JP4536554B2

JP4536554B2 - 電子機器

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Publication number: JP4536554B2
Application number: JP2005057608A
Authority: JP
Inventors: 勲山本; 晃一宮長
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-03-02
Also published as: TW200605393A; CN1677483A; US20050217457A1; JP2005316410A; KR20060044826A; CN1677483B; US7754960B2

Description

本発明は発光素子を備えた電子機器に関し、特に発光素子の発光を音声と同期して制御する機能を備えた電子機器に関する。

楽曲を電子機器にて再生する手法の一つに、サンプリングした音の波形データを再生するものがある。近年、電子機器において、音の再生と発光素子の発光とを同期して実行する技術が開発されている。音声データにより発光素子の発光強度を制御する技術として、マイクロフォンに入力された音響信号に応じた変調搬送波信号により赤外線発光ＬＥＤの発光強度を制御する赤外線ワイヤレスマイクを提案するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
登録実用新案第３０６７１９７号公報

無線ネットワークまたは有線ネットワークを経由して楽曲の波形データを電子機器に配信する場合、音の波形データサイズが大きいため、伝送時間が長くなるという問題がある。楽曲データを配信する他の手法として、楽曲データをＭＩＤＩ（Musical Instruments Digital Interface）規格に代表される所期の規格で生成し、音の情報を記述した楽曲データを伝送するものがある。ＭＩＤＩファイルは、音の波形データではなく、音の音色、音程、音のオン／オフ、音量などの情報を持っているだけなので、波形データと比較するとデータサイズが小さく、配信に向いているメリットがある。たとえば、携帯電話では、着信メロディを無線ネットワーク経由でダウンロードすることが一般的となっており、その場合に楽曲データをＭＩＤＩファイルで構成することで、データ伝送量を少なくすることが可能となる。近年、携帯電話などの電子機器には様々な付加機能が付けられ、その付加機能でユーザからの人気を集めることが多い。ＭＩＤＩファイルなどの楽曲ファイルに記述された楽曲データを演奏の再生以外の用途にも利用することで、ユーザ受けする電子機器を実現する余地がある。

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、携帯電話などの電子機器に、音に同期して発光を制御する機能をもたせる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある態様は、発光素子、音声出力部を備えた電子機器を提供する。音声出力部は、楽曲データが記述された楽曲ファイルに基づいて音声を出力する。この電子機器は、楽曲ファイルを解析して音のオンを検出し、発光素子の発光を制御する制御部を備える。楽曲データを発光制御に利用することで、楽曲の演奏と発光素子の発光とを同期させることが可能となる。

本発明の別の態様は、発光素子、音声出力部を備えた電子機器を提供する。音声出力部は、楽曲データが記述された楽曲ファイルに基づいて音声を出力する。この電子機器は、音声出力部における音声出力のために楽曲ファイルを前処理した結果を用いて、発光素子の発光を制御する制御部を備える。音声出力のために処理した楽曲ファイルの解析結果を発光制御に利用することで、発光素子を発光させるために特別なデータを新たに作る必要がなく、楽曲の演奏と発光素子の発光とを同期させることが可能となる。

本発明の別の態様もまた、発光素子、音声出力部を備えた電子機器を提供する。この電子機器は、格子状に配置された複数の走査線および複数のデータ線と、前記複数の走査線および前記複数のデータ線の交差点にマトリクス状に配置される複数の発光素子と、複数の走査線に順次駆動電圧を供給する駆動電圧供給部と、複数のデータ線ごとに設けられ、そのデータ線に接続される発光素子に流す定電流を生成する複数の定電流回路と、複数の定電流回路ごとに設けられ、その定電流回路により生成される電流をパルス幅変調制御する複数のスイッチ素子と、楽曲データが記述された楽曲ファイルに基づいて音声を出力する音声出力部と、楽曲ファイルを解析して音のオンを検出し、複数のスイッチ素子のオンオフをパルス幅変調により制御する制御部と、を備える。この態様によれば、マトリクス状に配置された発光素子についても、楽曲の演奏と発光素子の発光とを同期させることが可能となる。

本発明の電子機器によると、楽曲ファイルに記述された楽曲データを、発光素子の発光を制御するために利用する技術を提供できる。

図１は、本発明の実施例に係る発光制御機能を有する電子機器１０の外観構成を示す。ここで示す電子機器１０は、通信機能、音声出力機能および発光制御機能を有して構成される。電子機器１０は例えば携帯電話機であって、着信表示部１、スピーカ２および液晶ディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ、以下ＬＣＤという）２０を備える。ここでは、電子機器１０として、二つ折り畳み式の携帯電話機を示しているが、折り畳み式でなくてもよい。なお、電子機器１０は、携帯電話機のほかに、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）や携帯型ゲーム機などの携帯端末装置であってもよく、また目覚まし時計やラジオ、オーディオ装置などであってもよい。いずれの場合であっても、電子機器１０は、少なくとも音声出力機能および発光制御機能を備えたものとして構成され、携帯型であるか否か問わない。

着信表示部１は発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と呼ぶ）などの発光素子を有する。着信表示部１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のＬＥＤを有し、着信が検出されると、それらのＬＥＤを所定の態様で点灯させ、この発光によりユーザに着信を通知する。これらのＬＥＤは、スピーカ２から出力される着信音と同期した態様で発光する。３色のＬＥＤをそれぞれ独立して発光させることで、様々な色を作り出すことができる。

ＬＣＤ２０は、バックライトの光源としてＬＥＤを備え、非通話中は例えば時計による時間表示を行っている。ＬＣＤ２０は、例えば着信時に着信表示部１と同様の表示を行ってもよく、すなわちスピーカ２から出力される着信音と同期して出力光を制御してもよい。

