CN1321961A - 调制电路以及采用该电路的图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于输出一个根据输入数据的值、以预定的周期调制了的脉冲信号的调制电路,其包括:一个时钟脉冲发生电路,用于产生并输出第一时钟脉冲,该时钟脉冲的频率以所述预定的周期变化;一个时钟脉冲计数电路,用于接受所述第一时钟脉冲,在所述预定周期的起始阶段,从一个预定初始值开始对第一时钟脉冲进行计数,并输出一个时钟脉冲计数值;以及,一个脉冲信号输出电路,用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较,在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近,反转所述脉冲信号的电平。

Description

调制电路以及采用该电路的图像显示装置
本发明涉及一种用以输出一个根据输入数据的值、以预定的周期调制了的脉冲信号的调制电路，以及采用该调制电路的图像显示装置。更具体地说，涉及一种发光二极管(LED)的驱动信号的调制电路，以及采用该调制电路的图像显示装置。
自从蓝色LED发明之后，利用LED通过发射三种基本颜色的像素来形成图像的LED彩色显示装置得到了广泛的应用。具有高度耐用性的LED可以半永久性地使用，因此，对于长期户外使用来说是最为理想的。因此，LED被广泛地应用于在体育场馆和重大场合的大尺寸显示装置中，以及应用于在建筑物的侧壁和火车站内的信息显示板或广告中。近年来，随着蓝色LED亮度的增大和成本的降低，这类LED彩色显示装置得到了迅速的推广。
图1示出了构成LED显示装置的一个像素的LED的驱动电路。
在图1中，参考数字100表示驱动电路，200表示LED。此外，Spx表示提供给单个像素的视频信号，Id表示流过LED 200的电流。
驱动电路100根据视频信号Spx而向LED 200输出一个电流，LED 200根据所提供的电流而发光。LED显示装置所包括的由图1所示的驱动电路100和LED 200组成的电路的数目完全等于像素的数目。通过根据提供给像素的视频信号Spx来确定像素的LED的发光亮度，观看屏幕的人便能够识别出图像。提供给每一个像素的视频信号Spx通常是以由一定数目的比特组成的数字数值的方式输入到驱动电路100的。
图2是流过图1所示的LED 200的电流的波形。
在图2中，纵坐标以相对值表示流过LED 200的电流，横坐标以相对值表示时间。此外，Ipulse表示流过LED的脉冲型电流的波形的峰值，tw表示脉冲部分的时间宽度，T表示波形的周期。
如图2所示，流过构成LED显示装置的一个像素的LED的电流具有周期性脉冲波形。LED的亮度是通过脉冲宽度调制以使脉冲宽度tw可变来加以控制的。
从理论上说，流过LED的电流是直流电流。可以根据视频信号Spx来改变电流值，从而调节亮度，但是在这种情况下，必须通过驱动电路来精细地控制电流值。这样做的问题在于，用以进行这一控制的电路导致元件数量的增加。调整时间比调整电流值更为容易些，因此，一般采用诸如图2的电流波形所示之类的脉冲宽度调制系统。
由于人体感观的特性，如果照明光的闪烁时间小于1/60秒，则被认为是一种恒定的照明。因此，即使采用图2所示波形的电流来驱动LED，如果电流的周期T短于上述时间，则LED的闪烁光就会被人们认为是恒定的光照射。此外，一般说来，被人感受到的LED的亮度大小与平均时间里流过LED的电流是成正比的。因此，亮度与脉冲电流的能率(duty)成正比地变化。
然而，输入到LED显示装置的视频信号的电平为了与阴极射线管(CRT)的亮度特性相匹配是预先标准化了的。如果将这样的视频信号原样不动地输入到LED，则会由于LED的亮度特性不同于CRT像素的亮度特性而导致如下问题。
图3示出了LED和CRT像素的亮度与输入信号的电平之间的关系。
在图3中，纵座标以相对值表示LED或CRT像素的亮度，横座标以相对值表示输入到LED或CRT像素的信号电平。曲线A和B分别表示CRT像素和LED的亮度特性。
应当注意的是，对于CRT像素的亮度特性A来说，信号的电平是以电压来表示的，而对于LED的亮度特性来说，信号的电平是以流过LED的电流来表示的。
如图3所示，LED的亮度与信号电平之间具有线性关系，而CRT像素的亮度与信号电平之间具有非线性关系。一般而言，CRT像素的亮度与视频信号的电压值的2.2次方成正比。如果将一与标准化了的、以便与上述特性相匹配的视频信号成正比的电流直接供应给LED，则LED在光的低输出区域内会比CRT像素更亮，而在光的高的输出区域内就会比CRT像素更暗。因此，由这样的像素所形成的图像在明亮部分与黑暗部分的亮度比率就会不同于原始图像，从而导致从观看者来看不够自然。
为了解决这一问题，在已有的LED显示装置中，是把一个用以消除因上述视频信号的亮度特性所产生的影响的校正信号作为上述的视频信号Spx输入给驱动电路100。尤其是，例如，当用一为了与CRT像素(其发光亮度与输入信号电平的2.2次方成正比)相匹配而产生的视频信号来驱动具有线性亮度特性的LED时，需产生一个与该视频信号的2.2次方成正比的信号，以便驱动LED。
总结本发明需要解决的问题，如果原始视频信号的比特长度不够大，那么，在原始视频信号的值较小的区域中，通过将这一数字化的图像数据提升到2.2次方所获得的二进制数据不可能表示出信号值的细微变化。换句话说，如果经过数字化的视频信号的比特长度较小，在低亮度区域中的灰度等级就会比较粗糙，从而导致不自然的图像。为了消除上述缺点，需要增大视频信号的比特长度。特别是，在已知的LED显示装置中，需要产生比特长度为12至16位的视频信号，以再现在CRT情况下采用比特长度为8位的视频信号所表示的图像。如果以这种方式增大视频信号的比特长度，那么，用以驱动LED的脉冲宽度调制电路的比特长度也需要增大，从而使整个电路尺寸变得更大，并且加大了成本和所消耗的电能。
此外，图2所示的脉冲波形通常是通过计数起时间基准作用的时钟脉冲信号而产生的。增大视频信号的比特长度意味着以数倍的程度增大对时钟脉冲信号的计数次数，这样，当采用具有相同频率的时钟脉冲信号时，脉冲宽度调制的周期T就会变长。例如，当产生和调制12比特脉冲宽度的视频信号，也就是比8比特视频信号长4个比特的视频信号时，将它们与具有相同频率的时钟脉冲信号相比较，脉冲宽度调制的周期T变成是8比特视频信号时的16倍。由于脉冲宽度调制的周期T是采用上面所述的人体感官特性来设定的，如果该周期过长，就会产生人眼所能感觉到的光闪烁，图像就会变得难以观看。此外，与CRT相比，LED显示装置中的这种闪烁具有更容易被人眼看到的特点，因此，脉冲宽度调制的周期T要比通常的更新率的高若干倍，例如1/50秒。
为了增大视频信号的比特长度并缩短脉冲宽度调制的周期T，增大脉冲宽度调制电路中所采用的时钟脉冲信号的频率即可，但是，这样具有增大电路所消耗的电能的缺点。此外，由于难以将目前为10—20MHZ的时钟脉冲频率进一步增大10或者更多倍，因此，增大时钟脉冲信号的频率受到限制。
本发明的目的是提供一种调制电路，用以输出一个脉冲信号，该脉冲信号的脉冲长度是根据输入数据的值调制了的，该调制电路能够设定输入数据与脉冲长度之间的关系，以与预定的特性相匹配，而不需要增大输入数据的比特长度或者对输入数据进行诸如校正之类的处理，以及提供一种采用这种调制电路的图像显示装置。
为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供一种用以输出一个根据输入数据的值、以预定的周期予以调制的脉冲信号的调制电路，其包括：时钟脉冲发生电路，用以产生和输出其频率以预定的周期发生变化的第一时钟脉冲；时钟脉冲计数电路，用以接受所述第一时钟脉冲，在所述预定周期的起始阶段，从一个预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并输出一个时钟脉冲计数值；脉冲信号输出电路，用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较，在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转所述脉冲信号的电平。
