温度特性補償回路、温度特性補償回路の調整方法ならびに電子機器
【課題】温度に対して非線形に変動する負荷に対し、温度に応じて利得を調整することで、負荷の温度特性を補償する装置、および方法を提供する。
【解決手段】温度と、信号振幅の調整に用いる利得との関係を示すルックアップテーブルとを用いて温度変化に伴う利得調整を行い、特性変動を補償する。ここで、ルックアップテーブルは、温度データ側についても調整可能としておく。この場合、わずかの温度変化に対して大きく信号振幅の補償量が変動する場合でも対応できる。
【解決手段】温度と、信号振幅の調整に用いる利得との関係を示すルックアップテーブルとを用いて温度変化に伴う利得調整を行い、特性変動を補償する。ここで、ルックアップテーブルは、温度データ側についても調整可能としておく。この場合、わずかの温度変化に対して大きく信号振幅の補償量が変動する場合でも対応できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度特性補償回路、温度特性補償回路の調整方法ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度により特性が変動する装置では、特性変動を補償するための温度特性補償回路が必要となる。例えば、液晶装置を例にとると、低温側（例えば０℃）では液晶の粘度が高くなり液晶分子の電界による配向性が低くなる。そのため、配向制御には高い電圧を掛ける必要がある。一方、高温側（例えば８０℃）では、液晶の粘度が低くなり液晶分子の電界による配向性が高くなる。そのため、配向制御には低い電圧を掛ける必要がある。そのため、広い温度範囲で液晶装置の表示品位を保つためには、印加する電圧値を温度毎に調整することが望ましい。
【０００３】
液晶装置の温度特性を補償するための技術としては、特許文献１に記載されているように、温度特性の異なる電圧を出力する複数の電源を備え、上記電源を温度域で切り替えて出力させることで、温度補償に適した電圧を出力するという技術が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５９０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示される方法を用いる場合、電圧源の温度特性が、温度補償を受ける側の温度特性と整合している場合には少ない電源数で温度補償を行うことができるが、電圧源の温度特性が温度補償を受ける側の特性とずれた場合、多数の電圧源を設けて狭い範囲で切り替えて温度補償を行う必要がある。この場合、温度特性の異なる電圧源を多数製造することが必要となるが、温度特性の異なる電圧源を多数製造することは電圧源に用いる回路設計等に関わる工程数の増加に加え、コスト的にも不利になる。加えて、温度補償を受ける側の温度特性が変わった場合（例えば液晶装置であれば、液晶の粘度が若干変わった場合）には、電圧源の構成を見直して新しい特性を備える電圧源を設けることが必要となる。そのため、電圧源の数は、温度補償を受ける側の温度特性に応じて増えていき、設計コストや設計にかかる期間等が増えるという課題がある。また、温度に対して補償電圧が急勾配を持って変動する場合、補償が困難となる課題がある。図１０は、温度に対して補償電圧が急勾配を持って変動する場合の温度補償結果を示すグラフである。このような場合には、上記した手段では限界があり、精密な温度補償が困難になるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる温度特性補償回路は、温度センサーと、前記温度センサーの出力とルックアップテーブルとを参照して制御信号を出力する論理演算装置と、前記制御信号を受けて利得を調整する可変利得装置と、前記可変利得装置に第１信号を入力する入力部と、前記可変利得装置を介して前記第１信号の大きさを調整した第２信号を負荷に出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、温度に対して特性が変動する負荷に対してルックアップテーブルを参照して利得を調整することができる。そのため、特に温度に対して特性が非線形に変動する場合に対しても負荷の温度特性を補償することが可能となる。また、利得を調整して温度補償を行うため、温度により配向性と電圧との対応関係が変化する液晶装置等の温度補償を好適に行うことが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる温度特性補償回路であって、前記ルックアップテーブルは、前記負荷の使用温度範囲外にも温度と利得との関係を示すデータを持ち、かつ利得は、０を超える値を備えていることを特徴とする。
【００１０】
上記した適用例によれば、負荷の使用温度範囲外でも何等かの出力が負荷に伝達される。そのため、ルックアップテーブルの範囲外に負荷の温度が到達した場合でも、演算不能による異常を防止することが可能となる。また、利得が０になると負荷にかかる信号は常に０となり、負荷を正常に機能させることが著しく困難となるが、０を超える値の利得を供給することで、負荷を正常に機能させることが可能となる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる温度特性補償回路であって、前記ルックアップテーブルは、温度信号と前記制御信号との関係を示すものであり、前記温度信号側と前記制御信号側の双方に対してサンプリング点の設定手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記した適用例によれば、負荷の温度特性が急激に変わる場合に、ルックアップテーブルのサンプリング点数を増やすことなく精度を保つことが可能となる。極端な例として、温度変化に対してほぼ垂直に利得が変動する場合、サンプリング点数を増やしても精度を上げることは困難であるが、ほぼ垂直に利得が変動する温度にサンプリング点を設定（移動）することで、サンプリング点の増加を抑えて高い精度の補間を行うことが可能となる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる温度特性補償回路であって、前記ルックアップテーブルは前記温度センサーの出力と、前記制御信号とを処理し、温度と利得との関係に換算した値を備えていることを特徴とする。
【００１４】
上記した適用例によれば、ルックアップテーブルの汎用性を確保することが可能となる。例えば異なる温度特性を持つ温度センサーを用いる場合や、可変利得装置の分解能を変えた場合には、ルックアップテーブルを更新する必要があるが、温度と利得との関係に換算した値を備えたルックアップテーブルを用いることで、当該データを更新することなく用いることが可能となる。
【００１５】
［適用例５］本適用例にかかる温度特性補償回路の調整方法は、温度センサーと、前記温度センサーの出力とルックアップテーブルとを参照して制御信号を出力する論理演算装置と、前記制御信号を受けて利得を調整する可変利得装置と、前記可変利得装置に第１信号を入力する入力部と、前記可変利得装置を介して前記第１信号の利得を調整した第２信号を負荷に出力する出力部と、を備える温度特性補償回路の調整方法であって、前記ルックアップテーブルに、前記負荷の使用温度範囲外にも温度と利得との関係を示すデータを与え、かつ利得は、０を超える値に調整する工程を備えていることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、負荷の使用温度範囲外でも何等かの出力が負荷に伝達される。そのため、ルックアップテーブルの範囲外に負荷の温度が到達した場合でも、演算不能による異常を防止することが可能となる。また、利得が０になると負荷にかかる信号は常に０となり、負荷を正常に機能させることが著しく困難となるが、０を超える値の利得を供給することで、負荷を正常に機能させることが可能となる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる温度特性補償回路の調整方法であって、温度信号と前記制御信号との関係を示す前記ルックアップテーブルを、前記温度信号側と前記制御信号側の双方に対してサンプリング点を設定する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
