JP2009025665A - Gamma correction circuit and display control circuit - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a gamma correction circuit and a display control circuit that perform gamma correction in accordance with the characteristics of a display panel.
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。 The electrical characteristics of liquid crystal panels vary from manufacturer to manufacturer. This is because the physical phenomenon of driving the liquid crystal differs depending on the mode of the liquid crystal (PVA, IPS, OCB, etc.). The luminance characteristic for the gradation of the liquid crystal is defined by standards such as sRGB, ITU709, SMPTE240M, etc., but gamma correction is necessary to realize such a gradation number-luminance characteristic (gamma characteristic: gamma curve). Become. Gamma correction defines the voltage for gradation.
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。
A DAC using a resistor array is well known as a gamma correction circuit. For example,
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。 The gradation number-gradation voltage characteristics (gamma correction voltage characteristics: gamma correction curve) vary greatly depending on the type of liquid crystal panel. For this reason, many adjustments such as amplitude adjustment, tilt adjustment, fine adjustment, tap adjustment, and voltage division ratio adjustment are required. This is because the electro-optical characteristics (VT curve: characteristics relating to the voltage V and the light transmittance T) of the liquid crystal are empirically recognized as “substantially S-shaped curves”, but are not quantitatively understood. It is. A value obtained by normalizing the luminance with the maximum luminance is the transmittance T.
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。 As described above, the adjustment range of the gamma correction voltage is determined empirically, and it is necessary to further expand the adjustment range of the gamma correction voltage in order to deal with a wide variety of liquid crystal panels. This results in an increase in design cost such as hardware scale and adjustment cost.
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)。 On the other hand, as a technique for improving the yield of liquid crystal panels, a technique for correcting a gamma correction curve associated with manufacturing variations of liquid crystal panels has been proposed (see Non-Patent Document 1).
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。
In this
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。
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。 The present invention provides a gamma correction circuit and a display control circuit that can perform gamma correction with high accuracy without increasing the hardware scale.
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。 According to one aspect of the present invention, a gamma information setting unit that selects one of a plurality of gamma correction curves having different characteristics and sets a reference standard voltage, and a reference voltage based on the reference standard voltage. Reference voltage generation means for generating, gradation voltage generation means for generating a plurality of gradation voltages based on the reference voltage and the gamma correction curve selected by the gamma information setting means, and the plurality of gradation voltages And a gradation voltage selecting means for selecting a gradation voltage corresponding to the input pixel data.
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。 According to the present invention, gamma correction can be performed with high accuracy without increasing the hardware scale.
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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。 First, the basic concept of this embodiment will be described. It is known that the electro-optical characteristic (VT curve) of the liquid crystal can be expressed by a behavior model such as a TRC curve or an S-shaped curve. Using this operation model, the variation of the liquid crystal is considered.
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。 First, as an example, an operation model based on TRC (Tone Reproduction Curve) is introduced. This behavior model is an example, and the present embodiment is not limited to this behavior model. Other behavior models (for example, behavior models based on S-curves) may be used, or a plurality of behavior models. May be combined.
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)
The operation model by TRC is expressed by the following equations (1) and (2).
T = 1−EXP [−POWER (v, gamma)] (1)
v = C1 * V + C2 (2)
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。 Here, T is the light transmittance, V is the voltage applied to the liquid crystal, and gamma, C1, and C2 are parameters that characterize the VT curve of the liquid crystal. v is a virtual voltage, which is obtained by enlarging / reducing the actual physically meaningful applied voltage V as shown in equation (2).
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。 Here, gamma is a parameter characterizing the liquid crystal characteristics (VT curve), and is a gamma value of the visual characteristic curve (for example, a value such as 2.2 or 1.8: a value indicating gradation vs. luminance characteristics). Note that this is not the case. When writing a gamma value in katakana, it is a gamma as a visual characteristic, and when writing gamma in English, it is a gamma as a VT curve parameter.
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。 The parameters C1 and C2 specify voltage scaling when converting the actual applied voltage V to the virtual voltage v. The parameter gamma specifies the degree of inclination of the VT curve. EXP is an exponential function, and POWER is a power function.
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。 Since each liquid crystal panel is characterized by a parameter set <gamma, C1, C2>, considering the characteristics of a wide variety of liquid crystal panels means that there are a plurality of parameter sets <gamma, C1, C2>. Corresponding to For example, <gamma-a, C1a, C2a>, <gamma-b, C1b, C2b>, and so on.
