JP2007093696A - 電源回路及びその駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置規模の大型化や消費電力の増大を抑制しつつ、安定した駆動電圧を供給することができる電源回路、及び、その駆動制御方法を提供する。
【解決手段】 電源回路は、オペアンプＯＰ１を含む非反転増幅回路と、オペアンプＯＰ１の出力端子及びＶＳＨ出力端子ＴＭ間に接続されたスイッチＳＷ１１と、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び低電位の電源電圧ssa間に接続されたスイッチＳＷ１２と、ＶＳＨ出力端子ＴＭに接続された出力ラインＬＮに接続された安定化容量Ｃｓと、を備え、スタンバイ状態においては、オペアンプＯＰ１の出力駆動動作が停止されるとともに、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオン状態に設定され、表示駆動状態への移行時には、オペアンプＯＰ１の出力駆動動作が開始され、スイッチＳＷ２がオフ状態に設定されるとともに、一定の期間、スイッチＳＷ１が所定の周期でオン、オフ動作を繰り返すように制御される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電源回路及びその駆動制御方法に関し、特に、表示装置の駆動用電源（表示駆動電圧）の生成に適用して良好な電源回路、及び、その駆動制御方法に関する。

近年、液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示パネル（有機ＥＬ表示パネル）等の表示装置を備えた電子機器の普及が著しい。このような表示装置においては、一般に、電源回路（電圧供給回路）により特定の電源電圧から一又は複数種類の駆動電圧を生成して、表示駆動用のドライバ回路（表示駆動回路）に供給することにより、表示パネルにおける画像表示動作を実現するように構成されている。このような電源回路を備えた表示装置（液晶表示装置）については、例えば、特許文献１等に詳しく記載されている。

ここで、電源回路により生成された駆動電圧は、個別の電源ラインを介してドライバ回路に供給されるが、電源回路の動作状態に起因して生じる駆動電圧の変動を抑制して安定化させるために、例えば、接地電位等の一定電圧と電源ライン間に容量成分（安定化容量）が接続された構成を有している。

特開２００１−３３７６３８号公報 （第３頁、図２）

しかしながら、上述したように、電源ラインに安定化容量が接続された構成を有する電源回路においては、表示装置の電源投入時（パワーオン時）や、スタンバイ状態からの復起動作時等の表示駆動状態への移行時（表示駆動動作の開始時）に、上記安定化容量を所定の電圧（駆動電圧）まで充電させる必要がある。ここで、電源回路から電源ラインに上記駆動電圧を一時に印加して安定化容量を充電しようとすると、電源回路から電源ラインに非常に大きな電流値（ピーク電流値）を有する充電電流（突入電流）が流れることになる。なお、従来技術における電源回路の駆動制御方法については、後述する本発明の実施形態の記載中で、比較例として一例を図４に示す。

そのため、表示装置内に、複数の電源回路が設けられ、各電源回路に安定化容量が接続された電源ラインが接続された構成を有している場合には、上記表示駆動状態への移行時に、一斉に突入電流が流れることにより、電源電圧や駆動電圧が一時的に降下する現象が生じるという問題を有していた。このような問題を解決するためには、各電源回路が充分な電流供給能力を備えた構成を有している必要があるが、この場合には、電源回路や表示装置が大型化して製品コストが上昇するとともに、消費電力も増大するという問題を有していた。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、装置規模の大型化や消費電力の増大を抑制しつつ、安定した駆動電圧を供給することができる電源回路、及び、その駆動制御方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、機器の動作状態に応じて、所定の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、前記機器に接続された電源ラインへの前記駆動電圧の印加状態を制御する電圧印加制御手段と、少なくとも前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電圧印加制御手段により前記駆動電圧を前記電源ラインに所定の周期で断続的に印加する制御信号を生成するタイミング制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、相互に並列に設けられた複数の出力経路を備え、機器の動作状態に応じて、所定の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、少なくとも前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電圧生成手段に設けられた前記複数の出力経路のうちの特定の出力経路のみを介して、前記駆動電圧を前記機器に接続された電源ラインに印加する制御信号を生成するタイミング制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、相互に並列に設けられた複数の出力経路を備え、機器の動作状態に応じて、電源電圧を生成する電源電圧生成手段と、前記機器の動作状態に応じて、前記電源電圧に基づいて所定の駆動電圧を生成して前記機器に接続された電源ラインに印加する駆動電圧生成手段と、少なくとも前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電源電圧生成手段に設けられた前記複数の出力経路のうちの特定の出力経路のみを介して、前記電源電圧を前記駆動電圧生成手段に印加する制御信号を生成するタイミング制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の電源回路において、前記電圧生成手段に設けられた前記複数の出力経路は、各々、トランジスタサイズの異なる出力トランジスタを備えて構成され、前記特定の出力経路を構成する前記出力トランジスタは、他の出力経路を構成する他の出力トランジスタに比較して、トランジスタサイズが小さく設定されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の電源回路において、前記駆動電圧は、表示パネルに所望の画像情報を表示する表示駆動動作に用いる表示駆動電圧であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、機器の動作状態に応じて、所定の駆動電圧を生成して供給する電源回路の駆動制御方法において、前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記駆動電圧を前記機器に接続された電源ラインに所定の周期で断続的に印加することにより、前記電源ラインに接続された安定化容量を充電するステップと、前記一定期間の経過後、前記電源ラインを介して前記駆動電圧を前記機器に供給するステップと、を含むことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、機器の動作状態に応じて、所定の駆動電圧を生成して供給する電源回路の駆動制御方法において、前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電源回路の出力段に相互に並列に設けられた複数の出力経路のうちの特定の出力経路のみを介して、前記駆動電圧を前記機器に接続された電源ラインに印加することにより、前記電源ラインに接続された安定化容量を充電するステップと、前記一定期間の経過後、前記複数の出力経路の全てを介して生成された前記駆動電圧を、前記電源ラインを介して前記機器に供給するステップと、を含むことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、機器の動作状態に応じて、電源電圧に基づいて所定の駆動電圧を生成して供給する電源回路の駆動制御方法において、前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電源電圧を生成する電源電圧生成手段の出力段に相互に並列に設けられた複数の出力経路のうちの特定の出力経路のみを介して、前記電源電圧を前記電源回路に印加し、当該電源電圧に基づいて生成された前記駆動電圧を前記機器に接続された電源ラインに印加することにより、前記電源ラインに接続された安定化容量を充電するステップと、前記一定期間の経過後、前記複数の出力経路の全てを介して生成された前記電源電圧に基づいて生成された前記駆動電圧を、前記電源ラインを介して前記機器に供給するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る電源回路及びその駆動制御方法においては、当該電源回路を搭載した電子機器の動作状態の変化時、すなわち、スタンバイ状態から表示駆動状態への移行時に、一定期間、電圧印加制御手段を切り換え制御して、駆動電圧生成手段（オペアンプ）からの駆動電圧（出力電圧）を電源ライン（出力ライン）に所定の周期で断続的に印加することにより、駆動電圧の印加に伴って電源ラインに流れる供給電流を複数回に分けて供給することができるので、当該供給電流（従来技術における突入電流に相当する）の電流値（ピーク電流値）を小さく設定しつつ、安定化容量を充電することができる。

