專利名稱：發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備和使用該設(shè)備的便攜式設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于驅(qū)動多個具有不同的驅(qū)動電壓的發(fā)光元件的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備和使用該設(shè)備的便攜式設(shè)備。
背景技術(shù)：
諸如移動電話那樣的便攜式設(shè)備配備有發(fā)光二極管(此后表示為LED)作為用于發(fā)光作為包括例如液晶顯示裝置(LCD)的圖像顯示器的背景光，或用于顯示進入呼叫等等的多個不同的發(fā)光顏色的發(fā)光元件。
當前的便攜式設(shè)備通常配備有紅色(R)LED，綠色(G)LED，藍色(B)LED，和白色LED。
這些不同類型的LED具有不同的正向電壓(Vf)。例如，紅色LED的正向電壓Vfr被設(shè)置為約2.0V，綠色和藍色LED的正向電壓Vfg和Vfb被設(shè)置為約3V，以及白色LED的正向電壓Vfw被設(shè)置為約3.5V。
以這種方式安裝各種不同類型的、具有不同的正向電壓的LED的便攜式設(shè)備具有用于驅(qū)動這些LED的LED驅(qū)動設(shè)備。
在這種LED驅(qū)動設(shè)備中的輸出電壓是通過選擇滿足最大值的正向電壓的數(shù)值而被設(shè)置的以便操縱各種不同類型的、具有不同的正向電壓的LED。例如，當具有2.0V的正向電壓的紅色LED和具有3.5V的正向電壓的白色LED被同一個電源驅(qū)動時，考慮到恒流源所需要的電壓變化和白色LED的正向電壓Vfw，LED驅(qū)動設(shè)備的輸出電壓通常被固定為4.5V到5.0V。
當使用具有與具有最高的正向電壓的LED相匹配的輸出電壓的LED驅(qū)動設(shè)備時，然而，例如具有低的正向電壓的紅色LED將被比需要的驅(qū)動電壓高2.0V的電壓驅(qū)動。結(jié)果，有非常大的附加功率損耗。
而且，如上所述，設(shè)備被設(shè)計成包括考慮具有最高的正向電壓的LED的變化的運行余量。這個運行余量成為功率損耗的因素之一。
功率損耗的這個問題顯然降低LED的發(fā)光效率。便攜式設(shè)備由于它的便攜性由電池驅(qū)動，這樣，這種功率損耗將縮短便攜式設(shè)備的實際使用時間。
為此，在傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電路中，正研究提升用作為電源的電荷泵或DC-DC變換器的效率。然而，這些電路的效率已超過90％。即使把效率提升得比這個效率高，也很難延長實際的使用時間。
另一方面，有串聯(lián)連接幾個LED和用升壓電源驅(qū)動它們的方法作為解決以上問題的措施。
通過使用這個方法，LED驅(qū)動電路的輸出被控制成所需要的下限的電壓，這樣，可以預期高效率(高發(fā)光效率)。
然而，這個方法牽涉到以下問題。
首先，由于輸出電壓變高，高壓電阻處理成為必須的。
其次，對于電壓電阻內(nèi)的輸出，驅(qū)動3到4個LED是極限量。
第三，LED被串聯(lián)連接，這樣，LED的獨立的控制很困難。
第三個問題是特別大的。近年來所期望的便攜式設(shè)備的“許多LED以各種方式發(fā)光”的功能無法令人滿意。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的是提供不需要高電壓電阻處理過程的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，它不單能夠增加可被驅(qū)動的發(fā)光元件和能夠獨立地控制多個發(fā)光元件中的每個發(fā)光元件，而且即使獨立地調(diào)節(jié)多個發(fā)光元件的亮度和即使同時驅(qū)動多個具有不同的驅(qū)動電壓的發(fā)光元件，也能夠恒定地輸出滿足驅(qū)動條件的最低的電壓，并且具有高的發(fā)光效率和低的功耗；以及提供使用該設(shè)備的便攜式設(shè)備。
為了達到以上目的，本發(fā)明的第一方面是一種其中具有發(fā)光所需要的不同驅(qū)動電壓的多個發(fā)光元件被并聯(lián)連接以及在多個發(fā)光元件之中的一個或更多的發(fā)光元件被驅(qū)動的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，包括多個驅(qū)動電路，被連接到多個發(fā)光元件中的相應的發(fā)光元件以及用根據(jù)設(shè)置值的亮度驅(qū)動相應的發(fā)光元件；決定電路，用于根據(jù)多個驅(qū)動電路的驅(qū)動狀態(tài)決定被驅(qū)動成發(fā)光的一個或多個發(fā)光元件中最高的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值；以及電源電路，用于響應決定電路的決定結(jié)果提供驅(qū)動電壓到多個發(fā)光元件。
本發(fā)明的第二方面是具有電池作為供電電壓源的便攜式設(shè)備，包括具有光發(fā)射所需要的不同驅(qū)動電壓的多個發(fā)光元件；由發(fā)光元件照明的至少一個照明的部分；以及發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，與所述多個發(fā)光元件并聯(lián)連接，并且用于驅(qū)動多個發(fā)光元件中的一個或更多的發(fā)光元件，其中發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備包括多個驅(qū)動電路，被連接到多個發(fā)光元件中的相應的發(fā)光元件以及用根據(jù)設(shè)置值的亮度驅(qū)動相應的發(fā)光元件；決定電路，用于根據(jù)多個驅(qū)動電路的驅(qū)動狀態(tài)決定被驅(qū)動成發(fā)光的一個或多個發(fā)光元件中最高的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值；以及電源電路，用于響應決定電路的決定結(jié)果提供電源電壓到多個發(fā)光元件以作為驅(qū)動電壓。
在本發(fā)明中，當接收預定的閃爍操作指令命令時，電源電路把電源電路的輸出驅(qū)動電壓固定為預定的設(shè)置電壓，而不管發(fā)光元件的驅(qū)動狀態(tài)。
在本發(fā)明中，當電源電壓的數(shù)值大于由決定電路決定的電壓值時，電源電路把供電的電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到多個發(fā)光元件。
在本發(fā)明中，當電源電壓的數(shù)值大于由決定電路決定的電壓值時，電源電路把供電的電源電壓下變換成低至決定的電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到多個發(fā)光元件。
在本發(fā)明中，當電源電壓的數(shù)值小于由決定電路決定的電壓值時，電源電路把供電的電源電壓至少提升到所決定的電壓值，以及把提升的電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到多個發(fā)光元件。
在本發(fā)明中，當電源電壓的數(shù)值大于由決定電路決定的電壓值時，電源電路把供電的電源電壓下變換成低至所決定的電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到多個發(fā)光元件，當所決定的電壓值與電源電壓的數(shù)值近似相同時，把供電的電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到多個發(fā)光元件，當電源電壓的數(shù)值小于由決定電路決定的電壓值時，電源電路把供電的電源電壓至少提升到所決定的電壓值，以及把提升的電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到多個發(fā)光元件。
