JP2004102244A

JP2004102244A - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP2004102244A
Application number: JP2003192555A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Someya; 染矢　隆一; Nobuaki Kabuto; 甲　展明
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2004-04-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve a problem that color tones of displayed images fluctuate by variation of light source emission spectrum when the light source luminance is switched in a liquid crystal display. <P>SOLUTION: This liquid crystal display changes voltage characteristics applied to the liquid crystal according to switching of the light source luminance, and suppresses apparent color tone variation by correcting the color tone fluctuation due to the variation of the light source emission spectrum by a liquid crystal panel part. By this, the light source is practically controlled to improve the function of the liquid crystal display so as to perform a low power consumption operation mode or to increase contrast/brightness adjusting range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶ディスプレイなどの表示装置に係わり、特に光源輝度切換に伴う色度変化の補正を行う液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコン画面をスクリーンに拡大投射してプレゼンテーションする前面投射式の液晶フロントプロジェクタや背面投写式の液晶リアプロジェクタ、デスクトップでパソコン画面のモニタとして使用する直視タイプの液晶ディスプレイモニタなどと液晶表示装置が急速に普及してきており、ブラウン管に次ぐ表示装置としてその地位を確立しつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示デバイスは自発光型でないため画像表示には光源が必要である。
直視タイプの液晶ディスプレイモニタでは光源として蛍光管が用いられており、供給電力制御による光源出力を切り換えて低輝度モードや消費電力抑制モードなどユーザニーズを狙った機能が充実している。
一方、投射タイプの液晶フロントプロジェクタや液晶リアプロジェクタでは、明るい拡大表示画像を得るためメタルハライドランプなどの高輝度光源が用いられているが、寿命短縮と発光スペクトル変動の恐れがあり直視タイプのような光源出力切換はほとんど行なわれていない。
今後、光源制御は液晶表示装置として必須の機能になると考えられるためこの問題は大きい。このうち、寿命短縮については運用手法、すなわち明るさや電力を抑えて表示装置を能力いっぱい使わないようにして光源劣化を少なくする等の手法により克服できるが、発光スペクトル変動については画像の色調を乱すことになり表示装置としては致命的である。
【０００４】
本発明の目的は上記の問題点を解決した液晶表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は光源発光スペクトルの変動による色度変化をパネル部で補正する液晶表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、光源輝度出力切換に応じて液晶印加電圧特性を変えて光源発光スペクトル変動による色調の乱れを液晶パネル部で補正し、見かけ上の色調変化を抑えるようにする。
これにより光源制御が実用化でき、低消費電力運転モードの実行やコントラスト、ブライト調整範囲拡大など液晶表示装置の機能が向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による液晶表示装置の第１実施例を示すブロック図であって、１、２、３は増幅器（ＡＭＰと記す）、４、５、６はクランプ回路（ＤＣと記す）、７、８、９はＡＤ変換器、１０、１１、１２はルックアップテーブル（ＬＵＴと記す）、１３、１４、１５はＤＡ変換器、１７は制御回路、１８はマイコン、１９は光源制御手段、２０は光源、２１は液晶表示デバイスである。
同図において光源制御手段１９は供給電力量を可変するなどして光源２０の輝度出力を変えるもので、マイコン１８により制御される。また、ＬＵＴ１０、１１、１２もマイコン１８によりそのデータが書き換えられるようにしている。
【０００７】
以下、図１の動作を説明する。図において、端子２２、２３、２４に印加されたＲＧＢ（赤、緑、青）の映像信号はそれぞれＡＭＰ１、２、３に入力され、所望のレベルに増幅される。ＤＣ４、５、６では映像信号をクランプし、直流再生を行って映像信号の黒レベルを決めている。ＡＤ変換器７、８、９ではＲＧＢ信号をサンプリングしてディジタルデータに変換する。ＬＵＴ１０、１１、１２では液晶表示デバイス２１の表示特性をブラウン管の表示特性に変換するデータが収められている。すなわち、このＬＵＴ１０、１１、１２によって、端子２２、２３、２４から見た時の表示特性をブラウン管の特性に変換する。このＬＵＴ１０、１１、１２は例えばＳＲＡＭなどのメモリで構成できる。ＤＡ変換器１３、１４、１５は上記ＬＵＴ１０、１１、１２のディジタルデータをアナログ信号に変換し液晶表示デバイス２１を駆動する。なお、液晶表示デバイス２１のタイプによってはディジタル入力対応のものもある。その場合は、ＤＡ変換器１３、１４、１５の変わりにディジタルインタフェース回路（図示せず）を用いればよい。すなわち、パラレルのディジタルデータをシリアルのディジタルデータに変換するインターフェースを用いればよい。この場合、液晶表示デバイス２１はシリアルパラレル変換回路を持っている。
【０００８】
制御回路１７は端子３５、３６から入力される水平同期信号、垂直同期信号に基づき、上記ＤＣ４、５、６のクランプパルス、ＡＤ変換器７、８、９サンプリングパルス、ＬＵＴ１０、１１、１２の制御パルス、ＤＡ変換器１３、１４、１５のクロックパルス、液晶表示デバイス２１のタイミング信号を生成する。
【０００９】
ここで、図２を用いてＬＵＴ１０、１１、１２に収めるデータの内容について説明する。
【００１０】
図２はＬＵＴデータを作成するためのグラフであり、グラフ４０、４１は横軸に入力をディジタル値で示し、縦軸に輝度（ｃｄ／ｍ^２）をしめしており、グラフ４２は入力及び出力をディジタル値で示している。
同図において、グラフ４０は、光源２０の出力が高輝度状態の場合の液晶表示デバイス２１の入力対輝度特性である。また、この時の画面表示でのＲＧＢ色度点、すなわち色度図上でのＲＧＢの色度点を（ｘＲｈ、ｙＲｈ）、（ｘＧｈ、ｙＧｈ）、（ｘＢｈ、ｙＢｈ）とする。
グラフ４１は、上記高輝度状態の表示特性を変換してブラウン管特性を模擬したもので、ガンマ値２．６、白色の色温度９３００°Ｋ＋２７ＭＰＣＤ（ｘ＝２８１、ｙ＝３．１１）となるようにしている。
グラフ４１において、ＲＧＢの比は（数１）、（数２）から求められる。
【００１１】
【数１】

