JP3071590B2 - 液晶ディスプレイ装置 - Google Patents
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- JP3071590B2 JP3071590B2 JP5000168A JP16893A JP3071590B2 JP 3071590 B2 JP3071590 B2 JP 3071590B2 JP 5000168 A JP5000168 A JP 5000168A JP 16893 A JP16893 A JP 16893A JP 3071590 B2 JP3071590 B2 JP 3071590B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/12—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by switched stationary formation of lamps, photocells or light relays
- H04N3/127—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by switched stationary formation of lamps, photocells or light relays using liquid crystals
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
- H04N9/68—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits
- H04N9/69—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits for modifying the colour signals by gamma correction
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶ディスプレイ装置に
関し、特に入力ビデオ信号のガンマ係数をアクティブマ
トリクス型の液晶ディスプレイ素子に適合するよう変換
処理するガンマ係数変換回路を含む駆動回路を備える液
晶ディスプレイ装置に関する。
関し、特に入力ビデオ信号のガンマ係数をアクティブマ
トリクス型の液晶ディスプレイ素子に適合するよう変換
処理するガンマ係数変換回路を含む駆動回路を備える液
晶ディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、そのフ
ラットパネルによるコンパクト性、低電圧駆動性および
低消費電力性によりその需要はますます拡大しつつあ
る。ディスプレイにおけるＣＲＴの置換を考慮すると、
テレビジョンではカラーが常識であり、コンピュータの
モニタディスプレイでもそれに係わるソフトウェアはカ
ラー表示を前提としているので、ＲＧＢインタフェース
をもつアクティブマトリクス型のカラーＬＣＤの上記需
要に占める地位が高まってきている。
ラットパネルによるコンパクト性、低電圧駆動性および
低消費電力性によりその需要はますます拡大しつつあ
る。ディスプレイにおけるＣＲＴの置換を考慮すると、
テレビジョンではカラーが常識であり、コンピュータの
モニタディスプレイでもそれに係わるソフトウェアはカ
ラー表示を前提としているので、ＲＧＢインタフェース
をもつアクティブマトリクス型のカラーＬＣＤの上記需
要に占める地位が高まってきている。
【０００３】ＬＣＤ素子は図３に示すような非線形の駆
動電圧対輝度特性を有している。すなわち、０〜約２５
％までは輝度のほぼ最大値を維持し、約２５〜９０％の
間で輝度が変化する。９０〜１００％の間は輝度のほぼ
最小値を維持する。上記輝度変化範囲における駆動電圧
の約４０〜７０％の範囲では、輝度が最大値の約８５〜
１５％の範囲でほぼ直線的に変化する。
動電圧対輝度特性を有している。すなわち、０〜約２５
％までは輝度のほぼ最大値を維持し、約２５〜９０％の
間で輝度が変化する。９０〜１００％の間は輝度のほぼ
最小値を維持する。上記輝度変化範囲における駆動電圧
の約４０〜７０％の範囲では、輝度が最大値の約８５〜
１５％の範囲でほぼ直線的に変化する。
【０００４】一方、通常のテレビジョンのビデオ信号
は、ＣＲＴの駆動電圧対輝度特性すなわちガンマ係数γ
＝２．２に適合するように送信（撮像）側で出力信号が
入力信号の約０．４５乗となるようなガンマ補正がなさ
れている。ここで、ガンマ（係数）とは、電気入力であ
る駆動電圧に対する光出力である輝度特性を両対数軸の
グラフで表示したときの直線部の傾斜である。
は、ＣＲＴの駆動電圧対輝度特性すなわちガンマ係数γ
＝２．２に適合するように送信（撮像）側で出力信号が
入力信号の約０．４５乗となるようなガンマ補正がなさ
れている。ここで、ガンマ（係数）とは、電気入力であ
る駆動電圧に対する光出力である輝度特性を両対数軸の
グラフで表示したときの直線部の傾斜である。
【０００５】便宜上ＬＣＤの上記駆動電圧対輝度特性を
ＬＣＤガンマ特性と呼ぶことにすると、上記ビデオ信号
を入力して正しい階調の映像を再生するためには、上記
駆動電圧としてＣＲＴ用にガンマ補正された上記ビデオ
信号を、上記ＬＣＤガンマ特性に適合するようにガンマ
補正特性を変換する必要がある。また、一般に、ＬＣＤ
は最適な視野角を得るために、上記視野角内で最適とな
るようにＬＣＤ素子に垂直な場合の上記ＬＣＤガンマ特
性から若干ずらした最適化ＬＣＤガンマ特性を設定する
ことが多い。
ＬＣＤガンマ特性と呼ぶことにすると、上記ビデオ信号
を入力して正しい階調の映像を再生するためには、上記
駆動電圧としてＣＲＴ用にガンマ補正された上記ビデオ
信号を、上記ＬＣＤガンマ特性に適合するようにガンマ
補正特性を変換する必要がある。また、一般に、ＬＣＤ
は最適な視野角を得るために、上記視野角内で最適とな
るようにＬＣＤ素子に垂直な場合の上記ＬＣＤガンマ特
性から若干ずらした最適化ＬＣＤガンマ特性を設定する
ことが多い。
【０００６】従来のこの種の液晶ディスプレイ装置は、
例えば、テレビジョン学会編、大越孝敬監修「液晶ディ
スプレイ」第７章第５節第２２１頁〜第２２６頁、昭晃
堂（昭和６０年）（文献１）所載の回路のように、入力
ビデオ信号を上記ＬＣＤガンマ特性に適合するようにガ
ンマ補正特性を変換するガンマ変換回路とＬＣＤ素子の
