JP2713071B2 - Led表示装置の点灯方法 - Google Patents

Led表示装置の点灯方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はLED(発光ダイオー
ド)を点灯させて情報を表示するLED表示装置の点灯
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LED表示装置は、LEDの光を用いて
文字や図形を表示する情報表示盤に組み込まれるもので
あり、複数個のLED表示装置を平面的に配置して大画
面の情報表示盤を構成するものである。
【0003】LED表示装置の構成を図を用いて説明
する。図は、一般的なLED表示装置の略図であり
(A)は平面図、(B)は側面図である。1はLEDで
あり、本例では16×16のマトリックス状に256個
のLED1が表示用基板3に並べられており、外装ケー
ス2がはめられて表示画面をなす。表示画面の裏面に
は、LEDの表示を制御する回路素子が配置された駆
動用基板4が取り付けられた構造となっている。
【0004】LED表示装置にはLEDの点灯方法に
より、マトリックスの一列もしくは一行毎に点灯不点灯
を繰り返すダイナミック点灯タイプと、一画面毎に点灯
不点灯を行うスタティック点灯タイプがある。ダイナミ
ック点灯タイプの場合、図のY1行のLEDが点灯し
ているとき他のY2〜Y16行のLEDは消灯し、次に
Y1行が消灯すると同時にY2行が点灯する。このよう
に点灯行が次々とスキャンしY16行まで点灯が移行す
るとY1行へもどるという点灯順序で画像を表示する。
【0005】ここで情報表示盤は多数のLED表示装置
の集合体で一画面を成すわけであるので、画面上は輝度
が均一であることが条件となる。そのため一台のLED
表示装置内に取り付けるLEDは同ランク輝度のものを
使用するが、多色のLEDを使用して構成するLED表
示装置の場合、各色の輝度の差による色相の不揃いが生
じるため、色毎に点灯時間を変更することによって、色
間の輝度及び情報表示盤を構成する各LD表示装置間
の輝度を揃えている。
【0006】ダイナミック点灯タイプにおける赤色と緑
色の二色発光のLED情報表示装置を例にして、点灯時
間制御及び輝度調整について説明する。図は従来のL
ED表示装置のタイミング図である。Enは消灯開始を
示す消灯開始信号であり、消灯開始信号Enの立ち上が
りから次の立ち上がりまでが一行もしくは一列の点灯周
期となる。またRenは赤色用の消灯信号、Genは緑
色用の消灯信号であり、前述の色毎の点灯時間制御を行
う信号である。消灯信号が高レベル(H)の時LEDは
消灯し、低レベル(L)の時LEDは点灯するように構
成されている。そして一周期の中でH期間が短くなれば
点灯時間が長くなり輝度は上昇し、H期間が長くなれば
点灯時間が短くなり輝度は低下する。二色間の輝度調整
は、輝度の低い色の消灯信号のH期間を短くしてLED
の点灯時間を長くし、逆に輝度の高いの消灯信号のH
期間を長くしLEDの点灯時間を短くして両色の輝度が
同等になるように制御する。
【0007】次に前記多色のLED表示装置のLED点
灯に要する電流に着目する。図で赤色LEDに流れる
電流量をIr、緑色LEDに流れる電流量をIgとし、
電流量の変動を時間経過に沿って説明する。時刻t0で
消灯開始信号Enが1パルス入り、時刻t1で消灯開始
信号EnがLに戻ると同時に消灯信号Gen,Renが
Hになる。それまで電源ラインに流れる電流量Iは、
Ig+Irであったのが、赤色・色LED共に消灯す
ることで一気に総電流量I=0に変化する。次に時刻t
2で消灯信号GenがLとなり緑色LEDが点灯して電
源ラインに総電流量I=Igが流れ、時刻t3で消灯信
RenがLとなり赤色LEDが点灯してIrが加算さ
れた総電流量I=Ig+Irが流れる。そして時刻t
0’で消灯開始信号Enのパルスが入ることによって一
周期が終わる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】通常電流量Iは多数
個のLEDを点灯する量であり、数アンペアから数十ア
ンペアという値であるため、それが一気に変動すると電
ラインにスパイクノイズによるノイズ電圧Vnが発生
してしまう。
【0009】ここでスパイクノイズの発生メカニズムを
説明する。図4は16×16ドットのLED表示装置の
等価回路である。Lは電源ラインのインダクタンス成分
を示す。図4の等価回路よりノイズの電圧Vnは近似的
に数1で示される。
【0010】
【数1】
【0011】実際のLED表示装置では電流量Ir
gはほぼ等しく、また電流が流れ出す瞬間よりも切れる
瞬間の方がノイズの最大振幅が大きいことから電源ライ
ンに流れる電流がI=Ir+IgからI=0に変化
した時のノイズは、I=0からI=IgまたはI=Ig
からI=Ir+Igへ変化したときのノイズに比べて2
以上強の振幅になる。これを示したのが図のVn
ノイズ電圧である。
【0012】前述のメカニズムから、LEDの点灯・消
灯の瞬間の電流変動時に、電源ラインに2種類の振幅の
大きいスパイクノイズが発生するわけである。振幅の大
きい方のノイズは、ロジック系駆動回路等に悪影響を及
ぼし誤動作や表示のちらつきの要因となっている。
【0013】本発明は前記課題を解決するもので、電流
変動時に電源ラインに発生するスパイクノイズの低減を
目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、発光色毎に消灯時間を制御する消灯信号を
定め、発光色毎に、さらには同じ発光色のLEDも分割
