JP2010140953A - 発光素子駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】メモリ容量の増加を抑制しつつ、明るさを細かく設定可能な発光素子駆動回路を提供する。
【解決手段】発光素子駆動回路は、複数の発光素子を含む表示装置における発光素子の明るさを示す階調データの格納先を指定するｎビットのインデックスデータを、発光素子ごとに記憶するインデックスデータ記憶部と、ｎビットより大きいｍビットの階調データを、インデックスデータに対応させて記憶する階調データ記憶部と、階調データに応じた明るさで発光素子が発光するよう、インデックスデータに対応する階調データに基づいて発光素子を駆動する駆動回路と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】発光素子駆動回路は、複数の発光素子を含む表示装置における発光素子の明るさを示す階調データの格納先を指定するｎビットのインデックスデータを、発光素子ごとに記憶するインデックスデータ記憶部と、ｎビットより大きいｍビットの階調データを、インデックスデータに対応させて記憶する階調データ記憶部と、階調データに応じた明るさで発光素子が発光するよう、インデックスデータに対応する階調データに基づいて発光素子を駆動する駆動回路と、を備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、発光素子駆動回路に関する。
携帯電話等の電子機器では、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光素子）をマトリクス状に配列することにより、時刻や文字等を表示する表示装置を備えるものがある。ＬＥＤがマトリクス状に配列された表示装置における一つのＬＥＤは、最小表示単位であるドットに相当する。このため、表示装置に所望の表示をさせるには、各ＬＥＤに対する明るさを設定する必要がある。図６は、７行、１７列のマトリクス状にＬＥＤが配列されたドットマトリクスＬＥＤ８００を駆動するＬＥＤ駆動回路９００の一例である（例えば、特許文献１参照）。ＬＥＤ駆動回路９００は、マイコン８１０から入力されるコマンド及びデータに基づいて、ドットマトリクスＬＥＤ８００をダイナミック駆動する回路であり、階調データ記憶部９１０、ＩＦ（Interface）回路９１１、コントローラ９１２、走査線ドライバ９１３、及びデータ線ドライバ９１４を含んで構成される。階調データ記憶部９１０は、ＬＥＤの明るさを示す階調データを、ドットマトリクスＬＥＤ８００におけるＬＥＤごとに記憶する記憶回路である。ＩＦ回路９１１は、マイコン８１０から出力される階調データ、ＬＥＤの駆動開始を指示する駆動コマンド等をコントローラ９１２に転送する。コントローラ９１２は入力される階調データを、ＬＥＤごとに対応させて階調データ記憶部９１０格納する。また、コントローラ９１２は、駆動コマンドが入力されると、ドットマトリクスＬＥＤ８００の駆動が開始されるよう階調データ記憶部９１０、走査線ドライバ９１３、及びデータ線ドライバ９１４を制御する。具体的には、コントローラ９１２は、駆動コマンドに基づいてドットマトリクスＬＥＤ８００の走査線１Ａ〜７Ａが順次選択されるよう走査線ドライバ９１３を制御する。さらに、コントローラ９１２は、選択された走査線に接続されたＬＥＤの夫々が、対応する階調データに基づいて駆動されるよう、階調データ記憶部９１０の階調データを順次読み出してデータ線ドライバ９１４に出力する。この結果、データ線ドライバ９１４は、データ線１Ｂ〜１７Ｂの夫々に対し、階調データに応じた駆動電流を出力する。したがって、ドットマトリックスＬＥＤ８００は、階調データ記憶部９１０の階調データに応じた明るさで発光することとなる。
特開２００３−１５８３００号公報
前述の様に、ドットマトリクスＬＥＤ８００におけるＬＥＤの明るさは、ＬＥＤごとに記憶された階調データに基づいて設定される。したがって、ＬＥＤの明るさを細かく設定するためには、階調データのビット数を増加させる必要がある。しかしながら、階調データのビット数を増加させると、階調データ記憶部９１０のメモリ容量が大きくなってしまう課題がある。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、メモリ容量の増加を抑制しつつ、明るさを細かく設定可能な発光素子駆動回路を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る発光素子駆動回路は、複数の発光素子を含む表示装置における前記発光素子の明るさを示す階調データの格納先を指定するｎビットのインデックスデータを、前記発光素子ごとに記憶するインデックスデータ記憶部と、前記ｎビットより大きいｍビットの前記階調データを、前記インデックスデータに対応させて記憶する階調データ記憶部と、前記階調データに応じた明るさで前記発光素子が発光するよう、前記インデックスデータに対応する前記階調データに基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と、を備えることとする。
メモリ容量の増加を抑制しつつ、明るさを細かく設定可能な発光素子駆動回路を提供することができる。
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
