JP2003187988A - Driving device of white light-emitting diode - Google Patents
Driving device of white light-emitting diodeInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶ディス
ブレイのバックライトとして好適に利用される白色発光
ダイオードを駆動するための装置に関し、特に携帯機器
等の直流低電源電圧を昇圧回路で昇圧して前記白色発光
ダイオードに与えるものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for driving a white light emitting diode which is preferably used as a backlight of a color liquid crystal display, and more particularly to boosting a DC low power supply voltage of a portable device or the like with a boosting circuit. To the white light emitting diode.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、携帯機器に前記カラー液晶ディス
ブレイが使用されるようになり、そのバックライトには
前記白色発光ダイオードが使用されている。この白色発
光ダイオードは、順方向電圧(VF)が3〜4Vである
のに対して、電源にはたとえばリチウムイオン電池が1
セル使用され、満充電の4.2Vから、携帯電話では3
〜3.2V程度まで使用されるので、前記白色発光ダイ
オードのドライバICには前記昇圧回路が内蔵される。2. Description of the Related Art In recent years, the color liquid crystal display has come to be used in portable devices, and the white light emitting diode is used as a backlight thereof. This white light emitting diode has a forward voltage (VF) of 3 to 4 V, while the power source is, for example, a lithium ion battery.
The cell is used, from 4.2V fully charged, to 3 for mobile phones
Since it is used up to about 3.2 V, the booster circuit is built in the driver IC of the white light emitting diode.
【0003】図11は、そのような昇圧回路内蔵の典型
的な従来技術のドライバIC1の電気的構成を示すブロ
ック図である。このドライバIC1に、昇圧動作のため
のコンデンサc1、入力直流電源電圧Vinの平滑用の
コンデンサc2、出力電圧Voの平滑用のコンデンサc
3およびフィードバック抵抗r1,r2が外付けされ
て、白色発光ダイオードdの駆動装置が構成される。白
色発光ダイオードdは、複数個が並列に設けられること
もある。FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of a typical prior art driver IC 1 having such a booster circuit. The driver IC1 includes a capacitor c1 for boosting operation, a capacitor c2 for smoothing the input DC power supply voltage Vin, and a capacitor c for smoothing the output voltage Vo.
3 and the feedback resistors r1 and r2 are externally attached to form a driving device for the white light emitting diode d. A plurality of white light emitting diodes d may be provided in parallel.
【0004】ドライバIC1は、前記コンデンサc1を
用いて、チャージポンプ動作によって前記入力直流電源
電圧Vinを昇圧して、前記出力電圧Voを出力するも
のであり、その内部には、スイッチs1〜s4と、それ
らのスイッチングを制御する制御回路2と、前記制御回
路2にスイッチング周波数を規定するための信号を発振
する発振回路3とを備えて構成されている。前記コンデ
ンサc1のハイ側端子は、スイッチs1を介して前記電
圧Vinの電源と、またスイッチs2を介して出力とに
択一的に接続されるようになっており、前記コンデンサ
c1のロー側端子は、スイッチs3を介してGNDと、
またスイッチs4を介して前記電圧Vinの電源とに択
一的に接続されるようになっている。The driver IC1 boosts the input DC power supply voltage Vin by a charge pump operation using the capacitor c1 and outputs the output voltage Vo. Inside the driver IC1, switches s1 to s4 are provided. The control circuit 2 includes a control circuit 2 for controlling the switching of the switching circuits, and an oscillating circuit 3 for oscillating a signal for defining the switching frequency of the control circuit 2. The high-side terminal of the capacitor c1 is selectively connected to the power source of the voltage Vin via the switch s1 and to the output via the switch s2, and the low-side terminal of the capacitor c1 is connected. Is connected to GND via switch s3,
It is also selectively connected to the power source of the voltage Vin through the switch s4.
【0005】図12は前記チャージポンプ動作を説明す
るための電流経路図であり、図13は前記制御回路2の
制御によるスイッチs1〜s4のスイッチング状態を説
明するための波形図である。制御回路2は、前述のよう
にスイッチs1,s3と、スイッチs2,s4とを相反
動作させ、先ずスイッチs1,s3がオン、スイッチs
2,s4がオフ状態の時、参照符Icで示すように、電
源からの電流はコンデンサc1を充電し、該コンデンサ
c1はGNDを基準として前記電圧Vinまで充電され
る。次に、スイッチs2,s4がオン、スイッチs1,
s3がオフ状態の時、参照符Ioで示すように、コンデ
ンサc1のロー側端子は前記電圧Vinだけ持上がり、
Vo=2Vin−(α+β)
ただし、αはスイッチs1〜s4を実現するMOSトラ
ンジスタの充電時の損失であり、βは放電時の損失であ
り、前記MOSトランジスタのオン抵抗をRswとする
とき、Rsw×Ioとなる。こうして、前記チャージポ
ンプ動作によって、前記入力直流電源電圧Vinを最大
略倍電圧に昇圧することができる。FIG. 12 is a current path diagram for explaining the charge pump operation, and FIG. 13 is a waveform diagram for explaining the switching states of the switches s1 to s4 under the control of the control circuit 2. As described above, the control circuit 2 causes the switches s1 and s3 and the switches s2 and s4 to operate in a reciprocal manner.
When 2 and s4 are in the off state, the current from the power source charges the capacitor c1 as shown by the reference numeral Ic, and the capacitor c1 is charged to the voltage Vin with reference to GND. Next, the switches s2 and s4 are turned on, and the switches s1 and
When s3 is in the off state, the low-side terminal of the capacitor c1 is raised by the voltage Vin, as indicated by reference numeral Io, Vo = 2Vin− (α + β), where α is a MOS transistor that realizes the switches s1 to s4. It is a loss at the time of charging, β is a loss at the time of discharging, and becomes Rsw × Io when the on-resistance of the MOS transistor is Rsw. In this way, the input direct-current power supply voltage Vin can be boosted to a maximum substantially doubled voltage by the charge pump operation.
【0006】一方、前記発振回路3は、定電圧回路4と
エラーアンプ5とによって構成されており、エラーアン
プ5は前記出力電圧Voをフィードバック抵抗r1,r
2で分圧したフィードバック電圧FBと前記定電圧回路
4からの基準電圧Vrefとを比較し、その比較結果に
対応した周波数の発振信号を前記制御回路2に与える。
こうして、負荷に応じてスイッチs1〜s4のスイッチ
ング周波数が変化され、前記出力電圧Voが一定になる
ように制御される。また、前記フィードバック抵抗r
1,r2の分圧比を変化することで、前記出力電圧Vo
を、Vin〜2Vin−αの間で、任意の値、
Vo=Vref*(r1+r2)/r1)
たとえば、前記リチウムイオン電池からの入力直流電源
電圧Vinが3〜4.2Vまで可変した場合において
も、発光ダイオードdが駆動可能な5Vに設定すること
ができる。On the other hand, the oscillator circuit 3 is composed of a constant voltage circuit 4 and an error amplifier 5, and the error amplifier 5 outputs the output voltage Vo to the feedback resistors r1 and r.
The feedback voltage FB divided by 2 is compared with the reference voltage Vref from the constant voltage circuit 4, and an oscillation signal having a frequency corresponding to the comparison result is given to the control circuit 2.
