CN101919077A - 半导体装置以及具有该半导体装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体装置以及具有该半导体装置的电子设备。半导体装置(101)具备：表格部(11)，其接受表示光的强度的光检测数据，输出表示与光检测数据的值相对应的电流值的电流数据，并固定存储光检测数据与电流数据之间的对应关系；电流调整部(12)，其基于能变更的参数来调整电流数据所表示的电流值，并输出表示调整后的电流值的调整电流数据；电流供给部(4)，其基于调整电流数据对负载(53)提供电流。

Description

半导体装置以及具有该半导体装置的电子设备

技术领域

本发明涉及半导体装置以及具有该半导体装置的电子设备，尤其涉及根据入射光的强度向负载提供电流的半导体装置以及具有该半导体装置的电子设备。

背景技术

在移动电话机以及液晶电视等电子设备中，例如，将LED(Light-Emitting Diode)元件作为LCD(Liquid Crystal Display)的背光源使用。

作为驱动LED的技术，例如，在日本特开2008-227325号公报(专利文献1)中公开了以下这样的结构。即，发光二极管驱动装置具有：驱动电压生成部，其生成对发光二极管的阳极给予的驱动电压；驱动电流控制部，其进行流入上述发光二极管的驱动电流的脉冲宽度调制控制；以及监视电压生成部，其监视上述驱动电压，在上述驱动电流的关断期间中，以规定的参照电压为基准，生成重叠有在该关断期间生成的上述驱动电压的变动量的监视电压；上述驱动电压生成部在上述驱动电流的接通期间进行上述驱动电压的反馈控制，以使从上述发光二极管的阴极引出的反馈电压与上述参照电压一致，在上述驱动电流的关断期间，进行上述驱动电压的反馈控制，以使上述监视电压与上述参照电压一致。

专利文献1：日本特开2008-227325号公报

但是，在这样的电子设备中例如一直以来采用如下这样的结构，即具有照度传感器等光检测元件，将流向光检测元件的电流利用电阻元件变换为电压，将变换后的电压利用AD(Analog to Digital)转换器变换为数字信号，并根据变换后的数字信号向LED元件提供电流。

在这样的结构中，将数字信号所表示的光强度变换为应该提供给LED元件的电流值的表格的数据容量需要“数字信号的比特数×表示提供给LED元件的电流值的数据的比特数”，因此具有电路规模变大这样的问题点。

但是，在专利文献1的记载中没有公开用于解决这样的问题点的结构。

发明内容

由此，本发明的目的是提供如下的半导体装置以及具有该半导体装置的电子设备，该半导体装置可实现根据光强度向负载提供电流、并且将光强度变换为电流值的电路的小型化。

为了解决上述课题，本发明某方式的半导体装置具有：表格部，其接受表示光的强度的光检测数据，输出表示与光检测数据的值相对应的电流值的电流数据，并固定存储光检测数据与电流数据之间的对应关系；电流调整部，其基于能变更的参数来调整电流数据所表示的电流值，并输出表示调整后的电流值的调整电流数据；以及电流供给部，其基于调整电流数据对负载提供电流。

理想的是，电流调整部基于能变更的第1至第3参数来调整电流数据所表示的电流值，并输出表示调整后的电流值的调整电流数据，第1参数表示用于与电流数据所表示的电流值相乘的值，第2参数表示应该提供给负载的电流的最小值，第3参数表示应该提供给负载的电流的最大值，电流调整部输出调整电流数据，其中，该调整电流数据表示在电流数据所表示的电流值与第1参数所表示的值之积上相加第2参数所表示的最小值后所得的值，在调整电流数据所表示的电流值大于第3参数所表示的最大值的情况下，输出表示最大值的调整电流数据。

更理想的是，表格部固定存储光检测数据与电流数据之间的多种对应关系，参数表示光检测数据与电流数据之间的对应关系的种类，表格部基于参数，输出表示与光检测数据的值相对应的电流值的电流数据。

理想的是，参数表示用于与电流数据所表示的电流值相乘的值，电流调整部输出表示电流数据所表示的电流值与参数所表示的值之积的调整电流数据。

理想的是，参数表示应该向负载提供的电流的最小值，电流调整部输出表示电流数据所表示的电流值与参数所表示的最小值之和的调整电流数据。

理想的是，参数表示应该向负载提供的电流的最大值，电流调整部在电流数据所表示的电流值大于参数所表示的最大值的情况下，输出表示最大值的调整电流数据。

理想的是，表格部固定存储光检测数据与电流数据之间的多种对应关系，参数表示光检测数据与电流数据之间的对应关系的种类，表格部基于参数，输出表示与光检测数据的值相对应的电流值的电流数据。

理想的是，该半导体装置还具有：寄存器，其存储光检测数据和参数；以及信号输入输出电路，其向外部输出寄存器中所存储的光检测数据，并且对寄存器给与从外部提供的参数。

理想的是，该半导体装置还具有：电压产生电路，其向设置在外部的光传感器提供电源电压；以及数据生成部，其基于光传感器的输出电流来生成光检测数据。

理想的是，该半导体装置还具有增益控制部，其基于光检测数据来控制光传感器的增益；数据生成部基于光传感器的增益和光传感器的输出电流来生成光检测数据。

理想的是，电压产生电路、数据生成部、以及增益控制部以预定的周期间歇地进行工作。

理想的是，该半导体装置还具有：A/D转换器，其将表示光的强度的模拟电压在预定的第1周期内变换为数字信号；以及平均化处理部，其对在A/D转换器中生成的多个数字信号实施平均化处理来生成光检测数据。

