本发明的发光元件驱动装置构成为具备:发光元件、驱动机构、蓄电元件、对驱动机构和蓄电元件进行电力供给的电池电源,其中,驱动机构能够在以下状态间切换,即,蓄电元件蓄存从电池电源供给的电力的状态;将蓄电元件蓄存的电力供给发光元件的状态。并且,在蓄电元件蓄存从电池电源供给的电力时,驱动机构相对于电池电源使蓄电元件和发光元件并联连接;在将蓄电元件蓄存的电力供给发光元件时,驱动机构使电池电源和蓄电元件和发光元件串联连接。根据这种构成,本发明提供一种能够实现装置小型化的发光元件驱动装置以及便携设备。
1.一种发光元件驱动装置,其具备:发光元件;驱动所述发光元件的驱动机构;能够蓄电的蓄电元件;能够向所述驱动机构和所述蓄电元件供给电力的电池电源;RF电路,其在和外部进行无线通信时,被从所述电池电源供给电力;发光防止部,其在所述RF电路进行通信时,防止所述驱动机构向所述发光元件供给电力,其中,所述驱动机构构成为能够在以下状态间切换,即,所述蓄电元件蓄存从所述电池电源供给的电力的状态;和将所述蓄电元件所蓄存的电力供给所述发光元件的状态,在所述蓄电元件蓄存从所述电池电源供给的电力时,相对于所述电池电源使所述蓄电元件和所述发光元件并联连接;在将所述蓄电元件所蓄存的电力供给所述发光元件时,使所述电池电源和所述蓄电元件和所述发光元件串联连接,以所述电池电源和所述蓄电元件的加和电压值使所述发光元件发光。
2.根据权利要求1所述的发光元件驱动装置,其中,所述蓄电元件是双电层电容器。
3.根据权利要求1或2所述的发光元件驱动装置,其中,所述驱动机构还具备过蓄电防止部,该过蓄电防止部在所述蓄电元件蓄电到规定电压值时,停止所述电池电源向所述蓄电元件供给电力。
4.一种便携设备,其中,具备权利要求1或2所述的发光元件驱动装置。
5.根据权利要求4所述的便携设备,其中,还具备:对光进行会聚的光学系统、和接收由光学系统会聚的光的光接收元件。技术领域
本发明涉及对用于照相机的频闪等的发光元件进行驱动的驱动装置和具备该发光元件驱动装置的便携设备。
背景技术
历来,如图6所示,公知有以下的发光元件驱动装置1,该发光元件驱动装置1具备:发光元件2、驱动发光元件2的驱动机构3、可以蓄电的多个蓄电元件4、和能够向驱动机构3和蓄电元件4供给电力的电池电源5。另外,发光元件驱动装置1还具备:能够摄像的照相机部6、控制装置全体的控制部7、使从电池电源5供给的电力升压的升压部8、和使所串联连接的多个蓄电元件4均等地蓄电的平衡电阻9。而且,驱动机构3具备逆变器10和第一以及第二开关部11、12(CMOS),由此被构成得能够在以下状态间切换,即,蓄电元件4蓄存从电池电源5供给的电力的状态(以下称为“蓄电状态”)、和将蓄电元件4蓄存的电力供给发光元件2的状态(以下称为“放电状态”)(例如,专利文献2)。以下,分别说明蓄电状态和放电状态。首先,在蓄电状态中,控制部7输出L信号时,逆变器10的输入被施加L信号,由此,第一开关部11的门电路的输入被施加H信号,从而使第一开关部11成为导通(闭合)。另一方面,第二开关部12的门电路的输入被输入L信号,因此,第二开关部12成为截止(断开)。由此,电流i1从电池电源5在第一开关部11、升压部8和蓄电元件4的闭环中流动,从而各蓄电元件4蓄存从电池电源5供给的电力。另外,在放电状态中,为了使电路工作,控制部7输出H信号时,逆变器10的输入被施加H信号,由此第一开关部11的门电路的输入被施加L信号,因此,第一开关部11成为截止(断开)。另一方面,第二开关部12的门电路的输入被施加H信号,因此第二开关部12成为导通(闭合)。由此,电流i2在各蓄电元件4、发光元件2以及第二开关部12的闭环中流动,从而各蓄电元件4将电力供给发光元件2,而使发光元件2发光。