また、本発明に係る電源回路及びその駆動制御方法においては、当該電源回路を搭載した電子機器のスタンバイ状態から表示駆動状態への移行時に、一定期間、駆動電圧生成手段（オペアンプ）の出力段に並列に設けられた複数の出力経路のうち、トランジスタサイズが小さく、電流供給能力の低い出力トランジスタを備えた出力経路のみを介して、電源ラインに駆動電圧を印加して安定化容量を充電することにより、駆動電圧の印加に伴って電源ラインに流れる供給電流の電流値を小さく設定することができるので、突入電流の発生を抑制しつつ、安定化容量を充電することができる。

さらに、本発明に係る電源回路及びその駆動制御方法においては、当該電源回路を搭載した電子機器のスタンバイ状態から表示駆動状態への移行時に、一定期間、電源電圧生成手段（電源電圧生成回路のオペアンプ）の出力段に並列に設けられた複数の出力経路のうち、トランジスタサイズが小さく、電流供給能力の低い出力トランジスタを備えた出力経路のみを介して、電源回路に電源電圧を印加し、当該電源電圧に基づいて生成された駆動電圧を駆動電圧生成手段（電源回路のオペアンプ）から電源ラインに印加して安定化容量を充電することにより、駆動電圧の印加に伴って電源ラインに流れる供給電流の電流値を小さく設定することができるので、突入電流の発生を抑制しつつ、安定化容量を充電することができる。

したがって、表示装置に設置される複数の電源回路の各々について、安定化容量を充電するために必要となる電流供給能力を低く設定することができるので、電源回路や表示装置の小型化や製品コストの低減を図ることができる。また、突入電流の発生を抑制することができるので、電源回路や表示装置における消費電力を削減することができる。

以下、本発明に係る電源回路及びその駆動制御方法について、実施の形態を示して詳しく説明する。
＜第１の実施形態＞
（電源回路）

まず、本発明に係る電源回路の構成について説明する。
図１は、本発明に係る電源回路の第１の実施形態を示す概略構成図である。ここでは、表示装置（詳しくは、後述する）に複数備えられた電源回路のうちの、一の電源回路のみを示し、電源電圧ＶＤＣ１（例えば、１５Ｖ）に基づいて、特定の駆動電圧ＶＳＨ（例えば、４．６Ｖ）を生成、出力する場合について説明する。

図１に示すように、第１の実施形態に係る電源回路は、概略、参照電圧Ｖrefを出力する、バッテリ等の直流電源ＤＣＳと、該参照電圧Ｖrefが＋側入力端子に印加され、接点Ｎ１１が−側入力端子に接続されたオペアンプ（駆動電圧生成手段）ＯＰ１と、接点Ｎ１１と低電位側の電源電圧Ｖssa（例えば、接地電位Ｖgnd）間に接続された抵抗素子（分圧抵抗）Ｒ１１と、オペアンプＯＰ１の出力端子と接点Ｎ１２間に接続されたスイッチ（電圧印加制御手段）ＳＷ１１と、接点Ｎ１２と接点Ｎ１１間に接続された抵抗素子（分圧抵抗）Ｒ１２と、接点Ｎ１２に接続されたＶＳＨ出力端子ＴＭと、接点Ｎ１２と電源電圧ssa間に接続されたスイッチＳＷ１２と、ＶＳＨ出力端子ＴＭに接続された出力ライン（電源ライン）ＬＮに接続された安定化容量（容量成分）Ｃｓと、を備えた構成を有している。

すなわち、非反転増幅回路（オペアンプＯＰ１、抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２）の出力電圧が、スイッチＳＷ１１及びＶＳＨ出力端子ＴＭを介して、出力ラインＬＮに駆動電圧ＶＳＨとして印加されるように構成されている。
ここで、オペアンプＯＰ１には、高電位側の駆動電源として電源電圧ＶＤＣ１（例えば、１５Ｖ）が印加され、低電位側の駆動電源として電源電圧Ｖssa（例えば、接地電位Ｖgnd）が印加されている。

