JP4722344B2

JP4722344B2 - 携帯端末装置のｌｅｄ点灯回路

Info

Publication number: JP4722344B2
Application number: JP2001288869A
Authority: JP
Inventors: 勝司森下
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: JP2003100473A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話、ＰＨＳ等の携帯端末に用いて好適な携帯端末装置のＬＥＤ（発光ダイオード）点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話においては、リチウムイオンバッテリを用いることから３．３Ｖ程度までの低い電圧によって動作することが必要である。これは通話・待ち受け時間を長くするために、少しでも低い電圧まで使用するためである。
【０００３】
ところで、近年のカラー液晶表示器の普及により、バックライト照明には窒化インジウムガリウム系材料を用いた白色ＬＥＤが用いられる。最近、カラーＬＣＤ面面がメール等の普及により大きくなっており、このため、カラー液晶表示器には３個程度の白色ＬＥＤが必要である。また、各白色ＬＥＤには、バックライト照明によりカラーＬＣＤを見やすくするために、１５ｍＡ程度の電流を流すことが必要である。しかしながら、窒化インジウムガリウム系材料を用いたＬＥＤの順降下電圧Ｖｆは３．３Ｖ程度と高いため、白色ＬＥＤのシリーズ抵抗およびオン／オフ制御用のスイッチ手段の電圧降下を考慮すると、バッテリ電圧が３．３ｖのときには、白色ＬＥＤへ充分な電流を流すことができない。このため、昇圧を行う必要がある。
【０００４】
他方、暗い部屋においてメールを作成する場合等においては、キーに印刷された文字を明るく照らすキー照明が必要である。キー照明には、キー面全体を光らす必要があるため、１０個程度のＬＥＤが必要となる。一般的に、キー照明には安価なガリウムリン系の黄緑色等のＬＥＤを用いることが多い。ガリウムリン系ＬＥＤの順降下電圧Ｖｆは２．２Ｖ程度であり、昇圧回路が不要である。そして、各ＬＥＤに５ｍＡ程度の電流を流すと、合計で５０ｍＡ程度の電流となる。
【０００５】
図３は従来のＬＥＤ点灯回路の構成を示す回路図である。この図において、符号１はバッテリであり、最小電圧は約３．３Ｖである。２は倍電圧回路であり、バッテリ１の電圧を２倍に昇圧する。３は液晶表示器のバックライト用の白色ＬＥＤであり、その順降下電圧Ｖｆは３．３Ｖである。４は白色ＬＥＤの電流制限用抵抗である。５はキー照明用のキーＬＥＤであり、その順降下電圧Ｖｆは２．２Ｖである。６はキーＬＥＤ５の電流制限用抵抗である。ここで、白色ＬＥＤ３には倍電圧回路２から電流が供給され、キーＬＥＤ４にはバッテリ１から直接電流が供給される。ＳＷ１、ＳＷ２は切替スイッチ（半導体スイッチ）である。
【０００６】
このような構成において、液晶表示器を使用する場合はスイッチＳＷ１がオンとなり、白色ＬＥＤ３には各々１５ｍＡの電流が流れ、合計で４５ｍＡの電流が流れる。この結果、倍電圧回路２の入力側には少なくとも９０ｍＡ以上の電流が流れる。また、夜間等においてキーを使用する場合はスイッチＳＷ２がオンとされ、各キーＬＥＤ５に５ｍＡの電流が流れ、合計５０ｍＡの電流が流れる。すなわち、液晶表示器のバックライトおよびキー照明の両方を使用する場合は、少なくとも１４０ｍＡ以上のバッテリ消費電流が流れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、携帯電話においては、ＬＥＤを点灯させるため、昇圧が必要である。昇圧を行うには、従来からトランスを用いた電源装置が使用される。しかし、トランスを使用すると装置が大型化してしまうため、携帯電話には使用することができない。それに対し、倍圧回路は設計が簡単かつ安価であり、携帯電話に使用するのに適している。
しかしながら、特に、液晶表示器のバックライトおよびキー照明の両方を同時に使用する場合に、上述したように１４０ｍＡ以上の大きな消費電流が流れ、このため、バッテリ１の消費が早く、使用時間が短くなってしまう問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、倍圧回路を用いて順方向電圧の異なるＬＥＤを点灯させる携帯端末装置において、消費電流を低減することができるＬＥＤ点灯回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、以下の手段を採用した。
本発明に係る携帯端末装置のＬＥＤ点灯回路は、バッテリ駆動可能な携帯端末装置において、バッテリと、順方向電圧がバッテリ電圧とほぼ等しい又はそれ以上の第１のＬＥＤと、順方向電圧がバッテリ電圧よりも低い第２のＬＥＤと、前記バッテリの電圧を昇圧する倍圧回路とを備え、該倍圧回路の出力端と接地との間に前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤを直列接続したことを特徴とする。
【０００９】
複数個の前記第１のＬＥＤを並列接続すると共に、複数個の前記第２のＬＥＤを並列接続し、前記第１のＬＥＤを液晶表示器のバックライトとして使用し、前記第２のＬＥＤをキー照明用に使用したことを特徴とする。
前記直列接続された前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとの間に接地する第１のスイッチ手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
前記直列接続された前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとの間を開閉する第２のスイッチ手段を設けたことを特徴とする。
