JPS6174481A - 前置増幅回路 - 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、例えば液晶ディスプレイ装置を用いて静止画
像の表示を行う際に使用して好適な前置増幅回路に関す
る。

〔従来の技術〕

例えば液晶を用いてテレビ画像を表示することが提案さ
れている。

第４図において、（１）はテレビの映像信号が供給され
る入力端子で、この入力端子（１）からの信号がそれぞ
れ例えばＮチャンネルＦＥＴからなるスイッチング素子
Ｍ１．Ｍ２　　・・・Ｍｍを通じて垂直（Ｙ軸）方向の
ライフＬ１．Ｌ２　　・・・Ｌｍに供給される。なおｍ
は水平（Ｘ軸）方向の画素数に相当する数である。さら
にｍ段のシフトレジスタ（２）が設けられ、このシフト
レジスタ（２）に水平周波数のｍ倍のクロック信号ΦＩ
Ｈ１Φ２Ｍが供給され、このシフトレジスタ（２）の各
出力端子からのクロック信号ΦＩＨＩ　Φ２Ｈによって
順次走査される画素スイッチ信号φ８１１　　φＨ２・
・・φＨイがスイッチング素子Ｍ１〜Ｍｍの各制御端子
に供給される。なおシフトレジスタ（２）には低電位（
Ｖｓｓ）と高電位（Ｖｏｏ）が供給され、この２つの電
位の駆動パルスが形成される。

また各ラインＬ１〜Ｌｍにそれぞれ例えばＮチャンネル
ＦＥＴからなるスイッチング素子Ｍ１１゜Ｍ２１１９１
Ｍｎ１１Ｍ１２ＩＭ２２８８”Ｍｎ２．金―ｅＭ　ｔｍ
　、　Ｍ　２ｍ・・・Ｍｎｍの一端が接続される。なお
ｎは水平走査線数に相当する数である。このスイッチン
グ素子ＭＡＬ〜Ｍｎｍの他端がそれぞれ液晶セルＣ１１
、Ｃ２１・・・Ｃｎｍを通じてターゲット端子（３）に
接続される。

さらにｎ段のシフトレジスタ（４）が設けられ、このシ
フトレジスタ（４）に水平周波数のクロック信号ΦＩＶ
、　　φ２ｖが供給され、°このシフトレジスタ（４）
の各出力端子からのクロ・ツク信号ΦｉＶ＋　Φ２ｖに
よって順次走査される走査線スイッチ信号φＶ１．　　
φｖ２・・・φｖｎが、水平（Ｘ軸）方向のゲート線Ｇ
１゜Ｇ２　・・・Ｇｎを通じてスイッチング素−ｆ　Ｍ
　１１〜ＭｎｍのＸ軸方向の各列（Ｍ１１〜ＭＩＴ＋１
）　、　　ＣＭ２１〜Ｍ２．、ｌ）・・・　（Ｍｎ□〜
Ｍｎｍ）ごとの制御端子にそれぞれ供給される。なお、
シフトレジスタ（４）にもシフトレジスタ（２）と同様
にＶＳＳとＶＤＤが供給される。

すなわちこの回路において、シフトレジスタ（２）。

（４）には第５図Ａ、Ｂに示すようなりロック信号ΦＩ
Ｈ・　Φ２Ｈ・中ＩＶ、　Φ２ｖが供給される。そして
シフトレジスタ（２）からは第５図Ｃに示すように各画
素期間ごとにφＨ１〜φＨＴｎが出力され、シフトレジ
スタ（４）からは第５図りに示すように１水平期間ごと
にφｖ１〜φｖｎが出力される。さらに入力端子（１）
には第５図已に示すような信号が供給される。

そしてφＶｉ　＋　　φＨ工が出力されているときは、
スイッチング素子Ｍ１とＭｓ１〜Ｍｉ１がオンされ、入
力端子（１）→Ｍ１→Ｌ１→Ｍ１ｔ→Ｃ１ｌ→ターゲッ
ト端子（３）の電流路が形成されて液晶セルＣ１１に入
力端子（１）に供給された信号とターゲット端子（３）
との電位差が供給される。このためこのセルＣ１ｌの容
量分に、１番目の画素の信号による電位差に相当する電
荷がサンプルホールドされる。この電荷量に対応して液
晶の光透過率が変化される。これと同様のことがセルＣ
１２〜Ｃｎｍについて順次行われ、さらに次のフィール
ドの信号が供給された時点で各セルＣ１１〜Ｃｎｍの電
荷量が書き換えられる。