上記した適用例によれば、負荷の温度特性が急激に変わる場合に、ルックアップテーブルのサンプリング点数を増やすことなく精度を保つことが可能となる。極端な例として、温度変化に対してほぼ垂直に利得が変動する場合、サンプリング点数を増やしても精度を上げることは困難であるが、ほぼ垂直に利得が変動する温度にサンプリング点を設定（移動）することで、サンプリング点の増加を抑えて高い精度の補間を行うことが可能となる。
【００１９】
［適用例７］本適用例にかかる電子機器は、上記した温度特性補償回路、または上記した温度特性補償回路の調整方法を用いて調整された温度特性補償回路を備えることを特徴とする。
【００２０】
これによれば、温度に対して非線形に変動する負荷の特性が補償される。そのため、温度変化に対して特性が安定した電子機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）は、本発明を適用した液晶装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’断面図。
【図３】（ａ）は、液晶装置を駆動する電圧の比例係数を設定する電子ボリュームの値と、温度との関係を示すグラフ、（ｂ）は、当該グラフを形成するためのルックアップテーブル。
【図４】温度特性補償回路の構成を示すブロック図。
【図５】温度特性補償回路の別の構成を示すブロック図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、サンプリング点間で一定の値を出力する補償方法の例を示すグラフ。
【図７】（ａ）は、ＬＵＴの外側を一定値で外挿した場合のグラフ、（ｂ）は、（ａ）のグラフの元データ、（ｃ）は、ＬＵＴの温度データ外に勾配を設けて外挿した場合のグラフ、（ｄ）は、ＬＵＴの温度データ外に勾配を設けて外挿した場合のグラフ、（ｄ）は（ｃ）のグラフの元データ。
【図８】（ａ）は液晶装置の温度特性をプロットした線、（ｂ）は、ＬＵＴの温度データを固定して行った温度補償結果をプロットした線、（ｃ）ＬＵＴの温度データを含めて編集して温度補償した結果をプロットした線。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は液晶装置を搭載した電子機器について説明するための概略図。
【図１０】温度に対して補償電圧が急勾配を持って変動する場合の温度補償結果を示す背景技術を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態：液晶装置に対応させる場合の構成）
以下、第１の実施形態として、図１および２を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施形態は、反射型の液晶装置および透過型の液晶装置のいずれにも適用することができるが、以下の説明では、反射型の液晶装置に本発明を適用した例を説明する。本発明は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式、あるいはＶＡＮ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等、いずれの方式を採用した液晶装置にも適用できる。また、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。さらに、ＴＦＴ（薄膜トランジスター）では、流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。
【００２３】
（電気的構成）
図１は、本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図１に示すように、液晶装置１００は、その中央領域に複数の画素１００ａがマトリクス状に配列された画素領域１０ｂを備えている。液晶装置１００において、素子基板１０と図２に記載される対向基板２０には、画素領域１０ｂの内側で複数本のデータ線６ａおよび複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素スイッチング素子として機能するＴＦＴ３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。ＴＦＴ３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、ＴＦＴ３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。
【００２４】
素子基板１０において、画素領域１０ｂの外側領域には走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１が構成されている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａの一端に電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。そして、液晶装置１００には、データ線駆動回路１０１に温度補償したデータを供給する温度特性補償回路２００が接続されている。そして、温度特性補償回路２００と走査線駆動回路１０４と、に対して同期した信号を出力する同期回路２０１が備えられている。ここで、同期回路２０１には画像情報が入力される。同期回路２０１は温度特性補償回路２００で信号処理を行う際に発生した遅延時間等を補償するものである。温度特性補償回路２００での遅延時間が小さい場合には、同期回路２０１は省略可能である。
【００２５】
各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板２０に形成された共通電極２１と液晶を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に保持容量６０が付加されている。本実施形態では、保持容量６０を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線３ｂが形成されている。
【００２６】
（液晶装置の構成）
図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ’断面図である。画素電極９ａを駆動するＴＦＴ３０や、保持容量６０等については、図１を用いて説明しているため、説明の煩雑化を避けるべく省略する。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶装置１００では、素子基板１０と対向基板２０とが液晶層５０を挟持している。この場合には、液晶層５０は、枠状のシール材１０７の切れ目から、真空雰囲気で液晶を充填することで形成されている。この方法は特に、ライトバルブ等小さな面積の液晶装置１００を作る方法として好適な方法である。液晶を注入し終えた後、封止材１１２によって封止を行い液晶層５０が形成される。ここで、シール材１０７に切れ目を形成せずに、液晶をシール材１０７に囲われた領域に滴下し、素子基板１０と対向基板２０を貼り合わせても良い。液晶層５０は、動作温度により粘性が変化するため、配向方向を変えるための駆動電圧値を、動作温度と対応させて利得を調整し、補償することで、動作温度が変わった場合にも画質を維持することが可能となる。ここで利得とは、減衰させる場合（デシベル表示であれば負の利得）を含んでいる。
【００２７】
シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等を用いた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。本実施形態において、素子基板１０の基体は透光性基板１０ｄであり、対向基板２０の基体も、同様な透光性基板２０ｄである。
【００２８】
素子基板１０において、シール材１０７の外側領域では、素子基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０が備える共通電極ＣＯＭと、対向基板２０が備える共通電極２１と、の間で電気的導通をとるための上下導通材１０９が形成されている。この上下導通材１０９は、ＦＦＳ方式や、ＩＰＳ方式のように素子基板１０側のみで液晶層５０に電界を印加する構造を用いる場合には省略可能である。
【００２９】
