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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine selbstleuchtende Anzeigevorrichtung,
die eine Mehrzahl selbstleuchtender Pixel und einen Gleichspannungswandler
(DC zu DC: Gleichspannung zu Gleichspannung) einschließt, der
als Energiezufuhr für
eine selbstleuchtende Anzeigevorrichtung der beschriebenen Art und
insbesondere als Gleichspannungswandler der Chopper(Zerhacker)-Art
verwendet werden kann, womit Schaltverluste vergleichsweise gering
sind.
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Beschreibung
des einschlägigen
Standes der Technik
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Ein
Gleichspannungswandler wird herkömmlicherweise
für verschiedene
elektronische Geräte verwendet,
da er geeignet ist, die Spannung einer Gleichspannungsenergiezufuhr
(schrittweise) hoch oder herunter zu fahren. Insbesondere wird ein Gleichspannungswandler
der Chopper-Art, bei dem ein Schaltelement in den Ein- oder Auszustand
gesteuert wird, um eine vorbestimmte Spannung zu erzielen, breit
gestreut, da es vorteilhaft ist, daß es eine vergleichsweise geringe
Zahl an Teilen umfaßt
und in der Größe klein,
im Gewicht leicht und bezüglich
der Kosten niedrig ist.
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Indes
wird gefordert, daß elektronische
Vorrichtungen in den letzten Jahren in der Größe klein und zum Tragen geeignet
sind. Deshalb wird regelmäßig als
Energieversorgung für
die Vorrichtung eine Batterie verwendet. Daher wird häufig als
in der Vorrichtung vorgesehener Energieversorgungsschaltkreis ein
Gleichspannungswandler verwendet, der die Spannung schrittweise
hochfahren kann. Auch wird, wenn eine selbstleuchtende Anzeigeeinheit
in einem Anschluß der
batteriegetriebenen Art wie beispielsweise einem tragbaren Telefongerät verwendet wird, üblicherweise
ein Gleichspannungswandler vom Typ des Spannungshochfahrens benutzt,
um an eine Treiberschaltung eine ausreichende Spannung zu liefern.
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Ein
Beispiel eines Gleichspannungswandlers, wie er üblicherweise als Energiezufuhrschaltkreis
zum (schrittweisen) Hochfahren der Spannung verwendet wird, ist
in einer Schaltkreisdarstellung der 3 gezeigt.
Dabei sind eine Drosselspule L1' und ein
Schalttransistor Q1' seriell
zwischen einem Eingangsanschluß 1' des Gleichspannungswandlers und
der Erde geschaltet, und es ist zwischen Eingangsanschluß 1' und Erde ein
Kondensator C1' zum Filtern
geschaltet. Zwischen Drosselspule L1' und dem Kollektor des Schalttransistors
Q1' ist ein Knoten
mit einem Ausgangsanschluß 2' des Gleichspannungswandlers über eine
Gleichrichterdiode D1' verbunden,
und es ist zwischen Ausgangsanschluß 2' und Erde ein Glättungskondensator
C2' geschaltet. Zwischen
Ausgangsanschluß 2' und Erde ist
ein Paar Widerstände
R1' und R2' zur Spannungserfassung seriell
geschaltet, und ein Knoten zwischen den Widerständen R1' und R2' ist mit dem Eingangsanschluß eines
Steuerschaltkreises 3' geschaltet.
Mit der Basis des Schalttransistors Q1' ist der Ausgang (Treibersignal) eines
Steuerschaltkreises 3' verbunden.
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In
dem Schaltkreis der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird
dann, wenn eine Eingangsspannung zuerst von einer Gleichspannungsenergiezufuhr
wie einer externen Batterie (nicht gezeigt) an den Eingangsanschluß 1' geliefert wird,
von einem Steuerschaltkreis 3' ein Treibersignal an den Schalttransistor
Q1' geliefert. Folglich
wiederholt der Schalttransistor Q1' Ein- und Ausschaltoperationen, um den
Strom zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Schalttransistors
Q1' zu unterbrechen. Während sich
der Schalttransistor Q1' im
eingeschalteten Zustand befindet, fließt durch Drosselspule L1' ein Strom, und Drosselspule
L1' speichert Energie, aber
wenn der Schalttransistor Q1' ausgeschaltet
ist, so setzt Drosselspule L1' die
Energie in Form einer Rücklauf-
oder Sperrspannung frei. Darauf tritt am Knoten zwischen Drosselspule
L1' und Schalttransistor
Q1' eine hohe Spannung
auf, die von der Rücklaufspannung,
die der Eingangsspannung überlagert ist,
gebildet wird. Die überlagerte
Spannung der zwei Spannungen tritt durch die Gleichrichterdiode
D1' hindurch und
beaufschlagt Glättungskondensator C2'. Eine zwischen den
Anschlüssen
des Glättungskondensators
C2' auf diese Weise
auftretende Spannung dient als Ausgangsspannung des Energiezufuhrschaltkreises
und wird an eine externe Last durch Ausgangsanschluß 2' angelegt. Die
Ausgangsspannung wird im wesentlichen fest gehalten, weil Steuerschaltkreis 3' die geteilte
Spannung überwacht,
die am Knoten zwischen Widerständen
R1' und R2' auftritt, und den
Betrieb des Schalttransistors Q1' in
Reaktion auf die geteilte Spannung variiert.
