JP3381145B2 - マトリックス駆動装置及びマトリックス駆動方法 - Google Patents

マトリックス駆動装置及びマトリックス駆動方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数の発光素子を
マトリックス状に配置したマトリックス素子の駆動装置
に係り、特に電流検出サイクルを組み込んだマトリック
ス駆動装置及びマトリックス駆動方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】LED、有機EL等の発光素子を多数組
み合わせてより多くの情報を表示する場合、一般的には
素子をマトリックス状に配置し、時分割点灯するマトリ
ックス駆動方式が採用されている。図9はこのようなマ
トリックス駆動方式におけるマトリックス素子1の一例
を示す等価回路図である。
【0003】図9は陰極側がコモンで陽極側がセグメン
トの場合を示しており、(n,0)、(n−1,0)…
…(0,m)の各画素の発光素子がマトリックス状に配
置されている。また、各発光素子には陰極(コモン)線
と陽極(セグメント)線が接続されている。
【0004】図10は上記のマトリックス素子1を駆動
する従来の駆動装置の構成を示すブロック図である。同
図中、2は陰極駆動回路、3は陽極駆動回路、4は各陽
極線に流れる電流を検出する電流検出回路で、各陽極線
に接続された複数の電流検出器により構成されている。
5は入力情報及び電流検出回路4からの情報に基づいて
各駆動回路2,3を制御する制御装置である。
【0005】マトリックス表示装置において、表示用の
素子が電流制御を必要とする場合、一般的には図10に
示すように各陽極線(陰極側がコモンの場合)に電流検
出器が接続される。
【0006】また駆動時には、陰極0(コモン0)のラ
インの電位をグランド電位にし、その0ライン上の点灯
が必要な陽極を駆動電圧にし、消灯する陽極はグランド
電位にする。そして、上記の各電流検出器により電流を
検出し、その検出値に応じて直接駆動電圧を制御し、定
電流制御を行う。
【0007】上記陰極0のラインの駆動時間が終了する
と、次に陰極1のラインに対して同様の作業を行う。こ
のとき、1ラインの点灯時間は、陰極がnラインであれ
ば1/nとなり、一般に1/nデューティと呼ばれる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のマトリックス素子の駆動装置にあっては、
各ラインに電流検出手段を付加しているので、回路が複
雑で高価なものとなり、特にマトリックスサイズが大き
くなった場合には回路規模も大きくなり、装置が大型化
するという問題点があった。
【0009】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、簡易且つ安価な構成で精度の高い電流
検出を行うことができ、マトリックスサイズが大きくな
っても回路規模はそのままで、良好な電流制御が可能な
マトリックス駆動装置及びマトリックス駆動方法を提供
することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、マトリックス駆動装置を次の(1)の
とおりに構成し、マトリックス駆動方法を次の(2)の
とおりに構成する。 (1)マトリックス構成された複数の発光素子を駆動す
るマトリックス駆動装置であって、前記複数の発光素子
の駆動手段と、前記発光素子に流れる電流を検出する電
流検出手段と、前記電流検出手段で検出した電流に応じ
て該電流を検出した発光素子の駆動電流を制御する制御
手段と、を備え、前記駆動手段は、表示のための駆動サ
イクルと電流検出のための電流検出サイクルとを有し、
電流検出サイクルは各発光素子毎に分けられ駆動サイク
ル間に順次挿入されており、 前記駆動サイクル間で前記
電流検出手段により各 発光素子に流れる電流を順次検出
するマトリックス駆動装置。(2)マトリックス構成された複数の発光素子を駆動す
るマトリックス駆動方法であって、前記複数の発光素子
による表示のための駆動サイクルを実行するステップA
と、前記複数の発光素子の電流検出のための電流検出サ
イクルにおける、各発光素子毎に分けられ前記ステップ
A間で順次実行される電流検出ステップBと、前記ステ
ップBで検出された電流にもとづいて該電流を検出した
発光素子の駆動電流を制御するステップCと、を備えた
マトリックス駆動方法。
【0011】
【0012】
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例1の構成を
示すブロック図であり、図10と同一符号は同一構成要
