WO2010084983A1 - 半導体装置およびそれを備えた電子機器 - Google Patents

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WO2010084983A1
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昌男 堀部
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Rohm Co Ltd
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/12—Controlling the intensity of the light using optical feedback
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/144—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device and an electronic device including the same, and more particularly to a semiconductor device that supplies current to a load based on the intensity of incident light and an electronic device including the same.
  • LED Light-Emitting Diode
  • LCD Liquid Crystal Display
  • JP 2008-227325 A discloses the following configuration. That is, the light emitting diode driving device includes a driving voltage generating unit that generates a driving voltage to be applied to the anode of the light emitting diode, a driving current control unit that performs pulse width modulation control of the driving current flowing through the light emitting diode, and the driving voltage is monitored.
  • a monitor voltage generation unit that generates a monitor voltage on which a variation of the drive voltage generated in the off period is superimposed with a predetermined reference voltage as a reference during the off period of the drive current,
  • the drive voltage generator performs feedback control of the drive voltage so that the feedback voltage drawn from the cathode of the light emitting diode coincides with the reference voltage during an on period of the drive current, and an off period of the drive current
  • the feedback control of the drive voltage is performed so that the monitor voltage matches the reference voltage.
  • a light detection element such as an illuminance sensor
  • a current flowing through the light detection element is converted into a voltage by a resistance element.
  • a configuration in which current is supplied to the LED element based on the converted digital signal is employed.
  • the data capacity of the table for converting the light intensity indicated by the digital signal into the current value to be supplied to the LED element is “the number of bits of the digital signal ⁇ the bit of data indicating the current value supplied to the LED element”. Since the number of "several" is required, there is a problem that the circuit scale becomes large.
  • Patent Document 1 does not disclose a configuration for solving such a problem.
  • an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing the size of a circuit that supplies a current to a load based on light intensity and converts the light intensity into a current value, and an electronic apparatus including the semiconductor device. Is to provide.
  • a semiconductor device receives light detection data indicating the intensity of light, and outputs current data indicating a current value corresponding to the value of the light detection data.
  • a table section that stores the correspondence between the photodetection data and the current data in a fixed manner, and adjusts the current value indicated by the current data based on the changeable parameter, and adjusts the current data indicating the adjusted current value.
  • the current adjustment unit adjusts the current value indicated by the current data based on the first to third parameters that can be changed, and outputs adjusted current data indicating the adjusted current value, wherein the first parameter is , The value for multiplying the current value indicated by the current data, the second parameter indicates the minimum value of the current to be supplied to the load, and the third parameter indicates the maximum value of the current to be supplied to the load
  • the current adjustment unit outputs adjustment current data indicating a value obtained by adding the minimum value indicated by the second parameter to the product of the current value indicated by the current data and the value indicated by the first parameter, and indicates the adjustment current data.
  • adjustment current data indicating the maximum value is output.
  • the table unit stores a plurality of types of correspondence relationships between the light detection data and the current data, the parameter indicates a type of correspondence relationship between the light detection data and the current data, and the table unit includes the parameter Based on, current data indicating a current value corresponding to the value of the light detection data is output.
  • the parameter indicates a value for multiplying the current value indicated by the current data
  • the current adjustment unit outputs adjustment current data indicating a product of the current value indicated by the current data and the value indicated by the parameter.
  • the parameter indicates a minimum value of current to be supplied to the load
  • the current adjustment unit outputs adjustment current data indicating a sum of a current value indicated by the current data and a minimum value indicated by the parameter.
  • the parameter indicates a maximum value of the current to be supplied to the load
  • the current adjustment unit outputs adjustment current data indicating the maximum value when the current value indicated by the current data is larger than the maximum value indicated by the parameter.
  • the table unit fixedly stores a plurality of types of correspondence between the light detection data and the current data, the parameter indicates a type of the correspondence between the light detection data and the current data, and the table unit includes the parameter Based on this, current data indicating a current value corresponding to the value of the photodetection data is output.
  • it further includes a register for storing photodetection data and parameters, and a signal input / output circuit for outputting the photodetection data stored in the register to the outside and for applying the parameters given from the outside to the register.
  • it further includes a voltage generation circuit that supplies a power supply voltage to an optical sensor provided outside, and a data generation unit that generates optical detection data based on the output current of the optical sensor.
  • a gain control unit for controlling the gain of the photosensor based on the photodetection data is further provided, and the data generation unit generates photodetection data based on the gain of the photosensor and the output current of the photosensor.
  • the voltage generation circuit, the data generation unit, and the gain control unit operate intermittently at a predetermined cycle.
  • an A / D converter that converts an analog voltage indicating light intensity into a digital signal at a predetermined first period, and an averaging process to a plurality of digital signals generated by the A / D converter
  • an averaging processing unit that generates light detection data.
  • the A / D converter operates intermittently in a second cycle longer than the first cycle, generates a plurality of digital signals in each operation period, and the averaging processing unit is operated by the A / D converter. Each time a plurality of digital signals are generated, averaging processing is performed on the plurality of digital signals to generate light detection data.
  • the current supply unit changes the current supplied to the load from the first current value to the first current value when the adjusted current value indicated by the adjustment current data changes from the first current value to the second current value.
  • the current value is gradually changed to 2.
  • the speed at which the value of the current supplied to the load is changed can be set to a desired value.
  • the current supply unit supplies current to the load based on the adjusted current data when the PWM signal is at the first logic level, and current supply to the load when the PWM signal is at the second logic level. Stop supplying.
  • an electronic apparatus includes an optical sensor that outputs a current corresponding to the intensity of incident light, a light emitting element, and an optical sensor based on an output current of the optical sensor.
  • a data generation unit that outputs light detection data indicating the intensity of incident light, and receives the light detection data, outputs current data indicating a current value corresponding to the value of the light detection data, and outputs the light detection data and the current data.
  • a current adjustment unit that adjusts a current value indicated by current data based on a changeable parameter and outputs adjustment current data indicating the adjusted current value;
  • a current supply unit for supplying a current to the light emitting element based on the adjustment current data.
  • FIG. 10 is a circuit block diagram showing a modification of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a circuit block diagram illustrating another modification of the second embodiment. It is a figure which shows operation
  • movement of the averaging process / brightness determination part shown in FIG. 7 is a time chart showing an operation of a portion related to illuminance measurement in the mobile phone shown in FIG. 6. It is a time chart which shows operation
  • FIG. 7 is still another time chart showing the operation of the slope processing unit shown in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of the register illustrated in FIG. 6. It is a flowchart which shows the lighting method of the backlight (LED) in automatic light control mode. It is a flowchart which shows the lighting and extinguishing method of the backlight (LED) in a register setting mode.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electronic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the electronic apparatus 201 includes a light detection element 51, a resistance element 52, a load 53, and a semiconductor device 101.
  • the semiconductor device 101 includes an A / D (Analog to Digital) converter 1, a load current calculation unit 2, a register 3, a variable constant current source 4, and terminals T1 and T2.
  • the load current calculation unit 2 includes a table unit 11 and a current adjustment unit 12.
  • the A / D converter 1 and the resistance element 52 constitute a data generation unit 5.
  • the photodetecting element 51 is, for example, a photodiode, and outputs light according to the intensity (light quantity) of incident light when light is incident thereon.
  • the data generation unit 5 outputs light detection data DBR indicating the intensity of incident light of the light detection element 51 based on the output current of the light detection element 51. That is, the resistance element 52 converts the output current of the light detection element 51 into a voltage. The voltage converted by the resistance element 52 is supplied to the terminal T1 of the semiconductor device 101.
  • the A / D converter 1 converts the voltage supplied to the terminal T1, which is an analog signal, into photodetection data DBR, which is a digital signal, and outputs the photodetection data DBR to the load current calculation unit 2.
  • the load current calculation unit 2 calculates the load current value I based on the light detection data DBR received from the data generation unit 5.
  • the table unit 11 receives the light detection data DBR from the A / D converter 1 and outputs a current data ID indicating a current value corresponding to the value of the light detection data DBR.
  • the table unit 11 stores a plurality of types of correspondence relationships between the light detection data DBR and the current data IDs.
  • the current adjusting unit 12 adjusts the current value indicated by the current data ID based on a plurality of parameters that can be changed from the outside of the semiconductor device 101, and outputs adjusted current data ITD indicating the adjusted current value.
  • the variable constant current source 4 supplies current to the load 53 based on the adjustment current data ITD.
  • the load 53 is a light emitting element such as an LED, and emits light based on the load current supplied from the variable constant current source 4 via the terminal T2.
  • Is is a load current initial value calculated by the table unit 11
  • k is a load current adjustment coefficient
  • IU 0 is a minimum value of current to be supplied to the load 53
  • IU 1 is supplied to the load 53. This is the maximum power value.
  • FIG. 2 is a diagram showing a conversion operation performed by the table unit in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • the table unit 11 converts the photodetection data DBR received from the A / D converter 1 into a load current initial value Is as shown in the table of FIG. That is, the table unit 11 outputs the current data ID indicating the load current initial value Is corresponding to the value of the light detection data DBR to the current adjustment unit 12.
  • the table unit 11 stores the correspondence between the light detection data DBR and the current data ID in a fixed manner.
  • the curve setting parameter CRV shown in FIG. 2 indicates the type of conversion pattern from the photodetection data DBR to the current data ID by the table unit 11, that is, the type of correspondence between the photodetection data DBR and the current data ID. It can be changed from the outside of the semiconductor device 101.
  • the table unit 11 outputs current data ID indicating a current value corresponding to the value of the light detection data DBR based on the curve setting parameter CRV. That is, the table unit 11 selects one of a plurality of types of current values corresponding to the value of the light detection data DBR based on the curve setting parameter CRV, and outputs a current data ID indicating the selected current value. .
  • the table unit 11 sets the current data ID indicating 8 mA to the current adjustment unit 12. Output to.
  • FIG. 3 is a diagram showing multiplier parameters used by the current adjustment unit in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
  • multiplier parameter STEP is, for example, 3-bit data, and indicates a load current adjustment coefficient for multiplying load current initial value Is indicated by current data ID.
  • the multiplier parameter STEP is expressed in binary.
  • the current adjustment unit 12 outputs adjustment current data ITD indicating the product of the current value indicated by the current data ID and the value indicated by the multiplier parameter STEP.
  • the current adjustment unit 12 multiplies the load current initial value Is indicated by the current data ID by 1.6.
  • the current adjustment unit 12 multiplies the load current initial value Is indicated by the current data ID by 1.0.
  • the current adjusting unit 12 calculates the load current value I by adding the load current minimum value IU0 to the load current initial value Is multiplied by a predetermined number based on the multiplier parameter STEP. Then, the current adjustment unit 12 outputs adjustment current data IT indicating the load current value I to the variable constant current source 4.
  • the current adjustment unit 12 adds the load current minimum value IU0 to the product of the load current initial value Is and the value indicated by the multiplier parameter STEP.
  • the current adjustment unit 12 clamps the load current value I to 20 (mA).
  • the load current calculation unit 2 includes a register that can set the load current value I for each value of the photodetection data DBR without performing the above calculation.
  • the number of bits of the adjustment current data IT is 7
  • a register corresponding to the kind of value (16) that the photodetection data DBR can take ⁇ the number of bits of the adjustment current data IT (7) 112 bits is required.
