JP2006351496A - 発光ダイオードを用いたバックライトの制御方法、素子、ならびに制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チラツキやフリッカノイズが少なく安定で且つ量産性と生産効率に優れた、高効率のバックライト用の光源を提供する。
【解決手段】揮発性や不揮発性の素子を用いたレジスタにより制御される輝度調整機能複数を直並列に接続してこの出力を電流値として指示し、定電流回路は指示に従い抵抗で検出した電流値をトランジスタで定電流となる様に制御すると共に、電源はトランジスタが安定に動作する電圧となる様に出力電圧を制御して定電流を得る。また、電源の出力電圧と関係なく発光ダイオードに流れる電流値を安定化させる事でチラツキやフリッカを激減させた良質な光源を得る。更に、定電流源の設定値を複数持つ事で複数種類の色の発光ダイオードを同時に制御することを可能とし、また定電流回路の電流値の記憶に不揮発性の記憶素子を用いる事で装置組込み前のプリント基板の状態で輝度調節や補正を行うことも可能にした。
【選択図】 図１

Description

液晶等に用いる表示パネル用のバックライトに於いて、特に光源として発光ダイオードを用いる場合の制御法、駆動素子、ならびに制御装置に関する。

液晶等に用いる表示パネル用のバックライトは、従来より冷陰極管が用いられてきた。冷陰極管は蛍光管の一種であり、その両端に数十ＫＨｚの周波数で、且つ７００Ｖ前後の高電圧を印加する事により電流を流し、蛍光を発生させるものである。
この様に液晶等を用いる表示パネルには冷陰極管を用いるバックライトが多用されているが、冷陰極管には以下の記述の様に、環境をはじめとして種々の問題がある。

（１）環境問題：冷陰極管には、管内放電のし易さから水銀が用いられているが、環境面からは、今後水銀等の環境に有害な物質を使用しない事が要求されている。
（２）寿命 ：冷陰極管は放電管の一種であり、使用中の断線や、長寿命化等の課題がある。
（３）色再現性：冷陰極管の色は青白く、更に色純度が高く色再現性が良い物が望まれる。
（４）取扱い ：冷陰極管は、その動作に高周波且つ高電圧が必要であるが、その為に微小な浮遊容量から電流が漏れ出す、あるいは断線や短絡等異常時の対応が難しい等、取扱いが難しく低電圧で動作するものが望まれている。
（５）輝度変化：冷陰極管は、電源を印加し発光開始してから光量が安定するまである程度の時間が必要であり、最初は画面が少し薄暗くなるという問題もある。

これらの対応策として、冷陰極管に代えて発光ダイオードを用いる方法がある。
発光ダイオードを用いる場合には、
（１）発光ダイオードのバックライトは、長寿命で衝撃にも強く断線も少ない事、
（２）色純度が優れている事、
（３）低電圧動作の為取扱いや安全性に優れ、小型軽量である事、
（４）輝度の時間変化が少ない事、
（５）電流値に対する発光量の直線性が良好で、且つ応答速度が速い事、
等の利点があるが、一方で

（１）発光ダイオードは、白あるいは赤・緑・青の組み合わせが用いられるが、発光ダイオードの色は主に半導体のエネルギーバンドギャップに依存する為、発光する色毎に半導体の素材自体や製造工程が異ると共に、順方向電圧や抵抗値も全く異なる。
（２）必要な光量に対して、必要な電源電圧や電流値が発光ダイオードの色毎に異なる。
（３）発光ダイオードは、同じ色であっても発光効率・内部抵抗値等のバラツキが大きい。その為、同じ電流を流す為には順方向電圧降下が異なる為に、異なる電圧の電源が必要となる
（４）同様に、同じ電流値でも発光ダイオードが生ずる光量に大きなバラツキがある。
等の大きな問題がある。

勿論、発光ダイオードの発光量のバラツキは、発光ダイオードをプリント基板に実装する工程で、同じ光量の物を選別してプリント基板に搭載する事で同一プリント基板に搭載された、同一色の発光ダイオード光量のバラツキを抑える事は可能であるが、これだけでは異なる色の発光ダイオードの光量のバラツキや、同一色の発光ダイオード光量のプリント基板毎のばらつきは依然として存在しており、同一電源電圧・同一駆動素子で異なる色の発光ダイオードを用いて、安定で且つ量産性と生産効率に優れた競合力のある再現性良いバックライト用の光源を実現する事は難しいのが実情であった。

