(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れる電流に応じた輝度で発光する少なくとも一つの発光素子を含む発光部と、
スイッチ素子の制御端子への信号に応じて出力電圧が調整可能で、出力電圧を上記発光部の一端側に供給する電源部と、
上記発光部の各他端側と基準電位との間に接続され、パルス状の点灯信号によって導通状態が制御されるスイッチ部と、
上記発光部の他端側と基準電位との間に上記スイッチ部と直列となるように接続された定電流回路あるいは抵抗と、
上記スイッチ部と上記定電流回路との接続端子電圧とあらかじめ設定された基準電圧との誤差電圧を得、当該誤差電圧または生成したソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する制御回路と、を有し、
上記制御回路は、
上記点灯信号の立ち上がりからのソフトスタート期間に、基準電位のレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧に到達する第１のソフト電圧を生成し、上記誤差電圧に代えて、生成した当該第１のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力し、
ソフトスタート期間後の安定期間に、上記第１のソフト電圧に代えて、上記誤差電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力し、
上記安定期間の継続中に上記点灯信号のレベルが立ち下がると、上記点灯信号の立ち下がりからのソフトエンド期間に、誤差電圧から時間とともに徐々に降下して基準電位に到達する第２のソフト電圧を生成し、上記誤差電圧に代えて、生成した当該第２のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する
発光素子駆動装置。
【請求項２】
上記制御回路は、
生成して出力する上記第１のソフト電圧または上記第２のソフト電圧と、上記誤差電圧および上記基準電位との比較により、上記ソフトスタート期間、上記安定期間、上記ソフトエンド期間を判断し、判断した期間に応じて上記スイッチ素子の制御端子に供給する信号を、上記第１のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号、上記誤差電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号、または上記第２のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号となるように制御する
請求項１記載の発光素子駆動装置。
【請求項３】
上記制御回路は、
上記スイッチ部と上記定電流回路との接続端子電圧とあらかじめ設定された基準電圧との誤差電圧を得る誤差増幅器と、
上記誤差電圧が供給され、上記点灯信号の立ち上がりからのソフトスタート期間に、基準電位のレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧に到達する第１のソフト電圧を生成し、上記点灯信号の立ち下がりからのソフトエンド期間に、上記誤差電圧に代えて、誤差電圧から時間とともに徐々に降下して基準電位に到達する第２のソフト電圧を生成するソフト切替え回路と、
上記ソフト切替え回路の切替え処理により、上記点灯信号の立ち上がりからのソフトスタート期間には上記第１のソフト電圧と上記スイッチ素子に接続された当該スイッチ素子に流れる電流経路のノード電圧とを比較し、上記安定期間には上記誤差電圧と上記ノード電圧とを比較し、上記点灯信号の立ち下がりからのソフトエンド期間には上記第２のソフト電圧と上記ノード電圧とを比較し、比較結果に応じたレベルの信号を出力する比較器と、
上記比較器の出力信号レベルに応じたパルス幅の信号を生成して上記スイッチ素子の制御端子に出力するパルス出力部と、を含む
請求項１または２記載の発光素子駆動装置。
【請求項４】
上記ソフト切替え回路は、
上記ソフトエンド期間が終了すると、上記パルス出力部をクリアする
請求項３記載の発光素子駆動装置。
【請求項５】
上記誤差増幅器の上記誤差電圧の出力段に配置され、上記点灯信号がアクティブのとき導通し、非アクティブのとき非導通となり、導通のとき上記誤差電圧を出力するホールドスイッチと、
上記ホールドスイッチの上記誤差電圧の出力側に接続され、上記ホールドスイッチが非導通期間に上記誤差電圧をホールドするキャパシタと、を含み、
上記ソフトエンド期間には上記キャパシタのホールドされた誤差電圧が上記ソフト切替え回路に供給される
請求項３または４記載の発光素子駆動装置。
【請求項６】
透過型の表示部と、
流れる電流に応じた輝度で発光する少なくとも一つの発光素子を含む発光部を有し、上記表示部に発光した光を照射する照明ユニットと、
上記発光部における発光素子を駆動する発光素子駆動装置と、を有し、
上記発光素子駆動装置は、
スイッチ素子の制御端子への信号に応じて出力電圧が調整可能で、出力電圧を上記発光部の一端側に供給する電源部と、
上記発光部の各他端側と基準電位との間に接続され、パルス状の点灯信号によって導通状態が制御されるスイッチ部と、
上記発光部の他端側と基準電位との間に上記スイッチ部と直列となるように接続された定電流回路あるいは抵抗と、
上記スイッチ部と上記定電流回路との接続端子電圧とあらかじめ設定された基準電圧との誤差電圧を得、当該誤差電圧または生成したソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する制御回路と、を有し、
上記制御回路は、
上記点灯信号の立ち上がりからのソフトスタート期間に、基準電位のレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧に到達する第１のソフト電圧を生成し、上記誤差電圧に代えて、生成した当該第１のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力し、
ソフトスタート期間後の安定期間に、上記第１のソフト電圧に代えて、上記誤差電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力し、
上記安定期間の継続中に上記点灯信号のレベルが立ち下がると、上記点灯信号の立ち下がりからのソフトエンド期間に、誤差電圧から時間とともに徐々に降下して基準電位に到達する第２のソフト電圧を生成し、上記誤差電圧に代えて、生成した当該第２のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する
表示装置。
【請求項７】
上記制御回路は、
生成して出力する上記第１のソフト電圧または上記第２のソフト電圧と、上記誤差電圧および上記基準電位との比較により、上記ソフトスタート期間、上記安定期間、上記ソフトエンド期間を判断し、判断した期間に応じて上記スイッチ素子の制御端子に供給する信号を、上記第１のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号、上記誤差電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号、または上記第２のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号となるように制御する
請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
上記制御回路は、
上記スイッチ部と上記定電流回路との接続端子電圧とあらかじめ設定された基準電圧との誤差電圧を得る誤差増幅器と、
上記誤差電圧が供給され、上記点灯信号の立ち上がりからのソフトスタート期間に、基準電位のレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧に到達する第１のソフト電圧を生成し、上記点灯信号の立ち下がりからのソフトエンド期間に、上記誤差電圧に代えて、誤差電圧から時間とともに徐々に降下して基準電位に到達する第２のソフト電圧を生成するソフト切替え回路と、
上記ソフト切替え回路の切替え処理により、上記点灯信号の立ち上がりからのソフトスタート期間には上記第１のソフト電圧と上記スイッチ素子に接続された当該スイッチ素子に流れる電流経路のノード電圧とを比較し、上記安定期間には上記誤差電圧と上記ノード電圧とを比較し、上記点灯信号の立ち下がりからのソフトエンド期間には上記第２のソフト電圧と上記ノード電圧とを比較し、比較結果に応じたレベルの信号を出力する比較器と、
