(57)【要約】【課題】入力電圧が一時的に低下した場合に、光源の輝度が低下することを抑制することができる光源駆動装置および光源駆動方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る光源駆動装置は、調光部と、電圧生成部と、抑制部とを備える。調光部は、ＰＷＭ制御によって光源の調光を行う。電圧生成部は、ＰＷＭ制御に同期した光源のオン期間に、光源へ電圧を供給するスイッチング素子を繰り返しオンオフさせ、ＰＷＭ制御に同期した光源のオフ期間に、スイッチング素子をオフさせて光源に供給する電圧を生成する。抑制部は、入力電圧および出力電圧の少なくともいずれかの電圧値が所定電圧値を下回る期間、および電圧値の低下率が所定低下率を超える期間の少なくともいずれかの期間に、ＰＷＭ制御とは同期させずにスイッチング素子を繰り返しオンオフさせて出力電圧の低下を抑制する。【選択図】図１
2019179662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＷＭ制御によって光源の調光を行う調光部と、
前記ＰＷＭ制御に同期した前記光源のオン期間に、前記光源へ電圧を供給するスイッチング素子を繰り返しオンオフさせ、前記ＰＷＭ制御に同期した前記光源のオフ期間に、前記スイッチング素子をオフさせて前記光源に供給する電圧を生成する電圧生成部と、
入力電圧および出力電圧の少なくともいずれかの電圧値が所定電圧値を下回る期間、および前記電圧値の低下率が所定低下率を超える期間の少なくともいずれかの期間に、前記ＰＷＭ制御とは同期させずに前記スイッチング素子を繰り返しオンオフさせて前記出力電圧の低下を抑制する抑制部と
を備えることを特徴とする光源駆動装置。
【請求項２】
前記光源から出力される電圧と基準電圧との差分を前記電圧生成部へフィードバックして前記電圧生成部によって前記差分を低減させるフィードバック部と、
第１の前記基準電圧を前記フィードバック部へ供給し、前記入力電圧および出力電圧の少なくともいずれかの電圧値が所定電圧値を下回る期間、および前記電圧値の低下率が所定低下率を超える期間の少なくともいずれかの期間には、前記第１の基準電圧よりも高い第２の前記基準電圧を前記フィードバック部へ供給する基準電圧供給部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の光源駆動装置。
【請求項３】
ＰＷＭ制御によって光源の調光を行う調光工程と、
前記ＰＷＭ制御に同期した前記光源のオン期間に、前記光源へ電圧を供給するスイッチング素子を繰り返しオンオフさせ、前記ＰＷＭ制御に同期した前記光源のオフ期間に、前記スイッチング素子をオフさせて前記光源に供給する電圧を生成する電圧生成工程と、
入力電圧および出力電圧の少なくともいずれかの電圧値が所定電圧値を下回る期間、および前記電圧値の低下率が所定低下率を超える期間の少なくともいずれかの期間に、前記ＰＷＭ制御とは同期させずに前記スイッチング素子を繰り返しオンオフさせて前記出力電圧の低下を抑制する抑制工程と
を含むことを特徴とする光源駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、光源駆動装置および光源駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光源駆動装置として、スイッチング素子を有する定電流回路を備え、そのスイッチング素子をＰＷＭ制御によってオンオフさせることで、ＬＥＤなどの光源に断続的に電流を流して光源をオンオフし、光源の調光制御を行う光源駆動装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１６６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光源駆動装置は、何らかの原因で電源から入力される入力電圧が一時的に低下する場合に、光源へ供給する出力電圧が低下して光源の輝度が瞬間的に低下することがある。
【０００５】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、入力電圧が一時的に低下した場合に、光源の輝度が低下することを抑制することができる光源駆動装置および光源駆動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】
【０００６】
実施形態の一態様に係る光源駆動装置は、調光部と、電圧生成部と、抑制部とを備える。調光部は、ＰＷＭ制御によって光源の調光を行う。電圧生成部は、前記ＰＷＭ制御に同期した前記光源のオン期間に、前記光源へ電圧を供給するスイッチング素子を繰り返しオンオフさせ、前記ＰＷＭ制御に同期した前記光源のオフ期間に、前記スイッチング素子をオフさせて前記光源に供給する電圧を生成する。抑制部は、入力電圧および出力電圧の少なくともいずれかの電圧値が所定電圧値を下回る期間、および前記電圧値の低下率が所定低下率を超える期間の少なくともいずれかの期間に、前記ＰＷＭ制御とは同期させずに前記スイッチング素子を繰り返しオンオフさせて前記出力電圧の低下を抑制する。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様に係る光源駆動装置および光源駆動方法によれば、入力電圧が一時的に低下した場合に、光源の輝度が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る光源駆動装置の第１構成例を示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態に係る第１構成例の光源駆動装置の動作説明図である。