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)
Even with the same type of liquid crystal panel, it is known that the gamma characteristic varies for each liquid crystal panel, and the parameters vary. The variation in this case is a variation in the vicinity of the nominal value (nominal value), and the amount of parameter variation is relatively small compared to the difference in the panel itself. The amount of parameter fluctuation in this case is expressed by the following equations (3) to (5).
gamma = gamma_nominal ± Δgamma (3)
C1 = C1_nominal ± ΔC1 (4)
C2 = C2_nominal ± ΔC2 (5)
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。 Here, Δgamma, ΔC1, and ΔC2 give 3 sigma for each parameter. “gamma_nominal”, “C1_nominal”, and “C2_nominal” represent nominal values, respectively. In addition, a statistical distribution function may be explicitly taken into account.
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。 Perturbation with this type of variation parameter gives an isomorphic mapping between VT curves. The advantage of such an approach is that the VT curve can be specified globally, so that the variation variation of the curve can be reduced to a few parameter variations. When considering a curve with an approximation such as a polygonal line approximation, the number of parameters to be handled is large and it is difficult to handle variations: especially the handling of discontinuities in the curve becomes a problem.
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。 Conventionally, the VT characteristic of the liquid crystal panel is measured for each liquid crystal panel, and the VT characteristic is adjusted based on the measurement result, and statistical processing is not performed.
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。 In the present embodiment, as a statistical model, variation is reflected in parameters as Δgamma, ΔC1, and ΔC2, and a range related to variation is determined. Since the actual adjustment is performed in a scenario based on a range that has been predicted in advance, it can be performed efficiently.
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)
An operation model based on TRC when a wide viewing angle is considered is expressed by the following equations (6) to (9).
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)
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。 Here, m1 and m2 are the mixture ratios of the operation models for one domain cell. For example, if the ratio of cell A to cell B is 2: 1, m1 = 2/3 and m2 = 1/3. This behavior model may be further divided into models.
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。 However, since it is difficult to handle discontinuities when the number of sections is increased, it is preferable that the number of section modeling is as small as possible. If possible, it is desirable to approximate with one curve. There is a trade-off between model and accuracy in this regard.
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)
Here, 256 gradations are considered. In the fitting result with the actual measurement value, an error of 1% at the maximum occurs near the shoulder and skirt of the gamma curve. As a design of nominal value, the trend can be grasped without any problem. In order to further improve the accuracy, it may be possible to partially introduce other motion models, particularly in the low luminance region. Alternatively, as another operation model, there is an S-shaped model represented by the following equation (10).
T = POWER (V, α) / (POWER (V, β) + C) (10)
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。 Such an S-shaped model may be used. Here, α, β, and C are parameters characterizing the liquid crystal. Table interpolation can also approximate a curve with high accuracy if the number of samples is increased. In this respect, it is not necessary to consider only the above TRC and S-curve as an operation model. However, from the viewpoint that the curve can be grasped globally, the TRC and S-curve parameters are more preferable means.
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)。 FIG. 1 is a flowchart conceptually showing a processing operation performed by the gamma correction circuit according to the present embodiment. First, the statistical distribution of the electrical characteristics (for example, VT curve) of the liquid crystal panel is measured using an electro-optic model (step S1).
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。 Next, based on the parameters of the electro-optic model, a plurality of candidates (hereinafter referred to as scenarios) representing the electrical characteristics are generated (step S2). In this step S2, for example, a plurality of VT curves are generated as a scenario.
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)。 Next, a gradation voltage characteristic (gamma correction voltage) is calculated for each generated scenario (step S3). Next, based on the calculated gradation voltage characteristics, hardware for driving the liquid crystal panel (gamma correction circuit) is constructed (step S4).
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)。 Next, an optimum scenario is selected for each liquid crystal panel, and hardware for driving the liquid crystal panel is adjusted based on the selected scenario (step S5).
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。 First, how the variation of the VT curve affects the gamma curve is first confirmed with reference to FIGS. Subsequently, correction of the gamma correction curve will be described with reference to FIGS.
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。 FIG. 2 is a diagram showing how the gamma curve changes due to variations in the VT curve. 2A is an ideal 2.2 power gamma correction curve, FIG. 2B is a variation in VT curve, and FIG. 2C is a gamma curve affected by the variation in FIG. 2B. Respectively. The variation in FIG. 2B is obtained by changing the parameter gamma that characterizes the VT curve.
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。 The gamma correction curve is calculated from the center curve (nominal curve) of the VT curve. At this time, since the gamma correction circuit has not been corrected yet, the gamma correction curve remains fixed. FIG. 2C shows a plurality of gamma curves obtained as a result of back calculation from the gamma correction curve and the changed VT curve.
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。 In summary, the fact that the VT curve varies means that the applied voltage obtained in the process of calculating the applied voltage from the VT curve varies. As a result, the gamma curve of FIG. 2 (c) also varies, and as a result, in FIG. 2 (a), the gamma distributed from the ideal power of 2.2 to the power of 2.1 to 2.4. It becomes a curve.
