JP3544667B2

JP3544667B2 - 交流駆動装置

Info

Publication number: JP3544667B2
Application number: JP52225995A
Authority: JP
Inventors: 沖上　　富雄; 正三落合
Original assignee: New Japan Radio Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: New Japan Radio Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: US6118219A; DE69529592D1; BR9505848A; DE69529592T2; EP0695980B1; EP0695980A1; HK1010757A1; CN1049747C; CN1124526A; EP0695980A4; WO1995023359A1

Description

技術分野
本発明は、高電圧の交流で駆動する装置の駆動用装置に関し、特には、電池という低電圧電源で高電圧駆動を実現しなければならない小型電子機器用のエレクトロルミネッセンス素子を照明する駆動用装置の改良に関する。
背景技術
近年の腕時計は多面的な市場ニーズに合わせて多種多様な商品が普及品から低価格なものまで多岐にわたり出始めている。一方、パソコンの普及によりLCD用の薄型の照明としてエレクトロルミネッセンス（以下、ELと略す）素子による照明（以下、EL照明と略す）が発展して来た。EL照明は、厚みが薄い、面発光である、発光色が美しいといった特徴がある。そこで、時計の多機能化の一具現として、デジタル、コンビネーション、アナログ全ての表示形態においてEL照明を組み込んだ時計が市場に登場し始めている。
そのシステム構成の一例を図面に基づき説明する。第２図は従来のEL照明付き時計機構を含むEL駆動装置１に関するシステム構成を例示する図である。41は計時手段、42は時刻表示手段であり、アナログ時計では指針付きモータ、デジタル時計では液晶表示装置にあたる。43は時刻表示手段駆動手段、S44は時刻表示手段駆動信号であり、時刻表示手段駆動手段43より出力される。以上は、時計表示にかかわる部分である。一方、１はEL駆動装置であり、２は第一電源である電池、３は波形成形手段、４は第二電源電圧作成手段、５はEL駆動手段、９はEL照明である。電池２はEL駆動装置の第一電源であると同時に、計時手段41の電源でもある。そして、V11は第一電源電圧、V12は第二電源電圧、S14は波形成形手段３で作成される駆動用入力信号、S15はEL照明９を発光させる駆動用出力信号、S27は波形成形手段３で作成される第二電源昇圧用信号である。波形成形手段３によって電池２からの第一電源電圧V11を電源として、EL駆動のための駆動用入力信号S14と第二電源昇圧用信号S27を作成する。一方、EL照明を発光させるには、数十Ｖの振幅の交流を負荷する必要がある。そこで、第二電源電圧作成手段４を電源としてEL駆動用の第二電源電圧V12を作成しEL駆動手段５に供給する。EL駆動手段５は波形成形手段３から駆動用入力信号S14を受け入れ、第二電源電圧V12の振幅を持つ交流信号である駆動用出力信号S15を作成しEL照明９に負荷し発光させる。
次に詳細な説明を図面に基づき行う。第３図は第２図で示されたシステム構成図に基づき構成された一般例の回路構成の概略図である。半導体装置で構成する場合はCMOSを想定している。また、第５図は第３図のタイミングチャートである。まず第３図に基づいて構成を詳しく説明する。41は計時手段であり、小型電子機器の計時を行なう。53は水晶発振器であり、計時手段41内の基準信号を発生させる。S21は水晶振動子から出力される基準信号である。
