JP4632722B2 - 被駆動素子制御回路、携帯端末 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の被駆動素子を駆動制御する被駆動素子制御回路、及び、その被駆動素子制御回路を搭載した携帯端末に関する。

従来より、各種の電子機器には、例えば、操作キーを照明するための発光素子や、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）のバックライト用の発光素子、使用者へ何らかの報知を行うための報知用の発光素子等として、複数のＬＥＤが搭載されていることが多い。

また近年は、複数のＬＥＤを一つのＩＣ（集積回路）により駆動可能なＬＥＤ制御ＩＣが実用化されている。但し、例えばＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）や白色等のようにそれぞれ発光色が異なる複数のＬＥＤのいわゆる順方向電圧（ＶＦ）には、必ずバラツキが存在しているため、例えばバッテリからの電力を用いてそれら複数のＬＥＤを駆動するような場合には、そのバッテリの消耗により電圧が低くなるにつれて、各ＬＥＤが発光したり発光しなかったり、又は、発光していてもその輝度に差が出てしまうことが起こり得る。

このようなことから、特開２００４−６５３３号の公開特許公報（特許文献１）には、それぞれ発光色の異なる複数のＬＥＤを一つのＬＥＤ制御ＩＣにより駆動制御する際に、各ＬＥＤの順方向電圧（ＶＦ）を読み取り、それら複数のＬＥＤの順方向電圧（ＶＦ）のうち最も高い順方向電圧（ＶＦ）を判別すると共に、バッテリ電圧が予め設定してある電圧まで低下したときに、ＤＣ−ＤＣコンバータを動作させてバッテリ電圧を昇圧し、各ＬＥＤを発光させるのに必要最低限の電圧と電流を、それら複数のＬＥＤに並列に供給することにより、常に駆動条件を満足する最低電圧を出力でき、且つ、発光効率が高く、電力損失の低いＬＥＤ制御ＩＣを実現可能とする技術が開示されている。

特開２００４−６５３３号公報（第１図）

ところで、複数のＬＥＤを駆動するＬＥＤ制御ＩＣは、各ＬＥＤが接続される端子に、それら各ＬＥＤを各々オン／オフさせるためのＦＥＴ（Feild Effect Transistor）を備えている。

このため、例えば、バッテリから電力の供給を受け、一つのＬＥＤ制御ＩＣがそれら複数のＬＥＤを駆動するような場合において、例えばバッテリが消耗して低電圧になった場合、当該ＬＥＤ制御ＩＣの各端子に接続されているＬＥＤを各々オン／オフするＦＥＴのドレイン−ソース間電圧が少なくなってしまい、例えば図９に示すように、隣接するＬＥＤ用の端子ＬＥＤ１−１〜ＬＥＤ１−４の中で、出力の差が最大→ゼロ→最大（又はゼロ→最大→ゼロ）のように大きい場合には、当該出力差分の大きい端子にノイズが発生してしまうという問題がある。特に、ＬＥＤをオンからオフに切り替えたり、オフからオンに切り替えるように、ＬＥＤの状態が大きく変化するような場合に、上述したようなノイズの発生が顕著になる。なお、図９の例は、端子ＬＥＤ１−２とＬＥＤ１−４の出力を最大とし、一方、それら端子ＬＥＤ１−２とＬＥＤ１−４の間に配されている端子ＬＥＤ１−３の出力をゼロとすべきときに、端子ＬＥＤ１−２とＬＥＤ１−４の出力からのノイズにより、端子ＬＥＤ１−３の出力がゼロに下がりきっていない状態を示している。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、例えば、バッテリから電力をＬＥＤ等の複数の被駆動素子に供給して駆動する場合において、例えばバッテリが消耗して低電圧になったとき、隣接する被駆動素子を駆動するための出力に大きな差分があったとしても、ノイズの発生を抑えることを可能とする、被駆動素子制御回路と、その被駆動素子制御回路を搭載した携帯端末を提供することを目的とする。

本発明の被駆動素子制御回路は、電源電圧が規定電圧より低くなった時に、その電源電圧を所定電圧に昇圧し、当該所定電圧に昇圧した電源電圧を複数の被駆動素子に供給するようになされた回路であり、複数の被駆動素子に各々接続される複数の端子と、各端子を介して接続された各被駆動素子に対する駆動制御値を各々設定する駆動制御値設定部と、複数の各端子の隣接する端子間に当該隣接する端子に接続される被駆動素子を駆動させる際の駆動制御値と被駆動素子を駆動させない時の駆動制御値の略々中間値を生成する中間値生成部と、電源電圧が規定電圧より低くなった時に中間値生成部に中間値を生成させる制御部とを有することにより、上述した課題を解決する。

