(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル表示データに基づいてカラー画像を表示する液晶素子と、前記デジタル表示データに基づく情報信号を前記液晶素子に出力する情報信号出力手段と、前記カラー画像の赤、緑及び青の色調をそれぞれ独立に調整する複数ビットの色補正データを出力する色調調整手段と、前記デジタル表示データを前記色調調整手段からの色補正データにより補正して前記情報信号出力手段に出力する表示データ補正手段と、を備えた液晶装置であって、
前記色補正データは、情報信号値の増減量を示すビットを有し、前記表示データ補正手段は、前記デジタル表示データの下位ビット側に前記色補正データの情報信号値の増減量を示すビット数を拡張することにより前記補正を行うことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記表示データ補正手段は、前記赤、緑及び青の色調を調整するよう前記色補正データにより前記情報信号値を増減させる補正を行うことを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
【請求項３】
デジタル表示データに基づいてカラー画像を表示する液晶素子と、前記デジタル表示データに基づく情報信号を前記液晶素子に出力する情報信号出力手段と、前記カラー画像の赤、緑及び青の色調をそれぞれ独立に調整する複数ビットの色補正データを出力する色調調整手段と、前記デジタル表示データを前記色調調整手段からの色補正データにより補正して前記情報信号出力手段に出力する表示データ補正手段と、を備えた液晶装置であって、
前記情報信号出力手段は、前記デジタル表示データのビット数に前記色補正データの拡張ビット数分を加えた数のデータ入力部を有することを特徴とする液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶素子を備えた液晶装置に関し、デジタル表示データに基づいてカラー画像を表示する液晶素子の色調調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶を用いたマトリクス型ディスプレイ（ＴＦＴ、ＳＴＮ、ＦＬＣ、ＡＦＬＣ等）は、大型化、大容量化の点でめざましい進歩を遂げている。
【０００３】
例えば、画面サイズは、ノートＰＣ組込み向けに対角１０〜１４インチ、デスクトップモニター向けに１３〜２０インチ超のものが登場し、表示容量の面でもＸＧＡ（１０２４×７６８画素）、ＳＸＧＡ（同１２８０×１０２４）、さらにはＵＸＧＡ（同１６００×ｌ２８０）のものまでが発表されている。
【０００４】
このように、画面サイズ、表示容量の点でＣＲＴに匹敵するまでになった液晶ディスプレイは、今後、モニターとして、更なる画質の向上が求められ、ＣＲＴモニターなどでごく一般的に搭載されている画質（ｅｘ．色調）調整機能などを搭載するケースも増えている。
【０００５】
ところで、液晶装置の一例である液晶モニターで画質調整を行う場合、基本的に２つの方法が考えられる。その１つは、一般的なＣＲＴモニターと同様のアナログ入力を持つ液晶モニターの場合、ビデオ信号の入力部でアナログ的にゲイン調整などの処理を行う方法である。
【０００６】
また他の１つは、表示データがデジタルで入力される、所謂デジタルインターフェースを備えた液晶モニターの場合、図１３に示すように、液晶モニター１００の内部に簡単なＭＰＵ（マイクロコントローラ）１０９と、表示データ変換回路１１０の不図示のＲＡＭに変換テーブル（ルックアップテーブル：ＬＵＴ）を設け、表示データ発生部１０５からの表示データを変換（補正）する方法である。なお、この方法の場合、変換テーブルヘの設定データは、例えば色調調整ＳＷ（調整トリマ）１０７からの調整データに応じてＭＰＵ１０９が決定、セットする。
【０００７】
