ガンマ補正回路
【課題】ガンマカーブの大局的なバラツキを削減可能なガンマ補正回路を提供する。
【解決手段】ガンマ補正回路は、ガンマ参照電圧生成回路１と、ガンマ補正電圧生成回路２と、バッファ３〜５と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３と、スイッチ制御回路６とを備えている。ガンマ参照電圧生成回路１の対称位置から一対のガンマ参照電圧を出力可能としておき、対称位置２箇所から出力されたガンマ参照電圧を交互に選択してガンマ補正電圧生成回路２に供給するため、ガンマ参照電圧に含まれる抵抗バラツキ成分を相殺でき、最終的に得られるガンマカーブを目標のガンマカーブに近づけることができる。
【解決手段】ガンマ補正回路は、ガンマ参照電圧生成回路１と、ガンマ補正電圧生成回路２と、バッファ３〜５と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３と、スイッチ制御回路６とを備えている。ガンマ参照電圧生成回路１の対称位置から一対のガンマ参照電圧を出力可能としておき、対称位置２箇所から出力されたガンマ参照電圧を交互に選択してガンマ補正電圧生成回路２に供給するため、ガンマ参照電圧に含まれる抵抗バラツキ成分を相殺でき、最終的に得られるガンマカーブを目標のガンマカーブに近づけることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガンマ補正特性に合わせて電圧の調整を行うガンマ補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを駆動する駆動回路は、液晶パネル内に列設された信号線に階調に応じた電圧を供給する。供給する電圧は、液晶パネルの種類に応じて決まり、供給電圧と階調との関係は液晶パネルごとに異なっている。これは、液晶パネルの電気的特性は、例えば採用する表示方式（例えば、ＰＶＡ：Patterned Vertical Alignment、ＯＣＢ：Optical Compensated Birefringence、ＩＰＳ：In-Plane-Switching）により物理現象が異なり、表示結果も異なるためである。
【０００３】
目的とする階調に対する輝度特性は、例えば規格としてsRGB、ITU709、SMPTE240M等の特性で与えられる。特定の輝度特性を与えるために各階調に対してどのような電圧を与えるかを規定するものがガンマ補正である。
【０００４】
ガンマ補正用のガンマ電圧を発生させるために、抵抗列を用いたＤＡＣを用いる手法がよく知られている。この手法において、低消費電力で簡単な回路構成により低コスト化を行い、ＩＣドライバの製造バラツキを低減させ、各社、各パネルの特性に対して柔軟に対応できる機能を併せ持った例として、マスタスライス・ガンマ技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
この技術では、一様な抵抗列を利用するという意味では製造バラツキの削減を図っているが、さらなる製造バラツキの削減が求められている。
【０００６】
液晶パネルの製造バラツキに伴うガンマ補正カーブを補正する技術として、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、測定されたＶＴカーブを補間して、階調電圧の期待値を逆計算する技術が提案されている（非特許文献１参照）。
【０００７】
この技術には、個別にパネル特性を毎回測定する必要があるという問題がある。特にバラツキが大きいと、調整幅が広くなり、個別調整コストが大きくなる。また、調整用のプログラマブル回路の追加が必要となるという問題もある。調整幅を広くとろうとすると、回路規模もそれに応じて急激に増加してしまう。スイッチで希望する電圧を選択するので、スイッチ回路そのもの面積よりも、配線領域の面積がばかにならない。
【０００８】
一方、最終段の出力オペアンプのオフセット・バラツキを削減する手段として、トランジスタペアをダイナミックに切り替える技術（ダイナミック・マッチング技術）が一般に知られている（特許文献１参照）。また、オフセット・バラツキの大きいバッファ駆動回路の初期駆動が終了した後、バラツキの少ない参照電圧で直接駆動する技術も知られている。ところが、これら技術は個別階調に関しての局所的なバラツキを削減するために役立つが、大局的なガンマカーブのバラツキを削減する効果はない。ここで、大局的とは、全輝度領域にわたって、ガンマカーブのばらつきを削減することをいう。
【特許文献１】特開平１１−２４９６２３号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４４１６号公報
【非特許文献１】Jaeho Oh, Seung-Woo Lee, Kwan-Young Oh, Taesung Kim, Brian H. Berkeley and Sang Soo Kim. Automatic LCD Gamma Curve Optimization, SID Symposium 2006, P-53, pp. 394 - 397.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ガンマカーブの大局的なバラツキを削減可能なガンマ補正回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、縦続接続された複数の第１抵抗ユニット間の任意の接続ノードからガンマ参照電圧を出力するガンマ参照電圧生成回路と、
前記ガンマ参照電圧生成回路と同じ回路構成で、前記複数の第１抵抗ユニットの抵抗比と同じ抵抗比をもち縦続接続された複数の第２抵抗ユニット間の任意の接続ノードから階調電圧を出力するガンマ補正電圧生成回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの一端に第１の基準電圧または第２の基準電圧を印加する切替制御を行う第１の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの他端に前記第２の基準電圧または前記第１の基準電圧を印加する切替制御を行う第２の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記複数の第２抵抗ユニット内のいずれかの接続ノードに供給する第３の切替回路と、
前記第１〜第３の切替回路が同期して切替動作を行うように、前記第１〜第３の切替回路の切替動作を制御する切替制御回路と、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。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、縦続接続された複数の第１抵抗ユニット間の任意の接続ノードからガンマ参照電圧を出力するガンマ参照電圧生成回路と、
前記ガンマ参照電圧生成回路と同じ回路構成で、前記複数の第１抵抗ユニットの抵抗比と同じ抵抗比をもち縦続接続された複数の第２抵抗ユニット間の任意の接続ノードから階調電圧を出力するガンマ補正電圧生成回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの一端に第１の基準電圧または第２の基準電圧を印加する切替制御を行う第１の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの他端に前記第２の基準電圧または前記第１の基準電圧を印加する切替制御を行う第２の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記階調電圧として出力する第３の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニット間の少なくとも一つの接続ノードと、該接続ノードに対応する前記ガンマ補正電圧生成回路の接続ノードとの間に接続される少なくとも一つのバッファと、
前記第１〜第３の切替回路が同期して切替動作を行うように、前記第１〜第３の切替回路の切替動作を制御する切替制御回路と、を備えることを特徴とするガンマ補正回路が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガンマカーブの大局的なバラツキを削減できるため、ガンマ補正回路の調整コストも抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明の原理を説明する。本発明は、ガンマカーブの大局的なバラツキを削減できるという特徴を有する。以下では、ＤＡＣ（デジタル／アナログ変換器）を用いてガンマ電圧を生成する例を説明する。
【００１４】
図１は最も簡易なＤＡＣの回路図である。図１のＤＡＣは、電源端子ＶＤＤと接地端子ＧＮＤの間に縦続接続された２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２を備えており、これら抵抗Ｒ１，Ｒ２が同じ抵抗値Ｒを有する場合には、ＶＤＤ／２が出力される。
【００１５】
また、図２は縦続接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２の両端に印加される電圧を図１とは逆にした回路図である。図２の場合も、両抵抗Ｒ１，Ｒ２が同じ抵抗値Ｒを有する場合には、ＶＤＤ／２が出力される。
【００１６】
図１や図２の回路を半導体基板上に実際に形成すると、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は必ずしも同じにはならず、バラツキが生じる。このバラツキをΔＲとし、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値の総和を２Ｒとし、抵抗Ｒ１＝Ｒ＋ΔＲ、抵抗Ｒ２＝Ｒ−ΔＲとする。
【００１７】
この場合、図１の回路の出力は、（Ｒ−ΔＲ）・ＶＤＤ／２Ｒで表され、図２の回路の出力は、（Ｒ＋ΔＲ）・ＶＤＤ／２Ｒとなる。いずれの回路の出力も、理論値ＶＤＤ／２との差分は、（ΔＲ・ＶＤＤ）／２Ｒであり、この差分がバラツキとして出力される。
【００１８】
このようなΔＲによる出力のばらつきは、図１の回路と図２の回路の出力端子を共通化して、各回路から交互に出力電圧を出力することにより、相殺可能である。
【００１９】
すなわち、図１の回路の出力（Ｒ−ΔＲ）・ＶＤＤ／２Ｒと図２の回路の出力（Ｒ＋ΔＲ）・ＶＤＤ／２Ｒを平均化すると、ΔＲの項が相殺されて、ＶＤＤ／２となる。この平均化した電圧ＶＤＤ／２は、バラツキ成分ΔＲを含んでおらず、バラツキの影響を受けないことがわかる。
【００２０】
このように、抵抗の接続形態を変化させることにより、回路自身の抵抗バラツキを相殺することができる。上述したように、回路の接続形態をダイナミックに変化させて素子のバラツキを抑制する手法はダイナミック・マッチングと呼ばれる。上記では、バラツキを完全に相殺する例を示したが、抵抗数が増えた場合には、完全にバラツキを相殺することはできないが、同様の手法でバラツキを抑制することができる。
【００２１】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図３は本発明の第１の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図である。図３のガンマ補正回路は、ガンマ参照電圧生成回路１と、ガンマ補正電圧生成回路２と、バッファ３〜５と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３と、スイッチ制御回路６とを備えている。
【００２３】
ガンマ参照電圧生成回路１は、縦続接続された複数の第１抵抗ユニット１１を有する。ガンマ補正電圧生成回路２は、縦続接続された複数の第２抵抗ユニット１２を有する。ガンマ補正電圧生成回路２は、ガンマ参照電圧生成回路１と同じ回路で構成されており、複数の第１抵抗ユニット１１間の抵抗比と、複数の第２抵抗ユニット１２間の抵抗比は同じに設定されている。ただし、第１抵抗ユニット１１の抵抗値と第２抵抗ユニット１２の抵抗値が同じである必要はない。
【００２４】
ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の両端にはそれぞれバッファ３，４の出力端子が接続され、これらバッファ３，４の入力端子にはスイッチＳＷ１，ＳＷ２が接続されている。スイッチＳＷ１はバッファ３，４の入力端子に接地電圧を供給するか否かを切り替え、スイッチＳＷ２はバッファ３，４の入力端子に電源電圧ＶＤＤを供給するか否かを切り替える。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は連動して動作し、バッファ３，４の一方には必ず電源電圧ＶＤＤが供給され、他方には接地電圧が供給される。
【００２５】
ガンマ参照電圧生成回路１は、複数の第１抵抗ユニット１１の接続方向における対称位置２箇所から一対のガンマ参照電圧を出力する。ここで、対称位置とは、図３のガンマ参照電圧生成回路１内の第１抵抗ユニット１１の上から数えてｎ番目の第１抵抗ユニット１１に接続された接続ノードと、ガンマ参照電圧生成回路１内の第１抵抗ユニット１１の下から数えてｎ番目の第１抵抗ユニット１１に接続された接続ノードとを指している。
【００２６】
これら対称位置から２種類のガンマ参照電圧を取り出すことで、図１および図２で説明した本発明の原理により、抵抗値のバラツキを抑制したガンマ参照電圧を生成可能となる。
【００２７】
図１の二点鎖線は、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７を示しており、この対称軸７を挟んで上下の対称位置２箇所からガンマ参照電圧が出力される。これら対称位置には、スイッチＳＷ３の一端が接続され、このスイッチＳＷ３の他端にはバッファ５の入力端子が接続されている。スイッチＳＷ３は、一対のガンマ参照電圧のいずれか一つを選択して、バッファ５の入力端子に供給する。
【００２８】
バッファ５の出力端子は、ガンマ補正電圧生成回路２内の所定の接続ノードに接続されており、この接続ノードにはガンマ参照電圧生成回路１から出力されて、スイッチＳＷ３で選択されたガンマ参照電圧が供給される。
【００２９】
