JP2012212550A - Led light emission control device - Google Patents
Led light emission control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012212550A JP2012212550A JP2011077479A JP2011077479A JP2012212550A JP 2012212550 A JP2012212550 A JP 2012212550A JP 2011077479 A JP2011077479 A JP 2011077479A JP 2011077479 A JP2011077479 A JP 2011077479A JP 2012212550 A JP2012212550 A JP 2012212550A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emission
- emission control
- led light
- luminance
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、LED(発光ダイオード)発光制御装置に関し、特に、従来のLED発光制御では実現できなかった、例えばろうそくの光など、自然発光を再現することが可能なLED発光制御装置に関する。 The present invention relates to an LED (light emitting diode) light emission control device, and more particularly, to an LED light emission control device capable of reproducing spontaneous light emission, such as candle light, which could not be realized by conventional LED light emission control.
近年、LED(発光ダイオード)は、長寿命、かつ省電力が可能であることから、白熱電球に替わる照明のほか、例えば液晶ディスプレイのバックライトなど、種々の用途に活用されるようになってきている。一般的に、LEDの明るさの制御(調光)には、PWM(パルス幅変調)方式が用いられる。もっとも、PWM制御は、人間の視覚の残像を利用した調光方法であって、オンデューティとなる時間が短くなると、明るさの制御ではなく、LEDの点滅が目立つようになるため、係る場合にはアナログ信号による調光に切り替える技術が特許文献1に開示されている。 In recent years, LEDs (light-emitting diodes) have long lifespans and can save power, so that they are used in various applications such as backlights for liquid crystal displays in addition to lighting instead of incandescent bulbs. Yes. In general, a PWM (pulse width modulation) method is used for LED brightness control (dimming). However, PWM control is a dimming method that uses a human visual afterimage, and when the on-duty time is shortened, the blinking of the LED becomes conspicuous rather than the brightness control. Patent Document 1 discloses a technique for switching to dimming using an analog signal.
特許文献1の技術では、依然としてPWM制御を行う部分が存在するため、輝度が急劇に変化する部分があるような場合(例えば、ろうそくの炎のゆらぎ)に、それを自然に再現するような発光は実現することが難しい。 In the technique of Patent Document 1, since there is still a part that performs PWM control, when there is a part where the brightness changes abruptly (for example, fluctuation of the flame of a candle), light emission that reproduces it naturally Is difficult to realize.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、LEDの発光制御において、より自然に近いゆらぎ(例えば、ろうそくの炎のゆらぎ)を持った発光を実現することができるLED発光制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an LED light emission control device capable of realizing light emission with more natural fluctuations (for example, candle flame fluctuations) in the light emission control of LEDs. The purpose is to provide.
上記の問題点を解決するために、本発明に係るLED発光制御装置は、光の輝度を表すデジタルデータを保持する輝度データ保持手段と、前記デジタルデータを順次読み出す輝度データ読出手段と、読み取ったデジタルデータに対し、マイクロコンピュータ上で動作するプログラムにより、ΔΣ処理を行うΔΣ処理手段と、前記ΔΣ処理手段により復調されたデータから、高周波ノイズを除去する高周波ノイズ除去手段と、高周波ノイズを除去したデータに基づいてLEDを発光させるLED発光手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an LED light emission control device according to the present invention reads luminance data holding means for holding digital data representing the luminance of light, luminance data reading means for sequentially reading the digital data, and reading With respect to the digital data, a ΔΣ processing means for performing ΔΣ processing by a program operating on a microcomputer, a high frequency noise removing means for removing high frequency noise from the data demodulated by the ΔΣ processing means, and high frequency noise are removed. LED light emitting means for causing the LED to emit light based on the data.
前記高周波ノイズ除去手段は、2次のLPFから構成される構成とすることができる。さらに、自然光から、前記輝度を表すデジタルデータを生成する輝度データ生成手段を備える構成とすることもできる。 The high-frequency noise removing unit can be configured by a secondary LPF. Furthermore, it can also be set as the structure provided with the brightness | luminance data generation means which produces | generates the digital data showing the said brightness | luminance from natural light.
本発明に係るLED発光制御装置によると、例えばろうそくの光などの自然光をLEDで再現することができるという効果を奏する。 The LED light emission control device according to the present invention produces an effect that natural light such as candle light can be reproduced by the LED.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態におけるLED発光制御装置の全体概略構成の一例について説明するための図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of an overall schematic configuration of an LED light emission control device according to an embodiment of the present invention.