理想的是，A/D转换器在比第1周期长的第2周期内间歇地进行工作，并在各工作期间内生成多个数字信号，平均化处理部每当利用A/D转换器生成多个数字信号时，对多个数字信号实施平均化处理来生成光检测数据。

理想的是，电流供给部在由调整电流数据所表示的调整后的电流值从第1电流值向第2电流值变化时，使提供给负载的电流从第1电流值向第2电流值缓缓变化。

理想的是，能将提供给负载的电流的值变化的速度设定为期望的值。

理想的是，电流供给部在PWM信号是第1逻辑电平时，基于调整电流数据对负载提供电流，在PWM信号是第2逻辑电平时，停止对负载提供电流。

为了解决上述课题，本发明某一方式的电子设备具备：光传感器，其输出与入射光的强度相应的电流；发光元件；数据生成部，其基于光传感器的输出电流，来输出表示光传感器的入射光的强度的光检测数据；表格部，其接受光检测数据，输出表示与光检测数据的值相对应的电流值的电流数据，并固定存储光检测数据与电流数据之间的对应关系；电流调整部，其基于能变更的参数来调整电流数据所表示的电流值，并输出表示调整后的电流值的调整电流数据；以及电流供给部，其基于调整电流数据对发光元件提供电流。

根据本发明，能够实现基于光强度对负载提供电流、并且将光强度变换为电流值的电路的小型化。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1的电子设备的结构的电路框图。

图2是示出图1所示的半导体装置中的表格部所进行的变换运算的图。

图3是示出图1所示的半导体装置中的电流调整部所采用的乘数参数的图。

图4是示出在曲线设定参数CRV＝0时图1所示的半导体装置中的负载电流运算部算出的负载电流值I的曲线图。

图5是示出在曲线设定参数CRV＝1时图1所示的负载电流运算部算出的负载电流值I的曲线图。

图6是示出本发明实施方式2的移动电话机主要部件的电路框图。

图7是示出图6所示的光传感器的电路框图。

图8是示出图7所示的光传感器的工作的图。

图9是示出图7所示的光传感器的工作的其它图。

图10是示出实施方式2的变更例的电路框图。

图11是示出实施方式2的其它变更例的电路框图。

图12是示出图6所示的平均化处理/明亮度判定部的工作的图。

图13是示出图6所示的移动电话机中与照度测定关联的部分的工作的时间图。

图14是示出图6所示的渐变处理部的工作的时间图。

图15是示出图6所示的渐变处理部的工作的其它时间图。

图16是示出图6所示的渐变处理部的工作的另一时间图。

图17是示出图6所示的寄存器的工作的图。

图18是示出自动调光模式中的背光源(LED)的点亮方法的流程图。

图19是示出寄存器设定模式中的背光源(LED)的点亮以及熄灭方法的流程图。

符号说明

1、8A/D转换器，2负载电流运算部，3寄存器，4可变恒定电流源，5数据生成部，6信号输入输出电路，7VB产生电路，9平均化处理/明亮度判定部，10增益控制部，11表格部，12电流调整部，20电流供给部，21选择器，22渐变处理部，23栅极电路，51光检测元件，52、60电阻元件，53负载，54光传感器，55电容，57操作部，58微型计算机，61、62N沟道MOS晶体管，101、102半导体装置，201电子设备，202移动电话机，T1～T8端子。

具体实施方式

[实施方式1]

以下，采用附图对本发明的实施方式1进行说明。此外，对图中相同或相当的部分标注同一符号且对其不重复说明。

[结构以及基本工作]

图1是示出本发明实施方式1的电子设备的结构的图。

参照图1，电子设备201具有：光检测元件51、电阻元件52、负载53、和半导体装置101。半导体装置101包括：A/D(Analog to Digital)转换器1、负载电流运算部2、寄存器3、可变恒定电流源4、和端子T1、T2。负载电流运算部2包括：表格部11和电流调整部12。数据生成部5由A/D转换器1和电阻元件52构成。

光检测元件51例如是光电二极管(photodiode)，当光入射时，输出与入射光的强度(光量)相应的电流。

数据生成部5根据光检测元件51的输出电流，输出表示光检测元件51的入射光强度的光检测数据DBR。即，电阻元件52将光检测元件51的输出电流变换为电压。经由电阻元件52变换后的电压被提供给半导体装置101的端子T1。A/D转换器1将模拟信号即提供给端子T1的电压变换为数字信号即光检测数据DBR，并将光检测数据DBR向负载电流运算部2输出。

负载电流运算部2根据从数据生成部5接受到的光检测数据DBR来算出负载电流值I。

即，表格部11从A/D转换器1接受光检测数据DBR，输出表示与光检测数据DBR的值相对应的电流值的电流数据ID。表格部11固定地存储光检测数据DBR与电流数据ID之间的多种对应关系。

电流调整部12根据能从半导体装置101的外部变更的多个参数来调整电流数据ID所表示的电流值，并输出表示调整后的电流值的调整电流数据ITD。

可变恒定电流源4根据调整电流数据ITD向负载53提供电流。负载53例如是LED等发光元件，其根据从可变恒定电流源4经由端子T2供给的负载电流来发光。

[工作]

