耳式体温计 技术领域 本发明涉及检测从耳孔深部放射的红外线来测定体温的耳式体温计， 更详细来 说， 涉及能够省电地进行即使在黑暗的地方也容易看见通过液晶进行的体温显示的背光照 射的耳式体温计。
背景技术 耳式体温计， 通过将安装有红外线传感器的探针插入耳中， 可以在例如 1 秒等的 短时间内测定体温， 因此， 对于测定容易哭泣、 正在睡眠、 或者不能保持稳定的幼儿或婴儿 等的体温来说非常有效。
通常从小型化、 低消耗电力、 轻型化等的观点出发， 用液晶显示通过耳式体温计测 定的体温。 通过液晶进行的显示， 在明亮的地方是足够的， 但是在黑暗的地方存在难以看见 的问题。 特别是如上所述， 在测定幼儿或婴儿等的体温时， 幼儿或婴儿等正在睡觉等在比较 黑暗的状况下测定体温的情况也较多， 因此， 即使在黑暗的地方也容易看见体温显示是十 分重要的。
为了像这样在黑暗的地方也容易看见液晶的体温显示， 通过背光灯照射液晶是有 效的， 但是当通过背光照射液晶时， 为了点亮背光灯而需要较大的消耗电力。具体来说， 在 带有液晶的背光灯的耳式体温计中， 例如全部消耗电力的 75％以上被消耗于背光灯的点 亮， 因此， 需要增大耳式体温计的电池容量。 因此， 在现有的耳式体温计中， 例如将通常所使 用的纽扣型电池或单 4 型电池的数量从一个增加到两个等。
如上所述， 在现有的耳式体温计中， 为了在黑暗的地方也容易看见液晶的体温显 示， 当通过背光灯照射液晶时， 为了点亮背光灯而需要很大的消耗电力， 需要增加所使用的 电池的数量， 因此， 不仅耳式体温计的价格升高， 耳式体温计的形状或重量也增大， 存在难 以使用的问题。另外， 若不增加电池的数量， 则由于背光灯的较大的消耗电力， 而存在电池 的消耗激剧、 其更换变得频繁、 难以使用、 不实用的问题。
专利文献 1 ： 特开 2007-111363 号公报
专利文献 2 ： 特开 2005-65866 号公报
发明内容 鉴于上述问题而提出本发明， 其目的在于提供一种耳式体温计， 其在不增加电池 容量的情况下， 通过背光灯照射液晶， 即使在黑暗的地方也容易看见液晶的体温显示。
本发明提供一种耳式体温计， 其具备 ： 检测从耳孔深部放射的红外线来测定体温 的体温测定部 ； 显示所述体温测定部测定出的体温的液晶显示部 ； 向所述液晶显示部照射 背光的背光照射部 ； 以及驱动控制部， 其在使所述液晶显示部显示所述体温测定部测定出 的体温的同时， 将所述背光照射部驱动控制成使从所述背光照射部照射所述液晶显示部的 背光的光量从最大光量到熄灭分阶段地变化。
在上述耳式体温计中， 当通过背光照射在液晶显示部上显示的体温时， 将背光照
射部驱动控制成使背光的光量从最大光量到熄灭分阶段地变化， 因此可以大幅度地降低背 光照射的电力消耗， 此外， 至少最初通过最大光量的背光对所测定的体温的液晶显示进行 照射， 因此， 使用者即使在黑暗的地方也可以清楚地视觉辨认体温的液晶显示。
本发明还提供一种耳式体温计， 其具备 ： 检测从耳孔深部放射的红外线来测定体 温的体温测定部 ； 显示所述体温测定部测定出的体温的液晶显示部 ； 向所述液晶显示部照 射背光的背光照射部 ； 以及驱动控制部， 其在使所述液晶显示部显示所述体温测定部测定 出的体温的同时， 在从该显示起第一预定时间的期间， 将所述背光照射部驱动控制成使从 所述背光照射部照射所述液晶显示部的背光的光量达到最大， 在接续该第一预定时间的第 二预定时间的期间， 将所述背光照射部驱动控制成使从所述背光照射部照射所述液晶显示 部的背光的光量达到比所述最大光量低的预定光量， 在经过所述第二预定时间后， 将所述 背光照射部驱动控制成使从所述背光照射部照射所述液晶显示部的背光的光量达到零。
在上述耳式体温计中控制成从测定出的体温的液晶显示起的第一预定时间的期 间使背光的光量为最大， 在接下来的第二预定时间的期间成为比最大光量低的预定的光 量， 在经过第二预定时间后使背光的光量为零， 因此， 可以大幅度地降低背光照射的电力消 耗， 此外， 在最初的预定时间的期间以最大光量的背光照射所测定的体温的液晶显示， 因 此， 使用者即使在黑暗的地方也能够清楚地视觉辨认体温的液晶显示。
在上述耳式体温计中， 所述驱动控制部在所述第一预定时间的期间将所述背光照 射部控制成向所述液晶显示部连续地照射背光， 在所述第二预定时间的期间以预定导通 / 截止比例间歇地将所述背光照射部控制成以预定导通 / 截止比例间歇地向所述液晶显示 部照射背光， 在经过所述第二预定时间后将所述背光照射部控制成熄灭对所述液晶显示部 的背光。
由此， 在上述耳式体温计中控制成在第一预定时间的期间连续地照射背光， 在第 二预定时间的期间以预定导通 / 截止比例间歇地照射背光， 在经过第二预定时间后熄灭背 光， 因此， 可以大幅度降低背光照射的电力消耗， 此外， 在最初的预定时间的期间通过背光 连续地照射所测定的体温的液晶显示， 因此， 使用者即使在黑暗的地方也能够清楚地视觉 辨认体温的液晶显示。
在上述耳式体温计中， 所述背光照射部可以具有发光二极管。