本実施の形態のLED発光制御は、主にはマイクロコンピュータ100上で動作するコンピュータプログラムにより実現される。マイクロコンピュータ100としては、具体的には、マイクロチップ社のPIC16F88を用いることができ、いわゆるPICマイコンは、他のハイスペックのCPUなどと比較して廉価であるから、コスト面では有利であるが、本願により保護され得る範囲が、PICマイコンに限定されることはない。
The LED light emission control of the present embodiment is mainly realized by a computer program that operates on the
電源供給部200としては、例えば12Vの電池を用いたり、商用電源をACアダプタで直流電源に変換した電源を用いたりすることができ、マイクロコンピュータ100の動作のための電源や、LED300a〜300dの駆動電源を供給する。
As the
電源供給部200は、電源スイッチ210を含んでおり、電源スイッチ210をオンとすれば、電源が供給され、マイクロコンピュータ100に格納されたプログラムが動作する。電圧調整部220は、例えば3端子レギュレータを含み、電源供給部200の電源の電圧を適切な値に調整する。
The
マイクロコンピュータ100は、輝度データ保持部110、ΔΣ処理部120、輝度データ出力部を含む。輝度データ保持部110には、LEDを発光させるための輝度データ(デジタルデータ)が保持される。図2は、本実施の形態において、輝度データを取得する方法について説明するための図である。
The
例えば、ろうそく600(ろうそくに限定されないことは勿論である。)のような自然の光源からの光をフォトトランジスタ710(フォトダイオードでも構わない。)で受光し、A/Dコンバータ720でAD変換し、デジタルデータとして、輝度データ保持部110に保持する。輝度データ保持部110は、マイクロコンピュータ100内部のメモリであっても良いし、外部メモリ等であっても良い。
For example, light from a natural light source such as a candle 600 (not limited to a candle) is received by a phototransistor 710 (which may be a photodiode) and AD converted by an A /
PIC16F88は、10ビットのA/Dコンバータ機能を備えているので、これを利用して、ろうそく600等の自然の光から得られた輝度データ(デジタルデータ)をメモリに記憶する構成とすることができるが、A/Dコンバータはマイクロコンピュータ内部のものでなく、外付けとしても良い。例えば、本実施の形態では、フォトトランジスタ710の電圧変化をデジタルオシロスコープ(レクロイ社製 WJ312)でデータを採取している。
Since the PIC16F88 has a 10-bit A / D converter function, the luminance data (digital data) obtained from natural light such as the
この際のサンプリング周期は、10−4(秒)すなわち0.1ミリ秒で10kHzサンプリングとしている。本実施の形態では、自然の光の急峻な変化を再現すべく、高周波のサンプリングで受光データを輝度データ保持部110に取り込むようにしているが、この取り込みタイミングは、上記に限定されない。
The sampling period at this time is 10 −4 (seconds), that is, 0.1 milliseconds and 10 kHz sampling. In this embodiment, in order to reproduce a steep change in natural light, the received light data is captured by the luminance
図1に戻り、得られた輝度データのLED300a〜300dでの再現について説明する。なお、LEDの個数、色(波長)などについて、限定されることはない。
Returning to FIG. 1, the reproduction of the obtained luminance data by the
本実施の形態では、輝度データ保持部110に格納された輝度データに対し、ΔΣ処理部120により、ソフトウェア的にΔΣ処理を行う。出力電圧に合わせて、パルス密度を変化させる変調方法をΔΣ変調と呼んでいる。ΔΣ変調されたパルスを、ローパスフィルタ(LPF)を通して、アナログ信号に復調する。
In the present embodiment, ΔΣ processing is performed by software on the luminance data stored in the luminance
本実施の形態では、マイクロコンピュータの機能を用いて、輝度データ保持部110に保持されたデジタルデータをLED発光制御に適した形式に変換する。図3は、ΔΣ処理部120を含むマイクロコンピュータ100の処理内容の一例について説明するためのフローチャートである。
In the present embodiment, digital data held in the luminance
マイクロコンピュータ100への電源供給が開始されると、まず、初期設定がなされる(S101)。初期設定では、マイクロコンピュータ100内のメモリ領域の初期化等の処理が実行される。
When power supply to the
次に、タイマ割込み設定を行う(S102)。ここで設定しているタイマ割込みタイミングは、例えば16.8μ秒とすることができるが、これに限定されず、輝度データ保持部110に保持された輝度データのサンプリングタイミングなどに合わせて割込みタイミングを任意に設定することができる。
Next, timer interrupt setting is performed (S102). The timer interrupt timing set here can be set to 16.8 μs, for example, but is not limited thereto, and the interrupt timing is set in accordance with the sampling timing of the luminance data held in the luminance
タイマ割込みのタイミングが到来すれば(S103:Yes)、メイン処理(S104)へと進む。図4は、メイン処理の具体的な内容の一例について説明するためのフローチャートである。 If the timer interrupt timing comes (S103: Yes), the process proceeds to the main process (S104). FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of specific contents of the main process.
