CN101674696A - 发光元件驱动电路 - Google Patents

Abstract

发光元件驱动电路(10)具备：明亮度判断部(70)，其判断明亮度并输出判断结果，并且输出明亮度变化信息；亮度设定部(60)，其输出亮度设定信息并且输出亮度变化信息；发光元件驱动部(40)，其以与亮度设定信息相应的电流值来驱动发光元件；检测比较部(50)，其进行发光元件的端子电压与规定电压的比较；升压判断部(30)，其根据明亮度变化信息和亮度变化信息中的至少一个，判断是否对发光元件的端子电压进行升压；以及升压电路部(20)，其当判断为进行升压时，进行发光元件的端子电压的升压，当判断为不进行升压时，不进行发光元件的端子电压的升压。

Description

发光元件驱动电路

技术领域

本发明涉及一种发光元件驱动电路，特别是涉及一种使发光元件的亮度(輝度/brightness)可变的发光元件驱动电路。

背景技术

近年来，通过便携式电话的主液晶观看单波段广播(one-segment broadcasting)等影像的情况逐渐变多，在便携式电话中往往搭载有改变液晶的背光灯(back light)亮度的发光元件驱动电路。发光元件驱动电路为了使可视性最佳，与周围明亮度(明るさ/luminosity)相对应地自动调节液晶的背光灯亮度。具体地说，通过以下方式进行调光来使可视性最佳：周围明亮时提高背光灯亮度使其更亮，周围暗时降低背光灯亮度使其更暗。在日本特开2005-310854号公报中记载有进行发光元件的亮度调节的驱动电路。

另外，便携式电话中设有主液晶画面，在观看主液晶画面时，当对便携式电话的按键等进行操作时，背光灯变成高亮度(正常模式(normal mode))从而变成明亮的画面，但是当不进行任何操作而放置着的状态持续时，背光灯自动变成低亮度(微灯模式)而变成暗的画面，由此抑制消耗电流。在日本特开2005-310854号公报中记载有进行发光元件的亮度调节的驱动电路。

并且，如上所述，通过便携式电话的主液晶观看单波段广播等影像的情况逐渐变多，因此在便携式电话中往往搭载有改变液晶的背光灯亮度的发光元件驱动电路。在发光元件驱动电路中，为了显示对比度良好的清晰的影像，根据影像信号内容来改变液晶的背光灯亮度。具体地说，以如下方式进行调光：对于明亮的图像提高背光灯亮度使其更亮，而对于暗的图像降低背光灯亮度使其更暗。在日本特开2005-310854号公报中记载有进行发光元件的亮度调节的驱动电路。

但是，当由于周围变亮而为了提高背光灯亮度而使流过背光灯的电流值变大时，背光灯的正向电压(Vf)变大，因此构成背光灯的LED的阴极端子的端子电压下降。如果该阴极端子的端子电压变得比设定电压还小，则使升压电路进行动作而对阳极端子的端子电压进行升压，但是还存在如下情况：一旦升压后，例如由于周围变暗而为了降低背光灯亮度而使流过背光灯的电流值变小，背光灯的正向电压(Vf)变小。在这种情况下存在如下问题：当即使LED的阴极端子的端子电压上升，升压电路也处于动作状态时导致产生无效的消耗电流。

另外，正常模式时，处于高亮度，为了提高背光灯亮度而使流过背光灯的电流值变大时，背光灯的正向电压(Vf)变大，因此构成背光灯的LED的阴极端子的端子电压下降。如果该阴极端子的端子电压变得比设定电压还小，则使升压电路进行动作而对阳极端子的端子电压进行升压，但是还存在如下情况：一旦升压后，例如变成微灯模式(低亮度)时为了降低背光灯亮度而使流过背光灯的电流值变小，背光灯的正向电压(Vf)变小。在这种情况下存在如下问题：当即使LED的阴极端子的端子电压上升，升压电路也处于动作状态时导致产生无效的消耗电流。

并且，如果显示明亮的影像时亮度提高，则为了提高背光灯亮度而使流过背光灯的电流值变大时，背光灯的正向电压(Vf)变大，因此构成背光灯的LED的阴极端子的端子电压下降。如果该阴极端子的端子电压变得比设定电压还小，则使升压电路进行动作而对阳极端子的端子电压进行升压，但是还存在如下情况：一旦升压后，例如显示的是暗的影像时亮度下降，为了降低背光灯亮度而使流过背光灯的电流值变小，背光灯的正向电压(Vf)变小。在这种情况下存在如下问题：当即使LED的阴极端子的端子电压上升，升压电路也处于动作状态时导致产生无效的消耗电流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使升压电路高效动作的发光元件驱动电路。

