JP2007096594A - 信号保持回路、駆動回路、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 リフレッシュ動作を行うことなく、アナログ信号のレベルを常に正確に保持する。
【解決手段】 信号保持回路1Aは第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2を備える。入力端子INと第1ボルテージフォロアB1の入力端の間には第1スイッチS1が電気的に接続されている。第1スイッチS1は書込期間にオン状態となる一方、保持期間においてオフ状態となる。第2ボルテージフォロアB2の出力端と第1ボルテージフォロアB1の入力端の間には、第2スイッチS2が接続されている。第2スイッチS2は、書込期間にオフ状態となる一方、保持期間においてオン状態となる。保持期間においてはフィードバックループが構成され、入力電圧信号Vinが保持される。
【選択図】 図1
【解決手段】 信号保持回路1Aは第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2を備える。入力端子INと第1ボルテージフォロアB1の入力端の間には第1スイッチS1が電気的に接続されている。第1スイッチS1は書込期間にオン状態となる一方、保持期間においてオフ状態となる。第2ボルテージフォロアB2の出力端と第1ボルテージフォロアB1の入力端の間には、第2スイッチS2が接続されている。第2スイッチS2は、書込期間にオフ状態となる一方、保持期間においてオン状態となる。保持期間においてはフィードバックループが構成され、入力電圧信号Vinが保持される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、信号保持回路、駆動回路、電気光学装置および電子機器に関する。
アナログ信号を長時間保持するためにコンデンサに電荷を蓄積し、これを電圧信号として取り出すホールド回路が知られている。コンデンサを用いたホールド回路では、コンデンサから漏れる電荷によって保持すべきアナログ信号のレベルが変化してしまう。
コンデンサの漏れ電荷を補償するアナログメモリ回路が特許文献1に開示されている。このアナログメモリ回路は、アナログ信号を電荷として保持する第1コンデンサと、漏れ電荷を保持する第2コンデンサとが直列に接続される。そして、アナログ信号を第1コンデンサに書き込む期間に第2コンデンサを初期化し、保持期間に発生した漏れ電荷を第2コンデンサに蓄積する。さらに、漏れ電荷量を検出し、検出量に相当する電荷を第1コンデンサに供給して、第1コンデンサの電荷量をリフレッシュする。
特開平9-185895号公報(要約)
コンデンサの漏れ電荷を補償するアナログメモリ回路が特許文献1に開示されている。このアナログメモリ回路は、アナログ信号を電荷として保持する第1コンデンサと、漏れ電荷を保持する第2コンデンサとが直列に接続される。そして、アナログ信号を第1コンデンサに書き込む期間に第2コンデンサを初期化し、保持期間に発生した漏れ電荷を第2コンデンサに蓄積する。さらに、漏れ電荷量を検出し、検出量に相当する電荷を第1コンデンサに供給して、第1コンデンサの電荷量をリフレッシュする。
しかしながら、従来のアナログメモリ回路では、回路内でリフレッシュ動作が必要となる。また、第1コンデンサから電荷が漏れる点は変わりがないので、保持するアナログ信号のレベルがリフレッシュ周期で変動し、特に、リフレッシュ動作の直前には、アナログ信号のレベルが低下するといった問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、リーク電流による信号レベルの低下を防止するためのリフレッシュ動作を行うことなく、アナログ信号のレベルを正確に保持するという課題の解決を目的としている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、リーク電流による信号レベルの低下を防止するためのリフレッシュ動作を行うことなく、アナログ信号のレベルを正確に保持するという課題の解決を目的としている。
この課題を解決するために、本発明に係る信号保持回路は、入力電圧信号が供給される入力端子と、第1のボルテージフォロアと、前記入力端子と前記第1のボルテージフォロアの入力端との間に設けられた第1のスイッチと、前記第1のボルテージフォロアの出力信号が供給される第2のボルテージフォロアと、前記第2のボルテージフォロアの出力信号を前記第1のボルテージフォロアの入力端にフィードバックする経路と、前記第1のボルテージフォロアの出力信号が供給される出力端子とを備え、前記出力端子から前記出力電圧信号を取り出すことを特徴とする。
この発明によれば、第2のボルテージフォロアの出力信号を第1のボルテージフォロアの入力端にフィードバックする経路を有するので、第1のスイッチがオフ状態になった後にも入力電圧信号のレベルを保持することができる。また、コンデンサを用いないので、リーク電流によって保持する信号レベルが低下することもなく、これに伴うリフレッシュ動作を不要にすることができる。
