(57)【要約】【課題】輝度を細かく調整することができ、その結果、要求輝度が得られない状況が発生する可能性を低減することができる可変電圧発生回路を提供する。【解決手段】可変電圧生成回路１０は、高い電圧値の電圧を生成する高電圧生成回路１１、中間の電圧値の電圧を生成する中位電圧生成回路１２、および低い電圧値の電圧を生成する低電圧生成回路１３を含む。高電圧生成回路１１、中位電圧生成回路１２、および低電圧生成回路１３が生成した各電圧は、スイッチ回路３０に出力される。中位電圧生成回路１２が出力する電圧のステップ数は、高電圧生成回路１１および低電圧生成回路１３が出力する電圧のステップ数よりも多く、かつ、中位電圧生成回路１２が出力する電圧の範囲には、液晶表示素子の透過率−電圧特性における立ち上がり区間内の印加電圧に対応した電圧が含まれる。【選択図】図１
2007293021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子を駆動する駆動回路が用いる駆動電圧を作成するために用いられ、電圧値が異なる複数ステップの電圧を出力する可変電圧発生回路において、
液晶表示素子の透過率−電圧特性における急峻な区間内の電圧に対応した電圧を含む中位電圧範囲を設定する電圧範囲設定部と、
中位電圧範囲よりも電圧値が大きい高電圧範囲のステップ数および中位電圧範囲よりも電圧値が小さい低電圧範囲のステップ数よりも多い数の各ステップの電圧を生成する中位電圧生成部と
を備えたことを特徴とする可変電圧発生回路。
【請求項２】
電圧範囲設定部は、液晶表示素子の透過率−電圧特性における急峻な区間内の電圧に対応した電圧値を指定する中心電圧指定データと、高電圧範囲における最大電圧値を指定するデータと、高電圧範囲における最大電圧値と最小電圧値との差を示すデータとにもとづいて中位電圧範囲を設定する
請求項１記載の可変電圧発生回路。
【請求項３】
電圧範囲設定部は、高電圧範囲における最大電圧値を指定するデータと、高電圧範囲における最大電圧値と最小電圧値との差を示すデータとにもとづいて高電圧範囲を設定し、中位電圧範囲の最小値を示すデータと、低電圧範囲における最小電圧値を指定するデータにもとづいて低電圧範囲を設定し、
前記電圧範囲設定部が設定した高電圧範囲の電圧を抵抗で分圧して各ステップの電圧を生成する高電圧生成部と、前記電圧範囲設定部が設定した低電圧範囲の電圧を抵抗で分圧して各ステップの電圧を生成する低電圧生成部とを備え、
中位電圧生成部は、高電圧生成部における抵抗の数および低電圧生成部における抵抗の数よりも多い数の抵抗で前記電圧範囲設定部が設定した中位電圧範囲の電圧を分圧して各ステップの電圧を生成する
請求項２記載の可変電圧発生回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧値が異なる複数種類の電圧を発生する可変電圧発生回路であって、特に、液晶表示装置を駆動するのに必要な駆動電圧を生成するための電圧を発生するのに適する可変電圧発生回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
単純マトリクス型の液晶表示パネルを駆動する駆動回路は、走査電極（行電極またはコモン電極とも呼ばれる。）および信号電極（データ電極、列電極またはセグメント電極とも呼ばれる。）に印加する電圧として複数レベルの電圧を発生する必要がある。一般に、複数種類の電圧は、入力電圧を分圧または昇圧して駆動電圧を作成する駆動電圧生成回路によって作成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−４９７６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶表示装置において、輝度調整等のために駆動電圧を変更できるように、駆動電圧生成回路への入力電圧を変更可能な可変電圧発生回路が設けられることがある。図５は、可変電圧発生回路の一構成例を示すブロック図である。