根据本发明的调制电路，时钟脉冲发生电路所产生的第一时钟脉冲的频率可以以预定的周期变化。在时钟脉冲计数电路中，在预定周期的起始阶段，从一个预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，计数结果作为时钟脉冲计数值输出。在脉冲信号输出电路中，把时钟脉冲计数值和输入数据的值的大小进行比较，并且，在时钟脉冲计数值和输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，将脉冲信号输出电路输出的脉冲信号的电平反转。
时钟脉冲发生电路最好包括：分频设定电路，用于输出一个分频设定信号，该分频设定信号的值以预定的周期产生变化；预定标器(prescaler)，用于接受第二时钟脉冲和前述分频设定信号，以与分频设定信号相适应的一个分频数对所述第二时钟脉冲进行分频，并输出所述第一时钟脉冲。
根据本发明的具有上述构成的调制电路，在分频设定电路中产生和输出一个分频设定信号，其大小以预定的周期发生变化。在预定标器中，以与所述分频设定信号相适应的一个分频数对第二时钟脉冲进行分频，并将经过分频的信号作为第一时钟脉冲予以输出。因此，第一时钟脉冲的周期根据分频设定信号的值、以预定的周期发生变化。
时钟脉冲发生电路最好包括：分频设定电路，用于输出一个分频设定信号，该分频设定信号的值以预定的周期产生变化；预定标器，用于接受第一时钟脉冲和所述分频设定信号，以与所述分频设定信号相适应的一个分频数对所述第一时钟脉冲进行分频，并输出一个反馈信号；相位比较电路，用于检测第二时钟脉冲与反馈信号之间的相位差，并根据相关的相位差输出一个相位差信号；振荡电路，用于输出一个具有与所述相位差信号的电平相适应的周期的第一时钟脉冲。
根据本发明的具有上述构成的调制电路，在相位比较电路中检测第二时钟脉冲和反馈信号之间的相位差，产生并输出一个其电平与相关的相位差相适应的相位差信号。此后，将这一相位差信号输入到振荡电路，在振荡电路中产生并输出第一时钟脉冲，该时钟脉冲的周期由相位差信号的电平来确定。此外，第一时钟脉冲被输入到预定标器，予以分频，并作为周期信号输入到相位比较电路。预定标器的分频数可以由分频设定电路产生的分频设定信号来改变。分频设定信号作为一个信号由分频设定电路产生，并以预定的周期产生变化。
时钟脉冲发生电路最好包括：分频电路，用于以一个预定的分频数对第一时钟脉冲进行分频，并输出一个经过分频的信号；相位比较电路，用于检测具有预定周期的脉冲周期信号以及所述经过分频的信号之间的相位差，并输出一个其电平与该相位差相适应的相位差信号；可变时钟脉冲周期电路，用于输出一个可变时钟脉冲周期信号，该信号的电平以预定周期产生变化；振荡电路，用于输出具有一与所述可变时钟脉冲周期信号和所述相位差信号的电平之和相适应的周期的第一时钟脉冲。
根据本发明的具有上述构成的调制电路，在分频电路中，以预定的分频数对第一时钟脉冲进行分频，并输出经过分频的信号。在相位比较电路中检测经过分频的信号与具有预定周期的脉冲周期信号之间的相位差，产生并输出一个相位差信号，该信号的电平与相关的相位差相适应。另一方面，在可变时钟脉冲周期电路中产生可变时钟脉冲周期信号，该信号的电平以预定的周期产生变化。将时钟脉冲周期信号和相位差信号输入到振荡电路。在振荡电路中，产生并输出第一时钟脉冲，该时钟脉冲的周期由时钟脉冲周期信号和相位差信号的电平之和来确定。因此，第一时钟脉冲的周期根据时钟脉冲周期信号的电平、以预定的周期产生变化。
根据本发明的第二个方面，提供一种调制电路，用于输出一个根据输入数据的值、以预定的周期调制了的脉冲信号，其包括：时钟脉冲发生电路，用于产生和输出第一时钟脉冲，该第一时钟脉冲的频率与所述输入数据的数值相适应；时钟脉冲计数电路，用于接受第一时钟脉冲，在所述预定周期的起始阶段，从一个预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并输出一个时钟脉冲计数值；脉冲信号输出电路，用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较，在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转所述脉冲信号的电平。
根据本发明的具有上述构成的调制电路，把时钟脉冲发生电路所产生的第一时钟脉冲按照输入数据的值予以设定。在时钟脉冲计数电路中，在预定周期的起始阶段，从预定的初始值开始对第一时钟脉冲进计数，并将计数结果作为计数值予以输出。在脉冲信号输出电路中对时钟脉冲计数值和输入数据的值的大小进行比较，并在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转由脉冲信号输出电路所输出的脉冲信号的电平。
根据本发明的第三个方面，提供一种具有一个用来接受根据输入数据的值调制了的脉冲信号并发射出亮度与所述脉冲信号的电平相一致的光的发光元件的图像显示装置，该装置包括：时钟脉冲发生电路，用于产生和输出第一时钟脉冲，该时钟脉冲的频率以预定的周期变化；时钟脉冲计数电路，用于接受所述第一时钟脉冲，在所述预定周期的起始阶段，从一个预定初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并输出一个时钟脉冲计数值；脉冲信号输出电路，用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较，在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转所述脉冲信号的电平。
根据本发明的具有上述构成的图像显示装置，在时钟脉冲发生电路中产生的第一时钟脉冲的频率以预定的周期产生变化。在时钟脉冲计数电路中，在预定周期的起始阶段，从预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并把计数结果作为时钟脉冲计数值予以输出。在脉冲信号输出电路中对时钟脉冲计数值和输入数据的值的大小进行比较，并在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转由脉冲信号输出电路所输出的脉冲信号的电平。接受脉冲信号的发光元件发射出亮度与脉冲信号的电平对应的光。
时钟脉冲发生电路最好包括：分频设定电路，用于输出一个分频设定信号，该分频设定信号的值以预定周期产生变化；预定标器，用于接受第二时钟脉冲和分频设定信号，以与所述分频设定信号相适应的一个分频数对第二时钟脉冲进行分频，并输出所述第一时钟脉冲。
根据本发明的具有上述构成的图像显示装置，在分频设定电路中产生并输出一个分频设定信号，该信号的值以预定周期产生变化。在预定标器中，以与分频设定信号相适应的一个预定的分频数对第二时钟脉冲进行分频，把经过分频的信号作为第一时钟脉冲予以输出。因此，第一时钟脉冲的周期根据分频设定信号的值，以预定的周期产生变化。
时钟脉冲发生电路最好包括：分频设定电路，用于输出一个分频设定信号，该分频设定信号的值以预定周期产生变化；预定标器，用于接受第一时钟脉冲和分频设定信号，并输出一个通过以与分频设定信号相适应的分频数对第一时钟脉冲进行分频所获得反馈信号；相位比较电路，用于检测第二时钟脉冲与反馈信号之间的相位差，并输出一个大小取决于相关的相位差的相位差信号；振荡电路，用于输出所述第一时钟脉冲，该时钟脉冲的周期根据所述相位差信号的电平而定。
