以下、本発明の実施の形態を図に基づい� ��詳説する。

 図1に示すように、本発明の一つの実施形 態の耳式体温計は、全体の動作を制御するた めにマイクロプロセッサを用いたマイクロコ ントローラ(以下MCUと略称する)1を有し、この MCU1には測温対象者の体温を測定する体温測� �部3、この体温測定部3で測定した体温を液晶 で表示する液晶表示部5、この液晶表示部5の� ��晶表示にバックライトを照射して液晶表示� ��明るく見せるバックライト照射部7が接続さ れている。

 また、MCU1は、例えばボタン型リチウム電 池などからなる電源電池11から電圧VDDを供給� ��れて動作する。なお、この電池11に並列に� �続されているコンデンサ13は、電池11の電源� ��ンピーダンスを低減するためのものである� ��

 体温測定部3は、耳孔深部から放射される 赤外線を検知するサーモパイル型赤外線セン サ31と、この赤外線センサ31からの検知信号� �すなわち赤外線センサ31で検知された測温対 象者の体温に対応するアナログ信号をデジタ ル信号に変換し、このデジタル信号をデジタ ル体温信号としてMCU1に供給するアナログ-デ� ��タル変換回路(A-D変換回路)33とを有する。赤 外線センサ31は、直列接続された電池と抵抗� ��らなる等価回路で示されているサーモパイ� ��31Aと温度補償用のサーミスタ31Bから構成さ� ��ている。

 体温測定部3は、電源電圧として電圧VCCを MCU1の制御により供給されて動作するように� �っているが、この電圧VCCは、MCU1の並列接続� ��れた入出力ポートP3、P4、P5においてMCU1の制 御により生成され、体温測定部3に供給され� �。なお、MCU1の並列接続された入出力ポートP 3、P4、P5には、コンデンサ15が接続されてい� �が、このコンデンサ15は、A-D変換回路33のデ� ��ップリング用であり、A-D変換回路33に動作� �圧VCCを供給する電源のインピーダンスを低� �しているものである。

 また、MCU1には、その入出力ポートP6を介� ��てスタートスイッチ9が接続されているが、 このスタートスイッチ9を操作することによ� �、MCU1に割り込みがかかり、これによりMCU1が 体温測定部3に対する電源供給動作、すなわ� �パワーオン動作を行うとともに、体温測定� �作を開始するようになっている。

 なお、MCU1は、電池11を実装してから、一� ��時間経過後、スタンバイ状態になり、スタ� ��バイ状態になると、MCU1は、内部発振器を停 止し、MCU1の消費電流は最小となる。このス� �ンバイ状態での最小消費電流は、MCU1の内部� ��圧検出回路の動作電流とMCU1の内部回路のリ ーク電流の和である。MCU1は、スタンバイ状� �においてはスタートスイッチ9からの割り込� ��のみを受け付け、上述したように、体温測� ��部3に対するパワーオンスタート動作を行う とともに、体温測定動作を開始するようにな っている。

 バックライト照射部7は、発光ダイオード (以下、LEDと略称する)で構成されるが、このL EDによるバックライト照射の消費電力を低減� ��るためのLED照射タイミングをMCU1で生成する ために、バックライト照射部7は、MCU1のオー� ��ンドレインの入出力ポートP1、P2に接続され ている。このLED照射タイミングとは、LEDによ る消費電力を低減するために、測温対象者の 測定した体温を測定完了直後から例えば10秒� ��どの所定時間のみ、最大光量でLEDによる照� ��を行って体温を明るく表示して見やすくし� ��その後は、すなわち明るく表示された体温� ��測温対象者が読み取ったと思われる以降は� ��体温表示を視認できる程度に光量を低減し� ��暗くし、例えば30秒などの所定時間が経過� �ると消灯してLEDのバックライトによる照射� �停止するというものである。

 図2に示すように、耳式体温計は、測温対 象者の体温を測定しやすいように手で持ち易 い細長い形状に構成され、その一端にはプロ ーブ131が設けられ、中程には前記液晶表示部 5及びスタートスイッチ9が設けられている。

