セグメント制御ＬＥＤ駆動素子
【課題】アレイ状に配列された複数のＬＥＤを駆動するのに適合したセグメント制御ＬＥＤ駆動素子を提供する。
【解決手段】本駆動素子は、セグメントのためのラッチ許可信号を受信した時、グループチャネル信号をグループチャネルデータ領域に登録し、現在カウント値をカウントデータ領域に登録する。セグメント更新のためのラッチ許可信号を受信した時、本駆動素子は、バッファ回路内の輝度信号を該グループチャネルデータ領域の指定されたチャネルを介して更新する。比較回路は該登録されたカウント値とリアルタイムカウント値と該更新された輝度信号とに従って、ＬＥＤをセグメント駆動するために駆動信号を出力する。
【解決手段】本駆動素子は、セグメントのためのラッチ許可信号を受信した時、グループチャネル信号をグループチャネルデータ領域に登録し、現在カウント値をカウントデータ領域に登録する。セグメント更新のためのラッチ許可信号を受信した時、本駆動素子は、バッファ回路内の輝度信号を該グループチャネルデータ領域の指定されたチャネルを介して更新する。比較回路は該登録されたカウント値とリアルタイムカウント値と該更新された輝度信号とに従って、ＬＥＤをセグメント駆動するために駆動信号を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動素子、特に、液晶表示装置（ＬＣＤ）のＬＥＤバックライトを駆動するための時間セグメントに基づく更新制御を行う駆動素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光源に比べて、ＬＥＤは長寿命、低消費電力、高耐久性等の利点を有し、そのため研究開発と生活応用との重要な対象となっている。
【０００３】
近年、ＬＣＤが広く使用されるようになった。液晶分子は発光できないので、バックライトモジュールが表示機能を実現するために必要である。バックライトモジュールの現在通常使用されている光源は、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）であるが、ＣＣＦＬは応答速度を向上させるのが困難であるという欠点がある。このため、ＬＥＤをＬＣＤのバックライトとして使用することが将来動向となっている。ＬＥＤは点光源であるので、表示用の安定な光源を提供するために、アレイ状に配列された複数のＬＥＤを使用しなければならない。駆動素子はＬＥＤを駆動するためにパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を送信してもよい。
【０００４】
一般的に、アレイ状に配列されたＬＥＤを駆動するために、複数の駆動素子が直列に接続される。例えば、ＬＥＤアレイが各行に１０個のＬＥＤを、各列に３個のＬＥＤを有すると仮定する。各駆動素子は１６チャネルを有し、各チャネルは１個のＬＥＤを駆動してもよい。各行のＬＥＤが異なる時間に駆動される場合、各駆動素子の１０チャネルが対応する行の１０個のＬＥＤに接続され、これらを制御する。従って、各駆動素子でＬＥＤ駆動のための６チャネルが無駄になる。全部で３個の駆動素子が使用される。上記従来技術では、１つの駆動素子の全てのチャネルのデータが同時に更新される必要があるという問題がある。また、該駆動素子によって駆動されるＬＥＤの数が該駆動素子のチャネルの数より小さい場合、駆動素子の使用されていないチャネルが無駄になり、製造費用の無駄を発生させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題に鑑み、ＬＥＤをＬＣＤのバックライトとして使用する場合に駆動素子のチャネルが完全には使用されず製造費用の無駄を発生させる問題を解決するために、本発明はセグメント制御ＬＥＤ駆動素子を提供する。
【０００６】
本発明のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子は、アレイ状に配列された複数のＬＥＤを駆動するのに適合している。該セグメント制御駆動素子は、データクロック信号、ラッチ許可信号、及びシリアルデータ信号を受信し駆動信号を生成する。セグメント制御駆動素子は、シリアルレジスタ回路と、識別モジュールと、カウンタと、制御回路と、カウントレジスタ回路と、グループレジスタモジュールと、バッファ回路と、比較回路とを備える。該識別モジュールは該データクロック信号と該ラッチ許可信号とを受信する。前記ラッチ許可信号の周期が前記データクロック信号の周期の２倍である場合、該識別モジュールは第１許可信号を出力する。前記ラッチ許可信号の周期が前記データクロック信号の周期と同じ長さである場合、該識別モジュールは第２許可信号を出力する。該シリアルレジスタ回路は該シリアルデータ信号を受信し、該第１許可信号に従ってグループチャネル信号を出力するか、又は該第２許可信号に従って輝度信号を出力する。
【０００７】
該カウンタはグローバルクロック信号を連続的に受信し循環的に所定値までカウントしカウント値をリアルタイムに出力する。即ち、カウント値は明らかに該所定値以下である。該制御回路は該グループチャネル信号を受信し制御信号を出力する。該カウントレジスタ回路は複数のカウントデータ領域を備える。該カウントレジスタ回路はチャネル選択信号と該制御信号とを受信し、該制御信号に従って該カウントデータ領域の１つに該カウント値を記憶する。該各カウントデータ領域は１つ以上の指定されたチャネルを有する。
【０００８】
該グループレジスタモジュールは複数のグループチャネルデータ領域を備える。該グループレジスタモジュールは該チャネル選択信号と該制御信号とを受信し、該制御信号に従って該グループチャネルデータ領域の１つに該シリアルレジスタ回路が受信した該シリアルデータ信号を記憶する。該各カウントデータ領域は該グループチャネルデータ領域の１つに対応し、該各カウントデータ領域とこのカウントデータ領域に対応する該グループチャネルデータ領域とは同じ指定されたチャネルを有する。
【０００９】
該バッファ回路は該第２許可信号を受信した時、該輝度信号を該グループチャネルデータ領域によって制御される該指定されたチャネルにキャッシュする。該グループチャネルデータ領域には該シリアルレジスタ回路が受信したシリアルデータ信号が記憶されている。該比較回路は該カウントデータ領域に記憶された該カウント値と、該カウンタがリアルタイムに出力するカウント値と、該指定されたチャネルによってキャッシュされた該輝度信号とを受信し該駆動信号を出力する。該駆動信号はＬＥＤの光度を制御するために使用される。該カウンタがリアルタイムに出力するカウント値と該カウントデータ領域に記憶されたカウント値との差が前記輝度信号より大きい時、該駆動信号はＬＥＤを駆動する。
【００１０】
本発明のセグメント制御駆動素子はＬＥＤをバックライトとして使用するＬＣＤに適用できる。カウントレジスタ回路、制御信号、及びグループチャネル信号を使用することで、該駆動素子は、指定されたチャネルが異なる時間にデータを更新するのを可能にするために１つのカウンタを必要とするだけである。これにより駆動素子の全てのチャネルのデータは同時に更新される必要があるという問題が解決される。シリアルレジスタ回路が受信したシリアルデータ信号を輝度信号として記憶するよう該指定されたチャネルを制御するためにグループレジスタモジュールを使用することで、該指定されたチャネルだけが輝度信号を更新することを保証する。また、駆動素子の上記構造により、各駆動素子の全てのチャネルが使用されるので、使用されないチャネルが存在し無駄が発生する問題が解消される。
本発明は下記の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。下記の説明は例示だけのためであり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】アレイ状に配列されたＬＥＤに適用された場合の本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の回路結線を例示する概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子を例示する概略回路ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のカウントレジスタ回路とグループレジスタモジュールとを例示する概略回路ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の比較モジュールを例示する概略回路ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のセグメント駆動のタイミング図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るセグメント制御駆動素子を例示する概略回路ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のセグメント駆動のタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、アレイ状に配列されたＬＥＤに適用された場合の本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の回路結線の概略図である。セグメント制御ＬＥＤ駆動素子１００ａ、１００ｂはアレイ状に配列された複数のＬＥＤ９０を駆動するのに適合している。本実施形態では、セグメント制御駆動素子１００ａ、１００ｂはそれぞれ１６チャネルを駆動する。各チャネルは１つ以上のＬＥＤ９０を備えてもよい。同じチャネルのＬＥＤ９０は同期して動作する。例えば、本実施形態では、各チャネルはＬＥＤ９０を１つだけ有するが、本発明では１つのチャネルに接続されるＬＥＤ９０の数は限定されない。図１に示すように、ＬＥＤアレイはＬＥＤ９０を３０個だけ有するので、第２セグメント制御駆動素子１００ｂの最後の２チャネルはＬＥＤに接続されていない。また、本実施形態では、各行に１０個のＬＥＤ、各列に３個のＬＥＤが存在するが、本発明はこれに限定されない。
【００１３】
図１から分かるように、セグメント制御駆動素子１００ａ、１００ｂに同じデータクロック信号ＤＣＬＫ１及びラッチ許可信号ＬＥ１が接続され、セグメント制御駆動素子１００ａはシリアルデータ信号ＳＤ１（シリアルデータ入力ＳＤＩとも呼ぶ）を受信し、シリアルデータ信号ＳＤ２（シリアルデータ出力ＳＤＯとも呼ぶ）を出力する。セグメント制御駆動素子１００ｂはシリアルデータ信号ＳＤ２を受信し、シリアルデータ信号ＳＤ３を出力する。言い換えると、セグメント制御駆動素子１００ａ、１００ｂは直列に接続されている。セグメント制御駆動素子１００ａ、１００ｂは別々の行に接続されてもよい。このため、セグメント制御駆動素子１００ａを例にとると、最初の１０チャネルはＬＥＤアレイの第１行を駆動し、最後の６チャネルはＬＥＤアレイの第２行の最初の６個のＬＥＤ９０を駆動し、セグメント制御駆動素子１００ｂについても同様に演繹されるようにＬＥＤを駆動する。
【００１４】
本実施形態では、ＬＥＤアレイ駆動方法は、輝度を更新し同じ行を同時に駆動する。このため、セグメント制御駆動素子１００ａの最初の１０チャネルが輝度（グレースケールとも呼ぶ）データを更新する時、最後の６チャネルは更新しない。最後の６チャネルが更新する時、最初の１０チャネルは更新しない。これがセグメント駆動（更新）であり、本発明が達成する目的である。しかし、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されておらず、実際のセグメント更新状況に応じて調整されてもよい。なお、チャネルが輝度データのセグメント更新を行う時、輝度データを更新する必要のないチャネルは影響されない。下記の実施形態では、セグメント制御駆動素子１００ａはチャネルの輝度データを更新してもよいが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００１５】
図２は本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子を例示する概略回路ブロック図である。セグメント制御駆動素子１００ａはデータクロック信号ＤＣＬＫ１とラッチ許可信号ＬＥ１とシリアルデータ信号ＳＤ１とを受信し、１つ以上の駆動信号ＤＳ１を生成する。各駆動信号ＤＳ１はチャネルに接続されたＬＥＤ９０の光度を制御するために使用される。本実施形態では、全ての信号は矩形波信号であってもよいが、これは本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００１６】
ＬＥＤ９０のセグメント制御駆動素子１００ａはスイッチ９６、スイッチ９８、シリアルレジスタ回路１０２、識別モジュール１０３、カウンタ１０４、制御回路１０６、カウントレジスタ回路１０８、グループレジスタモジュール１１０、バッファ回路１１２、及び比較回路１１４を備える。
【００１７】
識別モジュール１０３はデータクロック信号ＤＣＬＫ１とラッチ許可信号ＬＥ１とを受信する。ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間の２倍である（又はラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１の２つの立ち上りエッジを含む）場合、識別モジュール１０３は第１許可信号ＦＥ１を出力する。ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間と同じ長さである（又はラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１の１つの立ち上りエッジを含む）場合、識別モジュール１０３は第２許可信号ＳＥ１を出力する。スイッチ９６が第１許可信号ＦＥ１に従ってオンされ、シリアルレジスタ回路１０２はシリアルデータ信号ＳＤ１を受信し、グループチャネル信号ＧＣ１を出力する。又は、スイッチ９８が第２許可信号ＳＥ１に従ってオンされ、シリアルレジスタ回路１０２はシリアルデータ信号ＳＤ１を受信し、輝度信号ＩＳ１とシリアルデータ信号ＳＤ３とを出力する。
【００１８】
本実施形態では、ラッチ許可信号ＬＥ１は立ち下りエッジでトリガーされる信号であってもよいが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。即ち、ラッチ許可信号ＬＥ１は立ち上りエッジでトリガーされる信号であってもよい。立ち下りエッジとはハイレベルからローレベルへ遷移する箇所を指し、立ち上りエッジとはローレベルからハイレベルへ遷移する箇所を指す。
【００１９】
カウンタ１０４は所定値まで循環的にカウントを行い、グローバルクロック信号ＧＣＬＫ１を連続的に受信し、カウント値をリアルタイムに出力する。グローバルクロック信号ＧＣＬＫ１はセグメント制御駆動素子１００ａの内部クロック信号である。言い換えると、該所定値はカウント値の最大値であり、カウント値は該所定値以下である。上記「循環的にカウント」はカウンタ１０４がゼロから該所定値までカウントし、該所定値に達した後、ゼロに戻ってカウントを繰り返すことを指す。例えば、該所定値が４０９５（２12；１２ビット）である場合、グローバルクロック信号ＧＣＬＫ１に従って、カウンタ１０４は１クロックを受信する毎に１だけカウントアップする。カウントはゼロから始まり４０９５までである。４０９５に達した後、カウンタ１０４は次のクロックで再びゼロからカウントを始める。カウンタ１０４が出力するカウント値は、カウント中のカウンタ１０４の現在のカウント値を表し、リアルタイムカウント値とも呼ばれる。
【００２０】
識別モジュール１０３が第１許可信号ＦＥ１を出力する時、制御回路１０６はシリアルレジスタ回路１０２が出力するグループチャネル信号ＧＣ１を受信し、制御信号ＣＳ１を出力する。本実施形態では、制御信号ＣＳ１は０１（即ち、第１信号）と１０（即ち、第２信号）とを含むが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。制御信号ＣＳ１に含まれる信号の数は、実際のセグメント制御駆動素子１００ａのチャネルのセグメントグループの数によって決まる。本実施形態では、セグメント制御駆動素子１００ａの全てのチャネルは２つのグループ、即ち、第１〜第１０チャネルのグループと第１１〜第１６チャネルのグループに分けられる。言い換えると、グループチャネル信号ＧＣ１が１１１１ １１１１ １１００ ００００である時、制御回路１０６はグループチャネル信号ＧＣ１（即ち、１１１１ １１１１ １１００ ００００の最初の信号と最後の信号）を使用して１０（即ち、第１信号）を並列に出力する。グループチャネル信号ＧＣ１が００００ ００００ ００１１ １１１１である時、制御回路１０６はグループチャネル信号ＧＣ１（即ち、００００ ００００ ００１１ １１１１の最初の信号と最後の信号）を使用して０１（即ち、第２信号）を並列に出力するが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００２１】
