JP3283733B2 - 表示器の駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤマトリクス
型表示器等の表示器を駆動するための駆動回路に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】数字や文字の表示を行う表示ユニットの
一例を図６に示す。

【０００３】この表示ユニットは、１６×１６のダイク
ロマティクＬＥＤ（２色発光ダイオード）マトリクスか
らなる表示部５７を備えている。緑と赤の１ラインの表
示データ信号（ＧＤＡＴＡ、ＲＤＡＴＡ）は、それぞ
れ、クロック信号（ＣＬＫ）に同期してシフトレジスタ
ー・ラッチ回路５３ａ、５３ｂによって取り込まれた
後、保持される。保持された１ラインのデータは、アド
レス信号（Ａ０〜Ａ３）で指定された表示部５７上の１
ラインに対応した１６個のＬＥＤに送られる。これによ
り、１ラインのＬＥＤが点灯もしくは非点灯になる。こ
れを表示部５７上の１６本の各ラインに対して順次行う
ことにより、表示部５７に表示データに応じた数字や文
字等の表示を行うことができる。

【０００４】さらに、上記の表示ユニットを複数並べて
配置し、クロック信号線、アドレス信号線、データ信号
線等の信号線をバッファ５２ａ、５２ｂを介してカスケ
ード接続すれば、所望の大きさの画面を有する表示装置
を実現できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、多数の表示ユニットをカスケード接続した場
合、クロック信号の波形変化が累積するため、正常な画
像を表示できないという問題点を有している。

【０００６】クロック信号の波形変化は、バッファ５２
ａ、５２ｂにおいて、クロック信号のローレベルからハ
イレベルに立ち上がる部分に対する遅延時間（Ｔ_PLH ）
と、ハイレベルからローレベルに立ち下がる部分に対す
る遅延時間（Ｔ_PHL ）とが異なるために生じる。

【０００７】例えば、Ｔ_PLH 、Ｔ_PHL がそれぞれ１０ｎ
ｓ、１２ｎｓである２個のバッファ５２ａ、５２ｂを使
用した場合、図７に示すように、表示ユニット毎に、ク
ロック信号のハイレベルの期間が４ｎｓ（＝（１２ｎｓ
−１０ｎｓ）×２個）ずつ広がる。なお、波形は、すべ
てのクロック信号の立ち上がり時刻を揃えて図示されて
いる。

【０００８】クロック信号の周波数を１０ＭＨｚとする
と、ハイレベルの期間は５０ｎｓであり、５０ｎｓ／４
ｎｓ≒１３であるから、１３番目の表示ユニットでは、
ハイレベルの期間が１００ｎｓを越える。換言すれば、
ローレベルの期間が無くなってしまう。その結果、１３
番目以降の表示ユニットでは、シフトレジスター・ラッ
チ回路５３ａ、５３ｂは、表示データを読み込めなくな
る。したがって、正常な画像を表示できなくなる。