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。 The inventor examines a technique for expressing the variation of the gamma correction curve with two parameter pairs <C1, C2> and a parameter gamma. More precisely, as described above, it is characterized by the liquid crystal characteristics (VT curve) by the triplet <gamma, C1, C2>, so the two examinations here are (1) gamma fixed , <C1, C2> are variable (FIGS. 3 and 4), (2) When <C1, C2> is fixed and gamma is variable (FIG. 2), each is considered independently. That's what it means. Therefore, the change of the three parameters can be understood by combining the two cases. In this sense, consider two cases. If another behavior model is used, the same thing can be considered with the parameters that characterize it.
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)。 3A to 3C are diagrams showing the results of changing the values of the parameter pair <C1, C2>. 3A is an ideal 2.2 power gamma correction curve, FIG. 3B is a VT curve obtained by changing the value of the parameter pair <C1, C2>, and FIG. 3C is a gamma changed corresponding to the VT curve shown in FIG. 3B. Each curve is shown (the gamma correction curve is still fixed).
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。 In the gamma curve of FIG. 3C, the amount of voltage fluctuation is reversely calculated from the VT curve of FIG. 3B. At this time, a voltage shift ΔV (also referred to as a field-through voltage) may be taken into consideration. Here, in order to facilitate understanding, it is simply expressed as “reverse calculation”.
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)
As shown in the following equation (11), the voltage shift ΔV is a change amount ΔVG of the gate voltage VG when the liquid crystal display element is turned on and off, CGD (capacitance C between gate and drain), CLC (Voltage C of liquid crystal cell) and change amount of voltage determined by CS (auxiliary capacitor), and the applied voltage of liquid crystal changes by redistributing charges when the gate changes from on to off To occur.
ΔV = ΔVG * (CGD / (CGD + CLC + CS)) (11)
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。 There may be a choice that this voltage shift ΔV is not intentionally included in the inverse calculation. When this selection is adopted, the parameter pair <C1, C2> is adjusted by including the voltage shift ΔV in the variation of the liquid crystal panel.
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。 If gamma correction is performed for each polarity (positive electrode / negative electrode), such asymmetry due to ΔV is considerably reduced. In this sense, it may not be necessary to enter ΔV into the inverse calculation.
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。 Comparing FIG. 2C and FIG. 3C, by adjusting the parameter pair <C1, C2>, the gamma curve can be made larger than the actual gamma curve variation.
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。 4A and 4B are diagrams illustrating an example of generating a gamma curve by performing curve approximation based on a plurality of sample points. FIG. 4A shows the relationship between the values of nine types of parameter pairs <C, offset> and gamma values, and FIG. 4B shows the gamma curves corresponding to the nine types of parameter pairs <C, offset>.
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。 This is a calculated gamma curve on the assumption that the VT curve varies with the gamma correction curve fixed at the center CC = 2.2 gamma value. The gamma value (HH = 1.94 or LL = 2.44) at this time is obtained from the gamma curve using a logarithm-logarithmic graph.
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)
In FIG. 4A, voltage scaling conversion of the VT curve is performed according to the following equation (12).
New voltage = C × voltage + offset (12)
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。 In FIG. 4A, although not represented by the voltage scale parameter itself for the parameter pair <C1, C2> in TRC, the parameter pair <C1, C2> and <C, offset> are in a linear relationship. The pair <C, offset> can be handled in the same way as the parameter pair <C1, C2>.
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。 In FIG. 4A, the parameter C takes values of 0.96, 1, and 1.04, and is abbreviated as L, C, and H (L is low, C is center, and H is high). The parameter offset takes values of -0.1, 0, 0.1, and is abbreviated as L, C, H.
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。 When the parameter pair <C, offset> is abbreviated, C is set first and offset is set after. For example, LC indicates that the parameter C is L and the parameter offset is C. Among such combinations of parameter pairs, the gamma value and the maximum value are 2.45 as a combination of LL. The minimum gamma value is 1.94 for the combination of HH. This is because the parameter C and the parameter offset are set to values of about 2.05 to 2.4, respectively, which is the case of 3 sigma, which is an extreme case.
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。 As shown in FIG. 4B, the gamma curve corresponding to these nine parameter pairs <C, offset> has a large variation in the central portion.
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。 The correction of the gamma curve with respect to the variation is to further correct the curve that has not been raised to the 2.2th power, which is an ideal curve, in order to forcibly correct the curve to the 2.2th power curve. . FIG. 5 is a diagram for explaining an example of correcting the deviation of the gamma curve when the parameter pair is LL. In this case, as shown in FIG. 5, correction is performed to reduce the degree of bending of the gamma curve.
