JP2008107653A - ガンマ補正機能を備えた駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示パネルに表示される複数種類のそれぞれの画像を違和感なく視認させることが可能になる駆動装置を提供する。
【解決手段】ガンマ補正回路は、第１系列に対応する第１ＬＵＴ４１０および第２系列に対応する第２ＬＵＴ４２０を有する。第１系列は自然画像に対応し、第２系列はテキスト画像に対応する。各ＬＵＴには、表示データが示す信号レベルに対応したデータ電圧（ソース電圧）値選択を示すデータであって、ガンマ補正が施されたデータが、０〜６３の信号レベルのそれぞれに対応して設定されている。画像種類判定回路が、表示データの信号レベルにもとづいて、表示される画像が自然画像であるのかテキスト画像であるのか判定し、判定結果に応じたイネーブル信号を出力する。各系列データ選択回路４１５，４２５のうち、イネーブル信号を受けている系列データ選択回路のみが、対応するＬＵＴから出力されたデータを通過させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルなどの表示パネルを駆動する駆動装置に関し、特に、表示装置の透過率特性または発光特性に応じた駆動電圧を発生するガンマ補正機能を備えた駆動装置に関する。

図１３は、ノーマリーブラックモードのＴＦＴ（Thin Film Transistor ）型液晶表示パネルの印加電圧−光透過率特性（以下、Ｖ−Ｔ特性という。）の一例を示す説明図である。横軸は、液晶表示パネルのソース配線に印加される電圧値に相当するものとする。図１３に示すように、液晶への印加電圧と光透過率（以下、透過率という。）との関係は非線形である。また、印加電圧が低い場合および印加電圧が高い場合の透過率の変化の程度は、印加電圧が中間的な場合の透過率の変化に比べて小さい。

階調表示を行う場合に、階調レベルと透過率との関係が図１４に示すような特性を示すと、液晶表示パネルに表示された画像が違和感なく視認できるとされている（例えば、特許文献１参照）。図１４において、横軸は信号レベルを示す。また、図１４には、６４階調表示を行う例が示され、レベル０〜６３までの各信号レベルは、レベル０〜６３で等間隔に設定されている。なお、図１４に示すような特性は、透過率をＴとし入力レベル（信号レベル）をＶとすると、Ｔ＝Ｖのγ乗で表される。また、図１４には、γ＝２．２であるときの例が示されている。図１３に示すような特性を有する液晶表示パネルにおいて、図１４に示すような特性を得ようとすると、入力レベル（信号レベル）に応じた電圧値を補正する必要がある。すなわち、ガンマ補正を行う必要がある。

一つの液晶表示パネルに表示される画像の種類は多様化している。例えば、ある時点ではテキスト（文字）を多く含む画像またはテキストのみを含む画像（以下、テキスト画像という。）を表示したり、他の時点ではテキスト以外の画像であってカメラで撮像した画像等の静止画像（以下、自然画像という。）を表示したりすることがある。なお、自然画像は、一部（例えば、表示領域全体のうちの３０％以下の領域）においてテキストを含んでいてもよい。一般に液晶表示装置には自然画像を対象にしたガンマ補正を行うガンマ補正機能が搭載されているが、多種類の画像を表示するする必要がある液晶表示パネルにおいて、自然画像に適したガンマ補正の特性が、テキスト画像に対して適するとは限らない。

表示パネルを駆動する駆動回路に複数のガンマ補正機能を実現するための手段が搭載された液晶表示装置がある（例えば、特許文献２参照。）。しかし、特許文献２に記載された液晶表示装置では、ガンマ補正機能を実現するための複数の手段は、Ｒ（赤）データについてガンマ補正を行う手段、Ｇ（緑）データについてガンマ補正を行う手段およびＢ（青）データについてガンマ補正を行う手段である。画像の種類に応じた複数の手段が設けられているわけではない。すなわち、画像全体として考えると、１種類のガンマ補正機能が備わっているに過ぎない。

特開２００６−１７１３６７号公報（段落０００４−０００６、図３−図５） 特開２００１−２３８２２７号公報（段落００１４−００１７、図１）

上記のように、ガンマ補正機能を備えた駆動回路を含む液晶表示装置が、状況に応じて異なる種類の画像を表示する用途に用いられる場合には、ある種類の画像について適するガンマ補正機能が、他の種類の画像についても適正であるとは限らない。つまり、視認者に対して、ある種類の画像を違和感なく視認させるように表示できても、他の種類の画像を違和感なく視認させるように表示できるとは限らない。違和感があるとは、一例として、色味が薄くなったり、階調変化の程度が低くなったりすることである。