メイン処理では、輝度データ保持部110に保持された輝度データ(デジタルデータ)を読み込む(S201)。この場合の読み込みは、輝度データ8ビットをタイマ割り込み時間ごとに行われる。
In the main process, the luminance data (digital data) held in the luminance
次に、カウンタ値が255を超えているかを判定する(S202)。カウンタとしては、マイクロコンピュータ100内部に備えられたカウンタを用いることができる。カウンタ値が255を超えていない場合(S202:No)、マイクロコンピュータ100の出力ポートを0に設定する。従って、ポートから電圧は出力されない(S203)。カウンタ値が255を超えていた場合(S202:Yes)、マイクロコンピュータ100の出力ポートを1に設定し、マイクロコンピュータの出力ポートから5Vの電圧は出力する(S204)。
Next, it is determined whether the counter value exceeds 255 (S202). As the counter, a counter provided in the
5Vの電圧が出力された場合、カウンタ値から255を減算する(S205)。そして、カウンタ値に輝度データ(0若しくは1)を加算する(S206)。割込み回数が255回を超えているか否かを判定し(S207)、割込み回数が255回を超えている場合(S207:Yes)、次の輝度データ(0若しくは1)を読み込む(S208)。 When a voltage of 5V is output, 255 is subtracted from the counter value (S205). Then, luminance data (0 or 1) is added to the counter value (S206). It is determined whether or not the number of interrupts exceeds 255 (S207). If the number of interrupts exceeds 255 (S207: Yes), the next luminance data (0 or 1) is read (S208).
以上のような処理により、適宜、マイクロコンピュータ100の出力ポートから5Vの電圧が出力される。もっとも、例えば、ろうそく600の光のようなアナログ信号の滑らかさを再現するためには、高い周波数でサンプリングする必要があり、ΔΣ処理部120の出力には、多くの量子化ノイズを含んでしまう。そこで、本実施の形態では、LPFを2次形とした。
Through the processing as described above, a voltage of 5 V is output from the output port of the
本実施の形態の1次LPFは、抵抗510、キャパシタ520で構成し、例えば抵抗510の抵抗値を4kオームと大きく、キャパシタ520の容量を0.1μファラッドと小さくして、時定数0.4*10−3とし、2次LPFは、抵抗530、キャパシタ540で構成し、例えば抵抗530の抵抗値を1kオームと小さく、キャパシタ540の容量を2.2μファラッドと大きくして、時定数2.2*10−3とした。抵抗値、コンデンサの容量値は、これに限定されるわけではない。
The primary LPF of the present embodiment includes a
一般に、LEDの輝度は、入力電圧にリニアではないため、トランジスタ410によるLEDの駆動には、ベースのバイアス電流を適切な値に調整するため、本実施の形態では、可変抵抗420で調整している。
In general, since the luminance of the LED is not linear with respect to the input voltage, in order to adjust the bias current of the base to an appropriate value for driving the LED by the
図5は、自然光の一例としてのろうそくの明かりから得られた輝度データの電圧、図6は、本実施の形態のLED発光制御装置において再現した光の電圧を示す図である。また、図7は、両者を重ね合わせた様子を示す拡大図である。 FIG. 5 is a voltage of luminance data obtained from a candle light as an example of natural light, and FIG. 6 is a diagram illustrating a voltage of light reproduced in the LED light emission control device of the present embodiment. FIG. 7 is an enlarged view showing a state in which both are superimposed.
以上に説明したように、本実施の形態のLED発光制御装置により、自然光を再現することが可能であることが明らかとなった。なお、上記の説明では、ろうそく600などからの自然の光を輝度データに変換し、LEDで再現する場合について説明したが、輝度データは、必ずしも、自然の光源から取得されたものでなくてもよい。即ち、輝度データを別途作成することにより、任意のLED発光制御を実現することができる。一般にLEDの発光は電流値とリニアではないが、本実施の形態のLED発光制御では、リニアの発光制御を実現することができる。
As described above, it has become clear that natural light can be reproduced by the LED light emission control device of the present embodiment. In the above description, the case where natural light from the
また、上記実施形態のように、マイクロコンピュータ100を用いて、LED発光制御を行うことにより、低コストで実現することができる。さらに、LEDの滑らかな調光が可能であるから、照明、イルミネーションとして用いる場合や、液晶バックライトに極めて好適である。
Moreover, it can implement | achieve at low cost by performing LED light emission control using the
本発明は、例えば、LEDの発光制御に適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, LED light emission control.