In this way, the switching frequencies of the switches s1 to s4 are changed according to the load, and the output voltage Vo is controlled to be constant. Also, the feedback resistance r
By changing the voltage division ratio of 1 and r2, the output voltage Vo
Is an arbitrary value between Vin and 2 Vin-α, Vo = Vref * (r1 + r2) / r1) For example, even when the input DC power supply voltage Vin from the lithium ion battery varies from 3 to 4.2V. , It can be set to 5V which can drive the light emitting diode d.
【0007】前記出力電圧Voは、白色発光ダイオード
dおよび抵抗rsetの直列回路に与えられ、白色発光
ダイオードdは一定電流Idで駆動される。前記電流I
dは、
Id=(Vo−VF)/rset
ただし、VFは白色発光ダイオードdのオン電圧で設定
され、2個以上の発光ダイオードを取付ける場合も同様
である。The output voltage Vo is applied to a series circuit of a white light emitting diode d and a resistor rset, and the white light emitting diode d is driven by a constant current Id. The current I
d is Id = (Vo-VF) / rset However, VF is set by the ON voltage of the white light emitting diode d, and the same applies when two or more light emitting diodes are mounted.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
る白色発光ダイオードdの駆動装置では、前記白色発光
ダイオードdのオン電圧VFのばらつきによって、該白
色発光ダイオードdを流れる電流Id、したがって該発
光ダイオードdの明るさにばらつきが生じるという問題
がある。たとえば、VF=3.0V時にはId=(Vo
−3.0)/rset、VF=3.5V時にはId=V
o−3.5)rset、VF=4.0V時にはId=
(Vo−4.0)/rsetとなり、Vo=5.0V、
rset=75Ωとした場合、VF=3.0V時にはI
d=26.6mA、VF=3.5V時にはId=20m
A、VF=4.0V時にはId=13.3mAとなる。In the driving device for the white light emitting diode d configured as described above, the current Id flowing through the white light emitting diode d, and hence the current Id, flowing through the white light emitting diode d due to the variation of the ON voltage VF of the white light emitting diode d. There is a problem that the brightness of the light emitting diode d varies. For example, when VF = 3.0V, Id = (Vo
-3.0) / rset, when VF = 3.5V, Id = V
o-3.5) When rset and VF = 4.0V, Id =
(Vo-4.0) / rset, and Vo = 5.0V,
When rset = 75Ω, I at VF = 3.0V
When d = 26.6 mA and VF = 3.5 V, Id = 20 m
When A and VF = 4.0V, Id = 13.3 mA.
【0009】したがって、VF=4.0V時に比べて、
VF=3.0V時には、約半分の明るさとなる。これに
よって、発光ダイオードdを1個使用する場合、携帯機
器の製品間でバックライトの明るさに違いが生じ、また
1つの携帯機器で発光ダイオードdを複数個使用する場
合、バックライトの色むらが生じてしまうという問題が
ある。Therefore, compared to when VF = 4.0V,
When VF = 3.0V, the brightness is about half. Therefore, when one light emitting diode d is used, the brightness of the backlight varies between products of the mobile device, and when a plurality of light emitting diodes d are used in one mobile device, the color unevenness of the backlight is caused. There is a problem that will occur.
【0010】このため、機器メーカでは、発光ダイオー
ドメーカに対して、VF値を選別して納入させる場合が
多く、コストアップとなり、かつ完全にばらつきを抑え
ることはできない。また、前記ばらつきを考慮して、電
流Idが最も少ない電流レベルでも必要な明るさを確保
できるようにすると、最も多い電流レベルでは、消費電
流が30%以上も余分に流れてしまうことになり、特に
複数個の白色発光ダイオードを使用する場合、前記余分
な電流はさらに多くなり、電池寿命に大きく影響するこ
ととなる。For this reason, in many cases, the device manufacturer selects and delivers the VF value to the light emitting diode manufacturer, which results in an increase in cost and cannot completely suppress the variation. Further, in consideration of the variation, if the required brightness can be ensured even at the current level with the smallest current Id, the consumed current will flow by 30% or more at the highest current level. In particular, when a plurality of white light emitting diodes are used, the extra current is further increased, which greatly affects the battery life.
【0011】本発明の目的は、消費電流を削減すること
ができる白色発光ダイオードの駆動装置を提供すること
である。An object of the present invention is to provide a driving device for a white light emitting diode capable of reducing current consumption.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の白色発光ダイオ
ードの駆動装置は、入力直流電源電圧を昇圧回路で昇圧
して白色発光ダイオードに与えて点灯駆動するようにし
た白色発光ダイオードの駆動装置において、前記白色発
光ダイオードの発光光量を検知する検知手段と、前記検
知手段からの出力に応答して前記昇圧回路から白色発光
ダイオードに与える電流を制御することで、前記白色発
光ダイオードのオン電圧の差による光量ばらつきを抑え
る電流制御手段とを含むことを特徴とする。A driving device for a white light emitting diode according to the present invention is a device for driving a white light emitting diode, wherein an input DC power supply voltage is boosted by a booster circuit and applied to the white light emitting diode to drive lighting. A difference in the on-voltage of the white light emitting diode by controlling the current applied to the white light emitting diode from the booster circuit in response to the output of the white light emitting diode and the detection means for detecting the light emission amount of the white light emitting diode. And a current control unit that suppresses the variation in light amount due to.
【0013】上記の構成によれば、白色発光ダイオード
の比較的高いオン電圧に対して、比較的低い入力直流電
源電圧で点灯駆動可能にするために昇圧回路を備える白
色発光ダイオードの駆動装置において、フォトダイオー
ドなどの白色発光ダイオードの発光光量を検知する検知
手段を設け、電流制御手段が、チャージポンプなどで実
現される前記昇圧回路からの電流を制御することで、前
記白色発光ダイオードのオン電圧の差による光量ばらつ
きを抑え、必要な発光光量を最小限の消費電流で得るこ
とができる。According to the above structure, in the driving device for the white light emitting diode, which is provided with the booster circuit to enable the lighting drive with the relatively low input DC power supply voltage for the relatively high on-voltage of the white light emitting diode, A detection unit for detecting the amount of light emitted from a white light emitting diode such as a photodiode is provided, and the current control unit controls the current from the booster circuit realized by a charge pump or the like, thereby changing the on-voltage of the white light emitting diode. It is possible to suppress the variation in the light amount due to the difference and to obtain the required amount of emitted light with the minimum current consumption.
【0014】また、本発明の白色発光ダイオードの駆動
装置では、前記電流制御手段は、前記昇圧回路の出力端
と前記白色発光ダイオードとの間に介在される可変イン
ピーダンス素子と、前記検知手段からの出力に応答し
て、前記可変インピーダンス素子のインピーダンスを変
化させ、前記白色発光ダイオードに与える電流を制御す
る制御回路とを備えて構成されることを特徴とする。In the driving device for a white light emitting diode according to the present invention, the current control means includes a variable impedance element interposed between the output terminal of the booster circuit and the white light emitting diode, and the detecting means. In response to the output, the control circuit changes the impedance of the variable impedance element and controls the current applied to the white light emitting diode.
【0015】上記の構成によれば、検知手段による前記
昇圧回路から白色発光ダイオードに流れる電流の検知結
果に応答して、制御回路が可変インピーダンス素子のイ
ンピーダンスを変化することで該電流を規定の光量が得
られるレベルに制限する。According to the above structure, the control circuit changes the impedance of the variable impedance element in response to the detection result of the current flowing from the booster circuit to the white light emitting diode by the detecting means, thereby controlling the current to a prescribed light amount. Limit the level at which you can get.
