JP4772336B2 - 駆動制御回路 - Google Patents

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Description

本発明は、駆動制御回路、当該駆動制御回路を用いた発光制御回路、当該発光制御回路を搭載した通信装置ならびに駆動制御方法に関し、特にパルス幅変調を用いて負荷を駆動制御する技術に関する。
携帯電話機やＰＤＡ（Personal Data Assistant）などの電池駆動型の携帯機器は、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）素子をＬＣＤ（Liquid Crystal Display）のバックライトや付属のＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラのフラッシュとして用いたり、発光色の異なるＬＥＤ素子を点滅させて用いたりするなど、各種の目的に利用している。特許文献１では、青色、緑色、赤色でそれぞれ発光するＬＥＤ素子を混色させて、様々な色の発光を実現している。ＬＥＤ素子の発光はパルス幅変調方式（ＰＷＭ：Pulse Wide Modulation）にもとづいてなされるため、３個のＬＥＤ素子は、３個の出力段トランジスタを介して、ＰＷＭ回路にそれぞれ接続されている。
さらに、出力段トランジスタのドレイン、ソース、ゲートは、それぞれＬＥＤ素子のカソード、基準電圧、ＰＷＭ回路に接続されており、ＰＷＭ回路から出力されたパルス信号がＨ（ハイ）レベルになって、出力段トランジスタがＯＮになれば、ＬＥＤ素子が発光する。パルス信号のＨレベルの期間が長くなれば、ＬＥＤ素子の発光量が増加する。一方、３個のＰＷＭ回路から出力されるパルス信号のデューティ比をそれぞれ制御して、ＬＥＤ素子の発光量を異ならせることにより、青色、緑色、赤色以外の様々な色の発光を実現する。
特開２００２−１１１７８６号公報
上述のように、特許文献１では、１つあるいは複数のＰＷＭ回路から出力されるパルス信号のデューティ比を制御して、１つのＬＥＤ素子の発光量を調整したり、複数のＬＥＤ素子の発光によって実現される様々な色調を調整したりしている。そのパルス信号のデューティ比は、発振回路から出力される鋸歯状波信号と閾値との大小関係によって制御され、ＬＥＤ素子を徐々に発光させる場合等において、その都度、所望のデューティ比を得るために、適宜設定変更された閾値がＰＷＭ回路に入力されている。これによれば、確かに所望のデューティ比を得ることができるが、パルス信号の生成に発振回路が必要であり、小型化の面で改善の余地がある。また、パルス信号の生成を含め、ＬＥＤ素子の発光量や輝度あるいは複数のＬＥＤ素子で実現する色調の複雑な制御を、比較的簡便で柔軟に行うことができるほうが望ましい。
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、比較的簡便で柔軟に負荷を制御できる駆動制御方法ならびにその方法を実現するコンパクトな駆動制御回路、発光制御回路、および通信装置の提供にある。
本発明のある態様は、駆動制御回路に関する。この駆動制御回路は、パルス幅変調を用いて負荷を駆動する際、パルス幅の初期値を設定する初期値設定回路と、同一パルス幅の持続時間を設定する時間設定回路と、駆動開始からその持続時間を経過するたびに、そのパルス幅を最小変調単位ずつ変化せしめるスロープ制御回路とを備える。また、その持続時間は、パルス幅変調の周期の倍数で設定されてもよい。この態様によれば、パルス幅の初期値および同一パルス幅の持続時間を設定することで、駆動開始からその持続時間を経過するたびに、そのパルス幅を最小変調単位ずつ変化せしめることにより、徐々にパルス幅を変化させることができ、比較的簡便で柔軟性の高い駆動制御回路を提供できる。
この態様の駆動制御回路は、パルス幅を変化せしめる期間を設定するトータル時間設定回路をさらに備えてもよい。また、駆動制御回路は、そのパルス幅を変化せしめる期間を制御単位周期として、当該制御単位周期ごとに、パルス幅を変化せしめる制御を実施するか否かを設定および制御するシーケンス制御部をさらに備えてもよい。
本発明の別の態様は、発光制御回路に関する。この発光制御回路は、複数の発光素子と、その発光素子のそれぞれをパルス幅変調によって駆動する駆動回路と、パルス幅変調におけるパルス幅の初期値を発光素子のそれぞれに対して設定する初期値設定回路と、同一パルス幅の持続時間を発光素子のそれぞれについて設定する時間設定回路と、各発光素子の駆動開始から各発光素子に関して設定された持続時間を経過するたびに、パルス幅を各発光素子についてそれぞれ最小変調単位ずつ変化せしめるスロープ制御回路とを備える。この態様によれば、複数の発光素子のそれぞれに対して、パルス幅の初期値および同一パルス幅の持続時間を設定することで、発光素子の駆動開始からその持続時間を経過するたびに、そのパルス幅を最小変調単位ずつ変化せしめることにより、徐々にパルス幅を変化させることができ、比較的簡便で柔軟性の高い発光制御回路を提供できる。
本発明のさらに別の態様は、通信装置に関する。この通信装置は、上述の発光制御回路を備える。本発明のさらに別の態様は、駆動制御方法に関する。この方法は、パルス幅変調を用いて負荷を駆動する際、パルス幅の変化単位量は固定しつつ、同一パルス幅の持続時間を可変に設定することにより、時間的に傾斜をもつ駆動を実現する。
本発明のさらに別の態様は、駆動制御方法に関する。この方法は、複数の負荷をそれぞれパルス幅変調によって駆動する際、複数の負荷のそれぞれに対して独立に、時間的に変化するパルス幅による駆動を行う一方、その複数の負荷の駆動に共通の周期を設けることにより、全体として、それら複数の負荷に対する駆動を同期化する。
本発明によれば、比較的簡便で柔軟性の高い駆動制御を実現できる。
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１および実施例２は、携帯電話等の通信装置に設けられた複数のＬＥＤの発光を制御する駆動制御回路および当該駆動制御回路を複数のＬＥＤとともに含む発光制御回路に関する。以下、実施例１および実施例２を区別しない場合は、適宜「実施例」と称する。本実施例の発光制御回路は、トランジスタを介して、ＬＥＤと駆動制御回路内のＰＷＭ回路をそれぞれ接続し、ＰＷＭ回路で生成されるパルス信号のデューティ比を変化させて、トランジスタがＯＮする期間を変化させる機能を有する。ここで、デューティ比を変化させることは、パルス幅を変化させることと同義である。また、複数のＬＥＤは、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを含み、例えば、通信装置の着信音にあわせて、それぞれのＬＥＤが所定のパターンで点滅する。