上記比較器の出力信号レベルに応じたパルス幅の信号を生成して上記スイッチ素子の制御端子に出力するパルス出力部と、を含む
請求項６または７記載の表示装置。
【請求項９】
上記ソフト切替え回路は、
上記ソフトエンド期間が終了すると、上記パルス出力部をクリアする
請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】
上記誤差増幅器の上記誤差電圧の出力段に配置され、上記点灯信号がアクティブのとき導通し、非アクティブのとき非導通となり、導通のとき上記誤差電圧を出力するホールドスイッチと、
上記ホールドスイッチの上記誤差電圧の出力側に接続され、上記ホールドスイッチが非導通期間に上記誤差電圧をホールドするキャパシタと、を含み、
上記ソフトエンド期間には上記キャパシタのホールドされた誤差電圧が上記ソフト切替え回路に供給される
請求項８または９記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等、流れる電流に応じた輝度で発光する発光素子駆動装置、およびそれを用いた、たとえば非発光の透過型の表示部を有する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルのバックライトは、蛍光管を使ったＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）タイプに変わる光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられている。
特に、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの各原色を個別に使用し、光学的に合成加法混色して白色を得る方法は、色のバランスがとりやすいため、テレビジョン用途として用いられている。また、近年では白色ＬＥＤの演色性の改善が進み、テレビジョン用途としても多く用いられるようになってきている。
【０００３】
ＬＥＤは、基本的に電流に応じて輝度が変化する特性を持ち、また順方向電圧は個体差のバラツキや温度で変動する。
したがって、ＬＥＤを液晶パネル（ＬＣＤ等）のバックライトとして使う際には、一定の均一な輝度を得るため、その駆動装置には定電流特性が求められる。
【０００４】
また、広いダイナミックレンジで安定して輝度を調整するため、ＬＥＤに流れる電流を一定のタイミングでオン／オフし、そのオン／オフ期間の比率によって輝度を調整するＰＷＭ制御方式を採用した駆動装置が知られている。
この方式を実現する方法の一つとして、ＬＥＤと直列にスイッチ素子を挿入して、ある決められたタイミングでオン／オフする方法が採用される（たとえば、特許文献１参照）。
また、ＬＥＤと直列に接続されたスイッチ素子を点灯信号でオン／オフし、昇圧チョッパ型等のスイッチング電源部のスイッチングトランジスタをＰＷＭ制御する方式も知られている。
【０００５】
図１は、発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の関連技術を説明するための図である。
【０００６】
このＬＥＤ駆動装置１は、昇圧チョッパ型のスイッチング電源部２、複数のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤアレイを含む負荷としての発光部３、スイッチ部４、定電流回路（または抵抗）５、および制御回路６により構成されている。
【０００７】
スイッチング電源部２は、定電圧源Ｖ２１、インダクタＬ２１、ダイオードＤ２１、蓄電用キャパシタＣ２１、スイッチングトランジスタＳＷ２１、電流検出用抵抗素子Ｒ２１、およびノードＮＤ２１〜ＮＤ２３を有する。
【０００８】
インダクタＬ２１の一端が電圧ＶＤＤの定電圧源Ｖ２１に接続され、他端がノードＮＤ２１に接続されている。ダイオードＤ２１のアノードがノードＮＤ２１に接続され、カソードがノードＮＤ２２に接続されている。キャパシタＣ２１の一方の端子(電極)がノードＮＤ２２に接続され、他方の端子(電極)が基準電位ＶＳＳ（たとえば接地電位）に接続されている。
ノードＮＤ２２は、スイッチング電源部２の電圧出力ノードとして負荷である発光部３の一端部に接続されている。
スイッチングトランジスタＳＷ２１は、たとえばｎチャネルの電界効果トランジスタであるＮＭＯＳトランジスタにより形成される。スイッチングトランジスタＳＷ２１のドレインがノードＮＤ２１に接続され、ソースが抵抗素子Ｒ２１の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ２１の他端が基準電位ＶＳＳに接続されている。
【０００９】
このような構成を有するスイッチング電源部２は、制御回路６のＰＷＭ制御されたパルス信号によりスイッチングトランジスタＳＷ２１がオン、オフ制御されて定電圧源Ｖ２１の電圧ＶＤＤを昇圧して負荷である発光部３の一端部に供給する。
【００１０】
発光部３は、複数のＬＥＤ３−１〜３−ｎが直列に接続されて形成されている。
直列接続された複数のＬＥＤ３−１〜３−ｎの中で、一端側のＬＥＤ３−１のアノードがスイッチング電源部２の電圧出力ノードＮＤ２２に接続され、他端側のＬＥＤ３−ｎのカソードがスイッチ部４の一端子ａに接続されている。
なお、発光部３は、複数のＬＥＤにより形成される構成に限らず、単体のＬＥＤにより形成されていてもよい。
【００１１】
スイッチ部４は、他端子ｂが定電流回路（または抵抗）５に接続され、定電流回路５は基準電位ＶＳＳに接続されている。
スイッチ部４は、パルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯがアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持され、このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３に電流ＩＬＥＤが流れ、各ＬＥＤ３−１〜３−ｎが点灯する。
スイッチ部４は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持され、このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ３−１〜３−ｎが消灯する。
スイッチ部４がオン状態の期間において、スイッチ部４と定電流回路５との接続ノードＮＤ１の電圧Ｖｓは、基本的にはスイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏから発光部３の全ＬＥＤ３−１〜３−ｎの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチ部４による電圧降下分は考慮されていない。
スイッチ部４がたとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により形成される場合、ノードＮＤ１の電圧は、供給電圧Ｖｏから発光部３の全ＬＥＤ３−１〜３−ｎの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓを減じた値となる。
【００１２】
制御回路６は、誤差増幅器６１、比較器６２、パルス出力用フリップフロップ（ＦＦ）６３、クロック発生器６４、ドライバ６５、基準電圧源Ｖ６１、ホールド用キャパシタＣ６１、および端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を有する。
比較器６２、ＦＦ６３、およびクロック発生器６４によりパルス変換器６６が構成される。
【００１３】
端子Ｔ１はスイッチ部４と定電流回路５との接続ノードＮＤ１に接続、端子Ｔ２はスイッチング電源部２のノードＮＤ２３に接続され、端子Ｔ３がスイッチングトランジスタＳＷ２１のゲートに接続されている。
【００１４】
誤差増幅器６１は、非反転入力端子（＋）が基準電圧源Ｖ６１に接続され、反転入力端子（−）がノードＮＤ１の電圧Ｖｓが供給される端子Ｔ１に接続されている。
誤差増幅器６１は、ノードＮＤ１の電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差を増幅して電圧Ｖｅｒｒを出力する。この電圧ＶｅｒｒはキャパシタＣ６１にホールドされる。
【００１５】
比較器６２は、非反転入力端子（＋）がスイッチング電源部２のノードＮＤ２３に接続された端子Ｔ２に接続され、反転入力端子（−）が誤差増幅器６１の出力に接続されている。
比較器６２は、誤差電圧ＶｅｒrとノードＮＤ２３の電圧（電流Ｉｓが抵抗素子Ｒ２１で変換される電圧）ＶＮ２３とを比較し、比較結果をＦＦ６３に出力する。