另外,在图6所示的发光元件驱动装置1中,例如电池电源5能够供给的电力的电压值为3.6V,各蓄电元件4能够供给的电力的电压值为2.5V,相对于此,用于使发光元件2发光的电力的电压值会比这些电压值高,需要为4.0V。为此,配置了升压部8或者蓄电元件4、4多个串联连接。具体地说,在蓄电状态下,升压部8将从电池电源5供给的电压值3.6V的电力升压到电压值5.0V,由此,两个蓄电元件4、4能够蓄存电力至加和电压值5.0V。而且,在放电状态中,从两个蓄电元件4、4放电加和电压值5.0V的电力,由此,能够向发光元件2供给比电池电源5或一个蓄电元件4能供给的电压值高的电压值的电力,从而能够使发光元件2发光。但是,在配置升压部8、或者串联连接多个蓄电元件4时,装置会大型化。而且,即使为了省略升压部8而采用能供给电压值高的电池电源5,由于电池电源5变大,所以装置也不能小型化到希望的程度,而且,还有可能成为成本上升的要因。先行技术文献专利文献专利文献1:特开2007-108545号
发明内容
由此,本发明鉴于上述事情,提供一种能够实现装置小型化的发光元件驱动装置以及便携设备。本发明的发光元件驱动装置被构成得具备:发光元件、驱动发光元件的驱动机构、能够蓄电的蓄电元件、能够向驱动机构和蓄电元件供给电力的电池电源,其中,驱动机构构成为能够在以下状态间切换,即,蓄电元件蓄存从电池电源供给的电力的状态、和将蓄电元件蓄存的电力供给发光元件的状态。并且,在蓄电元件蓄存从电池电源供给的电力时,相对于电池电源使蓄电元件和发光元件并联连接;在将蓄电元件蓄存的电力供给发光元件时,使电池电源和蓄电元件和发光元件串联连接。根据这种构成,能够省略升压部,或者能够使蓄电元件供给发光元件的电力的电压值减小。另外,在本发明的发光元件驱动装置中,蓄电元件也可以是双电层电容器。根据这种构成,由于双电层电容器相对于其他能够蓄电的构件其蓄电容量大又较小型,因此,能够进一步使装置小型化。另外,在本发明的发光元件驱动装置中,驱动机构具备:在蓄电元件蓄电到规定电压值时,停止电池电源向蓄电元件供给电力的过蓄电防止部。根据这种构成,能够防止蓄电元件过蓄电(过充电),能够防止蓄电元件损伤或破坏。另外,在本发明的发光元件驱动装置中,具备在和外部进行无线通信时从电池电源供给电力的RF(Radioxa0Frequency)电路,还具备防止向发光元件供给电力的防止发光部也可。根据这种构成,能够防止RF电路由于电压不足而停止或误操作,或者发光元件由于电压不足而不完全发光。另外,在本发明的便携设备中,具备对光进行会聚的光学系统和对由光学系统会聚的光进行接收的光接收元件也可。根据这种构成,电池电源和蓄电元件的能够供给发光元件的电力的加和电压值设定为比用于使发光元件发光的电压值大,由此,能够使发光元件发光,因此,能够实现装置小型化的有益效果。
附图说明
图1A是本发明的第一实施方式的便携设备整体的立体图。图1B是本发明的第一实施方式的便携设备整体的不同方向的立体图。图2是本发明的第一实施方式的发光元件驱动装置的电路图。图3是本发明的第二实施方式的发光元件驱动装置的电路图。图4是本发明的第三实施方式的发光元件驱动装置的电路图。图5是本发明的第四实施方式的发光元件驱动装置的电路图。图6是现有的发光元件驱动装置的电路图。
具体实施方式