水平垂直走査回路とを含む駆動回路を備えていた。上記
ガンマ変換回路は、文献１の第２２１頁に記載されてい
るように、入力信号のほぼ３乗に比例する出力が得られ
るような特性を持つ。上記ガンマ変換回路は、例えば特
開平１−２２０５７９号公報（文献２）に記載されてい
るように、アナログの入力ビデオ信号Ｖディジタル信号
に変換するＡＤ変換回路と、ディジタル信号のレベルに
対応するＬＣＤガンマ特性に変換するためのガンマ変換
データを予め格納してあるＲＯＭとを備え、ディジタル
信号を上記ＬＣＤガンマ特性に適合したＬＣＤ駆動ディ
ジタル信号に変換していた。
例えば、テレビジョン学会編、大越孝敬監修「液晶ディ
スプレイ」第７章第５節第２２１頁〜第２２６頁、昭晃
堂（昭和６０年）（文献１）所載の回路のように、入力
ビデオ信号を上記ＬＣＤガンマ特性に適合するようにガ
ンマ補正特性を変換するガンマ変換回路とＬＣＤ素子の
水平垂直走査回路とを含む駆動回路を備えていた。上記
ガンマ変換回路は、文献１の第２２１頁に記載されてい
るように、入力信号のほぼ３乗に比例する出力が得られ
るような特性を持つ。上記ガンマ変換回路は、例えば特
開平１−２２０５７９号公報（文献２）に記載されてい
るように、アナログの入力ビデオ信号Ｖディジタル信号
に変換するＡＤ変換回路と、ディジタル信号のレベルに
対応するＬＣＤガンマ特性に変換するためのガンマ変換
データを予め格納してあるＲＯＭとを備え、ディジタル
信号を上記ＬＣＤガンマ特性に適合したＬＣＤ駆動ディ
ジタル信号に変換していた。
【０００７】ＬＣＤ駆動ディジタル信号ＤＬは、ＬＣＤ
駆動回路がディジタル型の場合には直接供給されＬＣＤ
素子を駆動する。また、ＬＣＤ駆動回路がアナログ型の
場合には、Ｄ−Ａ変換回路により再度アナログ駆動信号
に変換されてからＬＣＤ素子を駆動するというものであ
った。
駆動回路がディジタル型の場合には直接供給されＬＣＤ
素子を駆動する。また、ＬＣＤ駆動回路がアナログ型の
場合には、Ｄ−Ａ変換回路により再度アナログ駆動信号
に変換されてからＬＣＤ素子を駆動するというものであ
った。
【０００８】従来の液晶ディスプレイ装置の構成をブロ
ックで示す文献１対応の図６を参照すると、入力ビデオ
信号Ｖおよび水平同期信号Ｈと垂直同期信号Ｕの供給を
受けＬＣＤ駆動信号ＤＬおよび関連のタイミング信号を
生成する駆動回路１と、行および列のマトリクス状に配
列された画素群から成りＬＣＤ駆動信号ＤＬにより駆動
されるアクティブマトリクス型のＬＣＤ素子２とを備え
る。駆動回路１は、入力ビデオ信号Ｖの供給を受け所定
のレベルに増幅し所定のレベルシフトを行なった増幅ビ
デオ信号ＶＡを出力する増幅回路１１と増幅ビデオ信号
ＶＡの供給を受けＬＣＤ素子２のＬＣＤガンマ特性に変
換したガンマ変換ビデオ信号Ｖγを出力するガンマ係数
変換回路１００とから成るビデオ処理回路１０と、ガン
マ変換ビデオ信号Ｖγの供給を受け正および負駆動信号
ＶＤ，ＩＶＤを生成する駆動信号回路１３と、それぞれ
正および負駆動信号ＶＤ，ＩＶＤの供給を受けＬＣＤ素
子２を各上記画素列毎に交流駆動するシフトレジスタで
構成された複数の画素列ドライバから成るドライバ回路
１４，１５と、水平同期信号Ｈと垂直同期信号Ｕの供給
を受けフイールド毎の駆動信号制御信号Ｆと水平走査パ
ルスＳＨと垂直走査パルスＳＶとを供給するタイミング
回路１６と、垂直走査パルスＳＶの供給を受けＬＣＤ素
子２の画素行（ライン）に対応して垂直方向に配列され
た走査電極を各上記画素行毎に順次切替えて垂直走査を
行なうシフトレジスタから成る垂直走査回路１７とを備
える。
ックで示す文献１対応の図６を参照すると、入力ビデオ
信号Ｖおよび水平同期信号Ｈと垂直同期信号Ｕの供給を
受けＬＣＤ駆動信号ＤＬおよび関連のタイミング信号を
生成する駆動回路１と、行および列のマトリクス状に配
列された画素群から成りＬＣＤ駆動信号ＤＬにより駆動
されるアクティブマトリクス型のＬＣＤ素子２とを備え
る。駆動回路１は、入力ビデオ信号Ｖの供給を受け所定
のレベルに増幅し所定のレベルシフトを行なった増幅ビ
デオ信号ＶＡを出力する増幅回路１１と増幅ビデオ信号
ＶＡの供給を受けＬＣＤ素子２のＬＣＤガンマ特性に変
換したガンマ変換ビデオ信号Ｖγを出力するガンマ係数
変換回路１００とから成るビデオ処理回路１０と、ガン
マ変換ビデオ信号Ｖγの供給を受け正および負駆動信号
ＶＤ，ＩＶＤを生成する駆動信号回路１３と、それぞれ
正および負駆動信号ＶＤ，ＩＶＤの供給を受けＬＣＤ素
子２を各上記画素列毎に交流駆動するシフトレジスタで
構成された複数の画素列ドライバから成るドライバ回路
１４，１５と、水平同期信号Ｈと垂直同期信号Ｕの供給
を受けフイールド毎の駆動信号制御信号Ｆと水平走査パ
ルスＳＨと垂直走査パルスＳＶとを供給するタイミング
回路１６と、垂直走査パルスＳＶの供給を受けＬＣＤ素
子２の画素行（ライン）に対応して垂直方向に配列され
た走査電極を各上記画素行毎に順次切替えて垂直走査を
行なうシフトレジスタから成る垂直走査回路１７とを備
える。
【０００９】従来のガンマ変換回路１００の構成をブロ
ックで示す文献２対応の図７を参照すると、入力の増幅
ビデオ信号ＶＡをディジタル信号Ｄに変換するＡ−Ｄ変
換回路１０１と、ディジタル信号Ｄのレベルに対応する
ＬＣＤガンマ特性に変換するためのガンマ変換データを
予め格納しディジタル信号Ｄを上記ＬＣＤガンマ特性に
適合したＬＣＤ駆動ディジタル信号ＤＬに変換するＲＯ
Ｍ１０２と、ＬＣＤ駆動ディジタル信号ＤＬをアナログ
のガンマ変換ビデオ信号Ｖγに変換するＤ−Ａ変換回路
１０３とを備える。
ックで示す文献２対応の図７を参照すると、入力の増幅
ビデオ信号ＶＡをディジタル信号Ｄに変換するＡ−Ｄ変
換回路１０１と、ディジタル信号Ｄのレベルに対応する
ＬＣＤガンマ特性に変換するためのガンマ変換データを
予め格納しディジタル信号Ｄを上記ＬＣＤガンマ特性に
適合したＬＣＤ駆動ディジタル信号ＤＬに変換するＲＯ
Ｍ１０２と、ＬＣＤ駆動ディジタル信号ＤＬをアナログ
のガンマ変換ビデオ信号Ｖγに変換するＤ−Ａ変換回路
１０３とを備える。
【００１０】次に、動作について説明する。
【００１１】増幅回路１１は、レベルが０〜０．７ＶＰ
Ｐの入力ビデオ信号Ｖを所定のレベルまで増幅し、所定
のレベルシフトを行なって増幅ビデオ信号ＶＡとして出
力する。ガンマ係数変換回路１００は上述のように増幅
ビデオ信号ＶＡをディジタル信号Ｄに変換し、ディジタ
ル信号ＤをＬＣＤ素子２に適合するＬＣＤ駆動ディジタ