素を示している。
【0014】図1において、1はLED等のマトリック
ス素子(発光素子)で、図9と同様の構成となってい
る。2,3はその陰極線,陽極線に接続された陰極駆動
回路、陽極駆動回路で、制御装置(制御手段)5により
制御される。6はマトリックス素子1に流れる電流を検
出する電流検出回路(電流検出手段)で、制御装置5は
マトリックス素子1の駆動サイクルに合わせて個々の素
子1に流れる電流の検出値を順次入力し、該電流を検出
した素子1の駆動電流を制御する。
【0015】本実施例の駆動方式は、電流制御型素子の
マトリックス駆動において、短時間では駆動電流の大き
な変化はないという前提の基に、駆動サイクルに電流検
出サイクルを挿入して制御するようにしたもので、これ
によりマトリックスサイズによらず、安価で精度の高い
電流検出が可能となる。
【0016】すなわち、前述の従来方式と同様に、コモ
ン0のラインをグランド電位とし、そのライン0上の点
灯素子の陽極に駆動電圧、消灯素子にグランド電位をそ
れぞれ与える。そして、この時点では電流検出は行わ
ず、nライン分駆動した後に電流検出サイクルに入り、
電流検出を行う。
【0017】1回目の電流検出サイクルでは、図9に示
す素子(0,0)の電流検出を行う。つまり、コモン
(陰極)0をグランド電位、セグメント(陽極)0を検
出電圧とし、またセグメント0以外(1〜m)をグラン
ド電位として、電流検出回路6により素子(0,0)に
流れる電流を検出する。
【0018】次の電流検出サイクルは、nライン駆動後
で、素子(0,1)に対して上記と同様に電流検出を行
う。このとき、前述の点灯時間(デューティサイクル)
は、1/(n+1)となる。
【0019】次に、上述の駆動サイクル及び電流検出サ
イクルの動作を図2〜図6について詳細に説明する。な
お、ここでは、図2に示すコモン2、セグメント2のマ
トリックスの場合について説明する。図2中、D00〜D
11は発光素子であるLEDを示している。
【0020】図3は上記のマトリックスにおける動作タ
イミングを示したものである。ここでは、陰極線C0
1 及び陽極線S0 ,S1 の電圧と、各ライン(C0
1)の点灯駆動タイミングと、D00〜D11の電流検出
タイミングと、後述する陰極駆動回路2及び陽極駆動回
路3の各シフトレジスタ(図4,図5参照)からのタイ
ミング信号を示している。
【0021】図4は陽極駆動回路3の一例を示す構成図
である。同図中、11は測定用(電流検出用)タイミン
グ信号を出力するシフトレジスタ、12はパルス幅が制
御された駆動パルスを出力するシフトレジスタ、13は
シフトレジスタ12のパルスを計数する減算カウンタ、
14はアンド(AND)ゲート、15はフリップフロッ
プ(F/F)、16はフリップフロップ15とシフトレ
ジスタ11からの信号が入力されるアンドゲート、17
はシフトレジスタ11からの信号を反転するインバー
タ、18はフリップフロップ15とシフトレジスタ11
からの信号が入力されるアンドゲートである。
【0022】上記シフトレジスタ11,12、減算カウ
ンタ13及びフリップフロップ15にはタイミング用の
クロック(CLOCK)が入力され、また減算カウンタ
13にはロード(LOAD)信号が入力される。そし
て、インバータ17とアンドゲート18の出力が直列接
続されたFETQ1,Q2のゲートに入力され、そのF
ETQ1とQ2の接続点からマトリックス素子1の陽極
に駆動電圧Vd及び検出電圧Vsが出力される。またア
ンドゲート16の出力はFETQ3のゲートに入力さ
れ、このFETQ3を通して上記駆動電圧Vdが出力さ
れる。
【0023】図5は陰極駆動回路2の一例を示す構成図
である。この回路は、表示用タイミング信号を出力する
シフトレジスタ19を有し、このシフトレジスタ19の
出力をインバータ20で反転して直列接続されたFET
Q4,Q5のゲートに入力している。そして、このFE
TQ4とQ5の接続点から駆動電圧Vdがマトリックス
素子1の陰極に出力される。
【0024】図6は電流検出回路6の一例を示す構成図
である。この回路は、陰極駆動回路2からの電流が流れ
る測定用の抵抗R1を有し、この抵抗R1の両端電圧を
A/Dコンバータ21に入力して信号化し、その検出信
号を制御装置5に入力している。
【0025】以上のように、本実施例ではマトリックス
素子1の駆動サイクルに電流検出サイクルを挿入して制
御しているので、簡易且つ安価な構成で精度の高い電流
検出を行うことができるとともに、マトリックスサイズ
が大きくなっても回路規模はそのままで、良好な電流制
御を行うことができる。
【0026】なお、上述の検出時の電圧Vsは駆動電圧