由此， 在上述耳式体温计中作为背光照射部而使用发光二极管， 因此可以将耳式 体温计小型化。
在上述耳式体温计中， 通过所述驱动控制部进行的、 以预定导通 / 截止比例对背 光照射部进行的间歇的驱动控制， 可以以 30Hz 以上的重复频率来进行。
由此， 在上述耳式体温计中以预定导通 / 截止比例对背光照射部进行的间歇的驱 动控制， 以 30Hz 以上的重复频率来进行， 因此， 即使产生背光的 LED 间歇地导通 / 截止， 人 眼看起来也连续， 分辨不出 LED 的间歇即闪烁。
在上述耳式体温计中， 可以具备 ： 电源供给控制部， 其在从向所述体温测定部的电 源供给开始起预定时间的期间内控制成在使导通 / 截止比例从预定的小的导通 / 截止比例 慢慢增大到预定的大的导通 / 截止比例那样变化的同时、 间歇地进行向所述体温测定部的 电源供给， 在经过预定时间后控制成连续地进行向所述体温测定部的电源供给。
由此， 在上述耳式体温计中， 在从向体温测定部的电源供给开始起的预定时间的期间， 在从预定的小的导通 / 截止比例慢慢增大到预定的大的导通 / 截止比例那样变化的 同时， 间歇地进行向体温测定部的电源供给， 在经过预定时间后连续地进行向所述体温测 定部的电源供给， 因此， 可以顺利地进行针对体温测定部的电源供给的上电软启动 (power on soft start) 动作， 可以恰当地进行体温的测定， 并且可以防止控制系统进行不稳定的 动作。
在上述耳式体温计中， 可以具备 ： 电源供给控制部， 其在从该电源供给开始起第一 预定时间的期间， 以第一预定导通 / 截止比例间歇地重复进行向所述体温测定部的电源供 给， 在接续该第一预定时间的第二预定时间的期间， 以比所述第一预定导通 / 截止比例大 的第二预定导通 / 截止比例间歇地重复进行向所述体温测定部的电源供给， 在接续该第二 预定时间的第三预定时间的期间， 以比所述第二预定导通 / 截止比例更大的第三预定导通 / 截止比例间歇地重复进行向所述体温测定部的电源供给， 在经过所述第三预定时间后连 续地进行向所述体温测定部的电源供给。
由此， 在上述耳式体温计中， 在从电源供给开始起第一预定时间的期间， 以第一预 定导通 / 截止比例间歇地重复进行向体温测定部的电源供给， 在接下来的第二预定时间的 期间， 以较大的第二预定导通 / 截止比例间歇地重复进行向体温测定部的电源供给， 在接 下来的第三预定时间的期间， 以更大的第三预定导通 / 截止比例间歇地重复进行向体温测 定部的电源供给， 在经过第三预定时间后连续地进行向体温测定部的电源供给， 因此， 可以 顺利地进行针对体温测定部的电源供给的上电软启动动作， 可以恰当地进行体温的测定， 并且可以防止控制系统进行不稳定的动作。 根据本发明， 当通过背光照射液晶显示的体温时， 将背光照射部驱动控制成使背 光的光量从最大光量到熄灭分阶段地变化， 因此， 除了可以大幅度地减小背光照射的电力 消耗以外， 至少最初通过最大光量的背光照射所测定的体温的液晶显示， 因此使用者即使 在黑暗的地方也可以清楚地视觉辨认体温的液晶显示。
另外， 根据本发明， 从向体温测定部的电源供给开始起预定时间的期间， 在从预定 的小的导通 / 截止比例慢慢增大到预定的大的导通 / 截止比例那样变化的同时， 间歇地进 行向体温测定部的电源供给， 在经过预定时间后连续地进行向体温测定部的电源供给， 因 此可以顺利地进行针对体温测定部的电源供给的上电软启动动作， 可以恰当地进行体温的 测定， 同时可以防止控制系统进行不稳定的动作。
附图说明
图 1 是表示本发明的一个实施方式的耳式体温计的控制系统的整体结构的框图。
图 2 是表示图 1 所示的实施方式的耳式体温计的外观的立体图。
图 3 是表示图 1、 图 2 所示的实施方式的耳式体温计的内部结构的一部分的立体 图。
图 4 是表示图 1、 图 2 所示的实施方式的耳式体温计的内部结构的一部分的侧部截 面图。
图 5 是表示图 1 所示的实施方式的耳式体温计中使用的背光照射部的具体的电路 结构和连接了该背光照射部的 MCU 的输入输出端口的内部详细电路结构的电路图。
图 6 是表示用于进行背光照射中的消耗电力的降低动作的 LED 照射时序的图。图 7 是表示作为在图 1 所示的实施方式的耳式体温计中用于进行上电软启动的关 联电路的 MCU 内的输入输出端口的内部电路的结构的电路图。
图 8 是上电软启动动作的时序图。
图 9 是表示进行了上电软启动动作时的电压 VDD 的电压下降的电压波形图。
图 10 是表示不进行上电软启动动作时的电压 VDD 的电压下降的电压波形图。
图 11 是用于表示开关操作和各动作状态的时序图。
图 12 是表示 1/2 占空比液晶显示器的驱动电路的实施方式的图。
图 13 是表示 7 液晶段型的液晶显示器的接线例的图。
图 14 是表示图 13 的接线例中的动作时序的图。
图 15 是表示在图 13 的接线例中显示数字 “3” 时的时序的图。
符号说明
1： MCU ； 3： 体温测定部 ； 5： 液晶显示部 ； 7： 背光照射部 ；