ガンマ補正電圧生成回路２内の縦続接続された複数の第２抵抗ユニット１２の一端には電源電圧ＶＤＤが印加され、他端は接地されている。
【００３０】
図３では、ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１を飛び飛びに縦続接続する例を示しているが、これは一例であり、すべての第１抵抗ユニット１１を縦続接続してもよい。図３のように、飛び飛びに縦続接続した場合、接続されていない抵抗ユニットを事後的に直列または並列に接続して抵抗値を調整する、いわゆるマスタスライス型の回路を構成することができる。
【００３１】
なお、マスタスライス型の回路構成にすることは、本発明の本質部分ではないため、図３に示す未接続の抵抗をすべて削除してもよい。また、マスタスライス型の回路構成にする場合でも、第１抵抗ユニット１１や第２抵抗ユニット１２は単に直列接続する場合だけでなく、部分的に並列接続したり、あるいは中央付近の接続を複雑化して、ガンマ参照電圧の中間値付近で細かい単位でガンマ参照電圧を出力できるようにしてもよい。
【００３２】
図３における第１抵抗ユニット１１のそれぞれは、単一の抵抗素子で構成してもよいし、複数の抵抗素子を直列または並列に接続したものを個々の第１抵抗ユニット１１としてもよい。第２抵抗ユニット１２についても同様である。
【００３３】
また、図３では、ガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２の間にバッファ５を一つだけ配置しているが、バッファ５を複数個配置してもよい。この場合、個々のバッファ５の入力端子に別個のスイッチＳＷ３が接続され、各スイッチＳＷ３はガンマ参照電圧生成回路１内の対称位置２箇所から出力されるガンマ参照電圧を切り替える。
【００３４】
スイッチ制御回路６は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を同期して交互に切り替える。図４はスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替論理の一例を示す図である。図４に示すように、スイッチ制御回路６は、周期Ｐ１，Ｐ２を交互に繰り返して、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を切り替える。
【００３５】
周期Ｐ１では、バッファ３の入力端子は電源端子ＶＤＤに接続され、バッファ４の入力端子は接地され、バッファ５の入力端子はガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７の上側の対称位置に接続される。
【００３６】
周期Ｐ２では、バッファ３の入力端子は接地され、バッファ４の入力端子は電源端子ＶＤＤに接続され、バッファ５の入力端子はガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７の下側の対称位置に接続される。
【００３７】
図５は周期Ｐ１の信号経路を示す図、図６は周期Ｐ２の信号経路を示す図である。図５の場合、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ参照電圧が出力される。図５において、ガンマ参照電圧に影響を与える抵抗は図示の抵抗ストリングｒ１の部分である。
【００３８】
図６の場合、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ参照電圧が出力される。図６において、ガンマ参照電圧に影響を与える抵抗は図示の抵抗ストリングｒ２の部分である。
【００３９】
図５の抵抗ストリングｒ１と図６の抵抗ストリングｒ２は、いずれも同じ回路で構成されている。したがって、図５のガンマ参照電圧と図６のガンマ参照電圧を交互に選択すれば、抵抗ストリングｒ１，ｒ２による抵抗バラツキを相殺することができる。
【００４０】
なお、バッファ３，４は、ガンマ参照電圧生成回路１の両端部に電源電圧を供給するか、あるいは接地電圧を供給するかを切り替えているが、これらバッファ３，４を設けることにより、却ってバッファ３，４の電気的特性のバラツキによる電圧変動をガンマ参照電圧生成回路１に与えるおそれもある。したがって、電源電圧と接地電圧に十分な駆動能力があれば、バッファ３，４は省略してもよい。
【００４１】
図７は本実施形態によるガンマ補正回路を用いた表示装置のガンマカーブを示す図、図８および図９は従来のガンマカーブを示す図である。これらの図において、横軸は階調レベル、縦軸は輝度値である。図７において、曲線ｃｂ１は目標とするガンマカーブであり、例えばγ＝２．２の累乗の特性を持っている。曲線ｃｂ２とｃｂ３は本実施形態の対策を施さない場合のガンマカーブである。曲線ｃｂ２とｃｂ３は、目標とするガンマカーブｃｂ１とはかなりずれていることがわかる。特に、中間階調でのずれが最大となる。
【００４２】
実際には、ガンマ補正回路への印加電圧と輝度値は異なるため、ガンマ補正電圧の電源電圧ＶＤＤの１／２で輝度バラツキが最大になるとは限らないが、ほぼ中央の輝度付近で輝度値のバラツキが最大となる。
【００４３】
これに対して、曲線ｃｂ４は本実施形態によるガンマカーブである。中間階調でスイッチＳＷ１〜ＳＷ３が切り替わって、抵抗値のずれが相殺されるため、中間階調でのずれはほとんど生じない。このように、本実施形態によれば、輝度値のバラツキが最も大きい中間階調付近で、バラツキを最小化することができる。
【００４４】
本実施形態の場合、図７に示すように、最大階調の１／４付近の階調レベルと最大階調の３／４付近の階調レベルで輝度値のバラツキが最大になるが、中間輝度付近でのバラツキを抑制している影響で、バラツキの最大値もかなり抑制される。
【００４５】
直感的には、図７の曲線ｃｂ２，ｃｂ３で囲まれる領域の面積が従来のバラツキの程度を表しており、これに対して、本実施形態のバラツキは曲線ｃｂ４で囲まれる領域の面積で表され、大幅にバラツキが削減されていることがわかる。
【００４６】
図３に示したスイッチ制御回路６は、１画素表示期間、１水平ライン表示期間または１フレーム表示期間ごとにスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替を行う。例えば、１フレーム表示期間ごとにスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替を行うとした場合、本実施形態のガンマ補正回路は、フレームごとに図８のガンマカーブｃｂ２の特性と図９のガンマカーブｃｂ３の特性を交互に切り替えることになる。
【００４７】
図８のガンマカーブｃｂ２と図９のガンマカーブｃｂ３はいずれも、目標とするガンマカーブｃｂ１とはかけ離れているが、両者を交互に切り替えることにより、視覚的には平均化されて、目標とするガンマカーブｃｂ１に見かけ上近づく。このような制御を輝度値のバラツキとして見れば、図７のガンマカーブｃｂ４の領域で囲まれる領域の面積となり、バラツキが削減することが理解される。
【００４８】
本実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の両端に印加する電圧を周期的に切り替えている。この切替により、ガンマ参照電圧生成回路１に過渡的な電流が流れる。この電流は回路の本来の動作に関係しないため、過渡的な電流が流れる頻度をできるだけ減らすのが望ましい。
【００４９】
ガンマカーブのバラツキが小さい場合には、過渡的な電流により表示品質が影響を受けるおそれは少ない。ところが、バラツキが大きい場合、ガンマ参照電圧生成回路１の電源電圧の切替を低速で行うと、フリッカとして知覚されてしまう。
【００５０】
本発明者による検証によると、１フレームに１回程度、（例えば帰線期間内）に電源電圧の切替を行うのが望ましい。仮に、ガンマカーブのバラツキがより小さい場合には、電源電圧の切替周期をさらに延ばして、数フレームに１回の割合で電源電圧の切替を行ってもよい。逆に、ガンマカーブのバラツキが大きい場合には、１〜数ラインごとに電源電圧の切替を行ってもよい。
【００５１】
このように、ガンマ参照電圧生成回路１の電源電圧の切替を行う周期は、限定的に捉えるべきではなく、消費電流、輝度値のバラツキおよび表示品質などを総合的に鑑みて決定すべきである。
【００５２】
図３に示したガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２は、必ずしも同じ装置内あるいは同じチップ内に設ける必要はない。例えば、図１０に示すように、ガンマ参照電圧生成回路１を液晶表示装置内のドライバＩＣ１３に設け、ガンマ補正電圧生成回路２を液晶パネル１４側に設けてもよい。もちろん、ガンマ補正回路の全体をドライバＩＣ１３内に設けてもよいし、ガンマ補正回路の全体をＳＯＧ（Silicon on Glass）として液晶パネル１４に実装してもよい。
【００５３】
上述したように、第１の実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１の対称位置から一対のガンマ参照電圧を出力可能としておき、対称位置２箇所から出力されたガンマ参照電圧を交互に選択してガンマ補正電圧生成回路２に供給するため、ガンマ参照電圧に含まれる抵抗バラツキ成分を相殺でき、最終的に得られるガンマカーブを目標のガンマカーブに近づけることができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１内の第１抵抗ユニット１１の抵抗値のバラツキを相殺する例を説明したが、以下に説明する第２の実施形態は、ガンマ補正電圧生成回路２内の第２抵抗ユニット１２の抵抗値のバラツキを相殺するものである。
【００５５】
図１１は本発明の第２の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図である。図１１では、図３と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００５６】
図１１のガンマ補正回路は、ガンマ参照電圧生成回路１と、ガンマ補正電圧生成回路２と、バッファ５，１５〜１７と、スイッチＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６と、スイッチ制御回路６とを備えている。
【００５７】
ガンマ参照電圧生成回路１は、縦続接続された複数の第１抵抗ユニット１１を有し、その一端には電源電圧ＶＤＤが印加され、他端は接地されている。ガンマ参照電圧生成回路１からは、複数の第１抵抗ユニット１１にて分圧されたガンマ参照電圧が出力される。
【００５８】
ガンマ補正電圧生成回路２は、縦続接続された複数の第２抵抗ユニット１２を有し、その一端にはバッファ１５の出力端子が接続され、他端にはバッファ１６の出力端子が接続されている。バッファ１５，１６の入力端子にはスイッチＳＷ４，ＳＷ５が接続され、スイッチＳＷ４はバッファ１５，１６のいずれか一方に接地電圧を供給するか否かの切替動作を行い、スイッチＳＷ５はバッファ１５，１６のいずれか一方に電源電圧ＶＤＤを供給するか否かの切替動作を行う。
【００５９】
ガンマ補正電圧生成回路２の後段側にはスイッチＳＷ６とバッファ１７が配置されている。スイッチＳＷ６の一端は、ガンマ補正電圧生成回路２内の複数の第２抵抗ユニット１２の接続方向における対称位置２箇所に接続可能とされている。スイッチＳＷ６の他端はバッファ１７の入力端子に接続されている。スイッチＳＷ６は、対称位置２箇所を交互に選択して、ガンマ補正電圧生成回路２から出力されたガンマ補正電圧を対応するバッファに供給する。
【００６０】
図１１では、スイッチＳＷ６とバッファ１６を一つずつ図示しているが、実際には、スイッチＳＷ６とバッファ１６は、ガンマ補正電圧生成回路２の出力端子の総数の１／２の数分存在し、いずれのスイッチＳＷ６も、図１１の対称軸７を挟んで対称位置２箇所に接続されている。
【００６１】
スイッチ制御回路６は、スイッチＳＷ４〜ＳＷ６を同期して切り替える。例えば、ある周期では、スイッチＳＷ４によりバッファ１６の入力端子を接地し、スイッチＳＷ５によりバッファ１５の入力端子に電源端子ＶＤＤを接続し、スイッチＳＷ６によりバッファ１７の入力端子をガンマ補正電圧生成回路２内の対称位置２箇所のうち上側の対称位置に接続する。その次の周期では、スイッチＳＷ４によりバッファ１５の入力端子を接地し、スイッチＳＷ５によりバッファ１６の入力端子に電源電圧ＶＤＤを接続し、スイッチＳＷ６によりバッファ１７の入力端子をガンマ補正電圧生成回路２内の対称位置２箇所のうち下側の対称位置に接続する。
【００６２】
このように、第２の実施形態では、ガンマ補正電圧生成回路２内の縦続接続された複数の第２抵抗ユニット１２の両端に印加する電圧を交互に切り替えて、かつガンマ補正電圧生成回路２内の対称位置にある出力端子を交互に選択してガンマ補正電圧を取り出すため、第２抵抗ユニット１２の抵抗値のバラツキの影響を受けないガンマ補正電圧を生成できる。すなわち、個別の階調ごとのバラツキを抑制したガンマ補正電圧を生成可能となる。
【００６３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１および第２の実施形態を組み合わせたものである。
【００６４】
図１２は本発明の第３の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図である。図１２では、図３と図１１と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００６５】
図１２のガンマ補正回路は、ガンマ参照電圧とガンマ補正電圧の双方について抵抗バラツキを相殺する処理を行う。ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の両端の印加電圧はスイッチＳＷ１，ＳＷ２により切替可能とされ、ガンマ補正電圧生成回路２内の複数の第２抵抗ユニット１２の両端の印加電圧はスイッチＳＷ４，ＳＷ５により切替可能とされている。
【００６６】
ガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２との間には、２つのバッファ５，１８が設けられている。これらバッファ５，１８の入力端子にはそれぞれ、ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の接続方向における対称位置２箇所が接続可能とされている。また、これらバッファ５，１８の出力端子は、ガンマ補正電圧生成回路２内の複数の第２抵抗ユニット１２の接続方向における対称位置２箇所にそれぞれ接続されている。
【００６７】
ガンマ補正電圧生成回路２の出力端子には、図１１と同様に、スイッチＳＷ６を介してバッファ１７が接続されている。図１２では、スイッチＳＷ６とバッファ１７を一つずつ図示しているが、実際には複数個ずつ設けられる。例えば、２５６階調分のガンマ補正電圧を生成する場合には、２５６個のスイッチＳＷ６とバッファ１７がガンマ補正電圧生成回路２の出力側に接続される。
【００６８】
このように、図１２のガンマ補正回路は、図３や図１１に比べて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７の切替の組合せが多く、それだけ抵抗のバラツキをより精度よく相殺できる。一般には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７の切替の組合せ数ｎの平方根に逆比例した割合でバラツキを抑制でき、組合せ数が増加することはバラツキを削減することにつながる。
【００６９】
図１３は図１２のスイッチの切替順序の一例を示す図である。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は互いに連動して動作するため、図１３では１ビットで表している。同様に、スイッチＳＷ４，ＳＷ５も１ビットで表している。
【００７０】
スイッチＳＷ１，ＳＷ２については、バッファ３の入力端子に電源電圧ＶＤＤが供給され、バッファ４の入力端子に接地電圧が供給される場合を「０」とし、バッファ３の入力端子に接地電圧が供給され、バッファ４の入力端子に電源電圧ＶＤＤが供給される場合を「１」としている。
【００７１】
スイッチＳＷ３，ＳＷ７はスイッチＳＷ１，ＳＷ２に連動して動作し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が「０」のときは、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７より上側の対称位置がバッファ５の入力端子に接続され、対称軸７より下側の対称位置がバッファ１８の入力端子に接続される。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が「１」のときは、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７より下側の対称位置がバッファ５の入力端子に接続され、対称軸７より上側の対称位置がバッファ１８の入力端子に接続される。
【００７２】
また、スイッチＳＷ４，ＳＷ５については、バッファ１５の入力端子に電源電圧ＶＤＤが供給され、バッファ１６の入力端子に接地電圧が供給される場合を「０」とし、バッファ１５の入力端子に接地電圧が供給され、バッファ１６の入力端子に電源電圧ＶＤＤが供給される場合を「１」としている。
【００７３】
スイッチＳＷ６はスイッチＳＷ４，ＳＷ５に連動して動作し、スイッチＳＷ４，ＳＷ５が「０」のときは、ガンマ補正電圧生成回路２の対称軸７より上側の対称位置がバッファ１７の入力端子に接続され、スイッチＳＷ４，ＳＷ５が「１」のときは、対称軸７より下側の対称位置がバッファ１７の入力端子に接続される。
【００７４】
図１３に示すように、スイッチ制御回路６は、周期Ｐ１〜Ｐ４を交互に順に選択して、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５を切り替える。スイッチ制御回路６が切替を行う期間は、例えば１フレーム単位である。この期間は、１画素表示期間ごと、あるいは１水平ライン表示期間ごとでも構わない。
【００７５】
ただし、上述したように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７を切り替えると、過渡的な電流が流れて消費電力が増えるため、できるだけ切替回数は少ない方が望ましい。そこで、図１３では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５の切替ができるだけ少なくなるように、グレイ符号に合わせて各スイッチの切替を行っている。
【００７６】
ここで、グレイ符号とは、符号を構成する「０」と「１」の遷移数が必ず１になるようにしたものである。図１３を見ればわかるように、周期Ｐ１〜Ｐ４は、周期の変わり目での遷移数が１であり、グレイ符号になっている。例えば、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、２周期連続で「０」の後に「１」になる。また、スイッチＳＷ４，ＳＷ５は、「０」の次の周期で「１」になり、２周期後に再び「０」になる。また、各周期の変わり目では、一つのスイッチのみの状態が変化し、２つ以上のスイッチの状態が変化することはない。
【００７７】
このように、スイッチ制御回路６は、グレイ符号に従ってスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５を切り替えるため、各スイッチの切替回数を可能な限り削減でき、スイッチ切替時の過渡的な電流を抑制できることから、消費電力の削減が図れる。
【００７８】
図１４は図１３の周期Ｐ１のスイッチの切替状態を示すブロック図、図１５は図１３の周期Ｐ２のスイッチの切替状態を示すブロック図、図１６は図１３の周期Ｐ３のスイッチの切替状態を示すブロック図、図１７は図１３の周期Ｐ４のスイッチの切替状態を示すブロック図である。
【００７９】
図１４の場合、ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ参照電圧を出力し、この電圧はガンマ補正電圧生成回路２内の対称軸７よりも上側の対称位置に供給される。ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ補正電圧を出力する。
【００８０】
図１５の場合、ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ参照電圧を出力し、この電圧はガンマ補正電圧生成回路２内の対称軸７よりも下側の対称位置に供給される。ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ補正電圧を出力する。
【００８１】
図１６の場合、ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ参照電圧を出力し、この電圧はガンマ補正電圧生成回路２内の対称軸７よりも下側の対称位置に供給される。ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ補正電圧を出力する。
【００８２】
図１７の場合、ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ参照電圧を出力し、この電圧はガンマ補正電圧生成回路２内の対称軸７よりも下側の対称位置に供給される。ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ補正電圧を出力する。
【００８３】
図１８は本実施形態におけるガンマカーブの一例を示す図である。スイッチ制御回路６がスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５を４通りに切り替えるため、図１８に示すように、最大階調の１／４、１／２、３／４の計３箇所で輝度値のバラツキが最小化されるように補正され、目標とするガンマカーブに近接したガンマカーブが得られる。
【００８４】
このように、第３の実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１から２種類のガンマ参照電圧を交互に出力してガンマ補正電圧生成回路２の対称位置に供給し、またガンマ補正電圧生成回路２から２種類のガンマ補正電圧を交互に出力するため、ガンマ参照電圧生成回路１内の第１抵抗ユニット１１の抵抗バラツキとガンマ補正電圧生成回路２内の第２抵抗ユニット１２の抵抗バラツキとを精度よく相殺できる。
【００８５】
第１〜第３の実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１で生成したガンマ参照電圧をガンマ補正電圧生成回路２に供給した状態で、ガンマ補正電圧生成回路２でガンマ補正電圧を生成する２段構成のガンマ補正回路を説明したが、縦続接続された３段以上の電圧発生回路でガンマ補正回路を構成してもよい。ガンマ補正回路内の電圧発生回路の段数をｍとすると、電圧発生回路内の抵抗バラツキは、１／２m/2倍に抑制できる。
【００８６】
ガンマ補正回路を縦続接続された多段の電圧発生回路で構成する場合、各電圧発生回路の電源ラインや段間にスイッチを配置する必要があるが、各スイッチの切替タイミングにはグレイ符号を用いるのが望ましい。これにより、消費電力の削減が図れる。
【００８７】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、表示装置をインパルス駆動する場合に本発明を適用したものである。
【００８８】
動画像のボケを抑制するために、１フレーム内に画像を表示する期間と黒を挿入する期間を設けるインパルス駆動と呼ばれる表示駆動方式がある。
【００８９】
図１９はインパルス駆動の駆動タイミングを示す図であり、横軸はフレーム期間、縦軸は輝度値を表している。輝度値は、点線で示すように、ガンマ補正回路内の抵抗バラツキ等により変動している。
【００９０】
図１９に示すように、表示期間Ｄと黒挿入期間Ｂとが交互に現れる。黒挿入期間Ｂ内は、輝度値は０レベルに固定される。人間の目には、表示期間Ｄ内の輝度値と黒挿入期間Ｂ内の輝度値とが平均化されて視認される。
【００９１】
図２０は図１９に対応するガンマカーブを示す図であり、上述した第１の実施形態のガンマ補正回路でガンマ補正を行った結果を示している。図２０の曲線ｃｂ１は表示期間Ｄ内の輝度値に対応する目標とするガンマカーブ、曲線ｃｂ２，ｃｂ３は本実施形態によるガンマ補正を行わない場合のガンマカーブ、曲線ｃｂ４は本実施形態によるガンマ補正を行った後の表示期間Ｄのガンマカーブである。また、曲線ｃｂ５は表示期間Ｄ内の輝度値と黒挿入期間Ｂ内の輝度値とを平均化した目標とするガンマカーブ、曲線ｃｂ６，ｃｂ７は本実施形態によるガンマ補正を行わない場合の平均化したガンマカーブ、曲線ｃｂ８は本実施形態によるガンマ補正を行った場合の平均化したガンマカーブを示す図である。
【００９２】
図２０に示すように、インパルス駆動を行う場合も、中間輝度付近で輝度値のバラツキを最小化する処理が行われ、目標とするガンマカーブに近似したガンマカーブが得られる。
【００９３】
このように、第４の実施形態では、インパルス駆動を行う場合であっても、理想的なガンマカーブに近い特性を持ったガンマ補正を行うことができる。
【００９４】
第４の実施形態の応用例として、表示期間Ｄと黒挿入期間Ｂとが交互に現れるインパルス駆動において、表示期間内のガンマカーブと黒挿入期間内のガンマカーブとをより高輝度側にシフトさせて平均輝度を向上させる擬似インパルス駆動にも本発明は適用可能である。
【００９５】
また、より高輝度を実現するため、表示期間内のガンマカーブをより高輝度側にシフトさせる、グレイインパルス駆動にも本発明は適用可能である。
【００９６】
このように、本実施形態は、１フレーム期間を単位としてガンマ補正を行えるため、インパルス駆動への適用が容易に行える。
【００９７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は、ガンマ補正電圧生成回路２の後段に接続される出力アンプでのオフセット削減効果を向上させる点に特徴がある。
【００９８】
図２１は本発明の第５の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図である。図２１のガンマ補正回路は、図３と同様に構成されたガンマ参照電圧生成回路１、ガンマ補正電圧生成回路２、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３、バッファ３〜５およびスイッチ制御回路６を備えている。この他、図２１のガンマ補正回路は、ガンマ補正電圧生成回路２の後段に接続された出力アンプ２１と、この出力アンプ２１の出力端子に接続されたキャパシタＣ１とを備えている。出力アンプ２１は、ガンマ補正電圧生成回路２で生成されたガンマ補正電圧のゲイン調整を行う。
【００９９】
図２２および図２３は図２１の出力アンプ２１の内部構成の一例を示す回路図である。図２２に示すように、出力アンプ２１は差動増幅器であり、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２と、これらトランジスタＱ１，Ｑ２に接続された一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４と、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２に電流を供給する電流源用のトランジスタＱ５と、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４と、出力回路２２とを有する。
【０１００】
スイッチＳＷ１１は、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２のゲートのいずれか一方に入力信号（ガンマ補正電圧生成回路２の出力信号）を供給する切替制御を行う。スイッチＳＷ１２は、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２のいずれか一方に一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４のゲートを接続する切替制御を行う。スイッチＳＷ１３は、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２と一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４との接続ノードのいずれか一方を出力回路２２の入力端子に接続する切替制御を行う。スイッチＳＷ１４は、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２と一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４との接続ノードのいずれか一方を出力回路２２の出力端子に接続する切替制御を行う。
