JP2017103010A - Light-emitting element drive circuit and circuit device having the same - Google Patents

Light-emitting element drive circuit and circuit device having the same Download PDF

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尚 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting element drive circuit which is suppressed in generation of noise.SOLUTION: A DC drive voltage Vo generated by a voltage regulator circuit 13 is supplied to an LED 2. The drive voltage Vo is adjusted in accordance with a control signal Vc having a voltage according to a PWM signal Vp for making light emission intensity of the LED 2 variable. For that reason, generation of noise can be remarkably suppressed as compared with a conventional LED drive circuit in which an LED current is intermittent in accordance with the PWM signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を駆動する発光素子駆動回路とこれを有する回路装置に関するものである。   The present invention relates to a light emitting element driving circuit for driving a light emitting element such as a light emitting diode and a circuit device having the light emitting element driving circuit.

発光ダイオード(LED)の光量を調節する方法として、PWM調光が一般に知られている(下記特許文献1を参照)。図4は、PWM調光方式のLED駆動回路の一般的な構成を示す図である。図4に示すLED駆動回路では、LED3と直列に電流制限用の抵抗R5とトランジスタ等のスイッチSW1が設けられており、この直列回路に電源電圧VDDが印加される。スイッチSW1は、制御回路50によって生成されるPWM信号Scに応じてオンオフする。スイッチSW1がオンすると発光ダイオードD2が発光する。発光ダイオードD2の光量は、PWM信号Scのパルス周期に対するオン期間の割合(デューティ比)に応じて変化する。   PWM dimming is generally known as a method for adjusting the light quantity of a light emitting diode (LED) (see Patent Document 1 below). FIG. 4 is a diagram illustrating a general configuration of a PWM dimming type LED driving circuit. In the LED drive circuit shown in FIG. 4, a current limiting resistor R5 and a switch SW1 such as a transistor are provided in series with the LED 3, and a power supply voltage VDD is applied to the series circuit. The switch SW1 is turned on / off according to the PWM signal Sc generated by the control circuit 50. When the switch SW1 is turned on, the light emitting diode D2 emits light. The light quantity of the light emitting diode D2 changes according to the ratio (duty ratio) of the ON period to the pulse period of the PWM signal Sc.

特開2008−24225号公報JP 2008-24225 A

図4に示すLED駆動回路では、LED3に流れる比較的大きな電流をスイッチSW1がPWM信号Scに応じて断続するため、電流の急峻な変化によるノイズを発生する。このノイズは、他の回路の動作に影響を与える場合がある。例えば、静電容量検出回路を備えたタッチセンサなどは、指などが操作部へ近接することによる微小な静電容量の変化を検出するため、このようなノイズの影響を受けて誤検出を生じ易い。   In the LED drive circuit shown in FIG. 4, since the switch SW1 intermittently switches a relatively large current flowing through the LED 3 in accordance with the PWM signal Sc, noise due to a sharp change in current is generated. This noise may affect the operation of other circuits. For example, a touch sensor equipped with a capacitance detection circuit detects a minute change in capacitance due to the proximity of a finger or the like to the operation unit. easy.

そこで、ノイズを発生するLED駆動回路と他の回路(静電容量検出回路等)のグランドを分離し、互いの距離を離すことによりノイズの影響を減らす方法も考えられる。しかしながら、グランドを分離すると基板や装置の構成が複雑になり、回路同士の距離を広げると装置のサイズが大きくなるという問題がある。   Therefore, a method of reducing the influence of noise by separating the grounds of the LED drive circuit that generates noise and the ground of other circuits (capacitance detection circuit or the like) and separating the ground from each other is also conceivable. However, separating the ground complicates the configuration of the substrate and the device, and increasing the distance between the circuits increases the size of the device.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノイズの発生を抑えた発光素子駆動回路と、このような発光素子駆動回路と静電容量検出回路を備えたサイズの小さい回路装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a light emitting element driving circuit that suppresses the generation of noise, and a small circuit including such a light emitting element driving circuit and a capacitance detection circuit. To provide an apparatus.

本発明の第1の観点に係る発光素子駆動回路は、発光素子の発光強度を可変するためのパルス幅変調信号を生成する制御回路と、前記パルス幅変調信号に応じた信号レベルを有する制御信号を出力する制御信号出力回路と、前記発光素子に供給する直流の駆動電圧を前記制御信号に応じて調節する電圧レギュレータ回路とを有する。   A light emitting element driving circuit according to a first aspect of the present invention includes a control circuit that generates a pulse width modulation signal for varying the light emission intensity of the light emitting element, and a control signal having a signal level corresponding to the pulse width modulation signal. And a voltage regulator circuit for adjusting a DC driving voltage supplied to the light emitting element according to the control signal.