接着，对本发明实施方式1的半导体装置运算负载电流值时的工作进行说明。

负载电流运算部2根据以下式子来算出负载电流值I。

I＝Is×k+IU0

另外，负载电流运算部2在I＞IU1时，设为I＝IU1。

其中，Is是通过表格部11算出的负载电流初始值，k是负载电流调整用系数，IU0是应该向负载53供给的电流的最小值，IU1是应该向负载53供给的电流的最大值。

图2是示出本发明实施方式1的半导体装置中的表格部进行的变换运算的图。

参照图2，表格部11如图2的表所示，将从A/D转换器1接受到的光检测数据DBR变换为负载电流初始值Is。即，表格部11将表示与光检测数据DBR的值相对应的负载电流初始值Is的电流数据ID向电流调整部12输出。

这里，表格部11固定地存储光检测数据DBR与电流数据ID之间的对应关系。另外，图2所示的曲线设定参数CRV表示从表格部11的光检测数据DBR向电流数据ID的变换模式的种类、即光检测数据DBR与电流数据ID之间的对应关系的种类，该曲线设定参数CRV可从半导体装置101的外部进行变更。

表格部11根据曲线设定参数CRV，输出表示与光检测数据DBR的值相对应的电流值的电流数据ID。即，表格部11根据曲线设定参数CRV，选择与光检测数据DBR的值相对应的多种电流值中的任意一种，并输出表示所选择出的电流值的电流数据ID。

例如，表格部11在曲线设定参数CRV＝0时、即光检测数据DBR的值是9h(h表示16进制数标记)时，将表示8mA的电流数据ID向电流调整部12输出。

另外，表格部11在曲线设定参数CRV＝1时、即光检测数据DBR的值是Ah时，将表示10mA的电流数据ID向电流调整部12输出。

图3是示出本发明实施方式1的半导体装置中的电流调整部采用的乘数参数的图。

参照图3，乘数参数STEP例如是3比特的数据，其表示用于与电流数据ID所表示的负载电流初始值Is相乘的负载电流调整用系数。在图3中，乘数参数STEP用2进制数来标记。

电流调整部12输出表示电流数据ID所表示的电流值与乘数参数STEP所表示的值之积的调整电流数据ITD。

例如，电流调整部12在乘数参数STEP＝100时，使电流数据ID所表示的负载电流初始值Is为1.6倍。

另外，电流调整部12在乘数参数STEP＝000时，使电流数据ID所表示的负载电流初始值Is为1.0倍。

此外，电流调整部12根据乘数参数STEP使负载电流最小值IU0与规定数倍的负载电流初始值Is相加，由此来算出负载电流值I。并且，电流调整部12将表示负载电流值I的调整电流数据IT向可变恒定电流源4输出。

图4是示出在曲线设定参数CRV＝0时本发明实施方式1的半导体装置中的负载电流运算部算出的负载电流值I的曲线图。

图5是示出在曲线设定参数CRV＝1时本发明实施方式1的半导体装置中的负载电流运算部算出的负载电流值I的曲线图。

图4以及图5示出负载电流最小值IU0＝4(mA)、负载电流最大值IU1＝20(mA)的情况。

电流调整部12在负载电流初始值Is与乘数参数STEP所表示的值之积上相加负载电流最小值IU0。

例如，在光检测数据DBR＝9h、曲线设定参数CRV＝0、乘数参数STEP＝100、负载电流最小值IU0＝4(mA)的情况下，负载电流值I＝8(mA)×1.6+4(mA)＝16.8(mA)。

另外，在光检测数据DBR＝Ch、曲线设定参数CRV＝1、乘数参数STEP＝100、负载电流最小值I0＝4(mA)时，负载电流值I＝12(mA)×1.6+4(mA)＝23.2(mA)。这里，因为负载电流最大值IU1＝20(mA)，所以电流调整部12将负载电流值I箝位于20(mA)。

这里，考虑如下情况：即，负载电流运算部2不进行如上所述的运算，而包括可按照光检测数据DBR的每个值来设定负载电流值I的寄存器。在此情况下，当将调整电流数据IT的比特数设为7时，需要光检测数据DBR所取得的值的种类(16)×调整电流数据IT的比特数(7)＝112比特的寄存器。

与此相对，在本发明实施方式1的半导体装置中，需要对用于将光检测数据DBR变换为电流数据ID的16×7比特＝112比特的固定值进行存储的表格。另外，当假定为表示负载电流最小值的数据以及表示负载电流最大值的数据的比特数与调整电流数据IT的比特数相同时，需要用于设定负载电流最小值IU0的7比特的寄存器、用于设定负载电流最大值IU1的7比特的寄存器、用于设定曲线设定参数CRV的1比特的寄存器、和用于设定乘数参数STEP的3比特的寄存器共计18比特的寄存器。

这里，在可变更值的寄存器和存储固定值的表格中，寄存器的电路规模远远大于表格。即，在本发明实施方式1的半导体装置中，只设置112比特的表和18比特这样规模非常小的寄存器即可，而不是112比特的寄存器，从而能够大幅削减电路规模。

[实施方式2]

图6是示出本发明实施方式2的移动电话机202的主要部分的电路框图。参照图6，移动电话机202具备：电阻元件52、光传感器54、电容55、LED56、操作部57、微型计算机58、以及半导体装置102。在移动电话机202的液晶显示装置的背光源中包括LED56。实际上，背光源包括多个LED56，但为了简化附图而仅示出一个LED56。

操作部57包括由移动电话机202的用户来操作的多个按钮等。微型计算机58按照来自操作部57的信号，进行半导体装置102的各种条件设定。光传感器54检测使用移动电话机202的场所的照度。半导体装置102根据光传感器54的检测结果来控制LED56的发光强度。由此，容易观看在液晶画面上显示的图像，并且能够实现功耗的降低。

