JPH0743754Y2 - ドツトマトリクス発光表示装置のための駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ドットマトリクス発光表示装置のための駆動
装置に関するものである。

従来の技術 ドットマトリクス発光表示装置（以下、「マトリクス表
示装置」という）は、発光ダイオード（以下、「LED」
という）等の発光体素子をマトリクス状に配列したドッ
トマトリクス発光表示体と、発光体素子を選択的に点灯
駆動して任意の点灯表示パターンを得るための駆動装置
とを１組として構成された表示ユニットを１〜複数個備
えて構成されており、表示点灯に必要なデータ処理はコ
ンピュータ等で構成された制御装置（以下、「CPU」と
いう）を使用して行われている。

このような従来のマトリクス表示装置（表示ユニット１
個のみが図示されている）の構成例を第６図に示す。こ
のマトリクス表示装置では、駆動装置２′は、パターン
表示データを一時的に蓄積するシフトレジスタ21と、こ
のシフトレジスタ21に蓄積されたパターン表示データを
パラレル転送して一時的に記憶するラッチ回路群22と、
このラッチ回路群22からのパターン表示データに応じて
16×16のLEDドットマトリクス発光表示体１′の点灯表
示すべきLEDに対応した一方のマトリクス軸（パターン
表示側、本例ではＹ軸）を選択的に指定する駆動素子
（不図示）を有した第１のドライバ回路23と、ドットマ
トリクス発光表示体１′の他方のマトリクス軸（走査
側、本例ではＸ軸）を順次走査する４ビットの走査信号
を受け、この走査信号を発光表示体１の他方のマトリク
ス軸に応じた走査信号に変換するラインデコーダ24′
と、ラインデコーダ24′からの走査信号を受けて駆動さ
れ、第１のドライバ回路23と協働して点灯すべきLEDを
選択的に通電点灯する第２のドライバ回路25を備えてい
る。

第６図に示すような従来のマトリクス表示装置のための
駆動装置２′の構成では、外部からラインデコーダ24へ
の入力線の本数（図例では４本となっている）が多くな
り、配線構造が複雑になるという欠点がある。本考案者
は、駆動装置の構成を、例えば、第７図に示すようなも
のにすることによって上記の欠点は解消されることを先
に見出した（特願昭60-170339号）。

第７図の構成例を略述する。駆動装置２″には、DATA端
子を通じてCPUより時系列的に送られて来るパターン表
示データを、CLK端子を通じてCPUから送られて来るクロ
ックパルスによりシフトさせて蓄積するシフトレジスタ
21と、シフトレジスタ21に記憶されたパターンデータ
を、LATCH端子を通じてCPUより送られて来るラッチパル
スにより一斉にパラレル転送して一時的に記憶するラッ
チ回路群22と、このラッチ回路群22の各出力に応じて16
×16のLEDドットマトリクス発光表示体１の点灯表示す
べきLEDに対応したパターン表示側のマトリクス軸（Ｙ
軸）を選択的に指定する駆動素子（不図示であるが、例
えば、スイッチングトランジスタなどが採用される）を
有した第１のドライバ回路23が設けられている。パター
ン表示データは、マトリクス軸のうちのＹ軸、つまりY1
〜Y16の中から通電すべきものを指定する16ビット信号
となっている。

この駆動装置２″においては、前記のラッチパルスは、
４ビット16進カウンタ26にも送られており、このカウン
タ26の出力は更にラインデコーダ24に入力されている。
カウンタ26は、ラッチパルスを入力する毎に歩進され
て、４ビットの信号を出力しており、このようにして出
力された４ビットの信号は、更にラインデコーダ24によ
って走査側のマトリクス軸、即ちＸ軸のX1〜X16を順次
走査する走査信号に変換されており、これによってパタ
ーン表示データと走査信号の同期が採られている。ま
た、カウンタ26はラッチパルスが16回入力されＸ軸への
走査が一順する毎、つまり１ワードを構成する16種類の
パターン表示データが送られて来る度毎にRES端子を通
じてCPUよりリセットパルスが送られている。これは、
第１のドライバ回路23より１ワード分の一番最初のパタ
ーン表示データが出力される時には、Ｘ軸への走査がX1
軸より開始されるようにしてドットマトリクス発光表示
体１の点灯駆動がノイズ等による誤動作を生じた時に修
正するために行われるものである。