図５に示す可変電圧発生回路５０では、基準電圧Ｖｒｅｆと接地レベルとの間に、多数の分圧用の抵抗（抵抗器）Ｒが直列接続されたもの（抵抗器列）に可変抵抗器Ｒｖｏｌがさらに接続された構成の抵抗回路３１が設けられている。そして、抵抗回路３１における各抵抗Ｒの上側（基準電圧Ｖｒｅｆの入力端に近い側）の電圧、および抵抗器列における最も下側の抵抗Ｒ（可変抵抗器Ｒｖｏｌに接続された抵抗Ｒ）の下側の電圧が、スイッチ回路３０に出力される。スイッチ回路３０は、ディジタルデータである電圧選択データの値に応じた電圧を選択し、選択した電圧を出力電圧Ｖｏｕｔ１として駆動電圧生成回路（図示せず）に出力する。なお、抵抗回路３１における各抵抗Ｒの抵抗値は同じである。また、スイッチ回路３０と駆動電圧生成回路との間に、例えばボルテージホロア接続された演算増幅器が設けられる。
【０００５】
直列接続された抵抗器列に印加される電圧、すなわち図５に示す構成では基準電圧Ｖｒｅｆと最も下側の抵抗Ｒの下側の電圧との電圧差が１Ｖであるとすると、抵抗Ｒが２５５個使用されている場合には、出力電圧Ｖｏｕｔ１を、１／２５５＝約４ｍＶの間隔で可変することができる。すなわち、可変電圧発生回路において、約４ｍＶの調整精度を得ることができる。
【０００６】
また、図６に示すように、可変電圧発生回路５０が出力する出力電圧Ｖｏｕｔ１を昇圧する昇圧回路６０がさらに設けられることがある。図６に示す構成では、昇圧回路６０は、可変電圧発生回路５０が出力する出力電圧Ｖｏｕｔ１を、Ｎ（Ｎ：自然数）倍した出力電圧Ｖｏｕｔ２と、−Ｍ（Ｍ：自然数）倍した出力電圧Ｖｏｕｔ３とを生成する。
【０００７】
以下、抵抗回路３１における各抵抗Ｒ間の電圧を、各ステップの電圧ということがある。図５に示す抵抗回路３１から、各抵抗Ｒの両端の電圧が出力されるので、抵抗Ｒが２５５個使用されている場合には、抵抗回路３１は、２５６ステップの電圧を出力可能である。スイッチ回路３０は、電圧選択データの値に応じて、２５６ステップのうちのいずれかのステップの電圧を選択する。
【０００８】
スイッチ回路３０には、例えば液晶駆動回路に表示データおよび制御信号を与えるＭＰＵ（Micro Processing Unit）から電圧選択データが入力される。ＭＰＵには、例えばＭＰＵに接続されている入力部から調整値が入力され、ＭＰＵは、調整値に応じた電圧選択データを出力する。液晶表示装置の輝度等を調整するために、調整者は、所望の輝度等が得られるような調整値を入力部に入力する。以下、ｎ（ｎ：自然数）ステップの電圧変化に応じた調整値の変更を、調整値をｎステップ変更するというように表現することがある。
【０００９】
図５に示すような可変電圧発生回路５０を用いた場合には、各ステップ間の電圧差は同じである。すると、調整者が、１ステップの調整値の変更を行うと、調整値を変更した後の出力電圧Ｖｏｕｔ１は、いずれの調整値から変更がなされた場合でも、変更前の電圧に対して、同じ電圧（例えば４ｍＶ）だけ増減する。
【００１０】
図５に示す可変電圧発生回路５０が出力可能な電圧は、基準電圧Ｖｒｅｆと最も下側の抵抗Ｒの下側の電圧（可変抵抗器Ｒｖｏｌの上側の電圧）との差をステップ数で分割した電圧の値が、最も下側の抵抗Ｒの下側の電圧に順次加算された値の電圧である。すなわち、電圧値は離散的な値である。
【００１１】
例えば、基準電圧Ｖｒｅｆが１．１Ｖであり、最も下側の抵抗Ｒの下側の電圧が１００ｍＶであってステップ数が２５６である場合には、ステップ数で分割した電圧の値が約４ｍＶであるから、可変電圧発生回路５０が出力可能な電圧は、１００ｍＶ、１０４ｍＶ、１０８ｍＶ、・・・、１．１Ｖである。つまり、各ステップの電圧差は等しい。すなわち、各ステップの電圧は、電圧値が等間隔の電圧である。また、液晶表示装置を駆動するための駆動電圧は可変電圧発生回路５０が出力する電圧にもとづいて作成される。よって、１ステップの調整を行うと、駆動電圧の電圧値は、いずれの調整値から変更がなされた場合でも、調整前の電圧値に対して一定の値が増減された値になる。
【００１２】