そこで、本発明は、状況に応じて複数種類の画像を表示する表示パネルを駆動するのに適し、表示パネルに表示される複数種類のそれぞれの画像を違和感なく視認させることが可能になるガンマ補正機能を備えた駆動装置を提供することを目的とする。

本発明によるガンマ補正機能を備えた駆動装置は、複数種類の画像のそれぞれについてガンマ補正を行う複数のガンマ補正部（例えば、第１ＬＵＴ４１０および第１系列データ選択回路４１５によるガンマ補正部と、第２ＬＵＴ４２０および第２系列データ選択回路４２５によるガンマ補正部）と、表示パネルにいずれの種類の画像が表示されるのかを表示データの信号レベルにもとづいて判定し、判定結果に対応するガンマ補正部にガンマ補正を実行させる画像種類判定部とを備えたことを特徴とする。

複数種類の画像は、テキスト画像または自然画像であり、画像種類判定部は、信号レベルが高レベルしきい値（例えば、ＨＶ）以上の表示データの数を計数して第１の計数値を出力する第１の計数回路（例えば、ＨＶ加算器３３１）と、信号レベルが低レベルしきい値（例えば、ＬＶ）以下の表示データの数を計数して第２の計数値を出力する第２の計数回路（例えば、ＬＶ加算器３３３）と、第１の計数回路の計数値が高階調数しきい値（例えば、Ｖth＿Ｈ）以上である場合もしくは第２の計数回路の計数値が低階調数しきい（例えば、Ｖth＿Ｌ）値以上である場合、または第１の計数回路の計数値が高階調数しきい値以上であり第２の計数回路の計数値が低階調数しきい値以上である場合に、表示パネルにテキスト画像が表示されると判定する判定回路（例えば、系統判定回路３４０）とを含むように構成されていてもよい。

画像種類判定部は、ガンマ補正を実行させるガンマ補正部のみを動作可能にする選択信号（例えば、第１イネーブル信号または第２イネーブル信号）を出力し、それぞれのガンマ補正部は、表示データが示す信号レベルとガンマ補正値とを対応させて記憶するテーブル（例えば、第１ＬＵＴ４１０および第２ＬＵＴ４２０）と、選択信号が、当該ガンマ補正部がガンマ補正を実行することを示している場合に、テーブルから出力されたガンマ補正値を出力する選択回路（例えば、第１系列データ選択回路４１５および第２系列データ選択回路４２５）とを有するように構成されていてもよい。

本発明によれば、表示パネルに表示される複数種類のそれぞれの画像を違和感なく視認させることが可能になり、状況に応じて複数種類の画像を表示する表示パネルを駆動するのに適した駆動装置を得ることができる。

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、本発明による駆動回路（駆動装置）の一例を、駆動回路の外部に設置されている外部装置であるＭＰＵ（Micro Processing Unit）４０（例えば、携帯電話機のＭＰＵ）および液晶表示パネル１０とともに示すブロック図である。図１に示す例では、ＴＦＴがマトリクス状に配され、画素電極とコモン電極との間に液晶が挟持されたＴＦＴ型の液晶表示パネル１０が用いられている。

液晶表示パネル１０を駆動する駆動回路には、液晶表示パネル１０における同列のＴＦＴのソースに接続されるデータ電極としての各ソース電極（ソース配線）が繋がれたソースドライバ（データ電極ドライバ）１２、液晶表示パネル１０における同行のＴＦＴのゲートに接続される走査電極としての各ゲート電極（ゲート配線）が繋がれたゲートドライバ（走査電極ドライバ）１３、データ電圧を作成するための電圧をソースドライバ１２に供給するとともに、選択電圧（オン電圧）と非選択電圧（オフ電圧）とを作成するための電圧をゲートドライバ１３に供給する電源回路１４が設けられている。

制御回路としてのコントローラ１１は、ＭＰＵ４０から供給される表示データ（画素データ）を一時記憶するＲＡＭ１１１を有し、ソースドライバ１２およびゲートドライバ１３に、フレームの開始を示す信号に相当するＶＳＹＮＣ信号を出力するとともに、各選択期間（１本のゲート配線にオン電圧としての選択電圧が印加される期間）毎に、ＣＰ（制御パルス）信号を出力する。なお、ＭＰＵ４０から入力されるインタフェースの形式として、非同期に表示データを出力する形式であるいわゆるＭＰＵインタフェース、同期信号としてＶＳＹＮＣ（垂直同期信号）を含むいわゆるＶＳＹＮＣインタフェース、同期信号としてＶＳＹＮＣおよびＨＳＹＮＣ（水平同期信号）を含むいわゆるＲＢＧインタフェース、その他いずれのインタフェースを用いてもよい。