【０００９】クロック信号の周波数がさらに高くなる
と、正常に画像を表示し得る表示ユニット数はさらに減
少する。

【００１０】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、クロック信号の周波数が高くても、
多数の表示ユニットをカスケード接続することが可能な
表示器の駆動回路を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る表
示器の駆動回路は、上記の課題を解決するために、表示
データ信号、ラッチ信号、イネーブル信号、アドレス信
号が入力される入力用バッファと、外部からのクロック
信号が上記入力用バッファを介さずに入力され、そのク
ロック信号を所定のパルス幅を有するシフトクロック信
号に変換する変換手段と、上記変換手段からのシフトク
ロック信号が上記入力用バッファを介さずに入力され、
そのシフトクロック信号に同期して、上記入力用バッフ
ァから上記表示データ信号を取り込み、上記ラッチ信号
に従って保持する保持手段と、上記入力用バッファから
上記イネーブル信号が入力されるとともに、上記保持手
段に保持された表示データ信号に基づいて表示器を駆動
する第１ドライバーと、上記入力用バッファを介して入
力されるアドレス信号をデコードするデコーダーと、上
記デコーダーでデコードされたアドレス信号により１ラ
インの駆動を行う第２ドライバーと、上記表示データ信
号、ラッチ信号、イネーブル信号およびアドレス信号が
上記入力用バッファから入力されるとともに、上記シフ
トクロック信号が、上記変換手段から上記上記入力用バ
ッファを介さずに入力され、上記表示データ信号、ラッ
チ信号、イネーブル信号、アドレス信号およびシフトク
ロック信号を外部に出力する出力用バッファとが備えら
れ、上記アドレス信号および上記保持手段に保持された
表示データ信号に基づいて、上記第１・第２ドライバー
によって各ラインに対して表示器の駆動を行い、上記イ
ネーブル信号がイナクティブにされて表示ラインが切り
替えられることを特徴としている。

【００１２】上記の構成によれば、変換手段を備えたの
で、クロック信号のパルス幅によらず、所定のパルス幅
を有するシフトクロック信号が得られる。シフトクロッ
ク信号はバッファを介して外部に出力される。したがっ
て、表示器と駆動回路とからなる表示ユニットをＮ個カ
スケード接続した場合、ｍ番目の表示ユニットから出力
されるシフトクロック信号を、ｍ＋１番目の表示ユニッ
トのクロック信号として使用できる。しかも、ｍ＋１番
目の表示ユニットにおいても、ｍ番目の表示ユニットか
らのシフトクロック信号のパルス幅によらず、所定のパ
ルス幅を有するシフトクロック信号が得られる。換言す
れば、シフトクロック信号のパルス幅が、カスケード接
続された表示ユニットの個数によらなくなる。したがっ
て、シフトクロック信号のローレベルの期間（あるい
は、ハイレベルの期間）がなくなってしまうようなこと
が起こらなくなる。これにより、クロック信号の周波数
が高くても、多数の表示ユニットをカスケード接続する
ことが可能になる。その結果、大画面に鮮明な画像を表
示することが可能になる。

【００１３】請求項２の発明に係る表示器の駆動回路
は、上記の課題を解決するために、上記の変換手段は、
単安定マルチバイブレーターであることを特徴としてい
る。

【００１４】上記の構成によれば、変換手段の構成が簡
素であるため、表示器の駆動回路を容易に実現できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図４に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。

【００１６】本形態に係る表示ユニットは、図１に示す
ように、表示部７（表示器）と、表示部７を駆動する駆
動回路１０とを備えている。

【００１７】表示部７は、１６×１６の赤と緑のダイク
ロマティクＬＥＤマトリクスからなっている。

【００１８】駆動回路１０は、モノマルチ（単安定マル
チバイブレーター）１と、各信号の入出力用のバッファ
２ａ、２ｂと、アドレスのデコーダー４と、表示部７の
１６本のラインを順次駆動するドライバー５と、１ライ
ンの赤と緑の表示データをそれぞれ保持するためのシフ
トレジスター・ラッチ回路３ａ、３ｂと、１ラインのダ
イクロマティクＬＥＤを駆動するためのドライバー６
ａ、６ｂと、ドライバー６ａ、６ｂに表示クロック信号
を送るための発振器８およびモノマルチ９とからなって
いる。

【００１９】モノマルチ１は、外部からのクロック信号
（ＣＬＫ）を所定のパルス幅を有するシフトクロック信
号に変換する。パルス幅は、モノマルチ１の時定数を調
整することによって任意に設定することができる。

【００２０】モノマルチ１は本発明における変換手段に
対応し、シフトレジスター・ラッチ回路３ａ、３ｂは本
発明における保持手段に対応し、バッファ２ｂは本発明
におけるバッファに対応し、ドライバー６ａ、６ｂは本
発明におけるドライバーに対応する。