9： 启动开关 ； 11 ： 电池 ； 13、 15 ： 电容器 ； 31 ： 热电堆型红外线传感器 ；
31A ： 热电堆 ； 31B ： 热敏电阻 ； 33 ： A-D 变换电路 ； 71 ： 发光二极管 (LED) ；
73 ： 导光板 ； 75、 77 ： 电阻 ； 111、 123、 131、 136、 137 ： MOSFET ；
113、 123、 133 ： NOR 电路 ； 115、 125、 135、 139 ： NAND 电路 ； 134、 138 ： 反相器 ； P1-P6 ： MCU 的输入输出端口具体实施方式
以下， 根据附图详细说明本发明的实施方式。
如图 1 所示， 本发明的一个实施方式的耳式体温计具有为了控制整体的动作而使 用了微处理器的微型控制器 ( 以下简称为 MCU)1， 在该 MCU1 上连接了测定测温对象者的体 温的体温测定部 3、 用液晶显示通过该体温测定部 3 测定出的体温的液晶显示部 5、 对该液 晶显示部 5 的液晶显示照射背光来使液晶显示明亮可见的背光照射部 7。
另外， MCU1 例如从由纽扣型锂离子电池等构成的电源电池 11 供给电压 VDD 来工 作。与该电池 11 并联连接的电容器 13 用于降低电池 11 的电源阻抗。
体温测定部 3 具有 ： 检测从耳孔深部放射的红外线的热电堆型红外线传感器 31 ； 把来自该红外线传感器 31 的检测信号、 即与通过红外线传感器 31 检测出的测温对象者的 体温对应的模拟信号变换成数字信号， 并将该数字信号作为数字体温信号提供给 MCU1 的 模拟 - 数字变换电路 (A-D 变换电路 )33。红外线传感器 31 由通过串联连接的电池和电阻 构成的等价电路所表示的、 热电堆 (thermopile)31A 和温度补偿用的热敏电阻 31B 构成。
体温测定部 3， 通过 MCU1 的控制被提供电压 VCC 作为电源电压来工作， 在 MCU1 的 并联连接的输入输出端口 P3、 P4、 P5 中通过 MCU1 的控制而生成该电压 VCC， 提供给体温测 定部 3。在 MCU1 的并联连接的输入输出端口 P3、 P4、 P5 上连接了电容器 15， 该电容器 15 用 于 A-D 变换电路 33 的解耦 (decoupling)， 降低了向 A-D 变换电路 33 供给工作电压 VCC 的 电源的阻抗。
另外， 在 MCU1 上经由其输入输出端口 P6 连接了启动开关 9， 通过操作该启动开关 9 对 MCU1 进行中断， 由此， MCU1 在进行对体温测定部 3 的电源供给动作、 即上电动作的同时 开始体温测定动作。此外， 在安装电池 11 后经过一定时间后， MCU1 成为待机 (stand-by) 状态， 当成为 待机状态时， MCU1 停止内部振荡器， MCU1 的消耗电流达到最小。该待机状态下的最小消耗 电流是 MCU1 的内部电压检测电路的工作电流和 MCU1 的内部电路的漏电流的和。MCU1 在 待机状态下仅接收来自启动开关 9 的中断， 如上所述， 在进行对体温测定部 3 的上电启动 (power on start) 动作的同时开始体温测定动作。
背光照射部 7 由发光二极管 ( 以下简称为 LED) 构成， 为了通过 MCU1 生成用于降 低该 LED 的背光照射的消耗电力的 LED 照射时序 (timing)， 背光照射部 7 与 MCU1 的开路漏 极的输入输出端口 P1、 P2 连接。该 LED 照射时序是指 ： 为了降低 LED 的消耗电力， 仅在从完 成对测温对象者的测定出的体温的测定后例如 10 秒等的预定时间内， 以最大光量进行 LED 的照射来明亮地显示体温使其容易观看， 此后， 即认为测温对象者已读取到明亮显示的体 温以后， 将光量降低到能够视觉辨认体温显示的程度来使体温显示变暗， 例如当经过 30 秒 等预定时间时熄灭， 停止 LED 的背光的照射。
如图 2 所示， 耳式体温计为了容易测定测温对象者的体温而构成为容易用手把持 的细长形状， 在其一端设置了探针 131， 在中部设置了所述液晶显示部 5 以及启动开关 9。
探针 131 为了测定测温对象者的体温而被插入测温对象者的耳孔， 在该探针 131 内内置了所述红外线传感器 31。因此， 当把该探针 131 插入测温对象者的耳孔时， 该探针 131 内的红外线传感器 31 检测到从测温对象者的耳孔深部放射的红外线， 并将该检测信号 提供给所述 A-D 变换电路 33。此外， A-D 变换电路 33 把作为从红外线传感器 31 供给的检 测信号的模拟信号、 具体来说是与测温对象者的体温对应的模拟信号变换为数字信号， 提 供给 MCU1。 如图 3 以及图 4 所示， 把作为本实施方式的耳式体温计的主要部件的一部分的液 晶显示部 5 以及构成所述背光照射部 7 的发光二极管 (LED)71 安装在基板 91 上。具体来 说， 在基板 91 的上方安装了液晶显示部用的框架 93， 在该框架 93 的大幅度敞开的窗口部安 装了液晶显示部 5。