図２は、実施例に係る電子機器１０の機能ブロックを示す。電子機器１０は、操作部１２、発光部１４、処理ユニット１８、ＬＣＤ２０、通信処理部２２、音声出力部２４を含む。発光部１４は、ＬＥＤ２６、処理部２８を含み、処理ユニット１８は、ＣＰＵ３０、メモリ３２を含み、音声出力部２４は、スピーカ２、処理部３６を含む。操作部１２は、ユーザが電話番号等を入力するためのボタンを含む。発光部１４は、赤色、緑色、青色の３色のＬＥＤ２６を含み、図１における着信表示部１に組み込まれる。また、発光部１４は、ＬＣＤ２０のバックライトとして組み込まれてもよい。ＣＰＵ３０は、電子機器１０全体を統括的に制御する。なお、処理ユニット１８におけるＣＰＵ３０、発光部１４における処理部２８、音声出力部２４における処理部３６は、ＬＥＤ２６の発光およびスピーカ２からの音声出力を同期して制御する制御部として機能する。

通信処理部２２は、通信に必要な処理を実行する通信ユニットであって、具体的には外部の電話機やサーバからの着信を検出し、または外部の電話機またはサーバに対して発信する。なお、ここでいう着信は、電話の着呼だけでなく、ネットワーク経由のサーバからのパケット通信の着呼も含む。なお、発信についても同様である。携帯電話システムとしては、ＰＤＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＣｅｌｌｕｌａｒｓｙｓｔｅｍ）方式を採用したものであってもよく、また、簡易型携帯電話システム、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式やＧＳＭ方式の移動通信システムであってもよい。

通信処理部２２は、ネットワーク経由で着信メロディを外部サーバからダウンロードする。このとき、データ伝送量を軽減するべく、通信処理部２２は、楽曲データが記述された楽曲ファイルをダウンロードする。楽曲データを記述した楽曲ファイルとしてはＭＩＤＩファイルが代表的であり、現在、事実上の業界標準となっているＧＭ規格により構成されるものであってもよい。なお、他の規格で記述した楽曲ファイルであってもよく、いずれの場合であっても、楽曲の波形データをダウンロードする場合と比較して、伝送量が少ないという利点がある。ダウンロードされた楽曲ファイルは、メモリ３２に格納される。以下では、代表して、着信音データがＭＩＤＩ規格により記述されている場合について説明する。

音声出力部２４は、通信処理部２２で着信した場合に、ユーザに着信を通知する目的で所定の着信音を再生する。音声出力部２４のうち、処理部３６は、メモリ３２に記憶された着信音のデータを再生するように、プログラムを実行する。処理部３６は、音声出力専用のＩＣとして構成されていてもよい。処理部３６は、ＭＩＤＩデータの順序を整列させるシーケンサ機能や、ＭＩＤＩファイルを解析するＭＩＤＩ処理機能を有するＭＩＤＩ音源として構成され、ＭＩＤＩファイルの解析結果をもとにスピーカ２から楽曲を出力する。なお、音のオン、オフに関していうと、ＭＩＤＩデータのノートオンメッセージに含まれる「トーンオン」により音のオンが検出され、ノートオフメッセージに含まれる「トーンオフ」により音のオフが検出される。本実施例では、外部サーバからダウンロードした楽曲データだけでなく、電子機器１０にプリロードされている楽曲データについてもＭＩＤＩファイルで構成されていることを前提とする。これにより、メモリ３２の容量を効率的に利用することができる。スピーカ２は、処理部３６で再生された着信音を外部に出力する。

発光部１４は、通信処理部２２で着信した場合に、前述の着信音に合わせて、ＬＥＤ２６を発光させる。処理部２８は、音声出力部２４の処理部３６におけるＭＩＤＩファイルの解析結果を取得し、この解析結果をもとにＬＥＤ２６を点灯させるための処理を実行する。なお、具体的には、楽曲ファイルの解析により検出された音のオンをもとに、ＬＥＤ２６の発光制御を行う。

処理ユニット１８は、電子機器１０のプロセス全体を統括的に制御し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０とメモリ３２を含む。また、メモリ３２として、外部メモリを使用する構成であってもよい。具体的にＣＰＵ３０は、着信があった場合に、処理部３６および処理部２８と協同して、音声出力部２４による音声出力および発光部１４によるＬＥＤ発光を制御する機能をもつ。ＣＰＵ３０は、通信処理部２２から着信があったことを通知されると、メモリ３２に格納された楽曲ファイルを音声出力部２４に伝送し、処理部３６における楽曲ファイルの解析結果を発光部１４の処理部２８に伝達する。これにより、処理部２８は、音のオンを検出して、スピーカ２から出力される楽曲音に合わせて、ＬＥＤ２６の発光を制御することができる。本実施例では、ＭＩＤＩファイルの解析結果を直接利用してＬＥＤ２６の発光を制御するため、ＬＥＤ発光のために特別なデータを新たに生成する必要がなく、発光制御の処理負荷が軽いというメリットがある。さらに、３色のＬＥＤ２６を音に対応させるため、楽曲にあったタイミングで各色の発光タイミングを制御することができ、ユーザの視覚および聴覚を同時に楽しませることが可能となる。