ル信号ＤＬに変換し、ＬＣＤ駆動ディジタル信号ＤＬを
ガンマ変換ビデオ信号Ｖγに再変換して駆動信号回路１
３に供給する。駆動信号回路１３は、ある一定電圧ＶＣ
ＯＭとこのガンマ変換ビデオ信号Ｖγとの差電圧をＬＣ
Ｄ駆動信号ＶＤとして生成する。また、この駆動信号Ｖ
Ｄを素子の劣化防止のために、６０Ｈｚの駆動信号制御
信号Ｆ毎に反転し、負駆動信号ＩＶＤを生成する。正お
よび負駆動信号ＶＤ，ＩＶＤはそれぞれドライバ回路１
４，１５に供給される。ドライバ回路１４，１５は、水
平走査パルスＳＨに同期してＬＣＤ素子２の対応する画
素列を駆動する。一方、垂直走査回路１７は垂直走査パ
ルスＳＶの供給を受けＬＣＤ素子２の垂直走査を行な
う。
Ｐの入力ビデオ信号Ｖを所定のレベルまで増幅し、所定
のレベルシフトを行なって増幅ビデオ信号ＶＡとして出
力する。ガンマ係数変換回路１００は上述のように増幅
ビデオ信号ＶＡをディジタル信号Ｄに変換し、ディジタ
ル信号ＤをＬＣＤ素子２に適合するＬＣＤ駆動ディジタ
ル信号ＤＬに変換し、ＬＣＤ駆動ディジタル信号ＤＬを
ガンマ変換ビデオ信号Ｖγに再変換して駆動信号回路１
３に供給する。駆動信号回路１３は、ある一定電圧ＶＣ
ＯＭとこのガンマ変換ビデオ信号Ｖγとの差電圧をＬＣ
Ｄ駆動信号ＶＤとして生成する。また、この駆動信号Ｖ
Ｄを素子の劣化防止のために、６０Ｈｚの駆動信号制御
信号Ｆ毎に反転し、負駆動信号ＩＶＤを生成する。正お
よび負駆動信号ＶＤ，ＩＶＤはそれぞれドライバ回路１
４，１５に供給される。ドライバ回路１４，１５は、水
平走査パルスＳＨに同期してＬＣＤ素子２の対応する画
素列を駆動する。一方、垂直走査回路１７は垂直走査パ
ルスＳＶの供給を受けＬＣＤ素子２の垂直走査を行な
う。
【００１２】上記Ａ−Ｄ変換のクロックすなわち画素ク
ロックのクロックレートはＬＣＤ素子２の水平方向の画
素数すなわちライン画素数と水平周波数に比例する。
ロックのクロックレートはＬＣＤ素子２の水平方向の画
素数すなわちライン画素数と水平周波数に比例する。
【００１３】また、アナログ方式の一例として、特開平
４−９１７５０号公報（文献３）に記載されたガンマ補
正回路がある。これは上述のＣＲＴのガンマ係数２．２
に対応する補正曲線を複数の直線から成る折線の近似で
実現するというものであり、上記複数の各々の直線を生
成する単位直線生成回路をダイオード等の非直線素子を
用いて構成した周知の回路の動作速度を改善するため
に、差動増幅器を上記単位直線生成回路として用いると
いうものである。この回路は単純な折線近似であるため
ＬＣＤガンマ特性のような複雑な非線形特性の近似に限
界があり、高精度の変換精度が期待できない。
４−９１７５０号公報（文献３）に記載されたガンマ補
正回路がある。これは上述のＣＲＴのガンマ係数２．２
に対応する補正曲線を複数の直線から成る折線の近似で
実現するというものであり、上記複数の各々の直線を生
成する単位直線生成回路をダイオード等の非直線素子を
用いて構成した周知の回路の動作速度を改善するため
に、差動増幅器を上記単位直線生成回路として用いると
いうものである。この回路は単純な折線近似であるため
ＬＣＤガンマ特性のような複雑な非線形特性の近似に限
界があり、高精度の変換精度が期待できない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の液晶デ
ィスプレイ装置は、ガンマ係数変換回路がディジタル方
式のものは、画素数の増大に伴なう画素クロックのクロ
ックレートの高速化によりＡ−Ｄ変換回路の消費電力が
増大するため、ＬＣＤ駆動回路の低消費電力化が妨げら
れるという欠点があった。また、ＬＣＤガンマ特性が非
線形であるため、変換精度確保のためにガンマ変換デー
タの所要ビット長が大きくなることにより上記Ａ−Ｄ変
換回路およびＲＯＭのビット長が増大し、価格が増加す
るという欠点があった。さらに、上記変換特性を連続的
に変化させることは不可能であるので、ＬＣＤの駆動電
圧対輝度特性のばらつきに対応させたり、最適の視野角
を得るための最適ＬＣＤガンマ特性を微妙に調整するこ
とは不可能であるという欠点があった。
ィスプレイ装置は、ガンマ係数変換回路がディジタル方
式のものは、画素数の増大に伴なう画素クロックのクロ
ックレートの高速化によりＡ−Ｄ変換回路の消費電力が
増大するため、ＬＣＤ駆動回路の低消費電力化が妨げら
れるという欠点があった。また、ＬＣＤガンマ特性が非
線形であるため、変換精度確保のためにガンマ変換デー
タの所要ビット長が大きくなることにより上記Ａ−Ｄ変
換回路およびＲＯＭのビット長が増大し、価格が増加す
るという欠点があった。さらに、上記変換特性を連続的
に変化させることは不可能であるので、ＬＣＤの駆動電
圧対輝度特性のばらつきに対応させたり、最適の視野角
を得るための最適ＬＣＤガンマ特性を微妙に調整するこ
とは不可能であるという欠点があった。
【００１５】また、ガンマ係数変換回路がアナログ方式
のものは、単純な折線近似であるためＬＣＤガンマ特性
のような複雑な非線形特性の近似に限界があり、高精度
の変換精度に対応できないという欠点があった。
のものは、単純な折線近似であるためＬＣＤガンマ特性
のような複雑な非線形特性の近似に限界があり、高精度
の変換精度に対応できないという欠点があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶ディスプレ
イ装置は、入力駆動電圧に対する出力光の輝度が凸関数
の第１の線形関数曲線と凹関数の第２の線形関数曲線と
直線の第３の線形関数曲線とを含むＮ（Ｎは３以上の整
数）個のの接続により生成される非線形曲線で近似され
る液晶ディスプレイ素子とこの液晶ディスプレイ素子を
駆動する駆動回路とを備える液晶ディスプレイ装置にお
いて、前記駆動回路が、前記第１〜第３の線形関数曲線
の各々に対応する第１〜第３の関数電圧をそれぞれ生成
する第１〜第３の演算増幅回路を備え前記第１〜第３の
関数電圧を合成して前記非線形曲線対応の非線形関数電
圧を生成する非線形アナログ演算回路を備えて構成され
ている。
イ装置は、入力駆動電圧に対する出力光の輝度が凸関数
の第１の線形関数曲線と凹関数の第２の線形関数曲線と
直線の第３の線形関数曲線とを含むＮ（Ｎは３以上の整
数）個のの接続により生成される非線形曲線で近似され
る液晶ディスプレイ素子とこの液晶ディスプレイ素子を
駆動する駆動回路とを備える液晶ディスプレイ装置にお
いて、前記駆動回路が、前記第１〜第３の線形関数曲線