図３は本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のカウントレジスタ回路とグループレジスタモジュールとを例示する概略回路ブロック図である。図２及び図３を参照すると、カウントレジスタ回路１０８は第１カウントデータ領域１２０と第２カウントデータ領域１２２とを備え、それぞれ制御回路１０６及びカウンタ１０４に接続されているが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。カウントデータ領域の数は、実際のセグメント制御駆動素子１００ａのチャネルのセグメントグループの数によって決まる。しかし、カウントデータ領域の数は、セグメント制御駆動素子１００ａのチャネルの数を超えない。
【００２２】
識別モジュール１０３が第１許可信号ＦＥ１を出力し、制御回路１０６が制御信号ＣＳ１を出力し、カウントレジスタ回路１０８がラッチ許可信号ＬＥ１（ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間はデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間の２倍）と制御信号ＣＳ１とを受信する時、カウンタ１０４の現在のカウント値が第１カウントデータ領域１２０又は第２カウントデータ領域１２２に記憶される。第１カウントデータ領域１２０は第１〜第１０チャネルを指定されたチャネルとして有し、第２カウントデータ領域１２２は第１１〜第１６チャネルを指定されたチャネルとして有する。例えば、カウントレジスタ回路１０８がラッチ許可信号ＬＥ１と、制御回路１０６が並列に出力する１０（即ち、第１信号）とを受信する（即ち、１が第１カウントデータ領域１２０に入力され、０が第２カウントデータ領域１２２に入力される）と、第１カウントデータ領域１２０が該カウント値を記憶する。カウントレジスタ回路１０８がラッチ許可信号ＬＥ１と、制御回路１０６が並列に出力する０１（即ち、第２信号）とを受信する（即ち、０が第１カウントデータ領域１２０に入力され、１が第２カウントデータ領域１２２に入力される）と、第２カウントデータ領域１２２が該カウント値を記憶する。
【００２３】
グループレジスタモジュール１１０は第１グループチャネルデータ領域１３４と第２グループチャネルデータ領域１３６とを備え、それぞれシリアルレジスタ回路１０２及び制御回路１０６に接続されている。グループレジスタモジュール１１０が第１許可信号ＦＥ１と制御信号ＣＳ１とを受信する時、グループチャネル信号ＧＣ１が第１グループチャネルデータ領域１３４又は第２グループチャネルデータ領域１３６に記憶される。カウントデータ領域の数はグループチャネルデータ領域の数と同じであり、各カウントデータ領域は１つのグループチャネルデータ領域に対応する。各カウントデータ領域とこのカウントデータ領域に対応するグループチャネルデータ領域とは同じ指定されたチャネルを有する。
【００２４】
即ち、グループレジスタモジュール１１０がラッチ許可信号ＬＥ１（ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間の２倍）と制御回路１０６が並列に出力する１０（即ち、第１信号）とを受信する（即ち、１が第１グループチャネルデータ領域１３４に入力され、０が第２グループチャネルデータ領域１３６に入力される）と、第１グループチャネルデータ領域１３４が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。グループレジスタモジュール１１０がラッチ許可信号ＬＥ１（ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間の２倍）と制御回路１０６が並列に出力する０１（即ち、第２信号）とを受信する（即ち、０が第１グループチャネルデータ領域１３４に入力され、１が第２グループチャネルデータ領域１３６に入力される）と、第２グループチャネルデータ領域１３６が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。
【００２５】
第１グループチャネルデータ領域１３４が第１カウントデータ領域１２０に対応し、第２グループチャネルデータ領域１３６が第２カウントデータ領域１２２に対応する。第１グループチャネルデータ領域１３４は第１〜第１０チャネルを指定されたチャネルとして有し、第２グループチャネルデータ領域１３６は第１１〜第１６チャネルを指定されたチャネルとして有する。第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１は１１１１ １１１１ １１００ ００００であり、第２グループチャネルデータ領域１３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１は００００ ００００ ００１１ １１１１である。グループチャネル信号ＧＣ１は図１の適用に係る例であり、これに限定されない。
【００２６】
図２を再び参照すると、バッファ回路１１２はシリアルレジスタ回路１０２に接続され、第２許可信号ＳＥ１（即ち、識別モジュール１０３の出力信号）を受信すると、指定されたチャネルに輝度信号ＩＳ１をキャッシュ（記憶）する。これらの指定されたチャネルは、グループチャネル信号ＧＣ１が記憶されたグループチャネルデータ領域によって決定される。例えば、第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１が１１１１ １１１１ １１００ ００００である場合は、第１〜第１０チャネルがそれぞれ輝度信号ＩＳ１をキャッシュし、第１１〜第１６チャネルは輝度信号ＩＳ１をキャッシュしない。
【００２７】
図４は本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の比較モジュールを例示する概略回路ブロック図である。図２、図３及び図４を同時に参照すると、比較回路１１４は第１カウントデータ領域１２０と第２カウントデータ領域１２２とに記憶されたカウント値と、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値と、輝度信号ＩＳ１とを受信し、１つ以上の駆動信号ＤＳ１を出力する。本実施形態では、比較回路１１４は１６個の比較モジュール１２６を備え、各比較モジュール１２６は指定されたチャネルに接続されるが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。比較モジュール１２６の数はセグメント制御駆動素子１００ａのチャネルの数に等しくてもよい。各比較モジュール１２６はセレクタ１３０、減算器１３１、及び比較器１３２を備える。
【００２８】
第１グループチャネルデータ領域１３４と第２グループチャネルデータ領域１３６とに記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１のサイズは１６ビットであり、グループチャネル信号ＧＣ１は指定された比較モジュール１２６に並列に出力される。即ち、第１グループチャネルデータ領域１３４と第２グループチャネルデータ領域１３６とに記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の各ビットは指定された比較モジュール１２６へ転送される。例えば、第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットと、第２グループチャネルデータ領域１３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットとは第１６チャネルに接続された比較モジュール１２６のセレクタ１３０へ転送される。
【００２９】
このように、第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１のビットと、第２グループチャネルデータ領域１３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１のビットとに従って、各セレクタ１３０は第１カウントデータ領域１２０のカウント値又は第２カウントデータ領域１２２のカウント値を選択して出力する。
【００３０】
例えば、セレクタ１３０が受信した第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットと、第２グループチャネルデータ領域１３６のグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットがそれぞれローレベルとハイレベルである場合は、セレクタ１３０は第２カウントデータ領域１２２のカウント値を出力する。セレクタ１３０が受信した第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットと、第２グループチャネルデータ領域１３６のグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットがそれぞれハイレベルとローレベルである場合は、セレクタ１３０は第１カウントデータ領域１２０のカウント値を出力する。しかし、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００３１】
各減算器１３１は、セレクタ１３０が出力する第１カウントデータ領域１２０のカウント値ＣＮＴ２又は第２カウントデータ領域１２２のカウント値ＣＮＴ２をカウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１から減算し、差を出力する。各比較器１３２はこの差と指定されたチャネルがキャッシュした輝度信号ＩＳ１とを比較し、指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０に駆動信号ＤＳ１を出力する。駆動信号ＤＳ１は指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０の光度を制御するために使用される。
【００３２】
前記差がゼロより小さい場合、この差はカウンタ１０４の循環的カウントアップの最大カウント値としての所定値に対する該負数の補数で表される。例えば、所定値が４０９５（２12；１２ビット）である場合、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１からセレクタ１３０が出力する第１カウントデータ領域１２０のカウント値ＣＮＴ２を減算し、差が−１０００である場合、この差は３０９６で表される。また、第１カウントデータ領域１２０又は第２カウントデータ領域１２２に記憶されたカウント値とカウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値との差が輝度信号ＩＳ１より小さい場合、比較器１３２はローレベルの駆動信号ＤＳ１を生成し、ＬＥＤ９０を駆動する。この差が輝度信号ＩＳ１以上である場合、比較器１３２はハイレベルの駆動信号ＤＳ１を生成し、ＬＥＤ９０を駆動しない。
【００３３】
本実施形態では、グループチャネル信号ＧＣ１のサイズ（即ち、セグメント制御駆動素子１００ａのチャネル数）は１６ビットでもよく、輝度信号ＩＳ１のサイズは１２ビットでもよい。シリアルレジスタ回路１０２はこれに限定されないが、１９２ビットシフトレジスタ（即ち、１６×１２ビット）であってもよい。しかし、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００３４】
図５は本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のセグメント駆動のタイミング図である。図２及び図５を先ず参照すると、第１セグメントが更新される（即ち、第１〜第１０チャネルが駆動される）。識別モジュール１０３はラッチ許可信号ＬＥ１とデータクロック信号ＤＣＬＫ１とを時点Ｔ0で受信し、第１許可信号ＦＥ１を出力する。シリアルレジスタ回路１０２は時点列Ｔ1〜Ｔ2で受信したシリアルデータ信号ＳＤ１をグループチャネル信号ＧＣ１として時点Ｔ2で第１許可信号ＦＥ１に従って出力する。グループチャネル信号ＧＣ１が１１１１ １１１１ １１００ ００００である場合は、制御回路１０６はグループチャネル信号ＧＣ１を受信し、１０（即ち、第１信号）を並列に出力する。
【００３５】
次に、カウントレジスタ回路１０８がグループチャネル信号ＧＣ１と１０（即ち、第１信号）とを受信し、第１カウントデータ領域１２０が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。第１カウントデータ領域１２０の指定されたチャネルは第１〜第１０チャネルである。グループレジスタモジュール１１０はグループチャネル信号ＧＣ１と１０（即ち、第１信号）とを受信し、第１グループチャネルデータ領域１３４が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。第１グループチャネルデータ領域１３４の指定されたチャネルは第１〜第１０チャネルである。
【００３６】
識別モジュール１０３はラッチ許可信号ＬＥ１とデータクロック信号ＤＣＬＫ１とを時点Ｔ3で受信し、第２許可信号ＳＥ１を出力する。シリアルレジスタ回路１０２は時点列Ｔ4〜Ｔ5で受信したシリアルデータ信号ＳＤ１を輝度信号ＩＳ１として第２許可信号ＳＥ１に従って出力する。バッファ回路１１２は第２許可信号ＳＥ１を受信し、輝度信号ＩＳ１を指定されたチャネルに対応するバッファ（即ち、第１グループチャネルデータ領域１３４の指定されたチャネル、即ち、第１〜第１０チャネルに対応するバッファ）にキャッシュする。各チャネルは比較モジュール１２６に接続され、各比較モジュール１２６は第１カウントデータ領域１２０のカウント値を受信し、次に、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１を受信し、減算を行い、差を生成する。
【００３７】
この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール１２６の比較器１３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ１を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ１より小さい場合、比較器１３２は時点Ｔ5でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９０を駆動する。これにより、第１〜第１０チャネルを駆動する目的を達成する。
【００３８】
例えば、第１チャネルの輝度信号が２０４８である場合に、第１カウントデータ領域１２０に記憶されたカウント値が１０００であり、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値が１０００からカウントアップすると、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１から第１カウントデータ領域１２０に記憶されたカウント値を減算器１３１で減算すると、差は０、１、２、・・・、３０９４、３０９５となる（リアルタイムにカウント値を出力するカウンタ１０４は循環的にカウントしているので）。カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１が４０９５（所定値）から０に変わると、差は負数となり、この差は補数、即ち、３０９６、３０９７、３０９８、・・・、４０９５で表される。即ち、差は０、１、２、・・・、３０９４、３０９５、３０９６、３０９７、３０９８、・・・、４０９５、０、１、２と表される。残りは同様にして演繹できる。次に、比較器１３２はこの差を第１チャネルの輝度信号の２０４８と比較する。この差が２０４８以上であれば、比較器１３２はハイレベルを出力する（第１チャネルのＬＥＤを駆動しない）。この差が２０４８未満であれば、比較器１３２はローレベルを出力する（第１チャネルのＬＥＤ９０を駆動する）。
【００３９】
なお、１つのグループの各チャネルの輝度信号は異なる場合があり、同じグループの各チャネルに接続されたＬＥＤを駆動するための駆動信号がローレベルである時間長さ及び時間は異なる場合がある。しかし、本実施形態では、前記差はゼロから始まるので、同じグループの各チャネルに接続されたＬＥＤを駆動するための時間は同じである。しかし、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。また、同じグループの各チャネルは同じカウントデータ領域と同じカウンタとに対応するので同じグループの各比較器が受信する前記差は同じである。このため、次回以降、同じグループの各チャネルに接続されたＬＥＤは同時に駆動される。
