JP6005906B2 - 表示装置及びこれを用いた電子機器 - Google Patents
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Description
特許文献1記載の携帯型電子機器では、自発光型(電流駆動型)表示パネルにおいて、電池電圧が低下すると表示フォントのドット数を減らして(通常は5*10ドットであるが、電池電圧低下時には5*5ドット)低消費電力化する。
EL(Electro Luminescence)のような自発光型表示パネルにおいて、このようにして低消費電力化が可能になるが、反射型表示パネルの液晶表示装置(LCD)の場合、非表示のセルに対しても消灯信号を出力しているため、低消費電力化に限界がある。
例えば、LCD表示部を有する従来の電子時計においては、図18に示すように、電池残容量が少なくなった時に、ユーザに充電を促すチャージマークのみを点滅させる場合においても、非表示のセルに対しても消灯信号を出力しているため、低消費化に限界がある。
しかしながら、非表示のセルに対しても消灯信号を出力しているため、低消費化に限界がある。
同様に、時刻表示用LCDと方位表示用LCDを2層に重ねた電子方位計付腕時計や表示領域周囲に方位表示セルを配置した電子方位計付腕時計(特許文献3)では、LCD駆動用信号が分離できないために、方位表示を行わない期間においても、方位表示用LCDパネルに対して消灯信号を出力しているため、低消費化に限界がある。
前記各コモン端子と各セグメント端子は各々独立に駆動可能であり、前記第1駆動手段は、前記複数のコモン端子を複数のコモン端子ブロックに分割して駆動すると共に当該分割数が可変であることを特徴とする表示装置が提供される。
また、本発明の第2の視点によれば、表示手段を有する電子機器において、前記表示手段として前記表示装置を用いて成ることを特徴とする電子機器が提供される。
また、本発明に係る電子機器によれば、消費電力を抑制すると共に複数の異なる仕様の表示に対応することが可能になる。
以下、図面を用いて本発明の第1の実施形態に係る表示装置及び前記表示装置を用いた電子機器について説明する。尚、各図において同一部分には同一符号を付している。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電子機器のブロック図で、電子時計の例を示している。
図1において、電子時計は、所定周波数の信号を発生する発振回路101、発振回路101で発生した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生する分周回路102、前記時計信号に基づく計時動作や電子時計を構成する各電子回路要素の制御等を行う制御回路108を備えている。制御回路108は中央処理装置(CPU)によって構成されている。
各表示要素は、セグメント端子SEGとコモン端子COMにマトリクス状に接続されている。各コモン端子COM及び各セグメント端子SEGは独立に駆動が可能なように構成されている。
図2において、表示駆動回路109は、コモン端子COM及びセグメント端子SEGに供給する所定のバイアス電圧を発生するLCDバイアス電圧生成回路201、制御回路108からの表示信号に対応する表示データをラッチする表示データラッチ回路202、前記表示データに対応するセグメント端子SEG駆動用のセグメント信号を生成するセグメント信号生成回路203、セグメント端子SEGに対する駆動信号の供給を制御するセグメント信号出力制御回路204、セグメント信号出力制御回路204によって開閉制御される複数のセグメント駆動スイッチ211を有し前記表示データに対応するセグメント信号を各セグメント端子SEGに供給するセグメントスイッチ回路205を備えている。コモン端子COMの走査タイミングに同期するタイミングで、各セグメント端子SEGにセグメント信号が供給される。
詳細は後述するが、コモン信号切替制御回路209及びコモン切替回路210によって、コモン端子分割数を可変にする構成が本実施形態の特徴であり、その他の構成は公知のものである。
図3〜図5において、表示部110は、奥側に配設した時刻表時用LCDと前面側に配設した方位表示用のLCDを2層に重ねた構成である。表示ブロック111は電池残量を表す電池マークを表示し、表示ブロック112は時刻類を表示し、表示ブロック113は方位を示すように構成されている。
