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JP4669652B2 - Fluorescent display tube drive circuit - Google Patents
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JP4669652B2 - Fluorescent display tube drive circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光表示管の信頼性を向上させる蛍光表示管駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
蛍光表示管(Vacuum fluorescent Display、以下、VFDと称す)は、真空容器の中で、フィラメントと呼ばれる直熱形カソードに電圧を印加してフィラメントを発熱させることにより熱電子を放出させ、その熱電子をグリッド電極にて加速させてアノード(セグメント)電極上の蛍光体に衝突発光させることにより所望のパターンを表示する自発光型の表示デバイスのことである。VFDは、視認性、多色化、低動作電圧、信頼性(耐環境性)などの面において優れた特徴を有しており、自動車用、家電用、民生用など様々な用途・分野において利用されている。
【0003】
ここで、VFDでは、フィラメントやその配線に関して短絡や断線が生じる場合や、フィラメントの配線と他の電極(アノード電極やグリッド電極)の配線との間で短絡が生じる場合、又は、フィラメントを駆動する素子が故障する場合などにおいて、フィラメントに係る異常な状態を放置したままでいると、フィラメントが損傷したり、フィラメントの発火を招く危険性が生じることになる。そのため、VFDに対して、フィラメントに係る異常な状態を速やかに検出する仕組みが求められている。
【0004】
図7は、前述した仕組みの一つとして、フィラメント11に印加されるフィラメント電圧の異常を検出するための従来の仕組みを説明する図である。なお、同図では、フィラメント11に電圧を印加する方式として、フィラメントの通常の定格電圧と比べてかなり高い直流電圧をチョッピングしたパルス電圧(以下、フィラメントパルス電圧と称す)を印加するパルス駆動方式を用いた例を示している。すなわち、パルス駆動方式は、フィラメントパルス電圧が高電位側に固定されるといった異常が発生した場合、他の方式(直流(DC)駆動方式、交流(AC)駆動方式)と比べて、フィラメント11の損傷や発火等の進行が早いので、フィラメントパルス電圧の異常を速やかに検出することが重要な課題となる。
【0005】
図7において、マイコンなどの外部コントローラ40は、所望のデューティー比に設定されたパルス駆動信号をフィラメント駆動回路110に出力する。そして、フィラメント駆動回路110は、外部コントローラ110から受信したパルス駆動信号に基づくスイッチング動作によって、フィラメント11駆動用の電源からフィラメントパルス電圧を生成し、フィラメント11に印加する。ここで、外部コントローラ40は、フィラメント11に印加されるフィラメントパルス電圧に関して、例えば、フィラメントパルス電圧のパルス幅や電圧レベルを検出する検出手段を備えている。外部コントローラ40は、前記検出手段によって検出されたフィラメントパルス電圧のパルス幅や電圧レベルに応じて、フィラメント駆動回路110に出力するパルス駆動信号のデューティー比の設定を調整するといったフィードバック制御を行っていた。
【0006】
なお、前述したような従来の仕組みは、例えば、以下に示す特許文献1に開示されている。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−108263号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフィラメントパルス電圧の異常を検出する仕組みは、前述したように、外部コントローラ40が、フィラメントパルス電圧のパルス幅や電圧レベル等を検出し、その検出した値に応じて、フィラメントパルス電圧に対して所望のフィードバック制御を行っている。しかしながら、このことは、外部コントローラ40における処理負荷を増大させる要因となっていた。また、外部コントローラ40は、自身の処理負荷の増大によって、フィラメントパルス電圧の異常を検出してから、異常時の所定の処理(例えば、フィラメント駆動回路110の電源をオフする等)を実行するまでにかなりの時間を要してしまい、フィラメント11の損傷や発火などに至らしめるという問題点を有していた。
本発明は、以上のような経緯に基づいてなされたものであり、VFDの信頼性を向上させるVFD駆動回路を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための主たる本発明は、蛍光表示管のフィラメントをパルス電圧にてパルス駆動するための蛍光表示管駆動回路において、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出し、前記検出の結果を表す検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づいて、前記蛍光表示管を駆動するための信号を当該蛍光表示管駆動回路に送信する外部のコントローラに前記パルス電圧の異常を通知するための信号を出力する手段と、を備え、前記検出手段は、前記パルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数に基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するパルス検出手段であることとする。
本発明に係る蛍光表示管駆動回路は、前述したような特徴を有することによって、マイコンなどの外部コントローラの処理負荷を減少させることができる。また、このことは、蛍光表示管のフィラメントに印加されるパルス電圧の異常を速やかに検出することが可能となり、蛍光表示管の信頼性(特に、蛍光表示管のフィラメントに対する信頼性)を向上させることができる。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかにする。
【0010】
【発明の実施の形態】
=== 開示の概要 ===
以下の開示により、少なくとも次のことが明らかにされる。
蛍光表示管のフィラメントをパルス電圧にてパルス駆動するための蛍光表示管駆動回路において、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出し、前記検出の結果を表す検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づいて、前記パルス電圧の異常を通知するための信号を出力する手段と、を有する。
【0011】
ここで、前述の「検出手段」とは、後述の「異常検出手段」であり、前述の「検出信号」として後述の「異常検出信号」を出力する。また、前述の「前記パルス電圧の異常を通知するための信号」とは、例えば、後述の外部コントローラに出力する「異常検出フラグANF」のデータのことである。
【0012】
本発明に係る蛍光表示管駆動回路は、前述したような特徴を有することによって、マイコンなどの外部コントローラの処理負荷を減少させることができる。また、このことは、蛍光表示管のフィラメントに印加されるパルス電圧の異常を速やかに検出することが可能となり、蛍光表示管の信頼性(特に、蛍光表示管のフィラメントに対する信頼性)を向上させることができる。
【0013】
本発明の第2の態様について、前記検出手段は、前記パルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数に基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するパルス検出手段とする。
【0014】
本発明の第3の態様について、前記パルス検出手段は、前記パルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数をカウントし、前記カウントした前記所定期間TPあたりのパルス数が基準パルス数PN以下若しくは未満となる場合に、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを表す前記検出信号を出力する。
本発明に係る蛍光表示管駆動回路は、前述したようなパルス検出手段を有することによって、パルス電圧が、Hレベル又はLレベルのいずれか一方のレベルに固定された場合であっても検出可能である。また、パルス検出手段は、後述の「レベル検出手段」と比較して、後述の「ローパスフィルタ(積分手段)」を必要としないので、部品点数が少なくて済むというメリットを奏する。
【0015】
本発明の第4の態様について、前記検出手段は、前記パルス電圧を積分した直流化電圧のレベルに基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するレベル検出手段とする。
【0016】
本発明の第5の態様について、前記レベル検出手段は、前記パルス電圧を積分した直流化電圧のレベルが、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを示すレベルとなる期間を計測し、前記計測した期間が、所定期間TL以上若しくは越える場合に、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを表す前記検出信号を出力する。
本発明に係る蛍光表示管駆動回路は、前述したようなレベル検出手段を有することによって、パルス電圧のレベルが固定されたことを検出できる。また、フィラメントへの電力供給量には制限があるので、パルス電圧は、通常"5〜20%"程度の低い範囲内(所定のデューティー比)に設定されている。このため、パルス電圧のレベルが固定されたことが検出されることによって、パルス電圧が、所定のデューティー比であるか否かを検出可能である。
【0017】
本発明の第6の態様について、前記パルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数に基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するパルス検出手段と、前記パルス電圧を積分した直流化電圧のレベルに基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するレベル検出手段と、を有し、前記パルス検出手段又は前記レベル検出手段のいずれか一方の動作に切り替え可能とする。
【0018】
本発明の第7の態様について、前記蛍光表示管駆動回路は、前記パルス検出手段又は前記レベル検出手段のいずれか一方の動作に切り替えるためのデータを外部から受信し、前記外部から受信したデータに基づき、前記パルス検出手段又は前記レベル検出手段のいずれか一方の動作に切り替える手段を有する。
ここで、前述した「外部から受信するデータ」とは、後述の「ADS設定データ」のことである。また、前述した「切り替え手段」とは、後述の「異常検出手段の選択手段」などを含めた蛍光表示管駆動回路の制御手段のことである。
このようにして、本発明に係る蛍光表示管駆動回路は、前述したような切り替え手段を有することによって、パルス検出手段又はレベル検出手段のいずれか一方の検出手段を用いて、蛍光表示管のフィラメントに印加されるパルス電圧が固定されたことを検出可能である。また、時分割方式にて、パルス検出手段とレベル検出手段を交互に切り替えて動作させるようにしてもよい。
【0019】
本発明の第8の態様について、前記蛍光表示管駆動回路は、前記フィラメントをパルス駆動するためのパルス駆動信号を出力する半導体集積回路であり、前記パルス駆動信号に基づき前記パルス電圧を生成するスイッチング素子を外部に接続可能とする。
なお、前述した「スイッチング素子」とは、例えば、Pch−MOS型FETやNch−MOS型FETであり、本発明に係る蛍光表示管駆動回路は、このようなスイッチング素子を外部に接続可能とするインターフェース(後述のFPCON端子)を備えるようにしてもよい。
【0020】
本発明の第9の態様について、前記フィラメントをパルス駆動するためのパルス駆動信号を出力する前記蛍光表示管駆動回路であって、前記パルス駆動信号に基づき前記パルス電圧を生成するスイッチング素子を有する。
【0021】
このように、本発明では、本発明に係る蛍光表示管駆動回路を用いた様々なアプリケーション回路(例えば、蛍光表示管モジュール)に対して、前述したようなスイッチング素子を備えるようにしてもよい。好ましくは、本発明の第10の態様として、前記蛍光表示管駆動回路は、半導体集積回路であり、前記スイッチング素子を外部に接続してもよいし、本発明の第11の態様として、前記蛍光表示管駆動回路は、前記スイッチング素子を集積化した半導体集積回路としてもよい。
【0022】
