JP4094018B2 - Portable device - Google Patents
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Description
本発明は、駆動電圧が異なる複数の発光素子を駆動する発光素子駆動装置を用いた携帯装置に関するものである。 The present invention relates to a portable device using a light emitting element driving device that drives a plurality of light emitting elements having different driving voltages.
携帯電話等の携帯装置には、たとえばLCD(Liquid Crystal Device)からなる画像表示装置のバックライトとしての発光、あるいは着信表示等を行うために、発光色の異なる複数の発光素子としての発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下、LEDと表記する)が設けられている。
現在の携帯装置では、赤色(R)LED、緑色(G)LED、青(B)LED、並びに白色LEDが備えられているものが一般的である。
For portable devices such as mobile phones, light emitting diodes (LEDs) as a plurality of light emitting elements having different emission colors are used to perform light emission as a backlight of an image display device composed of, for example, an LCD (Liquid Crystal Device), or display an incoming call. Light Emitting Diode (hereinafter referred to as LED) is provided.
Current portable devices are generally equipped with a red (R) LED, a green (G) LED, a blue (B) LED, and a white LED.
これらの各種LEDは、いわゆる順方向電圧(Vf)が異なる。たとえば赤色LEDの順方向電圧Vfrは略2.0V、緑色および青色LEDの順方向電圧Vfg,Vfbは略3V、白色LEDの順方向電圧Vfwは略3.5Vに設定されている。 These various LEDs have different so-called forward voltages (Vf). For example, the forward voltage Vfr of the red LED is set to approximately 2.0V, the forward voltages Vfg and Vfb of the green and blue LEDs are set to approximately 3V, and the forward voltage Vfw of the white LED is set to approximately 3.5V.
このように順方向電圧の異なる各種LEDを搭載した携帯装置は、これらLEDを駆動するためのLED駆動装置を有する。
このLED駆動装置における出力電圧は、異なる順方向電圧を持つ各種LEDに対応するために、最大値の順方向電圧を満足する値を選択して設定している。
たとえば、順方向電圧Vfrが2.0Vの赤色LEDと、順方向電圧Vfwが3.5Vの白色LEDを同じ電源で駆動する場合、定電流源に必要な電圧と白色LEDの順方向電圧Vfwのバラツキを考慮して、LED駆動装置の出力電圧を4.5V〜5.0Vの固定しているのが一般的である。
Thus, the portable device carrying various LEDs having different forward voltages has an LED driving device for driving these LEDs.
The output voltage in this LED driving device is set by selecting a value that satisfies the maximum forward voltage in order to correspond to various LEDs having different forward voltages.
For example, when a red LED with a forward voltage Vfr of 2.0 V and a white LED with a forward voltage Vfw of 3.5 V are driven by the same power source, the voltage required for the constant current source and the forward voltage Vfw of the white LED In general, the output voltage of the LED driving device is fixed to 4.5 V to 5.0 V in consideration of variations.
しかしながら、出力電圧を順方向電圧の最も高いLEDに合わせたLED駆動回路を用いた場合、たとえば順方向電圧の低い赤色LEDは、必要な駆動電圧より2.0V近い高い電圧で駆動することになる。その結果、非常に大きな電力損失を伴う。
また、上述したように、高い順方向電圧を持つLEDのバラツキを考慮してマージンを含んだ設計をすることから、このマージンが電力損失の一つの要因となっている。
However, when an LED drive circuit in which the output voltage is matched to the LED having the highest forward voltage is used, for example, a red LED having a low forward voltage is driven at a voltage close to 2.0V higher than the required drive voltage. . As a result, there is a very large power loss.
In addition, as described above, the margin is included in consideration of variations in LEDs having a high forward voltage, and this margin is one factor of power loss.
この電力損失の問題は、LEDの発光効率を著しく低下させることになる。携帯装置はその携帯性から電池駆動であることから、この電力損失は、携帯装置の実使用時間を短くすることとなる。
そのため、従来のLED駆動回路では、電源となるチャージポンプやDC−DCコンバータの効率を上げる検討がなされてきた。しかし、これら回路の効率が既に90%を超えており、これ以上効率を上げても実使用時間を延ばすことが難しくなってきている。
This power loss problem significantly reduces the luminous efficiency of the LED. Since the portable device is battery driven due to its portability, this power loss shortens the actual use time of the portable device.
For this reason, in conventional LED drive circuits, studies have been made to increase the efficiency of charge pumps and DC-DC converters that serve as power sources. However, the efficiency of these circuits has already exceeded 90%, and it has become difficult to extend the actual use time even if the efficiency is further increased.
一方、上記問題の解決策として、数個のLEDを直列(シリーズ)に接続し、昇圧電源で駆動する方法がある。
この方法を用いることで、LED駆動回路の出力は必要最低限の電圧に制御されるため、高効率(高発光効率)を期待することができる。
しかし、この方法は以下の問題点を含んでいる。
On the other hand, as a solution to the above problem, there is a method in which several LEDs are connected in series and driven by a boost power source.
By using this method, the output of the LED drive circuit is controlled to the minimum necessary voltage, so that high efficiency (high light emission efficiency) can be expected.
However, this method has the following problems.
第1は、出力電圧が高くなるため、高耐圧のプロセスが必要となる。
第2は、耐圧内で出力するために、3〜4個のLEDの駆動が限界である。
第3は、シリーズ接続であることから、LED各々の独立制御が困難である。
First, since the output voltage becomes high, a high breakdown voltage process is required.
Second, in order to output within the withstand voltage, driving of 3 to 4 LEDs is the limit.
The third is series connection, so that independent control of each LED is difficult.
特に、第3は、大きな問題であり、近年の携帯装置に期待される「多くのLEDが様々な光り方をする」という機能を満足するものではない。 In particular, the third problem is a big problem and does not satisfy the function of “many LEDs emit various ways” expected in recent portable devices.
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、高耐圧のプロセスが不要で、駆動可能な発光素子を増大でき、複数の発光素子の各々を独立に制御することができることはもとより、複数の発光素子の輝度を個々に調整しても、また、駆動電圧が異なる複数の発光素子を同時に駆動しても、常に駆動条件を満足する最低電圧を出力することが可能で、発光効率が高く電力損失の低い発光素子駆動装置を用いた携帯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 thereof is to eliminate the need for a high breakdown voltage process, to increase the number of light-emitting elements that can be driven, and to independently control each of a plurality of light-emitting elements. Needless to say, even if the brightness of a plurality of light emitting elements is individually adjusted, or even when a plurality of light emitting elements having different driving voltages are simultaneously driven, it is possible to always output the lowest voltage that satisfies the driving conditions. An object of the present invention is to provide a portable device using a light emitting element driving device with high light emission efficiency and low power loss.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点は、電源電圧源として電池を有する携帯装置であって、発光に必要な駆動電圧が異なる複数の発光素子と、上記発光素子により照明される被照明部としての複数の表示装置と、上記複数の表示装置を照明する上記複数の発光素子が並列に接続され、当該複数の発光素子のうちの一または複数の発光素子を駆動する一つの発光素子駆動装置と、を有し、上記発光素子駆動装置は、上記複数の発光素子の対応する発光素子に接続され、設定値に基づいた輝度をもって対応する発光素子を駆動する複数の駆動回路と、上記複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値を判別し、電源電圧を上記少なくとも判別した値の駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する電源回路とを含み、上記電源回路は、電源電圧が供給され、上記判別した電圧値より上記電源電圧の値が大きいときは、供給された電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給し、一つの発光素子駆動装置により複数の表示装置を照明する複数の発光素子を駆動する。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a portable device having a battery as a power supply voltage source, and is illuminated by a plurality of light emitting elements having different driving voltages necessary for light emission and the light emitting elements. A plurality of display devices as an illuminated portion and a plurality of light emitting elements that illuminate the plurality of display devices are connected in parallel, and one light emission that drives one or a plurality of light emitting elements of the plurality of light emitting elements A plurality of drive circuits connected to the corresponding light emitting elements of the plurality of light emitting elements and driving the corresponding light emitting elements with luminance based on a set value; Based on the drive states of the plurality of drive circuits, a drive voltage value required for the highest light emission among one or a plurality of light emitting elements that are driven to emit light is determined, and the power supply voltage is driven to the at least the determined value. And a power supply circuit for supplying to the plurality of light emitting elements as a voltage, the power supply circuit, a power supply voltage is supplied, when the value of the power source voltage is larger than the voltage value above determination is the supplied power supply voltage A driving voltage is supplied to the plurality of light emitting elements, and the plurality of light emitting elements that illuminate the plurality of display devices are driven by one light emitting element driving device.
好適には、上記複数の表示装置の少なくとも一つには、上記発光素子によりバックライト照明される表示装置を含む。 Preferably, at least one of the plurality of display devices includes a display device that is backlit by the light emitting element.
好適には、上記電源回路は、所定の点滅動作指示命令を受けると、上記電源回路の出力駆動電圧を、発光素子の駆動状態にかかわらず、所定の設定電圧に固定する。 Preferably, upon receiving a predetermined blinking operation instruction command, the power supply circuit fixes the output drive voltage of the power supply circuit to a predetermined set voltage regardless of the driving state of the light emitting element.
好適には、上記電源回路は、上記判別した電圧値より上記電源電圧の値が大きいときは、供給された電源電圧を当該判別した電圧値までのいずれかの値に降圧し、降圧した電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する。 Preferably, when the value of the power supply voltage is larger than the determined voltage value, the power supply circuit steps down the supplied power supply voltage to any value up to the determined voltage value, and decreases the power supply voltage. Is supplied to the plurality of light emitting elements as the driving voltage.
好適には、上記電源回路は、上記判別した電圧値より上記電源電圧の値が小さいときは、供給された電源電圧を少なくとも当該判別した電圧値まで昇圧し、昇圧した電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する Preferably, when the value of the power supply voltage is smaller than the determined voltage value, the power supply circuit boosts the supplied power supply voltage to at least the determined voltage value, and uses the boosted power supply voltage as the drive voltage. Supply to the plurality of light emitting elements
好適には、上記電源回路は、上記判別した電圧値より上記電源電圧の値が大きいときは、供給された電源電圧を当該判別した電圧値までのいずれかの値に降圧し、降圧した電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給し、上記判別した電圧値と上記電源電圧の値が略等しいときは、供給された電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給し、上記判別した電圧値より当該電源電圧の値が小さいときは、供給された電源電圧を少なくとも当該判別した電圧値まで昇圧し、昇圧した電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する。 Preferably, when the value of the power supply voltage is larger than the determined voltage value, the power supply circuit steps down the supplied power supply voltage to any value up to the determined voltage value, and decreases the power supply voltage. Is supplied to the plurality of light emitting elements as the driving voltage, and when the determined voltage value and the value of the power supply voltage are substantially equal, the supplied power supply voltage is supplied to the plurality of light emitting elements as the driving voltage, When the value of the power supply voltage is smaller than the determined voltage value, the supplied power supply voltage is boosted to at least the determined voltage value, and the boosted power supply voltage is supplied to the plurality of light emitting elements as the drive voltage.