の各々に対応する第１〜第３の関数電圧をそれぞれ生成
する第１〜第３の演算増幅回路を備え前記第１〜第３の
関数電圧を合成して前記非線形曲線対応の非線形関数電
圧を生成する非線形アナログ演算回路を備えて構成され
ている。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１８】図１は本発明を特徴ずけるガンマ係数変換
回路１２の構成を示す回路図であり、従来のガンマ係数
変換回路１００に代って用いるものである。
回路１２の構成を示す回路図であり、従来のガンマ係数
変換回路１００に代って用いるものである。
【００１９】図１を参照すると本実施例のガンマ係数変
換回路１２は、差動増幅器１２１〜１２３と、ボルテー
ジフォロア１２４と、抵抗Ｒ７を備える。差動増幅器１
２１は、定電流源Ｉ１と、ベースに増幅ビデオ信号ＶＡ
が供給されるトランジスタＱ１およびベースに基準電圧
ＶＲＬが供給されコレクタに電源ＶＣＣが供給されるト
ランジスタＱ２と、各々一端がトランジスタＱ１，Ｑ２
のエミッタに他端が共通接続され定電流源Ｉ１に接続し
た抵抗Ｒ１，Ｒ２とを備える。差動増幅器１２２は、定
電流源Ｉ２と、ベースに増幅ビデオ信号ＶＡが供給され
コレクタがトランジスタＱ１のコレクタと共通接続され
たトランジスタＱ３およびベースに基準電圧ＶＲＭが供
給されコレクタに電源ＶＣＣが供給されるトランジスタ
Ｑ４と、各々一端がトランジスタＱ３，Ｑ４のエミッタ
に他端が共通接続され定電流源Ｉ２に接続した抵抗Ｒ
３，Ｒ４とを備える。差動増幅器１２３は、定電流源Ｉ
３と、ベースに増幅ビデオ信号ＶＡが供給されコレクタ
がトランジスタＱ１のコレクタと共通接続されたトラン
ジスタＱ５およびベースに基準電圧ＶＲＨが供給されコ
レクタに電源ＶＣＣが供給されるトランジスタＱ６と、
各々一端がトランジスタＱ５，Ｑ６のエミッタに他端が
共通接続され定電流源Ｉ３に接続した抵抗Ｒ５，Ｒ６と
を備える。抵抗Ｒ７の一端がトランジスタＱ１のコレク
タに他端が設定電圧ＶＧＣに接続される。トランジスタ
Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５の共通接続点がボルテージフォロア１
２４の入力に接続される。
換回路１２は、差動増幅器１２１〜１２３と、ボルテー
ジフォロア１２４と、抵抗Ｒ７を備える。差動増幅器１
２１は、定電流源Ｉ１と、ベースに増幅ビデオ信号ＶＡ
が供給されるトランジスタＱ１およびベースに基準電圧
ＶＲＬが供給されコレクタに電源ＶＣＣが供給されるト
ランジスタＱ２と、各々一端がトランジスタＱ１，Ｑ２
のエミッタに他端が共通接続され定電流源Ｉ１に接続し
た抵抗Ｒ１，Ｒ２とを備える。差動増幅器１２２は、定
電流源Ｉ２と、ベースに増幅ビデオ信号ＶＡが供給され
コレクタがトランジスタＱ１のコレクタと共通接続され
たトランジスタＱ３およびベースに基準電圧ＶＲＭが供
給されコレクタに電源ＶＣＣが供給されるトランジスタ
Ｑ４と、各々一端がトランジスタＱ３，Ｑ４のエミッタ
に他端が共通接続され定電流源Ｉ２に接続した抵抗Ｒ
３，Ｒ４とを備える。差動増幅器１２３は、定電流源Ｉ
３と、ベースに増幅ビデオ信号ＶＡが供給されコレクタ
がトランジスタＱ１のコレクタと共通接続されたトラン
ジスタＱ５およびベースに基準電圧ＶＲＨが供給されコ
レクタに電源ＶＣＣが供給されるトランジスタＱ６と、
各々一端がトランジスタＱ５，Ｑ６のエミッタに他端が
共通接続され定電流源Ｉ３に接続した抵抗Ｒ５，Ｒ６と
を備える。抵抗Ｒ７の一端がトランジスタＱ１のコレク
タに他端が設定電圧ＶＧＣに接続される。トランジスタ
Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５の共通接続点がボルテージフォロア１
２４の入力に接続される。
【００２０】次に、本実施例の動作について説明する。
【００２１】基準電圧ＶＲＬは入力の増幅ビデオ信号Ｖ
Ａの最低電圧値（レベル）に、基準電圧ＶＲＨは増幅ビ
デオ信号ＶＡの最高レベルに、基準電圧ＶＲＭは基準電
圧ＶＲＬと基準電圧ＶＲＨとの中間のレベルにそれぞれ
設定されている。まず、増幅ビデオ信号ＶＡのレベルが
基準電圧ＶＲＬのときには、差動増幅回路１２１のトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２に定電流源Ｉ１の電流ｉ１の１／
２、すなわちｉ１／２ずつ流れる。このとき、差動増幅
回路１２２，１２３のトランジスタＱ３，Ｑ５はオフ状
態でありトランジスタＱ４，Ｑ６はオン状態であるの
で、このときの出力ＶγのレベルＶγＨは次式で示され
る。
Ａの最低電圧値（レベル）に、基準電圧ＶＲＨは増幅ビ
デオ信号ＶＡの最高レベルに、基準電圧ＶＲＭは基準電
圧ＶＲＬと基準電圧ＶＲＨとの中間のレベルにそれぞれ
設定されている。まず、増幅ビデオ信号ＶＡのレベルが
基準電圧ＶＲＬのときには、差動増幅回路１２１のトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２に定電流源Ｉ１の電流ｉ１の１／
２、すなわちｉ１／２ずつ流れる。このとき、差動増幅
回路１２２，１２３のトランジスタＱ３，Ｑ５はオフ状
態でありトランジスタＱ４，Ｑ６はオン状態であるの
で、このときの出力ＶγのレベルＶγＨは次式で示され
る。
【００２２】ＶγＨ＝ＶＧＣ−Ｒ７・ｉ１／２…………
……………………………（１） ビデオ信号ＶＡのレベルが上昇すると、トランジスタＱ
１の電流がトランジスタＱ２の電流よりも大きくなり、
ついにはトランジスタＱ１の電流が電流ｉ１と等しくな
る。このときの出力ＶγのレベルＶγＬＭは次式で示さ
れる。
……………………………（１） ビデオ信号ＶＡのレベルが上昇すると、トランジスタＱ
１の電流がトランジスタＱ２の電流よりも大きくなり、
ついにはトランジスタＱ１の電流が電流ｉ１と等しくな
る。このときの出力ＶγのレベルＶγＬＭは次式で示さ
れる。
【００２３】ＶγＨＭ＝ＶＧＣ−Ｒ７・ｉ１……………
………………………………（２） さらに、ビデオ信号ＶＡのレベルが上昇すると、トラン
ジスタＱ３がオンとなり、ＶＡ＝ＶＲＭに達すると、ト
ランジスタＱ３，Ｑ４に定電流源Ｉ２の電流ｉ２の１／
２、すなわちｉ２／２ずつ流れる。このときの出力Ｖγ
のレベルＶγＭは次式で示される。
………………………………（２） さらに、ビデオ信号ＶＡのレベルが上昇すると、トラン
ジスタＱ３がオンとなり、ＶＡ＝ＶＲＭに達すると、ト
ランジスタＱ３，Ｑ４に定電流源Ｉ２の電流ｉ２の１／
