(57)【要約】【課題】ＬＥＤのぱらつきによる発光輝度のバラツキを防止する。【解決手段】ＬＥＤ１０およびボンディング抵抗Ｒ’と、並列してトランジスタＱ２１、ダイオードＤ２１、抵抗Ｒ２１からなる回路を接続する。そして、この並列回路に流れる電流がＬＥＤ１０およびボンディング抵抗Ｒ’における電圧降下ＶＦの大きさに応じた電流Ｉ１なることを利用しこれに比例する電流をトランジスタＱ４２からＬＥＤ１０に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチをオンすることによって、電源からの電流を発光素子に流して発光素子を駆動する発光素子の駆動回路において、
前記発光素子と並列接続され、発光素子における電圧降下に応じた検出電流を流す電圧検出回路と、
この電圧検出回路に流れる検出電流に対応した調整電流を発生し、この調整電流を発光素子および電圧検出回路に供給する調整電流供給回路と、
を有し、
発光素子における電圧降下の大きさに応じて調整電流を変化させ、発光素子に流れる電流を制御して発光量を調整することを特徴とする発光素子の駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載の回路において、
前記電圧検出回路は、ダイオード接続されたカレントミラー入力側トランジスタを含み、
前記調整電流発生回路は、前記カレントミラー入力側トランジスタとベースが供給接続されたカレントミラー出力側トランジスタを含むと共に、このカレントミラー出力側トランジスタ流れる電流を別のカレントミラーにより前記調整電流として取り出すことを特徴とする発光素子の駆動回路。
【請求項３】
請求項２に記載の回路において、
前記カレントミラー入力側トランジスタに対し、前記カレントミラー出力側トランジスタはサイズの大きなトランジスタであり、所定倍の電流を流すことを特徴とする発光素子の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチをオンすることによって、電源からの電流を発光素子に流して発光素子を駆動する発光素子の駆動回路、特に発光量の調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＥＤなどの半導体発光素子が広く利用されており、例えばＩｒＤＡなどの赤外線通信などにおいてもその送信素子として利用されている。
【０００３】
図２に、従来の駆動回路を示す。電源ＶＣＣには、抵抗ＲＬを介しＬＥＤ１０のアノードが接続されている。また、ＬＥＤ１０のカソードは、ボンディング抵抗Ｒ’を介しＮＰＮ型のトランジスタＱ１のコレクタに接続され、トランジスタＱ１のエミッタがグランドに接続されている。
【０００４】
トランジスタＱ１のベースには、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２のエミッタが接続されると共に、抵抗Ｒ１を介しグランドに接続されている。さらに、トランジスタＱ２のコレクタは、電源ＶＣＣに接続され、トランジスタＱ２のベースにドライブ信号が供給される。
【０００５】
この回路において、ドライブ信号がＬであれば、トランジスタＱ２がオフであり、トランジスタＱ１のベースはグランド電位となり、トランジスタＱ１もオフとなる。従って、ＬＥＤには電流が流れない。一方、ドライブ信号がＨであれば、トランジスタＱ２がオンして、その電流によってトランジスタＱ１のベースがＨとなり、トランジスタＱ１がオンとなる。そこで、ＬＥＤに電流が流れ、ＬＥＤが発光する。
【０００６】
ここで、ＬＥＤの発光強度は、ここに流れる駆動電流ＩＬＥＤによって決定され、この駆動電流ＩＬＥＤは、次式で決定される。
【０００７】
ＩＬＥＤ＝（ＶＣＣ−ＶＦ−ＶＣＥ）／ＲＬ
従って、抵抗ＲＬの抵抗値を変更することで、駆動電流ＩＬＥＤを必要な大きさに設定することができる。ここで、ＶＦは抵抗Ｒ’を含むＬＥＤにおける電圧降下、ＶＣＥはトランジスタＱ１のコレクタ・エミッタ間電圧である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の式において、電源電圧ＶＣＣおよび抵抗値ＲＬを一定の値と考えると、駆動電流ＩＬＥＤに影響するのは、ＶＣＥと、ＶＦである。ＶＣＥは、トランジスタＱ１がオンしたときのコレクタ／エミッタ間電圧であり、電流に依存するが、バラツキは比較的少ない。
