DE19901735A1

DE19901735A1 - Lichtemissionsschaltkreis

Info

Publication number: DE19901735A1
Application number: DE19901735A
Authority: DE
Inventors: Isao Asano; Satoshi Nakajima
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 1999-07-29
Also published as: AU1317699A; CH694710A5; JPH11214183A; CH694711A5; US6111367A; GB2333593A; AU758610B2; GB2333593B

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lichtemis sionsschaltkreis, der in der Lage ist, die Luminanz einer licht emittierenden Diode (im Folgenden eine LED genannt) oder Ähnli ches in einem photoelektrischen Rauchdetektor oder Ähnlichem zu steuern.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Anordnung eines konventio nellen Lichtemissionsschaltkreises zeigt.

Der Lichtemissionsschaltkreis emittiert Licht mit einer gewünschten Luminanz von einer LED 1 in dem photoelektrischen Rauchdetektor. Der Lichtemissionsschaltkreis hat eine Licht emissionssteuerungseinheit 2, die durch einen Mikroprozessor oder Ähnlichem gebildet wird. Die Lichtemissionssteuerungsein heit 2 ist mit einem Digital-Analog-Wandler 3 (im Folgenden D/A- Wandler genannt) verbunden, an den ein digitaler Wert DV für die Steuerung der Luminanz der LED 1 von dem Lichtemissionsschalt kreis 2 zugeführt wird. Der D/A-Wandler 3 wandelt den von der Lichtemissionssteuerungseinheit 2 zugeführten, digitalen Wert DV in eine analoge Spannung AV um und gibt die analoge Spannung aus. Die Ausgabeseite des D/A-Wandlers 3 ist mit dem positiven (+) Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 4 verbunden. Die Ausgangsseite des Operationsverstärkers 4 ist mit dem Basis anschluß eines Transistors 5 verbunden.

Ein Kondensator 6 und ein Widerstand sind zueinander parallel zwischen den Basisanschluß und den Emitteranschluß des Transis tors 5 geschaltet. Der Emitteranschluß des Transistors 5 ist mit dem negativen (--) Eingangsanschluß des Operationsverstärkers verbunden. Der Emitteranschluß des Transistors 5 ist mit dem Bezugspotential GND über einen Widerstand 8 verbunden, und sein Kollektoranschluß ist mit der Kathode der LED 1 verbunden. Die Anode der LED 1 ist an die Stromversorgungsspannung VP ange schlossen.

Wenn in einem solchen Lichtemissionsschaltkreis die Licht emissionssteuerungseinheit 2 den mit der gewünschten Luminanz korrespondierenden digitalen Wert DV ausgibt, wandelt der D/A- Wandler 3 den digitalen Wert DV in die mit ihm korrespondierende analoge Spannung AV um und führt die analoge Spannung zum Opera tionsverstärker 4. Die analoge Spannung AV wird in einen vor bestimmten Treiberstrom DI durch einen Spannung/Strom-Wandler schaltkreis umgewandelt, der durch den Operationsverstärker 4, einen Transistor 5, einen Kondensator 6 und die Widerstände 7 und 8 gebildet wird. Der so gewandelte Treiberstrom DI fließt über den Transistor 5 in die LED 1, wodurch die LED 1 Licht mit der Luminanz emittiert, die mit dem digitalen Wert DV korrespon diert.

Jedoch hat der konventionelle Lichtemissionsschaltkreis die folgenden Probleme.

Wenn der Treiberstrom DI für die LED 1 diskret in 1-mA- Schritten oder auf einer 1-mA-Einheitenbasis innerhalb eines Bereiches von z. B. 0 bis 800 mA gesteuert wird, um eine akkurate Luminanz in einem weiten Bereich zu erreichen, wird vom D/A- Wandler 3 verlangt, daß er eine hohe Genauigkeit und eine Auf lösung von 800 Schritten hat.