２、すなわちｉ２／２ずつ流れる。このときの出力Ｖγ
のレベルＶγＭは次式で示される。
【００２４】 ＶγＭ＝ＶＧＣ−Ｒ７・（ｉ１＋ｉ２／２）……………
………………（３） さらに、ビデオ信号ＶＡのレベルが上昇すると、トラン
ジスタＱ３の電流がトランジスタＱ４の電流よりも大き
くなり、ついにはトランジスタＱ３の電流が電流ｉ２と
等しくなる。このときの出力ＶγのレベルＶγＭＬは次
式で示される。
………………（３） さらに、ビデオ信号ＶＡのレベルが上昇すると、トラン
ジスタＱ３の電流がトランジスタＱ４の電流よりも大き
くなり、ついにはトランジスタＱ３の電流が電流ｉ２と
等しくなる。このときの出力ＶγのレベルＶγＭＬは次
式で示される。
【００２５】 ＶγＭＬ＝ＶＧＣ−Ｒ７・（ｉ１＋ｉ２）………………
………………（４） さらに、ビデオ信号ＶＡのレベルが上昇し、基準電圧Ｖ
ＲＨに近ずくと、トランジスタＱ５がオンとなり、ＶＡ
＝ＶＲＨに達すると、トランジスタＱ５，Ｑ６に定電流
源Ｉ３の電流ｉ３の１／２、すなわちｉ３／２ずつ流れ
る。このときの出力ＶγのレベルＶγＬは次式で示され
る。
………………（４） さらに、ビデオ信号ＶＡのレベルが上昇し、基準電圧Ｖ
ＲＨに近ずくと、トランジスタＱ５がオンとなり、ＶＡ
＝ＶＲＨに達すると、トランジスタＱ５，Ｑ６に定電流
源Ｉ３の電流ｉ３の１／２、すなわちｉ３／２ずつ流れ
る。このときの出力ＶγのレベルＶγＬは次式で示され
る。
【００２６】 ＶγＬ＝ＶＧＣ−Ｒ７・（ｉ１＋ｉ２＋ｉ３／２）……………………（５） 上述の動作の結果、図２に示すような入力電圧ＶＡ対出
力電圧Ｖγを示す入出力特性が得られる。すなわち、入
力電圧ＶＡが低くほぼＶＲＬ近傍では出力電圧Ｖγの変
化のグラフが下にでばった凸関数曲線となり、中間のＶ
ＲＭ近傍ではＶγは直線変化し、入力電圧ＶＡが高くは
ぼＶＲＨ近傍では出力電圧Ｖγの変化のグラフが上にで
ばった凹関数曲線となる。
力電圧Ｖγを示す入出力特性が得られる。すなわち、入
力電圧ＶＡが低くほぼＶＲＬ近傍では出力電圧Ｖγの変
化のグラフが下にでばった凸関数曲線となり、中間のＶ
ＲＭ近傍ではＶγは直線変化し、入力電圧ＶＡが高くは
ぼＶＲＨ近傍では出力電圧Ｖγの変化のグラフが上にで
ばった凹関数曲線となる。
【００２７】ＬＣＤ素子２には、従来例で説明したよう
に、ある一定電圧ＶＣＯＭとこのガンマ係数変換回路１
２の出力すなわちガンマ変換ビデオ信号Ｖγとの差電圧
を正駆動信号ＶＤ、また、その反転信号を負駆動信号Ｉ
ＶＤとして印加する。
に、ある一定電圧ＶＣＯＭとこのガンマ係数変換回路１
２の出力すなわちガンマ変換ビデオ信号Ｖγとの差電圧
を正駆動信号ＶＤ、また、その反転信号を負駆動信号Ｉ
ＶＤとして印加する。
【００２８】これら正負駆動信号ＶＤ，ＩＶＤが図３に
示した駆動電圧対輝度特性、すなわち、最大輝度近傍で
は凹関数曲線、中間では直線、最小輝度近傍では凸関数
曲線の接続に一致するように、定電流源Ｉ１〜Ｉ３の各
々の電流ｉ１〜ｉ３、基準電圧ＶＲＬ，ＶＲＭ，ＶＲ
Ｈ、設定電圧ＶＧＣ、および抵抗Ｒ１〜Ｒ７の値を設定
する必要がある。ここで、ＬＣＤ表示における中間調領
域の階調特性を決定する基準電圧ＶＲＭ近傍の入出力特
性の勾配すなわちＬＣＤガンマ係数γは、負荷抵抗Ｒ７
と差動増幅回路２のエミッタ抵抗Ｒ３，Ｒ４とからおお
よそ次式で表される。
示した駆動電圧対輝度特性、すなわち、最大輝度近傍で
は凹関数曲線、中間では直線、最小輝度近傍では凸関数
曲線の接続に一致するように、定電流源Ｉ１〜Ｉ３の各
々の電流ｉ１〜ｉ３、基準電圧ＶＲＬ，ＶＲＭ，ＶＲ
Ｈ、設定電圧ＶＧＣ、および抵抗Ｒ１〜Ｒ７の値を設定
する必要がある。ここで、ＬＣＤ表示における中間調領
域の階調特性を決定する基準電圧ＶＲＭ近傍の入出力特
性の勾配すなわちＬＣＤガンマ係数γは、負荷抵抗Ｒ７
と差動増幅回路２のエミッタ抵抗Ｒ３，Ｒ４とからおお
よそ次式で表される。
【００２９】γ＝（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ７…………………
………………………………（６） したがって、これら抵抗Ｒ７，Ｒ３，Ｒ４を変更するこ
とにより異なるＬＣＤガンマ係数γのＬＣＤ素子に対応
できる。
………………………………（６） したがって、これら抵抗Ｒ７，Ｒ３，Ｒ４を変更するこ
とにより異なるＬＣＤガンマ係数γのＬＣＤ素子に対応
できる。
【００３０】具体的には負荷抵抗Ｒ７あるいはエミッタ
抵抗Ｒ３，Ｒ４のいずれかを可変抵抗とすることによ
り、可変ＬＣＤガンマ係数変換回路を実現することがで
きる。前者の場合には、抵抗値を大きくする程ＬＣＤガ
ンマ係数γが小さくなり、後者の場合には、抵抗値を大
きくする程ＬＣＤガンマ係数γが大きくなる。
抵抗Ｒ３，Ｒ４のいずれかを可変抵抗とすることによ
り、可変ＬＣＤガンマ係数変換回路を実現することがで
きる。前者の場合には、抵抗値を大きくする程ＬＣＤガ
ンマ係数γが小さくなり、後者の場合には、抵抗値を大
きくする程ＬＣＤガンマ係数γが大きくなる。
【００３１】また、図４に示すように、エミッタ抵抗Ｒ
３，Ｒ４を可変とする代りに、ゲート電圧ＶＣを制御す
ることによりチャネル抵抗を可変としたＭＯＳトランジ
スタＭ１，Ｍ２を用いることもできる。
３，Ｒ４を可変とする代りに、ゲート電圧ＶＣを制御す
ることによりチャネル抵抗を可変としたＭＯＳトランジ
スタＭ１，Ｍ２を用いることもできる。
【００３２】図５は本発明の第２の実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【００３３】本実施例は高精細度カラー表示対応の画素
数の多いＬＣＤ素子に対応するものである。ＬＣＤ素子
２の画素数をＲ，Ｇ，Ｂの各々当り１２８０×１０２
４、垂直走査周波数６０Ｈｚとすると、画素クロックＣ
Ｋの周波数はほぼ１０８ＭＨｚとなり画素列当りの駆動
時間は約１０ｎＳ以下となるので、個々の画素に対応す
るビデオ信号の直接のガンマ変換および画素列の駆動が
困難となる。そのため、サンプルホールドにより、複
数、例えば８画素分の時間ビデオ信号レベルを保持する
ことにより、上記困難を克服する。
数の多いＬＣＤ素子に対応するものである。ＬＣＤ素子
２の画素数をＲ，Ｇ，Ｂの各々当り１２８０×１０２
４、垂直走査周波数６０Ｈｚとすると、画素クロックＣ
Ｋの周波数はほぼ１０８ＭＨｚとなり画素列当りの駆動
時間は約１０ｎＳ以下となるので、個々の画素に対応す
るビデオ信号の直接のガンマ変換および画素列の駆動が