好適には、上記電源回路は、発光に必要な駆動電圧の値が上記電源電圧の値より小さい発光素子に、供給された電源電圧を当該発光素子の発光に必要な駆動電圧値までのいずれかの値に降圧し、降圧した電源電圧を上記駆動電圧として対象の発光素子に供給する降圧電源を含む。 Preferably, the power supply circuit is configured so that a drive voltage value required for light emission is smaller than the power supply voltage value, and the supplied power supply voltage is any one up to a drive voltage value required for light emission of the light emitting element. And a step-down power supply that supplies the reduced power supply voltage to the target light emitting element as the drive voltage.
好適には、上記電源回路は、発光に必要な駆動電圧の値が上記電源電圧の値より大きい発光素子に、供給された電源電圧を少なくとも当該発光素子の発光に必要な駆動電圧値まで昇圧し、昇圧した電源電圧を上記駆動電圧として対象の発光素子に供給する昇圧電源を含む。 Preferably, the power supply circuit boosts the supplied power supply voltage to at least a drive voltage value necessary for light emission of the light emitting element to a light emitting element whose drive voltage value necessary for light emission is larger than the power supply voltage value. And a boosted power supply that supplies the boosted power supply voltage to the target light emitting element as the drive voltage.
好適には、上記電源回路は、発光に必要な駆動電圧の値が上記電源電圧の値より小さい発光素子に、供給された電源電圧を当該発光素子の発光に必要な駆動電圧値までのいずれかの値に降圧し、降圧した電源電圧を上記駆動電圧として対象の発光素子に供給する降圧電源と、発光に必要な駆動電圧の値が上記電源電圧の値より大きい発光素子に、供給された電源電圧を少なくとも当該発光素子の発光に必要な駆動電圧値まで昇圧し、昇圧した電源電圧を上記駆動電圧として対象の発光素子に供給する昇圧電源と、を含む。 Preferably, the power supply circuit is configured so that a drive voltage value required for light emission is smaller than the power supply voltage value, and the supplied power supply voltage is any one up to a drive voltage value required for light emission of the light emitting element. A step-down power supply that supplies the reduced power supply voltage to the target light-emitting element as the drive voltage, and a power supply that is supplied to the light-emitting element that has a drive voltage value required for light emission greater than the power supply voltage value. And a boosting power source that boosts the voltage to at least a driving voltage value necessary for light emission of the light emitting element and supplies the boosted power supply voltage to the target light emitting element as the driving voltage.
本発明の第2の観点は、電源電圧源として電池を有する携帯装置であって、発光に必要な駆動電圧が異なる複数の発光素子と、上記発光素子により照明される被照明部としての複数の表示装置と、上記複数の表示装置を照明する上記複数の発光素子が並列に接続され、当該複数の発光素子のうちの一または複数の発光素子を駆動する一つの発光素子駆動装置と、上記複数の表示装置の表示制御、および上記発光素子駆動装置の動作モードに応じた駆動制御を行う制御装置と、上記制御装置の制御の下、上記発光素子駆動装置に同期信号を供給する同期信号供給回路と、を有し、上記発光素子駆動装置は、上記複数の発光素子の対応する発光素子に接続され、設定値に基づいた輝度をもって対応する発光素子を駆動する複数の駆動回路と、上記複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値を判別し、電源電圧を上記少なくとも判別した値の駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する電源回路とを含み、一つの発光素子駆動装置により複数の表示装置を照明する複数の発光素子を駆動する。 A second aspect of the present invention is a portable device having a battery as a power supply voltage source, and a plurality of light emitting elements having different driving voltages required for light emission, and a plurality of illuminated parts illuminated by the light emitting elements. A display device, the plurality of light emitting elements that illuminate the plurality of display devices are connected in parallel, one light emitting element driving device that drives one or a plurality of light emitting elements of the plurality of light emitting elements, and the plurality A control device that performs display control of the display device and drive control according to an operation mode of the light emitting element driving device, and a synchronization signal supply circuit that supplies a synchronization signal to the light emitting element driving device under the control of the control device And the light emitting element driving device is connected to a corresponding light emitting element of the plurality of light emitting elements, and drives the corresponding light emitting element with luminance based on a set value, and Based on the driving states of a plurality of driving circuits, a driving voltage value necessary for the highest light emission among one or a plurality of light emitting elements that are driven to emit light is determined, and the power supply voltage is set as the driving voltage of the at least the determined value. A plurality of light emitting elements for illuminating the plurality of display devices by one light emitting element driving device.
また、本発明の第3の観点は、発光に必要な駆動電圧が異なる複数の発光素子が並列に接続され、当該複数の発光素子のうちの一または複数の発光素子を駆動する発光素子駆動装置であって、上記複数の発光素子の対応する発光素子に接続され、設定値に基づいた輝度をもって対応する発光素子を駆動する複数の駆動回路と、上記複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値を判別し、少なくとも判別した値の駆動電圧を上記複数の発光素子に供給する電源回路とを有する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a light emitting element driving apparatus in which a plurality of light emitting elements having different driving voltages required for light emission are connected in parallel and drives one or a plurality of light emitting elements among the plurality of light emitting elements. A plurality of drive circuits connected to the corresponding light emitting elements of the plurality of light emitting elements and driving the corresponding light emitting elements with brightness based on a set value, and based on each driving state of the plurality of drive circuits A power supply circuit that determines a drive voltage value required for the highest light emission among one or a plurality of light emitting elements that are driven to emit light, and supplies at least the determined drive voltage to the plurality of light emitting elements.
本発明の第4の観点は、電源電圧源として電池を有する携帯装置であって、発光に必要な駆動電圧が異なる複数の発光素子と、上記発光素子により照明される少なくとも一つの被照明部と、上記複数の発光素子が並列に接続され、当該複数の発光素子のうちの一または複数の発光素子を駆動する発光素子駆動装置と、を有し、上記発光素子駆動装置は、上記複数の発光素子の対応する発光素子に接続され、設定値に基づいた輝度をもって対応する発光素子を駆動する複数の駆動回路と、上記複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値を判別し、電源電圧を上記少なくとも判別した値の駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する電源回路とを含む。 A fourth aspect of the present invention is a portable device having a battery as a power supply voltage source, a plurality of light emitting elements having different driving voltages required for light emission, and at least one illuminated portion illuminated by the light emitting elements. A plurality of light emitting elements connected in parallel and driving one or a plurality of light emitting elements among the plurality of light emitting elements, and the light emitting element driving apparatus includes the plurality of light emitting elements. A plurality of driving circuits connected to the corresponding light emitting elements of the elements and driving the corresponding light emitting elements with brightness based on a set value, and one or more of which is driven to emit light based on each driving state of the plurality of driving circuits A power supply circuit that determines a drive voltage value required for the highest light emission among the plurality of light emitting elements and supplies the power supply voltage to the plurality of light emitting elements as the drive voltage of the at least the determined value.
本発明によれば、たとえば上位装置から所望の駆動回路に対して発光輝度が設定値として与えられる。
これにより、駆動回路により設定値に基づいた輝度をもって発光するように対応する発光素子が駆動される。
このとき、電源回路においては、複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値が判別される。
そして、少なくとも判別した値の駆動電圧が複数の発光素子に供給される。
その結果、複数の発光素子の輝度を個々に調整しても、また、複数の発光素子を同時に駆動しても、常に駆動条件を満足する最低電圧を出力することができる。したがって、発光効率の向上を図れ、しかも、電力損失の低減を図ることができる。
According to the present invention, for example, light emission luminance is given as a set value to a desired drive circuit from a host device.
Accordingly, the corresponding light emitting element is driven by the drive circuit so as to emit light with luminance based on the set value.
At this time, in the power supply circuit, the drive voltage value required for the highest light emission among the one or the plurality of light emitting elements that are driven to emit light is determined based on the drive states of the plurality of drive circuits.
At least the determined driving voltage is supplied to the plurality of light emitting elements.
As a result, even when the luminance of the plurality of light emitting elements is individually adjusted or the plurality of light emitting elements are driven simultaneously, it is possible to always output the lowest voltage that satisfies the driving conditions. Therefore, the light emission efficiency can be improved and the power loss can be reduced.
本発明によれば、高耐圧のプロセスが不要で、駆動可能な発光素子を増大でき、また、複数の発光素子の各々を独立に制御することができる利点がある。
そして、本発明によれば、複数の発光素子の輝度を個々に調整しても、また、駆動電圧が異なる複数の発光素子を同時に駆動しても、常に駆動条件を満足する最低電圧を出力することができ、発光効率の向上を図れ、しかも、電力損失の低減を図ることができる利点がある。
According to the present invention, there is an advantage that a process with a high withstand voltage is unnecessary, the number of driveable light emitting elements can be increased, and each of the plurality of light emitting elements can be controlled independently.
According to the present invention, even when the brightness of a plurality of light emitting elements is individually adjusted or a plurality of light emitting elements having different driving voltages are simultaneously driven, the lowest voltage that always satisfies the driving conditions is output. Thus, there is an advantage that light emission efficiency can be improved and power loss can be reduced.
第1実施形態
図1は、本発明に係るLED(発光素子)駆動装置の第1の実施形態の基本構成を示す図である。
First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a first embodiment of an LED (light emitting element) driving apparatus according to the present invention.