ここで、一般的には、制御の安定性、デバイス（液晶）駆動方式とのマッチングの良さから、デジタルで調整を行っているケースが多く、液晶モニターの入力がアナログであっても、入力部にＡ／Ｄ変換器を設け、後者と同様のデジタル処理による補正を行っているものもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の液晶装置において、画質調整を行う場合、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色調調整を行う場合、デジタル方式による調整は、調整の自由度が高い反面、ＭＰＵ、ルックアップテーブル用ＲＡＭなどを用いるため制御が複雑となると共に構成部品コストが高くつくなどの問題点があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、安価かつ簡便な方法でカラー画像の赤、緑及び青の色調調整を行うことのできる液晶装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、デジタル表示データに基づいてカラー画像を表示する液晶素子と、前記デジタル表示データに基づく情報信号を前記液晶素子に出力する情報信号出力手段と、前記カラー画像の赤、緑及び青の色調をそれぞれ独立に調整する複数ビットの色補正データを出力する色調調整手段と、前記デジタル表示データを前記色調調整手段からの色補正データにより補正して前記情報信号出力手段に出力する表示データ補正手段と、を備えた液晶装置であって、前記色補正データは、情報信号値の増減量を示すビットを有し、前記表示データ補正手段は、前記デジタル表示データの下位ビット側に前記色補正データの情報信号値の増減量を示すビット数を拡張することにより前記補正を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明は、前記表示データ補正手段は、前記赤、緑及び青の色調を調整するよう前記色補正データにより前記情報信号値を増減させる補正を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
また本発明は、デジタル表示データに基づいてカラー画像を表示する液晶素子と、前記デジタル表示データに基づく情報信号を前記液晶素子に出力する情報信号出力手段と、前記カラー画像の赤、緑及び青の色調をそれぞれ独立に調整する複数ビットの色補正データを出力する色調調整手段と、前記デジタル表示データを前記色調調整手段からの色補正データにより補正して前記情報信号出力手段に出力する表示データ補正手段と、を備えた液晶装置であって、前記情報信号出力手段は、前記デジタル表示データのビット数に前記色補正データの拡張ビット数分を加えた数のデータ入力部を有することを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明のように、色調調整手段によりカラー画像の赤、緑及び青の色調をそれぞれ独立に調整する複数ビットの色補正データを出力すると共に、表示データ補正手段により、デジタル表示データを、この色補正データによって補正した後、デジタル表示データに基づく情報信号を液晶素子に出力する情報信号出力手段に出力する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の一例である液晶モニターの模式図である。同図において、１０１は液晶素子である液晶パネルであり、この液晶パネル１０１は、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子を各画素に配した、所謂アクティブマトリクス型液晶パネルであり、本実施形における液晶パネル１０１の表示領域は対角約１３インチで、画素数はＸＧＡ（１０２４×７６８）である。
【００１７】
また、１０５はパーソナルコンピュータなどの表示データ発生部であり、この表示データ発生部１０５からは、デジタル表示データ１（ＩＤ（５：０）、ＩＤ（１５：１０）、ＩＤ（２５：２０）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色６ビット／ピクセル）と、制御信号（水平及び垂直同期信号、転送クロック、ブランキング信号など）とが液晶モニター１００に送出される。
【００１８】
また、１０７は色調調整手段である色調調整ＳＷであり、この色調調整ＳＷ１０７は、デジタル・コードＳＷで構成され、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の色調をそれぞれ独立に調整する３ビットの色補正データ（ＲＧＢ用にそれぞれＣＤ（２：０）、ＣＤ（１２：１０）、ＣＤ（２２：２０））を出力する。なお、この各色３ビットの色補正データの最上位ビットは、所謂サインビットであり、補正データの極性（補正の方向）を表している。