【図３】図３は、実施形態に係る光源駆動装置の第２構成例を示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態に係る第２構成例の光源駆動装置の動作説明図である。
【図５】図５は、実施形態に係る光電駆動装置の第３構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、光源駆動装置および光源駆動方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。図１は、実施形態に係る光源駆動装置の第１構成例を示す説明図である。
【００１０】
図１に示すように、光源駆動装置１は、電圧入力端子Ｔ１、電圧出力端子Ｔ２、第１駆動端子Ｔ３、第２駆動端子Ｔ４、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）調光端子Ｔ５、ＤＣ調光端子Ｔ６などの複数の端子を備える。電圧入力端子Ｔ１と電源とを接続する接続線とグランドとの間には、入力コンデンサ６が接続される。
【００１１】
光源駆動装置１は、電圧入力端子Ｔ１を介して電源から入力される入力電圧Ｖｉｎを所定電圧まで昇圧して出力電圧Ｖｏｕｔを生成する。そして、光源駆動装置１は、生成した出力電圧Ｖｏｕｔを電圧出力端子Ｔ２から光源となるＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）アレイ２ａ、２ｂへ供給することによって、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂを駆動する。
【００１２】
かかる光源駆動装置１は、調光部１０と、電圧生成部２０と、フィードバック部３０と、過電圧保護部４０と、抑制部５０とを備える。
【００１３】
調光部１０は、ＰＷＭ調光部１１と、ＤＣ調光部１２と、定電流回路１３とを備える。定電流回路１３は、定電流源１４とスイッチング素子１５の直列回路と、定電流源１６とスイッチング素子１７の直列回路とを備える。
【００１４】
ＰＷＭ調光部１１は、ＰＷＭ調光端子Ｔ５からＰＷＭ信号Ｓｐ１を取得し、スイッチング素子１５、１７にＰＷＭ信号Ｓｐ１を出力する。スイッチング素子１５、１７は、例えば、入力されるＰＷＭ信号Ｓｐ１がアクティブレベル（ここでは、Ｈｉｇｈレベルとする）である場合にオンになり、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂと定電流源１４、１６とを接続してＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに電流を流す。
【００１５】
また、スイッチング素子１５、１７は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がノンアクティブレベル（ここでは、Ｌｏｗレベルとする）である場合にオフになり、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂと定電流源１４、１６との接続を切断する。
【００１６】
このように、スイッチング素子１５、１７にＰＷＭ信号Ｓｐ１が入力される場合、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂにＰＷＭ信号Ｓｐ１のデューティ比で断続的に電流が流れ、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの調光が行われる。また、かかる調光部１０は、ＰＷＭ調光端子Ｔ５から入力されるＰＷＭ信号Ｓｐ１を第１スイッチ６１へ出力する。
【００１７】
ＤＣ調光部１２は、ＤＣ調光端子Ｔ６からＰＷＭ信号Ｓｐ２を取得し、定電流源１４、１６にＰＷＭ信号Ｓｐ２を出力することによって、定電流源１４、１６の電流をＰＷＭ信号Ｓｐ２のデューティ比に応じた電流値になるように制御する。調光部１０は、低輝度時にＰＷＭ調光に加えてＤＣ調光を行うことによって、低輝度時の調光精度を高めることができる。
【００１８】
電圧生成部２０は、昇圧回路であり、ＰＷＭ信号生成部２１と、コイル２２と、スイッチング素子２３と、ダイオード２４と、平滑コンデンサ２５と、過電圧保護スイッチ２６とを備える。
【００１９】
なお、過電圧保護スイッチ２６は、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が正常である期間にはオンとなっており、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値が異常に高くなった場合に、過電圧保護部４０によってオフにされる。
【００２０】
ＰＷＭ信号生成部２１は、過電圧保護スイッチ２６がオンのときに、フィードバック部３０から第１スイッチ６１または第２スイッチ６２を介して入力されるフィードバック信号Ｓｆｂに基づいて、ＰＷＭ信号Ｓｔを生成する。
【００２１】
前述したように、第１スイッチ６１には、調光部１０からＰＷＭ信号Ｓｐ１が入力される。これにより、第１スイッチ６１は、入力されるＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルの期間にオンになり、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＬｏｗレベルの期間にオフになる。
【００２２】
