(57)【要約】【課題】ＬＥＤの正常な機能に影響を与えずに、集積回路に統合されることができ、且つ集積回路の出力電圧を変調して、出力電圧を低動作電圧で維持することができるＬＥＤ駆動装置を提供する。【解決手段】第１の定電流を第１のノードに出力し、前記第１の定電流が駆動ノードと第１のノードとの間に配置された第１のＬＥＤモジュール内に流れ、前記第１の定電流源回路は、第１の検出ノードを有し、前記第１のノードの電圧レベルに応じて第１の検出信号を発生する第１の定電流源回路、および前記第１の検出ノードに接続され、前記第１の検出信号に応じて制御信号をレギュレータ回路に出力して、前記レギュレータ回路を制御および変調し、駆動電圧を前記駆動ノードに出力する電圧制御回路を含むＬＥＤ駆動装置。【選択図】図１
2014160803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の定電流を第１のノードに出力し、前記第１の定電流が駆動ノードと前記第１のノードとの間に配置された第１のＬＥＤモジュール内に流れ、第１の定電流源回路は、第１の検出ノードを有し、前記第１のノードの電圧レベルに応じて第１の検出信号を発生する前記第１の定電流源回路、および
前記第１の検出ノードに接続され、前記第１の検出信号に応じて制御信号をレギュレータ回路に出力して、前記レギュレータ回路を制御および変調し、駆動電圧を前記駆動ノードに出力する電圧制御回路を含むＬＥＤ駆動装置。
【請求項２】
第２の定電流を第２のノードに出力し、前記第２の定電流が前記駆動ノードと前記第２のノードとの間に配置された第２のＬＥＤモジュール内に流れ、第２の定電流源回路は、第２の検出ノードを有し、前記第２のノードの電圧レベルに応じて第２の検出信号を発生する前記第２の定電流源回路を更に含み、
前記電圧制御回路は、前記第２の検出ノードに接続され、前記第１の検出信号および前記第２の検出信号に応じて前記制御信号を発生し、前記レギュレータ回路を制御して前記駆動電圧を調整する請求項１に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項３】
前記第１の検出ノードと前記電圧制御回路との間に配置され、前記第１の検出信号と所定電圧を比較する第１の比較器、および
前記第２の検出ノードと前記電圧制御回路との間に配置され、前記第２の検出信号と前記所定電圧を比較する第２の比較器を更に含み、
前記第１の比較器と前記第２の比較器の比較結果に応じて前記電圧制御回路は、前記制御信号を発生し、前記レギュレータ回路を制御して前記駆動電圧を調整する請求項２に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項４】
前記第１の検出信号の電圧レベルと前記第１のノードの電圧レベルが互いに正の相関を示し、且つ前記比較結果が前記第１の検出信号または前記第２の検出信号が前記所定電圧より低いと示した時、前記電圧制御回路は、前記駆動電圧を上昇させるように前記レギュレータ回路を導き、
前記第１の検出信号の電圧レベルと前記第１のノードの電圧レベルが互いに負の相関を示し、前記比較結果が前記第１の検出信号または前記第２の検出信号が前記所定電圧より高いと示した時、前記電圧制御回路は、前記駆動電圧を上昇させるように前記レギュレータ回路を導く請求項３に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項５】
前記電圧制御回路は、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号を受信して比較する検出比較回路を含み、
前記第１の検出信号と第１のノードの電圧レベルが互いに正の相関を示す時、前記検出比較回路は、動作電圧と前記第１の検出信号と前記第２の検出信号から選ばれた低い方との間の電圧差を制御信号として出力し、前記レギュレータ回路を制御して、前記駆動電圧を上昇させ、且つ
前記第１の検出信号と前記第１のノードの電圧レベルが互いに負の相関を示す時、前記検出比較回路は、前記動作電圧と前記第１の検出信号と前記第２の検出信号から選ばれた高い方との間の電圧差を制御信号として出力し、前記レギュレータ回路を制御して、前記駆動電圧を上昇させる請求項２に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項６】
前記第１の定電流源回路は、
直列接続され、前記第１のノードと基準接地との間に配置され、第２のトランジスタの制御端子が第１の電圧に接続される第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタ、および
第２の電圧に接続された第１の入力端子、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタの接続ノードに接続された第１の入力端子、および前記第１のトランジスタの制御端子に接続された出力端子を有する第１のオペアンプを含む請求項１に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項７】
前記第１の検出ノードは、前記第１のノードまたは前記第１のオペアンプの出力端子である請求項６に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項８】
前記第１の検出ノードは、前記第１のノードであり、前記電圧制御回路が前記第１の検出信号が所定電圧より低いと決定した時、前記電圧制御回路は、前記制御信号を出力して前記レギュレータ回路を制御し、前記駆動電圧を上昇させる請求項７に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項９】
