JP2011100941A

JP2011100941A - 発光素子駆動回路システム及び電子機器

Info

Publication number: JP2011100941A
Application number: JP2009256291A
Authority: JP
Inventors: Takuya Takeuchi; 琢也竹内; Takaaki Ishii; 孝明石井; Masanori Miyao; 将徳宮尾
Original assignee: Sharp Corp; Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Sharp Corp; Sanyo Electric Co Ltd; System Solutions Co Ltd
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-05-19
Anticipated expiration: 2029-11-09
Also published as: JP5483416B2

Abstract

【課題】より好適にＬＥＤイルミネーション表現の多様化を実現することを可能とする発光素子駆動回路システム及びその発光素子駆動回路システムを備えた電子機器を提供することである。
【解決手段】発光素子駆動回路システムにおいて、第１の周期で発光素子を点灯させる第１点灯手段と、第１の周期と異なる第２の周期で発光素子を消灯させる消灯手段と、消灯手段の第２の周期を用いて発光素子を第１点灯手段の第１の周期と異なる点灯周期で点灯可能な第２点灯手段と、を備えることである。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子駆動回路システム及び電子機器に係り、特に、発光素子を一定のタイミングで点灯させたり消灯させたりする発光素子駆動回路システム及びその発光素子駆動回路システムを備えた電子機器に関する。

近年、携帯電話等の種々の電子機器に発光素子駆動回路システムが搭載されている。例えば、特許文献１には、第１の電源及び第２の電源間において発光素子に対して直列に接続され、制御端子の電圧に応じて発光素子に駆動電流を供給する駆動電流供給回路と、発光素子の出力光量に応じて電流を決定して出力する電流決定回路とを備える構成が開示されている。そして、制御信号が第１の状態のときには電流決定回路により決定された電流を電圧に変換して駆動電流供給回路の制御端子に出力し、制御信号が第２の状態のときにはその出力電圧端子を駆動電流供給回路の制御端子から切断する電流電圧変換回路を備える構成が開示されている。そして、制御信号が第２の状態のときには、駆動電流供給回路の制御端子を第２の電源に接続するリセット回路を有する構成が開示されている。

特開２００８−２５１８８６号公報

ところで、携帯電話等は、発光素子（ＬＥＤ）を発光（点灯）させることで、液晶画面等に文字・模様等を表示させていることが多く、このような携帯電話等においては、意匠的な観点等からＬＥＤイルミネーション表現の多様化が望まれている。

本発明の目的は、より好適にＬＥＤイルミネーション表現の多様化を実現することを可能とする発光素子駆動回路システム及びその発光素子駆動回路システムを備えた電子機器を提供することである。

本発明に係る発光素子駆動回路システムは、第１の周期で発光素子を点灯させる第１点灯手段と、第１の周期と異なる第２の周期で発光素子を消灯させる消灯手段と、消灯手段の第２の周期を用いて発光素子を第１点灯手段の第１の周期と異なる点灯周期で点灯可能な第２点灯手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る電子機器は、上記の発光素子駆動回路システムを備えることを特徴とする。

上記構成の発光素子駆動回路システム及び電子機器によれば、消灯手段の第２の周期を用いて発光素子を第１点灯手段の第１の周期と異なる点灯周期で点灯させることができる。これにより、第１の周期と第２の周期とで発光素子（ＬＥＤ）を点灯させることができるため、ＬＥＤイルミネーション表現の多様化を実現することができる。

本発明に係る実施の形態において、発光素子駆動回路システムを示す図である。本発明に係る実施の形態において、ユーザ等によって設定された赤色ＬＥＤ，緑色ＬＥＤ，青色ＬＥＤからなる３色の表示部の点灯パターンについてのプログラムである。

