JPH05265399A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPH05265399A
JPH05265399A JP6526392A JP6526392A JPH05265399A JP H05265399 A JPH05265399 A JP H05265399A JP 6526392 A JP6526392 A JP 6526392A JP 6526392 A JP6526392 A JP 6526392A JP H05265399 A JPH05265399 A JP H05265399A
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JP
Japan
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display
drive
time
screen
led
Prior art date
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Pending
Application number
JP6526392A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Yanase
智 梁瀬
Nozomi Takahashi
望 高橋
Koji Uei
宏司 上井
Toshiaki Tanaka
敏明 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6526392A priority Critical patent/JPH05265399A/ja
Publication of JPH05265399A publication Critical patent/JPH05265399A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、1画面を構成するフレーム数に
依存することなく、高階調表示を達成し得る表示装置を
提供することを目的とする。 【構成】 この発明は、マトリクス状に配列されたLE
Dと、1画面を構成するそれぞれのフレーム毎に、前記
それぞれのLEDを駆動制御する表示データを、1ライ
ンスキャン時間に対して前記表示データに対応した比率
で設定される連続した点灯時間に変換する演算回路及び
パルス発生回路と、これらの回路により得られた点灯時
間にしたがって前記それぞれのLEDを駆動制御するド
ライバ回路とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、マトリクス状に多数
配列された画素の光量を多段階かつ高精度に制御する表
示装置に関し、特に映像信号により画像を高階調で表示
する表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】発光形表示装置の1つであるLED(発
光ダイオード)ディスプレイは、例えば図5(a)の側面
図及び同図(b)の正面図に示すように、16×16のマ
トリクス状に配列された256個のLEDランプ1と、
それぞれのLEDランプ1に対応した反射部を有する反
射板2が実装基板3に実装され、点灯/非点灯を指令す
る表示データに基づいてそれぞれのLED1をダイナミ
ック駆動方式により点灯制御する制御回路が回路基板4
に設けられて構成されている。このように構成されたL
EDディスプレイは、縦横に複数個配列されて文字や画
像を表示するディスプレイパネルを構成する。
【0003】このようなディスプレイパネルにあって
は、例えばNTSC方式による映像信号により画像表示
を行なう場合に、それぞれのLEDランプ1の光量を変
化させて階調制御が行なわれている。階調表示の方法と
しては、1つの画面が複数のフレームにより構成されて
いることを利用して、それぞれのフレーム毎にそれぞれ
のLEDランプを点灯制御するようにしている。例え
ば、図6に示すように、1画面が16フレームで構成さ
れている場合には、それぞれのLEDランプに対してL
EDランプを点灯させるフレームの枚数により、16枚
すべてのフレームで点灯する場合から16枚すべてのフ
レームで非点灯とする場合までの16段階で1画面当り
のそれぞれのLEDランプの光量を変化させ、16階調
レベルの階調表示を実現している。
【0004】このような階調表示は、例えば図7に示す
ような構成により行なわれ、16進のカウンタ5,6と
デコーダ7及びスキャン側ドライバ8によりLEDディ
スプレイ9がスキャン制御され、外部からそれぞれのL
EDランプに対して与えられる4ビットの表示データを
16ビットのシフトレジスタ10に取り込み保持し、保
持された表示データと表示カウンタ11の出力となるフ
レーム数のカウント値とをコンパレータ12により比較
した比較結果にしたがって、それぞれのLEDランプが
データ側ドライバ13により制御されて、16階調レベ
ルの表示が行なわれる。
【0005】このような方法によって階調制御される画
像表示において、階調レベルを増やすためには、1画面
を構成するフレーム数を増加させる必要がある。例え
ば、NTSC方式における映像信号を用いて16階調レ
ベルの画像表示を行なう場合、すなわち1画面を16フ
レームで構成する場合には垂直同期信号の周波数が60
Hzであることから、1画面当りの表示時間は約16.
