JP2002524950A

JP2002524950A - 制御可能な電圧レベルでの容量性負荷の電力効率的パルス駆動

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Publication number: JP2002524950A
Application number: JP2000569373A
Authority: JP
Inventors: ゲースヴェンソン，ラッシュ; ケーラル，ラジャット; シーアサス，ウィリアム
Original assignee: ユニヴァーシティーオブサザンカリフォルニア
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2002-08-06
Also published as: WO2000014708A2; WO2000014708A3; AU5809999A; WO2000014708A9; KR20010104617A; EP1114410A2; KR100707042B1

Abstract

(57)【要約】制御可能な電圧レベルでの容量性負荷の電力効率的パルス駆動であって、特に液晶表示装置に適用できるものである。容量性負荷の一部に貯蔵された電力は回収フェーズ中に回収される。経時変化する信号を使用して負荷を駆動し貯蔵された電力を回収する。このように、断熱荷電および断熱放電と呼ばれる工程を使って電力損失を最小限とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（政府特許権）米国政府は本発明について費用負担済みの特許権（paid-up license）を有し
ており、また限られた状況において、防衛高度研究企画庁（ＤＡＲＰＡ）から与
えられた認可番号DA_AL01-95-K3528の条件によって規定されているような妥当な
条件のもとで特許所有者に対し第三者に本発明の特許使用権を与えるよう要求す
る権利を有する。

【０００２】（技術分野）本発明は、容量性負荷の駆動に関し、より詳細には、液晶表示装置（ＬＣＤ）
の駆動に関する。

【０００３】（背景技術）今日、液晶表示装置は広く使用されており、今後ますますひろく利用されるも
のと思われる。液晶表示装置は、ディスプレイに縦横に配列された一組の液晶（
ＬＣ）素子を通過またはそのような液晶素子によって反射される光の量を制御す
ることによって動作する。液晶素子はそれぞれ、液晶材料を取り囲む一組のプレ
ートを備える。液晶素子を通過または液晶素子によって反射される光の量は、そ
の素子のプレートに送達される電圧によって制御される。

【０００４】液晶素子を通過または液晶素子によって反射される光の量を一定のレベルに維
持するために、素子全体にかかる電圧は周期的に極性を常に反転させなければな
らない。その結果、素子を駆動し、また通過または反射される光の量を決定する
信号の大きさを駆動するために、交流信号が典型的に使用される。

【０００５】典型的な液晶表示装置は数百個の縦横列に配列された何十万個もの液晶素子を
有する。それぞれの液晶素子を駆動するために必要な回路数を減らすために、同
じ横列に位置するすべての液晶素子は典型的には一つの横線によって通じており
、一方同じ縦列に位置するすべての液晶素子は典型的には一つの縦線によって通
じている。それぞれの液晶素子はその位置で交差する縦横の線によってこのよう
にひとつづつ定義されている。それぞれの素子にかかる電圧は、素子と協調関係
にある縦横の線を通して素子に送達される電荷の量を制御することによって調整
される。

【０００６】液晶表示装置によって表示される画像は典型的には、あたかもテレビに絵を描
くごとくディスプレイのそれぞれの線を順次走査することによって描かれる。例
えば、第１の横線を起動させ、次に所望の信号を第１の縦線に送達することによ
って、第１の横列の第１の素子に対して所望の電圧を設定することができる。第
１の横線がまだ起動中に所望の信号が第２の縦線に送達され、これにより第１の
横列の第２の素子に対して所望の電圧を設定することができる。典型的にはこの
工程は、第１の横列のすべての素子がそれぞれの所望のレベルに設定されるまで
継続する。あるいは、ひとつの横列におけるすべての素子に対して所望の電圧を
同時に印加することも可能である。

【０００７】その後、第２の横線を起動させ、次に順次または同時に第２の列のそれぞれの
液晶素子に荷電する。この工程を、ディスプレイのすべての液晶素子に対する電
圧が所望のレベルに設定されるまで継続する。その後、電圧の極性を反転させた
状態でこのサイクル全体を短期間繰り返すことによってそれぞれの液晶素子が必
要とするリフレッシュを行う。

【０００８】それぞれの素子をその関連する縦線に対して制御可能に接続または切断するた
めに、電子スイッチがしばしば使用される。これらの電子スイッチに対する制御
入力は典型的には、それぞれのスイッチが存在する横列に接続される。しかしな
がら、これらのスイッチはしばしば固有の静電容量も有する。

【０００９】典型的には、一度に荷電されるのは一つの縦列中のたった一つの液晶素子だけ
であるにもかかわらず、駆動されていない素子に関連するスイッチもまた典型的
には、駆動中のたった一つの素子に電圧を送達するのに使われている縦線に対し
てかなりの量の静電容量を加える。これは、たった一つの素子に対して電圧を送
達するのに使われている縦線に接続されている何百本もの液晶素子の横線が典型
的には存在するため、これらの起動していないスイッチによってかけられる静電
容量の効果があわさって、駆動中のたった一つの素子が示すよりも何百倍もの量
の静電容量がかかってしまうことがしばしばあるためである。

【００１０】液晶装置を制御する線とディスプレイのバックプレーンとの間にもかなり大き
な固有の静電容量が存在することがしばしばある。

【００１１】このような非常に大きな組み合わさった静電容量が縦線に加わると、液晶表示
装置を使用中、大量の電力を損失することがある。それぞれの液晶素子にかかる
電圧は極性が反転するため、線にかかるもっと大きな静電容量に対する電圧もま
た常に変動させなければならない。これには典型的には非常に大量の電流が必要
となる。その結果、スイッチング装置の抵抗器および液晶表示装置を駆動するた
めに必要とされるその他の構成素子を電流が流れることによって大量の電力が損
失する。

【００１２】その結果、素子に電圧を送達するために使用される線に関連する静電容量が大
きいため、それぞれの液晶素子を駆動するために実際に必要とされる電力の何百
倍もの電力がしばしば浪費される。

【００１３】このような大量の電力の浪費は、携帯型ラップトップコンピュータのような電
力消費を最低限にする必要のある用途においては特に問題である。すでに知られ
ているように、充電した一つのバッテリーがラップトップコンピュータを作動さ
せることのできる時間は非常に重要な仕様である。ラップトップコンピュータの
他の領域において必要とされる電力を低減する新技術を考慮すると、液晶表示装
置の線を駆動するのに浪費される電力の意味合いはより一層重要となる。これに
はディスプレイの背面照明を不要とする新技術やマイクロプロセッサ回路および
関連する記憶装置が消費する電力を低減する新技術などがある。

【００１４】（発明の概要）本発明の目的は、従来技術における上記において述べたこれらの問題点および
その他の問題点を解決することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、電力効率的なやりかたにより容量性負荷を制御可能な電
圧レベルで駆動するシステムおよび方法を提供することにある。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、容量性負荷に蓄積された電力を回収するシステム
および方法を提供することにある。

【００１７】本発明のさらに他の目的は、液晶素子以外の液晶表示装置の駆動線に関連する
静電容量に蓄積された回収することにある。

【００１８】本発明のさらに他の目的は、液晶表示装置を駆動するのに必要な電力量を低減
することにある。

【００１９】本発明の上に述べた目的、さらに他の目的、特徴および利点は、電力効率的な
やりかたで容量性負荷を制御可能な電圧レベルで駆動するシステムおよび方法を
採用することによって達成される。

【００２０】本発明の１つの実施態様において、液晶素子のうちの１つを、その素子に関連
する線に電圧を送達することによって荷電する。その後、荷電されている素子に
対する電圧は維持されたままの状態で、電力はその線に関連する他の静電容量か
ら回収される。この工程は、ディスプレイのその他すべての素子が駆動されるま
で繰り返される。

【００２１】本発明の１つの実施態様において、それぞれの液晶素子は、その素子に関連す
る横線によって制御される電子スイッチを介して、その素子に関連する縦線に接
続されている。

【００２２】本発明の１つの実施態様において、断熱荷電を利用して液晶素子を駆動する。
これには、傾斜波信号、階段波信号、半波正弦パルスなどさまざまな信号を利用
することができる。

【００２３】本発明の１つの実施態様において、断熱放電を利用して駆動線から電力を回収
する。ここでも同じく傾斜波信号、階段波信号、半波正弦パルスなどさまざまな
信号を利用することができる。

【００２４】本発明はまた、ディスプレイが消費する電力を低減する回路にも関連する。１
つの実施態様において、この回路は駆動線を電圧供給源に制御可能に接続させる
ための駆動線に接続された電圧接続システム、駆動線を貯蔵器に制御可能に接続
させるための駆動線に接続された回収接続システム、および第１の期間中に、電
圧接続システムが駆動線を電圧供給源に接続するようにし、また第２の期間中に
、回収接続システムが駆動線を貯蔵器に接続するようにする制御システムを備え
るという利点を有する。１つの実施態様において、ディスプレイは液晶表示装置
であり、液晶素子にかかる電圧は第２の期間中大きく変更されることはない。

【００２５】さらに他の実施態様において、供給源および貯蔵器は、断熱荷電および放電を
行うための信号を生成する単一の供給元を構成する。電圧接続システムは、供給
元と駆動線との間に接続された第１の電子スイッチングシステムを備える。回収
システムは供給システムと駆動システムとの間に接続された第２の電子スイッチ
ングシステムを備える。制御システムは第１および第２の電子スイッチングシス
テムを制御する。断熱荷電および放電には、など傾斜波信号、階段波信号、半波
正弦パルスなどのさまざまな信号を利用することができる。