尚、これらの問題を解消する為の方法として、既に 特開示２００２−２４４１０３ があるが、この考案の如く発光ダイオードに流れる電流を抵抗を用いて検出し、検出値を用いて発光ダイオードに加える電圧を制御する方法では、発光ダイオードに加える電圧にノイズやリップル等の変動があれば、これらの変動は全て発光ダイオードの光量の変動として現れ、液晶パネルの表示の状態によってはチラツキやフリッカノイズとして認識されると言う問題がある。更に、電源電圧の制御は、電源を増加させる方向は回路の設定によっては高速化が容易であるが、電源を減少させる方向はコンデンサに蓄積された電荷を引き抜く必要があるために高速化が難しいという事、更には電圧の減少の為にはコンデンサに蓄積したエネルギーを減少させる事が必要であるがこれは電源の効率を低下させ発熱量を増大させると言う望ましくない方向となる事、等の問題も存在していた。
特開示２００２−２４４１０３

本発明は、発光ダイオードを用いたバックライトの従来からの問題を解決するものであり、
・発光する色毎に順方向電圧や抵抗値が全く異なったり、
・同じ色でも発光効率・内部抵抗値等のバラツキが大きな、発光ダイオードを用い、
・発光ダイオードを選別、同じ光量の物を搭載する事でプリント基板内のバラツキを低減してもなお残存する、プリント基板毎の発光量や同一基板内の色毎の差異を解決し
（１）同じ電源電圧で同じ駆動素子を用いて
（２）異なる色の発光ダイオードを駆動し、且つ
（３）発光ダイオードのバラツキを容易に補正する事を可能とし、
（４）液晶法事パネルの輝度の精度の低いものを用いながら装置としては高精度の液晶パネルを実現する事の出来る、
（５）チラツキやフリッカノイズが少なく安定で且つ量産性と生産効率に優れた、高効率のバックライト用の光源
を提供する事にある。

本発明は、光源用の単数または複数の発光ダイオードと、前記発光ダイオードを駆動する為の定電流回路部と、前記発光ダイオードに電流を供給する電源部と、これらを制御する制御部から構成される。

制御部は、定電流回路部に対する電流供給と停止（以降オン・オフと呼ぶ）の指示と、前記各動作に対応する電源部への活動開始と休止の指示と、外部とのインタフェースを受け持つと供に、予め定められた範囲で定電流回路の電流値を設定すると供に該設定値を記憶する機能を複数具備し、該機能を直並列に接続して得られる出力を電流出力部に指示する。

電源部は、制御部からの指示に従い、休止状態、または活動状態となる。
活動状態では、定電流回路部をオンとして発光ダイオードに所定の電流を供給すると共に、定電流回路部の出力、あるいは定電流回路を構成する能動部品−例えばバイポーラトランジスタ−に印加される電圧値−コレクタ〜エミッタ間電圧−を制御することにより、定電流回路部の動作に必要十分な最小の電圧値を供給する事で、順方向電圧降下値の異なる発光ダイオードであっても、予め定められた一定の電流を供給し、休止状態では、電源部は発光ダイオードが発光せず且つ周辺の回路動作に支障を来たさない範囲の電圧を出力する様に電圧を制御する、または電圧を出力する動作を停止しても良い。
尚、異なる定電流値を出力する場合には、電流値検出用の抵抗値を目的とする電流値となる様に設定するか、前記能動部品の制御端子−バイポーラトランジスタであればベース−の電圧を再設定する事で対応が可能である。

定電流部は、制御部の指示に従い定電流回路部をオンの場合は制御部の指示に従い、電流検出回路の値が制御部指示の電流値となる様に定電流回路を構成する能動部品を制御し、オフの場合には定電流回路の出力電流を減少させ発光ダイオードが発光しない範囲に保持する事で、電源の出力電圧とは関係なく発光ダイオードに流れる電流値を制御し、光量を制御する事が可能である。