ひとつのＬＥＤが単独で点灯する場合、本実施例の駆動制御回路は、設定された所定のパラメータに従って、ＰＷＭ回路で生成されるパルス信号のパルス幅を時間の経過につれ、徐々に増加させる処理（以下、単に「第１発光制御処理」という）を行った後、徐々に減少させる処理（以下、単に「第２発光制御処理」という）を行う。また、本実施例の駆動制御回路は、第１発光制御処理および第２発光制御処理（以下、単に「発光制御処理」という）を繰り返し行う。
本実施例の駆動制御回路は、第１発光制御処理の途中、パルス幅を１ステップずつ増加させる周期（以下、単に「増加周期」という）を変化させることができる。すなわち、予めパルス幅の初期値、中間値および最大値を定め、時間の経過につれ、そのパルス幅を初期値から中間値まで徐々に増加させる期間（以下、単に「第１スロープ期間」という）内における増加周期と、中間値から最大値まで徐々に増加させる期間（以下、単に「第２スロープ期間」という）内における増加周期を個別に設定できる。また、同様に、本実施例の駆動制御回路は、第２発光制御処理の途中、パルス幅を１ステップずつ減少させる周期（以下、単に「減少周期」という）を変化させることができる。すなわち、パルス幅を最大値から中間値まで徐々に減少させる期間（以下、単に「第３スロープ期間」という）内における減少周期と、中間値から初期値まで徐々に減少させる期間（以下、単に「第４スロープ期間」という）内における減少周期を個別に設定できる。
ひとつのＬＥＤが単独で点灯する場合のほかに、複数のＬＥＤが同時に点灯して、点灯したＬＥＤのそれぞれの発光色とは別の色に全体で発光する場合もある。複数のＬＥＤで実現される発光色の色調は、それぞれ発光したＬＥＤの発光量の割合に応じて決定され、例えば、緑色ＬＥＤと赤色ＬＥＤが同一の強度で発光し、青色ＬＥＤが発光しなければ、黄色で発光する。それら複数のＬＥＤの点灯の場合、本実施例の駆動制御回路は、複数のＬＥＤに対する発光制御処理の周期をお互いに同期させるように、それぞれ複数のＬＥＤに対応したＰＷＭ回路を制御する。
さらに、本実施例の発光制御回路は、複数のＬＥＤで実現される発光色の色調に加えて、発光色の輝度も制御する。例えば、赤色ＬＥＤ単独の点灯であっても、明るい赤色の発光や暗い赤色の発光を実現する。本実施例では、前述のＰＷＭのパルス幅を調整する方法と駆動電流の大きさを調整する方法の二通りの選択肢があり、いずれの方法でもＬＥＤの輝度を制御することができる。
実施例１
図１は、実施例１に係る撮像機能付通信装置１０の構成を示す。撮像機能付通信装置１０は、操作部１２、発光部１４、撮像処理部１６、処理ブロック１８、ＬＣＤモニタ２０、通信処理部２２を含む。また、発光部１４は、ＬＥＤ２６、処理部２８を含み、処理ブロック１８は、ＣＰＵ３０、メモリ３２を含む。なお、本実施例では、前述の発光制御回路は図１に示された発光部１４に相当する。
通信処理部２２は、通信に必要な処理を実行する。ここでは、携帯電話システムとして、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ ｓｙｓｔｅｍ）を対象とするが、それ以外であっても、例えば、簡易型携帯電話システム、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の移動通信システムでもよい。
撮像処理部１６は、処理ブロック１８からの指示をうけて撮像処理を行う。また、撮像処理部１６は、図示しないレンズ、絞り、光学ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、ＣＣＤ、信号処理部等を含む。ＣＣＤの受光面上に結像した被写体像の光量に応じてＣＣＤに電荷が蓄積され、電圧信号として読み出される。電圧信号は信号処理部でＲ、Ｇ、Ｂ成分に分解され、ホワイトバランス調整、ガンマ補正が行われる。その後、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号はＡ／Ｄ変換され、デジタル画像データとなって処理ブロック１８へ出力される。
操作部１２は、通信機能に関して、ユーザが電話番号等を入力するためのボタンを含む。また、撮影機能に関して、ユーザが撮像を行い、または各種動作モードを設定するためのパワースイッチ、レリーススイッチ等を含む。ＬＣＤモニタ２０は、通信機能に関して、通信を行っている相手の電話番号等を表示する。また、撮影機能に関して、被写体画像のほか、撮像／再生モード、ズーム倍率等を表示する。
発光部１４は、通信処理部２２で着信した場合に、ＬＥＤ２６を点滅させる。処理部２８は、ＬＥＤ２６を点滅させるための処理を実行する。
処理ブロック１８は、撮像機能付通信装置１０のプロセス全体を制御し、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。ＣＰＵ３０は、クロック信号ＣＬＫを生成する。
図２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、処理ブロック１８と接続し、昇圧コンバータ１０２、ＬＥＤ２６と総称される第１ＬＥＤ２６ａ、第２ＬＥＤ２６ｂ、第３ＬＥＤ２６ｃ、発光制御部１０６、スイッチ部１１０、主駆動回路１１２を含む。また、昇圧コンバータ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、昇圧用ＰＷＭ回路１２８、ドライバ１３０を含む。昇圧チョッパ回路１５０は、インダクタンス１１４、抵抗１１８、ショットキーバリアダイオード１２０、トランジスタＴｒ１を含み、発光制御部１０６は、ＬＥＤ駆動制御部１３２と、前述の駆動制御回路１３６に含まれる第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃと、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とを含み、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１の処理部２８に相当する。なお、第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃを総称してＰＷＭ回路１３４ということもある。