本LED駆動装置10は、図1に示すように、発光させるために必要な駆動電圧、すなわち順方向電圧Vfが異なる複数個n(nは正の整数)のLED20−1〜20−nが並列に接続され、これらLED20−1〜20−nをそれぞれ任意の輝度(駆動電流)で駆動する。
このとき、LED駆動装置10は、並列接続された複数のLEDのうち、最大の順方向電圧Vfを持つLEDの設定電流で駆動することができる最適な電圧(たとえば最低の電圧)を端子TVOから各LED20−1〜20−nのアノードに出力する。
なお、本LED駆動装置10は、たとえば電池等の電源電圧源(PVS)30により端子TVIを介して電源電圧VCCが供給される。
As shown in FIG. 1, the present
At this time, the
The
以下、LED駆動装置10の具体的な構成および機能を図面に関連付けて順を追って説明する。
Hereinafter, a specific configuration and function of the
LED駆動装置10は、図1に示すように、シリアルパラレル変換回路(S/P)11、輝度(電流)設定回路(CSC)12−1〜12−n、電流駆動回路(CDRV)13−1〜13−n、エラーアンプ(EAMP)14、および昇圧電源(BST)15を有している。
なお、エラーアンプ14と昇圧電源15により本発明に係る電源回路が構成される。
As shown in FIG. 1, the
The
シリアルパラレル変換回路11は、端子TDIを介して入力した、図示しないCPU等の上位装置により供給されるLED20−1〜20−nを駆動すべき電流(輝度)値に関するデジタルシリアルデータをパラレルデータに変換し、変換後の電流(輝度)値に関するデジタルデータID1〜IDnを対応する電流設定回路12−1〜12−nに供給する。
The serial-
電流設定回路12−1は、たとえばデジタル・アナログ変換回路(DAC)により構成され、シリアルパラレル変換回路11により供給された駆動電流(輝度)値に関するデジタルデータID1をアナログ信号である電流設定信号IA1に変換して電流駆動回路13−1に供給する。
The current setting circuit 12-1 is configured by, for example, a digital / analog conversion circuit (DAC), and the digital data ID1 relating to the drive current (luminance) value supplied by the serial /
電流設定回路12−2は、たとえばデジタル・アナログ変換回路(DAC)により構成され、シリアルパラレル変換回路11により供給された駆動電流(輝度)値に関するデジタルデータID2をアナログ信号である電流設定信号IA2に変換して電流駆動回路13−2に供給する。
The current setting circuit 12-2 is constituted by, for example, a digital / analog conversion circuit (DAC), and the digital data ID2 relating to the drive current (luminance) value supplied by the serial /
同様に、電流設定回路12−nは、たとえばデジタル・アナログ変換回路(DAC)により構成され、シリアルパラレル変換回路11により供給された駆動電流(輝度)値に関するデジタルデータIDnをアナログ信号である電流設定信号IAnに変換して電流駆動回路13−nに供給する。
Similarly, the current setting circuit 12-n is constituted by, for example, a digital / analog conversion circuit (DAC), and the digital data IDn relating to the drive current (luminance) value supplied by the serial /
電流駆動回路13−1は、電流源が端子TL1を介して駆動対象のLED20−1のカソードに接続され、電流設定回路12−1により供給されたアナログ信号である電流設定信号IA1の設定値に応じた駆動電流をもってLED20−1を駆動して発光させる。
また、電流駆動回路13−1は、たとえば端子TL1と電流源との接続点の電圧、すなわち昇圧電源15の出力駆動電圧VDRVからLEDの順方向電圧Vf1を減算した電圧(VDRV−Vf1)を検出電圧DV1としてエラーアンプ14に出力する。
なお、この検出電圧DV1が、電流駆動回路13−1における駆動状態を示す信号となるが、駆動状態を示す信号としてはこの電圧に限らない。
In the current driving circuit 13-1, the current source is connected to the cathode of the LED 20-1 to be driven through the terminal TL1, and the current setting signal IA1 is an analog signal supplied by the current setting circuit 12-1. The LED 20-1 is driven to emit light with a corresponding driving current.
Further, the current drive circuit 13-1 detects, for example, a voltage at a connection point between the terminal TL1 and the current source, that is, a voltage (VDRV−Vf1) obtained by subtracting the LED forward voltage Vf1 from the output drive voltage VDRV of the
The detection voltage DV1 is a signal indicating the driving state in the current driving circuit 13-1, but the signal indicating the driving state is not limited to this voltage.
電流駆動回路13−2は、電流源が端子TL2を介して駆動対象のLED20−2のカソードに接続され、電流設定回路12−2により供給されたアナログ信号である電流設定信号IA2の設定値に応じた駆動電流をもってLED20−2を駆動して発光させる。
また、電流駆動回路13−2は、たとえば端子TL2と電流源との接続点の電圧、すなわち昇圧電源15の出力駆動電圧VDRVからLEDの順方向電圧Vf2を減算した電圧(VDRV−Vf2)を検出電圧DV2としてエラーアンプ14に出力する。
なお、この検出電圧DV2が、電流駆動回路13−2における駆動状態を示す信号となるが、駆動状態を示す信号としてはこの電圧に限らない。
In the current drive circuit 13-2, the current source is connected to the cathode of the LED 20-2 to be driven via the terminal TL2, and the current setting signal IA2 is an analog signal supplied by the current setting circuit 12-2. The LED 20-2 is driven to emit light with a corresponding driving current.
Further, the current drive circuit 13-2 detects, for example, the voltage at the connection point between the terminal TL2 and the current source, that is, the voltage obtained by subtracting the LED forward voltage Vf2 from the output drive voltage VDRV of the boost power supply 15 (VDRV−Vf2). The voltage DV2 is output to the
The detection voltage DV2 is a signal indicating a driving state in the current driving circuit 13-2, but the signal indicating the driving state is not limited to this voltage.
同様に、電流駆動回路13−nは、電流源が端子TLnを介して駆動対象のLED20−nのカソードに接続され、電流設定回路12−nにより供給されたアナログ信号である電流設定信号IAnの設定値に応じた駆動電流をもってLED20−nを駆動して発光させる。
また、電流駆動回路13−nは、たとえば端子TLnと電流源との接続点の電圧、すなわち昇圧電源15の出力駆動電圧VDRVからLEDの順方向電圧Vfnを減算した電圧(VDRV−Vfn)を検出電圧DVnとしてエラーアンプ14に出力する。
なお、この検出電圧DVnが、電流駆動回路13−nにおける駆動状態を示す信号となるが、駆動状態を示す信号としてはこの電圧に限らない。
Similarly, in the current drive circuit 13-n, the current source is connected to the cathode of the LED 20-n to be driven via the terminal TLn, and the current setting signal IAn that is an analog signal supplied by the current setting circuit 12-n The LED 20-n is driven to emit light with a driving current corresponding to the set value.
The current drive circuit 13-n detects, for example, the voltage at the connection point between the terminal TLn and the current source, that is, the voltage obtained by subtracting the LED forward voltage Vfn from the output drive voltage VDRV of the boost power supply 15 (VDRV-Vfn). The voltage DVn is output to the
The detection voltage DVn is a signal indicating the driving state in the current driving circuit 13-n, but the signal indicating the driving state is not limited to this voltage.
図2は、本実施形態に係る電流駆動回路の構成例を示す回路図である。 FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the current drive circuit according to the present embodiment.
この電流駆動回路13(−1〜−n)は、図2に示すように、電流源としてのnチャネルMOS(NMOS)トランジスタ131、センス抵抗素子132、電流検出アンプ133、および電流制御アンプ134を有している。
As shown in FIG. 2, the current drive circuit 13 (-1 to -n) includes an n-channel MOS (NMOS)
NMOSトランジスタ131のドレインが端子TL(1〜n)を介して対応するLED20(−1〜−n)のカソードに接続され、ソースが抵抗素子132の一端および電流検出アンプ133の非反転入力(+)に接続され、ゲートが電流制御アンプ134の出力に接続されている。
抵抗素子R132の他端は接地電位GNDおよび電流検出アンプ133の反転入力(−)に接続されている。
電流制御アンプ134の反転入力(−)は電流検出アンプ133の出力に接続され、非反転入力(+)は電流設定回路12(−1〜−n)によるアナログ信号である電流設定信号IA(1〜n)の供給ラインに接続されている。
The drain of the
The other end of the resistance element R132 is connected to the ground potential GND and the inverting input (−) of the
The inverting input (−) of the
図2の電流駆動回路13(−1〜−n)は、NMOSトランジスタ131のゲートを電流制御アンプ134の出力で駆動し、NMOSトランジスタ131に流れる電流をセンス抵抗素子132で検知して、電流検出アンプ133で検出増幅する。
そして、NMOSトランジスタ131に流れる電流が電流設定回路12(−1〜−n)による設定電流値となるように、電流制御アンプ134によりNMOSトランジスタ131のゲート電圧を制御する。
これにより、駆動対象のLED20(−1〜−n)は、設定電流に応じた輝度をもって発光する。
2 drives the gate of the
Then, the gate voltage of the
As a result, the LEDs 20 (−1 to −n) to be driven emit light with a luminance corresponding to the set current.
また、電流駆動回路13(−1〜−n)においては、エラーアンプ14に、電流源としてのNMOSトランジスタ131のドレイン電圧を信号DV(1〜n)として供給するように、NMOSトランジスタ131のドレインがエラーアンプ14の対応する入力端子に接続されている。
In the current drive circuit 13 (−1 to −n), the drain of the
また、電流駆動回路13(−1〜−n)において、電流源としてNMOSトランジスタ131とセンス抵抗素子132の最低動作電圧は、トランジスタサイズや抵抗値によるが、たとえば0.5V〜1V程度に設定される。
In the current drive circuit 13 (-1 to -n), the minimum operating voltage of the
エラーアンプ14は、n個の電流駆動回路13−1〜13−nから出力された検出電圧(NMOSトランジスタ131のドレイン電圧)DV1〜DVnと基準電圧Vrefとを比較し、最も小さい検出電圧と基準電圧Vrefとの差に応じた信号S14を昇圧電源15に出力する。
なお、エラーアンプ14で採用される最も小さい検出電圧は、換言すれば最も高い順方向電圧Vfに相当することになる。
The
In addition, the smallest detection voltage employed in the
昇圧電源15は、たとえばDC−DCコンバータにより構成され、端子TVIを介して供給される電源電圧源30による電源電圧VCCを、エラーアンプ14の出力信号S14に応じた値となるようにDC−DC変換を行って、端子TVOからn個のLED20−1〜20−nに駆動電圧VDRVを並列に供給する。
The step-up
なお、端子TVOと接地電位GNDとの間には、外付けのキャパシタC10が接続されている。 An external capacitor C10 is connected between the terminal TVO and the ground potential GND.