100 マイクロコンピュータ
110 輝度データ保持部
120 ΔΣ処理部
130 輝度データ出力部
200 電源供給部
210 電源スイッチ
220 電圧調整部
300a〜300d LED(発光ダイオード)
410 トランジスタ
420 可変抵抗
510、530 抵抗素子
620、640 容量素子
100
410
Claims (3)
前記デジタルデータを順次読み出す輝度データ読出手段と、
読み取ったデジタルデータに対し、マイクロコンピュータ上で動作するプログラムにより、ΔΣ処理を行うΔΣ処理手段と、
前記ΔΣ処理手段により復調されたデータから、高周波ノイズを除去する高周波ノイズ除去手段と、
高周波ノイズを除去したデータに基づいてLEDを発光させるLED発光手段とを備える
ことを特徴とするLED発光制御装置。 Luminance data holding means for holding digital data representing the luminance of light;
Luminance data reading means for sequentially reading the digital data;
ΔΣ processing means for performing ΔΣ processing on the read digital data by a program operating on a microcomputer;
High-frequency noise removing means for removing high-frequency noise from the data demodulated by the ΔΣ processing means;
An LED light emission control device comprising: LED light emission means for causing an LED to emit light based on data from which high frequency noise has been removed.
2次のLPFから構成される
ことを特徴とする請求項1に記載のLED発光制御装置。 The high frequency noise removing means includes
The LED light emission control device according to claim 1, comprising a secondary LPF.
自然光から、前記輝度を表すデジタルデータを生成する輝度データ生成手段を備える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLED発光制御装置。 further,
The LED light emission control device according to claim 1, further comprising a luminance data generation unit that generates digital data representing the luminance from natural light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011077479A JP5773325B2 (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | LED light emission control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011077479A JP5773325B2 (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | LED light emission control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012212550A true JP2012212550A (en) | 2012-11-01 |
JP5773325B2 JP5773325B2 (en) | 2015-09-02 |
Family
ID=47266360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011077479A Expired - Fee Related JP5773325B2 (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | LED light emission control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5773325B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015042011A (en) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | パナソニック株式会社 | Power supply circuit for control device |
JP2018147566A (en) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device, electronic apparatus, and lighting fixture |
WO2022243791A1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Light adjusting program, light emitting element, and illumination device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002156937A (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Pioneer Electronic Corp | Method and device for driving light emitting display |
JP2006191168A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Sharp Corp | Switching amplifier circuit |
-
2011
- 2011-03-31 JP JP2011077479A patent/JP5773325B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002156937A (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Pioneer Electronic Corp | Method and device for driving light emitting display |
JP2006191168A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Sharp Corp | Switching amplifier circuit |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015042011A (en) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | パナソニック株式会社 | Power supply circuit for control device |
JP2018147566A (en) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device, electronic apparatus, and lighting fixture |
WO2022243791A1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Light adjusting program, light emitting element, and illumination device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5773325B2 (en) | 2015-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI465151B (en) | Dimming controller and method for controlling a brightness of leds | |
KR101912936B1 (en) | Apparatus for controlling constant current for multi-channel led and liquid crystal display using the same | |
KR101974090B1 (en) | Apparatus for driving of back light and liquid crystal display device using the same | |
US20150163880A1 (en) | Dimmable led lamp and dimming method | |
JP2006519463A5 (en) | ||
CN101650931B (en) | Display device and method for controlling display brightness thereof | |
JP2011187453A (en) | Method for setting color point of led light source and integrated circuit that controls the led light source | |
JP2014099393A (en) | Integrated LED dimmer controller | |
JP2009139939A5 (en) | ||
WO2015005465A1 (en) | Display device and drive method for backlight | |
JP5773325B2 (en) | LED light emission control device | |
CN1851613A (en) | Driving controlling device of luminescence element and driving device of luminescence element | |
JP2011029154A (en) | Control module and method of lighting | |
JP2020129756A (en) | Flicker detection device | |
JP7078802B2 (en) | User interface Modulation of the illumination level of the light emitting element | |
US8159154B2 (en) | Apparatus and method of driving backlight unit and display apparatus employing the same | |
TW200613832A (en) | Module and method for controlling a backlight module and lcd for thereof | |
CN102548084B (en) | Device and method for controlling light source in gradual brightness change manner | |
JPH07191298A (en) | Liquid crystal display device with back light | |
KR20070080399A (en) | Method and apparatus for controlling backlight of a portable terminal based on luminous intensity around | |
TWI398836B (en) | Backlight module, liquid crystal display apparatus and light-source driving method | |
KR101474078B1 (en) | Dimming control apparatus, lighting driving apparatus and dimming control method | |
US8692483B2 (en) | Intelligent power control system | |
TW200907926A (en) | Liquid crystal display and the backlight indicating apparathus and method thereof | |
TWI431599B (en) | Image processing circuit and light illumination module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150603 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150620 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5773325 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |