JP6841099B2 - 半導体装置、発光制御回路、及び、電子機器 - Google Patents
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Description
<発光制御回路>
図1は、本発明の各実施形態に係る半導体装置を備える発光制御回路の構成例を示す回路図である。図1に示すように、この発光制御回路は、半導体装置100と、PチャネルMOSトランジスターQP1と、NチャネルMOSトランジスターQN1と、ダイオードD1と、抵抗R1〜R4と、キャパシターC1〜C6と、インダクターL1とを含み、発光素子110の発光動作を制御する。発光素子110は、例えば、少なくとも1つのLED(発光ダイオード)又はレーザーダイオード等を含み、供給される電流の大きさに応じた明るさで発光する。
図1に示すように、半導体装置100は、第1のレギュレーター11と、第2のレギュレーター12と、第1の駆動回路21と、第2の駆動回路22と、レベルシフター30と、クロック信号生成回路40と、スイッチング制御回路50と、ドライブ回路60と、スイッチング制御回路50のフィードバックループに設けられたスロープ補償回路71、電流センスアンプ72、オペアンプ73、スイッチ回路74、及び、コンパレーター75とを含んでいる。なお、ダイオードD1又は抵抗R1等を半導体装置100に内蔵しても良い。
第1の実施形態においては、第1の駆動回路21が、デジタル調光信号PWMに基づいて、第2の制御信号DDRVLと同相で第1の制御信号DDRVHを活性化又は非活性化する。それにより、発光素子110に流れる電流を制御するトランジスターQP1のゲートが、キャパシターC4を介して第2の駆動回路22によって駆動されると共に、第1の駆動回路21によっても同相で駆動されるので、1つの駆動回路によって駆動するよりもトランジスターQP1のゲート電圧の立ち上がり時間又は立ち下がり時間を短縮することができる。なお、伝送経路の寄生容量等によって第1の制御信号DDRVHと第2の制御信号DDRVLとの内の一方が他方よりも遅延する可能性はあるが、その程度の位相ずれは許容される。
(VBB−VHB)≒(VDR−VSS) ・・・(1)
(VBB−VHB)≦(VDR−VSS) ・・・(2)
第2の実施形態においては、図1に示す第1の駆動回路21が、半導体装置100の電源投入時等(以下、「起動時」という)に、キャパシターC4を充電するために第1の制御信号DDRVHを第1の端子P1に出力し、その後の通常動作時に、キャパシターC4に電荷を補充する。
第3の実施形態においては、第1の実施形態においてデジタル調光用のトランジスターQP1のゲート電圧の立ち上がり時間又は立ち下がり時間を短縮する手法に類似した手法が、アナログ調光用のトランジスターQN1のゲート電圧の立ち上がり時間又は立ち下がり時間を短縮するために利用される。
次に、本発明の各実施形態に係る半導体装置を備える発光制御回路の変形例について、図1を参照しながら説明する。複数の発光素子110が用いられる場合には、それらの発光素子110の発光動作をそれぞれ制御するために、複数の半導体装置及び複数組の外付け部品が発光制御回路に設けられる。
次に、本発明の一実施形態に係る電子機器の一例として、ビデオプロジェクターについて説明する。
図8は、ビデオプロジェクターの構成例を示すブロック図である。ビデオプロジェクター200は、外部から電源電圧が供給されると共に、パーソナルコンピューターやビデオプレーヤー等の画像データ供給装置から画像データが供給されて、画像データに基づいてスクリーン(投射面)300に画像を投射する表示装置である。
Claims (7)
- キャパシターの一端に接続されたゲートを有して発光素子に流れる電流を制御するトランジスターを制御する半導体装置であって、
前記トランジスターのゲート及び前記キャパシターの一端に接続された第1の端子と、
前記キャパシターの他端に接続された第2の端子と、
第1の制御信号を前記第1の端子に出力する第1の駆動回路と、
前記トランジスターをオン状態又はオフ状態に制御するために、前記第1の制御信号よりも低い電位を有する第2の制御信号を活性化又は非活性化して前記第2の端子に出力する第2の駆動回路と、
を備える半導体装置。 - 前記第1の駆動回路が、前記第2の制御信号と同相で前記第1の制御信号を活性化又は非活性化する、請求項1記載の半導体装置。
- 前記第1の駆動回路が、前記第2の制御信号の振幅と略等しい振幅を有する前記第1の制御信号を生成する、請求項2記載の半導体装置。
- 第1の電源電位が供給される第3の端子と、
前記第1の電源電位よりも低い第2の電源電位が供給される第4の端子と、
前記第1の電源電位及び前記第2の電源電位に基づいて、前記第1の電源電位よりも低く前記第2の電源電位よりも高い第3の電源電位を生成する第1のレギュレーターと、
前記第1の電源電位及び前記第2の電源電位に基づいて、前記第3の電源電位よりも低く前記第2の電源電位よりも高い第4の電源電位を生成する第2のレギュレーターと、
をさらに備え、
前記第1の駆動回路が、入力信号のレベルをシフトして、前記第1の電源電位と前記第3の電源電位との間で遷移する出力信号を生成する第1のレベルシフターと、前記第1のレベルシフターの出力信号に基づいて前記第1の制御信号を生成し、前記第1の制御信号を前記第1の端子に出力する第1の出力回路とを含み、
前記第2の駆動回路が、前記入力信号のレベルをシフトして、前記第4の電源電位と前記第2の電源電位との間で遷移する出力信号を生成する第2のレベルシフターと、前記第2のレベルシフターの出力信号に基づいて前記第2の制御信号を生成し、前記第2の制御信号を前記第2の端子に出力する第2の出力回路とを含む、請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体装置。 - 前記発光素子に流れる電流を制御する前記トランジスターと、
前記トランジスターのゲートに接続された一端を有し、前記トランジスターのゲート容量よりも大きい容量を有する前記キャパシターと、
前記トランジスターを制御する請求項1〜4のいずれか1項記載の半導体装置と、
を備える発光制御回路。 - 第1の発光素子に流れる電流を制御する第1のトランジスターと、
前記第1のトランジスターのゲートに接続された一端を有する第1のキャパシターと、
前記第1のトランジスターを制御する請求項1〜3のいずれか1項記載の第1の半導体装置と、
第2の発光素子に流れる電流を制御する第2のトランジスターと、
前記第2のトランジスターのゲートに接続された一端を有する第2のキャパシターと、
前記第2のトランジスターを制御する請求項1〜3のいずれか1項記載の第2の半導体装置と、
を備え、前記第1の半導体装置及び前記第2の半導体装置の内の一方が、
第1の電源電位及び第2の電源電位に基づいて、前記第1の電源電位よりも低く前記第2の電源電位よりも高い第3の電源電位を生成し、前記第3の電源電位を前記第1の半導体装置及び前記第2の半導体装置の前記第1の駆動回路に供給する第1のレギュレーターと、
前記第1の電源電位及び前記第2の電源電位に基づいて、前記第3の電源電位よりも低く前記第2の電源電位よりも高い第4の電源電位を生成し、前記第4の電源電位を前記第1の半導体装置及び前記第2の半導体装置の前記第2の駆動回路に供給する第2のレギュレーターと、
を含む、発光制御回路。 - 前記発光素子、又は、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子と、
前記発光素子、又は、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子の発光動作を制御する請求項5又は6記載の発光制御回路と、
を備える電子機器。
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