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。 FIG. 6 is a diagram for explaining the cause of the deviation of the gamma curve. 6A is a gamma correction curve indicating gradation-voltage characteristics, FIG. 6B is a plurality of VT curves taking into account variations in liquid crystal characteristics, and FIG. 6C is a VT curve of FIG. 6B. 2 shows a gamma curve indicating gradation-transmittance characteristics due to curve variation. If the gamma correction curve for generating the voltage applied to the liquid crystal is fixed, when the VT curve varies, the gamma curve also varies.
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。 FIG. 7 is a diagram for explaining a procedure for giving a desirable curve so as not to deviate from the power of 2.2. FIG. 7A is a gamma correction curve showing gradation-voltage characteristics, FIG. 7B is a plurality of VT curves taking into account variations in liquid crystal characteristics, and FIG. 7C is an ideal power of 2.2. 2 shows a gamma curve showing a good gradation-transmittance characteristic.
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。 First, based on FIG. 7C, the transmittance for a given gradation is obtained. For this transmittance, a plurality of voltages are generated based on the variation of the curve in FIG. Next, the gamma correction curve shown in FIG. 7A is generated by combining these voltages and the initially designated gradation. This is a calculation procedure in the reverse direction to FIG.
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。 FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 7A and shows a gamma curve when TRC is used.
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)
The voltage scaling in FIG. 8 is expressed by the following expression (12), and an expression for inversely converting this expression is expressed by the following expression (13).
Voltage = (new voltage−offset) / C (13)
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。 This equation (13) means that the voltages of all the gradations are naturally adjusted only by forcibly setting the voltages at the upper and lower ends of the DAC using the resistor string. This corresponds to the adjustment in the resistor string that generates the gamma reference voltage. Here, it can be considered that this includes the VCOM adjustment function.
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。 In FIG. 8, a curve CC is a correction voltage characteristic curve (gamma correction curve) that realizes the target value 2.2 (center gamma value). On the other hand, the other curve is a correction voltage characteristic curve that realizes the target value 2.2 when the liquid crystal panel changes due to VT characteristic fluctuation.
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。 Here, it is necessary to pay particular attention to the fact that the upper voltage (first reference reference voltage) greatly changes from 4.3029 V (in the case of HH) to 3.7796 V (in the case of LL), and the lower voltage (second The reference reference voltage) is greatly changed from 1.0420 V (in the case of HH) to 0.7696 V (in the case of LL). Regardless of such a large change in the end points (upper voltage, lower voltage), this change is a change caused by voltage scaling. By correcting only the end points, all other points will naturally return to their original center values. It is a great advantage to be able to return to.
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。 9A to 9C are diagrams illustrating an example in which gamma correction is performed by changing the parameter gamma. FIG. 9A shows variation in VT curve, FIG. 9B shows variation in gradation-transmittance characteristics, and FIG. 9C shows variation in gradation-voltage characteristics (gamma correction curve).
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。 FIG. 9A shows how the VT curve changes when the parameter gamma varies (the parameter gamma takes values such as 7.4, 7.7, and 8.6). FIG. 9B shows how the tone-transmittance characteristic curve varies between gamma values of 2.0 and 2.4 with the 2.2 power as the center. FIG. 9C shows a result of correcting the gamma curve so that the gamma curve is raised to the power of 2.2. The gamma correction curve in FIG. 9C is much smaller than the variation due to voltage scaling.
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。
FIG. 10 is an enlarged view of a gamma correction curve having a gradation value near 186. FIG. At the
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。 Actually, since it is approximated using two TRCs in a piecewise dual-TRC, it can be more approximated by two straight lines as described below in FIG.
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。 FIG. 11 is a diagram showing a gradation-voltage characteristic curve in which the correction voltage when the parameter gamma is changed is normalized by the center value and further corrected. Even if the gradation is forced and proportionally distributed to the voltages near the maximum and minimum (both ends), the deviation of the gradation-voltage characteristic curve is reduced.
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。 The maximum deviation in voltage in the gradation direction is 4 gradations, and the variation of the parameter gamma can be sufficiently dealt with by resetting the voltages at both ends.
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。 In the present embodiment, a plurality of gamma correction curves are generated by combining the parameter <C, offset> and the parameter gamma, and some characteristic gamma correction curves are prepared as scenarios. Then, for each of the plurality of scenarios, a voltage value (normalized gamma correction voltage) with respect to the gradation value is registered as a table.