本発明の第12の態様について、前記蛍光表示管駆動回路は、半導体集積回路であり、前記パルス電圧を積分して直流化電圧にするための積分手段を外部に接続可能とする。
なお、前述した「積分手段」とは、後述の「ローパスフィルタ」のことであり、本発明に係る蛍光表示管駆動回路は、このような積分手段を外部に接続可能とするインターフェース(後述のDETIN端子)を備えるようにしてもよい。
【0023】
本発明の第13の態様について、前記パルス電圧を積分して直流化電圧にするための積分手段を有する。
【0024】
このように、本発明では、本発明に係る蛍光表示管駆動回路を用いた様々なアプリケーション回路(例えば、蛍光表示管モジュール)に対して、前述したような積分手段を備えるようにしてもよい。好ましくは、本発明の第14の態様として、前記蛍光表示管駆動回路は、半導体集積回路であり、前記積分手段を外部に接続してもよいし、本発明の第15の態様について、前記蛍光表示管駆動回路は、前記積分手段を集積化した半導体集積回路としてもよい。
【0025】
=== 実施例 ===
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【0026】
<システム構成>
図1は、本発明に係る一実施形態であるVFD駆動回路20を含めたシステムの概略構成図である。同図に示すVFD駆動回路20では、フィラメント11に電圧を印加する方式としてパルス駆動方式を採用する。パルス駆動方式とは、フィラメント11の通常の定格電圧と比べてかなり高い直流電圧をチョッピングしたパルス電圧(以下、フィラメントパルス電圧と称す)をフィラメント11に印加する方式のことである。
【0027】
また、同図に示すVFD駆動回路20は、グリッド電極12及びセグメント電極13の駆動としてダイナミック駆動方式を採用し、グリッド電極12による表示桁数を"2"桁とし(このようなグリッド電極12の形態は、"1/2デューティー"と呼ばれている。)、セグメント数を"90"とする。なお、本発明に係るVFD駆動回路20は、前述したグリッド数(2桁)及びセグメント数(90セグメント)に限定されるものではなく、また、グリッド電極12及びセグメント電極13の駆動を、ダイナミック駆動方式又はスタティック駆動方式の少なくともいずれかを組み合わせた駆動方式としてもよい。例えば、スタティック駆動方式を採用した場合は、セグメント数分のセグメント電極13と、一つのグリッド電極12にて全ての桁表示を行う。この場合、一つのグリッド電極12には、一定の電圧(グリッド電圧)が印加される。
【0028】
なお、ダイナミック駆動方式及びスタティック駆動方式の概要としては、例えば、産業図書発行の「ディスプレイ技術シリーズ 蛍光表示管8.2 基本的駆動回路(154頁〜158頁)」に記載されている。
【0029】
つぎに、VFD駆動回路20の周辺回路に関して、VFD10、外部発振器30、外部コントローラ40、スイッチング素子50、ローパスフィルタ60、スイッチ手段70を順に説明する。
【0030】
VFD10は、フィラメント11、グリッド電極12、セグメント(アノード)電極13によって構成される。フィラメント11は、VFD駆動回路20からスイッチング素子50を介して、パルス駆動方式に基づいてフィラメントパルス電圧が印加されることによって加熱され、熱電子を放出する。グリッド電極12は、桁選択用の電極として作用し、フィラメント11から放出された熱電子を加速もしくは遮断する。セグメント電極13は、セグメント選択用の電極として作用する。なお、セグメント電極13の表面上には、表示すべきパターンの形状にて蛍光体が塗布されており、グリッド電極12にて加速された熱電子を、その蛍光体に衝突発光させることによって、所望のパターンが表示されることになる。
【0031】
また、VFD10では、グリッド電極12からは各桁ごとに独立して別々にリード線が引き出される一方、セグメント電極13からは各桁ごとに対応するセグメントどうしを共通に内部接続してリード線が引き出される。これらのグリッド電極12及びセグメント電極13から引き出されたリード線は、それぞれVFD駆動回路20の対応する出力端子(グリッド出力端子はG1〜G2、セグメント出力端子はS1〜S45)と接続される。
【0032】
外部発振器30は、抵抗Rや容量素子Cなどによって構成されるRC発振手段であり、VFD駆動回路20の発振器用端子(OSCI端子、OSCO端子)と接続されることにより、RC発振回路を構成する。なお、外部発振器30は、固有の発振周波数を有する水晶振動子やセラミック振動子などとし、自走発振手段としての水晶又はセラミック発振回路を構成するようにしてもよい。また、外部発振器30は、他走発振用のクロック信号をVFD駆動回路20に供給する他走発振手段としてもよい。
【0033】
外部コントローラ40は、VFD駆動素子を含まないマイコンなどであり、シリアルデータ転送用のデータバスを介してVFD駆動回路20と接続されており、所定のデータ転送フォーマットにて、VFD10を駆動するために必要な信号をVFD駆動回路20に送信する。なお、外部コントローラ40とVFD駆動回路20との間のデータ転送としては、前述したシリアルデータ転送に限らず、パラレルデータ転送としてもよい。
【0034】
スイッチング素子50は、PchのMOS型FETであり、そのゲート端子が、後述するパルス駆動信号を出力するVFD駆動回路20のFPCON端子と接続されている。なお、スイッチング素子50としては、PchのMOS型FETに限定されず、例えば、NchのMOS型FETによる構成としてもよいし、NchのMOS型FETとPchのMOS型FETを組み合わせた構成としてもよい。また、スイッチング素子50は、VFD駆動回路20のFPCON端子から供給されるパルス駆動信号に応じてオン/オフ(スイッチング)動作することによって、フィラメント電源電圧VFLから、VFD10のフィラメント11に印加するフィラメントパルス電圧を生成する。
【0035】
なお、図1に示されているVFD駆動回路20のFPR端子は、スイッチング素子50の入出力特性に応じて、FPCON端子から出力されるパルス駆動信号の極性を設定するための入力端子であり、例えば、図1に示すように、スイッチング素子50にPch−MOS型FETを採用した場合には、FPR端子に電源電圧VDD("H"固定)を接続する。また、スイッチング素子50にNch−MOS型FETを採用した場合には、FPR端子を接地("L"固定)する。
【0036】
ローパスフィルタ60は、抵抗Rと容量素子Cとによって構成されるRC積分回路であり、入力側はスイッチング素子50のフィラメントパルス電圧の出力端子と接続され、出力側はVFD駆動回路20のDETIN端子と接続される。なお、ローパスフィルタ60を構成する抵抗Rと容量素子Cは、それぞれ、フィラメントパルス電圧を積分して直流化電圧とするために十分な大きさの定格値を有するものを使用する。すなわち、ローパスフィルタ60は、スイッチング素子50にて生成されたフィラメントパルス電圧が入力されると、このフィラメントパルス電圧を積分することで直流化電圧とし、VFD駆動回路20のDETIN端子に入力する手段となる。
【0037】
なお、ローパスフィルタ60は、後述のレベル検出手段において必要とされるVFD駆動回路20の外付け回路であり、後述のパルス検出手段では必要とされない。そこで、後述のパルス検出手段を使用する場合には、ローパスフィルタ60を取り外し、スイッチング素子50にて生成されたフィラメントパルス電圧をVFD駆動回路20のDETIN端子に入力するようにしてもよい。
【0038】
あるいは、同図に示すように、ローパスフィルタ60の抵抗(若しくはローパスフィルタ60自体)と並列接続するスイッチ手段70を備え、後述のパルス検出手段を使用する場合には、ローパスフィルタ60の抵抗を短絡(若しくはローパスフィルタ60自体を短絡)させるようにスイッチ手段70を動作させるようにしてもよい。この場合、スイッチ手段70を動作させるための制御信号は、外部コントローラ40から直接スイッチ手段70に供給するようにしてもよいし、外部コントローラ40からVFD駆動回路20を介してスイッチ手段70に供給するようにしてもよい。
【0039】
図2は、外部コントローラ40とVFD駆動回路20との間のデータ転送フォーマットについてのタイミングチャートである。なお、同図に示すように、データ転送フォーマットとしては、グリッド電極G1に関するシーケンス(以下、G1シーケンスと称す)と、グリッド電極G2に関するシーケンス(以下、G2シーケンスと称す)と、を有する。なお、データ転送フォーマットは、前述したフォーマットに限定されず、例えば、G1シーケンス及びG2シーケンスを一回のシーケンスにて実行してもよい。
【0040】
以下、G1シーケンス及びG2シーケンスについて概略的に説明する。
まず、外部コントローラ40は、同期クロック信号CLと併せてVFD駆動回路20に付与されたバスアドレス(8ビット)をVFD駆動回路20に送信する。VFD駆動回路20は、受信したバスアドレスが自身に付与されたバスアドレスか否かを識別する。そして、自身のバスアドレスであると識別すると、外部コントローラ40から受信したバスアドレスに付帯して送信される制御命令(後述のコントロールデータなど)を、自身への制御命令として受け付ける。このように、バスアドレスとは、個々のICに付与された固有のアドレスのことであり、外部コントローラ40と複数のICが同一のバスライン上に接続された実施形態において、外部コントローラ40が、同一のバスライン上の複数のICを制御するために用いられる。
【0041】
つぎに、外部コントローラ40は、チップイネーブル信号CEをアサート(Hレベルとする)してVFD駆動回路20をイネーブル(選択)状態とし、引き続いて、グリッド電極G1に関する45ビットの表示データ(D1〜D45)、VFD駆動回路20の各制御に用いられる16ビットのコントロールデータ等を送信する。なお、16ビットのコントロールデータとしては、VFD10表示の輝度調整用データとしての10ビットのディマー調整データ(DM0〜DM9)、グリッド識別子DD(例えば、グリッド電極G1の場合は"1"、グリッド電極G2の場合は"0"とする)等を有する。
この後、外部コントローラ40は、チップイネーブル信号CEをネゲート(Lレベルとする)し、VFD駆動回路20をディゼーブル(非選択)状態にするとともに、同期クロック信号CLの送信を停止し、G1シーケンスを完結することになる。
【0042】
一方、G2シーケンスでは、前述したG1シーケンスと同様な手順にて、グリッド電極G2に関する45ビットの表示データ(D46〜D90)が送信される。なお、G2シーケンスにおいて、VFD駆動回路20に送信されるコントロールデータとしては、後述するADS(Abnormal Detect type Select)設定データを有する。
【0043】
<VFD駆動回路>
図3は、本発明に係るVFD駆動回路20のブロック図である。
VFD駆動回路20は、インターフェース部201、発振回路202、分周回路203、タイミング発生器204、シフトレジスタ205、コントロールレジスタ206、ラッチ回路207、マルチプレクサ208、セグメントドライバ209、グリッドドライバ210、ディマー制御手段211、フィラメントパルス制御手段212と、異常検出手段213を有する。
【0044】
インターフェース部201は、外部コントローラ40との間において、図2に示したようなデータの送受信を行うインターフェース手段である。
発振回路202は、外部発振器30が発振器用端子(OSCI、OSCO)と接続されることによって、VFD駆動回路20に関する基準クロック信号を生成する。この基準クロック信号は、分周回路203によって所定の分周数に分周され、タイミング発生器204に供給される。
タイミング発生器204は、分周回路203から供給された信号に基づいて、グリッド電極G1〜G2を駆動するための信号(以下、グリッド駆動信号と称す)のタイミング等を決定する信号(以下、内部クロック信号Aと称す)や、フィラメントパルス制御手段212において、パルス駆動信号のタイミング等を決定する信号(以下、内部クロック信号Bと称す)などを出力する。
【0045】
シフトレジスタ205は、前述したG1又はG2シーケンスごとにインターフェース部201にて受信した、45ビットの表示データ(D1〜D45又はD46〜D90)、16ビットのコントロールデータ(ディマー調整データ(DM0〜DM9)等)をパラレルデータに変換し、コントロールレジスタ206、ラッチ回路207、フィラメントパルス制御手段212などに供給する。
コントロールレジスタ206は、シフトレジスタ205から供給される32(16ビット×2)ビットのコントロールデータを格納する。なお、コントロールデータに含まれるディマー調整データ(DM0〜DM9)は、ディマー制御手段211に供給されることになる。
【0046】
ラッチ回路207は、シフトレジスタ205から供給された、グリッド電極G1に関しての45ビットの表示データ(D1〜D45)及びグリッド電極G2に関しての45ビットの表示データ(D46〜D90)を保持する。すなわち、ラッチ回路207は、グリッド電極G1〜G2の駆動に係る繰り返し周期ごとに、90ビットの表示データ(D1〜D90)を保持することになる。