比較器６２は、ノードＮＤ２３の電圧ＶＮ２３が誤差電圧Ｖｅｒｒより低い場合にはローレベルの信号を出力し、高い場合にはハイレベルの信号を出力する。
【００１６】
ＦＦ６３は、セットリセット型(ＲＳ型)ＦＦにより構成されている。
ＦＦ６３は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルのときクリアされ、アクティブのハイレベルのとき、セット端子Ｓに供給されるクロックＣＬＫとリセット端子ＲＴに供給される比較器６２の出力レベルに応じてパルスを端子Ｑから出力する。
ＦＦ６３は、結果としてノードＮＤ１の電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅfの差分に応じてパルス幅の信号ＰＬＳを、ドライバ６５に出力する。
このパルス信号ＰＬＳがドライバ６５を介してスイッチングトランジスタＳＷ２１のゲートに供給され、スイッチング電源部２では、このスイッチングトランジスタＳＷ２１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−２７２９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したように、図１のＬＥＤ駆動装置１においては、ＬＥＤ点灯信号ＬＯがアクティブのハイレベルの期間、換言すれば、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち上がりから立ち下がりの期間にスイッチング電源部２のインダクタＬ２１に流れる電流の制御が行われる。
【００１９】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１のＬＥＤ駆動装置のスイッチング電源部の制御時の主要な波形を示す図である。
図２（Ａ）はＬＥＤ点灯信号ＬＯを、図２（Ｂ）は誤差電圧ＶｅｒrとノードＮＤ２３の電流Ｉｓを、図２（Ｃ）はインダクタＬ２１に流れる電流ＩＬをそのピークの包落線波形を含んだ波形を、それぞれ示している。
【００２０】
上述したように、図１のＬＥＤ駆動装置１のスイッチング電源部の制御時には、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち上がりから立ち下がりの期間にスイッチング電源部２のインダクタＬ２１に流れる電流の制御が行われる。
この場合、図２（Ａ）〜（Ｃ）に符号ＲＰ、ＦＰで示すように、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち上がり時および立ち下がり時における入力電流変化が大きい（急峻である）。
すなわち、図１のＬＥＤ駆動装置１においては、発光部３のＬＥＤ点灯直後やＬＥＤ消灯時におけるインダクタＬ２１に流れる電流ＩＬの変化分が大きい。
一般に、電源に使われているトランスやチョークコイル等の磁性部品やキャパシタは、原理的に印加される電流・電圧の周波数で振動する性質がある。
このため、図１のＬＥＤ駆動装置１のように電流ＩＬの変化量が大きいこれらの部品から人間の聞こえる異音(音鳴り)がしばしば発生するおそれがある。
また、いわゆる突入電流による部品の異常発熱が発生するおそれがある。
【００２１】
本発明は、電源の磁性部品等に流れる電流の変化分を小さく抑えることができ、異音の発生を抑制でき、異常発熱の発生を防止することが可能な発光素子駆動回路および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の第１の観点の発光素子駆動装置は、流れる電流に応じた輝度で発光する少なくとも一つの発光素子を含む発光部と、スイッチ素子の制御端子への信号に応じて出力電圧が調整可能で、出力電圧を上記発光部の一端側に供給する電源部と、上記発光部の各他端側と基準電位との間に接続され、パルス状の点灯信号によって導通状態が制御されるスイッチ部と、上記発光部の他端側と基準電位との間に上記スイッチ部と直列となるように接続された定電流回路あるいは抵抗と、上記スイッチ部と上記定電流回路との接続端子電圧とあらかじめ設定された基準電圧との誤差電圧を得、当該誤差電圧または生成したソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する制御回路と、を有し、上記制御回路は、上記点灯信号の立ち上がりからのソフトスタート期間に、基準電位のレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧に到達する第１のソフト電圧を生成し、上記誤差電圧に代えて、生成した当該第１のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力し、ソフトスタート期間後の安定期間に、上記第１のソフト電圧に代えて、上記誤差電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力し、上記安定期間の継続中に上記点灯信号のレベルが立ち下がると、上記点灯信号の立ち下がりからのソフトエンド期間に、誤差電圧から時間とともに徐々に降下して基準電位に到達する第２のソフト電圧を生成し、上記誤差電圧に代えて、生成した当該第２のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する。
【００２３】
本発明の第２の観点の表示装置は、透過型の表示部と、流れる電流に応じた輝度で発光する少なくとも一つの発光素子を含む発光部を有し、上記表示部に発光した光を照射する照明ユニットと、上記発光部における発光素子を駆動する発光素子駆動装置と、を有し、上記発光素子駆動装置は、スイッチ素子の制御端子への信号に応じて出力電圧が調整可能で、出力電圧を上記発光部の一端側に供給する電源部と、上記発光部の各他端側と基準電位との間に接続され、パルス状の点灯信号によって導通状態が制御されるスイッチ部と、上記発光部の他端側と基準電位との間に上記スイッチ部と直列となるように接続された定電流回路あるいは抵抗と、上記スイッチ部と上記定電流回路との接続端子電圧とあらかじめ設定された基準電圧との誤差電圧を得、当該誤差電圧または生成したソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する制御回路と、を有し、上記制御回路は、上記点灯信号の立ち上がりからのソフトスタート期間に、基準電位のレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧に到達する第１のソフト電圧を生成し、上記誤差電圧に代えて、生成した当該第１のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力し、ソフトスタート期間後の安定期間に、上記第１のソフト電圧に代えて、上記誤差電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力し、上記安定期間の継続中に上記点灯信号のレベルが立ち下がると、上記点灯信号の立ち下がりからのソフトエンド期間に、誤差電圧から時間とともに徐々に降下して基準電位に到達する第２のソフト電圧を生成し、上記誤差電圧に代えて、生成した当該第２のソフト電圧に比例したスイッチ素子を流れる電流となるパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電源の磁性部品等に流れる電流の変化分を小さく抑えることができ、異音の発生を抑制でき、異常発熱の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の関連技術を説明するための図である。
【図２】図１のＬＥＤ駆動装置のスイッチング電源部の制御時の主要な波形を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示す回路図である。
【図５】本実施形態に係るＬＥＤ駆動装置のスイッチング電源部の制御時の主要な波形を示す図である。
【図６】本実施形態に係るソフト切替え回路の構成例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る第３の実施形態の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】透過型ＬＣＤパネルの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の第１の構成例）