このため、ＰＷＭ信号生成部２１には、第１スイッチ６１がＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期してオンオフし、第２スイッチ６２がオフとなっている場合、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルの期間にだけフィードバック信号Ｓｆｂが入力される。
【００２３】
そして、ＰＷＭ信号生成部２１は、フィードバック信号Ｓｆｂが入力される期間、つまりＰＷＭ信号Ｓｐ１によるＰＷＭ制御に同期したＬＥＤアレイ２ａ、２ｂのオン期間に、スイッチング素子２３を繰り返しオンオフさせるＰＷＭ信号Ｓｔを出力する。
【００２４】
これにより、電圧生成部２０は、スイッチング素子２３をオンにしてコイル２２に電流を流し、その後、スイッチング素子２３をオフにすることで、コイル２２に逆起電力のエネルギーを蓄積させる。
【００２５】
その後、電圧生成部２０は、スイッチング素子２３をオンにして、コイル２２に蓄積させたエネルギーによって昇圧した電圧を、ダイオード２４を介して平滑コンデンサ２５に出力して平滑する。電圧生成部２０は、こうして生成した出力電圧Ｖｏｕｔを電圧出力端子Ｔ２からＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ供給する。
【００２６】
また、ＰＷＭ信号生成部２１は、フィードバック信号Ｓｆｂが入力されない期間、つまり、ＰＷＭ信号Ｓｐ１によるＰＷＭ制御に同期したＬＥＤアレイ２ａ、２ｂのオフ期間に、スイッチング素子２３をオフさせるＰＷＭ信号Ｓｔを出力する。
【００２７】
これにより、電圧生成部２０は、フィードバック信号Ｓｆｂが入力されない期間には、出力電圧Ｖｏｕｔの供給を停止する。なお、第２スイッチ６２がオンになる場合の電圧生成部２０の動作については、後に詳述する。
【００２８】
このように、電圧生成部２０は、フィードバック信号Ｓｆｂに応じた出力電圧Ｖｏｕｔを生成して電圧出力端子Ｔ２からＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ供給する。なお、電圧生成部２０は、図１に示す構成に限定されず、フィードバック信号Ｓｆｂに応じた出力電圧Ｖｏｕｔを出力する構成であればよい。例えば、電圧レギュレータなどの降圧回路やトランスを用いたＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。
【００２９】
フィードバック部３０は、制御ｃｈ選択部３１と、エラーアンプ３２とを備える。制御ｃｈ選択部３１は、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの下流側の電圧ＶＬ１、ＶＬ２のうち、電圧が低い方のＬＥＤアレイの下流側の電圧を選択してエラーアンプ３２へ出力する。エラーアンプ３２は、制御ｃｈ選択部３１から入力される電圧と基準電圧ＶＡとの差分を示すフィードバック信号Ｓｆｂを出力する。
【００３０】
フィードバック信号Ｓｆｂは、第１スイッチ６１および第２スイッチ６２のうち、オンになっている方のスイッチを介して電圧生成部２０のＰＷＭ信号生成部２１に入力される。ＰＷＭ信号生成部２１は、フィードバック信号Ｓｆｂに基づき、エラーアンプ３２へ制御ｃｈ選択部３１から入力される電圧と基準電圧ＶＡとの差分を低減するようなＰＷＭ信号Ｓｔを生成することで出力電圧Ｖｏｕｔを一定に保つ制御を行う。
【００３１】
つまり、電圧生成部２０は、電圧ＶＬ１、ＶＬ２のうち電圧が低い方のＬＥＤアレイの下流側の電圧が基準電圧ＶＡになる出力電圧Ｖｏｕｔを生成することによって、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度を一定に保つ。
【００３２】
過電圧保護部４０は、コンパレータ４１と、インバータ４２とを備える。コンパレータ４１は、出力電圧Ｖｏｕｔが予め設定される設定電圧ＶＲ以上である場合に、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力し、そうでない場合には、Ｌｏｗレベルの信号を出力する。
【００３３】
インバータ４２は、コンパレータ４１の出力信号のレベルを反転し、過電圧保護スイッチ２６へ出力する。過電圧保護スイッチ２６は、インバータ４２からＨｉｇｈレベルの信号が入力されている期間はオンとなっており、インバータ４２から入力される信号のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わるとオンからオフになる。
【００３４】
このように、過電圧保護部４０は、出力電圧Ｖｏｕｔが異常に上昇し、設定電圧ＶＲ以上になると、過電圧保護スイッチ２６をオフにし、電圧生成部２０へのフィードバック信号Ｓｆｂの供給を停止させる。
【００３５】
こうして、過電圧保護部４０は、過電圧が発生した場合に、電圧生成部２０の昇圧動作を停止させることで出力電圧Ｖｏｕｔを低下させ、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへの電圧供給を停止させることにより、過電圧からＬＥＤアレイ２ａ、２ｂを保護する。
【００３６】
第１スイッチ６１は、前述したように、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルの場合にオンになり、フィードバック部３０と電圧生成部２０とを接続して、フィードバック部３０から電圧生成部２０へフィードバック信号Ｓｆｂを入力させる。
【００３７】