另外， 由图 4 可知， 在液晶显示部 5 的下方、 即液晶显示部 5 和基板 91 之间配置了 导光板 73。而且， 在图 3、 图 4 中在导光板 73 的左侧的基板 91 的上方安装了 LED71。并且， 来自该 LED71 的光从导光板 73 在图 4 中的左侧面侵入其内部， 通过导光板 73 的倾斜的下 表面均匀分散地被反射到上方， 该反射光作为对于液晶显示部 5 的背光， 从下方均匀地照 射液晶显示部 5 的全体， 使液晶显示部 5 的显示明亮易见。
如图 5 所示， 背光照射部 7 中， LED71 的阳极经由电阻 75 与 MCU1 的工作电压 VDD 连接， LED71 的阴极与 MCU1 的两个输入输出端口 P1、 P2 连接， 并且在该串联连接的 LED71 和电阻 75 的两端并联地连接电阻 77。电阻 75 是规定流过 LED71 的电流的电阻， 电阻 77 是 防止 MCU1 的输入输出端口 P1、 P2 变得不固定的上拉电阻 (pull-up resistance)。
与 LED71 的阴极连接的 MCU1 的输入输出端口 P1、 P2 分别在 MCU1 内与 N 沟道 MOSFET111、 121 的漏极连接。该 MOSFET111、 121 的源极接地， 栅极分别与 NOR 电路 113、 123 的输出端连接。另外， 对于 NOR 电路 113、 123 的一个输入端分别供给输出信号 SD1、 SD2， 对 于另一输入端分别供给输出禁止信号 SK1、 SK2。
而且， MOSFET111、 121 的漏极分别与 NAND 电路 115、 125 的一个输入端连接。对于 该 NAND 电路 115、 125 的另一个输入端分别供给输入许可信号 SP1、 SP2， NAND 电路 115、 125
的输出端分别把从输入输出端口 P1、 P2 输入的、 来自外部的输入信号作为输入信号 SI1、 SI2， 向 MCU1 内供给。
参照图 6 所示的 LED 照射时序， 说明在这样的电路结构中通过 LED71 进行的背光 照射中的消耗电力的降低动作。
通过体温测定部 3 测定出的测定对象者的体温， 从体温测定部 3 经由 MCU1 被提供 给液晶显示部 5， 通过液晶显示部 5 进行液晶显示。这种单纯被液晶显示的体温， 例如在黑 暗的地方难以看见， 因此通过把来自背光照射部 7 的 LED71 的光作为背光来照射液晶显示 部 5， 可以明亮地照射液晶显示， 即使在黑暗的地方也容易看见， 但是当通过来自 LED71 的 光对液晶显示部 5 进行背光照射时， LED71 中的消耗电力大幅度增大， 供给电压 VDD 的电池 11 的寿命显著缩短， 并且有时必须增加电池的数量。
因此， 在本实施方式中， 为了避免这样的电池寿命的缩短或电池数量的增大， 并且 能够对液晶显示部 5 的液晶显示进行背光照射使其容易看见， 按照图 6 所示的 LED 照射时 序对 LED71 进行驱动控制， 通过该 LED71 对液晶显示部 5 进行背光照射。
更详细来说， 该 LED 照射时序， 对液晶显示部 5 的液晶显示进行背光照射， 即使在 黑暗的地方也使体温显示明亮易见， 在测温对象者读取了该明亮显示的体温后， 没必要通 过背光照射变得明亮， 因此在经过推定测温对象者已读取了体温的时间后减少背光照射， 由此避免了电池寿命的缩短或电池数量的增大。
该 LED 照射时序如图 6 所示， 通过仅在从对测温对象者的测定出的体温测定完成 的时刻 T0 到经过例如 10 秒后的时刻 T1 的第一预定时间的期间， 为了在 LED71 中流过最大 电流而连续地驱动 LED71， 以最大光量对液晶显示部 5 进行背光照射， 明亮地对体温进行液 晶显示， 使其容易看见。此外， 若在这样明亮地显示体温的时候读取体温， 则即使在黑暗的 地方也可以容易地读取。
然后， 在从时刻 T1 到例如经过 30 秒等后的时刻 T2 的第二预定时间的期间， 以预 定导通 / 截止比例、 具体来说如图 6 所示以约 1/3 的导通 / 截止比例间歇地驱动 LED71， 将 光量降低到例如最大光量的 1/3 左右， 变暗到可以视觉辨认的程度来实现省电。然后， 当经 过时刻 T2 时停止 LED71 的驱动， 停止来自 LED71 的背光的照射。
为了使背光照射部 7 的 LED71 进行上述动作， MCU1 首先将输入输出端口 P1、 P2 的 输出禁止信号 SK1、 SK2 设定为 “0” 。然后， MCU1 为了在图 6 的 T0 到 T1 的期间在 LED71 中 连续地流过电流， 使来自 LED71 的背光光量达到最大， 作为输入输出端口 P1、 P2 的输出信号 SD1、 SD2， 向 NOR 电路 113、 123 的一方的输入端供给 “0” 。结果， NOR 电路 113、 123 的输出成 为 “1” ， 由此， 输入输出端口 P1、 P2 的 MOSFET111、 121 一起导通。