図３は、発光部１４の構成を示す。発光部１４は、リチウムイオン電池１００、処理ユニット１８と接続し、昇圧回路１０２、ＬＥＤ２６と総称される第１ＬＥＤ２６ａ、第２ＬＥＤ２６ｂ、第３ＬＥＤ２６ｃ、第１発光制御部１０６、第２発光制御部１０８、スイッチ部１１０、主駆動回路１１２を含む。また、昇圧回路１０２は、昇圧チョッパ回路１５０、コンデンサ１２２、第１抵抗１５２、第２抵抗１２４、誤差増幅器１２６、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路１２８、ドライバ１３０を含み、昇圧チョッパ回路１５０は、インダクタンス１１４、抵抗１１８、ドライバ１３０、トランジスタＴｒ１を含む。第１発光制御部１０６は、ＰＷＭ制御部１３２、ＰＷＭ回路１３４と総称される第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃ、データ取得部１３３を含む。第２発光制御部１０８は、設定制御部１３８、設定回路１４０と総称される第１設定回路１４０ａ、第２設定回路１４０ｂ、第３設定回路１４０ｃを含む。スイッチ部１１０は、トランジスタＴｒ２、トランジスタＴｒ３、トランジスタＴｒ４を含み、主駆動回路１１２は、可変電流回路１４４と総称される第１可変電流回路１４４ａ、第２可変電流回路１４４ｂ、第３可変電流回路１４４ｃを含む。発光部１４のうちＬＥＤ２６以外の部分が、図２の処理部２８に相当する。

昇圧回路１０２は、リチウムイオン電池１００の電池電圧Ｖｂａｔを入力電圧として、入力電圧をスイッチング方式により昇圧して、昇圧電圧Ｖｏｄを出力する。ここで、電池電圧Ｖｂａｔを３Ｖとする。昇圧チョッパ回路１５０は、トランジスタＴｒ１のＯＮ／ＯＦＦ動作により、インダクタンス１１４へのエネルギーの蓄積、インダクタンス１１４からのエネルギーの放出を行い、電池電圧Ｖｂａｔを昇圧して昇圧電圧Ｖｏｄに変換する。昇圧チョッパ回路１５０において、トランジスタＴｒ１がＯＮの期間、インダクタンス１１４を経由してドレイン電流が抵抗１１８に流れ、電池電圧Ｖｂａｔによってインダクタンス１１４に磁気エネルギーが蓄えられる。次に、トランジスタＴｒ１がＯＦＦになると、トランジスタＴｒ１がＯＮの期間にインダクタンス１１４に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーとして放出され、ドライバ１３０を流れる電流となる。インダクタンス１１４で発生する電圧は電池電圧Ｖｂａｔに直列に加算され、主駆動回路１１２により安定化され、昇圧電圧Ｖｏｄとして出力される。

昇圧チョッパ回路１５０が出力する昇圧電圧Ｖｏｄの昇圧率は、スイッチとして動作するトランジスタＴｒ１のＯＮ／ＯＦＦの時間比により決まる。ＰＷＭ回路１２８は、このスイッチのＯＮ／ＯＦＦの時間比を作り出す回路であり、スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切り替え周期をＴ、スイッチのＯＮの時間をＴｏｎとすると、デューティ比Ｔｏｎ／Ｔのパルス信号を発生する。ドライバ１３０は、ＰＷＭ回路１２８が発生するパルス信号に応じて、トランジスタＴｒ１をＯＮ／ＯＦＦさせる。すなわち、パルス信号がＨレベルであれば、トランジスタＴｒ１はＯＮし、パルス信号がＬレベルであれば、トランジスタＴｒ１はＯＦＦする。

ＰＷＭ回路１２８が発生するパルス信号のパルス幅は誤差増幅器１２６の出力に応じて変化する。誤差増幅器１２６は、基準電圧源からの基準電圧Ｖｒｅｆと、昇圧電圧Ｖｏｄを２つの分圧抵抗第１抵抗１５２、第２抵抗１２４で分圧することにより得られる検出電圧Ｖｓとを比較し、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｓの誤差を増幅してＰＷＭ回路１２８にフィードバックする。ＰＷＭ回路１２８は、誤差増幅器１２６の出力に応じてスイッチのＯＮ時間幅Ｔｏｎを制御することにより、パルス信号のパルス幅を変調し、フィードバック制御により検出電圧Ｖｓを基準電圧Ｖｒｅｆに一致させる。

第１ＬＥＤ２６ａは緑色に発光し、第２ＬＥＤ２６ｂは青色に発光し、第３ＬＥＤ２６ｃは赤色に発光する。ここで、第１ＬＥＤ２６ａと第２ＬＥＤ２６ｂは、一般的に４．５Ｖ程度の駆動電圧で動作するため、前述の昇圧電圧Ｖｏｄは４．５Ｖに設定される。一方、第３ＬＥＤ２６ｃは、一般的に２．５Ｖ程度の駆動電圧で動作するため、Ｖｒは２．５Ｖに設定される。なお、ＬＥＤ２６を駆動するために、後述の主駆動回路１１２は最大２５ｍＡ程度の電流を流す。

トランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ４は、ＬＥＤ２６と後述の主駆動回路１１２の間に設けられ、ＬＥＤ２６と主駆動回路１１２の間を遮断または導通するスイッチ素子として機能する。すなわち、トランジスタＴｒ２のゲートに印加される電圧がＨレベルになって、トランジスタＴｒ２がＯＮすれば、第１ＬＥＤ２６ａと後述の第１可変電流回路１４４ａは導通される。なお、トランジスタＴｒ３とトランジスタＴｒ４も同様に動作し、トランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ４がそれぞれＯＮしている期間にわたって、対応するＬＥＤ２６はそれぞれ点灯する。ここでトランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ４は、後述の第１発光制御部１０６によってそれぞれ独立にＯＮされるものとする。

可変電流回路１４４は、生成する電流値を変化させることが可能な定電流回路であり、ＬＥＤ２６を駆動するための電流を流す。可変電流回路１４４が流す電流の大きさは、前述の約２５ｍＡを最大値として、後述の第２発光制御部１０８に制御されて、複数段階の値を有する。複数段階の電流の大きさによって、ＬＥＤ２６の輝度が変化する。なお、第１可変電流回路１４４ａから第３可変電流回路１４４ｃは、互いに異なった値の電流を流すことも可能であるが、ここではそれらは同一の電流の値を流すものとする。

