(57)【要約】  本発明は、所定の最小順電圧と所定の最大電流とが供給されるべき少なくとも１つの発光ダイオードを点灯させる装置に関する。この装置は、上記発光ダイオードに電圧を供給する電圧供給手段、所定のオン時間および所定のオフ時間を有する周期的パルス信号を発生するパルス発生器、上記発光ダイオードを短絡するために上記パルス発生器によって上記オン時間の間オンに制御され、上記パルス発生器によって上記オフ時間の間オフに制御されるスイッチ、上記スイッチがオフになると、順電圧が最小順電圧よりも大きくなるように発光ダイオードの順電圧を増加し、上記スイッチがオンになると、発光ダイオードを流れる電流が最大電流より小さいままとなるように順電圧を減少する誘導デバイス、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の最小順電圧と所定の最大電流とが供給されるべき少なくとも１つの発光ダイオードを点灯させる装置であって、
−前記発光ダイオードに電圧を供給する電圧供給手段、
−所定のオン時間および所定のオフ時間を有する周期的パルス信号を発生するパルス発生器、
−前記発光ダイオードを短絡するために前記パルス発生器によって前記オン時間の間オンに制御され、前記パルス発生器によって前記オフ時間の間オフに制御されるスイッチ、
−前記スイッチがオンになるとチャージされ、前記スイッチがオフになると前記発光ダイオードの順電圧を増加する誘導デバイス、
を有する、装置。
【請求項２】
前記発光ダイオードの電圧がゼロに下がることを防止するために前記発光ダイオードの前にダイオードを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記誘導デバイスは、発光ダイオードの数と前記発光ダイオードの最大電流および最大電圧の条件と前記パルス発生器の利用可能な周波数とによって規定されるインダクタンスを有するコイルである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記周期的パルス信号は、０．１ｋＨｚから３０ＭＨｚまでの周波数を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記パルス発生器はパルス幅変調発生器である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記スイッチは、ＭＯＳＦＥＴ又はＮＰＮバイポーラである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
ディスプレイと、前記ディスプレイを背面から照明する請求項１に記載の装置と、を有するバッテリー供給型機器。
【請求項８】
所定の最小順電圧と所定の最大電流とが供給されるべき少なくとも一つの発光ダイオードを点灯する方法であって、
−前記発光ダイオードに順電圧を供給するステップ、
−所定のオン時間と所定のオフ時間とを有する周期的パルス信号であって、前記発光ダイオードを短絡するためにスイッチを前記オン時間の間オンに制御し、前記オフ時間のオフに制御する周期的パルス信号を発生するステップ、
−前記スイッチがオンになると誘導デバイスをチャージするステップ、および
−前記スイッチがオフになると前記順電圧が最小順電圧より大きくなるように前記発光ダイオードの順電圧を増加するステップ、
を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、携帯通信に関する。本発明は、特に、所定の最小順電圧よりも高い順電圧と所定の最大電流よりも低い電流とが供給される必要があるＬＥＤ（発光ダイオード）の適切な電力を発生する装置および方法に関する。
【０００２】
本発明は、任意の電圧供給型機器、特に、白色ＬＥＤを使用して背面から照明されるカラーディスプレイを有する、携帯電話又はＰＤＡ（携帯情報端末）などのバッテリー供給型機器に有利に適用される。
【背景技術】
【０００３】
ＬＥＤは、適切な順電圧が供給され、電流を制限する必要がある。特に、白色ＬＥＤは、現行のバッテリ駆動型機器に供給される電圧よりも高い順電圧を必要とするであろう。この目的のため、電流測定部を有する（ＤＣＤＣアップコンバータとも呼ばれる）既知のＤＣアップ電圧コンバータ又はＤＣダウン電圧コンバータを使用することができる。しかし、このコンバータはかなり高価である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、低コストのＬＥＤの電力発生手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、冒頭に規定される装置および方法が記載される。この装置は、
−ＬＥＤに電圧を供給する電圧供給手段、
−所定のオン時間および所定のオフ時間を有する周期的パルス信号を発生するパルス発生器、
−ＬＥＤを短絡するために上記パルス発生器によって上記オン時間の間オンに制御され、上記パルス発生器によって上記オフ時間の間オフに制御されるスイッチ、
−上記スイッチがオフになると、順電圧が最小順電圧よりも大きくなるようにＬＥＤの順電圧を増加し、上記スイッチがオンになると、ＬＥＤを流れる電流が最大電流より小さいままとなるように順電圧を減少する誘導デバイス、
を有する。
【０００６】
この構成によれば、ＬＥＤに十分な順電圧を供給することが可能となり、ＬＥＤに流れる電流が大きすぎてしまうことが防止される。パルス発生器は、例えばＰＷＭ（パルス幅変調）発生器とすることができる。それは、しばしば、現行のバッテリ供給型機器で利用可能である。したがって、追加の部品がほとんどなく、非常に低コストで回路を構成することができる。ＬＥＤから必要な輝度に対して、誘導デバイスのインダクタンスとパルス発生器の周波数との間のかね合いが得られるのであれば、特別な調節は必要ない。
【０００７】
本発明、および本発明を実現するのに任意に使用できる付加的な特徴は、図面から明らかであり、図面を基準にして説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次の記述は符号に関係するものである。全ての図の中の同じ符号は、同じ要素を示す。
【０００９】
現行のバッテリは、白色ＬＥＤに十分に高い電圧を提供しない。しかし、白色ＬＥＤに大きすぎる電流を供給することはできない。高い電圧と低い電流との間の折り合いを実現しなければならない。したがって、装置は、ＬＥＤが耐えうる最大電流よりも電流を大きくせずに、ＬＥＤの電圧を増加させることが必要とされる。
【００１０】
図１は、白色ＬＥＤを点灯させる本発明による装置の一例であり、この白色ＬＥＤは、或る所定の基準最小順電圧が供給される必要があり、所定の基準最大電流より小さい電流が供給される必要もある。アプリケーションおよび必要な電圧によっては、１個以上のＬＥＤを直列に使用することができる。アプリケーションは、以下のものを有する。
−ＬＥＤ Ｄ１〜Ｄ４、
−電圧をＬＥＤに供給する電圧供給手段Ｕ、
−信号がハイ状態のとき所定のオン時間を有し信号がロー状態のとき所定のオフ時間を有する周期的パルス信号を発生するパルス発生器ＰＷＭ。このパルス発生器はパルス幅変調発生器とすることができるが、必ずしもこれには限られない。
−パルス発生器によって上記オン時間の間はオンになってインダクタンスＬ１をチャージしてＬＥＤを短絡し、上記オフ時間の間はオフになるように制御されるスイッチＳ１。例えばＮＭＯＳＦＥＴ（ゲートがソースよりも大きい正の電圧で駆動されるとき電流を流す電界効果トランジスタ）又はＮＰＮバイポーラトランジスタ（ベースに流れる正の電流によりオンになり、次いで電流がコレクタからベースに流れることを可能にするトランジスタ）である。
−インダクタンスＬを有し、スイッチがオフになると、順電圧が最小順電圧よりも大きくなるようにＬＥＤの順電圧を増加させ、スイッチがオンになるとＬＥＤを流れる電流が基準最大電流よりも小さいままであるようにＬ１をチャージする誘導デバイス即ちコイルＬ１。
【００１１】
供給手段Ｕは電圧Ｖｄｄである。スイッチＳ１は、パルス発生器のオン時間の間、オンである（導通している）。Ｓ１が導通しているとき、コイルＬ１はコイルＬ１の電流をＶｄｄ／Ｌだけ増加する。Ｓ１がオフのとき、電流はコイルＬ１を流れつづけ、コイル電流は（ＶＬＥＤ−Ｖｄｄ）／Ｌだけ減少する。
【００１２】
信号ＰＷＭの最大オン時間およびコイルＬ１のインダクタンスＬは、最大コイル電流が、ＬＥＤを流れることが可能な最大電流よりも大きくないように、選択されなければならない。オフ時間はコイル電流がゼロに減少するように選択されなければならない。ＰＷＭ信号がオフになると、ＬＥＤもオフになる。パルス発生器の周波数は、ＬＥＤの輝度に影響を与える。パルス信号はパルス信号周波数に依存してＬＥＤを点灯させ又は点灯させず、周波数が高くなるほど、ＬＥＤは明るくなる。高周波では、人間の目は、ＬＥＤのちらつきを認識できない。しかし、ＬＥＤは確かに一部の時間だけ、つまりパルス信号のオフ時間の間だけ点灯し、これによって、ＬＥＤの輝度は常に点灯している場合よりも少し小さくなる。
【００１３】
回路の効率を向上させるために、図２に示すようにＬＥＤの前にダイオードＤを使用してＬＥＤの電圧がゼロに降下することを防止できる。
図３は、パルス発生器を含むＩＣ３１とカラーディスプレイ３２とを有する携帯電話機器３０を示し、カラーディスプレイ３２は、図１又は図２に示されるような装置を用いて白色ＬＥＤ  Ｄ１〜Ｄ４で後方から照明される。図３において、Ｖｇはグランドを表す。
【００１４】
図面および上記の記載は、本発明を限定するものではない。添付された特許請求の範囲に含まれる多数の代替例が存在することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による装置を示す概略図である。
【図２】本発明による改良された装置を示す概略図である。
【図３】本発明による装置を含む機器を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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