JP3843709B2 - 電源制御装置、表示装置、携帯機器および電源供給制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷に対する電源の供給を制御する電源制御装置、電源供給制御方法、電源を供給して駆動回路を駆動して表示する表示装置、および電池から負荷部に対して電源電圧を供給する携帯機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年では、ノート型パーソナルコンピュータやPDA(Personal Digital Assistants)などの携帯が可能な電子機器が多く用いられている。これらの携帯型の電子機器は、外出中などの携帯時に使用する場合には、内部に搭載した電池から供給される電源電圧を用いて様々な電子デバイスを駆動している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなノート型パーソナルコンピュータやPDAなどの携帯電子機器は液晶表示パネルを備えており、当該液晶表示パネルに文字、図形、映像などの情報を表示するようになっている。液晶表示パネルの駆動には、所定値以上の電源電圧が要求され、液晶表示パネルを駆動するための電源電圧が上記の所定値より小さくなると、表示が薄くなってしまう等の表示品質の低下を招いてしまう。
【0004】
自宅や会社内にあるコンセントから供給される電源電圧を用いて駆動する場合には、上記のような液晶表示パネルの表示品質の低下を招くことはないが、携帯機器等のように電池を用いて駆動する場合には、電池の電源電圧の低下によって上記のような表示品質の低下を招くことがあり得る。例えば、図22は、通常の表示を行うために必要な電源電圧が3Vの液晶表示パネルをある電池を用いて駆動し続けた場合の電池の電源電圧と時間との関係を示す。同図に示すように、この例では34時間が経過した時点で電池の電源電圧が表示に必要な電圧である3Vを下回っている。したがって、これ以降、この電池を使用し続けると、表示が欠けるといった不具合が発生してしまう。また、電池の電源電圧が液晶表示に必要な電圧より大きい場合であっても、他の電子デバイスを駆動することにより液晶駆動回路に供給される電圧が低下し、表示の不具合が発生するといったことも起こりうる。
【0005】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、電源から供給される電圧値が変化する場合にも、低消費電力で安定した電源電圧の供給制御を行うことが可能な電源制御装置、電源供給制御方法、表示装置および携帯機器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の電源制御装置は、負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【0007】
また、請求項2に記載の電源制御装置は、請求項1に記載の電源制御装置において、前記昇圧回路は、動作を開始してから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択されるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で動作することを特徴とする。
【0008】
また、請求項3に記載の電源制御装置は、負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
また、請求項4に記載の電源制御装置は、請求項3に記載の電源制御装置において、前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させることを特徴とする。
【0014】
また、請求項5に記載の電源制御装置は、複数の負荷に対して電源電圧を供給する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合に、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合に、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
また、請求項6に記載の電源制御装置は、請求項5に記載の電源制御装置において、前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させることを特徴とする。
【0017】
また、請求項7に記載の表示装置は、表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
また、請求項8に記載の表示装置は、表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御することを特徴とする。
【0020】
また、請求項9に記載の表示装置は、請求項7または8に記載の表示装置において、前記駆動回路は、液晶表示パネルを駆動する液晶駆動回路であることを特徴とする。
【0021】
また、請求項10に記載の携帯機器は、請求項1ないし6のいずれかに記載の電源制御装置と、
前記電源制御装置に電源電圧を供給する電池と、
前記電源供給装置から供給される電源電圧により駆動される負荷部とを具備することを特徴とする。
また、請求項11に記載の携帯機器は、請求項7ないし9のいずれかに記載の表示装置と、
前記表示装置に電源電圧を供給する電池とを具備することを特徴とする。
【0023】
また、請求項12に記載の電源供給制御方法は、電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して負荷に供給する電源供給制御方法であって、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【0026】
また、請求項13に記載の電源供給制御方法は、電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して複数の負荷に供給する電源供給制御方法であって、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給し、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択することを特徴とする。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
A.第1実施形態
A−1.構成
