(57)【要約】 【課題】  マトリクス制御による駆動回路を用いた電子機器において、各発光素子の輝度を独立して制御する。【解決手段】  電子機器は、発光素子をマトリクス制御により駆動する駆動部と、第１の発光素子を前記駆動部に接続する第１電流経路であって、前記第１の発光素子のカソードを前記駆動部の２以上の端子に並列接続する並列信号線を含む第１電流経路と、第２の発光素子を前記駆動部に接続する第２電流経路であって、前記２の発光素子のカソード側の少なくとも一部が前記第１電流経路との共通経路となる第２電流経路と、前記第１電流経路上で、前記第１の発光素子のカソードと、前記共通経路との間に配置される逆流防止素子と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子をマトリクス制御により駆動する駆動部と、
第１の発光素子を前記駆動部に接続する第１電流経路であって、前記第１の発光素子のカソードを前記駆動部の２以上の端子に並列接続する並列信号線を含む第１電流経路と、
第２の発光素子を前記駆動部に接続する第２電流経路であって、前記２の発光素子のカソード側の少なくとも一部が前記第１電流経路との共通経路となる第２電流経路と、
前記第１電流経路上で、前記第１の発光素子のカソードと、前記共通経路との間に配置される逆流防止素子と、
を備える電子機器。
【請求項２】
前記第２の発光素子のカソードは、前記第１電流経路の前記並列信号線の１つにノードで接続され、
前記共通経路は、前記ノードと、当該ノードが接続される前記駆動回路の前記端子との間に延びることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１の発光素子のカソードは前記駆動回路の２以上の行選択スイッチに接続され、前記第２の発光素子のカソードは、前記２以上の行選択スイッチの中の１つに接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第１の発光素子のアノードは、前記駆動回路の第１の列選択スイッチに接続され、
前記第２の発光素子のアノードは、前記駆動回路の第２の列選択スイッチに接続されていることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
複数の発光素子が配置された表示部と、
前記発光素子を駆動する駆動部と、
を備え、
前記発光素子の中の第１の発光素子は、前記駆動部に第１電流経路で接続され、前記第１電流経路は、前記第１の発光素子のカソードが前記駆動部の２以上の端子に並列接続される並列信号線を含み、
前記発光素子の中の第２の発光素子は、前記駆動部に第２電流経路で接続され、前記第２の発光素子のカソードは、前記第１電流経路の前記並列信号線の１つにノードで接続され、
前記ノードと前記第１の発光素子のカソードとの間に逆流防止ダイオードが配置されていることを特徴とする発光素子駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器と発光素子駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話や携帯端末においては、キー部分や筐体にＬＥＤ（Light-Emitting Diode）装飾がほどこされたものが多い。ＬＥＤの点灯パターンや、７セグメント表示の演出に趣向を凝らすことによって、デザイン面での差別化が期待される。このような端末では、より豪華な演出を行なうために、ＬＥＤの搭載数が増大する傾向にある。これを効率良く制御するため、ＬＥＤのマトリクス制御を用いたドライバが使われることがある。
【０００３】
カラム（Column：列）とロウ（Row：行）により構成されるマトリクス制御回路は、マトリクスの数だけＬＥＤを搭載することが可能である。カラム（列）にＬＥＤのアノード、ロウ（行）にＬＥＤのカソードを接続し、列方向に並ぶＬＥＤに電圧を印加した状態で、ロウを選択（ＯＮ）してＬＥＤドライバ内の定電流回路に接続する。これにより、各ＬＥＤに一定の電流を流すことができる。
【０００４】
図１および図２は、一般的なマトリクス制御の回路接続例を示す。図１では、２×６のマトリクス制御のＬＥＤドライバに、それぞれがＲＧＢの各素子を含むＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を接続した回路を例にとる。この回路では、８つの端子で１２個までの素子を駆動することができる。