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Es
ist bekannt, daß der
Umwandlungswirkungsgrad des Gleichspannungswandlers stark auf dem
Induktivitätswert
der Drosselspule L1' beruht. 4 ist
eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Größe des Leitwerts der Drosselspule
L', die ein Bauteil
des Gleichspannungswandlers ist, und dem Wirkungsgrad des Gleichspannungswandlers
darstellt. Wenn der Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers einen
vorbestimmten Wert Ic hat, variiert der Wirkungsgrad in Reaktion
auf den Induktivitätswert
der Spule und bringt die maximale Wirksamkeit bei einem Induktivitätswert Lc,
wie er in 4 gezeigt ist, hervor. Wenn
der Gleichspannungswandler konstruiert wird, wird eine einzelne
Drosselspule bestimmt, die einen Induktivitätswert aufweist, mit dem sich
der Umwandlungswirkungsgrad in Bezug auf einen vorbestimmten Ausgangsstrom
entsprechend einem gleichmäßigen Zustand
der Vorrichtung auf dem Maximum befindet.
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Ein
Gleichspannungswandler, der aus der Schaltkreiskonfiguration der
beschriebenen Art entwickelt wurde, ist beispielsweise in der Japanischen Patentoffenlegung
Nr. 252901/1999, der Japanischen Patentoffenlegung Nr. 262250/1999,
der Japanischen Patentoffenlegung Nr. 2000-152611 usw. offenbart.
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5 zeigt
ein Beispiel eines herkömmlichen
Gleichspannungswandlers mit einer Konfiguration, die von der der
vorstehend erwähnten
Dokumente verschieden ist. Einer von Anschlüssen eines Kanals eines Schalt-Feldeffekttransistors
(FET) 1A ist mit einem Eingangsanschluß Vin des
Gleichspannungswandlers geschaltet, und die Kathode einer Gleichrichterdiode 2A und
eine Drosselspule 3A sind mit dem anderen Anschluß des Schalt-FET 1A verbunden.
Die Anode der Diode 2A ist geerdet, und der andere Anschluß der Drosselspule 3A ist
mit einem Ausgangsanschluß Vout des Gleichspannungswandlers geschaltet,
der seinerseits mit einer Last (nicht gezeigt) verbunden ist. Der
Ausgangsanschluß Vout ist über
einen Glättungskondensator 4A geerdet
und mit einem Eingang einer Schwingungssteuerschaltung 5A verbunden.
In einen Schwingungsschaltkreis 6A wird der Ausgang eines
Schwingungsschaltkreises 5A eingegeben, und ein Ausgang
(Treibersignal) des Schwingungsschaltkreises 6A, der mit
dem Eingang von dem Schwingungsschaltkreis 5A gesteuert wird,
ist mit dem Gate-Anschluß des
Schalt-FET 1A verbunden.
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Der
Schwingungsschaltkreis 6A schaltet den Schalt-FET 1A in
einem vorbestimmten Zeitraum. Für
ein solches Schalten steuert der Schwingungssteuerschaltkreis 5A die
Einschaltzeit des Schalt-FET 1A, d.h. die Impulsbreite,
die an das Gate des Schalt-FET 1A anzulegen ist, so daß die Ausgangsschaltung
des Gleichspannungswandlers fest sein kann. Während der Einschaltzeit des
FET 1A wird in der Drosselspule 3A Energie gespeichert, aber
wenn der Schalt-FET 1A ausgeschaltet ist, so wird die in
der Drosselspule 3A gespeicherte Energie an die Last über die
Gleichrichterdiode 2A übertragen.
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Die
Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers wird durch Steuern
der Einschaltzeit t des Schalt-FET 1A auf diese Weise fest
gehalten. Der Induktivitätswert
der Drosselspule 3A wird auf einen Wert eingestellt, mit
dem eine stabile Schwingungsoperation des Schwingungsschaltkreises 6A erreicht
werden kann. Ein aus der vorgehend beschriebenen Schaltkreiskonfiguration
entwickelter Gleichspannungswandler ist beispielsweise in der Japanischen
Patentoffenlegung Nr. 294269/1996 und der Japanischen Patentoffenlegung
Nr. 121534/1997 offenbart.
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Die
vorstehend erwähnte
Japanische Patentoffenlegung Nr. 121534/1997 offenbart insbesondere
in ihrer 1 einen Gleichspannungswandler,
bei dem, um einen Nachteil der Art zu verweiden, daß, wenn
der Laststrom gering ist, ein Schalt-FET intermittierende Schwingungen
durchführt,
der Laststrom ermittelt wird und der Induktivitätswert einer Drosselspule basierend
auf dem Laststrom variiert wird. 6 zeigt
ein Schaltdiagramm des Gleichspannungswandlers, wie er in dem vorstehend
erwähnten Dokument
offenbart ist.
