JP2005003699A - 駆動回路およびこれを有する表示システム - Google Patents

駆動回路およびこれを有する表示システム Download PDF

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Abstract

【課題】表示素子に供給する駆動電流の異常など、所定の情報を制御装置へ効率的に伝送することができる駆動回路および表示システムを提供する。
【解決手段】LEDのオンとオフを制御する制御データが、縦続接続された駆動回路10−1〜10−Kの初段から終段へ順次にシフトされる。各段の駆動回路では、前段より入力される制御データが、クロック信号CLKに同期して第1のデータ保持手段に保持され、さらに第1のデータ保持手段の保持データが、ラッチ信号XLATに同期して第2のデータ保持手段に保持される。LED40−1〜40−Mには、第2のデータ保持手段の制御データに応じた電流が供給される。一方、第2のデータ保持手段に新たな制御データが保持されると、第1のデータ保持手段には、LEDの異常などの所定の情報を示すデータが保持される。このデータが終段の駆動回路から順に出力され、制御装置20に入力される。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動回路とこれを有する表示システムに係り、たとえば、LEDなどの表示素子を駆動する駆動回路および表示システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10は、一般的なLEDディスプレイ・システムにおいて、画面の1ライン分のLEDを駆動する部分の構成例を示すブロック図である。
図10に示すLEDディスプレイ・システムは、K個(Kは2以上の整数を示す)のLEDドライバU−1,…,U−Kと、これを制御するコントローラ1を有する。
また、特に図示していないが、LEDドライバU−1,…,U−Kの駆動信号出力端子(Td1〜Td16)には、それぞれ駆動対象のLEDのカソードが接続されており、そのLEDのアノードには電源電圧が供給されている。
【0003】
LEDドライバU−k(kは1からKまでの整数を示す)は、LEDのカソードに接続される16個の端子Td1,…,Td16と、LEDのオンとオフの制御データを入力する端子Taと、この制御データを出力する端子Teと、クロック信号CLKを入力する端子Tbと、制御データを保持するためのラッチ信号XLATを入力する端子Tcと、エラー信号を出力する端子Tfとを有する。
【0004】
K個のLEDドライバU−1〜U−Kは、端子TaおよびTeを介して縦続に接続されている。すなわち、初段のLEDドライバU−1には、その端子Taに、コントローラ1から出力される制御データDinが入力される。初段に続く各段のLEDドライバU−2〜U−Kには、その端子Taに、前段のLEDドライバの端子Teから出力される制御データが入力される。
また、各段のLEDドライバU−kには、コントローラ1において生成されるクロック信号CLKおよびラッチ信号XLATがそれぞれ入力される。
【0005】
図10の例において、LEDドライバU−kは、フリップフロップFF1,…,FF16と、ラッチ回路LA1,…,LA16と、駆動信号出力回路O1と、論理和回路OR1と、トランジスタQ1とを有する。
【0006】
16個のフリップフロップFF1〜FF16は、端子TaおよびTeの間に縦続接続されており、シフトレジスタとして動作する。すなわち、端子Taに入力される制御データは、クロック信号CLKに同期して、縦続接続されたフリップフロップの初段(FF1)から終段(FF16)に向かって順にシフトされ、端子Teから出力される。
【0007】
ラッチ回路LAi(iは、1から16までの整数を示す)は、フリップフロップFFiに保持されたデータを、ラッチ信号XLATに同期して保持する。
すなわち、ラッチ信号XLATがハイレベルの場合、入力したデータをそのまま出力し、ラッチ信号XLATがハイレベルからローレベルへ変化するとき、入力中のデータを保持し、ラッチ信号XLATがローレベルの状態において、出力データを保持し続ける。
【0008】
駆動信号出力回路O1は、ラッチ回路LAiに保持されるデータに応じて、端子Tdiに流れるLEDの駆動電流を制御する。例えば、ラッチ回路LAiに保持されるデータが‘1’の場合、LEDをオンさせる一定の電流を出力端子Tdiに供給し、この保持データが‘0’の場合、電流を遮断して、LEDをオフさせる。
また、駆動信号出力回路O1は、LEDの破損や電流駆動回路の故障による駆動信号の異常を出力チャンネルごとに検出し、これをエラー信号Errとして出力する。エラー信号Errは16ビットの信号であり、異常の検出された出力チャンネルのビットがハイレベルとなる。
【0009】
論理和回路OR1は、駆動信号出力回路から出力されるエラー信号Errの論理和を出力する。したがって、16の出力チャンネルの何れかにおいて異常が検出されると、論理和回路OR1の出力はハイレベルになる。
トランジスタQ1は、論理和回路1の出力信号をベースに入力し、エミッタが基準電位ラインに接続され、コレクタが端子Tfに接続される。したがって、16の出力チャンネルの何れかにおいて異常が検出されると、トランジスタQ1はオンとなり、端子Tfを基準電位ラインに接続する。
【0010】
LEDドライバU−1〜U−16の端子Tfは、共通の配線L1に接続されており、この配線が抵抗Raを介して電源ラインVccに接続されている。したがって、正常状態において配線L1はハイレベルであり、全LEDドライバ中の何れかの出力チャンネルにおいて駆動信号の異常が検出されると、配線L1はローレベルになる。コントローラ1は、この配線L1のレベルに基づいて、駆動信号の異常を検出する。
【0011】
上述した構成を有する図10に示すLEDディスプレイ・システムは、次のように動作する。