【００１２】
【数２】

【００１３】
まず、（数１）において、ｘ＝２８１、ｙ＝３．１１、Ｙ＝１としてＸ、Ｙ、Ｚを求める。なお、ＲＧＢの比を求めるため、輝度Ｙは単位輝度１とした。次に（数１）で求めたＸ、Ｙ、ＺとＲＧＢ色度点（ｘＲｈ、ｙＲｈ）、（ｘＧｈ、ｙＧｈ）、（ｘＢｈ、ｙＢｈ）を（数２）に代入演算してＲＧＢの比を求める。
【００１４】
このグラフ４１において、Ｂ色の最小値はグラフ４０のＢ色の最小値に一致している。グラフ４１はＬＵＴ１０、１１、１２を介して液晶表示デバイス２１を見たときの入力対輝度の目標特性でもあり、ＬＵＴ１０、１１、１２のデータはグラフ４０の特性をグラフ４１のように変換することにある。　ＬＵＴ１０、１１、１２のデータは次のようにして求める。
グラフ４０とグラフ４１を図２のように並べておき、グラフ４０の入力をグラフ４２の出力に、グラフ４０の入力に対する各色の輝度と同じレベルの輝度を示すグラフ４１の入力レベルをグラフ４２の入力に対応させながらプロットしていくとグラフ４２のような特性ができあがる。これをＬＵＴ１０、１１、１２のデータ内容とする。グラフ４２の入力に対してグラフ４２の出力を液晶表示デバイス２１に供給するとグラフ４１に示すブラウン管の輝度特性を得ることができる。
なお、グラフ４０，４１より明らかなように、Ｒ色、Ｇ色はそれぞれ入力約３０、２０付近で出力０に飽和している。これは、グラフ４０のような液晶表示デバイス２１ではＲ色が約０．７ｃｄ／ｍ^２、Ｇ色が約１．４ｃｄ／ｍ^２が最低輝度でそれ以下は出力できないからである。従って、上記で指定した白色の色温度（ここでは９３００°Ｋ＋２７ＭＰＣＤ）を正確に再現できるのは入力約３０以上の範囲ということになる。
以上のように、ＬＵＴ１０、１１、１２のデータを設定すると光源２０が高輝度状態の時の画像表示は正常に行われることになる。
【００１５】
次に、光源２０の輝度出力を切換えて低輝度状態にした場合について図３を用いて説明する。
図３はＬＵＴデータを作成するためのグラフである。グラフ１４０、１４１は横軸に入力をディジタル値で示し、縦軸に輝度（ｃｄ／ｍ^２）を示している。グラフ１４２はグラフ１４０、１４１を利用して作成されたもので、横軸に入力をディジタル値で示し、縦軸に出力をディジタル値で示している。
光源２０が低輝度状態における液晶表示デバイス２１の入力対輝度特性を図３のグラフ１４０で示す。この場合、画面表示でのＲＧＢ色度点を（ｘＲｌ、ｙＲｌ）、（ｘＧｌ、ｙＧｌ）、（ｘＢｌ、ｙＢｌ）とする。
【００１６】
高輝度状態と同様に（数１）、（数２）を用いてＲＧＢの比を求める。今、ガンマ値２．６、白色の色温度９３００°Ｋ＋２７ＭＰＣＤ（ｘ＝２８１、ｙ＝３．１１）となるようにすると、グラフ１４１が得られる。高輝状態の場合と同様に、低輝度状態のグラフ１４２はグラフ１４０、１４１から得られる。このグラフ１４２が低輝度状態でのＬＵＴ１０、１１、１２のデータになる。なお、作成要領は図２と同様なので説明は省略する。
この結果、光源２０を低輝度状態にした時に生じる色調変化、すなわちＲＧＢ色度点が高輝度状態の（ｘＲｈ、ｙＲｈ）、（ｘＧｈ、ｙＧｈ）、（ｘＢｈ、ｙＢｈ）から低輝度状態の（ｘＲｌ、ｙＲｌ）、（ｘＧｌ、ｙＧｌ）、（ｘＢｌ、ｙＢｌ）に変わるために起こる色調変化はＬＵＴ１０、１１、１２のデータの書き換えで補正され、色の変化は無くなることになる。
以上のようにして、光源輝度切換に応じて液晶印加電圧特性を変えて光源発光スペクトル変動による色調の乱れを液晶パネル部で補正し、見かけ上の色調変化を抑えることができる。
【００１７】
図４は本発明による液晶表示装置の第２実施例を示すブロック図である。図において、２２〜２７は切換手段、２８〜３３はＬＵＴ、１１８はマイコンであり、そのほかのブロックは図１と同じであるため、同じ符号を付けた。
第１実施例では、図２のグラフ４２と図３のグラフ１４２のデータをマイコン１８でＬＵＴ１０、１１、１２に書き込むようにしていたが、本実施例では２系統のＬＵＴ、すなわち高輝度状態のデータを持つＬＵＴと低輝度状態のデータを持つＬＵＴとを設け、光源輝度切換に応じて一方のＬＵＴに切換えるようにする。ＬＵＴ２８、３０、３２には高輝度状態のデータである図２のグラフ４２のデータを書き込み、ＬＵＴ２９、３１、３３には低輝度状態のデータである図３のグラフ１４２のデータを書き込む。マイコン１１８で光源制御手段１９を介して光源２０の輝度を切換えると同時に切換手段２２〜２７を連動して切換える。光源２０が高輝度状態の時はＬＵＴ２８、３０、３２を、光源２０が低輝度状態の時はＬＵＴ２９、３１、３３を切換手段２２〜２７によって選択するようにする。
【００１８】
この結果、第１実施例と同様に光源２０の輝度切換に伴うＲＧＢ色度点の変化による色調変化はＵＴ２８、３０、３２とＬＵＴ２９、３１、３３の切り換えで補正され、色の変化は無くなる。なお、本実施例ではＬＵＴを切換手段２２〜２７で瞬時に切り換えられるので第１実施例のようにＬＵＴデータを書き換える必要がなく、その分マイコン１１８の能力を低くできる。このため、比較的安価なマイコンを使うことができる。
以上のようにして、光源輝度切換に応じて液晶印加電圧特性を変えて光源発光スペクトル変動による色調の乱れを液晶パネル部で補正し、見かけ上の色調変化を抑えることができる。
【００１９】
図５は本発明による液晶表示装置の第３実施例を示すブロック図であって、１０１、１０２、１０３は利得の可変できる可変利得増幅器（ＡＭＰと記す）、１０４、１０５、１０６はクランプレベルの可変できるクランプ回路（ＤＣと記す）、そのほか図４と同じブロックには同じ符号を付けた。
本実施例ではＬＵＴ２８、３０、３２とＬＵＴ２９、３１、３３の切換と連動してＡＭＰ１０１、１０２、１０３の利得、ＤＣ１０４、１０５、１０６のクランプレベルをマイコン２１８で制御するようにした。これによって、光源輝度切換時に生じるコントラスト、輝度（ブライト）レベルの変化を吸収して見かけ上の違和感を無くすことができる。
【００２０】
図６は高輝度状態と低輝度状態の輝度信号の白レベルと黒レベルを示す模式図である。図において、ｄＢは高輝度状態と低輝度状態における黒ベルの差を示し、ｄＷは高輝度状態と低輝度状態における白レベルの差を示す。