以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。また、以下では、表示部を構成するＬＥＤは各色ごとに１つずつとして説明するが、例えば人間の視覚が緑色ＬＥＤ（Ｇ−ＬＥＤ）の輝度に対して鈍いことを考慮して、同色のＬＥＤを用いてもよい。例えば、緑色ＬＥＤの数を２とし、他の色のＬＥＤの数をそれぞれ１つずつ備えるものとしてもよい。もちろん、緑色ＬＥＤ以外の色のＬＥＤの数を増やすものとしてもよく、また、増やす数を任意に設定してもよい。このように、表示部を構成するＬＥＤには同色のＬＥＤを含むものとしてもよく、また、１つの制御に、複数個のＬＥＤを並列接続するようにしてもよい。また、表示部を構成する発光素子の種類、色、色数、個数等は適宜変更することができる。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。そして、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、発光素子駆動回路システム１０を示す図である。発光素子駆動回路システム１０は、ユーザ等からの設定プログラムに基づき、赤色ＬＥＤ５２，緑色ＬＥＤ５４，青色ＬＥＤ５６をそれぞれ個別に発光させて表示部５０において所望の色を表示させる機能を有する。発光素子駆動回路システム１０は、通常用ＯＳＣ１２と、スリープ用ＯＳＣ２２と、通常用カウンタ回路１４と、スリープ用カウンタ回路２４と、セレクタ回路（ＭＵＸ）２０と、駆動指令部３０と、ＬＥＤ駆動部４０、設定回路６０とを含んで構成される。なお、以下では、発光素子駆動回路システム１０は、携帯電話に搭載され、携帯電話のＬＥＤイルミネーションとして機能する赤色ＬＥＤ５２，緑色ＬＥＤ５４，青色ＬＥＤ５６を駆動するものとして説明する。

通常用ＯＳＣ１２は、高速の周波数（例えば、１ＭＨｚ）の基準クロックを生成する発振回路である。通常用ＯＳＣ１２によって生成された基準クロックは、通常用カウンタ回路１４に入力される。

スリープ用ＯＳＣ２２は、低速の周波数（例えば、６４ＫＨｚ）の基準クロックを生成する発振回路である。スリープ用ＯＳＣ２２によって生成された基準クロックは、スリープ用カウンタ回路２４に入力される。

通常用カウンタ回路１４は、通常用ＯＳＣ１２により生成された基準クロックの立ち上がりエッジでカウントアップされるｍビットカウンタ（ｍは整数）である。したがって、通常用カウンタ回路１４は、０から２^m−１までカウントアップすることができる。そして、通常用カウンタ回路１４によって、後述する周期Ｔ１のクロックが生成される。なお、通常用カウンタ回路１４は、通常用ＯＳＣ１２からの基準クロックの立ち上がりエッジでカウントアップされるものとして説明したが、通常用ＯＳＣ１２からの基準クロックの立ち下がりエッジでカウントアップされるものであってもよい。

スリープ用カウンタ回路２４は、スリープ用ＯＳＣ２２により生成された基準クロックの立ち上がりエッジでカウントアップされるｎビットカウンタ（ｎは整数）である。したがって、スリープ用カウンタ回路２４は、０から２ⁿ−１までカウントアップすることができる。そして、スリープ用カウンタ回路２４によって、後述する周期Ｔ２のクロックが生成される。なお、スリープ用カウンタ回路２４は、スリープ用ＯＳＣ２２からの基準クロックの立ち上がりエッジでカウントアップされるものとして説明したが、スリープ用ＯＳＣ２２からの基準クロックの立ち下がりエッジでカウントアップされるものであってもよい。

設定回路６０は、表示部５０の点灯パターンについてのプログラムを外部から取得し、そのプログラムの手順に従ってセレクタ回路２０及び駆動指令部３０に対して指示を与える。なお、設定回路６０は、外部からの点灯パターンについてのプログラムを取得するものとして説明するが、外部からの点灯パターンに関する設定情報を取得して、設定回路６０内部でプログラミングするものであってもよい。

図２（ａ）は、赤色ＬＥＤ５２，緑色ＬＥＤ５４，青色ＬＥＤ５６からなる表示部５０の点灯パターンについて、第１プログラムを例示したものである。図２（ａ）に示されるように、第１プログラムが実行されると、まず点灯期間が開始され、次に、消灯期間が続き、その後再び点灯期間、消灯期間、点灯期間、消灯期間・・・と、点灯期間と消灯期間とが繰り返される。