３は波形成形手段であり、分周手段８とNAND60、インバーター61,62からなる。S22は分周手段が出力する分周信号であり、NAND60とインバーター61,62に入力される。S27はNAND60が出力する第二電源昇圧用信号であり、４は第二電源電圧作成手段である。S14はインバーター61,62が出力する駆動用入力信号であり、５はEL駆動手段である。30はEL駆動手段を構成するレベルシフターである。V12は第二電源電圧であり、第二電源電圧作成手段４から出力されEL駆動手段５に供給される。S15はEL駆動手段５が出力する駆動用出力信号であり、９はEL照明である。64はスイッチングトランジスターであり、ゲートに第二電源昇圧用信号S27が入力される。63はインダクター、65はダイオード、66は平滑コンデンサーである。EL駆動装置１を半導体装置にて作成する場合、半導体装置に作りこみが不可能、もしくは、非効率なインダクター63と平滑コンデンサー66は外付けとなる。
続いて第３図と第５図を用いて動作を説明する。計時手段41内にある水晶発振器53から出力される基準信号S21は分周手段８に入力され、複数の周波数の分周信号を作成する。NAND60は分周信号の数〜数十kHzの１種もしくは複数の信号を入力し、第二電源昇圧用信号S27を出力する。第二電源昇圧用信号S27の周波数とデューティーは第二電源電圧作成手段４における昇圧効率の最も良い値に設定される。第二電源昇圧用信号S27によりスイッチングトランジスター64をオン／オフしてインダクター63により逆起電力を発生させる。インダクター63により発生した逆起電力はダイオード65により逆流を防止され、かつ、平滑コンデンサー66により平滑にしてEL駆動用電源として利用可能なようにし、EL駆動手段５に供給している。
インバーター61は数十〜数百Hzのタイミング信号を受け駆動用入力信号S14を作成する。61,62と二つのインバータ構成になっているのはEL照明９の駆動にプッシュプル駆動を採用しているためである。EL照明９は電気回路的には大容量のコンデンサーに相当し、両電極に交流的に電圧を加えることにより発光を行う。しかし、より効率良く発光を行なうには両電極に数十から数百Hzのタイミングで交互に電圧を加えるほうが良い。したがって両電極を駆動するためにEL駆動手段５は２つ必要で、かつ、両電極の位相は反転している必要がある。駆動用入力信号S14は振幅が第一電源電圧V11（電圧値VE1）であり、一方ELの駆動には第二電源電圧V12（電圧値VE2）の振幅の交流が必要である。したがって、EL駆動手段５は駆動用入力信号S14のレベルアップ機能が必要であり、レベルシフター30を内蔵している。第５図に示すように、レベルシフター30に入力された駆動用入力信号S14はその振幅がVE1であるが、レベルシフター30によりその振幅はVE2にレベルアップされる。駆動用出力信号S15の振幅はVE2であるので電圧的にはEL照明９を駆動可能である。ただし、レベルシフター30はEL駆動に必要な電流を供給できない場合があり、その時は、大電流が供給可能なインバーターを追加し、レベルシフター30の出力でインバーターを駆動し駆動用出力信号S15を作成する。
第２図、および、第３図の構成のEL駆動装置により原理的にはEL照明を駆動することが可能である。ところがEL照明９の輝度の充分なものにするためには、このEL駆動装置を高耐圧の半導体装置で作成しなければならない。しかし、高耐圧の半導体装置はトランジスターのスレッシュホルド電圧（以下、Vthと略す）を通常程度で作成すると、リーク電流が多く（つまり消費電流が大きくなる）なったり、正常に機能しなくなったりして実用にならないといった事が起きる。そこで、トランジスターの高耐圧を実現し、かつ、リーク電流を防ぐため、半導体装置を構成するトランジスターのVthを通常の半導体装置よりも高く、低くても1V付近としなければならない。そのため、電圧1.5Vの銀電池や3Vのリチウム電池を電源として使用すると、Vthと動作電圧との間でのマージンが0.5V〜2V程度と著しく乏しくなってしまう。このため、本来Vthと動作電圧との間でのマージンが充分であれば問題なく正常に動作するはずの機能がうまく動作しなくなる。特にEL駆動手段５のレベルシフター30ではその問題が顕著に現われる。ここで上記問題点を第３図により詳しく説明する。