【００２６】本発明のさらに他の実施態様において、第１の電子スイッチングシステムは、
ＭＯＳＦＥＴに直列に接続されたトランスミッションゲートを備える。第２の電
子スイッチングシステムもまたもＭＯＳＦＥＴを備えているという利点を有する
。

【００２７】本発明のさらに他の実施態様において、第２の期間は第１の期間のあと所定の
時間が過ぎた後始まる。別の実施態様において、第２の期間は供給元の電圧が駆
動線の電圧にほぼ等しくなったとき始まる。供給元および駆動線に比較回路を有
利に接続して、駆動線の電圧にほぼ等しくなったことを判断するようにしてもよ
い。

【００２８】さらに他の実施態様において、ディスプレイは液晶表示装置、エレクトロルミ
ネッセンス表示装置、または電界放射表示装置である。

【００２９】本発明のさらに他の実施態様において、ＶＧＡポートに送達される直列ビデオ
信号などの直列ビデオ信号とともに動作するよう回路および工程を応用する。

【００３０】以上、本発明はディスプレイに用いることができるとして説明したが、さらに
、単一の容量性負荷または複数の容量性負荷を制御可能な電圧レベルに駆動しな
ければならない数多くのさまざまなまシステムにもまた用いることができる。

【００３１】以上説明し、またさらに他の本発明の特徴、目的、および利点は以下に詳細に
説明する好適な実施態様を添付の図面を参照しながら考慮することによってより
明確になるものと思われる。

【００３２】（発明を実施するための最良の形態）図１は典型的な従来の液晶表示装置の一部を示す図である。

【００３３】図１に示すように液晶表示装置は、横列９、１１および縦列１３、１５に配列
された液晶素子１、３、５、７のような、縦横に配列された複数の液晶素子を備
える。

【００３４】よく知られているように、それぞれの液晶素子は液晶材料２５、２７、２９、
３１のような液晶材料を有しており、この液晶材料はそれぞれ、プレート３３、
３５、プレート３７、３９、プレート４１、４３、およびプレート４５、４７の
ような１組のプレートではさまれている。それぞれの素子を通過する光の量は、
それぞれの液晶材料を取り囲むプレート全体にわたってかけられる電圧に直接関
連している。

【００３５】またよく知られているように、液晶表示装置にはアクティブマトリックス型、
薄膜トランジスタ（ＡＭＴＦＴ）パネル型、および受動マトリックス、スーパー
ツイステッドネマチック（ＰＭＳＴＮ）パネル型などさまざまな種類がある。さ
らに液晶表示装置のあるものは背面照明を備え、あるものは備えない。

【００３６】それぞれの液晶素子を駆動するために利用される技術もまた数多く存在する。
上の背景技術の欄で説明したように、同じレベルの光透過率を維持するために、
それぞれの素子にかかる電圧は通常周期的に反転される。いくつかの実施態様に
おいては、素子の一方のプレートは接地のような一定の電圧に接続されており、
他方のプレートはプラスにもマイナスにも駆動される。他の実施態様において、
それぞれの素子の一方のプレートは、データ線の最大変動、およびフレームまた
は線のいずれかの周波数と同じ振幅を有する矩形波信号に接続される。この後者
の方法はデータ線で必要な変動の量を低減させるがフリッカの量も増加させてし
まう。さらに他の実施態様において、一方のプレートは最大駆動電圧の半分の電
圧に接続される。

【００３７】本発明のこれらすべての実施態様ならびに他の実施態様に適用することができ
る。しかしながら説明のために、図１は典型的なアクティブマトリックス型ディ
スプレイの一部を示しており、このディスプレイにおいては、それぞれの液晶素
子１、３、５、７の一方の接続が接地されている。

【００３８】本実施態様において、それぞれの液晶素子の他の接続はスイッチに接続されて
いる。したがって、液晶素子１の１つの接続はスイッチ４９に接続されており、
液晶素子３の１つの接続はスイッチ５１に接続されており、液晶素子５の１つの
接続はスイッチ５３に接続されており、そして、液晶素子７の１つの接続はスイ
ッチ５５に接続されている。

【００３９】本実施態様において、それぞれのスイッチの制御線は横線に接続されており、
例えばスイッチ４９の制御線５７およびスイッチ５１の制御線５９は横線６５に
接続されており、スイッチ５３の制御線６１およびスイッチ５５の制御線６３は
横線６７に接続されている。同様に、それぞれのスイッチに対する入力は典型的
には縦線に接続されており、例えばスイッチ４９に対する入力６９およびスイッ
チ５３に対する入力７１は縦線７３に接続されており、スイッチ５１に対する入
力７５およびスイッチ５５に対する入力７７は縦線７９に接続されている。

【００４０】それぞれの横線は、その横線における信号をそのドライバ、例えば横線６５に
ついてはドライバ８１、横線６７についてはドライバ８３に送達することによっ
て順次起動することができる。特定の横線を起動させている最中に、その横線に
接続されたそれぞれの液晶素子全体に対してかけることが必要とされる電圧は、
典型的には、その液晶素子と協調して動作する縦線に送達される。この工程は横
線に存在するすべての液晶素子が所望の状態に駆動されるまで１つの縦線から次
の縦線へと順次、または１つの横線から横線に存在するすべての液晶素子へと同
時に継続される。縦線７３に対するドライバ８５および縦線７９に対するドライ
バ８７などのドライバは、典型的にはこの工程を容易にするために用いられる。
典型的には、一度に起動される横線はたった一本である。

【００４１】図１には典型的な液晶表示装置の一部のみ示している。実際の液晶表示装置は
通常、液晶素子の横線を数百本および縦線を数百本そなえており、これらの液晶
素子においては上記において説明した関連する線および構成要素が繰り返されて
調和するようになっている。

【００４２】背景技術の欄においてすでに説明したように、それぞれの液晶素子の駆動中、
それぞれの横線および縦線によって典型的には駆動されなければならない他の大
きな静電容量が存在する。これには、駆動線および液晶表示装置の背面照明との
間の静電容量とともに、駆動線に取り付けられた他のスイッチそれぞれに固有の
、スイッチがオフの状態であっても発生する静電容量がある。この他の静電容量
の量は、典型的にはそれぞれの液晶素子に固有の静電容量の量の数百倍である。
これら他の静電容量は大きな電圧変動を介して一定に移動させなければならない
ため、これらのディスプレイを駆動するために使用されるスイッチングシステム
の抵抗、ならびにこれらの線を鼓動する単一または複数の供給源（やはり図示せ
ず）に固有の抵抗において、通常、大量の電力が浪費される。この電力浪費は特
に、頻繁に大きな電圧変動行っている縦線において大きなものとなる。

【００４３】図２は、ディスプレイ中の単一の線に存在する複合静電容量に接続された本発
明の１つの実施態様を示すブロック図である。図３は、図２に示される本発明の
実施態様において採用される工程の系統図である。図２に示される実施態様の動
作を、図３に示すその工程の図および図１に示す従来の液晶表示装置を参照しな
がら説明する。

【００４４】第１の工程は、例えば、図１に示す横線６５を起動させることによって、特定
の横線を起動させるものである。

【００４５】スイッチ、例えば図１に示すスイッチ４９、５１、５３、５５は、起動される
液晶素子の横線に対する制御機構として作用するものではあるが、本発明はまた
、受動ディスプレイのように、介在するスイッチを備えることなく横線が直接液
晶素子に接続されているディスプレイにも適用することができる。このような例
では、液晶素子の他方の接続はそれぞれに関連する縦線に直接接続される。分か
りやすくするために、本願において線を「起動する」という表現は両方の状況を
さすものであると同時に、液晶素子を駆動するために使用されるいかなる他の技
術もさすものである。

【００４６】横線が起動された後、駆動される液晶素子に関連する縦線、例えば図１の液晶
素子１に関連する縦線７３に供給源が接続される。これは図３において、駆動線
へ供給源を接続するブロック１０１によって示される。次に必要な電圧がその横
線に存在する液晶素子に、その素子に関連する縦線を介して印加される。この工
程は、液晶素子へ電圧を送達するブロック１０２において示される。

【００４７】上記において説明したように、駆動中の液晶素子によってかけられる静電容量
以外にも、縦線に関連する静電容量が存在する。任意の一回につき特定の縦線に
かかる総静電容量は、コンデンサ１０５として図２に示されている。図２は、簡
略化してこの総静電容量１０５の１つの端子が接地されるものとして示している
が、現実的には、寄与する容量性構成要素それぞれが異なる電位に実際に接続さ
れていると理解するべきである。

【００４８】図１の液晶素子１のような液晶素子を駆動させるために、制御システム１０７
は電圧接続システム１０９を起動させて、図１の線７３のような、液晶素子に関
連した縦線に電圧供給源１１１を接続する。これにより、電圧供給源１１１が荷
電線にかけられる静電容量全体に接続され、この全体の静電容量が図２において
コンデンサ１０５として示されている。そして同じ横線に存在する他の液晶素子
は順次または同時に同じように駆動される。

【００４９】液晶素子が所望の状態に駆動されると、その横線の起動停止される。液晶素子
を駆動するための回路は切断され液晶素子にかかる電圧は維持されて、その電圧
によって達成された光の伝導率のレベルを永続させる。