また、第１スイッチ６１は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＬｏｗレベルの場合にオフになり、フィードバック部３０と電圧生成部２０との接続を切断して、フィードバック部３０から電圧生成部２０へのフィードバック信号Ｓｆｂの入力を停止させる。
【００３８】
電圧生成部２０は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期したＬＥＤアレイ２ａ、２ｂのオン期間にスイッチング素子２３を繰り返しオンオフさせて入力電圧Ｖｉｎを昇圧し、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期したＬＥＤアレイ２ａ、２ｂのオフ期間にスイッチング素子２３をオフにする。
【００３９】
これにより、電圧生成部２０は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期したタイミングでＬＥＤアレイ２ａ、２ｂのオンとオフとを切り替えることにより、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度を一定に保つことができる。
【００４０】
しかしながら、光源駆動装置１は、何らかの原因で入力電圧Ｖｉｎが一時的に低下する場合、これまで説明した構成では、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度を一定に保つことができない場合がある。
【００４１】
例えば、光源駆動装置１は、車両に搭載される場合、車両のエンジンが駆動される際のクランキングによって、電源となる車載バッテリの電圧が一時的に低下すると入力電圧Ｖｉｎが低下する。
【００４２】
かかる場合、電圧生成部２０は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルの期間にスイッチング素子２３を繰り返しオンオフさせて入力電圧Ｖｉｎを昇圧させようとしても、入力電圧Ｖｉｎが低下しているため所定の電圧値まで昇圧できずに出力電圧Ｖｏｕｔが低下する。
【００４３】
しかも、電圧生成部２０は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＬｏｗレベルの期間にスイッチング素子２３をオフにして昇圧動作を停止するため、出力電圧Ｖｏｕｔがさらに低下する。その結果、光源駆動装置１は、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度を一定に保つことができなくなり、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度が瞬間的に低下する。
【００４４】
そこで、光源駆動装置１は、上記した構成に加えて、第２スイッチ６２と抑制部５０をさらに備えることにより、入力電圧Ｖｉｎが一時的に低下した場合に、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度が低下することを抑制する。
【００４５】
第２スイッチ６２は、図１に示すように、フィードバック部３０と、電圧生成部２０との間に、第１スイッチ６１と並列に接続される。抑制部５０は、入力電圧Ｖｉｎが所定電圧値を下回る期間に、ＰＷＭ信号Ｓｐ１によるＰＷＭ制御とは同期させずに電圧生成部２０のスイッチング素子２３を繰り返しオンオフさせて出力電圧Ｖｏｕｔの低下を抑制する回路である。
【００４６】
かかる抑制部５０は、コンパレータ５１と、インバータ５２とを備える。コンパレータ５１は、出力電圧Ｖｏｕｔが予め設定される閾値電圧Ｖ１を下回る場合に、Ｌｏｗレベルの信号を出力し、そうでない場合には、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力する。
【００４７】
インバータ５２は、コンパレータ５１の出力信号のレベルを反転し、第２スイッチ６２へ出力する。第２スイッチ６２は、インバータ５２からＬｏｗレベルの信号が入力されている期間はオフになり、インバータ５２からＨｉｇｈレベルの信号が入力されている期間はオンになる。
【００４８】
このため、入力電圧Ｖｉｎが一時的に低下して閾値電圧Ｖ１を下回っている期間には、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期して第１スイッチ６１がオフになっても、第２スイッチ６２が常時オンになるので、フィードバック部３０と電圧生成部２０とが接続される。
【００４９】
これにより、電圧生成部２０は、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧Ｖ１を下回っている期間に、ＰＷＭ信号Ｓｐ１によるＰＷＭ制御とは同期させずにスイッチング素子２３を繰り返しオンオフさせて出力電圧Ｖｏｕｔの昇圧動作を継続する。
【００５０】
したがって、光源駆動装置１は、入力電圧Ｖｉｎの低下に伴う出力電圧Ｖｏｕｔの低下を抑制し、出力電圧Ｖｏｕｔを所定の電圧値まで速やかに昇圧することによって、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度が低下することを抑制することができる。
【００５１】
次に、図２を参照し、実施形態に係る光源駆動装置１の動作例について説明する。図２は、実施形態に係る第１構成例の光源駆動装置１の動作説明図である。図２には、入力電圧Ｖｉｎ、ＰＷＭ信号Ｓｐ１、出力電圧Ｖｏｕｔ、閾値電圧Ｖ１、スイッチング素子２３の動作、ＬＥＤ電流、および第２スイッチ６２の動作の関係を示している。なお、図２に示すＬＥＤ電流は、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに流れる電流である。また、図２に示す横軸は、時間である。
