(57)【要約】【課題】低調光起動時にＬＥＤが一瞬強く光る不都合を生じさせることなく、ＬＥＤに定電流を流すまでの時間を短くできる「バックライトの調光制御装置および調光制御方法」を提供する。【解決手段】ＬＥＤの点灯指令が出されたときに、まずは昇圧制御部２が昇圧ＰＷＭ波に基づいて昇圧回路５３を動作させることにより、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが短時間のうちに所定値に達するようにする。また、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが所定値になったことがプリ電圧検出部７により検出された後、制御回路６が定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を開始させてＬＥＤマトリクス５４の調光を制御することにより、出力電圧ＶＯＵＴが所定値に達するまでの間はＬＥＤマトリクス５４に電流が流れないようにして、ＬＥＤが一瞬強く光ってしまう不都合を回避する。【選択図】図１
2014108004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードがマトリクス状に配置されて成るバックライトの調光を制御する調光制御装置であって、
入力電圧を所定の出力電圧に昇圧し、昇圧した出力電圧を上記複数の発光ダイオードに印加する昇圧回路と、
昇圧用のパルス波に基づいて上記昇圧回路を動作させる昇圧制御部と、
調光率に応じてデューティ比を設定した調光用のパルス波を発生する調光パルス発生部と、
上記調光パルス発生部により発生される上記調光用のパルス波に基づいて上記複数の発光ダイオードの調光を制御する調光制御部と、
上記昇圧回路の出力電圧またはその分圧電圧が所定値になったか否かを検出するプリ電圧検出部と、
上記プリ電圧検出部により上記昇圧回路の出力電圧が上記所定値になったことが検出された後、上記調光制御部の動作を開始させる動作開始制御部とを備え、
上記発光ダイオードを点灯させる指令が出されたときに、上記昇圧制御部が上記昇圧回路を動作させ、上記昇圧回路の出力電圧が上記所定値になったことが上記プリ電圧検出部により検出された後、上記動作開始制御部が上記調光制御部の動作を開始させるようにしたことを特徴とするバックライトの調光制御装置。
【請求項２】
上記昇圧回路の出力側に、上記出力電圧のリップルを平滑化させる出力平滑コンデンサを更に備え、
上記プリ電圧検出部は、上記出力平滑コンデンサにより平滑化された上記昇圧回路の出力電圧またはその分圧電圧を検出することを特徴とする請求項１に記載のバックライトの調光制御装置。
【請求項３】
上記昇圧回路の出力側に、上記昇圧回路の出力電圧を分圧する分圧抵抗を更に備え、
上記プリ電圧検出部は、上記分圧抵抗により分圧された電圧が、上記発光ダイオードに定電流が流れるときの帰還電圧と同じ電圧になったか否かを検出し、
上記動作開始制御部は、上記分圧抵抗により分圧された電圧が上記帰還電圧と同じ電圧になったことが上記プリ電圧検出部により検出された後、上記調光制御部の動作を開始させることを特徴とする請求項１に記載のバックライトの調光制御装置。
【請求項４】
上記動作開始制御部は、上記昇圧回路の出力電圧またはその分圧電圧が上記所定値になったことが上記プリ電圧検出部により検出された後、上記調光パルス発生部を動作させて上記調光用のパルス波の出力を開始させたタイミングで、上記調光制御部の動作を開始させることを特徴とする請求項１に記載のバックライトの調光制御装置。
【請求項５】
上記昇圧回路の出力電圧またはその分圧電圧をアナログ値からデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータを備え、
上記プリ電圧検出部は、上記Ａ／Ｄコンバータにより上記デジタル値に変換された電圧が上記所定値になったか否かを検出することを特徴とする請求項１に記載のバックライトの調光制御装置。
【請求項６】
上記プリ電圧検出部はＤＳＰにより構成され、上記ＤＳＰは、上記Ａ／Ｄコンバータにより上記デジタル値に変換された電圧が上記所定値になったか否かに加え、上記デジタル値に変換された電圧が過電圧になっているか否かを検出することを特徴とする請求項５に記載のバックライトの調光制御装置。
【請求項７】
複数の発光ダイオードがマトリクス状に配置されて成るバックライトの調光を制御する調光制御装置であって、
入力電圧を所定の出力電圧に降圧し、降圧した出力電圧を上記複数の発光ダイオードに印加する降圧回路と、
降圧用のパルス波に基づいて上記降圧回路を動作させる降圧制御部と、
調光率に応じてデューティ比を設定した調光用のパルス波を発生する調光パルス発生部と、
上記調光パルス発生部により発生される上記調光用のパルス波に基づいて上記複数の発光ダイオードの調光を制御する調光制御部と、
上記降圧回路の出力電圧またはその分圧電圧が所定値になったか否かを検出するプリ電圧検出部と、
上記プリ電圧検出部により上記降圧回路の出力電圧が上記所定値になったことが検出された後、上記調光制御部の動作を開始させる動作開始制御部とを備え、
上記発光ダイオードを点灯させる指令が出されたときに、上記降圧制御部が上記降圧回路を動作させ、上記降圧回路の出力電圧が上記所定値になったことが上記プリ電圧検出部により検出された後、上記動作開始制御部が上記調光制御部の動作を開始させるようにしたことを特徴とするバックライトの調光制御装置。
【請求項８】
上記降圧回路の出力側に、上記出力電圧のリップルを平滑化させる出力平滑コンデンサを更に備え、
上記プリ電圧検出部は、上記出力平滑コンデンサにより平滑化された上記降圧回路の出力電圧またはその分圧電圧を検出することを特徴とする請求項７に記載のバックライトの調光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトの調光制御装置および調光制御方法に関し、特に、バックライト光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＣＤ（液晶表示装置）の調光制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水銀を使わない環境配慮型のＬＣＤのバックライトとして、光源にＬＥＤを用いたものが提供されている。バックライトの光源にＬＥＤを用いた場合、色度の変化を最小にするために、ＬＥＤを定電流で駆動する必要がある。ＬＥＤを定電流で駆動するための方式として、昇圧定電流駆動方式、降圧定電流駆動方式、昇降圧定電流駆動方式が存在する。
【０００３】
バックライト光源に使用するＬＥＤの数は、ＬＣＤの表示サイズや求められる輝度等に応じて異なる。例えば、中小型サイズに分類される車載ＬＣＤの場合は、５〜３６個のＬＥＤがバックライト光源として使用される。これら複数のＬＥＤはマトリクス状に配置されるが、その並列数は１〜４列、直列数は５〜９個とするのが主流となっている。
【０００４】