【０１０１】
図２２および図２３に示す出力アンプ２１は、ダイナミック・マッチング回路である。ここで、ダイナミック・マッチング回路とは、出力アンプ２１内の一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２を交互に動作させるとともに、一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４を交互に動作させて、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２の電気的特性のバラツキを相殺するものである。
【０１０２】
図２２と図２３では、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替方向が逆になっている。このように、出力アンプ２１は、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替により２つの動作状態を有する。
【０１０３】
図２２の場合、入力信号はトランジスタＱ１のゲートに供給され、このトランジスタＱ１のドレインに負荷トランジスタＱ３，Ｑ４のゲートが接続される。出力回路２２の入力端子にはトランジスタＱ２のドレインが接続され、出力回路２２の出力端子はトランジスタＱ２のゲートに接続される。一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２等で構成される差動増幅器は、ユニット・ゲイン・バッファとして機能する。
【０１０４】
図２３の場合、入力信号はトランジスタＱ２のゲートに供給され、このトランジスタＱ２のドレインに負荷トランジスタＱ３，Ｑ４のゲートが接続される。出力回路２２の入力端子にはトランジスタＱ１のドレインが接続され、出力回路２２の出力端子はトランジスタＱ１のゲートに接続される。この場合も、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２等で構成される差動増幅器は、ユニット・ゲイン・バッファとして機能する。
【０１０５】
図２１のガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２に接続されたスイッチＳＷ１〜ＳＷ３も２通りに切り替えられるため、図２１のガンマ補正回路全体では、２×２＝４通りの動作状態を有する。
【０１０６】
図２４は図２１のガンマ補正回路の動作状態の一例を示す図である。図示のように、４通りの動作状態があり、各動作状態が順繰りに繰り返される。図２４では、各動作状態の選択期間を周期Ｐ１〜Ｐ４で表している。また、図２４では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点をＡ１，Ｂ１で表し、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４の接点をＡ３，Ｂ３で表している。
【０１０７】
図２４に示すように、周期Ｐ１と周期Ｐ３は全スイッチの切替状態が同じであり、周期Ｐ２と周期Ｐ４も全スイッチの切替状態が同じである。
【０１０８】
このように、図２４では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替の組合せは２通りしかないが、このような場合でも、ガンマ補正回路内の抵抗値のバラツキの削減と出力アンプ２１のオフセットの削減効果は得られる。
【０１０９】
図２５は図２１のガンマ補正回路の動作状態の他の一例を示す図である。図２５の場合、４通りの動作状態があり、各動作状態でのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替状態が互いに異なっている。これにより、図２４よりもガンマ補正回路内の抵抗値のバラツキの削減効果と出力アンプ２１のオフセットの削減効果がより大きくなる。
【０１１０】
図２５に示すように、ガンマ補正回路の動作状態の数が増えるほど、バラツキの削減効果が大きくなり、安定したガンマ補正を行うことができる。
【０１１１】
図２６は図２５の変形例であり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替パターンがグレイ符号になるようにした例を示す図である。図２６の場合、図２５と比べて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替周期を２倍に延ばすことができ、消費電力の削減が図れる。
【０１１２】
図２１では、ガンマ参照電圧生成回路１内の抵抗バラツキ相殺処理と出力アンプ２１内のオフセット削減処理を行っているが、図１１の回路と図２２の回路を組み合わせてガンマ補正電圧生成電圧内の抵抗バラツキ相殺処理と出力アンプ２１内のオフセット削減処理を行ってもよいし、図１２と図２２の回路を組み合わせて、ガンマ参照電圧生成回路１およびガンマ補正電圧生成回路２内の抵抗バラツキ相殺処理と出力アンプ２１内のオフセット削減処理を行ってもよい。
【０１１３】
図１２と図２２の回路を組み合わせた場合、計計８通りのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替の組合せが得られる。これにより、ガンマ補正回路内のバラツキ削減と出力アンプ２１のオフセット削減とをともに行うことができる。
【０１１４】
上述したように、第５の実施形態では、出力アンプ２１内にスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４を設けて、ガンマ参照電圧生成回路１の抵抗バラツキ相殺処理のためのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と同期してオン・オフすることにより、ガンマ参照電圧の抵抗バラツキによる電圧変動を抑制できるとともに、出力アンプ２１のオフセットによる出力電圧の変動を抑制できる。
【０１１５】
（その他の実施形態）
上述した各実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の一端とガンマ補正電圧生成回路２内の複数の第２抵抗ユニット１２の一端に電源電圧ＶＤＤを供給し、他端を接地する例を説明したが、両端に互いに異なる基準電圧を供給してもよい。すなわち、他端側は必ずしも接地する必要はない。また、ガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２に、互いに異なる電圧レベルの電源電圧を供給してもよい。
【０１１６】
また、第１抵抗ユニット１１と第２抵抗ユニット１２は、必ずしも抵抗素子で構成する必要はなく、例えばＣ−ＤＡＣで構成してもよい。
【０１１７】
また、第５の実施形態では、出力アンプ２１内のトランジスタを時系列に切り替えるダイナミック・マッチング処理を行う例を説明したが、図３等で説明したバッファ内のトランジスタについて同様の原理でダイナミック・マッチング処理を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】最も簡易なＤＡＣの回路図。
【図２】縦続接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２の両端に印加される電圧を図１とは逆にした回路図。
【図３】本発明の第１の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図。
【図４】スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替論理の一例を示す図。
【図５】周期Ｐ１の信号経路を示す図。
【図６】周期Ｐ２の信号経路を示す図。
【図７】本実施形態によるガンマ補正回路を用いた表示装置のガンマカーブを示す図。
【図８】従来のガンマカーブを示す図。
【図９】従来のガンマカーブを示す図。
【図１０】ガンマ参照電圧生成回路１を液晶表示装置内のドライバＩＣ１３に設け、ガンマ補正電圧生成回路２を液晶パネル１４側に設けた例を示す図。
【図１１】本発明の第２の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第３の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図。
【図１３】図１２のスイッチの切替順序の一例を示す図。
【図１４】図１３の周期Ｐ１のスイッチの切替状態を示すブロック図。
【図１５】図１３の周期Ｐ２のスイッチの切替状態を示すブロック図。
【図１６】図１３の周期Ｐ３のスイッチの切替状態を示すブロック図。
【図１７】図１３の周期Ｐ４のスイッチの切替状態を示すブロック図。
【図１８】本実施形態におけるガンマカーブの一例を示す図。
【図１９】インパルス駆動の駆動タイミングを示す図。
【図２０】図１９に対応するガンマカーブを示す図。
【図２１】本発明の第５の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図。
【図２２】図２１の出力アンプ２１の内部構成の一例を示す回路図。
【図２３】図２１の出力アンプ２１の内部構成の一例を示す回路図。
【図２４】図２１のガンマ補正回路の動作状態の一例を示す図。
【図２５】図２１のガンマ補正回路の動作状態の他の一例を示す図。
【図２６】図２５の変形例であり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替パターンがグレイ符号になるようにした例を示す図。
【符号の説明】
【０１１９】
１ ガンマ参照電圧生成回路
２ ガンマ補正電圧生成回路
３〜５，１５〜１８ バッファ
６ スイッチ制御回路
１１ 第１抵抗ユニット
１２ 第２抵抗ユニット
２１ 出力アンプ
２２ 出力回路
ＳＷ１〜ＳＷ７，ＳＷ１１〜ＳＷ１４ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガンマ補正特性に合わせて電圧の調整を行うガンマ補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを駆動する駆動回路は、液晶パネル内に列設された信号線に階調に応じた電圧を供給する。供給する電圧は、液晶パネルの種類に応じて決まり、供給電圧と階調との関係は液晶パネルごとに異なっている。これは、液晶パネルの電気的特性は、例えば採用する表示方式（例えば、ＰＶＡ：Patterned Vertical Alignment、ＯＣＢ：Optical Compensated Birefringence、ＩＰＳ：In-Plane-Switching）により物理現象が異なり、表示結果も異なるためである。
【０００３】
目的とする階調に対する輝度特性は、例えば規格としてsRGB、ITU709、SMPTE240M等の特性で与えられる。特定の輝度特性を与えるために各階調に対してどのような電圧を与えるかを規定するものがガンマ補正である。
【０００４】
ガンマ補正用のガンマ電圧を発生させるために、抵抗列を用いたＤＡＣを用いる手法がよく知られている。この手法において、低消費電力で簡単な回路構成により低コスト化を行い、ＩＣドライバの製造バラツキを低減させ、各社、各パネルの特性に対して柔軟に対応できる機能を併せ持った例として、マスタスライス・ガンマ技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
この技術では、一様な抵抗列を利用するという意味では製造バラツキの削減を図っているが、さらなる製造バラツキの削減が求められている。
【０００６】
液晶パネルの製造バラツキに伴うガンマ補正カーブを補正する技術として、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、測定されたＶＴカーブを補間して、階調電圧の期待値を逆計算する技術が提案されている（非特許文献１参照）。
【０００７】
この技術には、個別にパネル特性を毎回測定する必要があるという問題がある。特にバラツキが大きいと、調整幅が広くなり、個別調整コストが大きくなる。また、調整用のプログラマブル回路の追加が必要となるという問題もある。調整幅を広くとろうとすると、回路規模もそれに応じて急激に増加してしまう。スイッチで希望する電圧を選択するので、スイッチ回路そのもの面積よりも、配線領域の面積がばかにならない。
【０００８】
一方、最終段の出力オペアンプのオフセット・バラツキを削減する手段として、トランジスタペアをダイナミックに切り替える技術（ダイナミック・マッチング技術）が一般に知られている（特許文献１参照）。また、オフセット・バラツキの大きいバッファ駆動回路の初期駆動が終了した後、バラツキの少ない参照電圧で直接駆動する技術も知られている。ところが、これら技術は個別階調に関しての局所的なバラツキを削減するために役立つが、大局的なガンマカーブのバラツキを削減する効果はない。ここで、大局的とは、全輝度領域にわたって、ガンマカーブのばらつきを削減することをいう。
【特許文献１】特開平１１−２４９６２３号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４４１６号公報
【非特許文献１】Jaeho Oh, Seung-Woo Lee, Kwan-Young Oh, Taesung Kim, Brian H. Berkeley and Sang Soo Kim. Automatic LCD Gamma Curve Optimization, SID Symposium 2006, P-53, pp. 394 - 397.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ガンマカーブの大局的なバラツキを削減可能なガンマ補正回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、縦続接続された複数の第１抵抗ユニット間の任意の接続ノードからガンマ参照電圧を出力するガンマ参照電圧生成回路と、
