JP3764371B2 - パルス幅変調階調表示方法及び表示回路 - Google Patents
パルス幅変調階調表示方法及び表示回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3764371B2 JP3764371B2 JP2001328865A JP2001328865A JP3764371B2 JP 3764371 B2 JP3764371 B2 JP 3764371B2 JP 2001328865 A JP2001328865 A JP 2001328865A JP 2001328865 A JP2001328865 A JP 2001328865A JP 3764371 B2 JP3764371 B2 JP 3764371B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display
- period
- data
- log
- latch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光表示管に係り、特に中間調表示をパルス幅によって制御するパルス幅変調階調表示方法及びパルス幅変調階調表示回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、蛍光表示管(以下、VFDとする)では、中間調表示を電圧ではなく、パルス幅によって制御するパルス幅変調階調表示方法が知られている。図1は本発明の第1の実施の形態となるパルス幅変調階調表示回路のドライバ部の構成を示すブロック図であるが、従来においてもその構成は同様であるので、図1を用いて従来のパルス幅変調階調表示回路の動作を説明する。パルス幅変調階調表示回路は、シフトレジスタ1とラッチ回路2とドライバ3とVFD4とから構成される。
【0003】
図8は、従来のパルス幅変調階調表示回路の動作を示すフローチャート図である。図8において、「▼」は表示(データ)の書き換え時を示す。図8の例では、64階調の表示動作について考える。輝度レベルを表す表示データは64階調表示の場合6ビット必要であり、この表示データを輝度レベルに対応するパルス幅の階調パルスに変換する。輝度レベルL(Lは0〜63の自然数)を実現するには、VFD4のドットを(L/64)表示周期の時間だけ点灯させる必要がある。従来のパルス幅変調階調表示回路では、1表示周期(1フレーム)を64個に等分割し、64種類の輝度レベルを63種類の長さの階調パルスと(1/64)表示周期の長さのブランキング期間によって表現する。
【0004】
例えば、最高輝度レベル63は(63/64)表示周期の長さの階調パルスによって表現され、最低輝度レベル0はブランキング信号BLKのみによって表現される。図1のシフトレジスタ1には、i(iは自然数)番目のラッチ位置と次のi+1番目のラッチ位置との間のデータ転送期間で「0」又は「1」のデータDATAが入力され、このデータがラッチ回路2によってi+1番目のラッチ位置で保持される。これにより、ラッチ回路2に入力されたデータがi+1番目からi+2番目のラッチ位置まで保持される。
【0005】
ドライバ3は、ラッチ回路2から出力されたデータの電位をロジック電源電圧VDD1のレベルからグリッド/アノード電圧VDD2のレベルに変換し、変換した電圧を表示器駆動パルスとしてVFD4に与える。ドライバ3に入力されるデータが「1」であれば、i+1番目のラッチ位置からi+2番目のラッチ位置までの間、VDD2レベルの表示器駆動パルスがVFD4に印加され、VFD4の対応するドットが点灯を続ける。
【0006】
したがって、64階調を実現するためには、以上のようなデータ転送とVFD4の点灯とを64回繰り返す必要がある。例えば、(1/64)表示周期毎にデータ「1」を転送することを63回繰り返した場合には、(63/64)表示周期の長さだけVFD4の対応するドットが点灯するので、輝度レベル63が得られ、データ「0」を転送することを64回繰り返した場合には、VFDの対応するドットが1表示周期の間非点灯となり、輝度レベル0が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のパルス幅変調階調表示回路では、ドライバ3にデータを連続的に転送する必要があるので、制御回路の負担が大きいという問題点があった。また、256ドット構成のVFD4を点灯させるには、1つのデータ転送期間当たり256個のデータをドライバ3に転送する必要があるが、このデータ転送期間は、最小の階調パルス幅によって決定され、階調数をmとすると、(1/m)表示周期の長さとなる。
【0008】
したがって、多階調になるほどデータ転送期間が短くなり、転送可能なデータ量が小さくなる。1表示周期は通常16.7msec(60Hz)程度であるので、多階調を実現しようとすれば、VFD4のドット数を減らす必要があり、ドット数を上げようとすれば、階調数を落とす必要がある。このように、従来のパルス幅変調階調表示回路では、多階調、多ドット表示が難しいという問題点があった。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、制御回路の負担を軽減することができるパルス幅変調階調表示方法及び表示回路を提供することを目的とする。
また、本発明は、多階調、多ドット表示を実現することができるパルス幅変調階調表示方法及び表示回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のパルス幅変調階調表示方法は、m(mは1以上の整数)階調の表示を行うとき、1表示周期からブランキング期間を除いた表示期間を、
【数3】