  • a register, a 7-bit register for setting the load current maximum value IU1, a 1-bit register for setting the curve setting parameter CRV, and a 3-bit register for setting the multiplier parameter STEP A total of 18 bits of registers are required.
  • the register scale is much larger in the register that can change the value and the table that stores the fixed value. That is, in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, it is only necessary to provide a table for 112 bits and a very small register for 18 bits instead of a register for 112 bits.
  • the scale can be greatly reduced.
  • FIG. 6 is a circuit block diagram showing a main part of mobile phone 202 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • mobile phone 202 includes resistance element 52, optical sensor 54, capacitor 55, LED 56, operation unit 57, microcomputer 58, and semiconductor device 102.
  • the LED 56 is included in the backlight of the liquid crystal display device of the mobile phone 202.
  • the backlight includes a plurality of LEDs 56, but only one LED 56 is shown for simplicity of illustration.
  • the operation unit 57 includes a plurality of buttons operated by the user of the mobile phone 202.
  • the microcomputer 58 sets various conditions of the semiconductor device 102 in accordance with a signal from the operation unit 57.
  • the optical sensor 54 detects the illuminance at the place where the mobile phone 202 is used.
  • the semiconductor device 102 controls the light emission intensity of the LED 56 based on the detection result of the optical sensor 54. As a result, it is possible to make the image displayed on the liquid crystal screen easier to see and to reduce power consumption.
  • the semiconductor device 102 includes a load current calculation unit 2, a register 3, a signal input / output circuit (I / O) 6, a VB generation circuit 7, an A / D converter (ADC) 8, an averaging process / brightness determination.
  • Unit 9 gain control unit 10, current supply unit 20, and terminals T1 to T8.
  • the resistance element 52, the A / D converter 8, and the averaging process / brightness determination unit 9 constitute a data generation unit 5.
  • the register 3 gives the load current calculation unit 2 the multiplier parameter STEP, the curve setting parameter CRV, the load current minimum value IU0, and the load current maximum value IU1.
  • Register 3 includes a plurality of sub-registers. Each sub-register is assigned a unique address in advance. For example, the multiplier parameter STEP and the curve setting parameter CRV are stored in the first sub register, the load current minimum value IU0 is stored in the second sub register, and the load current maximum value IU1 is stored in the third sub register. .
  • each sub register can be written and read. That is, the serial clock signal SCL is supplied from the microcomputer 58 to the terminal T3.
  • the terminal T4 is used for input / output of the serial data signal SDA.
  • the signal input / output circuit 6 is provided between the register 3 and the terminals T3 and T4, and transmits the serial clock signal SCL given from the microcomputer 58 via the terminal T3 to the register 3. Further, the signal input / output circuit 6 transmits the serial data signal SDA given from the microcomputer 58 via the terminal T4 to the register 3 and also receives the serial data signal SDA given from the register 3 via the terminal T4. To the computer 58.
  • the microcomputer 58 provides the serial clock signal SCL to the register 3 via the terminal T3 and the signal input / output circuit 6, and in synchronization with the serial clock signal SCL, the microcomputer 58 outputs a write instruction signal, an address signal,
  • the serial data signal SDA including the write information is applied to the register 3 via the terminal T4 and the signal input / output circuit 6.
  • the register 3 writes write information (for example, a multiplier parameter STEP) in the sub register specified by the address signal.
  • microcomputer 58 provides serial clock signal SCL to register 3 via terminal T3 and signal input / output circuit 6, and serially includes a read instruction signal and an address signal in synchronization with serial clock signal SCL.
  • Data signal SDA is applied to register 3 via terminal T4 and signal input / output circuit 6.
  • the register 3 operates in synchronization with the serial clock signal SCL, reads information (for example, brightness data) from the sub-register designated by the address signal, and uses the information as the serial data signal SDA and the signal input / output circuit 6 and the terminal. This is given to the microcomputer 58 via T4.
  • the register 3 controls the entire semiconductor device 102 in addition to the load current calculation unit 2 based on the stored contents.
  • the optical sensor 54 is configured as one IC. As shown in FIG. 7, the power supply terminal (VCC), the output terminal (IOUT), the first gain terminal (GC1), and the second gain terminal (GC2) of the optical sensor 54 are terminals T7 and T1 of the semiconductor device 102, respectively. , T5, T6. The ground terminal (GND) of the optical sensor 54 is grounded. One electrode of the capacitor 55 is connected to the terminal T7, and the other electrode is grounded. The capacitor 55 is used to stabilize the bias voltage VB.
  • the optical sensor 54 is driven by the bias voltage VB and outputs a current Is having a value corresponding to the illuminance at the position where the optical sensor 54 is disposed to the output terminal (IOUT).
  • the resistance element 52 is connected between the terminal T1 and the line of the ground voltage GND, and converts the output current Is of the optical sensor 54 into the voltage Vs.
  • FIG. 8A is a diagram showing the relationship between the illuminance at the position where the photosensor 54 is disposed and the output current Is of the photosensor 54
  • FIG. 8B shows the relationship between the illuminance and the voltage Vs of the terminal T1. It is a figure which shows a relationship.
  • the level of the current Is increases in proportion to the illuminance.
  • the voltage Vs at the terminal T1 is a product (Is ⁇ Rs) of the current Is and the resistance value Rs of the resistance element 52.
  • FIG. 8B when the resistance value Rs of the resistance element 52 is set to an appropriate value, the voltage Vs increases in proportion to the illuminance.
  • the voltage Vs When the resistance value Rs of the resistance element 52 is too large, the voltage Vs is saturated and the measurement range is narrowed when the illuminance increases. If the resistance value Rs of the resistance element 52 is too small, the voltage Vs becomes 0 V when the illuminance decreases, and the measurement range becomes narrow.
  • the gain (ratio between the current Is and the illuminance) of the optical sensor 54 is switched between two levels of high and low by signals GC1 and GC2 supplied from the semiconductor device 102 to the optical sensor 54 via the terminals T5 and T6.
  • the gain of the optical sensor 54 is set to the high level, and when the signals GC1 and GC2 are set to the “L” level and the “H” level, respectively.
  • the gain of the optical sensor 54 becomes a low level.
  • the levels of the signals GC1 and GC2 are fixed regardless of the illuminance.
  • the levels of the signals GC1 and GC2 can be switched according to the illuminance.
  • the fixed gain mode is set, and when “0” is written to the sub-register GAIN, the automatic gain mode is set.
  • the gain of the optical sensor 54 in the fixed gain mode can be switched manually.
  • FIG. 9A is a diagram showing the relationship between the illuminance in the fixed gain mode and the voltage Vs at the terminal T1
  • FIG. 9B is a diagram showing the relationship between the illuminance in the automatic gain mode and the voltage Vs at the terminal T1. It is.
  • the gain in the fixed gain mode, the gain is fixed in two stages of high and low. Even when the illuminance is the same, the voltage Vs in the high gain mode is higher than the voltage Vs in the low gain mode.
  • the measurable illuminance range varies depending on the gain level.
  • a high voltage Vs can be obtained even when the illuminance is low. However, when the illuminance is high, the voltage Vs is saturated to the upper limit value. Conversely, in the low gain mode, the voltage Vs becomes the lower limit value when the illuminance is low, but the voltage Vs is not saturated even when the illuminance is high.
  • the gain is increased when the illuminance is lower than the threshold value, and the gain is decreased when the illuminance is higher than the threshold value. Therefore, in the automatic gain mode, the measurable illuminance range is widened.
  • a photodetection element (photodiode) 51 may be used instead of the photosensor 54.
  • the ratio between the resistance value Rs of the resistance element 52 and the resistance value Rss of the resistance element 60 is set to 9.5, for example.
  • the cathode and anode of the photodetecting element 51 are connected to terminals T7 and T1, respectively.
  • the resistance element 52 and the transistor 61 are connected in series between the anode of the light detection element 51 and the line of the ground voltage GND.
  • the resistance element 60 and the transistor 62 are connected in series between the anode of the light detection element 51 and the line of the ground voltage GND.
  • the gates of transistors 61 and 62 receive signals GC1 and GC2, respectively.
  • the voltage Vs at the terminal T1 is a product (Is ⁇ Rs) of the output current Is of the light detection element 51 and the resistance value Rs of the resistance element 52, which is a relatively high value.
  • the transistor 62 When the signals GC1 and GC2 are set to the “L” level and the “H” level, respectively, the transistor 62 is turned on and the transistor 61 is turned off.
  • the voltage Vs at the terminal T1 is a product (Is ⁇ Rss) of the output current Is of the light detection element 51 and the resistance value Rss of the resistance element 60, which is a relatively low value. Therefore, even in the configuration of FIG. 10, the gain can be switched between two levels of high and low.
  • the resistance element 60 and the transistors 61 and 62 may be removed as shown in FIG.
  • the resistance element 52 is connected in series between the anode of the light detection element 51 and the line of the ground voltage GND. In this case, the gain is fixed at a high level. If the resistance element 52 is replaced with the resistance element 60, the gain can be fixed at a low level.
  • the VB generation circuit 7 generates a bias voltage VB and supplies it to the terminal T7.
  • VB generation circuit 7 has a constantly on mode and an intermittent operation mode. In the always-on mode, the VB generating circuit 7 is always activated and always generates the bias voltage VB. In the intermittent operation mode, the VB generation circuit 7 is intermittently activated at a set cycle to intermittently generate the bias voltage VB. When “1” is written in the sub-register SBIASON at a predetermined address of the register 3, the always-on mode is set, and when “0” is written in the sub-register SBIASON, the intermittent operation mode is set. By operating the VB generation circuit 7 intermittently, power consumption can be reduced. When the illuminance is not measured, the VB generation circuit 7 is deactivated and the terminal T7 is grounded.
  • the A / D converter 8 samples the voltage Vs at the terminal T1 at a predetermined cycle, and converts the sampled voltage Vs into an 8-bit digital signal. In other words, the A / D converter 8 determines which of the 256 levels (2 to the 8th power) the voltage Vs is, and outputs a digital signal indicating the determination result.
  • the A / D converter 8 operates intermittently in synchronism with the VB generation circuit 7, the gain control unit 10 and the like in order to reduce power consumption.
  • the A / D converter 8 samples the voltage Vs 16 times during one operation period, and outputs 16 digital signals. When the illuminance is not measured, the A / D converter 8 is deactivated and the terminal T1 is grounded.
  • the averaging process / brightness determination unit 9 averages 16 digital signals continuously output from the A / D converter 8 in order to remove noise and flicker from the output signal of the A / D converter 8.
  • the averaging process / brightness determination unit 9 converts the averaged digital signal into 4-bit digital signals AMB3 to AMB0 (light detection data DBR) according to gain control. In other words, the averaged digital signal is converted into one of 16 levels of brightness levels according to gain control.
  • FIG. 12 is a table showing the relationship between the voltage Vs of the terminal T1 and the brightness level.
  • the voltage Vs is determined by the A / D converter 8 as one of 256 levels of voltages from VoS ⁇ 0/256 to VoS ⁇ 255/256.
  • the brightness level is determined to be the lowest level of 0h.
  • the digital signals AMB3 to AMB0 are 0000.
  • the digital signals AMB3 to AMB0 are 1111.
