(57)【要約】  制御手段１０１，１０２と、複数のＬＥＤ列を制御するためにＬＥＤ列ごとに接続された輝度制御情報レジスタ１０３，Ｄ／Ａコンバータ部１０５及びＬＥＤドライバ１０７と、を備えたＬＥＤ輝度制御装置１００であって、輝度制御情報レジスタは輝度制御用の情報ビットと色調制御用の情報ビットとを格納し、Ｄ／Ａコンバータ部は輝度制御用の情報ビットと色調制御用の情報ビットに基づいてＤ／Ａ変換を行なうと共に、輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、ＬＥＤドライバ１０７への出力をオフまたはゼロにするようにＬＥＤ輝度制御装置１００を構成する。
2015076339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御手段と、単数または複数のＬＥＤ列を制御するためにＬＥＤ列毎あるいはＬＥＤ駆動単位毎に接続された輝度制御情報レジスタ，Ｄ／Ａコンバータ部及びＬＥＤドライバと、
を備えたＬＥＤ輝度制御装置であって、
前記輝度制御情報レジスタは、輝度制御用の情報ビットと色調あるいはＬＥＤ電流値制御用（以下、「色調制御用」という）の情報ビットとを格納し、前記制御手段からの信号に基づいて、前記Ｄ／Ａコンバータ部に選択した前記輝度制御用の情報ビットと前記色調制御用の情報ビットを送出し、
前記Ｄ／Ａコンバータ部は、前記輝度制御用の情報ビットと前記色調制御用の情報ビットに基づいてＤ／Ａ変換を行なうと共に、前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、前記ＬＥＤドライバへの出力をオフまたはゼロにするよう構成されたことを特徴とするＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項２】
前記制御手段が、シリアル通信制御部と、コマンドデコーダと、から成り、
前記シリアル通信制御部が、クロック信号に同期して入力されるシリアル情報をデータ情報に変換し、
前記コマンドデコーダが、前記シリアル通信制御部からのデータ情報に基づいて、前記輝度制御情報レジスタを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項３】
前記制御手段が、制御信号を生成して、前記輝度制御情報レジスタに送出する制御回路であることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項４】
前記制御手段が、スイッチ回路であることを特徴とする、請求項３に記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項５】
前記Ｄ／Ａコンバータ部は、前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであることを判定して、判定信号を出力する判定部を備えており、該判定部からの判定信号により、出力をオフまたはゼロにすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記輝度制御用の情報ビットが「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する第一の検出部と、前記色調制御用の情報ビットが「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する第二の検出部と、前記第一の検出部からの検出信号及び第二の検出部からの検出信号のいずれか一方が入力されたとき、判定信号を出力するオア回路と、で構成されることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項７】
前記Ｄ／Ａコンバータ部は、前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、Ｄ／Ａ変換の処理を停止する、または、出力をオフにすることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項８】
前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、前記Ｄ／Ａコンバータ部の出力がオフにされることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項９】
前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、第二のスイッチ回路により、前記Ｄ／Ａコンバータ部の出力をオフにすることを特徴とする請求項８のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項１０】
前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、前記Ｄ／Ａコンバータ部は、スイッチ回路を動作させて、出力をオフにすることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ列を駆動し、その輝度を調整制御するためのＬＥＤ輝度制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用したＬＥＤ照明は、蛍光灯や白熱電球といった従来の照明器具に比べ、相対的に長寿命かつ低消費電力であるという特徴を有しており、環境への配慮に優れた次世代の照明機器として期待されている。しかしながら、ＬＥＤ照明の短期的な課題として、放射電波の雑音（以下、「雑音」という。）や交流入力に流れる高調波（以下、「高調波」という。）の低減に関する問題等が指摘されている。また、現在多くのＬＥＤ照明装置が交流を直流に一旦変換し、内部的には直流にて駆動させるため、複雑なＬＥＤ周辺回路が必要となる点も指摘されている。【０００３】
そこで、本願の発明者は、ＡＣ入力で直接駆動できるような構成でありながらもフリッカの発生が抑制されるよう構成されたＬＥＤ駆動回路提案した（特許文献１）。【０００４】
すなわち、特許文献１には、直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、交流入力を整流する整流器と、オペアンプと該オペアンプの出力段に分圧抵抗を介して接続された複数の駆動用トランジスタとを有する定電流回路と、を備え、整流器の出力側の一端をＬＥＤユニットの入力側に接続し、複数のトランジスタの出力側の一端をそれぞれ、ＬＥＤユニットにおける異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続することにより、交流入力の電圧に応じて複数のトランジスタが選択的にＬＥＤユニットを駆動するように構成したこと、を特徴とするＬＥＤ駆動回路が開示されている。【０００５】
一方で、ＬＥＤユニットやＬＥＤ列における輝度の調整も継続して取り組むべき課題であり、例えば、表示ユニット間の輝度が不揃いになることを防ぐ技術が開示されている（特許文献２）。【０００６】
すなわち、特許文献２には、多数のＬＥＤをマトリックス状に配列してなる表示ユニットを複数個整列して所望の表示を行えるようにした表示盤と、各表示ユニットに対する点灯制御データを含む表示制御信号を送出する制御部と、表示ユニットごとに配設され表示制御信号を受信して点灯制御データに応じてＬＥＤを点灯する表示ユニット駆動手段と、表示ユニットごとに輝度を調整する表示ユニット輝度調整機能と、を具備したことを特徴とする情報表示装置が開示されている。【０００７】
また、色再現の範囲を拡大化し、均一な明るさの背面光源を実現するディスプレイ装置用背面光源の調整方法等が提案されている（特許文献３）。【０００８】
すなわち、特許文献３には、赤色用電流注入型半導体発光素子、緑色用電流注入型半導体発光素子、及び青色用電流注入型半導体発光素子を備える背面光源の調整方法であって、前記赤色用電流注入型半導体発光素子、前記緑色用電流注入型半導体発光素子、及び前記青色用電流注入型半導体発光素子の各々に流れる電流を個々に調整し、その後、前記赤色用電流注入型半導体発光素子、前記緑色用電流注入型半導体発光素子、及び前記青色用電流注入型半導体発光素子の各々に流れる電流を同一割合で調整することを特徴とする、背面光源の調整方法が開示されている。【０００９】
そして、この方法等の基本的な調整ポイントは、（１）背面光源の半導体発光素子ブロックに属する個々の半導体発光素子に流れる電流を個別に制御することで、各半導体発光素子が出射する単色光の混合により得られる白色光の色温度を所定の規格値に等しくなる様に調整し、（２）その上で、調整後の色温度を維持しながら、つまり、各半導体発光素子が出射する単色光の強度比を維持しながら、ブロック内の全ての半導体発光素子に流れる電流の増大あるいは減少を同一の割合で制御することにより、白色光の輝度（ 明るさ） を所定の希望値に等しくなる様に調整する点にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特願２０１１−１３１６０１号明細書
【特許文献２】特開平１０−１７１４０６号公報
【特許文献３】特開２００４−２９１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来の輝度調整技術では、例えば、時間の経過とともに滑らかな輝度変化を伴う輝度調整（いわゆるグラデーション処理）を行おうとすると、膨大な演算処理を必要とし、調整回路に多くの負荷をかけてしまうために、迅速に処理できないという課題と共に、前記動作を行う為に制御用ソフトウエアの規模が大きくなると言う課題もあった。
特に、個々のＬＥＤは明暗を繰り返すように駆動される。そのため、輝度制御を行なうにあたって、個々のＬＥＤの電流値を明暗に応じて制御することになる。従って、輝度制御のために、制御データを明暗に応じて書き換える必要があり、輝度制御の処理がより一層複雑になってしまう。
かかる観点から、ＬＥＤユニットやＬＥＤ列の表現力を高めるための一層改善されたＬＥＤ輝度制御技術が望まれる。【００１２】
本発明は、フリッカや高調波の発生を抑制し、かつ、低消費電力を実現するとともに、時間の経過とともに滑らかな輝度変化を伴う輝度調整をも簡便かつ高速に実現できるＬＥＤ輝度制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、本発明によれば、制御手段と、単数または複数のＬＥＤ列を制御するためにＬＥＤ列毎あるいはＬＥＤ駆動単位毎に接続された輝度制御情報レジスタ，Ｄ／Ａコンバータ部及びＬＥＤドライバと、を備えたＬＥＤ輝度制御装置であって、輝度制御情報レジスタは輝度制御用の情報ビットと色調あるいはＬＥＤ電流値制御用（以下、「色調制御用」という）の情報ビットとを格納し、制御手段からの信号に基づいて、Ｄ／Ａコンバータに選択した前記輝度制御要の情報ビットと前記色調制御要の情報ビットを送出し、Ｄ／Ａコンバータ部は輝度制御用の情報ビットと色調制御用の情報ビットに基づいてＤ／Ａ変換を行なうと共に、輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、ＬＥＤドライバへの出力をオフまたはゼロにするよう構成されたことを特徴とするＬＥＤ輝度制御装置により、達成される。【００１４】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、制御手段がシリアル通信制御部とコマンドデコーダとから成り、シリアル通信制御部が、クロック信号に同期して入力されるシリアル情報をデータ情報に変換し、コマンドデコーダが、シリアル通信制御部からのデータ情報に基づいて、輝度制御情報レジスタを制御することを特徴とする。【００１５】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、制御手段が、制御信号を生成して、輝度制御情報レジスタに送出する制御回路であることを特徴とする。【００１６】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、制御手段がスイッチ回路であることを特徴とする。【００１７】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、Ｄ／Ａコンバータ部は輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであることを判定して、判定信号を出力する判定部を備えており、該判定部からの判定信号により、出力をオフまたはゼロにすることを特徴とする。【００１８】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、判定部は、輝度制御用の情報ビットが「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する第一の検出部と、色調制御用の情報ビットが「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する第二の検出部と、第一の検出部からの検出信号及び第二の検出部からの検出信号のいずれか一方が入力されたとき、判定信号を出力するオア回路と、で構成されたことを特徴とする。【００１９】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、Ｄ／Ａコンバータ部は、輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、Ｄ／Ａ変換の処理を停止する、または出力をオフにすることを特徴とする。【００２０】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、Ｄ／Ａコンバータ部の出力をオフにすることを特徴とする。【００２１】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、第二のスイッチ回路によりＤ／Ａコンバータ部の出力をオフにすることを特徴とする。【００２２】