素子基板１０には、アルミニウムやアルミニウム合金等といったアルミニウム系材料や、銀や銀合金等といった銀系材料を用いた反射性の画素電極９ａがマトリクス状に形成されている。本実施形態では、画素電極９ａには、上記の金属材料のうち、アルミニウムやアルミニウム合金等といったアルミニウム系材料が用いられている。このような金属を用いる場合、画素電極９ａと斜方蒸着層１８ａとの間に電極保護層１１１を挟むことが好適である。電極保護層１１１としては窒化酸化珪素層や、酸化チタン層を用いることができる。
【００３０】
対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料を用いた額縁１０８が備えられており、その内側が画像表示領域１０ａとされている。対向基板２０には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）層等を用いた共通電極２１が備えられている。なお、対向基板２０に、画素電極９ａの隙間と対向する位置にブラックマトリクスあるいはブラックストライプと称せられる遮光層（図示せず）を形成しても良い。
【００３１】
ここで、画素領域１０ｂには、額縁１０８と重なる領域にダミーの画素が配置される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。
【００３２】
かかる反射型の液晶装置１００においては、対向基板２０の側から入射した光が画素電極９ａで反射して再び、対向基板２０の側から出射される間に液晶層５０によって画素毎に光変調される結果、画像が形成される。ここで、液晶装置１００は、カラー表示装置として用いることができる。この場合、対向基板２０には、カラーフィルター（図示せず）や保護層が形成される。
【００３３】
また、対向基板２０の光入射側の面には、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリー・ホワイトモード／ノーマリー・ブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の向きに配置される。また、液晶装置１００を液晶プロジェクターのＲＧＢ用のライトバルブとして用いた場合、直視型に適用した場合と比べ、光強度が高い状態で使用されることとなる。この場合、配向層として、斜方蒸着層１８ａ，１８ｂを用いることで、ポリイミド等の有機材料にラビング処理を行って得られる配向層を用いる場合と比べ、より長寿命で信頼性の高い液晶装置１００を提供することが可能となる。なお、液晶プロジェクター等の用途に対しては、ダイクロイックミラーにより分光した後、画像情報は再構成されるため、カラーフィルターを用いない場合が多い。
【００３４】
（温度特性補償回路の構成−１）
以下、温度特性補償回路の構成について図面に基づいて説明する。図３（ａ）は、液晶装置を駆動する電圧の比例係数を設定する電子ボリュームの値と、温度との関係を示すグラフ、図３（ｂ）は、当該グラフを形成するためのルックアップテーブル（温度と比例係数との対応関係を示す表：以下ＬＵＴとも表記する）である。ＬＵＴ２１０は、液晶装置１００の温度と比例係数との関係を示したものである。ここで、ＬＵＴ２１０に記されたデータ間は、直線補間を行うことで算出したデータを用いた例について表記している。このグラフに示すように、電子ボリュームＥＶＲ（図４参照）の設定は、高温側で比例係数を下げて減衰量を大きくし、低温側で比例係数を上げて減衰量を小さくしている。このように設定することで、液晶の粘度変動を補償することを可能としている。
【００３５】
図４は、温度特性補償回路の構成を示すブロック図である。温度特性補償回路２００は、可変利得装置としての電子ボリュームＥＶＲ、温度センサー２１１、バッファーアンプ２１２、ＬＵＴ２１０、論理演算装置２１３、入力部２１４、出力部２１５、リニアライザー２１６を含んでいる。
【００３６】
論理演算装置２１３は、例えばゲートアレーにより構成される。温度センサー２１１には、例えばＰＮ接合に順バイアスをかけることで発生する、約−２ｍＶ／ｄｅｇの温度係数を利用して構成される。論理演算装置２１３は温度センサー２１１からの信号を受け温度に換算し、ＬＵＴ２１０を参照して電子ボリュームＥＶＲの減衰率を設定する。ここでは、２５℃の場合について例示する。なお、ここでは液晶装置１００の温度に換算したＬＵＴ２１０を用いているが、これは温度センサー２１１の出力を温度に換算する前のデータを用いてＬＵＴを作成しても良い。この場合、論理演算装置２１３の負荷を下げることが可能となる。
【００３７】
電子ボリュームＥＶＲは、第１信号としての駆動電圧を、駆動電圧と輝度との関係を線形に近づくよう補正（所謂ガンマ補正）するリニアライザー２１６からの信号を受けて、駆動電圧に与える利得（この場合（２５℃）の場合には４８／１００）を調整する。そして、電子ボリュームＥＶＲの出力を安定した状態で液晶装置１００（図１参照）に送るため、インピーダンス変換を行うバッファーアンプ２１２を介して液晶装置１００が備える負荷としてのデータ線駆動回路１０１に第２信号としての画像データ信号を送出する。
【００３８】
ここで、リニアライザー２１６は、温度特性補償回路２００とデータ線駆動回路１０１との間に設置しても良い。また、駆動電圧と輝度との線形性が保たれている場合には省略可能である。また、電子ボリュームＥＶＲの出力インピーダンスが低い場合には、バッファーアンプ２１２は省略可能である。また、論理演算装置２１３にヒステリシス特性を与えることも好適である。ヒステリシスを与えることで、ＬＵＴ２１０のデータ切り替え点近傍（データ切り替えにより発生するノイズレベル範囲内）でのハンチングを避けることが可能となる。
【００３９】
（変形例）
以上、温度特性補償回路の構成について説明したが、これは別の構成を用いても対応可能である。図５は、別の構成を備える温度特性補償回路のブロック図である。上記した実施形態と当該変形例との主な相違点は、電子ボリュームＥＶＲとバッファーアンプ２１２の組み合わせで温度補償する構成に代えて、電子ボリュームＥＶＲにより、ＯＰアンプ２２０の負帰還量を制御することで温度補償を行っている点である。この構成を用いた場合、ＯＰアンプ２２０の位相は反転するため、ＯＰアンプ２２１を用いて再度位相を反転し、元の位相に戻すことで対応させている。なお、ここではＯＰアンプ２２０．２２１を動作させるべく、抵抗２２２，２２３，２２４を用いている。
【００４０】
（第２の実施形態：温度特性補償回路の補間方法と外挿方法）
以下、第２の実施形態について説明する。上記した実施形態では、直線補間を用いた例について説明したが、これは、シンプソン補間やスプライン補間を用いても良い。この場合、より高精度の補間が可能となる。またサンプリング点間で一定の値を出力するようにしても良い。図６（ａ）〜（ｃ）は、サンプリング点間で一定の値を出力する補償方法の例を示すグラフである。この場合、補間計算が不要になるため、論理演算装置２１３の数値処理を容易に行うことが可能となる。図６（ａ）は、温度上側の値を保持する形式のものである。図６（ｂ）は、温度下側の値を保持する形式のものである。図６（ｃ）は、温度上側の値と、温度下側の値とに挟まれる値を保持する形式のものである。図６（ｃ）では、温度上側の値と、温度下側の値との平均値で図示しているが、これは温度上側の値と、温度下側の値とに挟まれる値を保持していれば、平均値に限定する必要はない。
【００４１】
また、負荷としてのデータ線駆動回路１０１を備える液晶装置１００の使用温度範囲を外れた領域に対してＬＵＴが値を持つことも好適である。この場合、設定温度から外れた際にも、ある程度の画質を保持して表示させることが可能となる。この場合、設定温度範囲外ではＬＵＴの設定として、両端の値を延長する等の方法を用いることもできる。図７（ａ）は、ＬＵＴの設定として、両端の値を延長した場合のグラフである。そして、図７（ｂ）は図７（ａ）のグラフの元データとなるＬＵＴ２１０ａである。また、ＬＵＴ２１０の値として、例えば勾配を備えた状態で外挿補間を行うように構成しても良い。この場合は、画質を保った状態で設定温度範囲外での表示が可能となる。なお、高温側の補間として、勾配を備えた状態で外挿した場合、”０”の値が出ることとなるが、”０”の場合表示がなされなくなるため、”０”を超える数値を備えるよう減衰させることが好ましい。”０”が出力された場合、液晶装置１００の画面が消えることとなるため、液晶装置１００は何も表示しなくなる。温度特性補償回路２００に、”０”を超える値を出力させることで何等かの表示がなされるため好適である。図７（ｃ）は、勾配を持って外挿補間を行うよう場合のグラフである。そして、図７（ｄ）は図７（ｃ）のグラフの元データとなるＬＵＴ２１０ｂであるまた、ＬＵＴに設定温度範囲よりも外側に値を入れることに代えて、論理演算装置２１３に、内挿する値が無くなった場合、上記した処理を論理演算装置２１３に行わせるようにして外挿しても良い。図７（ｃ），（ｄ）では、”１”の値を最小値として残している。