前記倍電圧回路の前記出力端は前記第１のＬＥＤのアノード側と接続され、前記第１のＬＥＤのカソード側は前記第２のＬＥＤのアノード側と接続され、前記第２のＬＥＤのカソード側が前記接地に接続されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態による携帯電話用のＬＥＤ点灯回路の構成を示す回路図である。この図において、１はバッテリ、２は倍電圧回路である。３は液晶表示器のバックライト用の白色ＬＥＤ（第１のＬＥＤ：窒化インジウムガリウム系材料）、４は白色ＬＥＤ３にシリーズ接続された抵抗であり、白色ＬＥＤ３と抵抗４のシリーズ接続回路が３組並列に接続されてＬＥＤユニットＨＵが構成されている。そして、白色ＬＥＤ３のアノードが倍電圧回路２に接続され、抵抗４の一端がスイッチＳＷ１、ＳＷ２の各一端に接続されている。また、ＬＥＤユニットＨＵに並列に抵抗７が接続されている。この抵抗７は、白色ＬＥＤ３に１５ｍＡの電流が流れる時、５ｍＡの電流が流れるような抵抗値の抵抗である。また、スイッチＳＷ１の他端と接地間に抵抗８が接続されている。
【００１２】
符号５はキー照明用のキーＬＥＤ（第２のＬＥＤ：ガリウムリン系材料）、６はキーＬＥＤ５のシリーズ抵抗であり、これらキーＬＥＤ５と抵抗６のシリーズ接続回路が１０組並列に接続されて、ＬＥＤユニットＫＵが構成されている。そして、各キーＬＥＤ５のアノードがスイッチＳＷ２の他端に接続され、各抵抗６の他端が接地されている。
【００１３】
このような構成において、液晶表示器のバックライトとキー照明を同時に使用する場合はスイッチＳＷ１をオフ、スイッチＳＷ２をオンとする。これにより、ＬＥＤユニットＨＵとＬＥＤユニットＫＵが倍電圧回路２の出力端と接地間にシリーズに接続され、倍電圧回路２から出力される５０ｍＡの電流によって各白色ＬＥＤ３および各キーＬＥＤ５が駆動される。すなわち、３個の白色ＬＥＤ３には各々１５ｍＡの電流が流れ、抵抗７には５ｍＡの電流が流れる。また、１０個のキーＬＥＤ５には各々５ｍＡの電流が流れる。またこの時、バッテリ１の出力電流は１００ｍＡとなる。なお、抵抗４，６としては各々、上記の白色ＬＥＤ３、キーＬＥＤ５の各電流がそれぞれ流れるような抵抗値のものが選択されていることは勿論である。
【００１４】
一方、液晶表示器のバックライトのみを使用する場合は、スイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ２をオフとする。これにより、上述した場合においてＬＥＤユニットＫＵにかかるべき電圧が抵抗８の両端に印加され、各白色ＬＥＤ３には上記と同様に１５ｍＡの電流が流れる。
【００１５】
上記実施形態は、透過型のカラー液晶表示器を用いた場合の例である。透過型のカラー液晶表示器は、明るいところでも白色ＬＥＤ３を用いたバックライトを点灯させなければ、カラー表示器の表示が見えないため、光センサ等によって輝度が高いときには白色ＬＥＤ３を先に点灯させる必要がある。このため白色ＬＥＤ３のみを点灯可能とした場合の実施形態である。そして、この実施形態によれば、白色ＬＥＤ３及びキーＬＥＤ５を同時に点灯させたときに、従来必要であった１４０ｍＡのバッテリ電流を１００ｍＡへ低減することができる。
【００１６】
次の、この発明の第２の実施形態について説明する。図２はこの発明の第２の実施形態の構成を示す回路図であり、この図において、図１の各部材と同一部材には同一の符号が付してある。この図に示す実施形態は、倍電圧回路２の出力端にキー照明用のＬＥＤユニットＫＵの一端（ＬＥＤのアノード側）を接続し、ＬＥＤユニットＫＵの他端（抵抗側）をスイッチＳＷ１、ＳＷ２の各一端に接続し、スイッチＳＷ１の他端と接地間に抵抗９を接続し、スイッチＳＷ２の他端にバックライト用のＬＥＤユニットＨＵの一端（ＬＥＤのアノード側）を接続し、ＬＥＤユニットＨＵの他端（抵抗側）を接地し、また、スイッチＳＷ２の他端と接地間に抵抗７を介挿して構成されている。
【００１７】
このような構成において、液晶表示器のバックライトとキー照明を同時に使用する場合はスイッチＳＷ１をオフ、スイッチＳＷ２をオンとする。これにより、ＬＥＤユニットＫＵおよびＬＥＤユニットＨＵが倍電圧回路２と接地間にシリーズに接続され、上述した第１の実施形態と同様に、倍電圧回路２から出力される５０ｍＡの電流によって各白色ＬＥＤ３および各キーＬＥＤ５が駆動され、３個の白色ＬＥＤ３には各々１５ｍＡの電流が流れ、抵抗７には５ｍＡの電流が流れ、また、１０個のキーＬＥＤ５には各々５ｍＡの電流が流れる。またこの時、バッテリ１の出力電流は１００ｍＡとなる。
【００１８】
一方、キー照明のみを使用する場合は、スイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ２をオフとする。これにより、上述した場合においてＬＥＤユニットＨＵにかかるべき電圧が抵抗９の両端に印加され、各キーＬＥＤ５には上記と同様に５ｍＡの電流が流れる。
【００１９】
上記の実施形態は、反射型のカラー液晶表示器を用いた場合の例である。反射型のカラー液晶表示器は、かなり暗いところでも白色ＬＥＤ３を用いたバックライトの点灯が必要ないため、先にキーＬＥＤ５のみを点灯させたい場合の実施形態である。この実施形態においても、第１の実施形態と同様に、白色ＬＥＤ３及びキーＬＥＤ５を同時に点灯させたときには、従来必要であった１４０ｍＡから１００ｍＡへとバッテリ電流を低減することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば次の効果を得ることができる。
(1)トランスを使用することなく電源回路を構成することができる。
(2)装置の大型化やコストアップを解決することができる。
(3)バッテリの消費電流を従来に比較し大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態によるＬＥＤ点灯回路の構成を示す回路図である。
【図２】この発明の第２の実施形態によるＬＥＤ点灯回路の構成を示す回路図である。
【図３】従来のＬＥＤ点灯回路の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…バッテリ
２…倍電圧回路
３…白色ＬＥＤ
４…抵抗
５…キーＬＥＤ
６，７，８，９…抵抗