また、オペアンプＯＰ１は、スタンバイ信号ＳＴＢＹに基づいて駆動状態が制御される。すなわち、ローレベル（Ｌ）のスタンバイ信号ＳＴＢＹを印加することにより、オペアンプＯＰ１がスタンバイ状態に設定され、ハイレベル（Ｈ）のスタンバイ信号ＳＴＢＹを印加することにより、出力駆動状態に設定される。

スイッチＳＷ１１は、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨに基づいて導通状態（オン、オフ状態）が制御され、ハイレベル（Ｈ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨを印加することによりオフ動作して、オペアンプＯＰ１がハイインピーダンス状態に設定され、ローレベル（Ｌ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨを印加することによりオン動作して、オペアンプＯＰ１の出力電圧がＶＳＨ出力端子ＴＭに印加される。なお、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨは、後述する駆動制御方法においても説明するように、特定の期間のみ任意の周期（周波数）でハイレベルとローレベルを繰り返すように設定されている。

スイッチＳＷ１２は、制御信号ＣＮＴに基づいて導通状態（オン、オフ状態）が制御され、ハイレベル（Ｈ）の制御信号ＣＮＴを印加することによりオン動作して、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮに低電位の電源電圧Ｖssa（接地電位Ｖgnd）が印加され、ローレベル（Ｌ）の制御信号ＣＮＴを印加することによりオフ動作して、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮへの電源電圧Ｖssaの印加が遮断される。
なお、図示を省略したが、上述したスタンバイ信号ＳＴＢＹ、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨ、ＣＮＴは、例えば、後述する表示装置の構成例において示すＬＣＤコントローラのようなタイミング制御手段から供給される。

（電源回路の駆動制御方法）
次いで、上述した構成を有する電源回路の駆動制御方法について、図面を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係る電源回路の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートであり、図３は、本実施形態に係る電源回路の駆動制御方法の他の例を示すタイミングチャートである。ここでは、スタンバイ状態から表示駆動状態へ移行する際の電源回路の駆動制御動作について説明する。

本実施形態に係る電源回路の駆動制御方法は、図２に示すように、オペアンプＯＰ１にローレベル（Ｌ）のスタンバイ信号ＳＴＢＹが印加されることにより、オペアンプＯＰにおける出力駆動動作が停止され、出力電圧が生成、出力されないスタンバイ状態に設定される。また、スイッチＳＷ１１にハイレベル（Ｈ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨが印加されることにより当該スイッチＳＷ１１がオフ動作して、オペアンプＯＰ１がハイインピーダンス状態に設定される。更に、この状態においては、スイッチＳＷ１２にハイレベル（Ｈ）の制御信号ＣＮＴが印加されることにより、当該スイッチＳＷ１２がオン動作して、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮに低電位の電源電圧Ｖssa（接地電位Ｖgnd）が印加されるとともに、出力ラインＬＮに接続された安定化容量Ｃｓに蓄積された電荷が低電位の電源電圧Ｖssaに放電される。これにより、出力ラインＬＮに接続されたドライバ回路（図示を省略）には、所定の駆動電圧ＶＳＨが印加されなくなる（接地電位Ｖgndが印加される）ので、表示パネル（図示を省略）における表示駆動動作が停止して画像情報は表示されない（非表示状態となる）。

次いで、上記スタンバイ状態から通常の表示駆動状態へ移行する際においては、図２に示すように、まず、スイッチＳＷ１２にローレベル（Ｌ）の制御信号ＣＮＴが印加されることにより、当該スイッチＳＷ１２がオフ動作して、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮへの低電位の電源電圧Ｖssaの印加が遮断される。また、オペアンプＯＰ１にハイレベル（Ｈ）のスタンバイ信号ＳＴＢＹが印加されることにより、オペアンプＯＰ１は出力駆動状態に設定されて、直流電源ＤＣＳから供給される参照電圧Ｖrefと接点Ｎ１１の電位との電位差を増幅して出力する動作が開始される（表示駆動状態に移行する）。

そして、本実施形態に係る電源回路においては、このスタンバイ状態から通常の表示駆動状態に移行するタイミング（オペアンプＯＰ１の出力駆動状態への移行タイミング）から、予め設定した一定期間が経過するまで、スイッチＳＷ１１に対して印加する制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨの信号レベルが所定の周期（周波数）でハイレベルとローレベルを繰り返すように制御する。

これにより、上述したオペアンプＯＰ１により生成される出力電圧は、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨがローレベル（Ｈ）のときにスイッチＳＷ１１がオン動作してＶＳＨ出力端子ＴＭに印加されるので、出力ラインＬＮに接続された安定化容量Ｃｓが充電される。一方、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨがハイレベル（Ｌ）のときには、スイッチＳＷ１１がオフ動作して出力電圧のＶＳＨ出力端子ＴＭへの印加が遮断される（オペアンプＯＰ１はハイインピーダンス状態となる）ので、上記安定化容量Ｃｓは充電されず、上記制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨがハイレベル（Ｈ）となるタイミングで充電された電位が保持される。したがって、ＶＳＨ出力端子ＴＭ（出力ラインＬＮ）の電位は、図２に示すように、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨの信号レベルが変化（ハイレベルとローレベルの繰り返し）する時間の経過に応じて徐々に上昇する（充電期間）。

ここで、スイッチＳＷ１１がオン動作して安定化容量Ｃｓが充電されるタイミングにおいて、高電位側の電源電圧ＶＤＣ１からオペアンプＯＰ１の出力段を介してＶＳＨ出力端子ＴＭに流れる供給電流（従来技術に示した突入電流に相当する）ＩＤＣ１の電流値は、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨの信号レベルがハイレベルとローレベルを繰り返す動作を実行した場合、当該信号レベルが切り替わる周波数（周期）に依存して変化する。