図７は、ＳＴＮ液晶素子（以下、単に液晶素子という。）の電圧−透過率特性を模式的に示す特性図である。図７において、縦軸は透過率を示し、横軸は、駆動電圧にもとづいて液晶素子に印加される電圧を示す。図７において、ａ点は、第１ステップの調整値に応じた印加電圧に対応する。また、ｂ点は、第２５６ステップの調整値に応じた印加電圧に対応する。上記のように、ａ点とｂ点との間で、等間隔で印加電圧を調整することができる。
【００１３】
ところが、図７に示すように、液晶素子の透過率は印加電圧に対して線形に変化せず、透過率特性が急峻に立ち上がる箇所がある、上記のように印加電圧の調整を等間隔でしか行えないので、透過率特性が急峻に立ち上がる箇所では、１ステップの調整を行うと透過率が急激に変化する。換言すれば、透過率特性が急峻に立ち上がる箇所では、輝度を細かく調整できない。その結果、要求輝度を達成できない場合がある。例えば、要求輝度が、たまたま第１２５ステップの電圧と第１２６ステップの電圧との間の電圧に対応した輝度であるような場合である。
【００１４】
そこで、本発明は、輝度を細かく調整することができ、その結果、要求輝度が得られない状況が発生する可能性を低減することができる可変電圧発生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】
【００１５】
本発明による可変電圧発生回路は、液晶表示素子の透過率−電圧特性における急峻な区間内の電圧に対応した電圧を含む中位電圧範囲を設定する電圧範囲設定部と、中位電圧範囲よりも電圧値が大きい高電圧範囲のステップ数（例えば４ステップ）および中位電圧範囲よりも電圧値が小さい低電圧範囲のステップ数（例えば４ステップ）よりも多い数（例えば２５６）の各ステップの電圧を出力する中位電圧生成部とを備えたことを特徴とする。なお、高電圧範囲のステップ数および低電圧範囲のステップ数は０であってもよい。
【００１６】
電圧範囲設定部が、液晶表示素子の透過率−電圧特性における急峻な区間内の電圧に対応した電圧値を指定する中心電圧指定データ（例えば、Ｖｔｈを示すデータ）と、高電圧範囲における最大電圧値を指定するデータ（例えば、Ｖｍａｘを示すデータ）と、高電圧範囲における最大電圧値と最小電圧値との差を示すデータ（例えば、Ｖｏｆｆｓｅｔを示すデータ）とにもとづいて中位電圧範囲（例えば、ＶｈｉｇｈとＶｌｏｗとの間）を設定するように構成されていてもよい。
【００１７】
電圧範囲設定部が、高電圧範囲における最大電圧値を指定するデータと、高電圧範囲における最大電圧値と最小電圧値との差を示すデータとにもとづいて高電圧範囲（例えば、ＶｍａｘとＶｈｉｇｈとの間）を設定し、中位電圧範囲の最小値を示すデータ（例えば、Ｖｌｏｗを示すデータ）と、低電圧範囲における最小電圧値を指定するデータ（例えば、Ｖｍｉｎを示すデータ）とにもとづいて低電圧範囲（例えば、ＶｌｏｗとＶｈｉｇｈとの間）を設定し、電圧範囲設定部が設定した高電圧範囲の電圧を抵抗で分圧して各ステップの電圧を生成する高電圧生成部と、電圧範囲設定部が設定した低電圧範囲の電圧を抵抗で分圧して各ステップの電圧を生成する低電圧生成部とを備え、中位電圧生成部は、高電圧生成部における抵抗の数（例えば４）および低電圧生成部における抵抗の数（例えば４）よりも多い数（例えば２５６）の抵抗で電圧範囲設定部が設定した中位電圧範囲の電圧を分圧して各ステップの電圧を生成するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、液晶表示素子の透過率−電圧特性における急峻な区間内の電圧に対応した電圧を含む中位電圧範囲を設定して、その範囲内で高電圧範囲および低電圧範囲のステップ数よりも多い数の各ステップの電圧を生成するので、中位電圧範囲において液晶表示素子の輝度を細かく調整することが可能になる。その結果、要求輝度が得られない状況が発生する可能性を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による可変電圧発生回路（電子ボリュームともいう。）の構成を示す概念図である。可変電圧発生回路の出力電圧は、液晶表示パネルを駆動する駆動回路における駆動電圧生成回路（図示せず）に供給される。駆動電圧生成回路は、可変電圧発生回路の出力電圧をもとに、駆動回路が必要とする電圧値の駆動電圧を生成する。