(第一实施方式)以下,使用图1A、图1B和图2说明本发明的第一实施方式的发光元件驱动装置和便携设备。还有,这些图中,标有和图6的符号相同的符号的部分,只要没有特别说明,就表示和现有技术相同的构成或要素。如图1A、图1B以及图2所示,就本第一实施方式的便携设备13而言,其具备发光元件驱动装置1,由此是具备LED闪烁功能和数码相机功能的移动电话。另外,便携设备13具备第一主体14、和与第一主体14经铰链机构15折叠自如的第二主体16。在第一主体14,在便携设备13折叠时的内侧面,具备由数字键等构成且进行便携设备13的输入操作的操作键部17、和输入传送声音的麦克18。另外,在第一主体14,在便携设备13折叠时的外侧面,具备通知来电状态等的发声器19。在第二主体16,在便携设备13折叠时的内侧面,具备输出受话声音的扬声器20、和显示文字和图像的第一显示器21。另外,在第二主体16,在便携设备13折叠时的外侧面,具备与第一显示器21同样地显示文字和图像的第二显示器22、射出光的光学元件2、会聚由被写体反射的光(发光元件2的光和太阳光等的光)的光学系统23。还有,光学系统23在本第一实施方式中采用物镜。就发光元件驱动装置1而言,除了上述发光元件2之外,还具备:驱动发光元件2的驱动机构3、能够蓄电的蓄电元件4、和能够对驱动机构3和蓄电元件4供给电力的电池电源5。另外,发光元件驱动装置1还具备:具有接收由光学系统23会聚的光的光接收元件(未图示)且能够摄像的照相机部6、控制装置整体的控制部7(CPU)、和用于限制在发光元件2中流通的电流的限制电阻25。在本第一实施方式中,发光元件2是(白色)LED,驱动机构3具备逆变器10、第一~第三开关部11、12、26(CMOS)和二极管27。另外,蓄电元件4是双电层电容器,电池电源5是Li离子二次电池,光接收元件是摄像元件(CMOS图像传感器或CCD图像传感器)。而且,驱动机构3构成为可以在如下状态间切换,即,通过相对于电池电源5使蓄电元件4和发光元件2并联连接,而使蓄电元件4蓄存从电池电源5供给的电力的状态(蓄电状态);通过使电池电源5、蓄电元件4和发光元件2串联连接,而使电池电源5的电力和蓄电元件4蓄存的电力供给发光元件2的状态(放电状态)。本第一实施方式的发光元件驱动装置1和便携设备13的构成如上所述,下面对本实施方式的发光元件驱动装置1的动作进行说明。首先,在蓄电状态中,控制部7输出L信号时,第一和第二开关部11、12的门电路的输入中被施加L信号,因此,第一和第二开关部11、12成为截止(断开)。另一方面,通过向逆变器10的输入中施加L信号,第三开关部26的门电路的输入中被施加H信号,因此,第三开关部26成为导通(闭合)。由此,电流i1从电池电源5在二极管27、蓄电元件4和第三开关部26的闭环中流动,从而蓄电元件4蓄存从电池电源5供给的电力。此时,蓄电元件4中,因为从电池电源5供给的电力的电压值3.6V由二极管27被下降电压值0.6V,因而能够蓄存电压值3.0V的电力。还有,发光元件2虽然也被施加电压值3.0V的电压,但因为第二开关部12为截止(断开),所以不发光。另外,在放电状态中,为了使电路工作,控制部7输出H信号时,第一和第二开关部11、12的门电路的输入被施加H信号,由此,第一和第二开关部11、12成为导通(闭合)。另一方面,逆变器10的输入被施加H信号,由此,第三开关部26的门电路的输入被施加L信号,由此,第三开关部26成为截止(断开)。由此,电池电源5的正电压侧和蓄电元件4的负电压侧被连接,因此,电流i2从电池电源5在第一开关部11、蓄电元件4、限制电阻25、发光元件2和第二开关部12的闭环中流动,从而电池电源5和蓄电元件4将电力供给到发光元件2。此时,电池电源5供给的电力的电压值3.6V和蓄电元件4放出的电力的电压值3.0V被加和后的电压值6.6V,会比发光元件2发光的电压值4.0V大。因此,发光元件2被施加用于发光的充分的电压,由此由限制电阻25限制的过渡电流在发光元件2中流动,发光元件2发光。还有,发光元件2继续发光到:电池电源5和蓄电元件4的加和电压值比使发光元件2发光的电压值更小,或从控制部7输出L信号而使发光元件2中流动的电流i2被阻断。