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。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of five gamma correction curves selected as a scenario from the gamma correction curves obtained by the combination of the parameter <C, offset> and the parameter gamma. Note that the number of gamma correction curves selected as a scenario is not limited to five. GS on the horizontal axis in FIG. 12 represents gradation. CC, H3, H2, H1, and HC indicate gamma correction curves for different scenarios.
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。 FIG. 13 is a diagram showing an example of a table representing normalized gamma correction voltages corresponding to the respective gradations. The gamma correction voltages in this figure correspond to the gamma correction voltages corresponding to the respective gradations in FIG. A gamma correction circuit to be described later acquires a gamma correction voltage corresponding to the gradation with reference to the table of FIG. 13 and sets the gradation voltage.
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。 Hereinafter, specific configurations of the gamma correction circuit and the display control circuit according to the present embodiment will be described.
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。
FIG. 14 is a block diagram showing the internal configuration of the display control circuit incorporating the gamma correction circuit according to the present embodiment. The
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。
The
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。
The
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。
FIG. 15 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
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。
When the gamma characteristics are different for each color of RGB, two
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。
Even when the
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。
The first or second reference reference voltage supplied from the
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。
Although the wiring between the
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。
The operation of the
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。
As the accuracy of the
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。
The wiring between the
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。
When the
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。
The first and second reference reference voltages set in the
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。
If
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。 Note that the above description is merely an example, and it is possible to widen the range of variable scratches around the maximum and minimum voltages, or to vary the scratches. Further, the scratch may be expanded to about 50 mV. The final decision can be made in consideration of the hardware cost.
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。 FIG. 14 illustrates an example in which five types of scenarios are prepared. However, the number of scenarios is arbitrary, and for example, nine types of scenarios may be prepared as shown in FIG.
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。
In FIG. 14, the example in which the
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。
In the case of the large-screen
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。
FIG. 17 is a block diagram showing an internal configuration of a second modification of the
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。
In FIG. 17, the first and second reference reference voltages common to the
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。
Thus, when the first and second reference reference voltages are directly supplied from the outside, there is a problem that the magnitude of the voltage drop varies due to the resistance component of the
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。
When the first and second reference reference voltages are set in the
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。
As a general tendency, FIG. 14 is suitable for driving a small
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。
13 to 17, the example in which the
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。
FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration of the
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。 FIG. 18 shows an example in which individual processing circuits are prepared because the characteristics differ depending on RGB. In general, the characteristic change is not only RGB, but also the temperature, polarity (positive electrode / negative electrode), and the impulse accompanying the backlight control. It changes for various reasons such as driving, choice of indoor or outdoor environment. In the present embodiment, such a change is similarly handled. The same applies to these combinations.
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。 In this embodiment, the gamma characteristic at the positive electrode and the gamma characteristic at the negative electrode are individually adjusted. Conventionally, the gamma characteristics of the positive electrode and the negative electrode were simultaneously handled as VCOM adjustment. In the present embodiment, since the gamma characteristics of the positive electrode and the negative electrode can be individually adjusted, the accuracy can be further improved. In addition, adjustment is easy because of independent control.
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。
FIG. 19 is a block diagram showing the internal configuration of the
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。
The
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。
Each of the plurality of
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。
Since each of the
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。
The value set in the
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。
FIG. 20 is a block diagram showing an internal configuration of the
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。
Hereinafter, an example of the voltage from the
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。 The values of the five types of scenarios when the gradation GS = 3 are as follows as shown in FIG.
GS=3、CC=33、H3=32、H2=31、H1=30、HC=30。 GS = 3, CC = 33, H3 = 32, H2 = 31, H1 = 30, HC = 30.
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。
In accordance with these values, the output terminal of the
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。
Here, it is conceivable that the
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。
In general, the voltage level to be referenced is 2 bits more than the number of gradations. For this reason, even if the output of the
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。
On the other hand, if the
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。
In this embodiment, the electro-optical characteristics of a
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。
If another
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。
As described above, the
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。
The initial values of the first and second reference reference voltages set in the
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。
In this embodiment, when performing gamma correction according to the individual
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。
FIG. 21 is a block diagram showing an internal configuration of a modified example of the
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。
FIG. 22 is a block diagram showing a detailed configuration of the
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。
Each
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。
These three
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。
The output lines do not need to be provided for each color, and the gradation voltages of the respective colors may be supplied to the common output line in a time division manner. In this case, serial / parallel conversion processing for separating time-division gradation voltages is required immediately before the
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。
Next, a method for selecting a scenario for gamma correction for each individual
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。
It is a natural idea to extract the parameters of the operation model such as TRC and select the closest parameter combination for each
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。
Therefore, hereinafter, a method for easily detecting an optimum scenario from a plurality of assumed scenarios will be described. A scenario closest to the actual characteristics of the
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。 23A to 23F are diagrams for explaining a method of searching for the nine types of scenarios in FIG. FIG. 23A to FIG. 23F show how the tone transmittance characteristics (gamma curve) are obtained with respect to the parameter pair <C, offset> relating to voltage scaling. FIG. 23A, FIG. 23B, and FIG. 23C show the cases of <C, *>, <H, *>, <L, *>. The value * means that one of H (High), C (Center), and L (Low) is taken. Similarly, FIGS. 23D, 23E, and 23F show <*, C>, <*, H>, <*, L>.