Falls z. B. die von dem hochgenauen D/A-Wandler 3 ausgegebene analoge Spannung AV in einem Bereich von 0 bis 2 V liegt, ist die Spannungsänderungsweite pro Schritt 2,5 mV. Da in dieser Hinsicht der Operationsverstärker 4 allgemein eine Offset- Spannung von etwa 10 mV hat, wird der Fehler des Treiberstroms DI besonders bei kleinen Werten groß, so daß es schwierig ist, die LED 1 genau zu treiben.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Licht emissionsschaltkreis vorzusehen, der in der Lage ist, eine gewünschte Luminanz in einem weiten Bereich zu erreichen und die Luminanz selbst bei niedrigen Luminanzpegeln akkurat zu steuern.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Lichtemissionsschaltkreis: eine Lichtemissionseinrichtung für die Emission von Licht mit einer Luminanz, die dem ihm zugeführten Treiberstrom entspricht; eine Lichtemissionssteu erungseinrichtung für die Ausgabe eines Bereichsbezeichnungs signals für die Bezeichnung eines Steuerungsbereichs der Lumi nanz und eines Pegelbezeichnungssignals für die Bezeichnung eines Pegels der Luminanz als ein digitaler Wert, um die Luminanz der Lichtemissionseinrichtung zu steuern; eine Digi tal/Analog-Wandlereinrichtung für die Umwandlung des Pegel bezeichnungssignals in eine analoge Spannung; eine erste Trei bereinrichtung, die mit der analogen Spannung versorgt wird, für die Erzeugung des Treiberstroms in einem ersten Bereich propor tional zu der analogen Spannung und für die Zuführung des Trei berstroms zu der Lichtemissionseinrichtung; und eine zweite Treibereinrichtung, die mit dem Bereichsbezeichnungssignal und der analogen Spannung versorgt wird, für die Erzeugung des Trei berstroms in einem zweiten Bereich, der weiter als der erste Bereich ist, und proportional zu der analogen Spannung, wenn durch das Bereichsbezeichnungssignal so bezeichnet, und für die Zuführung des Treiberstroms in einem zweiten Bereich zu der Lichtemissionseinrichtung.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält in einem Lichtemissionsschaltkreis nach dem ersten Aspekt die zweite Treibereinrichtung: einen Verstärker für die Verstärkung der analogen Spannung; einen Analogschalter für die wahlweise Ausgabe der Ausgangsspannung des Verstärkers entsprechend dem Bereichsbezeichnungssignal; und einen Transistor für die Steu erung eines Wertes des Treiberstroms in einem zweiten Bereich entsprechend der über den Analogschalter zugeführten Ausgangs spannung des Verstärkers.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Lichtemissionsschaltkreis: eine Lichtemissionseinrichtung für die Emission von Licht mit einer Luminanz, die dem ihr zuge führten Treiberstrom entspricht; eine Lichtemissionssteuerungs einrichtung für die Ausgabe eines Bereichsbezeichnungssignals für die Bezeichnung eines Pegels der Luminanz als einen digita len Wert mit niederwertigen m Bit und höherwertigen n Bit (wobei n und m ganze Zahlen sind), um die Luminanz der Lichtemissions einrichtung zu steuern; eine erste Digital/Analog-Wandlerein richtung für die Umwandlung der niederwertigen m Bit des Pegel bezeichnungssignals in eine erste analoge Spannung; eine zweite Digital/Analog-Wandlereinrichtung für die Umwandlung der höher wertigen n Bit des Pegelbezeichnungssignals in eine zweite ana loge Spannung; eine erste Treibereinrichtung, die mit der ersten analogen Spannung versorgt wird, für die Erzeugung des Treiber stroms in einem ersten Bereich proportional zu der ersten analo gen Spannung und für die Zuführung des Treiberstroms zu der Lichtemissionseinrichtung; und eine zweite Treibereinrichtung, die mit der zweiten analogen Spannung versorgt wird, für die Erzeugung des Treiberstroms in einem zweiten Bereich, der weiter als der erste Bereich ist, und proportional zu der zweiten ana logen Spannung, und für die Zuführung des Treiberstroms in einem zweiten Bereich zu der Lichtemissionseinrichtung.

Nach dem ersten und zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die folgende Operation ausgeführt, da der Lichtemissions schaltkreis in der vorbeschriebenen Weise angeordnet ist.

Wenn die Lichtemissionssteuerungseinrichtung das Pegel bezeichnungssignal ausgibt, erzeugt die D/A-Wandlereinrichtung die analoge Spannung aufgrund des Pegelbezeichnungssignals. Die erste Treibereinrichtung erzeugt den Treiberstrom in dem ersten Bereich proportional zur analogen Spannung und führt den Trei berstrom der Lichtemissionseinrichtung zu. Wenn die Lichtemis sionssteuerungseinrichtung das Bereichsbezeichnungssignal als auch das Pegelbezeichnungssignal ausgibt, erzeugt die zweite Treibereinrichtung den Treiberstrom in dem zweiten Bereich pro portional zur analogen Spannung und führt den Treiberstrom im zweiten Bereich zusätzlich zu dem von der ersten Treibereinrich tung im ersten Bereich erzeugten Treiberstrom der Lichtemis sionseinrichtung zu.

