JP2006259669A - Driving device of cluster lamp dot beam - Google Patents
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Description
本発明は、複数の発光ダイオードよりなるクラスタランプドットビームを駆動して発光させる駆動装置に関わるものである。 The present invention relates to a driving device for driving a cluster lamp dot beam composed of a plurality of light emitting diodes to emit light.
発光ダイオード(LED)は、半導体材料より作製された発光素子であり、該素子は二つの端子を有し、これらの端子の間に電圧を印加し極めて小さい電流を流れ、内部の電子、空穴の結合により余剰のエネルギーを光の形式で励起、放出し、これは発光ダイオードLEDの基本な発光原理である。 A light-emitting diode (LED) is a light-emitting element made of a semiconductor material, and the element has two terminals, a voltage is applied between these terminals to flow a very small current, and internal electrons and holes Excess energy is excited and released in the form of light by the combination of the above, which is the basic light emission principle of the light emitting diode LED.
一般の白熱ランプとは異なって、発光ダイオードLEDは冷発光であり、電力消費が低く、素子寿命が長く、ランプを暖める時間は要らず反応速度が速いなどの利点を有し、さらに、その体積が小さく振動耐えが良く量産に適応することを加え、且つ、応用上の要求に合わせ極めて小さく或はアレイ式素子に作製しやすい。現在では、発光ダイオードLEDは、情報通信及び消費型電子製品の指示器及び表示装置に広く使われており、日常生活に欠かせない重要な素子になっている。 Unlike ordinary incandescent lamps, light-emitting diode LEDs are cold-emitting, have low power consumption, long device life, no time to warm the lamp, fast reaction speed, etc. In addition to being suitable for mass production, it is extremely small or easy to fabricate into an array type element. At present, the light-emitting diode LED is widely used in indicators and display devices of information communication and consumer electronic products, and is an important element indispensable for daily life.
発光ダイオードLEDは、主に交通信号や車用指示ランプやブレーキランプなどに応用され、フルカラー発光ダイオードLEDは、赤、緑、青の三原色発光ダイオードよりなるディスプレイに適応され、体育場の看板、街上の広告看板などに広く応用される。また、携帯電話或は他の携帯式電子製品の普及に伴い、発光ダイオードLEDはより欠かせない発光装置になっており、発光ダイオードLEDはその体積が小さく、点灯速度が速く寿命が長いなどの利点があるため、将来は一部の照明光源を替えられる。 Light-emitting diode LEDs are mainly applied to traffic signals, vehicle instruction lamps, brake lamps, etc., and full-color light-emitting diode LEDs are applied to displays consisting of red, green, and blue primary-color light-emitting diodes. Widely applied to the above advertising billboards. In addition, with the spread of mobile phones or other portable electronic products, the light-emitting diode LED has become an indispensable light-emitting device, and the light-emitting diode LED has a small volume, a high lighting speed and a long life. Due to the advantages, some illumination light sources can be changed in the future.
発光ダイオードLEDの応用は、既に普及されているので、各種の駆動回路の駆動チップがそれに応じて開発されている。図1は一般のダイオードの電圧及び電流特性を示す図である。ある特定の用途以外には、ダイオードは普通には正方向の電圧で運行しており、その電圧と電流の関係は指数eで描く。ダイオードの両極の電圧が、ある電圧Vf(一般には、起動電圧或は導通電圧を称し、その値は0.5〜0.8Vの範囲内であり、この値はダイオードの組成材質及び不純物ドープ濃度に応じて異なる)を超えると、ダイオードの電流が速やかに増加され、またこの起動電圧の前にダイオードをオンする電流が極めて小さい、発光ダイオードの特性は一般のダイオードと同じ、その名称に呼ばれる通りに、励起が受けられると可視光を外へ発射することができる。 Since the application of the light-emitting diode LED is already widespread, drive chips for various drive circuits have been developed accordingly. FIG. 1 is a diagram showing voltage and current characteristics of a general diode. Except for a specific application, a diode normally operates at a positive voltage, and the relationship between the voltage and current is depicted by the index e. The voltage at both ends of the diode is a certain voltage Vf (generally referred to as starting voltage or conduction voltage, and its value is in the range of 0.5 to 0.8 V. This value depends on the composition material of the diode and the impurity doping concentration. The diode current increases rapidly, and the current to turn on the diode before this start-up voltage is very small. The characteristics of the light-emitting diode are the same as general diodes. Can receive visible light.
