JP3529883B2 - 信号変換装置 - Google Patents
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Description
に、液晶ディスプレイーを駆動するサンプル・ホールド
回路の様に同一構成同一機能の回路を多数個並列に配置
した信号変換器の変換偏差を低減する信号変換装置に関
する。
配置した信号変換器はその変換偏差を低減するために、
従来より様々な工夫がなされてきた。例えば液晶ディス
プレーを駆動する目的で使用されるサンプル・ホールド
回路においては、各サンプル・ホールド回路で発生する
誤差を低減するために様々な工夫がなされてきた。
・ホールド回路)やProc.of1993 VLSI
Circuits Symp.,pp.119−11
8,Kyoto,Japan,May 1993(A
700−MHzswitched capacitor
analog waveformsampling
circuit)等において示される様に、個々の信号
変換器の精度を向上させることにより、このような信号
変換器を多数個配置した信号変換装置における変換偏差
を低減する工夫が提案されている。
ントマッチングと呼ばれる方法やその改良が知られてい
る。これらの方法においては複数の単一機能回路を組み
合わせて1つの機能を実現しようとするとき、例えばn
個の電流源を組み合わせてn階調を表現するD/A変換
器を作るとき、階調1を表現するにはn個の電流源の中
から1つを選択すればよいが、どれを選択しても良いた
め1つの電流源が選択される確率が等確率になる様にし
て個々の電流源で発生する誤差を平均としてゼロになる
ようにしたものである。この様な例としては、特願平4
−140223のD/A変換装置、特開平2−1895
79の液晶ディスプレー駆動装置等があげられる。
変換偏差を低減するうえでそのまま利用することができ
るが、後者の従来技術においては、液晶ディスプレーを
駆動するためにサンプル・ホールド回路を用いた場合、
サンプル・ホールド回路の総数が通常数千に及ぶため周
辺の制御回路が膨大なものとなって実際には実現するこ
とができない。
たものであり、その目的とするところは、同一構成同一
機能の回路を多数個並列に配置して構成される信号変換
器の変換偏差を低減できる信号変換装置を提供すること
にある。
成するために、第1の発明は、入力信号に応じて出力信
号を生成するN個の信号変換器を具備し、かつJ個の装
置入力端とQ個の装置出力端とを有する信号変換装置で
あって、前記N個の信号変換器は、各々がPi 個の信号
変換器からなるM個(M≦N)の信号変換器集団に分離
され、かつ各信号変換器集団i(i=1,M)はそれぞ
れJ個の装置入力端のいずれかに結線されているPi個
の入力端子と、Q個の装置出力端のいずれかに結線され
ているPi個の出力端子を有し、前記信号変換装置はさ
らに、前記Pi個の信号変換器のそれぞれの入力信号を
前記Pi個の入力端子から選択する第1のスイッチ手段
と、前記Pi個の信号変換器のそれぞれの出力信号を前
記Pi個の出力端子から選択する第2のスイッチ手段
と、Pi回の繰り返しをもつ制御信号、Piとは異なる
一定周期の繰り返しをもつ制御信号、あるいはランダム
な制御信号を用いて、前記N個の信号変換器の各々の変
換誤差が平均化されるように前記第1のスイッチ手段と
前記第2のスイッチ手段の動作を制御する制御手段とを
具備する。また、第2の発明は、第1の発明において、
前記信号変換器の数Pi(i=1,M)が前記装置入力
端の数Jと等しい。また、第3の発明は、第1の発明に
おいて、前記信号変換器は、入力信号を一時的に保持す
る機能を具備する。また、第4の発明は、第1の発明に
おいて、前記信号変換器は差動入力出力機能素子であ
り、前記所定の制御信号に応じて前記Pi個の各入力端
子のそれぞれと出力端子のそれぞれとを入れ替える。ま
た、第5の発明は、第1の発明において、前記信号変換
器は増幅機能素子であり、この増幅機能素子の入力信号
端は第3のスイッチ手段を介して複数の第4のスイッチ
手段と、第5のスイッチ手段とに接続され、前記複数の
第4のスイッチ手段の他端はそれぞれ複数の容量の正端
子に接続され、前記第5のスイッチ手段の他端は接地さ
れ、前記複数の容量の負端子は演算増幅器の負入力端に
接続され、この演算増幅器の出力端子は複数の第6のス
イッチ手段を介してそれぞれ前記複数の容量の正端子に
接続されるとともに、第7のスイッチ手段を介して前記
演算増幅器の負入力端子に接続され、前記増幅機能素子
