JP5566920B2 - Light emitting diode lighting control circuit and light emitting diode lighting control method - Google Patents
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Description
本発明は、LED(Liquid Crystal Display)のような複数の発光素子を集合させて1つの光源を構成し、この光源を照明灯として任意の明るさに点灯制御できるようにした発光ダイオード点灯制御回路および発光ダイオード点灯制御方法に関する。 The present invention is a light-emitting diode lighting control circuit in which a plurality of light-emitting elements such as LEDs (Liquid Crystal Display) are assembled to form a single light source, and the light source can be controlled to light at an arbitrary brightness as an illumination lamp. And a light emitting diode lighting control method.
近年のLEDは、その性能アップが急速に進むとともに、照明に不可欠な白色のLEDが開発され、また明るさにおいても照明として十分に使用できる輝度で発光できるようになってきた。 In recent years, the performance of LEDs has been rapidly improved, and white LEDs that are indispensable for illumination have been developed, and it has become possible to emit light with a brightness that can be used sufficiently as illumination.
図11は、従来の発光ダイオード点灯装置の構成を示す回路図である。 FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional light emitting diode lighting device.
図11に示す発光ダイオード点灯装置900は、複数の発光ダイオードの一例としての、LEDアレイ921R、LEDアレイ921G、およびLEDアレイ921Bを備えている。また、発光ダイオード点灯装置900は、電源Vdd1、および発光ダイオード点灯制御回路903を備えている。
A light-emitting
LEDアレイ921Rは、直列に接続された複数の赤系色のLEDによって構成されている。LEDアレイ921Gは、直列に接続された複数の緑系色のLEDによって構成されている。LEDアレイ921Bは、直列に接続された複数の青系色のLEDによって構成されている。
The
電源Vdd1は、LEDアレイ921R、LEDアレイ921G、およびLEDアレイ921Bのそれぞれの一端に接続されている。電源Vdd1は、LEDアレイを点灯させるための電源を、LEDアレイ921R、LEDアレイ921G、およびLEDアレイ921Bのそれぞれに対して供給する。
The power supply Vdd1 is connected to one end of each of the
発光ダイオード点灯制御回路903は、LEDアレイ921R、LEDアレイ921G、およびLEDアレイ921Bのそれぞれの他端に接続されている。発光ダイオード点灯制御回路903は、LEDアレイ921R、LEDアレイ921G、およびLEDアレイ921Bに供給される定電流値の各々を制御する。
The light emitting diode
発光ダイオード点灯制御回路903は、パワーMOSトランジスタ906R、抵抗904R、パワーMOSトランジスタ906G、抵抗904G、パワーMOSトランジスタ906B、抵抗904B、およびLEDドライバ905を有している。
The light emitting diode
パワーMOSトランジスタ906Rは、LEDアレイ921Rの他端、抵抗904R、およびLEDドライバ905のそれぞれに接続されている。パワーMOSトランジスタ906Gは、LEDアレイ921Gの他端、抵抗904G、およびLEDドライバ905のそれぞれに接続されている。パワーMOSトランジスタ906Bは、LEDアレイ921Bの他端、抵抗904B、およびLEDドライバ905のそれぞれに接続されている。
The
図11では、LEDドライバ905のうち、各LEDアレイに流れる定電流値を制御するための回路と、LEDの輝度を制御するための回路を記載しているが、実際には、LEDドライバ905は、上記機能だけでなく、LEDのオープン検出、ショート検出等、様々な機能が備えられている。
In FIG. 11, among the
LEDドライバ905は、オペアンプ915R、オペアンプ915G、およびオペアンプ915Bを有している。
The
オペアンプ915Rは、パワーMOSトランジスタ906Rを制御するための制御パルスを、スイッチ回路911Rを介してパワーMOSトランジスタ906Rに供給する。
The
オペアンプ915Gは、パワーMOSトランジスタ906Gを制御するための制御パルスを、スイッチ回路911Gを介してパワーMOSトランジスタ906Gに供給する。
The
オペアンプ915Bは、パワーMOSトランジスタ906Bを制御するための制御パルスを、スイッチ回路911Bを介してパワーMOSトランジスタ906Bに供給する。
The
発光ダイオード点灯制御回路903においては、オペアンプ915Rと、パワーMOSトランジスタ906Rと、抵抗904Rとにより、LEDアレイ921Rへ供給される定電流値を制御するための定電流回路が構成される。
In the light emitting diode
また、オペアンプ915Gと、パワーMOSトランジスタ906Gと、抵抗904Gとにより、LEDアレイ921Gへ供給される定電流値を制御するための定電流回路が構成される。
The
また、オペアンプ915Bと、パワーMOSトランジスタ906Bと、抵抗904Bとにより、LEDアレイ921Bへ供給される定電流値を制御するための定電流回路が構成される。
The
LEDアレイ921Rへ供給される定電流値は、オペアンプ915RのVrefRに入力される電圧と、抵抗904Rの抵抗値とによって決定される電流により決定される。
The constant current value supplied to the
LEDアレイ921Gへ供給される定電流値は、オペアンプ915GのVrefGに入力される電圧と、抵抗904Gの抵抗値とによって決定される電流により決定される。
The constant current value supplied to the
LEDアレイ921Bへ供給される定電流値は、オペアンプ915RのVrefBに入力される電圧と、抵抗904Bの抵抗値とによって決定される電流により決定される。
The constant current value supplied to the
発光ダイオード点灯制御回路903には、PWM_R、PWM_G、およびPWM_Bのそれぞれから、PWM(Pulse Width Modulation)信号が入力される。
The light emitting diode
PWM_R、PWM_G、およびPWM_Bから入力されるPWM信号とは、LEDアレイ921R,921G,921BをPWM制御するための信号であり、具体的には、LEDアレイ921R,921G,921Bの各々の輝度を調整するためのものでる。これら各PWM信号による各LEDアレイの輝度調整は、制御回路910R、制御回路910G、および制御回路910Bによって制御される。
PWM signals input from PWM_R, PWM_G, and PWM_B are signals for PWM control of the
例えば、制御回路910Rは、PWM_Rから入力されたPWM信号に基づいて、LEDアレイ921Rの輝度を調整する。具体的には、PWM_Rから入力されたPWM信号が“H”の期間においては、制御回路910Rが、スイッチ回路911Rをオンにするとともに、プルダウントランジスタ912Rをオフにする。これにより、トランジスタ906Rに定電流が供給され、その結果、LEDアレイ921Rが点灯する。
For example, the
一方、PWM_Rから入力されたPWM信号が“L”の期間においては、制御回路910Rは、スイッチ回路911Rをオフにするとともに、プルダウントランジスタ912Rをオンにする。これにより、トランジスタ906Rに対する定電流の供給が停止され、その結果、LEDアレイ921Rが消灯する。
On the other hand, in a period in which the PWM signal input from PWM_R is “L”, the
発光ダイオード点灯制御回路903は、このようなLEDアレイ921Rの点灯及び消灯を繰り返し制御することにより、LEDアレイ921Rの輝度を調整する。
The light emitting diode
同様にして、制御回路910Gは、PWM_Gから入力されたPWM信号に基づいて、LEDアレイ921Gの輝度を調整し、制御回路910Bは、PWM_Bから入力されたPWM信号に基づいて、LEDアレイ921Bの輝度を調整する。
Similarly, the
このように、発光ダイオード点灯制御回路903は、LEDアレイ921R、LEDアレイ921G、およびLEDアレイ921Bの各々の輝度を調整することにより、発光ダイオード点灯装置900が発する照明の色合いを調整する。
As described above, the light-emitting diode
このような発光ダイオード点灯装置では、各LEDアレイの輝度を調整するため、各LEDアレイのそれぞれについて、PWM信号の1周期を決定した後、そのうちの“H”期間および“L”期間を決定する方法が一般的に用いられている。 In such a light emitting diode lighting device, in order to adjust the luminance of each LED array, after determining one cycle of the PWM signal for each LED array, the “H” period and the “L” period thereof are determined. The method is commonly used.
このようにPWM信号を決定する方法では、1周期毎に各PWM信号の変化タイミング(立ち上がりタイミング)が揃ってしまい、全てのLEDアレイが同一のタイミングで駆動されてしまう。このとき、発光ダイオード点灯装置内において、大きな電流が生じてしまい、周囲の通信機器等に対して悪影響を及ぼすノイズが発生するといった不具合が生じてしまう。 As described above, in the method of determining the PWM signal, the change timings (rise timings) of the respective PWM signals are aligned every cycle, and all the LED arrays are driven at the same timing. At this time, a large current is generated in the light emitting diode lighting device, which causes a problem in that noise that adversely affects surrounding communication devices and the like is generated.
そこで、特許文献1には、このような不具合の発生を防止することを目的として、複数のLEDアレイのそれぞれの輝度をPWM信号で制御する場合において、各周期毎に、各PWM信号の変化タイミング、すなわち、各LEDアレイの駆動タイミングを所定量ずつずらす方法が記載されている。これにより、全てのLEDアレイが同一のタイミングで駆動されることなく、大電流によるノイズの発生を低減する事ができるとされている。
Therefore, in
しかしながら、複数のPWM信号のいずれもが同じ周期的になものであるとは限らない。例えば、複数のPWM信号の関係において、PWM信号の“H”の期間の幅、“L”の期間の幅、周期等が異なることにより、複数のPWM信号のいずれもが同じ周期的になものにならない場合が考えられる。このような場合、例えば入力された複数のPWM信号の各々が重ならないようにすることを目的として、あるPWM信号の変化タイミングを基準に他のPWM信号の変化タイミングを所定量ずつずらすように構成したとしても、各PWM信号の変化タイミングが周期的なものではないから、その後、複数のPWM信号の変化タイミングが重なってしまうことがある。 However, not all of the plurality of PWM signals have the same periodicity. For example, in the relationship between a plurality of PWM signals, the width of the “H” period, the width of the “L” period, and the period of the PWM signal are different, so that all of the plurality of PWM signals have the same period. There is a case where it does not become. In such a case, for example, in order to prevent each of a plurality of input PWM signals from overlapping, the configuration is such that the change timing of another PWM signal is shifted by a predetermined amount with reference to the change timing of one PWM signal. Even if it does, since the change timing of each PWM signal is not a periodic thing, the change timing of a several PWM signal may overlap after that.
本発明の目的は、変化タイミングの重なりが非周期的に発生する複数のPWM信号が入力された場合であっても、これらのPWM信号によって複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止することにある。 The object of the present invention is to drive a plurality of light emitting diodes at the same timing by these PWM signals even when a plurality of PWM signals in which overlapping of change timings occur aperiodically are input. It is to prevent the generation of noise.
