JP2005202139A - 発光表示装置及びこの発光表示装置を具備する携帯装置及び発光表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】昇圧手段を具備した発光表示装置における昇圧手段の間欠動作の発生を抑制可能とした高発光効率の発光表示装置、及びこの発光表示装置を具備する携帯装置、及び発光表示装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】ＬＥＤと、このＬＥＤを駆動させる電圧を出力する電源と、この電源から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とを有する発光表示装置、及びこの発光表示装置を具備する携帯装置、及び発光表示装置の駆動方法において、、電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、電源電圧と昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、昇圧手段は、第１の電圧が検出されたときに動作を開始して、ＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように電源電圧を昇圧するとともに、動作開始後に、第２の電圧が検出されたときに動作を停止するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有する発光表示装置、及びこの発光表示装置を具備する携帯装置、及び発光表示装置の駆動方法に関するものである。

昨今、携帯電話のような携帯装置や各種の玩具・遊技機等には、複数のＬＥＤからなる発光表示装置を内蔵したものが存在しており、しかも、使用するＬＥＤには、赤色、緑色、青色、白色等の各色で発光するものが適宜用いられ、それぞれを所定のタイミングで発光させることにより、発光パターン等によって所定の状態であること等を表示可能としている。

このようなＬＥＤでは、各色のＬＥＤごとに、それぞれの発光に必要となる順方向電圧が異なっている。すなわち、赤色ＬＥＤの順方向電圧は約２．０Ｖであり、青色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤの順方向電圧は約３．０Ｖであり、白色ＬＥＤの順方向電圧は約３．５Ｖである。

したがって、省電力としながら各色のＬＥＤをそれぞれ発光させるには、各ＬＥＤの順方向電圧に合わせた駆動電圧をＬＥＤにそれぞれ印加することが望ましく、具体的には各ＬＥＤのカソードに電圧検出回路を接続し、この電圧検出回路でＬＥＤに印加されている電圧を検出して、この検出値が所定の電圧値となるように制御することによって、省電力での発光表示装置の動作を可能としている（例えば、特許文献１参照。）。

このような発光表示装置を携帯装置に内蔵した場合には、発光表示装置を動作させる電源として、バッテリや乾電池等の使用にともなって出力電圧が低下する出力変動型の電源が用いられている。

この出力変動型の電源では、携帯装置の使用にともなって漸次出力電圧が低下して、携帯装置を動作させるために必要な必要電圧を出力できなくなるが、このように出力電圧が必要電圧を下回った場合でも、その後、電源はそれより小さい電圧での出力は可能であるので、この電圧を昇圧して必要電圧として出力する昇圧回路からなる昇圧装置を設けて、できるだけ携帯装置及び発光表示装置を長時間使用できるようにしている。
特開２０００−３４７６１３号公報

しかしながら、上記したように昇圧装置を設けた場合には、昇圧装置を動作させない非昇圧動作状態と、昇圧装置を動作させている昇圧動作状態とが切替わる出力電圧値の近傍において、非昇圧動作状態と昇圧動作状態を交互に繰返す昇圧装置の間欠動作が生じるという問題があった。

すなわち、出力変動型の電源から出力された出力電圧はほぼ一定の減衰率で低下するのではなく、発光表示装置や昇圧装置等の内部に設けた各回路の動作状態に応じて実際には電圧の上昇／下降の変動を繰り返しながら低下しているので、この変動が昇圧装置の動作／非動作の切替りの出力電圧値近傍で生じることによって、昇圧装置を間欠動作させることとなっていた。

特に、電源として電池を用いた場合には、電池の内部抵抗に起因して、この電池に接続した昇圧装置を含めた各種回路での消費電流値の変動にともなって電池電圧が大きく変動するために、昇圧装置の間欠動作を誘引させやすくなっていた。

しかも、昇圧装置が動作した場合に、昇圧装置に入力される電源電圧と、昇圧装置から出力される昇圧電圧とが略同一電圧となっている場合には発振動作が生じることがあり、このような発振動作や先に述べた昇圧装置の間欠動作が生じた場合には、装置内部でのノイズ源となって発光表示装置や昇圧装置や周辺の装置の動作に悪影響を与えるおそれがあった。