まず、図1は本発明の第1実施形態に係る電源制御回路により駆動される液晶表示装置を備えた電子時計の外観を示す平面図である。同図に示すように、この電子時計200は、後述する二次電池を搭載しており、当該二次電池により内蔵する各種の電子デバイスを駆動している。そして、この二次電池に充電を行う場合や、外部機器との間でデータ転送等を行う場合には、図示のようにステーション100に収容される。ステーション100は、電子時計200を充電する機能や電子時計200との間でデータ転送を行う機能を有している。
【0030】
電子時計200は、通常の一般的な電子腕時計と同様に、バンド部202と、胴201とを有しており、この胴201内部に各種電子デバイスが内蔵されている。また、胴201の中心側には液晶表示装置204が設けられており、この液晶表示装置204に時刻などの様々な情報が表示されるようになっている。
【0031】
本実施形態に係る電源制御回路は、上記のような構成の電子時計200に内蔵された液晶表示装置204を駆動するための電源電圧の供給を制御するものであり、以下、図2を参照しながら、当該電源制御回路により駆動される液晶表示装置204の構成について説明する。図2においては、二次電池10は液晶表示装置204だけではなく、照明発光部301や振動モータ302等の他の負荷に電源電圧を供給する構成となっているが、以下においては、説明簡略化のため、二次電池10からの電源電圧を液晶表示装置204に供給する構成について説明する。
【0032】
同図に示すように、液晶表示装置204は、各種画像を表示する液晶表示パネル21と、液晶表示パネル21を駆動する液晶駆動回路22と、液晶表示パネル駆動用の駆動電圧Vzを供給する電源制御回路(電源制御装置)23と、この電子時計200全体を制御するCPU(中央処理装置)等の制御装置11から供給される表示データおよび各種制御用データに基づいて液晶駆動回路22を制御する駆動制御回路24とを備えている。
【0033】
液晶駆動回路22は、液晶表示パネル21の走査電極(コモン電極)を駆動する走査側駆動回路22aと、液晶表示パネル21の信号電極(セグメント電極)を駆動する信号側駆動回路22bとを備えており、駆動制御回路24からの制御信号に応じて走査側駆動回路22aおよび信号側駆動回路22bがそれぞれ液晶表示パネル21の電極を駆動することにより、各種画像が液晶表示パネル21に表示されるようになっている。
【0034】
電源制御回路23は、昇圧回路30と、電源選択回路31とを備えており、二次電池10からの電源電圧Vは昇圧回路30および電源選択回路31の両者に供給されるようになっている。電源選択回路31には、二次電池10からの電源電圧Vだけではなく、昇圧回路30によって昇圧された昇圧後電圧Vsも供給されるようになっている。電源選択回路31は、このように二次電池10から供給される電源電圧Vと昇圧回路30から供給される昇圧後電圧Vsのいずれか一方を選択し、液晶表示パネル21を駆動するための駆動電圧Vzとして液晶駆動回路22に供給する。ここで、電源選択回路31による選択切り換えは、制御装置11によって制御されており、制御装置11から制御信号C2が供給されると、選択切り換えが行われるようになっている。また、昇圧回路30も制御装置11によって制御されており、制御装置11からの制御信号C1が供給されると動作を開始するようになっている。
【0035】
ここで、図3は昇圧回路30を示す回路図である。同図に示すように、本実施形態における昇圧回路30は、スイッチSW1,SW2と、ポンピングコンデンサCpと、バックアップコンデンサCbとを有するチャージポンプ方式の昇圧回路である。スイッチSW1,SW2は、連動スイッチであり、制御装置11から制御信号C1が供給されるとスイッチSW1,SW2がa側に接続されている状態とb側に接続されている状態とが所定の動作周波数に応じて切り替えられるようになっている。このようにスイッチSW1,SW2が繰り返し切り替えられることにより、コンデンサCpに電圧Vが充電される状態と、コンデンサCpとコンデンサCbとが並列に接続されてコンデンサCpからコンデンサCbに電荷が移送される状態とが切り換えられる。このような状態が繰り返し切り換えられることにより、二次電池10から供給される電源電圧Vが2倍に昇圧される。
【0036】
図4に示すように、電源選択回路31は、電源切換スイッチSWDと、レギュレータ40とを備えている。電源切換スイッチSWDは、上述した制御装置11から供給される制御信号C2に応じて切り替えられるようなっており、a側に接続された場合には後段のレギュレータ40に昇圧後電圧Vsが出力され、b側に接続された場合にはレギュレータ40に電源電圧Vが供給される。レギュレータ40は、第1の入力端子(+)に固定電圧(GND)が接続されたオペアンプ42と、オペアンプ42の第2の入力端子(−)に接続されるフィードバック可変抵抗41とを有しており、電源切換スイッチSWDの接続先から供給される電圧(電源電圧Vもしくは昇圧後電圧Vs)を駆動電圧Vzに調整して出力する。
【0037】
上記の昇圧回路30や電源選択回路31は、この電子時計200の全体を制御する制御装置11によって制御されることになる。具体的には、制御装置11は、CPU(中央処理装置)と、二次電池10の電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、発振回路等を備えており、二次電池10の電源電圧Vを検出し、当該電源電圧Vの結果に応じて昇圧回路30に制御信号C1を、電源選択回路31に制御信号C2を供給することにより、昇圧回路30のオン/オフの切り換えタイミングとオン時の動作周波数、および電源選択回路31の電源切換スイッチSWD切り換えタイミング等を制御している。
【0038】
A−2.電源供給方法
ところで、二次電池10の電源電圧Vは時間とともに減少していくことになる(図22参照)。一方、この電子時計200において、液晶表示装置204による良好な表示を実現するためには、上述した電源制御回路23から駆動電圧Vzを液晶駆動回路22に供給する必要があり、電源制御回路23から供給する電圧が駆動電圧Vzを下回った場合には、表示が薄くなる等の表示品質の低下を招くことになる。そこで、表示品質の低下を防止するために二次電池10の電源電圧Vが駆動電圧Vzを下回った時点で充電等を行うことが考えられるが、本実施形態では、二次電池10の電源電圧Vが駆動電圧Vzを下回った場合にも表示品質の低下を防止することが可能な電源供給制御を行うことにより、より長時間の二次電池10の使用を可能としている。以下、このような効果を得ることが可能な電源制御回路23から液晶駆動回路22への電源電圧供給方法について、電源制御回路23およびこれを制御する制御装置11の動作を中心に説明する。
【0039】
