JPH10126648A - 液晶表示装置における入力信号レベル適応型ガンマ補正回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないビット数での変換処理で、暗部の階調
特性を良好に改善できる高精度γ補正回路を提供する。 【解決手段】 遅延回路３から第１の可変利得制御増幅
器４に供給された入力画像信号は、前記の増幅器４から
ＡＤ変換器５に供給される画像信号が、ＡＤ変換器５の
間口と対応する信号レベルを有する状態の画像信号とな
るように増幅されてから、ＡＤ変換器５でデジタル画像
信号に変換される。ＡＤ変換器５の出力は、前記の増幅
器４の増幅度と関連して定められた特定なガンマ補正特
性によってガンマ補正を行なうデジタルガンマ補正部６
でγ補正された後に、ＤＡ変換器７でアナログ信号に変
換されてから、第２の可変利得制御増幅器８に供給され
る。前記した第１，第２の可変利得制御増幅器４，８に
おける増幅度の可変制御の態様は、互いに相補的な可変
制御態様の関係となるようにされていて、ＤＡ変換器７
から出力された画像信号を、増幅器４によって増幅され
る以前の相対的な信号レベル関係を有する状態に戻され
た状態で増幅器８から出力させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置にお
ける入力信号レベル適応型ガンマ補正回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一対の基板間に液晶を封入し、一方の基
板上に共通電極を配置し、他方の基板上にはマトリクス
状に配置された画素電極と、前記の画素電極に接続され
た記憶素子と、前記の記憶素子に信号を供給するために
設けられた信号線と、前記の記憶素子を選択するための
アドレス線と、入力信号の電圧に対応して前記の記憶素
子に電荷を蓄積して、前記の一対の基板間に封入された
液晶に、表示の対象にされている画像信号の電圧と対応
する電界を印加して、液晶の変調を行なうようにした液
晶表示素子、その他、一対の基板間に封入されている液
晶に、表示の対象にされている画像信号の電圧と対応す
る電界を印加して、液晶の変調を行なうようにした各種
の構成態様の液晶表示素子における画像入力信号に対す
る光出力特性は、例えば図３の（ａ）に例示されている
ように、非線形な特性を示すものになっている。

【０００３】ところで、前記した図３の（ａ）に例示さ
れているように、画像入力信号に対して非線形特性の光
出力特性を有する液晶表示素子を用いて構成された液晶
表示装置によって、良好な階調特性を有する再生画像を
得るのには、前記した図３の（ａ）に示されている非線
形特性に対して逆特性の関係にある図３の（ｂ）に例示
してあるような入出力特性を有する回路によって、表示
の対象にされている画像信号の信号処理を行なえばよ
く、従来から、前記のような信号処理を行なう回路とし
て、ガンマ補正回路が実用されて来ている。そして、従
来からアナログ信号形態の画像信号についてのガンマ補
正回路としては、ダイオードの非線形領域を用いたり、
異なる利得を有する回路を組合わせたりして構成させた
折線近似方式によるものが用いられて来ており、また、
デジタル信号形態の画像信号についてのガンマ補正回路
としては、折線近似方式による特性を用いて変換テーブ
ルを作成して、デジタルデータの大きさに対応して重み
付けを行なうようにしたものが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アナログ信
号形態の画像信号についてのガンマ補正回路の内で、ダ
イオードの非線形領域を用いたものは、ダイオードの容
量による周波数特性の劣化によって補正誤差が発生し、
また、異なる利得を有する回路を組合わせて構成した折
れ線近似方式によるものでは、折れ線特性による補正誤
差が発生する。一方、デジタル信号形態の画像信号につ
いてのガンマ補正回路では、高精度の補正を行なう場合
に、ビット数の多いデジタル信号への変換と演算とが必
要とされるために、ガンマ補正を広帯域で高精度に行な
うのにはコスト高になるということが問題になる。

【０００５】特に、例えば、１フレームが（１２８０×
１０２４）個の画素で構成されているような画像を、フ
レーム周波数６０Ｈｚで表示させるコンピュータの画像
信号では、それのデータレートが１１０ＭＨｚにも達す
るが、前記のようなデジタル画像信号をリアルタイム
に、かつ、高精度にガンマ補正を行なうようにするため
には、高速のアナログデジタル変換器や、高速のデジタ
ルアナログ変換器が必要とされる。ところで、一対の基
板間に封入されている液晶に、表示の対象にされている
画像信号の電圧と対応する電界を印加して、液晶の変調
を行なう液晶表示素子を用いて構成してある液晶表示装
置では、表示画像の暗部の階調特性がつぶれた状態を示
す液晶表示素子を用いていても、画像の暗部が良好な階
調特性を示す画像を表示させるためのガンマ補正を行な
うに当たっては、ビット数の多いデータで演算すること
が必要とされるので、コスト高になることが避けられな
い。それで、前記のような問題点の解決策が求められ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板間
に封入されている液晶に、表示の対象にされている画像
信号の電圧と対応する電界を印加して、液晶の変調を行
なう液晶表示装置における入力信号レベル適応型ガンマ
補正回路であって、表示の対象にされているアナログ信
号形態の画像信号を遅延させる遅延回路と、前記の遅延
回路によって遅延されたアナログ信号形態の画像信号
を、それの信号レベルが、アナログデジタル変換器の間
口と対応している状態で、第１の可変利得制御増幅器を
介してアナログデジタル変換器に供給されるように、前
記のアナログ信号形態の画像信号が、予め定められた複
数の増幅度の内から選択された増幅度で、前記の第１の
可変利得制御増幅器で増幅されるように制御する信号制
御手段と、前記した第１の可変利得制御増幅器から出力
されたアナログ信号形態の画像信号を、デジタル信号に
変換するアナログデジタル変換器と、前記のアナログデ
ジタル変換器から出力されたデジタル信号を、前記した
第１の可変利得制御増幅器の増幅度の選択情報と関連し
て定められた特定なガンマ補正特性によってガンマ補正
を行なうデジタルガンマ補正部と、前記のデジタルガン
マ補正部から出力されたデジタル信号をアナログ信号に
変換するデジタルアナログ変換器と、前記のデジタルア
ナログ変換器から出力されたアナログ信号形態の画像信
号を、前記した第１の可変利得制御増幅器によって増幅
される以前の相対的な信号レベル関係を有する状態に戻
して出力させるように増幅する第２の可変利得制御増幅
器とを備えてなる液晶表示装置における入力信号レベル
適応型ガンマ補正回路を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の液晶表示装置における入力信号レベル適応型ガンマ補
正回路の具体的な内容を詳細に説明する。図１は本発明
の液晶表示装置における入力信号レベル適応型ガンマ補
正回路の実施例のブロック図であり、１はアナログ信号
形態の画像信号の入力端子、２はガンマ補正された状態
のアナログ信号形態の画像信号の出力端子である。アナ
ログ信号形態の画像信号の入力端子１に供給されたアナ
ログ信号形態の画像信号は、遅延回路３と比較部９とに
与えられる。前記の遅延回路３は、後述の切換制御部１
０から発生された制御信号によって入力信号レベル適応
型ガンマ補正回路の各構成部分が動作するまでの時間を
調整するために設けられたものである。

