JP3408193B2 - Led駆動回路 - Google Patents

Led駆動回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LED駆動回路に
関し、特に、LEDプリンターのプリンタヘッドを構成
するLED(発光ダイオード)アレイを駆動するため駆
動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、LEDプリンタのプリンタヘッ
ドの一部を示した図である。LEDアレイ50は、例え
ば64個又は192個のLED50a,50b,50c
…を一列に配列して形成されている。LED50a,5
0b,50cは、接地レベルVssに共通接続されてい
る(以下、カソードコモンという)。
【0003】51は、LED駆動ICであって、各LE
Dを駆動する64個の駆動トランジスタ52を含む64
個のLED駆動回路53と、これらのLED駆動回路5
3にパラレルに接続されたラッチ回路54と、このラッ
チ回路54にさらにパラレルに接続されたシフトレジス
タ55から構成されている。
【0004】そして、プリンタヘッドは、上記のLED
アレイ50及びLED駆動ICを用紙サイズに応じて、
複数個をパラレルに配列することによって構成される。
【0005】次に、LED駆動回路の駆動方法を説明す
る。図2において、シフトレジスタ54は、クロック信
号CLの立ち上がりに同期して、シリアルに転送されて
くる印字データをデータ入力端子Dinから取り込む。
【0006】各ラッチ回路54は、ロード信号LDによ
ってシフトレジスタ54に取り込まれた印字データをラ
ッチし、LED駆動回路53に出力する。LED駆動回
路53は、ラッチされた印字データに基づいて、駆動ト
ランジスタ52をONまたはOFFする。
【0007】駆動トランジス52がONのとき、各LE
D50aには定電流が流れることにより点灯され、駆動
トランジス52がOFFのとき、消灯される。そして、
これらのLEDチップ50aの点灯・消灯に応じて、写
真方式によって用紙上に印字が行われる。
【0008】図3は、上記のLED駆動回路を示す回路
図である。
【0009】このLED駆動回路は、基準電圧Vref
に基づいて定電流i1を発生する定電流回路100と、
ラッチ回路の出力が入力端子Ainに印加されたアナロ
グスイッチ101と、このアナログ゛スイッチ101に
よって制御されたPチャネル型の駆動MOSトランジス
タ52によって構成されている。
【0010】Pチャネル型の駆動MOSトランジスタ5
2のドレインは出力端子102を介して、LED50a
のアノードに接続され、LED50aのカソードは他の
LED50b,50c…と共に、接地レベルVssに共
通接続されている。
【0011】このLED駆動回路の動作を説明する。接
地電位Vssを基準とする基準電圧Vref(例えば1
V)が、差動アンプ103に印加され、この基準電圧V
refに基づいて、抵抗値R1を有する抵抗104に定
電流i1(=Vref/R1)が流れる。そして、差動
アンプ103の出力によって制御されたMOSトランジ
スタ105には、定電流i1が流れる。
【0012】いま、アナログスイッチ101の入力端子
AinにHレベル(電源電位Vddレベル)の信号が印
加されると、アナログスイッチ101のNチャネル型M
OSトランジスタ106がONする。そうすると、MO
Sトランジスタ105と駆動MOSトランジスタ52と
はカレントミラーを構成し、駆動MOSトランジスタ5
2には、定電流i1に比例した定電流i2が流れ、この
出力電流によってLED50aを駆動し点灯させる。
【0013】一方、アナログスイッチ101の入力端子
AinにLレベル(接地電位Vssレベル)の信号が印
加されると、アナログスイッチ101のPチャネル型M
OSトランジスタ107がONする。すると、駆動MO
Sトランジスタ52のゲートにはHレベルが印加されO
FFとなる。LED50aには電流が流れないため消灯
する。
【0014】なお、この種のLED駆動回路に関する先
行技術としては、特開平7−137336号公報、特開
平6−225466号公報、特開平5−129665号
公報、特開平5−75166号公報等がある。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、LED
を一定の明るさで点灯させるために、LED駆動回路5
1は、電源電位に依存しない定電流を作り出し、これに
よってLEDを駆動している。そして、従来のLED5
0aはカソードが接地レベルVssに共通接続されるカ
ソードコモンになっていた。
【0016】ところで、スイッチング特性に優れたGa
AlAs化号物半導体を用いたLEDが知られている。
