(57)【要約】【課題】２種類の電子発光素子の順方向電圧のばらつきに対応する抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い２種類の光束量で電子発光素子を駆動する。【解決手段】第１端子ａ２と第２端子の間に電位差を発生し、前記第１端子と前記第２端子との間に互いに抵抗値の異なる第１及び第２抵抗要素Ｒ１，Ｒ２が切り替え可能に設けられた電位差発生部６０と、電子発光素子１０に接続され前記電位差発生部の前記第１端子と前記第２端子の間の電位差が基準電位Ｖｒｅｆと等しくなるように制御する制御部１９，３０，４０とを備え、前記電子発光素子は、前記電位差発生部に直列に接続され、第１信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第１抵抗要素に切り替えられ、第２信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第２抵抗要素に切り替えられる。【選択図】      図１
2005029019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子発光素子に電流値の異なる定電流を供給する電子発光素子の定電流駆動回路であって、
第１端子と第２端子を有し前記第１端子と第２端子の間に電位差を発生し、前記第１端子と前記第２端子との間に互いに抵抗値の異なる第１及び第２抵抗要素が切り替え可能に設けられた電位差発生部と、
前記電子発光素子に接続され前記電位差発生部の前記第１端子と前記第２端子の間の電位差が基準電位と等しくなるように制御する制御部とを備えてなり、
前記電子発光素子は、前記電位差発生部に直列に接続され、
第１信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第１抵抗要素に切り替えられ、
第２信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第２抵抗要素に切り替えられる
電子発光素子の定電流駆動回路。
【請求項２】
請求項１記載の電子発光素子の定電流駆動回路において、
前記第１抵抗要素は、第１抵抗素子であり、
前記第２抵抗要素は、前記第１抵抗素子及び前記第１抵抗素子に並列に設けられた第２抵抗素子と前記第２信号に応答してＯＮになるスイッチング素子の直列回路である
電子発光素子の定電流駆動回路。
【請求項３】
請求項２記載の電子発光素子の定電流駆動回路において、
前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子のそれぞれは、前記電子発光素子に流れる電流の電流値を検出する
電子発光素子の定電流駆動回路。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子発光素子の定電流駆動回路において、
前記第１端子と前記第２端子の間の電位差と前記基準電位との差に対応する信号に基づいて、デューティー比を変更するスイッチングデューティー比変更部と、
前記変更されたデューティー比に基づいて、出力電圧を制御するスイッチングレギュレータとを備えている
電子発光素子の定電流駆動回路。
【請求項５】
ＤＣ−ＤＣコンバータの出力部から出力される出力電圧を安定化させるための帰還回路を備え、
前記帰還回路における基準電圧との比較対象となる電圧を発生する抵抗要素が異なる抵抗値となるように切り替え可能に設けられ、
前記抵抗要素と電子発光素子が直列に接続され、
前記出力部と前記電子発光素子が接続されてなる
電子発光素子の定電流駆動回路。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電子発光素子の定電流駆動回路の前記電子発光素子が、車両用灯具として使用されるＬＥＤである
車両用灯具の電子発光素子駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子発光素子の定電流駆動回路及び車両用灯具の電子発光素子駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の後部に設けられるリアコンビネーションランプの一例として、信号機能を有するテールランプ（尾灯）とストップランプ（制動灯）が知られている。テールランプは、夜間後続車に自車の位置と存在を確認させ、追突事故防止等の役目をしている。ストップランプは、昼夜を通して運転者がブレーキをかけたときに点灯し、停止又は減速の意思を後続車に示すランプである。
【０００３】
ストップランプは、テールランプと兼用型とされていることが多く、その場合テールランプの明るさの５倍〜６倍以上の明るさを持たなくてはならないことになっている。これは運転者がブレーキをかけたことを後続車にはっきりと視認させるためである。