【００５０】制御システム１０７は次に、駆動線から供給源を切断するブロック１０３に示
すように、電圧接続システム１０９に信号を送信して縦線から供給源１１１を切
断する。そして制御システム１０７は、貯蔵器を駆動線に接続するブロック１１
３に示すように、回収切断システム１１５に縦線を貯蔵器１１７に接続させる。
その後、縦線に関連する静電容量（再びコンデンサ１０５として示される）に貯
蔵される電力は回収されて貯蔵器１１７に貯蔵される。これは図３の回収エネル
ギーブロック１１９に示される。最後に、駆動線から貯蔵器を切断するブロック
１１９に示すように貯蔵器を縦線から切断する。

【００５１】ここで重要な点は、回収フェーズ中、液晶素子に印加された電圧が影響されな
いことである。これは、上記において説明したように、他の静電容量から電力を
回収している一方で、液晶素子のプレートへの回路がこのフェーズ中切断されて
いるためである。

【００５２】上述の駆動および回収サイクルは、ディスプレイの他の液晶素子を駆動中、な
らびにその後のフレーム中、すでに駆動している素子の光の透過率を、等しいが
極性の反転している電圧を印加することによって維持するかまたは異なる電圧値
の電圧を印加することによって変更する場合にも繰り返すことができる。

【００５３】電圧接続システム１０９および回収接続システム１１５は両方とも、制御シス
テム１０７によって制御される、トランジスタ（例えばＦＥＴまたはＭＯＳＦＥ
Ｔ）およびゲートなどの電子スイッチを備えている。そして制御システム１０７
は、公知の制御信号技術に従って必要な制御信号を生成する、トランジスタ（例
えばＦＥＴまたはＭＯＳＦＥＴ）のような電子回路を備えている。

【００５４】図４は、本発明の一部を達成するために有利に使用することのできる回路の１
つの実施態様を示す概略図である。

【００５５】液晶表示装置における、図１の縦線７３のような特定の線１３１にかかる総静
電容量は、コンデンサ１３３として図４にモデル化されている。上記において説
明したように、このとき総静電容量は、現在駆動されている線に接続されている
特定の液晶素子によってかけられる静電容量、ならびに、特定の線とバックプレ
ーンとの間のはるかに大きな静電容量、および同じ線に接続されている他の起動
していないスイッチに関連した静電容量を含む。図４は簡略化のためこの総静電
容量１３３の１つの端子がＶｐｃに接続されていると図示しているが、現実的に
は、寄与する容量性構成要素それぞれが異なる電位に実際に接続されていると理
解するべきである。

【００５６】線１３１はトランスミッションゲート１３７の端子１３５に接続されている。
トランスミッションゲート１３７もまた、制御入力１３９、反転制御入力１４１
、および他の端子１４３を有する。公知のように、トランスミッションゲートは
半導体装置であり、典型的には、Ｐ−チャンネル半導体装置に並列に接続された
Ｎ−チャンネル半導体装置を備えており、その制御信号入力において制御信号を
受信し、その反転制御信号入力において反転制御信号を受信した際、著しい電圧
降下を起こすことなくその２つの端子を電気的に接続するものである。

【００５７】そして端子１４３は、ＭＯＳＦＥＴのような電子スイッチング装置１４７の端
子１４５に接続されている。スイッチング装置１４７の他の端子１４９は、接続
１５１を介して電圧供給源Ｖ_Ａに接続されている。スイッチング装置１４７もま
た制御入力端子１５３を有する。

【００５８】線１３１もまた、やはり制御入力１５７、反転制御入力１５９、および他の端
子１６１を有する他のトランスミッションゲート１５５の端子１６３に接続され
ている。端子１６１もまた、接続１５１を介して同じ電圧供給源Ｖ_Ａに接続され
ている。すぐあとで示すように、電圧供給源Ｖ_Ａは同時に貯蔵器としても作用す
る。

【００５９】図５は、図４に示す回路の動作中に存在するさまざまな信号を示すものである
。図４に示す回路の動作は、その回路が処理しまた生成する信号とともに図４お
よび図５をいっしょに考慮することによって最も良く理解できる。

【００６０】１つの実施態様において、電圧供給源Ｖ_Ａは最初、図５の直線線分２０１によ
って示すように値が０である。駆動工程が開始する前にトランスミッションゲー
ト１５５は、図５の直線線分２０３によって示されるように、その制御入力１５
７をスイッチオフさせることによってオフとされる。図示されてはいないが、制
御入力１５７に送達される信号の反転は常に反転制御入力１５９に送達される。
これにより、端子１６１、１６３間の回路が開かれる。

【００６１】電圧供給源Ｖ_Ａが立ち上がりそうな頃になると、２つの事象が発生する。１つ
は、駆動中の液晶素子に対してかけることが望まれている電圧に等しい信号（プ
ラス、スイッチング素子１４７における予想されるゲート−ソース間しきい電圧
降下Ｖ_Ｔ）が、図５の直線線分２０５に示されるようにスイッチの制御入力端子
１５３に送達される。２つ目は、トランスミッションゲート１３７が、その制御
入力１３９に起動信号が送達され、その反転制御入力１４１に反転起動信号が送
達されることにより起動される。図５において起動信号は直線線分２０７によっ
て示されている。これにより、トランスミッションゲート１３７にその端子１４
３をコンデンサ１３３によって表される静電容量に接続させる。

【００６２】駆動制御工程の初期段階において、制御入力端子１５３におけるスイッチング
装置１４７へかけることが望ましとされるレベルの電圧は、スイッチング装置１
４７のその端子１４５における出力よりも大きい。その結果、スイッチング装置
１４７は起動される。そして、接続１５１における電圧供給源Ｖ_Ａは線１３１に
接続され、そして駆動される液晶素子のプレートに接続される。

【００６３】ここで電圧供給源Ｖ_Ａは直線線分２１３によって示すように、その初期値から
立ち上がる。これによって、電荷が徐々に液晶素子に送達される。液晶素子にか
かる電圧が増加するにつれて、直線線分２０９に示すように、スイッチ１４７に
対するゲート−ソースしきい電圧Ｖ_Ｔよりも小さい、制御入力端子１５３におけ
るスイッチング装置１４７への電圧Ｖ_ｉｎに近づく。これにつれて、スイッチン
グ装置１４７の抵抗も、スイッチング装置１４７が停止するまで増加する。この
現象は、図５のポイント２１１付近で発生する。事実上、スイッチング装置１４
７は電圧調整器として作用し、液晶素子にかかる電圧がその制御入力端子１５３
において、Ｖ_ｉｎに大きな負荷をかけることなく、スイッチング装置１４７にか
かるゲート−ソース降下Ｖ_Ｔよりも小さい所望の値に確実に荷電されるようにす
る。これにより、スイッチング装置１３７の無負荷値が維持される。

【００６４】本実施態様において、電圧供給源Ｖ_Ａは好ましくは経時変化する供給電圧であ
ることが理解されるであろう。電圧供給源Ｖ_Ａはまた好ましくは、高速立ち上が
り矩形波信号の場合におこるように０の値から最大値まで急速に立ち上がること
はない。反対に、Ｖ_Ａは図５の直線線分２１３が示す傾斜波信号のようにもっと
ゆっくりと立ち上がる。

【００６５】経時変化する供給電圧を使用することで、サイクルの駆動部分中の電力損失が
減る。経時変化する供給電圧を使用しなければ、荷電を開始するときに電圧供給
源と容量性負荷にかかる電圧との間に大きな電圧差が生じる。そして、このよう
な場合、スイッチング装置のように抵抗を有する駆動システムの素子、および電
圧供給源Ｖ_Ａの内部インピーダンスにおいて大きな電力損失が生じる。

【００６６】一方、図５の直線線分２１３に示す傾斜波信号のような経時変化する供給電圧
は、電圧供給源およびスイッチング駆動システムの抵抗構成要素にかかる瞬時的
な電圧降下を減らすことによってこの損失電圧を減らす。好ましくは、供給電圧
は容量性負荷にかかる電圧よりもわずかに早く立ち上がる。これにより、電圧差
は常に最小限になる。経時変化する供給電圧をこのように利用することを、本発
明者は断熱荷電と呼ぶ。

【００６７】図５の直線線分２１３に示すような傾斜波信号は、断熱荷電を行うために使用
することのできるさまざまな波形のうちの１つにすぎない。

【００６８】図６は、断熱荷電に利用することのできる他の形状の信号、すなわち階段波信
号を生成する回路の概略図である。図６に示すように、複合性容量性負荷はコン
デンサ２３１として示されている。コンデンサに対する所望の最高電圧はＶ_Ｎで
ある。一連の下段の電圧工程はＶ_１、Ｖ_２などとして示されている。

【００６９】容量性負荷、すなわちコンデンサ２３１を駆動したい場合、スイッチ２３３を
閉じる。これにより、第１のレベルの電圧Ｖ_１が印加される。次に、スイッチ２
３３を開きスイッチ２３５を閉じる。これにより、次のレベルの電圧Ｖ_２が印加
される。この工程は、最後の電圧レベルＶ_Ｎがスイッチ２３７を閉じることによ
って印加されるまで続けられる。適切な時期に容量性負荷２３１を放電させるた
めにスイッチ２３９もまた設けられている。

