KR100710117B1 - Ｌｅｄ 제어 회로 - Google Patents

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Abstract

각각 발광색이 상이한 복수의 LED를 제어하는 LED 제어 회로에서, 복수의 LED 간의 휘도비를 어느 정도 원하는 휘도비로 유지하면서, 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시키는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 복수의 LED(1r, 1g, 1b) 각각에 대하여, 카운터(11), 신호 변환 회로(12), 신호 생성 회로(13), 및 구동 회로(14)가 설치된다. 카운터(11)는, 외부로부터의 카운트 개시 신호에 따라, 소정의 클럭에서 카운트값을 카운트 업 또는 카운트 다운한다. 신호 변환 회로(12)는, 카운터(11)의 카운트값을, 이것에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 신호 생성 회로(13)는, 신호 변환 회로(12)의 출력 신호와, LED마다 외부로부터 설정된 휘도 데이터 B에 기초하여, 양자의 곱에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호를 생성하여 출력한다. 구동 회로(14)는, 신호 생성 회로(13)의 출력 신호에 기초하여 LED(1)를 구동한다.
마이크로컴퓨터, LED 제어 회로, 카운터, 신호 변환 회로, 구동 회로

Description

ＬＥＤ 제어 회로{LED CONTROL CIRCUIT}
도 1은 제1 실시예에 따른 LED 제어 회로의 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 2는 제1 실시예에 따른 LED 제어 회로의 동작을 나타내는 타임차트.
도 3은 구성예 1에 따른 RLED 제어 회로의 회로 블록도.
도 4는 구성예 2에 따른 RLED 제어 회로의 회로 블록도.
도 5는 구성예 3에 따른 RLED 제어 회로의 회로 블록도.
도 6은 구성예 4에 따른 RLED 제어 회로의 회로 블록도.
도 7은 구성예 1의 신호 변환 회로의 일례를 나타내는 회로도.
도 8은 구성예 1의 신호 생성 회로 및 구동 회로의 일례를 나타내는 회로도.
도 9는 제2 실시예에 따른 LED 제어 회로의 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 10은 제2 실시예에 따른 LED 제어 회로의 동작을 나타내는 타임차트.
도 11은 제3 실시예에 따른 LED 제어 회로의 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 12는 제3 실시예에서의, 카운트값 C의 변화의 양태를 나타내는 도면.
도 13은 종래의 LED 제어 회로의 일례를 나타내는 도면.
도 14는 종래의 방법에 의한 페이드 인 및 페이드 아웃의 양태를 나타내는 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : LED
2 : 마이크로컴퓨터
10, 20, 30 : LED 제어 회로
11, 21, 31 : 카운터
12, 22, 32 : 신호 변환 회로
13, 23, 33 : 신호 생성 회로
14, 24, 34 : 구동 회로
본 발명은, 각각 발광색이 상이한 복수의 LED를 제어하는 LED 제어 회로에 관한 것으로, 특히, LED의 휘도의 제어에 관한 것이다.
적(R), 녹(G), 청(B)의 소위 3원색의 LED를 조합하여, 각 색의 LED의 휘도를 조절함으로써, 여러가지 발광색을 만들어낼 수 있다. 이러한 3색 LED는, 예를 들면, 휴대 전화나 PHS 등에 탑재되어 있다. 휴대 전화 등에서는, 예를 들면, 통화 착신 시나 메일 착신 시에, 각각에 따른 발광색을 점등시킴으로써, 사용자에게 그 착신을 알리고 있다. 3색 LED에 의해 다색 다계조 표시를 행하는 방법으로서는, 각 LED에 인가되는 펄스 전압의 듀티비를 조정함으로써 각 LED의 휘도의 계조를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식이 알려져 있다.
도 13에, 종래의 LED 제어 회로의 일례를 나타낸다. 도 13에 도시되는 LED 제어 회로(100)는, PWM 방식에 의해, 3색 LED(1r, 1g, 1b)의 각각의 휘도를 조정하는 것이다. 도 13에서, LED 제어 회로(100)의 입력단에는 마이크로컴퓨터(200)가 접속되어 있으며, 그 출력단에는 3색의 LED(1r, 1g, 1b)가 접속되어 있다.
마이크로컴퓨터(200)는, 3색의 LED(1r, 1g, 1b)를 원하는 점등 상태로 하기 위해, 시리얼 데이터 신호 SDATA를 생성하고, 이 시리얼 데이터 신호 SDATA를 LED 제어 회로(100)에 공급한다.
LED 제어 회로(100)에서, 시리얼 I/F(110)는, 마이크로컴퓨터(200)로부터 공급된 시리얼 데이터 신호 SDATA에 기초하여, 레지스터(121∼127)에 각종 설정값을 설정한다. 구체적으로는, 레지스터(121)에는, 각 LED(1r, 1g, 1b)의 점등의 ON/OFF를 나타내는 ON/OFF 설정값이 설정된다. 레지스터(122, 124, 126)에는, LED(1r, 1g, 1b)의 각각에 대한 점등 위치 설정값이 설정된다. 레지스터(123, 125, 127)에는, LED(1r, 1g, 1b)의 각각에 대한 소등 위치 설정값이 설정된다. 여기서, 점등 위치 설정값은, PWM 1 주기(예를 들면 클럭의 128 카운트)에서의 ON 기간의 개시 위치를 규정하는 값이며, 소등 위치 설정값은, PWM 1 주기에서의 OFF 기간의 개시 위치를 규정하는 값이다. 따라서, 점등 위치 설정값과 소등 위치 설정값에 의해, 펄스 전압의 듀티비가 결정된다.
PWM 구동 회로(141)는, 카운터(130)에 의해 생성된 PWM용 클럭 신호를 이용하여, 레지스터(122, 123)에 설정된 점등 위치 설정값과 소등 위치 설정값에 기초하여, 소요의 듀티비의 PWM 신호를 생성한다. 그리고, 레지스터(121)에 설정된 LED(1r)의 ON/OFF 설정값이 「ON」이면, 생성된 PWM 신호를, 앰프(151)를 통해 LED(1r)의 한쪽 끝에 인가한다. 이에 따라, LED(1r)는, PWM 신호의 듀티비에 따른 휘도로 발광한다.
마찬가지로, PWM 구동 회로(142)는, 레지스터(124, 125)의 설정값에 기초하여 PWM 신호를 생성한다. 그리고, 레지스터(121)에 설정된 LED(1g)의 ON/OFF 설정값이 「ON」이면, 생성된 PWM 신호를, 앰프(152)를 통해 LED(1g)의 한쪽 끝에 인가한다. 또한, PWM 구동 회로(143)는, 레지스터(126, 127)의 설정값에 기초하여 PWM 신호를 생성한다. 그리고, 레지스터(121)에 설정된 LED(1b)의 ON/OFF 설정값이 「ON」이면, 생성된 PWM 신호를, 앰프(153)를 통해 LED(1b)의 한쪽 끝에 인가한다.
또한, LED(1r, 1g, 1b)는, 애노드가 전원 Vdd에 접속되고, 캐소드가 앰프(151, 152, 153)에 접속되어 있으며, 앰프(151, 152, 153)가 전류를 인입함으로써, LED(1r, 1g, 1b)가 발광하는 구성으로 되어 있다.
이상과 같이, 도 13에 도시되는 LED 제어 회로(100)에 따르면, LED(1r, 1g, 1b)의 각각의 점등 위치 설정값 및 소등 위치 설정값을 바꿈으로써, 각각의 휘도를 바꿀 수 있어서, 여러가지의 발광색을 얻을 수 있다.