详细来说明，半导体装置102具备：负载电流运算部2、寄存器3、信号输入输出电路(I/O)6、VB产生电路7，A/D转换器(ADC)8、平均化处理/明亮度判定部9、增益控制部10、电流供给部20、以及端子T1～T8。电阻元件52、A/D转换器8、以及平均化处理/明亮度判定部9构成数据生成部5。

寄存器3如实施方式1所示，对负载电流运算部2给予乘数参数STEP、曲线设定参数CRV、负载电流最小值IU0、以及负载电流最大值IU1。寄存器3包括多个副寄存器。在各副寄存器中预先分配固有的地址。例如，乘数参数STEP以及曲线设定参数CRV存储在第1副寄存器中，负载电流最小值IU0存储在第2副寄存器中，负载电流最大值IU1存储在第3副寄存器中。

各副寄存器的内容可写入以及读出。即，将串行时钟信号SCL从微型计算机58向端子T3供给。端子T4用于串行数据信号SDA的输入输出。信号输入输出电路6设置于寄存器3和端子T3、T4之间，并将从微型计算机58经由端子T3给予的串行时钟信号SCL传递给寄存器3。另外，信号输入输出电路6将从微型计算机58经由端子T4给予的串行数据信号SDA传递给寄存器3，并且将从寄存器3给予的串行数据信号SDA经由端子T4传递至微型计算机58。

在写入工作时，微型计算机58将串行时钟信号SCL经由端子T3以及信号输入输出电路6给予寄存器3，并且与串行时钟信号SCL同步，将包括写入指示信号、地址信号、以及写入信息在内的串行数据信号SDA经由端子T4以及信号输入输出电路6给予寄存器3。寄存器3向由地址信号所指定的副寄存器写入写入信息(例如，乘数参数STEP)。

在读出工作时，微型计算机58将串行时钟信号SCL经由端子T3以及信号输入输出电路6提供给寄存器3，并且与串行时钟信号SCL同步，将包括读出指示信号以及地址信号在内的串行数据信号SDA经由端子T4以及信号输入输出电路6提供给寄存器3。寄存器3与串行时钟信号SCL同步地进行工作，从由地址信号所指定的副寄存器中读出信息(例如，明亮度数据)，并将该信息作为串行数据信号SDA而经由信号输入输出电路6以及端子T4提供给微型计算机58。这样，可写入以及读出寄存器3的存储内容。另外，寄存器3根据存储内容来控制负载电流运算部2之外的半导体装置102整体。

光传感器54构成为1个IC。如图7所示，光传感器54的电源端子(VCC)、输出端子(IOUT)、第1增益端子(GC1)、以及第2增益端子(GC2)分别与半导体装置102的端子T7、T1、T5、T6连接。光传感器54的接地端子(GND)接地。电容55的一个电极与端子T7连接，其另一电极接地。为了使偏置电压VB稳定化而使用电容55。

光传感器54由偏置电压VB来驱动，将与配置有光传感器54的位置的照度相应的值的电流Is输出至输出端子(IOUT)。电阻元件52连接于端子T1和接地电压GND的线之间，并将光传感器54的输出电流Is变换为电压Vs。

图8(a)是示出配置有光传感器54的位置的照度与光传感器54的输出电流Is之间的关系的图，图8(b)是示出照度与端子T1的电压Vs之间的关系的图。如图8(a)所示，电流Is的电平与照度成比例增大。端子T1的电压Vs为电流Is与电阻元件52的电阻值Rs之积(Is×Rs)。如图8(b)所示，当将电阻元件52的电阻值Rs设定为适合值时，电压Vs与照度成比例增大。当电阻元件52的电阻值Rs过大时，照度变大，从而电压Vs饱和，测定范围变窄。另外，当电阻元件52的电阻值Rs过小时，照度变小，从而电压Vs为0V，测定范围变窄。

另外，光传感器54的增益(电流Is与照度之比)，通过从半导体装置102经由端子T5、T6提供给光传感器54的信号GC1、GC2来切换为高低两级。在将信号GC1、GC2分别设为「H」电平以及「L」电平时，光传感器54的增益为高电平，在将信号GC1、GC2分别设为「L」电平以及「H」电平时，光传感器54的增益为低电平。

另外，在固定增益模式中，固定信号GC1、GC2的电平，而与照度无关。在自动增益模式中，按照照度来切换信号GC1、GC2的电平。当向寄存器3的规定地址的副寄存器GAIN写入「1」时，设定固定增益模式，当向该副寄存器GAIN写入「0」时，设定自动增益模式。固定增益模式中的光传感器54的增益可手动进行切换。

图9(a)是示出固定增益模式中的照度与端子T1的电压Vs之间的关系的图，图9(b)是示出自动增益模式中的照度与端子T1的电压Vs之间的关系的图。如图9(a)所示，在固定增益模式中，增益被固定为高低两级。即使在照度相同的情况下，高增益模式中的电压Vs也高于低增益模式中的电压Vs。根据增益的高低，可测定的照度范围不同。在高增益模式中，即使在照度低的情况下也能够获得高电压Vs，但当照度变高时电压Vs在上限值饱和。相反，在低增益模式中，在照度低的情况下电压Vs成为下限值，不过即使在照度高的情况下电压Vs也不饱和。