【００４２】
なお、本実施形態では、液晶装置を用いた場合の温度特性補償回路の補間方法と外挿方法について説明したが、これは有機エレクトロルミネッセンス装置や、無機エレクトロルミネッセンス装置、中間調を表示する電子ペーパー等に対しても対応可能である。具体的には、ＬＵＴ２１０を上記装置が含んでいる温度依存性を補償しうるように書き換え、ＬＵＴ２１０を参照して温度補償を行い、上記装置に温度補償を行った信号を供給することで対応することができる。
【００４３】
（第３の実施形態：温度特性補償回路の調整方法）
以下、第３の実施形態について図面に基づいて説明する。第２の実施形態との主な相違点は、第２の実施形態ではＬＵＴ２１０の温度データを予め定めておき、当該温度での電子ボリュームＥＶＲの値を調整して補間したのに対し、ＬＵＴ２１０（図４参照）の温度データと、電子ボリュームＥＶＲの値との双方の値を調整して補間する点である。図８の曲線ａは、液晶装置１００の温度係数を示す曲線である。そして、図８の折れ線ｂは、ＬＵＴ２１０の温度データを固定した状態でプロットした線である。そして、図８の折れ線ｃは、双方のデータを書き換え可能として温度補償した状態でプロットした線である。温度データを固定して最適化した結果を細かい点線で示すと、斜線で示された領域分の誤差が残留し、画質の低下を招く。ここで、ＬＵＴ２１０の温度データを書き換えて最適化した結果を荒い点線で示す。具体的には、温度方向のサンプリング点を６５℃から６３℃に修正している。この場合、温度データを固定した場合と同じポイント数で最適化した場合と比べ、液晶装置１００の温度係数との間の誤差面積が小さくなる、即ち、最適化にかける負荷の増加や、論理演算装置２１３（図４参照）の規模を拡張することなく高精度で温度補償を行える温度特性補償回路２００を得ることが可能となる。また、この場合においても第２の実施形態で記載した補間方法や外挿方法を用いることができる。
【００４４】
（第４の実施形態：電子機器）
以下、上記した液晶装置を搭載した電子機器について、図９を参照して説明する。図９（ａ）〜（ｃ）は液晶装置を搭載した電子機器について説明するための概略図である。まず、図９（ａ）に、液晶装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す。パーソナルコンピューター２０００は、液晶装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。図９（ｂ）に、液晶装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての液晶装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、液晶装置１００に表示される画面がスクロールされる。図９（ｃ）に、液晶装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての液晶装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置１００に表示される。
【００４５】
なお、液晶装置１００が搭載される電子機器としては、図９に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のブルーレイレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、液晶装置１００が適用可能である。また、液晶装置１００に代えて、有機ＥＬ装置、電子ペーパー、プロジェクター等に適用し、その状態で、電子機器へ搭載することも好適である。特にカーナビゲーション装置等、広い温度範囲で高い表示品質を保つ用途に対して好適である。
【符号の説明】
【００４６】
３ａ…走査線、３ｂ…容量線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…素子基板、１０ａ…画像表示領域、１０ｂ…画素領域、１０ｄ…透光性基板、１８ａ…斜方蒸着層、２０…対向基板、２０ｄ…透光性基板、２１…共通電極、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、５０ａ…液晶容量、６０…保持容量、１００…液晶装置、１００ａ…画素、１０１…データ線駆動回路、１０２…端子、１０４…走査線駆動回路、１０７…シール材、１０８…額縁、１０９…上下導通材、１１１…電極保護層、１１２…封止材、２００…温度特性補償回路、２０１…同期回路、２１０…ＬＵＴ、２１０ａ…ＬＵＴ、２１０ｂ…ＬＵＴ、２１１…温度センサー、２１２…バッファーアンプ、２１３…論理演算装置、２１４…入力部、２１５…出力部、２１６…リニアライザー、２２０…ＯＰアンプ、２２１…ＯＰアンプ、２２２…抵抗、２２３…抵抗、２２４…抵抗、２０００…パーソナルコンピューター、２００１…電源スイッチ、２００２…キーボード、２０１０…本体部、３０００…携帯電話機、３００１…操作ボタン、３００２…スクロールボタン、４０００…情報携帯端末、４００１…操作ボタン、４００２…電源スイッチ、ＥＶＲ…電子ボリューム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度特性補償回路、温度特性補償回路の調整方法ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度により特性が変動する装置では、特性変動を補償するための温度特性補償回路が必要となる。例えば、液晶装置を例にとると、低温側（例えば０℃）では液晶の粘度が高くなり液晶分子の電界による配向性が低くなる。そのため、配向制御には高い電圧を掛ける必要がある。一方、高温側（例えば８０℃）では、液晶の粘度が低くなり液晶分子の電界による配向性が高くなる。そのため、配向制御には低い電圧を掛ける必要がある。そのため、広い温度範囲で液晶装置の表示品位を保つためには、印加する電圧値を温度毎に調整することが望ましい。
【０００３】
液晶装置の温度特性を補償するための技術としては、特許文献１に記載されているように、温度特性の異なる電圧を出力する複数の電源を備え、上記電源を温度域で切り替えて出力させることで、温度補償に適した電圧を出力するという技術が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５９０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示される方法を用いる場合、電圧源の温度特性が、温度補償を受ける側の温度特性と整合している場合には少ない電源数で温度補償を行うことができるが、電圧源の温度特性が温度補償を受ける側の特性とずれた場合、多数の電圧源を設けて狭い範囲で切り替えて温度補償を行う必要がある。この場合、温度特性の異なる電圧源を多数製造することが必要となるが、温度特性の異なる電圧源を多数製造することは電圧源に用いる回路設計等に関わる工程数の増加に加え、コスト的にも不利になる。加えて、温度補償を受ける側の温度特性が変わった場合（例えば液晶装置であれば、液晶の粘度が若干変わった場合）には、電圧源の構成を見直して新しい特性を備える電圧源を設けることが必要となる。そのため、電圧源の数は、温度補償を受ける側の温度特性に応じて増えていき、設計コストや設計にかかる期間等が増えるという課題がある。また、温度に対して補償電圧が急勾配を持って変動する場合、補償が困難となる課題がある。図１０は、温度に対して補償電圧が急勾配を持って変動する場合の温度補償結果を示すグラフである。このような場合には、上記した手段では限界があり、精密な温度補償が困難になるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる温度特性補償回路は、温度センサーと、前記温度センサーの出力とルックアップテーブルとを参照して制御信号を出力する論理演算装置と、前記制御信号を受けて利得を調整する可変利得装置と、前記可変利得装置に第１信号を入力する入力部と、前記可変利得装置を介して前記第１信号の大きさを調整した第２信号を負荷に出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、温度に対して特性が変動する負荷に対してルックアップテーブルを参照して利得を調整することができる。そのため、特に温度に対して特性が非線形に変動する場合に対しても負荷の温度特性を補償することが可能となる。また、利得を調整して温度補償を行うため、温度により配向性と電圧との対応関係が変化する液晶装置等の温度補償を好適に行うことが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる温度特性補償回路であって、前記ルックアップテーブルは、前記負荷の使用温度範囲外にも温度と利得との関係を示すデータを持ち、かつ利得は、０を超える値を備えていることを特徴とする。
