JP2008218910A - 発光ダイオード駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＬＥＤを発光させない待機モードにおける消費電流を大幅に抑圧することができる発光ダイオード駆動回路を提供することを目的とする。
【解決手段】基準電流部３３と、複数チャネルの電流出力部４４_１〜４４ｍからなる発光ダイオード駆動回路であって、基準電流部は、待機モードを指示する待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチを具備しており一定の基準電圧を出力する定電圧出力部３１と、待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチＭ３８を具備しており基準電流が抵抗回路を流れることで発生する電圧が基準電圧と同一となるよう基準電流を制御する電流制御部３０，Ｍ１１，Ｍ１３，Ｒ１１と、待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチＭ３８，Ｍ３９を具備しており基準電流を複数チャネルの電流出力部に供給する電流供給部Ｍ１２，Ｍ１４，Ｍ１５，Ｍ１７，Ｒ１２，Ｒ１７とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は発光ダイオード駆動回路に関し、配列された複数の発光ダイオードそれぞれを駆動する発光ダイオード駆動回路に関する。

プリンタにおいて感光体を感光させる手段として、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）をリニアに配列したＬＥＤアレイを用いたものがある。このようなＬＥＤアレイの各ＬＥＤを駆動する駆動回路としては、例えば特許文献１，２等に記載されているものがある。

図４は、従来の発光ダイオード駆動回路の一例の回路構成図を示す。この駆動回路は半導体集積回路化されている。

同図中、演算増幅器１０の反転入力端子には基準電圧源１１より基準電圧Ｖｒｅｆが印加されている。演算増幅器１０の出力端子はｐチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタ（以下、単に「ＭＯＳトランジスタ」という）Ｍ０のゲートに接続されると共に、ｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ１のゲートに接続され、また、アナログスイッチ等のスイッチ１２，１３を介してｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ２，Ｍ３のゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のソースは電源Ｖｄｄ１に接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ０，Ｍ１はカレントミラー回路を構成し、スイッチ１２，１３のオン時にＭＯＳトランジスタＭ０はＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ３と共にカレントミラー回路を構成する。

ＭＯＳトランジスタＭ０のドレインは演算増幅器１０の非反転入力端子に接続されると共に、抵抗Ｒ１を介して接地されている。ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３のドレインはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ４のドレインに共通接続されている。スイッチ１２，１３は端子１４ａ，１４ｂそれぞれから供給される輝度調整用のスイッチ制御信号に応じてオン／オフを切り換える。

ＭＯＳトランジスタＭ４のドレインはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ４，Ｍ５のゲートに共通接続され、ＭＯＳトランジスタＭ４，Ｍ５のソースは接地されており、ＭＯＳトランジスタＭ４，Ｍ５はカレントミラー回路を構成している。

ＭＯＳトランジスタＭ５のドレインはｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ６のゲートとドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ６のゲートはアナログスイッチ等のスイッチ１５，１６それぞれを介してｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ７，Ｍ８のゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ６，Ｍ７，Ｍ８のソースは電源Ｖｄｄ２に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ７，Ｍ８のドレインはＬＥＤ（発光ダイオード）１８のアノードに接続され、ＬＥＤ１８のカソードは接地されている。

スイッチ１５，１６は、端子１７ａ，１７ｂそれぞれから供給される階調制御用のスイッチ制御信号に応じてオン／オフを切り換える。ＭＯＳトランジスタＭ７，Ｍ８はスイッチ１５，１６がオンのときにＭＯＳトランジスタＭ６とカレントミラー回路を構成する。スイッチ１５はＬＥＤ１８を発光させるタイミングでオンとなり、スイッチ１６はＬＥＤ１８の発光輝度を増大させて階調表現を行う場合にオンとなる。

なお、ＭＯＳトランジスタＭ５〜Ｍ８，スイッチ１５，１６，ＬＥＤ１８は、数１０チャネル分設けられており、各チャネルのＭＯＳトランジスタＭ５のゲートはＭＯＳトランジスタＭ４のゲートに接続されている。

演算増幅器１０は基準電圧Ｖｒｅｆと抵抗Ｒ１により、（１）式で表わされる基準電流ＩｒｅｆをＭＯＳトランジスタＭ０のドレインに流し、ＭＯＳトランジスタＭ０，Ｍ１のゲート面積比が１：Ａであれば、ＭＯＳトランジスタＭ４のドレインに電流Ａ×Ｉｒｅｆが流れる（スイッチ１２，１３がオフの状態）。

Ｉｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ／Ｒ１ …（１）
ＭＯＳトランジスタＭ１とＭＯＳトランジスタＭ２，Ｍ３のゲート面積比が１０：１である場合、スイッチ１２をオンとしてＭＯＳトランジスタＭ２をオンすると、ＭＯＳトランジスタＭ１のドレイン電流にＭＯＳトランジスタＭ２のドレイン電流が加算されてＭＯＳトランジスタＭ４のドレイン電流（１．１×Ａ×Ｉｒｅｆ）となる。また、スイッチ１２，１３をオンとしてＭＯＳトランジスタＭ２，Ｍ３をオンすると、ＭＯＳトランジスタＭ１のドレイン電流にＭＯＳトランジスタＭ２，Ｍ３のドレイン電流が加算されてＭＯＳトランジスタＭ４のドレイン電流（１．２×Ａ×Ｉｒｅｆ）となる。このＭＯＳトランジスタＭ４のドレイン電流が基準電流となってＭＯＳトランジスタＭ５，Ｍ６のドレイン電流を決定するため、階調表現にかかわらず、ＬＥＤ１８に流れる電流はスイッチ１２のオンにより１．１倍となってＬＥＤ１８の発光輝度を約１．１倍とし、スイッチ１２，１３のオンにより１．２倍となってＬＥＤ１８の発光輝度を約１．２倍とする。

なお、特許文献３には、ＬＥＤに対する駆動電流を制御するための制御電圧を発生する制御電圧発生回路に静止時電流パスを遮断又は短絡する切替回路を設け、スタンバイモード制御信号で制御することが記載されている。
特許第３２９６８８２号公報 特許第２５１６２３６号公報 特開２０００−１０８４０７号公報

従来の発光ダイオード駆動回路では、ＬＥＤ１８を発光させない待機モードであっても、演算増幅器１０，基準電圧源１１，ＭＯＳトランジスタＭ０，Ｍ１，Ｍ４、及び、数１０チャネル分のＭＯＳトランジスタＭ５，Ｍ６は電流を流しているために、無駄な電流が消費され、チャネル数が大きいほど無駄な消費電流が増大するという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、ＬＥＤを発光させない待機モードにおける消費電流を大幅に抑圧することができる発光ダイオード駆動回路を提供することを目的とする。

本発明の発光ダイオード駆動回路は、基準電流（Ｉｒｅｆ）を生成する基準電流部（３３）と、複数系統のスイッチ（３６，３８，４０）をオン／オフ制御して前記基準電流（Ｉｒｅｆ）に比例した複数系統の駆動電流を生成して発光ダイオード（４５_１〜４５ｍ）に供給する複数チャネルの電流出力部（４４_１〜４４ｍ）からなり、前記複数チャネルの発光ダイオード（４５_１〜４５ｍ）を発光させてプリンタの感光体を感光させる発光ダイオード駆動回路であって、
前記基準電流部（３３）は、
待機モードを指示する待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチ（Ｍ４２〜Ｍ４４）を具備しており一定の基準電圧（Ｖｒｅｆ）を出力する定電圧出力部（３１）と、
前記待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチ（Ｍ３８）を具備しており前記基準電流（Ｉｒｅｆ）が抵抗回路（Ｒ１３〜Ｒ１６，Ｍ３１〜Ｍ３３）を流れることで発生する電圧が前記基準電圧（Ｖｒｅｆ）と同一となるよう前記基準電流（Ｉｒｅｆ）を制御する電流制御部（３０，Ｍ１１，Ｍ１３，Ｒ１１）と、
前記待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチ（Ｍ３８，Ｍ３９）を具備しており前記基準電流（Ｉｒｅｆ）を前記複数チャネルの電流出力部（４４_１〜４４ｍ）に供給する電流供給部（Ｍ１２，Ｍ１４，Ｍ１５，Ｍ１７，Ｒ１２，Ｒ１７）と
を有することを特徴とする発光ダイオード駆動回路。