図3では、電圧検出回路107が電池106の電圧を検出し、前記電圧が所定値以上の場合に表示ブロック111の電池マークを点灯させることによって、電池106の残量が十分であることを表示している。また、これにあわせて表示ブロック112を点灯させて時刻を表示している。表示ブロック113は駆動していない(非駆動)。
図5は、パワーセーブ表示の状態であり、この状態では、表示ブロック111の電池マークのみを所定周波数(例えば2Hz)で点滅表示し、表示ブロック112、113は非駆動の状態である。
図3〜図5の表示駆動態様をまとめると、図7の表のようになる。
図6は、コモン信号切替制御回路209によるコモン信号の接続状態を示す表であり、複数のコモン端子COMを3つのコモン端子ブロックに分割して駆動する場合、2つのコモン端子ブロックに分割して駆動する場合及び分割せずに駆動する場合、の3つの分割パターンの例を示している。
また、コモン端子COMを複数のコモン端子ブロックに分割しない場合には、コモン信号切替制御回路209がコモン切替回路210の各コモン切替スイッチ213を切替制御することにより、コモン信号生成回路206の出力端子C0〜C15を各コモン端子COM0〜COM15に割り当てる。
この場合、コモン端子COM0〜COM7、コモン端子COM8〜COM12が各々1/8デューティ比で動作状態(点灯状態)に駆動される。各セグメント端子SEG00〜SEG63は表示信号に応じて動作状態(点灯状態)に駆動されるが、セグメント端子SEG00〜SEG51はコモン端子COM0〜COM7と同期して駆動され、セグメント端子SEG52〜SEG63はコモン端子COM8〜COM12と同期して駆動される。
その一方、表示要素114に接続されていない全てのコモン端子COM13〜COM15は1/8デューティ比で接地電位(Vss)(オフ状態)に駆動される。これにより、各表示ブロック801〜803は1/8デューティ比で表示駆動される。
この場合、コモン端子COM0〜COM7が1/8デューティ比で動作状態(点灯状態)に駆動される。各セグメント端子SEG00〜SEG51は表示信号に応じて、コモン端子COM0〜COM7と同期して動作状態(点灯状態)に駆動される。
この場合、コモン端子COM0が1/8デューティ比で動作状態(点灯状態)に駆動されると共に、セグメント端子SEG00、SEG01が表示信号に応じて、コモン端子COM0と同期して動作状態(点灯状態)に駆動される。
このように、図8(b)と同様に、表示しない(消灯する)表示ブロックに接続されているセグメント端子SEG及びコモン端子COMには、消灯信号を供給せずに接地電位Vss(オフ状態)に駆動される。したがって、本実施形態では、表示しない表示ブロックでは電力が消費されず、省電力化が可能になる。
図9において、複数のセグメント端子ブロック(図9では3つ)に分割することによって複数(図9では3つ)の表示ブロック901〜903を構成し又、コモン信号切替制御回路209が制御回路108からの分割指示に応答してコモン切替回路210の各コモン切替スイッチ213を切替制御することによって、コモン端子COM0〜COM15を複数(図9では3つ)のコモン端子ブロックに分割している。
このように、コモン端子ブロックに含まれるコモン端子COMの数を表示仕様等によって変更可能に構成することによって表示画素114を駆動するデューティ比を可変とし、各コモン端子ブロックに対応する表示ブロックの輝度等を種々に変更することが可能になる。
この場合、コモン端子COM0〜COM4、コモン端子COM6、コモン端子COM11〜COM15が1/5デューティ比で動作状態に駆動される。各セグメント端子SEG00〜SEG63は表示信号に応じて動作状態に駆動されるが、セグメント端子SEG00〜SEG47はコモン端子COM0〜COM4と同期して駆動され、セグメント端子SEG48、49はコモン端子COM6と同期して駆動され、又、セグメント端子SEG52〜SEG63はコモン端子COM11〜COM15と同期して駆動される。
図9(b)の時計表示モードの場合には、表示ブロック902、903が1/5デューティ比で表示駆動され、表示ブロック902、903の表示が行われる。
その一方、表示要素114に接続されていない全てのコモン端子COM5、COM7〜COM10は1/5デューティ比で接地電位(Vss)(オフ状態)に駆動される。また、セグメント端子SEGも接地電位(Vss)に駆動される。また、セグメント端子SEG50〜G63も接地電位(Vss)に駆動される。
