(57)【要約】【課題】発光素子の直列数の設定を狭い範囲に限定することなく低コストで発光素子の調光制御を高精度に行うことが可能な発光素子駆動装置を提供する。【解決手段】発光素子駆動装置１０は、調光信号Ｓ１のオン期間には発光素子Ｚ１に流れる出力電流Ｉｏが目標値と一致するように入力電圧Ｖｉから出力電圧Ｖｏを生成し、調光信号Ｓ１のオフ期間には出力電圧Ｖｏの生成動作を停止する出力電圧生成部１Ｈ、１Ｌ、２Ｈ、２Ｌ、３、４と、出力電圧Ｖｏを平滑化して発光素子Ｚ１に供給する出力コンデンサＣ１と、調光信号Ｓ１がオン期間からオフ期間に切り替わってから設定時間が経過するまで出力コンデンサＣ１の放電を行う出力電圧放電部５と、前記設定時間を調整する時間調整部６と、を有する。【選択図】図１
2016076315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光信号のオン期間には発光素子に流れる出力電流が目標値と一致するように入力電圧から出力電圧を生成し、前記調光信号のオフ期間には前記出力電圧の生成動作を停止する出力電圧生成部と、
前記出力電圧を平滑化して前記発光素子に供給する出力コンデンサと、
前記調光信号がオン期間からオフ期間に切り替わってから設定時間が経過するまで前記出力コンデンサの放電を行う出力電圧放電部と、
前記設定時間を調整する時間調整部と、
を有することを特徴とする発光素子駆動装置。
【請求項２】
前記出力電圧生成部は、
前記入力電圧の印加端と接地端との間に直列接続され、互いの接続ノードがコイルを介して前記出力コンデンサに接続される上側トランジスタ及び下側トランジスタと、
前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタの各制御信号を生成する上側ドライバ及び下側ドライバと、
前記出力電流に応じた帰還電圧を生成するアンプと、
前記調光信号のオン期間には前記帰還電圧に応じて前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタをオン／オフするように前記上側ドライバ及び前記下側ドライバを駆動する制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子駆動装置。
【請求項３】
前記出力電圧放電部は、前記時間調整部の出力信号に基づいて前記出力電圧の印加端と接地端との間を導通／遮断する放電用トランジスタを含むことを特徴とする請求項２に記載の発光素子駆動装置。
【請求項４】
前記放電用トランジスタは、前記調光信号のオン期間には常時オフされ、前記調光信号のオフ期間には前記時間調整部の出力信号に基づいてオン／オフされることを特徴とする請求項３に記載の発光素子駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記調光信号のオフ期間において、前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタをいずれも常時オフするように前記上側ドライバ及び前記下側ドライバを駆動することを特徴とする請求項４に記載の発光素子駆動装置。
【請求項６】
前記出力電圧生成部と、前記出力電圧放電部と、前記時間調整部はいずれも同一の半導体装置に集積化されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置と、
前記発光素子駆動装置によって駆動される少なくとも一つの発光素子と、
を有することを特徴とする発光装置。
【請求項８】
前記発光素子は、発光ダイオード、または、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
車載ランプとして用いられることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
ヘッドライトモジュール、ターンランプモジュール、または、リアランプモジュールとして車両に装着されることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の発光装置を有することを特徴とする車両。
【請求項１２】
前記発光装置は、ヘッドライト、白昼夜走行用光源、テールランプ、ストップランプ、及び、ターンランプの少なくとも一つとして用いられることを特徴とする請求項１１に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を駆動する発光素子駆動装置、並びに、これを用いた発光装置及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、発光装置の一従来例を示す図である。本従来例の発光装置は、少なくとも一つの発光素子（図９では発光ダイオード）Ｚ１と、発光素子Ｚ１を駆動する発光素子駆動ＩＣ［integrated circuit］１００と、発光素子駆動ＩＣ１００から発光素子Ｚ１への給電経路に挿入されたＰチャネル型ＭＯＳ［metal oxide semiconductor］電界効果トランジスタＰ１と、を有する。