【０００４】
上記のように、同じ灯具を明暗差がつくように発光させることで、同じ灯具でテールランプとストップランプの２つの機能を実現させている。以下、図３を参照して説明する。ここでは、電子発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用される。ＬＥＤ１０の駆動回路１には、２つの入力部２，３が設けられている。運転者によって操作されるテールランプスイッチ４がＯＮ状態のときに、第１入力部２に電圧Ｖが印加される。ブレーキペダル５が踏まれたときに、第２入力部３には、上記第１入力部２に印加された電圧Ｖと同じ電圧Ｖが印加される。駆動回路１は、電圧Ｖが第１入力部２に印加されたときに比べて、それと同じ電圧Ｖが第２入力部３に印加されたときに、ＬＥＤ１０がより明るく発光するように駆動する。
【０００５】
ＬＥＤは、基本的に電流駆動素子であり、発する光の強さ（放射束）は電流に比例する。図４にＬＥＤの基本的な駆動回路例を示す。定電圧電源Ｖｃｃから制限抵抗Ｒを介してＬＥＤに電流が供給されている。ＬＥＤの順電圧Ｖｆは、電流Ｉｆに依存性を持つが、使用領域ではほとんど一定とみなすと、ＬＥＤに流れる電流は、
Ｉｆ＝（Ｖｃｃ−Ｖｆ）／Ｒ
で与えられる。ＬＥＤの放射束が順電流Ｉｆに比例することは前述の通りである。
【０００６】
図５（ａ）に示すように、従来の車載用のＬＥＤ駆動回路では、抵抗駆動方式が用いられ、電源ＶｃｃからＬＥＤ１０、抵抗器Ｒを経てグラウンド（ＧＮＤ）に接続されている。ここで、ＬＥＤ１０の特性の個体差として、各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂの順方向電圧Ｖｆには、各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ毎にばらつきがあるため、同じ電源電圧Ｖｃｃが印加され、同じ抵抗値の抵抗器Ｒ１１，Ｒ１２が接続されている場合には、各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂに流れる電流は等しくならず、明るさ（光束量）にばらつきが生じてしまう。
【０００７】
そこで、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂの光束量を揃えるためには、図５（ｂ）に示すように、順方向電圧ＶｆにばらつきのあるＬＥＤ１０ａ，１０ｂに同じ電流値の電流が流れるようにすべく、抵抗値の異なる抵抗Ｒ１１’，Ｒ１２’を接続する必要がある。即ち、流れる電流値の差を無くすためには、順方向電圧Ｖｆの大きなＬＥＤ１０ａには、比較的小さな抵抗値の抵抗Ｒ１１’を接続し、順方向電圧Ｖｆの小さなＬＥＤ１０ｂには、比較的大きな抵抗値の抵抗Ｒ１２’を接続する必要がある。
【０００８】
また、電源電圧Ｖｃｃが変化すると、ＬＥＤ１０（各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂを特に区別する必要が無いときにはＬＥＤ１０と記す）に流れる電流値も変化してしまう。このことから、ＬＥＤ１０に過大な電流が流れないように、ＬＥＤ１０の最大定格電流を考慮に入れて抵抗Ｒ（各抵抗１１，Ｒ１２を特に区別する必要が無いときには抵抗Ｒと記す）の抵抗値を設定する場合、抵抗Ｒの抵抗値を、ＬＥＤ１０の性能を十分に使いきれない値（ＬＥＤ１０の性能からみて光束量が小さい状態）の抵抗値にせざるを得ない可能性がある。
【０００９】
また、電源電圧ＶｃｃとＬＥＤ１０の順方向電圧Ｖｆに大きな差がある状態でＬＥＤ１０に大きな電流を流そうとした場合、ＬＥＤ１０以外での消費電力が大きくなる。そこで、図６に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０を用いて電源電圧ＶｃｃからＬＥＤ１０の順方向電圧Ｖｆ付近にまで電圧を降圧することが行われる。
【００１０】
図６に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣ１５と、スイッチングレギュレータ３０と、出力電位決定部２０とを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣ１５は、スイッチング信号を発生するオシレータ１７と、スイッチングデューティー比変更部４０と、コンパレータ１９とを有している。
【００１１】
出力電位決定部２０は、直列に接続された抵抗ＲＡと抵抗ＲＢとを有している。抵抗ＲＡと抵抗ＲＢの接続ノードａ１は、コンパレータ１９の第１入力部に接続されている。抵抗ＲＡの他端部は、スイッチングレギュレータ３０の出力部３１に接続されている。抵抗ＲＢの他端部は、グラウンドに接続されている。コンパレータ１９の第２入力部には、基準電圧Ｖｒｅｆが印加される。
