(57)【要約】【課題】デジタル方式のガンマ補正で実施されるデジタル演算には乗算器やマルチプレクサなどの回路規模を増やす要因も多く、クロック単位での演算をすることから消費電力増も避けることが出来ない。【解決手段】ガンマ補正データを保持するメモリと、アドレス信号と、メモリの読み出しと書き込みを切り替える信号とを出力する制御回路と、映像信号とアドレス信号とを切り替えてメモリに入力する切り替え回路と、アドレス信号とガンマ補正パラメータを用いてガンマ補正データを算出しメモリに出力する補正データ算出回路とを有し、表示期間にメモリを読み出しモードに設定し、映像信号をメモリに入力して、メモリから読み出された信号を表示装置に送り、表示停止期間にメモリを書き込みモードに設定し、アドレス信号をメモリに入力して、ガンマ補正データを書き込むことを特徴とする信号処理回路。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号をガンマ補正して表示装置に出力する信号処理回路であって、
ガンマ補正データを保持するメモリと、
前記メモリのアドレス信号と、前記メモリを読み出しモードと書き込みモードに切り替える切り替え信号とを出力する制御回路と、
前記切り替え信号に従って、前記映像信号と前記アドレス信号とを切り替えて前記メモリに入力する入力切り替え回路と、
ガンマ補正パラメータを保持し、前記アドレス信号が入力されて、前記ガンマ補正パラメータを用いて前記ガンマ補正データを算出し前記メモリに出力する補正データ算出回路とを有し、
前記表示装置が表示を行う期間に、前記メモリが読み出しモードに設定され、前記入力切り替え回路が前記映像信号を前記メモリに入力して、前記メモリから読み出された信号が前記表示装置に送られ、
前記表示装置が表示を停止する期間に、前記メモリが書き込みモードに設定され、前記入力切り替え回路が前記アドレス信号を前記メモリに入力して、前記メモリに前記ガンマ補正データが書き込まれることを特徴とする信号処理回路。
【請求項２】
前記補正データ算出回路が、ピーク輝度パラメータを保持し、前記ガンマ補正パラメータとともに前記ピーク輝度パラメータを用いて前記ガンマ補正データを算出することを特徴とする請求項１に記載の信号処理回路。
【請求項３】
前記制御回路が前記アドレス信号を順に変化させて出力することを特徴とする請求項１または２に記載の信号処理回路。
【請求項４】
異なる二つ以上の色の映像信号毎に前記メモリを有し、
前記メモリのうち少なくとも一つは、入力された映像信号に応じて他の前記メモリと異なる信号を出力することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に用いられる信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリックス型の表示装置において、表示装置に実装するドライバＩＣは狭額縁化による低サイズ化や低コスト化に伴い、回路の小型化が求められている。
【０００３】
表示装置においては、最適な画像を表示するために、入力画像データを、ガンマ補正回路を通して変換することが行われる。ガンマ補正は、入力されるデジタル画像データに応じて、メモリに保存されている出力データを読み出す方式が多く採用される。
【０００４】
カラー表示の場合は、色によってガンマ補正回路の最適な出力が変わってくる。白表示の色づきをなくすためのホワイトバランス調整や、各色の明るさ調整のために、入力画像データは、あらかじめ定められた色別のコントラストと輝度に応じて、データが変換され、その後、ガンマ補正回路に入り、出力が読み出される。
【０００５】
特許文献１では、入力されたデータは、ＲＧＢごとにコントラスト処理され、かつ画像全体の輝度に応じて一定レベルが加算または減算されてから、メモリに入力され、γ補正出力が読み出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１９８３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、入力された映像データをコントラストと輝度に応じて別の映像データに変換するためには、乗算器やマルチプレクサなどの回路が必要で、そのためのスペースを設けなければならない。さらに入力データの変換とメモリの読み出しの２段階を実行することから消費電力の増加も避けることが出来ない。
【０００８】