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、Ｄ／Ａコンバータ部は、スイッチ回路を動作させて、出力をオフにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フリッカや高調波の発生を抑制し、かつ、低消費電力を実現するとともに、時間の経過とともに滑らかな輝度変化を伴う輝度調整をも簡便かつ高速に実現できるＬＥＤ輝度制御装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置のブロック構成を説明する説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置の詳細回路を説明する説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置の詳細回路を説明する説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローを説明するフローチャートである。
【図１６】図１に示したＬＥＤ輝度制御装置の変形例における要部の構成を示すブロック図である。
【図１７】図１に示したＬＥＤ輝度制御装置の他の変形例における要部の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置の図１と同様のブロック構成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係るＬＥＤ輝度制御装置を実施するための形態について、図面を参照しながら詳述する。特に、図１〜図３は、本発明に係るＬＥＤ輝度制御装置のハードウェア構成を説明するものであり、図４〜図６、図７〜図９、図１０〜図１２、及び図１３〜図１５は、本発明の一実施形態に係る本発明に係るＬＥＤ輝度制御装置の処理フローを従来の制御装置と対比しながら分かり易く説明するものである。
【００２６】
図１は、本発明の第一の実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置のブロック構成を示している。
図１に示すように、ＬＥＤ輝度制御装置１００は、シリアル通信制御部１０１と、コマンドデコーダ１０２と、輝度制御情報レジスタ１０３と、Ｄ／Ａコンバータ部１０５と、１ビットスイッチ回路１０６と、ＬＥＤドライバ１０７と、内部電圧生成部１０８とからなる。輝度制御情報レジスタ１０３，Ｄ／Ａコンバータ部１０５，１ビットスイッチ回路１０６及びＬＥＤドライバ１０７は、それぞれＲＧＢごとのＬＥＤ列を制御する。（以下、Ｄ／Ａコンバータを「ＤＡＣ」とも言う。）
【００２７】
すなわち、図１に示すように、全部で１２段ある輝度制御情報レジスタ−Ｄ／Ａコンバータ部−１ビットスイッチ回路−ＬＥＤドライバの列のうち、最上段（１段目）の回路である輝度制御情報レジスタ１０３ａ１（及び１ビットレジスタ１０３ａ２），Ｄ／Ａコンバータ部１０５ａ，１ビットスイッチ回路１０６ａ及びＬＥＤドライバ１０７ａは、赤（Ｒ）の直列ＬＥＤ列（例えば全波整流がＡＣ２４Ｖである場合には、９個）を制御する。
同様に、図１において２段目の回路は、緑（Ｇ）の直列ＬＥＤ列（例えば全波整流がＡＣ２４Ｖである場合には、９個）を制御し、３段目の回路は、青（Ｂ）直列ＬＥＤ列（例えば全波整流がＡＣ２４Ｖである場合には、９個）を制御する。
このように、ＲＧＢ１組のＬＥＤ列制御回路（以下、「バンク」ともいう。）は３段の回路で構成されるので、図１においては、ＲＧＢ１組のＬＥＤ列をＢＫ０〜ＢＫ３までの４バンク（色単位の回路の段数としては１２段）分の制御が可能な構成になっている。
【００２８】
もちろん、図１に示した回路構成例は、本発明の一実施形態であり、ＬＥＤ列の個数及び段数、あるいは使用するＬＥＤの色を適宜設計上変更することができる。例えば、直列に接続可能なＬＥＤの個数は、１３個の場合、全波整流としてＡＣ３２Ｖが必要になる。
【００２９】
シリアル通信制御部１０１は、クロック信号Ｃｌｏｃｋに同期して送られてくるシリアル情報Ｄａｔａを受け取り、シフトレジスタやカウンタ等を用いて８ビットや１６ビットのデータに変換し、コマンド解読部１０２へ送付する。
コマンド解読部１０２は、シリアル通信制御部１０１から送付された情報を解析し、図示しないホストから指示されたデバイスアドレス（一例として、４ビット）と合致した場合には自身宛の指示（一例として、図１に示された１２段のＬＥＤ素子列全体）として、送られて来た情報に従った動作を行う。
【００３０】
輝度制御情報レジスタ１０３は、一実施形態として、図１に示されるように、各段の各色について、輝度制御用３ビット＋色調制御用５ビットからなる８ビットレジスタと、各色ＬＥＤに対するＯＮ／ＯＦＦ用の１ビットスイッチ回路レジスタとで構成される。
【００３１】
Ｄ／Ａコンバータ部１０５は、一実施形態として、図１に示されるように、８ビットのＤ／Ａコンバータから成り、輝度制御情報レジスタ１０３の色調制御用５ビットの値を入力としてアナログ値に変換出力すると共に、輝度制御情報レジスタ１０３の輝度制御用３ビットの値を入力としてアナログ値に変換出力するものである。
【００３２】
Ｄ／Ａコンバータ部１０５でアナログ値へ変換出力された信号は、１ビットスイッチ回路１０６を経由して、ＬＥＤドライバ１０７へ送信される。
【００３３】
１ビットスイッチ回路１０６は、ＬＥＤ列の各色について、輝度（色）の出力をオン又はオフできるスイッチ回路であり、後述するように、一実施形態としてＭＯＳＦＥＴで構成される。
【００３４】
ＬＥＤドライバ１０７は、ＲＧＢの色ごとのＬＥＤ列を駆動するドライバ回路である。
【００３５】
内部電圧生成部１０８には、一実施形態として、図示しない電源により印加された全波整流としてのＡＣ２４Ｖの電圧から、通信用、輝度情報保持用、ＬＥＤ駆動用、制御用の各制御用内部電圧を生成し、各制御部／回路部へ供給する。
【００３６】
続いて、図２に、本発明の第一の実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置の詳細回路を示す。
図２において、ＤＡＣ／ＬＥＤドライブ回路２００は、図１のＬＥＤ輝度制御装置１００のうち、Ｄ／Ａコンバータ部１０５，１ビットスイッチ回路１０６及びＬＥＤドライバ１０７の「１段分の」詳細回路を表している。そして、ＤＡＣ／ＬＥＤドライブ回路２００は、大別すると、８ビット３チャンネルＤＡＣ２０１と、判定部２０２と、１ビットスイッチ回路２０４と、ＬＥＤ駆動ドライバ回路２０５とからなり、仮想グランド２０６で接地されている。
【００３７】
また、８ビット３チャンネルＤＡＣ２０１から出力される信号は、ＭＯＳＦＥＴで構成される１ビットスイッチ回路２０４を経由してＬＥＤ駆動ドライバ回路２０５へ出力されており、１ビットスイッチ回路２０４のオン／オフ操作のみで、輝度制御レジスタに書き込まれた輝度情報や色調情報を書き換えることなく、ＬＥＤの各色のオン／オフ制御が行なわれる（詳細は、図１３〜図１５に基づいて後述）。
【００３８】
判定部２０２は、ＤＡＣ２０１に入力される輝度制御用３ビットの信号及び色調制御用５ビットの信号について、それぞれ「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する二つの検出器２０２ａ及び２０２ｂと、これら二つの検出器２０２ａ及び２０２ｂのいずれか一方から検出信号が入力されたとき、およびＬＥＤの消灯指示信号（ＢＫ（ｉ）ＤＡＯＦＦ−Ｐ）が入力されたとき、判定信号を出力するオア回路２０２ｃと、を備えている。
なお、検出器２０２ａ及び２０２ｂは、それぞれ通常は信号「０」を出力しているが、検出時には検出信号として信号「１」を出力する。
また、オア回路２０ｃは、検出器２０２ａ及び検出器２０２ｂのいずれか一方または双方から検出信号としての信号「１」が入力されたとき、判定信号として信号「１」を出力する。
【００３９】
オア回路２０２ｃから出力される判定信号は、スイッチ回路２０４に入力される。これにより、スイッチ回路２０４は、ＤＡＣ２０１の出力信号をゼロにする。したがって、スイッチ回路２０４は、ＬＥＤドライバに対するＤ／Ａコンバータ部の出力のオン／オフ制御を行なう。
【００４０】
ＬＥＤ駆動ドライバ回路２０５は、１色（一例として、Ｒ・Ｇ・Ｂ）のＬＥＤ列を制御するためのＬＥＤ駆動ドライバであり、図２に示されるように、オペアンプ２０５−１と、３つのトランジスタ２０５−２、２０５−３、２０５−４と、各抵抗とを有しており、これらは１つの色に対応する１つのＬＥＤ列を脈流の電圧値に応じて３段階に切替えて駆動するための定電流駆動回路を構成している。
一実施形態として、出力尖頭値（最大値）は３５ｍＡ／４０Ｖである（電流値は、各切換段階ごとに設定された値としてある）。
【００４１】
仮想グランド２０６は、一実施形態として、１０００ｐＦ〜０．０１μＦ程度のコンデンサを介して接地され、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置内の各回路ブロック、各チップに共通のグランドとして利用される。
【００４２】
図３に、本発明の第一の実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置の詳細回路を示す。図３に示されたＬＥＤ列３００は、図２に示されたＬＥＤ駆動ドライバ回路２０５に接続されるＬＥＤ列であり、ＬＥＤ輝度制御装置にＡＣ２４Ｖの全波整流が供給されるものとして、９個のＬＥＤ３０１〜３０９が直列に接続されている。
【００４３】
ＬＥＤ列３００には、Ｉ０から電流が流れ込み（電圧が印加され）、ＬＥＤ駆動ドライバ回路２０５の制御によって、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３へ電流が分岐するが、この動作はＬＥＤを脈流で駆動する為のものである。（尚、本発明に係るＬＥＤ輝度制御装置は、後述するように３ビット輝度制御用レジスタによって、色調を一定に維持したまま、多階調の輝度制御が可能である。詳細は、図７〜図９に基づいて後述）。
【００４４】
また、ＬＥＤ列３００には、図３において、電流Ｉ０が流れる方向から、ＲＧＢ１組のＬＥＤ素子モジュール３０１〜３０９が配置されているが、ＬＥＤ列３００には、次の３つの特徴が備わっている。
【００４５】
（１）ＬＥＤ素子モジュールに流れる電流の順序が配置の順序と異なる。
まず、ＬＥＤ素子モジュールに流れる電流の順序が配置の順序と異なり、図３に示されるように、ＬＥＤ素子モジュール３０２→３０４→３０６→３０８→３０９→３０７→３０５→３０３→３０１の順となっている。換言すれば、ＬＥＤ列のうち偶数番目（又は奇数番目）のＬＥＤ素子モジュールを先頭から直列に接続し、続いて、奇数番目（又は偶数番目）のＬＥＤ素子モジュールの後方から直列に接続する。
輝度のばらつきを抑制するためである。
【００４６】
（２）各ＬＥＤ素子モジュールの各色に対応したＬＥＤの配置順序がモジュールごとに異なる。