【００１２】
図６のＤＣ−ＤＣコンバータ５０では、出力電位決定部２０の抵抗ＲＢの端子間電圧（接続ノードａ１の電圧）と基準電圧Ｖｒｅｆとをコンパレータ１９で比較し、抵抗ＲＢの端子間電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとが同じになるようにスイッチングデューティー比変更部４０にてデューティー比を変更し、その変更されたデューティー比に基づいて、スイッチングレギュレータ３０が出力端子２５の電位（＝スイッチングレギュレータ３０の出力部３１の出力電圧）を制御する。これにより、出力端子２５の電圧は、所定の降圧電圧（定電圧）に制御される。
【００１３】
ここで、出力端子２５の電位をＶｏｕｔとし、抵抗ＲＡの抵抗値をＲＡ，抵抗ＲＢの抵抗値をＲＢ，基準電圧Ｖｒｅｆの電圧をＶｒｅｆとすると、出力端子２５の電位Ｖｏｕｔは、下記式（１）により求められる。
Ｖｏｕｔ＝（ＲＡ＋ＲＢ）／ＲＢ×Ｖｒｅｆ…（１）
【００１４】
上記のように出力端子２５の電位Ｖｏｕｔは定電圧に制御されるが、図６に示すように、その出力端子２５に抵抗駆動回路３３を接続してしまっては、図５と同様な抵抗駆動方式となり、ＬＥＤ１０は定電圧駆動になるのみである（定電流駆動にはならない）。この場合、図５に示したように、ＬＥＤ１０の順方向電圧Ｖｆのばらつきの問題から、ＬＥＤ１０に流れる電流値を所定値に設定できない可能性がある。
【００１５】
そこで、図７に示すように、所定の降圧電圧（定電圧）が出力される出力端子２５に対し、トランジスタを用いた定電流回路３５を接続することで、ＬＥＤ１０の定電流駆動を実現することが考えられる。ところが、定電流回路３５を使用すると、電流値の制御回路の分だけ、部品点数が増加してしまう。
【００１６】
なお、特許文献１には、図８に示すようなＬＥＤを定電流駆動する点灯回路が開示されている。この回路では、スイッチングレギュレータの形態をとるコンバータ回路１０１ａが使用される。先ずスイッチングトランジスタＱ１が制御回路ＤＲ１からの駆動信号に応じてオン、オフ動作を繰り返し、電流を断続する。スイッチングトランジスタＱ１がオン状態からオフ状態に転換した時、チョークコイルＬ１に逆起電圧が発生し、入力電圧Ｖｉｎと逆起電圧による電圧値の高い合成電圧がダイオードＤ１０１のアノードの位置に現れる。すると、ダイオードＤ１０１を介してコンデンサＣ１に充電電流が流入し、コンデンサＣ１の端子間に入力電圧Ｖｉｎより高い電圧が出現する。このコンデンサＣ１の端子間電圧がコンバータ回路１０１ａの出力電圧として直列接続された発光ユニット１０３と抵抗Ｒ１０１に供給される。これにより、発光ユニット１０３の各ＬＥＤ１１１〜１１ｎに電流が流れ、各ＬＥＤ１１１〜１１ｎが点灯する。
【００１７】
図８において、誤差増幅器ＥＡ１の第１の入力側は基準電圧源Ｖｒｅｆを介してグラウンドに接続されている。一方、誤差増幅器ＥＡ１の第２の入力側は抵抗Ｒ１０１を介してグラウンドに接続されている。このため、図８のコンバータ回路１０１ａは、抵抗Ｒ１０１の端子間電圧と基準電圧Ｖｒｅｆがほぼ等しくなるよう、スイッチングトランジスタＱ１のオン、オフ期間を変化させ、その出力電圧であるコンデンサＣ１の端子間電圧を制御する。
【００１８】
例えば、図８の回路が定常運転状態に有り、抵抗Ｒ１の端子間電圧がほぼ基準電圧Ｖｒｅｆに等しい電圧値に保持されているとする。この時、抵抗Ｒ１０１を流れる電流ＩＲは、ほぼ（Ｖｒｅｆ／Ｒ１０１）で一定となる。発光ユニット１０３は抵抗Ｒ１０１に直列接続されているため、発光ユニット１０３を流れる電流は抵抗Ｒ１０１を流れる電流ＩＲと等しくなる。これにより、発光ユニット１０３を構成する各ＬＥＤ１１１〜１１ｎは定電流にて駆動される。
【００１９】
しかしながら、この図８に示す回路では、発光ユニット１０３に供給する電流値を切り替えることができないため、光束量の切り替えができず、同じＬＥＤで明暗差がつくように発光させることはできない。よって、例えば、同じＬＥＤに異なる電流値の電流を供給することで、テールランプとストップランプの２つの機能を実現させることはできない。
【００２０】
【特許文献１】
特開２００１−２１５９１６号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、同じ電子発光素子（ＬＥＤ）を明暗差がつくように発光させることで、同じ電子発光素子で例えばテールランプとストップランプの２つの機能を実現する駆動回路であって、電子発光素子の順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い光束量で電子発光素子を駆動することが望まれている。
【００２２】
