(57)【要約】【課題】  ＬＥＤの消灯期間の動作電流の削減を実現したＬＥＤイルミネーション回路を提供する。【解決手段】    ＬＥＤ点灯開始のトリガとなるイルミネーションスタート信号、及び、ＬＥＤ消灯開始のトリガとなるスタンバイトリガ信号を生成し、スタンバイトリガ信号が生成されてからイルミネーションスタート信号が再度生成されるまでのＬＥＤの消灯動作中（スタンバイ期間）は回路動作に必要なクロック信号の発振を停止するとともに、当該クロック信号を供給するクロック発振器、イルミネーションパターンに基づくＬＥＤ駆動電流を設定する関数発生回路、ＬＥＤ駆動電流をＬＥＤに供給する定電流ドライバ回路の動作を停止する。【選択図】        図１
2010272678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを点滅させるＬＥＤイルミネーション回路であって、
イルミネーション周期の開始時にイルミネーションスタート信号を生成するイルミネーション周期生成回路と、
所定のイルミネーションパターンに基づきＬＥＤ電流設定信号を生成し、且つ、前記イルミネーション周期中の前記ＬＥＤの点灯期間終了時にスタンバイトリガ信号を生成する関数発生回路と、
前記ＬＥＤ電流設定信号に応じた駆動電流を前記ＬＥＤに供給する定電流ドライバ回路と、
クロック信号を前記関数発生回路及び前記定電流ドライバ回路に供給するクロック発振器と、を有し、
前記クロック発振器は、前記関数発生回路が前記スタンバイトリガ信号を生成してから前記イルミネーション周期生成回路が前記イルミネーションスタート信号を生成するまでの間、前記クロック信号の発振を停止することを特徴とするＬＥＤイルミネーション回路。
【請求項２】
前記イルミネーションスタート信号と前記スタンバイトリガ信号からスタンバイ信号を生成するスタンバイ制御回路を有し、
前記スタンバイ制御回路は、前記イルミネーションスタート信号が入力されると前記スタンバイ信号をディセーブルにし、前記スタンバイトリガ信号が入力されるとスタンバイ信号をイネーブルにし、両信号の入力がないときは以前の状態を保持し、
前記スタンバイ信号がイネーブルの期間中、前記クロック発振器は前記クロック信号の発振を停止することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤイルミネーション回路。
【請求項３】
前記関数発生回路は、
カウント値を前記クロック信号の所定のクロック毎にカウントし、前記イルミネーション周期中の前記ＬＥＤの点灯期間終了時にリセットされるイルミネーションカウントデータを生成するカウント回路と、
前記所定のイルミネーションパターンと前記イルミネーションカウントデータから前記ＬＥＤ電流設定信号を前記所定のクロック毎に生成し、前記定電流ドライバ回路に出力するＬＥＤ電流設定回路と、を備え、
前記イルミネーションカウントデータがリセットされると前記スタンバイトリガ信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤイルミネーション回路。
【請求項４】
前記定電流ドライバ回路は、
恒常的に一定のリファレンス電流を出力するリファレンス電流源と、
前記クロック信号に同期して前記ＬＥＤ電流設定信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ変調回路と、
前記リファレンス電流源からの出力電流を前記ＰＷＭ信号に基づきＯＮ／ＯＦＦさせることのできるスイッチング回路を有し、
前記スイッチング回路によりＰＷＭ変調された駆動電流を前記ＬＥＤへ供給することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のＬＥＤイルミネーション回路。
【請求項５】
前記定電流ドライバ回路は、
前記ＬＥＤ電流設定信号をアナログの電圧又は電流信号に変換するＤＡ変換器を有し、
前記ＬＥＤ電流設定信号のデジタル値に対して線形に増加する駆動電流を前記ＬＥＤへ供給することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のＬＥＤイルミネーション回路。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のＬＥＤイルミネーション回路と、前記ＬＥＤイルミネーション回路の前記定電流ドライバ回路により駆動される、夫々、赤又は緑又は青色の光を発する３種の前記ＬＥＤを有することを特徴とするＬＥＤイルミネーション装置。
【請求項７】
請求項６に記載のＬＥＤイルミネーション装置を備えた携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤに電流を供給する電流駆動回路に関し、特に、周期的に一定の電流パターンをＬＥＤに駆動するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの携帯電話機やＰＨＳなどの携帯情報端末では、電話着信や待ち受け時の留守番電話履歴、メール着信状態などの状態を示すためのイルミネーション機能が搭載されている。これらのイルミネーション機能は、ＲＧＢ−ＬＥＤや白色ＬＥＤを、一定周期の電流パターンで駆動することにより、ＬＥＤを点滅させることで実現している。
【０００３】