上記の構成によれば、前記発光素子には、前記電圧レギュレータ回路によって直流の駆動電圧が供給される。前記駆動電圧は、前記発光素子の発光強度を可変するための前記パルス幅変調信号に応じた信号レベルを有する前記制御信号に応じて調節される。そのため、前記発光素子の電流をパルス幅変調信号に応じて断続する場合に比べて、ノイズの発生が抑えられる。   According to the above configuration, a DC driving voltage is supplied to the light emitting element by the voltage regulator circuit. The drive voltage is adjusted according to the control signal having a signal level corresponding to the pulse width modulation signal for changing the light emission intensity of the light emitting element. Therefore, the generation of noise can be suppressed as compared with the case where the current of the light emitting element is intermittent according to the pulse width modulation signal.

好適に、前記制御信号出力回路は、前記パルス幅変調信号を平滑する平滑回路と、前記平滑回路の出力電圧に応じた直流の電圧を前記制御信号として出力する電圧バッファ回路とを含んでよい。   Preferably, the control signal output circuit may include a smoothing circuit that smoothes the pulse width modulation signal, and a voltage buffer circuit that outputs a DC voltage corresponding to the output voltage of the smoothing circuit as the control signal.

上記の構成によれば、前記パルス幅変調信号を平滑した前記平滑回路の出力電圧が前記電圧バッファ回路に入力され、当該出力電圧に応じた直流の電圧が前記制御信号として前記電圧レギュレータ回路に出力される。そのため、DAコンバータを用いて制御信号を生成する場合に比べて構成が簡易であり、回路のサイズが小さくなる。   According to the above configuration, the output voltage of the smoothing circuit obtained by smoothing the pulse width modulation signal is input to the voltage buffer circuit, and a DC voltage corresponding to the output voltage is output to the voltage regulator circuit as the control signal. Is done. Therefore, the configuration is simpler than the case where the control signal is generated using the DA converter, and the circuit size is reduced.

好適に、前記制御回路は、前記駆動電圧を目標値と比較し、当該比較の結果に応じて前記駆動電圧が前記目標値へ近づくように前記パルス幅変調信号のデューティ比を調節してよい。   Preferably, the control circuit may compare the drive voltage with a target value and adjust the duty ratio of the pulse width modulation signal so that the drive voltage approaches the target value according to a result of the comparison.

上記の構成によれば、前記駆動電圧と前記目標値とを比較した結果に応じて、前記駆動電圧が前記目標値へ近づくように前記パルス幅変調信号のデューティ比が調節される。これにより、前記発光強度が精度良く所望の発光強度に調節される。   According to the above configuration, the duty ratio of the pulse width modulation signal is adjusted so that the drive voltage approaches the target value according to the result of comparing the drive voltage with the target value. Thereby, the light emission intensity is adjusted to a desired light emission intensity with high accuracy.

好適に、上記発光素子駆動回路は、前記発光素子に流れる駆動電流を検出する電流検出回路を有してよい。この場合、前記制御回路は、前記電流検出回路において検出された前記駆動電流を目標値と比較し、当該比較の結果に応じて前記駆動電流が前記目標値へ近づくように前記パルス幅変調信号のデューティ比を調節してよい。   Preferably, the light emitting element driving circuit may include a current detection circuit for detecting a driving current flowing through the light emitting element. In this case, the control circuit compares the drive current detected by the current detection circuit with a target value, and the pulse width modulation signal of the pulse width modulation signal is adjusted so that the drive current approaches the target value according to a result of the comparison. The duty ratio may be adjusted.

上記の構成によれば、前記電流検出回路により検出された前記駆動電流と前記目標値とを比較した結果に応じて、前記駆動電流が前記目標値へ近づくように前記パルス幅変調信号のデューティ比が調節される。これにより、前記発光強度が精度良く所望の発光強度に調節される。   According to the above configuration, the duty ratio of the pulse width modulation signal is adjusted so that the drive current approaches the target value according to a result of comparing the drive current detected by the current detection circuit with the target value. Is adjusted. Thereby, the light emission intensity is adjusted to a desired light emission intensity with high accuracy.

本発明の第2の観点に係る回路装置は、前記発光素子に直流の駆動電圧を供給する上記第1の観点に係る発光素子駆動回路と、物体の近接に応じた静電容量の変化を検出する静電容量検出回路とを備えており、前記発光素子駆動回路と前記静電容量検出回路が共通のグランド電極に接続される。   A circuit device according to a second aspect of the present invention is a light emitting element driving circuit according to the first aspect that supplies a DC driving voltage to the light emitting element, and detects a change in capacitance according to the proximity of an object. The light emitting element drive circuit and the capacitance detection circuit are connected to a common ground electrode.

