(57)【要約】【課題】ハードウェア規模を増大することなく、精度よくガンマ補正を行うことが可能なガンマ補正回路および表示制御回路を提供する。【解決手段】表示制御回路１は、ソースドライバ２と、ＭＰＵ３とを備え、ソースドライバ２は、ＭＰＵ３と各種データの送受を行うインタフェース部１１と、第１および第２の参照基準電圧と特定のガンマ補正カーブ（シナリオ）を設定する設定レジスタ１２と、参照電圧を生成する参照電圧生成器１３と、複数の階調電圧を生成する階調電圧生成器１４と、複数の階調電圧の中から一つを選択するデコーダ１５とを有する。階調電圧生成器１４によって、特定のシナリオに対応した階調電圧を選択し、選択した階調電圧の微調整を、設定レジスタ１２に設定する第１および第２の参照基準電圧を変化させることにより行う。これにより、所望のガンマ補正カーブに合致したガンマ補正を行うことができる。【選択図】図１４
2009025665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特性の異なる複数のガンマ補正カーブの中から一つを選択するとともに、参照基準電圧を設定するガンマ情報設定手段と、
前記参照基準電圧に基づいて、参照電圧を生成する参照電圧生成手段と、
前記参照電圧と前記ガンマ情報設定手段にて選択されたガンマ補正カーブとに基づいて複数の階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、
前記複数の階調電圧の中から、入力画素データに対応する階調電圧を選択する階調電圧選択手段と、を備えることを特徴とするガンマ補正回路。
【請求項２】
前記階調電圧選択手段は、各画素に設けられ、
前記ガンマ情報設定手段、前記参照電圧生成手段および前記階調電圧生成手段は、複数の画素で共有されることを特徴とする請求項１に記載のガンマ補正回路。
【請求項３】
前記ガンマ情報設定手段は、互いに電圧レベルが異なる２種類の参照基準電圧を設定し、
前記参照電圧生成手段は、
抵抗分圧により複数の基準電圧を生成する、直列接続された複数の抵抗を有する第１の抵抗分圧回路と、
前記複数の基準電圧の中から、前記２種類の参照基準電圧に対応する２種類の参照電圧を選択する第１の選択回路と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のガンマ補正回路。
【請求項４】
前記参照電圧生成手段は、互いに電圧レベルが異なる２種類の参照電圧を出力し、
前記階調電圧生成手段は、
前記２種類の参照電圧を抵抗分圧して複数の基準電圧を生成する、直列接続された複数の抵抗を有する第２の抵抗分圧回路と、
前記ガンマ情報設定手段にて選択されたガンマ補正カーブに基づいて、前記第２の抵抗分圧回路から出力された前記複数の基準電圧の中から複数の階調電圧を選択する第２の選択回路と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のガンマ補正回路。
【請求項５】
特定のガンマ補正カーブの特性に合わせて、画素データに応じた階調電圧を生成するガンマ補正回路と、
前記特定のガンマ補正カーブに関する情報を前記ガンマ補正回路に供給するガンマ情報供給手段と、を備え、
前記ガンマ補正回路は、
特性の異なる複数のガンマ補正カーブの中から一つを選択するとともに、参照基準電圧を設定するガンマ情報設定手段と、
前記参照基準電圧に基づいて、参照電圧を生成する参照電圧生成手段と、
前記参照電圧と前記ガンマ情報設定手段にて選択されたガンマ補正カーブとに基づいて複数の階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、
前記複数の階調電圧の中から、入力画素データに対応する階調電圧を選択する階調電圧選択手段と、を有することを特徴とする表示制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルの特性に合わせたガンマ補正を行うガンマ補正回路および表示制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの電気的特性は、メーカーで異なっている。これは、液晶のモード（ＰＶＡ，ＩＰＳ，ＯＣＢなど）により、液晶を駆動する物理的現象が異なるためである。液晶の階調に対する輝度特性は、ｓＲＧＢ、ＩＴＵ７０９、ＳＭＰＴＥ２４０Ｍ等の規格で定められているが、このような階調番号−輝度特性（ガンマ特性：ガンマカーブ）を実現するためにガンマ補正が必要となる。ガンマ補正は、階調に対する電圧を規定する。
【０００３】
ガンマ補正回路として、抵抗列を用いたＤＡＣがよく知られている。例えば、特許文献１は、多種多様な液晶パネルに適用可能なガンマ補正回路を開示している。
【０００４】
階調番号−階調電圧特性（ガンマ補正電圧特性：ガンマ補正カーブ）は、液晶パネルの種類により大きく異なる。このため、振幅調整、傾き調整、微調整、タップ調整および分圧比調整などの多数の調整が必要となる。これは、液晶の電気光学的特性（ＶＴカーブ：電圧Ｖと光透過率Ｔに関する特性）は、「略Ｓ字カーブ」として経験的に認識されているが、定量的には理解できていないためである。なお、輝度を最大輝度で正規化した値が透過率Ｔである。
【０００５】
このように、ガンマ補正電圧の調整範囲は経験的に定められたものであり、多種多様な液晶パネルに対応させようとすると、ガンマ補正電圧の調整範囲をさらに広げる必要がある。これは、ハードウェア規模や調整コスト等の設計コストの増大を招く結果となる。
【０００６】
一方、液晶パネルの歩留まり向上を図る技術として、液晶パネルの製造ばらつきに伴うガンマ補正カーブを補正する技術が提案されている（非特許文献１参照）。
【０００７】
この非特許文献１では、液晶の電気光学的特性（ＶＴカーブ）を各液晶パネルごとに測定し、そのばらつきのある測定ＶＴカーブを補間することで、階調に期待される電圧を逆計算する技術を開示している。この技術は、液晶パネル特性を毎回測定しなければならないという問題を有する。この問題を改善するために、非特許文献１では、逆計算による補間サンプル点を削減して、測定回数を減らしているが、液晶パネル特性を毎回測定するという問題は解決していない。液晶の反応には時間がかかるため、液晶パネル特性の測定にも時間がかかり、実用上大きな障害となる。
【０００８】
ノミナル設計の観点からいえば、個別測定データで設計を行うため、統計的なばらつきを明確に認識して設計を行えず、調整機能としては、先の特許文献１と同じく、結果的に広範囲な調整を要求してしまう。
【特許文献１】特開２００６−１４６１３４号公報
【非特許文献１】Jaeho Oh, Seung-Woo Lee, Kwan-Young Oh, Taesung Kim, Brian H. Berkeley and Sang Soo Kim. Automatic LCD Gamma Curve Optimization, SID Symposium 2006, P-53, pp. 394 − 397.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ハードウェア規模を増大することなく、精度よくガンマ補正を行うことが可能なガンマ補正回路および表示制御回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、特性の異なる複数のガンマ補正カーブの中から一つを選択するとともに、参照基準電圧を設定するガンマ情報設定手段と、前記参照基準電圧に基づいて、参照電圧を生成する参照電圧生成手段と、前記参照電圧と前記ガンマ情報設定手段にて選択されたガンマ補正カーブとに基づいて複数の階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、前記複数の階調電圧の中から、入力画素データに対応する階調電圧を選択する階調電圧選択手段と、を備えることを特徴とするガンマ補正回路が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハードウェア規模を増大することなく、精度よくガンマ補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００１３】