【００１０】
上記した適用例によれば、負荷の使用温度範囲外でも何等かの出力が負荷に伝達される。そのため、ルックアップテーブルの範囲外に負荷の温度が到達した場合でも、演算不能による異常を防止することが可能となる。また、利得が０になると負荷にかかる信号は常に０となり、負荷を正常に機能させることが著しく困難となるが、０を超える値の利得を供給することで、負荷を正常に機能させることが可能となる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる温度特性補償回路であって、前記ルックアップテーブルは、温度信号と前記制御信号との関係を示すものであり、前記温度信号側と前記制御信号側の双方に対してサンプリング点の設定手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記した適用例によれば、負荷の温度特性が急激に変わる場合に、ルックアップテーブルのサンプリング点数を増やすことなく精度を保つことが可能となる。極端な例として、温度変化に対してほぼ垂直に利得が変動する場合、サンプリング点数を増やしても精度を上げることは困難であるが、ほぼ垂直に利得が変動する温度にサンプリング点を設定（移動）することで、サンプリング点の増加を抑えて高い精度の補間を行うことが可能となる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる温度特性補償回路であって、前記ルックアップテーブルは前記温度センサーの出力と、前記制御信号とを処理し、温度と利得との関係に換算した値を備えていることを特徴とする。
【００１４】
上記した適用例によれば、ルックアップテーブルの汎用性を確保することが可能となる。例えば異なる温度特性を持つ温度センサーを用いる場合や、可変利得装置の分解能を変えた場合には、ルックアップテーブルを更新する必要があるが、温度と利得との関係に換算した値を備えたルックアップテーブルを用いることで、当該データを更新することなく用いることが可能となる。
【００１５】
［適用例５］本適用例にかかる温度特性補償回路の調整方法は、温度センサーと、前記温度センサーの出力とルックアップテーブルとを参照して制御信号を出力する論理演算装置と、前記制御信号を受けて利得を調整する可変利得装置と、前記可変利得装置に第１信号を入力する入力部と、前記可変利得装置を介して前記第１信号の利得を調整した第２信号を負荷に出力する出力部と、を備える温度特性補償回路の調整方法であって、前記ルックアップテーブルに、前記負荷の使用温度範囲外にも温度と利得との関係を示すデータを与え、かつ利得は、０を超える値に調整する工程を備えていることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、負荷の使用温度範囲外でも何等かの出力が負荷に伝達される。そのため、ルックアップテーブルの範囲外に負荷の温度が到達した場合でも、演算不能による異常を防止することが可能となる。また、利得が０になると負荷にかかる信号は常に０となり、負荷を正常に機能させることが著しく困難となるが、０を超える値の利得を供給することで、負荷を正常に機能させることが可能となる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる温度特性補償回路の調整方法であって、温度信号と前記制御信号との関係を示す前記ルックアップテーブルを、前記温度信号側と前記制御信号側の双方に対してサンプリング点を設定する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
上記した適用例によれば、負荷の温度特性が急激に変わる場合に、ルックアップテーブルのサンプリング点数を増やすことなく精度を保つことが可能となる。極端な例として、温度変化に対してほぼ垂直に利得が変動する場合、サンプリング点数を増やしても精度を上げることは困難であるが、ほぼ垂直に利得が変動する温度にサンプリング点を設定（移動）することで、サンプリング点の増加を抑えて高い精度の補間を行うことが可能となる。
【００１９】
［適用例７］本適用例にかかる電子機器は、上記した温度特性補償回路、または上記した温度特性補償回路の調整方法を用いて調整された温度特性補償回路を備えることを特徴とする。
【００２０】
これによれば、温度に対して非線形に変動する負荷の特性が補償される。そのため、温度変化に対して特性が安定した電子機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）は、本発明を適用した液晶装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’断面図。
【図３】（ａ）は、液晶装置を駆動する電圧の比例係数を設定する電子ボリュームの値と、温度との関係を示すグラフ、（ｂ）は、当該グラフを形成するためのルックアップテーブル。
【図４】温度特性補償回路の構成を示すブロック図。
【図５】温度特性補償回路の別の構成を示すブロック図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、サンプリング点間で一定の値を出力する補償方法の例を示すグラフ。
【図７】（ａ）は、ＬＵＴの外側を一定値で外挿した場合のグラフ、（ｂ）は、（ａ）のグラフの元データ、（ｃ）は、ＬＵＴの温度データ外に勾配を設けて外挿した場合のグラフ、（ｄ）は、ＬＵＴの温度データ外に勾配を設けて外挿した場合のグラフ、（ｄ）は（ｃ）のグラフの元データ。
【図８】（ａ）は液晶装置の温度特性をプロットした線、（ｂ）は、ＬＵＴの温度データを固定して行った温度補償結果をプロットした線、（ｃ）ＬＵＴの温度データを含めて編集して温度補償した結果をプロットした線。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は液晶装置を搭載した電子機器について説明するための概略図。
【図１０】温度に対して補償電圧が急勾配を持って変動する場合の温度補償結果を示す背景技術を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態：液晶装置に対応させる場合の構成）
以下、第１の実施形態として、図１および２を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施形態は、反射型の液晶装置および透過型の液晶装置のいずれにも適用することができるが、以下の説明では、反射型の液晶装置に本発明を適用した例を説明する。本発明は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式、あるいはＶＡＮ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等、いずれの方式を採用した液晶装置にも適用できる。また、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。さらに、ＴＦＴ（薄膜トランジスター）では、流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。