上記の構成によれば、前記発光素子駆動回路と前記静電容量検出回路が共通のグランド電極に接続されるため、構成が簡易となり、回路のサイズが小さくなる。また、前記発光素子駆動回路において発生するノイズが小さくなるため、前記静電容量検出回路における前記静電容量の検出精度が向上し、ノイズによる誤検出が生じ難くなる。   According to the above configuration, since the light emitting element driving circuit and the capacitance detection circuit are connected to a common ground electrode, the configuration is simplified and the circuit size is reduced. In addition, since noise generated in the light emitting element driving circuit is reduced, detection accuracy of the capacitance in the capacitance detection circuit is improved, and erroneous detection due to noise is less likely to occur.

本発明によれば、ノイズの発生を抑えつつ発光素子の発光強度を調節することができる。また、静電容量検出回路と発光素子駆動回路を備えた回路装置のサイズを小さくすることができる。   According to the present invention, it is possible to adjust the light emission intensity of the light emitting element while suppressing the generation of noise. In addition, the size of the circuit device including the capacitance detection circuit and the light emitting element driving circuit can be reduced.

第1の実施形態に係る発光素子駆動回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the light emitting element drive circuit which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る発光素子駆動回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the light emitting element drive circuit which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る回路装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the circuit apparatus which concerns on 3rd Embodiment. PWM調光方式のLED駆動回路の一般的な構成を示す図である。It is a figure which shows the general structure of the LED drive circuit of a PWM light control system.

<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る発光素子駆動回路10の構成の一例を示す図である。発光素子駆動回路10は、発光素子としてのLED2に直流の駆動電圧Voを供給する回路であり、駆動電圧Voを変化させることによってLED2の発光強度を調節する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a light-emitting element driving circuit 10 according to the first embodiment of the present invention. The light emitting element driving circuit 10 is a circuit that supplies a direct current driving voltage Vo to the LED 2 as a light emitting element, and adjusts the light emission intensity of the LED 2 by changing the driving voltage Vo.

図1に示す発光素子駆動回路10は、制御回路11と、制御信号出力回路12と、電圧レギュレータ回路13を有する。   The light emitting element driving circuit 10 shown in FIG. 1 includes a control circuit 11, a control signal output circuit 12, and a voltage regulator circuit 13.

制御回路11は、LED2の発光強度を可変するためのパルス幅変調信号(PWM信号)Vpを生成する回路であり、駆動電圧Voのレベルを変化させるためにPWM信号Vpのデューティ比(パルス周期に対するパルス幅の比)を調節する。   The control circuit 11 is a circuit that generates a pulse width modulation signal (PWM signal) Vp for changing the light emission intensity of the LED 2, and in order to change the level of the drive voltage Vo, the duty ratio (with respect to the pulse period) of the PWM signal Vp. Adjust the pulse width ratio.

制御回路11は、駆動電圧Voと所定の目標電圧とを比較し、この比較結果に応じて駆動電圧Voが目標値へ近づくようにPWM信号Vpのデューティ比を調節する。例えば制御回路11は、駆動電圧Voをデジタル値に変換するアナログデジタル変換器(ADコンバータ)を備えており、駆動電圧Voのデジタル値と所定の目標デジタル値との差が小さくなるようにPWM信号Vpのデューティ比を変化させる処理を行う。   The control circuit 11 compares the drive voltage Vo with a predetermined target voltage, and adjusts the duty ratio of the PWM signal Vp so that the drive voltage Vo approaches the target value according to the comparison result. For example, the control circuit 11 includes an analog-digital converter (AD converter) that converts the drive voltage Vo into a digital value, and the PWM signal is reduced so that the difference between the digital value of the drive voltage Vo and a predetermined target digital value becomes small. A process of changing the duty ratio of Vp is performed.

例えば制御回路11は、CPUによる演算処理機能、PWM信号を生成する機能、及び、ADコンバータの機能を備えたマイクロコントローラユニット(MCU)を含んで構成される。   For example, the control circuit 11 is configured to include a microcontroller unit (MCU) having an arithmetic processing function by the CPU, a function of generating a PWM signal, and a function of an AD converter.

制御信号出力回路12は、制御回路11が生成するPWM信号Vpに応じた信号レベルを有する制御信号Vcを出力する。   The control signal output circuit 12 outputs a control signal Vc having a signal level corresponding to the PWM signal Vp generated by the control circuit 11.