그런데, 최근, 시각적인 효과로서, LED의 ON 시에 서서히 휘도를 밝게 해가는 페이드 인이나, OFF 시에 서서히 어둡게 해가는 페이드 아웃의 기능이 요구되고 있다. 이들 기능은, 도 13에 도시되는 LED 제어 회로(100)를 이용하여 다음과 같이 실현되어 있다. 즉, PWM의 ON 기간을 서서히 늘려감으로써 페이드 인이 실현되며, PWM의 OFF 기간을 서서히 늘려감으로써 페이드 아웃이 실현되고 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 레지스터(122)의 점등 위치 설정값을 「0」으로 한 상태 에서, 레지스터(123)의 소등 위치 설정값을 「0」에서부터 「50」까지 1씩 늘려가면, LED(1r)의 휘도를, 128분의 0 계조(소등 상태)에서부터 128분의 50 계조까지 서서히 밝게 할 수 있다.
도 14는, 종래의 방법에 의한 페이드 인 및 페이드 아웃의 양태를 나타내는 도면이다. 도 14에서, 횡축은 시간을 나타내며, 종축은 PWM 신호의 듀티비를 나타낸다. 또한, LED(1r)의 휘도 설정값(정상 점등 상태에서의 듀티비)은 「80/128」로 설정되어 있으며, LED(1g)의 휘도 설정값은 「40/128」로 설정되어 있다. 또한, LED(1b)는 「OFF」로 설정되어 있다.
이러한 경우에, LED(1r) 및 LED(1g)에 대하여, 예를 들면 동시에 페이드 인을 개시하면, 도 14에 도시한 바와 같이, LED(1g)가 먼저 휘도 설정값에 도달하고, 그 후 LED(1r)의 휘도만이 변화하게 된다. 또한, 예를 들면 동시에 페이드 아웃을 개시하면, LED(1g)가 먼저 소등 상태(듀티비 제로의 상태)에 도달하고, 그 후에는 LED(1r)만 점등한 상태로 되게 된다.
상기한 바와 같이, 종래의 방법에서는, 복수의 LED 사이에서 휘도 설정값이 상이한 경우, 페이드 인이나 페이드 아웃의 도중에, 복수의 LED 간의 휘도비가 원하는 휘도비와 크게 동떨어지게 된다. 즉, 원하는 중간색에서의 양호한 페이드 인이나 페이드 아웃을 행할 수 없다.
따라서, 본 발명은, 복수의 LED 간의 휘도비를 어느 정도 원하는 휘도비로 유지하면서, 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시킬 수 있는 LED 제어 회로 를 제공한다.
본 발명에 따른 LED 제어 회로는, 각각 발광색이 상이한 복수의 LED를 제어하는 LED 제어 회로로서, 상기 복수의 LED 각각에 대하여, 외부로부터의 카운트 개시 신호에 따라, 소정의 클럭에서 카운트값을 카운트 업 또는 카운트 다운하는 카운터와, 상기 카운터의 카운트값을, 이것에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 회로와, 상기 신호 변환 회로의 출력 신호와, 상기 LED에 대하여 외부로부터 설정된 휘도 데이터에 기초하여, 양자의 곱에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로와, 상기 신호 생성 회로의 출력 신호에 기초하여 상기 LED를 구동하는 구동 회로를 구비하며, 상기 카운트값에 따라 상기 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 LED 제어 회로는, 각각 발광색이 상이한 복수의 LED를 제어하는 LED 제어 회로로서, 상기 복수의 LED 각각에 대하여, 외부로부터의 카운트 개시 신호에 따라, 소정의 클럭에서 카운트값을 카운트 업 또는 카운트 다운하는 카운터와, 상기 LED에 대하여 외부로부터 설정된 휘도 데이터를, 이것에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 회로와, 상기 신호 변환 회로의 출력 신호와, 상기 카운터의 카운트값에 기초하여, 양자의 곱에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로와, 상기 신호 생성 회로의 출력 신호에 기초하여 상기 LED를 구동하는 구동 회로를 구비하며, 상 기 카운트값에 따라 상기 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 어느 하나의 LED 제어 회로의 바람직한 양태에서는, 상기 카운트 개시 신호로서 점등 개시 신호가 공급된 경우, 상기 카운터에 의해, 소등 상태에 대응하는 카운트값에서부터 소정의 카운트값까지 카운트하고, 상기 카운트값에 따라, 상기 복수의 LED를 소등 상태로부터 동시에 서서히 밝게 하여 소정의 점등 상태로 하며, 상기 카운트 개시 신호로서 소등 개시 신호가 공급된 경우, 상기 카운터에 의해, 상기 소정의 카운트값에서부터 상기 소등 상태에 대응하는 카운트값까지 카운트하고, 상기 카운트값에 따라, 상기 복수의 LED를 소정의 점등 상태로부터 동시에 서서히 어둡게 하여 소등 상태로 한다.
이 구성에서의 바람직한 양태에서는, 상기 소등 상태에 대응하는 카운트값에서부터 상기 소정의 카운트값까지 카운트하는 경우와, 상기 소정의 카운트값에서부터 상기 소등 상태에 대응하는 카운트값까지 카운트하는 경우에서, 카운트에 사용되는 클럭의 주파수를 절환한다.
〈실시예〉
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.
[제1 실시예]
도 1은, 제1 실시예에 따른 LED 제어 회로(10)의 구성을 도시하는 회로 블록도이다. 이 LED 제어 회로(10)는, 휴대 전화 또는 PHS에 탑재되며, 통화 착신이나 메일 착신 등에 맞추어, 3색 LED의 점등/소등을 제어하는 것이다. 특히, 중간색에 서의 페이드 인이나 페이드 아웃을 실현하는 것이다. 여기서 말하는 페이드 인이란, LED가 소등 상태로부터 서서히 밝아져서 소정의 점등 상태로 되는 것을 의미하며, 페이드 아웃이란, LED가 점등 상태로부터 서서히 어두워져서 소등 상태로 되는 것을 의미한다.
도 1에서, LED 제어 회로(10)의 입력단에는 마이크로컴퓨터(2)가 접속되어 있으며, 출력단에는, 적색의 LED(1r)와, 녹색의 LED(1g)와, 청색의 LED(1b)가 접속되어 있다. 그리고, LED 제어 회로(10)는, LED(1r)를 제어하는 RLED 제어 회로(10r)와, LED(1g)를 제어하는 GLED 제어 회로(10g)와, LED(1b)를 제어하는 BLED 제어 회로(10b)로 구성되어 있다. 이들의 RLED 제어 회로(10r), GLED 제어 회로(10g), 및 BLED 제어 회로(10b)는, 거의 동일한 구성이며, 각각, 카운터(11r, 11g, 11b), 신호 변환 회로(12r, 12g, 12b), 신호 생성 회로(13r, 13g, 13b), 및 구동 회로(14r, 14g, 14b)를 구비하고 있다.
또한, 이하의 설명에서는, 구성 요소나 신호 등의 부호에 대하여, 적절하게, 색을 나타내는 첨자 「r」, 「g」, 「b」를 생략하는 것으로 하여, 예를 들면, LED(1r), LED(1g), LED(1b)를, LED(1)로 하기로 한다.