となる重みWn (nは0からlog2m−1までのlog2m個の整数)で重み付けしたlog2m 個の重み付け期間tn に分割し、m階調を表すlog2m ビットの表示データのうち下位からn+1番目のビットデータを前記重み付け期間tn の長さを有するパルスに変換して、log2m ビットの前記表示データから生成したlog2m 個の前記パルスを前記表示期間中に蛍光表示管のドライバにシリアル転送するパルス生成手順を備え、前記パルス生成手順は、ラッチ位置を表すlog2m ビットの設定値が前記重みつけに対応してlog2m 個予め設定され、この各設定値と1からmまでのカウントを繰り返すカウント値とを比較して一致したときにラッチ信号を出力することにより、各重み付け期間の境で前記ラッチ信号を出力するラッチ信号生成手順と、前記表示期間中の重み付け期間tn の直前に前記n+1番目のビットデータを出力するデータ生成手順と、このデータ生成手順で出力されたビットデータを前記ラッチ信号に応じて重み付け期間tn ラッチして前記ドライバに出力するラッチ手順とからなり、前記n+1番目のビットデータをラッチ回路で前記重み付け期間t n ラッチさせることにより、前記重み付け期間t n の長さを有するパルスを前記ラッチ回路から前記ドライバに出力する際に、下位j(jは1からkまでのk個の整数、kは1以上log 2 m−1 以下の整数)番目の前記ビットデータについては、k+1番目のビットデータの重み付け期間t k と同じ時間ラッチするようにして、前記j番目のビットデータを前記ラッチ回路で重み付け期間t k ラッチする際に、この重み付け期間t k のうち(2 j −1)/2 j の期間を前記ブランキング期間として、残る1/2 j の長さだけ前記j番目のビットデータを前記ドライバに転送するようにしたものである。本発明では、蛍光表示管のドライバにパルスを複数回転送し、これらパルスの加算(組み合わせ)により、蛍光表示管の対応するドットが加算されたパルスの時間だけ点灯するようにしている。そして、本発明では、表示データに重みWn の重み付けを施している。これにより、1表示周期当たりのデータ転送回数を従来のm回からlog2m 回に減らすことができる。また、下位j番目のビットデータについては、k+1番目のビットデータの重み付け期間t k と同じ時間ラッチすることにより、最小のラッチ時間で決まるデータ転送期間を従来のパルス幅変調階調表示回路と比べて約2 j 倍にすることができる。また、表示データの重み付けについては、j番目のビットデータをラッチ回路で重み付け期間t k ラッチする際に、この重み付け期間t k のうち(2 j −1)/2 j の期間をブランキング期間とすることで、重みW n の重み付けを維持することができる。
【0012】
また、本発明のパルス幅変調階調表示回路は、蛍光表示管を駆動するドライバ(3)と、ブランキング期間を指定するブランキング信号発生回路(19)と、m(mは1以上の整数)階調の表示を行うとき、1表示周期から前記ブランキング期間を除いた表示期間を、
【数4】
となる重みWn (nは0からlog2m−1までのlog2m個の整数)で重み付けしたlog2m 個の重み付け期間tn に分割し、m階調を表すlog2m ビットの表示データのうち下位からn+1番目のビットデータを前記重み付け期間tn の長さを有するパルスに変換して、log2m ビットの前記表示データから生成したlog2m 個の前記パルスを前記表示期間中に前記ドライバにシリアル転送するパルス生成回路とからなり、前記パルス生成回路は、ラッチ位置を表すlog2m ビットの設定値が前記重みつけに対応してlog2m 個予め設定され、この各設定値と1からmまでのカウントを繰り返すカウント値とを比較して一致したときにラッチ信号を出力することにより、各重み付け期間の境で前記ラッチ信号を出力するラッチ信号生成回路(12,13a〜13h,14a〜14h,15a〜15h,16)と、前記表示期間中の重み付け期間tn の直前に前記n+1番目のビットデータを出力するデータ生成回路(11,17,18)と、このデータ生成回路から出力されたビットデータを前記ラッチ信号に応じて重み付け期間tn ラッチして前記ドライバに出力するラッチ回路(2)とを有し、前記ラッチ信号生成回路は、下位j(jは1からkまでのk個の整数、kは1以上log 2 m−1 以下の整数)番目の前記ビットデータについては、k+1番目のビットデータの重み付け期間t k と同じ時間ラッチされるようにラッチ信号を出力し、前記ブランキング信号発生回路は、前記j番目のビットデータが前記重み付け期間t k ラッチされる際に、この重み付け期間t k のうち(2 j −1)/2 j の期間をブランキング期間とし、前記ラッチ回路は、前記j番目のビットデータを前記ラッチ信号に応じて重み付け期間t k ラッチする際に、前記ブランキング期間を除いた残りの1/2 j の長さだけ前記j番目のビットデータを前記ドライバに出力するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1、図2は本発明の第1の実施の形態となるパルス幅変調階調表示回路のブロック図であり、図1はドライバ部の構成を示すブロック図、図2は階調データ処理部の構成を示すブロック図である。
【0016】
ドライバ部は、シフトレジスタ1とラッチ回路2とドライバ3とVFD4とから構成される。また、階調データ処理部は、入力バッファ11とカウンタ12とラッチ位置数設定回路13a〜13hと比較器14a〜14hとラッチ信号形成回路15a〜15hとOR回路16と階調データ処理回路17とデータ位置調整回路18とブランキング信号発生回路19とから構成される。
【0017】
階調データ処理部とシフトレジスタ1とラッチ回路2は、輝度レベルに対応する長さのパルスをドライバ3に転送するパルス生成回路を構成している。また、入力バッファ11と階調データ処理回路17とデータ位置調整回路18は、表示データを階調データに変換するデータ生成回路を構成し、カウンタ12とラッチ位置数設定回路13a〜13hと比較器14a〜14hとラッチ信号形成回路15a〜15hとOR回路16は、ラッチ信号LATを生成するラッチ信号生成回路を構成している。
【0018】
次に、本発明の原理について説明する。図3は、本実施の形態のパルス幅変調階調表示回路の動作原理を示すタイミングチャート図である。図3の例では、VFD4を横256ドット×縦64ドット構成とし、64階調の表示を行う場合について考える。図3において、「▼」は表示(データ)の書き換え時を示す。階調数をm(mは1以上の整数)とすると、本発明においても、輝度レベルL(Lは0〜m−1の自然数)を実現するには、VFD4のドットをL/m表示周期の時間だけ点灯させる必要がある。