【００４０】
図５のタイミング図は、本実施形態におけるセグメント制御駆動素子の第１データ更新（即ち、初期設定）の概略図である。言い換えると、セグメント制御駆動素子１００ａの第１セグメント更新の前は、第１〜第１０チャネルの輝度信号はゼロであり、セグメント制御駆動素子１００ａの第２セグメント更新の前は、第１１〜第１６チャネルの輝度信号はゼロである。
【００４１】
第２セグメントが更新される（即ち、第１１〜第１６チャネルが駆動される）。識別モジュール１０３はラッチ許可信号ＬＥ１とデータクロック信号ＤＣＬＫ１とを時点Ｔ6で受信し、第１許可信号ＦＥ１を出力する。シリアルレジスタ回路１０２は時点列Ｔ7〜Ｔ8で受信したシリアルデータ信号ＳＤ１をグループチャネル信号ＧＣ１として第１許可信号ＦＥ１に従って出力する。ここでグループチャネル信号ＧＣ１が００００ ００００ ００１１ １１１１であり、制御回路１０６はグループチャネル信号ＧＣ１を受信し、０１（即ち、第２信号）を並列に出力する。次に、カウントレジスタ回路１０８がグループチャネル信号ＧＣ１と０１（即ち、第２信号）とを受信し、第２カウントデータ領域１２２が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。第２カウントデータ領域１２２の指定されたチャネルは第１１〜第１６チャネルである。グループレジスタモジュール１１０はグループチャネル信号ＧＣ１と０１（即ち、第２信号）とを受信し、第２グループチャネルデータ領域１３６が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。第２グループチャネルデータ領域１３６の指定されたチャネルは第１１〜第１６チャネルである。
【００４２】
識別モジュール１０３はラッチ許可信号ＬＥ１とデータクロック信号ＤＣＬＫ１とを時点Ｔ9で受信し、第２許可信号ＳＥ１を出力する。シリアルレジスタ回路１０２は時点列Ｔ10〜Ｔ11で受信したシリアルデータ信号ＳＤ１を輝度信号ＩＳ１（グレースケール信号とも呼ぶ）として第２許可信号ＳＥ１に従って出力する。バッファ回路１１２は第２許可信号ＳＥ１を受信し、輝度信号ＩＳ１を指定されたチャネル（即ち、第２グループチャネルデータ領域１３６の指定されたチャネル、即ち、第１１〜第１６チャネル）にキャッシュする。
【００４３】
各チャネルは比較モジュール１２６に接続され、各比較モジュール１２６は第２カウントデータ領域１２２のカウント値とカウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値とを受信し、減算を行い、差を生成する。この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール１２６の比較器１３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ１を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ１より小さい場合、比較器１３２は時点Ｔ11でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９０を駆動する。これにより、第１１〜第１６チャネルを駆動する目的を達成する。
【００４４】
セグメント制御駆動素子１００ａは異なる時間に更新を行うために２つのグループに分けられるが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。本実施形態では、アレイ状に配列されたＬＥＤ９０の駆動シーケンスは、前部に配列されたＬＥＤ９０が先ず更新駆動される（即ち、第１グループチャネルデータ領域１３４の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０が先ず更新駆動される）が、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。例えば、セグメント制御駆動素子１００ｂに接続されたＬＥＤ９０が先ず更新駆動され、次にセグメント制御駆動素子１００ａに接続されたＬＥＤ９０が更新駆動されてもよい。セグメント制御駆動素子１００ａに接続されたＬＥＤ９０を更新駆動する間、第２グループチャネルデータ領域１３６の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０が先ず更新駆動され、次に第１グループチャネルデータ領域１３４の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０が更新駆動される。
【００４５】
本発明のセグメント制御駆動素子は１つの駆動素子の全てのチャネルを複数のグループに分けることが出来る。駆動素子におけるグループの数は、駆動素子のチャネルの数を超えない。例えば、駆動素子は、異なる時間に更新される３つのグループに分けられてもよい。３つのグループに分けられた駆動素子の詳細を下記に例示する。３つを超える数のグループに分けられた駆動素子の実施形態は同様にして演繹できる。
【００４６】
図６は本発明の第２の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の概略回路ブロック図である。本実施形態では、セグメント制御駆動素子２００は１６チャネルを有し、これらのチャネルは３つのグループ、即ち、第１〜第２チャネル、第３〜第１２チャネル、及び第１３〜第１６チャネルに分けられている。各チャネルは１つの対応するＬＥＤ９２に接続されているが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。セグメント制御駆動素子２００はスイッチ９７、スイッチ９９、シリアルレジスタ回路２０２、識別モジュール２０３、カウンタ２０４、制御回路２０６、カウントレジスタ回路２０８、グループレジスタモジュール２１０、バッファ回路２１２、及び比較回路２１４を備える。
【００４７】
識別モジュール２０３はデータクロック信号ＤＣＬＫ２とラッチ許可信号ＬＥ２とを受信する。ラッチ許可信号ＬＥ２のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ２のハイレベル期間の２倍である（又はラッチ許可信号ＬＥ２のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ２の２つの立ち上りエッジを含む）場合、識別モジュール２０３は第１許可信号ＦＥ２を出力する。ラッチ許可信号ＬＥ２のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ２のハイレベル期間と同じ長さである（又はラッチ許可信号ＬＥ２のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ２の１つの立ち上りエッジを含む）場合、識別モジュール２０３は第２許可信号ＳＥ２を出力する。スイッチ９７が第１許可信号ＦＥ２に従ってオンされ、シリアルレジスタ回路２０２はシリアルデータ信号ＳＤＩ（シリアルデータ入力）を受信し、グループチャネル信号ＧＣ２を出力する。又は、スイッチ９９が第２許可信号ＳＥ２に従ってオンされ、シリアルレジスタ回路２０２はシリアルデータ信号ＳＤＩを受信し、輝度信号ＩＳ２とシリアルデータ信号ＳＤＯ（シリアルデータ出力）とを出力する。シリアルデータ信号ＳＤＯは、セグメント制御駆動素子２００に直列に接続された次の駆動素子（不図示）へ転送されてもよい。
【００４８】
本実施形態では、ラッチ許可信号ＬＥ２は立ち下りエッジでトリガーされる信号であってもよいが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。即ち、ラッチ許可信号ＬＥ２は立ち上りエッジでトリガーされる信号であってもよい。立ち下りエッジとはハイレベルからローレベルへ遷移する箇所を指し、立ち上りエッジとはローレベルからハイレベルへ遷移する箇所を指す。
【００４９】
カウンタ２０４は所定値まで循環的にカウントを行い、グローバルクロック信号ＧＣＬＫ２を連続的に受信し、カウント値をリアルタイムに出力する。グローバルクロック信号ＧＣＬＫ２はセグメント制御駆動素子２００の内部クロック信号である。
【００５０】
識別モジュール２０３が第２許可信号ＳＥ２を出力する時、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２を受信し、制御信号ＣＳ２を出力する。本実施形態では、制御信号ＣＳ２は１００（即ち、第１信号）と０１０（即ち、第２信号）と００１（即ち、第３信号）とを含むが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。制御信号ＣＳ２に含まれる信号の数は、実際のセグメント制御駆動素子２００のチャネルのセグメントグループの数によって決まる。
【００５１】
例えば、グループチャネル信号ＧＣ２が１１００ ００００ ００００ ００００である時、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、１１００ ００００ ００００ ００００の最初の信号と最後の信号）を使用して１００（即ち、第１信号）を並列に出力する。グループチャネル信号ＧＣ２が００１１ １１１１ １１１１ ００００である時、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、００１１ １１１１ １１１１ ００００の最初の信号と最後の信号）を使用して０１０（即ち、第２信号）を並列に出力する。グループチャネル信号ＧＣ２が００００ ００００ ００００ １１１１である時、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、００００ ００００ ００００ １１１１の最初の信号と最後の信号）を使用して００１（即ち、第３信号）を並列に出力する。制御回路２０６がグループチャネル信号ＧＣ２に従って制御信号ＣＳ２を出力する方法は、制御回路２０６内に真理値表を作ることを含むが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００５２】
シリアルレジスタ回路２０２がグループチャネル信号ＧＣ２を第１許可信号ＦＥ２に従って出力すると、カウントレジスタ回路２０８が、カウンタ２０４が出力するカウント値を第１カウントデータ領域２２０、第２カウントデータ領域２２２、及び第３カウントデータ領域２２４に前記第１信号、第２信号、及び第３信号に従って記憶する。第１カウントデータ領域２２０の指定されたチャネルは第１〜第２チャネルであり、第２カウントデータ領域２２２の指定されたチャネルは第３〜第１２チャネルであり、第３カウントデータ領域２２４の指定されたチャネルは第１３〜第１６チャネルである。グループレジスタモジュール２１０はグループチャネル信号ＧＣ２を第１グループチャネルデータ領域２３４、第２グループチャネルデータ領域２３６、及び第３グループチャネルデータ領域２３８に１００（即ち、前記第１信号）、０１０（即ち、第２信号）、及び００１（即ち、第３信号）に従って記憶する。
【００５３】
第１グループチャネルデータ領域２３４は第１カウントデータ領域２２０に対応し、第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネルは第１〜第２チャネルである。第２グループチャネルデータ領域２３６は第２カウントデータ領域２２２に対応し、第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネルは第３〜第１２チャネルである。第３グループチャネルデータ領域２３８は第３カウントデータ領域２２４に対応し、第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネルは第１３〜第１６チャネルである。
【００５４】
比較回路２１４は１６個の比較モジュール２２６を備え、各比較モジュール２２６は１つのチャネルに接続されている。各比較モジュール２２６はセレクタ２３０、減算器２３１、及び比較器２３２を備える。第１グループチャネルデータ領域２３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２のビット、第２グループチャネルデータ領域２３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２のビット、及び第３グループチャネルデータ領域２３８に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２のビットに従って、各セレクタ２３０は第１カウントデータ領域２２０のカウント値、第２カウントデータ領域２２２のカウント値、又は第３カウントデータ領域２２４のカウント値を選択して出力する。第１チャネルを例にとると、第１チャネルに接続された比較モジュール２２６のセレクタ２３０は、第１グループチャネルデータ領域２３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、１１００ ００００ ００００ ００００）の第１ビットと、第２グループチャネルデータ領域２３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、００１１ １１１１ １１１１ ００００）の第１ビットと、第３グループチャネルデータ領域２３８に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、００００ ００００ ００００ １１１１）の第１ビットとを受信し、第１カウントデータ領域２２０のカウント値を出力する。セレクタ２３０は１００を受信すると、第１カウントデータ領域２２０のカウント値を出力する。
【００５５】
各減算器２３１は、セレクタ２３０が出力する第１カウントデータ領域２２０のカウント値、第２カウントデータ領域２２２のカウント値、又は第３カウントデータ領域２２４のカウント値をカウンタ２０４のカウント値から減算し、差を出力する。各比較器２３２はこの差と指定されたチャネルの輝度信号ＩＳ２とを比較する。この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。第１カウントデータ領域２２０、第２カウントデータ領域２２２、又は第３カウントデータ領域２２４に記憶されたカウント値とカウンタ２０４がリアルタイムに出力するカウント値との差が輝度信号ＩＳ２より小さい場合、比較器２３２はローレベルの駆動信号ＤＳ２を生成し、ＬＥＤ９２を駆動する。この差が輝度信号ＩＳ２以上である場合、比較器２３２はハイレベルの駆動信号ＤＳ２を生成し、ＬＥＤ９２を駆動しない。
【００５６】
図７は本発明の第２の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のセグメント駆動のタイミング図である。図６及び図７を参照すると、第１セグメントが更新される（即ち、第１〜第２チャネルが駆動される）。識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ0で受信し、第１許可信号ＦＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ1〜Ｔ2で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩをグループチャネル信号ＧＣ２として第１許可信号ＦＥ２に従って出力する。この時、グループチャネル信号ＧＣ２が１１００ ００００ ００００ ００００である場合、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２を受信し、１００（即ち、第１信号）を並列に出力する。
【００５７】
次に、カウントレジスタ回路２０８がグループチャネル信号ＧＣ２と１００（即ち、第１信号）とを受信し、第１カウントデータ領域２２０が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第１カウントデータ領域２２０の指定されたチャネルは第１〜第２チャネルである。グループレジスタモジュール２１０はグループチャネル信号ＧＣ２と１００（即ち、第１信号）とを受信し、第１グループチャネルデータ領域２３４が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネルは第１〜第２チャネルである。
【００５８】