카운터(11)는, 마이크로컴퓨터(2)로부터의 카운트 개시 신호에 따라, 마이크로컴퓨터(2)로부터 공급되는 소정의 클럭 CLK에 기초하여 카운트값 C를 카운트 업 또는 카운트 다운하는 회로이다. 본 실시예에서는, 카운터(11)는, 4 비트의 업다운 카운터 회로이다. 카운터(11)에는, 카운트 개시 신호로서, LED(1)의 점등 개시를 지시하는 점등 개시 신호(이하, ON 신호라 함), 또는 LED(1)의 소등 개시를 지 시하는 소등 개시 신호(이하, OFF 신호라 함)가 공급된다. 카운터(11)는, ON 신호가 공급된 경우에는, 소등 상태에 대응하는 카운트값 C0에서부터 소정의 점등 상태에 대응하는 카운트값 C1까지 카운트한다. 한편, OFF 신호가 공급된 경우에는, 소정의 점등 상태에 대응하는 카운트값 C1에서부터 소등 상태에 대응하는 카운트값 C0까지 카운트한다. 보다 구체적으로는, 카운터(11)는, ON 신호에 따라, 카운트값 C0"0000"(십진수의 0)에서부터 카운트값 C1"1111"(십진수의 15)까지 카운트 업하고, 카운트 업 완료 후에는 카운트값 C1을 유지한다. 또한, 카운터(11)는, OFF 신호에 따라, 카운트값 C1"1111"에서부터 카운트값 C0"0000"까지 카운트 다운하고, 카운트 다운 완료 후에는 카운트값 C0을 유지한다.
신호 변환 회로(12)는, 카운터(11)의 카운트값(디지털 신호)을, 이것에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호 S1로 변환하여 출력하는 회로이다. 여기서 말하는 아날로그 신호 S1에는, 협의의 아날로그 신호인 아날로그 전류 신호 또는 아날로그 전압 신호 외에, 광의의 아날로그 신호인 PWM 신호도 포함된다. 따라서, 신호 변환 회로(12)로서는, 예를 들면, 디지털 신호를 그 크기에 따른 아날로그 전류 신호 또는 아날로그 전압 신호로 변환하는 DA 변환 회로(DA 컨버터)나, 디지털 신호를 그 크기에 따른 듀티비를 갖는 PWM 신호로 변환하는 PWM 회로 등을 채용할 수 있다. 또한, 카운트값 C와 아날로그 신호 S1의 강도(전류값, 전압값, 듀티비)의 관계는, 리니어(linear)이어도 되며 넌리니어(non-linear)이어도 된다.
신호 생성 회로(13r, 13g, 13b)는, 각각 신호 변환 회로(12r, 12g, 12b)로부터 출력되는 아날로그 신호 S1과, 마이크로컴퓨터(2)로부터 입력되는 휘도 데이터 Br, Bg, Bb에 기초하여, 양자의 곱에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b를 생성하여 출력한다.
여기서, 휘도 데이터 Br, Bg, Bb는, 각각 LED(1r, 1g, 1b)의 휘도를 지정하기 위한 데이터이며, 서로 다른 값이 설정될 수 있다. 휘도 데이터 Br, Bg, Bb의 값을 바꿈으로써, 3색 LED(1)의 휘도 패턴을 바꿀 수 있어서, 3색 LED(1)에 의한 다색 다계조 표현이 가능하게 된다. 여기서는, 휘도 데이터 Br, Bg, Bb는, 마이크로컴퓨터(2)에 의해 설정되는 4 비트의 디지털 데이터이다.
또한, 여기서 말하는 아날로그 신호 S2에는, 아날로그 신호 S1과 마찬가지로, 아날로그 전류 신호 또는 아날로그 전압 신호 외에, PWM 신호도 포함된다. 또한, 아날로그 신호 S1 및 휘도 데이터 B의 곱과, 아날로그 신호 S2의 강도(전류값, 전압값, 듀티비)의 관계는, 리니어이어도 되며, 넌리니어이어도 된다.
구동 회로(14r, 14g, 14b)는, 신호 생성 회로(13r, 13g, 13b)로부터 출력되는 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b에 기초하여, LED(1r, 1g, 1b)를 구동하는 회로이다. 구체적으로는, 구동 회로(14r, 14g, 14b)는, 각각 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b의 크기에 따른 구동 전류 Ir, Ig, Ib를, 전류의 인입(引入) 또는 유입(流入)에 의해, LED(1r, 1g, 1b)에 공급하는 출력 버퍼 회로이다.
도 2는, 본 실시예에 따른 LED 제어 회로(10)의 동작을 나타내는 타임차트이다. 도 2의 (a)∼(e)에는, 각각, ON/OFF 신호, 카운트값 C, 아날로그 신호 S1, 아날로그 신호 S2, 및 구동 전류 I의 변화의 양태가 나타나 있다. 이하, 도 1, 2에 따라, 본 실시예에 따른 LED 제어 회로(10)의 동작에 대하여 설명한다. 여기서는, 메일 착신이 있었을 때에, 3색 LED(1)을 페이드 인시키고, 소정 시간의 경과 후에 페이드 아웃시키는 경우를 예로 들어 설명한다.
메일 착신이 있으면, 마이크로컴퓨터(2)는, 3색 LED(1)을 메일 착신에 대응하는 색으로 점등시키도록, 도시되지 않은 메모리로부터 메일 착신에 대응하는 휘도 데이터 Br, Bg, Bb를 판독하고, 이들을 대응하는 신호 생성 회로(13r, 13g, 13b)에 공급한다. 그리고, 마이크로컴퓨터(2)는, 3개의 카운터(11r, 11g, 11b)에 대하여 ON 신호를 동시에 출력한다. 또한, 여기서는, 휘도 데이터 Br, Bg, Bb는, 각각, "1000"(십진수의 8), "0100"(십진수의 4), "0010"(십진수의 2)인 것으로 한다.
카운터(11)는, ON 신호의 공급을 받으면, 마이크로컴퓨터(2)로부터의 클럭 CLK에 기초하여, 카운트값 C0("0000")로부터 카운트값 C1("1111")까지 카운트 업해간다. 도 2의 (b)에는, 이 때의 카운트값 C(t)가 나타나 있다. 또한, 카운트값 C(t)는, 실제로는 계단 형상으로 되는데, 도 2의 (b)에서는 근사적으로 직선으로 표시되어 있다. 카운트값 C는, 카운터(11)로부터 신호 변환 회로(12)로 출력된다.
신호 변환 회로(12)는, 카운터(11)로부터 공급된 카운트값 C를, 이것에 따른 크기의 아날로그 신호 S1로 변환한다. 도 2의 (c)에는, 이 때의 아날로그 신호 S1(t)이 나타나 있다. 여기서는, S1(t)=α·C(t)(α는 상수)이다. 아날로그 신호 S1은, 신호 변환 회로(12)로부터 신호 생성 회로(13)로 출력된다.
신호 생성 회로(13r, 13g, 13b)는, 각각, 신호 변환 회로(12)로부터 공급된 아날로그 신호 S1과, 마이크로컴퓨터(2)로부터 공급된 휘도 데이터 Br, Bg, Bb에 기초하여, 양자의 곱에 따른 크기의 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b를 생성한다. 도 2의 (d)에는, 이 때의 아날로그 신호 S2r(t), S2g(t), S2b(t)가 나타나 있다. 여기서는, S2r(t)=β·Br·S1(t), S2g(t)=β·Bg·S1(t), S2b(t)=β·Bb·S1(t)(β는 상수)이다. 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b는, 각각, 신호 생성 회로(13r, 13g, 13b)로부터 구동 회로(14r, 14g, 14b)로 출력된다.