【0047】
マルチプレクサ208は、グリッド電極G1〜G2それぞれを駆動するタイミングにて、ラッチ回路207にて保持されている90ビットの表示データ(D1〜D90)の中から、駆動する方のグリッド電極G1又はG2に関する45ビットの表示データを選択し、セグメントドライバ209に供給する。
【0048】
セグメントドライバ209は、マルチプレクサ208にて選択・供給された45ビットの表示データに基づいて、セグメント電極S1〜S45を駆動するための信号を形成し、セグメント電極S1〜S45に出力する。なお、セグメント電極S1〜S45を駆動するための信号としては、セグメント電極S1〜S45に印加する電圧(以下、セグメント電圧)としてもよいし、セグメントドライバ209とセグメント電極S1〜S45の間に駆動素子を介在させ、その駆動素子へ供給する制御信号としてもよい(以下、前記セグメント電圧や前記制御信号を総称して、セグメント駆動信号と称す)。
【0049】
グリッドドライバ210は、タイミング発生器204から供給される内部クロック信号Aに基づいて、グリッド駆動信号を形成し、グリッド電極G1〜G2に出力する。なお、グリッド電極G1〜G2を駆動するための信号としては、グリッド電極G1〜G2に印加する電圧(以下、グリッド電圧)としてもよいし、グリッドドライバ210とグリッド電極G1〜G2の間に駆動素子を介在させ、その駆動素子へ供給する制御信号としてもよい(以下、前記グリッド電圧や前記制御信号を総称して、グリッド駆動信号と称す)。
【0050】
ディマー制御手段211は、コントロールレジスタ206から供給されるディマー調整データ(DM0〜DM9)に基づき、グリッド駆動信号やセグメント駆動信号のデューティー比を調整可能とする。
【0051】
フィラメントパルス制御手段212は、タイミング発生器204から供給される内部クロック信号Bに基づいて、フィラメント11をパルス駆動するためのパルス駆動信号を形成し、FPCON端子を介してスイッチング素子50に出力する。また、フィラメントパルス制御手段212は、FPR端子から供給される信号に基づいて、パルス駆動信号の極性を設定する。
異常検出手段213は、フィラメントパルス電圧のレベルが固定されたことを検出し、フィラメントパルス電圧の異常を通知するための信号を出力する手段である。
【0052】
同図のVFD駆動回路20では、VFD表示を点灯可能な状態とする若しくは消灯するためのBLK端子を有している。BLK端子は、外部コントローラ40からデータを供給されるように接続される。例えば、BLK端子に外部コントローラ40から"1"が供給された場合、前述のグリッド駆動信号、セグメント駆動信号をLレベル、また、パルス駆動信号をHレベルに固定するように各制御手段が動作し、VFD表示を消灯させることができる。
以下、本発明において特徴的な動作を行う異常検出手段213について説明する。
【0053】
<異常検出手段>
本発明に係る異常検出手段213の一実施形態としての回路構成について図4を用いて説明する。
異常検出手段213は、同図に示すように、パルス検出手段80と、レベル検出手段90と、選択手段100と、を有する。
パルス検出手段80は、DETIN端子から入力されるフィラメントパルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数に基づき、フィラメントパルス電圧のレベルが固定されたことを検出する手段である。
レベル検出手段90は、DETIN端子から入力されるフィラメントパルス電圧を積分した直流化電圧のレベルに基づき、フィラメントパルス電圧のレベルが固定されたことを検出する手段である。
【0054】
ところで、直流化電圧のレベルは、通常、フィラメント11への電力供給量に制限があるため、フィラメントパルス電圧のデューティー比が"5〜20%"程度の低い範囲内で設定されている。このため、VFD駆動回路20内のIC(Integrated Circuit)においてLレベルとして認識される入力電圧の最大値VILmaxよりも低くなっている。すなわち、フィラメントパルス電圧が正常な場合、直流化電圧のレベルは、VFD駆動回路20内のICにおいてLレベルとして認識されることになる。
また、直流化電圧のレベルは、フィラメントパルス電圧がHレベルに固定されるような異常が発生した場合、VFD駆動回路20内のICにおいてHレベルとして認識される入力電圧の最小値VIHminよりも高くなっており、Hレベルとして認識されることになる。
このようにして、レベル検出手段90は、直流化電圧のレベルに基づき、フィラメントパルス電圧が固定されたことを検出することができる。
【0055】
選択手段100は、外部コントローラ40から受信した、前述したG2シーケンスのコントロールデータに含まれるADS(Abnormal Detect type Select)設定データに基づき、例えば、ADS設定データが"0"の場合には、レベル検出手段90の出力を選択し、"1"の場合には、パルス検出手段80の出力を選択する。また、選択手段100は、選択した方のレベル検出手段90又はパルス検出手段80の出力を異常検出信号として出力する。なお、異常検出信号は、異常検出フラグANF(例えば、正常時"1"、異常時"0")として、DO端子から外部コントローラ40へ出力されることになる。
【0056】
このようにして、本発明に係るVFD駆動回路20は、マイコンなどの外部コントローラ40の処理負荷を減少させることができる。また、このことは、フィラメントパルス電圧のレベルが固定されたこと(異常)を速やかに検出することが可能となり、VFD10の信頼性(特に、VFD10のフィラメント11に対する信頼性)を向上させることができる。
以下では、パルス検出手段80とレベル検出手段90それぞれの一実施形態としての回路構成を説明する。
【0057】
<パルス検出手段>
まず、パルス検出手段80の一実施形態としての回路構成に関して、図4を用いて説明する。
パルス検出手段80は、第1のカウント手段801と、Dフリップフロップ802と、RSフリップフロップ803とによって構成される。
【0058】
第1のカウント手段801は、DETIN端子から入力されたフィラメントパルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数をカウントし、そのカウントしたカウント数が基準パルス数PN以下若しくは未満であれば、フィラメントパルス電圧のレベルが固定されたことを示す一方のレベル(例えば、"1")を出力する。また、前記カウント数が、基準パルス数PNを越える若しくは以上となる場合に、フィラメントパルス電圧が正常であることを示す他方のレベル(例えば、"0")を出力する。
【0059】
なお、第1のカウント手段801は、前記カウント数を、所定期間TPの終端を特定するための信号(以下、内部リセット信号(図5(B))と称す)が立ち上がるタイミングにてリセットする。ここで、所定期間TPは、例えば、各グリッド電極G1〜G2それぞれを駆動する期間とする。また、基準パルス数PNは、ノイズがカウントされる場合を想定して、9パルス程度とする。
【0060】
Dフリップフロップ802は、第1のカウント手段801の出力を、内部リセット信号によってラッチするとともに、次段のRSフリップフロップ803に出力する。
RSフリップフロップ803は、Dフリップフロップ802の出力を保持する手段である。RSフリップフロップ803は、Dフリップフロップ802の出力として"1"がS端子に入力されると、異常検出信号をセットする。なお、この異常検出信号がセットされた状態は、BLKIN信号(BLK端子から入力された信号)がR端子に入力されるまで保持されることになる。すなわち、外部コントローラ40側において、フィラメントパルス電圧の異常が確認され、異常時の処理形態の一つとして、VFD10の表示を消灯するためにBLK端子へ"1"が入力されると、異常検出信号はリセットされることになる。
【0061】
図5は、パルス検出手段80の動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、同図は、グリッド電極G1を駆動する期間(以下、グリッド電極G1期間と称す)内の時刻t1において、DETIN端子から入力されるフィラメントパルス電圧(図5(C))のレベルが、Hレベルに固定される場合を想定したものである。また、時刻t0から時刻t1までの期間、第1のカウント手段801によってカウントされたフィラメントパルス電圧(図5(C))のパルス数は、基準パルス数PN(9パルス)を越える若しくは以上となっているものとする。
【0062】
まず、グリッド電極G1期間では、前述したとおり、時刻t1において、フィラメントパルス電圧(図5(C))のレベルがHレベルに固定されるといった異常が発生する。しかしながら、時刻t0から時刻t1までの期間、第1のカウント手段801によってカウントされたフィラメントパルス電圧(図5(C))のパルス数は、基準パルス数PN(9パルス)を越える若しくは以上となる。そのため、グリッド電極G1期間の終端を特定するために内部リセット信号(図5(B))が立ち上がる時刻では、第1のカウント手段801の出力は、初期状態の"1"から"0"に切り替わっている。それ故に、Dフリップフロップ802及びRSフリップフロップ803では、内部リセット信号の立ち上がり(図5(B))によって"0"がラッチされ、その結果、異常検出信号(図5(D))はセットされないことになる。
【0063】
つぎに、グリッド電極G2を駆動する期間(以下、グリッド電極G2期間と称す)の開始時刻t2では、グリッド電極G1期間において、第1のカウント手段801によってカウントされたカウント数がリセットされるとともに、フィラメントパルス電圧(図5(C))のパルス数が再びカウントされることになる。ここで、グリッド電極G2期間の終端を特定するために内部リセット信号(図5(B))が立ち上がる時刻までに、第1のカウント手段801によってカウントされたカウント数は、図5によると"0"パルス(すなわち、基準パルス数PN以下若しくは未満)であるので、第1のカウント手段801の出力は"1"のままである。そのため、内部リセット信号(図5(B))の立ち上がりによって、Dフリップフロップ802及びRSフリップフロップ803では"1"がラッチされ、その結果、異常検出信号(図5(D))がセットされることになる。
【0064】
なお、異常検出信号(図5(D))は、異常検出フラグANFとして、DO端子から外部コントローラ40に対して出力される。そして、時刻t5において、異常検出フラグANFを読み取った外部コントローラ40が、VFD10の表示を消灯して初期化するという判断に基づいて、BLK端子に対して"1"を出力する場合を想定する。この場合、異常検出信号(図5(D))はリセットされることになる。ところで、その異常検出フラグANFを読み取って異常が検出された後の処理としては、前述したようにVFD10の表示を初期化してから再び点灯してもよいし、そのままVFD駆動回路20及びスイッチング素子50の電源をオフしてもよい。この処理判断については、あくまで、外部コントローラ40に委ねられる。
【0065】
このようにして、本発明に係るVFD駆動回路20は、前述したようなパルス検出手段80を有することによって、フィラメントパルス電圧が、Hレベル又はLレベルのいずれか一方のレベルに固定された場合であっても検出可能である。
また、パルス検出手段80は、レベル検出手段90と比較して、ローパスフィルタ60を必要としないので、部品点数が少なくて済むというメリットを奏する。
【0066】
<レベル検出手段>
つぎに、レベル検出手段90の一実施形態としての回路構成に関して、図4を用いて説明する。
レベル検出手段90は、第2のカウンタ手段901と、RSフリップフロップ902とによって構成される。
【0067】
第2のカウンタ手段901は、DETIN端子から入力されたフィラメントパルス電圧を積分した直流化電圧のレベルが、フィラメントパルス電圧が固定されたことを示すレベル(例えば、Hレベル)となる場合に、カウンタ動作を開始する。
【0068】
また、第2のカウンタ手段901は、直流化電圧のレベルがフィラメントパルス電圧が固定されたことを示すレベル(例えば、Hレベル)となる期間を、所定周期TXを有する内部クロック信号CXに基づいてカウントする。そして、そのカウントしたカウント数に内部クロック信号CXの周期TXを乗算した期間が、所定期間TL(例えば、グリッド電極G1〜G2をそれぞれ駆動する期間の "408/3072≒0.133"倍程度)以上若しくは越える場合に、フィラメントパルス電圧が異常であることを示す一方のレベル(例えば、"1")を出力する。
【0069】
一方、前記カウントしたカウント数に周期TXを乗算した期間が、所定期間TL未満若しくは以下となる場合、第2のカウンタ手段901は、フィラメントパルス電圧が正常であることを示す他方のレベル(例えば、"0")を出力する。なお、前記カウントしたカウント数は、直流化電圧のレベルがフィラメントパルス電圧が正常であることを示すレベル(例えば、Lレベル)となる場合に、リセットされることになる。