在本發(fā)明中，電源電路包括下變換的電源，用于把供電的電源電壓下變換成低至發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到用于具有小于電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件。
在本發(fā)明中，電源電路包括提升的電源，用于把供電的電源電壓至少提升到發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值，以及把提升的電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到用于具有大于電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件。
按照本發(fā)明，光發(fā)射亮度作為設(shè)置值例如從主設(shè)備被給予想要的驅(qū)動電路。
由此，相應的發(fā)光元件被驅(qū)動，以便用根據(jù)來自驅(qū)動電路的設(shè)置值的亮度發(fā)光。
這時，決定電路根據(jù)多個驅(qū)動電路的驅(qū)動狀態(tài)在被驅(qū)動到發(fā)光的一個或多個發(fā)光元件中間決定最高的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓值。
然后，電源電路響應決定電路的決定結(jié)果把至少具有決定的數(shù)值的驅(qū)動電壓提供到多個發(fā)光元件。
結(jié)果，即使單獨地調(diào)節(jié)多個發(fā)光元件的亮度或同時驅(qū)動多個發(fā)光元件，用于滿足驅(qū)動條件的最低的電壓總是可被輸出。因此，可以實現(xiàn)光發(fā)射效率的改進，此外，可以實現(xiàn)功耗的減小。
附圖簡述圖1是按照本發(fā)明的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的第一實施例的基本結(jié)構(gòu)的視圖。
圖2是按照本發(fā)明的電流驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的例子的電路圖。
圖3是按照本實施例的提升電源、誤差放大器、電流驅(qū)動電路的檢測電壓輸出部分和供電電壓源的結(jié)構(gòu)的具體的例子的簡略的電路圖。
圖4是按照本發(fā)明的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的第二實施例的主要結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是按照本發(fā)明的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的第三實施例的基本結(jié)構(gòu)的視圖。
圖6是用于說明按照第二實施例的提升/下變換電源的結(jié)構(gòu)和功能的視圖。
圖7是按照本發(fā)明的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的第四實施例的主要結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8是采用按照本實施例的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的便攜式設(shè)備(端子)的結(jié)構(gòu)的例子的方框圖。
實現(xiàn)本發(fā)明的最好方式下面，參照
本發(fā)明的實施例。
第一實施例圖1是按照本發(fā)明的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的第一實施例的基本結(jié)構(gòu)的視圖。
如圖1所示，本LED驅(qū)動設(shè)備10具有n個(n是正整數(shù))LED 20-1到20-n，這n個LED具有發(fā)光所需要的不同的驅(qū)動電壓，也就是，正向電壓Vf，被并聯(lián)連接到該設(shè)備。這些LED 20-1到20-n以任何亮度(驅(qū)動電流)被驅(qū)動。
這時，LED驅(qū)動設(shè)備10輸出最佳電壓(例如，最低電壓)，使得能夠以從端子TVO到LED 20-1到20-n的陽極被并聯(lián)連接的多個LED中具有最大正向電壓Vf的LED的設(shè)置電流來驅(qū)動。
應當指出，本LED驅(qū)動設(shè)備10由供電電壓源(PVS)30，例如一個電池經(jīng)由端子TVI提供有電源電壓Vcc。
下面參照附圖順序地說明LED驅(qū)動設(shè)備10的具體的結(jié)構(gòu)和功能。
如圖1所示，LED驅(qū)動設(shè)備10具有串行/并行變換電路(S/P)11、亮度(電流)設(shè)置電路(CSC)12-1到12-n、電流驅(qū)動電路(CDRV)13-1到13-n、誤差放大器(EAMP)14、和提升的電源(BST)15。
應當指出，誤差放大器14和提升的電源15形成按照本發(fā)明的決定電路和電源電路。
串行/并行變換電路11把經(jīng)由端子TDI輸入的、由主設(shè)備(諸如未示出的CPU)提供的、有關(guān)驅(qū)動LED 20-1到20-n的電流(亮度)數(shù)值的數(shù)字串行數(shù)據(jù)ID1到IDn變換成并行數(shù)據(jù)，以及把在變換后有關(guān)電流(亮度)數(shù)值的數(shù)字數(shù)據(jù)ID1到IDn提供到相應的電流設(shè)置電路12-1到12-n。
電流設(shè)置電路12-1例如由數(shù)字/模擬變換電路(DAC)構(gòu)成，該電流設(shè)置電路把由串行/并行變換電路11提供的有關(guān)驅(qū)動電流(亮度)數(shù)值的數(shù)字數(shù)據(jù)ID1變換成作為模擬信號的電流設(shè)置信號IA1，以及把它提供到電流驅(qū)動電路13-1。
電流設(shè)置電路12-2例如由數(shù)字/模擬變換電路(DAC)構(gòu)成，該電流設(shè)置電路把由串行/并行變換電路11提供的有關(guān)驅(qū)動電流(亮度)數(shù)值的數(shù)字數(shù)據(jù)ID2變換成作為模擬信號的電流設(shè)置信號IA2，以及把它提供到電流驅(qū)動電路13-2。
同樣地，電流設(shè)置電路12-n例如由數(shù)字/模擬變換電路(DAC)構(gòu)成，該電流設(shè)置電路把由串行/并行變換電路11提供的有關(guān)驅(qū)動電流(亮度)數(shù)值的數(shù)字數(shù)據(jù)IDn變換成作為模擬信號的電流設(shè)置信號IAn，以及把它提供到電流驅(qū)動電路13-n。
電流驅(qū)動電路13-1具有電流源，它經(jīng)由端子TL1被連接到要被驅(qū)動的LED 20-1的陰極，用按照由電流設(shè)置電路12-1提供的作為模擬信號的電流設(shè)置信號IA1的設(shè)置值的驅(qū)動電流驅(qū)動LED 20-1進行發(fā)光。
而且，電流驅(qū)動電路13-1把例如端子TL1與電流源的連接點的電壓，也就是，通過從提升的電源15的輸出驅(qū)動電壓VDRV中減去LED的正向電壓Vf1而得到的電壓(VDRV-Vf1)，作為檢測電壓DV1輸出到誤差放大器14。
應當指出，這個檢測電壓DV1變?yōu)楸硎驹陔娏黩?qū)動電路13-1中的驅(qū)動狀態(tài)的信號，但表示驅(qū)動狀態(tài)的信號不限于這個電壓，以及它也可以是電阻元件132的端子間的電壓等(圖2)。
電流驅(qū)動電路13-2具有電流源，它經(jīng)由端子TL2被連接到要被驅(qū)動的LED 20-2的陰極，用按照由電流設(shè)置電路12-2提供的作為模擬信號的電流設(shè)置信號IA2的設(shè)置值的驅(qū)動電流驅(qū)動LED 20-2進行發(fā)光。
而且，電流驅(qū)動電路13-2把例如端子TL2與電流源的連接點的電壓，也就是，通過從提升的電源15的輸出驅(qū)動電壓VDRV中減去LED的正向電壓Vf2而得到的電壓(VDRV-Vf2)，作為檢測電壓DV2輸出到誤差放大器14。
應當指出，這個檢測電壓DV2變?yōu)楸硎驹陔娏黩?qū)動電路13-2中的驅(qū)動狀態(tài)的信號，但表示驅(qū)動狀態(tài)的信號不限于這個電壓，以及它也可以是電阻元件132的端子間的電壓等(圖2)。