これにより、各表示ブロック902、903は1/5デューティ比で表示駆動されるが、表示ブロック901は消灯される。
このように、図8(b)と同様に、表示しない(消灯する)表示ブロックに接続されているセグメント端子SEG及びコモン端子COMには、消灯信号を供給せずに接地電位Vss(オフ状態)に駆動される。したがって、本実施形態では、表示しない表示ブロックでは電力が消費されず、省電力化が可能になる。
図10において、複数のセグメント端子ブロック(図10では2つ)に分割することによって複数(図10では2つ)の表示ブロック1001、1002を構成するが、コモン端子COM0〜COM15を分割しない例である。
セグメント端子SEG00、SEG01及びコモン端子COM0はマーク類表示ブロック1002の表示要素114に接続され、セグメント端子SEG02〜SEG40及びコモン端子COM1〜COM15は時刻類表示ブロック1001の表示要素114に接続されている。セグメント端子SEG41〜SEG63は表示要素114に接続されておらず、オープン状態である。
このように、コモン端子ブロックに含まれるコモン端子COMの数を表示仕様等によって変更可能に構成することによって表示画素114を駆動するデューティ比を可変とし、各コモン端子ブロックに対応する表示ブロックの輝度等を種々に変更することが可能になる。
これにより、各表示ブロック1001、1002の各表示要素114は1/16デューティ比で表示駆動される。
このように、図10の例でも、図9(b)と同様に、表示しない(消灯する)表示ブロックに接続されているセグメント端子SEG及びコモン端子COMには、消灯信号を供給せずに接地電位Vss(オフ状態)に駆動される。したがって、本実施形態では、表示しない表示ブロックでは電力が消費されず、省電力化が可能になる。
また、前記第1、第2駆動手段は、表示要素114が点灯状態又はオフ状態をとるように駆動するように構成できる。
ここで、前記電子機器は、時間を計時する計時手段を有する電子時計であり、前記表示手段は、少なくとも前記計時手段で計時した時刻を表示するように構成することができる。
また、表示要素114を点灯状態又はオフ状態をとるように駆動しており、表示しない表示要素114には消灯信号を供給しないため、不要な電力消費を削減することが可能になる。
また、液晶表示装置のコモン端子COMの構成を複数種類の中から選択可能とすることにより、1つのLSIで、表示仕様が異なる機種に対応することが可能となる。
また、分割数を変えてデューティ比を変えることにより、仕様に応じて消費電力を変えることが可能になる。例えば、製品仕様に応じて、コモン端子COMの分割数を増やすことにより、駆動周波数を下げて、低消費化が可能になる。
以下、図面を用いて本発明の第2の実施形態に係る表示装置及び前記表示装置を用いた電子機器について説明する。図11は、LCD110と、マイコンに内蔵される表示駆動回路109a(回路基板)との関係を示す図である。この例では、8個のコモン端子COM及び64個のセグメント端子SEGを持つ表示駆動回路109aと、LCDとの接続を示している。
表示駆動回路109aには、1辺(P1)にコモン端子COM8〜15及びセグメント端子SEG32〜63が設けられている。表示駆動回路109aには、それと対向する他の一辺(P2)にコモン端子COM0〜7及びセグメント端子SEG0〜31が設けられている。
表示部110aには、符号1101aを付した表示ブロックがその上部に設けられ、表示ブロックの上端部E1において配線される。符号1101bを付した表示ブロックがその下部に設けられ、表示ブロックの下端部E2において配線される。
図11において、1辺P1にあるコモン端子COM12〜15及びセグメント端子SEG32〜63は、表示部110aの上端部E1を介して表示部110aの上部にある表示ブロック1101aに接続されている。1辺P2にあるコモン端子COM0〜3及びセグメント端子SEG0〜31は、表示部110aの下端部E2を介して表示部110aの下部にある表示ブロック1101aに接続されている。
つまり、セグメント端子0〜31に繋がれた配線とセグメント端子32〜63に繋がれた配線とは、表示部110上で互いに接続されていない。