まず、コントローラ1において、画素を構成する各LEDのオンとオフを制御する制御データが、表示すべき画像に応じて生成される。生成された制御データDinは、クロック信号CLKに同期して、コントローラ1より順次に出力される。出力された制御データDinは、縦続接続されたLEDドライバの初段U−1から終段U−16に向かって、フリップフロップFF1〜FF16によるシフトレジスタを順にシフトする。このシフトにより、各LEDドライバのフリップフロップF1〜F16に所望の制御データが保持されると、コントローラ1において、ラッチ信号XLATとしてハイレベルのパルスが出力される。これにより、フリップフロップF1〜F16の制御データがラッチ回路LA1〜LA16に保持され、各LEDが制御データに応じてオンまたはオフする。
また、コントローラ1においては、配線L1のレベルが監視されており、このレベルがローレベルになると、駆動信号の異常が検出される。異常が検出された場合、例えば異常の内容をディスプレイ装置に表示させるなど、所定の処理が行われる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、LEDドライバから配線L1を介してコントローラ1に伝えられるエラー信号は、全LEDドライバの全出力チャンネルの中に駆動信号の異常な出力チャンネルが存在するか否かという大まか情報を示すものであり、このエラー信号だけでは、異常が検出されるLEDドライバやその出力チャンネルを特定することができない。より詳細な異常箇所の情報を得るためには、例えば、コントローラ1から種々のテストパターンを送出して配線L1のエラー信号を調べるといった処理が必要である。
このように、図10に示すLEDディスプレイ・システムにおいては、LEDドライバの駆動信号の異常に関する細かな情報を得難いという不利益がある。
【0013】
また、LEDドライバごと、あるいはその出力チャンネルごとに出力されるエラー信号を全てコントローラ1に入力する方法もあるが、この場合、駆動するLEDの数が多くなると、検出すべきエラー信号の数も多くなり、配線数が非常に多くなってしまうという不利益がある。
【0014】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線数の増加を抑えながら、駆動信号の異常などの所定の情報を外部の装置へ効率的に伝送することができる駆動回路を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、配線数を抑えた簡易な構成でありながら、駆動信号の異常などの所定の情報を表示素子の駆動回路から効率的に取得することができる表示システムを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の第1の観点の駆動回路は、入力される制御データを、供給されるクロック信号に同期して保持する第1のデータ保持手段と、供給されるラッチ信号に同期して、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを保持する第2のデータ保持手段と、上記第2のデータ保持手段に保持される制御データに応じた駆動信号を生成して駆動対象に出力する信号出力手段と、上記第2のデータ保持手段に新たな制御データが保持される場合、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、所定の情報を示すデータへ更新するデータ更新手段とを有する。
【0016】
本発明の第1の観点によれば、上記第1のデータ保持手段において、上記制御データが上記クロック信号に同期して保持される。この第1のデータ保持手段に保持される制御データは、上記ラッチ信号に同期して上記第2のデータ保持手段に保持され、この第2のデータ保持手段の制御データに応じた駆動信号が、信号出力手段より駆動対象に出力される。一方、上記第2のデータ保持手段に新たな制御データが保持される場合、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データは、上記データ更新手段によって所定の情報を示すデータへ更新される。これにより、第1のデータ保持手段から、上記所定の情報を示すデータを取得することが可能になる。
【0017】
この本発明の第1の観点は、例えば、上記信号出力手段において出力される駆動信号のレベルが所定のレベルに達するか否かを判定する第1の判定手段を有しても良く、その上記データ更新手段は、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、上記第1の判定手段の判定結果に応じたデータへ更新しても良い。
これにより、上記第1のデータ保持手段から、駆動信号のレベルが所定のレベルに達するか否かを示すデータを取得することが可能になる。
【0018】
また、本発明の第1の観点は、上記駆動回路の温度が所定の温度に達するか否かを判定する第2の判定手段を有しても良く、上記データ更新手段は、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、上記第2の判定手段の判定結果に応じたデータへ更新しても良い。
これにより、上記第1のデータ保持手段から、上記駆動回路の温度が所定の温度に達するか否かを示すデータを取得することが可能になる。
【0019】
本発明の第2の観点の表示システムは、複数の表示素子と、入力される制御データに応じた駆動信号を生成して上記表示素子に供給する複数の駆動回路であって、初段に入力される上記制御データを上記初段に続く各段へ順次にシフトさせる縦続接続された複数の駆動回路と、表示すべき画像に応じた制御データを生成し、当該生成した制御データを、供給されるクロック信号に同期して、上記縦続接続の初段の駆動回路へ順次に入力する制御データ生成手段と、上記縦続接続の終段の駆動回路から順次に出力されるデータを取得するデータ取得手段とを有する。上記駆動回路は、上記制御データを、上記クロック信号に同期して保持する第1のデータ保持手段と、供給されるラッチ信号に同期して、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを保持する第2のデータ保持手段と、上記第2のデータ保持手段に保持される制御データに応じた駆動信号を出力する信号出力手段と、上記第2のデータ保持手段に新たな制御データが保持される場合、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、所定の情報を示すデータへ更新するデータ更新手段とを含む。
【0020】