根据本发明的具有上述构成的图像显示装置，在相位比较电路中对第二时钟脉冲和反馈信号之间的相位差进行检测，产生并输出一个相位差信号，该相位差信号的电平由相位差来决定。此后，该相位差信号被输入到振荡电路，在该振荡电路中产生并输出第一时钟脉冲，该第一时钟脉冲的周期由相位差信号的电平来确定。此外，第一时钟脉冲被输入到预定标器，进行分频，并作为周期信号输入到相位比较电路。预定标器的分频数由分频设定电路产生的分频设定信号来改变。分频设定信号由分频设定电路产生，并以预定的周期变化。因此，第一时钟脉冲的周期可以根据分频设定信号的值，以预定的周期产生变化。
时钟脉冲发生电路最好包括：分频电路，用于以预定的分频数对第一时钟脉冲进行分频，并输出一个经过分频的信号；相位比较电路，用于检测具有预定周期的脉冲周期信号和经过分频的信号之间的相位差，并输出一个相位差信号，该相位差信号的电平由相关的相位差而定；振荡电路，用于输出第一时钟脉冲，该第一时钟脉冲的周期由可变时钟周期信号与相位差信号的电平之和来确定。
根据本发明的具有上述构成的图像显示装置，在分频电路中，以预定的分频数对第一时钟脉冲进行分频，产生并输出经过分频的信号。在相位比较电路中检测经过分频的信号和具有预定周期的脉冲周期信号之间的相位差，产生并输出相位差信号，该信号的电平与所述相位差相适应。另一方面，在可变时钟脉冲周期电路中产生一个其电平以预定周期发生变化的可变时钟脉冲周期信号，并将该时钟脉冲周期信号以及相位差信号输入到振荡电路。在振荡电路中，产生并输出第一时钟脉冲，该第一时钟脉冲的周期与时钟脉冲周期信号与相位差信号的电平之和相适应。因此，第一时钟脉冲的周期可根据时钟脉冲信号的电平、以预定的周期发生变化。
根据本发明的第四个方面，提供一种图像显示装置，该图像显示装置具有一个用以接受按照输入数据的值进行了调制的脉冲信号并发射出亮度与所述脉冲信号的电平相适应的光的发光元件；一个时钟脉冲发生电路，用于产生和输出第一时钟脉冲，该第一时钟脉冲的频率与所述输入数据的值相适应；一个时钟脉冲计数电路，用于接受所述第一时钟脉冲，在所述预定周期的起始阶段，从一个预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并输出一个时钟脉冲计数值；脉冲信号输出电路，用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较，并在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转所述脉冲信号的电平。
根据本发明的具有上述构成的图像显示装置，由时钟脉冲发生电路所产生的第一时钟脉冲根据输入数据的值予以设定。在时钟脉冲计数电路中，在预定周期的起始阶段，从预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，相关的计数结果作为计数值予以输出。在脉冲信号输出电路中对时钟脉冲计数值与输入数据的值的大小进行比较，在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转由脉冲信号输出电路输出的脉冲信号的电平。接受输入到其中的脉冲信号的发光元件发射出亮度对应于脉冲信号的电平的光。
通过下面结合附图进行的说明，本发明的上述和其他目的和特点将变得更为清楚，其中：
图1示出了组成LED显示装置的一个像素的LED的驱动电路；
图2示出了流过图1所示的LED的电流的波形；
图3示出了LED和CRT像素的亮度相对于输入信号电平的关系；
图4是根据本发明的LED显示装置的方框图；
图5是脉冲宽度调制电路的方框图；
图6是用于说明脉冲宽度调制电路的工作方式的时序图；
图7是用于说明控制器的工作方式的方框图；
图8是时钟脉冲发生电路的第一种实施例的方框图；
图9是表示分频设定信号和时钟脉冲信号之间的关系的时序图；
图10是曲线图，示出了通过时钟脉冲发生电路对其Y特性予以矫正的亮度数据与亮度之间的关系；
图11是时钟脉冲发生电路的第二种实施例的方框图；
图12是时钟脉冲发生电路的第三种实施例的方框图；
图13是用于说明可变时钟脉冲周期信号和时钟脉冲信号相对于脉冲周期信号的关系的时序图；
图14是根据本发明另一种实施例的脉冲宽度调制电路的方框图；
图15是每一个根据本发明另一种实施例的脉冲宽度调制电路所具有的时钟脉冲发生电路的方框图。
下面以本发明在LED显示装置上的应用为例，对本发明的调制电路和图像显示装置的实施例进行详细说明。
图4是根据本发明的LED显示装置的方框图。
在图4中，参考数字1表示脉冲宽度调制电路，2表示LED，3表示控制器，4表示A/D转换器，5表示场存储器。
脉冲宽度调制电路1根据从控制器3的输出端子SDO输出的脉冲宽度数据和电流，将一脉冲电流提供给一个LED2。对每一像素的LED都提供了一个脉冲宽度调制电路，脉冲宽度调制电路的数目等于组成一个屏幕的LED的数目。
由控制器3提供给脉冲宽度调制电路1的脉冲宽度数据是串行数据，在串行数据输入端子SI上予以接受。此外，脉冲宽度调制电路1还具有一个串行数据输出端子SO，用于经过一个迟延之后输出由输入端子SI所接受的数据。输出端子SO以级联方式与其它的脉冲宽度调制电路1的输入端子SI相连接。以这种方式，脉冲宽度调制电路1的串行数据输入端子SI和输出端子SO就以级联方式相互连接。通过连续地将串行数据由输入端子SI传输到输出端子SO，就将脉冲宽度数据由控制器3传送到脉冲宽度调制电路1。在图4中，那些级联连接的脉冲宽度调制电路1的最后一个输出端子SO被连接到控制器3。控制器3利用这一返回的信号来检验各个脉冲宽度调制电路1的工作状态。
应当指出的是，每一个脉冲宽度调制电路1都具有一个时钟脉冲输入端子CLK。控制器3将一个公共的时钟脉冲信号提供给每一个脉冲宽度调制电路1。
控制器3以其端子D1接受来自A/D转换器4的数字化了的视频信号的数据。控制器3从这一数据中提取每一个LED像素的亮度数据，并将它存储在场存储器5中。控制器3进一步从场存储器5中读出每一个LED像素的数据，将它转换为串行数据，并通过输出端子SDO将其输出到脉冲宽度调制电路1。由输出端子SDO输出的串行数据与控制器3产生的时钟脉冲信号相同步。这一时钟脉冲信号通过时钟脉冲信号输出端子CLK输出到所有的脉冲宽度调制电路1。
控制器3的输入端子SDI接受由脉冲宽度调制电路1反馈的串行数据。这一串行数据包含有关脉冲宽度调制电路1工作状态的信息(LED的损坏、IC的过热等等)。根据这一信息，控制器3就可以指示不工作的显示装置的故障。
A/D转换器4将模拟视频信号Sv转换为具有预定比特长度的二进制编码，并将该数据输出到控制器3。
场存储器5临时存储由控制器3提取的每一个LED像素的亮度数据。每一个LED像素的亮度数据被一场一场地(或者一帧一帧地)处理和存储。控制器3一场一场地读出亮度数据，并将它输出到脉冲宽度调制电路1。
模拟视频信号Sv由A/D转换器4转换成具有预定比特长度的二进制编码，并将它输出到控制器3。控制器3提取每一像素的亮度数据，并将它输出到场存储器5。场存储器5临时存储每一LED像素每一场的亮度数据。为了形成一个场，控制器3在特定的时间读出被存储的像素的亮度数据，并将读出的数据置于控制器3的特定位置上。通过下面将要详细介绍的特定处理，把该数据转换为串行数据，并输出到脉冲宽度调制电路1。根据每一个像素的输入的亮度数据，脉冲宽度调制电路1将具有一定宽度和一定峰值的脉冲电流提供给像素的LED，以使LED发光，从而显示图像。通过以上述方式重复地进行将每一场的亮度数据输出到脉冲宽度调制电路1并使LED发光的工作，就能够显示动态图像。
需要指出的是，像素的亮度数据是以串行数据的方式输出到脉冲宽度调制电路1的，但是也可以采用并行方式予以输出。在这种情况下，所存在的问题是连线的数目随着数据的比特长度而增大，但是其好处在于亮度数据传送到脉冲宽度调制电路1的速度要比串行数据更快。
此外，不必将形成一个场的所有数据都存储在场存储器5中。例如，可以首先将水平周期的数据存储在作为缓存器的场存储器中，然后予以输出。此外，如果A/D转换器4的转换时间以及控制器3的处理时间足够短，那么，就可以直接将数据转换为串行数据予以输出，而不需要采用缓存器。
