(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードと、画像信号のレベルに応じて上記各発光ダイオードの点灯時間割合を可変して輝度階調を制御する制御部とを備えた表示装置であって、
前記制御部は、
前記画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間内に複数の階調レベルにそれぞれ対応する出力値を順に生成する階調カウンタと、
この階調カウンタの歩進動作に同期して該階調カウンタの出力値を入力して該出力値に予め対応付けられた時間幅のパルスを順次生成するパルス生成回路と、
前記階調カウンタの出力値と前記画像信号のレベルとを前記所定の表示期間に亘って順次比較して、前記階調カウンタの出力値が前記画像信号のレベルを越えるまでの期間に亘るゲート信号を出力する比較器と、
この比較器からゲート信号が出力されている期間に亘って前記パルス生成回路が生成するパルスを入力して該パルスの時間幅で前記発光ダイオードを順次点灯駆動するドライバと
を具備したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードと、画像信号のレベルに応じて上記各発光ダイオードの点灯時間割合を可変して輝度階調を制御する制御部とを備えた表示装置であって、
前記制御部は、
所定数の発光ダイオードにそれぞれ対応させて複数ドット分ずつ与えられる画像信号を所定の周期で巡回シフトさせながら該画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間に亘って上記画像信号を保持するシフトレジスタと、
このシフトレジスタの巡回周期に同期して複数の階調レベルにそれぞれ対応する出力値を順に生成する階調カウンタと、
この階調カウンタの出力値と前記シフトレジスタから巡回シフトして出力される画像信号のレベルとを逐次比較して、前記階調カウンタの出力値が前記画像信号のレベルを越えるまでの期間に亘ってゲート信号を出力する比較器と、
この比較器から出力されるゲート信号を前記シフトレジスタのシフト動作に同期して複数ドット分に亘って保持するレジスタと、
前記階調カウンタの歩進動作に同期して該階調カウンタの出力値を入力して該出力値に予め対応付けられた時間幅のパルスを順次生成するパルス生成回路と、
前記レジスタに保持された複数ドット分のゲート信号がそれぞれ途絶えるまでの期間に亘って前記パルス生成回路が生成するパルスを入力して該パルスの時間幅で前記各発光ダイオードをそれぞれ点灯駆動するドライバと
を具備したことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記パルス生成回路は、前記画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間に亘って前記画像信号のレベルに応じた前記ゲート信号の出力期間に繰り返し点灯駆動される発光ダイオードの点灯合計時間が、前記画像信号をγ変換したときの輝度階調に相応する時間となる時間幅のパルスを前記階調カウンタの出力値に対応させて生成することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードと、画像信号のレベルに応じて上記各発光ダイオードの点灯時間割合を可変して輝度階調を制御する制御部とを備えた表示装置であって、
前記制御部は、
複数の階調レベルにそれぞれ対応する出力値を順に生成する階調カウンタと、
この階調カウンタの出力値に予め対応付けた時間幅を計時する都度、前記階調カウンタを歩進する信号を発生して前記階調カウンタの歩進動作周期を前記画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間に亘って順次変化させるカウンタ周期制御部と、
前記所定の表示期間に亘って前記階調カウンタの出力値と前記画像信号のレベルとを逐次比較して、前記階調カウンタの出力値が前記画像信号のレベルを越えるまでの期間に亘ってゲート信号を出力する比較器と、
この比較器からゲート信号が出力されている期間に亘って前記発光ダイオードを点灯駆動するドライバと
を具備したことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
