JP2007074181A

JP2007074181A - パルス信号出力回路及びそれを備えた折り畳み式携帯端末

Info

Publication number: JP2007074181A
Application number: JP2005257279A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Nanba; 和秀難波
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2007-03-22

Abstract

【課題】省電力化を図ることができる低廉なパルス信号出力回路を提供する。
【解決手段】コンデンサＣ１と、コンデンサＣ１に定電流Ｉｃを供給してコンデンサＣ１を充電する定電流回路（電圧レギュレータ２と、ＰＭＯＳトランジスタＱ１及びＱ２並びに抵抗Ｒ１から成るカレントミラー回路とによって構成される回路）と、コンデンサＣ１の電圧Ｖｓｅｎが増加して第１の所定値（例えば２．２Ｖ）に達するとＨｉｇｈレベルになりコンデンサＣ１の電圧Ｖｓｅｎが減少して第２の所定値（例えば１．８７Ｖ）に達するとＬｏｗレベルになるパルス信号Ｖｏｕｔを生成する電圧検出器３と、パルス信号ＶｏｕｔがＨｉｇｈレベルである期間コンデンサＣ１の放電を行う放電回路（ＮＭＯＳトランジスタＱ３と抵抗Ｒ２及びＲ３とによって構成される回路）とを備えるパルス信号出力回路。
【選択図】図２

Description

本発明は、パルス信号を出力するパルス信号出力回路及びそれを備えた折り畳み式（クラムシェル式）携帯端末に関する。

折り畳み式携帯電話機において折り畳んだ状態で不在着信や未読メールなどを知らせる表示を行う場合、折り畳んだ状態でユーザが視認不可能な位置に表示画面があるメイン表示装置の他に折り畳んだ状態でユーザが視認可能な位置に表示画面があるサブ表示装置も備える機種では当該サブ表示装置で表示するのが最も適当であるが、折り畳んだ状態でユーザが視認可能な位置に表示画面があるサブ表示装置を備えていない機種では折り畳んだ状態でユーザが視認可能な位置に設置されるＬＥＤ（Light Emitting Diode）の点滅などでの表示を行う必要がある。

通常、ＬＥＤを点滅駆動するためのパルス信号を得る方法としては、折り畳み式携帯電話機に内蔵されているＣＰＵ（Central Processing Unit）内のカウンタを利用する方法やＬＥＤ点滅駆動専用のフリップフロップ回路を設ける方法がある。
特開２００５−７８５７３号公報（第００２４段落）

折り畳み式携帯電話機に内蔵されているＣＰＵ内のカウンタを利用する方法を実現する回路構成例を図５に示す。ＣＰＵ１０内のカウンタ１１がクロック信号ＣＫに基づいて信号Ｐ１を出力し、その信号Ｐ１がＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）（以下、ＮＭＯＳトランジスタという）１２のゲートに供給される。ＬＥＤ１４のアノードに電圧＋Ｂが印加され、ＬＥＤ１４のカソードが抵抗１３を介してＮＭＯＳトランジスタ１２のドレインが接続され、ＮＭＯＳトランジスタ１２のソースがグランド電位になっているので、ＮＭＯＳトランジスタ１２がオンのときにＬＥＤ１４が点灯しＮＭＯＳトランジスタ１２がオフのときにＬＥＤ１４が消灯する。したがって、信号Ｐ１がパルス信号であればＬＥＤ１４が点滅することになる。しかしながら、信号Ｐ１をパルス信号にするためには、図６に示すようにスリープ状態にあるＣＰＵ１０を起動して通常状態にする必要があり、携帯電話機全体の消費電流Ｉａｌｌが大きくなるため省電力の観点から不利であった。

また、ＬＥＤ点滅駆動専用のフリップフロップ回路を設ける方法では、当該フリップフロップ回路が低廉な回路でないため折り畳み式携帯電話機のコストアップにつながるという問題があった。

なお、特許文献１には発振器自体と発振器の出力を使用する回路（ＣＰＵ等）の省電力化を図った発振回路が提案されているが、当該発振回路は発振を停止することによりＣＰＵ等の省電力化を図っているので、ＣＰＵ内のカウンタを利用してＬＥＤを点滅駆動する場合の省電力対策として用いることはできない。

本発明は、上記の問題点に鑑み、省電力化を図ることができる低廉なパルス信号出力回路及びそれを備えた折り畳み式携帯端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係るパルス信号出力回路は、コンデンサと、前記コンデンサに定電流を供給して前記コンデンサを充電する定電流回路と、前記コンデンサの電圧が増加して第１の所定値に達するとＨｉｇｈレベルになり前記コンデンサの電圧が減少して第１の所定値より小さい第２の所定値に達するとＬｏｗレベルになるパルス信号を生成するパルス信号生成部と、前記パルス信号がＨｉｇｈレベルである期間前記コンデンサの放電を行う放電回路とを備える構成としている。前記定電流回路としては、例えば、電圧レギュレータと、前記電圧レギュレータから供給される定電圧を駆動電圧として定電流を掃き出す定電流カレントミラー回路とから成る回路が挙げられる。