図１は、本発明の一実施形態であるＬＥＤ駆動回路２０の構成を示す図である。ＬＥＤ駆動回路２０は、マイコン１０から出力されるコマンド及びデータに応じて、ドットマトリクスＬＥＤ１００をダイナミック駆動する回路である。ＬＥＤ駆動回路２０は、メモリ３０，３１、制御レジスタ３２、ＩＦ回路３３、発振回路（ＯＳＣ）３４、タイミング生成回路３５、メモリコントローラ３６、走査線ドライバ３７、基準電流回路３８、データ線ドライバ３９、及びＮＭＯＳトランジスタ４０〜４７を含んで構成される。なお、本実施形態におけるＬＥＤ駆動回路２０は集積化されていることとする。また、本実施形態の７行、１７列のドットマトリクスＬＥＤ１００は、７本の走査線１Ａ〜７Ａ、１７本のデータ線１Ｂ〜１７Ｂ、及び７行、１７列に配列された１１９個のＬＥＤ１０１〜１１７，２０１〜２１７，３０１〜３１７，４０１〜４１７，５０１〜５１７，６０１〜６１７，７０１〜７１７を含んで構成される。７本の走査線１Ａ〜７Ａの夫々には、１行目に配列されたＬＥＤ（ＬＥＤ１０１〜１１７）〜７行目に配列されたＬＥＤ（ＬＥＤ７０１〜７１７）のカソードが接続されている。また、１７本のデータ線１Ｂ〜１７Ｂの夫々には、１列目に配列されたＬＥＤ（ＬＥＤ１０１〜７０１）〜１７列目に配列されたＬＥＤ（ＬＥＤ１１７〜７１７）のアノードが接続されている。前述のように、本実施形態のドットマトリクスＬＥＤ１００はダイナミック駆動される。したがって、詳細は後述するが、走査線１Ａ〜７Ａは順次選択され、選択された走査線に接続されたＬＥＤの夫々には、所望の明るさに応じた駆動電流が供給されることとなる。また、本実施形態のマイコン１０、コンデンサ１１、抵抗１２、ＬＥＤ駆動回路２０、及びドットマトリクスＬＥＤ１００、からなる表示装置は、例えば時刻や文字等を表示するために、携帯電話に設けられていることとする。また、ＩＦ回路３３、発振回路（ＯＳＣ）３４、タイミング生成回路３５、メモリコントローラ３６、走査線ドライバ３７、基準電流回路３８、データ線ドライバ３９、及びＮＭＯＳトランジスタ４０〜４７が本発明の駆動回路に相当する。
メモリ３０は、レジスタやＲＡＭ（Random Access Memory）等の書き込み可能な記憶回路であり、インデックスデータ記憶部５０、階調データ記憶部５１を含んで構成される。
インデックスデータ記憶部５０（第１記憶部）は、図２に示すように、ドットマトリクスＬＥＤ１００におけるＬＥＤの明るさを示す階調データの格納先を指定するためのインデックスデータを、ＬＥＤごとに記憶する。本実施系形態においてインデックスデータは、例えば３ビットのデータであることとする。このため、インデックスデータ記憶部５０は、ドットマトリクスＬＥＤ１００のＬＥＤごとに割り当てられた記憶領域に、３ビットのデータに応じた０〜７（１０進数）の何れかの値を記憶することとなる。したがって、インデックスデータ記憶部５０は、前述の記憶領域を７行、１７列含むこととなる。また、本実施形態では、例えば１行、１列目の記憶領域に記憶されたインデックスデータは、ＬＥＤ１０１のインデックスデータに対応し、１行、２列目の記憶領域に記憶されたインデックスデータは、ＬＥＤ１０２のインデックスデータに対応する。このように、インデックスデータ記憶部５０のｎ行、ｍ列目の記憶領域に記憶されたインデックスデータは、ｎ行、ｍ列目に配置されたＬＥＤのインデックスデータに対応する。なお、以下、本実施形態では、ｎ行、ｍ列目の記憶領域に記憶されたインデックスデータを、インデックスデータ（ｎ，ｍ）とする。
階調データ記憶部５１は、階調データをインデックスデータに対応させて記憶する。本実施形態の階調データは、例えば６ビットのデータであることとする。また、階調データ記憶部５１は、図３に示すように、６ビットの階調データを記憶可能な記憶領域を８つ含んで構成される。図３においては、例えば１行目に記憶された６ビットの階調データが、インデックスデータ“０”（１０進数）に対応する階調データとなり、２行目に記憶された６ビットの階調データが、インデックスデータ“１”（１０進数）に対応する階調データとなる。このように、本実施形態では、インデックスデータの値が“０”〜“７”（１０進数）に対応する階調データは、１行目〜８行目の夫々に記憶されたデータとなる。また、階調データ記憶部５１に記憶された階調データの夫々は、データ線ドライバ３９に出力されることとする。
メモリ３１は、メモリ３０と同様に、レジスタやＲＡＭ等の書き込み可能な記憶回路であり、インデックスデータ記憶部５２を含んで構成される。
インデックスデータ記憶部５２（第２記憶部）は、インデックスデータ記憶部５０と同様に、ドットマトリクスＬＥＤ１００におけるＬＥＤの明るさを示す階調データの格納先を指定するためのインデックスデータを、ＬＥＤごとに記憶する。なお、インデックスデータ記憶部５０，５２が本発明のインデックスデータ記憶部に相当する。
制御レジスタ３２（制御データ記憶部）は、インデックスデータ記憶部５０と、インデックスデータ記憶部５２とのうち、インデックスデータを何れに記憶させるかを、メモリコントローラ３６に選択させるための制御データを記憶する。本実施形態における制御データは、例えば１ビットのデータであることとし、制御データが“０”の場合、メモリコントローラ３６は、インデックスデータの格納先としてインデックスデータ記憶部５０を選択し、制御データが“１”の場合、メモリコントローラ３６は、インデックスデータの格納先としてインデックスデータ記憶部５２を選択する。なお、本実施形態においてインデックスデータ、階調データ、及び制御データの夫々を記憶する記憶領域には、所定のアドレスが割り当てられていることとする。なお、制御データ“０”が本発明の第１制御データに相当し、制御データ“１”が本発明の第２制御データに相当する。