【0070】
RSフリップフロップ902は、第2のカウンタ手段901の出力を保持する手段である。RSフリップフロップ902は、前述したパルス検出手段80のRSフリップフロップ803と同様に、第2のカウンタ手段901の出力として"1"がS端子に入力されると異常検出信号をセットする。この異常検出信号がセットされた状態は、BLKIN信号がR端子に入力されるまで保持されることになる。
【0071】
図6は、レベル検出手段90の動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、時刻t1において、DETIN端子から入力されるフィラメントパルス電圧(図6(B))がHレベルに固定される場合を想定する。
【0072】
まず、時刻t0から時刻t1までの期間、直流化電圧(図6(C))のレベルは、フィラメントパルス電圧(図6(B))が正常であることを示すLレベルの状態にあるので、第2のカウンタ手段901は、カウンタ動作を開始しない。そのため、RSフリップフロップ902も動作せず、異常検出信号(図6(D))はセットされない。
【0073】
つぎに、時刻t1では、フィラメントパルス電圧(図6(B))のレベルが、Hレベルに固定されるとともに、直流化電圧(図6(C))のレベルが、フィラメントパルス電圧(図6(B))が異常であることを示すHレベルに固定される。ここで、第2のカウンタ手段901は、直流化電圧(図6(C))のレベルがHレベルとなる期間を、所定周期TXを有する内部クロック信号CXに基づいてカウントするためのカウント動作を開始する。
【0074】
つぎに、時刻t2では、第2のカウンタ手段901によって時刻t1からカウントされたカウント数が、所定期間TLに対応した基準カウント数(図4に示す回路例では、"17")以上若しくは越えることになるので、第2のカウンタ手段901は、フィラメントパルス電圧が異常であることを示す"1"を出力する。この第2のカウンタ手段901の出力は、RSフリップフロップ902のS端子に入力され、異常検出信号(図6(D))がセットされることになる。
【0075】
なお、異常検出信号(図6(D))は、異常検出フラグANFとして、DO端子から外部コントローラ40へ出力される。そして、時刻t3において、異常検出フラグANFを読み取った外部コントローラ40が、VFD10の表示を消灯して初期化するという判断に基づいて、BLK端子に対して"1"を出力する場合を想定する。この場合、異常検出信号(図6(D))はリセットされることになる。ところで、その異常検出フラグANFを読み取って異常が検出された後の処理としては、前述したようにVFD10の表示を初期化してから再び点灯してもよいし、そのままVFD駆動回路20及びスイッチング素子50の電源をオフしてもよい。この処理判断については、あくまで、外部コントローラ40に委ねられる。
【0076】
このようにして、本発明に係るVFD駆動回路20は、前述したようなレベル検出手段90を有することによって、フィラメントパルス電圧のレベルが固定されたことを検出できるとともに、フィラメントパルス電圧が、通常のデューティー比"5〜20%"であることも検出可能である。
【0077】
=== その他の実施形態 ===
前述した実施形態として、本発明に係るVFD駆動回路20は、パルス検出手段80において、フィラメントパルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数が、規定パルス数(例えば、所定期間TP/基準クロック信号の周期)以上若しくは越える場合に、異常検出信号をセットするようにしてもよい。
【0078】
例えば、フィラメントパルス電圧に対して位相のずれたパルス状のノイズが重畳される場合によって、フィラメントパルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数が、規定パルス数以上若しくは越える場合も想定される。そこで、本発明に係るVFD駆動回路20は、フィラメントパルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数が、規定パルス数以上若しくは越える場合に、フィラメントパルス電圧が固定されたものとして検出することができる。
【0079】
また、前述した実施形態として、本発明に係るVFD駆動回路20は、異常検出手段213において、パルス検出手段80と、レベル検出手段90と、を両方備えるとともに、パルス検出手段80又はレベル検出手段90の出力を選択する選択手段100を有しているが、パルス検出手段80又はレベル検出手段90のいずれか一方のみを備えるようにしてもよい。あるいは、時分割方式にて、パルス検出手段80及びレベル検出手段90を交互に切り替えて動作させるようにしてもよい。
【0080】
また、前述した実施形態として、本発明に係るVFD駆動回路20を用いた様々なアプリケーション回路(例えば、蛍光表示管モジュール)に対して、スイッチング素子50を備えるようにしてもよい。好ましくは、VFD駆動回路20は、半導体集積回路とし、スイッチング素子50を外部に接続可能としてもよいし、集積化したスイッチング素子50を内蔵した半導体集積回路としてもよい。
【0081】
また、前述した実施形態としてレベル検出手段90を動作させる場合、本発明に係る蛍光表示管駆動回路を用いた様々なアプリケーション回路(例えば、蛍光表示管モジュール)に対して、ローパスフィルタ60を備えるようにしてもよい。好ましくは、VFD駆動回路20は、半導体集積回路とし、ローパスフィルタ60を外部に接続してもよいし、集積化したローパスフィルタ60を内蔵した半導体集積回路としてもよい。
【0082】
【発明の効果】
本発明によれば、蛍光表示管の信頼性を向上させる蛍光表示管駆動回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態としての蛍光表示管駆動回路を含めたシステムの概略構成図である。
【図2】本発明に係る一実施形態としての外部コントローラと蛍光表示管駆動回路との間のデータ転送フォーマットについてのタイミングチャートである。
【図3】本発明に係る一実施形態としての蛍光表示管駆動回路のブロック図である。
【図4】本発明に係る一実施形態としての異常検出手段の回路構成図である。
【図5】本発明に係る一実施形態としてのパルス検出手段の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】本発明に係る一実施形態としてのレベル検出手段の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】従来のフィラメントパルス電圧の異常を検出する仕組みを説明するための図である。
【符号の説明】
10 VFD 11 フィラメント
12 グリッド電極 13 セグメント電極
20 VFD駆動回路 201 インターフェース部
202 発振回路 203 分周回路
204 タイミング発生器 205 シフトレジスタ
206 コントロールレジスタ 207 ラッチ回路
208 マルチプレクサ 209 セグメントドライバ
210 グリッドドライバ 211 ディマー制御手段
212 フィラメントパルス制御手段 213 異常検出手段
30 外部発振器 40 外部コントローラ
50 スイッチング素子 60 ローパスフィルタ
70 スイッチ手段
80 パルス検出手段 801 第1のカウンタ手段
802 Dフリップフロップ 803 RSフリップフロップ
90 レベル検出手段
901 第2のカウンタ手段 902 RSフリップフロップ
100 選択手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluorescent display tube driving circuit that improves the reliability of a fluorescent display tube.
[0002]
[Prior art]
A fluorescent fluorescent display (hereinafter referred to as VFD) emits thermoelectrons by applying a voltage to a directly heated cathode called a filament to generate heat by heating the filament in a vacuum vessel. Is a self-luminous display device that displays a desired pattern by accelerating the light with a grid electrode and causing the phosphor on the anode (segment) electrode to collide and emit light. VFD has excellent features such as visibility, multiple colors, low operating voltage, and reliability (environmental resistance), and is used in various applications and fields such as automobiles, home appliances, and consumer use. Has been.
[0003]
Here, in the VFD, when a short circuit or disconnection occurs with respect to the filament and its wiring, when a short circuit occurs between the wiring of the filament and the wiring of another electrode (anode electrode or grid electrode), or the filament is driven. If an abnormal state relating to the filament is left unattended in the case of an element failure or the like, there is a risk that the filament may be damaged or the filament may be ignited. Therefore, a mechanism for quickly detecting an abnormal state related to the filament is required for the VFD.
[0004]
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional mechanism for detecting an abnormality in the filament voltage applied to the filament 11 as one of the mechanisms described above. In the figure, as a method of applying a voltage to the filament 11, a pulse driving method of applying a pulse voltage (hereinafter referred to as a filament pulse voltage) obtained by chopping a DC voltage considerably higher than the normal rated voltage of the filament is used. The example used is shown. That is, in the pulse driving method, when an abnormality occurs such that the filament pulse voltage is fixed on the high potential side, the filament driving method is different from the other methods (direct current (DC) driving method, alternating current (AC) driving method). Since the progress of damage, ignition, etc. is fast, it is an important issue to promptly detect abnormality of the filament pulse voltage.