以上の動作を行う事で、発光ダイオード周辺で消費する電力を必要最小限に留めると共に順方向電圧降下の異なる複数種類の発光ダイオード、あるいは同じ発光ダイオードで順方向電圧降下値が異なっても、同一の回路を用いて制御が可能となる。

また、本考案では電流値の検出機能と定電流出力部を分離しており、定電流回路を構成する能動部品に印加される電圧値−例えばバイポーラトランジスタであれば、コレクタ〜エミッタ間電圧−に対して、
（１）動作に必要最小限の電圧値
（２）温度変動
（３）電源変動・
（４）電源出力のノイズやリップル
（５）外部から進入する雑音や妨害波等の外乱
等を予め考慮しておく事により、例え電源部にリップルやノイズが重畳していてもこれらの影響を排除し光量の変動を最小に留める事が可能となり、従来より更にチラツキやフリッカを激減させた良質な光源とする事を可能とすると共に、前記定電流回路を構成する能動部品を制御する−例えばバイポーラトランジスタであれば、ベース印加電圧−事で電流値の急峻な変動が可能となる。

更に、制御部の電流値を設定する機能を用いる事で、別の定電流回路で駆動されている発光ダイオードの輝度が異なる場合でも、電流値を個別に指示する事により輝度の補正を必要な時−例えば装置に組立て後に−に行う事が出来る。
また、定電流回路の電流値を設定すると供に該設定値を記憶する機能に不揮発性の記憶素子を用いる事により、装置組込みの前にプリント基板の状態で輝度を合わせる為の補正を行うことが可能となる。

更に、画面の状況に従い、外部より一部あるいは全部の光量を瞬時制御して、画面が暗い時には光量を減少させ、画面が明るい時には光量を増加する事により、液晶画面の見かけ上の輝度変化を増加させることも可能になる。

上述の様に、本発明を用いると、
（１）同じ電源電圧で同じ駆動素子を用いて異なる色の発光ダイオードの駆動が可能で、装置の設計が容易、且つ駆動素子は１種類となり部品種類の削減が可能となる。
（２）装置組立て時、組立て後の何れの時点でも、発光ダイオードのバラツキの補正を容易に行う事を可能とし、調整工数の低減、ひいては原価低減が可能となる。
（３）装置組込みの前の、プリント基板の状態で輝度の補正を行うことが可能となる。装置組込み以降の輝度調整の工程が不要となり、工数と原価低減が可能となる。
（４）画面の状況を検知し、画面の一部あるいは全部の光量を瞬時制御する事で、画面が暗い時には光量を減少させ、画面が明るい時には光量を増加する事が可能となる。液晶画面の見かけ上の輝度変化を増加させることが可能となり、高精度の液晶パネルを用いて更に画面のダイナミックレンジを拡大する事や、液晶パネル精度の低いものを用いながら装置としては高精度の液晶パネルを実現する事が可能となる。
（５）定電流回路を構成する機能部を、電流値検出機能と定電流機能に分離し、定電流機能を構成する能動部品に印加される電圧値を適切に設定する事により、消費電力の増大を抑えながらも、発光ダイオード用電源のノイズやリップル、あるいは各種外乱の影響を低減し、チラツキやフリッカノイズ等の少ない良質の光源を用いる事が可能となる。
（６）定電流回路を構成する機能部を電流値検出機能と定電流機能に分離し、定電流機能を構成する能動部品を制御する事により、無駄なエネルギー消費無くして発光ダイオード用電源の出力電圧の急激な変動が可能となる。

と言う効果を有する、発光ダイオードを用いたバックライトの制御方法、素子、ならびに制御装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、本発明を用いた装置の概略図である。

赤青緑の発光ダイオードは各色毎に直列接続されたもの（１ｒ１、１ｒ２、１ｂ１、１ｂ２、１ｇ１，１ｇ２）を一組としてこれを並列に−図の例では２組−接続し、更に各色を組合せて一つのバックライトとしており、各組の発光ダイオードは、その一端を各々各色の各組毎に異なる定電流回路２０，２５、３０，３５、４０，４５に接続され、他端は、各色毎に異なる出力電圧の電源に接続されている。