【0019】
本発明では、m階調の表示を行う場合、表示データに次式のような重みWn (nは0からlog2m−1までのlog2m個の整数)で重み付けを施す。
【0020】
【数5】
【0021】
これにより、従来のパルス幅変調階調表示回路では、1表示周期当たりm回のデータ転送が必要であるのに対し、本実施の形態では、log2m 回のデータ転送を行えばよく、制御回路(パルス幅変調階調表示回路に表示データを入力する回路)の負担を軽減することができる。
【0022】
図3を用いて具体的に説明すると、階調数m=64なので、n=0〜5となる。表示データに式(1)の重みWn の重み付けを施すため、1表示周期(16.7mS/60Hz)を1/64,1/64,2/64,4/64,8/64,16/64,32/64の重み付けした時間で分割する。なお、重み1の時間のうち一方はブランキング期間である。
【0023】
そして、分割した各時間に応じて(1/64)表示周期,(2/64)表示周期,(4/64)表示周期,(8/64)表示周期,(16/64)表示周期,(32/64)表示周期の長さの重み付きパルスを生成して、これら重み付きパルスを組み合わせることで、64階調(輝度レベル0〜63)に対応した階調パルスを表現することができる。
【0024】
例えば、(1/64)表示周期の長さの重み付けパルスをドライバ3に転送して、さらに(2/64)表示周期の長さの重み付けパルスをドライバ3に転送すれば、結果として(3/64)表示周期の長さの階調パルスをドライバ3に転送したことと同じになり、VFD4の対応するドットが(3/64)表示周期の時間だけ点灯して、輝度レベル3が得られる。本発明によれば、1表示周期当たりの表示データの書き換え回数、すなわち表示データの転送回数を従来のパルス幅変調階調表示回路に比べて大幅に減らすことができる。
【0025】
ただし、データ転送が可能な転送期間は、最小パルス幅の重み付けパルスによって決まるため、(1/64)表示周期の時間となり、従来のパルス幅変調階調表示回路と変わらない。そこで、1表示周期の最初(あるいは最後)に設けられているブランキング期間を用いて、この期間を輝度レベル1(1/64表示周期の階調パルス)のデータを送る時間に加えると、表示データ転送期間を2倍にすることができ、制御回路(パルス幅変調階調表示回路に表示データを入力する回路)の負担を約1/10にすることができる。
【0026】
以下、本発明の実施の形態のパルス幅変調階調表示回路の動作を図4、図5を用いてより具体的に説明する。図4は本実施の形態のパルス幅変調階調表示回路の動作を示すタイミングチャート図、図5は図4の一部を拡大したタイミングチャート図である。
【0027】
図4、図5の例では、VFD4を256ドット構成(例えば横16ドット×縦16ドット)とし、256階調の表示を行う場合について示している。したがって、パルス幅変調階調表示回路には、256階調に必要な8ビットの表示データが256個入力されることになる。
【0028】
階調数m=256なので、n=0〜7となる。表示データに式(1)の重みWn の重み付けを施すため、1表示周期を128/256,64/256,32/256,16/256,8/256,4/256,2/256,1/256,1/256の重み付けした時間で分割する。ただし、図3で説明したように、(1/256)表示周期の長さのブランキング期間をデータ転送期間に加えるため、実際には1表示周期を128/256,64/256,32/256,16/256,8/256,4/256,2/256,2/256の重み付けした時間で分割することになる。
【0029】
そして、分割した各時間に応じて(128/256)表示周期,(64/256)表示周期,(32/256)表示周期,(16/256)表示周期,(8/256)表示周期,(4/256)表示周期,(2/256)表示周期,(2/256)表示周期の長さの重み付きパルスを生成する。
【0030】
ただし、(2/256)表示周期の2つのパルスのうち一方についてはブランキング信号BLKによって半分ブランキングする。これにより、ドライバ3に実際に転送される重み付けパルスは、(1/256)表示周期の長さとなり、正規の最小パルス幅となる。こうして、表示データに重みWn の重み付けを施してデータ転送回数を減らし、かつデータ転送期間を従来のパルス幅変調階調表示回路の2倍にすることができる。
【0031】
以下、(128/256)表示周期,(64/256)表示周期,(32/256)表示周期,(16/256)表示周期,(8/256)表示周期,(4/256)表示周期,(2/256)表示周期,(2/256)表示周期(ドライバ3に実際に転送されるのは1/256表示周期)の長さの重み付きパルスを、それぞれ27,26,25,24,23,22,21,20の重み付けパルスと略する。
【0032】
図2に示す階調データ処理部において、クロックCK1は、8ビットの表示データID0〜ID7に同期するクロック信号である。ここでは、表示データ数が256個であるので、クロックCK1が256個で(2/256)表示周期の時間となる。
【0033】
このクロックCK1の立ち上がりエッジで、表示データID0〜ID7は、入力バッファ11に取り込まれる。入力バッファ11は、表示データID0〜ID7を1クロック周期の間保持し、保持しているデータを階調データ処理回路17に出力する。
【0034】
次に、クロックCK2は、クロックCK1と次式のような関係にあるクロックである。
CK1クロック数=CK2クロック数×表示データ数×N ・・・(2)
【0035】
式(2)において、Nは従来の回路の転送期間を1としたときにN倍の転送期間表示データを処理できるかを表す自然数であり、ここではN=2とする。その場合、CK1クロック数=CK2クロック数×256×2の関係となる。
【0036】