図1の例において、制御信号出力回路12は、平滑回路121と電圧バッファ回路122を有する。
平滑回路121は、PWM信号Vpを平滑して低周波成分を出力するローパスフィルタであり、図1の例では、2つの抵抗(R1,R2)と2つのキャパシタ(C1,C2)を用いたラダー型のフィルタとして構成される。抵抗R1は、その一端にPWM信号Vpが入力され、その他端がキャパシタC1を介してグランドGNDに接続される。抵抗R2は、その一端が抵抗R1とキャパシタC1の接続中点に接続され、その他端がキャパシタC2を介してグランドGNDに接続される。キャパシタC2に生じる電圧が平滑回路121の出力電圧Vpaとなる。
In the example of FIG. 1, the control signal output circuit 12 includes a smoothing circuit 121 and a voltage buffer circuit 122.
The smoothing circuit 121 is a low-pass filter that smoothes the PWM signal Vp and outputs a low-frequency component. In the example of FIG. 1, a ladder using two resistors (R1, R2) and two capacitors (C1, C2). Configured as a type filter. The resistor R1 has one end receiving the PWM signal Vp and the other end connected to the ground GND via the capacitor C1. One end of the resistor R2 is connected to the midpoint of connection between the resistor R1 and the capacitor C1, and the other end is connected to the ground GND via the capacitor C2. The voltage generated in the capacitor C2 becomes the output voltage Vpa of the smoothing circuit 121.

電圧バッファ回路122は、平滑回路121の出力電圧Vpaに応じた直流の電圧を制御信号Vcとして出力する。図1の例において、電圧バッファ回路122は、pnp型バイポーラトランジスタであるトランジスタQ1と抵抗R3を有する。トランジスタQ1のコレクタが電源電圧VDDに接続され、そのベースに平滑回路121の出力電圧Vpaが入力され、そのエミッタが抵抗R3を介してグランドGNDに接続される。制御信号Vcは、平滑回路121の出力電圧Vpaに対して、トランジスタQ1のベース−エミッタ間電圧Vbeだけ低い電圧となる。   The voltage buffer circuit 122 outputs a DC voltage corresponding to the output voltage Vpa of the smoothing circuit 121 as the control signal Vc. In the example of FIG. 1, the voltage buffer circuit 122 includes a transistor Q1 that is a pnp bipolar transistor and a resistor R3. The collector of the transistor Q1 is connected to the power supply voltage VDD, the output voltage Vpa of the smoothing circuit 121 is input to its base, and its emitter is connected to the ground GND via the resistor R3. The control signal Vc is lower than the output voltage Vpa of the smoothing circuit 121 by the base-emitter voltage Vbe of the transistor Q1.

電圧レギュレータ回路13は、LED2に直流の駆動電圧Voを供給する回路であり、制御信号Vcに応じて駆動電圧Voを調節する機能を有する。例えば電圧レギュレータ回路13は、電源電圧VDDの入力端子INと駆動電圧Voの出力端子OUTとの間の電流経路にトランジスタ等の可変抵抗素子が設けられたリニア型のレギュレータ回路である。電圧レギュレータ回路13は、出力端子OUTにおいて出力される駆動電圧Voが、制御端子CNTに入力される制御信号Vcに応じた電圧へ近づくように、可変抵抗素子のインピーダンスを負帰還制御する。   The voltage regulator circuit 13 is a circuit that supplies a direct current drive voltage Vo to the LED 2 and has a function of adjusting the drive voltage Vo according to the control signal Vc. For example, the voltage regulator circuit 13 is a linear regulator circuit in which a variable resistance element such as a transistor is provided in a current path between the input terminal IN of the power supply voltage VDD and the output terminal OUT of the drive voltage Vo. The voltage regulator circuit 13 performs negative feedback control of the impedance of the variable resistance element so that the drive voltage Vo output at the output terminal OUT approaches a voltage corresponding to the control signal Vc input to the control terminal CNT.

LED2は、電圧レギュレータ回路13の駆動電圧Voの出力端子OUTとグランドGNDとの間に接続される。LED2に流れる電流の経路には、電流制限用の抵抗R4が直列に挿入される。   The LED 2 is connected between the output terminal OUT of the drive voltage Vo of the voltage regulator circuit 13 and the ground GND. A current limiting resistor R4 is inserted in series in the path of the current flowing through the LED2.

上述した構成を有する発光素子駆動回路10の動作を説明する。   The operation of the light emitting element driving circuit 10 having the above-described configuration will be described.

制御回路11は、LED2において所望の駆動電圧Voが供給されるように設定したデューティ比を持つPWM信号Vpを生成する。PWM信号Vpは、平滑回路121において平滑化された電圧Vpaとなり、電圧バッファ回路122に入力される。電圧バッファ回路122は、電圧Vpaに応じた制御信号Vcを電圧レギュレータ回路13に出力する。電圧レギュレータ回路13は、制御信号Vcに応じて調節された駆動電圧VoをLED2に供給する。   The control circuit 11 generates a PWM signal Vp having a duty ratio set so that a desired drive voltage Vo is supplied to the LED 2. The PWM signal Vp becomes a voltage Vpa smoothed by the smoothing circuit 121 and is input to the voltage buffer circuit 122. The voltage buffer circuit 122 outputs a control signal Vc corresponding to the voltage Vpa to the voltage regulator circuit 13. The voltage regulator circuit 13 supplies the LED 2 with the driving voltage Vo adjusted according to the control signal Vc.

制御回路11は、駆動電圧VoをADコンバータによってデジタル値に変換し、このデジタル値と所定の目標デジタル値とを比較する。制御回路11は、駆動電圧Voのデジタル値と目標デジタル値との差が小さくなるように、PWM信号Vpのデューティ比を変更する。これにより、駆動電圧Voは、目標デジタル値に対応する一定の目標電圧に近づく。   The control circuit 11 converts the drive voltage Vo into a digital value using an AD converter, and compares this digital value with a predetermined target digital value. The control circuit 11 changes the duty ratio of the PWM signal Vp so that the difference between the digital value of the drive voltage Vo and the target digital value becomes small. As a result, the drive voltage Vo approaches a certain target voltage corresponding to the target digital value.

以上説明したように、本実施形態に係る発光素子駆動回路10によれば、電圧レギュレータ回路13によって生成される直流の駆動電圧VoがLED2に供給される。駆動電圧Voは、LED2の発光強度を可変するためのPWM信号Vpに応じた電圧を有する制御信号Vcに応じて調節される。そのため、図4に示すLED駆動回路のようにLEDの電流をPWM信号に応じて断続する場合に比べて、ノイズの発生を大幅に抑えることができる。   As described above, according to the light emitting element drive circuit 10 according to the present embodiment, the DC drive voltage Vo generated by the voltage regulator circuit 13 is supplied to the LED 2. The drive voltage Vo is adjusted according to a control signal Vc having a voltage corresponding to the PWM signal Vp for changing the light emission intensity of the LED 2. Therefore, compared with the case where the LED current is intermittently generated according to the PWM signal as in the LED driving circuit shown in FIG.

また、本実施形態に係る発光素子駆動回路10によれば、PWM信号Vpを平滑した平滑回路121の出力電圧Vpaが電圧バッファ回路122に入力され、出力電圧Vpaに応じた直流の電圧が制御信号Vcとして電圧レギュレータ回路13に出力される。そのため、DAコンバータを用いてデジタル信号からアナログの制御信号を生成する場合に比べて回路の構成を簡易化することができ、回路のサイズを小さくすることができる。   Further, according to the light emitting element driving circuit 10 according to the present embodiment, the output voltage Vpa of the smoothing circuit 121 obtained by smoothing the PWM signal Vp is input to the voltage buffer circuit 122, and a direct current voltage corresponding to the output voltage Vpa is a control signal. It is output to the voltage regulator circuit 13 as Vc. Therefore, the circuit configuration can be simplified and the circuit size can be reduced as compared with the case where an analog control signal is generated from a digital signal using a DA converter.

更に、本実施形態に係る発光素子駆動回路10によれば、駆動電圧Voと目標値とを比較した結果に応じて、駆動電圧Voが目標値へ近づくようにPWM信号Vpのデューティ比が調節される。これにより、例えば電源電圧VDDが変動する場合などにおいても、駆動電圧Voが目標値に近い電圧に制御されるため、PWM信号Vpのデューティ比を一定の値に保つ場合に比べて、LED2の発光強度を精度良く所望の値に調節することができる。
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態に係る発光素子駆動回路10では、駆動電圧Voが目標値へ近づくようにPWM信号Vpのデューティ比が調節されるが、次に述べる第2の実施形態に係る発光素子駆動回路10Aでは、LED2に流れる駆動電流Ioが目標値へ近づくようにPWM信号Vpのデューティ比が調節される。
Furthermore, according to the light emitting element drive circuit 10 according to the present embodiment, the duty ratio of the PWM signal Vp is adjusted so that the drive voltage Vo approaches the target value according to the result of comparing the drive voltage Vo with the target value. The As a result, even when the power supply voltage VDD fluctuates, for example, the drive voltage Vo is controlled to a voltage close to the target value, so that the LED 2 emits light as compared with the case where the duty ratio of the PWM signal Vp is kept constant. The intensity can be adjusted to a desired value with high accuracy.
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the light emitting element drive circuit 10 according to the first embodiment described above, the duty ratio of the PWM signal Vp is adjusted so that the drive voltage Vo approaches the target value, but the light emitting element according to the second embodiment described below. In the drive circuit 10A, the duty ratio of the PWM signal Vp is adjusted so that the drive current Io flowing through the LED 2 approaches the target value.