本発明は、簡易な回路で消費電力を抑えたガンマ補正回路を備えた信号処理回路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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、映像信号をガンマ補正して表示装置に出力する信号処理回路であって、ガンマ補正データを保持するメモリと、前記メモリのアドレス信号と、前記メモリを読み出しモードと書き込みモードに切り替える切り替え信号とを出力する制御回路と、前記切り替え信号に従って、前記映像信号と前記アドレス信号とを切り替えて前記メモリに入力する入力切り替え回路と、ガンマ補正パラメータを保持し、前記アドレス信号が入力されて、前記ガンマ補正パラメータを用いて前記ガンマ補正データを算出し前記メモリに出力する補正データ算出回路とを有し、前記表示装置が表示を行う期間に、前記メモリが読み出しモードに設定され、前記入力切り替え回路が前記映像信号を前記メモリに入力して、前記メモリから読み出された信号が前記表示装置に送られ、前記表示装置が表示を停止する期間に、前記メモリが書き込みモードに設定され、前記入力切り替え回路が前記アドレス信号を前記メモリに入力して、前記メモリに前記ガンマ補正データが書き込まれることを特徴とする信号処理回路を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の信号処理回路では、表示装置の表示停止時には、ガンマ補正データをメモリに書き込む処理のみを行い、表示装置が表示を行うときには、映像信号をメモリに保持したデータによってガンマ補正して表示装置に出力する処理のみ行う。これによって、回路規模を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のドライバＩＣのブロック図である。
【図２】本発明のガンマ補正回路の一例である。
【図３】折れ線ガンマ特性を示した図である。
【図４】本発明の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の信号処理回路を含む表示装置のデータ信号生成回路であり、デジタル信号処理部１とアナログ信号変換部２で構成される。
【００１４】
図１において、デジタル信号処理部１に入力されるクロックはドライバＩＣ内の、クロックを必要とするブロック全てに入力されるものとする。
【００１５】
デジタル信号処理部１に入力されたＮビットのカラー映像信号であるＲＧＢシリアルデータ（Ｎ）には、ＲＧＢのデジタル情報が時系列に伝送されている。解像度変換回路３ではＲＧＢのシリアルデータ（Ｎ）を検出し、表示装置の解像度に応じてＲＧＢシリアルデータ（Ｎ）の変換処理を行う。パラレルデータ分離回路４では解像度変換処理後のＲＧＢシリアルデータ（Ｎ）がＲデータ（Ｎ）、Ｇデータ（Ｎ）、Ｂデータ（Ｎ）の各色の映像信号に分離される。
【００１６】
ＲＧＢの各色の映像信号はそれぞれガンマ補正回路５に入力され、表示素子の特性に応じたガンマ変換がなされるとともに、色別のピーク輝度情報がそれに重畳されてホワイトバランス調整がなされる。ガンマ補正回路５はピーク輝度による補正を含むガンマ補正を行う。ガンマ補正回路５の詳細については後述する。
【００１７】
ガンマ補正後のＲＧＢの各色の映像信号は、デジタル信号処理回路９から順次出力される選択パルスにより、レジスタ６に選択的に記憶される。図１では、ガンマ補正回路５とレジスタ６を接続するデータ線をＲＧＢの各色×列分使用しているが、列１本のデータ線にして時分割で色毎に映像信号を供給する構成にするなど、表示パネル内部のＴＦＴ回路構成により様々な方式に変えることができる。
【００１８】
ガンマ補正回路５から出力されるのは、表示装置の各画素に与える電圧信号に相当するデジタルデータである。ＲＧＢの各色のガンマ補正された映像信号は、レジスタ６に記憶された後アナログ信号変換部２に入力され、Ｄ／Ａコンバータ７にてアナログ電圧に変換され、ＡＭＰ回路８にて増幅される。そしてｄａｔａ＿ｒ１、ｄａｔａ＿ｇ１、ｄａｔａ＿ｂ１、・・・、ｄａｔａ＿ｒｎ、ｄａｔａ＿ｇｎ、ｄａｔａ＿ｂｎのデータ信号が出力パッドと接続された表示領域の列制御側の信号配線に出力される。
【００１９】
デジタル信号処理回路９には水平同期信号、垂直同期信号が入力され、表示画面が駆動できるロジックパルスを生成する。例えば、表示領域の行制御回路をＴＦＴで行う場合にはシフトレジスタのリセットパルス、クロックパルス、開始トリガなどを生成する。デジタル信号処理部１から出力された各種パルスはアナログ信号変換部２のＡＭＰ回路８にてＴＦＴが動作する振幅信号まで増幅され、表示領域の行制御側にｓ０、ｓ１、・・・、ｓｘ（ｘは整数）として出力される。
