JP2008028047A - バックライト調光制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定電圧回路の出力容量が小さくでき、かつ、エネルギ損失も少ないこと。
【解決手段】電源+Ｂから供給される電力によって抵抗Ｒn及びＬＥＤＤnmと直列接続されたトランジスタＴＲnとを有する複数列からなるＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・，Ｓｎは、抵抗ｒ1及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・，Ｄm-xと直列接続されると共に、直列接続された抵抗ｒ1及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・，Ｄm-xの電源+Ｂから供給される電流を、外部制御によってエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧を制御することにより可変とし、カレントミラー回路によってＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・，ＴＲnの通電電流を可変制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車のカーオーディオ装置、ナビゲーション装置、各種ディスプレイ等に使用する液晶画面の背後を照明するバックライトのバックライト調光制御装置に関するものである。

汎用されている従来のバックライト調光制御装置として、発光ダイオード（以下、単に「ＬＥＤ」と記す）と直列接続されたトランジスタからなるＬＥＤ直列回路を複数列、面状に配置するバックライト回路を用いた装置が公知である。この公知のバックライト調光制御装置は、ＬＥＤと直列接続されたトランジスタをＰＷＭ信号でオン・オフ制御されていた。このＰＷＭ信号のオン時間とオフ時間との比によってＬＥＤの明るさ、即ち、バックライトの明るさを調整していた。

この公知のバックライト調光制御装置として、特許文献１に掲載の技術を挙げることができる。
特許文献１は、 照明用光源である複数のＬＥＤ、電流制限抵抗及びバイポーラトランジスタをそれぞれ直列接続してなる複数のＬＥＤ回路と、当該各ＬＥＤ回路のバイポーラトランジスタと共に各カレントミラー回路を構成するバイポーラトランジスタを有する定電流回路と、前記各ＬＥＤ回路のバイポーラトランジスタを共にスイッチング作動させるように前記各カレントミラー回路に接続されたバイポーラトランジスタを有するスイッチング手段とを備え、このスイッチング手段は、そのバイポーラトランジスタにて、調光制御出力に応じてスイッチング制御されて、前記各ＬＥＤ回路のバイポーラトランジスタをスイッチング作動させ、前記各ＬＥＤ回路は、互いに並列接続されて、そのバイポーラトランジスタのスイッチング作動のもと、その照明用光源及び電流制限抵抗を通し、直流電源からの直流電圧に基づく電流を流して前記照明用光源を発光するように駆動し、前記定電流回路は前記直流電源から直流電圧を印加されて、前記各カレントミラー回路のカレントミラー作用のもと、定電流を発生するとともに前記各ＬＥＤ回路の電流を前記定電流と同一にするようにしたバックライト調光制御装置を開示している。

特許文献１においては、定電流回路のバイポーラトランジスタと共に各カレントミラー回路を構成する各ＬＥＤ回路のバイポーラトランジスタを、スイッチング手段のバイポーラトランジスタによりスイッチング制御することで、上記各カレントミラー回路のカレントミラー作用のもとに、定電流回路のバイポーラトランジスタ及び各ＬＥＤ回路のバイポーラトランジスタをスイッチング動作させるようにしている。これにより、スイッチング手段のバイポーラトランジスタには、上記カレントミラー回路を通して定電流が流れ、各ＬＥＤ回路の電流を均一化し、結果てして、照明用光源である複数のＬＥＤを均一発光させている。
また、特許文献２においては、電流駆動により発光する複数のＬＥＤと、前記ＬＥＤの駆動電流を制御する複数の電流駆動用トランジスタとを有し、前記電流駆動用トランジスタの電流端子と前記ＬＥＤの一方の端子とが夫々接続され、複数の前記電流駆動用トランジスタの制御端子間電圧が共通となるように接続され、駆動電圧の上昇及び駆動回路の大型化を抑制しつつ、複数のＬＥＤに対し略同等の電流を供給することが可能となる回路を開示している。
特開２００３−１００４７２ 特開２００６−１６５４７１