前記発光ダイオード駆動回路において、
前記電流出力部（４４_１〜４４ｍ）は、
前記電流供給部（Ｍ１２，Ｍ１４，Ｍ１５，Ｍ１７，Ｒ１２，Ｒ１７）と共に構成され前記基準電流（Ｉｒｅｆ）に基づく第１の電流（Ｉｒｅｆ１）を生成する第１のカレントミラー回路（Ｍ１６，Ｍ１８）と、
前記複数系統のスイッチ（３６，３８，４０）のうちオンとなったスイッチに対応して前記第１の電流（Ｉｒｅｆ１）に比例する電流を生成し前記発光ダイオードに電流を供給する第２のカレントミラー回路（Ｍ２１〜Ｍ２８）とを有し、
前記待機モード信号を供給されたとき、前記複数系統のスイッチ（３６，３８，４０）を全てオフすることを特徴とする発光ダイオード駆動回路。

前記発光ダイオード駆動回路において、
前記複数系統のスイッチ（３６，３８，４０）は、オフしたとき前記第２のカレントミラー回路（Ｍ２１〜Ｍ２８）の駆動電流を遮断することを特徴とする発光ダイオード駆動回路。

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。

本発明によれば、ＬＥＤを発光させない待機モードにおける消費電流を大幅に抑圧することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

<ＬＥＤアレイ駆動回路の構成>
図１は、本発明の発光ダイオード駆動回路を用いたプリンタ用のＬＥＤアレイ装置の一実施形態のブロック構成図を示す。このＬＥＤアレイ装置は例えば４８チャネル構成である。

同図中、シフトレジスタ２０には１チャネルについて例えば６ビットの発光時間データが４８チャネル分時系列で供給され、シフトレジスタ２０で順次シフトされてラッチされたのち、パルス幅変調回路２２に供給される。パルス幅変調回路２２は、チャネル毎に発光時間データで指示されるパルス幅の発光パルスを生成し、４８チャネル分の発光パルスをＬＥＤアレイ駆動回路２６に供給する。

シフトレジスタ２４には１チャネルについて例えば６ビットの発光輝度データが４８チャネル分時系列で供給され、シフトレジスタ２４で順次シフトされてラッチされたのち、ＬＥＤアレイ駆動回路２６に供給される。ＬＥＤアレイ駆動回路２６は、チャネル毎に発光輝度データをデコードしてｎ系統の階調制御用のスイッチ制御信号を生成し、チャネル毎に発光パルスでオンさせるＭＯＳトランジスタを上記ｎ系統の階調制御用のスイッチ制御信号によって決定する。ＬＥＤアレイ駆動回路２６はＬＥＤアレイ２８を構成する４８チャネルのＬＥＤをチャネル単位に駆動する。

<発光ダイオード駆動回路の構成>
図２は、本発明の発光ダイオード駆動回路の一実施形態の回路構成図を示す。この駆動回路は半導体集積回路化されている。

同図中、演算増幅器３０の反転入力端子にはレギュレータ３１より基準電圧Ｖｒｅｆが印加されている。演算増幅器３０の出力端子はｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２それぞれのゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２それぞれのソースは抵抗Ｒ１１，Ｒ１２それぞれを介して電源Ｖｄｄ１に接続されてカレントミラー回路を構成している。ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２それぞれのドレインはｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ１３，Ｍ１４それぞれのソースに接続されている。

更に、ＭＯＳトランジスタＭ１２のゲートにはｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ３８のドレインが接続され、ＭＯＳトランジスタＭ３８のソースは電源Ｖｄｄ１に接続されており、ＭＯＳトランジスタＭ３８のゲートには端子３４からローレベルで待機モードを指示する反転待機モード信号が供給されている。

ＭＯＳトランジスタＭ１３，Ｍ１４のゲートはＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインに共通接続されてカレントミラー回路を構成しており、ＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは演算増幅器３０の非反転入力端子に接続されると共に、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６それぞれの一端に接続されている。抵抗Ｒ１３の他端はダイオードＤ１を介して接地されている。

ＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１４はカレントミラー回路がカスケード接続された構成とすることにより、ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２のドレイン電位が略同一となり、ゲート面積が同一の場合ＭＯＳトランジスタＭ１３，Ｍ１４のドレイン電流は略同一となる。

