JP3843709B2 - 電源制御装置、表示装置、携帯機器および電源供給制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷に対する電源の供給を制御する電源制御装置、電源供給制御方法、電源を供給して駆動回路を駆動して表示する表示装置、および電池から負荷部に対して電源電圧を供給する携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、ノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯が可能な電子機器が多く用いられている。これらの携帯型の電子機器は、外出中などの携帯時に使用する場合には、内部に搭載した電池から供給される電源電圧を用いて様々な電子デバイスを駆動している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの携帯電子機器は液晶表示パネルを備えており、当該液晶表示パネルに文字、図形、映像などの情報を表示するようになっている。液晶表示パネルの駆動には、所定値以上の電源電圧が要求され、液晶表示パネルを駆動するための電源電圧が上記の所定値より小さくなると、表示が薄くなってしまう等の表示品質の低下を招いてしまう。
【０００４】
自宅や会社内にあるコンセントから供給される電源電圧を用いて駆動する場合には、上記のような液晶表示パネルの表示品質の低下を招くことはないが、携帯機器等のように電池を用いて駆動する場合には、電池の電源電圧の低下によって上記のような表示品質の低下を招くことがあり得る。例えば、図２２は、通常の表示を行うために必要な電源電圧が３Ｖの液晶表示パネルをある電池を用いて駆動し続けた場合の電池の電源電圧と時間との関係を示す。同図に示すように、この例では３４時間が経過した時点で電池の電源電圧が表示に必要な電圧である３Ｖを下回っている。したがって、これ以降、この電池を使用し続けると、表示が欠けるといった不具合が発生してしまう。また、電池の電源電圧が液晶表示に必要な電圧より大きい場合であっても、他の電子デバイスを駆動することにより液晶駆動回路に供給される電圧が低下し、表示の不具合が発生するといったことも起こりうる。
【０００５】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、電源から供給される電圧値が変化する場合にも、低消費電力で安定した電源電圧の供給制御を行うことが可能な電源制御装置、電源供給制御方法、表示装置および携帯機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の電源制御装置は、負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の電源制御装置は、請求項１に記載の電源制御装置において、前記昇圧回路は、動作を開始してから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択されるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で動作することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の電源制御装置は、負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
また、請求項４に記載の電源制御装置は、請求項３に記載の電源制御装置において、前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の電源制御装置は、複数の負荷に対して電源電圧を供給する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合に、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合に、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
また、請求項６に記載の電源制御装置は、請求項５に記載の電源制御装置において、前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載の表示装置は、表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
また、請求項８に記載の表示装置は、表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９に記載の表示装置は、請求項７または８に記載の表示装置において、前記駆動回路は、液晶表示パネルを駆動する液晶駆動回路であることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０に記載の携帯機器は、請求項１ないし６のいずれかに記載の電源制御装置と、
前記電源制御装置に電源電圧を供給する電池と、
前記電源供給装置から供給される電源電圧により駆動される負荷部とを具備することを特徴とする。
また、請求項１１に記載の携帯機器は、請求項７ないし９のいずれかに記載の表示装置と、
前記表示装置に電源電圧を供給する電池とを具備することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２に記載の電源供給制御方法は、電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して負荷に供給する電源供給制御方法であって、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１３に記載の電源供給制御方法は、電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して複数の負荷に供給する電源供給制御方法であって、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給し、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．第１実施形態
Ａ−１．構成
まず、図１は本発明の第１実施形態に係る電源制御回路により駆動される液晶表示装置を備えた電子時計の外観を示す平面図である。同図に示すように、この電子時計２００は、後述する二次電池を搭載しており、当該二次電池により内蔵する各種の電子デバイスを駆動している。そして、この二次電池に充電を行う場合や、外部機器との間でデータ転送等を行う場合には、図示のようにステーション１００に収容される。ステーション１００は、電子時計２００を充電する機能や電子時計２００との間でデータ転送を行う機能を有している。
【００３０】
電子時計２００は、通常の一般的な電子腕時計と同様に、バンド部２０２と、胴２０１とを有しており、この胴２０１内部に各種電子デバイスが内蔵されている。また、胴２０１の中心側には液晶表示装置２０４が設けられており、この液晶表示装置２０４に時刻などの様々な情報が表示されるようになっている。
【００３１】
本実施形態に係る電源制御回路は、上記のような構成の電子時計２００に内蔵された液晶表示装置２０４を駆動するための電源電圧の供給を制御するものであり、以下、図２を参照しながら、当該電源制御回路により駆動される液晶表示装置２０４の構成について説明する。図２においては、二次電池１０は液晶表示装置２０４だけではなく、照明発光部３０１や振動モータ３０２等の他の負荷に電源電圧を供給する構成となっているが、以下においては、説明簡略化のため、二次電池１０からの電源電圧を液晶表示装置２０４に供給する構成について説明する。
【００３２】
同図に示すように、液晶表示装置２０４は、各種画像を表示する液晶表示パネル２１と、液晶表示パネル２１を駆動する液晶駆動回路２２と、液晶表示パネル駆動用の駆動電圧Ｖｚを供給する電源制御回路（電源制御装置）２３と、この電子時計２００全体を制御するＣＰＵ（中央処理装置）等の制御装置１１から供給される表示データおよび各種制御用データに基づいて液晶駆動回路２２を制御する駆動制御回路２４とを備えている。
【００３３】
液晶駆動回路２２は、液晶表示パネル２１の走査電極（コモン電極）を駆動する走査側駆動回路２２ａと、液晶表示パネル２１の信号電極（セグメント電極）を駆動する信号側駆動回路２２ｂとを備えており、駆動制御回路２４からの制御信号に応じて走査側駆動回路２２ａおよび信号側駆動回路２２ｂがそれぞれ液晶表示パネル２１の電極を駆動することにより、各種画像が液晶表示パネル２１に表示されるようになっている。
【００３４】
電源制御回路２３は、昇圧回路３０と、電源選択回路３１とを備えており、二次電池１０からの電源電圧Ｖは昇圧回路３０および電源選択回路３１の両者に供給されるようになっている。電源選択回路３１には、二次電池１０からの電源電圧Ｖだけではなく、昇圧回路３０によって昇圧された昇圧後電圧Ｖｓも供給されるようになっている。電源選択回路３１は、このように二次電池１０から供給される電源電圧Ｖと昇圧回路３０から供給される昇圧後電圧Ｖｓのいずれか一方を選択し、液晶表示パネル２１を駆動するための駆動電圧Ｖｚとして液晶駆動回路２２に供給する。ここで、電源選択回路３１による選択切り換えは、制御装置１１によって制御されており、制御装置１１から制御信号Ｃ２が供給されると、選択切り換えが行われるようになっている。また、昇圧回路３０も制御装置１１によって制御されており、制御装置１１からの制御信号Ｃ１が供給されると動作を開始するようになっている。
【００３５】
ここで、図３は昇圧回路３０を示す回路図である。同図に示すように、本実施形態における昇圧回路３０は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、ポンピングコンデンサＣｐと、バックアップコンデンサＣｂとを有するチャージポンプ方式の昇圧回路である。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、連動スイッチであり、制御装置１１から制御信号Ｃ１が供給されるとスイッチＳＷ１，ＳＷ２がａ側に接続されている状態とｂ側に接続されている状態とが所定の動作周波数に応じて切り替えられるようになっている。このようにスイッチＳＷ１，ＳＷ２が繰り返し切り替えられることにより、コンデンサＣｐに電圧Ｖが充電される状態と、コンデンサＣｐとコンデンサＣｂとが並列に接続されてコンデンサＣｐからコンデンサＣｂに電荷が移送される状態とが切り換えられる。このような状態が繰り返し切り換えられることにより、二次電池１０から供給される電源電圧Ｖが２倍に昇圧される。
【００３６】
図４に示すように、電源選択回路３１は、電源切換スイッチＳＷＤと、レギュレータ４０とを備えている。電源切換スイッチＳＷＤは、上述した制御装置１１から供給される制御信号Ｃ２に応じて切り替えられるようなっており、ａ側に接続された場合には後段のレギュレータ４０に昇圧後電圧Ｖｓが出力され、ｂ側に接続された場合にはレギュレータ４０に電源電圧Ｖが供給される。レギュレータ４０は、第１の入力端子（＋）に固定電圧（ＧＮＤ）が接続されたオペアンプ４２と、オペアンプ４２の第２の入力端子（−）に接続されるフィードバック可変抵抗４１とを有しており、電源切換スイッチＳＷＤの接続先から供給される電圧（電源電圧Ｖもしくは昇圧後電圧Ｖｓ）を駆動電圧Ｖｚに調整して出力する。
【００３７】
上記の昇圧回路３０や電源選択回路３１は、この電子時計２００の全体を制御する制御装置１１によって制御されることになる。具体的には、制御装置１１は、ＣＰＵ（中央処理装置）と、二次電池１０の電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、発振回路等を備えており、二次電池１０の電源電圧Ｖを検出し、当該電源電圧Ｖの結果に応じて昇圧回路３０に制御信号Ｃ１を、電源選択回路３１に制御信号Ｃ２を供給することにより、昇圧回路３０のオン／オフの切り換えタイミングとオン時の動作周波数、および電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤ切り換えタイミング等を制御している。
【００３８】
Ａ−２．電源供給方法
ところで、二次電池１０の電源電圧Ｖは時間とともに減少していくことになる（図２２参照）。一方、この電子時計２００において、液晶表示装置２０４による良好な表示を実現するためには、上述した電源制御回路２３から駆動電圧Ｖｚを液晶駆動回路２２に供給する必要があり、電源制御回路２３から供給する電圧が駆動電圧Ｖｚを下回った場合には、表示が薄くなる等の表示品質の低下を招くことになる。そこで、表示品質の低下を防止するために二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚを下回った時点で充電等を行うことが考えられるが、本実施形態では、二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚを下回った場合にも表示品質の低下を防止することが可能な電源供給制御を行うことにより、より長時間の二次電池１０の使用を可能としている。以下、このような効果を得ることが可能な電源制御回路２３から液晶駆動回路２２への電源電圧供給方法について、電源制御回路２３およびこれを制御する制御装置１１の動作を中心に説明する。
【００３９】