また、本発明の被駆動素子制御回路は、電源電圧が規定電圧より低くなった時にその電源電圧を所定電圧に昇圧し、当該所定電圧に昇圧した電源電圧を複数の発光ダイオードのアノードに供給するコンバータと、複数の発光ダイオードのカソードに各々接続されている複数の端子と、各端子を介して各発光ダイオードのカソードに各々接続されるＦＥＴ素子を備えた複数のＬＥＤ駆動電流設定回路と、各端子を介して接続されている発光ダイオードのオン／オフを制御するオン／オフ制御回路と、発光ダイオードを発光させる際の駆動制御値と発光ダイオードを発光させない時の駆動制御値の略々中間値を生成するための第１，第２の抵抗素子と、各ＬＥＤ駆動電流設定回路のＦＥＴ素子のゲートに各々接続されると共に上記中間値をチャージする複数のコンデンサと、各ＬＥＤ駆動電流設定回路のダミーとして当該各ＬＥＤ駆動電流設定回路にそれぞれ隣接して設けられる第３の抵抗素子からなる複数のイマジナリ回路と、電源電圧が規定電圧より低くなった時に、ＦＥＴ素子のゲートへ駆動制御値が供給される状態と、複数の各端子の隣接する端子間に各イマジナリ回路が接続されると共にコンデンサにチャージされている中間値がＦＥＴ素子のゲートへ供給される状態とを、順次切り替えるスイッチ素子とを有することにより、上述した課題を解決する。

また、本発明の携帯端末は、バッテリと、バッテリからの電源電圧により駆動される複数の被駆動素子と、所定の機能を実行するための実行部と、バッテリからの電源電圧が規定電圧より低くなった時に、その電源電圧を所定電圧に昇圧し、当該所定電圧に昇圧した電源電圧を複数の被駆動素子に供給する昇圧部と、複数の被駆動素子に各々接続される複数の端子と、各端子を介して接続された各被駆動素子に対する駆動制御値を各々設定する駆動制御値設定部と、複数の各端子の隣接する端子間に当該隣接する端子に接続される被駆動素子を駆動させる際の駆動制御値と被駆動素子を駆動させない時の駆動制御値の略々中間値を生成する中間値生成部と、電源電圧が規定電圧より低くなった時に、中間値生成部を制御して中間値を生成させる制御部とを有することにより、上述した課題を解決する。

すなわち、本発明によれば、電源電圧が規定電圧より低くなった時に、被駆動素子に各々接続された隣接する端末間に、擬似的に中間値を発生させることにより、隣接する端子間の出力に大きな差があった場合でも、それら端子への影響を中間値によるもののみとしている。

本発明においては、例えば、バッテリから電力の供給を受け、一つのＬＥＤ制御ＩＣがそれら複数のＬＥＤを駆動するような場合において、隣接する端子に接続された被駆動素子を駆動するための出力に擬似的に中間値を発生させることにより、例えばバッテリが消耗して低電圧になると共に、隣接する被駆動素子を駆動するための出力に大きな差分があったとしても、それら被駆動素子へのノイズの発生を抑えることが可能である。

以下、図面を参照しながら、本発明の被駆動素子制御回路と携帯端末の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、本発明の被駆動素子制御回路として、被駆動素子である複数のＬＥＤの駆動電流を制御するＬＥＤ制御ＩＣを例に挙げ、本発明の携帯端末の一例として携帯電話端末を挙げている。また、本発明実施形態では、ＬＥＤ制御ＩＣは１６個のＬＥＤ（１６チャネルのＬＥＤ）を駆動制御する例を挙げる。勿論、ここで説明する内容はあくまで一例であり、本発明はこの例に限定されないことは言うまでもない。

〔携帯電話端末の内部構成〕
以下、上述した本発明の実施形態の携帯電話端末の概略的な内部構成について図１を参照しながら説明する。

アンテナ１２は、例えば内蔵アンテナであり通話やパケット通信のための信号電波の送受信を行う。また、通信回路１３は、送受信信号の周波数変換、変調と復調等を行う。

上記通信回路１３にて受信された例えば通話音声のデータは、データラインを介して制御部１１へ送られる。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）からなり、通話音声データを復号化し、その復号化後の音声データをデータラインを介してスピーカ１９へ送る。

スピーカ１９は、受話用のスピーカやリンガ用のスピーカに相当し、ディジタル／アナログ変換器と増幅器を含み、通話音声やリンガ音のデータをディジタル／アナログ変換及び増幅した後、出力する。これにより、通話音声やリンガ音が得られることになる。

マイクロホン２０は、送話用のマイクロホンであり、アナログ／ディジタル変換器と増幅器を含む。このマイクロホン２０を介して入力された通話音声信号は、増幅器により所定のレベルに増幅された後、アナログ／ディジタル変換器によりディジタル音声データに変換され、データラインを介して制御部１１へ送られて符号化された後、通信回路１３へ送られる。

表示制御部１６は、本実施形態の携帯電話端末に備えられているメイン液晶ディスプレイであるメイン表示部１５とサブ液晶ディスプレイであるサブ表示部１７の表示を制御する。

操作部１８は、携帯電話端末の図示しない筐体上に設けられているテンキーやジョグダイアル、それらの操作に応じた操作信号を発生する操作信号発生部等を有している。

メモリ１４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。ＲＯＭは、制御部１１が各部を制御するための制御プログラムや各種の初期設定値、フォントデータ、辞書データ、電子メールの作成や編集等を行うためのアプリケーション用のプログラムコード、画像に対して様々な処理を行うためのアプリケーション用プログラムコード、その他、携帯電話端末に搭載される各種のアプリケーション用のプログラムコード、当該携帯電話端末の識別情報（ＩＤ）などを記憶している。このＲＯＭは、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）のような書き換え可能なＲＯＭを含み、電子メールデータ、ユーザにより設定される電話帳や電子メールアドレス、ダウンロードされた写真データや着信音データ、文字データや予測変換の候補単語の登録データや予測変換の学習データ、その他、各種のユーザ設定値等を保存することも可能となされている。ＲＡＭは、制御部１１が各種のデータ処理を行う際の作業領域として、随時データを格納する。