从以上,根据本第一实施方式的发光元件驱动装置1和便携设备13,在蓄电元件4蓄存从电池电源5供给的电力时,通过驱动装置3,相对于电池电源5使蓄电元件4和发光元件2并联连接。另外,在将蓄电元件4所蓄存的电力供给发光元件2时,通过驱动机构3,将电池电源5和蓄电元件4和发光元件2串联连接。由此,电池电源5和蓄电元件4的能够供给发光元件2的电力的加和电压值比用于使发光元件2发光的电压值大,通过这种设定就能够使发光元件2发光。因此,例如电池电源5的能够供给的电力的电压值为3.6V,蓄电元件4的能够供给的电力的电压值为2.5V,相对于此,用于使发光元件2发光的电力的电压值为比这些电压值高的4.0V,,即使在这种情况下,也无需设置升压部8。而且,由于没有必要设置多个蓄电元件4,所以能够实现装置的小型化。(第二实施方式)接着,使用图3说明本发明的发光元件驱动装置的第二实施方式。还有,在图3中,标有与图1A、图1B以及图2的符号相同的符号的部分,只要没有特别说明,就表示和第一实施方式相同的构成或要素。图3所示的本第二实施方式的发光元件驱动装置1是为了解决如下的课题的装置,即在发光元件2中流通规定电流值以上的电流时发光元件2寿命变短、或损伤(破坏)。另外,还是解决如下的课题的装置,即在蓄电元件4中蓄存规定电压值以上的电力而长时间放置时,蓄电元件4寿命变短、或损伤(破坏)。具体地说,就发光元件驱动装置1而言,和第一实施方式的发光元件驱动装置1相比较,不同点在于具备定电流电路部28替代限制电阻25。另外,不同点还在于,在驱动机构3上设有为了防止蓄电元件4过蓄电的过蓄电防止部29,其在蓄电元件4蓄电到规定电压值时,停止电池电源5向蓄电元件4供给电力。还有,对于此外的构成,由于与第一实施方式的发光元件驱动装置1大致相同,从而省略说明。驱动机构3还可以构成为切换成与蓄电状态和放电状态不同的、即非蓄电元件4蓄电也非放电的状态(以下称为待机状态)。而且,过蓄电防止部29具备:检测相对于蓄电元件4蓄电电压值达到基准电压值(例如2.5V)的电压检测部30;和通过电压检测部30的输出信号阻断蓄电的第四开关部31(CMOS)。另外,电压检测部30以如下的方式连接,即输入端子中的正(+)端子设定为保证蓄电元件4的性能的基准电压值2.5V,输入端子中的负(-)端子被施加蓄电元件4的正电压。另一方面,在输出端子上连接有在电池电源5和蓄电元件4之间所配置的第四开关部31的门电路。本实施方式的发光元件驱动装置1的构成如上所述,下面,对本实施方式的发光元件驱动装置1的动作进行说明。首先,在蓄电状态(初期状态)中,控制部7输出L信号时,第一和第二开关部11、12成为截止(断开),而第三开关部26成为导通(闭合)。另外,由于蓄电元件4并未蓄电到基准电压值的电力,所以在电压检测部30中,正端子侧(基准电压值)的一侧为H电平。因此,电压检测部30输出H信号,由此,第四开关部31的门电路的输入被施加H信号,因此,第四开关部31成为导通(闭合)。由此,电流i1从电池电源5在第四开关部31、蓄电元件4和第三开关部26的闭环中流动,从而蓄电元件4蓄存从电池电源5供给的电力。而且,在蓄电元件4蓄存电力达到基准电压值(2.5V)时,在电压检测部30中,正端子侧(基准电压值)一侧成为L电平,因此,电压检测部30输出L信号,由此,第四开关部31成为截止(断开)。由此,停止电池电源5向蓄电元件4供给电力。另外,在放电状态中,为了使电路工作,控制部7输出H信号时,第一和第二开关部11、12成为导通(闭合)。另一方面,第三开关部26成为截止(断开)。另外,第四开关部31保持截止(断开)状态。由此,电流i2从电池电源5在第一开关部11、蓄电元件4、定电流电路部28、发光元件2和第二开关部12的闭环中流动。