JP2001171173A - Led表示装置 - Google Patents

Led表示装置

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JP2001171173A
JP2001171173A JP36047199A JP36047199A JP2001171173A JP 2001171173 A JP2001171173 A JP 2001171173A JP 36047199 A JP36047199 A JP 36047199A JP 36047199 A JP36047199 A JP 36047199A JP 2001171173 A JP2001171173 A JP 2001171173A
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JP
Japan
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circuit
gradation
pulse
output
led
Prior art date
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Pending
Application number
JP36047199A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Haraguchi
善考 原口
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 階調データのステップ幅を均一にして、LE
Dプリンターにおいて印字した場合の濃淡がスムーズに
見えるようにしたLED表示装置を提供する。 【解決手段】nビットのアップダウンカウンタ回路8
と、nビットの階調入力データとアップダウンカウンタ
回路のnビットの出力データとが一致した時に、スター
ト信号、ストップ信号を発生する一致回路9と、スター
ト信号及びストップ信号を振り分けて出力する振分回路
10と、スタート信号によってセットされると共にスト
ップ信号によってリセットされるRSフリップフロップ
回路11と、RSフリップフロップ回路11から出力さ
れる階調パルスに応じてLED2を駆動する出力回路5
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LED(発光ダイ
オード)表示装置に関し、特に階調入力データに応じて
LEDの輝度を段階的に変化させる階調表示可能なLE
D表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、階調表示可能なLED表示装置
は、例えばプリンターヘッド等に用いられており、印字
の濃淡を段階的に設定可能としている。従来、この種の
LED表示装置として、例えば特開昭58−78476
号公報、特開平5−265399公報、特開平8−39
862号公報、特開平8−197773号公報、特開平
8−3288511号公報、特開平9−244570号
公報などに開示されるものがある。以下では、その代表
的なものの1つとして特開昭58−78476号公報を
引用して従来例のLED表示装置の構成を説明する。
【0003】図3において、LED18はリード21,
22に並列に接続されかつLEDと抵抗Rとの間の接続
点に位置したドライバー28を介して、抵抗Rに接続さ
れている。各ドライバー28は、集積回路30に接続さ
れている。この集積回路30は、4つのグループに分け
られた複数のトリステートバッファ32を有している。
各LEDは各ドライバー28をトリステートバッファ3
2の1つに接続されている。このバッファ32の各々は
4つのバス34の1つに接続されている。
【0004】4つのバス34はそれぞれ2進値8、4、
2或いは1に応じて異なった時間について等しい電力を
供給する。この2進値はバッファ32ゲートする時間を
示す。これらの時間のシーケンスは図4に示されてい
る。バッファ32はラッチ36に接続されている。この
ラッチ40はリード40を介してシフトレジスタ38
に、及びラッチクロック37に接続されている。データ
入力リード44及びクロックリード46がシフトレジス
タ38に接続されている。
【0005】データは、レジスタが一杯にされるまで各
クロックパルス毎にシフトレジスタ38にシリアルに供
給される。次のクロックパルスによって、レジスタ38
内のデータはパラレルにラッチ36に送られる。次に、
このラッチ36は、選択した選択した期間ドライバー2
8を使用可能とするためにバス34を介して選択的に使
用可能とされるバッファ32に、情報を与える。
【0006】詳細には、このラッチは情報がクロックさ
れた時に1グループ中のバッファ32の各々に「1」或
いは「0」を与える。バス34は次に、等しくない時間
長についてそのグループの各バッファ32を順次ゲート
する。例えば、第1のバッファは8単位時間ゲートさ
れ、第2のバッファは4単位時間ゲートされる等であ
る。ラッチがバッファ32上に「1」を与えるとこのバ
ッファは関連したバス34により与えられた時間長間ゲ