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Die
in dem Dokument verwendeten Bezugszeichen werden mit Suffix B, das
hinzugefügt
wird, verwendet, um die Erkennung einer entsprechenden Beziehung
zu erleichtern.
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Der
Gleichspannungswandler der 6 hat eine
grundlegende Konfiguration, die der von 5 ähnlich ist.
Unter Bezugnahme auf 6 umfaßt der gezeigte Gleichspannungswandler
einen Schalt-FET 1B, eine Gleichrichterdiode 2B zum Übertragen
von in einer Drosselspule gespeicherter Energie an eine Last, wenn
der Schalt-FET 1B ausgeschaltet ist, einen Glättungskondensator 7B und
einen PWM Steuerabschnitt 10B zum Steuern der Einschaltzeit
des Schalt-FET 1B, d.h. der im Impulsbreite, die an das Gate
des Schalt-FET 1B anzulegen ist, so daß die Ausgangsspannung fixiert
werden kann. Der Gleichspannungswandler umfaßt zusätzlich zu den vorstehend genannten
Komponenten zwei Drosselspulen 3B und 4B, die
seriell geschaltet sind, ein Paar Schalter 5B und 6B,
die mit den Drosselspulen 3B bzw. 4B parallel
geschaltet sind, einen Stromerfassungsabschnitt 8B zum
Ermitteln des Laststromes und einen Umschaltsteuerabschnitt 9B zum
Schalten von Ein-/Ausschaltern 5B und 6B in Reaktion
auf den Laststrom, um den gesamten Induktivitätswert der Drosselspulen 3B und 4B gleichwertig
zu variieren. In dem Gleichspannungswandler wird der Laststrom tatsächlich erfaßt, um die
in Serie geschalteten Drosselspulen selektiv kurz zu schließen, um die
Ausgangsspannungssteuerung zu stabilisieren, wenn die Last niedrig
ist. Es wird an dieser Stelle eine detaillierte Beschreibung weggelassen,
weil diese Details in der vorstehend erwähnten Japanischen Patentoffenlegung
Nr. 121534/1997 beschrieben sind.
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Nebenbei
bemerkt wird in elektronischen Geräten der jüngeren Jahre eine Anzeigeeinheit üblicherweise
verwendet, bei der eine große
Anzahl Anzeigeelemente in einer Matrixform angeordnet ist, weil
diese für
die Anzeigeinformation einen hohen Freiheitsgrad aufweist, und die
Elemente werden selektiv durch einen Spaltentreiber und einen Zeilentreiber
getrieben, um die gewünschte
Information anzuzeigen. Eine solche gerade beschriebene Konfiguration
wird nachstehend im Detail beschrieben. Es sei darauf hingewiesen,
daß als
Anzeigevorrichtung der gerade erwähnten Art des Standes der Technik beispielsweise
eine Anzeigevorrichtung in der Japanischen Patentoffenlegung Nr.
332434/1994 offenbart ist.
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In
batteriebetriebenen tragbaren elektronischen Geräten wird eine LCD (Flüssigkristallanzeige) regelmäßig als
Anzeigeeinrichtung verwendet. Auch wird oftmals eine selbstleuchtende
Anzeigeeinheit verwendet, weil sie eine solche Eigenschaft aufweist, die
in ihrer visuellen Wahrnehmbarkeit gut (brauchbar) ist. Die selbstleuchtende
Anzeigeeinheit wird normalerweise in Geräten, die eine Batterie als
Energieversorgung nutzen, und zwar in Kombination mit einem schrittweise
hoch fahrenden Gleichspannungswandler verwendet.
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Da
die selbstleuchtende Anzeigeeinheit von stromgetriebener Art ist
und jedes der Pixel davon direkt Licht emittiert, bedingt sie einen
viel höheren Stromverbrauch
als die anderer Wiedergabeeinrichtungen der spannungsgetriebenen
Art wie eine LCD. Weiterhin tritt, da der Stromverbrauch der selbstleuchtenden
Einrichtung im Verhältnis
zur Zahl der Pixel, von denen Licht emittiert wird, ansteigt, ein
großer
Unterschied im Stromverbrauch abhängig davon auf, ob alle Pixel
Licht emittieren oder nur einige der Pixel Licht emittieren.