前記第１の検出ノードは、前記第１のオペアンプの出力端子であり、前記電圧制御回路が前記第１の検出信号が所定電圧より高いと決定した時、前記電圧制御回路は、前記制御信号を出力して前記レギュレータ回路を制御し、前記駆動電圧を上昇させる請求項７に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項１０】
前記レギュレータ回路を更に含む請求項１に記載のＬＥＤ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、特に、ＬＥＤ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動装置は、広くＬＥＤ駆動システムに用いられている。ＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤの動作状態を検出し、ＬＥＤ駆動システムのレギュレータ回路を調節して好適な駆動電圧を出力し、ＬＥＤを駆動するように用いられることができる。
【０００３】
従来のＬＥＤ駆動装置では、光素子が通常ＬＥＤにかかる電圧を検出するのに用いられている。しかしながら、光素子は、集積回路に統合されることが難しい。これに鑑みて、ＬＥＤの正常な機能に影響を与えずに、集積回路に統合されることができるだけでなく、レギュレータ回路から出力された駆動電圧を調整して、駆動電圧を低動作電圧で維持することもできる新しいＬＥＤを提示する必要がある。これにより余分な消費電力を抑え、エネルギーを節約する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤの正常な機能に影響を与えずに、集積回路に統合されることができ、且つ集積回路の出力電圧を変調して、出力電圧を低動作電圧で維持することができるＬＥＤ駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態に説明される。
【０００６】
ＬＥＤ駆動装置は、第１の定電流源回路を含み、第１の定電流を第１のノードに出力し、第１の定電流が駆動ノードと第１のノードとの間に配置された第１のＬＥＤモジュール内に流れる。第１の定電流源回路は、第１の検出ノードを有し、第１のノードの電圧レベルに応じて第１の検出信号を発生する。本発明のＬＥＤ駆動装置は、第１の検出ノードに接続され、第１の検出信号に応じて制御信号をレギュレータ回路に出力して、レギュレータ回路を制御および変調し、駆動電圧を前記駆動ノードに出力する電圧制御回路を更に含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明は、添付の図面と併せて後に続く詳細な説明と実施例を解釈することによって、より完全に理解されることができる。
【図１】本発明の実施形態に基づく、レギュレータ回路およびＬＥＤモジュールに接続されたＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。
【図２】本発明のもう１つの実施形態に基づく、レギュレータ回路と動作して複数のＬＥＤモジュールを駆動するＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。
【図３】本発明のもう１つの実施形態に基づく、レギュレータ回路と動作して複数のＬＥＤモジュールを駆動するＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。
【図４】図３のＬＥＤ駆動装置の電圧制御回路の実施形態である。
【図５Ａ】本発明の前述のＬＥＤ駆動装置のレギュレータ回路の実施形態である。
【図５Ｂ】本発明の前述のＬＥＤ駆動装置のレギュレータ回路のもう１つの実施形態である。
【図６】図３の実施形態の回路図に基づく、レギュレータ回路と動作して２つのＬＥＤモジュールを駆動するＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。
【図７Ａ】図６の実施形態の動作に基づく、電圧波形図である。
【図７Ｂ】図６の実施形態の動作に基づく、電圧波形図である。
【図８】本発明の実施形態に基づく、２つのＬＥＤモジュールおよびレギュレータ回路に接続されたＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。
【図９Ａ】図８の検出比較回路の実施形態を表している。
【図９Ｂ】図８の検出比較回路のもう１つの実施形態である。
【図１０Ａ】図８の実施形態のＬＥＤ駆動装置が動作した時に描かれた電圧波形図である。
【図１０Ｂ】図８の実施形態のＬＥＤ駆動装置が動作した時に描かれた電圧波形図である。