図３に示されるように、ＬＥＤ列３００のうち奇数番目のＬＥＤ素子モジュール３０１、３０３、３０５、３０７の各ＬＥＤ素子モジュールのＬＥＤの配列順序は、図中上からＲ→Ｇ→Ｂとなっている。一方で、偶数番目のＬＥＤ素子モジュール３０２、３０４、３０６、３０８の各ＬＥＤ素子モジュールのＬＥＤの配列順序は、図中上からＢ→Ｇ→Ｒとなっている。このように各色ＬＥＤの配列を異ならしめることで、輝度のばらつきを一層抑制することができる。
【００４７】
（３）赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ素子には抵抗Ｒが接続される。
図３に示されるように、ＬＥＤ列３００には、ＬＥＤ素子３０４Ｒ（赤）とＬＥＤ素子３０６Ｒ（赤）との間に抵抗Ｒ３１が接続され、ＬＥＤ素子３０７Ｒ（赤）とＬＥＤ素子３０５Ｒ（赤）との間に抵抗Ｒ３２が接続されている。
【００４８】
このように、赤のＬＥＤ素子に抵抗を接続することで、緑、青との間のばらつきを抑えて色調を安定化させることができる。
【００４９】
また、実装上のＲＧＢ素子モジュール３１０は、２．８ｍｍ×３．５ｍｍほどの大きさのチップであるが、用途によりこれより大きな素子を用いたり、素子内に多色のＬＥＤを内蔵せず、単色のＬＥＤ、即ち赤・青・緑等を適宜組み合わせて用いたりする事も可能である。
【００５０】
次に、図１〜３に示したハードウェアを制御するためのコマンドフォーマット（コマンド体系）について、詳述する。本発明に係るＬＥＤ輝度制御装置は、ＤＡＣ等の各回路を含め、以下のコマンド体系を実行可能なように論理構成される。したがって、本発明に係るＬＥＤ輝度制御装置は、単にハードウェア上の構成によって特定されるとともに、かかるハードウェアと、ハードウェアを制御するソフトウェア（本コマンドフォーマット）との協調動作によっても特徴付けることができる。
【００５１】
（シリアル通信制御部におけるコマンドフォーマット）
コマンドフォーマットは、一実施形態として、次表に示すように、Ｅ７（１６進数表示）で始まる「開始コマンド」と、デバイス動作指示（１Ｂｙｔｅ）と輝度設定指示（２Ｂｙｔｅ）とを含む「制御コマンド」と、ＣＣ（１６進数表示）で終了する「終了コマンド」とで構成される。
【表１】
2015076339.tif 000003
【００５２】
後述する通り、制御コマンドは、単一動作の場合、１組のデバイス動作指示（１Ｂｙｔｅ）（＋輝度設定指示（２Ｂｙｔｅ））の送信となるが、連続動作の場合は、デバイス動作指示（１Ｂｙｔｅ）の送信の後、輝度設定指示を２Ｂｙｔｅ単位で連続して送信することができる。
なお、開始コマンドは、Ｅ７（１６進数表示）以外にも、Ｅ３（１６進数表示）を定義することができ、開始コマンドがＥ３であった場合には、２Ｂｙｔｅ固定長の輝度設定値のみ指示することができる。
【００５３】
（デバイス動作指示コマンド）
デバイス動作指示コマンドは、１Ｂｙｔｅ固定長で、デバイスの特定とその動作の指定を行うコマンドである。デバイス動作指示コマンドは、さらに上位４ｂｉｔと下位４ｂｉｔとで次のような指定が可能である。
【００５４】
（１）上位４ｂｉｔ
素子の特定を行なう為にデバイスアドレスの指定を行なう。デバイスアドレスは指定コマンドの上位４ｂｉｔで表現される０〜Ｆ（１６進数表示）までの値とし、送付されたデバイスアドレスと自身のデバイスアドレスが合致した場合のみ制御コマンドを実行する。
【００５５】
（２）下位４ｂｉｔ
動作モードを指示する。この下位ビット値（０〜Ｆ）に対応する動作指示詳細は、下表の通りである。
【表２】
2015076339.tif 000004
【００５６】
なお、上表でのバンク０〜３は、図１のＢＫ０〜３にそれぞれ対応する。
ここで、指示詳細が「ＬＥＤ消灯」である場合、前述した判定部２０２は、判定信号を出力し、ＤＡＣ２０１は、その出力信号をゼロにする。
【００５７】
（輝度設定指示コマンド）
輝度設定指示コマンドは、２Ｂｙｔｅ固定長で、上位バイトの上位４ｂｉｔでバンクアドレスを指定し、下位４ｂｉｔで色を指定する。そして、上位４ｂｉｔで指定されたバンクの、下位４ｂｉｔで指定されたブロックに対し、動作指示コマンドで指定されたＤＡＣにデータを書込む。
まず、上位バイトの詳細仕様例は、下表の通りである。
【００５８】
【表３】
2015076339.tif 000005
【００５９】
なお、上表でのバンク０〜３は、図１のＢＫ０〜３にそれぞれ対応する。また、複数ｂｉｔが”１”の場合は、”１”となったバンク／ブロックがすべて選択される。
【００６０】
また、下位バイトの詳細仕様例は、この下位１Ｂｙｔｅで、ＤＡＣに設定する輝度情報を設定するというものである。このとき、１）開始コマンドで指定されたＤＡＣの情報のみが有効となり、他は無視される。２）本素子のＤＡＣは、上位３ｂｉｔと下位５ｂｉｔに分割されたＤＡＣとしても、８ｂｉｔＤＡＣとしても扱うことが出来る。３）本素子では、各ブロックのＤＡＣは上位３ｂｉｔと下位５ｂｉｔに分割されており、下位５ｂｉｔでＬＥＤに流す電流値を設定し、上位３ｂｉｔでブロック共通の輝度制御を行うための電流値を設定することを意図している。４）上位ＤＡＣは３ｂｉｔで構成されており、０〜７の８諧調の指定が可能である。５）下位ＤＡＣは５ｂｉｔで構成されており、００ｈ〜１Ｆｈの３２段の直線階調を指定できる、という特徴を有する。
ここで、下位５ビットが最下段の階調を指定する場合に、前述した判定部２０２が判定信号を出力し、ＤＡＣ２０１は、その出力信号をゼロにする。
【００６１】
このように各ＤＡＣ（上位ＤＡＣ及び下位ＤＡＣ）に値が設定されると各ＤＡＣは対応する電流値を瞬時に各ＬＥＤ列に流すことになる。その際、輝度制御用３ビットの信号及び色調制御用５ビットの信号について、それぞれ「０」を示すデータである場合には、判定部２０２が判定信号をＤＡＣ２０１に対して送出することにより、ＤＡＣ２０１は、アナログ信号の生成処理を実行しないので、ＤＡＣ２０１の処理負担が軽減されることになる。
【００６２】
（コマンドフォーマットを用いた処理フロー例）
以下、図４〜図１５を参照しながら、上述したコマンドフォーマットに従って、従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローと本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合の処理フローとを対比しながら、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置の利点を説明する。
【００６３】
なお、図４〜図６は、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置のＬＥＤ輝度を漸減漸増動作させた場合の処理フロー例を示し、図７〜図９は、これに対し、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置のＬＥＤ輝度を漸減漸増動作させた場合の処理フロー例を示している。
また、図１０〜図１２は、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置のＬＥＤを消灯・点灯動作させた場合の処理フロー例を示し、図１３〜図１５は、これに対し、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置のＬＥＤを消灯・点灯動作させた場合の処理フロー例を示している。
【００６４】
図４は、従来のＬＥＤ輝度制御装置における輝度漸減漸増動作の初期値設定フェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ４０１）と、ステップＳ４０２に進み、図示しないＬＥＤ輝度制御装置のメモリに輝度情報をセットする。そして、ステップＳ４０３に進み、図示しないＬＥＤ輝度制御装置のメモリ上の変数ＬＥＤ＿ＲＯＷを初期化する。変数ＬＥＤ＿ＲＯＷは、複数のＬＥＤ列を管理するためのカウンタ（ポインタ）である。本実施形態では、これまで説明してきたように、ＬＥＤ列には９つのＬＥＤ素子モジュールが接続されており、１２組（４バンク）のＬＥＤ列が接続される構成であるので、ステップＳ４０３では、一例として、ＬＥＤ＿ＲＯＷの最大値は１１となる。
【００６５】
次に、ステップＳ４０４に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷが所定の値（ＭＡＸ＝１１）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は初期値設定フェーズが終了したので、ステップＳ４１２へ進むが、そうでない場合（ステップＳ４０４において、Ｎｏ）、ステップＳ４０６〜ステップＳ４０８において１バイト目の送付データ、２バイト目の送付データ、３バイト目の送付データをそれぞれセットする。
【００６６】
このとき、１バイト目の送付データは開始コマンドＥ７（１６進表示）であり、２バイト目の送付データは、デバイスアドレスに４ビット＋動作指示４ビット（０ｘＥ）であり、３バイト目の送付データは、１順目には、０ｘ１１＋赤輝度＋０ｘＣＣ（終了コマンド）がセットされる。
０ｘ１１は、上述のコマンドフォーマットに従い、１バンク目（ＢＫ０）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、この指定により、図１における１段目のＬＥＤドライバに接続されている９個のＬＥＤ列全ての輝度をセットできる（以下、各段のＬＥＤ列について同様）。
【００６７】
なお、０ｘ１２は、１バンク目（ＢＫ０）の緑（Ｇ）を指定するアドレスであり、０ｘ１４は、１バンク目（ＢＫ０）の青（Ｂ）を指定するアドレスである。
また、０ｘ２１は、２バンク目（ＢＫ１）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、０ｘ２２は、２バンク目（ＢＫ１）の緑（Ｇ）を指定するアドレスであり、０ｘ２４は、２バンク目（ＢＫ１）の青（Ｂ）を指定するアドレスである。
また、０ｘ４１は、３バンク目（ＢＫ２）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、０ｘ４２は、３バンク目（ＢＫ２）の緑（Ｇ）を指定するアドレスであり、０ｘ４４は、３バンク目（ＢＫ２）の青（Ｂ）を指定するアドレスである。
また、０ｘ８１は、４バンク目（ＢＫ３）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、０ｘ８２は、３バンク目（ＢＫ３）の緑（Ｇ）を指定するアドレスであり、０ｘ８４は、３バンク目（ＢＫ２）の青（Ｂ）を指定するアドレスである。
【００６８】
１〜３バイト目のデータセットが完了すると、ステップＳ４０９に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。次に、ステップＳ４１１に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷをインクリメントし、ステップＳ４０４に復帰する。
【００６９】
なお、ステップＳ４０８においてセットされる輝度情報は、１順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０）〜１２順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝１１）まで順に、１順目（０ｘ１１＋赤輝度）、２順目（０ｘ１２＋緑輝度）、３順目（０ｘ１４＋青輝度）、４順目（０ｘ２１＋赤輝度）、５順目（０ｘ２２＋緑輝度）、６順目（０ｘ２４＋青輝度）、７順目（０ｘ４１＋赤輝度）、８順目（０ｘ４２＋緑輝度）、９順目（０ｘ４４＋青輝度）、１０順目（０ｘ８１＋赤輝度）、１１順目（０ｘ８２＋緑輝度）、１２順目（０ｘ８４＋青輝度）がセットされる。
【００７０】
図５は、輝度の漸減動作フェーズであり、ＬＥＤの輝度を最高輝度から最低輝度まで下げるフェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ４２１）と、ステップＳ４２２に進み、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩを７（最高輝度）にセットする。ＬＥＤ＿ＬＵＭＩは、ＬＥＤの輝度を０〜７まで８段階で表す変数である。輝度制御情報レジスタ１０３の８ビットのうち、輝度制御用３ビットに対応する。従って、輝度制御用ビット長が長くなれば、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩも大きくなる（例えば、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩビット長８ビットに対して、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩの最大値２５５など）。
