説明

発光素子点灯制御装置、及び発光素子点灯制御方法、プログラム

【課題】接続仕様の異なる2種類のLEDが使用される電子機器におけるLEDの駆動回路の共通化を可能する。
【解決手段】PチャンネルMOSトランジスタTp及びNチャンネルMOSトランジスタTnからなるインバータ回路2を介して、端子極性が異なる第1の発光ダイオードL1、又は第2の発光ダイオードL2に電力を供給する。また、制御部3を設け、電源投入時にはPチャンネルMOSトランジスタTpとNチャンネルMOSトランジスタTnとをオフ状態として出力端Aの電位(Vo)を取得し、取得結果に基づき、第1の発光ダイオードL1又は第2の発光ダイオードL2のいずれが接続されているのか判断させる。また、制御部3に、LEDの点灯及び消灯要求に応じ、上記判断の結果に応じて制御内容が反転するように、PチャンネルMOSトランジスタTp及びNチャンネルMOSトランジスタTnの動作状態を制御させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種電子機器に用いられる発光素子点灯制御装置、及び発光素子点灯制御方法、プログラムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、発光素子である発光ダイオード(LED)は、例えば表示装置、光通信用光源、各種センサー用光源、照明装置、各種光ディスクのピックアップ用光源、プリンターヘッドとして種々の電子機器に広く用いられている。周知のようにLEDは極性を有しており、供給電流の向きによって点灯、消灯を制御することができる。また、LEDの使用に際し、その駆動回路にPチャンネルMOSトランジスタとNチャンネルMOSトランジスタとからなるインバータ回路を設け、それにLEDを接続することにより、LEDへの供給電流の向きを制御する構成が知られている(例えば下記特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開平11−291550号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記のように供給電流の向きによって点灯、消灯を制御する構成では、インバータ回路における電力の出力端に接続する側の端子極性(アノード又はカソード)の仕様(接続仕様)が異なる2種類のLEDを使用すると、使用するLEDの種類に応じて点灯状態と消灯状態とが逆転することとなる。係ることから、接続仕様が異なる2種類のLEDを使用する電子機器においては、使用するLEDの種類毎にLEDの駆動回路を個別に設計する必要があり、生産性の向上を阻害する要因となっていた。
【0004】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、接続仕様の異なる2種類のLEDが使用される電子機器におけるLEDの駆動回路の共通化を可能する発光素子点灯制御装置、及び発光素子点灯制御方法と、それらの実現に使用されるプログラム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】
【0005】
前記課題を解決するため、請求項1の発明にあっては、所定回路の出力端に接続された発光素子の点灯を制御する発光素子点灯制御装置であって、前記発光素子における所定回路の出力端に接続されている側の端子極性を示す極性情報を取得する極性情報取得手段と、前記発光素子における所定回路の出力端に接続される側の端子極性に各々対応する互いに異なる制御動作のうち、前記極性情報取得手段により取得された極性情報によって示される端子極性に対応する制御動作を選択的に行うことにより、前記発光素子の点灯を制御する制御手段とを備えたものとした。
【0006】
また、請求項2の発明にあっては、前記所定回路はインバータ回路であるとともに、前記制御手段における制御動作は、インバータ回路の動作状態を制御する動作であるものとした。
【0007】
また、請求項3の発明にあっては、前記インバータ回路はPチャンネルMOSトランジスタとNチャンネルMOSトランジスタとから構成され、前記極性情報取得手段は、前記PチャンネルMOSトランジスタと前記NチャンネルMOSトランジスタとがオフ状態にあるときの前記インバータ回路の出力端の電位を前記極性情報として取得するものとした。
【0008】
また、請求項4の発明にあっては、前記制御手段は、予め決められている初期化タイミングで前記PチャンネルMOSトランジスタと前記NチャンネルMOSトランジスタとをオフ状態に制御するとともに、その時点で前記極性情報取得手段により取得された前記インバータ回路の出力端の電位によって端子極性を判別し、判別した端子極性に応じて前記PチャンネルMOSトランジスタ及び前記NチャンネルMOSトランジスタの動作状態を制御することにより、前記発光素子の点灯を制御するものとした。
【0009】
また、請求項5の発明にあっては、所定回路の出力端に接続された発光素子の点灯を制御する発光素子点灯制御方法であって、前記発光素子における所定回路の出力端に接続されている側の端子極性を示す極性情報を取得する工程と、前記発光素子における所定回路の出力端に接続される側の端子極性に各々対応する互いに異なる制御動作のうち、前記工程で取得した極性情報によって示される端子極性に対応する制御動作を選択的に行うことにより前記発光素子の点灯を制御する工程とを含む方法とした。