発光ダイオードLEDは、普通は砒素燐化ガリウム或は燐化ガリウムより作製され、製造に用いる材料が異なるときに、その放射光の波長も異なり、勿論、色も異なる。例えば、砒素燐化ガリウムが発射するのは赤色光であり、燐化ガリウムは黄色と緑色の間にある。発光ダイオードが発射する光の強度(ルーメン)と導通電流とは、正比例の関係であり、図2に示されるように、一般の発光ダイオードの強度(ルーメン)と順方向の導通電流の関係波形を示す。そのため、実際の応用では、一定の輝度を維持して回路を駆動するために、大体、固定電流駆動に設けられ、このようにすると発光ダイオードLEDの使用寿命も延長する。 A light emitting diode LED is usually made of arsenic gallium phosphide or gallium phosphide, and when the material used for manufacture is different, the wavelength of the emitted light is different and, of course, the color is also different. For example, gallium arsenide phosphide emits red light and gallium phosphide is between yellow and green. The intensity (lumen) of light emitted from the light emitting diode is directly proportional to the conduction current. As shown in FIG. 2, the relationship between the intensity (lumen) of a general light emitting diode and the conduction current in the forward direction is shown. Show. Therefore, in actual application, in order to drive the circuit while maintaining a constant luminance, it is generally provided with a fixed current drive. In this way, the service life of the light emitting diode LED is extended.
本発明の駆動装置は、電圧入力と電流出力の方式で、複数の発光ダイオードよりなるクラスタランプドットビームを駆動して、電流量の変化によって輝度を発生することを、主な目的としている。それと同時に、制御システムに合わせ、複数の駆動装置は、複数のクラスタランプドットビームを駆動し、多種の色及び模様の変化が発生できる。 The drive device of the present invention is mainly intended to drive a cluster lamp dot beam composed of a plurality of light emitting diodes by a voltage input and current output method, and generate luminance by changing the amount of current. At the same time, in accordance with the control system, a plurality of driving devices can drive a plurality of cluster lamp dot beams to generate various color and pattern changes.
本発明の駆動装置は、制御システムから伝送してきた視聴信号データによって、一つのクラスタランプドットビーム中の複数の発光素子を駆動し発光させ、駆動装置はコントローラーで該視聴信号データを受信するとともに、該視聴信号データを三つのサブ視聴信号データに分けて、三つのサブ視聴信号データをデジタル/アナログ変換器に固定時間毎に繰り返し出力する。デジタル/アナログ変換器は、三つのサブ視聴信号データを三つのアナログ電圧に変換し電圧・電流変換器に出力する。電圧・電流変換器は三つのアナログ電圧を三つのアナログ電流に変換、出力し、これらの発光素子を駆動、変更し発光させる。 The driving device of the present invention drives and emits a plurality of light emitting elements in one cluster lamp dot beam by viewing signal data transmitted from the control system, and the driving device receives the viewing signal data with a controller, The viewing signal data is divided into three sub viewing signal data, and the three sub viewing signal data are repeatedly output to the digital / analog converter every fixed time. The digital / analog converter converts the three sub-viewing signal data into three analog voltages and outputs them to the voltage / current converter. The voltage / current converter converts and outputs three analog voltages into three analog currents, and drives, changes, and emits these light emitting elements.
以上の概述及びその後の説明はともに例示であり、本発明の特許請求の範囲をさらに説明するためのものである。本発明の他の目的及び利点は、後続の説明及び図示より詳しく説明する。 The foregoing summary and the following description are both exemplary, and are intended to further illustrate the scope of the claims of the present invention. Other objects and advantages of the present invention will be described in more detail from the subsequent description and drawings.