図７は、従来のＬＥＤイルミネーション回路の構成ブロック図である。カウント回路１０７は、クロック発振器１０６により生成されるクロック信号１１２に基づき、イルミネーション周期毎のイルミネーションカウントデータ１１３を生成する。ＬＥＤ電流設定回路１０８は、図示しないホストマイコン等により設定されるＬＥＤの輝度設定信号１１６を参照し、イルミネーションカウントデータ１１３に基づき、定められた周期的な電流パターンとなるＬＥＤ電流設定信号１１４に変換する。定電流ドライバ１１０は当該ＬＥＤ電流設定信号１１４に基づき、ＬＥＤ１１１を点灯させるための駆動電流を生成する。
【０００４】
同様な目的を実現する手段として、下記の特許文献１〜３に開示された方法が挙げられる。
【０００５】
特許文献１には、クロックをカウントするカウント回路と、ＬＥＤの点滅回数をカウントする第２のカウント回路を有し、点滅回数が所定値に達するとＬＥＤの点滅を停止し、クロック数が所定値に達するとＬＥＤの点滅を再開することで、所定の周期、所定の点滅回数でＬＥＤを点滅駆動させる方法が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、所定のクロックでカウントアップ又はカウントダウンが可能な第２のカウント回路を有し、第２のカウント値に応じた駆動電流をＬＥＤに供給することでＬＥＤの輝度を徐々に増加或いは減少させ、ＬＥＤのフェードイン・フェードアウトを行う方法が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、ＬＥＤの輝度が最小値から最大値に増加し、最大値を維持し、最大値から最小値に減少し、最小値を維持する各期間毎にクロックを可変とする構成であり、輝度信号のデジタル値をＤＡ変換することによりＤＡ変換器の出力に応じた駆動電流をＬＥＤに供給する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−５４３９３号公報
【特許文献２】特開２００６−４１０４３２号公報
【特許文献３】特開２００７−２０８１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７に示される例、及び、特許文献１から３に示される例では、ＬＥＤが消灯している期間中においてもクロックを動作させる必要があるため、一定の動作電流が流れる。例えば、図７に示される例では、クロック発振器１０６の他、カウント回路１０７、ＬＥＤ電流設定回路１０８、定電流ドライバ１１０についても、クロックの入力に伴う動作電流を消費する。更に、定電流ドライバ１１０はＬＥＤの駆動電流が０（消灯時）の場合であっても回路内部のリファレンス電流源やバイアス回路が動作しているので、一定の電流を消費する。従来のＬＥＤイルミネーション回路で消費される電流とＬＥＤ駆動電流との関係を図８に示す。図８に示されるように、ＬＥＤ消灯期間であっても一定の動作電流が消費されている。
【００１０】
一方、携帯電話機に代表される携帯情報端末では、内蔵のバッテリーで動作可能な動作時間が商品の特徴の大部分を占める。当該携帯情報端末においてＬＥＤイルミネーション機能を実装する場合、ＬＥＤイルミネーションによる電力消費を抑えるために点滅周期を長く取り、点灯期間を短くすることが従来よく行われてきた。しかしながら、従来のイルミネーション回路を用いる場合、上述の通り、消灯期間であっても一定の電力を消費し続ける。
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤの消灯期間の動作電流の削減を実現したＬＥＤイルミネーション回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るＬＥＤイルミネーション回路は、ＬＥＤを点滅させるＬＥＤイルミネーション回路であって、イルミネーション周期の開始時にイルミネーションスタート信号を生成するイルミネーション周期生成回路と、所定のイルミネーションパターンに基づきＬＥＤ電流設定信号を生成し、且つ、前記イルミネーション周期中の前記ＬＥＤの点灯期間終了時にスタンバイトリガ信号を生成する関数発生回路と、前記ＬＥＤ電流設定信号に応じた駆動電流を前記ＬＥＤに供給する定電流ドライバ回路と、クロック信号を前記関数発生回路及び前記定電流ドライバ回路に供給するクロック発振器と、を有し、前記クロック発振器は、前記関数発生回路が前記スタンバイトリガ信号を生成してから前記イルミネーション周期生成回路が前記イルミネーションスタート信号を生成するまでの間、前記クロック信号の発振を停止することを第１の特徴とする。
【００１３】
更に、本発明に係るＬＥＤイルミネーション回路は、上記第１の特徴に加えて、前記イルミネーションスタート信号と前記スタンバイトリガ信号からスタンバイ信号を生成するスタンバイ制御回路を有し、前記スタンバイ制御回路は、前記イルミネーションスタート信号が入力されると前記スタンバイ信号をディセーブルにし、前記スタンバイトリガ信号が入力されるとスタンバイ信号をイネーブルにし、両信号の入力がないときは以前の状態を保持し、前記スタンバイ信号がイネーブルの期間中、前記クロック発振器は前記クロック信号の発振を停止することを第２の特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るＬＥＤイルミネーション回路は、上記第１又は第２の特徴に加えて、前記関数発生回路は、カウント値を前記