また、抵抗駆動方式に比べて、電源電圧の変動や電子発光素子の順方向特性を心配することなく、電子発光素子に供給する定電流の値を電子発光素子の最大定格電流付近に設定できることが望まれている。
さらに、抵抗駆動方式に比べて、電子発光素子以外の駆動回路部分での消費電力を抑えることが望まれている。
またさらに、部品点数の増加を抑制できることが望まれている。
【００２３】
本発明の目的は、同じ電子発光素子を明暗差がつくように２種類の明るさで発光させる場合に、電子発光素子の順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い光束量で電子発光素子を駆動する電子発光素子の定電流駆動回路を提供することである。
本発明の他の目的は、更に、抵抗駆動方式に比べて、電源電圧の変動や電子発光素子の順方向特性を心配することなく、電子発光素子に供給する定電流の値を電子発光素子の最大定格電流付近に設定することができる電子発光素子の定電流駆動回路を提供することである。
【００２４】
本発明の更に他の目的は、更に、抵抗駆動方式に比べて、電子発光素子以外の駆動回路部分での消費電力を抑えることができる電子発光素子の定電流駆動回路を提供することである。
本発明の更に他の目的は、更に、部品点数の増加を抑制することができる電子発光素子の定電流駆動回路を提供することである。
本発明の更に他の目的は、車両用灯具として、同じ電子発光素子を明暗差がつくように２種類の明るさで発光させる場合に、電子発光素子の順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い光束量で電子発光素子を駆動する車両用灯具の電子発光素子駆動回路を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路は、電子発光素子に電流値の異なる定電流を供給する電子発光素子の定電流駆動回路であって、第１端子と第２端子を有し前記第１端子と第２端子の間に電位差を発生し、前記第１端子と前記第２端子との間に互いに抵抗値の異なる第１及び第２抵抗要素が切り替え可能に設けられた電位差発生部と、前記電子発光素子に接続され前記電位差発生部の前記第１端子と前記第２端子の間の電位差が基準電位と等しくなるように制御する制御部とを備えてなり、前記電子発光素子は、前記電位差発生部に直列に接続され、第１信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第１抵抗要素に切り替えられ、第２信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第２抵抗要素に切り替えられる。
【００２６】
上記本発明において、前記第１端子は、本実施形態において、接続ノードａ２に相当し、前記第２端子は、本実施形態において、グラウンドに接続される端子に相当する。また、前記電位差発生部は、本実施形態において、電流値切り替え回路６０に相当する。また、前記制御部は、コンパレータ１９、スイッチングデューティー比変更部４０、スイッチングレギュレータ３０に相当する。
【００２７】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路において、前記第１抵抗要素は、第１抵抗素子であり、前記第２抵抗要素は、前記第１抵抗素子及び前記第１抵抗素子に並列に設けられた第２抵抗素子と前記第２信号に応答してＯＮになるスイッチング素子の直列回路である。
上記本発明において、前記第１抵抗素子は、本実施形態において、抵抗Ｒ１に相当し、前記第２抵抗素子は、本実施形態において、抵抗Ｒ２に相当する。前記スイッチング素子は、本実施形態において、ＦＥＴ１に相当する。
【００２８】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路において、前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子のそれぞれは、前記電子発光素子に流れる電流の電流値を検出する。
【００２９】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路において、前記第１端子と前記第２端子の間の電位差と前記基準電位との差に対応する信号に基づいて、デューティー比を変更するスイッチングデューティー比変更部と、前記変更されたデューティー比に基づいて、出力電圧を制御するスイッチングレギュレータとを備えている。
【００３０】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力部から出力される出力電圧を安定化させるための帰還回路を備え、前記帰還回路における基準電圧との比較対象となる電圧を発生する抵抗要素が異なる抵抗値となるように切り替え可能に設けられ、前記抵抗要素と電子発光素子が直列に接続され、前記出力部と前記電子発光素子が接続されてなるものである。
