(57)【要約】  発光装置Ｘ１は、複数の発光素子２０１〜２０３（例えば発光ダイオード）を直列に接続して成る発光素子光源２００と、発光素子光源２００を駆動する発光素子駆動装置１００と、を有する。発光素子駆動装置１００は、電源電圧Ｖｉｎの印加端と接地端との間に接続された発光素子光源２００に流れる出力電流Ｉｏｕｔを生成する電流ドライバ１０１と、電源電圧Ｖｉｎの低下時に発光素子光源２００を構成する複数の発光素子２０１〜２０３の少なくとも一つをバイパスして出力電流Ｉｏｕｔが流れる発光素子の直列段数を減らすバイパス機能部１１２と、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧の印加端と接地端との間に接続された発光素子光源に流れる出力電流を生成する電流ドライバと、
前記電源電圧の低下時に前記発光素子光源を構成する複数の発光素子の少なくとも一つをバイパスして前記出力電流が流れる発光素子の直列段数を減らすバイパス機能部と、
を有することを特徴とする発光素子駆動装置。
【請求項２】
前記バイパス機能部は、
前記電源電圧またはその分圧電圧と所定の閾値電圧とを比較して比較信号を生成するコンパレータと、
前記比較信号に応じて前記複数の発光素子の少なくとも一つをバイパスするか否かを切り替えるスイッチと、
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】
前記コンパレータは、ヒステリシスコンパレータである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】
前記バイパス機能部は、前記出力電流が流れる発光素子の直列段数を切り替える際に、バイパス対象の発光素子に流れる出力電流を徐々に変化させる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５】
前記バイパス機能部は、前記電源電圧またはその分圧電圧に応じた制御電流に基づいて前記出力電流のうち前記バイパス対象の発光素子を経由しない分岐電流の設定値を可変制御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】
前記制御電流は、前記電源電圧または前記分圧電圧が所定の閾値電圧よりも高くなったときに流れ始めることを特徴とする請求項５に記載の発光素子駆動装置。
【請求項７】
前記分岐電流の設定値は、前記出力電流の目標値よりも大きい最大値から前記制御電流の増大に伴って減少していくことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の発光素子駆動装置。
【請求項８】
前記バイパス機能部は、前記制御電流が流れるバイパス制御端子の端子電圧が所定の閾値電圧と一致するように前記制御電流を生成する制御電流生成部を含むことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
【請求項９】
前記端子電圧は、前記電源電圧または前記分圧電圧から前記制御電流に応じた電圧降下分を差し引いた電圧であることを特徴とする請求項８に記載の発光素子駆動装置。
【請求項１０】
前記バイパス機能部は、
前記出力電流の目標値を定めるための基準電流に第１係数を乗ずる第１係数乗算部と、
前記制御電流に第２係数を乗ずる第２係数乗算部と、
前記第１係数乗算部の出力信号から前記第２係数乗算部の出力信号を減ずる減算部と、
前記減算部の出力信号に応じて前記分岐電流を生成する電流源と、
をさらに含むことを特徴とする請求項８または請求項９に記載に発光素子駆動装置。
【請求項１１】
前記バイパス機能部は、
前記出力電流の目標値に応じた参照電圧を生成する参照電圧生成部と、
前記分岐電流に応じたセンス電圧を生成する電流検出部と、
前記制御電流に応じたオフセット電圧を前記センス電圧に与えるオフセット付与部と、
前記オフセット電圧が付与された前記センス電圧が前記参照電圧と一致するように前記分岐電流を生成する分岐電流生成部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の発光素子駆動装置。
【請求項１２】
第１端が前記電源電圧の印加端に接続されて第２端が前記分圧電圧の印加端に接続された第１抵抗と、第１端が前記分圧電圧の印加端に接続されて第２端が接地端に接続された第２抵抗と、第１端が前記分圧電圧の印加端に接続されて第２端が前記バイパス制御端子に接続された第３抵抗が外付けされることを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
【請求項１３】
前記バイパス制御端子は、前記電源電圧の入力端子に隣接することを特徴とする請求項８〜請求項１２のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
【請求項１４】
前記分岐電流が流れる外部端子は、前記出力電流の出力端子及び接地端子の少なくとも一方に隣接することを特徴とする請求項８〜請求項１３のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
【請求項１５】
前記電流ドライバは、電流ソース型であることを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
【請求項１６】
前記電流ドライバは、電流シンク型であることを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
【請求項１７】
複数の発光素子を直列に接続して成る発光素子光源と、
前記発光素子光源を駆動する請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置と、
を有することを特徴とする発光装置。
【請求項１８】
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１７に記載の発光装置。
【請求項１９】
前記発光素子光源や前記発光素子駆動装置を実装するための配線パターンが敷設された基板と、
前記基板を搭載するソケットと、
をさらに有することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の発光装置。
【請求項２０】
請求項１７〜請求項１９のいずれか一項に記載の発光装置を有することを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示されている発明は、発光素子駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ダイオード（以下ではＬＥＤ［light  emitting  diode］と表記する）などの発光素子を駆動する発光素子駆動装置が様々に開発されてきている。【０００３】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４４６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数の発光素子を直列に接続して成る発光素子光源を駆動対象とする場合、従来の発光素子駆動装置では、電源電圧が発光素子光源の総順方向降下電圧付近まで低下すると、発光素子光源が消灯してしまうという不具合があった。【０００６】
本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者により見出された上記課題に鑑み、電源電圧が低下しても発光素子光源の点灯を維持することのできる発光素子駆動装置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】
【０００７】
本明細書中に開示されている発光素子駆動装置は、電源電圧の印加端と接地端との間に接続された発光素子光源に流れる出力電流を生成する電流ドライバと、前記電源電圧の低下時に前記発光素子光源を構成する複数の発光素子の少なくとも一つをバイパスして前記出力電流が流れる発光素子の直列段数を減らすバイパス機能部と、を有する構成（第１の構成）とされている。【０００８】
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、前記バイパス機能部は、前記電源電圧またはその分圧電圧と所定の閾値電圧とを比較して比較信号を生成するコンパレータと、前記比較信号に応じて前記複数の発光素子の少なくとも一つをバイパスするか否かを切り替えるスイッチと、を含む構成（第２の構成）にするとよい。【０００９】
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、前記コンパレータは、ヒステリシスコンパレータである構成（第３の構成）にするとよい。【００１０】
また、上記第１の構成から成る発光素子駆動装置において、前記バイパス機能部は、前記出力電流が流れる発光素子の直列段数を切り替える際に、バイパス対象の発光素子に流れる出力電流を徐々に変化させる構成（第４の構成）にするとよい。【００１１】
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、前記バイパス機能部は、前記電源電圧またはその分圧電圧に応じた制御電流に基づいて前記出力電流のうち前記バイパス対象の発光素子を経由しない分岐電流の設定値を可変制御する構成（第５の構成）にするとよい。【００１２】
また、上記第５の構成から成る発光素子駆動装置において、前記制御電流は、前記電源電圧または前記分圧電圧が所定の閾値電圧よりも高くなったときに流れ始める構成（第６の構成）にするとよい。【００１３】
また、上記第５または第６の構成から成る発光素子駆動装置において、前記分岐電流の設定値は、前記出力電流の目標値よりも大きい最大値から前記制御電流の増大に伴って減少していく構成（第７の構成）にするとよい。【００１４】
また、上記第５〜第７いずれかの構成から成る発光素子駆動装置において、前記バイパス機能部は、前記制御電流が流れるバイパス制御端子の端子電圧が閾値電圧と一致するように前記制御電流を生成する制御電流生成部を含む構成（第８の構成）にするとよい。【００１５】
