(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流出力端子対を有する可変定電流源と、
複数のＬＥＤが直列接続し、第１発光色で発光する第１ＬＥＤ列と、
複数のＬＥＤが直列接続し、前記第１発光色とは異なる第２発光色で発光する第２ＬＥＤ列と、
前記第１ＬＥＤ列を流れる電流及び前記第２ＬＥＤ列を流れる電流を検出する電流検出素子と、スイッチ素子を含む電流制御回路と、を有し、
前記可変定電流源に対し前記第１ＬＥＤ列と前記第２ＬＥＤ列とが並列接続され、
前記電流出力端子対間の電圧が第１ＬＥＤ列の第１閾値電圧より小さい場合には、前記第２ＬＥＤ列のみが発光する様に、前記第１ＬＥＤ列の前記第１閾値電圧が前記第２ＬＥＤ列の第２閾値電圧より大きくなるように設定され、
前記電流検出素子によって検出される電流が閾値電流より大きい場合には、前記第１ＬＥＤ列のみが発光する様に、前記電流制御回路は前記スイッチ素子を制御して前記第２ＬＥＤ列を流れる電流を制限する、
ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記可変定電流源の前記電流出力端子間の電圧が前記第１閾値電圧以上であって、前記電流検出素子によって検出された電流が前記閾値電流以下の場合に、前記第１ＬＥＤ列及び前記第２ＬＥＤ列が共に発光する、請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記可変定電流源と前記第１ＬＥＤ列及び前記第２ＬＥＤ列との間に配置される第３ＬＥＤ列を更に有する、請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記可変定電流源に対し前記第１ＬＥＤ列及び前記第２ＬＥＤ列と並列接続された第３ＬＥＤ列と、
他の電流検出素子と他のスイッチ素子を含む他の電流制限回路と、を更に有し、
前記他の電流制限回路は、前記他の電流検出素子に流れこむ電流に基づいて、前記第３ＬＥＤ列を流れる電流を制限する、請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
第３ＬＥＤ列を更に有し、
前記第３ＬＥＤ列のアノードが前記電流出力端子対の電流を出力する端子に接続され、前記第３ＬＥＤ列のカソードが前記電流出力端子対の電流が帰還する端子に接続される、請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
前記スイッチ素子の電流出力端子と前記電流検出素子の間に配置された出力抵抗を更に有する、請求項１〜５の何れか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項７】
前記スイッチ素子がデプレッション型ＦＥＴである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項８】
前記電流制限回路がバイポーラトランジスタを含み、前記バイポーラトランジスタのベース−エミッタ間に前記電流検出素子が接続され、前記バイポーラトランジスタのコレクタから出力される電圧で前記スイッチ素子が制御される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項９】
前記スイッチ素子がエンハンスメント型ＦＥＴである、請求項８に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１０】
前記電流検出素子がサーミスタを含む、請求項８又は９に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項１１】
ＣＩＥ表色系において、前記第２ＬＥＤ列の発光色を示す第２色度座標は、前記第１ＬＥＤ列の発光色を示す第１色度座標と前記第３ＬＥＤ列の発光色を示す第３色度座標の間に配置され、前記第２色度座標を経由して前記第１色度座標から前記第３色度座標を結ぶ折れ線が黒体輻射軌跡に沿うように配置されている、請求項４に記載のＬＥＤ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光可能なＬＥＤ駆動回路に関し、さらに詳しくは、ＬＥＤに流す電流を調整し調光するＬＥＤ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用交流電源と白熱電球の間に調光器を挿入し、白熱電球の発光量を調節することが古くから行われている。この調光器は、トライアックを含み、商用交流電源の交流波形の一部を切り取るようにして実効値を調整している。最近では白熱電球からＬＥＤを光源とするＬＥＤ電球に置き換えが進んでおり、調光器に対応するＬＥＤ電球も存在する。【０００３】
特許文献１には、印加される電圧波形（位相切り替え）を検出し、検出結果から調光係数を求め、調光係数に基づいてＬＥＤに流す電流を生成するＬＥＤ電球が示されている。特許文献１には、パルス幅変調（ＰＷＭ）または定電流により制御された電流で、ＬＥＤを駆動することが記載されている。特に、定電流により制御された電流でＬＥＤを駆動する場合には、商用電源の電圧変動の影響を受けにくく、ＬＥＤが点滅しないという特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５２８４８８（段落００１７〜段落００２０）
【発明の概要】
【０００５】
調光器により調光された白熱電球は、明るい状態で活動的な印象を与える色温度の高い発光になり、暗い状態で落ち着いた印象を与える色温度の低い発光になる。これに対し、特許文献１に記載のＬＥＤ駆動回路（ＬＥＤ電球）では、安定した調光を行うことはできるが、白熱電球のような発光色の変化を簡単には実現できない。
【０００６】
本発明は、ＬＥＤを駆動する電流を調整することによって、調光を行ったときに発光色を簡単に変えられるＬＥＤ駆動回路を提供することを目的とする。
【０００７】
