WO2006080365A1

WO2006080365A1 - 電源装置、発光装置ならびに表示装置

Info

Publication number: WO2006080365A1
Application number: PCT/JP2006/301163
Authority: WO
Inventors: Mitsuaki Miguchi
Original assignee: Rohm Co., Ltd
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2006-08-03
Also published as: JP2006210435A; JP4707400B2

Abstract

　複数の負荷回路を高効率に駆動可能な電源装置を提供する。　電源装置１００において、昇圧回路１０は、複数の発光ダイオード３００Ｒ～３００Ｂに駆動電圧Ｖｏｕｔを供給する。駆動制御部２０は、複数の発光ダイオード３００Ｒ～３００Ｂそれぞれの駆動状態、すなわち発光輝度を制御する。駆動制御部２０は、複数の負荷回路を時分割的に駆動するとともに、昇圧回路１０は、イネーブル端子を備えており、駆動制御部２０によっていずれの発光ダイオード３００Ｒ～３００Ｂも駆動されない非発光期間に、スイッチング動作を停止する。発光パターン発生器３２は、各発光ダイオード３００の発光を指示する発光制御信号ＳＩＧ１０Ｒ～ＳＩＧ１０Ｂを生成する。昇圧回路１０は、この発光制御信号ＳＩＧ１０Ｒ～ＳＩＧ１０Ｂを論理演算することにより、いずれの発光ダイオード３００も発光しない非発光期間においてスイッチング動作を停止する。

Description

電源装置、発光装置ならびに表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、特にスイッチング電源を用いた電源装置に関する。

背景技術

[0002] 近年の携帯電話、 PDA (Personal Digital Assistance)、等の小型情報端末には、例えば液晶パネルのバックライトに用いられる発光ダイオード（Light Emitting Diode,以下 LEDと、う）などのように電池の出力電圧よりも高ヽ電圧を必要とするデバイスが用いられる。これらの小型情報端末では、 Liイオン電池が多く用いられ、その出力電圧は通常 3. 5V程度であり、満充電時においても 4. 2V程度である力 L EDはその駆動電圧として電池電圧よりも高い電圧を必要とする。このように、電池電圧よりも高い電圧が必要とされる場合には、スイッチングレギユレータゃチャージボンプ回路などを用いた昇圧型のスイッチング電源を用いて電池電圧を昇圧し、 LEDなどの負荷回路を駆動するために必要な電圧を得て!/、る。

[0003] このようなスイッチング装置により、 LEDを駆動する際には、 LEDの駆動系路上に定電流回路を接続し、あるいは抵抗を接続してその抵抗の両端の電圧が一定値となるように制御することで、 LEDに流れる電流を一定に保つことによって所望の発光輝度が得られるように電流値の安定化を図ってヽる（特許文献 1参照)。

[0004] 特許文献 1 :特開 2004— 22929号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ここで、 LEDを液晶パネルのバックライトとして利用するには、 RGB各色に対応した LEDをスイッチング電源に接続し、駆動電圧を供給するとともに、各 LEDに流れる電流を制御することによって、 RGB各色を所定の輝度で発光させて混色し、白色光を得ている。混色する方法としては、 RGBに対応する 3つの LEDを時分割して交互に点灯させる方法 (以下、フィールドシーケンシャル方式という）がある。

[0006] フィールドシーケンシャル方式において、各 LEDを所望の輝度で発光させるためには、複数の負荷回路として接続される LEDに駆動電圧を供給し、さらに各 LEDに所定の電流を流す必要がある。このように、フィールドシーケンシャル方式によって LE Dを駆動する場合のように、複数の負荷回路を時分割して駆動する場合には、駆動効率を向上させるためには、その駆動方法に新たな考察が必要となる。特に、電池駆動される小型情報端末において、低消費電力化は動作時間に影響するため、重要な課題となる。

