JP2011249853A - 発光素子駆動装置および携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＬＥＤを駆動させるための不要な電力損失をより一層軽減することができる発光素子駆動装置およびその発光素子駆動装置を搭載した携帯情報端末を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の発光素子駆動装置は、ＬＥＤ４と、ＬＥＤ４に駆動電圧を供給するＤＣ−ＤＣ回路３と、を備えるＬＥＤ駆動装置であって、ＬＥＤ４からのカソード電圧が、定電流源回路５に必要な所定値未満であるか否かを判定する判定回路６を備え、ＤＣ−ＤＣ回路３が、判定回路６が前記所定値未満であると判定してから判定回路６が前記所定値以上であると判定するまでの期間中、前記駆動電圧を段階的に大きくしてＬＥＤ４に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子（Light Emitting Diode：以下ＬＥＤと称する）を駆動する発光素子駆動装置に関する。

近年普及している携帯電話は、発光色の異なる複数のＬＥＤを搭載している物が多い。このような携帯電話は、赤色、緑色、青色、白色を発光するＬＥＤと、これらのＬＥＤに電圧を供給してＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動装置を備えている。

これらの発光色の異なるＬＥＤは、発光色毎に、発光するための順方向電圧Ｖｆが異なる。例えば、赤色を発光するＬＥＤは、約２．０〔Ｖ〕の順方向電圧Ｖｆを必要とし、緑色および青色を発光するＬＥＤは、約３．０〔Ｖ〕の順方向電圧Ｖｆを必要とし、白色を発光するＬＥＤは、約３．５〔Ｖ〕の順方向電圧Ｖｆを必要とする。

これら複数のＬＥＤを発光可能にするために、ＬＥＤ駆動装置は、複数のＬＥＤにおける順方向電圧Ｖｆのうち、最も値の大きい順方向電圧Ｖｆ（赤色、緑色、青色、白色を発光するＬＥＤを駆動させる場合には、白色を発光するＬＥＤにおける順方向電圧約３．５〔Ｖ〕）を全てのＬＥＤに供給して、ＬＥＤを駆動している。なお、定電流源回路に電圧を供給する必要があることと、白色を発光するＬＥＤの順方向電圧Ｖｆが必ずしも３．５〔Ｖ〕ではなくこの数値よりも大きいことがあること、を考慮して、ＬＥＤ駆動装置は、実際には、白色を発光するＬＥＤの順方向電圧３．５〔Ｖ〕よりも大きい電圧（マージンを含んだ電圧）をＬＥＤに供給している。

しかしながら、ＬＥＤ駆動装置が最も順方向電圧が大きいＬＥＤに合わせて他のＬＥＤに常に最も大きい順方向電圧を供給する構成は、順方向電圧が最も大きくないＬＥＤには過度な電圧が供給されていることになり、不要な電力損失を生じることになる。

このような不要な電力損失を生じることを避けるため、特許文献１に開示されている発光素子駆動装置は、発光素子駆動装置に備わる複数のＬＥＤのうちの、発光駆動されているＬＥＤの中で最も高い順方向電圧を必要とするＬＥＤを特定し、その順方向電圧を発光駆動されているＬＥＤに供給している。

特開２００４−６５３３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているものも含めて、従来の発光素子駆動装置は、同色を発光するＬＥＤ毎によっても発生する、ＬＥＤが必要とする順方向電圧のばらつきに対応するため、そのばらつき分の電圧をその順方向電圧Ｖｆに上乗せしたものをＬＥＤ駆動装置に出力させている。このため、この上乗せ分だけの不要な電力装置が最大で発生することになる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＬＥＤを駆動させるための不要な電力損失をより一層軽減することができる発光素子駆動装置およびその発光素子駆動装置を搭載した携帯情報端末を提供することを目的とする。

本発明の発光素子駆動装置は、発光素子と、前記発光素子に駆動電圧を供給するＤＣ−ＤＣ回路と、を備える発光素子駆動装置であって、前記ＤＣ−ＤＣ回路への電力供給の有無を切り替えるスイッチと、前記ＤＣ−ＤＣ回路からの出力電圧と、前記発光素子からのカソード電圧と、の大小を判定する判定回路を備え、前記スイッチが、前記判定回路が前記ＤＣ−ＤＣ回路からの出力電圧が前記発光素子からのカソード電圧よりも小さいと判定した場合、前記ＤＣ−ＤＣ回路への電力供給を停止するよう切り替える、ものである。

この構成により、当該装置の動作異常をより広範囲に検出することができる。

また、本発明の発光素子駆動装置は、複数の発光素子を備え、前記判定回路が、前記ＤＣ−ＤＣ回路からの出力電圧と、前記発光素子からのカソード電圧と、の大小を、各発光素子毎に判定し、前記スイッチが、前記複数の発光素子の少なくとも１つにおいて、前記判定回路が前記ＤＣ−ＤＣ回路からの出力電圧が前記発光素子からのカソード電圧よりも小さいと判定した場合、前記ＤＣ−ＤＣ回路への電力供給を停止するよう切り替える、ものを含む。