データ取得部１３３は、音声出力部２４において楽曲ファイルを解析した結果を、処理ユニット１８を介して受け取る。この解析結果は、音声出力部２４において、音声出力のために楽曲ファイルを前処理した結果に相当し、具体的には音のオンオフ、音色、使用されるトラックナンバー、音のボリュームなどの音情報を含む。本実施例では、データ取得部１３３が、楽曲データが記述されたＭＩＤＩファイルの解析結果を、ＬＥＤ２６を発光制御するためのデータとして取得する。楽曲ファイルの前処理は、音声出力部２４において音声出力を行うために必要な解析処理であるため、本実施例では、この前処理した結果を利用することで発光制御用のデータを新たに作る必要がなく、発光制御の処理負荷を軽減することができる。また、本実施例においては、音声出力された結果を利用するものでもないため、音声出力のタイミングと発光のタイミングとを完全に同期させることも可能となる。このように、楽曲ファイルのデータを効率的に利用することで、音声出力と発光とを効果的に実現することができる。なお、楽曲データの具体的な利用方法については後述する。

ＰＷＭ制御部１３２は、データ取得部１３３において音声出力部２４より取得された楽曲データの解析結果をもとに、ＬＥＤ２６を所定の色調でそれぞれ発光させるための制御を実行する。なお、ＰＷＭ制御部１３２は、データ取得部１３３において楽曲データの解析結果が供給されたことを契機として動作してもよく、また処理ユニット１８から着信があったことを通知されたことを契機として動作してもよい。ＰＷＭ制御部１３２は、楽曲データの解析結果をもとに、ＬＥＤ２６を発光させるための発光データを生成する。発光データとは、各色のＬＥＤ２６を発光させるか否かを定めるデータであり、具体的には、トランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ４をオンするかオフするかを定めたデータである。

また、発光データは、ＬＥＤ２６の点灯にあたって、トランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ４を所定のデューティ比でＯＮ／ＯＦＦさせるようなデータだけではなく、所望の色調を実現するために、ＬＥＤ２６のそれぞれの発光量が異なるようにトランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ４を異なった期間にわたってＯＮさせるようなトランジスタ単位のデータも含む。

ＰＷＭ回路１３４は、ＰＷＭ制御部１３２からの指示に従って、ＰＷＭ変調を実行する。たとえば、第１ＰＷＭ回路１３４ａが、ＰＷＭ制御部１３２から第１ＬＥＤ２６ａの発光量を多くするように指示された場合、Ｈレベルの期間が長くなるようなパルス信号を発生して、トランジスタＴｒ２に出力することも可能である。なお、第２ＰＷＭ回路１３４ｂと第３ＰＷＭ回路１３４ｃも同様である。

設定制御部１３８は、可変電流回路１４４で流す駆動電流の大きさを制御する。ＬＥＤ２６の輝度を高くするためには、可変電流回路１４４で流す駆動電流を大きくするように、設定回路１４０の動作を制御する。前述のごとく、第１可変電流回路１４４ａから第３可変電流回路１４４ｃで流す駆動電流は、すべて同一のため、設定制御部１３８は、第１設定回路１４０ａから第３設定回路１４０ｃに対して同一の制御をする。

図４（ａ）は、第１発光制御部１０６の動作を示し、特に第１発光制御部１０６によって生成されるＰＷＭのパルス信号を示す。図示のごとく、第１発光制御部１０６では、ＨレベルとＬレベルが交互に繰り返されたパルス信号が生成され、前述のトランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ４は、Ｈレベルの電圧が印加された場合にＯＮし、その結果として、ＬＥＤ２６が点灯する。第１発光制御部１０６は、ＬＥＤ２６の発光量を増加させる場合に、図示のごとく破線から実線のようなパルス信号になるように、Ｈレベルの期間を長くする。複数のＬＥＤ２６のディーティ比を調整することで、色調をアナログ的に変化させることができる。

図４（ｂ）は、第２発光制御部１０８の動作を示し、特に可変電流回路１４４によって流される駆動電流の大きさを示す。図示のごとく破線から実線の値になるように駆動電流の大きさを制御すれば、ＬＥＤ２６の輝度が高くなる。

図４（ａ）に示すように、ＰＷＭ制御部１３２は、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することで、各色のＬＥＤ２６の発光量を調整することができる。また、図４（ｂ）に示すように、設定制御部１３８は、駆動電流の大きさを調整することで、各色のＬＥＤ２６の発光量を調整することができる。このように、発光量を調整することで、ＬＥＤ２６をアナログ的に所望の輝度で光らせることが可能となり、したがって、楽曲に合わせて発光させるＬＥＤ２６に対して、細かな輝度調整を実現することも可能となる。

各ＬＥＤ２６の輝度調節は、次に説明する定電流ドライバ回路２００により行ってもよい。図５は、ＬＥＤ２６ａを駆動するための図３のトランジスタＴｒ２、第１可変電流回路１４４ａ、第１設定回路１４０ａ、第１ＰＷＭ回路１３４ａを一体に構成した定電流ドライバ回路２００ａを示す回路図である。定電流ドライバ回路は、各ＬＥＤ２６ごとに設けられ、ＬＥＤ２６ｂ、ＬＥＤ２６ｃについても同様の構成の定電流ドライバ回路２００ｂ、２００ｃが接続される。