前記カウンタ周期制御部は、前記所定の表示期間に亘って前記画像信号のレベルと前記カウンタの出力値とを逐次比較する比較器からのゲート信号の出力期間に連続して点灯駆動される発光ダイオードの点灯時間が、前記画像信号をγ変換したときの輝度階調に相応する時間となる時間幅で前記階調カウンタを歩進制御することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードの点灯時間割合を画像信号に応じて可変して輝度階調表示を行う表示装置に係り、特に少ない階調ビット数で輝度階調のダイナミックレンジを大きくした表示装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）をマトリックス配列したディスプレイにおいては、例えば各発光ダイオードの点灯時間割合を可変して、その輝度階調表示が行われる。特にフルカラーＬＥＤディスプレイにおいては、その画像品質を高くする上で上述した輝度階調表示が重要な役割を担う。
【０００３】
図７はこの種の表示装置における制御部の概略構成を示している。この制御部は、概略的には画像信号（アナログＲＧＢ）をＡＤ変換器１を介して入力し、γ（ガンマ）変換器２にて２．２乗のγ変換を施してｇビットの輝度値を表す画像信号（輝度信号）を得る。そしてこの画像信号を、スイッチ３を介して複数ドット（Ｓドット）分に亘ってＳ段のシフトレジスタ４に入力すると共に、比較器５に与えて後述するように複数の階調レベルを特定する階調カウンタ６の出力値との比較に供する。
【０００４】
尚、階調カウンタ６は、発振器７が出力するクロック信号（周波数ｆｃ）を分周器８にてＳ分周（１／Ｓ）した信号を受けて歩進動作し、画像信号の発光ダイオードによる表示に割り当てられた所定の表示期間Ｔに亘ってその出力値（ｇビット）を、最小輝度レベルから最大輝度レベルまで順に変化させる役割を担う。またシフトレジスタ４はクロック信号（周波数ｆｃ）を受けてシフト動作し、Ｓドット分の画像信号をスイッチ３を介して繰り返し巡回させることで上記表示期間Ｔに亘って保持しながら、該画像信号を前記比較器５による比較処理に順に供する役割を担う。
【０００５】
しかして比較器５は、例えば画像信号（輝度信号）が階調カウンタ６の出力値よりも大なるときに［Ｈ］なる比較結果を出力する。また前述したクロック信号（周波数ｆｃ）を受けてシフト動作するシフトレジスタ９は、比較器５の比較動作に同期してＳドット分に亘る比較結果を順に取り込む。そしてこのシフトレジスタ９に保持された比較結果は、前記階調カウンタ６の歩進動作に同期してラッチ・ドライバ１０に取り込まれ、このラッチ・ドライバ１０によりＳドットに相当するＳ個の発光ダイオード（図示せず）がそれぞれ点灯駆動されるものとなっている。
【０００６】
このように構成された制御部（表示装置）によれば、階調カウンタ６は発光ダイオードによる表示に割り当てられた所定の表示期間Ｔに亘って歩進動作（インクリメント）して、その出力値を図８（ａ）に示すように順次変化させる。具体的にはｇビットの出力値にて複数の階調レベルを特定する場合、その最小輝度レベル「１」から最大輝度レベル「ｍ（＝２ｇ−１）」までの出力値を順に得る。そして比較器５は、ｇビットの画像信号（輝度値）に応じて図８（ｂ）〜（ｆ）にそれぞれ示すように、階調カウンタ６の出力値により特定されるタイミングまでの時間幅の異なる比較結果を得、この時間幅にて発光ダイオードが点灯駆動されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて上述した如く構成された制御部（表示装置）は、例えば図９に示すようにマトリックス配列された複数の発光ダイオードの、例えば水平方向Ｓドット分に相当する発光ダイオード群を同時に点灯駆動するように、各発光ダイオード群毎に設けられる。また複数の発光ダイオードを、所謂チラツキなくダイナミック点灯して点灯効率を高めるべく、例えば垂直方向ｄラインを一単位として巡回的に点灯駆動するように、複数の制御部（表示装置）を組み合わせて用いられる。
【０００８】
しかして発光ダイオードによる画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間Ｔにより規定されるリフレッシュ周波数をｆＲとしたとき、図７に示す制御部を駆動するに要するクロック信号の周波数ｆｃは、