【００５２】
図２に示すように、スイッチング素子２３は、時刻ｔ１よりも以前の入力電圧Ｖｉｎが一定の電圧値である場合、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期して、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルの期間には、オンオフを繰り返す。そして、スイッチング素子２３は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＬｏｗレベルの期間には、オフになる。
【００５３】
スイッチング素子２３は、時刻がｔ１になるまで、かかる動作を繰り返す。これにより、光源駆動装置１は、時刻ｔ１以前の期間に、出力電圧Ｖｏｕｔを一定の電圧値に保持し、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期したタイミングで周期的に一定のＬＥＤ電流をＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに流してＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度を一定に保つことができる。
【００５４】
その後、例えば、時刻ｔ１で何らかの原因により入力電圧Ｖｉｎが急激に低下する場合がある。かかる場合、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルとなる時刻ｔ１〜ｔ３の第１フェーズ（１）にスイッチング素子２３がオンオフを繰り返して昇圧動作を行っても、出力電圧Ｖｏｕｔが低下し、これに伴ってＬＥＤ電流も減少する。
【００５５】
ここで、仮に、光源駆動装置１が第２スイッチ６２および抑制部５０を備えていなかった場合、スイッチング素子２３は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期して動作するので、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルの期間だけオンオフを繰り返して昇圧動作を行う。
【００５６】
すなわち、昇圧動作が行われるのは、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベとなる時刻ｔ４〜ｔ６の第２フェーズ（２）、時刻ｔ７〜ｔ８の第３フェーズ（３）、時刻ｔ９〜ｔ１０の第４フェーズ（４）、時刻ｔ１１〜ｔ１２の第５フェーズ（５）となる。
【００５７】
これにより、光源駆動装置１が第２スイッチ６２および抑制部５０を備えていなかった場合、出力電圧Ｖｏｕｔは、例えば、図２に点線で示すように、第２〜第４フェーズ（２）〜（４）で段階的に上昇する。
【００５８】
これに伴い、ＬＥＤ電流は、図２にハッチングを付した矩形で示すように、第２〜第４フェーズ（２）〜（４）で徐々に増大し、第５フェーズ（５）でようやく入力電圧Ｖｉｎが低下する前と同等の電流になる。このため、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度が、第１フェーズ（１）で低下してから元の輝度に戻るには第５フェーズ（５）まで掛かる。
【００５９】
そこで、光源駆動装置１は、例えば、時刻ｔ２から時刻ｔ５までの期間に、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧Ｖ１を下回る場合、第２スイッチ６２をオンにする。これにより、スイッチング素子２３は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＬｏｗレベルであっても、フィードバック部３０から第２スイッチ６２を介して電圧生成部２０へフィードバック信号Ｓｆｂが入力されるのでオンオフを繰り返す昇圧動作を継続する。
【００６０】
これにより、光源駆動装置１は、図２に出力電圧Ｖｏｕｔの推移を実線で示すように出力電圧Ｖｏｕｔを、第３フェーズ（３）で低下前の電圧まで昇圧させることができる。その結果、光源駆動装置１は、第２スイッチ６２および抑制部５０を備えていない場合に比べて短時間でＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度を元の輝度まで回復させることができる。
【００６１】
次に、図３を参照し、実施形態に係る光源駆動装置の第２構成例について説明する。図３は、実施形態に係る光源駆動装置の第２構成例を示す説明図である。ここでは、図３に示す構成要素のうち、図１に示す構成要素と同一の構成要素については、図１に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。
【００６２】
図３に示すように、第２構成例の光源駆動装置１ａは、基準電圧供給部７０をさらに備える点と、フィードバック部３０ａの構成が第１構成例のフィードバック部３０とは異なる点を除き、第１構成例の光源駆動装置１と同様の構成である。このため、ここでは、フィードバック部３０ａおよび基準電圧供給部７０について説明する。
【００６３】
フィードバック部３０ａは、エラーアンプ３２ａを備える。かかるエラーアンプ３２ａは、第１構成例と同様に、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの下流側の電圧ＶＬ１、ＶＬ２のうち、電圧が低い方のＬＥＤアレイの下流側の電圧と、基準電圧との差分を示すフィードバック信号Ｓｆｂを出力する。