【００７１】
次に、ステップＳ４２３に進み、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩが所定の値（ＭＩＮ＝０）以下となったかどうかが判断され、Ｙｅｓの場合は漸減動作が終了したので、一定時間の消灯時間を計測したあと（ステップＳ４３５）、ステップＳ４３６へ進むが、そうでない場合（ステップＳ４２３において、Ｎｏ）、ステップＳ４２４に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０に初期化する。
【００７２】
そして、ステップＳ４２５に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷが所定の値（ＭＡＸ＝１１）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は１段階の漸減処理が終了したので、ステップＳ４３３へ進み一定時間の待機を行ったあと、次の段階の漸減処理を行うべく、ステップＳ４３４においてＬＥＤ＿ＬＵＭＩをデクリメントしてステップＳ４２３へ復帰するが、そうでない場合（ステップＳ４２５において、Ｎｏ）、ステップＳ４２７〜ステップＳ４２９において１バイト目の送付データ、２バイト目の送付データ、３バイト目以降の送付データをそれぞれセットする。
【００７３】
このとき、１バイト目の送付データは開始コマンドＥ７（１６進表示）であり、２バイト目の送付データは、デバイスアドレス４ビット＋動作指示４ビット（０ｘＥ）であり、３バイト目の送付データは、１順目には、０ｘ１１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８）＋０ｘＣＣ（終了コマンド）がセットされる。
０ｘ１１は、上述のコマンドフォーマットに従い、１バンク目（ＢＫ０）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、この指定により、図１における１段目のＬＥＤドライバに接続されている９個のＬＥＤ列全ての輝度をセットできる（以下、各段のＬＥＤ列について同様）。
【００７４】
１〜３バイト目以降のデータセットが完了すると、ステップＳ４３０に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。次に、ステップＳ４３２に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷをインクリメントしてステップＳ４２５に復帰する。
【００７５】
なお、ステップＳ４３０においてセットされる輝度情報は、１順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０）〜１２順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝１１）まで順に、１順目（０ｘ１１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８））、２順目（０ｘ１２＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×緑輝度／８））、３順目（０ｘ１４＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×青輝度／８））、４順目（０ｘ２１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８））、５順目（０ｘ２２＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×緑輝度／８））、６順目（０ｘ２４＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×青輝度／８））、７順目（０ｘ４１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８））、８順目（０ｘ４２＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×緑輝度／８））、９順目（０ｘ４４＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×青輝度／８））、１０順目（０ｘ８１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８））、１１順目（０ｘ８２＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×緑輝度／８））、１２順目（０ｘ８４＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×青輝度／８））がセットされる。
【００７６】
このように、各ＬＥＤ列に対して１回の乗除演算（全１２段で合わせて１２回の乗除演算）が必要となることに留意されたい。
【００７７】
図６は、輝度の漸増動作フェーズであり、ＬＥＤの輝度を最高輝度から最低輝度まで上げるフェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ４５１）と、ステップＳ４５２に進み、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩを０（最低輝度）にセットする。ＬＥＤ＿ＬＵＭＩは、ＬＥＤの輝度を０〜７まで８段階で表す変数である。輝度制御情報レジスタ１０３の８ビットのうち、輝度制御用３ビットに対応する。従って、輝度制御用ビット長が長くなれば、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩも大きくなる（例えば、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩビット長８ビットに対して、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩの最大値２５５など）。
【００７８】
次に、ステップＳ４５３に進み、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩが所定の値（ＭＡＸ＝７）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は漸増動作が終了したので、一定時間の点灯時間を計測したあと（ステップＳ４６５）、ステップＳ４６６へ進むが、そうでない場合（ステップＳ４５３において、Ｎｏ）、ステップＳ４５４に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０に初期化する。
【００７９】
そして、ステップＳ４５５に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷが所定の値（ＭＡＸ＝１１）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は１段階の漸増処理が終了したので、ステップＳ４６３へ進み一定時間の待機を行ったあと、次の段階の漸増処理を行うべく、ステップＳ４６４においてＬＥＤ＿ＬＵＭＩをインクリメントしてステップＳ４５３へ復帰するが、そうでない場合（ステップＳ４５５において、Ｎｏ）、ステップＳ４５７〜ステップＳ４５９において１バイト目の送付データ、２バイト目の送付データ、３バイト目以降の送付データをそれぞれセットする。
【００８０】
このとき、１バイト目の送付データは開始コマンドＥ７（１６進表示）であり、２バイト目の送付データは、デバイスアドレス４ビット＋動作指示４ビット（０ｘＥ）であり、３バイト目の送付データは、１順目には、０ｘ１１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８）＋０ｘＣＣ（終了コマンド）がセットされる。
０ｘ１１は、上述のコマンドフォーマットに従い、１バンク目（ＢＫ０）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、この指定により、図１における１段目のＬＥＤドライバに接続されている９個のＬＥＤ列全ての輝度をセットできる（以下、各段のＬＥＤ列について同様）。
【００８１】
１〜３バイト目以降のデータセットが完了すると、ステップＳ４６０に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。次に、ステップＳ４６２に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷをインクリメントしてステップＳ４５５に復帰する。
【００８２】
なお、ステップＳ４５９においてセットされる輝度情報は、１順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０）〜１２順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝１１）まで順に、１順目（０ｘ１１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８））、２順目（０ｘ１２＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×緑輝度／８））、３順目（０ｘ１４＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×青輝度／８））、４順目（０ｘ２１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８））、５順目（０ｘ２２＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×緑輝度／８））、６順目（０ｘ２４＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×青輝度／８））、７順目（０ｘ４１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８））、８順目（０ｘ４２＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×緑輝度／８））、９順目（０ｘ４４＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×青輝度／８））、１０順目（０ｘ８１＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×赤輝度／８））、１１順目（０ｘ８２＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×緑輝度／８））、１２順目（０ｘ８４＋（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ×青輝度／８））がセットされる。
【００８３】
このように、各ＬＥＤ列に対して１回の乗除演算（全１２段で合わせて１２回の乗除演算）が必要となることに留意されたい。
【００８４】
図７は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置における輝度漸減漸増動作の初期値設定フェーズである。本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置では、図１に示される回路の特性上、ＬＥＤの各段の設定ではなく、ＬＥＤの各色に対応したＬＥＤ列ごとに初期設定が可能である。
すなわち、１回の処理ループで、図１におけるＢＫ０の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ１の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ２の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、及びＢＫ３の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列に対する輝度設定を同時に実施できる。
【００８５】