また、上記第８の構成から成る発光素子駆動装置において、前記端子電圧は、前記電源電圧または前記分圧電圧から前記制御電流に応じた電圧降下分を差し引いた電圧である構成（第９の構成）にするとよい。【００１６】
また、上記第８または第９の構成から成る発光素子駆動装置において、前記バイパス機能部は、前記出力電流の目標値を定めるための基準電流に第１係数を乗ずる第１係数乗算部と、前記制御電流に第２係数を乗ずる第２係数乗算部と、前記第１係数乗算部の出力信号から前記第２係数乗算部の出力信号を減ずる減算部と、前記減算部の出力信号に応じて前記分岐電流を生成する電流源と、をさらに含む構成（第１０の構成）にするとよい。【００１７】
また、上記第８または第９の構成から成る発光素子駆動装置において、前記バイパス機能部は、前記出力電流の目標値に応じた参照電圧を生成する参照電圧生成部と、前記分岐電流に応じたセンス電圧を生成する電流検出部と、前記制御電流に応じたオフセット電圧を前記センス電圧に与えるオフセット付与部と、前記オフセット電圧が付与された前記センス電圧が前記参照電圧と一致するように前記分岐電流を生成する分岐電流生成部と、をさらに含む構成（第１１の構成）にするとよい。【００１８】
また、上記第８〜第１１いずれかの構成から成る発光素子駆動装置は、第１端が前記電源電圧の印加端に接続されて第２端が前記分圧電圧の印加端に接続された第１抵抗と、第１端が前記分圧電圧の印加端に接続されて第２端が接地端に接続された第２抵抗と、第１端が前記分圧電圧の印加端に接続されて第２端が前記バイパス制御端子に接続された第３抵抗が外付けされる構成（第１２の構成）にするとよい。【００１９】
また、上記第８〜第１２いずれかの構成から成る発光素子駆動装置において、前記バイパス制御端子は前記電源電圧の入力端子に隣接する構成（第１３の構成）にするとよい。【００２０】
また、上記第８〜第１３いずれかの構成から成る発光素子駆動装置において、前記分岐電流が流れる外部端子は、前記出力電流の出力端子及び接地端子の少なくとも一方に隣接する構成（第１４の構成）にするとよい。【００２１】
また、上記第１〜第１４いずれかの構成から成る発光素子駆動装置において、前記電流ドライバは、電流ソース型である構成（第１５の構成）にするとよい。【００２２】
また、上記第１〜第１４いずれかの構成から成る発光素子駆動装置において、前記電流ドライバは、電流シンク型である構成（第１６の構成）にしてもよい。【００２３】
また、本明細書中に開示されている発光装置は、複数の発光素子を直列に接続して成る発光素子光源と、上記第１〜第１６いずれかの構成から成り、前記発光素子光源を駆動する発光素子駆動装置と、を有する構成（第１７の構成）とされている。【００２４】
なお、上記第１７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１８の構成）にするとよい。【００２５】
また、上記第１７または第１８の構成から成る発光装置は、前記発光素子光源や前記発光素子駆動装置を実装するための配線パターンが敷設された基板と、前記基板を搭載するソケットと、をさらに有する構成（第１９の構成）にするとよい。【００２６】
また、本明細書中に開示されている車両は、上記第１７〜第１９いずれかの構成から成る発光装置を有する構成（第２０の構成）とされている。
【発明の効果】
【００２７】
本明細書中に開示されている発光素子駆動装置によれば、電源電圧が低下しても発光素子光源の点灯を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ＬＥＤ発光装置を備えた車両の全体構成を示す図
【図２】バイパス機能部の第１実施形態を示す図
【図３】第１実施形態におけるバイパス動作の一例を示すタイミングチャート
【図４】バイパス機能部の第２実施形態を示す図
【図５】第２実施形態におけるバイパス動作の一例を示すタイミングチャート
【図６】ＬＥＤ発光装置の素子追加例を示す図
【図７】バイパス機能部の第３実施形態を示す図
【図８】第３実施形態におけるバイパス動作の一例を示すタイミングチャート
【図９】外付け抵抗の第１設定例を示す図（Ｉｏｕｔ＝１００ｍＡ）
【図１０】外付け抵抗の第２設定例を示す図（Ｉｏｕｔ＝６００ｍＡ）
【図１１】バイパス機能部の第４実施形態を示す図
【図１２】ＬＥＤ駆動装置の端子配置を示す図
【図１３】ソケット型ＬＥＤモジュールの平面図
【図１４】ＬＥＤチップの別レイアウトを示す平面図
【図１５】ＬＥＤ発光装置が搭載される車両の外観図（前面）
【図１６】ＬＥＤ発光装置が搭載される車両の外観図（背面）
【図１７】ＬＥＤヘッドランプモジュールの外観図
【図１８】ＬＥＤターンランプモジュールの外観図
【図１９】ＬＥＤリアランプモジュールの外観図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜全体構成＞
図１は、ＬＥＤ発光装置を備えた車両の全体構成を示す図である。本図の車両Ｘは、ＬＥＤ発光装置Ｘ１と、バッテリＸ２と、電源スイッチＸ３ａ及びＸ３ｂと、を有する。
【００３０】
ＬＥＤ発光装置Ｘ１は、バッテリＸ２から電源電圧Ｖｉｎの供給を受けて点灯する車載ランプである。なお、発光装置Ｘ１の一例としては、ヘッドランプ、昼間走行用ランプ、テールランプ、ストップランプ、ないしは、ターンランプなどを挙げることができる。
【００３１】
バッテリＸ２は、車両Ｘの電源であり、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などが好適に用いられる。
【００３２】
電源スイッチＸ３ａ及びＸ２ｂは、それぞれ、発光装置Ｘ１とバッテリＸ２との間に接続されており、不図示のコントローラから制御信号を受けてオン／オフされる。
【００３３】
＜ＬＥＤ発光装置＞
次に、ＬＥＤ発光装置Ｘ１の内部構成について説明する。ＬＥＤ発光装置Ｘ１は、ＬＥＤ駆動装置１００とＬＥＤ光源２００を含むほか、ＬＥＤ駆動装置１００に外付けされる種々のディスクリート部品として、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、キャパシタＣ１〜Ｃ３と、ダイオードＤ１〜Ｄ３と、負特性サーミスタＮＴＣと、を含む。
【００３４】
なお、ＬＥＤ駆動装置１００は、装置外部との電気的な接続を確立するための手段として、複数の外部端子（本図では、ＶＩＮピン、ＰＢＵＳピン、ＳＷＣＮＴピン、ＣＲＴピン、ＤＩＳＣピン、ＧＮＤピン、ＩＳＥＴピン、ＴＨＤピン、ＳＷピン、及び、ＩＯＵＴピン）を有する。ＶＩＮピンは、電源電圧入力端子である。ＰＢＵＳピンは、異常検出入出力端子である。ＳＷＣＮＴピンは、電源電圧監視端子である。ＣＲＴピンは、ＣＲタイマ設定端子である。ＤＩＳＣピンは、ＣＲタイマ放電端子である。ＧＮＤピンは、接地端子である。ＩＳＥＴピンは、基準電流設定端子である。ＴＨＤピンは、温度ディレーティング設定端子である。ＳＷピンは、バイパススイッチ接続端子である。ＩＯＵＴピンは、出力電流出力端子である。
【００３５】
バッテリＸ２の正極端は、電源スイッチＸ３ａ及びＸ３ｂそれぞれの第１端に接続されている。バッテリＸ２の負極端は、接地端に接続されている。電源スイッチＸ３ａの第２端は、ダイオードＤ１のアノードに接続されている。電源スイッチＸ３ｂの第２端は、ダイオードＤ２及びＤ３それぞれのアノードに接続されている。ダイオードＤ１及びＤ２それぞれのカソードは、ＶＩＮピンに接続されている。ダイオードＤ３のカソードは、ＣＲＴピンに接続されている。このように接続されたダイオードＤ１〜Ｄ３は、発光装置Ｘ１からバッテリＸ２への逆流電流を遮断するための逆流防止ダイオードとして機能する。
【００３６】
抵抗Ｒ１及びＲ２は、ＶＩＮピンと接地端との間に直列接続されている。抵抗Ｒ１及びＲ２相互間の接続ノードは、ＳＷＣＮＴピンに接続されている。このように接続された抵抗Ｒ１及びＲ２は、電源電圧Ｖｉｎに応じた監視電圧Ｖｍ（＝Ｖｉｎ×｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝）を生成する分圧回路として機能する。抵抗Ｒ３は、ＣＲＴピンとＤＩＳＣピンとの間に接続されており、ＣＲタイマ１０６の一部として機能する。抵抗Ｒ４は、ＩＳＥＴピンと接地端との間に接続されており、基準電流設定部１０９の一部として機能する。
【００３７】
キャパシタＣ１は、ＶＩＮピンと接地端との間に接続されており、入力平滑キャパシタとして機能する。キャパシタＣ２は、ＩＯＵＴピンと接地端との間に接続されており、出力平滑キャパシタとして機能する。キャパシタＣ３は、ＣＲＴピンと接地端との間に接続されており、ＣＲタイマ１０６の一部として機能する。
【００３８】
負特性サーミスタＮＴＣは、ＴＨＤピンと接地端との間に接続されており、基準電流設定部１０９の一部（温度検出素子）として機能する。
【００３９】
ＬＥＤ駆動装置１００は、バッテリＸ２から電源電圧Ｖｉｎの供給を受けて動作し、ＬＥＤ光源２００に供給するための出力電流Ｉｏｕｔを生成するシリコンモノリシック半導体集積回路装置（いわゆるＬＥＤドライバＩＣ）である。
【００４０】
ＬＥＤ光源２００は、直列接続された複数のＬＥＤチップ（本図ではＬＥＤチップ２０１〜２０３）を含むＬＥＤストリングである。ＬＥＤチップ２０１〜２０３を個別に見た場合、それぞれを単一のＬＥＤ素子として理解することもできるし、或いは、複数のＬＥＤ素子を直列ないしは並列に組み合わせた発光素子集合体として理解することもできる。
【００４１】
なお、本実施形態のＬＥＤ発光装置Ｘ１において、ＬＥＤ光源２００のアノード（＝最も高電位側に配列されたＬＥＤチップ２０１のアノード）は、ＬＥＤ駆動装置１００のＩＯＵＴピン（＝出力電流Ｉｏｕｔの出力端）に接続されている。一方、ＬＥＤ光源２００のカソード（＝最も低電位側に配列されたＬＥＤチップ２０３のカソード）は、接地端に接続されている。また、ＬＥＤチップ２０３のアノード（＝ＬＥＤチップ２０２のカソード）は、ＬＥＤ駆動装置１００のＳＷピンに接続されているが、その理由は後述する。
