(57)【要約】【課題】ＰＷＭ方式で好適に調光を行う調光制御装置、及び、調光制御方法を提供する。【解決手段】ドライバＩＣ１０は、入力端子ＩＮに印加されるフィードバック電圧に基づいて、スイッチング素子３０をＯＮ／ＯＦＦすることで、発光ダイオード４０を所定の明るさで点灯させる。フィードバック電圧にＰＷＭ信号発信部２０から所定のデューティー比のＰＷＭ信号を印加することで、スイッチング素子３０をＯＮ／ＯＦＦを制御し、発光ダイオード４０の調光を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードの調光を制御する調光制御装置であって、
前記発光ダイオードに電流を供給する電流供給部と、
前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整する駆動部と、
前記入力電圧に所定のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整する制御手段と、
を備えることを特徴とする調光制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記発光ダイオードに電流に対応して変化するフィードバック電圧に並列に前記ＰＷＭ信号を印加する
ことを特徴とする請求項１に記載の調光制御装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記入力電圧が所定の参照電圧より高い場合に、前記発光ダイオードに流れる電流を制限し、
前記制御手段は、前記参照電圧より高い電圧値の前記ＰＷＭ信号を印加する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の調光制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ＰＷＭ信号のデューティー比を調整することで、前記発光ダイオードの発光量を調整する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の調光制御装置。
【請求項５】
発光ダイオードの調光を制御する調光制御方法であって、
前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整するステップと、
前記入力電圧に所定のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整するステップと、
を備えることを特徴とする調光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光制御装置、及び、調光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の調光において、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式が採用されることがある（例えば、特許文献１）。しかし、ＰＷＭ方式を採用すると、ＬＥＤを駆動するのに、ＬＥＤを駆動するためのドライバＩＣの回路構成が複雑になり、汎用のドライバＩＣを使用することができなかった。さらに、ドライバＩＣの制御をマイコンで行う必要があったために、マイコンの容量が大きくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、ＰＷＭ方式で好適に調光を行う調光制御装置、及び、調光制御方法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】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る調光制御装置は、発光ダイオードの調光を制御する調光制御装置であって、前記発光ダイオードに電流を供給する電流供給部と、前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整する駆動部と、前記入力電圧に所定のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする
【０００６】
また、本発明の第２の観点に係る調光制御方法は、発光ダイオードの調光を制御する調光制御方法であって、前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整するステップと、前記入力電圧に所定のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＰＷＭ方式で好適に調光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】調光制御装置を調光対象の回路に接続した例を示す図である。
【図２】ドライバＩＣの概略構成を示すブロック図である。
【図３】各信号の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る調光制御装置について説明する。図１は、調光制御装置を調光対象の回路に接続した例を示す図である。
【００１０】