ｆｃ＝ｆＲ×ｄ×２ｇ×Ｓ
なる条件を満たす必要がある。ちなみにクロック信号の周波数ｆｃを最大８ＭＨｚに抑えるには、例えば
ｆＲ＝２４０［Ｈｚ］，ｄ＝８［ライン］，ｇ＝８［ビット］，Ｓ＝１６［段］
とすれば良く、このときｆｃ＝７．８６［ＭＨｚ］となる。
【０００９】
この場合、８ビットの画像信号により示される輝度値のダイナミックレンジは［２５５（＝２８−１）］となる。しかしながら視覚的にはγ効果が作用するので略［１２．４１（＝２５５１／２．２）］のダイナミックレンジが得られるに過ぎず、輝度階調の豊かな高品質な画像を形成することができない。この点、画像信号のビット数を、例えば１０ビットと大きくすれば、これによってダイナミックレンジを拡げることができるが、その反面、一括して処理し得るドット数Ｓが４段と大幅に小さくなる。すると画像信号に対する処理効率が大幅に低下し、表示装置としての構成規模が大掛かりなものとなると言う問題が生じる。
【００１０】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードの点灯時間割合を可変して輝度階調するに際し、少ない階調ビット数で輝度階調のダイナミックレンジを大きくすることができ、輝度階調の豊かな高品質な画像を容易に形成することのできる簡易な構成の表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明に係る表示装置は、ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードの各点灯時間割合を可変して輝度階調を制御する制御部として、請求項１に記載するように
画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間内に複数の階調レベルにそれぞれ対応する出力値を順に生成する階調カウンタと、この階調カウンタの歩進動作に同期して該階調カウンタの出力値を入力して該出力値に予め対応付けられたに応じた時間幅のパルスを順次生成するパルス生成回路とを備え、
発光ダイオードを点灯駆動するドライバにおいては、比較器にて順次比較される前記階調カウンタの出力値と前記画像信号のレベルとの比較結果として、前記階調カウンタの出力値が前記画像信号のレベルを越えるまでの期間に亘って出力されるゲート信号に従って、該ゲート信号が出力されている期間に亘って前記パルス生成回路から出力されるパルスの時間幅で発光ダイオードを順次点灯駆動するようにしたことを特徴としている。
【００１２】
即ち、本発明は、複数の階調レベルを特定する階調カウンタの出力値に応じて該出力値に応じた時間幅のパルスを生成し、所定の表示期間内において上記階調カウンタの出力値と画像信号とを順次比較して求められる比較結果に応じて、上記パルスにより示される時間幅で発光ダイオードを順次点灯駆動するようにし、所定の表示期間内における発光ダイオードの点灯時間を、各パルスの時間幅の和として与えるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は請求項２に記載するように、請求項１に記載の表示装置に、所定数の発光ダイオードにそれぞれ対応して複数ドット分ずつ与えられる画像信号を所定の周期で巡回シフトさせながら該画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間に亘って保持するシフトレジスタと、比較器による階調カウンタの出力値と前記シフトレジスタから巡回シフトして出力される画像信号のレベルとの比較結果を前記シフトレジスタのシフト動作に同期して複数ドット分に亘って保持するレジスタとを更に備えることで、複数ドット分の画像信号を順次一括的に処理して複数の発光ダイオードを並列に点灯駆動することを特徴としている。
【００１４】
好ましくは請求項３に記載するように前記パルス生成回路においては、前記画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間に亘って前述した階調カウンタの出力値と画像信号のレベルとの比較結果に応じて繰り返し点灯駆動される発光ダイオードの点灯合計時間が、前記画像信号をγ変換したときの輝度階調に相応する時間となる時間幅のパルスを前記階調カウンタの出力値に応じて生成することを特徴としている。