【0016】したがって、前記白色発光ダイオードのオ
ン電圧の差による光量ばらつきを抑え、必要な光量を最
小限の消費電流で得ることができる。Therefore, it is possible to suppress the variation in the light quantity due to the difference in the on-voltage of the white light emitting diode and to obtain the necessary light quantity with the minimum current consumption.
【0017】さらにまた、本発明の白色発光ダイオード
の駆動装置では、前記電流制御手段は、前記昇圧回路の
出力端と前記白色発光ダイオードとの間に介在されるN
chデプレッション型トランジスタと、前記検知手段か
らの出力に応答して、前記Nchデプレッション型トラ
ンジスタのゲート幅を変化させ、前記白色発光ダイオー
ドに与える電流を制御する制御回路とを備えて構成され
ることを特徴とする。Further, in the driving device for a white light emitting diode according to the present invention, the current control means is interposed between the output terminal of the booster circuit and the white light emitting diode.
a channel depletion type transistor, and a control circuit for changing the gate width of the Nch depletion type transistor in response to the output from the detection means and controlling the current given to the white light emitting diode. Characterize.
【0018】上記の構成によれば、検知手段による前記
昇圧回路から白色発光ダイオードに流れる電流の検知結
果に応答して、制御回路がNchデプレッション型トラ
ンジスタのゲート幅を変化することで該電流を規定の光
量が得られるレベルに制限する。According to the above configuration, the control circuit changes the gate width of the Nch depletion type transistor in response to the detection result of the current flowing from the booster circuit to the white light emitting diode by the detecting means to define the current. Limit the amount of light that can be obtained.
【0019】したがって、前記白色発光ダイオードのオ
ン電圧の差による光量ばらつきを抑え、必要な光量を最
小限の消費電流で得ることができる。Therefore, it is possible to suppress the variation in the amount of light due to the difference in the on-voltage of the white light emitting diode and to obtain the required amount of light with the minimum current consumption.
【0020】また、本発明の白色発光ダイオードの駆動
装置では、前記白色発光ダイオードは複数設けられ、前
記検知手段は各白色発光ダイオードに個別に対応して近
接配置されるフォトダイオードから成り、前記電流制御
手段も前記各白色発光ダイオードに個別に対応して設け
られることを特徴とする。Further, in the driving device for a white light emitting diode according to the present invention, a plurality of the white light emitting diodes are provided, and the detecting means is a photodiode arranged in proximity to each white light emitting diode individually, The control means is also provided individually corresponding to each of the white light emitting diodes.
【0021】上記の構成によれば、複数の白色発光ダイ
オードが設けられる場合、個別に対応したフォトダイオ
ードを設けるとともに、そのフォトダイオードによるフ
ィードバック値に応じて各白色発光ダイオードの電流を
制御する構成をそれぞれ設けることで、光量のむらを無
くすことができる。According to the above configuration, when a plurality of white light emitting diodes are provided, a photodiode corresponding to each white light emitting diode is provided and the current of each white light emitting diode is controlled according to the feedback value of the photodiode. By providing each, it is possible to eliminate unevenness in the amount of light.
【0022】さらにまた、本発明の白色発光ダイオード
の駆動装置は、集積回路チップに形成され、前記検知手
段を構成するフォトダイオードが、該チップ内のPN接
合を利用して形成されることを特徴とする。Furthermore, the driving device of the white light emitting diode of the present invention is formed on an integrated circuit chip, and the photodiode constituting the detecting means is formed by utilizing a PN junction in the chip. And
【0023】上記の構成によれば、コストを低減するこ
とができる。According to the above structure, the cost can be reduced.
【0024】また、本発明の白色発光ダイオードの駆動
装置では、前記白色発光ダイオードは複数設けられ、前
記フォトダイオードおよび電流制御手段も前記各白色発
光ダイオードに個別に対応して設けられ、前記各フォト
ダイオードは、2分割され、その一方が全域で使用され
て各白色発光ダイオードの個別素子の光量が求められ、
他方は該フォトダイオードの配列方向に沿ってさらに該
フォトダイオードの個数分に分割され、同じ配列順位の
分割素子の並列出力から総ての白色発光ダイオードの平
均光量が求められ、前記電流制御手段は、前記平均光量
と、前記個別素子の光量との比較結果に基づいて前記昇
圧回路から白色発光ダイオードに与える電流を制御する
ことを特徴とする請求項5記載の白色発光ダイオードの
駆動装置。In the white light emitting diode driving device of the present invention, a plurality of the white light emitting diodes are provided, and the photodiodes and the current control means are provided individually corresponding to the respective white light emitting diodes. The diode is divided into two, and one of them is used over the entire area to obtain the amount of light of the individual element of each white light emitting diode,
The other is further divided into the number of the photodiodes along the arrangement direction of the photodiodes, the average light amount of all the white light emitting diodes is obtained from the parallel output of the dividing elements of the same arrangement order, and the current control means is 6. The drive device for a white light emitting diode according to claim 5, wherein the current supplied from the booster circuit to the white light emitting diode is controlled based on a result of comparison between the average light amount and the light amount of the individual element.
【0025】上記の構成によれば、白色発光ダイオード
およびそれに対応したフォトダイオードを複数設け、前
述のようにコスト低減のために前記複数のフォトダイオ
ードを集積回路チップ内に設けた場合、白色発光ダイオ
ードと個別に対応すべきフォトダイオードとを等しく近
接配置することは困難であり、そこで各フォトダイオー
ドの形状を上記のように形成し、電流制御手段が上記の
ようにして各フォトダイオードの検出結果を補正する。According to the above configuration, when a plurality of white light emitting diodes and photodiodes corresponding to the white light emitting diodes are provided and the plurality of photodiodes are provided in the integrated circuit chip as described above, the white light emitting diode is provided. It is difficult to arrange the photodiodes that should be individually addressed in close proximity to each other.Therefore, the shape of each photodiode is formed as described above, and the current control means determines the detection result of each photodiode as described above. to correct.
【0026】これによって、対応する白色発光ダイオー
ドの光量を比較的正確にフィードバック制御することが
でき、オン電圧のばらつきによる光量のばらつきを抑え
ることが可能となる。Thus, the light quantity of the corresponding white light emitting diode can be feedback-controlled relatively accurately, and the light quantity variation due to the ON voltage variation can be suppressed.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】本発明の実施の第1の形態につい
て、図1および図2に基づいて説明すれば、以下のとお
りである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
【0028】図1は、本発明の実施の第1の形態の昇圧
回路内蔵のドライバIC11の電気的構成を示すブロッ
ク図である。このドライバIC11に、昇圧動作のため
のコンデンサC1、入力直流電源電圧Vinの平滑用の
コンデンサC2、出力電圧Voの平滑用のコンデンサC
3およびフィードバック用のフォトダイオードPDが外
付けされて、白色発光ダイオードDの駆動装置が構成さ
れる。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a driver IC 11 having a booster circuit according to the first embodiment of the present invention. The driver IC 11 includes a capacitor C1 for boosting operation, a capacitor C2 for smoothing the input DC power supply voltage Vin, and a capacitor C for smoothing the output voltage Vo.
3 and a photodiode PD for feedback are externally attached to form a driving device for the white light emitting diode D.