まず、高輝度状態から低輝度状態に光源輝度を切換え、色調のずれをＬＵＴ２８、３０、３２からＬＵＴ２９、３１、３３に切換えて補正する。この時、高輝度状態との黒レベル差ｄＢ、白レベル差ｄＷが生じることになる。
マイコン２１８にはこのようなデータが書き込まれているので、ＤＣ１０４、１０５、１０６のクランプレベルをｄＢ分上げるとともに、ＡＭＰ１０１、１０２、１０３の利得をｄＷ分上げて高輝度状態と同じコントラスト、ブライトレベルに戻すようにする。
このようにすると、光源輝度を切換えてもコントラストやブライトレベルは一定に保つことができるようになる。さらに本実施例では光源輝度を変えられるためコントラストやブライトレベルの調整範囲が液晶印加電圧だけを変える場合に比べて広くなるメリットがある。
また、上記のように光源輝度、ＬＵＴ、ＡＭＰ、ＤＣが連動制御されるため、ユーザーにとって見れば、光源輝度の切換など気にすることはなく、コントラストやブライトを上げ下げするだけで好みの映像状態を設定できることになる。
【００２１】
以上のようにしてコントラスト・ブライト調整範囲拡大など液晶表示装置の機能を向上することができる。
【００２２】
図７は本発明による液晶表示装置の第４実施例を示すブロック図でる。図において、４０は光の検出手段であり、そのほか図１と同じブロックには同じ符号を付ける。
本実施例の特徴は、検出手段４０でＲＧＢ各輝度レベルおよび色度点を検出するようにしたことであり、光源２０の輝度変化などに対応して液晶表示デバイス２１の駆動特性を変えている。上記駆動特性例を以下に示す。
【００２３】
第１の例では、検出手段４０で検出したＲＧＢ輝度レベルと色度点を基にマイコン３１８によって、図２、３を使って説明した要領でＬＵＴ１０、１１、１２のデータを求め、そのデータを書き直している。
第２の例では、検出手段４０で検出したＲＧＢ輝度レベルと色度点をマイコン３１８に書き込まれている初期調整状態のそれと比較してその差分を補正したデータを求め、ＬＵＴ１０、１１、１２のデータを書き直している。
第３の例では、検出手段４０で検出したＲＧＢ輝度レベルと色度点をマイコン３１８に書き込まれている初期調整状態のそれと比較してその差分を補正するようＡＭＰ１０１、１０２、１０３、またはＤＣ１０４、１０５、１０６を調整し、映像信号の振幅、または直流レベルを変えている。第３の例において、ＡＭＰ１０１〜１０３及びＤＣ１０４〜１０６を同時に調整してもよい。
これにより、光源の経時劣化に伴う輝度や色調変化までも抑えることができ、液晶表示装置の信頼性を一段と向上することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば光源輝度切換に応じて液晶印加電圧特性を変えて光源発光スペクトル変動による色調の乱れを液晶パネル部で補正し、見かけ上の色調変化を抑えることができる。
したがって、光源制御が実用化でき、低消費電力運転モードの実行やコントラスト・ブライト調整範囲の拡大など液晶表示装置の機能や信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例を示すブロック図である。
【図２】ＬＵＴデータを作成するためのグラフである。
【図３】ＬＵＴデータを作成するためのグラフである。
【図４】本発明による液晶表示装置の第２実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の第３実施例を示すブロック図である。
【図６】高輝度状態と低輝度状態の輝度信号の白レベルと黒レベルを示す模式図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の第４実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、２、３…ＡＭＰ、４、５、６…クランプ回路、７、８、９…ＡＤ変換器、１０、１１、１２、２８、２９、３０、３１、３２、３３…ＬＵＴ、１３、１４、１５…ＤＡ変換器、１７…制御手段、１８、１１８、２１８、３１８…マイコン、１９…光源制御手段、２０…光源、２１…液晶表示デバイス。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device such as a liquid crystal display, and more particularly to a liquid crystal display device that corrects a change in chromaticity due to a change in luminance of a light source.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal display devices such as front projection type liquid crystal front projectors and rear projection type liquid crystal rear projectors that provide projection by enlarging the computer screen onto the screen, and direct-view type liquid crystal display monitors used as personal computer screen monitors on the desktop have been developed. It is spreading rapidly and is establishing its position as a display device after CRT.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the liquid crystal display device is not a self-luminous type, a light source is required for image display.