抵抗Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６それぞれの他端にはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３２，Ｍ３３のドレインが接続され、ＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３２，Ｍ３３のソースはダイオードＤ１を介して接地されている。ＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３２，Ｍ３３のゲートには端子３２ａ，３２ｂ，３２ｃから輝度調整用のスイッチ制御信号が供給される。

上記のダイオードＤ１を設けることにより、０．４％／°Ｃの温度特性を持たせることができる。これにより、後述するＬＥＤ４５_１〜４５ｍの電流補正を行うことができ、ＬＥＤ４５_１〜４５ｍの輝度の温度による変化を抑えることができる。

ＭＯＳトランジスタＭ１４のドレインはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ１５のゲートとドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ１５のゲートはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ１６のゲートと接続されてカレントミラー回路を構成している。

ＭＯＳトランジスタＭ１５，Ｍ１６それぞれのソースはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ１７，Ｍ１８それぞれのドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ１７，Ｍ１８のゲートはＭＯＳトランジスタＭ１５のゲートとドレインに共通接続されてカレントミラー回路を構成し、ＭＯＳトランジスタＭ１７，Ｍ１８のソースは抵抗Ｒ１７，Ｒ１８を介して接地されている。

更に、ＭＯＳトランジスタＭ１５，Ｍ１７のゲートにはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ３９のドレインが接続され、ＭＯＳトランジスタＭ３９のソースは接地されており、ＭＯＳトランジスタＭ３９のゲートには端子３５からハイレベルで待機モードを指示する待機モード信号が供給されている。

ＭＯＳトランジスタＭ１５〜Ｍ１８はカレントミラー回路がカスケード接続された構成となっており、ＭＯＳトランジスタＭ１５，Ｍ１６のソース電位が略同一となり、ゲート面積が同一の場合ＭＯＳトランジスタＭ１５，Ｍ１６のドレイン電流は略同一となる。

上記の演算増幅器３０，レギュレータ３１，ＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１５，Ｍ１７及び抵抗Ｒ１７は基準電流部３３を構成している。演算増幅器３０は、ＭＯＳトランジスタＭ１３のドレイン電流が抵抗Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６を流れることにより生じるＭＯＳトランジスタＭ１３のドレイン電圧をレギュレータ３１からの基準電圧Ｖｒｅｆと差動増幅して、両者が同一となるようにＭＯＳトランジスタＭ１１のドレイン電流を制御してＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインに一定の基準電流Ｉｒｅｆを流す。また、カレントミラー回路によってＭＯＳトランジスタＭ１６のドレインに基準電流Ｉｒｅｆに比例した基準電流Ｉｒｅｆ１が流れる。

ＭＯＳトランジスタＭ１６のドレインはｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ２２のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ２２のソースはｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ２１のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ２１のソースは抵抗Ｒ２０を介して電源Ｖｄｄ２に接続されている。

ＭＯＳトランジスタＭ２１のゲートはＭＯＳトランジスタＭ２２のドレインに接続されると共に、アナログスイッチ等のスイッチ３６，３８，４０それぞれを介してｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７のゲートに接続されている。スイッチ３６，３８，４０がオンするとＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７のゲート電位をＭＯＳトランジスタＭ２１のゲート電圧と同一にしてＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７をオンし、スイッチ３６，３８，４０がオフするとＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７のゲート電位を電源電圧Ｖｄｄ２としてＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７をオフする。

ＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７それぞれのソースは抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３それぞれを介して電源Ｖｄｄ２に接続されており、ＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７はスイッチ３６，３８，４０がオンのときにＭＯＳトランジスタＭ２１とカレントミラー回路を構成する。

ＭＯＳトランジスタＭ２２のゲートはｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ２４，Ｍ２６，Ｍ２８のゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７それぞれのドレインはＭＯＳトランジスタＭ２４，Ｍ２６，Ｍ２８のソースに接続されており、ＭＯＳトランジスタＭ２２，Ｍ２４，Ｍ２６，Ｍ２８はカレントミラー回路を構成している。

ＭＯＳトランジスタＭ２１〜Ｍ２８はカレントミラー回路がカスケード接続された構成となることにより、ＭＯＳトランジスタＭ２１，Ｍ２３，Ｍ２５，Ｍ２７のドレイン電位が略同一となり、ゲート面積が同一の場合ＭＯＳトランジスタＭ２２，Ｍ２４，Ｍ２６，Ｍ２８のドレイン電流は略同一となる。ここでは、階調表現を行うために、例えばＭＯＳトランジスタＭ２１，Ｍ２２のゲート面積に対して、ＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２４のゲート面積は６倍、ＭＯＳトランジスタＭ２５，Ｍ２６のゲート面積は３倍、ＭＯＳトランジスタＭ２７，Ｍ２８のゲート面積は２倍というように、ゲート面積をそれぞれ異ならせている。