ートされるが、このラッチがこのバッファに「0」を与
えるとその出力は零である。
【0007】例えば「2」及び「4」のバス34に接続
されたバッファ32がラッチ36によって「1」を与え
られ、かつ「8」及び「1」のバス34に接続されたバ
ッファ32がラッチによって「0」を与えられた場合に
は、LED18は6単位時間だけ使用可能にされる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来例
のLED表示装置は2進数で重み付けされた異なる時間
のデータ(波形)を予め作成しておき、これらのデータ
を選択又は合成することによって、パルス階調制御を行
なっていた。
【0009】しかしながら、波形を合成する際に各波形
がタイミングよく重なり合わなかったり、逆に重なり過
ぎたりして、1階調ずつ階調が上がる際の階調幅の精度
が悪くなるという問題があった。例えば、図5に示すよ
うに3ビットの階調データの例で説明すると、階調幅
「1」のパルスP1、階調幅「2」のパルスのパルスP
2及び階調幅「4」のパルスP3が予め準備され、これ
らのパルスP1〜P3の選択/合成による全ての階調パ
ルスが作成される。
【0010】例えば、階調「7」のパルスはパルスP1
〜P3の合成パルス(P1+P2+P3)によって作成
される。しかし、図5の円で囲まれた波形部分の拡大図
で示すように、タイミングが合わないとパルスP2,P
3が重ならず瞬間的にオフレベルが生じるとLEDが瞬
間的に消灯するおそれがある。また、パルスP2,P3
が重なり過ぎるとパルス時間幅が短くなってしまう。
【0011】そうするとLEDの実効値が減少し、例え
ば階調が1から2に移行する場合に、実際には例えば階
調1.9にしか達しないことが生じる。また、パルスP
2,P3のように連続していないパルスの場合にもLE
Dの実効値の減少が生じる。LEDの実効値が減少する
と、例えばLEDプリンターの場合には印字の濃淡度が
階調データに応じてスムーズに上がっていないという問
題を生じる。特に、近年のLEDプリンターでは、例え
ば256階調と多数の階調ステップを有しているため階
調幅のリニアリティが損なわれることになる。特に、カ
ラー表示の場合には階調精度が要求されるため問題が大
きい。
【0012】本発明は上記従来技術の課題に鑑みてなさ
れたものであり、階調データのステップ幅を均一にし
て、LEDプリンターにおいて印字した場合の濃淡がス
ムーズに見えるようにしたLED表示装置を提供するこ
とを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】第1の発明のLED表示
装置は、nビットの階調入力データ値に比例した時間間
隔を置いて第1のパルス信号及び第2のパルス信号を発
生する第1の回路手段と、第1及び第2のパルス信号間
の時間に相当するパルス時間を有する階調パルスを発生
する第2の回路手段と、階調パルスに応じてLEDを駆
動する出力回路手段とを有することを特徴とするもので
ある。
【0014】かかる手段によれば、nビットの階調入力
データ値に応じたパルス時間を有する階調パルスを発生
させているので、階調パルスは所定の時間幅を持った連
続のパルスとなる。したがって、予め重み付けして作成
したデータ(波形)を選択/合成するという従来例と異
なり、タイミングによって波形の重なりや乖離が生じる
ことがないため、LEDの実効値を一定に保つことがで
き、しかも階調データのステップ幅を均一にすることが
可能となる。
【0015】第2の発明のLED表示装置は、nビット
のアップダウンカウンタ回路と、nビットの階調入力デ
ータとアップダウンカウンタ回路のnビットの出力デー
タとが一致した時に、順次に第1のパルス信号、第2の
パルス信号を発生する一致回路と、第1のパルス信号及
び第2のパルス信号を振り分けて出力する振分回路と、
第1のパルス信号によってセットされると共に第2のパ
ルス信号によってリセットされるフリップフロップ回路
と、フリップフロップ回路から出力される階調パルスに
応じてLEDを駆動する出力回路とを有することを特徴
とするものである。
【0016】かかる手段によれば、アップダウンカウン
タ回路のアップカウント時とダウンカウント時に同一の
カウンタ出力値が2回出現する。そこで、そのカウンタ
出力値と階調入力データとの一致をとることにより、階
調入力データに応じた時間間隔を有する第1のパルス信
号、第2のパルス信号を発生させ、さらにフリップフロ
ップ回路を介して、階調入力データに応じた時間幅を持
った階調パルスを得ることができる。したがって、この
階調パルスは単一かつ連続であって、波形の重なりや乖
離が生じることがないため、LEDの実効値を一定に保
つことができる。しかも階調データのステップ幅を均一
にすることが可能となる。
【0017】第3の発明のLED表示装置は、第2の発
明において、階調入力データを所定のクロックに基づい
て保持し且つ出力するラッチ回路を備え、このラッチ回
路の出力と前記アップダウンカウンタ回路の出力を前記
一致回路に印加すると共に、前記クロックに基づいてア
ップダウンカウンタ回路のデータの初期設定を行うこと