困難となる。そのため、サンプルホールドにより、複
数、例えば８画素分の時間ビデオ信号レベルを保持する
ことにより、上記困難を克服する。
【００３４】本実施例の前述の第１の実施例に対する相
違点は、ビデオ処理回路１０の代りに、カラーテレビジ
ョン信号の赤緑青成分に対応するＲ，Ｇ，Ｂビデオ信号
ＶＲ，ＶＧ，ＶＢをそれぞれ増幅しレベルシフトしそれ
ぞれ増幅ビデオ信号ＶＡＲ，ＶＡＧ，ＶＡＢを生成する
する３つの増幅回路３１Ａ〜３１Ｃと、画素クロックＣ
Ｋにより３組の増幅ビデオ信号ＶＡＲ，ＶＡＧ，ＶＡＢ
をそれぞれ画素クロックＣＫにより順次８クロック分サ
ンプルホールドしラッチした３組８チャネルのサンプル
ホールドビデオ信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８，ＶＳＧ１〜Ｖ
ＳＧ８，ＶＳＢ１〜ＶＳＢ８をそれぞれ出力する８個の
サンプルホールド回路をそれぞれ有する３つの８チャネ
ルのサンプルホールド回路３２Ａ〜３２Ｃと、各々サン
プルホールドビデオ信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８，ＶＳＧ１
〜ＶＳＧ８，ＶＳＢ１〜ＶＳＢ８の供給を受けＬＣＤガ
ンマ特性に変換したガンマ変換ビデオ信号ＶγＲ１〜Ｖ
γＲ８，ＶγＧ１〜ＶγＧ８，ＶγＢ１〜ＶγＢ８を出
力する３つの８チャネルのガンマ係数変換回路３３Ａ〜
３３Ｃと、Ｒ，Ｇ，Ｂビデオ信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢの合
成信号である輝度信号の白レベルＶＷと黒レベルＶＫを
それぞれ増幅しレベルシフトして増幅白，黒レベルＡ
Ｗ，ＡＫを生成する２つの増幅回路３４Ａ，３４Ｂと、
増幅白，黒レベルＡＷ，ＡＫをそれぞれサンプルホール
ドし各々サンプルホールド白，黒レベルＳＷ，ＳＫを出
力するサンプルホールド回路３５Ａ，３４Ｂと、サンプ
ルホールド白，黒レベルＳＷ，ＳＫから基準電圧ＶＲ
Ｌ，ＶＲＭ，ＶＲＨを生成する基準電圧発生回路３６と
を含むビデオ処理回路３０を備える。
違点は、ビデオ処理回路１０の代りに、カラーテレビジ
ョン信号の赤緑青成分に対応するＲ，Ｇ，Ｂビデオ信号
ＶＲ，ＶＧ，ＶＢをそれぞれ増幅しレベルシフトしそれ
ぞれ増幅ビデオ信号ＶＡＲ，ＶＡＧ，ＶＡＢを生成する
する３つの増幅回路３１Ａ〜３１Ｃと、画素クロックＣ
Ｋにより３組の増幅ビデオ信号ＶＡＲ，ＶＡＧ，ＶＡＢ
をそれぞれ画素クロックＣＫにより順次８クロック分サ
ンプルホールドしラッチした３組８チャネルのサンプル
ホールドビデオ信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８，ＶＳＧ１〜Ｖ
ＳＧ８，ＶＳＢ１〜ＶＳＢ８をそれぞれ出力する８個の
サンプルホールド回路をそれぞれ有する３つの８チャネ
ルのサンプルホールド回路３２Ａ〜３２Ｃと、各々サン
プルホールドビデオ信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８，ＶＳＧ１
〜ＶＳＧ８，ＶＳＢ１〜ＶＳＢ８の供給を受けＬＣＤガ
ンマ特性に変換したガンマ変換ビデオ信号ＶγＲ１〜Ｖ
γＲ８，ＶγＧ１〜ＶγＧ８，ＶγＢ１〜ＶγＢ８を出
力する３つの８チャネルのガンマ係数変換回路３３Ａ〜
３３Ｃと、Ｒ，Ｇ，Ｂビデオ信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢの合
成信号である輝度信号の白レベルＶＷと黒レベルＶＫを
それぞれ増幅しレベルシフトして増幅白，黒レベルＡ
Ｗ，ＡＫを生成する２つの増幅回路３４Ａ，３４Ｂと、
増幅白，黒レベルＡＷ，ＡＫをそれぞれサンプルホール
ドし各々サンプルホールド白，黒レベルＳＷ，ＳＫを出
力するサンプルホールド回路３５Ａ，３４Ｂと、サンプ
ルホールド白，黒レベルＳＷ，ＳＫから基準電圧ＶＲ
Ｌ，ＶＲＭ，ＶＲＨを生成する基準電圧発生回路３６と
を含むビデオ処理回路３０を備える。
【００３５】各々のサンプルホールド回路３２Ａ〜３２
Ｃの各々は、それぞれ入力した増幅ビデオ信号ＶＡＲ，
ＶＡＧ，ＶＡＢの各々を周期１０ｎＳの画素クロックＣ
Ｋによりサンプルホールドし、連続した８クロック分の
サンプルホールドにより相互に約１０ｎＳずつずらして
生成後ラッチホールドした８チャネルの約８０ｎＳの幅
のサンプルホールドビデオ信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８，Ｖ
ＳＧ１〜ＶＳＧ８，ＶＳＢ１〜ＶＳＢ８をそれぞれ出力
する。ガンマ係数変換回路３３Ａ〜３３Ｃの各々は、こ
れらサンプルホールドビデオ信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８，
ＶＳＧ１〜ＶＳＧ８，ＶＳＢ１〜ＶＳＢ８の供給を受
け、各サンプルホールドビデオ信号毎に基準電圧ＶＲ
Ｌ，ＶＲＭ，ＶＲＨを基準としてガンマ変換を行いガン
マ変換ビデオ信号ＶγＲ１〜ＶγＲ８，ＶγＧ１〜Ｖγ
Ｇ８，ＶγＢ１〜ＶγＢ８を出力する。ここで、白レベ
ルが０．７Ｖのビデオ信号ＶＲがクロックＣＫのｔ１〜
ｔ８の８クロック期間の間に０〜０．７Ｖすなわち黒か
ら白まで表示輝度が変化した例について説明すると、増
幅回路３１Ａはこの信号ＶＲを増幅しレベルシフトして
時刻ｔ０のときの黒レベル基準電圧ＡＫ（ここでは３
Ｖ）から時刻ｔ８のときの白レベル基準電圧ＡＷ（７
Ｖ）に変化する増幅ビデオ信号ＶＡＲを出力する。サン
プルホールド回路３２Ａは、この増幅ビデオ信号ＶＡＲ
を画素クロックＣＫで順次サンプルホールドし、時刻ｔ
０対応のサンプルホールドビデオ信号ＶＳＲ１から時刻
ｔ８対応の信号ＶＳＲ８までを１０ｎＳずつずらして順
次生成し、時刻ｔ８またはその後にラッチしｔ９〜ｔ１
６の８クロック分すなわち８０ｎＳホールドすることに
より幅約８０ｎＳの並列のサンプルホールドビデオ信号
ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８を出力する。なお、上記サンプルホ
ールド・ラッチのため、２組の８チャネルサンプルホー
ルド回路を切替て交番に用いることは公知であるのでこ
こでは詳述しない。これら信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８の各
々は８個のガンマ変換回路から成るガンマ係数変換回路
３３Ａに供給され、上記ホールド期間のｔ９〜ｔ１６の