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Daher
wird der Schaltkreis eines Gleichspannungswandlers zur Energieversorgung
einer selbstleuchtenden Anzeigeeinheit so gestaltet und der Induktivitätswert einer
Spule so ausgewählt,
daß der
Gleichspannungswandler den maximalen Wirkungsgrad ergibt, wenn sich
der Stromverbrauch auf dem Maximum befindet, d.h. wenn alle Pixel
Licht emittieren. Hieraus entsteht das Problem, daß, wenn nur
einige der Pixel im Haltezustand eines tragbaren Telefongerätes oder
in einem ähnlichen
Fall Licht emittieren, der Wirkungsgrad des Gleichspannungswandlers
absinkt, während
der unnötige
Energieverbrauch ansteigt und die Bereitschaftszeit ebenso stark
absinkt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist das Ziel der Erfindung, einen Gleichspannungswandler für eine selbstleuchtende
Anzeigeeinheit zur Verfügung
zu stellen, durch den der Wirkungsgrad bei einfacher Konfiguration
immer hoch gehalten werden kann, insbesondere unabhängig von
den Beleuchtungsbedingungen der selbstleuchtenden Einheit und demgemäß davon,
ob der Stromverbrauch der selbstleuchtenden Einheit hoch ist oder
nicht und eine Batterie für
ein elektronisches Gerät
wie ein tragbares Telefongerät,
in das die selbstleuchtende Wiedergabeeinheit einbezogen ist, für eine längere Zeit
als bisher verwendet werden kann.
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Dieses
Ziel wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Bevorzugte
Merkmale sind in den abhängigen
Ansprüchen
dargelegt.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Gleichspannungwandler zur Verwendung
als Energieversorgung für
eine selbstleuchtende Wiedergabeeinheit vorgesehen, die eine Mehrzahl selbstleuchtender
Pixel einschließt,
umfassend eine Mehrzahl Drosselspulen, die parallel miteinander
an eine Gleichspannungenergieversorgung geschaltet sind, eine Gleichrichterdiode,
die gemeinsam mit den Drosselspulen geschaltet ist, ein Schaltelement,
das mit den Drosselspulen verbunden ist und in einem vorbestimmten
Zeitraum EIN/AUSgeschaltet wird, eine Steuerschaltung zum Steuern
des EIN/AUS-Betriebs des Schaltelements zum Steuern der Ausgangsspannung
des Gleichspannungswandlers und Umschaltmittel zum selektiven Umschalten
der Drosselspulen derart, daß nur
eine der Drosselspulen, die einen Induktivitätswert entsprechend dem Ausgangsstrom
des Gleichspannungswandlers hat, wirksam mit der Gleichrichterdiode
geschaltet wird. Mit dem Gleichspannungswandler kann der Wirkungsgrad
immer mit einfacher Konfiguration des selektiven Umschaltens der
Drosselspulen unabhängig
von der Beleuchtungskondition der selbstleuchtenden Wiedergabeeinheit
und folglich davon, ob der Stromverbrauch der selbstleuchtenden
Wiedergabeeinheit hoch ist oder nicht, hoch gehalten werden, und
demgemäß kann eine
Batterie für
eine elektronische Einrichtung wie ein tragbares Telefongerät, in das
die selbstleuchtende Wiedergabeeinheit einbezogen ist, für eine längere Zeit
als bisher verwendet werden.
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Speziell
erleichert dies unter Bezugnahme auf Anspruch 3 die Auswahl oder
die Umschaltsteuerung der Drosselspulen.
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Mit
den Gleichspannungswandlern und der selbstleuchtenden Wiedergabevorrichtung
wird, wenn die selbstleuchtende Anzeigeeinheit verwendet wird, eine
in dem Gleichspannungswandler zu benutzende Drosselspule, die die
Energie einer schrittweise hochgefahrenen Spannung an einen Treiberschaltkreis
der selbstleuchtenden Anzeigeeinheit zuführt, selektiv aus einer Mehrzahl
Drosselspulen, die verschiedene Induktivitätswerte zueinander haben, entsprechend
dem Ausgangsstrom der selbstleuchtenden Anzeigeeinheit verwendet.
Folglich kann der Wirkungsgrad des Gleichspannungswandlers in irgendeinem
Wiedergabezustand der selbstleuchtenden Anzeigeeinheit optimiert
werden, und der Stromverbrauch kann gemäß dem Anzeigeinhalt optimiert werden.
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Wenn
durch den Anzeigesteuerabschnitt in Reaktion auf die Zahl der lichtemittierenden
Pixel oder dergleichen die Umschaltung der Drosselspulen durchgeführt wird,
kann der Wirkungsgrad des Gleichspannungwandlers mit einfacher Konfiguration optimiert
werden, ohne daß es
einer Erfassungsschaltung für
den Ausgangsstrom usw. bedarf.
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Auch
kann, wenn die Umschaltung der Drosselspulen basierend auf dem Betriebszustand
der elektronischen Einrichtung durchgeführt wird, der Wirkungsgrad
des Gleichspannungwandlers ähnlich einer
einfachen Konfiguration optimiert werden, die keine Ermittlungsschaltung
für den
Ausgangsstrom oder dergleichen erfordert.