まず、本実施形態の基本概念を説明する。液晶の電気光学的特性（ＶＴカーブ）は、ＴＲＣカーブやＳ字カーブといった動作モデル(behavior model)で表現できることが知られている。この動作モデルを利用して、液晶のばらつきを考える。
【００１４】
まず、一例としてＴＲＣ（Tone Reproduction Curve）による動作モデルを紹介する。この動作モデルは一例であって、本実施形態はこの動作モデルに限定されるわけではなく、他の動作モデル（例えばＳ字カーブによる動作モデルなど）を利用してもよいし、複数の動作モデルを組み合わせてもよい。
【００１５】
ＴＲＣによる動作モデルは、以下の（１）（２）式で表される。
Ｔ＝１−ＥＸＰ［−ＰＯＷＥＲ（ｖ，gamma）］    …（１）
ｖ＝Ｃ１×Ｖ＋Ｃ２    …（２）
【００１６】
ここで、Ｔは光の透過率、Ｖは液晶への印加電圧、gamma，Ｃ１，Ｃ２は液晶のＶＴカーブを特徴づけるパラメータである。ｖは仮想的な電圧であり、現実の物理的に意味のある印加電圧Ｖを（２）式のように拡大／縮小して得られる。
【００１７】
なお、ここでのgammaは液晶特性（ＶＴカーブ）を特徴付けるパラメータであり、視覚特性カーブのガンマ値（例えば２．２や１．８といった値：階調vs.輝度の特性を示す値）のことではないことに注意されたい。カタカナでガンマ値と書くときには視覚特性としてのガンマであり、英語でgammaと書くときにはＶＴカーブパラメータとしてのガンマである。
【００１８】
パラメータＣ１，Ｃ２は、現実の印加電圧Ｖを仮想電圧ｖに変換する際の電圧スケーリングを指定する。パラメータgammaはＶＴカーブの傾き具合を指定する。ＥＸＰは指数関数、ＰＯＷＥＲは累乗関数である。
【００１９】
個々の液晶パネルは、パラメータの組＜gamma，Ｃ１，Ｃ２＞により特徴づけられるため、多種多様な液晶パネルの特性を考えるということは、パラメータの組＜gamma，Ｃ１，Ｃ２＞が複数存在することに対応する。例えば＜gamma-a，Ｃ１ａ，Ｃ２ａ＞、＜gamma-b，Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂ＞、…という具合である。
【００２０】
同じ種類の液晶パネルでも、個々の液晶パネルごとにガンマ特性にばらつきが生じることが知られており、パラメータが変動する。この場合のばらつきは、公称値（ノミナル値）の近傍でのばらつきであり、パラメータの変動量もパネルそのものの違いに比較すれば比較的小さい。この場合のパラメータの変動量は以下の（３）〜（５）式で表される。
gamma＝gamma_nominal±Δgamma    …（３）
Ｃ１＝C1_nominal ± ΔＣ１    …（４）
Ｃ２＝C2_nominal ± ΔＣ２    …（５）
【００２１】
ここで、Δgamma，ΔＣ１，ΔＣ２は、各パラメータの３シグマを与える。"gamma_nominal"，"C1_nominal"，"C2_nominal"はそれぞれ公称値を表す。他に、明示的に統計的分布関数を考慮に入れてもよい。
【００２２】
この種の変動パラメータによる摂動は、ＶＴカーブ間の同型写像(isomorphic mapping)を与える。このようなアプローチの利点は、大域的にＶＴカーブを指定できるので、カーブのばらつき変動を数少ないパラメータのばらつきに還元できることである。折れ線近似などの近似でカーブを考える場合、取り扱うべきパラメータ数が多くなり、ばらつきを扱いことは困難である：とくにカーブの不連続の扱いが問題となる。
【００２３】
従来は、液晶パネルのＶＴ特性を液晶パネルごとに測定し、その測定結果に基づいてＶＴ特性の調整を行っており、統計的な処理は行っていなかった。
【００２４】
本実施形態では、統計的なモデルとして、ばらつきをΔgamma、ΔＣ１、ΔＣ２としてパラメータに反映させ、ばらつきに関する範囲を確定することを特徴とする。実際の調整は、ここで前もって予想された範囲に基づいたシナリオで行われるため、効率的に実行できる。
【００２５】
広視野角を考えた場合のＴＲＣによる動作モデルは、以下の（６）〜（９）式で表される。
Ｔ１＝１−ＥＸＰ［−ＰＯＷＥＲ（ｖ１，gamma1）］    …（６）
ｖ１＝Ｃ１１＊Ｖ１＋Ｃ１２    …（７）
Ｔ２＝１−ＥＸＰ［−ＰＯＷＥＲ（ｖ２，gamma2）］    …（７）
ｖ２＝Ｃ２１＊Ｖ２＋Ｃ２２    …（８）
Ｔ＝ｍ１＊Ｔ１＋ｍ２＊Ｔ２    …（９）
【００２６】
ここで、ｍ１とｍ２は１つのドメインセルに関する動作モデルの混合比である。例えば、セルＡとセルＢの比が２：１であれば、ｍ１＝２／３、ｍ２＝１／３となる。この動作モデルをさらに区分モデル化してもよい。
【００２７】
ただし、区分数を増やすと不連続の取り扱いが難しいので、できるだけ区分モデル化は少ないほうが好ましい。できれば１つのカーブで近似することが望ましい。これに関しては、モデルと精度とのトレードオフがある。
【００２８】
ここでは、２５６階調を考える。実測値とのフィッテッング結果では、最大で１％のエラーがガンマカーブの肩と裾野付近で生じる。公称値の設計としては、これで問題なく傾向を把握できる。さらに精度を向上したければ、特に低輝度領域で他の動作モデルを部分的に導入することも考えられる。あるいは、さらに他の動作モデルとして、以下の（１０）式で表されるＳ字モデルがある。
Ｔ＝ＰＯＷＥＲ（Ｖ，α）／（ＰＯＷＥＲ（Ｖ，β）＋Ｃ）    …（１０）
【００２９】
このようなＳ字モデルを利用してもよい。ここで、α、β、Ｃは液晶を特徴づけるパラメータである。また、テーブル補間も、そのサンプル数を増やせば、精度良くカーブを近似できる。この点では、上記ＴＲＣやＳ字カーブばかりを動作モデルとして限定的に考える必要はない。しかしながら、大局的にカーブを把握できるという観点から言えば、ＴＲＣやＳ字カーブのパラメータがより望ましい手段といえる。
【００３０】
図１は本実施形態によるガンマ補正回路が行う処理動作を概念的に示すフローチャートである。まず、電気光学的モデルを利用して、液晶パネルの電気的特性（例えばＶＴカーブ）の統計的分布を測定する（ステップＳ１）。
【００３１】
次に、電気光学的モデルのパラメータに基づいて、電気的特性を表す複数の候補（以下、シナリオ）を生成する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、例えば、複数のＶＴカーブをシナリオとして生成する。
【００３２】
次に、生成した各シナリオについて、階調電圧特性（ガンマ補正電圧）を計算する（ステップＳ３）。次に、計算した階調電圧特性に基づいて、液晶パネル駆動用のハードウェア（ガンマ補正回路）を構築する（ステップＳ４）。
【００３３】
次に、個々の液晶パネルごとに最適なシナリオを選択して、選択したシナリオに基づいて液晶パネル駆動用のハードウェアの調整を行う（ステップＳ５）。
【００３４】
まず、ＶＴカーブのばらつきがどうガンマカーブに影響を与えるかを図２、図３でまず確認する。その後に、図６、図７でガンマ補正カーブの修正について説明する。
【００３５】
図２はＶＴカーブのばらつきによりガンマカーブが変化する様子を示す図である。図２（ａ）は理想的な２．２乗のガンマ補正カーブ、図２（ｂ）はＶＴカーブのばらつき具合、図２（ｃ）は図２（ｂ）のばらつきの影響を受けたガンマカーブをそれぞれ示している。図２（ｂ）のばらつきはＶＴカーブを特徴づけるパラメータgammaを変動させて得ている。
【００３６】
ガンマ補正カーブはＶＴカーブの中心カーブ（ノミナルカーブ）から計算している。このとき、まだガンマ補正回路を修正していないので、ガンマ補正カーブは固定されたままである。このガンマ補正カーブと変動したＶＴカーブから、逆算した結果の複数のガンマカーブが図２（ｃ）である。
【００３７】
まとめると、ＶＴカーブがばらつくということは、ＶＴカーブから印加電圧を逆算する過程で求められる印加電圧が変動することを意味する。その結果、図２（ｃ）のガンマカーブもばらついてしまい、結果的には図２の（ａ）では、理想的な２．２乗から、２．１乗〜２．４乗に分布するガンマカーブとなってしまう。
【００３８】
