必ずしも全ての1Hに挿入される必要はない。液晶表示ディスプレイ上の画素ラインの位置によっては、水平方向の視角特性の影響がそれ程大きく現われない場合もある。従ってそのような場合には、クランプサブパルスHsub1及びHsub2の挿入を停止してよい。
【0041】
図8は、クランプ電圧制御回路の第3の実施例を示す図である。図9は、図8のクランプ電圧制御回路の動作を説明するタイミング図である。
図8の第3の実施例は、図4の第1の実施例或いは図6の第2の実施例を変形した例である。図8に於ては、図4の第1の実施例或いは図6の第2の実施例に於て差動増幅器33が直接に受け取っていた容量Cacに充電される電圧Vcacを、抵抗R1乃至R3及びNMOSトランジスタ61からなる回路を介して、差動増幅器33に供給するように構成される。
【0042】
容量Cacに充電される電圧Vcacは、NMOSトランジスタ61のゲートに入力される。電圧VcacがNMOSトランジスタ61のしきい値電圧より低い間は、NMOSトランジスタ61は導通しない。従ってこの場合には、差動増幅器33には、電圧Vdcを抵抗列R1、R2、及びR3で分圧して得られる一定の電圧が供給される。なおここで電圧Vdcは、図2の反転回路26で映像信号を処理する際に、前述のように極性反転電圧を中心として正極性の映像信号と負極性の映像信号が交互に繰り返す信号を生成するが、この際に用いる極性反転中心電圧である。
【0043】
電圧VcacがNMOSトランジスタ61のしきい値電圧より高くなると、NMOSトランジスタ61が導通する。従ってこの場合には、抵抗列がR1、R2、及びNMOSトランジスタ61のドレイン・ソース間抵抗と抵抗R3の並列合成抵抗で構成されるので、差動増幅器33には、電圧Vcacの高さに応じて電圧Vdcを分圧した電圧が供給される。
【0044】
従って、容量Cacに充電される電圧Vcacに対して、クランプ電圧制御回路の出力であるクランプ電圧Vclは、図9に示されるような波形となる。図9から分かるように、所定のステップ電圧ずつ増加或いは減少する電圧Vcacが、図8の回路構成によって、電圧Vcacが所定の電圧(NMOSトランジスタ61のしきい値電圧)以下の範囲では一定電圧を保つようなクランプ電圧Vclに変換される。即ち映像信号の1V期間にある複数の水平ラインのうちで、ある位置までの水平ラインだけ、或いはある位置からの水平ラインだけに対して、視角特性の補正を行うことができる。
【0045】
クランプ電圧Vclの初期電圧はオフセット電圧Voftで与えられるので、オフセット電圧Voftを変化させれば、クランプ電圧Vclが増加を始める位置或いは減少を終了する位置を調整することが可能である。このようにして、映像信号の1V期間にある複数の水平ラインのうちで、どの位置までの水平ラインに対して、或いはどの位置からの水平ラインに対して視角特性の補正を行うかを、容易に調整できる。また図16(C)で、階調反転が起きるようなラインだけに補正を行うことも可能である。
【0046】
図10は、図2の映像信号回路の変形例を示す構成図である。図10の映像信号回路20Aは、図2の映像信号回路20に加えて振幅調整回路27が設けられ、映像信号Video1の振幅を調整可能になっている。振幅調整回路27は、クランプ電圧制御回路21から電圧Vcac或いはクランプ電圧Vclを受け取り、供給された電圧に応じて映像信号Video1の振幅を調整する。
【0047】
図11は、図10の振幅調整回路の動作を説明するタイミング図である。
図11に示されるように、電圧Vcac或いはクランプ電圧Vclに応じて、映像信号Video1が振幅調整されて映像信号Video3となる。この振幅調整に於ては、クランプ電圧Vclの電圧が高いほど映像信号Video3の振幅が小さくなるように、振幅調整回路27が制御される。これによって、クランプ電圧Vclが高いときに、T−V特性に於ける透過率Tが高い側で、映像信号の白が飽和するのを防ぐことが出来る。即ち、表示される映像の白側の階調がつぶれるのを防ぐことが出来る。
【0048】
なお振幅調整回路27の具体的な回路構成は、当該分野の通常の技術の範囲内であるので説明を省略する。また図10のクランプ電圧制御回路21は、第2の実施例のクランプ電圧制御回路21A、或いは第3の実施例を適用したクランプ電圧制御回路であってもよいことは明らかである。
図12は、図2の制御電圧生成ユニット23の実施例の構成を示す図である。
図12の制御電圧生成ユニット23は、プロセッサ71とD/Aコンバータ72及び73を含む。プロセッサ71は、調整手段24からのデータに基づいて、ステップ電圧Vstp及びオフセット電圧Voftのデータを、データバスDBを介してD/Aコンバータ72及び73に供給する。またプロセッサ71は、制御信号線CTを介してD/Aコンバータ72及び73を制御する。D/Aコンバータ72及び73は、プロセッサ71から供給されるデータをディジタル/アナログ変換して、ステップ電圧Vstp及びオフセット電圧Voftを出力する。なお図4或いは図6の実施例レベルの構成に対応させる場合には、ステップ電圧Vstp1及びステップ電圧Vstp2に対して夫々D/Aコンバータを設ければよい。
【0049】