  • the brightness level is determined to be the lowest level of 0h. .
  • the digital signals AMB3 to AMB0 are 0000.
  • the digital signals AMB3 to AMB0 are 1011. That is, even if the voltage Vs is large, it is determined that it is actually dark.
  • the digital signals AMB3 to AMB0 are 0101. That is, even if the voltage Vs is small, it is determined that it is actually bright. For example, when the voltage Vs is VoS ⁇ 200/256, it is determined that the brightness level is Fh. In this case, the digital signals AMB3 to AMB0 are 1111.
  • the brightness levels Ah to Bh when the gain is set to a high level correspond to the brightness levels 5h to 8h when the gain is set to a low level. Therefore, when the mobile phone 202 is moved from a dark place to a bright place, the brightness level changes from Ah to Bh in a state where the gain is high, and then the gain changes from low to high. It changes from 5h to 8h. On the other hand, when the mobile phone 202 is moved from a bright place to a dark place, the brightness level changes from 8h to 5h in a state where the gain is low, and then the gain changes from high to high. Changes from Bh to Ah.
  • the digital signals AMB3 to AMB0 indicating the brightness level are stored in sub-registers having a predetermined address in the register 3. Therefore, digital signals AMB3 to AMB0 can be read from the outside.
  • the digital signals AMB3 to AMB0 are given to the gain controller 10.
  • the gain control unit 10 When the fixed gain mode is set, the gain control unit 10 holds the gain at a constant level of high level or low level regardless of the digital signals AMB3 to AMB0. Further, when the automatic gain mode is set, the gain control unit 10 switches the gain from a high level to a low level or from a low level to a high level according to the digital signals AMB3 to AMB0.
  • the gain control unit 10 operates intermittently in synchronization with the VB generation circuit 7, the A / D converter 8, and the like in order to reduce power consumption. When the illuminance is not measured, the gain controller 10 is deactivated and the terminals T5 and T6 are grounded.
  • FIGS. 13A to 13H are time charts showing the operation of the portion related to the measurement of illuminance.
  • 1 (“H” level) is written to the sub register ALCEN at a certain time t0
  • the measurement of illuminance is started, and the VB generation circuit 7, the A / D converter 8, the averaging process / The brightness determination unit 9 and the gain control unit 10 are activated.
  • the A / D converter 8 operates intermittently at a predetermined period Tadc, and operates for a predetermined operation period Top (for example, 80.4 ms) in each period Tadc.
  • the VB generation circuit 7 operates in synchronization with the A / D converter 8 when the intermittent mode is set, and the bias voltage VB for the operation period Top of the A / D converter 8 is set. Is generated.
  • the VB generation circuit 7 always generates the bias voltage VB when the always-on mode is set.
  • the gain control unit 10 operates in synchronization with the A / D converter 8 and generates the signals GC 1 and GC 2 only during the operation period Top of the A / D converter 8.
  • the A / D converter 8 performs the A / D conversion period TAD (for example, after the predetermined standby period Twa (for example, 64 ms) has elapsed in each operation period Top. , 16.4 ms), 16 A / D conversion operations are performed.
  • TAD the predetermined standby period
  • Twa for example, 64 ms
  • TAD1 1.024 ms
  • the averaging processing / brightness determination unit 9 performs averaging processing on the 16 digital signals output from the A / D converter 8 in the A / D conversion period TAD, and generates one digital signal. Based on the signal, the set gain, and the table of FIG. 12, the brightness level is obtained, and 4-bit digital signals AMB3 to AMB0 indicating the brightness level are output.
  • the digital signals AMB3 to AMB0 (light detection data DBR) generated by the averaging process / brightness determination unit 9 are given to the load current calculation unit 2.
  • the load current calculation unit 2 includes the light detection data DBR given from the averaging process / brightness judgment unit 9, the multiplier parameter STEP given from the register 3, and the curve setting parameter CRV.
  • the adjustment current data ITD is generated based on the minimum load current value IU0 and the maximum load current value IU1.
  • the adjusted current data ITD is given to the current supply unit 20.
  • the current supply unit 20 includes a selector 21, a slope processing unit 22, a gate circuit 23, and a variable constant current source 4.
  • the anode of the LED 56 is connected to the line of the external power supply voltage VCC1, and the cathode of the LED 56 is connected to the terminal T2.
  • the variable constant current source 4 is connected between the terminal T2 and the line of the ground voltage GND. When a current flows through the variable constant current source 4, the LED 56 emits light with a brightness corresponding to the current value I.
  • the current value (that is, the load current value) I of the variable constant current source 4 is controlled by the output signal of the slope processing unit 22 and the output signal of the gate circuit 23.
  • the selector 21 receives the adjustment current data ITD generated by the load current calculation unit 2 and the DC current data IMLED6 to IMLED0 from the register 3. By writing the DC current data IMLED6 to IMLED0 to the sub-register at a predetermined address of the register 3, it is possible to select the DC current value at any one of the 128 DC current values.
  • the selector 21 supplies the adjustment current data ITD to the slope processing unit 22 in the automatic dimming mode, and the DC current data IMLED6 to IMLED0 to the slope processing unit 22 in the register setting mode.
  • the slope processing unit 22 has a slope function that gradually changes the load current value I in order to change the brightness of the LED 56 (that is, the brightness of the backlight of the mobile phone) without causing the user of the mobile phone 202 to feel uncomfortable.
  • a slope function that gradually changes the load current value I in order to change the brightness of the LED 56 (that is, the brightness of the backlight of the mobile phone) without causing the user of the mobile phone 202 to feel uncomfortable.
  • FIG. 14 is a time chart showing changes in the load current value I.
  • the load current value I changes stepwise by a predetermined step current value Ist.
  • the step current value Ist is 1/256 of the difference between the maximum value and the minimum value of the load current value I.
  • the change time TU at the time of rising of the load current value I is a time necessary for the load current value I to increase by two steps.
  • the change time TD when the load current value I falls is the time required for the load current value I to fall by two steps.
  • FIG. 15A is a time chart showing a time change of the load current value I in the automatic dimming mode
  • FIG. 15B is an enlarged view of a portion A in FIG.
  • slope processing unit 22 causes rising data TLH3 to TLH0.
  • the load current value I is increased from I0 to I1 at a speed according to.
  • the slope processing unit 22 changes the load current value I to I1 at a speed corresponding to the falling data THL3 to THL0. From I to I2.
  • the slope processing unit 22 sets the load current value I when switching from one of the register setting mode and the automatic dimming mode to the other.
  • the load current value I is gradually changed without resetting.
  • the slope processing unit 22 once resets the load current value I to 0 mA when switching from one of the register setting mode and the automatic dimming mode, Thereafter, the load current value I is gradually increased from 0 mA.
  • FIGS. 16A and 16B illustrate a case where the load current value I1 in the register setting mode is larger than the load current value I2 in the automatic dimming mode.
  • the slope processing unit 22 loads at a speed corresponding to the falling data THL3 to THL0.
  • the current value I is gradually decreased from I1 to I2.
  • the slope processing unit 22 increases the load current value I from I2 to I1 at a speed according to the rising data TLH3 to TLH0. In this case, even when switching from one of the register setting mode and the automatic dimming mode to the other, the load current value I (that is, the brightness of the backlight) can be changed smoothly.
  • a PWM (pulse width modulation) signal is given to the gate circuit 23 from the microcomputer 58 via the terminal T8.
  • the output signal of the gate circuit 23 becomes “H” level regardless of the PWM signal.
  • the variable constant current source 4 passes a current having a level corresponding to the output signal of the slope processing unit 22.
  • the PWM signal passes through the gate circuit 23 and is given to the variable constant current source 4.
  • the variable constant current source 4 flows a current of a level corresponding to the output signal of the slope processing unit 22.
  • FIG. 17 is a table showing the relationship between the data written in the sub-registers ALCEN, MLEDEN, and MLEDMD and the operation of the semiconductor device 102.
  • the illuminance measurement unit (VB generation circuit 7, A / D converter 8, averaging process / brightness determination unit 9, gain control unit 10) is deactivated.
  • the illuminance measurement unit (circuits 7 to 10) is activated (turned on).
  • the current supply unit 20 when “0” is written in the sub register MLEDEN, the current supply unit 20 is deactivated, and when “1” is written in the sub register MLEDEN, the current supply unit 20 is activated. Further, when “0” is written in the sub register MLEDMD, the DC current data IMLED6 to IMLED0 is selected by the selector 21, and when “1” is written in the sub register MLEDMD, the adjustment current data ITD is written by the selector 21. Is selected.
  • the illuminance measurement unit (circuits 7 to 10) and the current supply unit 20 are not related regardless of the data in the sub-register MLEDMD. Activated and no current data is generated. In this case, power consumption can be reduced.
  • the illuminance measurement units (circuits 7 to 10) are deactivated and the current supply unit 20 is activated.
  • DC current data IMLED6 to IMLED0 are selected. In this case, the backlight is maintained at a constant brightness regardless of the illuminance.
  • the illuminance measurement units (circuits 7 to 10) are deactivated and the current supply unit 20 is activated. And adjustment current data ITD is selected. In this case, the load current value I becomes the minimum value IU0. In this case, power consumption can be reduced.
  • the illuminance measurement unit (circuits 7 to 10) is activated regardless of the data in the sub-register MLEDMD,
  • the current supply unit 20 is deactivated and no current data is generated. In this case, brightness data is used without driving the backlight.
  • both the illuminance measurement unit (circuits 7 to 10) and the current supply unit 20 are activated, and the DC Current data IMLED6 to IMLED0 are selected.
  • the backlight is maintained at a constant brightness regardless of the illuminance.
  • both the illuminance measurement unit (circuits 7 to 10) and the current supply unit 20 are activated, and the adjusted current data ITD is selected.
  • an automatic light control (ALC) mode is executed.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a lighting method of the backlight (LED 56) in the automatic light control mode.
  • the power supply voltage is applied to the semiconductor device 102 in step S1, the reset of the semiconductor device 102 is released in step S2, and each of the illuminance measurement unit (circuits 7 to 10) and the current supply unit 20 in step S3. Set the conditions.
  • step S4 “1” is written to the sub register ALCEN, and after waiting for the waiting period Twa of FIG. 13, “1” is written to the sub register MLEDEN in step S5.
  • LED56 light-emits with the brightness according to illumination intensity.
  • “0” is written in the sub register MLEDEN.
  • FIG. 19 is a flowchart showing how to turn on and off the backlight (LED 56) in the register setting mode.
  • the power supply voltage is applied to the semiconductor device 102 in step S1
  • the reset of the semiconductor device 102 is released in step S2
  • various conditions such as the slope time of the current supply unit 20 are set in step S3.
  • “1” is written in the sub register MLEDEN.
  • the load current value I rises at the set slope time, and the LED 56 is lit.
  • step S5 when the direct current value is set to the minimum value, the load current value I falls in the set slope time, and the brightness of the LED 56 is lowered.
  • the LED 56 is turned off instantaneously.