本発明者は、ガンマ補正カーブのばらつきを、パラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞とパラメータgammaの２つで表現する手法を検討する。より正確には、先に述べたように３つ組み＜gamma, C1, C2＞により液晶特性（ＶＴカーブ）で特徴付けられるので、ここでの２つの検討は、（１）gammaを固定して、＜Ｃ１、Ｃ２＞を可変とする場合（図３と図４）、（２）＜Ｃ１、Ｃ２＞を固定して、gammaを可変とする場合（図２）、それぞれを独立させて検討するということである。したがって、３つのパラメータが変化を、この２つの場合を組み合わせて理解することができる。この意味で２つの場合を検討する。もし他の動作モデルを用いるなら、それを特徴づけるパラメータで同様のことを考えればよい。
【００３９】
図３Ａ〜３Ｃはパラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞の値を変動させた結果を示す図である。図３Ａは理想的な２．２乗のガンマ補正カーブ、図３Ｂはパラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞の値を変動させたＶＴカーブ、図３Ｃは図３ＢのＶＴカーブに対応して変動したガンマカーブをそれぞれ示している（ガンマ補正カーブはまだ固定したままである）。
【００４０】
図３Ｃのガンマカーブは、図３ＢのＶＴカーブから電圧変動分を逆算しているが、このときに電圧シフトΔＶ（フィールドスルー電圧とも呼ばれる）を考慮に入れてもよい。ここでは、理解を容易にするために、単に「逆算する」と表現する。
【００４１】
電圧シフトΔＶとは、以下の（１１）式に示すように、液晶表示素子のゲートオン時とゲートオフ時でのゲート電圧ＶＧの変化量ΔＶＧと、ＣＧＤ（ゲート・ドレイン間の容量Ｃ）と、ＣＬＣ（液晶セルの容量Ｃ）と、ＣＳ（補助容量）とによって定められる電圧の変化量であり、ゲートがオンからオフに変化したときに電荷を再配分することにより液晶の印加電圧が変化するために生じる。
ΔＶ＝ΔＶＧ＊（ＣＧＤ／（ＣＧＤ＋ＣＬＣ＋ＣＳ））    …（１１）
【００４２】
この電圧シフトΔＶを意図的に逆計算に含めない選択もありうる。この選択を採用する場合、液晶パネルのばらつきの中に電圧シフトΔＶを含めて、パラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞の調整が行われる。
【００４３】
極性（正極・負極）毎にガンマ補正を行うのであれば、このようなΔＶによる非対称性はかなり削減されるので、この意味でΔＶを逆計算に参入する必要がない場合もある。
【００４４】
図２（ｃ）と図３Ｃを比較すると、パラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞を調整することにより、実際のガンマカーブのばらつきよりも大きくガンマカーブをばらつかせることができる。
【００４５】
図４Ａおよび図４Ｂは複数のサンプル点に基づいて曲線近似を行ってガンマカーブを生成する例を示す図である。図４Ａは９種類のパラメータ・ペア＜Ｃ，offset＞の値とガンマ値との関係を示し、図４Ｂは９種類のパラメータ・ペア＜Ｃ，offset＞に対応するガンマカーブを示している。
【００４６】
なお、これはセンタＣＣ＝２．２ガンマ値のガンマ補正カーブでガンマ補正カーブを固定して、ＶＴカーブがばらついた想定で、計算されたガンマカーブである。このときのガンマ値（ＨＨ＝１．９４やＬＬ＝２．４４）は、対数-対数グラフによりガンマカーブから求めている。
【００４７】
図４Ａでは、以下の（１２）式に従ってＶＴカーブの電圧スケーリング変換を行う。
新電圧＝Ｃ×電圧＋offset    …（１２）
【００４８】
図４Ａでは、ＴＲＣでのパラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞に関する電圧スケールのパラメータそのものでは表現していないが、パラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞と＜Ｃ，offset＞は線形な関係にあり、パラメータ・ペア＜Ｃ，offset＞はパラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞と同等に取り扱うことができる。
【００４９】
図４Ａにおいて、パラメータＣに関しては、０．９６、１、１．０４の値を取り、これをＬ、Ｃ、Ｈ（Ｌはlow、Ｃはcenter、HはHigh）で略記している。パラメータoffsetに関しては、−０．１、０、０．１の値を取り、これをＬ、Ｃ、Ｈと略記している。
【００５０】
パラメータ・ペア＜Ｃ、offset＞を略記するときには、Ｃを先、offsetを後にする。例えば、ＬＣとはパラメータＣがＬ、パラメータoffsetがＣの値であることを示す。このようなパラメータ・ペアの組み合わせの中で、ガンマ値と最大値はＬＬの組み合わせで、２．４５となっている。ガンマ値の最小はＨＨの組み合わせで、１．９４となっている。これはパラメータＣ、パラメータoffsetでそれぞれ２．０５〜２．４程度になるように値を取ったためであり、３シグマの場合になっており、極端な場合である。
【００５１】
これら９種類のパラメータ・ペア＜Ｃ，offset＞に対応するガンマカーブは、図４Ｂに示すように、中央部分のばらつきが大きくなる。
【００５２】
ガンマカーブをバラツキに対して修正するということは、理想の曲線である２．２乗にならなかった曲線を、２．２乗の曲線に強制的に補正するために、さらに修正することである。図５はパラメータ・ペアがＬＬ時のときのガンマカーブのずれを補正する例を説明する図である。この場合は、図５に示すように、ガンマカーブの曲がり具合を小さくするような補正を行う。
【００５３】
図６はガンマカーブのずれが発生する原因を説明する図である。図６（ａ）は階調−電圧特性を示すガンマ補正カーブ、図６（ｂ）は液晶特性のばらつきを考慮に入れた複数のＶＴカーブ、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＶＴカーブのばらつきによる階調−透過率特性を示すガンマカーブを示している。液晶への印加電圧を発生するためのガンマ補正カーブが固定されていると、ＶＴカーブがばらついたとき、ガンマカーブもばらついてしまうことを示す。
【００５４】
また、図７は２．２乗から外れないように望ましいカーブを与える手順を説明する図である。図７（ａ）は階調−電圧特性を示すガンマ補正カーブ、図７（ｂ）は液晶特性のばらつきを考慮に入れた複数のＶＴカーブ、図７（ｃ）は２．２乗の理想的な階調−透過率特性を示すガンマカーブを示している。
【００５５】
まず、図７（ｃ）に基づいて、与えられた階調に対する透過率を求める。この透過率に対して、図７（ｂ）の曲線のばらつきに基づいて複数の電圧を生成する。次に、これら電圧と当初指定した階調とを組み合わせて、図７（ａ）のガンマ補正カーブを生成する。これは、図６とは逆方向の計算手順である。
【００５６】
図８は図７（ａ）に対応する図であり、ＴＲＣを用いた場合のガンマカーブを示す図である。
【００５７】
図８における電圧スケーリングは（１２）式で表されるが、この式を逆変換する式は以下の（１３）式で表される。
電圧＝（新電圧―offset）／Ｃ    …（１３）
【００５８】
この（１３）式は、抵抗列を用いたＤＡＣの上端および下端の電圧を強制的に設定するだけで、全階調の電圧が自然に調整されることを意味している。これはガンマ参照電圧を発生させる抵抗列での調整に対応している。ここでは、これをＶＣＯＭ調整機能を含むと考えることもできる。
【００５９】
図８において、曲線ＣＣは、ターゲット値２．２（中心のガンマ値）を実現する補正電圧特性曲線（ガンマ補正カーブ）である。これに対して、他の曲線は液晶パネルのＶＴ特性変動により変化した場合のターゲット値２．２を実現する補正電圧特性曲線である。
【００６０】
ここで、特に注目する必要がある事実は、上電圧（第１の参照基準電圧）が４．３０２９Ｖ（ＨＨの場合）から３．７７９６Ｖ（ＬＬの場合）と大きく変化し、下電圧（第２の参照基準電圧）が１．０４２０Ｖ（ＨＨの場合）から０．７６９６Ｖ（ＬＬの場合）と大きく変化していることである。このような端点（上電圧、下電圧）の大きな変化にかかわらず、この変化は電圧スケーリングにより生じた変化であり、端点だけを矯正することで、他のすべての点が自然に元のセンタ値に戻せることは、大きな利点である。