ＬＥＤ駆動回路は、可変定電流源と、複数のＬＥＤが直列接続し且つ第１発光色で発光する第１ＬＥＤ列と、複数のＬＥＤが直列接続し且つ第２発光色で発光する第２ＬＥＤ列と、電流検出素子とスイッチ素子を含む電流制限回路とを有し、第１ＬＥＤ列の閾値電圧が前記第２ＬＥＤ列の閾値電圧より大きく、可変定電流源に対し前記第１ＬＥＤ列と前記第２ＬＥＤ列が並列接続され、電流制限回路は第１ＬＥＤ列を介して前記電流検出素子に流れこむ電流に基づいて第２ＬＥＤ列を流れる電流を制限することを特徴とする。
【０００８】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、可変電流源と第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤ列との間に配置される第３ＬＥＤ列を更に有することが好ましい。
【０００９】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、可変定電流源に対し第１ＬＥＤ列及び前記第２ＬＥＤ列と並列接続された第３ＬＥＤ列と、他の電流検出素子と他のスイッチ素子を含む他の電流制限回路とを更に有し、他の電流制限回路は他の電流検出素子に流れこむ電流に基づいて第３ＬＥＤ列を流れる電流を制限することが好ましい。
【００１０】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、第３ＬＥＤ列を更に有し、第３ＬＥＤ列のアノードが可変定電流源１５の電流を出力する端子に接続され、第３ＬＥＤ列のカソードが可変定電流源１５の電流が帰還する端子に接続されることが好ましい。
【００１１】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、スイッチ素子の電流出力端子と電流検出素子の間に配置された出力抵抗を更に有することが好ましい。
【００１２】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、スイッチ素子がデプレッション型ＦＥＴであることが好ましい。
【００１３】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、電流制限回路がバイポーラトランジスタを含み、バイポーラトランジスタのベース−エミッタ間に電流検出素子が接続され、バイポーラトランジスタのコレクタから出力される電圧でスイッチ素子が制御されることが好ましい。
【００１４】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、スイッチ素子がエンハンスメント型ＦＥＴであることが好ましい。
【００１５】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、電流検出素子がサーミスタを含むことが好ましい。
【００１６】
さらに、ＬＥＤ駆動回路では、ＣＩＥ表色系において、第２ＬＥＤ列の発光色を示す色座標は、第１ＬＥＤ列の発光色を示す色度座標と第４ＬＥＤ列の発光色を示す色度座標の間に配置され、それぞれの色度座標を結ぶ折れ線が黒体輻射軌跡に沿うように配置されている、ことが好ましい。
【００１７】
ＬＥＤ駆動回路は、外部から制御されて出力電流値を変更できる可変定電流源と、複数のＬＥＤが直列接続し且つ第１発光色で発光する第１ＬＥＤ列と、複数のＬＥＤが直列接続し且つ第２発光色で発光する第２ＬＥＤ列と、電流検出素子とスイッチ素子を含む電流制限回路とを備え、第１ＬＥＤ列の閾値電圧が前記第２ＬＥＤ列の閾値電圧より大きく、可変定電流源に対し前記第１ＬＥＤ列と前記第２ＬＥＤ列が並列接続され、第１ＬＥＤ列から出力された電流が電流検出素子に流れ込むとともに、第２ＬＥＤ列から出力された電流が前記スイッチ素子に流れ込み、第１ＬＥＤ列を流れる電流が第２ＬＥＤ列を流れる電流を制限することを特徴とする。
【００１８】
上記のＬＥＤ駆動回路に含まれる可変定電流源は、調光器など外部に設置される装置から得られる信号に基づき、出力しようとする電流値を変更し、第１及び第２ＬＥＤ列に電流を供給する。可変定電流源の出力しようとする電流値が小さい電流領域にある場合、閾値電圧の小さい第２ＬＥＤ列にのみ電流が流れる。このとき可変定電流源の電流出力端子の電圧は第２ＬＥＤ列の閾値電圧より高く、第１ＬＥＤ列の閾値電圧より低い。可変定電流源の出力しようとする電流値が電流制限回路の上限値をわずかに超えるような電流領域である場合、可変定電流源の電流出力端子の電圧が上昇し第１ＬＥＤ列の閾値電圧を超えるようになる。このとき第１ＬＥＤ列にも電流が流れ、この電流が電流検出素子の電圧降下を大きくし、電流制限回路に含まれるスイッチ素子により第２ＬＥＤ列を流れる電流を減少させるよう制限する。可変定電流源の出力しようと電流値がさらに大きい電流領域にある場合、第１ＬＥＤ列を流れる電流は電流制限回路に含まれるスイッチ素子をカットオフし第２ＬＥＤ列を流れる電流を０にするよう制限する。この結果、第１ＬＥＤ列にのみ電流が流れるようになる。以上のようにして電流値を制御して調光する上記のＬＥＤ駆動回路は、可変定電流源の出力する電流値が小さいとき第２発光色で発光し、中間的な電流値では第２発光色と第１発光色が混じった状態で発光し、さらに電流値が増加したら第１発光色だけで発光する。
【００１９】
ＬＥＤ駆動回路では、可変定電流源の出力する電流に応じて第１ＬＥＤ列のみ発光する電流領域、第１及び第２ＬＥＤ列が発光する電流領域、第２ＬＥＤ列のみが発光する電流領域が現れ、調光時の発光色の変化を簡単に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＬＥＤ駆動回路１０の回路図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ駆動回路１０の動作を説明するための図である。
【図３】他のＬＥＤ駆動回路３０の回路図である。
【図４】図３に示すＬＥＤ駆動回路３０の動作を説明するための図である。