して前記消灯信号の消灯開始時刻一致させないように
制御し、消灯信号と連動して変動する各発光色の電流の
変動時刻を分散させるものである。
【0015】
【作用】上記手段により電流変動時刻が分散されるの
で、一時刻に発生する電流変動量は、発光色数分の1と
なり、これにより電流変動時に発生するスパイクノイズ
の振幅も従来の発光色数分の1になる。
【0016】
【実施例】本発明の一実施例を以下に説明する。図1は
本発明の一実施例である赤・緑色の2色発光のLED表
示装置のタイミング図である。図1で、Enは消灯開始
信号、Genは緑色用の消灯信号,Renは赤色用の消
灯信号である。本例では、電流値を同じにしたとき赤色
LEDより緑色LEDの方が輝度が低いため、緑色LE
Dと赤色LEDの輝度が等しくなるように緑色用の消灯
信号GenのH期間が短く設定されている。また本例で
緑色用の消灯信号Genは消灯開始信号Enの立ち上
がりと同時にH期間となり、赤色用の消灯信号Renは
消灯開始信号Enの立ち下がりと同時にH期間となり、
同時刻に消灯信号GenとRenがH期間にならないよ
うに設定されている。ここで図1を時間経過に沿って説
明する。時刻t0の時消灯開始信号EnがHになると同
時に消灯信号GenもHになる。するとそれまでIg+
Irであった電流Iは、緑色LEDが消灯するた
め、電流量Igだけ少なくなり電流量Irとなる。次に
時刻t1で、消灯開始信号EnがLとなり、かつ、消灯
信号RenがHとなり赤色LEDが消灯する。そのため
電流量Iは電流量Irだけ減少し0となる。このとき
の電流変動量はIrである。そして消灯信号GenがH
期間を過ぎ、時刻t2で緑色LEDが点灯して総電流量
I=Igとなる。さらに時刻t3で消灯信号Renが消
灯のH期間を過ぎ赤色LEDが点灯して電流量Irが加
算され総電流量I=Ig+Irとなる。
【0017】このときの一時刻に変動する電流量は、時
刻t0とt3Igであり、時刻t1とt2Ir
であり、すなわち電流量Ig+Irの約半量であり、従
来のように一度に電流量Ig+Irが変動することはな
い。そのため、電流変動時に発生していたスパイクノイ
のノイズ電圧Vnも最大振幅が半分以下になる。
【0018】以上のように消灯開始信号Enの立ち上が
りと立ち下がりを利用して赤色用の消灯信号Renと
色用の消灯信号GenのH期間への変動時刻を異ならせ
ることにより、一時刻に変動する電流量を従来の半分程
度にでき、従って電流変動時に発生するスパイクノイズ
の最大振幅を半分程度にすることができる。
【0019】ここで消灯開始信号Enの立ち上がり、立
ち下がり時刻に赤色用と緑色用の消灯信号Ren、Ge
nの変動タイミングを合わせたが、他の信号によりそれ
以外の時刻に設定しても構わない。また、上記では2色
のLEDを搭載したLED表示装置の例を説明したが、
3色以上のLEDを用いたマルチカラーLED表示装置
の場合でも、各色に応じた消灯信号を消灯開始信号En
からある一定時間遅延させて順次発生させるように消灯
開始信号生成回路を制御すれば、同等の効果が得られる
ことはいうまでもない。さらに2色のLED表示装置で
も、各色を2グループに分ける等LEDグループの分割
数を増やし一変動でオンオフするLEDの数を減らせ
ば、さらに効果が上がるものである。
【0020】なお、本実施例ではダイナミック点灯タイ
プのLED表示装置について説明したが、スタティック
点灯タイプのLED表示装置についても同様に実現でき
る。
【0021】
【発明の効果】各色の消灯信号の消灯開始時刻を異なら
せ、電流変動を分散させることで、電ラインに発生す
るスパイクノイズの最大振幅を従来の半分に削減できる
ので、スパイクノイズによるロジック系駆動回路の誤動
作が防げ、また表示のちらつきも防止でき、品質が高く
信頼性に富んだLED表示装置を提供できる。さらに、
品質の向上によりEMCに関する法的規制への適合も可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のLED表示装置のタイミン
グ図
【図2】LED表示装置の概略図
【図3】従来のLED表示装置のタイミング図
【図4】16×16ドットのLED表示装置の等価回路
【符号の説明】
En 消灯開始信号 Ren 赤色用消灯信号 Gen 緑色用消灯信号 Ir 赤色LEDの電流量 Ig 緑色LEDの電流量 I 総電流量 Vn ノイズの電圧

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個のLEDをマトリックス状に配置
    した多色発光可能なLED表示装置を点灯するに際し
    て、発光色毎に消灯時間を制御する消灯信号を定め、か
    つ、発光色毎に消灯信号の消灯開始時刻一致させない
    ことを特徴とするLED表示装置の点灯方法。
  2. 【請求項2】 複数個のLEDをマトリックス状に配置
    した多色発光可能なLED表示装置を点灯するに際し
    て、発光色毎に消灯時間を制御する消灯信号を定め、か
    つ、発光色毎に、さらに同じ発光色も分割して前記消灯
    信号の消灯開始時刻を一致させないことを特徴とするL
    ED表示装置の点灯方法。
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JP4675162B2 (ja) * 2005-05-31 2011-04-20 ローム株式会社 表示装置の駆動方法、駆動回路およびそれを搭載した表示装置
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