【００１５】
つまり発光ダイオードの点灯合計時間が、画像信号をγ変換したときの輝度階調に相応する時間となるような時間幅のパルスを前記階調カウンタの出力値に応じて生成することで、最小輝度レベルをなす発光ダイオードの点灯時間を十分に短く抑えてその点灯時間割合を制御し、これによって視感度に沿った輝度階調の表示を実現することを特徴としている。
【００１６】
また本発明は請求項４に記載するように、ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードの各点灯時間割合を可変して輝度階調を制御する制御部として、
歩進動作により複数の階調レベルを特定する出力値を順に生成する階調カウンタと、この階調カウンタの出力値に予め対応付けた時間幅を計時する都度、前記階調カウンタを歩進する信号を発生して前記階調カウンタの歩進動作周期を前記画像信号の表示に割り当てられた所定の表示期間に亘って順次変化させるカウンタ周期制御部とを備え、
発光ダイオードを点灯駆動するドライバにおいては、比較器にて順次比較される前記階調カウンタの出力値と前記画像信号との比較結果に従って前記パルスにより特定される時間幅で発光ダイオードを順次点灯駆動するようにしたことを特徴としている。
【００１７】
即ち、この発明は、階調カウンタの歩進動作周期自体を、その出力値に応じて可変することで、複数の階調レベルを特定する階調カウンタの出力値の出力時間幅を変えながら画像信号との比較を連続的に行わせ、これによって階調カウンタの出力値との比較結果に応じた発光ダイオードの点灯駆動を連続して行わせ、その全体的な点灯駆動時間を可変することを特徴としている。
【００１８】
好ましくは請求項５に示すように、前記カウンタ周期制御部においては、前記所定の表示期間に亘って逐次比較した前記画像信号と前記カウンタの出力値との比較結果に応じて連続して点灯駆動される発光ダイオードの点灯時間が、前記画像信号をγ変換したときの輝度階調に相応する時間となる時間幅で前記階調カウンタを歩進制御することを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る表示装置、即ち、ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードの各点灯時間割合を可変して輝度階調を制御する制御部を備えた表示装置について説明する。
図１は第１の実施形態に係る表示装置の制御部の概略構成を示す図で、図７に示した従来装置と基本的には同一部分については同一符号を付して示してある。この装置が特徴とするところは、ＡＤ変換器１を介してデジタル変換された画像信号をγ変換器２を介することなく、スイッチ３を介してシフトレジスタ４に入力すると共に比較器５に与えるように構成される。また階調カウンタ６の歩進動作に同期して該階調カウンタ６の出力値に応じた時間幅のパルスを生成するパルス生成回路１１を備え、このパルス生成回路１１が出力するパルスの時間幅ずつラッチ・ドライバ１０を駆動するように構成した点にある。
【００２０】
即ち、このパルス生成回路１１は、例えば図２に示すように所定周波数のクロック信号を計数するカウンタ１１ａと、このカウンタ１１ａの出力値をγ変換するＲＯＭ１１ｂと、このＲＯＭ１１ｂから得られる出力値と前記階調カウンタ６の出力値とを比較して該階調カウンタ６の出力値に応じた時間幅のパルスをその比較結果として得る比較器１１ｃとを備えて構成される。
【００２１】
カウンタ１１ａは、階調カウンタ６の出力値に応じた時間幅のパルスを生成するべく、例えば階調カウンタ６の出力値がｇビットからなるとき、該階調カウンタ６がインクリメントされる毎に「１」〜「２ｇ」の出力値を順に繰り返し生成する役割を担う。具体的にはカウンタ１１ａは、図３（ａ）に示すような階調カウンタ６のインクリメント動作に同期し、図３（ｂ）に示すように該階調カウンタ６の歩進動作周期の［１／２ｇ］の周期でインクリメント動作して、その出力値を「１」〜「２ｇ」に亘って変化させる。このようなカウンタ１１ａの出力値をＲＯＭ１１ｂを介して変換することで、画像信号をγ変換したときの輝度階調に相応する時間幅で順次その出力値が変化するγ変換値が求められる。