ＬＥＤ駆動部２１は、本発明実施形態のＬＥＤ制御ＩＣを含み、操作部１８上のキーを照明するＬＥＤや、メイン液晶ディスプレイやサブ液晶ディスプレイのバックライト用のＬＥＤ、着信ＬＥＤ等の複数のＬＥＤ２２を駆動制御する。

制御部１１は、上述した通話音声データの符号化や復号化の他、制御ラインを介して当該携帯電話端末の各構成要素の制御等、各種の演算処理を行う。

カメラ部２３は、光学レンズや撮像素子等からなり、制御部１１による制御の元で静止画や動画の撮影を行う。

バッテリ２５は、例えば着脱可能な二次電池であり、パワーマネージメントＩＣ２４は、バッテリ２５からの電力を各部へ供給する。

その他、図１には図示を省略しているが、本実施形態の携帯電話端末は、音楽や画像の記録再生を行うための記録再生部、ブラウザ機能、外部ケーブル用コネクタ、外部リモートコントローラの接続コネクタ、携帯電話端末の現在位置を検出するための測位デバイスであるＧＰＳ（Global Positioning System）通信部とそのアンテナなども備えている。

〔ＬＥＤ制御ＩＣの構成〕
以下、図２を参照しながら本発明実施形態のＬＥＤ制御ＩＣの内部構成について説明する。なお、ＬＥＤ制御ＩＣにおいて、本実施形態の内容に特に関わらない端子や構成等の部分についてはそれらの説明を省略する。

本実施形態のＬＥＤ制御ＩＣには、それぞれ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が略々同一若しくは異なる複数（１６個）のＬＥＤ２２が並列に接続されており、一例として、端子ＬＥＤ１−１〜ＬＥＤ１−４にはメイン液晶ディスプレイの４個のバックライト用ＬＥＤのカソードが接続され、端子ＬＥＤ２−１〜ＬＥＤ２−３には着信報知用のＲ，Ｇ，Ｂ３色のＬＥＤのカソードが、端子ＬＥＤ３−１〜ＬＥＤ３−３にはサブ液晶ディスプレイの３個のバックライト用ＬＥＤのカソードが、端子ＬＥＤ４−１〜ＬＥＤ４−３，ＬＥＤ５−１にはカメラ撮影補助光用の４個のＬＥＤ（いわゆるピクチャーライト）のカソードが、端子ＬＥＤ５−２，ＬＥＤ５−３にはキー照明用の２個のＬＥＤのカソードがそれぞれ接続されている。また、ＬＥＤ制御ＩＣの端子ＤＣＤＣ＿ＯＵＴは上記各ＬＥＤのアノードに接続されており、端子ＶＣＣにはパワーマネージメントＩＣ２４を介してバッテリ２５から電源電圧が供給される。そして、ＬＥＤ制御ＩＣは、上記接続されている各ＬＥＤのうち最大の順方向電圧ＶＦ（Max．VF）を持つＬＥＤの設定電流で各ＬＥＤを駆動する際の最適な電圧（例えば最低の電圧）を、上記端子ＤＣＤＣ＿ＯＵＴから各ＬＥＤのアノードに供給すると共に、各端子ＬＥＤ１−１〜ＬＥＤ１−４，ＬＥＤ２−１〜ＬＥＤ２−３，ＬＥＤ３−１〜ＬＥＤ３−３，ＬＥＤ４−１〜ＬＥＤ４−３，ＬＥＤ５−１〜ＬＥＤ５−３のカソードに接続されているＬＥＤをそれぞれ任意の輝度（駆動電流）で発光駆動する機能を備えている。

また、ＬＥＤ制御ＩＣの端子ＳＥＮ，ＳＣＬＫ，ＳＤＡＴは制御部１１のＣＰＵが接続され、当該ＣＰＵからは、端子ＳＥＮにシリアルイネーブル信号が供給され、端子ＳＣＬＫにシリアルクロック信号が、端子ＳＤＡＴにシリアルデータがそれぞれ供給される。本実施形態において、上記シリアルデータは、各ＬＥＤを駆動すべき電流値を表すディジタルデータとなっている。これらシリアルイネーブル信号、シリアルクロック、シリアルデータは、シリアルＩ／Ｆレジスタ回路３０に送られる。

シリアルＩ／Ｆレジスタ回路３０は、制御部１１のＣＰＵから送られてきた上記シリアルデータに応じてレジスタの読み出しを行うことで、各ＬＥＤの電流値を表すパラレルデータを出力する。この電流値を表すパラレルデータは、各ＬＥＤにそれぞれ対応して１６個設けられているカレントコントロール回路３４ａ〜３４ｐに送られる。