【００２３】
（電気的構成）
図１は、本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図１に示すように、液晶装置１００は、その中央領域に複数の画素１００ａがマトリクス状に配列された画素領域１０ｂを備えている。液晶装置１００において、素子基板１０と図２に記載される対向基板２０には、画素領域１０ｂの内側で複数本のデータ線６ａおよび複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素スイッチング素子として機能するＴＦＴ３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。ＴＦＴ３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、ＴＦＴ３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。
【００２４】
素子基板１０において、画素領域１０ｂの外側領域には走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１が構成されている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａの一端に電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。そして、液晶装置１００には、データ線駆動回路１０１に温度補償したデータを供給する温度特性補償回路２００が接続されている。そして、温度特性補償回路２００と走査線駆動回路１０４と、に対して同期した信号を出力する同期回路２０１が備えられている。ここで、同期回路２０１には画像情報が入力される。同期回路２０１は温度特性補償回路２００で信号処理を行う際に発生した遅延時間等を補償するものである。温度特性補償回路２００での遅延時間が小さい場合には、同期回路２０１は省略可能である。
【００２５】
各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板２０に形成された共通電極２１と液晶を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に保持容量６０が付加されている。本実施形態では、保持容量６０を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線３ｂが形成されている。
【００２６】
（液晶装置の構成）
図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ’断面図である。画素電極９ａを駆動するＴＦＴ３０や、保持容量６０等については、図１を用いて説明しているため、説明の煩雑化を避けるべく省略する。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶装置１００では、素子基板１０と対向基板２０とが液晶層５０を挟持している。この場合には、液晶層５０は、枠状のシール材１０７の切れ目から、真空雰囲気で液晶を充填することで形成されている。この方法は特に、ライトバルブ等小さな面積の液晶装置１００を作る方法として好適な方法である。液晶を注入し終えた後、封止材１１２によって封止を行い液晶層５０が形成される。ここで、シール材１０７に切れ目を形成せずに、液晶をシール材１０７に囲われた領域に滴下し、素子基板１０と対向基板２０を貼り合わせても良い。液晶層５０は、動作温度により粘性が変化するため、配向方向を変えるための駆動電圧値を、動作温度と対応させて利得を調整し、補償することで、動作温度が変わった場合にも画質を維持することが可能となる。ここで利得とは、減衰させる場合（デシベル表示であれば負の利得）を含んでいる。
【００２７】
シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等を用いた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。本実施形態において、素子基板１０の基体は透光性基板１０ｄであり、対向基板２０の基体も、同様な透光性基板２０ｄである。
【００２８】
素子基板１０において、シール材１０７の外側領域では、素子基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０が備える共通電極ＣＯＭと、対向基板２０が備える共通電極２１と、の間で電気的導通をとるための上下導通材１０９が形成されている。この上下導通材１０９は、ＦＦＳ方式や、ＩＰＳ方式のように素子基板１０側のみで液晶層５０に電界を印加する構造を用いる場合には省略可能である。
【００２９】
素子基板１０には、アルミニウムやアルミニウム合金等といったアルミニウム系材料や、銀や銀合金等といった銀系材料を用いた反射性の画素電極９ａがマトリクス状に形成されている。本実施形態では、画素電極９ａには、上記の金属材料のうち、アルミニウムやアルミニウム合金等といったアルミニウム系材料が用いられている。このような金属を用いる場合、画素電極９ａと斜方蒸着層１８ａとの間に電極保護層１１１を挟むことが好適である。電極保護層１１１としては窒化酸化珪素層や、酸化チタン層を用いることができる。
【００３０】
対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料を用いた額縁１０８が備えられており、その内側が画像表示領域１０ａとされている。対向基板２０には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）層等を用いた共通電極２１が備えられている。なお、対向基板２０に、画素電極９ａの隙間と対向する位置にブラックマトリクスあるいはブラックストライプと称せられる遮光層（図示せず）を形成しても良い。
【００３１】
ここで、画素領域１０ｂには、額縁１０８と重なる領域にダミーの画素が配置される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。
【００３２】
かかる反射型の液晶装置１００においては、対向基板２０の側から入射した光が画素電極９ａで反射して再び、対向基板２０の側から出射される間に液晶層５０によって画素毎に光変調される結果、画像が形成される。ここで、液晶装置１００は、カラー表示装置として用いることができる。この場合、対向基板２０には、カラーフィルター（図示せず）や保護層が形成される。
【００３３】
また、対向基板２０の光入射側の面には、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリー・ホワイトモード／ノーマリー・ブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の向きに配置される。また、液晶装置１００を液晶プロジェクターのＲＧＢ用のライトバルブとして用いた場合、直視型に適用した場合と比べ、光強度が高い状態で使用されることとなる。この場合、配向層として、斜方蒸着層１８ａ，１８ｂを用いることで、ポリイミド等の有機材料にラビング処理を行って得られる配向層を用いる場合と比べ、より長寿命で信頼性の高い液晶装置１００を提供することが可能となる。なお、液晶プロジェクター等の用途に対しては、ダイクロイックミラーにより分光した後、画像情報は再構成されるため、カラーフィルターを用いない場合が多い。
【００３４】
（温度特性補償回路の構成−１）
以下、温度特性補償回路の構成について図面に基づいて説明する。図３（ａ）は、液晶装置を駆動する電圧の比例係数を設定する電子ボリュームの値と、温度との関係を示すグラフ、図３（ｂ）は、当該グラフを形成するためのルックアップテーブル（温度と比例係数との対応関係を示す表：以下ＬＵＴとも表記する）である。ＬＵＴ２１０は、液晶装置１００の温度と比例係数との関係を示したものである。ここで、ＬＵＴ２１０に記されたデータ間は、直線補間を行うことで算出したデータを用いた例について表記している。このグラフに示すように、電子ボリュームＥＶＲ（図４参照）の設定は、高温側で比例係数を下げて減衰量を大きくし、低温側で比例係数を上げて減衰量を小さくしている。このように設定することで、液晶の粘度変動を補償することを可能としている。