【0010】
また、請求項6の発明にあっては、所定回路の出力端に接続された発光素子の点灯を制御する発光素子点灯制御装置が有するコンピュータを、前記発光素子における所定回路の出力端に接続されている側の端子極性を示す極性情報を取得する極性情報取得手段と、前記発光素子における所定回路の出力端に接続される側の端子極性に各々対応する互いに異なる制御動作のうち、前記極性情報取得手段により取得された極性情報によって示される端子極性に対応する制御動作を選択的に行うことにより前記発光素子の点灯を制御する制御手段として機能させるためのプログラムとした。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、接続仕様の異なる2種類のLEDが使用される電子機器において、LEDの駆動回路の共通化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図1(a)、同図(b)は、任意の電子機器に設けられたLEDの駆動回路1の要部を示した回路図である。
【0013】
この駆動回路1は、仕様が異なる2種類のLED、すなわち図1(a)に示した第1の発光ダイオードL1、又は図1(b)に示した第2の発光ダイオードL2が選択的に接続されるものであり、以下のように構成されている。
【0014】
すなわち図示した駆動回路1には、PチャンネルMOSトランジスタTp及びNチャンネルMOSトランジスタTnとからなるインバータ回路2が設けられており、そのスイッチング動作により、駆動用電源VDDの電力が第1の発光ダイオードL1、又は第2の発光ダイオードL2に供給、又は遮断される構成である。
【0015】
前記PチャンネルMOSトランジスタTpは、ソース端子を駆動用電源VDDに接続されており、ドレーン端子をNチャンネルMOSトランジスタTnのドレーン端子に接続されるとともにゲート端子を後述する制御部3に接続されている。また、NチャンネルMOSトランジスタTnは、ゲート端子を前記制御部3に接続されるとともにソース端子をグランドに接続されている。
【0016】
前記PチャンネルMOSトランジスタTpとNチャンネルMOSトランジスタTnの双方のドレーン端子の接点がインバータ回路2の出力端Aであり、この出力端Aに電流制御用の抵抗Rの一端が接続されている。
【0017】
また、駆動回路1には第1〜第3の接続端子4a〜4cが設けられている。第1の接続端子4aは、前記PチャンネルMOSトランジスタTpのソース端子と共に駆動用電源VDDに接続されている。第2の接続端子4bは、前記PチャンネルMOSトランジスタTpとNチャンネルMOSトランジスタTnの双方のドレーン端子の接点であるインバータ回路2の出力端Aに電流制御用の抵抗Rを介して接続されている。第3の接続端子4cは、NチャンネルMOSトランジスタTnのソース端子と共にグランドに接続されている。
【0018】
さらに、上記出力端Aと抵抗Rとの間には、インバータ回路2の出力端の電位(Vo)を検出するための検出ポートBが設けられており、この検出ポートBが前記制御部3と接続されている。
【0019】
そして、図1(a)に示したように、第1の発光ダイオードL1の使用に際しては、カソード側の端子が第2の接続端子4bに、かつアノード側の端子が第1の接続端子4aにそれぞれ接続され、同図(b)に示したように、第2の発光ダイオードL2の使用に際しては、アノード側の端子が第2の接続端子4bに、かつカソード側の端子が第3の接続端子4cにそれぞれ接続されるようになっている。以下の説明においては、図1(a)に示した接続形態をカソード接続と呼び、同図1(b)に示した接続形態をアノード接続と呼ぶ。
【0020】
なお、前述した電流制御用の抵抗Rについては、図示した例とは異なり、第1の接続端子4aとPチャンネルMOSトランジスタTpのソース端子との間、及び第3の接続端子4cとグランドとの間にそれぞれ設けられていても構わない。
【0021】
一方、前記制御部3は、制御情報記憶部31と点灯制御部32と極性情報取得部33とを有している。点灯制御部32は、電子機器全体の動作を制御する図外の制御装置から制御信号として送られてくるLEDの点灯要求、及びLEDの消灯要求に応じて、前述したPチャンネルMOSトランジスタTp及びNチャンネルMOSトランジスタTnの動作状態を制御することにより、第1の発光ダイオードL1、又は第2の発光ダイオードL2の点灯を制御する。
【0022】
制御情報記憶部31は、制御部32に後述する動作を行わせるための所定のプログラムが記憶されているメモリである。極性情報取得部33は、前記検出ポートBを介してインバータ回路2の出力端Aの電位(Vo)を検出し、その検出結果を点灯制御部32へ送る。なお、極性情報取得部33の具体的な構成については任意であり、また制御部3は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されていてもよい。
【0023】