下面对脉冲宽度调制电路1的工作方式进行说明。
图5是用于说明脉冲宽度调制电路1的工作方式的方框图。
在图5中，参考数字11表示脉冲信号输出电路，12表示脉冲周期计数器，13表示移位寄存器，14表示npn三极管，15和16表示电阻，18表示计数器，19表示延迟电路。
脉冲信号输出电路11对脉冲周期计数器12输出的时钟脉冲信号S4的计数值S8和移位寄存器13输出的亮度数据S9的大小进行比较，根据比较的结果，通过电阻15将信号S10输出到npn三极管的基极，以控制npn三极管14的导通和截止。流过LED2的脉冲电流的脉冲宽度由脉冲信号输出电路11输出的信号S10予以控制。当脉冲信号输出电路11的输出信号S10处于高电平时，npn三极管导通，LED2发光。当脉冲信号输出电路11的输出信号S10处于低电平时，npn三极管截止，LED停止发光。
脉冲周期计数器12从预定的初始值开始对时钟脉冲信号S4的时钟脉冲进行计数，并将计数值S8输出到脉冲信号输出电路11。当脉冲周期信号S3处于高电平期间，脉冲周期计数器12的计数值S8被复位。当脉冲周期信号S3由高电平变成低电平时，重新从预定的初始值开始进行计数。
脉冲周期信号S3是一个用来将脉冲周期计数器12的计数值复位到预定的初始值并以预定的周期从控制器3输出的信号。因此，级联连接的脉冲宽度调制电路1的所有脉冲周期计数器12以预定的周期从预定的初始值开始进行计数。
在启动信号S1处于高电平期间，移位寄存器13以同步于从“与”门电路17输入的时钟脉冲信号的方式，将来自于控制器3的串行数据S2传输到一个内部的寄存器，并保持该数据。把保持在内部寄存器中的数据作为亮度数据S9输出到脉冲信号输出电路11。
npn三极管14根据脉冲信号输出电路11通过电阻15送到其基极上的信号S10，让脉冲电流流过LED 2。把一公共电压Vpd施加到每一个LED 2的阳极上。当信号S10处于高电平时，电流经电阻15流过基极，从而使npn三极管14导通。当npn三极管导通时，电流就会由电压源Vpd流进LED 2，并通过npn三极管14的集电极和发射极以及电阻16流到地电位，于是，LED 2发出亮度与电流值相应的光。当信号S10处于低电平时，npn三极管14截止，因此，没有电流流过LED 2，它就不会发光。
“与”门电路17接受启动信号S1和时钟脉冲信号S4，并在启动信号S1处于高电平的期间向移位寄存器13输出时钟脉冲信号S4。
计数器18是一个用来产生启动信号的电路，其所产生的启动信号被送到级联连接的脉冲宽度调制电路1。在检测到启动信号S1由高电平变化成低电平之后，输出一个具有预定时钟脉冲长度的启动信号S5。
延迟电路19在接到输入的串行数据信号S2之后，经过预定时钟脉冲数目的延迟之后，输出一串行数据信号S6。
图6是用于解释脉冲宽度调制电路1的工作方式的时序图。
在图6中，SDI表示输入到脉冲宽度调制电路1的串行数据信号S2，CLK表示时钟脉冲信号S4，ENI表示输入到脉冲宽度调制电路1的启动信号S1，SDO表示由脉冲宽度调制电路1输出的串行数据信号S6，ENO表示由脉冲宽度调制电路1输出的启动信号S5。
在图4中，由控制器3的端子SDO输出到每一个脉冲宽度调制电路1的信号对应于图5中所示的启动信号S1、串行数据信号S2和脉冲周期信号S3。其中，串行数据S2包括设定脉冲长度的数据。在图6中，设定脉冲长度的数据由8个比特组成，分别用PD1至PD8表示。这样，如图6所示，从控制器3输出到脉冲宽度调制电路1的串行数据信号的一个字的长度为8个比特。
应当注意的是，用于设定脉冲电流的脉冲长度的数据的比特长度以及用于设定串行数据的一个字的长度的比特长度并不限于图6所示的例子，而是可以根据能够在移位寄存器13中设定的数据长度来自由地予以设定。
当启动信号S1以同步于时钟脉冲信号S1的方式从低电平变化到高电平时，串行数据信号S2的数据以同步于由“与”门电路17输出的时钟脉冲信号的方式，输入到移位寄存器13的内部寄存器。在完成内部寄存器的数据输入之后，亮度数据S9被更新为输入到内部寄存器的数据。
当启动输入信号S1由高电平变为低电平时，启动输出信号S5同步地由低电平变为高电平。输出信号S4将启动信号保持在高电平的时间期间被固定为预定数目的时钟脉冲。在图6所示的例子中，可由计数器18产生和输出8个时钟脉冲的高电平信号。
在延迟电路19中，通过使串行数据的输入信号S2精确地延迟预定数目的时钟脉冲(在图6所示的例子中为2个时钟脉冲)，而产生出串行数据的输出信号。对延迟长度的设定，应当使得启动输出信号S5变为高电平的那一时刻与串行数据的8个比特当中的打头数据(图6中的PD1)出现在端子SDO上的那一时刻相同步。通过这种方式，经过其端子SDI和端子SDO为级联连接的脉冲宽度调制电路1的串行数据就按照级联连接的顺序依次来到脉冲宽度调制电路1的移位寄存器13中。换句话说，串行数据输出首先进入与控制器3的端子SDO相连接的脉冲宽度调制电路1中，串行数据输出最后来到与控制器3的端子SDI相连接的脉冲宽度调制电路1中。
脉冲信号输出电路11对时钟脉冲信号S4的计数值S8和亮度数据S9的大小进行比较。当亮度数据S9大于计数值S8时，输出信号S10被设定为高电平，电流流过LED2。因此，在脉冲周期计数器12开始进行计数时，当亮度数据S9大于计数值S8的初始值时，电流流过LED2，于是该LED2发光。
脉冲周期计数器12的计数值S8随着时钟脉冲的输入而增加。当它超过亮度数据S9(PD1至PD8)的数值时，脉冲信号输出电路11的输出信号S10变为低电平，npn三极管14截止，电流不再流过LED2，从而停止发光。此后，当时钟脉冲信号S4在脉冲周期计数器12中的计数达到与计数器的比特长度对应的数值时，例如，对于8个比特来说最大值为255时，计数值S8就由脉冲周期信号S8复位，重新从预定的初始值开始进行计数。当脉冲周期计数器12重新开始计数时，脉冲信号输出电路11的输出信号S10变为高电平，npn三极管14导通。当计数值S8超过亮度数据S9的数值时，输出信号S10变为低电平，npn三极管14再次截止。通过重复进行这种操作，则周期与脉冲周期计数器12的比特长度对应的脉冲电流就会流过LED2，该电流的脉冲长度对应于亮度数据S9(PD1至PD8)的值。
上面的说明是在脉冲周期计数器12输出的计数值S8随着时钟脉冲的计数而增大的情况下作为例子而给出的，但是，即使在计数值S8随着时钟脉冲的计数而减小的情况下，也能够输送流过LED 2的、脉冲长度对应于亮度数据S9(PD1至PD8)的电流。
在这样的情况下，脉冲周期计数器12从预定的初始值开始计数，例如，从作为8比特的最大值的255开始计数，此时，计数值S8随着时钟脉冲的输入而减小。同样，当脉冲周期计数器12开始计数时，脉冲信号输出电路11的输出信号S10被设定为低电平，npn三极管14截止，而当亮度数据S9大于脉冲周期计数器12的计数值S8时，脉冲信号输出电路11的输出信号S10变为高电平，npn三极管14导通。此后，在脉冲周期计数器12中的计数值达到预定的最小值，例如，零之后，将计数值S8复位，重新从预定的初始值开始递减。当在脉冲周期计数器12中重新开始递减时，脉冲信号输出电路11将npn三极管14置于截止状态，当亮度数据S9超过计数值S8时，npn三极管14重新导通。通过重复这一操作，就可使周期对应于脉冲周期计数器12的比特长度的脉冲电流流过LED 2，该脉冲电流的脉冲长度对应于亮度数据S9(PD1至PD8)的值。
如上所述，由亮度数据PD1至PD8组成的8比特串行数据从控制器3输出到脉冲宽度调制电路1，并保持在脉冲宽度调制电路1的移位寄存器13中。此后，使得脉冲长度与保持在每一个脉冲宽度调制电路1的移位寄存器13中的亮度数据相适应的脉冲电流流过每一个LED 2。
