JPH01287697A - パルス変換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、パルス変換回路に関し、詳しくは、螢光表
示管やＬＥＤ等の螢光を発生する発光表示装置の表示輝
度を制御するパルスを制御するためのパルス変換回路に
関するものである。

（従来の技術） 螢光を発する発光表示装置、特に、自動車等に用いられ
る計器類の表示装置は、用いられる環境に応じて表示輝
度を変化させることが要求される。

例えば、昼間は輝度を高くしなければ表示読み取シが困
難であるが、夜間の走行では昼間より輝度を低くしなけ
れば表示が明るすぎて運転の障害となる。

このような螢光を発する表示装置の輝度の調整はパルス
に対する応答が速いため、通常、入力する周期信号にお
ける、発光に直接寄与するパルス（以下、本件において
周期信号の“Ｈ”レベルまたは”Ｌ”レベルのうち発光
の制御に直接寄与する信号レベル部分を動作信号という
）の信号長を変えることによシ発光表示装置の点灯時間
を調整して行われる。

以下、従来技術を説明する。

従来、表示制御回路は第２図に示す様に、計器の主要機
能を果たす任意の論理ブロック２０ノと、その出力信号
群ａ、ｂ・・・ｇを第１の入力とし、輝度制御信号ＢＬ
Ｋ　ｔ−ＮｏＴ回路２０２によって反転して得られる輝
度出力信号ＤＩＳＰを第２の入力とするドライバ回路２
０３と、前記ドライバ回路２０３の各入力端子＆、ｂ・
・・ｇに対応する各出力信号ａ／。

ｂ′・・・〆をそれぞれ対応するセグメント電極ａＩ、
ｂ／／・・・？に接続された螢光表示管２０４とから構
成されている。ここで、輝度制御信号ＢＬＫは外部から
供給される輝度制御のための周期信号である。

この動作を説明すると、前記輝度出力信号ＤＩＳＰが′
Ｈ″レベルであるとき前記任意の論理ブロック２０１の
出力信号群ａ、ｂ・・・ｇは前記ドライバ回路２０３の
対応する出力信号群ａ′、ｂ′・・・ｇ′の論理レベル
に変換され、前記ａ、ｂ・・・ｇの各信号の論理レベル
に応じて対応するセグメント電極ａ〃。

ｂ／１．・・〆が点灯もしくは非点灯となる。逆に、前
記輝度出力信号ＤＩ　ＳＰが“Ｌ”であるとき、前記任
意の論理ブロック２０１の出力信号群の論理レベルのい
かんにかかわらず、前記ドライバ回路２０３の出力信号
ａ／、ｂ′・・・ｌはある一定の論理レベルに固定され
、前記螢光表示管２０４の対応するセグメントａｌｌ、
ｂｌ・・・〆は非点灯となるものである。

以上述べた回路における輝度制御信号ＢＬＫが第３図の
タイムチャートに示すように一定周期１０を持ち１Ｈ”
レベル時間幅もしくは１Ｌ″レベル時間幅が一定の信号
であるとき、輝度制御信号ＢＬＫが＠Ｌ″レベルのとき
前記論理ブロック２０１の出力信号の状態に従って該当
するセグメントが発光し、前記ＢＬＫ信号が″“Ｈ“Ｈ
″レベルとき、前記論理ブロック２０１の出力信号がい
かなる状態にあっても該当するセグメントは発光しない
。

このような動作は信号ＢＬＫＯ毎周期において同様であ
シ、人体の視覚の残隙効果にょシ当該螢光表示管の輝度
もしくは明るさは信号ＢＬＫが′Ｌ”レベルで一定のと
きに比べてｔ　Ｊ　／　ｔｏ　（以後ｄｉｎ＝＝ｔ７／
ｌ（Ｊという）となることか知られておシ、信号ＢＬＫ
のデー−ティーに対する表示管２０４の輝度特性は第４
図で示すようになる。

第４図においてｔＪ／１Ｏ＝ｌはｔｚ＝ｔｏすなわち輝
度制御信号ＢＬＫがＬ”レベルの一定値であることを示
す。このことによシ、信号ＢＬＫＯｄｉｎ値を変えるこ
とにより、当該表示管２０４の輝度を自由に変化させる
ことができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、以上の様な輝度制御信号ＢＬＫによる輝
度制御では以下のような問題がある。