【図１１】本発明の実施形態に基づく、定電流源回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の説明は、本発明を実施するベストモードが開示されている。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のためのもので本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参考にして決定される。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に基づく、レギュレータ回路およびＬＥＤモジュールに接続されたＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。図１に表されるように、ＬＥＤ駆動装置１０５は、第１の定電流源回路１２０および電圧制御回路１３０を含む。また、電源Ｖｉｎは、レギュレータ回路と接続され、電力を提供する。レギュレータ回路およびＬＥＤ駆動装置１０５は、基準接地に接続される。第１の定電流源回路１２０は、第１の定電流を出力し、第１の定電流が駆動ノードＮＬＥＤと第１のノードＮ１との間に配置された第１のＬＥＤモジュール１１０内に流れる。また、第１の定電流源回路１２０は、第１の検出ノードＮｄ１を有する。第１の検出ノードＮｄ１は、第１のノードＮ１の電圧レベルに応じて第１の検出信号Ｓｄ１を発生する。電圧制御回路１３０は、第１の検出ノードＮｄ１に接続され、第１の検出信号Ｓｄ１に応じて制御信号ＳＣをレギュレータ回路１４０に出力して、レギュレータ回路１４０を制御および変調し、駆動電圧ＶＬＥＤを駆動ノードＮＬＥＤに出力する。
【００１０】
図２は、本発明の別の実施形態に基づく、レギュレータ回路と動作して複数のＬＥＤモジュールを駆動するＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。この場合、２つのＬＥＤモジュール１１０および１１５の駆動が例となる。図１に比べ、図２は、第２の定電流を出力し、第２の定電流が駆動ノードＮＬＥＤと第２のノードＮ２との間に配置された第２のＬＥＤモジュール１１５内に流れる定電流源回路１２５を更に含む。また、第２の定電流源回路１２５は、第２の検出ノードＮｄ２を有し、第２ノードＮ２の電圧レベルに応じて第２の検出信号Ｓｄ２を発生する。図２では、電圧制御回路１３０は、第１の検出ノードＮｄ１および第２の検出ノードＮｄ２に接続され、第１と第２の検出信号Ｓｄ１とＳｄ２を同時に受信する。電圧制御回路１３０は、第１の検出信号Ｓｄ１および第２の検出信号Ｓｄ２に応じて制御信号ＳＣを発生し、レギュレータ回路１４０を制御して、駆動電圧ＶＬＥＤを調製する。図１および図２は、１セットのＬＥＤモジュールおよび２セットのＬＥＤモジュールに接続されたＬＥＤ駆動装置をそれぞれ表している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のＬＥＤ駆動装置は、複数のＬＥＤモジュールを駆動することができる。
【００１１】
図３は、本発明の別の実施形態に基づく、レギュレータ回路と動作して複数のＬＥＤモジュールを駆動するＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。この場合、ＬＥＤ駆動装置は、２つのＬＥＤモジュール１１０および１１５を駆動するように構成されている。ＬＥＤ駆動装置３０５は、デジタル電圧制御技術によってレギュレータ回路１４０を導き、駆動電圧ＶＬＥＤを調整する。図２に比べ、ＬＥＤ駆動装置３０５は、第１の比較器１５０および第２の比較器１５５を更に含む。第１の比較器１５０は、第１の検出ノードＮｄ１と電圧制御回路１３０との間に配置され、よって、第１の検出信号Ｓｄ１と所定電圧Ｖｒｅｆを比較する。第２の比較器１５５は、第２の検出ノードＮｄ２と電圧制御回路１３０との間に配置され、よって、第２の検出信号Ｓｄ２と所定電圧Ｖｒｅｆを比較する。第１比較器１５０および第２比較器１５５の比較結果に基づいて、電圧制御回路１３０は、制御信号ＳＣを出力し、レギュレータ回路１４０を制御して駆動電圧ＶＬＥＤを変調する。
【００１２】
図４は、図３のＬＥＤ駆動装置の電圧制御回路の実施形態である。図４では、電圧制御回路４３０は、ＯＲゲート４３１、カウンタ４３２、およびデジタルアナログコンバータ４３３を含む。カウンタ４３２は、クロック信号ＣＬＫ、ＯＲゲート４３１の出力端子、およびデジタルアナログコンバータ４３３に接続される。
【００１３】
図５Ａは、本発明の前述のＬＥＤ駆動装置のレギュレータ回路の実施形態である。図５Ａでは、レギュレータ回路５４０は、レギュレータ５６０、第１のレジスタＲ１、第２のレジスタＲ２、および第３のレジスタＲ３を含む。図３のレギュレータ回路１４０が図５Ａのレギュレータ回路５４０で実行された時、第３のレジスタＲ３の一方の端子は、電圧制御回路１３０から出力された制御信号ＳＣに接続され、第３のレジスタＲ３の他方の端子は、第１のレジスタＲ１と第２のレジスタＲ２の間の接続ノードおよびレギュレータ５６０のフィードバック端子Ｔｆに接続され、フィードバック端子Ｔｆは、電圧レベルＶＦＢを有する。直列接続された第１のレジスタＲ１と第２のレジスタＲ２は、駆動ノードＮＬＥＤと基準接地との間に接続される。レギュレータコンデンサＣ１は、駆動ノードＮＬＥＤと基準接地との間に接続される。レギュレータ５６０は、例えば、誤差増幅器５６１および電圧変調回路５６２を更に含み、誤差増幅器５６１の第１の端子ｉｎ１は、フィードバック端子Ｔｆに接続され、誤差増幅器５６１の第２の端子ｉｎ２は、基準電圧Ｖｒに接続され、誤差増幅器５６１の出力端子は、電圧変調回路５６２に接続される。誤差増幅器５６１の出力に基づいて、電圧変調回路５６２は、駆動ノードＮＬＥＤに伝送された駆動電圧ＶＬＥＤをフィードバック端子Ｔｆの電圧レベルＶＦＢが基準電圧Ｖｒに近づく（実質的に等しくなる）まで、持続的に変調する。
【００１４】