図７において、動作を開始する（ステップＳ５０１）と、ステップＳ５０２に進み、図示しないＬＥＤ輝度制御装置のメモリに輝度情報をセットする。そして、ステップＳ５０３に進み、図示しないＬＥＤ輝度制御装置のメモリ上の変数ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲを初期化する。変数ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲは、０〜２までの値をとり、各色に対応したＬＥＤ列の管理するためのカウンタ（ポインタ）である。
一例として、ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲ＝０のとき、図１におけるＢＫ０の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ１の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ２の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、及びＢＫ３の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列を指定し、ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲ＝１のとき、図１におけるＢＫ０の緑（Ｇ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ１の緑（Ｇ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ２の緑（Ｇ）に対応するＬＥＤ列、及びＢＫ３の緑（Ｇ）に対応するＬＥＤ列を指定し、ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲ＝２のとき、図１におけるＢＫ０の青（Ｂ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ１の青（Ｂ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ２の青（Ｂ）に対応するＬＥＤ列、及びＢＫ３の青（Ｂ）に対応するＬＥＤ列を指定するものとする。
【００８６】
次に、ステップＳ５０４に進み、ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲが所定の値（ＭＡＸ＝２）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は初期値設定フェーズが終了したので、ステップＳ５１２へ進むが、そうでない場合（ステップＳ５０４において、Ｎｏ）、ステップＳ５０６〜ステップＳ５０８において１バイト目の送付データ、２バイト目の送付データ、３バイト目の送付データをそれぞれセットする。
【００８７】
このとき、１バイト目の送付データは開始コマンドＥ７（１６進表示）であり、２バイト目の送付データは、デバイスアドレス４ビット＋動作指示４ビット（０ｘＦ）であり、３バイト目の送付データは、１順目には、０ｘＦ１＋赤輝度＋０ｘＣＣ（終了コマンド）がセットされる。
０ｘＦ１は、上述のコマンドフォーマットに従い、１バンク目（ＢＫ０）、２バンク目（ＢＫ１）、３バンク目（ＢＫ２）、及び４バンク目（ＢＫ３）の赤（Ｒ）を一度に指定するアドレスであり、この指定により、図１におけるＢＫ０の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ１の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ２の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、及びＢＫ３の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列の輝度をセットできる（以下、各色に対応したＬＥＤ列について同様）。
ここで、判定部２０２から判定信号が入力されている場合には、輝度情報によらずに、赤輝度，緑輝度または青輝度をゼロに設定する。
【００８８】
なお、０ｘＦ２は、１バンク目（ＢＫ０）、２バンク目（ＢＫ１）、３バンク目（ＢＫ２）、及び４バンク目（ＢＫ３）の緑（Ｇ）を一度に指定するアドレスである。
また、０ｘＦ３は、１バンク目（ＢＫ０）、２バンク目（ＢＫ１）、３バンク目（ＢＫ２）、及び４バンク目（ＢＫ３）の青（Ｂ）を一度に指定するアドレスである。
【００８９】
１〜３バイト目のデータセットが完了すると、ステップＳ５０９に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。次に、ステップＳ５１１に進み、ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲをインクリメントし、ステップＳ５０４に復帰する。
【００９０】
なお、ステップＳ５０８においてセットされる輝度情報は、１順目（ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲ＝０）〜３順目（ＬＥＤ＿ＣＯＬＯＲ＝２）まで順に、１順目（０ｘＦ１＋赤輝度）、２順目（０ｘＦ２＋緑輝度）、３順目（０ｘＦ４＋青輝度）がセットされる。
【００９１】
図８は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置における輝度漸減動作フェーズであり、ＬＥＤの輝度を最高輝度から最低輝度まで下げるフェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ５２１）と、ステップＳ５２２に進み、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩを７（最高輝度）にセットする。ＬＥＤ＿ＬＵＭＩは、ＬＥＤの輝度を０〜７まで８段階で表す変数である。輝度制御情報レジスタ１０３の８ビットのうち、輝度制御用３ビットに対応する。従って、輝度制御用ビット長が長くなれば、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩも大きくなる（例えば、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩビット長８ビットに対して、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩの最大値２５５など）。
【００９２】
次に、ステップＳ５２３に進み、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩが所定の値（ＭＩＮ＝０）以下となったかどうかが判断され、Ｙｅｓの場合は漸減動作が終了したので、一定時間の消灯時間を計測したあと（ステップＳ５３５）、ステップＳ５３６へ進むが、そうでない場合（ステップＳ５２３において、Ｎｏ）、ステップＳ５２７に進み、輝度データをセットする。
このときも、判定部２０２から判定信号が入力されている場合には、輝度情報によらずに、赤輝度，緑輝度または青輝度をゼロに設定する。
【００９３】
ステップＳ５２７では、１回で全ＤＡＣの上位３ビット（輝度制御用）を次のコマンドで実行できる。
【００９４】
０ｘＥ７＋（デバイスアドレス４ビット＋０ｘＣ）＋０ｘＥ７＋０ｘＥ０＋０ｘＣＣ
【００９５】
上記コマンドの最初の１バイトは開始コマンドであり、２バイト目の上位４ビットはデバイスアドレスを指定するためのものであり、２バイト目の下位４ビット０ｘＣは、単一動作で上位ＤＡＣを書き込む指示であり、３バイト目の０ｘＥ７は０〜３の全バンクの赤・緑・青の各ＬＥＤを指定する指示であり、続く４バイト目の０ｘＥ０は、ＤＡＣに書き込む情報ビット（輝度制御用の上位３ビットが２進数で最高輝度の"１１１"、色調制御用の下位５ビットは「何も書き込まない」という意味で２進数の"０００００"、これらを合わせて１６進数でＥ０となる）であり、５バイト目の０ｘＣＣは終了コマンドである。
【００９６】
輝度データセットが完了すると、ステップＳ５３０に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。そして、一定時間を計測したあと（ステップＳ５３３）、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩをデクリメントして（ステップＳ５３４）、ステップＳ５２３へ復帰する。
【００９７】
なお、２順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝６）以降、ステップＳ５２７においてＤＡＣに書き込まれる情報ビットは、２順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝６）０ｘＣ０、３順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝５）０ｘＡ０、４順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝４）０ｘ８０、５順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝３）０ｘ６０、６順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝２）０ｘ４０、７順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝１）０ｘ２０、８順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝０）０ｘ００、となる。
【００９８】
このように、本発明の一実施形態に係るコマンドを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、各ＬＥＤ列に対して１回の乗除演算（全１２段で合わせて１２回の乗除演算）が必要となるのに対し、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、全ＤＡＣに対して同時に輝度制御用の上位３ビットをセットするだけで足りる点に留意されたい。
【００９９】
図９は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置における輝度漸増動作フェーズであり、ＬＥＤの輝度を最低輝度から最高輝度まで上げるフェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ５５１）と、ステップＳ５５２に進み、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩを０（最低輝度）にセットする。ＬＥＤ＿ＬＵＭＩは、ＬＥＤの輝度を０〜７まで８段階で表す変数である。輝度制御情報レジスタ１０３の８ビットのうち、輝度制御用３ビットに対応する。従って、輝度制御用ビット長が長くなれば、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩも大きくなる（例えば、変数ＬＥＤ＿ＬＵＭＩビット長８ビットに対して、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩの最大値２５５など）。
【０１００】
次に、ステップＳ５５３に進み、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩが所定の値（ＭＩＮ＝７）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は漸増動作が終了したので、一定時間の点灯時間を計測したあと（ステップＳ５６５）、ステップＳ５６６へ進むが、そうでない場合（ステップＳ５５３において、Ｎｏ）、ステップＳ５５７に進み、輝度データをセットする。
ここで、判定部２０２から判定信号が入力されている場合には、輝度情報によらずに、赤輝度，緑輝度または青輝度をゼロに設定する。
【０１０１】
ステップＳ５５７では、１回で全ＤＡＣの上位３ビット（輝度制御用）を次のコマンドで実行できる。
【０１０２】
０ｘＥ７＋（デバイスアドレス４ビット＋０ｘＣ）＋０ｘＥ７＋０ｘ００＋０ｘＣＣ
【０１０３】
上記コマンドの最初の１バイトは開始コマンドであり、２バイト目の上位４ビットはデバイスアドレスを指定するためのものであり、２バイト目の下位４ビット０ｘＣは、単一動作で上位ＤＡＣを書き込む指示であり、３バイト目の０ｘＥ７は０〜３の全バンクの赤・緑・青の各ＬＥＤを指定する指示であり、続く４バイト目の０ｘ００は、ＤＡＣに書き込む情報ビット（輝度制御用の上位３ビットが２進数で最低輝度の"０００"、色調制御用の下位５ビットは「何も書き込まない」という意味で２進数の"０００００"、これらを合わせて１６進数で００となる）であり、５バイト目の０ｘＣＣは終了コマンドである。
