JP4511374B2 - 表示装置用マルチチャンネルドライバ - Google Patents

Description

本発明は、特に表示装置のドライバの実際のレイアウト面積を有効に縮小する表示装置用マルチチャンネルドライバ及びそのガンマ補正方法に関するものである。

現有のデジタル式表示装置は、その殆どがマルチチャンネルドライバを採用しており、その一つがガンマ補正方法或いは装置である。また、前記現有の表示装置はその種類によってチャンネル数が異なるため、それに応じてレイアウト面積のサイズも変わってくる。

次に、従来のデータチャンネルドライバについて説明する。
図５に示すように、従来のデータチャンネルドライバ（６０）は、それぞれ二つのｍビット入力端及びＰＷＭ（Pulse Width Modulation）出力端を有し、その内の二つのｍビット入力端がそれぞれｍビットレジスタ（Ｄ[ｍ]）と接続される、複数のｍビットデジタル比較器（６１）と、前記各ｍビットデジタル比較器（６１）における一方の入力端のｍビットレジスタ（Ｄ[ｍ]）と接続されるｍビットカウンタ（６２）と、ｍビットとｎビットとの関係を示すデータを有し、出力端がそれぞれ各ｍビットデジタル比較器（６１）における他方の入力端のｍビットレジスタ（Ｄ[ｍ]）と接続されるルックアップテーブル（６３）と、を備える構成である。
また、前記データチャンネルドライバ（６０）にはｎビット入力信号が入力され、ルックアップテーブル（６３）により該ｎビット入力信号がｍビット信号に変換された後、ｍビットレジスタ（Ｄ[ｍ]）を介して各ｍビットカウンタ（６２）の入力端に送られる。

更に、前記データチャンネルドライバ（６０）に用いられるｍビットデジタル比較器（６１）の主な機能としては、カウンタの出力信号とドライバの入力信号とを比較して、駆動信号を表示装置（５０）のデータチャンネル（５１）に送信することであるが、通常、カウンタ信号のｍビット数は入力信号のｎビット数より大きいことから、該ｍビットデジタル比較器（６１）には、ハイビット数のｍビットデジタル比較器が採用される。そうすることにより、前記ｎビット入力信号を、先ずルックアップテーブル（６３）によってｍビット入力信号に変換した後、デジタル比較器（６１）に送信してｍビットカウンタ（６２）からのｍビット入力信号と比較し、駆動信号を出力している。また、前記データチャンネルドライバ（６０）に用いられるデジタル比較器（６１）の数量は通常、表示装置のデータチャンネルの数量と対応していると共に、ｍビットデジタル比較器（６１）の二つの入力端はそれぞれｍビットレジスタ（Ｄ[ｍ]）と接続され、これにより、入力信号を一時的に保存している。

しかし、若し前記のようなデータチャンネルドライバ（６０）を表示装置のデータチャンネルドライバ（５１）に用いると、デジタル比較器（６１）とｍビットレジスタ（Ｄ[ｍ]）の使用量が倍増してしまうと共に、現在では、表示装置に対する高解析度及び高画素の要求が益々高くなりつつあることから、表示装置には多くの制御回路が用いられているが、その制御回路の増加に伴って駆動部材の数量も自然に増加してしまうので、ドライバの回路におけるレイアウトの複雑化や製造コストの増大などの問題が発生している。

