(57)【要約】【課題】人間の目の感度に応じた明るさの変化を実現できるようにする。【解決手段】所定時間経過毎に、現在輝度データＤ１に調整データを加算又は減算して新たな現在輝度データＤ５を生成し、該生成を、該新たな現在輝度データＤ５が目標輝度データＤ２になるまで繰り返す。前記所定時間を、新たな現在輝度データＤ５の値が小さいときは長く、大きいときは短く制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定時間経過毎に、現在輝度データに調整データを加算又は減算して新たな現在輝度データを生成し、該生成を、該新たな現在輝度データが目標輝度データになるまで繰り返す調光方法であって、
前記所定時間を、前記現在輝度データの値が小さいときは長く、前記現在輝度データの値が大きいときは短く制御することを特徴とする調光方法。
【請求項２】
請求項１に記載の調光方法において、
前記目標輝度データから前記新たな現在輝度データを差し引いた差分データが正のときは、前記現在輝度データに前記調整データを加算し、前記差分データが負のときは、前記現在輝度データから前記調整データを減算し、これを前記所定時間経過毎に繰り返すことを特徴とする調光方法。
【請求項３】
請求項２に記載の調光方法において、
前記調整データを、固定のデータ、又は前記現在輝度データに比例したデータとしたことを特徴とする調光方法。
【請求項４】
所定時間経過毎に、現在輝度データに調整データを加算又は減算して新たな現在輝度データを生成し、該生成を、該新たな現在輝度データが目標輝度データになるまで繰り返す調光回路であって、
前記所定時間を、前記現在輝度データの値が小さいときは長く、前記現在輝度データの値が大きいときは短く制御する現在輝度データ更新手段を有することを特徴とする調光回路。
【請求項５】
請求項４に記載の調光回路において、
前記目標輝度データから前記新たな現在輝度データを差し引いた差分データが正のときは、前記現在輝度データに前記調整データを加算し、前記差分データが負のときは、前記現在輝度データから前記調整データを減算し、これを前記所定時間経過毎に繰り返す手段を有することを特徴とする調光方法。
【請求項６】
請求項４に記載の調光回路において、
前記調整データを、固定のデータ、又は前記現在輝度データに比例したデータとしたことを特徴とする調光回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤの輝度を現在輝度から目標輝度に切り替える調光方法および調光回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に従来の調光回路を示す。ＬＥＤを調光するＰＷＭ信号を作成する調光データを制御する調光回路では、比較器３において、レジスタ２に記憶された目標輝度データＤ２から現在輝度データＤ５を差し引いた差分データＤ３（＝Ｄ２−Ｄ５）が正のときは、加算器５において、レジスタ１に記憶された現在輝度データＤ１に「＋１」を行い、負のときは「−１」を行って、現在輝度データＤ５が目標輝度データＤ２に近づくよう順次更新される。現在輝度データＤ１がＬＥＤドライバ（図示せず）に出力されるが、場合によっては、現在輝度データＤ５をＬＥＤドライバに出力することも行われる。そして、この更新により、差分データＤ３がゼロ（Ｄ３＝Ｄ２−Ｄ５＝０）になると、セレクタ７が切り替えられて、目標輝度データＤ２がレジスタ１に格納され、次のクロックでレジスタ１から現在輝度データＤ１として出力する。以後、レジスタ２への入力データＤ０が変化するたびにレジスタ２の目標輝度データＤ２が切り替えられて、同様な動作が繰り返され、現在輝度データＤ１が更新される。この種の調光方法は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
図８は図７の調光回路によって変化するＬＥＤの輝度特性を示す図である。このように、図７の調光回路は、一定の値（ここでは「１」）を加算又は減算して調光する構成であるので、その変化は直線的となる。しかし、人間の目の感度は対数的であるので、暗い場面での変化はよく認識できるが、明るい場面での変化はわかりにくい。
【０００４】