８クロック期間中にそれぞれガンマ変換される。
Ｃの各々は、それぞれ入力した増幅ビデオ信号ＶＡＲ，
ＶＡＧ，ＶＡＢの各々を周期１０ｎＳの画素クロックＣ
Ｋによりサンプルホールドし、連続した８クロック分の
サンプルホールドにより相互に約１０ｎＳずつずらして
生成後ラッチホールドした８チャネルの約８０ｎＳの幅
のサンプルホールドビデオ信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８，Ｖ
ＳＧ１〜ＶＳＧ８，ＶＳＢ１〜ＶＳＢ８をそれぞれ出力
する。ガンマ係数変換回路３３Ａ〜３３Ｃの各々は、こ
れらサンプルホールドビデオ信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８，
ＶＳＧ１〜ＶＳＧ８，ＶＳＢ１〜ＶＳＢ８の供給を受
け、各サンプルホールドビデオ信号毎に基準電圧ＶＲ
Ｌ，ＶＲＭ，ＶＲＨを基準としてガンマ変換を行いガン
マ変換ビデオ信号ＶγＲ１〜ＶγＲ８，ＶγＧ１〜Ｖγ
Ｇ８，ＶγＢ１〜ＶγＢ８を出力する。ここで、白レベ
ルが０．７Ｖのビデオ信号ＶＲがクロックＣＫのｔ１〜
ｔ８の８クロック期間の間に０〜０．７Ｖすなわち黒か
ら白まで表示輝度が変化した例について説明すると、増
幅回路３１Ａはこの信号ＶＲを増幅しレベルシフトして
時刻ｔ０のときの黒レベル基準電圧ＡＫ（ここでは３
Ｖ）から時刻ｔ８のときの白レベル基準電圧ＡＷ（７
Ｖ）に変化する増幅ビデオ信号ＶＡＲを出力する。サン
プルホールド回路３２Ａは、この増幅ビデオ信号ＶＡＲ
を画素クロックＣＫで順次サンプルホールドし、時刻ｔ
０対応のサンプルホールドビデオ信号ＶＳＲ１から時刻
ｔ８対応の信号ＶＳＲ８までを１０ｎＳずつずらして順
次生成し、時刻ｔ８またはその後にラッチしｔ９〜ｔ１
６の８クロック分すなわち８０ｎＳホールドすることに
より幅約８０ｎＳの並列のサンプルホールドビデオ信号
ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８を出力する。なお、上記サンプルホ
ールド・ラッチのため、２組の８チャネルサンプルホー
ルド回路を切替て交番に用いることは公知であるのでこ
こでは詳述しない。これら信号ＶＳＲ１〜ＶＳＲ８の各
々は８個のガンマ変換回路から成るガンマ係数変換回路
３３Ａに供給され、上記ホールド期間のｔ９〜ｔ１６の
８クロック期間中にそれぞれガンマ変換される。
【００３６】ビデオ信号ＶＡＲ，ＶＡＧ，ＶＡＢに対す
るサンプルホールド回路３２Ａ〜３２Ｃと基準電圧ＶＲ
Ｌ，ＶＲＭ，ＶＲＨに対する入力信号である増幅白，黒
レベルＡＷ，ＡＫに対するサンプルホールド回路３５
Ａ，３４Ｂとは、同一の素子を用いた同一の回路構成で
あるので、これら両サンプルホールド回路のオフセット
電圧はほぼ同一であり、したがって、ビデオ信号ＶＡＲ
１〜ＶＡＲ８，ＶＡＧ１〜ＶＡＧ８，ＶＡＢ１〜ＶＡＢ
８に対する基準電圧ＶＲＬ，ＶＲＭ，ＶＲＨの相対的な
電位関係はサンプルホーロド後もそのまま保持される。
これにより、正確なガンマ変換を行なうことができる。
るサンプルホールド回路３２Ａ〜３２Ｃと基準電圧ＶＲ
Ｌ，ＶＲＭ，ＶＲＨに対する入力信号である増幅白，黒
レベルＡＷ，ＡＫに対するサンプルホールド回路３５
Ａ，３４Ｂとは、同一の素子を用いた同一の回路構成で
あるので、これら両サンプルホールド回路のオフセット
電圧はほぼ同一であり、したがって、ビデオ信号ＶＡＲ
１〜ＶＡＲ８，ＶＡＧ１〜ＶＡＧ８，ＶＡＢ１〜ＶＡＢ
８に対する基準電圧ＶＲＬ，ＶＲＭ，ＶＲＨの相対的な
電位関係はサンプルホーロド後もそのまま保持される。
これにより、正確なガンマ変換を行なうことができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶ディ
スプレイ装置は、複数の線形関数生成回路を接続して成
る非線形アナログ演算回路によるガンマ係数変換回路を
備えるので、複雑な非線形特性の近似により高精度の変
換精度に対応できるため、ディジタル方式におけるＡ−
Ｄ変換回路やＲＯＭ等は不要となり、ＬＣＤ駆動回路の
低消費電力化や低価格化の妨害要因を除去できるという
効果がある。また、容易にガンマ変換特性を連続的に変
化させることができるので、ＬＣＤの駆動電圧対輝度特
性のばらつきに対応させたり、最適の視野角を得るため
の最適ＬＣＤガンマ特性を微妙に調整することが可能と
なるという効果がある。
スプレイ装置は、複数の線形関数生成回路を接続して成
る非線形アナログ演算回路によるガンマ係数変換回路を
備えるので、複雑な非線形特性の近似により高精度の変
換精度に対応できるため、ディジタル方式におけるＡ−
Ｄ変換回路やＲＯＭ等は不要となり、ＬＣＤ駆動回路の
低消費電力化や低価格化の妨害要因を除去できるという
効果がある。また、容易にガンマ変換特性を連続的に変
化させることができるので、ＬＣＤの駆動電圧対輝度特
性のばらつきに対応させたり、最適の視野角を得るため
の最適ＬＣＤガンマ特性を微妙に調整することが可能と
なるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示すガンマ係数変換回
路の回路図である。
路の回路図である。
【図２】本実施例の液晶ディスプレイ装置における動作
の一例を示す本実施例の回路の入力電圧ＶＡ対出力電圧
Ｖγを示す入出力特性グラフである。
の一例を示す本実施例の回路の入力電圧ＶＡ対出力電圧
Ｖγを示す入出力特性グラフである。
【図３】ＬＣＤ素子の駆動電圧対輝度特性を示す入出力
特性図である。
特性図である。
【図４】図１の差動増幅回路の１変形を示す回路図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２の実施例を示すビデオ処理回路の
回路図である。
回路図である。
【図６】従来の液晶ディスプレイ装置の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】図６のガンマ係数変換回路の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１ 駆動回路 ２ ＬＣＤ素子 １０，３０ ビデオ処理回路 １１，３１Ａ〜３１Ｃ，３４Ａ，３４Ｂ 増幅回路 １２，３３Ａ〜３３Ｃ，１００ ガンマ係数変換回路 １３ 駆動信号生成回路 １４，１５ ドライバ回路 １６ タイミング発生回路 １７ 垂直走査回路 １２１〜１２３ 差動増幅回路 ３２Ａ〜３２Ｃ，３５Ａ，３５Ｂ サンプルホールド
