(57)【要約】【課題】配線削減に伴う追加回路の規模を縮小する。【解決手段】電子機器１００は、発光素子１１２と、デジタル信号Ｓ２を出力する処理回路１１３と、発光素子１１２の一端と、端子１１１との間に接続されており、デジタル信号Ｓ２が入力される制御端子を有するトランジスタ１１４と、端子１１１に接続されており、トランジスタ１１４を介して発光素子１１２に駆動電流を供給する電流源１２２と、端子１１１の電気信号Ｓ３を増幅することで、デジタル信号Ｓ２に対応する出力信号Ｓ４を生成する増幅回路１２３とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
デジタル信号を出力する処理回路と、
前記発光素子の一端と、第１端子との間に接続されており、前記デジタル信号が入力される制御端子を有する第１トランジスタと、
前記第１端子に接続されており、前記第１トランジスタを介して前記発光素子に駆動電流を供給する電流源と、
前記第１端子の電気信号を増幅することで、前記デジタル信号に対応する出力信号を生成する増幅回路とを備える
電子機器。
【請求項２】
前記電子機器は、
前記発光素子と、前記処理回路と、前記第１端子とを含む第１基板と、
前記電流源と、前記増幅回路と、前記電流源及び前記増幅回路と接続されている第２端子とを含む第２基板とを備え、
前記前記第１端子と第２端子とは基板間配線を介して接続されている
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記処理回路は、リモコンから送信された操作信号を受信する受信回路であり、受信した前記操作信号に応じた前記デジタル信号を出力する
請求項１又は２記載の電子機器。
【請求項４】
前記処理回路は、前記操作信号を受信していない状態において、前記第１トランジスタがオンする前記デジタル信号を出力する
請求項３記載の電子機器。
【請求項５】
前記増幅回路は、
前記第１端子に接続される制御端子を有する第２トランジスタを含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記電流源は、
前記発光素子への電流供給を制御するための制御信号が入力される制御端子を有し、前記第１トランジスタと直列に接続されている第３トランジスタを含む
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子機器を備える
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器及び表示装置に関し、特に、発光素子と、デジタル信号を出力する処理回路とを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子と、赤外線受信回路等のデジタル信号を出力する回路とを備える電子機器において、発光素子の点灯を制御する制御線にデジタル信号を重畳することで配線数を削減する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１４３３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発光素子の制御線にデジタル信号を重畳する場合、制御線からデジタル信号を抽出する回路が必要となることで配線削減による低コスト化の効果が十分に得られない場合がある。
【０００５】
そこで、本開示は、配線削減に伴う追加回路の規模を縮小できる電子機器又は表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る電子機器は、発光素子と、デジタル信号を出力する処理回路と、前記発光素子の一端と、第１端子との間に接続されており、前記デジタル信号が入力される制御端子を有する第１トランジスタと、前記第１端子に接続されており、前記第１トランジスタを介して前記発光素子に駆動電流を供給する電流源と、前記第１端子の電気信号を増幅することで、前記デジタル信号に対応する出力信号を生成する増幅回路とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示は、配線削減に伴う追加回路の規模を縮小できる電子機器又は表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る電子機器を含む表示装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る電子機器の回路図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る電子機器の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、実施の形態に係るリモコン信号受信時の信号例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態の比較例に係る電子機器の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１１】
（実施の形態）
以下、図１〜図５を用いて、本実施の形態を説明する。
【００１２】
