(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルのコントロールドライバであって、
外部から入力される入力画像データに対して所定の演算を実行して演算データを生成する演算回路と、
前記液晶表示パネルのＶ−Ｔ（電圧−透過率）特性が記述されたＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）と、
前記ＬＵＴから供給される表示データに応答して、前記液晶表示パネルに供給する出力電圧を生成する線形補間Ｄ／Ａコンバータと
を具備し、
前記演算回路は、前記演算データの上位ビットデータと下位ビットデータとを特定し、前記上位ビットデータを前記ＬＵＴに供給し、
前記ＬＵＴは、
前記上位ビットデータに基づいて第１出力データと第２出力データとを前記表示データとして前記線形補間Ｄ／Ａコンバータに供給し、
前記線形補間Ｄ／Ａコンバータは、
前記第１出力データと前記第２出力データと前記下位ビットデータとに対応して、線形補間演算とＤ／Ａ変換とを行って前記出力電圧を生成する
コントロールドライバ。
【請求項２】
請求項１に記載のコントロールドライバにおいて、
前記線形補間Ｄ／Ａコンバータは、
入力される二つのデータを線形補間する線形補間部と、
入力されるデジタルデータと出力する出力電圧とが直線的に対応するリニアＤＡＣ部と
を含み、
前記線形補間部は、
前記下位ビットデータに基づいて、前記第１出力データと前記第２出力データとを線形補間して得られたデジタル線形補間データを前記リニアＤＡＣ部に供給し、
前記リニアＤＡＣ部は、
前記デジタル線形補間データを受け、前記デジタル線形補間データに対してＤ／Ａ変換を実行して、前記出力電圧を生成する
コントロールドライバ。
【請求項３】
請求項２に記載のコントロールドライバにおいて、
前記演算回路は、
特定の表示ガンマ値に対応する前記入力画像データを、他の表示ガンマ値に対応する画像データに変換するガンマ演算を実行し、前記ガンマ演算により得られたガンマ演算データを前記演算データとして出力する
コントロールドライバ。
【請求項４】
請求項３に記載のコントロールドライバにおいて、
前記演算回路は、
前記コントロールドライバの外部から供給されるガンマ選択信号に応答して、前記他の表示ガンマ値を切り換える
コントロールドライバ。
【請求項５】
請求項４に記載のコントロールドライバにおいて、
前記ＬＵＴは、書き換え可能なメモリに記憶され、前記コントロールドライバの外部から供給される命令に応答して更新される
コントロールドライバ。
【請求項６】
請求項５に記載のコントロールドライバにおいて、
前記ＬＵＴは、
第１ＬＵＴと第２ＬＵＴとを含み、
前記第１ＬＵＴと前記第２ＬＵＴとの各々は、前記上位ビットデータのビット数に対応する数のアドレスを有し、
前記第１ＬＵＴは、
第ｎ（ｎ：任意の自然数）アドレスに第ｎ補正データを保持し、
前記第２ＬＵＴは、
第ｎ＋１アドレス、または、第ｎ−１アドレスに、前記第ｎ補正データを保持する
コントロールドライバ。
【請求項７】
請求項５に記載のコントロールドライバにおいて、さらに、
前記ＬＵＴから出力されるデータを受ける信号比較部
を具備し、
前記ＬＵＴは、
前記上位ビットデータの最下位ビットデータを除く値に対応する補正データを保持する奇数用ＬＵＴと、
前記上位ビットデータの最下位ビットデータを除く値に対応する補正データを保持する偶数用ＬＵＴと
を含み、
前記奇数用ＬＵＴは、
前記上位ビットデータの最下位ビットデータを除く値に対応するアドレスのデータを前記第１出力データとして出力し、
前記偶数用ＬＵＴは、
前記上位ビットデータに１を加えたデータから最下位ビットデータを除く値に対応するアドレスのデータを前記第２出力データとして出力し、
前記信号比較部は、
前記上位ビットデータの最下位ビットデータに基づいて、前記第１出力データと前記第２出力データとを入れ替えて前記線形補間Ｄ／Ａコンバータに供給する
コントロールドライバ。
【請求項８】
請求項５に記載のコントロールドライバにおいて、
前記ＬＵＴは、
前記上位ビットデータのデータ数に対応する個数のアドレスを有し、
前記上位ビットデータに応答して前記ＬＵＴに保持されているデータを参照し、その参照によって得られた前記上位ビットデータに対応する第一アドレスのデータを第１出力データとし、前記第一アドレスに隣接する第二アドレスに対応するデータを第２出力データとして前記線形補間Ｄ／Ａコンバータに供給する
コントロールドライバ。
【請求項９】
請求項６から８の何れか１項に記載のコントロールドライバにおいて、
前記入力画像データのビット数をＮとし、前記上位ビットデータのビット数をＪとし、前記下位ビットデータのビット数をＫとし、前記第１出力データのビット数をＪ＋Ｌとし、前記第２出力データのビット数をＪ＋Ｌとし、前記デジタル線形補間データのビット数をＭとしたときに、各変数（Ｎ、Ｊ、Ｋ、ＬおよびＭ）が、下記（１）式、（２）式および（３）式
Ｎ＜Ｍ              …  （１）
（Ｋ＋Ｊ）＜Ｍ      …  （２）
（Ｋ＋Ｊ＋Ｌ）＝Ｍ  …  （３）
を満たす値である
コントロールドライバ。
【請求項１０】
請求項１に記載のコントロールドライバにおいて、
前記線形補間Ｄ／Ａコンバータは、
前記第１出力データに応答して第１アナログ信号を出力する第１リニアＤＡＣと、前記第１リニアＤＡＣは、入力されるデジタルデータと出力する出力電圧とを直線的に対応させて前記第１アナログ信号を生成し、
前記第２出力データに応答して第２アナログ信号を出力する第２リニアＤＡＣと、前記第２リニアＤＡＣは、入力されるデジタルデータと出力する出力電圧とを直線的に対応させて前記第２アナログ信号を生成し、
前記下位ビットデータに基づいて、前記第１アナログ信号と前記第２アナログ信号とを線形補間して前記出力電圧を生成するアナログ線形補間部
具備する
コントロールドライバ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコントロールドライバにおいて、
前記演算回路は、
特定の表示ガンマ値に対応する前記入力画像データを、他の表示ガンマ値に対応する画像データに変換するガンマ演算を実行し、前記ガンマ演算により得られたガンマ演算データを前記演算データとして出力する
コントロールドライバ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のコントロールドライバにおいて、
前記演算回路は、
前記コントロールドライバの外部から供給されるガンマ選択信号に応答して、前記他の表示ガンマ値を切り換える
コントロールドライバ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のコントロールドライバにおいて、
前記ＬＵＴは、書き換え可能なメモリに記憶され、前記コントロールドライバの外部から供給される命令に応答して更新される
コントロールドライバ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコントロールドライバにおいて、
前記ＬＵＴは、
第１ＬＵＴと第２ＬＵＴとを含み、
前記第１ＬＵＴと前記第２ＬＵＴとの各々は、前記上位ビットデータのビット数に対応する数のアドレスを有し、
前記第１ＬＵＴは、
第ｎ（ｎ：任意の自然数）アドレスに第ｎ補正データを保持し、
前記第２ＬＵＴは、
第ｎ＋１アドレス、または、第ｎ−１アドレスに、前記第ｎ補正データを保持する
コントロールドライバ。
【請求項１５】
請求項１から４の何れか一項に記載のコントロールドライバにおいて、
前記演算回路は、組み合わせ回路で構成される
コントロールドライバ。
【請求項１６】
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを駆動するコントロールドライバとを具備する液晶表示装置であって、
前記コントロールドライバは、
外部から入力される入力画像データの画像を、前記液晶表示パネルに適切に表示させるための演算を実行して演算データを生成する演算回路と、
前記液晶表示パネルのＶ−Ｔ（電圧−透過率）特性をあらわす補正データが記述されたＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）と、
前記ＬＵＴから供給される表示データに応答して、前記液晶表示パネルに供給する出力電圧を生成する線形補間Ｄ／Ａコンバータと
を具備し、
前記演算回路は、前記演算データの上位ビットデータと下位ビットデータとを特定し、前記上位ビットデータを前記ＬＵＴに供給し、
前記ＬＵＴは、
前記上位ビットデータに基づいて第１出力データと第２出力データとを前記表示データとして前記線形補間Ｄ／Ａコンバータに供給し、
前記線形補間Ｄ／Ａコンバータは、
前記第１出力データと前記第２出力データと前記下位ビットデータとに対応して、線形補間演算とＤ／Ａ変換とを行って前記出力電圧を生成する
液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の液晶表示装置において、
前記線形補間Ｄ／Ａコンバータは、
線形補間部とリニアＤＡＣ部と
を含み、
前記線形補間部は、
前記下位ビットデータに基づいて、前記第１出力データと前記第２出力データとを線形補間して得られたデジタル線形補間データを前記リニアＤＡＣ部に供給し、