【０００８】そして、前記した遅延回路３からの出力信
号は、第１の可変利得制御増幅器４に与えられる。前記
の第１の可変利得制御増幅器４では、遅延回路３から供
給されたアナログ信号形態の画像信号を、切換制御部１
０から第１の可変利得制御増幅器４に供給されている利
得制御信号により、増幅度が可変制御された状態で増幅
する。そして第１の可変利得制御増幅器４からアナログ
デジタル変換器５［例えば８ビット（２５６階調）のア
ナログデジタル変換器］に対して、それの信号レベルが
アナログデジタル変換器５の間口（アナログデジタル変
換器５のアナログ入力電圧範囲）と対応している状態の
アナログ信号形態の画像信号として供給する。前記した
遅延回路３による遅延時間は、アナログデジタル変換器
及びデジタルアナログ変換器における変換パルス（標本
化周期のパルス）の周期と関連して設定すると、切換時
に発生する可能性のある雑音を無視することができる。

【０００９】前記の切換制御部１０では、比較部９から
切換制御部１０に供給される後述の信号Ｓｊに基づい
て、前記した第１の可変利得制御増幅器４の増幅度を可
変制御するのに用いられる利得制御信号を発生させると
ともに、比較部９から切換制御部１０に供給される信号
Ｓｊに基づいて、後述されている第２の可変利得制御増
幅器８の増幅度を可変制御するのに用いられる利得制御
信号、及び後述のデジタルガンマ補正部６の動作制御に
用いられる制御信号などの各種の信号を、それぞれ、所
定のタイミングで発生して、前記の各種の信号における
所定のものを、第１の可変利得制御増幅器４、第２の可
変利得制御増幅器８、デジタルガンマ補正部６に供給す
る。

【００１０】前記の比較部９では、アナログ信号形態の
画像信号の入力端子１から、比較部９に供給されたアナ
ログ信号形態の画像信号の信号レベルを検出して、その
検出された信号レベルと、前記した入力端子１に供給さ
れているアナログ信号形態の画像信号の電圧範囲の最大
値とを比較して、前記の検出された信号レベルが、入力
端子１に供給されているアナログ信号形態の画像信号の
電圧範囲をＮ個（ただし、Ｎは２以上の自然数）に分割
して設定されたＮ個の信号レベルの領域の内のどの信号
レベルの領域に属するのかを判定し、その判定結果の信
号Ｓｊを切換制御部１０に供給する。なお、前記した入
力端子１に供給されるアナログ信号形態の画像信号の電
圧範囲の最大値（電子機器間における信号の受渡し電圧
値）は、通常、予め規格値として定められていることは
周知のとおりであり、前記した比較部９には、前記した
入力端子１に供給されているアナログ信号形態の画像信
号の電圧範囲の最大値の電圧値（予め規格値として既知
の電圧値）が、信号レベルの比較動作のために用いる基
準電圧値として、前以って比較部９内に設定されている
のである。

【００１１】前記した比較部９では、既述のように、ア
ナログ信号形態の画像信号の入力端子１から比較部９に
供給されたアナログ信号形態の画像信号が、その画像信
号の電圧範囲をＮ個（ただし、Ｎは２以上の自然数）に
分割して設定したＮ個の信号レベルの領域の内のどの信
号レベルの領域に属するのかを判定する動作を行なうの
であるが、比較部９に設定されるべき前記したＮ個の信
号レベル領域は、例えば、入力端子１に供給されている
アナログ信号形態の画像信号の電圧範囲をＮ等分して、
Ｎ個の信号レベル領域を構成させるようにしてもよい
し、あるいは、入力端子１に供給されているアナログ信
号形態の画像信号の電圧範囲を、等分ではない状態でＮ
個に分割して、Ｎ個の信号レベル領域を構成させるよう
にしてもよい。以下の明細書中の設例においては、前記
した比較部９に設定するＮ個の信号レベル領域として、
入力端子１に供給されているアナログ信号形態の画像信
号の電圧範囲を４等分（Ｎ＝４）して、４個の信号レベ
ル領域（最も低い信号レベルの領域を＃１の信号レベル
領域とし、信号レベルが高くなるのにつれて、＃２の信
号レベル領域，＃３の信号レベル領域，＃４の信号レベ
ル領域）を設定した場合について説明している。