[0005]
In FIG. 7, an external controller 40 such as a microcomputer outputs a pulse drive signal set to a desired duty ratio to the filament drive circuit 110. The filament driving circuit 110 generates a filament pulse voltage from the power source for driving the filament 11 by a switching operation based on the pulse driving signal received from the external controller 110 and applies the filament pulse voltage to the filament 11. Here, regarding the filament pulse voltage applied to the filament 11, the external controller 40 includes a detection unit that detects, for example, the pulse width and voltage level of the filament pulse voltage. The external controller 40 performs feedback control such as adjusting the setting of the duty ratio of the pulse drive signal output to the filament drive circuit 110 according to the pulse width and voltage level of the filament pulse voltage detected by the detection means. .
[0006]
The conventional mechanism as described above is disclosed in, for example, Patent Document 1 shown below.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-108263 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional mechanism for detecting an abnormality in the filament pulse voltage, the external controller 40 detects the pulse width, voltage level, etc. of the filament pulse voltage, and the filament pulse voltage is detected according to the detected value. Desired feedback control. However, this has been a factor that increases the processing load on the external controller 40. Also, the external controller 40 detects an abnormality of the filament pulse voltage due to an increase in its processing load, and then executes a predetermined process at the time of abnormality (for example, turning off the power of the filament driving circuit 110). It took a considerable amount of time to cause damage to the filament 11 and ignition.
The present invention has been made on the basis of the above-described circumstances, and is to provide a VFD driving circuit that improves the reliability of the VFD.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The main present invention for solving the above problems is to detect that the level of the pulse voltage is fixed in a fluorescent display tube driving circuit for driving the filament of the fluorescent display tube with a pulse voltage. Based on the detection means for outputting a detection signal representing the result of To an external controller that transmits a signal for driving the fluorescent display tube to the fluorescent display tube driving circuit Means for outputting a signal for notifying abnormality of the pulse voltage; And the detection means is a pulse detection means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed based on the number of pulses per predetermined period TP of the pulse voltage. I will do it.
The fluorescent display tube driving circuit according to the present invention has the characteristics as described above, thereby reducing the processing load of an external controller such as a microcomputer. This also makes it possible to quickly detect an abnormality in the pulse voltage applied to the filament of the fluorescent display tube, and improve the reliability of the fluorescent display tube (particularly, the reliability of the filament of the fluorescent display tube). be able to.
Other features of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description of this specification.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
=== Summary of Disclosure ===
The following disclosure will reveal at least the following.
In a fluorescent display tube driving circuit for driving the filament of the fluorescent display tube with a pulse voltage, detection means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed and outputting a detection signal representing the result of the detection; And a means for outputting a signal for notifying the abnormality of the pulse voltage based on the detection signal.
[0011]
Here, the aforementioned “detection means” is an “abnormality detection means” described later, and outputs an “abnormality detection signal” described later as the above-mentioned “detection signal”. The above-mentioned “signal for notifying the abnormality of the pulse voltage” is, for example, data of an “abnormality detection flag ANF” output to an external controller described later.
[0012]
The fluorescent display tube driving circuit according to the present invention has the characteristics as described above, thereby reducing the processing load of an external controller such as a microcomputer. This also makes it possible to quickly detect an abnormality in the pulse voltage applied to the filament of the fluorescent display tube, and improve the reliability of the fluorescent display tube (particularly, the reliability of the filament of the fluorescent display tube). be able to.
[0013]
In the second aspect of the present invention, the detection means is pulse detection means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed based on the number of pulses per predetermined period TP of the pulse voltage.
[0014]
In the third aspect of the present invention, the pulse detecting means counts the number of pulses per predetermined period TP of the pulse voltage, and the counted number of pulses per predetermined period TP is equal to or less than a reference pulse number PN. In this case, the detection signal indicating that the level of the pulse voltage is fixed is output.
The fluorescent display tube driving circuit according to the present invention has the pulse detecting means as described above, and can detect even when the pulse voltage is fixed at either the H level or the L level. is there. Further, since the pulse detection means does not require a “low-pass filter (integration means)” described later, compared with a “level detection means” described later, there is an advantage that the number of parts can be reduced.
[0015]
In the fourth aspect of the present invention, the detection means is a level detection means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed based on the level of the DC voltage obtained by integrating the pulse voltage.
[0016]
In the fifth aspect of the present invention, the level detection unit measures a period in which the level of the DC voltage obtained by integrating the pulse voltage is a level indicating that the level of the pulse voltage is fixed, and the measurement When the measured period is equal to or longer than the predetermined period TL, the detection signal indicating that the level of the pulse voltage is fixed is output.
The fluorescent display tube driving circuit according to the present invention can detect that the level of the pulse voltage is fixed by having the level detecting means as described above. In addition, since the amount of power supplied to the filament is limited, the pulse voltage is usually set within a low range (predetermined duty ratio) of about “5 to 20%”. For this reason, by detecting that the level of the pulse voltage is fixed, it is possible to detect whether or not the pulse voltage has a predetermined duty ratio.
[0017]
About the 6th aspect of this invention, based on the pulse number per predetermined period TP of the said pulse voltage, the pulse detection means which detects that the level of the said pulse voltage was fixed, The DC voltage which integrated the said pulse voltage Level detecting means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed on the basis of the level of the pulse voltage, and the operation can be switched to either the pulse detecting means or the level detecting means.
[0018]
In the seventh aspect of the present invention, the fluorescent display tube driving circuit receives data for switching to the operation of either the pulse detection means or the level detection means from the outside, and the data received from the outside And a means for switching to the operation of either the pulse detection means or the level detection means.
Here, the above-mentioned “data received from the outside” refers to “ADS setting data” described later. The above-mentioned “switching means” refers to control means of the fluorescent display tube driving circuit including “abnormality detection means selection means” described later.
In this way, the fluorescent display tube driving circuit according to the present invention has the switching unit as described above, so that either the pulse detection unit or the level detection unit is used to detect the filament of the fluorescent display tube. It is possible to detect that the pulse voltage applied to is fixed. Further, the pulse detection means and the level detection means may be switched alternately and operated in a time division manner.
[0019]
According to an eighth aspect of the present invention, the fluorescent display tube driving circuit is a semiconductor integrated circuit that outputs a pulse driving signal for pulse driving the filament, and is configured to generate the pulse voltage based on the pulse driving signal. The element can be connected to the outside.
The above-mentioned “switching element” is, for example, a Pch-MOS type FET or an Nch-MOS type FET, and the fluorescent display tube driving circuit according to the present invention enables such a switching element to be connected to the outside. An interface (an FPCON terminal described later) may be provided.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, the fluorescent display tube driving circuit outputs a pulse driving signal for pulse driving the filament, and includes a switching element that generates the pulse voltage based on the pulse driving signal.
[0021]
As described above, in the present invention, various application circuits (for example, a fluorescent display tube module) using the fluorescent display tube driving circuit according to the present invention may be provided with the switching elements as described above. Preferably, as a tenth aspect of the present invention, the fluorescent display tube driving circuit is a semiconductor integrated circuit, and the switching element may be connected to the outside. As an eleventh aspect of the present invention, the fluorescent display tube driving circuit may be The display tube driving circuit may be a semiconductor integrated circuit in which the switching elements are integrated.
[0022]
In the twelfth aspect of the present invention, the fluorescent display tube driving circuit is a semiconductor integrated circuit, and integration means for integrating the pulse voltage into a DC voltage can be connected to the outside.
The above-mentioned “integrating means” refers to a “low-pass filter” described later, and the fluorescent display tube driving circuit according to the present invention is an interface that allows such integrating means to be connected to the outside (described later, DETIN). Terminal).
[0023]
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided integration means for integrating the pulse voltage into a DC voltage.
[0024]
Thus, in the present invention, various application circuits (for example, a fluorescent display tube module) using the fluorescent display tube driving circuit according to the present invention may be provided with an integration unit as described above. Preferably, as a fourteenth aspect of the present invention, the fluorescent display tube driving circuit is a semiconductor integrated circuit, and the integrating means may be connected to the outside. In the fifteenth aspect of the present invention, The display tube driving circuit may be a semiconductor integrated circuit in which the integrating means is integrated.
[0025]
=== Example ===
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
<System configuration>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system including a VFD driving circuit 20 according to an embodiment of the present invention. In the VFD drive circuit 20 shown in the figure, a pulse drive system is adopted as a system for applying a voltage to the filament 11. The pulse driving method is a method in which a pulse voltage (hereinafter referred to as a filament pulse voltage) obtained by chopping a DC voltage that is considerably higher than the normal rated voltage of the filament 11 is applied to the filament 11.
[0027]
Further, the VFD drive circuit 20 shown in the figure employs a dynamic drive system for driving the grid electrode 12 and the segment electrode 13, and sets the number of display digits by the grid electrode 12 to “2” digits (such grid electrode 12 The form is called "1/2 duty"), and the number of segments is "90". Note that the VFD driving circuit 20 according to the present invention is not limited to the number of grids (two digits) and the number of segments (90 segments) described above, and the driving of the grid electrodes 12 and the segment electrodes 13 is dynamic driving. A driving method combining at least one of a method and a static driving method may be used. For example, when the static drive method is adopted, all the digits are displayed by the segment electrodes 13 and one grid electrode 12 corresponding to the number of segments. In this case, a constant voltage (grid voltage) is applied to one grid electrode 12.
[0028]
An outline of the dynamic drive method and the static drive method is described in, for example, “Display Technology Series Fluorescent Display Tube 8.2 Basic Drive Circuit (pages 154 to 158)” issued by Sangyo Tosho.
[0029]
Next, regarding the peripheral circuits of the VFD driving circuit 20, the VFD 10, the external oscillator 30, the external controller 40, the switching element 50, the low-pass filter 60, and the switch means 70 will be described in order.
[0030]
The VFD 10 includes a filament 11, a grid electrode 12, and a segment (anode) electrode 13. The filament 11 is heated by applying a filament pulse voltage from the VFD driving circuit 20 via the switching element 50 based on a pulse driving method, and emits thermoelectrons. The grid electrode 12 acts as an electrode for selecting a digit, and accelerates or blocks the thermal electrons emitted from the filament 11. The segment electrode 13 functions as a segment selection electrode. The surface of the segment electrode 13 is coated with a phosphor in the shape of a pattern to be displayed. The thermoelectrons accelerated by the grid electrode 12 are caused to collide with the phosphor to emit light. Will be displayed.
[0031]
Further, in the VFD 10, lead wires are independently drawn from the grid electrode 12 for each digit independently, while the segments corresponding to each digit are internally connected in common from the segment electrode 13 to lead out the lead wires. It is. The lead wires drawn out from the grid electrode 12 and the segment electrode 13 are respectively connected to corresponding output terminals of the VFD drive circuit 20 (the grid output terminals are G1 to G2 and the segment output terminals are S1 to S45).