【００２０】
図１に示す可変電圧発生回路は、可変電圧生成回路１０と、スイッチ回路３０とを含む。可変電圧生成回路１０は、可変電圧生成回路１０が出力する電圧のうち、高い電圧値の電圧を生成する高電圧生成回路１１、中間の電圧値の電圧を生成する中位電圧生成回路１２、および低い電圧値の電圧を生成する低電圧生成回路１３を含む。高電圧生成回路１１、中位電圧生成回路１２、および低電圧生成回路１３が生成した各電圧は、スイッチ回路３０に出力される。スイッチ回路３０は、ディジタルデータである電圧選択データの値に応じた電圧を選択し、選択した電圧を出力電圧Ｖｏｕｔ１として駆動電圧生成回路に出力する。
【００２１】
図１に示す例では、高電圧生成回路１１と低電圧生成回路１３とは、それぞれ、４ステップの電圧を生成する。中位電圧生成回路１２は、２５６ステップの電圧を生成する。なお、各ステップの電圧値は異なっているので、図１では、２５６レベルと表記されている。
【００２２】
図２は、ノーマリブラックモードの液晶素子の電圧−透過率特性を模式的に示す特性図である。図２において、縦軸は透過率を示し、横軸は、液晶素子に印加される電圧を示す。また、図２には、高電圧生成回路１１、中位電圧生成回路１２および低電圧生成回路１３が生成する電圧にもとづく印加電圧も模式的に示されている。
【００２３】
図２に示すように、可変電圧生成回路１０が出力する電圧の電圧値のうち最も大きい値をＶｍａｘとし、最も小さい値をＶｍｉｎとする。また、可変電圧生成回路１０における中位電圧生成回路１２が出力する電圧の電圧値のうち最も大きい値を、Ｖｈｉｇｈとし、最も小さい値をＶｌｏｗとする。そして、ＶｍａｘとＶｈｉｇｈとの差をＶｏｆｆｓｅｔとする。また、透過率５０％に対応する電圧値をＶｔｈとする。括弧内の電圧値は、後の説明において使用される例示的な値である。
【００２４】
なお、Ｖｍａｘ、Ｖｍｉｎ、Ｖｈｉｇｈ、Ｖｌｏｗ、Ｖｏｆｆｓｅｔ、Ｖｔｈは、実際には、可変電圧生成回路１０が出力する電圧の電圧値であり、印加電圧の電圧値とは異なる。しかし、可変電圧生成回路１０が出力する電圧と透過率との関係は、印加電圧と透過率との関係と同じである。関係が同じとは、低電圧生成回路１３が生成する電圧の電圧値にもとづく駆動電圧による印加電圧を用いると、図２に示すように透過率が低くなり、高電圧生成回路１１が生成する電圧の電圧値にもとづく駆動電圧による印加電圧を用いると、図２に示すように透過率が高くなり、中位電圧生成回路１２が生成する電圧の電圧値にもとづく駆動電圧による印加電圧を用いると、図２に示すように透過率が中間程度になることを意味する。
【００２５】
また、ここでは、電圧値をＶｔｈを透過率５０％に対応する電圧値にするが、Ｖｔｈを他の電圧値にしてもよい。例えば、透過率を１０％にする電圧の電圧値Ａと透過率を９０％にする電圧の電圧値Ｂとの中間の電圧値（（Ａ＋Ｂ）／２）にしてもよい。Ｖｔｈは、液晶素子の電圧−透過率特性において透過率が立ち上がっている区間（図２におけるＰからＱまでの区間）におけるいずれかの電圧値であり、好ましくは、その区間における略中央（正確に中央である場合を含む。）の電圧値である。なお、立ち上がっている区間すなわち透過率−電圧特性における立ち上がり区間とは、その前後の区間に比べて、印加電圧値の増加に対する透過率の増加の程度が大きい区間（急峻になっている区間）に相当する。
【００２６】
図３は、可変電圧発生回路の具体的構成の一例を示すブロック図である。第１抵抗回路２１は、基準電圧Ｖｒｅｆと接地レベルとの間に、多数の分圧用の抵抗（抵抗器）Ｒ１が直列接続されたもの（抵抗器列）として構成されている。ここでは、抵抗器列には、２５５個の抵抗Ｒ１が含まれているとする。そして、電圧生成回路２１における２５５個の抵抗Ｒ１の上側（基準電圧Ｖｒｅｆの入力端に近い側）の電圧、および抵抗器列における最も下側の抵抗Ｒ１（接地レベルに接続された抵抗Ｒ１）の下側の電圧が、電圧範囲設定部の一例である電圧範囲選択回路２５に入力されている。なお、抵抗器列における最も下側の抵抗Ｒ１の下側の電圧から順に、第１電圧、第２電圧、・・・、第２５６電圧という。