特許文献１のバックライト調光制御装置は、ＬＥＤと直列接続されたトランジスタをＰＷＭ信号でオン・オフ制御し、このＰＷＭ信号によってＬＥＤの明るさを調整している。 図１は汎用されている公知の車両用のバックライト調光制御装置の電気回路図であり、（ａ）は定電圧回路を有していない回路、（ｂ）は定電圧回路を有している回路である。図２は特許文献１の車両用のバックライト調光制御装置の電流波形（ａ）及び電圧波形（ｂ）である。
図１（ａ）に示すように、車両用のバッテリ１の出力（電圧）を直接使用すると、ＬＥＤを直列接続された液晶ディスプレイのバックライト回路２には、図２（ａ）に示すように、ＰＷＭ信号のオンで、所定の電流Ｉを流すことになり、また、ＰＷＭ信号のオフで、それまで通電していた所定の電流Ｉを切断することになる。

このとき、バッテリ１の電源電圧Ｅは、バッテリ１の内部抵抗を無視したとしても、配線抵抗Ｒによってバッテリ１の電源電圧Ｅが電圧降下Ｒ・Ｉの分だけ低下し、液晶ディスプレイのバックライト回路２に印加される電源電圧＋Ｂは、＋Ｂ＝Ｅ−Ｒ・Ｉ（Ｖ）となる。これを図示すると、電流Ｉは図２（ａ）に示すようになり、電源電圧＋Ｂは図２（ｂ）に示すようになる。
更に、車載用の液晶ディスプレイのバックライト回路２のＬＥＤ照明においては、電源電圧＋Ｂが車両のバッテリ１の場合、エンジンの回転数等により発電量の変化による電圧変動があり、図２（ｂ）に示す電圧にその変動が重畳し、電源電圧＋Ｂを車両のバッテリ１または発電機から直接使用すると、それらの電圧変動に起因してバックライト回路２の輝度の変動が生じることになる。そこで、通常、図１（ｂ）に示すように、車両のバッテリ１の負荷側に定電圧回路３を介在させている。

ところが、図１（ｂ）に示すように、定電圧回路３を介してバックライト回路２に電力を供給しているバックライト調光制御装置は、定電圧回路３の出力によっては、その内部抵抗、出力容量によって瞬間的により大きな電流変化をきたすと、それが図２（ｂ）に示すような電圧変動となり、しかもその値が大きいと、バックライト回路２に輝度の変動が生じる可能性がある。同時に、定電圧回路３の出力に他の機器が接続されたものでは、そのオンとオフとの電流差により、図２（ｂ）に示すような瞬間的な電圧変動が生ずると、それが他の機器に影響し、特に、オーディオ回路、画像回路に影響を与える可能性がある。この対策として、オーディオ回路、画像回路に影響を与えるような電圧変動を生じないようにするには、バックライト回路２の電源に大容量のコンデンサ等を接続する必要があり、そのスペースの確保に問題があった。

更に、特許文献１のバックライト調光制御装置は、定電流回路を構成するバイポーラトランジスタのベースとアースとの間に、調光入力で制御されるバイポーラトランジスタのコレクタ・エミッタ間が接続され、調光入力に応じて前記定電流回路のバイポーラトランジスタのコレクタ側の電流を分流するから、カレントミラー回路を構成するバイポーラトランジスタのベース電流は、定電流回路の電流から調光入力で制御されたバイポーラトランジスタの電流を減算した値となる。即ち、各ＬＥＤ回路の電流は、定電流回路の電流から調光入力で制御されたバイポーラトランジスタの電流を減算した値となる。そのため、複数個並列接続されたＬＥＤ回路のＬＥＤの明るさを大きく変化させる場合には、分流する電流を大きく変化させる必要があり、エネルギ損失がそれだけ大きくなる。
また、特許文献２にはＬＥＤに流れる電流をアナログ制御するという技術思想を開示しているが、定電圧回路の出力容量が小さくでき、エネルギ損失を少なくするという技術思想は存在していない。

そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、大容量コンデンサのスペースを確保する必要がなく、定電圧回路の出力容量が小さくでき、エネルギ損失の少ないバックライト調光制御装置の提供を課題とするものである。