本第1の実施形態に係るLED駆動装置10は、たとえばエラーアンプ14の基準電圧Vrefを1Vとすると、最大の順方向電圧Vfを持つLEDのカソードが接続された端子電圧、換言すれば、電流駆動回路の電流源を構成するNMOSトランジスタ131のドレイン電圧が1Vとなるように昇圧電源に帰還がかかるように構成されている。
For example, when the reference voltage Vref of the
図3は、本実施形態に係る昇圧電源15、エラーアンプ14、電流駆動回路の検出電圧出力部、および電源電圧源30の具体的な構成例を示す一部を省略した回路図である。
図3においては、図面の簡単化のため電流駆動回路13−2のみ図2の構成を含めて図示しており、他の電流駆動回路については、電流源としてのNMOSトランジスタ131およびセンス抵抗素子132のみを示している。
FIG. 3 is a circuit diagram in which a part of a specific configuration example of the
In FIG. 3, only the current drive circuit 13-2 is shown including the configuration of FIG. 2 for simplification of the drawing, and the other current drive circuits are shown with
昇圧電源15は、図3に示すように、比較器151、発振器152、プリドライバ153、pチャネルMOS(PMOS)トランジスタ154、およびNMOSトランジスタ155を有している。
As shown in FIG. 3, the
比較器151は、反転入力(−)がエラーアンプ14の出力に接続され、非反転入力(+)が発振器152の出力に接続され、出力がプリドライバ153の入力に接続されている。
また、PMOSトランジスタ154は、ドレインが電源電圧源30による電源電圧VCCが供給される端子TVIに接続され、ソースが駆動電圧の出力端子TVOに接続され、ゲートがプリドライバ153の第1駆動端子に接続されている。
NMOSトランジスタ155は、ソースが接地電位GNDに接続され、ドレインがPMOSトランジスタ154のドレインと端子TVIとの接続点に接続され、ゲートがプリドライバ153の第2駆動端子に接続されている。
The
The
The
比較器151は、いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)に基づいた比較、具体的には、エラーアンプ14の出力信号S14と発振器152の発振信号との比較を行い、比較結果に応じた信号S151をプリドライバ153に出力する。
The
プリドライバ153は、比較器151の出力信号S151に応じて第1駆動端子にまたは/および第2駆動端子から駆動信号SD1,SD2をPMOSトランジスタ154のゲートおよびNMOSトランジスタ155のゲートに出力して、端子TVIから供給される電源電圧VCCの値を、そのまま(スルーして)あるいは調整して端子TVOから駆動電圧VDRVを各LED20−1〜20−nのアノードに並列的に供給する。
すなわち、上述したように、昇圧電源15は、最大の順方向電圧Vfを持つLEDのカソードが接続された端子電圧(電流駆動回路の電流源を構成するNMOSトランジスタ131のドレイン電圧)がエラーアンプ14に設定した基準電圧Vrefとなるように、電源電圧VCCの値を調整して駆動電圧VDRVとして出力する。
The pre-driver 153 outputs the drive signals SD1 and SD2 to the first drive terminal and / or from the second drive terminal to the gate of the
That is, as described above, the
また、電源電圧源30は、図3に示すように、たとえばリチウムイオン電池301と、電池301の正極とLED駆動装置10の端子TVIとの間に接続されたインダクタ302を有している。
As shown in FIG. 3, the power
次に、上記構成による動作を説明する。 Next, the operation according to the above configuration will be described.
たとえば、上位装置から動作モードに応じて駆動すべきLED20−1〜20−nに対する電流(輝度)値に関するデジタルシリアルデータが、端子TDIを介してシリアルパラレル変換回路11に入力される。
シリアルパラレル変換回路11では、供給されたLED20−1〜20−nを駆動すべき電流(輝度)値に関するデジタルシリアルデータがパラレルデータに変換される。そして、変換後の電流(輝度)値に関するデジタルデータID1〜IDnが対応する電流設定回路12−1〜12−nに供給される。
なお、デジタルデータID1〜IDnには対応するLEDを駆動しない情報も含まれる。
For example, digital serial data relating to current (luminance) values for the LEDs 20-1 to 20-n to be driven according to the operation mode is input from the host device to the serial-
In the serial /
The digital data ID1 to IDn also includes information that does not drive the corresponding LED.
電流設定回路12−1〜12−nでは、シリアルパラレル変換回路11により供給された駆動電流(輝度)値に関するデジタルデータID1〜IDnがアナログ信号である電流設定信号IA1〜IAnに変換されて、対応する電流駆動回路13−1〜13−nに供給される。
In the current setting circuits 12-1 to 12-n, the digital data ID1 to IDn related to the drive current (luminance) values supplied by the serial /
電流駆動回路13−1〜13−nでは、電流設定回路12−1〜12−nにより供給されたアナログ信号である電流設定信号IA1〜IAnの設定値に応じた駆動電流をもってLED20−1〜20−nが駆動される。これにより、LED20−1〜20−nが設定電流値に応じた輝度をもって発光し、あるいは消灯したままに保持される。
また、電流駆動回路13−1〜13−nでは、端子TL1〜TLnと電流源との接続点の電圧、すなわち昇圧電源15の出力駆動電圧VDRVからLEDの順方向電圧Vf1〜Vfnを減算した電圧(VDRV−Vf1)〜(VDRV−Vfn)が検出電圧DV1〜DVnとしてエラーアンプ14に出力される。
In the current driving circuits 13-1 to 13-n, the LEDs 20-1 to 20 have driving currents corresponding to the set values of the current setting signals IA1 to IAn, which are analog signals supplied from the current setting circuits 12-1 to 12-n. -N is driven. As a result, the LEDs 20-1 to 20-n emit light with a luminance corresponding to the set current value, or are held off.
Further, in the current drive circuits 13-1 to 13-n, the voltages at the connection points between the terminals TL1 to TLn and the current source, that is, the voltages obtained by subtracting the LED forward voltages Vf1 to Vfn from the output drive voltage VDRV of the
エラーアンプ14においては、n個の電流駆動回路13−1〜13−nから出力された検出電圧(NMOSトランジスタ131のドレイン電圧)DV1〜DVnと基準電圧Vrefとが比較される。比較の結果、最も小さい検出電圧と基準電圧Vrefとの差に応じた信号S14が昇圧電源15に出力される。
In the
昇圧電源15では、端子TVIを介して供給される電源電圧源30による電源電圧VCCが、エラーアンプ14の出力信号S14に応じた値となるようにDC−DC変換が行われる。そして、端子TVOからn個のLED20−1〜20−nに駆動電圧VDRVが並列に供給される。
具体的には、昇圧電源15の比較器151では、エラーアンプ14の出力信号S14と発振器152の発振信号とが比較され、比較結果に応じた信号S151がプリドライバ153に出力される。
プリドライバ153では、比較器151の出力信号S151に応じて第1駆動端子にまたは/および第2駆動端子から駆動信号SD1,SD2がPMOSトランジスタ154のゲートおよびNMOSトランジスタ155のゲートに出力される。これにより、端子TVIから供給される電源電圧VCCの値が、そのまま(スルーして)あるいは調整(昇圧)されて端子TVOから駆動電圧VDRVが各LED20−1〜20−nのアノードに並列的に供給される。
すなわち、昇圧電源15では、最大の順方向電圧Vfを持つLEDのカソードが接続された端子電圧(電流駆動回路の電流源を構成するNMOSトランジスタ131のドレイン電圧)がエラーアンプ14に設定した基準電圧Vrefとなるように、電源電圧VCCの値が調整されて駆動電圧VDRVとして出力される。
In the step-up
Specifically, the
In the pre-driver 153, the drive signals SD1 and SD2 are output to the gate of the
That is, in the
各色のLEDの発光(点灯)に対する昇圧電源15の具体的な動作は以下の通りとなる。
なお、ここでは、LED20−1〜20−nには、1または複数の赤色(R)LED、緑色(G)LED、青(B)LED、並びに白色LEDがそれぞれ含まれているものとする。
各色のLEDの順方向電圧は、以下のとおりとする。
赤色LEDの順方向電圧Vfrは1.9V、緑色および青色LEDの順方向電圧Vfg,Vfbは略3.1V、白色LEDの順方向電圧Vfwは3.5Vに設定されている。
また、電源電圧源30がリチウムイオン電池であることを想定して、電源電圧VCCは3.2V〜4.2Vの範囲で使用するものとする。
さらに、LEDの電流駆動回路13−1〜13−nに必要な最低動作電圧αを0.5Vとする。
また、以下の説明において、「スルー」とは、昇圧電源15の出力段を構成するPMOSトランジスタ154をオン、NMOSトランジスタ155をオフとする(DC−DCコンバータの動作としては100%デューティで動作する)ことを示す。
The specific operation of the
Here, it is assumed that the LEDs 20-1 to 20-n include one or a plurality of red (R) LEDs, green (G) LEDs, blue (B) LEDs, and white LEDs.
The forward voltage of each color LED is as follows.
The forward voltage Vfr of the red LED is set to 1.9V, the forward voltages Vfg and Vfb of the green and blue LEDs are set to about 3.1V, and the forward voltage Vfw of the white LED is set to 3.5V.
Further, assuming that the power
Further, the minimum operating voltage α required for the LED current drive circuits 13-1 to 13-n is set to 0.5V.
In the following description, “through” refers to turning on the
順方向電圧Vfwが3.5Vの白色LEDを点灯させるためには、駆動電圧VDRVとして必要な電圧は4V(=3.5V+0.5V)である。
この場合の昇圧電源15の動作は、電源電圧VCCが、4.0V<VCC<4.2Vの範囲にあるときは、「スルー」となる。
一方、電源電圧VCCが、3.2V<VCC<4.0Vの範囲にあるときは、たとえば4Vに「昇圧」する動作とする。
In order to light a white LED whose forward voltage Vfw is 3.5V, a voltage required as the drive voltage VDRV is 4V (= 3.5V + 0.5V).
The operation of the
On the other hand, when the power supply voltage VCC is in the range of 3.2 V <VCC <4.0 V, the operation is to “boost” to 4 V, for example.
順方向電圧Vfg,Vfbが3.1Vの緑色LED、青色LEDを点灯させるためには、駆動電圧VDRVとして必要な電圧は3.6V(=3.1V+0.5V)である。
この場合の昇圧電源15の動作は、電源電圧VCCが、3.6V<VCC<4.2Vの範囲にあるときは、「スルー」となる。
一方、電源電圧VCCが、3.2V<VCC<3.6Vの範囲にあるときは、たとえば3.6Vに「昇圧」する動作とする。
In order to turn on the green LED and the blue LED whose forward voltages Vfg and Vfb are 3.1 V, the voltage required as the drive voltage VDRV is 3.6 V (= 3.1 V + 0.5 V).
The operation of the boosting
On the other hand, when the power supply voltage VCC is in the range of 3.2 V <VCC <3.6 V, for example, the operation is “boosted” to 3.6 V, for example.
順方向電圧Vfrが1.9Vの赤色LEDを点灯させるためには、駆動電圧VDRVとして必要な電圧は2.4V(=1.9V+0.5V)である。
この場合の昇圧電源15の動作は、電源電圧VCCが、3.2V<VCC<4.2Vの範囲にあると想定しており、本第1の実施形態では、降圧電源を含まないことから、全範囲で「スルー」となる。
In order to light a red LED having a forward voltage Vfr of 1.9V, a voltage required as the drive voltage VDRV is 2.4V (= 1.9V + 0.5V).