ここで、上述した信号保持回路は、前記経路に設けられた第2のスイッチを備えることが好ましい。また、前記第1のスイッチは、前記入力電圧信号を書き込む書込期間(実施形態のTw)においてオン状態となる一方、前記入力電圧信号を保持する保持期間(実施形態のTh)においてオフ状態となり、前記第2のスイッチは、前記書込期間においてオフ状態となる一方、前記保持期間においてオン状態となることが好ましい。この場合には、書込期間において第2のスイッチがオフ状態となるので容易に入力電圧信号を信号保持回路に取り込むことができる。
また、上述した信号保持回路において、前記第1のボルテージフォロアの出力端と前記出力端子との間に設けられ、少なくとも前記書込期間においてオフ状態となる第3のスイッチを備えることが好ましい。書込期間において以前の入力電圧信号のレベルと今回の入力電圧信号のレベルが相違すると、出力電圧信号のレベルが乱れる。第3のスイッチは書込期間においてオフ状態となるので、出力電圧信号の乱れを防止することができる。なお、第3のスイッチは、書込期間を含みこれより長い期間においてをオフ状態となってもよいし、書込期間においてオフ状態となる一方、保持期間においてオン状態となってもよいことは勿論である。
さらに、上述した信号保持回路において前記第1のスイッチは、所定の周期でオン状態となることが好ましい。この場合には、所定の周期で保持する信号レベルをリフレッシュすることができる。上述したように本発明の信号保持回路は、信号レベルを保持するコンデンサを有さないので、リーク電流の観点からリフレッシュ動作を行う必要はない。しかしながら、一般に、ボルテージフォロアの入力インピーダンスは高いので、その入力端に飛び込みノイズが重畳しやすい。従って、保持期間にノイズが第1または第2のボルテージフォロアに飛び込むと、出力電圧信号にノイズが重畳してしまう。この発明によれば、所定の周期で入力電圧信号を書き込むので、ノイズを除去することができる。
次に、本発明に係る他の信号保持回路は、上述した信号保持回路を2つ有し、一方の信号保持回路の出力電圧信号と他方の信号保持回路の出力電圧信号を選択的に出力する信号選択手段を備えることが好ましい。この発明によれば、信号保持回路を多重化することができので、一方の信号保持回路に入力電圧信号を書き込んでいる期間においても他方の信号保持回路から出力電圧信号を取り出すことが可能となる。
より具体的には、前記信号選択手段が、前記一方の信号保持回路の出力電圧信号を選択する第1期間(例えば、図8のT1)において、前記一方の信号保持回路の第1のスイッチはオフ状態、第2のスイッチはオン状態となり、前記第1期間の前半に割り当てられる第1保持期間(例えば、図8のTh1)では、前記他方の信号保持回路の第1のスイッチはオフ状態、第2のスイッチはオン状態となり、前記第1期間の後半に割り当てられる第1書込期間(例えば、図8のTw1)では、前記他方の信号保持回路の第1のスイッチはオン状態、第2のスイッチはオフ状態となり、前記信号選択手段が、前記他方の信号保持回路の出力電圧信号を選択する第2期間(例えば、図8のT2)において、前記他方の信号保持回路の第1のスイッチはオフ状態、第2のスイッチはオン状態となり、前記第2期間の前半に割り当てられる第2保持期間(例えば、図8のTh2)では、前記一方の信号保持回路の第1のスイッチはオフ状態、第2のスイッチはオン状態となり、前記第2期間の後半に割り当てられる第2書込期間(例えば、図8のTw2)では、前記一方の信号保持回路の第1のスイッチはオン状態、第2のスイッチはオフ状態となることが好ましい。この場合には、一方の信号保持回路が入力電圧信号を取り込み終わると、当該信号保持回路の出力電圧信号が選択され、取り込み期間中は他方の信号保持回路の出力電圧信号が選択される。従って、保持すべき信号レベルの更新に伴う待ち時間がないので高速動作に対応することができる。また、入力電圧信号の書き込みは2つの信号保持回路に対して交互に行われるので、最新に取り込んだ入力電圧信号を出力電圧信号として出力することができる。
また、上述した信号保持回路において、前記第1又は第2のボルテージフォロアの少なくとも一方は、その入力端としての正入力端子と、その出力端と電気的に接続される負入力端子と、前記正入力端子に供給される電圧を第1電流に変換する第1の電圧電流変換回路と、前記負入力端子に供給される電圧を第2電流に変換する第2の電圧電流変換回路と、前記第1の電圧電流変換回路と前記第2の電圧電流変換回路に電気的に接続され、前記第1電流と前記第2電流の大きさが等しくなるように調整するカレントミラー回路とを備えることが好ましい。このボルテージフォロアによれば、カレントミラー回路を備えるので、第1電流と第2電流の大きさが等しくなるように調整される。ここで、第1及び第2の電圧電流変換回路は、後述する実施形態のnチャネルトランジスタn1及びn2に各々対応する。
ここで、前記カレントミラー回路は、そのドレイン及びゲートが前記第1の電圧電流変換回路及びノードに電気的に接続され、そのソースが高電位電源に電気的に接続される第1のpチャネルトランジスタと、そのゲートが前記ノードに電気的に接続され、そのソースが前記高電位電源に電気的に接続され、そのドレインが前記第2の電圧電流変換回路に電気的に接続される第2のpチャネルトランジスタと、前記ノードと前記高電位電源との間に設けられた容量素子とを備えることが好ましい。この場合には、ノードNの電位を安定化させることができるので、ノイズが多い環境においても正確に入力電流信号の大きさを保持することが可能となる。