 プローブ131は、測温対象者の体温を測定� ��るために測温対象者の耳孔に挿入されるも� ��であるが、このプローブ131内には前記赤外� ��センサ31が内蔵されている。したがって、� �のプローブ131を測温対象者の耳孔に挿入す� �と、このプローブ131内の赤外線センサ31が測 温対象者の耳孔深部から放射される赤外線を 検知し、この検知信号を前記A-D変換回路33に� ��給するようになっている。なお、A-D変換回� ��33は、赤外線センサ31から供給される検知信 号であるアナログ信号、具体的には測温対象 者の体温に対応するアナログ信号をデジタル 信号に変換し、MCU1に供給する。

 図3及び図4に示すように、本実施形態の� �式体温計の主要な部品の一部である液晶表� �部5及び前記バックライト照射部7を構成する 発光ダイオード(LED)71は、基板91の上に搭載さ れている。具体的には、基板91の上には、液� ��表示部用のフレーム93が取り付けられ、こ� �フレーム93の大きく開いた窓部に液晶表示部 5が取り付けられている。

 また、図4から分かるように、液晶表示部 5の下、すなわち液晶表示部5と基板91との間� �は導光板73が配設されている。さらに、図3� �4において導光板73の左側の基板91の上にはLED 71が実装されている。そして、このLED71から� �光は、導光板73の図4において左側面からそ� �内部に侵入し、導光板73の傾斜した下面で均 等に分散するように上方に反射され、この反 射光が液晶表示部5に対するバックライトと� �て液晶表示部5の全体を下方から均等に照射� ��、液晶表示部5の表示を明るく見やすいもの にしている。

 図5に示すように、バックライト照射部7� �、LED71のアノードが抵抗75を介してMCU1の動作 電圧VDDに接続され、LED71のカソードがMCU1の2� �の入出力ポートP1、P2に接続されるとともに� ��この直列接続されたLED71と抵抗75の両端には 抵抗77が並列に接続されて構成されている。� ��抗75は、LED71に流れる電流を規定するもので あり、抵抗77は、MCU1の入出力ポートP1、P2が� �定になることを防止するプルアップ抵抗で� �る。

 LED71のカソードに接続されたMCU1の入出力� ��ートP1、P2は、それぞれMCU1内においてNチャ� ��ネルMOSFET111、121のドレインに接続されてい� ��。このMOSFET111、121のソースは、アース接続� ��れ、ゲートは、それぞれNOR回路113、123の出� ��に接続されている。また、NOR回路113、123の� ��方の入力には、それぞれ出力信号SD1、SD2が� ��給され、他方の入力には、それぞれ出力禁� ��信号SK1、SK2が供給されている。

 さらに、MOSFET111、121のドレインは、それ� ��れNAND回路115、125の一方の入力に接続されて いる。このNAND回路115、125の他方の入力には� �それぞれ入力許可信号SP1、SP2が供給され、NA ND回路115、125の出力は、それぞれ入出力ポー� ��P1、P2から入力される外部からの入力信号を 入力信号SI1、SI2としてMCU1内に供給するよう� �なっている。

 このような回路構成において、LED71によ� �バックライト照射における消費電力の低減� �作について図6に示すLED照射タイミングを参� ��して説明する。

 体温測定部3で測定された測温対象者の体 温は、体温測定部3からMCU1を介して液晶表示� ��5に供給され、液晶表示部5で液晶表示され� �。この単に液晶表示された体温は、例えば� �い所では見難いため、バックライト照射部7� ��LED71からの光をバックライトとして液晶表� �部5を照射することにより、液晶表示を明る� ��照射して暗い所でも見やすくすることがで� ��るが、LED71からの光で液晶表示部5をバック� ��イト照射すると、LED71における消費電力が� �幅に増大し、電圧VDDを供給する電池11の寿命 が著しく短くなるとともに、場合によっては 電池の数を増やさなければならなくなる。

 そこで、本実施形態では、このような電� ��寿命の短縮化や電池数の増大を回避しなが� ��も、液晶表示部5による液晶表示をバックラ イト照射して見やすくすることを可能とする ために、図6に示すようなLED照射タイミング� �したがってLED71を駆動制御し、該LED71により� ��晶表示部5をバックライト照射している。