【0029】ドライバIC11は、大略的に、チャージ
ポンプ回路10と、エラーアンプOPおよびその帰還抵
抗Rと、ロジックコントロール回路CTLと、可変抵抗
Rsetと、定電圧アンプAおよびその基準電圧源B
と、定電圧トランジスタQ1と、カレントミラー回路を
構成するトランジスタQ2,Q3とを備えて構成されて
いる。The driver IC 11 generally includes a charge pump circuit 10, an error amplifier OP and its feedback resistor R, a logic control circuit CTL, a variable resistor Rset, a constant voltage amplifier A and its reference voltage source B.
And a constant voltage transistor Q1 and transistors Q2 and Q3 forming a current mirror circuit.
【0030】前記チャージポンプ回路10は、前記コン
デンサC1を用いて、前述の図12および図13で示す
ようなチャージポンプ動作によって前記入力直流電源電
圧Vinを昇圧した出力電圧Voを作成するものであ
り、該出力電圧Voを、Vin〜2Vin−(α+β)
の間で、任意の値、たとえば前記5Vに設定することが
できる。The charge pump circuit 10 uses the capacitor C1 to generate the output voltage Vo by boosting the input DC power supply voltage Vin by the charge pump operation as shown in FIGS. 12 and 13. , The output voltage Vo is Vin to 2 Vin− (α + β)
In between, it is possible to set any value, for example, to the aforementioned 5V.
【0031】前記定電圧アンプAおよび基準電圧源B
は、基準電圧源Bからの基準電圧によって規定された定
電圧、たとえば1.2Vに、ソースフォロアの定電圧ト
ランジスタQ1のソース(可変抵抗Rset)側を維持
するものである。前記エラーアンプOPおよび帰還抵抗
Rは、前記白色発光ダイオードDに隣接配置され、図示
しないバイアス源からのバイアス電圧で駆動される前記
フォトダイオードPDの端子間を流れる電流を増幅し、
電圧変換してロジックコントロール回路CTLに与え
る。ロジックコントロール回路CTLは、前記エラーア
ンプOPからの出力に応答して、前記定電流トランジス
タQ1に直列に接続された可変抵抗Rsetの抵抗値を
変化する。The constant voltage amplifier A and the reference voltage source B
Is to maintain the source (variable resistor Rset) side of the constant voltage transistor Q1 of the source follower at a constant voltage defined by the reference voltage from the reference voltage source B, for example, 1.2V. The error amplifier OP and the feedback resistor R are arranged adjacent to the white light emitting diode D and amplify the current flowing between the terminals of the photodiode PD driven by a bias voltage from a bias source (not shown).
The voltage is converted and given to the logic control circuit CTL. The logic control circuit CTL changes the resistance value of the variable resistor Rset connected in series to the constant current transistor Q1 in response to the output from the error amplifier OP.
【0032】図2は、前記可変抵抗Rsetおよびロジ
ックコントロール回路CTLの一例を示すブロック図で
ある。可変抵抗Rsetは、縦続接続された抵抗Rs
1,Rs2,…およびその端子間を短絡するスイッチン
グ素子TR1,TR2,…によって構成されており、前
記抵抗Rs1,Rs2,…の抵抗値は、抵抗Rs1の抵
抗値を基準値R0として、順次2倍の2R0,4R0,
…に形成される。前記ロジックコントロール回路CTL
は、各スイッチング素子TR1,TR2,…のゲートを
駆動して短絡しており、前記エラーアンプOPからの出
力に応答して、各スイッチング素子TR1,TR2,…
のゲートを択一的に開放し、前記抵抗Rs1,Rs2,
…の何れかを使用する。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the variable resistor Rset and the logic control circuit CTL. The variable resistor Rset is a resistor Rs connected in cascade.
, Rs2, ... And switching elements TR1, TR2, ... Short-circuiting the terminals thereof, and the resistance values of the resistors Rs1, Rs2, ... Are sequentially set to 2 using the resistance value of the resistor Rs1 as a reference value R0. Double 2R0, 4R0,
Is formed into ... The logic control circuit CTL
Drive the gates of the switching elements TR1, TR2, ... And are short-circuited. In response to the output from the error amplifier OP, the switching elements TR1, TR2 ,.
The gates of the resistors Rs1, Rs2,
Use one of ...
【0033】したがって、前記定電圧トランジスタQ1
から可変抵抗Rsetに与えられる電圧VRが一定のま
まで、その抵抗値が変化するので、該定電圧トランジス
タQ1および可変抵抗Rsetを流れる電流Idaが前
記フォトダイオードPDの受光光量に応じて変化し、そ
の電流Idaは、トランジスタQ2,Q3から成るカレ
ントミラー回路において折返されて、白色発光ダイオー
ドDに電流Idaとして供給される。ここで、短絡され
ているスイッチング素子TR1,TR2,…によるゲー
ト−ソース間電圧をVgsとし、選択された抵抗の抵抗
値をRsetとすると、
Ida=(VR−Vgs)/Rset
となる。Therefore, the constant voltage transistor Q1
Since the voltage VR applied to the variable resistor Rset from the variable resistance changes while the resistance value changes, the current Ida flowing through the constant voltage transistor Q1 and the variable resistor Rset changes according to the amount of light received by the photodiode PD, The current Ida is turned back in the current mirror circuit including the transistors Q2 and Q3, and is supplied to the white light emitting diode D as the current Ida. Here, when the gate-source voltage due to the short-circuited switching elements TR1, TR2, ... Is Vgs and the resistance value of the selected resistor is Rset, Ida = (VR-Vgs) / Rset.
【0034】このようにして、白色発光ダイオードDの
発光光量がフォトダイオードPDで監視され、該白色発
光ダイオードDを流れる電流Idにフィードバックされ
るので、該白色発光ダイオードDのオン電圧VFの差に
よる光量ばらつきを抑え、必要な発光光量を最小限の消
費電流で得ることができる。In this way, the amount of light emitted from the white light emitting diode D is monitored by the photodiode PD and fed back to the current Id flowing through the white light emitting diode D, which depends on the difference in the ON voltage VF of the white light emitting diode D. It is possible to suppress variations in light amount and obtain a required amount of emitted light with a minimum current consumption.
【0035】すなわち、前記電流Idは、
Id=Ida×γ=(Vo−VF)/Rset
となり、前記オン電圧VFの差に応じて可変抵抗Rse
tの抵抗値が変化される。ただし、γはカレントミラー
のミラー比である。これによって、白色発光ダイオード
Dを特に選別するような必要はなく、低コストで、携帯
機器の製品間でのバックライトの明るさの違いを無く
し、かつ電池寿命を延ばすことができる。なお、前記定
電圧トランジスタQ1、トランジスタQ2,Q3および
可変抵抗Rsetによる電力消費が生じるけれども、こ
れらの電力消費は白色発光ダイオードDの電力消費より
も小さく、全体として電力消費を削減することができ
る。That is, the current Id becomes Id = Ida × γ = (Vo-VF) / Rset, and the variable resistance Rse is changed according to the difference in the on-voltage VF.
The resistance value of t is changed. However, γ is the mirror ratio of the current mirror. As a result, it is not necessary to select the white light emitting diode D in particular, the cost can be reduced, the difference in the brightness of the backlight between the products of the mobile device can be eliminated, and the battery life can be extended. Although power consumption occurs due to the constant voltage transistor Q1, the transistors Q2 and Q3, and the variable resistor Rset, these power consumptions are smaller than the power consumption of the white light emitting diode D, and the power consumption can be reduced as a whole.