具体的には、図２に示すように、当該周波数が比較的低い場合（周期が長い場合）、上記供給電流ＩＤＣ１の電流値（ピーク電流値）は大きくなるため、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨの信号レベルがハイレベルとなるタイミングで安定化容量Ｃｓに充電される電荷量も多くなり、ＶＳＨ出力端子ＴＭ（出力ラインＬＮ）の電位が所定の駆動電圧（目標電圧）ＶＳＨに到達するまでに要する時間は比較的短くなる。

一方、図３に示すように、当該周波数が高い場合（周期が短い場合）には、上記供給電流ＩＤＣ１の電流値は小さくなるため、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨの信号レベルがハイレベルとなるタイミングで安定化容量Ｃｓに充電される電荷量は少なくなり、ＶＳＨ出力端子ＴＭ（出力ラインＬＮ）の電位が所定の駆動電圧ＶＳＨに到達するまでに要する時間は比較的長くなる。

ところで、ＶＳＨ出力端子ＴＭ（出力ラインＬＮ）の電位は、スタンバイ状態が終了して（解除されて）、通常の表示駆動状態に移行し、表示パネル（画素アレイ）に所望の画像情報を表示する動作が開始されるまでの期間に、上記駆動電圧ＶＳＨに到達していればよいので、この期間（充電期間に相当する）及び駆動電圧ＶＳＨに基づいて、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨの信号レベルを切り換える周波数（周期）、すなわち、供給電流ＩＤＣ１の供給タイミング、及び、当該供給電流ＩＤＣ１の電流値を適宜設定することができる。

次いで、上記充電期間の経過後においては、図２に示すように、スイッチＳＷ１１にハイレベル（Ｈ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨが継続的に印加されることにより、当該スイッチＳＷ１１がオン動作して、オペアンプＯＰ１により生成された出力電圧が、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮを介して、図示を省略したドライバ回路に所定の電圧値を有する駆動電圧ＶＳＨとして供給される。

このように、スタンバイ状態から表示駆動状態への移行時に、出力ラインＬＮに対してオペアンプＯＰ１から出力電圧を所定の周期で断続的に印加して、出力ラインＬＮへの供給電流ＩＤＣ１を複数回に分けて供給することにより、当該供給電流ＩＤＣ１の電流値（ピーク電流値）を小さく設定しつつ、安定化容量Ｃｓを充電することができる。

すなわち、図４に示すように、安定化容量Ｃｓを充電するための出力電圧の印加を一時に行う場合、比較的短い時間でＶＳＨ出力端子ＴＭ（出力ラインＬＮ）の電位を駆動電圧ＶＳＨに到達するように安定化容量Ｃｓを充電することができるが、供給電流ＩＤＣ１の電流値（ピーク電流値）が非常に大きくなって、従来技術に示した突入電流が流れることになるのに対して、本実施形態のように、出力電圧を断続的に複数回に分けて印加することにより、各回ごとに供給される供給電流ＩＤＣ１の電流値を大幅に低減することができる。なお、上述した図４は、本実施形態に係る電源回路の駆動制御方法の作用効果を説明するための比較例を示すタイミングチャートである。なお、図２、図３に示したタイミングチャートにおいては、出力ラインＬＮの電位の変化を明瞭にするために、図４に示したタイミングチャートに比較して、安定化容量Ｃｓへの充電期間を便宜的に長く示した。

したがって、表示装置に設置される複数の電源回路の各々について、安定化容量を充電するために必要となる電流供給能力を低く設定することができるので、電源回路や表示装置の小型化や製品コストの低減を図ることができる。また、突入電流の発生を抑制することができるので、電源回路や表示装置における消費電力を削減することができる。

＜第２の実施形態＞
（電源回路）
次に、本発明に係る電源回路の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
図５は、本発明に係る電源回路の第２の実施形態を示す概略構成図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については、同等の符号を付してその説明を簡略化する。また、図６は、本実施形態に係る電源回路に適用されるオペアンプの出力段の一例を示す概略構成図である。

図５に示すように、第２の実施形態に係る電源回路は、上述した第１の実施形態に示した回路構成と比較して、出力端子とＶＳＨ出力端子ＴＭとの間にスイッチ（図１に示したスイッチＳＷ１１に相当する）が備えていないオペアンプ（駆動電圧生成手段）ＯＰ２を有し、当該オペアンプＯＰ２は、図６に示すように、参照電圧Ｖrefと接点Ｎ２１の電位との差分電圧に基づく制御信号を生成する周知の差動段ＰＰＣと、該差動段ＰＰＣにより生成される制御信号ＶＣＴに基づいて、出力電圧の出力経路の切り換え制御を行う出力段ＲＰＣと、を備えた構成を有している。