【００２１】上記の構成において、アドレス信号（Ａ０
〜Ａ３）はバッファ２ａを介してデコーダー４に入力さ
れ、デコードされる。ドライバー５は、デコーダー４に
より指定された表示部７上の１６ラインの中の１ライン
を駆動する。

【００２２】クロック信号はモノマルチ１に入力され、
所定のパルス幅を有するシフトクロック信号に変換され
る。モノマルチ１で得られたシフトクロック信号は、シ
フトレジスター・ラッチ回路３ａ、３ｂのクロック端子
に入力される。赤と緑の表示データ信号（ＲＤＡＴＡ、
ＧＤＡＴＡ）はバッファ２ａを介してそれぞれシフトレ
ジスター・ラッチ回路３ａ、３ｂのデータ端子に入力さ
れ、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）はバッファ２ａを介して
シフトレジスター・ラッチ回路３ａ、３ｂに入力され
る。

【００２３】１ラインの赤と緑の表示データ信号は、図
２に示すように、それぞれ、シフトクロック信号に同期
してシフトレジスター・ラッチ回路３ａ、３ｂに取り込
まれた後、ラッチ信号にしたがってシフトレジスター・
ラッチ回路３ａ、３ｂに保持される。

【００２４】シフトレジスター・ラッチ回路３ａ、３ｂ
に保持されたデータは、それぞれ、ドライバー６ａ、６
ｂに入力される。また、モノマルチ９からの表示クロッ
ク信号は、それぞれ、ドライバー６ａ、６ｂの表示クロ
ック端子に入力される。さらに、外部からのイネーブル
信号（ＥＮＡＢＬＥ）はバッファ２ａを介してそれぞれ
ドライバー６ａ、６ｂのイネーブル端子に入力される。

【００２５】これにより、表示部７の１ラインのＬＥＤ
（１６個のダイクロマティクＬＥＤ）が、シフトレジス
ター・ラッチ回路３ａ、３ｂに保持された１ラインの赤
と緑のデータに応じて、表示クロック信号に同期して、
駆動される。これにより、表示データに応じて、１ライ
ンのＬＥＤが点灯もしくは非点灯になる。

【００２６】上記の動作を、アドレス信号に基づいて、
表示部７上の１６本の各ラインに対して順次行うことに
より、表示部７に表示データに応じた数字や文字等を表
示することができる。そして、これを１秒間に１００回
程度繰り返すことにより、ちらつきの無い鮮明な画像を
表示することができる。

【００２７】なお、表示ラインを切り替える期間（水平
帰線期間）は、イネーブル信号がイナクティブにされ、
これにより、ＬＥＤを非点灯にしている（この期間は、
図２のイネーブル信号がハイレベルである期間に対応す
る）。

【００２８】また、モノマルチ１からのシフトクロック
信号はバッファ２ｂを介してクロック信号として外部に
出力されるようになっており、アドレス信号、表示デー
タ信号、ラッチ信号、イネーブル信号もバッファ２ｂを
介して外部に出力されるようになっている。これによ
り、表示ユニットをカスケード接続できるようにしてい
る。

【００２９】Ｎ個の表示ユニットをカスケード接続した
表示装置を図３に示す。図には、簡略化のため、主要部
だけが図示されている。

【００３０】１番目の表示ユニットでは、外部からのク
ロック信号がモノマルチ１に入力され、表示データ信号
が入力用のバッファ２ａ’を介してシフトレジスター・
ラッチ回路３ａに入力される。

【００３１】モノマルチ１は上述のように所定のパルス
幅を有するシフトクロック信号を出力する。モノマルチ
１からのシフトクロック信号は、バッファ２ｂを介して
２番目の表示ユニットのモノマルチ１に入力される。表
示データ信号は、入力用のバッファ２ａ’、シフトレジ
スター・ラッチ回路３ａ、出力用のバッファ２ｂ’を介
して、２番目の表示ユニットの入力用のバッファ２ａ’
に入力される。