図９は、昇降圧定電流駆動方式による従来のＬＥＤドライバ回路の構成例を示す図である。図９において、５１は定電流駆動ＩＣ、５２は降圧回路、５３昇圧回路、５４はＬＥＤマトリクスである。ＬＥＤマトリクス５４は、並列数が３、直列数が８の合計２４個のＬＥＤにより構成されている。１列（８個）のＬＥＤは、同一規格のＬＥＤを直列接続したモジュールにより構成されており、３つのモジュール（ＬＥＤ列）５４−１〜５４−３を並列接続することによりＬＥＤマトリクス５４が構成される。
【０００５】
定電流駆動ＩＣ５１は、その機能構成として、降圧制御部６１と昇圧制御部６２とを備えた制御回路６０、内部電源６３、過電圧検出部６４、過電流検出部６５、異常検出／通知部６６、電流設定部６７、ＰＷＭ設定部６８、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３を備えている。降圧回路５２は、降圧駆動用トランジスタＴｒ１、ダイオードＤ１およびコイルＬを備えている。また、昇圧回路５３は、降圧回路５２と兼用のコイルＬ、昇圧駆動用トランジスタＴｒ２およびダイオードＤ２を備えている。昇圧回路５３の出力側には、リップル平滑用の出力平滑コンデンサＣおよび分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２が備えられている。
【０００６】
定電流駆動ＩＣ５１は内部電源６３より電力を得て動作し、降圧回路５２の降圧駆動用トランジスタＴｒ１を制御することにより、入力電圧ＶＩＮをそれより低い電圧に降圧する。または、定電流駆動ＩＣ５１は、昇圧回路５３の昇圧駆動用トランジスタＴｒ２を制御することにより、入力電圧ＶＩＮをそれより高い電圧に昇圧してＬＥＤマトリクス５４に印加する。このとき、出力段に設けられた出力平滑コンデンサＣにより、印加電圧のリップルが抑制される。
【０００７】
定電流駆動ＩＣ５１は、過電圧や過電流によって深刻なダメージがかからないようにするための保護機能を内蔵している。過電圧に対する保護機能は、以下のように実現されている。すなわち、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して定電流駆動ＩＣ５１の過電圧検出部６４にフィードバックされる。過電圧検出部６４はフィードバック電圧を監視し、フィードバック電圧が所定の閾値より大きいこと（過電圧）を検出すると、その旨を異常検出／通知部６６に通知する。
【０００８】
また、過電流の検出は、降圧駆動用トランジスタＴｒ１に流れる電流を検出することによって行う。具体的には、降圧駆動用トランジスタＴｒ１のソースに接続した抵抗Ｒ０を用いて、この抵抗Ｒ０に発生する電圧値を定電流駆動ＩＣ５１の過電流検出部６５にて監視する。過電流検出部６５は、監視した電圧値が所定の閾値より大きいこと（過電流）を検出すると、その旨を異常検出／通知部６６に通知する。
【０００９】
異常検出／通知部６６は、過電圧検出部６４または過電流検出部６５から過電圧の検出または過電流の検出が通知された場合、異常が発生したことを定電流駆動ＩＣ５１の外部に通知する。また、異常検出／通知部６６は、過電圧検出部６４または過電流検出部６５から過電圧の検出または過電流の検出が通知された場合、制御回路６０を制御して過電圧または過電流の状態を抑制する。
【００１０】
異常検出／通知部６６は、上述した過電圧および過電流の異常判定に加えて、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３を通じてＬＥＤマトリクス５４の異常判定も行う。すなわち、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３は、ＬＥＤマトリクス５４の点灯（調光ＯＮ）開始時点から所定の異常検出期間において、それぞれにかかる電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ３を検出し、検出した電圧を異常検出／通知部６６に通知する。異常検出／通知部６６は、定電流／調光制御部６９−１〜６９−３からの通知に基づいて、電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ３が定電流駆動ＩＣ５１の閾値電圧（例えば、０．４[Ｖ]）未満であることを検知したときに、ＬＥＤ列５４−１〜５４−３のカソード側がグランドに接触していると判定し、定電流駆動ＩＣ５１の外部に異常を通知する。
【００１１】
ＬＥＤマトリクス５４の調光は、電流設定部６７、ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３によって行う。ＰＷＭ設定部６８は、電流設定部６７により設定された定電流のパルス波であって、調光率に応じた時間的割合でデューティ比を設定したパルス波を発生し、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３で電流を引き込む。
【００１２】
第１の定電流／調光制御部６９−１は、ＰＷＭ設定部６８により発生される定電流のパルス波に基づいて、ＬＥＤマトリクス５４を構成する第１のＬＥＤ列５４−１に対してパルス波のデューティ比に従って断続的に定電流を引き込むことにより、第１のＬＥＤ列５４−１の調光を制御する。
【００１３】
第２の定電流／調光制御部６９−２は、ＰＷＭ設定部６８により発生される定電流のパルス波に基づいて、ＬＥＤマトリクス５４を構成する第２のＬＥＤ列５４−２に対してパルス波のデューティ比に従って断続的に定電流を引き込むことにより、第２のＬＥＤ列５４−２の調光を制御する。
【００１４】
第３の定電流／調光制御部６９−３は、ＰＷＭ設定部６８により発生される定電流のパルス波に基づいて、ＬＥＤマトリクス５４を構成する第３のＬＥＤ列５４−３に対してパルス波のデューティ比に従って断続的に定電流を引き込むことにより、第３のＬＥＤ列５４−３の調光を制御する。
【００１５】
第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の調光をＯＮにしてＬＥＤマトリクス５４を点灯させる場合、昇圧制御部６２によって昇圧駆動用トランジスタＴｒ２を駆動することにより、昇圧回路５３を動作させる。このとき昇圧制御部６２は、オシレータより発生する固定周期のパルス波を利用して、ＰＷＭ設定部６８により発生される調光ＰＷＭ波がＯＮとなる期間中に昇圧駆動用トランジスタＴｒ２のＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ制御することにより、入力電圧ＶＩＮを所定の出力電圧ＶＯＵＴに昇圧する。
【００１６】
例えば、入力電圧ＶＩＮは、車両に搭載された図示しないヘッドユニット（ＬＣＤの駆動を制御するコントローラ）から供給される電源電圧であり、例えば８．０[Ｖ]であるとする。また、第１のＬＥＤ列５４−１に使用しているＬＥＤに８０[ｍＡ]の定電流を流したときの順方向電圧が３．０[Ｖ]だとすると、第１のＬＥＤ列５４−１の全体では、３．０×８＝２４．０[Ｖ]の順方向電圧となる。
【００１７】