定電流ドライバ回路２００ａは、演算増幅器２１０ａ、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３、スイッチＳＷ１’〜ＳＷ３’、トランジスタＭ１〜Ｍ３、トランジスタＴｒ２１〜Ｔｒ２３、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第１設定回路１４０ａを含む。電流出力端子２０２には、図３のＬＥＤ２６ａのカソード端子が接続される。

定電流ドライバ回路２００ａの構成および動作について、図５に示すように、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ１’がオンしたときを例に説明する。
スイッチＳＷ１、ＳＷ１’がオンすると、演算増幅器２１０ａ、トランジスタＭ１、抵抗Ｒ１によって帰還ループが形成される。トランジスタＭ１に流れる電流をＩｃ１とすると、抵抗Ｒ１にはＲ１×Ｉｃ１の電圧降下が発生する。抵抗Ｒ１での電圧降下はスイッチＳＷ１’を介して演算増幅器２１０ａの反転入力端子に帰還される。一方、演算増幅器２１０ａの非反転入力端子には、第１設定回路１４０ａから出力される基準電圧Ｖｘが入力されている。
トランジスタＭ１のゲート端子には、スイッチＳＷ１を介して演算増幅器２１０ａの出力電圧が入力される。演算増幅器２１０ａは、非反転入力端子と反転入力端子に入力される電圧が等しくなるようにトランジスタＭ１のゲート電圧を制御する。すなわち、定電流ドライバ回路２００ａにおいては、Ｒ１×Ｉｃ１＝Ｖｘが成り立つように帰還がかかり、電流出力端子２０２に接続されるＬＥＤ２６ａに、Ｉｃ１＝Ｖｘ／Ｒ１で与えられる定電流を流すことができる。

トランジスタＴｒ２１は、ドレイン端子およびソース端子がそれぞれトランジスタＭ１のゲート端子と接地電位に接続され、ゲート端子は第１ＰＷＭ回路１３４ａに接続されている。
第１ＰＷＭ回路１３４ａによってパルス幅変調された制御信号Ｖｐｗｍが生成されると、スイッチＳＷ１、ＳＷ１’がオンした状態において、制御信号Ｖｐｗｍのデューティ比に応じてトランジスタＴｒ２１がオンオフを繰り返す。すなわち、トランジスタＴｒ２１〜Ｔｒ２３は、図３のトランジスタＴｒ２に対応するスイッチ素子として機能する。
トランジスタＴｒ２１がオンの期間、トランジスタＭ１のゲート電圧が強制的にローレベルとなるため、電流Ｉｃ１が０となる。逆にトランジスタＴｒ２１がオフの期間、トランジスタＭ１のゲート電圧は演算増幅器２１０ａにより帰還制御されるため、電流Ｉｃ１＝Ｖｘ／Ｒ１が生成される。

このように構成した定電流ドライバ回路２００ａによれば、第１設定回路１４０ａから出力される基準電圧Ｖｘにより電流値Ｉｃ１を制御できるとともに、第１ＰＷＭ回路１３４ａから出力される制御信号Ｖｐｗｍのデューティ比によって電流Ｉｃ１の生成時間を制御することができる。すなわち、定電流ドライバ回路２００ａによれば、電流出力端子２０２に接続されるＬＥＤ２６ａの発光時間を制御でき、その輝度を精度よく調節することができる。

同様に、スイッチＳＷ２、ＳＷ２’がオンの状態においては、電流Ｉｃ２＝Ｖｘ／Ｒ２が生成され、スイッチＳＷ３、ＳＷ３’がオンの状態においては、電流Ｉｃ３＝Ｖｘ／Ｒ３が生成される。

たとえば、スイッチＳＷ１、ＳＷ１’がオンのときＩｃ＝１〜３ｍＡ、スイッチＳＷ２、ＳＷ２’がオンのときＩｃ＝４〜１０ｍＡ、スイッチＳＷ３、ＳＷ３’がオンのときＩｃ＝１１〜３０ｍＡの電流範囲で好適に動作するように抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値の設定、トランジスタＭ１〜Ｍ３のサイズの設定を行えばよい。
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３およびスイッチＳＷ１’〜ＳＷ３’のオンオフ状態を、第１設定回路１４０ａによって設定することにより、電流Ｉｃを調節することができ、電流出力端子２０２に接続されるＬＥＤ２６ａの発光輝度を変更することができる。

以上の構成による発光部１４の動作を説明する。処理ユニット１８によって着信時の発光動作が指示された場合、リチウムイオン電池１００から出力されたＶｂａｔが昇圧回路１０２でＶｏｄに昇圧され、第１ＬＥＤ２６ａと第２ＬＥＤ２６ｂに印加される。また、Ｖｂａｔより低い電圧のＶｒが第３ＬＥＤ２６ｃに印加される。ＰＷＭ制御部１３２は、データ取得部１３３において取得された楽曲データの内容に応じて、複数のＬＥＤ２６での発光色の色調に応じた発光量をそれぞれ定め、それに応じたパルス信号のデューティ比をＰＷＭ回路１３４にそれぞれ指定する。ＰＷＭ回路１３４は、ＰＷＭによってパルス信号を生成し、パルス信号のＨレベルの期間にわたってトランジスタＴｒ２からトランジスタＴｒ４をそれぞれＯＮする。一方、第２発光制御部１０８は、複数のＬＥＤ２６での発光色の輝度に応じた発光量を定め、その値に応じて、設定回路１４０が可変電流回路１４４で流す電流の大きさを調節し、当該電流によって、ＬＥＤ２６を駆動させる。