図2は、第2の実施形態に係る発光素子駆動回路10Aの構成の一例を示す図である。図2に示す発光素子駆動回路10Aは、抵抗Rsと、制御回路11Aと、制御信号出力回路12と、電圧レギュレータ回路13を有する。制御信号出力回路12と電圧レギュレータ回路13は、図1において既に説明した同一符号の構成要素と同じである。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a light emitting element driving circuit 10A according to the second embodiment. The light emitting element driving circuit 10A shown in FIG. 2 includes a resistor Rs, a control circuit 11A, a control signal output circuit 12, and a voltage regulator circuit 13. The control signal output circuit 12 and the voltage regulator circuit 13 are the same as the components having the same reference numerals already described in FIG.

抵抗Rsは、LED2の駆動電流Ioの電流経路上に設けられており、駆動電流Ioを検出するための回路(電流検出回路)を構成する。抵抗Rsは、駆動電流Ioに応じた電圧Vsを発生する。   The resistor Rs is provided on the current path of the drive current Io of the LED 2 and constitutes a circuit (current detection circuit) for detecting the drive current Io. The resistor Rs generates a voltage Vs corresponding to the drive current Io.

制御回路11Aは、既に説明した制御回路11と同様に、LED2の発光強度を可変するためのPWM信号Vpを生成する回路であり、例えばMCUを含んで構成される。   The control circuit 11A is a circuit that generates a PWM signal Vp for varying the light emission intensity of the LED 2 as with the control circuit 11 described above, and includes, for example, an MCU.

制御回路11は、抵抗Rsにおいて発生した電圧Vsが示す駆動電流Ioを所定の目標値と比較し、この比較結果に応じて駆動電流Ioが目標値へ近づくようにPWM信号Vpのデューティ比を調節する。例えば、制御回路11は、電圧Vsをデジタル値に変換するADコンバータを備えており、電圧Vsのデジタル値と所定の目標デジタル値との差が小さくなるようにPWM信号Vpのデューティ比を変化させる処理を行う。   The control circuit 11 compares the drive current Io indicated by the voltage Vs generated at the resistor Rs with a predetermined target value, and adjusts the duty ratio of the PWM signal Vp so that the drive current Io approaches the target value according to the comparison result. To do. For example, the control circuit 11 includes an AD converter that converts the voltage Vs into a digital value, and changes the duty ratio of the PWM signal Vp so that the difference between the digital value of the voltage Vs and a predetermined target digital value becomes small. Process.

上述した構成を有する発光素子駆動回路10Aによれば、抵抗Rsにより検出された駆動電流Ioと目標値とを比較した結果に応じて、駆動電流Ioが目標値へ近づくようにPWM信号Vpのデューティ比が調節される。これにより、電源電圧VDDの変動等に影響を受けることなく駆動電流Ioが目標値に近い電流に制御されるため、LED2の発光強度を精度良く所望の値に調節することができる。   According to the light emitting element driving circuit 10A having the above-described configuration, the duty of the PWM signal Vp is adjusted so that the driving current Io approaches the target value according to the result of comparing the driving current Io detected by the resistor Rs with the target value. The ratio is adjusted. As a result, the drive current Io is controlled to a current close to the target value without being affected by fluctuations in the power supply voltage VDD or the like, so that the light emission intensity of the LED 2 can be accurately adjusted to a desired value.

また、LEDの発光強度は電流の大きさにほぼ比例するため、駆動電流Ioを目標値に近づける制御を行う発光素子駆動回路10Aは、LED2の順方向電圧のばらつきに応じて駆動電流Ioが変化する図1の発光素子駆動回路10に比べて、LED2の発光強度をより精度よく所望のレベルに調節できる。   Further, since the light emission intensity of the LED is substantially proportional to the magnitude of the current, in the light emitting element drive circuit 10A that controls the drive current Io to be close to the target value, the drive current Io changes according to the variation in the forward voltage of the LED2. Compared with the light emitting element drive circuit 10 of FIG. 1, the light emission intensity of the LED 2 can be adjusted to a desired level with higher accuracy.

<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図3は、第3の実施形態に係る回路装置の構成の一例を示す図である。図3に示す回路装置は、LED2と、抵抗R4と、発光素子駆動回路10と、静電容量検出回路20を有する。LED2、抵抗R4及び発光素子駆動回路10は、図1において既に説明した同一符号の構成要素と同じである。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a circuit device according to the third embodiment. The circuit device shown in FIG. 3 includes an LED 2, a resistor R 4, a light emitting element drive circuit 10, and a capacitance detection circuit 20. The LED 2, the resistor R4, and the light emitting element driving circuit 10 are the same as the components having the same reference numerals already described in FIG.