【００２７】
演算回路２６は、入力されるＶｍａｘを示すデータ、Ｖｍｉｎを示すデータ、Ｖｏｆｆｓｅｔを示すデータ、およびＶｔｈを示すデータから、Ｖｈｉｇｈを示すデータおよびＶｌｏｗを示すデータを演算によって算出する。なお、Ｖｍａｘを示すデータは例えば電圧値Ｖｍａｘを示す８ビットのデータである。他のデータについても同様である。
【００２８】
なお、それらのデータには電圧値そのものを示す値が設定されているのではなく、相対値が設定されている。例えば、図３に示す例では、抵抗器列における最も上側の抵抗Ｒ１の上側の電圧の電圧値（電圧範囲選択回路２５に入力される最大電圧値）が２進のデータ「１１１１１１１１」に相当し、抵抗器列における最も下側の抵抗Ｒ１の下側の電圧の電圧値（電圧範囲選択回路２５に入力される最小電圧値）が２進のデータ「００００００００」に相当し、電圧範囲選択回路２５に入力される最大電圧値と最小電圧値との間のそれぞれの電圧値が、「１１１１１１１１」と「００００００００」との間のそれぞれの２進のデータに相当する。
【００２９】
図４は、演算回路２６の構成例を示すブロック図である。図４に示す例では、演算回路２６は、Ｖｍａｘを示すデータの値からＶｏｆｆｓｅｔを示すデータの値を減算してＶｈｉｇｈを示すデータを算出する減算回路２６１を有する。また、Ｖｈｉｇｈを示すデータの値からＶｔｈを示すデータの値を減算する減算回路２６２を有する。さらに、Ｖｔｈを示すデータの値から減算回路２６２の演算結果の値を減算してＶｌｏｗを示すデータを算出する減算回路２６３を有する。
【００３０】
電圧範囲選択回路２５は、演算回路２６からＶｍａｘを示すデータ、Ｖｍｉｎを示すデータ、Ｖｈｉｇｈを示すデータおよびＶｌｏｗを示すデータを入力し、それらのデータが示す電圧値の電圧を選択する。なお、演算回路２６は、Ｖｍａｘを示すデータを用いた演算を行うとともに、Ｖｍａｘを示すデータを電圧範囲選択回路２５に出力する。また、入力されたＶｍｉｎを示すデータを、電圧範囲選択回路２５に出力する。
【００３１】
電圧範囲選択回路２５は、選択した電圧値Ｖｍａｘの電圧、および選択したＶｈｉｇｈの電圧を、高電圧生成部に相当する第２抵抗回路２２に出力する。また、選択した電圧値Ｖｈｉｇｈの電圧、および選択したＶｌｏｗの電圧を、中位電圧生成部に相当する第３抵抗回路２３に出力する。また、選択したＶｌｏｗの電圧および選択したＶｍｉｎの電圧を、低電圧生成部に相当する第４抵抗回路２４に出力する。
【００３２】
第２抵抗回路２２は、抵抗Ｒ２による電圧分割によってＶｍａｘとＶｈｉｇｈとの間の電圧を得てスイッチ回路３０に出力する。第３抵抗回路２３は、抵抗Ｒ３による電圧分割によってＶｈｉｇｈとＶｌｏｗとの間の電圧を得てスイッチ回路３０に出力する。第４抵抗回路２４は、抵抗Ｒ４による電圧分割によってＶｌｏｗとＶｍｉｎとの間の電圧を得てスイッチ回路３０に出力する。なお、第２抵抗回路２２における全ての抵抗Ｒ２の抵抗値は同じである。第３抵抗回路２３における全ての抵抗Ｒ３の抵抗値は同じである。第４抵抗回路２４における全ての抵抗Ｒ４の抵抗値は同じである。
【００３３】
また、図３に示す例では、第２抵抗回路２２は４ステップの電圧を出力し、第４抵抗回路２４は４ステップの電圧を出力する。第３抵抗回路２３は２５６ステップの電圧を出力する。
【００３４】
スイッチ回路３０は、ディジタルデータ（２進の８ビットデータ）である電圧選択データの値に応じた電圧を選択し、選択した電圧を出力電圧Ｖｏｕｔ１として駆動電圧生成回路に出力する。
【００３５】
次に、可変電圧発生回路の動作をさらに詳しく説明する。
例えば、液晶表示装置に組み込まれている制御部としてのＭＰＵには、電子ボリュームの出力電圧を指定するための電圧指定信号を出力する調整手段が接続されている。調整手段は、例えば、調整員などによって操作される回転型のスイッチであり、スイッチの設定に応じた値の電圧指定信号を出力する。ＭＰＵは、電圧指定信号に対応する電圧選択データを可変電圧発生回路に出力する。なお、制御部としてのＭＰＵは例示であって、電圧選択データを出力する回路であれば、制御部はＭＰＵに限られない。