ここで、図５は制御装置１１のＣＰＵにより所定周期毎に繰り返し実行される液晶表示装置２０４への電源供給を制御する電源供給処理の手順を示すフローチャートである。ここでは、初期設定として電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤはｂ側に接続されており、二次電池１０からの電源電圧Ｖがレギュレータ４０に供給されているものとする。同図に示すように、制御装置１１による電源供給制御処理では、電源電圧検出回路によって検出された二次電池１０の電源電圧Ｖを取得し（ステップＳａ１）、取得した電源電圧Ｖが予め設定されている設定電圧Ｖｄより小さいか否かを判別する（ステップＳａ２）。ここで、設定電圧Ｖｄは、液晶駆動回路２２を駆動するために必要な駆動電圧Ｖｚよりも若干大きい値である。そして、検出された二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄよりも大きい場合には（ステップＳａ２の判別「ＮＯ］）、当該電源供給制御処理を終了する。
【００４０】
一方、検出した電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄよりも小さい場合には（ステップＳａ２の判別「ＹＥＳ」）、昇圧回路３０が動作中（スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切り換え動作が行われている）か否かを判別する（ステップＳａ３）。ここで、昇圧回路３０が動作していない場合には（ステップＳａ３の判別「ＮＯ」）、昇圧回路３０に制御信号Ｃ１を出力し、昇圧回路３０の動作開始を指示する（ステップＳａ４）。ここで、制御装置１１のＣＰＵは、発振回路を制御して昇圧回路３０が周波数Ｆ１（例えば１０ｋＨｚ）で動作するような周波数の信号を出力する。つまり周波数Ｆ１でスイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り換えることを指示する制御信号Ｃ１を出力する。
【００４１】
ステップＳａ３の判別において、昇圧回路３０が動作中であると判別した場合、および上記ステップＳａ４で昇圧回路３０の動作開始を指示した場合、検出した電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚと同じ、もしくは小さいか否かを判別する（ステップＳａ５）。ここで、検出した電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚよりも大きい場合には、当該電源供給処理を終了する。
【００４２】
一方、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚと同じ、もしくは小さい場合には（ステップＳａ５の判別「ＹＥＳ」）、電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤがａ側（昇圧回路３０側）に接続されているか否かを判別する（ステップＳａ６）。ここで、電源切換スイッチＳＷＤがａ側に接続されていない場合、つまり電源切換スイッチＳＷＤがｂ側に接続されており、二次電池１０からの電源電圧Ｖがレギュレータ４０に供給されている場合には（ステップＳａ６の判別「ＮＯ」）、電源選択回路３１に制御信号Ｃ２を出力し、電源切換スイッチＳＷＤのａ側への切り換えを指示するとともに（ステップＳａ７）、昇圧回路３０に制御信号Ｃ１を出力し、昇圧回路３０が周波数Ｆ２（例えば、１ｋＨｚ）で動作するように指示する（ステップＳａ８）。ここで、周波数Ｆ２は上述した周波数Ｆ１よりも小さい周波数であり、ステップＳａ７およびステップＳａ８では、電源切換スイッチＳＷＤの切り換え指示と同時に昇圧回路３０の動作周波数の低速にすることを指示している。
【００４３】
このようにステップＳａ８で昇圧回路３０の動作周波数の切り換えを指示した後、もしくはステップＳａ６の判別において、電源切換スイッチＳＷＤがａ側に接続されていた場合には、当該電源供給処理を終了する。
【００４４】
上記のような電源供給処理を所定周期毎に繰り返し実行することにより、電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤの後段側にあるレギュレータ４０には、図６中実線で示すような電圧が供給されることになる。同図に示すように、二次電池１０の電源電圧Ｖは時間の経過とともに徐々に減少していくため、レギュレータ４０に供給される電圧も徐々に減少していく。そして、時間Ｔになると二次電池１０の電源電圧Ｖが液晶駆動回路２２の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚと等しくなり、以降図中一点鎖線で示すように駆動電圧Ｖｚよりも電源電圧Ｖが低くなる。しかしながら、本実施形態では、上述したように電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚになった時点で電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えることにより、レギュレータ４０には昇圧回路３０により２倍に昇圧された昇圧後電圧Ｖｓが供給されることになる。このため、図中実線で示すように時間Ｔ以降も駆動電圧Ｖｚ以上の電圧をレギュレータ４０に供給し続けることが可能となる。このように本実施形態では、従来よりも長い時間にわたり、駆動電圧Ｖｚ以上の電圧をレギュレータ４０に供給することが可能となり、レギュレータ４０からは駆動電圧Ｖｚを液晶駆動回路２２に供給することができる。したがって、液晶表示装置２０４の表示品質の低下を招くことなく、充電を行うことなく二次電池１０を従来よりも長時間使用することができる。
【００４５】
上述したように昇圧回路３０を用いることにより、二次電池１０をより長時間使用することができるといった効果を得ることができるが、昇圧回路３０としてＤＣ／ＤＣコンバータを使用した場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ自体の消費電力が問題となる。これに対し、本実施形態のように昇圧回路３０としてコンデンサとスイッチからなるチャージポンプ方式の昇圧回路を採用することにより、低消費電力での動作が可能となる。しかし、チャージポンプ方式の昇圧回路３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の他の方式の昇圧回路と比較すると、低消費電力での動作は可能であるが、昇圧回路３０が動作を開始してから昇圧回路３０から所定の昇圧電圧が出力されるまでの間、多少の時間を要することになる。ここで、図７は、ある昇圧回路を動作周波数Ｆ１（１０ｋＨｚ）で動作させた場合と、動作周波数Ｆ２（１ｋＨｚ）で動作させた場合の、当該昇圧回路が動作を開始してからの出力電圧と時間との関係を示す。同図に示すように、昇圧回路から当該回路の設計出力電圧を得るまでには多少の時間（図示の例では、１０〜１００msec程度）が必要となることが分かる。したがって、上述した時間Ｔの時点で電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えると同時に昇圧回路３０の動作を開始した場合には、図８中一点鎖線で示すように、電源切換スイッチＳＷＤを切り換えた後、昇圧回路３０が所定の昇圧電圧を出力する時間ｔ１までの間（通常、１００msec程度）、レギュレータ４０には駆動電圧Ｖｚを下回る電圧Ｖｓ’が供給されてしまうことになる。この間、必要な電圧が得られず、液晶表示に不具合が生じてしまう。このような点を考慮し、本実施形態では、上述したように二次電池１０の電源電圧Ｖよりも若干大きい設定電圧Ｖｄになった時点（時間ｔ０）、つまり電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えて昇圧回路３０による昇圧後電圧Ｖｓをレギュレータ４０に供給する前に、昇圧回路３０を動作させている。これにより、二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚと等しくなり電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換える時には、昇圧回路３０からは所定の昇圧後電圧Ｖｓが出力されることになり、図８中一点鎖線で示すような供給電圧の落ち込みを防止することができる。
【００４６】
上述したように昇圧回路３０を電源切換スイッチＳＷＤの切り換え前に動作させることにより、レギュレータ４０に供給される電圧の落ち込みを防止することができる。したがって、昇圧回路３０を常時動作させておくことも考えられる。しかしながら、常時昇圧回路３０を動作させておくことは消費電力低下の妨げとなる。そこで、本実施形態では、上述したように電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚよりも若干大きい設定電圧Ｖｄになった時点で動作させるようにしている。すなわち、電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄ以上である場合には、昇圧回路３０を動作させないことにより、昇圧回路３０による昇圧後の電圧Ｖｓが必要ない場合の昇圧回路３０の動作時間を極力短縮し、無駄な電力消費を低減している。このため、電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄから駆動電圧Ｖｚに低下するのに要する時間を推定しておき、この推定時間が昇圧回路３０が動作を開始してから所定の昇圧後電圧Ｖｓを出力するまでに要する時間よりも長くなるような値を設定電圧Ｖｄとして設定しておけば、上述した昇圧回路３０が所望の昇圧電圧を出力するまでに多少の時間を要することに起因する電圧の落ち込みの防止と、昇圧後の電圧Ｖｓが必要のない時の昇圧回路３０の動作時間の短縮による消費電力の低減といった２つの効果を両立させることができる。
【００４７】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について図９を参照しながら説明する。上述した第１実施形態においては、電源選択回路３１は二次電池１０からの電源電圧Ｖと昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓのいずれか一方を選択して液晶駆動回路２２に供給するようになっていたが、第２実施形態では昇圧回路３０に代えて降圧回路８０を設けた電源制御回路８１を採用し、降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋと二次電池１０からの電源電圧Ｖのいずれか一方を選択して液晶駆動回路２２に供給している。そして、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍よりも大きい場合には、降圧回路８０から供給される電圧Ｖｋを用いることにより、消費電流を１／２に減少させ、これにより二次電池のより長時間の使用を可能としている。
【００４８】
ここで、図１０は降圧回路８０の一例を示す回路図であり、同図に示すように、この降圧回路８０は、ポンピングコンデンサＣｐ’およびバックアップコンデンサＣｂ’と、連動スイッチであるスイッチＳＷ３，ＳＷ４とを備え、スイッチＳＷ３，ＳＷ４をａ側とｂ側との間で繰り返し切り換えることにより、二次電池１０からの電源電圧Ｖを１／２倍に降圧して降圧電圧Ｖｋを出力する。
【００４９】
この構成の下、制御装置１１の制御により電源制御回路８１から液晶駆動回路２２に駆動電圧Ｖｚが供給される。第２実施形態では、フル充電時の二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍よりも大きいものとし、初期設定として電源選択回路３１（図４参照）の電源切換スイッチＳＷＤ（図４参照）はａ側に接続されており、降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋがレギュレータ４０に供給されている。そして、制御装置１１は二次電池１０の電源電圧Ｖを監視し、この電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍の値よりも小さくなった時点で、制御信号Ｃ４を電源選択回路３１に出力し、電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤをｂ側である二次電池１０側に切り換える。これにより、電源切換スイッチＳＷＤの後段側のレギュレータ４０には、この時点以降二次電池１０の電源電圧Ｖがレギュレータ４０に供給される。ここで、図１１は、このような電源供給制御を行った場合に電源切換スイッチＳＷＤの後段のレギュレータ４０に供給される電圧と時間との関係を示す。なお、図中実線はレギュレータ４０に供給される電圧であり、図中一点鎖線は二次電池１０の電源電圧Ｖを示す。同図に示すように、第２実施形態では、二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍よりも小さくなる時（時間Ｔ’）までは、降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋをレギュレータ４０に出力し、時間Ｔ’以降は二次電池１０からの電源電圧Ｖが出力されるようになっている。ここで、時間Ｔ’までの間、降圧回路８０による降圧電圧Ｖｋが供給されているので、直接二次電池１０の電源電圧Ｖをレギュレータ４０に出力した場合と比較して消費電流を減少させることができ、液晶表示装置２０４の表示品質の低下を招くことなく、二次電池１０をより長く使用することができる。
【００５０】