【００４２】
車両Ｘにおいて、ＰＷＭ［pulse  width  modulation］調光モード時には、電源スイッチＸ３ａがオンされて電源スイッチＸ３ｂがオフされる。その結果、ＰＷＭ調光モード時には、バッテリＸ２から電源スイッチＸ３ａとダイオードＤ１を介してＶＩＮピンに電源電圧Ｖｉｎが印加される。また、ＣＲＴピンは、バッテリＸ２に対してオープン状態とされる。一方、ＤＣ調光モード時には、電源スイッチＸ３ａがオフされて電源スイッチＸ３ｂがオンされる。その結果、ＤＣ調光モード時には、バッテリＸ２から電源スイッチＸ３ｂとダイオードＤ２を介してＶＩＮピンに電源電圧Ｖｉｎが印加される。また、ＣＲＴピンには、バッテリＸ２から電源スイッチＸ３ｂとダイオードＤ３を介してＤＣ電圧（＝バッテリ電圧ＶＢ）が印加される。
【００４３】
＜ＬＥＤ駆動装置＞
引き続き、図１を参照しながらＬＥＤ駆動装置１００の内部構成について説明する。ＬＥＤ駆動装置１００は、電流ドライバ１０１と、基準電圧生成部１０２と、オープンマスク機能部１０３と、過電圧ミュート部１０４と、プロテクトバス機能部１０５と、ＣＲタイマ１０６と、ＬＥＤオープン検出部１０７と、ＬＥＤショート検出部１０８と、基準電流設定部１０９と、ＩＳＥＴオープン／ショート検出部１１０と、制御ロジック部１１１と、バイパス機能部１１２と、Ｎチャネル型ＭＯＳ［metal  oxide  semiconductor］電界効果トランジスタＮ１及びＮ２と、電流源ＣＳ１及びＣＳ２と、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を集積化して成る。また、本図では明示されていないが、ＬＥＤ駆動装置１００には、その他の回路部（ＵＶＬＯ［under  voltage  locked  out］機能部やＴＳＤ［thermal  shutdown］機能部など）も集積化されている。
【００４４】
電流ドライバ１０１は、ＬＥＤ光源２００に流れる出力電流Ｉｏｕｔが所定の目標値と一致するように、出力電流Ｉｏｕｔの定電流制御を行う。本図では明示していないが、電流ドライバ１０１は、例えば、出力電流Ｉｏｕｔの流れる電流経路上に設けられた出力トランジスタと、出力電流Ｉｏｕｔを帰還電圧に変換するセンス抵抗と、帰還電圧と参照電圧が一致するように出力トランジスタのリニア駆動を行うオペアンプと、を含む構成とすればよい。なお、出力電流Ｉｏｕｔの目標値は、基準電流Ｉｓｅｔに応じて任意に設定することが可能である。
【００４５】
基準電圧生成部１０２は、電源電圧Ｖｉｎ（例えば５．５Ｖ〜２０Ｖ）から所定の基準電圧ＶＲＥＧ（例えば５Ｖ）を生成し、これをＬＥＤ駆動装置１００の各部に出力する。
【００４６】
オープンマスク機能部１０３は、電源電圧Ｖｉｎが所定の閾値電圧を下回っているときに、その検出結果を制御ロジック部１１１に通知して、ＬＥＤオープン検出部１０７の検出結果をマスクさせる。このようなオープンマスク機能により、例えば、電源電圧Ｖｉｎの立上げ時におけるＬＥＤオープンの誤検出を解消することが可能となる。
【００４７】
過電圧ミュート部１０４は、電源電圧Ｖｉｎが所定の閾値電圧（例えば１６Ｖ）を上回っているときに、両者の差分値（Ｖｉｎ超過分）に応じて基準電流Ｉｓｅｔ（延いては出力電流Ｉｏｕｔ）を引き下げるように、基準電流設定部１０９を制御する。このような過電圧ミュート処理により、ＬＥＤ駆動装置１００の異常発熱を抑えることが可能となる。
【００４８】
プロテクトバス機能部１０５は、複数のＬＥＤ駆動装置１００相互間でそれぞれの異常検出結果を共有し、制御ロジック部１１１による異常保護動作に反映させる。例えば、プロテクトバス機能部１０５は、ＬＥＤ駆動装置１００で何らかの異常（ＬＥＤオープン、ＬＥＤショート、ＵＶＬＯ、温度異常など）が検出されたときに、ＰＢＵＳピンを介して異常検出信号を外部出力する。また、プロテクトバス機能部１０５は、ＰＢＵＳピンを介して異常検出信号が外部入力されたときには、これを制御ロジック部１１１に転送する。このような動作により、例えば、一つのＬＥＤ駆動装置で異常が検出されれば、全てのＬＥＤ駆動装置を停止するというように、連携的な保護動作を実現することが可能となる。
【００４９】
ＣＲタイマ１０６は、ＣＲＴピンにＤＣ電圧が印加されないＰＷＭ調光モード（Ｘ３ｂオフ）において、ＬＥＤ光源２００のＰＷＭ調光を実施するために制御ロジック部１１１へのＰＷＭ調光信号Ｓ１をパルス駆動する。例えば、ＣＲタイマ１０６は、ＰＷＭ調光信号Ｓ１を用いてスイッチＳＷ１及びトランジスタＮ１及びＮ２のオン／オフ制御を行い、キャパシタＣ３の充放電を周期的に切り替えることにより、ＣＲＴピンの端子電圧を三角波状に駆動してＰＷＭ調光信号Ｓ１のパルス駆動を行う。なお、出力電流Ｉｏｕｔの時間平均値（延いてはＬＥＤ光源２００の輝度）は、ＰＷＭ調光信号Ｓ１のオンデューティに応じて変化する。ＰＷＭ調光信号Ｓ１の周期やオンデューティは、抵抗Ｒ３の抵抗値やキャパシタＣ３の容量値を調整することにより、任意に設定することが可能である。
【００５０】
一方、ＣＲタイマ１０６は、ＣＲＴピンにＤＣ電圧が印加されるＤＣ調光モード（Ｘ３ｂオン）において、ＰＷＭ調光信号Ｓ１の論理レベルを固定する。このとき、制御ロジック部１１１では、出力電流Ｉｏｕｔの定電流制御が実施される。
【００５１】
このように、ＬＥＤ駆動装置１００にＣＲタイマ１０６を内蔵した構成であれば、マイコンレスによるＰＷＭ調光を実現することができるので、ＬＥＤ発光装置Ｘ１の低コスト化を図ることが可能となる。さらに、ＣＲタイマ１０６は、ＣＲＴピンにＰＷＭ信号が外部入力された場合に、これをＰＷＭ調光信号Ｓ１として制御ロジック部１１１に出力する機能も備えているので、マイコン等を用いたＰＷＭ調光にも対応することが可能である。
【００５２】
ＬＥＤオープン検出部１０７は、ＩＯＵＴピンの端子電圧（＝出力電圧Ｖｏｕｔ）と所定の閾値電圧（例えばＶｉｎ−０．０５Ｖ）とを比較して、ＬＥＤ光源２００のオープン異常が生じているか否かを検出し、その検出結果を制御ロジック部１１１に通知する。
【００５３】
ＬＥＤショート検出部１０８は、ＩＯＵＴピンの端子電圧（＝出力電圧Ｖｏｕｔ）と所定の閾値電圧（例えば０．６Ｖ／０．８Ｖ）とを比較して、ＬＥＤ光源２００のショート異常（例えば地絡）が生じているか否かを検出し、その検出結果を制御ロジック部１１１に通知する。なお、本明細書中において、「地絡」とは、接地端またはこれに準ずる低電位端への短絡を指すものとする。
【００５４】
基準電流設定部１０９は、出力電流Ｉｏｕｔの目標値を設定するための基準電流Ｉｓｅｔを生成する。なお、基準電流Ｉｓｅｔは、抵抗Ｒ４の抵抗値を調整することにより、任意に設定することができる。また、基準電流設定部１０９は、負特性サーミスタＮＴＣの抵抗値に応じて基準電流Ｉｓｅｔを調整する温度ディレーティング機能も備えている。
【００５５】
ＩＳＥＴオープン／ショート検出部１１０は、ＩＳＥＴピンの端子電圧と所定の閾値電圧とを比較することにより、ＩＳＥＴピンにオープン／ショートが生じているか否かを検出し、その検出結果を制御ロジック部１１１に通知する。
【００５６】
制御ロジック部１１１は、ＬＥＤ駆動装置１００全体の動作を統括的に制御する主体である。例えば、制御ロジック部１１１は、各種の異常検出部（過電圧ミュート部１０４、プロテクトバス機能部１０５、ＬＥＤオープン検出部１０７、ＬＥＤショート検出部１０８、ＩＳＥＴオープン／ショート検出部１１０）で得られた検出結果に応じて出力電流Ｉｏｕｔの電流値を可変制御したり、その出力可否を切り替えたりする機能を備えている。
【００５７】
バイパス機能部１１２は、ＳＷＣＮＴピンに入力される監視電圧Ｖｍ（＝電源電圧Ｖｉｎの分圧電圧）を監視し、電源電圧Ｖｉｎの低下時（＝ＬＥＤ光源２００の総順方向降下電圧Ｖｆ＿ｔｏｔａｌを確保できない電圧値まで電源電圧Ｖｉｎが低下したとき）には、ＬＥＤ光源２００を構成する複数のＬＥＤチップ２０１〜２０３の少なくとも一つ（本図ではＬＥＤチップ２０３）をバイパスすることにより、出力電流Ｉｏｕｔが流れるＬＥＤチップの直列段数を減らして、ＬＥＤ光源２００の総順方向降下電圧Ｖｆ＿ｔｏｔａｌを引き下げる。
【００５８】
例えば、ＬＥＤチップの直列段数を「３」から「２」に減らすことにより、ＬＥＤ光源２００の総順方向降下電圧Ｖｆ＿ｔｏｔａｌを「３Ｖｆ」から「２Ｖｆ」に引き下げることができる（ただし、ＶｆはＬＥＤチップ２０１〜２０３それぞれの順方向降下電圧）。
【００５９】
このようなバイパス機能部１１２を内蔵することにより、電源電圧Ｖｉｎが低下してもＬＥＤ光源２００の点灯を維持することが可能となる。なお、バイパス機能部１１２の構成及び動作については、後ほど詳細に説明する。
【００６０】
トランジスタＮ１及びＮ２は、それぞれ、ＤＩＳＣピンと接地端との間に接続されており、ＣＲタイマ１０６によりオン／オフ制御される。
【００６１】
電流源ＣＳ１とスイッチＳＷ１は、基準電圧ＶＲＥＧの印加端とＣＲＴピンとの間に直列接続されている。なお、電流源ＣＳ１は、キャパシタＣ３を充電するためのソース電流を生成する。スイッチＳＷ１は、先にも述べたように、ＣＲタイマ１０６から出力されるＰＷＭ調光信号Ｓ１に応じてオン／オフされる。
【００６２】
電流源ＣＳ２とスイッチＳＷ２は、ＶＩＮピンとＩＯＵＴピンとの間に直列接続されている。なお、電流源ＣＳ２は、ＬＥＤショート検出部１０８の誤動作を防止するためのソース電流（例えば１ｍＡ）を生成する。スイッチＳＷ１は、例えば、ＩＯＵＴピンの端子電圧（＝出力電圧Ｖｏｕｔ）が所定の閾値電圧（例えば０．８Ｖ）よりも低くなると、オンされる。
【００６３】
＜バイパス機能部（第１実施形態）＞
図２は、バイパス機能部１１２の第１実施形態を示す図である。本実施形態のバイパス機能部１１２は、コンパレータ１１２ａとスイッチ１１２ｂ（本実施形態では、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ）を含む。
【００６４】