【００１２】入力端子１から比較部９に供給されたアナ
ログ信号形態の画像信号は、比較部９において、入力端
子１に供給されているアナログ信号形態の画像信号の電
圧範囲の最大値の電圧値（予め規格値として既知の電圧
値）と比較されて、前記した入力端子１から比較部９に
供給されたアナログ信号形態の画像信号の信号レベル
が、４個の信号レベル領域、すなわち、＃１の信号レベ
ル領域，＃２の信号レベル領域，＃３の信号レベル領
域，＃４の信号レベル領域の内の何れの信号レベル領域
に属する画像信号であるのかについて判定されて、前記
の判定結果を示す信号Ｓｊが比較部９から切換制御部１
０に供給される。

【００１３】前記のように、入力端子１から比較部９に
供給されたアナログ信号形態の画像信号が、４個の信号
＃１の信号レベル領域，＃２の信号レベル領域，＃３の
信号レベル領域，＃４の信号レベル領域の内の何れの信
号レベル領域に属する画像信号であるのかについて判定
して、前記の判定結果を示す信号Ｓｊを出力するための
回路配置としては、例えば次のような構成のものが使用
できる。すなわち、入力端子１に供給されているアナロ
グ信号形態の画像信号の電圧範囲の最大値の電圧値（予
め規格値として既知の電圧値）をＶボルトとしたとき
に、最も低い信号レベルの領域である＃１の信号レベル
領域に属する信号レベルの画像信号の判定は、比較部９
に設定されているＶ／４ボルトの電圧値を閾値とする比
較器を用いて、前記した閾値のＶ／４ボルト以下の信号
の際に、前記の比較器から出力される信号を、＃１の信
号レベル領域に属する信号レベルの画像信号を示す信号
Ｓｊとして用いる。

【００１４】また、＃２の信号レベル領域に属する信号
レベルの画像信号の判定は、比較部９に設定されている
Ｖ／４ボルトの電圧値を閾値とする比較器と、２Ｖ／４
ボルトの電圧値を閾値とする比較器とを用いて、前記の
Ｖ／４ボルトの閾値が供給されている比較器に、Ｖ／４
ボルト以上の信号が供給されている場合に、その比較器
から出力される信号と、前記の２Ｖ／４ボルトの閾値が
供給されている比較器に、前記した閾値の２Ｖ／４ボル
ト以下の信号が供給されている際に、その比較器から出
力される信号との論理積が「１」の信号を、＃２の信号
レベル領域に属する信号レベルの画像信号を示す信号Ｓ
ｊとして用いる。さらに＃３の信号レベル領域に属する
信号レベルの画像信号の判定は、比較部９に設定されて
いる２Ｖ／４ボルトの電圧値を閾値とする比較器と、３
Ｖ／４ボルトの電圧値を閾値とする比較器とを用いて、
前記の２Ｖ／４ボルトの閾値が供給されている比較器
に、２Ｖ／４ボルト以上の信号が供給されている場合
に、その比較器から出力される信号と、前記の３Ｖ／４
ボルトの閾値が供給されている比較器に、前記した閾値
の３Ｖ／４ボルト以下の信号が供給されている場合に、
その比較器から出力される信号との論理積が「１」の信
号を＃３の信号レベル領域に属する信号レベルの画像信
号を示す信号Ｓｊとして用いる。

【００１５】また最も高い信号レベルの領域である＃４
の信号レベル領域に属する信号レベルの画像信号の判定
は、比較部９に設定されている３Ｖ／４ボルトの電圧値
を閾値とする比較器と、Ｖボルトの電圧値を閾値とする
比較器とを用いて、前記の３Ｖ／４ボルトの閾値が供給
されている比較器に、３Ｖ／４ボルト以上の信号が供給
されている場合に、その比較器から出力される信号と、
前記のＶボルトの閾値が供給されている比較器に、前記
した閾値のＶボルト以下の信号が供給されている場合
に、その比較器から出力される信号との論理積が「１」
の信号を、＃４の信号レベル領域に属する信号レベルの
画像信号を示す信号Ｓｊとして用いる。

【００１６】比較部９から切換制御部１０に供給された
前記の信号Ｓｊに基づいて、切換制御部１０で発生され
て、前記した第１の可変利得制御増幅器４の増幅度を可
変制御するのに用いられる利得制御信号は、既述のよう
に遅延回路３から第１の可変利得制御増幅器４に供給さ
れた画像信号を、図４の（ａ）中の＃１の部分に示され
ているような＃１の信号レベル領域に属する信号レベル
の画像信号であった場合には、第１の可変利得制御増幅
器４からアナログデジタル変換器５の間口［アナログデ
ジタル変換器５のアナログ入力電圧範囲…図４の（ｄ）
中の横軸に示すＡ〜Ｄの電圧範囲］と対応している信号
レベルのアナログ信号形態の画像信号にさせるような増
幅度で、前記した第１の可変利得制御増幅器４の増幅動
作を行なわせることができる直流電圧値とされている。

【００１７】ところで、前記した図４の（ａ）中に示し
てある曲線は、図３の（ｂ）について既述した液晶表示
素子のガンマ補正を行なう際に使用される入出力特性曲
線と同一の入出力特性を示す曲線である。また、図４の
（ａ）〜（ｄ）における横軸のＡ〜Ｄは、アナログデジ
タル変換器５の間口［アナログデジタル変換器５のアナ
ログ入力電圧範囲］を示している。また、図４の（ａ）
〜（ｄ）における縦軸のＡ〜Ｂは、デジタルアナログ変
換器７のアナログ出力電圧範囲を示している。次に、既
述した遅延回路３から第１の可変利得制御増幅器４に供
給された画像信号が、図４の（ａ）中の＃１，＃２の部
分に示されているような＃１〜＃２の信号レベル領域に
属する信号レベルの画像信号であった場合に、比較部９
から切換制御部１０に供給された前記の信号Ｓｊに基づ
いて、切換制御部１０で発生されて、前記した第１の可
変利得制御増幅器４の増幅度を可変制御するのに用いら
れる利得制御信号は、第１の可変利得制御増幅器４から
アナログデジタル変換器５の間口［アナログデジタル変
換器５のアナログ入力電圧範囲…図４の（ｃ）中の横軸
に示すＡ〜Ｄの電圧範囲］と対応している信号レベルの
アナログ信号形態の画像信号にさせるような増幅度で、
前記した第１の可変利得制御増幅器４の増幅動作を行な
わせることができる直流電圧値とされている。