[0032]
The external oscillator 30 is RC oscillating means constituted by a resistor R, a capacitive element C, and the like, and constitutes an RC oscillating circuit by being connected to an oscillator terminal (OSCI terminal, OSCO terminal) of the VFD driving circuit 20. . The external oscillator 30 may be a crystal resonator or a ceramic resonator having a specific oscillation frequency, and may constitute a crystal or ceramic oscillation circuit as a free-running oscillation means. In addition, the external oscillator 30 may be a separate oscillation means for supplying a clock signal for other oscillation to the VFD drive circuit 20.
[0033]
The external controller 40 is a microcomputer or the like that does not include a VFD drive element, and is connected to the VFD drive circuit 20 via a data bus for serial data transfer, in order to drive the VFD 10 in a predetermined data transfer format. Necessary signals are transmitted to the VFD driving circuit 20. The data transfer between the external controller 40 and the VFD drive circuit 20 is not limited to the serial data transfer described above, and may be a parallel data transfer.
[0034]
The switching element 50 is a Pch MOS type FET, and its gate terminal is connected to the FPCON terminal of the VFD drive circuit 20 that outputs a pulse drive signal described later. The switching element 50 is not limited to a Pch MOS type FET. For example, the switching element 50 may be configured by an Nch MOS type FET, or may be configured by combining an Nch MOS type FET and a Pch MOS type FET. . The switching element 50 is turned on / off (switching) in accordance with a pulse drive signal supplied from the FPCON terminal of the VFD drive circuit 20, whereby a filament pulse applied from the filament power supply voltage VFL to the filament 11 of the VFD 10. Generate voltage.
[0035]
The FPR terminal of the VFD drive circuit 20 shown in FIG. 1 is an input terminal for setting the polarity of the pulse drive signal output from the FPCON terminal according to the input / output characteristics of the switching element 50. For example, as shown in FIG. 1, when a Pch-MOS type FET is adopted as the switching element 50, the power supply voltage VDD ("H" fixed) is connected to the FPR terminal. When an Nch-MOS type FET is adopted as the switching element 50, the FPR terminal is grounded (fixed to “L”).
[0036]
The low-pass filter 60 is an RC integrating circuit composed of a resistor R and a capacitive element C. The input side is connected to the filament pulse voltage output terminal of the switching element 50, and the output side is connected to the DETIN terminal of the VFD drive circuit 20. Connected. The resistor R and the capacitive element C constituting the low-pass filter 60 are each having a rated value large enough to integrate the filament pulse voltage into a DC voltage. That is, when the filament pulse voltage generated by the switching element 50 is input, the low-pass filter 60 integrates the filament pulse voltage to obtain a DC voltage and inputs the voltage to the DETIN terminal of the VFD drive circuit 20. Become.
[0037]
Note that the low-pass filter 60 is an external circuit of the VFD driving circuit 20 that is required in the level detection means described later, and is not required in the pulse detection means described later. Therefore, when using a pulse detection means described later, the low-pass filter 60 may be removed and the filament pulse voltage generated by the switching element 50 may be input to the DETIN terminal of the VFD drive circuit 20.
[0038]
Alternatively, as shown in the figure, when the switch means 70 connected in parallel with the resistance of the low-pass filter 60 (or the low-pass filter 60 itself) is used and the pulse detection means described later is used, the resistance of the low-pass filter 60 is short-circuited. Alternatively, the switch means 70 may be operated so as to short-circuit the low-pass filter 60 itself. In this case, the control signal for operating the switch means 70 may be supplied directly from the external controller 40 to the switch means 70 or supplied from the external controller 40 to the switch means 70 via the VFD drive circuit 20. You may do it.
[0039]
FIG. 2 is a timing chart regarding a data transfer format between the external controller 40 and the VFD driving circuit 20. As shown in the figure, the data transfer format includes a sequence related to the grid electrode G1 (hereinafter referred to as G1 sequence) and a sequence related to the grid electrode G2 (hereinafter referred to as G2 sequence). The data transfer format is not limited to the above-described format, and for example, the G1 sequence and the G2 sequence may be executed in a single sequence.
[0040]
Hereinafter, the G1 sequence and the G2 sequence will be schematically described.
First, the external controller 40 transmits the bus address (8 bits) given to the VFD driving circuit 20 together with the synchronous clock signal CL to the VFD driving circuit 20. The VFD drive circuit 20 identifies whether or not the received bus address is a bus address assigned to itself. Then, if it is identified as the own bus address, a control command (such as control data described later) transmitted along with the bus address received from the external controller 40 is accepted as a control command to itself. As described above, the bus address is a unique address given to each IC. In the embodiment in which the external controller 40 and a plurality of ICs are connected on the same bus line, the external controller 40 This is used to control a plurality of ICs on the same bus line.
[0041]
Next, the external controller 40 asserts the chip enable signal CE (sets it to the H level) to enable (select) the VFD drive circuit 20, and subsequently, 45-bit display data (D1 to D45) related to the grid electrode G1. ), 16-bit control data used for each control of the VFD drive circuit 20 is transmitted. The 16-bit control data includes 10-bit dimmer adjustment data (DM0 to DM9) as brightness adjustment data for VFD10 display, grid identifier DD (for example, “1” for grid electrode G1, grid electrode G2) In the case of “0”).
Thereafter, the external controller 40 negates the chip enable signal CE (sets it to the L level), disables the VFD drive circuit 20 (non-selection), stops transmission of the synchronous clock signal CL, and executes the G1 sequence. It will be completed.
[0042]
On the other hand, in the G2 sequence, 45-bit display data (D46 to D90) related to the grid electrode G2 is transmitted in the same procedure as the G1 sequence described above. In the G2 sequence, the control data transmitted to the VFD drive circuit 20 includes ADS (Abnormal Detect type Select) setting data described later.
[0043]
<VFD drive circuit>
FIG. 3 is a block diagram of the VFD driving circuit 20 according to the present invention.
The VFD driving circuit 20 includes an interface unit 201, an oscillation circuit 202, a frequency dividing circuit 203, a timing generator 204, a shift register 205, a control register 206, a latch circuit 207, a multiplexer 208, a segment driver 209, a grid driver 210, and a dimmer control unit. 211, filament pulse control means 212, and abnormality detection means 213.
[0044]
The interface unit 201 is interface means for transmitting and receiving data to and from the external controller 40 as shown in FIG.
The oscillation circuit 202 generates a reference clock signal related to the VFD drive circuit 20 by connecting the external oscillator 30 to the oscillator terminals (OSCI, OSCO). This reference clock signal is frequency-divided into a predetermined frequency by the frequency divider 203 and supplied to the timing generator 204.
The timing generator 204 is a signal (hereinafter referred to as an internal signal) that determines the timing of a signal for driving the grid electrodes G1 to G2 (hereinafter referred to as a grid drive signal) based on the signal supplied from the frequency dividing circuit 203. A clock signal A), and a filament pulse control means 212 outputs a signal for determining the timing of the pulse drive signal (hereinafter referred to as an internal clock signal B).
[0045]
The shift register 205 receives 45-bit display data (D1 to D45 or D46 to D90) and 16-bit control data (dimer adjustment data (DM0 to DM9)) received by the interface unit 201 for each G1 or G2 sequence described above. Etc.) are converted into parallel data and supplied to the control register 206, the latch circuit 207, the filament pulse control means 212, and the like.
The control register 206 stores 32 (16 bits × 2) bits of control data supplied from the shift register 205. The dimmer adjustment data (DM0 to DM9) included in the control data is supplied to the dimmer control means 211.
[0046]
The latch circuit 207 holds 45-bit display data (D1 to D45) related to the grid electrode G1 and 45-bit display data (D46 to D90) related to the grid electrode G2 supplied from the shift register 205. That is, the latch circuit 207 holds 90-bit display data (D1 to D90) for each repetition period related to driving of the grid electrodes G1 to G2.
[0047]
The multiplexer 208 relates to the grid electrode G1 or G2 to be driven out of the 90-bit display data (D1 to D90) held by the latch circuit 207 at the timing of driving the grid electrodes G1 to G2. 45-bit display data is selected and supplied to the segment driver 209.
[0048]
The segment driver 209 forms a signal for driving the segment electrodes S1 to S45 based on the 45-bit display data selected and supplied by the multiplexer 208, and outputs the signal to the segment electrodes S1 to S45. The signal for driving the segment electrodes S1 to S45 may be a voltage applied to the segment electrodes S1 to S45 (hereinafter referred to as segment voltage), or a driving element between the segment driver 209 and the segment electrodes S1 to S45. May be used as a control signal supplied to the drive element (hereinafter, the segment voltage and the control signal are collectively referred to as a segment drive signal).
[0049]
The grid driver 210 forms a grid drive signal based on the internal clock signal A supplied from the timing generator 204 and outputs it to the grid electrodes G1 to G2. The signal for driving the grid electrodes G1 to G2 may be a voltage applied to the grid electrodes G1 to G2 (hereinafter referred to as a grid voltage), or a drive element between the grid driver 210 and the grid electrodes G1 to G2. And a control signal supplied to the drive element (hereinafter, the grid voltage and the control signal are collectively referred to as a grid drive signal).
[0050]
The dimmer control means 211 can adjust the duty ratio of the grid drive signal and the segment drive signal based on the dimmer adjustment data (DM0 to DM9) supplied from the control register 206.
[0051]
The filament pulse control means 212 forms a pulse drive signal for driving the filament 11 based on the internal clock signal B supplied from the timing generator 204 and outputs the pulse drive signal to the switching element 50 via the FPCON terminal. Further, the filament pulse control means 212 sets the polarity of the pulse drive signal based on the signal supplied from the FPR terminal.
The abnormality detection means 213 is a means for detecting that the filament pulse voltage level is fixed and outputting a signal for notifying the abnormality of the filament pulse voltage.
[0052]
The VFD driving circuit 20 shown in the figure has a BLK terminal for turning on or off the VFD display. The BLK terminal is connected so that data is supplied from the external controller 40. For example, when “1” is supplied from the external controller 40 to the BLK terminal, each control unit operates so as to fix the above-described grid drive signal and segment drive signal to the L level and the pulse drive signal to the H level. The VFD display can be turned off.
Hereinafter, the abnormality detection means 213 that performs characteristic operations in the present invention will be described.
[0053]
<Abnormality detection means>
A circuit configuration as one embodiment of the abnormality detection means 213 according to the present invention will be described with reference to FIG.
The abnormality detection means 213 includes a pulse detection means 80, a level detection means 90, and a selection means 100 as shown in FIG.
The pulse detecting means 80 is means for detecting that the level of the filament pulse voltage is fixed based on the number of pulses per predetermined period TP of the filament pulse voltage input from the DETIN terminal.