上記本発明において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力部は、本実施形態において、スイッチングレギュレータ３０の出力部３１に相当する。
【００３１】
本発明の車両用灯具の電子発光素子駆動回路は、上記本発明の電子発光素子の定電流駆動回路の前記電子発光素子が、車両用灯具として使用されるＬＥＤであるものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。上記において説明した図の構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３３】
本実施形態は、車両用リアコンビネーションランプとして用いるＬＥＤを駆動する回路であり、同じ電源電圧を用いてＬＥＤを明暗差をつけて発光させることにより、同じＬＥＤでテールランプとストップランプの２つの機能を実現させるに際し、ＬＥＤの順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い光束量でＬＥＤを駆動することができ、抵抗駆動方式に比べて、電源電圧の変動やＬＥＤの順方向特性を心配することなく、ＬＥＤに供給する定電流の値をＬＥＤの最大定格電流付近に設定することができ、更に、ＬＥＤ以外の駆動回路部分での消費電力を抑えて発熱量を抑えることができると共に、部品点数の増加を抑制することができるＬＥＤ駆動回路である。
【００３４】
以下に、本実施形態の具体的な回路構成について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る車両用ＬＥＤの駆動回路１００は、全体として、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成している。図１において、図６及び図７のＤＣ−ＤＣコンバータ５０と同じ構成要素については同じ名称を付し、その詳細な説明を省略する。ＬＥＤ駆動回路１００は、図６及び図７のＤＣ−ＤＣコンバータ５０と異なり、電流値切り替え回路６０を備えている。ＬＥＤ駆動回路１００においては、ＬＥＤ１０が図６及び図７のＤＣ−ＤＣコンバータ５０の抵抗ＲＡに対応し、電流値切り替え回路６０が同抵抗ＲＢに対応する。
【００３５】
ＬＥＤ駆動回路１００の入力側には、入力端子１（入力▲１▼）及び入力端子２（入力▲２▼）が設けられている。テールランプスイッチ（図示せず）がＯＮ状態のときに入力端子１に、車両の電源電圧Ｖｃｃ（第１信号）が印加される。ブレーキペダル（図示せず）が踏まれた状態のときに入力端子２に、上記と同じ同じ電源電圧Ｖｃｃ（第２信号）が印加される。
【００３６】
図２を参照して、ＬＥＤ駆動回路１００の入力とＬＥＤ１０に流れる電流値の関係について説明する。ＬＥＤ駆動回路１００は、入力端子２に電源電圧Ｖｃｃが印加されたときには、入力端子１に電源電圧Ｖｃｃが印加されているか否かに関わらず、比較的大きな電流をＬＥＤ１０に供給する。即ち、ブレーキペダルが踏まれた状態では、常に、ＬＥＤ１０は比較的明るく発光する。これにより、ＬＥＤ１０は、ストップランプとして機能する。このようにストップランプとして機能するときにＬＥＤ１０に流れる電流（後述する設定電流）は、ＬＥＤ１０の最大定格電流付近に設定される。
【００３７】
入力端子２に電源電圧Ｖｃｃが印加されておらず、入力端子１に電源電圧Ｖｃｃが印加されているときには、ＬＥＤ駆動回路１００は、比較的小さな電流をＬＥＤ１０に供給する。即ち、テールランプスイッチがＯＮ状態のときであって、ブレーキペダルが踏まれていない状態では、ＬＥＤ１０は比較的暗く発光する。これにより、ＬＥＤ１０は、テールランプとして機能する。
【００３８】
入力端子１及び入力端子２に電源電圧Ｖｃｃが印加されていないときには、ＬＥＤ駆動回路１００は、ＬＥＤ１０に電流を供給しない。即ち、テールランプスイッチがＯＦＦ状態であって、ブレーキペダルが踏まれていない状態では、ＬＥＤ１０は発光しない。
【００３９】
次に、図１を参照して、ＬＥＤ駆動回路１００の回路構成について説明する。
【００４０】
図１に示すように、入力端子１には、ダイオードＤ１のアノード側が接続され、そのカソード側がコンデンサを介してグラウンドに接続されている。入力端子２には、ダイオードＤ２のアノード側が接続され、ダイオードＤ２のカソード側は、ダイオードＤ３のアノード側に接続されている。ダイオードＤ３のカソード側は、スイッチングデューティー比変更部４０及びスイッチングレギュレータ３０に接続されている。また、ダイオードＤ３のカソード側は、ダイオードＤ１のカソード側と接続されている。ダイオードＤ２とダイオードＤ３の接続ノードには、抵抗Ｒ５の一端部が接続されている。抵抗Ｒ５の他端部は、抵抗Ｒ６の一端部と接続され、抵抗Ｒ６の他端部はグラウンドに接続されている。