ここで、図5は制御装置11のCPUにより所定周期毎に繰り返し実行される液晶表示装置204への電源供給を制御する電源供給処理の手順を示すフローチャートである。ここでは、初期設定として電源選択回路31の電源切換スイッチSWDはb側に接続されており、二次電池10からの電源電圧Vがレギュレータ40に供給されているものとする。同図に示すように、制御装置11による電源供給制御処理では、電源電圧検出回路によって検出された二次電池10の電源電圧Vを取得し(ステップSa1)、取得した電源電圧Vが予め設定されている設定電圧Vdより小さいか否かを判別する(ステップSa2)。ここで、設定電圧Vdは、液晶駆動回路22を駆動するために必要な駆動電圧Vzよりも若干大きい値である。そして、検出された二次電池10の電源電圧Vが設定電圧Vdよりも大きい場合には(ステップSa2の判別「NO])、当該電源供給制御処理を終了する。
【0040】
一方、検出した電源電圧Vが設定電圧Vdよりも小さい場合には(ステップSa2の判別「YES」)、昇圧回路30が動作中(スイッチSW1,SW2の切り換え動作が行われている)か否かを判別する(ステップSa3)。ここで、昇圧回路30が動作していない場合には(ステップSa3の判別「NO」)、昇圧回路30に制御信号C1を出力し、昇圧回路30の動作開始を指示する(ステップSa4)。ここで、制御装置11のCPUは、発振回路を制御して昇圧回路30が周波数F1(例えば10kHz)で動作するような周波数の信号を出力する。つまり周波数F1でスイッチSW1,SW2を切り換えることを指示する制御信号C1を出力する。
【0041】
ステップSa3の判別において、昇圧回路30が動作中であると判別した場合、および上記ステップSa4で昇圧回路30の動作開始を指示した場合、検出した電源電圧Vが駆動電圧Vzと同じ、もしくは小さいか否かを判別する(ステップSa5)。ここで、検出した電源電圧Vが駆動電圧Vzよりも大きい場合には、当該電源供給処理を終了する。
【0042】
一方、電源電圧Vが駆動電圧Vzと同じ、もしくは小さい場合には(ステップSa5の判別「YES」)、電源選択回路31の電源切換スイッチSWDがa側(昇圧回路30側)に接続されているか否かを判別する(ステップSa6)。ここで、電源切換スイッチSWDがa側に接続されていない場合、つまり電源切換スイッチSWDがb側に接続されており、二次電池10からの電源電圧Vがレギュレータ40に供給されている場合には(ステップSa6の判別「NO」)、電源選択回路31に制御信号C2を出力し、電源切換スイッチSWDのa側への切り換えを指示するとともに(ステップSa7)、昇圧回路30に制御信号C1を出力し、昇圧回路30が周波数F2(例えば、1kHz)で動作するように指示する(ステップSa8)。ここで、周波数F2は上述した周波数F1よりも小さい周波数であり、ステップSa7およびステップSa8では、電源切換スイッチSWDの切り換え指示と同時に昇圧回路30の動作周波数の低速にすることを指示している。
【0043】
このようにステップSa8で昇圧回路30の動作周波数の切り換えを指示した後、もしくはステップSa6の判別において、電源切換スイッチSWDがa側に接続されていた場合には、当該電源供給処理を終了する。
【0044】
上記のような電源供給処理を所定周期毎に繰り返し実行することにより、電源選択回路31の電源切換スイッチSWDの後段側にあるレギュレータ40には、図6中実線で示すような電圧が供給されることになる。同図に示すように、二次電池10の電源電圧Vは時間の経過とともに徐々に減少していくため、レギュレータ40に供給される電圧も徐々に減少していく。そして、時間Tになると二次電池10の電源電圧Vが液晶駆動回路22の駆動に必要な駆動電圧Vzと等しくなり、以降図中一点鎖線で示すように駆動電圧Vzよりも電源電圧Vが低くなる。しかしながら、本実施形態では、上述したように電源電圧Vが駆動電圧Vzになった時点で電源切換スイッチSWDをa側に切り換えることにより、レギュレータ40には昇圧回路30により2倍に昇圧された昇圧後電圧Vsが供給されることになる。このため、図中実線で示すように時間T以降も駆動電圧Vz以上の電圧をレギュレータ40に供給し続けることが可能となる。このように本実施形態では、従来よりも長い時間にわたり、駆動電圧Vz以上の電圧をレギュレータ40に供給することが可能となり、レギュレータ40からは駆動電圧Vzを液晶駆動回路22に供給することができる。したがって、液晶表示装置204の表示品質の低下を招くことなく、充電を行うことなく二次電池10を従来よりも長時間使用することができる。
【0045】
上述したように昇圧回路30を用いることにより、二次電池10をより長時間使用することができるといった効果を得ることができるが、昇圧回路30としてDC/DCコンバータを使用した場合には、DC/DCコンバータ自体の消費電力が問題となる。これに対し、本実施形態のように昇圧回路30としてコンデンサとスイッチからなるチャージポンプ方式の昇圧回路を採用することにより、低消費電力での動作が可能となる。しかし、チャージポンプ方式の昇圧回路30は、DC/DCコンバータ等の他の方式の昇圧回路と比較すると、低消費電力での動作は可能であるが、昇圧回路30が動作を開始してから昇圧回路30から所定の昇圧電圧が出力されるまでの間、多少の時間を要することになる。ここで、図7は、ある昇圧回路を動作周波数F1(10kHz)で動作させた場合と、動作周波数F2(1kHz)で動作させた場合の、当該昇圧回路が動作を開始してからの出力電圧と時間との関係を示す。同図に示すように、昇圧回路から当該回路の設計出力電圧を得るまでには多少の時間(図示の例では、10〜100msec程度)が必要となることが分かる。したがって、上述した時間Tの時点で電源切換スイッチSWDをa側に切り換えると同時に昇圧回路30の動作を開始した場合には、図8中一点鎖線で示すように、電源切換スイッチSWDを切り換えた後、昇圧回路30が所定の昇圧電圧を出力する時間t1までの間(通常、100msec程度)、レギュレータ40には駆動電圧Vzを下回る電圧Vs’が供給されてしまうことになる。この間、必要な電圧が得られず、液晶表示に不具合が生じてしまう。このような点を考慮し、本実施形態では、上述したように二次電池10の電源電圧Vよりも若干大きい設定電圧Vdになった時点(時間t0)、つまり電源切換スイッチSWDをa側に切り換えて昇圧回路30による昇圧後電圧Vsをレギュレータ40に供給する前に、昇圧回路30を動作させている。これにより、二次電池10の電源電圧Vが駆動電圧Vzと等しくなり電源切換スイッチSWDをa側に切り換える時には、昇圧回路30からは所定の昇圧後電圧Vsが出力されることになり、図8中一点鎖線で示すような供給電圧の落ち込みを防止することができる。
【0046】