7msとなる。この程度の表示時間にあっては、1画面
を1つの階調画面として目視により認識することが可能
となる。
【0006】これに対して、同じ信号を用いて256階
調レベルの画像表示を行なう場合、すなわち1画面を2
56フレームで構成する場合には、1フレーム当りの表
示時間が同一であるならば、1画面当りの表示時間は約
266.7ms(3.75Hz)が必要となる。この表
示時間は、1画面を1つの階調画面として目視により認
識することがもはや不可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
LEDディスプレイパネルにおける従来の階調表示方法
にあっては、1画面を構成するフレーム毎にそれぞれの
LEDランプを点灯あるいは非点灯させて、1画面当り
のLEDランプの点灯回数として階調レベルを設定して
いたので、階調レベルを増加させようとすると、1画面
の階調表示に要する時間が長くなることになる。しかし
ながら、1画面の階調表示に要する時間が長くなると、
1画面を階調表示画面として目視により認識できなくな
るため、設定できる階調数には限度が生じていた。
【0008】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、1画面を構成
するフレーム数に依存することなく、高階調表示を達成
し得る表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第1の特徴は、マトリクス状に配列され
た画素からなる表示手段と、1画面を構成するそれぞれ
のフレーム毎に、前記表示手段のそれぞれの画素を駆動
制御する駆動信号を、水平同期時間に対して前記駆動信
号に対応した比率で設定される連続した駆動時間に変換
する変換手段と、前記変換手段により得られた駆動時間
にしたがって前記表示手段のそれぞれの画素を駆動制御
する駆動制御手段とから構成される。
【0010】一方、この発明の第2の特徴は、マトリク
ス状に配列された画素からなる表示手段と、1画面を構
成するそれぞれのフレーム毎に、前記表示手段のそれぞ
れの画素を駆動制御する駆動信号を、この駆動信号に対
応した駆動電流量に変換する変換手段と、前記変換手段
により得られた駆動電流量にしたがって前記表示手段の
それぞれの画素を駆動制御する駆動制御手段とから構成
される。
【0011】
【作用】上記構成において、この発明は、1フレームの
表示毎に、それぞれの画素の連続した駆動時間あるい駆
動電流量を制御することによって、それぞれの画素の光
量を多段階に制御するようにしている。
【0012】
【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。
【0013】図1はこの発明の一実施例に係る表示装置
における要部構成を示す図である。
【0014】同図に示す実施例は、図5に示した従来と
同様に構成された例えば16×16のマトリクス状にL
EDランプが配列されたLEDディスプレイのそれぞれ
のLEDランプに対して、図1に示す駆動制御回路によ
るダイナミック駆動方式により点灯時間を制御し、これ
により、それぞれのLEDランプの光量を制御して高階
調表示を行なうようにしている。
【0015】図1において、駆動制御回路は、演算回路
21と32個のパルス発生回路22及び16個のマルチ
プレクサ23を備えて構成されている。
【0016】演算回路21は、1ラインにおけるLED
ランプの最大点灯可能時間T1 を基準クロック信号(C
K)によりカウントしたカウント数h0 を受け、このカ
ウント数h0 を例えば32分割してi倍(i=1,2,
…,32)する演算を行ない、その32個の演算データ
(h0 /32)×iをそれぞれ対応するパルス発生回路
22に与える。
【0017】ここで、ダイナミック駆動方式における1
6×16のLEDディスプレイにあっては、図2に示す
ように、1フレームの表示時間をTv とすると、デュー
ティ比が1/16であることから、1ラインのスキャン
時間(水平同期期間)TH はTv /16となる。また、
1ラインのスキャン時間TH に対して、1ラインにおけ
るそれぞれのLEDランプの最大点灯可能時間T1 は、
図3に示すよう水平同期信号に設定される。
【0018】パルス発生回路22は、演算回路21から
対応する演算データを受け、最大点灯可能時間T1 をカ
ウントしたと同じ基準クロック信号(CK)を演算デー
タ倍したパルス幅の信号を発生する。すなわち、パルス
発生回路22は、図3に示すように、最大点灯可能時間
1 を32分割してi倍(i=1,2,…,32)した
32通りのパルス幅のパルス信号を出力する。これらの
パルス信号は、水平同期信号に同期して出力され、並列
にそれぞれのマルチプレクサ23に与えられる。
【0019】マルチプレクサ23は、それぞれのライン
の16個のLEDランプに対応して設けられており、そ
れぞれのパルス発生回路22から与えられる32通りの
パルス信号の中から、5ビットの表示データにしたがっ
て択一的にパルス信号を選択する。選択されたパルス信
号は、そのパルス幅がLEDランプの点灯時間となる点
灯パルス信号としてデータ側ドライバに与えられる。
【0020】このような構成において、1ラインにおけ