さらに、昇圧回路等の回路は、一般的に起動時に多大な回路電流の消費が生じるために、昇圧回路が動作／非動作を繰返すことによって多大な電流消費を繰返し、電源の電力消費の増大を招くおそれがあった。

そこで、本発明の発光表示装置では、ＬＥＤと、このＬＥＤを駆動させる電源と、この電源から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とを有する発光表示装置において、電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、電源電圧と昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、昇圧手段は、第１の電圧が検出されたときに動作を開始して、ＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように電源電圧を昇圧するとともに、動作開始後に、第２の電圧が検出されたときに動作を停止するように構成した。

さらに、電圧検出手段は、ＬＥＤのカソードと接続した第１電圧検出手段と、電源と昇圧手段とに接続した第２電圧検出手段とで構成し、第１電圧検出手段で第１の電圧を検出するとともに、第２電圧検出手段で第２の電圧を検出することにも特徴を有し、昇圧手段の動作と非動作の切替えを、第１の電圧の検出に基づいて第１電圧検出手段が出力する第１の検出信号と、第２の電圧の検出に基づいて第２電圧検出手段が出力する第２の検出信号とを切替制御手段に入力して行うとともに、この切替制御手段には、第１の検出信号と第２の検出信号とをそれぞれ所定時間だけ遅延させた第１の遅延検出信号と第２の遅延検出信号とをそれぞれ入力するように構成したことにも特徴を有するものである。

また、本発明の発光表示装置の駆動方法では、ＬＥＤと、このＬＥＤを駆動させる電源と、この電源から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とを有する発光表示装置の駆動方法において、電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、電源電圧と昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、電圧検出手段で第１の電圧を検出したときには、昇圧手段を動作させてＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように電源電圧を昇圧するとともに、昇圧手段の動作開始後に、電圧検出手段が第２の電圧を検出したときには、昇圧手段の動作を停止させることとした。

また、本発明の携帯装置では、複数のＬＥＤと、これらのＬＥＤを駆動させる電池と、この電池から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とから構成した発光表示装置を具備する携帯装置において、電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、電源電圧と昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、昇圧手段は、第１の電圧が検出されたときに動作を開始して、発光しているＬＥＤのうち最大の順方向電圧値を有するＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように電源電圧を昇圧するとともに、動作開始後に、第２の電圧が検出されたときに動作を停止するように構成した。

請求項１記載の発明によれば、ＬＥＤと、このＬＥＤを駆動させる電源と、この電源から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とを有する発光表示装置において、電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、電源電圧と昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、昇圧手段は、第１の電圧が検出されたときに動作を開始して、ＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように電源電圧を昇圧するとともに、動作開始後に、第２の電圧が検出されたときに動作を停止するように構成したことによって、昇圧手段が非動作状態から動作状態に切替わる電源電圧の値と、昇圧手段が動作状態から非動作状態に切替わる電源電圧の値とを異ならせることができるので、電源電圧に上昇／下降の変動が生じても、昇圧手段が頻繁な間欠動作を行うことを抑制することができる。したがって、発光表示装置におけるノイズの低減や、省電力化を図ることができる。

請求項２記載の発明では、電圧検出手段は、ＬＥＤのカソードと接続した第１電圧検出手段と、電源と昇圧手段とに接続した第２電圧検出手段とで構成し、第１電圧検出手段で第１の電圧を検出するとともに、第２電圧検出手段で第２の電圧を検出することによって、第１電圧検出手段ではＬＥＤにおける電圧の印加状態を検出する検出手段と兼用することができるので、電圧検出手段を簡潔に構成できる。また、第２電圧検出手段では他の回路等の影響を受けることなく第２の電圧を検出することができるので、昇圧手段の動作から非動作への切替えを精度よく行うことができる。

請求項３記載の発明では、昇圧手段の動作と非動作の切替えを、第１の電圧の検出に基づいて第１電圧検出手段が出力する第１の検出信号と、第２の電圧の検出に基づいて第２電圧検出手段が出力する第２の検出信号とを切替制御手段に入力して行うとともに、この切替制御手段には、第１の検出信号と第２の検出信号とをそれぞれ所定時間だけ遅延させた第１の遅延検出信号と第２の遅延検出信号とをそれぞれ入力するように構成したことによって、第１の電圧の近傍、及び第２の電圧の近傍において電源電圧に上昇／下降の瞬間的な変動が生じてもその影響を受けにくくすることができ、発光表示装置をより安定的に動作させることができる。