【００１９】
また、１０８は表示データ補正手段である表示データ補正回路であり、表示データ補正回路１０８は、表示データ発生部１０５からのデジタル表示データ１（６ビット／ピクセル）を、色補正データの残りの２ビット／ピクセルによって８ビット／ピクセルに拡張し、“表示データ２”としてパネル制御回路１０４に送出する。なお、この表示データ補正手段１０８の動作については後で詳しく述べる。
【００２０】
また、１０４はパネル制御回路であり、このパネル制御回路１０４は、表示データ補正回路１０８によって補正された表示データ２を情報信号出力手段である情報電極駆動回路１０２に出力すると共に、表示データ発生部１０５からの制御信号に基づき、情報電極駆動回路１０２と走査電極駆動回路１０３への各種制御信号を生成する。
【００２１】
また、１０６は駆動電圧発生回路であり、この駆動電圧発生回路１０６は、パネル制御回路１０４からの駆動電圧制御信号に基づき、所定の走査電極駆動電圧及び情報電極駆動電圧を発生し、それぞれ走査電極駆動回路１０３、情報電極駆動回路１０２に供給する。
【００２２】
そして、走査電極駆動回路１０３及び情報電極駆動回路１０２は、駆動電圧発生回路１０６からの各駆動電圧、並びにパネル制御回路１０４からの各種制御信号及び表示データに基づき、それぞれ走査電極駆動波形、情報電極駆動波形を発生して液晶パネル１０１の走査電極１０１ａ及び情報電極１０１ｂに印加し、液晶パネル１０１を所定のフレーム周波数、駆動電圧で駆動する。
【００２３】
なお、この情報電極駆動回路１０２は、オリジナルの入力データ“表示データ１”のビット数（６ビット）に、色補正データの拡張分（２ビット）を加えた、計８ビットの表示データ入力幅に対応するデータ入力部を有している。
【００２４】
ここで、図２は、情報電極駆動回路１０２の構成を示すブロック図であり、この情報電極駆動回路１０２は、上記８ビットの表示データ入力幅に対応するデータ入力部としてパネル制御回路１０４からのシフト方向切替信号、イネーブル入出力信号及びクロック信号により作動する双方向ラッチセレクタ１０１Ａ、８ビットの表示データ２を並び替えるデータ並び替え回路１０２Ｂ、データ並び替え回路１０２Ｂにより並び替えられた表示データ２を保持するデータレジスタ１０２Ｃ、このデータレジスタ１０２Ｃに保持された表示データ２をパネル制御回路１０４からのラッチ信号によりラッチするデータラッチ部１０２Ｄ、ラッチされたデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータ１０２Ｅ及び出力アンプ１０２Ｆを有している。
【００２５】
なお、同図において、基準駆動電圧Ｖ０〜Ｖ８は、液晶パネル１０ｌのγ特性カーブ上の主要９ポイントを決定するために、駆動電圧発生回路１０６から入力される電圧である。他方、各色８ビットの表示データはラッチ信号（ＬＰ）によってラッチされるが、情報信号駆動回路１０２にとっては入力される８ビットすべてが表示データであり、その表示データの中に前記補正データが含まれているか否かは関係ない。
【００２６】
ここで、情報信号駆動回路１０２は、ラッチされた８ビットの表示データに基づき、図３に示すように上位３ビットによってγ補正電圧の一つの電圧範囲（Ｖｎ＋１〜Ｖｎ）を選択し、下位５ビットはＤ／Ａ変換によってＶｎ＋１〜Ｖｎ間をさらに均等に３２分割することによって２５６通りの電圧を出力する。なお、入力される表示データと出力電圧の関係は図４に示すとおりである。
【００２７】
一方、図５は、液晶パネル１０１への出力電圧と液晶の透過率の関係を示す図である。基本的に、既述した情報電極駆動回路１０２から出力される２５６通りの出力電圧に応じて、液晶パネルは２５６レベルの透過率を示すが、同図に示すように、一般的にこの特性はγ＝１ではなく、やや複雑なＳ字状の特性をもつケースが多い。このため、液晶の透過率がリニアに変化するよう調整する目的で、前記基準駆動電圧Ｖ０〜Ｖ８を与えている。
【００２８】
ところで、この出力電圧と液晶透過率との関係は、ＲＧＢ各色ごとに微妙に異なっているため、本発明においては、色調調整ＳＷ１０７と表示データ拡張回路１０８を用いてＲＧＢ各色ごとにそれぞれ独立に色調調整を行うようにしている。
【００２９】