カウンタ12は、クロックCK2の立ち上がりエッジをカウントし、このカウント値の上位8ビットを比較器14a〜14hへ出力する。カウンタ12から出力されるカウント値は1〜512(256×2)の整数で、512に達すると1に戻ってカウントが繰り返される。ただし、上位8ビットの256カウントを使用する。
【0037】
ラッチ位置数設定回路13a〜13hには、それぞれ27,26,25,24,23,22,21,20の重み付けパルスに対応するラッチ位置を表すクロックCK2の個数が8ビットの設定値として予め設定されている。1表示周期を重みWn で重み付けしたlog2m 個の重み付け期間に分割したとき、27,26,25,24,23,22,21,20の重み付けパルスに対応するラッチ位置は、各重み付け期間の境に設定される。
【0038】
ただし、20 の重み付けパルスについては、21 の重み付けパルスと同じ時間だけラッチさせるため、ブランキング期間を加えて、27 の重み付けパルスに対応するラッチ位置を(1/256)表示期間の長さだけ後ろにずらしている。以下、2n の重み付けパルスに対応するラッチ信号(又はラッチ位置)を2n のラッチ信号(又はラッチ位置)と略する。
【0039】
比較器14a〜14hは、それぞれラッチ位置数設定回路13a〜13hに対応しており、対応するラッチ位置数設定回路13a〜13hから出力される8ビットの設定値とカウンタ12から出力される8ビットのカウント値とを比較して、一致する場合に一致信号を出力する。
【0040】
ラッチ信号形成回路15a〜15hは、それぞれ比較器14a〜14hに対応しており、対応する比較器14a〜14hから一致信号が出力されている場合、クロックCK1に同期してラッチ信号を出力する。OR回路16は、ラッチ信号形成回路15a〜15hの各出力信号の論理和をとって、この論理和の結果を最終的なラッチ信号LATとして出力する。このようにして、27,26,25,24,23,22,21,20のラッチ信号LATが図4、図5に示すように繰り返し生成される。
【0041】
次に、本実施の形態では、ラッチ回路2に与える重み付けパルスを「0」又は「1」の階調データで表現する。i(iは自然数)番目のラッチ位置の後でラッチ回路2に入力された階調データは、次のi+1番目のラッチ位置からi+2番目のラッチ位置まで保持されるので、階調データを「1」とすれば、i+1番目からi+2番目のラッチ位置までの長さの重み付けパルスをドライバ3に転送することになる。以下、2n の重み付けパルスに相当する階調データを2n の階調データと略する。
【0042】
階調データ処理回路17は、入力バッファ11から出力された8ビットの表示データID0〜ID7を27,26,25,24,23,22,21,20の階調データに変換する。表示データを階調データに変換するには、比較器14a〜14hから出力される一致信号(ラッチ信号)を監視して、入力バッファ11からパラレルに出力される8ビットの表示データID0〜ID7を20,27,26,25,24,23,22,21のラッチ位置に応じて、最上位ビットID7から順にシリアルに出力していけばよい。
【0043】
すなわち、階調データ処理回路17は、20,27,26,25,24,23,22,21のラッチ位置に応じて、それぞれID7,ID6,ID5,ID4,ID3,ID2,ID1,ID0を27,26,25,24,23,22,21,20の階調データとして出力する。なお、20 のラッチ位置で27 の階調データを出力するのは、次の27 のラッチ位置で27 の階調データをラッチさせるためである。
【0044】
階調データ処理回路17は、表示データが例えば$FF(以後、頭に$が付いている値を16進表記による値とする)の場合、比較器14hから20 の重み付けパルスに対応する一致信号が出力されたときに、27 の階調データとして「1」を出力し、比較器14aから27 の重み付けパルスに対応する一致信号が出力されたときに、26 の重み付けパルスに相当する階調データとして「1」を出力する。
【0045】
以下、同様にして26,25,24,23,22,21の重み付けパルスに対応する一致信号が出力された場合、階調データ処理回路17は、それぞれ25,24,23,22,21,20の階調データとして「1」を出力する。
【0046】
また、表示データが$0Aの場合、階調データ処理回路17は、24 の重み付けパルスに対応する一致信号が出力されたときに23 の階調データとして「1」を出力し、22 の重み付けパルスに対応する一致信号が出力されたときに21 の階調データとして「1」を出力する。そして、その他の27,26,25,24,22,20の階調データとしては「0」を出力する。
【0047】
以上のような表示データから階調データへの変換を行うためには、階調データ処理回路17に同一の表示データを1表示周期の間入力しておく必要がある。ただし、階調データ処理回路17は1回のラッチ当たり256個の表示データを処理しなければならないので、1個の表示データを連続的に入力しておくことはできない。
【0048】
そこで、階調データ処理回路17には、同一の表示データを1表示周期当たりlog2m 回(ここでは8回)繰り返し入力することになる。つまり、20 のラッチ信号に応じて256個の表示データを入力バッファ11に順次入力すると、階調データ処理回路17から27 の階調データが256個順次出力され、20 のラッチ信号のときと同一の表示データを27 のラッチ信号に応じて順次入力すると、26 の階調データが256個順次出力される。
【0049】
以下、同様にして、256個の表示データを26,25,24,23,22,21のラッチ信号に応じて入力バッファ11に入力していく。なお、256個の表示データの入力順は各回で共通である。こうして、27,26,25,24,23,22,21,20の階調データがそれぞれ256個ずつ生成される。
【0050】
データ位置調整回路18は、階調データ処理回路17から出力された階調データをクロックCK1に同期させて階調データDATAとして出力する。図4、図5では、27,26,25,24,23,22,21,20の階調データを1つずつ表記しているが、これらのデータの各々は、実際にはクロックCK1に同期して順次出力される256個の「0」又は「1」の階調データの集まりである。