次に、本発明に係る駆動回路は、上述した信号保持回路と、前記出力電圧信号に信号処理を施して駆動信号を生成する信号処理回路とを備える。この駆動回路によれば、信号保持回路によって入力電圧信号が保持されるので、駆動信号を生成するために常時、入力電圧信号を駆動回路に供給する必要がなくなる。ここで、信号処理回路は、前記出力電圧信号に電圧−電流変換を施して前記駆動信号を生成するものであってもよいし、あるいは、前記出力電圧信号に電流増幅を施して前記駆動信号を生成するものであってもよい。
次に、本発明に係る電気光学装置は、上述した駆動回路と、前記駆動信号によって駆動される電気光学素子とを備えたことを特徴とする。電気光学素子とは、電気エネルギーによって光学特性が変化する素子である。例えば、有機発光ダイオード、無機発光ダイオードなどの発光ダイオード、電界放出素子(FED:Field Emission Device)や表面伝導型電子放出素子(SED:Surface-conduction Electron-emitter Device)、弾道電子放出素子(BSD:Ballistic electron Surface emitting Device)などが含まれ得る。
次に、本発明に係る電子機器は電気光学装置を備えることを特徴とする。本発明に係る電子機器の典型例は、電気光学装置を表示装置と使用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、本発明に係る電気光学装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するための露光装置としても本発明の電気光学装置を適用することができる。
<1.第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る信号保持回路1Aの回路図である。この図に示すように信号保持回路1Aは入力端子INと出力端子OUTとを備える。入力端子INと第1ボルテージフォロアB1の入力端の間には第1スイッチS1が電気的に接続されている。第1ボルテージフォロアB1の出力端は出力端子OUT及び第2ボルテージフォロアB2の入力端に接続されている。さらに、第2ボルテージフォロアB2の出力端と第1ボルテージフォロアB1の入力端の間には、第2スイッチS2が接続されている。第1スイッチS1及び第2スイッチS2は、図示せぬ制御回路から供給される第1制御信号及び第2制御信号によってオン・オフが制御される。これらのスイッチはトランジスタで構成され得る。
図1は、本発明の第1実施形態に係る信号保持回路1Aの回路図である。この図に示すように信号保持回路1Aは入力端子INと出力端子OUTとを備える。入力端子INと第1ボルテージフォロアB1の入力端の間には第1スイッチS1が電気的に接続されている。第1ボルテージフォロアB1の出力端は出力端子OUT及び第2ボルテージフォロアB2の入力端に接続されている。さらに、第2ボルテージフォロアB2の出力端と第1ボルテージフォロアB1の入力端の間には、第2スイッチS2が接続されている。第1スイッチS1及び第2スイッチS2は、図示せぬ制御回路から供給される第1制御信号及び第2制御信号によってオン・オフが制御される。これらのスイッチはトランジスタで構成され得る。
第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2は、演算増幅器によって構成され、それらの出力信号は負入力端子に100%フィードバックされている。従って、第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2は、ゲイン「1」のバッファとして機能する。
図2に、第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2の回路例を示す。この図に示すように第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2は、pチャネルのトランジスタp1及びp2とnチャネルのトランジスタn1及びn2とを備える。また、トランジスタn1は正入力端子の電圧を第1電流I1に変換する電圧電流変換回路として機能し、トランジスタn2は負入力端子の電圧を第1電流I1に変換する電圧電流変換回路として機能する。
図2に、第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2の回路例を示す。この図に示すように第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2は、pチャネルのトランジスタp1及びp2とnチャネルのトランジスタn1及びn2とを備える。また、トランジスタn1は正入力端子の電圧を第1電流I1に変換する電圧電流変換回路として機能し、トランジスタn2は負入力端子の電圧を第1電流I1に変換する電圧電流変換回路として機能する。