上述したように昇圧回路30を電源切換スイッチSWDの切り換え前に動作させることにより、レギュレータ40に供給される電圧の落ち込みを防止することができる。したがって、昇圧回路30を常時動作させておくことも考えられる。しかしながら、常時昇圧回路30を動作させておくことは消費電力低下の妨げとなる。そこで、本実施形態では、上述したように電源電圧Vが駆動電圧Vzよりも若干大きい設定電圧Vdになった時点で動作させるようにしている。すなわち、電源電圧Vが設定電圧Vd以上である場合には、昇圧回路30を動作させないことにより、昇圧回路30による昇圧後の電圧Vsが必要ない場合の昇圧回路30の動作時間を極力短縮し、無駄な電力消費を低減している。このため、電源電圧Vが設定電圧Vdから駆動電圧Vzに低下するのに要する時間を推定しておき、この推定時間が昇圧回路30が動作を開始してから所定の昇圧後電圧Vsを出力するまでに要する時間よりも長くなるような値を設定電圧Vdとして設定しておけば、上述した昇圧回路30が所望の昇圧電圧を出力するまでに多少の時間を要することに起因する電圧の落ち込みの防止と、昇圧後の電圧Vsが必要のない時の昇圧回路30の動作時間の短縮による消費電力の低減といった2つの効果を両立させることができる。
【0047】
B.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について図9を参照しながら説明する。上述した第1実施形態においては、電源選択回路31は二次電池10からの電源電圧Vと昇圧回路30からの昇圧後電圧Vsのいずれか一方を選択して液晶駆動回路22に供給するようになっていたが、第2実施形態では昇圧回路30に代えて降圧回路80を設けた電源制御回路81を採用し、降圧回路80からの降圧電圧Vkと二次電池10からの電源電圧Vのいずれか一方を選択して液晶駆動回路22に供給している。そして、電源電圧Vが駆動電圧Vzの2倍よりも大きい場合には、降圧回路80から供給される電圧Vkを用いることにより、消費電流を1/2に減少させ、これにより二次電池のより長時間の使用を可能としている。
【0048】
ここで、図10は降圧回路80の一例を示す回路図であり、同図に示すように、この降圧回路80は、ポンピングコンデンサCp’およびバックアップコンデンサCb’と、連動スイッチであるスイッチSW3,SW4とを備え、スイッチSW3,SW4をa側とb側との間で繰り返し切り換えることにより、二次電池10からの電源電圧Vを1/2倍に降圧して降圧電圧Vkを出力する。
【0049】
この構成の下、制御装置11の制御により電源制御回路81から液晶駆動回路22に駆動電圧Vzが供給される。第2実施形態では、フル充電時の二次電池10の電源電圧Vが駆動電圧Vzの2倍よりも大きいものとし、初期設定として電源選択回路31(図4参照)の電源切換スイッチSWD(図4参照)はa側に接続されており、降圧回路80からの降圧電圧Vkがレギュレータ40に供給されている。そして、制御装置11は二次電池10の電源電圧Vを監視し、この電源電圧Vが駆動電圧Vzの2倍の値よりも小さくなった時点で、制御信号C4を電源選択回路31に出力し、電源選択回路31の電源切換スイッチSWDをb側である二次電池10側に切り換える。これにより、電源切換スイッチSWDの後段側のレギュレータ40には、この時点以降二次電池10の電源電圧Vがレギュレータ40に供給される。ここで、図11は、このような電源供給制御を行った場合に電源切換スイッチSWDの後段のレギュレータ40に供給される電圧と時間との関係を示す。なお、図中実線はレギュレータ40に供給される電圧であり、図中一点鎖線は二次電池10の電源電圧Vを示す。同図に示すように、第2実施形態では、二次電池10の電源電圧Vが駆動電圧Vzの2倍よりも小さくなる時(時間T’)までは、降圧回路80からの降圧電圧Vkをレギュレータ40に出力し、時間T’以降は二次電池10からの電源電圧Vが出力されるようになっている。ここで、時間T’までの間、降圧回路80による降圧電圧Vkが供給されているので、直接二次電池10の電源電圧Vをレギュレータ40に出力した場合と比較して消費電流を減少させることができ、液晶表示装置204の表示品質の低下を招くことなく、二次電池10をより長く使用することができる。
【0050】
ところで、図22に示すように、二次電池10は使用時間とともにその電源電圧が徐々に減少していくものではあるが、細やかな時間単位で電源電圧の変化を観ると、電源電圧は下降するだけではなく上昇することもあり、このような上昇・下降を繰り返しながら全体として徐々に下降していくものである。そこで、本実施形態のような降圧回路80を有する場合には、一旦二次電池10の電源電圧Vが駆動電圧Vzの2倍よりも小さくなった後、再度駆動電圧Vzの2倍よりも大きくなった場合には、電源選択回路31の電源切換スイッチSWDをb側からa側、つまり降圧回路80側に切り換えてレギュレータ40に降圧電圧Vkを供給するようにしている。このような制御を行うことで二次電池10の電源電圧の低下速度を抑制することができる。ここで、電源切換スイッチSWDをb側からa側に切り換える場合には、上述した第1実施形態の昇圧回路30と同様に、降圧回路80が動作を開始してから正常な出力が得られるまでに要する時間を考慮しないと、電源切換スイッチSWD切り換え直後にレギュレータ40に供給される電圧が駆動電圧Vzを下回ってしまうことになる。したがって、第2実施形態においても、電源切換スイッチSWDをa側に切り換えて降圧回路80からの降圧電圧Vkをレギュレータ40に供給する前に、降圧回路80の動作を開始させておき、これにより上述したような電圧の落ち込みを防止している。ここで、降圧回路80の動作を開始するタイミングは、上述した第1実施形態と同様に電源電圧Vの検出値に応じて決定するようにすればよい。
【0051】
C.第3実施形態
次に、図12は本発明の第3実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計200’の電力供給のための構成の概略を示すブロック図である。ここで、電子時計200’の外観等は上述した第1実施形態の電子時計200と液晶表示装置204が液晶表示部300に置き換わる以外は同様であるため、その説明を省略する(図1参照)。
【0052】
図12に示すように、電子時計200’は、上記第1実施形態と同様の二次電池10および、制御装置11を備えており、これら以外に電源制御回路111と、液晶表示部300と、EL(Electroluminescence)素子等からなる照明発光部301と、振動モータ302とを備えている。ここで、電子時計200’の液晶表示部300、照明発光部301、振動モータ302は二次電池10から電源制御回路111を介して供給される電圧によって駆動されている。
【0053】