ゲートドライバ１３は、カウンタを内蔵し、ＶＳＹＮＣ信号が入力されるとカウンタをリセットし、ＣＰ信号が入力されるとカウンタの値を＋１する。そして、カウンタの値が示すゲート配線にＴＦＴのゲートを導通状態にさせるための選択電圧を印加し、他のゲート配線にＴＦＴのゲートを遮断状態にさせるための非選択電圧を印加する。また、ゲートドライバ１３に内蔵されているコモン電圧出力部１３１は、コモン配線にコモン電圧を印加する。

ソースドライバ１２は、ＣＰ信号が入力されると、データ信号をラッチするとともに、ラッチしているデータ信号に応じたデータ電圧をソース配線に印加する。ゲートドライバ１３はＣＰ信号に同期してゲート配線に選択電圧を印加するので、ソースドライバ１２は、ゲート配線への選択電圧の印加に同期して各ソース配線にデータ電圧を印加することになる。

また、本実施の形態では、コントローラ１１とソースドライバ１２との間に、階調データ制御回路２０が設けられている。階調データ制御回路２０は、ＲＡＭ１１１から読み出されたデータ信号（表示データ）の階調レベルに応じたデータ電圧を示す値であって、ガンマ補正が施された値を示すデータをデータ信号として出力する回路である。なお、階調データ制御回路２０の設置位置は、コントローラ１１とソースドライバ１２との間に限られない。

この実施の形態の駆動回路には、画像の種類に応じたガンマ補正を行う複数のガンマ補正機能が実装されている。また、複数のガンマ補正機能を実現するために、それぞれのガンマ補正機能を実現するためのルックアップテーブル（ＬＵＴ）が、駆動回路が内蔵するＲＡＭまたはＲＯＭに格納されている。

また、この実施の形態では、画像の種類として、自然画像およびテキスト画像の２種類を例にする。なお、自然画像は、一部（例えば、表示領域全体のうちの３０％以下の領域）においてテキストを含んでいてもよい。

以下、画像の種類を「系列」という。この実施の形態では、複数の系列として２系列を例示する。よって、２つのＬＵＴが設けられている。なお、２系列は一例であって、さらに多くの系列があってもよいし、より少ない系列であってもよい。ｋ（ｋ：２以上の正の整数）系列ある場合には、ｋ個のＬＵＴが設けられる。

図２は、階調データ制御回路２０の構成例を示すブロック図である。図２に示す例では、階調データ制御回路２０は、画像種類判定回路３００とガンマ補正回路４００とを有する。ガンマ補正回路４００には、２つのＬＵＴが設けられている。画像種類判定回路３００は、表示データの信号レベルにもとづいて、どのＬＵＴを使用するかを示す選択データを、ガンマ補正回路４００に出力する。

図３は、ガンマ補正回路４００の構成例を示すブロック図である。図３に示す例では、ガンマ補正回路４００は、第１系列に対応する第１ＬＵＴ４１０、および第２系列に対応する第２ＬＵＴ４２０を有する。この例では、第１系列は自然画像に対応し、第２系列はテキスト画像に対応する。各ＬＵＴには、表示データが示す信号レベルに対応したデータ電圧（ソース電圧）値選択を示すデータであって、ガンマ補正が施されたデータが、０〜６３の６４レベルの信号レベルのそれぞれに対応して設定されている。なお、ここでは、６４階調表示を行う場合を例にするが、階調数は任意である。

第１ＬＵＴ４１０から出力されたデータは、第１系列選択回路４１５に入力される。第２ＬＵＴ４２０から出力されたデータは、第２系列選択回路４２５に入力される。

第１系列選択回路４１５は、画像種類判定回路３００から、どのＬＵＴを使用するかを示す選択データとして、第１系列を使用することを示す第１系列選択信号（第１イネーブル信号）が出力されているときに、第１ＬＵＴ４１０から出力されたデータを、ソースドライバ１２に出力する。第２系列選択回路４２５は、画像種類判定回路３００から、第２系列を使用することを示す第２系列選択信号（第２イネーブル信号）が出力されているときに、第２ＬＵＴ４２０から出力されたデータを、ソースドライバ１２に出力する。

画像種類判定回路３００は、第１イネーブル信号と第２イネーブル信号のいずれかを出力する。よって、ソースドライバ１２には、第１ＬＵＴ４１０から出力されたデータと、第２ＬＵＴ４２０から出力されたデータとのうちのいずれかが出力される。なお、第１系列選択回路４１５の出力と第２系列選択回路４２５の出力とは、ワイヤードオア接続されている。第１系列選択回路４１５および第２系列選択回路４２５は、対応するイネーブル信号を入力していないときには、出力をハイインピーダンス状態にする。