昇圧コンバータ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ＶＤＤ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ＶＤＤ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、ショットキーバリアダイオード１２０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、コンデンサ１２２により安定化され、昇圧電圧ＶＤＤ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ＶＤＤ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。昇圧用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、昇圧用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。
昇圧用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ＶＤＤ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の誤差を増幅して昇圧用ＰＷＭ回路１２８にフィードバックする。昇圧用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ＶＤＤ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。
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。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、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、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、例えば、約２５ｍＡを最大値として、後述の発光制御部１０６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。
ＬＥＤ駆動制御部１３２は、処理ブロック１８から送出されるクロック信号ＣＬＫやＬＥＤ２６の発光を制御する所定のパラメータをＰＷＭ回路１３４に与え、そのパラメータに従ったＰＷＭ変調を実行させたり、可変電流回路１４４で流す駆動電流の大きさを制御したりする。本実施例では、ＬＥＤ駆動制御部１３２は、第１ＬＥＤ２６ａの発光量を徐々に多くし、その後、徐々に減らすよう、第１ＰＷＭ回路１３４ａの動作を制御する。つまり、時間の経過につれ、徐々にＨレベルの期間が長くなるようなパルス信号を発生させた後、徐々にＨレベルの期間が短くなるようなパルス信号を発生させてトランジスタＴｒ２に出力するよう、第１ＰＷＭ回路１３４ａの動作を制御する。第２ＰＷＭ回路１３４ｂと第３ＰＷＭ回路１３４ｃに対しても同様の制御を行う。また、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、設定回路１４０の動作を制御する。
ＰＷＭ回路１３４は、ＬＥＤ駆動制御部１３２から与えられる、第１発光制御処理期間、第２発光制御処理期間、第１スロープ期間乃至第４スロープ期間等を決めるパラメータに基づいて、それぞれ所定の期間内において、所定の周期単位でパルス幅を徐々に増減させることで、さまざまなパルス幅のパルス信号を送出する。
次に、図２に示されたそれぞれのＰＷＭ回路１３４から、所定のパルス幅のパルス信号を生成する機能を実現する回路（以下、単に「ＰＷＭ基本制御回路」という）を導出し、その回路の構成や動作について図３で説明する。
図３は、ＰＷＭ基本制御回路３００の内部構成の詳細を示す。ＰＷＭ基本制御回路３００は、７ビットのＰＷＭ設定レジスタ３０２と７ビットのＰＷＭ出力カウンタ３０４を含み、入力されるクロック信号ＣＬＫをカウントし、その信号に基づいて、設定された所定のパルス幅のパルス信号を出力する動作を行う。このパルス信号はクロック信号ＣＬＫに基づいて生成されるものであり、具体的には、ＰＷＭ基本制御回路３００は、所定のパルス幅値が与えられれば、そのパルス幅値分、クロック信号ＣＬＫをカウントし終えるまで、Ｈレベルであるパルス信号を生成する。
ＰＷＭ設定レジスタ３０２のＤｉｎには、ＰＷＭＳＥＴ値としてデジタル値を構成する第１入力信号Ｄ０から第７入力信号Ｄ６までの７ビットの値が入力され、これをＰＷＭ設定レジスタ３０２が一時的に記憶する。ＰＷＭＳＥＴとは、パルス信号のパルス幅値を示すパラメータである。ＰＷＭ設定レジスタ３０２は、内部に記憶されているＰＷＭＳＥＴ値を、ＰＷＭ出力カウンタ３０４に送出する。なお、ＰＷＭ設定レジスタ３０２およびＰＷＭ出力カウンタ３０４は、７ビットに限定する必要はなく、何ビットであってよい。なお、本実施例では、ＰＷＭ設定レジスタ３０２にはＰＷＭＳＥＴ値の初期値として「１」が設定される。
ＰＷＭ出力カウンタ３０４は、クロック信号ＣＬＫが入力されるタイミングに応じて、クロック信号ＣＬＫをカウントし、０からＰＷＭＳＥＴ値までの間はアクティブで、ＰＷＭＳＥＴ値から１２７までの間はインアクティブであるＸＣＮＴ信号を出力する。
図４は、クロック信号ＣＬＫのタイミングチャートと、それに対応するＰＷＭ基本制御回路３００が出力するＸＣＮＴ信号の時間的推移の一例を表すグラフを示す。そのグラフにおいて、縦軸はＬＥＤ２６に流す電流値、横軸は時間を示し、時間の経過につれ、一定時間パルス幅が同一である時間が続くが、全体としてみれば、パルス幅が徐々に増加するＸＣＮＴ信号が示されている。ここで、クロック信号ＣＬＫの周期をＴＣＬＫ、ＰＷＭのパルス信号の周期をＴＰＷＭとすると、例えば、ＴＣＬＫは時刻ｔ０と時刻ｔ１間、ＴＰＷＭは時刻ｔ０と時刻ｔ２間に相当する。また、本実施例では、１ＴＰＷＭは、１２８ＴＣＬＫに相当するが、ＰＷＭ設定レジスタ３０２およびＰＷＭ出力カウンタ３０４のビット数を変えることによって、１ＴＰＷＭに含まれるＴＣＬＫの数を６４や３２に変えてもよい。
時刻ｔ０において、ＰＷＭ設定レジスタ３０２にＰＷＭＳＥＴ値として１が入力された場合、図示のごとく、１クロック信号ＣＬＫの周期ＴＣＬＫと同一時間、Ｈレベルである、パルス幅が１であるＸＣＮＴ信号が出力されている。その後、時刻ｔ４において、ＰＷＭＳＥＴ値が２に変更された場合、パルス幅が２であるＸＣＮＴ信号が出力されている。