オペアンプＯＰ２の出力段ＲＰＣは、具体的には、図６に示すように、高電位側の電源電圧Ｖdd（オペアンプＯＰ２の駆動電源である電源電圧ＶＤＣ１に相当する）と接点Ｎ２３との間に電流路が接続され、差動段ＰＰＣからの制御信号ＶＣＴが制御端子（ゲート端子）に印加されるｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１と、接点Ｎ２３と低電位側の電源電圧Ｖss（オペアンプＯＰ２の駆動電源である電源電圧Ｖssaに相当する）との間に接続された電流源ＩＳ２１と、スタンバイ信号ＳＴＢＹ ＶＳＨに基づいて、上記差動段ＰＰＣから出力される制御信号ＶＣＴの接点Ｎ２４への印加を制御するスイッチＳＷ２３と、スタンバイ信号ＳＴＢＹ ＶＳＨに基づいて、高電位側の電源電圧Ｖddの接点Ｎ２４への印加を制御するスイッチＳＷ２４と、高電位側の電源電圧Ｖddと接点Ｎ２５との間に電流路が接続され、接点Ｎ２４が制御端子に接続されたｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２２と、接点Ｎ２５と低電位側の電源電圧Ｖssとの間に接続された電流源ＩＳ２２と、を備えた構成を有している。また、接点Ｎ２３及びＮ２５は共通に接続され、その電位が出力電圧として図５に示したＶＳＨ出力端子ＴＭ（接点Ｎ２２）に出力される。

すなわち、本実施形態に係る電源回路に適用されるオペアンプＯＰ２においては、ｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１と電流源ＩＳ２１からなる第１の出力経路と、ｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２２と電流源ＩＳ２２からなる第２の出力経路からなる、２系統の出力経路が並列（パラレル）に設けられ、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨに基づいて、スイッチＳＷ２３、ＳＷ２４を制御することにより、電流供給能力を切り換える可能なように構成されている。また、第１の実施形態と同様に、スタンバイ信号ＳＴＢＹに基づいて、駆動状態（スタンバイ状態、出力駆動状態）が制御される。

ここで、本実施形態に適用されるオペアンプＯＰ２においては、出力段ＲＰＣを構成するｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１、ＭＯＳ２２は、各トランジスタサイズの合計が、出力段に単一の出力経路のみを有するオペアンプに設けられている出力トランジスタのトランジスタサイズと同じになるように設定されている。すなわち、ｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１、ＭＯＳ２２の各電流供給能力の合計（トランジスタサイズの合計）が、従来技術における電流供給能力（例えば、図４に示したタイミングチャートにおける供給電流（突入電流）を流すことができる電流供給能力）と同一又は同等となるように設定する。さらに、ｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１に比較して、ｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２２のトランジスタサイズが大きくなるように設定されている。

（電源回路の駆動制御方法）
次いで、上述した構成を有する電源回路の駆動制御方法について、図面を参照して説明する。
図７は、本実施形態に係る電源回路の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。

本実施形態に係る電源回路の駆動制御方法は、図７に示すように、まず、スタンバイ状態においては、オペアンプＯＰ２にローレベル（Ｌ）のスタンバイ信号ＳＴＢＹ、及び、ローレベル（Ｌ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨが供給されることにより、出力駆動動作が停止され、スタンバイ状態に設定される。

具体的には、ローレベル（Ｌ）のスタンバイ信号ＳＴＢＹが供給されることにより差動段ＰＰＣからハイレベルの制御信号ＶＣＴが出力され、また、ローレベル（Ｌ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨが供給されることにより、出力段ＲＰＣのスイッチＳＷ２３、ＳＷ２４がオフ状態に設定されるとともに、ｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１、ＭＯＳ２２がオフ状態に設定される。また、このスタンバイ状態においては、ＶＳＨ出力端子ＴＭに接続されたスイッチＳＷ２２にハイレベル（Ｈ）の制御信号ＣＮＴが印加されることにより、当該スイッチＳＷ２２がオン動作して、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮに低電位の電源電圧Ｖssa（接地電位Ｖgnd）が印加されるとともに、安定化容量Ｃｓに蓄積された電荷が放電される。これにより、出力ラインＬＮには所定の駆動電圧ＶＳＨが印加されないので、表示パネルにおける表示駆動動作が停止した表示スタンバイ状態となる。

次いで、上記スタンバイ状態から通常の表示駆動状態への移行時においては、図７に示すように、スイッチＳＷ２２にローレベル（Ｌ）の制御信号ＣＮＴが印加されることにより、スイッチＳＷ２２がオフ動作して、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮへの低電位の電源電圧Ｖssaの印加が遮断され、また、このとき、オペアンプＯＰ２にハイレベル（Ｈ）のスタンバイ信号ＳＴＢＹが印加されることにより、オペアンプＯＰ２は出力駆動状態に設定される。なお、この表示駆動状態への移行時には、制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨはローレベル（Ｌ）に維持されている。

これにより、オペアンプＯＰ２の差動段ＰＰＣにおいて、参照電圧Ｖrefと接点Ｎ２１の電位との差分電圧に基づいてローレベルの制御信号ＶＣＴが生成されて出力段ＲＰＣに出力されるが、出力段ＲＰＣに設けられたスイッチＳＷ２１、ＳＷ２２にはローレベル（Ｌ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨが継続して印加されてオフ状態に設定されているので、ｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２２と電流源ＩＳ２２からなる第２の出力経路においては出力動作が行われず、制御信号ＶＣＴによりオン動作したｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１と電流源ＩＳ２１からなる第１の出力経路によって出力電圧が生成、出力される。

ここで、第１の出力経路に設けられたｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１は、上述したように、従来技術よりも電流供給能力が低く、出力トランジスタのトランジスタサイズも小さく設定されているので、スタンバイ状態から通常の表示駆動状態への移行時に、オペアンプＯＰ２からＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮに印加される出力電圧に伴って、当該オペアンプＯＰ２の出力段ＲＰＣ（第１の出力経路）を介して供給される供給電流ＩＤＣ１の電流値は小さく（電荷量は少なく）なり、当該出力ラインＬＮに接続された安定化容量Ｃｓは少しずつ充電されることになるため、ＶＳＨ出力端子ＴＭ（出力ラインＬＮ）の電位は、図７に示すように、時間の経過とともに緩やかに上昇する。これは換言すると、供給電流ＩＤＣ１のピーク電流値がｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１の電流供給能力に基づいて小さく抑えられるので、いわゆる突入電流の発生を防止することができることを意味している。

次いで、上述したように、オペアンプＯＰ２の出力段ＲＰＣに設けられた第１の出力経路のみを利用して安定化容量Ｃｓを充電する動作を、予め設定した任意の時間（充電期間）継続し、当該安定化容量Ｃｓの充電が完了するタイミング、又は、充電が完了した後の任意のタイミングで、ハイレベル（Ｈ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨを印加することにより、出力段ＲＰＣに設けられたスイッチＳＷ２３、ＳＷ２４をオン動作させる。これにより、出力段ＲＰＣの第２の出力経路を構成するｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２２の制御端子に、差動段ＰＰＣからの制御信号ＶＣＴが印加されるので、上記第１の出力経路及び第２の出力経路の双方により出力電圧が生成されて、ＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮを介して、図示を省略したドライバ回路に所定の電圧値を有する駆動電圧ＶＳＨとして供給される。

次いで、上記充電期間の経過後においては、図２に示すように、スイッチＳＷ１１にハイレベル（Ｈ）の制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨが継続的に印加されることにより、当該スイッチＳＷ１１がオン動作して、オペアンプＯＰ１により生成された出力電圧が、

このように、オペアンプＯＰ２の出力段ＲＰＣに並列に複数（本実施形態では２つ）の出力経路を設け、スタンバイ状態から通常の表示駆動状態に移行した直後から所定の充電期間が経過するまでの間、従来技術に比較して電流供給能力の低い出力トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）を備えた出力経路を用いて、出力ラインＬＮに接続された安定化容量Ｃｓを充電するように制御することにより、電源電圧ＶＤＣ１からオペアンプＯＰ２を介して流れる供給電流ＩＤＣ１を、当該出力トランジスタの電流供給能力に応じた小さい電流値に設定することができるので、突入電流の発生を抑制することができる。したがって、表示装置に設置される複数の電源回路の各々について、電流供給能力を低く設定することができるので、表示装置の小型化や製品コストの低減を図ることができるとともに、消費電力を削減することができる。

なお、本実施形態に適用されるオペアンプＯＰ２の出力段ＲＰＣを構成するｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１とＭＯＳ２２のトランジスタサイズの比率は、上述した駆動制御方法において、ＶＳＨ出力端子ＴＭ（出力ラインＬＮ）の電位が、スタンバイ状態から通常の表示駆動状態に移行し、表示パネルに所望の画像情報を表示する動作が開始されるまでの期間に、安定化容量Ｃｓへの充電動作が完了して所定の駆動電圧ＶＳＨ（目標電圧）に到達するように、ｐ−ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２１のトランジスタサイズ（電流供給能力）を設定することにより、略一義的に決定することができる。

また、本実施形態においては、従来技術（又は、第１の実施形態）におけるオペアンプの構成に対して、出力段の出力トランジスタを分割して複数設けた構成を有しているが、トランジスタサイズ（電流供給能力）の合計は同等であるので、当該トランジスタの素子形成面積の合計は略同等になり、スイッチＳＷ２３、ＳＷ２４とその接続配線を設けることにより出力段の面積がわずかに増加するものの、電源回路、もしくは、当該電源回路を備えた表示駆動装置を構成するチップサイズにほとんど影響を与えることはない。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る電源回路の第３の実施形態について図面を参照して説明する。
図８は、本発明に係る電源回路の第３の実施形態を示す概略構成図である。ここで、上述した第１及び第２の実施形態と同等の構成については、同等の符号を付してその説明を簡略化する。

第３の実施形態に係る電源回路は、上述した第２の実施形態に示したオペアンプの回路構成を、高電位側の電源電圧ＶＤＣを生成するためのチャージポンプ型電源電圧生成回路に適用した構成を有している。具体的には、本実施形態に係る電源回路は、図８（ａ）に示すように、第２の実施形態と同様に、複数の出力経路が並列に設けられた出力段を備えたオペアンプＯＰ３Ｂ及び周知の２倍チャージポンプ回路ＣＨＰを備えたチャージポンプ型電源電圧生成回路（電源電圧生成手段）と、図８（ｂ）に示すように、上述した第１の実施形態と同様に、電源電圧ＶＤＣとスタンバイ信号ＳＴＢＹ、制御信号ＣＮＴに基づいて、駆動電圧ＶＳＨを生成するオペアンプ（駆動電圧生成手段）ＯＰ３Ａを備えた電源回路と、を有して構成されている。

このような構成を有するチャージポンプ型電源電圧生成回路及び電源回路において、図７に示したタイミングチャートと同様の駆動制御動作により、スタンバイ状態においては、ローレベルのスタンバイ信号ＳＴＢＹ、ローレベルの制御信号ＳＴＢＹ ＶＤＣ（上述した制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨと同等の信号レベル、変化タイミングを有する）に基づいて、ローレベル（Ｖssa；例えば、接地電位Ｖgnd）の出力電圧が生成されて、図８（ｂ）に示した電源回路の電源端子ＴＤに電源電圧ＶＤＣとして印加される。

このスタンバイ状態においては、電源回路は、第１の実施形態に示した場合と同様に、ローレベルのスタンバイ信号ＳＴＢＹによりオペアンプＯＰＳＡがスタンバイ状態に設定されているとともに、ハイレベルの制御信号ＣＮＴが印加されているので、出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮの電位はローレベルに設定され、ドライバ回路に駆動電圧ＶＳＨは出力されない。

