(57)【要約】【課題】発光ダイオード（ＬＥＤ）の漏れ電流によるＬＥＤの誤点灯が生じない発光表示装置を提供すること。【解決手段】ＬＥＤ２個を１組として、少なくとも２組を有し、各組の各々のＬＥＤのアノード端子は第１と第２の駆動信号入力ポートに接続され、カソード端子は共通に接続されるスキャンパルス入力ポートを接続され、組毎に異なるスキャンパルス入力ポートに接続されるマトリクス回路を備えるように発光表示装置を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光ダイオードと第２の発光ダイオードと第３の発光ダイオードと第４の発光ダイオードを有し、
前記第１の発光ダイオードのアノード端子と前記第３の発光ダイオードのアノード端子が共通に接続される第１の抵抗器を介した第１の駆動信号入力ポートと、
前記第２の発光ダイオードのアノード端子と前記第４の発光ダイオードのアノード端子が共通に接続される第２の抵抗器を介した第２の駆動信号入力ポートと、
前記第１の発光ダイオードのカソ―ド端子と前記第２の発光ダイオードのカソード端子が共通に接続される第１のスキャンパルス入力ポートと、
前記第３の発光ダイオードのアノ―ド端子と前記第４の発光ダイオードのアノード端子が共通に接続される第２のスキャンパルス入力ポートと、
を備える発光表示装置。
【請求項２】
二つの接続端子と押下キーを有し前記押下キーの押下したとき前記二つの接続端子の間が短絡される第１のキースイッチと第２のキースイッチを有し、
前記第１のキースイッチと前記第２のキースイッチのそれぞれ一方の接続端子が前記第１のスキャンパルス入力ポートに接続され、
前記第１のキースイッチの他方の接続端子が接続される第１のキースイッチ検出出力ポートと前記第２のキースイッチの他方の接続端子が接続される第２のキースイッチ検出出力ポートとを備えることを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【請求項３】
発光ダイオード２個を１組とし、各々の発光ダイオードのアノード端子を前記第１の発光ダイオードのアノード端子と前記第２の発光ダイオードのアノード端子に接続され、各々の発光ダイオードのカソード端子が共通に接続される新規のスキャンパルス入力ポートを備えることを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キースイッチの押下の検出と、電子機器の動作状態を表示する発光素子を点灯させる機能を有した電子機器の発光表示装置において、発光素子の誤点灯を防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の発光表示装置において、ユーザによるキースイッチ（押ボタン）の押下からの入力操作に応じて、押下が行われたキースイッチに対応する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を点灯させて、押下されたことをユーザに通知する発光表示装置が知られている。このような発光表示装置において、キースイッチの押下の検出とＬＥＤの点灯を制御するマイクロプロセッサの入出力のポート数を減らすために、キースイッチの押下の検出とＬＥＤを一定間隔で点滅させるダイナミック点灯を行うためのスキャンパルス信号を共用するマトリクス回路が用いられている。
【０００３】
図４に示すのは、従来の発光表示装置に使用されたマトリクス回路であり、発光素子である８個のＬＥＤ（Light Emitting Diode）Ｄ１〜Ｄ８を点灯させる回路例である。この図４において、Ｕ−１、Ｕ−２、Ｕ−３及びＵ−４は、キースイッチの押下の検出とＬＥＤの点灯を制御するためにマイクロプロセッサからのスキャンパルス信号を入力するスキャンパルス入力ポートである。Ｌ−１及びＬ−２は、スキャンパルス信号が入力された８個のＬＥＤ  Ｄ１〜Ｄ８のうち点灯させたいＬＥＤを点灯させるためにマイクロプロセッサからの駆動信号を入力する駆動信号入力ポートである。Ｋ−１及びＫ−２は、キースイッチの押下を検出した信号をマイクロプロセッサに出力するキースイッチ検出出力ポートであり、抵抗器Ｒ３、Ｒ４でプルダウンされている。そして、８つのＬＥＤのうちＤ１とＤ２のアノード端子はともにスキャンパルス入力ポートＵ−１に接続され、同様にしてＤ３とＤ４のアノード端子はスキャンパルス入力ポートＵ−２、Ｄ５とＤ６のアノード端子はスキャンパルス入力ポートＵ−３、Ｄ７とＤ８のアノード端子はスキャンパルス入力ポートＵ−４にそれぞれ接続されている。また、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７のカソード端子はＬＥＤの電流制限用の抵抗器Ｒ１を介してＬ−１に接続され、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８のカソード端子はＬＥＤの電流制限用の抵抗器Ｒ２を介してＬ−２に接続されている。