【０００５】
マトリクス制御機能をもつＬＥＤドライバでは、デバイスの駆動能力により各ロウＲ１〜Ｒ６に流すことができる電流値の上限が決められる。多くのＬＥＤドライバでは、接続されたＬＥＤへの電流を時分割的にＯＮ／ＯＦＦする。図１の場合は、ＬＥＤ素子は６つのロウＲ１−Ｒ６（６チャネル）に接続されているので、時分割された周期の中で、各ＬＥＤ素子はさらに１／６のデューティ（オン／オフ比）でオンされることになる。
【０００６】
従来の技術では、ＬＳＩの許容損失や小型化による駆動能力の制限に加え、時分割多重による影響から、ＬＥＤ１灯あたりに流すことができる電流の実効値は大きくない。この制約により、期待通りのＬＥＤ輝度を得られないことがある。
【０００７】
単独のＬＥＤの発光の明るさを段階的に変えるために、ＬＥＤに流れる電流量を増大させる構成が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この構成はマトリクス制御とは無関係なので、マトリクスドライバにおける駆動電流値の制限や、他のＬＥＤ素子への影響を考慮する必要がない。単独制御される従来技術のＬＥＤをそのまま複数にして配置する場合は、１つのＬＥＤにつき２個のスイッチが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−６９６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
時分割多重方式のマトリクス駆動回路で高い輝度を実現するために、図１および図２の未接続のマトリクス部（カラムＣ１に接続されるロウＲ４、Ｒ５、Ｒ６）を利用して、特定の発光素子（ＬＥＤ３）に２倍の電流を流すことが考えられる。この場合の構成例を図３および図４に示す。
【００１０】
図３では、ＬＥＤ３に含まれるＬＥＤ（Ｒ）素子はＲ１とＲ４に並列接続され、ＬＥＤ（Ｇ）素子はＲ２とＲ５に並列接続され、ＬＥＤ（Ｂ）素子はＲ３とＲ６に並列接続されている。他方、ＬＥＤ１とＬＥＤ２のＲ、Ｇ、Ｂの各素子は、それぞれＲ４、Ｒ５、Ｒ６に対応するロウと、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応するロウにのみ接続されている。この構成により、ＬＥＤ３には２／６のデューティで電流が流れることになる。その結果、視覚的に２倍の輝度として認識される。
【００１１】
しかし、この構成ではＬＥＤ１のカソード側、ＬＥＤ２のカソード側がそれぞれＬＥＤ３と短絡しているため、ＬＥＤ１とＬＥＤ２を独立して制御することができない。また、回路の短絡により誤動作が生じる。たとえば、図３でＬＥＤ２のＲ（赤）の素子と、ＬＥＤ３のＢ（青）の素子をＯＮすることが意図されている場合、ＬＥＤ２（Ｒ）とＬＥＤ３（Ｒ）の短絡により、本来意図されていないＬＥＤ３（Ｒ）もＯＮしてしまう。
【００１２】
そこで、マトリクス制御による電子機器および発光素子駆動回路において、各素子の輝度を独立して制御する構成を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の観点では、電子機器を提供する。電子機器は、
発光素子をマトリクス制御により駆動する駆動部と、
第１の発光素子を前記駆動部に接続する第１電流経路であって、前記第１の発光素子のカソードを前記駆動部の２以上の端子に並列接続する並列信号線を含む第１電流経路と、
第２の発光素子を前記駆動部に接続する第２電流経路であって、前記２の発光素子のカソード側の少なくとも一部が前記第１電流経路との共通経路となる第２電流経路と、
前記第１電流経路上で、前記第１の発光素子のカソードと、前記共通経路との間に配置される逆流防止素子と、
を備える。
【００１４】
第２の観点では、発光素子駆動回路を提供する。発光素子駆動回路は、
複数の発光素子が配置された表示部と、
前記発光素子を駆動する駆動部と、
を備え、
前記発光素子の中の第１の発光素子は、前記駆動部に第１電流経路で接続され、前記第１電流経路は、前記第１の発光素子のカソードが前記駆動部の２以上の端子に並列接続される並列信号線を含み、
前記発光素子の中の第２の発光素子は、前記駆動部に第２電流経路で接続され、前記第２の発光素子のカソードは、前記第１電流経路の前記並列信号線の１つにノードで接続され、