本发明所涉及的发光元件驱动电路的特征在于，具备：明亮度判断部，其获取来自照度传感器的照度信息，判断明亮度并输出判断结果，并且输出明亮度变化信息；亮度设定部，其根据明亮度判断部的明亮度判断结果来进行亮度设定，输出该亮度设定信息并且输出亮度变化信息；发光元件驱动部，其以与来自亮度设定部的亮度设定信息相应的电流值的电流来驱动发光元件；检测比较部，其检测发光元件的一侧端子的端子电压，与规定电压进行比较；升压判断部，其根据明亮度变化信息或者亮度变化信息中的至少一个和检测比较部的输出，判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压；以及升压电路部，其当由升压判断部判断为进行升压时，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压，当由升压判断部判断为不进行升压时，不进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压。

另外，本发明所涉及的发光元件驱动电路的特征在于，具备：发光模式设定部，其根据来自中央运算处理装置的发光模式信号来设定发光元件的发光模式，输出发光模式设定信息，并且输出发光模式变化信息；发光元件驱动部，其以与来自发光模式设定部的发光模式设定信息相应的电流值的电流来驱动发光元件；检测比较部，其检测发光元件的一侧端子的端子电压，与规定电压进行比较；升压判断部，其根据发光模式变化信息和检测比较部的输出，判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压；以及升压电路部，其当由升压判断部判断为进行升压时，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压，当由升压判断部判断为不进行升压时，不进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压。

另外，本发明所涉及的发光元件驱动电路，其特征在于，具备：亮度设定部，其根据来自影像处理电路部的影像信息信号来设定影像用亮度，输出影像用亮度设定信息，并且输出影像用亮度变化信息；发光元件驱动部，其以与来自亮度设定部的影像用亮度设定信息相应的电流值的电流来驱动发光元件；检测比较部，其检测发光元件的一侧端子的端子电压，与规定电压进行比较；升压判断部，其根据影像用亮度设定信息和检测比较部的输出，判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压；以及升压电路部，其当由升压判断部判断为进行升压时，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压，当由升压判断部判断为不进行升压时，不进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压。

根据本发明所涉及的发光元件驱动电路，根据明亮度变化信息和亮度变化信息中的至少一个和检测比较部的输出，进行升压或不进行升压。由此，能够使升压电路高效地进行动作。

另外，根据本发明所涉及的发光元件驱动电路，根据发光模式变化信息和检测比较部的输出，进行升压或不进行升压。由此，能够使升压电路高效地进行动作。

另外，根据本发明所涉及的发光元件驱动电路，根据影像用亮度变化信息和检测比较部的输出，进行升压或不进行升压。由此，能够使升压电路高效地进行动作。

附图说明

图1是表示包含本发明第一实施方式的发光元件驱动电路的液晶背光灯亮度变更系统的图。

图2是本发明第一实施方式的发光元件驱动电路的明亮度判断部和亮度设定部的框图。

图3是表示本发明第一实施方式的发光元件驱动电路的发光元件驱动部的各要素的图。

图4是表示本发明第一实施方式的发光元件驱动电路的检测比较部、升压判断部和升压电路部的要素等的图。

图5是表示包含本发明第二实施方式的发光元件驱动电路的液晶背光灯亮度变更系统的图。

图6是本发明第二实施方式的发光元件驱动电路的明亮度判断部和亮度设定部的框图。

图7是表示本发明第二实施方式的发光元件驱动电路的发光元件驱动部的各要素的图。

图8是表示本发明第二实施方式的发光元件驱动电路的检测比较部、升压判断部和升压电路部的要素等的图。

图9是表示包含本发明第三实施方式的发光元件驱动电路的液晶背光灯亮度变更系统的图。

图10是本发明第三实施方式的发光元件驱动电路的明亮度判断部和亮度设定部的框图。

图11是表示本发明第三实施方式的发光元件驱动电路的发光元件驱动部的各要素的图。

图12是表示本发明第三实施方式的发光元件驱动电路的检测比较部、升压判断部和升压电路部的要素等的图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明所涉及的实施方式。另外，在该说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是为了使本发明变得容易理解的例示，结合用途、目的、方法等来能够适当进行变更。

图1是表示包含本发明第一实施方式的发光元件驱动电路10的液晶背光灯亮度变更系统8的图。液晶背光灯亮度变更系统8包括液晶部90、照度传感器80以及发光元件驱动电路10而构成。液晶背光灯亮度变更系统8具有根据由照度传感器80检测到的明亮度来变更液晶部90的背光灯92的亮度的功能。此外，包含发光元件驱动电路10的液晶背光灯亮度变更系统8被搭载在便携式电话上，但是也可以搭载在便携式电话以外的具有液晶部90的终端上。