電流が８０[ｍＡ]になる帰還電圧を１．０[Ｖ]とすると、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴは、２４．０＋１．０＝２５．０[Ｖ]となる。この場合、第１の定電流／調光制御部６９−１にかかる電圧ＶＬＥＤ１は、２５．０−２４．０＝１．０[Ｖ]となる。第２の定電流／調光制御部６９−２にかかる電圧ＶＬＥＤ２、第３の定電流／調光制御部６９−３にかかる電圧ＶＬＥＤ３も同様である。
【００１８】
一方、調光をＯＦＦにしてＬＥＤマトリクス５４を消灯させる場合、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を停止させるとともに、昇圧駆動用トランジスタＴｒ２をＯＦＦとすることにより、昇圧回路５３の動作を停止させる。ここで、昇圧回路５３のダイオードＤ２の順方向電圧を０．５[Ｖ]とすると、昇圧動作停止時における出力平滑コンデンサＣの端子電圧は、８．０−０．５＝７．５[Ｖ]となる。そのため、調光ＯＮ時の２５．０[Ｖ]から調光ＯＦＦ時の７．５[Ｖ]まで、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２および過電圧検出部６４を通じて出力平滑コンデンサＣの蓄積電荷が放電される。
【００１９】
ところで、現状のＬＥＤドライバ回路は、夜間やトンネル内など周囲の照度が低い環境下でＬＣＤを起動するときには、ＰＷＭ設定部６８で発生するＰＷＭ波のデューティ比を小さく（数％以下）設定して、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３を低調光率で駆動するように成されている。しかしながら、この場合は、ＬＥＤマトリクス５４に流れる電流が徐々に上昇していって定電流（８０[ｍＡ]）に達するまでの時間が長くなってしまうという問題があった。
【００２０】
図１０は、従来のＬＥＤドライバ回路における起動時の動作を示す図である。図１０（ａ）に示す昇圧ＰＷＭのパルス波は、昇圧制御部６２から昇圧駆動用トランジスタＴｒ２に供給されるＰＷＭ波である。ヘッドユニットから定電流駆動ＩＣ５１に調光ＯＮの指令が出されると、昇圧制御部６２は、図１０（ａ）の昇圧ＰＷＭ波を昇圧駆動用トランジスタＴｒ２に供給する。
【００２１】
図１０（ｂ）に示す調光ＰＷＭのパルス波は、ＰＷＭ設定部６８より出力されるＰＷＭ波である。調光ＰＷＭ波のデューティ比は、ヘッドユニットから定電流駆動ＩＣ５１に供給される調光率に応じて決められる。昇圧制御部６２は、調光ＰＷＭ波がＯＮとなる期間において図１０（ａ）の昇圧ＰＷＭ波を昇圧駆動用トランジスタＴｒ２に供給する。また、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３は、調光ＰＷＭ波がＯＮとなる期間においてＬＥＤマトリクス５４から電流を引き込む。
【００２２】
図１０（ｃ）に示すように、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴ（＝出力平滑コンデンサＣの端子電圧）は、調光ＰＷＭ波が間欠的にＯＮとなる度に階段状に徐々に上昇し、２５．０[Ｖ]に達したところで安定する。出力電圧ＶＯＵＴが徐々に上昇することにより、図１０（ｄ）（ｅ）のように第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ３および電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ３も階段状に徐々に上昇していく。
【００２３】
最終的に、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３は、ＬＥＤに８０[ｍＡ]の定電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ３を流すことにより、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ３が１．０[Ｖ]となるように制御する。しかし、図１０（ｅ）に示すように、ＬＥＤに流れる電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ３が定電流に達するまでの時間が長くなってしまっている。
【００２４】
これに対して、図１１に示すように、ヘッドユニットから定電流駆動ＩＣ５１に調光ＯＮの指令が出されたときに最初に出力される調光ＰＷＭ波に応じて、８０[ｍＡ]の定電流に達するまで一気にＬＥＤに電流を連続的に流すようにした技術が存在する。なお、ＮＰＮトランジスタのコレクタ端子とベース端子とを短絡することにより、電解コンデンサに急速に電荷を伝達して、短時間でベース電流を増大させ、エミッタ端子を介して、負荷に伝達される電源電圧を短時間で収束させる技術も提案されている（特許文献１参照）。
【００２５】
しかしながら、ＬＥＤドライバ回路を図１１に示すように動作させた場合、連続的に電流が流れている時間が長くなるため、ＬＣＤが一瞬強く光って見えてしまうという問題を生じる。周囲の照度が低いときの低調光による発光動作時では、このように一瞬強く光る状態が目立ってしまうため、ユーザに違和感や不快感を与えてしまうことになる。
【００２６】
また、駆動回路がＬＥＤに供給する電流値を検出し、その電流値が所定のレベルとなった状態でＦＥＴをオンとしてＬＥＤに通電させるようにした技術も提案されている（特許文献２参照）。さらに、出力電圧の分圧電圧と基準電圧とを比較増幅する出力電圧検出回路の出力を制御回路で受けてパルス幅制御を行い、制御回路の制御出力により入力電圧を変圧して出力電圧を出力するようにした技術も存在する（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開平１１−６９６２２号公報
【特許文献２】特開２０１２−４９１７９号公報
【特許文献３】特開平１１−２６６５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
上記特許文献２に記載の技術によれば、ＬＥＤに流れる電流値の立ち上がり特性を十分に急峻なものとして、高速応答性に優れた発光駆動を行うことが可能となる。また、ＬＥＤが一瞬強く光る現象も回避することができる。しかしながら、この特許文献２では、ＬＥＤに流れる電流値を検出するために、電流値を電圧値に置換するための抵抗（特許文献２の図１に示された抵抗１８）を接続する必要がある。そして、この抵抗がＬＥＤとグランドとの間にあるため、グランドの電圧が正確に０[Ｖ]でなくなってしまい、ＬＥＤの光度に狂いが生じてしまうという問題があった。
【００２９】
また、特許文献２に記載の技術では、インダクタ電流を検出しているため、リップルが大きくなって検出値が安定しない（特許文献２の図２（Ｄ）参照）。そのため、ＬＥＤに流れる電流値を正確に検出することができず、ＦＥＴをオンとしてＬＥＤへの通電を開始するタイミングを正しく特定することができないという問題もあった。つまり、実際には定電流に達していないタイミングでＬＥＤへの通電を開始してしまうことがあり、これによってＬＥＤの光度に狂いが生じてしまうという問題があった。