另外，如图9(b)所示，在自动增益模式中，在照度比阈值低的情况下，增益变高，在照度比阈值高的情况下，增益变低。因此，在自动增益模式中，可测定的照度的范围变宽。

此外，如图10所示，取代光传感器54，可使用光检测元件(光电二极管)51、电阻元件60、以及N沟道MOS晶体管61、62。电阻元件52的电阻值Rs与电阻元件60的电阻值Rss之比例如可设定为9.5。光检测元件51的阴极以及阳极分别与端子T7、T1连接。电阻元件52以及晶体管61串联连接于光检测元件51的阳极与接地电压GND的线之间。电阻元件60以及晶体管62串联连接于光检测元件51的阳极与接地电压GND的线之间。晶体管61、62的栅极分别接受信号GC1、GC2。

在信号GC1、GC2分别为「H」电平以及「L」电平的情况下，晶体管61导通并且晶体管62非导通。端子T1的电压Vs为光检测元件51的输出电流Is与电阻元件52的电阻值Rs之积(Is×Rs)，为比较高的值。

另外，在信号GC1、GC2分别为「L」电平以及「H」电平的情况下，晶体管62导通并且晶体管61非导通。端子T1的电压Vs为光检测元件51的输出电流Is与电阻元件60的电阻值Rss之积(Is×Rss)，为比较低的值。因此，即使在图10的结构中也能够将增益切换为高低两级。

另外，在不需要切换增益的情况下，如图11所示，可去除电阻元件60以及晶体管61、62。电阻元件52串联连接于光检测元件51的阳极与接地电压GND的线之间。在此情况下，增益被固定在高电平。另外，如果用电阻元件60来置换电阻元件52，则能够将增益固定在低电平。

返回图6，VB产生电路7生成偏置电压VB，并提供给端子T7。VB产生电路7具有常时接通模式和间歇工作模式。在常时接通模式中，常时激活VB产生电路7来常时产生偏置电压VB。在间歇工作模式中，以所设定的周期间歇地激活VB产生电路7，来间歇地产生偏置电压VB。当向寄存器3的规定地址的副寄存器SBIASON写入「1」时，设定常时接通模式，当向该副寄存器SBIASON写入「0」时，设定间歇工作模式。通过使VB产生电路7间歇地工作，可实现功耗的降低。另外，在未测定照度的情况下，不激活VB产生电路7，端子T7接地。

A/D转换器8以规定的周期对端子T1的电压Vs进行采样，并将所采样的电压Vs变换为8比特的数字信号。换言之，A/D转换器8判定电压Vs是否是256级(2的8次方级)中的某一级电压，并输出表示该判定结果的数字信号。A/D转换器8为了实现降低功耗而与VB产生电路7、增益控制部10等同步地进行间歇工作。A/D转换器8在1次工作期间中对电压Vs进行16次采样，并输出16个数字信号。另外，在未测定照度的情况下，不激活A/D转换器8，端子T1接地。

平均化处理/明亮度判定部9从A/D转换器8的输出信号中去除噪声以及闪变(flicker)，从而使从A/D转换器8连续输出的16个数字信号平均化。另外，平均化处理/明亮度判定部9根据增益控制来将已平均化的数字信号变换为4比特的数字信号AMB3～AMB0(光检测数据DBR)。换言之，已平均化的数字信号根据增益控制来变换为16级明亮度电平中的任意一个明亮度电平。

图12是示出端子T1的电压Vs与明亮度电平之间的关系的表。在图12中，利用A/D转换器8来判定电压Vs是否是从VoS×0/256到VoS×255/256这256级电压中的任意一个电压。在固定增益模式中，例如在电压Vs是VoS×0/256的情况下，判定为明亮度电平是最低电平的0h。在此情况下，数字信号AMB3～AMB0是0000。另外，例如在电压Vs是VoS×200/256的情况下，判定为明亮度电平是最高电平的Fh。在此情况下，数字信号AMB3～AMB0是1111。

另外，在自动增益模式中，因为周围较暗所以将增益设定为高电平，在此情况下，例如当电压Vs是VoS×0/256时，判定为明亮度电平是最低电平的0h。此时，数字信号AMB3～AMB0是0000。另外，例如当电压Vs是VoS×200/256时，判定为明亮度电平是Bh。此时，数字信号AMB3～AMB0是1011。即，即使电压Vs大，实际上也判定为暗。

另外，在自动增益模式中，因为周围较亮所以将增益设定为低电平，在此情况下，例如当电压Vs是VoS×0/256时，判定为明亮度电平是5h。此时，数字信号AMB3～AMB0是0101。即，即使电压Vs小，实际上也判定为亮。另外，例如当电压Vs是VoS×200/256时，判定为明亮度电平是Fh。此时，数字信号AMB3～AMB0是1111。

另外，在自动增益模式中，将增益设定为高电平时的明亮度电平Ah～Bh与将增益设定为低电平时的明亮度电平5h～8h相对应。因此，在该移动电话机202从暗的场所向亮的场所移动时，增益为高电平的状态，明亮度电平从Ah向Bh变化，接着，增益向低电平变化，明亮度电平从5h向8h变化。相反，在该移动电话机202从亮的场所向暗的场所移动时，增益为低电平的状态，明亮度电平从8h向5h变化，接着，增益向高电平变化，明亮度电平从Bh向Ah变化。

表示明亮度电平的数字信号AMB3～AMB0被存储在寄存器3的规定地址的副寄存器内。因此，数字信号AMB3～AMB0可从外部读出。另外，将数字信号AMB3～AMB0提供给增益控制部10。