【００１８】また、遅延回路３から第１の可変利得制御
増幅器４に供給された画像信号が、図４の（ａ）中の＃
１〜＃３の部分に示されているような＃１〜＃３の信号
レベル領域に属する信号レベルの画像信号であった場合
に、比較部９から切換制御部１０に供給された前記の信
号Ｓｊに基づいて、切換制御部１０で発生されて、前記
した第１の可変利得制御増幅器４の増幅度を可変制御す
るのに用いられる利得制御信号は、第１の可変利得制御
増幅器４からアナログデジタル変換器５の間口［アナロ
グデジタル変換器５のアナログ入力電圧範囲…図４の
（ｂ）中の横軸に示すＡ〜Ｄの電圧範囲］と対応してい
る信号レベルのアナログ信号形態の画像信号にさせるよ
うな増幅度で、前記した第１の可変利得制御増幅器４の
増幅動作を行なわせることができる直流電圧値とされて
いる。

【００１９】さらに、遅延回路３から第１の可変利得制
御増幅器４に供給された画像信号が、図４の（ａ）中の
＃１〜＃４の部分に示されているような＃１〜＃４の信
号レベル領域に属する信号レベルの画像信号であった場
合に、比較部９から切換制御部１０に供給された前記の
信号Ｓｊに基づいて、切換制御部１０で発生されて、前
記した第１の可変利得制御増幅器４の増幅度を可変制御
するのに用いられる利得制御信号は、第１の可変利得制
御増幅器４からアナログデジタル変換器５の間口［アナ
ログデジタル変換器５のアナログ入力電圧範囲…図４の
（ａ）中の横軸に示すＡ〜Ｄの電圧範囲］と対応してい
る信号レベルのアナログ信号形態の画像信号にさせるよ
うな増幅度で、前記した第１の可変利得制御増幅器４の
増幅動作を行なわせることができる直流電圧値とされて
いる。

【００２０】前記した第１の可変利得制御増幅器４か
ら、信号レベルがアナログデジタル変換器５の間口と対
応している状態のアナログ信号形態の画像信号が供給さ
れたアナログデジタル変換器５では、アナログデジタル
変換動作を行なって、出力されたデジタル画像信号（デ
ジタル画像データ）をデジタルガンマ補正部６に供給す
る。デジタルガンマ補正部６では、前記したアナログデ
ジタル変換器５からデジタルガンマ補正部６に供給され
るデジタル画像データと、切換制御部１０からデジタル
ガンマ補正部６に供給される個別の信号レベル領域を指
示する信号とによって、ガンマ補正されたデジタル画像
データが格納されている補正データＲＯＭから、所定の
デジタル画像データを読出し、それをデジタルアナログ
変換器７に供給する。

【００２１】前記したデジタルガンマ補正部６として
は、例えば図２の（ａ），（ｂ）に例示されているよう
な構成態様のものが使用できる。図２の（ａ）に例示し
ているデジタルガンマ補正部６は、切換スイッチ１１，
１２と、補正データＲＯＭ１３〜１６とによって構成さ
れており、また図２の（ｂ）に例示しているデジタルガ
ンマ補正部６は、補正データＲＯＭ１７によって構成さ
れている。まず、図２の（ａ）に例示してあるデジタル
ガンマ補正部６における入力端子６ａには、アナログデ
ジタル変換器５から出力されたデジタル画像信号（デジ
タル画像データ）が供給されており、前記のデジタル画
像信号は切換スイッチ１１の睡動接点ｖに与えられる。

【００２２】前記した切換スイッチ１１の可動接点ｖ
と、後述する切換スイッチ１２の可動接点ｖとは、既述
した切換制御部１０から供給されているデジタルガンマ
補正部６の動作制御に用いられる制御信号により、固定
接点ａ〜ｄの何れかに選択的に切換え接続される。すな
わち、切換制御部１０からデジタルガンマ補正部６の切
換スイッチ１１，１２に供給されている前記の制御信号
は、アナログデジタル変換器５からデジタルガンマ補正
部６の入力端子６ａに供給されているデジタル画像信号
が、例えば既述した４個の信号レベル領域の内の＃１の
信号レベル領域に属するものであった場合には、可動接
点ｖを固定接点ａに接触させるように切換え、また、例
えば既述した４個の信号レベル領域の内の＃２の信号レ
ベル領域に属するものであった場合には、可動接点ｖを
固定接点ｂに接触させるように切換え、さらに例えば、
既述した４個の信号レベル領域の内の＃３の信号レベル
領域に属するものであった場合には、可動接点ｖを固定
接点ｃに接触させるように切換え、さらにまた、例え
ば、既述した４個の信号レベル領域の内の＃４の信号レ
ベル領域に属するものであった場合には、可動接点ｖを
固定接点ｄに接触させるように切換える。

【００２３】デジタルガンマ補正部６に設けられている
補正データＲＯＭ１３〜１６における補正データＲＯＭ
１３は、前記した信号レベル領域の内の＃１の信号レベ
ル領域に属するデジタル画像信号が、切換スイッチ１１
の可動接点ｖと固定接点ａとを介してアドレス信号とし
て与えられることにより、前記した信号レベル領域の内
の＃１の信号レベル領域のデジタル画像信号に対して、
図４の（ｄ）に示されているような入出力特性で示され
るガンマ補正が施された状態のデジタル画像信号が、前
記した補正データＲＯＭ１３から読出されて、それが切
換スイッチ１２の固定接点ａと可動接点ｖとを介して出
力端子６ｂに出力される。