２．第２の実施形態（発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の第２の構成例）
３．第３の実施形態（表示装置の構成例）
【００２７】
＜１．第１の実施形態＞
図３は、本発明の第１の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示すブロック図である。
図４は、本発明の第１の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示す回路図である。
【００２８】
本実施形態においては、駆動対象である、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子である発光素子としてＬＥＤを採用している。
【００２９】
図３および図４のＬＥＤ駆動装置１００は、昇圧チョッパ型のスイッチング電源部１１０、負荷としての発光部１２０、スイッチ部１３０、定電流回路１４０、および制御回路１５０を有する。
【００３０】
スイッチング電源部１１０は、定電圧源Ｖ１１１、インダクタＬ１１１、ダイオードＤ１１１、蓄電用キャパシタＣ１１１、スイッチングトランジスタＳＷ１１１、電流検出用抵抗素子Ｒ１１１、およびノードＮＤ１１１〜ＮＤ１１３を有する。
【００３１】
インダクタＬ１１１の一端が電圧ＶＤＤの定電圧源Ｖ１１１に接続され、他端がノードＮＤ１１１に接続されている。ダイオードＤ１１１のアノードがノードＮＤ１１１に接続され、カソードがノードＮＤ１１２に接続されている。キャパシタＣ１１１の一方の端子(電極)がノードＮＤ１１２に接続され、他方の端子(電極)が基準電位ＶＳＳ（たとえば接地電位）に接続されている。
ノードＮＤ１１２は、スイッチング電源部１１０の電圧出力ノードとして負荷である発光部１２０の一端部に接続されている。
スイッチングトランジスタＳＷ１１１は、たとえばｎチャネルの電界効果トランジスタであるＮＭＯＳトランジスタにより形成される。スイッチングトランジスタＳＷ１１１のドレインがノードＮＤ１１１に接続され、ソースが抵抗素子Ｒ１１１の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ１１１の他端が基準電位ＶＳＳに接続されている。
【００３２】
このような構成を有するスイッチング電源部１１０は、制御回路１５０のＰＷＭ制御されたパルス信号によりスイッチングトランジスタＳＷ１１１がオン、オフ制御されて定電圧源Ｖ１１１の電圧ＶＤＤを昇圧して負荷である発光部１２０の一端部に供給する。
【００３３】
発光部１２０は、複数のＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎが直列に接続されたＬＥＤアレイにより形成されている。
直列接続された複数のＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎの中で、一端側のＬＥＤ１２１−１のアノードがスイッチング電源部１１０の電圧出力ノードＮＤ１１２に接続され、他端側のＬＥＤ１２１−ｎのカソードがスイッチ部１３０の一端子ａに接続されている。
なお、発光部１２０は、複数のＬＥＤにより形成される構成に限らず、単体のＬＥＤにより形成されていてもよい。
【００３４】
スイッチ部１３０は、他端子ｂが定電流回路１４０に接続され、定電流回路１４０は基準電位ＶＳＳに接続されている。
スイッチ部１３０は、パルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯがアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持され、このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０に電流ＩＬＥＤが流れ、各ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎが点灯する。
スイッチ部１３０は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持され、このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎが消灯する。
スイッチ部１３０がオン状態の期間において、スイッチ部１３０と定電流回路１４０との接続ノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓは、基本的には次のようになる。
接続ノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓは、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏから発光部１２０の全ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチ部１３０による電圧降下分は考慮されていない。
スイッチ部１３０がたとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により形成される場合は次のようになる。すなわち、ノードＮＤ１０１の電圧は、供給電圧Ｖｏから発光部１２０の全ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓを減じた値となる。
【００３５】
制御回路１５０は、誤差増幅器１５１、ホールドスイッチ（ＳＷhold）１５２、ソフトスイッチ（ＳＷsoft）１５３、およびソフト切替え回路１５４を有する。
制御回路１５０は、比較器１５５、パルス出力用フリップフロップ（ＦＦ）１５６、クロック発生器１５７、ドライバ１５８、基準電圧源Ｖ１５１、ホールド用キャパシタＣ１５１、および端子Ｔ１１１，Ｔ１１２，Ｔ１１３を有する。
比較器１５５、ＦＦ１５６、およびクロック発生器１５７によりパルス変換器１５９が
構成される。
【００３６】
端子Ｔ１１１はスイッチ部１３０と定電流回路１４０との接続ノードＮＤ１０１に接続、端子Ｔ１１２はスイッチング電源部１１０のノードＮＤ１１３に接続され、端子Ｔ１１３がスイッチングトランジスタＳＷ１１１のゲートに接続されている。
【００３７】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係るＬＥＤ駆動装置のスイッチング電源部の制御時の主要な波形を示す図である。
図５（Ａ）はＬＥＤ点灯信号ＬＯを、図５（Ｂ）は誤差電圧ＶｅｒrとノードＮＤ１１３の電流Ｉｓを、図５（Ｃ）はインダクタＬ１１１に流れる電流ＩＬをそのピークの包落線波形を含んだ波形を、それぞれ示している。
【００３８】
誤差増幅器１５１は、非反転入力端子（＋）が基準電圧源Ｖ１５１に接続され、反転入力端子（−）がノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓが供給される端子Ｔ１１１に接続されている。
誤差増幅器１５１は、ノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差を増幅して誤差電圧Ｖｅｒｒをホールドスイッチ１５２に出力する。この誤差電圧Ｖｅｒｒはホールドスイッチ１５２がオフ期間にキャパシタＣ１５１にホールドされる。
【００３９】
ホールドスイッチ１５２は、端子ａが誤差増幅器１５１の出力に接続され、端子ｂがキャパシタＣ１５１の一方の端子、ソフト切替え回路１５４の一入力、およびソフトスイッチ１５３の一端子に接続されている。それらの接続点によりノードＮＤ１５１が形成されている。
ホールドスイッチ１５２は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯがアクティブのとき端子ａと端子ｂが導通し、非アクティブのとき非導通となる。
ホールドスイッチ１５２は、導通状態にあるとき、誤差増幅器１５１による誤差電圧Ｖｅｒｒを、キャパシタＣ１５１、ソフト切替え回路１５４、およびソフトスイッチ１５３に入力させる。
【００４０】
ソフトスイッチ１５３は、端子ａがホールドスイッチ１５２の端子ｂ等が接続されるノードＮＤ１５１に接続され、端子ｂがソフト切替え回路１５４のソフト電圧Ｖsoftの供給ラインに接続され、端子ｃが比較器１５５の反転入力端子（−）に接続されている。
ソフトスイッチ１５３は、ソフト切替え回路１５４の切替え信号ＳＷＳＦがたとえばローレベル（またはハイレベル）のときは端子ａと端子ｃが導通し、ハイレベル（またはローレベル）のとき端子ｂと端子ｃが導通する。