図４（Ａ），（Ｂ）は、第１ＬＵＴ４１０および第２ＬＵＴ４２０の構成例を示す説明図である。各ＬＵＴには、表示データが示す信号レベルに対応したデータ電圧値選択を示すデータが設定されているが、図４に示す例では、極性反転駆動を行う場合の正極性駆動に対応するデータと負極性駆動に対応するデータとが設定されている。図４において、Ｖｉ＿ＳＥＬｐｊ（ｉ＝１〜４のいずれか、ｊ＝０〜６３のいずれか）は正極性駆動に対応するデータを示し、Ｖｉ＿ＳＥＬｎｊは負極性駆動に対応するデータを示す。

図５は、第１ＬＵＴ４１０および第２ＬＵＴ４２０に設定されるデータを説明するための説明図である。図５において、曲線ａは、γ＝２．２の場合の印加電圧（具体的には信号レベル）−透過率を示す曲線あり、自然画像に対応する。つまり、第１系列に対応する自然画像を表示する場合には、０〜６３の信号レベルのそれぞれに応じて、曲線ａで示される透過率が得られるようにする。例えば、レベル３０のときに得たい透過率が３０％であるとする。液晶表示パネル１０の特性が図１３に示された特性であるとすると、透過率３０％を呈する印加電圧は３．６Ｖである。そこで、第１ＬＵＴ４１０において、レベル３０に対応するデータとして、３．６Ｖを示すデータが設定される。第１ＬＵＴ４１０における他のデータも、レベル３０に対応するデータを定める場合と同様の考え方にもとづいて定められる。

図５において、曲線ｂは、テキスト画像に対応する。つまり、第２系列に対応するテキスト画像を表示する場合には、０〜６３の信号レベルのそれぞれに応じて、曲線ｂで示される透過率が得られるようにする。よって、第２ＬＵＴ４２０には、各信号レベルにおいて曲線ｂで示される透過率を呈する印加電圧を示すデータが設定される。

自然画像に対応する曲線ａは一般的なγ＝２．２の特性を示すが、テキスト画像に対応する曲線ｂは、コントラスト重視の特性を示す。すなわち、低い透過率に対応するレベル範囲および高い透過率に対応するレベル範囲が広くなっている。

図６は、テキスト中心の画像（テキスト画像）における画素の信号レベルのヒストグラムと自然画中心の画像（自然画像）における画素の信号レベルのヒストグラムとの一例を示す説明図である、図６において、１画面における信号レベルが３以下の画素（低階調画素）の数と、信号レベルが６０以上の画素（高階調画素）の数と、信号レベルが３を越え６０未満である画素（中間調画素）の数との一例が縦軸に示されている。テキスト画像では、低階調画素の数と高階調画素の数とが多い。自然画像では、中間調画素の数が多い。なお、信号レベル６０を高レベルしきい値ＨＶといい、信号レベル３を低レベルしきい値ＬＶという。

よって、１画面における低階調画素数および高階調画素数が多い画像をテキスト画像と判定でき、中間調画素数が多い画像を自然画像と判定できる。具体的には、低階調画素数が低階調数しきい値Ｖth＿Ｌ以上であり、高階調画素数が高階調数しきい値Ｖth＿Ｈ以上である場合には、テキスト画像と判定できる。また、中間調画素数が中間調数しきい値Ｔth以下である場合にも、テキスト画像と判定できる。

図７は、本実施の形態における画像の種類の判定方法を説明するための説明図である。図７に示す矩形は、ＲＡＭ１１１に格納されている１フレーム分の画素の表示データ（１画面分の表示データ）を示す。図７に記されている「アドレス」は、ＲＡＭ１１１のアドレスを示す。つまり、ＲＡＭ１１１において、表示データは、アドレスが連続する領域に１画素のデータずつ格納されている。なお、ＲＡＭ１１１において、液晶表示パネル１０におけるｌ（ｌ：自然数）行目のデータの次に、（ｌ＋１）行目のデータが格納されている。

この実施の形態では、画像種類判定回路３００は、１画面分の表示データのうち、１画面において離散的に位置する所定数の表示データをサンプリング点として抽出し、抽出した表示データ（画素）について、低階調画素、中間調画素または高階調画素であるのかを判定し、判定結果を集計して、画像がテキスト画像であるか否か判定する。

図８は、画像種類判定回路３００の構成例を示すブロック図である。図８に示す構成例では、画像種類判定回路３００は、サンプリング点の画素であるか否か判定するサンプル点判定回路３１０、サンプリング点の画素が低階調画素、中間調画素または高階調画素であるのかを判定するレベル判定を行うレベル判定回路３２０、レベル判定回路３２０の判定結果について加算処理を行う加算回路３３０、および加算回路３３０の加算結果にもとづいて第１イネーブル信号または第２イネーブル信号を出力する系統判定回路３４０とを含む。