 さらに詳しくは、このLED照射タイミング� ��、液晶表示部5による液晶表示をバックライ ト照射して暗い所でも体温表示を明るくして 見やすくし、この明るく表示された体温を測 温対象者が読み取った後は、バックライト照 射で明るくする必要はないので、測温対象者 が体温を読み取ったと推定される時間経過後 は、バックライト照射を低減し、これにより 電池寿命の短縮化や電池数の増大を回避して いる。

 このLED照射タイミングは、図6に示すよう に、測温対象者の測定した体温を測定完了し た時刻T0から例えば10秒が経過した時刻T1まで の第1の所定時間の間のみ、LED71に最大電流を 流すようにLED71を連続的に駆動することで最� ��光量でバックライト照射を液晶表示部5に対 して行って体温を明るく液晶表示して見やす くする。なお、このように体温が明るく表示 された時に体温を読み取れば、暗い所でも容 易に読み取ることができる。

 それから、時刻T1から例えば30秒などが経 過した時刻T2までの第2の所定時間の間は、LED 71を所定のオン/オフ比率で、具体的には図6� �示すように約1/3のオン/オフ比率で断続的に� ��動して、光量を例えば最大光量の1/3程度に� ��減して視認できる程度に暗くして省電力化� ��図る。そして、時刻T2が経過すると、LED71の 駆動を停止し、LED71からのバックライトによ� ��照射を停止するというものである。

 上述した動作をバックライト照射部7のLED 71に行わせしめるために、MCU1は、まず入出力 ポートP1、P2の出力禁止信号SK1、SK2を「0」に� ��定する。それから、MCU1は、図6の時刻T0から T1の間、LED71に電流を連続的に流してLED71から のバックライト光量を最大にするために入出 力ポートP1、P2の出力信号SD1、SD2としてNOR回� �113、123の一方の入力に「0」を供給する。こ� ��結果、NOR回路113、123の出力は、「1」となり 、これにより入出力ポートP1、P2のMOSFET111、12 1は共にオンとなる。

 入出力ポートP1、P2のMOSFET111、121が共にオ ンになると、バックライト照射部7のLED71には 電圧VDDから抵抗75、LED71、MOSFET111、121を介し� �アースに至る経路で電流が流れ、これによ� �LED71は発光し、この光がバックライトとして 液晶表示部5を照射し、最初の時刻T0から時刻 T1までの例えば10秒の間、液晶表示部5による� ��温の液晶表示を暗い所でも明るく見えるよ� ��にしている。なお、上記経路でLED71に流れ� �電流は、入出力ポートP1、P2における電圧降� ��を無視すると、電圧VDDからLED71のオン電圧VD 71を引いた電圧を抵抗75の抵抗値で割った値� �ある。

 なお、LED71を駆動して発光させるには、1� ��の入出力ポートP1のMOSFET111のみをオンにす� �だけでもよいが、2つの入出力ポートP1、P2の 2つのMOSFET111、121をオンさせることにより、MO SFET111、121の内部抵抗による影響、すなわち� �圧降下を低減している。また、上記動作に� �いて、入出力ポートP1、P2の入力許可信号SP1� ��SP2は、本動作に直接関係しないので、どの� ��うな信号でもよい。

 次に、図6に示すように、時刻T1を経過し� ��時刻T1から時刻T2の間になると、MCU1は、LED71 からの液晶表示部5に対するバックライトの� �射光量を前記最大光量の約1/3の光量程度に� �減して省電力化を図るべく図6の時刻T1から� �刻T2に示すように、LED71を約1/3のオン/オフ比 率で断続的に駆動するように制御する。

 MCU1は、この約1/3のオン/オフ比率での断� �的駆動を行うために、入出力ポートP1、P2の� ��力信号SD1、SD2として、図6の時刻T1から時刻T 2で示すように、約1/3のオン/オフ比率でオン� ��オフを断続的に繰り返す出力信号SD1、SD2をN OR回路113、123の一方の入力に供給し、この約1 /3のオン/オフ比率の出力信号SD1、SD2でMOSFET111 、121をオン/オフ制御し、このMOSFET111、121の� �ン/オフ動作でLED71を駆動する。この結果、LE D71から発するバックライトは、光量が前記最 大電流の場合の約1/3に低減され、このように 光量が約1/3に低減されたバックライトで照射 された液晶表示部5の液晶表示は、例えば視� �できる程度に暗く表示され、これにより省� �力化を図っている。