The level detecting means 90 is means for detecting that the level of the filament pulse voltage is fixed based on the level of the DC voltage obtained by integrating the filament pulse voltage input from the DETIN terminal.
[0054]
By the way, the level of the DC voltage is normally set within a low range where the duty ratio of the filament pulse voltage is about “5 to 20%” because the amount of power supplied to the filament 11 is limited. For this reason, it is lower than the maximum value VILmax of the input voltage recognized as L level in the IC (Integrated Circuit) in the VFD driving circuit 20. That is, when the filament pulse voltage is normal, the level of the DC voltage is recognized as the L level in the IC in the VFD drive circuit 20.
Further, the level of the DC voltage is higher than the minimum value VIHmin of the input voltage that is recognized as H level in the IC in the VFD drive circuit 20 when an abnormality occurs in which the filament pulse voltage is fixed at H level. Therefore, it is recognized as the H level.
In this way, the level detection means 90 can detect that the filament pulse voltage is fixed based on the level of the DC voltage.
[0055]
For example, when the ADS setting data is “0”, the selection unit 100 detects the level based on the ADS (Abnormal Detect type Select) setting data included in the control data of the G2 sequence received from the external controller 40. The output of the means 90 is selected. In the case of “1”, the output of the pulse detecting means 80 is selected. The selection unit 100 outputs the output of the selected level detection unit 90 or pulse detection unit 80 as an abnormality detection signal. The abnormality detection signal is output from the DO terminal to the external controller 40 as an abnormality detection flag ANF (for example, “1” at normal time, “0” at abnormal time).
[0056]
Thus, the VFD drive circuit 20 according to the present invention can reduce the processing load of the external controller 40 such as a microcomputer. This also makes it possible to quickly detect that the level of the filament pulse voltage is fixed (abnormality), and improve the reliability of the VFD 10 (particularly, the reliability of the VFD 10 with respect to the filament 11). .
Below, the circuit structure as one embodiment of each of the pulse detection means 80 and the level detection means 90 is demonstrated.
[0057]
<Pulse detection means>
First, a circuit configuration as one embodiment of the pulse detection means 80 will be described with reference to FIG.
The pulse detection unit 80 includes a first count unit 801, a D flip-flop 802, and an RS flip-flop 803.
[0058]
The first counting unit 801 counts the number of pulses per predetermined period TP of the filament pulse voltage input from the DETIN terminal, and if the counted number is equal to or less than the reference pulse number PN, One level (for example, “1”) indicating that the level is fixed is output. When the count number exceeds or exceeds the reference pulse number PN, the other level (eg, “0”) indicating that the filament pulse voltage is normal is output.
[0059]
The first counting means 801 resets the count at the timing when a signal for specifying the end of the predetermined period TP (hereinafter referred to as an internal reset signal (FIG. 5B)) rises. Here, the predetermined period TP is, for example, a period for driving each of the grid electrodes G1 to G2. Further, the reference pulse number PN is set to about 9 pulses assuming that noise is counted.
[0060]
The D flip-flop 802 latches the output of the first count means 801 with the internal reset signal and outputs it to the next stage RS flip-flop 803.
The RS flip-flop 803 is means for holding the output of the D flip-flop 802. The RS flip-flop 803 sets an abnormality detection signal when “1” is input to the S terminal as the output of the D flip-flop 802. The state where the abnormality detection signal is set is held until the BLKIN signal (signal input from the BLK terminal) is input to the R terminal. That is, when the abnormality of the filament pulse voltage is confirmed on the external controller 40 side and “1” is input to the BLK terminal to turn off the display of the VFD 10 as one of the processing modes at the time of abnormality, the abnormality detection signal Will be reset.
[0061]
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the pulse detecting means 80. In the figure, the level of the filament pulse voltage (FIG. 5C) input from the DETIN terminal at time t1 in the period for driving the grid electrode G1 (hereinafter referred to as the grid electrode G1 period) is H It is assumed that the level is fixed. Further, during the period from time t0 to time t1, the number of pulses of the filament pulse voltage (FIG. 5C) counted by the first counting means 801 exceeds or exceeds the reference pulse number PN (9 pulses). It shall be.
[0062]
First, in the grid electrode G1 period, as described above, an abnormality occurs in which the level of the filament pulse voltage (FIG. 5C) is fixed at the H level at time t1. However, during the period from time t0 to time t1, the pulse number of the filament pulse voltage (FIG. 5C) counted by the first counting means 801 exceeds or exceeds the reference pulse number PN (9 pulses). . Therefore, at the time when the internal reset signal (FIG. 5B) rises in order to specify the end of the grid electrode G1 period, the output of the first counting means 801 switches from “1” in the initial state to “0”. ing. Therefore, in the D flip-flop 802 and the RS flip-flop 803, “0” is latched by the rising edge of the internal reset signal (FIG. 5B), and as a result, the abnormality detection signal (FIG. 5D) is not set. It will be.
[0063]
Next, at the start time t2 of the period for driving the grid electrode G2 (hereinafter referred to as the grid electrode G2 period), the count number counted by the first counting means 801 is reset in the grid electrode G1 period, The number of pulses of the filament pulse voltage (FIG. 5C) is counted again. Here, according to FIG. 5, the count number counted by the first counting means 801 by the time when the internal reset signal (FIG. 5B) rises to specify the end of the grid electrode G2 period is “0”. “Because it is a pulse (ie, less than or less than the reference pulse number PN), the output of the first counting means 801 remains“ 1 ”. Therefore, “1” is latched in the D flip-flop 802 and the RS flip-flop 803 by the rising edge of the internal reset signal (FIG. 5B), and as a result, the abnormality detection signal (FIG. 5D) is set. It will be.
[0064]
The abnormality detection signal (FIG. 5D) is output from the DO terminal to the external controller 40 as the abnormality detection flag ANF. Then, it is assumed that the external controller 40 that has read the abnormality detection flag ANF outputs “1” to the BLK terminal based on the determination that the display of the VFD 10 is turned off and initialization is performed at time t5. In this case, the abnormality detection signal (FIG. 5D) is reset. By the way, as a process after the abnormality detection flag ANF is read and an abnormality is detected, the display of the VFD 10 may be initialized and then turned on again as described above, or the VFD driving circuit 20 and the switching element 50 may be used as they are. You may turn off the power. This process determination is left to the external controller 40 to the last.
[0065]
As described above, the VFD driving circuit 20 according to the present invention includes the pulse detection unit 80 as described above, so that the filament pulse voltage is fixed at either the H level or the L level. Even if it exists, it is detectable.
Further, since the pulse detection unit 80 does not require the low-pass filter 60 as compared with the level detection unit 90, there is an advantage that the number of parts can be reduced.
[0066]
<Level detection means>
Next, a circuit configuration as an embodiment of the level detection means 90 will be described with reference to FIG.
The level detection unit 90 includes a second counter unit 901 and an RS flip-flop 902.
[0067]
The second counter means 901 is a counter when the level of the DC voltage obtained by integrating the filament pulse voltage input from the DETIN terminal becomes a level (for example, H level) indicating that the filament pulse voltage is fixed. Start operation.
[0068]
Further, the second counter means 901 sets a period during which the level of the DC voltage becomes a level (for example, H level) indicating that the filament pulse voltage is fixed based on the internal clock signal CX having a predetermined cycle TX. Count. A period obtained by multiplying the counted number by the period TX of the internal clock signal CX is a predetermined period TL (for example, about “408 / 3072≈0.133” times the period for driving the grid electrodes G1 to G2, respectively). When it is above or above, one level (for example, “1”) indicating that the filament pulse voltage is abnormal is output.
[0069]
On the other hand, when the period obtained by multiplying the counted number by the period TX is less than or less than the predetermined period TL, the second counter unit 901 displays the other level indicating that the filament pulse voltage is normal (for example, "0") is output. The counted number is reset when the level of the DC voltage becomes a level indicating that the filament pulse voltage is normal (for example, L level).
[0070]
The RS flip-flop 902 is a unit that holds the output of the second counter unit 901. The RS flip-flop 902 sets an abnormality detection signal when “1” is input to the S terminal as the output of the second counter unit 901, similarly to the RS flip-flop 803 of the pulse detection unit 80 described above. The state where the abnormality detection signal is set is held until the BLKIN signal is input to the R terminal.
[0071]
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the level detection means 90. It is assumed that the filament pulse voltage (FIG. 6B) input from the DETIN terminal is fixed at the H level at time t1.
[0072]
First, during the period from time t0 to time t1, the level of the DC voltage (FIG. 6C) is in the L level indicating that the filament pulse voltage (FIG. 6B) is normal. The second counter unit 901 does not start the counter operation. For this reason, the RS flip-flop 902 does not operate, and the abnormality detection signal (FIG. 6D) is not set.
[0073]
Next, at time t1, the level of the filament pulse voltage (FIG. 6B) is fixed to the H level, and the level of the DC voltage (FIG. 6C) is changed to the filament pulse voltage (FIG. B)) is fixed to the H level indicating that it is abnormal. Here, the second counter means 901 performs a counting operation for counting a period in which the level of the DC voltage (FIG. 6C) is H level based on the internal clock signal CX having a predetermined period TX. Start.
[0074]
Next, at the time t2, the count number counted from the time t1 by the second counter unit 901 exceeds or exceeds the reference count number ("17" in the circuit example shown in FIG. 4) corresponding to the predetermined period TL. Therefore, the second counter unit 901 outputs “1” indicating that the filament pulse voltage is abnormal. The output of the second counter means 901 is input to the S terminal of the RS flip-flop 902, and the abnormality detection signal (FIG. 6D) is set.
[0075]
The abnormality detection signal (FIG. 6D) is output from the DO terminal to the external controller 40 as the abnormality detection flag ANF. Then, it is assumed that the external controller 40 that has read the abnormality detection flag ANF outputs “1” to the BLK terminal based on the determination that the display of the VFD 10 is turned off and initialization is performed at time t3. In this case, the abnormality detection signal (FIG. 6D) is reset. By the way, as a process after the abnormality detection flag ANF is read and an abnormality is detected, the display of the VFD 10 may be initialized and then turned on again as described above, or the VFD driving circuit 20 and the switching element 50 may be used as they are. You may turn off the power. This process determination is left to the external controller 40 to the last.
[0076]
In this way, the VFD driving circuit 20 according to the present invention includes the level detecting unit 90 as described above, so that it can detect that the level of the filament pulse voltage is fixed, and the filament pulse voltage is normal. It can also be detected that the duty ratio is “5 to 20%”.
[0077]
=== Other Embodiments ===
In the VFD driving circuit 20 according to the present invention as described above, in the pulse detection means 80, the number of pulses per predetermined period TP of the filament pulse voltage is a specified number of pulses (for example, the period of the predetermined period TP / reference clock signal). ) An abnormality detection signal may be set when the number is greater than or equal to.