【０００９】
一方、ＶＦは、ＬＥＤの電圧降下であり、１つ１つのＬＥＤに依存し、バラツキが大きい。さらに、ＬＥＤのチップは、銀ペーストなどによるダイボンディングや、ワイヤボンディングによって電気的接続がなされるが、これらの接続部分におけるボンディング抵抗Ｒ’についてもそのバラツキが比較的大きい。従って、ＶＦについてのバラツキが大きくなってしまい、ＩＬＥＤがバラツキ、ＬＥＤの発光量がばらつくという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、発光素子の発光量のバラツキを低減できる発光素子の駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、スイッチをオンすることによって、電源からの電流を発光素子に流して発光素子を駆動する発光素子の駆動回路において、前記発光素子と並列接続され、発光素子における電圧降下に応じた検出電流を流す電圧検出回路と、この電圧検出回路に流れる検出電流に対応した調整電流を発生し、この調整電流を発光素子および電圧検出回路に供給する調整電流供給回路と、を有し、発光素子における電圧降下の大きさに応じて調整電流を変化させ、発光素子に流れる電流を制御して発光量を調整することを特徴とする。
【００１２】
このように、本発明によれば、発光素子における電圧降下が変動したときに、この変動に応じて調整電流が変動し、発光素子の電圧降下変動に伴う発光量の変化が補償される。
【００１３】
また、前記電圧検出回路は、ダイオード接続されたカレントミラー入力側トランジスタを含み、前記調整電流発生回路は、前記カレントミラー入力側トランジスタとベースが供給接続されたカレントミラー出力側トランジスタを含むと共に、このカレントミラー出力側トランジスタ流れる電流を別のカレントミラーにより前記調整電流として取り出すことが好適である。
【００１４】
また、前記カレントミラー入力側トランジスタに対し、前記カレントミラー出力側トランジスタはサイズの大きなトランジスタであり、所定倍の電流を流すことが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、発光素子における電圧降下が変動したときに、この変動に応じて調整電流が変動し、発光素子の電圧降下変動に伴う発光量の変化が補償される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、実施形態の構成例を示す図であり、図２の従来例と同様に、電源ＶＣＣには、抵抗ＲＬを介しＬＥＤ１０のアノードが接続されている。また、ＬＥＤ１０のカソードは、ボンディング抵抗Ｒ’を介しＮＰＮ型のトランジスタＱ１のコレクタに接続され、トランジスタＱ１のエミッタがグランドに接続されている。
【００１８】
トランジスタＱ１のベースには、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２のエミッタが接続されると共に、抵抗Ｒ１を介しグランドに接続されている。さらに、トランジスタＱ２のコレクタは、電源ＶＣＣに接続され、トランジスタＱ２のベースにドライブ信号が供給される。
【００１９】
従って、この回路においても、図２の回路と同様に、ドライブ信号がＬであれば、トランジスタＱ２がオフであり、トランジスタＱ１のベースはグランド電位となり、トランジスタＱ１もオフとなる。従って、ＬＥＤには電流が流れない。一方、ドライブ信号がＨであれば、トランジスタＱ２がオンして、その電流によってトランジスタＱ１のベースがＨとなり、トランジスタＱ１がオンとなる。そこで、ＬＥＤに電流が流れ、ＬＥＤが発光する。
【００２０】
そして、本実施形態においては、ＬＥＤ１０のアノードには、コレクタ・ベース間が短絡されたＮＰＮ型トランジスタＱ２１のコレクタが接続され、このトランジスタＱ２１のエミッタにはダイオードＤ２１のアノードが接続されている。さらに、ダイオードＤ２１のカソードには、抵抗Ｒ２１が接続されており、この抵抗Ｒ２１の他端がトランジスタＱ１のコレクタに接続されている。従って、ＬＥＤ１０と抵抗Ｒ’に対し、トランジスタＱ２１、ダイオードＤ２１、および抵抗Ｒ２１の直列接続が並列接続されている。
【００２１】