第１に、人間の視覚の感度は周囲が暗くなるほど鋭くな
るため、暗くなれば暗くなる程、よシ発光輝度を低下さ
せなくてはならず、輝度が低い状態での発光輝度の調整
は、輝度が高い状態での発光輝度の調整に比べ桁違いに
細かい調整を必要とするようになシ、その結果、調整の
限界が生ずる。

すなわち、周囲が暗い中での調整は、周囲が明るい中で
の調整に比べ、ｄｉｎが１／１００．１／２００もしく
はそれ以上に小さい値が必要とされるが、通常用いられ
るボリウム抵抗のような安価で簡便な調整手段では困難
となシ、第４図に示すようにｄｉｎＯ値は実質的にｄｍ
ｉユが限界となるのである。

第２に、螢光を発する表示装置は単独で用いられる他、
自動車のようにラング等の熱発光装置と同時に使用され
る場合がちシ、このとき、同じ輝度制御信号ＢＬＫによ
シ輝度の調整をすると、螢光による発光と熱による発光
の特性の違いから、これら両者の輝度のバランスをとる
のが困難であった。

（課題を解決するための手段〕 この発明は、外部から入力する、デユーティ−可変の第
１の周期信号における＠Ｈ”レベルまたＨ＠Ｌ”レベル
のいずれかのレベルを動作信号とし、この動作信号長を
計測する手段と、この計測値を保持する手段を有する輝
度制御信号測定部と、外部から入力する、所定のデユー
ティ−の第２の周期信号における″“Ｈ＃Ｈ＃レベルＬ
”レベルのいずれかのレベルを動作信号とし、この動作
信号長から前記計数値に基づいた信号長を減じた輝度出
力信号を出力する輝度出力信号発生部とを有するもので
ある。

（作用） 本発明は、第２の周期信号にょシ表示装置の輝度の最大
値を可変としたので、輝度の最大値を小さくしておくこ
とによシ輝度が低い状態での制御が容易となるのである
。

また、第１の周期信号の動作信号長を計測した値に基づ
いて第２の周期信号の動作信号長を減するようにしたの
で、第１の周期信号の動作信号長の計測手段と第２の周
期信号の信号長を減するための信号長の算出手段を変え
ることにより、第１の周期信号の動作信号長の変化に対
する第２の周期信号の動作信号長の減じ方の割合を変え
ることができるのである。

（実施例） 第１図はこの発明のパルス変換回路の第１の実施例を示
すブロック図であシ、以下第５図のタイムチャートを参
照しつつ説明する。

図においてパルス変換回路は、輝度制御信号測定部１０
１とこの出力によシ輝度出力信号を発生する輝度出力信
号発生部１０２とから構成される。

輝度制御信号測定部１０１は、微分回路１０３と、ＡＮ
Ｄｒ−ト１０４と、ｎビットアップカウンタ１０５（ｎ
は正の整数）と、ｎビットラッチ回路１０６とを有する
。

微分回路１０３は、外部から与えられる輝度制御信号Ｂ
１．にと基準クロックＣＫを入力し、この輝度制御信号
ＢＬＫの動作信号である＠Ｈ＃レベルの立ち上がシパル
ス信号（以下開始・ぐルス信号という）　ｒｅｓｅｔと
輝度制御信号ＢＬＫの″ＩＨ＃レベルの立ち下が９・ク
ルス信号（以下終了・ぐルス信号という）　１ｏａｄの
微分出力及び、パルス信号ｒｅｓａｔを出力してからｌ
　ｏａｄを出力するまでの間が＠Ｈ＃レベルとなる非点
灯相当区間信号ｍｅａｓの出力をする。

ここで、輝度制御信号ＢＬＫは一定周期でかつそのデユ
ーティ−が可変できる信号である。

ＡＮＤゲート１０４は、非点灯相当区間信号ｍｅａｓと
基準クロックＣＫを入力し、非点灯相当区間信号ｍｅａ
ｓの１Ｈ”レベルの出力を基準クロックＣＫのノ母ルス
信号に変換する。

ｎビットアップカウンタ１０５は、開始パルス信号ｒｅ
ｓｅｔによシその内容がクリアされ、前記ＡＮＤダート
１０４のノぐルス出力をカウントする。

ｎビットラッチ回路１０６は、ｎビットアンプカウンタ
１０５の内容を終了ｉ４ルス信号１ｏａｄによってプリ
セットし、少なくとも次の終了ノ４ルス信号１ｏａｄの
入力まで保持する。