同樣地，電流驅(qū)動電路13-n具有電流源，它經(jīng)由端子TLn被連接到要被驅(qū)動的LED 20-n的陰極，用按照由電流設(shè)置電路12-n提供的作為模擬信號的電流設(shè)置信號IAn的設(shè)置值的驅(qū)動電流驅(qū)動LED20-n進行發(fā)光。
而且，電流驅(qū)動電路13-n把例如端子TLn與電流源的連接點的電壓，也就是，通過從提升的電源15的輸出驅(qū)動電壓VDRV中減去LED的正向電壓Vfn而得到的電壓(VDRV-Vfn)，作為檢測電壓DVn輸出到誤差放大器14。
應當指出，這個檢測電壓DVn變?yōu)楸硎驹陔娏黩?qū)動電路13-n中的驅(qū)動狀態(tài)的信號，但表示驅(qū)動狀態(tài)的信號不限于這個電壓，以及它也可以是電阻元件132的端子間的電壓等(圖2)。
圖2是按照本實施例的電流驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的例子的電路圖。
如圖2所示，這個電流驅(qū)動電路13(-1到-n)具有作為電流源的n溝道MOS(NMOS)晶體管131、傳感電阻元件132、電流檢測放大器133、和電流控制放大器134。
NMOS晶體管131的漏極經(jīng)由端子TL(1到n)被連接到相應的LED20(-1到-n)的陰極，源極被連接到電阻元件132的一端和電流檢測放大器133的非倒相輸入端(+)，以及柵極被連接到電流控制放大器134的輸出端。
電阻元件132的另一端被連接到地電位GND和電流檢測放大器133的倒相輸入端(-)。
電流控制放大器134的倒相輸入端(-)被連接到電流檢測放大器133的輸出端，以及它的非倒相輸入端(+)被連接到電流設(shè)置電路12(-1到-n)的作為模擬信號的電流設(shè)置信號IA(1到n)的供給線。
圖2的電流驅(qū)動電路13(-1到-n)用電流控制放大器134的輸出驅(qū)動NMOS晶體管131的柵極，通過傳感電阻元件132檢測流過NMOS晶體管131的電流，以及由電流檢測放大器133放大檢測值。
然后，NMOS晶體管131的柵極電壓被電流控制放大器134控制，以使流過NMOS晶體管131的電流成為電流設(shè)置電路12(-1到-n)的設(shè)置電流值。
由此，要被驅(qū)動的LED20(-1到-n)用按照設(shè)置電流的亮度發(fā)光。
而且，在電流驅(qū)動電路13(-1到-n)中，NMOS晶體管131的漏極被連接到誤差放大器14的相應的輸入端，這樣，NMOS晶體管131的漏極電壓作為電流源以信號DV(1到n)的形式被提供到誤差放大器14。
而且，在電流驅(qū)動電路13(-1到-n)中，作為電流源的NMOS晶體管131和傳感電阻元件132的最低工作電壓仍然按照晶體管大小或電阻值被設(shè)置為例如約0.5V到1V。
誤差放大器14把從n個電流驅(qū)動電路13-1到13-n輸出的檢測電壓(NMOS晶體管131的漏極電壓)DV1到DVn與參考電壓Vref進行比較，以及按照最小的檢測電壓與參考電壓Vref之間的差值輸出信號S14到提升的電源15。
應當指出，換句話說，誤差放大器14中采用的最小的檢測電壓相應于最高正向電壓Vf。
提升的電源15例如由DC-DC變換器構(gòu)成以執(zhí)行DC-DC變換，這樣，由供電電壓源30經(jīng)由端子TVI提供的電源電壓Vcc變?yōu)榘凑照`差放大器14的輸出信號S14的數(shù)值，以及把驅(qū)動電壓VDRV從端子TVO并行地提供到n個LED 20-1到20-n。
應當指出，外部附著的電容器C10被連接在端子TVO和地電位GND之間。
按照本第一實施例的LED驅(qū)動設(shè)備10被這樣配置，使得例如，如果誤差放大器14的參考電壓Vref是1V，則反饋被加到提升的電源，這樣端電壓被連接到具有最大正向電壓Vf的LED的陰極，換句話說，構(gòu)成電流驅(qū)動電路的電流源的NMOS晶體管131的漏極電壓變?yōu)?V。
圖3是按照本實施例的提升電源15、誤差放大器14、電流驅(qū)動電路的檢測電壓輸出部分、和供電電壓源30的結(jié)構(gòu)的具體的例子的縮略電路圖。
為了簡化附圖，圖3只顯示包括圖2的結(jié)構(gòu)的電流驅(qū)動電路13-2以及只顯示作為電流源的NMOS晶體管131和用于其他電流驅(qū)動電路的傳感電阻元件132。
如圖3所示，提升的電源15具有比較器151、振蕩器152、預驅(qū)動器153、p溝道MOS(PMOS)晶體管154、和NMOS晶體管155。
比較器151具有的倒相輸入端(-)被連接到誤差放大器14的輸出端，具有的非倒相輸入端(+)被連接到振蕩器152的輸出端，以及具有的輸出端被連接到預驅(qū)動器153的輸入端。
而且，PMOS晶體管154具有的漏極被連接到由供電電壓源30提供以電源電壓Vcc的端子TVI，具有的源極被連接到驅(qū)動電壓的輸出端TVO，以及具有的柵極被連接到預驅(qū)動器153的第一驅(qū)動端。
NMOS晶體管155具有的源極被連接到地電位GND，具有的漏極被連接到PMOS晶體管154的源極與端子TVI的連接點，以及具有的柵極被連接到預驅(qū)動器153的第二驅(qū)動端。
比較器151根據(jù)所謂的PWM(脈沖寬度調(diào)制)執(zhí)行比較，具體地，執(zhí)行在誤差放大器14的輸出信號S14與振蕩器152的振蕩信號之間的比較，以及根據(jù)比較結(jié)果把信號S151輸出到預驅(qū)動器153。
預驅(qū)動器153根據(jù)比較器151的輸出信號S151把驅(qū)動信號SD1和SD2輸出到第一驅(qū)動端和/或從第二驅(qū)動端輸出到PMOS晶體管154的柵極和NMOS晶體管155的柵極，以及提供從端子TVI提供的電源電壓Vcc的數(shù)值，因為它是(通過)或在調(diào)節(jié)后從端子TVO作為驅(qū)動電壓VDRV到并聯(lián)的LED 20-1到20-n的陽極的。
也就是，如上所述，提升的電源15調(diào)節(jié)電源電壓Vcc的數(shù)值，這樣，被連接到具有最大正向電壓Vf的LED的陰極的端電壓(構(gòu)成電流驅(qū)動電路的電流源的NMOS晶體管131的漏極電壓)成為在誤差放大器14處設(shè)置的參考電壓Vref，以及把它作為驅(qū)動電壓VDRV輸出。
而且，如圖3所示，供電電壓源30例如具有鋰離子電池301和電感器302，該電感器302被連接在電池301的正極和LED驅(qū)動設(shè)備10的端子TVI之間。
接著，將說明以上的結(jié)構(gòu)的運行。
例如，有關(guān)要按照工作模式被驅(qū)動的LED 20-1到20-n的電流(亮度)值的數(shù)字串行數(shù)據(jù)從主設(shè)備經(jīng)由端子TDI輸入到串行/并行變換電路11。
串行/并行變換電路11把提供的有關(guān)用于驅(qū)動LED 20-1到20-n的電流(亮度)值的數(shù)字串行數(shù)據(jù)變換成并行數(shù)據(jù)。然后，把變換后的、有關(guān)電流(亮度)值的數(shù)字數(shù)據(jù)ID1到IDn提供到電流設(shè)置電路12-1到12-n。
應當指出，數(shù)字數(shù)據(jù)ID1到IDn還包括不驅(qū)動相應的LED的信息。
電流設(shè)置電路12-1到12-n把由串行/并行變換電路11提供的、有關(guān)驅(qū)動電流(亮度)值的數(shù)字數(shù)據(jù)ID1變換為作為模擬信號的電流設(shè)置信號IA1到Ian，以及把它們提供到相應的電流驅(qū)動電路13-1到13-n。
電流驅(qū)動電路13-1到13-n用按照由電流設(shè)置電路12-1到12-n提供的、作為模擬信號的電流設(shè)置信號IA1到IAn的設(shè)置值的驅(qū)動電流來驅(qū)動LED 20-1到20-n。由此，LED 20-1到20-n用按照設(shè)置電流值的亮度進行發(fā)光或保持在關(guān)斷狀態(tài)。