前記リニアＤＡＣ部は、
前記デジタル線形補間データを受け、前記デジタル線形補間データをアナログ信号に変換し、前記アナログ信号に対応する前記出力電圧を生成する
液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の液晶表示装置において、
前記演算回路は、
特定の表示ガンマ値に対応する前記入力画像データを、他の表示ガンマ値に対応する画像データに変換するガンマ演算を実行し、前記ガンマ演算により得られたガンマ演算データを前記演算データとして出力する
液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の液晶表示装置において、
前記演算回路は、
前記液晶表示装置の外部から供給されるガンマ選択信号に応答して、前記他の表示ガンマ値を切り換える
液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の液晶表示装置において、
前記ＬＵＴは、書き換え可能なメモリに記憶され、前記液晶表示装置の外部から供給される命令に応答して更新される
液晶表示装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の液晶表示装置において、
前記ＬＵＴは、
第１ＬＵＴと第２ＬＵＴとを含み、
前記第１ＬＵＴと前記第２ＬＵＴとの各々は、前記上位ビットデータのビット数に対応する数のアドレスを有し、
前記第１ＬＵＴは、
第ｎ（ｎ：任意の自然数）アドレスに第ｎ補正データを保持し、
前記第２ＬＵＴは、
第ｎ＋１アドレス、または、第ｎ−１アドレスに、前記第ｎ補正データを保持する
液晶表示装置。
【請求項２２】
請求項１６から２１の何れか一項に記載の液晶表示装置において、
前記演算回路は、組み合わせ回路で構成される
液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置および液晶表示装置のコントロールドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
マンマシンインターフェースとして、フラットパネルディスプレイが広く普及してきている。なかでも液晶表示装置は、製造技術、歩留り、コストの観点で他のフラットパネルディスプレイ（例えば、プラズマディスプレイパネルなど）に優っていることから、さまざまな分野に適用されている。
液晶表示装置に備えられた液晶パネルには、Ｖ−Ｔ（電圧−透過率）特性と呼ばれる特性がある。液晶パネルの画素の液晶分子は、一定以上の電圧に応答してその液晶分子の配向が変化する。Ｖ−Ｔ特性とは、その液晶分子の配向を変化させるための電圧と、その電圧に対応してその画素を透過する光の量との関係性である。液晶パネルは、パネルごとに固有で、かつ非線形なＶ−Ｔ特性を有している。そのため、一般的な液晶表示装置において、液晶パネル固有のＶ−Ｔ特性に合わせて入力階調データの値に対して非線形な駆動電圧を生成するＤ／Ａコンバータを備えたコントローラドライバによって、液晶パネルへの印加電圧が決定されている。例えば、外部から液晶表示装置に供給される入力画像データは、ＣＲＴに対応したガンマ値（γ＝２．２）のデータであることが多いため、コントローラドライバに内蔵されるＤ／Ａコンバータは一般的にγ＝２．２の表示特性になるように設定されている。
【０００３】
また、従来の液晶表示装置において、ガンマ値の変更や、更に表示画像の色調を向上させるために、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれについて異なるガンマ値を表示するといった処理（以下、ガンマ補正処理と呼ぶ。）が行われることもある。そのガンマ補正処理を行うために、従来の液晶表示装置には、コントローラドライバの前段にガンマ特性（階調補正特性）データを記憶したＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−ｕｐ  Ｔａｂｌｅ：参照表）が備えられており、ＬＵＴによって入力画像データを変換した画像データをコントローラドライバに転送していた。
【０００４】
液晶表示装置のＬＵＴは、例えば、入力画像データが８ビットで構成されている場合、１０ビットなどの拡張されたビット数であることが要求される。これは、ＬＵＴを参照してガンマ補正処理を行った場合に、データが潰れることを防ぐためである。そのため、従来の液晶表示装置では、入力画像データのビット数よりも大きいビット数のデータを保持することができるメモリでＬＵＴを構成している。
【０００５】
このような液晶表示装置において、ＬＵＴに割り当てるメモリ容量の増大を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１、２および３参照。）。特許文献１（特開平５−６４１１０号公報）には、表示画面をブロックに分け、いくつかのブロック毎のガンマ補正データを複数のＬＵＴに格納している。Ａ／Ｄ変換器でディジタル変換された映像信号を、上記の複数のＬＵＴに入力し、係数付加回路と加算回路からなる補間処理回路により、ガンマ補正データの無いブロックの映像信号を形成する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２（特開２００１−２３８２２７号公報）には、液晶表示装置のような信号−輝度特性が非線形な素子を利用して画像表示を行う際に、そのガンマ特性やホワイトバランス調整において、デジタルデータによる補正後のダイナミックレンジを、アナログ系の回路によるゲイン調整、及びオフセット調整によって設定する技術が開示されている。これによって、デジタルデータによる補正をルックアップテーブルによって行う場合に、その補正データの全てを有効に利用することで、補正用のデータに要するメモリ容量の増大を抑制している。
【０００７】
さらに、特許文献３（特開２００５−１３５１５７号公報）には、補正特性データの記憶容量を低減することが可能な階調補正のための画像処理回路、画像表示装置及び画像処理方法に関する技術が開示されている。特許文献３に開示される技術では、入力される画像データの階調数より少ない階調数に対応する階調補正特性データを第１及び第２のＬＵＴ記憶部に記憶している。そして、階調補正処理の対象となる画素の階調値を入力階調値として、第１及び第２のＬＵＴ記憶部を参照し、その入力階調値に対応する出力階調値、及び、それと隣接する入力階調値に対応する出力階調値を取得している。ここで、隣接する階調値とは、ある入力階調値の１つ上の階調値又は１つ下の階調値を指している。そして、それら２つの隣接する出力階調値の間の出力階調値を線形補間により求めて、全入力階調値に対応する出力階調値を得ている。そして、入力された画像データの各画素に対して階調補正を行い、補正後の画像データを出力している。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−６４１１０号公報
【特許文献２】特開２００１−２３８２２７号公報
【特許文献３】特開２００５−１３５１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
液晶表示装置では、ガンマ演算処理を実行する場合に、表示させる画像のコントラストや表示装置周辺の明るさなどに応じて、変更後のデータのガンマ値を切り換えたい場合がある。そのため、入力画像データに対するガンマ演算処理において、複数のガンマ値に応じてデータ変換ができることが求められている。したがって、変更対象のガンマ値が複数の場合、変更対象のガンマ値の数のＬＵＴを備える必要がある。複数のＬＵＴを備えるためには、その複数のＬＵＴを保持することができるメモリ容量が必要となる。コントロールドライバに、ガンマ補正処理を行うための複数のＬＵＴを備える場合、チップサイズが増大するという問題が発生する。
【００１０】
また、コントロールドライバで、チップサイズの増大を抑制しつつ、複数の変更対象のガンマ値に対応させるには、内蔵するＬＵＴを１つとし、表示させる画像のガンマ値を変化させるごとに、ＬＵＴを書き換える必要がある。しかしながら、ＬＵＴの書き換えには多くの時間がかかる。そのため、電子機器を使用する環境の変化に対して、リアルタイムでＬＵＴを書き換えることが困難な場合がある。
【００１１】
また、従来のＬＵＴは、非線形な駆動電圧を生成するコントローラドライバにより決定されるＶ−Ｔ特性の補正処理（以下、Ｖ−Ｔ補正処理と呼ぶ）にも対応することが可能である。
【００１２】
しかし、ＬＵＴによるガンマ補正処理または、Ｖ−Ｔ補正処理は、データが潰れることを防ぐため、入力画像データのビット数よりも大きいビット数で構成されているため、ＬＵＴによる補正処理を実行するときに、コントローラドライバに変換画像データを入力する前に減色処理を行う必要がある。
【００１３】
また、従来の液晶表示装置において上記のような１つのＬＵＴを用いた補正処理では、ガンマ演算処理（または、その他の画像演算処理）のような、入力画像データを液晶表示装置に適した画像データに変換する処理と、その変換された画像データを、さらに表示パネルの個々のＶ−Ｔ特性に対応させるためのＶ−Ｔ補正処理とを同時に行うことができない。加えて、従来のコントロールドライバでは、減色処理をすることなくデータを表示パネルに供給することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１５】