ＭＯＳトランジスタＭ２２，Ｍ２４，Ｍ２６，Ｍ２８それぞれのゲートが共通接続された接続点Ａは、抵抗Ｒ４０を介してｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ３５のゲート及びドレインに接続されており、ＭＯＳトランジスタＭ３５のソースは電源Ｖｄｄ２に接続されている。

また、接続点ＡはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ３６のドレインに接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ３６のソースはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ３７のドレインに接続され、ＭＯＳトランジスタＭ３７のソースは抵抗Ｒ４１を介して接地されている。ＭＯＳトランジスタＭ３６，Ｍ３７のゲートはＭＯＳトランジスタＭ１６のゲートに接続されている。即ち、ＭＯＳトランジスタＭ３６，Ｍ３７はＭＯＳトランジスタＭ１５，Ｍ１７と共にカレントミラー回路を構成している。

なお、ＭＯＳトランジスタＭ１５とＭ１７のゲート面積，Ｍ３６とＭ３７のゲート面積の比は例えば２：１とされている。

ＭＯＳトランジスタＭ３６のドレイン電流である電流Ｉｂが抵抗Ｒ４０を流れ、これによって、接続点Ａ即ちＭＯＳトランジスタＭ２２，Ｍ２４，Ｍ２６，Ｍ２８のゲート電圧が決定される。

スイッチ３６，３８，４０それぞれは端子３７，３９，４１それぞれから供給されるｎ（ここではｎ＝３）系統の階調制御用のスイッチ制御信号に応じてオン／オフを切り換える。なお、ｎは３に限らない。ＭＯＳトランジスタＭ２４，Ｍ２６，Ｍ２８のドレインはＬＥＤ４５_１のアノードに接続され、ＬＥＤ４５_１のカソードは接地されている。

ここで、スイッチ３６，３８，４０がオフのときＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７はオフしＬＥＤ４５_１に電流は流れない。スイッチ３６がオンするとＭＯＳトランジスタＭ２３のドレイン電流がＬＥＤ４５_１に流れ、スイッチ３６，３８がオンするとＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５のドレイン電流の和がＬＥＤ４５_１に流れ、スイッチ３６，３８，４０がオンするとＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７のドレイン電流の和がＬＥＤ４５_１に流れ、ＬＥＤ４５_１は流れる電流が大きくなるほど発光輝度が大となる。

上記のスイッチ３６，３８，４０，ＭＯＳトランジスタＭ１６，Ｍ１８〜Ｍ２８，抵抗Ｒ１８〜Ｒ２３が１チャネル分の電流出力部４４_１を構成しており、ｍ（例えばｍ＝４８）チャネル分の同一構成の電流出力部４４_１〜４４ｍが基準電流部３３に接続されている。各チャネルの電流出力部４４_１〜４４ｍはそれぞれに接続されているＬＥＤアレイ２８のＬＥＤ４５_１〜４５ｍを駆動する。

<レギュレータの構成>
図３は、レギュレータ３１の詳細な回路構成図を示す。同図中、他の全てのＭＯＳトランジスタがエンハンスメント型であるのとは異なり、ｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ４０はデプレッション型である。ＭＯＳトランジスタＭ４０のゲート及びソースはｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ４１のゲート及びドレインと共通接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ４０のドレインはｐチャネルＭＯＳトランジスタ４２のドレイン，ソースを介して電源Ｖｄｄ１に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ４１のソースは接地されており、ＭＯＳトランジスタＭ４０のソースより一定電圧を出力する。

また、ＭＯＳトランジスタＭ４０，Ｍ４１のゲートにはｎチャネルＭＯＳトランジスタ４３のドレインが接続され、ＭＯＳトランジスタ４３のソースは接地されている。ＭＯＳトランジスタＭ４２，Ｍ４３のゲートにはインバータ５１の出力信号（待機モード信号）が供給される。