本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路は、複数の発光ダイオードの駆動を制御するために入力された複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出する検出回路と、前記検出回路によって前記複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記複数のPWM信号のうちの少なくともいずれか一つのPWM信号の変化タイミングを変更する変更回路と、前記変更回路による変更後のPWM信号を含む複数のPWM信号に基づいて、前記複数の発光ダイオードの駆動を制御する制御回路とを備えることを特徴とする。 The light-emitting diode lighting control circuit according to the present invention includes a detection circuit that detects an overlap of change timings of a plurality of PWM signals input to control driving of the plurality of light-emitting diodes, and the plurality of PWMs by the detection circuit. A change circuit that changes a change timing of at least one of the plurality of PWM signals so that the overlap is eliminated when an overlap between the change timings of the signals is detected; and And a control circuit that controls driving of the plurality of light emitting diodes based on a plurality of PWM signals including the PWM signal after the change.
この特徴により、複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出する都度、この重なりを解消することができるので、変化タイミング同士の重なりが非周期的に発生する複数のPWM信号が入力された場合であっても、これらのPWM信号によって複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止することができる。 Because of this feature, each time an overlap between change timings of a plurality of PWM signals is detected, this overlap can be eliminated. Therefore, when a plurality of PWM signals in which the overlap between change timings occurs aperiodically is input Even so, it is possible to prevent the occurrence of noise due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing by these PWM signals.
なお、本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路では、前記変更回路は、前記複数のPWM信号のうちの変更対象とするPWM信号のうち、前記重なりが検出された変化タイミングを含む一部の期間の信号を変更することにより、前記重なりが解消するように、当該変更対象とするPWM信号の変化タイミングを変更することが好ましい。 In the light-emitting diode lighting control circuit according to the present invention, the change circuit includes a part of a period including a change timing at which the overlap is detected among PWM signals to be changed among the plurality of PWM signals. It is preferable to change the change timing of the PWM signal to be changed so that the overlap is eliminated by changing the signal.
この特徴により、入力された複数のPWM信号を大きく損ねることなく、複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを解消することができる。これにより、複数の発光ダイオードが発する照明の色合いを大きく損ねることなく、複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止することができる。 With this feature, it is possible to eliminate overlapping of change timings of the plurality of PWM signals without greatly damaging the plurality of input PWM signals. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of noise due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing without greatly impairing the color of illumination emitted by the plurality of light emitting diodes.
また、本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路では、前記変更回路は、前記複数のPWM信号のうちの変更対象とするPWM信号のうち、前記重なりが検出された変化タイミングを含む一部の期間の信号を、予め生成された当該変更対象とするPWM信号の遅延信号と入れ替えることにより、前記重なりが解消するように、当該変更対象とするPWM信号の変化タイミングを変更することが好ましい。 In the light-emitting diode lighting control circuit according to the present invention, the change circuit may include a part of a period including a change timing at which the overlap is detected among PWM signals to be changed among the plurality of PWM signals. It is preferable to change the change timing of the PWM signal to be changed so that the overlap is eliminated by replacing the signal with a delay signal of the PWM signal to be changed that has been generated in advance.
この特徴により、PWM信号の変化タイミング同士の重なりを解消するための回路を簡易な構成で実現できる。これにより、複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止するといったことを、低コストで実現することができる。 With this feature, a circuit for eliminating the overlap between the change timings of the PWM signals can be realized with a simple configuration. Thereby, it can be realized at low cost that the generation of noise due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing is prevented.
また、本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路では、前記変更回路は、前記検出回路によって2つのPWM信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記2つのPWM信号のうちのいずれか一方のPWM信号の変化タイミングを変更することが好ましい。 Further, in the light emitting diode lighting control circuit according to the present invention, when the detection circuit detects an overlap between the change timings of the two PWM signals, the change circuit is configured to eliminate the overlap. It is preferable to change the change timing of one of the signals.
この特徴により、入力された複数のPWM信号を大きく損ねることなく、複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを解消することができる。また、PWM信号の変化タイミング同士の重なりを解消するための回路を簡易な構成で実現できる。これにより、複数の発光ダイオードが発する照明の色合いを大きく損ねることなく、複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止するといったことを、低コストで実現することができる。 With this feature, it is possible to eliminate overlapping of change timings of the plurality of PWM signals without greatly damaging the plurality of input PWM signals. In addition, a circuit for eliminating the overlap between the change timings of the PWM signals can be realized with a simple configuration. As a result, it is possible to realize at a low cost that generation of noise due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing is prevented without significantly impairing the color of illumination emitted by the plurality of light emitting diodes. .
また、本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路では、前記変更回路は、前記検出回路によって3つ以上のPWM信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記3つ以上のPWM信号のうちのいずれか1つのPWM信号を基準として、他のPWM信号の変化タイミングを変更することが好ましい。 In the light-emitting diode lighting control circuit according to the present invention, when the change circuit detects an overlap between change timings of three or more PWM signals by the detection circuit, the change circuit is configured to eliminate the overlap. It is preferable to change the change timing of other PWM signals with reference to any one of the two or more PWM signals.
この特徴により、入力された複数のPWM信号を大きく損ねることなく、複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを解消することができる。また、PWM信号の変化タイミング同士の重なりを解消するための回路を簡易な構成で実現できる。これにより、複数の発光ダイオードが発する照明の色合いを大きく損ねることなく、複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止するといったことを、低コストで実現することができる。 With this feature, it is possible to eliminate overlapping of change timings of the plurality of PWM signals without greatly damaging the plurality of input PWM signals. In addition, a circuit for eliminating the overlap between the change timings of the PWM signals can be realized with a simple configuration. As a result, it is possible to realize at a low cost that generation of noise due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing is prevented without significantly impairing the color of illumination emitted by the plurality of light emitting diodes. .
また、本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路では、前記検出回路は、前記複数のPWM信号をサンプリングし、当該サンプリングがなされた前記複数のPWM信号を参照することにより、前記複数のPWM信号の各々の変化タイミングを特定し、特定された前記複数のPWM信号の各々の変化タイミング同士を比較することにより、前記複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出することが好ましい。 In the light-emitting diode lighting control circuit according to the present invention, the detection circuit samples each of the plurality of PWM signals by sampling the plurality of PWM signals and referring to the plurality of PWM signals that have been sampled. It is preferable to detect the overlap of the change timings of the plurality of PWM signals by specifying the change timings of the plurality of PWM signals and comparing the change timings of the specified PWM signals.
この特徴により、複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりをより確実に検出することができる。これにより、複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止するといったことを、より高精度で実現することができる。 With this feature, it is possible to more reliably detect the overlap between the change timings of a plurality of PWM signals. Thereby, it can be realized with higher accuracy that the generation of noise due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing is prevented.
また、本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路では、前記複数のPWM信号の各々について、当該PWM信号から、当該PWM信号の遅延信号を生成する生成回路をさらに備え、前記検出回路は、前記生成回路によって生成された複数のPWM信号の遅延信号の変化タイミング同士の重なりを検出し、前記変更回路は、前記検出回路によって前記複数のPWM信号の遅延信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記複数のPWM信号の遅延信号のうちの少なくともいずれか一つの遅延信号の変化タイミングをさらに遅延させる変更を行い、制御回路は、前記変更回路による変更後の遅延信号を含む複数のPWM信号の遅延信号に基づいて、前記複数の発光ダイオードの駆動を制御することが好ましい。 The light-emitting diode lighting control circuit according to the present invention further includes a generation circuit that generates a delay signal of the PWM signal from the PWM signal for each of the plurality of PWM signals, and the detection circuit includes the generation circuit When the overlapping of the change timings of the delay signals of the plurality of PWM signals generated by the detection circuit, the change circuit detects the overlap of the change timings of the delay signals of the plurality of PWM signals, In order to eliminate the overlap, a change is made to further delay the change timing of at least one of the delay signals of the plurality of PWM signals, and the control circuit changes the delay signal after the change by the change circuit It is preferable to control driving of the plurality of light emitting diodes based on delay signals of the plurality of PWM signals including Arbitrariness.
また、本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路では、前記複数のPWM信号の各々について、当該PWM信号から、当該PWM信号の遅延信号を複数生成する生成回路をさらに備え、前記検出回路は、前記複数のPWM信号の各々について、生成された複数の遅延信号同士を比較することにより、当該PWM信号の変化タイミングを特定することが好ましい。 The light-emitting diode lighting control circuit according to the present invention further includes a generation circuit that generates a plurality of delayed signals of the PWM signal from the PWM signal for each of the plurality of PWM signals, and the detection circuit includes the plurality of PWM signals. For each of the PWM signals, it is preferable to identify the change timing of the PWM signal by comparing the plurality of generated delay signals.
この特徴により、複数のPWM信号の変化タイミングの各々をより確実かつ簡易な回路構成で特定することができる。これにより、複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止するといったことを、より高精度かつ低コストで実現することができる。 With this feature, each of the change timings of the plurality of PWM signals can be specified with a more reliable and simple circuit configuration. Accordingly, it is possible to realize generation of noise due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing with higher accuracy and lower cost.
また、本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路では、前記変更回路の複数の入力端子に入力される複数のPWM信号の組み合わせを変更することにより、前記変更回路によって変化タイミングが変更されるPWM信号を変更する第1組み合わせ変更回路と、前記変更回路の複数の出力端子から前記組み合わせの変更がなされた状態で出力された複数のPWM信号が、前記組み合わせの変更がなされる前の組み合わせで、前記制御回路の複数の入力端子に入力されるように、前記変更回路の複数の出力端子から出力された複数のPWM信号の組み合わせをさらに変更する第2組み合わせ変更回路とをさらに備えることが好ましい。 In the light emitting diode lighting control circuit according to the present invention, the PWM signal whose change timing is changed by the change circuit is changed by changing the combination of the plurality of PWM signals inputted to the plurality of input terminals of the change circuit. The first combination change circuit to be changed, and a plurality of PWM signals output in a state in which the combination is changed from a plurality of output terminals of the change circuit are in a combination before the change of the combination, and the control It is preferable to further include a second combination change circuit that further changes the combination of the plurality of PWM signals output from the plurality of output terminals of the change circuit so as to be input to the plurality of input terminals of the circuit.
この特徴により、変更回路の構成を変更することなく、変化タイミングが変更されるPWM信号を変更することができる。また、変化タイミング変更後は、組み合わせの変更を元に戻すので、各発光ダイオードの各々について、当該発光ダイオードに元々対応していたPWM信号に基づいて、当該発光ダイオードの駆動を制御することができる。 With this feature, the PWM signal whose change timing is changed can be changed without changing the configuration of the change circuit. Moreover, since the change of the combination is restored after the change timing is changed, the driving of the light emitting diode can be controlled for each light emitting diode based on the PWM signal originally corresponding to the light emitting diode. .