【００６１】
図９Ａ〜図９Ｃはパラメータgammaを変化させてガンマ補正を行う例を示す図である。図９ＡはＶＴカーブのばらつき、図９Ｂは階調−透過率特性のばらつき、図９Ｃは階調−電圧特性（ガンマ補正カーブ）のばらつきを示している。
【００６２】
図９Ａは、パラメータgammaがばらついた場合に（パラメータgammaは7.4、7.7、8.6のように値を取っている）ＶＴカーブが変化する様子を示している。図９Ｂは階調−透過率特性曲線が２．２乗を中心としてガンマ値２．０〜２．４の間でばらつく様子を示している。図９Ｃはガンマカーブを２．２乗とすべく、ガンマカーブを修正した結果を示している。図９Ｃのガンマ補正カーブは電圧スケーリングによる変動よりもかなり小さい。
【００６３】
図１０は階調値が１８６付近のガンマ補正カーブを拡大した図である。階調１８６では、どのガンマ補正カーブも差分はゼロであり、この階調１８６は不動点になっている。階調が端にずれるにつれて、各ガンマ補正カーブ間の差分は比例的に増加する。
【００６４】
実際には、区分的dual-TRCで、２つのＴＲＣを用いて近似しているため、図１０の下方に記載したように、二つの直線でより近似できる。
【００６５】
図１１はパラメータgammaを変化させた場合の補正電圧をセンタ値で正規化してさらに修正を行った階調−電圧特性曲線を示す図である。階調が最大および最小付近（両端）の電圧に強制して比例配分しても、階調−電圧特性曲線のカーブのずれは小さくなる。
【００６６】
階調方向の電圧のずれは最大４階調であり、パラメータgammaの変動は両端電圧の再設定で十分に対応可能である。
【００６７】
本実施形態では、パラメータ＜Ｃ，offset＞とパラメータgammaの組み合わせにより、複数のガンマ補正カーブを生成し、その中から特徴的ないくつかのガンマ補正カーブをシナリオとして用意しておく。そして、これら複数のシナリオのそれぞれについて、階調値に対する電圧値（正規化されたガンマ補正電圧）をテーブルとして登録する。
【００６８】
図１２は、パラメータ＜Ｃ，offset＞とパラメータgammaの組み合わせにより得られたガンマ補正カーブから、シナリオとして選択される５個のガンマ補正カーブの一例を示す図である。なお、シナリオとして選択されるガンマ補正カーブの数は５個には限定されない。図１２の横軸のＧＳは階調を表す。ＣＣ，Ｈ３，Ｈ２，Ｈ１，ＨＣはそれぞれ異なるシナリオのガンマ補正カーブを示している。
【００６９】
図１３は各階調に対応する正規化されたガンマ補正電圧を表すテーブルの一例を示す図であり、この図のガンマ補正電圧は図１２の各階調に対応するガンマ補正電圧に対応する。後述するガンマ補正回路は、図１３のテーブルを参照して、階調に対応するガンマ補正電圧を取得して、階調電圧を設定する。
【００７０】
以下、本実施形態によるガンマ補正回路および表示制御回路の具体的な構成について説明する。
【００７１】
図１４は本実施形態によるガンマ補正回路を内蔵する表示制御回路の内部構成を示すブロック図である。図１４の表示制御回路１は、ソースドライバ２と、ＭＰＵ３とを備えている。ソースドライバ２は液晶パネル４にアナログ画素電圧を供給する。液晶パネル４は、ソースドライバ２から供給されたアナログ画素電圧をゲートドライバ５からのゲート信号に同期して、不図示の表示素子を駆動する。
【００７２】
ソースドライバ２は、ＭＰＵ３と各種データの送受を行うインターフェース部１１と、第１および第２の参照基準電圧と特定のガンマ補正カーブ（シナリオ）を設定する設定レジスタ（ガンマ情報設定手段）１２と、参照電圧を生成する参照電圧生成器１３と、複数の階調電圧を生成する階調電圧生成器１４と、複数の階調電圧の中から一つを選択するデコーダ（階調電圧選択手段）１５とを有する。
【００７３】
ＭＰＵ３は、複数のガンマ補正カーブに対応する複数のシナリオの中から一つを選択するとともに、第１および第２の参照基準電圧を設定するための制御データを、インターフェース部１１を介して設定レジスタ１２に供給する。選択されたシナリオと制御データは設定レジスタ１２に設定される。設定レジスタ１２に初期値として設定される第１および第２の参照基準電圧は、選択されたシナリオに対応するガンマ補正電圧の最大値と最小値である。その後、設定レジスタ１２に設定される第１および第２の参照基準電圧は、所定電圧キザミで修正される。このことは後述する。
【００７４】
図１５は参照電圧生成器１３の内部構成の一例を示すブロック図である。図１５の参照電圧生成器１３は、直列接続された複数の抵抗からなる第１の抵抗列（第１の抵抗分圧回路）２１と、第１の抵抗列２１から出力された複数の電圧のうちいずれかをそれぞれ選択する複数のセレクタ（第１の選択回路）２２，２３と、各セレクタ２２，２３の選択情報を設定する複数のレジスタ２４，２５とを有する。セレクタ２２，２３は少なくとも２個設けられ、そのうちの一方は第１の参照電圧を出力し、他方は第２の参照電圧を出力する。
【００７５】
ＲＧＢの各色にガンマ特性が異なる場合には、各色に２個ずつセレクタ２２，２３が設けられる。各色のガンマ特性が同等であれば、各色共通に使用する全２個のセレクタ２２，２３が設けられる。
【００７６】
なお、各色に別個にセレクタ２２，２３を設ける場合でも、第１の抵抗列２１は共有化できる。これは、各色のガンマ特性が異なる場合でも、参照電圧として必要な精度は各画素のビット数に依存し、ビット数は各色で共通なためである。第１の抵抗列２１は、参照電圧の元になることから、以下では「元ガンマ」と呼ぶ。第１の抵抗列２１は、同じ抵抗値を持つ複数のユニット抵抗を直列接続したものである。
【００７７】
複数のレジスタ２４，２５のそれぞれには、ＭＰＵ３から供給された第１または第２の参照基準電圧が設定される。各セレクタ２２，２３は、対応するレジスタ２４，２５に設定された第１または第２の参照基準電圧に基づいて、第１の抵抗列２１から出力された複数の電圧のうちいずれか一つを選択する。
【００７８】
第１の抵抗列２１とセレクタ２２，２３との間の配線は、固定にして設計することも考えられるが、製造時に配線位置を変更しやすくするマスタスライス方式を採用してもよい。マスタスライス方式は、液晶パネル４の種類を変更する場合に重宝する。液晶パネル４の種類が変更になっても、第１層のアルミ配線を行う直前までの工程は共通化でき、この配線工程だけを液晶パネル４の種類に合わせて変更すればよいため、製造コストを削減でき、設計変更に要する時間も短縮できる。また、第１の抵抗列２１の一部を並列接続して、０．５単位で電圧を取り出してもよい。
【００７９】
図８のガンマ補正カーブを参照して、図１５の参照電圧生成器１３の動作を説明する。電源電圧ＶＤＤ＝５Ｖ、コモン電圧ＶＣＯＭ＝０Ｖとする。最大電圧はＨＨの場合で４．３０２９Ｖ、最低電圧は３．７７９６Ｖ、センタは４．０４１２Ｖである。
【００８０】
第１の抵抗列２１の精度として、１／１０００＝５ｍＶを想定する。このとき４．３０２９Ｖは４．３０５Ｖ、３．７７９６は３．７８０Ｖと丸められ、範囲は５２５ｍＶとなる。６ビット＝６４通りのシナリオを想定すると、５２５／６４＝８．２ｍＶとなるので、１０ｍＶをこの場合のキザミとする。すなわち、４．３００Ｖから３．７８０Ｖまでを１０ｍＶキザミ（５２レベルの電圧）で選択できるようにする。これにより、レジスタ２４，２５は６ビットで足りる。
【００８１】
第１の抵抗列２１とセレクタ２２，２３との間の配線は、５２レベルの電圧であり、セレクタ２２，２３は、この５２レベルから一つを選択する。マスタスライス方式の利用を想定すると、６４レベルの選択が可能であるから、配線は６４個を想定してセレクタ２２，２３を用意してもよい。
【００８２】
また、５ｍＶ精度で第１の抵抗列２１を設計した場合には、セレクタ２２，２３は、１０ｍＶキザミでなく５ｍＶ単位で電圧を選択可能である。例えば、セレクタ２２，２３は、センタ付近では５ｍＶキザミで電圧を選択し、最大・最小電圧の周辺付近では、さらにキザミを粗くして５ビット（３２レベル）としてもよい。
【００８３】