In a direct-view type liquid crystal display monitor, a fluorescent tube is used as a light source, and a variety of functions aimed at user needs such as a low luminance mode and a power consumption suppression mode by switching a light source output by controlling power supply are provided.
On the other hand, projection-type liquid crystal front projectors and liquid crystal rear projectors use high-intensity light sources such as metal halide lamps to obtain bright enlarged display images. Light source output switching is hardly performed.
This problem is significant because light source control is considered to be an essential function of a liquid crystal display device in the future. Among them, the shortening of the life can be overcome by an operation method, that is, a method of reducing the light source deterioration by suppressing the brightness and the power so that the display device is not used to its full capacity, but the emission spectrum fluctuation disturbs the color tone of the image. This is fatal as a display device.
[0004]
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that solves the above problems.
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which a chromaticity change due to a change in a light source emission spectrum is corrected by a panel unit.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve the above-mentioned object, and corrects a color tone disturbance due to a light source emission spectrum variation in a liquid crystal panel part by changing a liquid crystal applied voltage characteristic in accordance with a light source luminance output switch, thereby obtaining an apparent color tone change. Try to suppress.
As a result, the light source control can be put to practical use, and the functions of the liquid crystal display device such as execution of the low power consumption operation mode and expansion of the contrast and brightness adjustment ranges are improved.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, wherein 1, 2, 3 are amplifiers (denoted as AMP), 4, 5, and 6 are clamp circuits (denoted as DC), 7 , 8, and 9 are AD converters, 10, 11, and 12 are look-up tables (denoted as LUTs), 13, 14, and 15 are DA converters, 17 is a control circuit, 18 is a microcomputer, 19 is light source control means, 20 Denotes a light source and 21 denotes a liquid crystal display device.
In the figure, a light source control means 19 changes the luminance output of the light source 20 by varying the amount of supplied electric power, and is controlled by the microcomputer 18. Further, the data of the