［電子機器の構成］
本実施の形態に係る電子機器１００は、例えば、図１に示すようにテレビ等の表示装置１０に用いられる。図２は、本実施の形態に係る電子機器１００の回路図である。図２に示すように、電子機器１００は、子基板１０１（第１基板）と、制御基板１０２（第２基板）とを含む。
【００１３】
子基板１０１は、端子１１１（第１端子）と、発光素子１１２と、処理回路１１３と、トランジスタ１１４（第１トランジスタ）と、容量１１５とを備える。
【００１４】
発光素子１１２は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）である。この発光素子１１２は、例えば、図１に示すような表示装置１０の電源状態（オン、オフ、スリープ等）を示す発光部１１に含まれる。
【００１５】
処理回路１１３は、デジタル信号Ｓ２を出力する回路である。例えば、処理回路１１３は、表示装置１０のリモコンから送信された赤外線信号である操作信号を受信するリモコン受信回路であり、受信した操作信号に応じたデジタル信号Ｓ２を出力する。
【００１６】
トランジスタ１１４は、発光素子１１２と直列に接続されている。つまり、トランジスタ１１４は、発光素子１１２の一端（カソード）と端子１１１との間に接続されている。例えば、トランジスタ１１４は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、制御端子であるベースにデジタル信号Ｓ２が入力され、コレクタに発光素子１１２のカソードが接続されており、エミッタに端子１１１が接続されている。
【００１７】
容量１１５は、発光素子１１２のカソードとＧＮＤ端子との間に接続されている。
【００１８】
制御基板１０２は、端子１２１と、電流源１２２と、増幅回路１２３とを備える。端子１２１は、ハーネス又はケーブル等の基板間配線１０３を介して子基板１０１の端子１１１と電気的に接続されている。
【００１９】
電流源１２２は、端子１２１に接続されており、端子１２１、基板間配線１０３、端子１１１及びトランジスタ１１４を介して、発光素子１１２に駆動電流を供給する。この電流源１２２は、トランジスタ１３１（第３トランジスタ）と、抵抗１３２、１３３及び１３４とを備える。
【００２０】
トランジスタ１３１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、制御端子であるベースにＬＥＤ制御信号Ｓ１が入力される。トランジスタ１３１は、トランジスタ１１４及び発光素子１１２と直列に接続され、ＬＥＤ制御信号Ｓ１に応じた電流Ｉ１を発光素子１１２に供給する。
【００２１】
抵抗１３２は、トランジスタ１３１のコレクタと端子１２１との間に接続されている。抵抗１３３は、トランジスタ１３１のベースと、ＬＥＤ制御信号Ｓ１が入力される端子との間に接続されている。抵抗１３４は、トランジスタ１３１のベースとエミッタとの間に接続されている。
【００２２】
増幅回路１２３は、端子１２１に接続されており、端子１２１の電気信号Ｓ３を増幅することで、デジタル信号Ｓ２に対応する出力信号Ｓ４を生成する反転増幅器である。この増幅回路１２３は、トランジスタ１４１（第２トランジスタ）と、抵抗１４２、１４３及び１４４と、容量１４５とを備える。
【００２３】
トランジスタ１４１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、制御端子であるベースが端子１２１に接続されている。抵抗１４２は、電源Ｖｃｃとトランジスタ１４１のコレクタとの間に接続される。また、トランジスタ１４１のコレクタは出力信号Ｓ４が出力される出力端子に接続される。つまり、トランジスタ１４１と抵抗１４２とによりインバータが構成される。
【００２４】
抵抗１４３は、端子１２１とトランジスタ１４１のベースとの間に接続されている。抵抗１４４は、トランジスタ１４１のベースとＧＮＤ端子との間に接続されている。容量１４５は、端子１２１とＧＮＤ端子との間に接続されている。
【００２５】
［電子機器の動作］
図３は、電子機器１００の動作を示すタイミングチャートである。まず、ＬＥＤ制御信号Ｓ１がハイレベル（オン）の場合の動作を説明する。
【００２６】
ＬＥＤ制御信号Ｓ１がハイレベル（オン）の場合、電流源１２２は電流Ｉｏｎを出力する。ここで、処理回路１１３は、リモコンからの操作信号を受信していない状態において、トランジスタ１１４がオンするハイレベルの信号Ｓ２を出力する。よって、処理回路１１３が操作信号を受信していない状態では、トランジスタ１１４はオンし、発光素子１１２にＬＥＤ電流Ｉ１としてＩｏｎ（例えば数ｍＡ）が流れることで、発光素子１１２が点灯する。
【００２７】
次に、処理回路１１３がリモコンからの操作信号を受信した場合、受信した操作信号に応じて信号Ｓ２を出力する。具体的には、所的の区間、信号Ｓ２がハイ及びローに変化する。この信号Ｓ２の変化に応じて、トランジスタ１１４がオン及びオフすることで、端子１１１及び端子１２１の信号Ｓ３も同様に変化する。ここで、トランジスタ１１４がオンしている期間では、端子１１１には、発光素子１１２を介して、電源電圧Ｖｃｃから発光素子１１２の順方向電圧Ｖｆを引いた電圧Ｖｃｃ−Ｖｆが供給されることで、信号Ｓ３はＶｃｃ−Ｖｆとなる。一方、トランジスタ１１４がオフしている期間では、端子１１１及び端子１２１には、抵抗１４４を介した経路等によりＧＮＤ電位が供給される。よって、信号Ｓ３はＧＮＤ電位となる。この信号Ｓ３が増幅回路１２３により反転増幅されることで、元の信号Ｓ２に対応する出力信号Ｓ４が出力される。