【００２４】また、デジタルガンマ補正部６中の補正デ
ータＲＯＭ１４は、前記した信号レベル領域の内の＃２
の信号レベル領域に属するデジタル画像信号が、切換ス
イッチ１１の可動接点ｖと固定接点ｂとを介してアドレ
ス信号として与えられることにより、前記した信号レベ
ル領域の内の＃１〜＃２の信号レベル領域のデジタル画
像信号に対して、図４の（ｃ）に示されているような入
出力特性で示されるガンマ補正が施された状態のデジタ
ル画像信号が、前記した補正データＲＯＭ１４から読出
されて、それが切換スイッチ１２の固定接点ｂと可動接
点ｖとを介して出力端子６ｂに出力される。

【００２５】さらに、デジタルガンマ補正部６中の補正
データＲＯＭ１５は、前記した信号レベル領域の内の＃
１〜＃３の信号レベル領域に属するデジタル画像信号
が、切換スイッチ１１の可動接点ｖと固定接点ｃとを介
してアドレス信号として与えられることにより、前記し
た信号レベル領域の内の＃１〜＃３の信号レベル領域の
デジタル画像信号に対して、図４の（ｂ）に示されてい
るような入出力特性で示されるガンマ補正が施された状
態のデジタル画像信号が、前記した補正データＲＯＭ１
５から読出されて、それが切換スイッチ１２の固定接点
ｃと可動接点ｖとを介して出力端子６ｂに出力される。

【００２６】さらにまた、デジタルガンマ補正部６中の
補正データＲＯＭ１６は、前記した信号レベル領域の内
の＃１〜＃４の信号レベル領域に属するデジタル画像信
号が、切換スイッチ１１の可動接点ｖと固定接点ｄとを
介してアドレス信号として与えられることにより、前記
した信号レベル領域の内の＃１〜＃４の信号レベル領域
のデジタル画像信号に対して、図４の（ａ）に示されて
いるような入出力特性で示されるガンマ補正が施された
状態のデジタル画像信号が、前記した補正データＲＯＭ
１６から読出されて、それが切換スイッチ１２の固定接
点ｄと可動接点ｖとを介して出力端子６ｂに出力され
る。

【００２７】次に、図２の（ｂ）のデジタルガンマ補正
部６について説明する。図２の（ｂ）のデジタルガンマ
補正部６の入力端子６ａには、アナログデジタル変換器
５から出力された８ビツトのデジタル画像信号（デジタ
ル画像データ）がアドレス信号として供給されており、
また、入力端子６ｃには、既述した切換制御部１０から
デジタルガンマ補正部６の動作制御に用いられる２ビッ
トの制御信号がアドレス信号として供給されている。前
記した入力端子６ｃに供給された２ビットの制御信号
は、４個の補正データＲＯＭ１７ｚ１，補正データＲＯ
Ｍ１７ｚ２，補正データＲＯＭ１７ｚ３，補正データＲ
ＯＭ１７ｚ４の内から特定の１個の補正データＲＯＭを
選択するために用いられる。

【００２８】デジタルガンマ補正部６に設けられている
４個の補正データＲＯＭ１７ｚ１，補正データＲＯＭ１
７ｚ２，補正データＲＯＭ１７ｚ３，補正データＲＯＭ
１７ｚ４における補正データＲＯＭ１７ｚ１には、既述
した信号レベル領域の内の＃１の信号レベル領域に属す
るデジタル画像信号に対して、図４の（ｄ）に示されて
いるような入出力特性で示されるガンマ補正が施された
状態のデジタル画像信号が記憶されており、また、補正
データＲＯＭ１７ｚ２には、既述した信号レベル領域の
内の＃１〜＃２の信号レベル領域に属するデジタル画像
信号に対して、図４の（ｃ）に示されているような入出
力特性で示されるガンマ補正が施された状態のデジタル
画像信号が記憶されており、さらに、補正データＲＯＭ
１７ｚ３には、既述した信号レベル領域の内の＃１〜＃
３の信号レベル領域に属するデジタル画像信号に対し
て、図４の（ｂ）に示されているような入出力特性で示
されるガンマ補正が施された状態のデジタル画像信号が
記憶されており、さらにまた補正データＲＯＭ１７ｚ４
には、既述した信号レベル領域の内の＃１〜＃４の信号
レベル領域に属するデジタル画像信号に対して、図４の
（ａ）に示されているような入出力特性で示されるガン
マ補正が施された状態のデジタル画像信号が記憶されて
いる。

【００２９】そして、アナログデジタル変換器５からデ
ジタルガンマ補正部６に供給されたデジタル画像信号
が、信号レベル領域の内の＃１の信号レベル領域のデジ
タル画像信号の場合には、前記した入力端子６ｃに供給
される２ビットの制御信号によるアドレス信号によっ
て、補正データＲＯＭ１７ｚ１が選択され、図４の
（ｄ）に示されているような入出力特性で示されるガン
マ補正が施された状態のデジタル画像信号が、前記した
補正データＲＯＭ１７ｚ１から読出されて出力端子６ｂ
に出力される。また、アナログデジタル変換器５からデ
ジタルガンマ補正部６に供給されたデジタル画像信号
が、信号レベル領域の内の＃１〜＃２の信号レベル領域
のデジタル画像信号の場合には、前記した入力端子６ｃ
に供給される２ビットの制御信号によるアドレス信号に
よって、補正データＲＯＭ１７ｚ２が選択され、図４の
（ｃ）に示されているような入出力特性で示されるガン
マ補正が施された状態のデジタル画像信号が、前記した
補正データＲＯＭ１７ｚ２から読出されて出力端子６ｂ
に出力される。