前記ガンマ参照電圧生成回路と同じ回路構成で、前記複数の第１抵抗ユニットの抵抗比と同じ抵抗比をもち縦続接続された複数の第２抵抗ユニット間の任意の接続ノードから階調電圧を出力するガンマ補正電圧生成回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの一端に第１の基準電圧または第２の基準電圧を印加する切替制御を行う第１の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの他端に前記第２の基準電圧または前記第１の基準電圧を印加する切替制御を行う第２の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記複数の第２抵抗ユニット内のいずれかの接続ノードに供給する第３の切替回路と、
前記第１〜第３の切替回路が同期して切替動作を行うように、前記第１〜第３の切替回路の切替動作を制御する切替制御回路と、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。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、縦続接続された複数の第１抵抗ユニット間の任意の接続ノードからガンマ参照電圧を出力するガンマ参照電圧生成回路と、
前記ガンマ参照電圧生成回路と同じ回路構成で、前記複数の第１抵抗ユニットの抵抗比と同じ抵抗比をもち縦続接続された複数の第２抵抗ユニット間の任意の接続ノードから階調電圧を出力するガンマ補正電圧生成回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの一端に第１の基準電圧または第２の基準電圧を印加する切替制御を行う第１の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの他端に前記第２の基準電圧または前記第１の基準電圧を印加する切替制御を行う第２の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記階調電圧として出力する第３の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニット間の少なくとも一つの接続ノードと、該接続ノードに対応する前記ガンマ補正電圧生成回路の接続ノードとの間に接続される少なくとも一つのバッファと、
前記第１〜第３の切替回路が同期して切替動作を行うように、前記第１〜第３の切替回路の切替動作を制御する切替制御回路と、を備えることを特徴とするガンマ補正回路が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガンマカーブの大局的なバラツキを削減できるため、ガンマ補正回路の調整コストも抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明の原理を説明する。本発明は、ガンマカーブの大局的なバラツキを削減できるという特徴を有する。以下では、ＤＡＣ（デジタル／アナログ変換器）を用いてガンマ電圧を生成する例を説明する。
【００１４】
図１は最も簡易なＤＡＣの回路図である。図１のＤＡＣは、電源端子ＶＤＤと接地端子ＧＮＤの間に縦続接続された２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２を備えており、これら抵抗Ｒ１，Ｒ２が同じ抵抗値Ｒを有する場合には、ＶＤＤ／２が出力される。
【００１５】
また、図２は縦続接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２の両端に印加される電圧を図１とは逆にした回路図である。図２の場合も、両抵抗Ｒ１，Ｒ２が同じ抵抗値Ｒを有する場合には、ＶＤＤ／２が出力される。
【００１６】
図１や図２の回路を半導体基板上に実際に形成すると、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は必ずしも同じにはならず、バラツキが生じる。このバラツキをΔＲとし、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値の総和を２Ｒとし、抵抗Ｒ１＝Ｒ＋ΔＲ、抵抗Ｒ２＝Ｒ−ΔＲとする。
【００１７】
この場合、図１の回路の出力は、（Ｒ−ΔＲ）・ＶＤＤ／２Ｒで表され、図２の回路の出力は、（Ｒ＋ΔＲ）・ＶＤＤ／２Ｒとなる。いずれの回路の出力も、理論値ＶＤＤ／２との差分は、（ΔＲ・ＶＤＤ）／２Ｒであり、この差分がバラツキとして出力される。
【００１８】
このようなΔＲによる出力のばらつきは、図１の回路と図２の回路の出力端子を共通化して、各回路から交互に出力電圧を出力することにより、相殺可能である。
【００１９】
すなわち、図１の回路の出力（Ｒ−ΔＲ）・ＶＤＤ／２Ｒと図２の回路の出力（Ｒ＋ΔＲ）・ＶＤＤ／２Ｒを平均化すると、ΔＲの項が相殺されて、ＶＤＤ／２となる。この平均化した電圧ＶＤＤ／２は、バラツキ成分ΔＲを含んでおらず、バラツキの影響を受けないことがわかる。
【００２０】
このように、抵抗の接続形態を変化させることにより、回路自身の抵抗バラツキを相殺することができる。上述したように、回路の接続形態をダイナミックに変化させて素子のバラツキを抑制する手法はダイナミック・マッチングと呼ばれる。上記では、バラツキを完全に相殺する例を示したが、抵抗数が増えた場合には、完全にバラツキを相殺することはできないが、同様の手法でバラツキを抑制することができる。
【００２１】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図３は本発明の第１の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図である。図３のガンマ補正回路は、ガンマ参照電圧生成回路１と、ガンマ補正電圧生成回路２と、バッファ３〜５と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３と、スイッチ制御回路６とを備えている。
【００２３】
ガンマ参照電圧生成回路１は、縦続接続された複数の第１抵抗ユニット１１を有する。ガンマ補正電圧生成回路２は、縦続接続された複数の第２抵抗ユニット１２を有する。ガンマ補正電圧生成回路２は、ガンマ参照電圧生成回路１と同じ回路で構成されており、複数の第１抵抗ユニット１１間の抵抗比と、複数の第２抵抗ユニット１２間の抵抗比は同じに設定されている。ただし、第１抵抗ユニット１１の抵抗値と第２抵抗ユニット１２の抵抗値が同じである必要はない。
【００２４】
ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の両端にはそれぞれバッファ３，４の出力端子が接続され、これらバッファ３，４の入力端子にはスイッチＳＷ１，ＳＷ２が接続されている。スイッチＳＷ１はバッファ３，４の入力端子に接地電圧を供給するか否かを切り替え、スイッチＳＷ２はバッファ３，４の入力端子に電源電圧ＶＤＤを供給するか否かを切り替える。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は連動して動作し、バッファ３，４の一方には必ず電源電圧ＶＤＤが供給され、他方には接地電圧が供給される。
【００２５】
ガンマ参照電圧生成回路１は、複数の第１抵抗ユニット１１の接続方向における対称位置２箇所から一対のガンマ参照電圧を出力する。ここで、対称位置とは、図３のガンマ参照電圧生成回路１内の第１抵抗ユニット１１の上から数えてｎ番目の第１抵抗ユニット１１に接続された接続ノードと、ガンマ参照電圧生成回路１内の第１抵抗ユニット１１の下から数えてｎ番目の第１抵抗ユニット１１に接続された接続ノードとを指している。
【００２６】
これら対称位置から２種類のガンマ参照電圧を取り出すことで、図１および図２で説明した本発明の原理により、抵抗値のバラツキを抑制したガンマ参照電圧を生成可能となる。
【００２７】
図１の二点鎖線は、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７を示しており、この対称軸７を挟んで上下の対称位置２箇所からガンマ参照電圧が出力される。これら対称位置には、スイッチＳＷ３の一端が接続され、このスイッチＳＷ３の他端にはバッファ５の入力端子が接続されている。スイッチＳＷ３は、一対のガンマ参照電圧のいずれか一つを選択して、バッファ５の入力端子に供給する。
【００２８】
バッファ５の出力端子は、ガンマ補正電圧生成回路２内の所定の接続ノードに接続されており、この接続ノードにはガンマ参照電圧生成回路１から出力されて、スイッチＳＷ３で選択されたガンマ参照電圧が供給される。
【００２９】
ガンマ補正電圧生成回路２内の縦続接続された複数の第２抵抗ユニット１２の一端には電源電圧ＶＤＤが印加され、他端は接地されている。
【００３０】
図３では、ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１を飛び飛びに縦続接続する例を示しているが、これは一例であり、すべての第１抵抗ユニット１１を縦続接続してもよい。図３のように、飛び飛びに縦続接続した場合、接続されていない抵抗ユニットを事後的に直列または並列に接続して抵抗値を調整する、いわゆるマスタスライス型の回路を構成することができる。
【００３１】
なお、マスタスライス型の回路構成にすることは、本発明の本質部分ではないため、図３に示す未接続の抵抗をすべて削除してもよい。また、マスタスライス型の回路構成にする場合でも、第１抵抗ユニット１１や第２抵抗ユニット１２は単に直列接続する場合だけでなく、部分的に並列接続したり、あるいは中央付近の接続を複雑化して、ガンマ参照電圧の中間値付近で細かい単位でガンマ参照電圧を出力できるようにしてもよい。
【００３２】
図３における第１抵抗ユニット１１のそれぞれは、単一の抵抗素子で構成してもよいし、複数の抵抗素子を直列または並列に接続したものを個々の第１抵抗ユニット１１としてもよい。第２抵抗ユニット１２についても同様である。
【００３３】
また、図３では、ガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２の間にバッファ５を一つだけ配置しているが、バッファ５を複数個配置してもよい。この場合、個々のバッファ５の入力端子に別個のスイッチＳＷ３が接続され、各スイッチＳＷ３はガンマ参照電圧生成回路１内の対称位置２箇所から出力されるガンマ参照電圧を切り替える。
【００３４】
スイッチ制御回路６は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を同期して交互に切り替える。図４はスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替論理の一例を示す図である。図４に示すように、スイッチ制御回路６は、周期Ｐ１，Ｐ２を交互に繰り返して、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を切り替える。
【００３５】
周期Ｐ１では、バッファ３の入力端子は電源端子ＶＤＤに接続され、バッファ４の入力端子は接地され、バッファ５の入力端子はガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７の上側の対称位置に接続される。
【００３６】
周期Ｐ２では、バッファ３の入力端子は接地され、バッファ４の入力端子は電源端子ＶＤＤに接続され、バッファ５の入力端子はガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７の下側の対称位置に接続される。
【００３７】
図５は周期Ｐ１の信号経路を示す図、図６は周期Ｐ２の信号経路を示す図である。図５の場合、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ参照電圧が出力される。図５において、ガンマ参照電圧に影響を与える抵抗は図示の抵抗ストリングｒ１の部分である。
【００３８】
図６の場合、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ参照電圧が出力される。図６において、ガンマ参照電圧に影響を与える抵抗は図示の抵抗ストリングｒ２の部分である。
【００３９】
図５の抵抗ストリングｒ１と図６の抵抗ストリングｒ２は、いずれも同じ回路で構成されている。したがって、図５のガンマ参照電圧と図６のガンマ参照電圧を交互に選択すれば、抵抗ストリングｒ１，ｒ２による抵抗バラツキを相殺することができる。
【００４０】
なお、バッファ３，４は、ガンマ参照電圧生成回路１の両端部に電源電圧を供給するか、あるいは接地電圧を供給するかを切り替えているが、これらバッファ３，４を設けることにより、却ってバッファ３，４の電気的特性のバラツキによる電圧変動をガンマ参照電圧生成回路１に与えるおそれもある。したがって、電源電圧と接地電圧に十分な駆動能力があれば、バッファ３，４は省略してもよい。
【００４１】
図７は本実施形態によるガンマ補正回路を用いた表示装置のガンマカーブを示す図、図８および図９は従来のガンマカーブを示す図である。これらの図において、横軸は階調レベル、縦軸は輝度値である。図７において、曲線ｃｂ１は目標とするガンマカーブであり、例えばγ＝２．２の累乗の特性を持っている。曲線ｃｂ２とｃｂ３は本実施形態の対策を施さない場合のガンマカーブである。曲線ｃｂ２とｃｂ３は、目標とするガンマカーブｃｂ１とはかなりずれていることがわかる。特に、中間階調でのずれが最大となる。
【００４２】
実際には、ガンマ補正回路への印加電圧と輝度値は異なるため、ガンマ補正電圧の電源電圧ＶＤＤの１／２で輝度バラツキが最大になるとは限らないが、ほぼ中央の輝度付近で輝度値のバラツキが最大となる。
【００４３】