구동 회로(14r, 14g, 14b)는, 각각, 신호 생성 회로(13r, 13g, 13b)로부터 공급된 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b의 크기에 따른 구동 전류 Ir, Ig, Ib를 LED(1r, 1g, 1b)에 공급한다. 도 2의 (e)에는, 이 때의 구동 전류 Ir(t), Ig(t), Ib(t)가 나타나 있다. 여기서는, Ir(t)=γ·S2r(t), Ig(t)=γ·S2g(t), Ib(t)=γ·S2b(t)(γ는 상수)이다. 즉, Ir(t)=A·Br·C(t), Ig(t)=A·Bg·C(t), Ib(t)=A·Bb·C(t)(단, A=α·β·γ)이다.
LED(1r, 1g, 1b)는, 각각, 구동 회로(14r, 14g, 14b)로부터 공급되는 구동 전류 Ir, Ig, Ib에 의해 발광한다. 여기서, 구동 전류 Ir, Ig, Ib는, 도 2의 (e)에 도시한 바와 같이 변화되기 때문에, LED(1r, 1g, 1b)는 모두, 소등 상태로부터 동시에 서서히 밝아져서, 소정의 점등 상태로 된다. 이 때, 도 2의 (e)로부터 알 수 있는 바와 같이, 페이드 인 동안에도 페이드 인 완료 후에도, 구동 전류 Ir, Ig, Ib의 비는, 휘도 데이터 Br, Bg, Bb의 비와 항상 일치되어 있으며, 일정하게 유지되어 있다.
페이드 인 완료 후, 소정 시간의 경과 후, 마이크로컴퓨터(2)는, 3개의 카운터(11)에 대하여 OFF 신호를 동시에 출력한다. 카운터(11)는, OFF 신호의 공급을 받으면, 마이크로컴퓨터(2)로부터의 클럭 CLK에 기초하여, 카운트값 C1("1111")로부터 카운트값 C0("0000")까지 카운트 다운해간다. 도 2의 (b)에는, 이 때의 카운터(11)의 카운트값 C'(t)가 나타나 있다. 또한, 카운트값 C'(t)는, 실제로는 계단 형상으로 되는데, 도 2의 (b)에서는 근사적으로 직선으로 표시되어 있다. 카운트값 C는, 카운터(11)로부터 신호 변환 회로(12)로 출력된다.
이 후에는, 페이드 인일 때와 마찬가지이다. 즉, 신호 변환 회로(12)는, 카운트값 C를 아날로그 신호 S1로 변환한다. 신호 생성 회로(13)는, 아날로그 신호 S1과 휘도 데이터 B에 기초하여 아날로그 신호 S2를 생성한다. 구동 회로(14)는, 아날로그 신호 S2에 따른 구동 전류 I를 LED(1)에 공급한다. 도 2의 (c), (d), (e)에는, 각각, 이 때의 아날로그 신호 S1'(t), 아날로그 신호 S2r'(t), S2g'(t), S2b'(t), 구동 전류 Ir'(t), Ig'(t), Ib'(t)가 나타나 있다.
LED(1r, 1g, 1b)는, 각각, 구동 회로(14r, 14g, 14b)로부터 공급되는 구동 전류 Ir, Ig, Ib에 의해 발광한다. 여기서, 구동 전류 Ir, Ig, Ib는, 도 2의 (e)에 도시한 바와 같이 변화되기 때문에, LED(1r, 1g, 1b)는 모두, 소정의 점등 상태로부터 동시에 서서히 어두워져서, 소등 상태로 된다. 이 때, 도 2의 (e)로부터 알 수 있는 바와 같이, 페이드 아웃 동안, 구동 전류 Ir, Ig, Ib의 비는, 휘도 데이터 Br, Bg, Bb의 비와 항상 일치되어 있으며, 일정하게 유지되어 있다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 카운터(11)에 의해 카운트값 C를 카운트 업 또는 카운트 다운하고, 이 카운트값 C를 아날로그 신호 S1로 변환하여, 이 아날로그 신호 S1과 휘도 데이터 Br, Bg, Bb의 곱에 따른 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b를 생성하며, 얻어진 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b에 기초하여 LED(1r, 1g, 1b)를 구동한다. 이 때문에, 복수의 LED 간의 휘도비를 어느 정도 원하는 휘도비로 유지하면서, 페이드 인 또는 페이드 아웃을 행할 수 있다. 구체적으로는, 어느 LED(1)에 대해서도, 휘도 변화 기간은, 카운터(11)의 카운트값 C가 C0에서부터 C1로 되기까지의 기간, 혹은 C1에서부터 C0으로 되기까지의 기간이다. 따라서, 휘도 데이터 Br, Bg, Bb의 설정에 상관없이, 3색 LED(1)의 페이드 인 혹은 페이드 아웃은, 동시에 개시하여 동시에 종료한다. 이 때문에, 페이드 인일 때에 특정한 LED(1)만이 휘도 변화되거나, 페이드 아웃일 때에 특정한 LED(1)만이 점등하고 있는 상태로 되는 것 등을 피할 수 있다.
또한, 상기의 설명에서는, 페이드 인 및 페이드 아웃을 예로 들어 설명하였는데, 복수의 LED(1)를 점등시킨 상태에서, 복수의 LED(1)를 동시에 서서히 밝게 하거나 어둡게 하는 것으로 하여도 된다. 예를 들면, 카운트 개시 신호에 따라, 카운터(11)가 카운트값 C3"0010"에서부터 카운트값 C4"1000"까지 카운트 업하는 것으로 하여도 된다. 이 경우, 복수의 LED(1)의 휘도는, 카운트값 C3에 대응하는 휘도로부터 카운트값 C4에 대응하는 휘도로 변화하는 것으로 된다. 이러한 경우에도, 상기한 바와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, 복수의 LED 간의 휘도비를 어느 정도 원하는 휘도비로 유지하면서, 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시킬 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 LED 제어 회로(10)의 구성에 대하여, 구성예 1∼4를 예를 들어, 보다 구체적으로 설명한다. 또한, RLED 제어 회로(10r), GLED 제어 회 로(10g), 및 BLED 제어 회로(10b)는, 거의 동일한 것이기 때문에, 여기서는, RLED 제어 회로(10r)에 대해서만 설명하는 것으로 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 설명을 간단화하기 위해, 적절하게, 비례 상수 등은 생략되어 있다.
(구성예 1)
도 3은, 구성예 1에 따른 RLED 제어 회로(10r)의 회로 블록도이다. 본 구성예에서는, 신호 변환 회로(12r) 및 신호 생성 회로(13r)는 모두, 입력된 디지털 신호를 아날로그 전류 신호로 변환하는 DA 변환 회로이다.
신호 변환 회로(12r)는, 카운터(11r)로부터 카운트값 C의 공급을 받으면, 기준 전류 Iref에 카운트값 C를 곱하여, 전류 C·Iref를 아날로그 신호 S1로서 출력한다.
신호 생성 회로(13r)는, 신호 변환 회로(12r)로부터 공급된 전류 C·Iref를 DA 변환의 기준 전류로 하여, 휘도 데이터 Br을 아날로그 전류 신호로 변환한다. 즉, 신호 생성 회로(13r)는, 기준 전류 C·Iref에 휘도 데이터 Br을 곱하여, 전류 Br·C·Iref를 아날로그 신호 S2r로서 출력한다.
(구성예 2)
도 4는, 구성예 2에 따른 RLED 제어 회로(10r)의 회로 블록도이다. 본 구성예에서는, 신호 변환 회로(12r)는, 입력된 디지털 신호를 아날로그 전류 신호로 변환하는 DA 변환 회로이다. 신호 생성 회로(13r)는, 입력된 디지털 신호를 PWM 신호로 변환하는 PWM 회로이다.
신호 변환 회로(12r)는, 카운터(11r)로부터 카운트값 C의 공급을 받으면, 기 준 전류 Iref에 카운트값 C를 곱하여, 전류 C·Iref를 아날로그 신호 S1로서 출력한다.