【0036】本発明の実施の第2の形態について、図3
に基づいて説明すれば、以下のとおりである。FIG. 3 shows the second embodiment of the present invention.
The explanation is based on the following.
【0037】図3は、本発明の実施の第2の形態の昇圧
回路内蔵のドライバIC21の電気的構成を示すブロッ
ク図である。このドライバIC21は、前述のドライバ
IC11に類似し、対応する部分には同一の参照符号を
付して、その説明を省略する。注目すべきは、このドラ
イバIC21に対しては、複数n個の白色発光ダイオー
ドD1,D2,…,Dnが設けられており、各白色発光
ダイオードD1〜Dnには、隣接して、個別にフォトダ
イオードPD1,PD2,…,PDnが設けられてい
る。FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a driver IC 21 with a built-in booster circuit according to the second embodiment of the present invention. This driver IC 21 is similar to the driver IC 11 described above, and corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. It should be noted that the driver IC 21 is provided with a plurality of n white light emitting diodes D1, D2, ..., Dn, and the white light emitting diodes D1 to Dn are adjacent to each other and individually photographed. Diodes PD1, PD2, ..., PDn are provided.
【0038】ドライバIC21内では、前述のチャージ
ポンプ回路10は各白色発光ダイオードD1〜Dnに共
用されるけれども、各白色発光ダイオードD1〜Dnに
対応して、定電圧アンプA1〜Anおよび基準電圧源B
1〜Bn、定電圧トランジスタQ11〜Q1n、トラン
ジスタQ21〜Q2n;Q31〜Q3n、エラーアンプ
OP1〜OPnおよび帰還抵抗R1〜Rn、ロジックコ
ントロール回路CTL1〜CTLnならびに可変抵抗R
set1〜Rsetnが設けられている。In the driver IC 21, the charge pump circuit 10 described above is shared by the white light emitting diodes D1 to Dn, but the constant voltage amplifiers A1 to An and the reference voltage source are corresponding to the white light emitting diodes D1 to Dn. B
1 to Bn, constant voltage transistors Q11 to Q1n, transistors Q21 to Q2n; Q31 to Q3n, error amplifiers OP1 to OPn and feedback resistors R1 to Rn, logic control circuits CTL1 to CTLn, and variable resistors R.
set1 to Rsetn are provided.
【0039】このように1つの携帯機器に複数の白色発
光ダイオードD1〜Dnが設けられる場合、個別に対応
したフォトダイオードPD1〜PDnを設けるととも
に、ロジックコントロール回路CTL1〜CTLnや可
変抵抗Rset1〜Rsetn等のそのフォトダイオー
ドPD1〜PDnによるフィードバック値に応じて白色
発光ダイオードD1〜Dnの電流Id1〜Idnを制御
する構成をそれぞれに設けることで、バックライトの照
度むらを無くすことができる。When a plurality of white light emitting diodes D1 to Dn are provided in one portable device as described above, the corresponding photodiodes PD1 to PDn are provided and the logic control circuits CTL1 to CTLn and the variable resistors Rset1 to Rsetn, etc. are provided. It is possible to eliminate the illuminance unevenness of the backlight by respectively providing the configurations for controlling the currents Id1 to Idn of the white light emitting diodes D1 to Dn according to the feedback values of the photodiodes PD1 to PDn.
【0040】本発明の実施の第3の形態について、図4
〜図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。FIG. 4 shows the third embodiment of the present invention.
The following is a description with reference to FIG.
【0041】図4は、本発明の実施の第3の形態の昇圧
回路内蔵のドライバIC31の電気的構成を示すブロッ
ク図である。このドライバIC31は、前述のドライバ
IC11に類似し、対応する部分には同一の参照符号を
付して、その説明を省略する。注目すべきは、このドラ
イバIC31では、白色発光ダイオードDを流れる電流
Idは、Nchデプレッション型トランジスタQ4で制
御されることである。このため、前記可変抵抗Rse
t、定電圧トランジスタQ1およびカレントミラー用の
トランジスタQ2,Q3は設けられておらず、代わり
に、前記出力電圧Voを分圧して前記定電圧アンプAに
与える分圧抵抗R01,R02と、チャージポンプ回路
10へ発振信号を与える発振回路32とが設けられてい
る。FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a driver IC 31 having a built-in booster circuit according to the third embodiment of the present invention. This driver IC 31 is similar to the driver IC 11 described above, and corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. It should be noted that in the driver IC 31, the current Id flowing through the white light emitting diode D is controlled by the Nch depletion type transistor Q4. Therefore, the variable resistance Rse
t, the constant voltage transistor Q1, and the transistors Q2 and Q3 for the current mirror are not provided. Instead, the voltage dividing resistors R01 and R02 for dividing the output voltage Vo and giving it to the constant voltage amplifier A, and the charge pump An oscillation circuit 32 that provides an oscillation signal to the circuit 10 is provided.
【0042】前記定電圧アンプAは、分圧抵抗R01,
R02からの出力電圧Voの分圧値と、基準電圧源Bか
らの基準電圧とを比較し、前記分圧値が前記基準電圧と
なるように、発振回路32から前記チャージポンプ回路
10へ与える発振信号の周波数を変化する。前記分圧抵
抗R01,R02の少なくとも一方(図4ではR01の
み)は、トリミング等の半固定となっている。The constant voltage amplifier A includes a voltage dividing resistor R01,
The divided voltage value of the output voltage Vo from R02 is compared with the reference voltage from the reference voltage source B, and the oscillation is given from the oscillation circuit 32 to the charge pump circuit 10 so that the divided voltage value becomes the reference voltage. Change the frequency of the signal. At least one of the voltage dividing resistors R01 and R02 (only R01 in FIG. 4) is semi-fixed such as trimming.
【0043】一方、前記Nchデプレッション型トラン
ジスタQ4の等価回路は、たとえば図5で示すように構
成される。デプレッション型トランジスタは、ゲート、
バックゲートおよびソースを結線することで、図6で示
すように、トランジスタのゲート−ソース間電圧Vgs
が0Vで、K点のドレイン電流を流すことができるトラ
ンジスタである。このK点のドレイン電流は定電流で、
ドレイン電圧に対する依存は少なく、定電流源として使
用することができる。その定電流値IDは、酸化膜の容
量をCox、移動度をμ、ゲート幅をW、実効ゲート長
をL、閾値電圧をVTとすると、
ID=(μCox)/2×W/L(Vgs−VT)2
で表すことができる。On the other hand, an equivalent circuit of the Nch depletion type transistor Q4 is constructed, for example, as shown in FIG. The depletion type transistor has a gate,
By connecting the back gate and the source, as shown in FIG. 6, the gate-source voltage Vgs of the transistor is increased.
Is a transistor capable of flowing a drain current at the point K at 0V. The drain current at this point K is a constant current,
It is less dependent on the drain voltage and can be used as a constant current source. When the capacitance of the oxide film is Cox, the mobility is μ, the gate width is W, the effective gate length is L, and the threshold voltage is VT, the constant current value ID is ID = (μCox) / 2 × W / L (Vgs It can be represented by −VT) 2 .
【0044】したがって、図5で示すように、ロジック
コントロール回路CTLaによって実効ゲート幅Wを変
化することで、白色発光ダイオードDを流れる電流Id
を制御可能であることが理解される。Therefore, as shown in FIG. 5, by changing the effective gate width W by the logic control circuit CTLa, the current Id flowing through the white light emitting diode D is changed.