【０００３】
発光素子駆動ＩＣ１００は、入力電圧Ｖｉから一定の出力電圧Ｖｏを生成して発光素子Ｚ１に供給する出力電圧生成部１０１と、ＰＷＭ［pulse width modulation］調光信号Ｓ１に基づいてトラ ンジスタＰ１のオン／オフ制御を行うことで発光素子Ｚ１に流れる出力電流Ｉｏのデューティ制御（発光素子Ｚ１の輝度制御）を行う出力電流制御部１０２と、を集積化した半導体集積回路装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５７２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
確かに、上記従来例の発光装置であれば、ＰＷＭ調光信号Ｓ１に基づいて発光素子Ｚ１の輝度を制御することが可能である。しかしながら、上記従来例の発光装置では、調光制御用のトランジスタＰ１を必要とするので高コストであるという問題があった。
【０００６】
そこで、特許文献１では、調光信号のオフ期間に出力コンデンサの放電を行う出力電圧放電部を有することによって、低コストで発光素子の調光制御を行うことが可能な発光素子駆動装置が提案されている。
【０００７】
なお、特許文献１では、調光信号のオフ期間には出力電圧が接地電圧よりも高い放電下限電圧と一致するまで出力電圧放電部が出力コンデンサの放電を行う構成が提案されている（例えば特許文献１の図７及び図８参照）。当該構成により、調光信号のオフ期間に発光素子が遅滞なく消灯され、調光信号のオン期間に発光素子が遅滞なく点灯される、すなわち高精度の調光が可能となる。そして、当該構成の具体例として、放電下限電圧を出力する可変電圧源と、出力電圧と放電下限電圧を比較するコンパレータとを有する構成例が挙げられている。
【０００８】
しかしながら、当該構成例では、発光素子の直列数が増えるほど、放電下限電圧を大きくしなければ調光の精度を高くすることができない。したがって、発光素子の直列数の設定を広い範囲にするためには、可変範囲の広い可変電圧源が必要となり、コスト増につながる。
【０００９】
本発明は、上記の状況に鑑み、発光素子の直列数の設定を狭い範囲に限定することなく低コストで発光素子の調光制御を高精度に行うことが可能な発光素子駆動装置、並びに、これを用いた発光装置及び車両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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る発光素子駆動装置は、調光信号のオン期間には発光素子に流れる出力電流が目標値と一致するように入力電圧から出力電圧を生成し、前記調光信号のオフ期間には前記出力電圧の生成動作を停止する出力電圧生成部と、前記出力電圧を平滑化して前記発光素子に供給する出力コンデンサと、前記調光信号がオン期間からオフ期間に切り替わってから設定時間が経過するまで前記出力コンデンサの放電を行う出力電圧放電部と、前記設定時間を調整する時間調整部と、を有する構成（第１の構成）とされている。
【００１１】
なお、上記第１の構成から成る発光素子駆動装置において、前記出力電圧生成部は、前記入力電圧の印加端と接地端との間に直列接続され、互いの接続ノードがコイルを介して前記出力コンデンサに接続される上側トランジスタ及び下側トランジスタと、前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタの各制御信号を生成する上側ドライバ及び下側ドライバと、前記出力電流に応じた帰還電圧を生成するアンプと、前記調光信号のオン期間には前記帰還電圧に応じて前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタをオン／オフするように前記上側ドライバ及び前記下側ドライバを駆動する制御部と、を含む構成（第２の構成）にするとよい。
【００１２】
また、上記第２の構成から成る発光素子駆動装置において、前記出力電圧放電部は、前記時間調整部の出力信号に基づいて前記出力電圧の印加端と接地端との間を導通／遮断する放電用トランジスタを含む構成（第３の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第３の構成から成る発光素子駆動装置において、前記放電用トランジスタは、前記調光信号のオン期間には常時オフされ、前記調光信号のオフ期間には前記時間調整部の出力信号に基づいてオン／オフされる構成（第４の構成）にするとよい。