【図５】更に他のＬＥＤ駆動回路５０の回路図である。
【図６】更に他のＬＥＤ駆動回路６０の回路図である。
【図７】更に他のＬＥＤ駆動回路７０の回路図である。
【図８】更に他のＬＥＤ駆動回路８０の回路図である。
【図９】更に他のＬＥＤ駆動回路９０の回路図である。
【図１０】図９に示すＬＥＤ駆動回路９０の動作を説明するための図である。
【図１１】図９に示すＬＥＤ駆動回路９０の発光色を説明するための図である。
【図１２】更に他のＬＥＤ駆動回路１００の回路図である。
【図１３】図１２に示すＬＥＤ駆動回路１００の動作を説明するための図である。
【図１４】更に他のＬＥＤ駆動回路１１０の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下図面を参照して、本発明に係るＬＥＤ駆動回路について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００２２】
図１は、ＬＥＤ駆動回路１０の回路図である。
【００２３】
図１に示すようにＬＥＤ駆動回路１０は、可変定電流源１５、第１ＬＥＤ列１１、第２ＬＥＤ列１２、電流制限回路１４等を含んで構成される。
【００２４】
可変定電流源１５は、図示していない外部からの制御信号により出力電流の値を変更できる様に構成され、図中の矢印の方向に電流を出力する。
【００２５】
第１ＬＥＤ列１１は、複数のＬＥＤ１１ａが直列に接続され、第１発光色で発光する。第２ＬＥＤ列１２は、複数のＬＥＤ１２ａが直列に接続され、第２発光色で発光する。ＬＥＤ１１ａ及びＬＥＤ１２ａのアノードは、可変定電流源１５の電流を出力する端子（電流出力端子と呼ぶ）に接続している。
【００２６】
電流制限回路１４は、電流検出素子である電流検出抵抗１４ｂ、及び、スイッチ素子であるデプレッション型ＦＥＴ１４ａ等を含んで構成されている。ＦＥＴ１４ａのドレインは第２ＬＥＤ列１２のカソードに接続し、ソースは電流検出抵抗１４ｂの右端子と第１ＬＥＤ列１１のカソードに接続し、ゲートは電流検出抵抗１４ｂの左端子と可変定電流源１５の電流が戻る端子に接続している。
【００２７】
第１ＬＥＤ列１１に含まれるＬＥＤ１１ａの直列段数は、第２ＬＥＤ列１２に含まれるＬＥＤ１２ａの直列段数より大きい。すなわち第１ＬＥＤ列１１の閾値電圧は第２ＬＥＤ列１２の閾値電圧よりも大きい。また、ＬＥＤ１１ａとＬＥＤ１２ａの順方向ドロップ電圧は等しい。閾値電圧は、順方向ドロップ電圧と直列段数の積である。また、第１発光色とは、例えば色温度が２７００Ｋ程度を言う。ＬＥＤ１１ａは、青色発光するＬＥＤダイを黄色蛍光体で被覆して製造することができる。第２発光色とは、例えば色温度が１６００Ｋ程度を言う。ＬＥＤ１２ａは、青色発光するＬＥＤダイと橙色から赤色の間の色で発光する蛍光体とを組み合わせることにより製造することができる。
【００２８】
第２ＬＥＤ列１２を、もともと色温度の低い赤色や橙色を発光するＬＥＤで構成してもよい。ＬＥＤ１１ａとＬＥＤ１２ａの順方向ドロップ電圧が異なる場合には、ＬＥＤ１２ａの直列段数と順方向ドロップ電圧の積からなる第２ＬＥＤ列１２の閾値電圧が、第１ＬＥＤ列１１の閾値電圧より小さくなるように、第１ＬＥＤ列１１及び第２ＬＥＤ列１２の直列段数を設定する。
【００２９】
ＬＥＤ駆動回路１０では可変定電流源１５から出力された電流Ｉｏが第１ＬＥＤ列１１及び第２ＬＥＤ列１２に流れ込む。第１ＬＥＤ列１１を流れる電流Ｉ１は電流検出抵抗１４ｂに流れ込むとともに、第２ＬＥＤ列１２を流れる電流Ｉ２はＦＥＴ１４ａのドレイン及びソースを経て電流検出抵抗１４ｂに流れ込む。
【００３０】
図２は、ＬＥＤ駆動回路１０の動作を説明するための図であり、横軸は可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏ、縦軸は各部に流れる電流Ｉを示している。
【００３１】
以下、図２によりＬＥＤ駆動回路１０の動作を説明する。ＬＥＤ駆動回路１０全体を流れる電流Ｉｔは、第１ＬＥＤ列１１を流れる電流Ｉ１と第２ＬＥＤ列１２を流れる電流Ｉ２との和である。電流Ｉｔは、可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏと等しく、図２において、４５°の傾きを有する直線となる。
【００３２】
可変定電流源１５の出力する電流Ｉｏの値が小さい場合、すなわち暗く調光されている場合、第２ＬＥＤ列１２にのみ電流Ｉ２が流れる（Ｉｔ＝Ｉ２、Ｉ１＝０、電流範囲Ｉａ）。このとき、可変定電流源１５の電流出力端子の電圧（電流が戻ってくる端子の電圧を０Ｖとする。以下同様。）は、第２ＬＥＤ列１２の閾値電圧より大きく、第１ＬＥＤ列１１の閾値電圧より小さい。
【００３３】
ＬＥＤ列の閾値電圧とは、ＬＥＤ列に含まれるＬＥＤの直列回路において全てのＬＥＤの順方向ドロップ電圧を足し合わせたものである。例えば、ＬＥＤの順方向ドロップ電圧が全て３．２Ｖで直列段数が１０段なら、閾値電圧は３．２（Ｖ）×１０段＝３２（Ｖ）となる。ＬＥＤ駆動回路１０において、可変定電流源１５の出力端子が安定して定電流駆動できる電圧変動幅が小さいときには、第１ＬＥＤ列１１の直列段数と第２ＬＥＤ列１２の直列段数の差を２〜３段程度にして閾値電圧の差を小さくしておくとよい。
【００３４】
電流制限回路１４は電流Ｉ２の上限値を定めている（電流領域Ｉａの右端）。電流Ｉ２が上限値にあるとき電流Ｉ２を増加させると、電流検出抵抗１４ｂの電圧降下が大きくなり、ＦＥＴ１４ａが電流を減らそうとする。すなわち、電流制限回路１４はネガティブフィードバックにより電流Ｉ２の上限値を設定している。電流Ｉ２の上限値は、電流検出抵抗１４ｂの抵抗値とＦＥＴ１４ａの特性とに応じて決定される。
【００３５】