図５Ｂは、本発明の前述のＬＥＤ駆動装置のレギュレータ回路の別の実施形態である。図５Ｂでは、レギュレータ回路５４５は、レギュレータ５６０、第４のレジスタＲ４、および第５のレジスタＲ５を含む。図３のレギュレータ回路１４０が図５Ｂのレギュレータ回路５４５で実行された時、レギュレータ５６０の制御入力端子ＴＣは、電圧制御回路１３０から出力された制御信号ＳＣに接続され、レギュレータ５６０のフィードバック端子Ｔｆは、第４のレジスタＲ４と第５のレジスタＲ５の間の接続ノードに接続され、フィードバック端子Ｔｆは、電圧レベルＶＦＢを有する。直列接続された第４のレジスタＲ４と第５のレジスタＲ５は、駆動ノードＮＬＥＤと基準接地との間に接続される。レギュレータコンデンサＣ１は、駆動ノードＮＬＥＤと基準接地との間に接続される。レギュレータ回路５４５は、制御入力端子ＴＣによって制御信号ＳＣを受信し、よって、駆動ノードＮＬＥＤに伝送された駆動電圧ＶＬＥＤを変調する。例えば、制御入力端子ＴＣによって受信した制御信号ＳＣが第１電圧レベルである時、レギュレータ回路５４５は、制御信号ＳＣの電圧レベルが第２の電圧レベルに切り替わるまで駆動電圧ＶＬＥＤを持続的に変調する。注意するのは、図５Ａおよび５Ｂのレギュレータ５６０は、スイッチングレギュレータまたはリニアレギュレータであることができるがこれに限定されるものではない。
【００１５】
図６は、図３の実施形態の回路図に基づく、レギュレータ回路５４０と動作して２つのＬＥＤモジュールを駆動するＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。図６の回路図は図３と同様であり、異なる個所は、図６がより詳細に詳細な回路図を含んでいる所である。図６に表されるように、図３の電圧制御回路１３０は、図４の電圧制御回路４３０に置き換えられる。図６を再度参照に、図３のレギュレータ回路１４０は、図５Ａのレギュレータ回路５４０に置き換えられる。ＯＲゲート４３１の入力端子は、第１の比較器１５０の出力端子および第２の比較器１５５の出力端子に接続され、第１の比較信号Ｖｃ［１］および第２の比較信号Ｖｃ［２］を受信する。デジタルアナログコンバータ４３３は、制御信号ＳＣをレギュレータ回路５４０に出力してレギュレータ回路５４０を制御し、駆動電圧ＶＬＥＤを変調する。上述の例は、例示の目的にのみ用いられており、本発明の回路実装を制限するのに用いられるわけではない。
【００１６】
図７Ａは、図６の実施形態の動作に基づく、電圧波形図である。図６を参照に、図７Ａは、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第１のノードＮ１の電圧レベルが互いに正の相関を示し、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａと第２のノードＮ２の電圧レベルが互いに正の相関を示すことを表している。即ち、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａの両方は、正の相関でノードＮ１の電圧レベルとノードＮ２の電圧レベルに沿って各々変動するように設定される。第１の比較器１５０と第２の比較器１５５は、第１の検出ノードＮｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第２の検出ノードＮｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａを所定の電圧Ｖｒｅｆと各々比較する。
【００１７】
レギュレータ回路５４０が時間ｔ１でオンになった時（即ち、電源Ｖｉｎが時間ｔ１でレギュレータ回路５４０に電力を提供した時）、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａは、両方とも所定の電圧Ｖｒｅｆより低い。よって、第１の比較器１５０から出力された第１の比較信号Ｖｃ［１］および第２の比較器１５５から出力された第２の比較信号Ｖｃ［２］は、両方とも論理『１』の高電圧レベルを有する。
【００１８】
時間ｔ１〜ｔ２の期間中、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａは、所定の電圧Ｖｒｅｆより低いままであるため、第１の比較信号Ｖｃ［１］の電圧レベルおよび第２の比較信号Ｖｃ［２］の電圧レベルは、両方とも論理『１』である。この条件では、ＯＲゲート４３１は、カウンタ４３２を有効にし、クロック信号ＣＬＫ（図７Ａに図示されていない）に応じて数え始め、デジタルアナログコンバータ４３３は、カウンタ４３２のカウント値に基づいて制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣを変える。電圧制御回路４３０は、第１の比較信号Ｖｃ［１］および第２の比較信号Ｖｃ［２］に基づいて、カウンタ４３２のカウント毎に段階的に低下される電圧レベルＶＣの制御信号ＳＣを出力する。レギュレータ回路５４０は、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣに基づいて、駆動電圧ＶＬＥＤを出力し、駆動電圧ＶＬＥＤの電圧レベルは、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣの下降とともに段階的に上昇する。
【００１９】
時間ｔ２では、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａは、所定の電圧Ｖｒｅｆより高いため、第２の比較器１５５から出力された第２の比較信号Ｖｃ［２］は、論理『０』である。しかしながら、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａは、所定の電圧Ｖｒｅｆより低いままであるため、第１の比較信号Ｖｃ［１］の電圧レベルは、論理『１』のままであり、ＯＲゲート４３１は、カウンタ４３２を有効にし、カウントを続けたままである。よって、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣは、段階的な低下を続け、駆動電圧ＶＬＥＤの電圧レベルは、段階的な上昇を続ける。