図９は、レベル判定回路３２０の構成例を示すブロック図である。図９に示す構成例では、レベル判定回路３２０は、信号レベルが６０以上であるか否か判定するＨＶ（high Value）判定器３２１、信号レベルが３以下であるか否か判定するＬＶ（Low Value ）判定器３２２、およびＨＶ判定器３２１の出力とＬＶ判定器３２２の出力とにもとづいて、中間調信号を出力する論理回路３２３を含む。論理回路３２３は、ＨＶ判定器３２１の出力およびＬＶ判定器３２２の出力が「０」であるときに中間調信号を出力する。ＨＶ判定器３２１の出力は、そのまま高階調信号になる。ＬＶ判定器３２２の出力は、そのまま低階調信号になる。なお、高階調信号、中間調信号、低階調信号が出力されるとは、具体的には、信号の状態がハイレベル（「１」）になることである。

図１０は、加算回路３３０の構成例を示すブロック図である。図１０に示す構成例では、加算回路３３０は、高階調信号の出力回数を計数するＨＶ加算器３３１、中間調信号の出力回数を計数する中間調加算器３３２、および低階調信号の出力回数を計数するＬＶ加算器３３３を含む。なお、ＨＶ加算器３３１、中間調加算器３３２およびＬＶ加算器３３３の計数値（加算値）は、例えばＶＳＹＮＣ信号が入力されるとクリアされる。

図１１は、系統判定回路３４０の構成例を示すブロック図である。図１１に示す例では、系統判定回路３４０は、ＨＶ加算器３３１の加算値を高階調数しきい値Ｖth＿Ｈと比較するＨＶ比較器３４１、中間調加算器３３２の加算値を中間調数しきい値Ｔthと比較する中間調比較器３４２、ＬＶ加算器３３３の加算値を低階調数しきい値Ｖth＿Ｌと比較するＬＶ比較器３４３を含む。さらに、ＨＶ比較器３４１の出力、中間調比較器３４２の出力およびＬＶ比較器３４３の出力にもとづいて、第２イネーブル信号を出力する論理回路３４４と、論理回路３４４の出力を反転させて第１イネーブル信号として出力する反転回路３４５とを含む。

ＨＶ比較器３４１は、例えば、１画面中の全サンプリング点の画素数に対するＨＶ加算器３３１の加算値の割合が０．３（全サンプリング点の画素数を１．０とする。）以上であるときに出力をハイレベル（「１」）にする。ＬＶ比較器３４３は、例えば、１画面中の全サンプリング点の画素数に対するＬＶ加算器３３３の加算値の割合が０．３（全サンプリング点の画素数を１．０とする。）以上であるときに出力をハイレベル（「１」）にする。中間調比較器３４２は、１画面中の全サンプリング点の画素数に対する中間調加算器３３２の加算値の割合が０．３（全サンプリング点の画素数を１．０とする。）を越えるときに出力をハイレベル（「１」）にする。

この例では、高階調数しきい値Ｖth＿Ｈは０．３であり、低階調数しきい値Ｖth＿Ｌは０．３であり、中間調数しきい値Ｔthは０．３である。

論理回路３４４は、ＨＶ比較器３４１の出力がハイレベルであり、ＬＶ比較器３４３の出力がハイレベルであり、かつ、中間調比較器３４２の出力がローレベル（「０」）であるときに、第２系統（テキスト画像）であることを示す第２イネーブル信号を出力する。反転回路３４５は、論理回路３４４の出力を反転して第１イネーブル信号として出力する。すなわち、ＨＶ比較器３４１の出力とＬＶ比較器３４３の出力とのいずれかまたは双方がローベルであったり、中間調比較器３４２の出力がハイレベルであるときには、第１系統（自然画像）であることを示す第１イネーブル信号を出力する。

つまり、系統判定回路３４０は、１画面中の全サンプリング点のうちに３０％以上の高階調画素があり、３０％以上の低階調画素があり、中間調画素数が３０％以下である場合に、液晶表示パネル１０に表示される画像がテキスト画像であると判定して第１イネーブル信号を出力する。

なお、上記の高階調数しきい値Ｖth＿Ｈ、低階調数しきい値Ｖth＿Ｌ、および中間調数しきい値Ｔthの値は一例であって、液晶表示パネル１０の特性や液晶表示パネル１０が組み込まれる携帯電話機などの機器の仕様等に応じて、適宜、それらの値が決定される。また、この実施の形態では、高レベルしきい値を「６０」とし、低レベルしきい値を「３」とするが、それらの値も一例である。やはり、液晶表示パネル１０の特性や機器の仕様等に応じて、例えば、高レベルしきい値を最も高レベルの値（この例では６３）の８５％以上の任意の値にしたり、低レベルしきい値を最も高レベルの値（この例では６３）の１５％以下の任意の値にしてもよい。