应当注意的是，图5所示的脉冲宽度调制电路是适用于当控制器3输出到脉冲宽度调制电路1的亮度数据为串行数据时的电路，但是，如前所述，在本发明中由控制器3输入到脉冲宽度调制电路1的数据并不限于串行数据，也可以是并行数据。在这样的情况下，例如，可以采用具有地址总线和数据总线的常用的并行数据传输系统，并将亮度数据设定在指定地址的脉冲宽度调制电路中。
下面对时钟脉冲信号S4的发生电路进行说明。
图7是用以说明控制器3的工作方式的方框图。
在图7中，参考数字31表示脉冲设定数据发生单元(pulse setting datageneration unit)，32表示时钟脉冲发生电路。此外，与图6中相同的参考数字表示相同的元件。
脉冲设定数据发生单元31以数字数据形式从场存储器5中读出像素的亮度数据，将其转换为与时钟脉冲发生电路32输出的时钟脉冲信号S4同步的串行数据信号S2，并将它由端子SDO予以输出。此外，还产生一个与这一串行数据信号S2同步的启动信号S1，并由端子ENO予以输出。启动信号S1具有的时钟脉冲数目等于串行数据信号的一个字的时钟脉冲数目。
脉冲设定数据发生单元31产生一个用于以预定的周期使脉冲周期计数器12的计数值复位的高电平脉冲信号，并将该信号作为脉冲周期信号S3从端子RST输出到脉冲宽度调制电路1。这一脉冲周期信号S3也被输出到时钟脉冲发生电路32。
时钟脉冲发生电路32向脉冲宽度调制电路1输出一个时钟脉冲信号S4，该时钟脉冲信号的周期以同步于脉冲周期信号S3的方式变化。如前所述，脉冲周期计数器12由脉冲周期信号S3复位，因此，流过LED 2的脉冲电流的周期和时钟脉冲信号S4的周期变化的周期是相一致的。
从场存储器5读出的像素亮度数据在脉冲设定数据发生单元31中被转换为串行数据S2，与启动信号S1一起输出给脉冲宽度调制电路1，并输进移位寄存器13的内部寄存器。
另一方面，从时钟脉冲发生电路32向脉冲宽度调制电路1输出周期可与脉冲周期信号S3同步变化的时钟脉冲信号S4，并由脉冲周期计数器12进行计数。当被计数的时钟脉冲的周期恒定时，计数的时钟脉冲的数目(计数值)与计数所需要的时间(计数时间)成比例，但是，由于时钟脉冲信号S4的周期是可以与脉冲周期信号S3同步变化的，因此，脉冲周期计数器12的计数值S8在这种情况下与计数时间不成比例。也就是说，亮度数据S9的脉冲长度与流过LED2的电流不成比例，而且，亮度数据S9与LED2的发光亮度也不成比例。换句话说，进入脉冲宽度调制电路1的亮度数据与LED2的发光亮度之间的关系可根据时钟脉冲发生电路32产生的时钟脉冲信号S4的周期加以控制。
下面对时钟脉冲发生电路32的实施例进行说明。
图8是时钟脉冲发生电路32的第一种实施例的方框图。
图8中，参考数字301表示时钟脉冲发生电路，302表示分频设定电路，303表示预定标器。
时钟脉冲发生电路301产生一个具有恒定频率的时钟脉冲信号S13，并将它输出给分频设定电路302和预定标器303。
分频设定电路302接受时钟脉冲信号S13并对它进行计数，产生一个大小与计数值相应的分频设定信号S12，并将该分频设定信号S12输出给预定标器303。分频设定电路302也接受脉冲周期信号S3。当脉冲周期信号S3处于高电平时，它将时钟脉冲信号S13的计数值以及分频设定信号S12的值复位，而从脉冲周期信号S3由高电平变为低电平的那一时刻起，重新开始对时钟脉冲信号S13进行计数。
预定标器303接受时钟脉冲信号S13，按照一个与分频设定信号S12的值相对应的分频数目对时钟脉冲信号S13进行分频，以产生信号，并将该信号作为时钟脉冲信号S4予以输出。
由分频设定电路302输出的分频设定信号的数值根据时钟脉冲信号S13的计数值进行设定，因此，它随着经过的时间而变化。此外，预定标器303的分频数由分频设定信号S12的数值来控制。因此，在预定标器303中，通过对时钟脉冲发生电路301产生的具有恒定频率的时钟脉冲信号S13进行分频所获得的时钟脉冲信号S4的周期根据分频设定信号S12随着所经过的时间而变化。
图9是分频设定信号S12和时钟脉冲信号S4之间的关系的时序图。
在图9中，S12表示分频设定信号S12，S4表示时钟脉冲信号S4。此外，分频设定信号S12中的数字(1—4)表示分频数。
如图9所示，随着分频设定信号S12的分频数从1到4的变化，时钟脉冲信号S4的周期随着时间的流失而变长。
图10是具有由时钟脉冲发生电路32所校正的Y特性的亮度数据与亮度数据之间的关系的曲线图。
在图10中，纵坐标表示LED的发光亮度的相对值，横坐标表示传输进脉冲宽度凋制电路的亮度数据。此外，图中的虚线表示具有变化的分频设定信号S12的亮度数据的数值。
图10所示的亮度特性是通过产生分频设定信号S12以便接近图3中曲线A的Y特性而获得的。图10所示的曲线图是一条由多个具有不同斜率的直线组成的弯曲线变成的曲线图。每一条直线的斜率对应于时钟脉冲信号S4的周期。当时钟脉冲信号S4的周期较短时，直线的斜率就小；当时钟脉冲信号S4的周期较长时，则直线的斜率较大。如上所述，在CRT的Y特性中，亮度一般与亮度数据的2.2次方成正比。如果将其视为平方，则表示亮度数据与亮度之间关系的曲线的斜率与亮度数据成正比地变大。因此，当让CRT的Y特性接近图10所示的弯曲线的图形时，就可以设定每一条直线的斜率，使之与亮度数据成正比地变大。也就是说，如果在脉冲发生电路32中产生分频设定信号S12，使时钟脉冲信号S4的周期与亮度数据成正比地变大，就能够校正CRT的Y特性。
应当注意的是，在图8所示的脉冲发生电路32中，通过在预定标器303中对时钟脉冲发生电路301产生的时钟脉冲信号S13进行分频，就可使时钟脉冲信号S4的周期变化。然而，与此相反，也可以通过用图11所示的电路倍增时钟脉冲信号S13，而使时钟脉冲信号S4的周期可变。
图11是时钟脉冲发生电路32的第二种实施例的方框图。
在图11中，参考数字304表示相位比较电路，305表示电压控制振荡器(VCO)。除此之外，与图8和图11中相同的参考数字表示相同的元件。
相位比较电路304检测由时钟脉冲发生电路301输出的时钟脉冲信号S13与预定标器303输出的反馈信号S14之间的相位差，并输出一个其电平与相位差的大小相对应的相位差信号S15。
VCO接受所述相位差信号S15，并输出一个其频率与相位差的大小相适应的时钟脉冲信号S5。
预定标器303接受时钟脉冲信号S4，按照与分频设定信号S12的数值相对应的分频数目对时钟脉冲信号S4进行分频，并将所获得的信号作为反馈信号S14输出给相位比较电路304。
时钟脉冲发生电路301产生一个具有恒定频率的时钟脉冲信号S13，并将该信号输出到分频设定电路302和相位比较电路304。
相位比较电路304、电压控制振荡器305、预定标器303均具有一般的PLL结构。当PLL被锁定时，由VCO305产生一个具有一定频率的时钟脉冲信号S14，这时，时钟脉冲信号S13与反馈信号S14的相位一致。另一方面，反馈信号S14是一个通过预定标器304对时钟脉冲信号S4进行分频而产生的信号，因此，时钟脉冲信号S4的频率的大小是反馈信号S14的频率的分频数倍。由于该反馈信号S14与时钟脉冲信号S13的相位相同，所以，时钟脉冲信号S4的频率的大小等于分频数乘以时钟脉冲信号S3的频率。因此，如果分频设定信号S12由脉冲发生电路32产生，以使时钟脉冲信号S4的周期与亮度数据成正比地变大，则CRT的Y特性甚至可以由图11所示的脉冲发生电路32予以校正。
在图8和图11所示的脉冲发生电路中，使得CRT的Y特性接近图10所示的亮度特性的弯曲线图形，但是，根据图12所示的脉冲发生电路，也可以通过平滑改变时钟脉冲信号S4的频率，获得更接近CRT的Y特性的亮度特性。
图12是时钟脉冲发生电路32的第三种实施例的方框图。
在图12中，参考数字306表示分频电路，307表示加法器电路，308表示可变时钟脉冲周期电路。除此之外，图11和图12中相同的参考数字表示相同的元件。