図５は、それぞれのＰＷＭ回路１３４の内部構成の詳細を示す。まず、図５に現れる主な信号名は以下の通りである。
ＩＮＣ： インクリメント信号。
ＤＥＣ： デクリメント信号。
以下信号名をこれらのアルファベットで略記することもある。
次に、図５における各種レジスタに設定される発光制御用パラメータ名の概要を説明する。
ＳＬＰＴＴ１： パルス幅を増加せしめる期間、いわゆる第１発光制御処理期間。
ＳＬＰＴＴ２： パルス幅を減少せしめる期間、いわゆる第２発光制御処理期間。
ＤＭＩＮ： 初期パルス幅設定値。
ＤＭＩＤ： 中間パルス幅設定値。
ＤＭＡＸ： 最大パルス幅設定値。
ＳＬＰＤＴ１： ＳＬＰＴＴ１内の、ＤＭＩＮ以上ＤＭＩＤ未満の値のパルス幅が現れる期間、いわゆる第１スロープ期間内の同一パルス幅の持続時間。
ＳＬＰＤＴ２： ＳＬＰＴＴ１内の、ＤＭＩＤ以上ＤＭＡＸ未満の値のパルス幅が現れる期間、いわゆる第２スロープ期間内の同一パルス幅の持続時間。
ＳＬＰＤＴ３： ＳＬＰＴＴ２内の、ＤＭＩＤ以上ＤＭＡＸ以下の値のパルス幅が現れる期間、いわゆる第３スロープ期間内の同一パルス幅の持続時間。
ＳＬＰＤＴ４： ＳＬＰＴＴ２内の、ＤＭＩＮ以上ＤＭＩＤ未満の値のパルス幅が現れる期間、いわゆる第４スロープ期間内の同一パルス幅の持続時間。
以上が発光制御用パラメータの概要であり、以下発光制御用パラメータ名をこれらのアルファベットで略記することもある。
ＰＷＭ回路１３４は、前述したように、上述の各種パラメータに基づいて、それぞれ所定の期間内において、所定の周期単位でパルス幅を徐々に増加させたり、徐々に減少させたりすることにより、さまざまなパルス幅のＸＣＮＴ信号を送出する。ＰＷＭ回路１３４は、発光制御用パラメータ設定回路３５０、１２８分周第１回路３１２、第１スロープカウンタ３１４、第２スロープカウンタ３１６、第３スロープカウンタ３２０、第４スロープカウンタ３２２、第１コンパレータ３２６、第２コンパレータ３２８、第３コンパレータ３３０、第４コンパレータ３３２、第１トータルタイムカウンタ３１８、第２トータルタイムカウンタ３２４、１２８分周第２回路３１３、第１セレクタ３３４、第２セレクタ３３６およびＰＷＭ出力カウンタ３０４を有する。
また、発光制御用パラメータ設定回路３５０は、ＬＥＤ駆動制御部１３２から送出されたＬＥＤ２６の発光を制御する各種パラメータを記憶するためのレジスタを有し、第１スロープレジスタ３５２、第２スロープレジスタ３５４、第３スロープレジスタ３６４、第４スロープレジスタ３６６、第１トータルタイムレジスタ３５６、第２トータルタイムレジスタ３６８、ＤＭＡＸレジスタ３６０、２個のＤＭＩＤレジスタ３５８、ＤＭＩＮレジスタ３６２およびＰＷＭ設定レジスタ３０２を備える。また、詳細は後述するが、図５で示されたＰＷＭ設定レジスタ３０２およびＰＷＭ出力カウンタ３０４における動作特性と、図３で示されたＰＷＭ設定レジスタ３０２およびＰＷＭ出力カウンタ３０４の動作特性とが、同一の範囲内であることは、当業者にとって理解されるところである。
１２８分周第１回路３１２および１２８分周第２回路３１３は、１２８個のクロック信号ＣＬＫをカウントした際に、Ｈレベルを送出する。また、ＬＥＤ駆動制御部１３２によって、第１発光制御処理期間内では、１２８分周第１回路３１２、第２発光制御処理期間内では、１２８分周第２回路３１３に、クロック信号ＣＬＫが入力されるよう、制御される。
第１スロープレジスタ３５２、第２スロープレジスタ３５４、第３スロープレジスタ３６４、第４スロープレジスタ３６６は、それぞれＳＬＰＤＴ１、ＳＬＰＤＴ２、ＳＬＰＤＴ３、ＳＬＰＤＴ４の値を、第１トータルタイムレジスタ３５６、第２トータルタイムレジスタ３６８は、それぞれＳＬＰＴＴ１、ＳＬＰＴＴ２の値を、ＤＭＡＸレジスタ３６０、ＤＭＩＤレジスタ３５８およびＤＭＩＮレジスタ３６２は、それぞれＤＭＡＸ、ＤＭＩＤ、ＤＭＩＮの値を記憶する。
第１スロープカウンタ３１４、第２スロープカウンタ３１６、第３スロープカウンタ３２０および第４スロープカウンタ３２２は、それぞれ第１スロープレジスタ３５２、第２スロープレジスタ３５４、第３スロープレジスタ３６４および第４スロープレジスタ３６６から、それぞれＳＬＰＤＴ１、ＳＬＰＤＴ２、ＳＬＰＤＴ３およびＳＬＰＤＴ４の値の出力を受ける。また、第１スロープカウンタ３１４および第２スロープカウンタ３１６は、それぞれＳＬＰＤＴ１値周期でＡ信号としてＨレベル、ＳＬＰＤＴ２値周期でＢ信号としてＨレベルを送出する。これにより、それぞれ第１スロープ期間、第２スロープ期間内におけるパルス幅の増加周期を制御できる。同様に、第３スロープカウンタ３２０および第４スロープカウンタ３２２は、それぞれＳＬＰＤＴ３値周期でＣ信号としてＨレベル、ＳＬＰＤＴ４値周期でＤ信号としてＨレベルを送出する。これにより、それぞれ第３スロープ期間、第４スロープ期間内におけるパルス幅の減少周期を制御できる。
第１トータルタイムカウンタ３１８および第２トータルタイムカウンタ３２４は、それぞれ第１トータルタイムレジスタ３５６および第２トータルタイムレジスタ３６８から、
ＳＬＰＴＴ１およびＳＬＰＴＴ２の値の出力を受ける。また、第１トータルタイムカウンタ３１８は、１２８分周第１回路３１２からの信号Ｓ１をカウントし、第２トータルタイムカウンタ３２４は、１２８分周第２回路３１３からの信号Ｓ２をカウントし、カウントされた信号がそれぞれ出力を受けた値に到達するまでアクティブで、到達した場合にインアクティブであるＸＣＮＴ信号を送出する。これにより、それぞれ第１発光制御処理期間、第２発光制御処理期間を制御できる。
第１コンパレータ３２６は、入力信号Ｉ１と入力信号Ｉ２とを比較して、入力信号Ｉ２が入力信号Ｉ１よりも小さい値である場合、Ｌレベルを、入力信号Ｉ２が入力信号Ｉ１以上の値である場合、Ｈレベルを、Ｘ１信号として第１セレクタ３３４に送出する。ここで、入力信号Ｉ１および入力信号Ｉ２は、それぞれＤＭＩＤ値およびＰＷＭＳＥＴ値を示す。これにより、第１スロープ期間を制御できる。
第２コンパレータ３２８は、入力信号Ｉ３と入力信号Ｉ４とを比較して、入力信号Ｉ４が入力信号Ｉ３よりも小さい値である場合、Ｌレベルを、入力信号Ｉ４が入力信号Ｉ３以上の値である場合、Ｈレベルを、Ｙ１信号として第１セレクタ３３４に送出する。ここで、入力信号Ｉ３および入力信号Ｉ４は、それぞれＤＭＡＸ値およびＰＷＭＳＥＴ値を示す。これにより、第２スロープ期間を制御できる。