請求項１にかかるバックライト調光制御装置は、電源から供給される電力によって発光する１個以上直列接続したＬＥＤと、前記ＬＥＤに直列接続されたトランジスタとを有する直列回路が複数並列接続してなる発光回路と、前記電源から供給される電力によって発光する１個以上直列接続したＬＥＤと直列接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより前記トランジスタのエミッタ電流を可変とした電流制御回路と、前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、カレントミラー回路を構成することにより、前記発光回路の前記トランジスタの通電電流を決定する電流出力回路を具備するものである。
ここで、上記ＬＥＤ直列回路を構成する１個以上直列接続したＬＥＤに接続する抵抗は、ＬＥＤの電流値を所定の値以下に制限するものであればよく、ダイオードの使用も可能である。また、回路インピーダンスが大きいときには省略することができる。また、上記電力を供給する電源は、車載用のバッテリまたは発電機出力とすることができる。勿論、定電圧回路の出力でもよい。
また、上記ＬＥＤの電流を通電制御する電流制御回路は、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより可変としたものであり、入力抵抗が非常に大きくなる回路であればよい。
そして、上記ＬＥＤ直列回路の前記トランジスタの通電電流を可変制御する電流出力回路は、前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定するものであればよい。

請求項２にかかるバックライト調光制御装置は、電源から供給される電力によって発光する１個以上直列接続したＬＥＤと、前記ＬＥＤに直列接続されたトランジスタとを有する直列回路が複数並列接続してなる発光回路と、前記電源に接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより前記トランジスタのエミッタ電流を可変とした電流制御回路と、前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、カレントミラー回路を構成することにより、前記発光回路の前記トランジスタの通電電流を決定する電流出力回路を具備するものである。
ここで、上記ＬＥＤ直列回路を構成する１個以上直列接続したＬＥＤに接続する抵抗は、ＬＥＤの電流値を所定の値以下に制限するものであればよく、ダイオードの使用も可能である。また、回路インピーダンスが大きいときには省略することができる。また、上記電力を供給する電源は、車載用のバッテリまたは発電機出力とすることができる。勿論、定電圧回路の出力でもよい。
また、上記ＬＥＤの電流を通電制御する電流制御回路は、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより可変としたものであり、入力抵抗が非常に大きくなる回路であればよい。
そして、上記ＬＥＤ直列回路の前記トランジスタの通電電流を可変制御する電流出力回路は、前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定するものであればよい。

請求項３にかかるバックライト調光制御装置の前記電流制御回路は、デジタル／アナログ変換した出力をトランジスタのベースに印加し、前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流として通電制御するものである。
ここで、デジタル／アナログ変換した出力は、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのサンプリングホールドした連続して得られるベース電圧となるものであればよい。

請求項４にかかるバックライト調光制御装置の前記電流制御回路は、前記電流制御回路は、ＰＷＭ信号出力はローパスフィルタを介してトランジスタのベースに印加し、前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流として通電制御するものである。
ここでいうローパスフィルタとは、ＰＷＭ信号出力を平均値化する回路、積分回路であればよい。

請求項１のバックライト調光制御装置によれば、電源から供給される電力によって抵抗及びＬＥＤと直列接続されたトランジスタとを有する複数列からなるＬＥＤ直列回路は、抵抗及びＬＥＤと直列接続されると共に、外部制御によって直列接続された前記抵抗及び前記ＬＥＤの前記電源から供給される電流をエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより可変とした電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、前記ＬＥＤ直列回路の前記トランジスタの通電電流を可変制御するものである。
したがって、複数列からなるＬＥＤ直列回路は、その通電電流がアナログ制御され、電流及び電圧に変動が生じ得ない。また、必要な電力のみを通電するものであるから、エネルギの使用に無駄がない。特に、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御する電圧の供給回路とすることにより、定電圧回路の出力容量が小さくでき、しかも、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流が、前記ＬＥＤ直列回路の前記トランジスタのベース・エミッタ間の電圧を決定するものであるから、無駄な電流を流すことなく、エネルギ損失の少ないバックライト調光制御が可能となる。
しかも、電流制御回路としてのエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流においても、前記電源から供給される電力によってＬＥＤを発光させるように構成しているから、最も無駄のない電力使用となる。