【００３０】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、低調光起動時にＬＥＤが一瞬強く光ったり光度に狂いが生じたりしてしまう不都合を生じさせることなく、ＬＥＤに定電流を流すまでの時間を短くできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記した課題を解決するために、本発明では、発光ダイオードを点灯させる指令が出されたときに、昇圧制御部が昇圧用のパルス波に基づいて昇圧回路を動作させ、昇圧回路の出力電圧が所定値になったことがプリ電圧検出部により検出された後、動作開始制御部が調光制御部の動作を開始させ、調光用のパルス波に基づいて複数の発光ダイオードの調光を制御するようにしている。
【００３２】
本発明の他の態様では、昇圧回路の出力側に、昇圧回路の出力電圧に生じるリップルを平滑化させる出力平滑コンデンサを備え、出力平滑コンデンサにより平滑化された電圧をプリ電圧検出部により検出するようにしている。
【発明の効果】
【００３３】
上記のように構成した本発明によれば、低調光率による低いデューティ比に従い間欠的にオンとなる調光用のパルス波ではなく、昇圧用のパルス波に基づいて昇圧回路が動作することにより出力電圧が短時間のうちに所定値に達する。昇圧回路の出力電圧が所定値に達した状態で、調光用のパルス波に基づいて発光ダイオードの調光が開始されるので、調光用のパルス波が最初にオンとなるタイミングから、発光ダイオードに流れる電流を目的の定電流とすることができる。これにより、発光ダイオードに定電流を流すまでの時間を短くすることができる。
【００３４】
また、本発明によれば、昇圧回路の出力電圧が所定値に達するまでの間は、発光ダイオードに電流が流れないので、昇圧回路の出力電圧が短時間のうちに所定値に達する状態であっても、発光ダイオードが一瞬強く光ってしまう不都合を回避することができる。さらに、本発明によれば、発光ダイオードに流れる電流値を検出しているわけではないので、電流値を電圧値に置換するための抵抗が不要である。そのため、グランド電圧として０[Ｖ]を確保することができ、発光ダイオードの光度に狂いが生じてしまうという不都合を回避することもできる。
【００３５】
また、本発明の他の態様によれば、昇圧回路の出力電圧に生じるリップルが出力平滑コンデンサにより平滑化され、その平滑化された出力電圧がプリ電圧検出部により検出されるので、リップルの少ない安定した状態で昇圧回路の出力電圧を正確に検出することができる。よって、調光用のパルス波に基づいて発光ダイオードの調光を開始するタイミングを正しく特定することができ、調光用のパルス波が最初にオンとなるタイミングから、発光ダイオードに流れる電流を目的の定電流に合わせることができる。これにより、発光ダイオードの光度に狂いが生じてしまう不都合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】昇降圧定電流駆動方式による第１の実施形態によるＬＥＤドライバ回路の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態によるプリ電圧検出部の構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態による過電圧検出部の構成例を示す図である。
【図４】第１の実施形態によるＬＥＤドライバ回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図５】昇降圧定電流駆動方式による第２の実施形態によるＬＥＤドライバ回路の構成例を示す図である。
【図６】第２の実施形態によるＬＥＤドライバ回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図７】降圧定電流駆動方式による第１の実施形態によるＬＥＤドライバ回路の構成例を示す図である。
【図８】図７に示したＬＥＤドライバ回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図９】昇降圧定電流駆動方式による従来のＬＥＤドライバ回路の構成例を示す図である。
【図１０】従来のＬＥＤドライバ回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１１】従来のＬＥＤドライバ回路の別の動作例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明によるバックライトの調光制御装置を備えた第１の実施形態によるＬＥＤドライバ回路の構成例を示す図である。
【００３８】
図１において、１０は定電流駆動ＩＣ、５２は降圧回路、５３昇圧回路、５４はＬＥＤマトリクス（特許請求の範囲における複数の発光ダイオードに相当する）である。ＬＥＤマトリクス５４は、並列数が３、直列数が８の合計２４個のＬＥＤにより構成されている。２４個のＬＥＤがマトリクス状に配置されてＬＣＤのバックライトが構成される。
【００３９】
降圧回路５２は、入力電圧ＶＩＮを所定の出力電圧ＶＯＵＴに降圧し、降圧した出力電圧ＶＯＵＴをＬＥＤマトリクス５４に印加する。この降圧回路５２の入力側には、過電流検出用に電流値を電圧値に置換するための抵抗Ｒ０が接続されている。
【００４０】
昇圧回路５３は、入力電圧ＶＩＮを所定の出力電圧ＶＯＵＴに昇圧し、昇圧した出力電圧ＶＯＵＴをＬＥＤマトリクス５４に印加する。この昇圧回路５３の出力側には、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴに生じるリップルを平滑化させる出力平滑コンデンサＣと、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを分圧する２組の分圧抵抗（Ｒ１，Ｒ２）、（Ｒ３，Ｒ４）とが備えられている。
【００４１】
定電流駆動ＩＣ１０以外の構成のうち、降圧回路５２、昇圧回路５３、ＬＥＤマトリクス５４、抵抗Ｒ０、出力平滑コンデンサＣおよび１組の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２は、図９に示したものと同じである。本実施形態では、これ以外に、もう１組の分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４を分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と並列に設けている。
【００４２】
定電流駆動ＩＣ１０は、その機能構成として、降圧制御部１と昇圧制御部２とを備えた制御回路６、プリ電圧検出部７、内部電源６３、過電圧検出部６４、過電流検出部６５、異常検出／通知部６６、電流設定部６７、ＰＷＭ設定部６８、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３を備えている。定電流駆動ＩＣ１０の機能構成において、制御回路６およびプリ電圧検出部７以外の構成は、図９に示したものと同じである。
【００４３】