ここで、点灯期間は、表示部５０において周期Ｔ１で８色の色が切り替わって表示されるようにプログラムされている。図２（ａ）の第１プログラムの例では、１番目の周期Ｔ１で「赤色」、２番目の周期Ｔ１で「黄色」、３番目の周期Ｔ１で「青色」、４番目の周期Ｔ１で「紫色」、５番目の周期Ｔ１で「白色」、６番目の周期Ｔ１で「水色」、７番目の周期Ｔ１で「橙色」、８番目の周期で「緑色」が表示部５０に色表示されて点灯期間が終了し、次の消灯期間は、表示部５０が消灯した状態（換言すれば、表示部５０のスリープ状態）となる。ここで、第１プログラムにおいて、点灯期間における表示部５０の点灯パターンのモードを第１点灯モードと呼び、消灯期間における表示部５０の消灯パターンのモードを消灯モードと呼ぶ。

図２（ｂ）には、上記図２（ａ）に示された第１プログラムとは別の点灯パターンの第２プログラムが示されている。図２（ｂ）と図２（ａ）とは、点灯期間の点灯パターンは同じ第１点灯モードであるが、消灯期間は消灯モードではなく、周期Ｔ１とは周期の異なる周期Ｔ２で表示部５０に「ピンク色」を表示させるプログラムである。ここで、消灯期間における周期Ｔ２での表示部５０の点灯パターンのモードを第２点灯モードと呼ぶ。

設定回路６０の機能について、図２（ａ），図２（ｂ）を用いて詳細に説明する。設定回路６０は、図２（ａ）に示された第１プログラムを外部より取得した場合には、セレクタ回路２０に対し、点灯期間は通常用カウンタ回路１４から出力された周期Ｔ１のクロックが出力されるように選択させる選択信号を送り、消灯期間はスリープ用カウンタ回路２４から出力された周期Ｔ２のクロックが出力されるように選択させる選択信号を送る。そして、設定回路６０は、駆動指令部３０に対し、点灯期間は第１点灯モードに基づいた駆動指令を行う第１点灯処理部３２を機能させる制御信号を送り、消灯期間は消灯モードに基づいた駆動指令を行う消灯処理部３６を機能させる制御信号を送る。

次に、図２（ｂ）に示された第２プログラムを外部より取得した場合には、セレクタ回路２０に対し、点灯期間は通常用カウンタ回路１４から出力された周期Ｔ１のクロックが出力されるように選択させる選択信号を送り、消灯期間はスリープ用カウンタ回路２４から出力された周期Ｔ２のクロックが出力されるように選択させる選択信号を送る。そして、設定回路６０は、駆動指令部３０に対し、点灯期間は第１点灯モードに基づいた駆動指令を行う第１点灯処理部３２を機能させる制御信号を送り、消灯期間は第２点灯モードに基づいた駆動指令を行う第２点灯処理部３４を機能させる制御信号を送る。

セレクタ回路２０は、設定回路６０からの選択信号により、通常用カウンタ回路１４から出力される周期Ｔ１のクロックとスリープ用カウンタ回路２４から出力される周期Ｔ２のクロックのいずれを駆動指令部３０に対して出力させるかを選択するための選択回路である。

駆動指令部３０は、設定回路６０からの制御信号に基づき、ＬＥＤ駆動部４０の各ＬＥＤ用スイッチング素子４１，４３，４５に対するスイッチング制御と、ＬＥＤ駆動部４０のＬＥＤ用電流源４２，４４，４６の駆動電流値の設定とを行う機能を有する。駆動指令部３０は、第１点灯処理部３２と、第２点灯処理部３４と、消灯処理部３６とを含んで構成される。

第１点灯処理部３２は、設定回路６０からの制御信号によって動作する回路であり、表示部５０で表示したい色を表示させるために発光が必要な赤色ＬＥＤ５２，緑色ＬＥＤ５４，青色ＬＥＤ５６に対応するＬＥＤ用スイッチング素子４１，４３，４５を通常用カウンタ回路１４から出力される周期Ｔ１のクロックでオンさせる機能を有する。また、第１点灯処理部３２は、赤色ＬＥＤ５２，緑色ＬＥＤ５４，青色ＬＥＤ５６のそれぞれに駆動電流を流すＬＥＤ用電流源４２，４４，４６の各駆動電流値の設定を行う機能を有する。