レジスタ２４，２５に設定される第１および第２の参照基準電圧は、初期値としては、選択したシナリオに対応する最大値および最小値である。その後、ガンマ補正カーブが最適なカーブとなるように、第１および第２の参照基準電圧を調整する。これにより、セレクタ２２，２３から出力される第１および第2の参照電圧が所定電圧（例えば５ｍＶや１０ｍＶ）キザミで調整される。
【００８４】
各色にセレクタ２２，２３を設ける場合には、６ビット＊３＝１８ビットのセレクタ２２，２３が必要である。これらセレクタ２２，２３は、第１および第２の参照電圧生成用に二組必要となる。
【００８５】
なお、上述した説明は一例であり、最大・最小電圧の周辺部分のキザミ可変範囲を広げたり、キザミを可変できるようにしてもよい。また、キザミを５０ｍＶ程度まで広げてもよい。ハードウェア・コストとの兼ね合いで最終的に判断すればよい。
【００８６】
図１４では、５種類のシナリオを用意する例を説明したが、シナリオの数は任意であり、例えば図８のように９種類のシナリオを用意してもよい。
【００８７】
図１４では、ソースドライバ２の内部に設定レジスタ１２を設ける例を説明したが、設定レジスタ１２をソースドライバ２とは別個に設けてもよい。図１６は表示制御回路１の第１変形例の内部構成を示すブロック図である。図１６の表示制御回路１は、複数のソースドライバ２とは別個に設定レジスタ１２を備えている。設定レジスタ１２に設定された第１および第２の参照基準電圧とガンマカーブは、各ソースドライバ２に供給される。設定レジスタ１２から各ソースドライバ２へのデータの受け渡しは、専用の配線で行ってもよいが、画素データを伝送する伝送線を用いて、例えば帰線期間中に上記データを伝送してもよい。
【００８８】
大画面の液晶パネル４の場合、電圧シフトΔＶがその画素位置により変化する。ＶＣＯＭ調整として、画面位置によるΔＶ調整機能を含めて、複数個の設定レジスタ１２が必要になる場合もある。したがって、図１６のように設定レジスタ１２を共通化するかどうかは、接続する液晶パネル４の種類により判断すればよい。
【００８９】
図１７は表示制御回路１の第２変形例の内部構成を示すブロック図である。図１７の表示制御回路１は、第１および第２の参照基準電圧を設定レジスタ１２ａ内に設定するのではなく、外部から専用線２６を介して供給する。外部から直接第１および第２の参照基準電圧を供給するメリットは、ユーザが自由に調整できる点にある。
【００９０】
図１７では、各ソースドライバ２に共通の第１および第２の参照基準電圧を供給しているが、各ソースドライバ２に別個の第１および第２の参照基準電圧を供給してもよい。
【００９１】
このように、外部から直接第１および第２の参照基準電圧を供給する場合、専用線２６の抵抗成分により、電圧降下の大きさにばらつきが生じるという問題がある。このため、電圧降下のばらつきの影響が大きい場合には、ソースドライバ２ごとに別個に第１および第２の参照基準電圧を供給するのが望ましい。
【００９２】
図１６のように設定レジスタ１２内で第１および第２の参照基準電圧を設定する場合には、電圧降下の問題は起きないが、第１および第２の参照基準電圧は予め定めた範囲内でしか設定できない。
【００９３】
一般的な傾向としては、図１４は携帯電話などの小型の液晶パネル４を駆動する場合に適しており、図１６と図１７は液晶テレビ等の大型の液晶パネル４を駆動する場合に適している。
【００９４】
図１３〜図１７では、液晶パネル４とは別個にソースドライバ２等の表示制御回路１を設ける例を説明したが、液晶パネル４と同じガラス基板上にソースドライバ２等を形成してもよい。
【００９５】
図１８は図１４の階調電圧生成器１４の概略構成を示すブロック図である。図示のように、階調電圧生成器１４は、各色に階調生成器３１を有する。なお、すべての色におけるガンマ特性が同じ場合には、各色で同じ階調生成器３１を共用してもよい。
【００９６】
図１８は、ＲＧＢにより特性が異なるために個別の処理回路を用意する例を示しているが、一般に、特性変化はＲＧＢだけではなく、温度、極性（正極・負極）、バックライト制御に伴うインパルスドライブ、室内や屋外の環境の選択など様々な理由により変化する。本実施形態ではこのような変化についても同様に取り扱う。これらの組み合わせについても同様である。
【００９７】
また、本実施形態では、正極でのガンマ特性と負極でのガンマ特性のそれぞれについて個別に調整を行う。従来はＶＣＯＭ調整として正極と負極のガンマ特性を同時に取り扱った。本実施形態では、正極と負極のガンマ特性を個別に調整できるので、より精度を向上できる。また独立に制御することから調整も容易である。
【００９８】
図１９は図１８の階調生成器３１の内部構成を示すブロック図である。図示のように階調生成器３１は、第２の抵抗列（第２の抵抗分圧回路）３２と、第２の抵抗列３２から出力された複数の電圧の中から一つを選択する複数のセレクタ（第２の選択回路）３３と、これらセレクタ３３の選択情報を設定するカーブレジスタ３４とを有する。図１８に示した３つの階調生成器３１はいずれも図１９と同様の構成を有する。
【００９９】
第２の抵抗列３２は、同じ抵抗値を持つ複数のユニット抵抗を直列接続したものであり、第２の抵抗列３２の一端には第１の参照電圧が印加され、他端には第２の参照電圧が印加される。第２の抵抗列３２は、与えられた参照電圧から、後処理として階調電圧を生成するため、「後ガンマ」と呼ばれる。
【０１００】
複数のセレクタ３３のそれぞれには、第２の抵抗列３２から出力されたそれぞれ異なる複数の電圧が入力され、各セレクタ３３はカーブレジスタ３４の設定情報に応じて、いずれか一つの電圧を階調電圧として選択する。第２の抵抗列３２から各セレクタ３３に入力される電圧の数は、選択対象であるシナリオの総数に等しい。したがって、各セレクタ３３は、複数のシナリオの中から一つのシナリオに対応する電圧を階調電圧として選択する。
【０１０１】
個々のセレクタ３３がそれぞれ別個の階調電圧を出力するため、２５６階調の階調電圧を発生させるためには、２５６個のセレクタ３３が必要となる。カーブレジスタ３４には、シナリオ選択用の制御データが設定される。この設定情報は、図１４の設定レジスタ１２から供給される。各セレクタ３３で選択された電圧は出力ラインから階調電圧として出力される。
【０１０２】
カーブレジスタ３４に設定される値は、各色にガンマ特性が異なる場合には、各色に別個の値となりうる。
【０１０３】
図２０は図１９のセレクタ３３の内部構成を示すブロック図である。図示のように、セレクタ３３は、内部に複数のスイッチ３５を有する。これらスイッチ３５は、カーブレジスタ３４の値によりオンオフされて、第２の抵抗列３２から出力された電圧を出力ラインに供給するか否かを切り替える。カーブレジスタ３４には、５種類のシナリオＣＣ，Ｈ３，Ｈ２，Ｈ１，ＨＣのそれぞれを選択するか否かを示す制御データ３６が設定される。
【０１０４】
以下、セレクタ３３に入力される第２の抵抗列３２からの電圧の一例を説明する。セレクタ３３に入力される電圧は図１３のテーブルに基づいて設定される。例えば、階調ＧＳ＝３を例に取って説明する。第２の抵抗列３２の最も上のユニット抵抗を１として各ユニット抵抗に番号を振る。
【０１０５】
階調ＧＳ＝３の場合の５種類のシナリオの値は、図１２に示すように以下の値となる。
【０１０６】
ＧＳ＝３、ＣＣ＝３３、Ｈ３＝３２、Ｈ２＝３１、Ｈ１＝３０、ＨＣ＝３０。
【０１０７】
これらの値に合わせて、第２の抵抗列３２の出力端子とセレクタ３３の入力端子とが配線される。セレクタ３３内のスイッチ３５は、第２の抵抗列３２から出力された電圧３３を選択して出力ラインに供給するか否かをカーブレジスタ３４内のレジスタ２３値ＣＣにより切り替える。スイッチ３５は、第２の抵抗列３２から出力された電圧３２を選択して出力ラインに供給するか否かをカーブレジスタ３４内のレジスタ２３値Ｈ３により切り替える。スイッチ３５は第２の抵抗列３２から出力された電圧３１を選択して出力ラインに供給するか否かをカーブレジスタ３４内のレジスタ２３値Ｈ２により切り替える。Ｈ１とＨＣの値は同じであるため、スイッチ３５は第２の抵抗列３２から出力された電圧３０を出力ラインに供給するか否かをカーブレジスタ３４内のＨ１，ＨＣにより切り替える。
【０１０８】