 なお、前記約1/3のオン/オフ比率で断続的 に繰り返される出力信号SD1、SD2の繰り返し周 波数は、該出力信号SD1、SD2で駆動されるLED71� ��点滅が人間の目に分からないように例えば3 0Hz以上であることが望ましい。

 次に、時刻T2が経過すると、具体的には� �体温の液晶表示が開始された時刻T0から例え ば30秒などが経過した時刻T2以降は、MCU1によ� ��バックライト照射部7のLED71の駆動を停止し� ��LED71による液晶表示部5に対するバックライ� ��の照射を停止し、これによりバックライト� ��射部7による電力消費を完全に停止している 。

 次に、本実施形態におけるパワーオンソ� ��トスタート動作について図7を参照して説明 する。本実施形態のパワーオンソフトスター ト動作は、図1に示すスタートスイッチ9を操� ��すると、MCU1に対してスタートスイッチ9か� �割り込みがかかり、MCU1の制御により、具体� ��にはMCU1内のメモリに記憶されたプログラム の制御により図1の体温測定部3に対する動作� ��圧VCCを電圧VDDから供給する際に行われるが� ��このパワーオンソフトスタート動作は、MCU1 の入出力ポートP3、P4、P5の内部回路のスイッ チングにより行っている。なお、本実施形態 では、体温測定部3に対する動作電圧VCCを電� �VDDから供給する場合におけるスイッチング� �子である後述するPチャンネルMOSFET137におけ� ��電圧降下を低減するために3つの入出力ポー トP3、P4、P5を並列接続している。

 MCU1の入出力ポートP3、P4、P5の内部回路の 構成は、すべて同じものであるので、図7で� �、1つの入出力ポートP3についてのみ図示し� �明するが、この回路構成と同じ3つの入出力� ��ートP3、P4、P5が並列接続されて、コンデン� ��15に接続され、このコンデンサ15の両端の電 圧が体温測定部3に対する動作電圧VCCとして� �ンデンサ15を介して体温測定部3に供給され� �いる。なお、コンデンサ15は、上述したよう に、体温測定部3のデカップリング用であり� �体温測定部3に動作電圧VCCを供給する電源の� ��ンピーダンスを低減しているものである。

 図7に示す入出力ポートP3の内部回路にお� ��ては、入出力ポートP3がNチャンネルMOSFET131� ��ドレインとPチャンネルMOSFET137のドレインと の接続点に接続されている。MOSFET131のソース は、アース接続され、MOSFET137のソースは、電 圧VDDに接続され、これによりMOSFET137がオンに なると、MOSFET137のドレインに接続された電圧 VDDがMOSFET137及び入出力ポートP3を介して体温� ��定部3の動作電圧VCCとして体温測定部3に供� �されるようになっている。

 MOSFET131のゲートは、NOR回路133の出力に接� ��され、このNOR回路133の一方の入力には出力� ��号SD3が入力され、他方の入力には出力禁止� ��号SK3が入力されている。また、MOSFET137のゲ� ��トは、NAND回路139の出力に接続され、このNAN D回路139の一方の入力には出力信号SD3が入力� �れ、他方の入力にはインバータ138を介して� �力禁止信号SK3が入力されている。

 また、入出力ポートP3は、抵抗132とPチャ� ��ネルMOSFET136の直列回路を介して電圧VDDにプ� ��アップされている。このMOSFET136のゲートは� ��インバータ134を介してプルアップ制御信号S Cを供給されている。さらに、入出力ポートP3 は、NAND回路135の一方の入力に接続され、こ� �NAND回路135の他方の入力には入力許可信号SP3� ��入力され、NAND回路135は、出力信号として入 力信号SI3を出力している。

 上述した回路構成において、パワーオン� ��フトスタート動作は、図1に示すスタートス イッチ9が例えば測温対象者により操作され� �と、このスタートスイッチ9からMCU1に割り込 みがかかり、MCU1の制御により開始する。