LUTs

10, 11, and 12 is also rewritten by the microcomputer 18.
[0007]
Hereinafter, the operation of FIG. 1 will be described. In the figure, RGB (red, green, blue) video signals applied to

terminals

22, 23, and 24 are input to

AMPs

1, 2, and 3, respectively, and amplified to desired levels. In DC4, DC5, DC6, the video signal is clamped and DC reproduction is performed to determine the black level of the video signal. The

AD converters

7, 8, and 9 sample the RGB signals and convert them into digital data. The

LUTs

10, 11, and 12 store data for converting display characteristics of the liquid crystal display device 21 into display characteristics of a cathode ray tube. That is, the

LUTs

10, 11, and 12 convert the display characteristics as viewed from the

terminals

22, 23, and 24 into the characteristics of a cathode ray tube. The

LUTs

10, 11, and 12 can be configured by a memory such as an SRAM, for example. The D /

A converters

13, 14, and 15 convert the digital data of the

LUTs

10, 11, and 12 into analog signals and drive the liquid crystal display device 21. Some types of the liquid crystal display device 21 are compatible with digital input. In that case, a digital interface circuit (not shown) may be used in place of the

DA converters

13, 14, 15. That is, an interface for converting parallel digital data into serial digital data may be used. In this case, the liquid crystal display device 21 has a serial / parallel conversion circuit.
[0008]
The control circuit 17 controls the clamp pulses of DC4, DC5, DC6, the

AD converters

7, 8, and 9 sampling pulses, and controls the

LUTs

10, 11, and 12, based on the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal input from the

terminals

35 and 36. A pulse, clock pulses of the D /

A converters

13, 14, and 15 and a timing signal of the liquid crystal display device 21 are generated.
[0009]
Here, the contents of the data stored in the

LUTs

10, 11, and 12 will be described with reference to FIG.
[0010]
FIG. 2 is a graph for creating LUT data. Graphs 40 and 41 show digital values of input on the horizontal axis, luminance (cd / m ² ) on the vertical axis, and graph 42 shows input and output. Are represented by digital values.
In the figure, a graph 40 shows the input versus luminance characteristics of the liquid crystal display device 21 when the output of the light source 20 is in a high luminance state. The RGB chromaticity points on the screen display at this time, that is, the RGB chromaticity points on the chromaticity diagram are (xRh, yRh), (xGh, yGh), and (xBh, yBh).
The graph 41 is obtained by converting the display characteristics in the high luminance state to simulate the CRT characteristics. The graph 41 has a gamma value of 2.6 and a white color temperature of 9300 ° K + 27 MPCD (x = 281, y = 3.11). I have to.
In the graph 41, the RGB ratio is obtained from (Equation 1) and (Equation 2).
[0011]
(Equation 1)

[0012]
(Equation 2)

[0013]
First, in (Equation 1), X, Y, and Z are obtained with x = 281, y = 3.11, and Y = 1. Note that the luminance Y was set to unit luminance 1 in order to obtain the RGB ratio. Next, X, Y, Z obtained by (Equation 1) and the RGB chromaticity points (xRh, yRh), (xGh, yGh), (xBh, yBh) are substituted into (Equation 2) to calculate the RGB ratio. Ask.
[0014]
In this graph 41, the minimum value of the B color coincides with the minimum value of the B color in the graph 40. The graph 41 is also a target characteristic of input versus luminance when the liquid crystal display device 21 is viewed through the

LUTs

10, 11, and 12. The data of the

LUTs

10, 11, and 12 are obtained by converting the characteristics of the graph 40 as shown in the graph 41. It is in. The data of the

LUTs

10, 11, and 12 are obtained as follows.
The graph 40 and the graph 41 are arranged as shown in FIG. 2, and the input of the graph 40 is used as the output of the graph 42, and the input level of the graph 41 indicating the same level of luminance as the input of the graph 40 is input to the graph 42. Is plotted while corresponding to the above, a characteristic as shown in a graph 42 is completed. This is the data content of the