【００４１】
上記電流値切り替え回路６０は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、ＦＥＴ１とを有している。抵抗Ｒ１は、ＬＥＤ１０のカソード側とグラウンドとの間に接続されている。ＬＥＤ１０と抵抗Ｒ１との接続ノードａ２は、コンパレータ１９の第１入力部１９ａに接続されている。上記接続ノードａ２と第１入力部１９ａとを接続する配線に、ＦＥＴ１のドレイン端子が接続されている。ＦＥＴ１のソース端子は、抵抗Ｒ２の一端部に接続され、抵抗Ｒ２の他端部はグラウンドに接続されている。抵抗Ｒ３の一端部は、上記抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続ノードに接続されている。抵抗Ｒ３の他端部は、ＦＥＴ１のゲートに接続されている。抵抗Ｒ３とＦＥＴ１のゲートとの接続ノードには、抵抗Ｒ４の一端部が接続され、抵抗Ｒ４の他端部は、グラウンドに接続されている。
【００４２】
上記において、抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ２は、それぞれ電流値検出用抵抗器である。抵抗Ｒ３，Ｒ４は、それぞれＦＥＴ１のゲート端子の電位変動を抑制し、ＦＥＴ１の誤動作を防止するように機能する。抵抗Ｒ５，Ｒ６は、ＦＥＴ１のＯＮ電圧を確保するための抵抗器である。符号ＲＯＮは、ＦＥＴ１のＯＮ抵抗分を示している。ＦＥＴ１は、抵抗値を切り替えるためのスイッチング素子である。ダイオードＤ１〜Ｄ３は、それぞれ逆接防止及び入力を振り分ける整流素子である。
【００４３】
ＬＥＤ駆動回路１００では、スイッチングデューティー比変更部４０及びスイッチングレギュレータ３０は、入力端子１又は入力端子２から所定の電位（車両の電源電圧Ｖｃｃ）が印加されると、起動する。ＬＥＤ駆動回路１００では、コンパレータ１９の第２入力部１９ｂに入力される基準電位Ｖｒｅｆと、第１入力部１９ａに入力される電位とが同じになるようにスイッチングデューティー比変更部４０にてデューティー比を変更し、その変更されたデューティー比に基づいて、スイッチングレギュレータ３０が出力部３１の出力電圧を制御する点については、図６及び図７のＤＣ−ＤＣコンバータ５０と同様である。
【００４４】
図６及び図７のＤＣ−ＤＣコンバータ５０では、基準電圧Ｖｒｅｆと同電位となるように制御される電圧が抵抗ＲＢの端子間電圧（接続ノードａ１の電圧）であったのに対し、ＬＥＤ駆動回路１００のＤＣ−ＤＣコンバータでは、基準電圧Ｖｒｅｆと同電位となるように制御される電圧は、上記接続ノードａ２の電圧である。
【００４５】
また、図６及び図７のＤＣ−ＤＣコンバータ５０では、スイッチングレギュレータ３０の出力部３１とコンパレータ１９の第１入力部１９ａとの間に、抵抗ＲＡが接続されていたのに対し、ＬＥＤ駆動回路１００のＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングレギュレータ３０の出力部３１とコンパレータ１９の第１入力部１９ａとの間には、ＬＥＤ１０が接続されている。
【００４６】
上記接続ノードａ２とグラウンド間に接続される抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ２は、ＬＥＤ１０に流れる電流値検出用の抵抗として機能する。抵抗Ｒ１の抵抗値は、ＦＥＴ１がＯＦＦの状態で抵抗Ｒ２に電流が流れず抵抗Ｒ１に電流が流れる状態において、ＬＥＤ１０にテールランプの明るさに対応する比較的小さな電流（設定電流）が流れたときに、抵抗Ｒ１の端子間電圧（接続ノードａ２の電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆになるように設定されている。抵抗Ｒ２の抵抗値は、ＦＥＴ１がＯＮ状態で抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２に電流が流れる状態において、ＬＥＤ１０にストップランプの明るさに対応する比較的大きな電流（設定電流）が流れたときに、接続ノードａ２が基準電圧Ｖｒｅｆになるように設定されている。
【００４７】
ＬＥＤ１０に電流が流れ、接続ノードａ２とグラウンドとの間の電位差が基準電圧Ｖｒｅｆになるまでスイッチングデューティー比変更部４０では、デューティー比を大きくするが、ＬＥＤ１０に流れる電流が上記設定電流（所望の明るさに発光させるために必要十分な電流）に達すると、接続ノードａ２とグラウンドとの間の電位差が基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるため、スイッチングデューティー比変更部４０では、それ以上、デューティー比を大きくしなくなる。そのため、ＬＥＤ１０に流れる電流を設定電流に制限することができる。