調光対象の回路２００は、発光ダイオード（ＬＥＤ）４０と、コンデンサＣ１と、コイルＬ１と、ダイオードＤ１と、から構成される。
【００１１】
回路２００におけるコンデンサＣ１、コイルＬ１、及びダイオードＤ１は、回路２００内に流れる電流を平滑する平滑回路として機能する。回路２００に電圧Ｖｄｄが印加されると、回路２００に電流が流れ、発光ダイオード４０が点灯する。発光ダイオード４０は、図１に示すように、直列に複数接続されたものであってもよいし、１つであってもよい。
【００１２】
回路２００と、調光制御装置１００と、はスイッチング素子３０により接続される。スイッチング素子３０は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）などから構成され、ゲート端子に入力される信号に基づいて、ソース・ドレイン間の接続をＯＮ／ＯＦＦする。具体的には、ドライバＩＣ１０から出力される信号に基づいて、回路２００に流れる電流をＯＮ／ＯＦＦする。スイッチング素子３０は、ドライバＩＣ１０から信号が出力されるときには、ＯＮとなり、回路２００に電流が流れて発光ダイオード４０が点灯する。また、ドライバＩＣ１０から信号が出力されないときには、ＯＦＦとなり、回路２００に電流が流れず発光ダイオード４０が消灯する。
【００１３】
調光制御装置１００は、ドライバＩＣ１０と、ＰＷＭ信号発信部２０と、から構成される。
【００１４】
ドライバＩＣ１０は、入力端子ＩＮと、出力端子ＯＵＴと、備え、入力端子ＩＣの電圧に基づいて、出力端子ＯＵＴからスイッチング素子３０をＯＮ／ＯＦＦするための信号を出力する。
【００１５】
ＰＷＭ信号発振部２０は、図示せぬマイコンの制御のもとＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を、フィードバック電圧と並列に接点Ｐ１へ出力する。
【００１６】
調光制御装置１００の接点Ｐ２には、レジスタＲ１が接続され、その先は接地される。これにより、ドライバＩＣ１００の入力端子ＩＮには、接点Ｐ２における電圧（フィードバック電圧）が印加される。
【００１７】
なお、ダイオードＤ２、Ｄ３は、整流用のダイオードである。
【００１８】
ドライバＩＣ１００は、図２に示すように、コンパレータ１１と、発振器１２と、駆動回路１３と、から構成される。
【００１９】
コンパレータ１１は、入力端子ＩＮに印加される電圧を参照電圧Ｖｒｅｆと比較する。入力端子ＩＮに印加される電圧が参照電圧Ｖｒｅｆより高くなったときに、駆動回路１３に信号を送出する。
【００２０】
発振器１２は、図３（Ａ）に示すような一定周期の信号を駆動回路１３に出力するオシレータである。
【００２１】
駆動回路１３は、発振器１２から入力される信号と、コンパレータ１１から入力される信号と、に基づいて出力端子ＯＵＴに信号を出力する。駆動回路１３は、コンパレータ１１から信号が入力されないときには、発振器１２からの信号に対応して、信号がＨｉｇｈのときに出力端子ＯＵＴにスイッチング素子３０をＯＮにするための信号を出力する。また、駆動回路１３は、コンパレータ１１から信号が入力されているときには、出力端子ＯＵＴへの信号の出力を停止する。
【００２２】
即ち、ドライバＩＣ１０は、フィードバック電圧が予め定められたＶｒｅｆより高くなった場合（即ち、回路２００に流れる電流が所定の閾値を超えた場合）、スイッチング素子３０をＯＦＦすることで、回路２００に流れる電流を所定の範囲内に保つための回路である。これにより、発光ダイオード４０の点灯（明るさ）を略一定に保つことができる。
【００２３】
例えば、ＰＷＭ信号発信部２０からの出力がない場合（ＰＷＭ信号のデューティー比が極めて小さい場合）には、ドライバＩＣ１０の発振器１２は、図３（Ａ）に示すように、一定の周期の信号を出力する。駆動回路１３は、発振器１２からの信号がＨｉｇｈなので、スイッチング素子３０に信号を出力する。これにより、スイッチング素子３０がＯＮになり、回路２００に電流が流れ、発光ダイオード４０が点灯する。
【００２４】
それに伴い、フィードバック電圧がドライバＩＣ１０に入力される。フィードバック電圧は、図３（Ｂ）に示すように、徐々に上昇し、これが参照電圧Ｖｒｅｆに達すると、コンパレータ１１から駆動回路１３に信号が入力される。これにより、駆動回路１３は、スイッチング素子４０への出力を停止し、スイッチング素子４０はＯＦＦになる。結果として、ドライバＩＣ１０からの出力信号（スイッチング素子４０のＯＮ／ＯＦＦ）は、図３（Ｃ）のようになる。このように、回路２００に流れる電流を所定の範囲内に保たれ、発光ダイオード４０の点灯（明るさ）が略一定となる。
【００２５】
この実施の形態では、調光制御装置１００の接点Ｐ１にマイコンの制御のもと、ＰＷＭ信号発信部２０からのＰＷＭ信号が入力される。ここで、ＰＷＭ信号発信武２０が出力するＰＷＭ信号は、参照電圧Ｖｒｅｆより大きい電圧である。例えば、ＰＷＭ信号発信部２０から、図３（Ｄ）に示すような、ＰＷＭ信号が加えられたとする。この場合、ドライバＩＣ１０に入力される電圧は、図３（Ｅ）に示すように、ＰＷＭ信号が出力されている間、常に参照電圧Ｖｒｅｆより大きい値になる。従って、ドライバＩＣ１０からの出力信号（スイッチング素子４０のＯＮ／ＯＦＦ）は、図３（Ｆ）のようになり、この期間発光ダイオード４０は消灯する。