Claims

バッテリ駆動可能な携帯端末装置において、
バッテリと、
順方向電圧がバッテリ電圧とほぼ等しい又はそれ以上の第１のＬＥＤと、
順方向電圧がバッテリ電圧よりも低い第２のＬＥＤと、
前記バッテリの電圧を昇圧する倍圧回路とを備え、
該倍圧回路の出力端と接地との間に前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤを直列接続したことを特徴とする携帯端末装置のＬＥＤ点灯回路。
複数個の前記第１のＬＥＤを並列接続すると共に、複数個の前記第２のＬＥＤを並列接続し、前記第１のＬＥＤを液晶表示器のバックライトとして使用し、前記第２のＬＥＤをキー照明用に使用したことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置のＬＥＤ点灯回路。
前記直列接続された前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとの間に接地する第１のスイッチ手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置のＬＥＤ点灯回路。
前記直列接続された前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとの間を開閉する第２のスイッチ手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の携帯端末装置のＬＥＤ点灯回路。
前記倍電圧回路の前記出力端は前記第１のＬＥＤのアノード側と接続され、
前記第１のＬＥＤのカソード側は前記第２のＬＥＤのアノード側と接続され、
前記第２のＬＥＤのカソード側が前記接地に接続されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の携帯端末装置のＬＥＤ点灯回路。