次いで、ハイレベルのスタンバイ信号、ローレベルの制御信号ＣＮＴが印加されることにより、チャージポンプ型電源電圧生成回路のオペアンプＯＰ３Ｂ及び電源回路のオペアンプＯＰ３Ａが出力駆動状態に設定され、上記スタンバイ状態から表示駆動状態に移行する。ここで、制御信号ＳＴＢＹ ＶＤＣをローレベルに維持することにより、第２の実施形態と同様に、オペアンプＯＰ３Ｂの出力段に設けられた複数の出力経路のうち、電流供給能力の低い特定の出力経路（上述した第１の出力経路）を用いて出力電圧が生成されるので、２倍チャージポンプ回路ＣＨＰを介して電源端子ＴＤに接続された容量成分Ｃｂが徐々に充電されて、電源端子ＴＤの電位（電源回路に供給される電源電圧ＶＤＣ）は、図７に示した出力ラインＬＮの電位と同様に、緩やかに上昇する。これに伴って、電源回路のオペアンプＯＰ３ＡからＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮに印加される出力電圧も徐々に上昇するので、安定化容量Ｃｓが徐々に充電されて、当該出力ラインＬＮの電位も緩やかに上昇する。

そして、安定化容量Ｃｓの充電が完了して、ＶＳＨ出力端子ＴＭの電位（駆動電圧ＶＳＨ）が安定する所定の充電時間が経過した時点で、オペアンプＯＰ３Ｂに印加される制御信号ＳＴＢＹ ＶＤＣをハイレベルに切り換えることにより、オペアンプＯＰ３Ｂの出力段に設けられた複数の出力経路を用いて出力電圧が生成されて、２倍チャージポンプ回路ＣＨＰ及び電源端子ＴＤを介して高電位側の電源電圧ＶＤＣとして電源回路のオペアンプＯＰ３Ａに印加される。これにより、電源回路からＶＳＨ出力端子ＴＭ及び出力ラインＬＮを介して、図示を省略したドライバ回路に安定した駆動電圧ＶＳＨが供給される。

したがって、スタンバイ状態から通常の表示駆動状態に移行する際に、電源回路に印加される高電位側の電源電圧ＶＤＣを徐々に上昇させるとともに、電源電圧ＶＤＣからオペアンプＯＰ３Ａを介して流れる供給電流を小さい電流値に設定することにより、突入電流の発生を抑制することができるので、表示装置に設置される複数の電源回路の各々について電流供給能力を低く設定することができ、表示装置の小型化や製品コストの低減を図ることができるとともに、消費電力を削減することができる。

なお、上述した各実施形態に示した電源回路は、当該電源回路により生成、出力された駆動電圧に基づいて、表示パネルにおける表示駆動動作を実行するドライバ回路（表示駆動装置）とともに単一のドライバチップ内に一体的に設けられるものであってもよいし、当該ドライバ回路とは別個に構成され、ドライバチップ外に設けられるものであってもよい。以下、表示装置の全体構成を示して簡単に説明する。

（表示装置）
図９は、本発明に係る電源回路が適用される表示装置の第１の例を示す概略ブロック図であり、図１０は、本発明に係る電源回路が適用される表示装置の第２の例を示す概略ブロック図である。なお、以下の説明においては、表示装置として、周知の液晶表示装置等を示し、各構成の具体的な説明を省略する。

本発明に係る電源回路又は当該電源回路を備えた表示駆動装置を適用可能な表示装置の第１の例は、例えば、図９に示すように、複数の表示画素が２次元配列された表示パネル１０と、表示パネル１０の列方向に設けられた信号ドライバ（ドライバ回路）２０と、表示パネル１０の行方向に配置された走査ドライバ（ドライバ回路）３０と、映像信号に基づいて表示データ（輝度階調データ）及びタイミング信号（システムクロック等）を生成する表示信号生成回路４０と、信号ドライバ２０及び走査ドライバ３０に制御信号を供給するＬＣＤコントローラ５０と、を備えた周知の構成において、信号ドライバ２０や走査ドライバ３０を構成するドライバチップ内に、上述した各実施形態に示した電源回路が一体的に形成されている。

そして、各ドライバチップ内において、外部から供給される電源電圧（上述した各実施形態に示した高電位側及び低電位側の電源電圧ＶＤＣ１、Ｖssa等）、及び、ＬＣＤコントローラ５０から供給される水平制御信号及び垂直制御信号に含まれる、上述した各実施形態に示したスタンバイ信号ＳＴＢＹや制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨ、ＣＮＴ等に基づいて、当該信号ドライバ及び走査ドライバの駆動動作（すなわち、表示駆動動作）に用いる表示駆動電圧（上述した駆動電圧ＶＳＨ等）を生成するように構成されている。

また、本発明を適用可能な表示装置の第２の例は、例えば、図１０に示すように、上述した第１の例の構成において、信号ドライバ２０及び走査ドライバ３０における駆動電圧を生成する電源供給回路６０（上述した電源回路に相当する）が、当該信号ドライバ２０や走査ドライバ３０を構成するドライバチップとは別個に設けられた構成を有している。

そして、電源供給回路６０において、外部から供給される電源電圧（高電位側及び低電位側の電源電圧ＶＤＣ１、Ｖssa等）、及び、ＬＣＤコントローラ５０から供給される電源制御信号（スタンバイ信号ＳＴＢＹや制御信号ＳＴＢＹ ＶＳＨ、ＣＮＴ等）に基づいて駆動電圧（駆動電圧ＶＳＨ等）を生成し、信号ドライバ２０及び走査ドライバ３０に供給するように構成されている。

