JPH03288191A - 放電管の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、パルス幅変調（以下、ＰＷＭと略称する）信
号により、放電管を階調発光させる放電管の駆動方法に
関する。

（従来の技術） 一般に、放電管の発光を制御して階調発光を行なわせる
には、ＰＷＭ電流により駆動するが、そのために多階調
のＰＣＭデータをＰＷＭ変換するための高速のクロック
信号が必要であり、それを避けるために原ＰＣＭデータ
を上位ビット群、下位ビット群に分割し、低階調のＰＷ
Ｍ変換を複数回実行し、放電管の駆動段階で駆動電流に
ビット分割時の重み付けを行なうことにより１発光出力
を原ＰＣＭデータ信号を直接ＰＷＭ変換して駆動する場
合と等価にすること（以下、時分割ＰＷＭと仮称する）
が行なわれている。

この手法は、直接ＰＷＭ電流駆動に比較すると変換が高
速であると同時に、回路量が少ない利点がある。

第３図は上記従来の放電管の発光駆動方法を説明する図
で１図（ａ）は時分割ＰＷＭ駆動の系統図、図（ｂ）は
波形図である。以下、この図により、従来例として８ビ
ツトＰ　ＣＩＡデータを直接ＰＷＭ変換せず、上位４ビ
ツトと下位４ビツトに分割し。

放電を駆動する段階で駆動電流に重み付けを行なって、
原ＰＣＭデータの直接駆動と等価な階調の発光を得る場
合を説明する。

第３図（ａ）において、８ビツトのパラレルＰＣＭデー
タはデータ変換部１に入力され、上位４ビツト、下位４
ビツトのシリアルデータに変換される。このデータ変換
部１はメモリ機能を有し、入力された８ビツトデータを
記憶の後、まず上位４ビツトを出力し、その出力された
４ビツトは、４ビットＰＷＭ変換器２によって１６階調
のＰＷＭ信号に変換され、同様に続いて下位４ビツトも
ＰＷＭ信号に変換される。

この場合、１回に必要なりロックパルスの数は１６Ｘ　
２　＝３２パルスであり、８ビツトを直接ＰＷＭ変換す
る場合の必要クロックパルス数（２５６パルス）に比べ
速い変換が可能なことがわかる。

上記のＰＷＭ信号で放電管を駆動するには、放電管発光
強度が駆動電流に依存することに着目し、上側では上位
４ビツトと下位４ビツトの発光強度の比率は１６対１で
あればよい。したがって、その条件を満足する上位４ビ
ツトおよび下位４ビツトそれぞれの放電管電流ｉｈ、ｉ
ＬのＰＷＭ駆動を行なえば、８ビツト直接のＰＷＭ駆動
と同じように、２５６階調の階調駆動が可能になる。

すなわち、データ変換部１が出力する４ビツトの信号は
、ＰＷＭ変換器２により４ビツトのＰＷＭ信号として１
重み付は部３に入力されて放電管駆動回路を駆動し、上
位または下位４ビツトの重み付けされた放電管電流ｉｈ
、ｉＬによって放電管４を駆動する。

同図（ｂ）は上記駆動の場合の電流波形の一例を示し、
８ビツトデータがＩ　Ｆ（ｈ　ｅ　ｘ）の場合である。

５は上位ビット１０（ｈｅｘ）の、６は下位ビットＯＦ
（ｈ　ｅ　ｘ）に対応する放電管電流であり、上位ビッ
トの放電管電流５の流れる時間はＴｈ／１５（ただしＴ
ｈは上位ビット駆動期間）で、放電管電流対発光出力の
特性が比例関係にあるとすると。

１ｈ＝１６ｉＬとなる。なお、上位ビット駆動期間Ｔｈ
＝下位ビット駆動期間ＴＬである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の放電管駆動方法は、原信号に
ノイズが混入して駆動レベルが不規則に変化する場合、
あるいは原信号が動画信号のように時間的変化する信号
のとき等では、目に感する発光結果は、目の特性により
原信号とは異なる結果となる場合がある。

第４図は、そのような目に感する発光結果を説明する放
電管の駆動電流波形を示したもので、図（ａ）は第３図
の駆動方法による原ＰＣＭデータがＯＦ（ｈ　ｅ　Ｘ）
の連続信号の時の駆動電流波形を。

また図（ｂ）は０１（ｈｅｘ）の大きさを持つノイズ成
分が混在し、駆動信号がＯＦ、１０を交互に動揺する場
合の波形である６図（ａ）の場合には時間軸の区切りを
変えても見かけの電流はＯＦで変化がないが、図（ｂ）
のような場合は観点の時間軸を変えると図示のように０
０．ＩＦの繰返しになって見える。これは視覚による発
光出力も同様であり、人の目の応答速度や積分効果によ
って発光出力はＯＦ、１０の繰返しにはならず、周期が
原信号の半分であるＩＦ、ＯＯの信号に感する場合があ
る。これは人の目が発光の区切りを区別することができ
ず、単なる連続する発光として判断するからである。