クロック信号の所定のクロック毎にカウントし、前記イルミネーション周期中の前記ＬＥＤの点灯期間終了時にリセットされるイルミネーションカウントデータを生成するカウント回路と、前記所定のイルミネーションパターンと前記イルミネーションカウントデータから前記ＬＥＤ電流設定信号を前記所定のクロック毎に生成し、前記定電流ドライバ回路に出力するＬＥＤ電流設定回路と、を備え、前記イルミネーションカウントデータがリセットされると前記スタンバイトリガ信号を生成することを第３の特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るＬＥＤイルミネーション回路は、上記第１乃至第３の何れかの特徴に加えて、前記定電流ドライバ回路は、恒常的に一定のリファレンス電流を出力するリファレンス電流源と、前記クロック信号に同期して前記ＬＥＤ電流設定信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ変調回路と、前記リファレンス電流源からの出力電流を前記ＰＷＭ信号に基づきＯＮ／ＯＦＦさせることのできるスイッチング回路を有し、前記スイッチング回路によりＰＷＭ変調された駆動電流を前記ＬＥＤへ供給することを第４の特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るＬＥＤイルミネーション回路は、上記第１乃至第３の何れかの特徴に加えて、前記定電流ドライバ回路は、前記ＬＥＤ電流設定信号をアナログの電圧又は電流信号に変換するＤＡ変換器を有し、前記ＬＥＤ電流設定信号のデジタル値に対して線形に増加する駆動電流を前記ＬＥＤへ供給することを第５の特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、本発明の第１乃至第５の何れかの特徴のＬＥＤイルミネーション回路と、前記ＬＥＤイルミネーション回路の前記定電流ドライバ回路により駆動される、夫々、赤又は緑又は青色の光を発する３種の前記ＬＥＤを有するＬＥＤイルミネーション装置であり、上記のＬＥＤイルミネーション装置は携帯電話機に搭載することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のイルミネーション回路に依れば、ＬＥＤ点灯開始のトリガとなるイルミネーションスタート信号、及び、ＬＥＤ消灯開始のトリガとなるスタンバイトリガ信号を生成し、スタンバイトリガ信号が生成されてからイルミネーションスタート信号が再度生成するまでのＬＥＤの消灯動作中（スタンバイ期間）はクロックの発振を停止するため、クロック発振器、カウンタ回路、ＬＥＤ電流設定回路、定電流ドライバ回路等の動作をＬＥＤの消灯動作中に停止させることができ、消費電流を削減することができる。
【００１９】
また、イルミネーションスタート信号とスタンバイトリガ信号からスタンバイ信号を出力するスタンバイ制御回路を設けることにより、ＬＥＤの点灯・消灯状態をスタンバイ信号の状態に基づき判断することができ、クロック発振器、カウンタ回路、ＬＥＤ電流設定回路、定電流ドライバ回路等のイルミネーション回路の動作をスタンバイ信号の状態に基づき制御することができる。尚、当該スタンバイ制御回路はフリップフロップ回路で構成することができる。
【００２０】
ところで、一般のクロックで動作するシステムにおいては、クロックが動作を始めて安定するまでに一定の時間が必要である。その意味で、本発明のようにクロックの動作及び停止を繰り返すシステムの場合、演算処理などを行うシステムであれば何らかの問題が生じる。このため、従来技術ではＬＥＤを点灯する際のクロックは常時動作させていた。
【００２１】
しかしながら、ＬＥＤの点灯動作中だけクロックを動作させ、ＬＥＤが消灯動作中（スタンバイ期間）はクロックを停止させる結果、仮にクロックがやや不安定になったとしても、ＬＥＤイルミネーションの人間に対する視覚効果の点で判断すれば、大きな影響として認識できない。即ち、当該クロックが安定しているか否かは、ＬＥＤイルミネーションの視覚効果の点では実用上は問題とはならない。むしろ、本発明はこの効果を積極的に利用することで、ＬＥＤイルミネーション回路の消費電流の削減を可能とするものである。
【００２２】
従って、本発明に依れば、ＬＥＤ消灯期間中の動作電流の削減を実現した、ＬＥＤイルミネーション回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るＬＥＤイルミネーション回路の構成ブロック図。
【図２】本発明に係る関数発生回路内部においてやり取りされる各種信号のタイミング図。
【図３】本発明に係るＬＥＤ電流設定回路の構成例を示すブロック図。
【図４】本発明に係るＬＥＤイルミネーションの例を示す。
【図５】本発明に係る定電流ドライバの構成例を示すブロック図。
【図６】本発明に係るＬＥＤイルミネーション回路における各種信号のタイミングチャートと消費電流の関係を示す図。
【図７】従来のＬＥＤイルミネーション回路の構成ブロック図
【図８】従来のＬＥＤイルミネーションにおけるＬＥＤ駆動電流と消費電流との関係を示す図。
【図９】本発明の別実施形態に係る定電流ドライバの構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〈回路構成の説明〉