第３コンパレータ３３０は、入力信号Ｉ５と入力信号Ｉ６とを比較して、入力信号Ｉ５が入力信号Ｉ６よりも小さい値である場合、Ｌレベルを、入力信号Ｉ５が入力信号Ｉ６以上の値である場合、Ｈレベルを、Ｘ２信号として第２セレクタ３３６に送出する。ここで、入力信号Ｉ５および入力信号Ｉ６は、それぞれＤＭＩＤ値およびＰＷＭＳＥＴ値を示す。これにより、第３スロープ期間を制御できる。
第４コンパレータ３３２は、入力信号Ｉ７と入力信号Ｉ８とを比較して、入力信号Ｉ７が入力信号Ｉ８よりも小さい値である場合、Ｌレベルを、入力信号Ｉ７が入力信号Ｉ８以上の値である場合、Ｈレベルを、Ｙ２信号として第２セレクタ３３６に送出する。ここで、入力信号Ｉ７および入力信号Ｉ８は、それぞれＤＭＩＮ値およびＰＷＭＳＥＴ値を示す。これにより、第４スロープ期間を制御できる。
第１セレクタ３３４は、Ｘ１信号、Ｙ１信号およびＺ１信号に基づいて、信号Ａと信号Ｂのいずれかの信号を選択し、その信号をＩＮＣとしてＰＷＭ設定レジスタ３０２に送出する、いわゆる３ビットで選択されるセレクタである。これにより、ＩＮＣがＨレベルになった場合、ＰＷＭ設定レジスタ３０２に記憶されているＰＷＭＳＥＴ値を１つインクリメントすることができ、その結果、出力されるＸＣＮＴ信号のパルス幅が１つ増加する。これにより、徐々にパルス幅が増加するＸＣＮＴ信号を出力できる。この場合、ＸＣＮＴ信号のパルス幅が変化する際の最小の変化量を示すパルス幅の最小変調単位に関して言えば、本実施例では、インクリメント信号によりパルス幅が１ずつ増加するため、「１」になる。なお、別の例として、例えば、２ずつインクリメントするよう設計されている場合、パルス幅の最小変調単位は「２」になる。
第２セレクタ３３６は、Ｘ２信号、Ｙ２信号およびＺ２信号に基づいて、信号Ｃと信号Ｄとのいずれかの信号を選択し、その信号をＤＥＣとしてＰＷＭ設定レジスタ３０２に送出する、いわゆる３ビットで選択されるセレクタである。これにより、ＤＥＣがＨレベルになった場合、ＰＷＭ設定レジスタ３０２に記憶されているＰＷＭＳＥＴ値を１つデクリメントすることができ、その結果、出力されるＸＣＮＴ信号のパルス幅が１つ減少する。これにより、徐々にパルス幅が減少するＸＣＮＴ信号を出力できる。
図６の（ａ）は、第１セレクタ３３４における信号の入出力の真理値表を示す図であり、図６の（ｂ）は、第２セレクタ３３６における信号の入出力の真理値表を示す図である。図６の（ａ）は、第１セレクタ３３４にＸ１信号、Ｙ１信号およびＺ１信号を入力した場合における、出力信号の状態が表されている。図示のごとく、第１セレクタ３３４は、Ｚ１信号がＨレベルであることを条件に、Ｘ１信号がＬレベルかつＹ１信号がＬレベルである場合に、信号Ａを選択して出力し、Ｘ１信号がＨレベルかつＹ１信号がＬレベルである場合に、信号Ｂを選択して出力し、それ以外の場合においては、Ｌレベルを出力する。
また、図６の（ｂ）は、第２セレクタ３３６にＸ２信号、Ｙ２信号およびＺ２信号を入力した場合における、出力信号の状態が表されている。図示のごとく、第２セレクタ３３６は、Ｚ２信号がＨレベルであることを条件に、Ｘ２信号がＬレベルかつＹ２信号がＬレベルである場合に、信号Ｃを選択して出力し、Ｘ２信号がＨレベルかつＹ２信号がＬレベルである場合に、信号Ｄを選択して出力し、それ以外の場合においては、Ｌレベルを出力する。
以上の構成による動作を、図７、図８および図９を用いて説明する。図７は、ＰＷＭ回路１３４における発光制御処理を示すフローチャートである。また、図８および図９は、図７に示す一部のステップの詳細を示すフローチャートである。
図７において、ＬＥＤ駆動制御部１３２は、ＰＷＭ回路１３４における発光制御用パラメータ設定回路３５０内の各種レジスタにＬＥＤ２６の発光を制御するためのパラメータを設定する（Ｓ１２）。次に、処理ブロック１８は、１２８分周第１回路３１２およびＰＷＭ出力カウンタ３０４にクロック信号ＣＬＫを入力させ、第１発光制御処理を行う（Ｓ１４）。
図８は、ＰＷＭ回路１３４における第１発光制御処理を示すフローチャートである。ＰＷＭ回路１３４は、第１トータルタイムカウンタ３１８が出力するＺ１信号がＨレベルである場合（Ｓ２２のＹ）、第１発光制御処理を開始する。
第１スロープカウンタ３１４は、Ｓ１値とＳＬＰＤＴ１値とを比較して、Ｓ１値がＳＬＰＤＴ１値に等しくない場合（Ｓ２４のＮ）、Ｌレベルの信号Ａを生成し（Ｓ２８）、Ｓ１値がＳＬＰＤＴ１値に等しい場合（Ｓ２４のＹ）、Ｈレベルの信号Ａを生成し（Ｓ２６）、第１セレクタ３３４に送出する。これにより、第１スロープ期間内におけるパルス幅の増加周期を制御できる。
第２スロープカウンタ３１６は、第１スロープカウンタ３１４の場合と同様に、Ｓ１値とＳＬＰＤＴ２値とを比較して、Ｓ１値がＳＬＰＤＴ２値に等しくない場合（Ｓ３０のＮ）、Ｌレベルの信号Ｂを生成し（Ｓ３４）、Ｓ１値がＳＬＰＤＴ２値に等しい場合（Ｓ３０のＹ）、Ｈレベルの信号Ｂを生成し（Ｓ３２）、第１セレクタ３３４に送出する。これにより、同一パルス幅のＸＣＮＴ信号の持続時間を制御する回路を提供できる。
次に、第１セレクタ３３４は、ＰＷＭＳＥＴ値がＤＭＡＸ値に達しない場合（Ｓ３６のＹ）、つまりＹ１信号がＬレベルである場合、さらにＰＷＭＳＥＴ値とＤＭＩＤ値との比較処理を実行し、ＰＷＭＳＥＴ値がＤＭＩＤ値に達しない場合（Ｓ３８のＹ）、いわゆる第１スロープ期間内である場合、ＩＮＣ出力として信号Ａを選択する（Ｓ４０）。
その信号ＡがＨレベルである場合（Ｓ４４のＹ）、ＰＷＭ設定レジスタ３０２に記憶されているＰＷＭＳＥＴ値をインクリメント処理し（Ｓ４８）、ＰＷＭ出力カウンタ３０４は、ＰＷＭＳＥＴ値のパルス幅のＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ５０）。また、信号ＡがＬレベルである場合は（Ｓ４４のＮ）、上述のインクリメント処理をスキップし、ＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ５０）。以上の処理の流れにより、１周期ＴＰＷＭ分のＸＣＮＴ信号を出力する。
ＸＣＮＴ信号出力の繰り返し途中、ＰＷＭＳＥＴ値がインクリメントされ、ＰＷＭＳＥＴ値がＤＭＩＤ値に達した場合、つまりＸ１信号がＨレベルになった場合（Ｓ３８のＮ）、第１スロープ期間内から第２スロープ期間内に移行することを意味し、第１セレクタ３３４はＩＮＣ出力として信号Ｂを選択する（Ｓ４２）。