液晶部90是嵌入有液晶元件的图像显示装置。液晶部90包含背光灯92、未图示的液晶元件和偏振滤光器而构成。液晶部90是通过遮挡或透射背光灯92的光源所发出的光来进行显示。

背光灯92是相对于阴极端子(cathode)向阳极端子(anode)正向施加电压时发光的发光元件。作为背光灯92的正向电压(Vf)，通常是3.6v附近，但是该正向电压(Vf)是根据工艺偏差、电流值等而发生变动。另外，能够通过变更流过背光灯92的电流值来改变亮度。

照度传感器80是检测周围明亮度等的传感器。具体地说，该照度传感器80包含当照射光时流过与照度成比例的反向电流的光电二极管(photodiode)以及将电流转换为电压的电流电压转换电路而构成，能够测量照度。

发光元件驱动电路10包括明亮度判断部70、亮度设定部60、发光元件驱动部40、升压判断部30、检测比较部50以及升压电路部20而构成。图2是明亮度判断部70和亮度设定部60的框图。明亮度判断部70包括等级分析部701和明亮度变化分析部702而构成。等级分析部701具有如下功能：以规定定时将来自照度传感器80的照度信息(勒克斯(lux))作为输入来接受，将明亮度分为16等级，将该明亮度的等级判断信息输出到后述的亮度设定部60。

明亮度变化分析部702具有如下功能：存储由等级分析部701分为16等级的明亮度的等级判断信息，求出前次明亮度的等级判断信息与本次明亮度的等级判断信息之间的变化，将明亮度变化信息输出到后述的升压判断部30。在此，明亮度变化信息是数字信号，通常被设定为0，但是在检测出明亮度从明亮状态变化为暗状态的情况下，被设定为1。

亮度设定部60包括亮度选择部601和亮度变化分析部602而构成。亮度选择部601具有如下功能：将来自明亮度判断部70的明亮度的等级判断信息作为输入来接受，选择与该明亮度的等级判断信息相对应的亮度，将与所选择的该亮度相对应的电压作为亮度设定信息而输出到发光元件驱动部40。

亮度变化分析部602具有如下功能：存储由亮度选择部601选择的亮度信息，求出前次亮度信息与本次亮度信息之间的变化，将亮度变化信息输出到后述的升压判断部30。在此，亮度变化信息是数字信号，通常被设定为0，但是在检测出亮度从高亮度状态变化为低亮度状态的情况下，被设定为1。

图3是表示发光元件驱动部40的各要素的图。发光元件驱动部40是包括电流电路部42和电流值设定电路部46而构成的驱动电路。发光元件驱动部40具有如下功能：进行控制，使得根据由亮度设定部60设定的亮度而流过发光元件的电流成为规定的目标值。

电流电路部42是使由后述的电流值设定电路部46设定的电流值流过背光灯92的电流镜(current mirror)电路，流过左侧晶体管42a的电流和流过右侧晶体管42b的电流为相同值。电流电路部42的一端电连接到背光灯92的阴极端子上，另一端电连接到电流值设定电路部46上。

电流值设定电路部46具有如下功能：求出基于由亮度设定部60输出的电压的电流值，对电流电路部42进行电流值的设定。电流值设定电路部46包括D/A电路466和基准电流源468而构成。

基准电流源468是流通规定电流值的电流的电流源。基准电流源468的一端连接到提供规定电压的电压源上，另一端电连接到D/A电路上。D/A电路466是将数字信号转换为模拟信号的电路。D/A电路466将由基准电流源468流出的基准电流值和由亮度设定部60输出的电压作为输入来接受并转换为模拟信号，并向电流电路部42输入该模拟信号。

图4是表示检测比较部50、升压判断部30和升压电路部20的要素等的图。检测比较部50具有如下功能：检测背光灯92的阴极端子的端子电压，进行与规定电压之间的比较。检测比较部50包括比较器501、第一触发器(flip-flop)503、第二触发器504、第三触发器505以及与门(AND)电路506而构成。

比较器501是比较两个输入电压的大小的电路。输入到比较器501的一侧输入端子的基准电压是由例如具有0.2v电位的基准电源502来提供。比较器501的另一侧输入端子与背光灯92的阴极端子相连接。比较器501进行背光灯92的阴极端子的端子电压与基准电压的比较。当背光灯92的阴极端子的端子电压低于基准电压时比较器501输出1，当背光灯92的阴极端子的端子电压高于基准电压时比较器501输出0。

第一触发器503以规定频率的CLK(时钟)进行动作，将比较器501的输出作为输入来接受。第一触发器503的输出连接到第二触发器504的输入和与门电路506的输入上。

第二触发器504以规定频率的CLK(时钟)进行动作，将第一触发器503的输出作为输入来接受。第二触发器504的输出连接到第三触发器505的输入和与门电路506的输入上。