而且，電流驅(qū)動電路13-1到13-n把端子TL1到TLn與電流源的連接點的電壓，也就是，通過從提升的電源15的輸出驅(qū)動電壓VDRV中減去LED的正向電壓Vf1到Vfn而得到的電壓(VDRV-Vf1)到(VDRV-Vfn)，作為檢測電壓DV1到DVn輸出到誤差放大器14。
誤差放大器14把自n個電流驅(qū)動電路13-1到13-n輸出的檢測電壓(NMOS晶體管13的漏極電壓)DV1到DVn與參考電壓Vref進行比較。作為比較的結(jié)果，按照在最小檢測電壓與參考電壓Vref之間的差值的信號S14被輸出到提升的電源15。
提升的電源15執(zhí)行DC-DC變換，這樣，從供電電壓源30經(jīng)由端子TVI提供的電源電壓Vcc成為按照誤差放大器14的輸出信號S14的數(shù)值。然后，驅(qū)動電壓VDRV從端子TVO被并行提供到n個LED 20-1到20-n。
具體地，提升的電源15的比較器151把誤差放大器14的輸出信號S14與振蕩器152的振蕩信號進行比較，以及按照比較結(jié)果輸出信號S151到預驅(qū)動器153。
預驅(qū)動器153根據(jù)比較器151的輸出信號S151把驅(qū)動信號SD1和SD2輸出到第一驅(qū)動端和/或從第二驅(qū)動端輸出到PMOS晶體管154的柵極和NMOS晶體管155的柵極。由此，從端子TVI提供的電源電壓Vcc的數(shù)值從端子TVO被并行提供到LED 20-1到20-n的陽極，因為它是(通過)或在調(diào)節(jié)后(提升的)。
也就是，提升的電源15調(diào)節(jié)電源電壓Vcc的數(shù)值，這樣，被連接到具有最大正向電壓Vf的LED的陰極的端子的電壓(構(gòu)成電流驅(qū)動電路的電流源的NMOS晶體管131的漏極電壓)成為在誤差放大器14中設(shè)置的參考電壓Vref，以及把它作為驅(qū)動電壓VDRV輸出。
提升的電源15到每個顏色的LED的光的發(fā)射(接通)的具體的運行如下。
應當指出，這里，LED 20-1到20-n包括一個或多個紅色(R)LED，綠色(G)LED，藍色(B)LED，和白色LED。
各種顏色的LED的正向電壓如下。
紅色LED的正向電壓Vfr被設(shè)置為1.9V，綠色和藍色LED的正向電壓Vfg和Vfb被設(shè)置為約3.1V，以及白色LED的正向電壓Vfw被設(shè)置為3.5V。
而且，假設(shè)供電電壓源30是鋰離子電池，使用在從3.2V到4.2V的范圍內(nèi)的電源電壓Vcc。
而且，假設(shè)LED的電流驅(qū)動電路13-1到13-n所需要的最低工作電壓α被設(shè)為0.5V。
而且，在以下的說明中，術(shù)語“通過”表示構(gòu)成提升的電源15的輸出級的PMOS晶體管154被接通，以及NMOS晶體管被關(guān)斷(DC-DC變換器以100％的利用因數(shù)工作)。
為了接通具有3.5V的正向電壓Vfvv的白色LED，作為驅(qū)動電壓VDRV所需要的電壓是4V(＝3.5V+0.5V)。
在這種情形下，提升的電源15的運行成為“通過”的，其中電源電壓Vcc處在4.0V＜Vcc＜4.2V的范圍內(nèi)。
另一方面，當電源電壓Vcc處在3.2V＜Vcc＜4.0V的范圍內(nèi)時，運行是為了“提升”到例如4V。
為了接通具有3.1V的正向電壓Vfg和Vfb的綠色LED和藍色LED，作為驅(qū)動電壓VDRV所需要的電壓是3.6V(＝3.1V+0.5V)。
在這種情形下，提升的電源15的運行成為“通過”的，其中電源電壓Vcc處在3.6V＜Vcc＜4.2V的范圍內(nèi)。
另一方面，當電源電壓Vcc處在3.2V＜Vcc＜3.6V的范圍內(nèi)時，運行是為了“提升”到例如3.6V。
為了接通具有1.9V的正向電壓Vfr的紅色LED，作為驅(qū)動電壓VDRV所需要的電壓是2.4V(＝1.9V+0.5V)。
在這種情形下，提升的電源15的運行在整個范圍都成為“通過”的，因為假設(shè)電源電壓Vcc處在3.2V＜Vcc＜4.2V的范圍內(nèi)。在第一實施例中，下變換電源未被包括在內(nèi)。
也就是，提升的電源15的運行成為“通過”的，其中通過經(jīng)由誤差放大器14施加反饋而預期的提升的電源15的輸出小于電源電壓(電池電壓)Vcc，所以LED將直接由電源電壓Vcc驅(qū)動。這里，將考慮功率損耗。
例如，當電源電壓Vcc是4.0V時當只接通具有3.1V的正向電壓Vfb的藍色LED時，所需要的驅(qū)動電壓VDRV是3.6V(＝3.1V+0.5V)，所以(4.0V-3.6V)×(驅(qū)動電流)為損耗。
如上所述，按照本第一實施例，提供了具有電流源的電流驅(qū)動電路13-1到13-n，電流源經(jīng)由端子TL1到TLn被連接到作為驅(qū)動目標的LED 20-1到20-n的陰極，該電流驅(qū)動電路用按照電流設(shè)置信號IA1到IAn的設(shè)置值的驅(qū)動電流驅(qū)動LED 20-1到20-n進行發(fā)光，以及輸出在端子TL1到TLn和電流源之間的連接點的電壓作為檢測電壓DV1到DVn；誤差放大器14，用于把從n個電流驅(qū)動電路13-1到13-n輸出的檢測電壓DV1到DVn與參考電壓Vref進行比較，和根據(jù)在最小的檢測電壓與參考電壓Vref之間的差值輸出信號S14；以及提升的電源15，用于執(zhí)行DC-DC變換，這樣，從供電電壓源30經(jīng)由端子TVI提供的電源電壓Vcc成為根據(jù)誤差放大器14的輸出信號S14的數(shù)值以及把驅(qū)動電壓VDRV從端子TVO并行地提供到n個LED 20-1到20-n，所以，提升的電源15調(diào)節(jié)電源電壓Vcc的數(shù)值，以使得與具有最大正向電壓Vf的LED的陰極相連接的端子的電壓成為在誤差放大器14處設(shè)置的參考電壓Vref，以及可以把它作為驅(qū)動電壓VDRV輸出。
結(jié)果，不僅僅高電壓電阻處理過程是不必要的，可被驅(qū)動的發(fā)光元件可以增加以及多個發(fā)光元件中的每個發(fā)光元件可以被獨立地控制，而且即使多個LED的亮度被獨立地調(diào)節(jié)和即使同時驅(qū)動具有不同的正向電壓的多個LED，也總是輸出滿足驅(qū)動條件的最低電壓。
因此，具有優(yōu)點可以實現(xiàn)發(fā)光效率的改進和可以實現(xiàn)功耗的減小。
在實際的計算中，傳統(tǒng)的裝置具有約50％的發(fā)光效率，而在按照本實施例的裝置中，可以實現(xiàn)約70％的發(fā)光效率。
第二實施例圖4是按照本發(fā)明的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的第二實施例的主要結(jié)構(gòu)的電路圖。
在圖4上，與圖1中的元件相同的元件用相同的附圖標記表示。
而且，在圖4上，為了簡化附圖，只顯示LED 20-1，以及相應于此，只顯示電流設(shè)置電路12-1和電流驅(qū)動電路13-1A，而在圖4上未示出的其他的電流設(shè)置電路12-2到12n和電流驅(qū)動電路13-2A到13-nA也具有相同的結(jié)構(gòu)。
按照本第二實施例的LED驅(qū)動設(shè)備10A具有以上說明的用于使第一實施例的LED發(fā)光(接通)的結(jié)構(gòu)，加上用于使它們閃爍的結(jié)構(gòu)。
LED驅(qū)動設(shè)備10A具體地配備有倒相器16、2-輸入端與門17、第二誤差放大器18、開關(guān)電路19、和用于對輸出電壓分壓的電阻元件R11和R12。
而且，每個電流驅(qū)動電路13-1A(到13-nA)配備有NMOS晶體管135，其源極被連接到地電位GND，其漏極被連接到電流控制放大器134的輸出端，以及其柵極被連接到與門17的輸出端。
而且，串行/并行變換電路11A被提供以表示驅(qū)動電流(亮度)值的數(shù)字數(shù)據(jù)加上表示在端子TDI處是否執(zhí)行正常接通操作或閃爍操作的命令。
串行/并行變換電路11A在用于正常操作的命令情況下把低電平信號S11輸出到與門17的一個輸入端和開關(guān)電路19，以及在用于閃爍操作的命令情況下，輸出高電平信號S11。
倒相器16的輸入端被連接到由未示出的外部同步信號提供電路(例如，聲音源IC)提供的脈沖式同步信號SYNC的輸入端TSYC，而其輸出端被連接到與門17的另一個輸入端，與門17的輸出端被連接到在每個電流驅(qū)動電路13-1A(到13-1n)中提供的NMOS晶體管135的柵極。