信号ＢがＨレベルである場合（Ｓ４６のＹ）、ＰＷＭ設定レジスタに記憶されているＰＷＭＳＥＴ値をインクリメント処理し（Ｓ４８）、ＰＷＭ出力カウンタは、ＰＷＭＳＥＴ値のパルス幅のＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ５０）。また、信号ＢがＬレベルである場合は（Ｓ４６のＮ）、上述のインクリメント処理をスキップし、ＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ５０）。
ＰＷＭＳＥＴ値がさらにインクリメントされ、ＰＷＭＳＥＴ値が、ＤＭＡＸ値に達した場合（Ｓ３６のＮ）、いわゆるＹ１信号がＨレベルになった場合、ＩＮＣ出力として、信号Ａおよび信号Ｂの値に関係なく、Ｌレベルを出力する。つまり、インクリメント処理をスキップして、ＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ５０）。また、ＸＣＮＴ信号出力の繰り返し途中、Ｚ１信号がＬレベルになった場合（Ｓ２２のＮ）、第１発光制御処理を終了し、次に第２発光制御処理を開始する。
図９は、ＰＷＭ回路１３４における第２発光制御処理を示すフローチャートである。まず、ＬＥＤ駆動制御部１３２は、第２発光制御処理の開始時にあたり、１２８分周第１回路３１２に入力していたクロック信号ＣＬＫを１２８分周第２回路３１３への入力に切り替える。次に、第２トータルタイムカウンタ３２４が出力するＺ１信号がＨレベルである場合（Ｓ６２のＹ）、第２発光制御処理を開始する。
第３スロープカウンタ３２０は、Ｓ２値とＳＬＰＤＴ３値とを比較して、Ｓ２値がＳＬＰＤＴ３値に等しくない場合（Ｓ６４のＮ）、Ｌレベルの信号Ｃを生成し（Ｓ６８）、Ｓ２値がＳＬＰＤＴ３値に等しい場合（Ｓ６４のＹ）、Ｈレベルの信号Ｃを生成し（Ｓ６６）、第２セレクタ３３６に送出する。これにより、第３スロープ期間内におけるパルス幅の減少周期を制御できる。
第４スロープカウンタ３２２は、第３スロープカウンタ３２０の場合と同様に、Ｓ２値とＳＬＰＤＴ４値とを比較して、Ｓ２値がＳＬＰＤＴ４値に等しくない場合（Ｓ７０のＮ）、Ｌレベルの信号Ｄを生成し（Ｓ７４）、Ｓ２値がＳＬＰＤＴ４値に等しい場合（Ｓ７０のＹ）、Ｈレベルの信号Ｄを生成し（Ｓ７２）、第２セレクタ３３６に送出する。これにより、第４スロープ期間内におけるパルス幅の減少周期を制御できる。
次に、第２セレクタ３３６は、ＰＷＭＳＥＴ値がＤＭＩＮ値を上回る場合（Ｓ７６のＹ）、つまりＹ２信号がＬレベルである場合、さらにＰＷＭＳＥＴ値とＤＭＩＤ値との比較処理を実行し、ＰＷＭＳＥＴ値がＤＭＩＤ値を上回る場合（Ｓ７８のＹ）、いわゆる第３スロープ期間内である場合、ＤＥＣ出力として信号Ｃを選択する（Ｓ８０）。
その信号ＣがＨレベルである場合（Ｓ８４のＹ）、ＰＷＭ設定レジスタ３０２に記憶されているＰＷＭＳＥＴ値をデクリメント処理し（Ｓ８８）、ＰＷＭ出力カウンタ３０４は、ＰＷＭＳＥＴ値のパルス幅のパルス信号を出力する（Ｓ９０）。また、信号ＣがＬレベルである場合は（Ｓ８４のＮ）、上述のデクリメント処理をスキップし、ＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ９０）。以上の処理の流れにより、１周期ＴＰＷＭ分のＸＣＮＴ信号を出力できる。
ＸＣＮＴ信号出力の繰り返し途中、ＰＷＭＳＥＴ値がデクリメントされ、ＰＷＭＳＥＴ値がＤＭＩＤ値に達した場合、つまりＸ２信号がＨレベルになった場合（Ｓ７８のＮ）、第３スロープ期間内から第４スロープ期間内に移行することを意味し、第２セレクタ３３６はＤＥＣ出力として信号Ｄを選択する（Ｓ８２）。
信号ＤがＨレベルである場合（Ｓ８６のＹ）、ＰＷＭ設定レジスタ３０２に記憶されているＰＷＭＳＥＴ値をデクリメント処理し（Ｓ８８）、ＰＷＭ出力カウンタ３０４は、ＰＷＭＳＥＴ値のパルス幅のＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ９０）。また、信号ＤがＬレベルである場合は（Ｓ８６のＮ）、上述のデクリメント処理をスキップし、ＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ９０）。
ＰＷＭＳＥＴ値がさらにデクリメントされ、ＰＷＭＳＥＴ値が、ＤＭＩＮ値に達した場合（Ｓ８６のＮ）、いわゆるＹ２信号がＨレベルになった場合、ＤＥＣ出力として、信号Ａおよび信号Ｂの値に関係なく、Ｌレベルを出力する。つまり、デクリメント処理をスキップして、ＸＣＮＴ信号を出力する（Ｓ９０）。また、パルス信号出力の繰り返し途中、Ｚ２信号がＬレベルになった場合（Ｓ６２のＮ）、第２発光制御処理を終了する。
図７に戻り、第２発光制御処理が終了した後、ＬＥＤ駆動制御部１３２は、発光制御処理を終了させるかどうかを判断し、終了させない場合は（Ｓ１８のＮ）、再度、発光制御処理を繰り返す。また、終了させる場合は（Ｓ１８のＹ）、発光制御処理を終了する（Ｓ２０）。
図１０（ａ）は、クロック信号ＣＬＫのタイミングチャートに対応する、第１発光制御処理において出力されるＸＣＮＴ信号の時間的推移を表すグラフの一例を示す。この場合におけるＳＬＰＤＴ１値、ＳＬＰＤＴ２値およびＰＷＭＳＥＴ値は、それぞれ、１、２、１と設定されている。また、図１０（ｂ）は、上述のタイミングチャートに対応する、第１発光制御処理において出力されるＸＣＮＴ信号のパルス幅の時間的推移を表すグラフを示す。
図１０（ａ）のグラフにおいて、縦軸はＬＥＤ２６に流す電流値、横軸は時間を示す。図示のごとく、時刻ｔ０と時刻ｔ１間はパルス幅１のＸＣＮＴ信号、時刻ｔ１と時刻ｔ２間はパルス幅２のＸＣＮＴ信号、時刻ｔ３と時刻ｔ４間および時刻ｔ４と時刻ｔ５間はパルス幅がＤＭＩＤ値のＸＣＮＴ信号、時刻ｔ６と時刻ｔ７間はパルス幅がＤＭＡＸ値のＸＣＮＴ信号が現れている。また、時刻ｔ８は第１発光制御処理の終了時刻を示し、時刻ｔ０と時刻ｔ８間は、第１発光制御処理期間を指す。
図示のごとく、パルス幅がＤＭＩＤ値に達するまでの時刻ｔ０と時刻ｔ３間は第１スロープ期間であり、ＳＬＰＤＴ１値が１であるので、１周期ＴＰＷＭ毎にパルス幅が１つ増加されるＸＣＮＴ信号が出力されている。また、パルス幅がＤＭＡＸ値に達するまでの時刻ｔ３と時刻ｔ８間は第２スロープ期間であり、ＳＬＰＤＴ２値が２であるので、２周期ＴＰＷＭ毎にパルス幅が１つ増加されるＸＣＮＴ信号が出力されている。パルス幅がＤＭＡＸ値に達した場合、つまり、時刻ｔ６から時刻ｔ８まで、パルス幅がＭＡＸ値のＸＣＮＴ信号が出力されている。
図１０（ｂ）のグラフにおいて、縦軸はＰＷＭＳＥＴ値、横軸は時間を示す。ここで、例えば、ＳＬＰＤＴ１は、時刻ｔ０と時刻ｔ１間、ＳＬＰＤＴ２は、時刻ｔ３と時刻ｔ５間に相当し、それぞれ、パルス幅変調の周期ＴＰＷＭの倍数で設定される。