基板1201上には、表示駆動回路109a、発振回路101、分周回路102、ROM104、RAM105を内蔵したマイコン1100が設けられている。基板1201上には、マイコン1100に内蔵の表示駆動回路109aとLCD110とを結ぶ配線、マイコン1100に内蔵の制御回路108と入力手段103とを結ぶ配線、基板1201上にマイコン1100に内蔵の発振回路101と水晶振動子1204とを結ぶ配線、マイコン1100とELドライバ(バックライトドライバ)1205とを結ぶ配線が設けられている。基板1201上には、入力手段103がサイドスルーホールで形成されている。
したがって、本実施形態に係る表示装置によれば、基板1201の積層面の数を減らすことができる。また、LCDの上部1101a、下部1101bを必要に応じて非表示(オフ状態)とすることができる。表示を行わない部分では、コモン端子COMを接地電位(Vss)(オフ状態)とすることができ、消灯信号を供給する必要が無い。したがって、省電力化が可能になる。
尚、本実施形態ではコモン端子COMを表示駆動回路109aの2辺に設けた例を示したが、コモン端子COMを3辺以上に設けてもよい。また、コモン端子COMの数は各辺で等しい必要は無く、一方の辺では1つ、他方の辺では7つなどとしてもよい。
以下、図面を用いて本発明の第3の実施形態に係る表示装置及び前記表示装置を用いた電子機器について説明する。
図14は、本発明の第3の実施形態に係る表示装置を備えた電子時計の表示の一例を示す図である。制御回路108は、電圧検出回路107が検出した電池106の電圧が所定値以上である場合には、マーク類表示ブロック111の電池マークを点灯させ、電池106が十分電力を供給できる状態であることを示す。制御回路108は、電池の電圧が低下し、電圧検出回路107が検出した電池106の電圧が所定値を下回った場合には、パワーセーブ表示に切り替える。この状態では、制御回路108は、マーク類表示ブロック111の電池マークのみを所定周波数(例えば2Hz)で点滅表示し、表示ブロック112、113は非駆動とする。
一方、符号15bを付した図に示した例では、マーク類表示ブロック111の5つの表示要素114は、5つのコモン端子COM8〜12と1つのセグメント端子SEG63とによって制御される。
一方、符号15bを付した図に示した例では、時刻類表示ブロック112の表示に、セグメント端子SEGはSEG0〜SEG62までの63個、コモン端子COMはCOM0〜4の5個を使用できる。したがって、表示要素114の数は時刻類表示ブロック112について63×5=315、マーク類表示ブロック111について5であり、合計320の表示要素を表示する。
したがって、本実施形態に係る表示装置によれば、マーク類表示ブロック111の表示要素の数を保ったまま、時刻類表示ブロック112の表示要素114の数を最大にすることができる。
尚、マーク類表示ブロック111には、電池の電圧の他にも、充電が必要なこと、パワーセーブモードであること等を示す情報を表示してもよい。
以下、図面を用いて本発明の第4の実施形態に係る表示装置及び前記表示装置を用いた電子機器について説明する。
図16は、本実施形態に係るLCDの一例を示す図である。本実施形態では、表示ブロック1601、1602、1603の各々に対してブロック化したコモン端子COMを用いるのではなく、コモン端子COM0〜7を各ブロックで共用する。また、コモン端子COM0の表示ブロック1601、1602間にコモン遮断スイッチ1610、及び、コモン端子COM0〜COM7の表示ブロック1602、1603間に8回路のコモン遮断スイッチ1611を新たに設けている。
したがって、本実施形態に係る表示装置によれば、コモン遮断スイッチ1610、1611とコモン端子COM0〜7を制御することにより、コモン信号をブロック化しなくてもブロック毎に駆動、非駆動を選択できる。したがって、表示の必要が無いブロックに消灯信号を出力する必要が無く、省電力化ができる。
尚、コモン遮断スイッチ1610、1611は、制御回路108から出力される制御される制御信号によって動作する。コモン遮断スイッチ1610、1611は、具体的には、トランジスタスイッチ、FETスイッチ、リレーなどを用いることができる。
尚、各実施形態においては、方形の表示要素114を用いて説明したが、表示要素の形は方形である必要は無く、任意の形とすることができる。
102・・・分周回路
103・・・入力手段
108・・・制御回路
104・・・ROM
105・・・RAM