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Obige
und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus
der folgenden Beschreibung und den angefügten Ansprüchen in Verbindung mit den
beigefügten
Zeichnungen hervor, in denen gleiche Teile oder Elemente mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1(a) ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration
eines Gleichspannungswandlers, auf den die Erfindung angewendet
wird, zeigt;
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1(b) ist ein schematisches Blockdiagramm einer
selbstleuchtenden Anzeigevorrichtung, auf die die Erfindung angewendet
wird und die einen selbstleuchtenden Anzeige- oder Wiedergabeabschnitt
als Grundbauteil einschließt;
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2 ist
eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Größe des Induktivitätswerts
einer Drosselspule und dem Wirkungsgrad zeigt, wobei der Gleichspannungswandler
der 1(a) verschiedene Ausgangsströme hervorbringt;
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3 ist
ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel eines herkömmlichen
Gleichspannungswandlers zeigt;
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4 ist
eine Kurve, die die Beziehung zwischen der Größe des Induktivitätswerts
einer Drosselspule des Gleichspannungswandlers der 3 und
dem Wirkungsgrad zeigt;
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5 ist
ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen
Gleichspannungswandlers zeigt; und
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6 ist
ein Schaltbild, das einen bekannten Gleichspannungswandler zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Unter
Bezugnahme auf 1(b) ist eine selbstleuchtende
Anzeige- bzw. Wiedergabevorrichtung gezeigt, auf die die Erfindung
angewendet wird. Die gezeigte selbstleuchtende Wiedergabevorrichtung
umfaßt
eine selbstleuchtende Anzeigeeinheit 6, die eine Mehrzahl
Pixel, in einer Matrix von m Zeilen (1ste bis m-te Zeilen) und n
Spalten (A-te bis n-te Spalten) angeordnet, einen Spaltentreiber 4 zum
Zuführen
eines Antriebsstroms zum Antreiben der Pixel zum Licht emittieren,
einen Zeilentreiber 5 zum Erzeugen einer Einzugsspannung,
einen Wiedergabesteuerabschnitt 3 zum Steuern des Spaltentreibers 4 und
des Zeilentreibers 5, um zu bewirken, daß die notwendigen
Pixel Licht gemäß dem Anzeigeinhalt der
Wiedergabeeinheit, von einer CPU 2 angedeutet, erzeugt,
und einen Gleichspannungswandler 1 zum Liefern elektrischer
Energie an die Treiber 4 und 5 einschließt.
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Nunmehr
wird, unter Bezugnahme auf 1(a),
eine detaillierte Konfiguration eines Gleichspannungswandlers 1 gezeigt,
auf den die Erfindung angewendet ist. Der Gleichspannungskonverter 1 schließt einen
Schwingungsschaltkreis 17 und einen Schalttransistor 14 ein,
der die EIN/AUS-Schaltoperationen synchron mit der Schwingungsfrequenz
des Schwingungsschaltkreises 17 durchführt, zwei Drosselspulen 11 (L1)
und 12 (L2), die selektiv zum Erzeugen einer schrittweise
hoch gefahrenen Spannung verwendet werden, einen Umschalter 13 zum Umschalten
der Verbindung der Drosselspulen 11 und 12, eine
Gleichrichterdiode 15, einen Glättungskondensator 16 und
einen Schwingungssteuerschaltkreis 18 zum Steuern der Ausgangsspannung
des Gleichspannungskonverters 1 ein.
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Genauer
gesagt umfaßt
der Gleichspannungswandler eine Reihenschaltung eines Umschalters 13,
der als Umschaltmittel mit einem Anschluß, der mit einer Gleichspannungsenergieversorgung zum
Steuern zwecks Umschaltens entsprechend einem externen Umschaltsteuersignal
geschaltet ist, und eine Mehrzahl Drosselspulen 11 und 12 mit
ersten Anschlüssen,
die an entsprechende Umschaltkontakte des Umschalters 13 geschaltet
sind, und zweite Anschlüsse,
die miteinander verbunden sind, mit Induktivitätswerten aufweisen, die zueinander verschieden
sind, eines Schalttransistors 14, der als Schaltelement
dient, das an seinem Kollektoranschluß und Emitteranschluß zwischen
den zweiten Anschlüssen
der Drosselspulen 11 und 12, d.h. einem zweiten
Anschluß der
Serienschaltung, und Erde geschaltet ist, einer Gleichrichterdiode 15 mit
einem Anodenanschluß,
der mit dem zweiten Anschluß der
Serienschaltung verbunden ist, eines Glättungskondensators 16,
der zwischen der Kathode der Gleichrichterdiode 15, die
als Ausgangsanschluß Vout dient, und der Erde geschaltet ist, eines Schwingungssteuerschaltkreises
oder Ausgangsspannungssteuerschaltkreises 18, der mit der
Kathode der Gleichrichterdiode 15 zum Aufnehmen einer Spannung
am Ausgangsanschluß der
Gleichrichterdiode 15 verbunden ist, und eines Schwingungsschaltkreises 17 zum
Empfangen des Steuerausgangs des Ausgangsspannungssteuerschaltkreises 18,
der mit dem Basisanschluß des
Transistors 14 in Reaktion auf den empfangenen Steuerausgang
geschaltet wird, um die Betriebsleistung dessen Ausgangs zu variieren.