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。 First, it can be seen from FIGS. 23A to 23F that the influence of the parameter C is large. Finding the best-fitting scenario from these curves is the challenge here.
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。 It is possible to check everything in order and select the scenario with the smallest error, but it takes time. Therefore, here, the transmittance in each scenario is first summarized as a table, and this is used as a scenario search candidate. Choose the best from this candidate.
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。 FIG. 24 is a diagram showing a table in which the transmittance of each scenario for a specific gradation value is summarized for three gradations of 64 gradations, 128 gradations, and 192 gradations. In FIG. 24, three types of gradations are shown, but the number of gradations can be appropriately increased or decreased. Although one gradation may be sufficient in essence, a method of calculating a plurality of values and selecting a candidate from the plurality is used here just in case.
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。
FIG. 24 shows the transmittance for the
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)。 FIG. 25 is a flowchart showing a scenario selection processing procedure. First, a table as shown in FIG. 24 showing the correspondence between gradation and transmittance for several gradation values is created (step S11).
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。
Next, the transmittance is actually measured (step S12). The transmittance is a value normalized to 1, and the maximum light amount needs to be measured as gradation 255 (or gradation 0) according to normally black or normally white. In addition, the amount of light is similarly measured for the
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。 Next, scenario candidates are selected using the table of FIG. 24 (step S13). For example, when the measured transmittance is 0.225, the CC and LH scenarios are close, so these are candidates. There is no particular limitation on the number of scenarios to be selected as candidates. For example, a plurality may be selected based on a certain range.
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。 For example, if the difference is within 0.03, the range is 0.195 to 0.0255, and HL can be included in the candidates. Here, the description will be continued with CC and LH as candidates.
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。
Next, an error is calculated (step S14). The transmittance is also measured for
E1 = Error E (64 gradations, CC) = (0.048−0.0478) 2 = 4 * 10 −8
E2 = Error E (64 gradations, LH) = (0.048−0.0492) 2 = 1.4 * 10 −6
E3 = Error E (128 gradations, CC) = (0.225−0.2195) 2 = 3.0 * 10 −5
E4 = Error E (128 gradations, LH) = (0.225−0.2388) 2 = 1.9 * 10 −4
E5 = Error E (192 gradations, CC) = (0.550−0.5336) 2 = 2.7 * 10 −4
E6 = Error E (192 gradations, LH) = (0.550−0.5820) 2 = 1.0 * 10 −3
Therefore, the error is 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
It becomes.
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。 Next, the smaller scenario is selected from the calculated errors (step S15). In this case, since E (CC) <E (LH), the scenario CC is selected.
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。
When the scenario is determined by the procedure of FIG. 25, the setting
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。 Here, the number of scenarios is reduced to simplify the explanation, but in reality, by increasing the number of scenarios, errors can be reduced and an optimal scenario can be selected. If the idea is to put the gamma curve within the allowable range, it is sufficient to enter the target range even if there are some errors, rather than accurately reducing the error. (For example, it enters 2.2 ± 0.1 as the gamma value). For such a request, it is desirable to cover the assumed scenarios at the same interval with as few as possible without increasing the number of scenarios unnecessarily.
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。
The advantages of performing such a scenario selection will be described. In order to measure electro-optical characteristics for each
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。
In the present embodiment, in order to measure the statistical properties of the electro-optical characteristics in advance, for example, 40
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。 Also, the effort for adjusting the curve is short. Conventionally, fitting was performed by individually adjusting individual adjustment functions of amplitude adjustment, inclination adjustment, fine adjustment, tap adjustment, and partial pressure ratio adjustment. In this case, since the curve moves by performing some adjustment, a trial-and-error-like search is necessary until all wrinkles occur, and the adjustment time tends to be long.
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。 In this embodiment, after all the possibilities are enumerated as scenarios, candidates are then selected and selected, so that no backtracking such as trial and error is performed. Since the statistical variation range is pre-analyzed, it can always be within the range.