このようにして、映像信号の各画素に対応して液晶セル
Ｃ１１〜Ｃｎｍの光透過率が変化され、これが順次繰り
返されてテレビ画像の表示が行われる。

ところで液晶で表示を行う場合には、一般にその信頼性
、寿命を良くするため交流駆動が用いられる。例えばテ
レビ画像の表示においては、■フィールドまたは１フレ
ームごとに映像信号を反転させた信号を入力端子（１）
に供給する。すなわち入力端子（１）には第５図Ｅに示
すように１フイールドまたは１フレームごとにターゲッ
ト電位Ｖｔに対して極性の反転された信号が供給される
。

ところで上述の装置において、任意のテレビ画像を静止
画で表示したいという要求がある。その場合に従来から
、例えば１フイールドあるいは１フレ一ム分のメモリを
設け、所望の画像゛をこのメモリに記憶させ、これを繰
返し読出し、この続出された信号を１フイールドごとに
位相反転して上述の入力端子（１）に供給することが提
案されている。

しかしながら上述のような１フイールドあるいは１フレ
一ム分のメモリは、それ自体大形であり高価であって、
一般の民生用の機器に通用することは困難である。

これに対して、例えば特開昭５８−１０７７８２号公報
に示されるように、液晶セルＣのメモリ機能を利用して
静止画の表示を行うことが提案された。すなわちこの装
置は、１画面ごとに極性が反転される映像信号を複数画
素に時系列的に供給する第１のサンプルホールド回路を
有する液晶ビデオディスプレイ駆動回路において、該映
像信号を反転し該第１のサンプルホールド、回路へ供給
する反転手段と、該複数画素からの該映像信号を時系列
的に読出す第２のサンプルホールド回路と、外部端子か
らの映像信号又は該第２サンプルホールド回路からの′
映像信号を切換えて該反転手段に供給する切換手段とを
有する液晶ビデオディスプレイ駆動回路である。

従来上述のような装置が提案されていた。ところがこの
装置を実際に構成する場合に、各液晶セルに蓄積された
信号電荷を短時間に効率良く安定に取出すための前置増
幅回路としては、従来は適当なものは提案されていなか
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来上述のような装置が提案されていた。しかしながら
従来の装置では、信号電荷を取出すための前置増幅回路
として適当なものが提案されていないという問題点があ
った。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、信号による電荷のｍ積された容量素子からの
信号路をトランジスタ（２１）のエミッタに接続し、こ
のトランジスタ（２１）のコレクタ及びエミッタの電源
路を流れる電流をそれぞれカレントミラー（２３）　　
（２４）を介して第１及び第２の電流源（２３ｂ　）　
　（２４ｂ　）に結合し、この第１及び第２の電流源（
２３ｂ　）　　（２４ｂ　）にてコンデンサ（２５）を
充放電し、このコンデンサ（２５）の両端間の電圧を増
＠　（１４）　して上記信号による電荷に応じた信号を
取出すと共に、上記コンデンサ（２５）を１信号区間ご
とにリセッ）　（２７）するようにした前置増幅回路で
ある。

〔作用〕

この装置によれば、例えば液晶セルＣに蓄積された信号
電荷を、短時間に効率良く安定に取出すことができる。

〔実施例〕

第１図は液晶ディスプレイ装置を用いた静止画表示装置
に通用した例を示す。図において、スイッチング素子Ｍ
１〜Ｍｍに代えてそれぞれ２（１Ｍのスイッチング素子
ＭＡ□、　ＭＢ□〜ＭＡＩＩｌ＋　ＭＢｍが並列に設け
られる。そしてそれぞれ隣接のスイッチング素子ＭＡ２
とＭＢ工、ＭＡ３とＭＢ□・・・のゲート端子が互いに
接続されて、この接続中点に画素スイッチ信号φＨ１＋
　　φＨ２・・・が供給される。なおスイッチング素子
ＭＡ工のゲート端子には画素スイッチ信号φＨＯが供給
される。さらに入力端子（１）は通常表示／静止画表示
切換スイッチ（１１）の通常表示側接点Ｎを通じて、ス
イッチング素子ＭＢ□〜ＭＢｍに接続される。またスイ
ッチング素子ＭＡ□〜Ｍ　ＡＴＩの接続中点が前置増幅
回路（１２）に接続され、る。