このような構成によると、前記コンデンサ、前記定電流回路、前記パルス信号生成部、及び前記放電回路は全て低廉な回路或いは素子であるため、低コスト化を図ることができる。

また、このような構成によると、ＣＰＵが前記定電流回路ひいては本発明に係るパルス信号出力回路の動作開始を制御するようにしても、ＣＰＵは動作を開始させるための信号（例えば正極性のトリガー信号）を前記定電流回路に出力した後はスリープ状態に移行することができる。そして、本発明に係るパルス信号出力回路自体の消費電流は通常状態でのＣＰＵの消費電流に比べて格段に小さい。したがって、ＣＰＵが動作を開始させるための信号（例えば正極性のトリガー信号）を前記定電流回路に出力した後はスリープ状態に移行するようにし、本発明に係るパルス信号出力回路から出力されるパルス信号に応じて発光部（例えばＬＥＤ）を点滅させると、図５に示すＣＰＵ内のカウンタを利用して発光部（例えばＬＥＤ）を点滅させる方法を実現する従来回路によって発光部（例えばＬＥＤ）を点滅させる場合に比べて、消費電力を格段に削減することができる。

また、本発明に係る携帯端末は、上記構成のパルス信号出力回路と、前記パルス信号出力回路から出力されるパルス信号に応じて点滅する発光部とを備え、折り畳んだ状態で外部から視認可能な位置に前記発光部が設置される構成である。

本発明によると、省電力化を図ることができる低廉なパルス信号出力回路及びそれを備えた折り畳み式携帯端末を実現することができる。

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。ここでは、本発明に係る携帯端末として、携帯電話機を例に挙げて説明する。

発明に係る携帯電話機の外観斜視図を図１に示す。図１（ａ）は開いた状態での本発明に係る折り畳み式携帯電話機の外観斜視図であり、図１（ｂ）は折り畳んだ状態での本発明に係る折り畳み式携帯電話機の外観斜視図である。

本発明に係る折り畳み式携帯電話機は、筐体１００と筐体２００とがヒンジ３００によって互いに折り畳み可能な折り畳み構造の携帯電話機である。筐体１００は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１０１及びスピーカ１０２を正面に有し、不在着信や未読メールなどを知らせる表示を行うＬＥＤ４を背面に有する。一方、筐体２００は、正面にキー入力部２０１及びマイクロフォン２０２を有し、背面にアンテナ２０３を有する。

本発明に係る折り畳み式携帯電話機は、折り畳まれる際には筐体１００の正面と筐体２００の正面とが内側になって折り畳まれる。したがって、折り畳んだ状態ではユーザはＬＣＤ１０１を見ることができないが、折り畳んだ状態であってもユーザはＬＥＤ４を見ることはできる。

本発明に係る折り畳み式携帯電話機の電話機能等に関しては従来の携帯電話機と同一であるため説明を省略し、以下、本発明に係る折り畳み式携帯電話機の特徴部分であるＬＥＤ４を点滅駆動するためのパルス信号を出力するパルス信号出力回路に関する説明を行う。

本発明に係る折り畳み式携帯電話機が備えるパルス信号出力回路の回路構成例を図２に示す。パルス信号出力回路４００は、電圧レギュレータ２と、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（以下、ＰＭＯＳトランジスタという）Ｑ１及びＱ２並びに抵抗Ｒ１から成るカレントミラー回路と、充放電用コンデンサＣ１と、電圧検出器３と、抵抗Ｒ２及びＲ３と、放電用ＮＭＯＳトランジスタＱ３とによって構成されている。電圧検出器３は、図３に示すように、入力電圧Ｖｓｅｎが増加して解除値（本実施形態では２．２Ｖ）に達すると出力電圧ＶｏｕｔをＨｉｇｈレベルにし入力電圧Ｖｓｅｎが減少して検出値（本実施形態では１．８７Ｖ）まで達すると出力電圧ＶｏｕｔをＬｏｗレベルにする回路である。

本発明に係る折り畳み式携帯電話機全体を制御するＣＰＵ１は、不在着信や未読メールなどを認識すると、ＬＥＤ点滅開始信号（例えば正極性のトリガー信号）を電圧レギュレータ２に出力し、その後省電力モードのスリープ状態に移行する（第１の動作）。