そこで、人間の目の感度に対応するような対策を施した調光回路として、図９に示す調光回路がある。この調光回路は、図７の調光回路によって得られた現在輝度データＤ１を、ガンマ曲線等の補正データを記憶したＲＯＭテーブル１２で補正するようにしたものである。ＲＯＭテーブル１２としては、図１０に示すように、輝度データ（設定値）が小さい（暗い）領域は変換値（ＰＷＭ値）の変化が小さく、大きくなる（明るい）と変化が大きくなるような特性のものを使用すると、人間の目の感度に対応させることができる。このＲＯＭテーブル１２は、設定値を４ビット（０〜１５）とし、ＰＷＭ値を７ビット（０〜１２７）とした例のテーブルである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２００４−２０７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、得られた目標輝度データＤ１を直接変換するＲＯＭテーブルを使用する構成では、出力データを所定ビット（図１０では７ビット）に正規化するので、設定できる変換特性が固定されるため、同じデータが連続する領域やデータの飛ぶ領域が発生する。このため、本来設定できる分解能よりも粗い分解能でしか設定できず、微調整ができず、特に暗い場面での粗さが目立ち、人間の目の感度に応じた明るさの変化を実現できないという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、簡単な回路構成により、人間の目の感度に応じた明るさの変化を実現できるようにした調光方法および調光回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明の調光方法は、所定時間経過毎に、現在輝度データに調整データを加算又は減算して新たな現在輝度データを生成し、該生成を、該新たな現在輝度データが目標輝度データになるまで繰り返す調光方法であって、前記所定時間を、前記現在輝度データの値が小さいときは長く、前記現在輝度データの値が大きいときは短く制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の調光方法において、前記目標輝度データから前記新たな現在輝度データを差し引いた差分データが正のときは、前記現在輝度データに前記調整データを加算し、前記差分データが負のときは、前記現在輝度データから前記調整データを減算し、これを前記所定時間経過毎に繰り返すことを特徴とする。
【００１０】
請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の調光方法において、前記調整データを、固定のデータ、又は前記現在輝度データに比例したデータとしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４にかかる発明の調光回路は、所定時間経過毎に、現在輝度データに調整データを加算又は減算して新たな現在輝度データを生成し、該生成を、該新たな現在輝度データが目標輝度データになるまで繰り返す調光回路であって、前記所定時間を、前記現在輝度データの値が小さいときは長く、前記現在輝度データの値が大きいときは短く制御する現在輝度データ更新手段を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の調光回路において、前記目標輝度データから前記新たな現在輝度データを差し引いた差分データが正のときは、前記現在輝度データに前記調整データを加算し、前記差分データが負のときは、前記現在輝度データから前記調整データを減算し、これを前記所定時間経過毎に繰り返す手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６にかかる発明は、請求項４に記載の調光回路において、前記調整データを、固定のデータ、又は前記現在輝度データに比例したデータとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現在輝度データを目標輝度データに向けて段階的に変化させる際に、現在輝度データが新たな現在輝度データに変化するまでの時間が、現在輝度データの値が小さいときは長く、大きいときは短くなるので、輝度変化を暗い場面では遅く、明るい場面では速くでき、人間の目の感度に応じた明るさの変化を実現できる。また、調整データを現在輝度データに比例したデータとすることにより、輝度変化を暗い場面では細かく、明るい場面では粗くでき、より人間の目の感度に応じた明るさの変化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施例の調光回路の回路図である。
【図２】第１の実施例の調光回路のＲＯＭテーブル６の内容の説明図である。
【図３】第１の実施例の動作のタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例の調光回路の回路図である。
【図５】図４のＲＯＭテーブル１０、６Ａの内容の説明図である。
【図６】第２の実施例の動作のタイミングチャートである。
【図７】従来の調光回路の回路図である。