上記課題を解決するために、外部から入力される入力画像データ（３１）の画像を、液晶表示パネル（２）に適切に表示させるための演算を実行して演算データを生成する演算回路（１１）と、前記液晶表示パネル（２）のＶ−Ｔ（電圧−透過率）特性をあらわす補正データが記述されたＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）（１２）と、前記ＬＵＴ（１２）から供給される表示データ（３４、３５）に応答して、前記液晶表示パネル（２）に供給する出力電圧を生成する線形補間Ｄ／Ａコンバータ（１３）とを具備する液晶表示パネルのコントロールドライバ（３）を構成する。
【００１６】
ここにおいて、前記演算回路（１１）は、前記演算データの上位ビットデータ（３２）と下位ビットデータ（３３）とを特定し、前記上位ビットデータ（３２）を前記ＬＵＴ（１２）に供給する。また、前記ＬＵＴ（１２）は、前記上位ビットデータ（３２）に基づいて第１出力データ（３４）と第２出力データ（３５）とを前記表示データとして前記線形補間Ｄ／Ａコンバータ（１３）に供給する。さらに、前記線形補間Ｄ／Ａコンバータ（１３）は、第１出力データ（３４）と第２出力データ（３５）と前記下位ビットデータとに対応しての線形補間演算とＤ／Ａ変換とを行って前記出力電圧を生成する。
【００１７】
そのコントロールドライバ（３）は、入力された画像データ（３１）を、表示パネル（２）に対応したデータにするための補正を行う。この場合に、演算式を用いて実行できる補正に関しては、演算回路（１１）を用いてその補正を実行している。また、演算式を用いて補正することが困難な補正（Ｖ−Ｔ特性の補正など）に対しては、書き換え可能なメモリに保持されたＬＵＴ（１２）を参照している。つまり、本願発明のコントロールドライバでは、演算回路（１１）による補正を行った後、ＬＵＴ（１２）によるＶ−Ｔ特性に対応させる補正を行っている。なお、本願発明のコントロールドライバでは、ＬＵＴ（１２）を書き換えることができるので、Ｖ−Ｔ特性の異なる複数の表示パネル（２）に対し、コントロールドライバを複数用意する必要が無い。また、演算回路（１１）は、外部から入力される制御信号に応答して、実行する演算を切り換える。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明は、入力された画像データを、表示パネルに対応したデータにするための補正を行っている。この場合において、演算式を用いて実行できる補正に関しては、演算回路を用いてその補正を実行している。また、演算式を用いて補正することが困難な補正（例えば、Ｖ−Ｔ特性に関する補正）に対しては、書き換え可能なメモリに保持されたＬＵＴを用いてその補正を実行している。そのため、上記の演算回路で行われるような補正に対応するＬＵＴを構成する必要が無く、回路規模の小さいコントロールドライバを構成することが可能となる。
【００１９】
つまり、本願発明のコントロールドライバは、表示パネルのＶ−Ｔ特性に対応した一つのＬＵＴと、演算式を用いたガンマ演算のような、複数種類の値に対応して切り換え可能な演算との掛け合わせによって、入力された画像データを表示パネルに対応した表示データに補正している。演算式を用いて実行できる補正とＬＵＴを用いて行う補正は独立している。そのため、たとえば、１種類のＬＵＴを用いて複数種類の演算を行う事により、複数種類の演算ごとのＬＵＴを備えることなく複数種類の補正を行うことが出来る。
【００２０】
また、本願発明のコントロールドライバは、入力される画像データに対して、その演算回路が実行する演算を変更したい場合に、切り換え信号に応答して、リアルタイムで切り換えることができる構成を備えている。そのため、液晶表示装置の周辺環境の変化などに対応して速やかに画像が表示される状態（例えば、コントラストなど）を変更することが可能である。
【００２１】
また、本願発明のＬＵＴは、表示パネルごとのＶ−Ｔ特性に対応している。したがってＬＵＴを書き換えることで、一つのコントロールドライバで、複数の表示パネルに対応した出力電圧の出力をすることが可能となる。
【００２２】
また、上述の実施形態において、演算回路から出力されるデータ（ガンマ演算結果データ）は、入力画像データのビット数よりも拡張されている。ＬＵＴでの補正処理では、拡張されたビット数に対応する二つのデータに対して線形補間を行っている。したがって、本願発明では、減色処理を行うことなく表示データをデータ線駆動回路に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して本願発明を実施するための形態について説明を行う。以下に述べる実施形態においては、ある特定のガンマ値に対応している入力画像データを、他のガンマ値に対応するデータに変換して液晶表示パネルに画像を表示させる場合を例示して、本願発明に関する説明を行う。なお、これは本願発明がガンマ補正処理のみに適用可能であることを意味するものではない。
【００２４】
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態の液晶表示装置１の構成を例示するブロック図である。図１を参照すると、本実施形態の液晶表示装置１は、液晶表示パネル２と、コントロールドライバ３と、ゲートドライバ４と、処理装置５とを含んで構成されている。液晶表示パネル２は、複数のデータ線（図示されず）と、その複数のデータ線に交差する複数のゲート線（図示されず）と、それらの交点に備えられた複数の画素とを含んで構成されている。また、液晶表示パネル２は透過光を提供するバックライト（図示されず）を備えている。
【００２５】
液晶表示パネル２の複数の画素の各々は、２枚の偏光板と、その間に備えられた液晶とを含んで構成されている。液晶表示パネル２の画素に備えられた液晶分子は、加えられる電界の強さに応じて液晶分子の配向が変化する。画素は、液晶分子の配向方向に応じた光を透過する。したがって、液晶表示装置では、画素に加えられる電界と、画素を透過する透過光との関係（以下、Ｖ−Ｔ特性と呼ぶ。）に応じて入力画像データを補正してから、液晶表示パネル２に画像を表示させている。液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性は、液晶表示パネルの個体ごとに異なっている。
【００２６】
コントロールドライバ３は、データ線に出力電圧を提供している。コントロールドライバ３の詳細に関しては後述する。ゲートドライバ４は、ゲート線（走査線）のスキャンを実行している。例えば、液晶表示パネル２を線順次駆動で駆動する場合、ゲートドライバ４は１番上のラインから順に走査する。そして、一番下のラインの走査が完了すると、一番上のラインに戻る。ゲートドライバ４は、この動作を繰り返し実行している。
【００２７】
処理装置５は、液晶表示パネル２に表示させる画像を、入力画像データ３１として提供している。処理装置５は、ＣＰＵ（図示されず）とメモリ（図示されず）と画像メモリ（図示されず）と表示コントローラ（図示されず）とを含んで構成されている。また、それらはバス（図示されず）を介して接続されている。図１に示されているように、処理装置５は、入力画像データ３１と、ガンマ設定信号３７と、ドライバ制御信号３８とをコントロールドライバ３に提供している。
【００２８】
図１を参照すると、第１の実施形態のコントロールドライバ３は、制御装置６と、ガンマ変換部７と、データ線駆動回路８と、電源電圧生成回路９とを含んで構成されている。また、そのガンマ変換部７は、ガンマ演算回路１１と、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）１２と、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３とを含んで構成されている。制御装置６は、処理装置５から供給される入力画像データ３１を受け取る。また制御装置６は、ゲートドライバ４の駆動タイミングを制御する駆動タイミング制御信号を出力している。また、制御装置６は、ゲートドライバ４の動作タイミングに対応するように、入力画像データ３１をガンマ変換部７に供給している。データ線駆動回路８は、ガンマ変換部７から提供される出力電圧に応じて液晶表示パネル２のデータ線を駆動している。図１を参照すると、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３は、線形補間回路２３と、複数のリニアＤＡＣ２４とを備えている。複数のリニアＤＡＣ２４は、液晶表示パネル２のデータ線の数に対応して構成されている。図１に示されているように、電源電圧生成回路９は、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３に備えられた複数のリニアＤＡＣ２４に電源電圧を供給している。
【００２９】