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Insbesondere
wird der Umschalter 13 durch Anzeigesteuerabschnitt 3 (siehe 1(b)) außerhalb des
Gleichspannungswandlers 1 gesteuert, damit er eine optimale
der Drosselspulen 11 und 12 in Reaktion auf die
Zahl jener Pixel der selbstleuchtenden Wiedergabeeinheit auswählen kann,
die Licht emittieren, um eine Anzeige zu bewirken, und demgemäß in Reaktion
auf den Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers 1.
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Nunmehr
werden die vorerwähnten
Drosselspulen 11 und 12 beschrieben. 2 stellt
die Beziehung zwischen der Größe der Induktivitätswerte
der Drosselspulen, die Komponenten des Gleichspannungswandlers 1 sind,
und dem Wirkungsgrad bei verschiedenen Ausgangsströmen (IO-1
und IO-2, wobei IO-1 < IO-2
ist) des Gleichspannungswandlers 1 der 1(a) dar. Die Kurve IO-1 stellt die oben erwähnte Beziehung
dar, wenn der Gleichspannungswandler 1 einen festen Ausgangsstrom
abgibt, während
die Zahl jener Pixel, die Licht emittieren, in der selbstleuchtenden
Anzeigevorrichtung der 1(b) klein
ist, und eine weitere Kurve IO-2 stellt das vorstehend erwähnte Verhältnis dar,
wenn der Gleichspannungswandler 1 einen festen Ausgangsstrom ausgibt,
während
alle lichtemittierenden Pixel Licht emittieren. Dabei weisen die
Ausgangsströme
ein Verhältnis
IO-1 < IO-2 auf.
Es ist erkennbar, daß der Induktivitätswert der
Spulen, bei denen der Wirkungsgrad maximal ist, in Abhängigkeit
von dem Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers 1 variiert,
und der Induktivitätswert
L1 sorgt für
ein maximalen Wirkungsgrad in dem Fall des Ausgangsstroms IO-1,
aber ein weiterer höherer
Induktivitätswert
L2 sorgt im Falle des Ausgangsstroms IO-2 für den maximalen Wirkungsgrad.
In dem Gleichspannungswandler 1 weisen die Drosselspulen 11 und 12 Induktivitätswerte
L1 bzw. L2 auf.
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Wieder
mit Bezugnahme auf 1(b) schließt die selbstleuchtende Anzeigevorrichtung den
vorstehend erwähnten
Gleichspannungswandler 1 und einen wohlbekannten selbstleuchtenden
Anzeige- oder Wiedergabeabschnitt auf. Der selbstleuchtende Wiedergabeabschnitt
schließt
seinerseits eine CPU 2, einen mit der CPU 2 verbundenen
Wiedergabesteuerabschnitt (Steuerung) 3, einen Spaltentreiber 4 und
einen Zeilentreiber 5, beide verbunden mit dem Wiedergabesteuerabschnitt 3,
und eine selbstleuchtende Wiedergabeeinheit 6 auf, die
eine große
Anzahl selbstleuchtender Elemente einschließt, die in einer Matrix angeordnet
sind, um mit den Ausgängen
des Spaltentreibers 4 und des Zeilentreibers 5 angetrieben
zu werden. Der Gleichspannungswandler 1 versorgt den Spaltentreiber 4 und
den Zeilentreiber 5 mit Energie, während der Ausgang des beschriebenen
Wiedergabesteuerabschnitts 3 in den Gleichspannungskonverter 1 eingegeben
wird.
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Nunmehr
wird der Betrieb der selbstleuchtenden Anzeigevorrichtung beschrieben.
Als erstes wird der Lichtemissionsbetrieb der selbstleuchtenden Anzeigeeinheit 6 beschrieben.
Die CPU 2 signalisiert vorbestimmte Anzeigeinformation
an die Steuerung 3, die den Spaltentreiber 4 und
den Zeilentreiber 5 steuert, so daß die notwendigen Pixel in Übereinstimmung
mit der empfangenen Wiedergabeinformation Licht aussenden können.
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Zum
Beispiel schaltet, um Pixel A-1 (Pixel in Spalte A und Zeile 1,
was in gleicher Weise auf die folgende Beschreibung zutrifft) der
selbstleuchtenden Anzeigeeinheit 6 zum Lichtaussenden zu
veranlassen, der Spaltentreiber 4 Zeile A EIN, d.h. es
wird eine positive Spannung an Zeile A angelegt. Indessen schaltet
der Zeilentreiber 5 Zeile 1 EIN, d.h. er legt
eine negative Spannung an Zeile 1 an. Folglich fließt aufgrund
der Diodeneigenschaft in Pixel A-1 Strom von der Seite der Zeile
A (Spaltentreiber) zur Seite der Zeile 1 (Zeilentreiber),
worauf Pixel A-1 Licht emittiert. In gleicher Weise wird, um Pixel
B-2 Licht aussenden zu lassen, Zeile B EINgeschaltet, und zwar vom
Spaltentreiber 4, und Zeile 2 wird vom Zeilentreiber 5 EINgeschaltet.