輝度出力信号発生部１０２は、同期プリセットｎビット
ダウンカウンタ１０７と、輝度出力信号発生回路１０Ｂ
とを有する。

同期プリセットｎビットダウンカウンタ１０７は、ｎビ
ットラッチ回路１０６の出力信号をロード信号ｌａによ
シゾリセットし基準クロックＣＫによｐダウンカウント
してカウントＯ状態信号ｌｂを出力する。

輝度出力信号発生回路１０８は、外部から与えられる輝
度周波数信号ＨＰの動作信号である１Ｈ″レベル立チ上
がｐ　ｔ４ルス信号をｎビットダウンカウンタ１０７の
ロード信号１ａとして出力するとともに、輝度周波数信
号ＨＰの“Ｈ”レベルのうち、この輝度周波数信号ＨＰ
が入力してからｎビットダウンカウンタ１０７のカウン
ト０状態信号１ｂが入力するまでの間部分が削除された
輝度出力信号ＤＩＳＰｋ出力する。ここで、輝度周波数
信号ＨＰは一定周期で、一定デユーティ−の信号である
。

次に、各回路についてよシ詳細に説明する。

まず、微分回路１０３を第６図の回路図と第８図のタイ
ムチャートによシ説明する。

微分回路１０３は、基準クロックＣＫの反転信号と輝度
制御信号ＢＬＫとを入力し出力信号６ａを出力するＤフ
リップフロップ６０１と、出カイ言号６ａと基準クロッ
クＣＫを入力し出力信号６ｂを出力するＤフリップフロ
ップ６０２と、出カイ言号６ａと出力信号６ｂを入力し
非点灯相当区間信号ｍｅａｓを出力するＡＮＤゲート６
ｏ３と、出カイ言号６ａと出力信号６ｂの反転出力を入
力し開始パルス信号ｒｅｓｅｔを出力するＡＮＤｒ−ト
ロ０４と、出力信号６ａの反転出力と出カイ言号６ｂの
出力を入力し終了パルス信号を出力するＡＮＤゲート６
ｏ５とから構成される。

次に、輝度出力信号発生回路ＪＯＢを、第７図の回路図
と第９図のタイムチャートにょシ説明する。

輝度出力信号発生回路１０８は、輝度周波数信号ＨＰと
基準クロックＣＫの反転信号を人力し出力信号７ａを出
力するＤフリップフロッグ７０１と、Ｄフリップフロッ
ｆ７０ノの出力信号７ａと基準クロックＣＫの反転信号
を入力し出力信号７ｂを出力するＤフリッグフロッグ７
０２と、出力信号７ａと出力信号７ｂの反転信号を入力
しロートイ言号１ａを出力するＡＮＤｆｆ　−ドア　０
３と、出力信号７ａと出力信号７ｂを入力し出力信号７
Ｃを出力するＯＲケ”−トｙｏ４と、カウント０状態信
号１ｂと基準クロックＣＫの反転信号を入力し出カイ言
号７ｄを出力するＤフリッｆ７０ッｆ７０５と、出力信
号７ｃと出力信号７ｄを入力するＡＮＤゲート７０６と
、ＡＮＤｒ−ドア０６の出力信号をセント入力に入力し
出力信号７Ｃの反転信号をリセット入力に入力し輝度出
力信号ＤＩＳＰを出力するＲＳフリップ７０ッｆ７０７
とから構成される。尚、出カイ言号７ａの反転出力を出
力ＥＮＡとして出力するが、この信号の用途については
、後述する。

次に、第１の実施例の定量的な説明を、第５図。

第８図及び第９図を用いて行う。

輝度制御信号ＢＬＫは、１Ｌ”レベルの区間に表示管を
発光させ、この幅が表示管の輝度に比例するので、輝度
のレベルをパルス周期に対する発光の有効区間の比すな
わちデユーティ−として表現すると、 ｄ、ｎ＝ｔ７／ｌ、？ として与えられる。前記、ｎビットアンプカウンタに入
力する基準クロックＣＫの周期をｔとすると、輝度制御
信号測定部１０１の測定データｍは、ｍ＝ｔ　　　、？
／ｌｃ　＝ｔｆＮ１−ｄ　ｉ　ｎ　　ノ／ｌｃとなる。