当输入输出端口 P1、 P2 的 MOSFET111、 121 一起导通时， 在背光照射部 7 的 LED71 中在从电压 VDD 经电阻 75、 LED71、 MOSFET111、 121 到大地的路径中流过电流， 由此， LED71 发光， 该光作为背光照射液晶显示部 5， 从最初的时刻 T0 到时刻 T1 的例如 10 秒期间， 液晶 显示部 5 的体温的液晶显示即使在黑暗的地方也明亮可见。此外， 通过上述路径在 LED71 中流过的电流， 当忽略输入输出端口 P1、 P2 中的电压下降时， 是把从电压 VDD 减去 LED71 的 导通电压 VD71 后的电压除以电阻 75 的电阻值所得到的值。
为了驱动 LED71 使其发光， 仅把一个输入输出端口 P1 的 MOSFET111 导通即可， 但 是通过使两个输入输出端口 P1、 P2 的两个 MOSFET111、 121 导通， 减小了 MOSFET111、 121 的内部电阻的影响、 即电压下降。另外， 在上述动作中， 输入输出端口 P1、 P2 的输入许可信号 SP1、 SP2 不与本动作直接相关， 因此可以是任何信号。
接着， 如图 6 所示， 当经过时刻 T1， 到达从时刻 T1 到时刻 T2 之间时， MCU1 为了将从 LED71 对液晶显示部 5 的背光的照射量降低到所述最大光量的约 1/3 的光量程度来实现省 电， 如图 6 的时刻 T1 到时刻 T2 所示， 控制成以约 1/3 的导通 / 截止比例间歇地驱动 LED71。
MCU1， 为了以该约 1/3 的导通 / 截止比例进行间歇的驱动， 作为输入输出端口 P1、 P2 的输出信号 SD1、 SD2， 如图 6 的时刻 T1 到时刻 T2 所示， 将以约 1/3 的导通 / 截止比例间 歇地重复导通和截止的输出信号 SD1、 SD2 提供给 NOR 电路 113、 123 的一方的输入端， 通过 该约 1/3 的导通 / 截止比例的输出信号 SD1、 SD2 对 MOSFET111、 121 进行导通 / 截止控制， 通过该 MOSFET111、 121 的导通 / 截止动作来驱动 LED71。结果， 从 LED71 发出的背光， 光量 被减小到所述最大电流时的约 1/3， 通过像这样将光量减小到约 1/3 的背光照射的液晶显 示部 5 的液晶显示， 例如以可以视觉辨认的程度较暗地显示， 由此实现了省电。
此外， 所述以约 1/3 的导通 / 截止比例间歇地重复的输出信号 SD1、 SD2 的重复频 率， 为了使人眼能够分辨通过该输出信号 SD1、 SD2 驱动的 LED71 的闪烁， 例如优选为 30Hz 以上。 接着， 当经过时刻 T2 时， 具体来说从开始了体温的液晶显示的时刻 T0 起经过例如 30 秒等后的时刻 T2 以后， 停止通过 MCU1 进行的背光照射部 7 的 LED71 的驱动， 停止通过 LED71 对液晶显示部 5 进行的背光的照射， 由此完全停止了背光照射部 7 的电力消耗。
接着， 参照图 7 说明本实施方式中的上电软启动 (power on soft start) 动作。 当 操作图 1 所示的启动开关 9 时， 从启动开关 9 对 MCU1 进行中断， 通过 MCU1 的控制， 具体来 说， 通过在 MCU1 内的存储器中存储的程序的控制， 从电压 VDD 对图 1 的体温测定部 3 供给 驱动电压 VCC 时进行本实施方式的上电软启动动作， 该上电软启动动作通过 MCU1 的输入输 出端口 P3、 P4、 P5 的内部电路的切换来进行。在本实施方式中， 为了减小在从电压 VDD 对体 温测定部 3 供给工作电压 VCC 时的切换元件、 即后述的 P 沟道 MOSFET137 中的电压下降， 并 联连接了 3 个输入输出端口 P3、 P4、 P5。
MCU1 的输入输出端口 P3、 P4、 P5 的内部电路的结构全部相同， 因此在图 7 中仅图 示了 1 个输入输出端口 P3 来说明， 但是并联连接了与该电路结构相同的 3 个输入输出端口 P3、 P4、 P5， 与电容器 15 连接， 该电容器 15 的两端的电压作为对于体温测定部 3 的工作电压 VCC， 经由电容器 15 被提供给体温测定部 3。此外， 电容器 15 如上所述， 用于体温测定部 3 的解耦， 降低了向体温测定部 3 供给工作电压 VCC 的电源的阻抗。
在 图 7 所 示 的 输 入 输 出 端 口 P3 的 内 部 电 路 中， 输 入 输 出 端 口 P3 与 N 沟 道 MOSFET131 的漏极和 P 沟道 MOSFET137 的漏极的连接点连接。MOSFET131 的源极接地， MOSFET137 的源极与电压 VDD 连接， 由此， 当 MOSFET137 导通时， 与 MOSFET137 的漏极连接的 电压 VDD 经由 MOSFET137 以及输入输出端口 P3， 作为体温测定部 3 的工作电压 VCC 被提供 给体温测定部 3。
MOSFET131 的栅极与 NOR 电路 133 的输出连接， 在该 NOR 电路 133 的一方的输入端 输入输出信号 SD3， 在另一方的输入端输入了输出禁止信号 SK3。另外， MOSFET137 的栅极 与 NAND 电路 139 的输出端连接， 在该 NAND 电路 139 的一方的输入端输入了输出信号 SD3， 在另一方的输入端经由反相器 (inverter)138 输入了输出禁止信号 SK3。