電阻元件R11和R12被串聯(lián)連接在提升的電源15的PMOS晶體管154的源極與端子TVO的連接點和地電位GND之間，以及電阻元件R11和R12的連接點被連接到第二誤差放大器18的倒相輸入端(-)。
第二誤差放大器18的非倒相輸入端(+)被提供以來自電壓源VSref的參考電壓。
開關(guān)電路19具有固定輸出端a和開關(guān)輸入端b和c，固定輸出端a被連接到提升的電源15的比較器151的倒相輸入端(-)，開關(guān)輸入端b被連接到第一誤差放大器14的輸出端，和開關(guān)輸入端c被連接到第二誤差放大器18的輸出端。
當開關(guān)電路19以低電平(正常接通指示)接收來自串行/并行變換電路11A的信號S11時，它連接固定輸出端a和開關(guān)輸入端b，以及把第一誤差放大器14的輸出信號S14輸入到比較器151的倒相輸入端(-)。
在這種情形下，由于信號S11處在低電平，所以與門17的輸出保持在低電平。因此，在每個電流驅(qū)動電路13-1A(到13-1n)中提供的NMOS晶體管135保持在關(guān)斷狀態(tài)。
也就是，在正常接通時，就該電路而言，其成為等效于按照以上說明的第一實施例的電路。
在接通時的操作以與第一實施例的情形相同的方式實行。因此，這里省略其詳細說明。
當開關(guān)電路19以高電平(閃爍操作指示)接收來自串行/并行變換電路11A的信號S11時，它連接固定輸出端a和開關(guān)輸入端c，以及把第二誤差放大器18的輸出信號S18輸入到比較器151的倒相輸入端(-)。
在這種情形下，由于信號S11處在高電平，所以與門17的輸出端按照同步信號SYC的倒相信號切換到高電平和低電平。
因此，當與門17的輸出端處在高電平時，在每個電流驅(qū)動電路13-1A(到13-nA)中提供的NMOS晶體管135成為接通狀態(tài)。這時，電流控制放大器134的輸出端被連接到地電位，所以，用作為電流源的NMOS晶體管131保持在關(guān)斷狀態(tài)，以及相應的LED 20-1(到20-n)保持在非發(fā)光狀態(tài)。
另一方面，當與門17的輸出端處在低電平時，在每個電流驅(qū)動電路13-1A(到13-nA)中提供的NMOS晶體管135成為關(guān)斷。這時，用作為電流源的NMOS晶體管131被電流控制放大器134的輸出驅(qū)動，以及相應的LED 20-1(到20-n)保持在發(fā)光狀態(tài)。
也就是，LED 20-1(到20-n)執(zhí)行閃爍操作。
如上所述，在這種閃爍操作時，呈現(xiàn)如上所述的用于經(jīng)由第二誤差放大器18把輸出電壓反饋施加到提升的電源15上的電路結(jié)構(gòu)。
由此，提升的電源15的輸出的驅(qū)動電壓VDRV不是按照LED的操作狀態(tài)而被固定為內(nèi)部設(shè)置的電壓。
在第二實施例中，在閃爍操作時，使得電路結(jié)構(gòu)成為用于經(jīng)由第二誤差放大器18把輸出電壓反饋施加到提升的電源15上的電路結(jié)構(gòu)把輸出的驅(qū)動電壓VDRV固定為不是按照LED的操作狀態(tài)在里面設(shè)置的電壓的原因為如下。
例如，當假設(shè)其中紅色LED和藍色LED交替地閃爍的操作時，如果追求效率，希望這樣實行操作，使得提升的電源的輸出電壓在紅色LED發(fā)光時被下變換，以及在藍色LED發(fā)光時輸出電壓上升，由此，提升整個系統(tǒng)的效率。
然而，實際上，由于提升的電源15的輸出與同步信號同步地起伏，噪聲的生成是一個問題。
所以，在閃爍操作時，通過經(jīng)由第二誤差放大器18實施提升的電源15的輸出電壓的反饋以及不按照LED的操作狀態(tài)把輸出的驅(qū)動電壓VDRV固定為內(nèi)部設(shè)置的電壓，在LED閃爍時提升的電源15的輸出的起伏被抑制。
按照第二實施例，在正常接通操作時，除了得到與上述的第一實施例相同的結(jié)果以外，在閃爍操作時有以下優(yōu)點提升的電源15的輸出的起伏被抑制以及可以實行穩(wěn)定的閃爍操作而沒有噪聲的影響。
應當指出，第二實施例被設(shè)計成當接收預定的閃爍操作指令命令時經(jīng)由第二誤差放大器18將反饋施加到提升的電源15的輸出電壓上以及不按照LED的操作狀態(tài)把輸出的驅(qū)動電壓VDRV固定為內(nèi)部設(shè)置的電壓，但當例如由于低頻的閃爍操作沒有噪聲影響時，也可以這樣設(shè)計設(shè)備，使得以與正常的接通操作相同的方式經(jīng)由第一誤差放大器14實施反饋，而當由于高頻的預定的閃爍操作有噪聲影響時，經(jīng)由第二誤差放大器18施加反饋到提升的電源15上以及不按照LED的操作狀態(tài)把輸出的驅(qū)動電壓VDRV固定為內(nèi)部設(shè)置的電壓。
第三實施例圖5是按照本發(fā)明的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的第三實施例的基本結(jié)構(gòu)的視圖。
第三實施例與以上的第一實施例的不同點在于，提供了除了提升功能以外還包括下變換功能的提升/下變換電源(BDPS)101代替提升的電源作為用于輸出驅(qū)動電壓的電源電路。
圖6是用于說明按照第三實施例的提升/下變換電源101的結(jié)構(gòu)和功能的視圖。
在圖6的例子中，提供并列的9個(n＝9)LED 20-1到LED 20-9。
在9個LED中間，兩個LED 20-1和20-4是紅色LED，兩個LED 20-2和20-5是綠色LED，兩個LED 20-3和20-6是藍色LED，以及三個LED20-7到20-9是白色LED。
而且，相應于LED 20-1到20-9，提供有電流設(shè)置電路12-1到12-9和電流驅(qū)動電路13-1到13-9，但在圖6上，為了簡化附圖，只顯示了電流設(shè)置電路12-1和電流驅(qū)動電路13-1。
如圖6所示，提升/下變換電路101具有下變換電源驅(qū)動電路1011、電源通過電路驅(qū)動電路1012、提升電源驅(qū)動電路1013、下變換電源(DPS)1014、電源通過電路(DPS)1015、和提升電源(BST)1016。
下變換電源驅(qū)動電路1011接收誤差放大器14的輸出信號S14，以及當通過把LED的電流驅(qū)動電路13-1到13-9所需要的最低工作電壓α(例如0.5V)加到被驅(qū)動的LED的最大正向電壓Vf而得到的數(shù)值小于來自供電電壓源30的電源電壓Vcc的數(shù)值時，驅(qū)動下變換電源1014。
電源通過電路驅(qū)動電路1012接收誤差放大器14的輸出信號S14，以及當通過把LED的電流驅(qū)動電路13-1到13-9所需要的最低工作電壓α加到被驅(qū)動的LED的最大正向電壓Vf而得到的數(shù)值等于來自供電電壓源30的電源電壓Vcc的數(shù)值時，驅(qū)動電源通過電路1015。
提升電源驅(qū)動電路1013接收誤差放大器14的輸出信號S14，以及當通過把LED的電流驅(qū)動電路13-1到13-9所需要的最低工作電壓α加到被驅(qū)動的LED的最大正向電壓Vf而得到的數(shù)值大于來自供電電壓源30的電源電壓Vcc的數(shù)值時，驅(qū)動提升電源1016。
當下變換電源1014被下變換電源驅(qū)動電路1011驅(qū)動時，把來自供電電壓源30的電源電壓Vcc正好下變換到預定的電壓，以及輸出經(jīng)過下變換的電壓作為來自TVO的驅(qū)動電壓VDRV。
當電源通過電路1015被電源通過電路驅(qū)動電路1012驅(qū)動時，按照原狀傳送通過來自供電電壓源30的電源電壓Vcc，以及輸出該電源電壓作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓VDRV。
當提升電源1016被提升電源驅(qū)動電路1013驅(qū)動時，把來自供電電壓源30的電源電壓Vcc正好提升到預定的電壓，以及輸出提升的電壓作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓VDRV。
提升/下變換電源101對于每個顏色的LED的光發(fā)射(接通)進行的具體操作如下。