コンパレータ１１２ａは、反転入力端（−）に入力される監視電圧Ｖｍ（＝電源電圧Ｖｉｎの分圧電圧）と、非反転入力端（＋）に入力される閾値電圧ＶｔｈＬ／ＶｔｈＨ（ただしＶｔｈＬ＜ＶｔｈＨ）を比較して比較信号Ｓａを生成する。なお、比較信号Ｓａは、電源電圧Ｖｉｎの上昇時において、Ｖｍ＞ＶｔｈＨ（例えばＶｔｈＨ＝２．０Ｖ）となったときに、ハイレベルからローレベルに立ち下がる。一方、比較信号Ｓａは、電源電圧Ｖｉｎの低下時において、Ｖｍ＜ＶｔｈＬ（例えばＶｔｈＬ＝１．８Ｖ）となったときに、ローレベルからハイレベルに立ち上がる。
【００６５】
このように、コンパレータ１１２ａとして、閾値電圧ＶｔｈＬ／ＶｔｈＨにヒステリシスを持つヒステリシスコンパレータを用いることにより、監視電圧Ｖｍにノイズ等が重畳しても、比較信号Ｓａの論理レベルが不必要に切り替わることがないので、バイパス機能部１１２の動作安定性を高めることが可能となる。
【００６６】
なお、電源電圧Ｖｉｎがコンパレータ１１２ａの入力ダイナミックレンジに収まっている場合には、抵抗Ｒ１及びＲ２を割愛し、電源電圧Ｖｉｎをコンパレータ１１２ａに直接入力しても構わない。
【００６７】
スイッチ１１２ｂは、ＳＷピンと接地端との間に接続されており、比較信号Ｓａに応じてオン／オフされることでＬＥＤチップ２０１〜２０３の少なくとも一つ（本図の例ではＬＥＤチップ２０３）をバイパスするか否かを切り替える。
【００６８】
より具体的に述べると、比較信号Ｓａがローレベルであるときには、スイッチ１１２ｂがオフするので、ＬＥＤチップ２０３がバイパスされていない状態となる。このとき、ＩＯＵＴピンから出力される出力電流Ｉｏｕｔは、ＬＥＤチップ２０１〜２０３全てを介して、接地端に至る第１の電流経路に流れる。
【００６９】
一方、比較信号Ｓａがハイレベルであるときには、スイッチ１１２ｂがオンするので、ＬＥＤチップ２０３がバイパスされている状態となる。このとき、ＩＯＵＴピンから出力される出力電流Ｉｏｕｔは、ＬＥＤチップ２０２のカソードからＳＷピンに引き込まれて接地端に至る第２の電流経路に流れる。
【００７０】
以下では、第１の電流経路に流れる第１の出力電流をＩｏｕｔＡと呼び、第２の電流経路に流れる第２の出力電流をＩｏｕｔＢと呼ぶ。なお、ＩＯＵＴピンから出力される出力電流Ｉｏｕｔと、第１の出力電流ＩｏｕｔＡ及び第２の出力電流ＩｏｕｔＢとの間には、Ｉｏｕｔ＝ＩｏｕｔＡ＋ＩｏｕｔＢという関係が成立する。
【００７１】
図３は、第１実施形態におけるバイパス動作の一例を示すタイミングチャートであり、上から順に、電源電圧Ｖｉｎ、出力電流Ｉｏｕｔ、第１の出力電流ＩｏｕｔＡ、及び、第２の出力電流ＩｏｕｔＢが描写されている。
【００７２】
例えば、電源電圧Ｖｉｎの立ち上げ時には、Ｖｉｎ＜ＶｔｈＨ×｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝である間、すなわちＶｍ＜ＶｔｈＨである間、比較信号Ｓａがハイレベルとなり、スイッチ１１２ｂがオンする。その結果、ＬＥＤ光源２００は、ＬＥＤチップ２０３がバイパスされた状態となる。このとき、出力電流Ｉｏｕｔは、ＬＥＤチップ２０３を介する第１の電流経路ではなく、ＳＷピンを介する第２の電流経路に流れる。従って、ＩｏｕｔＡ＝０となり、ＩｏｕｔＢ＝Ｉｏｕｔとなる。
【００７３】
このように、電源電圧Ｖｉｎが低い間は、ＬＥＤチップ２０３をバイパスして、出力電流Ｉｏｕｔが流れるＬＥＤチップの直列段数を減らし、ＬＥＤ光源２００の総順方向降下電圧Ｖｆ＿ｔｏｔａｌを引き下げることにより、ＬＥＤ光源２００の点灯が維持される。
【００７４】
その後、電源電圧Ｖｉｎが十分に立ち上がり、Ｖｉｎ＞ＶｔｈＨ×｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝、すなわちＶｍ＞ＶｔｈＨになると、比較信号Ｓａがローレベルに立ち下がり、スイッチ１１２ｂがオフする。その結果、ＬＥＤ光源２００は、ＬＥＤチップ２０３がバイパスされていない状態となる。このとき、出力電流Ｉｏｕｔは、ＳＷピンを介する第２の電流経路ではなく、ＬＥＤチップ２０３を介する第１の電流経路に流れる。従って、ＩｏｕｔＢ＝０となり、ＩｏｕｔＡ＝Ｉｏｕｔとなる。
【００７５】
このように、電源電圧Ｖｉｎが高くなると、ＬＥＤチップ２０３のバイパスを解除し、ＬＥＤチップ２０１〜２０３を全て発光させることにより、ＬＥＤ光源２００が最大輝度で点灯される。
【００７６】
なお、電源電圧Ｖｉｎが一旦立ち上がった後は、Ｖｉｎ＞ＶｔｈＬ×｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝である間、すなわちＶｍ＞ＶｔｈＬである間、比較信号Ｓａがローレベルに維持され、スイッチ１１２ｂがオフされたままとなる。その結果、ＬＥＤチップ２０３のバイパス解除状態が継続されるので、ＬＥＤ光源２００は、引き続き最大輝度で点灯される。
【００７７】
ただし、電源電圧Ｖｉｎがさらに低下して、Ｖｉｎ＜ＶｔｈＬ×｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝、すなわちＶｍ＜ＶｔｈＬになると、比較信号Ｓａがハイレベルに立ち上がり、スイッチ１１２ｂがオンする。その結果、ＬＥＤチップ２０３が再びバイパスされて、ＬＥＤ光源２００の総順方向降下電圧Ｖｆ＿ｔｏｔａｌが引き下げられるので、ＬＥＤ光源２００の点灯が維持される。
【００７８】
このように、バイパス機能部１１２では、電源電圧Ｖｉｎとバイパス解除電圧ＶｔｈＨ×｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝及びバイパス開始電圧ＶｔｈＬ×｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝とをそれぞれ比較して、ＬＥＤチップ２０３のバイパス制御が行われる。なお、上記のバイパス解除電圧とバイパス開始電圧は、いずれも、ＳＷＣＮＴピンに外付けされる抵抗Ｒ１及びＲ２それぞれの抵抗値を調整することにより、任意に設定することが可能である。
【００７９】
＜バイパス機能部（第２実施形態）＞
図４は、バイパス機能部１１２の第２実施形態を示す図である。本実施形態のバイパス機能部１１２は、オペアンプＡＭＰ１〜ＡＭＰ３と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＭ１〜Ｍ３と、カレントミラーＣＭ１及びＣＭ２と、電流制御部ＣＴＲＬと、抵抗Ｒａ〜Ｒｄとを含む。ＬＥＤ駆動装置１００には、図１のＳＷピン及びＳＷＣＮＴピンに代えて、ＩＳＩＮＫピン、ＳＥＴピン、及び、ＲＶＩＮピンが設けられている。なお、ＩＳＩＮＫピンには、ＬＥＤチップ２０３のアノード（＝ＬＥＤチップ２０２のカソード）が接続されている。また、ＳＥＴピン及びＲＶＩＮピンには、それぞれ、抵抗ＲＳＥＴ及びＲＶＩＮが外付けされている。以下では、ＬＥＤ駆動装置１００の内部における各要素の接続関係について具体的に説明する。
【００８０】
オペアンプＡＭＰ１の非反転入力端（＋）には、所定の参照電圧ＶＲＥＦ（例えばバンドギャップ電圧）が入力されている。オペアンプＡＭＰ１の反転入力端（−）は、ＳＥＴピンとトランジスタＭ１のソース及びバックゲートに接続されている。オペアンプＡＭＰ１の出力端は、トランジスタＭ１のゲートに接続されている。トランジスタＭ１のドレインは、カレントミラーＣＭ１の電流入力端に接続されている。カレントミラーＣＭ１の電流出力端は、カレントミラーＣＭ２の電流入力端に接続されている。カレントミラーＣＭ２の電流出力端は、電流制御部ＣＴＲＬの第１電流入力端（＝内部電流Ｉａの入力端）に接続されている。
【００８１】
抵抗Ｒａ及びＲｂは、電源電圧Ｖｉｎの入力端と接地端との間に直列接続されている。オペアンプＡＭＰ２の非反転入力端（＋）は、抵抗Ｒａ及びＲｂ相互間の接続ノードに接続されている。オペアンプＡＭＰ２の反転入力端（−）は、ＲＶＩＮピンとトランジスタＭ２のソース及びバックゲートに接続されている。オペアンプＡＭＰ２の出力端は、トランジスタＭ２のゲートに接続されている。トランジスタＭ２のドレインは、電流制御部ＣＴＲＬの第２電流入力端（＝内部電流Ｉｂの入力端）に接続されている。
【００８２】
抵抗Ｒｃの第１端は、電流制御部ＣＴＲＬの電流出力端（＝内部電流Ｉｃの出力端）に接続されている。抵抗Ｒｃの第２端は、接地端に接続されている。オペアンプＡＭＰ３の非反転入力端（＋）は、抵抗Ｒｃの第１端に接続されている。オペアンプＡＭＰ３の反転入力端（−）は、抵抗Ｒｄの第１端とトランジスタＭ３のソース及びバックゲートに接続されている。抵抗Ｒｄの第２端は、接地端に接続されている。オペアンプＡＭＰ３の出力端は、トランジスタＭ３のゲートに接続されている。トランジスタＭ３のドレインは、ＩＳＩＮＫピンに接続されている。
【００８３】
本実施形態のバイパス機能部１１２において、オペアンプＡＭＰ１は、その２入力端子がイマジナリショートするように、トランジスタＭ１のゲート制御を行う。従って、トランジスタＭ１のドレイン電流は、参照電圧ＶＲＥＦと抵抗ＲＳＥＴに応じた電流値（＝ＶＲＥＦ／ＲＳＥＴ）となる。
【００８４】
カレントミラーＣＭ１は、内部電源電圧ＶＲＥＧの印加端とトランジスタＭ１との間に接続されており、入力電流（＝トランジスタＭ１のドレイン電流）をミラーして、出力電流（＝カレントミラーＣＭ２に流し込まれるソース電流）を生成する。
【００８５】
カレントミラーＣＭ２は、カレントミラーＣＭ１の電流出力端と接地端との間に接続されており、入力電流（＝カレントミラーＣＭ１から流し込まれるソース電流）をミラーして、出力電流（＝電流制御部ＣＴＲＬから引き込まれるシンク電流であり、内部電流Ｉａに相当）を生成する。
【００８６】
なお、Ｉａ設定用の係数（＝カレントミラーＣＭ１及びＣＭ２トータルのミラー比）をαとすると、内部電流Ｉａの電流値は、Ｉａ＝α×ＶＲＥＦ／ＲＳＥＴで求められる。
【００８７】
このように、オペアンプＡＭＰ１、トランジスタＭ１、抵抗ＲＳＥＴ、並びに、カレントミラーＣＭ１及びＣＭ２は、固定値の内部電流Ｉａを生成する第１の内部電流生成部として機能する。
【００８８】