【００１４】
また、上記第４の構成から成る発光素子駆動装置において、前記制御部は、前記調光信号のオフ期間において、前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタをいずれも常時オフするように前記上側ドライバ及び前記下側ドライバを駆動する構成（第５の構成）にするとよい。
【００１５】
また、上記第１〜第５いずれかの構成から成る発光素子駆動装置において、前記出力電圧生成部と、前記出力電圧放電部と、前記時間調整部はいずれも同一の半導体装置に集積化されている構成（第６の構成）にするとよい。
【００１６】
また、本発明に係る発光装置は、上記第１〜第６いずれかの構成から成る発光素子駆動装置と、前記発光素子駆動装置によって駆動される少なくとも一つの発光素子と、を有する構成（第７の構成）とされている。
【００１７】
なお、上記第７の構成から成る発光装置において、前記発光素子は、発光ダイオード、または、有機ＥＬ素子である構成（第８の構成）にするとよい。
【００１８】
また、上記第８の構成から成る発光装置は、車載ランプとして用いられる構成（第９の構成）にするとよい。
【００１９】
また、上記第９の構成から成る発光装置は、ヘッドライトモジュール、ターンランプモジュール、または、リアランプモジュールとして車両に装着される構成（第１０の構成）にするとよい。
【００２０】
また、本発明に係る車両は、上記第９または第１０の構成から成る発光装置を有する構成（第１１の構成）とされている。
【００２１】
また、上記第１１の構成から成る車両において、前記発光装置は、ヘッドライト、白昼夜走行用光源、テールランプ、ストップランプ、及び、ターンランプの少なくとも一つとして用いられる構成（第１２の構成）にするとよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、発光素子の直列数の設定を狭い範囲に限定することなく低コストで発光素子の調光制御を高精度に行うことが可能な発光素子駆動装置、並びに、これを用いた発光装置及び車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】発光装置の一構成例を示す図
【図２】発光素子駆動装置の動作例を説明するためのタイムチャート
【図３】出力電流Ｉｏの立下り挙動を示す波形図
【図４】発光装置が搭載される車両の外観図（前面）
【図５】発光装置が搭載される車両の外観図（背面）
【図６】ＬＥＤヘッドライトモジュールの外観図
【図７】ＬＥＤターンランプモジュールの外観図
【図８】ＬＥＤリアランプモジュールの外観図
【図９】発光装置の一従来例を示す図
【図１０】発光装置の他の従来例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、発光装置の一構成例を示す図である。発光装置１０は、発光素子駆動ＩＣ１１Ａと、コイルＬ１と、出力コンデンサＣ１と、センス抵抗Ｒｓと、コンデンサＣ２と、を有する発光素子駆動装置を備える。また、発光装置１０は、当該発光素子駆動装置の駆動対象である少なくとも一つの発光素子（発光ダイオード）Ｚ１を備える。
【００２５】
発光素子駆動ＩＣ１１Ａは、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ１Ｈ及び１Ｌ（以下では、上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌと呼ぶ）と、上側ドライバ２Ｈ及び下側ドライバ２Ｌと、ダイオードＤ１と、制御部３と、アンプ４と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ５（以下では、トランジスタ５と呼ぶ）と、時間調整部６と、を集積化した半導体集積回路装置（いわゆるＬＥＤドライバＩＣ）である。また、発光素子駆動装置１１Ａは、外部との電気的な接続を確立するために外部端子Ｔ１〜Ｔ８を有する。
【００２６】
発光素子駆動ＩＣ１１Ａの外部において、外部端子Ｔ１は、入力電圧Ｖｉの印加端に接続されている。外部端子Ｔ２は、コイルＬ１の第１端に接続されている。コイルＬ１の第２端（出力電圧Ｖｏの印加端）は、センス抵抗Ｒｓの第１端に接続されている。センス抵抗Ｒｓの第２端は、発光素子Ｚ１の第１端（アノード）に接続されている。発光素子Ｚ１の第２端（カソード）は、接地端に接続されている。出力コンデンサＣ１の第１端は、コイルＬ１の第２端に接続されている。出力コンデンサＣ１の第２端は、接地端に接続されている。外部端子Ｔ３は、接地端に接続されている。外部端子Ｔ４は、コンデンサＣ２を介してコイルＬ１の第１端に接続されている。外部端子Ｔ５は、センス抵抗Ｒｓの第１端に接続されている。外部端子Ｔ６は、センス抵抗Ｒｓの第２端に接続されている。外部端子Ｔ７は、ＰＷＭ調光信号Ｓ１の印加端に接続されている。外部端子Ｔ８は、時間調整信号Ｓ２の印加端に接続されている。