本発明の第2の観点によると、上記制御データ生成手段において、表示すべき画像に応じた制御データが生成され、この生成された制御データが、供給されるクロック信号に同期して、上記縦続接続の初段の駆動回路へ順次に入力される。初段に入力された上記制御データは、初段に続く各段へ順次にシフトされる。
縦続接続の各段の駆動回路では、前段より入力される制御データが、上記第1のデータ保持手段において、上記クロック信号に同期して保持される。この第1のデータ保持手段に保持される制御データは、上記ラッチ信号に同期して上記第2のデータ保持手段に保持され、この第2のデータ保持手段の制御データに応じた駆動信号が、信号出力手段より上記表示素子に出力される。一方、上記第2のデータ保持手段に新たな制御データが保持される場合、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データは、上記データ更新手段によって所定の情報を示すデータへ更新される。
上記更新手段によって更新されたデータは、上記縦続接続の終段の駆動回路から順次に出力され、上記データ取得手段によって取得される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の3つの実施形態について、図面を参照して説明する。
【0022】
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るLEDディスプレイ・システムの構成の一例を示すブロック図である。なお、図1の例では、理解を容易にするために、画面の1ライン分に相当する部分のみを図解している。
【0023】
図1に示すLEDディスプレイ・システムは、LEDドライバ10−1,…,10−K(Kは、2以上の整数を示す)と、制御装置20と、クロック生成部30と、LED40−1,…,40−M(M=16×K)とを有する。
また、制御装置20は、制御データ生成部21と、データ取得部22と、異常検出部23とを有する。
【0024】
なお、LEDドライバ10−1,…,10−Kは、本発明の駆動回路の一実施形態である。
制御データ生成部21は、本発明の制御データ生成手段の一実施形態である。
データ取得部22は、本発明のデータ取得手段の一実施形態である。
異常検出部23は、本発明の異常検出手段の一実施形態である。
【0025】
[LEDドライバ10−1〜10−K]
LEDドライバ10−k(kは、1からKまでの整数を示す)は、16の駆動信号出力チャンネルに対応した出力端子To1〜To16を有し、そのそれぞれに、LED40−m(mは、1からMまでの整数を示す)のカソードが接続される。
また、LEDドライバ10−kは、LEDのオンとオフを制御する制御データの入力端子T2とその出力端子T4を有するとともに、クロック信号CLKの入力端子T1と、ラッチ信号XLATの入力端子T3を有する。
【0026】
K個のLEDドライバ10−1〜10−Kは、端子T2およびT4を介して縦続に接続されている。
すなわち、初段のLEDドライバ10−1には、その端子T2に、制御装置20から出力される制御データDinが入力される。初段に続く各段のLEDドライバ10−2〜10−Kには、その端子T2に、前段のLEDドライバの端子T4から出力される制御データが入力される。
また、各段のLEDドライバ10−kには、制御装置20において生成されるクロック信号CLKおよびラッチ信号XLATがそれぞれ入力される。
【0027】
図2は、このLEDドライバ10−kの構成の一例を示すブロック図である。
【0028】
図2に示すLEDドライバ10−kは、信号出力部1−1〜1−16と、信号レベル判定部2−1〜2−16と、フリップフロップFF1−1〜FF1−16と、フリップフロップFF2−1〜FF2−16と、論理和回路OR1−1〜OR1−16と、論理和回路OR2−1〜OR2−16と、インバータIV1−1〜IV1−16と、インバータIV2−1〜IV2−16とを有する。
【0029】
なお、フリップフロップFF1−1〜FF1−16を含むユニットは、本発明の第1のデータ保持手段の一実施形態である。
フリップフロップFF2−1〜FF2−16を含むユニットは、本発明の第2のデータ保持手段の一実施形態である。
信号出力部1−1〜1−16を含むユニットは、本発明の信号出力手段の一実施形態である。
信号レベル判定部2−1〜2−16を含むユニットは、本発明の第1の判定手段の一実施形態である。
論理和回路OR1−1〜OR1−16、論理和回路OR2−1〜OR2−16、インバータIV1−1〜IV1−16、およびインバータIV2−1〜IV2−16を含むユニットは、本発明のデータ更新手段の一実施形態である。
【0030】
(フリップフロップFF1−1〜FF1−16)
16個のフリップフロップFF1−1〜FF1−16は、端子T2と端子T4との間に縦続に接続されており、シフトレジスタとして動作する。
すなわち、縦続接続の初段のフリップフロップFF1−1は、端子T2からデータを入力し、初段に続く各段のフリップフロップFF1−2〜FF1−16は、それぞれ前段のフリップフロップに保持されるデータを入力する。そして、各々の入力データをクロック信号CLKに同期して保持する。終段のフリップフロップFF1−16は、その保持データを端子T4へ出力する。
【0031】
また、フリップフロップFF1−i(iは、1から16までの整数を示す)は、それぞれセット端子とリセット端子を有する。
セット端子およびリセット端子が共にハイレベルの場合、フリップフロップFF1−iは通常通り動作する。すなわち、クロック信号CLKに同期して、入力データを保持する。
セット端子がローレベル(論理値‘0’)になると、フリップフロップFF1−iは、その保持データを‘1’にする。
リセット端子がローレベル(論理値‘0’)になると、フリップフロップFF1−iは、その保持データを‘0’にする。
【0032】
(フリップフロップFF2−1〜FF2−16)
フリップフロップFF2−iは、フリップフロップFF1−iに保持されるデータDSiを、ラッチ信号XLATに同期して保持する。図2の例では、ラッチ信号XLATのローレベルからハイレベルへの立ち上がり変化に同期して、フリップフロップFF1−iのデータDSiを保持する。
【0033】
(信号出力部1−1〜1−16)