ところで、図２２に示すように、二次電池１０は使用時間とともにその電源電圧が徐々に減少していくものではあるが、細やかな時間単位で電源電圧の変化を観ると、電源電圧は下降するだけではなく上昇することもあり、このような上昇・下降を繰り返しながら全体として徐々に下降していくものである。そこで、本実施形態のような降圧回路８０を有する場合には、一旦二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍よりも小さくなった後、再度駆動電圧Ｖｚの２倍よりも大きくなった場合には、電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤをｂ側からａ側、つまり降圧回路８０側に切り換えてレギュレータ４０に降圧電圧Ｖｋを供給するようにしている。このような制御を行うことで二次電池１０の電源電圧の低下速度を抑制することができる。ここで、電源切換スイッチＳＷＤをｂ側からａ側に切り換える場合には、上述した第１実施形態の昇圧回路３０と同様に、降圧回路８０が動作を開始してから正常な出力が得られるまでに要する時間を考慮しないと、電源切換スイッチＳＷＤ切り換え直後にレギュレータ４０に供給される電圧が駆動電圧Ｖｚを下回ってしまうことになる。したがって、第２実施形態においても、電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えて降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋをレギュレータ４０に供給する前に、降圧回路８０の動作を開始させておき、これにより上述したような電圧の落ち込みを防止している。ここで、降圧回路８０の動作を開始するタイミングは、上述した第１実施形態と同様に電源電圧Ｖの検出値に応じて決定するようにすればよい。
【００５１】
Ｃ．第３実施形態
次に、図１２は本発明の第３実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計２００’の電力供給のための構成の概略を示すブロック図である。ここで、電子時計２００’の外観等は上述した第１実施形態の電子時計２００と液晶表示装置２０４が液晶表示部３００に置き換わる以外は同様であるため、その説明を省略する（図１参照）。
【００５２】
図１２に示すように、電子時計２００’は、上記第１実施形態と同様の二次電池１０および、制御装置１１を備えており、これら以外に電源制御回路１１１と、液晶表示部３００と、ＥＬ（Electroluminescence）素子等からなる照明発光部３０１と、振動モータ３０２とを備えている。ここで、電子時計２００’の液晶表示部３００、照明発光部３０１、振動モータ３０２は二次電池１０から電源制御回路１１１を介して供給される電圧によって駆動されている。
【００５３】
液晶表示部３００は、上述した図２に示す液晶表示パネル２１、液晶駆動回路２２、駆動制御回路２４等を備える点で液晶表示装置２０４と同様であるが、電源切換スイッチＳＷＤを有する電源制御回路２３に代えて、電源選択回路１１２から供給される電圧を所定の液晶駆動電圧に調整するレギュレータ（例えば、図４に示すレギュレータ４０）のみを備えた構成である。照明発光部３０１は、ユーザによって操作入力等が電子時計２００’に行われた場合等の所定のタイミングで液晶表示部３００を装置内部側から発光し、その液晶表示部３００の表示内容を見やすくするものである。振動モータ３０２は、例えば所定時刻になったなどユーザに対して何かを報知する場合に作動し、振動によってユーザに何らかの情報を報知するものである。
【００５４】
図１３に示すように、電源制御回路１１１は、昇圧回路３０と、電源選択回路１１２とを備えている。昇圧回路３０は、上述したようにチャージポンプ方式の２倍の昇圧回路であるが、他の種類（例えばＤＣ／ＤＣコンバータ）の昇圧回路であってもよい。電源選択回路１１２は、昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓと二次電池１０からの電源電圧Ｖとのいずれか一方を選択するスイッチを備えており、当該スイッチが接続に応じて電源電圧Ｖもしくは昇圧後電圧Ｖｓのいずれかが選択されるようになっている。ここで、昇圧回路３０の動作のオン／オフタイミングや動作周波数、および電源選択回路１１２のスイッチ切り換えは、制御装置１１からの制御信号Ｃ５，Ｃ６によって制御されている。制御装置１１は、液晶表示部３００の二次電池１０の電源電圧Ｖを監視し、電源電圧Ｖが液晶表示部３００の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚを下回った場合には、電源選択回路１１２を制御し、昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓが供給されるように制御する。ここでの電源供給制御処理は、上述した第１実施形態と同様である（図５参照）。
【００５５】
ところで、この電子時計２００’においては、液晶表示部３００、照明発光部３０１および振動モータ３０２といった複数の負荷部が二次電池１０から供給される電圧によって駆動されている。そして、液晶表示部３００は、時刻表示等がなされるため、常時駆動されることになるが、他の照明発光部３０１や振動モータ３０２は常に駆動されるわけではなく、何らかのタイミングで一時的に駆動される。このような常時駆動される負荷と、一時的に駆動される負荷とを同一の電源である二次電池１０で駆動する場合には、以下のような問題が生じることがあった。図１４に示すように、二次電池１０の電源電圧Ｖが液晶表示部３００の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚよりも大きい値である場合にも、他の負荷である照明発光部３０１や振動モータ３０２が駆動されている間、二次電池１０の電源電圧Ｖが低下してしまう。これにより、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚを下回ってしまい、液晶表示部３００の表示に支障をきたすことがある。もちろん、二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚと比較して十分に大きな値であれば問題はないが、二次電池１０は使用時間とともに電源電圧Ｖが減少するものであり、時間が経過すると電源電圧Ｖが下降し、上記のような問題を招いてしまう。
【００５６】
そこで、第３実施形態では、上記のような多数の負荷を二次電池１０で駆動する場合にも、液晶表示部３００の表示品質の低下を招くことなく、他の負荷を駆動することが可能な電源供給制御を行っている。以下、このような効果を得ることが可能な電源選択回路１１２から複数負荷への電源電圧供給方法について、電源選択回路１１２およびこれを制御する制御装置１１の動作を中心に説明する。
【００５７】
図１５に示すように、制御装置１１による複数負荷に対する電源供給制御処理では、二次電池１０の電源電圧Ｖを検出し（ステップＳｂ１）、検出した電源電圧Ｖが予め設定した上述した第１実施形態と同様の設定電圧Ｖｄより小さいか否かを判別する（ステップＳｂ２）。ここで、設定電圧Ｖｄは、液晶表示部３００を駆動するために必要な駆動電圧Ｖｚよりも所定値だけ大きい値である。そして、検出された二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄよりも小さい場合には（ステップＳｂ２の判別「ＹＥＳ］）、図５に示す電源供給処理をステップＳａ１から実行する（ステップＳｂ３）。
【００５８】
一方、検出した電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄよりも大きい場合には（ステップＳｂ２の判別「ＮＯ」）、他負荷駆動フラグがＯＮであるか否かを判別する（ステップＳｂ４）。ここで、他負荷駆動フラグとは、液晶表示部３００以外の特定の負荷（本実施形態では、照明発光部３０１および振動モータ３０２）が駆動すべきタイミングであることを示すフラグであり、上述したように所定時刻になったことを振動モータ３０２を駆動して報知する場合には、その報知タイミングの所定時間前に制御装置１１により当該フラグがＯＮにセットされる。また、ユーザによりボタン操作等が行われた場合には、照明発光部３０１を駆動して液晶表示部３００の表示を発光させることになるが、このように照明発光部３０１を駆動する場合には、その駆動すべきタイミングの所定時間Ｔｓ前に当該フラグがセットされるようになっている。
【００５９】
ステップＳｂ４の判別において、他負荷駆動フラグがＯＮにセットされている場合には、昇圧回路３０が動作中であるか否かを判別する（ステップＳｂ５）。ここで、昇圧回路３０が動作していない場合には（ステップＳｂ５の判別「ＮＯ」）、昇圧回路３０に制御信号Ｃ５を出力し、昇圧回路３０の動作開始を指示する（ステップＳｂ６）。この後、上記他負荷フラグをＯＮにセットしてから他の負荷を駆動するまでの上記所定時間Ｔｓをタイマにセットし、タイマカウントを開始する（ステップＳｂ７）。
【００６０】
ステップＳｂ５の判別において、昇圧回路３０が動作中である場合には、上述したタイマが０になっているか否かを判別する（ステップＳｂ８）。ここで、タイマが０になっていない場合には、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。一方、タイマが０になっている場合には、電源選択回路１１２に制御信号Ｃ６を出力し、電源選択回路１１２のスイッチを昇圧回路３０側に切り換える（ステップＳｂ９）。このように電源選択回路１１２のスイッチを昇圧回路３０側に切り換えた後、照明発光部３０１もしくは振動モータ３０２を駆動する（ステップＳｂ１０）。そして、他負荷駆動フラグをリセットし（ステップＳｂ１１）、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。
【００６１】
一方、上述したステップＳｂ４の判別において、他負荷駆動フラグがＯＮにセットされていない場合には、他負荷停止フラグがＯＮにセットされているか否かを判別する（ステップＳｂ１２）。ここで、他負荷停止フラグとは、上述した特定の負荷である照明発光部３０１および振動モータ３０２の駆動を停止する場合に制御装置１１によりセットされるものである。例えば、上述したように照明発光部３０１や振動モータ３０２の駆動が開始されてから３０秒経過後などの予め設定された時間経過後等にＯＮにセットされるものである。
【００６２】
ステップＳｂ１２の判別において、他負荷停止フラグがＯＮにセットされていない場合には、当該複数の負荷に対する電源供給処理を終了する。一方、他負荷停止フラグがＯＮにセットされている場合には、駆動を停止すべき負荷（照明発光部３０１または振動モータ３０２）の駆動を停止する（ステップＳｂ１３）。そして、電源選択回路１１２に制御信号Ｃ６を出力し、電源選択回路１１２のスイッチを二次電池１０側に切り換えるとともに（ステップＳｂ１４）、昇圧回路３０に制御信号Ｃ５を出力し、昇圧回路３０の動作を停止させる（ステップＳｂ１５）。この後、他負荷停止フラグをリセットして（ステップＳｂ１６）、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。
【００６３】
上記のような複数負荷に対する電源供給処理を所定周期毎に繰り返し実行することにより、二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄより大きい場合には、液晶表示部３００には、図１６中実線に示すような電圧が供給されることになる。同図中に一点鎖線に示すように、照明発光部３０１や振動モータ３０２を駆動している間の二次電池１０の電源電圧Ｖは低下することになる。しかしながら、第３実施形態では、照明発光部３０１や振動モータ３０２の駆動を開始する場合には、電源選択回路１１２が昇圧後電圧Ｖｓを選択して液晶表示部３００に供給される。したがって、他負荷の駆動に起因して電源電圧Ｖが一点鎖線で示すように液晶表示部３００の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚを下回った場合にも、昇圧後電圧Ｖｓは駆動電圧Ｖｚよりも大きく、この駆動電圧Ｖｚよりも大きい昇圧後電圧Ｖｓが液晶表示部３００に供給される。したがって、液晶表示部３００に内蔵されるレギュレータによって駆動電圧Ｖｚを液晶駆動回路に供給することができ、表示品質の低下を防止することができる。
【００６４】
また、第３実施形態においても、電源選択回路１１２が昇圧後電圧Ｖｓを選択する所定時間前に昇圧回路３０の動作が開始される。ここで、上記タイマにセットする所定時間を昇圧回路３０が動作を開始してから正常に作動するまでの時間に設定しておけば、電源選択回路１１２が昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓを選択して出力した時には、昇圧回路３０は正常な値の電圧、つまり電源電圧Ｖの２倍の昇圧後電圧Ｖｓを出力していることになる。したがって、電源選択回路１１２のスイッチ切り換え時に液晶表示部３００に供給される電圧が落ち込むことがなく、表示品質が悪化してしまうことを抑制できる。
【００６５】
Ｄ．変形例
なお、本発明は上述した様々な実施形態に限定されるものではなく、以下のような種々の変形が可能である。
【００６６】
（変形例１）
上述した第１実施形態および第３実施形態においては、昇圧回路３０として２倍昇圧のものを採用していたが、これに限らず、コンデンサとスイッチから構成されるチャージポンプ方式であれば、昇圧回路の昇圧倍数は任意であり、例えば３倍等の種々の昇圧回路を採用することができる。例えば、コンデンサ及びスイッチをそれぞれ３つ以上設けるとともに、これらのスイッチのオン／オフを制御する制御回路を設けることにより昇降圧倍数を制御できるような昇降圧回路を用いるようにしてもよい。この場合には、二次電池１０の電源電圧Ｖを監視し、当該電源電圧Ｖの値に応じて昇降圧倍数を段階的に切り換えるような制御を行ってもよい。
また、第２実施形態においては、降圧回路８０として１／２倍の降圧回路を採用していたが、降圧回路の降圧倍数も任意であり、例えば０．３倍、０．５倍、０．８倍等の種々の降圧回路を採用することができる。
【００６７】
（変形例２）