可変定電流源１５の出力する電流Ｉｏが電流制限回路１４の上限値を超える（電流範囲Ｉｂ）と、電流Ｉｏのうち電流制限回路１４の上限値を超えた部分の電流が第１ＬＥＤ列１１に流れるようになる。電流Ｉ１により電流検出抵抗１４ｂの電圧降下が増え、ＦＥＴ１４ａに流れる電流Ｉ２が減る。電流Ｉ２が減った分だけ電流Ｉ１がさらに増えるが、電流Ｉ１の増え方より電流Ｉ２の減り方が少ないため、電流Ｉ１と電流Ｉ２が同時に流れるような動作点（可変定電流源１５の出力端子の電圧）が決まる（Ｉｔ＝Ｉ１＋Ｉ２）。
【００３６】
可変定電流源１５の出力する電流Ｉｏの値がさらに大きくなる（電流範囲Ｉｃ）と、第２ＬＥＤ列１２に流れる電流が０（Ａ）となる（Ｉｔ＝Ｉ１）。
【００３７】
可変定電流源１５の出力する電流Ｉｏが電流範囲Ｉａにある場合は、第２ＬＥＤ列１２のみが第２発光色で発光し、電流Ｉｏに応じで第２ＬＥＤ列１１からの光の輝度が変化する。電流Ｉｏが電流範囲Ｉｂにある場合は、第１ＬＥＤ列１１及び第２ＬＥＤ列１２が同時に発光し、電流Ｉｏに応じて第１ＬＥＤ列１１及び第２ＬＥＤ列１２からの光の輝度が変化する。更に、第１ＬＥＤ列１１からの第１発光色の輝度と第２ＬＥＤ列１２の第２発光色の輝度の割合が、電流Ｉｏに応じて変化するためＬＥＤ駆動回路１０からの光の発光色が変化する。電流Ｉｏが電流範囲Ｉｃにある場合は、第１ＬＥＤ列１１のみが第１発光色で発光し、電流Ｉｏに応じて第１ＬＥＤ列１１からの光の輝度が変化する。
【００３８】
第１ＬＥＤ列１１の発光色（第１発光色）の色温度を２７００Ｋ、第２ＬＥＤ列１２の発光色（第２発光色）の色温度を１６００Ｋとすると、暗い調光状態（電流範囲Ｉａ）では、ＬＥＤ駆動回路１０は赤味の強い光で発光する。一方、明るい調光状態（電流範囲Ｉｃ）では、ＬＥＤ駆動回路１０は赤味の弱い白色の光で発光をする。中間の調光状態（電流範囲Ｉｂ）では、ＬＥＤ駆動回路１０は、第１ＬＥＤ列１１の発光と第２ＬＥＤ列１２の発光が混じり合い、調光レベルが上がるのに応じて赤味が薄くなるように、中間的な色温度で発光する。
【００３９】
第１発光色を得るために例示した第１ＬＥＤ列１１の構成は、青色発光するＬＥＤダイと黄色蛍光体の組み合わせであったが、第１発光色を得るにはこの組み合わせに限られない。例えば、赤色発光するＬＥＤダイと緑色発光するＬＥＤダイと青色発光するＬＥＤダイを組み合わせて所望の色温度を実現してもよい。要は第１ＬＥＤ列１１全体の発光色が第１発光色になっていればよい。第２ＬＥＤ列１２の第２発光色についても同様である。
【００４０】
ＬＥＤ駆動回路１０は電流検出素子として電流検出抵抗１４ｂを使用していたが、ＬＥＤ駆動回路１０において電流検出素子は抵抗に限られない。電流検出素子は、電流を検出してスイッチ素子を制御できる素子であればよく、例えばトランジスタや電流センサーＩＣであっても良い。
【００４１】
ＬＥＤ駆動回路１０に含まれる可変定電流源１５を制御する信号として、調光器の出力電圧波形を加工した信号であることを例示した。しかしながら、制御信号は、調光器の出力電圧波形に基づくものに限られず、例えばリモコンや電源線を介したデジタル制御信号であっても良い。
【００４２】
図３は、他のＬＥＤ駆動回路３０の回路図である。
【００４３】
ＬＥＤ駆動回路１０とＬＥＤ駆動回路３０との違いは、ＬＥＤ駆動回路１０の電流検出抵抗１４ｂを、電流制限回路３４に含まれる電流検出抵抗３４ｂ（電流検出素子）とソース抵抗３４ｃ（出力抵抗）に分割した点のみである。なお、第１ＬＥＤ列１１のカソードは、電流検出抵抗３４ｂの右端子に接続されている。
【００４４】
図４は、ＬＥＤ駆動回路３０の動作を説明するための図であり、横軸は可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏ、縦軸は各部に流れる電流Ｉを示している。
【００４５】
以下、図４によりＬＥＤ駆動回路３０の動作を説明する。ＬＥＤ駆動回路３０全体を流れる電流Ｉｔは、第１ＬＥＤ列１１を流れる電流Ｉ１と第２ＬＥＤ列１２を流れる電流Ｉ２との和である。電流Ｉｔは、可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏと等しく、図４において、４５°の傾きを有する直線となる。
【００４６】
図４と図２との違いは、図４に示される中間の電流領域Ｉｂ２の幅が図１の電流領域Ｉｂより広くなっていることである。このため、電流領域Ｉｂ２において第２ＬＥＤ列１２に流れる電流Ｉ２が図２に比べて緩やかに減少し、第１ＬＥＤ列１１に流れる電流Ｉ１が緩やかに上昇している。この理由は、電流制限回路３４において、ＦＥＴ１４ａにソース抵抗３４ｃと電流検出抵抗３４ｂからなる合成抵抗の電圧降下がフィードバックする際、第１ＬＥＤ列１１を流れる電流Ｉ１がフィードバックに寄与できる割合が、図２の例と比較して小さくなっているためである。なお、電流検出抵抗３４ｂは前記合成抵抗の一部であり、電流検出抵抗３４ｂの値は電流検出抵抗１４ｂより小さな値に設定されている。例えば、Ｒ１４ｂ＝Ｒ３４ｂ＋Ｒ３４ｃと設定することができる。ここで、Ｒ１４ｂは電流検出抵抗１４ｂの抵抗値であり、Ｒ３４ｂは電流検出抵抗３４ｂの抵抗値であり、Ｒ３４ｃはソース抵抗３４ｃの抵抗値である。
【００４７】
この結果、ＬＥＤ駆動回路３０は、ＬＥＤ駆動回路１０に比べ中間の電流範囲Ｉｂ２が広いため、第１発光色から第２発光色への変化が滑らかになる。また、抵抗値Ｒ１４ｂ、Ｒ３４ｂ、Ｒ３４ｃを調整することにより中間の電流領域の位置や幅を変更できる。
【００４８】
図５は、更に他のＬＥＤ駆動回路５０の回路図である。
【００４９】
ＬＥＤ駆動回路１０とＬＥＤ駆動回路５０との違いは、ＬＥＤ駆動回路１０の第１ＬＥＤ列１１を、第１ＬＥＤ列５１と第３ＬＥＤ列５３とに分割し、第３ＬＥＤ列５３のカソードに第１ＬＥＤ列５１及び第２ＬＥＤ列１２のアノードを接続しただけである。
【００５０】
第１ＬＥＤ列５１に含まれるＬＥＤ５１ａの直列段数（第１ＬＥＤ列５１の閾値電圧）は、第２ＬＥＤ列１２に含まれるＬＥＤ１２ａの直列段数（第２ＬＥＤ列１２の閾値電圧）より大きくなるように設定されている。なお、電流制限回路５４において、電流検出素子である電流検出抵抗５４ｂは、図１の電流検出抵抗１４ｂとは、異なる値に調整される場合が多い。