さらに、系統判定回路３４０における判定の仕方も一例である。例えば、ＨＶ比較器３４１の出力とＬＶ比較器３４３の出力のみにもとづいて（中間調比較器３４２の出力を使用せず）テキスト画像か否か判定したり、ＨＶ比較器３４１の出力のみにもとづいてテキスト画像か否か判定したり、ＬＶ比較器３４３の出力のみにもとづいてテキスト画像か否か判定したり、中間調比較器３４２の出力のみにもとづいてテキスト画像か否か判定したりしてもよい。さらに、ＨＶ加算器３３１の加算値とＬＶ加算器３３３の加算値との和が所定値以上である場合にテキスト画像であると判定してもよい。

次に、駆動回路の動作を説明する。図１に示すＲＡＭ１１１には、ＭＰＵ４０側から出力されたＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの表示データが格納されている。図３に示されたガンマ補正回路４００は、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの表示データのうちのいずれかの表示データを制御する回路である。つまり、実際には、Ｒ，Ｇ，Ｂの表示データのそれぞれについて図３に例示するガンマ補正回路４００が設けられる。

また、図８に示す画像種類判定回路３００におけるレベル判定回路３２０、加算回路３３０および系統判定回路３４０も、Ｒ，Ｇ，Ｂの表示データのそれぞれについて設けられる。なお、階調データ制御回路２０が、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの表示データをまとめたデータを対象として制御を行うようにしてもよい。その場合には、図３に示されたガンマ補正回路４００は一つ設けられていればよく、図８に示す画像種類判定回路３００におけるレベル判定回路３２０、加算回路３３０および系統判定回路３４０も、それぞれ一つ設けられていればよい。

ＣＬＫ信号に同期して表示データがＲＡＭ１１１から読み出される。また、サンプル点判定回路３１０は、ＶＳＹＮＣ信号によってリセットされ、ＣＬＫ信号をカウントする。そして、カウント値が所定値になると、レベル判定回路３２０に対して、ＲＡＭ１１１からサンプリング点の表示データが読み出されたことを示す信号を出力する。なお、所定値は、複数あり、図７における×印で示されている位置を示す値である。所定値に対応する位置は、１フレーム内で分散して配置されていることが好ましい。また、×印で示されている箇所は、できるだけ多いことが好ましい。また、所定値、および所定値をカウントするためのＣＬＫ信号はＲＡＭ１１１の読出アドレスに対応する値であるから、図８では、サンプル点判定回路３１０に、ＲＡＭアドレスが入力されるように記載されている。

また、複数の所定値は、サンプル点判定回路３１０が参照可能なレジスタやＲＡＭに格納されていることが好ましい。レジスタやＲＡＭに格納されていれば、内容を容易に変更することができ、図７において×印で示されている箇所を変更できる。また、×印で示されている箇所を、全体的にランダムに設定するのではなく、１つの行における任意の複数箇所に設定し、かつ、複数行にわたって設定するようにしてもよい。そのような設定方法を採用する場合には、サンプル点判定回路３１０は、行単位でサンプリング点を見いだすことができる。

図９に例示されているように、Ｒ，Ｇ，Ｂの表示データ（信号レベル）が、（１０１１１ １１１００ １１１１１１）である場合について説明する。また、図９に示されたレベル判定回路３２０は、Ｂの表示データに対応するレベル判定回路３２０であるとする。また、ＨＶ判定器３２１が表示データの上位４ビットを対象に判定を行い、ＬＶ判定器３２２が表示データの上位４ビットを対象に判定を行う場合を例にする。

ＨＶ判定器３２１は、Ｂの表示データの上位４ビットである（１１１１）と６０とを比較する。上位４ビットが（１１１１）である場合、本来の６ビットデータの（１１１１ｘｘ）は高レベルしきい値ＨＶである６０以上であるから（ｘは０でもよく１でもよい）、この場合、ＨＶ判定器３２１は、出力を「１」にする。また、上位４ビットが（１１１１）である場合、本来の６ビットデータの（１１１１ｘｘ）は低レベルしきい値ＬＶである３よりも大きいので、ＬＶ判定器３２２は、出力を「０」にする。よって、レベル判定回路３２０から高階調信号が出力されることになる。従って、この場合には、図１０に示す加算回路３３０において、ＨＶ加算器３３１が加算値を１増やす。

サンプル点判定回路３１０は、サンプリング点を見いだす度に、すなわち、サンプリング点の表示データがＲＡＭ１１１から出力される度に、ＲＡＭ１１１からサンプリング点の表示データが読み出されたことを示す信号を出力する。その信号が出力されると、レベル判定回路３２０は、上述した処理を行って、高階調信号、中間調信号または低階調信号を出力する。その結果、加算回路３３０におけるＨＶ加算器３３１、中間調加算器３３２またはＬＶ加算器３３３は、加算値を１増やす。