一方、オペアンプＡＭＰ２は、その２入力端子がイマジナリショートするように、トランジスタＭ２のゲート制御を行う。従って、トランジスタＭ２のドレイン電流（＝電流制御部ＣＴＲＬから引き込まれるシンク電流であり、内部電流Ｉｂに相当）は、電源電圧Ｖｉｎと抵抗ＲＶＩＮに応じた電流値（＝β×Ｖｉｎ／ＲＶＩＮ）となる。なお、式中のβは、Ｉｂ設定用の係数であり、抵抗Ｒａ及びＲｂの分圧比（＝Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ））として表すことができる。
【００８９】
このように、オペアンプＡＭＰ２、トランジスタＭ２、抵抗ＲＶＩＮ、並びに、抵抗Ｒａ及びＲｂは、電源電圧Ｖｉｎに応じた可変値の内部電流Ｉｂを生成する第２の内部電流生成部として機能する。
【００９０】
電流制御部ＣＴＲＬは、内部電流Ｉａから内部電流Ｉｂを差し引くことにより、内部電流Ｉｃ（＝Ｉａ−Ｉｂ）を生成する。
【００９１】
オペアンプＡＭＰ３は、その２入力端子がイマジナリショートするように、トランジスタＭ３のゲート制御を行う。従って、トランジスタＭ３のドレイン電流（＝ＩＳＩＮＫピンから引き込まれるシンク電流であり、第２の出力電流ＩｏｕｔＢに相当）は、内部電流Ｉｃと抵抗Ｒｃ及びＲｄに応じた電流値（＝Ｉｃ×Ｒｃ／Ｒｄ）となる。
【００９２】
このように、オペアンプＡＭＰ３、トランジスタＭ３、抵抗Ｒｃ及びＲｄは、ＩＳＩＮＫピンから内部電流Ｉｃに応じた第２の出力電流ＩｏｕｔＢを引き込む電流シンク部として機能する。
【００９３】
図５は、第２実施形態におけるバイパス動作の一例を示すタイミングチャートであり、先の図３と同じく、上から順に、電源電圧Ｖｉｎ、出力電流Ｉｏｕｔ、第１の出力電流ＩｏｕｔＡ、及び、第２の出力電流ＩｏｕｔＢが描写されている。
【００９４】
例えば、電源電圧Ｖｉｎの立ち上げ時において、Ｖｉｎが所定の設定電圧（＝ＶＲＥＦ×（ＲＶＩＮ／ＲＳＥＴ）×（α／β））よりも低いときには、Ｉａ＞Ｉｂとなり、ＩｏｕｔＢ＞０となる。このとき、ＩｏｕｔＢ＞Ｉｏｕｔとなるように、係数α及びβを設定しておけば、出力電流Ｉｏｕｔが全てＩＳＩＮＫピンに流れ込むので、ＩｏｕｔＡ＝０となる。すなわち、ＬＥＤ光源２００は、ＬＥＤチップ２０３が完全にバイパスされた状態となり、ＬＥＤチップ２０１及び２０２のみが点灯する（図中の期間（１）を参照）。
【００９５】
その後、電源電圧ＶｉｎがＩｏｕｔＢ＝Ｉｏｕｔとなる電圧値（＝ＶＲＥＦ×（ＲＶＩＮ／ＲＳＥＴ）×（α／β）−（Ｒｄ／Ｒｃ）×（ＲＶＩＮ／β）×Ｉｏｕｔ）に達すると、第２の出力電流ＩｏｕｔＢが減少し始める。そして、これ以降、電源電圧Ｖｉｎの上昇とともに、第２の出力電流ＩｏｕｔＢが徐々に減少していき、その減少分だけ第１の出力電流ＩｏｕｔＡが相補的に増大していく（図中の期間（２）を参照）。
【００９６】
さらに、電源電圧Ｖｉｎが上昇し、Ｖｉｎ＞ＶＲＥＦ×（ＲＶＩＮ／ＲＳＥＴ）×（α／β）になると、ＬＥＤチップ２０３のバイパスが完全に解除された状態となる。このとき、出力電流Ｉｏｕｔは、ＩＳＩＮＫピンを介する第２の電流経路ではなく、ＬＥＤチップ２０３を介する第１の電流経路に全て流れる。従って、ＩｏｕｔＢ＝０となり、ＩｏｕｔＡ＝Ｉｏｕｔとなる（図中の期間（３）を参照）。
【００９７】
上記とは逆に、電源電圧Ｖｉｎの低下時には、Ｖｉｎ＜ＶＲＥＦ×（ＲＶＩＮ／ＲＳＥＴ）×（α／β）となったときに、第１の出力電流ＩｏｕｔＡが減少し始め、その減少分だけ第２の出力電流ＩｏｕｔＢが相補的に増大し始める。
【００９８】
その後、電源電圧Ｖｉｎがさらに低下して、ＶＲＥＦ×（ＲＶＩＮ／ＲＳＥＴ）×（α／β）−（Ｒｄ／Ｒｃ）×（ＲＶＩＮ／β）×Ｉｏｕｔになると、ＬＥＤチップ２０３が完全にバイパスされた状態に戻る。従って、ＩｏｕｔＡ＝０となり、ＩｏｕｔＢ＝Ｉｏｕｔとなる。
【００９９】
上記したように、第２実施形態のバイパス機能部１１２は、ＬＥＤチップ２０３をバイパスするか否かを制御して出力電流Ｉｏｕｔが流れるＬＥＤチップの直列段数を切り替える際に、ＬＥＤチップ２０２のカソードからＳＷピンに引き込む第２の出力電流ＩｏｕｔＢのリニア制御を行うことにより、第２の出力電流ＩｏｕｔＢに対して相補的に変動する第１の出力電流ＩｏｕｔＡ（＝バイパス対象のＬＥＤチップ２０３に流れる出力電流）を徐々に変化させる。すなわち、第１の出力電流ＩｏｕｔＡと第２の出力電流ＩｏｕｔＢの相補的なリニアクロス制御が実施される。
【０１００】
本実施形態のバイパス機能部１１２であれば、ＬＥＤチップ２０３のバイパス状態が切り替わる際に、先出の第１実施形態（図２）と比べて、ＬＥＤ光源２００の輝度変化が緩やかになるので、使用者の目に違和感を感じさせずに済む。
【０１０１】
＜ＬＥＤ発光装置（素子追加例）＞
図６は、ＬＥＤ発光装置Ｘ１の素子追加例を示す図である。本構成例のＬＥＤ発光装置Ｘ１は、先の図１をベースとしつつ、抵抗Ｒ５〜Ｒ７をさらに有する。抵抗Ｒ５は、ダイオードＤ２及びＤ３それぞれのアノードと接地端との間に接続されている。抵抗Ｒ６は、ＴＨＤピンと接地端との間に接続されている。抵抗Ｒ７は、ＴＨＤピンと負特性サーミスタＮＴＣとの間に接続されている。
【０１０２】
＜バイパス機能部（第３実施形態）＞
図７は、バイパス機能部１１２（及びこれを備えたＬＥＤ駆動装置１００）の第３実施形態を示す図である。本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００は、基本的に第１実施形態（図１）と同様の構成であるが、一部の構成要素については、描写が割愛されている。
【０１０３】
また、一部の構成要素については、それぞれの符号が変更されている（ＩＯＵＴ→ＯＵＴ、ＩＳＥＴ→ＳＥＴ、ＳＷ→ＩＳＩＮＫ、ＳＷＣＮＴ→ＢＰＣＮＴ、ＩｏｕｔＢ→Ｉｓｉｎｋ、Ｒ１→ＲＢＰ１、Ｒ２→ＲＢＰ２、Ｒ４→ＲＳＥＴ）。ただし、それぞれの機能については、基本的に変更されていない。
【０１０４】
また、抵抗ＲＢＰ１及びＲＢＰ２相互間の接続ノード（＝分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖの印加端）とＢＰＣＮＴピンとの間には、抵抗ＲＢＰ３が新たに外付けされている。抵抗ＲＢＰ１〜ＲＢＰ３の接続関係について具体的に説明しておく。抵抗ＲＢＰ１の第１端は、電源電圧Ｖｉｎの印加端に接続されている。抵抗ＲＢＰ１の第２端と抵抗ＲＢＰ２及びＲＢＰ３それぞれの第１端は、分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ（＝Ｖｉｎ×｛ＲＢＰ２／（ＲＢＰ１＋ＲＢＰ２）｝）の印加端に接続されている。抵抗ＲＢＰ２の第２端は、接地端に接続されている。抵抗ＲＢＰ３の第２端は、ＢＰＣＮＴピンに接続されている。
【０１０５】
以下では、新規な構成を備えたバイパス機能部１１２について、重点的な説明を行う。本実施形態のバイパス機能部１１２は、オペアンプ１１２Ａと、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ１１２Ｂと、係数乗算部１１２Ｃ及び１１２Ｄと、減算部１１２Ｅと、電流源１１２Ｆと、を含む。
【０１０６】
オペアンプ１１２Ａの反転入力端（−）は、ＢＰＣＮＴピン（＝バイパス制御端子に相当）に接続されている。オペアンプ１１２Ａの非反転入力端（＋）は、閾値電圧ＶＢＰの印加端に接続されている。オペアンプ１１２Ａの出力端は、トランジスタ１１２Ｂのゲートに接続されている。トランジスタ１１２Ｂのソース及びバックゲートは、ＢＰＣＮＴピンに接続されている。トランジスタ１１２Ｂのドレインは、係数乗算部１１２Ｄの入力端に接続されている。
【０１０７】
このように接続されたオペアンプ１１２Ａとトランジスタ１１２Ｂは、ＢＰＣＴＬピンの端子電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ２が閾値電圧ＶＢＰと一致するように、制御電流ＩＢＰＣＴＬを生成する制御電流生成部として機能する。
【０１０８】
なお、制御電流ＩＢＰＣＴＬは、分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖの印加端から抵抗ＲＢＰ３を介してトランジスタ１１２Ｂに流れる。従って、端子電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ２は、分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖから、制御電流ＩＢＰＣＴＬに応じた抵抗ＲＢＰ３での電圧降下分を差し引いた電圧（＝Ｖｉｎ＿ｄｉｖ−ＩＢＰＣＴＬ×ＲＢＰ３）となる。
【０１０９】
係数乗算部１１２Ｃは、出力電流Ｉｏｕｔの目標値を定めるための基準電流Ｉｓｅｔに係数Ｋｓｉｎｋ（＝Ｉｓｉｎｋ電流設定係数）を乗ずる。
【０１１０】
係数乗算部１１２Ｄは、制御電流ＩＢＰＣＮＴに係数Ｇｓｉｎｋ（＝Ｉｓｉｎｋ電流ゲイン）を乗ずる。
【０１１１】
減算部１１２Ｅは、係数乗算部１１２Ｃの出力信号から係数乗算部１１２Ｄの出力信号を減ずる。
【０１１２】
電流源１１２Ｆは、減算部１１２Ｅの出力信号に応じて、ＬＥＤチップ２０２のカソードからＩＳＩＮＫピンに引き込まれるシンク電流Ｉｓｉｎｋ（＝出力電流Ｉｏｕｔのうちバイパス対象のＬＥＤチップ２０３を経由しない分岐電流に相当）を生成する。
【０１１３】
なお、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値とその最大値Ｉｓｉｎｋ＿ｍａｘ、並びに、制御電流ＩＢＰＣＮＴは、それぞれ、次の（１ａ）式及び（１ｂ）式、並びに、（１ｃ）式により、それぞれ算出することができる。
【０１１４】
【数１】
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【０１１５】
上式から分かるように、本実施形態のバイパス機能部１１２では、電源電圧Ｖｉｎまたはその分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖに応じた制御電流ＩＢＰＣＴＬに基づいて、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値を可変制御することができる。