請求項２のバックライト調光制御装置によれば、電源から供給される電力によってＬＥＤと直列接続されたトランジスタとを有する複数列からなるＬＥＤ直列回路は、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより直列接続された電流出力回路によって、ＬＥＤ直列回路の前記トランジスタの通電電流を可変制御するカレントミラー回路として制御するものである。
したがって、複数列からなるＬＥＤ直列回路は、その通電電流がアナログ制御され、電流及び電圧に変動が生じ得ない。また、必要な電力のみを通電するものであるから、エネルギの使用に無駄がない。特に、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御する電圧の供給回路とすることにより、定電圧回路の出力容量が小さくでき、しかも、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流が、前記ＬＥＤ直列回路の前記トランジスタのベース・エミッタ間の電圧を決定するものであるから、無駄な電流を流すことなく、エネルギ損失の少ないバックライト調光制御が可能となる。

請求項３のバックライト調光制御装置の前記電流制御回路によれば、デジタル／アナログ変換した出力をトランジスタのベースに印加し、前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流として通電制御するものであるから、請求項１または請求項２の効果に加えて、マイクロコンピュータ制御の出力として、バックライトの調光制御が可能となるから、マイクロコンピュータの周辺機器としての使用が可能となる。

請求項４のバックライト調光制御装置の前記電流制御回路によれば、ＰＷＭ信号出力がローパスフィルタを介してトランジスタのベースに印加されているから、前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間の電流として通電制御するものであるから、請求項１または請求項２の効果に加えて、従来のＰＷＭ信号出力によってバックライトの調光制御ができるから、従来の制御出力を受けているバックライトの調光制御にも使用できる。

[実施の形態１]
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態において、図中、同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここでは重複する説明を省略する。

図３は本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の回路図である。図４は本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の電流波形（ａ）、電圧波形（ｂ）を示す波形図である。
図３において、電源電圧+Ｂはバッテリ１及び／または発電機から供給されるエネルギ源である。抵抗Ｒ1と、ＬＥＤを複数個直列接続した回路のＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1mと、トランジスタＴＲ1のコレクタ側とを直列接続し、そのトランジスタＴＲ1のエミッタ側をアースに接続してなるＬＥＤ直列回路Ｓ１を構成している。同様に、抵抗Ｒ2と、ＬＥＤを複数個直列接続したＬＥＤＤ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2mと、トランジスタＴＲ2のコレクタ側とを直列接続し、そのトランジスタＴＲ2のエミッタ側をアースに接続してなるＬＥＤ直列回路Ｓ２を構成している。

一般化してＬＥＤ直列回路の回路数ｎを表現すると、抵抗Ｒnと、ＬＥＤを複数個直列接続したＬＥＤＤn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmと、トランジスタＴＲnのコレクタ側とを直列接続し、そのエミッタ側をアースに接続するＬＥＤ直列回路Ｓｎを構成している。これらＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎは、互いに並列接続されてバッテリ１の電源電圧+Ｂに接続されている。
なお、ここで、前記ｎは整数で、ＬＥＤ直列回路の回路数である。また、前記ｍは整数で、ＬＥＤの直列接続した個数である。

可変電圧源１０の電圧ＥＶは、トランジスタＴＲのベースに印加され、そのコレクタ側には抵抗ｒ1とＬＥＤを複数個直列接続した回路のＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xを直列接続している。トランジスタＴＲのエミッタ側は抵抗ｒ2を介して、トランジスタＴＲ0のコレクタに接続されている。トランジスタＴＲ0のコレクタは、ベースとの間が短絡され、更に、トランジスタＴＲ0のベースは他のＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのベースに接続されている。