識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ3で受信し、第２許可信号ＳＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ4〜Ｔ5で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩを輝度信号ＩＳ２として第２許可信号ＳＥ２に従って出力する。バッファ回路２１２は第２許可信号ＳＥ２を受信し、輝度信号ＩＳ２を指定されたチャネル（即ち、第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネル、即ち、第１〜第２チャネル）にキャッシュする。各チャネルは比較モジュール２２６に接続され、各比較モジュール２２６は第１カウントデータ領域２２０のカウント値を受信し、次に、カウンタ２０４がリアルタイムに出力するカウント値を受信し、減算を行い、差を生成する。
【００５９】
この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール２２６の比較器２３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ２を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ２より小さい場合、比較器２３２は時点Ｔ5でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９２を駆動する。これにより、第１〜第２チャネルを駆動する目的を達成する。
【００６０】
第２セグメントが更新される（即ち、第３〜第１２チャネルが駆動される）。識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ6で受信し、第１許可信号ＦＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ7〜Ｔ8で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩをグループチャネル信号ＧＣ２として第１許可信号ＦＥ２に従って出力する。ここでグループチャネル信号ＧＣ２が００１１ １１１１ １１１１ ００００であり、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２を受信し、０１０（即ち、第２信号）を並列に出力する。
【００６１】
次に、カウントレジスタ回路２０８がグループチャネル信号ＧＣ２と０１０（即ち、第２信号）とを受信し、第２カウントデータ領域２２２が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第２カウントデータ領域２２２の指定されたチャネルは第３〜第１２チャネルである。グループレジスタモジュール２１０はグループチャネル信号ＧＣ２と０１０（即ち、第２信号）とを受信し、第２グループチャネルデータ領域２３６が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネルは第３〜第１２チャネルである。
【００６２】
識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ9で受信し、第２許可信号ＳＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ10〜Ｔ11で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩを輝度信号ＩＳ２（グレースケール信号とも呼ぶ）として第２許可信号ＳＥ２に従って出力する。バッファ回路２１２は第２許可信号ＳＥ２を受信し、輝度信号ＩＳ２を指定されたチャネル（即ち、第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネル、即ち、第３〜第１２チャネル）にキャッシュする。
【００６３】
各チャネルは比較モジュール２２６に接続され、各比較モジュール２２６は第２カウントデータ領域２２２のカウント値とカウンタ２０４がリアルタイムに出力するカウント値とを受信し、減算を行い、差を生成する。この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール２２６の比較器２３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ２を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ２より小さい場合、比較器２３２は時点Ｔ11でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９２を駆動する。これにより、第３〜第１２チャネルを駆動する目的を達成する。
【００６４】
第３セグメントが更新される（即ち、第１３〜第１６チャネルが駆動される）。識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ12で受信し、第１許可信号ＦＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ13〜Ｔ14で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩをグループチャネル信号ＧＣ２として第１許可信号ＦＥ２に従って出力する。ここでグループチャネル信号ＧＣ２が００００ ００００ ００００ １１１１であり、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２を受信し、００１（即ち、第３信号）を並列に出力する。
【００６５】
次に、カウントレジスタ回路２０８がグループチャネル信号ＧＣ２と００１（即ち、第３信号）とを受信し、第３カウントデータ領域２２４が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第３カウントデータ領域２２４の指定されたチャネルは第１３〜第１６チャネルである。グループレジスタモジュール２１０はグループチャネル信号ＧＣ２と００１（即ち、第３信号）とを受信し、第３グループチャネルデータ領域２３８が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネルは第１３〜第１６チャネルである。
【００６６】
識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ15で受信し、第２許可信号ＳＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ16〜Ｔ17で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩを輝度信号ＩＳ２（グレースケール信号とも呼ぶ）として第２許可信号ＳＥ２に従って出力する。バッファ回路２１２は第２許可信号ＳＥ２を受信し、輝度信号ＩＳ２を指定されたチャネル（即ち、第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネル、即ち、第１３〜第１６チャネル）にキャッシュする。
【００６７】
各チャネルは比較モジュール２２６に接続され、各比較モジュール２２６は第３カウントデータ領域２２４のカウント値とカウンタ２０４がリアルタイムに出力するカウント値とを受信し、減算を行い、差を生成する。この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール２２６の比較器２３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ２を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ２より小さい場合、比較器２３２は時点Ｔ17でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９２を駆動する。これにより、第１３〜第１６チャネルを駆動する目的を達成する。
【００６８】
図７のタイミング図は、本実施形態における駆動素子の第１データ更新（即ち、初期設定）の概略図である。言い換えると、セグメント制御駆動素子２００の第１セグメント更新の前は、第１〜第２チャネルの輝度信号はゼロであり、セグメント制御駆動素子２００の第２セグメント更新の前は、第３〜第１２チャネルの輝度信号はゼロであり、セグメント制御駆動素子２００の第３セグメント更新の前は、第１３〜第１６チャネルの輝度信号はゼロである。
【００６９】
本第２実施形態において、ＬＥＤ９２の駆動シーケンスは、第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が先ず更新駆動され、次に第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動され、最後に第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動されるが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されておらず、実際の状況に応じて調整されてもよい。例えば、ＬＥＤ９２の駆動シーケンスは、第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が先ず更新駆動され、次に第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動され、最後に第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動されてもよい。より詳細には、ＬＥＤ９２の駆動シーケンスは、セグメント制御駆動素子２００の第１３〜第１６チャネルに接続されたＬＥＤ９２が先ず更新駆動され、次にセグメント制御駆動素子２００の第３〜第１２チャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動され、最後にセグメント制御駆動素子２００の第１〜第２チャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動される。
【００７０】
本発明のセグメント制御駆動素子はＬＥＤをバックライトとして使用するＬＣＤに適用される。カウントレジスタ回路、制御信号、及びグループチャネル信号を使用することで、該駆動素子は、指定されたチャネルが異なる時間にデータを更新する、更には個別に更新するのを可能にするために１つのカウンタと複数のカウントデータ領域とを必要とするだけである。次に、シリアルレジスタ回路が受信したシリアルデータ信号を輝度信号として記憶するよう指定されたチャネルを制御するためにグループレジスタモジュールを使用することで、指定されたチャネルだけが輝度信号を更新し、指定されていないチャネルは元の状態を保つことを保証する。また、駆動素子の上記構造により、各駆動素子の全てのチャネルが使用されるので、使用されないチャネルが存在し無駄が発生する問題が解消される。
【符号の説明】
【００７１】
１００ａ、１００ｂ セグメント制御ＬＥＤ駆動素子
９６、９８ スイッチ
１０２ シリアルレジスタ回路
１０３ 識別モジュール
１０４ カウンタ
１０６ 制御回路
１０８ カウントレジスタ回路
１１０ グループレジスタモジュール
１１２ バッファ回路
１１４ 比較回路
１２０ 第１カウントデータ領域
１２２ 第２カウントデータ領域
１２６ 比較モジュール
１３４ 第１グループチャネルデータ領域
１３６ 第２グループチャネルデータ領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動素子、特に、液晶表示装置（ＬＣＤ）のＬＥＤバックライトを駆動するための時間セグメントに基づく更新制御を行う駆動素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光源に比べて、ＬＥＤは長寿命、低消費電力、高耐久性等の利点を有し、そのため研究開発と生活応用との重要な対象となっている。
【０００３】
近年、ＬＣＤが広く使用されるようになった。液晶分子は発光できないので、バックライトモジュールが表示機能を実現するために必要である。バックライトモジュールの現在通常使用されている光源は、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）であるが、ＣＣＦＬは応答速度を向上させるのが困難であるという欠点がある。このため、ＬＥＤをＬＣＤのバックライトとして使用することが将来動向となっている。ＬＥＤは点光源であるので、表示用の安定な光源を提供するために、アレイ状に配列された複数のＬＥＤを使用しなければならない。駆動素子はＬＥＤを駆動するためにパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を送信してもよい。
【０００４】
一般的に、アレイ状に配列されたＬＥＤを駆動するために、複数の駆動素子が直列に接続される。例えば、ＬＥＤアレイが各行に１０個のＬＥＤを、各列に３個のＬＥＤを有すると仮定する。各駆動素子は１６チャネルを有し、各チャネルは１個のＬＥＤを駆動してもよい。各行のＬＥＤが異なる時間に駆動される場合、各駆動素子の１０チャネルが対応する行の１０個のＬＥＤに接続され、これらを制御する。従って、各駆動素子でＬＥＤ駆動のための６チャネルが無駄になる。全部で３個の駆動素子が使用される。上記従来技術では、１つの駆動素子の全てのチャネルのデータが同時に更新される必要があるという問題がある。また、該駆動素子によって駆動されるＬＥＤの数が該駆動素子のチャネルの数より小さい場合、駆動素子の使用されていないチャネルが無駄になり、製造費用の無駄を発生させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題に鑑み、ＬＥＤをＬＣＤのバックライトとして使用する場合に駆動素子のチャネルが完全には使用されず製造費用の無駄を発生させる問題を解決するために、本発明はセグメント制御ＬＥＤ駆動素子を提供する。
【０００６】
本発明のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子は、アレイ状に配列された複数のＬＥＤを駆動するのに適合している。該セグメント制御駆動素子は、データクロック信号、ラッチ許可信号、及びシリアルデータ信号を受信し駆動信号を生成する。セグメント制御駆動素子は、シリアルレジスタ回路と、識別モジュールと、カウンタと、制御回路と、カウントレジスタ回路と、グループレジスタモジュールと、バッファ回路と、比較回路とを備える。該識別モジュールは該データクロック信号と該ラッチ許可信号とを受信する。前記ラッチ許可信号の周期が前記データクロック信号の周期の２倍である場合、該識別モジュールは第１許可信号を出力する。前記ラッチ許可信号の周期が前記データクロック信号の周期と同じ長さである場合、該識別モジュールは第２許可信号を出力する。該シリアルレジスタ回路は該シリアルデータ信号を受信し、該第１許可信号に従ってグループチャネル信号を出力するか、又は該第２許可信号に従って輝度信号を出力する。
【０００７】
該カウンタはグローバルクロック信号を連続的に受信し循環的に所定値までカウントしカウント値をリアルタイムに出力する。即ち、カウント値は明らかに該所定値以下である。該制御回路は該グループチャネル信号を受信し制御信号を出力する。該カウントレジスタ回路は複数のカウントデータ領域を備える。該カウントレジスタ回路はチャネル選択信号と該制御信号とを受信し、該制御信号に従って該カウントデータ領域の１つに該カウント値を記憶する。該各カウントデータ領域は１つ以上の指定されたチャネルを有する。
【０００８】
該グループレジスタモジュールは複数のグループチャネルデータ領域を備える。該グループレジスタモジュールは該チャネル選択信号と該制御信号とを受信し、該制御信号に従って該グループチャネルデータ領域の１つに該シリアルレジスタ回路が受信した該シリアルデータ信号を記憶する。該各カウントデータ領域は該グループチャネルデータ領域の１つに対応し、該各カウントデータ領域とこのカウントデータ領域に対応する該グループチャネルデータ領域とは同じ指定されたチャネルを有する。
【０００９】
該バッファ回路は該第２許可信号を受信した時、該輝度信号を該グループチャネルデータ領域によって制御される該指定されたチャネルにキャッシュする。該グループチャネルデータ領域には該シリアルレジスタ回路が受信したシリアルデータ信号が記憶されている。該比較回路は該カウントデータ領域に記憶された該カウント値と、該カウンタがリアルタイムに出力するカウント値と、該指定されたチャネルによってキャッシュされた該輝度信号とを受信し該駆動信号を出力する。該駆動信号はＬＥＤの光度を制御するために使用される。該カウンタがリアルタイムに出力するカウント値と該カウントデータ領域に記憶されたカウント値との差が前記輝度信号より大きい時、該駆動信号はＬＥＤを駆動する。
【００１０】
