JPH09288465A - 発光素子の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない個数のＬＥＤで多くの状態を容易に表
示することができる表示装置を提供する。 【解決手段】 ＬＥＤ１の発光状態を指令するための第
１及び第２の指令信号を第１及び第２のフリップフロッ
プ２３、２４から送出する。パルス発生器１１から１０
０Hz以上の周波数でパルスを発生させる。ＬＥＤ１の高
輝度発光時には第１のフリップフロップ２３の出力を低
レベル、第２のフリップフロップ２４の出力を高レベル
としてＬＥＤ１を連続的に駆動する。ＬＥＤ１の低輝度
発光時には第１のフリップフロップ２３の出力を高レベ
ル、第２のフリップフロップ２４の出力を低レベルと
し、ＬＥＤ１を断続的に駆動する。ＬＥＤ１を消灯する
時には第１及び第２のフリップフロップ２３、２４の出
力を共に低レベルとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ周辺機器
等に使用されている発光ダイオード即ちＬＥＤ等の発光
素子の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ周辺機器は、一般的にその
動作状態を示すための簡単な表示器を備えている。例え
ばＣＤ−ＲＯＭドライブでは１個のＬＥＤを用い、点滅
等により動作状態を表示する。またより多くの情報を提
供するために複数のＬＥＤを備えたり、２色発光のＬＥ
Ｄを用いることもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】１つの単色発光表示器
で表わせる状態は最も単純な場合、点灯と消灯の２状態
である。これに点滅を加えて３状態としたり、更に点滅
パターンを変えて状態表示の種類を増すこともある。し
かし、点滅表示は何らかの異常動作状態を示すことが一
般的であり、正常時の３状態以上を示すためには表示器
の数を増したり、２色発光ＬＥＤを用いる必要があっ
た。コストが重視されるコンピュータ周辺装置において
はできる限り部品を削減する必要がある。表示器の数を
増したり、２色発光ＬＥＤを用いることは表示器そのも
ののみならずドライバや、抵抗器、接続コネクタピン数
等が付随して増えることになり、表示器の多いＣＤ−Ｒ
ＯＭオートチェンジャー等では特にコストアップの要因
となる。また、コンピュータ周辺装置等において、電源
容量を小さくすることが要求される。

【０００４】そこで、本願の第１番目の目的は、１個又
は少ない発光素子によってより多くの状態表示を簡単に
行うことができる発光素子の制御装置を提供することに
ある。本願の第２番目の目的は、複数の発光素子を駆動
する場合における電源容量の低減を図ることができる発
光素子の制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記第１番目の目的を達
成するための発明は、発光素子を複数の表示状態にする
ための制御装置であって、目視による前記発光素子の輝
度を複数段階に切り換える輝度切り換え手段を有してい
ることを特徴とする発光素子の制御装置に係わるもので
ある。なお、請求項２に示すように、輝度切り換え手段
を、パルス発生器と、表示指令発生手段と、駆動切り換
え手段とで構成することが望ましい。また、請求項３に
示すように、表示指令発生手段を、第１及び第２の指令
信号発生手段で構成し、駆動切り換え手段を第１及び第
２の論理ゲートとすることが望ましい。また、第２番目
の目的を達成するための発明は、請求項４に示すもので
あって、複数の発光素子を発光させるための制御装置で
あって、各パルスが均等な位相差を持つように複数のパ
ルス列を発生するものであって、前記複数のパルス列の
それぞれは、一定の周期のパルスの配列から成り、前記
パルスによって前記複数の発光素子のそれぞれを断続的
に駆動して目視した時に連続的発光と認識することがで
きるように前記一定の周期が決定されているパルス発生
器と、前記パルス発生器から発生した複数のパルス列に
応答して前記複数の発光素子を発光させるための複数の
駆動手段とから成る発光素子の制御装置に係わるもので
ある。なお、請求項５に示すように、複数の発光素子の
ための複数の駆動手段は輝度切り換え手段をそれぞれ有
していることが望ましい。

【０００６】

【発明の作用及び効果】請求項１〜３の発明によれば、
輝度の切り換えによって状態表示の切り換えを行うの
で、１つの発光素子による状態表示の数の増加を図るこ
とができ、表示装置の簡略化、低コスト化を図ることが
できる。即ち、例えば、１つの発光素子によって高輝
度、低輝度、消灯で３つの状態を表示することが可能に
なり、更に、高輝度点滅及び／又は低輝度点滅を加える
と、１つの発光素子で４種類又は５種類の状態表示が可
能になる。また、請求項２の発明によれば、抵抗を使用
して輝度を切り換えるのではなく、パルスの幅の変化で
輝度を切り換えるので、電力損失の増大を伴なわないで
輝度の切り換えを容易に行うことが可能になる。また、
パルスのデュ−ティ比を変えることによって微小且つ安
定な輝度コントロ−ルが可能になる。また、請求項３の
発明によれば、集積回路構成にすることが容易な論理ゲ
ートを使用して容易且つ低コストに輝度切り換えを実行
することができる。また、請求項４及び５の発明によれ
ば、複数の発光素子が同時に駆動されないか又は同時に
駆動される期間が短くなるので、電源容量の増大を抑え
ることが可能になる。また、請求項５の発明によれば、
複数の発光素子のそれぞれによって複数の状態表示が可
能になる。