また、本発明に係る発光ダイオード発光ダイオード点灯制御方法では、複数の発光ダイオードの駆動を制御するために入力された複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出する検出工程と、前記検出工程において前記複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記複数のPWM信号のうちの少なくともいずれか一つのPWM信号の変化タイミングを変更する変更工程と、
前記変更回路による変更後のPWM信号を含む複数のPWM信号に基づいて、前記複数の発光ダイオードの駆動を制御する制御工程とを含んだことを特徴とする。
Further, in the light emitting diode light emitting diode lighting control method according to the present invention, in the detection step of detecting the overlapping of the change timings of the plurality of PWM signals input to control the driving of the plurality of light emitting diodes, A change step of changing a change timing of at least one of the plurality of PWM signals so that the overlap is eliminated when an overlap between the change timings of the plurality of PWM signals is detected;
And a control step of controlling driving of the plurality of light emitting diodes based on a plurality of PWM signals including the PWM signal after the change by the change circuit.
この特徴により、複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出する都度、この重なりを解消することができるので、変化タイミング同士の重なりが非周期的に発生する複数のPWM信号が入力された場合であっても、これらのPWM信号によって複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止することができる。 Because of this feature, each time an overlap between change timings of a plurality of PWM signals is detected, this overlap can be eliminated. Therefore, when a plurality of PWM signals in which the overlap between change timings occurs aperiodically is input Even so, it is possible to prevent the occurrence of noise due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing by these PWM signals.
本発明に係る発光ダイオード点灯制御回路および発光ダイオード点灯制御方法は、入力された複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出すると、この重なりが解消するように、複数のPWM信号のうちの少なくともいずれか一つのPWM信号の変化タイミングを変更することとした。これにより、変化タイミングの重なりが非周期的に発生する複数のPWM信号が入力された場合であっても、これらのPWM信号によって複数の発光ダイオードが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止することができる。 The light-emitting diode lighting control circuit and the light-emitting diode lighting control method according to the present invention detect at least one of the plurality of PWM signals so that the overlap is eliminated when the overlapping of the change timings of the plurality of input PWM signals is detected. The change timing of any one of the PWM signals is changed. As a result, even when a plurality of PWM signals with non-periodically overlapping change timings are input, noise is generated due to the plurality of light emitting diodes being driven at the same timing by these PWM signals. Can be prevented.
以下、本発明の一実施形態に係る発光ダイオード点灯装置について、図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
まず、本発明に係る発光ダイオード点灯装置の実施の形態1について説明する。図1は、実施の形態1に係る発光ダイオード点灯装置の構成を示す回路図である。図1に示す発光ダイオード点灯装置100は、図11に示す発光ダイオード点灯装置900と同様に、複数の発光ダイオード(LEDアレイ921R,921G,921B)を点灯させる装置である。この発光ダイオード点灯装置100は、発光ダイオード点灯制御回路903とは異なる発光ダイオード点灯制御回路103を備える点で、図11に示す発光ダイオード点灯装置900と相違する。発光ダイオード点灯制御回路103は、ダイオード点灯制御回路903が備えるLEDドライバ905とは異なるLEDドライバ105を備える。LEDドライバ105は、PWM信号調整回路104を備える点で、LEDドライバ905と相違する。なお、以降の説明において、前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細については省略する。
Hereinafter, a light-emitting diode lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First,
PWM信号調整回路104は、PWM_Rから入力されたPWM信号(以下、単に「PWM_R」と示す。)、PWM_Gから入力されたPWM信号(以下、単に「PWM_G」と示す。)、およびPWM_Bから入力されたPWM信号(以下、単に「PWM_B」と示す。)のそれぞれのタイミングを調整することにより、PWM_Rout、PWM_Gout、およびPWM_BoutのそれぞれのPWM信号を生成し、これを出力する。
The PWM
PWM信号調整回路104から出力されたPWM_Rout、PWM_Gout、およびPWM_Boutは、LEDアレイ921R、LEDアレイ921G、およびLEDアレイ921Bの各々の輝度を調整するためのものでる。これら各PWM信号による各LEDアレイの輝度調整は、図11で説明した発光ダイオード点灯装置900と同様に、LEDドライバ105が備える制御回路910R、制御回路910G、および制御回路910Bによって制御される。
PWM_Rout, PWM_Gout, and PWM_Bout output from the PWM
例えば、制御回路910Rは、PWM信号調整回路104から出力されたPWM_Routに基づいて、LEDアレイ921Rの輝度を調整する。具体的には、PWM信号調整回路104から出力されたPWM_Routが“H”の期間においては、制御回路910Rが、スイッチ回路911Rをオンにするとともに、プルダウントランジスタ912Rをオフにする。これにより、トランジスタ906Rに定電流が供給され、その結果、LEDアレイ921Rが点灯する。
For example, the
一方、PWM信号調整回路104から出力されたPWM_Routが“L”の期間においては、制御回路910Rは、スイッチ回路911Rをオフにするとともに、プルダウントランジスタ912Rをオンにする。これにより、トランジスタ906Rに対する定電流の供給が停止され、その結果、LEDアレイ921Rが消灯する。
On the other hand, during the period in which PWM_Rout output from the PWM
制御回路910Rは、このようなLEDアレイ921Rの点灯及び消灯を繰り返し制御することにより、LEDアレイ921Rの輝度を調整する。
The
同様にして、制御回路910Gは、PWM信号調整回路104から出力されたPWM_Goutに基づいて、LEDアレイ921Gの輝度を調整する。また、制御回路910Bは、PWM信号調整回路104から出力されたPWM_Boutに基づいて、LEDアレイ921Bの輝度を調整する。
Similarly, the
ここで、PWM信号調整回路104は、複数のPWM信号の変化タイミングが重ならないように、PWM_Rout、PWM_Gout、およびPWM_BoutのそれぞれのPWM信号を生成し、これを出力する。具体的には、PWM信号調整回路104は、PWM_R、PWM_G、およびPWM_Bの変化タイミング(立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング)を監視し、複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検知した場合には、このような変化タイミング同士の重なりが解消するように、各PWM信号の変化タイミングを変更した上で、これをPWM_Rout、PWM_Gout、およびPWM_Boutとして出力する。
Here, the PWM
このように、本実施の形態の発光ダイオード点灯装置100は、PWM信号調整回路104によって、複数のPWM信号の変化タイミングの重なりを解消することで、複数のLEDアレイが同一のタイミングで駆動されることなく、大電流によるノイズの発生を低減する事ができる。特に、PWM信号調整回路104は、変化タイミングの重なりを監視し、この重なりが発生する都度、この重なりを解消するように構成しているため、入力された複数のPWM信号の周期や振幅が不規則的なものであったり、周期が互いに異なるなど、変化タイミングの重なりの予測が困難なものであったとしても、この重なりを解消することができるのである。
As described above, in the light emitting
図2は、PWM信号調整回路104に入力されるPWM信号の一例を示す図である。図1でも説明したとおり、PWM信号調整回路104には、PWM_R、PWM_G、およびPWM_Bが入力される。図2は、これら複数のPWM信号の一例を示したものである。なお、図2において、CKは、PWM信号調整回路104に供給されるクロック信号を示す。このCKは、PWM信号調整回路104あるいはLEDドライバ105において内部的に発生されたものであっても良く、PWM信号調整回路104およびLEDドライバ105の外部において発生されたものであっても良い。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a PWM signal input to the PWM
図2に示すように、これら複数のPWM信号の関係において、複数のPWM信号の変化タイミングが互いに重なりあう場合がある。 As shown in FIG. 2, there are cases where the change timings of the plurality of PWM signals overlap each other in the relationship between the plurality of PWM signals.
例えば、タイミングt1においては、PWM_Rの立ち下がりタイミングと、PWM_Bの立ち下がりタイミングとが互いに重なり合っている。また、タイミングt2においては、PWM_Rの立ち下がりタイミングと、PWM_Gの立ち下がりタイミングとが互いに重なり合っている。また、タイミングt3においては、PWM_Rの立ち上がりタイミングと、PWM_Bの立ち上がりタイミングとが互いに重なり合っている。 For example, at timing t1, the falling timing of PWM_R and the falling timing of PWM_B overlap each other. At timing t2, the falling timing of PWM_R and the falling timing of PWM_G overlap each other. Further, at timing t3, the rising timing of PWM_R and the rising timing of PWM_B overlap each other.
また、タイミングt4においては、PWM_Rの立ち上がりタイミングと、PWM_Gの立ち上がりタイミングと、PWM_Bの立ち下がりタイミングとが互いに重なり合っている。また、タイミングt5においては、PWM_Gの立ち下がりタイミングと、PWM_Bの立ち下がりタイミングとが互いに重なり合っている。さらに、タイミングt6においては、PWM_Rの立ち上がりタイミングと、PWM_Bの立ち上がりタイミングとが互いに重なり合っている。 Further, at timing t4, the rising timing of PWM_R, the rising timing of PWM_G, and the falling timing of PWM_B overlap each other. At timing t5, the falling timing of PWM_G and the falling timing of PWM_B overlap each other. Further, at timing t6, the rising timing of PWM_R and the rising timing of PWM_B overlap each other.
本実施形態のPWM信号調整回路104は、このようなPWM信号の変化タイミング同士の重なりを解消して、PWM_Rout、PWM_Gout、およびPWM_Boutとして出力するのである。
The PWM
図3は、実施の形態1に係るPWM信号調整回路104の構成を示す回路図である。図4は、実施の形態1に係るPWM信号調整回路104が扱う各種信号のタイミングを示すタイミング図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the PWM
図3に示す例では、PWM_RとPWM_Gとの2つのPWM信号に着目し、これら2つのPWM信号同士において、変化タイミング(立ち上がりタイミングおよび立ち下がりタイミング)の重なりを解消するためのPWM信号調整回路104の構成例を説明する。図3に示す例では、図1に示したPWM_Bの入力については図示しないが、実際には、そもそもPWM_Bが入力されないか、もしくはPWM_BをそのままPWM_Boutとして出力するように構成されている。
In the example shown in FIG. 3, paying attention to two PWM signals of PWM_R and PWM_G, the PWM
図3に示すように、本実施の形態1のPWM信号調整回路104は、DFF301,302,303,304,305を備えている。本実施の形態1のPWM信号調整回路104は、これら複数のD−フリップフロップ(以下、「DFF」と示す。)によって、PWM_RおよびPWM_Gのそれぞれから、変化タイミングが異なる複数のPWM信号を生成する回路構成(生成回路)を有している。
As shown in FIG. 3, the PWM
具体的に説明すると、PWM信号調整回路104に入力されたPWM_Rは、DFF301に入力される。DFF301は、CKの立ち上がりで、PWM_Rの状態をラッチし、PWM_RよりCKの1周期遅れたRQ1を生成する。RQ1は、DFF302に入力される。DFF302は、CKの立ち上がりで、RQ1の状態をラッチし、RQ1よりCKの1周期遅れたRQ2を生成する。RQ2は、DFF303に入力される。DFF303は、CKの立ち上がりで、RQ2の状態をラッチし、RQ2よりCKの1周期遅れたRQ3を生成する。
More specifically, PWM_R input to the PWM
このようにして、PWM信号調整回路104は、PWM信号調整回路104に入力されたPWM_Rから、CKの1周期遅れたRQ1、CKの2周期遅れたRQ2、およびCKの3周期遅れたRQ3を生成する。
In this manner, the PWM
同様にして、PWM信号調整回路104は、PWM信号調整回路104に入力されたPWM_Gから、DFF304によって、CKの1周期遅れたGQ1を生成し、DFF305によって、CKの2周期遅れたRQ2を生成する。
Similarly, the PWM
また、図3に示すように、本実施の形態1のPWM信号調整回路104は、複数のAND回路および複数のインバータ回路によって、PWM_RとPWM_Gとの変化タイミング同士の重なりを検出する回路構成(検出回路)を有している。
Further, as shown in FIG. 3, the PWM
具体的に説明すると、まず、PWM信号調整回路104は、PWM_Rの変化タイミングを示す、信号RHおよび信号RLを生成する。また、PWM信号調整回路104は、PWM_Gの変化タイミングを示す信号GH、および信号GLを生成する。
Specifically, first, the PWM
信号RLは、RQ1の反転信号と、RQ2との、AND出力である。この信号RLは、PWM_Rが、CKの1周期の間に“H”から“L”に変化したことを示すものである。 The signal RL is an AND output of the inverted signal of RQ1 and RQ2. This signal RL indicates that PWM_R has changed from “H” to “L” during one cycle of CK.