【００２２】
比較器１１ｃは、上述した如くＲＯＭ１１ｂを介して求められるγ変換値と前記階調カウンタ６の出力値とを比較しており、例えばγ変換値が階調カウンタ６の出力値を越えるまでの期間に亘って［Ｈ］なる比較結果を出力することで、該階調カウンタ６の出力値に応じた時間幅のパルスを図３（ｃ）に示すように生成するものとなっている。このようにして生成された前記階調カウンタ６の出力値に応じた時間幅のパルスは、発光ダイオードを点灯駆動する時間幅を規定するゲート信号としてラッチ・ドライバ１０に与えられる。そしてシフトレジスタ９に取り込まれた前記比較器５による比較結果に応じて、例えば画像信号のレベルが階調カウンタ６の出力値「３」に相当する場合には、該階調カウンタ６が「３」を計数するまでの間、図３（ｄ）に示すように比較器５の比較結果が［Ｈ］に保たれることから、ラッチ・ドライバ１０はこの期間に亘って図３（ｅ）に示すように前記パルスに従って当該パルスの時間幅ずつ発光ダイオードを順次点灯駆動することになる。
【００２３】
従ってラッチ・ドライバ１０は、比較器５において階調カウンタ６の出力値と順次比較される画像信号のレベルに応じて、図３（ｆ）〜（ｉ）に示すようにパルス生成回路１１から出力されるパルスの時間幅ずつ発光ダイオードを点灯駆動することになる。換言すれば発光ダイオードは、画像信号のレベルに応じた出力値を階調カウンタ６が得るまでの間、パルス生成回路１１から出力されるパルスに従って、階調カウンタ６の出力値に応じた時間幅ずつ順次点灯駆動される。この結果、発光ダイオードは、その表示に割り当てられた所定の表示期間Ｔにおいて各パルスの時間幅の和に相当した時間に亘って点灯駆動されることになる。
【００２４】
具体的には上記所定の表示期間Ｔにおいて階調カウンタ６が「１」〜「ｍ（＝２ｇ）」までを計数するに要する歩進周期は、例えば［Ｔ／（２ｇ−１）］として与えられる。また階調カウンタの出力値６に応じた時間幅のパルスを生成する為のカウンタ１１ａにおける歩進周期（パルスの最小時間幅）ｔは、例えば上記周期を更に［１／（２ｇ−１）］等分した時間幅（＝Ｔ／（２ｇ−１）２）として与えられる。
【００２５】
従って画像信号の輝度階調レベルが最小の「１」である場合には、図３（ｆ）に示すように階調カウンタ６が出力値「１」を得る最初のタイミングにおける時間幅ｔの期間だけ発光ダイオードが点灯駆動される。そして画像信号の輝度階調レベルが「２」である場合には、階調カウンタ６が出力値「２」を得る次のタイミングにおける時間幅２ｔの期間にも発光ダイオードが点灯駆動されることになり、この結果、発光ダイオードは図３（ｇ）に示すように合計３ｔ（＝ｔ＋２ｔ）なる時間に亘って点灯駆動されることになる。同様にして画像信号の輝度階調レベルが「３」である場合には、発光ダイオードは合計６ｔ（＝ｔ＋２ｔ＋３ｔ）なる時間に亘って点灯駆動され、画像信号の輝度階調レベルが「３」である場合には、発光ダイオードは合計６ｔ（＝ｔ＋２ｔ＋３ｔ）なる時間に亘って点灯駆動され、画像信号の輝度階調レベルが最大の「ｍ」である場合には、発光ダイオードは合計（１＋ｍ）ｔ／２（＝ｔ＋２ｔ＋３ｔ＋〜＋ｍｔ）なる時間、つまり最大（ｔ＋２ｔ＋３ｔ＋〜＋（２ｇ−１）・ｔ）なる時間に亘って点灯駆動されることになる。
【００２６】
かくしてこのようにして点灯時間割合を制御する表示装置によれば、輝度階調のダイナミックレンジは［１＋２＋３＋〜＋（２ｇ−１）］となり、輝度信号の階調レベルが８ビットで表現される場合には、概略的に輝度値で［３２７６８（＝［１＋（２ｇ−１）］・（２ｇ−１）／２）］なる広いダイナミックレンジを確保することが可能となる。また視覚上でも、そのダイナミックレンジを［１１２．８４（＝３２７６８１／２．２）］と十分に広くすることが可能となる。
【００２７】
ちなみに輝度信号の階調レベルを６ビットと２ビット減らした場合には、前述した周波数ｆｃ＝７．８６［ＭＨｚ］のクロック信号を用いて一括して処理し得る画像信号のドット数Ｓを６４と大きすることができる。つまり
ｆＲ＝２４０［Ｈｚ］，ｄ＝８［ライン］，ｇ＝６［ビット］，Ｓ＝６４［段］
としても、周波数ｆｃ＝７．８６［ＭＨｚ］のクロック信号を用いて図１に示す構成の表示装置を十分に余裕を持たせて駆動することができる。