相位比较电路304检测脉冲周期信号S3与分频电路306输出的反馈信号17之间的相位差，并输出一个相位差信号S15，其电平大小由所述相位差来确定。
加法器电路307接受由相位比较电路304产生的相位差信号S15以及由可变时钟脉冲周期电路308产生的可变时钟脉冲周期信号S18，并将一个相加的信号S16输出到VCO305，该信号S16是通过把相位差信号S15和可变时钟脉冲周期信号S18的电平相加而获得的。
VCO305接受加法器电路307的相加信号S16，并输出一个周期与相加信号S6的电平成正比的时钟脉冲信号S4。
分频电路306接受时钟脉冲信号S4，以预定的分频数对时钟脉冲信号S4进行分频，并将所获得的反馈信号S17输出到相位比较电路304。
可变时钟脉冲周期电路308接受脉冲周期信号S3，以同步于脉冲周期信号S3的方式产生一可变时钟脉冲周期信号S18，并将该信号输出到加法器电路307。可变时钟脉冲周期信号S18是一个模拟信号，其信号电平以相同于脉冲周期信号S3的周期产生变化。时钟脉冲信号S4的频率根据该可变时钟脉冲周期信号S18的电平而平滑地变化。
相位比较电路304、VCO 305、分频电路306均包括与图11中所示脉冲发生电路相类似的PLL。这一PLL与图11包括的PLL之间的不同点在于：通过加法器电路307把可变时钟脉冲周期信号S18加在了从相位比较电路304输出给VCO305的相位差信号S15之上。当PLL被锁定时，由VCO305产生时钟脉冲信号S4，该信号的频率使得脉冲周期信号S3和分频电路306的反馈信号S17的相位相同。另一方面，反馈信号S17是一个利用分频电路306对时钟脉冲信号S4进行分频所产生的信号，因此，在反馈信号S17的一个周期内，时钟脉冲信号S4具有时钟脉冲的分频数。此外，VCO305接受一个输入信号S16，该信号是通过用加法器电路307把电平与脉冲周期信号S3同步变化的可变时钟脉冲周期信号S18和相位差信号S15相加而获得的，因此，时钟脉冲信号S4的周期可根据可变时钟脉冲周期信号S18的信号电平的变化而变化。这就是说，在时钟脉冲周期信号S3的一个周期里，时钟脉冲信号S4拥有的时钟脉冲数对应于分频电路306的分频数。时钟脉冲的周期根据可变时钟脉冲周期信号S18的电平而变化。
因此，如果在可变时钟脉冲周期电路308中产生具有适当波形的可变时钟脉冲周期信号S18，就可以校正CRT的Y特性。
图13是用于说明可变时钟脉冲周期信号S18和时钟脉冲信号S4相对于脉冲周期信号S3的关系的时序图。
在图13中，S3表示脉冲周期信号，S18表示可变时钟脉冲周期信号S18，S4表示时钟脉冲信号S4。
如图13所示，可变时钟脉冲周期信号S18具有同步于脉冲周期信号S3的锯齿波形，并随着时间的推移而成比例地减小。时钟脉冲信号S14的周期根据这一可变时钟脉冲周期S18随着时间而平滑地变长。也就是说，时钟脉冲信号S14的周期与被计数的时钟脉冲数成正比地变长，因此，时钟脉冲信号S14的周期与亮度数据成正比地变长。如前所述，可以通过使时钟脉冲信号S4的周期与亮度数据成正比地变化，来对CRT的Y特性进行校正，因此，也可以用图12所示的脉冲发生电路32来矫正Y特性。
应当注意的是，在图9和图13中，时钟脉冲信号S4的周期可以变化，以使之随着时间而变长，但是，与此相反，也可以通过使该周期随着时间而变短来矫正CRT的Y特性。在这样的情况下，如前所述，当脉冲周期计数器12开始计数时，可以将npn三极管14设定为截止，使脉冲周期计数器12的计数值S8随着对时钟脉冲信号S4的计数而递减，而当亮度数据S9大于脉冲周期计数器12的计数值S8时，npn三极管14导通。如果脉冲宽度调制电路1是以这种方式工作的，那么，时钟脉冲信号S4的周期可如此变化，即：当亮度数据的数值较大时，时钟脉冲信号S4的周期变长，当亮度数据的数值较小时，时钟脉冲信号S4的周期变短，这样就可以矫正CRT的Y特性。
在图8、图11、图12所示的脉冲发生电路中，通过将公共时钟脉冲信号S4提供给所有的脉冲宽度调制电路1而矫正CRT的Y特性，该公共时钟脉冲信号的周期可随着时间而变化。如果在脉冲宽度调制电路1中可以单独地设置由脉冲周期计数器12予以计数的时钟脉冲的周期，则也可以通过在脉冲设定数据发生单元中产生适当的亮度数据和时钟脉冲周期数据，并将其设定在每一个脉冲宽度调制电路1中，从而矫正CRT的Y特性。
图14是根据本发明另一种实施例的脉冲宽度调制电路1。
在图14中，参考数字40表示时钟脉冲发生电路。除此之外，与图5和图4中相同的参考数字表示相同的元件。
时钟脉冲发生电路40接受时钟脉冲信号S4和移位寄存器13的时钟脉冲周期数据S19，通过根据时钟脉冲周期数据S19的数值对时钟脉冲信号S4进行分频或者倍频而产生时钟脉冲信号S20，并将它输出到脉冲周期计数器12。
脉冲周期计数器12接受时钟脉冲发生电路40产生的时钟脉冲信号S20，从预定的初始值开始对时钟脉冲信号S20进行计数，并将计数值S8输出到脉冲信号输出电路11。
图5和图14所示的脉冲宽度调制电路1的区别在于脉冲周期信号S3和时钟脉冲发生电路40。也就是说，图5所示的脉冲宽度调制电路1中的脉冲周期信号S3被从图14所示的脉冲宽度调制电路1中取消掉了，代之以把时钟脉冲发生电路40添加进图14所示的脉冲宽度调制电路1中。
在图5所示的脉冲宽度调制电路1中，为了通过公共的时钟脉冲信号S4来操纵所有的脉冲周期计数器12，需要一个用于将所有的脉冲周期计数器12同步复位的脉冲周期信号S3；然而，在图14所示的脉冲宽度调制电路1中，提供给脉冲周期计数器的时钟脉冲的周期是分别设定的，因此，不必同时复位所有的脉冲周期计数器12，因此，不再需要脉冲周期信号S3。
在这种情况下，脉冲周期计数器12是通过输入一个高电平信号例如启动信号S1来予以复位的。此后，如果脉冲周期计数器12在启动信号S1由高电平变为低电平的时候重新开始计数，那么，就可以将具有预定脉冲长度的脉冲电流平滑地送进LED2，这样就能够减少亮度数据的更新时间对脉冲长度的影响。
时钟脉冲发生电路40是一个用于提供时钟脉冲信号S20的电路，其提供的时钟脉冲信号的周期是相对于每一个脉冲宽度调制电路1的脉冲周期计数器12来设定的。时钟脉冲信号S20是通过对时钟脉冲信号S4进行分频或者倍频而产生的信号，而且，分频数和倍频数是由时钟脉冲周期数据S19设定的。
应当注意的是，在本实施例中，时钟脉冲信号S4的周期不是像图8、图11、图12所示的电路所产生的时钟脉冲信号那样随着时间而变化，而是具有恒定长度的周期。
图15是根据本发明另一种实施例的每一个脉冲宽度调制电路1所具有的时钟脉冲发生电路40的方框图。
在图15中，401表示相位比较电路，402表示VCO，403和404表示预定标器。
相位比较电路401检测时钟脉冲信号S4和预定标器403产生的反馈信号S23之间的相位差，并将该相位差信号S21输出到VCO402，该相位差信号的电平对应于所述相位差。
VCO402向预定标器403和预定标器404输出一个时钟脉冲信号S22，该时钟脉冲信号S22的周期对应于相位比较电路401产生的相位差信号S21的电平。
预定标器403接受VCO402的时钟脉冲信号S22和时钟脉冲周期数据S19，以与时钟脉冲周期数据S19的数值相应的分频数对时钟脉冲信号S22进行分频，产生反馈信号S23，并将它输出到相位比较电路401。
预定标器404接受VCO402的时钟脉冲信号S22和时钟脉冲周期数据S19，以与时钟脉冲周期数据S19的数值相应的分频数对时钟脉冲信号S22进行分频，产生时钟信号S20，并将它输出到脉冲周期计数器12。
相位比较电路304、VCO 402、预定标器403均包括有类似于图11所示的脉冲发生电路32的通用PLL。当PLL处于锁定状态时，由VCO402输出一个时钟脉冲信号S22，该信号的频率使得时钟脉冲信号S4的相位与反馈信号423的相位相同。此外，反馈信号S23的周期长度被设定为预定标器403的分频数的时钟脉冲信号S22的分频数倍。因此，时钟脉冲信号S22的周期长度被设定为时钟脉冲信号S4的1份频数。