第三触发器505以规定频率的CLK(时钟)进行动作，将第二触发器504的输出作为输入来接受。第三触发器505的输出连接到与门电路506的输入上。此外，第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505的复位端子被升压判断部30所控制。

与门电路506是逻辑与电路，在第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505的输出全部为1的情况下输出1，在除此之外的情况下输出0。

升压判断部30进行如下控制：当与门电路506的输出是1时接通升压电路部20的开关201，并且断开升压电路部20的开关202。升压判断部30进行如下控制：当与门电路506的输出是0时断开升压电路部20的开关201，并且接通升压电路部20的开关202。升压判断部30具有如下功能：当来自明亮度判断部70的明亮度变化信息的信号、或者来自亮度设定部60的亮度变化信息的信号中的任一个为1的情况下，为了使第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505复位，向复位端子发送复位信号。

升压电路部20包括升压用比较器22、升压用PWM电路24、升压用晶体管25、升压用线圈26、升压用二极管27、升压用电容器28以及升压用电源29而构成为升压电路。

升压用比较器22是比较两个输入电压的大小并将该输入电压之差进行放大而输出的电路。输入到升压用比较器22的一侧输入端子上的基准电压是由例如具有4.2v电位的基准电源21来提供。升压用比较器22的另一侧输入端子与背光灯92的阳极端子相连接。升压用比较器22进行背光灯92的阳极端子的端子电压与基准电压之间的比较。另外，升压用比较器22的输出被输入到升压用PWM电路24。

开关201被安装在升压用比较器22与升压用PWM电路24之间。当开关201为接通状态时，设为升压用比较器22与升压用PWM电路24电连接的状态；当开关201为断开状态时，设为升压用比较器22与升压用PWM电路24未电连接的状态。开关201被升压判断部30所控制。关于开关202将后述。

升压用PWM电路24是作为调制方法之一来改变脉冲波的占空比而进行调制的电路。具体地说，将升压用比较器22的比较结果作为输入来接受，根据该比较结果来变更脉冲波的占空比。并且，具有如下功能：通过基于比较结果的脉冲波，进行升压用晶体管25的开关控制。

升压用晶体管25是以向栅极端子施加电压而通过沟道电场对于电子或者空穴的流动设置控制门(gate)的原理来控制源极和漏极端子间的电流的MOS晶体管。升压用晶体管25是从升压用PWM电路24输出的脉冲波施加到栅极端子来进行开关控制的。升压用晶体管25的栅极端子与升压用PWM电路24的输出电连接，漏极端子与升压用线圈26以及升压用二极管27的阳极端子电连接，源极端子接地。

升压用线圈26的一端连接到升压用电源29上，另一端连接到升压用晶体管25的漏极端子和升压用二极管27的阳极端子上。当升压用晶体管25处于导通状态时，升压用线圈26处于被施加来自升压用电源29的电压的状态，从而储存能量。

升压用二极管27是具有整流作用(使电流只向固定方向流过的作用)的电路元件。升压用二极管27在升压用晶体管25处于截止状态时从储存能量的升压用线圈26经过升压用二极管27向负载流通电流。升压用二极管27的阳极端子与升压用线圈26以及升压用晶体管25电连接。

升压用电容器28是通过静电容量来储存或释放电荷(电能)的电路元件。升压用电容器28具有如下功能：当升压用晶体管25为截止状态时，储存从升压用线圈26流过来的电荷。升压用电容器28的一端侧与升压用二极管27的阴极端子以及背光灯92的阳极端子电连接，另一端侧接地。

开关202被安装在升压用电源29与背光灯92的阳极端子之间的直通信号线200上。当开关202为接通状态时，设为升压用电源29和背光灯92的阳极端子电连接的状态；当开关202为断开状态时，设为升压用电源29和背光灯92的阳极端子未电连接的状态。开关202被升压判断部30所控制。

接着，参照图1～图4来说明由上述结构构成的发光元件驱动电路10的动作。当背光灯92的阴极端子的端子电压变成从基准电源502提供的基准电压以下时，比较器501的输出变成1。并且，在下一个CLK(时钟)的上升沿，作为比较器501的输出值的1作为输入而被取入到第一触发器503中，第一触发器503输出1。在再下一个CLK(时钟)的上升沿，作为第一触发器503的输出值的1作为输入而被取入到第二触发器504中，第二触发器504输出1。在其下一个CLK(时钟)的上升沿上，作为该第二触发器504的输出值的1作为输入而被取入到第三触发器505中，第三触发器505输出1。与门电路506在第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505的输出全部为1时，视为需要使背光灯92的阳极端子升压而输出1。