端子５０にはローレベルで待機モードを指示する反転待機モード信号が供給され、インバータ５１で反転されて待機モード信号とされてＭＯＳトランジスタＭ４２，Ｍ４３のゲートに供給され、更にインバータ５２で反転されて反転待機モード信号とされｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ４４のゲートに供給される。

ＭＯＳトランジスタＭ４０のソースより出力される一定電圧は演算増幅器５３の反転入力端子に印加される。演算増幅器５３の出力端子はｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ４５のゲートに接続される。ＭＯＳトランジスタＭ４５のソースは電源Ｖｄｄ１に接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ４５のドレインは出力端子５４に接続されると共に、直列接続された抵抗Ｒ３１，Ｒ３２を介して接地されている。ＭＯＳトランジスタＭ４４のソースは電源Ｖｄｄ１に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ４４のドレインはＭＯＳトランジスタＭ４５のゲートに接続されている。

抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の接続点即ち分圧点は演算増幅器５３の非反転入力端子に接続されている。演算増幅器５３は、ＭＯＳトランジスタＭ４５のドレイン電流が抵抗Ｒ３１，Ｒ３２を流れることにより生じる出力端子５４の出力電圧を分圧点である抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の接続点から取り出し、この分圧点の電圧をＭＯＳトランジスタＭ４０よりの一定電圧と差動増幅して、両者が同一となるようにＭＯＳトランジスタＭ４５のドレイン電流を制御している。これにより、出力端子５４から基準電圧Ｖｒｅｆが出力される。

<発光ダイオードの輝度調整>
ここで、図２に示す抵抗Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６それぞれの抵抗値の比は、例えば１：２：４：８とされている。端子３２ａ〜３２ｃからのスイッチ制御信号が総てローレベルのときＭＯＳトランジスタＭ３１〜Ｍ３３はオフしてＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは抵抗Ｒ１３とダイオードＤ１を介して接地される。

端子３２ａからのスイッチ制御信号がハイレベルのときＭＯＳトランジスタＭ３１がオンしてＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４の並列接続を介して接地される。同様に、端子３２ｂからのスイッチ制御信号がハイレベルのときＭＯＳトランジスタＭ３２がオンしてＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１５の並列接続を介して接地され、端子３２ｃからのスイッチ制御信号がハイレベルのときＭＯＳトランジスタＭ３３がオンしてＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１５の並列接続を介して接地される。

また、端子３２ａ，３２ｂからのスイッチ制御信号がハイレベルのときＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３２がオンしてＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４とＲ１５の並列接続を介して接地され、端子３２ｂ，３２ｃからのスイッチ制御信号がハイレベルのときＭＯＳトランジスタＭ３２，Ｍ３３がオンしてＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１５と抵抗Ｒ１６の並列接続を介して接地され、端子３２ａ，３２ｃからのスイッチ制御信号がハイレベルのときＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３３がオンしてＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１６の並列接続を介して接地され、端子３２ａ，３２ｂ，３２ｃからのスイッチ制御信号がハイレベルのときＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３２，Ｍ３３がオンしてＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５と抵抗Ｒ１６の並列接続を介して接地される。

つまり、ＭＯＳトランジスタＭ１３のドレイン抵抗を最大で抵抗Ｒ１３とし、最小で（Ｒ１３／／Ｒ１４／／Ｒ１５／／Ｒ１６）とすることができる。なお、Ｒ１３／／Ｒ１４／／Ｒ１５／／Ｒ１６は抵抗Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の並列接続の合成抵抗を表す。

これによって、ＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインを流れる基準電流Ｉｒｅｆの最小値Ｉｒｅｆ（ｍｉｎ）が（２）式で表わされ、最大値Ｉｒｅｆ（ｍａｘ）が（３）式で表される。

Ｉｒｅｆ（ｍｉｎ）＝Ｖｒｅｆ／Ｒ１３ …（２）
Ｉｒｅｆ（ｍａｘ）＝Ｖｒｅｆ／（Ｒ１３／／Ｒ１４／／Ｒ１５／／Ｒ１６）…（３）
本発明では、ＬＥＤ４５_１の発光輝度が所望の値となるように、端子３２ａ〜３２ｃからのスイッチ制御信号によりＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインに流れる基準電流Ｉｒｅｆを調整する。