Nach dem dritten Aspekt wird die folgende Operation durch geführt.

Die niederwertigen m Bit des von der Lichtemissionssteu erungseinrichtung ausgegebenen Pegelbezeichnungssignals werden durch die erste D/A-Wandlereinrichtung in die erste analoge Spannung umgewandelt und der ersten Treibereinrichtung zuge führt. Die erste Treibereinrichtung erzeugt den Treiberstrom in dem ersten Bereich proportional zu der ersten analogen Spannung und führt den Treiberstrom der Lichtemissionseinrichtung zu.

Die höherwertigen n Bit des von der Lichtemissionssteuerungs einrichtung aus gegebenen Pegelbezeichnungssignals werden durch die zweite D/A-Wandlereinrichtung in die zweite analoge Spannung umgewandelt und der zweiten Treibereinrichtung zugeführt. Die zweite Treibereinrichtung erzeugt den Treiberstrom in dem zwei ten Bereich proportional zu der zweiten analogen Spannung und führt den Treiberstrom in dem zweiten Bereich zusätzlich zu dem von der ersten Treibereinrichtung im ersten Bereich erzeugten Treiberstrom der Lichtemissionseinrichtung zu.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den begleitenden Zeichnungen ist:

Fig. 1 ein Diagramm, das die Anordnung des Lichtemissions schaltkreises nach der ersten Ausführungsform zeigt;

Fig. 2 ein Diagramm, das die Anordnung eines konventionellen Lichtemissionsschaltkreises zeigt; und

Fig. 3 ein Diagramm, das die Anordnung des Lichtemissions schaltkreises nach der zweiten Ausführungsform zeigt.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Bevorzugte Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen wie folgt beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Anordnung des Lichtemis sionsschaltkreises nach der ersten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt.

Der Lichtemissionsschaltkreis ist ein Schaltkreis, der in der Lage ist, eine LED 1 mit einer gewünschten Luminanz z. B. in einem photoelektrischen Rauchdetektor oder Ähnlichem zu treiben. Der Lichtemissionsschaltkreis hat eine Lichtemissionssteuerungs einrichtung 10, die durch einen Mikroprozessor oder Ähnliches gebildet wird. Die Lichtemissionssteuerungseinheit 10 hat eine Funktion der Ausgabe der Bereichsbezeichnungssignale C1 und C2 für die Bezeichnung der Luminanz steuerungsbereiche der LED 1 und ferner der Ausgabe eines Pegelbezeichnungssignals für die Bezeichnung des Luminanzpegels durch einen digitalen Wert DV von z. B. 5 Bit (d. h. einem Wert im Bereich von 0 bis 31). Der digi tale Wert DV des Pegelbezeichnungssignals wird einem D/A-Wandler 20 zugeführt.

Der D/A-Wandler 20 gibt entsprechend dem digitalen Wert DV eine analoge Spannung AV in einem Bereich von 0 bis 2 V aus. Die Ausgabeseite des D/A-Wandlers 20 ist mit der Eingabeseite einer Spannung/Strom-Wandlereinheit 30 verbunden.

Die Spannung/Strom-Wandlereinheit 30 wird durch einen Opera tionsverstärker 31, einen Transistor 32, einen Kondensator 33 und den Widerständen 34 und 35 gebildet. Die analoge Spannung AV wird dem positiven (+) Eingangsanschluß des Operationsverstär kers 31 zugeführt. Die Ausgabeseite des Operationsverstärkers 31 ist mit dem Basisanschluß des Transistors 32 verbunden. Der Kon densator 33 und der Widerstand 34 sind zueinander parallel zwi schen den Basisanschluß und den Emitteranschluß des Transistors 32 geschaltet. Der Emitteranschluß des Transistors 32 ist über den Widerstand 35 mit dem Bezugspotential GND verbunden, und sein Kollektoranschluß ist mit der Kathode der LED 1 verbunden. Die Anode der LED 1 ist an die Stromversorgungsspannung VP ange schlossen. Auf diese Weise wird die LED 1 mit dem durch den Transistor 32 fließenden Treiberstrom DI angetrieben.

Der Widerstandswert des Widerstands 35 wird z. B. auf 65 Ω festgelegt. Wenn die analoge Spannung AV im Bereich von 0 bis 2 V liegt, kann der Treiberstrom DI entsprechend dem digitalen Wert DV auf einer 1-mA-Einheitenbasis innerhalb eines Bereichs von etwa 0 bis 31 mA gesteuert werden.