信号出力部1−iは、フリップフロップFF2−iに保持されるデータDOiに応じた駆動信号を生成して、LED40−mに供給する。
例えば、フリップフロップFF2−iに保持されるデータDOiに応じて端子Toiに流れる電流を制御し、端子Toiに接続されるLED40−mをオンまたはオフさせる。
【0034】
(信号レベル判定部2−1〜2−16)
信号レベル判定部2−iは、信号出力部1−iにおいて出力される駆動信号のレベルが所定のレベルに達するか否かを判定する。
例えば、信号出力部1−iによってLED40−mがオンに制御されているときに、端子Toiの電圧が所定の電圧に達するか否かを判定する。
【0035】
図3は、信号出力部1−iおよび信号レベル判定部2−iの構成の一例を示す回路図である。
【0036】
図3の例において、信号出力部1−iは、増幅回路A1と、npnトランジスタQ2と、抵抗R1と、電圧出力回路CV2とを有する。
信号レベル判定部2−iは、比較回路CP1と、電圧出力回路CV1と、論理積回路AND1とを有する。
【0037】
npnトランジスタQ2は、そのコレクタが端子Toiに接続され、エミッタが抵抗R1を介して基準電位ラインGNDに接続され、ベースに増幅回路A1の出力電圧が印加される。
【0038】
増幅回路A1は、その正入力端子に電圧出力回路CV2の電圧が入力され、負入力端子がnpnトランジスタQ2のエミッタに接続される。
また、増幅回路A1は、イネーブル入力ENを有しており、このイネーブル入力ENに供給されるフリップフロップFF2−iのデータDOiに応じて、増幅動作が制御される。例えば、データDOiが‘1’の場合、増幅回路A1は通常の増幅動作を行い、正負の入力端子の電圧差に応じた信号を出力する。データDOiが‘0’の場合は、出力電圧を基準電位に固定する。
【0039】
比較回路CP1は、端子Toiの電圧が電圧出力回路CV1の電圧より低い場合にハイレベル(論理値‘1’)の信号を出力し、逆の場合にローレベル(論理値‘0’)の信号を出力する。
【0040】
2入力の論理積回路AND1は、比較回路CP1の出力信号とデータDOiとの論理積を演算し、その結果を信号S2−iとして出力する。
【0041】
図3に示す回路において、データDOiが‘1’の場合、増幅回路A1においては通常の増幅動作が行われる。増幅回路A1の増幅率が十分高いものとすると、npnトランジスタQ2のベース電圧は、npnトランジスタQ2のエミッタ電圧と電圧出力回路CV2の電圧との電圧差が略等しくなるように制御される。すなわち、LED40−mには、電圧出力回路CV2の電圧と抵抗R1の抵抗値とに応じた一定の駆動電流が供給される。したがって、LED40−mはオンする。
【0042】
このとき、論理積回路AND1の一方の入力には‘1’が入力されるため、論理積回路AND1の出力信号S2−iは比較回路CP1の出力信号と等しくなる。
LED40−mに流れる駆動電流が正常な場合、端子Toiの電圧は、電源電圧ラインVccに対してLED40−mの順方向電圧分だけ低い電圧となる。電圧出力回路CV1の電圧は、この正常時における端子Toiの電圧より低く設定されるため、比較回路CP1の出力信号は‘0’となる。
一方、LED40−mが断線状態で破損している場合、電源ラインVccからLED40−m、npnトランジスタQ2を介して抵抗R1に流れる電流が略ゼロになり、増幅回路A1の正負の入力端子間に大きな電圧差が生じて、その出力電圧が上昇する。このため、npnトランジスタQ2がオン状態となり、端子Toiの電圧が基準電位付近まで低下し、比較回路CP1の出力信号は‘1’となる。
したがって、信号レベル判定部2−iの出力信号S2−iは、LED40−mに流れる駆動電流に異常が検出された場合に‘1’となる。
【0043】
また、図3に示す回路において、データDOiが‘0’の場合、増幅回路A1の出力電圧が基準電位まで下がるため、npnトランジスタQ2がオフし、LED40−mの発光が停止する。この場合、論理積回路AND1の一方の入力にはデータDOiの‘0’が入力されるため、信号レベル判定部2−iの出力信号S2−iは‘0’になる。
【0044】
(論理和回路OR1−1〜OR1−16)
2入力の論理和回路OR1−iは、信号レベル判定部2−iの出力信号S2−iをインバータIV1−iにおいて論理反転させた信号と、ラッチ信号XLATをインバータIV2−iにおいて論理反転させた信号との論理和を演算し、その演算結果をフリップフロップFF1−iのセット端子に入力する。
したがって、フリップフロップFF1−iのセット端子は、ラッチ信号XLATがローレベルの場合、信号レベル判定部2−iの出力信号S2−iに係わらずハイレベルになり、ラッチ信号XLATがハイレベルの場合、出力信号S2−iを論理反転させたレベルになる。
【0045】
(論理和回路OR2−1〜OR2−16)
2入力の論理和回路OR2−iは、信号レベル判定部2−iの出力信号S2−iと、ラッチ信号XLATをインバータIV2−iにおいて論理反転させた信号との論理和を演算し、その演算結果をフリップフロップFF1−iのリセット端子に入力する。
したがって、フリップフロップFF1−iのリセット端子は、ラッチ信号XLATがローレベルの場合、信号レベル判定部2−iの出力信号S2−iに係わらずハイレベルになり、ラッチ信号XLATがハイレベルの場合、出力信号S2−iと同じレベルになる。
以上が、LEDドライバ10−1〜10−Kの説明である。
【0046】
[制御データ生成部21]
制御データ生成部21は、表示すべき画像に応じた制御データを生成し、この生成した制御データを、クロック生成部30より供給されるクロック信号CLKに同期して、縦続接続の初段の駆動回路10−1へ順次に入力する。
また、この生成した制御データが、各LEDドライバの各出力チャンネルに対応するフリップフロップFF1−iにそれぞれ保持されるタイミングで、ラッチ信号XLATとしてハイレベルのパルスを出力し、フリップフロップFF1−iのデータDSiをフリップフロップFF2−iに保持させる。
【0047】
[データ取得部22]
データ取得部22は、縦続接続の終段のLEDドライバ10−Kから順次に出力されるデータを取得する。