Vdより低くしても良い。また、階調制御を行う場合で
も、本実施例の制御方式は有効なものとなる。
【0027】図7は本発明の実施例2の構成を示す図で
あり、図1と同一符号は同一構成要素を示している。同
図中、7は駆動電圧Vdの電源、8は検出電圧Vsの電
源である。
【0028】上記の実施例では陽極側がコモンの例につ
いて説明したが、本実施例のように陰極側をコモンとし
ても良い。このような構成であっても同等の作用効果を
得ることができる。
【0029】図8は上述の実施例の動作を示すフローチ
ャートであり、このフローチャートに示す制御は制御装
置5により予め定められたプログラムに従って実行され
るものである。
【0030】まず始めに、入力された情報を基に表示デ
ータを展開し(S1)、セグメントラインm=0(S
2)、コモンライン(消灯)n´=0(S3)、コモン
ライン(点灯)n=0(S4)と設定する。そして、n
ラインのデータ設定を行い、点灯(表示)するセグメン
トに駆動電圧、それ以外のセグメントにグランド電位を
与える(S5)。
【0031】次に、コモンnラインにグランド電位、そ
れ以外のコモンラインに駆動電圧を与え(S6)、所定
のオン(ON)時間が経過したら(S7)、コモンnラ
インに駆動電圧を与える(S8)。そして、n=n+1
と設定し(S9)、nが所定数Nを越えたら(S1
0)、セグメントmラインに駆動電圧を与え(S1
1)、コモンn´ラインにグランド電位を与える(S1
2)。
【0032】以後、電流検出サイクルに入り、電流検出
を行って(S13)、m=m+1と設定し(S14)、
mが所定数Mを越えたら(S15)、n´=n´+1と
設定する(S16)。そして、n´がNを越えたら(S
17)、n´=0と設定して(S18)、上述の動作を
繰り返す。
【0033】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、簡易且
つ安価な構成で、マトリックス素子の精度の高い電流検
出を行うことができ、マトリックスサイズが大きくなっ
ても回路規模はそのままで、良好な電流制御を行うこと
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の構成を示すブロック図
【図2】 マトリックスの一例を示す回路図
【図3】 図2のマトリックスの動作タイミングを示す
説明図
【図4】 陽極駆動回路の一例を示す構成図
【図5】 陰極駆動回路の一例を示す構成図
【図6】 電流検出回路の一例を示す構成図
【図7】 本発明の実施例2の構成図
【図8】 実施例の動作を示すフローチャート
【図9】 マトリックス素子の一例を示す等価回路図
【図10】 従来例の構成を示すブロック図
【符号の説明】
1 マトリックス素子(発光素子) 2 陰極駆動回路 3 陽極駆動回路 5 制御装置(制御手段) 6 電流検出回路(電流検出手段)
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/20 G09G 3/30 G09G 3/32 H05B 33/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリックス構成された複数の発光素子
    を駆動するマトリックス駆動装置であって前記複数の発光素子の駆動手段と、 前記発光素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出した 電流に応じて該電流を検出
    した発光素子の駆動電流を制御する制御手段と、 を備え、前記駆動手段は、表示のための 駆動サイクルと電流検出
    のための電流検出サイクルとを有し、電流検出サイクル
    は各発光素子毎に分けられ駆動サイクル間に順次挿入さ
    れており、 前記駆動サイクル間で前記電流検出手段により各 発光素
    子に流れる電流を順次検出することを特徴とするマトリ
    ックス駆動装置。
  2. 【請求項2】 マトリックス構成された複数の発光素子
    を駆動するマトリックス駆動方法であって前記複数の発光素子による表示のための駆動サイクルを
    実行するステップAと、 前記複数の発光素子の電流検出のための電流検出サイク
    ルにおける、各発光素子毎に分けられ前記ステップA間
    で順次実行される電流検出ステップBと、 前記ステップBで検出した電流にもとづいて該電流を検
    出した発光素子の駆動電流を制御するステップCと、 を備えた ことを特徴とするマトリックス駆動方法。
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