定電流回路の動作は何れも同じであるから、ここでは定電流回路２０について説明する。定電流回路２０は、電流検出用の抵抗２１と、電流値を制御し出力する為の能動部品−図の例ではトランジスター２２と、抵抗２１で検出した電流値と制御部から指示される電流設定に従ってトランジスタ２２を制御する増幅回路２４から構成される。
また、増幅回路２４の出力にはトランジスタ２６と抵抗２７から構成される別の定電流回路２５も接続されている。

抵抗２１はその一端を０Ｖに接続し、他端を各々トランジスタ２２のエミッタに接続する。トランジスタ２２のコレクタは定電流回路の出力であり、発光ダイオード１ｒ１に接続される。トランジスタ２２のベースは増幅回路２４の出力に接続し、増幅回路２４の入力は、その一端を電流値を検出する為の抵抗２１に接続し、他端は制御部の基準値生成部６３５の出力に接続する。トランジスタ２２のベース電位は、トランジスタ２２のベース〜エミッタ間電圧と抵抗２１に生ずる電圧値を加算した値と同じ値となる様に制御され、トランジスタのベース〜エミッタ間電圧は電流値に関わらずほぼ一定とみなせる為に定電流特性となる。同様にトランジスタ２６と抵抗２７からなる回路も同様に定電流特性を示し、トランジスタ２２と２６が同じ特性で且つ抵抗２１と２７が同じ値であれば流れる電流も同じ値となる。尚、制御レジスタ６３で指定し分圧回路６４５から出力される値−本図の例では電圧値−は後述の様に電流値を指示している。

電源部は、あらかじめ設定された周波数で発振する発振部５１と、その出力を整形して三角波を生成する波形整形部５２と、定電流回路用トランジスタのコレクタ〜エミッタ間電圧を検出する検出回路５３１〜５３３と、複数の出力５３１〜５３３の内から最も小さい信号を出力する電圧検出部５４と、前記電圧検出部５４の出力と前記波形整形部５２出力の三角波とを比較して出力の電力制御用ＭＯＳＦＥＴのオンオフ制御用信号を生成する出力電圧制御部５５と、前記出力信号をゲート入力とする電力制御用ＭＯＳＦＥＴ５６と、該ＭＯＳＦＥＴのドレインに接続され３つの出力を持つトランス５７と、トランス出力を整流するダイオード５８と平滑用コンデンサ５９と、制御部からの指示で電源の動作を制御する電源制御部５０からなり、いわゆるスイッチング電源を構成する。
電源部の動作開始と停止は、制御レジスタ６３の指示により電源制御部５０が行うものとし、また、前述のトランス３７は、予め各々の色の発光ダイオードが所定の範囲で発光する電圧を出力する様に各巻線比が設定されているものとする。

制御部は、外部との信号の送受を司るインタフェース部６１と、電流値を設定する為の基準用電圧６２と、発光ダイオードの光量を制御する為の制御レジスタ６３と、制御レジスタの指示に従って入力された電圧を指示された分割比に設定する分圧回路６４１〜６４５分圧回路６４１と６４２は直列に接続され、該出力は分圧回路６４３〜６４５の入力に接続されている。尚、電源部と定電流回路を制御する信号６９は制御レジスタ６３から出力するものとした

制御レジスタ６３はインタフェース部６１を介して内部の必要なレジスタへの情報の書込みと読出しを行うことが出来る。図において、制御レジスタ６３を構成しているレジスタ６３１は画面の輝度に応じてバックライトの輝度をダイナミックに変化させる為に、レジスタ６３２は本発明を用いた装置の使用者が通常使用時の画面の明るさを設定する為に、レジスタ６３３〜６３５は赤青緑の各々の発光ダイオード光量のばらつきを補正する為に用いており、その他の制御用を含め本図の例ではレジスタと分圧回路は各々６つ以上が必要となる。尚、本図ではレジスタ６３３〜６３５は不揮発性の素子で構成されており、電源を切断しても記憶内容を保持する事が可能である。

本図に示した装置の動作は概略以下のようになる。
まず、通常動作時は、既に制御レジスタ６３に必要な情報は書き込まれており、電源部も既に制御部からの動作指示が出力されているので、該情報に従い本装置は動作するが、使用者が画面表示の明るさを変更する場合は、インタフェース部６１を介して上位装置よりレジスタ６３２に輝度指示情報を再設定する事により行い、また、画面の明るさに応じて表示の明るさをダイナミックに変更する場合は、上位装置よりインタフェース部６１を介してレジスタ６３１にその都度輝度情報を書き込む事により行う。