今、レベルシフター30の出力が“L"から“H"へ移行する時とする。この時、PMOS34とNMOS35が同時にオンしている状態が起こる。この場合レベルシフター30のレベルシフト機能が確実に働くには、PMOS34とNMOS35の抵抗分割による両MOSの接合点36の電位がVSS側にあることが必要である。なぜならば、それによりPMOS32がオンし、Ｑから“H"を出力することができるからである。そのためには、NMOS35のON抵抗がPMOS34のON抵抗より十分に小さいことが必要である。ところが、駆動用入力信号S14の電圧（電圧値VE1）が低くVthとの差が充分にないと、NMOS35が完全にオンしきらず、ON抵抗が充分に下がりきらないためPMOS34のON抵抗より充分に小さいとは言えない状態となってしまう。結果として接合点36の電位がVSS側でなくなりレベルシフターとしての正常動作ができなくなってしまう。
発明の開示
本発明の目的は、上記課題を解決し、電池のような低電圧電源でも、高電圧交流駆動装置を容易に駆動させることが出来る交流駆動装置を提供するものでありより詳しくは高電圧交流駆動装置の駆動信号成形手段であるレベルシフターの確実な正常動作を補償する駆動用半導体装置を提供することにある。
本発明は上記した目的を達成するため基本的には以下に示す様な技術構成を採用するものである。即ち
交流駆動体を駆動する交流駆動装置において、第１の電圧レベルを有する第１の電源と、第１の電圧レベルより高く且つ交流駆動体を駆動するのに十分な高電圧である第２の電圧レベルを有する第２の電源と、第１の電圧レベルと第２の電圧レベルとの中間の電圧レベルを有する第３の電源と、第１の電圧レベルを有する元駆動信号を発生する波形成形手段と、第３の電源から出力される第３の電圧レベルにより駆動され、元駆動信号を利用して、第１の電圧レベルから第３の電圧レベルにレベルアップされた駆動用入力信号を発生する駆動信号供給手段と、第２の電源から出力される第２の電圧レベルで駆動され、駆動用入力信号を利用して、第３の電圧レベルから第２の電圧レベルにレベルアップされた駆動用出力信号を発生して、交流駆動体を駆動する駆動手段とを有することを特徴とする交流駆動装置である。
本発明による高電圧で交流駆動される交流駆動装置は、第一電源電圧より高く第二電源電圧より低い第三電源電圧を作成する第三電源電圧作成手段と、前記第三電源電圧（電圧値VE3）により駆動される前記交流駆動手段に交流駆動信号を供給する駆動信号供給手段を有することにより、駆動信号のレベルアップをVE1からVE3、VE3からVE2へと２段階で行えるため、VE3の値を段階的なレベルアップが確実に行えるように設定しておけば、VE1とVthの間にマージンがなくとも駆動信号の確実なレベルアップが可能となる。そのことにより、電池という低電圧電源を用いる該交流駆動装置においても高耐圧プロセスの半導体装置を使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にかかる交流駆動装置の一実施例である交流駆動装置の構成を示すブロック図である。
第２図は従来例の交流駆動装置の構成を示すブロック図である。
第３図は第２図に基づく交流駆動装置の回路の具体的な構成を示すブロックダイアグラムである。
第４図は第１図に基づく本発明の交流駆動装置を交流駆動装置に適用した場合の回路構成の概略図である。
第５図は第３図のタイムチャートである。
第６図は第４図のタイムチャートである。
第７図は本発明で使用される第三電源電圧作成手段６の一実施例の構成を示す図である。