本発明のセグメント制御駆動素子はＬＥＤをバックライトとして使用するＬＣＤに適用できる。カウントレジスタ回路、制御信号、及びグループチャネル信号を使用することで、該駆動素子は、指定されたチャネルが異なる時間にデータを更新するのを可能にするために１つのカウンタを必要とするだけである。これにより駆動素子の全てのチャネルのデータは同時に更新される必要があるという問題が解決される。シリアルレジスタ回路が受信したシリアルデータ信号を輝度信号として記憶するよう該指定されたチャネルを制御するためにグループレジスタモジュールを使用することで、該指定されたチャネルだけが輝度信号を更新することを保証する。また、駆動素子の上記構造により、各駆動素子の全てのチャネルが使用されるので、使用されないチャネルが存在し無駄が発生する問題が解消される。
本発明は下記の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。下記の説明は例示だけのためであり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】アレイ状に配列されたＬＥＤに適用された場合の本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の回路結線を例示する概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子を例示する概略回路ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のカウントレジスタ回路とグループレジスタモジュールとを例示する概略回路ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の比較モジュールを例示する概略回路ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のセグメント駆動のタイミング図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るセグメント制御駆動素子を例示する概略回路ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のセグメント駆動のタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、アレイ状に配列されたＬＥＤに適用された場合の本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の回路結線の概略図である。セグメント制御ＬＥＤ駆動素子１００ａ、１００ｂはアレイ状に配列された複数のＬＥＤ９０を駆動するのに適合している。本実施形態では、セグメント制御駆動素子１００ａ、１００ｂはそれぞれ１６チャネルを駆動する。各チャネルは１つ以上のＬＥＤ９０を備えてもよい。同じチャネルのＬＥＤ９０は同期して動作する。例えば、本実施形態では、各チャネルはＬＥＤ９０を１つだけ有するが、本発明では１つのチャネルに接続されるＬＥＤ９０の数は限定されない。図１に示すように、ＬＥＤアレイはＬＥＤ９０を３０個だけ有するので、第２セグメント制御駆動素子１００ｂの最後の２チャネルはＬＥＤに接続されていない。また、本実施形態では、各行に１０個のＬＥＤ、各列に３個のＬＥＤが存在するが、本発明はこれに限定されない。
【００１３】
図１から分かるように、セグメント制御駆動素子１００ａ、１００ｂに同じデータクロック信号ＤＣＬＫ１及びラッチ許可信号ＬＥ１が接続され、セグメント制御駆動素子１００ａはシリアルデータ信号ＳＤ１（シリアルデータ入力ＳＤＩとも呼ぶ）を受信し、シリアルデータ信号ＳＤ２（シリアルデータ出力ＳＤＯとも呼ぶ）を出力する。セグメント制御駆動素子１００ｂはシリアルデータ信号ＳＤ２を受信し、シリアルデータ信号ＳＤ３を出力する。言い換えると、セグメント制御駆動素子１００ａ、１００ｂは直列に接続されている。セグメント制御駆動素子１００ａ、１００ｂは別々の行に接続されてもよい。このため、セグメント制御駆動素子１００ａを例にとると、最初の１０チャネルはＬＥＤアレイの第１行を駆動し、最後の６チャネルはＬＥＤアレイの第２行の最初の６個のＬＥＤ９０を駆動し、セグメント制御駆動素子１００ｂについても同様に演繹されるようにＬＥＤを駆動する。
【００１４】
本実施形態では、ＬＥＤアレイ駆動方法は、輝度を更新し同じ行を同時に駆動する。このため、セグメント制御駆動素子１００ａの最初の１０チャネルが輝度（グレースケールとも呼ぶ）データを更新する時、最後の６チャネルは更新しない。最後の６チャネルが更新する時、最初の１０チャネルは更新しない。これがセグメント駆動（更新）であり、本発明が達成する目的である。しかし、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されておらず、実際のセグメント更新状況に応じて調整されてもよい。なお、チャネルが輝度データのセグメント更新を行う時、輝度データを更新する必要のないチャネルは影響されない。下記の実施形態では、セグメント制御駆動素子１００ａはチャネルの輝度データを更新してもよいが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００１５】
図２は本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子を例示する概略回路ブロック図である。セグメント制御駆動素子１００ａはデータクロック信号ＤＣＬＫ１とラッチ許可信号ＬＥ１とシリアルデータ信号ＳＤ１とを受信し、１つ以上の駆動信号ＤＳ１を生成する。各駆動信号ＤＳ１はチャネルに接続されたＬＥＤ９０の光度を制御するために使用される。本実施形態では、全ての信号は矩形波信号であってもよいが、これは本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００１６】
ＬＥＤ９０のセグメント制御駆動素子１００ａはスイッチ９６、スイッチ９８、シリアルレジスタ回路１０２、識別モジュール１０３、カウンタ１０４、制御回路１０６、カウントレジスタ回路１０８、グループレジスタモジュール１１０、バッファ回路１１２、及び比較回路１１４を備える。
【００１７】
識別モジュール１０３はデータクロック信号ＤＣＬＫ１とラッチ許可信号ＬＥ１とを受信する。ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間の２倍である（又はラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１の２つの立ち上りエッジを含む）場合、識別モジュール１０３は第１許可信号ＦＥ１を出力する。ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間と同じ長さである（又はラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１の１つの立ち上りエッジを含む）場合、識別モジュール１０３は第２許可信号ＳＥ１を出力する。スイッチ９６が第１許可信号ＦＥ１に従ってオンされ、シリアルレジスタ回路１０２はシリアルデータ信号ＳＤ１を受信し、グループチャネル信号ＧＣ１を出力する。又は、スイッチ９８が第２許可信号ＳＥ１に従ってオンされ、シリアルレジスタ回路１０２はシリアルデータ信号ＳＤ１を受信し、輝度信号ＩＳ１とシリアルデータ信号ＳＤ３とを出力する。
【００１８】
本実施形態では、ラッチ許可信号ＬＥ１は立ち下りエッジでトリガーされる信号であってもよいが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。即ち、ラッチ許可信号ＬＥ１は立ち上りエッジでトリガーされる信号であってもよい。立ち下りエッジとはハイレベルからローレベルへ遷移する箇所を指し、立ち上りエッジとはローレベルからハイレベルへ遷移する箇所を指す。
【００１９】
カウンタ１０４は所定値まで循環的にカウントを行い、グローバルクロック信号ＧＣＬＫ１を連続的に受信し、カウント値をリアルタイムに出力する。グローバルクロック信号ＧＣＬＫ１はセグメント制御駆動素子１００ａの内部クロック信号である。言い換えると、該所定値はカウント値の最大値であり、カウント値は該所定値以下である。上記「循環的にカウント」はカウンタ１０４がゼロから該所定値までカウントし、該所定値に達した後、ゼロに戻ってカウントを繰り返すことを指す。例えば、該所定値が４０９５（２12；１２ビット）である場合、グローバルクロック信号ＧＣＬＫ１に従って、カウンタ１０４は１クロックを受信する毎に１だけカウントアップする。カウントはゼロから始まり４０９５までである。４０９５に達した後、カウンタ１０４は次のクロックで再びゼロからカウントを始める。カウンタ１０４が出力するカウント値は、カウント中のカウンタ１０４の現在のカウント値を表し、リアルタイムカウント値とも呼ばれる。
【００２０】
識別モジュール１０３が第１許可信号ＦＥ１を出力する時、制御回路１０６はシリアルレジスタ回路１０２が出力するグループチャネル信号ＧＣ１を受信し、制御信号ＣＳ１を出力する。本実施形態では、制御信号ＣＳ１は０１（即ち、第１信号）と１０（即ち、第２信号）とを含むが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。制御信号ＣＳ１に含まれる信号の数は、実際のセグメント制御駆動素子１００ａのチャネルのセグメントグループの数によって決まる。本実施形態では、セグメント制御駆動素子１００ａの全てのチャネルは２つのグループ、即ち、第１〜第１０チャネルのグループと第１１〜第１６チャネルのグループに分けられる。言い換えると、グループチャネル信号ＧＣ１が１１１１ １１１１ １１００ ００００である時、制御回路１０６はグループチャネル信号ＧＣ１（即ち、１１１１ １１１１ １１００ ００００の最初の信号と最後の信号）を使用して１０（即ち、第１信号）を並列に出力する。グループチャネル信号ＧＣ１が００００ ００００ ００１１ １１１１である時、制御回路１０６はグループチャネル信号ＧＣ１（即ち、００００ ００００ ００１１ １１１１の最初の信号と最後の信号）を使用して０１（即ち、第２信号）を並列に出力するが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００２１】
図３は本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のカウントレジスタ回路とグループレジスタモジュールとを例示する概略回路ブロック図である。図２及び図３を参照すると、カウントレジスタ回路１０８は第１カウントデータ領域１２０と第２カウントデータ領域１２２とを備え、それぞれ制御回路１０６及びカウンタ１０４に接続されているが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。カウントデータ領域の数は、実際のセグメント制御駆動素子１００ａのチャネルのセグメントグループの数によって決まる。しかし、カウントデータ領域の数は、セグメント制御駆動素子１００ａのチャネルの数を超えない。
【００２２】
識別モジュール１０３が第１許可信号ＦＥ１を出力し、制御回路１０６が制御信号ＣＳ１を出力し、カウントレジスタ回路１０８がラッチ許可信号ＬＥ１（ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間はデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間の２倍）と制御信号ＣＳ１とを受信する時、カウンタ１０４の現在のカウント値が第１カウントデータ領域１２０又は第２カウントデータ領域１２２に記憶される。第１カウントデータ領域１２０は第１〜第１０チャネルを指定されたチャネルとして有し、第２カウントデータ領域１２２は第１１〜第１６チャネルを指定されたチャネルとして有する。例えば、カウントレジスタ回路１０８がラッチ許可信号ＬＥ１と、制御回路１０６が並列に出力する１０（即ち、第１信号）とを受信する（即ち、１が第１カウントデータ領域１２０に入力され、０が第２カウントデータ領域１２２に入力される）と、第１カウントデータ領域１２０が該カウント値を記憶する。カウントレジスタ回路１０８がラッチ許可信号ＬＥ１と、制御回路１０６が並列に出力する０１（即ち、第２信号）とを受信する（即ち、０が第１カウントデータ領域１２０に入力され、１が第２カウントデータ領域１２２に入力される）と、第２カウントデータ領域１２２が該カウント値を記憶する。
【００２３】
グループレジスタモジュール１１０は第１グループチャネルデータ領域１３４と第２グループチャネルデータ領域１３６とを備え、それぞれシリアルレジスタ回路１０２及び制御回路１０６に接続されている。グループレジスタモジュール１１０が第１許可信号ＦＥ１と制御信号ＣＳ１とを受信する時、グループチャネル信号ＧＣ１が第１グループチャネルデータ領域１３４又は第２グループチャネルデータ領域１３６に記憶される。カウントデータ領域の数はグループチャネルデータ領域の数と同じであり、各カウントデータ領域は１つのグループチャネルデータ領域に対応する。各カウントデータ領域とこのカウントデータ領域に対応するグループチャネルデータ領域とは同じ指定されたチャネルを有する。
【００２４】
即ち、グループレジスタモジュール１１０がラッチ許可信号ＬＥ１（ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間の２倍）と制御回路１０６が並列に出力する１０（即ち、第１信号）とを受信する（即ち、１が第１グループチャネルデータ領域１３４に入力され、０が第２グループチャネルデータ領域１３６に入力される）と、第１グループチャネルデータ領域１３４が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。グループレジスタモジュール１１０がラッチ許可信号ＬＥ１（ラッチ許可信号ＬＥ１のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ１のハイレベル期間の２倍）と制御回路１０６が並列に出力する０１（即ち、第２信号）とを受信する（即ち、０が第１グループチャネルデータ領域１３４に入力され、１が第２グループチャネルデータ領域１３６に入力される）と、第２グループチャネルデータ領域１３６が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。
【００２５】
第１グループチャネルデータ領域１３４が第１カウントデータ領域１２０に対応し、第２グループチャネルデータ領域１３６が第２カウントデータ領域１２２に対応する。第１グループチャネルデータ領域１３４は第１〜第１０チャネルを指定されたチャネルとして有し、第２グループチャネルデータ領域１３６は第１１〜第１６チャネルを指定されたチャネルとして有する。第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１は１１１１ １１１１ １１００ ００００であり、第２グループチャネルデータ領域１３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１は００００ ００００ ００１１ １１１１である。グループチャネル信号ＧＣ１は図１の適用に係る例であり、これに限定されない。
【００２６】
図２を再び参照すると、バッファ回路１１２はシリアルレジスタ回路１０２に接続され、第２許可信号ＳＥ１（即ち、識別モジュール１０３の出力信号）を受信すると、指定されたチャネルに輝度信号ＩＳ１をキャッシュ（記憶）する。これらの指定されたチャネルは、グループチャネル信号ＧＣ１が記憶されたグループチャネルデータ領域によって決定される。例えば、第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１が１１１１ １１１１ １１００ ００００である場合は、第１〜第１０チャネルがそれぞれ輝度信号ＩＳ１をキャッシュし、第１１〜第１６チャネルは輝度信号ＩＳ１をキャッシュしない。
【００２７】
図４は本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の比較モジュールを例示する概略回路ブロック図である。図２、図３及び図４を同時に参照すると、比較回路１１４は第１カウントデータ領域１２０と第２カウントデータ領域１２２とに記憶されたカウント値と、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値と、輝度信号ＩＳ１とを受信し、１つ以上の駆動信号ＤＳ１を出力する。本実施形態では、比較回路１１４は１６個の比較モジュール１２６を備え、各比較モジュール１２６は指定されたチャネルに接続されるが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。比較モジュール１２６の数はセグメント制御駆動素子１００ａのチャネルの数に等しくてもよい。各比較モジュール１２６はセレクタ１３０、減算器１３１、及び比較器１３２を備える。