図１は、本発明の一実施形態に係るイルミネーション回路１の基本的な構成を示すブロック図である。図１において、イルミネーション回路１は、イルミネーション周期生成回路１０１、スタンバイ制御回路１０３、クロック発振器１０６、カウント回路１０７、ＬＥＤ電流設定回路１０８、及び、ＬＥＤに駆動電流を供給するための定電流ドライバ１１０ａ〜１１０ｃを有している。尚、本実施形態では、夫々、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び、青（Ｂ）で発光する３種のＲＧＢ−ＬＥＤ１１１ａ〜１１１ｃを有することによりカラーイルミネーションが可能に構成されている。このため、夫々のＬＥＤ１１１ａ〜１１１ｃを独立に駆動できるように、定電流ドライバも同種のものが３つ設けられている。
【００２５】
イルミネーション周期生成回路１０１は、所定のイルミネーション周期毎に、イルミネーション開始のトリガとなるイルミネーションスタート信号１０２を出力する。また、図示しない外部入力により、出力されるイルミネーションスタート信号１０２の周期を任意に変更可能に構成されている。
【００２６】
スタンバイ制御回路１０３は、イルミネーションスタート信号１０２のパルス入力によりスタンバイ信号１０５をディセーブルにし、後述するスタンバイトリガ信号１０４のパルス入力によりスタンバイ信号１０５をイネーブルにする。両信号の入力がない場合は以前の状態を保持する。スタンバイ信号１０５は、後述するクロック発振器１０６、及び、定電流ドライバ１１０ａ〜１１０ｃをスタンバイ状態に切り替える信号である。尚、当該スタンバイ制御回路１０３は、フリップフロップ回路により構成されることが好ましいが、これに限られるものではない。以下、スタンバイ信号１０５がイネーブルの状態をＬレベル、ディセーブルの状態をＨレベルとして説明する。
【００２７】
クロック発振器１０６は、後述するカウント回路１０７、ＬＥＤ電流設定回路１０８、及び、定電流ドライバ１１０ａ〜１１０ｃの動作に必要なクロック信号１１２を供給する。また、スタンバイ信号１０５がＬレベル（イネーブル）になると、スタンバイモードに移行してクロック信号１１２の発振動作を停止し、Ｈレベルになると発振動作を再開する。
【００２８】
カウント回路１０７及びＬＥＤ電流設定回路１０８は、関数発生回路を構成する。即ち、関数発生回路は、ＬＥＤ輝度の時間に対する関数として規定される所定のイルミネーションパターン１０９ａ〜１０９ｃを外部入力として、当該イルミネーションパターンに基づく輝度でＬＥＤを駆動するのに必要な駆動電流量を、所定のクロック（例えば、クロック信号１１２の１クロック）毎、ＲＧＢ−ＬＥＤの各色毎に設定し、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａ〜１１４ｃを生成して定電流ドライバ１１０ａ〜１１０ｃに出力する。具体的には、カウント回路１０７は、ＬＥＤのイルミネーションの基準となる、所定のクロック毎に増加しイルミネーション周期でリセットされるバイナリ信号のイルミネーションカウントデータ１１３を生成し、ＬＥＤ電流設定回路１０８へ出力する。
【００２９】
ＬＥＤ電流設定回路１０８は、イルミネーションパターン１０９ａ〜１０９ｃのうちＬＥＤの点灯期間、各ＬＥＤ点灯期間におけるＬＥＤ輝度設定値等の情報、及び、イルミネーションカウントデータ１１３を入力として、当該イルミネーションパターンに応じたＬＥＤの輝度をＲＧＢ−ＬＥＤの個々のＬＥＤ１１１ａ〜１１１ｃにつき設定し、夫々、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａ〜１１４ｃを、所定のクロック毎に各別に生成して定電流ドライバ１１０ａに出力する。また、ＬＥＤの消灯開始時にはスタンバイトリガ信号１０４を生成しスタンバイ制御回路１０３へ出力する。また、カウント回路１０７、ＬＥＤ電流設定回路１０８共に、スタンバイ信号１０５がＬレベル（イネーブル）になると、クロック発振器１０６からのクロック信号１１２が供給されないため内部動作を停止し、Ｈレベルになるとクロック発振器１０６からのクロック信号１１２が供給されることで動作を再開する。
【００３０】
定電流ドライバ１１０ａ〜１１０ｃは、夫々、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａ〜１１４ｃのうち、自身が駆動するＬＥＤ（１１１ａ〜１１１ｃの何れか）に対応するＬＥＤ電流設定信号を受け、当該ＬＥＤ電流設定信号のデジタル値に応じて増減する、イルミネーションパターンに応じたＬＥＤ駆動電流１１５ａ〜１１５ｃを、夫々、自身が駆動するＬＥＤに供給する。また、スタンバイ信号１０５がＬレベル（イネーブル）になると、スタンバイモードに移行して内部動作を停止し、Ｈレベルになると動作を再開する。
【００３１】
ＬＥＤ１１１ａ〜１１１ｃは、本発明のＬＥＤイルミネーション回路１により駆動されるＲＧＢ−ＬＥＤであり、夫々、ＬＥＤ駆動電流１１５ａ〜１１５ｃの何れかが供給されることで、所望のイルミネーションパターンに応じたイルミネーションを行う。ＬＥＤ１１１ａはＬＥＤ電流設定信号１１４ａに基づき定電流ドライバ１１０ａにより駆動され、ＬＥＤ１１１ｂはＬＥＤ電流設定信号１１４ｂに基づき定電流ドライバ１１０ｂにより駆動され、ＬＥＤ１１１ｃはＬＥＤ電流設定信号１１４ｃに基づき定電流ドライバ１１０ｃにより駆動され、夫々、別のＬＥＤ電流設定信号に基づき独立に駆動される。