ガンマ演算回路１１は、あるガンマ値に対応している入力画像データ３１を、他のガンマ値（以下、変更後ガンマ値と呼ぶ）に対応するデータ（以下、演算結果データと呼ぶ。）に変換している。ＬＵＴ１２は、ガンマ演算回路１１から提供される演算結果データに基づいて、テーブル内のデータを参照している。本実施形態のＬＵＴ１２は、液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性を表すように記述されている。なお、以下の説明においては、本願発明の理解を容易にするために、ＬＵＴ１２がＲＧＢのどれかに対応したものとして説明を行う。線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３は、電源電圧生成回路９から供給される電源電圧に対応して、データを電圧に変換している。より具体的には、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３は、線形補間演算とＤ／Ａ変換とを行って前記出力電圧を生成している。
【００３０】
以下に、図面を参照して、本実施形態におけるガンマ変換部７の構成に関して説明を行う。図２は、第１の実施形態のガンマ変換部７の構成を例示するブロック図である。上述のように、ガンマ変換部７は、ガンマ演算回路１１と、ＬＵＴ１２と、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３とを備えている。また、第１の実施形態の線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３は、線形補間部２３と、リニアＤＡＣ部２４とを含んで構成されている。
【００３１】
図２を参照数すると、入力画像データ３１は、コントロールドライバ３の外部から供給される複数ビットの画像データである。入力画像データ３１は、所定のガンマ値に対応して構成されている。図２に示されているように、本実施形態のガンマ演算回路１１は、ｎビットの入力画像データ３１に応答してｊビットの上位ビットデータ３２と、ｋビットの下位ビットデータ３３とを出力している。また、ガンマ演算回路１１は、その上位ビットデータ３２をＬＵＴ１２に提供している。さらに、ガンマ演算回路１１は、下位ビットデータ３３を線形補間部２３に提供している。
図２に示されているように、ＬＵＴ１２は、上位ビットデータ３２に応答してｊ＋ｌビットの第１出力データ３４と、ｊ＋ｌビットの第２出力データ３５とを線形補間部２３に提供している。線形補間部２３は、その下位ビットデータ３３、第１出力データ３４および第２出力データ３５に基づいてｍビットの線形補間データ３６をリニアＤＡＣ部２４に出力している。リニアＤＡＣ部２４は、電源電圧生成回路９から供給される電源電圧に基づいて、入力されるデータ（線形補間データ）を電圧値に変換している。
【００３２】
本実施形態において、入力画像データ３１のビット数”ｎ”、上位ビットデータ３２のビット数”ｊ”、下位ビットデータ３３のビット数”ｋ”、第１出力データ３４のビット数”ｊ＋ｌ”、第２出力データ３５のビット数”ｊ＋ｌ”および線形補間データ３６のビット数”ｍ”は、下記条件を満たす限り制限は無い。その条件は、
ｎ＜ｍ
（ｋ＋ｊ）＜ｍ
（ｋ＋ｊ＋ｌ）＝ｍ
である。
【００３３】
本実施形態において、ガンマ演算回路１１は、液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性に依存せずに、上記のデータ変換（以下、ガンマ演算処理と呼ぶ。）を実行している。ガンマ演算回路１１が、液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性に依存することなくガンマ演算処理を行うので、演算結果データは、変更後ガンマ値が決まれば一義的に決定する。したがって、本実施形態のガンマ演算回路１１は、データを読み替える機能を有する回路（例えば、組み合わせ回路）で構成することができる。
【００３４】
図２に示されているように、ガンマ演算回路１１は、外部から供給される入力画像データ３１を受け取る。ガンマ演算回路１１は、入力画像データ３１を受けたときに、その入力画像データ３１を演算結果データに変換するガンマ演算処理を実行する。以下に、ガンマ演算回路１１が実行するガンマ演算処理に関して説明する。ガンマ演算回路１１は、下記（１）式に基づいて入力画像データ３１に対するガンマ演算処理を実行している。
出力データ＝出力階調最大値（入力データ÷入力データ最大値）ガンマ値γ・・・（１）
ただし、
出力階調最大値＝２ｋ＋ｊ−２（（ｋ＋ｊ）−ｎ）
（ｋ＋ｊ：ＬＵＴ１２の出力ビット数、（ｋ＋ｊ）−ｎ：拡張するビット数）
とする。
【００３５】
ここにおいて、入力データのガンマを変更する際、入力データと出力データが同じビット数の場合、変換後のデータは潰れてしまい、入力データよりも少ない種類の出力データになってしまう。よって、出力データをｂｉｔ拡張することで、データが潰れることを防ぐ。たとえば、２ｂｉｔ拡張すると、出力データは入力データの４倍のデータを持つことが出来るため、データが潰れずに持つ事ができる。
また、出力データの値は入力データのうち２値の間の値を補間するため、２５６階調を補間する場合、２５５個の補間箇所となる。２ｂｉｔ拡張する場合４倍のデータで補間する事ができるので、出力データ数は２５５×４＝１０２０種類のデータを持つことができる。そのため、出力階調最大値の式は、上述の式で表される。
【００３６】
以下に、具体的な数値を用いて説明を行う。例えば、入力画像データ３１、上位ビットデータ３２および下位ビットデータ３３のビット数が、８ビット、６ビットおよび４ビットであるとする。この場合において、ガンマ演算回路１１は、入力画像データ３１をガンマ演算処理した結果として以下のような演算結果データを得る。
演算結果データ＝（２（４＋６）−２（４＋６−８））（入力画像データ÷２８）ガンマ値γ
＝（２１０−２２）（入力画像データ÷２８）ガンマ値γ
＝１０２０（入力画像データ÷２５５）ガンマ値γ
なお、ガンマ演算回路１１は、そのガンマ演算結果データの上位６ビットを、上位ビットデータ３２としてＬＵＴ１２出力する。さらに、ガンマ演算回路１１は、ガンマ演算結果データの下位４ビットを下位ビットデータ３３としてＬＵＴ１２出力する。
【００３７】
ＬＵＴ１２は、コントロールドライバ３の外部から供給される命令に応じて、保持しているデータの書き換えが可能なメモリで構成されている。以下の述べる実施形態では、ＬＵＴ１２がＲＡＭで構成されている場合を例示して説明を行う。ＬＵＴ１２には、液晶表示パネル２の固有のＶ−Ｔ特性を表すような補正データが格納されている。また、入力画像データ３１が、ＲＧＢそれぞれである場合、ＬＵＴ１２は、ＲＧＢごとに備えられ、それぞれで独立した補正を行うように構成されている。図２を参照すると、本実施形態におけるＬＵＴ１２は、第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２とを含んで構成されている。ＬＵＴ１２に関する詳細は、後述するものとする。
【００３８】
線形補間部２３は、下記（２）式に基づいて第１出力データ３４と第２出力データ３５とに対する線形補間を実行する回路である。その（２）式は、
線形補間データ３６
＝第１出力データ３４＋｛（第２出力データ３５−第１出力データ３４）
×下位ビットデータ３３｝／２γ変換下位ビット・・・（２）
ただし、
第１出力データ３４＜第２出力データ３５
である。また、
γ変換下位ビット
＝ガンマ演算回路１１から出力される下位ビットデータ３３のビット数
とする。
例えば、下位ビットデータ３３のビット数が４ビットの場合、下位ビットデータ３３は０〜１５（“００００”〜“１１１１”）の１５個の何れかの値となり、２γ変換下位ビットは１６になる。
【００３９】
線形補間部２３は、この線形補間データ３６をリニアＤＡＣ部２４に供給している。リニアＤＡＣ部２４では、電源電圧生成回路９から供給される電源電圧に基づいて、入力されるデータ（線形補間データ）を電圧値に変換している。リニアＤＡＣ部２４は、入力される線形補間データ３６と出力する電圧値との重み付けが一定（リニア）である。つまり、リニアＤＡＣ部２４に入力されるデータの重みと、リニアＤＡＣ部２４が出力する電圧の重みとは一定であり、リニアＤＡＣ部２４は、入力データと出力電圧との対応が線形的である。したがって、リニアＤＡＣ部２４は、ガンマ演算回路１１から提供される下位ビットデータ３３と、線形補間部２３から提供される線形補間データ３６とに基づいて、液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性に依存することなく、一義的にＤ／Ａ変換して、線形補間データ３６を出力電圧に変換している。リニアＤＡＣ部２４は、入力される線形補間データ３６を電圧値に変換した後、その電圧値をデータ線駆動回路８へ供給する。
【００４０】
以下に、ＬＵＴ１２に格納されるデータについて説明を行う。図３は、本実施形態のＬＵＴ１２に格納される補正データ（以下ＶＴデータと呼ぶ。）における、入力と出力の対応を示すグラフである。図３を参照すると、本実施形態におけるＬＵＴ１２は、入力される上位ビットデータ３２に対応する０〜２ｊ−１個のアドレスが備えられている。それぞれのアドレスには、ｊ＋ｌビットのＶＴデータが格納されている。
【００４１】