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Während der
Spaltentreiber 4 eine vorbestimmte Zeile auf EIN hält, schaltet
der Zeilentreiber 5 selektiv diejenigen Zeilen EIN, die
jenen Pixeln entsprechen, die Licht aussenden sollen, und Spaltentreiber 4 tastet
die Zeilen ab, um sie nacheinander EINzuschalten, während der
Zeilentreiber 5 jene Zeilen EINschaltet, die für jede Spalte
in Reaktion auf das Abtasten bestimmt werden, so daß vorbestimmte Pixel
an der Anzeigeeinheit Licht emittieren, um gewünschte Wiedergabeinhalte auf
der Anzeigeeinheit darzustellen.
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In
der selbstleuchtenden Anzeigevorrichtung der 1(b) unterscheidet
der Wiedergabesteuerabschnitt 3, ob die Zahl der zum Lichtaussenden
angewiesenen Pixel zusammen mit dem vorstehend beschriebenen Wiedergabevorgang
groß ist
oder nicht. Wenn die lichtaussendende Pixelzahl der selbstleuchtenden
Anzeigeeinheit 6 groß ist,
d.h. wenn der Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers 1 hoch
ist, so steuert der Wiedergabesteuerabschnitt 3 den Umschalter 13 des
Gleichspannungswandlers 1 von 1(a),
der die elektrische Energie dem Spaltentreiber 4 und Zeilentreiber 5 zuführt, um
Drosselspule 12 auszuwählen.
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Andererseits
steuert, wenn die lichtemittierende Pixelzahl der selbstleuchtenden
Anzeigeeinheit 6 klein ist, d.h. wenn der Ausgangsstrom
des Gleichspannungswandlers 1 niedrig ist, der Wiedergabesteuerabschnitt 3 den
Umschalter 13, um Drosselspule 11 auszuwählen. Hierbei
haben die Induktivitätswerte
der Drosselspulen 11 und 12 die Beziehung Drosselspule 12 > Drosselspule 11 und
werden optimiert, so daß der
Wirkungsgrad im wesentlichen in einem Zustand ein Maximum bilden
kann, in dem nur die Drosselspule 12 geschaltet (ausgewählt) ist, wenn
der Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers 1 hoch ist,
während
in dem weiteren Zustand, in dem nur die Drosselspule 11 geschaltet
ist, der Ausgangsstrom niedrig ist (siehe 2).
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Da
eine selektive Bestimmung der auszuwählenden Drosselspule (Induktivitätswert)
durch Anzeigesteuerabschnitt 3 durchgeführt wird, der die Anzeige steuert,
und Gleichspannungswandler 1 basierend auf der selektiven
Bestimmung in dieser Weise gesteuert wird, ist überhaupt keine zusätzliche Konfiguration
für das
Erfassen des Ausgangsstromes des Gleichspannungswandlers erforderlich,
und es wird eine Verbesserung des Wirkungsgrades (Vermeidung eines
niedrigen Wirkungsgrades) eines Gleichspannungswanderschaltkreises
erreicht, indem durch Schalten eine Drosselspule ausgewählt wird,
die für
den Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlerabschnittes geeignet
ist, ohne die Schaltkreisabmessungen und den Energieverbrauch im
Vergleich zu einem herkömmlichen
Gleichspannungswandler zu erhöhen.
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Bei
dem oben beschriebenen Gleichspannungswandler 1 werden
zwei Drosselspulen umgeschaltet. Natürlich kann andererseits eine
größere Anzahl
Drosselspulen in dem Gleichspannungswandler derart vorgesehen werden,
daß der
Anzeigesteuerabschnitt die optimale Induktivität entsprechend der Zahl der
Anzeigeelemente, die Licht aussenden sollen, auswählt.
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Weiterhin
ist die Grundkonfiguration des Gleichspannungswandlers nicht auf
die unter Bezugnahme auf 1 beschriebene
beschränkt,
sondern es kann in ähnlicher
Weise eine solche Gestaltung, wie sie hierin unter Bezugnahme auf 5 beschrieben
ist, eingesetzt werden. Zusammenfassend kann die vorliegende Erfindung
auf einen Gleichspannungs wandler für eine selbstleuchtende Anzeigeeinheit
angewendet werden, die eine Drosselspule verwendet, um den Wirkungsgrad
des Gleichspannungswandlers nur dann zu verbessern, wenn der Umwandlungswirkungsgrad
der Drosselspule des Gleichspannungswandlers in Abhängigkeit
von dem Ausgangsstrom des Gleichspannungswandlers variiert.