增益控制部10在设定了固定增益模式的情况下，与数字信号AMB3～AMB0无关联地将增益保持在高电平或低电平的固定电平上。另外，增益控制部10在设定了自动增益模式的情况下，按照数字信号AMB3～AMB0，将增益从高电平切换至低电平，或者从低电平切换至高电平。另外，增益控制部10为了实现功耗的降低，而与VB产生电路7、A/D转换器8等同步地进行间歇工作。另外，在未测定照度的情况下，不激活增益控制部10，端子T5、T6接地。

图13(a)～(h)是示出与照度测定相关联的部分的工作的时间图。如图13(a)所示，在某时刻t0中当向副寄存器ALCEN写入1(「H」电平)时，开始照度测定，并激活VB产生电路7、A/D转换器8、平均化处理/明亮度判定部9、以及增益控制部10。A/D转换器8如图13(b)所示，采用规定的周期Tadc进行间歇工作，在各周期Tadc中仅规定的工作期间Top(例如，80.4ms)进行工作。

另外，VB产生电路7如图13(c)所示，在设定了间歇模式时，与A/D转换器8同步地进行工作，仅A/D转换器8的工作期间Top生成偏置电压VB。VB产生电路7在设定了常时接通模式时，常时生成偏置电压VB。增益控制部10如图13(e)所示，与A/D转换器8同步地进行工作，仅A/D转换器8的工作期间Top生成信号GC1、GC2。

另外，A/D转换器8如图13(d)(g)(h)所示，在各工作期间Top中，在经过规定的待机期间Twa(例如，64ms)之后，在A/D变换期间TAD(例如，16.4ms)内进行16次A/D变换工作。在各A/D变换期间TA中，生成规定周期TAD1(例如，1.024ms)的A/D开始信号ADS，响应于A/D开始信号ADS的各脉冲，进行A/D变换。平均化处理/明亮度判定部9在A/D变换期间TAD中，对从A/D转换器8输出的16个数字信号实施平均化处理来生成1个数字信号，并根据该数字信号、所设定的增益、和图12的表，来求出明亮度电平，输出表示该明亮度电平的4比特的数字信号AMB3～AMB0。

返回图6，将在平均化处理/明亮度判定部9中生成的数字信号AMB3～AMB0(光检测数据DBR)提供给负载电流运算部2。负载电流运算部2如实施方式1所示，根据由平均化处理/明亮度判定部9给与的光检测数据DBR、和由寄存器3给与的乘数参数STEP、曲线设定参数CRV、负载电流最小值IU0、以及负载电流最大值IU1来生成调整电流数据ITD。将调整电流数据ITD提供给电流供给部20。

电流供给部20包括选择器21、渐变处理部22、栅极电路23、以及可变恒定电流源4。LED56的阳极与外部电源电压VCC1的线连接，LED56的阴极与端子T2连接。可变恒定电流源4连接于端子T2与接地电压GND的线之间。当电流流向可变恒定电流源4时，以与该电流值I相应的电平的明亮度，使LED56发光。可变恒定电流源4的电流值(即负载电流值)I，由渐变处理部22的输出信号和栅极电路23的输出信号来控制。

选择器21接受在负载电流运算部2中生成的调整电流数据ITD和来自寄存器3的直流电流数据IMLED6～IMLED0。通过向寄存器3的规定地址的副寄存器写入直流电流数据IMLED6～IMLED0，可以选择128级的直流电流值中某一级的直流电流值。选择器21在自动调光模式时将调整电流数据ITD提供给渐变处理部22，在寄存器设定模式时将直流电流数据IMLED6～IMLED0提供给渐变处理部22。

渐变处理部22为了以不让移动电话机202的用户感到不适感的方式使LED56的明亮度(即，移动电话机的背光源的辉度)转变，而具有使负载电流值I缓缓变化的渐变功能。可通过向寄存器3的规定地址的副寄存器写入上升数据TLH3～TLH0，来将负载电流值I上升时的变化时间TU设定为16级时间中的期望时间。另外，可通过向寄存器3的规定地址的副寄存器写入下降数据THL3～THL0，来将负载电流值I下降时的变化时间TD设定为16级时间中的期望时间。

图14是示出负载电流值I的变化的时间图。在图14中，负载电流值I每阶梯状变化规定阶梯电流值Ist。阶梯电流值Ist是负载电流值I的最大值和最小值之差的1/256的值。负载电流值I上升时的变化时间TU是负载电流值I仅上升2阶梯所需的时间。负载电流值I下降时的变化时间TD是负载电流值I仅下降2阶梯所需的时间。

图15(a)是示出自动调光模式中的负载电流值I的时间变化的时间图，图15(b)是图15(a)的A部放大图。参照图15(a)(b)，在时刻t0，当由调整电流数据ITD指示负载电流值I从I0增大至I1时，渐变处理部22以与上升数据TLH3～TLH0相应的速度使负载电流值I从I0增大至I1。然后，在时刻t1中，当由调整电流数据ITD指示负载电流值I从I1向I2减少时，渐变处理部22以与下降数据THL3～THL0相应的速度使负载电流值I从I1向I2减少。

另外，渐变处理部22在向寄存器3的规定地址的副寄存器MDCIR写入「0」的情况下，当从寄存器设定模式以及自动调光模式的一方向另一方切换时，不用重置负载电流值I，而使负载电流值I缓缓变化。另外，渐变处理部22在向副寄存器MDCIR写入「1」的情况下，当从寄存器设定模式以及自动调光模式的一方向另一方切换时，暂时将负载电流值I重置为0mA，然后使负载电流值I从0mA缓缓上升。