【００７０】図７は、一組のコンデンサを使うことによって、断熱荷電に使用する階段波信
号を生成するために必要な電圧レベルを達成する回路の概略図である。図６の場
合と同様、荷電される複合型容量性負荷は、一連の段状スイッチ２５５、２５７
そして最後は２５７、ならびに放電スイッチ２６１に接続されているコンデンサ
２５１として示されている。しかしながらこの場合、所望の電圧Ｖ_Ｎに到達する
前にそれぞれの工程で必要とされる電圧は、コンデンサ２６２、２６３などの一
連のコンデンサによって供給される。適切な回路およびタイミングを採用するこ
とによって、これらのコンデンサは適切な段階レベルまで荷電され、その後、そ
れぞれの段階で必要とされる電圧供給源として機能する。

【００７１】断熱荷電に階段波信号を利用することについてのより詳細な説明は、米国特許
第５，４７３，５２６号より得ることができる。本願においては、この特許全体
を参考文献として採用する。

【００７２】断熱荷電に有用な信号のさらなる例を図８に示す。図８は半波正弦パルスを示
す。このような半波正弦パルスを生成するために有利に利用できる回路は、米国
特許第５，５５９，４７８号より得ることができる。本願においては、この特許
全体もまた参考文献として採用する。

【００７３】上記において説明したように、液晶表示装置の線に送達しなければならない電
流の大部分は、駆動中の液晶素子に関連する静電容量以外の大きな静電容量を荷
電するために必要とされる。その結果、大量の電力が浪費される。

【００７４】上記において説明したように、断熱荷電を採用することによって、実質的にこ
のような大きな容量性負荷を駆動しなければならないことにともなう電力損失が
低減される。

【００７５】液晶素子にかかる電圧が反転したときの次のサイクル中に静電容量が放電され
るのにもまたともなって、電力の損失が発生する。図２および図３に示されまた
説明されるシステム、および図４および図５に示されまた説明されるこれらのシ
ステムの具体的な実施態様もまた、実質的にこのような問題を少なくする。

【００７６】図５の点２１１に示すように、駆動中の液晶素子にかかる電圧が所望のレベル
に達すると、トランスミッションゲート１３７が、その制御入力１３９から起動
信号を取り除くことによって、図５の直線線分２８１に示すように、オフとなる
（再び、補足信号が反転制御入力１４１に送達される）。これにより、電圧供給
源につながっている接続１５１から容量性負荷１３３が切断される。

【００７７】荷電されたばかりの特定の液晶素子を起動している最中の横線が起動停止され
る。これにより、液晶素子が駆動線から切断され、液晶素子にかけられている電
圧がそのままの完全な状態で維持される（したがって液晶素子の光透過率のレベ
ルもそのままの完全な状態で維持される）。しかしながら、駆動線に関連してい
る他の大きな静電容量に含まれている電力はそのまま残っている。

【００７８】次に、図５の直線線分２８３に示すように、供給信号Ｖ_Ａが下り始める。図５
の点２８５に示すように、供給電圧が縦線の電圧にほぼ到達した時点で、立ち上
がりパルス２８７に示されるように、トランスミッションゲート１５５が、その
制御入力１５７へ制御信号を送達することによって閉じる（図示されてはいない
が、補足セグメントが反転制御入力１５９に送達される）。これにより、大きな
寄生電荷を含む線が、接続１５１を介して供給源Ｖ_Ａに接続される。直線線分２
８９に示すように電圧供給源Ｖ_Ａは下がり続けるため、寄生静電容量に蓄積され
た電力はこの回収フェーズ中、接続１５１を介して電圧供給源Ｖ_Ａに次第に戻る
。

【００７９】ほぼすべての電力が回収された後、トランスミッションゲート１５５は、直線
線分２９１によって示すようにその制御入力１５７より起動信号が取り除かれ、
またその反転制御入力１５９に補足信号が送達されることによって開く。そして
、システムは駆動および回収工程全体を繰り返すことのできる状態となる。

【００８０】本実施態様において電圧供給源Ｖ_Ａは、高速立下り矩形波信号の場合に起こる
ようにその最大振幅から急速に立ち下がることはない点に再び注目すべきである
。放電フェーズ中は、図５の直線線分２８９に示すような傾斜波信号のような経
時変化する供給電圧を使用するのが好ましい。駆動フェーズ同様、回収フェーズ
、すなわち断熱放電フェーズ中に経時変化する供給電圧を使用することによって
、電圧供給源のスイッチおよび内部インピーダンスのような駆動システムにおけ
る抵抗装置に対して高い電圧がかかることがなく、その結果、回収フェーズ中の
電力損失を少なくできる。断熱放電を使わなければ、蓄積された電力の多くが失
われる。

【００８１】断熱荷電と同様、断熱放電に使用される信号は図５の直線線分２８９によって
示される傾斜波信号以外にもさまざまな形状を取り得る。したがって、例えば、
図６および図７に示す回路、ならびに米国特許第５，４７３，５２６号に示す回
路によって有利に生成されるのと同じ階段形状を取り得る。さらにまた、図８に
示す半波正弦パルスのような半波正弦パルス形状をとってもよい。数多くの他の
波形もまた採用される。再び、電圧供給が経時変化する信号、好ましくは、典型
的な矩形波信号のように急速にたち下がらない信号を供給することが重要な特徴
である。

【００８２】図９は、本発明の概念を取り入れた、液晶表示パネルに有利に利用することの
できるドライバの集まりを示すブロック図である。

【００８３】図９に示すように、パルス化電力供給３０１は荷電および放電信号を生成する
。すでに述べたように、荷電および放電信号は両方とも好ましくは断熱荷電およ
び断熱放電を生じさせるような種類のものである。

【００８４】パルス化電力供給３０１によって生成された信号は、ラインドライバ３０５、
３０７、３０９、３１１のようなそれぞれの線のドライバに送達される。それぞ
れのドライバの出力はそのドライバが駆動する線に接続されている。したがって
、ラインドライバ３０５の出力は線３１５に接続されており、ラインドライバ３
０７の出力は線３１７に接続されており、ラインドライバ３０９の出力は線３１
９に接続されており、ラインドライバ３１１の出力は線３２１に接続されている
。

【００８５】同様に、それぞれのドライバの入力は、駆動中の液晶素子にかけるよう所望さ
れている電圧を表す信号に接続されている。したがって、ラインドライバ３０５
は入力３２５において所望の信号に接続され、ラインドライバ３０７は入力３２
７においてその所望の信号に接続され、ラインドライバ３０９は入力３２９にお
いてその所望の信号に接続され、ラインドライバ３１１は入力３３１においてそ
の所望の信号に接続されている。

【００８６】ここで明らかなように、図９の構造ではすべてのドライバに必要な電圧を供給
するためにたった一つの電力供給を使用できる。このような構成を達成するため
に、すべてのドライバはそれぞれの電圧を同時に送達するように構成されており
、これにより単一の起動されている横列におけるすべての液晶素子を同時に駆動
できる。

【００８７】より具体的なレベルでは、それぞれのドライバは、図４に示すような出力段階
３５１、所望の電圧を表すデジタル信号を同等のアナログ信号に変換するための
デジタル−アナログ変換器３５３、および線にかけられている他の静電容量から
電力を、電力供給３０１に電力を戻すことによって回収するように出力段階を仕
向けるタイミングを制御するための回収制御器３５５を備える。

【００８８】使用されるデジタル−アナログ変換器の種類は重要ではない。変換器にかかる
負荷は小さく、変換可能な時間は比較的長い（線間隔によって設定されている）
。したがって、設計者はかなり自由に適切な構造を選択することができる。有利
に使用することのできるサンプル−傾斜およびデジタル−アナログ変換器は、T.
Gielow, R. Holly and D. Lanzinger著「Monolithic Driver Chips for Matrix
Gray-Shaded TFEL Displays」（SID 81 ダイジェスト、１９８１年
２４〜２５頁）に記載されている。本願においては、この文献の全体を参考文献
として採用する。

【００８９】電子スイッチング装置１４７（図４）のようなスイッチを利用する場合、液晶
素子にかかる電圧が、電子スイッチング装置１４７のしきい電圧に逆らうことな
く（not withstanding）正確なレベルで確実に駆動するよう補償を備えることが
重要である。これは、所望のデジタルレベルの信号を生成するハードウェアおよ
び/またはソフトウェアで行われる。さらに、デジタル−アナログ変換回路でも
行われる。このための単純な補償回路は、E. S. Schlig and J.L. Sanford著「N
ew Circuits for AMLCD Data Line Drivers」（International Display Researc
h Conference, Monterey, California, 1994年10月10〜13日、386〜389頁）に記
載されている。本願においては、この文献の全体を参考文献として採用する。

【００９０】回収制御器３５５を実装する方法は数多くある。１つの方法は、開ループタイ
ミング方式を採用して、容量性負荷にかかる電圧に供給電圧ががほぼ等しくなる
と思われる瞬間にトランスミッションゲート１５５（図４）が閉じるようにする
。この開回路工程はさまざまな事象に合わせて必要なタイミングを調整すること
ができ、そのような事象としては例えば、図５に示す傾斜の場合、下向きの傾斜
が始まるとき３６１の開始点がある。この場合、回収制御器は下降傾斜の始まり
を検出し（またはこの情報を電圧供給源から得る）、そして所定時間後トランス
ミッションゲート１５５をオフさせる信号を発生する。当然のことながら、所定
の長さの時間は傾斜の勾配および線にかかる電圧のレベルに左右される。