このLEDを利用して高速LEDプリンタを作ることが
考えられる。しかし、このLEDの特性を出すために
は、LEDカソードコモンではなく、アノードコモンに
接続する必要があり、従来のLED駆動回路では、この
LEDを定電流によって駆動することができなかった。
【0017】本発明は、上記の課題に鑑みて為されたも
のであり、アノードコモンのLEDを定電流によって駆
動することができるLED駆動回路を提供することを目
的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のLED駆動回路は、接地電位を基準とする
基準電圧を電源電位を基準とした基準電圧に変換する基
準電圧変換回路と、該基準電圧変換回路に変換された基
準電圧に基づいて第1トランジスタに定電流を流す定電
流回路と、LED駆動データ信号によって制御されたア
ナログスイッチと、該アナログスイッチがオンした時に
前記第1トランジスタとカレントミラーを構成する第2
トランジスタと、を備え、該第2トランジスタによって
アノードコモンのLEDを駆動することを特徴としてい
る。
【0019】本発明によれば、基準電圧変換回路によっ
て、電源電位を基準とした基準電圧に変換している。そ
して、この基準電位を用いて第1トランジスタに定電流
を流しているので、この第1トランジスタとカレントミ
ラーを構成する第2トランジスタによってアノードコモ
ンのLEDを駆動することができる。
【0020】また、上記基準電圧変換回路は、接地電位
を基準とする基準電圧を発生する電源と、第1差動アン
プによって制御された第3トランジスタと、該第3トラ
ンジスタと接地電位との間に接続された第1抵抗と、該
第3トランジスタと電源電位の間に接続され、前記第1
抵抗と等しい抵抗値を有する第2抵抗とを含み、前記基
準電圧を前記差動アンプの非反転入力に印加し、前第2
抵抗に生じた電圧を前記差動アンプの反転入力に印加し
たことを特徴としている。
【0021】さらに、上記定電流回路は、前記第2トラ
ンジスタを制御する第2差動アンプと、第2の電源電位
と該第2トランジスタとの間に接続された第3抵抗とを
含み、前記電圧変換回路によって変換された基準電圧を
前記第2差動アンプの非反転入力に印加し、前記第3抵
抗と前記第2トランジスタとの接続点の電圧を前記差動
アンプの非反転入力に印加したことを特徴としている。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態に係るL
ED駆動回路を図1,図2を参照しながら説明する。ま
ず、図2においては、LEDプリンタのプリンタヘッド
の一部を示している。本実施形態においては、各LED
50a,50b,50cの各アノードは電源電位Vdd
に接続されたコモンになっている。LEDの駆動方法に
ついては、従来例と同様なので説明を省略する。
【0023】次に、図1を参照して、本発明の実施形態
に係るLED駆動回路を説明する。このLED駆動回路
は、接地電位Vss(0V)を基準とした基準電圧Vr
ef(例えば1V)が与えられており、この基準電圧V
refを電源電位Vddを基準とした基準電圧(Vdd
−Vref)に変換するための、基準電圧変換回路1
と、この変換された基準電圧(Vdd−Vref)に基
づいて、Nチャネル型のMOSトランジスタ2(第1ト
ランジスタ)に定電流i2を流す定電流回路3と、LE
D駆動データ信号によって制御されたアナログスイッチ
4と、該アナログスイッチ4がオンした時に、MOSト
ランジスタ2とカレントミラーを構成するNチャネル型
の駆動MOSトランジスタ5(第2トランジスタ)と、
を備え、この駆動MOSトランジスタ5によってアノー
ドコモンのLED50aを駆動している。
【0024】シフトレジスタ6は、クロック信号CLの
立ち上がりに同期して、シリアルに転送されてくる印字
データをデータ入力端子Dinから取り込む。各ラッチ
回路7は、ロード信号LDによってシフトレジスタ6に
取り込まれた印字データをラッチし、LED駆動データ
信号として、アナログスイッチ4に印加される。
【0025】次に、このLED駆動回路の動作を説明す
る。接地電位Vssを基準とする基準電圧Vref(例
えば1V)が、第1差動アンプ8に印加され、この基準
電圧Vrefに基づいて、抵抗値R1を有する第1抵抗
9に定電流i1(=Vref/R1)が流れる。そし
て、第1差動アンプ8の出力によって制御されたMOS
トランジスタ10には、定電流i1が流れる。すなわ
ち、第1差動アンプ8は、MOSトランジスタ10に定
電流i1流れるように制御する。
【0026】そうすると、抵抗値R1を有する第2抵抗
11にも定電流i1が流れ、第2抵抗11の両端には、
電源電位Vddが変動しても一定の電圧Vrefが生じ
る。第2抵抗11とMOSトランジスタ10との接続点