【００２８】
しかもこの場合における輝度値のダイナミックレンジは概略的に［３９６９（＝（２６−１）・（２６−１））］となり、視覚上でのダイナミックレンジも［４３．２２（＝３９６９１／２．２）］と大きくすることができる。つまり図７に示した従来装置に比較して、階調ビット数を少なくしても、そのダイナミックレンジを十分に大きくすることができ、以て輝度階調表現の豊かな画像を効果的に表示することが可能となる。特に階調カウンタ６により生成する階調レベルを規定する出力値に応じた時間幅のパルスを生成し、このパルスの時間幅にて発光ダイオードの点灯時間を制御すると言う簡単な制御により、輝度階調のダイナミックレンジを効果的に広げることができると有効が奏せられる。
【００２９】
また前述したように階調ビット数を少なくしても輝度階調のダイナミックレンジを十分に大きく確保することができるので、クロック周波数ｆｃに余裕がある分だけシフトレジスタ４，９を用いて並列処理可能な画像信号のドット数を増やすことができるので、簡易にして効果的にその処理能力を高めることができる。この結果、装置の大規模化を招くことなしに複数の発光ダイオードからなるディスプレイを効果的に、しかも効率的に駆動することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【００３０】
ところで上述した第１の実施形態においては、階調カウンタ６の歩進動作に応じて、その出力値に応じた時間幅のパルスを生成して発光ダイオードとの点灯時間を制御したが、階調カウンタ６における歩進動作の周期自体をその出力値に応じて可変し、これによって階調カウンタ６から出力される出力値（輝度レベル）の出力時間幅を、該出力値に応じて変えるようにしても良い。
【００３１】
即ち、この場合には、例えば図４に示すようにＡＤ変換器１を介してデジタル変換された画像信号を、シフトレジスタ４に相当するＳ段のラッチ群４ａにそれぞれ所定の表示期間Ｔに亘って保持するようにする。そしてラッチ群４ａに保持されたＳドット分の画像信号をＳ段の比較器５からなる比較器群５ａに入力し、階調カウンタ６の出力値とそれぞれ並列に比較処理して、その比較結果を複数ドットの発光ダイオードにそれぞれ対応して設けられたラッチ・ドライバ１０ａに与える如く構成される。
【００３２】
特にこの図４に示す如く構成された表示装置が特徴とするところは、階調カウンタ６の歩進動作を制御する駆動源として、周期発生回路１２を備えている点にある。この周期発生回路１２は、基本的には発振器７からのクロック信号を受けて動作して階調カウンタ６を歩進する信号を発生するもので、特に階調カウンタ６の出力値に応じて該階調カウンタ６を歩進する信号の発生周期を変えるように構成される。具体的には周期発生回路１２は、例えば図５に示すように階調カウンタ６の出力をγ変換するＲＯＭ１２ａと、このＲＯＭ１２ａからの出力がプリセットされてそのプリセット値を逆歩進（デクリメント）動作することで、前記階調カウンタ６の出力値（ＲＯＭ１２ａの出力）に相当した時間をカウントして該階調カウンタ６を歩進駆動する逆進カウンタ１２ｂを備えて構成される。
【００３３】
尚、階調カウンタ６および逆進カウンタ１２ｂは、２段のフリップフロップ１２ｃ，１２ｄからなる初期設定回路にて、その初期動作が制御される。そしてこの初期設定動作により、階調カウンタ６には初期値として「１」がセットされ、また逆進カウンタ１２ｂには階調カウンタ６の出力値に応じたＲＯＭ１２ａの出力がセットされる。また実際には階調カウンタ６の出力値［ｍ］を反転した値［−ｍ］をＲＯＭ１２ａから得えて逆進カウンタ１２ｂにセットし、この値［−ｍ］をオーバフローが生じるまでインクリメントするように構成される。
【００３４】
しかして逆進カウンタ１２ｂにＲＯＭ１２ａの出力がセットされてその逆進（デクリメント）が開始されると、そのデクリメント期間に亘って階調カウンタ６の歩進（インクリメント）が禁止される。そして逆進カウンタ１２ｂがそのプリセット値の全てをデクリメントした時点で、階調カウンタ６をインクリメントするものとなっている。
【００３５】