升压判断部30进行如下控制：在与门电路506的输出为1时，接通升压电路部20的开关201且断开升压电路部20的开关202。此时，升压电路部20的升压用比较器22将背光灯92的阳极端子的端子电压与从基准电源21提供的基准电压进行比较，并输出其差，升压用PWM电路24生成作为与该输出相应的升压用的PWM信号的升压用PWM信号。

根据升压用PWM信号来对升压用晶体管25进行导通截止控制，在升压用晶体管25为导通状态的情况下，能量储存在升压用线圈26中。并且，之后升压用晶体管25处于截止状态的情况下，储存在升压用线圈26中的能量通过升压用二极管27充电到升压用电容器28中，进而能够使背光灯92的阳极侧端子电压升压。

此外，在上述说明中说明了升压电路部20包括升压用比较器22、升压用PWM电路24、升压用晶体管25、升压用线圈26、升压用二极管27、升压用电容器28以及升压用电源29而构成，但是除此之外还可以使用具有升压功能的电路、例如电荷泵(charge pump)电路。

当由照度传感器80检测的明亮度从明亮状态变化为暗状态时，从明亮度判断部70输出1作为明亮度从明亮状态变化为暗状态的明亮度变化信息的信号。另外，从亮度设定部60输出1作为亮度从高亮度状态变化为暗状态的亮度变化信息的信号。此时，由亮度设定部60设定的亮度设定为低值，因此由发光元件驱动部40设定的背光灯92的电流值变成低值。由此，存在由于背光灯92的正向电压(Vf)变低而阴极电压变大从而不需要进行升压的情况。此外，当周围明亮度从明亮状态变化为暗状态时，还存在明亮度变化信息的信号和亮度变化信息的信号中的任一个输出1的情况。

在来自明亮度判断部70的明亮度变化信息的信号和来自亮度设定部60的亮度变化信息的信号中的至少任一个为1时，使第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505的复位端子复位的信号被传递到升压判断部30，因此与门电路506的输出变成0。

升压判断部30进行如下控制：当与门电路506的输出为0时，断开升压电路部20的开关201，并且接通升压电路部20的开关202。此时，升压用电源29和背光灯92的阳极端子直接连接，开关201变成断开状态，因此升压电路的动作停止。这样根据明亮度变化信息、亮度变化信息，在无需升压的情况下停止升压电路动作，从而能够防止无效的消耗电流的增加。此外，通过第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505的复位端子进行复位之后，再次通过来自比较器501的输出结果检测是否进行升压的检测。

接着，说明包含本发明第二实施方式的发光元件驱动电路11的液晶背光灯亮度变更系统7。图5是表示包含本发明第二实施方式的发光元件驱动电路11的液晶背光灯亮度变更系统7的图。在此，发光元件驱动电路11具有与上述第一实施方式的发光元件驱动电路10几乎相同的结构，因此对于相同结构要素附加相同的标记，对于重复的说明则通过引用来省略其说明，仅说明不同结构及其作用。

液晶背光灯亮度变更系统7包括液晶部90、CPU(中央运算处理装置)170以及发光元件驱动电路11而构成。液晶背光灯亮度变更系统7具有根据发光模式来变更液晶部90的背光灯92的亮度的功能。

CPU 170是对便携式电话的整体功能进行控制的微型计算机。CPU 170具有如下功能：例如当对便携式电话的按键等进行操作时，背光灯92能够将高亮度的正常模式(背光灯92的强发光模式)信号发送到发光模式设定部160，当在规定时间不进行任何操作而放置着的状态持续时将作为低亮度的微灯模式(背光灯92的弱发光模式)信号发送到发光模式设定部160。

发光元件驱动电路11包括发光模式设定部160、发光元件驱动部40、升压判断部30、检测比较部50以及升压电路部20而构成。图6是发光模式设定部160的框图。发光模式设定部160包括模式选择部601和模式变化分析部602而构成。模式选择部601具有如下功能：从CPU 170接受发光模式信号的输入，选择与强发光模式或者弱发光模式相对应的亮度，将与所选择的该亮度相对应的电压作为发光模式设定信息而输出到发光元件驱动部40。

模式变化分析部602具有如下功能：存储模式选择部601所接收到的发光模式，求出前次发光模式与本次发光模式之间的变化，将发光模式变化信息输出到后述的升压判断部30。在此，发光模式变化信息是数字信号，通常被设定为0，但是在检测出前次发光模式为强发光模式而本次发光模式变化为弱发光模式的情况下被设定为1。

图7是表示发光元件驱动部40的各要素的图。发光元件驱动部40是包括电流电路部42和电流值设定电路部46而构成的驱动电路。发光元件驱动部40具有如下功能：进行控制，使得根据由发光模式设定部160设定的亮度而流过发光元件的电流成为规定的目标值。