【００５１】
ＬＥＤ駆動回路５０では、可変定電流源１５が大きな電流Ｉｏを供給しているとき、第２ＬＥＤ列１２が消灯し、第１ＬＥＤ列５１及び第３ＬＥＤ列５３が発光するように構成されている。すなわち、可変定電流源１５が大きな電流Ｉｏを供給しているとき、ＬＥＤ駆動回路５０は、図１で示したＬＥＤ駆動回路１０が電流領域Ｉｃ（図２参照）で動作しているのと同じ状態になる。この時（明るく調光しているとき）、ＬＥＤ駆動回路５０とＬＥＤ駆動回路１０は発光色が一致する。
【００５２】
一方、可変定電流源１５が中間的な電流Ｉｏを供給しているとき（図２の電流領域Ｉｂに相当）、及び、可変定電流源１５が小さな電流Ｉｏを供給しているとき（図２の電流領域Ｉａに相当）、第３ＬＥＤ列５３が発光しているため、ＬＥＤ駆動回路５０はＬＥＤ駆動回路１０とは異なった発光色となる。
【００５３】
図６は、更に他のＬＥＤ駆動回路６０の回路図である。
【００５４】
ＬＥＤ駆動回路１０とＬＥＤ駆動回路６０との違いは、ＬＥＤ駆動回路６０が、第１ＬＥＤ列１１及び第２ＬＥＤ列１２と並列に配置された第４ＬＥＤ列６３と、他の電流制限回路６５とを更に有する点である。ＬＥＤ駆動回路６０は、第４ＬＥＤ列６３及び電流制限回路６５によって、更にＬＥＤ列の多段化を図っている。
【００５５】
ＬＥＤ駆動回路６０において、第１ＬＥＤ列１１に含まれるＬＥＤ１１ａの直列段数（第１ＬＥＤ列１１の閾値電圧）と、第２ＬＥＤ列１２に含まれるＬＥＤ１２ａの直列段数（第２ＬＥＤ列１２の閾値電圧）と、第４ＬＥＤ列６３に含まれるＬＥＤ６３ａの直列段数（第４ＬＥＤ列６３の閾値電圧）とは、この順番で小さくなるように設定されている。電流制限回路６４に含まれる電流検出抵抗６４ｂ（電流検出素子）の値は電流制限回路６５に含まれる電流検出抵抗６５ｂ（他の電流検出素子）の値より小さくなるように設定され、電流検出抵抗６４ｂの左端子が電流検出抵抗６５ｂの右端子に接続されている。
【００５６】
ＬＥＤ駆動回路６０では、可変定電流源１５が小さな電流Ｉｏを供給しているときは第４ＬＥＤ列６３のみが点灯する。さらに、可変定電流源１５が電流Ｉｏを増加させると、第４ＬＥＤ列６３が消灯して、第２ＬＥＤ列１２のみが点灯する。さらに、可変定電流源１５が電流Ｉｏを増加させると、第２ＬＥＤ列１２が消灯して、第１ＬＥＤ列１１のみが点灯する。
【００５７】
上記の様に、ＬＥＤ駆動回路６０では、第４ＬＥＤ列６３及び電流制限回路６５を用いて、ＬＥＤ駆動回路１０において２列だったＬＥＤ列を、３段に多段化した。ＬＥＤ駆動回路６０では、多段化により調光にともなう発光色の変化の自由度を広げることができる。
【００５８】
図７は、更に他のＬＥＤ駆動回路７０の回路図である。
【００５９】
ＬＥＤ駆動回路１０とＬＥＤ駆動回路７０の違いは、ＬＥＤ駆動回路７０において、ＬＥＤ駆動回路１０に含まれる電流制限回路１４を、図７に示す電流制限回路７０ｘに置き換えた点のみである。
【００６０】
電流制限回路７０ｘは、スイッチ素子であるエンハンスメント型ＦＥＴ７１と電流検出素子である電流検出抵抗７３、プルアップ抵抗７４、バイポーラトランジスタ７２等を含んで構成される。ＦＥＴ７１のドレインは、プルアップ抵抗７４の上端子と第２ＬＥＤ列１２のカソードと接続している。ＦＥＴ７１のゲートは、プルアップ抵抗７４の下端子とトランジスタ７２のコレクタに接続している。ＦＥＴ７１のソースは、電流検出抵抗７３の上端子とトランジスタ７２のベースと第１ＬＥＤ列１１のカソードに接続している。電流検出抵抗７３の下端子は、トランジスタ７２のエミッタと可変定電流源１５の電流が戻る端子に接続している。
【００６１】
電流制限回路７０ｘは、電流制限回路又は定電流回路として広く知られた回路である。電流制限回路７０ｘは、ベース−エミッタ間電圧として０．６Ｖを維持するようにネガティブフィードバックが掛ると、第２ＬＥＤ列１２に流れる電流Ｉ２を制限する。また第１ＬＥＤ列１１に流れる電流Ｉ１が多くなり、トランジスタ７２が飽和すると、ＦＥＴ７１がカットオフする。すなわちＬＥＤ駆動回路１０等に含まれる電流制限回路１４等と同様に動作をする。
【００６２】
図１、３、５、６で示してきたＬＥＤ駆動回路１０、３０、５０、６０では電流制限回路１４、３４、５４、６４、６５のスイッチ素子としてデプレッション型ＦＥＴ１４ａを使用していた。しかしながら、ＬＥＤ駆動回路ではスイッチ素子はデプレッション型ＦＥＴに限定されず、図７に示す様に、エンハンスメント型ＦＥＴやバイポーラトランジスタであっても良い。
【００６３】
図８は、更に他のＬＥＤ駆動回路８０の回路図である。
【００６４】
ＬＥＤ駆動回路１０とＬＥＤ駆動回路８０との違いは、ＬＥＤ駆動回路８０において、ＬＥＤ駆動回路１０の構成に加えて、第５ＬＥＤ列８５を追加した点のみである。第５ＬＥＤ列８５は、複数のＬＥＤ８５ａが直列接続したものであり、アノードは可変定電流源１５の電流出力端子に接続し、カソードは可変定電流源１５の電流が戻る端子に接続している。第５ＬＥＤ列８５は、第１ＬＥＤ列１１と同様に第１発光色で発光する。第５ＬＥＤ列８５におけるＬＥＤ８５ａの直列段数は、第１ＬＥＤ列１１におけるＬＥＤ１１ａの直列段数より１段だけ大きい。ＬＥＤ１１ａとＬＥＤ８５ａは同じＬＥＤである。
【００６５】
ＦＥＴ１４ａがカットオフするとき電流検出抵抗１４ｂの電圧降下は３Ｖ、ＬＥＤ８５ａの順方向電圧ドロップは３Ｖより若干大きくなるように設定されている。ＬＥＤ駆動回路８０は、図２に示した電流領域Ｉａ、Ｉｂでは図１に示したＬＥＤ駆動回路１０と同じ動作をする。すなわち、電流領域Ｉａでは第２ＬＥＤ列１２のみが発光し、電流領域Ｉｂでは第１ＬＥＤ列１１と第２ＬＥＤ列１２が発光する。電流領域Ｉａ、Ｉｂでは第５ＬＥＤ列８５に流れる電流Ｉ５は０（Ａ）である。
【００６６】