次に、輝度周波数信号ＨＰの′“Ｈ”レベルの区間のデ
ユーティ−Ｎを、 Ｎ＝ｔｏ／ｌｓ　　　（０＜：Ｎ（１）とすると、前記
測定データｍＯ値を基準クロックＣＫによってプリセッ
トダウンした分だけ輝度周波数信号ＨＰＣ）”Ｈ”レベ
ルの区間ｔ６を減少させたものすなわちｔ７を輝度出力
信号ＤＩ　ＳＰの点灯部分として出力するから、 ｔ７＝＝Ｎ　　Φ　ｔ５−ｍ−ｔ である。したがって表示管の輝度は、 ｄＯｕｔ＝ｔ７／１５＝Ｎ−ｔｏ（１−ｄｉｎ）／１５
　（ｏくＮ〈１ｘ１）として表わされ、第１Ｏ図の特性
ｉＶｃ図示される特性となる。

ここで、Ｌは輝度制御信号ＢＬＫの周期、ｔ５は輝度周
波数信号ＨＰの周期である。

以上述べたように、ｔｏ及びｄｉｎが輝度制御信号ＢＬ
Ｋの信号を規定するパラメータであシ、輝度周波数信号
ＨＰの１Ｈルベル区間のデユーティ−Ｎが輝度出力の最
大値を示し、ｔ５によシ、その特性の勾配を規定するこ
とができる。

第１１図は本発明の第２の実施例を説明するためのブロ
ック図であって、第１図に示す実施例中のｎビットアン
プカウンタ１０５の入力ｉｅルスを規定するＡＮＤゲー
ト１０４の入力信号である基準クロックＣＫを１／Ｑ分
周出力に置き換えるための１／Ｑ分周回路１１０を挿入
したものである。

尚、この分周回路１１０はそのリセット入力に開始・平
ルス信号ｒｅｓｅｔを入力する。このよりな１／Ｑ分周
回路１１０を設けたこと例より、第１の実施例に於ける
測定データｍの値は、 ｍ　＝ｔ　ｚ／Ｑ　ｔ　ｃ　＝ｔ　’　（１ａ　１　ｎ
　）／Ｑ　ｔ　ｃに置き換えられる。したがって、輝度
出力ｄ。ｕｔはｄｏｕｔ＝Ｎ−ｔｏ（１−ｄい）／Ｑｔ
５　（０〈Ｎ〈１）　曲・＜２）したがって、最大値が
Ｎで、Ｑ及びｔ５で決まる勾配を持つ輝度特性を実現で
き、その特性を第１０図の特性２に示す。

尚、第１１図では、更に第７図で説明した出力ＥＮＡを
終了ノ４ルス信号とともに、ＡＮＤゲート１１１に入力
してＡＮＤ論理をとってからｎビットラッチ回路１０６
のプリセット入力に入力しているが、これは、ｎビット
アンプカウンタ１０５の出カイ言号の読み取シ中でラッ
チ回路の出力が変化中の測定ｒ−タｍをｎビットダウン
カウンタ１０７の動作中に読み取らないようにするため
である。すなわち、ｎビットダウンカウンタ１０７がｎ
ビットラッチ回路１０６の出力である測定データｍを読
み取るタイミングがこのラッチ回路１０６の出力が変化
中となる場合には、このラッチ回路１０６のグリセット
を中止するためである。

このようなことが好ましい理由は、第５図に示すように
、輝度制御信号ＢＬＫと輝度周波数信号ＨＰは非同期で
あるためｎビットラッチ回路１０６において変化中の測
定データｍｅｎビットダウンカウンタ１０７が読み取る
タイミングが存在し、この変化中のタイミングの測定デ
ータはこの前後の測定データと大きく値が異なるため輝
度出力が大きく変化し表示画面のちらつきが発生するこ
とがあるためである。