また、上述した第１実施形態および第２実施形態では、昇圧回路３０もしくは降圧回路８０のいずれかを備えた構成であったが、これに限らず、図１７に示すように、昇圧回路３０および降圧回路８０の両者を備えた電源制御回路１６０を採用するようにしてもよい。この場合、電源選択回路３１は、制御装置１１から供給される制御信号Ｃ２に応じて昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓ、降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋ、および二次電池１０からの電源電圧Ｖのいずれか１つを選択する。ここで、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍以上の場合には降圧回路８０を選択し、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍未満であって、駆動電圧Ｖｚより大きい場合には二次電池１０を選択し、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚ未満である場合には昇圧回路３０を選択するようにすればよい。また、昇圧回路３０や降圧回路８０を選択する前には、上述した第１および第２実施形態と同様に各々を選択する前に昇圧回路３０や降圧回路８０の動作を開始させておけばよい。
【００６８】
（変形例３）
また、上述した第３実施形態では、電源制御回路１１１が昇圧回路３０を備えた電源制御回路１１１を用いていたが、電源制御回路１１１に代えて、昇圧回路３０の代わりに降圧回路８０を備えた電源制御回路を採用するようにしてもよい。この場合には、制御装置１１は、電源電圧Ｖが液晶表示部３００の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚの２倍以上の値であるときには、通常降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋを選択するように制御し、照明発光部３０１や振動モータ３０２といった他の特定の負荷を駆動する時にのみ二次電池１０からの電源電圧Ｖを選択するようにすればよい。
【００６９】
（変形例４）
上述した第１および第２実施形態では、本発明に係る電源制御回路が液晶表示装置に電源電圧を供給する場合について説明したが、液晶表示装置以外の駆動対象に電源電圧を供給することも可能である。例えば、時計の運針機構、ＣＰＵ（中央処理装置）、各種センサの駆動、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の駆動などに本発明を適用することが可能である。
【００７０】
（変形例５）
また、上述した第３実施形態では、液晶表示部３００、照明発光部３０１および振動モータ３０２といった負荷に電源電圧を供給する場合について説明したが、これら以外の負荷、例えば時計の運針機構、ＣＰＵ、各種センサの駆動、ＬＥＤなどの負荷に対して電源供給を行う場合に本発明を適用することも可能である。
【００７１】
（変形例６）
また、上述した第１実施形態では、制御装置１１が二次電池１０の電源電圧Ｖを検出し、当該検出結果に基づいて昇圧回路３０および電源選択回路３１に制御信号を出力して各回路を制御するようにしていたが、これに限らず、図１８に示すように、制御装置１１からは昇圧回路３０’にのみ制御信号を出力するようにしてもよい。この場合、制御装置１１は、上述した第１実施形態と同様に二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄになった時点で昇圧回路３０’に動作開始を指示するための制御信号を出力する。これを受け取った昇圧回路３０は、動作を開始するとともに、当該回路内に保持しているタイマを予め設定された時間にセットする。そして、セットしたタイマが０になった時点で昇圧回路３０’から電源選択回路３１に電源切換スイッチＳＷＤのａ側への切り換えを指示する信号ＳＳを出力する。ここで、上記タイマにセットする時間を、昇圧回路３０’の動作開始から通常の出力電圧が得られるまでに要する時間に設定しておけば、電源選択回路３１が昇圧回路３０’から供給される信号ＳＳに基づいて電源切換スイッチＳＷＤを切り換えた時には、昇圧回路３０から正常に昇圧された昇圧後電圧Ｖｓが供給され、上記第１実施形態と同様に切り換え時の電圧の落ち込みを防止することができる。
【００７２】
また、二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄになった時点で、制御装置１１から電源選択回路３１にのみ制御信号を出力するようにしてもよい。この場合には、電源選択回路３１が回路内にタイマを有しており、制御装置１１からの制御信号を受けると、当該タイマに上述した昇圧回路３０’内のタイマにセットする時間と同じ時間をセットする。これと同時に昇圧回路３０に動作開始を指示する信号を出力する。この後、自らが保持するタイマが０になった時点で電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えればよい。
【００７３】
また、図１９に示すように、上述した第１実施形態における電源制御回路２３に代えて、二次電池１０の電源電圧Ｖを検出する電源電圧検出回路１８０と、上記昇圧回路３０および電源選択回路３１とを備えた電源制御回路１８１を用いるようにし、制御装置１１といった外部から制御信号ではなく、電源制御回路１８１が電源電圧検出回路１８０の検出結果に応じて昇圧回路３０や電源選択回路３１を制御するようにしてもよい。このように電源制御回路１８１内で電源電圧Ｖを検出し、昇圧回路３０や電源選択回路３１を制御する場合にも、上述した第１実施形態と同様のタイミング等で昇圧回路３０の動作制御や電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤの切り換え制御等を行うようにすればよい。
【００７４】
（変形例７）
また、上述した第１および第２実施形態では、二次電池１０の電源電圧Ｖを検出し、当該検出結果に応じて昇圧回路３０や電源選択回路３１を制御するようにしていたが、これに限らず、タイマカウントによって昇圧回路３０や電源選択回路３１の制御タイミングを決定するようにしてもよい。第１実施形態の構成に適用する場合を具体的に例示すると、二次電池１０がフル充電の状態から電源電圧が設定電圧Ｖｄに下降するまでの時間を予め推定しておき、フル充電時に当該推定時間をタイマにセットする。そして、このタイマが０になった時点で昇圧回路３０の動作を開始させ、その所定時間後に電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えるようにすればよい。
【００７５】
（変形例８）
また、上述した第１および第３実施形態では、ＣＰＵ等を備えた制御装置１１によるソフトウェア処理を中心として電源供給制御を行うようにしていたが、これに限らず、図２０に示すように、電子時計２００全体を制御するＣＰＵ２５０とは別に当該電源制御専用の制御回路２２０を設け、上述した電源制御処理と同様の電源供給制御を行うようにしてもよい。図２１に示すように、この制御回路２２０は、電源電圧検出回路２２１と、タイマ回路２２２と、発振回路２２３とを備えている。そして、電源電圧回路２２１により検出された二次電池１０の電源電圧Ｖが上述した設定電圧Ｖｄになると、発振回路２２３は昇圧回路３０の動作を開始させるために周波数Ｆ１の信号を昇圧回路３０に出力する。また、電源電圧検出回路２２１により検出された二次電池１０の電源電圧Ｖが上述した設定電圧Ｖｄになると、タイマ回路２２２が予め設定された時間をタイマをセットしてカウントを開始する。そして、タイマが０になると、タイマ回路２２２は電源選択回路３１に電源切換を指示する信号を出力する。このような専用の制御回路を構成し、上述したような様々な電源制御処理を実行するようにしてもよい。
【００７６】
（変形例９）
また、上述した実施形態では、１つの昇圧回路３０または降圧回路８０等から供給される電圧と、二次電池１０から供給される電圧とのいずれか一方を選択するようにしていたが、複数の昇圧回路や降圧回路を設けるようにし、これらの複数の回路から供給される電圧、および二次電池から供給される電圧の中からいずれか一つを選択するようにしてもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源から供給される電圧値が変化する場合にも、低消費電力で安定した電源電圧の供給制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の外観を示す正面図である。
【図２】 前記電子時計の構成要素である液晶表示装置の構成と、当該液晶表示装置に電源電圧を供給する構成とを示すブロック図である。
【図３】 前記電源制御回路の構成要素である昇圧回路の構成例を示す回路図である。
【図４】 前記電源制御回路の構成要素である電源選択回路の構成例を示す回路図である。
【図５】 前記液晶表示装置に電源電圧を供給する電源供給処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】 前記電源供給処理により電源選択回路のレギュレータに供給される電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図７】 昇圧回路を動作周波数１０ｋＨｚで動作させた場合と、動作周波数１ｋＨｚで動作させた場合の、当該昇圧回路が動作を開始してからの出力電圧と時間との関係を示す図である。
【図８】 前記電源供給処理による電源選択回路の電源切換スイッチ切り換え時の電圧の落ち込み防止の原理を説明するための図である。
【図９】 本発明の第２実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の液晶表示装置の構成と、当該液晶表示装置に電源電圧を供給する構成とを示すブロック図である。
【図１０】 第２実施形態に係る前記電源制御回路の構成要素である降圧回路の構成例を示す回路図である。
【図１１】 第２実施形態に係る電源制御回路を備えた液晶表示装置の電源供給処理を説明するための図である。
【図１２】 本発明の第３実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の電源電圧供給構成の概略を示すブロック図である。
【図１３】 第３実施形態に係る電源制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１４】 単一の電池から複数の負荷に対して電源電圧を供給する場合の従来の問題点を説明するための図である。
【図１５】 第３実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の複数の負荷に対して電源電圧を供給する電源供給処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】 前記複数の負荷に電源電圧を供給する電源供給処理を行った場合に負荷側に供給される電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図１７】 本発明に係る電源制御回路の変形例を説明するためのブロック図である。
【図１８】 本発明に係る電源制御回路の他の変形例を説明するためのブロック図である。
【図１９】 本発明に係る電源制御回路のその他の変形例を説明するための図である。
【図２０】 本発明に係る電源制御回路のさらにその他の変形例を説明するための図である。
【図２１】 前記電源制御回路のさらにその他の変形例の構成要素である制御回路を示す回路図である。
【図２２】 一般的な液晶駆動用の電池電圧と使用時間との関係例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０……二次電池、１１……制御装置、２１……液晶表示パネル、２２……液晶駆動回路、２３……電源制御回路、２４……駆動制御回路、３０……昇圧回路、３０’……昇圧回路、３１……電源選択回路、８０……降圧回路、１６０……電源制御回路、１８０……電源電圧検出回路、１８１……電源制御回路、２００……電子時計、２００’……電子時計、２０４……液晶表示装置、３００……液晶表示部、３０１……照明発光部、３０２……振動モータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷に対する電源の供給を制御する電源制御装置、電源供給制御方法、電源を供給して駆動回路を駆動して表示する表示装置、および電池から負荷部に対して電源電圧を供給する携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、ノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯が可能な電子機器が多く用いられている。これらの携帯型の電子機器は、外出中などの携帯時に使用する場合には、内部に搭載した電池から供給される電源電圧を用いて様々な電子デバイスを駆動している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの携帯電子機器は液晶表示パネルを備えており、当該液晶表示パネルに文字、図形、映像などの情報を表示するようになっている。液晶表示パネルの駆動には、所定値以上の電源電圧が要求され、液晶表示パネルを駆動するための電源電圧が上記の所定値より小さくなると、表示が薄くなってしまう等の表示品質の低下を招いてしまう。
【０００４】