の出力端は前記演算増幅器の出力端子である。また、第
6の発明は、第1の発明において、前記Mは前記Nの最
小公倍数であり、前記入力信号数がN/Mである。ま
た、第7の発明は、第5の発明において、前記信号変換
器の個数Pi(i=1,M)が前記装置入力端の数jと
等しいかあるいは少ない。また、第8の発明は、入力信
号を所定の制御回路からの第1の制御信号に応じて変換
・分配してK本の信号を生成する第1の分配器と、前記
K本の信号をそれぞれ入力とするK個の信号変換器と、
このK個の信号変換器のK個の出力を入力とし、前記制
御回路からの第2の制御信号に従ってK個の出力を出力
する第2の分配器とを具備する信号変換器集団を複数個
備え、前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号とし
て、Pi回の繰り返しをもつ制御信号、Piとは異なる
一定周期の繰り返しをもつ制御信号、あるいはランダム
な制御信号を用い、これによって前記複数個の信号変換
器集団の各々の変換誤差が平均化される。また、第9の
発明は、第8の発明において、前記信号変換器はサンプ
ル・ホールド回路である。また、第10の発明は、第9
の発明において、前記信号変換装置の出力負荷は時間積
分機能を有している。また、第11の発明は、各々の画
素に対応して入力された入力信号を画素信号電圧として
各々対応する画素に印加することにより液晶を表示駆動
する信号変換装置を有する液晶表示装置であって、前記
信号変換装置は、入力信号に応じて出力信号を生成する
N個の信号変換器を具備するとともに、J個の装置入力
端とQ個の装置出力端とを有し、前記N個の信号変換器
は、各々がPi 個の信号変換器からなるM個(M≦N)
の信号変換器集団に分離され、かつ各信号変換器集団i
(i=1,M)はそれぞれJ個の装置入力端のいずれか
に結線されているPi個の入力端子と、Q個の装置出力
端のいずれかに結線されているPi個の出力端子を有
し、前記信号変換装置はさらに、前記Pi個の信号変換
器のそれぞれの入力信号を前記Pi個の入力端子から選
択する第1のスイッチ手段と、前記Pi個の信号変換器
のそれぞれの 出力信号を前記Pi個の出力端子から選択
する第2のスイッチ手段と、Pi回の繰り返しをもつ制
御信号、Piとは異なる一定周期の繰り返しをもつ制御
信号、あるいはランダムな制御信号を用いて、前記N個
の信号変換器の各々の変換誤差が平均化されるように前
記第1のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段の動作
を制御する制御手段とを具備する。
の数Jと信号変換器の数Piとが等しくなくともよいた
め、平均化する誤差成分を発生する信号変換器の数をJ
とは無関係に設定することができ、誤差成分を打ち消し
て精度を高めることができるようになる。また、Pi個
の前記信号変換器の出力誤差の分散をPiの平方根で除
した値に低減することができる。また、制御信号によっ
て生じる液晶ディスプレー表示像のチラツキを低減する
ことができる。
信号変換器の出力偏差の分散をPiの少なくともPiの
平方根で除した値に低減することができる。
サンプル・ホールド回路の出力偏差の分散を少なくとも
Pi個の平方根で除した値以下に低減することができ
る。また、第4の発明によれば、前記信号変換器差動入
力の一方の入力と差動出力の関係と、前記差動入力の他
方の入力と差動出力の関係に対称性を持たせることがで
きる。
をもつ入力段は対称に構成されるので、その他をスイッ
チで切り替えることで、製造上のばらつきなどで生ずる
誤差を平均化することができる。
号変換器集団すべてにおいてPi個の前記サンプル・ホ
ールド回路の出力偏差の分散を少なくともPi個の平方
根で除した値以下に低減することができる。
信号を逐次処理する目的に利用することができる。ま
た、第8の発明によれば、入力信号を前記K個の信号変
換器において変換した出力偏差の分散をKの平方根で除
した値に低減することができる。
記K個のサンプル・ホールド回路において標本化した出
力の偏差の分散をKの平方根で除した値に低減すること
ができる。また、第10の発明によれば、本発明を液晶
ディスプレー装置の表示信号源に用いて画質の向上に資
することができる。また、第11の発明によれば、装置
入力端の数Jと信号変換器の数Piとが等しくなくとも
よいため、平均化する誤差成分を発生する信号変換器の
数をJとは無関係に設定することができ、誤差成分を打
ち消して精度を高めることができるようになる。また、