【００２８】
第１グループチャネルデータ領域１３４と第２グループチャネルデータ領域１３６とに記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１のサイズは１６ビットであり、グループチャネル信号ＧＣ１は指定された比較モジュール１２６に並列に出力される。即ち、第１グループチャネルデータ領域１３４と第２グループチャネルデータ領域１３６とに記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の各ビットは指定された比較モジュール１２６へ転送される。例えば、第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットと、第２グループチャネルデータ領域１３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットとは第１６チャネルに接続された比較モジュール１２６のセレクタ１３０へ転送される。
【００２９】
このように、第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１のビットと、第２グループチャネルデータ領域１３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１のビットとに従って、各セレクタ１３０は第１カウントデータ領域１２０のカウント値又は第２カウントデータ領域１２２のカウント値を選択して出力する。
【００３０】
例えば、セレクタ１３０が受信した第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットと、第２グループチャネルデータ領域１３６のグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットがそれぞれローレベルとハイレベルである場合は、セレクタ１３０は第２カウントデータ領域１２２のカウント値を出力する。セレクタ１３０が受信した第１グループチャネルデータ領域１３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットと、第２グループチャネルデータ領域１３６のグループチャネル信号ＧＣ１の第１６ビットがそれぞれハイレベルとローレベルである場合は、セレクタ１３０は第１カウントデータ領域１２０のカウント値を出力する。しかし、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００３１】
各減算器１３１は、セレクタ１３０が出力する第１カウントデータ領域１２０のカウント値ＣＮＴ２又は第２カウントデータ領域１２２のカウント値ＣＮＴ２をカウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１から減算し、差を出力する。各比較器１３２はこの差と指定されたチャネルがキャッシュした輝度信号ＩＳ１とを比較し、指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０に駆動信号ＤＳ１を出力する。駆動信号ＤＳ１は指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０の光度を制御するために使用される。
【００３２】
前記差がゼロより小さい場合、この差はカウンタ１０４の循環的カウントアップの最大カウント値としての所定値に対する該負数の補数で表される。例えば、所定値が４０９５（２12；１２ビット）である場合、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１からセレクタ１３０が出力する第１カウントデータ領域１２０のカウント値ＣＮＴ２を減算し、差が−１０００である場合、この差は３０９６で表される。また、第１カウントデータ領域１２０又は第２カウントデータ領域１２２に記憶されたカウント値とカウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値との差が輝度信号ＩＳ１より小さい場合、比較器１３２はローレベルの駆動信号ＤＳ１を生成し、ＬＥＤ９０を駆動する。この差が輝度信号ＩＳ１以上である場合、比較器１３２はハイレベルの駆動信号ＤＳ１を生成し、ＬＥＤ９０を駆動しない。
【００３３】
本実施形態では、グループチャネル信号ＧＣ１のサイズ（即ち、セグメント制御駆動素子１００ａのチャネル数）は１６ビットでもよく、輝度信号ＩＳ１のサイズは１２ビットでもよい。シリアルレジスタ回路１０２はこれに限定されないが、１９２ビットシフトレジスタ（即ち、１６×１２ビット）であってもよい。しかし、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００３４】
図５は本発明の第１の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のセグメント駆動のタイミング図である。図２及び図５を先ず参照すると、第１セグメントが更新される（即ち、第１〜第１０チャネルが駆動される）。識別モジュール１０３はラッチ許可信号ＬＥ１とデータクロック信号ＤＣＬＫ１とを時点Ｔ0で受信し、第１許可信号ＦＥ１を出力する。シリアルレジスタ回路１０２は時点列Ｔ1〜Ｔ2で受信したシリアルデータ信号ＳＤ１をグループチャネル信号ＧＣ１として時点Ｔ2で第１許可信号ＦＥ１に従って出力する。グループチャネル信号ＧＣ１が１１１１ １１１１ １１００ ００００である場合は、制御回路１０６はグループチャネル信号ＧＣ１を受信し、１０（即ち、第１信号）を並列に出力する。
【００３５】
次に、カウントレジスタ回路１０８がグループチャネル信号ＧＣ１と１０（即ち、第１信号）とを受信し、第１カウントデータ領域１２０が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。第１カウントデータ領域１２０の指定されたチャネルは第１〜第１０チャネルである。グループレジスタモジュール１１０はグループチャネル信号ＧＣ１と１０（即ち、第１信号）とを受信し、第１グループチャネルデータ領域１３４が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。第１グループチャネルデータ領域１３４の指定されたチャネルは第１〜第１０チャネルである。
【００３６】
識別モジュール１０３はラッチ許可信号ＬＥ１とデータクロック信号ＤＣＬＫ１とを時点Ｔ3で受信し、第２許可信号ＳＥ１を出力する。シリアルレジスタ回路１０２は時点列Ｔ4〜Ｔ5で受信したシリアルデータ信号ＳＤ１を輝度信号ＩＳ１として第２許可信号ＳＥ１に従って出力する。バッファ回路１１２は第２許可信号ＳＥ１を受信し、輝度信号ＩＳ１を指定されたチャネルに対応するバッファ（即ち、第１グループチャネルデータ領域１３４の指定されたチャネル、即ち、第１〜第１０チャネルに対応するバッファ）にキャッシュする。各チャネルは比較モジュール１２６に接続され、各比較モジュール１２６は第１カウントデータ領域１２０のカウント値を受信し、次に、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１を受信し、減算を行い、差を生成する。
【００３７】
この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール１２６の比較器１３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ１を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ１より小さい場合、比較器１３２は時点Ｔ5でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９０を駆動する。これにより、第１〜第１０チャネルを駆動する目的を達成する。
【００３８】
例えば、第１チャネルの輝度信号が２０４８である場合に、第１カウントデータ領域１２０に記憶されたカウント値が１０００であり、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値が１０００からカウントアップすると、カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１から第１カウントデータ領域１２０に記憶されたカウント値を減算器１３１で減算すると、差は０、１、２、・・・、３０９４、３０９５となる（リアルタイムにカウント値を出力するカウンタ１０４は循環的にカウントしているので）。カウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値ＣＮＴ１が４０９５（所定値）から０に変わると、差は負数となり、この差は補数、即ち、３０９６、３０９７、３０９８、・・・、４０９５で表される。即ち、差は０、１、２、・・・、３０９４、３０９５、３０９６、３０９７、３０９８、・・・、４０９５、０、１、２と表される。残りは同様にして演繹できる。次に、比較器１３２はこの差を第１チャネルの輝度信号の２０４８と比較する。この差が２０４８以上であれば、比較器１３２はハイレベルを出力する（第１チャネルのＬＥＤを駆動しない）。この差が２０４８未満であれば、比較器１３２はローレベルを出力する（第１チャネルのＬＥＤ９０を駆動する）。
【００３９】
なお、１つのグループの各チャネルの輝度信号は異なる場合があり、同じグループの各チャネルに接続されたＬＥＤを駆動するための駆動信号がローレベルである時間長さ及び時間は異なる場合がある。しかし、本実施形態では、前記差はゼロから始まるので、同じグループの各チャネルに接続されたＬＥＤを駆動するための時間は同じである。しかし、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。また、同じグループの各チャネルは同じカウントデータ領域と同じカウンタとに対応するので同じグループの各比較器が受信する前記差は同じである。このため、次回以降、同じグループの各チャネルに接続されたＬＥＤは同時に駆動される。
【００４０】
図５のタイミング図は、本実施形態におけるセグメント制御駆動素子の第１データ更新（即ち、初期設定）の概略図である。言い換えると、セグメント制御駆動素子１００ａの第１セグメント更新の前は、第１〜第１０チャネルの輝度信号はゼロであり、セグメント制御駆動素子１００ａの第２セグメント更新の前は、第１１〜第１６チャネルの輝度信号はゼロである。
【００４１】
第２セグメントが更新される（即ち、第１１〜第１６チャネルが駆動される）。識別モジュール１０３はラッチ許可信号ＬＥ１とデータクロック信号ＤＣＬＫ１とを時点Ｔ6で受信し、第１許可信号ＦＥ１を出力する。シリアルレジスタ回路１０２は時点列Ｔ7〜Ｔ8で受信したシリアルデータ信号ＳＤ１をグループチャネル信号ＧＣ１として第１許可信号ＦＥ１に従って出力する。ここでグループチャネル信号ＧＣ１が００００ ００００ ００１１ １１１１であり、制御回路１０６はグループチャネル信号ＧＣ１を受信し、０１（即ち、第２信号）を並列に出力する。次に、カウントレジスタ回路１０８がグループチャネル信号ＧＣ１と０１（即ち、第２信号）とを受信し、第２カウントデータ領域１２２が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。第２カウントデータ領域１２２の指定されたチャネルは第１１〜第１６チャネルである。グループレジスタモジュール１１０はグループチャネル信号ＧＣ１と０１（即ち、第２信号）とを受信し、第２グループチャネルデータ領域１３６が該グループチャネル信号ＧＣ１を記憶する。第２グループチャネルデータ領域１３６の指定されたチャネルは第１１〜第１６チャネルである。
【００４２】
識別モジュール１０３はラッチ許可信号ＬＥ１とデータクロック信号ＤＣＬＫ１とを時点Ｔ9で受信し、第２許可信号ＳＥ１を出力する。シリアルレジスタ回路１０２は時点列Ｔ10〜Ｔ11で受信したシリアルデータ信号ＳＤ１を輝度信号ＩＳ１（グレースケール信号とも呼ぶ）として第２許可信号ＳＥ１に従って出力する。バッファ回路１１２は第２許可信号ＳＥ１を受信し、輝度信号ＩＳ１を指定されたチャネル（即ち、第２グループチャネルデータ領域１３６の指定されたチャネル、即ち、第１１〜第１６チャネル）にキャッシュする。
【００４３】
各チャネルは比較モジュール１２６に接続され、各比較モジュール１２６は第２カウントデータ領域１２２のカウント値とカウンタ１０４がリアルタイムに出力するカウント値とを受信し、減算を行い、差を生成する。この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール１２６の比較器１３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ１を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ１より小さい場合、比較器１３２は時点Ｔ11でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９０を駆動する。これにより、第１１〜第１６チャネルを駆動する目的を達成する。
【００４４】
セグメント制御駆動素子１００ａは異なる時間に更新を行うために２つのグループに分けられるが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。本実施形態では、アレイ状に配列されたＬＥＤ９０の駆動シーケンスは、前部に配列されたＬＥＤ９０が先ず更新駆動される（即ち、第１グループチャネルデータ領域１３４の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０が先ず更新駆動される）が、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。例えば、セグメント制御駆動素子１００ｂに接続されたＬＥＤ９０が先ず更新駆動され、次にセグメント制御駆動素子１００ａに接続されたＬＥＤ９０が更新駆動されてもよい。セグメント制御駆動素子１００ａに接続されたＬＥＤ９０を更新駆動する間、第２グループチャネルデータ領域１３６の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０が先ず更新駆動され、次に第１グループチャネルデータ領域１３４の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９０が更新駆動される。
【００４５】
本発明のセグメント制御駆動素子は１つの駆動素子の全てのチャネルを複数のグループに分けることが出来る。駆動素子におけるグループの数は、駆動素子のチャネルの数を超えない。例えば、駆動素子は、異なる時間に更新される３つのグループに分けられてもよい。３つのグループに分けられた駆動素子の詳細を下記に例示する。３つを超える数のグループに分けられた駆動素子の実施形態は同様にして演繹できる。
【００４６】
図６は本発明の第２の実施形態に係るセグメント制御駆動素子の概略回路ブロック図である。本実施形態では、セグメント制御駆動素子２００は１６チャネルを有し、これらのチャネルは３つのグループ、即ち、第１〜第２チャネル、第３〜第１２チャネル、及び第１３〜第１６チャネルに分けられている。各チャネルは１つの対応するＬＥＤ９２に接続されているが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。セグメント制御駆動素子２００はスイッチ９７、スイッチ９９、シリアルレジスタ回路２０２、識別モジュール２０３、カウンタ２０４、制御回路２０６、カウントレジスタ回路２０８、グループレジスタモジュール２１０、バッファ回路２１２、及び比較回路２１４を備える。
【００４７】
識別モジュール２０３はデータクロック信号ＤＣＬＫ２とラッチ許可信号ＬＥ２とを受信する。ラッチ許可信号ＬＥ２のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ２のハイレベル期間の２倍である（又はラッチ許可信号ＬＥ２のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ２の２つの立ち上りエッジを含む）場合、識別モジュール２０３は第１許可信号ＦＥ２を出力する。ラッチ許可信号ＬＥ２のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ２のハイレベル期間と同じ長さである（又はラッチ許可信号ＬＥ２のハイレベル期間がデータクロック信号ＤＣＬＫ２の１つの立ち上りエッジを含む）場合、識別モジュール２０３は第２許可信号ＳＥ２を出力する。スイッチ９７が第１許可信号ＦＥ２に従ってオンされ、シリアルレジスタ回路２０２はシリアルデータ信号ＳＤＩ（シリアルデータ入力）を受信し、グループチャネル信号ＧＣ２を出力する。又は、スイッチ９９が第２許可信号ＳＥ２に従ってオンされ、シリアルレジスタ回路２０２はシリアルデータ信号ＳＤＩを受信し、輝度信号ＩＳ２とシリアルデータ信号ＳＤＯ（シリアルデータ出力）とを出力する。シリアルデータ信号ＳＤＯは、セグメント制御駆動素子２００に直列に接続された次の駆動素子（不図示）へ転送されてもよい。
