JP2006049377A

JP2006049377A - Ｌｅｄ制御回路

Info

Publication number: JP2006049377A
Application number: JP2004224648A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Ishii; 孝明石井; Nobuyuki Otaka; 信行大高
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: JP4568052B2

Abstract

【課題】外部からの消灯開始信号に応じてＬＥＤをフェードアウトさせることができ、かつ、フェードアウト完了時にＬＥＤに流れる電流を確実にＯＦＦすることができるＬＥＤ制御回路を提供する。
【解決手段】指令値出力回路１０は、ＬＥＤ１に供給すべき駆動電流を示す、デジタルの電流指令値を出力する。駆動電流供給回路２０は、電流指令値に応じた大きさの駆動電流をＬＥＤ１に供給する。スイッチ回路３０は、ＬＥＤ１に対する駆動電流の供給をＯＮ／ＯＦＦする。判定回路４０は、電流指令値が所定値以下であるか否かを判定する。この構成において、ＬＥＤ１の消灯開始を指示する消灯開始信号が外部から入力された場合、指令値出力回路１０は、電流指令値を徐々に小さくしていく。そして、判定回路４０が、電流指令値が所定値以下であると判定したとき、スイッチ回路３０は、ＬＥＤ１に対する駆動電流の供給をＯＦＦする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤの駆動電流を制御するＬＥＤ制御回路に関する。

近年、多くの携帯電話やＰＨＳには、いわゆるイルミネーション機能が搭載されている。このイルミネーション機能は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色ＬＥＤを様々なパターンで点灯あるいは消灯させることにより、実現されている。

ところで、最近、視覚的な効果として、すなわちイルミネーション機能の一つとして、ＬＥＤのＯＮ時に徐々に輝度を明るくしていくフェードインや、ＯＦＦ時に徐々に暗くしていくフェードアウトといった機能が求められている。これらの機能を実現する回路としては、例えば、図７に示されるＬＥＤ制御回路２００が想定される。図７において、ＬＥＤ制御回路２００は、アップダウンカウンタ２１０と、ＤＡ変換回路２２０と、出力ドライバ回路２３０と、を備えている。

アップダウンカウンタ２１０は、マイコン３００から点灯開始信号が入力されると、カウント値を所定のクロックＣＬＫでカウントアップし、消灯開始信号が入力されると、カウント値を所定のクロックＣＬＫでカウントダウンする。アップダウンカウンタ２１０のカウント値は、ＤＡ変換回路２２０に供給される。ＤＡ変換回路２２０は、アップダウンカウンタ２１０のカウント値を、これに応じた大きさのアナログ信号（電流信号や電圧信号等）に変換して出力する。出力ドライバ回路２３０は、ＤＡ変換回路２２０から出力されるアナログ信号の大きさに応じた駆動電流を、ＬＥＤ１に供給する。

この構成では、点灯開始信号が入力された場合、カウント値が０から最大値（ＭＡＸ値）までカウントアップされ、これに応じて駆動電流が徐々に増大し、ＬＥＤ１が徐々に明るくなっていく。一方、消灯開始信号が入力された場合、カウント値がＭＡＸ値から０までカウントダウンされ、これに応じて駆動電流が徐々に減少し、ＬＥＤ１が徐々に暗くなっていき消灯状態になる。このように、図７に示されるＬＥＤ制御回路２００によれば、フェードインおよびフェードアウトを実現することができる。

しかし、図７に示されるＬＥＤ制御回路２００には、次のような問題がある。フェードアウト時において、アップダウンカウンタ２１０のカウント値は、ＭＡＸ値からカウントダウンされていって最終的に０になる。このとき、ＬＥＤ１に流れる電流も０になることが理想的である。ところが、実際には、回路内における電流のリーク等により、カウント値が０になっても、ＬＥＤ１に流れる電流は、完全に０にはならず、少し残ってしまう。このため、ＬＥＤ１を完全に消灯することができない。また、余計な電流を消費してしまうこととなる。

そこで、本発明は、外部からの消灯開始信号に応じてＬＥＤをフェードアウトさせることができ、かつ、フェードアウト完了時にＬＥＤに流れる電流を確実にＯＦＦすることができるＬＥＤ制御回路を提供する。

本発明に係るＬＥＤ制御回路は、ＬＥＤの駆動電流を制御するＬＥＤ制御回路であって、前記ＬＥＤに供給すべき駆動電流を示す、デジタルの電流指令値を出力する指令値出力回路と、当該指令値出力回路から出力された電流指令値に応じた大きさの駆動電流を、前記ＬＥＤに供給する駆動電流供給回路と、前記ＬＥＤに対する駆動電流の供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ回路と、前記指令値出力回路から出力された電流指令値が所定値以下であるか否かを判定する判定回路と、を備え、前記ＬＥＤの消灯開始を指示する消灯開始信号が外部から入力された場合、前記指令値出力回路は、前記電流指令値を徐々に小さくしていき、前記判定回路が、前記電流指令値が前記所定値以下であると判定したとき、前記スイッチ回路は、前記ＬＥＤに対する駆動電流の供給をＯＦＦする、ことを特徴とする。

本発明の好適な態様では、前記消灯開始信号が入力された場合、前記判定回路により前記電流指令値が前記所定値以下であると判定されたとき、前記駆動電流供給回路に対する電力の供給をＯＦＦする。