ＬＵＴ１２は、ガンマ演算回路１１から供給される上位ビットデータ３２のビット数に対応する個数のアドレスを備えている。例えば、ガンマ演算回路１１が、６ビットの上位ビットデータ３２を出力する場合、ＬＵＴ１２は、そのビット数である６ビットに対応する６４個のアドレスを備えている。また、本実施形態のＬＵＴ１２は、そのアドレスごとに、入力される上位ビットデータ３２よりも大きいビット値のＶＴデータを備えている。本実施形態では、６４個のアドレスごとに８ビットのＶＴデータを備えているものとする。したがって、一個のＬＵＴの大きさは、
６４階調×８ビット＝５１２ビット
となる。
【００４２】
以下に、具体的な値を用いてＶＴデータについて説明を行う。図４は、本実施形態において、上位ビットデータ３２のビット数”ｊ”が６であり、第１出力データ３４のビット数”ｊ＋ｌ”と第２出力データ３５のビット数”ｊ＋ｌ”とが８（つまりｌが２）である場合における、入力と出力の対応を示すグラフである。
図４を参照すると、ＬＵＴ１２は、入力される上位ビットデータ３２が“０”を示す場合に第０ＶＴデータを出力している。同様に、入力される上位ビットデータ３２が“１”を示す場合に第１ＶＴデータを出力し、上位ビットデータ３２が“２”を示す場合に第０ＶＴデータを出力している。以降、入力される上位ビットデータ３２が示す値に対応したアドレスに格納されている第４ＶＴデータ〜第６３ＶＴデータまでのデータが出力される。
【００４３】
上述のように、本実施形態におけるＬＵＴ１２は、第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２とを含んで構成されている。第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２の各々は、ガンマ演算回路１１から供給される上位ビットデータ３２に応答して、それぞれのテーブル内に保持されているＶＴデータを参照する。第２ＬＵＴ２２は、第１ＬＵＴ２１の第ｎ（ｎ：任意の整数）アドレスに保持されているデータと同じデータを、第ｎ＋１アドレス（または、第ｎ−１アドレス）に保持している。
【００４４】
第１ＬＵＴ２１は、上位ビットデータ３２が示すアドレスに保持されているＶＴデータを第１出力データ３４として出力している。第２ＬＵＴ２２の同じアドレスには、第１ＬＵＴ２１のアドレスより１大きい（または、１小さい）アドレスのＶＴデータが保持されている。例えば、第１ＬＵＴ２１の第１アドレスのＶＴデータが“０００００００１”である場合。第２ＬＵＴの第０アドレスに“０００００００１”が保持される。したがって、第２ＬＵＴ２２は、上位ビットデータ３２に基づいて、第ｎアドレスのＶＴデータ（第１ＬＵＴ２１の第ｎ＋１アドレス、または、第ｎ−１アドレスに対応するＶＴデータ）を第２出力データ３５として出力している。
【００４５】
以下に、図面を参照して上述の第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２の構成について説明を行う。図５は、第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２とを有するＬＵＴ１２に格納されるＶＴデータを示す図である。図５を参照すると、ＬＵＴ１２の第１ＬＵＴ２１は、アドレス“０”に対応して第０ＶＴデータを保持している。図５に示されているように、ＬＵＴ１２の第２ＬＵＴ２２は、アドレス“０”に対応して第１ＶＴデータを保持している。以降、第０アドレスから第２ｊ−１アドレスに対応するＶＴデータは、図５に示されるように、
アドレス    ：第１ＬＵＴ２１    ：  第２ＬＵＴ２２
“０”      ：第０ＶＴデータ    ：  第１ＶＴデータ
“１”      ：第１ＶＴデータ    ：  第２ＶＴデータ
“２”      ：第２ＶＴデータ    ：  第３ＶＴデータ
…
“２ｊ−２”：第２ｊ−２ＶＴデータ：第２ｊ−１ＶＴデータ
“２ｊ−１”：第２ｊ−１ＶＴデータ：第２ｊ−１ＶＴデータ
となる。ＬＵＴ１２は、上位ｊｂｉｔのデータに応じて格納されているデータを出力する。
【００４６】
なお、ＬＵＴ１２が一つのテーブルで構成される場合、ＬＵＴ１２は、上位ビットデータ３２で示されるアドレスに対応するＶＴデータを参照し、第１出力データ３４を得る。このとき、ＬＵＴ１２は、上位ビットデータ３２が示すアドレスに隣り合うアドレスのＶＴデータを第２出力データ３５とする。そして、ＬＵＴ１２は、第１出力データ３４と第２出力データ３５とを線形補間部２３に供給する。
【００４７】
上記の構成を有するガンマ変換部７の動作に関し、以下に図面を参照して説明する。図６は、ガンマ変換部７に入力画像データ３１が供給されたときの動作を例示する図である。図６の（ａ）は、ガンマ演算回路１１の動作を例示している。図６の（ｂ）は、ＬＵＴ１２の動作を例示している。図６の（ｃ）は、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３の線形補間部２３の動作を例示している。図６の（ａ）に示されているように、ガンマ演算回路１１は、ガンマ演算結果データの上位６ビットを上位ビットデータ３２としてＬＵＴ１２に出力し、下位４ビットを下位ビットデータ３３として線形補間部２３に出力する。
【００４８】
図６の（ｂ）に示されているように、ＬＵＴ１２は、上述のように、ガンマ演算回路１１から供給される上位ビットデータ３２に応答して、保持しているＶＴデータを参照する。このとき、ＬＵＴ１２の第１ＬＵＴ２１は、入力される上位ビットデータ３２が示すアドレスに保持されているＶＴデータを第１出力データ３４として線形補間部２３に供給する。また、ＬＵＴ１２の第２ＬＵＴ２２は、入力される上位ビットデータ３２が示すアドレスに保持されているＶＴデータを第２出力データ３５として線形補間部２３に供給する。
【００４９】
図６の（ｃ）に示されているように、線形補間部２３は、下位ビットデータ３３に基づいて、ＬＵＴ１２から供給される第１出力データ３４と第２出力データ３５との間の線形補間を実行する。線形補間部２３は、その実行結果である線形補間データ３６を、リニアＤＡＣ部２４に供給する。リニアＤＡＣ部２４は、その線形補間データ３６を電圧値に変換してデータ線駆動回路８に供給する。
【００５０】
上述のように、本実施形態のガンマ演算回路１１は、あるガンマ値に対応している入力画像データ３１を、他のガンマ値に対応するデータ（ガンマ演算結果データ）に変換している。そして、ガンマ演算回路１１はガンマ演算結果データの上位ｊビットを上位ビットデータ３２としてＬＵＴ１２に出力している。ＬＵＴ１２では、その上位ビットデータ３２は、第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２とに供給されている。第１ＬＵＴ２１は、その上位ビットデータ３２に応答して第１出力データ３４を出力する。同様に、第２ＬＵＴ２２は、上位ビットデータ３２に応答して第２出力データ３５を出力する。この二つのデータ（３４、３５）は線形補間が可能である。そのため、この二つのデータ（３４、３５）は、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３の線形補間部２３に供給される。線形補間部２３は、下位ビットデータ３３を用いてその二つのデータ（３４、３５）に対する線形補間を行っている。
【００５１】
この場合において、ガンマ演算回路１１は、液晶表示装置１を使用している環境に応じて、変更後ガンマ値を切りかえる機能を備えている。ガンマ演算回路１１は、ガンマ選択信号３７に応答して、複数のガンマ特性に対応させるガンマ演算を実行する。図７および図８は、上述の動作を具体的に例示する図である。以下に、本願発明に関する理解を容易にするために、入力画像データ３１のガンマ値を変更しない場合と、入力画像データ３１のガンマ値を変更する場合とに場合分けして、本実施形態に関する説明を行っていく。
【００５２】
［ガンマ値を変更しない場合］
図７の（ａ）は、ガンマ演算回路１１によるガンマ補正を行わない場合における、入力画像データ３１−ガンマ演算結果データの関係を示すグラフである。ガンマ演算回路１１は、図７の（ａ）のグラフ４１に示されるような演算式を満たすようにガンマ演算結果データを生成する。図７の（ａ）を参照すると、ガンマ演算回路１１は、入力画像データ３１に応答してグラフ４１に対応する演算を実行してガンマ演算結果データを出力する。ガンマ演算回路１１は、その上位ｊビットを上位ビットデータ３２としてＬＵＴ１２に供給する。
【００５３】
図７の（ｂ）は、ガンマ演算結果データ−ＬＵＴ出力の関係を示すグラフである。グラフ４２は、ＬＵＴ１２に保持されているＶＴデータに対応している。図７の（ｂ）を参照すると、ＬＵＴ１２は、ガンマ演算回路１１から供給される上位ビットデータ３２に応答して、対応するアドレスのＶＴデータを参照する。ＬＵＴ１２は、その参照によって得られたデータと、その対応するアドレスに隣り合うアドレスのＶＴデータとを、ＬＵＴ出力として線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３に供給する。図７の（ｂ）に示されているように、ＬＵＴ１２は液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性に対応するＶＴデータを保持している。そのため、そのＶＴデータをプロットすると、グラフ４２に示されるような曲線を描く。したがって、ＬＵＴ１２から出力されるＬＵＴ出力は、液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性を含むデータとして出力される。