The operation of the step-up
つまり、昇圧電源15の動作は、エラーアンプ14を介して帰還をかけることにより期待される昇圧電源15の出力が、電源電圧(電池電圧)VCC以下の場合には「スルー」になるため、電源電圧VCCで直接LEDを駆動することになる。
That is, the operation of the boosting
ここで、電力の損失について考察する。
たとえば電源電圧VCCが4.0Vで、順方向電圧Vfbが3.1Vの青色LEDのみを点灯させる場合、必要な駆動電圧VDRVは3.6V(=3.1V+0.5V)であることから、(4.0V−3.6V)×(駆動電流)が損失となる。
Here, power loss will be considered.
For example, when only a blue LED having a power supply voltage VCC of 4.0 V and a forward voltage Vfb of 3.1 V is lit, the necessary drive voltage VDRV is 3.6 V (= 3.1 V + 0.5 V). 4.0V-3.6V) × (driving current) is a loss.
以上説明したように、本第1の実施形態によれば、電流源が端子TL1〜TLnを介して駆動対象のLED20−1〜20−nのカソードに接続され、電流設定信号IA1〜IAnの設定値に応じた駆動電流をもってLED20−1〜20−nを駆動して発光させ、このときの端子TL1〜TLnと電流源との接続点の電圧を検出電圧DV1〜DVnとして出力する電流駆動回路13−1〜13−nと、n個の電流駆動回路13−1〜13−nから出力された検出電圧DV1〜DVnと基準電圧Vrefとを比較し、最も小さい検出電圧と基準電圧Vrefとの差に応じた信号S14を出力するエラーアンプ14と、端子TVIを介して供給される電源電圧源30による電源電圧VCCを、エラーアンプ14の出力信号S14に応じた値となるようにDC−DC変換を行って、端子TVOからn個のLED20−1〜20−nに駆動電圧VDRVを並列に供給する昇圧電源15とを設けたので、昇圧電源15は、最大の順方向電圧Vfを持つLEDのカソードが接続された端子電圧がエラーアンプ14に設定した基準電圧Vrefとなるように、電源電圧VCCの値を調整して駆動電圧VDRVとして出力することができる。
その結果、高耐圧のプロセスが不要で、駆動可能な発光素子を増大でき、また、複数の発光素子の各々を独立に制御することができることはもとより、複数のLEDの輝度を個々に調整しても、また、順方向電圧が異なる複数のLEDを同時に駆動しても、常に駆動条件を満足する最低電圧を出力することができる。
したがって、発光効率の向上を図れ、しかも、電力損失の低減を図ることができる利点がある。
As described above, according to the first embodiment, the current source is connected to the cathodes of the LEDs 20-1 to 20-n to be driven via the terminals TL1 to TLn, and the current setting signals IA1 to IAn are set. The
As a result, it is possible to increase the number of light emitting elements that can be driven without requiring a high withstand voltage process, and to individually control the brightness of each of the plurality of light emitting elements. In addition, even when a plurality of LEDs having different forward voltages are driven at the same time, the lowest voltage that always satisfies the driving condition can be output.
Therefore, there is an advantage that light emission efficiency can be improved and power loss can be reduced.
実際の計算では、従来の装置では50%程度の発光効率であるのに対し、本実施形態に係る装置では70%程度の発光効率を実現することができる。 In actual calculations, the conventional device has a luminous efficiency of about 50%, whereas the device according to the present embodiment can achieve a luminous efficiency of about 70%.
第2実施形態
図4は、本発明に係るLED(発光素子)駆動装置の第2の実施形態の要部構成を示す回路図である。
Second Embodiment FIG. 4 is a circuit diagram showing the main configuration of a second embodiment of an LED (light emitting element) driving apparatus according to the present invention.
図4において、図1と同一構成部分は同一符号をもって表している。
また、図4においては、図面の簡単化のために、LED20−1のみを図示し、これに対応して電流設定回路12−1、電流駆動回路13−1Aのみを図示しているが、図4に図示しない他の電流設定回路12−2〜12−n、電流駆動回路13−2A〜13−nAも同一構成を有する。
4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
Further, in FIG. 4, only the LED 20-1 is illustrated for simplification of the drawing, and only the current setting circuit 12-1 and the current driving circuit 13-1 A are illustrated correspondingly. 4, other current setting circuits 12-2 to 12-n and current driving circuits 13-2A to 13-nA (not shown) have the same configuration.
本第2の実施形態に係るLED駆動装置10Aは、上述した第1の実施形態のLEDを発光(点灯)させる構成に加えて、点滅させる場合の構成を付加した構成となっている。
The
LED駆動装置10Aでは、具体的には、インバータ16、2入力アンドゲート17、第2のエラーアンプ18、スイッチ回路19、出力電圧分割用抵抗素子R11,R12を設けている。
さらに、各電流駆動回路13−1A(〜13−nA)に、ソースが接地電位GNDに接続され、ドレインが電流制御アンプ134の出力に接続され、ゲートがアンドゲート17の出力に接続されたNMOSトランジスタ135を設けている。
Specifically, the
Further, each current drive circuit 13-1A (˜13-nA) has an NMOS whose source is connected to the ground potential GND, its drain is connected to the output of the
また、シリアルパラレル変換回路11Aには、駆動電流(輝度)値に関するデジタルデータの他に、通常の点灯動作を行うか点滅動作を行うかを示す命令が端子TDIに供給される。
そして、シリアルパラレル変換回路11Aは、通常動作を行う命令の場合にはローレベル、点滅動作を行う命令の場合にはハイレベルの信号S11をアンドゲート17の一入力およびスイッチ回路19に出力する。
In addition to the digital data related to the drive current (luminance) value, the serial /
The serial /
インバータ16の入力は、図示しない外部の同期信号供給回路(たとえば音源IC等)により供給されるパルス状の同期信号SYNCの入力端子TSYCに接続され、出力がアンドゲート17の他入力に接続されている。そして、アンドゲート17の出力は、各電流駆動回路13−1A(〜13−nA)に設けられたNMOSトランジスタ135のゲートに接続されている。
The input of the
抵抗素子R11およびR12が、昇圧電源15のPMOSトランジスタ154のソースと端子TVOの接続点と接地電位GNDとの間に直列に接続され、抵抗素子R11とR12の接続点が第2のエラーアンプ18の反転入力(−)に接続されている。
第2のエラーアンプ18の非反転入力(+)には電圧源VSrefによる基準電圧が供給される。
Resistance elements R11 and R12 are connected in series between the connection point of the source of the
A reference voltage from the voltage source VSref is supplied to the non-inverting input (+) of the
スイッチ回路19は、固定出力端子a、切替入力端子b,cを有し、固定出力端子aが昇圧電源15の比較器151の反転入力(−)に接続され、切替入力端子bが第1のエラーアンプ14の出力に接続され、切替入力端子cが第2のエラーアンプ18の出力に接続されている。
The
スイッチ回路19は、シリアルパラレル変換回路11Aによる信号S11をローレベル(通常の点灯指示)で受けると、固定出力端子aと切替入力端子bを接続し、第1のエラーアンプ14の出力信号S14を比較器151の反転入力(−)に入力させる。
この場合、信号S11がローレベルであることから、アンドゲート17の出力もローレベルに保持される。したがって、各電流駆動回路13−1A(〜13−nA)に設けられたNMOSトランジスタ135はオフ状態に保持される。
すなわち、通常の点灯時には、回路的には、上述した第1の実施形態に係る回路と等価となる。
この通常の点灯時の動作は、上述した第1の実施形態の場合と同様に行われる。したがって、ここではその詳細な説明は省略する。
When the
In this case, since the signal S11 is at the low level, the output of the AND
That is, during normal lighting, the circuit is equivalent to the circuit according to the first embodiment described above.
This normal lighting operation is performed in the same manner as in the first embodiment described above. Therefore, detailed description thereof is omitted here.
スイッチ回路19は、シリアルパラレル変換回路11Aによる信号S11をハイレベル(点滅動作指示)で受けると、固定出力端子aと切替入力端子cを接続し、第2のエラーアンプ18の出力信号S18を比較器151の反転入力(−)に入力させる。
この場合、信号S11がハイレベルであることから、アンドゲート17の出力は同期信号SYCの反転信号に応じてハイレベルとローレベルに切り替わる。
したがって、各電流駆動回路13−1A(〜13−nA)に設けられたNMOSトランジスタ135は、アンドゲート17の出力がハイレベルのときオン状態となる。このときは、電流制御アンプ134の出力は接地電位に接続されることから、電流源としてのNMOSトランジスタ131はオフ状態に保持され、対応するLED20−1(〜20−n)は非発光状態に保持される。
一方、各電流駆動回路13−1A(〜13−nA)に設けられたNMOSトランジスタ135は、アンドゲート17の出力がローレベルのときオフとなる。このときは、電流制御アンプ134の出力により電流源としてのNMOSトランジスタ131が駆動されて、対応するLED20−1(〜20−n)は発光状態に保持される。
すなわち、LED20−1(〜20−n)は点滅動作を行う。
When the
In this case, since the signal S11 is at the high level, the output of the AND
Therefore, the
On the other hand, the
That is, the LED 20-1 (˜20-n) performs a blinking operation.
この点滅動作時には、上述したように昇圧電源15に出力電圧を第2のエラーアンプ18を介して帰還をかけている回路構成となる。
これにより、昇圧電源15の出力駆動電圧VDRVは、LEDの動作状態によらず、内部で設定された電圧に固定される。
During this blinking operation, the circuit configuration is such that the output voltage is fed back to the
As a result, the output drive voltage VDRV of the
本第2の実施形態において、点滅動作時は、昇圧電源15に出力電圧を第2のエラーアンプ18を介して帰還をかけている回路構成とし、出力駆動電圧VDRVを、LEDの動作状態によらず内部で設定した電圧に固定するのは、以下の理由による。
In the second embodiment, at the time of the blinking operation, the circuit configuration is such that the output voltage is fed back to the
たとえば赤色LEDと青色LEDが交互に点滅する動作を仮定すると、効率を追求する場合には、赤色LEDの発光時には昇圧電源の出力電圧が下がり、青色LEDの発光時は出力電圧が上がることにより、システム全体の効率を上げるように動作することが望ましい。
しかし、実際には、昇圧電源15の出力が同期信号に同期して変動することにより、ノイズが発生することが懸念される。
そこで、点滅動作時は、昇圧電源15の出力電圧を第2のエラーアンプ18を介して帰還をかけ、出力駆動電圧VDRVを、LEDの動作状態によらず内部で設定した電圧に固定することにより、LED点滅時の昇圧電源15の出力の変動を抑止している。
For example, assuming an operation in which a red LED and a blue LED blink alternately, when pursuing efficiency, the output voltage of the boost power supply decreases when the red LED emits light, and the output voltage increases when the blue LED emits light. It is desirable to operate to increase the overall system efficiency.