【００３２】以下同様に、ｍ番目の表示ユニットのバッ
ファ２ｂからのシフトクロック信号がｍ＋１番目の表示
ユニットのモノマルチ１に入力され、ｍ番目の表示ユニ
ットの出力用のバッファ２ｂ’からの表示データ信号が
ｍ＋１番目の表示ユニットの入力用のバッファ２ａ’に
入力される。

【００３３】ｍ＋１番目の表示ユニットでは、ｍ番目の
表示ユニットからのシフトクロック信号のパルス幅によ
らず、所定のパルス幅を有するシフトクロック信号が得
られる。換言すれば、シフトクロック信号のパルス幅
が、図４に示すように、カスケード接続された表示ユニ
ットの個数Ｎによらなくなる。したがって、シフトクロ
ック信号のローレベルの期間（あるいは、ハイレベルの
期間）がなくなってしまうようなことが起こらなくな
る。なお、波形は、クロック信号および各表示ユニット
から出力されるクロック信号（シフトクロック信号に対
応）の立ち上がり時刻を揃えて図示されている。

【００３４】以上のように、本形態に係る表示ユニット
によれば、クロック信号の周波数が高くても、多数の表
示ユニットをカスケード接続することが可能になる。そ
の結果、大画面に鮮明な画像を表示することが可能にな
る。

【００３５】以上の発明の形態では、変換手段としてモ
ノマルチ１を使用したが、外部からのクロック信号を所
定のパルス幅を有するシフトクロック信号に変換する回
路であれば、いかなる回路でも使用できる。

【００３６】また、表示部７は、ＬＥＤマトリクスに限
る必要はなく、液晶マトリクスやプラズマディスプレイ
素子マトリクス等であってもかまわない。

【００３７】

【実施例】上記のモノマルチ１は、具体的には例えば、
図５に示すように、モノマルチ用のＩＣ（集積回路）で
ある７４ＨＣ１２３（東芝社製）と、外付けの抵抗Ｒ
と、コンデンサーＣとによって構成することができる。

【００３８】入力Ｂに入力されるクロック信号が立ち上
がると、コンデンサーＣが放電し、出力Ｑがハイレベル
になる。放電後、コンデンサーＣは抵抗Ｒを介して充電
され、充電電圧が閾値を越えると、出力Ｑがローレベル
になる。出力Ｑからのシフトクロック信号のパルス幅
は、時定数（＝Ｒ₁ Ｃ₁ ）によって任意に設定すること
ができる。ここで、Ｒ₁ 、Ｃ₁ は、それぞれ、抵抗Ｒの
抵抗値、コンデンサーＣの容量値である。

【００３９】クロック信号の周波数を１０ＭＨｚとし、
上記のモノマルチ１を備えた表示ユニットを３２個カス
ケード接続した表示装置を試作したところ、鮮明な画像
を表示できるようになった。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明に係る表示器の駆動回路
は、以上のように、表示データ信号、ラッチ信号、イネ
ーブル信号、アドレス信号が入力される入力用バッファ
と、外部からのクロック信号が上記入力用バッファを介
さずに入力され、そのクロック信号を所定のパルス幅を
有するシフトクロック信号に変換する変換手段と、上記
変換手段からのシフトクロック信号が上記入力用バッフ
ァを介さずに入力され、そのシフトクロック信号に同期
して、上記入力用バッファから上記表示データ信号を取
り込み、上記ラッチ信号に従って保持する保持手段と、
上記入力用バッファから上記イネーブル信号が入力され
るとともに、上記保持手段に保持された表示データ信号
に基づいて表示器を駆動する第１ドライバーと、上記入
力用バッファを介して入力されるアドレス信号をデコー
ドするデコーダーと、上記デコーダーでデコードされた
アドレス信号により１ラインの駆動を行う第２ドライバ
ーと、上記表示データ信号、ラッチ信号、イネーブル信
号およびアドレス信号が上記入力用バッファから入力さ
れるとともに、上記シフトクロック信号が、上記変換手
段から上記上記入力用バッファを介さずに入力され、上
記表示データ信号、ラッチ信号、イネーブル信号、アド
レス信号およびシフトクロック信号を外部に出力する出
力用バッファとが備えられ、上記アドレス信号および上
記保持手段に保持された表示データ信号に基づいて、上
記第１・第２ドライバーによって各ラインに対して表示
器の駆動を行い、上記イネーブル信号がイナクティブに
されて表示ラインが切り替えられる構成である。