【００４８】
本実施形態では、ラッチ許可信号ＬＥ２は立ち下りエッジでトリガーされる信号であってもよいが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。即ち、ラッチ許可信号ＬＥ２は立ち上りエッジでトリガーされる信号であってもよい。立ち下りエッジとはハイレベルからローレベルへ遷移する箇所を指し、立ち上りエッジとはローレベルからハイレベルへ遷移する箇所を指す。
【００４９】
カウンタ２０４は所定値まで循環的にカウントを行い、グローバルクロック信号ＧＣＬＫ２を連続的に受信し、カウント値をリアルタイムに出力する。グローバルクロック信号ＧＣＬＫ２はセグメント制御駆動素子２００の内部クロック信号である。
【００５０】
識別モジュール２０３が第２許可信号ＳＥ２を出力する時、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２を受信し、制御信号ＣＳ２を出力する。本実施形態では、制御信号ＣＳ２は１００（即ち、第１信号）と０１０（即ち、第２信号）と００１（即ち、第３信号）とを含むが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。制御信号ＣＳ２に含まれる信号の数は、実際のセグメント制御駆動素子２００のチャネルのセグメントグループの数によって決まる。
【００５１】
例えば、グループチャネル信号ＧＣ２が１１００ ００００ ００００ ００００である時、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、１１００ ００００ ００００ ００００の最初の信号と最後の信号）を使用して１００（即ち、第１信号）を並列に出力する。グループチャネル信号ＧＣ２が００１１ １１１１ １１１１ ００００である時、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、００１１ １１１１ １１１１ ００００の最初の信号と最後の信号）を使用して０１０（即ち、第２信号）を並列に出力する。グループチャネル信号ＧＣ２が００００ ００００ ００００ １１１１である時、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、００００ ００００ ００００ １１１１の最初の信号と最後の信号）を使用して００１（即ち、第３信号）を並列に出力する。制御回路２０６がグループチャネル信号ＧＣ２に従って制御信号ＣＳ２を出力する方法は、制御回路２０６内に真理値表を作ることを含むが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されていない。
【００５２】
シリアルレジスタ回路２０２がグループチャネル信号ＧＣ２を第１許可信号ＦＥ２に従って出力すると、カウントレジスタ回路２０８が、カウンタ２０４が出力するカウント値を第１カウントデータ領域２２０、第２カウントデータ領域２２２、及び第３カウントデータ領域２２４に前記第１信号、第２信号、及び第３信号に従って記憶する。第１カウントデータ領域２２０の指定されたチャネルは第１〜第２チャネルであり、第２カウントデータ領域２２２の指定されたチャネルは第３〜第１２チャネルであり、第３カウントデータ領域２２４の指定されたチャネルは第１３〜第１６チャネルである。グループレジスタモジュール２１０はグループチャネル信号ＧＣ２を第１グループチャネルデータ領域２３４、第２グループチャネルデータ領域２３６、及び第３グループチャネルデータ領域２３８に１００（即ち、前記第１信号）、０１０（即ち、第２信号）、及び００１（即ち、第３信号）に従って記憶する。
【００５３】
第１グループチャネルデータ領域２３４は第１カウントデータ領域２２０に対応し、第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネルは第１〜第２チャネルである。第２グループチャネルデータ領域２３６は第２カウントデータ領域２２２に対応し、第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネルは第３〜第１２チャネルである。第３グループチャネルデータ領域２３８は第３カウントデータ領域２２４に対応し、第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネルは第１３〜第１６チャネルである。
【００５４】
比較回路２１４は１６個の比較モジュール２２６を備え、各比較モジュール２２６は１つのチャネルに接続されている。各比較モジュール２２６はセレクタ２３０、減算器２３１、及び比較器２３２を備える。第１グループチャネルデータ領域２３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２のビット、第２グループチャネルデータ領域２３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２のビット、及び第３グループチャネルデータ領域２３８に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２のビットに従って、各セレクタ２３０は第１カウントデータ領域２２０のカウント値、第２カウントデータ領域２２２のカウント値、又は第３カウントデータ領域２２４のカウント値を選択して出力する。第１チャネルを例にとると、第１チャネルに接続された比較モジュール２２６のセレクタ２３０は、第１グループチャネルデータ領域２３４に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、１１００ ００００ ００００ ００００）の第１ビットと、第２グループチャネルデータ領域２３６に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、００１１ １１１１ １１１１ ００００）の第１ビットと、第３グループチャネルデータ領域２３８に記憶されたグループチャネル信号ＧＣ２（即ち、００００ ００００ ００００ １１１１）の第１ビットとを受信し、第１カウントデータ領域２２０のカウント値を出力する。セレクタ２３０は１００を受信すると、第１カウントデータ領域２２０のカウント値を出力する。
【００５５】
各減算器２３１は、セレクタ２３０が出力する第１カウントデータ領域２２０のカウント値、第２カウントデータ領域２２２のカウント値、又は第３カウントデータ領域２２４のカウント値をカウンタ２０４のカウント値から減算し、差を出力する。各比較器２３２はこの差と指定されたチャネルの輝度信号ＩＳ２とを比較する。この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。第１カウントデータ領域２２０、第２カウントデータ領域２２２、又は第３カウントデータ領域２２４に記憶されたカウント値とカウンタ２０４がリアルタイムに出力するカウント値との差が輝度信号ＩＳ２より小さい場合、比較器２３２はローレベルの駆動信号ＤＳ２を生成し、ＬＥＤ９２を駆動する。この差が輝度信号ＩＳ２以上である場合、比較器２３２はハイレベルの駆動信号ＤＳ２を生成し、ＬＥＤ９２を駆動しない。
【００５６】
図７は本発明の第２の実施形態に係るセグメント制御駆動素子のセグメント駆動のタイミング図である。図６及び図７を参照すると、第１セグメントが更新される（即ち、第１〜第２チャネルが駆動される）。識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ0で受信し、第１許可信号ＦＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ1〜Ｔ2で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩをグループチャネル信号ＧＣ２として第１許可信号ＦＥ２に従って出力する。この時、グループチャネル信号ＧＣ２が１１００ ００００ ００００ ００００である場合、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２を受信し、１００（即ち、第１信号）を並列に出力する。
【００５７】
次に、カウントレジスタ回路２０８がグループチャネル信号ＧＣ２と１００（即ち、第１信号）とを受信し、第１カウントデータ領域２２０が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第１カウントデータ領域２２０の指定されたチャネルは第１〜第２チャネルである。グループレジスタモジュール２１０はグループチャネル信号ＧＣ２と１００（即ち、第１信号）とを受信し、第１グループチャネルデータ領域２３４が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネルは第１〜第２チャネルである。
【００５８】
識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ3で受信し、第２許可信号ＳＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ4〜Ｔ5で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩを輝度信号ＩＳ２として第２許可信号ＳＥ２に従って出力する。バッファ回路２１２は第２許可信号ＳＥ２を受信し、輝度信号ＩＳ２を指定されたチャネル（即ち、第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネル、即ち、第１〜第２チャネル）にキャッシュする。各チャネルは比較モジュール２２６に接続され、各比較モジュール２２６は第１カウントデータ領域２２０のカウント値を受信し、次に、カウンタ２０４がリアルタイムに出力するカウント値を受信し、減算を行い、差を生成する。
【００５９】
この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール２２６の比較器２３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ２を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ２より小さい場合、比較器２３２は時点Ｔ5でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９２を駆動する。これにより、第１〜第２チャネルを駆動する目的を達成する。
【００６０】
第２セグメントが更新される（即ち、第３〜第１２チャネルが駆動される）。識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ6で受信し、第１許可信号ＦＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ7〜Ｔ8で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩをグループチャネル信号ＧＣ２として第１許可信号ＦＥ２に従って出力する。ここでグループチャネル信号ＧＣ２が００１１ １１１１ １１１１ ００００であり、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２を受信し、０１０（即ち、第２信号）を並列に出力する。
【００６１】
次に、カウントレジスタ回路２０８がグループチャネル信号ＧＣ２と０１０（即ち、第２信号）とを受信し、第２カウントデータ領域２２２が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第２カウントデータ領域２２２の指定されたチャネルは第３〜第１２チャネルである。グループレジスタモジュール２１０はグループチャネル信号ＧＣ２と０１０（即ち、第２信号）とを受信し、第２グループチャネルデータ領域２３６が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネルは第３〜第１２チャネルである。
【００６２】
識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ9で受信し、第２許可信号ＳＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ10〜Ｔ11で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩを輝度信号ＩＳ２（グレースケール信号とも呼ぶ）として第２許可信号ＳＥ２に従って出力する。バッファ回路２１２は第２許可信号ＳＥ２を受信し、輝度信号ＩＳ２を指定されたチャネル（即ち、第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネル、即ち、第３〜第１２チャネル）にキャッシュする。
【００６３】
各チャネルは比較モジュール２２６に接続され、各比較モジュール２２６は第２カウントデータ領域２２２のカウント値とカウンタ２０４がリアルタイムに出力するカウント値とを受信し、減算を行い、差を生成する。この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール２２６の比較器２３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ２を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ２より小さい場合、比較器２３２は時点Ｔ11でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９２を駆動する。これにより、第３〜第１２チャネルを駆動する目的を達成する。
【００６４】
第３セグメントが更新される（即ち、第１３〜第１６チャネルが駆動される）。識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ12で受信し、第１許可信号ＦＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ13〜Ｔ14で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩをグループチャネル信号ＧＣ２として第１許可信号ＦＥ２に従って出力する。ここでグループチャネル信号ＧＣ２が００００ ００００ ００００ １１１１であり、制御回路２０６はグループチャネル信号ＧＣ２を受信し、００１（即ち、第３信号）を並列に出力する。
【００６５】
次に、カウントレジスタ回路２０８がグループチャネル信号ＧＣ２と００１（即ち、第３信号）とを受信し、第３カウントデータ領域２２４が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第３カウントデータ領域２２４の指定されたチャネルは第１３〜第１６チャネルである。グループレジスタモジュール２１０はグループチャネル信号ＧＣ２と００１（即ち、第３信号）とを受信し、第３グループチャネルデータ領域２３８が該グループチャネル信号ＧＣ２を記憶する。第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネルは第１３〜第１６チャネルである。
【００６６】
識別モジュール２０３はラッチ許可信号ＬＥ２とデータクロック信号ＤＣＬＫ２とを時点Ｔ15で受信し、第２許可信号ＳＥ２を出力する。シリアルレジスタ回路２０２は時点列Ｔ16〜Ｔ17で受信したシリアルデータ信号ＳＤＩを輝度信号ＩＳ２（グレースケール信号とも呼ぶ）として第２許可信号ＳＥ２に従って出力する。バッファ回路２１２は第２許可信号ＳＥ２を受信し、輝度信号ＩＳ２を指定されたチャネル（即ち、第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネル、即ち、第１３〜第１６チャネル）にキャッシュする。
【００６７】
各チャネルは比較モジュール２２６に接続され、各比較モジュール２２６は第３カウントデータ領域２２４のカウント値とカウンタ２０４がリアルタイムに出力するカウント値とを受信し、減算を行い、差を生成する。この差がゼロより小さい場合、この差は該負数の補数で表される。次に、比較モジュール２２６の比較器２３２はチャネルに対応する輝度信号ＩＳ２を受信し、この差と比較する。この差が該チャネルに対応する輝度信号ＩＳ２より小さい場合、比較器２３２は時点Ｔ17でローレベルを出力し、該チャネルに接続されたＬＥＤ９２を駆動する。これにより、第１３〜第１６チャネルを駆動する目的を達成する。