後述するように、制御データ生成部21からラッチ信号XLATとしてハイレベルのパルスが出力された後、終段のLEDドライバ10−Kからは、LEDドライバ10−1〜10−Kの各出力チャンネルにおける駆動信号の異常を通知するデータが、クロック信号CLKに同期して順次に出力される。データ取得部22は、こうしたLEDドライバ10−1〜10−Kより出力される所定の情報を示すデータを取得する。
【0048】
[異常検出部23]
異常検出部23は、データ取得部22において取得される、各出力チャンネルの駆動信号の異常を通知するデータに基づいて、LEDドライバ10−1〜10−Kの異常を検出する。
【0049】
[クロック生成部30]
クロック生成部30は、制御装置20やLEDドライバ10−1〜10−Kに供給するクロック信号CLKを生成する。
【0050】
ここで、上述した構成を有する本実施形態に係るLEDディスプレイ・システムの動作を説明する。
【0051】
制御データ生成部21において生成される制御データDinは、クロック信号CLKに同期して、縦続接続の初段のLEDドライバ10−1の端子T2へ順次に入力され、LEDドライバ10−1のフリップフロップFF1−1〜FF−16を順にシフトし、端子T4から出力される。初段のLEDドライバ10−1から出力される制御データは、更に次段のLEDドライバ10−2の端子T2へ順次に入力され、その内部のフリップフロップFF1−1〜FF−16を順にシフトし、端子T4から出力される。このようにして、制御データ生成部21より出力される制御データは、縦続接続されたLEDドライバFF1−1〜FF1−16を、その初段から終段に向かって順にシフトする。
【0052】
上述したシフト動作により、表示すべき画像に応じた制御データが、各LEDドライバの各出力チャンネルの対応するフリップフロップFF1−1〜FF1−16にそれぞれ保持されると、制御データ生成部21では、ラッチ信号XLATとしてハイレベルのパルスが生成され、全LEDドライバ10−1〜10−Kに供給される。
【0053】
これにより、ラッチ信号XLATのローレベルからハイレベルへの立ち上がり変化に同期して、フリップフロップFF1−1〜FF1−16に保持される制御データがフリップフロップFF2−1〜FF2−16に保持される。そして、信号出力部1−1〜1−16において、フリップフロップFF2−1〜FF2−16に保持される制御データに応じて、端子To1〜To16の駆動電流が制御され、LED40−1〜40−Mがオンまたはオフする。
【0054】
また、ラッチ信号XLATがハイレベルになると、フリップフロップFF1−iのセット端子には、インバータIV1−iおよび論理和回路OR1−iを介して、信号レベル判定部2−iの出力信号S2−iを論理反転させた信号が入力される。フリップフロップFF1−iのリセット端子には、論理和回路OR2−iを介して、信号S2−iと同一論理値の信号が入力される。
信号S2−iが‘0’(駆動信号が正常)の場合、セット端子が‘1’、リセット端子が‘0’になり、フリップフロップFF1−iには‘0’のデータが保持される。また、信号S2−iが‘1’(駆動信号が異常)の場合、セット端子が‘0’、リセット端子が‘1’になり、フリップフロップFF1−iには‘1’のデータが保持される。
すなわち、ラッチ信号XLATとしてハイレベルのパルスが入力されると、端子Toiの電圧レベルの判定結果から駆動信号に異常が検出される場合、フリップフロップFF1−iには‘1’のデータが保持され、異常が検出されない場合、フリップフロップFF1−iには‘0’のデータが保持される。このように、各LEDドライバのフリップフロップFF1−1〜FF1−16の保持されていた制御データは、出力チャンネルの異常を通知するデータへ更新される。
【0055】
フリップフロップFF1−1〜FF1−16の更新後のデータは、制御データの場合と同様に、クロック信号CLKに同期して、縦続接続されたLEDドライバFF1−1〜FF1−16を順にシフトし、終段のLEDドライバ10−Kの端子T4より順次に出力され、制御装置20のデータ取得部22により取得される。そしてこの取得されたデータの中に含まれる、駆動信号の異常を示す‘1’のデータが、制御装置20の異常検出部23によって検出される。
このようにして、駆動信号の異常な出力チャンネルが特定されると、例えば制御装置20の図示しない処理装置によって、異常の生じた出力チャンネルの情報をディスプレイ装置に表示させる処理などが実行される。
【0056】
図4〜図6は、上述したLEDディスプレイ・システムの動作を図解した図である。
【0057】
図4〜図6の例においては、全LEDドライバのフリップフロップFF1−1〜FF1−16を1本のシフトレジスタとして表しており、全LEDドライバのフリップフロップFF2−1〜FF2−16を、このシフトレジスタのデータを保持するデータラッチとして表している。
また、図4〜図6の例において、四角印、丸印、および三角印で示したデータ系列‘1’,‘2’,…,‘p’は、それぞれ1ライン分の制御データを表している。
【0058】
図4(A)は、制御装置20から四角印のデータ系列における1つ目の制御データ‘q’がシフトレジスタに入力された様子を示し、図5(B)は、その2つ目のデータ‘p’がシフトレジスタに入力された様子を示す。
【0059】
このように、四角印のデータ系列がシフトレジスタへ順次に入力され、その全データがシフトレジスタに保持された状態を図解したのが図5(A)である。この状態で、制御装置20からラッチ信号XLATとしてハイレベルのパルスが出力されると、図5(B)に示すように、シフトレジスタに保持された四角印のデータ系列がデータラッチに保持される。またこの時、シフトレジスタには、各出力チャンネルの異常を通知する、ひし形で示した新たなデータが保持される。
【0060】
シフトレジスタに異常通知用のデータ(ひし形)が保持された後、制御装置20からは、丸印のデータ系列‘q’,‘p’,…が続けてシフトレジスタに入力される(図5(C)、図5(D))。
そして、丸印のデータ系列の全てがシフトレジスタに保持されると(図6(A)、図5(B)の場合と同様に、制御装置20からラッチ信号XLATとしてハイレベルのパルスが出力される。これにより、丸印のデータ系列がデータラッチに保持され、シフトレジスタには新たな異常通知用のデータ(五角形)が保持される(図6(B))。