[0007] 本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の負荷回路を高効率に駆動可能な電源装置の提供にある。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明のある態様は、電源装置に関する。この電源装置は、複数の負荷回路に駆動電圧を供給するスイッチング電源と、複数の負荷回路それぞれの駆動状態を制御する駆動制御部と、を備える。駆動制御部は、複数の負荷回路を時分割的に駆動するとともに、スイッチング電源は、駆動制御部によっていずれの負荷回路も駆動されない期間に、スイッチング動作を停止する。

[0009] この態様によれば、複数の負荷回路を時分割的に駆動する間に、いずれの負荷回路も駆動しない非駆動期間において、駆動制御部によって負荷回路の駆動を停止するとともに、スイッチング電源のスイッチング動作を停止することにより、スイッチング電源でのスイッチング損失による消費電力を抑え、高効率ィ匕を図ることができる。

[0010] スイッチング電源は、スイッチング動作を停止する際に、その内部回路に対する電力供給を抑制または停止してもよい。スイッチング動作を抑制もしくは停止する間、内部回路への電力供給、すなわち電圧または電流供給を遮断することにより、さらに低消費電力化を図ることができる。「内部回路」とは、スイッチング電源に用いられる定電流源、定電圧源、オシレータゃスイッチング素子を駆動するドライバ回路などをいう

[0011] スイッチング電源は、駆動制御部において各負荷回路の駆動を指示する信号を論理演算した結果にもとづき、スイッチング動作を停止してもよ!/、。

[0012] 駆動制御部は、複数の負荷回路にそれぞれ接続され、電流を制御する複数の定電流回路を含んでもよい。スイッチング電源は、すべての定電流回路が電流生成を停止する期間にスイッチング動作を停止してもよ!/ヽ。

[0013] 複数の負荷回路は、複数の発光素子であってもよ、。

[0014] スイッチング電源は、複数の負荷回路の駆動開始に先立ち、スイッチング動作を開始してもよい。これにより、負荷回路の駆動開始時に、スイッチング電源の出力電圧を安定させることができ、より安定に負荷回路を駆動することができる。

[0015] 複数の負荷回路は、複数の発光素子であって、スイッチング電源は、発光素子に供給する駆動電圧が発光開始時刻に所定の駆動電圧に達するように発光開始時刻に先立ちスイッチング動作を開始してもよい。これにより、発光素子の発光開始時に、発光素子に印加されるスイッチング電源の出力電圧を安定させることができ、より安定〖こ発光させることができる。

[0016] 駆動制御部は、スイッチング電源のスイッチング動作の開始を指示する信号に所定の遅延時間を与えた信号にもとづいて各負荷回路に駆動開始を指示してもよい。

[0017] 本発明の別の態様は、発光装置である。この発光装置は、上述の電源装置と、電源装置により駆動される複数の発光素子と、を含む。

[0018] この態様によれば、発光装置を低消費電力化することができる。

[0019] 本発明の別の態様は、表示装置である。この表示装置は、電源装置により駆動される複数の発光素子と、発光素子をバックライトとして動作する液晶パネルを含む表示パネルと、を備える。電源装置のスイッチング電源は、液晶パネルが遮光状態となる際に、スイッチング動作を停止する。

この態様によれば、液晶パネルが黒を表示する遮光状態において、ノックライトを消灯することになるため、表示装置を低消費電力化することができる。さらに、ノックライトを消灯することにより、より正確な黒を表示することができる。

[0020] なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。発明の効果

[0021] 本発明に係る電源装置により、複数の負荷回路を高効率で駆動することができる。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1]第 1の実施の形態に係る発光装置の構成を示す回路図である。 [図 2]図 1の定電流回路およびスィッチの構成を示す回路図である。