Der Lichtemissionsschaltkreis wird vorgesehen mit den Span nung/Strom-Wandlereinheiten 40 und 50, welche dieselbe Anordnung haben. Die Spannung/Strom-Wandlereinheit 40 wird gebildet durch einen Operationsverstärker 41, einen Kondensator 42, einen Ana logschalter 43, einen Transistor 44 und den Widerständen 45 und 46. Die analoge Spannung AV wird dem positiven (+) Eingangs anschluß des Operationsverstärkers 41 zugeführt.

Die Ausgabeseite des Operationsverstärkers 41 ist mit einem Ende des Kondensators 42 und mit einem Ende des Analogschalters 43 verbunden. Der Analogschalter 43 wird entsprechend dem von der Lichtemissionssteuerungseinheit 10 zugeführten Bereichs bezeichnungssignal C1 ein- und ausgeschaltet. Das andere Ende des Analogschalters 43 ist mit dem Basisanschluß des Transistors 44 verbunden. Der Widerstand 45 ist zwischen den Basisanschluß und den Emitteranschluß des Transistors 44 geschaltet. Der Emit teranschluß des Transistors 44 ist mit dem anderen Ende des Kon densators 42 und mit dem negativen (-) Eingangsanschluß des Ope rationsverstärkers 41 verbunden. Der Emitteranschluß des Tran sistors 44 ist ferner über den Widerstand 46 mit dem Bezugs potential GND verbunden, und sein Kollektoranschluß ist mit der Kathode der LED 1 verbunden. Auf diese Weise wird die LED 1 mit dem durch den Transistor 44 fließenden Treiberstrom DI1 ange trieben.

Der Widerstandswert des Widerstands 46 wird z. B. auf 16 Ω festgelegt. Wenn der Analogschalter 43 durch das Bereichs bezeichnungssignal C1 in den EIN-Zustand gesteuert wird, kann der Treiberstrom DI1 entsprechend dem digitalen Wert DV auf einer 4-mA-Einheitenbasis innerhalb eines Bereichs von etwa 0 bis 124 mA gesteuert werden.

Auf ähnliche Weise wird der Analogschalter 53 der Spannung/ Strom-Wandlereinheit 50 entsprechend dem von der Lichtemissions steuerungseinheit 10 zugeführten Bereichsbezeichnungssignal C2 ein- und ausgeschaltet. Wenn der Analogschalter 53 eingeschaltet ist, wird ein durch den Transistor 54 fließender Treiberstrom DI2 zur LED 1 zugeführt. Der Widerstandswert des Widerstands 56 wird z. B. auf 3,2 Ω festgelegt. Der Treiberstrom DI2 wird ent sprechend dem digitalen Wert DV auf einer 20-mA-Einheitenbasis innerhalb eines Bereichs von etwa 0 bis 620 mA gesteuert.

Der Betrieb dieses Lichtemissionsschaltkreises wird wie folgt beschrieben.

Im Fall der Einstellung des Treiberstroms der LED 1 auf einen vorbestimmten Wert (z. B. 10 mA) innerhalb des Bereichs von 0 bis 31 mA werden die Analogschalter 43 und 53 entsprechend den von der Lichtemissionssteuerungseinheit 10 angelieferten Bereichs bezeichnungssignalen C1 und C2 ausgeschaltet. Folglich werden beide Transistoren 44 und 54 ausgeschaltet, und so wird jeder der Treiberströme DI1 und DI2 zu Null. Falls in diesem Zustand der von der Lichtemissionssteuerungseinheit 10 ausgegebene digi tale Wert auf 10 gesetzt wird, wird der von der Spannung/Strom- Wandlereinheit 30 aus gegebene Treiberstrom DI entsprechend dem digitalen Wert DV zu 10 mA. Auf diese Weise wird die LED 1 durch den Treiberstrom von 10 mA angetrieben, und die gewünschte Lumi nanz kann erreicht werden.

Im Fall der Einstellung des Treiberstroms der LED 1 auf einen vorbestimmten Wert (z. B. 200 mA) nicht kleiner als 32 mA werden beide Analogschalter 43 und 53 entsprechend den von der Licht emissionssteuerungseinheit 10 angelieferten Bereichsbezeich nungssignalen C1 und C2 eingeschaltet. Ferner wird der von der Lichtemissionssteuerungseinheit 10 ausgegebene digitale Wert auf 8 gesetzt. Folglich werden beide Transistoren 44 und 54 ausge schaltet. Folglich wird der Treiberstrom DI von 80 mA von der Spannung/Strom-Wandlereinheit 30 ausgegeben, und der Treiber strom DI1 von 32 mA und der Treiberstrom DI2 von 160 mA werden von den Spannung/Strom-Wandlereinheiten 40 bzw. 50 ausgegeben. Auf diese Weise wird die LED 1 durch den Treiberstrom von 200 mA angetrieben, und die gewünschte Luminanz kann erreicht werden.