【００３６】
また、ＭＰＵは、Ｖｍａｘを示すデータ、Ｖｍｉｎを示すデータ、Ｖｏｆｆｓｅｔを示すデータ、およびＶｔｈを示すデータを可変電圧発生回路に出力する。それらのデータのもとになる値は、例えば、ＭＰＵに接続されている入力部から入力される。
【００３７】
なお、Ｖｍａｘを示すデータおよびＶｍｉｎを示すデータは、可変電圧発生回路の出力可能電圧範囲を決めるためのデータに相当する。Ｖｔｈを示すデータは、中位電圧（図２参照）の中央値を決めるためのデータに相当する。Ｖｏｆｆｓｅｔを示すデータは、中位電圧の範囲を決めるためのデータに相当する。
【００３８】
可変電圧発生回路にＶｍａｘを示すデータ、Ｖｍｉｎを示すデータ、Ｖｏｆｆｓｅｔを示すデータ、およびＶｔｈを示すデータが入力されると、演算回路２６における減算回路２６１は、Ｖｍａｘを示すデータの値からＶｏｆｆｓｅｔを示すデータの値を減算することによってＶｈｉｇｈを示すデータを得る。そして、Ｖｈｉｇｈを示すデータを電圧範囲選択回路２５に出力するとともに、減算回路２６２に出力する。
【００３９】
減算回路２６２は、Ｖｈｉｇｈを示すデータの値からＶｔｈを示すデータの値を減算する演算を行い、演算結果を減算回路２６３に出力する。減算回路２６３は、Ｖｔｈを示すデータの値から減算回路２６３の演算結果を減算してＶｌｏｗを示すデータを得る。そして、Ｖｌｏｗを示すデータを電圧範囲選択回路２５に出力する。
【００４０】
なお、演算回路２６は、入力されたＶｍａｘを示すデータおよびＶｍｉｎを示すデータを、電圧範囲選択回路２５に出力する。
【００４１】
演算回路２６の演算によって、図２に示されたような高電圧の範囲、中位電圧の範囲および低電圧の範囲が決定する。高電圧の範囲は、ＶｍａｘとＶｈｉｇｈとの間の範囲であり、低電圧の範囲は、ＶｌｏｗとＶｍｉｎとの間の範囲である。中位電圧の範囲は、ＶｈｉｇｈとＶｌｏｗとの間の範囲である。
【００４２】
電圧範囲選択回路２５には、第１抵抗回路２１からの各出力電圧に対応してスイッチ（図示せず）が設けられている。そして、電圧範囲選択回路２５は、演算回路２６から入力されたデータ（Ｖｍａｘを示すデータ、Ｖｈｉｇｈを示すデータ、Ｖｌｏｗを示すデータ、Ｖｍｉｎを示すデータ）に対応したスイッチをオン状態にして、第１抵抗回路２１からの出力電圧を選択する。例えば、演算回路２６から入力されたデータが「１１１１１１１１」であれば、第１抵抗回路２１からの第２５６電圧が選択される。演算回路２６から入力されたデータが「１１１１１１１０」であれば、第１抵抗回路２１からの第２５５電圧が選択される。演算回路２６から入力されたデータが「００００００００」であれば、第１抵抗回路２１からの第１電圧が選択される。
【００４３】
さらに、電圧範囲選択回路２５には、Ｖｍａｘを示すデータに応じて選択された出力電圧（Ｖｍａｘに相当）を、第２抵抗回路２２の高位側電圧入力端子に接続されている出力端子２５１に接続する切替回路が設けられている。また、Ｖｈｉｇｈを示すデータに応じて選択された出力電圧（Ｖｈｉｇｈに相当）を、第２抵抗回路２２の低位側電圧入力端子および第３抵抗回路２３の高位側電圧入力端子に接続されている出力端子２５２に接続する切替回路が設けられている。また、Ｖｌｏｗを示すデータに応じて選択された出力電圧（Ｖｌｏｗに相当）を、第３抵抗回路２３の低位側電圧入力端子および第４抵抗回路２４の高位側電圧入力端子に接続されている出力端子２５３に接続する切替回路が設けられている。さらに、Ｖｍｉｎを示すデータに応じて選択された出力電圧（Ｖｍｉｎに相当）を、第４抵抗回路２４の低位側電圧入力端子に接続されている出力端子２５４に接続する切替回路が設けられている。
【００４４】
以下、一例として、Ｖｍａｘとして１．１Ｖ、Ｖｍｉｎとして０．１Ｖ、Ｖｏｆｆｓｅｔとして０．４Ｖ、Ｖｔｈとして０．６Ｖが設定されたとする（図２参照）。その場合、演算回路２６は、Ｖｈｉｇｈとして０．７Ｖ、Ｖｌｏｗとして０．５Ｖを算出する（図２参照）。