上述した降圧回路５２の動作は、降圧制御部１が制御する。すなわち、降圧制御部１は、図示しないオシレータより発生する降圧用の固定周期のパルス波を利用して、降圧回路５２が備える降圧駆動用トランジスタＴｒ１のＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ制御する。これにより、降圧回路５２が入力電圧ＶＩＮを所定の出力電圧に降圧するよう制御する。
【００４４】
また、昇圧回路５３の動作は、昇圧制御部２が制御する。すなわち、昇圧制御部２は、図示しないオシレータより発生する昇圧用の固定周期のパルス波を利用して、昇圧回路５３が備える昇圧駆動用トランジスタＴｒ２のＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ制御する。これにより、昇圧回路５３が入力電圧を所定の出力電圧ＶＯＵＴに昇圧するよう制御する。本実施形態では、昇圧制御部２は、バックライトの起動時に、ＰＷＭ設定部６８により発生される調光用のＰＷＭ波とは無関係に、昇圧用のＰＷＭ波に基づいて昇圧回路５３を動作させる。
【００４５】
ＬＥＤマトリクス５４の調光は、電流設定部６７、ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３によって行う。ＰＷＭ設定部６８は、特許請求の範囲の調光パルス発生部に相当するものであり、電流設定部６７により設定された定電流のパルス波であって、調光率に応じた時間的割合でデューティ比を設定した調光用のＰＷＭ波を発生し、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３で電流を引き込む。
【００４６】
第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３は、特許請求の範囲の調光制御部に相当するものであって、ＰＷＭ設定部６８により発生される調光用のＰＷＭ波に基づいてＬＥＤマトリクス５４の調光を制御する。
【００４７】
すなわち、第１の定電流／調光制御部６９−１は、ＰＷＭ設定部６８により発生される定電流のＰＷＭ波に基づいて、ＬＥＤマトリクス５４を構成する第１のＬＥＤ列５４−１に対してパルス波のデューティ比に従って断続的に定電流を引き込むことにより、第１のＬＥＤ列５４−１の調光を制御する。
【００４８】
第２の定電流／調光制御部６９−２は、ＰＷＭ設定部６８により発生される定電流のＰＷＭ波に基づいて、ＬＥＤマトリクス５４を構成する第２のＬＥＤ列５４−２に対してパルス波のデューティ比に従って断続的に定電流を引き込むことにより、第２のＬＥＤ列５４−２の調光を制御する。
【００４９】
第３の定電流／調光制御部６９−３は、ＰＷＭ設定部６８により発生される定電流のＰＷＭ波に基づいて、ＬＥＤマトリクス５４を構成する第３のＬＥＤ列５４−３に対してパルス波のデューティ比に従って断続的に定電流を引き込むことにより、第３のＬＥＤ列５４−３の調光を制御する。
【００５０】
なお、以上のように第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の調光をＯＮにしてＬＥＤマトリクス５４を点灯させる場合、昇圧制御部２によって昇圧駆動用トランジスタＴｒ２を駆動することにより、昇圧回路５３を動作させる。
【００５１】
ここで、入力電圧ＶＩＮが８．０[Ｖ]、電流設定部６７により設定される定電流が８０[ｍＡ]であるとする。また、第１〜第３のＬＥＤ列５４−１〜５４−３に使用しているＬＥＤに８０[ｍＡ]の定電流を流したときの順方向電圧が３．０[Ｖ]であり、電流が８０[ｍＡ]になる帰還電圧を１．０[Ｖ]とすると、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴ（出力平滑コンデンサＣの端子電圧）は、２５．０[Ｖ]となる。
【００５２】
プリ電圧検出部７は、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧した値が所定値になったか否かを検出する。本実施形態では、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４は出力平滑コンデンサＣの出力側に接続されている。したがって、プリ電圧検出部７は、出力平滑コンデンサＣにより平滑化された昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを更に分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧した値を検出している。
【００５３】
本実施形態において、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４の値は、例えば２４[ｋΩ]、１[ｋΩ]にそれぞれ設定している。上述したように、ＬＥＤに８０[ｍＡ]の定電流を流したときにおける昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴは２５．０[Ｖ]となる。よって、このとき分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧された電圧値は１．０[Ｖ]となる。この電圧値は、ＬＥＤに流れる電流が８０[ｍＡ]になるときの帰還電圧の値と同じである。つまり、本実施形態のプリ電圧検出部７は、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧された電圧が、ＬＥＤに定電流が流れるときの帰還電圧と同じ電圧になったか否かを検出している。
【００５４】
図２は、プリ電圧検出部７の構成例を示す図である。図２（ａ）に示すように、プリ電圧検出部７は、オペアンプを用いた同位相／逆位相コンパレータ回路で構成される。これにより、図２（ｂ）に示すように、入力電圧（分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧された電圧）がオペアンプの基準電圧ＶＲＥＦ１（本実施形態ではこれを１．０[Ｖ]に設定する）を上回ると出力がＨｉｇｈとなり、入力電圧がオペアンプの基準電圧ＶＲＥＦ１を下回ると出力がＬｏｗとなる。
【００５５】
図３は、過電圧検出部６４の構成例を示す図である。図３（ａ）に示すように、過電圧検出部６４は、オペアンプを用いたヒステリシスコンパレータ回路で構成される。これにより、図３（ｂ）に示すように、入力電圧（分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧された電圧）がオペアンプの基準電圧ＶＲＥＦ２上回ったタイミングから少し遅れて出力がＨｉｇｈとなり、入力電圧がオペアンプの基準電圧ＶＲＥＦ２を下回ったタイミングから少し遅れて出力がＬｏｗとなる。
【００５６】
制御回路６は、特許請求の範囲の動作開始制御部に相当するものであり、プリ電圧検出部７により検出された電圧が所定値（１．０[Ｖ]）になったことが検出された後、ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を開始させる。
【００５７】