Pi個の前記信号変換器の出力誤差の分散をPiの平方
根で除した値に低減することができる。また、制御信号
によって生じる液晶ディスプレー表示像のチラツキを低
減することができる。
説明する。図1は本発明の一実施例における信号変換装
置の構成を示す図である。この信号変換装置はJ個の装
置入力端100とQ個の装置出力端104とを有し、か
つ、装置入力端100からの入力信号に応じて装置出力
端104において出力信号を生成するN個の信号変換器
102を具備している。
信号変換器からなるM個( M≦N)の信号変換器集団に
分離されている。そして、各信号変換器集団i(i=
1,M)はそれぞれJ個の装置入力端のいずれかに結線
されているPi個の入力端子と、Q個の装置出力端のい
ずれかに結線されているPi個の出力端子を有する。ま
た、本信号変換装置はさらに制御回路の制御信号に応じ
て前記Pi個の信号変換器102のそれぞれの入力信号
を前記Pi個の入力端子から選択する第1のスイッチ手
段(スイッチ手段101)と、それぞれの出力信号を前
記Pi個の出力端子から選択する第2のスイッチ手段
(スイッチ手段103)とを具備している。
1、103の切り替え方としては、(1)Pi回の繰り
返し、(2)Piとは異なる一定周期で切り替える、
(3)周期性をもたせずランダムに切り替える、等が考
えられる。
Jと信号変換器の数Piとが等しくなくともよいため、
平均化する誤差成分を発生する信号変換器の数をJとは
無関係に設定することができ、誤差成分を打ち消して精
度を高めることができるようになる。
数Jと信号変換器の数Piとが等しい場合の構成を示す
図であり、入力信号5を制御回路2の第1の制御信号7
に応じて変換・分配し、K本の信号を生成する第1の分
配器1と、前記K本の信号をそれぞれ入力とするK個の
信号変換器対3−1,3−2と、前記K個の信号変換器
対3−1,3−2のK個の出力を入力とし、前記制御回
路2の第2の制御信号8に従ってK個の出力対9−1,
9−2を出す第2の分配器4をもつ複数個の信号変換器
集団10−i(i=1,M)を具備している。
である。まず、図3を用いて図2の回路動作を説明す
る。図3では入力信号5としてA、B、C、D、E、F
なる時系列信号を仮定し、さらに図2に示す信号変換器
集団においてMを1とし10−1ひとつであるとしてい
る。制御回路2は内部にフリップ・フロップ等による論
理回路からなり、入力信号5に同期しあるいは自律的に
図3の7、8で示される様な制御信号を第1の分配器
1、第2の分配器4に供給しているものとする。また、
第1の分配器1は制御信号7が論理1の時、入力信号5
を始めに信号線6−1に送り、次に信号線6−2に送る
ように切り替えるための回路が内蔵されているものとす
る。また、制御信号7が論理0の時、入力信号5を始め
に信号線6−2に送り、次に信号線6−1に送るように
切り替えるための回路が内蔵されているとする。
時、信号変換器3−1の出力を出力信号線9−1に送
り、信号変換器3−2の出力を出力信号線9−2に送る
ように切り替えるための回路が内蔵されているとし、ま
た制御信号8が論理0の時、信号変換器3−2の出力を
出力信号線9−1に送り、信号変換器3−1の出力を出
力信号線9−2に送るように切り替えるための回路が内
蔵されているとする。出力信号線9−1を観測している
と、入力信号5として仮定されたA、B、C、D、E、
Fなる時系列信号が1つおきに現われA、C、Eなる時
系列信号を得る。また、出力信号線9−2を観測してい
ると、入力信号5として仮定されたA、B、C、D、
E、Fなる時系列信号がやはり1つおきに現われ、B、
D、Fなる時系列信号を得る。
1,3−2に送る工夫は信号変換器における変換速度を
低減する並列処理技術としてすでに知られている。出力
信号線9−1,9−2において観測される並列処理され
た信号においては次の様な性質が加わっている。すなわ
ち、出力信号線9−1において観測されるA、C、Eな
る時系列信号は順にAは信号変換器3−1を通過して処
理され、Bは信号変換器3−2を通過して処理され、C
はまた信号変換器3−1を通過して処理されるというこ
とが繰り返されていることになる。
るB、D、Fなる時系列信号において、Bは信号変換器
3−2を通過して処理され、Dは信号変換器3−1を通
過して処理され、Fはまた信号変換器3−2を通過して
処理されるということが繰り返されていることになる。
このことは、ひとつの出力信号端でみると、出力信号と
して得られる時系列信号は信号変換器集団10内におけ
るすべての信号変換器を利用していることになる。
=1,M)におけるMが1以上でありかつそれぞれの信
号変換器集団10−i(i=1,M)においてK個の信
号変換器がある場合について本実施例の特徴をより詳細
に説明する。
図4においては、入力信号5としてA、B、C、D、
E、F、G、Hなる時系列信号が仮定され、さらに図3
における信号変換器集団はMを2とし10−1,10−
2の2つであるとしている。制御回路2は内部にフリッ
プ・フロップ等の論理回路からなり、入力信号5に同期
しあるいは自律的に図4の7で示される制御信号7を第
1の分配器1に、図4の8で示される制御信号8を第2
の分配器4に供給しているとする。第1の分配器1は制
御信号7が論理1の時、入力信号5を始めに信号線6−
1に送り、次に信号線6−2に送るという手続きを繰り
返すように切り替えるための回路が内蔵されていると
し、また制御信号7が論理0の時、入力信号5を始めに
信号線6−2に送り、次に信号線6−1に送るという手
続きを繰り返すように切り替えるための回路が内蔵され
ているとする。
時、信号変換器集団10−1及び10−2のそれぞれに
おいて信号変換器3−1の出力を出力信号線9−1に送
り、かつ信号変換器3−2の出力を出力信号線9−2に
送るように切り替えるための回路が内蔵されていると
し、また制御信号8が論理0の時、信号変換器集団10
−1及び10−2のそれぞれにおいて信号変換器3−2
の出力を出力信号線9−1に送り、かつ信号変換器3−
1の出力を出力信号線9−2に送るように切り替えるた
めの回路が内蔵されているとする。信号変換器集団10
−1の出力信号線9−1を観測していると、入力信号5
として仮定されたA、B、C、D、E、F、G、Hなる
時系列信号が4つおきに現われA、Eなる時系列信号を
得る。また、信号変換器集団10−1の出力信号線9−
2を観測していると、入力信号5として仮定されたA、
B、C、D、E、F、G、Hなる時系列信号がやはり4
つおきに現われB、Fなる時系列信号を得る。信号変換
器集団10−2の出力信号線9−1を観測していると、
入力信号5として仮定されたA、B、C、D、E、F、
G、Hなる時系列信号が4つおきに現われC、Gなる時
系列信号を得る。また、信号変換器集団10−2の出力
信号線9−2を観測していると、入力信号5として仮定
されたA、B、C、D、E、F、G、Hなる時系列信号
がやはり4つおきに現われD、Hなる時系列信号を得
る。信号変換器集団10−1の出力信号線9−1,9−
2において観測される並列処理された信号において出力
信号線9−1において観測されるA、Eなる時系列信号
は順にAは信号変換器3−1を通過して処理され、Eは
信号変換器3−2を通過して処理されるということが繰
り返されていることになる。
線9−2において観測されるB、Fなる時系列信号にお
いて、Bは信号変換器3−2を通過して処理され、Fは
信号変換器3−1を通過して処理されるということが繰
り返されていることになる。信号変換器集団10−2の
出力信号線9−1,9−2において観測される並列処理
された信号において出力信号線9−1において観測され
るC、Gなる時系列信号は順にCは信号変換器3−1を
通過して処理され、Gは信号変換器3−2を通過して処
理されるということが繰り返されていることになる。
線9−2において観測されるD、Hなる時系列信号は順
にDは信号変換器3−2を通過して処理され、Hは信号
変換器3−1を通過して処理されるということが繰り返
されていることになる。これは、ひとつの出力信号端で
みると、出力信号として得られる時系列信号は信号変換
器集団10内におけるすべての信号変換器を利用してい
ることになる。
(i=1,K)を得るまでの過程で出力9−i(i=
1,K)には期待される信号Vi (i=1,…,K)以
外に、望ましくない精度上の問題等による変換誤差信号
ei が含まれている。変換誤差信号ei を含む出力信号
Vi (i=1,…,K)はK個の確率変数であり、これ
らの確率変数が互いに独立で、すべて平均がE、分散が
σであるガウス分布を示すとする。このような仮定は本
信号変換装置を集積回路により実現することを考えてお
り妥当なものである。今、新たな確率変数として V* =V1 +V2 +…+VK (1) なるV* を導入し、これを平均出力とすると、平均出力
V* の出力偏差の分散は、σ/(K)1/2 に低減され
る。上述の図3及び図4の実施例は、前記信号変換器等
をK段の並列化・平均化によりこの平均出力V* を求め
る構成となっており、また、これらの例では、K=2で