LUTs

10, 11, and 12. When the output of the graph 42 is supplied to the liquid crystal display device 21 in response to the input of the graph 42, the luminance characteristics of the CRT shown in the graph 41 can be obtained.
As apparent from the

graphs

40 and 41, the R color and the G color are saturated with the output 0 near the inputs of about 30 and 20, respectively. This is because the liquid crystal display device in 21 R color about 0.7cd ^{/ m} 2, G color about 1.4 cd / ^{m 2,} such as the graph 40 is not outputted below the minimum luminance. Therefore, the range where the input is about 30 or more can accurately reproduce the above-specified white color temperature (here, 9300 ° K + 27 MPCD).
As described above, when the data of the

LUTs

10, 11, and 12 is set, the image display when the light source 20 is in the high brightness state is performed normally.
[0015]
Next, the case where the luminance output of the light source 20 is switched to the low luminance state will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a graph for creating LUT data. In the

graphs

140 and 141, the horizontal axis indicates the input by a digital value, and the vertical axis indicates the luminance (cd / m ² ). The graph 142 is created by using the

graphs

140 and 141. The horizontal axis indicates inputs by digital values, and the vertical axis indicates outputs by digital values.
A graph 140 in FIG. 3 shows an input-luminance characteristic of the liquid crystal display device 21 when the light source 20 is in a low luminance state. In this case, the RGB chromaticity points on the screen display are (xRl, yRl), (xGl, yGl), and (xBl, yBl).
[0016]
The RGB ratio is obtained using (Equation 1) and (Equation 2) as in the high luminance state. If the gamma value is set to 2.6 and the white color temperature is set to 9300 ° K + 27 MPCD (x = 281, y = 3.11), a graph 141 is obtained. As in the case of the high-brightness state, the graph 142 in the low-luminance state is obtained from the

graphs

140 and 141. The graph 142 becomes the data of the

LUTs

10, 11, and 12 in the low luminance state. Note that the creation procedure is the same as that in FIG.
As a result, the color tone change that occurs when the light source 20 is set to the low luminance state, that is, the RGB chromaticity point changes from (xRh, yRh), (xGh, yGh), (xBh, yBh) in the high luminance state to (xRl) in the low luminance state. , YRl), (xGl, yGl), and (xBl, yBl) are corrected by rewriting the data in the

LUTs

10, 11, and 12, and the color change is eliminated.
As described above, the liquid crystal applied voltage characteristic is changed in accordance with the switching of the light source luminance, the color tone disturbance due to the light source emission spectrum fluctuation is corrected in the liquid crystal panel section, and the apparent color tone change can be suppressed.
[0017]
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, 22 to 27 are switching means, 28 to 33 are LUTs, 118 is a microcomputer, and other blocks are the same as those in FIG.
In the first embodiment, the data of the graph 42 of FIG. 2 and the data of the graph 142 of FIG. 3 are written into the

LUTs

10, 11, and 12 by the microcomputer 18, but in the present embodiment, two systems of LUTs, An LUT having data and an LUT having data in a low luminance state are provided, and the LUT is switched to one of the LUTs in accordance with the light source luminance switching. The

LUTs

28, 30, and 32 write the data of the graph 42 in FIG. 2 which is the data in the high luminance state, and the

LUTs

29, 31, and 33 write the data of the graph 142 in FIG. 3 which is the data in the low luminance state. The microcomputer 118 switches the brightness of the light source 20 via the light source control means 19 and simultaneously switches the switching means 22 to 27 in conjunction. When the light source 20 is in the high luminance state, the

LUTs

28, 30, and 32 are selected by the switching means 22 to 27, and when the light source 20 is in the low luminance state, the

LUTs

29, 31, and 33 are selected.
[0018]
As a result, similarly to the first embodiment, the change in the color tone due to the change in the RGB chromaticity point accompanying the change in the luminance of the light source 20 is corrected by switching between the

UTs

28, 30, 32 and the

LUTs

29, 31, 33, and the color change is eliminated. In this embodiment, since the LUT can be instantaneously switched by the switching means 22 to 27, there is no need to rewrite the LUT data as in the first embodiment, and the performance of the microcomputer 118 can be reduced accordingly. Therefore, a relatively inexpensive microcomputer can be used.
As described above, the liquid crystal applied voltage characteristic is changed in accordance with the switching of the light source luminance, the color tone disturbance due to the light source emission spectrum fluctuation is corrected in the liquid crystal panel section, and the apparent color tone change can be suppressed.
[0019]
FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, wherein

reference numerals

101, 102, and 103 denote variable gain amplifiers (hereinafter, referred to as AMPs) having variable gains, and

reference numerals

104, 105, and 106 denote clamp levels. A variable clamp circuit (denoted as DC) and the same blocks as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
In this embodiment, the microcomputer 218 controls the gains of the