【００２０】
図２は本実施例の信号処理回路に用いられるガンマ補正回路である。
【００２１】
本発明の信号処理回路では、ホワイトバランス調整を含むガンマ補正をルックアップテーブル方式で行う。
【００２２】
ルックアップテーブルはＲＡＭメモリ（以下単にメモリという）１０に記憶されている。メモリ１０にはアドレス側に入力切り替え回路としてマルチプレクサ１５が備えられ、映像信号ｖｉｄｅｏ＿ｉｎ［Ｎ］とｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］を切り替えてメモリ１０のアドレス端子Ａ１−ＡＮに接続する。出力側には、メモリ１０のデータ端子Ｄ１−ＤＮの接続先を切り替える出力切り替え回路として、セレクタ１６を設けている。
【００２３】
制御回路１８からは、アドレス信号ｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］とアクセス信号Ｒ／Ｗが出力される。アクセス信号Ｒ／Ｗは、メモリ１０に入力され、メモリ１０を読み出しモードまたは書き込みモードに設定する。アクセス信号Ｒ／Ｗはまたマルチプレクサ１５，セレクタ１６にも入力されて、これらの動作モードを設定する。
【００２４】
表示装置が表示を行うときは、制御回路１８からアクセス信号Ｒ／ＷがＬとなって出力される。このとき、入力データｖｉｄｅｏ＿ｉｎ［Ｎ］がメモリ１０のアドレス端子Ａ１−ＡＮに入力されるようにマルチプレクサ１５が選択される。一方、データ端子Ｄ１−ＤＮは出力モードになり、セレクタ１６が表示装置を選択してデータを出力する。メモリ１０は読み出しモードになる。
【００２５】
Ｎビットの映像信号ｖｉｄｅｏ＿ｉｎ［Ｎ］は、メモリ１０に保持されたルックアップテーブルのアドレス端子Ａ１−ＡＮに入力され、対応するアドレスに保持されたデータｖｉｄｅｏ＿ｏｕｔ［Ｎ］がデータ端子Ｄ１−ＤＮから読み出される。これによって、入力映像信号がガンマ補正されて表示装置に送られることになる。
【００２６】
ルックアップテーブルの書き換えは、表示装置が表示を停止している期間内に行う。表示停止期間中は、制御回路１８からアクセス信号Ｒ／ＷがＨとなって出力され、メモリ１０が書き込みモードになる。同時に、制御回路１８は、ルックアップテーブルのアドレスｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］を、メモリ１０のアドレス端子Ａ１−ＡＮと補正データ算出回路１２とに出力する。
【００２７】
マルチプレクサ１５は、制御回路１８から出力されたアドレス信号ｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］をメモリ１０のアドレス端子Ａ１−ＡＮに接続する。
【００２８】
メモリ１０の出力インタフェースには、書き込みモード時においてデータバッファが入力状態となる。データ端子Ｄ１−ＤＮが入力モードになるので、セレクタ１６は、データ端子Ｄ１−ＤＮを補正データ算出回路１２に接続する。
【００２９】
補正データ算出回路１２は、入力されるｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］に対応して、補正データｗ＿ｄａｔａ［Ｎ］を算出し、メモリ１０に出力し、これがルックアップテーブルの対応するアドレスに書き込まれる。
【００３０】
１つのアドレスについてデータの書き込みが終了すると、アドレスｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］がインクリメントされて、同様に補正データｗ＿ｄａｔａ［Ｎ］が算出され、メモリ１０に書き込まれる。以下、ルックアップテーブルの全アドレスが順次出力され、ルックアップテーブルの全データの書き込みが完了する。
【００３１】
また、本発明の信号処理回路は、異なる二つ以上の色の映像信号毎にルックアップテーブルを有するのが好ましい。さらに、異なる色の映像信号毎に設けられたルックアップテーブルのうち少なくとも一つは、入力された映像信号に応じて出力される映像信号が他のルックアップテーブルと異なるのが好ましい。このことは、例えば、ガンマ補正値の算出方法を色毎に変えることや、ガンマ補正値に応じた輝度調整用の係数を色毎に変えること等によって実現できる。
【００３２】
図４は本実施例の信号処理回路の動作を示すタイミングチャートである。
【００３３】
図４に示すように、表示装置の非表示時にメモリ１０が書き込み状態になり補正データを書き込むことができる。また、表示装置の表示時にはメモリ１０が読み出しの状態になる。