第８図は本発明で使用される第三電源電圧作成手段６の第７図とは別の実施例の構成を示す図である。
第９図は本発明の第１図とは別の実施例の交流駆動装置の構成を示すブロック図である。
第10図は、本発明に於ける交流駆動装置に於いて使用される第２の電源に於ける第２の電圧レベル発生手段の１具体例を示すブロックダイアグラムである。
第11図は、本発明に於ける交流駆動装置に於いて使用される第３の電源に於ける第３の電圧レベル発生手段の１具体例を示すブロックダイアグラムである。
第12図は、本発明に係る交流駆動装置の更に別の具体例の構成を示すブロックダイアグラムである。
第13図は、本発明に係る交流駆動装置に於いて使用される第２の電源に於ける第２の電圧レベル発生手段の更に別の具体例を示すブロックダイアグラムである。
第14図は、本発明に係る交流駆動装置を組み込んだ時計の構成の例を示す断面図である。
発明を実施する為の最良の形態
以下に、本発明に係る交流駆動装置の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
即ち、第１図は、本発明に係る交流駆動装置の基本的な構成を示すブロックダイアグラムであって、図中、所定の高電圧で交流駆動される交流駆動体（EL照明）９と、第一電源電圧V11を有する第１の電源（電池）２、該第１の電源２の第１電源電圧V11より高く、該交流駆動体９を駆動するのに十分な高電圧である第電源電圧V12を有する第２の電源電圧作成手段４、該第１電源電圧V11と該第２電源電圧V12との中間の第３電源電圧V13を有する第３の電源電圧作成手段６、該第３の電源電圧作成手段６から出力される第３電源電圧V13により駆動され、該交流駆動体９に所定の交流駆動信号を供給する駆動信号供給手段７とから構成されている交流駆動装置１と、発振手段53を含む計時手段41とが併設された交流駆動システム10が示されている。
本発明に係る該交流駆動装置１を含む該交流駆動システム10に於ける該交流駆動体９は、上記した様に、所定の高電圧で交流駆動される駆動手段であれば、特に特定されるものではないが、例えば、前記した様なエレクトロルミネッセンス（EL）素子を用いて照明を行うEL照明手段等が含まれる。
以下の具体例に於いては、当該交流駆動体９としては、係るエレクトロルミネッセンス装置を用いる場合を例に上げて、説明するが、本発明が、係るエレクトロルミネッセンス装置のみに特定されるものではない。
上記した第１図に示される本発明に係る交流駆動装置１に於いて使用される当該第１の電源は、出力電圧が、例えば1.5V〜3V程度の電池である。
又、本発明に於ける該交流駆動装置１に於いては、第２図に示す様に、時刻表示手段42を駆動する時刻表示手段駆動手段43を含む計時手段41が、該交流駆動装置１の本体部とは別に、外部回路として設けられており、該計時手段41は、本発明に係る該交流駆動体９と該交流駆動装置１と該計時手段41とからなる該交流駆動システム10を時計として使用する場合のクロック信号を時刻表示手段42に供給すると共に、該交流駆動装置全体のシステムを駆動するに必要なシステムクロック信号を供給するものである。
更に、本発明に於ける該交流駆動装置１に於いては、より具体的には、該駆動信号供給手段７は、該第３の電源を構成する第３の電圧作成手段６から第３電源電圧V13を受け、駆動用入力信号S14を出力するが、当該信号S14は、該第２の電源である第２の電源電圧作成手段４から出力される第２電源電圧V12により駆動される交流駆動装置の駆動手段５を介して、該EL照明９に駆動用出力信号S15として供給される。
本発明に於いて使用される該駆動信号供給手段７は、例えば、従来公知のレベルシフター等で構成されている事が望ましい。
以下に、本発明に係る交流駆動装置１を含む交流駆動システム10のより具体的な構成と動作に付いて、EL駆動装置を例として第１図を参照しながら説明する。