【０１０４】
輝度データセットが完了すると、ステップＳ５６０に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。そして、一定時間を計測したあと（ステップＳ５６３）、ＬＥＤ＿ＬＵＭＩをデクリメントして（ステップＳ５６４）、ステップＳ５５３へ復帰する。
【０１０５】
なお、２順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝１）以降、ステップＳ５５７においてＤＡＣに書き込まれる情報ビットは、２順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝１）０ｘ２０、３順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝２）０ｘ４０、４順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝３）０ｘ６０、５順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝４）０ｘ８０、６順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝５）０ｘＡ０、７順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝６）０ｘＣ０、８順目（ＬＥＤ＿ＬＵＭＩ＝７）０ｘＥ０、となる。
【０１０６】
このように、本発明の一実施形態に係るコマンドを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、各ＬＥＤ列に対して１回の乗除演算（全１２段で合わせて１２回の乗除演算）が必要となるのに対し、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、全ＤＡＣに対して同時に輝度制御用の上位３ビットをセットするだけで足りると共に、輝度情報のうち、輝度制御用３ビットの信号または色調制御用５ビットの信号のいずれか一方または双方が「０」を表す信号である場合には、ＤＡＣは、演算処理を行なわずに、出力オフに設定することにより、処理が軽減される点に留意されたい。
【０１０７】
図１０は、従来のＬＥＤ輝度制御装置における輝度点滅動作の初期値設定フェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ６０１）と、ステップＳ６０２に進み、図示しないＬＥＤ輝度制御装置のメモリに輝度情報をセットする。そして、ステップＳ６０３に進み、図示しないＬＥＤ輝度制御装置のメモリ上の変数ＬＥＤ＿ＲＯＷを初期化する。変数ＬＥＤ＿ＲＯＷは、複数のＬＥＤ列を管理するためのカウンタ（ポインタ）である。本実施形態では、これまで説明してきたように、ＬＥＤ列には９つのＬＥＤ素子モジュールが接続されており、１２段（４バンク）のＬＥＤ列が接続される構成であるので、ステップＳ６０３では、一例として、ＬＥＤ＿ＲＯＷの最大値は１１となる。
【０１０８】
次に、ステップＳ６０４に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷが最大値（ＭＡＸ＝１１）に達したかどうかが判断され、Ｙｅｓの場合は初期値設定フェーズが終了したので、ステップＳ６１２へ進むが、そうでない場合（ステップＳ６０４において、Ｎｏ）、ステップＳ６０６〜ステップＳ６０８において１バイト目の送付データ、２バイト目の送付データ、３バイト目の送付データをそれぞれセットする。
【０１０９】
このとき、１バイト目の送付データは開始コマンドＥ７（１６進表示）であり、２バイト目の送付データは、デバイスアドレスについての４ビット＋動作指示についての４ビット（０ｘＦ）であり、３バイト目の送付データは、１順目には、０ｘ１１＋赤輝度＋０ｘＣＣ（終了コマンド）がセットされる。
０ｘ１１は、上述のコマンドフォーマットに従い、１バンク目（ＢＫ０）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、この指定により、図１における１段目のＬＥＤドライバに接続されている９個のＬＥＤ列全ての輝度をセットできる（以下、各段のＬＥＤ列について同様）。
【０１１０】
なお、０ｘ１２は、１バンク目（ＢＫ０）の緑（Ｇ）を指定するアドレスであり、０ｘ１４は、１バンク目（ＢＫ０）の青（Ｂ）を指定するアドレスである。
【０１１１】
また、０ｘ２１は、２バンク目（ＢＫ１）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、０ｘ２２は、２バンク目（ＢＫ１）の緑（Ｇ）を指定するアドレスであり、０ｘ２４は、２バンク目（ＢＫ１）の青（Ｂ）を指定するアドレスである。
また、０ｘ４１は、３バンク目（ＢＫ２）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、０ｘ４２は、３バンク目（ＢＫ２）の緑（Ｇ）を指定するアドレスであり、０ｘ４４は、３バンク目（ＢＫ２）の青（Ｂ）を指定するアドレスである。
また、０ｘ８１は、４バンク目（ＢＫ３）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、０ｘ８２は、３バンク目（ＢＫ３）の緑（Ｇ）を指定するアドレスであり、０ｘ８４は、３バンク目（ＢＫ２）の青（Ｂ）を指定するアドレスである。
【０１１２】
１〜３バイト目のデータセットが完了すると、ステップＳ６０９に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。次に、ステップＳ６１１に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷをインクリメントし、ステップＳ６０４に復帰する。
【０１１３】
なお、ステップＳ６０８においてセットされる輝度情報は、１順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０）〜１２順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝１１）まで順に、１順目（０ｘ１１＋赤輝度）、２順目（０ｘ１２＋緑輝度）、３順目（０ｘ１４＋青輝度）、４順目（０ｘ２１＋赤輝度）、５順目（０ｘ２２＋緑輝度）、６順目（０ｘ２４＋青輝度）、７順目（０ｘ４１＋赤輝度）、８順目（０ｘ４２＋緑輝度）、９順目（０ｘ４４＋青輝度）、１０順目（０ｘ８１＋赤輝度）、１１順目（０ｘ８２＋緑輝度）、１２順目（０ｘ８４＋青輝度）がセットされる。
【０１１４】
図１１は、輝度の消灯動作フェーズであり、ＬＥＤの輝度を最低輝度に設定するフェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ６２１）と、次に、ステップＳ６２３に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０に初期化する。
【０１１５】
そして、ステップＳ６２４に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷが所定の値（ＭＡＸ＝１１）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は消灯処理が終了したので、ステップＳ６３３へ進み一定時間の待機を行ったあと、次の段階の点灯処理を行うべく、ステップＳ６３４に進むが、そうでない場合（ステップＳ６２４において、Ｎｏ）、ステップＳ６２６〜ステップＳ６２８において１バイト目の送付データ、２バイト目の送付データ、３バイト目以降の送付データをそれぞれセットする。
【０１１６】
このとき、１バイト目の送付データは開始コマンドＥ７（１６進表示）であり、２バイト目の送付データは、デバイスアドレス４ビット＋動作指示４ビット（０ｘＦ）であり、３バイト目の送付データは、１順目には、０ｘ１１＋０ｘ００＋０ｘＣＣ（終了コマンド）がセットされる。
０ｘ１１は、上述のコマンドフォーマットに従い、１バンク目（ＢＫ０）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、この指定により、図１における１段目のＬＥＤドライバに接続されている９個のＬＥＤ列の輝度をセットできる（以下、各段のＬＥＤ列について同様）。
【０１１７】
１〜３バイト目以降のデータセットが完了すると、ステップＳ６２９に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。次に、ステップＳ６３１に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷをインクリメントしてステップＳ６２４に復帰する。
【０１１８】
なお、ステップＳ６２８においてセットされる輝度情報は、１順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０）〜１２順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝１１）まで順に、１順目（０ｘ１１＋０ｘ００）、２順目（０ｘ１２＋０ｘ００）、３順目（０ｘ１４＋０ｘ００）、４順目（０ｘ２１＋０ｘ００）、５順目（０ｘ２２＋０ｘ００）、６順目（０ｘ２４＋０ｘ００）、７順目（０ｘ４１＋０ｘ００）、８順目（０ｘ４２＋０ｘ００）、９順目（０ｘ４４＋０ｘ００）、１０順目（０ｘ８１＋０ｘ００）、１１順目（０ｘ８２＋０ｘ００）、１２順目（０ｘ８４＋０ｘ００）がセットされる。
【０１１９】
このように、各ＬＥＤ列に対して１回のセッティング（全１２段で合わせて１２回のセッティング）が必要となることに留意されたい。
【０１２０】
図１２は、輝度の点灯動作フェーズであり、ＬＥＤの輝度を最高輝度に設定するフェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ６５１）と、次に、ステップＳ６５３に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０に初期化する。
【０１２１】
そして、ステップＳ６５４に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷが所定の値（ＭＡＸ＝１１）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は点灯処理が終了したので、ステップＳ６３３へ進み一定時間の待機を行ったあと、ステップＳ６６４に進むが、そうでない場合（ステップＳ６５４において、Ｎｏ）、ステップＳ６５６〜ステップＳ６５８において１バイト目の送付データ、２バイト目の送付データ、３バイト目以降の送付データをそれぞれセットする。
【０１２２】
このとき、１バイト目の送付データは開始コマンドＥ７（１６進表示）であり、２バイト目の送付データは、デバイスアドレス４ビット＋動作指示４ビット（０ｘＦ）であり、３バイト目以降の送付データは、１順目には、０ｘ１１＋赤輝度＋０ｘＣＣ（終了コマンド）がセットされる。
０ｘ１１は、上述のコマンドフォーマットに従い、１バンク目（ＢＫ０）の赤（Ｒ）を指定するアドレスであり、この指定により、図１における１段目のＬＥＤドライバに接続されている９個のＬＥＤ列全ての輝度をセットできる（以下、各段のＬＥＤ列について同様）。
【０１２３】
１〜３バイト目以降のデータセットが完了すると、ステップＳ６５９に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。次に、ステップＳ６６１に進み、ＬＥＤ＿ＲＯＷをインクリメントしてステップＳ６５４に復帰する。
【０１２４】
なお、ステップＳ６５８においてセットされる輝度情報は、１順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝０）〜１２順目（ＬＥＤ＿ＲＯＷ＝１１）まで順に、１順目（０ｘ１１＋赤輝度）、２順目（０ｘ１２＋緑輝度）、３順目（０ｘ１４＋青輝度）、４順目（０ｘ２１＋赤輝度）、５順目（０ｘ２２＋緑輝度）、６順目（０ｘ２４＋青輝度）、７順目（０ｘ４１＋赤輝度）、８順目（０ｘ４２＋緑輝度）、９順目（０ｘ４４＋緑輝度）、１０順目（０ｘ８１＋赤輝度）、１１順目（０ｘ８２＋緑輝度）、１２順目（０ｘ８４＋青輝度）がセットされる。