この前置増幅回路（１２）において、スイッチング素子
ＭＡ□〜ＭＡ、からの信号路がトランジスタ（２１）の
エミッタに接続される。このトランジスタ（２１）のベ
ースには基準電圧源（２２）が接続される。さらにトラ
ンジスタ（２１）のコレクタがカレントミラー（２３）
を構成する制御側のトランジスタ（２３ａ）を通じて電
源に接続される。またトランジスタ（２１）のエミッタ
がカレントミラー（２４）を構成する制御側のトランジ
スタ（２４ａ）を通じて接地される。

さらにカレントミラー（２３）　　（２４）の被制御側
トランジスタ（２３ｂ　）　　（’２４ｂ　）のコレク
タが互いに接続され、この接続中点がコンデンサ（２５
）の一端に接続される。このコンデンサ（２５）の他端
が基準電圧源（２６）に接続される。このコンデンサ（
２５）の両端間にスイッチ（２６）が接続゛される。

さらにコンデンサ（２５）の一端が差動アンプ（１４）
の反転入力に接続され、他端が非反転入力に接続される
。

このアンプ（１４）の出力端が正規化回路（ノーマライ
ザ）（１５）を通じて切換スイッチ（１１）の静止画表
示側接点Ｓに接続される。また各信号ラインＬ１〜Ｌｍ
にそれぞれスイッチング素子ＭＲ□。

ＭＲ２・・・ＭＦ、が接続され、このスイッチング素子
ＭＲ１〜Ｍ圏を通じて所定の電圧源、例えばターゲット
端子（３）に接続される。

そしてこの装置において、スイッチ（２７）は、第２図
Ａ、Ｈに示すような画素スイッチ信号φＭｏｌφＨ工に
対して、その各後半に形成されるＣに示すようなリセッ
トパルスにてオンされる。なお以下の画素スイッチ信号
φＨ２・・、・についても同様のリセットパルスが形成
される。

これによって、例えば画素スイッチ信号φＨ工の位相で
次の画素スイッチ信号φＨ２に対応する任意の液晶上ゞ
ルＣの信号ラインＬ２がスイッチング素子ＭＡ□を通じ
てトランジスタ（２１）に接続されると、その任意の液
晶セルＣに蓄積された信号電荷による電流値上■８の電
流がトランジスタ（２１）のエミッタから取出される。

一方トランジスタ（２１）の両側に接続されたカレント
ミラー（２３）（２４）のトランジスタ（２３ａ　）　
　（２４ａ　）には無信号時例えばＩｏのバイアス電流
が流されているものとする。このためトランジスタ（２
１）のコレクタ側に接続されたカレントミラー（２３）
のトランジスタ（２３ａ）には電流値１ｏ＋−ＩＳＯ電
流が流されることになる。そしてこれらのカレントミラ
ー　（２３）　　（２４）のトランジスタ（２３ｂ　）
　　（２４ｂ　）にも同様の電流が流され、この電流に
よってコンデンサ（２５）が充放電されることにより、
コンデンサ（２５）には電流値±１３の電流による電荷
が蓄積される。

従ってコンデンサ（２ｇ）には接続された任急の液晶セ
ルＣの信号電荷と等しい電荷が蓄積され、この電荷によ
るコンデンサ（２５）の両端間の電圧が差動アンプ（１
４）で反転増幅され、正規化回路（１５）を通じて画素
スイッチ信号φＨ２の位相でスイッチング素子ＭＢ２か
ら同じ液晶セルＣに書込まれる。