図１１は、ＰＷＭ回路１３４における発光制御処理時に出力されるパルス幅の時間的推移のグラフの一例を示す。図１１の縦軸はＰＷＭＳＥＴ値、横軸は時間を示す。この図において、時刻ｔ０と時刻ｔ１１間が発光制御処理、時刻ｔ０と時刻ｔ８間が第１発光制御処理、時刻ｔ８と時刻ｔ１１間が第２発光制御処理に相当する。ここで示した時刻ｔ０、時刻ｔ３、時刻ｔ６および時刻ｔ８は、図１０におけるそれぞれ同一の符号を付した時刻と対応している。
また、時刻ｔ８から時刻ｔ９間は、パルス幅がＤＭＡＸ値からＤＭＩＤ値に達するまで、ＳＬＰＤＴ３値の周期ＴＰＷＭ毎にパルス幅が１つずつ減少されるＸＣＮＴ信号が出力されている。同様に、時刻ｔ９から時刻ｔ１０間は、パルス幅がＤＭＩＤ値からＤＭＩＮ値に達するまで、ＳＬＰＤＴ４値の周期ＴＰＷＭ毎にパルス幅が１つずつ減少されるＸＣＮＴ信号が出力されている。さらに、パルス幅がＤＭＩＮ値に達した場合、つまり、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１まで、パルス幅がＭＩＮ値のＸＣＮＴ信号が出力されている。図１１において、ＳＬＰＴＴ１は、時刻ｔ０と時刻ｔ８間、ＳＬＰＴＴ２は、時刻ｔ８と時刻ｔ１１間に相当する。
このように、本実施例によれば、パルス信号であるＸＣＮＴ信号の生成を含め、ＬＥＤの発光の制御に関する様々なパラメータをソフトウエアによって実現することにより、パルス信号であるＸＣＮＴ信号を生成するために特別な発振回路を要せず、軽量化やコンパクト性を実現している。また、単に、パラメータの設定や変更を実施することで、ＬＥＤの発光に関する様々な制御を実現でき、簡便性や柔軟性の面において優れている。また、パルス幅の変化単位量を固定して、ＳＬＰＤＴ１等の同一パルス幅の持続時間を可変に設定することにより、例えば、図１１における直線の傾斜を個別に設定することができ、その結果、体感的により自然にＬＥＤを発光させることができるなど、表現豊かな発光制御を簡便で柔軟に実施できる。
実施例２
実施例１では、第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃがそれぞれ第１ＬＥＤ２６ａ、第２ＬＥＤ２６ｂ、第３ＬＥＤ２６ｃに関する上述の発光制御処理を個別に制御したが、実施例２では、複数のＬＥＤに対する発光制御周期をお互いに同期させるとともにそれぞれのＬＥＤに対する発光制御処理を実施するか否かを制御することで、複数のＬＥＤで実現される発光色の色調を制御する。
図１２は、実施例２に係る駆動制御回路１３６の構成を示す。なお、撮像機能付通信装置１０や発光部１４における駆動制御回路１３６以外の構成は、実施例１の場合と同様である。本実施例の駆動制御回路１３６は、４つのシーケンス制御回路Ｓｅｑ１、・・・Ｓｅｑ４、セレクタ回路３８０および３ビットのシーケンス制御レジスタ３８２を有する。４つのシーケンス制御回路Ｓｅｑ１、・・・Ｓｅｑ４は、緑色に発光する第１ＬＥＤ２６ａ、青色に発光する第２ＬＥＤ２６ｂ、赤色に発光する第３ＬＥＤ２６ｃをそれぞれ制御する第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃを有する。ここで、実施例２における第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃは、実施例１における第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃと同様の構成である。さらに、第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃは、それぞれ第１、第２、第３の信号線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を介して、セレクタ回路３８０に接続されている。なお、それぞれのＰＷＭ回路１３４により信号線を介して出力される出力信号を区別するため、図１２では、当該出力信号をそれぞれＧ、Ｂ、Ｒと表記するものとする。
セレクタ回路３８０は、１回の発光制御処理を１制御単位周期として、その周期毎に４つのシーケンス制御回路Ｓｅｑ１、・・・Ｓｅｑ４を順番に選択する。セレクタ回路３８０は、選択したシーケンス制御回路が出力する信号を、セレクタ回路３８０の出力信号として、それぞれ、トランジスタＴｒ２、トランジスタＴｒ３、トランジスタＴｒ４を介して、第１ＬＥＤ２６ａ、第２ＬＥＤ２６ｂ、第３ＬＥＤ２６ｃに送出する。また、セレクタ回路３８０が、シーケンス制御回路Ｓｅｑ４を選択した後は、再度シーケンス制御回路Ｓｅｑ１を選択するように、繰り返し選択処理を行う。
また、第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃは、シーケンス制御レジスタ３８２に設定されている所定の値に従い、それぞれ前述の発光制御処理を実施するか否かを決定する。例えば、シーケンス制御レジスタ３８２に、２進パラメータ“００１”が設定されていた場合、そのパラメータの各桁に対応づけられている第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃは、その対応する値が１であれば発光制御処理を実施し、０であれば実施しない。
図１３（ａ）は、第１ＬＥＤ２６ａに対して第１ＰＷＭ回路１３４ａが出力する信号の時間的推移のグラフの一例を、図１３（ｂ）は、第２ＬＥＤ２６ｂに対して第２ＰＷＭ回路１３４ｂが出力する信号の時間的推移のグラフの一例を、図１３（ｃ）は第３ＬＥＤ２６ｃに対して第３ＰＷＭ回路１３４ｃが出力する信号の時間的推移のグラフの一例を示す。図１３（ａ）、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）において、例えば、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１間は第１発光制御処理、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２間は第2発光制御処理、時刻Ｔ０と時刻Ｔ２間は１回の発光制御処理、すなわち、１制御単位周期に相当する。
時刻Ｔ０に２進パラメータ“００１”が設定され、右桁から左桁の順に第１ＰＷＭ回路１３４ａ、第２ＰＷＭ回路１３４ｂ、第３ＰＷＭ回路１３４ｃが対応づけられている場合、図示のごとく、時刻Ｔ０と時刻Ｔ２間において、第１ＰＷＭ回路１３４ａは発光制御処理を実施し、それ以外の回路は当処理を実施しない。このように、ソフトウエア上のシーケンス制御レジスタ３８２に所定の値を設定するだけで、複数のＬＥＤ素子に対して、発光制御処理を実施させるか否かを設定できる。また、ＳＬＰＴＴ１やＳＬＰＴＴ２の発光制御処理の期間を設け、複数のＬＥＤ素子間の発光制御処理の期間を同期させることによって、発光色の色調を制御できる。さらに、それら色調の制御が単に、ソフトウエア上のパラメータの設定や変更で実施できるため、簡便性や柔軟性の面において優れている。