液晶表示部300は、上述した図2に示す液晶表示パネル21、液晶駆動回路22、駆動制御回路24等を備える点で液晶表示装置204と同様であるが、電源切換スイッチSWDを有する電源制御回路23に代えて、電源選択回路112から供給される電圧を所定の液晶駆動電圧に調整するレギュレータ(例えば、図4に示すレギュレータ40)のみを備えた構成である。照明発光部301は、ユーザによって操作入力等が電子時計200’に行われた場合等の所定のタイミングで液晶表示部300を装置内部側から発光し、その液晶表示部300の表示内容を見やすくするものである。振動モータ302は、例えば所定時刻になったなどユーザに対して何かを報知する場合に作動し、振動によってユーザに何らかの情報を報知するものである。
【0054】
図13に示すように、電源制御回路111は、昇圧回路30と、電源選択回路112とを備えている。昇圧回路30は、上述したようにチャージポンプ方式の2倍の昇圧回路であるが、他の種類(例えばDC/DCコンバータ)の昇圧回路であってもよい。電源選択回路112は、昇圧回路30からの昇圧後電圧Vsと二次電池10からの電源電圧Vとのいずれか一方を選択するスイッチを備えており、当該スイッチが接続に応じて電源電圧Vもしくは昇圧後電圧Vsのいずれかが選択されるようになっている。ここで、昇圧回路30の動作のオン/オフタイミングや動作周波数、および電源選択回路112のスイッチ切り換えは、制御装置11からの制御信号C5,C6によって制御されている。制御装置11は、液晶表示部300の二次電池10の電源電圧Vを監視し、電源電圧Vが液晶表示部300の駆動に必要な駆動電圧Vzを下回った場合には、電源選択回路112を制御し、昇圧回路30からの昇圧後電圧Vsが供給されるように制御する。ここでの電源供給制御処理は、上述した第1実施形態と同様である(図5参照)。
【0055】
ところで、この電子時計200’においては、液晶表示部300、照明発光部301および振動モータ302といった複数の負荷部が二次電池10から供給される電圧によって駆動されている。そして、液晶表示部300は、時刻表示等がなされるため、常時駆動されることになるが、他の照明発光部301や振動モータ302は常に駆動されるわけではなく、何らかのタイミングで一時的に駆動される。このような常時駆動される負荷と、一時的に駆動される負荷とを同一の電源である二次電池10で駆動する場合には、以下のような問題が生じることがあった。図14に示すように、二次電池10の電源電圧Vが液晶表示部300の駆動に必要な駆動電圧Vzよりも大きい値である場合にも、他の負荷である照明発光部301や振動モータ302が駆動されている間、二次電池10の電源電圧Vが低下してしまう。これにより、電源電圧Vが駆動電圧Vzを下回ってしまい、液晶表示部300の表示に支障をきたすことがある。もちろん、二次電池10の電源電圧Vが駆動電圧Vzと比較して十分に大きな値であれば問題はないが、二次電池10は使用時間とともに電源電圧Vが減少するものであり、時間が経過すると電源電圧Vが下降し、上記のような問題を招いてしまう。
【0056】
そこで、第3実施形態では、上記のような多数の負荷を二次電池10で駆動する場合にも、液晶表示部300の表示品質の低下を招くことなく、他の負荷を駆動することが可能な電源供給制御を行っている。以下、このような効果を得ることが可能な電源選択回路112から複数負荷への電源電圧供給方法について、電源選択回路112およびこれを制御する制御装置11の動作を中心に説明する。
【0057】
図15に示すように、制御装置11による複数負荷に対する電源供給制御処理では、二次電池10の電源電圧Vを検出し(ステップSb1)、検出した電源電圧Vが予め設定した上述した第1実施形態と同様の設定電圧Vdより小さいか否かを判別する(ステップSb2)。ここで、設定電圧Vdは、液晶表示部300を駆動するために必要な駆動電圧Vzよりも所定値だけ大きい値である。そして、検出された二次電池10の電源電圧Vが設定電圧Vdよりも小さい場合には(ステップSb2の判別「YES])、図5に示す電源供給処理をステップSa1から実行する(ステップSb3)。
【0058】
一方、検出した電源電圧Vが設定電圧Vdよりも大きい場合には(ステップSb2の判別「NO」)、他負荷駆動フラグがONであるか否かを判別する(ステップSb4)。ここで、他負荷駆動フラグとは、液晶表示部300以外の特定の負荷(本実施形態では、照明発光部301および振動モータ302)が駆動すべきタイミングであることを示すフラグであり、上述したように所定時刻になったことを振動モータ302を駆動して報知する場合には、その報知タイミングの所定時間前に制御装置11により当該フラグがONにセットされる。また、ユーザによりボタン操作等が行われた場合には、照明発光部301を駆動して液晶表示部300の表示を発光させることになるが、このように照明発光部301を駆動する場合には、その駆動すべきタイミングの所定時間Ts前に当該フラグがセットされるようになっている。
【0059】
ステップSb4の判別において、他負荷駆動フラグがONにセットされている場合には、昇圧回路30が動作中であるか否かを判別する(ステップSb5)。ここで、昇圧回路30が動作していない場合には(ステップSb5の判別「NO」)、昇圧回路30に制御信号C5を出力し、昇圧回路30の動作開始を指示する(ステップSb6)。この後、上記他負荷フラグをONにセットしてから他の負荷を駆動するまでの上記所定時間Tsをタイマにセットし、タイマカウントを開始する(ステップSb7)。
【0060】
ステップSb5の判別において、昇圧回路30が動作中である場合には、上述したタイマが0になっているか否かを判別する(ステップSb8)。ここで、タイマが0になっていない場合には、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。一方、タイマが0になっている場合には、電源選択回路112に制御信号C6を出力し、電源選択回路112のスイッチを昇圧回路30側に切り換える(ステップSb9)。このように電源選択回路112のスイッチを昇圧回路30側に切り換えた後、照明発光部301もしくは振動モータ302を駆動する(ステップSb10)。そして、他負荷駆動フラグをリセットし(ステップSb11)、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。
【0061】
一方、上述したステップSb4の判別において、他負荷駆動フラグがONにセットされていない場合には、他負荷停止フラグがONにセットされているか否かを判別する(ステップSb12)。ここで、他負荷停止フラグとは、上述した特定の負荷である照明発光部301および振動モータ302の駆動を停止する場合に制御装置11によりセットされるものである。例えば、上述したように照明発光部301や振動モータ302の駆動が開始されてから30秒経過後などの予め設定された時間経過後等にONにセットされるものである。
【0062】