【００３０】さらに、アナログデジタル変換器５からデ
ジタルガンマ補正部６に供給されたデジタル画像信号
が、信号レベル領域の内の＃１〜＃３の信号レベル領域
のデジタル画像信号の場合には、前記した入力端子６ｃ
に供給される２ビットの制御信号によるアドレス信号に
よって、補正データＲＯＭ１７ｚ３が選択され、図４の
（ｂ）に示されているような入出力特性で示されるガン
マ補正が施された状態のデジタル画像信号が、前記した
補正データＲＯＭ１７ｚ３から読出されて出力端子６ｂ
に出力される。さらにまた、アナログデジタル変換器５
からデジタルガンマ補正部６に供給されたデジタル画像
信号が、信号レベル領域の内の＃１〜＃４の信号レベル
領域のデジタル画像信号の場合には、前記した入力端子
６ｃに供給される２ビットの制御信号によるアドレス信
号によって、補正データＲＯＭ１７ｚ４が選択され、図
４の（ａ）に示されているような入出力特性で示される
ガンマ補正が施された状態のデジタル画像信号が、前記
した補正データＲＯＭ１７ｚ４から読出されて出力端子
６ｂに出力される。

【００３１】前記のデジタルガンマ補正部６から出力さ
れたデジタル画像信号が供給されるデジタルアナログ変
換器７［例えば８ビット（２５６階調）のデジタルアナ
ログ変換器］では、ガンマ補正が施された状態のデジタ
ル画像データをデジタルアナログ変換して、アナログ信
号形態の画像信号を出力する。前記のデジタルアナログ
変換器７から出力されたアナログ信号形態の画像信号
は、第２の可変利得制御増幅器８に供給される。そし
て、前記の第２の可変利得制御増幅器８は、切換制御部
１０から供給されている利得制御信号によって増幅度が
可変制御されるのであるが、前記した第２の可変利得制
御増幅器８における増幅度の可変制御の態様と、アナロ
グデジタル変換器５の入力側に設けられていた既述の第
１の可変利得制御増幅器４における増幅度の可変制御の
態様とは、互いに相補的な可変制御態様の関係である、
として表現できるようなものである。

【００３２】前記した第１の可変利得制御増幅器４にお
ける増幅度の可変制御の態様と、第２の可変利得制御増
幅器８における増幅度の可変制御の態様とが互いに相補
的な可変制御態様の関係である、という点を具体的に説
明すると次のとおりである。既述した４個の信号レベル
領域の内の信号レベル領域＃１に属するデジタル画像信
号に対する第１の可変利得制御増幅器４の増幅度が例え
ば４／１とされ、また、信号レベル領域＃２に属するデ
ジタル画像信号に対する第１の可変利得制御増幅器４の
増幅度が例えば４／２とされ、信号レベル領域＃３に属
するデジタル画像信号に対する第１の可変利得制御増幅
器４の増幅度が例えば４／３とされ、また、信号レベル
領域＃４に属するデジタル画像信号に対する第１の可変
利得制御増幅器４の増幅度が例えば４／４とされていた
場合に、４個の信号レベル領域の内の信号レベル領域＃
１に属するデジタル画像信号に対する第２の可変利得制
御増幅器８の増幅度が例えば１／４とされ、また、信号
レベル領域＃２に属するデジタル画像信号に対する第２
の可変利得制御増幅器８の増幅度が例えば２／４とさ
れ、信号レベル領域＃３に属するデジタル画像信号に対
する第２の可変利得制御増幅器８の増幅度が例えば３／
４とされ、また、信号レベル領域＃４に属するデジタル
画像信号に対する第２の可変利得制御増幅器８の増幅度
が例えば１／４とされるのである。

【００３３】すなわち、既述したアナログデジタル変換
器５の入力側に設けられている第１の可変利得制御増幅
器４は、それに供給されたアナログ信号形態の入力画像
信号の信号レベルが、予め定められた複数個（設例では
４個）の信号レベル領域の内のどの信号レベル領域に属
しているのかに応じて、それぞれ定められた利得制御信
号が切換制御部１０から第１の可変利得制御増幅器４に
供給されることにより、第１の可変利得制御増幅器４か
ら例えば８ビットのアナログデジタル変換器５に供給さ
れるアナログ信号形態の画像信号が、常に、アナログデ
ジタル変換器５の間口［図４の（ａ）〜（ｄ）における
横軸のＡからＤまでの電圧範囲］と対応する信号レベル
を有するアナログ信号形態の画像信号となるように、前
記した予め定められた複数個（設例では４個）の信号レ
ベル領域毎にそれぞれ異なる特定な増幅度で増幅するよ
うな動作を行なっていたのに対し、ガンマ補正が施され
た状態のデジタル画像データをデジタルアナログ変換し
て、アナログ信号形態の画像信号として、例えば８ビッ
トのデジタルアナログ変換器７から出力されたアナログ
信号形態の画像信号が供給される第２の可変利得制御増
幅器８では、それに入力されたアナログ信号形態の画像
信号が、前記した第１の可変利得制御増幅器４に供給さ
れた、もとの入力信号が有していた信号レベルの関係に
復元された状態の信号として出力されるように、既述の
予め定められた複数個の信号レベル領域の内のどの信号
レベル領域に属しているのかに応じて、それぞれ定めら
れた利得制御信号が切換制御部１０から第２の可変利得
制御増幅器８に供給されて、前記した予め定められた複
数個の信号レベル領域毎にそれぞれ異なる特定な増幅度
で増幅するような動作を行なうのである。前記のよう
に、アナログデジタル変換器４とデジタルアナログ変換
器８として、それぞれ８ビットのアナログデジタル変換
器と８ビットのデジタルアナログ変換器とが用いられた
場合に、信号処理の対象にされる画像信号が４個の信号
レベル領域に分割された状態で、ガンマ補正処理動作を
施されると、等価的に１０ビットの精度でのガンマ補正
動作が行なわれたことになる。