を特徴とするものである。
【0018】かかる手段によれば、アップダウンカウン
タ回路の出力と階調入力データとを一致回路に印加する
タイミングを正確に制御できると共に、アップダウンカ
ウンタ回路のデータの初期設定用クロックとラッチ回路
のクロックを共用しているので回路構成が簡便である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、本
発明の実施形態に係るLED表示装置を示す概略回路
図、図2は本発明の実施形態に係るLED表示装置の動
作を説明する波形図である。
【0020】図1において、1はLEDアレイであり、
複数のLED2がパラレルに配列されている。各LED
2は抵抗3を介して集積回路の各外部接続端子4に接続
されている。5は、各外部接続端子4に接続され、各L
ED2を点灯させるために定電流を流す定電流出力回路
である。
【0021】6は、シフトレジスタであり、シフトクロ
ックCLK1に基づいて、例えば印字データがシリアル
に入力され順次シフトされる。また、7はシフトレジス
タ6からパラレルに出力されるデータをクロックCLK
2に基づいて保持し且つ出力するラッチ回路である。ラ
ッチ回路7は各LED2毎に設けられ、シフトレジスタ
6からnビットの階調入力データをラッチする。
【0022】8は、カウンタークロックCPに基づいて
動作するnビットのアップダウンカウンタである。アッ
プダウンカウンタ8は、ラッチ回路7に印加されたクロ
ックCK2と同じクロックCK2に基づいて、所定の初
期値に設定される。すなわち、アップダウンカウンタ8
は、クロックCK2に基づいて初期値に設定され、例え
ばこの初期値からアップカウント/ダウンカウントを開
始する。また、アップダウンカウンタ8の出力は、後述
するすべての一致回路9に共通に印加されている。
【0023】9はラッチ回路7の出力とアップダウンカ
ウンタ8の出力が供給され、これらの出力のnビットデ
ータが一致したときに、順次スタート信号、ストップ信
号を発生する一致回路である。一致回路9は、例えば排
他的論理和回路(ExclusiveNor回路)によって構成され
ている。
【0024】上述のアップダウンカウンタ8と一致回路
9は、後に説明する動作例からも明らかなように、nビ
ットの階調入力データに比例した時間間隔を置いて発生
するスタート信号、ストップ信号を発生する第1の回路
手段を構成している。
【0025】10は上記スタート信号及びストップ信号
を振り分けて出力する振分回路である。例えば、アップ
ダウンカウンタ8においてアップカウント状態かダウン
カウント状態かを示す判別信号を作成し、この判別信号
がHレベルのとき、スタート信号を第1の信号ラインに
出力し、この判別信号がLレベルのとき、ストップ信号
を第2の信号ラインに出力するように構成されている。
【0026】11は、RSフリップフロップ回路であ
る。振分回路10から別々に振り分けられて出力される
スタート信号はRSフリップフロップ回路11のセット
端子に印加され、ストップ信号はリセット端子に印加さ
れる。従って、RSフリップフロップ回路11はスター
ト信号によってセットされると共にストップ信号によっ
てリセットされる。
【0027】上述の振分回路10及びRSフリップフロ
ップ回路11は、後に説明する動作例からも明らかなよ
うに、スタート信号、ストップ信号の間の時間に相当す
る階調パルスを発生する第2の回路手段を構成してい
る。
【0028】そして、RSフリップフロップ回路11か
らはnビットの階調入力データ値に応じた時間幅を有す
る階調パルスが出力され、定電流回路5に印加される。
定電流回路5は、階調パルスの時間幅に応じて各LED
2に定電流を供給する。
【0029】次に、図2を参照しながら、本実施形態に
係るLED表示回路の動作例を説明する。説明の簡単の
ために階調入力データが3ビットである場合について説
明する。いま、クロックCLK2に基づいて、アップダ
ウンカウンタ8は「7」(2進データ「111」)に初
期設定される。そして、カウンタクロックCPに基づい
てダウンカウントを開始する。
【0030】一方、ラッチ回路7から、例えば階調入力
データ「7」(2進データ「111」)がクロックCL
K2に基づいて出力される。すると、一致回路9は、ア
ップダウンカウンタ8の出力とラッチ回路7の出力が
「7」で一致するため、まずスタート信号を発生する。
そして、スタート信号は振分回路10によって振り分け
られてRSフリップフロップ回路11のセット端子に印
加される。これにより、RSフリップフロップ回路11
は、セットされ階調パルスが立ち上がり、且つHレベル
を維持し続ける。
【0031】そして、アップダウンカウンタ8はダウン
カウントを続け、カウンタ値が「0」になると、アップ
カウントに転じて再びアップダウンカウンタ8は「7」
を出力する。すると、一致回路9は、ストップ信号を発
生する。スタート信号とストップ信号間の時間幅は、明
らかに階調入力データに比例している。
【0032】ストップ信号は振分回路10によって振り
分けられてRSフリップフロップ回路11のリセット端