具体的には、ＬＥＤを点灯させる指令が出されたときに、まずは昇圧制御部２が昇圧回路５３を動作させる。そして、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧した電圧値が所定値になったことがプリ電圧検出部７により検出された後、制御回路６がＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を開始させる。
【００５８】
図４は、第１の実施形態によるＬＥＤドライバ回路における起動時の動作を示す図である。図４（ａ）に示す昇圧ＰＷＭのパルス波は、昇圧制御部２から昇圧駆動用トランジスタＴｒ２に供給される昇圧用のＰＷＭ波である。ヘッドユニットから定電流駆動ＩＣ１０に調光ＯＮの指令が出されると、昇圧制御部２は、図４（ａ）の昇圧ＰＷＭ波を昇圧駆動用トランジスタＴｒ２に供給する。
【００５９】
本実施形態では、昇圧制御部２は、ＰＷＭ設定部６８により発生される低調光率の調光ＰＷＭ波とは無関係に、図４（ａ）に示す固定周期（調光ＰＷＭ波より周期が短い）の昇圧ＰＷＭ波を利用して昇圧回路５３を動作させている。これにより、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴは、図４（ｃ）に示すように、調光ＯＮの指令が出された直後から連続的に上昇していき、短時間のうちに２５．０[Ｖ]に達する。これに伴い、プリ電圧検出部７により検出される電圧値も、図４（ｄ）に示すように、調光ＯＮの指令が出された直後から連続的に上昇していき、短時間のうちに１．０[Ｖ]に達する。この間、ＰＷＭ設定部６８から調光ＰＷＭ波は出力されていない。
【００６０】
図４（ｂ）に示す調光ＰＷＭのパルス波は、ＰＷＭ設定部６８より出力されるＰＷＭ波である。調光ＰＷＭ波のデューティ比は、ヘッドユニットから定電流駆動ＩＣ１０に供給される調光率に応じて決められる。第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３は、調光ＰＷＭ波がＯＮとなる期間においてＬＥＤマトリクス５４から電流を引き込む。
【００６１】
本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、制御回路６は、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧した電圧が１．０[Ｖ]になったことがプリ電圧検出部７により検出された後、ＰＷＭ設定部６８を動作させて調光ＰＷＭ波の出力を開始させる。これと同時に、制御回路６は第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作も開始させる。
【００６２】
制御回路６が第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を開始させたとき、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴは既に２５．０[Ｖ]に達している。したがって、図４（ｅ）のように、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３にかかる電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ３は、最初に調光ＰＷＭ波が出力されたときから１．０[Ｖ]となる。また、図４（ｆ）のように、第１〜第３のＬＥＤ列５４−１〜５４−３に流れる電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ３は、最初に調光ＰＷＭ波が出力されたときから定電流の８０[ｍＡ]となり、ＬＥＤは所望の光度となる。
【００６３】
以上詳しく説明したように、第１の実施形態では、ＬＥＤマトリクス５４を点灯させる指令（調光ＯＮの指令）が出されたときに、昇圧制御部２が昇圧ＰＷＭ波に基づいて昇圧回路５３を動作させる。そして、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧した電圧が所定値（第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の帰還電圧＝１．０[Ｖ]）になったことがプリ電圧検出部７により検出された後、制御回路６がＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を開始させ、調光ＰＷＭ波に基づいてＬＥＤマトリクス５４の調光を制御するようにしている。
【００６４】
このように構成した第１の実施形態によれば、低調光率による低いデューティ比に従い間欠的にオンとなる調光ＰＷＭ波ではなく、昇圧ＰＷＭ波に基づいて昇圧回路５３が動作することにより、出力電圧ＶＯＵＴが短時間のうちに２５．０[Ｖ]に達する。そして、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが２５．０[Ｖ]に達した状態で、調光ＰＷＭ波に基づいてＬＥＤマトリクス５４の調光が開始されるので、調光ＰＷＭ波が最初にオンとなるタイミングから、ＬＥＤマトリクス５４に流れる電流を目的の定電流とすることができる。これにより、ＬＥＤマトリクス５４に定電流を流すまでの時間を短くすることができる。
【００６５】
しかも、第１の実施形態によれば、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが２５．０[Ｖ]に達するまでの間は、ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３が動作しておらず、ＬＥＤマトリクス５４には電流が流れない。そのため、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが短時間のうちに２５．０[Ｖ]に達する状態であっても、ＬＥＤが一瞬強く光ってしまう不都合を回避することができる。
【００６６】
さらに、第１の実施形態によれば、ＬＥＤマトリクス５４に流れる電流値を検出しているわけではないので、電流値を電圧値に置換するための抵抗をＬＥＤマトリクス５４とグランドとの間に設けることは不要である。そのため、グランド電圧として０[Ｖ]を確保することができ、ＬＥＤの光度に狂いが生じてしまうという不都合を回避することもできる。
【００６７】
また、第１の実施形態では、昇圧回路５３の出力側に出力平滑コンデンサＣを備え、更にその出力側に分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４を備え、その分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧された電圧をプリ電圧検出部７により検出するようにしている。そのため、リップルの少ない安定した状態で昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴの分圧を正確に検出することができる。
【００６８】