Wie oben beschrieben, enthält der Lichtemissionsschaltkreis nach der ersten Ausführungsform die Spannung/Strom-Wandlerein heit 30, die den Treiberstrom DI entsprechend dem digitalen Wert DV auf einer 1-mA-Einheitenbasis steuert, die Spannung/Strom- Wandlereinheit 40, die selektiv den Treiberstrom DI1 entspre chend dem Bereichsbezeichnungssignal C1 auf einer 4-mA-Einhei tenbasis steuern kann, und die Spannung/Strom-Wandlereinheit 50, die selektiv den Treiberstrom DI2 entsprechend dem Bereichs bezeichnungssignal C2 auf einer 20-mA-Einheitenbasis steuern kann. Entsprechend solch einer Anordnung ist die erste Ausfüh rungsform dadurch vorteilhaft, daß die Luminanz in einem weiten Bereich gesteuert werden kann.

Ferner verändert sich die von dem D/A-Wandler 20 ausgegebene analoge Spannung AV in einem Bereich von 0 bis 2 V mit 32 Stu fen, so daß die Spannungsänderungsweite des D/A-Wandlers pro Stufe 62,5 mV beträgt. Diese Spannungsveränderung ist hinrei chend größer als die allgemeine Offset-Spannung (z. B. 10 mV) der Operationsverstärker 31, 41 und 51. Dementsprechend ist die erste Ausführungsform vorteilhaft, indem der Fehler aufgrund der Offset-Spannung klein gemacht werden kann, und die LED 1 akkurat angetrieben werden kann.

Ferner wird der Analogschalter 43 zwischen dem Operations verstärker 41 und dem Transistor 44 in der Spannung/Strom- Wandlereinheit 40 vorgesehen, und der Analogschalter 53 wird zwischen dem Operationsverstärker 51 und dem Transistor 54 in der Spannung/Strom-Wandlereinheit 50 vorgesehen. Falls dement sprechend die Analogschalter 43 und 53 im AUS-Zustand sind, kann die erste Ausführungsform solch ein Problem beseitigen, daß die Treiberströme DI1 und DI2 Fehler aufgrund der Offset-Spannungen der Operationsverstärker 41 bzw. 51 aufweisen. Ferner ist die erste Ausführungsform vorteilhaft, indem die LED 1 mit größerer Genauigkeit angetrieben werden kann.

Zweite Ausführungsform

Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Anordnung des Lichtemis sionsschaltkreises nach der zweiten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt, in der die mit denen in Fig. 1 gleichen Elemente mit denselben Bezugszeichen markiert sind.

Der Lichtemissionsschaltkreis dieser Ausführungsform enthält eine Lichtemissionssteuerungseinheit 10A, die durch einen Mikro prozessor oder Ähnliches gebildet wird. Die Lichtemissionssteu erungseinheit 10A hat eine Funktion der Ausgabe eines Pegel bezeichnungssignals für die Bezeichnung des Luminanzpegels der LED 1 durch einen digitalen Wert DV von z. B. 10 Bit. Ein digita ler Wert DVL, der die niederwertigen m (z. B. in = 5) Bit des digitalen Wertes DV des Pegelbezeichnungssignals repräsentiert, wird einem D/A-Wandler 20 zugeführt.

Der D/A-Wandler 20 gibt entsprechend dem digitalen Wert DVL von 5 Bit (d. h. einem Wert im Bereich 0 bis 31) eine analoge Spannung AVL aus. Die Ausgabeseite des D/A-Wandlers 20 ist mit der Eingabeseite der Spannung/Strom-Wandlereinheit 30 verbunden.

Ein digitaler Wert DVH, der die höherwertigen n (z. B. n = 5) Bit des digitalen Wertes DV des Pegelbezeichnungssignals reprä sentiert, wird einem D/A-Wandler 20A zugeführt. Gleich dem D/A- Wandler 20 gibt der D/A-Wandler 20A entsprechend dem digitalen Wert DVH von 5 Bit (d. h. einem Wert im Bereich 0 bis 31) eine analoge Spannung AVH aus. Die Ausgabeseite des D/A-Wandlers 20A ist mit der Eingabeseite der Spannung/Strom-Wandlereinheit 60 verbunden.