【０１２５】
このように、各ＬＥＤ列に対して１回のセッティング（全１２段で合わせて１２回のセッティング）が必要となることに留意されたい。
【０１２６】
図１３は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置における輝度点滅動作の初期値設定フェーズである。本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置では、図１に示される回路の特性上、ＬＥＤの各段の設定ではなく、ＬＥＤの各色に対応したＬＥＤ列ごとに初期設定が可能である。
すなわち、１回の処理ループで、図１におけるＢＫ０の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ１の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、ＢＫ２の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列、及びＢＫ３の赤（Ｒ）に対応するＬＥＤ列に対する輝度設定を同時に実施できる。
【０１２７】
すなわち、図１３のステップＳ７０１〜ステップＳ７１２は、図７のステップＳ５０１〜ステップＳ５１２に対応するので説明を割愛する。
【０１２８】
図１４は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置における消灯動作フェーズである。同図において、動作を開始する（ステップＳ７２１）と、次に、ステップＳ７２３に進み、図示しないＬＥＤ輝度制御装置のメモリ上の変数ＬＥＤ＿ＢＫを初期化する（ＬＥＤ＿ＢＫ＝０）。変数ＬＥＤ＿ＢＫは、０〜３までの値をとり、各バンクに対応したＬＥＤ列を管理するためのカウンタ（ポインタ）である。
一例として、ＬＥＤ＿ＢＫ＝０のとき、図１におけるＢＫ０に対応するＬＥＤ列を指定し、ＬＥＤ＿ＢＫ＝１のとき、図１におけるＢＫ１に対応するＬＥＤ列を指定し、ＬＥＤ＿ＢＫ＝２のとき、図１におけるＢＫ２に対応するＬＥＤ列を指定し、ＬＥＤ＿ＢＫ＝３のとき、図１におけるＢＫ３に対応するＬＥＤ列を指定するものとする。
【０１２９】
そして、ステップＳ７２４に進み、ＬＥＤ＿ＢＫが所定の値（ＭＡＸ＝３）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は消灯処理が終了したので、ステップＳ７３３へ進み一定時間の待機を行ったあと、次の段階の点灯処理を行うべく、ステップＳ７３４に進むが、そうでない場合（ステップＳ７２４において、Ｎｏ）、ステップＳ７２６において、バンクごとのオン／オフ指示を行う。
【０１３０】
ステップＳ７２６では、１回でバンクごとのオン／オフ指示を次の通りセットする。
【０１３１】
０ｘＥ７＋（デバイスアドレス４ビット＋０ｘ０）＋０ｘＣＣ
【０１３２】
上記コマンドの最初の１バイトは開始コマンドであり、２バイト目の上位４ビットはデバイスアドレスを指定するためのものであり、２バイト目の下位４ビット０ｘ０は、単一動作で１つ目のバンク（ＢＫ０）のＬＥＤ消灯を指示するものであり、３バイト目の０ｘＣＣは終了コマンドである。
【０１３３】
バンクごとのオン／オフ指示が完了すると、ステップＳ７２９に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。そして、ＬＥＤ＿ＢＫをインクリメントして（ステップＳ７３１）、ステップＳ７２４へ復帰する。
【０１３４】
なお、２順目（ＬＥＤ＿ＢＫ＝１）以降、ステップＳ７２６において２バイト目の下位４ビットに書き込まれる情報ビットは、上述のコマンドフォーマットに従い、２順目（ＬＥＤ＿ＢＫ＝１）０ｘ２、３順目（ＬＥＤ＿ＢＫ＝２）０ｘ４、４順目（ＬＥＤ＿ＢＫ＝３）０ｘ６、となる。
【０１３５】
このように、本発明の一実施形態に係るコマンドを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、各ＬＥＤ列に対して１回のセッティング（全１２段で合わせて１２回のセッティング）が必要となるのに対し、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、バンクごとにオンオフ制御すれば足りると共に、輝度情報のうち、輝度制御用３ビットの信号または色調制御用５ビットの信号のいずれか一方または双方が「０」を表す信号である場合には、ＤＡＣは、演算処理を行なわずに、出力オフに設定することにより、処理が軽減される点に留意されたい。
【０１３６】
図１５は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置における点灯動作フェーズであり、同図において、動作を開始する（ステップＳ７５１）と、次に、ステップＳ７５３に進み、図示しないＬＥＤ輝度制御装置のメモリ上の変数ＬＥＤ＿ＢＫを初期化する（ＬＥＤ＿ＢＫ＝０）。変数ＬＥＤ＿ＢＫは、０〜３までの値をとり、各バンクに対応したＬＥＤ列を管理するためのカウンタ（ポインタ）である。
一例として、ＬＥＤ＿ＢＫ＝０のとき、図１におけるＢＫ０に対応するＬＥＤ列を指定し、ＬＥＤ＿ＢＫ＝１のとき、図１におけるＢＫ１に対応するＬＥＤ列を指定し、ＬＥＤ＿ＢＫ＝２のとき、図１におけるＢＫ２に対応するＬＥＤ列を指定し、ＬＥＤ＿ＢＫ＝３のとき、図１におけるＢＫ３に対応するＬＥＤ列を指定するものとする。
【０１３７】
そして、ステップＳ７５４に進み、ＬＥＤ＿ＢＫが所定の値（ＭＡＸ＝３）以上になったか否かが判断され、Ｙｅｓの場合は点灯処理が終了したので、ステップＳ７６３へ進み一定時間の待機を行ったあと、ステップＳ７６４に進むが、そうでない場合（ステップＳ７５４において、Ｎｏ）、ステップＳ７５６において、バンクごとのオン／オフを指示する。
【０１３８】
ステップＳ７５６では、１回でバンクごとのオン／オフを次の通り指示する。
【０１３９】
０ｘＥ７＋（デバイスアドレス４ビット＋０ｘ１）＋０ｘＣＣ
【０１４０】
上記コマンドの最初の１バイトは開始コマンドであり、２バイト目の上位４ビットはデバイスアドレスを指定するためのものであり、２バイト目の下位４ビット０ｘ１は、単一動作で１つ目のバンク（ＢＫ０）のＬＥＤ点灯を指示するものであり、３バイト目の０ｘＣＣは終了コマンドである。
【０１４１】
バンクごとのオン／オフコマンドセットが完了すると、ステップＳ７５９に進み、ＬＥＤ各素子に生成コマンドを送出する。そして、ＬＥＤ＿ＢＫをインクリメントして（ステップＳ７６１）、ステップＳ７５４へ復帰する。
【０１４２】
なお、２順目（ＬＥＤ＿ＢＫ＝１）以降、ステップＳ７５６において２バイト目の下位４ビットに書き込まれる情報ビットは、上述のコマンドフォーマットに従い、２順目（ＬＥＤ＿ＢＫ＝１）０ｘ３、３順目（ＬＥＤ＿ＢＫ＝２）０ｘ５、４順目（ＬＥＤ＿ＢＫ＝３）０ｘ７、となる。
【０１４３】
このように、本発明の一実施形態に係るコマンドを使用して従来のＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、各ＬＥＤ列に対して１回のセッティング（全１２段で合わせて１２回のセッティング）が必要となるのに対し、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、バンクごとにオンオフ制御すれば足りる点に留意されたい。
【０１４４】
以上説明した通り、本発明の一実施形態に係るコマンドフォーマットを使用して本発明の一実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置を稼働させた場合には、従来のＬＥＤ輝度制御装置における動作のような乗除演算等を必要とせず、また判定部２０２から判定信号が入力されている場合には、輝度情報によらずに、赤輝度，緑輝度または青輝度をゼロに設定するので、グラデーション処理や点滅処理等を軽快に作動させることができ、その結果、ＬＥＤユニットやＬＥＤ列の表現力を高めるための一層改善されたＬＥＤ輝度制御が可能となる。
【０１４５】
前述したＬＥＤ輝度制御装置１００においては、判定部２０２は、図２に示すように、その判定信号をスイッチ回路２０４に出力して、ＤＡＣ２０１の出力をゼロにするように構成されているが、これに限らず、他の構成、例えば図１６及び図１７に示すように構成されていてもよい。
【０１４６】
図１６において、ＬＥＤ輝度制御装置１００は、判定部２０２の判定信号が、ＤＡＣ２０１の出力ラインに設けられた第二のスイッチ部（または第二のスイッチ回路）２０３に送出されるように構成されている。第二のスイッチ部２０３は、ＤＡＣ２０１の出力と、スイッチ回路２０４の入力との間に設けられている。なお、第二のスイッチ回路２０３との区別のため、スイッチ回路２０４を「第一のスイッチ回路２０４」ともいう。
ここで、第二のスイッチ部２０３は、判定部２０２からの判定信号が入力されたとき、ＤＡＣ２０１の出力をオフにする。
さらに、好ましくは、判定部２０２からの判定信号は、図１６において点線で示すように、ＤＡＣ２０１にも送出される。
【０１４７】
このように構成されたＬＥＤ輝度制御装置１００によれば、図１〜図３に示したＬＥＤ輝度制御装置１００と同様に作用すると共に、判定部２０２から判定信号が出力されるときには、第二のスイッチ部２０３は、ＤＡＣ２０１の出力をオフにし、これによりＬＥＤ列が消灯する。また、ＤＡＣ２０１は、判定信号の入力により、その処理を中止する。
従って、図１〜図３に示したＬＥＤ輝度制御装置１００と同様に、輝度制御情報レジスタ１０３からの輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるときには、ＤＡＣ２０１の処理によらずに、ＤＡＣ２０１の出力が第二のスイッチ部２０３によりオフにされる。これにより、ＤＡＣ２０１の処理が軽減されることになる。
【０１４８】
図１７において、ＬＥＤ輝度制御装置は、判定部２０２の判定信号が、スイッチ部２０４と共にＤＡＣ２０１にも送出されるように構成されている。
【０１４９】
このように構成されたＬＥＤ輝度制御装置によれば、図１〜図３に示したＬＥＤ輝度制御装置１００と同様に作用すると共に、判定部２０２から判定信号が出力されるときには、スイッチ部２０４は、ＤＡＣ２０１の出力をオフにし、これによりＬＥＤ列が消灯し、同時に、ＤＡＣ２０１は、判定信号の入力により、その処理を中止する。
従って、図１〜図３に示したＬＥＤ輝度制御装置１００と同様に、輝度制御情報レジスタ１０３からの輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるときには、ＤＡＣ２０１の処理によらずに、ＤＡＣ２０１の出力がスイッチ部２０４によりオフにされる。これにより、ＤＡＣ２０１の処理が軽減されることになる。
【０１５０】
尚、ＤＡＣ２０１が出力をオフまたはゼロにする機能を有している場合には、判定部２０２の判定信号がスイッチ部２０４に送出されず、ＤＡＣ２０１のみに送出されるようにしてもよい。
これにより、ＤＡＣ２０１は、判定部２０２からの判定信号に基づいて、その機能により、処理を中止すると共に、その出力をオフまたはゼロにすることができる。
【０１５１】
図１８は、本発明の他の実施形態に係るＬＥＤ輝度制御装置のブロック構成を示している。
図１８において、ＬＥＤ輝度制御装置８００は、図１に示したＬＥＤ輝度制御装置１００と比較して、シリアル通信制御部１０１及びコマンドデコーダ１０２の代わりに、制御回路８０１を備えている点でのみ異なる構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【０１５２】
制御回路８０１は、点灯指示信号が入力されたとき、または点灯指示の操作ボタン（図示せず）が操作されたとき、点灯制御信号を輝度制御情報レジスタ１０３に送出する。
また、制御回路８０１は、消灯指示信号が入力されたとき、または消灯指示の操作ボタン（図示せず）が操作されたとき、消灯制御信号を輝度制御情報レジスタ１０３に送出する。
これにより、輝度制御情報レジスタ１０３は、制御回路８０１からの点灯制御信号または消灯制御信号に基づいて、前もって設定された輝度制御用の情報ビットと色調制御用の情報ビットをＤ／Ａコンバータ部１０５に送出する。
従って、Ｄ／Ａコンバータ部１０５は、前述した図１に示すＬＥＤ輝度制御装置１００と同様にして、各ＬＥＤドライバ１０７を駆動制御し、ＲＧＢごとのＬＥＤ列を制御して、点灯または消灯する。
【０１５３】