【００３４】
補正データ算出回路１２は、変換回路１７とピーク輝度調整回路１１とを含んでいる。
【００３５】
変換回路１７は、入力データを、図３に示すような折れ線によって線形変換して出力を得る回路である。変換回路１７には、あらかじめ（１）〜（５）の折れ点の座標値（（ｘ０，ｙ０）〜（ｘ４，ｙ４））がガンマ補正パラメータｐａｒａｍとして入力されている。これらのパラメータは、理想的なガンマ補正曲線から特定の点を選択したものであり、理想的なガンマ補正を近似するように作られている。変換回路１７は、アドレス信号ｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］をｘinとして、対応するｙoutを以下の式で計算し、ピーク輝度調整回路１１に出力する。
【００３６】
【数１】
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【００３７】
具体的な手順は、まず、ｘinの値が折れ点（１）〜（５）の間のどの領域内にあるか判別され、ｎの値を決定する。ｎの値により、パラメータｐａｒａｍからｘn-1，ｙn-1，ｘn，ｙnを選び出し、差分ｘin−ｘn-1と傾き（ｙn−ｙn-1）／（ｘn−ｘn-1）を求める。差分と傾きを乗算した後、ｙn-1を加算し、その結果をｙoutとする。
【００３８】
ピーク輝度調整回路１１では、入力値ｙoutと色別に予め用意されたピーク輝度パラメータｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓとの乗算を行い、補正データｗ＿ｄａｔａ［Ｎ］として出力する。ピーク輝度パラメータは、ホワイトバランスをとるために、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の最大輝度の比によって定められる。
【００３９】
得られた補正データｗ＿ｄａｔａ［Ｎ］と、それに対応するアドレス信号ｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］は、Ｒ／Ｗ信号がＨ（書き込みモード）になるタイミングでメモリ１０に入力され、対応するアドレスにデータが書き込まれる。
【００４０】
ついで、制御回路１８の出力するアドレス信号ｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］が更新され、１つ増加したアドレスが変換回路１７に入力される。変換回路１７はこれをｘinとして同じ手順によりｙoutを計算し、さらにピーク輝度調整回路１１でピーク輝度パラメータを係数としてかけて、補正データｗ＿ｄａｔａ［Ｎ］を得る。この結果が、メモリ１０の新しいアドレスに書き込まれる。
【００４１】
以下、この動作を繰り返して、すべての階調レベルにわたって、アドレス信号ｗ＿ａｄｄｒｅｓｓ［Ｎ］が変化し、対応する補正データｗ＿ｄａｔａ［Ｎ］がメモリ１０に書き込まれる。
【００４２】
ガンマ補正は図３に示すような（ｘ０，ｙ０）〜（ｘ４，ｙ４）の５点による折れ線や、スプライン関数を用いた曲線など様々な関数を用いても良い。いずれの関数においても各アルゴリズムにより計算されたガンマ補正値にピーク輝度調整用の係数を乗算した結果をメモリに１０に蓄えることにより実現することができる。
【００４３】
上記ではガンマ補正にピーク輝度調整用の係数を乗算したものについて説明したが、その他にもガンマ補正演算した後、オフセット値を加算してブライト調整するなど、加減算機能を付け加えても良い。
【００４４】
本発明では、変換回路１７が算出する値に、ピーク輝度調整回路１１で輝度調整を加えた結果が、メモリ１０に保持される。このため、入力映像データｖｉｄｅｏ＿ｉｎ［Ｎ］は、メモリ１０に入力される前にコントラスト処理や輝度処理される必要がなく、メモリ１０にそのまま入力され出力映像データに変換される。
【００４５】
ガンマ補正データを色別のピーク輝度情報を含んで形成するようにすれば、ガンマ補正された映像信号は、ホワイトバランスが取れたものになっている。これらの特徴により、回路規模が簡略化され、消費電力も小さくなる。
【符号の説明】
【００４６】
１０：メモリ、１１：ピーク輝度調整回路、１２：補正データ算出回路、１５：入力切り替え回路、１６：出力切り替え回路、１７：変換回路、１８：制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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