あるので、平均出力V* の分散はσ/(K)1/2 となる
ことを示しており、このような操作を行わない場合に比
較して分散が1/(K)1/2 に低減されることになる。
液晶パネル各画素に駆動電圧を供給する用途に用いたと
きに著しい効果を発揮する。すなわち、液晶パネル各画
素は応答速度が遅くかつ内部にエネルギーを蓄積する素
子であり、前記平均出力V*を得る式に該当する処理が
負荷側で行われるためである。したがって、このような
積分機能を具備する負荷を駆動するのに最適な信号変換
装置である。液晶パネルにおいては、ポリシリTFT
(Thin Film Transistor)技術と
呼ばれているガラス基板上に信号変換装置を集積化する
場合がある。一般に、結晶シリコンと比較してポリシリ
コンによるトランジスタはその電気的性能が均一でない
ため、このトランジスタにより作られた信号変換装置に
よる入力に対する所望出力と、真の出力との偏差が大き
くなっていた。本発明による偏差低減手法は、従って、
ポリシリTFT技術による信号変換装置に適用して多大
な効果を得ることができる。
6、図7により詳細に説明する。図5は制御信号7を二
逓倍する逓倍器14により制御信号7′を生成し、排他
的論理和回路12によりスイッチ11−1を制御する制
御信号を得、さらにインバータ13を介してスイッチ1
1−2を制御する制御信号を得ている。すなわち、排他
的論理和回路12の出力が論理1のとき、スイッチ11
−1が閉となりこのときスイッチ11−2は開である。
また排他的論理和回路12の出力が論理0のとき、スイ
ッチ11−2が閉となりこのときスイッチ11−1は開
である。この結果、本発明の図3で示す第1の分配器1
の2つの出力6−1,6−2を生成することができる。
信号5がすでに5−1,5−2で示すように並列化され
ている場合の第1の分配器1の構成例を示す。図6は図
5と同様に制御信号7を二逓倍する逓倍器14により制
御信号7′を生成し、排他的論理和回路12によりスイ
ッチ11−1を制御する制御信号を得、さらにインバー
タ13を介してスイッチ11−2を制御する制御信号を
得ている。すなわち、排他的論理和回路12の出力が論
理1のとき、スイッチ11−1が閉となりこのときスイ
ッチ11−2は開である。また排他的論理和回路12の
出力が論理0のとき、スイッチ11−2が閉となりこの
ときスイッチ11−1は開である。この結果、図3で示
す第1の分配器1の2つの出力6−1,6−2を生成す
ることができる。
器1の実施例について説明する。図7における第1の分
配器1では、入力信号5はLビット長のデジタルデータ
列とし、第1の分配器1の出力6−1,6−2,…,6
−Kはそれぞれアナログデータとしている。図7の13
は入力信号5として与えられるLビット長のデジタルデ
ータ列をどの出力から出すかを決めるスイッチ回路であ
り、その詳細を図8で示す。前記制御回路2からは制御
信号7として図8に示す様に7,7′,7″の三つの制
御信号を受理するものとし、これを制御信号7、制御信
号7′、制御信号7″と称することとする。制御信号7
は入力信号5はLビット長のデジタルデータ列の速度と
等しいものとし、制御信号7′は制御信号7をK分周し
た信号であり、制御信号7″は制御信号7′をさらにK
分周した信号であり、そのパルス幅は制御信号7′の1
周期分とする。
はそれぞれ1ビットシフトレジスタであり、K段の1ビ
ットシフトレジスタを構成している。制御信号7′をシ
フトクロックとし、制御信号7″を入力データとし、入
力データを制御信号7′のシフトクロックに従って順に
1ビットシフトレジスタ18−1,18−2,…,18
−Kの出力としている。17−1,17−2,…,17
−KはそれぞれLビットシフトレジスタであり、K段の
Lビットシフトレジスタを構成している。制御信号7を
シフトクロックとし、入力信号5を入力データとする
が、データが入力するのは、前記1ビットシフトレジス
タ出力が論理1となっているLビットシフトレジスタと
なるように、前記各1ビットシフトレジスタ出力は前記
各Lビットシフトレジスタのデータセット端子に接続さ
れている。
レジスタのいずれかに入力されるが、K個の入力データ
を1つのLビットシフトレジスタが受理すると、入力信
号5を受理するLビットシフトレジスタは前記1ビット
シフトレジスタの出力に従って別のLビットシフトレジ
スタに変わる。K個のLビットシフトレジスタは巡回型
のシフトレジスタとなっており、入力データを制御信号
7のシフトクロックに従って順に右隣のシフトレジスタ
に転送している。各Lビットシフトレジスタの出力は図