この場合、制御回路８０１から送出される点灯制御信号は、輝度制御及び色調制御用の情報を含んでいてもよい。これにより、輝度制御情報レジスタ１０３は、輝度制御及び色調制御用の情報を含む点灯制御信号に基づいて、指定された輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットをＤ／Ａコンバータ部１０５に送出し、所望の輝度及び色調で各ＬＥＤ列を点灯させる。
この場合、制御回路８０１は、輝度調整用の操作部及び色調制御用の操作部を備えていることにより、所望の輝度調整及び色調調整を行なうことが可能である。
【０１５４】
なお、ＬＥＤ列の点灯及び消灯のみを行なう場合には、制御回路８０１は、単にオンまたはオフを切り換えるスイッチ回路であってもよい。換言すれば、制御回路８０１は、ＬＥＤ列の点灯及び消灯を制御するために、オン／オフの操作が可能なスイッチであってもよい。
この場合、スイッチ回路（または単にスイッチ）によるオンまたはオフの操作により、輝度制御情報レジスタ１０３は、前もって設定された輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットをＤ／Ａコンバータ部１０５に送出する。
【０１５５】
本発明によれば、ＡＣ入力で直接駆動することができ、フリッカや高調波の発生を抑制し、かつ、低消費電力を実現するとともに、ＬＥＤの輝度設定（すなわち、ＬＥＤに流す電流値）とは無関係に、照明機器としての輝度の調整を可能とするＬＥＤ照明機器を実現することができる。
【符号の説明】
【０１５６】
１００  ＬＥＤ輝度制御装置
１０１  シリアル通信制御部
１０２  コマンド解読部
１０３  輝度制御情報レジスタ
１０５  Ｄ／Ａコンバータ部
１０６  １ビットスイッチ回路（ＭＯＳＦＥＴ）
１０７  ＬＥＤドライバ
１０８  内部電圧生成部（通信・輝度情報保持・ＬＥＤ駆動・制御等用）
２００  ＤＡＣ／ＬＥＤドライブ回路
２０１  ８ビット３チャンネルＤＡＣ（ＣＭＯＳ）
２０２  判定部
２０３  第二のスイッチ回路
２０４  １ビットスイッチ回路（ＭＯＳＦＥＴ）
２０５  ＬＥＤ駆動ドライバ回路
２０６  仮想グランド
３００  ＬＥＤ列
３０１〜３０９  ＬＥＤ素子モジュール
８００  ＬＥＤ輝度制御装置
８０１  制御回路
【図１】
2015076339.tif 000006
【図２】
2015076339.tif 000007
【図３】
2015076339.tif 000008
【図４】
2015076339.tif 000009
【図５】
2015076339.tif 000010
【図６】
2015076339.tif 000011
【図７】
2015076339.tif 000012
【図８】
2015076339.tif 000013
【図９】
2015076339.tif 000014
【図１０】
2015076339.tif 000015
【図１１】
2015076339.tif 000016
【図１２】
2015076339.tif 000017
【図１３】
2015076339.tif 000018
【図１４】
2015076339.tif 000019
【図１５】
2015076339.tif 000020
【図１６】
2015076339.tif 000021
【図１７】
2015076339.tif 000022
【図１８】
2015076339.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月18日(2015.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御手段と、単数または複数のＬＥＤ列を制御するためにＬＥＤ列毎あるいはＬＥＤ駆動単位毎に接続された輝度制御情報レジスタ，Ｄ／Ａコンバータ部及びＬＥＤドライバと、
を備えたＬＥＤ輝度制御装置であって、
前記輝度制御情報レジスタは、輝度制御用の情報ビットと色調制御用の情報ビットとを格納し、前記制御手段からの信号に基づいて、前記Ｄ／Ａコンバータ部に選択した前記輝度制御用の情報ビットと前記色調制御用の情報ビットを送出し、
前記Ｄ／Ａコンバータ部は、前記輝度制御用の情報ビットと前記色調制御用の情報ビットに基づいてＤ／Ａ変換を行なうと共に、前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、前記ＬＥＤドライバへの出力をオフまたはゼロにするよう構成されたことを特徴とするＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項２】
前記制御手段が、シリアル通信制御部と、コマンドデコーダと、から成り、
前記シリアル通信制御部が、クロック信号に同期して入力されるシリアル情報をデータ情報に変換し、
前記コマンドデコーダが、前記シリアル通信制御部からのデータ情報に基づいて、前記輝度制御情報レジスタを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項３】
前記制御手段が、制御信号を生成して、前記輝度制御情報レジスタに送出する制御回路であることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項４】
前記制御手段が、スイッチ回路であることを特徴とする、請求項３に記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項５】
前記Ｄ／Ａコンバータ部は、前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであることを判定して、判定信号を出力する判定部を備えており、該判定部からの判定信号により、出力をオフまたはゼロにすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記輝度制御用の情報ビットが「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する第一の検出部と、前記色調制御用の情報ビットが「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する第二の検出部と、前記第一の検出部からの検出信号及び第二の検出部からの検出信号のいずれか一方が入力されたとき、判定信号を出力するオア回路と、で構成されることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項７】
前記Ｄ／Ａコンバータ部は、前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、Ｄ／Ａ変換の処理を停止する、または、出力をオフにすることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項８】
前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、前記Ｄ／Ａコンバータ部の出力がオフにされることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項９】
前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、第二のスイッチ回路により、前記Ｄ／Ａコンバータ部の出力をオフにすることを特徴とする請求項８のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【請求項１０】
前記輝度制御用の情報ビット及び前記色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、前記Ｄ／Ａコンバータ部は、スイッチ回路を動作させて、出力をオフにすることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載のＬＥＤ輝度制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
特許文献
［００１０］
特許文献１：特願２０１１−１３１６０１号明細書
特許文献２：特開平１０−１７１４０６号公報
特許文献３：特開２００４−２９１４１号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［００１１］
しかしながら、上述した従来の輝度調整技術では、例えば、時間の経過とともに滑らかな輝度変化を伴う輝度調整（いわゆるグラデーション処理）を行おうとすると、膨大な演算処理を必要とし、調整回路に多くの負荷をかけてしまうために、迅速に処理できないという課題と共に、前記動作を行う為に制御用ソフトウエアの規模が大きくなると言う課題もあった。
特に、個々のＬＥＤは明暗を繰り返すように駆動される。そのため、輝度制御を行なうにあたって、個々のＬＥＤの電流値を明暗に応じて制御することになる。従って、輝度制御のために、制御データを明暗に応じて書き換える必要があり、輝度制御の処理がより一層複雑になってしまう。
かかる観点から、ＬＥＤユニットやＬＥＤ列の表現力を高めるための一層改善されたＬＥＤ輝度制御技術が望まれる。
［００１２］
本発明は、フリッカや高調波の発生を抑制し、かつ、低消費電力を実現するとともに、時間の経過とともに滑らかな輝度変化を伴う輝度調整をも簡便かつ高速に実現できるＬＥＤ輝度制御装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［００１３］
上記目的は、本発明によれば、制御手段と、単数または複数のＬＥＤ列を制御するためにＬＥＤ列毎あるいはＬＥＤ駆動単位毎に接続された輝度制御情報レジスタ，Ｄ／Ａコンバータ部及びＬＥＤドライバと、を備えたＬＥＤ輝度制御装置であって、輝度制御情報レジスタは輝度制御用の情報ビットと色調制御用の情報ビットとを格納し、制御手段からの信号に基づいて、Ｄ／Ａコンバータに選択
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
した前記輝度制御用の情報ビットと前記色調制御用の情報ビットを送出し、Ｄ／Ａコンバータ部は輝度制御用の情報ビットと色調制御用の情報ビットに基づいてＤ／Ａ変換を行なうと共に、輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであるとき、ＬＥＤドライバへの出力をオフまたはゼロにするよう構成されたことを特徴とするＬＥＤ輝度制御装置により、達成される。
［００１４］
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、制御手段がシリアル通信制御部とコマンドデコーダとから成り、シリアル通信制御部が、クロック信号に同期して入力されるシリアル情報をデータ情報に変換し、コマンドデコーダが、シリアル通信制御部からのデータ情報に基づいて、輝度制御情報レジスタを制御することを特徴とする。
［００１５］
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、制御手段が、制御信号を生成して、輝度制御情報レジスタに送出する制御回路であることを特徴とする。
［００１６］
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、制御手段がスイッチ回路であることを特徴とする。
［００１７］
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、Ｄ／Ａコンバータ部は輝度制御用の情報ビット及び色調制御用の情報ビットの少なくとも一方が「０」を示すデータであることを判定して、判定信号を出力する判定部を備えており、該判定部からの判定信号により、出力をオフまたはゼロにすることを特徴とする。
［００１８］
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、判定部は、輝度制御用の情報ビットが「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する第一の検出部と、色調制御用の情報ビットが「０」を示すデータであることを検出して検出信号を出力する第二の検出部と、第一の検出部からの検出信号及び第二の検出部からの検出信号のいずれか一方が入力されたとき、判定信号を出力するオア回路と、で構成されたことを特徴とする。
［００１９］
本発明によるＬＥＤ輝度制御装置は、好ましくは、Ｄ／Ａコンバータ部は
【国際調査報告】
2015076339.tif 000024
2015076339.tif 000025