【００６４】
ただし、第２構成例のエラーアンプ３２ａは、基準電圧供給部７０から入力される第１の基準電圧ＶＡまたは第２の基準電圧ＶＢと、電圧が低い方のＬＥＤアレイの下流側の電圧との差分を示すフィードバック信号Ｓｆｂを出力する点が第１構成例とは異なる。
【００６５】
ここで、第１の基準電圧ＶＡは、第１構成例で説明した基準電圧ＶＡと同一の電圧である。また、第２の基準電圧ＶＢは、第１の基準電圧ＶＡよりも高い電圧である。基準電圧供給部７０は、コンパレータ７１と、インバータ７２と、第１選択スイッチ７３と、第２選択スイッチ７４とを備える。
【００６６】
コンパレータ７１は、出力電圧Ｖｏｕｔが予め設定される閾値電圧ＶＬを下回る場合に、Ｌｏｗレベルの信号を出力し、そうでない場合には、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力する。コンパレータ７１は、かかるＨｉｇｈレベルの信号またはＬｏｗレベルの信号を第１選択スイッチ７３およびインバータ７２へ出力する。
【００６７】
インバータ７２は、コンパレータ７１の出力信号のレベルを反転し、第２選択スイッチ７４へ出力する。第１選択スイッチ７３は、コンパレータ７１からＨｉｇｈレベルの信号が入力される場合にオンになり、Ｌｏｗレベルの信号が入力される場合にオフになる。
【００６８】
また、第２選択スイッチ７４は、インバータ７２からＨｉｇｈレベルの信号が入力される場合にオンになり、Ｌｏｗレベルの信号が入力される場合にオフになる。このため、基準電圧供給部７０は、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬ以上である場合に、第１選択スイッチ７３がオンになり、第２選択スイッチ７４がオフになるので、第１の基準電圧ＶＡをフィードバック部３０ａへ出力する。
【００６９】
一方、基準電圧供給部７０は、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬを下回る場合に、第１選択スイッチ７３がオフになり、第２選択スイッチ７４がオンになるので、第２の基準電圧ＶＢをフィードバック部３０ａへ出力する。
【００７０】
このため、フィードバック部３０ａは、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬ以上である場合、電圧が低い方のＬＥＤアレイの下流側の電圧と、第１構成例と同じ第１の基準電圧ＶＡとの差分を示すフィードバック信号Ｓｆｂを出力する。
【００７１】
一方、フィードバック部３０ａは、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬを下回る場合、電圧が低い方のＬＥＤアレイの下流側の電圧と、第１の基準電圧ＶＡよりも高い第２の基準電圧ＶＢとの差分を示すフィードバック信号Ｓｆｂを出力する。
【００７２】
これにより、フィードバック部３０ａは、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬ以上である場合よりも、電圧が低い方のＬＥＤアレイの下流側の電圧と基準電圧との差分が大きなことを示すフィードバック信号Ｓｆｂを電圧生成部２０へ出力する。
【００７３】
このため、電圧生成部２０は、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬを下回る場合には、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬ以上である場合よりも出力電圧Ｖｏｕｔの昇圧率を高くする昇圧動作を行う。
【００７４】
その結果、光源駆動装置１ａは、閾値電圧ＶＬを下回った出力電圧Ｖｏｕｔをより迅速に閾値電圧ＶＬ以上になるまで昇圧することができる。これにより、光源駆動装置１ａは、入力電圧Ｖｉｎが一時的に低下した場合に、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度が低下することをより確実に抑制することができる。
【００７５】
次に、図４を参照し、実施形態に係る光源駆動装置１ａの動作例について説明する。図４は、実施形態に係る第２構成例の光源駆動装置１ａの動作説明図である。図４には、入力電圧Ｖｉｎ、ＰＷＭ信号Ｓｐ１、出力電圧Ｖｏｕｔ、閾値電圧ＶＬ、基準電圧（第１の基準電圧ＶＡ、第２の基準電圧ＶＢ）、およびＬＥＤ電流の関係を示している。なお、図４に示すＬＥＤ電流は、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに流れる電流である。また、図４に示す横軸は、時間である。
【００７６】
図４に示すように、基準電圧供給部７０は、時刻ｔ１１よりも以前の入力電圧Ｖｉｎが一定の電圧値であり、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬよりも高い所定の電圧値に維持されている場合、第１の基準電圧ＶＡをフィードバック部３０ａに出力する。
【００７７】
その後、例えば、時刻ｔ１１で何らかの原因により入力電圧Ｖｉｎが急激に低下する場合がある。かかる場合、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルとなる時刻ｔ１１〜ｔ１３の第１フェーズ（１）にスイッチング素子２３がオンオフを繰り返して昇圧動作を行っても、出力電圧Ｖｏｕｔが低下し（図４に示す点線参照）、これに伴ってＬＥＤ電流も減少する。
【００７８】