信号RHは、RQ1と、RQ2の反転信号との、AND出力である。この信号RHは、PWM_Rが、CKの1周期の間に“L”から“H”に変化したことを示すものである。 The signal RH is an AND output of RQ1 and an inverted signal of RQ2. This signal RH indicates that PWM_R has changed from “L” to “H” during one cycle of CK.
信号GLは、GQ1の反転信号と、GQ2との、AND出力である。この信号GLは、PWM_Gが、CKの1周期の間に“H”から“L”に変化したことを示すものである。 The signal GL is an AND output of the inverted signal of GQ1 and GQ2. This signal GL indicates that PWM_G has changed from “H” to “L” during one cycle of CK.
信号GHは、GQ1と、GQ2の反転信号との、AND出力である。この信号GHは、PWM_Gが、CKの1周期の間に“L”から“H”に変化したことを示すものである。 The signal GH is an AND output of GQ1 and an inverted signal of GQ2. This signal GH indicates that PWM_G has changed from “L” to “H” during one cycle of CK.
次に、PWM信号調整回路104は、信号RLと信号GLとのAND出力信号、および信号RHと信号GHとのAND出力信号を生成し、これを入力されたPWM信号同士の変化タイミングの重なりを示す信号として出力する。
Next, the PWM
信号RLが“H”であり、信号GLが“H”であるときというのは、PWM_Rが立ち下がったタイミングと、PWM_Gが立ち下がったタイミングとが同時に生じたことを意味する。したがって、これらのAND出力信号が“H”を示す場合、PWM_Rと、PWM_Gとの変化タイミングの重なりが生じたことを意味する。 When the signal RL is “H” and the signal GL is “H”, it means that the timing when the PWM_R falls and the timing when the PWM_G falls simultaneously occur. Therefore, when these AND output signals indicate “H”, it means that the change timings of PWM_R and PWM_G overlap.
すなわち、PWM信号調整回路104は、信号RLと信号GLとのAND出力信号に“H”を出力したことをもって、PWM_Rと、PWM_Gとの変化タイミングの重なりを検知したことになる。
That is, the PWM
同様に、信号RHが“H”であり、信号GHが“H”であるときというのは、PWM_Rが立ち上がったタイミングと、PWM_Gが立ち上がったタイミングとが同時に生じたことを意味する。したがって、これらのAND出力信号が“H”を示す場合、PWM_Rと、PWM_Gとの変化タイミングの重なりが生じたことを意味する。 Similarly, when the signal RH is “H” and the signal GH is “H”, the timing at which PWM_R rises and the timing at which PWM_G rises simultaneously occur. Therefore, when these AND output signals indicate “H”, it means that the change timings of PWM_R and PWM_G overlap.
すなわち、PWM信号調整回路104は、信号RHと信号GHとのAND出力信号に“H”を出力したことをもって、PWM_Rと、PWM_Gとの変化タイミングの重なりを検知したことになる。
That is, the PWM
さらに、図3に示すように、本実施の形態1のPWM信号調整回路104は、DFF306,307を備えている。本実施の形態1のPWM信号調整回路104は、これら複数のDFFを含む各種回路(DFF、AND回路、OR回路、インバータ回路)によって、PWM_RとPWM_Gとの変化タイミング同士の重なりを検出した場合に、この重なりが解消するように、出力するPWM信号の変化タイミングを変更する回路構成(変更回路)を有している。
Further, as shown in FIG. 3, the PWM
具体的には、DFF306は、信号RLと信号GLとのAND出力信号を入力CKとして、信号SELLを出力する。信号SELLは、信号RLと信号GLとのAND出力信号が“H”になったタイミングで、“H”になる。すなわち、信号SELLは、図4のタイミングt2´が示すように、PWM_Rが立ち下がったタイミングと、PWM_Gが立ち下がったタイミングとに重なりが生じた場合に、“H”になる。その後、信号SELLは、図4のタイミングt2´eが示すように、信号RLが次に“H”になったタイミングで、リセットされて“L”になる。
Specifically, the
一方、DFF307は、信号RHと信号GHとのAND出力信号を入力CKとして、信号SELHを出力する。信号SELHは、信号RHと信号GHとのAND出力信号が“H”になったタイミングで、“H”になる。すなわち、信号SELHは、図4のタイミングt4´が示すように、PWM_Rが立ち上がったタイミングと、PWM_Gが立ち上がったタイミングとに重なりが生じた場合に、“H”になる。その後、信号SELHは、図4のタイミングt4´eが示すように、信号RLが次に“H”になったタイミングで、リセットされて“L”になる。
On the other hand, the
通常(信号SELLが“L”の期間かつ信号SELHが“L”の期間)は、PWM信号調整回路104は、PWM_RからCKで2周期遅れたRQ2を、PWM_Routとして出力し、PWM_GからCKで2周期遅れたGQ2を、PWM_Goutとして出力するように構成されている。
Normally (when the signal SELL is “L” and the signal SELH is “L”), the PWM
しかしながら、図4において、タイミングt2´からt2´eまでの期間、およびタイミングt4´からt4´eまでの期間のように、信号SELLが“H”の期間および信号SELHが“H”の期間は、PWM_Rと、PWM_Gとの変化タイミングとが重なるタイミングを含んでいる期間である。 However, in FIG. 4, during the period from the timing t2 ′ to t2′e and the period from the timing t4 ′ to t4′e, the period when the signal SELL is “H” and the period when the signal SELH is “H” , PWM_R and a change timing of PWM_G are periods including a timing that overlaps.
そこで、PWM信号調整回路104は、このような信号SELLが“H”の期間および信号SELHが“H”の期間は、PWM_RからCKで3周期遅れたRQ3を、PWM_Routとして出力する。
Therefore, the PWM
一方、PWM信号調整回路104は、信号SELLが“H”の期間および信号SELHが“H”の期間においても、PWM_GからCKで2周期遅れたRQ2を、PWM_Routとして出力する。
On the other hand, the PWM
すなわち、PWM信号調整回路104は、PWM_RとPWM_Gとの変化タイミングとが重なるタイミングを含んでいる期間においては、一方のPWM信号の変化タイミングをCKで1周期遅らせて出力する。これにより、PWM信号調整回路104は、PWM_RとPWM_Gとの変化タイミングの重なりを解消する。
That is, the PWM
このように、本実施の形態1のPWM信号調整回路104は、入力された2つのPWM信号のうちの一方のPWM信号について、変化タイミングが異なるPWM信号を生成しておき、入力された2つのPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検知した場合、上記一方のPWM信号の一部の期間の変化タイミングを、生成しておいたPWM信号に変更することでずらし、この重なりを解消するのである。
As described above, the PWM
以上説明したとおり、本実施の形態1の発光ダイオード点灯装置100によれば、各PWM信号の変化タイミングを互いに重ならないように変更することにより、複数のLEDアレイが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止することができる。特に、各PWM信号の変化タイミングの重なりを監視し、この重なりが発生する都度、この重なりを解消するように構成しているため、入力された複数のPWM信号の周期や振幅が不規則的なものであったり、周期が互いに異なるなど、変化タイミングの重なりの予測が困難なものであったとしても、この重なりを解消することができる。
As described above, according to the light-emitting
(実施の形態2)
次に、本発明に係る発光ダイオード点灯装置の実施の形態2について説明する。実施の形態2は、PWM信号調整回路104の構成が、実施の形態1と相違する。この実施の形態2では、PWM_R、PWM_G、およびPWM_Bの3つのPWM信号に着目し、これらのPWM信号同士において、変化タイミング(立ち上がりタイミングおよび立ち下がりタイミング)の重なりを解消するためのPWM信号調整回路104の構成例を説明する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the light emitting diode lighting device according to the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the PWM
図5は、実施の形態2に係るPWM信号調整回路104の構成を示す回路図である。図6は、実施の形態2に係るPWM信号調整回路104が扱う各種信号のタイミングを示すタイミング図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the PWM
実施の形態1のPWM信号調整回路104では、PWM_RとPWM_Gとを比較して、これらのPWM信号同士に変化タイミングの重なりがあるかを検出する構成とした。
The PWM
この実施の形態2のPWM信号調整回路104では、PWM_RとPWM_G、PWM_RとPWM_B、PWM_GとPWM_B、のそれぞれを比較して、これらのPWM信号同士に変化タイミングの重なりがあるかを検出する構成となっている。
The PWM
以下、本実施の形態2のPWM信号調整回路104のうち、実施の形態1のPWM信号調整回路104からの変更点について説明する。
Hereinafter, of the PWM
本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、DFF501をさらに備える。DFF501には、DFF303から出力された信号RQ3が入力される。DFF501は、CKの立ち上がりで、RQ3の状態をラッチし、RQ3よりCKの1周期遅れたRQ4を生成する。すなわち、本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、PWM信号調整回路104に入力されたPWM信号PWM_Rから、CKの1周期遅れたRQ1、CKの2周期遅れたRQ2、CKの3周期遅れたRQ3、およびCKの4周期遅れたRQ4を生成する。
The PWM
また、本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、DFF502をさらに備える。DFF502には、DFF305から出力された信号GQ2が入力される。DFF502は、CKの立ち上がりで、GQ2の状態をラッチし、GQ2よりCKの1周期遅れたGQ3を生成する。すなわち、本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、PWM信号調整回路104に入力されたPWM信号PWM_Gから、CKの1周期遅れたGQ1、CKの2周期遅れたGQ2、およびCKの3周期遅れたRQ3を生成する。
The PWM
また、本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、DFF511,512を備えている。本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、これら複数のDFFによって、PWM_BのPWM信号から、変化タイミングが異なる複数のPWM信号を生成する回路構成を有している。
The PWM
具体的に説明すると、PWM信号調整回路104に入力されたPWM信号PWM_Bは、DFF511に入力される。DFF511は、CKの立ち上がりで、PWM_Bの状態をラッチし、PWM_BよりCKの1周期遅れたBQ1を生成する。BQ1は、DFF512に入力される。DFF512は、CKの立ち上がりで、BQ1の状態をラッチし、BQ1よりCKの1周期遅れたBQ2を生成する。
More specifically, the PWM signal PWM_B input to the PWM
このようにして、PWM信号調整回路104は、PWM_Bから入力されたPWM信号から、CKの1周期遅れたBQ1、およびCKの2周期遅れたBQ2を生成する。
In this manner, the PWM
また、図5に示すように、本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、複数のAND回路および複数のインバータ回路による、PWM_RとPWM_Bとの変化タイミング同士の重なりを検出する回路構成と、PWM_GとPWM_Bとの変化タイミング同士の重なりを検出する回路構成とを有している。
Further, as shown in FIG. 5, the PWM
具体的に説明すると、まず、PWM信号調整回路104は、PWM_Bの変化タイミングを示す、信号BHおよび信号BLを生成する。
More specifically, first, the PWM
信号BLは、BQ1の反転信号と、BQ2との、AND出力である。この信号BLは、PWM_Bが、CKの1周期の間に“H”から“L”に変化したことを示すものである。 The signal BL is an AND output of the inverted signal of BQ1 and BQ2. This signal BL indicates that PWM_B has changed from “H” to “L” during one cycle of CK.