請求項４記載の発明では、ＬＥＤと、このＬＥＤを駆動させる電源と、この電源から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とを有する発光表示装置の駆動方法において、電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、電源電圧と昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、電圧検出手段で第１の電圧を検出したときには、昇圧手段を動作させてＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように電源電圧を昇圧するとともに、昇圧手段の動作開始後に、電圧検出手段が第２の電圧を検出したときには、昇圧手段の動作を停止させるようにしたことによって、請求項１記載の発明と同様に、昇圧手段が非動作状態から動作状態に切替わる電源電圧の値と、昇圧手段が動作状態から非動作状態に切替わる電源電圧の値とを異ならせることができるので、電源電圧に上昇／下降の変動が生じても、昇圧手段が頻繁な間欠動作を行うことを抑制することができる。したがって、発光表示装置におけるノイズの低減や、省電力化を図ることができる。

請求項５記載の発明では、複数のＬＥＤと、これらのＬＥＤを駆動させる電池と、この電池から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とから構成した発光表示装置を具備する携帯装置において、電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、電源電圧と昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、昇圧手段は、第１の電圧が検出されたときに動作を開始して、発光しているＬＥＤのうち最大の順方向電圧値を有するＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように電源電圧を昇圧するとともに、動作開始後に、第２の電圧が検出されたときに動作を停止するように構成したことによって、請求項１記載の発明と同様に、昇圧手段が非動作状態から動作状態に切替わる電源電圧の値と、昇圧手段が動作状態から非動作状態に切替わる電源電圧の値とを異ならせることができるので、電源電圧に上昇／下降の変動が生じても、昇圧手段が頻繁な間欠動作を行うことを抑制して携帯装置の動作の安定化を図ることができる。

本発明の発光表示装置、及びこの発光表示装置を具備する携帯装置、及び発光表示装置の駆動方法では、発光表示装置を、少なくともＬＥＤと、このＬＥＤを駆動させる電圧を出力する電源と、この電源から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とで構成しており、さらに、電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、電源電圧と昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設けて、第１の電圧と第２の電圧とを用いて昇圧手段の動作／非動作の切替えを行っているものである。

すなわち、昇圧手段では、電圧検出手段において第１の電圧が検出されたときに動作を開始して、ＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように電源電圧を昇圧するとともに、動作開始後に、電圧検出手段において第２の電圧が検出されたときに動作を停止するように構成しているものである。

このように、昇圧手段の動作／非動作の切替制御を第１の電圧と第２の電圧とを用いて行うことにより、電圧検出手段で検出している電源電圧に上昇／下降の変動が生じても、所定の電圧差に相当する電圧変動が生じないかぎりは昇圧手段の動作／非動作の切替えを行わせないようにすることができるので、昇圧手段が頻繁に間欠動作することを抑制できる。

したがって、昇圧手段の頻繁な間欠動作の抑制にともなってノイズの発生や電力消費を低減させることができ、発光表示装置を省電力で安定動作させることができる。

しかも、昇圧手段を動作させた場合には、発光しているＬＥＤのうち最大の順方向電圧値を有するＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように所定の大きさだけ電源電圧を昇圧することによって、電源電圧と昇圧手段によって昇圧されて出力された昇圧電圧とを略一致させないようにすることができ、発振動作の発生を抑制できる。

上記した電圧検出手段は、ＬＥＤのカソードと接続した第１電圧検出手段と、電源と昇圧手段とに接続した第２電圧検出手段とで構成しており、第１電圧検出手段で第１の電圧を検出するとともに、第２電圧検出手段で第２の電圧を検出している。

第２電圧検出手段は電源と昇圧手段とに接続することによって、第２電圧検出手段による第２の電圧の検出において発光表示装置内に設けた他の回路等の影響を受けることなく第２の電圧を検出することがで、昇圧手段の動作から非動作への切替制御の精度を向上させることができる。

一方、第１電圧検出手段はＬＥＤのカソードと接続することによって、ＬＥＤに印加する電圧のフィードバック制御のために検出するＬＥＤへの印加電圧を第１電圧検出手段で同時に行うことができ、発光表示装置の小型化を図ることができる。