 まず、MCU1は、図7に示す出力禁止信号SK3� �「0」に設定するとともに、入出力ポートP3� �出力信号SD3を「1」に設定する。この結果、� ��力禁止信号SK3の「0」信号によりNOR回路133の 他方の入力に「0」が供給され、インバータ13 8を介してNAND回路139の他方の入力に「1」が入 力され、これにより入出力ポートP3の書き込� ��禁止状態が解除されるとともに、出力信号S D3の「1」信号によりNAND回路139の出力は「0」� ��なって、MOSFET137がオンになると同時に、NOR� ��路133の出力は「0」となり、MOSFET131がオフに なる。

 このようにMOSFET137がオンになり、MOSFET131� ��オフになると、MOSFET137のドレインに供給さ� ��ている電圧VDDがMOSFET137、入出力ポートP3を� �してコンデンサ15に充電されながら、この電 圧VDDはコンデンサ15に充電された電圧ととも� ��電圧VCCとして体温測定部3に供給される。な お、この状態をMOSFET137=オン、MOSFET131=オフの� ��圧供給状態と称することにする。

 また、このMOSFET137=オン、MOSFET131=オフの� �圧供給状態において出力禁止信号SK3を「1」� ��設定すると、NAND回路139の出力は「1」にな� �、NOR回路133の出力は「0」となるので、MOSFET1 37及びMOSFET131は共にオフとなり、MOSFET137のド� ��インに供給されている電圧VDDはオフ状態のM OSFET137で遮断され、コンデンサ15への充電も� �いし、また電圧VCCとして体温測定部3に供給� ��れることもない。なお、この状態をMOSFET137= オフ、MOSFET131=オフの電圧不供給状態と称す� �ことにする。

 図8は、上述したMOSFET137=オン、MOSFET131=オ� ��の電圧供給状態とMOSFET137=オフ、MOSFET131=オ� �の電圧不供給状態との比率を段階的に増大� �せるように可変しながら最後には電圧供給� �態を連続的に行い、これによりパワーオン� �フトスタート動作を行うタイミングを示し� �いる。

 図8においては、電圧供給状態と電圧不供 給状態が断続的にパルス状に繰り返している が、詳しくは、スタートスイッチ9の操作でMC U1に割り込みがかかり、これによりMCU1の制御 によりパワーオンソフトスタート動作が開始 する時刻T0から時刻T1の最初の所定時間の間� �、電圧供給状態と電圧不供給状態の比率を� �えば約1/4のように低い比率とし、電圧VDDの� �給を少ないものにしている。このように電� �供給状態を短時間にすると、電圧VDDからMOSFE T137を介してコンデンサ15を充電するラッシュ カレントを緩和することができ、コンデンサ 15は徐々に充電されながら電圧VCCに向かって� ��昇する。すなわち、パワーオンソフトスタ� ��ト動作を開始する。

 次に、時刻T1から時刻T2の次の所定時間の 間は、電圧供給状態と電圧不供給状態の比率 を例えば約1/2のように少し高い比率に設定し て、電圧VDDの供給を増やし、さらに次の時刻 T2から時刻T3の所定時間の間は、電圧供給状� �と電圧不供給状態の比率を例えば約3/4のよ� �にかなり高い比率として、電圧VDDの供給を� �らに増やす。このようにして、コンデンサ15 への充電を徐々に増大しながら電圧VCCに向か ってさらに上昇させ、時刻T3以降になると、� ��圧供給状態を100%として、電圧VDDを連続的に 供給するようにしている。

 このように電圧供給状態と電圧不供給状� ��との比率を約1/4、1/2、3/4のように段階的か� ��増大させるように可変しながら最後には電� ��を連続的に供給するようにパワーオンソフ� ��スタート動作を行うことにより、パワーオ� ��スタート時における電池の電圧VDDの電圧降� ��を著しく改善することができる。

 具体的に説明すると、図10は、パワーオ� �ソフトスタート動作がない場合においてパ� �ーオンスタート時に電圧VCCとして体温測定� �3に供給される電圧VDDの電圧降下を示す電圧� ��形図である。図10では、約1MSにわたって電� �VDDの瞬時的な電圧降下が確認される。