電圧レギュレータ２は、ＣＰＵ１からのＬＥＤ点滅用開始信号を入力すると、スタンバイ状態からオン状態に移行し、入力電圧Ｖｉｎを所定値（本実施形態では２．８５Ｖ）の直流電圧Ｖｏに変換し、その直流電圧ＶｏをＰＭＯＳトランジスタＱ１及びＱ２並びに抵抗Ｒ１から成るカレントミラー回路に供給する（第２の動作）。

ＰＭＯＳトランジスタＱ１及びＱ２並びに抵抗Ｒ１から成るカレントミラー回路は、主に直流電圧Ｖｏと抵抗Ｒ１の抵抗値（本実施形態では２ＭΩ）とで決定される定電流Ｉｃ（本実施形態では約１μＡの定電流）を充放電用コンデンサＣ１に対して掃き出して、充放電用コンデンサＣ１を定電流充電する（第３の動作）。

充放電用コンデンサＣ１の充電に伴って、電圧検出器３の入力電圧Ｖｓｅｎは定電流Ｉｃと充放電用コンデンサＣ１の静電容量（本実施形態では１０μＦ）とで決定される増加率で増加する（第４の動作）。

電圧検出器３の入力電圧Ｖｓｅｎが増加して解除値（２．２Ｖ）に達すると、電圧検出器３は出力電圧ＶｏｕｔをＨｉｇｈレベルにする（第５の動作）。

電圧検出器３の出力電圧ＶｏｕｔがＨｉｇｈレベルになることによって、放電用ＮＭＯＳトランジスタＱ３がオンになり、抵抗Ｒ２の抵抗値（本実施形態では６４ｋΩ）と充放電用コンデンサＣ１の静電容量とで決定される時定数で充放電用コンデンサＣ１が放電する（第６の動作）。

充放電用コンデンサＣ１の放電に伴って電圧検出器３の入力電圧Ｖｓｅｎが減少して検出値（１．８７Ｖ）に達すると、電圧検出器３は出力電圧ＶｏｕｔをＬｏｗレベルにする（第７の動作）。

電圧検出器３の出力電圧ＶｏｕｔがＬｏｗレベルになることによって、放電用ＮＭＯＳトランジスタＱ３がオフになり、電圧検出器３の入力電圧Ｖｓｅｎは定電流Ｉｃと充放電用コンデンサＣ１の静電容量（本実施形態では１０μＦ）とで決定される増加率で増加する（第８の動作）。

以後、第５の動作〜第８の動作を繰り返す。そして、例えば特定のキー操作に基づいてＣＰＵ１がＬＥＤ点滅停止信号（例えば正極性のトリガー信号）を電圧レギュレータ２に出力し、電圧レギュレータ２がそのＬＥＤ点滅停止信号を入力してオン状態からスタンバイ状態に移行すると、第５の動作〜第８の動作の繰り返しが停止する。

上述した動作により、パルス信号出力回路４００は、主に直流電圧Ｖｏ、抵抗Ｒ１の抵抗値、充放電用コンデンサＣ１の静電容量、及び抵抗Ｒ２の抵抗値で決定される周期（本実施形態では５Ｓ）と主に充放電用コンデンサＣ１の静電容量及び抵抗Ｒ２の抵抗値で決定されるパルス幅（本実施形態では１００ｍＳ）のパルス波形である出力信号Ｖｏｕｔを出力する。

パルス信号出力回路４００から出力されるパルス波形の出力信号Ｖｏｕｔは、抵抗Ｒ４を経由してＮＭＯＳトランジスタＱ４のゲートに供給される。ＬＥＤ４のアノードに電圧＋Ｂが印加され、ＬＥＤ４のカソードが抵抗Ｒ５を介してＮＭＯＳトランジスタＱ４のドレインが接続され、ＮＭＯＳトランジスタＱ４のソースがグランド電位になっているので、出力信号ＶｏｕｔがＨｉｇｈレベルのときにＮＭＯＳトランジスタＱ４がオンになりＬＥＤ４が点灯し、出力信号ＶｏｕｔがＬｏｗレベルのときにＮＭＯＳトランジスタＱ４がオフになりＬＥＤ４が消灯する。したがって、ＬＥＤ４は、出力信号Ｖｏｕｔのパルス波形に応じて点滅することになる。

パルス信号出力回路４００の消費電流は、電圧レギュレータ２で消費する１μＡ、ＰＭＯＳトランジスタＱ１及びＱ２並びに抵抗Ｒ１から成るカレントミラー回路で消費する２μＡ、電圧検出器３で消費する１μＡの合計４μＡとなり、従来技術であるＣＰＵ内のカウンタを利用してＬＥＤを点滅させる方法での携帯電話機全体の消費電流５０〜１００ｍＡと比較して、大幅に消費電力を低減することができる。