図3は本発明のクラスタランプドットビームの駆動装置回路を示すブロック図である。本実施例では、三つの発光素子40を駆動することを説明する。駆動装置は視聴信号データによってクラスタランプドットビーム4のうち三つの発光素子40を駆動するもので、視聴信号データを受信するとともに、該視聴信号データを三つのサブ視聴信号データに分けるコントローラー10と、コントローラー10にそれぞれ接続され、三つのサブ視聴信号データを三つのアナログ電圧に変換し出力する三つのデジタル/アナログ変換器20と、これらのデジタル/アナログ変換器20とクラスタランプドットビーム4にそれぞれ対応して接続され、三つのアナログ電圧を三つのアナログ電流に変換、出力し、これらの発光素子40を駆動し発光させる三つの電圧・電流変換器30とを含む。
FIG. 3 is a block diagram showing a cluster lamp dot beam driving device circuit of the present invention. In this embodiment, driving of three light emitting
コントローラー10は、三つのサブ視聴信号データをこれらのデジタル/アナログ変換器20に固定時間毎に繰り返し伝送し、これらの発光素子40の発光を変化させる。発光素子40は、少なくともひとつの発光ダイオードLEDの接続より構成され、前記で説明したクラスタランプドットビーム4は、少なくともひとつの直列接続の赤色発光ダイオードと少なくともひとつの直列接続の緑色発光ダイオードと少なくともひとつの直列接続の青色発光ダイオードとで並列接続し構成され、電圧・電流変換器30は相互伝導の増幅器である。
The
図4は本発明が用いるコントローラー回路を示すブロック図である。図3に合わせて、図4を参照すると、コントローラー10は、直列データ伝送方式の外部直列インターフェース102で制御システム(図を示さず)から伝送される視聴信号データを受信する。該視聴信号データが外部直列インターフェース102に接続する直列/並列変換ユニット104より三つのサブ視聴信号データ(赤色、緑色、青色などの三原色の組合、光の調和の使用に応じる)に分けられ出力する。三つのデータラッチユニット106は直列/並列変換ユニット104に接続され、三つのサブ視聴信号データをそれぞれ受信、ラッチするためのものである。並列/直列変換ユニット108は三つのデータラッチユニット106に接続され、ラッチした三つのサブ視聴信号データを直列データにそれぞれ変換し出力する。それと同時に、並列/直列変換ユニット108は走査機能を供給し、データラッチユニット106上のサブ視聴信号データを固定時間毎に繰り返し出力する。本発明が直列データ伝送方式を使用するのは、電磁ノイズ源と故障率を降下できる。
FIG. 4 is a block diagram showing a controller circuit used by the present invention. Referring to FIG. 4 in conjunction with FIG. 3, the
図5は本発明が用いるデジタル/アナログ変換器回路を示すブロック図である。図3に合わせて、図5を参照すると、デジタル/アナログ変換器20は、コントローラー10に接続する直列/並列変換ユニット202を有し、コントローラー10が出力する一直列のサブ視聴信号データを取得し、並列データに変換して出力する。それと同時に、デジタル/アナログ変換器20は、直列/並列変換ユニット202に接続する変換回路204を用い、並列するサブ視聴信号データを受信し、アナログ電圧に変換し出力する。
FIG. 5 is a block diagram showing a digital / analog converter circuit used in the present invention. Referring to FIG. 5 in conjunction with FIG. 3, the digital /
以上の説明のように、デジタル/アナログ変換器20は、さらに変換回路204に接続する出力バッファユニット206を含み、アナログ電圧のバッファ出力とする。図6は本発明の電圧・電流変換器回路を示すブロック図である。図6を参照すると、電圧・電流変換器30は、増幅制御ユニット302に回授的に接続する電流駆動ユニット304を含み、回授ネットワークは電流駆動ユニット304の増幅差異による影響を降下できる。増幅制御ユニット302はデジタル/アナログ変換器20の出力バッファユニット206に接続し、アナログ電圧を増幅して出力する。該増幅されたアナログ電圧が、電流駆動ユニット304に伝送され、等比のアナログ電流の出力を行う。アナログ電流は発光素子40のうち発光ダイオード402の発光を駆動する。発光ダイオード402の輝度は、電圧・電流変換器30が出力するアナログ電流及び固定の駆動電圧VLEDに制御される。
As described above, the digital /
以上の説明では、本発明は電圧入力と電流出力の方式で複数の発光ダイオードよりなるクラスタランプドットビームを駆動し、電流量の変化によって異なる輝度を発生し、制御システムに合わせ、複数の駆動装置は、複数のクラスタランプドットビームをそれぞれ駆動し、多種の色及び模様の変化が発生できる。 In the above description, the present invention drives a cluster lamp dot beam composed of a plurality of light emitting diodes by a voltage input and current output method, generates different luminances according to changes in the amount of current, and matches a control system with a plurality of drive devices. Can drive a plurality of cluster lamp dot beams to generate various color and pattern changes.
また、本発明の駆動装置は、コントローラーで視聴信号データを受信し、該視聴信号データを複数のサブ視聴信号データに分けて、デジタル/アナログ変換器に固定時間毎に繰り返し出力する。デジタル/アナログ変換器は、これらのサブ視聴信号データを複数のアナログ電圧に変換し電圧・電流変換器に出力する。電圧・電流変換器はこれらのアナログ電圧を複数のアナログ電流に変換、出力し、これらの発光素子を駆動、変更し発光させ、電圧入力と電流出力の方式に達成し、複数の発光ダイオードよりなるクラスタランプドットビームを駆動する。 In the driving apparatus of the present invention, the viewing signal data is received by the controller, the viewing signal data is divided into a plurality of sub viewing signal data, and repeatedly output to the digital / analog converter at fixed time intervals. The digital / analog converter converts these sub-viewing signal data into a plurality of analog voltages and outputs them to the voltage / current converter. The voltage / current converter converts these analog voltages into a plurality of analog currents and outputs them, and drives, changes and emits these light emitting elements to achieve a voltage input and current output system, consisting of a plurality of light emitting diodes. A cluster lamp dot beam is driven.