ここで、セレクタ３３の配置場所は、第２の抵抗列３２の直後に配置する場合と、デコーダ１５の直前に配置する場合が考えられる。デコーダ１５の直前にセレクタ３３を配置する場合、デコーダ１５の直前まで第２の抵抗列３２の出力線を引き回さなければならず、配線量が増えてしまう。
【０１０９】
一般に、参照する電圧レベルは階調数よりも２ビット多い。このため、第２の抵抗列３２の出力が、隣の階調に関する入力と共用できたとしても、第２の抵抗列３２の出力本数は非常に多い。このため、セレクタ３３をデコーダ１５の直前に配置することは望ましくない。
【０１１０】
これに対して、セレクタ３３を第２の抵抗列３２の直後に配置すれば、セレクタ３３の出力ラインだけをデコーダ１５まで引き回せばよいため、引き回す配線本数を削減できる。
【０１１１】
本実施形態は、ある液晶パネル４の電気光学的特性を統計的に把握して、電圧スケーリング、gammaパラメータの分布を想定してガンマ補正を行うものである。後ガンマ処理に用いる第２の抵抗列３２からの電圧取り出しは、１つのgammaパラメータへの想定を元にしているから、一般的な電圧取り出しとはならない。
【０１１２】
もし、他の液晶パネル４を使用する場合は、同じ設計手続きを経て、新たな電圧取り出しが決定される。しかしながら、同じハードウェア構成を利用して、第２の抵抗列３２とセレクタ３３との配線のみを変更すればよい場合もある。ハードウェアの共通化を図るには、第２の抵抗列３２を構成するユニット抵抗の数を余分に設けておくのが望ましい。これにより、第２の抵抗列３２とセレクタ３３との間の配線だけを変えるだけで、複数種類の液晶パネル４に対応可能となる。
【０１１３】
このように、図１４のガンマ補正回路内の参照電圧生成器１３は、設定レジスタ１２に設定された第１および第２の参照基準電圧により、第１および第２の参照電圧を生成する。そして、階調電圧生成器１４は、第１および第２の参照電圧を第２の抵抗列３２の両端に印加した状態で、第２の抵抗列３２から出力された電圧をセレクタ３３にて選択して階調電圧を生成する。セレクタ３３は、設定レジスタ１２に設定されたシナリオ情報に基づいて電圧を選択する。階調電圧生成器１４によって、特定のシナリオに対応した階調電圧を選択し、選択した階調電圧の微調整を、設定レジスタ１２に設定する第１および第２の参照基準電圧を変化させることにより行う。これにより、所望のガンマ補正カーブに合致したガンマ補正を行うことができる。
【０１１４】
設定レジスタ１２に設定される第１および第２の参照基準電圧の初期値は、設定レジスタ１２に設定されるガンマ補正カーブ（シナリオ）に対応した値である。設定レジスタ１２に設定されるガンマ補正カーブにより、階調電圧生成器１４で階調電圧を生成して、ガンマ補正カーブが所望のカーブになっているかどうかを確認し、ずれがある場合には、設定レジスタ１２の第１および第２の参照基準電圧を変更して階調電圧を微調整する。これにより、所望のガンマ補正カーブが得られることになる。
【０１１５】
本実施形態は、個別の液晶パネル４に合わせたガンマ補正を行う際に、マスタスライス的に第２の抵抗列３２とセレクタ３３との間の配線のみを変更するだけでよく、セレクタ３３の構成自体を変更する必要はない。このようにマスタスライス的に考えると、セレクタ３３も階調出力の２５６個にこだわる必要はなく、余分に用意してもよい。余分に用意することで、増加した抵抗に対応する後ガンマの取り出し口となる電圧ノードに近いセレクタ３３を採用することも可能である。
【０１１６】
図２１は階調電圧生成器１４の変形例の内部構成を示すブロック図である。図１８ではＲＧＢごとに別個に階調生成器３１を設けたが、図２１では、すべての色で共通に用いる階調生成器３１を有する。図２１の階調生成器３１は、時分割により各色に固有の階調電圧を生成する。
【０１１７】
図２２は図２１の階調生成器３１の詳細構成を示すブロック図である。図２２の階調生成器３１は、第２の抵抗列３２と、この第２の抵抗列３２から出力された複数の電圧の中からそれぞれ一つずつを選択する複数のセレクタユニット３７と、第１および第２の参照電圧を切り替えるスイッチ３８を有する。
【０１１８】
各セレクタユニット３７は、色ごとに階調電圧を選択する３つのセレクタ３３と、これらセレクタ３３の選択情報を設定するカーブＲレジスタ２３、カーブＧレジスタ２３およびカーブＢレジスタ２３とを有する。
【０１１９】
これら３つのセレクタ３３は、１水平期間内に時分割で順に電圧を選択して、階調電圧として出力ラインに供給する。これにより、一つの階調生成器３１だけで、各色固有の階調電圧を生成できる。
【０１２０】
出力ラインは、各色に設ける必要はなく、共通の出力ラインに各色の階調電圧を時分割で供給してもよい。この場合、デコーダ１５の直前で、時分割の階調電圧を分離するシリアル／パラレル変換処理が必要となる。
【０１２１】
次に、個々の液晶パネル４ごとにガンマ補正のためのシナリオを選択する手法について説明する。以下の手法で選択されたシナリオに関する情報（シナリオ情報）は、図１３の設定レジスタ１２に設定される。
【０１２２】
液晶パネル４ごとに、ＴＲＣなど動作モデルのパラメータを抽出して最も近いパラメータの組み合わせを選ぶことは自然な発想である。しかし、いちいちパラメータを決定しなくても、複数のシナリオから一つを選択することもまた可能である。毎回のパラメータ決定を否定するわけではないが、より簡易で効率的な手法が望ましい。
【０１２３】
そこで、以下では、想定した複数のシナリオから最適なシナリオを簡易に検出する手法について説明する。想定した複数のシナリオの中から、現実の与えられた液晶パネル４の特性に最も近いシナリオを検索する。電圧スケーリングとパラメータgammaに関するシナリオの中から、これらカーブを特徴づけるパラメータを探索することが、シナリオ探索の内容となる。
【０１２４】
図２３Ａ〜図２３Ｆは図４の９種類のシナリオを探索する手法を説明する図である。図２３Ａ〜図２３Ｆは、電圧スケーリングに関するパラメータ・ペア＜Ｃ、offset＞に関して、どのような階調透過率特性（ガンマカーブ）が得られるかをその変化の様子を示している。図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃは＜Ｃ、＊＞、＜Ｈ、＊＞、＜Ｌ、＊＞の場合を示している。値＊はＨ（High），Ｃ（Center），Ｌ（Low）のいずれかの値をとることを意味している。同じく図２３Ｄ、図２３Ｅ、図２３Ｆは＜＊、Ｃ＞、＜＊、Ｈ＞、＜＊、Ｌ＞を示している。
【０１２５】
図２３Ａ〜図２３Ｆからまず分かることは、パラメータＣによる影響が大きいことである。これらのカーブの中から最もよくフィットするシナリオを見つけることが、ここでの課題である。
【０１２６】
すべてを順番にチェックして最も誤差が小さいシナリオを選ぶことも可能であるが、手間がかかる。そこで、ここでは先に各シナリオでの透過率を表として先にまとめ、これをシナリオ探しの候補とする。この候補からベストを選択する。
【０１２７】
図２４は、６４階調、１２８階調、１９２階調の３つに関して、ある特定の階調値についての各シナリオの透過率をまとめたテーブルを示す図である。図２４では、３種類の階調を挙げたが、階調数は適宜増減して考えることも可能である。本質的には１階調で十分かもしれないが、ここでは念のために複数個計算し、複数個の中から候補を選ぶという方法を採用する。
【０１２８】
図２４は、階調１２８についての透過率を示しており、最初のシナリオほどその透過率の値が大きくなっている。階調６４や階調１９２についても同様の結果が得られる。
【０１２９】
図２５はシナリオ選択の処理手順を示すフローチャートである。まず、いくつかの階調値について、階調と透過率との対応関係を示す図２４のようなテーブルを作成する（ステップＳ１１）。
【０１３０】
次に、実際に透過率を測定する（ステップＳ１２）。透過率は１に正規化された値であり、ノーマリブラックかノーマリホワイトに応じて、最大光量は階調２５５（または階調０）として測定する必要がある。また、階調１２８に関して同じく光量を測定し、正規化された透過率を求める。
【０１３１】
次に、図２４のテーブルを利用してシナリオ候補を選出する（ステップＳ１３）。例えば、測定された透過率が０．２２５の場合、ＣＣとＬＨのシナリオが近いので、これらを候補とする。なお、候補として選出するシナリオの数には特に制限はない。例えば、ある範囲を基準としてさらに複数個を選出してもよい。