[図 3]図 1の発光装置の動作状態を示すタイムチャートである。

[図 4]第 2の実施の形態に係る発光装置の構成を示す回路図である。

[図 5]図 4の発光装置の動作状態を示すタイムチャートである。

[図 6]図 4の発光装置の動作状態を示すタイムチャートである。

[図 7]輝度調整用 PWM発振器の変形例を示す回路図である。

符号の説明

[0023] 10 昇圧回路、 20 駆動制御部、 22 定電流回路、 24 スィッチ、 26 AND ゲート、 30 輝度調整用 PWM発振器、 32 発光パターン発生器、 100 電源装置、 102 入力端子、 104 出力端子、 106 LED端子、 1000 発光装置、 2000 発光装置。

発明を実施するための最良の形態

[0024] (第 1の実施の形態）

はじめに、本発明の第 1の実施の形態に係る電源装置の概要について説明する。この電源装置は、液晶パネルのノックライトとして使用される RGB3色に対応した LE Dを駆動するための LED駆動回路である。この LED駆動回路は、電池から出力される電池電圧を、 LEDを駆動するために必要な電圧に昇圧し、また、各 LEDに流れる電流を制御し、所望の輝度で発光させる。 LED駆動回路は、フィールドシーケンシャル方式によって各 LEDを時分割して発光させる。

[0025] 以下、本実施の形態に係る電源装置の構成について説明する。

図 1は、第 1の実施の形態に係る発光装置 1000の構成を示す回路図である。この発光装置 1000は、発光素子である発光ダイオード 300R〜300Bと、その発光ダイオード 300R〜300Bを駆動するための電源装置 100を含む。発光装置 1000は、電池 200により駆動される情報端末に搭載され、電源装置 100は、電池 200から出力される電池電圧 Vbatを昇圧して発光ダイオード 300R〜300Bを駆動するために必要な駆動電圧 Voutを生成する。以下、各色に対応づけて各構成要素に付された添え字 R、 G、 Bは、特に各色を区別する必要のないときは省略する。

[0026] 電源装置 100は、入出力端子として、電池電圧 Vbatが入力される入力端子 102、出力端子 104、 LED端子 106を含む。出力端子 104は、発光ダイオード 300のァノード端子に接続され、電池電圧 Vbatを昇圧して得られる出力電圧 Voutを出力する。 LED端子 106は、発光ダイオード 300の力ソード端子に接続される。

[0027] 電源装置 100は、昇圧回路 10および駆動制御部 20を含む。昇圧回路 10は、入力端子 102から入力された電池電圧 Vbatを昇圧し、出力端子 104から出力電圧 Vout を出力する。この昇圧回路 10は、スイッチングレギユレータゃチャージポンプ回路などのスイッチング素子を含むスイッチング電源として構成される。この昇圧回路 10は、ィネーブル端子 ENを備えており、ィネーブル端子 ENに入力されるィネーブル信号 SIG12がハイレベルのとき、スイッチング動作を行って電池電圧 Vbatを昇圧し、ローレベルのときスイッチング動作を停止する。

[0028] 駆動制御部 20は、発光ダイオード 300R〜300Bそれぞれの駆動状態を制御する。駆動制御部 20は、定電流回路 22R〜22B、スィッチ 24R〜24B、 ANDゲート 26R 〜26B、輝度調整用 PWM発振器 30、発光パターン発生器 32、 ORゲート 34を含む

[0029] 発光パターン発生器 32は、メモリに記憶されたデータまたは外部力も入力されたデータにもとづいて、各発光ダイオード 300R〜300Bの発光および停止を制御する。この発光パターン発生器 32は、各色に対応した発光制御信号 SIG10R〜SIG10B を生成する。発光制御信号 SIG10がハイレベルのとき、対応する発光ダイオード 30 0は発光し、ローレベルのとき発光ダイオード 300は発光が停止する。本実施の形態に係る発光装置 1000においては、各発光ダイオード 300R〜300Bを、時分割して R、 G、 Bの順番に交互に発光させるため、発光制御信号 SIG10R、 SIG10G、 SIG 10Bは順番にハイレベルに設定される。各発光制御信号 SIG10R〜SIG10Bは、 2 10Hzごとにハイレベルとなり、 70Hzの周期で同色の発光ダイオード 300が点灯する。