また、本発明の好適な態様では、前記判定回路は、前記指令値出力回路から出力された電流指令値を検出し、検出された電流指令値と前記所定値とを比較することにより、前記判定を行う。

また、本発明の好適な態様では、前記指令値出力回路は、所定のクロックをカウントして、得られたカウント値を電流指令値として出力するカウンタであり、前記消灯開始信号が入力された場合には、前記カウント値をカウントダウンする。

本発明によれば、外部からの消灯開始信号に応じてＬＥＤをフェードアウトさせることができ、かつ、フェードアウト完了時にＬＥＤに流れる電流を確実にＯＦＦすることができるＬＥＤ制御回路を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、実施の形態に係るＬＥＤ制御回路１００の概略構成を示す回路ブロック図である。まず、図１を参照して、本実施の形態に係るＬＥＤ制御回路１００の基本的な構成について説明する。

図１において、ＬＥＤ制御回路１００は、ＬＥＤ１の駆動電流を制御する回路であり、指令値出力回路１０、駆動電流供給回路２０、スイッチ回路３０、および判定回路４０を備えている。

指令値出力回路１０は、ＬＥＤ１に供給すべき駆動電流を示す、デジタルの電流指令値を出力する回路である。この指令値出力回路１０は、外部（マイコン等）からの指示信号に応じて、所定の規則に従って電流指令値を増加させたり減少させたりすることができれば、どのような回路であっても構わない。

駆動電流供給回路２０は、指令値出力回路１０から出力された電流指令値に応じた大きさの駆動電流を、ＬＥＤ１に供給する回路である。この駆動電流供給回路２０は、例えば、電流指令値をその大きさに応じたアナログ電流信号やアナログ電圧信号に変換するＤＡ変換回路と、このＤＡ変換回路の出力信号に応じたシンク電流あるいはソース電流をＬＥＤ１に供給する出力ドライバ回路と、により構成される。

スイッチ回路３０は、ＬＥＤ１に対する駆動電流の供給をＯＮ／ＯＦＦする回路である。このスイッチ回路３０は、ＬＥＤ１に流れる電流をＯＮ／ＯＦＦすることができれば、その種類や設置箇所等は、特に限定されない。

判定回路４０は、指令値出力回路１０から出力された電流指令値が所定値以下であるか否かを判定する回路である。ここで、判定の正確性の観点より、判定回路４０は、指令値出力回路１０から出力された電流指令値を検出し、検出された電流指令値と上記所定値とを比較することにより、上記判定を行うことが好ましい。ただし、判定回路４０は、電流指令値と関連する値を検出し、この検出値に基づいて、電流指令値が所定値以下であるか否かを間接的に判定してもよい。例えば、駆動電流供給回路２０の所定箇所の電流値または電圧値を検出し、この検出値が所定レベル以下であるか否かをアナログコンパレータによって判定することにより、電流指令値が所定値以下であるか否かを判定することができる。

上記構成において、ＬＥＤ１の消灯開始を指示する消灯開始信号が外部（マイコン等）から入力された場合、ＬＥＤ制御回路１００は、次のように動作する。

指令値出力回路１０は、ＬＥＤ１の輝度を徐々に暗くしていくため、電流指令値を徐々に小さくしていく。例えば、電流指令値を「１００」から「０」まで変化させていく。このとき、電流指令値の減少カーブは、リニアであってもノンリニアであってもよい。

スイッチ回路３０は、判定回路４０により電流指令値が所定値以下であると判定されたとき、ＬＥＤ１に対する駆動電流の供給をＯＦＦする。例えば、スイッチ回路３０は、判定回路４０により電流指令値が「３」以下になったと判定されたとき、ＬＥＤ１に対する駆動電流の供給をＯＦＦする。これにより、ＬＥＤ１に流れる電流が０になる。

上記構成では、消灯開始信号が外部から入力されると、ＬＥＤ１に供給される駆動電流が徐々に減少していき、ＬＥＤ１が徐々に暗くなっていく。そして、電流指令値が所定値以下となったところで、スイッチ回路３０により、ＬＥＤ１に対する駆動電流の供給がＯＦＦされる。すなわち、本実施の形態によれば、外部からの消灯開始信号に応じてＬＥＤ１をフェードアウトさせることができ、かつ、フェードアウト完了時にＬＥＤ１に流れる電流を確実にＯＦＦすることができる。これにより、ＬＥＤ１を完全に消灯することができないといった問題や、余計な電流を消費してしまうといった問題を回避することができる。

なお、本件明細書において、フェードアウトとは、ＬＥＤが点灯状態から徐々に暗くなり消灯状態になることを意味する。一方、フェードインとは、ＬＥＤが消灯状態から徐々に明るくなり点灯状態になることを意味する。

上記構成において、判定回路４０により電流指令値が所定値以下であると判定されたとき、駆動電流供給回路２０への電力の供給をＯＦＦすることとすれば、消費電力を削減することができ、より好適である。

図２は、本実施の形態に係るＬＥＤ制御回路１００の構成を示す回路ブロック図である。以下、図２に従って、本実施の形態に係るＬＥＤ制御回路１００について、より詳細に説明する。