<通常モード>
通常モードでは、待機モード信号がハイレベル（反転待機モード信号がローレベル）となり、図３のＭＯＳトランジスタＭ４２はオンし、ＭＯＳトランジスタＭ４３，Ｍ４４はオフするため、出力端子５４から基準電圧Ｖｒｅｆが出力される。

また、図２のＭＯＳトランジスタＭ３８，Ｍ３９はオフするため、基準電流部３３のＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインに一定の基準電流Ｉｒｅｆが流れ、各チャネルの電流出力部４４_１〜４４ｍそれぞれのＭＯＳトランジスタＭ１６のドレインに基準電流Ｉｒｅｆ１が流れ、ＬＥＤ４５_１〜４５ｍを駆動する。

<待機モード>
待機モードでは、待機モード信号がローレベル（反転待機モード信号がハイレベル）となると共に、端子３７，３９，４１からの階調制御用のスイッチ制御信号によりスイッチ３６，３８，４０をオフする。従って、図３のＭＯＳトランジスタＭ４２はオフし、ＭＯＳトランジスタＭ４３，Ｍ４４はオンするため、レギュレータ３１には動作電流が流れず、出力端子５４から基準電圧Ｖｒｅｆの出力もなされない。

また、図２のＭＯＳトランジスタＭ３８，Ｍ３９がオンするため、ＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１５，Ｍ１７はオフし、ＭＯＳトランジスタＭ１３に基準電流Ｉｒｅｆは流れず、各チャネルの電流出力部４４_１〜４４ｍそれぞれのＭＯＳトランジスタＭ１６にも基準電流Ｉｒｅｆ１が流れない。更に、スイッチ３６，３８，４０がオフすると同時に、ＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７のゲート電位を電源電圧Ｖｄｄ２とするように働かせることによりＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２５，Ｍ２７を全てオフすることができる。

つまり、基準電流部３３及び電流出力部４４_１〜４４ｍの消費電流をほとんど０とすることができる。

本発明の発光ダイオード駆動回路を用いたプリンタ用のＬＥＤアレイ装置の一実施形態のブロック構成図である。 本発明の発光ダイオード駆動回路の一実施形態の回路構成図である。 レギュレータの詳細な回路構成図である。 従来の発光ダイオード駆動回路の一例の回路構成図である。

符号の説明

３０，５３ 演算増幅器
３１ レギュレータ
３３ 基準電流部
３６，３８，４０ スイッチ
４４_１〜４４ｍ 電流出力部
４５_１〜４５ｍ ＬＥＤ
５１，５２ インバータ
Ｍ１１〜Ｍ４５ ＭＯＳトランジスタ
Ｒ１１〜Ｒ４１ 抵抗
Ｖｄｄ１，Ｖｄｄ２ 電源

Claims (3)

1. 基準電流を生成する基準電流部と、複数系統のスイッチをオン／オフ制御して前記基準電流に比例した複数系統の駆動電流を生成して発光ダイオードに供給する複数チャネルの電流出力部からなり、前記複数チャネルの発光ダイオードを発光させてプリンタの感光体を感光させる発光ダイオード駆動回路であって、
   前記基準電流部は、
   待機モードを指示する待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチを具備しており一定の基準電圧を出力する定電圧出力部と、
   前記待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチを具備しており前記基準電流が抵抗回路を流れることで発生する電圧が前記基準電圧と同一となるよう前記基準電流を制御する電流制御部と、
   前記待機モード信号を供給されたとき駆動電流を遮断するスイッチを具備しており前記基準電流を前記複数チャネルの電流出力部に供給する電流供給部と
   を有することを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
2. 請求項１記載の発光ダイオード駆動回路において、
   前記電流出力部は、
   前記電流供給部と共に構成され前記基準電流に基づく第１の電流を生成する第１のカレントミラー回路と、
   前記複数系統のスイッチのうちオンとなったスイッチに対応して前記第１の電流に比例する電流を生成し前記発光ダイオードに電流を供給する第２のカレントミラー回路とを有し、
   前記待機モード信号を供給されたとき、前記複数系統のスイッチを全てオフすることを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
3. 請求項２記載の発光ダイオード駆動回路において、
   前記複数系統のスイッチは、オフしたとき前記第２のカレントミラー回路の駆動電流を遮断することを特徴とする発光ダイオード駆動回路。

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