[0030] 定電流回路 22は、 LED端子 106を介して発光ダイオード 300の力ソード端子と接続され、各発光ダイオード 300R〜300Bの電流経路上に設けられている。定電流回路 22は、各発光ダイオード 300の発光輝度に対応した定電流 IcR〜IcBを生成し、各発光ダイオード 300に流れる電流を制御する。すなわち、定電流 IcR〜IcBが大きいとき、各発光ダイオード 300R〜300Bは高輝度で発光することになる。各定電流 I cR〜IcBの電流値は、図示しない電流制御部によって各色ごとに決定される。

[0031] スィッチ 24は、各定電流回路 22による電流生成をオン、オフする。スィッチ 24がォンのとき、定電流回路 22は定電流 Icを生成し、接続される発光ダイオード 300に定電流を流し、スィッチ 24がオフのとき、定電流回路 22は定電流 Icの生成を停止し、接続される発光ダイオード 300の発光を停止する。スィッチ 24のオン、オフは、 AND ゲート 26の出力信号 SIG16によって制御され、ハイレベルのときオン、ローレベルのとき才フとなる。

図 1にお!/、て、スィッチ 24は発光ダイオード 300の電流経路上に設けられて!/、るが、電流生成を停止することができれば他の位置に設けられてもよ、。

[0032] 図 2は、定電流回路 22及びスィッチ 24の別の構成を示す回路図である。この定電流回路においては、図 1の場合と異なり、スィッチが電流経路上に設けられておらず、定電流回路を構成するトランジスタの制御端子に接続されている。

図 2の定電流回路は、各発光ダイオード 300R〜300Bそれぞれに接続されるトランジスタ M1R〜M1B、抵抗 R10、演算増幅器 50、基準電圧源 52、スィッチ 24R〜24 B、プルダウン抵抗 R12R〜R12Bを含む。この定電流回路 22は、図 1の定電流回路 22R〜22Bが共通の抵抗 R10、演算増幅器 50を用いて構成される。

[0033] トランジスタ Mlは、 N型の MOSFETであって、ドレイン端子が LED端子 106に接続され、ソース端子が抵抗 R10を介して接地されている。トランジスタ Mlのソース端子の電圧は演算増幅器 50の反転入力端子に帰還されている。

基準電圧源 52は、各色ごとに異なる基準電圧 V10を生成し、演算増幅器 50の非反転入力端子に出力する。演算増幅器 50の出力は、スィッチ 24を介してトランジスタ Mlのゲート端子に印加される。

[0034] いま、スィッチ 24Rがオンしたときの定電流回路 22の動作を説明する。

定電流回路 22が LED端子 106Rに接続される発光ダイオード 300Rに定電流 IcR を流す電流を生成する定電流回路 22Rとして動作するとき、基準電圧源 52は基準電圧 V10Rを生成する。スィッチ 24Rがオンすると、演算増幅器 50の出力によってトランジスタ M1Rがオンし、トランジスタ M1Rには電流 IcRが流れる。この電流 IcRが抵抗 RIOに流れることによって抵抗 RIOには電圧 Vc = IcRX RIOが現れる。演算増幅器 50の出力、すなわちトランジスタ M1Rのゲート電圧は、非反転入力端子に印加される基準電圧 V10Rと、抵抗 R10から帰還される電圧 Vcが等しくなるように帰還がか力る。その結果、 V10R=IcRXR10が成り立ち、トランジスタ M1Rに流れる電流は I cR=V10RZR10となり、発光ダイオード 300Rが定電流駆動される。