また、トランジスタＱ２１のベースには、ＮＰＮ型のトランジスタＱ３１のベースが接続されており、トランジスタＱ２１と、トランジスタＱ３１はカレントミラーを構成している。ここで、トランジスタＱ３１のエミッタ面積は、トランジスタＱ２１のエミッタ面積に比べ２０倍程度に設定されている。従って、このカレントミラーでは、トランジスタＱ２１に流れる電流の２０倍の電流がトランジスタＱ３１に流れる。トランジスタＱ３１のエミッタには、ダイオードＤ３１のアノードが接続されており、ダイオードＤ３１のカソードは抵抗Ｒ３１を介しグランドに接続されている。
【００２２】
さらに、トランジスタＱ３１のコレクタには、コレクタ・ベース間が短絡されたＰＮＰ型のトランジスタＱ４１のコレクタが接続され、このトランジスタＱ４１のエミッタは抵抗Ｒ４１を介し電源ＶＣＣに接続されている。また、トランジスタＱ４１のベースは、エミッタが電源ＶＣＣに接続されているＰＮＰ型のトランジスタＱ４２のベースに接続されており、トランジスタＱ４１と、トランジスタＱ４２はカレントミラーを構成している。ここで、トランジスタＱ４２のエミッタ面積は、トランジスタＱ４１のエミッタ面積に比べ２０倍程度に設定されている。従って、このカレントミラーでは、トランジスタＱ４１に流れる電流の２０倍の電流がトランジスタＱ４２に流れる。そして、トランジスタＱ４２のコレクタは、トランジスタＱ２１のコレクタおよびＬＥＤ１０のアノードに接続されている。
【００２３】
この本実施形態の回路においては、ＬＥＤ１０およびボンディング抵抗Ｒ’における電圧降下ＶＦが変動したときに、トランジスタＱ４２からＬＥＤ１０に供給される電流が変動し、ＶＦの変化に伴う発光量の変化が補償される。これについて、以下に説明する。
【００２４】
まず、ＶＦは、ＡｌＧａＡＳ（赤外８７０ｎｍ近くの波長）のＬＥＤでは、１．４Ｖ〜１．６程度の範囲でばらつく。また、ダイボンディング、ボンディング抵抗が大きい時には、ＶＦ＝２．０Ｖ程度になってしまう場合もある。これによって、駆動電流ＩＬＥＤも変動する。ところが、本実施形態によれば、ＶＦの大きさに基づいてトランジスタＱ２１、ダイオードＤ３１および抵抗Ｒ２１に電流Ｉ１が流れる。すなわち、電流Ｉ１として、Ｉ１＝（ＶＦ−２Ｖｂｅ）／Ｒ２１という電流が流れる。なお、ＶｂｅはトランジスタＱ２３およびダイオードＤ２１における電圧降下である。ダイオードＤ２１は、ベースコレクタ間短絡のトランジスタとして形成されるため、その電圧降下は、トランジスタＱ２１と同一になる。なお、Ｖｂｅは、０．７Ｖ程度である。
【００２５】
また、トランジスタＱ３１には、電流Ｉ１の２０倍の電流Ｉ２が流れる。すなわち、Ｉ２＝２０＊Ｉ１である。さらに、トランジスタＱ４２には、電流Ｉ２の２０倍の電流がＩ３として流れる。従って、トランジスタＱ４２からＬＥＤ１０およびトランジスタＱ２１に供給される電流は、トランジスタＱ２１に流れる電流Ｉ１の４００倍の電流となる。このため、Ｉ３比べＩ１は非常に小さく、Ｉ３のほとんどすべてＬＥＤ１０に流れることになる。
【００２６】
そして、電流Ｉ１は、ＶＦに応じて変化するものであり、ＶＦが大きくなるとそれだけＩ１が大きくなり、Ｉ１の約４００倍の電流がＬＥＤ１０に供給される。そこで、ＶＦの変化によって、変動するＩＬＥＤを補償するように、抵抗Ｒ２１の値を設定することで、ＶＦが変動しても、その分をＩ３の変化で補償でき、発光量の変化を減少させることができる。
【００２７】
このように、本実施形態の回路によって、ＶＦの変化によるＬＥＤ１０における電流ＩＬＥＤの変化を調整電流Ｉ３の変化で補うことができる。従って、ＬＥＤチップやボンディング抵抗のバラツキに基づく、発光輝度の変化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態の構成を示す図である。
【図２】従来例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ＬＥＤＤ、２１，Ｄ３１  ダイオード、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ２１，Ｑ２１，Ｑ２３，Ｑ３１，Ｑ４１，Ｑ４２  トランジスタ、Ｒ’  ボンディング抵抗、Ｒ１，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ４１，ＲＬ  抵抗。
【図１】
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【図２】
2005303092.tif 000004