신호 생성 회로(13r)는, 신호 변환 회로(12r)로부터 공급된 전류 C·Iref를 PWM의 기준 전류로 하여, 휘도 데이터 Br(4 비트 데이터, 십진수로 0∼15)을 PWM 신호로 변환한다. 구체적으로는, 전류 진폭이 C·Iref이며, 듀티비가 Br/15인 펄스 전류를, 아날로그 신호 S2r로서 출력한다. 여기서, 이 아날로그 신호 S2r의 평균 전류값은, C·Iref·Br/15이다.
(구성예 3)
도 5는, 구성예 3에 따른 RLED 제어 회로(10r)의 회로 블록도이다. 본 구성예에서는, 신호 변환 회로(12r) 및 신호 생성 회로(13r)는 모두, 입력된 디지털 신호를 PWM 신호로 변환하는 PWM 회로이다.
신호 변환 회로(12r)는, 카운터(11r)로부터 카운트값 C(4 비트 데이터, 십진수로 0∼15)의 공급을 받으면, 전류 진폭이 기준 전류값 Iref이며, 듀티비가 C/15인 펄스 전류를, 아날로그 신호 S1로서 출력한다. 여기서, 이 아날로그 신호 S1의 평균 전류값은, (C/15)·Iref이다.
신호 생성 회로(13r)는, 신호 변환 회로(12r)로부터 공급된 펄스 전류를 PWM의 기준 전류로 하여, 휘도 데이터 Br(4 비트 데이터, 십진수로 0∼15)를 PWM 신호로 변환한다. 구체적으로는, 전류 진폭이 Iref이며, 듀티비가(Br/15)·(C/15)인 펄스 전류를, 아날로그 신호 S2r로서 출력한다. 여기서, 이 아날로그 신호 S2r의 평균 전류값은, (Br/15)·(C/15)·Iref이다. 또한, 신호 변환 회로(12r)와 신호 생성 회로(13r)에서는, PWM의 주기가 완전히 상이한 것이 바람직하다.
(구성예 4)
도 6은, 구성예 4에 따른 RLED 제어 회로(10r)의 회로 블록도이다. 도 6에서, 신호 변환 회로(12r)는, PWM 회로이며, 카운터(11r)로부터 카운트값 C의 공급을 받으면, 전류 진폭이 기준 전류값 Iref이며, 듀티비가 C/15인 펄스 전류를, 아날로그 신호 S1로서 출력한다.
신호 생성 회로(13r)는, 진폭 변환 회로이며, 신호 변환 회로(12r)로부터 공급된 펄스 전류의 진폭을 Br배하고, 얻어진 펄스 전류(전류 진폭 : Br·Iref, 듀티비 : C/15)를, 아날로그 신호 S2r로서 출력한다. 여기서, 이 아날로그 신호 S2r의 평균 전류값은, Br·(C/15)·Iref이다.
(회로 구성)
이하, 구성예 1에 따른 RLED 제어 회로(10r)의 구체적인 회로 구성에 대하여, 보다 상세히 설명한다.
도 7은, 구성예 1의 신호 변환 회로(12r)의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 7에서, 전원 Vcc와 접지 사이에는, 기준 전류 Iref를 흘리는 정전류원 CS11과 저항 R10(저항값 Ra)이 직렬 접속되어 있으며, 이들의 접속점은 NPN 트랜지스터 Q11의 베이스에 접속되어 있다. 따라서, 트랜지스터 Q11의 베이스 전위는 Ra·Iref(이하, Vref로 함)로 되어 있다.
NPN 트랜지스터 Q11과 Q12는, 차동 증폭기의 차동쌍을 형성하고 있다. 이들의 콜렉터와 전원 Vcc 사이에 접속된 PNP 트랜지스터 Q13과 Q14는, 커런트 미러 회 로를 구성하고 있다. 트랜지스터 Q11 및 Q12의 에미터는 공통 접속되며, 정전류원 CS12를 통해 접지에 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터 Q12의 콜렉터와 베이스와 전원 Vcc 사이에는, NPN 트랜지스터 Q15가 설치되어 있다. 이 트랜지스터 Q15에 의해, 차동 증폭기의 부귀환 회로가 형성된다. 이 부귀환 회로와 트랜지스터 Q13과 Q14의 커런트 미러 작용에 의해, 트랜지스터 Q11 및 Q12의 베이스는 동일한 전위로 된다. 따라서, 트랜지스터 Q12의 베이스 전위는, Vref로 된다.
트랜지스터 Q12의 베이스에는, 저항 R11∼R14의 각각의 일단이 접속되어 있다. 저항 R11∼R14의 타단은, 각각 n채널형 MOS 트랜지스터 M11∼M14를 통해 접지에 접속되어 있다. 저항 R11∼R14 및 트랜지스터 M11∼M14는 카운트값 C(4 비트)의 각 비트에 대응하여 설치되어 있으며, 저항 R11∼R14의 저항값은 8R, 4R, 2R, R이고, 트랜지스터 M11∼M14의 트랜지스터 사이즈의 비는 1:2:4:8이다. 트랜지스터 M11∼M14는, 카운트값 C의 대응하는 비트 신호에 따라 온/오프된다. 저항 R11∼R14에는, 각각, 대응하는 트랜지스터 M11∼M14가 온일 때, 전류 Vref/8R, Vref/4R, Vref/2R, Vref/R, 즉 비트의 가중치에 따른 전류가 흐른다. 또한, 저항 R11이 카운트값 C의 최하위 비트(LSB)에 대응하고 있으며, 저항 R14가 최상위 비트(MSB)에 대응하고 있다.
트랜지스터 Q15의 콜렉터와 전원 Vcc 사이에는, 베이스 콜렉터 간이 단락된 PNP 트랜지스터 Q16이 설치되어 있으며, 이 트랜지스터 Q16에는, 저항 R11∼R14에 흐르는 전류를 합한 합계 전류가 흐른다. 트랜지스터 Q16은, PNP 트랜지스터 Q17과 커런트 미러 회로를 구성하고 있다. 따라서, 트랜지스터 Q16에 흐르는 전류와 동일한 전류, 즉 저항 R11∼R14에 흐르는 합계 전류와 동일한 전류가, 트랜지스터 Q17에 흐르게 되며, 신호 출력 단자 OUT으로부터 아날로그 전류 신호 S1로서 출력되게 된다.
예를 들면, 카운트값 C가 "0001"(십진수의 1)인 경우, MOS 트랜지스터 M11이 온으로 되어, 저항 R11에 전류 Vref/8R가 흐른다. MOS 트랜지스터 M12∼14는 오프이기 때문에, 저항 R12∼R14에는 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 신호 출력 단자 OUT에서는, 아날로그 전류 신호 S1로서, Vref/8R가 출력된다.
또한, 예를 들면, 카운트값 C가 "1100"(십진수의 12)인 경우, MOS 트랜지스터 M13, M14가 온으로 되어, 저항 R13, R14에 전류 Vref/2R, Vref/R가 흐른다. MOS 트랜지스터 M11, M12는 오프이기 때문에, 저항 R11, R12에는 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 신호 출력 단자 OUT으로부터는, 아날로그 전류 신호 S1로서, 12·(Vref/8R)가 출력된다.
이와 같이, 본 예의 신호 변환 회로(12r)는, 카운트값 C를, 전류값 C·(Vref/8R)의 전류로 변환하여 출력한다.