信号BHは、BQ1と、BQ2の反転信号との、AND出力である。この信号BHは、PWM_Bが、CKの1周期の間に“L”から“H”に変化したことを示すものである。 The signal BH is an AND output of BQ1 and an inverted signal of BQ2. This signal BH indicates that PWM_B has changed from “L” to “H” during one cycle of CK.
次に、PWM信号調整回路104は、信号RLと信号BLとのAND出力信号、および信号RHと信号BHとのAND出力信号を生成し、これをPWM_RとPWM_Bとの変化タイミング同士の重なりを示す信号として出力する。
Next, the PWM
さらに、PWM信号調整回路104は、信号GLと信号BLとのAND出力信号、および信号GHと信号BHとのAND出力信号を生成し、これをPWM_GとPWM_Bとの変化タイミング同士の重なりを示す信号として出力する。
Further, the PWM
さらに、図5に示すように、本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、DFF513,514,515,516を備えている。本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、これら複数のDFFを含む各種回路(DFF、AND回路、OR回路、インバータ回路)によって、PWM_RとPWM_Bとの変化タイミング同士、およびPWM_GとPWM_Bとの変化タイミング同士の重なりを検出した場合に、これらの重なりが解消するように、出力するPWM信号の変化タイミングを変更する回路構成を有している。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the PWM
具体的には、DFF513は、信号RLと信号BLとのAND出力信号を入力CKとして、信号SELL2を出力する。信号SELL2は、信号RLと信号BLとのAND出力信号が“H”になったタイミングで、“H”になる。すなわち、信号SELL2は、PWM_Rが立ち下がったタイミングと、PWM_Bが立ち下がったタイミングとに重なりが生じた場合に、“H”になる。その後、信号SELL2は、信号RHが次に“H”になったタイミングで、リセットされて“L”になる。
Specifically, the
また、DFF514は、信号RHと信号BHとのAND出力信号を入力CKとして、信号SELH2を出力する。信号SELH2は、信号RHと信号BHとのAND出力信号が“H”になったタイミングで、“H”になる。すなわち、信号SELH2は、PWM_Rが立ち上がったタイミングと、PWM_Bが立ち上がったタイミングとに重なりが生じた場合に、“H”になる。その後、信号SELH2は、信号RLが次に“H”になったタイミングで、リセットされて“L”になる。
Further, the
また、DFF515は、信号GLと信号BLとのAND出力信号を入力CKとして、信号SELL3を出力する。信号SELL3は、信号GLと信号BLとのAND出力信号が“H”になったタイミングで、“H”になる。すなわち、信号SELL3は、PWM_Gが立ち下がったタイミングと、PWM_Bが立ち下がったタイミングとに重なりが生じた場合に、“H”になる。その後、信号SELL3は、信号GHが次に“H”になったタイミングで、リセットされて“L”になる。
The
また、DFF516は、信号GHと信号BHとのAND出力信号を入力CKとして、信号SELH3を出力する。信号SELH3は、信号GHと信号BHとのAND出力信号が“H”になったタイミングで、“H”になる。すなわち、信号SELH3は、PWM_Gが立ち上がったタイミングと、PWM_Bが立ち上がったタイミングとに重なりが生じた場合に、“H”になる。その後、信号SELH3は、信号GLが次に“H”になったタイミングで、リセットされて“L”になる。
Further, the
以上までの説明で、PWM信号調整回路104は、信号SELL、信号SELH、信号SELL2、信号SELH2、信号SELL3、および信号SELH3生成したことになる。いずれの信号も、PWM信号の変化タイミング同士の重なりの有無を示すものであるから、PWM信号調整回路104は、これらの信号に基づいて、PWM信号の変化タイミングの変更を制御する。
In the above description, the PWM
例えば、信号SELL,SELH,SELL2,SELH2,SELL3,SELH3のいずれも“L”の場合、すなわち、いずれのPWM信号においても変化タイミングの重なりが生じていない場合について説明する。この場合、4入力OR回路521および2入力OR回路522の出力信号はいずれも“L”となる。したがって、2つのAND回路とOR回路との複合回路である複合回路523は、PWM_Routとして、RQ2を出力する。また、2つのAND回路とOR回路との複合回路である複合回路524は、PWM_Goutとして、GQ2を出力する。なお、PWM_Boutは、タイミングの変更を行わない基準となるPWM信号となっているため、PWM信号の変化タイミング同士の重なりの有無に関わらず、常にBQ2を出力する。
For example, a case where all of the signals SELL, SELH, SELL2, SELH2, SELL3, and SELH3 are “L”, that is, no overlapping of change timings in any PWM signal will be described. In this case, the output signals of the 4-input OR
他の例として、信号SELLまたは信号SELHが“H”の場合、すなわち、PWM_RとPWM_Gとで変化タイミング同士の重なりが生じた場合について説明する。この場合、4入力OR回路521の出力信号が“H”となる。このため、複合回路523は、PWM_Routとして、RQ3またはRQ4を出力する。
As another example, a case where the signal SELL or the signal SELH is “H”, that is, a case where the change timings overlap in PWM_R and PWM_G will be described. In this case, the output signal of the 4-input OR
このとき、RQ3またはRQ4のいずれを出力するかは、さらにPWM_RとPWM_Bとの変化タイミング同士が重なるか否かによって決定付けられる。具体的には、さらにPWM_RとPWM_Bとの変化タイミング同士が重なる場合には、信号SELLと信号SELL2との双方が“H”となる。もしくは、信号SELHと信号SELH2との双方が“H”となる。これにより、図5中の2つのAND回路とOR回路との複合回路である複合回路525は、“H”を出力する。そして、図5中の2つのAND回路とOR回路との複合回路である複合回路526は、RQ4を選択的に出力する。この結果、複合回路523は、PWM_Routとして、RQ4を出力することとなる。一方、さらにPWM_RとPWM_Bとの変化タイミング同士が重ならない場合には、複合回路525は、“L”を出力する。そして、複合回路526は、RQ3を選択的に出力する。この結果、複合回路523は、PWM_Routとして、RQ3を出力することとなる。
At this time, which of RQ3 and RQ4 is output is determined by whether or not the change timings of PWM_R and PWM_B further overlap. Specifically, when the change timings of PWM_R and PWM_B further overlap, both the signal SELL and the signal SELL2 become “H”. Alternatively, both the signal SELH and the signal SELH2 are “H”. As a result, the
ここで、図6を用いて、本実施の形態2のPWM信号調整回路104の動作の具体例を説明する。
Here, a specific example of the operation of the PWM
図6において、タイミングt1においては、PWM_Rの立ち上がりタイミングと、PWM_Gの立ち上がりタイミングとが重なり合っている。しかしながら、さらにPWM_RとPWM_Bとの変化タイミング同士が重なり合っているわけではないので、PWM信号調整回路104は、PWM_Routとして、RQ3を出力する。これにより上記の重なりが解消されるので、PWM信号調整回路104は、PWM_Goutとしては、引き続きGQ2を出力する。なお、既に説明したとおり、PWM信号調整回路104は、PWM_Boutとしては、常にBQ2を出力する。
In FIG. 6, at the timing t1, the rising timing of PWM_R and the rising timing of PWM_G overlap. However, since the change timings of PWM_R and PWM_B do not overlap each other, the PWM
その後のタイミングt2においては、PWM_Rが立ち下がったことにより、タイミングt2´において、DFF307はリセットされ、信号SELHは“L”となるが、PWM_Rの立ち下がりタイミングと、PWM_Gの立ち下がりタイミングとが重なり合っているため、信号SELLが“H”となる。したがって、4入力OR回路521の出力信号は“H”のままとなり、PWM信号調整回路104は、PWM_Routとして、引き続きRQ3を出力し、PWM_Goutとして、引き続きGQ2を出力する。
At subsequent timing t2, PWM_R falls, and at timing t2 ′,
要約すると、図6において、タイミングt1´からt2´eまでの期間は、PWM_RとPWM_Gとの変化タイミングとが重なるタイミングを含んでいる期間である。そこで、上記したとおり、PWM信号調整回路104は、この期間は、RQ2からCKで1周期遅れたRQ3を、PWM_Routとして出力する。これにより、PWM信号調整回路104は、PWM_RとPWM_Gとの変化タイミングの重なりを解消する。
In summary, in FIG. 6, a period from timing t1 ′ to t2′e is a period including a timing at which the change timings of PWM_R and PWM_G overlap. Therefore, as described above, the PWM
その後のタイミングt3においては、PWM_Rの立ち上がりタイミングと、PWM_Gの立ち上がりタイミングとが重なり合っているうえ、さらにPWM_Bの立ち上がりタイミングが重なり合っている。これにより、タイミングt3´において信号SELHと信号SELH2との双方が“H”となるため、PWM信号調整回路104は、PWM_Routとして、RQ4を出力する。また、信号SELH3も“H”となるため、2入力OR回路522の出力信号は“H”となり、複合回路524は、GQ3を選択的に出力する。この結果、PWM信号調整回路104は、PWM_Goutとして、GQ3を出力することとなる。
At subsequent timing t3, the rise timing of PWM_R and the rise timing of PWM_G overlap, and the rise timing of PWM_B also overlaps. As a result, both the signal SELH and the signal SELH2 become “H” at the timing t3 ′, and the PWM
その後のタイミングt4においては、PWM_Rの立ち下がりタイミングと、PWM_Gの立ち下がりタイミングとが重なり合っているうえ、さらにPWM_Bの立ち下がりタイミングが重なり合っている。これにより、タイミングt4´において信号SELLと信号SELL2との双方が“H”となるため、PWM信号調整回路104は、PWM_Routとして、引き続きRQ4を出力する。また、信号SELL3も“H”となるため、2入力OR回路522の出力信号は“H”となり、複合回路524は、GQ3を選択的に出力する。この結果、PWM信号調整回路104は、PWM_Goutとして、引き続きGQ3を出力することとなる。
At subsequent timing t4, the falling timing of PWM_R and the falling timing of PWM_G overlap, and the falling timing of PWM_B also overlaps. As a result, since both the signal SELL and the signal SELL2 become “H” at the timing t4 ′, the PWM
要約すると、図6において、タイミングt3´からt4´eまでの期間は、PWM_RとPWM_GとPWM_Bとの変化タイミングとが重なるタイミングを含んでいる期間である。そこで、上記したとおり、PWM信号調整回路104は、この期間は、RQ2からCKで2周期遅れたRQ4を、PWM_Routとして出力する。また、GQ2からCKで1周期遅れたGQ3を、PWM_Goutとして出力する。これにより、PWM信号調整回路104は、PWM_RとPWM_GとPWM_Bとの変化タイミングの重なりを解消する。
In summary, in FIG. 6, the period from timing t3 ′ to t4′e is a period including a timing at which the change timings of PWM_R, PWM_G, and PWM_B overlap. Therefore, as described above, the PWM
このように、本実施の形態2のPWM信号調整回路104は、入力された3つのPWM信号のうちの第1のPWM信号(PWM_B)を除く、第2のPWM信号(PWM_G)および第3のPWM信号(PWM_R)について、遅延信号を生成しておき、第3のPWM信号(PWM_R)については、さらなる遅延信号を生成しておく。
As described above, the PWM
そして、入力された2つのPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検知した場合、第2のPWM信号(PWM_G)または第3のPWM信号(PWM_R)の変化タイミングを、生成しておいた遅延信号に変更することでずらし、この重なりを解消するのである。 When an overlap between the change timings of the two input PWM signals is detected, the change timing of the second PWM signal (PWM_G) or the third PWM signal (PWM_R) is used as the generated delay signal. It is shifted by changing, and this overlap is eliminated.