【００３２】
以下に、関数発生回路の構成及び動作につき、具体的に、ＬＥＤ電流設定信号のデジタル値のアナログ表現が図２（ｅ）で示される、ＬＥＤの輝度の時間変化が所定の最小値（ゼロ）から所定の輝度設定値まで一定の増加率で増加する輝度上昇期間と、当該輝度設定値から所定の最小値（ゼロ）まで一定の減少率で減少する輝度下降期間とで構成され、輝度上昇期間と輝度下降期間が等しい、三角形型のＬＥＤイルミネーションを行う場合につき説明する。図２は関数発生回路の内部回路においてやり取りされる各種信号のタイミングチャートである。
【００３３】
まず、カウント回路１０７が、ＬＥＤのイルミネーションの基準となるイルミネーションカウントデータ１１３を生成し、ＬＥＤ電流設定回路１０８へ出力する。カウント回路１０７は、カウント値を、所定のクロック毎にカウントしてイルミネーションカウントデータ１１３の出力カウント値を増加させる。また、ＬＥＤの消灯開始時にはイルミネーションカウントデータ１１３の出力カウント値をリセットして、カウント値がリセットされたイルミネーションカウントデータ１１３をＬＥＤ電流設定回路１０８に出力する。図２（ａ）にイルミネーションカウントデータ１１３の出力カウント値のデジタル値をアナログ表現した一例の時間変化を示す。
【００３４】
図３は図１のＬＥＤ電流設定回路１０８の構成例を示すブロック図である。図３において、ＬＥＤ電流設定回路１０８は、除算器３０１ａ〜３０１ｃ、加減算器３０２ａ〜３０２ｃ、レジスタ３０３ａ〜３０３ｃ、及び、カウントデコーダ３０４を有している。尚、本実施形態では、尚、本実施形態では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青色（Ｂ）ＬＥＤの夫々につき独立に輝度設定を行うため、除算器と加減算器とレジスタの組を３組独立に有している。以降、除算器３０１ａと加減算器３０２ａとレジスタ３０３ａの組につき詳細に説明するが、他の組についての動作については同様であるので説明を割愛する。
【００３５】
カウントデコーダ３０４は、カウント回路１０７からイルミネーションカウントデータ１１３を受け取ると、イルミネーションパターン１０９ａ〜１０９ｃのうち各ＬＥＤの輝度の上昇期間と下降期間の情報を受け、各ＬＥＤの輝度上昇期間はＵＰ信号３０７ａ〜３０７ｃを、輝度下降期間はＤＯＷＮ信号３０８ａ〜３０８ｃを、夫々出力する。尚、本実施形態では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青色（Ｂ）ＬＥＤにつき輝度設定を独立に行うため、当該ＵＰ信号及びＤＯＷＮ信号についても夫々３種類存在する。また、カウント値がリセットされたイルミネーションカウントデータ１１３を受け取ることで、ＬＥＤの点灯期間が終了したことを判断し、スタンバイトリガ信号１０４を生成しスタンバイ制御回路１０３へ出力する。図２（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に、夫々、ＵＰ信号、ＤＯＷＮ信号、スタンバイトリガ信号の時間変化の一例を示す。
【００３６】
除算器３０１ａは、イルミネーションパターン１０９ａから輝度設定値、及び、ＬＥＤの輝度の上昇期間と下降期間の情報を入力として、ＬＥＤの輝度上昇期間には当該上昇期間に相当するクロック数で、ＬＥＤの輝度下降期間には当該下降期間に相当するクロック数で、輝度設定値を除算し、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａの１クロック当たりの増加分又は減少分となる輝度変化ステップ３０６ａを計算する。
【００３７】
加減算器３０２ａは、夫々、カウントデコーダ３０４からのＵＰ信号３０７ａ〜３０７ｃ及びＤＯＷＮ信号３０８ａ〜３０８ｃを受け、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青色（Ｂ）ＬＥＤのうち自身が輝度設定対象とするＬＥＤのＵＰ信号３０７ａが入力されると、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａに輝度変化ステップ３０６ａを加算し、自身が輝度設定対象とするＬＥＤのＤＯＷＮ信号３０８ａが入力されると、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａに輝度変化ステップ３０６ａを減算し、自身が輝度設定対象とするＬＥＤのＵＰ信号３０７ａとＤＯＷＮ信号３０８ａの何れも入力されない場合は以前のＬＥＤ電流設定信号を維持し、レジスタ３０３ａに出力する。
【００３８】
レジスタ３０３ａは、加減算器３０２ａからの演算データを保持し、定電流ドライバ１１０ａへＬＥＤ電流設定信号１１４ａを出力する。この結果、図２（ｅ）に示される、１クロックごとに輝度変化ステップの値分ずつ輝度設定値まで上昇し、その後は１クロック毎に輝度変化ステップの値分ずつ下降するＬＥＤ電流設定信号が生成される。また、レジスタ３０３ａは、図示しないイルミネーションパターン１０９ａに基づく設定信号を受けることで、レジスタに保持された値を初期設定値にリセットすることが可能になっている。
【００３９】