自宅や会社内にあるコンセントから供給される電源電圧を用いて駆動する場合には、上記のような液晶表示パネルの表示品質の低下を招くことはないが、携帯機器等のように電池を用いて駆動する場合には、電池の電源電圧の低下によって上記のような表示品質の低下を招くことがあり得る。例えば、図２２は、通常の表示を行うために必要な電源電圧が３Ｖの液晶表示パネルをある電池を用いて駆動し続けた場合の電池の電源電圧と時間との関係を示す。同図に示すように、この例では３４時間が経過した時点で電池の電源電圧が表示に必要な電圧である３Ｖを下回っている。したがって、これ以降、この電池を使用し続けると、表示が欠けるといった不具合が発生してしまう。また、電池の電源電圧が液晶表示に必要な電圧より大きい場合であっても、他の電子デバイスを駆動することにより液晶駆動回路に供給される電圧が低下し、表示の不具合が発生するといったことも起こりうる。
【０００５】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、電源から供給される電圧値が変化する場合にも、低消費電力で安定した電源電圧の供給制御を行うことが可能な電源制御装置、電源供給制御方法、表示装置および携帯機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の電源制御装置は、負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の電源制御装置は、請求項１に記載の電源制御装置において、前記昇圧回路は、動作を開始してから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択されるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で動作することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の電源制御装置は、負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
また、請求項４に記載の電源制御装置は、請求項３に記載の電源制御装置において、前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の電源制御装置は、複数の負荷に対して電源電圧を供給する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合に、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合に、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
また、請求項６に記載の電源制御装置は、請求項５に記載の電源制御装置において、前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載の表示装置は、表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
また、請求項８に記載の表示装置は、表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９に記載の表示装置は、請求項７または８に記載の表示装置において、前記駆動回路は、液晶表示パネルを駆動する液晶駆動回路であることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０に記載の携帯機器は、請求項１ないし６のいずれかに記載の電源制御装置と、
前記電源制御装置に電源電圧を供給する電池と、
前記電源供給装置から供給される電源電圧により駆動される負荷部とを具備することを特徴とする。
また、請求項１１に記載の携帯機器は、請求項７ないし９のいずれかに記載の表示装置と、
前記表示装置に電源電圧を供給する電池とを具備することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２に記載の電源供給制御方法は、電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して負荷に供給する電源供給制御方法であって、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１３に記載の電源供給制御方法は、電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して複数の負荷に供給する電源供給制御方法であって、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給し、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．第１実施形態
Ａ−１．構成
まず、図１は本発明の第１実施形態に係る電源制御回路により駆動される液晶表示装置を備えた電子時計の外観を示す平面図である。同図に示すように、この電子時計２００は、後述する二次電池を搭載しており、当該二次電池により内蔵する各種の電子デバイスを駆動している。そして、この二次電池に充電を行う場合や、外部機器との間でデータ転送等を行う場合には、図示のようにステーション１００に収容される。ステーション１００は、電子時計２００を充電する機能や電子時計２００との間でデータ転送を行う機能を有している。
【００３０】
電子時計２００は、通常の一般的な電子腕時計と同様に、バンド部２０２と、胴２０１とを有しており、この胴２０１内部に各種電子デバイスが内蔵されている。また、胴２０１の中心側には液晶表示装置２０４が設けられており、この液晶表示装置２０４に時刻などの様々な情報が表示されるようになっている。
【００３１】
本実施形態に係る電源制御回路は、上記のような構成の電子時計２００に内蔵された液晶表示装置２０４を駆動するための電源電圧の供給を制御するものであり、以下、図２を参照しながら、当該電源制御回路により駆動される液晶表示装置２０４の構成について説明する。図２においては、二次電池１０は液晶表示装置２０４だけではなく、照明発光部３０１や振動モータ３０２等の他の負荷に電源電圧を供給する構成となっているが、以下においては、説明簡略化のため、二次電池１０からの電源電圧を液晶表示装置２０４に供給する構成について説明する。
【００３２】
同図に示すように、液晶表示装置２０４は、各種画像を表示する液晶表示パネル２１と、液晶表示パネル２１を駆動する液晶駆動回路２２と、液晶表示パネル駆動用の駆動電圧Ｖｚを供給する電源制御回路（電源制御装置）２３と、この電子時計２００全体を制御するＣＰＵ（中央処理装置）等の制御装置１１から供給される表示データおよび各種制御用データに基づいて液晶駆動回路２２を制御する駆動制御回路２４とを備えている。
【００３３】
液晶駆動回路２２は、液晶表示パネル２１の走査電極（コモン電極）を駆動する走査側駆動回路２２ａと、液晶表示パネル２１の信号電極（セグメント電極）を駆動する信号側駆動回路２２ｂとを備えており、駆動制御回路２４からの制御信号に応じて走査側駆動回路２２ａおよび信号側駆動回路２２ｂがそれぞれ液晶表示パネル２１の電極を駆動することにより、各種画像が液晶表示パネル２１に表示されるようになっている。
【００３４】
電源制御回路２３は、昇圧回路３０と、電源選択回路３１とを備えており、二次電池１０からの電源電圧Ｖは昇圧回路３０および電源選択回路３１の両者に供給されるようになっている。電源選択回路３１には、二次電池１０からの電源電圧Ｖだけではなく、昇圧回路３０によって昇圧された昇圧後電圧Ｖｓも供給されるようになっている。電源選択回路３１は、このように二次電池１０から供給される電源電圧Ｖと昇圧回路３０から供給される昇圧後電圧Ｖｓのいずれか一方を選択し、液晶表示パネル２１を駆動するための駆動電圧Ｖｚとして液晶駆動回路２２に供給する。ここで、電源選択回路３１による選択切り換えは、制御装置１１によって制御されており、制御装置１１から制御信号Ｃ２が供給されると、選択切り換えが行われるようになっている。また、昇圧回路３０も制御装置１１によって制御されており、制御装置１１からの制御信号Ｃ１が供給されると動作を開始するようになっている。
【００３５】
ここで、図３は昇圧回路３０を示す回路図である。同図に示すように、本実施形態における昇圧回路３０は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、ポンピングコンデンサＣｐと、バックアップコンデンサＣｂとを有するチャージポンプ方式の昇圧回路である。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、連動スイッチであり、制御装置１１から制御信号Ｃ１が供給されるとスイッチＳＷ１，ＳＷ２がａ側に接続されている状態とｂ側に接続されている状態とが所定の動作周波数に応じて切り替えられるようになっている。このようにスイッチＳＷ１，ＳＷ２が繰り返し切り替えられることにより、コンデンサＣｐに電圧Ｖが充電される状態と、コンデンサＣｐとコンデンサＣｂとが並列に接続されてコンデンサＣｐからコンデンサＣｂに電荷が移送される状態とが切り換えられる。このような状態が繰り返し切り換えられることにより、二次電池１０から供給される電源電圧Ｖが２倍に昇圧される。
【００３６】
図４に示すように、電源選択回路３１は、電源切換スイッチＳＷＤと、レギュレータ４０とを備えている。電源切換スイッチＳＷＤは、上述した制御装置１１から供給される制御信号Ｃ２に応じて切り替えられるようなっており、ａ側に接続された場合には後段のレギュレータ４０に昇圧後電圧Ｖｓが出力され、ｂ側に接続された場合にはレギュレータ４０に電源電圧Ｖが供給される。レギュレータ４０は、第１の入力端子（＋）に固定電圧（ＧＮＤ）が接続されたオペアンプ４２と、オペアンプ４２の第２の入力端子（−）に接続されるフィードバック可変抵抗４１とを有しており、電源切換スイッチＳＷＤの接続先から供給される電圧（電源電圧Ｖもしくは昇圧後電圧Ｖｓ）を駆動電圧Ｖｚに調整して出力する。
【００３７】
上記の昇圧回路３０や電源選択回路３１は、この電子時計２００の全体を制御する制御装置１１によって制御されることになる。具体的には、制御装置１１は、ＣＰＵ（中央処理装置）と、二次電池１０の電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、発振回路等を備えており、二次電池１０の電源電圧Ｖを検出し、当該電源電圧Ｖの結果に応じて昇圧回路３０に制御信号Ｃ１を、電源選択回路３１に制御信号Ｃ２を供給することにより、昇圧回路３０のオン／オフの切り換えタイミングとオン時の動作周波数、および電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤ切り換えタイミング等を制御している。
【００３８】
Ａ−２．電源供給方法
ところで、二次電池１０の電源電圧Ｖは時間とともに減少していくことになる（図２２参照）。一方、この電子時計２００において、液晶表示装置２０４による良好な表示を実現するためには、上述した電源制御回路２３から駆動電圧Ｖｚを液晶駆動回路２２に供給する必要があり、電源制御回路２３から供給する電圧が駆動電圧Ｖｚを下回った場合には、表示が薄くなる等の表示品質の低下を招くことになる。そこで、表示品質の低下を防止するために二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚを下回った時点で充電等を行うことが考えられるが、本実施形態では、二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚを下回った場合にも表示品質の低下を防止することが可能な電源供給制御を行うことにより、より長時間の二次電池１０の使用を可能としている。以下、このような効果を得ることが可能な電源制御回路２３から液晶駆動回路２２への電源電圧供給方法について、電源制御回路２３およびこれを制御する制御装置１１の動作を中心に説明する。
【００３９】
ここで、図５は制御装置１１のＣＰＵにより所定周期毎に繰り返し実行される液晶表示装置２０４への電源供給を制御する電源供給処理の手順を示すフローチャートである。ここでは、初期設定として電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤはｂ側に接続されており、二次電池１０からの電源電圧Ｖがレギュレータ４０に供給されているものとする。同図に示すように、制御装置１１による電源供給制御処理では、電源電圧検出回路によって検出された二次電池１０の電源電圧Ｖを取得し（ステップＳａ１）、取得した電源電圧Ｖが予め設定されている設定電圧Ｖｄより小さいか否かを判別する（ステップＳａ２）。ここで、設定電圧Ｖｄは、液晶駆動回路２２を駆動するために必要な駆動電圧Ｖｚよりも若干大きい値である。そして、検出された二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄよりも大きい場合には（ステップＳａ２の判別「ＮＯ］）、当該電源供給制御処理を終了する。
【００４０】
一方、検出した電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄよりも小さい場合には（ステップＳａ２の判別「ＹＥＳ」）、昇圧回路３０が動作中（スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切り換え動作が行われている）か否かを判別する（ステップＳａ３）。ここで、昇圧回路３０が動作していない場合には（ステップＳａ３の判別「ＮＯ」）、昇圧回路３０に制御信号Ｃ１を出力し、昇圧回路３０の動作開始を指示する（ステップＳａ４）。ここで、制御装置１１のＣＰＵは、発振回路を制御して昇圧回路３０が周波数Ｆ１（例えば１０ｋＨｚ）で動作するような周波数の信号を出力する。つまり周波数Ｆ１でスイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り換えることを指示する制御信号Ｃ１を出力する。