AMPs

101, 102, and 103 and the clamp levels of the

DCs

104, 105, and 106 in conjunction with the switching of the

LUTs

28, 30, and 32 and the

LUTs

29, 31, and 33. As a result, it is possible to absorb a change in contrast and brightness (bright) level generated when the brightness of the light source is switched, and eliminate an apparent unnaturalness.
[0020]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the white level and the black level of the luminance signal in the high luminance state and the low luminance state. In the figure, dB indicates a difference between black bells in the high luminance state and the low luminance state, and dW indicates a white level difference between the high luminance state and the low luminance state.
First, the light source luminance is switched from the high luminance state to the low luminance state, and the color tone deviation is corrected by switching from the

LUTs

28, 30, 32 to the

LUTs

29, 31, 33. At this time, a black level difference dB and a white level difference dW from the high luminance state occur.
Since such data is written in the microcomputer 218, the clamp levels of the

DCs

104, 105, and 106 are increased by dB and the gains of the

AMPs

101, 102, and 103 are increased by dB and the same contrast and bright level as those in the high brightness state are obtained. To return to.
By doing so, the contrast and the brightness level can be kept constant even when the light source luminance is switched. Further, in this embodiment, since the luminance of the light source can be changed, there is a merit that the adjustment range of the contrast and the brightness level is wider than when only the liquid crystal applied voltage is changed.
In addition, since the light source luminance, LUT, AMP, and DC are interlocked and controlled as described above, the user does not have to worry about switching the light source luminance, but simply raises and lowers the contrast and brightness to obtain the desired image state. Can be set.
[0021]
As described above, functions of the liquid crystal display device such as expansion of the contrast / brightness adjustment range can be improved.
[0022]
FIG. 7 is a block diagram showing a fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, reference numeral 40 denotes light detecting means, and the same blocks as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
The feature of this embodiment is that the detection means 40 detects each of the RGB luminance levels and chromaticity points, and changes the driving characteristics of the liquid crystal display device 21 in response to a change in the luminance of the light source 20 or the like. . The following is an example of the driving characteristics.
[0023]
In the first example, based on the RGB luminance level and the chromaticity point detected by the detecting means 40, the microcomputer 318 obtains the data of the

LUTs

10, 11, and 12 in the manner described with reference to FIGS. Rewritten.
In the second example, the RGB luminance level and the chromaticity point detected by the detecting means 40 are compared with those in the initial adjustment state written in the microcomputer 318 to obtain data in which the difference is corrected, and the

LUT

10, 11, 12 The data has been rewritten.
In the third example, the

AMP

101, 102, 103 or DC 104, which compares the RGB luminance level and the chromaticity point detected by the detection means 40 with those in the initial adjustment state written in the microcomputer 318 to correct the difference. By adjusting 105 and 106, the amplitude of the video signal or the DC level is changed. In the third example, the AMPs 101 to 103 and the DCs 104 to 106 may be adjusted simultaneously.
Thereby, it is possible to suppress the change in luminance and color tone due to the deterioration with time of the light source, and it is possible to further improve the reliability of the liquid crystal display device.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the liquid crystal applied voltage characteristic is changed in accordance with the switching of the light source luminance, the color tone disturbance due to the light source emission spectrum fluctuation is corrected in the liquid crystal panel unit, and the apparent color tone change can be suppressed. .
Therefore, the light source control can be put to practical use, and the function and reliability of the liquid crystal display device such as execution of the low power consumption operation mode and expansion of the contrast / brightness adjustment range can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a graph for creating LUT data.
FIG. 3 is a graph for creating LUT data.
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a white level and a black level of a luminance signal in a high luminance state and a low luminance state.
FIG. 7 is a block diagram showing a fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3... AMP, 4, 5, 6... Clamp circuit, 7, 8, 9... AD converter, 10, 11, 12, 28, 29, 30, 31, 32, 33. , 15 DA converter, 17 control means, 18, 118, 218, 318 microcomputer, 19 light source control means, 20 light source, 21 liquid crystal display device.

Claims

入力対出力輝度特性の変換手段を具備する液晶表示装置において、
光源輝度の切換と連動して該変換手段の入力対出力輝度特性を変えることを特徴とする液晶表示装置。In a liquid crystal display device having a conversion means for input-to-output luminance characteristics,
A liquid crystal display device characterized by changing an input-to-output luminance characteristic of the conversion means in conjunction with switching of light source luminance.