尚、ここで説明したＬＥＤ電流設定回路１０８は、構成例の一つであり、イルミネーション時期毎に変化する輝度設定値の差分量を除算器が受け、輝度変化ステップを変化させることで、点灯時間を可変とする構成、イルミネーションの輝度変化パターンを台形状とする構成、ＬＥＤの輝度を指数関数的に変化させる構成、対数変化させる構成、任意の回数の点灯と任意の期間の消灯時間の組み合わせが可能な構成、これらのイルミネーションパターンを外部信号により切り替えることができる構成も可能である。
【００４０】
また、上述の実施形態ではＬＥＤ電流設定回路１０８がリセットされたイルミネーションカウントデータ１１３を受け取ることでスタンバイトリガ信号１０４を出力しているが、カウント回路１０７がイルミネーションカウントデータをリセットすると同時に、スタンバイトリガ信号を出力しても構わない。
【００４１】
図４はカラーイルミネーションの例である。ＲＧＢ−ＬＥＤの個々のＬＥＤ毎に輝度設定を変えることにより、図４（ａ）に示されるように赤から黄、緑、青緑、青、紫、赤紫へと発光色が変化するイルミネーションを行うことができる。また、図４（ｂ）に示されるように白色で点滅するイルミネーションを行うことができる。
【００４２】
次に、本発明のＬＥＤイルミネーション回路１内の定電流ドライバの構成について説明する。図５は、図１中の個々の定電流ドライバ１１０ａ〜１１０ｃの構成例を示す回路ブロック図であり、以下、定電流ドライバ１１０ａの場合を例として説明する。図５において、定電流ドライバ１１０ａは、ＰＷＭ変調器５０１、リファレンス電流源５０２、論理回路５０３、５０４、ＭＯＳＦＥＴ５０５〜５０８を有している。
【００４３】
ＰＷＭ変調器５０１は、クロック発振器１０６（図示せず）からのクロック信号１１２に同期して、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａのデジタル値に比例したパルス幅のＰＷＭ信号５１４を生成する。
【００４４】
リファレンス電流源５０２は、ＭＯＳＦＥＴ５０５、５０８からなるカレントミラー回路に基準となるリファレンス電流５０９を供給する。また、スタンバイ信号１０５がＬレベル（イネーブル）になると、スタンバイモードに移行してリファレンス電流５０９の供給を停止し、Ｈレベルになるとリファレンス電流５０９の供給を再開する。
【００４５】
ＭＯＳＦＥＴ５０５，５０８は対となり、ゲート端子同士がＭＯＳＦＥＴ５０６を介して相互に接続されることでカレントミラー回路を構成する。ＭＯＳＦＥＴ５０５にリファレンス電流５０９が供給され、当該リファレンス電流５０９に比例する電流がＭＯＳＦＥＴ５０８に流れることで、ＬＥＤ駆動電流１１５ａを駆動対象のＬＥＤに供給することができる。ＭＯＳＦＥＴ５０６及び５０７はカレントミラー回路のＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ信号５１４に基づいて行うスイッチとして機能している。
【００４６】
論理回路５０３はＰＷＭ信号５１４とスタンバイ信号１０５の論理積をとり、当該論理演算後の信号５１０をＭＯＳＦＥＴ３０６のゲート端子に出力し、当該論理演算信号が論理回路５０４により反転された信号５１１をＭＯＳＦＥＴ５０７のゲート端子に出力する。
【００４７】
即ち、スタンバイ信号１０５がＬレベル（イネーブル）、或いはＰＷＭ信号５０９がＯＦＦの時はＭＯＳＦＥＴ５０６がＯＦＦ、ＭＯＳＦＥＴ５０７がＯＮであり、ＭＯＳＦＥＴ５０８のゲート端子はＭＯＳＦＥＴ５０５のゲート端子から切り離されてＧＮＤに接続される。このためＭＯＳＦＥＴ５０８はＯＦＦとなり、ＬＥＤ駆動電流１１５ａは出力されない。スタンバイ信号１０５がＨレベル（ディセーブル）で且つＰＷＭ信号５１４がＯＮの時のみＭＯＳＦＥＴ５０６がＯＮ、ＭＯＳＦＥＴ５０７がＯＦＦとなり、ＭＯＳＦＥＴ５０８のゲート端子はＭＯＳＦＥＴ５０５のゲート端子に接続される。このため、ＭＯＳＦＥＴ５０８はＯＮとなり、絶対値がリファレンス電流５０９に比例し、パルス幅がＰＷＭ変調されたＬＥＤ駆動電流１１５ａが出力される。
【００４８】
従って、ＭＯＳＦＥＴ５０６，５０７を介してＭＯＳＦＥＴ５０８に入力されるゲート信号がＰＷＭ信号とスタンバイ信号に基づいて制御され、ＭＯＳＦＥＴ５０８から出力されるＬＥＤ駆動電流を制御することができる。
【００４９】
〈動作説明〉
以下に、本発明のイルミネーション回路１のＬＥＤ駆動電流制御に係る動作を説明する。図６は、イルミネーション回路１における各種信号のタイミングチャートと消費電流の関係を示す図である。
【００５０】
スタンバイ制御回路１０３は、図示しないリセット信号により、初期状態はスタンバイ状態となっている。イルミネーション周期生成回路１０１は図６（ｂ）に示されるように、イルミネーション周期毎にイルミネーションスタート信号１０１を出力する。
【００５１】
イルミネーションスタート信号１０１を受けたスタンバイ制御回路１０３は、図６（ｄ）に示されるように、スタンバイ信号１０５をＨレベル（ディセーブル）とし、スタンバイモードを解除する。これにより、クロック発振器１０６はスタンバイ信号１０５のスタンバイモードの解除を受け、図６（ｅ）に示されるようにクロック信号１１２の発振を開始する。これにより、定電流ドライバ内のリファレンス電流源５０２も動作を開始し、図６（ｆ）に示されるようにリファレンス電流５０９の供給を開始する。
【００５２】