【００４１】
ステップＳａ３の判別において、昇圧回路３０が動作中であると判別した場合、および上記ステップＳａ４で昇圧回路３０の動作開始を指示した場合、検出した電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚと同じ、もしくは小さいか否かを判別する（ステップＳａ５）。ここで、検出した電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚよりも大きい場合には、当該電源供給処理を終了する。
【００４２】
一方、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚと同じ、もしくは小さい場合には（ステップＳａ５の判別「ＹＥＳ」）、電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤがａ側（昇圧回路３０側）に接続されているか否かを判別する（ステップＳａ６）。ここで、電源切換スイッチＳＷＤがａ側に接続されていない場合、つまり電源切換スイッチＳＷＤがｂ側に接続されており、二次電池１０からの電源電圧Ｖがレギュレータ４０に供給されている場合には（ステップＳａ６の判別「ＮＯ」）、電源選択回路３１に制御信号Ｃ２を出力し、電源切換スイッチＳＷＤのａ側への切り換えを指示するとともに（ステップＳａ７）、昇圧回路３０に制御信号Ｃ１を出力し、昇圧回路３０が周波数Ｆ２（例えば、１ｋＨｚ）で動作するように指示する（ステップＳａ８）。ここで、周波数Ｆ２は上述した周波数Ｆ１よりも小さい周波数であり、ステップＳａ７およびステップＳａ８では、電源切換スイッチＳＷＤの切り換え指示と同時に昇圧回路３０の動作周波数の低速にすることを指示している。
【００４３】
このようにステップＳａ８で昇圧回路３０の動作周波数の切り換えを指示した後、もしくはステップＳａ６の判別において、電源切換スイッチＳＷＤがａ側に接続されていた場合には、当該電源供給処理を終了する。
【００４４】
上記のような電源供給処理を所定周期毎に繰り返し実行することにより、電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤの後段側にあるレギュレータ４０には、図６中実線で示すような電圧が供給されることになる。同図に示すように、二次電池１０の電源電圧Ｖは時間の経過とともに徐々に減少していくため、レギュレータ４０に供給される電圧も徐々に減少していく。そして、時間Ｔになると二次電池１０の電源電圧Ｖが液晶駆動回路２２の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚと等しくなり、以降図中一点鎖線で示すように駆動電圧Ｖｚよりも電源電圧Ｖが低くなる。しかしながら、本実施形態では、上述したように電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚになった時点で電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えることにより、レギュレータ４０には昇圧回路３０により２倍に昇圧された昇圧後電圧Ｖｓが供給されることになる。このため、図中実線で示すように時間Ｔ以降も駆動電圧Ｖｚ以上の電圧をレギュレータ４０に供給し続けることが可能となる。このように本実施形態では、従来よりも長い時間にわたり、駆動電圧Ｖｚ以上の電圧をレギュレータ４０に供給することが可能となり、レギュレータ４０からは駆動電圧Ｖｚを液晶駆動回路２２に供給することができる。したがって、液晶表示装置２０４の表示品質の低下を招くことなく、充電を行うことなく二次電池１０を従来よりも長時間使用することができる。
【００４５】
上述したように昇圧回路３０を用いることにより、二次電池１０をより長時間使用することができるといった効果を得ることができるが、昇圧回路３０としてＤＣ／ＤＣコンバータを使用した場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ自体の消費電力が問題となる。これに対し、本実施形態のように昇圧回路３０としてコンデンサとスイッチからなるチャージポンプ方式の昇圧回路を採用することにより、低消費電力での動作が可能となる。しかし、チャージポンプ方式の昇圧回路３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の他の方式の昇圧回路と比較すると、低消費電力での動作は可能であるが、昇圧回路３０が動作を開始してから昇圧回路３０から所定の昇圧電圧が出力されるまでの間、多少の時間を要することになる。ここで、図７は、ある昇圧回路を動作周波数Ｆ１（１０ｋＨｚ）で動作させた場合と、動作周波数Ｆ２（１ｋＨｚ）で動作させた場合の、当該昇圧回路が動作を開始してからの出力電圧と時間との関係を示す。同図に示すように、昇圧回路から当該回路の設計出力電圧を得るまでには多少の時間（図示の例では、１０〜１００msec程度）が必要となることが分かる。したがって、上述した時間Ｔの時点で電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えると同時に昇圧回路３０の動作を開始した場合には、図８中一点鎖線で示すように、電源切換スイッチＳＷＤを切り換えた後、昇圧回路３０が所定の昇圧電圧を出力する時間ｔ１までの間（通常、１００msec程度）、レギュレータ４０には駆動電圧Ｖｚを下回る電圧Ｖｓ’が供給されてしまうことになる。この間、必要な電圧が得られず、液晶表示に不具合が生じてしまう。このような点を考慮し、本実施形態では、上述したように二次電池１０の電源電圧Ｖよりも若干大きい設定電圧Ｖｄになった時点（時間ｔ０）、つまり電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えて昇圧回路３０による昇圧後電圧Ｖｓをレギュレータ４０に供給する前に、昇圧回路３０を動作させている。これにより、二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚと等しくなり電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換える時には、昇圧回路３０からは所定の昇圧後電圧Ｖｓが出力されることになり、図８中一点鎖線で示すような供給電圧の落ち込みを防止することができる。
【００４６】
上述したように昇圧回路３０を電源切換スイッチＳＷＤの切り換え前に動作させることにより、レギュレータ４０に供給される電圧の落ち込みを防止することができる。したがって、昇圧回路３０を常時動作させておくことも考えられる。しかしながら、常時昇圧回路３０を動作させておくことは消費電力低下の妨げとなる。そこで、本実施形態では、上述したように電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚよりも若干大きい設定電圧Ｖｄになった時点で動作させるようにしている。すなわち、電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄ以上である場合には、昇圧回路３０を動作させないことにより、昇圧回路３０による昇圧後の電圧Ｖｓが必要ない場合の昇圧回路３０の動作時間を極力短縮し、無駄な電力消費を低減している。このため、電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄから駆動電圧Ｖｚに低下するのに要する時間を推定しておき、この推定時間が昇圧回路３０が動作を開始してから所定の昇圧後電圧Ｖｓを出力するまでに要する時間よりも長くなるような値を設定電圧Ｖｄとして設定しておけば、上述した昇圧回路３０が所望の昇圧電圧を出力するまでに多少の時間を要することに起因する電圧の落ち込みの防止と、昇圧後の電圧Ｖｓが必要のない時の昇圧回路３０の動作時間の短縮による消費電力の低減といった２つの効果を両立させることができる。
【００４７】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について図９を参照しながら説明する。上述した第１実施形態においては、電源選択回路３１は二次電池１０からの電源電圧Ｖと昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓのいずれか一方を選択して液晶駆動回路２２に供給するようになっていたが、第２実施形態では昇圧回路３０に代えて降圧回路８０を設けた電源制御回路８１を採用し、降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋと二次電池１０からの電源電圧Ｖのいずれか一方を選択して液晶駆動回路２２に供給している。そして、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍よりも大きい場合には、降圧回路８０から供給される電圧Ｖｋを用いることにより、消費電流を１／２に減少させ、これにより二次電池のより長時間の使用を可能としている。
【００４８】
ここで、図１０は降圧回路８０の一例を示す回路図であり、同図に示すように、この降圧回路８０は、ポンピングコンデンサＣｐ’およびバックアップコンデンサＣｂ’と、連動スイッチであるスイッチＳＷ３，ＳＷ４とを備え、スイッチＳＷ３，ＳＷ４をａ側とｂ側との間で繰り返し切り換えることにより、二次電池１０からの電源電圧Ｖを１／２倍に降圧して降圧電圧Ｖｋを出力する。
【００４９】
この構成の下、制御装置１１の制御により電源制御回路８１から液晶駆動回路２２に駆動電圧Ｖｚが供給される。第２実施形態では、フル充電時の二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍よりも大きいものとし、初期設定として電源選択回路３１（図４参照）の電源切換スイッチＳＷＤ（図４参照）はａ側に接続されており、降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋがレギュレータ４０に供給されている。そして、制御装置１１は二次電池１０の電源電圧Ｖを監視し、この電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍の値よりも小さくなった時点で、制御信号Ｃ４を電源選択回路３１に出力し、電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤをｂ側である二次電池１０側に切り換える。これにより、電源切換スイッチＳＷＤの後段側のレギュレータ４０には、この時点以降二次電池１０の電源電圧Ｖがレギュレータ４０に供給される。ここで、図１１は、このような電源供給制御を行った場合に電源切換スイッチＳＷＤの後段のレギュレータ４０に供給される電圧と時間との関係を示す。なお、図中実線はレギュレータ４０に供給される電圧であり、図中一点鎖線は二次電池１０の電源電圧Ｖを示す。同図に示すように、第２実施形態では、二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍よりも小さくなる時（時間Ｔ’）までは、降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋをレギュレータ４０に出力し、時間Ｔ’以降は二次電池１０からの電源電圧Ｖが出力されるようになっている。ここで、時間Ｔ’までの間、降圧回路８０による降圧電圧Ｖｋが供給されているので、直接二次電池１０の電源電圧Ｖをレギュレータ４０に出力した場合と比較して消費電流を減少させることができ、液晶表示装置２０４の表示品質の低下を招くことなく、二次電池１０をより長く使用することができる。
【００５０】
ところで、図２２に示すように、二次電池１０は使用時間とともにその電源電圧が徐々に減少していくものではあるが、細やかな時間単位で電源電圧の変化を観ると、電源電圧は下降するだけではなく上昇することもあり、このような上昇・下降を繰り返しながら全体として徐々に下降していくものである。そこで、本実施形態のような降圧回路８０を有する場合には、一旦二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍よりも小さくなった後、再度駆動電圧Ｖｚの２倍よりも大きくなった場合には、電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤをｂ側からａ側、つまり降圧回路８０側に切り換えてレギュレータ４０に降圧電圧Ｖｋを供給するようにしている。このような制御を行うことで二次電池１０の電源電圧の低下速度を抑制することができる。ここで、電源切換スイッチＳＷＤをｂ側からａ側に切り換える場合には、上述した第１実施形態の昇圧回路３０と同様に、降圧回路８０が動作を開始してから正常な出力が得られるまでに要する時間を考慮しないと、電源切換スイッチＳＷＤ切り換え直後にレギュレータ４０に供給される電圧が駆動電圧Ｖｚを下回ってしまうことになる。したがって、第２実施形態においても、電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えて降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋをレギュレータ４０に供給する前に、降圧回路８０の動作を開始させておき、これにより上述したような電圧の落ち込みを防止している。ここで、降圧回路８０の動作を開始するタイミングは、上述した第１実施形態と同様に電源電圧Ｖの検出値に応じて決定するようにすればよい。
【００５１】
Ｃ．第３実施形態
次に、図１２は本発明の第３実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計２００’の電力供給のための構成の概略を示すブロック図である。ここで、電子時計２００’の外観等は上述した第１実施形態の電子時計２００と液晶表示装置２０４が液晶表示部３００に置き換わる以外は同様であるため、その説明を省略する（図１参照）。