  • 1,8 A / D converter 2 load current calculation unit, 3 register, 4 variable constant current source, 5 data generation unit, 6 signal input / output circuit, 7 VB generation circuit, 9 averaging process / brightness determination unit, 10 Gain control unit, 11 table unit, 12 current adjustment unit, 20 current supply unit, 21 selector, 22 slope processing unit, 23 gate circuit, 51 photodetection element, 52, 60 resistance element, 53 load, 54 photosensor, 55 capacitor 57 operation unit, 58 microcomputer, 61, 62 N-channel MOS transistor, 101, 102 semiconductor device, 201 electronic device, 202 mobile phone, T1-T8 terminals.

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Abstract

　半導体装置（１０１）は、光の強さを示す光検出データを受けて、光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力し、光検出データと電流データとの対応関係を固定的に記憶しているテーブル部（１１）と、変更可能なパラメータに基づいて電流データの示す電流値を調整し、調整された電流値を示す調整電流データを出力する電流調整部（１２）と、調整電流データに基づいて負荷（５３）に電流を供給する電流供給部（４）とを備える。

Description

半導体装置およびそれを備えた電子機器
　本発明は、半導体装置およびそれを備えた電子機器に関し、特に、入射光の強度に基づいて負荷に電流を供給する半導体装置およびそれを備えた電子機器に関する。
　携帯電話機および液晶テレビ等の電子機器では、たとえば、ＬＥＤ（Light-Emitting　Diode）素子をＬＣＤ（Liquid　Crystal　Display）のバックライトとして用いている。
　ＬＥＤを駆動する技術として、たとえば、特開２００８－２２７３２５号公報（特許文献１）には、以下のような構成が開示されている。すなわち、発光ダイオード駆動装置は、発光ダイオードのアノードに与える駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、上記発光ダイオードに流れる駆動電流のパルス幅変調制御を行なう駆動電流制御部と、上記駆動電圧をモニタし、上記駆動電流のオフ期間中には、所定の参照電圧を基準として、当該オフ期間に生じた上記駆動電圧の変動分が重畳されたモニタ電圧を生成するモニタ電圧生成部とを備え、上記駆動電圧生成部は、上記駆動電流のオン期間には、上記発光ダイオードのカソードから引き出される帰還電圧が上記参照電圧と一致するように、上記駆動電圧のフィードバック制御を行い、上記駆動電流のオフ期間には、上記モニタ電圧が上記参照電圧と一致するように、上記駆動電圧のフィードバック制御を行なう。
特開２００８－２２７３２５号公報
　ところで、このような電子機器では、たとえば、照度センサ等の光検出素子を備え、光検出素子に流れる電流を抵抗素子によって電圧に変換し、変換した電圧をＡＤ（Analog　to　Digital）コンバータによってデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号に基づいてＬＥＤ素子に電流を供給する構成が、従来、採用されている。
　このような構成においては、デジタル信号の示す光強度をＬＥＤ素子に供給すべき電流値に変換するテーブルのデータ容量が、「デジタル信号のビット数×ＬＥＤ素子に供給する電流値を示すデータのビット数」分必要になるため、回路規模が大きくなってしまうという問題点があった。
　しかしながら、特許文献１記載には、このような問題点を解決するための構成は開示されていない。
　それゆえに、本発明の目的は、光強度に基づいて負荷に電流を供給し、かつ光強度を電流値に変換する回路の小型化を図ることが可能な半導体装置およびそれを備えた電子機器を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明のある局面に係わる半導体装置は、光の強さを示す光検出データを受けて、光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力し、光検出データと電流データとの対応関係を固定的に記憶しているテーブル部と、変更可能なパラメータに基づいて電流データの示す電流値を調整し、調整された電流値を示す調整電流データを出力する電流調整部と、調整電流データに基づいて負荷に電流を供給する電流供給部とを備える。
　好ましくは、電流調整部は、変更可能な第１ないし第３のパラメータに基づいて電流データの示す電流値を調整し、調整された電流値を示す調整電流データを出力し、第１のパラメータは、電流データの示す電流値に乗ずるための値を示し、第２のパラメータは、負荷に供給すべき電流の最小値を示し、第３のパラメータは、負荷に供給すべき電流の最大値を示し、電流調整部は、電流データの示す電流値と第１のパラメータの示す値との積に第２のパラメータの示す最小値を加算した値を示す調整電流データを出力し、調整電流データの示す電流値が第３のパラメータの示す最大値より大きい場合には、最大値を示す調整電流データを出力する。
　より好ましくは、テーブル部は、光検出データと電流データとの対応関係を複数種類固定的に記憶し、パラメータは、光検出データと電流データとの対応関係の種類を示し、テーブル部は、パラメータに基づいて、光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力する。
　好ましくは、パラメータは、電流データの示す電流値に乗ずるための値を示し、電流調整部は、電流データの示す電流値とパラメータの示す値との積を示す調整電流データを出力する。
　好ましくは、パラメータは、負荷に供給すべき電流の最小値を示し、電流調整部は、電流データの示す電流値とパラメータの示す最小値との和を示す調整電流データを出力する。
　好ましくは、パラメータは、負荷に供給すべき電流の最大値を示し、電流調整部は、電流データの示す電流値がパラメータの示す最大値より大きい場合には、最大値を示す調整電流データを出力する。
　好ましくは、テーブル部は、光検出データと電流データとの対応関係を複数種類固定的に記憶し、パラメータは、光検出データと電流データとの対応関係の種類を示し、テーブル部は、パラメータに基づいて、光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力する。
　好ましくは、さらに、光検出データとパラメータを記憶するレジスタと、レジスタに記憶された光検出データを外部に出力するとともに、外部から与えられたパラメータをレジスタに与える信号入出力回路とを備える。
　好ましくは、さらに、外部に設けられた光センサに電源電圧を供給する電圧発生回路と、光センサの出力電流に基づいて光検出データを生成するデータ生成部とを備える。
　好ましくは、さらに、光検出データに基づいて光センサのゲインを制御するゲイン制御部を備え、データ生成部は、光センサのゲインと光センサの出力電流とに基づいて光検出データを生成する。
　好ましくは、電圧発生回路、データ生成部、およびゲイン制御部は、予め定められた周期で間欠的に動作する。
　好ましくは、さらに、光の強さを示すアナログ電圧を予め定められた第１の周期でデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータで生成された複数のデジタル信号に平均化処理を施して光検出データを生成する平均化処理部とを備える。
　好ましくは、Ａ／Ｄコンバータは、第１の周期よりも長い第２の周期で間欠的に動作し、各動作期間において複数のデジタル信号を生成し、平均化処理部は、Ａ／Ｄコンバータによって複数のデジタル信号が生成される毎に、複数のデジタル信号に平均化処理を施して光検出データを生成する。
　好ましくは、電流供給部は、調整電流データによって示される調整された電流値が第１の電流値から第２の電流値に変化した場合は、負荷に供給する電流を第１の電流値から第２の電流値に徐々に変化させる。
　好ましくは、負荷に供給する電流の値を変化させる速度は所望の値に設定可能になっている。
　好ましくは、電流供給部は、ＰＷＭ信号が第１の論理レベルである場合は調整電流データに基づいて負荷に電流を供給し、ＰＷＭ信号が第２の論理レベルである場合は負荷への電流の供給を停止する。
　上記課題を解決するために、本発明のある局面に係わる電子機器は、入射光の強さに応じた電流を出力する光センサと、発光素子と、光センサの出力電流に基づいて、光センサの入射光の強さを示す光検出データを出力するデータ生成部と、光検出データを受けて、光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力し、光検出データと電流データとの対応関係を固定的に記憶しているテーブル部と、変更可能なパラメータに基づいて電流データの示す電流値を調整し、調整された電流値を示す調整電流データを出力する電流調整部と、調整電流データに基づいて発光素子に電流を供給する電流供給部とを備える。
　本発明によれば、光強度に基づいて負荷に電流を供給し、かつ光強度を電流値に変換する回路の小型化を図ることができる。
本発明の実施の形態１に係る電子機器の構成を示す回路ブロック図である。 図１に示した半導体装置におけるテーブル部が行なう変換演算を示す図である。 図１に示した半導体装置における電流調整部が用いる乗数パラメータを示す図である。 カーブ設定パラメータＣＲＶ＝０の場合において、図１に示した半導体装置における負荷電流演算部が算出する負荷電流値Ｉを示すグラフ図である。 カーブ設定パラメータＣＲＶ＝１の場合において、図１に示した負荷電流演算部が算出する負荷電流値Ｉを示すグラフ図である。 本発明の実施の形態２に係る携帯電話機の要部を示す回路ブロック図である。 図６に示した光センサを示す回路ブロック図である。 図７に示した光センサの動作を示す図である。 図７に示した光センサの動作を示す他の図である。 実施の形態２の変更例を示す回路ブロック図である。 実施の形態２の他の変更例を示す回路ブロック図である。 図６に示した平均化処理／明るさ判定部の動作を示す図である。 図６に示した携帯電話機のうちの照度測定に関連する部分の動作を示すタイムチャートである。 図６に示したスロープ処理部の動作を示すタイムチャートである。 図６に示したスロープ処理部の動作を示す他のタイムチャートである。 図６に示したスロープ処理部の動作を示すさらに他のタイムチャートである。 図６に示したレジスタの動作を示す図である。 自動調光モードにおけるバックライト（ＬＥＤ）の点灯方法を示すフローチャートである。 レジスタ設定モードにおけるバックライト（ＬＥＤ）の点灯および消灯方法を示すフローチャートである。