【００４８】
本実施形態では、ＬＥＤ１０の順方向電圧Ｖｆにばらつきがあっても、ＬＥＤ１０には必ず上記設定電流が流れるように構成されている。ここでは、ＦＥＴ１はＯＮしておらず、接続ノードａ２とグラウンドとの間に抵抗Ｒ１が接続されている場合を例にとり説明する。スイッチングデューティー比変更部４０及びスイッチングレギュレータ３０により、抵抗Ｒ１の端子間電圧（接続ノードａ２の電位）は、基準電圧Ｖｒｅｆになるように制御されるため、抵抗Ｒ１には定電流（Ｖｒｅｆ／Ｒ１）が流れる。ＬＥＤ１０は、抵抗Ｒ１に直列に接続されているため、ＬＥＤ１０を流れる電流は、抵抗Ｒ１を流れる電流と同じ（定電流）になる。ＬＥＤ１０に上記設定電流を流すと、順方向電圧Ｖｆが発生するが、ＬＥＤ１０の光束量（明るさ）は、ＬＥＤ１０に流れる電流値によって決まるので、個々のＬＥＤ１０の順方向電圧特性に左右されない。
【００４９】
本実施形態では、基準電圧Ｖｒｅｆと比較される上記の電流値検出用の抵抗器の抵抗値を切り替えるために、抵抗Ｒ１と並列に、ＦＥＴ１と抵抗Ｒ２が直列に接続されている。また、入力端子２に電源電圧Ｖｃｃが印加されたときに、ＦＥＴ１がＯＮするように、ＯＮ電圧を確保する回路（抵抗器Ｒ５，Ｒ６）が接続されている。
【００５０】
次に、本実施形態の動作について説明する。
先ず、テールランプスイッチがＯＮ状態とされて入力端子１に電源電圧Ｖｃｃが印加され、ブレーキペダルが踏まれていない状態で入力端子２に電源電圧Ｖｃｃが印加されていないときにＬＥＤ１０に流れる電流値について説明する。
この場合、ＦＥＴ１はＯＮせず、電流値切り替え回路６０において接続ノードａ２とグラウンド間の電流値検出用抵抗は、抵抗Ｒ１のみとなる。この場合に、ＬＥＤ１０に流れる電流をＩａとすると、Ｉａは下記式（２）により求められる。
Ｉａ＝Ｖｒｅｆ／Ｒ１  …（２）
【００５１】
次に、テールランプスイッチがＯＦＦ状態で入力端子１に電源電圧Ｖｃｃが印加されておらず、ブレーキペダルが踏まれている状態で入力端子２に電源電圧Ｖｃｃが印加されているときにＬＥＤ１０に流れる電流値について説明する。
この場合、ＦＥＴ１がＯＮし、電流値切り替え回路６０において接続ノードａ２とグラウンド間の電流値検出用抵抗は、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２及びＦＥＴ１のＯＮ抵抗の合成抵抗（［Ｒ１／／（Ｒ２＋ＲＯＮ）］）となる。この場合に、ＬＥＤ１０に流れる電流をＩｂとすると、Ｉｂは下記式（３）により求められる。
Ｉｂ＝Ｖｒｅｆ／［Ｒ１／／（Ｒ２＋ＲＯＮ）］    …（３）
【００５２】
次に、テールランプスイッチがＯＮ状態とされて入力端子１に電源電圧Ｖｃｃが印加され、ブレーキペダルが踏まれている状態で入力端子２に電源電圧Ｖｃｃが印加されているときにＬＥＤ１０に流れる電流値について説明する。
この場合も、ＦＥＴ１がＯＮし、電流値切り替え回路６０において接続ノードａ２とグラウンド間の電流値検出用抵抗は、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２及びＦＥＴ１のＯＮ抵抗の合成抵抗（［Ｒ１／／（Ｒ２＋ＲＯＮ）］）となり、ＬＥＤ１０に流れる電流は、上記式（３）で得られる上記Ｉｂとなる。
【００５３】
上記式（２），（３）より、Ｉａ＜Ｉｂである。よって、テールランプスイッチがＯＮ状態でブレーキペダルが踏まれていない状態では、ＬＥＤ１０は比較的暗く発光し、テールランプとして機能する。テールランプスイッチがＯＦＦ状態でブレーキペダルが踏まれている状態、及びテールランプスイッチがＯＮ状態でブレーキペダルが踏まれている状態では、ＬＥＤ１０は比較的明るく発光し、ストップランプとして機能する。これにより、同じＬＥＤ１０でテールランプとストップランプの２つの機能を実現することができる。
【００５４】
本実施形態によれば、リアコンビランプとしての機能をＬＥＤの特性を踏まえた最も有効な形、かつ簡単な構成で実現することができる。設定電流値を確保しつつスイッチングレギュレータ３０の出力部３１の出力電位を変化させるため、順方向電圧特性の違うＬＥＤ１０を装着しても既定電流値を出力し続けることができる。
【００５５】
また、従来の抵抗駆動方式と違って、スイッチングレギュレータ方式なので、駆動回路部分の消費電力を低減できるため、回路発熱を抑えることにつながる。さらに、ＬＥＤ１０の電流値を最大定格付近に設定した状態で定電流化することができるため、電源電圧Ｖｃｃの変動やＬＥＤ１０の順方向電圧特性を心配することなく、光束量を可能な限り大きな状態での使用ができ、灯具として必要十分な光束量をＬＥＤ１０のより少ない個数で実現することができる。