さらにスイッチ（２７）にて各画素ごとにコンデンサ（
２５）がリセットされる。なお例えば正規化回路（１５
）に１画素期間分の遅延要素が含まれている。

また任意の液晶セルＣの信号電荷が取出されてから同じ
液晶セルＣに再書込されるまでのループゲインが−１に
なるように差動アンプ（１４）等の利得が定められる。

さらにこのループゲインの誤差を吸収するために正規化
回路（１５）が設けられている。

さらにスイッチング素子ＭＲ□〜ＭＲＩ、ｌのゲート端
子には水平ブランキング信号φＨ８ＬＫが供給される。

このため各信号ラインＬ１〜Ｌｍは水平ブランキングご
とにターゲット電圧にリセットされる。このため各信号
ラインに残留した信号がリセットされ、液晶セルＣの信
号を取出す際に不要信号が混入され石ことがなくなる。

こうして静止画の表示が行われる。そしてこの場合に、
上述の前置増幅回路によれば構成が極めて簡単であると
共に、短時間に効率良（信号を取出すことができる。

ところで上述の装置において、上述の例ではカレントミ
ラー（２３）　　（２４）のバイアス電流値Ｔ。

が正確に一致されていないと、この誤差分がコンデンサ
（２５）に蓄積され、アンプ（１４）の入力にこの蓄積
によって増大または減少されるオフセットが発生され、
出力が不安定かつ信頼性に欠けるものになるおそれがあ
る。なおりレントミラーを微調整したとしても、温度ド
リフト等によって安定な状態に保つことは困難である。

そこでそれを解消するためには第３図のような回路を用
いる。

この図では液晶表示部の構成は省略されている。

この図において、コンデンサ（２５）の両端間の電圧が
差動アンプ（３１）’−に供給され、このアンプ（３１
）が例えば第２図りに示すような水平ブランキング信号
φＨＢ　ＬＸの期間のみ駆動される。そしてアンプ（３
１）の出力信号がローパスフィルタ（３２）を通じてト
ランジスタ（２４ｂ　）に並列にみけられたトランジス
タ（３３）のベースに供給される。

この回路において、差動アンプ（３１）は水平ブランキ
ングの無信号期間に駆動され、カレントミラー（２３）
　　（２４）の温度ドリフト等による誤差電流αＩｏ分
に相当する信号が取出される。そしてこの信号がローパ
スフィルタ（３２）を通じてトランジスタ（３３）に供
給されて、無信号時にコンデンサ（２５）の両端間の電
圧差を０にする制御が行ねれる。なおローパスフィルタ
（３２）にて信号が１水平期間以上記憶されるようにす
る。

従ってこの回路において誤差電流αＩａが生じても、ト
ランジスタ（３３）にてその電流αＩｏが吸収され、コ
ンデンサ（２５）に供給される信号電流士■８の誤差が
除かれる。

これによって極めて安定な回路動作を行うことができる
。

なおこの前置増幅回路回路は上述の液晶ディスプレイ装
置における静止画表示に限らず、他の信号の検出回路に
も適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、例えば液晶セルＣに層積された信号電
荷を、短時間に効率良く安定に取出すことができるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の構成図、第２図、第３図はその
説明のための図、第４図、第５図は従来の装置の説明の
ための図である。 Ｃ１１〜Ｃｍｎは液晶表示セル、Ｍ　１１〜Ｍ　ｎｍ、
　Ｍ　Ａｌ〜Ｍｐ、、、Ｍ６１〜ＭＢ□はスイッチング
素子、（１４）は差動アンプ、（１５）は正規化回路、
（２１）はトランジスタ、（２３）　　（２４）はカレ
ントミラー、（２５）はコンデンサ、（２７）はスイッ
チである。 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 信号による電荷の蓄積された容量素子からの信号路をト
   ランジスタのエミッタに接続し、このトランジスタのコ
   レクタ及びエミッタの電源路を流れる電流をそれぞれカ
   レントミラーを介して第１及び第２の電流源に結合し、
   この第１及び第２の電流源にてコンデンサを充放電し、
   このコンデンサの両端間の電圧を増幅して上記信号によ
   る電荷に応じた信号を取出すと共に、上記コンデンサを
   １信号区間ごとにリセットするようにした前置増幅回路
   。