以下、楽曲データが記述された楽曲ファイルとして、ＭＩＤＩファイルにおけるデータフォーマットの例を示す。

図６（ａ）は、ノートオンメッセージフォーマットを示す。以下、フォーマットに含まれる項目を説明する。
Delta Time（デルタタイム）は、音楽データの直前のイベントからの経過時間を示す。
Track Number（トラックナンバー）は、使用するトラック番号を特定するものであって、トラックの出現順に０，１，２・・・と示す。
Voice Number（ボイスナンバー）は、トラック内のボイス番号を出現順に０，１，２，３と示す。
Tone ON（トーンオン）は、音のオンを示す。トーンオンは、値として１が割り当てられる。したがって、トーンオンのビットが１である場合は、出力すべき音が存在することが示される。本実施例では、トーンオンビットが存在する場合に、音声出力が行われるとともに、ＬＥＤ２６の発光制御が実行されることになる。
Key[6:0]（キー）は、発音の音階を示す。

音色は、音源の音色を示す。たとえば、音色番号１には、ピアノの音色が割り当てられ、音色番号２にはギターの音色が割り当てられる。この割り当ては、使用するＭＩＤＩ音源によって定められる。
L-Volume（エルボリューム）は、左チャネルの音量を示す。
R-Volume（アールボリューム）は、右チャネルの音量を示す。

図６（ｂ）は、ノートオフメッセージフォーマットを示す。ここで、Tone OFF（トーンオフ）は、音のオフを示す。トーンオフは、値として０が割り当てられる。本実施例では、トーンオフビットが存在する場合に、音声出力が停止されるとともに、そのトーンオフビットが含まれる楽曲データに対応するＬＥＤ２６の発光制御が停止されることになる。なお、１色のＬＥＤ２６の発光制御が、複数の楽曲データに対応する音に対応して実行される場合、１つの楽曲データの音がオフになった場合でも、他の楽曲データの音がオンである場合には、そのＬＥＤ２６の点灯を継続してもよい。このような発光制御のもとでは、ＬＥＤ２６に対応する全ての楽曲データの音がオフになった場合に、そのＬＥＤ２６が消灯されることになる。

音声出力部２４における処理部３６は、ノートオンメッセージを受け取ると、トーンオンデータから音のオンを検出して、データフォーマットに規定されたトラックから、指定された音色、ボリューム量、キーに応じた音階を出力させる。

このとき、発光部１４の処理部２８は、音声出力部２４における処理部３６の処理結果を、処理ユニット１８を介して受け取り、発光制御を実行する。以下、処理部２８における発光制御手法の具体例を示す。

（具体例１）
処理部２８は、楽曲ファイルに含まれる音色データに応じて、ＬＥＤ２６の発光を制御する。たとえば、図６（ａ）に示したノートオンメッセージに含まれる音色データを参照して、各色のＬＥＤ２６の発光を制御してもよい。たとえば、音色データの種類を予め３つに分類し、分類した音色データに対して、３色のＬＥＤ２６のそれぞれを割り当ててもよい。音色番号１にピアノの音色が割り当てられ、音色番号２にギターの音色が割り当てられ、音色番号３にトランペットの音色が割り当てられている場合、音色番号１に対して緑色のＬＥＤ２６ａを、音色番号２に対して青色のＬＥＤ２６ｂを、音色番号３に対して赤色のＬＥＤ２６ｃを割り当ててもよい。

図７（ａ）は、ＬＥＤの発光条件を定めたテーブルの一例である。テーブルは、例えばＰＷＭ制御部１３２において保持される。このテーブルによると、音色番号の一致およびトーンオンを条件に、ＬＥＤ２６が発光される。ノートオンメッセージに音色番号１が指定されている場合は、ＰＷＭ制御部１３２が、指定された音色番号１を受けて、音色番号１に対応する緑色のＬＥＤ２６ａを発光制御する。なお、音声出力部２４が１６和音の演奏を許容する場合、最大で１６個のトラックが存在することになるが、ＰＷＭ制御部１３２は、それぞれのトラックについてのノートオンメッセージを参照して、各音色番号に対応するＬＥＤ２６を発光制御する。これにより、楽曲の音色に対応した発光制御が可能となり、ユーザは、楽曲の音色に応じたＬＥＤ２６の発光を楽しむことができる。なお、具体例１では、１つの音色番号に対して、１色のＬＥＤ２６を割り当てることとしているが、１つの音色番号に対して複数色のＬＥＤ２６を割り当ててもよい。また、図７（ａ）では、説明の便宜上、３つの音色番号のみを示すが、実際には、ＭＩＤＩ規格上に存在する全ての音色番号に対してＬＥＤ２６が割り当てられることが好ましい。

（具体例２）
処理部２８は、楽曲ファイルに含まれるトラックナンバーに応じて、ＬＥＤ２６の発光を制御する。たとえば、図６（ａ）に示したノートオンメッセージに含まれるトラックナンバーを参照して、各色のＬＥＤ２６を発光を制御してもよい。たとえば、トラックナンバーを予め３つに分類し、分類したトラックナンバーに対して、３色のＬＥＤ２６のそれぞれを割り当ててもよい。

図７（ｂ）は、ＬＥＤの発光条件を定めたテーブルの別の例である。このテーブルによると、トラックナンバーの一致およびトーンオンを条件に、ＬＥＤ２６が発光される。この場合は、各色に割り当てたトラックナンバーの音がオンであれば、ＰＷＭ制御部１３２が、音がオンであるトラックナンバーに対応するＬＥＤ２６を発光制御する。音声出力部２４が１６和音の演奏を許容する場合、最大で１６個のトラックが存在することになるが、ＰＷＭ制御部１３２は、それぞれのトラックについてのノートオンメッセージを参照して、各トラックナンバーに対応するＬＥＤ２６を発光制御する。なお、図７（ｂ）には、１から３までの３つのトラックナンバーのみを示しているが、１６和音演奏を許容する場合は、１６のトラックナンバーが、それぞれのＬＥＤ２６に対応付けられる。トラックナンバーは楽曲の音色に対応するため、結果として楽曲の音色に応じた発光制御が可能となる。また、異なる楽曲では、同じ音色が別のトラックナンバーに対応することもあるため、その場合は、同じ音色であっても、ユーザは楽曲ごとに違う発光色を楽しむことができる。なお、具体例２では、１つのトラックナンバーに対して、１色のＬＥＤ２６を割り当てることとしているが、１つのトラックナンバーに対して複数色のＬＥＤ２６を割り当ててもよい。