ここでは、ＬＥＤ制御回路１００は、携帯電話またはＰＨＳに搭載され、通話着信やメール着信などに合わせて、３色ＬＥＤの点灯／消灯を制御するものである。特に、中間色でのフェードインやフェードアウトを実現するものである。

図２において、ＬＥＤ制御回路１００の入力端にはマイコン２が接続されており、出力端には、赤色のＬＥＤ１ｒと、緑色のＬＥＤ１ｇと、青色のＬＥＤ１ｂとが接続されている。そして、ＬＥＤ制御回路１００は、ＬＥＤ１ｒを制御するＲＬＥＤ制御回路１００ｒと、ＬＥＤ１ｇを制御するＧＬＥＤ制御回路１００ｇと、ＬＥＤ１ｂを制御するＢＬＥＤ制御回路１００ｂとから構成されている。これらのＲＬＥＤ制御回路１００ｒ、ＧＬＥＤ制御回路１００ｇ、およびＢＬＥＤ制御回路１００ｂは、殆ど同じ構成であり、それぞれ、指令値出力回路１０としてのカウンタ１０ｒ、１０ｇ、１０ｂと、駆動電流供給回路２０ｒ、２０ｇ、２０ｂと、スイッチ回路３０ｒ、３０ｇ、３０ｂと、判定回路４０ｒ、４０ｇ、４０ｂと、電源制御回路５０ｒ、５０ｇ、５０ｂと、を備えている。ここでは、駆動電流供給回路２０ｒ、２０ｇ、２０ｂは、それぞれ、ＤＡ変換回路２１ｒ、２１ｇ、２１ｂと、輝度調整回路２２ｒ、２２ｇ、２２ｂと、出力ドライバ回路２３ｒ、２３ｇ、２３ｂと、から構成されている。また、スイッチ回路３０ｒ、３０ｇ、３０ｂは、出力ドライバ回路２３ｒ、２３ｇ、２３ｂに内蔵されており、図２には示されていない。

なお、以下の説明では、構成要素や信号などの符号について、適宜、色を示す添字「ｒ」、「ｇ」、「ｂ」を省略することとし、例えば、ＬＥＤ１ｒ、ＬＥＤ１ｇ、ＬＥＤ１ｂを、ＬＥＤ１と総称することとする。

カウンタ１０は、マイコン２からの信号に応じて、マイコン２から供給される所定のクロックＣＬＫに基づいてカウント値Ｃをカウントアップまたはカウントダウンする回路である。ここでは、カウンタ１０は、４ビットのアップダウンカウンタ回路である。カウンタ１０には、マイコン２から、ＬＥＤ１の点灯開始を指示する点灯開始信号（以下、ＯＮ信号と称す）、または、ＬＥＤ１の消灯開始を指示する消灯開始信号（以下、ＯＦＦ信号と称す）が供給される。カウンタ１０は、ＯＮ信号が供給された場合には、消灯状態に対応するカウント値Ｃ０から所定の点灯状態に対応するカウント値Ｃ１までカウントする。一方、ＯＦＦ信号が供給された場合には、所定の点灯状態に対応するカウント値Ｃ１から消灯状態に対応するカウント値Ｃ０までカウントする。より具体的には、カウンタ１０は、ＯＮ信号に応じて、カウント値Ｃ０“００００”（十進数の０）からカウント値Ｃ１“１１１１”（十進数の１５）までカウントアップし、カウントアップ完了後は、カウント値Ｃ１を維持する。一方、ＯＦＦ信号に応じて、カウント値Ｃ１“１１１１”からカウント値Ｃ０“００００”までカウントダウンし、カウントダウン完了後は、カウント値０を維持する。

マイコン２から出力される上記のＯＮ／ＯＦＦ信号は、判定回路４０にも供給される。また、カウンタ１０から出力されるカウント値Ｃは、ＤＡ変換回路２１および判定回路４０に供給される。

ＤＡ変換回路２１は、カウンタ１０のカウント値Ｃ（デジタル信号）を、これに応じた大きさのアナログ信号（電流信号または電圧信号）Ｓ１に変換して出力する回路である。なお、カウント値Ｃとアナログ信号Ｓ１の強度（電流値または電圧値）との関係は、リニアであってもノンリニアであってもよい。

輝度調整回路２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、それぞれ、ＤＡ変換回路２１ｒ、２１ｇ、２１ｂから供給されるアナログ信号Ｓ１と、マイコン２から供給される輝度データＢｒ、Ｂｇ、Ｂｂとに基づいて、両者の積に応じた強度を示すアナログ信号（電流信号または電圧信号）Ｓ２ｒ、Ｓ２ｇ、Ｓ２ｂを生成して出力する。なお、アナログ信号Ｓ１および輝度データＢの積と、アナログ信号Ｓ２の強度（電流値または電圧値）との関係は、リニアであってもノンリニアであってもよい。

ここで、輝度データＢｒ、Ｂｇ、Ｂｂは、それぞれＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂの輝度を指定するためのデータであり、互いに異なる値が設定され得る。輝度データＢｒ、Ｂｇ、Ｂｂの値を変えることにより、３色ＬＥＤ１の輝度パターンを変えることができ、３色ＬＥＤ１による多色多階調表現が可能となる。ここでは、輝度データＢｒ、Ｂｇ、Ｂｂは、マイコン２によって設定される４ビットのデジタルデータである。

