(57)【要約】【課題】必要なコンデンサの数を抑えつつ、充分な昇圧能力を有する電圧出力回路を実現する。【解決手段】  異なる電圧を出力する出力端子Ｔ１〜Ｔ５に対して、二つの電源Ｅ１，Ｅ２と二つの電荷運搬用コンデンサＣｃ１，Ｃｃ２を備えている。電源Ｅ１で充電された電荷運搬用コンデンサＣｃ１の両端ｔｃ１，ｔｃｃ１の接続先を、端子ｔｓ，ｔ１、端子ｔ１，ｔ２、端子ｔｓ，ｔ１、…と順次切り替え、電源Ｅ２で充電された電荷運搬用コンデンサＣｃ２の両端ｔｃ２，ｔｃｃ２の接続先を、端子ｔｓ，ｔ３、端子ｔ１，ｔ４、端子ｔ２，ｔ５、…と順次切り替える。このような切り替えにより、出力端Ｔ１〜Ｔ５から出力され電圧Ｖ１〜Ｖ５を設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた基準電圧に対して、互いに異なる値の電圧を入力電圧としてそれぞれ発生する複数の電源と、
前記各入力電圧をそれぞれ充電する複数の電荷運搬用コンデンサと、
前記複数の電荷運搬用コンデンサのうちのいずれかの電荷運搬用コンデンサにそれぞれ割り当てられ、互いに異なる電圧をそれぞれ出力するための所定数の出力端と、
前記各出力端と前記基準電位との間にそれぞれ接続され、該各出力端と共に前記複数の電荷運搬用コンデンサのうちのいずれかの電荷運搬用コンデンサにそれぞれ割り当てられた所定数の電圧保持用コンデンサと、
電荷が充電された前記電荷運搬用コンデンサと、１つの前記電圧保持用コンデンサを選択して直列に接続し、その電荷運搬用コンデンサ及び電圧保持用コンデンサの直列回路の両端の電圧を当該電荷運搬用コンデンサに割り当てられた他の一つの電圧保持用コンデンサに充電する処理を、前記各電荷運搬用コンデンサと電圧保持用コンデンサの選択ごとに前記接続を順次切り替えて行う選択制御手段と、
を備えることを特徴とする電圧出力回路。
【請求項２】
前記複数の電源が発生する入力電圧を変化させる手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の電圧出力回路。
【請求項３】
前記所定数を２としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電圧出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧出力回路に関し、特に供給された電圧を昇圧して複数の電圧を出力する電圧出力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示素子は、電源から供給された電源電圧よりも高い電圧で駆動される。そこで、液晶表示素子を備える電子機器は、供給された電源電圧を昇圧して高電圧を生成するための昇圧回路を備え、昇圧回路が出力する電圧を駆動回路の電源としている。また、液晶表示素子を時分割駆動する際には、走査電極と信号電極には異なる電圧値を持った複数の電圧が供給される。そこで、通常、液晶表示素子を備える電子機器は、電源電圧を昇圧して且つ複数の異なる電圧を出力する電圧出力回路を備えている。
【０００３】
図３は、従来の電圧出力回路を示す図である。
図４は、従来の他の電圧出力回路を示す図である。
従来の電圧出力回路としては、例えば図３に示すような回路構成を有している。この回路は、定電圧Ｖｒｅｆを供給する電圧源と、電荷運搬用コンデンサＣＣと、電荷蓄積用コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５とを備えて構成されている。各電荷蓄積用コンデンサＣ１〜Ｃ５は、それぞれ基準電位Ｖｓｓと異なる電圧Ｖ１〜Ｖ５を出力する複数の出力端との間に接続されている。そして、定電圧Ｖｒｅｆによって電荷運搬用コンデンサＣＣを充電し、充電された電荷運搬用コンデンサＣＣの両端を各電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ５に順次切り換えて接続することによって、昇圧および電圧Ｖ１〜Ｖ５の出力を行う。
【０００４】
ところで、このような電圧出力回路において、出力電圧の範囲を広げるためには、電圧保持用コンデンサの数を増やして昇圧段数を増やす必要があり、回路構成が複雑になった。また、余分な昇圧段数を設ける必要があるので、昇圧効率が悪かった。そこで、昇圧効率を改善するため、図４に示すように、昇圧回路を２段に分け、電源から供給された電圧を一度昇圧した後、さらに昇圧して出力電圧を生成する、電圧出力回路が考えられた（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−２８１９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した図３や図４に示すような電圧出力回路では、液晶表示素子の駆動に用いられる電圧、つまり液晶表示素子で消費される電荷は、全てひとつの電源から供給される。したがって、昇圧の如何に関わらず、電源は液晶表示素子の駆動に必要な電荷を充分に供給できるものでなければならなかった。また、所望のバイアス比を変更する（切り換える）ことができず、そのためには、昇圧回路の構成や動作を変更して、昇圧倍率を変えなければならなかった。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであり、効率よく充分な出力電圧を供給可能な電圧出力回路を実現することを目的とする。また、容易にバイアス比を変更可能な電圧出力回路を実現することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の観点に係る電圧出力回路は、
予め定めた基準電圧に対して、互いに異なる値の電圧を入力電圧としてそれぞれ発生する複数の電源と、
前記各入力電圧をそれぞれ充電する複数の電荷運搬用コンデンサと、
前記複数の電荷運搬用コンデンサのうちのいずれかの電荷運搬用コンデンサにそれぞれ割り当てられ、互いに異なる電圧をそれぞれ出力するための所定数の出力端と、
前記各出力端と前記基準電位との間にそれぞれ接続され、該各出力端と共に前記複数の電荷運搬用コンデンサのうちのいずれかの電荷運搬用コンデンサにそれぞれ割り当てられた所定数の電圧保持用コンデンサと、
電荷が充電された前記電荷運搬用コンデンサと、１つの前記電圧保持用コンデンサを選択して直列に接続し、その電荷運搬用コンデンサ及び電圧保持用コンデンサの直列回路の両端の電圧を当該電荷運搬用コンデンサに割り当てられた他の一つの電圧保持用コンデンサに充電する処理を、前記各電荷運搬用コンデンサと電圧保持用コンデンサの選択ごとに前記接続を順次切り替えて行う選択制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成を採用したことにより、複数の電源からの入力電圧によって、複数の電荷運搬用コンデンサが充電され、電荷運搬用コンデンサに充電された電荷により、所定数の出力端の電圧が設定される。そのため、充分な出力電圧を供給可能になる。また、無駄な昇圧段数も不要であり、回路構成が簡単化できると共に、効率も向上する。
【０００９】
尚、前記複数の電源が発生する入力電圧を変化させる手段を備えてもよい。
【００１０】
このように、入力電圧を変化させる手段を持つことにより、各出力端間の電圧差を変化させることが可能であり、簡単にバイアス比を任意に設定できる。
【００１１】
また、前記所定数を２としてもよい。
【００１２】
このように所定数を２とすることにより、高圧側と低圧側とを有する液晶表示装置の駆動用に適した電圧出力回路を実現できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、効率よく充分な出力電圧を供給可能な電圧出力回路を実現することができる。また、容易にバイアス比を変更可能な電圧出力回路を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る電圧出力回路を、図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電圧出力回路の構成図である。
この電圧出力回路１は、定電圧ＶＵ１を入力電圧として供給する電源Ｅ１と、定電圧ＶＵ２を入力電圧として供給する電源Ｅ２と、これらの電源から供給される電圧ＶＵ１，ＶＵ２を基にして出力電圧を生成する出力電圧生成部ＳＤとから構成される。
【００１６】
出力電圧生成部ＳＤは、互いに異なる電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５を出力する出力端Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を備えている。
これらの出力端Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５には、それぞれの出力端の電位を保持するための電圧保持用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５が基準電圧Ｖｓｓとの間に接続されている。出力端Ｔ１には電源Ｅ１が接続されている。出力端Ｔ３には、電源Ｅ２が接続されている。
また、出力電圧生成部ＳＤには、電荷運搬用コンデンサＣｃ１，Ｃｃ２と、その両端の接続を切り換えるための選択制御手段としてのスイッチング制御部Ｓが、設けられている。
【００１７】
スイッチング制御部Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ１の両端の接続端子ｔｃ１，ｔｃｃ１の接続を制御して、端子ｔｓｓ，ｔ１，ｔ２へと順次接続を切り換える。また、スイッチング制御部Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ２の両端の接続端子ｔｃ２，ｔｃｃ２の接続を制御して、端子ｔ３，ｔ４，ｔ５へと順次接続を切り換える。この接続の切り換えによって、各電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ５が充電され、出力端Ｔ１〜Ｔ５から異なる電圧Ｖ１〜Ｖ５が出力される。
【００１８】
上述した接続の切り換えおよび充電の処理動作について、詳細に説明する。
スイッチング制御部Ｓは、出力端Ｔ１，Ｔ２と電圧保持用コンデンサＣ１，Ｃ２とを、電荷運搬用コンデンサＣｃ１に割り当て、出力端Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５と電圧保持用コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５を、電荷運搬用コンデンサＣｃ２に割り当てている。そして、スイッチング制御部Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ１の両端の端子ｔｃ１，ｔｃｃ１を、それぞれｔｓ，ｔ１に接続し、電荷運搬用コンデンサＣｃ１と電荷保持用コンデンサＣ１とを電圧ＶＵ１に充電する。
【００１９】
すなわち、スイッチング制御回路Ｓは、まず電荷運搬用コンデンサＣｃ１の両端ｔｃ１，ｔｃｃ１を、それぞれ端子、ｔｓ，ｔ１に接続し、電荷運搬用コンデンサＣｃ１と電荷保持用コンデンサＣ１に電圧ＶＵ１を充電する。その動作と並行して、制御回路Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ２の両端の端子ｔｃ２，ｔｃｃ２を、それぞれｔｓ，ｔ３に接続し、電荷運搬用コンデンサＣｃ２と電荷保持用コンデンサＣ３に電圧ＶＵ２を充電する。
【００２０】
次に、スイッチング制御部Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ１の両端ｔｃ１，ｔｃｃ１をそれぞれｔ１，ｔ２に接続し、この接続により電圧保持用コンデンサＣ１と電荷運搬用コンデンサＣｃ１とを直列に接続する。これにより、その直列回路が、電圧保持用コンデンサＣ２に並列になり、直列回路の両端の電圧で、電圧保持用コンデンサＣ２が充電される。これにより、出力端Ｔ２の電圧が、出力端Ｔ１の電圧に電荷運搬用コンデンサＣｃ１の電圧を加算した電圧、つまり、２・ＶＵ１になる。
その後、スイッチング制御部Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ１の両端ｔｃ１，ｔｃｃ１の接続先を、端子ｔｓ，ｔ１、端子ｔ１，ｔ２、端子ｔｓ，ｔ１、…と、順次切り換える。
【００２１】
以上の動作と並行して、スイッチング制御部Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ２の両端ｔｃ２、ｔｃｃ２を、それぞれ端子ｔｓ１、ｔ３に接続し、電荷運搬用コンデンサＣｃ２と電荷保持用コンデンサＣ３に電圧ＶＵ２を充電する。
【００２２】
スイッチング制御部Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ２の両端ｔｃ２，ｔｃｃ２をそれぞれｔ１、ｔ４に接続し、この接続により電圧保持用コンデンサＣ１と電荷運搬用コンデンサＣｃ２とを直列に接続する。これにより、その直列回路が、電圧保持用コンデンサＣ４に並列になり、直列回路の両端の電圧で、電圧保持用コンデンサＣ４が充電される。これにより、出力端Ｔ４の電圧が、出力端Ｔ３の電圧に電圧保存用コンデンサＣ１の電圧を加算した電圧になる。
その後、スイッチング制御部Ｓは、電荷運搬用コンデンサＣｃ２の両端ｔｃ２，ｔｃｃ２の接続先を、端子ｔ４，ｔ１、端子ｔ５，ｔ２、端子ｔ３，ｔｓｓ、…と、順次切り換える。
【００２３】
以上のようなスイッチの切り換え動作により、出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５が生成される。出力電圧Ｖ１およびＶ２を低圧側、出力電圧Ｖ３，Ｖ４およびＶ５を高圧側として、低圧側に電源Ｅ１（定電圧ＶＵ１）、高圧側に電源Ｅ２（定電圧ＶＵ２）という２種類の昇圧用電源を用いることにより、例えば高い昇圧倍率を要求されるような場合でも、コンデンサの数を増やすことなく昇圧することができる。また、高圧側に必要な電荷量を減らすことが可能となる。
【００２４】
（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係る電圧出力回路の構成図である。
この電圧出力回路は、実施形態１の電圧出力回路に、電源Ｅ１及び電源Ｅ２の発生する電圧を変化させる電圧変更部Ｄを備えたものであり、他の構成は、実施形態１と同様である。
【００２５】
電圧変更部Ｄにより、電源Ｅ２の電圧ＶＵ２を所定の電圧値だけ上昇させると、回路全体の昇圧倍率が上昇する。これにより、バイアス比を変更することが可能となる。ここで、電源Ｅ１の電圧ＶＵ１を所定の電圧値だけ下降させることにより、電圧ＶＵ２の上昇に伴って単純に電圧Ｖ５を上昇させることなく、バイアス比のみを変化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態１に係る電圧出力回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る電圧出力回路の構成を示す図である。
【図３】従来の電圧出力回路の構成を示す図である。
【図４】従来の他の電圧出力回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ｅ１・・・電源、Ｅ２・・・電源、Ｃｃ１・・・電荷運搬用コンデンサ、Ｃｃ２・・・電荷運搬用コンデンサ、Ｃ１・・・電圧保持用コンデンサ、Ｃ２・・・電圧保持用コンデンサ、Ｃ３・・・電圧保持用コンデンサ、Ｃ４・・・電圧保持用コンデンサ、Ｃ５・・・電圧保持用コンデンサ、Ｓ・・・スイッチング制御部、Ｄ・・・電圧変更部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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