前記ノードと前記第１の発光素子のカソードとの間に逆流防止ダイオードが配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
マトリクス制御による電子機器および発光素子駆動回路において、各発光素子（ＬＥＤなど）の輝度を独立して制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来のマトリクス制御のＬＥＤ駆動回路の構成例を示す図である。
【図２】図１のＬＥＤ駆動回路の接続マトリクスの図である。
【図３】本発明に至る過程で考案されるマトリクス制御のＬＥＤ駆動回路の構成例を示す図である。
【図４】図３のＬＥＤ駆動回路の接続マトリクスの図である。
【図５】実施例１のマトリクス制御のＬＥＤ駆動回路の構成例を示す図である。
【図６】図５のＬＥＤ駆動回路の接続マトリクスの図である。
【図７】実施例１のＬＥＤドライバ制御のタイミングチャートである。
【図８】１倍輝度のＬＥＤ素子のためのドライバ制御のフローチャートである。
【図９】２倍輝度のＬＥＤ素子のためのドライバ制御のフローチャートである。
【図１０】実施例２の基礎となるマトリクス制御のＬＥＤ駆動回路例を示す図である。
【図１１】実施例２に至る過程で考案される回路構成例を示す図である。
【図１２】実施例２のマトリクス制御のＬＥＤ駆動回路の構成例を示す図である。
【図１３】実施例２のＬＥＤドライバ制御のタイミングチャートである。
【図１４】実施例３のマトリクス制御のＬＥＤ駆動回路の構成例を示す図である。
【図１５】実施例３ＬＥＤドライバ制御のタイミングチャートである。
【図１６】実施例１〜３のＬＥＤ駆動回路が適用される電子機器の一例として無線通信端末の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の実施例では、マトリクス制御により複数の発光素子の点灯状態を制御する駆動回路を用いた電子機器において、１又は複数の発光素子を、他の発光素子から独立して異なる輝度で点灯させる。本明細書および特許請求の範囲において「マトリクス制御」というときは、列（カラム）と行（ロウ）の数で決まる素子の端子数よりも少ない数の端子（スイッチ）を用い、素子に対する電流の供給を時分割的に切り替える方式の駆動制御をいうものとする。
【００１８】
これを実現するために、第１の発光素子を第１の電流経路で駆動部に接続し、第１の発光素子のカソードを前記駆動部の２以上の端子あるいはスイッチに並列接続する。第２の発光素子を第２の電流経路で駆動部に接続し、第２の発光素子のカソード側で、第２の電流経路の一部を前記第１の電流経路と共通する共通経路とする。第１の電流経路上で、第１の発光素子のカソードと共通経路の間に逆流防止素子を挿入する。
【００１９】
この回路構成により、第１の発光素子と第２の発光素子を、互いに独立して異なる輝度レベルに制御することが可能になる。この構成は、ＲＧＢによるマルチカラー表示にも、単色表示にも適用可能である。また、特定の発光素子を、他の発光素子の整数倍の輝度で点灯することができる。
【実施例１】
【００２０】
図５は、実施例１のマトリクス制御によるＬＥＤ駆動回路１の構成例を示す図、図６は図５の駆動回路１の接続マトリクスを示す図である。ＬＥＤ駆動回路１は、３つのＬＥＤ（Light Emitting Diode）セットＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を含む。ＬＥＤセットＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の各々は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応するＬＥＤ素子（発光素子）を含む。各ＬＥＤ素子はＬＥＤドライバ１０の所定の端子に接続される。
【００２１】
ＬＥＤドライバ１０は、カラム（列）とロウ（行）を選択するための複数のスイッチを有する。具体的には、列を選択するための２つのスイッチＳＷ_Ｃ１、ＳＷ_Ｃ２と、ロウ（行）を選択するための６つのスイッチＳＷ_Ｒ１〜ＳＷ_Ｒ６を有し、２×６のマトリクスを形成する。スイッチＳＷ_Ｃ１、ＳＷ_Ｃ２を導通（ＯＮ）することで、各列に電圧が印加される。スイッチＳＷ_Ｒ１〜ＳＷ_Ｒ６の任意のスイッチをＯＮにすると、ＬＥＤドライバ１０内部に接続された定電流回路（不図示）により、対応するロウ（行）に電流が引き込まれる。これにより、所望のＬＥＤ素子のアノードからカソードに電流が流れ、ＬＥＤ素子が点灯する仕組みとなっている。