るLEDランプにおける最大点灯可能時間T1 を演算回
路21及びパルス発生回路22により32分割してi倍
(i=1,2,…,32)した32通りのパルス信号を
生成し、この32通りのパルス信号を択一的に選択し、
選択されたパルス信号によりLEDランプが点灯駆動さ
れる。これにより、1ライン分のそれぞれのLEDラン
プは、32通りのパルス幅で設定される32通りの点灯
時間の中から外部から与えられる表示データにしたがっ
て択一的に選択された点灯時間分だけ点灯される。
【0021】このような点灯駆動を、16ラインすべて
のスキャン操作に対して行なうことにより、上述した点
灯制御が1フレームの表示に対して行なわれる。これに
より、1フレームの表示における256個のそれぞれの
LEDランプは、32通りの点灯時間で点灯制御される
ことになる。したがって、それぞれのLEDランプは、
点灯時間を変化させることにより32通りの光量変化が
可能となるため、1フレームの表示において、32階調
レベルの表示が可能となる。
【0022】このような階調制御にあっては、1ライン
のスキャン時間TH に対して設定される1ラインのそれ
ぞれのLEDランプの最大点灯可能時間T1 を分割して
得られる時間を選択して点灯時間としているので、それ
ぞれのLEDの点灯時間が最大点灯可能時間T1 を越え
ることはない。これにより、1ラインのスキャン時間
は、最大点灯可能時間T1 の分割数すなわち階調数を増
加させて常に一定時間となり、1フレームの表示時間は
階調数に依存しないことになる。
【0023】この時に、階調数の最大値すなわち最大点
灯可能時間T1 の最大分割数は、最大点灯可能時間T1
をLEDランプの最小点灯時間で割った値となる。例え
ば、NTSC方式による映像信号により画面を表示する
場合には、1ライン当りの表示時間は約60μs程度と
なり、LEDランプの最小点灯時間を50ns程度とす
ると、1200ステップの階調表示が可能となる。これ
は、従来に比して階調数を格段に増加させることにな
る。
【0024】また、LEDランプの点灯時間は、1ライ
ンにおける最大点灯可能時間T1 に対して一定の比率で
かつ連続した点灯時間として設定されている。このた
め、画面の明るさを調整して1ラインのスキャン時間T
H が変更された場合であっても、変更後のスキャン時間
H に対応してLEDランプの点灯時間も一定の比率で
変更されるため、画面の明るさに対応して階調表示を行
なうことが可能となる。
【0025】このように、画面の高階調が可能になるこ
とにより、画像の中間調表示が可能となり、微妙な濃淡
表現や中間色の色調表現に優れた画像を得ることができ
るようになる。
【0026】次に、この発明の他の実施例を説明する。
【0027】図4にこの発明に関する他の実施例に係る
表示装置の要部構成を示す。同図に示す実施例の特徴と
するところは、前述した実施例がLEDランプの光量制
御を点灯時間を制御することにより行なっているのに対
して、LEDランプの光量制御をLEDランプに供給さ
れる駆動電流量を制御することにより行なうようにした
ことにある。
【0028】図4において、LEDランプ25は、その
駆動電流IL が定電流源26から出力される定電流I0
からLEDランプ25に並列接続された駆動FET27
のドレイン電流を差し引いた電流として与えられる。こ
れにより、駆動FET27のドレイン電流を制御し、L
EDランプ25の駆動電流を制御するようにしている。
【0029】駆動FET27は、LEDランプ25の駆
動電流量を外部から指令する表示データとスキャン動作
のタイミング信号となるスキャン信号とを入力とする否
定論理積(NAND)ゲート28の出力をD/A変換器
29によりD/A変換して得られるアナログ信号電圧に
より制御されており、このアナログ信号電圧の大きさに
対応して駆動FET27のドレイン電流が制御されてい
る。
【0030】このような駆動制御回路において、スキャ
ン信号が“0”レベルとなりLEDランプ25を駆動し
ない場合には、表示データの値にかかわらずNANDゲ
ート28のすべての出力は“1”レベルとなり、これを
D/A変換して得られるアナログ信号電圧が駆動FET
27のゲート端子に印加され、駆動FET27のドレイ
ン電流ID がほぼ定電流源26の定電流値I0 に設定さ
れる。これにより、LEDランプ25には駆動電流が供
給されず、LEDランプ25は消灯状態となる。
【0031】一方、スキャン信号が“1”レベルとなり
LEDランプ25を駆動する場合には、表示データに応
じたアナログ信号電圧がD/A変換器29の出力として
得られ、このアナログ信号電圧により設定されるドレイ
ン電流ID を定電流値I0 から差し引いた電流がLED
ランプ25の駆動電流として設定される。
【0032】ここで、LEDランプ25の駆動電流は、
常温で数十mA程度までは光度Ivに比例するため、こ
の電流範囲内で駆動電流を変化せさるようにすれば、L
EDランプ25を駆動電流により光量制御することが可
能となる。したがって、1フレーム毎に駆動電流を多段
階に設定することにより、前述した実施例と同様に、階
調レベルを増加させることができる。
【0033】なお、この発明は、上記実施例に限定され