【図８】図７の調光回路の調光特性図である。
【図９】別の従来の調光回路の回路図である。
【図１０】図９のＲＯＭテーブルの変換特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施例＞
図１に本発明の第１の実施例の調光回路を示す。図１において、１は現在輝度データＤ１を記憶するレジスタ、２は入力データＤ０を記憶して目標輝度データＤ２として出力するレジスタ、３は目標輝度データＤ２から新たな現在輝度データＤ５を差し引いた差分データＤ３（＝Ｄ２−Ｄ７）を演算する比較器である。４は切替器であり、差分データＤ３が正のときは調整データＤ４＝「＋１」を、負のときはＤ４＝「−１」を出力し、ゼロのときは何も出力しない（Ｄ４＝０）。５は現在輝度データＤ１と調整データＤ４を加算する加算器である。６はＲＯＭテーブルであり、レジスタ１から出力する現在輝度データＤ１をアドレスとして、読み出しデータＤ６を出力する。７は読み出しデータＤ６の値がロードされるとその値をクロック毎にダウンカウントするカウンタ、８はそのカウンタ７の出力データＤ７が００ｈになるとパルスデータＤ８を生成する比較器である。パルスデータＤ８が生成されると、カウンタ７がクリアされるととに、レジスタ１のから出力する現在輝度データＤ１が新たな現在輝度データＤ５に更新される。図２にＲＯＭテーブル６の内容を示した。
【００１７】
図３に本実施例の動作のタイムチャートを示した。なお、この図３では、Ｄ１，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ５は８ビットで表した。本実施例の調光回路はすべて基準クロックＣＬＫに同期して動作する。いま、目標輝度データＤ２＝１５ｈ、現在輝度データＤ１＝００ｈとする。ｔ０において、現在輝度データＤ１＝００ｈであるので、ＲＯＭテーブル６からはＤ６＝０３ｈが読み出され、カウンタ７にロードされる。このとき、Ｄ２＞Ｄ５でＤ３＝＋であるので、調整データＤ４＝＋１となり、Ｄ５＝００ｈ＋０１ｈ＝０１ｈとなる。この後、１クロックごとにカウンタ７がダウンカウントされていき、４クロック目でＤ７＝００ｈになると、比較器８がこれを検出して、パルスデータＤ８が立上がる。これにより、カウンタ７がクリアされるととともに、レジスタ１が新たな現在輝度データＤ５＝０１ｈを取り込んで現在輝度データＤ１として出力する。よって、現在輝度データＤ１は０１ｈとなる。このため、ＲＯＭテーブル６からデータＤ６＝０３ｈが読み出される。これは前回と同じデータである。よって、上記と同様な動作が４クロック分行われる。このようにして、時刻ｔ１直前では、現在データＤ１は４クロック毎に１づつ増加して０３ｈにいたる。
【００１８】
時刻ｔ１で現在輝度データＤ１＝０４ｈになると、ＲＯＭテーブル６から読み出されるデータはＤ６＝０１ｈとなり、これがカウンタ７にロードされる。このときは、カウンタ７は２カウントでクリアされ、レジスタ１も同様に２クロック毎に新たな現在輝度データＤ５を取り込んで現在輝度データＤ１として出力する。よって、現在輝度データＤ１は、時刻ｔ１〜ｔ２直前の間は２クロック毎に１づつ増大して、Ｄ１＝０４ｈ→０５ｈ→・・・→０７ｈに変化する。
【００１９】
時刻ｔ２で現在輝度データＤ１＝０８ｈになると、ＲＯＭテーブル６から読み出されるデータはＤ６＝００ｈとなり、これがカウンタ７にロードされる。このときは、カウンタ７は１カウントごとにクリアされ、レジスタ１も同様に１クロック毎に新たな現在輝度データＤ５を取り込んで現在輝度データＤ１として出力する。よって、時刻ｔ２以降は、クロック毎に１づつ増大して、Ｄ１＝０９ｈ→０Ａｈ→・・・→１４ｈとなる。そして、Ｄ５＝１５ｈになると、比較器３の出力がゼロなり、調整データＤ４＝００ｈとなり、次のクロックで現在輝度データＤ１＝目標輝度データＤ２になる。
【００２０】
以上のように、本実施例では、現在輝度データＤ１の値が小さい領域（暗い場面）では輝度の時間変化が遅くなり、現在輝度データＤ１の値が大きくなる（明るい場面）ほどは輝度の時間変化が速くなる。よって、暗い場面での粗さが目立つことを防止でき、人間の目の感度に応じた明るさの変化を実現できる。
【００２１】
なお、以上では調光開始時がＤ５＜Ｄ２の場合、つまり現在輝度データＤ１を増大させる場合について説明したが、Ｄ２＜Ｄ５の場合、つまり現在輝度データＤ１を減少させる場合も全く同様に調光が行われる。また、ＲＯＭテーブル６は図２の内容を演算する演算回路に置き換えることができる。また、実際に取り出す現在輝度データは、Ｄ１，Ｄ５のいずれであっても良い。
【００２２】
＜第２の実施例＞