したがって、上述した各実施形態に示した電源回路又は該電源回路を備えた表示駆動装置（ドライバ回路）を適用した表示装置を、例えば、携帯電話やデジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の電子機器に搭載することにより、当該機器の小型化を図りつつ、電池の消耗を抑制して長時間使用が可能な電子機器を提供することができる。

なお、上述した各実施形態及び適用例においては、本発明に係る電源回路を、直接、又は、表示駆動装置と一体的に構成して、液晶表示装置等の表示装置に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電源回路単体として他の電子機器に適用するものであってもよい。すなわち、携帯機器等のように頻繁にスタンバイ状態と駆動状態を繰り返す使用形態を有する電子機器等に適用することにより、突入電流の発生を抑制して電源回路の電流供給能力を低く設定することができるので、装置規模の小型化や製品コストの低減を図ることができるとともに、消費電力を削減することができる。

本発明に係る電源回路の第１の実施形態を示す概略構成図である。 第１の実施形態に係る電源回路の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態に係る電源回路の駆動制御方法の他の例を示すタイミングチャートである。 第１の実施形態に係る電源回路の駆動制御方法の作用効果を説明するための比較例を示すタイミングチャートである。 本発明に係る電源回路の第２の実施形態を示す概略構成図である。 第２の実施形態に係る電源回路に適用されるオペアンプの出力段の一例を示す概略構成図である。 第２の実施形態に係る電源回路の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。 本発明に係る電源回路の第３の実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る電源回路が適用される表示装置の第１の例を示す概略ブロック図である。 本発明に係る電源回路が適用される表示装置の第２の例を示す概略ブロック図である。

符号の説明

ＯＰ１ オペアンプ
ＴＭ ＶＳＨ出力端子
Ｃｓ 安定化容量
ＬＮ 出力ライン
ＶＤＣ１ 高電位側の電源電圧
ＳＷ１１、ＳＷ１２ スイッチ

Claims (8)

1. 機器の動作状態に応じて、所定の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、
   前記機器に接続された電源ラインへの前記駆動電圧の印加状態を制御する電圧印加制御手段と、
   少なくとも前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電圧印加制御手段により前記駆動電圧を前記電源ラインに所定の周期で断続的に印加する制御信号を生成するタイミング制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電源回路。
2. 相互に並列に設けられた複数の出力経路を備え、機器の動作状態に応じて、所定の駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、
   少なくとも前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電圧生成手段に設けられた前記複数の出力経路のうちの特定の出力経路のみを介して、前記駆動電圧を前記機器に接続された電源ラインに印加する制御信号を生成するタイミング制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電源回路。
3. 相互に並列に設けられた複数の出力経路を備え、機器の動作状態に応じて、電源電圧を生成する電源電圧生成手段と、
   前記機器の動作状態に応じて、前記電源電圧に基づいて所定の駆動電圧を生成して前記機器に接続された電源ラインに印加する駆動電圧生成手段と、
   少なくとも前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電源電圧生成手段に設けられた前記複数の出力経路のうちの特定の出力経路のみを介して、前記電源電圧を前記駆動電圧生成手段に印加する制御信号を生成するタイミング制御手段と、
   を備えたことを特徴とする電源回路。
4. 前記電圧生成手段に設けられた前記複数の出力経路は、各々、トランジスタサイズの異なる出力トランジスタを備えて構成され、前記特定の出力経路を構成する前記出力トランジスタは、他の出力経路を構成する他の出力トランジスタに比較して、トランジスタサイズが小さく設定されていることを特徴とする請求項２又は３記載の電源回路。
5. 前記駆動電圧は、表示パネルに所望の画像情報を表示する表示駆動動作に用いる表示駆動電圧であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電源回路。
6. 機器の動作状態に応じて、所定の駆動電圧を生成して供給する電源回路の駆動制御方法において、
   前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記駆動電圧を前記機器に接続された電源ラインに所定の周期で断続的に印加することにより、前記電源ラインに接続された安定化容量を充電するステップと、
   前記一定期間の経過後、前記電源ラインを介して前記駆動電圧を前記機器に供給するステップと、
   を含むことを特徴とする電源回路の駆動制御方法。
7. 機器の動作状態に応じて、所定の駆動電圧を生成して供給する電源回路の駆動制御方法において、
   前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電源回路の出力段に相互に並列に設けられた複数の出力経路のうちの特定の出力経路のみを介して、前記駆動電圧を前記機器に接続された電源ラインに印加することにより、前記電源ラインに接続された安定化容量を充電するステップと、
   前記一定期間の経過後、前記複数の出力経路の全てを介して生成された前記駆動電圧を、前記電源ラインを介して前記機器に供給するステップと、
   を含むことを特徴とする電源回路の駆動制御方法。
8. 機器の動作状態に応じて、電源電圧に基づいて所定の駆動電圧を生成して供給する電源回路の駆動制御方法において、
   前記機器の停止状態から駆動状態への移行時から一定期間、前記電源電圧を生成する電源電圧生成手段の出力段に相互に並列に設けられた複数の出力経路のうちの特定の出力経路のみを介して、前記電源電圧を前記電源回路に印加し、当該電源電圧に基づいて生成された前記駆動電圧を前記機器に接続された電源ラインに印加することにより、前記電源ラインに接続された安定化容量を充電するステップと、
   前記一定期間の経過後、前記複数の出力経路の全てを介して生成された前記電源電圧に基づいて生成された前記駆動電圧を、前記電源ラインを介して前記機器に供給するステップと、
   を含むことを特徴とする電源回路の駆動制御方法。
   

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