另外， 输入输出端口 P3 经由电阻 132 和 P 沟道 MOSFET136 的串联电路被上拉到电 压 VDD。经由反相器 134 对该 MOSFET136 的栅极供给上拉控制信号 SC。而且， 输入输出端 口 P3 与 NAND 电路 135 的一方的输入端连接， 在该 NAND 电路 135 的另一方的输入端上输入 了输入许可信号 SP3， NAND 电路 135 输出输入信号 SI3， 作为输出信号。
在上述的电路结构中， 例如当通过测温对象者操作图 1 所示的启动开关 9 时， 从该 启动开关 9 对 MCU1 进行中断， 通过 MCU1 的控制开始上电软启动动作。
首先， MCU1 将图 7 所示的输出禁止信号 SK3 设定为 “0” ， 同时将输入输出端口 P3 的输出信号 SD3 设定为 “1” 。结果， 通过输出禁止信号 SK3 的 “0” 信号， 向 NOR 电路 133 的 另一方的输入端供给 “0” ， 经由反相器 138 向 NAND 电路 133 的另一方的输入端输入 “1” ， 由 此， 在解除输入输出端口 P3 的写入禁止状态的同时， 通过输出信号 SD3 的 “1” 信号， NAND 电 路 139 的输出变为 “0” ， 在 MOSFET137 导通的同时， NOR 电路 133 的输出变为 “0” ， MOSFET131 变为截止。
当像这样 MOSFET137 导通、 MOSFET131 截止时， 向 MOSFET137 的漏极供给的电压 VDD 经由 MOSFET137、 输入输出端口 P3 对电容器 15 充电， 同时， 该电压 VDD 与在电容器 15 中充电的电压一起作为电压 VCC 被提供给体温测定部 3。 将该状态称为 MOSFET137 ＝导通、 MOSFET131 ＝截止的电压供给状态。 另外， 在该 MOSFET137 ＝导通、 MOSFET131 ＝截止的电压供给状态下， 把输出禁止 信号 SK3 设定为 “1” 时， NAND 电路 139 的输出变为 “1” ， NOR 电路 133 的输出变为 “0” ， 因 此 MOSFET137 以及 MOSFET131 一起变为截止， 向 MOSFET137 的漏极供给的电压 VDD 被截止 状态的 MOSFET137 切断， 也不向电容器 15 进行充电， 另外， 也不作为电压 VCC 被提供给体温 测定部 3。此外， 将该状态称为 MOSFET137 ＝截止、 MOSFET131 ＝截止的电压不供给状态。
图 8 表 示 使 上 述 的 MOSFET137 ＝ 导 通、 MOSFET131 ＝ 截 止 的 电 压 供 给 状 态 和 MOSFET137 ＝截止、 MOSFET131 ＝截止的电压不供给状态的比例分阶段增大地改变， 并且最 后连续地进行电压供给状态， 由此进行上电软启动动作的时序。
在图 8 中， 电压供给状态和电压不供给状态间歇地脉冲状地重复， 详细来说， 通过 启动开关 9 的操作向 MCU1 进行中断， 由此， 通过 MCU1 的控制， 从上电软启动动作开始的时 刻 T0 到时刻 T1 的最初的预定时间期间， 将电压供给状态和电压不供给状态的比例设为例 如约 1/4 那样较低的比例， 减小了电压 VDD 的供给。当这样使电压供给状态为短时间时， 可 以缓和从电压 VDD 经由 MOSFET137 对电容器 15 充电的冲击电流， 电容器 15 被慢慢充电， 同 时向电压 VCC 上升。即开始上电软启动动作。
接着， 在从时刻 T1 到时刻 T2 的下一预定时间的期间， 将电压供给状态和电压不供 给状态的比例设定为例如约 1/2 那样稍高的比例， 增加电压 VDD 的供给， 进而在下一从时刻 T2 到时刻 T3 的预定时间的期间， 将电压供给状态和电压不供给状态的比例设为约 3/4 那 样很高的比例， 进一步增加电压 VDD 的供给。于是， 在慢慢增加向电容器 15 的充电的同时， 向电压 VCC 进一步上升， 当到时刻 T3 以后时将电压供给状态设为 100％， 连续地供给电压 VDD。
通过像这样以将电压供给状态和电压不供给状态的比例如约 1/4、 1/2、 3/4 那样 分阶段并且增大地改变， 并且最后连续地供给电压的方式进行上电软启动动作， 可以显著 地改善上电启动时的电池的电压 VDD 的电压下降。
具体来说明， 图 10 是表示不进行上电软启动动作的情况下， 上电启动时作为电压 VCC 而提供给体温测定部 3 的电压 VDD 的电压下降的电压波形图。 在图 10 中， 在经过约 1MS 确认电压 VDD 的瞬时的电压下降。