It is understood that it is possible to control
【0045】このデプレッション型トランジスタQ4を
用いる構成も、前述の図3で示すような複数の白色発光
ダイオードD1〜Dnを備える構成にも適用することが
できる。The structure using the depletion type transistor Q4 can be applied to the structure including the plurality of white light emitting diodes D1 to Dn as shown in FIG.
【0046】本発明の実施の第4の形態について、図7
〜図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。FIG. 7 shows the fourth embodiment of the present invention.
The following is a description with reference to FIG.
【0047】図7は、本発明の実施の第4の形態の昇圧
回路内蔵のドライバIC41の電気的構成を示すブロッ
ク図である。このドライバIC41は、前述のドライバ
IC21に類似し、対応する部分には同一の参照符号を
付して、その説明を省略する。注目すべきは、このドラ
イバIC41では、白色発光ダイオードD1〜Dnの発
光光量を検出するフォトダイオードPD1〜PDnが、
該ドライバIC41内のPN接合を利用して、該ドライ
バIC41内に形成されていることである。FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of a driver IC 41 having a built-in booster circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The driver IC 41 is similar to the driver IC 21 described above, and corresponding parts are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. It should be noted that in the driver IC 41, the photodiodes PD1 to PDn that detect the light emission amounts of the white light emitting diodes D1 to Dn are
That is, it is formed in the driver IC 41 by utilizing a PN junction in the driver IC 41.
【0048】このようにコスト低減のためにドライバI
C41内に複数のフォトダイオードPD1〜PDnを設
けた場合、白色発光ダイオードD1〜Dnと個別に対応
すべきフォトダイオードPD1〜PDnとを、等しく近
接配置することは困難である。そこで、図8や図9で示
す補正方法が用いられる。先ず、ドライバIC41、す
なわちフォトダイオードPD1〜PDnの取付け位置が
各白色発光ダイオードD1〜Dnから均等な距離となる
ように配置される。次に、各フォトダイオードPD1〜
PDnの形状を、それぞれ2分割して、一方を全域で使
用して個別素子の光量が求められ、他方は該フォトダイ
オードPD1〜PDnの配列方向に沿ってさらに個数分
に分割(PD1’〜PDn’、図8,図9では4個)さ
れ、同じ配列順位の分割素子PD1’〜PDn’の並列
出力が求められる。前記並列出力からは、各白色発光ダ
イオードD1〜Dnの平均光量が得られることになるの
で、続いて、図10で示すように、その平均光量(光電
流)と、前記個別素子の光量とが、それぞれオペアンプ
P1〜P4,P1’〜P4’で増幅された後、コンパレ
ータCMP1〜CMP4で両者が比較され、比較結果に
基づいて前記ロジックコントロール回路CTL1〜CT
L4が可変抵抗Rset1〜Rset4の抵抗値を変化
する。Thus, in order to reduce the cost, the driver I
When a plurality of photodiodes PD1 to PDn are provided in C41, it is difficult to arrange the white light emitting diodes D1 to Dn and the photodiodes PD1 to PDn that should be individually corresponded to each other equally. Therefore, the correction method shown in FIGS. 8 and 9 is used. First, the driver IC 41, that is, the mounting positions of the photodiodes PD1 to PDn are arranged so as to be at equal distances from the white light emitting diodes D1 to Dn. Next, each photodiode PD1
The shape of each PDn is divided into two, one of which is used over the entire area to obtain the light amount of the individual element, and the other is divided into a plurality of pieces along the arrangement direction of the photodiodes PD1 to PDn (PD1 ′ to PDn). ', 4 in FIG. 8 and FIG. 9), and the parallel outputs of the dividing elements PD1 ′ to PDn ′ having the same arrangement order are obtained. Since the average light amount of each of the white light emitting diodes D1 to Dn is obtained from the parallel output, subsequently, as shown in FIG. 10, the average light amount (photocurrent) and the light amount of the individual element are After being amplified by the operational amplifiers P1 to P4 and P1 ′ to P4 ′, respectively, the two are compared by the comparators CMP1 to CMP4, and the logic control circuits CTL1 to CT based on the comparison result.
L4 changes the resistance values of the variable resistors Rset1 to Rset4.
【0049】こうして、白色発光ダイオードD1〜Dn
から離間して配置されることになるドライバIC41内
に設けた複数のフォトダイオードPD1〜PDnによっ
ても、対応する白色発光ダイオードD1〜Dnの光量を
比較的正確にフィードバック制御することができ、オン
電圧VFのばらつきによる光量のばらつきを抑えること
が可能となる。この場合のフォトダイオードPD1〜P
Dnの面積は、全域で使用される領域と、分割で使用さ
れる領域とが相互に等しくすることが重要である。Thus, the white light emitting diodes D1 to Dn
With the plurality of photodiodes PD1 to PDn provided in the driver IC 41 which are arranged apart from each other, the light amount of the corresponding white light emitting diodes D1 to Dn can be feedback-controlled relatively accurately, and the on-voltage can be increased. It is possible to suppress variations in the light amount due to variations in VF. In this case, the photodiodes PD1 to P
It is important for the area of Dn that the area used in the entire area and the area used in the division be equal to each other.
【0050】このドライバIC41の構成にも、前述の
デプレッション型トランジスタQ4を用いることもでき
る。The depletion type transistor Q4 described above can also be used in the configuration of the driver IC 41.
【0051】ところで、特開2000−40365号公
報に、昇圧回路で昇圧された電圧をオペアンプとトラン
ジスタとから成る降圧回路を介して負荷に与え、前記オ
ペアンプには、出力電圧の分圧値と基準電圧とを与える
ことで、電源電圧が小さくても、任意の安定した電圧が
得られる半導体装置が示されている。By the way, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-40365, a voltage boosted by a booster circuit is applied to a load through a step-down circuit composed of an operational amplifier and a transistor, and the operational amplifier has a divided voltage value and a reference voltage. By applying the voltage, a semiconductor device is shown in which an arbitrary stable voltage can be obtained even if the power supply voltage is low.
【0052】しかしながら、定電圧出力なので、たとえ
ば本発明の図1の構成では、定電圧アンプAおよび定電
圧トランジスタQに相当する。本発明では、さらにその
定電圧から可変抵抗Rsetによって、規定の光量に対
応した電流Idaを作成するので、その先行技術の構成
で、白色発光ダイオードDのオン電圧VFのばらつきに
対応することはできない。However, since it is a constant voltage output, for example, it corresponds to the constant voltage amplifier A and the constant voltage transistor Q in the configuration of FIG. 1 of the present invention. In the present invention, since the current Ida corresponding to the specified light quantity is created from the constant voltage by the variable resistance Rset, the configuration of the prior art cannot cope with the variation in the ON voltage VF of the white light emitting diode D. .
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明の白色発光ダイオードの駆動装置
は、以上のように、白色発光ダイオードの比較的高いオ
ン電圧に対して、比較的低い入力直流電源電圧で点灯駆
動可能にするために昇圧回路を備える白色発光ダイオー
ドの駆動装置において、発光光量を検知し、その結果に
基づいて白色発光ダイオードに与える電流を制御し、前
記白色発光ダイオードのオン電圧の差による光量ばらつ
きを抑える。As described above, the driving device for a white light emitting diode according to the present invention boosts the lighting voltage of the white light emitting diode so that it can be driven with a relatively low input DC power supply voltage against a relatively high on-voltage. In a white light emitting diode drive device including a circuit, the amount of emitted light is detected, and the current applied to the white light emitting diode is controlled based on the result, thereby suppressing variation in the amount of light due to the difference in the ON voltage of the white light emitting diode.