【０１１６】
なお、バイパス機能部１１２を使用しない場合には、ＩＳＩＮＫピンをＧＮＤ接続し、ＢＰＣＮＴピンを抵抗プルダウンまたはＧＮＤ接続するとよい。
【０１１７】
図８は、第３実施形態におけるバイパス動作の一例を示すタイミングチャートであり、上から順に、電源電圧Ｖｉｎ、分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ及び端子電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ２、出力電流Ｉｏｕｔ、制御電流ＩＢＰＣＮＴ、シンク電流Ｉｓｉｎｋ、及び、出力電流ＩｏｕｔＡ（＝Ｉｏｕｔ−Ｉｓｉｎｋ）が描写されている。
【０１１８】
時刻ｔ１以前には、電源電圧Ｖｉｎが十分に上昇しておらず、端子電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ２（この時点では分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖと同値）が閾値電圧ＶＢＰを下回っている。従って、オペアンプ１１２Ａの出力信号が出力ダイナミックレンジの上限値（＝ハイレベル電位）に張り付くので、トランジスタ１１２Ｂがフルオフ状態となり、制御電流ＩＢＰＣＴＬが一切流れない状態（ＩＢＰＣＴＬ＝０）となる。その結果、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値は、その最大値Ｉｓｉｎｋ＿ｍａｘ（＝先出の（１ｂ）式を参照）となる。
【０１１９】
ここで、上記の最大値Ｉｓｉｎｋ＿ｍａｘは、出力電流Ｉｏｕｔの目標値よりも大きい値に設定しておけばよい。このような設定によれば、出力電流Ｉｏｕｔを全てシンク電流Ｉｓｉｎｋで賄うことができるので、ＬＥＤチップ２０３に流れる出力電流ＩｏｕｔＡがゼロ値に維持される。
【０１２０】
すなわち、ＬＥＤ光源２００は、ＬＥＤチップ２０３が完全にバイパスされた状態となり、ＬＥＤチップ２０１及び２０２のみが点灯する。このように、電源電圧Ｖｉｎが低い間は、ＬＥＤチップ２０３をバイパスして、出力電流Ｉｏｕｔが流れるＬＥＤチップの直列段数を減らすことができるので、ＬＥＤ光源２００の総順方向降下電圧Ｖｆ＿ｔｏｔａｌを引き下げて、ＬＥＤ光源２００の点灯を維持することが可能となる。
【０１２１】
その後、電源電圧Ｖｉｎの上昇に伴い、時刻ｔ１において、端子電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ２（＝分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ）が閾値電圧ＶＢＰを上回ると、オペアンプ１１２Ａの出力信号が低下するので、トランジスタ１１２Ｂに制御電流ＩＢＰＣＴＬが流れ始める。その結果、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値は、その最大値Ｉｓｉｎｋ＿ｍａｘから制御電流ＩＢＰＣＮＴの増大に伴って減少していく。
【０１２２】
ただし、時刻ｔ１の時点では、未だシンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値の方が出力電流Ｉｏｕｔの目標値よりも高いので、出力電流Ｉｏｕｔは、全てシンク電流Ｉｓｉｎｋで賄われる。その結果、ＬＥＤチップ２０３に流れる出力電流ＩｏｕｔＡはゼロ値のままとなる。
【０１２３】
また、制御電流ＩＢＰＣＴＬが流れ始めることにより、端子電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ２は、分圧電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖから、制御電流ＩＢＰＣＴＬに応じた抵抗ＲＢＰ３での電圧降下分を差し引いた電圧（＝Ｖｉｎ＿ｄｉｖ−ＩＢＰＣＴＬ×ＲＢＰ３）となる。これ以降、端子電圧Ｖｉｎ＿ｄｉｖ２は、閾値電圧ＶＢＰと等しい電圧値（ないしはほぼ等しい電圧値）に維持される。
【０１２４】
さらに、電源電圧Ｖｉｎが上昇し、時刻ｔ２において、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値が出力電流Ｉｏｕｔの目標値よりも低くなると、出力電流Ｉｏｕｔの全てをシンク電流Ｉｓｉｎｋで賄うことができなくなる。その結果、時刻ｔ２以降、電源電圧Ｖｉｎの上昇とともに、シンク電流Ｉｓｉｎｋが徐々に減少していき、その減少分だけ出力電流ＩｏｕｔＡが相補的に増大していく。
【０１２５】
その後、電源電圧Ｖｉｎの更なる上昇により、時刻ｔ３において、シンク電流Ｉｓｉｎｋが流れなくなると、出力電流Ｉｏｕｔが全て出力電流ＩｏｕｔＡとして流れる状態、すなわち、ＬＥＤチップ２０３のバイパスが完全に解除された状態となる。
【０１２６】
このように、本実施形態のバイパス機能部１１２であれば、先の第２実施形態（図４）と同じく、ＬＥＤチップ２０２のカソードからＩＳＩＮＫピンに引き込むシンク電流Ｉｓｉｎｋと、バイパス対象のＬＥＤチップ２０３に流れる出力電流ＩｏｕｔＡとの相補的なリニアクロス制御を実施することができる。
【０１２７】
また、本実施形態のバイパス機能部１１２であれば、外付けの抵抗ＲＢＰ１、ＲＢＰ２及びＲＢＰ３それぞれの抵抗値を適宜調整することにより、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値が低下し始める電源電圧Ｖｉｎと、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値が低下するときの傾き（延いてはシンク電流Ｉｓｉｎｋが流れなくなる電源電圧Ｖｉｎ）の双方を任意に設定することができる。以下、具体例を挙げて説明する。
【０１２８】
図９は、抵抗ＲＢＰ１、ＲＢＰ２及びＲＢＰ３の第１設定例（Ｉｏｕｔ＝１００ｍＡ）を示す図である。なお、横軸には電源電圧Ｖｉｎ［Ｖ］が示されており、縦軸にはシンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値［ｍＡ］が示されている。また、以下の説明において、ＶＢＰｓｔａｒｔは、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値が低下し始める電源電圧Ｖｉｎに相当する。また、ΔＶＢＰ［Ｖ］は、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値が低下し始めてからゼロ値に至るまでに要する電源電圧Ｖｉｎの上昇幅を示している。
【０１２９】
まず、実線（１）で示したように、ＶＢＰｓｔａｒｔ＝６Ｖ、ΔＶＢＰ＝４Ｖに設定する場合を考える。この場合には、ＲＢＰ１＝４６．７ｋΩ、ＲＢＰ２＝３０．０ｋΩ、ＲＢＰ３＝９６．５ｋΩにそれぞれ調整すればよい。
【０１３０】
次に、小破線（２）で示したように、ＶＢＰｓｔａｒｔ＝６Ｖ、ΔＶＢＰ＝１Ｖに設定する場合を考える。この場合には、ＲＢＰ１＝１８．９ｋΩ、ＲＢＰ２＝１０．０ｋΩ、ＲＢＰ３＝１８．８ｋΩにそれぞれ調整すればよい。
【０１３１】
次に、大破線（３）で示したように、ＶＢＰｓｔａｒｔ＝９Ｖ、ΔＶＢＰ＝４Ｖに設定する場合を考える。この場合には、ＲＢＰ１＝３０．６ｋΩ、ＲＢＰ２＝１０．０ｋΩ、ＲＢＰ３＝６４．８ｋΩにそれぞれ調整すればよい。
【０１３２】
最後に、一点鎖線（４）で示したように、ＶＢＰｓｔａｒｔ＝９Ｖ、ΔＶＢＰ＝１Ｖに設定する場合を考える。この場合には、ＲＢＰ１＝３３．９ｋΩ、ＲＢＰ２＝１０．０ｋΩ、ＲＢＰ３＝８．９９ｋΩにそれぞれ調整すればよい。
【０１３３】
図１０は、抵抗ＲＢＰ１、ＲＢＰ２、ＲＢＰ３の第２設定例（Ｉｏｕｔ＝６００ｍＡ）を示す図である。なお、先の図９と同じく、横軸には電源電圧Ｖｉｎ［Ｖ］が示されており、縦軸にはシンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値［ｍＡ］が示されている。
【０１３４】
まず、実線（１）で示したように、ＶＢＰｓｔａｒｔ＝６Ｖ、ΔＶＢＰ＝４Ｖに設定する場合を考える。この場合には、ＲＢＰ１＝１５．６ｋΩ、ＲＢＰ２＝１０．０ｋΩ、ＲＢＰ３＝１３．０ｋΩにそれぞれ調整すればよい。
【０１３５】
次に、小破線（２）で示したように、ＶＢＰｓｔａｒｔ＝６Ｖ、ΔＶＢＰ＝１Ｖに設定する場合を考える。この場合には、ＲＢＰ１＝１０．５８ｋΩ、ＲＢＰ２＝５．６ｋΩ、ＲＢＰ３＝０．５７ｋΩにそれぞれ調整すればよい。
【０１３６】
次に、大破線（３）で示したように、ＶＢＰｓｔａｒｔ＝９Ｖ、ΔＶＢＰ＝４Ｖに設定する場合を考える。この場合には、ＲＢＰ１＝３０．６ｋΩ、ＲＢＰ２＝１０．０ｋΩ、ＲＢＰ３＝４．５２ｋΩにそれぞれ調整すればよい。
【０１３７】
最後に、一点鎖線（４）で示したように、ＶＢＰｓｔａｒｔ＝９Ｖ、ΔＶＢＰ＝１Ｖに設定する場合を考える。この場合には、ＲＢＰ１＝１１．１８ｋΩ、ＲＢＰ２＝３．３０ｋΩ、ＲＢＰ３＝０．２４ｋΩにそれぞれ調整すればよい。
【０１３８】
＜バイパス機能部（第４実施形態）＞
図１１は、バイパス機能部１１２の第４実施形態を示す図である。本実施形態のバイパス機能部１１２は、先の第３実施形態（図７）を具体化した構成であり、先のオペアンプ１１２Ａ及びトランジスタ１１２Ｂを含むほか、係数乗算部１１２Ｃ及び１１２Ｄ、減算部１１２Ｅ、及び、電流源１１２Ｆに相当する構成要素として、オペアンプ１１２Ｇと、電流源１１２Ｈと、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ１１２Ｉと、抵抗ＲＡ、ＲＢ及びＲＣと、を含む。
【０１３９】