尚、電源投入直後は、不揮発性の素子以外の情報は不確定である為、インタフェース部６１経由で上位装置より制御部の制御レジスタ６３の必要部分に必要な情報を設定し、その後制御レジスタ６３を介して電源部の動作開始を指示する信号６９を出力する事で電源部が動作を開始する。この時、レジスタ６３３〜６３５は通常の場合不揮発性の素子に記憶されている設定された情報をそのまま用いるものとする。
また、発光ダイオードを駆動する定電流回路の動作は全て同じである為、ここでは定電流回路２０を例に説明する。

電源部が動作を開始し電圧が出力されると、定電流回路２０は電流検出用抵抗２１で検出した電流値がレジスタ６３５で指示された電流値と同じ値となる様に増幅回路２４はトランジスタ２２のベース電位を制御し、トランジスタ２２は、レジスタ６３５で指示され分圧回路６４５により出力される電流の指示値に従った電流を出力する。尚、定電流回路用トランジスタ２２のコレクタ〜エミッタ間電圧を検出回路５３１により検出し、該出力を電源部の電圧検出部５４に入力し、電源部の出力電圧を制御する事で、定電流回路が安定に動作する為に必要な電圧を安定して供給し、発光ダイオードに流れる電流値を安定させる事で発光ダイオードの光量を一定の値で動作させることができる。

この時電源出力にはリップルや各種ノイズが発生しているが、これらの値の合計値にトランジスタの最低動作可能電圧を加算した値よりもトランジスタのコレクタ〜エミッタ間電圧値が大きくなる様に電源部の出力電圧制御部５５を設定しておく事により、外乱に関わらず定電流部は安定に動作し一定電流値を供給し続け、各発光ダイオードは指示された通りの輝度で発光し続ける事が可能となる事、更に定電流回路に流す電流値はレジスタの設定値を変更する事で電源部の出力電圧に関係無く発光ダイオードの輝度を瞬時に変える事も可能となる。また、トランジスタの最低動作可能電圧は通常０．５Ｖ程度であるので定電流回路を構成するトランジスタによる消費電力の増加は非常に少なく、更に発光ダイオードを動作させる為の電圧に関係なく定電流回路のトランジスタのコレクタ〜エミッタ間電圧を検出し電源電圧を制御する事で、発光ダイオード動作用の電源電圧とは関係ない低い電圧で制御素子を動作させる事も可能となる。

プリント基板単体で発光ダイオードの輝度調整を行う場合は、インタフェース部６１を経由してレジスタ６３１・６３２に対して予め用意した値を設定した後、レジスタ６３３〜６３５に標準値を設定しその後電源部の動作を指示すれば、分圧回路６４３〜６４５は基準値を出力し、該値で指示された通りの電流値で発光ダイオードが光るので、各色のバランスと輝度はインタフェース部６１を介してレジスタ６３３〜６３５の値を設定する事で調整を行い、最適値を記録する。本図の場合該レジスタは不揮発性素子となっているため一度値をレジスタに書き込めば、以降はその値をそのまま使用する事が出来るので、以降の輝度調整等の作業を不要とする事ができる。

図２は、制御レジスタと分圧回路の内部構成の一例を示したものである。
分圧回路は各レジスタ毎に用意されており、本図ではその内の一つの構成を記したものである。分圧回路７０に入力された基準値７１を予め設定した範囲で、設定された数の、設定された分割比を持たせる為の分圧用の抵抗７２１〜７２ｋ、７２ｍ、７２ｊと、分圧された端子に接続されるスイッチ７３１〜７３ｋ、７３ｊと、スイッチ出力に接続される増幅回路（あるいはバッファ回路）７４とから構成されている。尚、抵抗７２ｊとスイッチ７３ｊは分圧比の切替えに用いる。また制御レジスタ７５は、レジスタの情報を記憶する記憶素子７５１〜７５ｎから構成され、記憶素子７５１〜７５ｎは、必要に応じて不揮発性あるいは揮発性の素子で構成されている。制御レジスタ７５への書込みは、書込み情報７６と書込み制御信号７７を用いて行う。