子に印加される。これにより、RSフリップフロップ回
路11は、リセットされ階調パルスが立ち下がる。従っ
て、階調パルスの時間幅は、階調入力データ「7」に比
例した時間幅になる。そして、この階調パルスの印加さ
れた定電流出力回路5は、階調入力データ値に比例した
時間の間、LED2を点灯させるように定電流を供給す
る。
【0033】上述の動作例では、階調入力データが
「7」である場合を説明したが、これに限らず、階調入
力データが他の値である場合でも同様のことが言える。
例えば、階調入力データが「3」(2進データ「01
1」)の場合には、アップダウンカウンタ8のカウンタ
値が3になる時が同様に2回生じる。ダウンカウント時
にスタート信号が、アップカウント時にストップ信号が
発生する。従って、階調パルスの時間幅はこの場合も階
調入力データ「3」に比例した幅となる。
【0034】また、上述の動作例では、アップダウンカ
ウンタ8の初期設定を「7」としたが、これに限らず、
例えば「0」に初期設定してもよい。このときは、アッ
プダウンカウンタ8はまずアップカウントを開始し、
「7」までカウントすると、続いてカウントダウンを行
なう。この場合、階調入力データに比例した階調パルス
の時間幅を得るには、階調入力データ値を変換すること
が必要となる。例えば、階調入力データが「7」(2進
データ「111」)のとき、各ビットの補数をとること
により、「0」(2進データ「000」)に変換すれば
よい。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、階調パルスは、階調入
力データに応じた時間幅を持った連続のパルスとなる。
したがって、波形の重なりや乖離が生じることがないた
め、LEDの実効値を一定に保つことができ、しかも階
調データのステップ幅を均一にすることが可能となる。
【0036】これにより、LEDプリンターにより印字
した場合の濃淡がスムーズに見えるようになる。特に、
カラーLPHにおいてはその効果が顕著に現れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るLED表示回路を示す
概略回路図である。
【図2】本発明の実施形態に係るLED表示回路の動作
を説明する波形図である。
【図3】従来例に係るLED表示回路を示す概略回路図
である。
【図4】従来例に係るLED表示回路の動作を説明する
波形図である。
【図5】従来例に係るLED表示回路の問題点を説明す
る波形図である。
【符号の説明】
1 LEDアレイ 2 LED 3 抵抗 4 外部接続端子 5 定電流出力回路 6 シフトレジスタ 7 ラッチ回路 8 アップダウンカウンタ 9 一致回路 10 振分回路 11 フリップフロップ回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 nビットの階調入力データ値に比例した
    時間間隔を置いて第1のパルス信号及び第2のパルス信
    号を発生する第1の回路手段と、 前記第1及び第2のパルス信号間の時間に相当するパル
    ス時間を有する階調パルスを発生する第2の回路手段
    と、 前記階調パルスに応じてLEDを駆動する出力回路手段
    とを有することを特徴とするLED表示装置。
  2. 【請求項2】 nビットのアップダウンカウンタ回路
    と、 nビットの階調入力データと前記アップダウンカウンタ
    回路のnビットの出力データとが一致した時に、順次に
    第1のパルス信号、第2のパルス信号を発生する一致回
    路と、 前記第1のパルス信号及び第2のパルス信号を振り分け
    て出力する振分回路と、 前記第1のパルス信号によってセットされると共に前記
    第2のパルス信号によってリセットされるフリップフロ
    ップ回路と、 前記フリップフロップ回路から出力される階調パルスに
    応じてLEDを駆動する出力回路とを有することを特徴
    とするLED表示装置。
  3. 【請求項3】 階調入力データを所定のクロックに基づ
    いて保持し且つ出力するラッチ回路を備え、このラッチ
    回路の出力と前記アップダウンカウンタ回路の出力を前
    記一致回路に印加すると共に、前記クロックに基づいて
    前記アップダウンカウンタ回路のデータの初期設定を行
    うことを特徴とする請求項2に記載に記載のLED表示
    装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006181883A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Kyocera Mita Corp 画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006181883A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Kyocera Mita Corp 画像形成装置

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