本発明は上記したような従来の放電管駆動の問題点に鑑
み、時分割ＰＷＭにより階調駆動しても原信号を忠実に
再現した放電管発光を行なわせる放電管の駆動方法の提
供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を、放電管の発光制御をパルス幅変
調電流により行なう場合において、２０Ｍデータを上位
ビットデータ、および下位ビットデータに分割し、上記
上位、下位それぞれのデータをパルス幅変調して放電管
に順次印加する構成とし、上位ビットのパルス幅変調電
流値に対する下位ビットパルス幅変調電流値を、ＰＣＭ
データとしての上位ビット対下位ビットの重みよりも大
きく設定することにより、上位ビットによるパルス幅変
調電流が放電管を流れる期間を下位ビットよりも長くな
るように構成し、かつ、下位ビットのパルス幅変調電流
を上位ビットのそれよりも先に放電管に印加する構成に
よって達成する。

（作　用） 本発明によれば、上位ビット電流と下位ビット電流の時
間的偏りが少なく、目の積分効果も作用して視覚的に誤
差が少ない発光出力が得られる。

（実施例） 以下１本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明を実施するための放電管駆動電流波形を
示す図で、本発明は第３図、または第４図と同じく駆動
信号のＰＣＭデータを上位ビット、下位ビットに分けて
ＰＷＭ変換し、それによって放電管を駆動する。第１図
において７は上記上位ビットによる駆動電流（ｉｈ′）
、８は下位ビットによる駆動電流（ｉ　Ｌ’）である。

本発明は上位ビット駆動期間（Ｔｈ）＝下位ビット駆動
期間（ＴＬ）とし、特にＴｈ＞ＴＬとし、−例としてＴ
ｈ＋ＴＬ＝５ＴＬである。また、下位ビットによる駆動
電流ｉＬ′は、上記ＴＬの変更に伴い上位、下位のビッ
ト重みが変化しないように大きくする。

駆動電流と発光出力の関係がリニアーと仮定すれば、第
１図における下位ビット駆動電流ｉＬ′と、上位ビット
駆動電流ｉｈ′との関係は４ｉＬ’＝ｉｈ′となる。

第１図は、上記のような条件で、第３図と同様にＯＦ、
１０の繰返しデータを表示する場合に駆動電流波形を示
している。第４図の場合と異なり、上位４ビツト駆動電
流７と下位４ビツト駆動電流８の時間的偏りが少なく、
目の積分効果も作用して、視感的に誤差が少ない発光出
力となる。

第２図は本発明の駆動回路の一例を示す図で。

前述第３図における重み付は部３の詳細構成を示してい
る。９は放電管でトランジスタ１０によって駆動される
。ｖｃは放電管９を駆動する主電源、１１はトランジス
タ１０を駆動するベース電圧を与える補助電源である。

ＰＷＭ信号１２はスイッチ１３を制御し、トランジスタ
１０を駆動して放電管電流を印加する時は接点を１４側
に、電流を流さない期間は１５側に接とする。

１６は上位または下位ビットに従って放電管電流に重み
付けをする信号であり、上位ビットの場合にはスイッチ
１７は１８側に接となり、下位ビットでは１９側に接と
なる。上位ビットと下位ビットとの電流比は、抵抗２０
．２１の分圧比によって決まる。２２はトランジスタ１
０のベース抵抗、２３はエミッタ抵抗である。

（発明の効果） 以上説明して明らかなように本発明は、放電管を時分割
ＰＷＭ信号で駆動する場合の従来の問題点を解決して、
視覚的に良好な発光出力を得るものであり、同じ原理に
より放電管以外の、たとえば発光ダイオード、ＣＲＴ、
液晶あるいはＥＬ等の駆動に実施して大きな効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による駆動電流波形図、第２図は本発明
の一実施例の要部回路図、第３図は従来の発光駆動方法
を説明する図、第４図はその問題点を示す駆動電流波形
図である。 １　・・・データ変換部、　２　・・・ＰＷＭ変換器、
　３・・・重み付は部、４　・・・放電管。 ５．６・・・放電管電流、　７，８・・・駆動電流。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電管の発光制御をパルス幅変調電流により行な
   う場合において、ＰＣＭデータを上位ビットデータ、お
   よび下位ビットデータに分割し、上記上位、下位それぞ
   れのデータをパルス幅変調して放電管に順次印加する構
   成とし、上位ビットのパルス幅変調電流値に対する下位
   ビットパルス幅変調電流値を、ＰＣＭデータとしての上
   位ビット対下位ビットの重みよりも大きく設定すること
   により、上位ビットによるパルス幅変調電流が放電管を
   流れる期間を下位ビットよりも長くなるように構成し、
   かつ、下位ビットのパルス幅変調電流を上位ビットのそ
   れよりも先に放電管に印加することを特徴とする放電管
   の駆動方法。
2. （２）放電管が発光ダイオード、ＣＲＴ、液晶、ＥＬの
   何れかであることを特徴とする請求項（１）記載の放電
   管の駆動方法。