スィッチ 24Rがオフするとき、トランジスタ M1Rのゲート端子はプルダウン抵抗 R12 Rにより接地され、トランジスタ M1Rはオフするため、定電流 IcR=0となり、定電流の生成が停止する。

[0035] 同様に、スィッチ 24Gのオンオフによって定電流 IcGの生成が制御され、トランジスタ M1B、スィッチ 24Bによって定電流 IcBの生成が制御される。

[0036] 図 1に戻る。輝度調整用 PWM発振器 30は、スィッチ 24をオンオフさせるための P WM信号 SIG14を生成する。この PWM信号 SIG14は、電圧比較器 40、発振器 42 、基準電圧源 44を含む。基準電圧源 44は、 RGB各色に対応した基準電圧 Vrefを生成する。発振器 42は、三角波もしくはノコギリ波状の周期電圧 Voscを発生する。この発振器 42の発振周波数は、上述の発光制御信号 SIG10R〜SIG10Bの周波数よりも十分に高く設定されている。電圧比較器 40は、基準電圧源 44から出力される基準電圧 Vrefと周期電圧 Voscを比較し、その大小関係に応じてハイレベル、ローレベルの期間が変化する PWM信号 SIG14を出力する。この PWM信号 SIG14は、そのデューティ比に応じて発光ダイオード 300の発光輝度を制御する。

[0037] ANDゲート 26には、発光パターン発生器 32から出力される発光制御信号 SIG10 と、輝度調整用 PWM発振器 30から出力される PWM信号 SIG 14が入力される。 A NDゲート 26は、 2つの入力信号の論理積を出力信号 SIG16として出力する。 AND ゲート 26の出力信号 SIG16は、発光制御信号 SIG10および PWM信号 SIG14の両方がハイレベルのとき、ハイレベルとなる。

[0038] ORゲート 34には、発光パターン発生器 32から出力される 3つの発光制御信号 SI G10R〜SIG10Bが入力されている。 ORゲート 34は、 3つの入力信号の論理和を、昇圧回路 10のィネーブル端子 ENに出力する。

[0039] 以上のように構成された発光装置 1000の動作にっ、て説明する。図 3は、発光装置 1000の動作状態を示すタイムチャートである。発光パターン発生器 32により生成される発光制御信号 SIG10R、 SIG10G、 SIGIOBは、それぞれ、 7 0Hz周期でハイレベルとローレベルを繰り返す。また、各発光制御信号 SIG10R〜S IG 1 OBは、 210Hzの周期で順番にハイレベルとなる。

[0040] ィネーブル信号 SIG12は、発光制御信号 SIG10R〜SIG10Bのいずれかがハイレベルのとき、ハイレベルとなる。

時刻 TOに赤色の発光ダイオード 300Rの発光を指示する発光制御信号 SIG 1 OR がハイレベルとなると、昇圧回路 10のィネーブル端子に入力されるィネーブル信号 S IG12もハイレベルとなるため、昇圧回路 10はスイッチング動作、すなわち電池電圧 Vbatの昇圧を開始し、出力電圧 Voutが上昇する。

[0041] 輝度調整用 PWM発振器 30からは、パルス幅変調された PWM信号 SIG14が出力され、発光制御信号 SIG10Rがハイレベルとなることによって、スィッチ 24Rは時刻 T0〜T1の期間、 PWM信号 SIG 14のデューティ比にもとづいて発光ダイオード 3 00Rに流れる電流を間欠的にオンオフする。したがって、時刻 Τ0〜Τ1の期間、発光ダイオード 300Rは、 PWM信号 SIG14および定電流 IcRにもとづ、て所定の輝度で発光する。

[0042] 時刻 T1に発光制御信号 SIG10Rがローレベルとなると、スイッチング信号 SIG16R もローレベルとなる。スィッチ 24Rがオフ状態のとき、発光ダイオード 300Rには電流が流れないため、発光が停止する。