回路 １０１ Ａ−Ｄ変換回路 １０２ ＲＯＭ １０３ Ｄ−Ａ変換回路 １２１〜１２３ 差動増幅器 １２４ ボルテージフォロア Ｉ１〜Ｉ３ 定電流源 Ｑ１〜Ｑ６ トランジスタ Ｍ１，Ｍ２ ＭＯＳトランジスタ Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗
回路 １０１ Ａ−Ｄ変換回路 １０２ ＲＯＭ １０３ Ｄ−Ａ変換回路 １２１〜１２３ 差動増幅器 １２４ ボルテージフォロア Ｉ１〜Ｉ３ 定電流源 Ｑ１〜Ｑ６ トランジスタ Ｍ１，Ｍ２ ＭＯＳトランジスタ Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−257674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−51376（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−45084（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−165180（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】 入力駆動電圧に対する出力光の輝度が凸
関数の第１の非線形関数曲線と第２の直線状の関数曲線
と凹関数の第３の非線形関数曲線とを含むＮ（Ｎは３以
上の整数）個の接続により生成される非線形曲線で近似
される液晶ディスプレイ素子とこの液晶ディスプレイ素
子を駆動する駆動回路とを備える液晶ディスプレイ装置
において、 前記駆動回路は凹関数電圧を生成する第１の演算増幅回
路と、直線状の関数電圧を生成する第２の演算増幅回路
と、凸関数電圧を生成する第３の演算増幅回路とを有
し、 前記第１乃至第３の演算増幅回路は入力電圧の大きさに
応じて選択的に動作し、前記第１、第２および第３の演
算増幅回路の 関数電圧を合成して前記非線形曲線対応の
非線形関数電圧を生成する非線形アナログ演算回路によ
るγ係数変換回路を有することを特徴とする液晶ディス
プレイ装置。 - 【請求項２】 前記非線形アナログ演算回路の前記第１
〜第３の演算増幅回路が各々一方の入力に入力ビデオ信
号が供給され他方の入力に各々第１〜第３の基準電圧が
供給される第１〜第３の差動増幅回路であることを特徴
とする請求項１記載の液晶ディスプレイ装置。 - 【請求項３】 前記非線形アナログ演算回路が、 第１の定電流源とベースに前記入力ビデオ信号が供給さ
れる第１のトランジスタおよびベースに前記第１の基準
電圧が供給されコレクタに第１の電源が供給される第２
のトランジスタと各々一端が前記第１および第２のトラ
ンジスタのエミッタに他端が共通接続され前記第１の定
電流源に接続した第１および第２の抵抗とを備える前記
第１の差動増幅回路と、 第２の定電流源とベースに前記入力ビデオ信号が供給さ
れコレクタが前記第１のトランジスタのコレクタと共通
接続された第３のトランジスタおよびベースに前記第２
の基準電圧が供給されコレクタに前記第１の電源が供給
される第４のトランジスタと各々一端が前記第３および
第４のトランジスタのエミッタに他端が共通接続され前
記第２の定電流源に接続した第３および第４の抵抗とを
備える前記第２の差動増幅回路と、 第３の定電流源とベースに前記入力ビデオ信号が供給さ
れコレクタが前記第１のトランジスタのコレクタと共通
接続された第５のトランジスタおよびベースに前記第３
の基準電圧が供給されコレクタに前記第１の電源が供給
される第６のトランジスタと各々一端が前記第５および
第６のトランジスタのエミッタに他端が共通接続され前
記第３の定電流源に接続した第５および第６の抵抗とを
備える前記第３の差動増幅回路と、 一端が前記第１のトランジスタのコレクタに他端が予め
定めた電圧の第２の電源に接続された第７の抵抗とを備
えることを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ
装置。 - 【請求項４】 前記第１の基準電圧が前記入力ビデオ信
号の黒レベル電圧であり、前記第３の基準電圧が前記入
力ビデオ信号の白レベル電圧であり、前記第２の基準電
圧が前記入力ビデオ信号の前記白レベル電圧と黒レベル
電圧との中間の電圧であることを特徴とする請求項３記
載の液晶ディスプレイ装置。 - 【請求項５】 前記第７の抵抗が可変抵抗であることを
特徴とする請求項３記載の液晶ディスプレイ装置。 - 【請求項６】 前記第３および第４の抵抗が各々可変抵
抗であることを特徴とする請求項４記載の液晶ディスプ
レイ装置。 - 【請求項７】 前記第３および第４の抵抗が各々ゲート
電圧の制御によりチャネル抵抗を可変とするＭＯＳトラ
ンジスタであることを特徴とする請求項３記載の液晶デ
ィスプレイ装置。 - 【請求項８】 前記駆動回路が、各々カラーテレビジョ
ン信号の赤緑青に対応する第１および第２および第３の
入力ビデオ信号を増幅およびレベルシフトし第１１、第
２１、第３１のビデオ信号を生成する第１および第２お
よび第３の増幅回路と、 前記第１１、第２１、第３１のビデオ信号の供給を受け
予め定めた周波数の画素クロックによりＭクロック分の
時間前記入力ビデオ信号のレベルを保持するように順次
サンプルホールドし第１１〜第１Ｍ、第２１〜第２Ｍ、
第３１〜第３Ｍのサンプルホールドビデオ信号を出力す
るそれぞれＭ個のサンプルホールド回路を備える第１お
よび第２および第３のサンプルホールド回路群と、 各々前記第１１〜第１Ｍ、第２１〜第２Ｍ、第３１〜第
３Ｍのサンプルホールドビデオ信号の供給を受け第１１
〜第１Ｍ、第２１〜第２Ｍ、第３１〜第３Ｍの前記非線
形関数電圧を生成するそれぞれＭ個の前記非線形アナロ
グ演算回路を備える第１および第２および第３の非線形
アナログ演算回路群と、 前記入力ビデオ信号の黒レベル電圧および白レベル電圧
をそれぞれ前記画素クロックによりサンプルホールドし
てサンプルホールド黒レベル信号およびサンプルホール
ド白レベル信号を生成する第４のサンプルホールド回路
群と、 前記サンプルホールド黒レベル信号およびサンプルホー
ルド白レベル信号から前記黒レベル信号である第１およ
び前記白レベル信号である第２および前記白レベル、黒
レベルの中間の電圧である第３の基準電圧を生成する基
準電圧生成回路とを備えることを特徴とする請求項１記
載の液晶ディスプレイ装置。
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