因此,发光元件2被施加用于发光的充分的电压,从而由定电流电路部28设定的定电流在发光元件2中流动,发光元件2发光。还有,即使由于蓄电元件4放电而变得比基准电压值低时,由于电压检测部30的负端子被施加由电池电源5和蓄电元件4所加和的电压,因此,电压检测部30保持输出L信号的状态,第四开关部31保持截止(断开)的状态。由此,不会出现蓄电元件4的电力向电池电源5侧放出的情况。从以上,根据本实施方式的发光元件驱动装置1,在蓄电元件3蓄电到规定电压值时,过蓄电防止部29停止电池电源5向蓄电元件4供给电力。由此,能够防止蓄电元件4过蓄电,能够防止蓄电元件4损伤(破坏)。(第三实施方式)接着,使用图4说明本发明的发光元件驱动装置的第三实施方式。还有,在图4中,标有与图1A、图1B~图3的符号相同的符号的部分,只要没有特别说明,就表示和第一和第二实施方式相同的构成或要素。图4所示的本第三实施方式的发光元件驱动装置1是为了解决如下的课题的装置,即在发光元件2发光时,由于从电池电源5也流出与发光元件2的发光电流同等的电流,因此,在发光元件2的发光电流为规定电流值时,由于电池电源5自身的内部电阻,电池电源5的端子电压下降,有时对其他元件带来不好影响。具体地说,就发光元件驱动装置1而言,与第二实施方式的发光元件驱动装置1相比较,不同点在于具备定电压电路部32,其在发光元件2发光时输入由电池电源5和蓄电元件4(所加和)的电力、且输出和电池电源5相同电压的电力。另外,不同点还在于,照相机部6和控制部7从电池电源5和定电压电路部32的双方经第一和第二二极管33、34供给电力。还有,对于此外的构成,由于与第二实施方式的发光元件驱动装置1大致相同,从而省略说明。因此,根据本第三实施方式的发光元件驱动装置1,照相机部6和控制部7通常从电池电源5经第一二极管33供给电力,另一方面,在发光元件2发光时,从电池电源5和定电压电路部32的双方供给电力。因此,在发光元件2发光时,即使电池电源5的端子电压降低,由于从定电压电路部32供给电力,所以能够防止对照相机部6和控制部7带来不好影响。(第四实施方式)接着,使用图5说明本发明的发光元件驱动装置的第四实施方式。还有,在图5中,标有与图1A、图1B以及图2的符号相同的符号的部分,只要没有特别说明,就表示和第一实施方式相同的构成或要素。图5所示的本第四实施方式的发光元件驱动装置1是为了解决如下的课题的装置,即RF电路38和外部进行无线通信时,由于从电池电源5向RF电路38供给电力,所以RF电路38的通信和发光元件2的发光同时发生之际,由于电池电源5的电压下降(不足),RF电路38停止或误动作、或者发光元件2不完全发光(发光量不足)的情况存在。具体地说,就发光元件驱动装置1而言,与第一实施方式的发光元件驱动装置1相比较,不同点在于具备RF电路38,其在和外部进行无线通信时被供给来自电池电源5的电力;不同点还在于驱动机构3具备发光防止部35,其在RF电路38进行通信时,为了防止发光元件2发光,防止向发光元件2供给电力。还有,对于此外的构成,由于与第一实施方式的发光元件驱动装置1大致相同,从而省略说明。RF电路38与电池电源5连接。而且,RF电路38相对于电池电源5与照相机部6和控制部7并联连接、且与发光元件2也并联连接。另外,在RF电路38进行通信时,基于使用者的意向进行通信,例如,有与其他移动电话(电信公司)进行通信,或与互联网连接的情况(积极通信)。此外,也有与使用者的意思无关的通信,例如,通过将从基站接收的电波进行回信的轮询(polling)动作(基站的确认作业)进行通信的情况(消极通信)。