【００２７】
発光素子駆動ＩＣ１１Ａの内部において、上側トランジスタ１Ｈのドレインは、外部端子Ｔ１に接続されている。上側トランジスタ１Ｈのソースは、外部端子Ｔ２に接続されている。上側トランジスタ１Ｈのゲートは、上側ドライバ２Ｈの出力端に接続されている。下側トランジスタ１Ｌのドレインは、外部端子Ｔ２に接続されている。下側トランジスタ１Ｌのソースは、外部端子Ｔ３に接続されている。下側トランジスタ１Ｌのゲートは、下側ドライバ２Ｌの出力端に接続されている。すなわち、上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌは、入力電圧Ｖｉの印加端と接地端との間に直列接続されており、互いの接続ノード（スイッチ電圧Ｖｓｗの印加端）がコイルＬ１を介して出力コンデンサＣ１に接続されている。
【００２８】
上側ドライバ２Ｈは、制御部３からの指示に基づいて上側トランジスタ１Ｈの制御信号ＧＨを生成する。上側トランジスタ１Ｈは、制御信号ＧＨがハイレベルであるときにオンとなり、制御信号ＧＨがローレベルであるときにオフとなる。下側ドライバ２Ｌは、制御部３からの指示に基づいて下側トランジスタ１Ｌの制御信号ＧＬを生成する。下側トランジスタ１Ｌは、制御信号ＧＬがハイレベルであるときにオンとなり、制御信号ＧＬがローレベルであるときにオフとなる。
【００２９】
ダイオードＤ１と、発光素子駆動ＩＣ１１Ａに外付けされるコンデンサＣ２とによってブートストラップ回路が構成される。当該ブートストラップ回路は、ブースト電圧Ｖｂｓｔを生成する。ダイオードＤ１のアノードは、定電圧Ｖｒｅｇの印加端に接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、外部端子Ｔ４に接続されている。
【００３０】
上側ドライバ２Ｈの第１電源端及び制御部３の第１電源端は、外部端子Ｔ４（ブースト電圧Ｖｂｓｔの印加端）に接続されている。上側ドライバ２Ｈの第２電源端は、外部端子 Ｔ２（スイッチ電圧Ｖｓｗの印加端）に接続されている。従って、上側トランジスタ１Ｈのゲートに印加される制御信号ＧＨのハイレベルはブースト電圧Ｖｂｓｔとなり、制御信号ＧＨのローレベルはスイッチ電圧Ｖｓｗとなる。
【００３１】
下側ドライバ２Ｌの第１電源端は、定電圧Ｖｒｅｇの印加端に接続されている。下側ドライバ２Ｌの第２電源端は、外部端子Ｔ３（接地電圧ＧＮＤの印加端）に接続されている。従って、下側トランジスタ１Ｌのゲートに印加される制御信号ＧＬのハイレベルは定電圧Ｖｒｅｇとなり、制御信号ＧＬのローレベルは接地電圧ＧＮＤとなる。
【００３２】
上記構成から成るブートストラップ回路の動作について説明する。上側トランジスタ１Ｈがオフされて下側トランジスタ１Ｌがオンされることにより、スイッチ電圧Ｖｓｗがローレベル（ＧＮＤ）となっているときには、定電圧Ｖｒｅｇの印加端からダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２に流れ込む電流によってコンデンサＣ２が充電される。このとき、ブースト電圧Ｖｂｓｔは、ほぼ定電圧Ｖｒｅｇ（より正確には、定電圧ＶｒｅｇからダイオードＤ１の順方向降下電圧Ｖｆを差し引いた値（Ｖｒｅｇ−Ｖｆ））となる。
【００３３】
一方、コンデンサＣ２が充電されている状態で、上側トランジスタ１Ｈがオンされ、下側トランジスタ１Ｌがオフされることにより、スイッチ電圧Ｖｓｗがローレベル（ＧＮＤ）からハイレベル（Ｖｉ）に立ち上げられると、ブースト電圧Ｖｂｓｔは、スイッチ電圧Ｖｓｗのハイベル（Ｖｉ）よりも更にコンデンサＣ２の充電電圧分（ほぼＶｒｅｇ）だけ高い値（Ｖｉ＋Ｖｒｅｇ）に引き上げられる。このようなブースト電圧Ｖｂｓｔが上側ドライバ２Ｈの第１電源端に印加されることにより、上側トランジスタ１Ｈを確実にオン／オフ駆動することが可能となっている。
【００３４】
制御部３は、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオン期間（ハイレベル期間）には帰還電圧Ｖｆｂに応じて上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌをオン／オフするように上側ドライバ２Ｈ及び下側ドライバ２Ｌを駆動する。一方、制御部３は、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオフ期間（ローレベル期間）において、出力電圧Ｖｏの生成動作を停止するように上側ドライバ２Ｈ及び下側ドライバ２Ｌを駆動する。
【００３５】
アンプ４は、非反転入力端（＋）と反転入力端（−）との間に印加されるセンス抵抗Ｒｓの両端電圧を増幅して帰還電圧Ｖｆｂを生成する。従って、帰還電圧Ｖｆｂは、センス抵抗Ｒｓに流れる出力電流Ｉｏに応じて増減する電圧信号となる。
【００３６】
なお、上記した上側トランジスタ１Ｈ、下側トランジスタ１Ｌ、上側ドライバ２Ｈ、下側ドライバ２Ｌ、制御部３、及び、アンプ４は、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオン期間には発光素子Ｚ１に流れる出力電流Ｉｏが目標値と一致するように入力電圧Ｖｉから出力電圧Ｖｏを生成し、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオフ期間には出力電圧Ｖｏの生成動作を停止する出力電圧生成部を形成する。
【００３７】
また発光素子駆動ＩＣ１１Ａの内部において、トランジスタ５のドレインは、外部端子Ｔ５に接続されている。トランジスタ５のソースは、接地端に接続されている。トランジスタ５のゲートは、時間調整部６の出力端に接続されている。すなわち、トランジスタ５は、時間調整部６から出力される制御信号ＧＤに基づいて出力電圧Ｖｏの印加端と接地端との間を導通／遮断する放電用トランジスタとして機能する。トランジスタ５は、制御信号ＧＤがハイレベルであるときにオンとなり出力電圧Ｖｏの印加端と接地端との間を導通し、制御信号ＧＬがローレベルであるときにオフとなり出力電圧Ｖｏの印加端と接地端との間を遮断する。
【００３８】
時間調整部６は、ＰＷＭ調光信号Ｓ１及び時間調整信号Ｓ２に基づいて制御信号ＧＤを生成する。制御信号ＧＤは、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のハイレベル期間（オン期間Ｔｏｎ）には、常にローレベルとなり、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のローレベル期間（オフ期間Ｔｏｆｆ）には、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のハイレベル期間からローレベル期間に切り替わってから設定時間が経過するまでハイレベルとなり、それ以降はローレベルとなる。当該設定時間は時間調整信号Ｓ２に基づいて可変する。時間調整部６の内部構成及び時間調整信号Ｓ２の形式は特に限定されないが、例えば時間調整部６が設定時間に関するデータを不揮発的に記憶する記憶部を有する構成である場合、時間調整信号Ｓ２が設定時間に関するデータを書き換えるための書き換え信号とすればよい。
【００３９】
図２は、図１に示す発光装置１０の動作例を説明するためのタイムチャートであり、上から順に、ＰＷＭ調光信号Ｓ１、制御信号ＧＨ及びＧＬ、スイッチ電圧Ｖｓｗ、出力電圧Ｖｏ、制御信号ＧＤ、及び、出力電流Ｉｏが描写されている。
【００４０】
ＰＷＭ調光信号Ｓ１は、発光素子Ｚ１の輝度に応じてオンデューティ（周期Ｔに占めるオン期間Ｔｏｎの比率）が可変されるパルス幅変調信号である。発光素子Ｚ１の輝度を上げる場合には、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオンデューティが大きい値に設定され、逆に、発光素子Ｚ１の輝度を下げる場合には、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオンデューティが小さい値に設定される。
【００４１】
時刻ｔ１において、ＰＷＭ調光信号Ｓ１がハイレベルに立ち上げられると、制御部３による上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌのオン／オフ制御（制御信号ＧＨ及びＧＬの生成動作）が開始されて、外部端子Ｔ２に矩形波状のスイッチ電圧Ｖｓｗが生成される。このスイッチ電圧ＶｓｗがコイルＬ１と出力コンデンサＣ１を介することにより、平滑化された出力電圧Ｖｏとして発光素子Ｚ１に供給される。
【００４２】
ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオン期間Ｔｏｎ（時刻ｔ１〜ｔ３）において、上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌは、帰還電圧Ｖｆｂ（延いては出力電流Ｉｏ）が所定の目標値と一致するように、相補的（排他的）にオン／オフされる。発光素子Ｚ１に流れる出力電流Ｉｏが一定であれば、発光素子Ｚ１に印加される出力電圧Ｖｏも一定となるので、発光素子Ｚ１が一定の輝度で点灯する。
【００４３】
なお、上記で用いられている「相補的（排他的）」という文言は、上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌのオン／オフが完全に逆転している場合のほか、貫通電流防止の観点から上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌの同時オフ期間が設けられている場合も含む。
【００４４】
ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオン期間Ｔｏｎ（時刻ｔ１〜ｔ３）において、制御信号ＧＤは常にローレベルとなり、トランジスタ５は常にオフとなる。
【００４５】
時刻ｔ３において、ＰＷＭ調光信号Ｓ１がローレベルに立ち下げられると、出力電圧Ｖｏの生成動作が停止される。特に、図２で示した調光方式では、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオフ期間Ｔｏｆｆ（時刻ｔ３〜ｔ５）において、制御信号ＧＨ及びＧＬがいずれもローレベルとされて、上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌがいずれもオフとされる。その結果、外部端子Ｔ２（スイッチ電圧Ｖｓｗの印加端）はハイインピーダンス状態（Ｈｉ−Ｚ）となる。
【００４６】
ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオフ期間Ｔｏｆｆ（時刻ｔ３〜ｔ５）において、制御信号ＧＤはＰＷＭ調光信号Ｓ１のオン期間Ｔｏｎからオフ期間Ｔｏｆｆに切り替わったタイミング（時刻ｔ３）から設定時間Δｔが経過するタイミング（時刻ｔ４）までハイレベルとなり、それ以降はローレベルとなる。したがって、トランジスタ５は、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオン期間Ｔｏｎからオフ期間Ｔｏｆｆに切り替わったタイミングから設定時間Δｔが経過するタイミングまでの期間（時刻ｔ３〜ｔ４）オンとなる。その結果、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオン期間Ｔｏｎからオフ期間Ｔｏｆｆに切り替わったタイミングから設定時間Δｔが経過するタイミングまでの期間（時刻ｔ３〜ｔ４）には、出力コンデンサＣ１の第１端（出力電圧Ｖｏの印加端）がトランジスタ５を介して接地端とショートされるので、出力コンデンサＣ１の電荷が急速に放電されて、時刻ｔ４において出力電圧Ｖｏが下限電圧Ｖｍｉｎまで引き下げられる。
【００４７】
ここで、下限電圧Ｖｍｉｎが発光素子Ｚ１の順方向電圧未満になるように、時間調整信号Ｓ２を用いて設定時間Δｔを調整する。これにより、時刻ｔ４までに発光素子Ｚ１に流れる出力電流が０Ａとなり、発光素子Ｚ１が遅滞なく消灯される。
【００４８】
上記のオン期間Ｔｏｎとオフ期間Ｔｏｆｆを繰り返すことにより、発光素子Ｚ１の点灯と消灯が繰り返されるので、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオンデューティに応じて、発光素子Ｚ１の見かけ上の輝度（周期Ｔにおける平均輝度）を可変制御することが可能となる。この調光方式によれば、調光用の外付けトランジスタＰ１（図９を参照）が不要となるので、従来の調光方式と比べてコストを削減することができる。
【００４９】
また、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオフ期間Ｔｏｆｆにおいて出力電圧Ｖｏが０Ｖまで下がり切らないので、次回のＰＷＭ調光信号Ｓ１のオン期間Ｔｏｎにおいて、出力電流Ｉｏ及び出力電圧Ｖｏが各々の目標値に達するまでの立上り時間（時刻ｔ１〜ｔ２、及び、時刻ｔ５〜ｔ６を参照）が短くなり、発光素子Ｚ１が遅滞なく点灯される。さらに、上記の通り、制御信号ＧＤのハイレベル期間（時刻ｔ３〜ｔ４、及び、時刻ｔ７〜ｔ８）には、出力コンデンサＣ１の第１端（出力電圧Ｖｏの印加端）がトランジスタ５を介して接地端とショートされるので、出力コンデンサＣ１の電荷が急速に放電されて、発光素子Ｚ１が遅滞なく消灯される。
【００５０】