入力対出力輝度特性の変換手段を複数具備する液晶表示装置において、
光源輝度の切換と連動して該複数の変換手段を切換えることを特徴とする液晶表示装置。In a liquid crystal display device having a plurality of input-output luminance characteristic conversion means,
A liquid crystal display device, wherein the plurality of conversion means are switched in conjunction with switching of light source luminance.

入力対出力輝度特性の変換手段を具備する液晶表示装置において、
光源輝度の切換と連動して該変換手段の入力対出力輝度特性を変え、映像信号振幅を制御することを特徴とする液晶表示装置。In a liquid crystal display device having a conversion means for input-to-output luminance characteristics,
A liquid crystal display device which changes an input-to-output luminance characteristic of the conversion means in conjunction with switching of a light source luminance to control a video signal amplitude.

入力対出力輝度特性の変換手段を具備する液晶表示装置において、
光源輝度の切換と連動して該変換手段の入力対出力輝度特性を変え、映像信号直流レベルを制御することを特徴とする液晶表示装置In a liquid crystal display device having a conversion means for input-to-output luminance characteristics,
A liquid crystal display device which changes an input-to-output luminance characteristic of said conversion means in conjunction with switching of a light source luminance to control a video signal DC level.

入力対出力輝度特性の変換手段とＲＧＢ光検出手段を具備する液晶表示装置において、
該ＲＧＢ光検出手段で検出した情報に基づき、該変換手段の入力対出力輝度特性を変えることを特徴とする液晶表示装置。In a liquid crystal display device including a conversion unit for input versus output luminance characteristics and an RGB light detection unit,
A liquid crystal display device wherein the input-to-output luminance characteristic of the conversion means is changed based on information detected by the RGB light detection means.

液晶表示デバイスと、該液晶表示デバイスの光源と、該光源の輝度を制御する光源制御手段と、入力対出力輝度特性の変換手段とから構成され、該光源制御手段によって、該光源の輝度を変化させたとき、該入出力輝度特性の変換手段の入出力特性を変化させて該液晶表示デバイスに供給することを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device; a light source of the liquid crystal display device; light source control means for controlling the luminance of the light source; and a conversion means for input-to-output luminance characteristics, and the luminance of the light source is changed by the light source control means. A liquid crystal display device wherein the input / output characteristics of the input / output luminance characteristics conversion means are changed and supplied to the liquid crystal display device when the operation is performed.

請求項６記載の液晶表示装置において、該変換手段はルックアップテーブルとマイコンとから構成され、該光源の輝度の変化に応じて、該マイコンに書き込まれた複数の入力対出力輝度特性の一つを該ルックアップテーブルに書き込むことを特徴とする液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein said conversion means comprises a look-up table and a microcomputer, and one of a plurality of input-to-output luminance characteristics written in said microcomputer according to a change in luminance of said light source. Is written in the look-up table.

請求項６記載の液晶表示装置において、該変換手段は第１、第２のルックアップテーブルから構成され、該第１のルックアップテーブルには第１の入力対出力輝度特性が記憶されており、該第２のルックアップテーブルには第２の入力対出力特性が記憶されており、該光源の輝度の切換に応じて該第１及び該第２のルックアップテーブルの一方のテーブルの出力で該液晶表示デバイスを制御することを特徴とする液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein said conversion means comprises first and second look-up tables, wherein said first look-up table stores a first input-to-output luminance characteristic, A second input-output characteristic is stored in the second look-up table, and the output of one of the first and second look-up tables is used as an output of one of the first and second look-up tables in accordance with a change in luminance of the light source. A liquid crystal display device for controlling a liquid crystal display device.

請求項６記載の液晶表示装置において、該液晶表示デバイスの出力光を検出する光検出手段を設け、該光検出手段の検出結果を該入力対出力輝度特性の変換手段に供給し、該変換手段の入力対出力輝度特性を変化させることを特徴とする液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 6, further comprising: light detecting means for detecting output light of the liquid crystal display device, and supplying a detection result of the light detecting means to the input / output luminance characteristic converting means. A liquid crystal display device characterized by changing an input-to-output luminance characteristic of the liquid crystal display.

請求項８記載の液晶表示装置において、映像信号を増幅する可変利得増幅器を設け、該変換器の切換に応じて、該可変利得増幅器の利得レベルを制御することを特徴する液晶表示装置。9. The liquid crystal display device according to claim 8, further comprising a variable gain amplifier for amplifying a video signal, wherein a gain level of the variable gain amplifier is controlled according to switching of the converter.

請求項８記載の液晶表示装置において、映像信号の直流レベルを制御する可変クランプ回路を設け、該変換器の切換に応じて、該可変クランプ回路のクランプレベルを制御することを特徴する液晶表示装置。9. The liquid crystal display device according to claim 8, further comprising a variable clamp circuit for controlling a DC level of a video signal, wherein the clamp level of the variable clamp circuit is controlled in accordance with switching of the converter. .