However, in actuality, there is a concern that noise is generated due to fluctuations in the output of the
Therefore, during the blinking operation, the output voltage of the
本第2の実施形態によれば、通常の点灯動作時には、上述した第1の実施形態と同様の効果を得られることに加えて、点滅動作時には、昇圧電源15の出力の変動を抑止でき、ノイズの影響を受けることなく安定した点滅動作を行うことができる利点がある。
According to the second embodiment, in the normal lighting operation, in addition to obtaining the same effect as the first embodiment described above, the fluctuation of the output of the
なお、本第2の実施形態では、所定の点滅動作指示命令を受けると、昇圧電源15の出力電圧を第2のエラーアンプ18を介して帰還をかけ、出力駆動電圧VDRVを、LEDの動作状態によらず内部で設定した電圧に固定するように構成したが、たとえば、周波数の低い点滅動作でノイズの影響のない場合には、通常の点灯動作と同様に、第1のエラーアンプ14を介して帰還をかけ、周波数が高い所定の点滅動作でノイズの影響がある場合に、昇圧電源15に出力電圧を第2のエラーアンプ18を介して帰還をかけ、出力駆動電圧VDRVを、LEDの動作状態によらず内部で設定した電圧に固定するように構成することも可能である。
In the second embodiment, when a predetermined blinking operation instruction command is received, the output voltage of the
第3実施形態
図5は、本発明に係るLED(発光素子)駆動装置の第3の実施形態の基本構成を示す図である。
Third Embodiment FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of a third embodiment of an LED (light emitting element) driving apparatus according to the present invention.
本第3の実施形態が上述した第1の実施形態と異なる点は、駆動電圧を出力する電源回路として昇圧電源に代えて、昇圧機能に加えて降圧機能も含む昇降圧電源(BDPS)101を設けたことにある。 The third embodiment differs from the first embodiment described above in that a step-up / down power supply (BDPS) 101 including a step-down function in addition to a step-up function is used instead of the step-up power supply as a power supply circuit for outputting a drive voltage. It is in providing.
図6は、第3の実施形態に係る昇降圧電源101の構成および機能を説明するための図である。
図6の例では、9個(n=9)のLED20−1〜LED20−9を並列に設けた場合である。
9個のLEDのうちLED20−1,20−4の2個が赤色LED、LED20−2,20−5の2個が緑色LED、LED20−3,20−6の2個が青色LED、LED20−7〜20−9の3個が白色LEDである。
また、各LED20−1〜LED20−9に対応して電流設定回路12−1〜12−9、および電流駆動回路13−1〜13−9が設けられるが、図6においては、図面の簡単化のため、電流設定回路12−1および電流駆動回路13−1のみを図示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration and function of the step-up / down
In the example of FIG. 6, nine (n = 9) LEDs 20-1 to 20-9 are provided in parallel.
Of the nine LEDs, two of LEDs 20-1, 20-4 are red LEDs, two of LEDs 20-2, 20-5 are green LEDs, two of LEDs 20-3, 20-6 are blue LEDs, LED 20- Three of 7-20-9 are white LEDs.
Also, current setting circuits 12-1 to 12-9 and current driving circuits 13-1 to 13-9 are provided corresponding to the respective LEDs 20-1 to 20-9. In FIG. 6, the drawing is simplified. Therefore, only the current setting circuit 12-1 and the current driving circuit 13-1 are illustrated.
昇降圧回路101は、図6に示すように、降圧電源駆動回路1011、電源スルー回路駆動回路1012、昇圧電源駆動回路1013、降圧電源(DPS)1014、電源スルー回路(PTR)1015、および昇圧電源(BST)1016を有している。
As shown in FIG. 6, the step-up / down
降圧電源駆動回路1011は、エラーアンプ14の出力信号S14を受けて、駆動されているLEDの最大の順方向電圧Vfに、LEDの電流駆動回路13−1〜13−9に必要な最低動作電圧α(たとえば0.5V)を加算した値が電源電圧源30による電源電圧VCCの値より小さいときに降圧電源1014を駆動する。
The step-down power
電源スルー回路駆動回路1012は、エラーアンプ14の出力信号S14を受けて、駆動されているLEDの最大の順方向電圧Vfに、LEDの電流駆動回路13−1〜13−9に必要な最低動作電圧αを加算した値が電源電圧源30による電源電圧VCCと等しいときに電源スルー回路1015を駆動する。
The power supply through
昇圧電源駆動回路1013は、エラーアンプ14の出力信号S14を受けて、駆動されているLEDの最大の順方向電圧Vfに、LEDの電流駆動回路13−1〜13−9に必要な最低動作電圧αを加算した値が電源電圧源30による電源電圧VCCの値より大きいときに昇圧電源1016を駆動する。
The boosting power
降圧電源1014は、降圧電源駆動回路1011により駆動されると電源電圧源30による電源電圧VCCを所定電圧だけ降圧させ、降圧した電圧を駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力する。
When the step-down
電源スルー回路1015は、電源スルー回路駆動回路1012により駆動されると電源電圧源30による電源電圧VCCをそのままスルーし、駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力する。
When driven by the power supply through
昇圧電源1016は、昇圧電源駆動回路1013により駆動されると電源電圧源30による電源電圧VCCを所定電圧だけ昇圧させ、昇圧した電圧を駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力する。
When the
各色のLEDの発光(点灯)に対する昇降圧電源101の具体的な動作な以下の通りとなる。
The specific operation of the step-up / down
なお、各色のLEDの順方向電圧は、第1の実施形態の場合と同様に以下のとおりとする。
赤色LEDの順方向電圧Vfrは1.9V、緑色および青色LEDの順方向電圧Vfg,Vfbは略3.1V、白色LEDの順方向電圧Vfwは3.5Vに設定されている。
また、電源電圧源30がリチウムイオン電池であることを想定して、電源電圧VCCは3.2V〜4.2Vの範囲で使用するものとする。
さらに、LEDの電流駆動回路13−1〜13−nに必要な最低動作電圧αを0.5Vとする。
The forward voltage of each color LED is as follows as in the case of the first embodiment.
The forward voltage Vfr of the red LED is set to 1.9V, the forward voltages Vfg and Vfb of the green and blue LEDs are set to about 3.1V, and the forward voltage Vfw of the white LED is set to 3.5V.
Further, assuming that the power
Further, the minimum operating voltage α required for the LED current drive circuits 13-1 to 13-n is set to 0.5V.
順方向電圧Vfwが3.5Vの白色LEDを点灯させるためには、駆動電圧VDRVとして必要な電圧は4V(=3.5V+0.5V)である。
この場合の昇降圧電源101の動作は、電源電圧VCCが、4.0V<VCC<4.2Vの範囲にあるときは、「降圧」動作となる。具体的には、降圧電源駆動回路1011により降圧電源1014が駆動される。これにより、電源電圧VCCが4Vあるいは4Vまでのいずれかの値に降圧されて、駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力される。
電源電圧VCCが駆動に必要な電圧と等しいときは、「スルー」となる。具体的には、電源スルー回路駆動回路1012により、電源スルー回路1015が駆動される。これにより、4Vの電源電圧VCCがスルーされて、駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力される。
一方、電源電圧VCCが、3.2V<VCC<4.0Vの範囲にあるときは、4Vに上げる「昇圧」動作となる。具体的には、昇圧電源駆動回路1013により昇圧電源1016が駆動される。これにより、電源電圧VCCが4Vあるいはそれ以上の値まで昇圧されて、駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力される。
In order to light a white LED whose forward voltage Vfw is 3.5V, a voltage required as the drive voltage VDRV is 4V (= 3.5V + 0.5V).
The operation of the step-up / down
When the power supply voltage Vcc is equal to the voltage required for driving, it is “through”. Specifically, the power supply through
On the other hand, when the power supply voltage VCC is in the range of 3.2V <VCC <4.0V, the “boost” operation is raised to 4V. Specifically, the
順方向電圧Vfg,Vfbが3.1Vの緑色LED、青色LEDを点灯させるためには、駆動電圧VDRVとして必要な電圧は3.6V(=3.1V+0.5V)である。
この場合の昇降圧電源101の動作は、電源電圧VCCが、3.6V<VCC<4.2Vの範囲にあるときは、「降圧」動作となる。具体的には、降圧電源駆動回路1011により降圧電源1014が駆動される。これにより、電源電圧VCCが3.6Vあるいは3.6Vまでのいずれかの値に降圧されて、駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力される。
電源電圧VCCが駆動に必要な電圧と等しいときは、「スルー」となる。具体的には、電源スルー回路駆動回路1012により、電源スルー回路1015が駆動される。これにより、3.6Vの電源電圧VCCがスルーされて、駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力される。
一方、電源電圧VCCが、3.2V<VCC<3.6Vの範囲にあるときは、3.6Vに上げる「昇圧」動作となる。具体的には、昇圧電源駆動回路1013により昇圧電源1016が駆動される。これにより、電源電圧VCCが3.6Vあるいはそれ以上の値まで昇圧されて、駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力される。
In order to turn on the green LED and the blue LED whose forward voltages Vfg and Vfb are 3.1 V, the voltage required as the drive voltage VDRV is 3.6 V (= 3.1 V + 0.5 V).
The operation of the step-up / down
When the power supply voltage Vcc is equal to the voltage required for driving, it is “through”. Specifically, the power supply through
On the other hand, when the power supply voltage VCC is in the range of 3.2 V <VCC <3.6 V, the “boost” operation is raised to 3.6 V. Specifically, the
順方向電圧Vfrが1.9Vの赤色LEDを点灯させるためには、駆動電圧VDRVとして必要な電圧は2.4V(=1.9V+0.5V)である。
この場合の昇降圧電源101の動作は、電源電圧VCCが、3.2V<VCC<4.2Vの範囲にあると想定していることから、全範囲で「降圧」動作となる。
具体的には、降圧電源駆動回路1011により降圧電源1014が駆動される。これにより、電源電圧VCCが2.4Vあるいは2.4Vまでのいずれかの値まで降圧されて、駆動電圧VDRVとして端子TVOから出力される。
In order to light a red LED having a forward voltage Vfr of 1.9V, a voltage required as the drive voltage VDRV is 2.4V (= 1.9V + 0.5V).