切替え信号ＳＷＳＦは、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち上がりからのソフトスタート期間（第１の期間）ＴＳＳＦおよび立ち下がりからのソフトエンド期間ＴＥＳＦ(第２の期間)
にローレベルに設定される。
ここで、ソフトスタート期間（第１の期間）ＴＳＳＦは、ソフト電圧Ｖsoftが基準電位ＶＳＳのレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧Ｖｅｒｒに到達するまでの期間をいう。
ソフトエンド期間ＴＥＳＦ(第２の期間)は、ソフト電圧Ｖsoftが誤差電圧Ｖｅｒｒから時間とともに徐々に降下して基準電位ＶＳＳに到達するまでの期間をいう。
ソフトスイッチ１５３は、ソフトスタート期間（第１の期間）ＴＳＳＦおよびソフトエンド期間ＴＥＳＦ(第２の期間)はソフト切替え回路１５４で生成されるソフト電圧Ｖsoftを比較器１５５に供給する。
ソフトスイッチ１５３は、ソフトスタート期間（第１の期間）ＴＳＳＦおよびソフトエンド期間ＴＥＳＦ(第２の期間)以外の安定期間ＴＳＢＬには誤差増幅器１５１による誤差電圧Ｖｅｒｒを比較器１５５に供給する。
【００４１】
ソフト切替え回路１５４は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯをアクティブのハイレベルで受けると、その立ち上がりからソフトスタート期間ＴＳＳＦに基準電位ＶＳＳのレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧Ｖｅｒｒに到達する第１のソフト電圧Ｖsoft1を出力する。
ソフト切替え回路１５４は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち下がりからソフトエンド期間ＴＥＳＦに誤差電圧Ｖｅｒｒから時間とともに徐々に降下して基準電位ＶＳＳに到達する第２のソフト電圧Ｖsoft2を出力する。
ソフト切替え回路１５４は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯをローレベルで受けると、その立ち下がりから第２のソフト電圧Ｖsoft2が基準電位ｖｓｓに到達してその出力を停止するまで、クリア信号ＳＣＬをハイレベルでＦＦ１５６のクリア端子ＣＬを出力する。
ソフト切替え回路１５４は、第２のソフト電圧Ｖsoft2が基準電位ＶＳＳに到達してその出力を停止すると、クリア信号ＳＣＬをローレベルでＦＦ１５６のクリア端子ＣＬを出力する。
ソフト切替え回路１５４は、第１のソフト電圧Ｖsoft1を出力するソフトスタート期間ＴＳＳＦおよび第２のソフト電圧Ｖsoft2を出力するソフトエンド期間ＴＥＳＦに、切替え信号ＳＷＳＦをたとえばローレベルでソフトスイッチ１５３に出力する。
ソフト切替え回路１５４は、ソフトスタート期間ＴＳＳＦおよびソフトエンド期間ＴＥＳＦ以外の安定期間ＴＳＢＬに、切替え信号ＳＷＳＦをハイレベルでソフトスイッチ１５３に出力する。
【００４２】
図６は、本実施形態に係るソフト切替え回路の構成例を示す図である。
【００４３】
図６のソフト切替え回路１５４は、比較器１５４１，１５４２、論理回路１５４３、およびソフト電圧出力部１５４４を有する。
【００４４】
比較器１５４１は、誤差電圧Ｖｅｒｒとソフト電圧出力部１５４４から出力されるソフト電圧Ｖsoftとを比較し、誤差電圧Ｖｅｒｒがソフト電圧Ｖsoftより高い期間はソフトスタート終了信号ＳＳＴＥをローレベルで論理回路１５４３に出力する。
比較器１５４１は、誤差電圧Ｖｅｒｒとソフト電圧Ｖsoftとを比較し、ソフト電圧Ｖsoftのレベルが上昇し誤差電圧Ｖｅｒｒレベルに達し、またＶｅｒｒレベル以上のときはソフトスタート終了信号ＳＳＴＥをハイレベルで論理回路１５４３に出力する。
換言すれば、比較器１５４１は、ソフト電圧Ｖsoftが基準電位ＶＳＳのレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧Ｖｅｒｒに到達するまでのソフトスタート期間（第１の期間）ＴＳＳＦは、ソフトスタート終了信号ＳＳＴＥをローレベルで出力する。
【００４５】
比較器１５４２は、基準電位ＶＳＳとソフト電圧出力部１５４４から出力されるソフト電圧Ｖsoftとを比較し、ソフト電圧Ｖsoftが基準電位ＶＳＳより高い期間はソフトエンド終了信号ＳＥＤＥをローレベルで論理回路１５４３に出力する。
比較器１５４２は、基準電位ＶＳＳとソフト電圧Ｖsoftとを比較し、ソフト電圧Ｖsoftのレベルが降下し基準電位ＶＳＳレベルに達するとソフトエンド終了信号ＳＥＤＥをハイレベルで論理回路１５４３に出力する。
換言すれば、比較器１５４２は、ソフト電圧Ｖsoftが誤差電圧Ｖｅｒｒから時間とともに徐々に降下して基準電位ＶＳＳに到達するまでのソフトエンド期間ＴＥＳＦ(第２の期間)は、ソフトエンド終了信号ＳＥＤＥをローレベルで出力する。
【００４６】
論理回路１５４３は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯがアクティブのハイレベルで受けると、次の処理を行う。
【００４７】
論理回路１５４３は、クリア信号ＳＣＬをハイレベルでＦＦ１５６の負のクリア端子ＣＬに出力する。このとき、ＦＦ１５６は、非クリア状態に保持される。
論理回路１５４３は、ソフトエンド期間ＴＥＳＦが終了するとクリア信号ＳＣＬをローレベルでＦＦ１５６の負のクリア端子に出力する。このとき、ＦＦ１５６はクリアされる。
【００４８】
論理回路１５４３は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯをアクティブのハイレベルの期間、次の処理を行う。
論理回路１５４３は、ソフトスタート終了信号ＳＳＴＥがローレベル（Ｌ）、ソフトエンド信号ＳＥＤＥがローレベル（Ｌ）の場合、ソフトスタート期間ＴＳＳＦであると判断し、切替え信号ＳＷＳＦをハイレベルでソフトスイッチ１５３に出力する。
このとき、ソフトスイッチ１５３は端子ｂと端子ｃが導通し、第１のソフト電圧Ｖsoft1を比較器１５５に供給する。
また、論理回路１５４３は、ソフトスタート期間ＴＳＳＦであると判断した場合、ソフトスタート信号ＳＳＴをたとえばローレベルで、ソフトエンド信号ＳＥＤをローレベルでソフト電圧出力部１５４４に出力する。ソフトスタート信号ＳＳＴをたとえばローレベルで出力するのはソフト電圧出力部１５４４のスイッチがＰＭＯＳで形成されることを想定しており、ＮＭＯＳの場合はハイレベルで出力する。ソフトエンド信号ＳＥＤをローレベルで出力するのは対応するスイッチがＮＭＯＳで形成されることを想定している。
このとき、ソフト電圧出力部１５４４は、ソフトスタート期間ＴＳＳＦに基準電位ＶＳＳのレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧Ｖｅｒｒに到達する第１のソフト電圧Ｖsoft1を出力する。
【００４９】
論理回路１５４３は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯをアクティブのハイレベルの期間、次の処理を行う。
論理回路１５４３は、ソフトスタート終了信号ＳＳＴＥがハイレベル（Ｈ）でソフトエンド信号ＳＥＤＥがローレベル（Ｌ）の場合、安定期間ＴＳＢＬであると判断し、切替え信号ＳＷＳＦをローレベルでソフトスイッチ１５３に出力する。
このとき、ソフトスイッチ１５３は端子ａと端子ｃが導通し、誤差電圧Ｖｅｒｒを比較器１５５に供給する。
また、論理回路１５４３は、安定期間ＴＳＢＬであると判断した場合、ソフトスタート信号ＳＳＴをハイレベルおよびソフトエンド信号ＳＥＤをローレベルでソフト電圧出力部１５４４に出力する。
このとき、ソフト電圧出力部１５４４は、第１のソフト電圧Ｖsoft1または第２のソフト電圧Ｖsoft2の出力を保持する。
【００５０】
論理回路１５４３は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯをアクティブのハイレベルからローレベルに立ち下がるタイミングをトリガとして次の処理を行う。
このとき、論理回路１５４３は、ソフトスタート終了信号ＳＳＴＥがハイレベル（Ｈ）でソフトエンド終了信号ＳＥＤＥがローレベル（Ｌ）の場合、ソフトエンド期間ＴＥＳＦであると判断し、切替え信号ＳＷＳＦをハイレベルでソフトスイッチ１５３に出力する。
このとき、ソフトスイッチ１５３は端子ｂと端子ｃが導通し、第２のソフト電圧Ｖsoft2を比較器１５５に供給する。
また、論理回路１５４３は、ソフトエンド期間ＴＥＳＦであると判断した場合、ソフトスタート信号ＳＳＴをハイレベルで、ソフトエンド信号ＳＥＤをハイレベルでソフト電圧出力部１５４４に出力する。