　[実施の形態１]
　以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　［構成および基本動作］
　図１は、本発明の実施の形態１に係る電子機器の構成を示す図である。
　図１を参照して、電子機器２０１は、光検出素子５１と、抵抗素子５２と、負荷５３と、半導体装置１０１とを備える。半導体装置１０１は、Ａ／Ｄ（Analog　to　Digital）コンバータ１と、負荷電流演算部２と、レジスタ３と、可変定電流源４と、端子Ｔ１，Ｔ２とを含む。負荷電流演算部２は、テーブル部１１と、電流調整部１２とを含む。Ａ／Ｄコンバータ１と抵抗素子５２とでデータ生成部５が構成される。
　光検出素子５１は、たとえばフォトダイオードであり、光が入射されると、入射光の強度（光量）に応じた電流を出力する。
　データ生成部５は、光検出素子５１の出力電流に基づいて、光検出素子５１の入射光の強さを示す光検出データＤＢＲを出力する。すなわち、抵抗素子５２は、光検出素子５１の出力電流を電圧に変換する。抵抗素子５２によって変換された電圧は、半導体装置１０１の端子Ｔ１に供給される。Ａ／Ｄコンバータ１は、アナログ信号である端子Ｔ１に供給された電圧をデジタル信号である光検出データＤＢＲに変換し、光検出データＤＢＲを負荷電流演算部２へ出力する。
　負荷電流演算部２は、データ生成部５から受けた光検出データＤＢＲに基づいて負荷電流値Ｉを算出する。
　すなわち、テーブル部１１は、Ａ／Ｄコンバータ１から光検出データＤＢＲを受けて、光検出データＤＢＲの値に対応する電流値を示す電流データＩＤを出力する。テーブル部１１は、光検出データＤＢＲと電流データＩＤとの対応関係を複数種類固定的に記憶している。
　電流調整部１２は、半導体装置１０１の外部から変更可能な複数のパラメータに基づいて、電流データＩＤの示す電流値を調整し、調整された電流値を示す調整電流データＩＴＤを出力する。
　可変定電流源４は、調整電流データＩＴＤに基づいて負荷５３に電流を供給する。負荷５３は、たとえばＬＥＤ等の発光素子であり、可変定電流源４から端子Ｔ２を介して供給された負荷電流に基づいて光を発する。
　［動作］
　次に、本発明の実施の形態１に係る半導体装置が負荷電流値を演算する際の動作について説明する。
　負荷電流演算部２は、以下の式に従って負荷電流値Ｉを算出する。
　Ｉ＝Ｉｓ×ｋ＋ＩＵ０
　また、負荷電流演算部２は、Ｉ＞ＩＵ１の場合には、Ｉ＝ＩＵ１とする。
　但し、Ｉｓはテーブル部１１によって算出される負荷電流初期値であり、ｋは負荷電流調整用係数であり、ＩＵ０は負荷５３に供給すべき電流の最小値であり、ＩＵ１は負荷５３に供給すべき電流の最大値である。
　図２は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置におけるテーブル部が行なう変換演算を示す図である。
　図２を参照して、テーブル部１１は、Ａ／Ｄコンバータ１から受けた光検出データＤＢＲを、図２の表に示すように、負荷電流初期値Ｉｓに変換する。すなわち、テーブル部１１は、光検出データＤＢＲの値に対応する負荷電流初期値Ｉｓを示す電流データＩＤを電流調整部１２へ出力する。
　ここで、テーブル部１１は、光検出データＤＢＲと電流データＩＤとの対応関係を固定的に記憶している。また、図２に示すカーブ設定パラメータＣＲＶは、テーブル部１１による光検出データＤＢＲから電流データＩＤへの変換パターンの種類、すなわち光検出データＤＢＲと電流データＩＤとの対応関係の種類を示しており、半導体装置１０１の外部から変更可能である。
　テーブル部１１は、カーブ設定パラメータＣＲＶに基づいて、光検出データＤＢＲの値に対応する電流値を示す電流データＩＤを出力する。すなわち、テーブル部１１は、カーブ設定パラメータＣＲＶに基づいて、光検出データＤＢＲの値に対応する複数種類の電流値のうちのいずれかを選択し、選択した電流値を示す電流データＩＤを出力する。
　たとえば、テーブル部１１は、カーブ設定パラメータＣＲＶ＝０の場合であって光検出データＤＢＲの値が９ｈ（ｈは１６進数表記を示す）であるときには、８ｍＡを示す電流データＩＤを電流調整部１２へ出力する。
　また、テーブル部１１は、カーブ設定パラメータＣＲＶ＝１の場合であって光検出データＤＢＲの値がＡｈであるときには、１０ｍＡを示す電流データＩＤを電流調整部１２へ出力する。
　図３は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置における電流調整部が用いる乗数パラメータを示す図である。
　図３を参照して、乗数パラメータＳＴＥＰは、たとえば３ビットのデータであり、電流データＩＤの示す負荷電流初期値Ｉｓに乗ずるための負荷電流調整用係数を示す。図３において、乗数パラメータＳＴＥＰは２進数表記されている。
　電流調整部１２は、電流データＩＤの示す電流値と乗数パラメータＳＴＥＰの示す値との積を示す調整電流データＩＴＤを出力する。
　たとえば、電流調整部１２は、乗数パラメータＳＴＥＰ＝１００である場合には、電流データＩＤの示す負荷電流初期値Ｉｓを１．６倍する。
　また、電流調整部１２は、乗数パラメータＳＴＥＰ＝０００である場合には、電流データＩＤの示す負荷電流初期値Ｉｓを１．０倍する。
　さらに、電流調整部１２は、乗数パラメータＳＴＥＰに基づいて所定数倍した負荷電流初期値Ｉｓに負荷電流最小値ＩＵ０を加算することにより、負荷電流値Ｉを算出する。そして、電流調整部１２は、負荷電流値Ｉを示す調整電流データＩＴを可変定電流源４へ出力する。
　図４は、カーブ設定パラメータＣＲＶ＝０の場合において、本発明の実施の形態１に係る半導体装置における負荷電流演算部が算出する負荷電流値Ｉを示すグラフ図である。
　図５は、カーブ設定パラメータＣＲＶ＝１の場合において、本発明の実施の形態１に係る半導体装置における負荷電流演算部が算出する負荷電流値Ｉを示すグラフ図である。
　図４および図５は、負荷電流最小値ＩＵ０＝４（ｍＡ）であり、負荷電流最大値ＩＵ１＝２０（ｍＡ）である場合を示している。
　電流調整部１２は、負荷電流初期値Ｉｓと乗数パラメータＳＴＥＰの示す値との積に、負荷電流最小値ＩＵ０を加算する。
　たとえば、光検出データＤＢＲ＝９ｈ、カーブ設定パラメータＣＲＶ＝０、乗数パラメータＳＴＥＰ＝１００、負荷電流最小値ＩＵ０＝４（ｍＡ）である場合には、負荷電流値Ｉ＝８（ｍＡ）×１．６＋４（ｍＡ）＝１６．８（ｍＡ）となる。
　また、光検出データＤＢＲ＝Ｃｈ、カーブ設定パラメータＣＲＶ＝１、乗数パラメータＳＴＥＰ＝１００、負荷電流最小値Ｉ０＝４（ｍＡ）である場合には、負荷電流値Ｉ＝１２（ｍＡ）×１．６＋４（ｍＡ）＝２３．２（ｍＡ）となる。ここで、負荷電流最大値ＩＵ１＝２０（ｍＡ）であることから、電流調整部１２は、負荷電流値Ｉを２０（ｍＡ）にクランプする。
　ここで、負荷電流演算部２が上記のような演算を行なわず、光検出データＤＢＲの値ごとに負荷電流値Ｉを設定可能なレジスタを含む場合を考える。この場合、調整電流データＩＴのビット数を７とすると、光検出データＤＢＲの取り得る値の種類（１６）×調整電流データＩＴのビット数（７）＝１１２ビット分のレジスタが必要になる。
　これに対して、本発明の実施の形態１に係る半導体装置では、光検出データＤＢＲを電流データＩＤに変換するための１６×７ビット＝１１２ビット分の固定値を記憶するテーブルが必要となる。また、負荷電流最小値を示すデータおよび負荷電流最大値を示すデータのビット数が調整電流データＩＴのビット数と同じであると仮定すると、負荷電流最小値ＩＵ０を設定するための７ビット分のレジスタと、負荷電流最大値ＩＵ１を設定するための７ビット分のレジスタと、カーブ設定パラメータＣＲＶを設定するための１ビット分のレジスタと、乗数パラメータＳＴＥＰを設定するための３ビット分のレジスタとの合計１８ビット分のレジスタが必要となる。
　ここで、値を変更可能なレジスタと、固定値が記憶されているテーブルとでは、レジスタのほうが遥かに回路規模が大きい。すなわち、本発明の実施の形態１に係る半導体装置では、１１２ビット分のレジスタではなく、１１２ビット分のテーブルと、１８ビット分という非常に小規模のレジスタとを設けるだけでよいことから、回路規模を大幅に削減することができる。
　[実施の形態２]
　図６は、本発明の実施の形態２に係る携帯電話機２０２の要部を示す回路ブロック図である。図６を参照して、携帯電話機２０２は、抵抗素子５２、光センサ５４、コンデンサ５５、ＬＥＤ５６、操作部５７、マイクロコンピュータ５８、および半導体装置１０２を備える。ＬＥＤ５６は、携帯電話機２０２の液晶表示装置のバックライトに含まれる。実際には、バックライトは複数のＬＥＤ５６を含むが、図面の簡単化のため１つのＬＥＤ５６のみが示されている。
　操作部５７は、携帯電話機２０２のユーザによって操作される複数のボタンなどを含む。マイクロコンピュータ５８は、操作部５７からの信号に従って、半導体装置１０２の各種の条件設定を行なう。光センサ５４は、携帯電話機２０２が使用されている場所の照度を検出する。半導体装置１０２は、光センサ５４の検出結果に基づいて、ＬＥＤ５６の発光強度を制御する。これにより、液晶画面に表示された画像を見易くするとともに、消費電力の低減化を図ることが可能となる。
　詳しく説明すると、半導体装置１０２は、負荷電流演算部２、レジスタ３、信号入出力回路（Ｉ／Ｏ）６、ＶＢ発生回路７、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）８、平均化処理／明るさ判定部９、ゲイン制御部１０、電流供給部２０、および端子Ｔ１～Ｔ８を備える。抵抗素子５２、Ａ／Ｄコンバータ８、および平均化処理／明るさ判定部９は、データ生成部５を構成する。
　レジスタ３は、実施の形態１で示したように、負荷電流演算部２に乗数パラメータＳＴＥＰ、カーブ設定パラメータＣＲＶ、負荷電流最小値ＩＵ０、および負荷電流最大値ＩＵ１を与える。レジスタ３は、複数の副レジスタを含む。各副レジスタには、固有のアドレスが予め割当てられている。たとえば、乗数パラメータＳＴＥＰおよびカーブ設定パラメータＣＲＶは第１の副レジスタに格納され、負荷電流最小値ＩＵ０は第２の副レジスタに格納され、負荷電流最大値ＩＵ１は第３の副レジスタに格納される。
　各副レジスタの内容は、書込および読出可能になっている。すなわち、端子Ｔ３には、シリアルクロック信号ＳＣＬがマイクロコンピュータ５８から供給される。端子Ｔ４は、シリアルデータ信号ＳＤＡの入出力に使用される。信号入出力回路６は、レジスタ３と端子Ｔ３，Ｔ４の間に設けられ、マイクロコンピュータ５８から端子Ｔ３を介して与えられたシリアルクロック信号ＳＣＬをレジスタ３に伝達する。また、信号入出力回路６は、マイクロコンピュータ５８から端子Ｔ４を介して与えられたシリアルデータ信号ＳＤＡをレジスタ３に伝達するとともに、レジスタ３から与えられたシリアルデータ信号ＳＤＡを端子Ｔ４を介してマイクロコンピュータ５８に伝達する。
　書込動作時は、マイクロコンピュータ５８は、シリアルクロック信号ＳＣＬを端子Ｔ３および信号入出力回路６を介してレジスタ３に与えるとともに、シリアルクロック信号ＳＣＬに同期して、書込指示信号、アドレス信号、および書込情報を含むシリアルデータ信号ＳＤＡを端子Ｔ４および信号入出力回路６を介してレジスタ３に与える。レジスタ３は、アドレス信号によって指定された副レジスタに書込情報（たとえば、乗数パラメータＳＴＥＰ）を書き込む。
　読出動作時は、マイクロコンピュータ５８は、シリアルクロック信号ＳＣＬを端子Ｔ３および信号入出力回路６を介してレジスタ３に与えるとともに、シリアルクロック信号ＳＣＬに同期して、読出指示信号およびアドレス信号を含むシリアルデータ信号ＳＤＡを端子Ｔ４および信号入出力回路６を介してレジスタ３に与える。レジスタ３は、シリアルクロック信号ＳＣＬに同期して動作し、アドレス信号によって指定された副レジスタから情報（たとえば、明るさデータ）を読み出し、その情報をシリアルデータ信号ＳＤＡとして信号入出力回路６および端子Ｔ４を介してマイクロコンピュータ５８に与える。このように、レジスタ３の記憶内容は、書込および読出可能になっている。また、レジスタ３は、記憶内容に基づいて、負荷電流演算部２の他、半導体装置１０２全体を制御する。
　光センサ５４は、１つのＩＣとして構成されている。図７に示すように、光センサ５４の電源端子（ＶＣＣ）、出力端子（ＩＯＵＴ）、第１ゲイン端子（ＧＣ１）、および第２ゲイン端子（ＧＣ２）は、それぞれ半導体装置１０２の端子Ｔ７，Ｔ１，Ｔ５，Ｔ６に接続される。光センサ５４の接地端子（ＧＮＤ）は接地される。コンデンサ５５の一方電極は端子Ｔ７に接続され、その他方電極は接地される。コンデンサ５５は、バイアス電圧ＶＢを安定化させるために使用される。
　光センサ５４は、バイアス電圧ＶＢによって駆動され、光センサ５４が配置された位置の照度に応じた値の電流Ｉｓを出力端子（ＩＯＵＴ）に出力する。抵抗素子５２は、端子Ｔ１と接地電圧ＧＮＤのラインとの間に接続され、光センサ５４の出力電流Ｉｓを電圧Ｖｓに変換する。
　図８（ａ）は、光センサ５４が配置された位置の照度と光センサ５４の出力電流Ｉｓとの関係を示す図であり、図８（ｂ）は、照度と端子Ｔ１の電圧Ｖｓとの関係を示す図である。図８（ａ）に示すように、電流Ｉｓのレベルは照度に比例して増大する。端子Ｔ１の電圧Ｖｓは、電流Ｉｓと抵抗素子５２の抵抗値Ｒｓの積（Ｉｓ×Ｒｓ）となる。図８（ｂ）に示すように、抵抗素子５２の抵抗値Ｒｓを適値に設定すると、電圧Ｖｓは照度に比例して増大する。抵抗素子５２の抵抗値Ｒｓが大き過ぎると、照度が大きくなると電圧Ｖｓが飽和し、測定範囲が狭くなる。また、抵抗素子５２の抵抗値Ｒｓが小さ過ぎると、照度が小さくなると電圧Ｖｓが０Ｖになり、測定範囲が狭くなる。
　また、光センサ５４のゲイン（電流Ｉｓと照度の比）は、半導体装置１０２から端子Ｔ５，Ｔ６を介して光センサ５４に与えられる信号ＧＣ１，ＧＣ２によって高低の２段階に切換えられる。信号ＧＣ１，ＧＣ２がそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルにされた場合は光センサ５４のゲインが高レベルになり、信号ＧＣ１，ＧＣ２がそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルにされた場合は光センサ５４のゲインが低レベルになる。
　また、固定ゲインモードでは、信号ＧＣ１，ＧＣ２のレベルは照度に関係無く固定される。自動ゲインモードでは、照度に応じて信号ＧＣ１，ＧＣ２のレベルが切換えられえる。レジスタ３の所定アドレスの副レジスタＧＡＩＮに「１」を書き込むと固定ゲインモードが設定され、その副レジスタＧＡＩＮに「０」を書き込むと自動ゲインモードが設定される。固定ゲインモードにおける光センサ５４のゲインは、マニュアルで切換え可能になっている。
　図９（ａ）は、固定ゲインモードにおける照度と端子Ｔ１の電圧Ｖｓの関係を示す図であり、図９（ｂ）は、自動ゲインモードにおける照度と端子Ｔ１の電圧Ｖｓとの関係を示す図である。図９（ａ）に示すように、固定ゲインモードでは、ゲインは高低の２段階に固定される。照度が同じ場合でも、高ゲインモードにおける電圧Ｖｓは低ゲインモードにおける電圧Ｖｓよりも高くなる。ゲインの高低により、測定可能な照度範囲が異なる。高ゲインモードでは、照度が低い場合でも高い電圧Ｖｓを得ることができるが、照度が高くなると電圧Ｖｓが上限値に飽和してしまう。逆に、低ゲインモードでは、照度が低い場合は電圧Ｖｓが下限値になってしまうが、照度が高い場合でも電圧Ｖｓは飽和しない。
　また、図９（ｂ）に示すように、自動ゲインモードでは、しきい値よりも照度が低い場合はゲインが高くなり、しきい値よりも照度が高い場合はゲインが低くなる。したがって、自動ゲインモードでは、測定可能な照度の範囲が広くなる。
　なお、図１０に示すように、光センサ５４の代わりに、光検出素子（フォトダイオード）５１、抵抗素子６０およびＮチャネルＭＯＳトランジスタ６１，６２を使用してもよい。抵抗素子５２の抵抗値Ｒｓと抵抗素子６０の抵抗値Ｒｓｓとの比は、たとえば９．５に設定される。光検出素子５１のカソードおよびアノードは、それぞれ端子Ｔ７，Ｔ１に接続される。抵抗素子５２およびトランジスタ６１は、光検出素子５１のアノードと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。抵抗素子６０およびトランジスタ６２は、光検出素子５１のアノードと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。トランジスタ６１，６２のゲートは、それぞれ信号ＧＣ１，ＧＣ２を受ける。
　信号ＧＣ１，ＧＣ２がそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルにされた場合は、トランジスタ６１が導通するとともにトランジスタ６２が非導通になる。端子Ｔ１の電圧Ｖｓは、光検出素子５１の出力電流Ｉｓと抵抗素子５２の抵抗値Ｒｓの積（Ｉｓ×Ｒｓ）となり、比較的高い値になる。
　また、信号ＧＣ１，ＧＣ２がそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルにされた場合は、トランジスタ６２が導通するとともにトランジスタ６１が非導通になる。端子Ｔ１の電圧Ｖｓは、光検出素子５１の出力電流Ｉｓと抵抗素子６０の抵抗値Ｒｓｓの積（Ｉｓ×Ｒｓｓ）となり、比較的低い値になる。したがって、図１０の構成でも、ゲインを高低の２段階に切換えることができる。
　また、ゲインを切換える必要がない場合は、図１１に示すように、抵抗素子６０およびトランジスタ６１，６２を除去してもよい。抵抗素子５２は、光検出素子５１のアノードと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。この場合は、ゲインは高レベルに固定される。また、抵抗素子５２を抵抗素子６０で置換すれば、ゲインを低レベルに固定することができる。
　図６に戻って、ＶＢ発生回路７は、バイアス電圧ＶＢを生成して端子Ｔ７に与える。ＶＢ発生回路７は、常時オンモードと間欠動作モードを有する。常時オンモードでは、ＶＢ発生回路７は常時活性化されてバイアス電圧ＶＢを常時発生する。間欠動作モードでは、ＶＢ発生回路７は設定された周期で間欠的に活性化されてバイアス電圧ＶＢを間欠的に発生する。レジスタ３の所定アドレスの副レジスタＳＢＩＡＳＯＮに「１」を書き込むと常時オンモードが設定され、その副レジスタＳＢＩＡＳＯＮに「０」を書き込むと間欠動作モードが設定される。ＶＢ発生回路７を間欠的に動作させることにより、消費電力の低減化を図ることができる。また、照度を測定しない場合は、ＶＢ発生回路７は非活性化され、端子Ｔ７は接地される。
　Ａ／Ｄコンバータ８は、所定の周期で端子Ｔ１の電圧Ｖｓをサンプリングし、サンプリングした電圧Ｖｓを８ビットのデジタル信号に変換する。換言すると、Ａ／Ｄコンバータ８は、電圧Ｖｓが２５６段階（２の８乗段階）のうちのいずれの段階の電圧であるかを判定し、その判定結果を示すデジタル信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ８は、消費電力の低減化を図るために、ＶＢ発生回路７、ゲイン制御部１０などと同期して間欠的に動作する。Ａ／Ｄコンバータ８は、１回の動作期間中に電圧Ｖｓを１６回サンプリングし、１６個のデジタル信号を出力する。また、照度を測定しない場合は、Ａ／Ｄコンバータ８は非活性化され、端子Ｔ１は接地される。
　平均化処理／明るさ判定部９は、Ａ／Ｄコンバータ８の出力信号からノイズおよびフリッカーを除去するため、Ａ／Ｄコンバータ８から連続的に出力される１６個のデジタル信号を平均化する。また、平均化処理／明るさ判定部９は、平均化されたデジタル信号をゲイン制御に応じて４ビットのデジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０（光検出データＤＢＲ）に変換する。換言すると、平均化されたデジタル信号は、ゲイン制御に応じて、１６段階の明るさレベルのうちのいずれかの明るさレベルに変換される。
　図１２は、端子Ｔ１の電圧Ｖｓと明るさレベルとの関係を示す表である。図１２において、電圧Ｖｓは、Ａ／Ｄコンバータ８によってＶｏＳ×０／２５６からＶｏＳ×２５５／２５６までの２５６段階の電圧のうちのいずれの電圧であるか判定される。固定ゲインモードでは、たとえば電圧ＶｓがＶｏＳ×０／２５６である場合、明るさレベルは最低レベルの０ｈであると判定される。この場合、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は００００である。また、たとえば電圧ＶｓがＶｏＳ×２００／２５６である場合、明るさレベルは最高レベルのＦｈであると判定される。この場合、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は１１１１である。
　また、自動ゲインモードにおいて、周囲が暗いためにゲインが高レベルに設定されている場合、たとえば電圧ＶｓがＶｏＳ×０／２５６であるとき、明るさレベルは最低レベルの０ｈであると判定される。この場合、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は００００である。また、たとえば電圧ＶｓがＶｏＳ×２００／２５６である場合、明るさレベルはＢｈであると判定される。この場合、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は１０１１である。すなわち、電圧Ｖｓが大きくても、実際は暗いと判定される。
　また、自動ゲインモードにおいて、周囲が明るいためにゲインが低レベルに設定されている場合、たとえば電圧ＶｓがＶｏＳ×０／２５６であるとき、明るさレベルは５ｈであると判定される。この場合、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は０１０１である。すなわち、電圧Ｖｓが小さくても、実際は明るいと判定される。また、たとえば電圧ＶｓがＶｏＳ×２００／２５６である場合、明るさレベルはＦｈであると判定される。この場合、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は１１１１である。
　また、自動ゲインモードにおいて、ゲインが高レベルに設定されている場合の明るさレベルＡｈ～Ｂｈは、ゲインが低レベルに設定されている場合の明るさレベル５ｈ～８ｈに対応する。したがって、この携帯電話機２０２が暗い場所から明るい場所に移動された場合、ゲインが高レベルの状態で明るさレベルがＡｈからＢｈに変化し、次にゲインが低レベルに変化して明るさレベルが５ｈから８ｈに変化する。逆に、この携帯電話機２０２が明るい場所から暗い場所に移動された場合、ゲインが低レベルの状態で明るさレベルが８ｈから５ｈに変化し、次にゲインが高レベルに変化して明るさレベルがＢｈからＡｈに変化する。