【００２６】
ドライバＩＣ１０からの出力信号がＯＦＦである場合には、発光ダイオード４０は消灯することになるが、この期間は人間の目には確認できないごく短い期間である。ドライバＩＣ１０から図３（Ｆ）のような信号が出力される場合は、図３（Ｃ）のような信号が出力される場合よりも、発光ダイオード４０が消灯する期間が長いため、人間の目には暗く見えることになる。
【００２７】
このように、ドライバＩＣ１０の入力端子ＩＮに、ＰＷＭ信号を出力するようにすることで、発光ダイオード４０の調光が可能になる。発光ダイオード４０を明るくする場合には、ＰＷＭ信号発信部２０から出力されるＰＷＭ信号のデューティー比（ＰＷＭ信号の１周期におけるＰＷＭ信号がＯＮである期間）を小さくし、発光ダイオード４０を暗くする場合には、ＰＷＭ信号発信部２０から出力されるＰＷＭ信号のデューティー比を大きくなるように制御すればよい。
【００２８】
また、ＰＷＭ信号は、ドライバＩＣ１０の外部から入力されるので、ドライバＩＣ１０は、汎用のものを使用することができる。さらに、マイコンによる制御は、デューティー比の調整のみなので、マイコンの容量や処理負担を軽減できる。
【００２９】
ＰＷＭ信号発信部２０の具体的な制御については、例えば、ユーザの操作に応じて、マイコンがＰＷＭ信号発信部２０から出力されるＰＷＭ信号のデューティー比を調整するようにすればよい。具体的には、発光ダイオード４０の明るさを暗くする操作が検出された場合には、マイコンにより、ＰＷＭ信号発信部２０から出力されるＰＷＭ信号のデューティー比を大きくする制御が行われる。また、発光ダイオード４０の明るさを明るくする操作が検出された場合には、マイコンにより、ＰＷＭ信号発信部２０から出力されるＰＷＭ信号のデューティー比を小さくする制御が行われるようにすればよい。
【００３０】
なお、上述の実施の形態は一例であって、本発明は種々の応用や変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、調光制御装置１００は、ドライバＩＣ１０と、ＰＷＭ信号発信部２０と、から構成されるものとして説明したが、図１の回路構成は一例であり、上記実施の形態のように、汎用のドライバＩＣ１０による調光を制御できる構成であれば任意である。また、回路２００の構成やスイッチング素子３０の接続の方法は、上記実施の形態と同様の制御が実行されるようになっていれば任意である。
【００３１】
上記実施の形態では、ＰＷＭ信号発信部２０をマイコンが制御する者として説明したが、ＰＷＭ信号を出力する機能を備える制御部から出力するようにしてもよい。例えば、ＰＷＭ信号発信部２０とマイコンとが一体となったものでもよい。
【００３２】
上記実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限られない。
【００３３】
（付記１）発光ダイオードの調光を制御する調光制御装置であって、前記発光ダイオードに電流を供給する電流供給部と、前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整する駆動部と、前記入力電圧に所定のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする調光制御装置。
【００３４】
（付記２）前記制御手段は、前記発光ダイオードに電流に対応して変化するフィードバック電圧に並列に前記ＰＷＭ信号を印加することを特徴とする付記１に記載の調光制御装置。
【００３５】
（付記３）前記駆動部は、前記入力電圧が所定の参照電圧より高い場合に、前記発光ダイオードに流れる電流を制限し、前記制御手段は、前記参照電圧より高い電圧値の前記ＰＷＭ信号を印加することを特徴とする付記１または２に記載の調光制御装置。
【００３６】
（付記４）前記制御手段は、前記ＰＷＭ信号のデューティー比を調整することで、前記発光ダイオードの発光量を調整することを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の調光制御装置。
【００３７】
（付記５）発光ダイオードの調光を制御する調光制御方法であって、前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整するステップと、前記入力電圧に所定のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整するステップと、を備えることを特徴とする調光制御方法。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ドライバＩＣ
１１  コンパレータ
１２  発振器
１３  駆動回路
２０  ＰＷＭ信号発信部
３０  スイッチング素子
４０  発光ダイオード
１００  調光制御装置
２００  回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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