【００３５】
図４は、温度特性補償回路の構成を示すブロック図である。温度特性補償回路２００は、可変利得装置としての電子ボリュームＥＶＲ、温度センサー２１１、バッファーアンプ２１２、ＬＵＴ２１０、論理演算装置２１３、入力部２１４、出力部２１５、リニアライザー２１６を含んでいる。
【００３６】
論理演算装置２１３は、例えばゲートアレーにより構成される。温度センサー２１１には、例えばＰＮ接合に順バイアスをかけることで発生する、約−２ｍＶ／ｄｅｇの温度係数を利用して構成される。論理演算装置２１３は温度センサー２１１からの信号を受け温度に換算し、ＬＵＴ２１０を参照して電子ボリュームＥＶＲの減衰率を設定する。ここでは、２５℃の場合について例示する。なお、ここでは液晶装置１００の温度に換算したＬＵＴ２１０を用いているが、これは温度センサー２１１の出力を温度に換算する前のデータを用いてＬＵＴを作成しても良い。この場合、論理演算装置２１３の負荷を下げることが可能となる。
【００３７】
電子ボリュームＥＶＲは、第１信号としての駆動電圧を、駆動電圧と輝度との関係を線形に近づくよう補正（所謂ガンマ補正）するリニアライザー２１６からの信号を受けて、駆動電圧に与える利得（この場合（２５℃）の場合には４８／１００）を調整する。そして、電子ボリュームＥＶＲの出力を安定した状態で液晶装置１００（図１参照）に送るため、インピーダンス変換を行うバッファーアンプ２１２を介して液晶装置１００が備える負荷としてのデータ線駆動回路１０１に第２信号としての画像データ信号を送出する。
【００３８】
ここで、リニアライザー２１６は、温度特性補償回路２００とデータ線駆動回路１０１との間に設置しても良い。また、駆動電圧と輝度との線形性が保たれている場合には省略可能である。また、電子ボリュームＥＶＲの出力インピーダンスが低い場合には、バッファーアンプ２１２は省略可能である。また、論理演算装置２１３にヒステリシス特性を与えることも好適である。ヒステリシスを与えることで、ＬＵＴ２１０のデータ切り替え点近傍（データ切り替えにより発生するノイズレベル範囲内）でのハンチングを避けることが可能となる。
【００３９】
（変形例）
以上、温度特性補償回路の構成について説明したが、これは別の構成を用いても対応可能である。図５は、別の構成を備える温度特性補償回路のブロック図である。上記した実施形態と当該変形例との主な相違点は、電子ボリュームＥＶＲとバッファーアンプ２１２の組み合わせで温度補償する構成に代えて、電子ボリュームＥＶＲにより、ＯＰアンプ２２０の負帰還量を制御することで温度補償を行っている点である。この構成を用いた場合、ＯＰアンプ２２０の位相は反転するため、ＯＰアンプ２２１を用いて再度位相を反転し、元の位相に戻すことで対応させている。なお、ここではＯＰアンプ２２０．２２１を動作させるべく、抵抗２２２，２２３，２２４を用いている。
【００４０】
（第２の実施形態：温度特性補償回路の補間方法と外挿方法）
以下、第２の実施形態について説明する。上記した実施形態では、直線補間を用いた例について説明したが、これは、シンプソン補間やスプライン補間を用いても良い。この場合、より高精度の補間が可能となる。またサンプリング点間で一定の値を出力するようにしても良い。図６（ａ）〜（ｃ）は、サンプリング点間で一定の値を出力する補償方法の例を示すグラフである。この場合、補間計算が不要になるため、論理演算装置２１３の数値処理を容易に行うことが可能となる。図６（ａ）は、温度上側の値を保持する形式のものである。図６（ｂ）は、温度下側の値を保持する形式のものである。図６（ｃ）は、温度上側の値と、温度下側の値とに挟まれる値を保持する形式のものである。図６（ｃ）では、温度上側の値と、温度下側の値との平均値で図示しているが、これは温度上側の値と、温度下側の値とに挟まれる値を保持していれば、平均値に限定する必要はない。
【００４１】
また、負荷としてのデータ線駆動回路１０１を備える液晶装置１００の使用温度範囲を外れた領域に対してＬＵＴが値を持つことも好適である。この場合、設定温度から外れた際にも、ある程度の画質を保持して表示させることが可能となる。この場合、設定温度範囲外ではＬＵＴの設定として、両端の値を延長する等の方法を用いることもできる。図７（ａ）は、ＬＵＴの設定として、両端の値を延長した場合のグラフである。そして、図７（ｂ）は図７（ａ）のグラフの元データとなるＬＵＴ２１０ａである。また、ＬＵＴ２１０の値として、例えば勾配を備えた状態で外挿補間を行うように構成しても良い。この場合は、画質を保った状態で設定温度範囲外での表示が可能となる。なお、高温側の補間として、勾配を備えた状態で外挿した場合、”０”の値が出ることとなるが、”０”の場合表示がなされなくなるため、”０”を超える数値を備えるよう減衰させることが好ましい。”０”が出力された場合、液晶装置１００の画面が消えることとなるため、液晶装置１００は何も表示しなくなる。温度特性補償回路２００に、”０”を超える値を出力させることで何等かの表示がなされるため好適である。図７（ｃ）は、勾配を持って外挿補間を行うよう場合のグラフである。そして、図７（ｄ）は図７（ｃ）のグラフの元データとなるＬＵＴ２１０ｂであるまた、ＬＵＴに設定温度範囲よりも外側に値を入れることに代えて、論理演算装置２１３に、内挿する値が無くなった場合、上記した処理を論理演算装置２１３に行わせるようにして外挿しても良い。図７（ｃ），（ｄ）では、”１”の値を最小値として残している。
【００４２】
なお、本実施形態では、液晶装置を用いた場合の温度特性補償回路の補間方法と外挿方法について説明したが、これは有機エレクトロルミネッセンス装置や、無機エレクトロルミネッセンス装置、中間調を表示する電子ペーパー等に対しても対応可能である。具体的には、ＬＵＴ２１０を上記装置が含んでいる温度依存性を補償しうるように書き換え、ＬＵＴ２１０を参照して温度補償を行い、上記装置に温度補償を行った信号を供給することで対応することができる。
【００４３】
（第３の実施形態：温度特性補償回路の調整方法）
以下、第３の実施形態について図面に基づいて説明する。第２の実施形態との主な相違点は、第２の実施形態ではＬＵＴ２１０の温度データを予め定めておき、当該温度での電子ボリュームＥＶＲの値を調整して補間したのに対し、ＬＵＴ２１０（図４参照）の温度データと、電子ボリュームＥＶＲの値との双方の値を調整して補間する点である。図８の曲線ａは、液晶装置１００の温度係数を示す曲線である。そして、図８の折れ線ｂは、ＬＵＴ２１０の温度データを固定した状態でプロットした線である。そして、図８の折れ線ｃは、双方のデータを書き換え可能として温度補償した状態でプロットした線である。温度データを固定して最適化した結果を細かい点線で示すと、斜線で示された領域分の誤差が残留し、画質の低下を招く。ここで、ＬＵＴ２１０の温度データを書き換えて最適化した結果を荒い点線で示す。具体的には、温度方向のサンプリング点を６５℃から６３℃に修正している。この場合、温度データを固定した場合と同じポイント数で最適化した場合と比べ、液晶装置１００の温度係数との間の誤差面積が小さくなる、即ち、最適化にかける負荷の増加や、論理演算装置２１３（図４参照）の規模を拡張することなく高精度で温度補償を行える温度特性補償回路２００を得ることが可能となる。また、この場合においても第２の実施形態で記載した補間方法や外挿方法を用いることができる。
【００４４】
（第４の実施形態：電子機器）
以下、上記した液晶装置を搭載した電子機器について、図９を参照して説明する。図９（ａ）〜（ｃ）は液晶装置を搭載した電子機器について説明するための概略図である。まず、図９（ａ）に、液晶装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す。パーソナルコンピューター２０００は、液晶装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。図９（ｂ）に、液晶装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての液晶装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、液晶装置１００に表示される画面がスクロールされる。図９（ｃ）に、液晶装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての液晶装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置１００に表示される。