【０００７】

【第１の実施例】次に、図１〜図６を参照して本発明の
第１の実施例に係わる表示装置を説明する。図１は表示
装置の全体を示すものであって、発光素子としての第
１、第２及び第３のＬＥＤ（発光ダイオード）１、２、
３のアノード（一方の電極）が抵抗４、５、６を介して
直流電源７に接続されている。第１、第２及び第３のＬ
ＥＤ１、２、３のカソード（他方の電極）は、輝度切り
換え手段又はＬＥＤ駆動切り換え手段としての第１、第
２及び第３の駆動切り換え回路８、９、１０に接続され
ている。

【０００８】ＬＥＤの制御装置は、駆動切り換え回路
８、９、１０の他に、３相パルス発生器１１と表示指令
発生手段１２とを有する。３相パルス発生器１１は図３
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように１２０度の均等な位相
差を有して第１、第２及び第３のパルス列を出力するラ
イン１３、１４、１５を有し、これ等が第１、第２及び
第３の駆動切り換え手段８、９、１０に接続されてい
る。第１、第２及び第３のパルス列の各パルスは方形波
である。このパルス列の周期及び周波数は重要な意味を
有し、ＬＥＤ１〜３を第１、第２及び第３のパルス列に
基づいて断続的に駆動した時に目視によって連続的に点
灯しているように見える値に決定されている。実験によ
れば、パルスの周波数が５０Hz程度以下になるとＬＥＤ
１〜３の目視による発光状態がちらつきを感じるような
状態になり、１００Hz程度になれば全くちらつきを感じ
なくなる。しかし、パルスの周波数を非常に高め、これ
がＬＥＤ１〜３の応答特性に影響するような周波数（パ
ルスに基づく駆動電流の波形がなまるようになる周波
数）になるとＬＥＤの明るさをパルス幅で制御するのが
難しくなる。従って、パルス発生器１１のパルスの周波
数は例えば１００Hz〜１０００Hz程度の範囲にする。な
お、３相パルス発生器１１は可変パルス幅のパルス発生
器であって、輝度調整のために図３及び図５で点線で示
すようにパルス幅を制御できるように構成されている。

【０００９】表示指令発生手段１２は、第１、第２及び
第３の駆動切り換え回路８、９、１０に対してライン１
６、１７、１８、１９、２０、２１によってそれぞれ第
１及び第２の指令信号を発生する。

【００１０】図１の第１、第２及び第３の駆動切り換え
回路８、９、１０は互いに同一に構成されているので、
図２に第１の駆動切り換え回路８のみを詳しく示し、第
２及び第３の駆動切り換え回路９、１０の図示及び説明
を省略する。また、図１の表示指令発生手段１２におい
て第１、第２及び第３のＬＥＤ１、２、３を制御するた
めの回路は互いに同一であるので、図２に第１のＬＥＤ
１の表示指令発生手段１２ａのみを示し、第２及び第３
のＬＥＤ２、３の表示指令発生手段の図示及び説明を省
略する。図２の表示指令発生手段１２ａはマイコン（マ
イクロコンピュータ又はマイクロプロセッサ又はＣＰ
Ｕ）２２と第１及び第２のフリップフロップ（ＦＦ）２
３、２４とから成る。この実施例ではＬＥＤ１を３種類
の表示状態に制御するためにマイコン２２は、ＬＥＤ１
の最も明るい点灯状態（第１の状態）を得るために第１
のフリップフロップ２３をリセット、第２のフリップフ
ロップ２４をセットする制御信号を発生し、ＬＥＤ１の
薄暗い点灯状態（第２の状態）を得るために第１のフリ
ップフロップ２３をセット、第２のフリップフロップ２
４をリセットする制御信号を発生し、ＬＥＤ１の消灯状
態（第３の状態）を得るために第１及び第２のフリップ
フロップ２３、２４の両方をリセットする制御信号を発
生する。第１の指令信号発生手段としての第１のフリッ
プフロップ２３はリセット状態の時に第１の電圧レベル
（低レベル又は論理の０）、セット状態の時に第２の電
圧レベル（高レベル又は論理の１）をライン１６に出力
する。第２の指令信号発生手段としての第２のフリップ
フロップ２４はリセット状態の時に第１の電圧レベル
（低レベル又は論理の０）、セット状態の時に第２の電
圧レベル（高レベル又は論理の１）をライン１７に出力
する。