도 8은, 구성예 1의 신호 생성 회로(13r) 및 구동 회로(14r)의 일례를 나타내는 회로도이다. 신호 생성 회로(13r)에서, 전원 Vcc와 접지 사이에는, 기준 전류 I'ref를 흘리는 전류원 CS21과 저항 R20(저항값 Rb)이 직렬 접속되어 있으며, 이들 접속점은 NPN 트랜지스터 Q21의 베이스에 접속되어 있다. 따라서, 트랜지스터 Q21의 베이스 전위는 Rb·I'ref(이하, V'ref로 함)로 되어 있다. 여기서, 전류원 CS21은 신호 변환 회로(12r)에 상당하며, 기준 전류 I'ref는 C·(Vref/8R)이다.
NPN 트랜지스터 Q21과 Q22는, 차동 증폭기의 차동쌍을 형성하고 있다. 이들의 콜렉터와 전원 Vcc 사이에 접속된 PNP 트랜지스터 Q23과 Q24는, 커런트 미러 회로를 구성하고 있다. 트랜지스터 Q21 및 Q22의 에미터는 공통 접속되며, 정전류원 CS22를 통해 접지에 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터 Q22의 콜렉터와 베이스와 전원 Vcc 사이에는, NPN 트랜지스터 Q25가 설치되어 있다. 이 트랜지스터 Q25에 의해, 차동 증폭기의 부귀환 회로가 형성된다. 이 부귀환 회로와 트랜지스터 Q23과 Q24의 커런트 미러 작용에 의해, 트랜지스터 Q21 및 Q22의 베이스는 동일한 전위로 된다. 따라서, 트랜지스터 Q22의 베이스 전위는, V'ref로 된다.
트랜지스터 Q22의 베이스에는, 저항 R21∼R24의 일단이 접속되어 있다. 저항 R21∼R24의 타단은, 각각 n채널형 MOS 트랜지스터 M21∼M24를 통해 접지에 접속되어 있다. 저항 R21∼R24 및 트랜지스터 M21∼M24는 휘도 데이터 Br(4 비트)의 각 비트에 대응하여 설치되어 있으며, 저항 R21∼R24의 저항값은 8R', 4R', 2R', R'이고, 트랜지스터 M21∼M24의 트랜지스터 사이즈의 비는 1:2:4:8이다. 트랜지스터 M21∼M24는, 휘도 데이터 Br의 대응하는 비트 신호에 따라 온/오프된다. 저항 R21∼R24에는, 각각, 대응하는 트랜지스터 M21∼M24가 온일 때, 전류 V'ref/8R', V'ref/4R', V'ref/2R', V'ref/R', 즉 비트의 가중치에 따른 전류가 흐른다. 또한, 저항 R21이 휘도 데이터 Br의 최하위 비트(LSB)에 대응하고 있으며, 저항 R24가 최상위 비트(MSB)에 대응하고 있다.
트랜지스터 Q25의 콜렉터와 전원 Vcc 사이에는, 베이스 콜렉터 간이 단락된 PNP 트랜지스터 Q26이 설치되어 있으며, 이 트랜지스터 Q26에는, 저항 R21∼R24에 흐르는 합계의 전류가 흐른다. 트랜지스터 Q26은, PNP 트랜지스터 Q27과 커런트 미러 회로를 구성하고 있다. 따라서, 트랜지스터 Q26에 흐르는 전류와 동일한 전류, 즉 저항 R21∼R24에 흐르는 합계 전류와 동일한 전류가, 트랜지스터 Q27에 흐르게 되며, 아날로그 전류 신호 S2로서 구동 회로(14r)에 출력되게 된다.
상기 구성에 의해, 신호 생성 회로(13r)는, 신호 변환 회로(12r)와 마찬가지로, 휘도 데이터 Br를, 전류값 Br·(V'ref/8R')의 전류로 변환하여 출력한다.
구동 회로(14r)에서, NPN 트랜지스터 Q28은, 에미터가 접지되며, 베이스 콜렉터 간이 단락되고, 콜렉터가 트랜지스터 Q27에 접속되어 있다. 따라서, 트랜지스터 Q28에는, 전류 Br·(V'ref/8R')가 흐른다. 이 트랜지스터 Q28은, NPN 트랜지스터 Q29와 커런트 미러 회로를 구성하고 있다. 트랜지스터 Q29의 에미터 면적은, 트랜지스터 Q28의 에미터 면적의 N배로 되어 있다. 트랜지스터 Q29의 에미터는 접지되어 있으며, 콜렉터와 전원 Vcc 사이에는 LED(1r)가 접속되어 있다. 따라서, LED(1r)에는, 구동 전류 Ir로서, 전류 N·Br·(V'ref/8R'), 즉, C·Br·Ra·Rb·N·Iref/(64·R·R')이 흐른다.
[제2 실시예]
도 9는, 제2 실시예에 따른 LED 제어 회로(20)의 구성을 도시하는 회로 블록도이다. 본 실시예는, 많은 점에서 상기 제1 실시예와 공통되지만, 다음의 점에서 상이하다. 즉, 제1 실시예에 따른 LED 제어 회로(10)에서는, 신호 변환 회로(12)에 카운트값 C가 입력되며, 신호 생성 회로(13)에 휘도 데이터 B가 입력되는데 대하여, 본 실시예에 따른 LED 제어 회로(20)에서는, 신호 변환 회로(22)에 휘도 데 이터 B가 입력되며, 신호 생성 회로(23)에 카운트값 C가 입력된다. 이하, 본 실시예에 따른 LED 제어 회로(20)에 대하여 설명하겠으며, 제1 실시예와 공통되는 부분에 대해서는, 설명을 생략한다.
도 9에서, LED 제어 회로(20)는, LED(1r)를 제어하는 RLED 제어 회로(20r)와, LED(1g)를 제어하는 GLED 제어 회로(20g)와, LED(1b)를 제어하는 BLED 제어 회로(20b)로 구성되어 있다. 이들의 RLED 제어 회로(20r), GLED 제어 회로(20g), 및 BLED 제어 회로(20b)는, 거의 동일한 구성이며, 각각, 카운터(21r, 21g, 21b), 신호 변환 회로(22r, 22g, 22b), 신호 생성 회로(23r, 23g, 23b), 및 구동 회로(24r, 24g, 24b)를 구비하고 있다.
카운터(21)는, 카운터(11)와 마찬가지로, 마이크로컴퓨터(2)로부터의 카운트 개시 신호에 따라, 마이크로컴퓨터(2)로부터 공급되는 소정의 클럭 CLK에 기초하여 카운트값 C를 카운트 업 또는 카운트 다운하는 회로이다.
신호 변환 회로(22r, 22g, 22b)는, 각각 마이크로컴퓨터(2)로부터 입력되는 휘도 데이터 Br, Bg, Bb를, 이것에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호 S1r, S1g, S1b로 변환하여 출력하는 회로이다. 여기서 말하는 아날로그 신호 S1에는, 아날로그 전류 신호 또는 아날로그 전압 신호 외에, PWM 신호도 포함된다. 따라서, 신호 변환 회로(22)로서는, 예를 들면, 디지털 신호를 그 크기에 따른 아날로그 전류 신호 또는 아날로그 전압 신호로 변환하는 DA 변환 회로(DA 컨버터)나, 디지털 신호를 그 크기에 따른 듀티비를 갖는 PWM 신호로 변환하는 PWM 회로 등을 채용할 수 있다. 또한, 휘도 데이터 B와 아날로그 신호 S1의 강도(전류값, 전압값, 듀티비) 의 관계는, 리니어이어도 되며 넌리니어이어도 된다.