【0054】それゆえ、前記オン電圧の差による光量ば
らつきを抑え、必要な発光光量を最小限の消費電流で得
ることができる。Therefore, it is possible to suppress the variation in the light quantity due to the difference in the on-state voltage, and to obtain the necessary emitted light quantity with the minimum current consumption.
【0055】また、本発明の白色発光ダイオードの駆動
装置は、以上のように、前記電流制御手段を、前記昇圧
回路の出力端と前記白色発光ダイオードとの間に介在さ
れる可変インピーダンス素子と、前記検知手段からの出
力に応答して、前記可変インピーダンス素子のインピー
ダンスを変化させ、前記白色発光ダイオードに与える電
流を規定の光量が得られるレベルに制限する制御回路と
を備えて構成する。As described above, in the driving apparatus for a white light emitting diode according to the present invention, the current control means includes a variable impedance element interposed between the output terminal of the booster circuit and the white light emitting diode. And a control circuit that changes the impedance of the variable impedance element in response to the output from the detection means and limits the current applied to the white light emitting diode to a level at which a prescribed light amount is obtained.
【0056】それゆえ、前記白色発光ダイオードのオン
電圧の差による光量ばらつきを抑え、必要な光量を最小
限の消費電流で得ることができる。Therefore, it is possible to suppress the variation in the light amount due to the difference in the on-voltage of the white light emitting diode and to obtain the necessary light amount with the minimum current consumption.
【0057】さらにまた、本発明の白色発光ダイオード
の駆動装置は、以上のように、前記電流制御手段を、前
記昇圧回路の出力端と前記白色発光ダイオードとの間に
介在されるNchデプレッション型トランジスタと、前
記検知手段からの出力に応答して、前記Nchデプレッ
ション型トランジスタのゲート幅を変化させ、前記白色
発光ダイオードに与える電流を規定の光量が得られるレ
ベルに制限する制御回路とを備えて構成する。Furthermore, in the driving device for the white light emitting diode of the present invention, as described above, the current control means is interposed between the output terminal of the booster circuit and the white light emitting diode, and is an Nch depletion type transistor. And a control circuit that changes the gate width of the Nch depletion type transistor in response to the output from the detection means and limits the current applied to the white light emitting diode to a level at which a prescribed light amount is obtained. To do.
【0058】それゆえ、前記白色発光ダイオードのオン
電圧の差による光量ばらつきを抑え、必要な光量を最小
限の消費電流で得ることができる。Therefore, it is possible to suppress the variation in the amount of light due to the difference in the on-voltage of the white light emitting diode, and to obtain the required amount of light with the minimum current consumption.
【0059】また、本発明の白色発光ダイオードの駆動
装置は、以上のように、前記白色発光ダイオードを複数
設け、それに対応したフォトダイオードを設けるととも
に、そのフォトダイオードによるフィードバック値に応
じて各白色発光ダイオードの電流を制御する構成をそれ
ぞれ設ける。As described above, the driving device for a white light emitting diode according to the present invention is provided with a plurality of the white light emitting diodes, the corresponding photodiodes are provided, and each white light emission is performed according to the feedback value of the photodiode. A structure for controlling the diode current is provided.
【0060】それゆえ、光量のむらを無くすことができ
る。Therefore, it is possible to eliminate unevenness in the amount of light.
【0061】さらにまた、本発明の白色発光ダイオード
の駆動装置は、以上のように、集積回路チップに形成さ
れ、前記検知手段を構成するフォトダイオードが、該チ
ップ内のPN接合を利用して形成される。Furthermore, as described above, the driving device of the white light emitting diode of the present invention is formed on the integrated circuit chip, and the photodiode constituting the detecting means is formed by utilizing the PN junction in the chip. To be done.
【0062】それゆえ、コストを低減することができ
る。Therefore, the cost can be reduced.
【0063】また、本発明の白色発光ダイオードの駆動
装置は、以上のように、白色発光ダイオードおよびそれ
に対応したフォトダイオードを複数設け、前述のように
コスト低減のために前記複数のフォトダイオードを集積
回路チップ内に設けるにあたって、各フォトダイオード
の形状を2分割し、その一方を全域で使用して各白色発
光ダイオードの個別素子の光量を求め、他方は該フォト
ダイオードの配列方向に沿ってさらに該フォトダイオー
ドの個数分に分割し、同じ配列順位の分割素子の並列出
力から総ての白色発光ダイオードの平均光量を求め、そ
の平均光量と前記個別素子の光量との比較結果に基づい
て前記昇圧回路から白色発光ダイオードに与える電流を
それぞれ制御する。As described above, the driving device for a white light emitting diode according to the present invention is provided with a plurality of white light emitting diodes and photodiodes corresponding thereto, and the plurality of photodiodes are integrated for cost reduction as described above. When provided in the circuit chip, the shape of each photodiode is divided into two, one of them is used over the entire area to obtain the light amount of the individual element of each white light emitting diode, and the other is further arranged along the arrangement direction of the photodiodes. The booster circuit is divided into the same number as the number of photodiodes, and the average light amount of all white light emitting diodes is obtained from the parallel outputs of the dividing elements of the same array order, and the booster circuit is based on the comparison result of the average light amount and the light amounts of the individual elements. To control the current supplied to the white light emitting diode from each.
【0064】それゆえ、対応する白色発光ダイオードの
光量を比較的正確にフィードバック制御することがで
き、オン電圧のばらつきによる光量のばらつきを抑える
ことが可能となる。Therefore, the light quantity of the corresponding white light emitting diode can be feedback-controlled relatively accurately, and the fluctuation of the light quantity due to the fluctuation of the ON voltage can be suppressed.
【図1】本発明の実施の第1の形態の昇圧回路内蔵のド
ライバICの電気的構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a driver IC having a booster circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1で示すドライバICにおける可変抵抗およ
びロジックコントロール回路の一例を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a variable resistor and a logic control circuit in the driver IC shown in FIG.
【図3】本発明の実施の第2の形態の昇圧回路内蔵のド
ライバICの電気的構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a driver IC incorporating a booster circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の第3の形態の昇圧回路内蔵のド
ライバICの電気的構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a driver IC incorporating a booster circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図5】図4で示すドライバICにおけるデプレッショ
ン型トランジスタの等価回路図である。5 is an equivalent circuit diagram of a depletion type transistor in the driver IC shown in FIG.
【図6】前記デプレッション型トランジスタの動作特性
を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing operating characteristics of the depletion type transistor.
【図7】本発明の実施の第4の形態の昇圧回路内蔵のド
ライバICの電気的構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of a driver IC incorporating a booster circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】前記ドライバIC内にフォトダイオードを内蔵
した場合における補正方法を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a correction method when a photodiode is built in the driver IC.
【図9】前記ドライバIC内にフォトダイオードを内蔵
した場合における補正方法を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a correction method when a photodiode is built in the driver IC.
【図10】前記ドライバIC内にフォトダイオードを内
蔵した場合における補正のための構成を説明するための
ブロック図である。FIG. 10 is a block diagram for explaining a configuration for correction when a photodiode is built in the driver IC.