この回路においてトランジスタp1及びp2はカレントミラー回路を構成しており、トランジスタp1は第1電流I1を電圧に変換してノードNの電位とする一方、トランジスタp2はノードNの電位を電流に変換して第2電流I2とする。カレントミラー回路は第1電流I1と第2電流I2の大きさが等しくなるように調整する。
トランジスタn1のゲート・ソース間の電圧に応じてトランジスタn1に流れる第1電流I1が定まり、同じ大きさの電流がトランジスタp2及びトランジスタn2に流れる。即ち、出力信号が100%のフィードバックされている。第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2の入力インピーダンスはトランジスタn1のゲートにおける入力インピーダンスで定まるので、その値は高い。
トランジスタn1のゲート・ソース間の電圧に応じてトランジスタn1に流れる第1電流I1が定まり、同じ大きさの電流がトランジスタp2及びトランジスタn2に流れる。即ち、出力信号が100%のフィードバックされている。第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2の入力インピーダンスはトランジスタn1のゲートにおける入力インピーダンスで定まるので、その値は高い。
図3に信号保持回路1Aのタイミングチャートを示す。入力電圧信号Vinを書き込む書込期間Twにおいて、第1スイッチS1はオン状態となる一方、第2スイッチS2はオフ状態となる。第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2のゲインは「1」であるので、書込期間Twの開始時点から第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2の伝播遅延時間が経過すると、第1ボルテージフォロアB1の出力端の電位は、第2ボルテージフォロアB2の入力端の電位と一致する。
次に、書込期間Twが終了すると保持期間Thが開始する。保持期間Twにおいて第1スイッチS1はオフ状態になる一方、第2スイッチS2はオン状態となる。このとき、第2ボルテージフォロアB2の出力端が第1ボルテージフォロアB1の入力端に電気的に接続されるので、回路全体で見たとき、100%のフィードバックループが構成される。これにより、書込期間Twに取り込まれた入力電圧信号Vinが保持期間Thにおいて安定的に保持される。第1ボルテージフォロアB1及び第2ボルテージフォロアB2の出力インピーダンスは低いので、コンデンサのようにリーク電流が問題となることはない。
このように本実施形態によれば、アナログ形式の入力電圧信号をコンデンサを用いることなく保持することができるので、リーク電流によって保持する信号レベルが低下することもなく、これに伴うリフレッシュ動作を不要にすることができる。
なお、第2スイッチSW2をオフ状態からオン状態にする時点で第1ボルテージフォロアB1の出力端の電位と第2ボルテージフォロアB2の入力端の電位とが一致していると、出力電圧信号Voutの信号レベルが乱れることもない。そこで、書込期間Twは第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2の伝播遅延時間より長いことが好ましい。
なお、第2スイッチSW2をオフ状態からオン状態にする時点で第1ボルテージフォロアB1の出力端の電位と第2ボルテージフォロアB2の入力端の電位とが一致していると、出力電圧信号Voutの信号レベルが乱れることもない。そこで、書込期間Twは第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2の伝播遅延時間より長いことが好ましい。
また、第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2の回路例としては、図2に示すものの他、図4に示す回路を採用してもよい。この構成例では、トランジスタp1のゲートとソースとの間、即ち、高電位電源VDDとノードNとの間にコンデンサCが設けられている。上述したように第1及び第2ボルテージフォロアB1及びB2は入力インピーダンスが高いので、ノイズが重畳し易い。このコンデンサCを挿入すると、ノイズが発生してもアナログ電圧値が変動しにくくなるので、保持する信号レベルの信頼性を向上させることができる。
また、一旦、入来したノイズを除去する観点から、所定の周期で同じレベルの入力電圧信号Vinを信号保持回路1Aに書き込んでもよい。この場合には、所定の周期で書込期間Twと保持期間Thを繰り返して、第1スイッチS1をオン状態とすればよい。再度の書き込みによって、飛び込んだノイズを除去して、出力電圧信号Voutの信頼性を向上させることができる。
<2.第2実施形態>
図5は、本発明の第2実施形態に係る信号保持回路1Bの回路図であり、図6は、その動作を示すタイミングチャートである。第2実施形態の信号保持回路1Bは、第1ボルテージフォロアB1の出力端と出力端子OUTとの間に第3スイッチS3を設けた点を除いて、図1に示す第1実施形態の信号保持回路1Aと同様に構成されている。
図5は、本発明の第2実施形態に係る信号保持回路1Bの回路図であり、図6は、その動作を示すタイミングチャートである。第2実施形態の信号保持回路1Bは、第1ボルテージフォロアB1の出力端と出力端子OUTとの間に第3スイッチS3を設けた点を除いて、図1に示す第1実施形態の信号保持回路1Aと同様に構成されている。