【００３４】これまでに記述した点について、図４の
（ａ）〜（ｄ）を参照して具体的に説明すると、次のと
おりである。まず、遅延回路３から第１の可変利得制御
増幅器４に供給されたアナログ信号形態の入力画像信号
が、予め定められた複数個（設例では４個）の信号レベ
ル領域の内の＃１〜＃４の信号レベル領域にわたる信号
レベルのものであった場合には、第１の可変利得制御増
幅器４からアナログデジタル変換器５に供給されるアナ
ログ信号形態の画像信号が、図４の（ａ）の横軸のＡか
らＤまでの電圧範囲として示してある、アナログデジタ
ル変換器５の間口と対応する信号レベルを有するアナロ
グ信号形態の画像信号とさせるような増幅度で第１の可
変利得制御増幅器４で増幅されてから、アナログデジタ
ル変換器５でデジタル画像信号に変換される。

【００３５】次いで、前記のデジタル画像信号に対し
て、デジタルガンマ補正部６で図４の（ａ）中における
曲線Ａ→Ｇ→Ｆ→Ｅ→Ｃで示されるような変換特性によ
るガンマ補正が行なわれてから、前記のガンマ補正が施
された状態のデジタル画像信号は、デジタルアナログ変
換器７でアナログ信号に変換される。前記したデジタル
アナログ変換器７から出力されるアナログ信号の出力電
圧範囲は、図４の（ａ）〜（ｄ）における縦軸のＡから
Ｂまでの電圧範囲で示されている。前記したデジタルア
ナログ変換器７から出力されたアナログ信号は、可変利
得制御増幅器８によって所定の増幅されて出力端子６ｂ
に出力される。

【００３６】次に、遅延回路３から第１の可変利得制御
増幅器４に供給されたアナログ信号形態の入力画像信号
が、予め定められた複数個（設例では４個）の信号レベ
ル領域の内の＃１〜＃３の信号レベル領域にわたる信号
レベルのものであった場合には、第１の可変利得制御増
幅器４からアナログデジタル変換器５に供給されるアナ
ログ信号形態の画像信号が、図４の（ｂ）の横軸のＡか
らＤまでの電圧範囲として示してある、アナログデジタ
ル変換器５の間口と対応する信号レベルを有するアナロ
グ信号形態の画像信号とさせるような増幅度で第１の可
変利得制御増幅器４で増幅されてから、アナログデジタ
ル変換器５でデジタル画像信号に変換される。

【００３７】アナログデジタル変換器５から出力された
デジタル画像信号に対して、図４の（ｂ）中の曲線Ａ→
Ｅ［図４の（ａ）中の曲線Ａ→Ｇ→Ｆ→Ｅが４／３倍さ
れている］で示されるような変換特性によるガンマ補正
が、デジタルガンマ補正部６で行なわれてから、前記の
ガンマ補正が施された状態のデジタル画像信号は、デジ
タルアナログ変換器７でアナログ信号に変換される。前
記したデジタルアナログ変換器７から出力されるアナロ
グ信号の出力電圧範囲は、図４の（ａ）〜（ｄ）におけ
る縦軸のＡからＢまでの電圧範囲で示されている。前記
したデジタルアナログ変換器７から出力されたアナログ
信号は、図４の（ｂ）中のＥが図４の（ａ）中のＥの位
置とされるような状態となるようにして第２の可変利得
制御増幅器８により増幅されて出力端子６ｂに出力され
る。

【００３８】次に、遅延回路３から第１の可変利得制御
増幅器４に供給されたアナログ信号形態の入力画像信号
が、予め定められた複数個（設例では４個）の信号レベ
ル領域の内の＃１〜＃２の信号レベル領域にわたる信号
レベルのものであった場合には、第１の可変利得制御増
幅器４からアナログデジタル変換器５に供給されるアナ
ログ信号形態の画像信号が、図４の（ｃ）の横軸のＡか
らＤまでの電圧範囲として示してある、アナログデジタ
ル変換器５の間口と対応する信号レベルを有するアナロ
グ信号形態の画像信号とさせるような増幅度で第１の可
変利得制御増幅器４で増幅されてから、アナログデジタ
ル変換器５でデジタル画像信号に変換される。

【００３９】アナログデジタル変換器５から出力された
デジタル画像信号に対して、図４の（ｃ）中の曲線Ａ→
Ｆ［図４の（ａ）中の曲線Ａ→Ｇ→Ｆが４／２倍されて
いる］で示されるような変換特性によるガンマ補正が、
デジタルガンマ補正部６で行なわれてから、前記のガン
マ補正が施された状態のデジタル画像信号は、デジタル
アナログ変換器７でアナログ信号に変換される。前記し
たデジタルアナログ変換器７から出力されるアナログ信
号の出力電圧範囲は、図４の（ａ）〜（ｄ）における縦
軸のＡからＢまでの電圧範囲で示されている。前記した
デジタルアナログ変換器７から出力されたアナログ信号
は、図４の（ｃ）中のＦが図４の（ａ）中のＦの位置と
されるような状態となるようにして第２の可変利得制御
増幅器８により増幅されて出力端子６ｂに出力される。