图16(a)是示出MDCIR＝0时的负载电流值I的时间变化的时间图，图16(b)是示出MDCIR＝1时的负载电流值I的时间变化的时间图。在图16(a)(b)中，例示了寄存器设定模式中的负载电流值I1大于自动调光模式中的负载电流值I2的情况。

在参照图16(a)MDCIR＝0的情况下，当在时刻t0从寄存器设定模式切换至自动调光模式时，渐变处理部22以与下降数据THL3～THL0相应的速度，使负载电流值I从I1向I2缓缓减少。接着在时刻t1从自动调光模式向寄存器设定模式切换时，渐变处理部22以与上升数据TLH3～TLH0相应的速度使负载电流值I从I2增大到I1。此时，即使在从寄存器设定模式以及自动调光模式的一方切换至另一方的情况下，也能够使负载电流值I(即背光源的明亮度)平滑地变化。

在参照图16(b)MDCIR＝1时，在时刻t0从寄存器设定模式切换至自动调光模式的情况下，渐变处理部22在使负载电流值I暂时重置为0mA之后，以与上升数据TLH3～TLH0相应的速度使负载电流值I从0mA向I2缓缓增大。接着在时刻t1从自动调光模式切换至寄存器设定模式的情况下，渐变处理部22在将负载电流值I暂时重置为0mA之后，以与上升数据TLH3～TLH0相应的速度使负载电流值I从0mA增大至I1。此时，在从寄存器设定模式以及自动调光模式的一方切换至另一方的情况下，可通过使负载电流值I(即，背光源的明亮度)暂时为零，来向用户明示已切换模式的情况。

返回图6，从微型计算机58经由端子T8向栅极电路23给与PWM(pulse width modulation)信号。在向寄存器3的规定地址的副寄存器WPWMEN写入「0」时，栅极电路23的输出信号与PWM信号无关联，为「H」电平。在此情况下，可变恒定电流源4流过与渐变处理部22的输出信号相应的电平的电流。

另外，在向寄存器3的规定地址的副寄存器WPWMEN写入「1」的情况下，通过栅极电路23将PWM信号提供给可变恒定电流源4。在PWM信号是「H」电平的期间，可变恒定电流源4流过与渐变处理部22的输出信号相应的电平的电流。在PWM信号是「L」电平的期间，可变恒定电流源4不流过电流。因此，可通过设成WPWMEN＝1，来进行以渐变处理部22的输出信号为基础的PWM控制。

图17是示出向副寄存器ALCEN、MLEDEN、MLEDMD写入的数据和半导体装置102的工作之间的关系的表。在图17中，当向副寄存器ALCEN写入0时，不激活(关断)照度测定部(VB产生电路7、A/D转换器8、平均化处理/明亮度判定部9、增益控制部10)，在向副寄存器ALCEN写入1时，激活(接通)照度测定部(电路7～10)。

另外，在向副寄存器MLEDEN写入「0」的情况下，不激活电流供给部20，在向副寄存器MLEDEN写入「1」的情况下，激活电流供给部20。另外，在向副寄存器MLEDMD写入「0」的情况下，通过选择器21来选择直流电流数据IMLED6～IMLED0，在向副寄存器MLEDMD写入「1」的情况下，通过选择器21来选择调整电流数据ITD。

如图17的最上段所示，在向副寄存器ALCEN、MLEDEN分别写入00的情况下，与副寄存器MLEDMD的数据无关，不激活照度测定部(电路7～10)以及电流供给部20，没有生成电流数据。在此情况下，实现功耗的降低。

如图17的第2段所示，在向副寄存器ALCEN、MLEDEN、MLEDMD分别写入010的情况下，不激活照度测定部(电路7～10)，激活电流供给部20，选择直流电流数据IMLED6～IMLED0。在此情况下，与照度无关，背光源保持在固定的明亮度。

如图17的第3段所示，在向副寄存器ALCEN、MLEDEN、MLEDMD分别写入011的情况下，不激活照度测定部(电路7～10)，激活电流供给部20，并选择调整电流数据ITD。在此情况下，负载电流值I为最小值IU0。此时，能够实现功耗的降低。

如图17的第4段所示，在向副寄存器ALCEN、MLEDEN分别写入10的情况下，与副寄存器MLEDMD的数据无关，激活照度测定部(电路7～10)，不激活电流供给部20，没有生成电流数据。在此情况下，未驱动背光源，利用明亮度数据。

如图17的第5段所示，在向副寄存器ALCEN、MLEDEN、MLEDMD分别写入110的情况下，将照度测定部(电路7～10)以及电流供给部20都激活，并选择直流电流数据IMLED6～IMLED0。此时，与照度无关，背光源保持在固定的明亮度。

如图17的最下段所示，在向副寄存器ALCEN、MLEDEN、MLEDMD分别写入111的情况下，将照度测定部(电路7～10)以及电流供给部20都激活，并选择调整电流数据ITD。在此情况下，执行自动调光(ALC)模式。

图18是示出自动调光模式中的背光源(LED56)的点亮方法的流程图。在图18内，在步骤S1中对半导体装置102施加电源电压，在步骤S2中解除半导体装置102的重置，在步骤S3中进行照度测定部(电路7～10)以及电流供给部20各自的各种条件设定。接着在步骤S4中向副寄存器ALCEN写入「1」，在待机了图13的待机期间Twa之后，在步骤S5中向副寄存器MLEDEN写入「1」。由此，LED56以与照度相应的明亮度发光。在熄灭LED56的情况下，向副寄存器MLEDEN写入「0」。