これにより、発光素子Ｚ１の調光制御を高精度に行うことが可能になる。また、図１０に示す従来の発光装置のように出力コンデンサＣ１の電荷を放電する手段を有しない発光装置は、出力電流Ｉｏの立ち下がり挙動が図３に示す破線Ｙ２のようになり、ＰＷＭ調光信号Ｓ１がオフ期間Ｔｏｆｆになってから発光素子Ｚ１が消灯するまでに時間がかかる。このため、発光素子Ｚ１の調光率を絞ることができない。これに対して、発光装置１０は、出力電流Ｉｏの立ち下がり挙動が図３に示す実線Ｙ１のようになり、ＰＷＭ調光信号Ｓ１がオフ期間Ｔｏｆｆになってから発光素子Ｚ１が消灯するまでに時間がかからない（ＰＷＭ調光信号Ｓ１がオフ期間Ｔｏｆｆになってから設定時間Δｔ以下の経過期間で消灯する）。このため、発光素子Ｚ１の調光率を絞ることができる。図１に示す発光装置１０では、一例として、ＰＷＭ調光信号Ｓ１の周波数（周期Ｔの逆数）が２００Ｈｚのときに、発光素子Ｚ１の調光率を０．５％に絞ることができる。
【００５１】
また、発光装置１０は、時間調整部６が時間調整信号Ｓ２に基づいてトランジスタ５をオンにして出力コンデンサＣ１の電荷を放電する構成であるため、発光素子Ｚ１の直列数の設定を広い範囲にする場合であっても、可変範囲の広い可変電圧源を必要としない。したがって、図１に示す発光装置１０は、発光素子Ｚ１の直列数の設定を狭い範囲に限定しない。
【００５２】
＜用途＞
発光装置１０は、例えば、図４及び図５で示す通り、車両Ｘ１０のヘッドライト（ハイビーム／ロービーム／スモールランプ／フォグランプなどを適宜含 む）Ｘ１１、白昼夜走行（ＤＲＬ）用光源Ｘ１２、テールランプ（スモールランプやバックランプなどを適宜含む）Ｘ１３、ストップランプＸ１４、及び、ターンランプＸ１５などとして好適に用いることができる。
【００５３】
なお、発光素子駆動ＩＣ１１Ａは、外付け部品（出力コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、コイルＬ１、センス抵抗Ｒｓ）および駆動対象となる発光素子Ｚ１と共にモジュール（図６のＬＥＤヘッドライトモジュールＹ１０、図７のＬＥＤターンランプモジュールＹ２０、及び、図８のＬＥＤリアランプモジュールＹ３０など）として提供されるものであってもよいし、外付け部品（出力コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、コイルＬ１、センス抵抗Ｒｓ）および駆動対象となる発光素子Ｚ１とは独立に半製品であるＩＣ単体（発光素子駆動ＩＣ１１Ａ）として提供されるものであってもよい。
【００５４】
＜その他の変形例＞
なお、上記の実施形態では、発光素子として発光ダイオードを用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、発光素子として有機ＥＬ［electro-luminescence］素子を用いることも可能である。
【００５５】
また、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、バイポーラトランジスタとＭＯＳ電界効果トランジスタとの相互置換や、各種信号の論理レベル反転は任意である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
【符号の説明】
【００５６】
１Ｈ  Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ（上側トランジスタ）
１Ｌ  Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ（下側トランジスタ）
２Ｈ  上側ドライバ
２Ｌ  下側ドライバ
３  制御部
４  アンプ
５  Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ（放電用トランジスタ）
１０  発光装置
１１Ａ  発光素子駆動ＩＣ
Ｃ１  出力コンデンサ
Ｃ２  コンデンサ
Ｄ１  ダイオード
Ｌ１  コイル
Ｒｓ  センス抵抗
Ｔ１〜Ｔ８  外部端子
Ｘ１０  車両
Ｘ１１  ヘッドライト
Ｘ１２  白昼夜走行（ＤＲＬ）用光源
Ｘ１３  テールランプ
Ｘ１４  ストップランプ
Ｘ１５  ターンランプ
Ｙ１０  ＬＥＤヘッドライトモジュール
Ｙ２０  ＬＥＤターンランプモジュール
Ｙ３０  ＬＥＤリアランプモジュール
Ｚ１  発光素子（発光ダイオード）
【図１】
2016076315.tif 000003
【図２】
2016076315.tif 000004
【図３】
2016076315.tif 000005
【図４】
2016076315.tif 000006
【図５】
2016076315.tif 000007
【図６】
2016076315.tif 000008
【図７】
2016076315.tif 000009
【図８】
2016076315.tif 000010
【図９】
2016076315.tif 000011
【図１０】
2016076315.tif 000012