第3スイッチS3は、図6に示すように書込期間Twにおいてオフ状態となり、保持期間Thにおいてオン状態となる。出力経路に第3スイッチS3を設けることにより、信号保持回路1と後段の回路を分離することができる。書込期間Twでは、前回の入力電圧信号Vinのレベルと今回の入力電圧信号Vinのレベルが相違すると、出力電圧信号Voutの信号レベルが変化する。第3スイッチS3を設けることによって、出力電圧信号Voutの信号レベルの乱れを後段の回路に出力しないようにできるので、異常な信号レベルに起因する後段の回路の誤動作を未然に防止することできる。
<3.第3実施形態>
図7は、本発明の第3実施形態に係る信号保持回路1Cの回路図であり、図8は、その動作を示すタイミングチャートである。この信号保持回路1Cは、第1実施形態の信号保持回路1Aを多重化したものであり、2個の信号保持回路1A、1A’と第4スイッチS4を備える。一方の信号保持回路1Aと他方の信号保持回路1A’は同様に構成されている。
図7は、本発明の第3実施形態に係る信号保持回路1Cの回路図であり、図8は、その動作を示すタイミングチャートである。この信号保持回路1Cは、第1実施形態の信号保持回路1Aを多重化したものであり、2個の信号保持回路1A、1A’と第4スイッチS4を備える。一方の信号保持回路1Aと他方の信号保持回路1A’は同様に構成されている。
この信号保持回路1Cの動作は、図8に示すように第1期間T1と第2期間T2と交互に繰り返す。第4スイッチS4は、第1期間T1において一方の信号保持回路1Aの出力信号を選択し、第2期間T2において他方の信号保持回路1A’の出力信号を選択して出力電圧信号Voutを生成する。
第1期間T1では、一方の信号保持回路1Aの第1スイッチS1は常にオフ状態、第2スイッチS2は常にオン状態となる。従って、第1期間T1中に出力電圧信号Voutの信号レベルが変化しない。
第1期間T1では、一方の信号保持回路1Aの第1スイッチS1は常にオフ状態、第2スイッチS2は常にオン状態となる。従って、第1期間T1中に出力電圧信号Voutの信号レベルが変化しない。
また、第1期間T1の前半に割り当てられる第1保持期間Th1では、他方の信号保持回路1A’の第1スイッチS1’はオフ状態、第2スイッチS2’はオン状態となり、第1期間T1の後半に割り当てられる第1書込期間Tw1では、他方の信号保持回路1A’の第1スイッチS1’はオン状態、第2スイッチS2’はオフ状態となる。従って、第1書込期間Tw1において入力電圧信号Vinが他方の信号保持回路1A’に取り込まれる。上述したように第1期間T1では一方の信号保持回路1Aの出力信号が選択されるので、第1書込期間Tw1に他方の信号保持回路1A’の出力信号のレベルが乱れても、これが出力電圧信号Voutに影響しない。
次に、第2期間T2では、他方の信号保持回路1A’の第1スイッチS1’は常にオフ状態、第2スイッチS2’は常にオン状態となる。従って、第2期間T2中に出力電圧信号Voutの信号レベルが変化することはなく、第1期間T1から第2期間T2へ切り替わる時点で出力電圧信号Voutの信号レベルが変化する。
また、第2期間T2の前半に割り当てられる第2保持期間Th2では、一方の信号保持回路1Aの第1スイッチS1はオフ状態、第2スイッチS2はオン状態となり、第2期間T2の後半に割り当てられる第2書込期間Tw2では、一方の信号保持回路1Aの第1スイッチS1はオン状態、第2スイッチS2はオフ状態となる。従って、第2書込期間Tw2において入力電圧信号Vinが一方の信号保持回路1Aに取り込まれる。
また、第2期間T2の前半に割り当てられる第2保持期間Th2では、一方の信号保持回路1Aの第1スイッチS1はオフ状態、第2スイッチS2はオン状態となり、第2期間T2の後半に割り当てられる第2書込期間Tw2では、一方の信号保持回路1Aの第1スイッチS1はオン状態、第2スイッチS2はオフ状態となる。従って、第2書込期間Tw2において入力電圧信号Vinが一方の信号保持回路1Aに取り込まれる。
このように信号保持回路1A及び1A’を多重化することによって、入力電圧信号Vinを書き込んでいる期間においても信号レベルが乱れることなく出力電圧信号Voutを出力することができる。このため、保持すべき信号レベルの更新に伴う待ち時間がないので高速動作に対応することができる。また、入力電圧信号Vinの書き込みは2つの信号保持回路1A及び1A’に対して交互に行われるので、最新に取り込んだ入力電圧信号Vinを出力電圧信号Voutとして出力することができる。
<4.第4実施形態>
第4実施形態は、第1乃至第3実施形態の信号保持回路を用いた駆動回路に関する。
図9は第4実施形態に係る駆動回路10のブロック図である。駆動回路10は信号保持回路1A、1B又は1Cと信号処理回路2を備える。信号処理回路2は出力電圧信号Voutに基づいて駆動信号Doutを生成する。信号処理回路2の構成は、駆動対象によって適宜選択される。
第4実施形態は、第1乃至第3実施形態の信号保持回路を用いた駆動回路に関する。