【００２２】
ＬＥＤ１は、ＬＥＤ素子１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂを含む。ＬＥＤ素子１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂのアノードは、カラムＣ２に接続され、カソードは、それぞれノード５２−４、５２−５、５２−６を介して対応するロウＲ４、Ｒ５、Ｒ６に接続されている。
【００２３】
ＬＥＤ２は、ＬＥＤ素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを含む。ＬＥＤ素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂのアノードは、カラムＣ２に接続され、カソードは、それぞれノード５２−１、５２−２、５２−３を介して、対応するロウ（行）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に接続されている。
【００２４】
ＬＥＤ３は、ＬＥＤ素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂを含む。ＬＥＤ素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂの各々は、アノード側でカラムＣ１に接続されている。ＬＥＤ素子３１Ｒのカソードは、Ｒ１とＲ４に対応するスイッチＳＷ_Ｒ１、ＳＷ_Ｒ４に並列接続されている。ＬＥＤ素子３１Ｇのカソードは、Ｒ２とＲ５に対応するスイッチＳＷ_Ｒ２、ＳＷ_Ｒ５に並列接続されている。ＬＥＤ素子３１Ｂのカソードは、Ｒ３とＲ６に対応するスイッチＳＷ_Ｒ３、ＳＷ_Ｒ６に並列接続されている。
【００２５】
このような２×６の接続配置を分かりやすく示したのが、図６の接続マトリクス表である。図３の接続マトリクス表は、図４の接続マトリクスと同じである。すなわち、カラムＣ１に接続されるＬＥＤ３のＬＥＤ素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ（図６の表ではＬＥＤ３（Ｒ）、ＬＥＤ３（Ｇ）、ＬＥＤ３（Ｂ）と標記）を、それぞれ２つのロウ（行）に接続することにより、他のＬＥＤ１、ＬＥＳ２の各素子と比較して、１つの周期内で２倍の電流を流す構成となっている。
【００２６】
図３および図４と異なる点は、ＬＥＤ３の各ＬＥＤ素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂのカソード側に、逆流防止ダイオード４１−１〜４１−６が挿入されている点である。これについて、具体的に説明する。
【００２７】
ＬＥＤ３のＬＥＤ素子３１ＲをＬＥＤドライバ１０のカラム（列）側のスイッチＳＷ_Ｃ１に接続する信号線と、ロウ（行）側のスイッチＳＷ_Ｒ１に接続する信号線で、第１の電流経路を形成する。他方、ＬＥＤ２のＬＥＤ素子２１ＲをＬＥＤドライバ１０のＳＷ_Ｃ２に接続する信号線と、スイッチＳＷ_Ｒ１に接続する信号線で、第２の電流経路を構成する。第１の電流経路と第２の電流経路は、スイッチＳＷ_Ｒ１とノード５２−１の間で重なり合って、共通経路となる。この共通経路と、ＬＥＤ３のＬＥＤ素子３１Ｒのカソードとの間に、逆流防止ダイオード４１−１を配置する。
【００２８】
同様に、ＬＥＤ１のＬＥＤ素子１１ＲをＬＥＤドライバ１０のＳＷ_Ｃ２に接続する信号線と、ＳＷ_Ｒ４に接続する信号線で、第２の電流経路を構成する。スイッチＳＷ_Ｒ４とノード５２−４の間は、第１の電流経路と第２の電流経路の共通経路となる。この共通経路と、ＬＥＤ３のＬＥＤ素子３１Ｒのカソードとの間に、逆流防止ダイオード４１−４を配置する。
【００２９】
ＬＥＤ素子３１Ｇと、ＬＥＤ素子１１Ｇ、２１Ｇの間、およびＬＥＤ素子３１Ｂと、ＬＥＤ素子１１Ｂ、２１Ｂの間でも、同様の構成が採用される。ＬＥＤ素子３１Ｇのカソードと、Ｒ２、Ｒ５上の共通経路との間に、逆流防止ダイオード４１−２、４２−５がそれぞれ配置される。ＬＥＤ素子３１Ｂのカソードと、Ｒ３、Ｒ６上の共通経路との間に、逆流防止ダイオード４１−３、４２−６がそれぞれ配置される。