【0051】
ブランキング信号発生回路19は、比較器14hから出力される20 のラッチ信号(一致信号)とカウンタ12から出力されるクロックCK2とに基づいて、20 のラッチ位置から(1/256)表示周期の時間だけ経過した位置から始まり、27 のラッチ位置で終わるブランキング信号BLKを生成する。
【0052】
次に、シフトレジスタ1、ラッチ回路2及びドライバ3は、256ビット構成で、各ビットはVFD4の各ドットに対応する。シフトレジスタ1は、データ位置調整回路18から出力された階調データDATAをクロックCK(CK1)に同期して最上位ビットの値として取り込み、この最上位ビットの値をクロックCKが入力される度に1ビットずつ下位ビット方向へ移動させる。また、シフトレジスタ1は、1クロック毎に各ビットの値をパラレルに出力する。
【0053】
256ビットのラッチ回路2は、シフトレジスタ1から出力される256個の階調データをラッチ信号LATが入力されてから次のラッチ信号LATが入力されるまでの間保持し、保持しているデータをドライバ3にパラレルに出力する。これにより、階調データ「0」又は「1」は、ラッチ信号LATが入力されてから次のラッチ信号LATが入力されるまでの間ドライバ3に印加されることになる。
【0054】
ただし、20 のラッチ信号LATから次の27 のラッチ信号LATまでの期間、ラッチ回路2から20 の階調データが出力されるはずであるが、この(2/256)表示周期の時間のうち半分の(1/256)表示周期についてはブランキング信号発生回路19からブランキング信号BLKが出力される。そして、ラッチ回路2は、ブランキング信号BLKが入力されている場合、階調データ出力を停止する。したがって、ラッチ回路2は、(1/256)表示周期の時間だけ20 の階調データを出力する。
【0055】
256ビットのドライバ3は、ラッチ回路2から出力された256個のデータの電位をロジック電源電圧VDD1のレベルからグリッド/アノード電圧VDD2のレベルに変換し、変換した電圧を表示器駆動パルスとしてVFD4の各ドットに与える。ドライバ3に入力される階調データが「1」であれば、ラッチ信号LATが入力されてから次のラッチ信号LATが入力されるまでの間、VDD2レベルの表示器駆動パルスがVFD4に印加され、VFD4の対応するドットが点灯を続ける。
【0056】
したがって、1つのドットに対応する27〜20の階調データとして「11111111」がラッチ回路2に入力された場合には、(255/256)表示周期の時間だけVFD4の対応するドットが点灯を続けるので、最高輝度レベル255が得られる。また、27〜20の階調データとして「00000000」が入力された場合には、VFDの対応するドットが1表示周期の間非点灯となり、輝度レベル0が得られる。
【0057】
以上のようなパルス幅変調階調表示回路において、動作する速さを考える。1表示周期を60Hz(16.67msec)、ドライバ3のシリアル転送速度を最大5MHz(200nsec)と仮定する。上記のように、m=256階調に設定すると、(1/256)表示周期=16.67msec/256=65.1μsecである。そして、データ転送期間は、(1/256)表示周期×2=130.2μsecとなる。
【0058】
このデータ転送期間に、表示データを256個を送るとすると、データ1個に割り当てることができる転送期間は130.2μsec/256=508.6nsec(1.966MHz)となり、ドライバ3のシリアル転送速度5MHzより小さいので動作可能である。
【0059】
仮に、5MHzまで転送速度を許容すると、256×5MHz/1.966MHz=651ビットの表示動作ができる。また、階調数mを256から64に落とすと、転送可能ビットは651×256/64=2604ビットとなり、256ドット構成のVFD4を約10個動作させることが可能である。以上のように、一般的なVFD4によって、階調表示動作が可能となる。
【0060】
[第2の実施の形態]
図6は本発明の第2の実施の形態となるパルス幅変調階調表示回路の動作を示すタイミングチャート図、図7は図6の一部を拡大したタイミングチャート図である。本実施の形態においても、パルス幅変調階調表示回路の構成は第1の実施の形態と同様であるので、図1、図2の符号を用いて説明する。
【0061】
本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、VFD4を256ドット構成とし、256階調の表示を行う場合について示している。ただし、本実施の形態では、従来のパルス幅変調階調表示回路に対して4倍の速度で表示データを処理できるようにしている。したがって、前述の式(2)においてN=2となる。
【0062】
階調数m=256なので、n=0〜7となる。表示データに式(1)の重みWn の重み付けを施すため、1表示周期を128/256,64/256,32/256,16/256,8/256,4/256,2/256,1/256,1/256の重み付けした時間で分割する。ここで、本実施の形態では、4倍速を実現するため、実際には1表示周期を128/260,64/260,32/260,16/260,8/260,4/260,4/260,4/260の重み付けした時間で分割することになる。
【0063】
そして、分割した各時間に応じて(128/260)表示周期,(64/260)表示周期,(32/260)表示周期,(16/260)表示周期,(8/260)表示周期,(4/260)表示周期,(4/260)表示周期,(4/260)表示周期の長さの重み付きパルスを生成する。
【0064】
ただし、(4/260)表示周期の3つのパルスのうち1つについてはブランキング信号BLKによって半分ブランキングするので、ドライバ3に実際に転送される重み付けパルスは、(2/260)表示周期の長さとなる。また、前記3つのパルスのうちもう1つについてはブランキング信号BLKによって3/4ブランキングするので、ドライバ3に実際に転送される重み付けパルスは、(1/260)表示周期の長さとなる。こうして、表示データに重みWn の重み付けを施してデータ転送回数を減らし、かつデータ転送期間を従来のパルス幅変調階調表示回路の約4倍にすることができる。