7のLビットレジスタ14−1,14−2,…,14−
Kに図8の制御信号7′に従ってスイッチ回路13の各
シフトレジスタ値がLビットデジタルデータとして記憶
される。
はD/A変換器であり、前記シフトレジスタのデジタル
値がアナログ値に変換される。図7の16−1,16−
2,…,16−Kはバッファである。バッファ出力のそ
れぞれは第1の分配器1の出力6−1,6−2,…,6
−Kとなる。このような構成をとる第1の分配器1の実
施例では、第1の分配器1の出力がアナログ信号である
ため後段の信号変換器3−1,3−2,…,3−Kに小
形のアナログ信号変換器を用いる事ができるといった利
点がある。ここで、図7のスイッチ回路13はその働き
を入力信号5においてすでに処理させておくこともまた
可能である。この場合、第1の分配器1の構成をより簡
便なものとすることができる。
それぞれ入力とするK個の信号変換器3−1,3−2
と、前記K個の信号変換器3−1,3−2のK個の出力
を入力とし、前記制御回路2の第2の制御信号8に従っ
てK個の出力9−1,9−2を出力する第2の分配器4
を有する複数個の信号変換器集団10−i(i=1,
M)のより具体的実施例を説明する。
実施例を図9に示す。図9の3は前記した図2の信号変
換器3−1,3−2,…,3−Kの1つを示している。
19はスイッチ、20はキャパシタ、25はバッファで
ある。この回路はサンプルホールド回路として知られて
いるものである。液晶パネル等を駆動するドライバーI
Cにおいては、この信号変換器が一水平走査期間内の各
画素情報を処理するため数千個のオーダーで必要とな
る。通常このサンプルホールド回路におけるスイッチ1
9はMOSトランジスタにより実現されており、トラン
ジスタの導通時に蓄積されているチャネル電荷が、トラ
ンジスタの遮断時にトランジスタのチャネル領域に放出
され、キャパシタ20に蓄積することによるサンプル電
位誤差が生じる。この電位誤差は一般に集積回路で構成
した場合は多数の信号変換器出力の電位誤差は統計的性
質として正規分布等で近似されることが知られている。
信号変換器はもちろんサンプル・ホールド回路に限定さ
れることはない。信号変換の過程で望ましくない変換誤
差を示しかつその誤差が統計的性質として正規分布等で
近似されるものであればよい。
て図10を用いて説明する。第2の分配器4は図2の信
号変換器3−1,3−2,…,3−Kからの出力を入力
としている。図10では制御信号8を二逓倍する逓倍器
24により制御信号8′を生成し、排他的論理和回路2
2によりスイッチ21−1を制御する制御信号を得、さ
らにインバータ23を介してスイッチ21−2を制御す
る制御信号を得ている。すなわち、排他的論理和回路2
2の出力が論理1のとき、スイッチ21−1が閉となり
このときスイッチ21−2は開である。また、排他的論
理和回路22の出力が論理0のときスイッチ21−2が
閉となりこのときスイッチ21−1は開である。従って
この実施例によれば、第1の分配器1を分配操作とする
と第2の分配器4では逆分配操作を行なわせることがで
き、図2で示す本実施例の具体的手続きが明らかとなっ
た。
ある他の実施例の構成を示す図であり、図11は概念
図、図12はその具体的実施例となっている。図12に
おいて、スイッチ200及びスイッチ201は制御信号
がPのときにPの状態にある交差部が開状態となり、P
バーのときはPバーの状態にある交差部が開状態となる
スイッチである。
らなるサンプルホールド回路203で処理され、機能素
子の一方の入力端にスイッチ201を介して入力され
る。ここで、機能素子とは具体的には本実施例の場合、
入力段204と利得段205と出力段205とからなる
演算増幅器であり、2つの入力端を持つ入力段204は
対称に構成されているので、その他の部分をスイッチで
切り替えることによって製造時のばらつき等で生じる誤
差を平均化することができる。
さらに他の実施例の構成を示す図である。図13(a)
において、増幅機能素子の入力信号端は第3のスイッチ
手段としてのスイッチ手段105を介して複数の第4の
スイッチ手段(スイッチ手段107)と、第5のスイッ
チ手段(スイッチ手段106)とに接続され、前記複数
の第4のスイッチ手段の他端はそれぞれ複数個の容量1
09の正端子に接続され、前記第5のスイッチ手段の他
端は接地され、前記複数個の容量109の負端子は演算
増幅器112の負入力端子に接続され、この演算増幅器
112の出力端子は複数の第6のスイッチ手段(スイッ
チ手段108)を介してそれぞれ複数個の容量109の
