JPH04144382A - ディジタルγ補正回路付液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、映像信号を高次曲線型の電圧輝度特性を有す
る液晶表示装置に用いて表示する場合の映像処理回路に
おけるディジタルガンマ補正（以下「ディジタルγ補正
」という）回路に関する。

〔従来の技術〕

従来のブラウン管表示装置におけるγ補正回路は特開平
１−　］、７５４６７号公報に記載されているように、
アナログ回路での近似補正を行っていた。そのγ補正曲
線を示す特性図を第３図に示す。

ブラウン管表示装置におけるγ補正回路では第３図（Ａ
）の−点鎖線に示される特性が要求され、そのγ補正曲
線の実現は同図実線（Ｂ）で行なわれていた。

又、特開昭６３−１４８７８１号公報における一実施例
として、液晶画素の透過光量の相違あるいはバックライ
トの光量むらて発生する垂直方向画面の輝度むらを解決
するために、液晶パネルに一定値の映像信号が入力され
たときの画面垂直方向の補正用データが蓄積されている
ＦＲＯＭによりデータ信号を生成し、本データ信号を入
力とするＤＡ変換器は、データ信号に対応した対向電極
電圧Ｖｃｏｍ信号を作り、同Ｖ　ｃ　ｏ　ｍ信号を共通
電極に印加するという方法も論じられている。

この種の液晶表示装置におけるγ補正回路に関連するも
のとして、特開昭６４−６００６２号公報、特開平１−
１６７７９４号公報等に記載のものが挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、本来の液晶表示装置のγ補正曲線はブラ
ウン管を用いた表示装置のそれより複雑で、実現困難で
あり、液晶パネル垂直方向の位置で変わる輝度ばらつき
を補正する点で同意な時開７・ 昭６４−　］／１８７８］号公報記載の実施例も、対向
電極電圧７００ｍ波形による補正方法であるので、本来
の液晶表示装置のディジタルγ補正回路と兼ねるもので
はない。

そこで本発明は、本来の液晶表示装置にょるγ補正の観
点から、映像信号のディジタル的な処理を行うことによ
り、どのような複雑なγ補正曲線に対しても対応するこ
とが出来、かつ正確なγ補正を行うことのできるディジ
タルγ補正回路付液晶表示装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記１」的を達成するため、液晶パネルのγ補正を行う
べき画素を補正するだけのデータ蓄積能力と読み出し能
力を持っγ補正用データ変換器（メモリ）と、液晶パネ
ル垂直方向の補正位置を選択するアドレス発生回路とを
備え、従来のアナログγ補正回路で補正不十分な非最適
補正情報をディジタル的な回路構成を施すことにより、
正確にγ補正を行うことを可能にしたものである。

〔作用〕

８゜ 本発明は、従来の液晶パネルの水平方向と垂直方向の輝
度変化において、液晶パネル垂直方向の輝度変化が大き
いことに着目し、なされたものであり、本発明に用いる
γ補正データ変換器が有するブロック毎の輝度情報を、
アドレス発生回路から送られる補正位置データに従い、
液晶画素の細部にわたり輝度情報を入出力することが可
能であり、従って、従来のアナログ式の近似補正よりも
精度が劣化することなく正確に補正することができる。

又、特開昭６３−ｊ４８７８Ｌ号公報に記載の、走査ラ
イン毎に対向電極電圧Ｖｃ　ｏｍを変化させ液晶パネル
の輝度を補正する方法とは異なり、本発明では映像信号
の輝度を補正する映像信号処理回路を液晶パネルの信号
入力部より前段に用いることにより、液晶パネルのどの
ような複雑なγ補正曲線でも正確に補正することが可能
である。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

同図において、１は水平同期信号、２は垂直同期信号、
３は補正位置アドレス発生回路、４はそのアドレスデー
タ出力、５はγ補正用データ変換器、６は映像信号、７
は輝度レベル・アドレス発生回路（Ａ／Ｄ変換器）、８
はそのディジタル出力、９は輝度変換情報、１２は加算
器、１３は加算結果出力である輝度変換情報、】４はＤ
／Δ変換器、１１は極性反転回路、ＣＲは液晶パネル、
ＨＤは水平１−ライバ、ＶＤは垂直ドライバ、である。