【００６８】
図７のタイミング図は、本実施形態における駆動素子の第１データ更新（即ち、初期設定）の概略図である。言い換えると、セグメント制御駆動素子２００の第１セグメント更新の前は、第１〜第２チャネルの輝度信号はゼロであり、セグメント制御駆動素子２００の第２セグメント更新の前は、第３〜第１２チャネルの輝度信号はゼロであり、セグメント制御駆動素子２００の第３セグメント更新の前は、第１３〜第１６チャネルの輝度信号はゼロである。
【００６９】
本第２実施形態において、ＬＥＤ９２の駆動シーケンスは、第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が先ず更新駆動され、次に第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動され、最後に第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動されるが、本実施形態は本発明の範囲を限定するよう意図されておらず、実際の状況に応じて調整されてもよい。例えば、ＬＥＤ９２の駆動シーケンスは、第３グループチャネルデータ領域２３８の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が先ず更新駆動され、次に第２グループチャネルデータ領域２３６の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動され、最後に第１グループチャネルデータ領域２３４の指定されたチャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動されてもよい。より詳細には、ＬＥＤ９２の駆動シーケンスは、セグメント制御駆動素子２００の第１３〜第１６チャネルに接続されたＬＥＤ９２が先ず更新駆動され、次にセグメント制御駆動素子２００の第３〜第１２チャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動され、最後にセグメント制御駆動素子２００の第１〜第２チャネルに接続されたＬＥＤ９２が更新駆動される。
【００７０】
本発明のセグメント制御駆動素子はＬＥＤをバックライトとして使用するＬＣＤに適用される。カウントレジスタ回路、制御信号、及びグループチャネル信号を使用することで、該駆動素子は、指定されたチャネルが異なる時間にデータを更新する、更には個別に更新するのを可能にするために１つのカウンタと複数のカウントデータ領域とを必要とするだけである。次に、シリアルレジスタ回路が受信したシリアルデータ信号を輝度信号として記憶するよう指定されたチャネルを制御するためにグループレジスタモジュールを使用することで、指定されたチャネルだけが輝度信号を更新し、指定されていないチャネルは元の状態を保つことを保証する。また、駆動素子の上記構造により、各駆動素子の全てのチャネルが使用されるので、使用されないチャネルが存在し無駄が発生する問題が解消される。
【符号の説明】
【００７１】
１００ａ、１００ｂ セグメント制御ＬＥＤ駆動素子
９６、９８ スイッチ
１０２ シリアルレジスタ回路
１０３ 識別モジュール
１０４ カウンタ
１０６ 制御回路
１０８ カウントレジスタ回路
１１０ グループレジスタモジュール
１１２ バッファ回路
１１４ 比較回路
１２０ 第１カウントデータ領域
１２２ 第２カウントデータ領域
１２６ 比較モジュール
１３４ 第１グループチャネルデータ領域
１３６ 第２グループチャネルデータ領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配列された複数のＬＥＤを駆動するのに適合したセグメント制御発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動素子であって、該セグメント制御駆動素子は、データクロック信号、ラッチ許可信号、及びシリアルデータ信号を受信してＬＥＤの光度を制御するための駆動信号を生成し、
該データクロック信号と該ラッチ許可信号とを受信し、該ラッチ許可信号を識別して第１許可信号又は第２許可信号を選択出力する識別モジュールと、
該シリアルデータ信号を受信し、該第１許可信号又は該第２許可信号に従ってグループチャネル信号又は輝度信号を選択出力するシリアルレジスタ回路と、
グローバルクロック信号を連続的に受信し循環的に所定値までカウントしカウント値をリアルタイムに出力するカウンタと、
該グループチャネル信号を受信し制御信号を出力する制御回路と、
１つ以上の指定されたチャネルをそれぞれ有する複数のカウントデータ領域を備え、該第１許可信号と該制御信号とを受信した時、該カウントデータ領域の１つに該カウント値を記憶するカウントレジスタ回路と、
該複数のカウントデータ領域とそれぞれ対応する複数のグループチャネルデータ領域を備え、該第１許可信号と該制御信号とを受信した時、該グループチャネルデータ領域の１つに該グループチャネル信号を記憶するグループレジスタモジュールと、
該第２許可信号を受信した時、該輝度信号を該指定されたチャネルにキャッシュするバッファ回路と、
該カウントデータ領域に記憶された該カウント値と、該カウンタがリアルタイムに出力するカウント値と、該輝度信号とを受信し該駆動信号を出力する比較回路と
を備え、
該各カウントデータ領域とこのカウントデータ領域に対応する該グループチャネルデータ領域とは同じ指定されたチャネルを有する、セグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項２】
前記制御信号は第１信号、第２信号、及び第３信号を含み、前記シリアルレジスタ回路が前記第１許可信号に従って前記グループチャネル信号を出力する時、前記カウントレジスタ回路は前記カウンタが出力するカウント値を第１カウントデータ領域、第２カウントデータ領域、及び第３カウントデータ領域に該第１信号、第２信号、及び第３信号に従って記憶し、該第１カウントデータ領域、第２カウントデータ領域、及び第３カウントデータ領域はそれぞれ１つ以上の指定されたチャネルを有する請求項１に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項３】
前記グループレジスタモジュールは前記グループチャネル信号を第１グループチャネルデータ領域、第２グループチャネルデータ領域、及び第３グループチャネルデータ領域に前記第１信号、第２信号、及び第３信号に従って記憶し、前記各カウントデータ領域は該グループチャネルデータ領域の１つに対応し、該各カウントデータ領域とこのカウントデータ領域に対応する該グループチャネルデータ領域とは同じ指定されたチャネルを有する請求項２に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項４】
前記比較回路は複数の比較モジュールを備え、該各比較モジュールは１つの指定されたチャネルを有し、前記第１カウントデータ領域のカウント値と、前記第２カウントデータ領域のカウント値と、前記第３カウントデータ領域のカウント値と、前記第１グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビットと、前記第２グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビットと、前記第３グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビットと、前記カウンタがリアルタイムに出力するカウント値と、該比較モジュールの該指定されたチャネルの輝度信号とを受信し、該指定されたチャネルに接続されたＬＥＤに駆動信号を出力する請求項２に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項５】
前記各比較モジュールはセレクタ、減算器、及び比較器を備え、該各セレクタは前記第１カウントデータ領域のカウント値、前記第２カウントデータ領域のカウント値、又は前記第３カウントデータ領域のカウント値を前記第１グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビット、前記第２グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビット、及び前記第３グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビットに従って選択出力し、該各減算器は該セレクタが出力する該第１カウントデータ領域のカウント値、該第２カウントデータ領域のカウント値、又は該第３カウントデータ領域のカウント値を前記カウンタのカウント値から減算し、差を出力し、該各比較器は該差を前記指定されたチャネルの前記輝度信号と比較する請求項４に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項６】
前記差が前記指定されたチャネルの前記輝度信号より小さい時、前記ＬＥＤは該セグメント制御ＬＥＤ駆動素子によって駆動され、該差が該指定されたチャネルの該輝度信号以上である時、該ＬＥＤは該セグメント制御ＬＥＤ駆動素子によって駆動されない請求項５に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項７】
前記ラッチ許可信号の周期が前記データクロック信号の周期の２倍である場合、前記識別モジュールは前記第１許可信号を出力する請求項１に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項８】
前記ラッチ許可信号の周期が前記データクロック信号の周期と同じ長さである場合、前記識別モジュールは前記第２許可信号を出力する請求項１に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項１】
アレイ状に配列された複数のＬＥＤを駆動するのに適合したセグメント制御発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動素子であって、該セグメント制御駆動素子は、データクロック信号、ラッチ許可信号、及びシリアルデータ信号を受信してＬＥＤの光度を制御するための駆動信号を生成し、
該データクロック信号と該ラッチ許可信号とを受信し、該ラッチ許可信号を識別して第１許可信号又は第２許可信号を選択出力する識別モジュールと、
該シリアルデータ信号を受信し、該第１許可信号又は該第２許可信号に従ってグループチャネル信号又は輝度信号を選択出力するシリアルレジスタ回路と、
グローバルクロック信号を連続的に受信し循環的に所定値までカウントしカウント値をリアルタイムに出力するカウンタと、
該グループチャネル信号を受信し制御信号を出力する制御回路と、
１つ以上の指定されたチャネルをそれぞれ有する複数のカウントデータ領域を備え、該第１許可信号と該制御信号とを受信した時、該カウントデータ領域の１つに該カウント値を記憶するカウントレジスタ回路と、
該複数のカウントデータ領域とそれぞれ対応する複数のグループチャネルデータ領域を備え、該第１許可信号と該制御信号とを受信した時、該グループチャネルデータ領域の１つに該グループチャネル信号を記憶するグループレジスタモジュールと、
該第２許可信号を受信した時、該輝度信号を該指定されたチャネルにキャッシュするバッファ回路と、
該カウントデータ領域に記憶された該カウント値と、該カウンタがリアルタイムに出力するカウント値と、該輝度信号とを受信し該駆動信号を出力する比較回路と
を備え、
該各カウントデータ領域とこのカウントデータ領域に対応する該グループチャネルデータ領域とは同じ指定されたチャネルを有する、セグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項２】
前記制御信号は第１信号、第２信号、及び第３信号を含み、前記シリアルレジスタ回路が前記第１許可信号に従って前記グループチャネル信号を出力する時、前記カウントレジスタ回路は前記カウンタが出力するカウント値を第１カウントデータ領域、第２カウントデータ領域、及び第３カウントデータ領域に該第１信号、第２信号、及び第３信号に従って記憶し、該第１カウントデータ領域、第２カウントデータ領域、及び第３カウントデータ領域はそれぞれ１つ以上の指定されたチャネルを有する請求項１に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項３】
前記グループレジスタモジュールは前記グループチャネル信号を第１グループチャネルデータ領域、第２グループチャネルデータ領域、及び第３グループチャネルデータ領域に前記第１信号、第２信号、及び第３信号に従って記憶し、前記各カウントデータ領域は該グループチャネルデータ領域の１つに対応し、該各カウントデータ領域とこのカウントデータ領域に対応する該グループチャネルデータ領域とは同じ指定されたチャネルを有する請求項２に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項４】
前記比較回路は複数の比較モジュールを備え、該各比較モジュールは１つの指定されたチャネルを有し、前記第１カウントデータ領域のカウント値と、前記第２カウントデータ領域のカウント値と、前記第３カウントデータ領域のカウント値と、前記第１グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビットと、前記第２グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビットと、前記第３グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビットと、前記カウンタがリアルタイムに出力するカウント値と、該比較モジュールの該指定されたチャネルの輝度信号とを受信し、該指定されたチャネルに接続されたＬＥＤに駆動信号を出力する請求項２に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項５】
前記各比較モジュールはセレクタ、減算器、及び比較器を備え、該各セレクタは前記第１カウントデータ領域のカウント値、前記第２カウントデータ領域のカウント値、又は前記第３カウントデータ領域のカウント値を前記第１グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビット、前記第２グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビット、及び前記第３グループチャネルデータ領域のグループチャネル信号の１ビットに従って選択出力し、該各減算器は該セレクタが出力する該第１カウントデータ領域のカウント値、該第２カウントデータ領域のカウント値、又は該第３カウントデータ領域のカウント値を前記カウンタのカウント値から減算し、差を出力し、該各比較器は該差を前記指定されたチャネルの前記輝度信号と比較する請求項４に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項６】
前記差が前記指定されたチャネルの前記輝度信号より小さい時、前記ＬＥＤは該セグメント制御ＬＥＤ駆動素子によって駆動され、該差が該指定されたチャネルの該輝度信号以上である時、該ＬＥＤは該セグメント制御ＬＥＤ駆動素子によって駆動されない請求項５に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項７】
前記ラッチ許可信号の周期が前記データクロック信号の周期の２倍である場合、前記識別モジュールは前記第１許可信号を出力する請求項１に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【請求項８】
前記ラッチ許可信号の周期が前記データクロック信号の周期と同じ長さである場合、前記識別モジュールは前記第２許可信号を出力する請求項１に記載のセグメント制御ＬＥＤ駆動素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９４０４（Ｐ２０１２−９４０４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９６７４０（Ｐ２０１０−１９６７４０）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（５０１２７１５１６）聚積科技股▲ふん▼有限公司 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（５０１２７１５１６）聚積科技股▲ふん▼有限公司 (20)
【Ｆターム（参考）】
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