Wie die Spannung/Strom-Wandlereinheit 30 wird die Spannung/ Strom-Wandlereinheit 60 gebildet durch einen Operationsverstär ker 61, einen Transistor 62, einen Kondensator 63 und die Wider stände 64 und 65. Die analoge Spannung AVH wird dem positiven (+) Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 61 zugeführt. Der Widerstandswert des Widerstands 65 wird auf einen Wert gesetzt, daß der Wert eines Stroms entsprechend dem digitalen Wert DVH auf einer 32-mA-Einheitenbasis gesteuert werden kann, wenn der Wert des von dem Treibertransistor 62 an die LED 1 geführte Treiberstroms DIH im Bereich von 0 bis 992 mA liegt.

Der Betrieb dieses Lichtemissionsschaltkreises wird wie folgt beschrieben.

Im Fall der Einstellung des Treiberstroms der LED 1 auf einen vorbestimmten Wert (z. B. 200 mA) innerhalb des Bereichs von 0 bis 1023 mA wird der von der Lichtemissionssteuerungseinheit 10A ausgegebenen digitale Wert DV auf 200 gesetzt (d. h. 0011001000 in binärer Notation) . So werden die niederwertigen 5 Bit des digitalen Wertes DV (d. h. 01000 in binärer Notation) als der digitale Wert DVL an den D/A-Wandler 20 geführt.

Der D/A-Wandler 20 erzeugt die mit dem digitalen Wert DVL (= 8) korrespondierende analoge Spannung AVL und führt die analoge Spannung zu der Spannung/Strom-Wandlereinheit 30. Folglich wird der von der Spannung/Strom-Wandlereinheit 30 ausgegebene Trei berstrom DIL entsprechend dem digitalen Wert DVL zu 8 mA.

Der D/A-Wandler 20A erzeugt die mit dem digitalen Wert DVH (= 6) korrespondierende analoge Spannung AVH und führt die analoge Spannung zu der Spannung/Strom-Wandlereinheit 60. Folglich wird der von der Spannung/Strom-Wandlereinheit 60 ausgegebene Trei berstrom DIH entsprechend dem digitalen Wert DVH zu 192 mA.

So wird die LED 1 von den Treiberströmen DIL und DIH von zusammen 200 mA getrieben, und eine gewünschte Luminanz kann erreicht werden.

Wie oben beschrieben, enthält der Lichtemissionsschaltkreis nach der zweiten Ausführungsform die Spannung/Strom-Wandlerein heit 30, die den Treiberstrom DIL auf einer 1-mA-Einheitenbasis entsprechend den niederwertigen 5 Bit des digitalen Wertes DV steuert, und die Spannung/Strom-Wandlereinheit 60, die den Trei berstrom DIH auf einer 32-mA-Einheitenbasis entsprechend den höherwertigen 5 Bit des digitalen Wertes DV steuert. Entspre chend einer solchen Anordnung ist die zweite Ausführungsform vorteilhaft, indem die Luminanz in einem weiten Bereich und auf einer feinen Einheitenbasis gesteuert werden kann.

Ferner verändert sich jede der von den D/A-Wandlern 20 bzw. 20A ausgegebenen analogen Spannungen AVL bzw. AVH in einem Bereich von 0 bis 2 V in 32 Stufen, so daß die Spannungsände rungsweite hinreichend größer ist als die allgemeine Offset- Spannung (z. B. 10 mV) der Operationsverstärker 31 bzw. 61. Dem entsprechend ist die zweite Ausführungsform vorteilhaft, indem der Fehler aufgrund der Offset-Spannung klein gemacht werden kann und die LED 1 akkurat getrieben werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Aus führungsformen begrenzt, und verschiedene Arten von Modifikatio nen können vorgenommen werden. Z.B. kann die vorliegende Erfin dung in den folgenden Weisen (a) bis (h) als Beispiele für Modi fikationen verändert werden.