图19是示出寄存器设定模式中的背光源(LED56)的点亮以及熄灭方法的流程图。在图19内，在步骤S1中对半导体装置102施加电源电压，在步骤S2中解除半导体装置102的重置，在步骤S3中进行电流供给部20的渐变时间等的各种条件设定，在步骤S4中向副寄存器MLEDEN写入「1」。由此，在所设定的渐变时间内负载电流值I上升，LED56点亮。在步骤S5中，当直流电流值为最小值时，在所设定的渐变时间内负载电流值I下降，LED56的明亮度降低。在步骤S6中当向副寄存器MLEDEN写入「0」时，LED56瞬时熄灭。

本次公开的实施方式例示了全部的点，但不仅限于此。本发明的范围不限于上述所说明的内容，而是由权利要求的范围示出的，另外还包括在权利要求范围和等同意思以及范围内的全部变更。

Claims (17)

1.一种半导体装置，具有：

表格部，其接受表示光的强度的光检测数据，输出表示与上述光检测数据的值相对应的电流值的电流数据，并固定存储上述光检测数据与上述电流数据之间的对应关系；

电流调整部，其基于能变更的参数来调整上述电流数据所表示的电流值，并输出表示上述调整后的电流值的调整电流数据；以及

电流供给部，其基于上述调整电流数据对负载提供电流。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述电流调整部基于能变更的第1至第3参数来调整上述电流数据所表示的电流值，并输出表示上述调整后的电流值的调整电流数据，

上述第1参数表示用于与上述电流数据所表示的电流值相乘的值，

上述第2参数表示应该提供给上述负载的电流的最小值，

上述第3参数表示应该提供给上述负载的电流的最大值，

上述电流调整部输出调整电流数据，其中，该调整电流数据表示在上述电流数据所表示的电流值与上述第1参数所表示的值之积上相加上述第2参数所表示的最小值后所得的值，在上述调整电流数据所表示的电流值大于上述第3参数所表示的最大值的情况下，输出表示上述最大值的调整电流数据。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，

上述表格部固定存储上述光检测数据与上述电流数据之间的多种对应关系，

上述参数表示上述光检测数据与上述电流数据之间的对应关系的种类，

上述表格部基于上述参数，输出表示与上述光检测数据的值相对应的电流值的电流数据。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述参数表示用于与上述电流数据所表示的电流值相乘的值，

上述电流调整部输出表示上述电流数据所表示的电流值与上述参数所表示的值之积的调整电流数据。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述参数表示应该向上述负载提供的电流的最小值，

上述电流调整部输出表示上述电流数据所表示的电流值与上述参数所表示的最小值之和的调整电流数据。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述参数表示应该向上述负载提供的电流的最大值，

上述电流调整部在上述电流数据所表示的电流值大于上述参数所表示的最大值的情况下，输出表示上述最大值的调整电流数据。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述表格部固定存储上述光检测数据与上述电流数据之间的多种对应关系，

上述参数表示上述光检测数据与上述电流数据之间的对应关系的种类，

上述表格部基于上述参数，输出表示与上述光检测数据的值相对应的电流值的电流数据。

8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

该半导体装置还具有：

寄存器，其存储上述光检测数据和上述参数；以及

信号输入输出电路，其向外部输出上述寄存器中所存储的上述光检测数据，并且对上述寄存器给与从外部提供的上述参数。

9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

该半导体装置还具有：

电压产生电路，其向设置在外部的光传感器提供电源电压；以及

数据生成部，其基于上述光传感器的输出电流来生成上述光检测数据。

10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，

该半导体装置还具有增益控制部，该增益控制部基于上述光检测数据来控制上述光传感器的增益，

上述数据生成部基于上述光传感器的增益和上述光传感器的输出电流来生成上述光检测数据。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，

上述电压产生电路、上述数据生成部、以及上述增益控制部以预定的周期间歇地进行工作。

12.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

该半导体装置还具有：

A/D转换器，其将表示光的强度的模拟电压在预定的第1周期内变换为数字信号；以及

平均化处理部，其对在上述A/D转换器中生成的多个数字信号实施平均化处理来生成上述光检测数据。

13.根据权利要求12所述的半导体装置，其中，

上述A/D转换器在比上述第1周期长的第2周期内间歇地进行工作，并在各工作期间内生成上述多个数字信号，

上述平均化处理部每当由上述A/D转换器生成上述多个数字信号时，对上述多个数字信号实施平均化处理来生成上述光检测数据。

14.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述电流供给部在由上述调整电流数据所表示的上述调整后的电流值从第1电流值向第2电流值变化时，使提供给上述负载的电流从上述第1电流值向上述第2电流值缓缓变化。

15.根据权利要求14所述的半导体装置，其中，

能将提供给上述负载的电流的值变化的速度设定为期望的值。

16.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

上述电流供给部在PWM信号是第1逻辑电平时，基于上述调整电流数据对上述负载提供电流，在上述PWM信号是第2逻辑电平时，停止对上述负载提供电流。

17.一种电子设备，具有：

光传感器，其输出与入射光的强度相应的电流；

发光元件；

数据生成部，其基于上述光传感器的输出电流，来输出表示上述光传感器的入射光的强度的光检测数据；

表格部，其接受上述光检测数据，输出表示与上述光检测数据的值相对应的电流值的电流数据，并固定存储上述光检测数据与上述电流数据之间的对应关系；

电流调整部，其基于能变更的参数来调整上述电流数据所表示的电流值，并输出表示上述调整后的电流值的调整电流数据；以及

电流供给部，其基于上述调整电流数据对上述发光元件提供电流。

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