正端子に接続されるとともに、第7のスイッチ手段(ス
イッチ手段110)を介して前記演算増幅器112の負
入力端子に接続され、前記増幅機能素子の出力端は前記
演算増幅器112の出力端子である。
記した構成の動作を説明する。3つのスイッチ手段10
5、106、110は、制御信号がPのときに閉状態に
なるものと、Pバーのときに閉状態になるものから成っ
ている。まず、Pのときは入力信号が容量C1 に達し、
C1 の一端が入力電位Vinとなる。また、C1 の他端は
0VであるのでC1 に蓄積される電荷Q1 は Q1 =C1 Vin となる。このとき、C2 の電荷は0である。
0Vになり、C1 の電荷がC2 に転送されて出力信号V
out は、 Vout =(C1 /C2 )・Vin となり、C1 とC2 との比で入力電位Vinが増幅され
る。
する。ここでは3つの容量109の容量値をそれぞれC
a 、Cb 、Cc とする。スイッチ手段107により前記
C1としてCa とCb とが選択され、スイッチ手段10
8により前記C2 としてCcが選択されたとすると、 Vout ={(Ca +Cb )/Cc }・Vin となる。本実施例の場合、可能な選択は3つであり、ス
イッチ107、108の切り替えによって
の良い利得段を作成することができる。
液晶ディスプレイ装置の構成を示す図である。同図にお
いて、120は本発明の信号変換装置、130は行選択
装置、140は液晶パネル装置を示す。R、G、Bのビ
デオ信号はサンプル・ホールド回路121を含む信号変
換装置120を介して液晶パネル装置140に入力され
る。行選択装置130は、液晶パネル装置140内にマ
トリクス上に配置された画素141に対してビデオ信号
を供給すべき走査ラインを特定し、画素141を構成す
る薄膜トランジスタ142に対するスイッチング信号を
与える。こうして特定の画素141を構成する薄膜トラ
ンジスタ142を所定期間駆動することにより、ビデオ
信号に相当する電荷が液晶143に蓄積される。
限定されることはない。図9におけるバッファ25はイ
ンピーダンス変換に用いられるがそれ自身、利得の偏
差、入力段でのマッチング不良等に起因した誤差電位の
発生源となっている。本実施例では、図11のように2
つの入力端子+と−と、2つの出力端子+と−を図14
で示されるように、制御回路2より制御信号27を得
て、図10の2つの構成をスイッチ等により入れ替える
ことにより、バッファ25で発生する誤差を平均的に消
去することができる。この際、バッファ25の切り替え
は制御信号27に従うが、制御信号27は制御信号7ま
たは8に従って生成されるものとする。
5の段階ですでに、外部のソフトウエアあるいはハード
ウエアにより処理されているような構成をとることもま
た可能である。こうすることにより、信号変換器の製造
コストをより削減することができる。制御信号として、
一定周期の繰り返し信号の生成にはデルタシグマ変換の
技術を用い、デルタシグマ変換器を構成するフィルタの
構成を工夫することで前記一定周期の制御信号を得るこ
ともできる。このようにすることにより、制御信号によ
る切り替えの出力負荷に与える影響を低減することがで
きる。
々な原因で生じる信号変換誤差を簡単な付加回路により
平均的に抑圧することが可能となり、結果としてハード
ウエアコストを削減しかつ変換精度の向上を図ることが
できる。
=1,M)が装置入力端の数Jと等しいときの実施例を
示す図である。
ある。
ある。
を示す図である。
構成を示す図である。
に他の構成を示す図である。
器の一部の構成を示し、(b)は制御信号を波形を示す
図である。
示す図である。
成を示す図である。
の構成を示す図である。
構成を示す図である。
に他の構成を示す図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 入力信号に応じて出力信号を生成するN
個の信号変換器を具備し、かつJ個の装置入力端とQ個
の装置出力端とを有する信号変換装置であって、 前記N個の信号変換器は、各々がPi 個の信号変換器か
らなるM個(M≦N)の信号変換器集団に分離され、か
つ各信号変換器集団i(i=1,M)はそれぞれJ個の
装置入力端のいずれかに結線されているPi個の入力端
子と、Q個の装置出力端のいずれかに結線されているP
i個の出力端子を有し、 前記信号変換装置はさらに、 前記Pi個の信号変換器のそれぞれの入力信号を前記P
i個の入力端子から選択する第1のスイッチ手段と、 前記Pi個の信号変換器のそれぞれの出力信号を前記P