カレントコントロール回路３４ａ〜３４ｐは、上記電流値を表すデータから、それぞれ対応するＬＥＤ毎の輝度値を表すデータを設定し、それら各ＬＥＤ毎の輝度設定値のデータを、各ＬＥＤにそれぞれ対応して設けられているカレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐと、それらカレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐ内にそれぞれ設けられている後述の各ＬＥＤ輝度制御電流設定回路のダミー回路として設けられている１６個のイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐとに出力する。なお、リアル回路であるＬＥＤ駆動制御電流設定回路と、ダミー回路であるイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐの詳細な構成と動作については後述する。

コンスタントカレント回路３８は、バッテリ２５の電源電圧が規定電圧以上ある場合に固定の駆動電流値を設定し、その固定の設定駆動電流値を表す信号をカレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐへ供給する。

一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９は、バッテリ２５の電源電圧が規定電圧を下回ったとき、後述するように、現在駆動されているＬＥＤのうちで最も高い順方向電圧に応じた所定電圧まで当該電源電圧を昇圧し、その電圧を上記端子ＤＣＤＣ＿ＯＵＴから各ＬＥＤのアノードに供給する。当該ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９からは、後段のカレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐにおけるサンプリング周期を決めるための信号も出力される。

また、サーマルシャットダウン回路３７は、当該ＬＥＤ制御ＩＣの温度が規定温度を越えたときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９やカレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐの動作を停止（シャットダウン）させる。

ＢＧＲ回路３３は、基準電圧発生及びバイアス電流源として動作する回路であり、コンスタントカレント回路３８へ、バッテリ２５の電源電圧との比較用の基準電圧を供給する。

ＬＥＤオン／オフ制御回路３１は、詳細については後述するが、オペアンプとスイッチ，抵抗等を備え、上記シリアルＩ／Ｆレジスタ回路３０からの上記電流値を表すデータをディジタル／アナログ変換した値に応じて、ＬＥＤオン／オフ制御を行うための制御信号を生成する。このＬＥＤオン／オフ制御信号は、切替回路３２に出力される。

切替回路３２は、ＬＥＤオン／オフ制御信号を、上記１６個のカレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐと１６個のイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐに順次切り替えて出力する。すなわち、切替回路３２は、カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐの１６個とイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐの１６個の合計３２個の回路に対して、ＬＥＤオン／オフ制御信号を順に切り替えて出力する。

カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐは、それぞれ対応した１６個の各端子ＬＥＤ１−１〜ＬＥＤ１−４，ＬＥＤ２−１〜ＬＥＤ２−３，ＬＥＤ３−１〜ＬＥＤ３−３，ＬＥＤ４−１〜ＬＥＤ４−３，ＬＥＤ５−１〜ＬＥＤ５−３に接続され、これら各端子を介してＬＥＤのカソードに接続されており、その内部に設けられているＬＥＤ輝度制御電流設定回路が、各々対応したカレントコントロール回路３４ａ〜３４ｐから供給されたＬＥＤ輝度設定値のデータに応じたＬＥＤ輝度制御電流設定値を設定する。

また、カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐは、それぞれ対応した端子ＬＥＤ１−１〜ＬＥＤ１−４，ＬＥＤ２−１〜ＬＥＤ２−３，ＬＥＤ３−１〜ＬＥＤ３−３，ＬＥＤ４−１〜ＬＥＤ４−３，ＬＥＤ５−１〜ＬＥＤ５−３を介して各ＬＥＤに出力される順方向電圧と、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９が動作している時に当該ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９から供給される電圧との差分の電圧を、所定周期でサンプリングし、それらサンプリング電圧値をＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９へフィードバックする。

このときのＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９は、カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐより供給された各サンプリング電圧値を基準電圧値と比較し、最も小さいサンプリング電圧値と基準電圧との差、言い換えれば、最も高い順方向電圧ＶＦを示す信号を生成する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９は、バッテリ２５の電源電圧を、上記最も高い順方向電圧ＶＦに応じた値となるように昇圧し、その昇圧後の電圧を上記端子ＤＣＤＣ＿ＯＵＴから各ＬＥＤのアノードに供給する。

〔ＤＣ−ＤＣコンバータによる昇圧オン／オフ動作〕
以下、図３を参照しながら、上述した最も高い順方向電圧ＶＦに応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９が電源電圧の昇圧オン／オフを行う際の動作について説明する。

図３において、図中（Ａ）のグラフは、バッテリ２５の電源電圧（電池電圧ＶＢＡＴ）及びＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９の昇圧電圧（端子ＤＣＤＣ＿ＯＵＴの出力電圧）と、バッテリ２５の残量との相関を表しており、図中（Ｂ）のグラフは、各端子ＬＥＤ１−１〜ＬＥＤ１−４，ＬＥＤ２−１〜ＬＥＤ２−３，ＬＥＤ３−１〜ＬＥＤ３−３，ＬＥＤ４−１〜ＬＥＤ４−３，ＬＥＤ５−１〜ＬＥＤ５−３のうち、動作している何れか一つのＬＥＤの端子電圧と、バッテリ２５の残量との相関を表している。