【００５４】
［ガンマ値を変更する場合］
図８の（ａ）は、ガンマ演算回路１１が、入力画像データ３１に対するガンマ補正を実行する場合における、入力画像データ３１−ガンマ演算結果データの関係を示すグラフである。本実施形態のガンマ演算回路１１は、ガンマ選択信号３７に応答して、ガンマ補正演算を変更する。例えば、図７の（ａ）では、入力画像データ３１のガンマ値がγ＝２.２に対応する画像データであった場合、上位ビットデータ３２のガンマ値もγ＝２.２となる。ガンマ選択信号３７によって、上位ビットデータ３２のガンマ値を変更する命令を受けたとき、ガンマ演算回路１１は、その命令に応答して、下記（３）式に対応するようなガンマ値γを算出し、上記（１）式に代入する。
ガンマ値γ＝変更後のガンマ値／基準ガンマ値・・・（３）
ここで、基準ガンマ値は、ＬＵＴ１２に設定されているガンマ値である。
【００５５】
例えば、基準ガンマ値として入力画像データ３１に対応するγ＝２.２が設定され、変更後のガンマ値を２.４にしたい場合、
ガンマ値γ＝２.４／２.２
＝１.０９０９０９…
となる。入力画像データ３１が８ビットデータであり、ガンマ演算結果データが１０ビットデータである場合、このガンマ値γを（１）式に代入することによって、
ガンマ演算結果データ＝１０２０（入力画像データ÷２５５）１.０９０９０９…
となる。
【００５６】
図８の（ａ）を参照すると、ガンマ演算回路１１は、グラフ５１に示されるような演算式を満たすようにガンマ演算結果データを生成する。ガンマ演算回路１１は、ガンマ演算回路１１は、入力画像データ３１に応答してグラフ５１に対応する演算を実行してガンマ演算結果データを出力する。図８の（ａ）に示されているように、ガンマ演算回路１１は、入力画像データ３１と異なるガンマ値に対応する画像データをガンマ演算結果データとしている。ガンマ演算回路１１は、その上位ｊビットを上位ビットデータ３２としてＬＵＴ１２に供給する。
【００５７】
図８の（ｂ）は、図７の（ｂ）と同様のガンマ演算結果データ−ＬＵＴ出力の関係を示すグラフである。グラフ４２は、ＬＵＴ１２に保持されているＶＴデータに対応している。図８の（ｂ）を参照すると、ＬＵＴ１２は、ガンマ演算回路１１から供給される上位ビットデータ３２に応答して、対応するアドレスのＶＴデータを参照する。上述のように、上位ビットデータ３２は、入力画像データ３１と異なるガンマ値に対応する画像データの上位ｊビットデータである。そのため、図７に示される場合に比較して、偏りを持ったデータが上位ビットデータ３２として供給される。ＬＵＴ１２は、その上位ビットデータ３２を、液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性に対応するように補正している。
【００５８】
上述のように、本実施形態のコントロールドライバ３には、ガンマ演算回路１１とＬＵＴ１２と線形補間回路２３とリニアＤＡＣ２４とが備えられている。そのコントロールドライバ３は、ガンマ演算回路１１とＬＵＴ１２とによって入力画像データの補正を行っている。その後、線形補間回路２３とリニアＤＡＣとにより、補正後のデータに対し線形補間を行ってデータ線を駆動するための出力電圧を生成している。上述のように、本実施形態のコントロールドライバ３は、減色処理を行うことなく出力電圧を生成している。
【００５９】
以下に、８ビット画像データに対してガンマ補正を行い、１０ビット画像データに拡張する場合を例示して本実施形態のコントロールドライバ３の動作に関して説明を行う。図９は、本実施形態のコントロールドライバ３を適用可能な液晶表示パネルの階調−電圧特性を示すテーブルである。この場合において、たとえば、入力される階調データが１０の場合で、ガンマ＝２．２からガンマ＝２．４に補正を行うときには、上記（１）式および（３）式より、
出力データ＝１０２０×（１０／２５５）２．４／２．２
＝２９．８
を得る。
【００６０】
この値に対し、四捨五入などの処理をして１０ビット階調における３０階調データを出力する。本実施形態のＬＵＴ１２は、この上位６ｂｉｔでデータを参照する。図９の６ビット階調６５に示されているように、ＬＵＴ１２は、その参照によって６ビット１階調と６ビット２階調を選択する。線形補間回路２４は、この値と下位４ｂｉｔのデータとに基づいて線形補間を行う。図９に参照すると、この場合における出力電圧（線形補間データ３６）は、上述の（２）式より、
出力電圧＝（３．７−３．２）×（１６−１４）／１６＋３．２
＝３．２６２５Ｖ
となる。
【００６１】
ここにおいて、上記の条件におけるガンマ補正を実行する場合、従来の液晶表示装置では、コントロールドライバに入力される前も８ビット画像データに対し、１０ビット画像データに拡張する処理を実行している。そして、従来のコントロールドライバが８ビット入力の場合、１０ビットまで拡張したデータに対して減色処理を行ってからコントロールドライバにデータを供給している。具体的には、従来の液晶表示装置において、入力される階調データが１０の場合で、ガンマ＝２．２からガンマ＝２．４に補正する場合、
１０２３×（１０／２５５）２．４／２．２
＝２９．９
という演算をおこない、四捨五入などの処理をして、１０ビット階調における３０階調データを得ている。ここで、その後実行される減色処理が単純に下位２ビットを削る処理であるとすると、１０ビット階調における３０階調データは、８ビット階調の７階調データ（３．４Ｖ）に変換される。（３０≫２＝７）。
【００６２】
図９を参照すると、実際には、８ビット階調で７．５階調（３．３Ｖ）を出力することがガンマ２．２からガンマ２．４に補正していることになる。しかしながら、上述したように、この場合には、３．４Ｖが従来のコントロールドライバに供給される。そのため、０．１Ｖの誤差が生じてしまう。また、ＦＲＣや、ディザといった減色処理をおこなうと、減色による画像劣化が生じる（ＦＲＣならフリッカが生じ、ディザなら粒状感が生じてしまう）。
【００６３】
しかしながら、本実施形態のコントロールドライバは、ガンマ２．２からガンマ２．４に補正したときの出力電圧として、
出力電圧＝（３．７−３．２）×（１６−１４）／１６＋３．２
＝３．２６２５Ｖ
を得ている。このように、従来の液晶表示装置におけるガンマ補正では、８ビット階調の段階でガンマ補正を行っているのに対し、本実施形態のコントロールドライバは、１０ビット階調の精度で電圧を出力することができる。そのため、本実施形態のコントロールドライバは、従来よりも誤差を小さくすることが出来る。
【００６４】
さらに、上述のように、ガンマ演算回路１１は、ガンマ選択信号３７に応答して、実行するガンマ演算処理を切り換えている。また、ＬＵＴ１２は、ガンマ演算回路１１がどのようなガンマ演算処理を実行しても、その処理結果に依存することなく、Ｖ−Ｔ特性の補正を行っている。上述のように、ガンマ演算回路１１は、組み合わせ回路（または順序回路）などのデータを読み替える機能を有する回路で構成されている。したがって、ガンマ演算回路は、特定のガンマ値に対応している入力画像データを、他のガンマ値に対応するデータに変換するときに、その他のガンマ値をリアルタイムに切り換えることができる。
【００６５】
また、ＬＵＴ１２は、液晶表示パネル２のＶーＴ特性に対応して構成されている。本実施形態のＬＵＴ１２は、書き換え可能なメモリに保持されている。したがって、本実施形態のコントロールドライバ３は、ＬＵＴ１２の内容を更新することで、異なるＶ−Ｔ特性の液晶表示パネル２に対応することができる。
【００６６】
また本実施形態のコントロールドライバ３は、例えば、入力画像データ３１が８ビットデータのデータであり、上位ビットデータ３２が６ビット、ＬＵＴ１２は、その６ビットデータの上位ビットデータ３２で、データの読み替えを行う。このとき（ＬＵＴ１２へ入力されるデータが６ビットデータであるとき）、ＬＵＴ１２の第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２とを、８ビットで構成することによって、そのデータが潰れることを防止することができる。本実施形態の線形補間部２３は、この後、第１出力データ３４と第２出力データ３５とを、４ビットデータである下位ビットデータ３３を用いて線形補間をしている。上記の場合（第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２とが８ビットで構成されている場合）、
８ビット×６４階調×２＝１０２４ビット
でＬＵＴ１２を構成することができる。
【００６７】
従来のＬＵＴで上記の入力画像データ３１を処理する場合には、
２５６階調×１０ビット＝２５６０ビット
が必要となる。したがって、本実施形態のコントロールドライバ３は、従来のコントロールドライバに比較して、ＬＵＴに要するメモリ容量を削減することが可能となる。
【００６８】
［第２の実施形態］
以下に、図面を参照して、本願発明の第２の実施形態について説明を行う。図１０は、本願発明の第２の実施形態の構成を例示するブロック図である。図１０を参照すると、第２の実施形態の線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３は、第１リニアＤＡＣ２５と、第２リニアＤＡＣ２６と、アナログ線形補間回路２７とを含んで構成されている。