在本实施方式中,发光防止部35具备:将来自RF电路38的输出信号施加到输入的逆变器(NOT门电路)36、和将来自控制部7的输出信号施加到第一输入并且将该来自逆变器36的输出信号施加到第二输入的AND门电路37。本第四实施方式的发光元件驱动装置1的构成如上所述,接着,对本实施方式的发光元件驱动装置1的动作进行说明。在蓄电状态中,控制部7输出L信号时,第一开关部11的门电路的输入中被施加L信号,因此,第一开关部11成为截止(断开)。另一方面,通过向逆变器10的输入中施加L信号,第三开关部26的门电路的输入中被施加H信号,因此,第三开关部26成为导通(闭合)。而且,由于AND门电路37的第一输入也被施加来自控制部7的L信号,因此,与来自RF电路38(逆变器36)的输出信号(即,第二输入)无关,AND门电路37输出L信号。由此,由于第二开关部12的门电路的输入被施加L信号,所以第二开关部12成为截止(断开)。由此,电流从电池电源5在二极管27、蓄电元件4和第三开关部26的闭环中流动,从而蓄电元件4蓄存从电池电源5供给的电力。还有,发光元件2虽然也被施加电压,但第二开关部12为截止(断开),所以不发光。另外,在放电状态中,为了使电路工作,控制部7输出H信号时,第一开关部11的门电路的输入被施加H信号,由此,第一开关部11成为导通(闭合)。另一方面,逆变器10的输入被施加H信号,由此,第三开关部26的门电路的输入被施加L信号,由此,第三开关部26成为截止(断开)。而且,AND门电路37的第一输入也被施加来自控制部7的H信号。因此,在RF电路38进行通信中,从RF电路38输出H信号,因此,经逆变器36,AND门电路37的第二输入被施加L信号。由此,由于AND门电路37输出L信号,所以,第二开关部12的门电路的输入被施加L信号,第二开关部12成为截止(断开),其结果是,能够防止发光元件2发光。相反,在RF电路38未进行通信时,从RF电路38输出L信号,因此,经逆变器36,AND门电路37的第二输入被施加H信号。由此,由于AND门电路37输出H信号,所以,第二开关部12的门电路的输入被施加H信号,第二开关部12成为导通(闭合),其结果是,电流从电池电源5在第一开关部11、蓄电元件4、限制电阻25、发光元件2和第二开关部12的闭环中流动,发光元件2发光。从以上,根据本第四实施方式的发光元件驱动装置1,在RF电路38与外部进行无线通信时,由于从电池电源5供给电力,所以电池电源5的电压下降。但是,在RF电路38进行通信中,由于通过发光防止部35防止向发光元件2供给电力,所以,在电池电源5的电压降低时,能够防止发光元件2发光。由此,能够防止RF电路38由于电力不足停止或误操作,或者发光元件2由于电力不足而不完全发光。还有,本发明的发光元件驱动装置和便携设备并不限定于上述的实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行各种变更。另外,也可以任意地将上述多个实施方式的构成和方法等进行组合,也可以将一个实施方式的构成和方法等适用于其他的实施方式的构成和方法等。本发明的发光元件驱动装置和便携设备能够适用于为了装置小型化的实现所必要的发光元件驱动装置和移动电话这种便携设备的用途。符号说明1发光元件驱动装置2发光元件3驱动机构4蓄电元件5电池电源6照相机部7控制部8升压部9平衡电阻10逆变器11第一开关部12第二开关部13便携设备14第一主体15铰链机构16第二主体17操作键部18麦克19发声器20扬声器21第一显示器22第二显示器23光学系统25限制电阻26第三开关部27二极管28定电流电路部29过蓄电防止部30电压检测部31第四开关部32定电压电路部33第一二极管34第二二极管35发光防止部36逆变器37xa0AND门电路38xa0RF电路