【００２８】
次に、ＬＥＤ制御信号Ｓ１がローレベル（オフ）の場合の動作を説明する。
【００２９】
ＬＥＤ制御信号Ｓ１がローレベル（オフ）の場合、電流源１２２は電流を出力しない。これにより、発光素子１１２には電流が流れず、発光素子１１２が消灯する。
【００３０】
また、処理回路１１３が操作信号を受信していない状態では、トランジスタ１１４はオンし、発光素子１１２を介して、電源電圧Ｖｃｃから発光素子１１２の順方向電圧Ｖｆを引いた電圧Ｖｃｃ−Ｖｆが供給されることで、発光素子１１２の点灯時と同様に、信号Ｓ３はＶｃｃ−Ｖｆとなる。
【００３１】
また、処理回路１１３がリモコンからの操作信号を受信した場合、発光素子１１２の点灯時と同様に、信号Ｓ２の変化に応じて、トランジスタ１１４がオン及びオフすることで、端子１１１及び端子１２１の信号Ｓ３も同様に変化する。そして、信号Ｓ３が増幅回路１２３により反転増幅されることで、元の信号Ｓ２に対応する出力信号Ｓ４が出力される。
【００３２】
［効果等］
このように、図２に示す回路構成により、単一の信号線で、発光素子１１２の制御及び処理回路１１３で生成されたデジタル信号Ｓ２の伝送を実現できる。これにより、基板間配線の数を削減できるので、低コスト化及び機器の小型化を実現できる。さらに、発光素子１１２の点灯及び消灯に係らず、デジタル信号Ｓ２を伝送できる。
【００３３】
なお、図３に示すように、発光素子１１２のオン期間において、処理回路１１３が操作信号を受信した場合には、トランジスタ１１４がオン及びオフすることにより、発光素子１１２が点滅することになる。ここで、点滅の周期は、非常に短く、人の目では感知できない程度であるため、その影響は少ない。図４は、家電製品協会において定められているリモコン受信回路の出力信号を示す図である。図４に示すようにロー区間は、Ｔ〜４Ｔであり、Ｔ＝４３６μｓである。よって、ロー区間は４３６μｓ〜１７６６μｓとなり、人の目への影響は少ない。また、この点滅は、容量１１５の効果により低減することができる。
【００３４】
さらに、リモコン受信回路では、リモコンからの操作信号を受信した際にのみ信号Ｓ２が変化する。よって、このような点滅が発生する期間は、リモコンからの操作信号を受信した僅かな期間のみであるので、仮に点滅が人の目に感知されたとしても大きな問題にはならない。
【００３５】
さらに、本実施の形態では、図２に示すように、トランジスタ１１４を発光素子１１２と直列に接続することにより、信号Ｓ３の振幅を（Ｖｃｃ−Ｖｆ）−ＧＮＤにできる。このように、信号Ｓ３の振幅を十分に大きくできるので、後段の増幅回路１２３の回路構成を簡略化できる。よって、配線削減に伴う追加回路の規模を縮小できる。例えば、図２に示すように、増幅回路１２３として一般的なインバータ回路を用いることができる。
【００３６】
以下、比較のために、別の回路構成を用いた場合の動作を説明する。図５は、比較例に係る電子機器１００Ａの回路図である。図５に示す電子機器１００Ａでは、子基板１０１Ａにおいて、発光素子１１２とトランジスタ１１４Ａとが並列に接続されている点が、図２に示す電子機器１００と異なる。
【００３７】
図５に示す回路では、トランジスタ１１４Ａがオンの場合には、電源電圧Ｖｃｃが端子１１１に供給され、トランジスタ１１４Ａがオフの場合には、電源電圧Ｖｃｃから発光素子１１２の順方向電圧Ｖｆを引いた電圧Ｖｃｃ−Ｖｆが端子１１１に供給される。よって、信号Ｓ３の振幅は、Ｖｃｃ−（Ｖｃｃ−Ｖｆ）となり、Ｖｆが小さい場合には、信号Ｓ３の振幅を十分に得ることができない。これにより、制御基板１０２Ａに含まれる増幅回路１２３Ａとしてコンパレータ等を含む高精度な回路を用いる必要がある。これにより、回路規模が増加し、配線削減による低コスト化の効果を十分に得られないという問題ある。
【００３８】
一方で、本実施の形態に係る電子機器１００では、信号Ｓ３の振幅を十分に大きくできるので、後段の増幅回路１２３の回路構成を簡略化できる。よって、配線削減に伴う追加回路の規模を縮小できる。また、本実施の形態の構成は、Ｖｆが小さい場合、例えば、発光素子１１２として単一のＬＥＤが用いられる場合等に、特に有効である。
【００３９】
また、電子機器１００が用いられるテレビ等の仕様によっては、スタンバイ状態等においても、発光素子１１２に弱い点灯が求められる場合がある。本実施の形態に係る電子機器１００では、トランジスタ１４１のベース電流により、図３に示すオフ電流Ｉｏｆｆとして１００μＡ程度の電流が発光素子１１２に流れる。これにより、スタンバイ状態等における発光素子１１２の弱い点灯を実現できる。
【００４０】
［変形例］
上記説明では、電子機器１００がテレビ等の表示装置１０に用いられる例を説明したが、電子機器１００は、発光素子とリモコン受信回路とを用いる任意の装置に用いることができる。例えば、電子機器１００は、レコーダ等のＡＶ機器に用いられてもよいし、扇風機又はエアコン等の家電機器に用いられてもよい。