ＩＦ回路３３は、マイコン１０から入力されるインデックスデータ、階調データ、及び制御データをメモリコントローラ３６に転送する。また、ＩＦ回路３３は、マイコン１０から入力されるドットマトリクスＬＥＤ１００の駆動開始を指示する駆動コマンドをタイミング生成回路３５に転送する。
発振回路３４は、コンデンサ１１の容量値に応じた周期のクロック信号を生成する回路である。
タイミング生成回路３５は、ＩＦ回路３３からの駆動コマンドが入力されると、タイミング生成回路３５に設けられたレジスタ（不図示）に駆動コマンドを記憶する。また、タイミング生成回路３５は、駆動コマンドと、クロック信号とに基づいて、ドットマトリクスＬＥＤ１００がダイナミック駆動されるよう、メモリコントローラ３６、走査線ドライバ３７、及びデータ線ドライバ３９を制御する。具体的には、タイミング生成回路３５は、メモリコントローラ３６、走査線ドライバ３７、データ線ドライバ３９の夫々に、駆動コマンド及びクロック信号に基づいたタイミング信号Ｔ１〜Ｔ３を出力する。
メモリコントローラ３６は、ＩＦ回路３３から入力される制御データを制御レジスタ３２に格納し、ＩＦ回路３３から入力される階調データを、階調データ記憶部５１に格納する。また、制御レジスタ３２に記憶された制御データに基づいて、ＩＦ回路３３から入力されるインデックスデータをインデックスデータ記憶部５０，５２の何れかに格納する。具体的には、制御レジスタ３２に格納された制御データが“０”の場合、メモリコントローラ３６は、インデックスデータをインテックスデータ記憶部５０に格納する。一方、制御レジスタ３２に格納された制御データが“１”の場合、メモリコントローラ３６は、インデックスデータをインデックスデータ記憶部５２に格納する。また、メモリコントローラ３６は、タイミング生成回路３５からのタイミング信号Ｔ１に基づいて、インデックスデータ記憶部５０，５２の何れかに記憶されたインデックスデータを取得して、ドットマトリクスＬＥＤ１００がダイナミック駆動されるよう、データ線ドライバ３８に順次出力する。なお、本実施形態におけるメモリコントローラ３６は、制御データが“０”の場合、インデックスデータをインデックスデータ記憶部５２から取得し、制御データが“１”の場合、インデックスデータをインデックスデータ記憶部５０から取得することとする。また、メモリコントローラ３６が、例えばインデックスデータ記憶部５０のインデックスデータを出力する場合には、インデックスデータ５０におけるインデックスデータ（１，１）をまず出力し、その後インデックスデータ（１，２），（１，３）というように、同じ行の隣接する列のインデックスデータを順次出力する。また、インデックスデータ（１，１７）が出力されると、メモリコントローラ３６は、次の行の１列目のインデックスデータ（２，１）を取得して出力する。このように、メモリコントローラ３６は、１行、１列目のインデックスデータ（１，１）を取得し、行ごとに順次出力する。そして、７行目のインデックスデータ（７，１７）が出力されると、メモリコントローラ３６は、１行目のインデックスデータを再度取得し、順次出力する。なお、メモリコントローラ３６がインデックスデータ記憶部５２に記憶されたインデックスデータを出力する際も、インデックスデータ記憶部５０の場合と同様である。
走査線ドライバ３７は、タイミング生成回路３５からのタイミング信号Ｔ２に基づいて、ＮＭＯＳトランジスタ４０〜４７を順次オンする回路である。本実施形態においては、ＮＭＯＳトランジスタ４０〜４７のドレインは、走査線１Ａ〜７Ａに夫々接続されており、ソースはグランドＧＮＤに接続されている。したがって、例えば、ＮＭＯＳトランジスタ４０がオンされると、走査線１Ａ〜７Ａのうち走査線１ＡがグランドＧＮＤとほぼ同じ電位となる。走査線１ＡがグランドＧＮＤと同電位の状態、すなわち、走査線１Ａが選択されている状態でデータ線ドライバ３９がデータ線１Ｂ〜１７Ｂに対して駆動電流を出力すると、走査線１Ａに接続されたＬＥＤ１０１〜１１７に駆動電流が流れることとなる。この場合に、選択されていない走査線２Ａ〜７Ａに接続されたＬＥＤには、駆動電流は流れない。また、走査線ドライバ３７は、タイミング信号Ｔ２に基づいてＮＭＯＳトランジスタ４０〜４７を順次オンするため、本実施形態のドットマトリクスＬＥＤ１００の走査線１Ａ〜７Ａは、順次選択されることとなる。
基準電流回路３８は、抵抗１２の抵抗値に応じ、データ線ドライバ３９がデータ線１Ｂ〜１７Ｂに出力する駆動電流の基準となる基準電流Ｉｒｅｆを生成する回路である。
データ線ドライバ３９は、タイミング生成回路３５からのタイミング信号Ｔ３に基づいて、データ線１Ｂ〜１７Ｂに対し、基準電流Ｉｒｅｆと、インデックスデータ及び階調データとに応じた駆動電流Ｉ１〜Ｉ１７を出力する回路である。データ線ドライバ３９は、図４に示すように、駆動電流生成回路６０〜６７、セレクタ制御回路７０、及びセレクタＳ１〜Ｓ１７を含んで構成される。なお、駆動電流生成回路６０〜６７が本発明の駆動信号出力回路に相当し、セレクタ制御回路７０、及びセレクタＳ１〜Ｓ１７が本発明の選択回路に相当する。
駆動電流生成回路６０は、インデックスデータ“０”（１０進数）に対応した階調データ記憶部５１の記憶領域に記憶された階調データと、基準電流Ｉｒｅｆとに応じた駆動電流Ｉｄｒ０を生成する回路である。駆動電流生成回路６０は、例えば図５に示すように、カレントミラー８０、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）生成回路８１、及びスイッチング回路８２を含んで構成される。