ここで、仮に、光源駆動装置１ａが第２スイッチ６２および抑制部５０を備えていなかった場合、スイッチング素子２３は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期して動作するので、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベルの期間だけオンオフを繰り返して昇圧動作を行う。
【００７９】
すなわち、昇圧動作が行われるのは、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＨｉｇｈレベとなる時刻ｔ１５〜ｔ１６の第２フェーズ（２）、時刻ｔ１７〜ｔ１８の第３フェーズ（３）、時刻ｔ１９〜ｔ２０の第４フェーズ（４）、時刻ｔ２１〜ｔ２２の第５フェーズ（５）となる。
【００８０】
これにより、光源駆動装置１ａが第２スイッチ６２および抑制部５０を備えていなかった場合、出力電圧Ｖｏｕｔは、例えば、図４に点線で示すように、第２〜第４フェーズ（２）〜（４）で段階的に上昇する。
【００８１】
これに伴い、ＬＥＤ電流は、図４にハッチングを付した矩形で示すように、第２〜第４フェーズ（２）〜（４）で徐々に増大し、第５フェーズ（５）でようやく入力電圧Ｖｉｎが低下する前と同等の電流になる。その結果、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度が、第１フェーズ（１）で低下してから元の輝度に戻るには第５フェーズ（５）まで掛かる。
【００８２】
これに対して、光源駆動装置１ａは、図１に示す光源駆動装置１と同様に、第２スイッチ６２および抑制部５０を備えている。このため、光源駆動装置１aは、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧Ｖ１を下回る期間には、第２スイッチ６２をオンにし、ＰＷＭ信号Ｓｐ１がＬｏｗレベルであっても、スイッチング素子２３を繰り返しオンオフさせて出力電圧Ｖｏｕｔを昇圧する。
【００８３】
さらに、光源駆動装置１ａは、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬを下回る時刻ｔ１２〜ｔ１４の期間には、第１の基準電圧ＶＡに代えて、第１の基準電圧ＶＡよりも高い第２の基準電圧ＶＢをフィードバック部３０ａへ出力する。そして、光源駆動装置１ａは、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬ以上になると、時刻ｔ１４から第１の基準電圧ＶＡをフィードバック部３０ａへ出力する。
【００８４】
フィードバック部３０ａは、時刻ｔ１２〜ｔ１４の期間には、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧ＶＬ以上である場合よりも、電圧が低い方のＬＥＤアレイの下流側の電圧と基準電圧との差分が大きなことを示すフィードバック信号Ｓｆｂを電圧生成部２０へ出力する。
【００８５】
その結果、電圧生成部２０は、出力電圧Ｖｏｕｔの昇圧率を高くするので、図４に出力電圧Ｖｏｕｔの推移を実線で示すように、時刻ｔ１２〜ｔ１３の期間の電圧降下率を、図２に示す時刻ｔ２〜ｔ３の期間の電圧降下率よりも小さくすることができる。さらに、電圧生成部２０は、時刻ｔ１３〜ｔ１４の期間の電圧上昇率を、図２に示す時刻ｔ３〜ｔ４の期間の電圧上昇率よりも大きくすることができる。
【００８６】
これにより、光源駆動装置１ａは、出力電圧Ｖｏｕｔを第２フェーズ（２）で低下前の電圧まで昇圧させることができるので、図１に示す光源駆動装置１よりも、さらに短時間でＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度を元の輝度まで回復させることができる。
【００８７】
次に、図５を参照し、実施形態に係る光源駆動装置の第３構成例について説明する。図５は、実施形態に係る光源駆動装置の第３構成例を示す説明図である。ここでは、図５に示す構成要素のうち、図１に示す構成要素と同一の構成要素については、図１に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。
【００８８】
図５に示すように、第３構成例の光源駆動装置１ｂは、抑制部５０ａの構成が第１構成例の抑制部５０と異なる点を除き、第１構成例の光源駆動装置１と同様の構成である。第３構成例の抑制部５０ａは、第１構成例の抑制部５０が備えるコンパレータ５１およびインバータ５２に代えて、電圧低下率検知回路５１ａを備える。
【００８９】
電圧低下率検知回路５１ａは、例えば、積分回路であり、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率を検知する。そして、電圧低下率検知回路５１ａは、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率を超える期間にＨｉｇｈレベルの信号を第２スイッチ６２へ出力し、それ以外の期間には、Ｌｏｗレベルの信号を第２スイッチ６２へ出力する。
【００９０】
第２スイッチ６２は、電圧低下率検知回路５１ａからＬｏｗレベルの信号が入力されている期間にオフになり、電圧低下率検知回路５１ａからＨｉｇｈレベルの信号が入力されている期間にオンになる。
【００９１】
このため、入力電圧Ｖｉｎの一時的な低下により出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率を超える期間に、ＰＷＭ信号Ｓｐ１に同期して第１スイッチ６１がオフになっても、第２スイッチ６２が常時オンになりフィードバック部３０と電圧生成部２０とが接続される。
