(57)【要約】  【課題】  電話など携帯用機器の高機能化に伴い、赤外線を用いた通信機能に加えて、その赤外発光を利用して家電製品のリモコンとしても使用可能とすることが要求されるものとなっている。  【解決手段】  本発明により、赤外線データー通信用発光素子駆動回路には、パルス発光をさせるための発光素子駆動用トランジスタ１６を飽和させる定電流駆動回路と、外部回路により発光素子１５に流れる電流を決定する回路をもち、それぞれの回路が発光素子駆動用トランジスタ１６を共用する赤外線データー通信用発光素子駆動回路１とすることで赤外線通信にもリモコンにも使用可能として課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの発光素子に対し、この発光素子を駆動する発光素子駆動用トランジスタの飽和領域で点滅させて使用する用途と、前記発光素子駆動用トランジスタを能動領域で動作させて点灯を行わせ、これによる発光素子の光の強弱を使用する用途とが併設されている赤外線データー通信用発光素子駆動回路であって、前記赤外線データー通信用発光素子駆動回路は、定電流駆動回路と、外部回路により発光素子に流れる電流を決定する回路をもち、それぞれの回路が前記発光素子駆動用トランジスタを共用することを特徴とする赤外線データー通信用発光素子駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近年の携帯電話などに付加機能として設置されることが望まれている、例えば、暗証番号、会員番号などをレジスターなどに対し赤外線通信（ＩｒＤＡ）により行う通信機能、及び、同じく赤外線によりテレビなどの点滅を行うリモートコントロール（リモコン）機能に係るものであり、詳細には、両者とも同様に赤外線の発光により動作を行うものであるので、同じ赤外線発光素子、及び、ＩＣ化により一体化可能な駆動回路を使用可能として、小型化、および、コストダウンを計ろうとするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば赤外発光ＬＥＤを点滅させ赤外線通信（ＩｒＤＡ）を行うときの速度は、ＳＩＲと呼ばれている112.5kbps以下の速度の範囲のものが採用され、また、それ程の通信距離も要求されないので、前記赤外発光ＬＥＤの駆動用トランジスタも小電力用のもので良く、よって、トランジスタの素子サイズも小さく、エミッタの寄生容量も少ないので、入力信号の形状が正確に光に変換されるものとなる。
【０００３】
ところが、上記赤外発光ＬＥＤを利用してテレビなどのリモコンを行おうとするときには、到達距離が優先されるものとなり、前記赤外発光ＬＥＤへは大電力の印加が要求されるものとなり、当然に駆動用トランジスタには大電力のものが要求されるものとなり、トランジスタの素子サイズも大きいものが必要となる。
【０００４】
よって、このようにサイズ的に大きい駆動用トランジスタを採用した場合、確かに目的とした到達距離は得られるものとなるが、トランジスタの素子サイズが大型化し、寄生容量が大きくなって、入力信号の波形形状が正確に光に変換されなくなり、赤外線通信（ＩｒＤＡ）を行うときの精度が低下する傾向となる。
【０００５】
特に、近年においては、赤外線通信（ＩｒＤＡ）に対しても、ＭＩＲ、ＦＩＲと称されている、より速い通信速度が要求されるものとなって来ているので、上記の波形の崩れが大きな障害となり得る。
【０００６】
よって、図２に示すように発光素子（５）を駆動する発光素子駆動段（１２）のコモンエミッタ側に電流源（３）を設け、この電流源（３）をパルス電流制御回路（２）によりパルス電流に応じて入力振幅を制御させ、出力波形の安定化を図る光送信回路が提案されている。
【０００７】
尚、より、簡便な回路として図３に示すように定電圧電源（１６）と発光素子（１２）とに対し第一の発光素子電流制限抵抗（１４）と、第二の発光素子電流制限抵抗（１３）とを直列に接続しておき、例えば発光素子電流制限抵抗（１４）の側に発光素子電流切り替スイッチ（１５）を並列に取付けておき、このスイッチ（１５）の入切で発光素子（１２）に流れる電流を切り換え、スイッチ（１５）を投入したときには、トランジスタ（１１）が飽和してスイッチング動作を行い、スイッチ（１５）を解放したときには、トランジスタ（１１）が、能動領域で動作を行うようにして、赤外線通信（ＩｒＤＡ）が動作するようにした回路も提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２６９５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図２に示した回路は、単に発光素子の駆動電流が大きくしたときの波形の崩れを補正することに主眼をおいた回路であり、用途の複合化に対しては何らに開示するものでない。また、図３のものには、電流の切替手段が開示されているが、駆動電流を大きくするために、トランジスタ（１１）に生じる小電力駆動としたときの波形の崩れの補正に関しては開示が行われてなく、よって、現状では、光通信も行え、家電機器などリモコン操作も行える回路は開示されて居らず、この点を確実に解決できる回路の提供が課題とされるものとなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的な手段として、発光素子の定電流駆動回路と、外部回路により発光素子に流れる電流を決定する回路をもち、それぞれの発光素子駆動用トランジスタを共用することを特徴とする発光素子駆動回路を提供することで課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発光素子を駆動する際に１個のトランジスタを用いると共に、このトランジスタを駆動する回路に、飽和領域で動作させる定電流駆動回路と、同じトランジスタを能動領域で動作させて発光素子に流れる電流を制御する回路を用意することで、１個のトランジスタで、赤外線通信（ＩｒＤＡ）にも、リモートコントローラーにも使用可能な携帯電話の実現を可能として、利便性を一層に向上させるという極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に符合１で示すものは本発明に係る赤外線データー通信用発光素子用駆動回路であり、この赤外線データー通信用発光素子用駆動回路１においては、入力端子２と入力端子３とが共にＬ（Low）の状態と成らないように設定されている。
【００１２】
入力端子２と入力端子３とが共にＨ（Hi）の場合ＰＭＯＳトランジスタ６、ＰＭＯＳトランジスタ１０は共にオフ状態となる。また、ＡＮＤ回路４の出力はＨとなるため、ＮＭＯＳトランジスタ５はオン状態となるが、ＰＭＯＳトランジスタ６がオフ状態なので、抵抗器７には電流は流れない。
【００１３】
また、ＰＭＯＳトランジスタ１０もオフ状態であるので、抵抗器１１にも電流は流れない。従って、ＮＰＮトランジスタ８、および、ＮＰＮトランジスタ１２のベースには電流が供給されないため、ＮＰＮトランジスタ８、および、ＮＰＮトランジスタ１２に電流は流れない。
【００１４】
すると、ＮＰＮトランジスタ１３のベースは抵抗器９によりプルダウンされるため、ＮＰＮトランジスタ１３もオフ状態となる。一方、ＮＭＯＳトランジスタ５はオン状態であるので、発光素子駆動用トランジスタであるＮＰＮトランジスタ１６のベースはＧＮＤにバイアスされるため、ＮＰＮトランジスタ１６はオフ状態となる。
【００１５】
従って、ＬＥＤなどである発光素子１５には電流は流れないものとなり、発光素子１５は消灯状態となる。
【００１６】
入力端子２がＨであり、入力端子３がＬの場合、ＰＭＯＳトランジスタ１０は、入力端子２、および、入力端子３共にＨの場合と同様にオフ状態となる。また、この状態では、ＮＰＮトランジスタ１２のコレクタは、降伏電圧に達しない限りハイインピーダンス状態であるとみなせるので、動作には一切寄与しない。
【００１７】
一方、ＰＭＯＳトランジスタ６はオン状態となり、また、ＡＮＤ回路４の出力はＬとなるので、ＮＭＯＳトランジスタ５はオフ状態となる。すると、ＮＰＮトランジスタ１６のベースはＰＭＯＳトランジスタ６および抵抗器７により回路電源１７にバイアスされる。
【００１８】
これによりＮＰＮトランジスタ１６が飽和するのに充分な電流が、ＮＰＮトランジスタ１６のベースに供給されるものとなり、このＮＰＮトランジスタ１６は飽和領域で動作するスイッチとみなすことができるものとなる。
【００１９】
従って、発光素子駆動用低電圧源１８の電圧をＶ４、ＮＰＮトランジスタ１６の飽和電圧をＶ５、発光素子１５の順方向電圧をＶ６、抵抗器１４の抵抗値をＲ１４とすると発光素子１５に流れる電流Ｉ１は、次式となる。
【００２０】
I1=(V4-V5-V6)/R14 ……（式１）
【００２１】
入力端子２がＬであり、入力端子３がＨの場合、ＰＭＯＳトランジスタ６、ＮＭＯＳトランジスタ５共にオフ状態となる。ここで、抵抗９の値をＲ９、ＮＰＮトランジスタ８、ＮＰＮトランジスタ１２、ＮＰＮトランジスタ１３、ＮＰＮトランジスタ１6のベース〜エミッタ間電圧をそれぞれ、Vbe1、Vbe2、Vbe3、Vbe4とすると、以下の式が成り立つ。
【００２２】
(Vbe1+Vbe3)=(Vbe2+Vbe4) ……（式２）
【００２３】
ここで、ＮＰＮトランジスタのベース電流を無視すると、ＮＰＮトランジスタ１２と、ＮＰＮトランジスタ１３に流れる電流は等しいので、Vbe2＝Vbe3となり、従って、式２は次式となる。
【００２４】
Vbe1=Vbe4 ……（式３）
【００２５】
ここで、ＮＰＮトランジスタ８と、発光素子駆動用トランジスタであるＮＰＮトランジスタ１６とのエミッタサイズの比を１：ｎとし、ＮＰＮトランジスタ８とＮＰＮトランジスタ１６とのコレクタ電流をそれぞれＩ３、Ｉ４とすると、Vbe1、及び、Vbe4はつぎのようになる。
【００２６】
Vbe1=(kT/q)In(I3/Is) ……（式４）
【００２７】
Vbe4=(kT/q)In(I4/(n×Is)) ……（式５）
【００２８】
kはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子電荷、ＩｓはＮＰＮトランジスタの飽和電流である。ここで、（式３）、（式４）、（式５）より次式が得られ、
【００２９】
I4=n×I3 ……（式６）
【００３０】
I3=Vbe3/R9 ……（式７）
【００３１】
であるので、これを（式６）に適用すると、
【００３２】
I4=(n×Vbe3)/R9 ……（式８）
【００３３】
となる電流が出力される。この電流が流れた場合、ＮＰＮトランジスタ１６のコレクタ電位Ｖ７は次式となる。
【００３４】
V7=V4-V6-I4×R14 ……（式９）
【００３５】
これに（式１）を適用すると、
【００３６】
V7=I1×R14+V5-I4×R14=(I1-I4)×R14+V5 ……（式１０）
【００３７】
よって、Ｉ４＜Ｉ１となる条件では、Ｖ７はＮＰＮトランジスタの飽和電圧Ｖ５よりも高くなる。従って、ＮＰＮトランジスタ１６は飽和をしないため、能動領域における定電流源として動作する。以上により図１の回路は一個の発光素子駆動用トランジスタ１６と、一個の外部抵抗１４により、２通りの電流を駆動できる回路となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る赤外線データー通信用発光素子駆動回路の実施形態を示す回路図である。
【図２】従来例を示す回路図である。
【図３】別の従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…赤外線データー通信用発光素子駆動回路
２…定電流駆動用制御端子
３…スイッチング駆動用制御端子
４…ＡＮＤ回路
５…ＮＭＯＳトランジスタ
６…ＰＭＯＳトランジスタ
７…抵抗器
８…ＮＰＮトランジスタ
９…抵抗器
１０…ＰＭＯＳトランジスタ
１１…抵抗器
１２…ＮＰＮトランジスタ
１３…ＮＰＮトランジスタ
１４…抵抗器
１５…発光素子
１６…ＮＰＮトランジスタ（発光素子駆動用トランジスタ）
１７…回路電源
１８…発光素子駆動用定電圧源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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