(a) Obgleich die Erläuterung gemacht wurde für den Fall, daß der Lichtemissionsschaltkreis auf einen photoelektrischen Rauch detektor angewendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt und kann auf Anwendungen angewendet werden, bei denen die Luminanz gesteuert wird.
(b) Obgleich eine LED als Lichtemissionseinrichtung verwendet wurde, kann eine Lichtemissionseinrichtung wie etwa eine Laser diode statt dessen verwendet werden.
(c) Obgleich der D/A-Wandler 20 von Fig. 1 den digitalen Wert DV mit 5 Bit in die analoge Spannung AV in einem Bereich von 0 bis 2 V wandelt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Werte begrenzt, und passende Werte können entsprechend der erforderlichen Auflösung und dem Steuerungsbereich benutzt werden.
(d) Die Spannung/Strom-Wandlereinheiten 30, 40, 50 und 60 sind nicht begrenzt auf die in den Fig. 1 und 3 gezeigten Schaltkreisanordnungen, sondern die Spannung/Strom-Wandler einheiten können jede Art von Schaltkreisanordnungen verwenden, solange wie die analoge Spannung AV in die mit ihr korrespondie renden Treiberströme DI, DI1 und DI2 gewandelt und die Treiber ströme ausgegeben werden.
(e) Obgleich der Treiberschaltkreis durch Einfügen der Span nung/Strom-Wandlereinheiten 30, 40, 50 und 60 zwischen der LED und dem Bezugspotential angeordnet ist, kann der Treiberschalt kreis durch Einfügen der Spannung/Strom-Wandlereinheiten 30, 40, 50 und 60 zwischen der LED und der Stromversorgungsspannung VP angeordnet werden.
(f) Obgleich der Lichtemissionsschaltkreis von Fig. 1 die zwei Spannung/Strom-Wandlereinheiten 40 und 50 enthält, die jeweils entsprechend den Bereichsbezeichnungssignalen C1 bzw. C2 gesteuert werden, kann der Lichtemissionsschaltkreis so angeord net werden, daß nur eine Spannung/Strom-Wandlereinheit oder drei oder mehr Spannung/Strom-Wandlereinheiten enthalten sind. Je höher die Zahl der in dem Lichtemissionsschaltkreis enthaltenen Spannung/Strom-Wandlereinheiten ist, desto feiner kann der Trei berstrom LD eingestellt werden.
(g) Obgleich die Lichtemissionssteuerungseinheit 10A von Fig. 3 den digitalen Wert DV in höherwertige und niederwertige 5 Bit aufteilt und diese 5 Bit den D/A-Wandlers 20 und 20A zuführt, sind die aufgeteilten Anzahlen der Bit nicht hierauf begrenzt, und der digitale Wert kann in beliebig gewählte Anzahlen von Bit m und n aufgeteilt werden.
(h) Obgleich der Lichtemissionsschaltkreis von Fig. 3 ange ordnet ist, die LED 1 durch Vorsehen von zwei Exemplaren von D/A-Wandlern 20 und 20A und zwei Exemplaren von Spannung/Strom- Wandlereinheiten 30 und 60 zu treiben, kann der Lichtemissions schaltkreis angeordnet werde, die LED 1 durch Vorsehen von drei oder mehr Exemplaren von D/A-Wandlern und drei Exemplaren von Spannung/Strom-Wandlereinheiten zu treiben. Entsprechend solch einer Konfiguration kann die Luminanz in einem weiteren Bereich und mit höherer Genauigkeit gesteuert werden.

Wie oben im Detail beschrieben, ist der Lichtemissionsschalt kreis angeordnet, um zu enthalten: die Digital-Analog-Wandler einrichtung für die Wandlung des Pegelbezeichnungssignals in die analoge Spannung, die erste Treibereinrichtung für die Erzeugung des Treiberstroms in einem ersten Bereich proportional zur ana logen Spannung und die zweite Treibereinrichtung für die Erzeu gung des Treiberstroms in einem zweiten Bereich, der weiter ist als der erste Bereich, und proportional zu der analogen Span nung. Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft, indem die Luminanz der Lichtemissionseinrichtung entsprechend dem Treiberstrom mit niedrigem Pegel mittels der ersten Treiber einrichtung akkurat gesteuert werden kann, und indem die Lumi nanz der Lichtemissionseinrichtung entsprechend dem Treiberstrom in einem weiten Bereich mittels der zweiten Treibereinrichtung akkurat gesteuert werden kann.

Die zweite Treibereinrichtung enthält den Operationsverstär ker für die Zuführung des Treiberstroms und den Analogschalter für die wahlweise Einschaltung und Ausschaltung des Pfades zwi schen dem Operationsverstärker und dem Transistor. Dementspre chend ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft, indem bei einem AUS-Zustand des Analogschalters keine Beeinflussung aufgrund der Offset-Spannung des Operationsverstärkers auftritt, und die Luminanz der Lichtemissionseinrichtung durch den Treiberstrom mit höherer Genauigkeit gesteuert werden kann.