應當指出，每個顏色的LED的正向電壓是與第一實施例的情形相同的，為如下。
紅色LED的正向電壓Vfr被設(shè)置為1.9V，綠色和藍色LED的正向電壓Vfg和Vfb被設(shè)置為約3.1V，以及白色LED的正向電壓Vfw被設(shè)置為3.5V。
而且，假設(shè)供電電壓源30是鋰離子電池，以及使用在從3.2V到4.2V的范圍內(nèi)的電源電壓Vcc。
而且，假設(shè)LED的電流驅(qū)動電路13-1到13-n所需要的最低工作電壓α是0.5V。
為了接通具有3.5V的正向電壓Vfw的白色LED，作為驅(qū)動電壓VDRV所需要的電壓是4V(＝3.5V+0.5V)。
當電源電壓Vcc處在4.0V＜Vcc＜4.2V的范圍內(nèi)時，在這種情形下的提升/下變換電源101的操作成為“下變換”操作。具體地，下變換電源1014被下變換電源驅(qū)動電路1011驅(qū)動。由此，電源電壓Vcc被下變換到4V或低至4V的任何值，以及作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓DVRV輸出。
當電源電壓Vcc等于驅(qū)動所需要的電壓時，操作成為“通過”。具體地，電源通過電路驅(qū)動電路102驅(qū)動電源通過電路1015。由此，4V的電源電壓Vcc被傳送通過，以及作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓VDRV輸出。
另一方面，當電源電壓Vcc處在3.2V＜Vcc＜4.0V的范圍內(nèi)時，操作成為用于提升電壓到4V的“提升”操作。具體地，提升電源驅(qū)動電路1013驅(qū)動提升電源1016。由此，電源電壓Vcc被提升到4V或大于4V的數(shù)值，以及作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓VDRV輸出。
為了接通具有3.1V的正向電壓Vfg和Vfb的綠色LED和藍色LED，作為驅(qū)動電壓VDRV所需要的電壓是3.6V(＝3.1V+0.5V)。
當電源電壓Vcc處在3.6V＜Vcc＜4.2V的范圍內(nèi)時，在這種情形下的提升/下變換電源101的操作成為“下變換”的操作。具體地，下變換電源驅(qū)動電路1011驅(qū)動下變換電源1014。由此，電源電壓Vcc被下變換到3.6V或直到3.6V的任何值，以及作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓DVRV輸出。
當電源電壓Vcc等于驅(qū)動所需要的電壓時，操作成為“通過”。具體地，電源通過電路驅(qū)動電路1012驅(qū)動電源通過電路1015。由此，3.6V的電源電壓Vcc被傳送通過，以及作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓VDRV輸出。
另一方面，當電源電壓Vcc處在3.2V＜Vcc＜3.6V的范圍內(nèi)時，操作成為用于提升電壓到3.6V的“提升”操作。具體地，提升電源驅(qū)動電路1013驅(qū)動提升電源1016。由此，電源電壓Vcc被提升到3.6V或大于3.6V的數(shù)值，以及作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓DVRV輸出。
為了接通具有1.9V的正向電壓Vfr的紅色LED，作為驅(qū)動電壓VDRV所需要的電壓是2.4V(＝1.9V+0.5V)。
由于假設(shè)電源電壓Vcc處在3.2V＜Vcc＜4.2V的范圍內(nèi)，在這種情形下，提升/下變換電源101的操作在整個范圍內(nèi)成為“下變換”操作。
具體地，下變換電源驅(qū)動電路1011驅(qū)動下變換電源1014。由此，電源電壓Vcc被下變換到2.4V或低至2.4V的任何值，以及作為來自端子TVO的驅(qū)動電壓DVRV輸出。
也就是，當通過經(jīng)由誤差放大器14施加反饋而預期的提升電源15的輸出小于電源電壓(電池電壓)Vcc時，提升/下變換電源101的操作成為“下變換”，以及當提升電源15的輸出是電源電壓Vcc或更大時，成為“提升”。
按照第三實施例，與上述第一實施例相比較時，有以下優(yōu)點可以實現(xiàn)光發(fā)射效率的進一步提高，以及此外，可以實現(xiàn)功耗的減小。
應當指出，無需說，也可以應用在第二實施例中描述的為閃爍操作設(shè)計的以及為按照第三實施例的LED驅(qū)動設(shè)備10B提供噪聲測量的電路。
第四實施例圖7是按照本發(fā)明的LED(發(fā)光元件)驅(qū)動電路的第四實施例的主要結(jié)構(gòu)的電路圖。
第四實施例與第三實施例的不同點在于，在紅色LED 20-1和20-4的情形下，只有可能是下變換操作，所以，提供專用于紅色LED 20-1和20-4的誤差放大器102和下變換電路103，以及通過把電源電壓Vcc下變換到2.4V而得到的驅(qū)動電壓被分開地提供到紅色LED 20-1和20-4。
因此，誤差放大器14C被提供有來自相應于綠色LED、藍色LED、和白色LED的電流驅(qū)動電路12-2、12-3、和12-5到12-9的檢測電壓信號DV2、DV3、和DV5到DV9。
結(jié)構(gòu)的其余部分是與圖6的結(jié)構(gòu)相同的。
按照第四實施例，與第三實施例相比較，總的發(fā)光效率可以提高。
應當指出，無需說，也可以應用在第二實施例中描述的為閃爍操作設(shè)計的以及為按照第四實施例的LED驅(qū)動設(shè)備10C提供噪聲測量的電路。
第五實施例圖8是用于說明本發(fā)明的第五實施例的視圖和可應用按照上述的第一到第四實施例的LED驅(qū)動設(shè)備的便攜式設(shè)備(端子)的結(jié)構(gòu)的例子的方框圖。
便攜式設(shè)備40例如由移動電話機構(gòu)成，如圖8所示，它具有CPU41、第一圖像顯示器(DSP1)42、第二圖像顯示器(DSP2)43、輸入設(shè)備(INPT)44、進入呼叫顯示單元(DSP3)45、同步信號提供電路(SYNCSPL)46、和具有以上所述的第一到第四實施例的任何結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動設(shè)備(LEDDRV)47。
然后，第一圖像顯示器(DSP1)42、第二圖像顯示器(DSP2)43、輸入設(shè)備(INPT)44、和進入呼叫顯示單元(DSP3)45形成由LED照明的照明部分。
CPU 41根據(jù)來自輸入設(shè)備44的輸入數(shù)據(jù)控制設(shè)備的操作，當電源接通時控制第一圖像顯示器42和第二圖像顯示器43的顯示，控制同步信號提供電路46的驅(qū)動，和按照操作模式控制電流(亮度)設(shè)置數(shù)據(jù)和閃爍操作命令數(shù)據(jù)等提供到LED驅(qū)動設(shè)備47。
第一圖像顯示器42用作為便攜式設(shè)備40的主顯示單元，以及由能夠進行彩色顯示的液晶顯示器構(gòu)成。
第一圖像顯示器42在它的旁邊配備有相對于LED驅(qū)動設(shè)備47被并聯(lián)連接的三個白色LED(在圖6和圖7的例子中的LED 20-7到20-9)，作為照明使用背光。
第一圖像顯示器42在CPU 41的控制下顯示由輸入設(shè)備44輸入的無線電接收狀態(tài)、圖標菜單、各種類型的圖像、和進入的另一方的電話號碼和消息等等。
第二圖像顯示器43用作為便攜式設(shè)備40的副顯示單元，以及由液晶顯示器制成。
第二圖像顯示器43在它的旁邊配備有相對于LED驅(qū)動設(shè)備47被并聯(lián)連接的紅色、綠色、和藍色的三種顏色的LED(在圖6和圖7的例子中的LED 20-1到20-3或LED 20-4到20-6)，用于照明。
第二圖像顯示器43在CPU 41的控制下顯示時間、日期等等。在呼叫進入或呼叫外出時，LED驅(qū)動設(shè)備47接通或使三種顏色的LED中間的一種顏色或任何兩種顏色或所有顏色的LED閃爍。
輸入設(shè)備44具有電源開關(guān)、10-按鍵等等，以及在它的旁邊配備有被并聯(lián)連接到LED驅(qū)動設(shè)備47的紅色、綠色、和藍色的三種顏色的LED(在圖6和圖7的例子中的LED 20-1到20-3或LED 20-4到20-6)，用于照明。
當電源在CPU 41的控制下被接通時，輸入設(shè)備44被來自LED驅(qū)動設(shè)備47的三種顏色的LED中的一種顏色或任何兩種顏色或所有顏色的LED照明。
進入呼叫顯示單元45配備有相對于LED驅(qū)動設(shè)備47被并聯(lián)連接的紅色、綠色、和藍色的三種顏色的LED(在圖6和圖7的例子中的LED 20-1到20-3或LED 20-4到20-6)。
在進入呼叫顯示單元45中，LED驅(qū)動設(shè)備47在呼叫進入時接通或使三種顏色的LED中間的一個顏色或任何兩種顏色或所有顏色的LED閃爍。
同步信號提供電路46由MIDI或另一個聲音源IC構(gòu)成，以及在CPU41的控制下提供同步信號SYNC給LED驅(qū)動設(shè)備47，例如用于閃爍操作。
應當指出，以與上述的第一到第四實施例的情形相同的方式用于便攜式設(shè)備40的電源由鋰離子電池構(gòu)成。
具有這樣的結(jié)構(gòu)的便攜式設(shè)備40在第一部分配備有第一圖像顯示器42、第二圖像顯示器43、和進入呼叫顯示器45和第二部分配備有例如由鉸鏈機構(gòu)折疊的輸入設(shè)備44的狀態(tài)下由用戶攜帶。
然后，當用戶打開第一部分和第二部分時，例如當接通電源開關(guān)時，為了用背光照明第一圖像顯示器42，用于驅(qū)動白色LED的電流(亮度)設(shè)置數(shù)據(jù)由CPU 41提供到LED驅(qū)動設(shè)備47。
由此，LED驅(qū)動設(shè)備47驅(qū)動白色LED，以及把第一圖像顯示器42照明成明亮的白色。
而且，在這時，用于驅(qū)動綠色LED的電流(亮度)設(shè)置數(shù)據(jù)由CPU41提供到LED驅(qū)動設(shè)備47，以便用綠色LED照明例如輸入設(shè)備44。
由此，LED驅(qū)動設(shè)備47驅(qū)動綠色LED，以及把輸入設(shè)備44照明成淺綠色。
而且，在第一部分和第二部分被折疊而同時例如電源被接通的狀態(tài)下，如果有進入呼叫，為了接通或使進入呼叫顯示單元45與第二圖像顯示器43例如用紅色LED閃爍，CPU 41把用于驅(qū)動紅色LED的電流(亮度)設(shè)置數(shù)據(jù)提供到LED驅(qū)動設(shè)備47。而且，當用于執(zhí)行閃爍操作的模式被設(shè)置時，這樣執(zhí)行控制以使CPU把閃爍操作指令命令數(shù)據(jù)輸出到LED驅(qū)動設(shè)備47，以及同步信號提供電路46把同步信號SYNC提供到LED驅(qū)動設(shè)備47。
由此，LED驅(qū)動設(shè)備47驅(qū)動紅色LED接通或使得進入呼叫顯示單元45與第二圖像顯示器43閃爍紅色。
在每個以上的操作進行時，LED驅(qū)動設(shè)備47的操作與在第一到第四實施例中說明的情形相同。電源電壓Vcc的數(shù)值被這樣調(diào)節(jié)，使得具有最大正向電壓Vf的LED的陰極被連接到的端子的電壓成為在誤差放大器14處設(shè)置的參考電壓Vref，以及作為驅(qū)動電壓VDRV輸出。
由此，即使多個LED的亮度被單獨地調(diào)節(jié)時和即使具有不同的正向電壓的多個LED被同時驅(qū)動時，也總是輸出滿足驅(qū)動條件的最低電壓。
因此，發(fā)光效率是高的以及功耗被抑制為低的。
這里，將省略LED驅(qū)動設(shè)備47的詳細操作。
按照第五實施例的便攜式設(shè)備40，具有以下優(yōu)點滿足驅(qū)動條件的最低電壓總是可以被輸出用于照明使用的LED，可以實現(xiàn)發(fā)光效率的改進，可以實現(xiàn)功耗的減小，因此，可以延長電池的工作期限。
工業(yè)能力按照本發(fā)明的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備和使用該設(shè)備的便攜式設(shè)備總是可以輸出滿足驅(qū)動條件的最低電壓，即使多個LED的亮度被獨立地調(diào)節(jié)和即使具有不同的正向電壓的多個LED被同時驅(qū)動，也可以實現(xiàn)發(fā)光效率的改進和功耗的減小，因此，它們可被應用于由電池等驅(qū)動的移動電話機。
權(quán)利要求
1.發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中具有發(fā)光所需要的不同的驅(qū)動電壓的多個發(fā)光元件被并聯(lián)連接以及在多個發(fā)光元件之中的一個或更多的發(fā)光元件被驅(qū)動，包括多個驅(qū)動電路，被連接到所述多個發(fā)光元件中的相應的發(fā)光元件以及用根據(jù)設(shè)置值的亮度驅(qū)動相應的發(fā)光元件；決定電路，用于根據(jù)所述多個驅(qū)動電路的驅(qū)動狀態(tài)決定被驅(qū)動成發(fā)光的一個或多個發(fā)光元件中最高的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值；以及電源電路，用于響應所述決定電路的決定結(jié)果提供驅(qū)動電壓到所述多個發(fā)光元件。
2.如在權(quán)利要求1中闡述的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中所述電源電路當接收到預定的閃爍操作指令命令時，把所述電源電路的輸出驅(qū)動電壓固定為預定的設(shè)置電壓，而不管發(fā)光元件的驅(qū)動狀態(tài)。
3.如在權(quán)利要求1中闡述的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中當所述電源電壓的數(shù)值大于由所述決定電路決定的電壓值時，所述電源電路把供電的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
4.如在權(quán)利要求1中闡述的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中當所述電源電壓的數(shù)值大于由所述決定電路決定的電壓值時，所述電源電路把供電的電源電壓下變換成低至決定的電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
5.如在權(quán)利要求1中闡述的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中當所述電源電壓的數(shù)值小于由所述決定電路決定的電壓值時，所述電源電壓把供電的電源電壓至少提升到所決定的電壓值，以及把提升的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
6.如在權(quán)利要求1中闡述的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中所述電源電路當所述電源電壓的數(shù)值大于由所述決定電路決定的電壓值時，把供電的電源電壓下變換成低至所決定的電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件，當所述決定的電壓值與所述電源電壓的數(shù)值近似相同時，把供電的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件，以及當所述電源電壓的數(shù)值小于由所述決定電路決定的電壓值時，把供電的電源電壓至少提升到所決定的電壓值，以及把提升的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
7.如在權(quán)利要求1中闡述的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中所述電源電路包括下變換的電源，用于把供電的電源電壓下變換成低至發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到用于具有小于所述電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件。
8.如在權(quán)利要求1中闡述的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中所述電源電路包括提升的電源，用于把供電的電源電壓至少提升到發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值，以及把提升的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到用于具有大于所述電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件。
9.如在權(quán)利要求1中闡述的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，其中所述電源電路包括下變換的電源，用于把供電的電源電壓下變換成低至發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到用于具有小于所述電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件，以及提升的電源，用于把供電的電源電壓至少提升到發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值，以及把提升的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到用于具有大于所述電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件。
10.具有作為供電電壓源的電池的便攜式設(shè)備，包括具有光發(fā)射所需要的不同的驅(qū)動電壓的多個發(fā)光元件；由所述發(fā)光元件照明的至少一個照明的部分；以及發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備，該發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備與所述多個發(fā)光元件并聯(lián)連接，并且用于驅(qū)動多個發(fā)光元件中的一個或更多的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備包括多個驅(qū)動電路，被連接到所述多個發(fā)光元件中的相應的發(fā)光元件以及用根據(jù)設(shè)置值的亮度驅(qū)動相應的發(fā)光元件；決定電路，用于根據(jù)所述多個驅(qū)動電路的驅(qū)動狀態(tài)決定被驅(qū)動成發(fā)光的一個或多個發(fā)光元件中最高的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值；以及電源電路，用于響應所述決定電路的決定結(jié)果把電源電壓作為驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
11.如在權(quán)利要求10中闡述的便攜式設(shè)備，其中所述電源電路當接收到預定的閃爍操作指令命令時，把所述電源電路的輸出驅(qū)動電壓固定為預定的設(shè)置電壓，而不管發(fā)光元件的驅(qū)動狀態(tài)。
12.如在權(quán)利要求10中闡述的便攜式設(shè)備，其中當所述電源電壓的數(shù)值大于由所述決定電路決定的電壓值時，所述電源電路把供電的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
13.如在權(quán)利要求10中闡述的便攜式設(shè)備，其中當所述電源電壓的數(shù)值大于由所述決定電路決定的電壓值時，所述電源電路把供電的電源電壓下變換成低至決定的電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
14.如在權(quán)利要求10中闡述的便攜式設(shè)備，其中當所述電源電壓的數(shù)值小于由所述決定電路決定的電壓值時，所述電源電壓把供電的電源電壓至少提升到所決定的電壓值，以及把提升的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
15.如在權(quán)利要求10中闡述的便攜式設(shè)備，其中所述電源電路當所述電源電壓的數(shù)值大于由所述決定電路決定的電壓值時，把供電的電源電壓下變換成低至所決定的電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件，當所述決定的電壓值與所述電源電壓的數(shù)值近似相同時，把供電的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件，以及當所述電源電壓的數(shù)值小于由所述決定電路決定的電壓值時，把供電的電源電壓至少提升到?jīng)Q定的電壓值，以及把提升的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到所述多個發(fā)光元件。
16.如在權(quán)利要求10中闡述的便攜式設(shè)備，其中所述電源電路包括下變換的電源，用于把供電的電源電壓下變換成低至發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到用于具有小于所述電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件。
17.如在權(quán)利要求10中闡述的便攜式設(shè)備，其中所述電源電路包括提升的電源，用于把供電的電源電壓至少提升到發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值，以及把提升的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到用于具有大于所述電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件。
18.如在權(quán)利要求10中闡述的便攜式設(shè)備，其中所述電源電路包括下變換的電源，用于把供電的電源電壓下變換成低至發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓值的任何數(shù)值，以及把經(jīng)過下變換的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到用于具有小于所述電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件，以及提升的電源，用于把供電的電源電壓至少提升到發(fā)光元件的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值，以及把提升的電源電壓作為所述驅(qū)動電壓提供到用于具有大于所述電源電壓的數(shù)值的發(fā)光所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值的發(fā)光元件的目標發(fā)光元件。
全文摘要
能夠總是輸出滿足驅(qū)動條件的最低電壓和具有高發(fā)光效率和低功耗的發(fā)光元件驅(qū)動設(shè)備。也公開了使用該設(shè)備的移動設(shè)備。為發(fā)光需要不同的電壓的LED(20－1到20－n)被并聯(lián)連接，以及提供有用于驅(qū)動LED的一個或多個LED驅(qū)動設(shè)備(10)。LED驅(qū)動設(shè)備(10)包括被連接到相應的LED的驅(qū)動電路(13－1到13－n)，以便用根據(jù)設(shè)置值的亮度用電流驅(qū)動相應的LED，以及電源電路(14和15)，用于判斷被驅(qū)動成發(fā)光的一個或多個LED中間最高的光發(fā)射所需要的驅(qū)動電壓數(shù)值以及把至少為判斷的數(shù)值的驅(qū)動電壓提供到并聯(lián)的多個LED。
文檔編號H01L33/00GK1656621SQ03812290
公開日2005年8月17日 申請日期2003年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者土田一人, 齊藤淳二, 須藤一夫 申請人:索尼株式會社, 索尼愛立信移動通信日本株式會社