には、Vdd基準に変換された電圧(Vdd−Vre
f)が現れる。
【0027】この変換された電圧は定電流回路3の第2
差動アンプ12の反転入力に印加される。第2差動アン
プ12は、Nチャネル型のMOSトランジスタ2(第2
トランジスタ)に流れる電流を制御する。MOSトラン
ジスタ2と抵抗値R2を有する第3抵抗13との接続点
には、vdd−Vref)の電圧が現れる。そして、第
3抵抗13及びMOSトランジスタ2には、定電流i2
(=Vref/R2)が流れる。
【0028】いま、アナログスイッチ4の入力端子Ai
nに、LED駆動データ信号として、Lレベル(接地電
位Vssレベル)の信号が印加されると、アナログスイ
ッチのPチャネル型MOSトランジスタ14がONす
る。そうすると、MOSトランジスタ2と駆動MOSト
ランジスタ5とはカレントミラーを構成し、駆動MOS
トランジスタ5には、定電流i2に比例した定電流i3
が流れ、この出力電流によってLED50aを駆動し点
灯させる。
【0029】一方、アナログスイッチ4の入力端子Ai
nにHレベル(電源電位Vddレベル)の信号が印加さ
れると、アナログスイッチ4のNチャネル型MOSトラ
ンジスタ15がONする。すると、駆動MOSトランジ
スタ5のゲートにはLレベルが印加されOFFとなる。
LED50aには電流が流れないため消灯する。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のよれば、
アノードコモンのLEDを定電流によって駆動すること
ができるLED駆動回路を提供することが可能になる。
また、これにより、高速LEDプリンタを実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るLED駆動回路を示す
回路図である。
【図2】LEDプリンタのプリンタヘッドの一部を示す
回路図である。
【図3】従来例に係るLED駆動回路を示す回路図であ
る。
【符号の説明】 1 基準電源変換回路 2 第1トランジスタ 3 定電流発生回路 4 アナログスイッチ 5 第2トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H03F 3/45 (56)参考文献 特開 平2−81652(JP,A) 特開 平9−174918(JP,A) 特開 平9−109459(JP,A) 特開 平7−299927(JP,A) 特開 平7−68838(JP,A) 特開 平5−338261(JP,A) 特開 平10−114101(JP,A) 特開 平5−4375(JP,A) 特開 平5−4374(JP,A) 特開 昭60−198872(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 G05F 3/24 G05F 3/26 H01L 33/00 H03F 3/45

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接地電位を基準とする基準電圧を電源電位
    を基準とした基準電圧に変換する基準電圧変換回路と、 該基準電圧変換回路に変換された基準電圧に基づいて第
    1トランジスタに定電流を流す定電流回路と、 LED駆動データ信号によって制御されたアナログスイ
    ッチと、 該アナログスイッチがオンした時に前記第1トランジス
    タとカレントミラーを構成する第2トランジスタと、を
    備え、 該第2トランジスタによってアノードコモンのLEDを
    駆動するとともに、前記基準電圧変換回路は、接地電位
    を基準とする基準電圧を発生する電源と、第1差動アン
    プによって制御された第3トランジスタと、該第3トラ
    ンジスタと接地電位との間に接続された第1抵抗と、該
    第3トランジスタと電源電位の間に接続され、前記第1
    抵抗と等しい抵抗値を有する第2抵抗とを含み、前記基
    準電圧を前記差動アンプの反転入力に印加し、前第1抵
    抗に生じた電圧を前記差動アンプの非反転入力に印加し
    たことを特徴とする請求項1に記載のLED駆動回路。
  2. 【請求項2】前記定電流回路は、前記第1トランジスタ
    を制御する第2差動アンプと、電源電位と該第1トラン
    ジスタとの間に接続された第3抵抗とを含み、前記電圧
    変換回路によって変換された基準電圧を前記第2差動ア
    ンプの反転入力に印加し、前記第3抵抗と前記第2トラ
    ンジスタとの接続点の電圧を前記差動アンプの非反転入
    力に印加したことを特徴とする請求項1に記載のLED
    駆動回路。
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