なお、本発明と実施例に係る構成の対応を例示する。「初期値設定回路」はＰＷＭ設定レジスタ３０２に対応し、「時間設定回路」は、第１スロープレジスタ３５２、第２スロープレジスタ３５４、第３スロープレジスタ３６４、第４スロープレジスタ３６６に対応し、「スロープ制御回路」は、ＰＷＭ出力カウンタ３０４に対応する。また、「トータル時間設定回路」は、第１トータルタイムレジスタ３５６、第２トータルタイムレジスタ３６８に対応する。「シーケンス制御部」は、シーケンス制御レジスタ３８２に対応する。
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。
本実施例における発光制御処理は、第２スロープ期間および第３スロープ期間を有していたが、第１発光制御処理期間が第１スロープ期間に比べて短い場合、第１スロープ期間中にパルス幅がＤＭＡＸ値に達する。その場合、第２スロープ期間および第３スロープ期間における発光制御処理を行わずに、第１スロープ期間における発光制御処理を実施した後は、第４スロープ期間における発光制御処理を実施する。これにより、柔軟なＬＥＤ素子の発光制御を実現することができる。
本実施例におけるＬＥＤ素子の色は、カラーの三原色である青色、緑色、赤色であるが、これに限らず、例えば二色の組み合わせでも四色以上の組み合わせであってもよい。
実施例１に係る撮像機能付通信装置の構成を示す図である。 図１の発光部の構成を示す図である。 ＰＷＭ基本制御回路の内部構成の詳細を示す図である。 クロック信号のタイミングチャートと、それに対応するＰＷＭ基本制御回路が出力するＸＣＮＴ信号の時間的推移の一例を表すグラフを示す図である。 それぞれのＰＷＭ回路の内部構成の詳細を示す図である。 （ａ）は、第１セレクタにおける信号の入出力の真理値表を示す図であり、（ｂ）は、第２セレクタにおける信号の入出力の真理値表を示す図である。 ＰＷＭ回路における発光制御処理を示すフローチャートを示す図である。 ＰＷＭ回路における第１発光制御処理を示すフローチャートを示す図である。 ＰＷＭ回路における第２発光制御処理を示すフローチャートを示す図である。 （ａ）は、クロック信号のタイミングチャートに対応する、第１発光制御処理において出力されるＸＣＮＴ信号の時間的推移を表すグラフの一例を示す図であり、（ｂ）は、クロック信号のタイミングチャートに対応する、第１発光制御処理において出力されるＸＣＮＴ信号のパルス幅の時間的推移を表すグラフを示す図である。 ＰＷＭ回路における発光制御処理時に出力されるパルス幅の時間的推移のグラフの一例を示す図である。 実施例２に係る駆動制御回路の構成を示す図である。 （ａ）は、第１ＬＥＤに対して第１ＰＷＭ回路が出力する信号の時間的推移のグラフの一例を示す図であり、（ｂ）は、第２ＬＥＤに対して第２ＰＷＭ回路が出力する信号の時間的推移のグラフの一例を示す図であり、（ｃ）は、第３ＬＥＤに対して第３ＰＷＭ回路が出力する信号の時間的推移のグラフの一例を示す図である。
符号の説明
１ 撮像機能付通信装置、１４ 発光部、２６ ＬＥＤ、 ２８ 処理部、 ３０ ＣＰＵ、 ３２ メモリ、 １０６ 発光制御部、 １１２ 主駆動回路、 １３２ ＬＥＤ駆動制御部、 １３４ ＰＷＭ回路、 １３６ 駆動制御回路、 １４０ 設定回路、 １４４ 可変電流回路、 ３０２ ＰＷＭ設定レジスタ、 ３０４ ＰＷＭ出力カウンタ、 ３１８ 第１トータルタイムカウンタ、 ３２４ 第２トータルタイムカウンタ、 ３５０ 発光制御用パラメータ設定回路、 ３５２ 第１スロープレジスタ、 ３５４ 第２スロープレジスタ、 ３６４ 第３スロープレジスタ、 ３６６ 第４スロープレジスタ、 ３８２ シーケンス制御レジスタ、 Ｔｒ１〜Ｔｒ４ トランジスタ、 Ｓｅｑ１〜Ｓｅｑ４ シーケンス制御回路。

Claims (1)

  1. パルス幅変調されたパルス信号を生成する駆動制御回路であって、
    パルス幅の初期値が入力されると共にパルス幅に対応するパルス幅値を出力するＰＷＭ設定レジスタと、
    前記ＰＷＭ設定レジスタによって出力されるパルス幅値に対応するパルス幅を有する前記パルス信号を生成するＰＷＭ出力カウンタと、
    同一パルス幅の第１持続時間を記憶する第１スロープレジスタと、
    前記第１持続時間の周期でＨレベルとなる出力信号を送出する第１スロープカウンタと、
    同一パルス幅の第２持続時間を記憶する第２スロープレジスタと、
    前記第２持続時間の周期でＨレベルとなる出力信号を送出する第２スロープカウンタと、
    パルス幅の初期値以上であってパルス幅の最大値未満であるパルス幅の中間値を記憶するＤＭＩＤレジスタと、
    パルス幅を変化せしめる期間を記憶するトータルタイムレジスタと、
    前記ＰＷＭ設定レジスタによって出力されるパルス幅値に対応するパルス幅と前記ＤＭＩＤレジスタに記憶されるパルス幅の中間値とを比較するコンパレータと、
    前記コンパレータからの出力信号と前記ＰＷＭ設定レジスタによって出力されるパルス幅値に対応するパルス幅とパルス幅の最大値との比較結果とを参照し、前記トータルタイムレジスタによって記憶される期間内で、前記ＰＷＭ設定レジスタによって出力されるパルス幅値に対応するパルス幅が前記ＤＭＩＤレジスタに記憶されるパルス幅の中間値よりも小さい場合には前記第１スロープカウンタの出力信号を、前記ＰＷＭ設定レジスタによって出力されるパルス幅値に対応するパルス幅であってパルス幅の最大値よりも小さいパルス幅が前記ＤＭＩＤレジスタに記憶されるパルス幅の中間値と等しいかそれよりも大きい場合には前記第２スロープカウンタの出力信号を、前記ＰＷＭ設定レジスタによって出力されるパルス幅値に対応するパルス幅がパルス幅の最大値と等しいかそれよりも大きい場合にはＬレベルの信号を、選択し、選択された信号を前記ＰＷＭ設定レジスタに送出するセレクタと、を備え、
    前記ＰＷＭ設定レジスタは、前記セレクタから送出される信号がＨレベルとなるたびにパルス幅を最小変調単位ずつ変化させることを特徴とする駆動制御回路。
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