Der Lichtemissionsschaltkreis ist angeordnet, um zu ent halten: die erste Digital-Analog-Wandlereinrichtung für die Wandlung der niederwertigen Bit des digitalen Wertes des Pegel bezeichnungssignals in die erste analoge Spannung, die erste Treibereinrichtung für die Erzeugung des Treiberstroms entspre chend der ersten analogen Spannung in einem ersten Bereich, die zweite Digital-Analog-Wandlereinrichtung für die Wandlung der höherwertigen Bit des digitalen Wertes des Pegelbezeichnungs signals in die zweite analoge Spannung und die zweite Treiber einrichtung für die Erzeugung des Treiberstroms entsprechend der zweiten analogen Spannung in einem zweiten Bereich. Dementspre chend ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft, indem die Lumi nanz der Lichtemissionseinrichtung akkurat und fein in einem weiten Bereich gesteuert werden kann.

Claims

1. Lichtemissionsschaltkreis, der enthält:
eine Lichtemissionseinrichtung für die Emission von Licht mit einer Luminanz, die dem ihm zugeführten Treiberstrom entspricht;
eine Lichtemissionssteuerungseinrichtung für die Ausgabe eines Bereichsbezeichnungssignals für die Bezeichnung eines Steuerungsbereichs der Luminanz und eines Pegelbezeichnungs signals für die Bezeichnung eines Pegels der Luminanz als ein digitaler Wert, um die Luminanz der Lichtemissionseinrichtung zu steuern;
eine Digital/Analog-Wandlereinrichtung für die Umwandlung des Pegelbezeichnungssignals in eine analoge Spannung; eine erste Treibereinrichtung, die mit der analogen Spannung versorgt wird, für die Erzeugung des Treiberstroms in einem ersten Bereich proportional zu der analogen Spannung und für die Zuführung des Treiberstroms zu der Lichtemissionseinrichtung; und
eine zweite Treibereinrichtung, die mit dem Bereichsbezeich nungssignal und der analogen Spannung versorgt wird, für die Erzeugung des Treiberstroms in einem zweiten Bereich, der weiter als der erste Bereich ist, und proportional zu der analogen Spannung, wenn durch das Bereichsbezeichnungssignal so bezeich net, und für die Zuführung des Treiberstroms in einem zweiten Bereich zu der Lichtemissionseinrichtung.

2. Lichtemissionsschaltkreis nach Anspruch 1, wobei die zweite Treibereinrichtung enthält:
einen Verstärker für die Verstärkung der analogen Spannung;
einen Analogschalter für die wahlweise Ausgabe der Ausgangs spannung des Verstärkers entsprechend dem Bereichsbezeichnungs signal; und
einen Transistor für die Steuerung eines Wertes des Treiber stroms in einem zweiten Bereich entsprechend der über den Ana logschalter zugeführten Ausgangsspannung des Verstärkers.

3. Lichtemissionsschaltkreis, der enthält:
eine Lichtemissionseinrichtung für die Emission von Licht mit einer Luminanz, die dem ihr zugeführten Treiberstrom entspricht;
eine Lichtemissionssteuerungseinrichtung für die Ausgabe eines Bereichsbezeichnungssignals für die Bezeichnung eines Pegels der Luminanz als einen digitalen Wert mit niederwertigen in Bit und höherwertigen n Bit (wobei n und m ganze Zahlen sind), um die Luminanz der Lichtemissionseinrichtung zu steuern;
eine erste Digital/Analog-Wandlereinrichtung für die Umwand lung der niederwertigen m Bit des Pegelbezeichnungssignals in eine erste analoge Spannung;
eine zweite Digital/Analog-Wandlereinrichtung für die Umwand lung der höherwertigen n Bit des Pegelbezeichnungssignals in eine zweite analoge Spannung;
eine erste Treibereinrichtung, die mit der ersten analogen Spannung versorgt wird, für die Erzeugung des Treiberstroms in einem ersten Bereich proportional zu der ersten analogen Span nung und für die Zuführung des Treiberstroms zu der Lichtemis sionseinrichtung; und
eine zweite Treibereinrichtung, die mit der zweiten analogen Spannung versorgt wird, für die Erzeugung des Treiberstroms in einem zweiten Bereich, der weiter als der erste Bereich ist, und proportional zu der zweiten analogen Spannung, und für die Zuführung des Treiberstroms in einem zweiten Bereich zu der Lichtemissionseinrichtung.