【００９１】別の方法においては、下向きの勾配の電圧を容量性負荷にかかる電圧と比較し
、これらの電圧がほぼ等しくなったときにトランスミッションゲート１５５を起
動する。

【００９２】図１０はシステムの電力回収フェーズを起動するのに使用される信号を生成す
る比較回路を示す概略図である。図１０に示すように、電圧供給Ｖ_Ａがスイッチ
４０１に送達される。電圧Ｖ_ｉｎはスイッチ４０１の制御入力４０３に送達でき
る。

【００９３】回収フェーズに入る前に、ゲート４０５への事前荷電入力ＰＣのパルスを高レ
ベルにし、ゲート４０７への補足入力のパルスを低レベルにすることによって回
路がリセットされる。これにより、回路の制御出力４０９が低レベルとなり、そ
してゲート４１０をオンする。この事前荷電パルス後、スイッチ４１１、４１３
を含む装置のすべてのスイッチがオフとされる。しかしながらスイッチ４１０は
オンである。

【００９４】スイッチ４０１のＶ_ｉｎからしきい電圧Ｖ_Ｔを引いた値よりもＶ_Ａが下がると
、スイッチ４０１がオンとなる。スイッチ４１０はすでにオンとなっているため
、スイッチ４１３のゲート４２１からの電荷は流出し始める。供給電圧、すなわ
ちスイッチ４０１のＶ_ｄｄからスイッチ４１３のしきい電圧Ｖ_Ｔを引いた値より
もゲート４２１の電位が下がると、スイッチ４１３がオンとなり、制御出力４０
９を引き上げる。制御出力４０９がＶ_Ｔに到達すると、スイッチ４１１がオンと
なり、さらにゲート４２１を下げる。その結果、正のフィードバックにより制御
出力４０９の遷移が迅速化する。

【００９５】制御出力４０９が高くなるにつれて、スイッチ４１０が切れてスイッチ４１１
からＶ_Ａを切り離すかさもなければＶ_Ａを接地させる。その後、ＰＣへの新しい
前電荷パルスを供給する次のサイクルが始まる前に、Ｖ_Ａを高レベルにする。

【００９６】制御出力４０９が遷移するのは、Ｖ_ＡがＶ_ｉｎより低い値に下がったときでは
なくＶ_ＡがＶ_ｉｎ−Ｖ_Ｔより低い値に下がったときであることは明らかである。
換言すれば、比較器はＶ_Ｔのオフセット電圧を有する。図４に示す出力段階とと
もに使用すればオフセット電圧を有することは欠点ではない。制御出力４０３は
制御入力端子１５３に接続することができる。そして、必要に応じてＶ_ｉｎがＶ _Ａと等しくなったとき制御出力４０９は遷移する。

【００９７】図５に示すように、所望の電圧Ｖ_ｉｎは、点２８５において放電が始まる前に
その元の値から変化してよい。これによりパイプラインが容易になる。しかしな
がら、図１０に示す回路は回収フェーズ中、Ｖ_ｉｎの値を把握している必要があ
る。

【００９８】このような異なる必要性に対処する１つの方法としては、線が完全に荷電され
た時点、すなわち図５の点２１１で比較器の入力における値Ｖ_ｉｎをサンプル化
する方法がある。

【００９９】図１１は所望の入力電圧をサンプル化してパイプラインを行うために有利に使
用することのできる回路を示す。図１１に示すように、Ｖ_ｉｎは、まさに図４に
示すように、電子スイッチング装置１４７の入力に接続されている。しかしなが
ら図１０に示されている場合とは異なり、スイッチ４０１への入力はトランスミ
ッションゲート５０１および貯蔵コンデンサ５０３に接続されている。ここで明
らかなように、図５に示す直線線分２０５の間のある時点のようにＶ_ｉｎが所望
の状態にある時点において、トランスミッションゲート５０１は（その補足入力
５０５および５０７へ適切な制御信号を送ることによって）閉じている。そして
、図５の直線線分２８１の前の時点におけるようにＶ_ｉｎの値が変わる前のある
時点において、トランスミッションゲート５０１は（やはりその補足入力５０５
および５０７へ適切な制御信号を送ることによって）開いている。これにより、
Ｖ_ｉｎの前の値が貯蔵コンデンサ５０３に貯蔵され、そして図１０に示す比較回
路の制御入力４０３への入力を継続する。このような構成を採用することによっ
て、Ｖ_ｉｎの値はもはや必要とされなくなるまで保存される。

【０１００】本発明はまた、典型的にはパーソナルコンピュータのＶＧＡポートから送られ
てくるシリアル画像信号のようなシリアル画像信号の形状のシリアルフォーマッ
トで受信される画像情報を表示するディスプレイにも適用することができる。

【０１０１】図１２はシリアル画像信号の表示に使用されてきた典型的な従来の液晶表示装
置の一部を示す図である。図１２に示すように、シリアル画像信号Ｖ_ｉｎがライ
ン６０１を通してディスプレイに送達される。当該分野において公知であるよう
に、このような信号の電圧は時間の関数、より正確には、ブラウン管（ＣＲＴ）
における走査光線の予想される位置の関数として変化する。このような情報を把
握するために、典型的な従来の液晶表示装置は、単一のビットを移行させライン
６０５を通して水平クロックパルスＨ_ＣＬＯＫによって駆動される水平シフトレ
ジスタ６０３を備える。これにより、水平シフトレジスタの２つの出力６０７、
６０９は順次オンおよびオフされる。そして、水平シフトレジスタの出力は、典
型的にはスイッチ６１１、６１３のようなスイッチを駆動するのに使用される。
そしてこれらのスイッチの出力は、縦線６１５、６１７のような、それらが取り
付けられている縦線のそれぞれを駆動する。

【０１０２】垂直シフトレジスタ６１９も同様に、横線６２１、６２３のような横線の起動
状態を制御するのに使用される。このような制御も同様に、ライン６２５を通し
て送達されるクロック信号Ｖ_ＣＬＫに応答してレジスタを介して単一のビットを
移行させることによって行われる。そして、横線が起動することにより、ディス
プレイのそれぞれの液晶素子に関連したスイッチ、例えば液晶素子６３５に関連
したスイッチ６３１、液晶素子６３９に関連したスイッチ６３７、液晶素子６４
３に関連したスイッチ６４１、および液晶素子６４７に関連したスイッチ６４５
を起動させる。

【０１０３】動作中、横線６２１のような第１の横線が起動される。公知のように、これに
より、その横線に関連した液晶素子がそれぞれ関連する縦線から電圧を受け取れ
る状態になる。

【０１０４】まず最初に、水平シフトレジスタ６０３はスイッチ６１１を起動させ、順次、
これにより縦線６１５からライン６０１を通して縦線を水平画像信号Ｖ_ｉｎに接
続させる。その結果、この時点で第１の横線および縦線にある液晶素子６３５に
シリアル画像信号を送達する。次の期間中、水平シフトレジスタ６０３はライン
６０７を起動停止させ、これによりスイッチ６１１をオフし液晶素子６３５から
シリアル画像信号Ｖ_ｉｎを切断する。あるいは、水平シフトレジスタ６０３は次
のスイッチを介してシリアル画像信号Ｖ_ｉｎを次の縦線に接続する（いずれも図
１２には図示されていない）。この工程は、最後の縦線６１７を制御する最後の
スイッチ６１３が最終的に起動され、この時点におけるシリアル画像信号Ｖ_ｉｎの電圧が第１の横線にある最後の液晶素子６３９に送達されるまで続く。

【０１０５】そして、垂直シフトレジスタ６１９がライン６２５を通してＶ_ＣＬＫ信号によ
って起動され、これにより第１の横線６２１が起動停止され、そして次の横線（
図示せず）が起動される。シリアル画像信号Ｖ_ｉｎに関する電圧が次の横線にあ
るそれぞれの液晶素子に順次、同様に送達される。この工程は、最後の横線６２
３が垂直シフトレジスタ６１９によって起動され、この最後の横線にある液晶素
子が、シリアル画像信号Ｖ_ｉｎによって設定されるときに指定される電圧に設定
されるまで継続する。

【０１０６】シリアル画像信号を表示する工程は、図１を参照ながら上記において説明した
パラレル画像信号の表示工程とはいくぶん異なるが、この工程において浪費され
る電力は同じであり、本発明を適用することによって実質的に減少させることが
できる。

【０１０７】図１３は、シリアル画像信号の表示に関連した本発明の部分を実現するために
有利に使用することのできる回路の１つの実施態様を示す概略図である。図１４
は、図１３に示す回路の動作中、存在するさまざまな信号を示す図である。シリ
アル画像信号の表示に関連した本発明の動作は、図１３および図１４の説明によ
ってもっともよく理解できるであろう。

【０１０８】図１３に示すように、シリアル画像信号Ｖ_ｉｎは線７０１を通して、例えば縦
線７０５の縦線貯蔵スイッチ７０３のように、それぞれの縦線の縦線貯蔵スイッ
チの入力に送達される。

【０１０９】図１３に示す回路はディスプレイの単一の液晶素子しか示しておらず、この回
路は典型的にはディスプレイの他の縦線にも繰り返される。同様に、横線、液晶
素子、およびそれらの関連するスイッチはディスプレイの他の横線にも繰り返さ
れる。図１２に示す水平シフトレジスタ６０３からの出力６０７のような、縦線
７０５に対応する水平シフトレジスタＨＳの出力は、線７０９を通してスイッチ
７０３の入力に接続される。