本発明は、ｍビットカウント信号を出力するｍビットカウンタと、前記ｍビットカウンタに接続され、該ｍビットカウント信号を近似のガンマ曲線を用いてｎビットカウント信号に変換するガンマ補正ユニットと、それぞれ二つの入力端及び一つの出力端を有し、一方の入力端はｎビットレジスタを介してガンマ補正ユニットの出力端と接続され、ｎビットカウント信号を受信すると共に、他方の入力端はｎビットレジスタを介してｎビット入力信号を受信し、それらｎビットカウント信号とｎビット入力信号を比較した後、ＰＷＭ駆動信号として表示装置におけるデータチャンネルに出力する、複数のＰＷＭ駆動部材と、を有し、前記ｍとｎとの関係は、ｍ＞ｎであり、前記ガンマ補正ユニットにおいて、複数の異なる傾き及び長さで分割したセグメントから成る近似のガンマ曲線を用い、前記ｍビットカウント信号が前記複数のセグメントの何れに位置するかを特定するステップと、前記ｍビットカウント信号から、前記特定されたセグメント内のｍビットで表示される電圧値の最小値を減算すると共に、前記特定されたセグメントの傾きで除算することにより、ｎビットで表示される第１の電圧値を求めるステップと、前記第１の電圧値に、前記特定されたセグメント内のｎビットで表示される電圧値の最小値を加算することにより、前記ｍビットカウント信号に対応するｎビットカウント信号として算出するステップと、を実行することを特徴とする、表示装置用マルチチャンネルドライバを提供する。

本発明では、ガンマ信号の補正により、ハイビット数のｍビット入力信号をロービット数のｎビット信号に変換させることから（この時、ｍ＞ｎの関係を有する）、ドライバをマルチデータチャンネルの表示装置に用いる時、ロービット用のデジタル駆動部材を採用できるので、表示装置における全てのドライバのレイアウト面積を縮小させることができる。

また、前記ガンマ補正方法は、表示装置のマルチデータチャンネルドライバ上に用いられ、該ドライバは、ガンマ曲線を模擬するガンマ補正ユニット及び複数のＰＷＭ駆動部材を有し、その内、ガンマ補正ユニットは、カウンタから出力されるハイビットのｍビットカウンタ信号をローレベルのｎビットカウンタ信号に変換し、その後、該ｎビットカウンタ信号はＰＷＭ駆動部材の入力端に入力され、該ＰＷＭ駆動部材により入力信号とカウンタ信号とを比較しＰＷＭ駆動信号とした後、特定のデータチャンネルに出力する。

上述したように、本発明では、前記ＰＷＭ駆動部材における二つの入力信号は皆、ｎビットであることから、ドライバにおいてロービット数であるｎビット用のＰＷＭ駆動部材を採用できるので、前記に示したような従来の課題、例えば、ドライバの回路におけるレイアウトの複雑化や製造コストの増大などの課題を解決することができる。

更に、本発明の技術をデジタル表示装置に用いれば、ドライバにおいてロービットの駆動部材を採用できることから、如何なるマルチデータチャンネルの表示装置にも適用できるので、実用性がより向上する。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明に係るドライバをマルチデータチャンネルの表示装置に用いた場合の回路ブロック図であり、図２、本発明に係るガンマ補正ユニットの作業の流れを示すフローチャートであり、図３は、本発明に係るｍビット信号と特定の電圧範囲との関係を示す対応表であり、図４は、本発明に係る図３の部分曲線図である。

図１に示すように、本発明の表示装置用マルチチャンネルドライバは、表示装置（１０）及びドライバ（２０）を備え、該表示装置（１０）のデータチャンネル（１１）はそれぞれ、対応するドライバ（２０）の出力端と接続される。
また、該ドライバ（２０）は、ｍビットカウント信号（ｍ_Ｂｉｔｓ ＤＩ）を出力するためのｍビットカウンタ（２２）と、前記ｍビットカウンタ（２２）の出力端に接続され、ガンマ曲線を用いてｍビットカウント信号（ｍ_Ｂｉｔｓ ＤＩ）をガンマ曲線の特定範囲に対応させ、該ガンマ曲線の特定範囲に対応するｎビットカウント信号（ｎ_Ｂｉｔｓ ＤＩ）を出力するガンマ補正ユニット（２３）と、それぞれ二つの入力端及び一つの出力端を有し、一方の入力端はｎビットレジスタ（Ｄ[ｎ]）を介してガンマ補正ユニット（２３）の出力端と接続されることにより、ｎビット入力信号（ＤＩ[ｎ：１]）を受信すると共に、他方の入力端はｎビットレジスタ（Ｄ[ｎ]）を介してｎビット入力信号（ＤＩ[ｎ：１]）を受信し、それら二つのｎビット入力信号（ＤＩ[ｎ：１]）を比較した後、ＰＷＭ駆動信号として表示装置（１０）におけるデータチャンネル（１１）に出力する、複数のＰＷＭ駆動部材（２１）と、を有する。尚、本実施例においては、前記ＰＷＭ駆動部材（２１）はｎビット用のデジタル比較器を採用している。