此外，时钟脉冲信号S20的周期长度被设定为等于分频数乘以被预定标器404分频的时钟脉冲信号S22的周期。
应当注意的是，图15所示的电路仅仅是一个例子。也可以用其它的使时钟脉冲频率根据设定而变化的电路来替换它。例如，一个仅仅包括预定标器404而不包括由相位比较电路304、VCO402和预定标器403组成的PLL电路的电路也是可以工作的；一个仅仅包括PLL电路而不包括预定标器404的电路也是可以工作的。
如上所述，通过在各个脉冲宽度调制电路1中设置时钟脉冲发生电路40，就可以针对每一个脉冲调制电路1产生由时钟脉冲频率调制了的脉冲电流。
为了校正亮度特性，以满足CRT的Y特性，如前所述，时钟脉冲的周期可以与亮度数据成正比地变化。在8比特的亮度数据例如从0到255的变化期间，如果时钟脉冲信号S20的周期可以正比于亮度数据以255个等级产生变化，就可以对CRT的Y特性进行理想的校正。
另外，即使像图10中所示的亮度特性那样，按照亮度数据的范围来设置若干个周期，也可以对CRT的Y特性进行近似的校正。在这样的情况下，有必要校正亮度数据的值，以便在图10中的虚线所示的时钟脉冲周期的切换点不至于产生亮度的不连续性。例如，当亮度数据为0-49，时钟脉冲周期为T时；当亮度数据为50-99，时钟脉冲周期为2T时，如果在脉冲周期计数器12中对这一亮度数据原样进行计数，那么，在亮度数据由49变为50的那一点上，脉冲长度变化了几乎两倍，从而导致了亮度的不连续性。因此，当例如亮度数据为50-99时，如果由脉冲周期计数器12予以计数的亮度数据的数值被校正到一个通过从原始亮度数据中减去25所获得的数值，就能够减小亮度数据由49变为50时的亮度不连续性。
在控制器3中，通过产生以上所述方式予以矫正的亮度数据和时钟脉冲亮度数据，并将它们传输到脉冲宽度调制电路1，便能够校正亮度特性中的CRT的Y特性。
如上所述，根据本发明的LED显示装置，在时钟脉冲发生电路32中，产生并输出了频率以预定的周期发生变化的时钟脉冲信号S4；在脉冲周期计数器12中，在预定周期的初始阶段，从预定的初始值开始对时钟脉冲信号S4进行计数；在脉冲信号输出电路12中，对脉冲周期计数器所计数的计数值与亮度数据S9的数值的大小进行比较；在计数值S8和亮度数据S9的数值的大小关系颠倒的那一时刻附近，打开或者切断流过LED的脉冲电流，亮度数据和LED的亮度之间的关系就可以设定为与CRT的Y特性相匹配，而不需要增大亮度数据的比特长度或者进行诸如矫正亮度数据之类的处理。因此，电路的尺寸可以保持小巧，从而降低所消耗的电能。此外，还能够廉价生产该装置，并能够将装置的尺寸做的很小。
另外，根据具有上面所述的本发明第一种实施例的时钟脉冲发生电路32的LED显示装置，在分频设定电路302中，产生并输出一个大小以预定的周期变化的分频设定信号S12，将时钟脉冲发生电路301的时钟脉冲信号S13以一个与分频设定信号S12的数值大小相适应的分频数进行分频，并作为时钟脉冲信号S4予以输出，因此，通过在分频设定电路302中产生一个适当的分频设定信号S12，毋需增大亮度数据的比特长度或者对亮度数据进行诸如矫正之类的处理，便能够把亮度数据与LED的亮度之间的关系设定为与CRT的Y特性相匹配。因此，电路的尺寸可以保持很小，从而减少所消耗的电能。此外，还能够廉价生产该装置，并能够将装置的尺寸做得很小。
另外，根据具有上面所述的本发明第二种实施例的时钟脉冲发生电路32的LED显示装置，在分频设定电路302中产生并输出一个大小以预定的周期变化的分频设定信号S12，在预定标器303中，通过以与分频设定信号S12相适应的分频数对时钟脉冲信号S4进行分频，产生并输出一个反馈信号S14，在相位比较电路304中，检测时钟脉冲发生电路301的时钟脉冲信号S13与反馈信号S14之间的相位差，产生并输出一个其电平与相关相位差相适应的相位差信号S15，在VCO305中，产生并输出一其频率与相位差信号S15的电平相适应的时钟脉冲信号S4。因此，通过在分频设定电路302中产生适当的分频设定信号S12，毋需增大亮度数据的比特长度或者对亮度数据进行诸如矫正之类的处理，便能够将亮度数据和LED的亮度之间的关系设定为与CRT的Y特性相匹配，。因此，电路的尺寸可以保持很小，从而减少所消耗的电能。此外，还能够廉价生产该装置，并且，装置的尺寸可以做得很小。
另外，根据具有上面所述的本发明第三种实施例的时钟脉冲发生电路32的LED显示装置，在分频电路306中，产生并输出一个通过以预定的分频数对时钟脉冲信号S4进行分频所获得的分频了的信号S17，在相位比较电路304中，产生并输出一个相位差信号S15，该相位差信号S15的电平与具有上述预定周期的脉冲周期信号S3和分频了的信号S17之间的相位差相适应，在可变时钟脉冲周期电路308中，产生并输出一个其电平按上述预定周期改变的可变时钟脉冲周期信号S18，在加法器电路307中，产生并输出一个通过把可变时钟脉冲周期信号S18和相位差信号S15进行相加所获得的相加的信号S16，在VCO 305中，产生并输出一个其频率与相加的信号S16的电平相适应的时钟脉冲信号S4。因此，通过在可变时钟脉冲周期电路308中产生一个适当的时钟脉冲周期信号S18，毋需增大亮度数据的比特长度或者对亮度数据进行矫正之类的处理，便能够将亮度数据与LED的亮度之间的关系设定为与CRT的Y特性相匹配。因此，电路的尺寸可以保持很小，从而减少所消耗的电能。此外，还能够廉价生产该装置，且该装置的尺寸可以做得很小。此外，时钟脉冲信号S4的周期能够平滑地变化，因此，有关CRT的Y特性的亮度特性的误差能够变得很小，从而更加真实地再现给定亮度数据的图像。
此外，根据具有上面所述的本发明另一种实施例的脉冲宽度调制电路1的LED显示装置，根据A/D转换器4中产生的亮度数据，在控制器3中产生亮度数据S9和脉冲周期数据S19，并将它们输出给每一个脉冲宽度调制电路1，在时钟脉冲发生电路40中，产生并输出一个其频率与脉冲周期数据S19相适应的时钟脉冲信号S20，把在上面所述的预定周期的初始阶段、由脉冲周期计数器12对时钟脉冲信号20从预定初始值开始进行计数所获得的结果作为计数值S8予以输出，在脉冲信号输出电路11中对计数值S8和亮度数据S9的值大小进行比较，在计数值S8与亮度数据S9的值之间的大小关系被颠倒的那一时刻附近，导通或者截止流过LED的脉冲电流，因此，毋需增大亮度数据的比特长度，便能够将亮度数据与LED的亮度之间的关系设定为与CRT的Y特性相匹配。因此，电路的尺寸能够保持限小，从而减少电能的消耗。此外，它也能廉价地制造，且该装置的尺寸可以被做得很小。
总结本发明的效果，按照本发明的调制电路，输入数据和脉冲信号的脉冲长度之间的关系可以被设定为与预定的特性相匹配，不需要增大输入数据的比特长度，也不需要对输入数据进行矫正之类的处理。因此，电路的尺寸能够保持很小，从而减少电能消耗。此外，它还能廉价地生产，且装置的尺寸可以做得很小。
具有本发明的调制电路的LED图像显示装置，不需要增大调制脉冲宽度所需的亮度数据的比特长度，便能够校正CRT的Y特性。因此，电路的尺寸能够保持很小，从而减少电能消耗。此外，它还能够廉价地制造，且装置的尺寸可以被做得很小。
虽然上面结合为了举例说明之目的而选择的特定实施例对本发明进行了描述，但应当明白的是，在本发明的基本构思和范围之内，所述领域的技术人员还可以对本发明做出种种的改进。
本说明书的内容涉及于2000年5月1日在日本国递交的、申请号为NO.2000-137159的日本专利申请中包含的内容，因此，该申请的整个内容被引作本说明书的参考。

Claims (15)

1.一种调制电路，用于输出一个根据输入数据的数值、以预定的周期调制了的脉冲信号，其包括：
时钟脉冲发生电路，用于产生并输出一个其频率以所述预定的周期变化的第一时钟脉冲；