図9は第4実施形態に係る駆動回路10のブロック図である。駆動回路10は信号保持回路1A、1B又は1Cと信号処理回路2を備える。信号処理回路2は出力電圧信号Voutに基づいて駆動信号Doutを生成する。信号処理回路2の構成は、駆動対象によって適宜選択される。
信号処理回路2は、例えば、図10(A)に示す電圧−電流変換回路であってもよい。この場合には、出力電圧信号Voutがpチャネルトランジスタのゲートに供給されるので、そのゲート・ソース間電圧に応じて駆動信号Doutの電流値が定まる。
また、信号処理回路2は、図10(B)に示すようにボルテージフォロアであってもよい。この場合には、電流増幅が行われる。なお、信号保持回路1A、1B又は1Cの出力インピーダンスが充分低い場合には、信号処理回路2を省略して、出力電圧信号Voutをそのまま駆動信号Doutとしてもよい。
また、信号処理回路2は、図10(B)に示すようにボルテージフォロアであってもよい。この場合には、電流増幅が行われる。なお、信号保持回路1A、1B又は1Cの出力インピーダンスが充分低い場合には、信号処理回路2を省略して、出力電圧信号Voutをそのまま駆動信号Doutとしてもよい。
<5.第5実施形態>
第5実施形態は、第4実施形態の駆動回路10を用いた電気光学装置に関する。
図11は第5実施形態に係る電気光学装置30のブロック図である。電気光学装置30は、駆動回路10と駆動対象たる電気光学素子20を備える。
例えば、信号処理回路2が図10(A)に示す電圧−電流変換回路である場合には、電気光学素子20として、図12(A)に示すOLED(Organic Light Emitting Diode)素子21を用いることができる。OLED素子21は駆動信号Doutの電流値に応じて発光輝度が定まる。
また、信号処理回路2が図10(B)に示す電流増幅器である場合には、電流増幅が行われる。この場合、電気光学素子20として、図12(B)に示す液晶素子22を用いることができる。液晶素子22は、駆動信号Doutの電圧値に応じて透過率が定まる。
なお、電気光学素子は、電気エネルギーによって光学特性が変化する素子であればどのようなものであってもよい。例えば、無機発光ダイオードなどの発光ダイオード、電界放出素子や表面伝導型電子放出素子、弾道電子放出素子などが含まれる。
第5実施形態は、第4実施形態の駆動回路10を用いた電気光学装置に関する。
図11は第5実施形態に係る電気光学装置30のブロック図である。電気光学装置30は、駆動回路10と駆動対象たる電気光学素子20を備える。
例えば、信号処理回路2が図10(A)に示す電圧−電流変換回路である場合には、電気光学素子20として、図12(A)に示すOLED(Organic Light Emitting Diode)素子21を用いることができる。OLED素子21は駆動信号Doutの電流値に応じて発光輝度が定まる。
また、信号処理回路2が図10(B)に示す電流増幅器である場合には、電流増幅が行われる。この場合、電気光学素子20として、図12(B)に示す液晶素子22を用いることができる。液晶素子22は、駆動信号Doutの電圧値に応じて透過率が定まる。
なお、電気光学素子は、電気エネルギーによって光学特性が変化する素子であればどのようなものであってもよい。例えば、無機発光ダイオードなどの発光ダイオード、電界放出素子や表面伝導型電子放出素子、弾道電子放出素子などが含まれる。
図13は、電気光学素子としてOLED素子21を採用した電気光学装置30の具体的な構成を示すブロック図である。この電気光学装置30は、画像を表示する手段として各種の電子機器に採用される装置であり、複数の画素回路Pが表面に配列された基板100と、各画素回路Pを駆動するためのドライバ120と、このドライバ120の動作を制御する制御回路126とを有する。ドライバ120及び制御回路126の一部または全部は、基板100に接合された配線基板(図示略)に実装される。ただし、これらの回路を搭載したICチップが基板100の表面に実装された構成や、基板100の表面上に形成された薄膜トランジスタによってこれらの回路が実現される構成も採用される。
図13に示されるように、基板100の表面には、X方向に延在するm本の制御線110と、X方向と直交するY方向に延在するn本のデータ線113とが形成される(mおよびnは自然数)。各画素回路Pは、制御線110とデータ線113との交差に対応する位置に配置される。したがって、これらの画素回路Pは縦m行×横n列のマトリクス状に配列する。
ドライバ120は、m本の制御線110が接続されたYドライバ121と、n本のデータ線113が接続されたXドライバ122とを含む。Yドライバ121は、複数の画素回路Pを水平走査期間ごとに行単位で選択して動作させるための回路である。一方、Xドライバ122は、各水平走査期間において、Yドライバ121が選択した1行分(n個)の画素回路Pの各々に対応するデータ電位Vdataを生成して各データ線113に出力する。データ線113を介して画素回路Pに供給されるデータ電位Vdataは、その画素回路Pについて指定された階調(輝度)に対応する電位である。各画素回路Pの階調は、制御回路126から供給される画像データによって指定される。