これに対して、曲線ｃｂ４は本実施形態によるガンマカーブである。中間階調でスイッチＳＷ１〜ＳＷ３が切り替わって、抵抗値のずれが相殺されるため、中間階調でのずれはほとんど生じない。このように、本実施形態によれば、輝度値のバラツキが最も大きい中間階調付近で、バラツキを最小化することができる。
【００４４】
本実施形態の場合、図７に示すように、最大階調の１／４付近の階調レベルと最大階調の３／４付近の階調レベルで輝度値のバラツキが最大になるが、中間輝度付近でのバラツキを抑制している影響で、バラツキの最大値もかなり抑制される。
【００４５】
直感的には、図７の曲線ｃｂ２，ｃｂ３で囲まれる領域の面積が従来のバラツキの程度を表しており、これに対して、本実施形態のバラツキは曲線ｃｂ４で囲まれる領域の面積で表され、大幅にバラツキが削減されていることがわかる。
【００４６】
図３に示したスイッチ制御回路６は、１画素表示期間、１水平ライン表示期間または１フレーム表示期間ごとにスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替を行う。例えば、１フレーム表示期間ごとにスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替を行うとした場合、本実施形態のガンマ補正回路は、フレームごとに図８のガンマカーブｃｂ２の特性と図９のガンマカーブｃｂ３の特性を交互に切り替えることになる。
【００４７】
図８のガンマカーブｃｂ２と図９のガンマカーブｃｂ３はいずれも、目標とするガンマカーブｃｂ１とはかけ離れているが、両者を交互に切り替えることにより、視覚的には平均化されて、目標とするガンマカーブｃｂ１に見かけ上近づく。このような制御を輝度値のバラツキとして見れば、図７のガンマカーブｃｂ４の領域で囲まれる領域の面積となり、バラツキが削減することが理解される。
【００４８】
本実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の両端に印加する電圧を周期的に切り替えている。この切替により、ガンマ参照電圧生成回路１に過渡的な電流が流れる。この電流は回路の本来の動作に関係しないため、過渡的な電流が流れる頻度をできるだけ減らすのが望ましい。
【００４９】
ガンマカーブのバラツキが小さい場合には、過渡的な電流により表示品質が影響を受けるおそれは少ない。ところが、バラツキが大きい場合、ガンマ参照電圧生成回路１の電源電圧の切替を低速で行うと、フリッカとして知覚されてしまう。
【００５０】
本発明者による検証によると、１フレームに１回程度、（例えば帰線期間内）に電源電圧の切替を行うのが望ましい。仮に、ガンマカーブのバラツキがより小さい場合には、電源電圧の切替周期をさらに延ばして、数フレームに１回の割合で電源電圧の切替を行ってもよい。逆に、ガンマカーブのバラツキが大きい場合には、１〜数ラインごとに電源電圧の切替を行ってもよい。
【００５１】
このように、ガンマ参照電圧生成回路１の電源電圧の切替を行う周期は、限定的に捉えるべきではなく、消費電流、輝度値のバラツキおよび表示品質などを総合的に鑑みて決定すべきである。
【００５２】
図３に示したガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２は、必ずしも同じ装置内あるいは同じチップ内に設ける必要はない。例えば、図１０に示すように、ガンマ参照電圧生成回路１を液晶表示装置内のドライバＩＣ１３に設け、ガンマ補正電圧生成回路２を液晶パネル１４側に設けてもよい。もちろん、ガンマ補正回路の全体をドライバＩＣ１３内に設けてもよいし、ガンマ補正回路の全体をＳＯＧ（Silicon on Glass）として液晶パネル１４に実装してもよい。
【００５３】
上述したように、第１の実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１の対称位置から一対のガンマ参照電圧を出力可能としておき、対称位置２箇所から出力されたガンマ参照電圧を交互に選択してガンマ補正電圧生成回路２に供給するため、ガンマ参照電圧に含まれる抵抗バラツキ成分を相殺でき、最終的に得られるガンマカーブを目標のガンマカーブに近づけることができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１内の第１抵抗ユニット１１の抵抗値のバラツキを相殺する例を説明したが、以下に説明する第２の実施形態は、ガンマ補正電圧生成回路２内の第２抵抗ユニット１２の抵抗値のバラツキを相殺するものである。
【００５５】
図１１は本発明の第２の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図である。図１１では、図３と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００５６】
図１１のガンマ補正回路は、ガンマ参照電圧生成回路１と、ガンマ補正電圧生成回路２と、バッファ５，１５〜１７と、スイッチＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６と、スイッチ制御回路６とを備えている。
【００５７】
ガンマ参照電圧生成回路１は、縦続接続された複数の第１抵抗ユニット１１を有し、その一端には電源電圧ＶＤＤが印加され、他端は接地されている。ガンマ参照電圧生成回路１からは、複数の第１抵抗ユニット１１にて分圧されたガンマ参照電圧が出力される。
【００５８】
ガンマ補正電圧生成回路２は、縦続接続された複数の第２抵抗ユニット１２を有し、その一端にはバッファ１５の出力端子が接続され、他端にはバッファ１６の出力端子が接続されている。バッファ１５，１６の入力端子にはスイッチＳＷ４，ＳＷ５が接続され、スイッチＳＷ４はバッファ１５，１６のいずれか一方に接地電圧を供給するか否かの切替動作を行い、スイッチＳＷ５はバッファ１５，１６のいずれか一方に電源電圧ＶＤＤを供給するか否かの切替動作を行う。
【００５９】
ガンマ補正電圧生成回路２の後段側にはスイッチＳＷ６とバッファ１７が配置されている。スイッチＳＷ６の一端は、ガンマ補正電圧生成回路２内の複数の第２抵抗ユニット１２の接続方向における対称位置２箇所に接続可能とされている。スイッチＳＷ６の他端はバッファ１７の入力端子に接続されている。スイッチＳＷ６は、対称位置２箇所を交互に選択して、ガンマ補正電圧生成回路２から出力されたガンマ補正電圧を対応するバッファに供給する。
【００６０】
図１１では、スイッチＳＷ６とバッファ１６を一つずつ図示しているが、実際には、スイッチＳＷ６とバッファ１６は、ガンマ補正電圧生成回路２の出力端子の総数の１／２の数分存在し、いずれのスイッチＳＷ６も、図１１の対称軸７を挟んで対称位置２箇所に接続されている。
【００６１】
スイッチ制御回路６は、スイッチＳＷ４〜ＳＷ６を同期して切り替える。例えば、ある周期では、スイッチＳＷ４によりバッファ１６の入力端子を接地し、スイッチＳＷ５によりバッファ１５の入力端子に電源端子ＶＤＤを接続し、スイッチＳＷ６によりバッファ１７の入力端子をガンマ補正電圧生成回路２内の対称位置２箇所のうち上側の対称位置に接続する。その次の周期では、スイッチＳＷ４によりバッファ１５の入力端子を接地し、スイッチＳＷ５によりバッファ１６の入力端子に電源電圧ＶＤＤを接続し、スイッチＳＷ６によりバッファ１７の入力端子をガンマ補正電圧生成回路２内の対称位置２箇所のうち下側の対称位置に接続する。
【００６２】
このように、第２の実施形態では、ガンマ補正電圧生成回路２内の縦続接続された複数の第２抵抗ユニット１２の両端に印加する電圧を交互に切り替えて、かつガンマ補正電圧生成回路２内の対称位置にある出力端子を交互に選択してガンマ補正電圧を取り出すため、第２抵抗ユニット１２の抵抗値のバラツキの影響を受けないガンマ補正電圧を生成できる。すなわち、個別の階調ごとのバラツキを抑制したガンマ補正電圧を生成可能となる。
【００６３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１および第２の実施形態を組み合わせたものである。
【００６４】
図１２は本発明の第３の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図である。図１２では、図３と図１１と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００６５】
図１２のガンマ補正回路は、ガンマ参照電圧とガンマ補正電圧の双方について抵抗バラツキを相殺する処理を行う。ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の両端の印加電圧はスイッチＳＷ１，ＳＷ２により切替可能とされ、ガンマ補正電圧生成回路２内の複数の第２抵抗ユニット１２の両端の印加電圧はスイッチＳＷ４，ＳＷ５により切替可能とされている。
【００６６】
ガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２との間には、２つのバッファ５，１８が設けられている。これらバッファ５，１８の入力端子にはそれぞれ、ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の接続方向における対称位置２箇所が接続可能とされている。また、これらバッファ５，１８の出力端子は、ガンマ補正電圧生成回路２内の複数の第２抵抗ユニット１２の接続方向における対称位置２箇所にそれぞれ接続されている。
【００６７】
ガンマ補正電圧生成回路２の出力端子には、図１１と同様に、スイッチＳＷ６を介してバッファ１７が接続されている。図１２では、スイッチＳＷ６とバッファ１７を一つずつ図示しているが、実際には複数個ずつ設けられる。例えば、２５６階調分のガンマ補正電圧を生成する場合には、２５６個のスイッチＳＷ６とバッファ１７がガンマ補正電圧生成回路２の出力側に接続される。
【００６８】
このように、図１２のガンマ補正回路は、図３や図１１に比べて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７の切替の組合せが多く、それだけ抵抗のバラツキをより精度よく相殺できる。一般には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７の切替の組合せ数ｎの平方根に逆比例した割合でバラツキを抑制でき、組合せ数が増加することはバラツキを削減することにつながる。
【００６９】
図１３は図１２のスイッチの切替順序の一例を示す図である。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は互いに連動して動作するため、図１３では１ビットで表している。同様に、スイッチＳＷ４，ＳＷ５も１ビットで表している。
【００７０】
スイッチＳＷ１，ＳＷ２については、バッファ３の入力端子に電源電圧ＶＤＤが供給され、バッファ４の入力端子に接地電圧が供給される場合を「０」とし、バッファ３の入力端子に接地電圧が供給され、バッファ４の入力端子に電源電圧ＶＤＤが供給される場合を「１」としている。
【００７１】
スイッチＳＷ３，ＳＷ７はスイッチＳＷ１，ＳＷ２に連動して動作し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が「０」のときは、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７より上側の対称位置がバッファ５の入力端子に接続され、対称軸７より下側の対称位置がバッファ１８の入力端子に接続される。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が「１」のときは、ガンマ参照電圧生成回路１の対称軸７より下側の対称位置がバッファ５の入力端子に接続され、対称軸７より上側の対称位置がバッファ１８の入力端子に接続される。
【００７２】
また、スイッチＳＷ４，ＳＷ５については、バッファ１５の入力端子に電源電圧ＶＤＤが供給され、バッファ１６の入力端子に接地電圧が供給される場合を「０」とし、バッファ１５の入力端子に接地電圧が供給され、バッファ１６の入力端子に電源電圧ＶＤＤが供給される場合を「１」としている。
【００７３】
スイッチＳＷ６はスイッチＳＷ４，ＳＷ５に連動して動作し、スイッチＳＷ４，ＳＷ５が「０」のときは、ガンマ補正電圧生成回路２の対称軸７より上側の対称位置がバッファ１７の入力端子に接続され、スイッチＳＷ４，ＳＷ５が「１」のときは、対称軸７より下側の対称位置がバッファ１７の入力端子に接続される。
【００７４】
図１３に示すように、スイッチ制御回路６は、周期Ｐ１〜Ｐ４を交互に順に選択して、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５を切り替える。スイッチ制御回路６が切替を行う期間は、例えば１フレーム単位である。この期間は、１画素表示期間ごと、あるいは１水平ライン表示期間ごとでも構わない。
【００７５】
ただし、上述したように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７を切り替えると、過渡的な電流が流れて消費電力が増えるため、できるだけ切替回数は少ない方が望ましい。そこで、図１３では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５の切替ができるだけ少なくなるように、グレイ符号に合わせて各スイッチの切替を行っている。
【００７６】
ここで、グレイ符号とは、符号を構成する「０」と「１」の遷移数が必ず１になるようにしたものである。図１３を見ればわかるように、周期Ｐ１〜Ｐ４は、周期の変わり目での遷移数が１であり、グレイ符号になっている。例えば、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、２周期連続で「０」の後に「１」になる。また、スイッチＳＷ４，ＳＷ５は、「０」の次の周期で「１」になり、２周期後に再び「０」になる。また、各周期の変わり目では、一つのスイッチのみの状態が変化し、２つ以上のスイッチの状態が変化することはない。
【００７７】