また、クロック信号１１２の発振の開始を受けて、カウント回路１０７は、図２（ａ）に示すように、イルミネーションカウントデータ１１３のカウント値のカウントアップを行い、イルミネーションカウントデータ１１３をＬＥＤ電流設定回路１０８に出力する。ＬＥＤ電流設定回路１０８はイルミネーションパターンデータ１０９ａ〜１０９ｃに基づき輝度設定値に応じたＬＥＤ電流設定信号を個々のＲＧＢ−ＬＥＤ毎に設定する。詳細は既に説明したとおりである。
【００５３】
定電流ドライバ回路１１０ａ〜１１０ｃは、夫々、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａ〜１１４ｃに基づき、当該ＬＥＤ電流設定信号に比例する駆動電流を各ＬＥＤに供給する。ＬＥＤ電流設定信号の変化を受けて、定電流ドライバ回路内のＰＷＭ変調器５０１は出力されるＰＷＭ信号５１４のパルス幅を逐次変調させ、ＭＯＳＦＥＴ５０８のＯＮ期間を変化させる。このため平均したＬＥＤ駆動電流は図６（ａ）のように変化する。
【００５４】
イルミネーション点灯期間が終了すると、ＬＥＤ電流設定回路１０８はカウント値がリセットされたイルミネーションカウントデータ１１３を受け、スタンバイトリガ信号１０４をパルス出力する。これにより、スタンバイ制御回路１０３はスタンバイ信号１０５をＬレベル（イネーブル）とし、スタンバイモードに移行する。
【００５５】
クロック発振器１０６はスタンバイ信号１０５がＬレベルになったことを受け、クロック１１２の発振を停止する。これにより、クロック発振器の電源電流の消費が抑止される。またクロック１１２が停止するため、カウント回路１０７、ＬＥＤ電流設定回路１０８、ＰＷＭ変調器５０１の動作が停止し、夫々の回路での電源電流の消費が抑止される。また、リファレンス電流源５０２もスタンバイ信号１０５により内部動作及びリファレンス電流３０９の供給を停止させるため、電源電流の消費が抑止される。
【００５６】
続いて、次のイルミネーション周期となり、イルミネーション周期生成回路１０１からイルミネーションスタート信号１０２が出力され、再度イルミネーションが開始する。これらの動作を通じて、ＬＥＤ１１１に供給される平均したＬＥＤ駆動電流は図６（ａ）に示されるように、間欠的に三角波のパルスパターンを繰り返し、イルミネーションパターンに従ったＬＥＤイルミネーションが実現される。
【００５７】
ここで、ＬＥＤイルミネーション回路１全体の消費電流は、回路部分の各ブロックの消費電流と、ＬＥＤ１１１ａ〜１１１ｃに供給される電流の総和であるが、スタンバイ状態で動作を続けるブロックはイルミネーション周期生成回路１０１とスタンバイ制御回路１０３のみとなり、全体の消費電流は図６（ｇ）に示されるように、スタンバイ期間は抑止される。これらの効果により、平均した消費電流はスタンバイ期間に抑止した分が削減され、動作電流の削減が実現できる。
【００５８】
例えば、イルミネーション周期を８秒、イルミネーション点灯期間を２秒とし、クロック発振器のクロックを１ＭＨｚ程度とした場合、従来の回路構成ではスタンバイ時でも１ｍＡ程度の電流が消費されるが、本発明では追加のイルミネーション周期生成回路１０１とスタンバイ制御回路１０３で消費される電流量を考慮しても１３μＡ程度に消費電流を抑えることができる。この結果、平均して７４０μＡ程度の消費電流が削減できることとなり、消費電流を４分の１程度に抑えることができる。
【００５９】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施形態の一例である。本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
【００６０】
〈１〉上述の実施形態では、定電流ドライバの一構成として、カレントミラー回路を用い、パルス幅をＰＷＭ変調することで平均したＬＥＤ駆動電流がＬＥＤ電流設定信号のデジタル値に比例するＬＥＤ駆動電流をＬＥＤへ供給するものを説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図５においてカレントミラー回路を用いず、ＰＷＭ信号５１４に基づきリファレンス電流源５０２に接続するＭＯＳＦＥＴ５０５のＯＮ／ＯＦＦを直接行う構成、或いは、電流ＤＡＣ（ＤＡ変換器）を使用してＬＥＤ電流設定信号１１４ａを直接電流に変換する構成、電圧ＤＡＣにて電圧に変換後、電圧に比例する電流に変換する構成なども可能である。電流ＤＡＣにカスコード型カレントミラー回路を組み合わせて使用する構成例を図９に示す。
【００６１】
図９に示される定電流ドライバでは、ＭＯＳＦＥＴ９０２〜９０９のゲート端子の夫々がＭＯＳＦＥＴ９０１のゲート端子と接続されており、ＭＯＳＦＥＴ９０１とＭＯＳＦＥＴ９０３〜９０９の夫々が対となり、７組のカレントミラー比Ｍ（夫々、Ｍ＝１，２，４，８，１６，３２，６４）が異なるカレントミラー回路を構成している。ＭＯＳＦＥＴ９０１にバイアス回路からの電流９１０が供給されると、ＭＯＳＦＥＴ９０２〜９０９には、当該バイアス回路からの電流９１０に比例し、カレントミラー比Ｍで増幅された電流を流すことができる。ＭＯＳＦＥＴ９１２〜９１９は、夫々、ＭＯＳＦＥＴ９０２〜９０９の何れかとカスコード接続され、ＭＯＳＦＥＴ９１２のゲート端子は、カスコードバイアスアンプ９１１の出力端子に直接接続されているが、ＭＯＳＦＥＴ９１３〜９１９の個々のゲート端子は、カスコードバイアスアンプ９１１の出力端子とスイッチＤ０〜Ｄ６を介して接続されている。