プロセッサ71にデータを供給する調整手段24は、例えばメモリであって、そのメモリに所定のデータを格納しておく構成でよい。或いは、液晶表示装置10にオフセット電圧Voft及びステップ電圧Vstpを調整するための操作スイッチ等を設けて、その操作スイッチで指定される値をディジタル化したデータをプロセッサ71に供給するように構成してもよい。
【0050】
図13は、オフセット電圧Voft及びステップ電圧Vstpをユーザが手動調整する例を示す図である。
図13(A)は、手動でオフセット電圧Voft及びステップ電圧Vstpを調整するために、液晶表示装置10にスイッチ81及び82を設けた例である。スイッチ81及び82としてはボリューム等の機械的な手段を用いる以外に、赤外線リモートコントロールキーによる電気的な手段等を用いることが可能である。図13(B)に於ては、オフセット電圧Voftは図13(A)と同様のスイッチ81で調整され、ステップ電圧Vstpは、LCDパネル15の角度調整と連動したスイッチ82Aによって調整される。図13(A)或いは図13(B)何れの例においても、観視者がLCDパネルを見込む角度及び距離に応じて、適宜スイッチ81及び82(或いは82A)を調整する。
【0051】
スイッチ81及び82(或いは82A)で機械的に指定された値は、電圧或いは電流等の電気的な値に変換され、D/Aコンバータによってディジタル化される。このディジタルデータを、プロセッサ71に供給する構成でよい。
なお図13(A)及び(B)においては、直視型の液晶表示装置の例で図示したが、投射型の液晶表示装置に於いても同様な調整手段を設けることが可能である。
【0052】
図14は、クランプ電圧Vclに基づいてデータドライバ13(図1)等に於て階調電圧を生成する回路を示す回路図である。
図14の回路は、差動増幅器91及び92、抵抗列を構成する抵抗R1乃至Rn、スイッチSW1及びSW2を含む。図14の回路によって、クランプ電圧Vclとそれより高い電圧VHOとに対応して、階調電圧V0乃至Vnを生成することが出来る。この階調電圧V0乃至Vnは、交流化信号MでスイッチSW1及びSW2を切り替えることにより、各周期毎にHIGH側とLOW側とを切り替える。これによって、各周期で正極性と負極性とに切り替わる映像信号に対応して、クランプ電圧が常に黒側の電圧に対応するように制御できる。
【0053】
以上、本発明は実施例に基づいて説明されたが、本発明は上述の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載される範囲内で自由に変更・変形が可能である。
【0054】
【発明の効果】
上記発明に於ては、少なくとも一つの水平走査期間、例えば1水平走査期間毎に映像信号の電圧を増加或いは減少させることで、表示ユニットの視角依存特性を補正することが出来る。この場合、垂直走査期間内で、ある水平走査期間から次の水平走査期間に移動する毎に映像信号の電圧が変化するので、表示ユニットの垂直方向(垂直走査方向)の視角依存特性が補正されることになる。
【0055】
具体的には、例えば1水平走査期間毎に所定電圧だけ増加或いは減少するクランプ電圧を生成し、このクランプ電圧に映像信号の電圧をクランプすれば良い。クランプ電圧の生成は、容量に充電する電圧(充電される電荷量)を水平同期パルス及び垂直同期パルスで制御することで、単純な回路構成を用いて容易に行うことが出来る。
【0056】
またある水平走査期間内でクランプ電圧を変化させることで、表示ユニットの水平方向(水平走査方向)の視角依存特性を補正することが可能である。
また垂直走査期間のうちで、ある範囲の水平走査線に対してのみ視角依存特性の補正を行うことが可能である。
またクランプ電圧の大きさに応じて映像信号の振幅を調整することで、表示する映像の階調レベルが一方の側で飽和してしまうのを避けることが出来る。
【0057】
またクランプ電圧の初期電圧及び増加電圧(減少電圧)を手動で調整する機構を提供することで、観視者は観視点から表示ユニットまでの距離・角度に応じて視角依存特性補正量を適宜調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の構成を示す構成図である。
【図2】図1のLCD制御回路に於てデータドライバに映像信号を供給する映像信号回路を示す構成図である。
【図3】(A)及び(B)は、クランプ電圧制御回路で生成されるクランプ電圧とクランプ回路の出力映像信号を示す図である。
【図4】クランプ電圧制御回路の第1の実施例を示す回路図である。
【図5】図4のクランプ電圧制御回路を具体的な回路素子で構成した一例を示す回路図である。
【図6】クランプ電圧制御回路の第2の実施例を示す図である。
【図7】図6のクランプ電圧制御回路の動作を説明するタイミング図である。
【図8】クランプ電圧制御回路の第3の実施例を示す図である。
【図9】図8のクランプ電圧制御回路の動作を説明するタイミング図である。
【図10】図2の映像信号回路の変形例を示す構成図である。
【図11】図10の振幅調整回路の動作を説明するタイミング図である。
【図12】図2の制御電圧生成ユニットの実施例の構成を示す図である。
【図13】オフセット電圧及びステップ電圧をユーザが手動調整する例を示す図である。
【図14】クランプ電圧に基づいてデータドライバに於て階調電圧を生成する回路を示す回路図である。
【図15】(A)及び(B)は、投射装置及び直視装置の構成例を示す。
【図16】(A)乃至(D)は、液晶パネルと観視点との位置関係及び視角に依存したT−V特性変化を示す図である。