その後、制御装置20からは、三角印のデータ系列‘q’,‘p’,…が続けてシフトレジスタに入力され(図6(C))、上述と同様な処理が繰り返される。
【0061】
以上説明したように、図1に示すLEDディスプレイ・システムによれば、ラッチ信号XLATがローレベルからハイレベルに変化し、フリップフロップFF1−iの制御データがフリップフロップFF2−iに新たに保持される場合に、フリップフロップFF1−iの制御データは、端子Toiの駆動信号の異常を通知するデータへ更新される。そして、フリップフロップFF2−iに保持されるこの更新後データは、制御データ生成部21より入力される制御データと同様に、縦続接続されたLEDドライバ10−1〜10−Kをシフトし、終段のLEDドライバ10−Kから順に出力され、制御部20のデータ取得部22において取得される。
このように、LEDドライバ10−1〜10−16の各出力チャンネルにおける駆動信号の異常の有無を通知する情報を、終段のLEDドライバ10−Kの端子T4とデータ取得部22とを接続する配線のみで制御装置20に伝送することができる。すなわち、各LEDドライバから出力される情報を伝送するための配線数を非常に少なくすることができる。
【0062】
しかも、LEDドライバ10−1〜10−Kの各フリップフロップFF1−iに制御データを伝送する動作と並行して、このフリップフロップFF1−iに保持されている異常通知用のデータをデータ取得部22に出力することが可能であり、異常通知用のデータを制御装置へ伝送するために特別な処理時間を割く必要がない。そのため、システムの処理速度を低下させることなく、LEDドライバからの出力データを制御装置へ効率的に伝送することができる。また、こうしたデータ伝送の動作によって処理が追加されることがないため、電力損失が増えないという利点もある。
【0063】
さらに、LEDドライバ10−1〜10−Kが有する端子の数は、図10に示すLEDドライバU−1〜UKと比較すると、1本少ない。これは、LEDドライバU−1〜UKの端子Tfに相当するものが、LEDドライバ10−1〜10−Kに存在しないためである。このように、従来、LEDドライバ内部の情報を出力するために設けていた端子を、制御データの出力端子と併用することによって、省略することが可能になる。したがって、LEDドライバを半導体集積回路で実現した場合に、そのピン数を減らすことが可能になる。
【0064】
<第2の実施形態>
図7は、本発明の第2の実施形態に係るLEDドライバの構成の一例を示すブロック図である。図2と図7の同一符号は、同一の構成要素を示す。
【0065】
図7に示すLEDドライバ10A−kは、図2に示すLEDドライバ10−kと同一の構成を有するとともに、論理和回路OR3−1,…,OR3−16と、温度判定部4とを有する。
温度判定部4は、本発明の第2の判定部の一実施形態である。
【0066】
2入力の論理和回路OR3−iは、信号レベル判定部2−iの出力信号S2−iと、温度判定部4の出力信号S4とを入力し、その論理和をインバータIV1−iおよびOR回路OR2−iに入力する。
【0067】
温度判定部4は、LEDドライバ10−kの温度が所定の温度に達するか否かを判定し、その判定結果を信号S4として出力する。例えば、LEDドライバ10−kがあるしきい値を超えて高温になった場合に論理値‘1’の信号S4を出力し、このしきい値より低い温度であれば論理値‘0’の信号S4を出力する。
【0068】
上述した構成を有するLEDドライバ10A−kによれば、ラッチ信号XLATとしてハイレベルのパルスが入力されたときに、LEDドライバ10−kがあるしきい値を超えて高温になっていると、インバータIV1−iおよびOR回路OR2−iに‘1’の信号が入力されるため、フリップフロップFF1−iの保持信号は‘1’になる。
【0069】
図1に示すLEDディスプレイ・システムにおいて、LEDドライバ10−1〜10−Kの代わりに上記したLEDドライバ10A−1〜10A−Kを用いると、あるしきい値を超えて高温になっているLEDドライバが存在する場合、データ取得部22において取得されるそのLEDドライバの異常通知用データは、16ビットが全て‘1’になる。
【0070】
以上説明したように、図7に示すLEDドライバ10A−kを備えたLEDディスプレイ・システムによれば、図1に示すLEDディスプレイ・システムと同様な効果を奏することが可能であるとともに、データ取得部22において取得されるデータに基づいて、異常な温度のLEDドライバを特定することができる。このため、システムの状態をより正確に把握することが可能になる。
【0071】
<第3の実施形態>
図8は、本発明の第3の実施形態に係るLEDディスプレイ・システムの構成の一例を示すブロック図である。図1と図8の同一符号は同一の構成要素を示す。
【0072】
図1と図8に示すLEDディスプレイ・システムの相違は、次の3点にある。
すなわち、図8のLEDディスプレイ・システムにおいては、図1におけるLEDドライバ10−1〜10−Kが、図9に示すLEDドライバ10B−1〜10B−Kに置き換えられる。
また、図1における制御装置20が、制御データ生成部21、データ取得部22およびセンサ処理部25を有する制御装置20Bに置き換えられる。
さらに、図8のLEDディスプレイ・システムは、本発明のセンサ素子の実施形態であるタッチセンサ60−1〜60−Mを有する。
その他の構成は、図1と図8に示すLEDディスプレイ・システムにおいて同じである。
以下、これらの相違点について述べる。
【0073】
[LEDドライバ10B−1〜10B−K]
LEDドライバ10B−kは、図9に示すように、図2に示すLEDドライバ10−kにおいて、信号レベル判定部2−1〜2−16を削除し、その代わりに、端子Ts1〜Ts16を設けたものと等しい構成を有する。
【0074】
端子Tsiは、インバータIV1−iの入力端子に接続されるとともに、2入力のOR回路OR2−iの一方の入力端子に接続される。したがって、ラッチ信号XLATがハイレベルの場合においてフリップフロップFF1−iに設定される値は、端子Tsiより入力される信号の値に応じて決まる。
【0075】
[タッチセンサ60−1〜60−M]