The operation of the step-up / down
Specifically, the step-down
つまり、昇降圧電源101の動作は、エラーアンプ14を介して帰還をかけることにより期待される昇圧電源15の出力が、電源電圧(電池電圧)VCC以下の場合には「降圧」、電源電圧VCC以上の場合には「昇圧」になる。
That is, the operation of the step-up / down
本第3の実施形態によれば、上述した第1の実施形態に比べて、発光効率のさらなる向上を図れ、しかも、電力損失の低減を図ることができる利点がある。 According to the third embodiment, there is an advantage that the light emission efficiency can be further improved and the power loss can be reduced as compared with the first embodiment described above.
なお、本第3の実施形態に係るLED駆動装置10Bに対しても、第2の実施形態で説明した点滅動作に対応し、ノイズ対策を施した回路を適用できることはいうまでもない。
Needless to say, a circuit with noise countermeasures corresponding to the blinking operation described in the second embodiment can also be applied to the
第4実施形態
図7は、本発明に係るLED(発光素子)駆動装置の第4の実施形態の要部構成を示す回路図である。
Fourth Embodiment FIG. 7 is a circuit diagram showing the main configuration of a fourth embodiment of an LED (light emitting element) driving apparatus according to the present invention.
本第4の実施形態が上述した第3の実施形態と異なる点は、赤色LED20−1、20−4の場合には、降圧動作しかあり得なことから、赤色LED20−1、20−4専用のエラーアンプ102、降圧回路103を設けて、赤色LED20−1、20−4に対して電源電圧VCCを2.4Vに降圧した駆動電圧を別個に供給するようにしたことにある。
The fourth embodiment is different from the third embodiment described above in that the red LEDs 20-1 and 20-4 can only have a step-down operation. The
したがって、エラーアンプ14Cには、緑色LED、青色LED、白色LEDに対応した電流駆動回路12−2,12−3,12−5〜12−9により検出電圧信号DV2,DV3,DV5〜DV9が供給される。
その他の構成は、図6の構成と同様である。
Therefore, the detection voltage signals DV2, DV3, DV5 to DV9 are supplied to the error amplifier 14C by the current driving circuits 12-2, 12-3, 12-5 to 12-9 corresponding to the green LED, blue LED, and white LED. Is done.
Other configurations are the same as those in FIG.
本第4の実施形態によれば、第3の実施形態に比べて、全体の発光効率を上げることができる。 According to the fourth embodiment, the overall luminous efficiency can be increased as compared with the third embodiment.
なお、本第4の実施形態に係るLED駆動装置10Cに対しても、第2の実施形態で説明した点滅動作に対応し、ノイズ対策を施した回路を適用できることはいうまでもない。 Needless to say, a circuit with noise countermeasures corresponding to the blinking operation described in the second embodiment can also be applied to the LED driving device 10C according to the fourth embodiment.
第5実施形態
図8は、本発明の第5の実施形態を説明するための図であって、上述した第1〜第4の実施形態に係るLED駆動装置を適用可能な携帯装置(端末)の構成例を示すブロック図である。
Fifth Embodiment FIG. 8 is a diagram for explaining a fifth embodiment of the present invention, and is a portable device (terminal) to which the LED driving device according to the first to fourth embodiments described above can be applied. It is a block diagram which shows the example of a structure.
本携帯装置40は、たとえば携帯電話装置等により構成され、図8に示すように、CPU41、第1画像表示装置42、第2画像表示装置43、入力装置44、着信表示部45、同期信号供給回路46、および上述した第1〜第4の実施形態のいずれかの構成を有するLED駆動装置47を有している。
そして、第1画像表示装置42、第2画像表示装置43、入力装置44、および着信表示部45がLEDで照明される被照明部を構成する。
The
And the 1st
CPU41は、入力装置44による入力データに基づく装置の動作制御、電源オン時における第1画像表示装置42、第2画像表示装置43の表示制御、同期信号供給回路46の駆動制御、並びに、動作モードに応じた電流(輝度)設定データや点滅動作命令データ等のLED駆動装置47への供給制御等を行う。
The
第1画像表示装置42は、携帯装置40のメイン表示部として機能し、カラー表示可能な液晶表示装置により構成されている。
第1画像表示装置42の近傍には、照明用バックライトとして、LED駆動装置47に対して並列に接続された3個の白色LED(図6、図7の例ではLED20−7〜20−9)が配置されている。
第1画像表示装置42には、CPU41の制御の下、電波受信状態、アイコンメニューや各種画像、入力装置44により入力された、あるいは着信した相手先電話番号やメッセージ等が表示される。
The first
In the vicinity of the first
Under the control of the
第2画像表示装置43は、携帯装置40のサブ表示部として機能し、液晶表示装置により構成されている。
第2画像表示装置43の近傍には、照明用として、LED駆動装置47に対して並列に接続された赤、緑、青の3色のLED(図6、図7の例ではLED20−1〜20−3,あるいは20−4〜20−6)が配置されている。
第2画像表示装置43には、CPU41の制御の下、時刻や日時等が表示され、また、着信や送信時に、LED駆動装置47により3色のLEDのうちの1色、あるいはいずれか2色、あるいは全色のLEDが点灯あるいは点滅される。
The second
In the vicinity of the second
The second
入力装置44は、電源スイッチやテンキー等を有し、近傍には、照明用として、LED駆動装置47に対して並列に接続された赤、緑、青の3色のLED(図6、図7の例ではLED20−1〜20−3,あるいは20−4〜20−6)が配置されている。
入力装置44には、CPU41の制御の下、電源オン時には、LED駆動装置47により3色のLEDのうちの1色、あるいはいずれか2色、あるいは全色により照明される。
The
When the power is turned on under the control of the
着信表示部45は、LED駆動装置47に対して並列に接続された赤、緑、青の3色のLED(図6、図7の例ではLED20−1〜20−3,あるいは20−4〜20−6)が配置されている。
着信表示部45は、着信時にLED駆動装置47により3色のLEDのうちの1色、あるいはいずれか2色、あるいは全色のLEDが点灯あるいは点滅される。
The incoming
In the incoming
同期信号供給回路46は、たとえばMIDI等の音源ICにより構成され、CPU41の制御の下、たとえば点滅動作に用いる同期信号SYNCをLED駆動装置47に供給する。
The synchronization
なお、本携帯装置40の電源には、上述した第1〜第4の実施形態の場合と同様に、リチウムイオン電池が用いられる。
In addition, the lithium ion battery is used for the power supply of this
このような構成を有する携帯装置40において、第1画像表示装置42、第2画像表示装置43、着信表示部45が配置されている第1部位と入力装置44が配置されている第2部位とが蝶番機構によって、たとえば2つ折りの折り畳まれた状態で使用者に携帯される。
In the
そして、使用者が第1部位と第2部位を開放するように操作すると、たとえば電源スイッチがオンされているときは、第1画像表示装置42をバックライトにより照明させるべく、CPU41によりLED駆動装置47に対して白色LEDを駆動するための電流(輝度)設定データが供給される。
これにより、LED駆動装置47により白色LEDが駆動されて、第1画像表示装置42が白色に明るく照明される。
またこのとき、たとえば入力装置44を緑色LEDにより照明するように、CPU41によりLED駆動装置47に対して緑色LEDを駆動するための電流(輝度)設定データが供給される。
これにより、LED駆動装置47により緑色LEDが駆動されて、入力装置44が緑色に淡く照明される。
When the user operates to open the first part and the second part, for example, when the power switch is turned on, the
As a result, the white LED is driven by the
At this time, for example, the
Thereby, the green LED is driven by the
また、たとえば電源オンで第1部位と第2部位とが折り畳まれた状態で、着信があると、着信表示部45や第2画像表示装置43を、たとえば赤色LEDにより点灯あるいは点滅させるべく、CPU41によりLED駆動装置47に対して赤色LEDを駆動するための電流(輝度)設定データが供給される。また、点滅動作をさせるモードに設定されている場合には、点滅動作指示命令データがCPU41によりLED駆動装置47に出力され、また、同期信号供給回路46から同期信号SYNCがLED駆動装置47に供給されるように制御される。
これにより、LED駆動装置47により赤色LEDが駆動されて、着信表示部45や第2画像表示装置43が赤色に点灯あるいは点滅表示される。
Further, for example, when there is an incoming call in a state where the first part and the second part are folded when the power is turned on, the
As a result, the red LED is driven by the
以上の各動作時におけるLED駆動装置47の動作は、第1〜第4の実施形態において説明したように、最大の順方向電圧Vfを持つLEDのカソードが接続された端子電圧がエラーアンプ14に設定した基準電圧Vrefとなるように、電源電圧VCCの値を調整して駆動電圧VDRVとして出力される。
これにより、複数のLEDの輝度を個々に調整しても、また、順方向電圧が異なる複数のLEDを同時に駆動しても、常に駆動条件を満足する最低電圧が出力される。
したがって、発光効率が高く、電力損失も低く抑えられている。
ここでは、LED駆動装置47の詳細な動作については省略する。
As described in the first to fourth embodiments, the operation of the
As a result, even if the brightness of the plurality of LEDs is individually adjusted or a plurality of LEDs having different forward voltages are simultaneously driven, the lowest voltage that always satisfies the driving condition is output.
Therefore, the luminous efficiency is high and the power loss is kept low.