【００５６】
なお、本実施形態において、ＤＣ−ＤＣコンバータは、降圧型であるとして説明したが、本発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、降圧型に限定されず、昇圧型又は昇降圧の両方を行うものであってもよい。また、抵抗Ｒ５は、他に所定の電位差を生じさせ得るものであればよく、抵抗Ｒ５に代えて、例えばツェナーダイオードを用いてもよい。
【００５７】
なお、上記の実施形態では、ＬＥＤは、テールランプとストップランプの２つの機能を実現する車両用灯具として説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。上記の実施形態のＬＥＤは、車両のルームランプとして２種類の明るさを提供する車両用灯具に適用することができる。その場合、上記の実施形態の入力端子１，２は、ルームランプ切換えスイッチの第１接点，第２接点に対応する。また、本発明は、車両用灯具の駆動回路以外にも広く適用が可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、同じ電子発光素子を明暗差がつくように２種類の明るさで発光させる場合に、電子発光素子の順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきのない光束量で電子発光素子を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の車両用灯具の電子発光素子駆動回路の一実施形態の回路図である。
【図２】図２は、本発明の車両用灯具の電子発光素子駆動回路の一実施形態において、入力と起動する回路の関係を示す図である。
【図３】図３は、同じ灯具を明暗差がつくように発光させることで、同じ灯具でテールランプとストップランプの２つの機能を実現させる構成を説明するための図である。
【図４】図４は、ＬＥＤの駆動回路例である。
【図５】図５（ａ）は、抵抗駆動方式において電子発光素子の順方向電圧のばらつきがあるときの問題点を説明するための図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に対応し光束量をそろえるための構成を説明するための図である。
【図６】図６は、ＤＣ−ＤＣコンバータと抵抗回路の組合わせにより電子発光素子を駆動させる構成を示す図である。
【図７】図７は、ＤＣ−ＤＣコンバータと定電流回路の組合わせにより電子発光素子を駆動させる構成を示す図である。
【図８】図８は、特開２００１−２１５９１３号公報に記載された回路図である。
【符号の説明】
１      駆動回路
２      第１入力部
３      第２入力部
４      テールランプスイッチ
５      ブレーキペダル
１０    ＬＥＤ（電子発光素子）
１０ａ  ＬＥＤ（電子発光素子）
１０ｂ  ＬＥＤ（電子発光素子）
１５  ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣ
１７  オシレータ
１９  コンパレータ
１９ａ  第１入力部
１９ｂ  第２入力部
２０  出力電位決定部
２５  出力端子
３０  スイッチングレギュレータ
３１  出力部
３３  抵抗駆動回路
３５  定電流回路
４０  スイッチングデューティー比変更部
５０  ＤＣ−ＤＣコンバータ
６０  電流値切り替え回路
１００  ＬＥＤ駆動回路
１０１ａ  コンバータ回路
１０３  発光ユニット
１１１〜１１ｎ  発光ユニット
ａ１  接続ノード
ａ２  接続ノード
Ｃ１  コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ３  ダイオード
Ｄ１０１  ダイオード
ＤＲ１  制御回路
ＥＡ１  誤差増幅器
ＦＥＴ１  ＦＥＴ
Ｉａ  電流
Ｉｂ  電流
Ｉｆ  電流
ＩＲ  電流
Ｌ１  チョークコイル
Ｑ１  スイッチングトランジスタ
Ｒ  抵抗
Ｒ１〜Ｒ６    抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２  抵抗
Ｒ１１’，Ｒ１２’  抵抗
Ｒ１０１  抵抗
ＲＡ，ＲＢ  抵抗
ＲＯＮ  ＦＥＴ１のＯＮ抵抗
Ｖ      電圧
Ｖｃｃ  電源電圧
Ｖｆ    順電圧
Ｖｉｎ  入力電圧
Ｖｏｕｔ  出力端子の電位
Ｖｒｅｆ  基準電圧
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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