したがって、調光ＰＷＭ波に基づいてＬＥＤマトリクス５４の調光を開始するタイミングを正しく特定することができ、調光ＰＷＭ波が最初にオンとなるタイミングから、ＬＥＤマトリクス５４に流れる電流を目的の定電流に合わせることができる。これにより、ＬＥＤの光度に狂いが生じてしまう不都合を回避することができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図５は、本発明によるバックライトの調光制御装置を備えた第２の実施形態によるＬＥＤドライバ回路の構成例を示す図である。なお、この図５において、図１に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。
【００７０】
図５に示すように、第２の実施形態では、２組の分圧抵抗（Ｒ１，Ｒ２）、（Ｒ３，Ｒ４）の代わりに、１組の分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６を備えている。この分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６の抵抗値は、例えば１９０[kΩ]、１０[kΩ]にそれぞれ設定する。
【００７１】
また、第２の実施形態では、プリ電圧検出部７および過電圧検出部６４の代わりにＡ／Ｄコンバータ１１およびＤＳＰ１２を備えている。Ａ／Ｄコンバータ１１は、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６により分圧した電圧をアナログ値からデジタル値に変換する。
【００７２】
ＤＳＰ１２は、第１の実施形態で説明したプリ電圧検出部７の機能を備えており、Ａ／Ｄコンバータ１１によりデジタル値に変換された出力電圧ＶＯＵＴの分圧が所定値になったか否かを検出する。また、ＤＳＰ１２は、第１の実施形態で説明した過電圧検出部６４の機能も兼用しており、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴの分圧が過電圧になっているか否かも検出する。
【００７３】
図６は、Ａ／Ｄコンバータ１１およびＤＳＰ１２の動作を説明するための図である。図６（ａ）は昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを示し、図６（ｂ）はＡ／Ｄコンバータ１１の入力電圧（分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６により分圧された電圧）を示している。
【００７４】
図６（ａ）に示すように、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴは、ＬＥＤマトリクス５４を点灯させる指令が出されたときから連続的に上昇していき、短時間のうちに２５．０[Ｖ]に達する。このとき、Ａ／Ｄコンバータ１１の入力電圧は、図６（ｂ）に示すように、１０ｋ／（１０ｋ＋１９０ｋ）＊２５[Ｖ]＝１．２５[Ｖ]となる。また、Ａ／Ｄコンバータ１１の電源を５．０[Ｖ]、分解能を８ビット（０〜２５５[ＨＥＸ]）、Ａ／Ｄコンバータ１１の入力が５．０[Ｖ]ときの出力値をＦＦ[ＨＥＸ]とすると、Ａ／Ｄコンバータ１１が１．２５[Ｖ]の入力電圧をＡ／Ｄ変換した値は、４０[ＨＥＸ]となる。
【００７５】
ＤＳＰ１２は、Ａ／Ｄコンバータ１１より入力されるデジタルの電圧値が４０[ＨＥＸ]となったか否かを検出し、４０[ＨＥＸ]になった場合はそのことを制御回路６に通知する。制御回路６は、この通知を受けて、ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を開始させるように制御する。
【００７６】
また、図６（ａ）に示すように、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが４０[Ｖ]になると、ＤＳＰ１２はこれを過電圧として検出する。すなわち、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが４０[Ｖ]のとき、Ａ／Ｄコンバータ１１の入力電圧は、図６（ｂ）に示すように、１０ｋ／（１０ｋ＋１９０ｋ）＊４０[Ｖ]＝２．０[Ｖ]となる。また、Ａ／Ｄコンバータ１１がこれをＡ／Ｄ変換した値は、６６[ＨＥＸ]となる。
【００７７】
ＤＳＰ１２は、Ａ／Ｄコンバータ１１より入力されるデジタルの電圧値が６６[ＨＥＸ]となったか否かを検出し、６６[ＨＥＸ]になった場合はそのことを制御回路６に通知する。制御回路６は、この通知を受けて、ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を停止させるように制御する。
【００７８】
ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を停止させると、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴは、図６（ａ）に示すように一定時間の経過後に低下し始める。そして、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが１６[Ｖ]まで低下したら、ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を再開させる。
【００７９】
すなわち、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが１６[Ｖ]のとき、Ａ／Ｄコンバータ１１の入力電圧は、図６（ｂ）に示すように、１０ｋ／（１０ｋ＋１９０ｋ）＊１６[Ｖ]＝０．８[Ｖ]となる。また、Ａ／Ｄコンバータ１１がこれをＡ／Ｄ変換した値は、２９[ＨＥＸ]となる。
【００８０】
ＤＳＰ１２は、Ａ／Ｄコンバータ１１より入力されるデジタルの電圧値が２９[ＨＥＸ]となったか否かを検出し、２９[ＨＥＸ]になった場合はそのことを制御回路６に通知する。制御回路６は、この通知を受けて、ＰＷＭ設定部６８および第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を開始させるように制御する。
【００８１】
上記のように構成した第２の実施形態によれば、第１の実施形態と比べて回路構成を簡素化することができるというメリットを有する。すなわち、第１の実施形態では、プリ電圧検出部７および過電圧検出部６４を備えているが、これらは共にコンパレータ回路で構成されるため、回路に冗長が生じている。第２の実施形態では、これをＡ／Ｄコンバータ１１およびＤＳＰ１２に置き換えることにより、回路の冗長性を回避している。
【００８２】
また、第１の実施形態では、プリ電圧検出部７および過電圧検出部６４のそれぞれに対して２組の分圧抵抗（Ｒ１，Ｒ２）、（Ｒ３，Ｒ４）を備えている。これに対して、第２の実施形態では、Ａ／Ｄコンバータ１１に対して１組の分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６を備えればよく、分圧抵抗の冗長性も回避している。
【００８３】