Here, detailed operation of the
本第5の実施形態に係る携帯装置40によれば、照明用LEDを、常に駆動条件を満足する最低電圧を出力することができ、発光効率の向上を図れ、しかも、電力損失の低減を図ることができ、ひいては電池寿命を延ばすことができる利点がある。
According to the
10、10A〜10C…LED(発光素子)駆動回路、11…シリアルパラレル変換回路(S/P)、12−1〜12−n…電流設定回路(CSC)、13−1〜13−n…電流駆動回路(CDRV)、131…NMOSトランジスタ、132…センス抵抗素子、133…電流検出アンプ、134…電流制御アンプ、14…エラーアンプ(EAMP)、15…昇圧電源(BST)、151…比較器、152…発振器、153…プリドライバ、154…PMOSトランジスタ、155,156…NMOSトランジスタ、16…インバータ、17…2入力アンドゲート、18…第2のエラーアンプ、19…スイッチ回路、101…昇降圧電源、102…エラーアンプ、103…降圧電源(DPS)、1011…降圧電源駆動回路、1012…電源スルー回路駆動回路、1013…昇圧電源駆動回路、1014…降圧電源(DPS)、1015…電源スルー回路(PTR)、1016…昇圧電源(BST)、20−1〜20−n…LED、30…電源電圧源(PSV)、40…携帯装置、41…CPU、42…第1画像表示装置、43…第2画像表示装置、44…入力装置、45…着信表示部、46…同期信号供給回路、47…LED駆動装置。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
発光に必要な駆動電圧が異なる複数の発光素子と、
上記発光素子により照明される被照明部としての複数の表示装置と、
上記複数の表示装置を照明する上記複数の発光素子が並列に接続され、当該複数の発光素子のうちの一または複数の発光素子を駆動する一つの発光素子駆動装置と、
を有し、
上記発光素子駆動装置は、
上記複数の発光素子の対応する発光素子に接続され、設定値に基づいた輝度をもって対応する発光素子を駆動する複数の駆動回路と、
上記複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値を判別し、電源電圧を上記少なくとも判別した値の駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する電源回路と
を含み、
上記電源回路は、電源電圧が供給され、上記判別した電圧値より上記電源電圧の値が大きいときは、供給された電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給し、
一つの発光素子駆動装置により複数の表示装置を照明する複数の発光素子を駆動する
携帯装置。 A portable device having a battery as a power supply voltage source,
A plurality of light emitting elements having different driving voltages required for light emission;
A plurality of display devices as illuminated parts illuminated by the light emitting elements;
A plurality of light emitting elements that illuminate the plurality of display devices are connected in parallel, and one light emitting element driving device that drives one or a plurality of light emitting elements of the plurality of light emitting elements;
Have
The light emitting element driving device is:
A plurality of driving circuits connected to the corresponding light emitting elements of the plurality of light emitting elements and driving the corresponding light emitting elements with brightness based on a set value;
Based on each driving state of the plurality of driving circuits, the driving voltage value required for the highest light emission among one or a plurality of light emitting elements that are driven to emit light is determined, and the power supply voltage is the driving voltage of the at least the determined value. A power supply circuit for supplying to the plurality of light emitting elements,
The power supply circuit is supplied with a power supply voltage, and when the value of the power supply voltage is larger than the determined voltage value, the supplied power supply voltage is supplied to the plurality of light emitting elements as the drive voltage,
A portable device that drives a plurality of light emitting elements that illuminate a plurality of display devices by one light emitting element driving device.
請求項1記載の携帯装置。 The portable device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of display devices includes a display device that is backlit by the light emitting element.
請求項1記載の携帯装置。 The portable device according to claim 1, wherein the power supply circuit fixes the output drive voltage of the power supply circuit to a predetermined set voltage regardless of a driving state of the light emitting element when receiving a predetermined blinking operation instruction command.
請求項1記載の携帯装置。 When the value of the power supply voltage is smaller than the determined voltage value, the power supply circuit boosts the supplied power supply voltage to at least the determined voltage value, and uses the boosted power supply voltage as the drive voltage as the plurality of light emitting elements. The portable device according to claim 1, wherein the portable device is supplied to an element.
請求項1記載の携帯装置。 The power supply circuit boosts a supplied power supply voltage to at least a drive voltage value necessary for light emission of the light emitting element to a light emitting element whose drive voltage value necessary for light emission is larger than the power supply voltage value, and boosted power supply The portable device according to claim 1, further comprising a boosting power source that supplies a voltage to the target light emitting element as the driving voltage.
発光に必要な駆動電圧が異なる複数の発光素子と、
上記発光素子により照明される被照明部としての複数の表示装置と、
上記複数の表示装置を照明する上記複数の発光素子が並列に接続され、当該複数の発光素子のうちの一または複数の発光素子を駆動する一つの発光素子駆動装置と、
を有し、
上記発光素子駆動装置は、
上記複数の発光素子の対応する発光素子に接続され、設定値に基づいた輝度をもって対応する発光素子を駆動する複数の駆動回路と、
上記複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値を判別し、電源電圧を上記少なくとも判別した値の駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する電源回路と
を含み、
上記電源回路は、上記判別した電圧値より上記電源電圧の値が大きいときは、供給された電源電圧を当該判別した電圧値までのいずれかの値に降圧し、降圧した電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給し、
上記判別した電圧値と上記電源電圧の値が略等しいときは、供給された電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給し、
上記判別した電圧値より当該電源電圧の値が小さいときは、供給された電源電圧を少なくとも当該判別した電圧値まで昇圧し、昇圧した電源電圧を上記駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する
携帯装置。 A portable device having a battery as a power supply voltage source,
A plurality of light emitting elements having different driving voltages required for light emission;
A plurality of display devices as illuminated parts illuminated by the light emitting elements;
A plurality of light emitting elements that illuminate the plurality of display devices are connected in parallel, and one light emitting element driving device that drives one or a plurality of light emitting elements of the plurality of light emitting elements;
Have
The light emitting element driving device is:
A plurality of driving circuits connected to the corresponding light emitting elements of the plurality of light emitting elements and driving the corresponding light emitting elements with brightness based on a set value;
Based on each driving state of the plurality of driving circuits, the driving voltage value required for the highest light emission among one or a plurality of light emitting elements that are driven to emit light is determined, and the power supply voltage is the driving voltage of the at least the determined value. A power supply circuit for supplying to the plurality of light emitting elements
Including
When the value of the power supply voltage is larger than the determined voltage value, the power supply circuit steps down the supplied power supply voltage to any value up to the determined voltage value, and reduces the reduced power supply voltage to the drive voltage. To the plurality of light emitting elements,
When the determined voltage value and the power supply voltage value are substantially equal, the supplied power supply voltage is supplied to the plurality of light emitting elements as the drive voltage,
When the value of the power supply voltage is smaller than the determined voltage value, the supplied power supply voltage is boosted to at least the determined voltage value, and the boosted power supply voltage is supplied to the plurality of light emitting elements as the drive voltage.
Portable device .
発光に必要な駆動電圧が異なる複数の発光素子と、
上記発光素子により照明される被照明部としての複数の表示装置と、
上記複数の表示装置を照明する上記複数の発光素子が並列に接続され、当該複数の発光素子のうちの一または複数の発光素子を駆動する一つの発光素子駆動装置と、
を有し、
上記発光素子駆動装置は、
上記複数の発光素子の対応する発光素子に接続され、設定値に基づいた輝度をもって対応する発光素子を駆動する複数の駆動回路と、
上記複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値を判別し、電源電圧を上記少なくとも判別した値の駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する電源回路と
を含み、
上記電源回路は、発光に必要な駆動電圧の値が上記電源電圧の値より小さい発光素子に、供給された電源電圧を当該発光素子の発光に必要な駆動電圧値までのいずれかの値に降圧し、降圧した電源電圧を上記駆動電圧として対象の発光素子に供給する降圧電源と、
発光に必要な駆動電圧の値が上記電源電圧の値より大きい発光素子に、供給された電源電圧を少なくとも当該発光素子の発光に必要な駆動電圧値まで昇圧し、昇圧した電源電圧を上記駆動電圧として対象の発光素子に供給する昇圧電源と、を含む
請求項1記載の携帯装置。 A portable device having a battery as a power supply voltage source,
A plurality of light emitting elements having different driving voltages required for light emission;
A plurality of display devices as illuminated parts illuminated by the light emitting elements;
A plurality of light emitting elements that illuminate the plurality of display devices are connected in parallel, and one light emitting element driving device that drives one or a plurality of light emitting elements of the plurality of light emitting elements;
Have
The light emitting element driving device is:
A plurality of driving circuits connected to the corresponding light emitting elements of the plurality of light emitting elements and driving the corresponding light emitting elements with brightness based on a set value;
Based on each driving state of the plurality of driving circuits, the driving voltage value required for the highest light emission among one or a plurality of light emitting elements that are driven to emit light is determined, and the power supply voltage is the driving voltage of the at least the determined value. A power supply circuit for supplying to the plurality of light emitting elements,
The power supply circuit steps down the supplied power supply voltage to a value up to a drive voltage value necessary for light emission of the light emitting element to a light emitting element whose drive voltage value necessary for light emission is smaller than the power supply voltage value. A step-down power supply that supplies the stepped-down power supply voltage to the target light emitting element as the drive voltage;
A drive voltage value required for light emission is increased to a light emitting element greater than the power supply voltage value, and the supplied power supply voltage is boosted to at least a drive voltage value required for light emission of the light emitting element, and the boosted power supply voltage is increased to the drive voltage. The portable device according to claim 1, further comprising: a step-up power supply that supplies a target light emitting element as
発光に必要な駆動電圧が異なる複数の発光素子と、
上記発光素子により照明される被照明部としての複数の表示装置と、
上記複数の表示装置を照明する上記複数の発光素子が並列に接続され、当該複数の発光素子のうちの一または複数の発光素子を駆動する一つの発光素子駆動装置と、
上記複数の表示装置の表示制御、および上記発光素子駆動装置の動作モードに応じた駆動制御を行う制御装置と、
上記制御装置の制御の下、上記発光素子駆動装置に同期信号を供給する同期信号供給回路と、
を有し、
上記発光素子駆動装置は、
上記複数の発光素子の対応する発光素子に接続され、設定値に基づいた輝度をもって対応する発光素子を駆動する複数の駆動回路と、
上記複数の駆動回路の各駆動状態に基づいて、発光駆動されている一または複数の発光素子のうち最も高い発光に必要な駆動電圧値を判別し、電源電圧を上記少なくとも判別した値の駆動電圧として上記複数の発光素子に供給する電源回路と
を含み、
一つの発光素子駆動装置により複数の表示装置を照明する複数の発光素子を駆動する
携帯装置。 A portable device having a battery as a power supply voltage source,
A plurality of light emitting elements having different driving voltages required for light emission;
A plurality of display devices as illuminated parts illuminated by the light emitting elements;
A plurality of light emitting elements that illuminate the plurality of display devices are connected in parallel, and one light emitting element driving device that drives one or a plurality of light emitting elements of the plurality of light emitting elements;
A control device that performs display control of the plurality of display devices, and drive control according to an operation mode of the light emitting element driving device;
A synchronization signal supply circuit for supplying a synchronization signal to the light emitting element driving device under the control of the control device;
Have
The light emitting element driving device is:
A plurality of driving circuits connected to the corresponding light emitting elements of the plurality of light emitting elements and driving the corresponding light emitting elements with brightness based on a set value;
Based on each driving state of the plurality of driving circuits, the driving voltage value required for the highest light emission among one or a plurality of light emitting elements that are driven to emit light is determined, and the power supply voltage is the driving voltage of the at least the determined value. A power supply circuit for supplying to the plurality of light emitting elements,
A portable device that drives a plurality of light emitting elements that illuminate a plurality of display devices by one light emitting element driving device.
請求項8記載の携帯装置。 The portable device according to claim 8 , wherein at least one of the plurality of display devices includes a display device that is backlit by the light emitting element.
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