【０１１０】図１４のパルス７１０に示すように、特定の液晶素子７１３に関連した工程は
、起動中の特定の縦線に対応する水平シフトレジスタＨＳからの出力を一時的に
起動させることによって始まる。この信号は線７０９を通して送達され、スイッ
チ７０３を閉じさせ、そしてシリアル画像信号Ｖ_ｉｎの電圧が貯蔵コンデンサ７
１１にかかるようにする。好ましい実施態様においては、この時点ではシリアル
画像信号Ｖ_ｉｎからの信号を液晶素子７１３に送達する目的でそれ以上なにか行
うことはない。そのかわりに、その他のすべてのスイッチ、およびそれらに関連
する、ディスプレイにある他の縦線に関連した貯蔵コンデンサ（図１３に図示せ
ず）に関連して同様の工程が採用される。

【０１１１】この工程が終了するまでに、特定の縦線貯蔵スイッチが起動した時点でシリア
ル画像信号Ｖ_ｉｎに存在する電圧は、例えばスイッチ７０３に関連したコンデン
サ７１１のような、縦線スイッチに関連したコンデンサに貯蔵される。縦線の掃
引が完了した後の、シリアル画像信号Ｖ_ｉｎのリトレース中において、貯蔵コン
デンサに貯蔵されていた電圧は以下に説明する工程に従って貯蔵コンデンサに関
連した液晶素子に転送される。

【０１１２】好ましくは、経時変化する供給電圧Ｖ_Ａは電圧調整器として機能するよう構成
されたスイッチ７１７の入力７１５に送達される。まず最初に、コンデンサ７１
１に電圧がかかることによりスイッチ７１７が閉じられる。その結果、図１４の
直線７２１によって示すような立ち上がり電圧Ｖ_Ａが、図１４の直線７２３によ
って示すように縦線７０５に転送される。所望であれば、図１４の直線線分７２
７によって示すように、電圧供給源Ｖ_Ａが立ち上がり始める際に縦線７２５を起
動させてもよい。あるいは、図１４の直線線分７２９によって示すように、縦線
７２５の起動はもっと後まで遅らせてもよい。いずれの場合においても、図１４
の直線７３１によって示すように、コンデンサ７１１における貯蔵電圧に電圧Ｖ _Ａが近づくにつれてスイッチ７１７は遮断し始める。コンデンサ７１１にかかる
電圧となると（スイッチ７１７にかかるしきい電圧よりは小さい）、スイッチ７
１７はオフとなり、縦線７０５そして液晶素子７１３に所望の電圧が残される。

【０１１３】図１４の直線線分７２１によって示されるように、経時変化する電圧は好まし
くはＶ_Ａに使用され、これにより断熱荷電を行う。傾斜波信号を説明してきたが
、当然のことながら断熱荷電に関連して上記において説明した半波制限パルスま
たは階段波信号など他のすべての種類の信号をかわりに使用することもできる。

【０１１４】液晶素子７１３が完全に荷電されたあと、横線７２５は典型的には起動停止さ
れる。これにより、図１４の直線線分７３３（またはかわりに直線線分７３５）
によって示すように、トランスミッションゲート７３２の動作によって縦線７０
５から液晶素子７１３を切断する。

【０１１５】次に、縦線７０５に関連した他の静電容量における電力が回収される。図１４
の点７４１によって示すように、電圧供給源Ｖ_Ａが縦線７０５における電圧より
も低い値にまで下がると（スイッチ７１７におけるしきい値よりも小さい）、ス
イッチ７１７がオンとなり、線７０５に関連した他の静電容量に貯蔵されていた
電力を供給源Ｖ_Ａに戻す。この工程は、図１４の点７４３に示すように、縦線が
放電するまで継続する。それから、縦線７０５に残っていたいかなる電圧も、縦
線放電信号ＣＤによって放電スイッチ７４５が起動することにより放電される。
これにより雑音の発生する可能性が低くなる。さもなければ縦線７０５がその時
点で浮動状態となって雑音が発生する。

【０１１６】図１４の直線線分７５１によって示すように、この電力回収フェーズ中、液晶
素子７１３にかかった電圧は変わらなかった点に注目することが重要である。

【０１１７】この工程における荷電部分と同様、電圧供給源Ｖ_Ａの放電部分もまた好ましく
は経時変化する信号である。このことにより、上記において説明したように断熱
放電を行う。再び、上記において説明した階段波信号または半波正弦パルスなど
、他のいかなる種類の経時変化する信号を代わりに使用してもよい。

【０１１８】動作中、スイッチ７１７の固有の静電容量はしばしば、たとえスイッチ７１７
が開いているときでもいくらかの電流を電圧供給源Ｖ_Ａと貯蔵コンデンサ７１１
との間を流れさせてしまう。このような事態が起きると、貯蔵コンデンサ７１１
に貯蔵されている電圧のレベルが変化し、エラーを引き起こすおそれがある。こ
のようなエラーを最小限に食い止めるために、スイッチ７１７の接合の固有静電
容量に関連して、貯蔵コンデンサ７１１の値は大きくなければならない。あるい
は、またはそれに加えて、このようなエラーの大きさはＶ_ｉｎにかかるオフセッ
ト量によって計算し補償することができる。このようなオフセット量は、例えば
、シリアル画像信号Ｖ_ｉｎを生成する画像ドライバカードの表および/または画
像ドライバカードとパーソナルコンピュータのマイクロプロセッサとの間のイン
ターフェースとして働くソフトウェアドライバを適切に調整することによって提
供することができる。

【０１１９】多くのディスプレイにおいては、図１のプレート３５、３９、４３、４７のよ
うなそれぞれの液晶素子の第２のプレートは接地されておらず、液晶素子にかけ
られると予測される最大電圧と接地との中間に存在する直流電圧に接続されてい
る。偶数フレーム中は、図１の他方のプレート３３、３７、４１、４５のような
液晶素子の他方のプレートはこの中間値と最大値との間で駆動される。奇数フレ
ーム中は、他方のプレートは０と中間値との間で駆動される。

【０１２０】このような環境下における断熱荷電および/または放電中に階段波信号を使用
する場合、０から最大値の半分の値の信号が必要とされる期間中は階段波信号の
段数の半分を利用するのがしばしば有利である。好ましい１つの実施態様におい
ては、奇数フレーム中、すなわち０から最大値の半分の間の信号が必要とされて
いる期間中は７段の階段波信号発生器を使用して階段波信号を生成し、偶数フレ
ーム中、すなわち半分から最大値の間の信号が必要とされている期間中は１４段
の階段波信号発生器を使用して信号の供給を行う。当然のことながら、１４段の
階段波信号発生器を使用する場合、典型的にはその７段目の段が終わるまでは徐
々に増加する電圧供給源をディスプレイに接続しない。これにより液晶素子に対
して途中で不必要な極性の反転が起こることがないようにする。

【０１２１】以上、本発明のある実施態様について説明してきたが、本発明ははるかに広い
範囲を持つものであり、説明した以外の構成要素、特徴、方法、および工程をも
含むものである。例えば、本発明は、単に液晶表示装置だけではなくより広範囲
にわたる種類の容量性負荷（例えば容量性静電トランスデューサ、およびエレク
トロルミネセンスまたは電界放射に基づく表示装置）を制御可能な電圧レベルに
おいて駆動するために適用することができる。それぞれの液晶素子に対する電荷
は関連する縦線を通して送達されるものとして説明を行ってきたが、当然のこと
ながら、荷電はかわりに関連する横線を通して送達されてもよいことが理解され
る。つまり一言で言えば、本発明は以下の特許請求の範囲によってのみ限定され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】典型的な従来技術における液晶表示装置の一部分を示す図