昇圧手段の動作と非動作の切替えは、第１の電圧の検出に基づいて第１電圧検出手段が出力する第１の検出信号と、第２の電圧の検出に基づいて第２電圧検出手段が出力する第２の検出信号とを切替制御手段に入力して行っている。

特に、この切替制御手段には、第１の検出信号と第２の検出信号とをそれぞれ信号遅延手段に入力して、この信号遅延手段において第１の検出信号と第２の検出信号とをそれぞれ所定時間だけ遅延させた第１の遅延検出信号と第２の遅延検出信号とを生成し、この第１の遅延検出信号と第２の遅延検出信号をそれぞれ入力するように構成している。

したがって、第１の電圧の近傍や第２の電圧の近傍において電源電圧に上昇／下降の瞬間的な変動が生じても、その影響を受けにくくすることができ、発光表示装置をより安定的に動作させることができる。

以下において、図面に基づいて本実施形態の携帯装置を詳説する。本実施形態の携帯装置は、発光表示装置を具備した携帯電話であって、電源には充電可能なバッテリを用いている。なお、携帯装置は携帯電話に限定するものではなく、携帯可能な電子機器であって発光表示装置を具備したもの、例えばデジタルスチルカメラ、携帯用ゲーム機、ペンライト、携帯用音楽プレーヤ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、モバイル型のパーソナルコンピュータ等、いずれであってもよい。また、電源は充電が可能なバッテリからなる電池だけでなく、使い切りの乾電池であってもよく、電力供給が可能となっていればよい。以下において特に言及しない場合には、「電池」はバッテリ等の蓄電池や乾電池等の使用にともなって出力電圧が低下する出力変動型の電源を指すものとする。

図１に示すように、本発明の携帯装置Ａに内蔵した発光表示装置10は、バッテリからなる電池11と、この電池11から供給された電圧、すなわち電源電圧を調整する電圧調整部12と、この電圧調整部12にアノードをそれぞれ接続したＬＥＤ13a,13b,・・・,13nと、各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nのカソードと接続して各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nの駆動制御を行うＬＥＤ発光電流駆動回路14a,14b,・・・,14nと、これらのＬＥＤ発光電流駆動回路14a,14b,・・・,14nを制御する発光制御回路15とから構成している。

さらに、発光表示装置10には、各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nのカソードと接続してそれぞれのＬＥＤ13a,13b,・・・,13nに印加された電圧値を検出するとともに、その中での最低の電圧値を検出する最低電圧検出回路16を設け、この最低電圧検出回路16で検出された最低電圧値に基づいて、後述するように電圧調整部12によって各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nに印加する電圧を調整している。

さらに、発光表示装置10には、最低電圧検出回路16と接続して第１電圧を検出する第１電圧検出手段である第１電圧検出回路17と、電池11と後述する昇圧回路12bとに接続して第２電圧を検出する第２電圧検出手段である第２電圧検出回路18と、この第１電圧検出回路17と第２電圧検出回路18からそれぞれ出力された第１検出信号及び第２検出信号を入力する信号遅延回路19と、この信号遅延回路19に接続した切替制御回路21を設けている。

図１中、22は電池11から出力された電圧を昇圧するためのコイルであり、23は電圧調整部12から出力される電圧安定化のためのコンデンサである。

説明の便宜上、電池11は発光表示装置10に含めているが、電池11は携帯装置Ａの発光表示装置10以外の装置の電源として共用している。説明の便宜上、電池11から出力された電源電圧を、「電池出力電圧」と呼ぶことにする。

電圧調整部12は、入力された電圧をそのまま出力するスルー回路12aと、入力された電圧を昇圧して出力する昇圧手段である昇圧回路12bと、昇圧回路12bにおける昇圧の電圧値を調整するためのヒステリシス調整回路12cと、入力された電圧をスルー回路12aと昇圧回路12bのいずれか一方に入力するために切替える切替回路12dとから構成している。なお、電圧調整部12の全体で一つの昇圧回路を構成していると見なしてもよい。

昇圧回路12bでは、後述するように最低電圧検出回路16から入力された最低電圧値に基づいて昇圧量を調整して、各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nに印加する電圧を調整している。