ここで、色調調整ＳＷ１０７は、既述した通り一般的なデジタル・コードＳＷであり、調整位置に応じて各色３ビットの色補正データ（デジタル・コード）を出力するものである。なお、この色調調整ＳＷ１０７は、アナログトリマー（可変抵抗器）とＡ／Ｄ変換器の組み合わせによっても同様の機能を実現させることもできる。
【００３０】
なお、図６は、本実施の形態における色補正データＣＤ（ｘ２：ｘ０）（Ｒ：ｘ＝０、Ｇ：ｘ＝１、Ｂ：ｘ＝２）のコード表である。ここで、３ビットのうち、最上位ビットＣＩＤｘ２は補正データの極性（補正の方向）を、残りの２ビットが補正量を表している。
【００３１】
図７、図８は、本実施の形態における表示データ補正回路１０８の動作を説明する図である。
【００３２】
ここで、既述したように表示データ補正回路１０８には、表示データ１（本実施の形態においてはＲＧＢ各色６ビット）と色補正データ（同３ビット）が入力される。そして、色補正データの最上位ビットが、“０”の場合は、図５の透過率特性のプラス方向に補正を行い、“１”であれば同じくマイナス方向に補正を行う。
【００３３】
そして、図７がプラス補正を行う場合の処理フローである。ここで、プラス補正とは、入力される表示データに対する出力電圧（液晶駆動電圧）を補正なしの場合よりも上げ、液晶の透過率を上げる方向を指す。
【００３４】
以下、そのフローを説明する。
【００３５】
補正を行う場合、表示データ補正回路１０８は、まず色補正データの最上位ビットが“０”であることからプラス補正と判断し、表示データ発生部１０５から入力される図７の（ａ）に示す６ビットの表示データ１を、（ｂ）に示すように２ビット分上位ビット側にシフトし、下位２ビットを“１”で埋める。
【００３６】
その後、（ｃ）に示すように下位２ビットに色調調整ＳＷ１０７からの色補正データの２ビットを減算処理し、その結果を（ｄ）に示す８ビットの表示データ２として、パネル制御回路１０４に出力する。特に図示していないが、以上のような処理は、簡単なハードウェア「ビットシフト回路」と「加減算回路」で実現できる。
【００３７】
一方、図８は、マイナス補正を行う場合の処理フローである。
【００３８】
そして表示データ補正回路１０８は、補正を行う場合、まず色補正データの最上位ビットが“１”であることからマイナス補正と判断し、表示データ発生部１０５から入力される図８の（ａ）に示す６ビットの表示データ１を（ｂ）に示すように２ビット分上位ビット側にシフトし、下位２ビットを“０”で埋める。
【００３９】
その後、（ｃ）に示すように下位２ビットに色調調整ＳＷ１０７からの色補正データの２ビットを加算処理し、その結果を（ｄ）に示す８ビットの表示データ２として、パネル制御回路１０４に出力する。
【００４０】
図９は、前記プラス補正時の表示データ補正回路１０８への入力データ（６ビット）と、色調整処理後の出力データ（８ビット）との関係を示す表である。
【００４１】
一例として、入力データが“０７Ｈ”の場合をみると、補正無しの出力電圧が「Ｖ７」、プラス補正最大（図６の＋３）の出力電圧が「Ｖ７＋（Ｖ８−Ｖ７）×３／３２」である。すなわち、プラス方向に補正を最大に行った場合、補正なしに比べて「（Ｖ８−Ｖ７）×３／３２」分だけ出力電圧が上がり、それに伴って液晶の透過率も変化（アップ）する。
【００４２】
このように、本実施の形態においては、一つの入力データに対して、８ビット（２５６通り）の１ＬＳＢ単位で、プラス方向、マイナス方向それぞれに３段階の色調調整が可能である。なお、図１０は、このような補正を行った場合の液晶の透過率特性の変化を示す概念図である。
【００４３】
そして、本発明においては、この補正処理をＲＧＢそれぞれ独立（勿論、Ｒの表示データは、Ｒの色補正データで処理する）に行なっている。これにより、ＲＧＢ各色ごとに微妙に異なっていた電圧−透過率特性を補正して一致させることが出来、全階調レベルにおいてカラーバランスを保った表示が可能になった。
【００４４】
このように、色調調整ＳＷ１０７によりＲＧＢの色調をそれぞれ独立に調整する色補正データを出力すると共に、表示データ補正回路１０８において色補正データによって表示データを補正することにより、ＭＰＵ、ルックアップテーブル用ＲＡＭなどを用いることなく、安価かつ簡便な方法でＲＧＢ独立に色調調整を行うことができる。
【００４５】
次に、本実施の形態の第２の実施の形態について説明する。
【００４６】
本実施の形態においては、図１における色調調整ＳＷ１０７の色補正データのビット数をＲＧＢ各色５ビットに変更した。なお、色補正データの最上位ビットが、補正の方向を示すのは既述した第１の実施の形態と同様である。