このように、スイッチ制御回路６は、グレイ符号に従ってスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５を切り替えるため、各スイッチの切替回数を可能な限り削減でき、スイッチ切替時の過渡的な電流を抑制できることから、消費電力の削減が図れる。
【００７８】
図１４は図１３の周期Ｐ１のスイッチの切替状態を示すブロック図、図１５は図１３の周期Ｐ２のスイッチの切替状態を示すブロック図、図１６は図１３の周期Ｐ３のスイッチの切替状態を示すブロック図、図１７は図１３の周期Ｐ４のスイッチの切替状態を示すブロック図である。
【００７９】
図１４の場合、ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ参照電圧を出力し、この電圧はガンマ補正電圧生成回路２内の対称軸７よりも上側の対称位置に供給される。ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ補正電圧を出力する。
【００８０】
図１５の場合、ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ参照電圧を出力し、この電圧はガンマ補正電圧生成回路２内の対称軸７よりも下側の対称位置に供給される。ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ補正電圧を出力する。
【００８１】
図１６の場合、ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ参照電圧を出力し、この電圧はガンマ補正電圧生成回路２内の対称軸７よりも下側の対称位置に供給される。ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ補正電圧を出力する。
【００８２】
図１７の場合、ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも下側の対称位置からガンマ参照電圧を出力し、この電圧はガンマ補正電圧生成回路２内の対称軸７よりも下側の対称位置に供給される。ガンマ補正電圧生成回路２は、対称軸７よりも上側の対称位置からガンマ補正電圧を出力する。
【００８３】
図１８は本実施形態におけるガンマカーブの一例を示す図である。スイッチ制御回路６がスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５を４通りに切り替えるため、図１８に示すように、最大階調の１／４、１／２、３／４の計３箇所で輝度値のバラツキが最小化されるように補正され、目標とするガンマカーブに近接したガンマカーブが得られる。
【００８４】
このように、第３の実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１から２種類のガンマ参照電圧を交互に出力してガンマ補正電圧生成回路２の対称位置に供給し、またガンマ補正電圧生成回路２から２種類のガンマ補正電圧を交互に出力するため、ガンマ参照電圧生成回路１内の第１抵抗ユニット１１の抵抗バラツキとガンマ補正電圧生成回路２内の第２抵抗ユニット１２の抵抗バラツキとを精度よく相殺できる。
【００８５】
第１〜第３の実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１で生成したガンマ参照電圧をガンマ補正電圧生成回路２に供給した状態で、ガンマ補正電圧生成回路２でガンマ補正電圧を生成する２段構成のガンマ補正回路を説明したが、縦続接続された３段以上の電圧発生回路でガンマ補正回路を構成してもよい。ガンマ補正回路内の電圧発生回路の段数をｍとすると、電圧発生回路内の抵抗バラツキは、１／２m/2倍に抑制できる。
【００８６】
ガンマ補正回路を縦続接続された多段の電圧発生回路で構成する場合、各電圧発生回路の電源ラインや段間にスイッチを配置する必要があるが、各スイッチの切替タイミングにはグレイ符号を用いるのが望ましい。これにより、消費電力の削減が図れる。
【００８７】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、表示装置をインパルス駆動する場合に本発明を適用したものである。
【００８８】
動画像のボケを抑制するために、１フレーム内に画像を表示する期間と黒を挿入する期間を設けるインパルス駆動と呼ばれる表示駆動方式がある。
【００８９】
図１９はインパルス駆動の駆動タイミングを示す図であり、横軸はフレーム期間、縦軸は輝度値を表している。輝度値は、点線で示すように、ガンマ補正回路内の抵抗バラツキ等により変動している。
【００９０】
図１９に示すように、表示期間Ｄと黒挿入期間Ｂとが交互に現れる。黒挿入期間Ｂ内は、輝度値は０レベルに固定される。人間の目には、表示期間Ｄ内の輝度値と黒挿入期間Ｂ内の輝度値とが平均化されて視認される。
【００９１】
図２０は図１９に対応するガンマカーブを示す図であり、上述した第１の実施形態のガンマ補正回路でガンマ補正を行った結果を示している。図２０の曲線ｃｂ１は表示期間Ｄ内の輝度値に対応する目標とするガンマカーブ、曲線ｃｂ２，ｃｂ３は本実施形態によるガンマ補正を行わない場合のガンマカーブ、曲線ｃｂ４は本実施形態によるガンマ補正を行った後の表示期間Ｄのガンマカーブである。また、曲線ｃｂ５は表示期間Ｄ内の輝度値と黒挿入期間Ｂ内の輝度値とを平均化した目標とするガンマカーブ、曲線ｃｂ６，ｃｂ７は本実施形態によるガンマ補正を行わない場合の平均化したガンマカーブ、曲線ｃｂ８は本実施形態によるガンマ補正を行った場合の平均化したガンマカーブを示す図である。
【００９２】
図２０に示すように、インパルス駆動を行う場合も、中間輝度付近で輝度値のバラツキを最小化する処理が行われ、目標とするガンマカーブに近似したガンマカーブが得られる。
【００９３】
このように、第４の実施形態では、インパルス駆動を行う場合であっても、理想的なガンマカーブに近い特性を持ったガンマ補正を行うことができる。
【００９４】
第４の実施形態の応用例として、表示期間Ｄと黒挿入期間Ｂとが交互に現れるインパルス駆動において、表示期間内のガンマカーブと黒挿入期間内のガンマカーブとをより高輝度側にシフトさせて平均輝度を向上させる擬似インパルス駆動にも本発明は適用可能である。
【００９５】
また、より高輝度を実現するため、表示期間内のガンマカーブをより高輝度側にシフトさせる、グレイインパルス駆動にも本発明は適用可能である。
【００９６】
このように、本実施形態は、１フレーム期間を単位としてガンマ補正を行えるため、インパルス駆動への適用が容易に行える。
【００９７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は、ガンマ補正電圧生成回路２の後段に接続される出力アンプでのオフセット削減効果を向上させる点に特徴がある。
【００９８】
図２１は本発明の第５の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図である。図２１のガンマ補正回路は、図３と同様に構成されたガンマ参照電圧生成回路１、ガンマ補正電圧生成回路２、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３、バッファ３〜５およびスイッチ制御回路６を備えている。この他、図２１のガンマ補正回路は、ガンマ補正電圧生成回路２の後段に接続された出力アンプ２１と、この出力アンプ２１の出力端子に接続されたキャパシタＣ１とを備えている。出力アンプ２１は、ガンマ補正電圧生成回路２で生成されたガンマ補正電圧のゲイン調整を行う。
【００９９】
図２２および図２３は図２１の出力アンプ２１の内部構成の一例を示す回路図である。図２２に示すように、出力アンプ２１は差動増幅器であり、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２と、これらトランジスタＱ１，Ｑ２に接続された一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４と、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２に電流を供給する電流源用のトランジスタＱ５と、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４と、出力回路２２とを有する。
【０１００】
スイッチＳＷ１１は、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２のゲートのいずれか一方に入力信号（ガンマ補正電圧生成回路２の出力信号）を供給する切替制御を行う。スイッチＳＷ１２は、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２のいずれか一方に一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４のゲートを接続する切替制御を行う。スイッチＳＷ１３は、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２と一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４との接続ノードのいずれか一方を出力回路２２の入力端子に接続する切替制御を行う。スイッチＳＷ１４は、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２と一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４との接続ノードのいずれか一方を出力回路２２の出力端子に接続する切替制御を行う。
【０１０１】
図２２および図２３に示す出力アンプ２１は、ダイナミック・マッチング回路である。ここで、ダイナミック・マッチング回路とは、出力アンプ２１内の一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２を交互に動作させるとともに、一対の負荷トランジスタＱ３，Ｑ４を交互に動作させて、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２の電気的特性のバラツキを相殺するものである。
【０１０２】
図２２と図２３では、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替方向が逆になっている。このように、出力アンプ２１は、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替により２つの動作状態を有する。
【０１０３】
図２２の場合、入力信号はトランジスタＱ１のゲートに供給され、このトランジスタＱ１のドレインに負荷トランジスタＱ３，Ｑ４のゲートが接続される。出力回路２２の入力端子にはトランジスタＱ２のドレインが接続され、出力回路２２の出力端子はトランジスタＱ２のゲートに接続される。一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２等で構成される差動増幅器は、ユニット・ゲイン・バッファとして機能する。
【０１０４】
図２３の場合、入力信号はトランジスタＱ２のゲートに供給され、このトランジスタＱ２のドレインに負荷トランジスタＱ３，Ｑ４のゲートが接続される。出力回路２２の入力端子にはトランジスタＱ１のドレインが接続され、出力回路２２の出力端子はトランジスタＱ１のゲートに接続される。この場合も、一対の差動トランジスタＱ１，Ｑ２等で構成される差動増幅器は、ユニット・ゲイン・バッファとして機能する。
【０１０５】
図２１のガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２に接続されたスイッチＳＷ１〜ＳＷ３も２通りに切り替えられるため、図２１のガンマ補正回路全体では、２×２＝４通りの動作状態を有する。
【０１０６】
図２４は図２１のガンマ補正回路の動作状態の一例を示す図である。図示のように、４通りの動作状態があり、各動作状態が順繰りに繰り返される。図２４では、各動作状態の選択期間を周期Ｐ１〜Ｐ４で表している。また、図２４では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点をＡ１，Ｂ１で表し、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４の接点をＡ３，Ｂ３で表している。
【０１０７】
図２４に示すように、周期Ｐ１と周期Ｐ３は全スイッチの切替状態が同じであり、周期Ｐ２と周期Ｐ４も全スイッチの切替状態が同じである。
【０１０８】
このように、図２４では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替の組合せは２通りしかないが、このような場合でも、ガンマ補正回路内の抵抗値のバラツキの削減と出力アンプ２１のオフセットの削減効果は得られる。
【０１０９】
図２５は図２１のガンマ補正回路の動作状態の他の一例を示す図である。図２５の場合、４通りの動作状態があり、各動作状態でのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替状態が互いに異なっている。これにより、図２４よりもガンマ補正回路内の抵抗値のバラツキの削減効果と出力アンプ２１のオフセットの削減効果がより大きくなる。
【０１１０】
図２５に示すように、ガンマ補正回路の動作状態の数が増えるほど、バラツキの削減効果が大きくなり、安定したガンマ補正を行うことができる。
【０１１１】
図２６は図２５の変形例であり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替パターンがグレイ符号になるようにした例を示す図である。図２６の場合、図２５と比べて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替周期を２倍に延ばすことができ、消費電力の削減が図れる。
【０１１２】
図２１では、ガンマ参照電圧生成回路１内の抵抗バラツキ相殺処理と出力アンプ２１内のオフセット削減処理を行っているが、図１１の回路と図２２の回路を組み合わせてガンマ補正電圧生成電圧内の抵抗バラツキ相殺処理と出力アンプ２１内のオフセット削減処理を行ってもよいし、図１２と図２２の回路を組み合わせて、ガンマ参照電圧生成回路１およびガンマ補正電圧生成回路２内の抵抗バラツキ相殺処理と出力アンプ２１内のオフセット削減処理を行ってもよい。