本実施例において、γ補正用データ変換器５には、予め
用いる液晶パネルＣＲの電圧、輝度特性に適した変換情
報を書込器で書込まれたものを用いる。

第２図は第１図に示す液晶パネルＣＲの電圧。

輝度特性を入出力電圧特性に変換したγ補正曲線の一例
を示すものであり、γ補正データ変換器を使用すれば、
このようなどんな複雑な補正曲線も実現することが可能
になる。さらにγ補正データ変換器には通ｆｊＩ’ＦＲ
ＯＭ　（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ、　　Ｒａ　ａ　ｄ　
　Ｏｎ　１　ｙ　　Ｍ　ｅ　ｍ　ｏ　ｒ　ｙ　）が用い
られることが考えられ、ＦＲＯＭ内部の補正デー夕を容
易に変更することもできる。

ここで第１図の説明にもどって補正位置アドレス発生回
路３には、垂直同期信号２に同期している水平同期信号
１を一定周期でカウントアツプし、そのデータ出力４は
、γ補正用データ変換器５の補正位置指定の専用アドレ
スへ入力される。これにより液晶パネルＣＲのどの水平
ラインに対応する映像信号を補正するかを決定し、同様
に映像信号６を輝度レベル・アドレス発生回路としての
Ａ／Ｄ変換器（以下ＡＤとする）７で標本化した出力８
は、輝度レベルにより定まるアドレス信号で、γ補正用
データ変換Ｎ５の映像サンプリング用アドレスと、加算
器１２へ入力される。γ補正用データ変換器５は、補正
アドレス信号４，８で指定された補正入力信号に最適の
輝度変換情報９を出力する。

その出力は、今、加算器１２が存在しないものとすると
、Ｄ／Ａ変換器（以下ＤＡとする）１０でアナログ信号
へもどされ、液晶素子の劣化を防止する極性反転回路１
１の入力端子へ供給され、その互・　Ｊｌ　・ いに極性が反転した映像信号Ｓｉｇ、Ｓｉｇは、それぞ
れ液晶パネルＣＲに付随する上下の水平ドライバ（ＨＤ
、ＶＤ）へ供給される。

ここで加算器１２は、γ補正精度を拡張するためのもの
で、ｎビットの映像信号８とｍピッ１〜のγ補正輝度変
換情報９が加算器１２により加算され、新たにＸピッ１
−の輝度変換情報１３か生成される。

出力１３はＸピッ１−のＤΔ１４に送られ、アナログ化
された輝度情報は極性反転回路１１へと供給される。

上記ピッ１〜数加算の一般式は以下のように書くことが
できる。

これより変換輝度情報のビット落ちを防止できると共に
、使用メモリの容量を大きくしなくても済む。

第４図は、第１図における補正位置アドレス発生回路３
の具体的な回路構成の一例を示すブロック図である。Ｒ
ＯＭ上部のカウンタブロックが補正位置アドレス発生回
路であり、同カウンタプロ１９゜ ツクは４ピッ１−バイナリカウンタ縦続接続で構成し、
その動作は１水平開期信号毎にカラン１ヘアツブするも
のである。カウンタブロック入力にＮＴＳＣ方式の同期
信号を入力し、垂直方向２４０画素の液晶パネルを使用
すると仮定すれば、カウンタ能力としては水平同期信号
を２４０個カウントアツプてきれば十分であり、従って
液晶パネル垂直方向の２４０画素を１画素ずっγ補正を
行うことが可能である。ここで補正方式によってはアド
レス回路の植成変更により数個の水平ラインを同じデー
タで補正することも可能である。

本方式において見方を変えれば、第１図によりディジタ
ル化された映像信号８と液晶パネルの補正位置を与える
補正位置データ４を入力としたγ補正用データ変換器５
に書き換え可能なメモリを用いれば、液晶パネルのシミ
ュレーション等で出されたいかなる補正データ情報もデ
ータ書込み機を使用すれば容易にプログラム可能となり
、より正確なガンマ補正を液晶素子に与えることが出来
るのである。

他の実施例を第５図に示す。液晶画素を走査するドライ
バＩＣの旺動信号は、液晶素子の急速な劣化を防止する
ため交流り卵動を行うのが普通である。この時、液晶パ
ネルのγ特性により例えば偶数フィールドを正の電圧、
奇数フィールドを負の電圧で即動するような場合、イン
タレース信号の隣接したフィールドで同じ組合せの水平
走査信号でも、異なるγ補正輝度を必要としなくてはな
らない場合を想定した場合に有効な回路構成である。