【００４５】
第２抵抗回路２２は、高位側電圧入力端子に入力される電圧（電圧値Ｖｍａｘの電圧：この例では１．１Ｖ）と低位側電圧入力端子に入力される電圧（電圧値Ｖｈｉｇｈの電圧：この例では０．７Ｖ）との間の電圧を分圧して４レベルの出力電圧を出力する。第２抵抗回路２２における全ての抵抗Ｒ２の抵抗値は同じであるから、この例では、１．１Ｖ、１．０Ｖ、０．９Ｖ、０．８Ｖの等間隔の４レベルの電圧が出力される。
【００４６】
第３抵抗回路２３は、高位側電圧入力端子に入力される電圧（電圧値Ｖｈｉｇｈの電圧：この例では０．７Ｖ）と低位側電圧入力端子に入力される電圧（電圧値Ｖｌｏｗの電圧：この例では０．５Ｖ）との間の電圧を分圧して２５６レベルの出力電圧を出力する。第３抵抗回路２３における全ての抵抗Ｒ３の抵抗値は同じであるから、この例では、０．７Ｖと０．５Ｖとの間を等分した２５６レベルの電圧が出力される（図３参照）。
【００４７】
第４抵抗回路２４は、高位側電圧入力端子に入力される電圧（電圧値Ｖｌｏｗの電圧：この例では０．５Ｖ）と低位側電圧入力端子に入力される電圧（電圧値Ｖｍｉｎの電圧：この例では０．１Ｖ）との間の電圧を分圧して４つの出力電圧を出力する。第４抵抗回路２４における全ての抵抗Ｒ４の抵抗値は同じであるから、この例では、０．４Ｖ、０．３Ｖ、０．２Ｖ、０．１Ｖの等間隔の４つの電圧が出力される（図３参照）。
【００４８】
この例では、計２６４ステップの出力電圧がスイッチ回路３０に入力される。そして、スイッチ回路３０は、ディジタルデータ（２進の８ビットデータ）である電圧選択データで指定された電圧を選択し、選択した電圧を出力電圧Ｖｏｕｔ１として駆動電圧生成回路に出力する。なお、スイッチ回路３０には、図１に示すように、入力された２６４ステップの入力電圧と出力端子とを接続状態と接続しない状態とのうちの何れかの状態に設定されるスイッチが、各入力電圧に対応して設けられている。そして、スイッチ回路３０は、電圧選択データの値に対応したスイッチのみを接続状態に設定する
【００４９】
なお、図１に示された高電圧生成回路１１は、第１抵抗回路２１、電圧範囲選択回路２５および第２抵抗回路２２で実現されることになる。中位電圧生成回路１２は、第１抵抗回路２１、電圧範囲選択回路２５および第３抵抗回路２３で実現されることになる。低電圧生成回路１３は、第１抵抗回路２１、電圧範囲選択回路２５および第４抵抗回路２４で実現されることになる。
【００５０】
以上のような動作を行う可変電圧発生回路は、電圧−透過率特性において電圧値が変化しても透過率はさほど変化しない区間では、ステップ間隔（ステップ間の電圧差）を粗くする一方で、電圧値が少しでも変化すると透過率が大きく変化する区間すなわち急峻に立ち上がる急峻な区間ではステップ間隔を細かくすることができる。従って、ステップ数が一定（例えば２５６＋８＝２６４）であるときに、図６に示されたように構成されている場合に比べて、多くのステップ数を急峻に立ち上がる区間に割り当てることができる。すなわち、細かな調整を可能にすべき区間において、実際に細かな調整を行うことができるようになる。なお、図６に示された可変電圧発生回路はどの区間でも１ステップ変化させると４ｍＶ変化したのに対して、本実施の形態では、急峻に立ち上がる区間において、例えば、（０．７−０．５）／２５６＝０．８ｍＶ変化する。
【００５１】
また、本実施の形態では、Ｖｍａｘを示すデータおよびＶｍｉｎを示すデータを設定することによって可変電圧発生回路の出力可能範囲を設定することができる。また、さらに、Ｖｔｈを示すデータを設定することによって、細かな調整を可能にすべき範囲の中央を設定できる。さらに、Ｖｏｆｆｓｅｔを示すデータを設定することによって、細かな調整を可能にすべき範囲を設定できる。よって、使用する液晶表示素子の特性に適する調整可能範囲およびステップ間隔を決定できることになる。すなわち、特性が異なる液晶表示素子を使用する場合に、データを変えるだけで、いずれの液晶表示素子についても、好適な調整可能範囲およびステップ間隔を決定できる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、可変電圧発生回路は、Ｖｍａｘを示すデータとＶｏｆｆｓｅｔを示すデータとにもとづいて、中位電圧範囲の最大値であるＶｈｉｇｈを示すデータを設定したが、Ｖｔｈとの差を示すデータを可変電圧発生回路に入力するようにして、可変電圧発生回路は、そのデータとＶｔｈを示すデータとにもとづいてＶｈｉｇｈを示すデータおよびＶｌｏｗを示すデータを設定するようにしてもよい。