ヒステリシス調整回路12cは、図示しない調整用信号の入力によって、後述するように昇圧回路12bから出力する昇圧後の電圧である昇圧電圧を任意に調整可能としている。ヒステリシス調整回路12cに基づいて昇圧回路12bにおいて昇圧されて出力された電圧を「昇圧電圧」と呼ぶことにする。

切替回路12dは、切替制御回路21から入力された切替制御信号に基づいて、電池11から入力された電圧をスルー回路12aと昇圧回路12bのいずれか一方に入力することにより、モードの切り替えを行っている。すなわち、切替回路12dにおいてスルー回路12aを選択している場合には、スルーモードとして電池出力電圧を出力させ、切替回路12dにおいて昇圧回路12bを選択している場合には、昇圧モードとして昇圧電圧を出力させるようにしている。

ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nは、それぞれ所要の目的に応じて設けているものであり、互いに並列接続している。本実施形態の場合において、ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nは、具体的には携帯電話からなる携帯装置Ａの液晶表示装置のバックライト用ＬＥＤや、着信表示用のＬＥＤ等であり、使用者の興味をそそるように異なる色で発光するＬＥＤを複数設けている。なお、ＬＥＤは必ずしも複数設ける必要はなく、１個だけであってもよい。その場合には、最低電圧検出回路16は不要である。

各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nは、それぞれのカソードに接続したＬＥＤ発光電流駆動回路14a,14b,・・・,14nによって駆動するようにしており、ＬＥＤ発光電流駆動回路14a,14b,・・・,14nは発光制御回路15から入力された駆動制御信号に基づいてそれぞれ駆動するようにしている。

発光制御回路15には、発光表示装置10の外部に設けている携帯装置Ａの制御回路（図示せず）からの発光出力信号が入力され、この発光出力信号に基づいて発光制御回路15において駆動制御信号を生成している。

各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nのカソードに接続した最低電圧検出回路16では、各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nに印加された電圧の値を検出するとともに、検出した電圧の値のうちで最低の電圧の値を検出している。最低電圧検出回路16で検出される電圧の値は、電圧調整部12から出力された電圧と、各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nの順方向電圧との差に相当する値であって、この電圧の値が正の値でない場合には、そのＬＥＤには順方向電圧に相当するだけの電圧が供給されていないこととなっている。

そこで、最低電圧検出回路16には所定のしきい値を設け、検出した電圧の値のうちで最低の電圧の値がしきい値より小さい場合には、その電圧の値を昇圧回路12bに入力して、後述するように電圧調整部12から昇圧電圧を出力させるように構成している。

第１電圧検出回路17には、最低電圧検出回路16から出力された最低の電圧の値を入力し、スルーモード時には、この電圧の値から電池出力電圧を算出して、電池出力電圧があらかじめ設定した第１電圧となった場合に第１検出信号を出力するように構成している。

第１電圧は、各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nのうちで最大の順方向電圧を有するＬＥＤの順方向電圧に、発光表示装置10を構成している各回路を動作させるために必要な電圧を足し合わせた電圧としている。

最低電圧検出回路16を介して第１電圧検出回路17に各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nを接続した場合には、上記したように最低電圧検出回路16から出力された電圧の値に基づいて第１電圧の検出を行うとともに、昇圧回路12bにおける昇圧の適正な制御を可能とすることができる。

なお、本実施形態では、第１電圧検出回路17は、最低電圧検出回路16を介して各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nのカソードに接続しているが、第１電圧を検出する目的のためには必ずしも最低電圧検出回路16を設ける必要はなく、第１電圧検出回路17を各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nのカソードに接続して第１電圧を検出するように構成してもよい。この場合には、複数設けたＬＥＤ13a,13b,・・・,13nのいずれか一つのカソードに接続すればよく、全てのＬＥＤ13a,13b,・・・,13nのカソードと第１電圧検出回路17とを接続する必要はない。

また、本実施形態では、最低電圧検出回路16あるいは第１電圧検出回路17で各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nに印加された電圧を検出するようにしているが、各ＬＥＤ13a,13b,・・・,13nに印加された電圧の値が検出可能であれば、最低電圧検出回路16や第１電圧検出回路17以外の構成としてもよい。