カレントミラー８０は、入力される基準電流Ｉｒｅｆに応じた電流を生成し、スイッチング回路８２に出力する回路である。
ＰＷＭ生成回路８１は、階調データに応じたデューティ比のＰＷＭ信号をスイッチング回路８２に出力する回路である。なお、本実施形態では、例えば、階調データが“０”（１０進数）の場合、ＰＷＭ信号のハイレベル（以下、Ｈレベル）のデューティ比がゼロとなり、階調データの値の増加に応じてＨレベルのデューティ比が上昇することとする。そして、階調データが“６３”（１０進数）の場合、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比が１００％となることとする。
スイッチング回路８２は、カレントミラー８０からの電流を、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比に応じて変化させ、駆動電流Ｉｄｒ０として出力する回路である。本実施形態では、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比がゼロの場合、駆動電流Ｉｄｒ０の電流値は最小値のゼロとなり、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比の増加に応じて駆動電流Ｉｄｒ０の電流値が増加することとする。また、ＰＷＭ信号のＨレベルのデューティ比が１００％となると、駆動電流Ｉｄｒ０は最大値のＩｍａｘとなる。
駆動電流生成回路６１〜６７は、駆動電流生成回路６０と同様に、インデックスデータ“１”〜“７”（１０進数）の夫々に対応した階調データ記憶部５１の記憶領域に記憶された階調データと、基準電流Ｉｒｅｆとに応じた駆動電流Ｉｄｒ１〜Ｉｄｒ７を生成する。
セレクタ制御回路７０は、メモリコントローラ３６から順次出力されるインデックデータを、出力される順番に記憶する。そして、例えば、インデックスデータ記憶部５０の１行分のインデックスデータ、すなわち、３ビットのインデックスデータが１７個記憶されると、タイミング信号Ｔ３に基づくタイミングで、１７個のインデックスデータをセレクタＳ１〜Ｓ１７の夫々に出力する。なお、セレクタ制御回路７０が１行分のインデックスデータを出力するタイミングは、走査線１Ａ〜７Ａのうち、何れかが選択されるタイミングと同じとなるよう設定されている。前述のように、本実施形態のメモリコントローラ３６は、１行目のインデックスデータ（１，１）から、隣接する列のインデックスデータを順次出力する。したがって、セレクタ制御回路７０には、１行目〜７行目のうち何れかの行のインデックスデータが１行分のインデックスデータとして記憶されることとなる。セレクタ制御回路７０に、例えばインデックスデータ記憶部５０の１行目のインデックスデータが記憶された場合、１行、１列に対するインデックスデータ（１，１）がセレクタＳ１に出力される。また、１行、２列に対するインデックスデータ（１，２）〜１行、１７列に対するインデックスデータ（１，１７）は、セレクタＳ２〜セレクタＳ１７の夫々に出力される。なお、他の行のインデックスデータがセレクタ制御回路７０に記憶された場合も同様である。また、インデックスデータ記憶部５２からインデックスデータが出力された場合も、インデックスデータ記憶部５０から出力される場合と同様である。また、本実施形態では、セレクタ制御回路７０が１行分のインデックスデータを出力した後、メモリコントローラ３６はタイミング信号Ｔ２に基づいて次の行のインデックスデータを順次出力する。したがって、本実施形態のセレクタ制御回路７０は、例えば１行分のインデックスデータを記憶可能な記憶領域を備えることにより実現できる。
セレクタＳ１は、セレクタ制御回路７０から出力されるインデックスデータを記憶するとともに、記憶されたインデックスデータに基づいて、駆動回路６０〜６７からの駆動電流Ｉｄｒ０〜Ｉｄｒ７のうち何れか一つを選択し、駆動電流Ｉ１としてデータ線ドライバ３９に出力する。例えば、値が“０”（１０進数）のインデックスデータが記憶されると、セレクタＳ１は、駆動電流Ｉｄｒ０を駆動電流Ｉ１として選択する。また、インデックスデータの値が“１”〜“７”の場合、駆動電流Ｉｄｒ１〜Ｉｄｒ７の夫々が駆動電流Ｉ１として選択されることとなる。なお、本実施形態のセレクタＳ１は、セレクタ制御回路７０から出力される３ビットのインデックスデータを記憶するレジスタ（不図示）を含むこととし、セレクタ制御回路７０からインデックスデータが出力されるたびに、レジスタは更新されることとする。また、前述のようにセレクタＳ１には、セレクタ制御回路７０に記憶された１行分の１７個のインデックスデータのうち、１列目に対するインデックスデータが出力される。そのため、セレクタＳ１のレジスタには、インデックスデータ（１，１）〜（７，１）が繰り返し記憶されることとなる。
セレクタＳ２〜Ｓ１７は、セレクタＳ１と同様に、セレクタ制御回路７０に記憶された１行分の１７個のインデックスデータのうち、２列目〜１７列目に対応するインデックスデータの値に基づいて、駆動電流Ｉｄｒ０〜Ｉｄｒ７を選択する。そして、セレクタＳ２〜Ｓ１７の夫々は、駆動電流Ｉ２〜Ｉ１７を出力する。
＜＜所定の表示をフェードイン、フェードアウトさせる場合の一例＞＞