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。
Furthermore, in the present embodiment, since a high-precision liquid crystal electro-optical operation model using the parameter <C, offset> and the parameter gamma is used, the post-gamma can be realized by the
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。 In the above description, a method for preparing a scenario and selecting it from the scenario has been described as an optimal scenario selection method. However, there are other methods. In this method, flicker levels are measured for three scenarios, and voltage scaling parameters for an optimum scenario are predicted from the results.
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。 There are many scenarios with a set of first and second reference reference voltages. For example, the first reference reference voltage is adjusted within a range of ± 300 mV with a 10 mV dent, and the second reference reference voltage is adjusted within a range of ± 150 mV within a 10 mV dent.
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。 This is a combination of 6 bits for the first reference reference voltage selection and 5 bits for the second reference reference voltage selection. If this combination is simply performed, 6 + 5 = 11 bits, that is, 2048 combinations. This is a big number. If there is so much, it takes time to measure in each scenario, which is a problem. In order to solve this problem, the following method can be considered.
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。
FIG. 26 is a flowchart showing a processing procedure for selecting a scenario based on the flicker level measurement result. This processing procedure uses the
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。 First, the first reference standard voltage is set to the maximum, the second reference standard voltage is set to the minimum (step S21), and the second reference standard voltage is fixed.
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)。 Next, three scenario options are prepared for the first reference reference voltage, and the respective flicker levels are measured (step S22). Next, an optimal first reference reference voltage scenario is predicted from the three flicker levels thus measured (step S23). With respect to the predicted scenario, the flicker level is measured and it is determined whether or not it is smaller than the allowable threshold (step S24).
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)。 If the flicker level is smaller than the allowable threshold, the scenario is adopted and the process ends. If the flicker level is equal to or greater than the allowable threshold, three scenario options are prepared for the second reference reference voltage, and the respective flicker levels are measured (step S25).
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。 Next, the first reference reference voltage determined in step S23 is fixed, three types of second reference reference voltage scenarios are prepared, and flicker levels are measured for them (step S26). Next, it is determined whether or not the measured flicker level is smaller than an allowable threshold (step S27). If the flicker level is smaller than the allowable threshold, this scenario is terminated as an optimal scenario. Otherwise, the process returns to step S22 and a similar search is performed. The above is an outline.
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。 To search for the optimum scenario, it is necessary to narrow down the range where the scenario exists. Therefore, in order to handle the scenario range, three combinations of <UL, UC, UH> with respect to the first reference reference voltage and <LL, LC, LH> with respect to the second reference reference voltage are considered. UL represents the lower limit of the first reference standard voltage, UC represents the center of the first reference standard voltage, and UU represents the upper limit of the first reference standard voltage. Similarly, LL is the lower limit of the second reference standard voltage, LC is the center of the second reference standard voltage, and LU is the upper limit of the second reference standard voltage.
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。 First, the first reference reference voltage given by 6 bits is VU1, VU2,..., VU64 from the top, and the second reference reference voltage given by 5 bits is VL1, VL2,. The purpose is to find one optimal combination of VU and VL.
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。 In step S21 described above, UL ← VU64, UC ← VU32, and UH ← VU1 are set. In addition, LL ← VL32, LC ← VL16, and LU ← VL1 are set. In the next step S22, first, the second reference reference voltage is premised on the median value of LC = VL16, and the set <UL, UC, UH> = <VU64, VU32, VU1> <UL , LC> = <VU64, VL16>, <UC, LC> = <VU32, VL16>, <UH, LC> = <VU1, VL16>.
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。 In the next step S23, for example, it is assumed that VU40 is predicted. Since the scenario range is halved, a range of 64 → 32 is considered and ± 16 is considered. That is, <UL, UC, UH> ← <VU24, VU40, VU56>. Of course, the range should be within the range from VU1 to VU64.
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。 In the next step S24, determination is made with respect to the center <VU40, VL16>. The explanation of step S25 is continued assuming that it is larger than the allowable threshold. Here, the second reference reference voltage is examined. <LL, LC, LH> = <VL32, VL16, VL1>, and the first reference reference voltage is combined with the central VU40. Therefore, the following three scenarios are considered: <UC, LL> = <VU40, VL32>, <UC, LC> = <VU40, VL16>, <UC, LH> = <VU40, VL1>.
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。
In step S25, for example, assume that VL10 is predicted to be optimal. Reduce the range from 32 to 16 to ± 8. Therefore, LL ← VL18, LC ← VL10, and LH ← VL2. In
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。 Here, it supplements about the specific method of scenario prediction in step S23 and step S26. The flicker level can be approximated as a graph expressed by a quadratic expression that is substantially symmetrical about the optimum level. Therefore, if there are 3 points of samples, the coefficient of this quadratic equation can be uniquely determined. From this determined coefficient, the voltage that minimizes the quadratic expression can be calculated backward.