【００２０】
時間ｔ３の後、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａは、両方とも所定の電圧Ｖｒｅｆより高いため、第１の比較信号Ｖｃ［１］および第２の比較信号Ｖｃ［２］は、両方とも論理『０』であり、ＯＲゲート４３１がカウンタ４３２を有効にする。電圧制御回路４３０では、デジタルアナログコンバータ４３３から出力された制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣが低下を止めるため、駆動電圧ＶＬＥＤは、上昇を止める。この時、駆動電圧ＶＬＥＤは、低く好適な動作電圧に有り、ＬＥＤの正常な機能に影響を与えない。
【００２１】
図６では、レギュレータ回路５４０は、図５Ｂに表されたレギュレータ回路５４５に実行されることもできる。電圧制御回路４３０は、簡単な論理回路で構成されることもできる。例えば、ＯＲゲート４３１が単独に用いられ、レギュレータ回路５４５の制御入力端子ＴＣに提供される制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣ’を発生することができる。次いで、図７Ａを参照に、時間ｔ１〜ｔ３の期間中、第１の比較信号Ｖｃ［１］および第２の比較信号Ｖｃ［２］の論理値は、同時に『０』でないため、ＯＲゲート４３１から出力された制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣ’は、論理『１』のままであり、レギュレータ回路５４５から出力された駆動電圧ＶＬＥＤが段階的な上昇を続ける。時間ｔ３の後、第１の比較信号Ｖｃ［１］および第２の比較信号Ｖｃ［２］の論理値は、両方とも『０』であるため、ＯＲゲート４３１から出力された制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣ’は、論理『０』であり、レギュレータ回路５４５が駆動電圧ＶＬＥＤの電圧レベルを変調するのを止める。
【００２２】
図７Ｂは、図６の実施形態の動作に基づく、電圧波形図である。図６を参照に、図７Ｂは、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ｂと第１のノードＮ１の電圧レベルが互いに負の相関を示し、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ｂと第２のノードＮ２の電圧レベルが互いに負の相関を示すことを表している。即ち、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ｂと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ｂの両方は、正の相関でノードＮ１の電圧レベルとノードＮ２の電圧レベルに沿って各々変動するように設定される。第１の比較器１５０と第２の比較器１５５は、第１の検出ノードＮｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ｂと第２の検出ノードＮｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ｂを所定の電圧Ｖｒｅｆと各々比較する。この場合、電圧レベルＶＮｄ１Ｂ（ＶＮｄ２Ｂ）が所定の電圧Ｖｒｅｆより低い時、第１の比較信号Ｖｃ［１］（第２の比較信号Ｖｃ［２］）の論理値は、『０』である。
【００２３】
時間ｔ１〜ｔ３の期間中、第１の比較信号Ｖｃ［１］および第２の比較信号Ｖｃ［２］の論理値は、同時に『０』でないため、ＯＲゲート４３１は、カウンタ４３２を有効にし、クロック信号ＣＬＫ（図７Ｂに図示されていない）に応じて数え始める。上述のように、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣは、段階的に低下し、レギュレータ回路５４０は、駆動電圧ＶＬＥＤの電圧レベルを駆動して段階的に上昇する。
【００２４】
時間ｔ３の後、第１の比較信号Ｖｃ［１］および第２の比較信号Ｖｃ［２］は、両方とも論理『０』であるため、レギュレータ回路５４０は、駆動電圧ＶＬＥＤの上昇を止める。この時、駆動電圧ＶＬＥＤは、低く好適な動作電圧にあり、ＬＥＤの正常な機能に影響を与えない。
【００２５】
図８は、本発明の実施形態に基づく、２つのＬＥＤモジュールおよびレギュレータ回路に接続されたＬＥＤ駆動装置を示す回路図である。ＬＥＤ駆動装置８０５は、アナログ電圧制御技術によってレギュレータ回路１４０を導き、駆動電圧ＶＬＥＤを調整する。図８の回路図は、図２同様であり、異なる個所は、図８がより詳細に詳細な回路図を含んでいる所である。図８では、電圧制御回路８３０は、検出比較回路８３１を更に含む。検出比較回路８３１は、第１の検出信号Ｓｄ１と第２の検出信号Ｓｄ２を受信して比較し、制御信号ＳＣを出力して、レギュレータ回路１４０を制御して変調し、駆動電圧ＶＬＥＤを駆動ノードＮＬＥＤに出力する。
【００２６】