ドットマトリクスＬＥＤ１００における所定の表示がフェードイン、フェードアウトされる場合のＬＥＤ駆動回路２０の動作の一例について説明する。なお、ここでＬＥＤ駆動回路２０は、ドットマトリクスＬＥＤ１００に所定の表示として、例えば「１２：００」という時刻を表示させることとする。本実施形態では、インデックスデータ “１”（１０進数）が記憶されている記憶領域に対応するＬＥＤを発光させ、インデックスデータ “０”（１０進数）が記憶されている記憶領域に対応するＬＥＤを発光させないことにより「１２：００」を表示させることとする。また、ここでは、インデックスデータ記憶部５０には、「１２：００」を表示させるためのインデックスデータが記憶されていることとする。さらに、階調データ記憶部５１のインデックスデータ“０”及び“２”〜“７”（１０進数）に対応する記憶領域には、階調データ“０”（１０進数）が記憶され、インデックスデータ “１”（１０進数）に対応する記憶領域には、階調データ “６３” （１０進数）が記憶されていることとする。したがって、駆動電流生成回路６０の駆動電流Ｉｄｒ０の電流値と、駆動電流生成回路６２〜６７の夫々の駆動電流Ｉｄｒ２〜Ｉｄｒ７の電流値とはゼロとなる。一方、駆動電流生成回路６１の駆動電流Ｉｄｒ１の電流値はＩｍａｘとなる。
ドットマトリクスＬＥＤ１００における所定の表示がフェードイン、フェードアウトされる場合のＬＥＤ駆動回路２０の動作の一例について説明する。なお、ここでＬＥＤ駆動回路２０は、ドットマトリクスＬＥＤ１００に所定の表示として、例えば「１２：００」という時刻を表示させることとする。本実施形態では、インデックスデータ “１”（１０進数）が記憶されている記憶領域に対応するＬＥＤを発光させ、インデックスデータ “０”（１０進数）が記憶されている記憶領域に対応するＬＥＤを発光させないことにより「１２：００」を表示させることとする。また、ここでは、インデックスデータ記憶部５０には、「１２：００」を表示させるためのインデックスデータが記憶されていることとする。さらに、階調データ記憶部５１のインデックスデータ“０”及び“２”〜“７”（１０進数）に対応する記憶領域には、階調データ“０”（１０進数）が記憶され、インデックスデータ “１”（１０進数）に対応する記憶領域には、階調データ “６３” （１０進数）が記憶されていることとする。したがって、駆動電流生成回路６０の駆動電流Ｉｄｒ０の電流値と、駆動電流生成回路６２〜６７の夫々の駆動電流Ｉｄｒ２〜Ｉｄｒ７の電流値とはゼロとなる。一方、駆動電流生成回路６１の駆動電流Ｉｄｒ１の電流値はＩｍａｘとなる。
まず、マイコン１０には、携帯電話（不図示）を統括制御するシステムマイコン（不図示）からドットマトリクスＬＥＤ１００の駆動指示が入力される。マイコン１０は、ドットマトリクスＬＥＤ１００の駆動が開始されるよう、駆動コマンドをＩＦ回路３３に出力する。ＩＦ回路３３は、駆動コマンドをタイミング生成回路３５に転送する。タイミング生成回路３５は、駆動コマンドに基づいて、ドットマトリクスＬＥＤ１００がダイナミック駆動されるよう、メモリコントローラ３６、走査線ドライバ３７、データ線ドライバ３９の夫々を、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ３で制御する。その結果、まずメモリコントローラ３６は、インデックスデータ記憶部５０に記憶されたインデックスデータを取得し、データ線ドライバ３９に順次出力する。これにより、セレクタ制御回路７０には、インデックスデータが順次記憶される。そして、インデックスデータ記憶部５０の１行目の１７個のインデックスデータがセレクタ制御回路７０に記憶されるタイミングで、タイミング生成回路３５は、セレクタ制御回路７０にセレクタＳ１〜Ｓ１７の夫々に１７個のインデックスデータを出力させる。前述のように、「１２：００」を表示させる際に用いられるインデックスデータは“０”または“１” （１０進数）である。したがって、セレクタＳ１〜Ｓ１７は、インデックスデータ“０” （１０進数）に応じた駆動電流Ｉｄｒ０と、インデックスデータ“１” （１０進数）に応じた駆動電流Ｉｄｒ１とのうち何れか一方を選択して出力することとなる。具体的には、例えば、１行目の１７個のインデックスデータのうち、３列目に対するインデックスデータ（１，３）のみが“１”（１０進数）で、他のインデックスデータが“０” （１０進数）の場合、セレクタＳ１〜Ｓ１７のうち、セレクタＳ３から出力される駆動電流Ｉ３のみが駆動電流Ｉｄｒ１となる。一方、他のセレクタＳ１，Ｓ２，Ｓ４〜Ｓ１７の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ４〜Ｉ１７は駆動電流Ｉｄｒ０となる。つまり、駆動電流Ｉ３の電流値のみ電流値Ｉｍａｘとなり、駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ４〜Ｉ１７の電流値はゼロとなる。また、本実施形態のタイミング生成回路３５は、タイミング信号Ｔ３に基づいてセレクタ制御回路７０に１７個のインデックスデータを出力させるとともに、タイミング信号Ｔ２に基づいて走査線ドライバ３７にＮＭＯＳトランジスタ４０をオンさせる。したがって、ドットマトリクスＬＥＤ１００における１行目のＬＥＤ１０１〜１１７の夫々には、駆動電流Ｉ１〜Ｉ１７が流れることとなる。このため、例えば、前述のインデックスデータ（１，３）のみが“１”（１０進数）の場合では、ＬＥＤ１０１〜１１７のうち、駆動電流Ｉ３が流れるＬＥＤ１０３のみが発光し、ＬＥＤ１０１，１０２，１０４〜１１７は発光しないこととなる。また、前述のように、タイミング生成回路３５は、ドットマトリクスＬＥＤ１００がダイナミック駆動されるよう、メモリコントローラ３６、走査線ドライバ３７、データ線ドライバ３９の夫々を制御する。このため、インデックスデータ記憶部５０における各行に対する１７個のインデックスデータがセレクタＳ１〜Ｓ１７に記憶されるたびに、対応する列のＮＭＯＳトランジスタがオンされる動作が繰り替えされる。その結果、ドットマトリクスＬＥＤ１００には「１２：００」が表示されることとなる。