また、トランジスタＴＲ0のベースとアースとの間には、トランジスタＴＲ0自体のベース・エミッタ間抵抗を介して接続されている。
なお、トランジスタＴＲのコレクタ側の複数個直列接続した回路のＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xは、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの複数個直列接続したＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、・・・、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmと直列接続する個数が少なくとも１個以上少なくなるのが一般的である。即ち、トランジスタＴＲのコレクタ・エミッタ間の電圧降下及び抵抗ｒ2による増幅補正の程度によって個数が決定される。

可変電圧源１０の電圧は、電圧発生源であっても良いし、また、人為的に所定の図示しない定電圧回路の出力をボリューム等で可変して所定の電圧とするものでもよい。
このトランジスタＴＲのベースに印加している電圧の大きさによって、ＬＥＤ直列回路Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのＬＥＤの明るさを調節するものである。

即ち、可変電圧源１０の出力電圧によってトランジスタＴＲのコレクタ・エミッタ間の電流ｉが決定する。それがトランジスタＴＲ0のベース・エミッタ間電圧となる。同時に、トランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのベース電圧として、トランジスタＴＲ0のベース・エミッタ間電圧が印加されているので、トランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnも電流ｉを流し、複数個直列接続したＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのＬＥＤの明るさも電流ｉに比例する。図３では、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの電流を電流ｉ1，ｉ2，・・・，ｉnと個別に示しているが、トランジスタＴＲ0のベース・エミッタ間電圧がトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのベース電圧となるから、電流ｉ1，ｉ2，・・・，ｉnの全てが電流ｉと略等しくなる。

このように、トランジスタＴＲの調光を意図するベース電圧によって、トランジスタＴＲのコレクタ・エミッタ間の電流がベース電圧に比例して決定され、それがトランジスタＴＲ0のベース・エミッタ間電圧降下となり、同時に、トランジスタＴＲ0のベース・エミッタ間電圧降下は、複数個並列接続したＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのベース電圧とすることで、トランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのベース・エミッタ間電圧もトランジスタＴＲ0のベース・エミッタ間電圧降下と同一とし、各ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのＬＥＤの明るさも、それらＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの電流ｉ1，ｉ2，・・・，ｉnを電流ｉと同一とすることによって、トランジスタＴＲのコレクタ側の複数個直列接続した回路のＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xの明るさを同一とすることができる。

ここで、ＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、Ｄn1，Ｄn2，・・・、Ｄnm及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xは、本実施の形態におけるＬＥＤからなる発光回路３０を構成する。また、電源電圧+Ｂから供給される電流をエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧を制御する回路は、抵抗ｒ1及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xと直列接続され、その直列接続された抵抗ｒ1及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xの電流を可変とする本実施の形態における電流制御回路４０を構成している。
そして、電流制御回路４０に通電される通電電流ｉを決定すると共に、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnの通電電流を均一化するカレントミラー回路を構成し、本実施の形態における電流出力回路２０を構成している。

このように、本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置は、バッテリ１及び／または発電機から供給される電源電圧+Ｂから供給される電力によって抵抗Ｒ1・・・Ｒn及びＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmと直列接続されたトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnとを有する複数列からなるＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎと、抵抗ｒ1及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・、Ｄm-xと直列接続されると共に、直列接続された抵抗ｒ1及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xの電源電圧+Ｂから供給される電流をエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧を制御することにより可変とした電流制御回路４０と、電流制御回路４０に直列接続され、電流制御回路４０に通電される通電電流ｉを決定すると共に、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのカレントミラー回路を構成することにより可変制御する電流出力回路２０とを具備するものである。

したがって、電源電圧+Ｂから供給される電力によって抵抗Ｒ1・・・Ｒn及びＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmと直列接続されたトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnとを有する複数列からなるＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎは、抵抗ｒ1及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xと直列接続されると共に、直列接続された抵抗ｒ1及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xの電源+Ｂから供給される電流を、外部制御によってエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧を可変制御する電流制御回路４０に直列接続され，電流制御回路４０に通電される通電電流を決定すると共に、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnの通電電流を可変制御することができる。