 なお、この電圧降下は、MOSFET137がオンに� ��った時にコンデンサ15を充電することによ� �発生するものである。また、この電圧降下� �、コンデンサ15を充電するための電池11の放� ��により電池11の内部インピーダンスが増大� �、電池11に並列接続されているコンデンサ13� ��も電池11の内部インピーダンスの上昇を防� �できないことを示しているものである。こ� �ような状態が発生すると、例えばMCU1の内部� ��圧検出回路が動作してリセット状態となり� ��パワーオンスタート動作ができなかったり� ��不安定な動作となり、耳式体温計として必� ��な測定回数も確保できないことがある。し� ��がって、パワーオンソフトスタート動作が� ��実に行うことが重要となるのである。なお� ��パワーオンソフトスタート動作に要する時� ��であるコンデンサ15の充電時間は、約0.2秒� �度であるので、パワーオンスタート動作に� �の程度の時間がかかっても支障はないもの� �ある。

 図9は、上述したパワーオンソフトスター ト動作を行った場合の電圧VDDの電圧降下を示 す電圧波形図である。図9から分かるように� �上述したパワーオンソフトスタート動作を� �うことにより、電池11による電圧VDDの電圧降 下が著しく改良されることが分かる。

 MCU1は、上述したように、スタートスイッ チ9の操作により割り込みがかかり、これに� �りパワーオンソフトスタート動作、体温測� �動作などの各種動作を開始するというよう� �1つのスタートスイッチ9によりパワーオンソ フトスタート動作用のスイッチと体温測定動 作用のスイッチを兼用している。例えば図11� ��参照するに、MCU1は、このスタートスイッチ 9からの割り込みにより起動された後、この� �タートスイッチ9の動作を監視し、スタート� ��イッチ9が長押しされたものであるか、単に 短く押されたものであるか、連続的に所定時 間以上長く押されたものであるか等を判定す ることができる。そして、MCU1は、この判定� �果に基づいて、すなわちスタートスイッチ9� ��長押しされたものであるか、単に短く押さ� ��たものであるか、連続的に所定時間以上長� ��押されたものであるかの判定結果に基づい� ��、種々の動作、例えば最大光量を変化させ� ��り、バックライトの使用を選択させたりな� ��の種々の動作を選択的に行うことができる� ��

 図11(a)の例は通常動作を示し、スタート� �イッチ9が単に短く押された時に液晶表示さ� ��ると共にバックライトを点灯させ、検温可� ��るいは前回測温値を表示させ、再度短くス� ��ッチオン操作されると測温を開始し、測温� ��を明るく表示し、その後、時間経過と共に� ��ックライトの明るさを低くし、さらにその� ��にバックライトを消灯する動作を示してい� ��。

 図11(b)の例は、スタートスイッチ9が短く� ��された時にバックライトは消灯状態にし、� ��タートスイッチ9を長押しすればバックライ トを点灯させ、検温可を明るく表示させる。 そしてその後に再度スタートスイッチ9が短� �押されると、測温を開始し、測温値を明る� �表示し、その後、時間経過と共にバックラ� �トの明るさを低くし、さらにその後にバッ� �ライトを消灯する動作を示している。尚、� �ックライトを明るく点灯させた状態で再度� �タートスイッチ9が長押しされた場合には、� ��ックライトを消灯させる動作をする。すな� ��ち、この例では、スターチスイッチ9の長押 し操作によりバックライトの点灯と消灯を切 替えることができる。

 図11(c)の例は、スターチスイッチ9が短く� ��されてスイッチオンさせた後、スタートス� ��ッチ9を長押しすればその押している時間の 長さによりバックライトの明るさを最大まで 上げたりその後に下げたりし、さらにその後 に再度スタートスイッチ9が短く押されると� �測温を開始し、測温値を明るく表示し、そ� �後、時間経過と共にバックライトの明るさ� �低くし、さらにその後にバックライトを消� �する動作を示している。

 次に、図12~図15を用いて、ハンディ型各� �測定器、ハンディ型医療機器、ハンディ型� �康器具などのような携帯用小型機器に使用� �れる液晶表示器の駆動回路について説明す� �。