これら図３中（Ａ），（Ｂ）に示すように、バッテリ２５の充電時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９の出力電圧（ＤＣＤＣ＿ＯＵＴ）とバッテリ２５の電池電圧（ＶＣＣ）との差（ＤＣＤＣ＿ＯＵＴ−ＶＣＣ）が規定電圧値（ＤＣ＿ＴＨＲ[2.0]）より低くなったこと（ＤＣＤＣ＿ＯＵＴ−ＶＣＣ＜ＤＣ＿ＴＨＲ[2.0]）が検出されたとき、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９が昇圧オン動作となり、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９により所定の設定値ＤＣ＿ＴＨＲ[2.0]だけ昇圧がなされる。また、バッテリ２５の放電時には、バッテリ２５の電池電圧（ＶＣＣ）が上述の最も高い順方向電圧（Ｍａｘ．ＶＦ）に或る一定値（この例では０．３Ｖ）を加えた電圧値より低くなったこと（Ｍａｘ．ＶＦのＬＥＤ端子電圧＜０．３）が検出されたとき、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９が昇圧オン動作となり、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９により所定の設定値ＤＣ＿ＨＹＳ[2.0]だけ昇圧がなされる。なお、それら以外のときには、昇圧は行われず、バッテリ２５の電源電圧がそのまま用いられる。

〔ＬＥＤ制御ＩＣの各回路ブロックの動作条件〕
次に、上述のＬＥＤ制御ＩＣ内の各回路部においてＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９にて昇圧オンとなされたときの動作条件とその動作条件に応じた動作について、図４の機能ブロック図を用いて説明する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ回路設定条件５１として、ＣＰＵからシリアルＩ／Ｆレジスタ回路３０へＤＣ−ＤＣコンバータイネーブル信号ＤＣＤＤ＿ＥＮの“１”が供給された場合、当該シリアルＩ／Ｆレジスタ回路３０からは昇圧動作をオンさせる設定信号である“１”が出力され、一方、ＤＣ−ＤＣコンバータイネーブル信号ＤＣＤＤ＿ＥＮの“０”が供給された場合、シリアルＩ／Ｆレジスタ回路３０からは昇圧動作をオフさせる設定信号である“０”が出力される。

また、ＬＥＤ駆動回路設定条件５２として、シリアルＩ／Ｆレジスタ回路３０からカレントコントロール回路３４ａ〜３４ｐへ各ＬＥＤの何れか一つでも点灯させることを示すデータが供給された場合、当該カレントコントロール回路３４ａ〜３４ｐからは、カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐにて前述したサンプリング動作をオンさせる設定信号である“１”が出力され、一方、各ＬＥＤの全てを消灯させることを示すデータが供給された場合、当該カレントコントロール回路３４ａ〜３４ｐからは、カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐでのサンプリング動作をオフさせる設定信号である“０”が出力される。

上記昇圧動作のオン／オフ設定信号とサンプリング動作のオン／オフ設定信号は、論理和演算５３され、その演算結果が前述のＢＧＲ回路３３の動作オン／オフを指示する信号としてＢＧＲ回路３３へ送られると共に、サーマルシャットダウン回路３７にも送られる。当該サーマルシャットダウン回路３７からは温度ＯＫ信号（“１”）か又は温度ＮＧ信号（“０”）が出力される。

上記サーマルシャットダウン回路３７からの温度ＯＫ／ＮＧ信号と上記論理和演算５３の演算結果の信号は、論理積演算５５され、その演算結果が、図２では図示していないＤＣ−ＤＣコンバータ発振器５７に送られ、さらに、当該ＤＣ−ＤＣコンバータ発振器５７からの発振信号は、同じく図２では図示していない発振スタートアップカウンタ５８に送られる。発振スタートアップカウンタ５８のカウント数が所定カウント数になったとき、当該発振スタートアップカウンタ５８からは、カレントサンプリング回路３５（３５ａ〜３５ｐ）でのサンプリングの開始を許可する信号である“１”が出力される。一方、所定カウント数に達していない間、発振スタートアップカウンタ５８からは、サンプリングの開始を許可しない信号である“０”が出力される。

また、サーマルシャットダウン回路３７からの温度ＯＫ／ＮＧ信号と発振スタートアップカウンタ５８からのサンプリング開始許可／不可信号とサンプリング動作のオン／オフ設定信号は、論理積演算５６され、その演算結果の信号は、カレントサンプリング回路３５（３５ａ〜３５ｐ）へ送られる。そして、論理積演算５６での演算結果が“１”となった場合、カレントサンプリング回路３５では、前述したサンプリング動作が行われ、また、ＬＥＤの駆動電流設定が行われることになる。

また、サーマルシャットダウン回路３７からの温度ＯＫ／ＮＧ信号と昇圧動作のオン／オフ設定信号と論理積演算５６の演算結果の信号は、論理積演算５４され、その演算結果がＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９へ送られることになる。そして、論理積演算５６での演算結果が“１”となった場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３９の昇圧動作が開始される。

以下、図５を参照して、カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐ内に各々設けられるＬＥＤ輝度制御電流設定回路７６ａ〜７６ｐと、そのダミー回路であるイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐの詳細な構成と、それらの前段の構成であるＬＥＤオン／オフ制御回路３１と切替回路３２の詳細な構成について説明する。