また、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧を制御する電圧の供給回路とすることにより、定電圧回路の出力容量が小さくでき、しかも、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのコレクタ・エミッタ間の電流ｉが、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのベース・エミッタ間の電圧を決定するものであるから、無駄な電流を流すことなく、エネルギ損失の少ないバックライト調光制御が可能となる。

しかも、電流制御回路４０としてのエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのコレクタ・エミッタ間の電流においても、電源+Ｂから供給される電力によってＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-x及びＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmからなる発光回路３０をＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xも発光に寄与するように構成されているから、最も無駄のない電力使用となる。
ここで、上記ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎを構成する１個以上直列接続した発光回路３０のＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmに接続する抵抗Ｒ1・・・Ｒnは、ＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmの電流値を所定の値以下に制限するものである。したがって、ダイオードの使用も可能である。また、回路インピーダンスが大きいときには省略することもできる。

具体的には、図４に示すように、本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の電源電圧+Ｂから供給される電力は、電流制御回路４０で設定されたＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-x及びＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、・・・、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmからなる発光回路３０の電流値となるからリップルもない定常電流ｉとなり、電源電圧+Ｂに変動が生じることなく使用できる。したがって、電流制御回路４０に定電圧回路を用いても、その出力容量を小さくできる。また、電源電圧+Ｂを定電圧回路から供給する電力としても、発光回路３０に従来のＰＷＭ信号とは異なる定常電流値となるから他の機器等のノイズの要因にはなり得ない。

図５は本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の回路図の調光入力回路の他の事例であり、図６は本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の回路図の調光入力回路のその他の事例である。
図５においては、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧として、マイクロコンピュータ５０のデジタル出力をＤ／Ａコンバータ５１でデジタル・アナログ変換し、オペアンプ５２を介して接続したものである。
したがって、マイクロコンピュータ５０の制御出力によって、バックライトの調光制御が可能となるから、マイクロコンピュータ５０の周辺機器としての使用が可能となる。
なお、ここでは、Ｄ／Ａコンバータ５１のアナログ出力は、サンプリングホールド時間を所定時間以上としたものである。

また、図６においては、マイクロコンピュータ等のＰＷＭ回路６０の出力がローパスフィルタ６１を介してエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧として印加されているから、トランジスタＴＲのコレクタ・エミッタ間の電流ｉとして通電制御することができ、従来のＰＷＭ信号出力によってバックライトの調光制御ができるから、従来の制御出力を受けているバックライトの調光制御にも使用できる。
[実施の形態２]

図７は本発明の実施の形態２におけるバックライト調光制御装置の回路図の電流制御回路の他の事例である。
図７においては、図３のバックライト調光制御装置の回路図のＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xを通常のダイオードｄ1，ｄ2，・・・，ｄm-xに変更したものである。これによって、ダイオードｄ1，ｄ2，・・・，ｄm-xの順方向電圧降下を使用して、電流ｉを決定するものであるから、抵抗を使用して電圧降下を生じさせる場合に比較して、エネルギ損失が少なくなる。

本発明を実施する場合には、実施の形態１のように、ＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、・・・、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnm及びＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xは、本実施の形態におけるＬＥＤからなる発光回路３０を構成しなくとも、ＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、・・・、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmによって発光回路３０を構成してもよい。

即ち、本願発明を実施する場合には、電源電圧+Ｂから供給される電力によって抵抗Ｒ1・・・Ｒn及びＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、・・・、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmと直列接続されたトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnとを有する複数列からなるＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎと、抵抗ｒ1及びダイオードｄ1，ｄ2，・・・，ｄm-xと直列接続されると共に、直列接続された抵抗ｒ1及びダイオードｄ1，ｄ2，・・・，ｄm-xの電源電圧+Ｂから供給される電流をエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧を制御することにより可変とした電流制御回路４０と、電流制御回路４０に直列接続され、電流制御回路４０に通電される通電電流ｉを決定すると共に、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのカレントミラー回路を構成することにより可変制御する電流出力回路２０を具備する構成とすることができる。