第２電圧検出回路18には、電池11から出力された電池出力電圧を入力するととともに、昇圧回路12bから出力された昇圧電圧を入力して、昇圧電圧と電池出力電圧との差電圧があらかじめ設定した第２電圧以下となった場合に第２検出信号を出力するように構成している。すなわち、第２電圧は、昇圧電圧と電池出力電圧との差電圧である（図２参照）。第２電圧検出回路18は電池11と接続したことによって、スルーモード及び昇圧モードに関わらず電池出力電圧から正確に第２電圧を検出することができ、しかも、他の回路の影響を受けることなく第２電圧を検出することができる。

他の実施形態として、第２電圧検出回路18には、電池11から出力された電圧を入力して電池出力電圧を検出し、電池出力電圧があらかじめ設定した電圧となった場合に第２検出信号を出力するように構成しもよい。

信号遅延回路19では、第１電圧検出回路17から入力された第１検出信号、及び第２電圧検出回路18から入力された第２検出信号に基づいて、それぞれを所定時間だけ遅延させることにより第１遅延検出信号及び第２遅延検出信号を生成し、この第１遅延検出信号及び第２遅延検出信号を出力している。

切替制御回路21は、信号遅延回路19から入力された第１遅延検出信号及び第２遅延検出信号に基づいて、電圧調整部12の切替回路12dを切替えるための切替信号を出力している。この切替信号に基づいて、電圧調整部12では電池出力電圧と昇圧電圧のいずれか一方を出力している。

以下において、図２に示した電池11における電力の消費状態に対するＬＥＤ駆動用入力電圧の相関図に基づいて、昇圧回路12bの動作について説明する。

まず、電池11は、図２に示すように電力消費にともなって電池出力電圧が所定の特性曲線Ｐにしたがって低下する。ここで、説明の便宜上、電池出力電圧は、スルーモードにおいてはスルー回路12aで省電力化のための余計な出力調整を行うことなく適正な電力となっているものとする。

発光表示装置10では、スルーモードにおいてはスルー回路12aから出力された電池出力電圧に基づいて所要のＬＥＤ13a,13b,・・・,13nを発光させており、電池11の電力が消費される。

電池11の電力が消費されることにより、電池出力電圧が第１電圧に近づいた場合には、特性曲線Ｐ上の第１パスR1に沿って第１電圧に達する。

電池出力電圧が第１電圧に達すると、第１電圧検出回路17が第１検出信号を出力して切替回路12dの接続状態を切替えることにより昇圧モードとする。

このとき、第１検出信号は、信号遅延回路19によって第１遅延検出信号に変換されて切替制御回路21に入力されることにより、第１電圧の近傍で瞬間的な電圧変動が生じてもその影響を受けにくくすることができる。

スルーモードから昇圧モードに切替わると、電圧調整部12から出力される電圧は昇圧回路12bによって第２パスR2に沿って昇圧された昇圧電圧となり、電圧調整部12はこの高圧電圧を出力する。昇圧モードに切替わった際の昇圧量αはヒステリシス調整回路12cで設定しており、昇圧量αを比較的大きくしておくことによって昇圧の前後での電圧調整部12から出力される電池出力電圧と昇圧電圧とを異ならせることができ、モード切替わり時の発振動作の発生を抑制できる。

昇圧モードとなった後、さらに電池出力電圧が低下した場合には、電圧調整部12は最低電圧検出回路16から入力された電圧の値に基づいて昇圧回路12bによって昇圧を行い、第３パスR3に沿って昇圧電圧を出力する。

一方、昇圧モードとなった後に電池11への充電等によって電池出力電圧が上昇した場合には、昇圧電圧と電池出力電圧との差電圧が第２電圧以下となるまでは昇圧モードのままとして、電圧調整部12は第４パスR4に沿って昇圧電圧を出力する。

そして、昇圧電圧と電池出力電圧との差電圧が第２電圧以下となると、第２電圧検出回路18が第２検出信号を出力して切替回路12dの接続状態を切替えることによりスルーモードとする。

このとき、第２検出信号は、信号遅延回路19によって第２遅延検出信号に変換されて切替制御回路21に入力されることにより、第２電圧の近傍で瞬間的な電圧変動が生じてもその影響を受けにくくすることができる。