図９Ａは、図８の検出比較回路８３１の実施形態を表している。図９Ａでは、検出比較回路９３１は、オペアンプＡＭＰ１、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２を含む。第１のダイオードＤ１の陽極および第２のダイオードＤ２の陽極は、両方ともオペアンプＡＭＰ１の正入力端子（＋）に接続され、動作電圧Ｖｗｏｒｋは、オペアンプＡＭＰ１の負入力端子（−）に接続される。第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第１のノードＮ１の電圧レベルが互いに正の相関を示し、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａと第２のノードＮ２の電圧レベルが互いに正の相関を示す時、図８の検出比較回路８３１は、図９Ａに示される検出比較回路９３１の回路によって実行されることもできる。検出比較回路９３１では、第１のダイオードＤ１の陰極および第２のダイオードＤ２の陰極は、第１の検出ノードＮｄ１および第２の検出ノードＮｄ２に各々接続され、第１の検出信号Ｓｄ１および第２の検出信号Ｓｄ２を各々受信する。次いで、オペアンプＡＭＰ１は、制御信号ＳＣを出力する。検出比較回路９３１の回路図に基づいて、第１の検出信号Ｓｄ１および第２の検出信号Ｓｄ２の低い方がオペアンプＡＭＰ１の正入力端子（＋）に用いられ、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣを決定する。
【００２７】
図９Ｂは、図８の検出比較回路８３１の別の実施形態である。図９Ｂでは、検出比較回路９３２は、オペアンプＡＭＰ１、第１のダイオードＤ１および第２のダイオードＤ２を含む。第１のダイオードＤ１の陰極および第２のダイオードＤ２の陰極は、両方ともオペアンプＡＭＰ１の負入力端子（−）に接続され、動作電圧Ｖｗｏｒｋは、オペアンプＡＭＰ１の正入力端子（＋）に接続される。第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第１のノードＮ１の電圧レベルが互いに負の相関を示し、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａと第２のノードＮ２の電圧レベルが互いに負の相関を示す時、図８の検出比較回路８３１は、図９Ｂに示される検出比較回路９３２の回路によって実行されることもできる。検出比較回路９３２では、第１のダイオードＤ１の陽極および第２のダイオードＤ２の陽極は、第１の検出ノードＮｄ１および第２の検出ノードＮｄ２に各々接続され、第１の検出信号Ｓｄ１および第２の検出信号Ｓｄ２を各々受信する。次いで、オペアンプＡＭＰ１は、制御信号ＳＣを出力する。検出比較回路９３２の回路図に基づいて、第１の検出信号Ｓｄ１および第２の検出信号Ｓｄ２の高い方がオペアンプＡＭＰ１の負入力端子（−）に用いられ、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣを決定する。
【００２８】
図１０Ａは、図８の実施形態のＬＥＤ駆動装置が動作した時に描かれた電圧波形図である。図１０Ａでは、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第１のノードＮ１の電圧レベルは、互いに正の相関を示し、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａと第２のノードＮ２の電圧レベルは、互いに正の相関を示すため、図８の検出比較回路８３１は、図９Ａの検出比較回路９３１の回路に実行される。この実施形態では、図８のレギュレータ回路１４０は、図５Ａのレギュレータ回路５４０によって実行されることもできる。
【００２９】
レギュレータ回路５４０が時間ｔ１でオンになった時（即ち、電源Ｖｉｎが時間ｔ１でレギュレータ回路５４０に電力を提供した時）、第１のノードＮ１の電圧レベルと第２のノードＮ２の電圧レベルは、上昇し始めるため、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａも上昇する。図１０Ａでは、時間ｔ１〜ｔ２の期間中、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａは、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａより低いため、第１の検出信号Ｓｄ１は、オペアンプＡＭＰ１の正入力端子（＋）に用いられる。オペアンプＡＭＰ１は、第１の検出信号Ｓｄ１と動作電圧Ｖｗｏｒｋ間の電圧差を増幅し、よって制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣを出力する。
【００３０】
図５の説明に基づいて、レギュレータ回路５４０は、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣの変化に基づいて駆動電圧ＶＬＥＤを変え、制御信号ＳＣ、駆動電圧ＶＬＥＤ、およびフィードバック端子Ｔｆの電圧レベルＶＦＢ間の数式は、以下のように示される：
【数１】
2014160803.tif 000003
【００３１】