時刻 T1から時刻 T2までの期間、発光制御信号 SIG10R〜SIG10Bはいずれも口一レベルであるため、昇圧回路 10に入力されるィネーブル信号 SIG12もローレベルとなり、スイッチング動作が停止し、昇圧動作も停止する。この間、昇圧回路 10内部の各回路ブロックは各電流経路を遮断することによって、低消費電流モードとなる。尚、この間の破線は、出力電圧 Voutが不定であることを示している。

[0043] 時刻 T2に、発光制御信号 SIG10Gがハイレベルとなると、昇圧回路 10のイネーブル信号 SIG 12もハイレベルとなり、低消費電流モードとなっていた各回路ブロックが動作状態に復帰し、再び昇圧動作を開始する。その結果、時刻 T2からまもなくして昇圧回路 10の出力電圧 Voutは安定する。時刻 T2緑色の発光ダイオード 300Gが発光を開始する。

[0044] このように、本実施の形態に係る発光装置 1000では、発光ダイオード 300は時分割的に交互に発光され、また、各発光ダイオード 300の発光期間の間には、いずれの発光ダイオード 300も発光しない、非発光期間が存在が設けられる。昇圧回路 10 は、この非発光期間において、内部の回路ブロックに対する電流供給、電圧供給を遮断することにより、昇圧回路 10の消費電力を低減することができ、高効率で発光ダィオード 300を駆動することができる。その結果、電池 200の寿命を延ばすことができる。その結果、発光装置 1000が搭載されるセットの動作時間を延ばすことができる。また、内部の回路ブロックの電流、電圧供給を遮断することにより、発熱を抑えることができる。

[0045] (第 2の実施の形態）

第 2の実施の形態に係る発光装置も、第 1の実施の形態と同様に、液晶パネルのノックライトとして使用される発光ダイオード 300とその駆動回路である。本実施の形態に係る発光装置は、発光ダイオード 300R〜300Bを所望の輝度でより安定に発光さ ·¾：るちのである。

[0046] 図 4は、本実施の形態に係る発光装置 2000の構成を示す回路図である。図 4において、図 1と同一または同等の構成要素には同一の符号を付し、都度説明を省略する。発光装置 2000は、発光ダイオード 300R〜300B、電源装置 400を含む。

[0047] 電源装置 400は、図 1の電源装置 100に加えて、遅延回路 60R〜60Bをさらに備える。遅延回路 60は、発光パターン発生器 32によって生成される発光制御信号 SIG 10R〜SIG10Bをそれぞれ遅延させ、 ANDゲート 26R〜26Bへと出力する。遅延回路 60での遅延時間をてとする。

[0048] 以上のように構成された発光装置 2000の動作にっ、て説明する。図 5は、発光装置 2000の動作状態を示すタイムチャートである。また、図 6は、図 5のタイムチャートを拡大して示す。

発光パターン発生器 32により生成される発光制御信号 SIG10R、 SIG10G、 SIG1 OBは、それぞれ、 70Hz周期でハイレベルとローレベルを繰り返す。また、各発光制御信号 SIG10R〜SIG10Bは、 210Hzの周期で順番にハイレベルとなる。各発光制御信号 SIG10R〜SIG10Bがハイレベルとなる期間は、図 3のタイムチャートに示される期間より長く設定される。時刻 TOに、発光制御信号 SIG10Rがハイレベルとなり、時刻 TOから時間てが経過した時刻 T1に、スィッチ 24Rがオンオフ動作を開始し、定電流 IcRの生成が開始される。

[0049] 図 6に示すように、時刻 TOに発光制御信号 SIG10Rカ、ィレベルとなると、昇圧回路 10のィネーブル信号 SIG12もノ、ィレベルとなり、昇圧動作が開始される。昇圧回路 10が開始されると、出力電圧 Voutは上昇し、時間 τ経過後の時刻 T1に、出力電圧 Voutは安定した値となる。