【００３０】
所定のＬＥＤ素子と共通経路との間に逆流防止ダイオードを挿入することで、たとえばＬＥＤ２のＬＥＤ素子２１Ｒと、ＬＥＤ３のＬＥＤ素子３１Ｇが選択されたときに、意図しないＬＥＤ素子３１Ｒが点灯することを防止することができる。
【００３１】
図７は、図５のＬＥＤドライバ１０による駆動制御のタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は流れる電流である。上述のとおり、カラム（列）側のスイッチとロウ（行）側のスイッチの双方がＯＮしたときに電流が引き込まれ、対応するＬＥＤ素子が点灯する。図７では図示の便宜上、Ｃ１、Ｃ２、Ｒ２、Ｒ５のみの導通タイミングを示しているが、実際はＲ１〜Ｒ６のすべてがスイッチング制御される。
【００３２】
時間（周期）ｔ３の状態Ａでは、カラムＣ２に接続されるスイッチＳＷ_Ｃ２（図５参照）と、ロウＲ５に接続されるスイッチＳＷ_Ｒ５（図５参照）がＯＮすることで、ＬＥＤ１のＬＥＤ素子１１Ｇ（ＬＥＤ１（Ｇ））が点灯する。１つの周期内で６つのロウ（行）が時分割的に切り替え制御されるので、ＬＥＤ１（Ｇ）（ＬＥＤ素子１１Ｇ）がＯＮする割合は１／６である。したがって、周期ｔ３の総電流量の１／６の電流量が流れる。
【００３３】
時間（周期）ｔ４の状態Ｂでは、カラムＣ１、ロウＲ２およびＲ５が選択される。したがってスイッチＳＷ_Ｃ１、スイッチＳＷ_Ｒ２、およびスイッチＳＷ_Ｒ５が導通（ＯＮ）して、ＬＥＤ３のＬＥＤ素子３１Ｇ（ＬＥＤ３（Ｇ））が点灯する。このとき、ＬＥＤドライバ１０の定電流回路（不図示）はＲ２とＲ５の並列経路で電流を引き込み、デューティが２／６となるため、状態Ａと比較して、ＬＥＤ素子３１Ｇに２倍の電流を流すことができる。
【００３４】
なお、ＬＥＤ３のＬＥＤ素子３１Ｇは、常に他のＬＥＤ素子の２倍の輝度で点灯するわけではない。たとえば、時間（周期）ｔ１やｔ２では、カラムＣ１に電圧を印加した状態で、Ｒ２とＲ５のいずれか一方のみを選択することによって、ＬＥＤ素子３１Ｇを通常の輝度（１倍の輝度）で点灯させることができる。これにより、点灯パターンの自由度が大きくなり、装飾性が向上する。
【００３５】
図８は、図７の状態Ａ（ｔ３）のときの各スイッチの制御フローを示す図、図９は、図７の状態Ｂ（ｔ４）のときの各スイッチの制御フローを示す図である。このような制御フローは、たとえばＬＥＤドライバ１０を構成するドライバＩＣに格納されている。
【００３６】
図８において、状態Ａを生成するために、カラム（Ｃ１、Ｃ２）とロウ（Ｒ１〜Ｒ６）について導通の要否が判断される。状態Ａでは、ＬＥＤ１の緑（Ｇ）のＬＥＤ素子１１Ｇを通常の輝度で点灯するために、カラムＣ２とロウＲ５をＯＮにする必要がある。そこで、カラムＣ２についてのＯＮ／ＯＦＦ判断（Ｓ１０３）と、ロウＲ５についてのＯＮ／ＯＦＦ判断（Ｓ１１３）において、それぞれスイッチＳＷ_Ｃ２とスイッチＳＷ_Ｒ５をＯＮにする判断がなされる。他方、カラムＣ１についての判断（Ｓ１０１）と、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６についての判断（Ｓ１０５、Ｓ１０７、Ｓ１０９、Ｓ１１１、Ｓ１１５）では、スイッチは非導通とされる。なお、Ｓ１０１−Ｓ１１５の判断は、時系列でなされる必要はなく、同時に行なわれてもよい。
【００３７】
このタイミングでＬＥＤ１のＬＥＤ素子１１Ｇに電流が流れたとしても、ＬＥＤ素子１１Ｇのカソード（ノード５２−５）と、ＬＥＤ３のＬＥＤ素子３１Ｇのカソードとの間に逆流防止ダイオード４１−５が挿入されているため（図５参照）、たとえＣ１がＯＮされたとしても、ＬＥＤ３（Ｇ）の動作には影響しない。
【００３８】
図９では、状態Ｂを生成するために、マトリクスを構成するカラム（Ｃ１、Ｃ２）とロウ（Ｒ１〜Ｒ６）について導通の要否が判断される。状態Ｂでは、ＬＥＤ３の緑（Ｇ）のＬＥＤ素子３１Ｇを２倍の輝度で点灯するために、カラムＣ２とロウＲ２およびＲ５をＯＮにする必要がある。そこで、カラムＣ１についてのＯＮ／ＯＦＦ判断（Ｓ１０１）と、ロウＲ２、Ｒ５についてのＯＮ／ＯＦＦ判断（Ｓ２０７とＳ２１３）において、スイッチＳＷ_Ｃ１、スイッチＳＷ_Ｒ２、スイッチＳＷ_Ｒ５をＯＮにする判断がなされる。カラムＣ２についての判断（Ｓ１０３）と、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６についての判断（Ｓ２０３、Ｓ２０５、Ｓ２０９、Ｓ２１１、Ｓ１１５）では、スイッチは非導通とされる。Ｓ２０１−Ｓ２１５の判断は時系列でなされる必要はなく、同時に行なわれてもよい。