신호 생성 회로(23r, 23g, 23b)는, 각각, 신호 변환 회로(22r, 22g, 22b)로부터 공급되는 아날로그 신호 S1r, S1g, S1b와, 카운터(21)로부터 공급되는 카운트값 C에 기초하여, 양자의 곱에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b를 생성하여 출력하는 회로이다. 여기서 말하는 아날로그 신호 S2에는, 아날로그 신호 S1과 마찬가지로, 아날로그 전류 신호 또는 아날로그 전압 신호 외에, PWM 신호도 포함된다. 또한, 아날로그 신호 S1 및 카운트값 C의 곱과, 아날로그 신호 S2의 강도(전류값, 전압값, 듀티비)의 관계는, 리니어이어도 되며, 넌리니어이어도 된다.
구동 회로(24r, 24g, 24b)는, 구동 회로(14)와 마찬가지로, 각각 신호 생성 회로(23r, 23g, 23b)로부터 출력되는 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b에 기초하여, LED(1r, 1g, 1b)를 구동하는 회로이다.
도 10은, 본 실시예에 따른 LED 제어 회로(20)의 동작을 나타내는 타임차트이다. 도 10의 (a)∼(e)에는, 각각, ON/OFF 신호, 카운트값 C, 아날로그 신호 S1, 아날로그 신호 S2, 및 구동 전류 I의 변화의 양태가 나타나 있다. 이하, 도 9, 10에 따라, 본 실시예에 따른 LED 제어 회로(20)의 동작에 대하여 설명한다.
메일 착신이 있으면, 마이크로컴퓨터(2)는, 도시되지 않은 메모리로부터 메일 착신에 대응하는 휘도 데이터 Br, Bg, Bb를 판독하고, 이들을 대응하는 신호 변환 회로(22r, 22g, 22b)에 공급한다. 그리고, 마이크로컴퓨터(2)는, 3개의 카운터(21r, 21g, 21b)에 대하여 ON 신호를 동시에 출력한다. 또한, 여기서는, 휘도 데 이터 Br, Bg, Bb는, 각각, "1000"(십진수의 8), "0100"(십진수의 4), "0010"(십진수의 2)인 것으로 한다.
카운터(21)는, ON 신호의 공급을 받으면, 마이크로컴퓨터(2)로부터의 클럭 CLK에 기초하여, 카운트값 C0("0000")에서부터 카운트값 C1("1111")까지 카운트 업해간다. 도 10의 (b)에는, 이 때의 카운트값 C(t)가 나타나 있다. 카운트값 C는, 카운터(21)로부터 신호 생성 회로(23)로 출력된다.
신호 변환 회로(22r, 22g, 22b)는, 각각, 마이크로컴퓨터(2)로부터 공급된 휘도 데이터 Br, Bg, Bb를, 이것에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호 S1r, S1g, S1b로 변환한다. 도 10의 (c)에는, 이 때의 아날로그 신호 S1r(t), S1g(t), S1b(t)가 나타나 있다. 여기서는, S1r(t)=α·Br, S1g(t)=α·Bg, S1b(t)=α·Bb(α는 상수)이다. 아날로그 신호 S1은, 신호 변환 회로(22)로부터 신호 생성 회로(23)에 출력된다.
신호 생성 회로(23r, 23g, 23b)는, 각각, 카운터(21)로부터 공급된 카운트값 C와, 신호 변환 회로(22r, 22g, 22b)로부터 공급된 아날로그 신호 S1r, S1g, S1b에 기초하여, 양자의 곱에 따른 크기의 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b를 생성한다. 도 10의 (d)에는, 이 때의 아날로그 신호 S2r(t), S2g(t), S2b(t)가 나타나 있다. 여기서는, S2r(t)=α·β·Br·C(t), S2g(t)=α·β·Bg·C(t), S2b(t)=α·β·Bb·C(t)(β는 상수)이다. 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b는, 각각, 신호 생성 회로(23r, 23g, 23b)로부터 구동 회로(24r, 24g, 24b)로 출력된다.
구동 회로(24r, 24g, 24b)는, 각각, 신호 생성 회로(23r, 23g, 23b)로부터 공급된 아날로그 신호 S2r, S2g, S2b의 크기에 따른 구동 전류 Ir, Ig, Ib를 LED(1r, 1g, 1b)에 공급한다. 도 10의 (e)에는, 이 때의 구동 전류 Ir(t), Ig(t), Ib(t)가 나타나 있다. 여기서는, Ir(t)=γ·S2r(t), Ig(t)=γ·S2g(t), Ib(t)=γ·S2b(t)(γ는 상수)이다. 즉, Ir(t)=A·Br·C(t), Ig(t)=A·Bg·C(t), Ib(t)=A·Bb·C(t)(단, A=α·β·γ)이며, 제1 실시예에 따른 LED 제어 회로(10)와 동일한 구동 전류 I가 얻어진다.
따라서, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, LED(1r, 1g, 1b)는 모두, 소등 상태로부터 동시에 서서히 밝아져서, 소정의 점등 상태로 된다. 또한, 페이드 인 동안에도 페이드 인 완료 후에도, 구동 전류 Ir, Ig, Ib의 비는, 휘도 데이터 Br, Bg, Bb의 비와 항상 일치하며, 일정하게 유지된다.
페이드 인 완료 후, 소정 시간의 경과 후, 마이크로컴퓨터(2)는, 3개의 카운터(21)에 대하여 OFF 신호를 동시에 출력한다. 카운터(21)는, OFF 신호의 공급을 받으면, 마이크로컴퓨터(2)로부터의 클럭에 기초하여, 카운트값 C1("1111")에서부터 카운트값 C0("0000")까지 카운트 다운해간다. 도 10의 (b)에는, 이 때의 카운터(21)의 카운트값 C'(t)가 나타나 있다. 카운트값 C는, 카운터(21)로부터 신호 생성 회로(23)로 출력된다.
이 외의 회로(22, 23, 24)의 동작은, 페이드 인일 때와 마찬가지이다. 즉, 신호 변환 회로(22)는, 휘도 데이터 B를 아날로그 신호 S1로 변환한다. 신호 생성 회로(23)는, 아날로그 신호 S1과 카운트값 C에 기초하여 아날로그 신호 S2를 생성한다. 구동 회로(24)는, 아날로그 신호 S2에 따른 구동 전류 I를 LED(1)에 공급한 다. 도 10의 (c), (d), (e)에는, 각각, 이 때의 아날로그 신호 S1r'(t), S1g'(t), S1b'(t), 아날로그 신호 S2r'(t), S2g'(t), S2b'(t), 구동 전류 Ir'(t), Ig'(t), Ib'(t)가 나타나 있다. 페이드 아웃일 때에서도, 페이드 인일 때와 마찬가지로, 제1 실시예에 따른 LED 제어 회로(10)와 동일한 구동 전류 I가 얻어진다.
따라서, 상기의 LED 제어 회로(10)인 경우와 마찬가지로, LED(1r, 1g, 1b)는 모두, 소정의 점등 상태로부터 동시에 서서히 어두워져서, 소등 상태로 된다. 또한, 페이드 아웃 동안, 구동 전류 Ir, Ig, Ib의 비는, 휘도 데이터 Br, Bg, Bb의 비와 항상 일치하며, 일정하게 유지된다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 제1 실시예와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 즉, 복수의 LED 간의 휘도비를 어느 정도 원하는 휘도비로 유지하면서, 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시킬 수 있다.
[제3 실시예]
본 실시예에 따른 LED 제어 회로(30)는, 상기의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 LED 제어 회로(10, 20)와 거의 동일하지만, 페이드 인일 때와 페이드 아웃일 때에서, 카운트에 사용되는 클럭의 주파수를 절환하는 것을 특징으로 한다. 이하, 본 실시예에 따른 LED 제어 회로(30)에 대하여 설명하는데, 제1, 2의 실시예와 공통되는 부분에 대해서는, 동일한 부호를 이용하여, 설명을 생략하기로 한다.