【００４５】
なお、液晶装置１００が搭載される電子機器としては、図９に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のブルーレイレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、液晶装置１００が適用可能である。また、液晶装置１００に代えて、有機ＥＬ装置、電子ペーパー、プロジェクター等に適用し、その状態で、電子機器へ搭載することも好適である。特にカーナビゲーション装置等、広い温度範囲で高い表示品質を保つ用途に対して好適である。
【符号の説明】
【００４６】
３ａ…走査線、３ｂ…容量線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…素子基板、１０ａ…画像表示領域、１０ｂ…画素領域、１０ｄ…透光性基板、１８ａ…斜方蒸着層、２０…対向基板、２０ｄ…透光性基板、２１…共通電極、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、５０ａ…液晶容量、６０…保持容量、１００…液晶装置、１００ａ…画素、１０１…データ線駆動回路、１０２…端子、１０４…走査線駆動回路、１０７…シール材、１０８…額縁、１０９…上下導通材、１１１…電極保護層、１１２…封止材、２００…温度特性補償回路、２０１…同期回路、２１０…ＬＵＴ、２１０ａ…ＬＵＴ、２１０ｂ…ＬＵＴ、２１１…温度センサー、２１２…バッファーアンプ、２１３…論理演算装置、２１４…入力部、２１５…出力部、２１６…リニアライザー、２２０…ＯＰアンプ、２２１…ＯＰアンプ、２２２…抵抗、２２３…抵抗、２２４…抵抗、２０００…パーソナルコンピューター、２００１…電源スイッチ、２００２…キーボード、２０１０…本体部、３０００…携帯電話機、３００１…操作ボタン、３００２…スクロールボタン、４０００…情報携帯端末、４００１…操作ボタン、４００２…電源スイッチ、ＥＶＲ…電子ボリューム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度センサーと、
前記温度センサーの出力とルックアップテーブルとを参照して制御信号を出力する論理演算装置と、
前記制御信号を受けて利得を調整する可変利得装置と、
前記可変利得装置に第１信号を入力する入力部と、
前記可変利得装置を介して前記第１信号の大きさを調整した第２信号を負荷に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項２】
請求項１に記載の温度特性補償回路であって、
前記ルックアップテーブルは、前記負荷の使用温度範囲外にも温度と利得との関係を示すデータを持ち、かつ利得は、０を超える値を備えていることを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の温度特性補償回路であって、
前記ルックアップテーブルは、温度信号と前記制御信号との関係を示すものであり、前記温度信号側と前記制御信号側の双方に対してサンプリング点の設定手段を備えていることを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の温度特性補償回路であって、
前記ルックアップテーブルは前記温度センサーの出力と、前記制御信号とを処理し、温度と利得との関係に換算した値を備えていることを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項５】
温度センサーと、
前記温度センサーの出力とルックアップテーブルとを参照して制御信号を出力する論理演算装置と、
前記制御信号を受けて利得を調整する可変利得装置と、
前記可変利得装置に第１信号を入力する入力部と、
前記可変利得装置を介して前記第１信号の利得を調整した第２信号を負荷に出力する出力部と、
を備える温度特性補償回路の調整方法であって、
前記ルックアップテーブルに、前記負荷の使用温度範囲外にも温度と利得との関係を示すデータを与え、かつ利得は、０を超える値に調整する工程を備えていることを特徴とする温度特性補償回路の調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載の温度特性補償回路の調整方法であって、
温度信号と前記制御信号との関係を示す前記ルックアップテーブルを、前記温度信号側と前記制御信号側の双方に対してサンプリング点を設定する工程を含むことを特徴とする温度特性補償回路の調整方法。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載の温度特性補償回路、または請求項５または６に記載の温度特性補償回路の調整方法を用いて調整された温度特性補償回路を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
温度センサーと、
前記温度センサーの出力とルックアップテーブルとを参照して制御信号を出力する論理演算装置と、
前記制御信号を受けて利得を調整する可変利得装置と、
前記可変利得装置に第１信号を入力する入力部と、
前記可変利得装置を介して前記第１信号の大きさを調整した第２信号を負荷に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項２】
請求項１に記載の温度特性補償回路であって、
前記ルックアップテーブルは、前記負荷の使用温度範囲外にも温度と利得との関係を示すデータを持ち、かつ利得は、０を超える値を備えていることを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の温度特性補償回路であって、
前記ルックアップテーブルは、温度信号と前記制御信号との関係を示すものであり、前記温度信号側と前記制御信号側の双方に対してサンプリング点の設定手段を備えていることを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の温度特性補償回路であって、
前記ルックアップテーブルは前記温度センサーの出力と、前記制御信号とを処理し、温度と利得との関係に換算した値を備えていることを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項５】
温度センサーと、
前記温度センサーの出力とルックアップテーブルとを参照して制御信号を出力する論理演算装置と、
前記制御信号を受けて利得を調整する可変利得装置と、
前記可変利得装置に第１信号を入力する入力部と、
前記可変利得装置を介して前記第１信号の利得を調整した第２信号を負荷に出力する出力部と、
を備える温度特性補償回路の調整方法であって、
前記ルックアップテーブルに、前記負荷の使用温度範囲外にも温度と利得との関係を示すデータを与え、かつ利得は、０を超える値に調整する工程を備えていることを特徴とする温度特性補償回路の調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載の温度特性補償回路の調整方法であって、
温度信号と前記制御信号との関係を示す前記ルックアップテーブルを、前記温度信号側と前記制御信号側の双方に対してサンプリング点を設定する工程を含むことを特徴とする温度特性補償回路の調整方法。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載の温度特性補償回路、または請求項５または６に記載の温度特性補償回路の調整方法を用いて調整された温度特性補償回路を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１２８３３６（Ｐ２０１１−１２８３３６Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６０５３（Ｐ２００９−２８６０５３）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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