【００３９】
このようなＬＥＤ駆動回路により、マトリクスドライバの電流制限を補い、ＬＥＤ光度のダイナミックレンジを拡げることが可能になる。
【実施例２】
【００４０】
実施例１では、ＲＧＢのマルチカラー表示の輝度制御について説明したが、本発明は単色表示の輝度制御にも適用可能である。実施例２では、最も単純化したマトリクス回路の輝度制御を説明する。
【００４１】
図１０は、２つのカラムと、３つのロウにより構成される２×３マトリクスドライバにＬＥＤを４個搭載する例を示す。この構成では、５個のスイッチにより６個までのＬＥＤを搭載することができる。図１０では、各スイッチ（不図示）がＯＮした場合、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４にＩの電流が流れる。このとき、ＬＥＤ４に２倍の電流を流すために、未使用のマトリクス部分、すなわちカラムＣ１とロウＲ２またはロウＲ３を接続する部分を利用することが考えられる。
【００４２】
図１１では、ロウＲ２を利用して、ＬＥＤ４のカソードがＲ１とＲ２に並列接続されている。Ｃ１、Ｒ１、Ｒ２に対応する各スイッチ（不図示）が導通されたときに、ＬＥＤ４に２Ｉの電流を流すことができる。しかしこの回路では、ＬＥＤ３が選択されたとき、すなわちカラムＣ２とロウＲ１が選択されたときに、ＬＥＤ３とＬＥＤ４を独立して制御することができない。ＬＥＤ３とＬＥＤ４のカソード側が短絡しているからである。そこで図１２に示す実施例２の構成に至る。
【００４３】
図１２は、実施例２のマトリクス制御によるＬＥＤ駆動回路６０の構成例である。ＬＥＤ駆動回路６０のＬＥＤドライバ１０は、カラムＣ１、Ｃ２にそれぞれ接続される端子またはスイッチ（不図示）と、ロウＲ１、Ｒ２、Ｒ３にそれぞれ接続される端子またはスイッチ（不図示）を含む。
【００４４】
１つのカラムに電圧が印加されたとき、３つのロウ（行）の間で時分割的に電流が切り替えられる。したがって、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３では、１／３のデューティで導通される。他方、Ｒ１とＲ２に並列接続されているＬＥＤ４のデューティは２／３となる。
【００４５】
高輝度での点灯が予定されるＬＥＤ４は、第１の電流経路Ｐ１にてＬＥＤドライバ１０に接続され、そのカソード側はＲ１とＲ２に並列接続されている。
【００４６】
ＬＥＤ３は、第２の電流経路Ｐ２ａでＬＥＤドライバ１０に接続される。ＬＥＤ３のカソードは、ノード８２−１を介して、ＬＥＤ４の第１の電流経路Ｐ１の一部をなすＲ１に接続されている。換言すると、第２の電流経路Ｐ２ａは、ＬＥＤ３のカソード側で第１の電流経路Ｐ１と共通する共通経路を含む。この共通経路と、ＬＥＤ４のカソードの間に、逆流防止ダイオード７１が挿入されている。
【００４７】
同様に、ＬＥＤ２は、第２の電流経路Ｐ２ｂでＬＥＤドライバ１０に接続される。ＬＥＤ２のカソードは、ノード８２−２を介して、ＬＥＤ４の第１の電流経路Ｐ１の一部をなすＲ２に接続されている。換言すると、第２の電流経路Ｐ２ｂは、ＬＥＤ２のカソード側で第１の電流経路Ｐ１と共通する共通経路を含む。この共通経路と、ＬＥＤ４のカソードの間に、逆流防止ダイオード７２が挿入されている。
【００４８】
このような構成により、ＬＥＤ３又はＬＥＤ２が点灯する際に、ＬＥＤ４のカソードに電流が流れることを防止する。
【００４９】
図１３は、実施例２のＬＥＤ駆動回路６０の駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。カラムＣ１とＣ２は、交互の周期でＯＮ、ＯＦＦされている。ロウＲ１、Ｒ２、Ｒ３の各々は、所定のタイミングでオン・オフされる。カラムＣ１、Ｃ２と、ロウＲ１、Ｒ２、Ｒ３を図１３の上段Ａのように制御した結果、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れる電流量とタイミングの関係は、図１３の下段Ｂに示すものになる。
【００５０】