電源電圧+Ｂから供給される電力によってＬＥＤＤ11，Ｄ12，・・・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・・・，Ｄ2m、・・・、Ｄn1，Ｄn2，・・・，Ｄnmと直列接続されたトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnとを有する複数列からなるＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎは、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧を制御することにより直列接続された電流出力回路２０によって、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnの通電電流を可変制御するカレントミラー回路として制御するものである。

したがって、複数列からなるＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎは、その通電電流がアナログ制御され、電流及び電圧に変動が生じ得ない。また、必要な電力のみを通電するものであるから、エネルギの使用に無駄がない。特に、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのベース電圧を制御する電圧の供給回路とすることにより、定電圧回路の出力容量が小さくでき、しかも、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタＴＲのコレクタ・エミッタ間の電流が、ＬＥＤ直列回路Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳｎのトランジスタＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲnのベース・エミッタ間の電圧を決定するものであるから、無駄な電流を流すことなく、エネルギ損失の少ないバックライト調光制御が可能となる。

このように、実施の形態１のＬＥＤＤ1，Ｄ2，・・・，Ｄm-xは、実施の形態２のように、ダイオードｄ1，ｄ2，・・・，ｄm-xと置換でき、また、ダイオードｄ1，ｄ2，・・・，ｄm-xを抵抗のみの回路に置換することもできる。ダイオードｄ1，ｄ2，・・・，ｄm-xを抵抗のみに置換したものは、その抵抗によってエネルギ損失が発生する。

図１は汎用されている車両用のバックライト調光制御装置の電気回路図で、（ａ）は定電圧回路を有していない回路、（ｂ）は定電圧回路を有している回路である。 図２は汎用されている車両用のバックライト調光制御装置の電流波形（ａ）及び電圧波形（ｂ）を示す波形図である。 図３は本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の回路図である。 図４は本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の電流波形（ａ）及び電圧波形（ｂ）を示す波形図である。 図５は本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の回路図の調光入力回路の他の事例の回路図である。 図６は本発明の実施の形態１におけるバックライト調光制御装置の回路図の調光入力回路のその他の事例の回路図である。 図７は本発明の実施の形態２におけるバックライト調光制御装置の回路図の電流制御回路の他の事例の回路図である。

符号の説明

２０ 電流出力回路
３０ 発光回路
４０ 電流制御回路
ｒ1、Ｒ1・・・Ｒn 抵抗
Ｄ11，Ｄ12，・，Ｄ1m、Ｄ21，Ｄ22，・，Ｄ2m、Ｄn1，Ｄn2，・，Ｄnm
ＬＥＤ（発光ダイオード）
ＴＲ1，ＴＲ2，・・・，ＴＲn トランジスタ
Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ ＬＥＤ直列回路
ＴＲ エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタ

Claims (4)

1. 電源から供給される電力によって発光する１個以上直列接続した発光ダイオードと、前記発光ダイオードに直列接続されたトランジスタとを有する直列回路が複数並列接続してなる発光回路と、
   前記電源から供給される電力によって発光する１個以上直列接続した発光ダイオードと直列接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより前記トランジスタのエミッタ電流を可変とした電流制御回路と、
   前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、カレントミラー回路を構成することにより、前記発光回路の前記トランジスタの通電電流を決定する電流出力回路と
   を具備することを特徴とするバックライト調光制御装置。
2. 電源から供給される電力によって発光する１個以上直列接続した発光ダイオードと、前記発光ダイオードに直列接続されたトランジスタとを有する直列回路が複数並列接続してなる発光回路と、
   前記電源に接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより前記トランジスタのエミッタ電流を可変とした電流制御回路と、
   前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、カレントミラー回路を構成することにより、前記発光回路の前記トランジスタの通電電流を決定する電流出力回路と
   を具備することを特徴とするバックライト調光制御装置。
3. 前記電流制御回路は、デジタル／アナログ変換した出力を、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベースに印加し、前記トランジスタのエミッタ電流として通電制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックライト調光制御装置。
4. 前記電流制御回路は、ＰＷＭ信号出力を、ローパスフィルタを介してエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベースに印加し、前記トランジスタのエミッタ電流として通電制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックライト調光制御装置。
   
   

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