106・・・電池
107・・・電圧検出回路
108・・・制御回路
109、109a・・・表示駆動回路
110・・・表示部
111〜113・・・表示ブロック
114・・・表示要素
201・・・LCDバイアス電圧生成回路
202・・・表示データラッチ回路
203・・・セグメント信号生成回路
204・・・セグメント信号出力制御回路
205・・・セグメントスイッチ回路
206・・・コモン信号生成回路
207・・・コモン信号出力制御回路
208・・・コモンスイッチ回路
209・・・コモン信号切替制御回路
210・・・コモン切替回路
211・・・セグメント駆動スイッチ
212・・・コモン駆動スイッチ
213・・・コモン切替スイッチ
801、802、803・・・表示ブロック
901、902、903・・・表示ブロック
1100・・・マイコン
1001、1002、1003・・・表示ブロック
1101a、1101b・・・表示ブロック
1201・・・基板
1202・・・ゼブラコネクタ
1203・・・ITO(透明電極)
1204・・・水晶振動子
1205・・・ELドライバ
1601、1602、1603・・・表示ブロック
1610、1611・・・コモン遮断スイッチ
Claims (7)
- 複数の表示要素に接続可能な複数のコモン端子及び複数のセグメント端子と、前記コモン端子を駆動する第1駆動手段と、表示信号に基づいて前記セグメント端子を駆動する第2駆動手段とを有し、前記第1駆動手段によって所定周期の走査信号で前記複数のコモン端子を駆動すると共に前記第2駆動手段によって表示信号に対応し前記走査信号に同期するセグメント信号で前記複数のセグメント端子を駆動することにより、前記表示要素で前記表示信号に対応する表示を行う表示装置において、
前記第1駆動手段は、前記複数のコモン端子を予め決められた複数のコモン端子ブロックに分割して駆動すると共に当該分割数が可変であり、
前記第2駆動手段は、特定の分割数において前記予め決められた複数のうちの少なくとも1つの前記コモン端子ブロックを構成する前記コモン端子が接続する表示要素に接続される前記セグメント端子をセグメント端子ブロックとして駆動でき、
前記特定の分割数において前記予め決められた複数のうちの少なくとも1つのコモン端子ブロックの前記コモン端子と前記セグメント端子ブロックの前記セグメント端子とが接続される表示要素で構成される表示ブロックを備え、
前記特定の分割数において前記予め決められた複数のうちの少なくとも1つのコモン端子ブロックは、前記表示ブロックを構成する表示要素以外の表示要素には接続されず、
前記セグメント端子ブロックは、前記表示ブロックを構成する表示要素以外の表示要素には接続されず、
前記第1駆動手段と前記第2駆動手段とは、前記表示ブロックを表示状態と非表示状態とに駆動可能であり、前記表示ブロックに接続される前記特定の分割数において前記予め決められた複数のうちの少なくとも1つのコモン端子ブロック及び前記セグメント端子ブロックを前記非表示状態において接地電位とする
ことを特徴とする電子時計の表示に用いられる表示装置。 - 前記第1駆動手段は、前記複数のコモン端子を所定数の前記コモン端子ブロックに分割して駆動するように切り替える切替手段を備えて成ることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記各コモン端子と各セグメント端子は各々独立に駆動可能であり、
前記第1、第2駆動手段は、前記表示要素が点灯状態又はオフ状態をとるように駆動することを特徴とする請求項1又は2記載の表示装置。 - 前記表示要素は、1つのセグメント端子と複数の前記コモン端子とで駆動されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記複数のコモン端子ブロック間の接続を遮断するコモン遮断スイッチを備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の表示装置。
- 表示手段を有する電子機器において、
前記表示手段として請求項1乃至5のいずれか一に記載の表示装置を用いて成ることを特徴とする電子機器。 - 時間を計時する計時手段を有し、
前記表示手段は、少なくとも前記計時手段で計時した時刻を表示することを特徴とする請求項6記載の電子機器。
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