８つのキースイッチのうちＳ１とＳ２のそれぞれの一方の端子ａはスキャンパルス入力ポートＵ−１に接続され、同様にしてＳ３とＳ４のそれぞれの一方の端子ａはＵ−２、Ｓ５とＳ６のそれぞれの一方の端子ａはＵ−３、Ｓ７とＳ８のそれぞれの一方の端子ａはＵ−４に接続され、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７の他方の端子ｂはキースイッチの押下を検出した信号を出力するキースイッチ検出出力ポートＫ−１に接続され、またＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８の他方の端子ｂはキースイッチの押下を検出した信号を出力するキースイッチ検出出力ポートＫ−２に接続される。また、キースイッチ検出出力ポートＫ−１、Ｋ−２にはプルダウン抵抗器Ｒ３、Ｒ４が接続されているため、キースイッチが押下されなければキースイッチ検出出力ポートＫ−１、Ｋ−２からはローレベル（Ｌ）の信号を出力し続ける。
【０００４】
図５に示すのは、従来の発光表示装置に使用された図４のマトリクス回路における各ポートの入出力信号を表したタイムチャートである。スキャンパルス入力ポートＵ−１〜Ｕ−４は、一定の周期（例えば、１ミリ秒）で順次何れか１つのポートにハイレベル（Ｈ）の信号が入力され、ハイレベル（Ｈ）の信号が入力されていない期間ではハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）状態となる。駆動信号入力ポートＬ−１及びＬ−２は、マイクロプロセッサ（図示なし）からＬＥＤを点灯させる駆動信号を入力するポートであり、図５は、Ｄ４のＬＥＤだけを点灯させる例である。スキャンパルス入力ポートＵ−２にハイレベル（Ｈ）の信号が入力されている時、駆動信号入力ポートＬ−１はハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）状態となり、駆動信号入力ポートＬ−２にローレベル（Ｌ）の信号が入力される。図５に示す破線で囲まれた期間において、Ｕ−２にハイレベル（Ｈ）の信号が入力されている時に駆動信号入力ポートＬ−２にローレベル（Ｌ）の信号が入力されると、図６の太線で示した経路で電流が流れて、Ｄ４のＬＥＤが点灯する。
【０００５】
また、図５のキースイッチ検出出力ポートＫ−１は、キースイッチＳ１が押下されている状態を表している。即ち、キースイッチＳ１の押下によって、スキャンパルス入力ポートＵ−１にハイレベル（Ｈ）のパルス信号が入力されている時にキースイッチ検出出力ポートＫ−１はハイレベル（Ｈ）の信号を出力し、スキャンパルス入力ポートＵ−１にハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）状態となっている期間では、抵抗器Ｒ３によってプルダウンされてローレベル（Ｌ）の信号を出力する。また、キースイッチ検出出力ポートＫ−２は、キースイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８の何れも押下されていないので、そのまま抵抗器Ｒ４によってプルダウンされてローレベル（Ｌ）の信号を出力し続ける。
【０００６】
このようなマトリクス回路を用いた発光表示装置としては、例えば、特許文献１が存在する。この特許文献１は、複数のキースイッチの操作検出と複数の発光素子の点灯を制御する集積回路（マイクロプロセッサ）の入出力端子の数を低減する回路構成が記載されている。
【特許文献１】特開平６−１４９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図４に示す従来の発光表示装置のマトリクス回路において、ＬＥＤの特性である順方向電圧Ｖｆが小さく、漏れ電流（逆方向電流）Ｉｒが大きいＬＥＤを使用した場合、意図しないＬＥＤが点灯してしまう誤点灯という問題があった。前述のとおり、図５は図４に示す従来の発光表示装置のマトリクスの回路において、Ｄ４のＬＥＤを点灯させ、また、キースイッチＳ１が押下されている状態の各ポートの入出力信号を表したタイムチャートである。図５に示す破線で囲まれた期間において、スキャンパルス入力ポートＵ−２にハイレベル（Ｈ）の信号が入力されている期間内で駆動信号入力ポートＬ−２にローレベル（Ｌ）の信号が入力された場合、図６に示すように、Ｄ４のＬＥＤは点灯し、また、Ｄ４のＬＥＤとは別に、破線矢印の経路に示す電流経路が発生することで、Ｄ３及びＤ８のＬＥＤに順方向電流Ｉｆが流れてＤ３とＤ８のＬＥＤが誤点灯（但し、通常の点灯より暗い）してしまうおそれがある。この誤点灯する原因としては、Ｄ３とＤ８のＬＥＤの順方向電圧Ｖｆが小さく、またＤ７のＬＥＤの漏れ電流Ｉｒが大きいことに起因する。