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Die
selbstleuchtende Anzeigeeinheit, die vorstehend unter Bezugnahme
auf 1(b) beschrieben ist, kann in
geeigneter Weise in einem tragbaren Telefongerät Anwendung finden. Wenn die selbstleuchtende
Anzeigevorrichtung in einem tragbaren Telefongerät Verwendung findet, wird das Steuersignal
zum Umschalten des Umschalters 13 (siehe 1(a)) von einem anderen Element des tragbaren
Telefongeräts
als dem Anzeigesteuerabschnitt 3 abgeleitet.
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Die
selbstleuchtende Anzeigevorrichtung des tragbaren Telefongeräts wird
auf folgende Weise gestaltet. Insbesondere wird, wenn sich das tragbare Telefongerät im Bereitschafts-
oder Standby-Zustand befindet, die Zahl jener Pixel der Anzeigeeinheit 6, die
Licht aussenden sollen, auf die notwendige aber minimale Anzahl
gedrückt,
um den Stromverbrauch zu minimieren. Somit werden beispielsweise
nur ein elektrisches Empfangsfeld, ein Takt und eine Anzeige, ob
die Verwendung des tragbaren Telefongerätes möglich ist oder nicht, angezeigt.
Weiter wird der Induktivitätswert
einer der Drosselspulen so bestimmt, daß der Wirkungsgrad des Gleichspannungswandlers
im Standby-Zustand optimal sein kann. Auch wird in der Annahme,
daß alle
Pixel verwendet werden, um zum Anzeigen Licht zu emittieren, wenn
sich das tragbare Telefongerät
im Betriebszustand befindet, der Induktivitätswert der anderen Drosselspule so
bestimmt, daß der
Wirkungsgrad des Gleichspannungswandlers hinsichtlich des Ausgangsstromes
in diesem Zustand ein Optimum bilden kann. So wird beispielsweise
in Reaktion auf eine Anweisung von der CPU, die das gesamte tragbare
Telefongerät steuert,
das Umschalten des Induktivitätswertes
des Gleichspannungswandlers in Abhängigkeit davon durchgeführt, ob
sich das tragbare Telefongerät
im Standby-Zustand oder im Betriebszustand befindet.
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In
dem oben beschriebenen tragbaren Telefongerät gibt die CPU desselben einen
Befehl aus, die Drosselspulen des Gleichspannungswandlers umzuschalten,
wenn es sich im Standby-Zustand befindet. Jedoch kann das tragbare
Telefongerät
andererseits auch so gestaltet sein, daß ein Ausgangssignal von einem
geeigneten Teil, das selbst den Standby- Zustand diskriminieren kann, verwendet
werden kann, um dem Gleichspannungswandler die Anweisung zum Umschalten
der Drosselspulen zu erteilen.
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Weiterhin
wird bei dem selbstleuchtenden Anzeigegerät, das oben unter Bezugnahme
auf 1(b) beschrieben ist, die Anzahl
der Anzeigepixel, die tatsächlich
Licht emittieren, durch die Anzeigesteuereinheit, die das Display
steuert, d.h. die Lichtemission, diskriminiert. Jedoch kann dann, wenn
es im voraus bekannt ist, daß die
Betriebszustände
einer Einrichtung grob gesprochen in jene als Standby-Zustand und
als Kommunikationszustand geteilt werden können und einer der Zustände nur
einen vergleichsweise geringen Umfang des Anzeigeinhalts der Anzeigeeinheit
wie bei dem vorstehend beschriebenen Telefongerät mit sich bringt, auch bei einem
Gerät,
das etwas anderes als das Telefongerät sein kann, so gestaltet sein,
daß ein
Umschalten der in dem Gleichspannungswandler verwendeten Drosselspulen
in Übereinstimmung
mit einer Anweisung von irgendeinem anderen Element als dem Anzeigesteuerabschnitt
durchgeführt
wird. Auch in diesem Fall werden ähnliche Wirkungen wie jene
der selbstleuchtenden Anzeigevorrichtung erreicht.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung nicht nur auf tragbare Telefongeräte angewendet
werden kann, sondern im breitesten Sinne auf elektronische Geräte, die
eine selbstleuchtende Anzeigeeinheit verwenden, kann ein tragbares
Telefongerät,
da es eine selbstleuchtende Anzeigeeinheit benutzt, mit Batterie
betrieben wird und einen Gleichspannungswandler für einen
Anzeigeabschnitt erfordert und daher in hohem Anteil einen Standby-Zustand
(Energiesparmodus) aufweist, als eine der günstigsten Gerätschaften
genannt werden, auf die die Erfindung anwendbar ist.
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Während eine
bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung unter Verwendung spezifischer Ausdrücke beschrieben wurde, erfolgte
eine solche Beschreibung lediglich zu Zwecken der Erläuterung, und
es ist verständlich,
daß Änderungen
und Variationen vorgenommen werden können, ohne daß man vom
Umfang der anhängenden
Ansprüche
abweicht.