時間ｔ１〜ｔｃの期間中、レギュレータ回路５４０は、レギュレータコンデンサＣ１を充電するため、駆動電圧ＶＬＥＤは、徐々に上昇し、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａも上昇し、駆動電圧ＶＬＥＤおよび電圧レベルＶＮｄ１Ａ、ＶＮｄ２Ａは、互いに正の相関を有する。オペアンプＡＭＰ１の正入力端子（＋）の電圧レベルは、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａであり、これは動作電圧Ｖｗｏｒｋより低い。オペアンプＡＭＰ１は、正の入力端子（＋）と負の入力端子（−）間の電圧差を増幅する。オペアンプＡＭＰ１から出力された制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣは、オペアンプＡＭＰ１の出力範囲（Ｖｉｎ〜０Ｖ）を超えるため、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣは、０Ｖ（オペアンプＡＭＰ１の出力飽和電圧レベル）である。時間ｔ１〜ｔｃの期間中、フィードバック端子Ｔｆの電圧レベルＶＦＢは、基準電圧Ｖｒより低いため、レギュレータ回路５４０は、駆動電圧ＶＬＥＤの上昇を持続し、駆動電圧ＶＬＥＤを目標の駆動電圧の電圧レベルＶｔ１に近づける。
【００３２】
時間ｔＣ〜ｔ２の期間中、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａは、動作電圧Ｖｗｏｒｋに近づき、オペアンプＡＭＰ１から出力された制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣは、オペアンプＡＭＰ１の出力範囲を超えない（即ち、オペアンプＡＭＰ１から出力された制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣは、飽和領域を外れる）。よって、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣは、上昇し初め、フィードバック端子Ｔｆの電圧レベルＶＦＢが制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣに沿って変わる（公式（１）および図１０Ａの電圧レベルＶＦＢを参照）。フィードバック端子Ｔｆの電圧レベルＶＦＢは、あらかじめ時間ｔ２で基準電圧Ｖｒと等しいため、レギュレータ回路５４０は、駆動電圧ＶＬＥＤの上昇を止める。制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣの変化により、目標の駆動電圧の電圧レベルは、Ｖｔ１からＶｔ２に変わる。この時、駆動電圧ＶＬＥＤは、目標の駆動電圧の電圧レベルＶｔ２と等しいため、駆動電圧ＶＬＥＤは、安定している。駆動電圧ＶＬＥＤが安定しているため、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ａと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ａは、上昇を止め、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣが上昇を止める。
【００３３】
図１０Ｂは、図８の実施形態のＬＥＤ駆動装置が動作した時に描かれた電圧波形図である。図１０Ｂでは、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ｂおよび第１のノードＮ１の電圧レベルは、互いに負の相関を示し、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ｂと第２のノードＮ２の電圧レベルは、互いに負の相関を示すため、図８の検出比較回路８３１は、図９Ｂの検出ノード３２の回路に実行される。この実施形態では、図８のレギュレータ回路１４０は、図５Ａのレギュレータ回路５４０の回路によって実行されることもできる。レギュレータ回路５４０が時間ｔ１でオンになった時（即ち、電源Ｖｉｎが時間ｔ１でレギュレータ回路５４０に電力を提供した時）、第１のノードＮ１の電圧レベルと第２のノードＮ２の電圧レベルは、上昇し始め、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ｂと第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２Ｂは、上昇し初める。図１０Ｂでは、時間ｔ１〜ｔ２の期間中、第１の検出信号Ｓｄ１の電圧レベルＶＮｄ１Ｂは、第２の検出信号Ｓｄ２の電圧レベルＶＮｄ２より高いため、第１の検出信号Ｓｄ１は、オペアンプＡＭＰ１の負入力端子（−）に用いられる。オペアンプＡＭＰ１は、第１の検出信号Ｓｄ１と動作電圧Ｖｗｏｒｋ間の電圧差を増幅し、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣを出力する。
【００３４】
同様に、図５Ａに述べられたように、レギュレータ回路５４０は、制御信号ＳＣの電圧レベルＶＣの変化に応じて駆動電圧ＶＬＥＤを変える。時間ｔ１〜ｔｃの期間中、フィードバック端子Ｔｆの電圧レベルＶＦＢは、基準電圧Ｖｒより低いため、レギュレータ回路５４０は、駆動電圧ＶＬＥＤの上昇を持続する。時間ｔ２では、フィードバック端子Ｔｆの電圧レベルＶＦＢは、基準電圧Ｖｒと等しいため、レギュレータ回路５４０は、駆動電圧ＶＬＥＤの上昇を止める。
【００３５】
図１１は、本発明の実施形態に基づく、定電流源回路を示す回路図である。図１〜３、６、および８に表される第１の定電流源回路１２０、図２〜３、６、および８に表される第２の定電流源回路１２５、およびＬＥＤ駆動装置に用いられる複数の定電流回路は、全て図１１に表された定電流源回路１１００に実行されることができる。
【００３６】