破線矢印の経路において、Ｄ３のＬＥＤのカソード側はハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）状態となっているので、スキャンパルス入力ポートＵ−２からのハイレベル（Ｈ）信号がＤ３のＬＥＤを介してＤ３のＬＥＤのカソード側にも電圧がかかる。Ｄ３のＬＥＤのカソード側と接続されているＬＥＤのうち、Ｄ７のＬＥＤの漏れ電流ＩｒによってＤ８のＬＥＤのアノード側に電圧がかかり、Ｄ８のＬＥＤのアノード−カソード間の電位差がＤ８のＬＥＤの順方向電圧Ｖｆより大きくなってしまうと電流が流れてＤ８のＬＥＤが誤点灯する。
【０００８】
このことは、引用文献１の図１に示すマトリクス回路も図６と同様の回路構成のため、上記のようにＬＥＤが誤点灯するおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、使用するＬＥＤの中に順方向電圧Ｖｆが小さく、漏れ電流（逆方向電流）Ｉｒが大きい特性のＬＥＤを使用してもＬＥＤの誤点灯が生じないマトリクス回路を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決して、本発明の目的を達成するためには、第１の発光ダイオードと第２の発光ダイオードと第３の発光ダイオードと第４の発光ダイオードを有する発光表示装置において、前記第１の発光ダイオードのアノード端子と前記第３の発光ダイオードのアノード端子が共通に接続される第１の抵抗器を介した第１の駆動信号入力端子と、前記第２の発光ダイオードのアノード端子と前記第４の発光ダイオードのアノード端子が共通に接続される第２の抵抗器を介した第２の駆動信号入力端子と、前記第１の発光ダイオードのカソ―ド端子と前記第２の発光ダイオードのカソード端子が共通に接続される第１のスキャンパルス入力端子と、前記第３の発光ダイオードのアノ―ド端子と前記第４の発光ダイオードのアノード端子が共通に接続される第２のスキャンパルス入力端子と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の発光表示装置に使用するマトリクス回路によれば、順方向電圧Ｖｆが小さく、かつ漏れ電流（逆方向電流）Ｉｒが大きい特性のＬＥＤを使用してもＬＥＤの誤点灯を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による発光表示装置のマトリクス構成を表した回路図である。
【図２】図１の回路の各ポートの入出力信号を表したタイムチャートである。
【図３】図１の回路におけるＬＥＤの点灯の様子を表した説明図である。
【図４】従来の発光表示装置のマトリクス構成を表した回路図である。
【図５】図４の回路の各ポートの入出力信号を表したタイムチャートである。
【図６】図４の回路におけるＬＥＤの点灯及び誤点灯の様子を表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる発光表示装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】
図１に示す回路は、本発明の発光表示装置に使用するマトリクス回路であり、Ｄ１〜Ｄ８のＬＥＤを点灯させる例である。Ｕ−１、Ｕ−２、Ｕ−３及びＵ−４は、ＬＥＤを点灯させる制御のためにマイクロプロセッサ（図示なし）からのスキャンパルス信号が入力されるスキャンパルス入力ポートであり、このスキャンパルス信号はＬＥＤの点灯の制御の他にキースイッチの押下を検出するために用いることでマイクロプロセッサの入出力のポート数を減らすようにしている。Ｌ−１及びＬ−２は、マイクロプロセッサからのＬＥＤを点灯させる駆動信号を入力する駆動信号入力ポートである。Ｋ−１及びＫ−２は、キースイッチの押下を検出した時の検出信号をマイクロプロセッサへ出力するキースイッチ検出出力ポートである。そして、８つのＬＥＤのうち第１の発光ダイオードであるＤ１と第２の発光ダイオードであるＤ２のカソード端子はともに第１のスキャンパルス入力ポートであるＵ−１に接続され、同様にして第３の発光ダイオードであるＤ３と第４の発光ダイオードであるＤ４のカソード端子はともに第２のスキャンパルス入力ポートであるＵ−２、第５の発光ダイオードであるＤ５と第６の発光ダイオードであるＤ６のカソード端子はともに第３のスキャンパルス入力ポートであるＵ−３、第７の発光ダイオードであるＤ７と第８の発光ダイオードであるＤ８のカソード端子はともに第４のスキャンパルス入力ポートであるＵ−４にそれぞれ接続され、８つのＬＥＤのうちＤ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７のアノード端子はともにＬＥＤの電流制限用の抵抗器Ｒ１を介して第１の駆動信号入力ポートであるＬ−１に接続され、残りのＬＥＤであるＤ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８のアノード端子はともにＬＥＤの電流制限用の抵抗器Ｒ２を介して第２の駆動信号入力ポートであるＬ−２に接続されている。