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。
Here, the scenario range is narrowed in half in steps S23 and S26. Since the first setting is the first reference
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。 In FIG. 25 and FIG. 26 described above, the scenario in the case of voltage scaling has been described as an example. However, the parameter gamma can be similarly considered. In fact, in the processing procedure of FIG. 25, it is only necessary to construct a scenario with three parameters of voltage scaling and gamma, so the algorithm itself is not changed. In general, from the viewpoint of search technology, it can be easily predicted that more effective methods can be used than the simple search method here. In the processing procedure of FIG. 26, the same processing can be considered for the three scenarios for the parameter gamma by considering the range of the parameter gamma next to the first reference standard voltage and the second reference standard voltage.
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。 Considering that it corresponds to the function of VCOM adjustment, there is no need to add an adjustment circuit such as DVR as an external linear IC on the PCB, so there is an effect of reducing the number of parts. This is an effect of reducing hardware costs.
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
1
4
Claims (5)
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。 Gamma information setting means for selecting one of a plurality of gamma correction curves having different characteristics and setting a reference standard voltage;
Reference voltage generating means for generating a reference voltage based on the reference standard voltage;
Gradation voltage generating means for generating a plurality of gradation voltages based on the reference voltage and the gamma correction curve selected by the gamma information setting means;
A gamma correction circuit, comprising: a gradation voltage selection unit that selects a gradation voltage corresponding to input pixel data from the plurality of gradation voltages.
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。 The gradation voltage selection means is provided in each pixel,
The gamma correction circuit according to claim 1, wherein the gamma information setting unit, the reference voltage generation unit, and the gradation voltage generation unit are shared by a plurality of pixels.
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。 The gamma information setting means sets two types of reference standard voltages having different voltage levels,
The reference voltage generation means includes
A first resistance voltage dividing circuit having a plurality of resistors connected in series to generate a plurality of reference voltages by resistance voltage division;
3. The gamma according to claim 1, further comprising: a first selection circuit that selects two types of reference voltages corresponding to the two types of reference reference voltages from among the plurality of reference voltages. Correction circuit.
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。 The reference voltage generation means outputs two types of reference voltages having different voltage levels,
The gradation voltage generating means includes
A second resistance voltage dividing circuit having a plurality of resistors connected in series to generate a plurality of reference voltages by resistance-dividing the two types of reference voltages;
A second selection circuit for selecting a plurality of gradation voltages from the plurality of reference voltages output from the second resistance voltage dividing circuit based on the gamma correction curve selected by the gamma information setting means. The gamma correction circuit according to claim 1, further comprising:
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。 A gamma correction circuit that generates gradation voltages according to pixel data in accordance with the characteristics of a specific gamma correction curve;
Gamma information supply means for supplying information related to the specific gamma correction curve to the gamma correction circuit,
The gamma correction circuit is
Gamma information setting means for selecting one of a plurality of gamma correction curves having different characteristics and setting a reference standard voltage;
Reference voltage generating means for generating a reference voltage based on the reference standard voltage;
Gradation voltage generating means for generating a plurality of gradation voltages based on the reference voltage and the gamma correction curve selected by the gamma information setting means;
A display control circuit, comprising: gradation voltage selection means for selecting a gradation voltage corresponding to input pixel data from the plurality of gradation voltages.
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Cited By (3)
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JP2011203671A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Seiko Instruments Inc | Mobile device |
JP2015111303A (en) * | 2012-04-23 | 2015-06-18 | ▲し▼創電子股▲ふん▼有限公司 | Display panel, and drive circuit of the same |
CN114420033A (en) * | 2022-02-23 | 2022-04-29 | 深圳市爱协生科技有限公司 | Display driving chip, display device and full-screen electronic device |
-
2007
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011203671A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Seiko Instruments Inc | Mobile device |
JP2015111303A (en) * | 2012-04-23 | 2015-06-18 | ▲し▼創電子股▲ふん▼有限公司 | Display panel, and drive circuit of the same |
JP2015148816A (en) * | 2012-04-23 | 2015-08-20 | ▲し▼創電子股▲ふん▼有限公司 | Flicker-removable display panel drive circuit |
JP2018077505A (en) * | 2012-04-23 | 2018-05-17 | ▲し▼創電子股▲ふん▼有限公司 | Display panel and driving circuit of the same |
CN114420033A (en) * | 2022-02-23 | 2022-04-29 | 深圳市爱协生科技有限公司 | Display driving chip, display device and full-screen electronic device |
CN114420033B (en) * | 2022-02-23 | 2024-01-16 | 深圳市爱协生科技股份有限公司 | Display driving chip, display device and full-screen electronic device |
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