さらに、入力された3つのPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検知した場合、第2のPWM信号(PWM_G)の変化タイミングを、生成しておいた遅延信号に変更することでずらし、第3のPWM信号(PWM_R)の変化タイミングを、生成しておいたさらなる遅延信号に変更することでずらし、この重なりを解消するのである。 Furthermore, when the overlapping of the change timings of the three input PWM signals is detected, the change timing of the second PWM signal (PWM_G) is shifted by changing to the generated delay signal, and the third The change timing of the PWM signal (PWM_R) is shifted by changing it to a further delay signal that has been generated, and this overlap is eliminated.
以上説明したとおり、本実施の形態2の発光ダイオード点灯装置100によれば、各PWM信号の変化タイミングを互いに重ならないように変更することにより、複数のLEDアレイが同一のタイミングで駆動されることによるノイズの発生を防止することができる。特に、各PWM信号の変化タイミングの重なりを監視し、この重なりが発生する都度、この重なりを解消するように構成しているため、入力された複数のPWM信号の周期や振幅が不規則的なものであったり、周期が互いに異なるなど、変化タイミングの重なりの予測が困難なものであったとしても、この重なりを解消することができる。
As described above, according to the light-emitting
(実施の形態3)
次に、本発明に係る発光ダイオード点灯装置の実施の形態3について説明する。図7は、実施の形態3に係る発光ダイオード点灯装置の構成を示す回路図である。図7に示す発光ダイオード点灯装置700は、これまでに説明した発光ダイオード点灯装置100と同様に、複数の発光ダイオード(LEDアレイ921R,921G,921B)を点灯させる装置である。この発光ダイオード点灯装置700は、発光ダイオード点灯制御回路103とは異なる発光ダイオード点灯制御回路703を備える点で、発光ダイオード点灯装置100と相違する。発光ダイオード点灯制御回路703は、ダイオード点灯制御回路103が備えるLEDドライバ105とは異なるLEDドライバ705を備える。LEDドライバ705は、PWM信号調整回路104に代えて、PWMタイミング調整回路710を備える点で、LEDドライバ105と相違する。なお、後述するが、PWMタイミング調整回路710は、PWM信号調整回路104と同様のPWM信号調整回路712を有している。
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 of the light-emitting diode lighting device according to the present invention will be described. FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of the light-emitting diode lighting device according to Embodiment 3. A light-emitting
実施の形態2の発光ダイオード点灯装置100では、PWM信号調整回路によって、あるPWM信号(PWM_B)を基準として、他のPWM信号(PWM_RおよびPWM_G)のタイミングを変更することにより、これら複数のPWM信号の変化タイミングの重なりを回避する構成を用いている。
In the light emitting
本実施の形態3の発光ダイオード点灯装置700は、実施の形態2のようにあるPWM信号のタイミングだけが常に変更されるといった偏りを回避するため、PWMタイミング調整回路710によって、PWM信号調整回路に入力されるPWM信号を入れ替えることで、タイミングを変更するPWM信号を変更することができる構成を有している。
The light emitting
図8は、実施の形態3の係るPWMタイミング調整回路710の構成を示す回路図である。図9は、実施の形態3に係るPWM信号調整回路712の構成を示す回路図である。図8に示すように、PWMタイミング調整回路710は、入替回路711、PWM信号調整回路712、入替回路713、および制御回路714を備えている。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of the PWM
PWM信号調整回路712は、図5に示した実施の形態2のPWM信号調整回路104と同様の構成および機能を有しているが、入力の名称および出力の名称だけが異なる。具体的には、PWM信号調整回路104においては、入力の名称がPWM_R,PWM_G,PWM_Bとなっていたのに対し、図8および図9に示すとおり、PWM信号調整回路712においては、入力の名称がPWM_1A,PWM_2A,PWM_3Aとなっている。また、PWM信号調整回路104においては、出力の名称がPWM_Rout,PWM_Gout,PWM_Boutとなっていたのに対し、PWM信号調整回路712においては、出力の名称がPWM_1B,PWM_2B,PWM_3Bとなっている。
The PWM
これ以外の点については、PWM信号調整回路104と同様であるため、これまでにしたPWM信号調整回路104の説明において、上記のとおり入力の名称および出力の名称を読み代えることによって、PWM信号調整回路712の説明とする。
The other points are the same as those of the PWM
入替回路711は、PWM信号調整回路712の複数の入力端子に入力される複数のPWM信号の組み合わせを変更することにより、PWM信号調整回路712によって変化タイミングが変更されるPWM信号を変更する第1組み合わせ変更回路として機能する。
The
具体的には、入替回路711には、PWM_R,PWM_G,PWM_Bがそれぞれ入力される。入替回路711は、スイッチSW01〜SW09を備えており、これら複数のスイッチを切り替えることにより、PWM信号調整回路712の入力であるPWM_1A,PWM_2A,PWM_3Aのそれぞれに対し、PWM_R,PWM_G,PWM_Bのいずれを入力するかを切り替える。
Specifically, PWM_R, PWM_G, and PWM_B are input to the
入替回路713は、PWM信号調整回路712の複数の出力端子から組み合わせの変更がなされた状態で出力された複数のPWM信号が、組み合わせの変更がなされる前の組み合わせで、制御回路910R,910G,910Bに入力されるように、PWM信号調整回路712の複数の出力端子から出力された複数のPWM信号の組み合わせをさらに変更する第2組み合わせ変更回路として機能する。
The
具体的には、入替回路713には、PWM信号調整回路712から出力されたPWM_1B,PWM_2B,PWM_3Bがそれぞれ入力される。入替回路713は、スイッチSW11〜SW19を備えており、これら複数のスイッチを切り替えることにより、入力されたPWM_1B,PWM_2B,PWM_3Bのそれぞれが、PWM_Rout,PWM_Gout,PWM_Boutのうちの対応する端子から出力されるようにする。
Specifically, PWM_1B, PWM_2B, and PWM_3B output from the PWM
例えば、PWM信号調整回路712のPWM_1Aに対してPWM_Rが入力され、PWM信号調整回路712のPWM_1BからPWM_Rが出力された場合、入替回路713は、これがPWM_Routに出力されるようにスイッチを切り替える。同様に、入替回路713は、PWM_GがPWM_Goutに、PWM_BがPWM_Boutに出力されるようにスイッチを切り替える。
For example, when PWM_R is input to PWM_1A of the PWM
入替回路711が備えるスイッチSW01〜SW09、および入替回路713が備えるスイッチSW11〜SW19の制御は、制御回路714によって行われる。
The
制御回路714は、PWM信号調整回路712のPWM_1A,PWM_2A,PWM_3Aに入力されるPWM信号の組み合わせが6通りであるのに応じて、0〜5までの6通りの値を示す、3ビットの設定値D2,D1,D0が入力され、この設定値に応じて、PWM信号の組み合わせを決定し、これに応じて、入替回路711が備えるスイッチSW01〜SW09、および入替回路713が備えるスイッチSW11〜SW19の制御を行う。上記設定値は、制御回路714の外部あるいは内部に設けられた設定スイッチやカウンタ回路で発生され、0〜5までの6通りの値を2進数で示すものである。
The
ここで、制御回路714による制御の具体例を説明する。図10は、実施の形態3に係る制御回路714による制御の具体例を示す図である。
Here, a specific example of control by the
図10に示すように、制御回路714は、設定値D2,D1,D0に応じて、入替回路711が備えるスイッチSW01〜SW09、および入替回路713が備えるスイッチSW11〜SW19のオン/オフの制御を行う。図10において、“○”が設定されているスイッチは、当該スイッチをオンにすることを示すものであり、“○”が設定されていないスイッチは、当該スイッチをオフにすることを示すものである。
As shown in FIG. 10, the
例えば、図10に示す例では、(D2,D1,D0)=(0,0,0)の場合、制御回路714は、入替回路711のスイッチSW01,SW05,SW09、および入替回路713のスイッチSW11,SW15,SW19をオンにして、その他のスイッチをオフにする。
For example, in the example illustrated in FIG. 10, when (D2, D1, D0) = (0, 0, 0), the
この場合、入替回路711のPWM_1Aからは、PWM_Rが出力され、PWM_2Aからは、PWM_Gが出力され、PWM_3Aからは、PWM_Bが出力される。
In this case, PWM_R is output from PWM_1A of
PWM信号調整回路712において、タイミングが変更されるのは、PWM_1Aから入力されたPWM信号と、PWM_2Aから入力されたPWM信号である。
In the PWM
したがって、PWM信号調整回路712では、実施の形態2と同様に、PWM_RおよびPWM_Gのタイミングが変更される。
Therefore, in the PWM
そして、入替回路713のPWM_Routからは、PWM_1Bが出力され、PWM_Goutからは、PWM_2Bが出力され、PWM_Boutからは、PWM_3Bが出力される。
Then, PWM_1B is output from PWM_Rout of the
また、(D2,D1,D0)=(0,0,1)の場合、制御回路714は、入替回路711のスイッチSW01,SW06,SW08、および入替回路713のスイッチSW11,SW16,SW18をオンにして、その他のスイッチをオフにする。
When (D2, D1, D0) = (0, 0, 1), the
この場合、入替回路711のPWM_1Aからは、PWM_Rが出力され、PWM_2Aからは、PWM_Bが出力され、PWM_3Aからは、PWM_Gが出力される。
このようにして、入替回路711は、PWM_GとPWM_Bとを入れ替えるのである。
In this case, PWM_R is output from PWM_1A of the
In this way, the
PWM信号調整回路712において、タイミングが変更されるのは、PWM_1Aから入力されたPWM信号と、PWM_2Aから入力されたPWM信号である。
In the PWM
したがって、PWM信号調整回路712では、PWM_GとPWM_Bとが入れ替わり、PWM_RおよびPWM_Bのタイミングが変更される。
Therefore, in the PWM
そして、入替回路713のPWM_Routからは、PWM_1Bが出力され、PWM_Goutからは、PWM_3Bが出力され、PWM_Boutからは、PWM_2Bが出力される。このようにして、入替回路713は、PWM_GとPWM_Bとの入れ替わりを、元に戻すのである。
Then, PWM_1B is output from PWM_Rout of the
このように、本実施の形態3の発光ダイオード点灯装置700は、制御回路714に入力された設定値によって、タイミングの変更を行う/行わないPWM信号を切り替えることができる。これにより、例えば、任意の設定値を制御回路714に入力することで、タイミングの変更を行う/行わないPWM信号を任意に設定できるよう構成することができる。また、また、カウンタ回路などを用いて設定値を周期的に変更することで、タイミングの変更を行う/行わないPWM信号を周期的に変更するよう構成することもできる。
As described above, the light-emitting
ここで、あるPWM信号のタイミングを変更するということは、対応するLEDアレイの点灯タイミングが変更されるということである。これにより、PWM信号のタイミングを変更する前後では、複数のLEDアレイの点灯が重なる期間が異なるため、複数のLEDアレイによって発せられる照明の色合い(色の見え方)にずれが生じる。 Here, changing the timing of a certain PWM signal means changing the lighting timing of the corresponding LED array. As a result, before and after the timing of the PWM signal is changed, the periods in which the lighting of the plurality of LED arrays overlaps are different, and thus there is a shift in the hue of the illumination emitted by the plurality of LED arrays (color appearance).