このとき、ソフト電圧出力部１５４４は、ソフトエンド期間ＴＥＳＦに誤差電圧Ｖｅｒｒから時間とともに徐々に降下して基準電位ＶＳＳに到達する第２のソフト電圧Ｖsoft2を出力する。
【００５１】
ソフト電圧出力部１５４４は、出力ノードＮＤsoft、電源ＶＤＤと出力ノードＮＤsoft間に直列に接続された電流源Ｉsoft1およびスイッチＳＷ１５１を有する。
ソフト電圧出力部１５４４は、出力ノードＮＤsoftと基準電位ＶＳＳ（たとえば接地電位ＧＮＤ）間に直列に接続されたスイッチＳＷ１５２および電流源Ｉsoft2を有する。
ソフト電圧出力部１５４４は、出力ノードＮＤsoftと基準電位ＶＳＳ間にキャパシタＣsoftが接続されている。
【００５２】
ソフト電圧出力部１５４４は、論理回路１５４３によりソフトスタート信号ＳＳＴをローレベルで受け、ソフトエンド信号ＳＥＤをローレベルで受けると、スイッチＳＷ１５１がオンし、スイッチＳＷ１５２がオフする。
この場合、ソフト電圧出力部１５４４は、ソフトスタート期間ＴＳＳＦであるとして、基準電位ＶＳＳのレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧Ｖｅｒｒに到達する第１のソフト電圧Ｖsoft1をソフトスイッチ１５３、比較器１５４１，１５４２に出力する。
このとき、キャパシタＣsoftに電荷が蓄積（蓄電）される。
【００５３】
ソフト電圧出力部１５４４は、論理回路１５４３によりソフトスタート信号ＳＳＴをハイレベルで受け、ソフトエンド信号ＳＥＤをハイレベルで受けると、スイッチＳＷ１５１がオフし、スイッチＳＷ１５２がオンする。
この場合、ソフト電圧出力部１５４４は、ソフトエンド期間ＴＥＳＦであるとして、誤差電圧Ｖｅｒｒから時間とともに徐々に降下して基準電位ＶＳＳに到達する第２のソフト電圧Ｖsoft2をソフトスイッチ１５３、比較器１５４１，１５４２に出力する。
このとき、キャパシタＣsoftに蓄積された電荷が放電される。
【００５４】
ソフト電圧出力部１５４４は、論理回路１５４３によりソフトスタート信号ＳＳＴをローレベルで受け、ソフトエンド信号ＳＥＤをローレベルで受けると、スイッチＳＷ１５１がオフし、スイッチＳＷ１５２がオフする。
この場合、たとえばソフト電圧出力部１５４４は、安定期間ＴＳＢＬであるとして、出力ノードＮＤsoftをハイインピーダンスＨｉ−Ｚに保持する。
【００５５】
比較器１５５は、非反転入力端子（＋）がスイッチング電源部１１０のノードＮＤ１１３に接続された端子Ｔ１１２に接続され、反転入力端子（−）がソフトスイッチ１５３の端子ｃに接続されている。
比較器１５５は、ソフトスイッチ１５３の端子ｃが端子ａと接続されている場合は、誤差電圧ＶｅｒrとノードＮＤ１１３の電圧（電流Ｉｓが抵抗素子Ｒ１１１で変換される電圧）ＶＮ１１３とを比較し、比較結果をＦＦ１５６に出力する。
比較器１５５は、ノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３が誤差電圧Ｖｅｒｒより低い場合にはローレベルの信号を出力し、高い場合にはハイレベルの信号を出力する。
比較器１５５は、ソフトスイッチ１５３の端子ｃが端子ｂと接続されている場合は、第１のソフト電圧Ｖsoft1または第２のソフト電圧Ｖsoft2とノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３とを比較し、比較結果をＦＦ１５６に出力する。
比較器１５５は、ノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３が第１のソフト電圧Ｖsoft1または第２のソフト電圧Ｖsoft2より低い場合にはローレベルの信号を出力し、高い場合にはハイレベルの信号を出力する。
【００５６】
ＦＦ１５６は、セットリセット型(ＲＳ型)ＦＦにより構成されている。
ＦＦ１５６は、ソフト切替え回路１５４によるクリア信号ＳＣＬがローレベルのときクリアされ、ハイレベルのとき、セット端子Ｓに供給されるクロックＣＬＫとリセット端子ＲＴに供給される比較器１５５の出力レベルに応じてパルスを端子Ｑから出力する。
ＦＦ１５６は、結果としてノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅfの差分に応じてパルス幅の信号ＰＬＳを、ドライバ１５８に出力する。
このパルス信号ＰＬＳがドライバ１５８を介してスイッチングトランジスタＳＷ１１１のゲートに供給され、スイッチング電源部１１０では、このスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
【００５７】
次に、上記構成による動作を制御回路１５０の制御動作を中心に説明する。
【００５８】
ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの場合、スイッチ部１３０がオフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎが消灯する。
スイッチ部１３０がオフ状態の期間において、スイッチ部１３０と定電流回路１４０との接続ノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓは、基本的には基準電位レベル(接地電位レベル)となる。
ＬＥＤ点灯信号ＬＯがローレベルの場合、制御回路１５０のホールドスイッチ１５２がオフ状態に保持される。ただし、スイッチ１５２がオフになる前の誤差電圧ＶｅｒｒはキャパシタＣ１５１にホールドされる。
したがって、このとき、制御回路１５０の誤差増幅器１５１による誤差電圧Ｖｅｒｒのレベルは一定レベルにある。
また、このとき、ＬＥＤ点灯信号ＬＯがローレベルに切り替わり、ソフトエンド期間ＴＥＳＦが経過して、ソフト切替え回路１５４のクリア信号ＳＣＬがローレベルでＦＦ１５６のクリア端子ＣＬに供給され、ＦＦ１５６はクリアされる。
【００５９】
ここで、ＬＥＤ点灯信号ＬＯがアクティブのハイレベルに立ち上がると、スイッチ部１３０がオンする。スイッチ部１３０は、パルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯがアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０に電流ＩＬＥＤが流れ、各ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎが点灯する。
スイッチ部１３０がオン状態の期間において、スイッチ部１３０と定電流回路１４０との接続ノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓが、制御回路１５０の誤差増幅器１５１に供給される。この電圧Ｖｓは、基本的にはスイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏから発光部１２０の全ＬＥＤ１２１−１〜１２１−ｎの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
【００６０】
また、ＬＥＤ点灯信号ＬＯがハイレベルに切替わると、制御回路１５０のホールドスイッチ１５２がオンし、ソフト切替え回路１５４のクリア信号ＳＣＬがハイレベルでＦＦ１５６のクリア端子ＣＬに供給され、ＦＦ１５６は非クリア状態となる。
そして、誤差増幅器１５１においては、ノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差を増幅して電圧Ｖｅｒｒがホールドスイッチ１５２に出力される。この電圧Ｖｅｒｒはホールドスイッチ１５２がオフ期間にキャパシタＣ１５１にホールドされる。
このとき、ホールドスイッチ１５２は導通状態にあるので、誤差増幅器１５１による電圧Ｖｅｒｒが、ソフト切替え回路１５４、およびソフトスイッチ１５３に供給される。
【００６１】
ソフト切替え回路１５４においては、誤差電圧Ｖｅｒｒと出力すべきソフト電圧Ｖsoftとが比較される。
この場合、ＬＥＤ点灯信号ＬＯがハイレベルに立ち上がった直後であることからソフト電圧Ｖsoftは基準電位ＶＳＳであり、誤差電圧Ｖｅｒｒの方が高いレベルにある。
これにより、ソフト切替え回路１５４から、ソフトスタート期間ＴＳＳＦを開始するために切替え信号ＳＷＳＦがローレベルでソフトスイッチ１５３に出力される。
切替え信号ＳＷＳＦをローレベルで受けたソフトスイッチ１５３は、端子ｃが端子ｂと接続され、ソフト電圧Ｖsoftを比較器１５５に供給するようになる。