　明るさレベルを示すデジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は、レジスタ３の所定アドレスの副レジスタに格納される。したがって、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は、外部から読出可能になっている。また、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０は、ゲイン制御部１０に与えられる。
　ゲイン制御部１０は、固定ゲインモードが設定された場合は、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０に関係無く、ゲインを高レベルまたは低レベルの一定レベルに保持する。また、ゲイン制御部１０は、自動ゲインモードが設定された場合は、デジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０に従って、ゲインを高レベルから低レベル、あるいは低レベルから高レベルに切換える。また、ゲイン制御部１０は、消費電力の低減化を図るために、ＶＢ発生回路７、Ａ／Ｄコンバータ８などと同期して間欠的に動作する。また、照度を測定しない場合は、ゲイン制御部１０は非活性化され、端子Ｔ５，Ｔ６は接地される。
　図１３（ａ）～（ｈ）は、照度の測定に関連する部分の動作を示すタイムチャートである。図１３（ａ）に示すように、ある時刻ｔ０において副レジスタＡＬＣＥＮに１（「Ｈ」レベル）が書き込まれると照度の測定が開始され、ＶＢ発生回路７、Ａ／Ｄコンバータ８、平均化処理／明るさ判定部９、およびゲイン制御部１０が活性化される。Ａ／Ｄコンバータ８は、図１３（ｂ）に示すように、所定の周期Ｔａｄｃで間欠的に動作し、各周期Ｔａｄｃにおいて所定の動作期間Ｔｏｐ（たとえば、８０．４ｍｓ）だけ動作する。
　またＶＢ発生回路７は、図１３（ｃ）に示すように、間欠モードが設定された場合はＡ／Ｄコンバータ８と同期して動作し、Ａ／Ｄコンバータ８の動作期間Ｔｏｐだけバイアス電圧ＶＢを生成する。ＶＢ発生回路７は、常時オンモードが設定された場合はバイアス電圧ＶＢを常時生成する。ゲイン制御部１０は、図１３（ｅ）に示すように、Ａ／Ｄコンバータ８と同期して動作し、Ａ／Ｄコンバータ８の動作期間Ｔｏｐだけ信号ＧＣ１，ＧＣ２を生成する。
　またＡ／Ｄコンバータ８は、図１３（ｄ）（ｇ）（ｈ）に示すように、各動作期間Ｔｏｐにおいて所定の待機期間Ｔｗａ（たとえば、６４ｍｓ）の経過後にＡ／Ｄ変換期間ＴＡＤ（たとえば、１６．４ｍｓ）内に１６回のＡ／Ｄ変換動作を行なう。各Ａ／Ｄ変換期間ＴＡにおいては、所定の周期ＴＡＤ１（たとえば、１．０２４ｍｓ）のＡ／Ｄ開始信号ＡＤＳが生成され、Ａ／Ｄ開始信号ＡＤＳの各パルスに応答してＡ／Ｄ変換が行なわれる。平均化処理／明るさ判定部９は、Ａ／Ｄ変換期間ＴＡＤにおいてＡ／Ｄコンバータ８から出力された１６個のデジタル信号に平均化処理を施して１個のデジタル信号を生成し、そのデジタル信号と設定されたゲインと図１２の表とに基づいて、明るさレベルを求め、その明るさレベルを示す４ビットのデジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０を出力する。
　図６に戻って、平均化処理／明るさ判定部９で生成されたデジタル信号ＡＭＢ３～ＡＭＢ０（光検出データＤＢＲ）は、負荷電流演算部２に与えられる。負荷電流演算部２は、実施の形態１で示したように、平均化処理／明るさ判定部９から与えられた光検出データＤＢＲと、レジスタ３から与えられた乗数パラメータＳＴＥＰ、カーブ設定パラメータＣＲＶ、負荷電流最小値ＩＵ０、および負荷電流最大値ＩＵ１とに基づいて調整電流データＩＴＤを生成する。調整電流データＩＴＤは、電流供給部２０に与えられる。
　電流供給部２０は、セレクタ２１、スロープ処理部２２、ゲート回路２３、および可変定電流源４とを含む。ＬＥＤ５６のアノードは外部電源電圧ＶＣＣ１のラインに接続され、ＬＥＤ５６のカソードは端子Ｔ２に接続される。可変定電流源４は、端子Ｔ２と接地電圧ＧＮＤのラインとの間に接続される。可変定電流源４に電流が流れると、その電流値Ｉに応じたレベルの明るさでＬＥＤ５６が発光する。可変定電流源４の電流値（すなわち負荷電流値）Ｉは、スロープ処理部２２の出力信号とゲート回路２３の出力信号とによって制御される。
　セレクタ２１は、負荷電流演算部２で生成された調整電流データＩＴＤと、レジスタ３からの直流電流データＩＭＬＥＤ６～ＩＭＬＥＤ０とを受ける。レジスタ３の所定アドレスの副レジスタに直流電流データＩＭＬＥＤ６～ＩＭＬＥＤ０を書き込むことにより、１２８段階の直流電流値のうちのいずれかの段階の直流電流値を選択することが可能となっている。セレクタ２１は、自動調光モード時は調整電流データＩＴＤをスロープ処理部２２に与え、レジスタ設定モード時は直流電流データＩＭＬＥＤ６～ＩＭＬＥＤ０をスロープ処理部２２に与える。
　スロープ処理部２２は、携帯電話機２０２のユーザに違和感を感じさせることなくＬＥＤ５６の明るさ（すなわち携帯電話機のバックライトの輝度）を遷移させるために、負荷電流値Ｉを徐々に変化させるスロープ機能を有する。レジスタ３の所定アドレスの副レジスタに立ち上がりデータＴＬＨ３～ＴＬＨ０を書き込むことにより、負荷電流値Ｉの立ち上がり時の変化時間ＴＵを１６段階の時間のうちの所望の時間に設定することが可能となっている。また、レジスタ３の所定アドレスの副レジスタに立ち下がりデータＴＨＬ３～ＴＨＬ０を書き込むことにより、負荷電流値Ｉの立ち下がり時の変化時間ＴＤを１６段階の時間のうちの所望の時間に設定することが可能となっている。
　図１４は、負荷電流値Ｉの変化を示すタイムチャートである。図１４において、負荷電流値Ｉは、所定のステップ電流値Ｉｓｔずつステップ状に変化する。ステップ電流値Ｉｓｔは、負荷電流値Ｉの最大値と最小値の差の１／２５６の値である。負荷電流値Ｉの立ち上がり時の変化時間ＴＵは、負荷電流値Ｉが２ステップだけ上昇するのに必要な時間である。負荷電流値Ｉの立ち下がり時の変化時間ＴＤは、負荷電流値Ｉが２ステップだけ下降するのに必要な時間である。
　図１５（ａ）は自動調光モードにおける負荷電流値Ｉの時間変化を示すタイムチャートであり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＡ部の拡大図である。図１５（ａ）（ｂ）を参照して、時刻ｔ０において、調整電流データＩＴＤによって負荷電流値ＩをＩ０からＩ１に増大させることが指示されると、スロープ処理部２２は立ち上がりデータＴＬＨ３～ＴＬＨ０に応じた速度で負荷電流値ＩをＩ０からＩ１に増大させる。次いで時刻ｔ１において、調整電流データＩＴＤによって負荷電流値ＩをＩ１からＩ２に減少させることが指示されると、スロープ処理部２２は立ち下がりデータＴＨＬ３～ＴＨＬ０に応じた速度で負荷電流値ＩをＩ１からＩ２に減少させる。
　また、スロープ処理部２２は、レジスタ３の所定アドレスの副レジスタＭＤＣＩＲに「０」が書き込まれている場合は、レジスタ設定モードおよび自動調光モードの一方から他方への切換え時に負荷電流値Ｉをリセットすることなく、負荷電流値Ｉを徐々に変化させる。また、スロープ処理部２２は、副レジスタＭＤＣＩＲに「１」が書き込まれている場合は、レジスタ設定モードおよび自動調光モードの一方から他方への切換え時に負荷電流値Ｉを０ｍＡに一旦リセットし、その後に負荷電流値Ｉを０ｍＡから徐々に上昇させる。
　図１６（ａ）は、ＭＤＣＩＲ＝０の場合における負荷電流値Ｉの時間変化を示すタイムチャートであり、図１６（ｂ）は、ＭＤＣＩＲ＝１の場合における負荷電流値Ｉの時間変化を示すタイムチャートである。図１６（ａ）（ｂ）では、レジスタ設定モードにおける負荷電流値Ｉ１が自動調光モードにおける負荷電流値Ｉ２よりも大きい場合が例示されている。
　図１６（ａ）を参照してＭＤＣＩＲ＝０の場合、時刻ｔ０においてレジスタ設定モードから自動調光モードに切換えられた場合、スロープ処理部２２は、立ち下がりデータＴＨＬ３～ＴＨＬ０に応じた速度で負荷電流値ＩをＩ１からＩ２に徐々に減少させる。次に時刻ｔ１において自動調光モードからレジスタ設定モードに切換えられた場合、スロープ処理部２２は、立ち上がりデータＴＬＨ３～ＴＬＨ０に応じた速度で負荷電流値ＩをＩ２からＩ１に増大させる。この場合は、レジスタ設定モードおよび自動調光モードの一方から他方に切換えた場合でも、負荷電流値Ｉ（すなわちバックライトの明るさ）をスムーズに変化させることができる。
　図１６（ｂ）を参照してＭＤＣＩＲ＝１の場合、時刻ｔ０においてレジスタ設定モードから自動調光モードに切換えられた場合、スロープ処理部２２は、負荷電流値Ｉを０ｍＡに一旦リセットした後、立ち上がりデータＴＬＨ３～ＴＬＨ０に応じた速度で負荷電流値Ｉを０ｍＡからＩ２に徐々に増大させる。次に時刻ｔ１において自動調光モードからレジスタ設定モードに切換えられた場合、スロープ処理部２２は、負荷電流値Ｉを０ｍＡに一旦リセットした後、立ち上がりデータＴＬＨ３～ＴＬＨ０に応じた速度で負荷電流値Ｉを０ｍＡからＩ１に増大させる。この場合は、レジスタ設定モードおよび自動調光モードの一方から他方に切換えた場合、負荷電流値Ｉ（すなわちバックライトの明るさ）を一旦ゼロにすることにより、モードが切換えられたことをユーザに明示することができる。
　図６に戻って、ゲート回路２３には、マイクロコンピュータ５８から端子Ｔ８を介してＰＷＭ（pulse　width　modulation)信号が与えられる。レジスタ３の所定アドレスの副レジスタＷＰＷＭＥＮに「０」が書き込まれた場合、ゲート回路２３の出力信号はＰＷＭ信号に関係無く「Ｈ」レベルになる。この場合、可変定電流源４は、スロープ処理部２２の出力信号に応じたレベルの電流を流す。
　また、レジスタ３の所定アドレスの副レジスタＷＰＷＭＥＮに「１」が書き込まれた場合、ＰＷＭ信号はゲート回路２３を通過して可変定電流源４に与えられる。ＰＷＭ信号が「Ｈ」レベルである期間は、可変定電流源４はスロープ処理部２２の出力信号に応じたレベルの電流を流す。ＰＷＭ信号が「Ｌ」レベルである期間は、可変定電流源４は電流を流さない。したがって、ＷＰＷＭＥＮ＝１とすることにより、スロープ処理部２２の出力信号をベースとしたＰＷＭ制御を行なうことが可能となる。
　図１７は、副レジスタＡＬＣＥＮ，ＭＬＥＤＥＮ，ＭＬＥＤＭＤに書き込まれたデータと半導体装置１０２の動作との関係を示す表である。図１７において、副レジスタＡＬＣＥＮに０が書き込まれた場合は、照度測定部（ＶＢ発生回路７、Ａ／Ｄコンバータ８、平均化処理／明るさ判定部９、ゲイン制御部１０）が非活性化（オフ）され、副レジスタＡＬＣＥＮに１が書き込まれた場合は、照度測定部（回路７～１０）が活性化（オン）される。
　また、副レジスタＭＬＥＤＥＮに「０」が書き込まれた場合は電流供給部２０が非活性化され、副レジスタＭＬＥＤＥＮに「１」が書き込まれた場合は電流供給部２０が活性化される。また、副レジスタＭＬＥＤＭＤに「０」が書き込まれた場合は、セレクタ２１によって直流電流データＩＭＬＥＤ６～ＩＭＬＥＤ０が選択され、副レジスタＭＬＥＤＭＤに「１」が書き込まれた場合は、セレクタ２１によって調整電流データＩＴＤが選択される。
　図１７の最上段に示すように、副レジスタＡＬＣＥＮ，ＭＬＥＤＥＮにそれぞれ００が書き込まれた場合は、副レジスタＭＬＥＤＭＤのデータに関係無く、照度測定部（回路７～１０）および電流供給部２０が非活性化され、電流データは生成されない。この場合は、消費電力の低減化が図られる。