【００４０】次に遅延回路３から第１の可変利得制御増
幅器４に供給されたアナログ信号形態の入力画像信号
が、予め定められた複数個（設例では４個）の信号レベ
ル領域の内の＃１の信号レベル領域にわたる信号レベル
のものであった場合には、第１の可変利得制御増幅器４
からアナログデジタル変換器５に供給されるアナログ信
号形態の画像信号が、図４の（ｄ）の横軸のＡからＤま
での電圧範囲として示してある、アナログデジタル変換
器５の間口と対応する信号レベルを有するアナログ信号
形態の画像信号とさせるような増幅度で第１の可変利得
制御増幅器４で増幅されてから、アナログデジタル変換
器５でデジタル画像信号に変換される。

【００４１】アナログデジタル変換器５から出力された
デジタル画像信号に対して、図４の（ｃ）中の曲線Ａ→
Ｇ［図４の（ａ）中の曲線Ａ→Ｇが４／１倍されてい
る］で示されるような変換特性によるガンマ補正が、デ
ジタルガンマ補正部６で行なわれてから、前記のガンマ
補正が施された状態のデジタル画像信号は、デジタルア
ナログ変換器７でアナログ信号に変換される。前記した
デジタルアナログ変換器７から出力されるアナログ信号
の出力電圧範囲は、図４の（ａ）〜（ｄ）における縦軸
のＡからＢまでの電圧範囲で示されている。前記したデ
ジタルアナログ変換器７から出力されたアナログ信号
は、図４の（ｃ）中のＧが図４の（ａ）中のＧの位置と
されるような状態となるようにして第２の可変利得制御
増幅器８により増幅されて出力端子６ｂに出力される。

【００４２】前記のように、第１の可変利得制御増幅器
４と第２の可変利得制御増幅器８、及びデジタルガンマ
補正部６などの各構成部分が、切換制御部１０から前記
の各構成部分に個別に供給されている信号によって、既
述のように制御されることにより、前記の各構成部分に
おいて信号処理の対象にされる信号部分は、それぞれ正
確に対応している状態となるように選択された状態とし
て信号処理されるのである。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の液晶表示装置における入力信号レベル
適応型ガンマ補正回路は、一対の基板間に封入されてい
る液晶に、表示の対象にされている画像信号の電圧と対
応する電界を印加して、液晶の変調を行なう液晶表示装
置における入力信号レベル適応型ガンマ補正回路であっ
て、表示の対象にされているアナログ信号形態の画像信
号を遅延させる遅延回路と、前記の遅延回路によって遅
延されたアナログ信号形態の画像信号を、それの信号レ
ベルが、アナログデジタル変換器の間口と対応している
状態で、第１の可変利得制御増幅器を介してアナログデ
ジタル変換器に供給されるように、前記のアナログ信号
形態の画像信号が、予め定められた複数の増幅度の内か
ら選択された増幅度で、前記の第１の可変利得制御増幅
器で増幅されるように制御する信号制御手段と、前記し
た第１の可変利得制御増幅器から出力されたアナログ信
号形態の画像信号を、デジタル信号に変換するアナログ
デジタル変換器と、前記のアナログデジタル変換器から
出力されたデジタル信号を、前記した第１の可変利得制
御増幅器の増幅度の選択情報と関連して定められた特定
なガンマ補正特性によってガンマ補正を行なうデジタル
ガンマ補正部と、前記のデジタルガンマ補正部から出力
されたデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル
アナログ変換器と、前記のデジタルアナログ変換器から
出力されたアナログ信号形態の画像信号を、前記した第
１の可変利得制御増幅器によって増幅される以前の相対
的な信号レベル関係を有する状態に戻して出力させるよ
うに増幅する第２の可変利得制御増幅器とを備えてなる
液晶表示装置における入力信号レベル適応型ガンマ補正
回路であるから、少ないビット数の変換処理により、高
精度の広帯域なガンマ補正回路により、暗部の階調特性
を良好に改善できる液晶表示装置を低価格で提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置における入力信号レベル
適応型ガンマ補正回路のブロック図である。

【図２】デジタルガンマ補正部６の具体的な構成例のブ
ロック図である。

【図３】説明用の特性曲線図である。

【図４】説明用の特性曲線図である。である。

【符号の説明】

３…遅延回路、４，８…可変利得制御増幅器、５…アナ
ログデジタル変換器、６…デジタルガンマ補正部、７…
デジタルアナログ変換器、９…比較部、１０…切換制御
部、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間に封入されている液晶に、
   表示の対象にされている画像信号の電圧と対応する電界
   を印加して、液晶の変調を行なう液晶表示装置における
   入力信号レベル適応型ガンマ補正回路であって、表示の
   対象にされているアナログ信号形態の画像信号を遅延さ
   せる遅延回路と、前記の遅延回路によって遅延されたア
   ナログ信号形態の画像信号を、それの信号レベルが、ア
   ナログデジタル変換器の間口と対応している状態で、第
   １の可変利得制御増幅器を介してアナログデジタル変換
   器に供給されるように、前記のアナログ信号形態の画像
   信号が、予め定められた複数の増幅度の内から選択され
   た増幅度で、前記の第１の可変利得制御増幅器で増幅さ
   れるように制御する信号制御手段と、前記した第１の可
   変利得制御増幅器から出力されたアナログ信号形態の画
   像信号を、デジタル信号に変換するアナログデジタル変
   換器と、前記のアナログデジタル変換器から出力された
   デジタル信号を、前記した第１の可変利得制御増幅器の
   増幅度の選択情報と関連して定められた特定なガンマ補
   正特性によってガンマ補正を行なうデジタルガンマ補正
   部と、前記のデジタルガンマ補正部から出力されたデジ
   タル信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変
   換器と、前記のデジタルアナログ変換器から出力された
   アナログ信号形態の画像信号を、前記した第１の可変利
   得制御増幅器によって増幅される以前の相対的な信号レ
   ベル関係を有する状態に戻して出力させるように増幅す
   る第２の可変利得制御増幅器とを備えてなる液晶表示装
   置における入力信号レベル適応型ガンマ補正回路。