しかし、前記に開示されたそれぞれの具体的な構成は、単に本発明の実施可能な実施例に過ぎなく、本発明の特徴を局限するものではなく、いずれの当該分野における通常の知識を有する専門家が本発明の技術分野の中で、適当に変換や修飾などを実施できるが、それらの実施のことが本発明の主張範囲内に納入されるべきことは言うまでもないことである。 However, each specific configuration disclosed above is merely a working example of the present invention, and does not limit the features of the present invention. The home can appropriately perform conversions and modifications in the technical field of the present invention, but it goes without saying that such implementation should be delivered within the scope of the present invention.
4クラスタランプドットビーム
10コントローラー
20デジタル/アナログ変換器
30電圧・電流変換器
40発光素子
102外部直列インターフェース
104直列/並列変換ユニット
106データラッチユニット
108並列/直列変換ユニット
202直列/並列変換ユニット
204変換回路
206出力バッファユニット
302増幅制御ユニット
304電流駆動ユニット
402発光ダイオード
VLED固定の駆動電圧
4 cluster
Claims (7)
視聴信号データを受信するとともに、該視聴信号データを三つのサブ視聴信号データに分けて出力するコントローラーと、
コントローラーに接続され、これらのサブ視聴信号データを複数のアナログ電圧に変換し出力するデジタル/アナログ変換器と、
デジタル/アナログ変換器とクラスタランプドットビームに接続され、これらのアナログ電圧を複数のアナログ電流に変換、出力し、これらの発光素子を駆動し発光させる電圧・電流変換器とを含み、
前記コントローラーは、これらのサブ視聴信号データをデジタル/アナログ変換器に固定時間毎に伝送し、これらの発光素子の発光を変化させることを特徴とするクラスタランプドットビームの駆動装置。 In a cluster lamp dot beam driving apparatus for driving a plurality of light emitting elements in one cluster lamp dot beam by viewing signal data,
A controller that receives the viewing signal data and outputs the viewing signal data divided into three sub viewing signal data;
A digital / analog converter connected to the controller for converting these sub-viewing signal data into a plurality of analog voltages and outputting them;
A voltage / current converter connected to the digital / analog converter and the cluster lamp dot beam, converting and outputting these analog voltages into a plurality of analog currents, driving these light emitting elements to emit light,
The controller transmits the sub-viewing signal data to the digital / analog converter every fixed time, and changes the light emission of these light emitting elements, and drives the cluster lamp dot beam.
直列データ伝送方式で視聴信号データを受信する外部直列インターフェースと、
外部直列インターフェースに接続し、前記視聴信号データを複数のサブ視聴信号データに分ける直列/並列変換ユニットと、
直列/並列変換ユニットに接続され、これらのサブ視聴信号データをそれぞれ受信、ラッチする複数のデータラッチユニットと、
これらのデータラッチユニットに接続され、ラッチしたこれらのサブ視聴信号データを直列データにそれぞれ変換し出力する並列/直列変換ユニットと、を含むことを特徴とする請求項1記載のクラスタランプドットビームの駆動装置。 The controller is
An external serial interface for receiving viewing signal data in a serial data transmission system;
A serial / parallel conversion unit connected to an external serial interface and dividing the viewing signal data into a plurality of sub viewing signal data;
A plurality of data latch units connected to the serial / parallel conversion unit for receiving and latching these sub-viewing signal data respectively;
2. A parallel / serial conversion unit connected to these data latch units and converting the latched sub-viewing signal data into serial data and outputting the serial data, respectively. Drive device.
コントローラーに接続され、これらのサブ視聴信号データを並列データに変換して出力する直列/並列変換ユニットと、
これらの直列/並列変換ユニットにそれぞれ接続し、並列するこれらのサブ視聴信号データをこれらのアナログ電圧に変換し出力する複数の変換回路とを含むことを特徴とする請求項1記載のクラスタランプドットビームの駆動装置。 The digital / analog converter is:
A serial / parallel conversion unit connected to the controller and converting the sub-viewing signal data into parallel data and outputting the parallel data;
2. A cluster lamp dot according to claim 1, further comprising a plurality of conversion circuits which are respectively connected to these serial / parallel conversion units and convert the parallel sub-viewing signal data into these analog voltages and output them. Beam drive device.
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