【符号の説明】
10 液晶表示装置
11 CRTインターフェース回路
12 LCD制御回路
13 データドライバ
14 スキャンドライバ
15 LCDパネル
21 クランプ電圧制御回路
22 クランプ回路
23 制御電圧生成ユニット
24 調整ユニット
25 増幅器
26 反転回路
27 振幅調整回路
71 プロセッサ
72、73 D/Aコンバータ
81、82、82A スイッチ
500 液晶パネル
Claims (14)
- 画素毎に視角依存特性のあるドットマトリクス型の表示ユニットと、
少なくとも一つの水平走査期間毎に映像信号の電圧を変化させることで該表示ユニットの該視角依存特性を補正する補正回路
を含み、該補正回路は、垂直走査期間の始まりの初期電圧から少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧変化するクランプ電圧を生成するクランプ電圧制御回路と、該映像信号の電圧に該クランプ電圧を足し合わせるクランプ回路を含み、該クランプ電圧制御回路は、
容量と、
垂直同期パルスに同期して該容量に初期電圧を充電し、水平同期パルスに同期して該容量を充電又は放電することにより該容量の電圧を増加又は減少させると共に、水平走査期間内でサブパルスに同期して該容量を放電及び充電することにより該容量の電圧を減少及び増加させることが可能なように構成された回路
を含み、該容量に充電する電圧に応じて前記クランプ電圧を出力することを特徴とする表示装置。 - 該表示ユニットは直視型の液晶表示ユニットであることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 該表示ユニットは投射型の液晶表示ユニットであることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 該クランプ電圧制御回路は、前記垂直走査期間の始まりの初期電圧から前記少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧増加するクランプ電圧を生成することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 該クランプ電圧制御回路は、前記垂直走査期間の始まりの初期電圧から前記少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧減少するクランプ電圧を生成することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記クランプ電圧制御回路は、水平走査期間内で前記クランプ電圧を変化させることにより、前記表示ユニットの水平走査方向の視角依存特性を補正することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記クランプ電圧制御回路は、前記垂直走査期間を1周期として少なくとも幾つかの水平走査期間に対して少なくとも一つの水平走査期間毎に変化するクランプ電圧を生成することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記補正回路は、前記クランプ電圧に応じて前記映像信号の振幅を調整する振幅調整回路を更に含むことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記補正回路は、前記初期電圧と前記所定電圧を手動で設定する設定ユニットを更に含むことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- ドットマトリクス型の表示ユニットの視角依存特性を補正する補正回路であって、
少なくとも一つの水平走査期間毎に変化するクランプ電圧を生成するクランプ電圧制御回路と、
映像信号に該クランプ電圧を足し合わせるクランプ回路
を含み、該クランプ電圧制御回路は、
容量と、
垂直同期パルスに同期して該容量に初期電圧を充電し、水平同期パルスに同期して該容量を充電又は放電することにより該容量の電圧を増加又は減少させると共に、水平走査期間内でサブパルスに同期して該容量を放電及び充電することにより該容量の電圧を減少及び増加させることが可能なように構成された回路
を含み、該容量に充電する電圧に応じて前記クランプ電圧を出力することを特徴とする補正回路。 - 該クランプ電圧制御回路は、垂直走査期間の始まりの初期電圧から前記少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧増加するクランプ電圧を生成することを特徴とする請求項10記載の補正回路。
- 該クランプ電圧制御回路は、垂直走査期間の始まりの初期電圧から前記少なくとも一つの水平走査期間毎に所定電圧減少するクランプ電圧を生成することを特徴とする請求項10記載の補正回路。
- 前記クランプ電圧制御回路は、水平走査期間内で前記クランプ電圧を変化させることにより、前記表示ユニットの水平走査方向の視角依存特性を補正することを特徴とする請求項10記載の補正回路。
- 前記補正回路は、前記クランプ電圧に応じて前記映像信号の振幅を調整する振幅調整回路を更に含むことを特徴とする請求項10記載の補正回路。
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