第１図は、本実施例のEL駆動装置１の構成を示すブロック図であり、第２図と類似のため、同一要素には同一番号を付し説明を省略する。本実施例では、第三電源電圧作成手段６と駆動信号供給手段７が従来例に対して追加になっている。第三電源電圧作成手段６は第三電源電圧V13（電圧値VE3）を駆動信号供給手段７に供給する。駆動信号供給手段７は波形成形手段３が作成した元駆動信号S23の振幅をVE1からVE3に変換し駆動用入力信号S14としてEL駆動手段５に供給している。
次に詳細な説明を図面に基づき行う。第４図は第１図で示されたシステム構成図に基づき構成された実施例の回路構成の概略図であり、第３図と類似のため、同一要素には同一番号を付し説明を省略する。また、第６図は第４図に示される本発明のEL駆動装置１のタイミングチャートである。６は第三電源電圧作成手段であり、内部の詳細については後述する。７は駆動信号供給手段であり、例えばレベルシフター30で構成されている。S23は元駆動信号で第３図における駆動用入力信号S14と同等である。S14は駆動用入力信号でこれは第３図における駆動用入力信号S14とは振幅値が異なる。S28は第三電源昇圧用信号であり、分周手段８より供給される。
第三電源電圧作成手段６は第一電源電圧V11と第三電源昇圧用信号S28の供給を受け第三電源電圧V13を作成し駆動信号供給手段７に付加する。第６図に示すように、駆動信号供給手段７は波形成形手段３が作成した元駆動信号S23の振幅をVE1からVE3にレベルアップする。レベルアップした出力である駆動用入力信号S14はEL駆動手段５に付加されVE2へとレベルアップされる。VE3の値は、駆動信号供給手段７におけるVE1からVE3へのレベルアップと、EL駆動手段５におけるVE3からVE2へのレベルアップの両方のレベルアップが安定して行えるような値に設定されねばならない。駆動信号供給手段７におけるVE1からVE3へのレベルアップは出力電圧が数Ｖ程度が限界であり、逆にEL駆動手段５におけるVE3からVE2へのレベルアップは入力が数Ｖ程度あれば可能である。そこで、VE3は数Ｖ程度に設定されている。
本発明に於ける該交流駆動装置１に於いては、上記した様に、第１の電源は、小型の電池である事が望ましく、第２の電源は、第２の電源電圧作成手段４を含み、後述する第３の電源を構成する第３の電源電圧作成手段６から出力される中間的な電圧レベルを例えばEL照明手段を含む、該交流駆動体９を駆動するに充分な電圧レベルに迄昇圧する機能を有するものである。
該第２の電源電圧作成手段４は、図示のように、コイル昇圧回路を含んでいる事が望ましく、その構成の具体例としては、第10図に示すように、第１の電源である電池２の電圧レベルを1.5Vとする場合に、第２の電源である第２の電源電圧作成手段４の電圧レベルを60Vとしたい時に、第３の電源である第３の電源電圧作成手段６に於いて、該電池２の電圧レベルを1.5Vから3.0Vに昇圧させたのち、該第３の電源電圧作成手段６から出力される電圧レベル3.0Vを第２の電源電圧作成手段４に於いて60Vに昇圧するものである。
一方、本発明に於いて使用される第３の電源を構成する第３電源電圧作成手段６の構成方法としては第７図のコンデンサの時分割駆動による倍昇圧回路や第８図のような抵抗分割回路が考えられる。第７図の回路では第３電源昇圧用信号S28を用いて71〜73のMOSをオン／オフすることにより第１電源電圧V11の二倍の電圧の第３電源電圧V13を作り出す。先ず72と74のMOSをオンし、71と73のMOSをオフすることにより昇圧コンデンサ70には第１電源電圧V11分の電位差が形成される。この状態で次に71と73のMOSをオンし、72と74のMOSをオフすることにより昇圧コンデンサ70のVCLの電位は第１電源電圧V11と同じになり、その結果VCHは第１電源電圧V11の２倍の電圧となる。これを繰り返すことにより電源コンデンサ77には第１電源電圧V11の２倍の電圧が蓄積され第３電源電圧V13として機能することが可能となる。