出力電圧 Voutが安定した時刻 T1に ANDゲート 26Rに入力される信号 SIG10R' がハイレベルとなり、定電流回路 22Rによる定電流 IcRの生成が開始される。このとき、発光ダイオード 300Rのアノード端子には出力電圧 Voutが安定して印加されているため、所望の輝度で発光させることができる。時刻 T2に発光制御信号 SIG10Rがローレベルとなると、昇圧回路 10の出力電圧 Voutが低下するため、発光ダイオード 300Rに駆動電圧が印加されず、定電流 IcRが流れなくなり、発光ダイオード 300R の発光が停止する。その後、時刻 T3に遅延回路 60の出力信号 SIG10R'がローレベルとなる。

[0050] 図 3に示すように、第 1の実施の形態に係る発光装置では、昇圧回路 10の昇圧動作開始と同時に定電流 IcRの生成が開始されていたため、出力電圧 Voutの安定に時間がかかる場合や、発光ダイオード 300の切り替え周期が短い場合には、所望の発光輝度が得られな、場合がある。

第 2の実施の形態に係る発光装置 2000では、この問題を解決するために、定電流回路 22による定電流の生成に先立って、昇圧回路 10の昇圧動作を開始し、出力電圧 Voutが安定して力発光ダイオード 300を定電流駆動するため、より正確な輝度で発光させることができる。

[0051] このように、本実施の形態に係る電源装置 400によれば、第 1の実施の形態と同様に、発光ダイオード 300の非発光期間に昇圧回路 10のスイッチング動作を停止するため効率を改善することができる。さらに、発光ダイオード 300の発光動作開始に先立って昇圧動作を開始することによって、発光ダイオード 300の発光期間中、発光ダィオード 300の駆動に必要な電圧に安定に供給することができるため、より安定した輝度で発光させることができる。

[0052] 上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

[0053] 実施の形態では、輝度調整用 PWM発振器 30をアナログ回路を用いて構成する場合について説明したが、図 7に示すように構成してもよい。図 7は、輝度調整用 PW M発振器の変形例を示す図である。

[0054] 輝度調整用 PWM発振器 30は、発振器 42、カウンタ回路 62、セレクタ 54、セレクタ制御回路 56、ラッチ回路 58を含む。発振器 42はクロック信号 CLKを生成し、カウンタ回路 62に出力する。カウンタ回路 62は、発振器 42から出力されるクロック信号 CL Kをカウントし、カウント値 CNTをセレクタ制御回路 56に出力する。

[0055] セレクタ 54は、 A〜Cの 3つの入力端子を備える。セレクタ制御回路 56は、セレクタ 54の出力信号を制御する。セレクタ 54からの出力信号はラッチ回路 58に入力される。ラッチ回路 58の出力は、 PWM信号 SIG14として出力される。セレクタ 54の入力端子 A〜Cには、デジタル値の 0, 1ととも〖こ、 PWM信号 SIG14が入力される。

[0056] セレクタ制御回路 56には外部から輝度調節信号 Xが入力される。この輝度調節信号 Xは、 0〜255の値を有する。セレクタ制御回路 56は、カウント値 CNTと輝度調節信号 Xを比較する。比較の結果、セレクタ制御回路 56は、 CNT=0のとき、セレクタ 5 4の A端子を選択し、 CNT=xのときセレクタ 54の B端子を出力し、それ以外のとき、 C端子を選択する。その結果、セレクタ 54の出力は、カウンタ値が 0〜xまでの間、ハィレベルとなり、カウンタ値力 S_x〜255までの間ローレベルとなる。

このように輝度調整用 PWM発振器 30をデジタル回路により構成した場合、ノルス幅変調の精度、特にリニアリティを向上することができる。

[0057] 実施の形態では、電源装置の負荷回路が発光ダイオードである場合にっ、て説明したが、これには限定されず、その他の複数の負荷回路を時分割して駆動する場合にも本発明は適用することができ、いずれの負荷回路も動作しない期間に昇圧回路のスイッチング動作を停止することで高効率ィ匕を図ることができる。また、発光ダイォードは RGB3色に限られるものではなぐ RGB3色にエメラルド（Bluish Green)を加えた 4色の発光ダイオードであってもよ!/、。