可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏが、ＦＥＴ１４ａがカットオフする電流と等しいとき（図２では電流領域Ｉｃの左端）、電流検出抵抗１４ｂの電圧降下は３Ｖとなる。このとき、第５ＬＥＤ列８５の閾値電圧が第１ＬＥＤ列１１の閾値電圧より３Ｖより僅かに高いため、第１ＬＥＤ列１１には電流Ｉ１（Ｉ１＝Ｉｏ）が流れ、第５ＬＥＤ列８５には電流が流れない（Ｉ５＝０）。電流Ｉｏを増加させ電流検出抵抗１４ｂの電圧降下がＬＥＤ８５ａの順方向電圧ドロップより大きくなると第５ＬＥＤ列８５にも電流Ｉ５が流れるようになる。
【００６７】
ＬＥＤ駆動回路８０では、第５ＬＥＤ列８５を流れる電流Ｉ５が電流検出抵抗１４ｂを経由しないので電力の損失が少ない。すなわち、ＬＥＤ駆動回路８０では、電流Ｉｏで調光する際、電流Ｉｏにより発光色を変化させられるばかりでなく、可変定電流源１５が大きな電流Ｉｏを供給しているとき、輝度が高く電力利用効率のよい照明装置を提供できる。
【００６８】
図９は、更に他のＬＥＤ駆動回路９０の回路図である。
【００６９】
ＬＥＤ駆動回路９０は、図３に示したＬＥＤ駆動回路３０及び図６に示したＬＥＤ駆動回路６０の構成を組み合わせて利用している。ＬＥＤ駆動回路９０の第１ＬＥＤ列９１、第２ＬＥＤ列９２、第４ＬＥＤ列９３、及び、電流制限回路９４、９５は、ＬＥＤ駆動回路６０の第１ＬＥＤ列１１、第２ＬＥＤ列１２、第４ＬＥＤ列６３、及び、電流制限回路６４、６５に相当する。ＬＥＤ駆動回路９０の電流制限回路９４、９５が、ＦＥＴ９４ａ、９５ａ、ソース抵抗９４ｃ、９５ｃ（出力抵抗）、及び電流検出抵抗９４ｂ、９５ｂから構成される点は、ＬＥＤ駆動回路３０と同様である。
【００７０】
第１ＬＥＤ列９１は、ＬＥＤ９１ａが１２個直列接続した５つのＬＥＤ列９１１、９１２、９１３、９１４、９１５が並列接続したものである。なお、第１ＬＥＤ列９１は、ＬＥＤ９１ａが５個並列接続したＬＥＤが１２個直列接続したＬＥＤ列と等価である。第１ＬＥＤ列９１を直列並列回路とした理由は、ＬＥＤ駆動回路９０を明るく点灯させるとき、各ＬＥＤ９１ａに電流を集中させず、放熱効率や発光効率を高い状態に維持しておくためである。第２ＬＥＤ列９２及び第４ＬＥＤ列９３は、それぞれＬＥＤ９２ａ，９３ａが９段、７段直列接続したものである。例えば、電流検出抵抗９４ｂ，９５ｂを数１０Ω、ソース抵抗９４ｃ、９５ｃを数Ωと設定することができる。ＬＥＤ駆動回路９０における各要素の配線方法は、ＬＥＤ駆動回路３０及びＬＥＤ駆動回路６０における各要素の配線方法に準じている。
【００７１】
図１０は、ＬＥＤ駆動回路９０の動作を説明するグラフであり、横軸は可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏ、縦軸は各部に流れる電流Ｉを示している。
【００７２】
以下、図１０によりＬＥＤ駆動回路９０の動作を説明する。ＬＥＤ駆動回路９０全体を流れる電流Ｉｔは、第１ＬＥＤ列９１を流れる電流Ｉ１、第２ＬＥＤ列９２を流れる電流Ｉ２、及び第４ＬＥＤ列９３を流れる電流Ｉ４の和である。電流Ｉｔは、可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏと等しく、図１０において、斜め４５°の傾きを有する直線となる。
【００７３】
ＬＥＤ駆動回路９０において、可変定電流源１５の出力する電流Ｉｏの値が小さい場合、すなわち暗く調光されている場合、第４ＬＥＤ列９３にのみ電流Ｉ４が流れる（Ｉｔ＝Ｉ４、Ｉ１＝Ｉ２＝０、電流範囲Ｉａ３）。電流Ｉｏが増加し電流制限回路９４の最大電流を超えると第２ＬＥＤ列９２にも電流Ｉ２が流れ始める（Ｉｔ＝Ｉ２＋Ｉ４、Ｉ１＝０、電流範囲Ｉｂ３）。電流Ｉｏがさらに増加すると電流制限回路９４のＦＥＴ９４ａがカットオフする（Ｉｔ＝Ｉ２、Ｉ１＝Ｉ４＝０、電流範囲Ｉｃ３）。電流Ｉｏがさらに増加し電流制限回路９５の最大電流を超えると第１ＬＥＤ列９１にも電流Ｉ１が流れ始める（Ｉｔ＝Ｉ１＋Ｉ２、Ｉ４＝０、電流範囲Ｉｄ３）。電流Ｉｏがさらに増加し電流制限回路９５のＦＥＴ９５ａがカットオフすると電流Ｉｔは電流Ｉ１のみになる（Ｉｔ＝Ｉ１、Ｉ２＝Ｉ４＝０、電流範囲Ｉｅ３）。
【００７４】
ＬＥＤ駆動回路９０の動作は、ＬＥＤ駆動回路６０と比べて基本的に等しいが、ＬＥＤ駆動回路３０のように第２ＬＥＤ列９２及び第４ＬＥＤ９３が同時に点灯している期間（電流範囲Ｉｂ３）と、第１ＬＥＤ列９１及び第２ＬＥＤ９２が同時に点灯している期間（電流範囲Ｉｄ３）とが長くなっているところが異なる。
【００７５】
図１１は、ＬＥＤ駆動回路９０の発光色を説明するための図であり、横軸及び縦軸はＣＩＥ表色系の色度座標ｘ及びｙを示す。
【００７６】
以下、図１１によりＬＥＤ駆動回路９０の発光色の変化について説明する。図１１において、点１１１は第１ＬＥＤ列９１の発光色である２７００Ｋの色度座標、点１１２は第２ＬＥＤ列９２の発光色である色度座標、点１１３は第４ＬＥＤ列９３の発光色である１６００Ｋの色度座標である。点線で示した曲線１１５は黒体輻射軌跡である。
【００７７】
ＬＥＤ駆動回路９０の発光色は実線で示した折れ線１１４にそって変化する。ＬＥＤ駆動回路９０の発光色は、可変定電流源１５（図９参照）が出力する電流Ｉｏ（図１０参照）を増加させる（暗い方から明るい方に調光する）と、点１１３から点１１２に向かって変化する（図１０の電流範囲Ｉａ３から電流範囲Ｉｂ３を経て電流範囲Ｉｃ３に至る範囲）。可変定電流源１５（図９参照）が出力する電流Ｉｏをさらに変化させると、点１１２から点１１１に向かって変化する（図１０の電流範囲Ｉｃ３から電流範囲Ｉｄ３を経て電流範囲Ｉｅ３に至る範囲）。
【００７８】
図１１において、破線１１６はＬＥＤ駆動回路１０（図１参照）の発光色の変化を示している。第１ＬＥＤ列１１と第２ＬＥＤ列１２しか有していない２色発光系のＬＥＤ駆動回路１０では、第１ＬＥＤ列１１が２７００Ｋで発光し、第２ＬＥＤ列１２が１６００Ｋで発光するとき、破線１１６にそって発光色が変化する。このため、ＬＥＤ駆動回路１０では、黒体輻射軌跡から離れた発光色で物体を照明する場合には、その物体の色（物体色）を忠実に表現できなくなる。