 液晶表示器をマイクロコントローラによ� ��駆動する場合、通常、液晶コントローラを� ��イクロコントローラの外部ハードウエアと� ��て実装する方法と液晶表示コントローラを� ��蔵したマイクロコントローラMCUを用いる方� ��とがある。一般的に、電子機器において部� ��点数の削減、超小型化、低価格化を目指す� ��合、ワンチップ型マイクロコントローラが� ��用されており、そのため、電子機器の表示� ��が液晶表示器によって行われるときは、通� ��、液晶表示コントローラ内蔵型のマイクロ� ��ントローラが用いられる。しかし、市場に� ��回っているマイクロコントローラのほとん� ��は液晶表示コントローラ非内蔵型であり、� ��晶表示コントローラ内蔵マイクロコントロ� ��ラは機種が少なく選択肢が限られてしまい� ��回路設計の自由度が制限されてしまうとい� ��問題点がある。一方、液晶表示コントロー� ��を外部ハードウェアとして装着する方法で� ��、部品点数の増加、実装面積の増大、生産� ��ストの増大等といった問題点がある。

 本実施形態の液晶表示器の駆動回路は、� ��のような技術的課題を解決し、液晶表示コ� ��トローラが内蔵されていないマイクロコン� ��ローラであっても、実装面積の拡大を伴わ� ��、必要最小限の部品点数で液晶表示器を直� ��駆動できるものである。

 また、同一性能の液晶表示コントローラ� ��蔵マイクロコントローラと液晶表示マイク� ��コントローラ非内臓マイクロコントローラ� ��を比較すると、液晶表示コントロール部チ� ��プ面積の増大の故に液晶表示コントローラ� ��蔵マイクロコントローラがコスト高である� ��に対し、本実施形態の液晶表示器の駆動回� ��はコスト面でも有利なものである。

 図12に示すように、2分の1デューティ液晶 表示器の駆動回路は、マイクロコントローラ (MCU)1と、液晶ユニット(LCD)50と、マイクロコ� �トローラ1と液晶ユニット50との間に介在さ� �る1組の分圧抵抗R1~R4とから構成される。マ� �クロコントローラ1のポート出力P1、P2、P3は� ��マイクロコントローラの内部プログラムに� ��り制御されてπ/4(90°)づつ位相の異なる矩形 波を出力する。分圧抵抗R1~R4は同一の抵抗値� ��有し、R3、R1、R2、R4の順で直列に接続され� �。マイクロコントローラ1の出力ポートP1は� �圧抵抗R3の開放端に、出力ポートP2は分圧抵� ��R1と分圧抵抗R2の間に、出力ポートP3は分圧� ��抗R4の開放端にそれぞれ接続される。

 液晶ユニット50は、図13に示すように、一 般的に数字を表わすための7つの液晶セグメ� �トA~Gと、一般的に小数点を表わすための液� �セグメントMとからなる。液晶ユニット50の� �通ポートCOM0は液晶セグメントC、E、G、Mに接 続されており、共通ポートCOM1は液晶セグメ� �トA、B、D、Fに接続されている。共通ポートC OM0及びCOM1はまた分圧抵抗R3と分圧抵抗R1の間� ��び分圧抵抗R2と分圧抵抗R4の間にそれぞれ接 続されている。マイクロコントローラ1の出� �ポートP4は液晶セグメントA及びMに接続され� ��出力ポートP5は液晶セグメントB及びCに接続 され、出力ポートP6は液晶セグメントD及びG� �接続され、出力ポートP7は液晶セグメントE� �びFに接続される。

 マイクロコントローラ1の出力ポートP1、P 2、P3はマイクロコントローラの内部プログラ ムにより制御されてπ/4(90°)づつ位相の遅れ� �矩形波をそれぞれ出力する。出力ポートP1、 P2、P3の出力は分圧抵抗R1、R2、R3、R4により分 圧され、液晶ユニット2の共通ポートCOM0、COM1 の信号となる。出力ポートP4、P5、P6、P7は、� ��イクロコントローラ1の内部プログラムによ り制御されて共通ポートCOM0、COM1に対応する� ��動信号を動作タイミングに同期して出力す� ��ことにより任意の液晶セグメントを駆動あ� ��いは消灯させる。この関係について図14を� �照してさらに説明する。