以上の構成において上述した駆動回路10は、例えば、各画素回路Pに設けられている。画素回路PはOLED素子21を有しており、入力電圧信号Vinとして与えられたデータ電位Vdataを保持して電流形式の駆動信号DoutをOLED素子21に出力する。また、Xドライバ122に駆動回路10を設けてもよい。この場合、画素回路PはOLED素子21で構成され、パッシブ形式で駆動される。
以上の構成において上述した駆動回路10は、例えば、各画素回路Pに設けられている。画素回路PはOLED素子21を有しており、入力電圧信号Vinとして与えられたデータ電位Vdataを保持して電流形式の駆動信号DoutをOLED素子21に出力する。また、Xドライバ122に駆動回路10を設けてもよい。この場合、画素回路PはOLED素子21で構成され、パッシブ形式で駆動される。
<6.応用例>
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図14は、各実施形態に係る電気光学装置30を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての電気光学装置30と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この電気光学装置30は電気光学素子としてOLED素子21を用いれば、視野角が広く見易い画面を表示できる。
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図14は、各実施形態に係る電気光学装置30を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての電気光学装置30と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この電気光学装置30は電気光学素子としてOLED素子21を用いれば、視野角が広く見易い画面を表示できる。
図15に、実施形態に係る電気光学装置30を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての電気光学装置30を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置30に表示される画面がスクロールされる。
図16に、実施形態に係る電気光学装置30を適用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての電気光学装置30を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置30に表示される。
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図14から図16に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。また、電気光学装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光書込み型のプリンタや電子複写機といった画像形成装置においては、用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する書込みヘッドが使用されるが、この種の書込みヘッドとしても本発明の電気光学装置は使用される。
30……電気光学装置、1A,1B,1C……信号保持回路、B1……第1ボルテージフォロア、B2……第2ボルテージフォロア、IN……入力端子、OUT……出力端子、S1……第1スイッチ、S2……第2スイッチ、S3……第3スイッチ、S4……第4スイッチ、T1……第1期間、T2……第2期間、Th……保持期間、Tw……書込期間。
Claims (14)
- 入力電圧信号が供給される入力端子と、
第1のボルテージフォロアと、
前記入力端子と前記第1のボルテージフォロアの入力端との間に設けられた第1のスイッチと、
前記第1のボルテージフォロアの出力信号が供給される第2のボルテージフォロアと、
前記第2のボルテージフォロアの出力信号を前記第1のボルテージフォロアの入力端にフィードバックする経路と、
前記第1のボルテージフォロアの出力信号が供給される出力端子とを備え、
前記出力端子から出力電圧信号を取り出す、
ことを特徴とする信号保持回路。 - 前記経路に設けられた第2のスイッチを備えることを特徴とする請求項1に記載の信号保持回路。
- 前記第1のスイッチは、前記入力電圧信号を書き込む書込期間においてオン状態となる一方、前記入力電圧信号を保持する保持期間においてオフ状態となり、
前記第2のスイッチは、前記書込期間においてオフ状態となる一方、前記保持期間においてオン状態となる、
ことを特徴とする請求項2に記載の信号保持回路。 - 前記第1のボルテージフォロアの出力端と前記出力端子との間に設けられ、少なくとも前記書込期間においてオフ状態となる第3のスイッチを備えることを特徴とする請求項3に記載の信号保持回路。
- 前記第1のスイッチは、所定の周期でオン状態となることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の信号保持回路。
- 請求項2に記載の信号保持回路を2つ有し、
一方の信号保持回路の出力電圧信号と他方の信号保持回路の出力電圧信号を選択的に出力する信号選択手段を備える、