【００５２】
図１２に示すように、電子時計２００’は、上記第１実施形態と同様の二次電池１０および、制御装置１１を備えており、これら以外に電源制御回路１１１と、液晶表示部３００と、ＥＬ（Electroluminescence）素子等からなる照明発光部３０１と、振動モータ３０２とを備えている。ここで、電子時計２００’の液晶表示部３００、照明発光部３０１、振動モータ３０２は二次電池１０から電源制御回路１１１を介して供給される電圧によって駆動されている。
【００５３】
液晶表示部３００は、上述した図２に示す液晶表示パネル２１、液晶駆動回路２２、駆動制御回路２４等を備える点で液晶表示装置２０４と同様であるが、電源切換スイッチＳＷＤを有する電源制御回路２３に代えて、電源選択回路１１２から供給される電圧を所定の液晶駆動電圧に調整するレギュレータ（例えば、図４に示すレギュレータ４０）のみを備えた構成である。照明発光部３０１は、ユーザによって操作入力等が電子時計２００’に行われた場合等の所定のタイミングで液晶表示部３００を装置内部側から発光し、その液晶表示部３００の表示内容を見やすくするものである。振動モータ３０２は、例えば所定時刻になったなどユーザに対して何かを報知する場合に作動し、振動によってユーザに何らかの情報を報知するものである。
【００５４】
図１３に示すように、電源制御回路１１１は、昇圧回路３０と、電源選択回路１１２とを備えている。昇圧回路３０は、上述したようにチャージポンプ方式の２倍の昇圧回路であるが、他の種類（例えばＤＣ／ＤＣコンバータ）の昇圧回路であってもよい。電源選択回路１１２は、昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓと二次電池１０からの電源電圧Ｖとのいずれか一方を選択するスイッチを備えており、当該スイッチが接続に応じて電源電圧Ｖもしくは昇圧後電圧Ｖｓのいずれかが選択されるようになっている。ここで、昇圧回路３０の動作のオン／オフタイミングや動作周波数、および電源選択回路１１２のスイッチ切り換えは、制御装置１１からの制御信号Ｃ５，Ｃ６によって制御されている。制御装置１１は、液晶表示部３００の二次電池１０の電源電圧Ｖを監視し、電源電圧Ｖが液晶表示部３００の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚを下回った場合には、電源選択回路１１２を制御し、昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓが供給されるように制御する。ここでの電源供給制御処理は、上述した第１実施形態と同様である（図５参照）。
【００５５】
ところで、この電子時計２００’においては、液晶表示部３００、照明発光部３０１および振動モータ３０２といった複数の負荷部が二次電池１０から供給される電圧によって駆動されている。そして、液晶表示部３００は、時刻表示等がなされるため、常時駆動されることになるが、他の照明発光部３０１や振動モータ３０２は常に駆動されるわけではなく、何らかのタイミングで一時的に駆動される。このような常時駆動される負荷と、一時的に駆動される負荷とを同一の電源である二次電池１０で駆動する場合には、以下のような問題が生じることがあった。図１４に示すように、二次電池１０の電源電圧Ｖが液晶表示部３００の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚよりも大きい値である場合にも、他の負荷である照明発光部３０１や振動モータ３０２が駆動されている間、二次電池１０の電源電圧Ｖが低下してしまう。これにより、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚを下回ってしまい、液晶表示部３００の表示に支障をきたすことがある。もちろん、二次電池１０の電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚと比較して十分に大きな値であれば問題はないが、二次電池１０は使用時間とともに電源電圧Ｖが減少するものであり、時間が経過すると電源電圧Ｖが下降し、上記のような問題を招いてしまう。
【００５６】
そこで、第３実施形態では、上記のような多数の負荷を二次電池１０で駆動する場合にも、液晶表示部３００の表示品質の低下を招くことなく、他の負荷を駆動することが可能な電源供給制御を行っている。以下、このような効果を得ることが可能な電源選択回路１１２から複数負荷への電源電圧供給方法について、電源選択回路１１２およびこれを制御する制御装置１１の動作を中心に説明する。
【００５７】
図１５に示すように、制御装置１１による複数負荷に対する電源供給制御処理では、二次電池１０の電源電圧Ｖを検出し（ステップＳｂ１）、検出した電源電圧Ｖが予め設定した上述した第１実施形態と同様の設定電圧Ｖｄより小さいか否かを判別する（ステップＳｂ２）。ここで、設定電圧Ｖｄは、液晶表示部３００を駆動するために必要な駆動電圧Ｖｚよりも所定値だけ大きい値である。そして、検出された二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄよりも小さい場合には（ステップＳｂ２の判別「ＹＥＳ］）、図５に示す電源供給処理をステップＳａ１から実行する（ステップＳｂ３）。
【００５８】
一方、検出した電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄよりも大きい場合には（ステップＳｂ２の判別「ＮＯ」）、他負荷駆動フラグがＯＮであるか否かを判別する（ステップＳｂ４）。ここで、他負荷駆動フラグとは、液晶表示部３００以外の特定の負荷（本実施形態では、照明発光部３０１および振動モータ３０２）が駆動すべきタイミングであることを示すフラグであり、上述したように所定時刻になったことを振動モータ３０２を駆動して報知する場合には、その報知タイミングの所定時間前に制御装置１１により当該フラグがＯＮにセットされる。また、ユーザによりボタン操作等が行われた場合には、照明発光部３０１を駆動して液晶表示部３００の表示を発光させることになるが、このように照明発光部３０１を駆動する場合には、その駆動すべきタイミングの所定時間Ｔｓ前に当該フラグがセットされるようになっている。
【００５９】
ステップＳｂ４の判別において、他負荷駆動フラグがＯＮにセットされている場合には、昇圧回路３０が動作中であるか否かを判別する（ステップＳｂ５）。ここで、昇圧回路３０が動作していない場合には（ステップＳｂ５の判別「ＮＯ」）、昇圧回路３０に制御信号Ｃ５を出力し、昇圧回路３０の動作開始を指示する（ステップＳｂ６）。この後、上記他負荷フラグをＯＮにセットしてから他の負荷を駆動するまでの上記所定時間Ｔｓをタイマにセットし、タイマカウントを開始する（ステップＳｂ７）。
【００６０】
ステップＳｂ５の判別において、昇圧回路３０が動作中である場合には、上述したタイマが０になっているか否かを判別する（ステップＳｂ８）。ここで、タイマが０になっていない場合には、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。一方、タイマが０になっている場合には、電源選択回路１１２に制御信号Ｃ６を出力し、電源選択回路１１２のスイッチを昇圧回路３０側に切り換える（ステップＳｂ９）。このように電源選択回路１１２のスイッチを昇圧回路３０側に切り換えた後、照明発光部３０１もしくは振動モータ３０２を駆動する（ステップＳｂ１０）。そして、他負荷駆動フラグをリセットし（ステップＳｂ１１）、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。
【００６１】
一方、上述したステップＳｂ４の判別において、他負荷駆動フラグがＯＮにセットされていない場合には、他負荷停止フラグがＯＮにセットされているか否かを判別する（ステップＳｂ１２）。ここで、他負荷停止フラグとは、上述した特定の負荷である照明発光部３０１および振動モータ３０２の駆動を停止する場合に制御装置１１によりセットされるものである。例えば、上述したように照明発光部３０１や振動モータ３０２の駆動が開始されてから３０秒経過後などの予め設定された時間経過後等にＯＮにセットされるものである。
【００６２】
ステップＳｂ１２の判別において、他負荷停止フラグがＯＮにセットされていない場合には、当該複数の負荷に対する電源供給処理を終了する。一方、他負荷停止フラグがＯＮにセットされている場合には、駆動を停止すべき負荷（照明発光部３０１または振動モータ３０２）の駆動を停止する（ステップＳｂ１３）。そして、電源選択回路１１２に制御信号Ｃ６を出力し、電源選択回路１１２のスイッチを二次電池１０側に切り換えるとともに（ステップＳｂ１４）、昇圧回路３０に制御信号Ｃ５を出力し、昇圧回路３０の動作を停止させる（ステップＳｂ１５）。この後、他負荷停止フラグをリセットして（ステップＳｂ１６）、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。
【００６３】
上記のような複数負荷に対する電源供給処理を所定周期毎に繰り返し実行することにより、二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄより大きい場合には、液晶表示部３００には、図１６中実線に示すような電圧が供給されることになる。同図中に一点鎖線に示すように、照明発光部３０１や振動モータ３０２を駆動している間の二次電池１０の電源電圧Ｖは低下することになる。しかしながら、第３実施形態では、照明発光部３０１や振動モータ３０２の駆動を開始する場合には、電源選択回路１１２が昇圧後電圧Ｖｓを選択して液晶表示部３００に供給される。したがって、他負荷の駆動に起因して電源電圧Ｖが一点鎖線で示すように液晶表示部３００の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚを下回った場合にも、昇圧後電圧Ｖｓは駆動電圧Ｖｚよりも大きく、この駆動電圧Ｖｚよりも大きい昇圧後電圧Ｖｓが液晶表示部３００に供給される。したがって、液晶表示部３００に内蔵されるレギュレータによって駆動電圧Ｖｚを液晶駆動回路に供給することができ、表示品質の低下を防止することができる。
【００６４】
また、第３実施形態においても、電源選択回路１１２が昇圧後電圧Ｖｓを選択する所定時間前に昇圧回路３０の動作が開始される。ここで、上記タイマにセットする所定時間を昇圧回路３０が動作を開始してから正常に作動するまでの時間に設定しておけば、電源選択回路１１２が昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓを選択して出力した時には、昇圧回路３０は正常な値の電圧、つまり電源電圧Ｖの２倍の昇圧後電圧Ｖｓを出力していることになる。したがって、電源選択回路１１２のスイッチ切り換え時に液晶表示部３００に供給される電圧が落ち込むことがなく、表示品質が悪化してしまうことを抑制できる。
【００６５】
Ｄ．変形例
なお、本発明は上述した様々な実施形態に限定されるものではなく、以下のような種々の変形が可能である。
【００６６】
（変形例１）
上述した第１実施形態および第３実施形態においては、昇圧回路３０として２倍昇圧のものを採用していたが、これに限らず、コンデンサとスイッチから構成されるチャージポンプ方式であれば、昇圧回路の昇圧倍数は任意であり、例えば３倍等の種々の昇圧回路を採用することができる。例えば、コンデンサ及びスイッチをそれぞれ３つ以上設けるとともに、これらのスイッチのオン／オフを制御する制御回路を設けることにより昇降圧倍数を制御できるような昇降圧回路を用いるようにしてもよい。この場合には、二次電池１０の電源電圧Ｖを監視し、当該電源電圧Ｖの値に応じて昇降圧倍数を段階的に切り換えるような制御を行ってもよい。
また、第２実施形態においては、降圧回路８０として１／２倍の降圧回路を採用していたが、降圧回路の降圧倍数も任意であり、例えば０．３倍、０．５倍、０．８倍等の種々の降圧回路を採用することができる。
【００６７】
（変形例２）
また、上述した第１実施形態および第２実施形態では、昇圧回路３０もしくは降圧回路８０のいずれかを備えた構成であったが、これに限らず、図１７に示すように、昇圧回路３０および降圧回路８０の両者を備えた電源制御回路１６０を採用するようにしてもよい。この場合、電源選択回路３１は、制御装置１１から供給される制御信号Ｃ２に応じて昇圧回路３０からの昇圧後電圧Ｖｓ、降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋ、および二次電池１０からの電源電圧Ｖのいずれか１つを選択する。ここで、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍以上の場合には降圧回路８０を選択し、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚの２倍未満であって、駆動電圧Ｖｚより大きい場合には二次電池１０を選択し、電源電圧Ｖが駆動電圧Ｖｚ未満である場合には昇圧回路３０を選択するようにすればよい。また、昇圧回路３０や降圧回路８０を選択する前には、上述した第１および第２実施形態と同様に各々を選択する前に昇圧回路３０や降圧回路８０の動作を開始させておけばよい。
【００６８】
（変形例３）
また、上述した第３実施形態では、電源制御回路１１１が昇圧回路３０を備えた電源制御回路１１１を用いていたが、電源制御回路１１１に代えて、昇圧回路３０の代わりに降圧回路８０を備えた電源制御回路を採用するようにしてもよい。この場合には、制御装置１１は、電源電圧Ｖが液晶表示部３００の駆動に必要な駆動電圧Ｖｚの２倍以上の値であるときには、通常降圧回路８０からの降圧電圧Ｖｋを選択するように制御し、照明発光部３０１や振動モータ３０２といった他の特定の負荷を駆動する時にのみ二次電池１０からの電源電圧Ｖを選択するようにすればよい。