定電流源回路１１００は、第１のトランジスタＭ１、第２のトランジスタＭ２、および第１のオペアンプＯＰを含む。この実施形態では、第１のトランジスタＭ１および第２のトランジスタＭ２は、ＮＭＯＳトランジスタであるがこれに限定されるものではない。第１のトランジスタＭ１および第２のトランジスタＭ２は、直列接続され、第２のトランジスタＭ２のソース電極は、基準接地に接続され、第２のトランジスタＭ２の制御端子は、第１の電圧Ｖ１に接続される。第１のオペアンプＯＰの第１の入力端子（第１のオペアンプＯＰの正入力端子）は、第２の電圧Ｖ２に接続され、第１のオペアンプＯＰの第２の入力端子（第１のオペアンプＯＰの負入力端子）は、第１のトランジスタＭ１と第２のトランジスタＭ２との間の接続ノードに接続され、第１のオペアンプＯＰの出力端子は、第１のトランジスタＭ１の制御端子に接続される。また、定電流源回路１１００は、検出ノードを含む。
【００３７】
本実施形態は、第１の定電流源回路１２０を例にとっている。第１の定電流源回路１２０が定電流源回路１１００に実行された時、第１のトランジスタＭ１のドレイン電極は、第１のノードＮ１に接続され、検出ノードは、第１の検出ノードＮｄ１としてサーブされる。第１の検出ノードＮｄ１が第１の経路（経路Ａ）によって第１のノードＮ１に接続された場合、第１の検出ノードＮｄ１で測定された第１の検出信号Ｓｄ１および第１のノードＮ１の電圧レベルは、互いに正の相関を示す。第１の検出ノードＮｄ１が第２の経路（経路Ｂ）によって第１のオペアンプＯＰの出力端子に接続された場合、第１の検出ノードＮｄ１で測定された第１の検出信号Ｓｄ１および第１のノードＮ１の電圧レベルは、互いに負の相関を示す。
【００３８】
同様に、第２の定電流源回路１２５が定電流源回路１１００に実行された時、第１のトランジスタＭ１のドレイン電極は、第２のノードＮ２に接続され、検出ノードは、第２の検出ノードＮｄ２としてサーブされる。第２の検出ノードＮｄ２が第１の経路（経路Ａ）によって第２のノードＮ２に接続され、第２の検出ノードＮｄ２を検出する場合、第２の検出信号Ｓｄ２および第２のノードＮ２の電圧レベルは、互いに正の相関を示す。逆に、第２の検出ノードＮｄ２が第２の経路（経路Ｂ）によって第１のオペアンプＯＰの出力端子に接続され、第２の検出ノードＮｄ２を検出する場合、第２の検出信号Ｓｄ２および第２のノードＮ２の電圧レベルは、互いに負の相関を示す。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態では、ＬＥＤ駆動装置１０５、２０５、３０５、８０２、および１１００は、ＬＥＤの正常な機能に影響を与えずに、集積回路に統合されることができ、且つ集積回路の出力電圧を変調して、出力電圧を低動作電圧で維持することができる。
【００４０】
この発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本発明は、これらを限定するものではないことは理解される。逆に、種々の変更及び同様の配置をカバーするものである（当業者には明白なように）。よって、添付の請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。
【符号の説明】
【００４１】
１０５、２０５、３０５、６０５、８０５  ＬＥＤ駆動装置
１１０  第１のＬＥＤモジュール
１１５  第２のＬＥＤモジュール
１２０  第１の定電流源回路
１２５  第１の定電流源回路
１１００  定電流源回路
１３０、４３０、８３０  電圧制御回路
１４０、５４０、５４５  レギュレータ回路
ＮＬＥＤ  駆動ノード
Ｎ１  第１のノード
Ｎ２  第２のノード
Ｎｄ１  第１の検出ノード
Ｎｄ２  第２の検出ノード
Ｖｉｎ  電源
１５０  第１比較器
１５５  第２比較器
Ｖｒｅｆ  所定電圧
４３１  ＯＲゲート
４３２  カウンタ
４３３  デジタルアナログコンバータ
ＣＬＫ  クロック信号
５６０  レギュレータ
Ｒ１〜Ｒ５  第１〜第５のレジスタ
Ｖｃ［１］  第１の比較信号
Ｖｃ［２］  第２の比較信号
Ｖｃ、Ｖｃ’  制御信号
ＶＬＥＤ  駆動電圧
８３１、９３１、９３２  検出比較回路
ＡＭＰ１  オペアンプ
Ｄ１〜Ｄ２  第１、第２のダイオード
Ｍ１〜Ｍ２  第１、第２のトランジスタ
Ｖ１〜Ｖ２  第１、第２の電圧
Ｓｄ１〜Ｓｄ２  第１、第２の検出信号
ＶＮｄ１Ａ、ＶＮｄ１Ｂ  第１の検出信号の電圧レベル
ＶＮｄ２Ａ、ＶＮｄ２Ｂ  第１の検出信号の電圧レベル
Ｓｃ  制御信号
Ｐａｔｈ  Ａ  経路Ａ
Ｐａｔｈ  Ｂ  経路Ｂ
Ｔｆ  フィードバック端子
Ｖｗｏｒｋ  動作電圧
Ｖｒ  基準電圧
５６１  誤差増幅器
５６２  電圧変調回路
Ｖｔ１、Ｖｔ２  目標の駆動電圧の電圧レベル
ＶＦＢ  フィードバック端子Ｔｆの電圧レベル
【図１】
2014160803.tif 000004
【図２】
2014160803.tif 000005
【図３】
2014160803.tif 000006
【図４】
2014160803.tif 000007
【図５Ａ】
2014160803.tif 000008
【図５Ｂ】
2014160803.tif 000009
【図６】
2014160803.tif 000010
【図７Ａ】
2014160803.tif 000011
【図７Ｂ】
2014160803.tif 000012
【図８】
2014160803.tif 000013
【図９Ａ】
2014160803.tif 000014
【図９Ｂ】
2014160803.tif 000015
【図１０Ａ】
2014160803.tif 000016
【図１０Ｂ】
2014160803.tif 000017
【図１１】
2014160803.tif 000018