电流值设定电路部46具有如下功能：求出基于由发光模式设定部160输出的电压的电流值，对电流电路部42进行电流值的设定。电流值设定电路部46包括D/A电路466和基准电流源468而构成。

基准电流源468是使规定电流值的电流流通的电流源。基准电流源468的一端连接到提供规定电压的电压源上，另一端电连接到D/A电路上。D/A电路466是将数字信号转换为模拟信号的电路。D/A电路466将由基准电流源468流出的基准电流值和由发光模式设定部160输出的电压作为输入来接受并转换为模拟信号，向电流电路部42输入该模拟信号。

图8是表示检测比较部50、升压判断部30和升压电路部20的要素等的图。升压判断部30进行如下控制：当与门电路506的输出为1时接通升压电路部20的开关201并且断开升压电路部20的开关202。升压判断部30进行如下控制：当与门电路506的输出为0时断开升压电路部20的开关201且接通升压电路部20的开关202。升压判断部30具有如下功能：当来自发光模式设定部160的发光模式变化信息的信号为1的情况下，为了使第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505复位，向复位端子发送复位信号。

接着，参照图5～图8来说明由上述结构构成的发光元件驱动电路11的动作。当背光灯92的阴极端子的端子电压变成从基准电源502提供的基准电压以下时，比较器501的输出变成1，能够通过与上述发光元件驱动电路10相同的步骤来使背光灯92的阳极侧端子电压升压。

在来自CPU 170的发光模式信号从强发光模式变化为弱发光模式的情况下，从发光模式设定部160输出1作为发光模式从强发光模式变化为弱发光模式的发光模式变化信息的信号。此外，此时由发光模式设定部160设定的亮度被设定为低值，因此由发光元件驱动部40设定的背光灯92的电流值变成低值。由此，存在由于背光灯92的正向电压(Vf)变低而阴极电压变大从而不需要升压的情况。

在来自发光模式设定部160的发光模式变化信息的信号为1时，使第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505的复位端子复位的信号被传递到升压判断部30，因此与门电路506的输出变成0。

升压判断部30进行如下控制：在与门电路506的输出是0时，断开升压电路部20的开关201且接通升压电路部20的开关202。此时，升压用电源29与背光灯92的阳极端子直接连接，开关201变成断开状态，因此升压电路的动作停止。这样根据发光模式变化信息，在无需升压的情况下停止升压电路的动作，从而能够防止无效的消耗电流的增加。

接着，说明包含本发明第三实施方式的发光元件驱动电路12的液晶背光灯亮度变更系统6。图9是表示包含本发明第三实施方式的发光元件驱动电路12的液晶背光灯亮度变更系统6的图。在此，发光元件驱动电路12具有与上述第一实施方式的发光元件驱动电路10几乎相同的结构，因此对于相同结构要素附加相同的标记，对于重复的说明则通过引用来省略其说明，仅说明不同结构及其作用。

液晶背光灯亮度变更系统6包括液晶部90、影像处理电路部270以及发光元件驱动电路12而构成。液晶背光灯亮度变更系统6具有根据影像信号来变更液晶的背光灯92的亮度的功能。

影像处理电路部270具有将对广播等影像信号进行处理而得到的信号输入到液晶部90的功能。另外，影像处理电路部270还具有如下功能：生成与该影像信号的内容相应的亮度调节用信号，并输出到亮度设定部60。

发光元件驱动电路12包括亮度设定部60、发光元件驱动部40、升压判断部30、检测比较部50以及升压电路部20而构成。图10是亮度设定部60的框图。亮度设定部60包括亮度选择部601和亮度变化分析部602而构成。亮度选择部601具有如下功能：从影像处理电路部270将亮度调节用信号作为输入来接受，选择与该亮度调节用信号相对应的亮度，将与所选择的该亮度相对应的电压作为影像用亮度设定信息而输出到发光元件驱动部40。

亮度变化分析部602具有如下功能：存储由亮度选择部601选择的亮度信息，求出前次亮度信息与本次亮度信息之间的变化，将影像用亮度变化信息输出到后述的升压判断部30。在此，影像用亮度变化信息是数字信号，通常被设定为0，但是在检测出亮度从高亮度状态变化为低亮度状态的情况下被设定为1。

图11是表示发光元件驱动部40的各要素的图。发光元件驱动部40是包括电流电路部42和电流值设定电路部46而构成的驱动电路。发光元件驱动部40具有如下功能：进行控制，使得根据由亮度设定部60设定的亮度而流过发光元件的电流成为规定的目标值。