第２点灯処理部３４は、設定回路６０からの制御信号によって動作する回路であり、第１点灯処理部３２と同様に、ＬＥＤ用スイッチング素子４１，４３，４５のスイッチング制御と、ＬＥＤ用電流源４２，４４，４６の各駆動電流値の設定を行う機能を有する。しかし、第２点灯処理部３４は、第１点灯処理部３２とは異なり、通常用カウンタ回路１４から出力される周期Ｔ１のクロックではなく、スリープ用カウンタ回路２４から出力される周期Ｔ２のクロックでＬＥＤ用スイッチング素子４１，４３，４５のスイッチング制御を行う。

消灯処理部３６は、設定回路６０からの制御信号によって動作する回路であり、表示部５０の赤色ＬＥＤ５２，緑色ＬＥＤ５４，青色ＬＥＤ５６を消灯させるために、ＬＥＤ用スイッチング素子４１，４３，４５を全てオフ制御する、あるいは、ＬＥＤ用電流源４２，４４，４６の電流値を０とする機能を有する。なお、消灯処理部３６は第１プログラムの消灯モードの際に、スリープ用カウンタ回路２４から出力される周期Ｔ２のクロックでスリープ期間をカウントしている。

ＬＥＤ駆動部４０は、ＬＥＤ用スイッチング素子４１，４３，４５と、ＬＥＤ用電流源４２，４４，４６とを含んで構成される。ＬＥＤ用スイッチング素子４１，４３，４５は、駆動指令部３０によってオンオフ制御されるスイッチング素子であり、例えば、トランジスタを用いて構成される。ＬＥＤ用電流源４２，４４，４６は、赤色ＬＥＤ５２と、緑色ＬＥＤ５４と、青色ＬＥＤ５６を駆動指令部３０によって設定される駆動電流値で駆動するための電流源である。

ＬＥＤ用スイッチング素子４１は、一方端が電源に接続され、他方端が赤色ＬＥＤ５２のアノード端子に接続される。ＬＥＤ用電流源４２は、一方端が赤色ＬＥＤ５２のカソード端子に接続され、他方端が接地される。ＬＥＤ用スイッチング素子４３は、一方端が電源に接続され、他方端が緑色ＬＥＤ５４のアノード端子に接続される。ＬＥＤ用電流源４４は、一方端が緑色ＬＥＤ５４のカソード端子に接続され、他方端は接地される。ＬＥＤ用スイッチング素子４５は、一方端が電源に接続され、他方端が青色ＬＥＤ５６のアノード端子に接続される。ＬＥＤ用電流源４６は、一方端が青色ＬＥＤ５６のカソード端子に接続され、他方端が接地される。

表示部５０は、赤色ＬＥＤ５２と、緑色ＬＥＤ５４と、青色ＬＥＤ５６とを含んで構成され、発光素子駆動回路システム１０の外部に設けられる。これらのＬＥＤは、カソード端子（陰極）に対し、アノード端子（陽極）に順方向に電圧を加えた際に発光する回路素子である。赤色ＬＥＤ５２は、アノード端子がＬＥＤ用スイッチング素子４１の他方端と接続され、カソード端子がＬＥＤ用電流源４２の一方端と接続される。緑色ＬＥＤ５４は、アノード端子がＬＥＤ用スイッチング素子４３の他方端と接続され、カソード端子がＬＥＤ用電流源４４の一方端と接続される。青色ＬＥＤ５６は、アノード端子がＬＥＤ用スイッチング素子４５の他方端と接続され、カソード端子がＬＥＤ用電流源４６の一方端と接続される。なお、赤色ＬＥＤ５２，緑色ＬＥＤ５４，青色ＬＥＤ５６は、発光素子駆動回路システム１０の外部に設けられるものとして説明したが、発光素子駆動回路システム１０内部に設けられるものであってもよい。

上記構成の発光素子駆動回路システム１０の作用について、図１，図２を用いて説明する。外部から図２（ａ）に示される第１プログラムを取得した場合に、第１プログラムが実行されると、まず点灯期間において「赤色」「黄色」「青色」「紫色」「白色」「水色」「橙色」「緑色」の色の順番で、表示部５０において周期Ｔ１でそれぞれ切り替わって色表示される。点灯期間の後の消灯期間は、表示部５０の赤色ＬＥＤ５２，緑色ＬＥＤ５４，青色ＬＥＤ５６が周期Ｔ２で消灯される。そして、消灯期間の後の点灯期間は、上述と同様の色の順番で表示部５０において周期Ｔ１で切り替わってそれぞれの色が表示される。