【００４１】これによれば、クロック信号の周波数が高
くても、表示器と駆動回路とからなる表示ユニットを多
数カスケード接続することが可能になる。その結果、大
画面に鮮明な画像を表示することが可能になるという効
果を奏する。

【００４２】請求項２の発明に係る表示器の駆動回路
は、以上のように、上記の変換手段は単安定マルチバイ
ブレーターである構成である。

【００４３】これによれば、変換手段の構成が簡素であ
るため、表示器の駆動回路を容易に実現できるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示ユニットの構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１の表示ユニットの動作を示す波形図であ
る。

【図３】図１の表示ユニットをＮ個カスケード接続した
表示装置の概略の構成図である。

【図４】図３の表示装置におけるクロック信号および、
各表示ユニットからのシフトクロック信号を示す波形図
である。

【図５】図１の表示ユニットにおけるモノマルチの具体
例を示す回路図である。

【図６】従来の表示ユニットの構成を示すブロック図で
ある。

【図７】図６の表示ユニットをＮ個カスケード接続した
表示装置における、各表示ユニットからのクロック信号
を示す波形図である。

【符号の説明】

１ モノマルチ（変換手段） ２ｂ バッファ ３ａ シフトレジスター・ラッチ回路（保持手段） ３ｂ シフトレジスター・ラッチ回路（保持手段） ６ａ ドライバー ６ｂ ドライバー ７ 表示部（表示器） １０ 駆動回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示データ信号、ラッチ信号、イネーブル
   信号、アドレス信号が入力される入力用バッファと、 外部からのクロック信号が上記入力用バッファを介さず
   に入力され、そのクロック信号を所定のパルス幅を有す
   るシフトクロック信号に変換する変換手段と、上記 変換手段からのシフトクロック信号が上記入力用バ
   ッファを介さずに入力され、そのシフトクロック信号に
   同期して、上記入力用バッファから上記表示データ信号
   を取り込み、上記ラッチ信号に従って保持する保持手段
   と、上記入力用バッファから上記イネーブル信号が入力され
   るとともに、上記 保持手段に保持された表示データ信号
   に基づいて表示器を駆動する第１ドライバーと、上記入力用バッファを介して入力されるアドレス信号を
   デコードするデコーダーと、 上記デコーダーでデコードされたアドレス信号により１
   ラインの駆動を行う第２ドライバーと、 上記表示データ信号、ラッチ信号、イネーブル信号およ
   びアドレス信号が上記入力用バッファから入力されると
   ともに、上記シフトクロック信号が、上記変換手段から
   上記上記入力用バッファを介さずに入力され、上記表示
   データ信号、ラッチ信号、イネーブル信号、アドレス信
   号および シフトクロック信号を外部に出力する出力用バ
   ッファとが備えられ、 上記アドレス信号および上記保持手段に保持された表示
   データ信号に基づいて、上記第１・第２ドライバーによ
   って各ラインに対して表示器の駆動を行い、上記イネー
   ブル信号がイナクティブにされて表示ラインが切り替え
   られる ことを特徴とする表示器の駆動回路。
2. 【請求項２】上記の変換手段は、単安定マルチバイブレ
   ーターであることを特徴とする請求項１記載の表示器の
   駆動回路。