第８図は上記にも述べたように抵抗分割により第三電源電圧V13を作成する第三電源電圧作成手段６の例である。第一電源電圧V11と第二電源電圧V12の供給を受け二つの抵抗75と76の値を適切に設定することにより第三電源電圧V13を作成する。第７図の回路に比べ任意の値の第三電源電圧V13を作成できるが、貫通電流が必ず生じる欠点がある。
又、本発明に係る該第３の電源を構成する第３電源電圧作成手段６の他の構成例としては、第11図に記載された構成を有する倍昇圧回路を使用する事も可能である。
即ち、該第３電源電圧作成手段６は、レベルシフタ111とトランジスタTP1及びTP2、コンデンサC1及びC2更にはインバータINVとが図示の様な配線で接結された回路を構成するものであり、該トランジスタTP1の一端に1.5Vの電圧VDDを入力し、該レベルシフタ111の入力端子Ｃ及びC/（バー）に、昇圧信号として、2kHzで75％デューティ比を持つ信号を入力させる。
今、該昇圧信号が、“H"レベルの場合には、トランジスタTP1がONとなり、トランジスタTP2がOFFとなる。
その結果、コンデンサC1の両端には、Ａ側に0V、Ｂ側には1.5Vがかかり、該コンデンサC1には、1.5Vの電圧が係る。
一方、該昇圧信号が“L"レベルの場合には、トランジスタTP1がOFFとなり、トランジスタTP2がONとなる。
その結果、コンデンサC1の両端には、Ａ側に1.5Vの電圧がかかり、Ｂ側には1.5Vがかかり、該コンデンサC1には、1.5Vの電圧が係ると同時に、該コンデンサC1自体が1.5Vの電位差を保持しているので、Ｂ側の電位は3Vとなる。
係る電位がトランジスタTP2を通して、そのままコンデンサC2に3Vの電圧を生じさせる事になる。
かかる動作を繰り返すことによって、コンデンサC2に3Vの電位を溜めることが可能となる。
つまり、本発明に於ける該第３の電源はコンデンサ昇圧回路を含んでいても良く、その場合には、当該第３の電源が出力する電圧レベルは、該第１の電源の出力する電圧レベルの整数倍（Ｎ倍）に設定されるものである。
更に、上記に於けるコンデンサ昇圧回路を含む第３の電源に於ける該整数倍の値（Ｎ）が例えば、Ｎ＝２又は３に設定される事が望ましい。
上記した、本発明に係る交流駆動装置に於いては、各電源の電圧レベルは、任意に設定出来るが、好ましくは、小型の電池から約60乃至80V程度の高電圧をうる事が一つの目標である所から、例えば、該第１の電源（電池）２の第１の電圧レベルが1.5Vであり、該第３の電源電圧作成手段６の第３の電圧レベルが、該第１の電圧レベルの２乃至３倍であり、又、該第２の電源電圧作成手段４の第２の電圧レベルが該第１の電圧レベルの30乃至40倍にそれぞれ設定されるものである。
以上は第１図の構成に基づき説明してきたが、第１図の構成以外にも、本発明に係る交流駆動装置の他の具体例が考えられる。例えば第９図のような実施例もある。第９図の実施例では基本的な構成は第１図の具体例と同一であるが波形成形手段３の出力した元駆動信号S23を成形する駆動信号供給手段７の替わりに、第三電源電圧V13を受け自ら発振して駆動用入力信号S14を出力する駆動信号発振手段17を備えている点が異っている。尚本具体例における駆動信号発振手段17の構成方法としては無安定マルチバイブレーター等が考えられる。
次に、本発明に係る交流駆動装置システム10の他の態様を第12図を参照して説明する。
第12図は、上記した本発明に係る交流駆動装置１と計時手段41とで構成された交流駆動装置システム10の他の具体例を示すものであり、その基本的な構成は、第４図の交流駆動装置システム10と略同一であるが、異なる点としては、第４図の具体例に於いては、該交流駆動装置１の外部回路として設けられた計時手段41に水晶発振器等で構成された発振手段53を配置せしめているが、本具体例に於いては、該計時手段41と該発振手段を分離して、当該発振手段55を該交流駆動装置１の内部回路として構成したものである。