【００９２】
これにより、電圧生成部２０は、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率を超えている期間に、ＰＷＭ信号Ｓｐ１によるＰＷＭ制御とは同期させずにスイッチング素子２３を繰り返しオンオフさせて出力電圧Ｖｏｕｔの昇圧動作を継続する。
【００９３】
したがって、光源駆動装置１ｂは、入力電圧Ｖｉｎの低下に伴う出力電圧Ｖｏｕｔの低下を抑制し、出力電圧Ｖｏｕｔを所定の電圧値まで速やかに昇圧することによって、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度が低下することを抑制することができる。
【００９４】
しかも、光源駆動装置１ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率を超えて急激に低下する場合には、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧Ｖ１まで低下するより以前に、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率を超えた時点で、第２スイッチ６２をオンにする。
【００９５】
これにより、光源駆動装置１ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔが急激に低下する場合に、即座に出力電圧Ｖｏｕｔの昇圧動作を開始することができるので、さらに短時間で出力電圧Ｖｏｕｔを所定電圧まで昇圧することができる。
【００９６】
なお、上述した実施形態は一例であり、実施形態に係る光源駆動装置は、種々の変形が可能である。例えば、実施形態に係る光源駆動装置は、第１構成例の抑制部５０と、第３構成例の抑制部５０ａとを備える構成であってもよい。
【００９７】
かかる構成の場合、光源駆動装置は、出力電圧Ｖｏｕｔが閾値電圧Ｖ１を下回り、且つ出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率を超える期間に、第２スイッチ６２をオンにする。これにより、光源駆動装置は、より確実に出力電圧Ｖｏｕｔの低下を検知して、低下した出力電圧Ｖｏｕｔを適切に所定電圧まで昇圧することができる。
【００９８】
また、実施形態に係る光源駆動装置は、入力電圧Ｖｉｎが所定電圧を下回る期間や、入力電圧Ｖｉｎの低下率が所定低下率を超える期間に、第２スイッチ６２をオンにする構成であってもよい。かかる構成によっても、光源駆動装置は、入力電圧Ｖｉｎが一時的に低下した場合に、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの輝度が低下することを抑制することができる。
【００９９】
また、実施形態に係る光源駆動装置は、第２構成例の基準電圧供給部７０が備えるコンパレータ７１に代えて、第３構成例の電圧低下率検知回路５１ａを備える構成であってもよい。
【０１００】
かかる構成の場合、基準電圧供給部７０は、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率以下の場合に第１の基準電圧ＶＡを出力し、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率を超える場合に第２の基準電圧ＶＢを出力する。
【０１０１】
これにより、光源駆動装置は、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率を超える場合には、出力電圧Ｖｏｕｔの低下率が所定低下率以下の場合よりも出力電圧Ｖｏｕｔの昇圧率を高くするので、低下した出力電圧Ｖｏｕｔをより短時間で昇圧することができる。
【０１０２】
また、第２構成例の基準電圧供給部７０は、入力電圧Ｖｉｎが所定の電圧を下回る期間や、入力電圧Ｖｉｎの低下率が所定の低下率を超える期間に、第２の基準電圧ＶＢを出力し、それ以外の期間に第１の基準電圧ＶＡを出力する構成であってもよい。かかる構成によっても、光源駆動装置は、低下した出力電圧Ｖｏｕｔをより短時間で昇圧することができる。
【０１０３】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１、１ａ、１ｂ  光源駆動装置
２ａ、２ｂ  ＬＥＤアレイ
１０  調光部
１１  ＰＷＭ調光部
１２  ＤＣ調光部
１３  定電流回路
１４、１６  定電流源
１５、１７  スイッチング素子
６  入力コンデンサ
２０  電圧生成部
２１  ＰＷＭ信号生成部
２２  コイル
２３  スイッチング素子
２４  ダイオード
２５  平滑コンデンサ
３０、３０ａ  フィードバック部
３１  制御ｃｈ選択部
３２、３２ａ  エラーアンプ
４０  過電圧保護部
４１  コンパレータ
４２  インバータ
５０、５０ａ  抑制部
５１  コンパレータ
５２  インバータ
５１ａ  電圧低下率検知回路
６１  第１スイッチ
６２  第２スイッチ
７０  基準電圧供給部
７１  コンパレータ
７２  インバータ
７３  第１選択スイッチ
７４  第２選択スイッチ
Ｖｉｎ  入力電圧
Ｖｏｕｔ  出力電圧
ＶＲ  設定電圧
Ｖ１、ＶＬ  閾値電圧
ＶＡ  第１の基準電圧
ＶＢ  第２の基準電圧
Ｓｆｂ  フィードバック信号
Ｓｐ１、Ｓｐ２  ＰＷＭ信号
【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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