図2は、前述した点灯制御部32の動作内容を示すフローチャートである。以下説明すると、点灯制御部32は、電子機器において主電源が投入されたことに応答して動作を開始し、直ちにステップS1〜S5の初期化処理を行う。
【0024】
初期化処理では、まずPチャンネルMOSトランジスタTpのゲート電圧をソース電圧やドレーン電圧よりも高い電圧(以下、Hレベル)に制御してPチャンネルMOSトランジスタTpをオフ状態とし、かつNチャンネルMOSトランジスタTnのゲート電圧をソース電圧やドレーン電圧よりも低い電圧(以下、Lレベル)に制御してNチャンネルMOSトランジスタTnをオフ状態とする(ステップS1)。また、その時点で極性情報取得部33により検出されたインバータ回路2の出力端Aの電位(Vo)を確認し(ステップS2)、それが駆動用電源VDDの電位(以下、電源電位)であるか否かを判別する(ステップS3)。
【0025】
そして、前記出力端Aの電位(Vo)が電源電位であれば(ステップS3でYES)、出力端Aに接続されている側の端子極性がカソードであり、図1(a)に示したように第1の発光ダイオードL1が使用されていると判断し、発光ダイオードの接続形態をカソード接続に設定する(ステップS4)。具体的には接続形態を示すためのフラグの状態を、カソード接続を意味するオン状態とする。
【0026】
逆に、ステップS3の判別結果がNO、すなわち出力端Aの電位(Vo)がグランドレベルであれば、出力端Aに接続されている側のLEDの端子極性がアノードであり、図1(b)に示したように第2の発光ダイオードL2が接続されている状態であると判断し、LEDの接続形態をアノード接続に設定する(ステップS5)。具体的には、上述したフラグの状態を、アノード接続を意味するオフ状態とする。
【0027】
そして、以上の初期化処理が終了した後には、電子機器において主電源が切られるまで、ステップS6以降の点灯/消灯処理を繰り返すことにより、使用されている第1の発光ダイオードL1又は第2の発光ダイオードL2を点灯状態又は消灯状態に制御する。
【0028】
すなわち、点灯要求があったときには(ステップS6がYES)、上述した初期化処理で接続形態をカソード接続に設定していた場合、つまり第1の発光ダイオードL1が使用されている場合においては(ステップS7がYES)、PチャンネルMOSトランジスタTpのゲート電圧をHレベルに制御してPチャンネルMOSトランジスタTpをオフ状態とし、かつNチャンネルMOSトランジスタTnのゲート電圧もHレベルに制御してNチャンネルMOSトランジスタTnをオン状態とすることにより、第1の発光ダイオードL1を点灯させる(ステップS8)。
【0029】
逆に、初期化処理で接続形態をアノード接続に設定していた場合、つまり第2の発光ダイオードL2が使用されている場合においては(ステップS7がNO)、PチャンネルMOSトランジスタTpのゲート電圧をLレベルに制御してPチャンネルMOSトランジスタTpをオン状態とし、かつNチャンネルMOSトランジスタTnのゲート電圧もLレベルに制御して、NチャンネルMOSトランジスタTnをオフ状態とすることにより、第2の発光ダイオードL2を点灯させる(ステップS9)。
【0030】
また、消灯要求があったときには(ステップS6でNO、ステップS10がYES)、初期化処理で接続形態をカソード接続に設定していた場合、つまり第1の発光ダイオードL1が使用されている場合においては(ステップS11がYES)、PチャンネルMOSトランジスタTpのゲート電圧をLレベルに制御してPチャンネルMOSトランジスタTpをオン状態とし、かつNチャンネルMOSトランジスタTnのゲート電圧もLレベルに制御してNチャンネルMOSトランジスタTnをオフ状態とすることにより、第1の発光ダイオードL1を消灯させる(ステップS12)。
【0031】
逆に、初期化処理で接続形態をアノード接続に設定していた場合、つまり第2の発光ダイオードL2が使用されている場合においては(ステップS11がNO)、PチャンネルMOSトランジスタTpのゲート電圧をHレベルに制御して、PチャンネルMOSトランジスタTpをオフ状態とし、かつNチャンネルMOSトランジスタTnの双方のゲート電圧もHレベルに制御してNチャンネルMOSトランジスタTnをオン状態とすることにより、第2の発光ダイオードL2を消灯させる(ステップS13)。
【0032】
以上のように、本実施の形態においては、インバータ回路2の出力端Aに接続すべき端子の極性が互いに異なる第1の発光ダイオードL1と第2の発光ダイオードL2とのうちのいずれが使用されている場合であっても、それらを要求通りに点灯状態と消灯状態とに制御することができる。
【0033】
したがって、電子機器において、カソード接続仕様の第1の発光ダイオードL1と、アノード接続仕様の第2の発光ダイオードL2といった仕様の異なる2種類のLEDを使用する場合であっても、使用するLED毎に駆動回路を個別に設計する必要がなく、駆動回路の共通化を可能とすることにより、電子機器の生産性を向上させることができる。
【0034】