ステップSb12の判別において、他負荷停止フラグがONにセットされていない場合には、当該複数の負荷に対する電源供給処理を終了する。一方、他負荷停止フラグがONにセットされている場合には、駆動を停止すべき負荷(照明発光部301または振動モータ302)の駆動を停止する(ステップSb13)。そして、電源選択回路112に制御信号C6を出力し、電源選択回路112のスイッチを二次電池10側に切り換えるとともに(ステップSb14)、昇圧回路30に制御信号C5を出力し、昇圧回路30の動作を停止させる(ステップSb15)。この後、他負荷停止フラグをリセットして(ステップSb16)、当該複数負荷に対する電源供給処理を終了する。
【0063】
上記のような複数負荷に対する電源供給処理を所定周期毎に繰り返し実行することにより、二次電池10の電源電圧Vが設定電圧Vdより大きい場合には、液晶表示部300には、図16中実線に示すような電圧が供給されることになる。同図中に一点鎖線に示すように、照明発光部301や振動モータ302を駆動している間の二次電池10の電源電圧Vは低下することになる。しかしながら、第3実施形態では、照明発光部301や振動モータ302の駆動を開始する場合には、電源選択回路112が昇圧後電圧Vsを選択して液晶表示部300に供給される。したがって、他負荷の駆動に起因して電源電圧Vが一点鎖線で示すように液晶表示部300の駆動に必要な駆動電圧Vzを下回った場合にも、昇圧後電圧Vsは駆動電圧Vzよりも大きく、この駆動電圧Vzよりも大きい昇圧後電圧Vsが液晶表示部300に供給される。したがって、液晶表示部300に内蔵されるレギュレータによって駆動電圧Vzを液晶駆動回路に供給することができ、表示品質の低下を防止することができる。
【0064】
また、第3実施形態においても、電源選択回路112が昇圧後電圧Vsを選択する所定時間前に昇圧回路30の動作が開始される。ここで、上記タイマにセットする所定時間を昇圧回路30が動作を開始してから正常に作動するまでの時間に設定しておけば、電源選択回路112が昇圧回路30からの昇圧後電圧Vsを選択して出力した時には、昇圧回路30は正常な値の電圧、つまり電源電圧Vの2倍の昇圧後電圧Vsを出力していることになる。したがって、電源選択回路112のスイッチ切り換え時に液晶表示部300に供給される電圧が落ち込むことがなく、表示品質が悪化してしまうことを抑制できる。
【0065】
D.変形例
なお、本発明は上述した様々な実施形態に限定されるものではなく、以下のような種々の変形が可能である。
【0066】
(変形例1)
上述した第1実施形態および第3実施形態においては、昇圧回路30として2倍昇圧のものを採用していたが、これに限らず、コンデンサとスイッチから構成されるチャージポンプ方式であれば、昇圧回路の昇圧倍数は任意であり、例えば3倍等の種々の昇圧回路を採用することができる。例えば、コンデンサ及びスイッチをそれぞれ3つ以上設けるとともに、これらのスイッチのオン/オフを制御する制御回路を設けることにより昇降圧倍数を制御できるような昇降圧回路を用いるようにしてもよい。この場合には、二次電池10の電源電圧Vを監視し、当該電源電圧Vの値に応じて昇降圧倍数を段階的に切り換えるような制御を行ってもよい。
また、第2実施形態においては、降圧回路80として1/2倍の降圧回路を採用していたが、降圧回路の降圧倍数も任意であり、例えば0.3倍、0.5倍、0.8倍等の種々の降圧回路を採用することができる。
【0067】
(変形例2)
また、上述した第1実施形態および第2実施形態では、昇圧回路30もしくは降圧回路80のいずれかを備えた構成であったが、これに限らず、図17に示すように、昇圧回路30および降圧回路80の両者を備えた電源制御回路160を採用するようにしてもよい。この場合、電源選択回路31は、制御装置11から供給される制御信号C2に応じて昇圧回路30からの昇圧後電圧Vs、降圧回路80からの降圧電圧Vk、および二次電池10からの電源電圧Vのいずれか1つを選択する。ここで、電源電圧Vが駆動電圧Vzの2倍以上の場合には降圧回路80を選択し、電源電圧Vが駆動電圧Vzの2倍未満であって、駆動電圧Vzより大きい場合には二次電池10を選択し、電源電圧Vが駆動電圧Vz未満である場合には昇圧回路30を選択するようにすればよい。また、昇圧回路30や降圧回路80を選択する前には、上述した第1および第2実施形態と同様に各々を選択する前に昇圧回路30や降圧回路80の動作を開始させておけばよい。
【0068】
(変形例3)
また、上述した第3実施形態では、電源制御回路111が昇圧回路30を備えた電源制御回路111を用いていたが、電源制御回路111に代えて、昇圧回路30の代わりに降圧回路80を備えた電源制御回路を採用するようにしてもよい。この場合には、制御装置11は、電源電圧Vが液晶表示部300の駆動に必要な駆動電圧Vzの2倍以上の値であるときには、通常降圧回路80からの降圧電圧Vkを選択するように制御し、照明発光部301や振動モータ302といった他の特定の負荷を駆動する時にのみ二次電池10からの電源電圧Vを選択するようにすればよい。
【0069】
(変形例4)
上述した第1および第2実施形態では、本発明に係る電源制御回路が液晶表示装置に電源電圧を供給する場合について説明したが、液晶表示装置以外の駆動対象に電源電圧を供給することも可能である。例えば、時計の運針機構、CPU(中央処理装置)、各種センサの駆動、LED(Light Emitting Diode)の駆動などに本発明を適用することが可能である。
【0070】
(変形例5)
また、上述した第3実施形態では、液晶表示部300、照明発光部301および振動モータ302といった負荷に電源電圧を供給する場合について説明したが、これら以外の負荷、例えば時計の運針機構、CPU、各種センサの駆動、LEDなどの負荷に対して電源供給を行う場合に本発明を適用することも可能である。
【0071】
(変形例6)
また、上述した第1実施形態では、制御装置11が二次電池10の電源電圧Vを検出し、当該検出結果に基づいて昇圧回路30および電源選択回路31に制御信号を出力して各回路を制御するようにしていたが、これに限らず、図18に示すように、制御装置11からは昇圧回路30’にのみ制御信号を出力するようにしてもよい。この場合、制御装置11は、上述した第1実施形態と同様に二次電池10の電源電圧Vが設定電圧Vdになった時点で昇圧回路30’に動作開始を指示するための制御信号を出力する。これを受け取った昇圧回路30は、動作を開始するとともに、当該回路内に保持しているタイマを予め設定された時間にセットする。そして、セットしたタイマが0になった時点で昇圧回路30’から電源選択回路31に電源切換スイッチSWDのa側への切り換えを指示する信号SSを出力する。ここで、上記タイマにセットする時間を、昇圧回路30’の動作開始から通常の出力電圧が得られるまでに要する時間に設定しておけば、電源選択回路31が昇圧回路30’から供給される信号SSに基づいて電源切換スイッチSWDを切り換えた時には、昇圧回路30から正常に昇圧された昇圧後電圧Vsが供給され、上記第1実施形態と同様に切り換え時の電圧の落ち込みを防止することができる。