[0078]
For example, it may be assumed that the number of pulses per predetermined period TP of the filament pulse voltage is equal to or greater than the specified number of pulses due to the case where pulsed noise having a phase shift is superimposed on the filament pulse voltage. Therefore, the VFD driving circuit 20 according to the present invention can detect that the filament pulse voltage is fixed when the number of pulses per predetermined period TP of the filament pulse voltage is greater than or equal to the specified number of pulses.
[0079]
In the embodiment described above, the VFD driving circuit 20 according to the present invention includes both the pulse detection unit 80 and the level detection unit 90 in the abnormality detection unit 213, and the pulse detection unit 80 or the level detection unit 90. However, you may make it provide only one of the pulse detection means 80 or the level detection means 90. Alternatively, the pulse detection means 80 and the level detection means 90 may be alternately switched and operated in a time division manner.
[0080]
In the above-described embodiment, the switching element 50 may be provided for various application circuits (for example, a fluorescent display tube module) using the VFD drive circuit 20 according to the present invention. Preferably, the VFD drive circuit 20 may be a semiconductor integrated circuit, and the switching element 50 may be connected to the outside, or may be a semiconductor integrated circuit that includes the integrated switching element 50.
[0081]
Further, when the level detector 90 is operated as the above-described embodiment, the low-pass filter 60 is provided for various application circuits (for example, fluorescent display tube modules) using the fluorescent display tube driving circuit according to the present invention. It may be. Preferably, the VFD driving circuit 20 is a semiconductor integrated circuit, and may be connected to the low-pass filter 60 or may be a semiconductor integrated circuit incorporating the integrated low-pass filter 60.
[0082]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluorescent display tube drive circuit which improves the reliability of a fluorescent display tube can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system including a fluorescent display tube driving circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart regarding a data transfer format between an external controller and a fluorescent display tube driving circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a fluorescent display tube driving circuit as an embodiment according to the present invention.
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of abnormality detection means as an embodiment according to the present invention.
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the pulse detecting means as one embodiment according to the invention.
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the level detection means as one embodiment according to the invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional mechanism for detecting an abnormality in a filament pulse voltage.
[Explanation of symbols]
10 VFD 11 filament
12 Grid electrode 13 Segment electrode
20 VFD drive circuit 201 Interface section
202 Oscillator circuit 203 Divider circuit
204 Timing generator 205 Shift register
206 Control register 207 Latch circuit
208 Multiplexer 209 Segment driver
210 Grid driver 211 Dimmer control means
212 Filament pulse control means 213 Abnormality detection means
30 External oscillator 40 External controller
50 switching element 60 low-pass filter
70 Switch means
80 Pulse detection means 801 First counter means
802 D flip-flop 803 RS flip-flop
90 level detection means
901 Second counter means 902 RS flip-flop
100 selection means

Claims (12)

蛍光表示管のフィラメントをパルス電圧にてパルス駆動するための蛍光表示管駆動回路において、
前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出し、前記検出の結果を表す検出信号を出力する検出手段と、
前記検出信号に基づいて、前記蛍光表示管を駆動するための信号を当該蛍光表示管駆動回路に送信する外部のコントローラに前記パルス電圧の異常を通知するための信号を出力する手段と、を備え、
前記検出手段は、前記パルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数に基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するパルス検出手段であることを特徴とする蛍光表示管駆動回路。
In a fluorescent display tube driving circuit for driving a filament of a fluorescent display tube with a pulse voltage,
Detecting means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed and outputting a detection signal representing the result of the detection;
Means for outputting a signal for notifying the abnormality of the pulse voltage to an external controller that transmits a signal for driving the fluorescent display tube to the fluorescent display tube driving circuit based on the detection signal; ,
The fluorescent display tube driving circuit according to claim 1, wherein the detecting means is pulse detecting means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed based on the number of pulses per predetermined period TP of the pulse voltage.
前記パルス検出手段は、
前記パルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数をカウントし、前記カウントした前記所定期間TPあたりのパルス数が基準パルス数PN以下若しくは未満となる場合に、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを表す前記検出信号を出力することを特徴とする請求項1に記載の蛍光表示管駆動回路。
The pulse detection means includes
The number of pulses per predetermined period TP of the pulse voltage is counted, and the level of the pulse voltage is fixed when the counted number of pulses per predetermined period TP is less than or less than a reference pulse number PN. The fluorescent display tube driving circuit according to claim 1, wherein the detection signal is output.
蛍光表示管のフィラメントをパルス電圧にてパルス駆動するための蛍光表示管駆動回路において、
前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出し、前記検出の結果を表す検出信号を出力する検出手段と、
前記検出信号に基づいて、前記蛍光表示管を駆動するための信号を当該蛍光表示管駆動回路に送信する外部のコントローラに前記パルス電圧の異常を通知するための信号を出力する手段と、を備え、
前記検出手段は、
前記パルス電圧を積分した直流化電圧のレベルに基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するレベル検出手段であることを特徴とする蛍光表示管駆動回路。
In a fluorescent display tube driving circuit for driving a filament of a fluorescent display tube with a pulse voltage,
Detecting means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed and outputting a detection signal representing the result of the detection;
Means for outputting a signal for notifying the abnormality of the pulse voltage to an external controller that transmits a signal for driving the fluorescent display tube to the fluorescent display tube driving circuit based on the detection signal; ,
The detection means includes
The pulse based voltage on the level of integration the direct current voltage, fluorescent display tube drive circuit you wherein the level of the pulse voltage is at the level detecting means for detecting that it has been fixed.
前記レベル検出手段は、
前記パルス電圧を積分した直流化電圧のレベルが、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを示すレベルとなる期間を計測し、前記計測した期間が、所定期間TL以上若しくは越える場合に、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを表す前記検出信号を出力することを特徴とする請求項3に記載の蛍光表示管駆動回路。
The level detecting means includes
A period in which the level of the DC voltage obtained by integrating the pulse voltage is a level indicating that the level of the pulse voltage is fixed is measured, and when the measured period is equal to or more than a predetermined period TL, the pulse 4. The fluorescent display tube driving circuit according to claim 3, wherein the detection signal indicating that the voltage level is fixed is output.
蛍光表示管のフィラメントをパルス電圧にてパルス駆動するための蛍光表示管駆動回路において、
前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出し、前記検出の結果を表す検出信号を出力する検出手段と、
前記検出信号に基づいて、前記蛍光表示管を駆動するための信号を当該蛍光表示管駆動回路に送信する外部のコントローラに前記パルス電圧の異常を通知するための信号を出力する手段と、を備え、
前記検出手段は、
前記パルス電圧の所定期間TPあたりのパルス数に基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するパルス検出手段と、前記パルス電圧を積分した直流化電圧のレベルに基づき、前記パルス電圧のレベルが固定されたことを検出するレベル検出手段と、を有し、前記パルス検出手段又は前記レベル検出手段のいずれか一方の動作に切り替え可能とすることを特徴とする蛍光表示管駆動回路。
In a fluorescent display tube driving circuit for driving a filament of a fluorescent display tube with a pulse voltage,
Detecting means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed and outputting a detection signal representing the result of the detection;
Means for outputting a signal for notifying the abnormality of the pulse voltage to an external controller that transmits a signal for driving the fluorescent display tube to the fluorescent display tube driving circuit based on the detection signal; ,
The detection means includes
Based on the number of pulses per predetermined period TP of the pulse voltage, pulse detection means for detecting that the level of the pulse voltage is fixed, and on the basis of the level of the DC voltage obtained by integrating the pulse voltage, a level detecting means for detecting that the level is fixed, the said pulse detection means or the level or to be switched to one of operations you wherein fluorescent display tube drive circuit of the detection means .
前記蛍光表示管駆動回路は、
前記パルス検出手段又は前記レベル検出手段のいずれか一方の動作に切り替えるためのデータを外部から受信し、前記外部から受信したデータに基づき、前記パルス検出手段又は前記レベル検出手段のいずれか一方の動作に切り替える手段を有することを特徴とする請求項5に記載の蛍光表示管駆動回路。
The fluorescent display tube driving circuit includes:
Data for switching to the operation of either the pulse detection means or the level detection means is received from the outside, and the operation of either the pulse detection means or the level detection means is based on the data received from the outside The fluorescent display tube driving circuit according to claim 5, further comprising means for switching to
前記蛍光表示管駆動回路は、前記フィラメントをパルス駆動するためのパルス駆動信号を出力する半導体集積回路であり、前記パルス駆動信号に基づき前記パルス電圧を生成するスイッチング素子を外部に接続可能とすることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の蛍光表示管駆動回路。The fluorescent display tube driving circuit is a semiconductor integrated circuit that outputs a pulse driving signal for pulse driving the filament, and a switching element that generates the pulse voltage based on the pulse driving signal can be connected to the outside. fluorescent display driving circuit according to any one of claims 1 to 6, wherein. 前記フィラメントをパルス駆動するためのパルス駆動信号を出力する前記蛍光表示管駆動回路であって、前記パルス駆動信号に基づき前記パルス電圧を生成するスイッチング素子を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の蛍光表示管駆動回路。A said fluorescent display driving circuit which outputs a pulse driving signal for pulse driving the filament, claims 1 to 6, wherein a switching element for generating the pulse voltage based on the pulse driving signal A fluorescent display tube driving circuit according to any one of the above. 前記蛍光表示管駆動回路は、半導体集積回路であり、前記スイッチング素子を外部に接続したことを特徴とする請求項8に記載の蛍光表示管駆動回路。  9. The fluorescent display tube driving circuit according to claim 8, wherein the fluorescent display tube driving circuit is a semiconductor integrated circuit, and the switching element is connected to the outside. 前記蛍光表示管駆動回路は、前記スイッチング素子を集積化した半導体集積回路であることを特徴とする請求項に記載の蛍光表示管駆動回路。9. The fluorescent display tube driving circuit according to claim 8 , wherein the fluorescent display tube driving circuit is a semiconductor integrated circuit in which the switching elements are integrated. 前記蛍光表示管駆動回路は、半導体集積回路であり、前記パルス電圧を積分して直流化電圧にするための積分手段を外部に接続可能とすることを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の蛍光表示管駆動回路。7. The fluorescent display tube driving circuit is a semiconductor integrated circuit, and integrating means for integrating the pulse voltage into a DC voltage can be connected to the outside . 2. A fluorescent display tube driving circuit according to 1. 前記パルス電圧を積分して直流化電圧にするための積分手段を有することを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載の蛍光表示管駆動回路。7. The fluorescent display tube driving circuit according to claim 3, further comprising integrating means for integrating the pulse voltage into a DC voltage.
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