在 MOSFET137 导通时， 通过对电容器 15 充电来发生该电压下降。另外， 该电压下 降表示， 通过用于对电容器 15 充电的电池 11 的放电， 电池 11 的内部阻抗增大， 即使通过与 电池 11 并联连接的电容器 13 也无法防止电池 11 的内部阻抗的上升。当发生这样的状态 时， 例如 MCU1 的内部电压检测电路动作而成为复位 (reset) 状态， 上电启动动作无法进行 或者成为不稳定的动作， 耳式体温计有时也无法确保必要的测定次数。 因此， 可靠地进行上 电软启动动作很重要。上电软启动动作所需要的时间、 即电容器 15 的充电时间为约 0.2 秒 左右， 因此， 即使在上电启动动作中花费这种程度的时间也没有妨碍。
图 9 是表示进行上述上电软启动动作的情况下的电压 VDD 的电压下降的电压波形 图。由图 9 可知， 通过进行上述上电软启动动作， 显著改善了电池 11 导致的电压 VDD 的电 压下降。
如上所述， MCU1 通过启动开关 9 的操作进行中断， 由此开始上电软启动动作、 体温 测定动作等各种动作， 像这样通过一个启动开关 9 兼用作上电软启动动作用的开关和体温 测定动作用的开关。例如参照图 11， MCU1 在通过来自该启动开关 9 的中断被启动后， 监视 该启动开关 9 的动作， 可以判定启动开关 9 是被长时间按下， 还是单纯地被短时间按下， 还 是被连续地长时间按下预定间以上等。然后， MCU1 基于该判定结果、 即启动开关 9 是被长 时间按下、 还是单纯地被短时间按下， 还是被连续地长时间按下预定时间以上的判定结果， 可以选择性地进行各种动作， 例如使最大光量变化， 或者选择背光的使用等各种动作。 图 11(a) 的例子表示通常动作， 表示了如下动作 ： 在单纯地短时间按下启动开关 9 时在液晶显示的同时使背光点亮， 显示可以检测温度或前次的测温值， 当再次短时间地进 行开关接通操作时开始测温， 明亮地显示测温值， 此后， 随着时间的经过降低背光的亮度， 此后熄灭背光。
图 11(b) 的例子表示了如下动作 ： 在短时间按下启动开关 9 时背光为熄灭状态， 若 长时间按下启动开关 9， 则使背光点亮， 明亮地显示可以检测温度。 此后， 当再次短时间按下 启动开关 9 时开始测温， 明亮地显示测温值， 此后， 随着时间经过降低背光的亮度， 此后熄 灭背光。在使背光明亮地点亮的状态下再次长时间按下了启动开关 9 时， 进行使背光熄灭 的动作。即， 在该例中， 通过启动开关 9 的长时间按下操作， 可以切换背光的点亮和熄灭。
图 11(c) 的例子表示了如下动作 ： 短时间按下启动开关 9 来使开关接通后， 若长时 间按下启动开关 9， 则根据其按下的时间的长度将背光的亮度升高到最大然后下降， 此后当 再次短时间按下启动开关 9 时开始测温， 明亮地显示测温值， 此后， 随着时间的经过降低背 光的亮度， 此后熄灭背光。
接着， 使用图 12 ～图 15 说明在手持型各种测定器、 手持型医疗设备、 手持型健康 器具等便携式小型设备中使用的液晶显示器的驱动电路。
当通过微型控制器驱动液晶显示器时， 通常有把液晶控制器作为微型控制器的外 部硬件来安装的方法、 和使用内置液晶显示控制器的微型控制器 MCU 的方法。一般来说， 在 电子设备中， 当以部件个数的削减、 超小型化、 低价格化为目标时， 采用了单片型微型控制 器， 因此， 当通过液晶显示器来作为电子设备的显示部时， 通常使用液晶显示控制器内置型
的微型控制器。 但是， 市场上出现的微型控制器几乎全部是液晶显示控制器非内置型， 液晶 显示控制器内置微型控制器机种很少， 选项有限， 存在限制电路设计的自由度的问题。 另一 方面， 在将液晶显示控制器作为外部硬件来安装的方法中， 存在部件个数的增加、 安装面积 的增大、 生产成本的增大等问题。
本实施方式的液晶显示器的驱动电路解决这样的技术问题， 即使是没有内置液晶 显示控制器的微型控制器， 也能够不扩大安装面积而以必要的最小限度的部件个数直接驱 动液晶显示器。
另外， 当比较相同性能的液晶显示控制器内置微型控制器和液晶显示微型控制器 非内置微型控制器时， 由于液晶显示控制部芯片面积的增大， 液晶显示控制器内置微型控 制器成本高， 与此相对， 本实施方式的液晶显示器的驱动电路在成本方面有利。
如图 12 所示， 1/2 占空比液晶显示器的驱动电路由微型控制器 (MCU)1、 液晶单元 (LCD)50、 介于微型控制器 1 和液晶单元 50 之间的 1 组分压电阻 R1 ～ R4 构成。微型控制 器 1 的端口输出 P1、 P2、 P3 由微型控制器的内部程序控制， 输出相位各相差 π/4(90° ) 的 矩形波。分压电阻 R1 ～ R4 具有相同电阻值， 按照 R3、 R1、 R2、 R4 的顺序串联连接。微型控 制器 1 的输出端口 P1 与分压电阻 R3 的开放端连接， 输出端口 P2 连接在分压电阻 R1 和分 压电阻 R2 之间， 输出端口 P3 与分压电阻 R4 的开放端连接。