【００５３】
また、第１抵抗回路２１において、最も上側の抵抗Ｒ１と基準電圧Ｖｒｅｆの入力端子との間に、調整用の固定抵抗器または可変抵抗器が設けられていてもよいし、最も下側の抵抗Ｒ１と接地端子との間に、調整用の固定抵抗器または可変抵抗器が設けられていてもよい。また、可変電圧発生回路が出力する出力電圧Ｖｏｕｔ１を昇圧する昇圧回路がさらに設けられていてもよい
【００５４】
また、本実施の形態では、中位電圧範囲におけるステップ数を２５６にしたが、その値は一例であり、他の値にしてもよい。また、第２抵抗回路２２および第４抵抗回路２４によるステップ数を４にしたが、すなわち高電圧範囲のステップ数および低電圧範囲のステップ数を４にしたが、がその値は一例であり、他の値にしてもよい。例えば、総ステップ数（高電圧範囲、中位電圧範囲および低電圧範囲の合計ステップ数）を２５６にしてもよい。さらに、第２抵抗回路２２および第４抵抗回路２４を設けなくてもよい。第２抵抗回路２２および第４抵抗回路２４を設けない場合には、高電圧範囲のステップ数および低電圧範囲のステップ数は０ということになる。
【００５５】
さらに、第１抵抗回路２１、第２抵抗回路２２、第３抵抗回路２３、および第４抵抗回路２４のそれぞれにおいて、抵抗の抵抗値を同じにしたが、抵抗値を同じにすることは必須のことではない。
【００５６】
また、本実施の形態では、抵抗器列を用いた分圧によって複数の電圧値の電圧を生成するようにしたが、他の手段によって複数の電圧値の電圧を生成してもよい。
【００５７】
また、本実施の形態では、液晶表示素子として主としてＳＴＮ液晶表示素子を例にしたが、本発明による可変電圧発生回路が発生する電圧にもとづく駆動電圧によって駆動可能な液晶表示素子は、ＳＴＮ液晶表示素子に限定されない。
【００５８】
なお、本実施の形態では、透過率−電圧特性をノーマリブラックモードで説明したが、ノーマリホワイトであってもよい。ノーマリホワイトの場合も、透過率が急激に低下する立ち下がり区間、すなわち急峻な区間を有している。従って、本発明は、ノーマリホワイトモードにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明による可変電圧発生回路は、液晶表示装置を駆動するのに必要な駆動電圧を生成するための電圧を発生するのに好適に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による可変電圧発生回路の構成を示す概念図。
【図２】液晶素子の電圧−透過率特性を模式的に示す特性図。
【図３】可変電圧発生回路の具体的構成の一例を示すブロック図。
【図４】演算回路の構成例を示すブロック図。
【図５】可変電圧発生回路の一構成例を示すブロック図。
【図６】可変電圧発生回路に対して昇圧回路がさらに設けられ構成を示すブロック図。
【図７】液晶素子の電圧−透過率特性を模式的に示す特性図。
【符号の説明】
【００６１】
１０    可変電圧生成回路
１１    高電圧生成回路
１２    中位電圧生成回路
１３    低電圧生成回路
２１    第１可変抵抗回路
２２    第２可変抵抗回路
２３    第３可変抵抗回路
２４    第４可変抵抗回路
２５    電圧範囲選択回路
２６    演算回路
３０    スイッチ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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