【０１３２】
例えば差を０．０３以内とすれば、０．１９５〜０．０２５５の範囲になり、候補にＨＬも含めることができる。ここでは、ＣＣとＬＨを候補とした場合でさらに説明を続ける。
【０１３３】
次に、エラーを計算する（ステップＳ１４）。階調６４と階調１９２に関しても透過率を測定し、例えば、６４階調が０．０４８、１９２階調が０．５５０であったとする。この場合のエラーは、例えば、差の二乗和になる。
Ｅ１＝エラーＥ（６４階調、ＣＣ）＝(０．０４８−０．０４７８)２＝４＊１０−８
Ｅ２＝エラーＥ（６４階調、ＬＨ）＝(０．０４８−０．０４９２)２＝１．４＊１０−６
Ｅ３＝エラーＥ（１２８階調、ＣＣ）＝（０．２２５−０．２１９５）２＝３．０＊１０−５
Ｅ４＝エラーＥ（１２８階調、ＬＨ）＝（０．２２５−０．２３８８）２＝１．９＊１０−４
Ｅ５＝エラーＥ（１９２階調、ＣＣ）＝（０．５５０−０．５３３６）２＝２．７＊１０−４
Ｅ６＝エラーＥ（１９２階調、ＬＨ）＝（０．５５０−０．５８２０）２＝１．０＊１０−３
したがって、エラーは
Ｅ（ＣＣ）＝２＊１０−８＋３＊１０−５＋２．７＊１０−４
Ｅ（ＬＨ）＝１．４＊１０−６＋１．９＊１０−４＋１．０＊１０−３
となる。
【０１３４】
次に、計算したエラーから小さい方のシナリオを選択する（ステップＳ１５）。この場合、Ｅ（ＣＣ）＜Ｅ（ＬＨ）であるから、シナリオＣＣが選択される。
【０１３５】
図２５の手順でシナリオが決まると、それに応じて設定レジスタ１２とカーブレジスタ３４を設定する。
【０１３６】
なお、ここでは、説明を簡略化するためにシナリオ数を少なくしたが、実際にはシナリオ数を多くすることで、エラーを小さくでき、かつ最適なシナリオを選択できる。ガンマカーブを許容範囲に入れるという発想であれば、正確にエラーを小さくするというよりも、多少のエラーがあっても目標範囲に入ればよい。（例えばガンマ値として、２．２±０．１に入る）。このような要望には、シナリオ数をむやみに増加させず、想定シナリオがばらつき全体をカバーしつつ、できるだけ少ない数で等間隔的にカバーすることのほうが望ましい。
【０１３７】
このようなシナリオの選択を行うことによる利点を説明する。液晶パネル４ごとに電気光学的特性を測定するには、十分な数のサンプル点が必要である。例えば、黒部分は重点的にサンプル点を設ける必要があり、黒部分だけで約２０サンプルが必要となる。このようなサンプル点での測定を液晶パネル４ごとに実行する必要がある。
【０１３８】
本実施形態では、事前に電気光学的特性の統計的性質を測定するために、例えば４０枚の液晶パネル４について事前測定を行い、動作モデルのパラメータとしての統計的分布を把握する。したがって、この事前処理には２０サンプルは必要である。しかし、一度統計的分布が分かれば、それを利用したシナリオで全範囲をカバーしつつ液晶パネル４調整を行うことができる。この調整ではサンプル点は例えば４（６４階調、１２８階調、１９２階調、２５５階調）であり、１／５に削減できる。液晶パネル４の製造に関しては、液晶パネル４調整の時間が圧倒的に長いため、事前準備（統計的なバラツキの把握）のための時間が必要でも、この効果は大きいことがわかる。
【０１３９】
また、カーブを調整するための手間も短い。従来は、振幅調整、傾き調整、微調整、タップ調整および分圧比調整の個別調整機能を個々に調整してフィッティングを行っていた。この場合、ある調整を行うことで、カーブが移動するので、すべての辻褄があうまでには、トライアンドエラー的な探索が必要であり、調整時間も長くなりがちであった。
【０１４０】
本実施形態では、先にシナリオとして可能性をすべて列挙した後に、それから候補を選び、選出するため、トライアンドエラーのような後戻りを行うことはない。統計的なバラツキ範囲は事前解析されているから、いつも範囲内に入れることができる。
【０１４１】
さらにまた、本実施形態では、パラメータ＜Ｃ,offset＞とパラメータgammaを用いた高精度の液晶電気光学的な動作モデルを利用したので、後ガンマを直線近似ではなくＬＵＴ的にセレクタ３３で実現でき、なめらかにガンマ補正を行うことができる。
【０１４２】
上記では、最適シナリオ選択の方法としては、先にシナリオを用意しておいて、それから選択する手法を説明したが、他の手法もある。３シナリオに関してフリッカレベルを測定し、それらの結果から、最適となるシナリオに関する電圧スケーリング・パラメータを予測する手法である。
【０１４３】
第１および第２の参照基準電圧の組によるシナリオは多数存在している。例えば、第１の参照基準電圧は±300mVの範囲で、10mVキザミで調整され、第２の参照基準電圧は±150mVの範囲で10mVキザミの範囲で調整される。
【０１４４】
これは、第１の参照基準電圧選択で６ビット、第２の参照基準電圧選択で５ビットの組み合わせである。この組み合わせを単純に行えば、６＋５＝１１ビット、すなわち、２０４８通りの組み合わせ数となってしまう。これは大きな数である。これだけ多いと、各シナリオで測定する時間がかかり問題である。この問題を解決するために、以下に示すような手法も考えられる。
【０１４５】
図２６はフリッカレベルの測定結果に基づいてシナリオを選出する処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、ＶＣＯＭ調整機能として、より積極的に参照電圧生成器１３を利用するものである。
【０１４６】
まず、第１の参照基準電圧を最大に、第２の参照基準電圧を最小に設定し（ステップＳ２１）、第２の参照基準電圧を固定する。
【０１４７】
次に、第１の参照基準電圧に関して３つのシナリオの選択肢を用意し、それぞれのフリッカレベルを測定する（ステップＳ２２）。次に、これら測定された３つのフリッカレベルから、最適の第１の参照基準電圧シナリオを予測する（ステップＳ２３）。この予測されたシナリオに関し、フリッカレベルを測定し、許容閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【０１４８】
フリッカレベルが許容閾値より小さい場合には、そのシナリオを採用して終了する。フリッカレベルが許容閾値以上の場合には、第２の参照基準電圧に関して３つのシナリオの選択肢を用意し、それぞれのフリッカレベルを測定する（ステップＳ２５）。
【０１４９】
次に、ステップＳ２３で決定された第１の参照基準電圧を固定して、第２の参照基準電圧のシナリオを３種類用意し、それらに対してフリッカレベルを測定する（ステップＳ２６）。次に、測定したフリッカレベルが許容閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ２７）。フリッカレベルが許容閾値より小さければ、このシナリオを最適シナリオとして終了する。そうでなければ、ステップＳ２２に戻り、同様の探索を行う。以上が、概略である。
【０１５０】
最適なシナリオの探索には、シナリオの存在する範囲を絞る必要がある。このため、シナリオ範囲を取り扱うために、第１の参照基準電圧に関して＜ＵＬ，ＵＣ、ＵＨ＞、第２の参照基準電圧に関して＜ＬＬ，ＬＣ，ＬＨ＞の３つの組み合わせを考える。ＵＬは第１の参照基準電圧の下限、ＵＣは第１の参照基準電圧の中央、ＵＵは第１の参照基準電圧の上限、をそれぞれ示す。同様に、ＬＬは第２の参照基準電圧の下限、ＬＣは第２の参照基準電圧の中央、ＬＵは第２の参照基準電圧の上限を示す。
【０１５１】
まず、６ビットで与えられる第１の参照基準電圧を上からVU1,VU2, … ,VU64とし、５ビットで与えられる第２の参照基準電圧を上からVL1, VL2, …,VL32とする。このVUとVLによる１つの最適な組み合わせを探すことが目的である。
【０１５２】
上述したステップＳ２１では、ＵＬ←VU64、ＵＣ←VU32、ＵＨ←VU1と設定する。またＬＬ←VL32、ＬＣ←VL16、ＬＵ←VL1と設定する。次のステップＳ２２では、第２の参照基準電圧はＬＣ＝VL16の中央値をまず前提とし、第１の参照基準電圧＜ＵＬ、ＵＣ、ＵＨ＞＝＜VU64,VU32,VU1>との組＜ＵＬ，ＬＣ＞＝＜VU64,VL16＞、＜ＵＣ，ＬＣ＞＝＜VU32,VL16＞、＜ＵＨ、ＬＣ＞＝＜VU1,VL16＞の３シナリオに関する測定を行う。