 図14は動作タイミングを示す図であり、� �イミングT1、T2、T3、T4は共に等しいので、T1� ��らT4までのタイミング(T1+T2+T3+T4)はT1×4と等� �い。各出力ポートP1~P3は所定の電圧値V又は0V (以下、この電圧値の関係を「1」又は「0」の ように表わす。)を以下のタイミングでそれ� �れ出力する。

 A)タイミングT1において、P1に「0」、P2に「0 」、P3に「1」
 B)タイミングT2において、P1に「1」、P2に「0 」、P3に「0」
 C)タイミングT3において、P1に「1」、P2に「1 」、P3に「0」
 D)タイミングT4において、P1に「0」、P2に「1 」、P3に「1」
 これにより、共通ポートCOM0、COM1には、次� �ような関係で電圧値がそれぞれ現れる。

 A)タイミングT1において、COM0に「0」、COM1に 1/2V
 B)タイミングT2において、COM0に1/2V、COM1に「 0」
 C)タイミングT3において、COM0に「1」、COM1に 1/2V
 D)タイミングT4において、COM0に1/2V、COM1に「 1」
 このとき、共通ポートCOM0、COM1に接続され� �液晶セグメントA~G及びMのすべてを点灯する� ��合、出力ポートP4~P7は、
 A)タイミングT1において、「1」
 B)タイミングT2において、「1」
 C)タイミングT3において、「0」
 D)タイミングT4において、「0」
をそれぞれ出力する。

 一方、共通ポートCOM0、COM1に接続された液� �セグメントA~G及びMのすべてを消灯する場合� ��出力ポートP4~P7は、前述とは逆に、
 A)タイミングT1において、「0」
 B)タイミングT2において、「0」
 C)タイミングT3において、「1」
 D)タイミングT4において、「1」
をそれぞれ出力する。

 共通ポートCOM0に接続された液晶セグメント C、E、G、Mのみを点灯する場合、出力ポートP4 ~P7は、
 A)タイミングT1において、「1」
 B)タイミングT2において、「0」
 C)タイミングT3において、「0」
 D)タイミングT4において、「1」
をそれぞれ出力する。

 一方、共通ポートCOM1に接続された液晶セグ メントA、B、D、Fのみを点灯する場合、出力� �ートP4~P7は、前述とは逆に、
 A)タイミングT1において、「0」
 B)タイミングT2において、「1」
 C)タイミングT3において、「1」
 D)タイミングT4において、「0」
をそれぞれ出力する。

 図15は図13に示す液晶表示器が数字の「3� �を表示するときのタイミングと各ポート出� �の関係を表している。

 数字の「3」を表示させるための液晶セグ メントA~D、Gのうち、共通ポートCOM0の駆動タ� ��ミングにおいて液晶セグメントG、Cを駆動� �せ、共通ポートCOM1の駆動タイミングにおい� ��液晶セグメントA、B、Dを駆動させることに� ��る。各タイミングT1~T4において各ポートP4~P7 に以下の電圧値を出力することで液晶セグメ ントA~D、Gを駆動することができる。

 1)出力ポートP4に、タイミングT1で「0」、 T2で「1」、T3で「1」、T4で「0」を出力するこ とで、液晶セグメントAを点灯する。

 2)出力ポートP5に、タイミングT1で「1」、 T2で「1」、T3で「0」、T4で「0」を出力するこ とで、液晶セグメントB、Cを点灯する。

 3)出力ポートP6に、タイミングT1で「1」、 T2で「1」、T3で「0」、T4で「0」を出力するこ とで、液晶セグメントD、Gを点灯する。

 4)出力ポートP7に、タイミングT1で「0」、 T2で「0」、T3で「1」、T4で「1」を出力するこ とで、液晶セグメントE、Fを消灯する。

 その他の数字並びに小数点付き数字の各� ��についての各タイミングT1~T4における各ポ� �トP4~P7の出力関係についても該当する液晶セ グメントを点灯させ、別のセグを消灯させる 組み合わせにより同様に表示させることがで きる。