【0065】
以下、(128/260)表示周期,(64/260)表示周期,(32/260)表示周期,(16/260)表示周期,(8/260)表示周期,(4/260)表示周期,(4/260)表示周期(ドライバ3に実際に転送されるのは2/260表示周期),(4/260)表示周期(実際に転送されるのは1/260表示周期)の長さの重み付きパルスを、それぞれ27,26,25,24,23,22,21,20の重み付けパルスと略する。
【0066】
入力バッファ11、カウンタ12、ラッチ位置数設定回路13a〜13h、比較器14a〜14h、ラッチ信号形成回路15a〜15h、OR回路16、階調データ処理回路17及びデータ位置調整回路18の動作は、第1の実施の形態と同様である。
【0067】
ただし、本実施の形態のカウンタ12は、クロックCK2を1〜1040(260×4)までカウントして、1040に達すると1に戻ってカウントを繰り返す。この場合、式(2)では、N=4となり、CK1クロック数=CK2クロック数×256×4の関係となる。CK1クロック数は、通常の4倍で、4倍の転送期間を示す。また、本実施の形態では、1表示周期の分割の仕方が第1の実施の形態と異なり、27,26,25,24,23,22,21,20の重み付けパルスに対応するラッチ位置が第1の実施の形態と異なるので、ラッチ位置数設定回路13a〜13hに設定される値(ラッチ位置を表すクロックCK2の個数)が第1の実施の形態と異なる。
【0068】
すなわち、21 の重み付けパルスについては、22 の重み付けパルスと同じ時間だけラッチさせるため、次の20 のラッチ位置を(2/260)表示期間の長さだけ後ろにずらし、20 の重み付けパルスについても、22 の重み付けパルスと同じ時間だけラッチさせるため、次の27 のラッチ位置を(3/260)表示期間の長さだけ後ろにずらしている。
【0069】
ブランキング信号発生回路19は、比較器14gから出力される21 のラッチ信号(一致信号)とカウンタ12から出力されるクロックCK2とに基づいて、21 のラッチ位置から(2/260)表示周期の時間だけ経過した位置から始まり、20 のラッチ位置でいったん終わるブランキング信号BLKを生成する。さらに、ブランキング信号発生回路19は、比較器14hから出力される20 のラッチ信号(一致信号)とクロックCK2に基づいて、20 のラッチ位置から(1/260)表示周期の時間だけ経過した位置から始まり、27 のラッチ位置で終わるブランキング信号BLKを生成する。
【0070】
次に、シフトレジスタ1、ラッチ回路2、ドライバ3及びVFD4の動作は第1の実施の形態と同様である。21 のラッチ信号LATから次の20 のラッチ信号LATまでの期間では、この(4/260)表示周期の時間のうち半分の(2/260)表示周期についてブランキング信号発生回路19からブランキング信号BLKが出力されるので、ラッチ回路2は、(2/260)表示周期の時間だけ21 の階調データを出力する。
【0071】
同様に、20 のラッチ信号LATから次の27 のラッチ信号LATまでの期間では、この4/260表示周期の時間のうち3/4の(3/260)表示周期についてブランキング信号BLKが出力されるので、ラッチ回路2は、(1/260)表示周期の時間だけ20 の階調データを出力する。
【0072】
以上のようなパルス幅変調階調表示回路において、動作する速さを考える。1表示周期を60Hz(16.67msec)、ドライバ3のシリアル転送速度を最大5MHz(200nsec)と仮定する。上記のように、m=256階調に設定すると、{1/(256+5BLK)}表示周期=16.67msec/261=63.86μsecである。そして、データ転送期間は、{1/(256+5BLK)}表示周期×4=255.44μsecとなる。
【0073】
このデータ転送期間に、表示データを256個を送るとすると、データ1個に割り当てることができる転送期間は255.44μsec/256=997.8nsec(1.002MHz)となり、ドライバ3のシリアル転送速度5MHzより小さいので動作可能である。
【0074】
仮に、5MHzまで転送速度を許容すると、256×5MHz/1.002MHz=1277ビットの表示動作ができる。また、階調数mを256から64に落とすと、転送可能ビットは1277×256/64=5108ビットとなり、256ドット構成のVFD4を約20個動作させることが可能である。以上のように、第1の実施の形態と比べて、さらに2倍表示能力が向上し、多くのVFD4において階調表示動作が可能となる。
【0075】
なお、第1、第2の実施の形態では、27,26,25,24,23,22,21,20の順で重み付けパルスをドライバ3に転送しているが、逆順で転送してもよく、またランダムに転送してもよい。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、m(mは1以上の整数)階調の表示を行うとき、1表示周期からブランキング期間を除いた表示期間を、重みWn (nは0からlog2m−1までのlog2m個の整数)で重み付けしたlog2m 個の重み付け期間tn に分割し、m階調を表すlog2m ビットの表示データのうち下位からn+1番目のビットデータを重み付け期間tn の長さを有するパルスに変換して、log2m ビットの表示データから生成したlog2m 個のパルスを表示期間中に蛍光表示管のドライバにシリアル転送することにより、1表示周期当たりのデータ転送回数を従来のm回からlog2m 回に減らすことができ、制御回路(パルス幅変調階調表示回路に表示データを入力する回路)の負担を軽減することができる。
【0077】
