JP4564017B2 - 発光装置および情報端末装置 - Google Patents
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Description
携帯電話などの情報端末は、近年、液晶パネルを含む第1筐体と、操作部を含む第2筐体が連結される折り畳み型のものが主流となっている。このような折り畳み型の情報端末に搭載されるLEDを駆動する周辺回路のうち、スイッチングレギュレータの制御回路および電流駆動回路をLED駆動回路として一体集積化して構成した場合、LED駆動回路およびその周辺部品は、液晶パネルが搭載される第1筐体側に実装されることになる。
第2帰還入力端子を設け、アノード端子の電圧をモニタすることによって、第1帰還入力端子と電流駆動回路を接続する配線が断線し、発光素子のカソード端子の電圧をモニタできなくなった場合においても、スイッチングレギュレータから出力される駆動電圧が所定のしきい値電圧以上に上昇するのを防止することができる。
電流駆動回路からスイッチングレギュレータの制御回路へと帰還される電圧を、発光素子のカソード端子の電圧のうち、最も低い電圧を出力することによって、すべての定電流回路を安定に動作させることができる。
第1筐体1100側には液晶パネル1400が配置されており、第2筐体1200側には、操作ボタン1500が配置されている。この携帯電話装置1000の電力源となるバッテリは、第2筐体1200の裏面側に設けられている。
図2は、本実施の形態に係る発光装置400の構成を示す回路図である。
発光装置400は、RGBの3色に対応する発光ダイオード300R、300G、300Bを備えており、3色が同時点灯することによって白色光となり、液晶パネル1400のバックライトとして機能する。
インダクタL1とスイッチング素子SW1はバッテリ500と接地電位間に直列に接続されている。スイッチング素子SW1は、MOSトランジスタであって、ゲート端子に印加されるパルス幅変調されたスイッチング信号によってそのオンオフが切り替えられる。
インダクタL1とスイッチング素子SW1の接続点には整流ダイオードD1のアノード端子が接続されている。この整流ダイオードD1のカソード端子と接地電位間には出力コンデンサC1が設けられいる。
このように、スイッチング素子SW1のオンオフを繰り返すことによって、インダクタL1と出力コンデンサC1の間でエネルギの変換が行われる。その結果、入力電圧である電池電圧Vbatが昇圧され、出力コンデンサC1によって平滑化された出力電圧Voutが出力される。
最小値回路220には、3つの発光ダイオード300R、300G、300Bのカソード端子の電圧が入力されており、その中で最も低い電圧を出力する。最小値回路220の出力である第1帰還電圧Vfb1は、帰還出力端子208から出力されて、制御回路100へと帰還される。
第1帰還入力端子104には、電流駆動回路200の帰還出力端子208から帰還された第1帰還電圧Vfb1が入力され、第2帰還入力端子106には、スイッチングレギュレータ130の出力電圧Voutが第2帰還電圧Vfb2として入力されている。
発光ダイオード300R、300G、300Bのカソード端子の電圧を可能な限り低く設定することにより、スイッチングレギュレータ130の出力電圧Voutを下げることができ、定電流回路210R、210G、210Bにおける消費電力を低減することができる。
第2帰還入力端子106に入力された第2帰還電圧Vfb2は、ドライバ回路120に入力されている。ドライバ回路120は、この第2帰還電圧Vfb2と所定のしきい値電圧Vthを比較し、Vfb2>Vthのとき、駆動信号Vdrvをローレベルに固定しててスイッチング素子SW1のスイッチング動作を停止し、スイッチングレギュレータ130の昇圧動作を停止する。
図2中、破線1100で囲まれた領域内の回路素子は、図1の第1筐体1100に実装されることを示す。同様に、破線1200で囲まれた領域内の回路素子は、図1の第2筐体1200に実装されることを示している。また、破線1300は、図1の連結部1300に対応しており、2本の配線W1、W2によって接続されている。
また、携帯電話装置1000のバッテリ500は、第2筐体1200側に設けられている。そのため、バッテリ500から出力される電池電圧Vbatを昇圧するスイッチングレギュレータ130およびその制御回路100は、第2筐体1200側に設けることによって、電源ラインの引き回し配線の面積を削減することができる。
スイッチングレギュレータ130に含まれるインダクタL1や出力コンデンサC1としては、高さ、あるいは面積が比較的大きなチップ部品が用いられるが、バッテリ500が設けられる第2筐体1200は、ある程度の容積を有しているため、第1筐体1100側と比べてチップ部品のサイズが問題となることは少ない。
また、電流駆動回路200の帰還出力端子208と、制御回路100の第1帰還入力端子104を接続する第2配線W2も同様に、第1筐体1100と第2筐体1200間に、連結部1300を介して敷設される。
その結果、携帯電話装置1000全体としては薄型化、小型化を実現することができる。
もし、制御回路100および電流駆動回路200を一体集積化して1つの集積回路として構成した場合、第1筐体1100を小型、薄型化しようとすれば制御回路100、電流駆動回路200、スイッチングレギュレータ130はいずれも第2筐体1200側に実装することになる。しかしながら、この場合には、複数の発光ダイオード300R、300G、300Bのカソード端子から電流駆動回路200の端子230R、230G、230Bを接続する3本の配線が連結部1300を跨いで敷設されることになる。これに、スイッチングレギュレータ130と発光ダイオード300R、300G、300Bのアノード端子を接続する第1配線W1が加わるため、少なくとも4本の配線が連結部1300の内部に敷設されることになる。
したがって、連結部1300内部を通す配線は最小限とすることが望ましく、本実施の形態に係る発光装置400では、この配線を第1配線W1、第2配線W2の2本と最小限に抑えることができるため信頼性への影響も抑えることができる。
もし、連結部1300内部に敷設される第2配線W2が断線した場合、制御回路100には第1帰還電圧Vfb1として0Vが帰還されることになる。このとき、制御回路100は、この第1帰還電圧Vfb1を所定の基準電圧Vrefに近づくようにスイッチング素子SW1のオンオフを制御しようとするため、出力電圧Voutは、発光ダイオード300R、300G、300Bの駆動に必要な電圧を超えて、さらに上昇して装置全体の信頼性に影響を及ぼすおそれがある。
Claims (2)
- 第1、第2筐体が連結部を介して折り畳み可能に連結された情報端末装置に内蔵される発光装置であって、
発光素子と、
前記発光素子のアノード端子に接続され、前記発光素子の駆動電圧を生成するスイッチングレギュレータと、
前記発光素子のカソード端子に接続され、前記発光素子に流れる電流を制御する電流駆動回路と、
前記電流駆動回路から帰還される前記カソード端子の電圧が所定の電圧に近づくように前記スイッチングレギュレータのスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、
を備え、前記電流駆動回路と前記制御回路は、別々の半導体チップとして集積化され、
前記発光素子および前記電流駆動回路は、前記発光素子がバックライトとして使用される液晶パネルが搭載された第1筐体に実装され、
前記スイッチングレギュレータおよびその制御回路は、第2筐体に実装され、
前記スイッチングレギュレータと前記発光素子のアノード端子とを接続し前記駆動電圧を供給する第1配線と、前記電流駆動回路と前記制御回路を接続し前記発光素子のカソード端子の電圧を帰還する第2配線が前記連結部を介して前記第1、第2筐体間に敷設されたことを特徴とする発光装置。 - 第1、第2筐体が連結部を介して折り畳み可能に連結された情報端末装置であって、
前記第1筐体は、
液晶パネルと、
前記液晶パネルのバックライトとして設けられた発光素子と、
前記発光素子のカソード端子に接続され前記発光素子に流れる電流を制御する電流駆動回路と、を備え、
前記第2筐体は、
電池と、
前記電池の電圧から前記発光素子の駆動電圧を生成し、前記発光素子のアノード端子に供給するスイッチングレギュレータと、
前記電流駆動回路から帰還される前記カソード端子の電圧が所定の電圧に近づくように前記スイッチングレギュレータのスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする情報端末装置。
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