【0072】
また、二次電池10の電源電圧Vが設定電圧Vdになった時点で、制御装置11から電源選択回路31にのみ制御信号を出力するようにしてもよい。この場合には、電源選択回路31が回路内にタイマを有しており、制御装置11からの制御信号を受けると、当該タイマに上述した昇圧回路30’内のタイマにセットする時間と同じ時間をセットする。これと同時に昇圧回路30に動作開始を指示する信号を出力する。この後、自らが保持するタイマが0になった時点で電源切換スイッチSWDをa側に切り換えればよい。
【0073】
また、図19に示すように、上述した第1実施形態における電源制御回路23に代えて、二次電池10の電源電圧Vを検出する電源電圧検出回路180と、上記昇圧回路30および電源選択回路31とを備えた電源制御回路181を用いるようにし、制御装置11といった外部から制御信号ではなく、電源制御回路181が電源電圧検出回路180の検出結果に応じて昇圧回路30や電源選択回路31を制御するようにしてもよい。このように電源制御回路181内で電源電圧Vを検出し、昇圧回路30や電源選択回路31を制御する場合にも、上述した第1実施形態と同様のタイミング等で昇圧回路30の動作制御や電源選択回路31の電源切換スイッチSWDの切り換え制御等を行うようにすればよい。
【0074】
(変形例7)
また、上述した第1および第2実施形態では、二次電池10の電源電圧Vを検出し、当該検出結果に応じて昇圧回路30や電源選択回路31を制御するようにしていたが、これに限らず、タイマカウントによって昇圧回路30や電源選択回路31の制御タイミングを決定するようにしてもよい。第1実施形態の構成に適用する場合を具体的に例示すると、二次電池10がフル充電の状態から電源電圧が設定電圧Vdに下降するまでの時間を予め推定しておき、フル充電時に当該推定時間をタイマにセットする。そして、このタイマが0になった時点で昇圧回路30の動作を開始させ、その所定時間後に電源選択回路31の電源切換スイッチSWDをa側に切り換えるようにすればよい。
【0075】
(変形例8)
また、上述した第1および第3実施形態では、CPU等を備えた制御装置11によるソフトウェア処理を中心として電源供給制御を行うようにしていたが、これに限らず、図20に示すように、電子時計200全体を制御するCPU250とは別に当該電源制御専用の制御回路220を設け、上述した電源制御処理と同様の電源供給制御を行うようにしてもよい。図21に示すように、この制御回路220は、電源電圧検出回路221と、タイマ回路222と、発振回路223とを備えている。そして、電源電圧回路221により検出された二次電池10の電源電圧Vが上述した設定電圧Vdになると、発振回路223は昇圧回路30の動作を開始させるために周波数F1の信号を昇圧回路30に出力する。また、電源電圧検出回路221により検出された二次電池10の電源電圧Vが上述した設定電圧Vdになると、タイマ回路222が予め設定された時間をタイマをセットしてカウントを開始する。そして、タイマが0になると、タイマ回路222は電源選択回路31に電源切換を指示する信号を出力する。このような専用の制御回路を構成し、上述したような様々な電源制御処理を実行するようにしてもよい。
【0076】
(変形例9)
また、上述した実施形態では、1つの昇圧回路30または降圧回路80等から供給される電圧と、二次電池10から供給される電圧とのいずれか一方を選択するようにしていたが、複数の昇圧回路や降圧回路を設けるようにし、これらの複数の回路から供給される電圧、および二次電池から供給される電圧の中からいずれか一つを選択するようにしてもよい。
【0077】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源から供給される電圧値が変化する場合にも、低消費電力で安定した電源電圧の供給制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の外観を示す正面図である。
【図2】 前記電子時計の構成要素である液晶表示装置の構成と、当該液晶表示装置に電源電圧を供給する構成とを示すブロック図である。
【図3】 前記電源制御回路の構成要素である昇圧回路の構成例を示す回路図である。
【図4】 前記電源制御回路の構成要素である電源選択回路の構成例を示す回路図である。
【図5】 前記液晶表示装置に電源電圧を供給する電源供給処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】 前記電源供給処理により電源選択回路のレギュレータに供給される電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図7】 昇圧回路を動作周波数10kHzで動作させた場合と、動作周波数1kHzで動作させた場合の、当該昇圧回路が動作を開始してからの出力電圧と時間との関係を示す図である。
【図8】 前記電源供給処理による電源選択回路の電源切換スイッチ切り換え時の電圧の落ち込み防止の原理を説明するための図である。
【図9】 本発明の第2実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の液晶表示装置の構成と、当該液晶表示装置に電源電圧を供給する構成とを示すブロック図である。
【図10】 第2実施形態に係る前記電源制御回路の構成要素である降圧回路の構成例を示す回路図である。
【図11】 第2実施形態に係る電源制御回路を備えた液晶表示装置の電源供給処理を説明するための図である。
【図12】 本発明の第3実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の電源電圧供給構成の概略を示すブロック図である。
【図13】 第3実施形態に係る電源制御回路の構成を示すブロック図である。
【図14】 単一の電池から複数の負荷に対して電源電圧を供給する場合の従来の問題点を説明するための図である。
【図15】 第3実施形態に係る電源制御回路を備えた電子時計の複数の負荷に対して電源電圧を供給する電源供給処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図16】 前記複数の負荷に電源電圧を供給する電源供給処理を行った場合に負荷側に供給される電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図17】 本発明に係る電源制御回路の変形例を説明するためのブロック図である。