ことを特徴とする信号保持回路。 - 前記信号選択手段が、前記一方の信号保持回路の出力電圧信号を選択する第1期間において、
前記一方の信号保持回路の第1のスイッチはオフ状態、第2のスイッチはオン状態となり、
前記第1期間の前半に割り当てられる第1保持期間では、前記他方の信号保持回路の第1のスイッチはオフ状態、第2のスイッチはオン状態となり、前記第1期間の後半に割り当てられる第1書込期間では、前記他方の信号保持回路の第1のスイッチはオン状態、第2のスイッチはオフ状態となり、
前記信号選択手段が、前記他方の信号保持回路の出力電圧信号を選択する第2期間において、
前記他方の信号保持回路の第1のスイッチはオフ状態、第2のスイッチはオン状態となり、
前記第2期間の前半に割り当てられる第2保持期間では、前記一方の信号保持回路の第1のスイッチはオフ状態、第2のスイッチはオン状態となり、前記第2期間の後半に割り当てられる第2書込期間では、前記一方の信号保持回路の第1のスイッチはオン状態、第2のスイッチはオフ状態となる、
ことを特徴とする請求項6に記載の信号保持回路。 - 前記第1又は第2のボルテージフォロアの少なくとも一方は、
その入力端としての正入力端子と、その出力端と電気的に接続される負入力端子と、
前記正入力端子に供給される電圧を第1電流に変換する第1の電圧電流変換回路と、
前記負入力端子に供給される電圧を第2電流に変換する第2の電圧電流変換回路と、
前記第1の電圧電流変換回路と前記第2の電圧電流変換回路に電気的に接続され、前記第1電流と前記第2電流の大きさが等しくなるように調整するカレントミラー回路と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の信号保持回路。 - 前記カレントミラー回路は、
そのドレイン及びゲートが前記第1の電圧電流変換回路及びノードに電気的に接続され、そのソースが高電位電源に電気的に接続される第1のpチャネルトランジスタと、
そのゲートが前記ノードに電気的に接続され、そのソースが前記高電位電源に電気的に接続され、そのドレインが前記第2の電圧電流変換回路に電気的に接続される第2のpチャネルトランジスタと、
前記ノードと前記高電位電源との間に設けられた容量素子と、
を備えることを特徴とする請求項8に記載の信号保持回路。 - 請求項1乃至9のうちいずれか1項に記載の信号保持回路と、
前記出力電圧信号に信号処理を施して駆動信号を生成する信号処理回路と、
を備えたことを特徴とする駆動回路。 - 前記信号処理回路は、前記出力電圧信号に電圧−電流変換を施して前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項10に記載の駆動回路。
- 前記信号処理回路は、前記出力電圧信号に電流増幅を施して前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項10に記載の駆動回路。
- 請求項10に記載の駆動回路と、
前記駆動信号によって駆動される電気光学素子と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項13に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005281516A JP2007096594A (ja) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | 信号保持回路、駆動回路、電気光学装置および電子機器 |
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JP2005281516A Withdrawn JP2007096594A (ja) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | 信号保持回路、駆動回路、電気光学装置および電子機器 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8736371B2 (en) | 2011-05-13 | 2014-05-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having transistors each of which includes an oxide semiconductor |
CN109490399A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-03-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 电化学检测设备及电化学检测方法 |
CN117498288A (zh) * | 2023-11-16 | 2024-02-02 | 安徽曦合微电子有限公司 | 电压稳定电路和芯片 |
-
2005
- 2005-09-28 JP JP2005281516A patent/JP2007096594A/ja not_active Withdrawn
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