図４に第２の実施例の調光回路を示す。図４において、９は新たな現在輝度データＤ５と目標輝度データＤ２を切り替えるセレクタ、１０はレジスタ１から出力する現在輝度データＤ１の値に応じて重み付けデータＤ９が読み出されるＲＯＭテーブルである。１１は補数器であり、ＲＯＭテーブル１０から出力する重み付けデータＤ９を入力し、比較器３から出力する差分データＤ３が、Ｄ３＝０１ｂ（＋）又は００ｂ（ゼロ）のときは重み付けデータＤ９をそのまま調整データＤ１０として出力し、Ｄ３＝１０ｂ（−）のときは補数演算して重み付けデータＤ５の極性を反転して調整データＤ１０として出力する。６ＡはＲＯＭテーブルである。図５（ａ）にＲＯＭテーブル１０の内容を、図５（ｂ）にＲＯＭテーブル６Ａの内容を示す。ＲＯＭテーブル６Ａの内容は図１のＲＯＭテーブル６と同じである。また、その他は図１と同じである。
【００２３】
図６に本実施例の調光回路の動作のタイムチャートを示した。なお、この図７では、Ｄ１，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ９，Ｄ１０，Ｄ５，Ｄ２は８ビットで、Ｄ３は２ビットで表した。本実施例の調光回路はすべて基準クロックＣＬＫに同期して動作する。いま、目標輝度データＤ２＝２Ａｈ、現在輝度データＤ１＝００ｈとする。時刻ｔ０では、現在輝度データＤ１＝００ｈであるので、ＲＯＭテーブル１０から読み出される重み付けデータＤ９＝０１ｈとなる。また、Ｄ２＞Ｄ５であるので、差分データはＤ３＝０１（＋）であり、重み付けデータＤ９は補数器１１をそのまま通過し、調整データＤ１０＝０１ｈとなる。よって、加算器５から出力する新たな輝度輝度データＤ５は、Ｄ１＋Ｄ１０＝０１ｈとなる。
【００２４】
また、このときＤ５＝０１ｈであるので、ＲＯＭテーブル６Ａからは、データＤ６＝０３ｈが読み出されカウンタ７にロードされる。この後、カウンタ７が４クロック分ダウンカウントすると、カウンタ７がクリアされるとともにレジスタ１の内容が更新され、現在輝度データＤ１＝０２ｈとなる。以後、４カウント毎にレジスタ１から出力する現在輝度データＤ１が１づつ増加し、現在輝度データＤ１＝０３ｈになると、新たな現在輝度データＤ５＝０４ｈになる。これにより、時刻ｔ１において、ＲＯＭテーブル６ＡからデータＤ６＝０１ｈが読み出される。
【００２５】
よって、時刻ｔ１以後は、カウンタ７は２クロック分のダウンカウントを繰り返す。このとき、ＲＯＭテーブル１０から読み出される重み付けデータＤ９＝０２ｈとなる。よって、２カウント毎に、レジスタ１から出力する現在輝度データＤ１が２づつ増加し、現在輝度データＤ１＝０Ａｈになると、新たな現在輝度データＤ５＝０Ｅｈになる。
【００２６】
これにより、時刻ｔ２において、ＲＯＭテーブル６ＡからデータＤ６＝００ｈが読み出されるので、この時刻ｔ２以降は、レジスタ１が１クロック毎に現在輝度データＤ１を更新する。よって、１クロック毎に、レジスタ１から出力する現在輝度データＤ１が１ずつ増加する。
【００２７】
時刻ｔ３になると、Ｄ２＝Ｄ５＝２Ａｈとなって、比較器３の差分データＤ３が００ｂとなり、セレクタ９が目標値データＤ２を取り込み、次の時刻ｔ４でＤ２＝Ｄ１＝２Ａｈなる。
【００２８】
以上のように、本実施例では、現在輝度データＤ１が小さい領域（暗い場面）では、輝度変化ステップ小さく且つ時間変化が遅くなり、現在輝度データＤ１が大きくなる（明るい場面）ほど、輝度変化ステップが２倍、４倍、・・・のように大きく且つ時間変化が速くなる。よって、暗い場面での粗さが目立つことを防止でき、人間の目の感度に応じた明るさの変化を実現できる。
【００２９】
なお、以上では調光開始時がＤ５＜Ｄ２の場合、つまり現在輝度データＤ１を増大させる場合について説明したが、Ｄ２＜Ｄ５の場合、つまり現在輝度データＤ１を減少させる場合も全く同様に調光が行われる。また、ＲＯＭテーブル１０，６Ａは図５(ａ)、(ｂ)の内容を演算する演算回路に置き換えることができる。また、実際に取り出す現在輝度データは、Ｄ１，Ｄ５のいずれであっても良い。
【符号の説明】
【００３０】
Ｄ１：現在輝度データ、Ｄ２：目標輝度データ、Ｄ３：差分データ、Ｄ４：調整データ、Ｄ５：新たな現在輝度データ、Ｄ６：読み出しデータ、Ｄ７：出力データ、Ｄ８：パルスデータ、Ｄ９：重み付けデータ、Ｄ１０：調整データ
１，２：レジスタ、３：比較器、４：切替器、５：加算器、６，６Ａ：ＲＯＭテーブル、７：カウンタ、８：比較器、９：セレクタ、１０：ＲＯＭテーブル、１１：補数器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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