電流源１１２Ｈの第１端は、電源端に接続されている。電流源１１２Ｈの第２端と抵抗ＲＡの第１端は、オペアンプ１１２Ｇの非反転入力端（＋）に接続されている。抵抗ＲＡの第２端は、接地端に接続されている。オペアンプ１１２Ｇの反転入力端（−）は、トランジスタ１１２Ｂのドレインと抵抗ＲＣの第１端に接続されている。オペアンプ１１２Ｇの出力端は、トランジスタ１１２Ｉのゲートに接続されている。トランジスタ１１２Ｉのドレインは、ＩＳＩＮＫピンに接続されている。トランジスタ１１２Ｉのソース及びバックゲートは、抵抗ＲＢの第１端と抵抗ＲＣの第２端に接続されている。抵抗ＲＢの第２端は、接地端に接続されている。
【０１４０】
電流源１１２Ｈは、出力電流Ｉｏｕｔの目標値を定めるための基準電流Ｉｓｅｔ（ないしはこれに応じた定電流）を生成する。また、抵抗ＲＡは、基準電流Ｉｓｅｔを参照電圧Ｖｒｅｆに変換する電流／電圧変換素子である。このように、電流源１１２Ｈと抵抗ＲＡは、出力電流Ｉｏｕｔの目標値に応じた参照電圧Ｖｒｅｆ（＝Ｉｓｅｔ×ＲＡ）を生成する参照電圧生成部として機能する。
【０１４１】
抵抗ＲＢは、シンク電流Ｉｓｉｎｋをセンス電圧Ｖｓに変換する電流／電圧変換素子である。このように、抵抗ＲＢは、シンク電流Ｉｓｉｎｋに応じたセンス電圧Ｖｓ（＝Ｉｓｉｎｋ×ＲＢ）を生成する電流検出部として機能する。
【０１４２】
抵抗ＲＣは、制御電流ＩＢＰＣＴＬに応じたオフセット電圧Ｖｏｆｓ（＝ＩＢＰＣＴＬ×ＲＣ）を生成し、これをセンス電圧Ｖｓに足し合わせるオフセット付与部として機能する。なお、制御電流ＩＢＰＣＴＬに応じて抵抗ＲＢの両端間に生じるオフセット電圧Ｖｏｆｓ’（＝ＩＢＰＣＴＬ×ＲＢ）を無視することができない場合には、抵抗ＲＢ及びＲＣを上記のオフセット付与部として理解すればよい。
【０１４３】
オペアンプ１１２Ｇとトランジスタ１１２Ｉは、オフセット済みのセンス電圧（Ｖｓ＋Ｖｏｆｓ）が参照電圧Ｖｒｅｆと一致するように、シンク電流Ｉｓｉｎｋを生成するシンク電流生成部として機能する。
【０１４４】
例えば、電源電圧Ｖｉｎが低く、制御電流ＩＢＰＣＴＬが流れていないときには、オフセットの与えられていないセンス電圧Ｖｓが参照電圧Ｖｒｅｆと一致するように、シンク電流Ｉｓｉｎｋが生成される。この状態は、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値がその最大値Ｉｓｉｎｋ＿ｍａｘに設定されて出力電流ＩｏｕｔＡが一切流れない状態、すなわち、ＬＥＤチップ２０３が完全にバイパスされた状態に相当する。
【０１４５】
一方、電源電圧Ｖｉｎが上昇して、制御電流ＩＢＰＣＴＬが流れ始めると、その電流値に応じたオフセット電圧Ｖｏｆｓがセンス電圧Ｖｓに足し合わされて、オペアンプ１１２Ｇに帰還入力される。その結果、より少ないシンク電流Ｉｓｉｎｋで帰還ループが平衡に至るようになる。この状態は、シンク電流Ｉｓｉｎｋの設定値がその最大値Ｉｓｉｎｋ＿ｍａｘから引き下げられた状態、すなわち、シンク電流Ｉｓｉｎｋと出力電流ＩｏｕｔＡとの相補的なリニアクロス制御が行われている状態に相当する。
【０１４６】
最終的に、制御電流ＩＢＰＣＴＬに応じたオフセット電圧Ｖｏｆｓが所定の参照電圧Ｖｒｅｆを上回るまで電源電圧Ｖｉｎが上昇すると、もはやシンク電流Ｉｓｉｎｋが流れなくなる。この状態は、出力電流Ｉｏｕｔが全て出力電流ＩｏｕｔＡとして流れる状態、すなわち、ＬＥＤチップ２０３のバイパスが完全に解除された状態となる。
【０１４７】
＜端子配置＞
図１２は、図７及び図１１におけるＬＥＤ駆動装置１００の端子配置を示す図である。ＬＥＤ駆動装置１００は、ＶＳＯＮ［Very-thin  Small  Outline  No  Lead］パッケージに封止されており、装置外部との電気的な接続を確立するための手段として、１０本の外部端子（ＶＩＮピン、ＢＰＣＮＴピン、ＰＢＵＳピン、ＣＲＴピン、ＤＩＳＣピン、ＴＨＤピン、ＳＥＴピン、ＧＮＤピン、ＩＳＩＮＫピン、ＯＵＴピン）が設けられている。
【０１４８】
ＶＩＮピン（１ピン）は、電源電圧入力端子である。ＢＰＣＮＴピン（２ピン）は、減電時電流バイパス機能設定端子である。ＰＢＵＳピン（３ピン）は、異常状態フラグ出力／出力電流オフ制御入力端子である。ＣＲＴピン（４ピン）及びＤＩＳＣピン（５ピン）は、それぞれＣＲタイマ設定端子である。ＴＨＤピン（６ピン）は、温度ディレーティング設定端子である。ＳＥＴピン（７ピン）は、出力電流設定端子である。ＧＮＤピン（８ピン）は、接地端子である。ＩＳＩＮＫピン（９ピン）は、電流シンク端子である。ＯＵＴピン（１０ピン）は、電流出力端子である。
【０１４９】
なお、ＢＰＣＮＴピン（２ピン）は、電源電圧Ｖｉｎの抵抗分圧入力端子であることから、ＶＩＮピン（１ピン）に隣接して設けることが望ましい。
【０１５０】
また、ＯＵＴピン（１０ピン）とＩＳＩＮＫピン（９ピン）は、いずれもＬＥＤ光源２００に接続される端子であることから、互いに隣接して設けることが望ましい。このようなピン配置を採用すれば、ＯＵＴピンとＩＳＩＮＫピンがショートしても、ＬＥＤ光源２００の一部（＝ＯＵＴ−ＩＳＩＮＫ間に接続されたＬＥＤチップ２０１及び２０２）が消灯するのみであり、ＬＥＤ駆動装置１００の破壊には至らない。なお、電源電圧Ｖｉｎが上昇すると、最下段のＬＥＤチップ２０３は点灯する。
【０１５１】
また、ＩＳＩＮＫピン（９ピン）は、ＧＮＤピン（８ピン）に隣接して設けることが望ましい。このようなピン配置を採用すれば、ＩＳＩＮＫピンとＧＮＤピンがショートしても、ＬＥＤ光源２００の一部（＝ＯＵＴ−ＩＳＩＮＫ間に接続されたＬＥＤチップ２０１及び２０２）は点灯する。
【０１５２】
また、ＬＥＤ駆動装置１００には、パッケージの下面に放熱パッドＥＸＰ−ＰＡＤが設けられている。なお、放熱パッドＥＸＰ−ＰＡＤは、ＧＮＤ接続しておけばよい。
【０１５３】
＜ソケット型ＬＥＤモジュール＞
図１３は、これまでに説明してきたＬＥＤ発光装置Ｘ１を具現化した一例として、ソケット型ＬＥＤモジュールＹを示す平面図である。本構成例のソケット型ＬＥＤモジュールＹは、例えば車載用の照明器具であって、基板３００、ＬＥＤチップ４００（先出のＬＥＤチップ２０１〜２０３に相当）、白色樹脂４８０、リフレクタ６００、端子８００、種々の電子部品（ＬＥＤ駆動装置１００、抵抗Ｒ１〜Ｒ７、キャパシタＣ１〜Ｃ３、ダイオードＤ１〜Ｄ３、負特性サーミスタＮＴＣ）、並びに、ソケット９００を備えている。
【０１５４】
基板３００は、基材とこれに形成された配線パターン（本図の斜線ハッチング領域を参照）を有している。基材は、矩形状であり、例えばガラスエポキシ樹脂から成る。配線パターンは、ＬＥＤチップ４００や種々の電子部品を実装するために基材の表面上に敷設された導電性部材であり、例えば、ＣｕまたはＡｇなどの金属から成る。基板３００の上面には、ＬＥＤ駆動装置１００、抵抗Ｒ１〜Ｒ７、キャパシタＣ１〜Ｃ３、ダイオードＤ１〜Ｄ３、及び、負特性サーミスタＮＴＣが搭載されている。各電子部品は、基板３００の上面及び下面に敷設された配線パターンによって接続されて回路を構成しており、ＬＥＤチップ４００を所望の発光状態で点灯させるためのものである。
【０１５５】
以下では、紙面の上下左右方向をそれぞれ基板３００の上下左右方向と定義し、基板３００の上下方向と平行になる部品配置方向を縦向きと定義し、基板３００の左右方向と平行になる部品配置方向を横向きと定義した上、電子部品の配置（図中では細い破線枠で描写）に関する説明を行う。
【０１５６】
ＬＥＤ駆動装置１００は、基板３００の左上領域において、ピンの配列方向が横向きとなるように配置されている。
【０１５７】
抵抗Ｒ１は、基板３００の上側中央領域において、ＬＥＤ駆動装置１００の右上側に横向きで配置されている。抵抗Ｒ２は、基板３００の左上領域において、ＬＥＤ駆動装置１００の上側（抵抗Ｒ１の左側）に横向きで配置されている。抵抗Ｒ３は、基板３００の左上領域において、ＬＥＤ駆動装置１００の左側に縦向きで配置されている。抵抗Ｒ４は、基板３００の左上領域において、ＬＥＤ駆動装置１００の下側に横向きで配置されている。抵抗Ｒ５は、基板３００の左下領域において、ダイオードＤ２の右側に横向きで配置されている。抵抗Ｒ６は、基板３００の左上領域において、ＬＥＤ駆動装置１００の左側に横向きで配置されている。抵抗Ｒ７は、基板３００の左上領域において、ＬＥＤ駆動装置１００の左下側（抵抗Ｒ６の下側）に横向きで配置されている。負特性サーミスタＮＴＣは、基板３００の左中央領域において、抵抗Ｒ７の下側に縦向きで配置されている。
【０１５８】
キャパシタＣ１は、基板３００の上側中央領域において、ＬＥＤ駆動装置１００の右側に縦向きで配置されている。キャパシタＣ２は、基板３００の上側中央領域において、ＬＥＤ駆動装置１００の右側に横向きで配置されている。キャパシタＣ３は、基板３００の左上領域において、抵抗Ｒ３の左側かつ抵抗Ｒ６の上側に縦向きで配置されている。
【０１５９】
ダイオードＤ１は、基板３００の右下領域に縦向きで配置されている。ダイオードＤ２は、基板３００の左下領域に縦向きで配置されている。ダイオードＤ３は、基板３００の左中央領域において、負特性サーミスタＮＴＣの左側に縦向きで配置されている。なお、ダイオードＤ３は、ダイオードＤ１及びＤ２よりも小型である。
【０１６０】
なお、電子部品の種類、個数、及び、配置場所は上記に限定されない。
【０１６１】
リフレクタ６００は、例えば白色樹脂から成り、ＬＥＤチップ４００を囲むようにして基板３００の中央領域に固定されている。リフレクタ６００は、ＬＥＤチップ４００から側方に発せられた光を上方に向けて反射するためのものである。リフレクタ６００には、反射面６０１が形成されている。反射面６０１は、ＬＥＤチップ４００を囲んでいる。なお、図１３では分かりにくいが、反射面６０１は、基板３００の厚さ方向において、基板３００から離間するほど、基板３００の厚さ方向に対して直角である方向において、ＬＥＤチップ４００から遠ざかるように傾斜している。つまり、反射面６０１は、基板３００の厚さ方向に直交する断面が、リフレクタ６００の開口側に向かうほど大きくなるテーパ形状になっている。
【０１６２】
ＬＥＤチップ４００は、ソケット型ＬＥＤモジュールＹの光源であり、例えば赤色光を発する。本構成例では、３つのＬＥＤチップ４００が、リフレクタ６００に囲まれるようにして基板３００に搭載されている。なお、本図では、正三角形の各頂点となる位置に、３つのＬＥＤチップ４００がそれぞれ配置されている。ただし、ＬＥＤチップ４００のレイアウトは、これに限定されるものではなく、例えば、図１４で示したように、３つのＬＥＤチップ４００を基板３００の左右方向に沿って一列に並べて配置してもよい。