当該発振手段55の回路構成は特に特定されるものではないが、例えば、従来公知のCR発振回路等を使用する事が可能である。
本発明に於ける該発振手段は、当該交流駆動装置１の外部回路として設けられている場合でも又、その内部回路として設けられている場合で有っても、時計用のクロック信号を兼用することが可能である。
更に、本発明に於いては、第４図及び第12図の何れの具体例に於いても、該発振手段53若しくは55から、少なくとも該第２の電源４、該第３の電源６及び該駆動信号供給手段７とに個別に所定のクロックを供給するものである。
係るクロックの周波数は、例えば、該第２の電源４と該第３の電源６に供給されるクロックの周波数は、1kHz〜15kHzの範囲に設定されており、又、該駆動信号供給手段７に供給されるクロックの周波数は、100Hz〜500Hzの範囲に設定されている事が望ましい。
又、本発明に於いては、該第２の電源４を駆動するクロック信号を、該第３の電源６を駆動するクロック信号として使用する事も可能である。
又、第13図は、本発明に於いて使用される第２の電源として作動する第２の電圧レベル作成手段４の更に他の具体例の構成を示すブロックダイアグラムであり、該第２の電圧レベル作成手段４は、第４図に於ける第２の電源電圧作成手段４と同一の回路構成部、即ちコイル63、トランジスタ64、ダイオード65及びコンデンサ66とから構成された回路構成部を有すると共に、該第２電源昇圧用信号S27と第３電源電圧V13とが入力される第１のレベルシフタ45と、該第１のレベルシフタ45の出力が入力されると同時にその出力が該トランジスタ64のゲートに接続された第２のレベルシフタ46とで構成されており、更に、該コンデンサ66に充電される充電電圧VE2を出力する端子部を交流駆動体９を駆動させる交流駆動装置の駆動手段５に接続すると同時に、該第２のレベルシフタ46にも接続させたものであって、係る構成により、該コンデンサ66の電圧を第２電源電圧V12として該第２のレベルシフタ46にフィードバックさせる事によって、該第２の電源電圧作成手段４から、効率的に高電圧が取り出せる。
又、第14図は、本発明に係る該交流駆動装置１を用いて構成された交流駆動システム10に於いて、該交流駆動体としてEL照明９を採用し、当該システム10を時計に組み込んだ場合の一具体例の構成を示す断面図である。
即ち、指針軸23、外装部21、ガラスカバー22とからなる通常の時計20の構成に於いて、文字板の替わりに、上記したEL照明手段24を配置し、当該EL照明手段24を適宜の固定手段25によって該外装部21に固定させ、該EL照明手段24の下方部に、通常の時計機構を有するモジュール若しくは時計ムーブメント28を配置すると同時に、該EL照明手段24を発光駆動させる為の該交流駆動装置１及び適宜の計時手段41等を搭載した回路基板26を設け、且つ該回路基板26を適宜の接続バネ27によって、該EL照明手段24と接続させたものである。
上記の如く本発明によれば、第一電源電圧より高く第二電源電圧より低い第三電源電圧を作成する第三電源電圧作成手段と、前記第三電源電圧により駆動され前記EL駆動手段に交流駆動信号を供給する駆動信号供給手段を有することにより、駆動信号のレベルアップをVE1からVE3、VE3からVE2へと２段階で行えるため、VE3の値を段階的なレベルアップが確実に行えるように設定しておけば、VE1とVthの間にマージンがなくとも駆動信号の確実なレベルアップが可能となる。このことにより、電池という低電圧電源で動作する高耐圧プロセスの半導体装置を使用するEL駆動装置を含む交流駆動装置を作ることが可能である。よって、ELに印加する電圧を大きく出来るので、例えば発光強度が充分でかつ消費電流の少ない、小型電子機器用として最適なEL駆動装置を実現できる。

Claims