ＬＥＤ４に着目すると、ｔ１ではカラムＣ１とロウＲ１が選択されて、通常の（１倍の）輝度で点灯する。ｔ３では、カラムＣ１とロウＲ２が選択されて、通常の輝度で点灯する。ｔ５では、カラムＣ１とロウＲ１およびロウＲ２が選択されて、２倍の輝度で点灯する。このような輝度変化の制御により、発光のダイナミックレンジが拡張され、点灯パターンのバリエーションの幅が広がる。
【実施例３】
【００５１】
図１４および図１５は、実施例３のマトリクス制御によるＬＥＤ駆動回路９０の構成例である。ＬＥＤ駆動回路９０のＬＥＤドライバ１０は、実施例２と同様に、カラムＣ１、Ｃ２にそれぞれ接続されるスイッチ（不図示）と、ロウＲ１、Ｒ２、Ｒ３にそれぞれ接続されるスイッチ（不図示）を含む。実施例３では、特定のＬＥＤ４を３倍の輝度で点灯させる構成とする。
【００５２】
１つのカラムに電圧が印加されたとき、３つのロウ（行）の間で時分割的に電流が切り替えられ、各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３で、１／３のデューティで導通される。他方、ＬＥＤ４は、そのカソード側で、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３に並列接続されている。ＬＥＤ４のデューティは３／３となる。ＬＥＤ４のアノード側でＬＥＤドライバ１０（あるいはカラムＣ１）に接続される信号線と、ＬＥＤ４のカソード側でＬＥＤドライバ１０に並列接続される３本の信号線（Ｒ１−Ｒ３）とで、第１の電流経路Ｐ１を形成する。
【００５３】
ＬＥＤ３は、第２の電流経路Ｐ２ａでＬＥＤドライバ１０に接続される。ＬＥＤ３のカソードは、ノード８２−１を介して、ＬＥＤ４の第１の電流経路Ｐ１の一部をなすＲ１に接続されている。換言すると、第２の電流経路Ｐ２ａは、ＬＥＤ３のカソード側で第１の電流経路Ｐ１と共通する共通経路を含む。この共通経路と、ＬＥＤ４のカソードの間に、逆流防止ダイオード７１が挿入されている。
【００５４】
ＬＥＤ２は、第２の電流経路Ｐ２ｂでＬＥＤドライバ１０に接続される。ＬＥＤ２のカソードは、ノード８２−２を介して、ＬＥＤ４の第１の電流経路Ｐ１の一部をなすＲ２に接続されている。換言すると、第２の電流経路Ｐ２ｂは、ＬＥＤ２のカソード側で第１の電流経路Ｐ１と共通する共通経路を含む。この共通経路と、ＬＥＤ４のカソードの間に、逆流防止ダイオード７２が挿入されている。
【００５５】
ＬＥＤ１は、第２の電流経路Ｐ２ｃでＬＥＤドライバ１０に接続される。ＬＥＤ１のカソードは、ノード８２−３を介して、ＬＥＤ４の第１の電流経路Ｐ１の一部をなすＲ３に接続されている。換言すると、第２の電流経路Ｐ２ｃは、ＬＥＤ２のカソード側で第１の電流経路Ｐ１と共通する共通経路を含む。この共通経路と、ＬＥＤ４のカソードの間に、逆流防止ダイオード７３が挿入されている。
【００５６】
このような構成により、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３のいずれが点灯する場合でも、ＬＥＤ４のカソードに電流が流れることを防止できる。
【００５７】
図１５は、実施例３のＬＥＤ駆動回路９０の駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。カラムＣ１とＣ２は、交互の周期でＯＮ、ＯＦＦされている。ロウＲ１、Ｒ２、Ｒ３の各々は、所定のタイミングでオン・オフされる。カラムＣ１、Ｃ２と、ロウＲ１、Ｒ２、Ｒ３を図１５の上段Ａのように制御した結果、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４に流れる電流量とタイミングの関係は、図１５の下段Ｂに示すものになる。
【００５８】
ＬＥＤ４に着目すると、ｔ１、ｔ３では、カラムＣ１と、ロウＲ１〜Ｒ３のいずれか１本が選択されて、通常の（１倍の）輝度で点灯する。ｔ５では、カラムＣ１とロウＲ１およびロウＲ２が選択されて、２倍の輝度で点灯する。ｔ１３では、カラムＣ１と、ロウＲ１〜Ｒ３のすべてが選択され、３倍の輝度で点灯する。このような輝度制御により、発光のダイナミックレンジが拡張され、点灯パターンのバリエーションがいっそう広がる。
【００５９】
図１６は、実施例１〜３のＬＥＤ駆動回路が適用される電子機器の一例として、無線通信端末１００の概略構成を示す図である。無線通信端末１００は、アンテナ１０１、高周波（ＲＦ）処理回路１１０、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１２０、ＭＣＰ（Modulation Coding Processor）１３０を含む。ＡＳＩＣ１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１、オーディオ処理部１２２、電源処理部１２３等を含み、これらのコンポーネントはひとつのＬＳＩ（Large-Scale Integration）基板上に搭載されている。入出力デバイスとして、ＬＥＤドライバ１０を含むＬＥＤ表示部１１１、キーボード１１２、カメラ１１３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１１４、スピーカ１１５、マイク１１６が設けられている。
【００６０】
アンテナ１０１で受信された信号は、ＲＦ処理部１１０で増幅され、アナログ／ディジタル変換され、ダウンコンバートされる。ベースバンドに変換されたディジタル信号は、ＣＰＵ１２１にてディジタル信号処理され、ＭＣＰ１３０で復調・復号処理を受ける。さらにＣＰＵ１２１にて誤り訂正を受ける。受信信号に音声信号が含まれる場合は、オーディオ処理部１２２によりオーディオ処理される。処理された信号は、スピーカ１１５やＬＣＤ１１４に出力される。
【００６１】
ＬＥＤ表示部１１１は、ＬＥＤドライバ１０を含む。ＬＥＤ表示部１１１は、実施例１〜３のＬＥＤ駆動回路のいずれを適用したものであってもよい。ＬＥＤ表示部１１１は複数のＬＥＤ素子を含む。ＬＥＤ素子は、無線通信端末１００の筐体の表面やキーボード１１２を含む操作パネルの表面など、任意の箇所に配置される。ＬＥＤ表示部１１１は、電子メールの着信や音声通話の着呼があったとき、時間を表示するとき、充電が完了したとき等に、ＬＥＤ素子の輝度を所望のパターンで２段階、３段階に変化させて点灯表示することができる。
【００６２】
実施例１〜３では発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）を例にとって説明したが、電流に応じて発光する任意の素子、たとえばＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、電流に応じて発光するトランジスタ等についても、実施例１〜３の駆動回路を適用することができる。
【００６３】
スイッチとしては、電流の流れを制御できるものであれば任意のスイッチを用いることができる。たとえば、トランジスタ（バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタなど）、ダイオード（ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）ダイオード、ＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）ダイオード、または、これらを組み合わせた論理回路等を用いることができる。
【００６４】
また、実施例１〜３の発光素子駆動回路は、携帯電話などの電子機器のみならず、店舗、街路、通路、家庭など、任意の場所で装飾用電子デバイスとして用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
携帯端末などの任意の電子機器に適用することができる。また、店舗、通路、街頭など任意の場所での装飾に適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１、６０、９０  マトリクス制御によるＬＥＤ駆動回路
１０  ＬＥＤドライバ（駆動部）
１１、２１、３１  ＬＥＤ素子（発光素子）
４１−１〜４１−６  逆流防止ダイオード
５２−１〜５２−６  ノード
Ｐ１  第１の電流経路
Ｐ２、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ２ｃ  第２の電流経路
ＳＷ  スイッチ
１００  電子機器
１１１  ＬＥＤ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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