ここで、ラインデコーダ24の構成は第８図に示すような
ものとされており、カウンタ26の各出力26a〜26dは16個
のANDゲートAND1′〜AND16′に入力されて、カウンタ26
の出力26a〜26dに応じてＸ軸走査信号に順次変換され
る。25は、第１のドライバ回路23と同じような構成の第
２のドライバ回路であり、ラインデコーダ24から出力さ
れる走査信号によって駆動され、第１のドライバ回路23
と協動して、ドットマトリクス発光表示体１のうちの任
意のLEDを選択的に通電点灯するものである。

このような構成の駆動装置２″の動作を第９図のタイム
チヤートを用いて説明する。

図外のCPU等によって生成されたパターン表示データと
なる多ビットデータ信号ａはクロックパルスｂによりシ
フトレジスタ21内に順次送られ、蓄積される。そして、
ラッチパルスｄが送られる毎にシフトレジスタ21内に蓄
積されたパターン表示データ（本例では通電されるべき
Ｙ軸を指定する16ビット信号となっている）がラッチ回
路群22に一時的に記憶され、この記憶されたデータによ
り第１のドライバ回路23が駆動されて、点灯すべきLED
に応じたＹ軸が指定される。

また同時に、ラッチパルスｄはカウンタ26にも送られ、
カウンタ26の値を歩進させる。このカウンタ26の出力
は、４ビット信号となってラインデコーダ24に送られ、
ラインデコーダ24では、その出力信号により第２のドラ
イバ回路25を駆動してＸ軸を順次走査する走査信号ｆが
出力される。

考案が解決しようとする問題点 上述の各マトリクス表示装置に於いては、LEDはダイナ
ミックドライブ方式により点灯されているので、マトリ
クスの各行及び列は非常に短い時間でパルス状に次々に
点灯されては消されて行き、それを繰り返すことにより
あたかも表示パターン全体が連続して点灯しているかの
ように見えるようにされている。また、この１サイクル
の幅と１点灯パルスの幅との比をデューティ比という。

ところで、このようなダイナミックドライブ点灯に於い
て、Ｙ軸をパターン表示側、Ｘ軸を走査側とすれば、Ｘ
軸側の各行のデューティ比は1/（Ｘ軸のドット数）とな
り、１パルスによる点灯時間は1/（走査速度×Ｘ軸ドッ
ト数）となり、その時間だけ１行のLEDが点灯する。し
かし、スタティックドライブ方式による連続点灯と比較
すれば点灯時間が短いため、どうしてもLEDの輝度が落
ちてしまう。

そこで、所望の輝度を得るために、各LEDには定格電流
を越える電流を流している。このため、何らかの原因に
より走査が止まってしまいマトリクスの同一の行のLED
が連続して点灯し続けるような場合、例えば、第６図の
例ではSCAN端子よりSCAN信号が得られなくなった場合、
或いは、第７図の例ではラッチパルスｄが発せられなく
なったような場合（第９図の（ｄ）参照）には、LEDマ
トリクスのＸ軸の１行（第９図の例ではX2軸）のみが点
灯し続けることになる、換言すれば、該行のLEDには定
格電流の数倍の電流が流れ続けることになり、ドットマ
トリクス発光表示体のLEDが劣化又は破損してしまうと
いう問題が生ずる。それ故、ダイナミックドライブ方式
によるドットマトリクス発光表示装置のための駆動装置
として、上述のような問題の発生を防止するための手段
を有する駆動装置の開発が望まれていた。