（具体例３）
処理部２８は、楽曲ファイルに含まれるボリュームデータに応じて、ＬＥＤ２６の発光を制御する。たとえば、図６（ａ）に示したノートオンメッセージに含まれるボリュームデータを参照して、各色のＬＥＤ２６を発光を制御してもよい。たとえば、ボリュームの閾値Vol_thを予め設定しておき、ボリュームデータVolの値がその閾値Vol_thを超えたものについて、ＰＷＭ制御部１３２が、ＬＥＤ２６を発光制御する。なお、この場合は、上述の具体例１、具体例２に関して説明したように、発光させるＬＥＤ２６の各色と、音色番号またはトラックナンバーを予め対応付けておいてもよい。音色番号またはトラックナンバーと発光させるＬＥＤ２６とを対応付けている場合には、音がオンとなる音色またはトラックナンバーのボリュームVolが閾値Vol_thを超えた場合に、ＰＷＭ制御部１３２が、それに対応付けられたＬＥＤ２６を発光制御する。

図７（ｃ）は、ＬＥＤの発光条件を定めたテーブルの別の例である。このテーブルによると、トラックナンバーの一致、ボリューム値Vol＞ボリューム閾値Vol_th、およびトーンオンを条件に、ＬＥＤ２６ａが発光される。図示の例では、トラックナンバー１あるいはトラックナンバー２のいずれかについて、トーンオンであり且つボリューム条件が満足されている場合に、ＬＥＤ２６ａが発光されることになる。なお、トラックナンバーではなく、音色番号に対応付けしてもよい。これにより、ユーザは、楽曲の演奏音のボリュームに同期したＬＥＤ２６の発光を楽しむことができる。

以上の具体例１〜具体例３において、ＰＷＭ制御部１３２は、同一色に対応する音色番号またはトラックナンバーが複数存在していた場合、対応するＬＥＤ２６を一定の輝度で発光させてもよいが、例えばＬＥＤ２６の発光量をアナログ的に調整してもよい。具体的には、一色のＬＥＤ２６に対して音がオンとなる音色またはトラックナンバーの個数に応じて、ＬＥＤ２６の発光輝度を調整することも可能である。このように発光輝度を調整することで、様々な色の変化を実現することが可能となり、ユーザは、音と光の競演を一層楽しむことが可能となる。

本発明の実施例によれば、ＭＩＤＩファイルなどの楽曲データを記述された楽曲ファイルを、発光素子の発光制御に利用することで、音声と発光とを同期させることが可能となる。このとき、楽曲ファイルのデータを発光制御に直接利用することで、発光用に新たなデータを生成する必要もなく、発光と楽曲の演奏との同期を比較的簡易に実現することが可能となる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、３色のＬＥＤ２６ａ〜２６ｃを駆動する場合について説明したが、これには限定されず、マトリクス状に配置されたＬＥＤを駆動してもよい。
図８は、マトリクス状に配置されたＬＥＤ２６を含む発光部３００の構成を示す図である。各ＬＥＤ２６は同色であってもよいし、異なる色であってもよい。同図において、図３と同一または同等の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。発光部３００は、昇圧回路１０２、ＬＥＤ２６、スイッチ部１１０、主駆動回路１１２、第１発光制御部１０６、第２発光制御部１０８、走査ドライバ回路３１０、走査線スイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４を含む。

ＬＥＤ２６はたとえば、４行×４列のマトリクス状に複数のＬＥＤが配置されている。各行には走査線ＳＣＡＮと総称される４本の走査線ＳＣＡＮ１〜ＳＣＡＮ４が配置され、各列にはデータ線ＤＡＴＡと総称される４本のデータ線ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４が配置される。個々のＬＥＤは、各データ線ＤＡＴＡと各走査線ＳＣＡＮとの交差点に設けられ、アノード端子が走査線ＳＣＡＮに、カソード端子がデータ線ＤＡＴＡに接続される。

昇圧回路１０２、走査ドライバ回路３１０およびスイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４は、走査線ＳＣＡＮ１〜ＳＣＡＮ４に順次駆動電圧を供給する駆動電圧供給部として機能する。各走査線ＳＣＡＮ１〜ＳＣＡＮ４は、スイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４を介して昇圧回路１０２の出力端子と接続される。走査ドライバ回路３１０は、所定の周期でスイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４を時分割的に順次オンしていく。オンされたスイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４に接続される走査線ＳＣＡＮ１〜ＳＣＡＮ４には、昇圧回路１０２から出力される昇圧電圧Ｖｏｄが印加される。

スイッチＳＷ３１がオン状態となると、走査線ＳＣＡＮ１に接続されるＬＥＤ２６が発光可能となる。この状態において、図３の発光部１４と同様に、第１発光制御部１０６および第２発光制御部１０８が、それぞれトランジスタＴｒ３１〜Ｔｒ３４および可変電流回路１４４を制御すると、各データ線ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４には、それぞれ楽曲のデータに応じた定電流Ｉｃが流れることになる。その結果、走査線ＳＣＡＮ１に接続されるＬＥＤ２６を、楽曲の演奏音のボリュームなどに同期して発光させることができる。
次にスイッチＳＷ３１がオフ状態となり、スイッチＳＷ３２がオンとなると、走査線ＳＣＡＮ２に接続されるＬＥＤ２６が、楽曲の演奏音のボリュームなどに同期して発光する。
こうしてスイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４が順次オンすることにより、マトリクス状に配置されたすべてのＬＥＤ２６が発光する。