【図18】 本発明に係る電源制御回路の他の変形例を説明するためのブロック図である。
【図19】 本発明に係る電源制御回路のその他の変形例を説明するための図である。
【図20】 本発明に係る電源制御回路のさらにその他の変形例を説明するための図である。
【図21】 前記電源制御回路のさらにその他の変形例の構成要素である制御回路を示す回路図である。
【図22】 一般的な液晶駆動用の電池電圧と使用時間との関係例を示すグラフである。
【符号の説明】
10……二次電池、11……制御装置、21……液晶表示パネル、22……液晶駆動回路、23……電源制御回路、24……駆動制御回路、30……昇圧回路、30’……昇圧回路、31……電源選択回路、80……降圧回路、160……電源制御回路、180……電源電圧検出回路、181……電源制御回路、200……電子時計、200’……電子時計、204……液晶表示装置、300……液晶表示部、301……照明発光部、302……振動モータ
Claims (13)
- 負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択する
ことを特徴とする電源制御装置。 - 前記昇圧回路は、動作を開始してから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択されるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で動作する
ことを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。 - 負荷に対する電源電圧の供給を制御する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御する
ことを特徴とする電源制御装置。 - 前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させる
ことを特徴とする請求項3に記載の電源制御装置。 - 複数の負荷に対して電源電圧を供給する電源制御装置であって、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合に、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合に、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御する
ことを特徴とする電源制御装置。 - 前記制御手段は、前記昇圧回路の動作を開始させてから前記選択手段によって昇圧後の電源電圧を選択させるまでの間、前記選択手段によって昇圧後の電源電圧が選択された後よりも大きい動作周波数で前記昇圧回路を動作させる
ことを特徴とする請求項5に記載の電源制御装置。 - 表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段とを具備し、
前記昇圧回路は、前記選択手段によって当該昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で動作を開始し、
前記選択手段は、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択する
ことを特徴とする表示装置。 - 表示パネルを駆動する駆動回路と、
電源から供給される電源電圧を昇圧するチャージポンプ方式の昇圧回路と、
前記電源から供給される電源電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電源から供給される電源電圧と前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧のいずれか一つを選択して前記駆動回路に供給する選択手段と、
前記昇圧回路および前記選択手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記選択手段によって前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧を選択させる前であって、前記電圧検出手段による検出値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させる一方、前記電圧検出手段による検出値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択するように前記選択手段を制御する
ことを特徴とする表示装置。 - 前記駆動回路は、液晶表示パネルを駆動する液晶駆動回路である
ことを特徴とする請求項7または8に記載の表示装置。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の電源制御装置と、
前記電源制御装置に電源電圧を供給する電池と、
前記電源供給装置から供給される電源電圧により駆動される負荷部と
を具備することを特徴とする携帯機器。 - 請求項7ないし9のいずれかに記載の表示装置と、
前記表示装置に電源電圧を供給する電池と
を具備することを特徴とする携帯機器。 - 電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して負荷に供給する電源供給制御方法であって、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択する
ことを特徴とする電源供給制御方法。 - 電源から供給される電源電圧と、前記電源から供給される電源電圧をチャージポンプ方式の昇圧回路によって昇圧した電源電圧とのいずれか一つを選択して複数の負荷に供給する電源供給制御方法であって、
電源電圧を供給すべき前記負荷の中に所定の負荷が含まれている場合、前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択して前記負荷に供給し、電源電圧を供給すべき前記負荷の中に前記所定の負荷が含まれていない場合、前記電源から供給される電源電圧を選択して前記負荷に供給する一方、
前記電源から供給される電源電圧の値を検出し、
前記昇圧回路による昇圧後の電源電圧が選択される前であって、前記検出した値が第1の所定値になった時点で前記昇圧回路の動作を開始させ、
前記検出した値が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値になった時点で前記昇圧回路から供給される昇圧後の電源電圧を選択する
ことを特徴とする電源供給制御方法。
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