図５において、ＬＥＤオン／オフ制御回路３１は、シリアルＩ／Ｆレジスタ回路３０からの電流値を表す信号が供給される端子７０と、何れか一つでもＬＥＤが点灯されるときに閉成され、全てのＬＥＤが消灯されるときには開成されるスイッチ７１と、端子７０とグランドとの間の中間値（中間電位）を発生させるための抵抗Ｒ１，Ｒ２（これらの抵抗値は略々同じ）と、当該中間値が非反転入力端子に供給され、上記スイッチ７１を介して端子７０が反転入力端子に接続されるオペアンプ７２とを備えている。なお、図中のＣＰは寄生容量である。

切替回路３２は、カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐに各々対応したスイッチ回路７４ａ〜７４ｐと、イマジナリ回路３６ａ〜３６ｐに各々対応したスイッチ回路７５ａ〜７５ｐとを有している。スイッチ回路７４ａ〜７４ｐ、スイッチ回路７５ａ〜７５ｐは、それぞれ連動して開閉される二つ一組のスイッチからなる。上記スイッチ回路７４ａ〜７４ｐ内の二つ一組のスイッチのうち一方は、それぞれ対応したカレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐ内のＬＥＤ輝度制御電流設定回路７６内のＰチャネルＦＥＴのゲートと上記オペアンプ７２の出力端子との間に接続され、他方は、上記ＦＥＴのソースと上記オペアンプ７２の反転入力端子との間に接続されている。また、上記スイッチ回路７５ａ〜７５ｐ内の二つ一組のスイッチのうち一方は、それぞれ対応したイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐ内の抵抗の一方の端部と上記オペアンプ７２の出力端子との間に接続され、他方は、上記イマジナリ回路３６ａ〜３６ｐ内の抵抗の他方の端部と上記オペアンプ７２の反転入力端子との間に接続されている。

上記カレントサンプリング回路３５ａ〜３５ｐ内のＬＥＤ輝度制御電流設定回路７６ａ〜７６ｐ（図５はカレントサンプリング回路３５ａ内のＬＥＤ輝度制御電流設定回路７６ａのみ詳細を示す）は、上記ＦＥＴのゲートが所定容量のコンデンサＣＡに接続され、ソースが可変抵抗ＶＲに接続され、ドレインがＬＥＤ制御ＩＣの対応するＬＥＤ用の端子ＬＥＤ１−１〜ＬＥＤ５−３を介して、それぞれ対応したＬＥＤ７８ａ〜７８ｐのカソードに接続されている。

また、イマジナリ回路３６ａ〜３６ｐは、それぞれ抵抗のみを備え、その抵抗が、切替回路３２の対応した一組のスイッチに接続されている。

この図５に示したような構成において、切替回路３２では、ＬＥＤ輝度制御電流設定回路７６ａ〜７６ｐに接続されたスイッチ回路７４ａ〜７４ｐと、イマジナリ回路３６ａ〜３６ｐに接続されたスイッチ回路７５ａ〜７５ｐが、それぞれ順番に閉成／開成される。

このような構成及び切替回路３２の動作により、ＬＥＤオン／オフ制御回路３１は、ＬＥＤ輝度制御電流設定回路７６ａ〜７６ｐとイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐの合計３２個の回路に擬似的に接続されているように見えることになる。特に、ＬＥＤ輝度制御電流設定回路７６ａ〜７６ｐのコンデンサＣＡは上記中間値が常にチャージされた状態になるため、スイッチ回路７５ａ〜７５ｐの閉成によりイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐが接続されたときには、隣接する端子間で擬似的な中間値が見えるようになる。

このようなことから、本実施形態によれば、ＬＥＤ制御ＩＣのＬＥＤ接続端子である各端子ＬＥＤ１−１〜ＬＥＤ１−４，ＬＥＤ２−１〜ＬＥＤ２−３，ＬＥＤ３−１〜ＬＥＤ３−３，ＬＥＤ４−１〜ＬＥＤ４−３，ＬＥＤ５−１〜ＬＥＤ５−３において、隣接する端子の中で、出力の差が最大→ゼロ→最大（又はゼロ→最大→ゼロ）のように大きくなった場合、特に、ＬＥＤをオンからオフに切り替えたり、オフからオンに切り替えるように、ＬＥＤの状態が大きく変化するような場合であっても、図６に示すように、実際の端子間に中間値が見えることになるため、図９で説明したようなノイズがＬＥＤ用の端子に発生することは無くなる。なお、図６の例は、端子ＬＥＤ１−２とＬＥＤ１−４の出力を最大とし、一方、それら端子ＬＥＤ１−２とＬＥＤ１−４の間に配されている端子ＬＥＤ１−３の出力をゼロとすべきときに、端子ＬＥＤ１−３からは、イマジナリ回路３６ｂと３６ｃによる中間値しか見えないことになり、端子ＬＥＤ１−３にはノイズが発生せず、当該端子ＬＥＤ１−３の出力をゼロに下げきることが可能となる。

〔ＬＥＤ駆動電流設定回路とイマジナリ回路の第２の具体例〕
上述の図５の例は、コンデンサＣＡに常に中間値をチャージする構成を示したが、本発明実施形態の第２の具体例として、図７に示すように、ＬＥＤオン／オフ制御回路３１と切替回路３２の間に、隣接するＬＥＤ用の端子間の出力値の差分が最も大きい時に中間値を出力するためのロジック回路９０を設けることで、コンデンサＣＡに常に中間値をチャージしなくても良くして消費電力を減らす構成も考えられる。なお、この図７において、図５と同じ構成要素にはそれぞれ同じ指示符号を付して、それらの説明は省略する。