【０１６３】
なお、本構成例においては、ＬＥＤチップ４００が赤色光を発する場合について説明したが、ＬＥＤチップ４００の発光色はこれに限られない。
【０１６４】
白色樹脂４８０は、ＬＥＤチップ４００からの光を透過しない、白色を呈する樹脂材料から成り、不透明樹脂の一例に相当する。図１３から理解されるように、白色樹脂４８０はＬＥＤチップ４００を囲んでおり、その外周縁がリフレクタ６００の反射面６０１に到達している。このため、図１３において、ＬＥＤチップ４００から反射面６０１へと図中上下方向および左右方向に広がる領域は、白色樹脂４８０によって埋められている。
【０１６５】
端子８００は、電極となる金属線であって、基板３００およびソケット９００を貫通して設けられている。端子８００の一方端は、配線パターンの一部に、例えばハンダによって接続されている。
【０１６６】
ソケット９００は、基板３００を搭載して、例えば自動車などに取り付けるための部品である。ソケット９００は、例えば合成樹脂から成り、例えば射出成形によって形成される。ソケット９００は、基板３００を搭載するための搭載部９１０及び自動車などに取り付けるための取付部を備えている。搭載部９１０は、一方が開口した円筒形状をなしており、搭載部９１０の内側底面に基板３００が搭載される。搭載部９１０の内側底面には、例えばアルミニウム製の円形の板である放熱板９５０が固定されている。基板３００は、下面を放熱板９５０の上面に接着剤で接着することで、ソケット９００の搭載部９１０に搭載される。
【０１６７】
次に、ソケット型ＬＥＤモジュールＹの作用について説明する。
【０１６８】
白色樹脂４８０は、ＬＥＤチップ４００の支持基板からリフレクタ６００の反射面６０１にいたる環状領域のすべてを覆っている。従って、反射面６０１に囲まれた領域は、ＬＥＤチップ４００が占める領域を除き、白色樹脂４８０によって覆われている。これにより、ＬＥＤチップ４００の半導体層からの光をより多く反射することが可能である。これは、ソケット型ＬＥＤモジュールＹの高輝度化に好適である。また、基板３００の反射面６０１に囲まれた領域に、光を好適に反射させる処理を別途施しておく必要がない。
【０１６９】
反射面６０１を有するリフレクタ６００を備えることにより、ソケット型ＬＥＤモジュールＹの直上方向をより明るく照らすことができる。
【０１７０】
なお、ソケット型ＬＥＤモジュールＹでは、光源となるＬＥＤチップ４００が１ヶ所に集中して配置されている。従って、電源電圧Ｖｉｎの低下時にバイパス機能部１１２を用いてＬＥＤチップ４００のいずれか一つをバイパスしても、ＬＥＤチップ一つ分の輝度が低下するだけであり、ソケット型ＬＥＤモジュールＹ全体が消灯してしまうことはない。
【０１７１】
特に、車載ランプには、電源電圧Ｖｉｎの低下時でも点灯状態を維持しなければならないという法規の遵守が求められる。これを鑑みると、バイパス機能部１１２を備えたＬＥＤ駆動装置１００は、車載ランプの駆動主体として非常に好適であると言える。
【０１７２】
なお、ソケット型ＬＥＤモジュールＹの均一発光を優先する場合には、例えば図１４において、中央部に配置されたＬＥＤチップをバイパス対象とすることが望ましい。一方、プリント配線の敷設容易性を優先するのであれば、例えば、図１４において、端部に配置されたＬＥＤチップをバイパス対象とすればよい。
【０１７３】
＜用途＞
これまでに説明してきたＬＥＤ駆動装置１００は、例えば、図１５や図１６で示したように、車両Ｘ１０のヘッドランプ（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、昼間走行用ランプ（ＤＲＬ［daylight  running  lamps］）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、ターンランプＸ１５などの発光装置に組み込んで用いることができる。
【０１７４】
なお、ＬＥＤ駆動装置１００は、駆動対象となるＬＥＤ光源２００とともにモジュール（図１３〜図１４のソケット型ＬＥＤモジュールＹ、図１７のＬＥＤヘッドランプモジュールＹ１０、図１８のＬＥＤターンランプモジュールＹ２０、及び、図１９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、ＬＥＤ光源２００とは独立にＩＣ単体として提供されるものであってもよい。
【０１７５】
＜その他の変形例＞
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。
【０１７６】
また、上記の実施形態では、電流ドライバ１０１が電流ソース型（＝電源端からＬＥＤ光源２００のアノードに出力電流Ｉｏｕｔを流し込む出力形式）である場合を例に挙げたが、ＬＥＤ駆動装置１００の構成は何らこれに限定されるものではなく、電流ドライバ１０１が電流シンク型（＝ＬＥＤ光源２００のカソードから接地端に向けて出力電流Ｉｏｕｔを引き込む出力形式）である場合にも、バイパス機能部１１２の導入は有効である。
【０１７７】
また、上記の実施形態では、ＬＥＤ光源２００を構成する３つのＬＥＤチップ２０１〜２０３のうち、最も低電位側に配列されたＬＥＤチップ２０３をバイパス対象としたが、他のＬＥＤチップ２０１または２０２をバイパス対象とすることも可能である。
【０１７８】
また、例えば、電源電圧Ｖｉｎと比較される複数の閾値電圧Ｖｔｈ１及びＶｔｈ２（ただしＶｔｈ１＜Ｖｔｈ２）を用意しておき、Ｖｉｎ＜Ｖｔｈ１であるときには、ＬＥＤチップ２０２及び２０３双方をバイパスし、Ｖｔｈ１＜Ｖｉｎ＜Ｖｔｈ２であるときには、ＬＥＤチップ２０２のバイパスを解除してＬＥＤチップ２０３のみをバイパスし、Ｖｉｎ＞Ｖｔｈ２であるときには、ＬＥＤチップ２０２及び２０３双方のバイパスを解除する、といった段階的なバイパス制御を行うことも可能である。
【０１７９】
このように、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において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、上記実施形態に限定されるものではなく、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。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本明細書中に開示されている発明は、例えば、車載用の発光素子駆動装置において、電源電圧が低下しても発光素子光源の点灯を維持するために利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１８１】
１００    ＬＥＤ駆動装置（発光素子駆動装置）
１０１    電流ドライバ
１０２    基準電圧生成部
１０３    オープンマスク機能部
１０４    過電圧ミュート部
１０５    プロテクトバス機能部
１０６    ＣＲタイマ
１０７    ＬＥＤオープン検出部
１０８    ＬＥＤショート検出部
１０９    基準電流設定部
１１０    ＩＳＥＴオープン／ショート検出部
１１１    制御ロジック部
１１２    バイパス機能部
１１２ａ    コンパレータ
１１２ｂ    スイッチ
１１２Ａ    オペアンプ
１１２Ｂ    Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
１１２Ｃ、１１２Ｄ    係数乗算部
１１２Ｅ    減算部
１１２Ｆ    電流源
１１２Ｇ    オペアンプ
１１２Ｈ    電流源
１１２Ｉ    Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
２００    ＬＥＤ光源（発光素子光源）
２０１、２０２、２０３    ＬＥＤ素子（発光素子）
３００    基板
４００    ＬＥＤチップ
４８０    白色樹脂
６００    リフレクタ
６０１    反射面
８００    端子
９００    ソケット
９１０    搭載部
９５０    放熱板
Ｒ１〜Ｒ４、Ｒ５〜Ｒ７    抵抗
Ｃ１〜Ｃ３    キャパシタ
Ｄ１〜Ｄ３    ダイオード
ＮＴＣ    負特性サーミスタ
Ｎ１、Ｎ２    Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
ＣＳ１、ＣＳ２    電流源
ＳＷ１、ＳＷ２    スイッチ
ＡＭＰ１〜ＡＭＰ３    オペアンプ
ＣＭ１、ＣＭ２    カレントミラー
ＣＴＲＬ    電流制御部
Ｍ１〜Ｍ３    Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
Ｒａ〜Ｒｄ、ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、ＲＳＥＴ、ＲＶＩＮ、ＲＢＰ１〜３    抵抗
Ｘ    車両
Ｘ１    ＬＥＤ発光装置
Ｘ２    バッテリ
Ｘ３ａ、Ｘ３ｂ    電源スイッチ
Ｘ１０    車両
Ｘ１１    ヘッドランプ
Ｘ１２    昼間走行用ランプ
Ｘ１３    テールランプ
Ｘ１４    ストップランプ
Ｘ１５    ターンランプ
Ｙ    ソケット型ＬＥＤモジュール
Ｙ１０    ＬＥＤヘッドランプモジュール
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
【図１】
2019187279.tif 000004
【図２】
2019187279.tif 000005
【図３】
2019187279.tif 000006
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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