电流电路部42是使由后述的电流值设定电路部46设定的电流值流过背光灯92的电流镜电路，流过左侧晶体管42a的电流和流过右侧晶体管42b的电流为相同值。电流电路部42的一端电连接到背光灯92的阴极端子上，另一端电连接到电流值设定电路部46上。

电流值设定电路部46具有如下功能：求出基于由亮度设定部60输出的电压的电流值，对电流电路部42进行电流值的设定。电流值设定电路部46包括电流值设定侧电阻462、电流值设定侧比较器463、电流值设定侧晶体管464、电流值设定侧电流镜电路465、D/A电路466以及基准电流源468而构成。

电流值设定侧电阻462是抑制电流的流动的电路元件。在电流值设定侧电阻462的一端侧连接有提供规定电压的电压源，在另一端侧连接有电流值设定侧比较器463和电流值设定侧晶体管464。在此，将由电流值设定侧电阻462对规定电压进行分压而得到的电压作为电流值设定侧基准电压而输入到电流值设定侧比较器463。此外，电流值设定侧电阻462在设置发光元件驱动电路12的半导体基板上被设置为外置电阻元件，从而能够根据需要改变电阻值来变更流过电流值设定侧晶体管464的电流值。

电流值设定侧比较器463将上述电流值设定侧基准电压与由亮度设定部60输出的电压进行比较，并输出其差，电流值设定侧比较器463的输出被输入到电流值设定侧晶体管464。

电流值设定侧晶体管464的各个电极分别电连接在电流值设定侧电阻462、电流值设定侧电流镜电路465和电流值设定侧比较器463上。电流值设定侧晶体管464流过与电流值设定侧比较器463的输出电压相应的电流。即，流过与影像用亮度设定信息相对应的电流。作为电流值设定侧晶体管464，虽然使用了双极晶体管(bipolar transistor)，但是还可以使用MOS晶体管。

在电流值设定侧电流镜电路465中流过左侧晶体管465a的电流和流过右侧晶体管465b的电流为相同值。电流值设定侧电流镜电路465中，在电流值设定侧晶体管464为导通状态时，与流过左侧晶体管465a的电流相同值的电流还流过右侧晶体管465b。

基准电流源468是流过预先决定的电流值的电流的电流源。基准电流源468的一端连接到预先规定的电源电压上，另一端电连接到D/A电路466和DC侧电流镜电路465上。

D/A电路466是将数字信号转换为模拟信号的电路。D/A电路466被输入从由基准电流源468流出的基准电流值通过电流值设定侧电流镜电路465减去的电流值的电流并转换为模拟信号，向电流电路部42输入该模拟信号。

图12是表示检测比较部50、升压判断部30和升压电路部20的要素等的图。升压判断部30进行如下控制：当与门电路506的输出为1时接通升压电路部20的开关201且断开升压电路部20的开关202。升压判断部30进行如下控制：当与门电路506的输出为0时断开升压电路部20的开关201且接通升压电路部20的开关202。升压判断部30具有如下功能：当来自亮度设定部60的影像用亮度变化信息的信号为1的情况下，为了使第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505复位，向复位端子发送复位信号。

接着，参照图9～图12来说明由上述结构构成的发光元件驱动电路12的动作。当背光灯92的阴极端子的端子电压变成从基准电源502提供的基准电压以下时，比较器501的输出变成1，能够通过与上述发光元件驱动电路10相同的步骤来使背光灯92的阳极侧端子电压升压。

接收来自影像处理电路部270的与影像信号内容相应的亮度调节用信号，在亮度从高亮度状态变化为暗状态的情况下，从亮度设定部60输出1作为影像用亮度变化信息的信号。此外，此时由亮度设定部60设定的亮度被设定为低值，因此由发光元件驱动部40设定的背光灯92的电流值变成低值。由此，存在由于背光灯92的正向电压(Vf)变低而阴极电压变大从而不需要升压的情况。

在来自亮度设定部60的影像用亮度变化信息的信号为1时，使第一触发器503、第二触发器504和第三触发器505的复位端子复位的信号被传递到升压判断部30，因此与门电路506的输出变成0。

升压判断部30进行如下控制：在与门电路506的输出为0时，断开升压电路部20的开关201且接通升压电路部20的开关202。此时，升压用电源29与背光灯92的阳极端子直接连接，开关201变成断开状态，因此升压电路的动作停止。这样根据影像用亮度变化信息，在无需升压的情况下停止升压电路的动作，从而能够防止无效的消耗电流的增加。

本申请要求于2008年9月10日申请的日本专利申请2008-231948、日本专利申请2008-231949、日本专利申请2008-231950的优先权，在此将其引用而作为与本申请成一体的内容。

Claims (10)