静電容量検出回路20は、物体の近接に応じた静電容量の変化を検出する回路である。図3の例において、静電容量検出回路20は、センサ電極部21と、駆動部22と、静電容量−電圧変換部(CV変換部)23と、処理部24と、インターフェース部25を有する。   The capacitance detection circuit 20 is a circuit that detects a change in capacitance according to the proximity of an object. In the example of FIG. 3, the capacitance detection circuit 20 includes a sensor electrode unit 21, a drive unit 22, a capacitance-voltage conversion unit (CV conversion unit) 23, a processing unit 24, and an interface unit 25. .

センサ電極部21は、基板上に所定のパターンで形成された複数の電極を含んで構成される。駆動部22は、センサ電極部21の各電極に所定レベルの駆動電圧を供給する。CV変換部23は、駆動部22の駆動電圧によって各電極に形成されるキャパシタが充電されると、各キャパシタに充電された電荷をそれぞれ電圧に変換し、この電圧をキャパシタの静電容量の検出値として取得する。処理部24は、センサ電極部21の各電極のキャパシタについて取得された静電容量の検出値に基づいて、センサ電極部21における物体の近接位置を算出する。インターフェース部25は、図示しない上位装置との間で通信を行い、処理部24において算出された物体の近接位置などの情報を上位装置に出力する。   The sensor electrode unit 21 includes a plurality of electrodes formed in a predetermined pattern on the substrate. The drive unit 22 supplies a predetermined level of drive voltage to each electrode of the sensor electrode unit 21. When the capacitor formed on each electrode is charged by the driving voltage of the driving unit 22, the CV conversion unit 23 converts the electric charge charged in each capacitor into a voltage, and detects the capacitance of the capacitor. Get as a value. The processing unit 24 calculates the proximity position of the object in the sensor electrode unit 21 based on the detected capacitance value obtained for the capacitor of each electrode of the sensor electrode unit 21. The interface unit 25 communicates with a host device (not shown), and outputs information such as the proximity position of the object calculated by the processing unit 24 to the host device.

この図3に示す回路装置では、発光素子駆動回路10と静電容量検出回路20が共通のグランドGNDに接続される。既に説明したように、発光素子駆動回路10は従来のLED駆動回路に比べてノイズの発生が大幅に抑制されているため、発光素子駆動回路10と同じグランドGNDに静電容量検出回路20を接続しても、静電容量検出回路20における静電容量の検出動作に与えるノイズの影響は非常に小さい。   In the circuit device shown in FIG. 3, the light emitting element drive circuit 10 and the capacitance detection circuit 20 are connected to a common ground GND. As already described, since the light emitting element driving circuit 10 has significantly reduced noise compared to the conventional LED driving circuit, the capacitance detection circuit 20 is connected to the same ground GND as the light emitting element driving circuit 10. Even so, the influence of noise on the capacitance detection operation in the capacitance detection circuit 20 is very small.

本実施形態に係る回路装置によれば、発光素子駆動回路10と静電容量検出回路20が共通のグランドGNDに接続されるため、両者のグランドを分離する場合に比べて装置の構成を簡易化できるとともに、回路のサイズを小さくすることができる。また、発光素子駆動回路10において発生するノイズが小さいため、従来のLED駆動回路を用いる場合に比べて静電容量検出回路20における静電容量の検出精度を向上させることが可能となり、ノイズによる誤検出を生じ難くすることができる。   According to the circuit device according to the present embodiment, since the light emitting element driving circuit 10 and the capacitance detection circuit 20 are connected to the common ground GND, the configuration of the device is simplified compared to the case where the grounds are separated from each other. In addition, the circuit size can be reduced. In addition, since noise generated in the light emitting element driving circuit 10 is small, it is possible to improve the detection accuracy of the capacitance in the capacitance detection circuit 20 compared to the case of using the conventional LED driving circuit. Detection can be made difficult to occur.

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲又はその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成に関し、様々な変更、コンビネーション、並びに代替を行ってもよい。   As mentioned above, although various embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above. That is, those skilled in the art may make various modifications, combinations, and alternatives with respect to the configuration of the above-described embodiment within the technical scope of the present invention or an equivalent scope thereof.

例えば、図1、図2における平滑回路121や電圧バッファ回路122の構成は一例であり、同様な働きを有する他の構成を持った回路に変更可能である。   For example, the configurations of the smoothing circuit 121 and the voltage buffer circuit 122 in FIGS. 1 and 2 are examples, and can be changed to circuits having other configurations having similar functions.