つぎに、例えば携帯電話（不図示）を統括制御するシステムマイコン（不図示）から、「１２：００」という表示をフェードアウトさせるための指示が入力されると、マイコン１０は、「１２：００」という表示をフェードアウトさせるためのフェードアウト用の階調データを出力する。ここで、フェードアウト用の階調データとは、階調データ記憶部５１におけるインデックスデータ “１” （１０進数）に対する階調データの値を、“６３”から、“６２”，“ ６１”，“６０”（１０進数）と１ずつ減少させ、最終的に“０”とするようなデータである。フェードアウト用の階調データは、ＩＦ回路３３と、メモリコントローラ３６とを介して階調データ記憶部５１に入力される。その結果、データ記憶部５１におけるインデックスデータ “１” （１０進数）に対する階調データの値は、１ずつ減少されることとなる。その結果、駆動電流生成回路６１が出力する駆動電流Ｉｄｒ１の電流値は、電流値Ｉｍａｘから階調データの値に応じて減少し、最終的にはゼロとなる。また、階調データの値の減少される間、走査線ドライバ３７及びデータ線ドライバ３９は、ドットマトリクスＬＥＤ１００をダイナミック駆動し続けている。したがって、ドットマトリクスＬＥＤ１００における「１２：００」という表示は、インデックスデータ “１” （１０進数）に対する階調データの値の減少に応じてフェードアウトされることとなる。
また、例えば、前述のように「１２：００」という表示がフェードアウトされた後に、フェードインさせる場合のＬＥＤ駆動回路２０の動作について説明する。まず、携帯電話（不図示）を統括制御するシステムマイコン（不図示）から、フェードインの指示が入力される。その結果、マイコン１０は、インデックスデータ “１” （１０進数）に対する階調データの値を、フェードインの指示に応じた値とすべく所定の階調データを出力する。例えば、「１２：００」の表示を、最も明るく発光させるようなフェードインの指示がマイコン１０に入力されると、マイコン１０は“６３”（１０進数）の値の階調データを出力する。“６３”（１０進数）の値の階調データは、ＩＦ回路３３及びメモリコントローラ３６を介して階調データ記憶部５１のインデックスデータの値が“１”に対する記憶領域に記憶される。また、“６３”（１０進数）の値の階調データが記憶される間、走査線ドライバ３７及びデータ線ドライバ３９は、ドットマトリクスＬＥＤ１００をダイナミック駆動し続けている。したがって、ドットマトリクスＬＥＤ１００における「１２：００」という表示は、階調データ記憶部５１のインデックスデータの値が“１”に対する記憶領域に、“６３”の値が記憶されることとにより、所望の明るさでフェードインされることとなる。
＜＜ドットマトリクスＬＥＤ１００の表示を切り替える動作の一例＞＞
ここで、ドットマトリクスＬＥＤ１００における表示を切り替える場合のＬＥＤ駆動回路２０の動作の一例を説明する。なお、ここでＬＥＤ駆動回路２０は、ドットマトリクスＬＥＤ１００に所定の表示として、例えば「１２：００」という時刻から、携帯電話（不図示）が電子メールを受信したことを示す「Ｍａｉｌ」という文字を表示させることとする。なお、ここでは、前述のように、インデックスデータ “１”（１０進数）が記憶されている記憶領域に対応するＬＥＤを発光させ、インデックスデータ “０”（１０進数）が記憶されている記憶領域に対応するＬＥＤを発光させないことにより「１２：００」、または「Ｍａｉｌ」を表示させることとする。また、階調データ記憶部５１のインデックスデータ“０”及び“２”〜“７”（１０進数）に対応する記憶領域には、階調データ“０”（１０進数）が記憶され、インデックスデータ “１”（１０進数）に対応する記憶領域には、階調データ “６３” （１０進数）が記憶されていることとする。したがって、駆動電流生成回路６０の駆動電流Ｉｄｒ０の電流値と、駆動電流生成回路６２〜６７の夫々の駆動電流Ｉｄｒ２〜Ｉｄｒ７の電流値とはゼロとなる。一方、駆動電流生成回路６１の駆動電流Ｉｄｒ１の電流値はＩｍａｘとなる。
ここで、ドットマトリクスＬＥＤ１００における表示を切り替える場合のＬＥＤ駆動回路２０の動作の一例を説明する。なお、ここでＬＥＤ駆動回路２０は、ドットマトリクスＬＥＤ１００に所定の表示として、例えば「１２：００」という時刻から、携帯電話（不図示）が電子メールを受信したことを示す「Ｍａｉｌ」という文字を表示させることとする。なお、ここでは、前述のように、インデックスデータ “１”（１０進数）が記憶されている記憶領域に対応するＬＥＤを発光させ、インデックスデータ “０”（１０進数）が記憶されている記憶領域に対応するＬＥＤを発光させないことにより「１２：００」、または「Ｍａｉｌ」を表示させることとする。また、階調データ記憶部５１のインデックスデータ“０”及び“２”〜“７”（１０進数）に対応する記憶領域には、階調データ“０”（１０進数）が記憶され、インデックスデータ “１”（１０進数）に対応する記憶領域には、階調データ “６３” （１０進数）が記憶されていることとする。したがって、駆動電流生成回路６０の駆動電流Ｉｄｒ０の電流値と、駆動電流生成回路６２〜６７の夫々の駆動電流Ｉｄｒ２〜Ｉｄｒ７の電流値とはゼロとなる。一方、駆動電流生成回路６１の駆動電流Ｉｄｒ１の電流値はＩｍａｘとなる。