【００４１】
また、上記説明では、処理回路１１３としてリモコン受信回路が用いられる例を説明したが、処理回路１１３はデジタル信号を出力する任意の回路であってもよい。
【００４２】
また、上記説明では、２つの基板間の配線を削減する場合を例に説明を行ったが、単一の基板内の配線を削減する場合にも本開示の技術を適用できる。この場合であっても、配線数の削減及び追加回路の簡略化を実現できる。
【００４３】
また、上記説明では、発光素子１１２としてＬＥＤが用いられる例を述べたが、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子等の他の素子が用いられてもよい。
【００４４】
また、上記説明では、トランジスタ１１４、１３１及び１４１としてバイポーラトランジスタが用いられる例を述べたが、ＭＯＳトランジスタ等の他の種別のトランジスタが用いられてもよい。さらに、上記説明では、ＮＰＮトランジスタが用いた回路例を示したが、ＰＮＰトランジスタが用いられてもよい。
【００４５】
また、上記で示した電流源１２２及び増幅回路１２３の回路構成は一例であり、同様の機能を有する、公知の他の回路を用いてもよい。例えば、増幅回路１２３として反転増幅器の例を示したが非反転増幅器が用いられてもよい。
【００４６】
また、上記説明では、処理回路１１３が操作信号を受信していない状態において、トランジスタ１１４がオンする信号Ｓ２を出力する例を述べたが、処理回路１１３の待機時の出力信号の論理値が、トランジスタ１１４がオフする論理値である場合には、処理回路１１３とトランジスタ１１４のベースとの間にインバータを設けてもよい。
【００４７】
また、上記説明では、単一の発光素子１１２が用いられる場合を説明したが、表示装置１０の発光部１１としては、例えば、赤色と緑色といった２色の発光が必要な場合がある。このような場合には、発光部１１は、赤色を発光する発光素子と、緑色を発光する発光素子とを有し、それぞれに対して制御線が設けられる。この場合には、これらの２つの発光素子のうち一方の発光素子に対して上述した回路構成を適用すればよい。
【００４８】
以上、本実施の形態に係る電子機器について説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００４９】
また、上記実施の形態に係る電子機器に含まれる各処理部又は回路は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【００５０】
また、上記処理部の機能の少なくとも一部は、プロセッサがプログラムを実行することにより実現されてもよい。または、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００５１】
また、上記回路図に示す回路構成は、一例であり、本開示は上記回路構成に限定されない。つまり、上記回路構成と同様に、本開示の特徴的な機能を実現できる回路も本開示に含まれる。例えば、上記回路構成と同様の機能を実現できる範囲で、ある素子に対して、直列又は並列に、スイッチング素子（トランジスタ）、抵抗素子、又は容量素子等の素子を接続したものも本開示に含まれる。言い換えると、上記実施の形態における「接続される」とは、２つの端子（ノード）が直接接続される場合に限定されるものではなく、同様の機能が実現できる範囲において、当該２つの端子（ノード）が、素子を介して接続される場合も含む。
【００５２】
また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。さらに、ハイ／ローにより表される論理レベル又はオン／オフにより表されるスイッチング状態は、本開示を具体的に説明するために例示するものであり、例示された論理レベル又はスイッチング状態の異なる組み合わせにより、同等な結果を得ることも可能である。
【００５３】
以上、一つまたは複数の態様に係る電子機器について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本開示は、電子機器に適用可能である。具体的には、テレビ及びレコーダなどに、本開示は適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  表示装置
１１  発光部
１００、１００Ａ  電子機器
１０１、１０１Ａ  子基板
１０２、１０２Ａ  制御基板
１０３  基板間配線
１１１、１２１  端子
１１２  発光素子
１１３  処理回路
１１４、１１４Ａ、１３１、１４１  トランジスタ
１１５、１４５  容量
１２２  電流源
１２３、１２３Ａ  増幅回路
１３２、１３３、１３４、１４２、１４３、１４４  抵抗
【図１】
2017183872.tif 000003
【図２】
2017183872.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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