【００１１】駆動切り換え手段としての駆動切り換え回
路８は、論理積出力を発生する第１の論理ゲートとして
のＡＮＤゲート２５と、論理和出力を発生する第２の論
理ゲートとしてのＯＲゲート２６と、ＮＯＴ回路２７と
から成る。ＡＮＤゲート２５の一方の入力端子はパルス
発生器１１に接続され、他方の入力端子は第１のフリッ
プフロップ２３に接続されている。ＯＲゲート２６の一
方の入力端子はＡＮＤゲート２５に接続され、他方の入
力端子は第２のフリップフロップ２４に接続されてい
る。ＮＯＴ回路２７はＯＲゲート２６とＬＥＤ１のカソ
ードとの間に接続されている。

【００１２】図４はＬＥＤ１を第１の状態（明るい発光
状態）に駆動する場合の図２の各部の電圧状態を示す。
この場合には第１のフリップフロップ２３即ちＦＦ１が
リセット、第２のフリップフロップ２４即ちＦＦ２がセ
ットであるので、ＡＮＤゲート２５の出力は低レベル、
ＯＲゲート２６の出力は高レベルとなる。この結果、Ｎ
ＯＴ回路２７の出力が低レベルとなり、ＬＥＤ１は連続
的に駆動され、最も明るい発光状態となる。

【００１３】図５はＬＥＤ１の第１の状態よりも暗い第
２の状態（薄暗い発光状態）に駆動する場合の図２の各
部の電圧状態を示す。この場合には、第１のフリップフ
ロップ２３がセット、第２のフリップフロップ２４がリ
セットであるので、ＡＮＤゲート２５をパルス発生器１
１の出力パルスが通過する。また、第２のフリップフロ
ップ２４がリセット状態であるので、ＯＲゲート２６を
ＡＮＤゲート２５の出力パルスのみが通過し、ＯＲゲー
ト２６からパルス発生器１１の出力パルスと同一の周期
でパルスが得られる。この結果、ＮＯＴ回路２７の出力
がＯＲゲート２６の高レベルのパルスに応答して低レベ
ルになり、この低レベル期間のみＬＥＤ１がオン駆動さ
れ、ＬＥＤ１が断続的に駆動される。ＬＥＤ１が断続的
に駆動されてもＬＥＤ１を目視した場合に連続点灯のよ
うに見える。そして、目視によるＬＥＤ１の輝度はパル
スのデューティ比に応じて変化する。即ち、パルスのデ
ュ−ティ比が小さくなると、目視の輝度は低下し、デュ
−ティ比が大きくなると、目視輝度が高くなる。

【００１４】図６はＬＥＤ１を消灯させた状態（第３の
状態）の図２の各部の電圧状態を示す。この場合には第
１及び第２のフリップフロップ２３、２４が共にリセッ
トであるので、ＡＮＤゲート２５及びＯＲゲート２６の
出力は低レベルである。この結果、ＮＯＴ回路２７の出
力が高レベルになり、ＬＥＤ１は連続的に非駆動状態と
なり、発光しない。

【００１５】上述から明らかなように、本実施例では、
例えばコンピュータ周辺機器の他の回路（図示せず）と
共に集積回路とすることができる論理回路から成る駆動
切り換え回路８によってＬＥＤ１の３種類の発光状態を
容易に得ることができる。なお、駆動切り換え回路８を
別の回路と共に集積回路とすればコストの低減を図るこ
とができる。また、パルス発生器１１はパルス幅可変の
パルス発生器であるので、パルスのデュ−ティ比の調整
で目視の輝度を微小且つ安定にコントロ−ルできる。ま
た、輝度の切り換えを抵抗の切り換えで行うのでなく、
パルス幅の切り換えで行うので、輝度を低める場合に電
力損失の増大が生じない。また、図１に示すように３個
のＬＥＤ１、２、３は図３に示す３相のパルス列に基づ
いて順次に駆動されるので、３個のＬＥＤを同時に点灯
する場合に比べて電源７の電流容量を低減することがで
きる。

【００１６】

【第２の実施例】次に、図７に示す第２の実施例のＬＥ
Ｄの制御装置を説明する。但し、図７において図２と実
質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省
略する。図７の回路は図２の回路に点滅用パルス発生器
２８とスイッチ２９とを付加した他は図２と同一に構成
されている。点滅用パルス発生器２８は可変パルス幅の
３相パルス発生器１１のパルスの周波数よりも大幅に低
い周波数（例えば１〜１０Hz）でパルスを発生する。ス
イッチ１３は第２のフリップフロップ２４の出力とパル
ス発生器２８の出力とを選択してＯＲゲート２６に送
る。スイッチ２９の制御はマイコン２２によって実行さ
れ、点滅表示の時に点滅用パルス発生器２８をＯＲゲー
ト２６に接続し、第２のフリップフロップ２４をＯＲゲ
ート２６から切り離す。これにより、ＯＲゲート２６を
点滅用パルス発生器２８の出力パルスが通過し、ＮＯＴ
回路２７の出力が点滅用パルスに応じて変化し、ＬＥＤ
１が目視による点滅発光状態となる。スイッチ２９によ
って第２のフリップフロップ２４をＯＲゲート２６に接
続した時には、図７の回路は図２と同一になるので、同
一の動作が可能になる。従って、図７の回路は４つの状
態を１つのＬＥＤ１で表示することができる。

【００１７】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） １つのＬＥＤ１、２、３にそれぞれ抵抗４、
５、６を接続する代りに共通の１個の抵抗を電源７に直
列に接続することができる。 （２） 複数のＬＥＤの組み合せである状態を表示する
場合にも本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の表示装置を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の１部を詳しく示す回路図である。

【図３】図１の３相のパルス発生器の出力パルス列を示
す図である。

【図４】図２のＬＥＤの高輝度発光時の各部の状態を示
す図である。

【図５】図２のＬＥＤの低輝度発光時の各部の状態を示
す図である。

【図６】図２のＬＥＤの消灯時の各部の状態を示す図で
ある。

【図７】第２の実施例の表示装置を示す回路図である。

【符号の説明】

１、２、３ ＬＥＤ ８、９、１０ 駆動切り換え回路 １１ ３相パルス発生器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子を複数の表示状態にするための
   制御装置であって、 目視による前記発光素子の輝度を複数段階に切り換える
   輝度切り換え手段を有していることを特徴とする発光素
   子の制御装置。
2. 【請求項２】 前記輝度切り換え手段は、 一定の周期でパルスを発生するものであって、前記パル
   スによって前記発光素子を断続的に駆動して目視した時
   に連続的発光と認識することができるように前記パルス
   の周期が設定されているパルス発生器と、 前記複数の表示状態を指令するための複数の表示指令を
   発生する表示指令発生手段と、 前記パルス発生器と前記表示指令発生手段とに接続さ
   れ、前記複数の表示指令の中の１つが発生した時には前
   記パルスによる前記発光素子の駆動を禁止して前記発光
   素子を連続的に駆動し、前記複数の表示指令の中の別の
   １つが発生した時には前記パルスに応答して前記発光素
   子を断続的に駆動する駆動切り換え手段とから成ること
   を特徴とする請求項１記載の発光素子の制御装置。
3. 【請求項３】 前記表示指令発生手段は、第１の電圧レ
   ベルと第２の電圧レベルとを選択的にとる第１の指令信
   号を発生する第１の指令信号発生手段と、第１の電圧レ
   ベルと第２の電圧レベルとを選択的にとる第２の指令信
   号を発生する第２の指令信号発生手段とから成り、 前記駆動切り換え手段は、 前記パルス発生器から送出されたパルスと前記第１の指
   令信号発生手段から送出された前記第１の指令信号との
   論理積出力を発生する第１の論理ゲートと、 前記第１の論理ゲートの出力と前記第２の指令信号発生
   手段から送出された前記第２の指令信号との論理和出力
   を発生する第２の論理ゲートとから成ることを特徴とす
   る請求項２記載の発光素子の制御装置。
4. 【請求項４】 複数の発光素子を発光させるための制御
   装置であって、 各パルスが均等な位相差を持つように複数のパルス列を
   発生するものであって、前記複数のパルス列のそれぞれ
   は、一定の周期のパルスの配列から成り、前記パルスに
   よって前記複数の発光素子のそれぞれを断続的に駆動し
   て目視した時に連続的発光と認識することができるよう
   に前記一定の周期が決定されているパルス発生器と、 前記パルス発生器から発生した複数のパルス列に応答し
   て前記複数の発光素子を発光させるための複数の駆動手
   段とから成る発光素子の制御装置。
5. 【請求項５】 前記複数の駆動手段のそれぞれが、目視
   による前記複数の発光素子のそれぞれの輝度を複数段階
   に切り換える輝度切り換え手段を有していることを特徴
   とする請求項４記載の発光素子の制御装置。