【図２】本発明の１つの実施態様において、ディスプレイの単一の線にかけられる複合
静電容量に接続された状態を示すブロック図

【図３】図２に示される本発明の実施態様において採用される工程の系統図

【図４】本発明の一部分を達成するために有利に利用することのできる回路の１つの実
施態様を示す概略図

【図５】図４に示される本発明の動作中に存在するさまざまな信号を示す図

【図６】断熱荷電および/または放電に利用できる信号を生成する回路の概略図

【図７】断熱荷電および/または放電に利用できる階段波信号を生成するために必要な
電圧レベルを達成するために１組のコンデンサを使用する回路の概略図

【図８】断熱荷電および/または放電に利用できる半波制限パルスを示す図

【図９】本発明の概念を採用して、液晶表示装置に有利に利用することのできるドライ
バの集まりを示すブロック図

【図１０】システムの電力回収フェーズを起動するために利用できる信号を生成する比較
回路を示す概略図

【図１１】所望の入力電圧をサンプリングしてパイプラインを敷くために有利に利用する
ことのできる回路の一部分を示す図

【図１２】直列ビデオ信号を表示するために使用される典型的な従来の液晶表示装置の一
部分を示す図

【図１３】本発明の部分を達成するために直列ビデオ信号のディスプレイとともに有利に
使用することのできる回路の１つの実施態様を示す概略図

【図１４】図１３の回路の動作中、存在するさまざまな信号を示す図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４Ｂ 3/22 3/22 Ｅ 3/30 3/30 Ｊ 3/36 3/36 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ラル，ラジャットケーアメリカ合衆国カリフォルニア州 90230 カルヴァーシティーキャンパーバリードライヴ 6150 アパートメント 213 (72)発明者アサス，ウィリアムシーアメリカ合衆国カリフォルニア州 90277 レドンドビーチカミーノデラスコリナス 437 Ｆターム(参考） 2H093 NA79 NB07 ND39 5C006 BB16 BC03 BC06 BC12 BC20 BF03 BF14 BF34 FA47 5C058 AA06 AA12 AA18 BA01 BA26 BB25 5C080 AA06 AA10 AA18 BB05 DD26 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の液晶素子を備えるディスプレイによって消費される電
力を低減する方法であって、それぞれの液晶素子を通過する光はこの液晶素子に
関連する容量性素子によって調整され、それぞれの容量性素子はこの容量性素子
に関連する線を通して電流が送達されることによって選択的に荷電することがで
き、この線はまた容量性素子以外の、ディスプレイにおける１つ以上の静電負荷
を駆動させ、ａ）容量性素子のうち第１の１つおよび少なくとも他の静電容量の少なくとも
一部を、この容量性素子のうち第１の１つに関連する線を通して電流を送達する
ことによって荷電する工程、およびｂ）他の静電容量の一部から、容量性素子のうち第１の１つから電力を回収す
るタイミングと同時になることなく、電力を回収する工程、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】前記方法を、前期容量性素子の第１の１つ以外の容量性素子
に対して繰り返し、他の静電容量から電力を回収している間はいずれの容量性素
子からも電力を回収しないことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】それぞれの容量性素子は、電子スイッチを介してこのそれぞ
れの容量性素子に関連する線に接続されていることを特徴とする請求項１記載の
方法。
【請求項４】断熱荷電を使用して容量性負荷を荷電することを特徴とする
請求項１記載の方法。
【請求項５】断熱荷電は傾斜波信号を利用することを特徴とする請求項４
記載の方法。
【請求項６】断熱荷電は階段波信号を利用することを特徴とする請求項４
記載の方法。
【請求項７】断熱荷電は半波正弦パルスを利用することを特徴とする請求
項４記載の方法。
【請求項８】断熱放電を使用して他の静電容量から電力を回収することを
特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】断熱放電は傾斜波信号を利用することを特徴とする請求項８
記載の方法
【請求項１０】断熱放電は階段状信号を利用することを特徴とする請求項
８記載の方法。
【請求項１１】断熱放電は半波正弦パルスを利用することを特徴とする請
求項８記載の方法。
【請求項１２】前記ディスプレイは液晶ディスプレイ、エレクトロルミネ
センスディスプレイ、または電界放出ディスプレイであることを特徴とする請求
項１記載の方法。
【請求項１３】複数の横線および縦線に配列された、複数の液晶素子を備
えるディスプレイによって消費される電力を低減する方法であって、それぞれの
液晶素子を通過する光はこの液晶素子に関連する容量性素子によって調整され、
それぞれの容量性素子はこの容量性素子に関連する線を通して電流が送達される
ことによって選択的に荷電することができ、この線はまた容量性素子以外の、デ
ィスプレイにおける１つ以上の静電負荷を駆動させ、ａ）容量性素子のうち第１の１つおよび少なくとも他の静電容量の少なくとも
一部を、この容量性素子のうち第１の１つに関連する線を通して電流を送達する
ことによって荷電する工程、およびｂ）他の静電容量の一部から、または容量性素子のうち第１の１つに関連した
液晶素子と同じ横列に存在する液晶素子に関連した容量性素子から、容量性素子
のうち第１の１つから電力を回収するタイミングと同時になることなく、電力を
回収する工程、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】前記方法を、前期容量性素子の第１の１つ以外の容量性素
子に対して繰り返し、他の静電容量から電力を回収している間はいずれの容量性
素子からも電力を回収しないことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】それぞれの容量性素子は、電子スイッチを介してこのそれ
ぞれの容量性素子に関連する線に接続されていることを特徴とする請求項１３記
載の方法。
【請求項１６】断熱荷電を使用して容量性素子を荷電することを特徴とす
る請求項１３記載の方法。
【請求項１７】断熱荷電は傾斜波信号を利用することを特徴とする請求項
１６記載の方法。
【請求項１８】断熱荷電は階段波信号を利用することを特徴とする請求項
１６記載の方法。
【請求項１９】断熱荷電は半波正弦パルスを利用することを特徴とする請
求項１６記載の方法。
【請求項２０】断熱放電を使用して他の静電容量から電力を回収すること
を特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２１】断熱放電は傾斜波信号を利用することを特徴とする請求項
２０記載の方法。
【請求項２２】断熱放電は階段状信号を利用することを特徴とする請求項
２０記載の方法。
【請求項２３】断熱放電は半波正弦パルスを利用することを特徴とする請
求項２０記載の方法。
【請求項２４】前記ディスプレイは液晶ディスプレイ、エレクトロルミネ
センスディスプレイ、または電界放出ディスプレイであることを特徴とする請求
項１３記載の方法。
【請求項２５】複数の液晶素子を備えるディスプレイによって消費される
電力を低減する回路であって、それぞれの液晶素子を通過する光はこの液晶素子
に関連する容量性素子によって調整され、それぞれの容量性素子はこの容量性素
子に関連する線を通して電流が送達されることによって選択的に荷電することが
でき、この線はまた容量性素子以外の、ディスプレイにおける１つ以上の静電負
荷を駆動させ、ａ）前記線に接続されて、この線を電圧供給源に制御可能に接続させる電圧接
続システム、ｂ）前記線に接続されて、この線を貯蔵器に制御可能に接続させる回収接続シ
ステム、およびｃ）第１の期間中、電圧接続システムが線を電圧供給源に接続させるようにし
、第２の期間中、回収接続システムが線を貯蔵器に接続させるようにし、この線
に関連した容量性素子における電圧は第２の期間中大きく変化することはない制
御システムを備えることを特徴とする回路。
【請求項２６】ａ）前記供給源および貯蔵器は、断熱荷電および放電を容
易にする信号を生成する供給を構成し、ｂ）前記電圧接続システムはこの供給と前記線との間に接続された第１の電気
スイッチングシステムを備え、ｃ）前記回収接続システムはこの供給と前記線との間に接続された第２の電気
スイッチングシステムを備え、ｄ）前記制御システムはこの第１および第２の電気スイッチングシステムを制
御することを特徴とする請求項２５記載の回路。
【請求項２７】前記信号は傾斜波信号を含むことを特徴とする請求項２６
記載の回路。
【請求項２８】前記信号は階段波信号を含むことを特徴とする請求項２６
記載の回路。
【請求項２９】前記信号は半波正弦パルスを含むことを特徴とする請求項
２６記載の回路。
【請求項３０】前記第１の電気スイッチングシステムは、ＭＯＳＦＥＴに
直列に接続されたトランスミッションゲートを備えることを特徴とする請求項２
６記載の回路。
【請求項３１】前記第２の電気スイッチングシステムはＭＯＳＦＥＴを備
えることを特徴とする請求項２６記載の回路。
【請求項３２】前記第２の期間は、前記第１の期間が終了してから所定の
長さの時間がたった後始まることを特徴とする請求項２６記載の回路。
【請求項３３】前記第２の期間は、信号の電圧が線の電圧にほぼ等しくな
ったときに始まることを特徴とする請求項２６記載の回路。
【請求項３４】前記供給および前記線に接続され、前記供給の電圧が前記
線の電圧にほぼ等しくなったことを判断する比較回路をさらにそなえることを特
徴とする請求項３３記載の回路。
【請求項３５】前記ディスプレイは液晶ディスプレイ、エレクトロルミネ
センスディスプレイ、または電界放出ディスプレイであることを特徴とする請求
項２５記載の回路。
【請求項３６】制御可能な電圧に駆動されている容量性負荷の駆動中に消