　図１７の第２段目に示すように、副レジスタＡＬＣＥＮ，ＭＬＥＤＥＮ，ＭＬＥＤＭＤにそれぞれ０１０が書き込まれた場合は、照度測定部（回路７～１０）は非活性化され、電流供給部２０が活性化され、直流電流データＩＭＬＥＤ６～ＩＭＬＥＤ０が選択される。この場合は、照度に関係無く、バックライトは一定の明るさに保持される。
　図１７の第３段目に示すように、副レジスタＡＬＣＥＮ，ＭＬＥＤＥＮ，ＭＬＥＤＭＤにそれぞれ０１１が書き込まれた場合は、照度測定部（回路７～１０）は非活性化され、電流供給部２０が活性化され、調整電流データＩＴＤが選択される。この場合、負荷電流値Ｉは最小値ＩＵ０となる。この場合は、消費電力の低減化が図られる。
　図１７の第４段目に示すように、副レジスタＡＬＣＥＮ，ＭＬＥＤＥＮにそれぞれ１０が書き込まれた場合は、副レジスタＭＬＥＤＭＤのデータに関係無く、照度測定部（回路７～１０）は活性化され、電流供給部２０が非活性化され、電流データは生成されない。この場合は、バックライトを駆動せずに、明るさデータが利用される。
　図１７の第５段目に示すように、副レジスタＡＬＣＥＮ，ＭＬＥＤＥＮ，ＭＬＥＤＭＤにそれぞれ１１０が書き込まれた場合は、照度測定部（回路７～１０）および電流供給部２０がともに活性化され、直流電流データＩＭＬＥＤ６～ＩＭＬＥＤ０が選択される。この場合は、照度に関係無く、バックライトは一定の明るさに保持される。
　図１７の最下段に示すように、副レジスタＡＬＣＥＮ，ＭＬＥＤＥＮ，ＭＬＥＤＭＤにそれぞれ１１１が書き込まれた場合は、照度測定部（回路７～１０）および電流供給部２０がともに活性化され、調整電流データＩＴＤが選択される。この場合は、自動調光（ＡＬＣ）モードが実行される。
　図１８は、自動調光モードにおけるバックライト（ＬＥＤ５６）の点灯方法を示すフローチャートである。図１８において、ステップＳ１において半導体装置１０２に電源電圧を印加し、ステップＳ２において半導体装置１０２のリセットを解除し、ステップＳ３において照度測定部（回路７～１０）および電流供給部２０の各々の各種の条件設定を行なう。次にステップＳ４において副レジスタＡＬＣＥＮに「１」を書込み、図１３の待機期間Ｔｗａだけ待機した後、ステップＳ５において副レジスタＭＬＥＤＥＮに「１」を書き込む。これにより、ＬＥＤ５６が照度に応じた明るさで発光する。ＬＥＤ５６を消灯する場合は、副レジスタＭＬＥＤＥＮに「０」を書き込む。
　図１９は、レジスタ設定モードにおけるバックライト（ＬＥＤ５６）の点灯および消灯方法を示すフローチャートである。図１９において、ステップＳ１において半導体装置１０２に電源電圧を印加し、ステップＳ２において半導体装置１０２のリセットを解除し、ステップＳ３において電流供給部２０のスロープ時間などの各種の条件設定を行ない、ステップＳ４において副レジスタＭＬＥＤＥＮに「１」を書き込む。これにより、設定されたスロープ時間で負荷電流値Ｉが立ち上がり、ＬＥＤ５６が点灯する。ステップＳ５において、直流電流値を最小値にすると、設定されたスロープ時間で負荷電流値Ｉが立ち下がり、ＬＥＤ５６の明るさが低下する。ステップＳ６において副レジスタＭＬＥＤＥＮに「０」を書き込むと、ＬＥＤ５６が瞬時に消灯する。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明でなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１，８　Ａ／Ｄコンバータ、２　負荷電流演算部、３　レジスタ、４　可変定電流源、５　データ生成部、６　信号入出力回路、７　ＶＢ発生回路、９　平均化処理／明るさ判定部、１０　ゲイン制御部、１１　テーブル部、１２　電流調整部、２０　電流供給部、２１　セレクタ、２２　スロープ処理部、２３　ゲート回路、５１　光検出素子、５２，６０　抵抗素子、５３　負荷、５４　光センサ、５５　コンデンサ、５７　操作部、５８　マイクロコンピュータ、６１，６２　ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、１０１，１０２　半導体装置、２０１　電子機器、２０２　携帯電話機、Ｔ１～Ｔ８　端子。

Claims (17)

  1. 　光の強さを示す光検出データを受けて、前記光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力し、前記光検出データと前記電流データとの対応関係を固定的に記憶しているテーブル部と、
    　変更可能なパラメータに基づいて前記電流データの示す電流値を調整し、前記調整された電流値を示す調整電流データを出力する電流調整部と、
    　前記調整電流データに基づいて負荷に電流を供給する電流供給部とを備える半導体装置。
  2. 　前記電流調整部は、変更可能な第１ないし第３のパラメータに基づいて前記電流データの示す電流値を調整し、前記調整された電流値を示す調整電流データを出力し、
    　前記第１のパラメータは、前記電流データの示す電流値に乗ずるための値を示し、
    　前記第２のパラメータは、前記負荷に供給すべき電流の最小値を示し、
    　前記第３のパラメータは、前記負荷に供給すべき電流の最大値を示し、
    　前記電流調整部は、前記電流データの示す電流値と前記第１のパラメータの示す値との積に前記第２のパラメータの示す最小値を加算した値を示す調整電流データを出力し、前記調整電流データの示す電流値が前記第３のパラメータの示す最大値より大きい場合には、前記最大値を示す調整電流データを出力する請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  3. 　前記テーブル部は、前記光検出データと前記電流データとの対応関係を複数種類固定的に記憶し、
    　前記パラメータは、前記光検出データと前記電流データとの対応関係の種類を示し、
    　前記テーブル部は、前記パラメータに基づいて、前記光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力する請求の範囲第２項に記載の半導体装置。
  4. 　前記パラメータは、前記電流データの示す電流値に乗ずるための値を示し、
    　前記電流調整部は、前記電流データの示す電流値と前記パラメータの示す値との積を示す調整電流データを出力する請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  5. 　前記パラメータは、前記負荷に供給すべき電流の最小値を示し、
    　前記電流調整部は、前記電流データの示す電流値と前記パラメータの示す最小値との和を示す調整電流データを出力する請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  6. 　前記パラメータは、前記負荷に供給すべき電流の最大値を示し、
    　前記電流調整部は、前記電流データの示す電流値が前記パラメータの示す最大値より大きい場合には、前記最大値を示す調整電流データを出力する請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  7. 　前記テーブル部は、前記光検出データと前記電流データとの対応関係を複数種類固定的に記憶し、
    　前記パラメータは、前記光検出データと前記電流データとの対応関係の種類を示し、
    　前記テーブル部は、前記パラメータに基づいて、前記光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力する請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  8. 　さらに、前記光検出データと前記パラメータを記憶するレジスタと、
    　前記レジスタに記憶された前記光検出データを外部に出力するとともに、外部から与えられた前記パラメータを前記レジスタに与える信号入出力回路とを備える請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  9. 　さらに、外部に設けられた光センサに電源電圧を供給する電圧発生回路と、
    　前記光センサの出力電流に基づいて前記光検出データを生成するデータ生成部とを備える請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  10. 　さらに、前記光検出データに基づいて前記光センサのゲインを制御するゲイン制御部を備え、
    　前記データ生成部は、前記光センサのゲインと前記光センサの出力電流とに基づいて前記光検出データを生成する請求の範囲第９項に記載の半導体装置。
  11. 　前記電圧発生回路、前記データ生成部、および前記ゲイン制御部は、予め定められた周期で間欠的に動作する請求の範囲第１０項に記載の半導体装置。
  12. 　さらに、光の強さを示すアナログ電圧を予め定められた第１の周期でデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、
    　前記Ａ／Ｄコンバータで生成された複数のデジタル信号に平均化処理を施して前記光検出データを生成する平均化処理部とを備える請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  13. 　前記Ａ／Ｄコンバータは、前記第１の周期よりも長い第２の周期で間欠的に動作し、各動作期間において前記複数のデジタル信号を生成し、
    　前記平均化処理部は、前記Ａ／Ｄコンバータによって前記複数のデジタル信号が生成される毎に、前記複数のデジタル信号に平均化処理を施して前記光検出データを生成する請求の範囲第１２項に記載の半導体装置。
  14. 　前記電流供給部は、前記調整電流データによって示される前記調整された電流値が第１の電流値から第２の電流値に変化した場合は、前記負荷に供給する電流を前記第１の電流値から前記第２の電流値に徐々に変化させる請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  15. 　前記負荷に供給する電流の値を変化させる速度は所望の値に設定可能になっている請求の範囲第１４項に記載の半導体装置。
  16. 　前記電流供給部は、ＰＷＭ信号が第１の論理レベルである場合は前記調整電流データに基づいて前記負荷に電流を供給し、前記ＰＷＭ信号が第２の論理レベルである場合は前記負荷への電流の供給を停止する請求の範囲第１項に記載の半導体装置。
  17. 　入射光の強さに応じた電流を出力する光センサと、
    　発光素子と、
    　前記光センサの出力電流に基づいて、前記光センサの入射光の強さを示す光検出データを出力するデータ生成部と、
    　前記光検出データを受けて、前記光検出データの値に対応する電流値を示す電流データを出力し、前記光検出データと前記電流データとの対応関係を固定的に記憶しているテーブル部と、
    　変更可能なパラメータに基づいて前記電流データの示す電流値を調整し、前記調整された電流値を示す調整電流データを出力する電流調整部と、
    　前記調整電流データに基づいて前記発光素子に電流を供給する電流供給部とを備える電子機器。
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