液晶单元 50 如图 13 所示， 由一般用于表现数字的 7 个液晶段 (segment)A ～ G、 和一般用于表现小数点的液晶段 M 构成。液晶单元 50 的公共端口 COM0 与液晶段 C、 E、 G、 M 连接， 公共端口 COM1 与液晶段 A、 B、 D、 F 连接。公共端口 COM0 以及 COM1 还分别被连接在 分压电阻 R3 和分压电阻 R1 之间以及分压电阻 R2 和分压电阻 R4 之间。微型控制器 1 的输 出端口 P4 与液晶段 A 以及 M 连接， 输出端口 P5 与液晶段 B 以及 C 连接， 输出端口 P6 与液 晶段 D 以及 G 连接， 输出端口 P7 与液晶段 E 以及 F 连接。
微型控制器 1 的输出端口 P1、 P2、 P3 由微型控制器的内部程序控制， 分别输出相位 各延迟 π/4(90° ) 的矩形波。输出端口 P1、 P2、 P3 的输出通过分压电阻 R1、 R2、 R3、 R4 被 分压， 成为液晶单元 2 的公共端口 COM0、 COM1 的信号。输出端口 P4、 P5、 P6、 P7 由微型控制 器 1 的内部程序控制， 与动作时序同步地输出与公共端口 COM0、 COM1 对应的驱动信号， 由此 驱动或熄灭任意的液晶段。参照图 14 进一步说明该关系。
图 14 是表示动作时序的图， 定时 T1、 T2、 T3、 T4 都相等， 因此从 T1 到 T4 的定时 (T1+T2+T3+T4) 等于 T1×4。各输出端口 P1 ～ P3 在以下的定时分别输出预定的电压值 V 或 0V( 以下， 将该电压值的关系表现为 “1” 或 “0” )。
A) 在定时 T1， P1 为 “0” ， P2 为 “0” ， P3 为 “1”
B) 在定时 T2， P1 为 “1” ， P2 为 “0” ， P3 为 “0”
C) 在定时 T3， P1 为 “1” ， P2 为 “1” ， P3 为 “0”
D) 在定时 T4， P1 为 “0” ， P2 为 “1” ， P3 为 “1”
由此， 在公共端口 COM0、 COM1 上分别以如下的关系表现电压值。
A) 在定时 T1， COM0 为 “0” ， COM1 为 1/2V
B) 在定时 T2， COM0 为 1/2V， COM1 为 “0”
C) 在定时 T3， COM0 为 “1” ， COM1 为 1/2V
D) 在定时 T4， COM0 为 1/2V， COM1 为 “1”此时， 在将与公共端口 COM0、 COM1 连接的液晶段 A ～ G 以及 M 全部点亮时， 输出端 口 P4 ～ P7 分别
A) 在定时 T1 输出 “1”
B) 在定时 T2 输出 “1”
C) 在定时 T3 输出 “0”
D) 在定时 T4 输出 “0” 。
另一方面， 在将与公共端口 COM0、 COM1 连接的液晶段 A ～ G 以及 M 全部熄灭时， 输 出端口 P4 ～ P7 与前面所述的情况相反， 分别
A) 在定时 T1 输出 “0”
B) 在定时 T2 输出 “0”
C) 在定时 T3 输出 “1”
D) 在定时 T4 输出 “1” 。
在仅将与公共端口 COM0 连接的液晶段 C、 E、 G、 M 点亮时， 输出端口 P4 ～ P7 分别
A) 在定时 T1 输出 “1”
B) 在定时 T2 输出 “0”
C) 在定时 T3 输出 “0”
D) 在定时 T4 输出 “1” 。
另一方面， 在仅将与公共端口 COM1 连接的液晶段 A、 B、 D、 F 点亮时， 输出端口 P4 ～ P7 与前面所述的情况相反， 分别
A) 在定时 T1 输出 “0”
B) 在定时 T2 输出 “1”
C) 在定时 T3 输出 “1”
D) 在定时 T4 输出 “0” 。
图 15 表示图 13 所示的液晶显示器显示数字 “3” 时的时序和各端口输出的关系。
在用于显示数字 “3” 的液晶段 A ～ D、 G 中， 在公共端口 COM0 的驱动定时驱动液晶 段 G、 C， 在公共端口 COM1 的驱动定时驱动液晶段 A、 B、 D。通过在各定时 T1 ～ T4， 在各端口 P4 ～ P7 输出以下的电压值， 可以驱动液晶段 A ～ D、 G。
1) 在输出端口 P4， 通过在定时 T1 输出 “0” ， 在 T2 输出 “1” ， 在 T3 输出 “1” ， 在 T4 输出 “0” ， 点亮液晶段 A。
2) 在输出端口 P5， 通过在定时 T1 输出 “1” ， 在 T2 输出 “1” ， 在 T3 输出 “0” ， 在 T4 输出 “0” ， 点亮液晶段 B、 C。
3) 在输出端口 P6， 通过在定时 T1 输出 “1” ， 在 T2 输出 “1” ， 在 T3 输出 “0” ， 在 T4 输出 “0” ， 点亮液晶段 D、 G。
4) 在输出端口 P7， 通过在定时 T1 输出 “0” ， 在 T2 输出 “0” ， 在 T3 输出 “1” ， 在 T4 输出 “1” ， 可以熄灭液晶段 E、 F。
其它数字以及带小数点的数字的各个的、 在各定时 T1 ～ T4 的各端口 P4 ～ P7 的 输出关系， 通过使相应的液晶段点亮、 使别的段熄灭的组合， 也可以同样地显示。
产业上的可利用性
本发明是不增加电池容量地通过背光照射液晶， 即使在黑暗的地方也容易看见液晶的体温显示的耳式体温计， 仅通过插入耳孔就能够简便地在短时间内进行体温测定， 能 够用于体温测定设备的工业领域。