まず、マイコン１０は、制御データ“０” （１０進数）に続き、「１２：００」を表示させるためのインデックスデータを出力する。その結果、インデックスデータ記憶部５０には、「１２：００」を表示させるためのインデックスデータが記憶されることとなる。また、マイコン１０は、制御データ“１” （１０進数）に続き、「Ｍａｉｌ」を表示させるためのインデックスデータを出力する。その結果、インデックスデータ記憶部５２には、「Ｍａｉｌ」を表示させるためのインデックスデータが記憶されることとなる。そして、マイコン１０にドットマトリクスＬＥＤ１００の駆動の指示がシステムマイコン（不図示）から入力されると、マイコン１０は、ドットマトリクスＬＥＤ１００の駆動が開始されるよう、駆動コマンドをタイミング生成回路３５に出力する。この場合に、制御レジスタ３２には、制御データ“１”が記憶されているため、メモリコントローラ３６は、インデックスデータ記憶部５０に記憶されたインデックスデータを取得し、データ線ドライバ３９に出力する。その結果、ドットマトリクスＬＥＤ１００には、「１２：００」が表示されることとなる。そして、マイコン１０に、ドットマトリクスＬＥＤ１００の表示を、「１２：００」から「Ｍａｉｌ」に変更するための指示が、システムマイコン（不図示）から入力されると、マイコン１０は、制御データ“０”をＩＦ回路３３に出力する。そして、メモリコントローラ３６が制御データ“０”を制御レジスタ３２に記憶すると、メモリコントローラ３６は、インデックスデータ記憶部５２に記憶されたインデックスデータを取得し、データ線ドライバ３９に出力する。その結果、ドットマトリクスＬＥＤ１００には、「Ｍａｉｌ」が表示されることとなる。
また、例えば、「Ｍａｉｌ」を表示させている間に、時刻が「１２：００」から、「１２：０１」に変更されると、マイコン１０は、「１２；０１」を表示させるためのインデックスデータをＩＦ回路３３に出力する。その結果、制御データ“０”に基づいて、メモリコントロー３６は、「１２：０１」を表示させるためのインデックスデータをインデックスデータ記憶部５０に記憶する。このため、ＬＥＤ駆動回路２０は、再び時刻を表示させるための指示がマイコン１０から入力されると、直ちに「１２：０１」を表示可能となる。
以上に説明した構成からなる本実施形態のインデックスデータ記憶部５０，５２は、ドットマトリクスＬＥＤ１００のＬＥＤごとに、夫々のＬＥＤの明るさを示す階調データの格納先を示す３ビットのインデックスデータを記憶する。また、階調データ記憶部５１は、インデックスデータに対応させて、６ビットの階調データを記憶する。そして、ＬＥＤ駆動回路２０は、３ビットのインデックスデータに対応する６ビットの階調データに基づいて、ドットマトリクスＬＥＤ１００を駆動する。したがって、本実施形態では、ドットマトリクスＬＥＤ１００の夫々のＬＥＤに対して、同時に使用可能な明るさは３ビットの８種類に制限されるものの、各ＬＥＤの明るさを６ビットの６４段階だけ変化させることが可能である。このため、本実施形態のＬＥＤ駆動回路２０は、例えば、ドットマトリクスＬＥＤにおけるＬＥＤの夫々に対して６ビットの階調データを記憶する場合と比較すると、メモリ容量の増加を抑制しつつ、明るさを細かく設定可能である。また、例えば、ドットマトリクスＬＥＤにおけるＬＥＤの夫々に対して階調データを記憶する場合、所定の表示をフェードアウト、フェードインさせるためには、発光させるＬＥＤに対応する階調データを全て変化させる必要がある。しかしながら、本実施形態では、所定の表示をフェードアウト、フェードインさせる場合、前述のように、ＬＥＤを発光させるためのインデックスデータに対応する階調データのみを変化させれば良い。したがって、本実施形態では、視覚的に滑らかなフェードイン、フェードアウトが可能となる。さらに、例えば、ドットマトリクスＬＥＤにおけるＬＥＤの夫々に対して階調データを記憶させる場合、マイコン１０は、所定の表示をさせるために発光させるＬＥＤの全ての階調データをＩＦ回路３３に出力する必要がある。本実施形態では、マイコン１０は、ＬＥＤを発光させるためのインデックスデータに対応する階調データのみＩＦ回路３３に出力する。このため、本実施形態のＬＥＤ駆動回路２０は、データの転送量を抑制できる。
また、一般に、ドットマトリクスＬＥＤを駆動する際には、階調データに応じた駆動電流を生成する駆動電流生成回路を、データ線の本数と同数だけ設ける必要がある。本実施形態では、８つの駆動電流生成回路６０〜６７の夫々が、インデックスデータに対応する階調データに基づいて駆動電流Ｉｄｒ０〜Ｉｄｒ７を出力する。また、駆動電流Ｉｄｒ０〜Ｉｄｒ７は、セレクタＳ１〜Ｓ１７に入力され、セレクタＳ１〜Ｓ１７は、インデックスデータ記憶部５０，５２のインデックスデータに基づいて、入力される駆動電流Ｉｄｒ０〜Ｉｄｒ７を選択する。その結果、セレクタＳ１〜Ｓ１７からは、１７本のデータ線１Ｂ〜１７Ｂの夫々に対する駆動電流Ｉ１〜Ｉ１７が出力される。したがって、駆動電流生成回路をデータ線の本数と同数だけ用いる場合と比較すると、本実施形態では回路規模を小さくできる。