実施の形態2の発光ダイオード点灯装置100のように、タイミングを変更するPWM信号があるPWM信号に固定されている場合は、点灯タイミングが変更されるLEDアレイが決まったものとなるから、複数のLEDアレイによって発せられる照明の色合いの種類は僅かなものとなる。
When the PWM signal for changing the timing is fixed to a certain PWM signal as in the light emitting
一方、実施の形態3の発光ダイオード点灯装置700のように、タイミングを変更するPWM信号を変更できる場合は、点灯タイミングが変更されるLEDアレイを変更することができるから、複数のLEDアレイによって発せられる照明の色合いの種類はより多様なものとなる。
On the other hand, when the PWM signal for changing the timing can be changed as in the light emitting
そこで、例えば、実施の形態3の発光ダイオード点灯装置700において、タイミングの変更を行う/行わないPWM信号が周期的に変更されるよう構成することで、複数のLEDアレイによって発せられる照明の色合いを多様なものへと周期的に変更することができる。これにより、PWM信号のタイミングを変更したことによって生じる色合いのずれ具合も多様なものへと分散されるから、ずれ具合を時間的に平均した場合、タイミングを変更するPWM信号が固定されている場合よりも、このずれ具合を軽減することができる。
Therefore, for example, in the light-emitting
以上、実施の形態1、2、および3について説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 While the first, second, and third embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and different embodiments are possible. Embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the above are also included in the technical scope of the present invention.
すなわち、発光ダイオード点灯制御回路の構成は、少なくとも、「複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出し、検出された重なりが解消するように、複数のPWM信号のうちの少なくともいずれか一つのPWM信号の変化タイミングを変更し、変更後のPWM信号を含む複数のPWM信号に基づいて、複数の発光ダイオードの駆動を制御する」という機能を実現することができるものであれば、各実施の形態で説明したものに限らず、実施の形態で説明した回路構成に多様な変更を加えて実施するようにしても良い。この場合、各実施の形態で説明した機能を、他の回路構成で実現するようにしても良い。 That is, the configuration of the light-emitting diode lighting control circuit is at least “at least one of the plurality of PWM signals is detected so that the overlapping of the change timings of the plurality of PWM signals is detected and the detected overlap is eliminated. If each of the implementations can realize the function of “changing the change timing of the PWM signal and controlling the driving of the plurality of light emitting diodes based on the plurality of PWM signals including the PWM signal after the change” The circuit configuration described in the embodiment is not limited to that described in the embodiment, and various modifications may be made. In this case, the function described in each embodiment may be realized by another circuit configuration.
例えば、「複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出する検出回路」としての機能を実現するための回路構成としては、図3等に示した複数のAND回路および複数のインバータ回路によるものに限らず、その他の回路構成によるものであっても良い。 For example, a circuit configuration for realizing a function as a “detection circuit for detecting an overlapping of change timings of a plurality of PWM signals” is based on a plurality of AND circuits and a plurality of inverter circuits shown in FIG. Not limited to this, other circuit configurations may be used.
また、「変化タイミング同士の重なりが解消するように、複数のPWM信号のうちの少なくともいずれか一つのPWM信号の変化タイミングを変更する変更回路」としての機能を実現するための回路構成としては、図3等に示した各種回路(DFF、AND回路、OR回路、インバータ回路)によるものに限らず、その他の回路構成によるものであっても良い。 In addition, as a circuit configuration for realizing a function as “a change circuit that changes a change timing of at least one PWM signal among a plurality of PWM signals so that overlapping of change timings is eliminated” The circuit is not limited to various circuits (DFF, AND circuit, OR circuit, inverter circuit) shown in FIG.
また、「複数のPWM信号の各々について、当該PWM信号から、当該PWM信号の遅延信号を複数生成する生成回路」としての機能を実現するための回路構成としては、図3等に示した複数のDFFによるものに限らず、その他の回路構成によるものであっても良い。 In addition, as a circuit configuration for realizing a function as “a generation circuit that generates a plurality of delayed signals of the PWM signal from the PWM signal for each of the plurality of PWM signals”, the circuit configuration illustrated in FIG. The circuit is not limited to DFF but may be based on other circuit configurations.
また、「複数のPWM信号の組み合わせを変更することにより、変化タイミングが変更されるPWM信号を変更する第1組み合わせ変更回路」としての機能を実現するための回路構成としては、図8に示した入替回路711によるものに限らず、その他の回路構成によるものであっても良い。
FIG. 8 shows a circuit configuration for realizing a function as “a first combination change circuit that changes a PWM signal whose change timing is changed by changing a combination of a plurality of PWM signals”. The circuit is not limited to the
また、「変更回路の複数の出力端子から組み合わせの変更がなされた状態で出力された複数のPWM信号が、組み合わせの変更がなされる前の組み合わせで、制御回路の複数の入力端子に入力されるように、変更回路の複数の出力端子から出力された複数のPWM信号の組み合わせをさらに変更する第2組み合わせ変更回路」としての機能を実現するための回路構成としては、図8に示した入替回路713によるものに限らず、その他の回路構成によるものであっても良い。 In addition, “a plurality of PWM signals output in a state where the combination is changed from a plurality of output terminals of the change circuit is input to a plurality of input terminals of the control circuit in a combination before the combination is changed. Thus, as a circuit configuration for realizing a function as a “second combination change circuit for further changing a combination of a plurality of PWM signals output from a plurality of output terminals of the change circuit”, the replacement circuit shown in FIG. It is not limited to that according to 713, but may be based on other circuit configurations.
また、各実施の形態で説明した機能に変更を加え、これを他の回路構成で実現するようにしても良い。 Further, the function described in each embodiment may be changed and realized by another circuit configuration.
例えば、各実施の形態では、変化タイミングの重なりが検出されたPWM信号の一部期間のタイミングを変更する回路構成としたが、これに限らない。例えば、変化タイミングの重なりが検出されたPWM信号の全期間のタイミングを変更する回路構成としても良い。 For example, in each embodiment, the circuit configuration is such that the timing of a partial period of the PWM signal in which the overlapping of the change timings is detected is not limited to this. For example, a circuit configuration that changes the timing of the entire period of the PWM signal in which the overlapping of change timings is detected may be used.
また、各実施の形態では、変化タイミングの重なりが検出されたPWM信号のうち、重なりが検出された変化タイミングを含む一部の期間の信号を、予め生成された遅延信号と入れ替えることにより、重なりを解消する回路構成としたが、これに限らない。例えば、変化タイミングの重なりが検出されたPWM信号のうち、重なりが検出された変化タイミングを含む一部の期間の信号を遅延させる等して、重なりを解消する回路構成としても良い。 In each embodiment, among the PWM signals in which the overlap of the change timings is detected, the signals in a part of the period including the change timing in which the overlap is detected are replaced with a delay signal generated in advance. However, the present invention is not limited to this. For example, among the PWM signals in which the overlapping of the change timing is detected, a circuit configuration that eliminates the overlap may be adopted by delaying a signal in a part of the period including the change timing in which the overlapping is detected.
また、実施の形態1では、2つのPWM信号のうちの、一方のPWM信号のタイミングを変更することで、変化タイミングの重なりを解消する回路構成としたが、これに限らない。例えば、2つのPWM信号の双方のタイミングを変更する回路構成としても良い。 In the first embodiment, the circuit configuration eliminates the overlap of the change timings by changing the timing of one of the two PWM signals. However, the present invention is not limited to this. For example, a circuit configuration that changes the timing of both of the two PWM signals may be used.
また、実施の形態2および3では、3つのPWM信号のうちのいずれか1つのPWM信号を基準として、他のPWM信号の変化タイミングを変更することで、変化タイミングの重なりを解消する回路構成としたが、これに限らない。例えば、3つのPWM信号の全てのタイミングを変更することで、変化タイミングの重なりを解消する回路構成としても良い。 In the second and third embodiments, a circuit configuration that eliminates overlapping of change timings by changing the change timings of other PWM signals with reference to any one of the three PWM signals. However, it is not limited to this. For example, a circuit configuration that eliminates overlapping of change timings by changing all the timings of three PWM signals may be adopted.