第６図において、フィールド判別回路１９は、フレーム
内奇数フィールド及び偶数フィールドを判別する信号を
発生する機能を持ち、その出力信号２０はフィールド判
別アドレスとしてアドレス発生回路１５の補正位置アド
レス出力と共にフィールド判別γ補正用データ変換器（
ＲＯＭ）に供給される。

ここで同変換器に蓄積されている変換データは、奇数フ
ィールド用補正データ及び、偶数フィールド用補正デー
タを備えているものを使用する。

同変換器の補正データ出力１７は、映像信号６のＡ／Ｄ
７によるデジタル出力６と共に加算器１２により加算さ
れ、その拡張データ出力１８はＤＡＩ４でアナログ信号
となり極性反転回路１１へ供給される。

なお本実施例では、第１図に示したデータ拡張回路の構
成としているが、補正データのピッ１〜おち、及び補正
データ精度に問題のない場合は、加算器１２を除去した
構成（後述の第７図の構成）の形としても差しつかえな
い。

次に、更に他の実施例を第６図に丞す。本実施例は液晶
パネルの高精細化に伴なって、水平画素を順次走査する
ためのドツトクロックが水平ドライバの即動能力では間
に合わず、水平ドライバを並列接続して液晶パネルを同
時分割駆動させるものである。

第６図において、液晶パネルに入力する映像信号は水平
方向の映像をそれぞれｉ分割した信号が用いられる。本
実施例では液晶パネル４分割即動の場合を用いて説明す
る。液晶パネルの分割ブロック（Ｂ］、ｏｃｋｌ〜Ｂｌ
ｏｃｋ４）に、それぞれの変換輝度データを保持するγ
補正データ変換・１５　・ 器（ＦＲＯＭ）を４個設け、これらそれぞれに対する輝
度信号アドレスＶ　ｉ　ｄ　ｅ　ｏ　１〜Ｖ　ｊ、　ｄ
　ｅ　。

４はＡ／Ｄ変換器を通過した水平４分割ディジタル映像
信号である。補正位置アドレス発生回路３て出力された
液晶パネル垂直方向補正位置アドレスデータ４は、それ
ぞれの分割ブロックに対応するＰ　ＲＯＭ　５　ａ　、
　５　ｂ　、　５　ｃ　、　５　ｄ　ヘ供給され、その
γ補正データ出力もそれぞれのＤ　Ａ　（１，４ａ　。

］、４ｂ　、　１４ｃ　、　１４ｄ　）　ヘ入力され、
これによりアナログ信号となった映像信号はブロック毎
に配置された水平１くライバヘ人力される。

ゆえに本実施例では液晶パネルの分割駆動法にも分割ブ
ロック毎のγ補正データを保持するＩ”ＲＯＭを用いる
ことにより対応でき液晶パネル水平方向のγ補正も行う
ことができる。

第７図は、第６図の実施例における１組のブロックに対
するディジタルγ補正回路を改めて丞した構成図である
から参照されたい。

第８図に更に別の実施例を示す。本実施例は、映像信号
が入力されるドレインバスＤＢが、上下・１６ くし形引出しである液晶パネルＣＲに対し、液晶パネル
の垂直方向の輝度補正を行うと共に、水平位置の輝度補
正も同時にかつ高精度に行う構成としたものである。

本実施例において、補正位置アドレス発生回路２９はこ
れまでの実施の場合のように、垂直方向アドレスのみ発
生するものではなく、ドラ＋へクロック２１も同アドレ
ス発生回路の入力とし、水平方向アドレスをも発生する
ことができ、そのアドレス出力２４とディジタル化され
た映像信号８は、液晶パネルの各画素の変換輝度情報を
蓄積するＦＲＯＭ２３のアドレス入力へ供給され、その
各画素毎にγ補正された映像信号データ２４は奇数画素
用と偶数画素用のＤＡ２５ａ、２５ｂに入力され、γ補
正されたそれぞれのアナログ映像信号は極性反転回路１
１を通り上下の水平ドライバへと入力される。

本実施例では液晶パネル全画素のγ補正情報を蓄積する
ことができる大容量のＦＲＯＭを１つ設け、−１−下の
水平ドライバを１画素分だけ異なる即動信号で動作すれ
ば回路構成も比較的容易でかっ高精度なγ補正回路を実
現することができる。