交流駆動体を駆動する交流駆動装置において、
第１の電圧レベルを有する第１の電源と、
前記第１の電圧レベルより高く、且つ交流駆動体を駆動するのに十分な高電圧である第２の電圧レベルを有する第２の電源と、
前記第１の電圧レベルと前記第２の電圧レベルとの中間の電圧レベルを有する第３の電源と、
前記第１の電圧レベルを有する元駆動信号を発生する波形成形手段と、
前記第３の電源から出力される第３の電圧レベルにより駆動され、前記元駆動信号を利用して、前記第１の電圧レベルから前記第３の電圧レベルにレベルアップされた駆動用入力信号を発生する駆動信号供給手段と、
前記第２の電源から出力される第２の電圧レベルで駆動され、前記駆動用入力信号を利用して、前記第３の電圧レベルから前記第２の電圧レベルにレベルアップされた駆動用出力信号を発生して、前記交流駆動体を駆動する駆動手段とを有することを特徴とする交流駆動装置。
前記第１の電源は、電池である事を特徴とする請求の範囲第１項に記載の交流駆動装置。
前記交流駆動体は、エレクロトルミネッセンス装置である事を特徴とする請求の範囲第１項記載の交流駆動装置。
請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の交流駆動装置を用いた時計。
前記駆動信号供給手段は、レベルシフターで構成されている事を特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の交流駆動装置。
前記第２の電源は、コイル昇圧回路を含んでいる事を特徴とする請求の範囲第１項記載の交流駆動装置。
前記第３の電源はコンデンサ昇圧回路を含んでいる事を特徴とする請求の範囲第１項記載の交流駆動装置。
前記第３の電源が出力する電圧レベルは、前記第１の電源の出力する電圧レベルの整数倍（Ｎ倍）に設定されるものである事を特徴とする請求の範囲第７項記載の交流駆動装置。
前記整数倍の値（Ｎ）がＮ＝２又は３である事を特徴とする請求の範囲第８項記載の交流駆動装置。
前記第３の電源は抵抗分割による電圧設定手段を含んでいる事を特徴とする請求の範囲第１項記載の交流駆動装置。
前記第１の電源の第１の電圧レベルが、1.5Vであり、前記第３の電源の第３の電圧レベルが、前記第１の電圧レベルの２乃至３倍であり、又前記第２の電源の第２の電圧レベルが前記第１の電圧レベルの30乃至40倍にそれぞれ設定されている事を特徴とする請求の範囲第１項記載の交流駆動装置。
前記交流駆動装置は、更に発振手段を含んでる事を特徴とする請求の範囲第１項記載の交流駆動装置。
前記発振手段は、前記交流駆動装置の外部機構として設けられている事を特徴とする請求の範囲第12項記載の交流駆動装置。
前記発振手段は、前記交流駆動装置の内部機構として設けられている事を特徴とする請求の範囲第12項記載の交流駆動装置。
前記発振手段は、時計用のクロック信号を兼用している事を特徴とする請求の範囲第13項または第14項記載の交流駆動装置。
前記発振手段は、時計用のクロック信号供給手段とは別個に設けられている事を特徴とする請求の範囲第13項または第14項記載の交流駆動装置。
前記発振手段は、CR発振回路である事を特徴とする請求の範囲第12,13,14、及び16項の何れかに記載の交流駆動装置。
前記発振手段から、少なくとも前記第２の電源、前記第３の電源及び前記駆動信号供給手段に個別に所定のクロックが供給されている事を特徴とする請求の範囲第12項乃至第17項の何れかに記載の交流駆動装置。
前記第２の電源と前記第３の電源に供給されるクロックの周波数が、1kHz〜15kHzの範囲に設定されており、又、前記駆動信号供給手段に供給されるクロックの周波数が、100Hz〜500Hzの範囲に設定されている事を特徴とする請求の範囲第18項記載の交流駆動装置。
前記第２の電源を駆動するクロック信号を、前記第３の電源を駆動するクロック信号として使用する事を特徴とする請求の範囲第19項記載の交流駆動装置。