1.一种发光元件驱动电路，其特征在于，具备：

明亮度判断部，其获取来自照度传感器的照度信息，判断明亮度并输出判断结果，并且输出明亮度变化信息；

亮度设定部，其根据明亮度判断部的明亮度判断结果来进行亮度设定，输出该亮度设定信息并且输出亮度变化信息；

发光元件驱动部，其以与来自亮度设定部的亮度设定信息相应的电流值的电流来驱动发光元件；

检测比较部，其检测发光元件的一侧端子的端子电压，与规定电压进行比较；

升压判断部，其根据明亮度变化信息或者亮度变化信息中的至少一个和检测比较部的输出，判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压；以及

升压电路部，其当由升压判断部判断为进行升压时，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压，当由升压判断部判断为不进行升压时，不进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压。

2.根据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，

升压电路部具备：

升压电路，其被电源电路所驱动，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压；

直通连接信号线，其能够连接电源电路与发光元件的另一侧端子；以及

切换电路，其当由升压判断部判断为进行升压时，使升压电路进行工作，并且不通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，当由升压判断部判断为不进行升压时，通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，并且不使升压电路进行工作。

3.根据权利要求2所述的发光元件驱动电路，其特征在于，

当明亮度变化信息是从明亮状态变化为暗状态的信息时，

升压判断部判断为对发光元件的另一侧端子的端子电压不进行升压，

切换电路通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，并且不使升压电路进行工作，之后根据检测比较部的输出来判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压。

4.根据权利要求2所述的发光元件驱动电路，其特征在于，

当亮度变化信息是所设定的亮度从高亮度状态变化为低亮度状态的信息时，

升压判断部判断为对发光元件的另一侧端子的端子电压不进行升压，

切换电路通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，并且不使升压电路进行工作，之后根据检测比较部的输出来判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压。

5.一种发光元件驱动电路，其特征在于，具备：

发光模式设定部，其根据来自中央运算处理装置的发光模式信号来设定发光元件的发光模式，输出发光模式设定信息，并且输出发光模式变化信息；

发光元件驱动部，其以与来自发光模式设定部的发光模式设定信息相应的电流值的电流来驱动发光元件；

检测比较部，其检测发光元件的一侧端子的端子电压，与规定电压进行比较；

升压判断部，其根据发光模式变化信息和检测比较部的输出，判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压；以及

升压电路部，其当由升压判断部判断为进行升压时，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压，当由升压判断部判断为不进行升压时，不进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压。

6.根据权利要求5所述的发光元件驱动电路，其特征在于，

升压电路部具备：

升压电路，其被电源电路所驱动，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压；

直通连接信号线，其能够连接电源电路与发光元件的另一侧端子；以及

切换电路，其当由升压判断部判断为进行升压时，使升压电路进行工作，并且不通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，当由升压判断部判断为不进行升压时，通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，并且不使升压电路进行工作。

7.根据权利要求6所述的发光元件驱动电路，其特征在于，

当发光模式变化信息是从使发光元件强烈发光的强发光模式变化为使发光元件弱发光的弱发光模式的信息时，

升压判断部判断为对发光元件的另一侧端子的端子电压不进行升压，

切换电路通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，并且不使升压电路进行工作，之后根据检测比较部的输出来判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压。

8.一种发光元件驱动电路，其特征在于，具备：

亮度设定部，其根据来自影像处理电路部的影像信息信号来设定影像用亮度，输出影像用亮度设定信息，并且输出影像用亮度变化信息；

发光元件驱动部，其以与来自亮度设定部的影像用亮度设定信息相应的电流值的电流来驱动发光元件；

检测比较部，其检测发光元件的一侧端子的端子电压，与规定电压进行比较；

升压判断部，其根据影像用亮度设定信息和检测比较部的输出，判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压；以及

升压电路部，其当由升压判断部判断为进行升压时，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压，当由升压判断部判断为不进行升压时，不进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压。

9.根据权利要求8所述的发光元件驱动电路，其特征在于，

升压电路部具备：

升压电路，其被电源电路所驱动，进行发光元件的另一侧端子的端子电压的升压；

直通连接信号线，其能够连接电源电路与发光元件的另一侧端子；以及

切换电路，其当由升压判断部判断为进行升压时，使升压电路进行工作，并且不通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，当由升压判断部判断为不进行升压时，通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，并且不使升压电路进行工作。

10.根据权利要求9所述的发光元件驱动电路，其特征在于，

当影像用亮度变化信息是影像用亮度从高亮度状态变化为低亮度状态的信息时，

升压判断部判断为对发光元件的另一侧端子的端子电压不进行升压，

切换电路通过直通连接信号线连接电源电路与发光元件的另一侧端子，并且不使升压电路进行工作，之后根据检测比较部的输出来判断是否对发光元件的另一侧端子的端子电压进行升压。

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