系統判定回路３４０において、ＨＶ比較器３４１、中間調比較器３４２およびＬＶ比較器３４３は、例えばＶＳＹＮＣ信号が入力されると、ＨＶ加算器３３１、中間調加算器３３２およびＬＶ加算器３３３の加算値としきい値とを比較する比較処理を行う。そして、ＨＶ比較器３４１、中間調比較器３４２およびＬＶ比較器３４３の出力にもとづいて、論理回路３４４および反転回路３４５は、第１イネーブル信号または第２イネーブル信号を出力する。

以上のような処理によって、系統判定回路３４０から、１フレーム毎に第１イネーブル信号または第２イネーブル信号が出力される。すなわち、画像種類判定回路３００は、１フレーム毎に、第１イネーブル信号または第２イネーブル信号をガンマ補正回路４００に出力する。なお、第１イネーブル信号または第２イネーブル信号にもとづくガンマ補正回路４００のガンマ補正処理は、画像種類判定回路３００が判定処理の対象にしたフレームの次のフレームの画像に対して実行される。

図３に示されたガンマ補正回路４００において、第１系列データ選択回路４１５と第２系列データ選択回路４２５とのうち、画像種類判定回路３００が出力したイネーブル信号（第１イネーブル信号または第２イネーブル信号）に対応する系列データ選択回路のみがデータ出力可能状態になる。以下、第２系列データ選択回路４２５がデータ出力可能状態になったとする。

コントローラ１１は、階調データ制御回路２０に、ＲＡＭ１１１に格納されている表示データを出力する。階調データ制御回路２０において、ガンマ補正回路４００における第１ＬＵＴ４１０および第２ＬＵＴ４２０に表示データが入力される。各ＬＵＴ４１０，４２０は、表示データの信号レベルに対応した電圧値選択を示すデータであってガンマ補正が施されたデータをデータ信号として出力する。第２系列データ選択回路４２５のみがデータ出力可能状態になっているので、第２ＬＵＴ４２０からのデータが、ソースドライバ１２に出力される。

図１２は、ソースドライバ１２における電圧選択回路の構成例を示す回路図である。図１２に示す構成例では、多数の抵抗Ｒを含む抵抗回路１２１において基準電圧Ｖ_ｒｅｆを分割して得られる各電圧値の電圧を、ガンマ補正回路４００が出力するデータ、すなわちＬＵＴから出力されたデータに従って選択するスイッチ回路１２２が設けられている。スイッチ回路１２２は、ＬＵＴから出力されたデータが示す電圧値の電圧を選択してデータ電圧（ソース電圧）として出力する。出力されたデータ電圧は、ソース線に印加される。

以上に説明したように、上記の実施の形態では、駆動回路において画像の種類に応じたＬＵＴが設けられ、判定結果にもとづいて画像種類判定回路３００が出力した選択データ（第１イネーブル信号または第２イネーブル信号）に従って一のＬＵＴが選択され、選択されたＬＵＴが、表示データに応じたガンマ補正された電圧値を示すデータを出力するように駆動回路が構成されているので、液晶表示パネル１０に表示される複数種類のそれぞれの画像を違和感なく視認させることができる。

また、駆動回路における画像種類判定回路３００が、どのＬＵＴを用いるべきかを判定するので、駆動回路を含む液晶表示装置がどのような機器に組み込まれる場合でも、機器（液晶表示装置から見ると外部装置）におけるＭＰＵ４０が実行するプログラムに変更を加えることなく、表示される画像に適したガンマ補正を行うことができる。

なお、上記の実施の形態では、ノーマリーブラックモードの表示パネルを例にして説明を行ったが、ノーマリーホワイトモードの表示パネルを用いる場合にも、本発明を適用できる。

また、図１に示された駆動回路を、ワンチップのＬＳＩで形成してもよい。すなわち、上記の複数種類の画像のそれぞれに応じたガンマ補正機能をワンチップのＬＳＩに組み込んでもよい。複数種類の画像のそれぞれに応じたガンマ補正機能をワンチップのＬＳＩに組み込んだ場合、１種類（例えば、γ＝２．２に対応）のガンマ補正機能しか組み込まれていないＬＳＩを使用する場合と比較すると、液晶表示パネル１０に表示される画像の種類に応じたＬＵＴを動的に選択することができるので、液晶表示パネル１０に表示される画像の種類に応じた適切なガンマ補正を行うことができる。なお、このことは、ＬＳＩ化しない場合でも同様である。