更に、前記ｍビットカウンタ（２２）から出力されるｍビットカウント信号（ｍ_Ｂｉｔｓ ＤＩ）のビット数は、ｎビット入力信号（ＤＩ[ｎ：１]）のビット数より大きく（即ち、ｍ＞ｎの関係である）、前記ガンマ補正ユニット（２３）は、ｍビットをｎビットに変換するためのガンマ模擬曲線を提供するものであり、ｍビットカウンタ（２２）から出力されたｍビットカウント信号（ｍ_Ｂｉｔｓ ＤＩ）は、ガンマ補正ユニット（２３）によりｎビットカウント信号（ｎ_Ｂｉｔｓ ＤＩ）に変換されて、ｎビット入力信号と共にＰＷＭ駆動部材（２１）に入力され、比較された後、ＰＷＭ駆動信号として、対応するデータチャンネル（１１）に出力される。

図２乃至図４に示すように、前記ガンマ補正ユニット（２３）の補正方法の流れとしては、入力信号が位置するガンマ曲線の範囲を決定すると共に、一つのｍビット入力信号の、ｎビットに対応する電圧範囲（Ｖ_min~Ｖ_max）に対する、複数の異なる傾き及び長さのセグメント（Ｌ１,Ｌ２，Ｌ３）から成る近似のガンマ曲線（Ｃ１'）により、ｍビット入力信号が位置するセグメント（Ｌ１,Ｌ２）の何れかを判断し、そのセグメントに対応する電圧範囲（Ｖ_min~Ｖ_max）の最小電圧値（ｎビットで表される偏移値）を出力するステップ（２３１）と、ｍビット信号から前記セグメントに位置するｍビット入力信号の最小値（X_a-1）を減算すると共に、該セグメントの傾きで除算することにより、ｍビット入力信号と対応するｎビットで表示される電圧値（Ｇ'）を求めるステップ（２３２）と（前記演算式は、

である）、前記ステップにより求められた電圧値（Ｇ'）を、ステップ（２３１）により出力される偏移値に加算し、ｍビット入力信号と対応する実際の電圧値を求めるステップ（２３３）と、を順次に行うものである。

上述したように、前記ガンマ補正ユニット（２３）には、近似のガンマ曲線（Ｃ１'）が記憶されており、該近似のガンマ曲線（Ｃ１'）のセグメント数は、使用者が模擬したガンマ曲線（Ｃ１）の精密度が高いほど多くなる。更に、近似のガンマ曲線（Ｃ１'）と対応する電圧範囲は、ｎビットの数値により表わされるので、ｍビットカウンタ（２２）にｍビットカウント信号（ｍ_Ｂｉｔｓ ＤＩ）が入力されると、直ちにそれと対応するｎビット信号（ｎ_Ｂｉｔｓ ＤＩ）を算出することができる。

図４に示すように、前記ガンマ補正ユニットは、除算器から構成され、該除算器の演算式は、

であり、その中の、Ｇ'は、ｍビット信号から変換されたｎビット信号であり、ＣＮＴは、ｍビット信号であり、Ｘ_aは、セグメントの最大値であり、Ｘ_a-1は、セグメントの最小値であり、ａ＋１は、セグメントの数量である。

また、本発明の表示装置用マルチチャンネルドライバのガンマ補正方法には、ルックアップテーブルを更に有してもよく、該ルックアップテーブルには、ｍビットとｎビットとの関係を示すデータが記憶され、そのデータに基づいてｍビット入力信号をｎビット電圧信号に変換してもよい。