ここで、通常待ち受け状態での消費電流が２ｍＡである携帯電話機において、電池残容量８００ｍＡｈの時点で不在着信や未読メールを知らせる表示（ＬＥＤ点滅）を開始し電池残量が零になるまで不在着信や未読メールを知らせる表示（ＬＥＤ点滅）を継続する場合を考える。図５に示すＣＰＵ内のカウンタを利用してＬＥＤを点滅させる方法を実現する従来回路によってＬＥＤを点滅させる場合、ＬＥＤの消費電流、通常状態でのＣＰＵ１０の消費電流をそれぞれ２ｍＡ、５０ｍＡとすると、当該従来回路を備える折り畳み式携帯電話機の待ち受け時間は１５４時間（＝８００ｍＡｈ÷（２ｍＡ＋５０ｍＡ））となる。これに対して、図２又は図４に示すパルス信号出力回路によってＬＥＤを点滅させる場合、ＬＥＤの消費電流を２ｍＡとすると、当該パルス信号出力回路を備える本発明に係る折り畳み式携帯電話機の待ち受け時間は３９９時間（＝８００ｍＡｈ÷（２ｍＡ＋４μＡ））となる。したがって、上記例においては本発明により２４５時間（＝３９９時間−１５４時間）の待ち受け時間増加の効果が得られる。

また、パルス信号出力回路４００の構成部品である電圧レギュレータ２と、ＰＭＯＳトランジスタＱ１及びＱ２並びに抵抗Ｒ１から成るカレントミラー回路と、充放電用コンデンサＣ１と、電圧検出器３と、抵抗Ｒ２及びＲ３と、放電用ＮＭＯＳトランジスタＱ３とは全て低廉な回路或いは素子であるため、パルス信号出力回路４００は低コスト化を図ることができる。

次に、本発明に係る折り畳み式携帯電話機が備えるパルス信号出力回路の他の回路構成例を図４に示す。なお、図４において図２と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

図４に示すパルス信号出力回路４００’は、図２に示すパルス信号出力回路４００の電圧検出器３を比較器５及び７、定電圧源６及び８、並びにデコーダ９に置換した構成である。定電圧源６は第１の定電圧（本実施形態では２．２Ｖ）を出力し、定電圧源８は第１の定電圧より小さい第２の定電圧（本実施形態では１．８７Ｖ）を出力する。デコーダ９は、比較器５の出力がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わると、出力信号ＶｏｕｔのレベルをＬｏｗからＨｉｇｈに切り替え、比較器７の出力がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わると、出力信号ＶｏｕｔのレベルをＨｉｇｈからＬｏｗｈに切り替える。

比較器５及び７、定電圧源６及び８、並びにデコーダ９も電圧検出器３と同様に低廉な回路であるので、図４に示すパルス信号出力回路４００’も図２に示すパルス信号出力回路４００と同様に省電力化及び低コスト化を図ることができる。

なお、上述した実施形態では折り畳み式携帯電話機について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、折り畳み式携帯端末一般に適用することができる。

は、本発明に係る携帯電話機の外観斜視図である。は、本発明に係る折り畳み式携帯電話機が備えるパルス信号出力回路の回路構成例を示す図である。は、電圧検出器の入出力信号の波形を示すタイムチャートである。は、本発明に係る折り畳み式携帯電話機が備えるパルス信号出力回路の他の回路構成例を示す図である。は、ＣＰＵ内のカウンタを利用してＬＥＤを点滅させる方法を実現する回路構成例を示す図である。は、図５に示す回路を備える携帯電話機の消費電流を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ＣＰＵ
２電圧レギュレータ
３電圧検出器
４ＬＥＤ
５、７比較器
６、８定電圧源
９デコーダ
４００、４００’ パルス信号出力回路
Ｃ１コンデンサ
Ｑ１、Ｑ２ＰＭＯＳトランジスタ
Ｑ３、Ｑ４ＮＭＯＳトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ５抵抗

Claims

コンデンサと、
前記コンデンサに定電流を供給して前記コンデンサを充電する定電流回路と、
前記コンデンサの電圧が増加して第１の所定値に達するとＨｉｇｈレベルになり前記コンデンサの電圧が減少して第１の所定値より小さい第２の所定値に達するとＬｏｗレベルになるパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号がＨｉｇｈレベルである期間前記コンデンサの放電を行う放電回路とを備えることを特徴とするパルス信号出力回路。
前記定電流回路が、電圧レギュレータと、前記電圧レギュレータから供給される定電圧を駆動電圧として定電流を掃き出す定電流カレントミラー回路とから成る請求項１に記載のパルス信号出力回路。
請求項１または請求項２に記載のパルス信号出力回路と、
前記パルス信号出力回路から出力されるパルス信号に応じて点滅する発光部とを備え、
折り畳んだ状態で外部から視認可能な位置に前記発光部が設置されることを特徴とする折り畳み式携帯端末。