【００４７】
図１１及び図１２は、本実施の形態における表示データ補正回路１０８の処理フローを示すものである。
【００４８】
ここで、この表示データ補正回路１０８の処理フローは、既述した第１の実施の形態と同様であるが、第１の実施の形態では、入力される表示データ１（６ビット）に色補正データ（２ビット）を拡張して、計８ビットにしたのに対し、本実施の形態では、補正処理後の表示データ幅が８ビットである点は同じであるが、演算処理としては表示データ１のＬＳＢ側２ビットに色補正データのＭＳＢ側２ビットが、オーバーラップする形の演算処理を行うようにしている。
【００４９】
そして、このような演算処理を行うことにより、第１の実施の形態と同様の補正ピッチで、より広い範囲での補正が可能になった。
【００５０】
なお、第１、第２の実施の形態と共に、６ビットの表示データに対して、補正データとしての拡張分を２ビットとし、計８ビットの表示データとして情報電極駆動回路１０２に出力する構成を採っているが、これは、あくまでも一例であり、思想的にはこのビット数に限定されるものではないことは言うまでもない。例えば、入力される表示データを８ビットとし、補正後１０ビットの表示データとして情報電極駆動回路１０２に出力するようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、色調調整手段と、表示データ補正手段とを備え、表示データ補正手段において、色調調整手段により出力されるカラー画像の赤、緑及び青の色調をそれぞれ独立に調整する色補正データによりデジタル表示データを補正することができるので、より安価で簡便な方法で赤、緑及び青独立に色調調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の一例である液晶モニターの模式図。
【図２】上記液晶モニターの情報電極駆動回路の構成を示すブロック図。
【図３】上記液晶モニターに入力される表示データに応じて上記情報電極駆動回路が出力する電圧を示す図。
【図４】上記情報電極駆動回路の表示データと出力電圧との関係を示す図。
【図５】上記情報電極駆動回路の出力電圧と液晶パネルの透過率との関係の一例を示す図。
【図６】上記液晶モニターの色調調整ＳＷから出力される色補正データの一例を示す図表。
【図７】上記液晶モニターの表示データ補正回路のプラス補正を行う場合の動作を説明する図。
【図８】上記表示データ補正回路のマイナス補正を行う場合の動作を説明する図。
【図９】上記表示データ補正回路の入力データと出力データとの関係の一例を示す図表。
【図１０】上記表示データ補正回路の補正方向と液晶パネルの透過率との関係の一例を示す図。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る液晶モニターの表示データ補正回路におけるプラス補正を行う場合の動作を説明する図。
【図１２】上記表示データ補正回路のマイナス補正を行う場合の動作を説明する図。
【図１３】従来の色補正回路を含む液晶モニターの模式図。
【符号の説明】
１００          液晶モニター
１０１          液晶パネル
１０２          情報電極駆動回路
１０３          走査電極駆動回路
１０４          パネル制御回路
１０５          表示データ発生部
１０７          色調調整ＳＷ
１０８          表示データ補正回路
【図１】
0003962484.tif 000002
【図２】
0003962484.tif 000003
【図３】
0003962484.tif 000004
【図４】
0003962484.tif 000005
【図５】
0003962484.tif 000006
【図６】
0003962484.tif 000007
【図７】
0003962484.tif 000008
【図８】
0003962484.tif 000009
【図９】
0003962484.tif 000010
【図１０】
0003962484.tif 000011
【図１１】
0003962484.tif 000012
【図１２】
0003962484.tif 000013
【図１３】
0003962484.tif 000014