上記説明したように、この構成によれば、ガンマ補正ユニット（２３）によりハイビットカウント信号は、対応するロービットカウント信号に変換されると共に、該ロービットカウント信号はドライバ（２０）に入力されたロービット入力信号と共にＰＷＭ駆動部材（２１）の二つの入力端にそれぞれに入力されることから、ドライバ（２０）には、ロービット用のデジタル比較器及びレジスタを採用すればよく、更に、各データチャンネル（１１）はそれぞれ一つのデジタル比較器と接続されるので、ドライバ（２０）における回路のレイアウト面積を縮小できると共に、ドライバ（２０）全体の製造コストを低減させることができる。

本発明に係るドライバをマルチデータチャンネルの表示装置に用いた場合の回路ブロック図である。 本発明に係るガンマ補正ユニットの作業の流れを示すフローチャートである。 本発明に係るｍビット信号と特定の電圧範囲との関係を示す対応表である。 本発明に係る図３の部分曲線図である。 従来のドライバをマルチデータチャンネルの表示装置に用いた場合の回路ブロック図である。

符号の説明

１０ 表示装置
１１ データチャンネル
２０ ドライバ
２１ ＰＷＭ駆動部材
２２ ｍビットカウンタ
２３ ガンマ補正ユニット
Ｃ１ ガンマ曲線
Ｃ１' 近似のガンマ曲線
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ セグメント
ＤＩ[ｎ：１] ｎビット入力信号
Ｄ[ｎ] ｎビットレジスタ
Ｄ[ｍ] ｍビットレジスタ
ｎ_Ｂｉｔｓ ＤＩ ｎビットカウント信号
ｍ_Ｂｉｔｓ ＤＩ ｍビットカウント信号

Claims (2)

1. ｍビットカウント信号を出力するｍビットカウンタと、
   前記ｍビットカウンタに接続され、該ｍビットカウント信号を近似のガンマ曲線を用いてｎビットカウント信号に変換するガンマ補正ユニットと、
   それぞれ二つの入力端及び一つの出力端を有し、一方の入力端はｎビットレジスタを介してガンマ補正ユニットの出力端と接続され、ｎビットカウント信号を受信すると共に、他方の入力端はｎビットレジスタを介してｎビット入力信号を受信し、それらｎビットカウント信号とｎビット入力信号を比較した後、ＰＷＭ駆動信号として表示装置におけるデータチャンネルに出力する、複数のＰＷＭ駆動部材と、を有し、
   前記ｍとｎとの関係は、ｍ＞ｎであり、
   前記ガンマ補正ユニットにおいて、
   複数の異なる傾き及び長さで分割したセグメントから成る近似のガンマ曲線を用い、前記ｍビットカウント信号が前記複数のセグメントの何れに位置するかを特定するステップと、
   前記ｍビットカウント信号から、前記特定されたセグメント内のｍビットで表示される電圧値の最小値を減算すると共に、前記特定されたセグメントの傾きで除算することにより、ｎビットで表示される第１の電圧値を求めるステップと、
   前記第１の電圧値に、前記特定されたセグメント内のｎビットで表示される電圧値の最小値を加算することにより、前記ｍビットカウント信号に対応するｎビットカウント信号として算出するステップと、
   を実行することを特徴とする、表示装置用マルチチャンネルドライバ。
2. 前記ガンマ補正ユニットにおける演算式は、
   

   

   Ｇ'は、ｍビット信号から変換されたｎビットカウント信号であり、
   ＣＮＴは、ｍビットカウント信号であり、
   Ｘ_aは、特定されたセグメント内のｍビットで表示される電圧値の最大値であり、
   Ｘ_a-1は、特定されたセグメント内のｍビットで表示される電圧値の最小値であり、
   ａ＋１は、セグメントの数量であり、
   Ｖ _a-1 は、特定されたセグメント内のｎビットで表示される電圧値の最小値である、
   ことを特徴とする、
   請求項１に記載の表示装置用マルチチャンネルドライバ。

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