【図11】昇圧回路内蔵の典型的な従来技術のドライバ
ICの電気的構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the electrical configuration of a typical prior art driver IC with a built-in booster circuit.
【図12】チャージポンプ動作を説明するための電流経
路図である。FIG. 12 is a current path diagram for explaining a charge pump operation.
【図13】チャージポンプ動作を説明するための波形図
である。FIG. 13 is a waveform diagram for explaining a charge pump operation.
10 チャージポンプ回路(昇圧回路)
11,21,31,41 ドライバIC(白色発光ダ
イオードの駆動装置)
32 発振回路
A;A1〜An 定電圧アンプ(電流制御手段)
B;B1〜Bn 基準電圧源(電流制御手段)
C1 コンデンサ(昇圧動作用)
C2,C3 コンデンサ(平滑用)
CMP1〜CMP4 コンパレータ
CTL;CTL1〜CTLn ロジックコントロール
回路(電流制御手段、制御回路)
D;D1〜Dn 白色発光ダイオード
OP;OP1〜OPn エラーアンプ(電流制御手
段)
P1〜P4,P1’〜P4’ オペアンプ
PD;PD1〜PDn;PD1’〜PDn’ フォト
ダイオード(検知手段)
Q1;Q11〜Q1n 定電圧トランジスタ(電流制
御手段、可変インピーダンス素子)
Q2,Q3;Q21〜Q2n,Q31〜Q3n トラ
ンジスタ(電流制御手段、可変インピーダンス素子)
Q4 デプレッション型トランジスタ
R;R1〜Rn 帰還抵抗(電流制御手段)
Rset;Rset1〜Rsetn 可変抵抗(電流
制御手段、可変インピーダンス素子)
Rs1,Rs2,… 抵抗
TR1,TR2,… スイッチング素子
R01,R02 分圧抵抗10 Charge Pump Circuit (Boosting Circuit) 11, 21, 31, 41 Driver IC (Drive Device for White Light Emitting Diode) 32 Oscillation Circuit A; A1 to An Constant Voltage Amplifier (Current Control Means) B; B1 to Bn Reference Voltage Source ( Current control means) C1 capacitor (for boost operation) C2, C3 capacitors (for smoothing) CMP1 to CMP4 Comparator CTL; CTL1 to CTLn Logic control circuit (current control means, control circuit) D; D1 to Dn White light emitting diode OP; OP1 -OPn error amplifier (current control means) P1 to P4, P1 'to P4' operational amplifier PD; PD1 to PDn; PD1 'to PDn' photodiode (detection means) Q1; Q11 to Q1n constant voltage transistor (current control means, variable Impedance element) Q2, Q3; Q21-Q2n, Q31- Q3n transistor (current control means, variable impedance element) Q4 depletion type transistor R; R1 to Rn feedback resistance (current control means) Rset; Rset1 to Rsetn variable resistance (current control means, variable impedance element) Rs1, Rs2, ... Resistance TR1 , TR2, ... Switching elements R01, R02 Voltage dividing resistors
Claims (6)
色発光ダイオードに与えて点灯駆動するようにした白色
発光ダイオードの駆動装置において、 前記白色発光ダイオードの発光光量を検知する検知手段
と、 前記検知手段からの出力に応答して前記昇圧回路から白
色発光ダイオードに与える電流を制御することで、前記
白色発光ダイオードのオン電圧の差による光量ばらつき
を抑える電流制御手段とを含むことを特徴とする白色発
光ダイオードの駆動装置。1. A drive device for a white light emitting diode, wherein an input DC power supply voltage is boosted by a booster circuit and applied to a white light emitting diode to drive the white light emitting diode, and a detection means for detecting the amount of light emitted from the white light emitting diode, Current control means for suppressing a light quantity variation due to a difference in ON voltage of the white light emitting diode by controlling a current given to the white light emitting diode from the booster circuit in response to an output from the detecting means. White light emitting diode drive device.
に介在される可変インピーダンス素子と、 前記検知手段からの出力に応答して、前記可変インピー
ダンス素子のインピーダンスを変化させ、前記白色発光
ダイオードに与える電流を制御する制御回路とを備えて
構成されることを特徴とする請求項1記載の白色発光ダ
イオードの駆動装置。2. The current control means includes a variable impedance element interposed between the output terminal of the booster circuit and the white light emitting diode, and the variable impedance element of the variable impedance element in response to the output from the detection means. The driving device for a white light emitting diode according to claim 1, further comprising a control circuit that changes an impedance and controls a current applied to the white light emitting diode.
に介在されるNchデプレッション型トランジスタと、 前記検知手段からの出力に応答して、前記Nchデプレ
ッション型トランジスタのゲート幅を変化させ、前記白
色発光ダイオードに与える電流を制御する制御回路とを
備えて構成されることを特徴とする請求項1記載の白色
発光ダイオードの駆動装置。3. The current control means is an Nch depletion type transistor interposed between the output end of the booster circuit and the white light emitting diode, and the Nch depletion type transistor is responsive to the output from the detection means. 2. The driving device for a white light emitting diode according to claim 1, further comprising a control circuit that changes a gate width of the transistor and controls a current applied to the white light emitting diode.
前記検知手段は各白色発光ダイオードに個別に対応して
近接配置されるフォトダイオードから成り、前記電流制
御手段も前記各白色発光ダイオードに個別に対応して設
けられることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載
の白色発光ダイオードの駆動装置。4. A plurality of the white light emitting diodes are provided,
The said detection means consists of a photodiode closely arranged corresponding to each white light emitting diode, The said current control means is also provided corresponding to each said white light emitting diode individually, The 1st characterized by the above-mentioned. 4. The drive device for a white light emitting diode according to any one of 3 above.
を構成するフォトダイオードが、該チップ内のPN接合
を利用して形成されることを特徴とする請求項1〜3の
何れかに記載の白色発光ダイオードの駆動装置。5. The photodiode according to claim 1, which is formed on an integrated circuit chip and which constitutes the detecting means, is formed by utilizing a PN junction in the chip. White light emitting diode drive device.
前記フォトダイオードおよび電流制御手段も前記各白色
発光ダイオードに個別に対応して設けられ、 前記各フォトダイオードは、2分割され、その一方が全
域で使用されて各白色発光ダイオードの個別素子の光量
が求められ、他方は該フォトダイオードの配列方向に沿
ってさらに該フォトダイオードの個数分に分割され、同
じ配列順位の分割素子の並列出力から総ての白色発光ダ
イオードの平均光量が求められ、 前記電流制御手段は、前記平均光量と、前記個別素子の
光量との比較結果に基づいて前記昇圧回路から白色発光
ダイオードに与える電流を制御することを特徴とする請
求項5記載の白色発光ダイオードの駆動装置。6. A plurality of the white light emitting diodes are provided,
The photodiodes and current control means are also provided individually corresponding to the respective white light emitting diodes, each of the photodiodes is divided into two, and one of them is used over the entire area so that the light amount of the individual element of each white light emitting diode is The other is further divided into the number of the photodiodes along the arrangement direction of the photodiodes, the average light amount of all the white light emitting diodes is obtained from the parallel output of the dividing elements of the same arrangement order, and the current 6. The driving device for a white light emitting diode according to claim 5, wherein the control means controls a current given to the white light emitting diode from the booster circuit based on a result of comparison between the average light amount and the light amount of the individual element. .
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