タッチセンサ60−1〜60−Mは、物体の接触を検知するセンサであり、検知結果を‘1’または‘0’のデジタル信号として出力する。この検知結果の出力信号は、LEDドライバ10B−1〜10B−Kの上述した端子Ts1〜Ts16にそれぞれ入力される。
タッチセンサ60−1〜60−Mは、LED40−1〜40−Mによって構成される画面上に配置されており、例えば図8に示すように、各LEDとペアになるように配置される。
【0076】
[センサ処理部25]
センサ処理部25は、データ取得部22において取得される、タッチセンサ60−1〜60−Mの検出結果のデータに基づいて、例えば物体の接触位置を特定するなどの、所定の処理を行う。
【0077】
上述した構成を有する図8に示すLEDディスプレイ・システムによると、制御データ生成部21において生成される制御データが、LEDドライバ10B−1〜10B−Kに伝送され、これに応じてLED40−1〜40−Mのオンとオフが制御される動作や、ラッチ信号XLATのハイレベルのパルスに応じてフリップフロップFF1−1〜FF1−16のデータが更新され、この更新されたデータがデータ取得部22に取得される一連の動作は、既に述べたLEDドライバ10−1〜10−Kと同様である。
本実施形態に係るLEDディスプレイ・システムでは、データ取得部22に取得されるデータがタッチセンサ60−1〜60−Mの検出結果のデータであり、このセンサの検出結果に応じた処理がセンサ処理部25において実行される点が、図1に示すLEDディスプレイ・システムと異なる。
【0078】
したがって、図8に示すLEDディスプレイ・システムによれば、画面上に配置されたタッチセンサ60−1〜60−Mの検出結果を、非常に少ない配線で効率よく制御装置20Bに伝送することができる。
【0079】
しかも、制御データをLEDドライバ10B−1〜10B−Kに伝送する動作と並行して、タッチセンサ60−1〜60−Mの検出結果をデータ取得部22に出力することができる。このため、システムの処理速度を低下させることなく、タッチセンサの検出結果を制御装置10Bへ効率的に伝送することができる。また、こうしたデータ伝送の動作によって処理が追加されることはないため、電力損失が増えないという利点もある。
【0080】
さらに、画面上の隣接した位置に配置されるLEDとタッチセンサとを、共通のLEDドライバに接続することができるため、これらの配線が別々のデバイスに接続される場合に比べて、配線長を効果的に短くすることができるとともに、配線の交錯を少なくすることができる。このため、センサの検出結果に重畳するノイズ成分を少なくすることができる。
【0081】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の改変が可能である。
【0082】
上述した実施形態において、フリップフロップFF1−iに保持された制御データを更新するデータとして、駆動信号の異常や温度の異常を通知するデータや、センサの検出結果のデータなどを例として挙げているが、本発明はこれに限定されない。例えば、LEDドライバの内部における電圧値や電流値を示す情報、温度を示す情報などを、アナログ−デジタル変換器によってデジタル・データに変換して、これを制御装置に伝送することも可能である。また、LEDドライバごとにあらかじめ設定された製造番号などのデータを、制御装置に伝送することも可能である。
【0083】
また、上述した実施形態においては、タッチセンサを用いる例が示されているが、これに限らず、種々のセンサを用いても良い。例えば、各LEDの発光輝度を測定する受光素子を画面上に配置し、この受光素子の検出結果に応じて、制御データ生成部において生成される制御データを補正するデータ補正手段を設けても良い。これにより、LEDの特性のばらつきによる輝度のむらを補正することができるため、画質の劣化を抑えることができる。
【0084】
また、LEDドライバの出力チャンネル数や、制御データのビット幅など、上述した実施形態における回路構成は、何れも説明上の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。上述の実施形態においては、LEDドライバがLEDから電流を引き込む構成としたが、LEDドライバがLEDに対して電流を供給する構成としてもよい。
【0085】
また、上述した実施形態においては、LEDドライバとLEDディスプレイ・システムを例として挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば液晶素子や有機EL素子など、他の種々の表示素子を駆動する駆動回路および表示システムにも、本発明は適用可能である。
【0086】
【発明の効果】
本発明の駆動回路によれば、配線数の増加を抑えながら、駆動信号の異常などの所定の情報を外部の装置へ効率的に伝送することができる。
また、本発明の表示システムによれば、配線数を抑えた簡易な構成でありながら、駆動信号の異常などの所定の情報を表示素子の駆動回路から効率的に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るLEDディスプレイ・システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るLEDドライバの構成の一例を示すブロック図である。
【図3】信号出力部および信号レベル判定部の構成の一例を示す回路図である。
【図4】LEDディスプレイ・システムの動作を図解した第1の図である。
【図5】LEDディスプレイ・システムの動作を図解した第2の図である。
【図6】LEDディスプレイ・システムの動作を図解した第3の図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係るLEDドライバの構成の一例を示すブロック図である。
【図8】本発明の第3の実施形態に係るLEDディスプレイ・システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図9】本発明の第3の実施形態に係るLEDドライバの構成の一例を示すブロック図である。
【図10】一般的なLEDディスプレイ・システムの構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