また、各実施の形態では、複数のPWM信号をDFFでサンプリングし、当該サンプリングがなされた複数のPWM信号を参照することにより、複数のPWM信号の各々の変化タイミングを特定する回路構成としたが、これに限らない。例えば、これ以外の他の方法によって、複数のPWM信号の各々の変化タイミングを特定する回路構成としても良い。 Further, in each embodiment, the circuit configuration is such that a plurality of PWM signals are sampled by the DFF and the change timing of each of the plurality of PWM signals is specified by referring to the plurality of PWM signals that have been sampled. Not limited to this. For example, a circuit configuration that identifies the change timing of each of the plurality of PWM signals by other methods may be used.
また、各実施の形態では、通常は遅延信号を出力し、変化タイミングの重なりが検出された場合には、さらなる遅延信号を出力する回路構成としたが、これに限らない。例えば、通常は遅延していないPWM信号を出力し、変化タイミングの重なりが検出された場合には、遅延信号を出力する回路構成としてもよい。 In each of the embodiments, the circuit configuration is such that a delay signal is normally output and a further delay signal is output when an overlap of change timings is detected. However, the present invention is not limited to this. For example, a circuit configuration may be adopted in which a PWM signal that is not normally delayed is output, and an overlap of change timings is detected, and a delay signal is output.
また、各実施の形態では、複数のPWM信号の各々について、生成された複数の遅延信号同士を比較することにより、当該PWM信号の変化タイミングを特定する回路構成としたが、これに限らない。例えば、これ以外の他の方法によって、複数のPWM信号の各々の変化タイミングを特定する回路構成としても良い。 Moreover, in each embodiment, although it was set as the circuit structure which specifies the change timing of the said PWM signal by comparing the produced | generated several delay signals about each of several PWM signal, it is not restricted to this. For example, a circuit configuration that identifies the change timing of each of the plurality of PWM signals by other methods may be used.
なお、各実施の形態では、発光ダイオード点灯装置が備える3つのLEDアレイの点灯を制御する例を説明したが、各実施の形態と同様の構成を採用し、これに適宜修正を加えることにより、発光ダイオード点灯装置が備える2つのLEDアレイの点灯を制御したり、発光ダイオード点灯装置が備える4つ以上のLEDアレイの点灯を制御するように構成することもできる。また、発光ダイオード点灯装置が備える2つの単一のLEDの点灯を制御したり、発光ダイオード点灯装置が備える4つ以上の単一のLEDの点灯を制御するように構成することもできる。 In each embodiment, the example of controlling the lighting of the three LED arrays included in the light emitting diode lighting device has been described, but by adopting the same configuration as each embodiment and appropriately modifying this, The lighting of two LED arrays provided in the light emitting diode lighting device can be controlled, or the lighting of four or more LED arrays provided in the light emitting diode lighting device can be controlled. Further, the lighting of two single LEDs provided in the light emitting diode lighting device can be controlled, or the lighting of four or more single LEDs provided in the light emitting diode lighting device can be controlled.
本発明は、LEDのような複数の発光素子を集合させて1つの光源を構成し、この光源を照明灯として任意の明るさに点灯制御できるようにした発光ダイオード点灯制御回路に適用することができる。 The present invention can be applied to a light-emitting diode lighting control circuit in which a plurality of light-emitting elements such as LEDs are assembled to constitute one light source, and the light source can be controlled to be lit at an arbitrary brightness as an illumination lamp. it can.
100 発光ダイオード点灯装置
103 発光ダイオード点灯制御回路
104 PWM信号調整回路(変更回路、検出回路)
105 LEDドライバ
301〜307 DFF
501,502 DFF
511〜516 DFF
521 4入力OR回路
522 2入力OR回路
523〜526 複合回路
711 入替回路
712 PWM信号調整回路
713 入替回路
714 制御回路
DESCRIPTION OF
105 LED drivers 301-307 DFF
501,502 DFF
511-516 DFF
521 4-input OR
Claims (10)
前記検出回路によって前記複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記複数のPWM信号のうちの少なくともいずれか一つのPWM信号の変化タイミングを変更する変更回路と、
前記変更回路による変更後のPWM信号を含む複数のPWM信号に基づいて、前記複数の発光ダイオードの駆動を制御する制御回路と
を備えることを特徴とする発光ダイオード点灯制御回路。 A detection circuit for detecting an overlap of change timings of a plurality of PWM signals input to control driving of the plurality of light emitting diodes;
When an overlap between change timings of the plurality of PWM signals is detected by the detection circuit, a change timing of at least one of the plurality of PWM signals is changed so as to eliminate the overlap. Change circuit,
A light emitting diode lighting control circuit comprising: a control circuit that controls driving of the plurality of light emitting diodes based on a plurality of PWM signals including a PWM signal changed by the changing circuit.
前記複数のPWM信号のうちの変更対象とするPWM信号のうち、前記重なりが検出された変化タイミングを含む一部の期間の信号を変更することにより、前記重なりが解消するように、当該変更対象とするPWM信号の変化タイミングを変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード点灯制御回路。 The change circuit includes:
Of the PWM signals to be changed among the plurality of PWM signals, the change target is changed so that the overlap is eliminated by changing a signal of a part of the period including the change timing at which the overlap is detected. The light emitting diode lighting control circuit according to claim 1, wherein a change timing of the PWM signal is changed.
前記複数のPWM信号のうちの変更対象とするPWM信号のうち、前記重なりが検出された変化タイミングを含む一部の期間の信号を、予め生成された当該変更対象とするPWM信号の遅延信号と入れ替えることにより、前記重なりが解消するように、当該変更対象とするPWM信号の変化タイミングを変更する
ことを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオード点灯制御回路。 The change circuit includes:
Among the PWM signals to be changed among the plurality of PWM signals, a signal of a part of a period including the change timing at which the overlap is detected is generated as a delay signal of the PWM signal to be changed that is generated in advance. The light emitting diode lighting control circuit according to claim 2, wherein the change timing of the PWM signal to be changed is changed so that the overlap is eliminated by switching.
前記検出回路によって2つのPWM信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記2つのPWM信号のうちのいずれか一方のPWM信号の変化タイミングを変更する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の発光ダイオード点灯制御回路。 The change circuit includes:
When an overlap between the change timings of two PWM signals is detected by the detection circuit, the change timing of one of the two PWM signals is changed so as to eliminate the overlap. The light-emitting diode lighting control circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記検出回路によって3つ以上のPWM信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記3つ以上のPWM信号のうちのいずれか1つのPWM信号を基準として、他のPWM信号の変化タイミングを変更する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の発光ダイオード点灯制御回路。 The change circuit includes:
When an overlap between change timings of three or more PWM signals is detected by the detection circuit, any one of the three or more PWM signals is used as a reference so as to eliminate the overlap. The light emitting diode lighting control circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein a change timing of another PWM signal is changed.
前記複数のPWM信号をサンプリングし、当該サンプリングがなされた前記複数のPWM信号を参照することにより、前記複数のPWM信号の各々の変化タイミングを特定し、特定された前記複数のPWM信号の各々の変化タイミング同士を比較することにより、前記複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりを検出する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の発光ダイオード点灯制御回路。 The detection circuit includes:
The plurality of PWM signals are sampled, the change timing of each of the plurality of PWM signals is specified by referring to the plurality of PWM signals that have been sampled, and each of the plurality of specified PWM signals is specified. The light-emitting diode lighting control circuit according to any one of claims 1 to 5, wherein an overlap between change timings of the plurality of PWM signals is detected by comparing change timings.
前記検出回路は、
前記生成回路によって生成された複数のPWM信号の遅延信号の変化タイミング同士の重なりを検出し、
前記変更回路は、
前記検出回路によって前記複数のPWM信号の遅延信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記複数のPWM信号の遅延信号のうちの少なくともいずれか一つの遅延信号の変化タイミングをさらに遅延させる変更を行い、
制御回路は、
前記変更回路による変更後の遅延信号を含む複数のPWM信号の遅延信号に基づいて、前記複数の発光ダイオードの駆動を制御する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の発光ダイオード点灯制御回路。 For each of the plurality of PWM signals, further comprising a generation circuit for generating a delay signal of the PWM signal from the PWM signal,
The detection circuit includes:
Detecting an overlap of change timings of delay signals of a plurality of PWM signals generated by the generation circuit;
The change circuit includes:
When the detection circuit detects an overlap between the change timings of the delay signals of the plurality of PWM signals, at least one delay signal of the delay signals of the plurality of PWM signals is eliminated so that the overlap is eliminated. Change to further delay the change timing of
The control circuit
7. The driving of the plurality of light emitting diodes is controlled based on delay signals of a plurality of PWM signals including a delay signal after being changed by the changing circuit. 8. Light-emitting diode lighting control circuit.
前記検出回路は、
前記複数のPWM信号の各々について、生成された複数の遅延信号同士を比較することにより、当該PWM信号の変化タイミングを特定する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の発光ダイオード点灯制御回路。 For each of the plurality of PWM signals, further comprising a generation circuit for generating a plurality of delay signals of the PWM signal from the PWM signal,
The detection circuit includes:
The change timing of the PWM signal is identified by comparing a plurality of generated delay signals with respect to each of the plurality of PWM signals. 8. Light-emitting diode lighting control circuit.
前記変更回路の複数の出力端子から前記組み合わせの変更がなされた状態で出力された複数のPWM信号が、前記組み合わせの変更がなされる前の組み合わせで、前記制御回路の複数の入力端子に入力されるように、前記変更回路の複数の出力端子から出力された複数のPWM信号の組み合わせをさらに変更する第2組み合わせ変更回路と
をさらに備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の発光ダイオード点灯制御回路。 A first combination change circuit that changes a PWM signal whose change timing is changed by the change circuit by changing a combination of a plurality of PWM signals input to a plurality of input terminals of the change circuit;
A plurality of PWM signals output in a state where the combination is changed from a plurality of output terminals of the change circuit are input to a plurality of input terminals of the control circuit in a combination before the change of the combination is made. A second combination change circuit for further changing a combination of a plurality of PWM signals output from a plurality of output terminals of the change circuit, as claimed in any one of claims 1 to 8. The light emitting diode lighting control circuit according to 1.
前記検出工程において前記複数のPWM信号の変化タイミング同士の重なりが検出された場合、当該重なりが解消するように、前記複数のPWM信号のうちの少なくともいずれか一つのPWM信号の変化タイミングを変更する変更工程と、
前記変更回路による変更後のPWM信号を含む複数のPWM信号に基づいて、前記複数の発光ダイオードの駆動を制御する制御工程と
を含んだことを特徴とする発光ダイオード点灯制御方法。 A detection step of detecting an overlap of change timings of a plurality of PWM signals input to control driving of the plurality of light emitting diodes;
When an overlap between the change timings of the plurality of PWM signals is detected in the detection step, the change timing of at least one of the plurality of PWM signals is changed so as to eliminate the overlap. Change process,
And a control step of controlling driving of the plurality of light emitting diodes based on a plurality of PWM signals including the PWM signal after the change by the change circuit.
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