なお第６図、第８図の各実施例についても加算器による
補正データ拡張を行うことが出き、より有効な補正を行
うことが出きる。

第９図は、本発明のなお更に別の実施例で、第５図のフ
ィールド判別γ補正方式を応用して間引き走査を兼ねた
一例である。第５図において、各フィールド毎にγ補正
データが異なり加算器１２によりフィールド判別γ補正
用データ変換器１６の８ｂｉｔ出力とディジタル映像信
号８ｂｉｔとを加えると仮定すると、９ｂｉ　を分の階
調を出すことができる。しかし、上記の方式ではＤ／Ａ
入力は９ｂｉｔ必要となってしまう。

第９図において、加算器１２（ａ）の出力を９ｂｉｔと
すると、上位８ｂｉｔデータは次段の加算器１２（ｂ）
へ供給され、最下位ピッ１−のデータとフィールド判別
出力２０をＡＮＤ回路へ入力し、前記ＡＮＤ回路の出力
は加算器１２（ｂ）へ供給する。ＡＮＤ回路の出力信号
は０．１の値をとり、加算器１２（ｂ）の入力信号のデ
ータ切り捨であるいはデータ切り上げを制御する。

これにより液晶交流駆動のＤＣレベルが１／２ＬＳＢだ
け加おることになる。しかしながら、これは交流駆動の
電圧振幅の０．２％程度にすぎず無視しうるレベルであ
り、結果的にフィールド間引きになると同時に８ｂｉｔ
のＤＡを用いて９ｂｉｔ分の階調を出すことが出きる。

ただしこの場合のオーバーフロ一対策として、γ補正用
データ変換器のデータはａＱ、Ω１を取らないこと、あ
るいは、ａｎρ］の入力データを検出してフィールド判
別回路２０をｌｔ　Ｌ　ｏＷ　ＩＩにしてしまう回路（
論理回路で簡単に楕成可能）等が必要となる。

又、本回路のフィールド判別回路１９の入力にドツトク
ロックを設けることにより、上記と同様な方法で水平画
素間の間引きも同時に行うことが可能である。又加算器
１２（ｂ）の制御信号（ＡＮＤ出力に相当）に乱数を設
けてフィールド間引きを行うことも考えられる。

［発明の効果〕 本発明によれば、ブラウン管表示装置とは異なるγ補正
特性を有する液晶表示装置において、特に輝度変化の目
立つ液晶パネル垂直方向γ補正を従来のアナログ方式を
用いず、ディジタル的に補正を行うことにより高精度か
つ最適なγ補正を行うことができ、その効果は極めて大
きなものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
液晶パネルのγ補正曲線の−・例を示した特性図、第３
図は従来ブラウン管表示装置を即動する映像信号に要求
されるγ補正曲線の特性図、第４図は第１図における補
正位置７１〜レス発生回路の具体的回路図、第５図、第
６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示すブロック図、
第７図は第６図における１組のディジタルγ補正回路を
示すブロック図、第８図、第９図はそれぞれ本発明のな
お更に別の実施例を示すブロック図、である。 ３、２９．１５・・・補正位置アドレス回路、７・・・
Ａ／Ｄ変換器、　５．１６．２３　　γ補正用データ変
換器。 １２・・・加算器、　１０，１４．２５・・・Ｄ／Ａ変
換器、１９・・フィールド判別回路。 １・・・水平同期信号。 ２・・・垂直間 期信号。 ６・・・映像信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液晶表示装置において、 表示すべき映像信号に含まれる水平同期信号又はそれと
   同期したパルスをカウントすることにより液晶表示パネ
   ル面における垂直方向の走査位置を検出し第１のアドレ
   スとして出力する補正位置アドレス発生回路と、表示す
   べき映像信号をＡ／Ｄ変換することにより該映像信号の
   輝度レベルを表すディジタルデータを第２のアドレスと
   して出力する輝度レベル・アドレス発生回路と、液晶表
   示パネル面の電圧・輝度特性に関するγ補正データを記
   憶していて前記第１のアドレスと第２のアドレスの合成
   アドレスを入力とすることにより該γ補正データを読み
   出されるメモリとしてのγ補正データ変換器と、該γ補
   正データ変換器から読み出されたγ補正データと前記輝
   度レベル・アドレス発生回路からの第２のアドレスとし
   てのディジタルデータを加算し、加算結果を改めてγ補
   正データとして出力する加算器と、から成るディジタル
   γ補正回路を具備したことを特徴とするディジタルγ補
   正回路付液晶表示装置。 ２、請求項１に記載のディジタルγ補正回路付液晶表示
   装置において、前記Ｙ補正データ変換器としてのメモリ
   が、その保持データを書き換え可能なメモリから成るこ
   とを特徴とするディジタルγ補正回路付液晶表示装置。 ３、液晶表示装置において、液晶パネルの画面を水平方
   向に沿って複数ブロックに分割し、各ブロックに対して
   、 表示すべき映像信号に含まれる水平同期信号又はそれと
   同期したパルスをカウントすることにより液晶表示パネ
   ル面における垂直方向の走査位置を検出し第１のアドレ
   スとして出力する補正位置アドレス発生回路と、表示す
   べき映像信号をＡ／Ｄ変換することにより該映像信号の
   輝度レベルを表すディジタルデータを第２のアドレスと
   して出力する輝度レベル・アドレス発生回路と、液晶表
   示パネル面の電圧・輝度特性に関するγ補正データを記
   憶していて前記第１のアドレスと第２のアドレスの合成
   アドレスを入力とすることにより該γ補正データを読み
   出されて出力するメモリとしてのγ補正データ変換器と
   、から成るディジタルγ補正回路を、それぞれ設けたこ
   とを特徴とするディジタルγ補正回路付液晶表示装置。 ４、液晶表示装置において、 表示すべき映像信号に含まれる水平同期信号又はそれと
   同期したパルスをカウントすることにより液晶表示パネ
   ル面における垂直方向の走査位置を検出すると共に、水
   平方向の走査に伴うドットクロックをカウントすること
   により水平方向の走査位置も検出し、垂直、水平両方向
   の検出された走査位置を第１のアドレスとして出力する
   補正位置アドレス発生回路と、表示すべき映像信号をＡ
   ／Ｄ変換することにより該映像信号の輝度レベルを表す
   ディジタルデータを第２のアドレスとして出力する輝度
   レベル・アドレス発生回路と、液晶表示パネル面の電圧
   ・輝度特性に関するγ補正データを記憶していて前記第
   １のアドレスと第２のアドレスの合成アドレスを入力と
   することにより該γ補正データを読み出されて出力する
   メモリとしてのγ補正データ変換器と、から成るディジ
   タルγ補正回路を備え、 映像信号の入力されるドレインバスが、画面の上側方向
   と下側方向からそれぞれ、相互にくし形をなす如く配置
   されてなる液晶パネルの、該上側ドレインバスと下側ド
   レインバスに対し、前記ディジタルγ補正回路から読み
   出された１水平走査方向における補正データを奇数画素
   位置のデータと偶数画素位置のデータに分けて入力する
   ようにしたことを特徴とするディジタルγ補正回路付液
   晶表示装置。 ５、請求項１に記載のディジタルγ補正回路付液晶表示
   装置において、 表示されるべき映像信号が奇数フィールドにあるか偶数
   フィールドにあるかを判別するフィールド判別回路を持
   つと共に、前記γ補正データ変換器としてのメモリに、
   奇数フィールド用と偶数フィールド用に分けてデータを
   記憶しておき、前記フィールド判別回路の判別結果に従
   って前記メモリから奇数フィールド用または偶数フィー
   ルド用のデータを読み出すようにしたことを特徴とする
   ディジタルγ補正回路付液晶表示装置。 ６、請求項１に記載のディジタルγ補正回路付液晶表示
   装置において、 出力データを拡張する第１のデータ拡張回路としての前
   記加算器と、該加算器の出力データを拡張して次段のＤ
   ／Ａ変換器に供給する第２のデータ拡張回路としての第
   ２の加算器と、表示されるべき映像信号が奇数フィール
   ドにあるか偶数フィールドにあるかを判別するフィール
   ド判別回路と、該フィールド判別回路からの判別出力と
   前記第１のデータ拡張回路からの出力における最下位ビ
   ットとの論理積を作成し該論理積出力によって前記第２
   のデータ拡張回路において間引き走査を行い、前記次段
   のＤ／Ａ変換器に供給する前記第２のデータ拡張回路か
   らの出力データのオーバフローを防止する回路と、を具
   備したことを特徴とするディジタルγ補正回路付液晶表
   示装置。