この出力ＥＮＡの入力は第１の実施例で行っても同様に
画面ちらつきの防止の効果があることは言うまでもない
。

以上動作信号として、輝度制御信号ＢＬＫ及び輝度周波
数信号ＨＰのいずれにおいても＠Ｈ”レベルを例とした
が、“Ｌ”レベルを用いても同様なノクルス変換を行う
ことができる、ただし、輝度制御信号ＢＬＫの動作信号
を“Ｌ″レベルすると輝度の明暗制御が反転し、また、
輝度周波数信号ＨＰの動作信号を＠Ｌ”レベルとすると
、表示の際の論理が反転することになる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、外部から入力す
る、デユーティ−可変の第１の周期信号における動作信
号長を計測して計測値を得、外部から入力する、所定の
デユーティ−の第２の周期信号における動作信号長から
前記計数値に基づいた信号長を減じた輝度出力信号を出
力する様に構成したので、前記第２の周期信号の動作信
号長を変えることにより、輝度の最大値を制御すること
ができる。

そのため、前記第２の周期信号の動作信号長を小さくす
ることで、発光輝度の小さい状態での制御が容易となる
。

また、前記第１の周期信号における動作信号長の計測と
前記第２の周期信号における動作信号長の減じる割合を
調整することで表示装置の発光の特性を変えることがで
き、螢光を発生する表示装置とその他の光を発生する表
示装置との輝度のバランスを容易にとることができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のノセルス変換回路の第１の実施例を説
明するためのブロック図、第２図は従来技術を説明する
ための表示制御回路のブロック図。 第３図は信号ＢＬＫのタイムチャート、第４図は従来の
表示制御回路の輝度特性、第５図は本発明の第１の実施
例を説明するためのタイムチャート、第６図は本発明の
ノ９ルス変換回路に用いる微分回路の一例を示す回路図
、第７図は本発明のＡ？ルス変換回路に用いる輝度出力
信号発生回路の一例を示す回路図、第８図は微分回路の
動作を説明するためのタイムチャート、第９図は本発明
の第１の実施例を説明するためのよシ詳細なタイムチャ
ート、第１０図は本発明のパルス変換回路を用いた場合
と用いない場合の輝度特性を説明するためのグラフ、第
１１図は本発明の第２の実施例を説明するためのブロッ
ク図。 １０１・・・輝度制御信号測定部、１０２・・・輝度出
力信号発生部、１０３・・・微分回路、１０４・・・Ａ
ＮＤｙ−ト、１０５・・・ｎビットアップカウンタ、１
０６・・・ｎビットラッチ回路、１０７・・・同期プリ
セットｎビットダウンカウンタ、１０Ｂ・・・輝度出力
信号発生回路、６０１，６０２，７０１，７０２゜７０
５・・・Ｄフリップフロップ、６０３〜６０５゜７０３
．７０６，１１１・・・ＡＮＤダート、７０５・・・ａ
Ｒｙ−）、７０７・・・ＲＳフリップフロップ、１１０
・・・１／Ｑ分周回路、ＢＬＫ・・・輝度制御信号、Ｃ
Ｋ・・・基準クロック、ＨＰ・・・輝度周波数信号、ｒ
ｅｓｅｔ・・・ＩＩＡ　始ノ＃ルス信号、１ｏａｄ・・
・終了ノ＃ルス信号、ｍｅａｓ・・・非点灯相当区間信
号、ＤＩ　ＳＰ・・・輝度出力信号、１ａ・・・ロード
信号、１ｂ・・・カウント０状態信号、６ｍ、６ｂ、７
ｍ、７ｂ、７ｃ、７ｄ川用力信号。 特許出願人　沖電気工業株式会社 従来技術を説明するための表示制御回路のブロック図第
２図 非矛酊　　　冑ヵ■ （：４号Ｂ　Ｌ　Ｋのタイムチャート 第３図 従来の表示制御回路の一度特性 第４図 本発明のパルス変換回路に用いろ微分回路の一例を示す
回路図第６図 本発明ツバ、い変換回路に用いろ輝度出力信号発生回路
の一例を示す回路間第　７　図 ｔＣＩ 一− 微分回路の動作を説明するためのタイムチャート第８図 昭和６３年９月３　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部から入力する、デューティー可変の第１の周期
   信号における“Ｈ”レベルまたは“Ｌ”レベルのいずれ
   かのレベルを動作信号とし、この動作信号長を計測する
   手段と、この計測値を保持する手段を有する輝度制御信
   号測定部と、 外部から入力する、所定のデューティーの第２の周期信
   号における“Ｈ”レベルまたは“Ｌ”レベルのいずれか
   のレベルを動作信号とし、この動作信号長から前記計数
   値に基づいた信号長を減じた輝度出力信号を出力する輝
   度出力信号発生部とを有するパルス変換回路。