そして、ソフト切替え回路１５４では、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち上がりからソフトスタート期間ＴＳＳＦに、基準電位ＶＳＳのレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧Ｖｅｒｒに到達する第１のソフト電圧Ｖsoft1が生成される。
この第１のソフト電圧Ｖsoft1は、ソフトスイッチ１５３を介して比較器１５５に供給される。
比較器１５５においては、第１のソフト電圧Ｖsoft1とノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３とを比較し、比較結果がＦＦ１５６に出力される。比較器１５５では、ノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３が第１のソフト電圧Ｖsoft1より低い場合にはローレベルの信号を出力し、高い場合にはハイレベルの信号が出力される。
ＦＦ１５６では、セット端子Ｓに供給されるクロックＣＬＫとリセット端子ＲＴに供給される比較器１５５の出力レベルに応じてパルスが端子Ｑからドライバ１５８に出力される。ＦＦ１５６では、結果としてノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆの差分に応じてパルス幅の信号ＰＬＳが、ドライバ１５８に出力される。
そして、このパルス信号ＰＬＳがドライバ１５８を介してスイッチングトランジスタＳＷ１１１のゲートに供給され、スイッチング電源部１１０では、このスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
このとき、スイッチング電源部１１０のインダクタＬ１１１に流れる電流ＩＬ（Ｉｓ）はソフトスタート期間ＴＳＳＦの開始から終了まで徐々に大きくなる。
スイッチング電源部１１０では、制御回路１５０のＰＷＭ制御されたパルス信号によりスイッチングトランジスタＳＷ１１１がオン、オフ制御されて定電圧源Ｖ１１１の電圧ＶＤＤを昇圧して負荷である発光部１２０の一端部に供給する。
【００６２】
ソフト切替え回路１５４において、誤差電圧Ｖｅｒｒと出力している第１のソフト電圧Ｖsoft1とが比較され、第１のソフト電圧Ｖsoft1が誤差電圧Ｖｅｒｒレベルに達すると、ソフトスタート期間ＴＳＳＦが終了し、安定期間ＴＳＢＬになると判断される。
これにより、ソフト切替え回路１５４から、安定期間ＴＳＢＬを開始するために切替え信号ＳＷＳＦがハイレベルでソフトスイッチ１５３に出力される。
切替え信号ＳＷＳＦをローレベルで受けたソフトスイッチ１５３は、端子ｃが端子ａと接続され、誤差電圧Ｖｅｒｒを比較器１５５に供給するようになる。
そして、ソフト切替え回路１５４では、ソフト電圧Ｖsoftの出力が停止される。
比較器１５５においては、誤差電圧ＶｅｒｒとノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３とを比較し、比較結果がＦＦ１５６に出力される。比較器１５５では、ノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３が誤差電圧Ｖｅｒｒより低い場合にはローレベルの信号を出力し、高い場合にはハイレベルの信号が出力される。
ＦＦ１５６では、セット端子Ｓに供給されるクロックＣＬＫとリセット端子ＲＴに供給される比較器１５５の出力レベルに応じてパルスが端子Ｑからドライバ１５８に出力される。ＦＦ１５６では、結果としてノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆの差分に応じてパルス幅の信号ＰＬＳが、ドライバ１５８に出力される。
そして、このパルス信号ＰＬＳがドライバ１５８を介してスイッチングトランジスタＳＷ１１１のゲートに供給され、スイッチング電源部１１０では、このスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御により安定した昇圧動作が行われる。
スイッチング電源部１１０では、制御回路１５０のＰＷＭ制御されたパルス信号によりスイッチングトランジスタＳＷ１１１がオン、オフ制御されて定電圧源Ｖ１１１の電圧ＶＤＤを昇圧して負荷である発光部１２０の一端部に供給する。
【００６３】
ここで、ＬＥＤ点灯信号ＬＯがローレベルに立ち下がると、制御回路１５０のホールドスイッチ１５２がオフし、キャパシタＣ１５１に保持された誤差電圧Ｖｅｒｒがソフト切替え回路１５４に供給される。
ソフト切替え回路１５４では、安定期間ＴＳＢＬの継続中にＬＥＤ点灯信号ＬＯをローレベルで受けると、ソフトエンド期間ＴＥＳＦを開始するために切替え信号ＳＷＳＦがローレベルでソフトスイッチ１５３に出力される。
切替え信号ＳＷＳＦをローレベルで受けたソフトスイッチ１５３は、端子ｃが端子ｂと接続され、ソフト電圧Ｖsoftを比較器１５５に供給するようになる。
そして、ソフト切替え回路１５４では、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち下がりからソフトエンド期間ＴＥＳＦに、誤差電圧Ｖｅｒｒから時間とともに徐々に降下して基準電位ＶＳＳに到達する第２のソフト電圧Ｖsoft2が生成される。
この第２のソフト電圧Ｖsoft2は、ソフトスイッチ１５３を介して比較器１５５に供給される。
比較器１５５においては、第２のソフト電圧Ｖsoft2とノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３とを比較し、比較結果がＦＦ１５６に出力される。比較器１５５では、ノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３が第１のソフト電圧Ｖsoft2より低い場合にはローレベルの信号を出力し、高い場合にはハイレベルの信号が出力される。
ＦＦ１５６では、セット端子Ｓに供給されるクロックＣＬＫとリセット端子ＲＴに供給される比較器１５５の出力レベルに応じてパルスが端子Ｑからドライバ１５８に出力される。ＦＦ１５６では、結果としてノードＮＤ１０１の電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆの差分に応じてパルス幅の信号ＰＬＳが、ドライバ１５８に出力される。
そして、このパルス信号ＰＬＳがドライバ１５８を介してスイッチングトランジスタＳＷ１１１のゲートに供給され、スイッチング電源部１１０では、このスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
このとき、スイッチング電源部１１０のインダクタＬ１１１に流れる電流ＩＬ（Ｉｓ）はソフトエンド期間ＴＥＳＦの開始から終了まで徐々に小さくなる。
スイッチング電源部１１０では、制御回路１５０のＰＷＭ制御されたパルス信号によりスイッチングトランジスタＳＷ１１１がオン、オフ制御されて定電圧源Ｖ１１１の電圧ＶＤＤを昇圧して負荷である発光部１２０の一端部に供給する。
【００６４】
以上のように、本第１の実施形態によれば、制御回路１５０は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち上がりからソフトスタート期間ＴＳＳＦに、基準電位ＶＳＳのレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧Ｖｅｒｒに到達する第１のソフト電圧Ｖsoft1を生成する。
また、制御回路１５０は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯの立ち下がりからソフトエンド期間ＴＥＳＦに、誤差電圧Ｖｅｒｒから時間とともに徐々に降下して基準電位ＶＳＳに到達する第２のソフト電圧Ｖsoft2を生成する。
そして、制御回路１５０は、ソフトスタート期間ＴＳＳＦに、基準電位ＶＳＳのレベルから時間とともに徐々に上昇して誤差電圧Ｖｅｒｒに到達する第１のソフト電圧Ｖsoft1に基づいてスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御を行う。
これにより、スイッチング電源部１１０のインダクタＬ１１１に流れる電流ＩＬ（Ｉｓ）はソフトスタート期間ＴＳＳＦの開始から終了まで徐々に大きくなるように制御される。
制御回路１５０は、ソフトエンド期間ＴＥＳＦに、誤差電圧Ｖｅｒｒから時間とともに徐々に降下して基準電位ＶＳＳに到達する第２のソフト電圧Ｖsoft2に基づいてスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御を行う。