出力ドライバ回路２３ｒ、２３ｇ、２３ｂは、それぞれ輝度調整回路２２ｒ、２２ｇ、２２ｂから出力されるアナログ信号Ｓ２ｒ、Ｓ２ｇ、Ｓ２ｂの大きさに応じた駆動電流Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂを、ＬＥＤ１ｒ、１ｇ、１ｂに供給する出力バッファ回路である。出力ドライバ回路２３には、スイッチ回路３０（図２では不図示）が設けられており、このスイッチ回路３０をＯＮ／ＯＦＦすることにより、出力ドライバ回路２３をＯＮ／ＯＦＦすることが可能となっている。

判定回路４０は、マイコン２から供給されるＯＮ／ＯＦＦ信号と、カウンタ１０から供給されるカウント値Ｃとに基づいて、出力ドライバ制御信号をスイッチ回路３０に出力し、電源制御信号を電源制御回路５０に出力する。ここで、出力ドライバ制御信号とは、出力ドライバ回路２３をＯＮ／ＯＦＦするための信号であり、電源制御信号とは、駆動電流供給回路２０への電力供給をＯＮ／ＯＦＦするための信号である。

具体的には、判定回路４０は、内部にレジスタを備えており、このレジスタには、予め所定値Ｃ’が設定されている。そして、判定回路４０は、カウント値Ｃが所定値Ｃ’以下であり、かつ、マイコン２からＯＦＦ信号が供給されている場合、出力ドライバ回路２３をＯＦＦするために出力ドライバ制御信号をＯＦＦにする。また、駆動電流供給回路２０への電力供給をＯＦＦするために電源制御信号をＯＦＦにする。一方、その他の場合には、判定回路４０は、出力ドライバ回路２３をＯＮするために出力ドライバ制御信号をＯＮにする。また、駆動電流供給回路２０への電力供給をＯＮするために電源制御信号をＯＮにする。

電源制御回路５０は、駆動電流供給回路２０に対する電力の供給を制御する回路であり、判定回路４０からの電源制御信号に応じて、駆動電流供給回路２０に対する電力供給をＯＮ／ＯＦＦする。

なお、図２に示される構成は、一例にすぎず、適宜、回路の変更、追加、削除が可能であることは言うまでもない。例えば、ＤＡ変換回路２１は、電流指令値をその大きさに応じたパルス幅を持つＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ回路に置換可能であり、輝度調整回路２２は省略可能である。

図３は、ＲＬＥＤ制御回路１００ｒの動作を示すタイムチャートである。図３において、（ａ）〜（ｄ）には、それぞれ、マイコン２からＲＬＥＤ制御回路１００ｒに供給されるＯＮ／ＯＦＦ信号、カウント値Ｃ、出力ドライバ制御信号、ＬＥＤの駆動電流、の変化の様子が示されている。また、図３には、ＬＥＤ１ｒを点灯状態からフェードアウトさせ、所定時間経過後にフェードインさせる場合の様子が示されている。なお、図３のフェードアウト期間およびフェードイン期間において、カウント値Ｃは、実際には階段状となるが、図３（ｂ）では近似的に直線で表されている。

以下、図２、３に従って、ＲＬＥＤ制御回路１００ｒの動作について説明する。なお、ＧＬＥＤ制御回路１００ｇおよびＢＬＥＤ制御回路１００ｂの動作については、ＲＬＥＤ制御回路１００ｒと殆ど同じであるので、その説明を省略することとする。

図３のＯＮ期間において、ＲＬＥＤ制御回路１００ｒにはマイコン２から定常的にＯＮ信号が供給されており、カウント値ＣはＣ１に維持されており、出力ドライバ制御信号はＯＮとなっている。このため、ＬＥＤ１ｒには、カウント値Ｃ１に対応する駆動電流が定常的に供給されており、ＬＥＤ１ｒは、この駆動電流に応じた輝度で点灯している。

この状態において、マイコン２は、ＬＥＤ１ｒをフェードアウトさせるため、ＲＬＥＤ制御回路１００ｒに、ＯＦＦ信号を出力する。このＯＦＦ信号は、カウンタ１０ｒおよび判定回路４０ｒに供給される。

カウンタ１０ｒは、マイコン２からＯＦＦ信号の供給を受けると、マイコン２からのクロックＣＬＫに基づいて、カウント値Ｃ１（“１１１１”）からカウント値Ｃ０（“００００”）までカウントダウンしていく。カウント値Ｃは、カウンタ１０ｒからＤＡ変換回路２１ｒおよび判定回路４０ｒに出力される。

ＤＡ変換回路２１ｒは、カウンタ１０ｒから供給されたカウント値Ｃを、これに応じた大きさのアナログ信号Ｓ１に変換する。ここでは、Ｓ１＝α・Ｃ（αは定数）である。アナログ信号Ｓ１は、ＤＡ変換回路２１ｒから輝度調整回路２２ｒに出力される。