【００６９】
第１リニアＤＡＣ２５と第２リニアＤＡＣ２６は、電源電圧生成回路９から供給される電源電圧に基づいて、入力されるデータ（線形補間データ）を電圧値に変換する回路である。第１リニアＤＡＣ２５と第２リニアＤＡＣ２６は、リニアＤＡＣ部２４と同様に、入力されるデータと出力する電圧値との重み付けが一定（リニア）である。したがって、第１リニアＤＡＣ２５は、第１出力データ３４に対応して、線形的に第１アナログ信号６１を出力する。同様に、第２リニアＤＡＣ２６は、第２出力データ３５に対応して、線形的に第２アナログ信号６２を出力する。アナログ線形補間回路２７は、第１アナログ信号６１と第２アナログ信号６２の中間の電圧を特定する回路である。
なお、第２の実施形態において、電源電圧生成回路９から線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３に供給される電源電圧は２ｊ＋ｌ個である。第１リニアＤＡＣ２５は、２ｊ＋ｌ個の電源電圧の中から第１出力データ３４により選択された第１アナログ信号６１をアナログ線形補間回路２７に供給している。同様に第２リニアＤＡＣ２６は、２ｊ＋ｌ個の電源電圧の中から第２出力データ３５により選択された第２アナログ信号６２をアナログ線形補間回路２７に供給している。
図１０に示されているように、アナログ線形補間回路２７は、ガンマ演算回路１１から出力される下位ビットデータ３３に基づいて、第１アナログ信号６１と第２アナログ信号６２を直線補間することによってデータ線駆動回路８に供給するアナログ電圧値を生成する。
【００７０】
本実施形態におけるＬＵＴ１２は、Ｖ−Ｔ特性に対応した第１出力データ３４と第２出力データ３５とを、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３に出力している。つまり、ＬＵＴ１２から出力される第１出力データ３４と第２出力データ３５とは、階調データの重みと電圧の重みとが比例している。第２の実施形態の線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３では、第１リニアＤＡＣ２５と第２リニアＤＡＣ２６が、共に特性がリニアであり、アナログ線形補間回路２７が、演算によって二つの電圧の中間の電圧を算出している。したがって、第２の実施形態の線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３は、Ｖ−Ｔ特性に依存することなく、ＬＵＴ１２から出力される第１出力データ３４と第２出力データ３５とに基づいて、アナログ演算によって出力電圧を生成することが可能となる。
【００７１】
［第３の実施形態］
以下に、図面を参照して、本願発明の第３の実施形態について説明を行う。上述の実施形態では、第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２とが、ＶＴデータを上位ビットデータ３２のビット数“ｊ”に対応するデータを１セットずつ（＝上位ｊ×２セット）備えている。上述の実施形態では、第１ＬＵＴ２１と第２ＬＵＴ２２との各々から出力されるデータの間を補間している。第３の実施形態におけるガンマ変換部７は、ＬＵＴ１２を小さくするため、上位ビットデータ３２のビット数“ｊ”に対応する１セットのＶＴデータによって、適切な線形補間を行なう構成である。
【００７２】
図１１は、本願発明の第３の実施形態の構成を例示するブロック図である。第３の実施形態のＬＵＴ１２は、偶数用ＬＵＴ２１ａと奇数用ＬＵＴ２２ａと信号比較部２８と加算器２９とを含んで構成されている。加算器２９は、上位ビットデータ３２に＋１した値を、第１ＬＵＴ２１ａに供給している。偶数用ＬＵＴ２１ａのアドレスには、その上位ビットデータ３２に＋１した値から、下位１ｂｉｔを切り捨てた値が入力される。また、奇数用ＬＵＴ２２ａのアドレスには上位ビットデータ３２のデータから下位１ｂｉｔを切り捨てた値が入力される。
【００７３】
また、第３の実施形態において、偶数用ＬＵＴ２１ａと奇数用ＬＵＴ２２ａの後段には、信号比較部２８が備えられている。図１１に示されているように、信号比較部２８には上位ビットデータ最下位ビット３９が供給されている。信号比較部２８は、上位ビットデータ最下位ビット３９に基づいて偶数用ＬＵＴ２１ａから出力される第１出力データ３４と奇数用ＬＵＴ２２ａから出力される第２出力データ３５との大きさを比較する。信号比較部２８は、上位ビットデータ最下位ビット３９が“１”（上位ビットデータ３２が奇数）の場合、
偶数用ＬＵＴ出力＞奇数用ＬＵＴ出力
と判断する。同様に、信号比較部２８は上位ビットデータ最下位ビット３９が“０”の場合、
偶数用ＬＵＴ出力＜奇数用ＬＵＴ出力
と判断する。
【００７４】
このとき、信号比較部２８は、偶数用ＬＵＴ出力と奇数用ＬＵＴ出力との入れ替えが必要な場合、上位ビットデータ最下位ビット３９に基づいて偶数用ＬＵＴ出力と奇数用ＬＵＴ出力とを入れ替えて線形補間部２３に供給する。つまり、信号比較部２８は、適切な線形補間が実行できるように、偶数用ＬＵＴ出力、または、奇数用ＬＵＴ出力のどちらか一方を第１出力データ３４として線形補間部２３に供給する。そして信号比較部２８は、他方を第２出力データ３５として線形補間部２３に供給する。線形補間部２３は信号比較部２８から出力される第１出力データ３４と第２出力データ３５に対して、線形補間を行う。
【００７５】
本実施形態において、上位ビットデータ３２のビット数“ｊ”に対応する１セットのＶＴデータで線形補間を実現するためには、たとえば、
第０ＶＴデータと第１ＶＴデータ、
第１ＶＴデータと第２ＶＴデータ、
第２ＶＴデータと第３ＶＴデータ、
といった組み合わせの出力が必要となる。以下に、図面を参照して、本実施形態の詳細な構成と動作について説明を行う。
【００７６】
図１２は、第３の実施形態におけるＬＵＴ１２の構成と、そのＬＵＴ１２を構成する偶数用ＬＵＴ２１ａおよび奇数用ＬＵＴ２２ａに保持されるＶＴデータの構成を例示するテーブルである。図１２に示されているように、上位ビットデータ３２のビット数“ｊ”に対応するデータを、２つのＬＵＴ（偶数用ＬＵＴ２１ａ、奇数用ＬＵＴ２２ａ）に分けて格納すると、
アドレス                奇数用ＬＵＴ              偶数用ＬＵＴ      
０                    第１ＶＴデータ            第０ＶＴデータ    
１                    第３ＶＴデータ            第２ＶＴデータ    
…
２（ｊ−１）−２          第２ｊ−３ＶＴデータ      第２ｊ−４ＶＴデータ  
２（ｊ−１）−１          第２ｊ−１ＶＴデータ      第２ｊ−２ＶＴデータ  
となる。
【００７７】
ここにおいて、図１２に示されているように、第３の実施形態のＬＵＴ１２では、偶数用ＬＵＴ２１ａに入力するアドレスとして、
（上位ビットデータ＋１）＞＞１
が与えられる。また、奇数用ＬＵＴ２２ａに入力するアドレスとして、
（上位ビットデータ）＞＞１
が与えられる。これによって、第３の実施形態のＬＵＴ１２は、第０ＶＴデータと第１ＶＴデータとの組や第２ＶＴデータと第３ＶＴデータとの組だけでなく、第１ＶＴデータと第２ＶＴデータの組を出力させることが可能になる。
【００７８】
信号比較部２８は、出力された２つのＶＴデータをガンマ演算後のデータの下位ｂｉｔ（上位ビットデータ最下位ビット３９）を用いて補間を行う。第３の実施形態のコントロールドライバ３は、このような構成・動作によって、ガンマ演算によるｂｉｔ拡張のデータを、液晶のＶＴ特性に沿った値を用いて補間することができる。つまり、第３の実施形態のコントロールドライバ３は、様々な液晶パネルのＶＴ特性に沿ったガンマ演算が可能で、かつ、ｂｉｔ拡張データを液晶に印加する電圧として出力することが可能である。
【００７９】
以下に、具体的な数値を用いて第３の実施形態について説明を行う。図１３は、上位ビットデータ３２として２（“６’ｂ００００１０”）が入力された場合の動作を例示する図である。図１３を参照すると、上位ビットデータ３２として２が入力された場合、偶数用ＬＵＴ２１ａのアドレスには、
（６’ｂ００００１０＋６’ｂ０００００１）＞＞１
＝５’ｂ００００１
＝１
が入力される。
【００８０】
図１３に示されているように、偶数用ＬＵＴ２１ａのアドレスに１が入力されるとき、偶数用ＬＵＴ２１ａは第２ＶＴデータを出力する。同様に、上位ビットデータ３２として２が入力された場合、奇数用ＬＵＴ２２ａのアドレスには、
（６’ｂ００００１０）＞＞１
＝５’ｂ００００１
＝１
が入力される。したがって、図１３に示されているように、奇数用ＬＵＴ２２ａのアドレスには２が入力された場合、奇数用ＬＵＴ２２ａは第３ＶＴデータを出力する。
【００８１】
図１３を参照すると、このとき上位ビットデータ最下位ビット３９が０なので、信号比較部２８は、奇数用ＬＵＴのデータと偶数用ＬＵＴのデータとを入れ替えることなく、第２ＶＴデータを第１出力データ３４（第１ＬＵＴ出力）とし、第３ＶＴデータを第２出力データ３５（第２ＬＵＴ出力）として線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３に供給する。
【００８２】