このように、第２の実施形態によれば、コンパレータ回路や分圧抵抗の冗長性を回避して、回路構成を簡素化することができる。また、第２の実施形態によれば、調光を開始する際の電圧値、過電圧により調光を停止する際の電圧値、過電圧による調光停止後に調光を再開させる際の電圧値など、複数の閾値をソフトウェアで任意に設定することができるというメリットも有する。
【００８４】
なお、上記第１および第２の実施形態では、昇降圧定電流駆動方式のＬＥＤドライバ回路の構成例について説明したが、昇圧定電流駆動方式、降圧定電流駆動方式のＬＥＤドライバ回路に本発明を適用することも可能である。昇圧定電流駆動方式の場合、ＬＥＤドライバ回路の構成は図１または図５とほぼ同様であるが、降圧回路５２および降圧制御部１は存在しない。一方、降圧定電流駆動方式の場合、ＬＥＤドライバ回路の構成は図１または図５とほぼ同様であるが、昇圧回路５３および昇圧制御部２は存在しない。
【００８５】
図７は、本発明によるバックライトの調光制御装置を適用した降圧定電流駆動方式のＬＥＤドライバ回路の構成例を示す図である。なお、この図７において、図１に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。
【００８６】
図７に示す例において、ＬＥＤマトリクス５４は、並列数が３、直列数が４の合計１２個のＬＥＤにより構成されている。この場合、ＬＥＤに８０[ｍＡ]の定電流を流したときの順方向電圧が３．０[Ｖ]であり、電流が８０[ｍＡ]になる帰還電圧を１．０[Ｖ]とすると、降圧回路５２の出力電圧ＶＯＵＴは１３．０[Ｖ]となる。すなわち、降圧回路５２は、入力電圧ＶＩＮ（例えば、１６．０[Ｖ]）を所定の出力電圧ＶＯＵＴ（１３．０[Ｖ]）に降圧し、降圧した出力電圧ＶＯＵＴをＬＥＤマトリクス５４に印加する。
【００８７】
プリ電圧検出部７は、降圧回路５２の出力電圧ＶＯＵＴを分圧抵抗Ｒ７，Ｒ８で分圧した値が所定値になったか否かを検出する。図７の例において、分圧抵抗Ｒ７，Ｒ８の値は、例えば１２[ｋΩ]、１[ｋΩ]にそれぞれ設定している。よって、このとき分圧抵抗Ｒ７，Ｒ８により分圧された電圧値は１．０[Ｖ]となる。つまり、図７の例においてもプリ電圧検出部７は、分圧抵抗Ｒ７，Ｒ８により分圧された電圧が、ＬＥＤに定電流が流れるときの帰還電圧と同じ電圧になったか否かを検出している。
【００８８】
図８は、図７に示した降圧定電流駆動方式のＬＥＤドライバ回路における起動時の動作例を示す図である。図８（ａ）に示す降圧ＰＷＭのパルス波は、降圧制御部１から降圧回路５２の降圧駆動用トランジスタＴｒ１に供給されるＰＷＭ波である。ヘッドユニットから定電流駆動ＩＣ１０に調光ＯＮの指令が出されると、降圧制御部１は、図８（ａ）に示す降圧ＰＷＭ波を降圧駆動用トランジスタＴｒ１に供給し、降圧回路５２を動作させる。
【００８９】
ここで、降圧制御部１は、ＰＷＭ設定部６８により発生される調光ＰＷＭ波とは無関係に、図８（ａ）に示す固定周期の降圧ＰＷＭ波を利用して降圧回路５２を動作させている。これにより、降圧回路５２の出力電圧ＶＯＵＴは、図８（ｃ）に示すように、調光ＯＮの指令が出された直後から連続的に下降していき、短時間のうちに１３．０[Ｖ]に達する。これに伴い、プリ電圧検出部７により検出される電圧値も、図８（ｄ）に示すように、調光ＯＮの指令が出された直後から連続的に下降していき、短時間のうちに１．０[Ｖ]に達する。この間、ＰＷＭ設定部６８から調光ＰＷＭ波は出力されていない。
【００９０】
図８（ｂ）に示す調光ＰＷＭのパルス波は、ＰＷＭ設定部６８より出力されるＰＷＭ波である。調光ＰＷＭ波のデューティ比は、ヘッドユニットから定電流駆動ＩＣ１０に供給される調光率に応じて決められる。第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３は、調光ＰＷＭ波がＯＮとなる期間においてＬＥＤマトリクス５４から電流を引き込む。
【００９１】
本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、制御回路６は、降圧回路５２の出力電圧ＶＯＵＴを分圧抵抗Ｒ７，Ｒ８により分圧した電圧が１．０[Ｖ]になったことがプリ電圧検出部７により検出された後、ＰＷＭ設定部６８を動作させて調光ＰＷＭ波の出力を開始させる。これと同時に、制御回路６は第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作も開始させる。
【００９２】
制御回路６が第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３の動作を開始させたとき、降圧回路５２の出力電圧ＶＯＵＴは既に１３．０[Ｖ]に達している。したがって、図８（ｅ）のように、第１〜第３の定電流／調光制御部６９−１〜６９−３にかかる電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤ３は、最初に調光ＰＷＭ波が出力されたときから１．０[Ｖ]となる。また、図８（ｆ）のように、第１〜第３のＬＥＤ列５４−１〜５４−３に流れる電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤ３は、最初に調光ＰＷＭ波が出力されたときから定電流の８０[ｍＡ]となり、ＬＥＤは所望の光度となる。
【００９３】
また、上記第１および第２の実施形態では、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴを分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４または分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６により分圧し、その分圧した電圧をプリ電圧検出部７またはＡ／Ｄコンバータ１１により検出する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４や分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６を設けず、昇圧回路５３の出力電圧ＶＯＵＴが所定値になったか否かを検出するようにしてもよい。
【００９４】
その他、上記第１および第２の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１  降圧制御部
２  昇圧制御部
６  制御回路
７  プリ電圧検出部
１１  Ａ／Ｄコンバータ
１２  ＤＳＰ
５２  降圧回路
５３  昇圧回路
５４  ＬＥＤマトリクス
６８  ＰＷＭ設定部
６９−１〜６９−３  第１〜第３の定電流／調光制御部
Ｒ３，Ｒ４  分圧抵抗
Ｒ５，Ｒ６  分圧抵抗
Ｒ７，Ｒ８  分圧抵抗  
【図１】
2014108004.tif 000003
【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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【図１１】
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