また、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの表示データ毎にＬＵＴが設けられている場合には、特定の色を強調するような制御を、画像の種類に応じて実現することができる。一例として、テキスト画像については緑色で表示するように設定されている場合、テキスト画像に対応する第２ＬＵＴにおける緑色についてのＬＵＴに、図５における曲線ｂで示された特性を実現するためのデータを設定し、赤色および青色についてのＬＵＴに、図５における曲線ａで示された特性を実現するためのデータを設定することが考えられる。

また、上記の実施の形態では、画像の種類として自然画像とテキスト画像の２種類を例示したが、画像の種類は、３種類以上であってもよい。例えば、画像種類判定回路３００が、サンプリング点の表示データが時間経過とともに変化することを所定時間周期で検出することによって、表示される画像が動画像か否かを判定する機能をさらに有するようにしてもよい。そのように構成されている場合には、自然画像、テキスト画像および動画像のそれぞれに対応するＬＵＴが設けられる。そして、３種類の画像のそれぞれについて、適切なガンマ補正を行うことができる。

また、上記の実施の形態では、ＴＦＴ型液晶表示パネルを駆動する駆動回路を例にしたが、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）型の液晶表示パネルを駆動する駆動回路にガンマ補正機能を搭載する場合には本発明を適用することができる。また、有機ＥＬ(Electroluminescence ) 表示パネルを駆動する駆動回路にガンマ補正機能を搭載する場合に、本発明を適用してもよい。有機ＥＬ表示パネルを駆動する駆動回路の場合には、ＬＵＴには、電流値を示すデータが設定される。

本発明は、表示パネルを駆動する駆動装置であって、ガンマ補正機能を搭載する駆動装置に効果的に適用される。

駆動回路の一例を、ＭＰＵおよび液晶表示パネルとともに示すブロック図。 階調データ制御回路の構成例を示すブロック図。 ガンマ補正回路の構成例を示すブロック図。 第１ＬＵＴおよび第２ＬＵＴの構成例を示す説明図。 第１ＬＵＴおよび第２ＬＵＴに設定されるデータを説明するための説明図。 テキスト画像における画素の信号レベルのヒストグラムと自然画像における画素の信号レベルのヒストグラムとの一例を示す説明図。 画像の種類の判定方法を説明するための説明図。 画像種類判定回路の構成例を示すブロック図。 レベル判定回路の構成例を示すブロック図。 加算回路の構成例を示すブロック図。 系統判定回路の構成例を示すブロック図。 電圧選択回路の構成例を示す回路図。 液晶表示パネルの印加電圧−透過率特性の一例を示す説明図。 階調レベル（信号レベル）と透過率との関係の一例を示す説明図。

符号の説明

１０ 液晶表示パネル
１１ コントローラ
１２ ソースドライバ
１３ ゲートドライバ
２０ 階調データ制御回路
３００ 画像種類判定回路
３１０ サンプル点判定回路
３２０ レベル判定回路
３３０ 加算回路
３４０ 系統判定回路
４００ ガンマ補正回路
４１０ 第１ＬＵＴ
４１５ 第１系列選択回路
４２０ 第２ＬＵＴ
４２５ 第２系列選択回路

Claims (3)

1. 表示パネルを駆動する駆動装置であって、ガンマ補正機能を備えた駆動装置において、
   複数種類の画像のそれぞれについてガンマ補正を行う複数のガンマ補正部と、
   表示パネルにいずれの種類の画像が表示されるのかを表示データの信号レベルにもとづいて判定し、判定結果に対応するガンマ補正部にガンマ補正を実行させる画像種類判定部とを備えた
   ことを特徴とするガンマ補正機能を備えた駆動装置。
2. 複数種類の画像は、テキスト画像または自然画像であり、
   画像種類判定部は、
   信号レベルが高レベルしきい値以上の表示データの数を計数して第１の計数値を出力する第１の計数回路と、
   信号レベルが低レベルしきい値以下の表示データの数を計数して第２の計数値を出力する第２の計数回路と、
   前記第１の計数回路の計数値が高階調数しきい値以上である場合もしくは前記第２の計数回路の計数値が低階調数しきい値以上である場合、または前記第１の計数回路の計数値が高階調数しきい値以上であり前記第２の計数回路の計数値が低階調数しきい値以上である場合に、表示パネルに前記テキスト画像が表示されると判定する判定回路とを含む
   請求項１記載のガンマ補正機能を備えた駆動装置。
3. 画像種類判定部は、ガンマ補正を実行させるガンマ補正部のみを動作可能にする選択信号を出力し、
   それぞれのガンマ補正部は、
   表示データが示す信号レベルとガンマ補正後のデータとを対応させて記憶するテーブルと、
   前記選択信号が、当該ガンマ補正部を動作可能にすることを示している場合に、前記テーブルから出力されたデータを出力する選択回路とを有する
   請求項１または請求項２記載のガンマ補正機能を備えた駆動装置。

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