도 11은, 제3 실시예에 따른 LED 제어 회로(30)의 구성을 도시하는 회로 블록도이다. 또한, 도 11에서는, GLED 제어 회로(30g) 및 BLED 제어 회로(30b)는, 생략되어 있다.
본 실시예에서는, RLED 제어 회로(30r)는, 카운터(31r), 신호 변환 회로(32r), 신호 생성 회로(33r), 구동 회로(34r) 외에, 분주 회로(35r)와 클럭 절환 회로(36r)를 구비하고 있다.
분주 회로(35r)는, 마이크로컴퓨터(2)로부터 공급되는 기준 클럭 CLK을 분주하여, 주파수가 서로 다른 클럭 CLK1, CLK2를 생성한다. 분주 회로(35r)에 의해 생성된 클럭 CLK1, CLK2는, 클럭 절환 회로(36r)에 공급된다. 또한, 이 분주 회로(35r)의 기능은, 마이크로컴퓨터(2)측에 구비되어 있어도 된다.
클럭 절환 회로(36r)는, 마이크로컴퓨터(2)로부터 ON 신호가 입력된 경우에는, 클럭 CLK1을 카운터(31r)에 공급하고, ON 신호를 카운터(31r)에 공급한다. 한편, 마이크로컴퓨터(2)로부터 OFF 신호가 입력된 경우에는, 클럭 CLK2를 카운터(31r)에 공급하고, OFF 신호를 카운터(31r)에 공급한다. 또한, 여기서는, 클럭 절환 회로(36r)가 카운터(31r)에 ON/OFF 신호를 공급하는 것으로 하였는데, 마이크로컴퓨터(2)가 카운터(31r)에 공급하는 것으로 하여도 된다.
카운터(31r)는, 클럭 절환 회로(36r)로부터 ON 신호가 입력된 경우에는, 클럭 절환 회로(36r)로부터 공급되는 클럭 CLK1에서 카운트값 C를 C0에서부터 C1까지 카운트 업하고, 한편, OFF 신호가 입력된 경우에는, 클럭 절환 회로(36r)로부터 공급되는 클럭 CLK2에서 카운트값 C를 C1에서부터 C0까지 카운트 다운한다.
도 12는, 본 실시예에서의, 카운트값 C의 변화의 양태를 나타내는 도면이다. 도 12에서, 페이드 인일 때의 카운트에 사용되는 클럭 CLK1의 주파수는 f이며, 페이드 아웃일 때의 카운트에 사용되는 클럭 CLK2의 주파수는 2·f이다. 따라서, 페 이드 인일 때의 휘도 변화 시간 Ta는, (C1-C0)/f로 되며, 페이드 아웃일 때의 휘도 변화 시간 Tb는, (C1-C0)/2f으로 된다. 이 때문에, LED(1r)의 휘도 변화는, 페이드 인일 때보다도 페이드 아웃일 때의 쪽이 빠르게 된다. 이해하기 쉽게 말하면, LED(1r)는, 페이드 인일 때에는, 비교적 천천히 밝아져가고, 페이드 아웃일 때에는, 비교적 빠르게 어두워져 간다. 또한, 여기서는 설명을 생략하였지만, LED(1g) 및 LED(1b)에 대하여도 마찬가지다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 페이드 인일 때와 페이드 아웃일 때에, 카운트에 사용되는 클럭의 주파수를 절환하기 때문에, 페이드 인일 때와 페이드 아웃일 때에 휘도 변화의 경사(속도)를 바꿀 수 있다. 이에 따라, 페이드 인 및 페이드 아웃의 배리에이션을 늘릴 수 있어서, LED(1)의 표시 동작을 다양화할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였는데, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다.
예를 들면, 본 발명에 따른 LED 제어 회로는, 휴대 전화나 PHS 이외에서도 적용 가능하다. 또한, LED의 발광색은, 상기의 RGB에 한정되지 않는다. 또한, LED의 개수는, 3개에 한정되지 않으며, 2개이어도 되고 4개 이상이어도 된다.
또한, 상기의 실시예에서는, 복수의 LED 각각에 대하여, 카운터, 신호 변환 회로, 신호 생성 회로, 및 구동 회로가 따로따로 설치되어 있는데, 적절하게는, 각 색 간에 회로가 공유되어도 된다. 예를 들면, 제1 실시예에서는, 카운터(11r, 11g, 11b)를 1개의 카운터로 할 수 있으며, 신호 변환 회로(12r, 12g, 12b)를 1개 의 신호 변환 회로로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 LED 간의 휘도비를 어느 정도 원하는 휘도비로 유지하면서, 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시킬 수 있는 LED 제어 회로를 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 각각 발광색이 상이한 복수의 LED를 제어하는 LED 제어 회로로서,
    상기 복수의 LED 각각에 대하여,
    외부로부터의 카운트 개시 신호에 따라, 소정의 클럭에서 카운트값을 카운트 업 또는 카운트 다운하는 카운터와,
    상기 카운터의 카운트값을, 이것에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 회로와,
    상기 신호 변환 회로의 출력 신호와, 상기 LED에 대하여 외부로부터 설정된 휘도 데이터에 기초하여, 양자의 곱에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로와,
    상기 신호 생성 회로의 출력 신호에 기초하여 상기 LED를 구동하는 구동 회로
    를 구비하며,
    상기 카운트값에 따라 상기 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시키는 것을 특징으로 하는 LED 제어 회로.
  2. 각각 발광색이 상이한 복수의 LED를 제어하는 LED 제어 회로로서,
    상기 복수의 LED 각각에 대하여,
    외부로부터의 카운트 개시 신호에 따라, 소정의 클럭에서 카운트값을 카운트 업 또는 카운트 다운하는 카운터와,
    상기 LED에 대하여 외부로부터 설정된 휘도 데이터를, 이것에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 회로와,
    상기 신호 변환 회로의 출력 신호와, 상기 카운터의 카운트값에 기초하여, 양자의 곱에 따른 강도를 나타내는 아날로그 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로와,
    상기 신호 생성 회로의 출력 신호에 기초하여 상기 LED를 구동하는 구동 회로
    를 구비하며,
    상기 카운트값에 따라 상기 복수의 LED의 휘도를 동시에 서서히 변화시키는 것을 특징으로 하는 LED 제어 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 카운트 개시 신호로서 점등 개시 신호가 공급된 경우,
    상기 카운터에 의해, 소등 상태에 대응하는 카운트값에서부터 소정의 카운트값까지 카운트하고,
    상기 카운트값에 따라, 상기 복수의 LED를 소등 상태로부터 동시에 서서히 밝게 하여 소정의 점등 상태로 하며,
    상기 카운트 개시 신호로서 소등 개시 신호가 공급된 경우,
    상기 카운터에 의해, 상기 소정의 카운트값에서부터 상기 소등 상태에 대응 하는 카운트값까지 카운트하고,
    상기 카운트값에 따라, 상기 복수의 LED를 소정의 점등 상태로부터 동시에 서서히 어둡게 하여 소등 상태로 하는 것을 특징으로 하는 LED 제어 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소등 상태에 대응하는 카운트값에서부터 상기 소정의 카운트값까지 카운트하는 경우와, 상기 소정의 카운트값에서부터 상기 소등 상태에 대응하는 카운트값까지 카운트하는 경우에서, 카운트에 사용되는 클럭의 주파수를 절환하는 것을 특징으로 하는 LED 제어 회로.
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