７ビットのＬＥＤ電流設定信号１１４ａのデジタル値の各ビットに対応して、スイッチＤ０〜Ｄ６のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられることで、カスコードバイアスアンプ９１１の出力信号であるＭＯＳＦＥＴ９１３〜９１９のゲート端子への入力のＯＮ／ＯＦＦを、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａのデジタル値に応じて切り替えることができる。即ち、スイッチＤ０〜Ｄ６の何れかがＯＦＦの場合、対応するＭＯＳＦＥＴ９１３〜９１９のゲート電圧は低電圧に固定され、ＭＯＳＦＥＴはＯＦＦ状態となるが、スイッチＤ０〜Ｄ６の何れかがＯＮになると、対応するＭＯＳＦＥＴ９１３〜９１９のゲート端子にカスコードバイアスアンプ９１１の出力信号が入力される。これにより、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａのデジタル値に応じて、７組のカレントミラー回路の中から使用するカレントミラー回路が選択され、ＭＯＳＦＥＴ９０３〜９０９によりカレントミラーされる電流の夫々をＬＥＤ駆動電流１１５ａとして出力するか否かが選択される。
【００６２】
実際に供給されるＬＥＤ駆動電流１１５ａは選択されたカレントミラー回路とＭＯＳＦＥＴ９１２のソースに流れる電流の和であり、この結果、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａの７ビットデジタル値に対して線形に増加するＬＥＤ駆動電流１１５ａが得られる。
【００６３】
尚、ＭＯＳＦＥＴ９１２のゲート端子にはカスコードバイアスアンプ９１１の出力信号が常に入力されるため、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａの値に拘わらず、ＭＯＳＦＥＴ９０２を介してカレントミラーされた電流分が、電流オフセットとしてＬＥＤ駆動電流１１５ａに常に加算されているが、ＭＯＳＦＥＴ９０１と９０２とのカレントミラー比は１／５〜１／１０程度であり、ＭＯＳＦＥＴ９０３〜９０９とのカレントミラー比と比較して十分小さいため、ＬＥＤ駆動電流１１５ａはＬＥＤ電流設定信号１１４ａのデジタル値にほぼ比例することとなる。
【００６４】
ＭＯＳＦＥＴ９２０と９２１は、スタンバイ信号１０５をゲート端子に受けることで、スタンバイ信号１０５がＬレベル（イネーブル）になるとバイアス回路からの電流９１０の供給を切断し、Ｈレベル（ディゼーブル）になると電流の供給を再開する。また、スタンバイ信号１０５はカスコードバイアスアンプ９１１にも入力され、スタンバイ信号１０５がＬレベル（イネーブル）になるとスタンバイモードに移行してカスコードバイアスアンプ９１１の動作を停止させる。同時に、全てのスイッチＤ０〜Ｄ６をＯＦＦ状態とし、ＬＥＤ電流設定信号１１４ａのデジタル値に応じたスイッチＤ０〜Ｄ６のＯＮ／ＯＦＦ動作を停止させる。
【００６５】
これにより、ＬＥＤ電流設定信号のデジタル値に対して線形に増加する駆動電流をＬＥＤに供給することができ、かつ、スタンバイ信号に基づいて定電流ドライバの動作を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、携帯電話機などの、ＬＥＤイルミネーション機能を有する携帯情報端末に利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１：      本発明に係るＬＥＤイルミネーション回路
１０１：  イルミネーション周期生成回路
１０２：  イルミネーションスタート信号
１０３：  スタンバイ制御回路
１０４：  スタンバイトリガ信号
１０５：  スタンバイ信号
１０６：  クロック発振器
１０７：  カウント回路
１０８：  ＬＥＤ電流設定回路
１０９ａ〜１０９ｃ：  イルミネーションパターン
１１０，１１０ａ〜１１０ｃ：  定電流ドライバ
１１１，１１１ａ〜１１１ｃ：  ＬＥＤ
１１２：  クロック信号
１１３，１１３ａ〜１１３ｃ：  イルミネーションカウントデータ
１１４，１１４ａ〜１１４ｃ：  ＬＥＤ電流設定信号
１１５，１１５ａ〜１１５ｃ：  ＬＥＤ駆動電流
１１６：  輝度設定信号
３０１ａ〜３０１ｃ：  除算器
３０２ａ〜３０２ｃ：  加減算器
３０１ａ〜３０１ｃ：  レジスタ
３０４：  カウントデコーダ
３０６ａ〜３０６ｃ：  輝度変化ステップ
３０７ａ〜３０７ｃ：  ＵＰ信号
３０８ａ〜３０８ｃ：  ＤＯＷＮ信号
５０１：  ＰＷＭ変調器
５０２：  リファレンス電流原
５０３，５０４：  論理回路
５０５〜５０８：  ＭＯＳＦＥＴ
５０９：  リファレンス電流
５１０〜５１３：  制御信号
５１４：  ＰＷＭ信号
９０１〜９０９，９１２〜９２１：ＭＯＳＦＥＴ
９１０：  バイアス回路からの電流
９１１：  カスコードバイアスアンプ
【図１】
2010272678.tif 000003
【図２】
2010272678.tif 000004
【図３】
2010272678.tif 000005
【図４】
2010272678.tif 000006
【図５】
2010272678.tif 000007
【図６】
2010272678.tif 000008
【図７】
2010272678.tif 000009
【図８】
2010272678.tif 000010
【図９】
2010272678.tif 000011