【０１５３】
次のステップＳ２３において、例えば、VU40が予想されたと仮定する。シナリオ範囲を半分にするので、６４→３２の範囲とし±１６を考える。すなわち、＜ＵＬ、ＵＣ、ＵＨ＞←＜VU24, VU40, VU56>とする。もちろん、範囲はVU1〜VU64までの範囲内に収まるようにする。
【０１５４】
次のステップＳ２４では、中央の<VU40,VL16>に関して判定する。許容閾値より大きかったとして、ステップＳ２５の説明を継続する。ここでは第２の参照基準電圧に関して調べる。＜ＬＬ、ＬＣ、ＬＨ＞＝＜VL32, VL16,VL1＞であり、第１の参照基準電圧としては中央のVU40と組み合わせる。したがって、＜ＵＣ、ＬＬ＞＝＜VU40,VL32＞、＜ＵＣ、ＬＣ＞＝＜VU40,VL16＞、＜ＵＣ、ＬＨ＞＝＜VU40,VL1＞の３シナリオで考える。
【０１５５】
ステップＳ２５において、例えば、VL10が最適と予想されたと仮定する。範囲を３２→１６へ減らし、±８とする。したがって、ＬＬ←VL18、ＬＣ←VL10、ＬＨ←VL2とする。ステップ２１２では＜VU40,VL10＞に関して判定する。以降、同様に繰り返す。
【０１５６】
ここで、ステップＳ２３とステップＳ２６におけるシナリオ予測の具体的な方法について補足する。フリッカレベルは、最適レベルを中心としてほぼ対称で２次の式で表現されたグラフとして近似できる。したがって３ポイントのサンプルがあれば、この２次式の係数を一意に確定できる。この確定された係数より、この２次式が最小となる電圧を逆算できる。
【０１５７】
なお、ここではステップＳ２３とステップＳ２６でシナリオ範囲を半分に狭めた。最初の設定が第１の参照基準電圧６ビット、第２の参照基準電圧５ビットであるから、少なくとも６回繰り返すことで、範囲が狭まってしまい、必ず収束することが分かる。すなわち、最高で３シナリオ＊（６＋５）＝３３回の測定が必要である。実際には、２次式による予測の精度が良いので、数回の繰り返し後で、十分な精度が得られる可能性が大きい。統計分布からいえば、大部分は中央の値で分布しており、端の値になる頻度は極めて少ない。
【０１５８】
上述した図２５と図２６では、一例として電圧スケーリングの場合のシナリオで説明したが、パラメータgammaに関しても同様に考えることができる。実際図２５の処理手順では、電圧スケーリングのパラメータとgammaの３つでシナリオを組めばよいから、アルゴリズム自体に変更はない。一般に探索技術の観点から言えば、ここでの素朴な探索手法よりより効果的な方法も利用可能であることは容易に予想できる。図２６の処理手順においても、第１の参照基準電圧、第２の参照基準電圧の次にパラメータgammaでの範囲を考えるようにして、パラメータgammaに３シナリオについて同様の処理を考えることができる。
【０１５９】
ＶＣＯＭ調整の機能に相当することを考えると、外付けのリニアＩＣとしてＤＶＲのような調整回路をＰＣＢ上に追加する必要がないため、部品数を削減する効果もある。これはハードウェア・コストの削減効果である。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本実施形態によるガンマ補正回路が行う処理動作を概念的に示すフローチャート。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はＶＴカーブのばらつきによりガンマカーブが変化する様子を示す図。
【図３Ａ】理想的な２．２乗のガンマカーブを示す図。
【図３Ｂ】パラメータ・ペア＜Ｃ１，Ｃ２＞の値を変動させたＶＴカーブを示す図。
【図３Ｃ】図３ＢのＶＴカーブに対応してばらつくガンマカーブを示す図。
【図４Ａ】９種類のパラメータ・ペア＜Ｃ，offset＞の値とガンマ値との関係を示す図。
【図４Ｂ】９種類のパラメータ・ペア＜Ｃ，offset＞に対応するガンマカーブを示す図。
【図５】パラメータ・ペアがＬＬ時のときのガンマカーブのずれを補正する例を説明する図。
【図６】（ａ）は階調−電圧特性を示すガンマ補正カーブ、図６（ｂ）は液晶特性のばらつきを考慮に入れた複数のＶＴカーブ、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＶＴカーブのばらつきによる階調−透過率特性を示すガンマカーブを示す図。
【図７】（ａ）は階調−電圧特性を示すガンマ補正カーブを示す図、（ｂ）は液晶特性のばらつきを考慮に入れた複数のＶＴカーブを示す図、（ｃ）は２．２乗の理想的な階調−透過率特性を示すガンマカーブを示す図。
【図８】図７（ａ）に対応する図であり、ＴＲＣを用いた場合のガンマカーブを示す図。
【図９Ａ】ＶＴカーブのばらつきを示す図。
【図９Ｂ】階調−透過率特性（ガンマカーブ）のばらつきを示す図。
【図９Ｃ】階調−電圧特性（ガンマ補正カーブ）のばらつきを示す図。
【図１０】階調値が１８６付近のガンマ補正カーブを拡大した図。
【図１１】パラメータgammaを変化させた場合の補正電圧をセンタ値で正規化してさらに修正を行った階調−電圧特性（ガンマ補正カーブ）を示す図。
【図１２】パラメータ＜Ｃ，offset＞とパラメータgammaの組み合わせにより得られたガンマ補正カーブから、シナリオとして選択される５種類のガンマ補正カーブの一例を示す図。
【図１３】各階調に対応する正規化されたガンマ補正電圧を表すテーブルの一例を示す図。
【図１４】本実施形態によるガンマ補正回路を内蔵する表示制御回路の内部構成を示すブロック図。
【図１５】参照電圧生成器１３の内部構成の一例を示すブロック図。
【図１６】表示制御回路１の第１変形例の内部構成を示すブロック図。
【図１７】表示制御回路１の第２変形例の内部構成を示すブロック図。
【図１８】図１４の階調電圧生成器１４の概略構成を示すブロック図。
【図１９】図１８の階調生成器３１の内部構成を示すブロック図。
【図２０】図１９のセレクタ３３の内部構成を示すブロック図。
【図２１】階調電圧生成器１４の変形例の内部構成を示すブロック図。
【図２２】図２１の階調生成器３１の詳細構成を示すブロック図。
【図２３Ａ】電圧スケーリングに関するパラメータ・ペア＜Ｃ、offset＞に関して、どのような階調透過率特性（ガンマカーブ）が得られるかをその変化の様子を示す図。
【図２３Ｂ】電圧スケーリングに関するパラメータ・ペア＜Ｃ、offset＞に関して、どのような階調透過率特性が得られるかをその変化の様子を示す図。
【図２３Ｃ】電圧スケーリングに関するパラメータ・ペア＜Ｃ、offset＞に関して、どのような階調透過率特性が得られるかをその変化の様子を示す図。
【図２３Ｄ】電圧スケーリングに関するパラメータ・ペア＜Ｃ、offset＞に関して、どのような階調透過率特性が得られるかをその変化の様子を示す図。
【図２３Ｅ】電圧スケーリングに関するパラメータ・ペア＜Ｃ、offset＞に関して、どのような階調透過率特性が得られるかをその変化の様子を示す図。
【図２３Ｆ】電圧スケーリングに関するパラメータ・ペア＜Ｃ、offset＞に関して、どのような階調透過率特性が得られるかをその変化の様子を示す図。
【図２４】６４階調、１２８階調、１９２階調の３つに関して、ある特定の階調値についての各シナリオの透過率をまとめたテーブルを示す図。
【図２５】シナリオ選択の処理手順を示すフローチャート。
【図２６】フリッカレベルの測定結果に基づいてシナリオを選出する処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１６１】
１  表示制御回路
２  ソースドライバ
３  ＭＰＵ
４  液晶パネル
１１  インターフェース部
１２  設定レジスタ
１３  参照電圧生成器
１４  階調電圧生成器
１５  デコーダ
２１  第１の抵抗列
２２，２３  セレクタ
２４，２５  レジスタ
３１  階調生成器
３２  第２の抵抗列
３３  セレクタ
３４  カーブレジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【図２３Ｆ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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