また、n+1番目のビットデータをラッチ回路で重み付け期間tn ラッチさせることにより、重み付け期間tn の長さを有するパルスをラッチ回路からドライバに出力する際に、下位j(jは1からkまでのk個の整数、kは1以上log2m−1 以下の整数)番目のビットデータについては、k+1番目のビットデータの重み付け期間tk と同じ時間ラッチするようにして、j番目のビットデータをラッチ回路で重み付け期間tk ラッチする際に、この重み付け期間tk のうち(2j−1)/2jの期間をブランキング期間として、残る1/2j の長さだけj番目のビットデータをドライバに転送することにより、重みWn の重み付けを実現して制御回路の負担を軽減しつつ、データ転送期間を従来のパルス幅変調階調表示回路と比べて約2j 倍にすることができ、約2j 倍の速度で表示データを処理することができる。したがって、従来のパルス幅変調階調表示回路と比べて蛍光表示管のドット数を増やすことができ、多ドット表示が可能となる。また、ドット数を減らして階調数を上げることも可能であり、これにより従来以上の多階調表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態となるパルス幅変調階調表示回路のドライバ部の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態となるパルス幅変調階調表示回路の階調データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明の第1の実施の形態となるパルス幅変調階調表示回路の動作原理を示すタイミングチャート図である。
【図4】 本発明の第1の実施の形態となるパルス幅変調階調表示回路の動作を示すタイミングチャート図である。
【図5】 図4の一部を拡大したタイミングチャート図である。
【図6】 本発明の第2の実施の形態となるパルス幅変調階調表示回路の動作を示すタイミングチャート図である。
【図7】 図6の一部を拡大したタイミングチャート図である。
【図8】 従来のパルス幅変調階調表示回路の動作を示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
1…シフトレジスタ、2…ラッチ回路、3…ドライバ、4…蛍光表示管、11…入力バッファ、12…カウンタ、13a〜13h…ラッチ位置数設定回路、14a〜14h…比較器、15a〜15h…ラッチ信号形成回路、16…OR回路、17…階調データ処理回路、18…データ位置調整回路、19…ブランキング信号発生回路。
Claims (2)
- 蛍光表示管の中間調表示をパルス幅によって制御するパルス幅変調階調表示方法において、
m(mは1以上の整数)階調の表示を行うとき、1表示周期からブランキング期間を除いた表示期間を、
前記パルス生成手順は、
ラッチ位置を表すlog2m ビットの設定値が前記重みつけに対応してlog2m 個予め設定され、この各設定値と1からmまでのカウントを繰り返すカウント値とを比較して一致したときにラッチ信号を出力することにより、各重み付け期間の境で前記ラッチ信号を出力するラッチ信号生成手順と、
前記表示期間中の重み付け期間tn の直前に前記n+1番目のビットデータを出力するデータ生成手順と、
このデータ生成手順で出力されたビットデータを前記ラッチ信号に応じて重み付け期間tn ラッチして前記ドライバに出力するラッチ手順とからなり、
前記n+1番目のビットデータをラッチ回路で前記重み付け期間t n ラッチさせることにより、前記重み付け期間t n の長さを有するパルスを前記ラッチ回路から前記ドライバに出力する際に、下位j(jは1からkまでのk個の整数、kは1以上log 2 m−1 以下の整数)番目の前記ビットデータについては、k+1番目のビットデータの重み付け期間t k と同じ時間ラッチするようにして、前記j番目のビットデータを前記ラッチ回路で重み付け期間t k ラッチする際に、この重み付け期間t k のうち(2 j −1)/2 j の期間を前記ブランキング期間として、残る1/2 j の長さだけ前記j番目のビットデータを前記ドライバに転送することを特徴とするパルス幅変調階調表示方法。 - 蛍光表示管の中間調表示をパルス幅によって制御するパルス幅変調階調表示回路において、
蛍光表示管を駆動するドライバと、
ブランキング期間を指定するブランキング信号発生回路と、
m(mは1以上の整数)階調の表示を行うとき、1表示周期から前記ブランキング期間を除いた表示期間を、
前記パルス生成回路は、
ラッチ位置を表すlog 2 m ビットの設定値が前記重みつけに対応してlog 2 m 個予 め設定され、この各設定値と1からmまでのカウントを繰り返すカウント値とを比較して一致したときにラッチ信号を出力することにより、各重み付け期間の境で前記ラッチ信号を出力するラッチ信号生成回路と、
前記表示期間中の重み付け期間t n の直前に前記n+1番目のビットデータを出力するデータ生成回路と、
このデータ生成回路から出力されたビットデータを前記ラッチ信号に応じて重み付け期間t n ラッチして前記ドライバに出力するラッチ回路とを有し、
前記ラッチ信号生成回路は、下位j(jは1からkまでのk個の整数、kは1以上log 2 m−1 以下の整数)番目の前記ビットデータについては、k+1番目のビットデータの重み付け期間t k と同じ時間ラッチされるようにラッチ信号を出力し、
前記ブランキング信号発生回路は、前記j番目のビットデータが前記重み付け期間t k ラッチされる際に、この重み付け期間t k のうち(2 j −1)/2 j の期間をブランキング期間とし、
前記ラッチ回路は、前記j番目のビットデータを前記ラッチ信号に応じて重み付け期間t k ラッチする際に、前記ブランキング期間を除いた残りの1/2 j の長さだけ前記j番目のビットデータを前記ドライバに出力することを特徴とするパルス幅変調階調表示回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001328865A JP3764371B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | パルス幅変調階調表示方法及び表示回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001328865A JP3764371B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | パルス幅変調階調表示方法及び表示回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003131621A JP2003131621A (ja) | 2003-05-09 |