かくしてこのように構成された表示装置によれば、図６（ａ）に示すように階調カウンタ６は、逆進カウンタ１２ｂの制御の下でその出力値に応じた時間幅でその出力値を順次インクリメントしていくことになる。そして階調カウンタ６から得られる各出力値の時間幅は、ＲＯＭ１２ａを介して変換された出力の下で、画像信号をγ変換したときの輝度階調に相応する時間幅となる。この結果、上記階調カウンタ６の出力値と画像信号後を逐次比較する比較器群５ａは、図６（ｂ）〜（ｆ）にそれぞれ示すように画像信号の輝度レベルに応じて、階調カウンタ６の出力値により定まる時間幅ずつ、その比較結果を連続して得ることになる。
【００３６】
従って比較器群５ａから得られる比較結果は、階調カウンタ６の出力値が画像信号のレベルを超えるまでの期間に亘って、各出力値がそれぞれ出力されていた時間幅の和として求められる。そして上記各出力値がそれぞれ出力される時間幅は、前述したようにその出力値に相応した時間幅のものであるから、上記比較結果が連続して得られる時間幅は、前述した実施形態の場合と同様に階調カウンタ６の出力値に応じた時間幅の和となる。但し、先の実施形態と異なる点は、その比較結果が時間的に連続して求められる点にある。
【００３７】
従ってこのような実施形態によれば、先の実施形態と同様に少ない階調ビットでそのダイナミックレンジを大きく拡げることができる。しかも発光ダイオードを、上述した如く階調レベルに応じて定まる時間幅に亘って連続的に点灯駆動することができるので、簡易にして安定に点灯時間割合を制御することができ、発光ダイオードの点滅駆動回数を減らして輝度階調表示を効率的に行うことが可能となる等の効果が奏せられる。
【００３８】
尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば第１の実施形態においては、シフトレジスタ４，９を用いて複数ドットの画像信号を保持して１つの比較器５により順次輝度値を比較処理するように構成したが、個々のドット毎に個別に比較処理するようにしても良い。但し、この場合には画像信号のドット数に対応した比較器５が必要となることは言うまでもない。また装置の基本動作周波数や階調ビット数等は、複数の発光ダイオードからなるディスプレイの仕様や、要求された表示画像品質等に応じて定めれば良いものである。更には発光ダイオードのみならず、他の同様な発光素子を用いたディスプレイを駆動する場合には、本発明を適用可能なことは言うまでもない。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、少ない階調ビット数で輝度階調表示のダイナミックレンジを大きくすることができ、階調表現の滑らかな高品質な画像を容易に表示することができる。しかも簡易な構成で効率的に発光ダイオードを輝度階調を与えて表示駆動することができ、輝度階調のダイナミックレンジを拡げる上での装置構成の複雑化や大規模化を招来することもない等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の要部概略構成図。
【図２】図１に示す表示装置におけるパルス生成回路の構成例を示す図。
【図３】図１に示す表示装置における動作形態を示すタイミング図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る表示装置の要部概略構成図。
【図５】図４に示す表示装置におけるパルス生成回路の構成例を示す図。
【図６】図４に示す表示装置における動作形態を示すタイミング図。
【図７】従来の表示装置の概略構成図。
【図８】図７に示す従来装置の動作系体を示すタイミング図。
【図９】ディスプレイを構成する複数の発光ダイオードの配列構成と、その駆動単位を示す図。
【符号の説明】
１  ＡＤ変換器
３  スイッチ
４  シフトレジスタ
５  比較器
５ａ  比較器群
６  階調カウンタ
７  発振器
８  分周器
９  シフトレジスタ
１０  ラッチ・ドライバ
１１  パルス生成回路（γ変換）
１２  周期発生回路
【図１】
0003559848.tif 000002
【図２】
0003559848.tif 000003
【図３】
0003559848.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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