また、ユーザ等の設定変更等によって、外部から図２（ｂ）に示された第２プログラムを取得した場合には、点灯期間は、図２（ａ）と同様の第１点灯モードの色パターンが表示部５０において周期Ｔ１で切り替わって色表示され、点灯期間の後の消灯期間は、表示部５０では「ピンク色」が周期Ｔ２で色表示される。ここで、周期Ｔ１は高速クロックでカウントアップされる通常用カウンタ回路１４によって出力されるクロックであり、周期Ｔ２は低速クロックでカウントアップされるスリープ用カウンタ回路２４によって出力される期間であるため、周期Ｔ２は周期Ｔ１に比べて長い周期を有している。

このように、発光素子駆動回路システム１０によれば、図２（ａ）で示される消灯期間（消灯モード）を利用して、図２（ｂ）に示されるように、表示部５０に異なる色を表示させることができる。つまり、第１プログラムから第２プログラムに切り替えることによって、消灯モードを第２点灯モードへ切り替えることができる。これにより、図２（ｂ）に示される第２プログラムは、図２（ａ）に示される第１プログラムでの点灯パターンに比べて色を１色多く表示することができるため、ＬＥＤイルミネーション表現の多様化を実現することができる。なお、上記実施例はＬＥＤイルミネーションに適用する場合で説明したが、当然ながら液晶画面のＬＥＤバックライト等に適用することも可能である。

また、消灯期間を利用して表示部５０で色を表示させている。したがって、通常の点灯の周期Ｔ１とは異なる点灯の周期Ｔ２で色を表示することができるため、例えば、携帯電話の液晶画面のＬＥＤバックライトとＬＥＤイルミネーションは個別の駆動回路システムで制御することが一般的であるが、本発明を用いれば携帯電話の液晶画面のＬＥＤバックライトとＬＥＤイルミネーションを１つの発光素子駆動回路システムで制御することが可能であり、この場合において、種々の色を表現するイルミネーションパターンを第１点灯モードによって表現し、そのイルミネーションパターンが非点灯であるとき（換言すれば、液晶画面のバックライトカラーを表示するとき）は第２点灯モードによって表現できる。したがって、液晶画面のバックライトカラーをイルミネーションパターンとは独立して設定することができる。さらに、イルミネーションパターンと液晶画面のバックライトカラーとをそれぞれ第１点灯モードと第２点灯モードに分けて割当てることで、イルミネーションパターンと液晶画面のバックライトカラーとをそれぞれ独立して管理することができるため、管理が容易になるという効果もある。

１０発光素子駆動回路システム、１２通常用ＯＳＣ、１４通常用カウンタ、２０セレクタ回路、２２スリープ用ＯＳＣ、２４スリープ用カウンタ回路、３０駆動指令部、３２第１点灯処理部、３４第２点灯処理部、３６消灯処理部、４０ＬＥＤ駆動部、４１，４３，４５ＬＥＤ用スイッチング素子、４２，４４，４６ＬＥＤ用電流源、５０表示部、５２赤色ＬＥＤ、５４緑色ＬＥＤ、５６青色ＬＥＤ、６０設定回路。

Claims

第１の周期で発光素子を点灯させる第１点灯手段と、
第１の周期と異なる第２の周期で発光素子を消灯させる消灯手段と、
消灯手段の第２の周期を用いて発光素子を第１点灯手段の第１の周期と異なる点灯周期で点灯可能な第２点灯手段と、
を備えることを特徴とする発光素子駆動回路システム。
請求項１に記載の発光素子駆動回路システムにおいて、
第２の周期は、第１の周期よりも長い周期であることを特徴とする発光素子駆動回路システム。
請求項１または請求項２に記載の発光素子駆動回路システムにおいて、
消灯手段と第２点灯手段とを切り替えることを特徴とする発光素子駆動回路システム。
請求項１から請求項３のいずれか１に記載の発光素子駆動回路システムを備えることを特徴とする電子機器。