また、第2の実施形態に係る発光素子駆動回路10Aでは、抵抗Rsの電圧降下を利用して駆動電流Ioを検出しているが、電流の検出方法はこの例に限定されるものではなく、例えばホール素子などの磁電変換素子を電流の検出に用いてもよい。   In the light emitting element drive circuit 10A according to the second embodiment, the drive current Io is detected using the voltage drop of the resistor Rs, but the current detection method is not limited to this example. For example, a magnetoelectric conversion element such as a Hall element may be used for current detection.

2…LED、10…発光素子駆動回路、11…制御回路、12…制御信号出力回路、121…平滑回路、122…電圧バッファ回路、13…電圧レギュレータ回路、20…静電容量検出回路、21…センサ電極部、22…駆動部、23…静電容量−電圧変換部、24…処理部、25…インターフェース部、Q1…トランジスタ、Vp…PWM信号、Vc…制御信号、Vo…駆動電圧、Io…駆動電流。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... LED, 10 ... Light emitting element drive circuit, 11 ... Control circuit, 12 ... Control signal output circuit, 121 ... Smoothing circuit, 122 ... Voltage buffer circuit, 13 ... Voltage regulator circuit, 20 ... Electrostatic capacitance detection circuit, 21 ... Sensor electrode unit 22 ... Drive unit 23 ... Capacitance-voltage conversion unit 24 ... Processing unit 25 ... Interface unit Q1 ... Transistor, Vp ... PWM signal, Vc ... Control signal, Vo ... Drive voltage, Io ... Drive current.

Claims (5)

発光素子の発光強度を可変するためのパルス幅変調信号を生成する制御回路と、
前記パルス幅変調信号に応じた信号レベルを有する制御信号を出力する制御信号出力回路と、
前記発光素子に供給する直流の駆動電圧を前記制御信号に応じて調節する電圧レギュレータ回路と
を有することを特徴とする発光素子駆動回路。
A control circuit for generating a pulse width modulation signal for varying the light emission intensity of the light emitting element;
A control signal output circuit for outputting a control signal having a signal level corresponding to the pulse width modulation signal;
A voltage regulator circuit that adjusts a DC driving voltage supplied to the light emitting element according to the control signal.
前記制御信号出力回路は、
前記パルス幅変調信号を平滑する平滑回路と、
前記平滑回路の出力電圧に応じた直流の電圧を前記制御信号として出力する電圧バッファ回路とを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の発光素子駆動回路。
The control signal output circuit is
A smoothing circuit for smoothing the pulse width modulation signal;
The light-emitting element drive circuit according to claim 2, further comprising: a voltage buffer circuit that outputs a direct-current voltage corresponding to the output voltage of the smoothing circuit as the control signal.
前記制御回路は、前記駆動電圧を目標値と比較し、当該比較の結果に応じて前記駆動電圧が前記目標値へ近づくように前記パルス幅変調信号のデューティ比を調節する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の発光素子駆動回路。
The control circuit compares the drive voltage with a target value, and adjusts the duty ratio of the pulse width modulation signal so that the drive voltage approaches the target value according to a result of the comparison. Item 3. The light-emitting element driving circuit according to Item 1 or 2.
前記発光素子に流れる駆動電流を検出する電流検出回路を有し、
前記制御回路は、前記電流検出回路において検出された前記駆動電流を目標値と比較し、当該比較の結果に応じて前記駆動電流が前記目標値へ近づくように前記パルス幅変調信号のデューティ比を調節する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の発光素子駆動回路。
A current detection circuit for detecting a drive current flowing in the light emitting element;
The control circuit compares the drive current detected by the current detection circuit with a target value, and sets a duty ratio of the pulse width modulation signal so that the drive current approaches the target value according to a result of the comparison. The light-emitting element driving circuit according to claim 1, wherein the light-emitting element driving circuit is adjusted.
発光素子と、
前記発光素子に直流の駆動電圧を供給する発光素子駆動回路と、
物体の近接に応じた静電容量の変化を検出する静電容量検出回路とを備え、
前記発光素子駆動回路は、請求項1乃至4の何れか一項に記載された発光素子駆動回路であり、
前記発光素子駆動回路と前記静電容量検出回路が共通のグランド電極に接続される
ことを特徴とする回路装置。
A light emitting element;
A light emitting element driving circuit for supplying a DC driving voltage to the light emitting element;
A capacitance detection circuit that detects a change in capacitance according to the proximity of an object,
The light emitting element driving circuit is the light emitting element driving circuit according to any one of claims 1 to 4,
The circuit device, wherein the light emitting element driving circuit and the capacitance detecting circuit are connected to a common ground electrode.
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