本考案は、上記問題を解消し得るダイナミックドライブ
方式によるドットマトリクス発光表示装置のための駆動
装置を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため提案される本考案は、マトリク
ス状に配列された発光体素子群の各行を走査切替信号の
立ち上がり又は立ち下がりごとに順に切り替えて走査す
ると共に、各行の走査期間内に当該走査行が対応する表
示信号を各列に印加することによりダイナミックドライ
ブ方式によるドットマトリクス発光表示装置の駆動を行
う駆動装置において、走査切替信号の立ち上がり又は立
ち下がりによってトリガされ、このトリガが行われてか
ら１行の走査期間よりも走査禁止時間分短い期間だけア
クティブとなる表示許可信号を出力する単安定マルチバ
イブレータと、この単安定マルチバイブレータが出力す
る表示許可信号が非アクティブな場合に、発光体素子群
への通電を禁止する通電禁止回路とが設けられたことを
特徴としたものである。

正常動作時には、走査切替信号のパルスが１行の走査期
間ごとに確実に立ち上がり又は立ち下がる。すると、単
安定マルチバイブレータは、この走査切替信号にトリガ
されて、１行の走査期間の開始時付近から出力する表示
許可信号を一定期間アクティブにした後に非アクティブ
に戻して当該走査期間を終了する。従って、走査期間が
開始すると、まず単安定マルチバイブレータが出力する
表示許可信号がアクティブとなるので、各列に印加され
た表示信号に応じて当該走査行の発光体素子群が点灯す
る。また、表示許可信号が非アクティブに切り替わる
と、通電禁止回路によってこれらの発光体素子群への通
電が禁止されるので強制的に点灯が停止され、その後走
査禁止時間が経過することにより当該走査期間が終了す
る。そして、この動作は、各行の走査期間ごとに繰り返
される。

この結果、本考案の駆動装置は、正常動作時には、各走
査期間の開始時から単安定マルチバイブレータに設定さ
れた一定期間だけ点灯表示が行われると共に、その後は
次の走査期間が開始するまで点灯表示が停止されるの
で、ダイナミックドライブ方式によるドットマトリクス
発光表示装置の駆動の際に、走査の切り替え時に隣接行
の点灯表示が重なり合う現象を防止するための走査禁止
時間を設けることができるようになる。

また、走査期間が終了しても走査切替信号が変化しなく
なる異常事態が発生すると、単安定マルチバイブレータ
は、この走査切替信号によるトリガがなされないため
に、最後の走査期間の終了時の非アクティブな表示許可
信号を引き続いて出力し続ける。すると、通電禁止回路
による発光体素子群への通電が禁止された状態が維持さ
れるので、発光体素子群の点灯表示は停止されたままに
なる。

この結果、本考案の駆動装置は、異常時には、通電禁止
回路が強制的に発光体素子群の点灯表示を停止させるの
で、ドットマトリクス発光表示装置が同一行の発光体素
子群を点灯し続けるのを防止することができるようにな
る。

実施例 以下に、添付図を参照して本考案の一実施例を示す。

第１図は、本考案の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。本実施例のものは、ラッチパルスに同期してパタ
ーン表示データの変更と走査信号の走査を行うようにし
た前述の第７図に示した駆動装置に保護回路20を設けて
構成されたものである。

ラインデコーダ24′の回路構成は第２図に示すようなも
のとされており、前述の第７図のラインデコーダ24と略
同様の構成であるが、本実施例のものではインヒビット
端子INHが設けられており、マルチバイブレータMM2の出
力は端子INHに入力されているので、マルチバイブレ
ータMM2の出力が「Ｌ」レベルの時は、カウンタ26の
出力に合致したANDゲートAND1〜AND16のいずれかの出力
が「Ｈ」レベルとなり、第２のドライバ回路25より走査
信号が送出され、ドットマトリクス発光表示体１が点灯
される。しかし出力が「Ｈ」レベルとなると、ANDゲ
ートAND1〜AND16のいずれの出力も「Ｌ」レベルとな
る。従って、第２のドライバ回路25よりの走査信号は出
力されず、ドットマトリクス発光表示体１の点灯は禁止
される。