制御レジスタ７５は、入力された基準値７１−図の例では電圧値−を、記憶素子７５１〜７５ｎに記憶された情報に従い、指示された分圧比の抵抗−本図の例では抵抗７２３−の端子と増幅回路（あるいはバッファ回路）７４の入力端子をスイッチ−本図の例ではスイッチ７３３−で接続し、該増幅回路７４はこれを出力する。この出力は図１記載の制御レジスタ６３３〜６３５では定電流回路の電流基準値として用いられる。尚、増幅回路７４出力は制御レジスタ６３出力の信号６９で制御されるスイッチ７８に接続され、定電流回路の電流値を増幅回路７４の値とするか電流値を零として動作を停止させるかを選択する。

尚、入力された電圧値を分圧する分割比は、単純に設定された数を設定された範囲で等分するのではなく、人の視覚に合わせた比率で分圧し、設定範囲も人の視覚を考慮して設定する事が望ましい。
例えば、画面の輝度に応じてバックライトの輝度をダイナミックに変化させるレジスタ１では最高輝度からの許容限界までを８〜１６階調に、装置の使用者が通常使用時の画面の明るさを設定するレジスタ２では最高輝度から画面が黒つぶれする直前までを８〜１２階調に、赤青緑の各々の発光ダイオード光量のばらつきを補正する為に用いる図１記載のレジスタ３〜５では輝度の７０％を中心とし上下に輝度の３０％を８〜２４階調に分割、分割比は対数あるいは級数 とする。

図３は、定電流回路用トランジスタのコレクタ〜エミッタ間電圧を検出し、なおかつ複数の出力の内から最も小さい信号を出力する為の電圧検出部の回路例を示したものである。電源６５に接続された抵抗８１のもう一端をダイオード８２１〜８２３のアノードに接続し、各ダイオードのカソードは各々定電流回路用トランジスタのコレクタ〜エミッタ間電圧を検出する検出回路８５１〜８５３の出力に接続する。同様に、一端を電源に接続された同じ値の抵抗８３を別のダイオード８４のアノードに接続し、ダイオードのカソード側は０Ｖに接続する。ダイオード８２１〜８２３のアノード側には、前記定電流回路用トランジスタのコレクタ〜エミッタ間電圧検出回路出力８５１〜８５３の最も小さい信号とダイオードの順方向電圧降下を加算した電圧を得、もう一方ノダイオード８４のアノードからはダイオードの順方向電圧降下電圧が得られるので、これらダイオードのアノード電圧の差分を増幅器８６を用いて得る事により、複数の電圧検出回路８５１〜８５３出力の最小値を得る事が出来る。
逆に、ダイオードの向きを逆にし抵抗を電源ではなく０Ｖに接続する事で最大値を得る事も可能である。

図４は電源部に多出力型のチャージポンプ式を用いた本発明の装置の概略図例であるが、電源部以外の構成とその動作は図１と同じである為、電源部分の動作を主に説明する。チャージポンプ制御部９１は、まず下側のスイッチ９２を図４の通りに右側に倒し、上側のスイッチ９３も図４の通りに左側に倒す事でコンデンサ９４１〜９４３の上端を電源に、下端を０Ｖに接続して該コンデンサを充電する。コンデンサ９４１〜９４３に蓄えられる電荷量はスイッチ９２と９３をチャージポンプ制御部９１により制御する事により行う。次に両方のスイッチ９２，９３を中間の位置にした後、下側のスイッチ９２を左側に倒してコンデンサ９４１〜９４３の下側の端子を電源に接続すると、コンデンサ９４１〜９４３の上側の端子と０Ｖの間の電圧は、
電源電圧＋蓄えられた電荷量÷コンデンサの容量
で与えられた電圧となる。

この後、上側のスイッチ９３を右側に倒せばコンデンサ９４１〜９４３に蓄えられた電荷はコンデンサ９５１〜９５３に移動する。以上の操作を繰り返す事により、コンデンサ９５１〜９５３は各々前述の式で算出した電圧まで充電する事が出来る。尚、この電圧値はスイッチ９２を制御する事により 電源電圧〜電源電圧×２倍 の範囲で任意の値に制御する事が出来る。また、コンデンサの両端の電圧と蓄えた電荷量には、
コンデンサに蓄えた電荷量＝コンデンサの容量×コンデンサの両端の電圧
と言う関係があるので、図１で説明したスイッチング電源のトランスの巻線比の代わりにコンデンサ９４１と９５１、９４２と９５２、９４３と９５３の容量の比率を変える事で、各々異なる出力の電圧を得る事が可能であり、異なる電圧の必要な異なる色の発光ダイオードを所定の範囲で発光する様に各々異なる電圧を出力する事が可能となる。