【００７９】
これに対してＬＥＤ駆動回路９０では、２色発光系の駆動回路に比べて黒体輻射軌跡に近い発光色を維持し続けることができる。ＬＥＤ駆動回路９０は、２色発光系の駆動回路に比べて物体色を自然に見せることが可能となっている。図１１において、点１１２は黒体輻射軌跡を示す曲線１１５の上側に位置している。点１１２は、黒体輻射軌跡を示す曲線１１５が平坦な領域（概ねｘ値が０．４８から０．５４の間）の近傍に位置されれば良く、さらに曲線１１５のピーク近傍（概ね０．５１程度）に位置することが好ましい。
【００８０】
ＬＥＤ駆動回路９０は、第２ＬＥＤ列９２及び第４ＬＥＤ列９３が同時に点灯する期間Ｉｂ３（図１０参照）と、第１ＬＥＤ列９１及び第２ＬＥＤ列９２が同時に点灯する期間Ｉｄ３（図１０参照）とが、ＬＥＤ駆動回路６０と比べて長く設定されている。したがって、ＬＥＤ駆動回路９０では、白熱電球の調光に似た感覚で発光色を変化させることができる。
【００８１】
ＬＥＤ駆動回路９０では第１ＬＥＤ列９１の発光色を２７００Ｋ、第４ＬＥＤ列９３の発光色を１６００Ｋとしていたが、発光色の組み合わせはこれに限られない。例えば日本では高い色温度の発光色が好まれるため、第１ＬＥＤ列９１の発光色を６５００Ｋ程度に設定しても良い。第１ＬＥＤ列９１の発光色を６５００Ｋ程度に設定した場合でも、調光に伴う発光色は黒体輻射軌跡に沿って変化することが好ましい。例えば、ＣＩＲ表色系において、第２ＬＥＤ列９２の発光色を示す色座標のｘ成分を、第１ＬＥＤ列９１の発光色を示す色度座標と第４ＬＥＤ列９３の発光色を示す色度座標の間に設定する。さらに、第１ＬＥＤ列９１の発光色の色座標、第２ＬＥＤ列９２の発光色を示す色座標、及び第４ＬＥＤ列９３の発光色を示す色度座標を結ぶ折れ線が、黒体輻射軌跡に沿うように第２ＬＥＤ列９２の発光色を示す色座標のｙ成分を設定する。上記の様に、第２ＬＥＤ列９２の発光色を示す色座標のｘ成分及びｙ成分を設定すれば、第１ＬＥＤ列９１の発光色を６５００Ｋ程度に設定した場合でも、調光に伴う発光色は黒体輻射軌跡に沿って変化するようなＬＥＤ駆動回路９０を構成することができる。
【００８２】
ＬＥＤ駆動回路９０では、第４ＬＥＤ列９３の発光色を１６００Ｋとし、全体として黒体輻射軌跡に似せて発光色を変化させていた。しかしながら、ＬＥＤ駆動回路９０の回路構成を維持したまま、第４ＬＥＤ列９３の発光色を暗闇で目立つ色（例えば青）として、第４ＬＥＤ列９３だけの発光を常夜灯として使用することもできる。この場合は、第４ＬＥＤ列９３の直列段数を小さくしておき、第２ＬＥＤ列９２の発光色を１６００Ｋ程度にしておく必要がある。
【００８３】
図１２は、更に他のＬＥＤ駆動回路１００の回路図である。
【００８４】
図１２に示す様にＬＥＤ駆動回路１００は、可変定電流源１５、第１ＬＥＤ列１１、第２ＬＥＤ列１２、電流制限回路１１４等を含んで構成される。第１ＬＥＤ列１１、第２ＬＥＤ列１２、可変定電流源１５は、図１に示したＬＥＤ駆動回路１０の第１ＬＥＤ列１１、第２ＬＥＤ列１２、可変定電流源１５と同じものであるので説明を省略する。
【００８５】
第１ＬＥＤ列１１は、アノードが可変定電流源１５の電流出力端子に接続し、カソードが電流制限回路１１４に含まれる電流検出素子である電流検出抵抗１１４ｂの右端に接続している。第２ＬＥＤ列１２は、アノードが電流制限回路１１４に含まれるＦＥＴ１１４ａのソースに接続し、カソードが電流検出抵抗１１４ｂの右端に接続している。
【００８６】
電流制限回路１４は、スイッチ素子であるデプレッション型のＦＥＴ１１４ａ、電流検出抵抗１１４ｂ、プルアップ抵抗１１４ｃ、バイポーラトランジスタ１１４ｄ等を含んで構成される。ＦＥＴ１１４ａのドレイン及びプルアップ抵抗１１４ｃの上端は、第１ＬＥＤ列１１のアノードに接続している。ＦＥＴ１１４ａのゲート及びプルアップ抵抗１１４ｃの下端は、トランジスタ１１４ｄのコレクタに接続している。トランジスタ１１４ｄのベースは、電流検出抵抗１１４ｂの右端に接続している。トランジスタ１１４ｄのエミッタ及び電流検出抵抗１１４ｂの左端は、可変定電流源１５の電流が戻る端子に接続している。
【００８７】
ＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤ駆動回路１０との主な差異は、ＬＥＤ駆動回路１００においてスイッチ用のＦＥＴ１１４ａを第２ＬＥＤ列１２のアノード側に配置した点、及び、プルアップ抵抗１１４ｃとトランジスタ１１４ｄからなる増幅回路を挿入した点である。増幅回路により、電流検出抵抗１１４ｂの両端間電圧が０．６Ｖ（シリコントランジスタにおけるベース−エミッタ間の順方向電圧降下）をわずかに超えただけで、ＦＥＴ１１４ａのゲート電圧が下がり、ＦＥＴ１１４ａはカットオフする。したがって、ＬＥＤ駆動回路１００は、可変定電流源１５の出力電流Ｉｏを徐々に大きくしていくと、特定の電流値で第２ＬＥＤ列が消灯し第１ＬＥＤ列が点灯するような挙動を示す。
【００８８】
ＬＥＤ駆動回路１００は、図７に示したＬＥＤ駆動回路７０を変形したものとみなすこともできる。例えば、ＬＥＤ駆動回路７０において第２ＬＥＤ列２をＦＥＴ７１と電流検出抵抗７３の間に配すれば、ＬＥＤ駆動回路１００と同じ構成となる。すなわち、ＬＥＤ駆動回路７０において、ＦＥＴ７１のドレインに第２ＬＥＤ列のアノードを接続し、電流検出抵抗７３の上端に第２ＬＥＤ列のカソードを接続し、ＦＥＴ７１のドレインと抵抗７４の上端を第１ＬＥＤ列１１のアノードに接続すると、ＬＥＤ駆動回路１００と同じ構成となる。
【００８９】
図１３はＬＥＤ駆動回路１００の動作を説明するための図であり、横軸は可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏ、縦軸は各部に流れる電流Ｉを示す。
【００９０】
以下、図１３によりＬＥＤ駆動回路１００の動作を説明する。ＬＥＤ駆動回路１００全体を流れる電流Ｉｔは、第１ＬＥＤ列１１を流れる電流Ｉ１と第２ＬＥＤ列１２を流れる電流Ｉ２との和である。電流Ｉｔは、可変定電流源１５が出力する電流Ｉｏと等しく、図１３において、４５°の傾きを有する直線となる。