保護回路20は、第３図に示すように、単安定マルチバイ
ブレータMM3を一段構成したものであり、外付け抵抗Rx3
とコンデンサCx3により時定数tW3を定めている。マルチ
バイブレータMM3のＡ入力端子AINはラッチパルス供給ラ
イン27に接続し、Ｂ入力端子BINとクリア端子CDを直流
電源Vccに接続して「Ｈ」レベルに保持している。

上記マルチバイブレータMM3の時定数tW3は、ラッチパル
スのパルス間隔（即ち、１行の走査期間）よりも所定時
間だけ短いものに設定する。第４図に示すように、マル
チバイブレータMM3はラッチパルスの入力によりトリガ
された後時定数tW3に相当する時間が経過すると、その
出力を「Ｈ」レベルに反転するので、この「Ｈ」レベ
ルに反転するまので時間の間は、インヒビット信号は
「Ｌ」となりＸ軸の走査を許容するが、出力が「Ｈ」
となっている時間、つまり、次のラッチパルスがマルチ
バイブレータMM3に入力されるまでの時間Tiは走査禁止
時間となる。走査禁止時間Tiは、ダイナミックドライブ
方式により各行の点灯を移動走査する場合に、隣合った
行にある発光体素子群の点灯表示が残像現象により相互
に重なりあって表示パターンをみにくいものにする所謂
にじみ現象を防止するために行われる。

上述の実施例では、保護回路の出力によりラインデコー
ダの出力が禁止させられる構成とされているが、例え
ば、保護回路の出力により第２のドライバ回路25の電源
回路を開いて該回路25より走査信号が発せられないよう
にする等の他の適宜の構成によっても前記各実施例と同
様の効果が奏するようにすることができる。

また、本考案が適用される駆動装置は、上記各実施例の
ような第１図に示す構成の駆動装置に限らず、第６図に
示したマトリクス表示装置２′に保護回路２を設けて第
５図に示したような駆動装置２を構成する場合も広く包
含するものであることは当然である。

なお、上記の実施例では行走査の態様を説明したが、見
方を変えて列走査の態様ににしてもよく、本考案ではこ
のような態様も含まれる。

考案の効果 上述の説明から明らかな如く、本考案によれば、ダイナ
ミックドライブ方式によるドットマトリクス発光表示装
置に於いて、正常動作時には各走査期間の間に隣接行の
点灯表示が重なり合う現象を防止するための走査禁止時
間を設けると共に、何らかの原因によりマトリクス発光
表示体の走査が止まってしまうような事態が発生して
も、マトリクスの同一の行のLEDが点灯し続けるのを防
止することのできる保護機能を備えた駆動装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図はそのライ
ンデコーダの回路図、第３図はその保護回路の回路図、
第４図はそのタイムチャート、第５図は他の実施例の回
路図、第６図は従来例のドットマトリクス表示装置の回
路図、第７図はその改良例の回路図、第８図はそれに用
いるラインデコーダの回路図、第９図は第７図に示した
ドットマトリクス表示装置の動作を説明するタイムチャ
ートである。 １……ドットマトリクス発光表示体、２……駆動装置、
20……保護回路、MM3……単安定マルチバイブレータ、2
4′……ラインデコーダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス状に配列された発光体素子群の
   各行を走査切替信号の立ち上がり又は立ち下がりごとに
   順に切り替えて走査すると共に、各行の走査期間内に当
   該走査行が対応する表示信号を各列に印加することによ
   りダイナミックドライブ方式によるドットマトリクス発
   光表示装置の駆動を行う駆動装置において、 走査切替信号の立ち上がり又は立ち下がりによってトリ
   ガされ、このトリガが行われてから１行の走査期間より
   も走査禁止時間分短い期間だけアクティブとなる表示許
   可信号を出力する単安定マルチバイブレータと、この単
   安定マルチバイブレータが出力する表示許可信号が非ア
   クティブな場合に、発光体素子群への通電を禁止する通
   電禁止回路とが設けられたことを特徴とするドットマト
   リクス発光表示装置のための駆動装置。