費される電力を低減する回路であって、ａ）容量性負荷に接続されており、容量性負荷を制御可能に電圧供給源に接続
させ、また断熱荷電を利用してこの容量性負荷を荷電する電圧接続システム、ｂ）容量性負荷に接続されており、容量性負荷の一部だけを貯蔵器に制御可能
に接続させ、また断熱放電を利用してこの負荷の一部だけを放電させる回収接続
システム、およびｃ）第１の期間中、電圧接続システムが容量性負荷を電圧供給源に接続するよ
うにし、第２の期間中、回収接続システムが容量性負荷を貯蔵器に接続するよう
にさせる制御システム、を備えることを特徴とする回路。
【請求項３７】前記断熱荷電および放電は傾斜波信号を利用することを特
徴とする請求項３６記載の回路。
【請求項３８】前記断熱荷電および放電は階段波信号を利用することを特
徴とする請求項３６記載の回路。
【請求項３９】前記断熱荷電および放電は半波正弦パルスを利用すること
を特徴とする請求項３６記載の回路。
【請求項４０】容量性負荷を荷電および放電するための装置であって、ａ）電圧供給源に接続された入力、出力、および、容量性負荷が荷電されるの
にほぼ等しい電圧に接続される制御を備える電圧調整器、ｂ）電圧調整器の出力に接続された入力、容量性負荷に接続された出力、およ
び第１の制御信号に接続された制御を備える第１のスイッチ、およびｃ）容量性負荷に接続された入力、電圧供給源に接続された出力、および第２
の制御信号に接続された制御を備える第２のスイッチ、を備えることを特徴とする装置。
【請求項４１】前記第１および第２の制御信号は同時に起動されることは
ないことを特徴とする請求項４０記載の装置。
【請求項４２】容量性負荷にかかる電圧に接続された第１の入力と、電力
回収信号に接続された第２の入力と、制御信号を構成する出力とを有する比較器
を備える容量性負荷にかかる電圧に、電力回収信号の電圧がほぼ等しくなったと
き、装置の電力回収フェーズを起動させるために使用する制御信号を生成して容
量性負荷を駆動する装置。
【請求項４３】容量性負荷に送達されている最中の所望の電圧をサンプリ
ングし、後の処理のためにこの電圧を保存し、この保存された電圧を後の処理の
ために機器に送達する装置であって、ａ）所望の電圧に接続された入力と、制御信号に接続された制御と、出力とを
備える第１のスイッチ、ｂ）前記第１のスイッチの出力に接続されたコンデンサ、およびｃ）電圧供給源に接続された入力と、前記コンデンサに接続された制御と、前
記機器に接続された出力とを備える電圧調整器、を備えることを特徴とする装置。
【請求項４４】複数の容量性素子のうちの１つと、線に関連しかつこの容
量性素子以外の１つ以上の他の静電容量発生構成要素を駆動する方法であって、ａ）複数の容量性素子のそれぞれを前記線に電気的に接続する工程、ｂ）前記線を介して複数の容量性素子の１つに、その他の複数の容量性素子を
前記線に電気的に接続した状態で電荷を貯蔵する工程、およびｃ）複数の容量性素子の１つに貯蔵された電荷を維持した状態で、他の静電容
量生成構成要素に貯蔵された電力を回収する工程、を含むことを特徴とする方法。
【請求項４５】他の静電容量生成構成要素に貯蔵された電力を回収する前
に、複数の容量性素子の１つを線から電気的に分離する工程をさらに含むことを
特徴とする請求項４４記載の方法。
【請求項４６】断熱荷電を利用して、静電容量生成構成要素の少なくとも
一部とともに複数の容量性素子の１つを荷電することを特徴とする請求項４４記
載の方法。
【請求項４７】断熱荷電は傾斜波信号を利用することを特徴とする請求項
４６記載の方法。
【請求項４８】断熱荷電は階段波信号を利用することを特徴とする請求項
４６記載の方法。
【請求項４９】断熱荷電は半波正弦パルスを利用することを特徴とする請
求項４６記載の方法。
【請求項５０】断熱放電を利用して、他の静電容量生成構成要素から電力
を回収することを特徴とする請求項４４記載の方法。
【請求項５１】断熱放電は傾斜波信号を利用することを特徴とする請求項
５０記載の方法。
【請求項５２】断熱放電は階段波信号を利用することを特徴とする請求項
５０記載の方法。
【請求項５３】断熱放電は半波正弦パルスを利用することを特徴とする請
求項５０記載の方法。
【請求項５４】前記容量性素子はディスプレイの画素を構成することを特
徴とする請求項４４記載の方法。
【請求項５５】前記ディスプレイは、液晶ディスプレイ、エレクトロルミ
ネセンスディスプレイ、および電界放出ディスプレイのうちの１つであることを
特徴とする請求項４４記載の方法。
【請求項５６】前記容量性素子は、容量性静電トランスデューサの少なく
とも一部を構成することを特徴とする請求項４４記載の方法。
【請求項５７】制御可能な電圧レベルに駆動中の容量性負荷を駆動する際
に消費される電力を低減する方法であって、ａ）この容量性負荷を制御可能に電圧供給源に接続させる工程、ｂ）断熱荷電を利用してこの容量性負荷を荷電する工程、ｃ）この容量性負荷の一部だけを制御可能に貯蔵器に接続させる工程、およびｄ）断熱放電を利用してこの負荷の一部だけを放電する工程、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５８】縦横のマトリックス状に配列された複数の液晶素子を有す
るディスプレイによって消費される電力を低減する方法であって、それぞれの液
晶素子を通過する光はこの液晶素子に関連する容量性素子によって調整され、そ
れぞれの容量性素子はこの容量性素子に関連する線を通して電流が送達されるこ
とによって選択的に荷電することができ、この線はまた容量性素子以外の、ディ
スプレイにおける１つ以上の静電負荷を駆動させ、複数の液晶素子のそれぞれは
ほぼシリアル画像信号の電圧に駆動され、ａ）それぞれの容量性素子に対する画像信号の電圧を貯蔵器に貯蔵する工程、ｂ）それぞれの容量性素子に対する貯蔵された電圧を、第１の調整器を介して
それぞれの容量性素子に印加する工程、およびｃ）第２の調整器を使用して、他の静電容量から電力を回収する工程、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５９】貯蔵された電圧を印加するために断熱荷電を利用すること
を特徴とする請求項５８記載の方法。
【請求項６０】電力を回収するために断熱放電を利用することを特徴とす
る請求項５８記載の方法。
【請求項６１】第１および第２の電圧調整器は同じ機器を構成することを
特徴とする請求項５８記載の方法。
【請求項６２】容量性負荷を制御可能な電圧レベルに荷電する装置であっ
て、ａ）制御可能な電圧レベルを表す信号を受信する接続、ｂ）ある時点において制御可能な電圧よりも小さい電圧から別の時点において
制御可能な電圧レベルよりも大きい電圧へと変動する経時変化電圧を生成する、
経時変化電圧供給、ｃ）この経時変化電圧供給および容量性負荷に通じており、かつこの経時変化
電圧供給と、荷電されるよう容量性負荷との間の接続を開いたり閉じたりする電
子スイッチ、およびｄ）この電子スイッチに接続されており、容量性負荷における電圧の大きさが
制御可能な電圧レベルの大きさよりも小さい時点ではこのスイッチを閉じさせ、
容量性負荷における電圧の大きさが制御可能な電圧レベルの大きさに近いか等し
い時点ではこのスイッチを開かせる制御装置、を備えることを特徴とする装置。
【請求項６３】前記経時変化電圧供給は傾斜波信号を生成することを特徴
とする請求項６２記載の装置。
【請求項６４】前記経時変化電圧供給は階段波信号を生成することを特徴
とする請求項６２記載の装置。
【請求項６５】前記経時変化電圧供給は半波正弦パルスを生成することを
特徴とする請求項６２記載の装置。
【請求項６６】前記制御回路は、制御可能な電圧レベルを表す信号を前記
電子スイッチに通じさせることを特徴とする請求項６２記載の装置。
【請求項６７】前記制御可能な電圧レベルを表す信号は前記電子スイッチ
に接続されていることを特徴とする請求項６６記載の装置。
【請求項６８】電圧レベルから容量性負荷を放電する装置であって、ａ）ある時点においてこの電圧レベルよりも大きい電圧から他の時点において
この電圧レベルよりも小さい電圧へと変動する経時変化電圧を生成する経時変化
電圧供給、ｂ）この経時変化電圧供給および容量性負荷と通じており、この経時変化電圧
供給と、放電される容量性負荷との間の接続を開いたり閉じたりする電子スイッ
チ、およびｃ）この電子スイッチに接続されており、経時変化電圧供給の大きさが容量性
負荷の電圧レベルの大きさに等しいかそれ以下である時点においてこのスイッチ
を閉じ、この容量性負荷が実質的に放電されたあとの時点においてこのスイッチ
を開く制御回路、を備えることを特徴とする装置。
【請求項６９】前記経時変化電圧供給は傾斜波信号を生成することを特徴
とする請求項６８記載の装置。
【請求項７０】前記経時変化電圧供給は階段波信号を生成することを特徴
とする請求項６８記載の装置。
【請求項７１】前記経時変化電圧供給は半波正弦パルスを生成することを
特徴とする請求項６８記載の装置。
【請求項７２】前記電圧レベルを表す信号は、前記電子スイッチに接続さ
れていることを特徴とする請求項６８記載の装置。
【請求項７３】容量性負荷を制御可能な電圧レベルに荷電する方法であっ
て、ａ）この制御可能な電圧レベルを表す信号を受信する工程、ｂ）ある時点においてこの制御可能な電圧レベルよりも小さい電圧から、他の
時点においてこの制御可能な電圧レベルよりも大きい電圧へと変動する経時変化
電圧を、経時変化電圧供給を使って生成する工程、ｃ）容量性負荷における電圧の大きさが制御可能な電圧レベルの大きさよりも
小さくなった時点において、経時変化電圧供給と容量性負荷との間の接続を電子
スイッチを使って閉じる工程、およびｄ）容量性負荷における電圧の大きさが制御可能な電圧レベルの大きさに近い
か等しくなった時点において、経時変化電圧供給と容量性負荷との間の接続を電
子スイッチを使って開く工程、を含むことを特徴とする方法。
【請求項７４】電圧レベルから容量性負荷を放電する方法であって、ａ）ある時点においてこの電圧レベルよりも大きい電圧から他の時点において
この電圧レベルよりも小さい電圧へと変動する経時変化電圧を、経時変化電圧供
給を使って生成する工程、ｂ）経時変化電圧供給の大きさが、容量性負荷における制御可能な電圧レベル
の大きさに等しいか小さい時点において、経時変化電圧供給と容量性負荷との間
の接続をスイッチを使って閉じる工程、を含むことを特徴とする方法。