【００９１】
図１３において可変定電流源１５の出力する電流Ｉｏの値が小さい場合、すなわち暗く調光されている場合、第２ＬＥＤ列１２にのみ電流Ｉ２が流れる（Ｉｔ＝Ｉ２、Ｉ１＝０、電流範囲Ｉａ）。このとき可変定電流源１５の電流出力端子の電圧（電流が戻ってくる端子の電圧を０Ｖとする。以下同様。）は、第２ＬＥＤ列１２の閾値電圧より大きく、第１ＬＥＤ列１１の閾値電圧より小さい。
【００９２】
ＬＥＤ列の閾値電圧とは、ＬＥＤ列に含まれるＬＥＤの直列回路において全てのＬＥＤの順方向ドロップ電圧を足し合わせたものであり、例えばＬＥＤの順方向ドロップ電圧が全て３．２Ｖで直列段数が１０段なら、閾値電圧は３．２（Ｖ）×１０段＝３２（Ｖ）となる。ＬＥＤ駆動回路１００において可変定電流源１５の出力端子が安定して定電流駆動できる電圧変動幅が小さいときには、第１ＬＥＤ列１１の直列段数と第２ＬＥＤ列１２の直列段数の差を２〜３段程度にして閾値電圧の差を小さくしておくとよい。
【００９３】
電流制限回路１１４ａは電流Ｉ２の上限値を定めている（電流領域Ｉａの右端）。電流Ｉ２が上限値にあるとき、電流検出抵抗１１４ｂの両端間電圧は０．６Ｖである。この状態からさらに電流Ｉ２を増加させるとトランジスタ１１４ｄのコレクタ−エミッタ間がオンする。この結果、ＦＥＴ１１４ａがオフし、電流Ｉ２が０（Ａ）となり第１ＬＥＤ列１１に電流Ｉ１が流れる。この変化は急激に起こるため、図１３の電流範囲Ｉｂの間における電流Ｉ１及びＩ２の変化率は、図２の電流範囲Ｉｂの間における電流Ｉ１及びＩ２変化率より大きい（急峻である）。
【００９４】
可変定電流源１５の出力する電流Ｉｏの値が上限値よりさらに大きくなる（電流範囲Ｉｃ）と、電流Ｉｔは第１ＬＥＤ列１１に流れる電流Ｉ１となる（Ｉｔ＝Ｉ１）。
【００９５】
ＬＥＤ駆動回路１００において、例えば、第１ＬＥＤ列１１の発光色（第１発光色）の色温度を２７００Ｋ、第２ＬＥＤ列１２の発光色（第２発光色）の色温度を１６００Ｋに設定することができる。その場合、ＬＥＤ駆動回路１００が明るい調光状態（電流範囲Ｉｃ）では、高い色温度で調光が行われ、暗い調光状態（電流範囲Ｉｃ）では赤味の強い色温度で調光が行われ、中間の調光状態（電流範囲Ｉｂ）をほとんど無くすことが可能となる。
【００９６】
ＬＥＤ駆動回路１００ではスイッチ素子としてデプレッション型のＦＥＴ１１４ａを使用していた。しかしながら、ＬＥＤ駆動回路１００のＦＥＴ１１４ａは、ＬＥＤ駆動回路１０のＦＥＴ１４ａと異なり、電流の上限値の設定にデプレッション型ＦＥＴ特有の閾値特性を利用していない。ＬＥＤ駆動回路１００において、電流の上限値の設定は、電流制限抵抗１１４ｂとトランジスタ１１４ｄのベース−エミッタ間順方向電圧降下で決まる。そこで、ＬＥＤ駆動回路１００のＦＴＴ１１４ａを、エンハンスメント型ＦＥＴやバイポーラトランジスタで置き換えることもできる。また、ＬＥＤ駆動回路１００のトランジスタ１１４ｄは、基準電圧源とコンパレータを組み合わせたものに置き換えることもできる。
【００９７】
図１４は、更に他のＬＥＤ駆動回路１１０の回路図である。
【００９８】
図１４に示すＬＥＤ駆動回路１１０と図１２に示すＬＥＤ駆動回路１００との差異は、ＬＥＤ駆動回路１００における電流制限回路１１４が、ＬＥＤ駆動回路１１０では、電流制限回路１１４´に変更されている点のみである。電流制限回路１１４´では、図１２に示す電流制限回路１１４の電流流検出抵抗１１４ｂを、抵抗１１４ｅ、サーミスタ１１４ｆ、及び抵抗１１４ｇで置き換えている。
【００９９】
図１２に示すＬＥＤ駆動回路１００において、ＬＥＤ１１ａ、１２ａ及びトランジスタ１１ｄの順方向電圧降下は、温度で変化する。したがって、ＬＥＤ駆動回路１００では、電流範囲Ｉｂが狭いため（図１３参照）、温度変化により、高い色温度で点灯していたもの（第１ＬＥＤ列の点灯）が、低い色温度で点灯する（第２ＬＥＤ列の点灯）ようになる可能性がある。
【０１００】
そこで、図１４に示すＬＥＤ駆動回路１１０では、抵抗１１４ｅ、サーミスタ１１４ｆ、及び抵抗１１４ｇを用いて、電流検出抵抗に温度補償機能を付与している。なお、電流検出抵抗に温度補償機能を付与せずに、可変定電流源１５に温度補償機能を付与するようにしても良い。しかしながら、図１２に示すＬＥＤ駆動回路１００では、可変定電流源１５と他の部分は別個独立の回路ブロックであるので、図１４に示すＬＥＤ駆動回路１１０のように、電流検出抵抗に温度補償機能を付与した方が、回路の取扱い容易である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、３０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０    ＬＥＤ駆動回路
１１、５１、９１    第１ＬＥＤ列
１１ａ、１２ａ、５１ａ、５３ａ、６３ａ、８５ａ、９１ａ、９２ａ、９３ａ    ＬＥＤ
１２、９２    第２ＬＥＤ列
１４、３４、５４、６４、６５、７０ｘ、９４、９５、１１４、１１４´    電流制限回路
１４ａ、９４ａ、９５ａ    デプレッション型ＦＥＴ
１４ｂ、３４ｂ、５４ｂ、６４ｂ、６５ｂ、７３、９４ｂ、９５ｂ    電流検出抵抗
３４ｃ、９４ｃ、９５ｃ    ソース抵抗
５３    第３ＬＥＤ列
６３、９３    第４ＬＥＤ列
７１    エンハンスメント型ＦＥＴ
７２    バイポーラトランジスタ
７４    プルアップ抵抗
８５    第５ＬＥＤ列
１１１、１１２、１１３    色度座標
１１４ｆ    サーミスタ
【図１】
0006482563.tif 000002
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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