これにより、スイッチング電源部１１０のインダクタＬ１１１に流れる電流ＩＬ（Ｉｓ）はソフトエンド期間ＴＥＳＦの開始から終了まで徐々に小さくなるように制御される。
【００６５】
したがって、本第１の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
すなわち、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００においては、発光部１２０のＬＥＤ点灯直後やＬＥＤ消灯時におけるインダクタＬ１１１に流れる電流ＩＬの変化分が小さい。
一般に、電源に使われているトランスやチョークコイル等の磁性部品やキャパシタは、原理的に印加される電流・電圧の周波数で振動する性質がある。
しかし、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００のように電流ＩＬの変化量が小さく抑えられることから、これらの部品から人間の聞こえる異音(音鳴り)の発生を抑止することができ、また、突入電流による部品の異常発熱を防止することができる。
【００６６】
＜２．第２の実施形態＞
図７は、本発明の第２の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示すブロック図である。
【００６７】
本第２の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００Ａが第１の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００と異なる点は、次の通りである。
第１の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００は、電源部１１０が電流モード昇圧チョッパ型として構成されている。
これに対して、第２の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００Ａは電源部１１０ＡがトランスＴＲＳ１１１を用いた電流モードフライバックコンバータとして構成されている。
【００６８】
本第２の実施携帯のＬＥＤ駆動装置１００Ａのその他の構成は、第１の実施形態と同様である。
本第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００，１００Ａは、たとえばバックライト装置を有する透過型液晶表示装置に好適である。
【００７０】
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態として、図３〜図７のＬＥＤ駆動装置が適用可能なＬＥＤバックライトを用いた液晶表示装置について説明する。
【００７１】
図８は、本発明に係る第３の実施形態の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【００７２】
液晶表示装置２００は、図８に示すように、透過型液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）２１０、ＬＣＤパネル２１０の背面側に設けられた照明ユニットとしてのバックライト装置２２０、ＬＥＤ駆動装置２３０、液晶ドライバ（パネル駆動回路）２４０を有する。
液晶表示装置２００は、信号処理部２５０、チューナ部２６０、制御部２７０、スピーカ２８１を含むオーディオ部２８０、および電源部２９０を有する。
【００７３】
図９は、透過型ＬＣＤパネル２１０の構成例を示す図である。
【００７４】
この透過型ＬＣＤパネル２１０は、ＴＦＴ基板２１１と対向電極基板２１２とを互いに対向配置させ、その間隙に、たとえばツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶を封入した液晶層２１３を設けた構成となっている。
ＴＦＴ基板２１１にはマトリクス状に配置された信号線２１４と走査線２１５、並びにこれらの交点に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ２１６と画素電極２１７が形成されている。
薄膜トランジスタ２１６は走査線２１５により順次選択されると共に、信号線２１４から供給される映像信号を対応する画素電極２１７に書き込む。一方、対向電極基板２１２の内表面には対向電極２１８およびカラーフィルタ２１９が形成されている。
【００７５】
液晶表示装置２００においては、このような構成の透過型ＬＣＤパネル２１０を２枚の偏光板で挟み、バックライト装置２２０により背面側から白色光を照射した状態で、アクティブマトリクス方式で駆動することによって、所望のフルカラー映像表示が得られる。
【００７６】
バックライト装置２２０は、光源２２１と波長選択フィルタ２２２とを備えている。
光源２２１は、第１および第２の実施形態の駆動対象である発光部１２０を形成するＬＥＤアレイが複数配列されて構成される。
バックライト装置２２０は、光源２２１から発光された光を、波長選択フィルタ２２２を介してＬＣＤパネル２１０を背面側から照明する。
【００７７】
図９に示すバックライト装置２２０は、透過型ＬＣＤパネル２１０を背面に配設され、ＬＣＤパネル２１０の背面直下から照明する直下型タイプを一例として示している。
上述したように、バックライト装置２２０の光源（発光部）２２１は、直列接続した複数のＬＥＤを発光源としている。
バックライト装置２２０の光源２２１は、画面水平方向に並んだＬＥＤが直列接続され、水平方向に直列接続された複数のＬＥＤアレイ（ＬＥＤ群）が、複数個形成される。
【００７８】
このような構成を有するバックライト装置２２０は、ＬＥＤ駆動装置２３０により駆動される。
ＬＥＤ駆動装置２３０としては、前述した図３〜図７のＬＥＤ駆動装置が適用可能である。
図９においては、ＬＥＤ駆動装置２３０により光源２２１全体が駆動されるように示されているが、水平方向に直列接続したＬＥＤアレイの一つ一つに独立したＬＥＤ駆動装置が設けられるように構成することも可能である。
【００７９】
液晶ドライバ２４０は、Ｘドライバ回路、Ｙドライバ回路等を含み、信号処理部２５０によりＸドライバ回路およびＹドライバ回路供給されるたとえばＲＧＢセパレート信号でＬＣＤパネル２１０を駆動する。
これにより、ＲＧＢセパレート信号に応じた映像が表示される。
【００８０】
信号処理部２５０は、チューナ部２６０や外部から入力された映像信号に対してクロマ処理等の信号処理を行い、さらに、コンポジット信号からＬＣＤパネル２１０の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変換して、パネル駆動回路２４０に供給する。
また、信号処理部２５０は、入力された信号からオーディオ信号を抽出し、オーディオ部２８０を通してスピーカ２８１から発音させる。
【００８１】
このような構成を有する液晶表示装置２００は、図３〜図７のＬＥＤ駆動装置１００，１００Ａが適用される。
したがって、バックライト装置２２０のＬＥＤ点灯直後やＬＥＤ消灯時におけるインダクタＬ１１１に流れる電流ＩＬの変化分が小さい。
これにより、インダクタに流れる電流ＩＬ等の変化量が小さく抑えられることから、これらの部品から人間の聞こえる異音(音鳴り)の発生を抑止することができ、また、突入電流による部品の異常発熱を防止することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１００，１００Ａ…発光素子（ＬＥＤ）駆動装置、１１０・・・昇圧チョッパ型のスイッチング電源部、１１０Ａ・・・フライバック型の電源部、Ｖ１１１・・・定電圧源、Ｌ１１１・・・インダクタ、ＴＲＳ１１１・・・トランス、Ｄ１１１・・・ダイオード、Ｃ１１１・・・蓄電用キャパシタ、ＳＷ１１１・・・スイッチングトランジスタ、Ｒ１１１・・・電流検出用抵抗素子、ＮＤ１１１〜ＮＤ１１３・・・ノード、１２０・・・負荷としての発光部、１３０・・・スイッチ部、１４０・・・定電流回路、１５０・・・制御回路、１５１・・・誤差増幅器、１５２・・・ホールドスイッチ（ＳＷhold）、１５３・・・ソフトスイッチ（ＳＷsoft）、１５４・・・ソフト切替え回路、１５５・・・比較器、１５６・・・パルス出力用フリップフロップ（ＦＦ）、・・・クロック発生器、１５８・・・ドライバ、Ｖ１５１・・・基準電圧源、Ｃ１５１・・・ホールド用キャパシタ。
【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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