当該図７の例のロジック回路９０は、例えば図８に示すような構成により実現可能である。

図８において、端子１０２は、オペアンプ７２の反転入力端子に接続され、端子１０４は、切替回路３２の各スイッチ回路７４ａ〜７４ｐ，７５ａ〜７５ｐの上記二つ一組のスイッチのうち、上記ＬＥＤ輝度制御電流設定回路のＦＥＴのソース側のスイッチに接続される。

また、端子１０１は、オペアンプ７２の出力端子に接続され、端子１０３は、各スイッチ回路の上記二つ一組のスイッチのうち、上記ＬＥＤ輝度制御電流設定回路のＦＥＴのゲート側のスイッチに接続される。

当該ロジック回路９０は、オペアンプ７２の出力を“Ｈ”，“Ｌ”の２値信号として扱うＤタイプフリップフロップ１１１，１１２，１１３と排他的論理和ゲート１１４とで構成されている。Ｄタイプフリップフロップ１１１の入力端子ＤとＤタイプフリップフロップ１１３の入力端子Ｄは、共に上記端子１０１と接続され、Ｄタイプフリップフロップ１１１の出力端子Ｑは、Ｄタイプフリップフロップ１１２の入力端子Ｄと接続されている。上記Ｄタイプフリップフロップ１１２の出力端子Ｑは、排他的論理和ゲート１１４の一方の入力端子と接続され、とＤタイプフリップフロップ１１３の出力端子Ｑは、排他的論理和ゲート１１４の他方の入力端子と接続されている。さらに、Ｄタイプフリップフロップ１１１，１１２，１１３のクロック端子ＣＫには、端子１０５を介して所定のクロック信号が供給される。

すなわち、この図８に示したロジック回路９０は、隣接するＬＥＤ用の端子間の出力値の差分が最も大きい時、オペアンプ７２の出力を２段直列構成のＤタイプフリップフロップ（１１１，１１２）によりラッチした信号と、同じくオペアンプ７２の出力を１段のＤタイプフリップフロップ１１３によりラッチした信号との排他的論理和演算（１１４）を行うことにより、オペアンプ７２の出力の中間値を生成して出力する。

〔まとめ〕
以上説明したように、本実施形態のＬＥＤ制御ＩＣ及び携帯電話端末によれば、ＬＥＤ用の端子に実際に接続されているＬＥＤ輝度制御電流設定回路７６ａ〜７６ｐ間に、ダミー回路としてのイマジナリ回路３６ａ〜３６ｐを設けていることにより、バッテリ２５が消耗してＤＣ−ＤＣコンバータ３９により電源電圧を昇圧するようにした場合において、ＬＥＤ制御ＩＣのＬＥＤ用の隣接する端子間に中間値を擬似的に発生させることができるため、ＬＥＤ用の隣接する端子間の出力に大きな差分が有ったとしても、ノイズの発生を抑えることが可能である。

なお、上述した実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。

例えば、本発明の携帯端末は、携帯電話端末だけでなくＰＤＡ装置（PDA：Personal Digital Assistants）等、バッテリ駆動される複数のＬＥＤを一つのＬＥＤ制御ＩＣで駆動制御する全ての電子機器に適用可能である。

また、本発明は、ＬＥＤを駆動するものに限定されず、バッテリ駆動される様々な素子を一つの制御ＩＣで駆動する全ての物に適用可能である。

本発明実施形態の携帯電話端末の概略的な内部構成を示すブロック構成図である。 本発明実施形態のＬＥＤ制御ＩＣの概略的な内部構成を示すブロック回路図である。 最も高い順方向電圧に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が電源電圧の昇圧オン／オフを行う際の動作説明に用いる図である。 ＬＥＤ制御ＩＣ内の各回路部において、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路にて昇圧オンとなされたときの動作条件とその動作条件に応じた動作説明に用いる機能ブロック図である。 ＬＥＤ駆動電流設定回路とイマジナリ回路、及び、ＬＥＤオン／オフ制御回路と切替回路の第１の具体例の構成とその動作の説明に用いる回路図である。 本実施形態のＬＥＤ制御ＩＣの効果説明に用いる図である。 ＬＥＤ駆動電流設定回路とイマジナリ回路、及び、ＬＥＤオン／オフ制御回路と切替回路、ロジック回路の第２の具体例の構成とその動作の説明に用いる回路図である。 第２の具体例のロジック回路の具体的な内部構成の説明に用いる回路図である。 従来のＬＥＤ制御ＩＣの問題点の説明に用いる図である。