スルーモードから昇圧モードに切替わると、電圧調整部12から出力される電圧は電池出力電圧となるので、第５パスR5に沿って下降した電圧が出力される。

このように、第１パスR1と、第２パスR2と、第４パスR4と、第５パスR5とによってヒステリシスループを形成することにより、電池出力電圧の変動にともなって昇圧回路12bが頻繁に動作／非動作を繰返すことを抑制でき、ノイズの抑制及び消費電力の低減を図ることができ、発光表示装置10及び発光表示装置10を具備した携帯装置Ａの動作安定性を向上させることができ、しかも、発光しているＬＥＤのうち最大の順方向電圧値を有するＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように、必要な場合のみ電源電圧を安定的に昇圧することができるので、高効率のＬＥＤ発光効率を得ることができる。

本発明に係る発光表示装置を具備する携帯装置の概略説明図である。 電池における電力の消費状態に対するＬＥＤ駆動用入力電圧の相関図である。

符号の説明

Ａ 携帯装置
10 発光表示装置
11 電池
12 電圧調整部
12a スルー回路
12b 昇圧回路
12c ヒステリシス調整回路
12d 切替回路
13a ＬＥＤ
13b ＬＥＤ
13n ＬＥＤ
14a ＬＥＤ発光電流駆動回路
14b ＬＥＤ発光電流駆動回路
14n ＬＥＤ発光電流駆動回路
15 発光制御回路
16 最低電圧検出回路
17 第１電圧検出回路
18 第２電圧検出回路
19 信号遅延回路
21 切替制御回路
22 コイル
23 コンデンサ

Claims (5)

1. ＬＥＤと、このＬＥＤを駆動させる電源と、この電源から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とを有する発光表示装置において、
   前記電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、前記電源電圧と前記昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、
   前記昇圧手段は、前記第１の電圧が検出されたときに動作を開始して、前記ＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように前記電源電圧を昇圧するとともに、動作開始後に、前記第２の電圧が検出されたときに動作を停止するように構成したことを特徴とする発光表示装置。
2. 前記電圧検出手段は、前記ＬＥＤのカソードと接続した第１電圧検出手段と、前記電源と前記昇圧手段とに接続した第２電圧検出手段とで構成し、前記第１電圧検出手段で前記第１の電圧を検出するとともに、前記第２電圧検出手段で前記第２の電圧を検出することを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
3. 前記昇圧手段の動作と非動作の切替えは、前記第１の電圧の検出に基づいて前記第１電圧検出手段が出力する第１の検出信号と、前記第２の電圧の検出に基づいて前記第２電圧検出手段が出力する第２の検出信号とを切替制御手段に入力して行うとともに、
   この切替制御手段には、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号とをそれぞれ所定時間だけ遅延させた第１の遅延検出信号と第２の遅延検出信号とをそれぞれ入力するように構成したことを特徴とする請求項２記載の発光表示装置。
4. ＬＥＤと、このＬＥＤを駆動させる電源と、この電源から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とを有する発光表示装置の駆動方法において、
   前記電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、前記電源電圧と前記昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、
   前記電圧検出手段で前記第１の電圧を検出したときには、前記昇圧手段を動作させて前記ＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように前記電源電圧を昇圧するとともに、前記昇圧手段の動作開始後に、前記電圧検出手段が前記第２の電圧を検出したときには、前記昇圧手段の動作を停止させることを特徴とする発光表示装置の駆動方法。
5. 複数のＬＥＤと、これらのＬＥＤを駆動させる電池と、この電池から出力された電源電圧を昇圧する昇圧手段とから構成した発光表示装置を具備する携帯装置において、
   前記電源電圧の所定の電圧値である第１の電圧と、前記電源電圧と前記昇圧手段から出力された電圧との所定の電圧差である第２の電圧とを検出する電圧検出手段を設け、
   前記昇圧手段は、前記第１の電圧が検出されたときに動作を開始して、発光しているＬＥＤのうち最大の順方向電圧値を有するＬＥＤを駆動させることができる必要最低限の電圧値となるように前記電源電圧を昇圧するとともに、動作開始後に、前記第２の電圧が検出されたときに動作を停止するように構成したことを特徴とする発光表示装置を具備する携帯装置。
   

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