【００６９】
（変形例４）
上述した第１および第２実施形態では、本発明に係る電源制御回路が液晶表示装置に電源電圧を供給する場合について説明したが、液晶表示装置以外の駆動対象に電源電圧を供給することも可能である。例えば、時計の運針機構、ＣＰＵ（中央処理装置）、各種センサの駆動、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の駆動などに本発明を適用することが可能である。
【００７０】
（変形例５）
また、上述した第３実施形態では、液晶表示部３００、照明発光部３０１および振動モータ３０２といった負荷に電源電圧を供給する場合について説明したが、これら以外の負荷、例えば時計の運針機構、ＣＰＵ、各種センサの駆動、ＬＥＤなどの負荷に対して電源供給を行う場合に本発明を適用することも可能である。
【００７１】
（変形例６）
また、上述した第１実施形態では、制御装置１１が二次電池１０の電源電圧Ｖを検出し、当該検出結果に基づいて昇圧回路３０および電源選択回路３１に制御信号を出力して各回路を制御するようにしていたが、これに限らず、図１８に示すように、制御装置１１からは昇圧回路３０’にのみ制御信号を出力するようにしてもよい。この場合、制御装置１１は、上述した第１実施形態と同様に二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄになった時点で昇圧回路３０’に動作開始を指示するための制御信号を出力する。これを受け取った昇圧回路３０は、動作を開始するとともに、当該回路内に保持しているタイマを予め設定された時間にセットする。そして、セットしたタイマが０になった時点で昇圧回路３０’から電源選択回路３１に電源切換スイッチＳＷＤのａ側への切り換えを指示する信号ＳＳを出力する。ここで、上記タイマにセットする時間を、昇圧回路３０’の動作開始から通常の出力電圧が得られるまでに要する時間に設定しておけば、電源選択回路３１が昇圧回路３０’から供給される信号ＳＳに基づいて電源切換スイッチＳＷＤを切り換えた時には、昇圧回路３０から正常に昇圧された昇圧後電圧Ｖｓが供給され、上記第１実施形態と同様に切り換え時の電圧の落ち込みを防止することができる。
【００７２】
また、二次電池１０の電源電圧Ｖが設定電圧Ｖｄになった時点で、制御装置１１から電源選択回路３１にのみ制御信号を出力するようにしてもよい。この場合には、電源選択回路３１が回路内にタイマを有しており、制御装置１１からの制御信号を受けると、当該タイマに上述した昇圧回路３０’内のタイマにセットする時間と同じ時間をセットする。これと同時に昇圧回路３０に動作開始を指示する信号を出力する。この後、自らが保持するタイマが０になった時点で電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えればよい。
【００７３】
また、図１９に示すように、上述した第１実施形態における電源制御回路２３に代えて、二次電池１０の電源電圧Ｖを検出する電源電圧検出回路１８０と、上記昇圧回路３０および電源選択回路３１とを備えた電源制御回路１８１を用いるようにし、制御装置１１といった外部から制御信号ではなく、電源制御回路１８１が電源電圧検出回路１８０の検出結果に応じて昇圧回路３０や電源選択回路３１を制御するようにしてもよい。このように電源制御回路１８１内で電源電圧Ｖを検出し、昇圧回路３０や電源選択回路３１を制御する場合にも、上述した第１実施形態と同様のタイミング等で昇圧回路３０の動作制御や電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤの切り換え制御等を行うようにすればよい。
【００７４】
（変形例７）
また、上述した第１および第２実施形態では、二次電池１０の電源電圧Ｖを検出し、当該検出結果に応じて昇圧回路３０や電源選択回路３１を制御するようにしていたが、これに限らず、タイマカウントによって昇圧回路３０や電源選択回路３１の制御タイミングを決定するようにしてもよい。第１実施形態の構成に適用する場合を具体的に例示すると、二次電池１０がフル充電の状態から電源電圧が設定電圧Ｖｄに下降するまでの時間を予め推定しておき、フル充電時に当該推定時間をタイマにセットする。そして、このタイマが０になった時点で昇圧回路３０の動作を開始させ、その所定時間後に電源選択回路３１の電源切換スイッチＳＷＤをａ側に切り換えるようにすればよい。
【００７５】
（変形例８）
また、上述した第１および第３実施形態では、ＣＰＵ等を備えた制御装置１１によるソフトウェア処理を中心として電源供給制御を行うようにしていたが、これに限らず、図２０に示すように、電子時計２００全体を制御するＣＰＵ２５０とは別に当該電源制御専用の制御回路２２０を設け、上述した電源制御処理と同様の電源供給制御を行うようにしてもよい。図２１に示すように、この制御回路２２０は、電源電圧検出回路２２１と、タイマ回路２２２と、発振回路２２３とを備えている。そして、電源電圧回路２２１により検出された二次電池１０の電源電圧Ｖが上述した設定電圧Ｖｄになると、発振回路２２３は昇圧回路３０の動作を開始させるために周波数Ｆ１の信号を昇圧回路３０に出力する。また、電源電圧検出回路２２１により検出された二次電池１０の電源電圧Ｖが上述した設定電圧Ｖｄになると、タイマ回路２２２が予め設定された時間をタイマをセットしてカウントを開始する。そして、タイマが０になると、タイマ回路２２２は電源選択回路３１に電源切換を指示する信号を出力する。このような専用の制御回路を構成し、上述したような様々な電源制御処理を実行するようにしてもよい。
【００７６】
（変形例９）
また、上述した実施形態では、１つの昇圧回路３０または降圧回路８０等から供給される電圧と、二次電池１０から供給される電圧とのいずれか一方を選択するようにしていたが、複数の昇圧回路や降圧回路を設けるようにし、これらの複数の回路から供給される電圧、および二次電池から供給される電圧の中からいずれか一つを選択するようにしてもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源から供給される電圧値が変化する場合にも、低消費電力で安定した電源電圧の供給制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の外観を示す正面図である。
【図２】 前記電子時計の構成要素である液晶表示装置の構成と、当該液晶表示装置に電源電圧を供給する構成とを示すブロック図である。
【図３】 前記電源制御回路の構成要素である昇圧回路の構成例を示す回路図である。
【図４】 前記電源制御回路の構成要素である電源選択回路の構成例を示す回路図である。
【図５】 前記液晶表示装置に電源電圧を供給する電源供給処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】 前記電源供給処理により電源選択回路のレギュレータに供給される電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図７】 昇圧回路を動作周波数１０ｋＨｚで動作させた場合と、動作周波数１ｋＨｚで動作させた場合の、当該昇圧回路が動作を開始してからの出力電圧と時間との関係を示す図である。
【図８】 前記電源供給処理による電源選択回路の電源切換スイッチ切り換え時の電圧の落ち込み防止の原理を説明するための図である。
【図９】 本発明の第２実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の液晶表示装置の構成と、当該液晶表示装置に電源電圧を供給する構成とを示すブロック図である。
【図１０】 第２実施形態に係る前記電源制御回路の構成要素である降圧回路の構成例を示す回路図である。
【図１１】 第２実施形態に係る電源制御回路を備えた液晶表示装置の電源供給処理を説明するための図である。
【図１２】 本発明の第３実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の電源電圧供給構成の概略を示すブロック図である。
【図１３】 第３実施形態に係る電源制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１４】 単一の電池から複数の負荷に対して電源電圧を供給する場合の従来の問題点を説明するための図である。
【図１５】 第３実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の複数の負荷に対して電源電圧を供給する電源供給処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】 前記複数の負荷に電源電圧を供給する電源供給処理を行った場合に負荷側に供給される電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図１７】 本発明に係る電源制御回路の変形例を説明するためのブロック図である。
【図１８】 本発明に係る電源制御回路の他の変形例を説明するためのブロック図である。
【図１９】 本発明に係る電源制御回路のその他の変形例を説明するための図である。
【図２０】 本発明に係る電源制御回路のさらにその他の変形例を説明するための図である。
【図２１】 前記電源制御回路のさらにその他の変形例の構成要素である制御回路を示す回路図である。
【図２２】 一般的な液晶駆動用の電池電圧と使用時間との関係例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０……二次電池、１１……制御装置、２１……液晶表示パネル、２２……液晶駆動回路、２３……電源制御回路、２４……駆動制御回路、３０……昇圧回路、３０’……昇圧回路、３１……電源選択回路、８０……降圧回路、１６０……電源制御回路、１８０……電源電圧検出回路、１８１……電源制御回路、２００……電子時計、２００’……電子時計、２０４……液晶表示装置、３００……液晶表示部、３０１……照明発光部、３０２……振動モータ
Claims (13)
- 負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択する
ことを特徴とする電源制御装置。 - 前記昇圧回路は、動作を開始してから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択されるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で動作する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。 - 負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御する
ことを特徴とする電源制御装置。 - 前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させる
ことを特徴とする請求項３に記載の電源制御装置。 - 複数の負荷に対して電源電圧を供給する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合に、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合に、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御する
ことを特徴とする電源制御装置。 - 前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させる
ことを特徴とする請求項５に記載の電源制御装置。 - 表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択する
ことを特徴とする表示装置。 - 表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御する
ことを特徴とする表示装置。 - 前記駆動回路は、液晶表示パネルを駆動する液晶駆動回路である
ことを特徴とする請求項７または８に記載の表示装置。 - 請求項１ないし６のいずれかに記載の電源制御装置と、
前記電源制御装置に電源電圧を供給する電池と、
前記電源供給装置から供給される電源電圧により駆動される負荷部と
を具備することを特徴とする携帯機器。 - 請求項７ないし９のいずれかに記載の表示装置と、
前記表示装置に電源電圧を供給する電池と
を具備することを特徴とする携帯機器。 - 電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して負荷に供給する電源供給制御方法であって、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択する
ことを特徴とする電源供給制御方法。 - 電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して複数の負荷に供給する電源供給制御方法であって、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給し、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第１の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択する
ことを特徴とする電源供給制御方法。
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