符号の説明

１１ 制御部、１２ アンテナ、１３ 通信回路、１４ メモリ、１５ メイン表示部、１６ 表示制御部、１７ サブ表示部、１８ 操作部、１９ スピーカ、２０ マイクロホン、２１ ＬＥＤ駆動部、２２ ＬＥＤ、２３ カメラ部、２４ パワーマネージメントＩＣ、２５ バッテリ、３０ シリアルＩ／Ｆレジスタ回路、３１ ＬＥＤオン／オフ制御回路、３２ 切替回路、３３ ＢＧＲ回路、３４ａ〜３４ｐ カレントコントロール回路、３５ａ〜３５ｐ カレントサンプリング回路、３６ａ〜３６ｐ イマジナリ回路、３７ サーマルシャットダウン回路、３８ コンスタントカレント回路、３９ ＤＣ−ＤＣコンバータ回路、５１ ＤＣ−ＤＣコンバータ回路設定条件、５２ＬＥＤ駆動回路設定条件、５３ 論理和演算、５４，５５，５６ 論理積演算、５７ ＤＣ−ＤＣコンバータ発振器、５８ 発信スタートアップカウンタ、７０ シリアルＩ／Ｆレジスタ出力の入力端子、７１ スイッチ、７２ オペアンプ、７４ａ〜７４ｐ，７５ａ〜７５ｐ スイッチ回路、７６ａ〜７６ｐ ＬＥＤ駆動電流設定回路、７８ａ〜７８ｐ ＬＥＤ、８０ａ ＦＥＴ、９０ ロジック回路、１１１，１１２，１１３ Ｄタイプフリップフロップ、１１４ 排他的論理和ゲート

Claims (6)

1. 電源電圧が規定電圧より低くなった時に、その電源電圧を所定電圧に昇圧し、当該所定電圧に昇圧した電源電圧を複数の被駆動素子に供給する昇圧部と、
   上記複数の被駆動素子に各々接続される複数の端子と、
   上記各端子を介して各被駆動素子に接続され、上記各端子を介して接続された各被駆動素子に対する駆動制御値を各々設定する駆動制御値設定部と、
   上記複数の各端子の隣接する端子間に、当該隣接する端子に接続される被駆動素子を駆動させる際の駆動制御値と被駆動素子を駆動させない時の駆動制御値の略々中間値を生成する中間値生成部と、
   上記電源電圧が規定電圧より低くなった時に、上記中間値生成部に上記中間値を生成させる制御部と
   を有する被駆動素子制御回路。
2. 上記中間値生成部は、上記隣接する端子間の出力差分が所定値以上となる時に、上記中間値を生成する請求項１記載の被駆動素子制御回路。
3. 上記被駆動素子は発光ダイオードであり、
   上記昇圧部は上記発光ダイオードのアノードに上記昇圧した電源電圧を供給し、
   上記駆動制御値設定部は上記駆動制御値として上記発光ダイオードの輝度制御値を設定し、
   上記各端子は各々対応する発光ダイオードのカソードに接続されている請求項１記載の被駆動素子制御回路。
4. 電源電圧が規定電圧より低くなった時に、その電源電圧を所定電圧に昇圧し、当該所定電圧に昇圧した電源電圧を複数の発光ダイオードのアノードに供給するコンバータと、
   上記複数の発光ダイオードのカソードに各々接続されている複数の端子と、
   上記各端子を介して各発光ダイオードのカソードに各々接続されるＦＥＴ素子を備えた複数のＬＥＤ駆動電流設定回路と、
   各端子を介して接続されている発光ダイオードのオン／オフを制御するオン／オフ制御回路と、
   上記発光ダイオードを発光させる際の駆動制御値と発光ダイオードを発光させない時の駆動制御値の略々中間値を生成するための第１，第２の抵抗素子と、
   上記各ＬＥＤ駆動電流設定回路のＦＥＴ素子のゲートに各々接続されると共に上記中間値をチャージする複数のコンデンサと、
   上記各ＬＥＤ駆動電流設定回路のダミーとして当該各ＬＥＤ駆動電流設定回路にそれぞれ隣接して設けられる第３の抵抗素子からなる複数のイマジナリ回路と、
   上記電源電圧が規定電圧より低くなった時に、上記ＦＥＴ素子のゲートへ上記駆動制御値が供給される状態と、上記複数の各端子の隣接する端子間に各イマジナリ回路が接続されると共に上記コンデンサにチャージされている中間値が上記ＦＥＴ素子のゲートへ供給される状態とを、順次切り替えるスイッチ素子と、
   を有する被駆動素子制御回路。
5. 隣接する端子間の出力差分が所定値以上となった時にのみ、上記中間値を上記コンデンサにチャージさせるためのロジック回路を有する請求項４記載の被駆動素子制御回路。
6. バッテリと、
   上記バッテリからの電源電圧により駆動される複数の被駆動素子と、
   所定の機能を実行するための実行部と、
   上記バッテリからの電源電圧が規定電圧より低くなった時に、その電源電圧を所定電圧に昇圧し、当該所定電圧に昇圧した電源電圧を複数の被駆動素子に供給する昇圧部と、
   上記複数の被駆動素子に各々接続される複数の端子と、
   上記各端子を介して各被駆動素子に接続され、上記各端子を介して接続された各被駆動素子に対する駆動制御値を各々設定する駆動制御値設定部と、
   上記複数の各端子の隣接する端子間に、当該隣接する端子に接続される被駆動素子を駆動させる際の駆動制御値と被駆動素子を駆動させない時の駆動制御値の略々中間値を生成する中間値生成部と、
   上記電源電圧が規定電圧より低くなった時に、上記中間値生成部に上記中間値を生成させる制御部とを有する
   ことを特徴とする携帯端末。

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