図８の発光部３００によれば、マトリクス状に配置されたＬＥＤを楽曲に同期させて発光制御することができるため、ユーザは音と光の競演を一層楽しむことが可能となる。
なお、図８の発光部３００においても、図５に示す定電流ドライバ回路２００を用いて各データ線ＤＡＴＡ１〜ＤＡＴＡ４に定電流を流してもよい。

実施例に係る発光制御機能を有する電子機器の外観構成を示す図である。電子機器の機能ブロックを示す図である。発光部の構成を示す図である。（ａ）は第１発光制御部の動作を示す図であり、（ｂ）は第２発光制御部の動作を示す図である。定電流ドライバ回路の構成を示す回路図である。（ａ）はノートオンメッセージフォーマットを示す図であり、（ｂ）はノートオフメッセージフォーマットを示す図である。（ａ）はＬＥＤの発光条件を定めたテーブルの一例を示す図であり、（ｂ）はＬＥＤの発光条件を定めたテーブルの別の例を示す図であり、（ｃ）はＬＥＤの発光条件を定めたテーブルの別の例を示す図である。マトリクス状に配置された発光ダイオードを含む発光部の構成を示す図である。

符号の説明

１・・・着信表示部、２・・・スピーカ、１０・・・電子機器、１２・・・操作部、１４・・・発光部、１８・・・処理ユニット、２０・・・ＬＣＤ、２２・・・通信処理部、２４・・・音声出力部、２６・・・ＬＥＤ、２８・・・処理部、３２・・・メモリ、３６・・・処理部、１０６・・・第１発光制御部、１０８・・・第２発光制御部、１３２・・・ＰＷＭ制御部、１３３・・・データ取得部、１３４・・・ＰＷＭ回路。

Claims

発光素子と、
楽曲データが記述された楽曲ファイルに基づいて音声を出力する音声出力部と、
前記音声出力部における音声出力のために楽曲ファイルを前処理した結果を用いて、前記発光素子の発光を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記発光素子に直列に接続された定電流回路と、
前記定電流回路により生成される電流をオンオフさせるスイッチ回路と、
前記スイッチ回路のオンオフ時間をパルス幅変調するパルス幅変調回路と、
を含み、
前記定電流回路は、
前記発光素子と接続される電流出力端子と、
それぞれの一端が前記電流出力端子と接続された複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタごとに設けられ、それぞれの一端が接地され、それぞれの他端が対応する前記トランジスタに接続された複数の抵抗と、
その非反転入力端子に基準電圧が入力された演算増幅器と、
前記複数のトランジスタごとに設けられ、それぞれの一端が前記演算増幅器の出力端子に接続され、それぞれの他端が対応する前記トランジスタの制御端子に接続された複数の第１スイッチと、
前記複数のトランジスタごとに設けられ、それぞれの一端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、それぞれの他端が対応する前記トランジスタと対応する前記抵抗の接続点に接続された複数の第２スイッチと、
を含み、
前記スイッチ回路は、前記複数のトランジスタごとに設けられた複数のスイッチ素子を含み、それぞれの前記スイッチ素子は、対応する前記トランジスタの制御端子と接地端子の間に設けられることを特徴とする電子機器。
前記発光素子に駆動電圧を供給する昇圧回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記発光素子はＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記楽曲ファイルは、ＭＩＤＩ規格により記述されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
格子状に配置された複数の走査線および複数のデータ線と、
前記複数の走査線および前記複数のデータ線の交差点にマトリクス状に配置される複数の発光素子と、
前記複数の走査線に順次駆動電圧を供給する駆動電圧供給部と、
前記複数のデータ線ごとに設けられ、そのデータ線に接続される発光素子に流す定電流を生成する複数の定電流回路と、
前記複数の定電流回路ごとに設けられ、それぞれが対応する前記定電流回路により生成される電流をパルス幅変調制御する複数のスイッチ回路と、
楽曲データが記述された楽曲ファイルに基づいて音声を出力する音声出力部と、
前記楽曲ファイルを解析して音のオンを検出し、前記複数のスイッチ回路のオンオフをパルス幅変調により制御する制御部と、
を備え、
前記複数の定電流回路はそれぞれ、
前記発光素子と接続される電流出力端子と、
それぞれの一端が前記電流出力端子と接続された複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタごとに設けられ、それぞれの一端が接地され、それぞれの他端が対応する前記トランジスタに接続された複数の抵抗と、
その非反転入力端子に基準電圧が入力された演算増幅器と、
前記複数のトランジスタごとに設けられ、それぞれの一端が前記演算増幅器の出力端子に接続され、それぞれの他端が対応する前記トランジスタの制御端子に接続された複数の第１スイッチと、
前記複数のトランジスタごとに設けられ、それぞれの一端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、それぞれの他端が対応する前記トランジスタと対応する前記抵抗の接続点に接続された複数の第２スイッチと、
を含み、
前記複数のスイッチ回路はそれぞれ、対応する前記定電流回路の前記複数のトランジスタごとに設けられた複数のスイッチ素子を含み、それぞれの前記スイッチ素子は、対応する前記トランジスタの制御端子と接地端子の間に設けられることを特徴とする電子機器。
前記定電流回路は、前記基準電圧を出力するとともに、前記複数の第１スイッチおよび前記複数の第２スイッチのオンオフ制御を行う設定回路をさらに含むことを特徴とする請求項１または５に記載の電子機器。