輝度調整回路２２ｒは、ＤＡ変換回路２１ｒから供給されたアナログ信号Ｓ１と、マイコン２から供給された輝度データＢｒとに基づいて、両者の積に応じた大きさのアナログ信号Ｓ２ｒを生成する。ここでは、Ｓ２ｒ＝β・Ｂｒ・Ｓ１＝α・β・Ｂｒ・Ｃ（βは定数）である。アナログ信号Ｓ２ｒは、輝度調整回路２２ｒから出力ドライバ回路２３ｒに出力される。

出力ドライバ回路２３ｒは、輝度調整回路２２ｒから供給されたアナログ信号Ｓ２ｒの大きさに応じた駆動電流ＩｒをＬＥＤ１ｒに供給する。ここでは、Ｉｒ＝γ・Ｓ２ｒ（γは定数）である。すなわち、Ｉｒ＝Ａ・Ｂｒ・Ｃ（但し、Ａ＝α・β・γ）である。

ＬＥＤ１ｒは、出力ドライバ回路２３ｒから供給される駆動電流Ｉｒにより発光する。ここで、駆動電流Ｉｒは、図３（ｄ）のフェードアウト期間に示されるとおり、カウント値Ｃのカウントダウンに伴って徐々に減少するので、ＬＥＤ１ｒは、点灯状態から徐々に暗くなる。

カウント値Ｃがカウントダウンされていって最終的にＣ０“００００”（十進数の０）になった場合、理想的には、駆動電流Ｉｒも０となり、ＬＥＤ１ｒは完全に消灯状態となる。しかし、実際には、先述したとおり、駆動電流供給回路２０ｒへの電流指令値を０にしただけでは、回路における電流のリーク等により、駆動電流Ｉｒを完全には０にすることができず、ＬＥＤ１ｒを完全には消灯することができない。本実施の形態では、この問題は、判定回路４０ｒとスイッチ回路３０ｒとによって、次のように解消される。

判定回路４０ｒは、マイコン２から供給されるＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮからＯＦＦに切り換わった後、カウンタ１０ｒから供給されるカウント値ＣがＣ０“００００”になると、出力ドライバ制御信号をＯＮからＯＦＦに切り換える。これにより、スイッチ回路３０ｒを介して出力ドライバ回路２３ｒがＯＦＦされ、駆動電流Ｉｒが完全に０となり、ＬＥＤ１ｒが完全に消灯する。ついで、判定回路４０ｒは、電源制御信号をＯＮからＯＦＦに切り換える。これにより、電源制御回路５０ｒから駆動電流供給回路２０ｒへの電力供給がＯＦＦされる。

したがって、図３のＯＦＦ期間においては、ＬＥＤ１ｒに流れる電流は完全に０となっており、ＬＥＤ１ｒは完全に消灯状態となっている。

フェードアウト完了後、所定期間後に、マイコン２は、ＬＥＤ１ｒをフェードインさせるため、ＲＬＥＤ制御回路１００ｒに、ＯＮ信号を出力する。このＯＮ信号は、カウンタ１０ｒおよび判定回路４０ｒに供給される。

判定回路４０ｒは、マイコン２からＯＮ信号の供給を受けると、電源制御信号をＯＦＦからＯＮに切り換える。これにより、駆動電流供給回路２０ｒへの電力供給がＯＮされる。ついで、判定回路４０ｒは、出力ドライバ制御信号をＯＦＦからＯＮに切り換える。これにより、スイッチ回路３０ｒを介して出力ドライバ回路２３ｒがＯＮされる。

ついで、カウンタ１０ｒは、マイコン２からのＯＮ信号に応じて、マイコン２からのクロックＣＬＫに基づいて、カウント値Ｃ０（“００００”）からカウント値Ｃ１（“１１１１”）までカウントアップしていく。

この後は、フェードアウト時と同様である。すなわち、ＤＡ変換回路２１ｒは、カウント値Ｃをアナログ信号Ｓ１に変換する。輝度調整回路２２ｒは、アナログ信号Ｓ１と輝度データＢｒとに基づいてアナログ信号Ｓ２ｒを生成する。出力ドライバ回路２３ｒは、アナログ信号Ｓ２ｒに応じた駆動電流ＩｒをＬＥＤ１ｒに供給する。

ＬＥＤ１ｒは、出力ドライバ回路２３ｒから供給される駆動電流Ｉｒにより発光する。ここで、駆動電流Ｉｒは、図３（ｄ）のフェードイン期間に示されるとおり、カウント値Ｃのカウントアップに伴って徐々に増大するので、ＬＥＤ１ｒは、消灯状態から徐々に明るくなる。そして、最終的に、カウント値Ｃ１に対応する点灯状態となる。

（回路構成）
以下、上記のＤＡ変換回路２１ｒ、輝度調整回路２２ｒ、出力ドライバ回路２３ｒ、スイッチ回路３０ｒ、および判定回路４０ｒの回路構成について、より具体的に説明する。

図４は、ＤＡ変換回路２１ｒの一例を示す回路図である。図４において、電源Ｖｃｃとグランドとの間には、基準電流Ｉｒｅｆを流す定電流源ＣＳ１１と抵抗Ｒ１０（抵抗値Ｒａ）とが直列接続されており、これらの接続点はＮＰＮトランジスタＱ１１のベースに接続されている。したがって、トランジスタＱ１１のベース電位はＲａ・Ｉｒｅｆ（以下、Ｖｒｅｆとおく）となっている。