なお、本実施の形態においては、使用されているLEDの種類(接続形態)を電子機器の主電源が投入された時点で判別し、その判別結果を記憶しておくようにしたが、これに限らず、例えば前述したステップS1〜S5の初期化処理を無くし、LEDの種類(接続形態)を新たな点灯要求又は消灯要求がある毎に行うようにしても構わない。すなわち前述したステップS6,S10の直後に、前述したステップS1〜S3の処理をそれぞれ行って接続形態がカソード接続であるか又はアノード接続であるかを判断してもよい。
【0035】
また、LEDの駆動回路1に、第1の発光ダイオードL1、又は第2の発光ダイオードL2の点灯を制御するための制御部3を設ける場合について説明したが、係る制御部3を廃止するとともに、電子機器全体の動作を制御する制御装置、例えばCUP、及びROM、RAMを含むマイクロコンピュータ等に、図2に示した初期化処理及び点灯/消灯処理を実行させる構成とすることもできる。なお、その場合、ステップS6,S10の判断処理は、LEDの点灯時期であるか否かを判断する処理、及びLEDの消灯時期であるか否かを判断する処理となる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】電子機器におけるLEDの駆動回路の要部を示す回路図である。
【図2】点灯制御部の動作内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0037】
2 インバータ回路
3a〜3c 第1〜第3の接続端子
3 制御部
4a 第1の接続端子
4b 第2の接続端子
4c 第3の接続端子
31 制御情報記憶部
32 制御部
32 点灯制御部
33 極性情報取得部
A 出力端
B 検出ポート
L1 第1の発光ダイオード
L2 第2の発光ダイオード
Tp PチャンネルMOSトランジスタ
Tn NチャンネルMOSトランジスタ
R 抵抗

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定回路の出力端に接続された発光素子の点灯を制御する発光素子点灯制御装置であって、
前記発光素子における所定回路の出力端に接続されている側の端子極性を示す極性情報を取得する極性情報取得手段と、
前記発光素子における所定回路の出力端に接続される側の端子極性に各々対応する互いに異なる制御動作のうち、前記極性情報取得手段により取得された極性情報によって示される端子極性に対応する制御動作を選択的に行うことにより、前記発光素子の点灯を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする発光素子点灯制御装置。
【請求項2】
前記所定回路はインバータ回路であるとともに、
前記制御手段における制御動作は、インバータ回路の動作状態を制御する動作である
ことを特徴とする請求項1記載の発光素子点灯制御装置。
【請求項3】
前記インバータ回路はPチャンネルMOSトランジスタとNチャンネルMOSトランジスタとから構成され、
前記極性情報取得手段は、前記PチャンネルMOSトランジスタと前記NチャンネルMOSトランジスタとがオフ状態にあるときの前記インバータ回路の出力端の電位を前記極性情報として取得する
ことを特徴とする請求項2記載の発光素子点灯制御装置。
【請求項4】
前記制御手段は、予め決められている初期化タイミングで前記PチャンネルMOSトランジスタと前記NチャンネルMOSトランジスタとをオフ状態に制御するとともに、その時点で前記極性情報取得手段により取得された前記インバータ回路の出力端の電位によって端子極性を判別し、判別した端子極性に応じて前記PチャンネルMOSトランジスタ及び前記NチャンネルMOSトランジスタの動作状態を制御することにより、前記発光素子の点灯を制御することを特徴とする請求項3記載の発光素子点灯制御装置。
【請求項5】
所定回路の出力端に接続された発光素子の点灯を制御する発光素子点灯制御方法であって、
前記発光素子における所定回路の出力端に接続されている側の端子極性を示す極性情報を取得する工程と、
前記発光素子における所定回路の出力端に接続される側の端子極性に各々対応する互いに異なる制御動作のうち、前記工程で取得した極性情報によって示される端子極性に対応する制御動作を選択的に行うことにより前記発光素子の点灯を制御する工程と
を含むことを特徴とする発光素子点灯制御方法。
【請求項6】
所定回路の出力端に接続された発光素子の点灯を制御する発光素子点灯制御装置が有するコンピュータを、
前記発光素子における所定回路の出力端に接続されている側の端子極性を示す極性情報を取得する極性情報取得手段と、
前記発光素子における所定回路の出力端に接続される側の端子極性に各々対応する互いに異なる制御動作のうち、前記極性情報取得手段により取得された極性情報によって示される端子極性に対応する制御動作を選択的に行うことにより前記発光素子の点灯を制御する制御手段と
して機能させるためのプログラム。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−42422(P2008−42422A)
【公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−212719(P2006−212719)
【出願日】平成18年8月4日(2006.8.4)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】