i個の出力端子から選択する第2のスイッチ手段と、 Pi回の繰り返しをもつ制御信号、Piとは異なる一定
周期の繰り返しをもつ制御信号、あるいはランダムな制
御信号を用いて、前記N個の信号変換器の各々の変換誤
差が平均化されるように前記第1のスイッチ手段と前記
第2のスイッチ手段の動作を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする信号変換装置。 - 【請求項2】 前記信号変換器の数Pi(i=1,M)
が前記装置入力端の数Jと等しいことを特徴とする請求
項1記載の信号変換装置。 - 【請求項3】 前記信号変換器は、入力信号を一時的に
保持する機能を具備することを特徴とする請求項1記載
の信号変換装置。 - 【請求項4】 前記信号変換器は差動入力出力機能素子
であり、前記所定の制御信号に応じて前記Pi個の各入
力端子のそれぞれと出力端子のそれぞれとを入れ替える
ことを特徴とする請求項1記載の信号変換装置。 - 【請求項5】 前記信号変換器は増幅機能素子であり、
この増幅機能素子の入力信号端は第3のスイッチ手段を
介して複数の第4のスイッチ手段と、第5のスイッチ手
段とに接続され、前記複数の第4のスイッチ手段の他端
はそれぞれ複数の容量の正端子に接続され、前記第5の
スイッチ手段の他端は接地され、前記 複数の容量の負端
子は演算増幅器の負入力端に接続され、この演算増幅器
の出力端子は複数の第6のスイッチ手段を介してそれぞ
れ前記複数の容量の正端子に接続されるとともに、第7
のスイッチ手段を介して前記演算増幅器の負入力端子に
接続され、前記増幅機能素子の出力端は前記演算増幅器
の出力端子であることを特徴とする請求項1記載の信号
変換装置。 - 【請求項6】 前記Mは前記Nの最小公倍数であり、前
記入力信号数がN/Mであることを特徴とする請求項1
記載の信号変換装置。 - 【請求項7】 前記信号変換器の個数Pi(i=1,
M)が前記装置入力端の数jと等しいかあるいは少ない
ことを特徴とする請求項5記載の信号変換装置。 - 【請求項8】 入力信号を所定の制御回路からの第1の
制御信号に応じて変換・分配してK本の信号を生成する
第1の分配器と、 前記K本の信号をそれぞれ入力とするK個の信号変換器
と、 このK個の信号変換器のK個の出力を入力とし、前記制
御回路からの第2の制御信号に従ってK個の出力を出力
する第2の分配器と、 を具備する信号変換器集団を複数個備え、 前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号として、P
i回の繰り返しをもつ制御信号、Piとは異なる一定周
期の繰り返しをもつ制御信号、あるいはランダムな制御
信号を用い、これによって前記複数個の信号変換器集団
の各々の変換誤差が平均化されるようにした ことを特徴
とする信号変換装置。 - 【請求項9】 前記信号変換器はサンプル・ホールド回
路であることを特徴とする請求項8記載の信号変換装
置。 - 【請求項10】 前記信号変換装置の出力負荷は時間積
分機能を有していることを特徴とする請求項8記載の信
号変換装置。 - 【請求項11】 各々の画素に対応して入力された入力
信号を画素信号電圧として各々対応する画素に印加する
ことにより液晶を表示駆動する信号変換装置を有する液
晶表示装置であって、 前記信号変換装置は、入力信号に応じて出力信号を生成
するN個の信号変換器を具備するとともに、J個の装置
入力端とQ個の装置出力端とを有し、 前記N個の信号変換器は、各々がPi 個の信号変換器か
らなるM個(M≦N)の信号変換器集団に分離され、か
つ各信号変換器集団i(i=1,M)はそれぞれJ個の
装置入力端のいずれかに結線されているPi個の入力端
子と、Q個の装置出力端のいずれかに結線されているP
i個の出力端子を有し、 前記信号変換装置はさらに、 前記Pi個の信号変換器のそれぞれの入力信号を前記P
i個の入力端子から選択する第1のスイッチ手段と、 前記Pi個の信号変換器のそれぞれの出力信号を前記P
i個の出力端子から選択する第2のスイッチ手段と、 Pi回の繰り返しをもつ制御信号、Piとは異なる一定
周期の繰り返しをもつ制御信号、あるいはランダムな制
御信号を用いて、前記N個の信号変換器の各々の変換誤
差が平均化されるように前記第1のスイッチ手段と前記
第2のスイッチ手段の動作を制御する制御手段と、 を具備する ことを特徴とする液晶表示装置。
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