[0058] また実施の形態において、スイッチング電源として昇圧回路を用いる場合について説明したが、降圧型のスイッチングレギユレータゃチャージポンプ回路、電圧反転型のチャージポンプ回路など、その他のスイッチング電源を用いた場合にも、上述の技術を適用することによって、低消費電力化を図ることができる。スイッチング電源のスイッチング素子を制御するためのクロック信号は、スイッチング電源の内部で生成してもよいし、発振器 42のクロックを用いてもよぐその他外部力も入力されるクロックを用いてもよい。

[0059] 実施の形態においては、使用するトランジスタは FETとしたがバイポーラトランジスタ等の別のタイプのトランジスタを用いてもよぐこれらの選択は、電源装置に要求される設計仕様、使用する半導体製造プロセスなどによって決めればよい。

[0060] 本実施の形態において、電源装置を構成する素子はすべて一体集積化されていてもよく、あるいは複数の集積回路に分けて構成されていてもよい。さらに、その一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。どの部分を集積ィ匕するかは、コストや占有面積などによって決めればよい。

産業上の利用可能性

[0061] 本発明は、複数の負荷回路を駆動する電源装置に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の負荷回路に駆動電圧を供給するスイッチング電源と、

前記複数の負荷回路それぞれの駆動状態を制御する駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記複数の負荷回路を時分割的に駆動するとともに、前記スイッチング電源は、前記駆動制御部によっていずれの負荷回路も駆動されない期間に、スイッチング動作を停止することを特徴とする電源装置。

[2] 前記スイッチング電源は、前記駆動制御部において各負荷回路の駆動を指示する信号を論理演算した結果にもとづき、スイッチング動作を停止することを特徴とする請求項 1に記載の電源装置。

[3] 前記スイッチング電源は、スイッチング動作を停止する際に、その内部回路に対する電力供給を抑制することを特徴とする請求項 1に記載の電源装置。

[4] 前記駆動制御部は、前記複数の負荷回路にそれぞれ接続され、電流を制御する複数の定電流回路を含み、

前記スイッチング電源は、すべての定電流回路が電流生成を停止する期間にスィツチング動作を停止することを特徴とする請求項 1に記載の電源装置。

[5] 前記複数の負荷回路は、複数の発光素子であることを特徴とする請求項 1に記載の電源装置。

[6] 前記スイッチング電源は、前記複数の負荷回路の駆動開始に先立ち、スイッチング動作を開始することを特徴とする請求項 1に記載の電源装置。

[7] 前記複数の負荷回路は、複数の発光素子であって、

前記スイッチング電源は、前記負荷回路である発光素子に供給する駆動電圧が発光開始時刻に所定の駆動電圧に達するように前記発光開始時刻に先立ちスィッチング動作を開始することを特徴とする請求項 6に記載の電源装置。

[8] 前記駆動制御部は、前記スイッチング電源のスイッチング動作の開始を指示する信号に所定の遅延時間を与えた信号にもとづいて各負荷回路に駆動開始を指示することを特徴とする請求項 6に記載の電源装置。

[9] 請求項 1から 8の、ずれかに記載の電源装置と、

前記電源装置により駆動される複数の発光素子と、を含むことを特徴とする発光装置。

請求項 1から 8の、ずれかに記載の電源装置と、

前記電源装置により駆動される複数の発光素子と、

前記発光素子をバックライトとして動作する液晶パネルを含む表示パネルと、を備え、

前記液晶パネルが遮光状態となる際に、前記電源装置の前記スイッチング電源は、スイッチング動作を停止することを特徴とする表示装置。