时钟脉冲计数电路，用于接受所述第一时钟脉冲，在所述预定周期的起始阶段，从一个预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并输出一个时钟脉冲计数值；
脉冲信号输出电路，用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较，在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转所述脉冲信号的电平。
2.如权利要求1所述的调制电路，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
分频设定电路，用于输出一个其数值以所述预定周期发生变化的分频设定信号；
预定标器，用于接受第二时钟脉冲和所述分频设定信号，按照与所述分频设定信号相适应的一个分频数对所述第二时钟脉冲进行分频，并输出所述第一时钟脉冲。
3.如权利要求1所述的调制电路，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
分频设定电路，用于输出一个其数值以所述预定周期产生变化的分频设定信号；
预定标器，用于接受所述第一时钟脉冲和所述分频设定信号，按照与所述分频设定信号相适应的一个分频数对所述第一时钟脉冲进行分频，并输出一个反馈信号；
相位比较电路，用于检测第二时钟脉冲和所述反馈信号之间的相位差，并根据相关的相位差输出一个相位差信号；
振荡电路，用于输出其周期与所述相位差信号的电平相适应的所述第一时钟脉冲。
4.如权利要求1所述的调制电路，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
可变时钟脉冲周期电路，用于输出一个其电平以所述预定的周期产生变化的可变时钟脉冲周期信号；
振荡电路，用于输出其周期与所述可变时钟脉冲周期信号的电平相适应的所述第一时钟脉冲。
5.如权利要求4所述的调制电路，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
分频电路，用于以所述预定的分频数对所述第一时钟脉冲进行分频，并输出一个经过分频的信号；
相位比较电路，用于检测一个具有所述预定周期的脉冲周期信号和所述经过分频的信号之间的相位差，并输出一个其电平与相关的相位差相适应的相位差信号；
振荡电路，用于输出所述第一时钟脉冲，该时钟脉冲的周期与所述可变时钟脉冲周期信号和所述相位差信号的电平之和相适应。
6.一种调制电路，用于输出一个根据输入数据的数值、以预定的周期调制了的脉冲信号，其包括：
时钟脉冲发生电路，用于产生并输出一个其频率与所述输入数据的值相适应的第一时钟脉冲；
时钟脉冲计数电路，用于接受所述第一时钟脉冲，在所述预定周期的起始阶段，从一个预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并输出一个时钟脉冲计数值；
脉冲信号输出电路，用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较，在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转所述脉冲信号的电平。
7.如权利要求6所述的调制电路，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括一个预定标器，该预定标器用于接受第二时钟脉冲和所述输入数据，按照与所述输入数据的值相适应的一个分频数对所述第二时钟脉冲进行分频，并输出所述第一时钟脉冲。
8.如权利要求6所述的调制电路，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
预定标器，用于接受所述第一时钟脉冲和所述输入数据，以与所述输入数据的值相适应的一个分频数对所述第一时钟脉冲进行分频，并输出一个反馈信号；
相位比较电路，用于检测第二时钟脉冲与所述反馈信号之间的相位差，并根据相位差输出一个相位差信号；
振荡电路，用于输出其周期与所述相位差信号的电平相适应的所述第一时钟脉冲。
9.一种图像显示装置，具有发光元件，该发光元件接受根据输入数据的值进行了调制的脉冲信号，并发射出亮度与所述脉冲信号的电平相适应的光，该装置包括：
时钟脉冲发生电路，用于产生和输出其频率以所述预定的周期变化的第一时钟脉冲；
时钟脉冲计数电路，用于接受所述第一时钟脉冲，在所述预定周期的起始阶段，从一个预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并输出一个时钟脉冲计数值；
脉冲信号输出电路，用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较，在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转所述脉冲信号的电平。
10.如权利要求9所述的图像显示装置，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
分频设定电路，用于输出一个其大小以所述预定周期产生变化的分频设定信号；
预定标器，用于接受第二时钟脉冲和所述分频设定信号，以与所述分频设定信号相适应的一个分频数对所述第二时钟脉冲进行分频，并输出所述第一时钟脉冲。
11.如权利要求9所述的图像显示装置，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
可变时钟脉冲周期电路，用于输出一个其电平以所述预定的周期产生变化的可变时钟脉冲周期信号；
振荡电路，用于输出具有与所述可变时钟脉冲周期信号的电平相适应的周期的第一时钟脉冲。
12.如权利要求11所述的图像显示装置，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
分频电路，用于以所述的分频数对所述第一时钟脉冲进行分频，并输出一个经过分频的信号；
相位比较电路，用于检测一个具有所述预定周期的脉冲周期信号和所述经过分频的信号之间的相位差，并输出一个其电平与相关的相位差相适应的相位差信号；
振荡电路，用于输出具有与所述可变时钟脉冲周期信号和所述相位差信号的电平之和相适应的所述第一时钟脉冲。
13.一种图像显示装置，具有发光元件，该发光元件接受根据输入数据的值进行了调制的脉冲信号，并发射出与所述脉冲信号的电平大小相适应的光，该装置包括：
时钟脉冲发生电路，用于产生和输出一个具有与所述输入数据的值相适应的频率的第一时钟脉冲；
时钟脉冲计数电路，用于接受所述第一时钟脉冲，在所述预定周期的起始阶段，从一个预定的初始值开始对第一时钟脉冲进行计数，并输出一个时钟脉冲计数值；
脉冲信号输出电路，用于对所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小进行比较，在所述时钟脉冲计数值和所述输入数据的值的大小关系产生颠倒的那一时刻附近，反转所述脉冲信号的电平。
14.如权利要求13所述的图像显示装置，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括一个预定标器，该预定标器用于接受第二时钟脉冲和所述输入数据，以与所述输入数据的值相适应的一个分频数对所述第二时钟脉冲进行分频，并输出所述第一时钟脉冲。
15.如权利要求13所述的图像显示装置，其特征是，所述时钟脉冲发生电路包括：
预定标器，用于接受所述第一时钟脉冲和所述输入数据，以与所述输入数据的值相适应的一个分频数对所述第一时钟脉冲进行分频，并输出一个反馈信号；
相位比较电路，用于检测第二时钟脉冲与所述反馈信号之间的相位差，并根据相关的相位差输出一个相位差信号；
振荡电路，用于输出具有与所述相位差信号的电平相适应的周期的所述第一时钟脉冲。
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