10−1〜10−K,10A−1〜10A−K,10B−1〜10B−K…LEDドライバ、20,20B…制御装置、21…制御データ生成部、22…データ取得部、23…異常検出部、25…センサ処理部、30…クロック生成部、40−1〜40−M…LED、60−1〜60−M…タッチセンサ、1−1〜1−16…信号出力部、2−1〜2−16…信号レベル判定部、4…温度判定部、FF1−1〜FF1−16,FF2−1〜FF2−16…フリップフロップ、OR1−1〜OR1−16,OR2−1〜OR2−16,OR3−1〜OR3−16…論理和回路、IV1−1〜IV1−16,IV2−1〜IV2−16…インバータ

Claims (11)

  1. 入力される制御データを、供給されるクロック信号に同期して保持する第1のデータ保持手段と、
    供給されるラッチ信号に同期して、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを保持する第2のデータ保持手段と、
    上記第2のデータ保持手段に保持される制御データに応じた駆動信号を生成して駆動対象に出力する信号出力手段と、
    上記第2のデータ保持手段に新たな制御データが保持される場合、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、所定の情報を示すデータへ更新するデータ更新手段と、
    を有する駆動回路。
  2. 上記信号出力手段において出力される駆動信号のレベルが所定のレベルに達するか否かを判定する第1の判定手段を有し、
    上記データ更新手段は、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、上記第1の判定手段の判定結果に応じたデータへ更新する、
    請求項1に記載の駆動回路。
  3. 上記駆動回路の温度が所定の温度に達するか否かを判定する第2の判定手段を有し、
    上記データ更新手段は、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、上記第2の判定手段の判定結果に応じたデータへ更新する、
    請求項1に記載の駆動回路。
  4. 複数の表示素子と、
    入力される制御データに応じた駆動信号を生成して上記表示素子に供給する複数の駆動回路であって、初段に入力される上記制御データを上記初段に続く各段へ順次にシフトさせる縦続接続された複数の駆動回路と、
    表示すべき画像に応じた制御データを生成し、当該生成した制御データを、供給されるクロック信号に同期して、上記縦続接続の初段の駆動回路へ順次に入力する制御データ生成手段と、
    上記縦続接続の終段の駆動回路から順次に出力されるデータを取得するデータ取得手段と、を有し、
    上記駆動回路は、
    上記制御データを、上記クロック信号に同期して保持する第1のデータ保持手段と、
    供給されるラッチ信号に同期して、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを保持する第2のデータ保持手段と、
    上記第2のデータ保持手段に保持される制御データに応じた駆動信号を出力する信号出力手段と、
    上記第2のデータ保持手段に新たな制御データが保持される場合、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、所定の情報を示すデータへ更新するデータ更新手段と、を含む、
    表示システム。
  5. 上記駆動回路は、上記信号出力手段において出力される駆動信号のレベルが所定のレベルに達するか否かを判定する第1の判定手段を含み、
    上記データ更新手段は、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、上記第1の判定手段の判定結果に応じたデータへ更新し、
    上記データ取得手段において取得される、上記第1の判定手段の判定結果に応じたデータに基づいて、上記駆動回路の異常を検出する異常検出手段を更に有する、
    請求項4に記載の表示システム。
  6. 上記駆動回路は、上記駆動回路の温度が所定の温度に達するか否かを判定する第2の判定手段を有し、
    上記データ更新手段は、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、上記第2の判定手段の判定結果に応じたデータへ更新し、
    上記データ取得手段において取得される、上記第2の判定手段の判定結果に応じたデータに基づいて、上記駆動回路の異常を検出する異常検出手段を更に有する、
    請求項4に記載の表示システム。
  7. 上記表示素子によって構成される画面上に配置された複数のセンサ素子を有し、
    上記データ更新手段は、上記第1のデータ保持手段に保持される制御データを、上記センサ素子の検出結果に応じたデータへ更新する、
    請求項4に記載の表示システム。
  8. データ入力端子とデータ出力端子との間に縦続に接続され、供給されるクロック信号に応答して上記データ入力端子から入力されるデータを順次にシフトする複数の第1保持回路と、
    上記複数の第1保持回路にそれぞれ対応し、供給されるラッチ信号に応答して上記複数の第1保持回路に保持されているデータをそれぞれ保持する複数の第2保持回路と、
    上記複数の第2保持回路にそれぞれ対応し、上記複数の第2保持回路に保持されているデータに応じた駆動信号を複数の出力端子にそれぞれ供給する複数の出力回路と、
    上記複数の出力端子にそれぞれ対応し、上記ラッチ信号に応答して上記出力端子の状態に応じた信号を上記複数の第1保持回路に供給する複数の第1監視回路と、
    を有する駆動回路。
  9. 上記ラッチ信号に応答して温度に応じた信号を上記複数の第1保持回路に供給する第2監視回路を有する
    請求項1に記載の駆動回路。
  10. 上記駆動回路がLEDディスプレイの複数のLEDを駆動するための駆動回路である
    請求項1、2、3、8又は9に記載の駆動回路。
  11. 上記駆動回路がLEDディスプレイの複数のLEDを駆動するための駆動回路である
    請求項4、5、6又は7に記載の表示システム。
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