【０１１３】
図１２と図２２の回路を組み合わせた場合、計計８通りのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替の組合せが得られる。これにより、ガンマ補正回路内のバラツキ削減と出力アンプ２１のオフセット削減とをともに行うことができる。
【０１１４】
上述したように、第５の実施形態では、出力アンプ２１内にスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４を設けて、ガンマ参照電圧生成回路１の抵抗バラツキ相殺処理のためのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と同期してオン・オフすることにより、ガンマ参照電圧の抵抗バラツキによる電圧変動を抑制できるとともに、出力アンプ２１のオフセットによる出力電圧の変動を抑制できる。
【０１１５】
（その他の実施形態）
上述した各実施形態では、ガンマ参照電圧生成回路１内の複数の第１抵抗ユニット１１の一端とガンマ補正電圧生成回路２内の複数の第２抵抗ユニット１２の一端に電源電圧ＶＤＤを供給し、他端を接地する例を説明したが、両端に互いに異なる基準電圧を供給してもよい。すなわち、他端側は必ずしも接地する必要はない。また、ガンマ参照電圧生成回路１とガンマ補正電圧生成回路２に、互いに異なる電圧レベルの電源電圧を供給してもよい。
【０１１６】
また、第１抵抗ユニット１１と第２抵抗ユニット１２は、必ずしも抵抗素子で構成する必要はなく、例えばＣ−ＤＡＣで構成してもよい。
【０１１７】
また、第５の実施形態では、出力アンプ２１内のトランジスタを時系列に切り替えるダイナミック・マッチング処理を行う例を説明したが、図３等で説明したバッファ内のトランジスタについて同様の原理でダイナミック・マッチング処理を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】最も簡易なＤＡＣの回路図。
【図２】縦続接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２の両端に印加される電圧を図１とは逆にした回路図。
【図３】本発明の第１の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図。
【図４】スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替論理の一例を示す図。
【図５】周期Ｐ１の信号経路を示す図。
【図６】周期Ｐ２の信号経路を示す図。
【図７】本実施形態によるガンマ補正回路を用いた表示装置のガンマカーブを示す図。
【図８】従来のガンマカーブを示す図。
【図９】従来のガンマカーブを示す図。
【図１０】ガンマ参照電圧生成回路１を液晶表示装置内のドライバＩＣ１３に設け、ガンマ補正電圧生成回路２を液晶パネル１４側に設けた例を示す図。
【図１１】本発明の第２の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第３の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図。
【図１３】図１２のスイッチの切替順序の一例を示す図。
【図１４】図１３の周期Ｐ１のスイッチの切替状態を示すブロック図。
【図１５】図１３の周期Ｐ２のスイッチの切替状態を示すブロック図。
【図１６】図１３の周期Ｐ３のスイッチの切替状態を示すブロック図。
【図１７】図１３の周期Ｐ４のスイッチの切替状態を示すブロック図。
【図１８】本実施形態におけるガンマカーブの一例を示す図。
【図１９】インパルス駆動の駆動タイミングを示す図。
【図２０】図１９に対応するガンマカーブを示す図。
【図２１】本発明の第５の実施形態によるガンマ補正回路の概略構成を示すブロック図。
【図２２】図２１の出力アンプ２１の内部構成の一例を示す回路図。
【図２３】図２１の出力アンプ２１の内部構成の一例を示す回路図。
【図２４】図２１のガンマ補正回路の動作状態の一例を示す図。
【図２５】図２１のガンマ補正回路の動作状態の他の一例を示す図。
【図２６】図２５の変形例であり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１１〜ＳＷ１４の切替パターンがグレイ符号になるようにした例を示す図。
【符号の説明】
【０１１９】
１ ガンマ参照電圧生成回路
２ ガンマ補正電圧生成回路
３〜５，１５〜１８ バッファ
６ スイッチ制御回路
１１ 第１抵抗ユニット
１２ 第２抵抗ユニット
２１ 出力アンプ
２２ 出力回路
ＳＷ１〜ＳＷ７，ＳＷ１１〜ＳＷ１４ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦続接続された複数の第１抵抗ユニット間の任意の接続ノードからガンマ参照電圧を出力するガンマ参照電圧生成回路と、
前記ガンマ参照電圧生成回路と同じ回路構成で、前記複数の第１抵抗ユニットの抵抗比と同じ抵抗比をもち縦続接続された複数の第２抵抗ユニット間の任意の接続ノードから階調電圧を出力するガンマ補正電圧生成回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの一端に第１の基準電圧または第２の基準電圧を印加する切替制御を行う第１の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの他端に前記第２の基準電圧または前記第１の基準電圧を印加する切替制御を行う第２の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記複数の第２抵抗ユニット内のいずれかの接続ノードに供給する第３の切替回路と、
前記第１〜第３の切替回路が同期して切替動作を行うように、前記第１〜第３の切替回路の切替動作を制御する切替制御回路と、を備えることを特徴とするガンマ補正回路。
【請求項２】
縦続接続された複数の第１抵抗ユニット間の任意の接続ノードからガンマ参照電圧を出力するガンマ参照電圧生成回路と、
前記ガンマ参照電圧生成回路と同じ回路構成で、前記複数の第１抵抗ユニットの抵抗比と同じ抵抗比をもち縦続接続された複数の第２抵抗ユニット間の任意の接続ノードから階調電圧を出力するガンマ補正電圧生成回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの一端に第１の基準電圧または第２の基準電圧を印加する切替制御を行う第１の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの他端に前記第２の基準電圧または前記第１の基準電圧を印加する切替制御を行う第２の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記階調電圧として出力する第３の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニット間の少なくとも一つの接続ノードと、該接続ノードに対応する前記ガンマ補正電圧生成回路の接続ノードとの間に接続される少なくとも一つのバッファと、
前記第１〜第３の切替回路が同期して切替動作を行うように、前記第１〜第３の切替回路の切替動作を制御する切替制御回路と、を備えることを特徴とするガンマ補正回路。
【請求項３】
前記複数の第２抵抗ユニットの一端に第３の基準電圧または第４の基準電圧を印加する切替制御を行う第４の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの他端に前記第４の基準電圧または前記第３の基準電圧を印加する切替制御を行う第５の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記階調電圧として出力する第６の切替回路と、を備え、
前記切替制御回路は、前記第１〜第３の切替回路を組にして共通の方向に切替制御し、かつ前記第４〜第６の切替回路を組にして共通の方向に切替制御し、かつ前記第１〜第３の切替回路の切替方向と前記第４〜第６の切替回路の切替方向とをグレイ符号の論理に従って設定することを特徴とする請求項１に記載のガンマ補正回路。
【請求項４】
前記ガンマ補正電圧生成回路から出力された階調電圧のゲイン調整を行う差動増幅器を備え、
前記差動増幅器は、
対向配置される一対の差動トランジスタと、
前記一対の差動トランジスタのそれぞれに接続される一対の負荷回路と、
前記一対の差動トランジスタに電流を供給する電流源と、
前記一対の負荷回路と前記一対の差動トランジスタとの接続経路を切り替える第７の切替回路と、を有し、
前記切替制御回路は、前記第１〜第７の切替回路を同期して切替制御することを特徴とする請求項３に記載のガンマ補正回路。
【請求項５】
前記切替制御回路は、１画素表示期間、１水平ライン表示期間または１フレーム表示期間ごとに前記第１〜第３の切替回路を切り替えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のガンマ補正回路。
【請求項１】
縦続接続された複数の第１抵抗ユニット間の任意の接続ノードからガンマ参照電圧を出力するガンマ参照電圧生成回路と、
前記ガンマ参照電圧生成回路と同じ回路構成で、前記複数の第１抵抗ユニットの抵抗比と同じ抵抗比をもち縦続接続された複数の第２抵抗ユニット間の任意の接続ノードから階調電圧を出力するガンマ補正電圧生成回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの一端に第１の基準電圧または第２の基準電圧を印加する切替制御を行う第１の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの他端に前記第２の基準電圧または前記第１の基準電圧を印加する切替制御を行う第２の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記複数の第２抵抗ユニット内のいずれかの接続ノードに供給する第３の切替回路と、
前記第１〜第３の切替回路が同期して切替動作を行うように、前記第１〜第３の切替回路の切替動作を制御する切替制御回路と、を備えることを特徴とするガンマ補正回路。
【請求項２】
縦続接続された複数の第１抵抗ユニット間の任意の接続ノードからガンマ参照電圧を出力するガンマ参照電圧生成回路と、
前記ガンマ参照電圧生成回路と同じ回路構成で、前記複数の第１抵抗ユニットの抵抗比と同じ抵抗比をもち縦続接続された複数の第２抵抗ユニット間の任意の接続ノードから階調電圧を出力するガンマ補正電圧生成回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの一端に第１の基準電圧または第２の基準電圧を印加する切替制御を行う第１の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの他端に前記第２の基準電圧または前記第１の基準電圧を印加する切替制御を行う第２の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記階調電圧として出力する第３の切替回路と、
前記複数の第１抵抗ユニット間の少なくとも一つの接続ノードと、該接続ノードに対応する前記ガンマ補正電圧生成回路の接続ノードとの間に接続される少なくとも一つのバッファと、
前記第１〜第３の切替回路が同期して切替動作を行うように、前記第１〜第３の切替回路の切替動作を制御する切替制御回路と、を備えることを特徴とするガンマ補正回路。
【請求項３】
前記複数の第２抵抗ユニットの一端に第３の基準電圧または第４の基準電圧を印加する切替制御を行う第４の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの他端に前記第４の基準電圧または前記第３の基準電圧を印加する切替制御を行う第５の切替回路と、
前記複数の第２抵抗ユニットの接続方向における対称位置２箇所の接続ノードのいずれか一方を選択して、選択した接続ノードの電圧を前記階調電圧として出力する第６の切替回路と、を備え、
前記切替制御回路は、前記第１〜第３の切替回路を組にして共通の方向に切替制御し、かつ前記第４〜第６の切替回路を組にして共通の方向に切替制御し、かつ前記第１〜第３の切替回路の切替方向と前記第４〜第６の切替回路の切替方向とをグレイ符号の論理に従って設定することを特徴とする請求項１に記載のガンマ補正回路。
【請求項４】
前記ガンマ補正電圧生成回路から出力された階調電圧のゲイン調整を行う差動増幅器を備え、
前記差動増幅器は、
対向配置される一対の差動トランジスタと、
前記一対の差動トランジスタのそれぞれに接続される一対の負荷回路と、
前記一対の差動トランジスタに電流を供給する電流源と、
前記一対の負荷回路と前記一対の差動トランジスタとの接続経路を切り替える第７の切替回路と、を有し、
前記切替制御回路は、前記第１〜第７の切替回路を同期して切替制御することを特徴とする請求項３に記載のガンマ補正回路。
【請求項５】
前記切替制御回路は、１画素表示期間、１水平ライン表示期間または１フレーム表示期間ごとに前記第１〜第３の切替回路を切り替えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のガンマ補正回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００８−２０９５１２（Ｐ２００８−２０９５１２Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４４３４６（Ｐ２００７−４４３４６）
【出願日】平成１９年２月２３日（２００７．２．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２３日（２００７．２．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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