８つのキースイッチのうちキースイッチＳ１とキースイッチＳ２のそれぞれの一方の端子ａはスキャンパルス入力ポートＵ−１に接続され、同様にしてキースイッチＳ３とキースイッチＳ４のそれぞれの一方の端子ａは第２のスキャンパルス入力ポートＵ−２、キースイッチＳ５とキースイッチＳ６のそれぞれの一方の端子ａは第３のスキャンパルス入力ポートＵ−３、キースイッチＳ７とキースイッチＳ８のそれぞれの一方の端子ａは第４のスキャンパルス入力ポートＵ−４に接続され、キースイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７の他方の端子ｂは第１のキースイッチ検出出力ポートＫ−１に接続され、またキースイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８の他方の端子ｂは第２のキースイッチ検出出力ポートＫ−２に接続される。また、キースイッチ検出出力ポートＫ−１、Ｋ−２にはプルアップ抵抗器Ｒ３、Ｒ４が接続されていて、キースイッチが押下されなければハイレベル（Ｈ）の信号を出力し続ける。
【００１５】
図２に示すのは、図１に示すマトリクス回路の各ポートの入出力信号を表したタイムチャートである。スキャンパルス入力ポートＵ−１〜Ｕ−４には、マイクロプロセッサ（図示なし）から一定の周期（例えば、１ミリ秒）で順次１つのポートにローレベル（Ｌ）の信号が入力され、ローレベル（Ｌ）信号が入力されていない期間ではハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）状態となる。
【００１６】
図２に示すタイムチャートの中でキースイッチ検出出力ポートＫ−１は、キースイッチＳ１が押下されている状態を表し、スキャンパルス入力ポートＵ−１にローレベル（Ｌ）の信号が入力されるタイミングでローレベル（Ｌ）の信号を出力する。また、キースイッチ検出出力ポートＫ−２に接続されているキースイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８は押下されていない状態のため、キースイッチ検出出力ポートＫ−２はハイレベル（Ｈ）の信号を出力し続ける。
【００１７】
駆動信号入力ポートＬ−１及びＬ−２は、マイクロプロセッサ（図示なし）からＬＥＤを点灯させる駆動信号が入力されるものである。図２に示すタイムチャートはＤ４のＬＥＤだけを点灯させる例である。駆動信号入力ポートＬ−１にはハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）状態となり、駆動信号入力ポートＬ−２はスキャンパルス入力ポートＵ−２にローレベル（Ｌ）の信号が入力された時にハイレベル（Ｈ）の信号が入力される。図２に示す破線で囲まれた期間において、Ｕ−２にローレベル（Ｌ）の信号が入力されている期間でＬ−２にハイレベル（Ｈ）の信号が入力されているので、図３の太線で示した経路で電流が流れて、Ｄ４のＬＥＤが点灯する。なお、このＬＥＤを点灯させる駆動信号のパルス幅は、スキャンパルス信号のパルス幅より短くすることで、駆動信号の入力されるタイミングが多少ずれても他のＬＥＤが誤点灯しないようにしている。
【００１８】
図１に示す本発明による発光表示装置に使用するマトリクス回路は、ローレベルとハイインピーダンス状態とで構成するスキャンパルス信号によって、ＬＥＤのアノード端子側の電圧はＬＥＤの順方向電圧Ｖｆ分の電圧しか残らないため、駆動信号入力ポートＬ−２側のＬＥＤのアノード端子とスキャンパルス入力ポートＵ−２の間の電位差はＶｆとなる。ここで、図３に示すＤ４のＬＥＤが点灯するとき、図３の破線矢印で示す経路で漏れ電流が流れるためには、Ｄ２とＤ３それぞれに順方向電圧Ｖｆ分が必要となり、即ち、駆動信号入力ポートＬ−２側のＬＥＤのアノード端子とＵ−２の間に少なくとも順方向電圧Ｖｆの２倍以上の電位差が必要となる。しかし、駆動信号入力ポートＬ−２側のＬＥＤのアノード端子とスキャンパルス入力ポートＵ−２の間の電位差がＶｆ分しかないため、Ｄ１に漏れ電流（逆方向電流）Ｉｒが流れないため、誤点灯することがなくなる。このように、８つのＬＥＤの中に順方向電圧Ｖｆが小さく、かつ漏れ電流（逆方向電流）Ｉｒが大きい特性のＬＥＤが混ざっていても誤点灯が防止できる。
【００１９】
なお、上記の実施例は、ＬＥＤを２個１組とし、４組８個のＬＥＤを使用する場合としているが、ＬＥＤを２組４個の場合スキャンパルス入力ポート数を２ポート、３組６個の場合スキャンパルス入力ポート数を３ポートにするように、使用するＬＥＤの個数（組）に応じてスキャンパルス入力ポート数を合わせることで、使用するＬＥＤの個数が変わっても対応できる。
【符号の説明】
【００２０】
Ｄ１〜Ｄ８…発光ダイオード（ＬＥＤ）、Ｓ１〜Ｓ８…キースイッチ、Ｒ１〜Ｒ４…抵抗器、Ｕ−１〜Ｕ−４…スキャンパルス入力ポート、Ｌ−１、Ｌ−２…駆動信号入力ポート、Ｋ−１、Ｋ−２…キースイッチ検出出力ポート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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