ることなく、例えば表示ディスプレイにおける画素はL
EDランプに代えて、白熱ランプ、螢光管、PDP(プ
ラズマ・ディスプレイ・パネル)、EL(エレクトロル
ミネセンス)等であってもよい。
【0034】また、発光型の素子に対して液晶等の非発
光型の素子であってもよく、この場合には透過光あるい
は反射光の光量を前述したようにして1フレームの表示
毎に制御することにより、高階調表示が可能となる。さ
らに、発光形の素子と非発光形の素子を組み合せた表示
装置において、それぞれの素子に対して光量制御を行な
うことにより、階調レベルをそれぞれの表示装置の階調
数を乗算したレベルにまで高階調化することが可能とな
る。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、1フレームの表示毎に、それぞれの画素の連続した
駆動時間あるいは駆動電流量を多段階に制御するように
したので、それぞれの画素の光量を多段階に設定制御す
ることが可能となる。これにより、フレーム数に依存す
ることなく画像を確実に高階調表示することが可能とな
り、中間表示に優れた画像を得ることができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係わる表示装置の光量制
御回路の構成を示す図である。
【図2】ダイナミック駆動方法によるフレーム表示時間
と点灯ラインのスキャン時間の関係を示す図である。
【図3】この発明の一実施例に係わる表示装置における
1ラインスキャン時間内での点灯動作を示すタイミング
チャートである。
【図4】この発明の他の実施例に係わる表示装置の光量
制御回路の構成を示す図である。
【図5】従来のLEDマトリクス表示器の側面及び正面
を示す図である。
【図6】従来のLEDマトリクス表示器における光量制
御の方法を示す図である。
【図7】従来のLEDマトリクス表示器における駆動回
路の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 LEDランプ 2 反射板 3 実装基板 4 回路基板 21 演算回路 22 パルス発生回路 23 マルチプレクサ 25 LED 26 定電流源 27 駆動FET 28 NANDゲート 29 D/A変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 敏明 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリクス状に配列された画素からなる
    表示手段と、 1画面を構成するそれぞれのフレーム毎に、前記表示手
    段のそれぞれの画素を駆動制御する駆動信号を、水平同
    期時間に対して前記駆動信号に対応した比率で設定され
    る連続した駆動時間に変換する変換手段と、 前記変換手段により得られた駆動時間にしたがって前記
    表示手段のそれぞれの画素を駆動制御する駆動制御手段
    とを有することを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 マトリクス状に配列された画素からなる
    表示手段と、 1画面を構成するそれぞれのフレーム毎に、前記表示手
    段のそれぞれの画素を駆動制御する駆動信号を、この駆
    動信号に対応した駆動電流量に変換する変換手段と、 前記変換手段により得られた駆動電流量にしたがって前
    記表示手段のそれぞれの画素を駆動制御する駆動制御手
    段とを有することを特徴とする表示装置。
JP6526392A 1992-03-23 1992-03-23 表示装置 Pending JPH05265399A (ja)

Priority Applications (1)

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JP6526392A JPH05265399A (ja) 1992-03-23 1992-03-23 表示装置

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JP6526392A JPH05265399A (ja) 1992-03-23 1992-03-23 表示装置

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JP (1) JPH05265399A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11288252A (ja) * 1998-04-01 1999-10-19 Daichu Denshi:Kk 点灯装置およびこれを用いた拡張型表示装置
WO2002075713A1 (fr) * 2001-03-21 2002-09-26 Canon Kabushiki Kaisha Circuit d'excitation permettant d'activer un element emettant de la lumiere a matrice active
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