図１４は、上位ビットデータ３２として３（“６’ｂ００００１１”）が入力された場合の動作を例示する図である。図１４を参照すると、上位ビットデータ３２として３が入力された場合、偶数用ＬＵＴ２１ａのアドレスには（３＋１）／２＝２が入力される。偶数用ＬＵＴ２１ａのアドレスに２が入力されとき、偶数用ＬＵＴ２１ａは、第４ＶＴデータを出力する。このとき奇数用ＬＵＴ２２ａのアドレスには１が入力され、それによって奇数用ＬＵＴ２２ａは第３ＶＴデータを出力する。
ここで、図１４を参照すると、上位ビットデータ最下位ビット３９は１である。したがって、信号比較部２８は奇数用ＬＵＴ出力と偶数用ＬＵＴ出力を入れ替えて、第３ＶＴデータを第１出力データ３４（第１ＬＵＴ出力）とし、第４ＶＴデータを第２出力データ３５（第２ＬＵＴ出力）として線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３に供給する。
【００８３】
これにより、第３の実施形態のＬＵＴ１２は、１セットのＶＴデータで、そのＶＴデータの補間を行うために必要なデータを出力する事ができる。また、ＬＵＴ１２の大きさを、
８ビット×偶数３２階調＋８ビット×奇数３２階調＝５１２ビット
とすることが可能になる。
なお、信号比較部２８が、上位ビットデータ最下位ビット３９を用いることなく偶数用ＬＵＴ出力と奇数用ＬＵＴ出力の大きさそのものを比較する構成であっても良い。この場合において、信号比較部２８は、大きい方を第１出力データ３４として出力し、小さい方を第２出力データ３５として出力する。
【００８４】
［第４の実施形態］
以下に、図面を参照して、本発明の第４の実施形態について説明を行う。図１５は、第４の実施形態におけるガンマ変換部７の構成を例示するブロック図である。第４の実施形態のガンマ変換部７は、上位ビットデータ３２のビット数“ｊ”に対応する１セットのＶＴデータによって、適切な線形補間を行なう構成である。図１５を参照すると、第４の実施形態におけるガンマ変換部７のＬＵＴ１２は、第３の実施形態のＬＵＴ１２と同様の構成である。また、第４の実施形態におけるガンマ変換部７の線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３は、第２の実施形態と同様の構成である。
【００８５】
本実施形態において、上述の第３の実施形態と同様の動作によって第１出力データ３４と第２出力データ３５とを線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３に供給している。線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３の第１リニアＤＡＣ２５は、２ｊ＋ｌ個の電源電圧の中から第１出力データ３４により選択された第１アナログ信号６１をアナログ線形補間回路２７に供給している。同様に第２リニアＤＡＣ２６は、２ｊ＋ｌ個の電源電圧の中から第２出力データ３５により選択された第２アナログ信号６２をアナログ線形補間回路２７に供給している。
【００８６】
これにより、第４の実施形態のガンマ変換部７は、上位ビットデータ３２のビット数“ｊ”に対応する１セットのＶＴデータで線形補間を実現することが可能となる。ここにおいて、線形補間Ｄ／Ａコンバータ１３は、Ｖ−Ｔ特性に依存することなく、ＬＵＴ１２から出力される第１出力データ３４と第２出力データ３５とに基づいて、アナログ演算によって出力電圧を生成することが可能となる。
【００８７】
上述してきた複数の実施形態において、ガンマ演算回路１１は、ある特定のガンマ値に対応する入力画像データ３１を、他のガンマ値に対応するデータ（演算結果データ）に変換する演算処理（ガンマ演算処理）を行っている。ガンマ演算回路１１は、液晶表示パネル２のＶ−Ｔ特性に依存することなくガンマ演算処理を行うので、変更後ガンマ値に対応するデータである演算結果データは、変更後ガンマ値が決まれば一義的に決定する。そのため、変更後ガンマ値が決定している場合、ガンマ演算回路１１を組み合わせ回路（または、順序回路）で構成することができ、ＬＵＴを有することなく回路規模の小さいガンマ演算回路１１を構成することができる。
【００８８】
また、上述してきた複数の実施形態において、ガンマ演算回路１１は、ガンマ選択信号３７に応答して変更後ガンマ値をリアルタイムで切り換えることができる構成を備えている。そのため、液晶表示装置１の周辺環境の変化などに対応して、速やかに画像が表示される状態を変更することが可能である。
【００８９】
また、上述の複数の実施形態において、ガンマ演算回路１１から出力されるデータ（ガンマ演算結果データ）は、入力画像データ３１のビット数よりも拡張されている。上述のように、ＬＵＴ１２での補正処理では、拡張されたビット数に対応する二つのデータに対して線形補間を行っている。したがって、本実施形態のコントロールドライバ３では、減色処理を行うことなく出力電圧をデータ線駆動回路８に供給することができる。
【００９０】
なお、本実施形態において、減色処理を行っても良い。従来の液晶表示装置のコントロールドライバでは、減色処理を行った後にＶ−Ｔ特性の補正を行なっていた。したがって、従来のコントロールドライバでは、ＬＵＴに内蔵されている値に対応する誤差が生じてしまっていた。上述してきた実施形態において、コントロールドライバ３が減色処理を行う場合には、線形補間を行った後に減色処理を実行することになる。この場合、減色処理後の誤差は、ＬＵＴから出力されるデータに対し線形補間を行った後の値に対応する誤差となる。したがって、従来のコントロールドライバよりも小さい誤差にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、液晶表示装置１の構成を例示するブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態におけるガンマ変換部７の構成を例示するブロック図である。
【図３】図３は、ＬＵＴ１２における入力と出力との対応を示すグラフである。
【図４】図４は、ＬＵＴ１２における入力と出力との対応を示すグラフである。
【図５】図５は、ＬＵＴ１２に格納されるＶＴデータを示す図である。
【図６】図６は、ガンマ変換部７に入力画像データ３１が供給されたときの動作を例示する図である。
【図７】図７は、ガンマ変換部７の動作を具体的に例示する図である。
【図８】図８は、ガンマ変換部７の動作を具体的に例示する図である。
【図９】図９は、液晶表示パネルの階調−電圧特性を示すテーブルである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態の構成を例示するブロック図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態の構成を例示するブロック図である。
【図１２】図１２は、第３の実施形態におけるＬＵＴ１２に保持されるＶＴデータの構成を例示するテーブルである。
【図１３】図１３は、第３の実施形態におけるＬＵＴ１２の動作を例示する図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態におけるＬＵＴ１２の動作を例示する図である。
【図１５】図１５は、第４の実施形態の構成を例示するブロック図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…液晶表示装置
２…液晶表示パネル
３…コントロールドライバ
４…ゲートドライバ
５…処理装置
６…制御回路
７…ガンマ変換部
８…データ線駆動回路
９…電源電圧生成回路
１１…ガンマ演算回路
１２…ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）
１３…線形補間Ｄ／Ａコンバータ
２１…第１ＬＵＴ
２２…第２ＬＵＴ
２１ａ…偶数用ＬＵＴ
２２ａ…奇数用ＬＵＴ
２３…線形補間部
２４…リニアＤＡＣ部
２５…第１リニアＤＡＣ
２６…第２リニアＤＡＣ
２７…アナログ線形補間回路
２８…信号比較部
２９…加算器
３１…入力画像データ
３２…上位ビットデータ
３３…下位ビットデータ
３４…第１出力データ
３５…第２出力データ
３６…出力電圧
３７…ガンマ選択信号
３８…ドライバ制御信号
３９…上位ビットデータ最下位ビット
４１…グラフ
４２…グラフ
５１…グラフ
６１…第１アナログ信号
６２…第２アナログ信号
【図１】
0005035973.tif 000002
【図２】
0005035973.tif 000003
【図３】
0005035973.tif 000004
【図４】
0005035973.tif 000005
【図５】
0005035973.tif 000006
【図６】
0005035973.tif 000007
【図７】
0005035973.tif 000008
【図８】
0005035973.tif 000009
【図９】
0005035973.tif 000010
【図１０】
0005035973.tif 000011
【図１１】
0005035973.tif 000012
【図１２】
0005035973.tif 000013
【図１３】
0005035973.tif 000014
【図１４】
0005035973.tif 000015
【図１５】
0005035973.tif 000016