また、本実施形態のメモリコントローラ３６は、制御データが“０”の場合、インデックスデータをインテックスデータ記憶部５０に格納し、インデックスデータ記憶部５２からインデックスデータを取得する。一方、制御データが“１”の場合、メモリコントローラ３６は、インデックスデータをインデックスデータ記憶部５２に格納し、インデックスデータ記憶部５０からインデックスデータを取得する。また、データ線ドライバ３９は、メモリコントローラ３６から出力されるインデックスデータに応じてドットマトリクスＬＥＤ１００を駆動する。したがって、本実施形態のＬＥＤ駆動回路２０は、ドットマトリクスＬＥＤ１００に所定の表示をさせるとともに、他の表示をさせるためのインデックスデータを記憶させることが可能である。このため、前述のように、ＬＥＤ駆動回路２０は、入力される制御データのみに基づいて、例えば、「１２：００」との表示と、「Ｍａｉｌ」との表示を直ちに切り替えることが可能である。例えば、インデックスデータ記憶部に記憶されたインデックスデータを更新させて「１２：００」との表示から、「Ｍａｉｌ」との表示に切り替える場合は、「Ｍａｉｌ」を表示させるためのインデックスデータの転送が完了するまで、表示が切り替わることは無い。したがって、インデックスデータ記憶部に記憶されたインデックスデータを更新させて表示を切り替える場合と、本実施形態とを比較すると、本実施形態は、時間的に早く、スムーズに表示を変更可能である。
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
本実施形態のＬＥＤ駆動回路２０は、一般的なＬＥＤからなるドットマトリクスＬＥＤ１００を駆動することとしたが、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）素子からなるドットマトリクスＬＥＤを駆動しても良い。また、本実施形態のＬＥＤ駆動回路２０は、例えば、７セグメント表示のＬＥＤを駆動することとしても良い。
１０ マイコン
１１ コンデンサ
１２ 抵抗
２０ ＬＥＤ駆動回路
３０，３１ メモリ
３２ 制御レジスタ
３３ ＩＦ回路
３４ 発振回路（ＯＳＣ）
３５ タイミング生成回路
３６ メモリコントローラ
３７ 走査線ドライバ
３８ 基準電流回路
３９ データ線ドライバ
４０〜４７ ＮＭＯＳトランジスタ
５０，５２ インデックスデータ記憶部
５１ 階調データ記憶部
６０〜６７ 駆動電流生成回路
７０ セレクタ制御回路
８０ カレントミラー
８１ ＰＷＭ生成回路
８２ スイッチング回路
１００ ドットマトリクスＬＥＤ
１０１〜１１７，２０１〜２１７，３０１〜３１７，４０１〜４１７，５０１〜５１７，６０１〜６１７，７０１〜７１７ ＬＥＤ
１Ａ〜７Ａ 走査線
１Ｂ〜１７Ｂ データ線
Ｓ１〜Ｓ１７ セレクタ
１１ コンデンサ
１２ 抵抗
２０ ＬＥＤ駆動回路
３０，３１ メモリ
３２ 制御レジスタ
３３ ＩＦ回路
３４ 発振回路（ＯＳＣ）
３５ タイミング生成回路
３６ メモリコントローラ
３７ 走査線ドライバ
３８ 基準電流回路
３９ データ線ドライバ
４０〜４７ ＮＭＯＳトランジスタ
５０，５２ インデックスデータ記憶部
５１ 階調データ記憶部
６０〜６７ 駆動電流生成回路
７０ セレクタ制御回路
８０ カレントミラー
８１ ＰＷＭ生成回路
８２ スイッチング回路
１００ ドットマトリクスＬＥＤ
１０１〜１１７，２０１〜２１７，３０１〜３１７，４０１〜４１７，５０１〜５１７，６０１〜６１７，７０１〜７１７ ＬＥＤ
１Ａ〜７Ａ 走査線
１Ｂ〜１７Ｂ データ線
Ｓ１〜Ｓ１７ セレクタ
Claims (3)
- 複数の発光素子を含む表示装置における前記発光素子の明るさを示す階調データの格納先を指定するｎビットのインデックスデータを、前記発光素子ごとに記憶するインデックスデータ記憶部と、
前記ｎビットより大きいｍビットの前記階調データを、前記インデックスデータに対応させて記憶する階調データ記憶部と、
前記階調データに応じた明るさで前記発光素子が発光するよう、前記インデックスデータに対応する前記階調データに基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と、
を備えることを特徴とする発光素子駆動回路。 - 請求項１に記載の発光素子駆動回路であって、
前記駆動回路は、
前記階調データ記憶部の前記階調データに応じ、前記発光素子を駆動するための駆動信号を、前記インデックスデータごとに出力する駆動信号出力回路と、
前記階調データに応じた明るさで前記発光素子が発光するよう、前記インデックスデータごとに出力される前記駆動信号を、前記インデックスデータ記憶部の前記インデックスデータに基づいて選択して前記発光素子に出力する選択回路と、
を含むことを特徴とする発光素子駆動回路。 - 請求項１または請求項２に記載の発光素子駆動回路であって、
前記インデックスデータ記憶部は、
前記ｎビットの前記インデックスデータを前記発光素子ごとに記憶可能である第１記憶部と、
前記ｎビットの前記インデックスデータを前記発光素子ごとに記憶可能であり、前記第１記憶部とは異なる第２記憶部と、
を含み、
前記インデックスデータを前記第１記憶部に対して記憶させるための第１制御データと、前記インデックスデータを前記第２記憶部に対して記憶させるための第２制御データとの何れか一方を記憶する制御データ記憶部を更に備え、
前記駆動回路は、
前記第１制御データが前記制御データ記憶部に記憶されている場合、前記第２記憶部に記憶された前記インデックスデータに対応する前記階調データに基づいて前記発光素子を駆動するとともに、入力される前記インデックスデータを前記第１記憶部に記憶させ、前記第２制御データが前記制御データ記憶部に記憶されている場合、前記第１記憶部に記憶された前記インデックスデータに対応する前記階調データに基づいて前記発光素子を駆動するとともに、入力される前記インデックスデータを前記第２記憶部に記憶させること、
を特徴とする発光素子駆動回路。
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