本発明を用いた装置の概略図 制御レジスタと分圧回路の構成図 電圧検出部の回路図 チャージポンプ式電源を使用する本発明を用いた装置の概略図

符号の説明

１ｒ１、１ｒ２ ：発光ダイオード（赤色）
１ｂ１、１ｂ２ ：発光ダイオード（青色）
１ｇ１、１ｇ２ ：発光ダイオード（緑色）
２０、２５ ：定電流回路
２１ ：電流検出用抵抗
２２、２６ ：トランジスタ
２４ ：増幅回路
２７ ：抵抗
３０，３５、４０，４５：定電流回路
５０ ：電源制御部
５１ ：発振部
５２ ：波形整形部
５３１〜５３３ ：検出回路
５４ ：電圧検出部
５５ ：出力電圧制御部
５６ ：ＭＯＳＦＥＴ
５７ ：トランス
５８ ：ダイオード
５９ ：平滑用コンデンサ
６０ ：インタフェース信号
６１ ：インタフェース部
６２ ：基準用電圧
６３ ：制御レジスタ
６３１〜６３５ ：レジスタ
６４１〜６４５ ：分圧回路
６５ ：電源
６９ ：信号
７０ ：分圧回路
７１ ：基準値
７２１〜７２ｋ ：抵抗
７２ｍ、７２ｊ ：抵抗
７３１〜７３ｋ ：スイッチ
７３ｊ ：スイッチ
７４ ：増幅回路
７５ ：制御レジスタ
７５１〜７５ｎ ：記憶素子
７６ ：書込み制御信号
７７ ：信号記憶指示信号
７８ ：スイッチ
８１、８３ ：抵抗
８２１〜８２３ ：ダイオード
８３ ：抵抗
８４ ：ダイオード
８５１〜８５３ ：検出回路
８６ ：増幅器
９１ ：チャージポンプ制御部
９２，９３ ：スイッチ
９４１〜９４３ ：コンデンサ
９５１〜９５３ ：コンデンサ

Claims (4)

1. 外部からの設定により予め定められた範囲で値が設定可能、且つ前記設定値の記憶手段（不揮発性あるいは揮発性）と設定手段を具備する定電流回路と、該定電流回路に接続された単数あるいは複数の発光ダイオードと、前記発光ダイオードに電流を供給する電源回路から構成され、電源回路出力電圧は、前記定電流回路の電流制御を司る能動素子（複数あればそのうちの１つ）に印加される電圧値を予め設定された範囲となるように制御する事を特徴とした、発光ダイオードを用いたバックライトの制御方法、素子、ならびに制御装置
2. 前記請求項１に対して、定電流回路の電流値の設定と記憶の為の機能を複数具備し、該機能を直列または並列またはその混在接続して得られる出力を電流値とする定電流回路を具備する事も併せ特徴とした、発光ダイオードを用いたバックライトの制御方法、素子、ならびに制御装置
3. 前記請求項１、２に対して、定電流回路の電流値の設定と記憶の為の機能を複数具備し、該機能を直列または並列またはその混在して得られる出力を更に並列に動作させ、各々の出力を電流値とする複数の定電流回路を具備し、各々の定電流値を個別に設定する事をも併せ特徴とした、発光ダイオードを用いたバックライトの制御方法、素子、ならびに制御装置
4. 前記請求項１、２、３に対して、発光ダイオードに電流を供給する電源回路出力電圧は、前記定電流回路の電流制御を司る能動素子複数に印加される電圧値の中の最小値、あるいは最大値、あるいは最大値と最小値を適宜使用の何れかを選択し、その値が予め設定された範囲となるように制御する事をも併せ特徴とした、発光ダイオードを用いたバックライトの制御方法、素子、ならびに制御装置

Images