ＮＰＮトランジスタＱ１１とＱ１２とは、差動増幅器の差動対を形成している。それらのコレクタと電源Ｖｃｃとの間に接続されたＰＮＰトランジスタＱ１３とＱ１４とは、カレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ１１およびＱ１２のエミッタは共通接続され、定電流源ＣＳ１２を介してグランドに接続されている。さらに、トランジスタＱ１２のコレクタとベースと電源Ｖｃｃとの間には、ＮＰＮトランジスタＱ１５が設けられている。このトランジスタＱ１５によって、差動増幅器の負帰還回路が形成される。この負帰還回路とトランジスタＱ１３とＱ１４のカレントミラー作用によって、トランジスタＱ１１およびＱ１２のベースは同電位となる。したがって、トランジスタＱ１２のベース電位は、Ｖｒｅｆとなる。

トランジスタＱ１２のベースには、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４のそれぞれの一端が接続されている。抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の他端は、それぞれｎチャネル型のＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１４を介してグランドに接続されている。抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４およびトランジスタＭ１１〜Ｍ１４はカウント値Ｃ（４ビット）の各ビットに対応して設けられており、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の抵抗値は８Ｒ、４Ｒ、２Ｒ、Ｒであり、トランジスタＭ１１〜Ｍ１４のトランジスタサイズの比は１：２：４：８である。トランジスタＭ１１〜Ｍ１４は、カウント値Ｃの対応するビット信号に応じてオンオフする。抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４には、それぞれ、対応するトランジスタＭ１１〜Ｍ１４がオンのとき、電流Ｖｒｅｆ／８Ｒ、Ｖｒｅｆ／４Ｒ、Ｖｒｅｆ／２Ｒ、Ｖｒｅｆ／Ｒ、すなわちビットの重みに応じた電流が流れる。なお、抵抗Ｒ１１がカウント値Ｃの最下位ビット（ＬＳＢ）に対応しており、抵抗Ｒ１４が最上位ビット（ＭＳＢ）に対応している。

トランジスタＱ１５のコレクタと電源Ｖｃｃとの間には、ベースコレクタ間が短絡されたＰＮＰトランジスタＱ１６が設けられており、このトランジスタＱ１６には、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４に流れる合計の電流が流れる。トランジスタＱ１６は、ＰＮＰトランジスタＱ１７とカレントミラー回路を構成している。したがって、トランジスタＱ１６に流れる電流と等しい電流、すなわち抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４に流れる合計電流と等しい電流が、トランジスタＱ１７に流れることになり、信号出力端子ＯＵＴからアナログ電流信号Ｓ１として出力されることになる。

例えば、カウント値Ｃが“０００１”（十進数の１）である場合、ＭＯＳトランジスタＭ１１がオンとなり、抵抗Ｒ１１に電流Ｖｒｅｆ／８Ｒが流れる。ＭＯＳトランジスタＭ１２〜１４はオフであるので、抵抗Ｒ１２〜Ｒ１４には電流が流れない。したがって、信号出力端子ＯＵＴからは、アナログ電流信号Ｓ１として、Ｖｒｅｆ／８Ｒが出力される。

また、例えば、カウント値Ｃが“１１００”（十進数の１２）である場合、ＭＯＳトランジスタＭ１３，Ｍ１４がオンとなり、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４に電流Ｖｒｅｆ／２Ｒ、Ｖｒｅｆ／Ｒが流れる。ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２はオフであるので、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２には電流が流れない。したがって、信号出力端子ＯＵＴからは、アナログ電流信号Ｓ１として、１２・（Ｖｒｅｆ／８Ｒ）が出力される。

このように、本例の信号変換回路１２ｒは、カウント値Ｃを、電流値Ｃ・（Ｖｒｅｆ／８Ｒ）の電流に変換して出力する。

図５は、輝度調整回路２２ｒの一例を示す回路図である。図５において、電源Ｖｃｃとグランドとの間には、基準電流Ｉ’ｒｅｆを流す電流源ＣＳ２１と抵抗Ｒ２０（抵抗値Ｒｂ）とが直列接続されており、これらの接続点はＮＰＮトランジスタＱ２１のベースに接続されている。したがって、トランジスタＱ２１のベース電位はＲｂ・Ｉ’ｒｅｆ（以下、Ｖ’ｒｅｆとおく）となっている。ここで、電流源ＣＳ２１はＤＡ変換回路２１ｒに相当し、基準電流Ｉ’ｒｅｆはＣ・（Ｖｒｅｆ／８Ｒ）である。

ＮＰＮトランジスタＱ２１とＱ２２とは、差動増幅器の差動対を形成している。それらのコレクタと電源Ｖｃｃとの間に接続されたＰＮＰトランジスタＱ２３とＱ２４とは、カレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ２１およびＱ２２のエミッタは共通接続され、定電流源ＣＳ２２を介してグランドに接続されている。さらに、トランジスタＱ２２のコレクタとベースと電源Ｖｃｃとの間には、ＮＰＮトランジスタＱ２５が設けられている。このトランジスタＱ２５によって、差動増幅器の負帰還回路が形成される。この負帰還回路とトランジスタＱ２３とＱ２４のカレントミラー作用によって、トランジスタＱ２１およびＱ２２のベースは同電位となる。したがって、トランジスタＱ２２のベース電位は、Ｖ’ｒｅｆとなる。

トランジスタＱ２２のベースには、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の一端が接続されている。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の他端は、それぞれｎチャネル型のＭＯＳトランジスタＭ２１〜Ｍ２４を介してグランドに接続されている。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４およびトランジスタＭ２１〜Ｍ２４は輝度データＢｒ（４ビット）の各ビットに対応して設けられており、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の抵抗値は８Ｒ’、４Ｒ’、２Ｒ’、Ｒ’であり、トランジスタＭ２１〜Ｍ２４のトランジスタサイズの比は１：２：４：８である。トランジスタＭ２１〜Ｍ２４は、輝度データＢｒの対応するビット信号に応じてオンオフする。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４には、それぞれ、対応するトランジスタＭ２１〜Ｍ２４がオンのとき、電流Ｖ’ｒｅｆ／８Ｒ’、Ｖ’ｒｅｆ／４Ｒ’、Ｖ’ｒｅｆ／２Ｒ’、Ｖ’ｒｅｆ／Ｒ’、すなわちビットの重みに応じた電流が流れる。なお、抵抗Ｒ２１が輝度データＢｒの最下位ビット（ＬＳＢ）に対応しており、抵抗Ｒ２４が最上位ビット（ＭＳＢ）に対応している。

トランジスタＱ２５のコレクタと電源Ｖｃｃとの間には、ベースコレクタ間が短絡されたＰＮＰトランジスタＱ２６が設けられており、このトランジスタＱ２６には、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４に流れる合計の電流が流れる。トランジスタＱ２６は、ＰＮＰトランジスタＱ２７とカレントミラー回路を構成している。したがって、トランジスタＱ２６に流れる電流と等しい電流、すなわち抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４に流れる合計電流と等しい電流が、トランジスタＱ２７に流れることになり、信号出力端子ＯＵＴからアナログ電流信号Ｓ２として出力されることになる。

上記構成により、輝度調整回路２２ｒは、ＤＡ変換回路２１ｒと同様に、輝度データＢｒを、電流値Ｂｒ・（Ｖ’ｒｅｆ／８Ｒ’）の電流、すなわち電流値Ｃ・Ｂｒ・Ｒａ・Ｒｂ・Ｉｒｅｆ／（６４・Ｒ・Ｒ’）の電流に変換して出力する。

図６は、出力ドライバ回路２３ｒおよび判定回路４０ｒの一例を示す回路図である。図６において、出力ドライバ回路２３ｒには、輝度調整回路２２ｒから、信号入力端子ＩＮを介して、電流信号Ｂｒ・（Ｖ’ｒｅｆ／８Ｒ’）が供給される。この電流信号は、抵抗７１（抵抗値Ｒｃ）によって、電圧信号Ｒｃ・Ｂｒ・（Ｖ’ｒｅｆ／８Ｒ’）（以下、Ｖｉｎと表す）に変換される。この電圧信号Ｖｉｎは、差動増幅回路７２の正相入力端子に印加される。

差動増幅回路７２の出力段には、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ７３のゲートが接続されている。このＭＯＳトランジスタ７３のドレインと電源Ｖｄｄとの間には、ＬＥＤ１ｒが接続されている。また、ＭＯＳトランジスタ７３のソースとグランドＧＮＤとの間には、ＬＥＤ１ｒに流れる電流を検出するための抵抗７４（抵抗値Ｒｄ）が接続されている。

この抵抗７４の端子間電圧が差動増幅回路７２の逆相入力端子に帰還され、これにより、差動増幅回路７２は、その正相入力端子と逆相入力端子とが常に同電位となるように動作する。すなわち、差動増幅回路７２は、抵抗７４の端子間電圧を常に正相入力端子に印加される電圧Ｖｉｎと等しくなるように維持する。したがって、ＬＥＤ１ｒの駆動電流Ｉｒは、Ｖｉｎ／Ｒｄ、すなわち、（Ｒｃ／Ｒｄ）・Ｃ・Ｂｒ・Ｒａ・Ｒｂ・Ｉｒｅｆ／（６４・Ｒ・Ｒ’）に制御される。

ＭＯＳトランジスタ７３のゲートは、スイッチ３０ｒを介してグランドＧＮＤに接続されている。このスイッチ３０ｒがＯＦＦのときには、出力ドライバ回路２３ｒはＯＮであり、電圧信号Ｖｉｎに応じた駆動電流ＩｒがＬＥＤ１ｒに供給される。スイッチ３０ｒをＯＮにすると、ＭＯＳトランジスタ７３のゲートがグランドＧＮＤと同電位となり、出力ドライバ回路２３ｒがＯＦＦされ、ＬＥＤ１ｒへの駆動電流Ｉｒの供給がＯＦＦされる。このスイッチ３０ｒは、判定回路４０ｒによって制御される。具体的には、判定回路４０ｒの出力信号が“Ｈ”のとき、スイッチ３０ｒはＯＮ状態となり、判定回路４０ｒの出力信号が“Ｌ”のとき、スイッチ３０ｒはＯＦＦ状態となる。

判定回路４０ｒは、レジスタ４１、コンパレータ４２、インバータ４３、およびＡＮＤ回路４４により構成されている。レジスタ４１には、所定値Ｃ’（ここでは「０」）が予め設定されている。コンパレータ４２は、カウンタ１０ｒから供給されるカウント値Ｃと、レジスタ４１に設定されている所定値Ｃ’とを比較する。コンパレータ４２の出力信号は、両者が一致する場合には“Ｈ”であり、一致しない場合には“Ｌ”である。インバータ４３は、マイコン２からのＯＮ／ＯＦＦ信号を反転して出力する。ＡＮＤ回路４４は、コンパレータ４２の出力信号とインバータ４３の出力信号との論理積を、スイッチ３０ｒに出力する。

この構成において、マイコン２から判定回路４０ｒにＯＮ信号が供給されている場合、インバータ４３の出力は“Ｌ”であり、ＡＮＤ回路４４の出力は常に“Ｌ”である。このため、スイッチ３０ｒはＯＦＦであり、出力ドライバ回路２３ｒはＯＮである。

マイコン２から判定回路４０ｒにＯＦＦ信号が供給されている場合において、カウント値Ｃが０でないとき、インバータ４３の出力は“Ｈ”であり、コンパレータ４２の出力は“Ｌ”であり、ＡＮＤ回路４４の出力は“Ｌ”である。このため、スイッチ３０ｒはＯＦＦ状態であり、出力ドライバ回路２３ｒはＯＮである。

マイコン２から判定回路４０ｒにＯＦＦ信号が供給されている場合において、カウント値Ｃが０になると、インバータ４３の出力およびコンパレータ４２の出力は、いずれも“Ｈ”となり、ＡＮＤ回路４４の出力が“Ｈ”となる。これに応じて、スイッチ３０ｒがＯＮとなり、出力ドライバ回路２３ｒがＯＦＦとなる。なお、スイッチ３０ｒは、ＭＯＳトランジスタなどによって、構成することができる。

図６の例では、ＡＮＤ回路４４の出力“Ｌ”が、出力ドライバ制御信号のＯＮに相当し、ＡＮＤ回路４４の出力“Ｈ”が、出力制御信号のＯＦＦに相当している。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明が上記の実施の形態に限定されないことは言うまでもない。

例えば、本発明に係るＬＥＤ制御回路は、携帯電話やＰＨＳ以外においても適用可能である。また、ＬＥＤの発光色は、上記のＲＧＢに限定されない。また、ＬＥＤの個数は、３つに限られず、１つであっても４つ以上であっても構わない。

また、上記の実施の形態では、複数のＬＥＤの各々について、カウンタ１０、ＤＡ変換回路２１、輝度調整回路２２、出力ドライバ回路２３、判定回路４０、および電源制御回路５０が別々に設けられているが、適宜、各色間で回路が共有されてもよい。

実施の形態に係るＬＥＤ制御回路の概略構成を示す回路ブロック図である。実施の形態に係るＬＥＤ制御回路の構成を示す回路ブロック図である。ＲＬＥＤ制御回路の動作を示すタイムチャートである。ＤＡ変換回路の一例を示す回路図である。輝度調整回路の一例を示す回路図である。出力ドライバ回路および判定回路の一例を示す回路図である。ＬＥＤ制御回路の構成を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１ＬＥＤ、２マイコン、１０指令値出力回路（カウンタ）、２０駆動電流供給回路、２１ＤＡ変換回路、２２輝度調整回路、２３出力ドライバ回路、３０スイッチ回路、４０判定回路、５０電源制御回路、１００ＬＥＤ制御回路。

Claims

ＬＥＤの駆動電流を制御するＬＥＤ制御回路であって、
前記ＬＥＤに供給すべき駆動電流を示す、デジタルの電流指令値を出力する指令値出力回路と、
当該指令値出力回路から出力された電流指令値に応じた大きさの駆動電流を、前記ＬＥＤに供給する駆動電流供給回路と、
前記ＬＥＤに対する駆動電流の供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ回路と、
前記指令値出力回路から出力された電流指令値が所定値以下であるか否かを判定する判定回路と、を備え、
前記ＬＥＤの消灯開始を指示する消灯開始信号が外部から入力された場合、
前記指令値出力回路は、前記電流指令値を徐々に小さくしていき、
前記判定回路が、前記電流指令値が前記所定値以下であると判定したとき、前記スイッチ回路は、前記ＬＥＤに対する駆動電流の供給をＯＦＦする、
ことを特徴とするＬＥＤ制御回路。
請求項１に記載のＬＥＤ制御回路であって、
前記消灯開始信号が入力された場合、
前記判定回路により前記電流指令値が前記所定値以下であると判定されたとき、前記駆動電流供給回路に対する電力の供給をＯＦＦすることを特徴とするＬＥＤ制御回路。
請求項１または２に記載のＬＥＤ制御回路であって、
前記判定回路は、前記指令値出力回路から出力された電流指令値を検出し、検出された電流指令値と前記所定値とを比較することにより、前記判定を行うことを特徴とするＬＥＤ制御回路。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ制御回路であって、
前記指令値出力回路は、所定のクロックをカウントして、得られたカウント値を電流指令値として出力するカウンタであり、前記消灯開始信号が入力された場合には、前記カウント値をカウントダウンすることを特徴とするＬＥＤ制御回路。