JP3764371B2 true JP3764371B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=19144859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001328865A Expired - Fee Related JP3764371B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | パルス幅変調階調表示方法及び表示回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3764371B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100346374C (zh) * | 2003-11-19 | 2007-10-31 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 对平板显示屏进行混合权值分布灰度级的调制方法 |
CN101567166B (zh) * | 2009-06-05 | 2011-12-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Led显示屏时间片非均匀间隔消隐扫描时间序列调制方法 |
CN101567164B (zh) * | 2009-06-05 | 2011-12-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Led显示屏权值时间片间隔消隐扫描时间序列调制方法 |
TWI528342B (zh) | 2009-09-16 | 2016-04-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 顯示裝置及其驅動方法 |
-
2001
- 2001-10-26 JP JP2001328865A patent/JP3764371B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003131621A (ja) | 2003-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5583530A (en) | Liquid crystal display method and apparatus capable of making multi-level tone display | |
JP4030471B2 (ja) | パルス信号生成回路 | |
JP2001109421A (ja) | 表示パネルの階調駆動方法および駆動装置 | |
CN116524851B (zh) | Led显示驱动方法、led显示驱动芯片及装置、显示面板 | |
CN115938287A (zh) | 一种led低灰度下高刷新率显示方法及系统 | |
JP3169763B2 (ja) | 液晶表示パネルの階調駆動装置 | |
JP3764371B2 (ja) | パルス幅変調階調表示方法及び表示回路 | |
JP3927736B2 (ja) | 駆動装置および液晶表示装置 | |
JPH02137887A (ja) | 表示装置 | |
US6340964B1 (en) | Driving device and liquid crystal display device | |
JP2006171651A (ja) | 画像表示装置の駆動方法 | |
JPH08146914A (ja) | 画像表示装置の駆動方法 | |
JP3559848B2 (ja) | 表示装置 | |
JP3414204B2 (ja) | 画像表示方法及び画像表示装置 | |
JPH10116055A (ja) | 表示装置 | |
JP2897567B2 (ja) | 気体放電表示装置の駆動方法 | |
JPH10149128A (ja) | 表示装置 | |
JP2680429B2 (ja) | メモリ型表示パネルの中間調表示方式 | |
JP3863997B2 (ja) | 駆動装置及び液晶表示装置 | |
JP3438357B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP2625221B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP2000098957A (ja) | 階調表示用制御方法および制御回路 | |
JP2003280606A (ja) | 電気光学素子の駆動方法、駆動装置及び電子機器 | |
JP2791415B2 (ja) | 液晶駆動方式 | |
JPH06332409A (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041026 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060117 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100127 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110127 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120127 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130127 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130127 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |