(57)【要約】 【課題】消費電流の増加を必要最小限に抑えながら、負荷に電流を流す系統の切り替え時に発生するノイズを低減すること。【解決手段】例えば、トランジスタ２２Ａをオンして出力負荷２０にＡ系統の電流源２６を接続する以前の所定時間だけ、トランジスタ２４ＡをオンしてＶＤＤ２からノードＮ１に電流Ｉ１を流してノードＮ１の寄生容量及び配線容量を予め充電しておいてからトランジスタ２２Ａをオンする。これにより、出力負荷２０に電流源２６を接続して電源ＶＤＤ１から電流Ｉ１を出力負荷２０を通してノードＮ１に流すため、ノードＮ１に流れるピーク電流を小さくすることができ、ピーク電流により発生するノイズを低減することができる。その上、電源ＶＤＤ２から流す電流は所定時間で良いため、消費電力の増加は必要最小限に抑えることができる。【選択図】図１
2005080066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源に接続された負荷と、この負荷に電流を流す複数の電流源と、各電流源を個別に前記負荷に接離する複数の第１のスイッチ群とを有する多系統電流切替スイッチ回路であって、
前記各電流源に前記第１の電源とは別の第２の電源を個別に接離する複数の第２のスイッチ群を設け、
前記第１のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして前記負荷に前記複数の電流源のひとつを接続する時に、前記第２のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして当該電流源を前記第２の電源に所定期間接続して、当該電流源が接続されるノードに前記所定期間だけ電流を流す制御手段を具備することを特徴とする多系統電流切替スイッチ回路。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオフして、前記負荷に接続されている前記複数の電流源のひとつを当該負荷から切断する時に、前記第２のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして、当該電流源を前記第２の電源に所定期間接続し、当該電流源が接続されているノードに前記所定期間だけ電流を流すことを特徴とする請求項１記載の多系統電流切替スイッチ回路。
【請求項３】
前記第２のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして、前記電流源をダミー用負荷を介して前記第２の電源に接続することを特徴とする請求項２記載の多系統電流切替スイッチ回路。
【請求項４】
前記第１の電源はアナログ回路に電源を供給する電源であり、前記第２の電源はデジタル回路に電源を供給する電源であることを特徴とする請求項１記載の多系統電流切替スイッチ回路。
【請求項５】
第１の電源に接続された負荷と、この負荷に電流を流す複数の電流源と、各電流源を個別に前記負荷に接離する第１のスイッチ手段とを有する多系統電流切替スイッチ回路にあって、前記スイッチ手段を制御して前記負荷に電流を流す多系統電流切替方法において、  前記各電流源に前記第１の電源とは別の第２の電源を個別に接離する複数の第２のスイッチ手段を設け、
前記第１のスイッチ手段を制御して前記複数の電流源のひとつを前記負荷に接続する時に、前記第２のスイッチ手段を制御して当該電流源を前記第２の電源に所定期間だけ接続することにより、当該電流源が接続されているノードに電流を前記所定期間だけ流すことを特徴とする多系統電流切替方法。
【請求項６】
前記第１のスイッチ手段を制御して前記負荷に接続されている前記複数の電流源のひとつを前記負荷から切断する時に、前記第２のスイッチ手段を制御して当該電流源を前記第２の電源に所定期間だけ接続することにより、当該電流源が接続されているノードに前記所定期間だけ電流を流すことを特徴とする請求項５記載の多系統電流切替方法。
【請求項７】
請求項１又は２記載の多系統電流切替スイッチ回路が１チャネルを構成し、これらチャネルがＮ個集まって構成されるＮチャネルの多系統電流切替スイッチ回路であって、
前記各チャネル毎の多系統電流切替スイッチ回路を構成する前記負荷は、画像表示装置を構成する画素であり且つ、前記各チャネル毎の多系統電流切替スイッチ回路を構成する前記電流源は、前記画素に表示される画像情報に応じた電流を流すように設定される電流サンプルホールド回路であることを特徴とする多系統電流切替スイッチ回路。
【請求項８】
前記各チャネル毎の多系統電流切替スイッチ回路はＡ系統の電流サンプルホールド回路とＢ系統の電流サンプルホールド回路を有し、前記各チャネル毎の多系統電流切替スイッチ回路を構成する前記制御手段は、全チャネルの多系統電流切替スイッチ回路の電流切り替え制御を一括して行う画像表示制御装置に含まれ、当該画像表示制御装置は前記画素を前記Ａ系統とＢ系統の電流サンプルホールド回路に交互に接続すると共に、前記画素に接続されていない系統の電流サンプルホールド回路に対して前記設定を行うことを特徴とする請求項７記載の多系統電流切替スイッチ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に複数の電流系統のいずれかひとつを接続して前記負荷に流す電流を切り替える多系統電流切替スイッチ回路及び多系統電流切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の多系統電流切替スイッチ回路の一例を示したブロック図である。電源電圧ＶＤＤに出力負荷２を介してスイッチ用のＮ型のＭＯＳトランジスタ（以降トランジスタと称する）ＴＲ１、ＴＲ２のドレインが接続され、これらのトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のソースは電流源４、６を介してＶＳＳ（接地電位）に接続されている。また、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲートは入力端子８、１０に接続されている（特許文献１参照）。尚、この多系統電流切替スイッチ回路を画素（出力負荷２に相当）を流れる電流の切り替えに用いた場合などには画像表示制御装置（図示せず）などから電流の切り替えを行う制御信号Ｄ１、Ｄ２が入力端子８、１０に供給される。
【０００３】
図８は上記した多系統電流切替スイッチ回路の動作を説明するタイミングチャートである。制御信号Ｄ１が入力端子８から入力され（図８（Ａ））且つ、入力端子１０には制御信号がＤ２入力されていない時（図８（Ｂ））、トランジスタＴＲ１はオンで、トランジスタＴＲ２はオフである。これにより、ノードＮ１には電流源４により電流Ｉ１が流れ（図８（Ｃ））、出力負荷２に流れる電流ＩｏｕｔをＩ１とする。
【０００４】
次に、制御信号Ｄ１の入力を停止し、制御信号Ｄ２を入力させると、トランジスタＴＲ１はオフし、トランジスタＴＲ２がオンするが、この切り替えの直前には、ノードＮ２は接地レベル付近まで電位が下がっていてノードＮ２の寄生容量や配線容量はほぼ空の状態である。このため、切り替え直後には、ノードＮ２には、極めて大きいピーク電流（過度電流）６０（図８（Ｃ））が、これらの合成容量を充電すべくＶＧ−ＶＧＳの電圧になるまで流れることになる。
【０００５】
その後、ノードＮ２の電流は電流源６によりＩ２となり、出力負荷２に流れる電流ＩｏｕｔをＩ２とする。以降の切り替え時も同様で、制御信号Ｄ２の入力を停止し且つ、制御信号Ｄ１を入力させると、トランジスタＴＲ２はオフし、トランジスタＴＲ１がオンするが、この切り替えの直前には、ノードＮ１は接地レベル付近まで電位が下がっているため、切り替え直後には、同様に極めて大きいピーク電流６０が流れる。
【０００６】
そこで、上記したピーク電流６０を低減するための回路が図９である。ダミー負荷１２にドレインを接続したＮ型のＭＯＳトランジスタ（以降トランジスタと称する）ＴＲ３、ＴＲ４を図７に示した回路に設け、トランジスタＴＲ４のゲートを入力端子８に、トランジスタＴＲ３のゲートを入力端子１０に接続し、更に、トランジスタＴＲ３のソースを電流源４を介して電源電圧ＶＳＳに、トランジスタＴＲ４のソースを電流源６を介して電源電圧ＶＳＳに接続してある。
【０００７】
制御信号Ｄ１が入力端子８から入力され（図１０（Ａ））且つ、入力端子１０には制御信号Ｄ２が入力されていない時（図１０（Ｂ））、トランジスタＴＲ１、ＴＲ４はオンで、トランジスタＴＲ２、ＴＲ３はオフである。これにより、出力負荷２、トランジスタＴＲ１を通してノードＮ１には電流Ｉ１が流れ（図１０（Ｃ））、出力負荷２に流れる電流ＩｏｕｔをＩ１とする。この時、トランジスタＴＲ４もオンであるため、ダミー負荷１２、トランジスタＴＲ４を通してノードＮ２に電流Ｉ２が流れ、ダミー電流ＩｄｕｍｍｙをＩ２とする（図１０（Ｄ））。したがって、ノードＮ２の寄生容量及び配線容量はこのＩ２で充電された状態になっている。
【０００８】
次に、制御信号Ｄ１の入力を停止し且つ、制御信号Ｄ２を入力すると、トランジスタＴＲ１、ＴＲ４はオフし、トランジスタＴＲ２、ＴＲ３がオンする。この切り替えの直前には、ノードＮ２の寄生容量及び配線容量は充電されているため、トランジスタＴＲ２がオンした時には、ノードＮ２の寄生容量及び配線容量を充電するための電流はさほど大きくなく、ピーク電流６２は流れるが（図１０（Ｃ））図１の回路に流れるピーク電流に比べて小さく、ピーク電流を低減することができる。
【０００９】
また、同時に、この切り替え時には、トランジスタＴＲ３がオンしてノードＮ１の寄生容量及び配線容量を充電するためにピーク電流６４が流れるが（図１０（Ｄ））、その電流は寄生容量及び配線容量が切り替え前にこのノードに流れていた電流Ｉ１（図１０（Ｃ））である程度充電された状態であるため、やはり、図１の回路に流れるピーク電流に比べて小さくなる。その後、ノードＮ２の電流はＩ２となり、出力負荷２に流れる電流ＩｏｕｔをＩ２とする（図１０（Ｃ））と共に、ダミー負荷１２、トランジスタＴＲ３を通してノードＮ１に電流Ｉ１が流れ、ダミー電流ＩｄｕｍｍｙをＩ１とする（図１０（Ｄ））。以降の切り替えの時も同様にピーク電流６２、６４を低減することができる。
【特許文献１】特許第３１９４４３０号  （第２頁、第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のような従来の多系統電流切替スイッチ回路の前者の例では、電流の切り替え時に大きなピーク電流６０が流れ、これが出力負荷２に流れてノイズが発生し、出力負荷２が画素などであると表示画像がちらつくなどの不具合が生じる。また、後者の例だと、電流の切り替え時に生じるピーク電流６２、６４は低減されてノイズレベルを下げることはできるが、複数系統に常に電流を流さなければならないため、消費電流が２倍（ｎ系統ではｎ倍）になってしまうという不具合がある。
【００１１】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、消費電力の増加を必要最小限に抑えながら、負荷に電流を流す系統の切り替え時に発生するノイズを低減することができる多系統電流切替スイッチ回路及び多系統電流切替方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するため、第１の電源に接続された負荷と、この負荷に電流を流す複数の電流源と、各電流源を個別に前記負荷に接離する複数の第１のスイッチ群とを有する多系統電流切替スイッチ回路であって、前記各電流源に前記第１の電源とは別の第２の電源を個別に接離する複数の第２のスイッチ群を設け、前記第１のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして前記負荷に前記複数の電流源のひとつを接続する時に、前記第２のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして当該電流源を前記第２の電源に所定期間接続して、当該電流源が接続されるノードに前記所定期間だけ電流を流す制御手段を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、第１の電源に接続された負荷と、この負荷に電流を流す複数の電流源と、各電流源を個別に前記負荷に接離する第１のスイッチ手段とを有する多系統電流切替スイッチ回路にあって、前記スイッチ手段を制御して前記負荷に電流を流す多系統電流切替方法において、前記各電流源に前記第１の電源とは別の第２の電源を個別に接離する複数の第２のスイッチ手段を設け、前記第１のスイッチ手段を制御して前記複数の電流源のひとつを前記負荷に接続する時に、前記第２のスイッチ手段を制御して当該電流源を前記第２の電源に所定期間だけ接続することにより、当該電流源が接続されているノードに電流を前記所定期間だけ流すことを特徴とする。
【００１４】
このように本発明によれば、第１のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして前記負荷に前記複数の電流源のひとつを接続する時点の所定時間前に、当該電流源を第２のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして第２の電源に接続することにより、当該電流源が接続されているノードに第２の電源から当該電流源が流す電流を供給して、このノードの寄生容量及び配線容量を予め充電しておく。その後、第１のスイッチ群の中のひとつのスイッチをオンして前記負荷に当該電流源を接続すると、当該電流源が接続されたノードの寄生容量及び配線容量はある程度充電された状態であるため、第１の電源から前記負荷を通して前記ノードに流れるピーク電流を小さくすることができ、このピーク電流により前記負荷及び第１の電源側に発生するノイズレベルを低減することができる。この際、前記ノードの寄生容量及び配線容量を充電するために第２の電源から前記ノードに流される電流は前記容量を充電するに十分な時間（前記所定時間）だけであるため、消費電力の増大は最小限に止どめることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、負荷に電流を流す系統を切り替える際に、前記負荷にこれから電流を流す系統のノードに、別電源から電流を事前に流してこのノードの寄生容量及び配線容量を充電しておき、その状態で前記負荷に電流を流す系統を切り替えることにより、その時前記ノードに流れるピーク電流を低減して前記系統の切り替え時に発生するノイズを低減することができる。しかも、前記ノードに事前に別電源から電流を流す期間は前記負荷に電流を流す系統の切り替え時の僅かな時間で良いため、上記効果を得るための消費電力の増加を必要最小限に抑えることができる。また、負荷に電流を流す系統の切り替えの際に、負荷に接続していた系統を負荷から切断する時に、この切断後も引き続き別電源からこの系統のノードに電流を流すようにして、前記系統の切断後もこのノードの寄生容量及び配線容量を充電しておくことにより、前記負荷からこの系統を切断する時に前記負荷に流れる電流変化を小さくしてノイズが発生しないようにすることができる。
また、負荷を画像表示装置の画素とし、系統に所定の電流を流す電流源を、前記画像表示装置に表示する画像情報に応じた電流を流すように設定される電流サンプリングホールド回路とした多系統電流切替スイッチ回路を複数チャネル設けて前記画像表示装置の表示ドライバー機能を果たすようにすると、上記効果により前記画素に電流を流す系統の切り替え時に発生するノイズを低減できるため、画像表示装置により表示される画像のちらつきを低減させることができ、消費電力の増加を必要最小限に抑えて表示画像の品質を向上させることができる。
更に、前記別電源として、ノイズが乗っても余り問題のない例えばデジタル回路に電源を供給する電源を用いれば、この電源からの各系統への電流の投入遮断時に発生するピーク電流によるノイズの影響を無視することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
消費電流の増加を必要最小限に抑えながら負荷に電流を流す系統の切り替え時に発生するノイズを低減する目的を、これから負荷に電流を流す系統のノードに、別電源から電流を事前に流してこのノードの寄生容量及び配線容量を充電しておき、その状態で前記負荷に電流を流す系統を切り替えることによって実現した。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る多系統電流切替スイッチ回路を示したブロック図である。多系統電流切替スイッチ回路は、電源電圧ＶＤＤ１に接続された出力負荷２０と、出力負荷２０に電流を流すか否かの切り替えを行うＡ、Ｂ、Ｃ系統のスイッチ用のＮ型ＭＯＳトランジスタ（以降トランジスタと称する）２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃと、電源
電圧ＶＤＤ２からノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３にダミー電流を流すか否かを切り替えるＡ、Ｂ、Ｃ系統のスイッチ用のＮ型ＭＯＳトランジスタ（以降トランジスタと称する）２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃと、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３に電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を流す電流源２６、２８、３０と、制御信号Ｄａ１、Ｄａ２、Ｄａ３を入力する入力端子３２、３４、３６と、制御信号Ｄｂ１、Ｄｂ２、Ｄｂ３を入力する入力端子３３、３５、３７と、制御信号Ｄｂ１、Ｄｂ２、Ｄｂ３を発生するスイッチ切替制御部４４を有している。
【００１８】
但し、特許請求の範囲の負荷は出力負荷２０に相当し、電流源は電流源２６、２８、３０に相当し、第１のスイッチ群はトランジスタ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに相当し、第２のスイッチ群はトランジスタ２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに相当し、第１、第２の電源はそれぞれＶＤＤ１，ＶＤＤ２に相当し、制御手段はスイッチ切替制御部４４に相当する。
【００１９】
尚、電源電圧ＶＤＤ１は例えばアナログ回路に電源を供給する電圧（例えば１５Ｖ）で、ノイズが乗ると供給先の回路に悪影響が生じる系統の電源である。電源電圧ＶＤＤ２は例えばデジタル回路に電源を供給する電圧（例えば５Ｖ）で、ノイズが乗っても余り悪影響のない系統の電源である。
【００２０】
次に本実施の形態の動作について図２のタイミングチャートを用いて説明する。まず、入力端子３２に制御信号Ｄａ１が入力されている場合（図２（Ａ））、Ａ系統のトランジスタ２２Ａがオンし、その他のトランジスタはオフしていて、電源ＶＤＤ１から出力負荷２０にこのトランジスタ２２Ａを介してＡ系統のノードＮ１にＩ１の電流が電流源２６により流れるため、出力負荷２０の電流ＩｏｕｔとしてＩ１が流れている（図２（Ｇ））。
【００２１】
この状態で、Ｂ系統に電流を流すように切り替える場合、入力端子３２に制御信号Ｄａ１が入力されている間に、入力端子３５に制御信号Ｄｂ２が入力され（図２（Ｄ））、Ｂ系統のトランジスタ２４Ｂをオンとする。これより、電源電圧ＶＤＤ２からダミー電流  （Ｉｄｕｍｍｙ）Ｉ２がＢ系統のノードＮ２に電流源２８により流れるが、この時、ノードＮ２の寄生容量及び配線容量はほぼ空の状態であるため、切り替え直後には、ノードＮ２には、極めて大きいピーク電流６６がこれらの合成容量を充電すべく流れることになり（図２（Ｈ））、その後、安定してＩ２が流れる。
【００２２】
ノードＮ２に電流Ｉ２が流れて安定した頃、入力端子３２に入力されている制御信号Ｄａ１が停止され（図２（Ａ））、それと入れ替わるように入力端子３４に制御信号Ｄａ２が入力される（図２（Ｃ））と共に、入力端子３３に制御信号Ｄｂ１が入力される（図２（Ｂ））。これら制御信号Ｄａ２、Ｄｂ１の入力と入れ替わるように制御信号Ｄｂ２の入力が停止される（図２（Ｄ））。
【００２３】
制御信号Ｄａ２が入力されると、Ｂ系統のトランジスタ２２Ｂがオンして電源ＶＤＤ１から出力負荷２０、トランジスタ２２Ｂを介してＢ系統のノードＮ２にＩ２の電流が電流源２８により流れるため、出力負荷２０の電流ＩｏｕｔとしてＩ２が流れる（図２（Ｇ））。この時、ノードＮ２の寄生容量及び配線容量はそれまで流れていたダミー電流Ｉ２によりある程度充電されているため、このトランジスタ２２Ｂがオンした直前に流れるピーク電流６８は小さいものとなり、直ぐにＩ２となって安定する。
【００２４】
また、上記切り替え時、制御信号Ｄａ１の入力が停止する時に、制御信号Ｄｂ１が入力端子３３に入力されるため、Ａ系統のトランジスタ２２Ａがオフする時、トランジスタ２４ＡがオンしてノードＮＩにＶＤＤ２からダミー電流Ｉ１を電流源２６により流す。これにより、ノードＮＩには引き続き電流Ｉ１が流れるため、トランジスタ２２Ａのオフによる急激な電流変化によるノイズが出力負荷２０側に発生しない。その後、制御信号Ｄｂ１の入力が停止されるが（図２（Ｂ））、この時は、出力負荷２０はＢ系統に接続されているため、制御信号Ｄｂ１の入力の停止によるノイズの影響を受けることはない。
【００２５】
次に、電流の流し先をＢ系統からＣ系統に切り替える時、制御信号Ｄａ２の入力停止の前に、制御信号Ｄｂ３が入力端子３７に入力され（図２（Ｆ））、電源電圧ＶＤＤ２からトランジスタ２４Ｃを介して電流Ｉ３を電流源３０によりノードＮ３に流す。この時、ノードＮ３の寄生容量及び配線容量はほぼ空の状態であるため、切り替え直後には、ノードＮ３には、極めて大きいピーク電流６６がこれらの合成容量を充電すべく流れることになり（図２（Ｈ））、その後、安定したダミー電流Ｉ３が流れる。
【００２６】
ノードＮ３に電流Ｉ３が流れて安定した頃、入力端子３４への制御信号Ｄａ２の入力が停止され（図２（Ｃ））、それと入れ替わるように入力端子３６に制御信号Ｄａ３が入力される（図２（Ｅ））と共に、入力端子３５に制御信号Ｄｂ２が入力される（図２（Ｄ））。これら制御信号Ｄａ３、Ｄｂ２の入力と入れ替わるように制御信号Ｄｂ３の入力が停止される。
【００２７】
制御信号Ｄａ３が入力されると、Ｃ系統のトランジスタ２２Ｃがオンして電源ＶＤＤ１から出力負荷２０、トランジスタ２２Ｃを介してノードＮ３にＩ３の電流が流れるため、出力負荷２０の電流ＩｏｕｔとしてＩ３が流れる（図２（Ｇ））。この時、ノードＮ３の寄生容量及び配線容量はそれまで流れていたダミー電流Ｉ３によりある程度充電されているため、トランジスタ２２Ｃがオンした直後に流れるピーク電流６８は小さいものとなり、直ぐにＩ３となって安定する。
【００２８】
また、上記切り替え時、制御信号Ｄａ２の入力停止と共に、制御信号Ｄｂ２が入力端子３５に入力されるため、Ｂ系統のトランジスタ２２Ｂがオフする時、トランジスタ２４ＢがオンしてノードＮ２にＶＤＤ２からダミー電流Ｉ２を流す。これにより、ノードＮ２には引き続き電流Ｉ２が流れるため、Ｂ系統のトランジスタ２２Ｂのオフによる急激な電流変化によるノイズが出力負荷２０側に発生しない。その後、制御信号Ｄｂ２の入力が停止されるが（図２（Ｄ））、この時は、出力負荷２０はＣ系統に接続されているため、制御信号Ｄｂ２の入力の停止によるノイズの影響を受けることはない。
【００２９】
その後、電流の流し先がＣ系統からＡ系統に切り替えられるが、上記と同様の動作により、出力負荷２０側を流れるピーク電流６８は小さく（図２（Ｈ））、直ぐにＩ１となって安定する。
【００３０】
本実施の形態によれば、電流を流す系統を切り替える時、切り替える直前にこれから電流を流す系統にダミー用の電源電圧ＶＤＤ２から電流を流して、この系統のノードの寄生容量や配線容量を充電しておいてから、電流を供給する電源電圧ＶＤＤ１から出力負荷２０に電流を流すようにするため、切り替え時に流れるピーク電流６８を小さくすることができ、出力負荷２０に生じるノイズを大幅に低減することができる。しかも、切り替え先の系統に電源電圧ＶＤＤ１からの電流が流れると、ダミー用の電源電圧ＶＤＤ２からの電流供給は停止されることと、電源電圧ＶＤＤ２が電源電圧ＶＤＤ１より低いため、前記ピーク電流を低減する効果を、最小限の消費電力の増大で得ることができる。
【００３１】
また、切り替え先の系統にダミー電流を流す時にはこの系統のノードの寄生容量や配線容量がほぼ空の状態であるため、かなり大きなピーク電流６６が流れるが、このピーク電流はノイズが乗っても問題がないＶＤＤ２から供給され、出力負荷２０側に影響を与えることはない。
【実施例２】
【００３２】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る多系統電流切替スイッチ回路を示したブロック図である。但し、第１の実施の形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。本実施の形態の多系統電流切替スイッチ回路は、図１に示した多系統電流切替スイッチ回路をｎ系統に拡張した場合の構成で、各系統の構成はダミー電流をタミー負荷２１を介して供給する以外は第１の実施の形態と同様で、同様の動作を行う。
【００３３】
但し、特許請求の範囲の第１のスイッチ群はトランジスタ２２Ａ〜２２Ｎに相当し、第２のスイッチ群はトランジスタ２４Ａ〜２４Ｎに相当し，ダミー用負荷はタミー負荷２１に相当する。
【００３４】
したがって、本実施の形態も、電流を流す系統を切り替える前後の所定期間、その切り替え先の系統にダミー電流を流して予めこの系統のノードの寄生容量及び配線容量を充電してから系統を切り替えることにより、最小限の消費電力の増大で、系統切り替え時のピーク電流を抑制して出力負荷２０に生じるノイズを低減することができ、第１の実施の形態と同様の効果を得ることかできる。
【実施例３】
【００３５】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る多系統電流切替スイッチ回路を示したブロック図である。但し、第１の実施の形態と同様の部分には同一符号を付し、適宜その説明を省略する。本実施の形態の多系統電流切替スイッチ回路は、チャネルＣＨ１からチャネルＣＨｎの多チャネル構成で、各チャネルの多系統電流切替スイッチ回路の出力負荷２０は例えばエレクトロルミネッセンスなどの電流出力型の画像表示装置を構成する画素であり、この画素に流す電流を第１の実施の形態のＡ系統とＢ系統のいずれかをこの画素に接続することにより切り替える構成を有し且つ、両系統とも電流源としてＡ系統の電流サンプルホールド回路５２ＡとＢ系統の電流サンプルホールド回路５２Ｂを有した構成となっている。また、本実施の形態の多系統電流切替スイッチ回路の電流切替用の制御信号Ｄａ１、Ｄａ２、Ｄｂ１、Ｄｂ２は画像表示制御装置５０により生成されて供給されるものとする。
【００３６】
但し、特許請求の範囲の電流サンプルホールド回路は電流サンプルホールド回路５２Ａ，５２Ｂに相当し、画像表示制御装置は画像表示制御装置５０に相当する。
【００３７】
本実施の形態の多系統電流切替回路は、Ａ、Ｂ系統の電流源を電流サンプルホールド回路５２Ａ、５２Ｂに置き換えただけで、その構成は第１の実施の形態と同様である。したがって、本実施の形態の多系統電流切替スイッチ回路は、電源ＶＤＤ１に接続された出力負荷２０はトランジスタ２２Ａ又は２２Ｂを介してＡ系統又はＢ系統の電流サンプルホールド回路５２Ａ又は５２Ｂに接続され、電流サンプルホールド回路５２Ａ又は５２Ｂの他端は接地レベルのＶＳＳに接続されている。また、電流サンプルホールド回路５２Ａはトランジスタ２４Ａを介してダミー用電源ＶＤＤ２に接続され、電流サンプルホールド回路５２Ｂはトランジスタ２４Ｂを介してダミー用電源ＶＤＤ２に接続されている。
【００３８】
図５は電流サンプルホールド回路５２Ａ（又は５２Ｂ）の構成を示した回路図である。電流サンプルホールド回路５２Ａ（又は５２Ｂ）は、Ｎ型のＭＯＳトランジスタ（以降トランジスタと称する）Ｍ１と、このトランジスタＭ１のゲートに接続されたコンデンサＣ１と、トランジスタＭ１のゲートとドレインの間に挿入されたスイッチＳＷ１とで構成され、コンデンサＣ１の他端とトランジスタＭ１のソースは接地レベルのＶＳＳに接続され、トランジスタＭ１のドレインはトランジスタ２２ＡであるスイッチＳＷ２とトランジスタ２４ＢであるスイッチＳＷ３とに接続されている。また、トランジスタＭ１のドレインはスイッチＳＷ４を介して画像信号を供給する画像信号供給回路（Ｄ／Ａ変換器等）５４に接続される。
【００３９】
次に本実施の形態の動作について図６のタイミングチャートを用いて説明する。本実施の形態の多系統電流切替スイッチ回路は、Ｎ個のチャネルを有し、各チャネルに２系統の切り替え系統（Ａ、Ｂ系統）と電流サンプルホールド回路５２Ａ、５２Ｂを有して構成され、出力負荷２０を画像表示装置の画素とし、この多系統電流切替スイッチ回路を表示装置のドライバーとして使用した例であり、各チャネルの電流系統を切り替える制御信号Ｄａ１、Ｄａ２、Ｄｂ１、Ｄｂ２を生成する画像表示制御装置５０を有している。各チャネルが２系統になっている理由は、片方の系統がサンプル中に他方の系統が出力期間中になるためである。
【００４０】
まず、チャネルＣＨ１の入力端子３２に制御信号Ｄａ１が入力されている場合（図６（Ａ））、Ａ系統のトランジスタ２２Ａがオンし、その他のトランジスタはオフしていて、電源ＶＤＤ１から出力負荷２０にこのトランジスタ２２Ａを介してＡ系統のノードＮ１にＩ１Ａ（ｋ−１）の電流が電流サンプルホールド回路５２Ａにより流れるため、出力負荷２０の電流Ｉｏｕｔ１としてＩ１Ａ（ｋ−１）が流れている（図６（Ｅ））。
【００４１】
上記動作はチャネルＣＨ２〜ＣＨｎについても同様で、チャネルＣＨ２〜ＣＨｎの出力負荷２０の電流Ｉｏｕｔ２〜ＩｏｕｔＮとしてＩ２Ａ（ｋ−１）〜ＩＮＡ（ｋ−１）が流れている（図６（Ｆ）、図６（Ｇ））。
【００４２】
ここで、チャネルＣＨ１のＡ系統の電流サンプルホールド回路５２Ａには、上記したＩ１Ａ（ｋ−１）の電流をＡ系統に流すような電流源として働き、ひとつ前のサンプリング期間にその設定が行われている。そこで、図５を用いて各チャネルの電流サンプルホールド回路５２Ａ（又は５２Ｂ）の動作について説明する。
【００４３】
各チャネルがサンプルホールド期間中（後述）、図５にて、スイッチＳＷ１、ＳＷ４がオンして、画像信号供給回路５４から表示画像に対応する電圧がコンデンサＣ１に印加されて、このコンデンサＣ１を前記電圧まで充電する。その後、スイッチＳＷ１がオフした後、直ぐにスイッチＳＷ４がオフする。この状態では、トランジスタＭ１のゲートに表示画像対応の電圧が印加されているため、後述するように例えばスイッチＳＷ２（図４のトランジスタ２２Ａ）がオンした場合、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ１を介して表示画像対応の電流が流れることになる。尚、コンデンサＣ１に充電される電圧は、画素単位の表示画像に対応する電圧であり、実際は各チャネル個別に行われ、チャネル間で画像が異なれば、コンデンサＣ１に充電される電圧も異なり、トランジスタＭ１を流れる電流も異なることになる。
【００４４】
次に図４に戻って、チャネルＣＨ１の出力負荷２０に電流Ｉｏｕｔ１としてＩ１Ａ（ｋ−１）が流れている状態で、Ｂ系統に電流を流すように切り替える場合、入力端子３２に制御信号Ｄａ１が入力されている間に、入力端子３５に制御信号Ｄｂ２が入力され（図６（Ｄ））、Ｂ系統のトランジスタ２４Ｂをオンとする。これより、電源電圧ＶＤＤ２からダミー電流がＢ系統のノードＮ２に流れる。この時、ノードＮ２の寄生容量及び配線容量はほぼ空の状態であるため、Ｂ系統のトランジスタ２４Ｂがオンになった直後には、ノードＮ２には、極めて大きいピーク電流がこれらの合成容量を充電すべく流れることになり（図６（Ｉ））、その後、安定して電流サンプルホールド回路５２ＢによりＩ１Ｂ（ｋ−１）が流れる。
【００４５】
尚、図６（Ｉ）は全チャネルのピーク電流を加算したダミー側に流れるピーク電流６６を示しているが、各チャネルのノードＮ２に流れるピーク電流はピーク電流６６と相似した形を有している。
【００４６】
ノードＮ２に電流Ｉ１Ｂ（ｋ−１）が流れて安定した頃、入力端子３２に入力されている制御信号Ｄａ１が停止され（図６（Ａ））、それと入れ替わるように入力端子３４に制御信号Ｄａ２が入力される（図６（Ｃ））と共に、入力端子３３に制御信号Ｄｂ１が入力される（図６（Ｂ））。これら制御信号Ｄａ２、Ｄｂ１の入力と入れ替わるように制御信号Ｄｂ２の入力が停止される。
【００４７】
制御信号Ｄａ２が入力されると、Ｂ系統のトランジスタ２２Ｂがオンして電源ＶＤＤ１から出力負荷２０、トランジスタ２２Ｂを介してＢ系統のノードＮ２にＩ１Ｂ（ｋ−１）の電流が電流サンプルホールド回路５２Ａにより流れるため、出力負荷２０の電流ＩｏｕｔとしてＩ１Ｂ（ｋ−１）が流れる（図６（Ｅ））。この時、ノードＮ２の寄生容量及び配線容量はそれまで流れていたダミー電流Ｉ１Ｂ（ｋ−１）によりある程度充電されているため、このトランジスタ２２Ｂがオンした直後に流れるピーク電流６８は小さいものとなり、直ぐにＩ１Ｂ（ｋ−１）となって安定する。
【００４８】
また、上記切り替え時、制御信号Ｄａ１の入力停止と共に、制御信号Ｄｂ１が入力端子３３に入力されるため、Ａ系統のトランジスタ２２Ａがオフする時、トランジスタ２４ＡがオンしてノードＮＩにＶＤＤ２からダミー電流Ｉ１Ａ（ｋ−１）を流す。これにより、ノードＮＩには引き続き電流Ｉ１Ａ（ｋ−１）が流れるため、トランジスタ２２Ａのオフによる急激な電流変化によるにノイズが出力負荷２０側に発生しない。その後、制御信号Ｄｂ１の入力が停止されるが（図６（Ｂ））、この時は、出力負荷２０はＢ系統に接続されているため、制御信号Ｄｂ１の入力の停止によるノイズの影響を受けることはない。
【００４９】
上記動作はチャネルＣＨ２〜ＣＨｎについても同様で、チャネルＣＨ２〜ＣＨｎの出力負荷２０の電流Ｉｏｕｔ２〜ＩｏｕｔＮとしてＩ２Ｂ（ｋ−１）〜ＩＮＢ（ｋ−１）が流れるが（図６（Ｆ）、図６（Ｇ））、系統切り替え時のピーク電流６８はいずれも小さいものとなる。
【００５０】
ところで、上記全チャネルの出力負荷２０にＢ系統を介して電流が流れている時に、各チャネルのＡ系統の電流サンプルホールド回路５２Ａへのサンプルホールドが行われ、チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの電流サンプルホールド回路５２Ａには次回のサイクルではＩ１Ａｋ〜ＩＮＡｋの電流源となるような設定が行われる（図６（Ｈ））。
【００５１】
次に、電流の流し先をＢ系統からＡ系統に切り替える時、制御信号Ｄａ２の入力停止の前に、制御信号Ｄｂ１が入力端子３３に入力され、電源電圧ＶＤＤ２からトランジスタ２４Ａを介して電流Ｉ１Ａｋを電流サンプルホールド回路５２ＡによりノードＮ１に流す。この時、ノードＮ１の寄生容量及び配線容量はほぼ空の状態であるため、Ａ系統のトランジスタ２４Ａがオンになった直後には、ノードＮ１には、極めて大きいピーク電流がこれらの合成容量を充電すべく流れることになり（図６（Ｉ）に示したピーク電流６６と相似した形で流れる）、その後、安定してＩ１Ａｋが流れる。
【００５２】
上記動作はチャネルＣＨ２〜ＣＨｎについても同様に起きるので、ダミー電流ＩｄｕｍｍｙはＩ１Ａｋ〜ＩＮＡｋを加算した値になる（図２（Ｉ））。
【００５３】
チャネルＣＨ１のノードＮ１に電流Ｉ１Ａｋが流れて安定した頃、入力端子３４への制御信号Ｄａ２の入力が停止され（図６（Ｃ））、それと入れ替わるように入力端子３２に制御信号Ｄａ１が入力される（図６（Ａ））と共に、入力端子３５に制御信号Ｄｂ２が入力される（図６（Ｄ））。これら制御信号Ｄａ３、Ｄｂ２の入力と入れ替わるように制御信号Ｄｂ１の入力が停止される。
【００５４】
制御信号Ｄａ１が入力されると、チャネルＣＨ１のＡ系統のトランジスタ２２Ａがオンして電源ＶＤＤ１から出力負荷２０、トランジスタ２２Ａを介してＡ系統のノードＮ１にＩ１Ａｋの電流が電流サンプルホールド回路５２Ａにより流れるため、出力負荷２０の電
流ＩｏｕｔとしてＩ１Ａｋが流れる（図６（Ｅ））。この時、ノードＮ１の寄生容量及び配線容量はそれまで流れていたダミー電流Ｉ１Ａｋによりある程度充電されているため、トランジスタ２２Ａがオンした直後に流れるピーク電流６８（図６（Ｅ））は小さいものとなり、直ぐにＩ１Ａｋとなって安定する。
【００５５】
また、上記切り替え時、制御信号Ｄａ２の入力停止と共に、制御信号Ｄｂ２が入力端子３５に入力されるため、チャネルＣＨ１のＢ系統のトランジスタ２２Ｂがオフする時、トランジスタ２４ＢがオンしてノードＮ２に電源電圧ＶＤＤ２からダミー電流Ｉ１Ｂ（ｋ−１）を流す。これにより、ノードＮ２には引き続き電流Ｉ１Ｂ（ｋ−１）が流れるため、Ｂ系統のトランジスタ２２Ｂのオフによる急激な電流変化によるにノイズが出力負荷２０側に発生しない。その後、制御信号Ｄｂ２の入力が停止されるが（図２（Ｄ））、この時は、出力負荷２０はＡ系統に接続されているため、制御信号Ｄｂ２の入力の停止によるノイズの影響を受けることはない。
【００５６】
上記動作はチャネルＣＨ２〜ＣＨｎについても同様で、チャネルＣＨ２〜ＣＨｎの出力負荷２０の電流Ｉｏｕｔ２〜ＩｏｕｔＮとして、小さなピーク電流６６の後にＩ２Ａｋ〜ＩＮＡｋが流れる（図６（Ｆ）、図６（Ｇ））。
【００５７】
ところで、上記全チャネルの出力負荷２０にＡ系統を介して電流が流れている時に、各チャネルのＢ系統の電流サンプルホールド回路５２Ｂへのサンプルホールドが行われ、チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの電流サンプルホールド回路５２Ｂに次回のサイクルではＩ１Ｂｋ〜ＩＮＢｋの電流源となるような設定が行われる（図６（Ｈ））。
【００５８】
次に、電流の流し先をＡ系統からＢ系統に切り替えられるが、その動作は上記動作の繰り返しであり、チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの出力負荷２０の電流Ｉｏｕｔ１〜ＩｏｕｔＮとして、小さなピーク電流６６後にＩ１Ｂｋ〜ＩＮＢｋが流れる（図６（Ｅ）、図６（Ｆ）、図６（Ｇ））。この期間、各チャネルのＡ系統の電流サンプルホールド回路５２Ａへのサンプルホールドが行われ、チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの電流サンプルホールド回路５２Ａに次回のサイクルではＩ１Ａ（ｋ＋１）〜ＩＮＡ（ｋ＋１）の電流源となるような設定が行われる（図６（Ｈ））。
【００５９】
本実施の形態によれば、チャネルＣＨ１からＣＨｎにて、電流を流す系統を切り替える時、切り替える直前にこれから電流を流す系統にダミー用の電源電圧ＶＤＤ２から電流を流して、この系統のノードの寄生容量や配線容量を充電しておいてから、出力負荷２０に電流を供給する電源電圧ＶＤＤ１からの電流を流すようにするため、切り替え時に流れるピーク電流６８を小さくすることができ、出力負荷２０に生じるノイズを大幅に低減することができる。これにより、出力負荷２０である画素に発生するノイズが低減するため、表示画像のちらつきを無くすことができる。しかも、切り替え先の系統に電源電圧ＶＤＤ１からの電流が流れると、ダミー用の電源電圧ＶＤＤ２からの電流供給は停止されるため、前記ピーク電流を低減する効果を、最小限の消費電力の増大で得ることができる。
【００６０】
また、切り替え先の系統にダミー電流を流す時にはこの系統のノードの寄生容量や配線容量がほぼ空の状態であるため、かなり大きなピーク電流６６が流れるが、このピーク電流はノイズが乗っても問題がないダミー用電源電圧ＶＤＤ２から供給されるので、出力負荷２０側に影響を与えることはない。
【００６１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば、上記実施の形態では、電流出力型の画像表示装置に本発明の多系統電流切替スイッチ回路を用いて画像表示装置の表示ドライバー機能を果たさせる例について説明したが、出力負荷２０に対応する電流を変化させる制御を行う負荷を有する機器であれば、本発明の多系統電流切替スイッチ回路を適用して同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多系統電流切替スイッチ回路を示したブロック図である。
【図２】図１に示した多系統電流切替スイッチ回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る多系統電流切替スイッチ回路を示したブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る多系統電流切替スイッチ回路を示したブロック図である。
【図５】図４に示した電流サンプルホールド回路５２Ａ（又は５２Ｂ）の構成を示した回路図である。
【図６】図４に示した多系統電流切替スイッチ回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】従来の多系統電流切替スイッチ回路の一例を示したブロック図である。
【図８】図７に示した多系統電流切替スイッチ回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図９】従来の多系統電流切替スイッチ回路の他の例を示したブロック図である。
【図１０】図９に示した多系統電流切替スイッチ回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
２０……出力負荷、２１……ダミー負荷、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、Ｍ１……Ｎ型ＭＯＳトランジスタ、２６、２８、３０、４０……電流源、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９……入力端子、４４……スイッチ切替制御部、５０……画像表示制御装置、５２Ａ、５２Ｂ……電流サンプルホールド回路、５４……画像信号供給回路、Ｃ１……コンデンサ、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４……スイッチ。
【図１】
2005080066.tif 000003
【図２】
2005080066.tif 000004
【図３】
2005080066.tif 000005
【図４】
2005080066.tif 000006
【図５】
2005080066.tif 000007
【図６】
2005080066.tif 000008
【図７】
2005080066.tif 000009
【図８】
2005080066.tif 000010
【図９】
2005080066.tif 000011
【図１０】
2005080066.tif 000012