この構成により、複数個のＬＥＤが搭載されている場合であっても、当該装置の動作異常をより広範囲に検出することができる。

また、本発明の発光素子駆動装置は、前記スイッチに並列に接続された抵抗器を備えるものを含む。

この構成により、不要な電力降下を生じた電池電圧をＤＣ−ＤＣ回路に供給することがなくなる。また、不要なＬＥＤの点灯をなくすことができる。

本発明の携帯情報端末は、本発明の発光素子駆動装置を備えるものである。

本発明の発光素子駆動装置によれば、ＬＥＤを駆動させるための不要な電力損失をより一層軽減することができる。

本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置の回路図 本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置による発光素子駆動時の電圧値の推移 従来の発光素子駆動装置による発光素子駆動時の電圧値の推移 本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置の回路図 本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置による発光素子駆動時の電圧値の推移 ＤＣ−ＤＣ回路による異常動作を検出時にＤＣ−ＤＣ回路への電圧供給を停止する、従来の発光素子駆動回路 ＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例 本発明の第３実施形態の発光素子駆動装置の回路図 ＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例 本発明の第４実施形態の発光素子駆動装置の回路図 ＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例 本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置の回路図 従来の発光素子駆動装置における電池電圧の推移 本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置における電池電圧の推移 従来の発光素子駆動装置におけるＬＥＤ駆動電流の推移 本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置におけるＬＥＤ駆動電流の推移

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置について詳細に説明する。図１に、本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置の回路図を示す。なお、第１実施形態では、本発明の発光素子駆動装置が１つのＬＥＤへ駆動電圧を供給する場合について説明している。

本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置は、二次電池１、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２、ＤＣ−ＤＣ回路３、ＬＥＤ４、定電流源回路５、判定回路６、コンデンサ７、を含んで構成される。なお、抵抗９は、配線抵抗である。本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置は、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２を切り替えて、二次電池１またはＤＣ−ＤＣ回路３からの駆動電圧をＬＥＤ４のアノードに出力することによって、ＬＥＤ４を発光する。以下、本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置を構成する各部品または各回路、およびその機能について、説明する。

二次電池１は、近年の携帯電話に搭載される電池パック（例えばＬｉ−イオンバッテリ）によって構成され、本発明の発光素子駆動装置が携帯情報端末に適用される場合には、携帯情報端末が行う処理によって電力消費されることにより、その電池電圧が低下する。この低下した電池電圧を昇圧させるためには、電池電圧端子１０ａを介して外部電源回路（図示せず）から二次電池１に電流を供給することによって二次電池１を充電する必要がある。二次電池１は、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２による切り替えによって、ＬＥＤ４のアノードに電圧を出力する、あるいはＤＣ−ＤＣ回路３に電圧を出力することになる。

ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２は、ＤＣ−ＤＣ回路３に並列に接続されており、ＬＥＤ４を駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号ＩｏｎあるいはＤＣ−ＤＣ回路３の駆動の停止を要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号ＤＣＤＣ ＯＦＦを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させ、後述する判定回路６からの切替信号を入力すると、電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させずに電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ回路３とを接続する。この切替により、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２は、二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４のアノード、あるいはＤＣ−ＤＣ回路３に切り替えて出力することになる。

ＤＣ−ＤＣ回路３は、ダイオード３１、トランジスタ３２、コイル３３、ＤＣ−ＤＣ制御回路３４を含んで構成される。ＤＣ−ＤＣ制御回路３４は、トランジスタ３２のＯＮまたはＯＦＦのパルス制御を行い、コイル３３にて電池電圧を昇圧させて、ダイオード３１にて電圧を整流させている。ＤＣ−ＤＣ回路３は、ＤＣ−ＤＣ回路３を駆動することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）を本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、本回路の駆動を開始する。また、ＤＣ−ＤＣ回路３は、後述する判定回路６からの昇圧信号を入力すると、昇圧した電圧を発生し、ＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂに出力することにより、ＬＥＤ４に駆動電圧を供給する。なお、本発明の発光素子駆動装置の特徴であるＤＣ−ＤＣ回路３による昇圧処理については、後述する。また、ＤＣ−ＤＣ回路３は、ＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂに出力した電圧をＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃを介してＤＣ−ＤＣ制御回路３４にフィードバックして、出力した電圧とフィードバックした電圧とを比較することにより、ＤＣ−ＤＣ回路３が正常な値の駆動電圧がＬＥＤ４に供給されているかを検知する構成にしている。また、ＤＣ−ＤＣ回路３は、ＤＣ−ＤＣ回路３の駆動を停止することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）を、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、本回路の駆動を停止する。

ＬＥＤ４は、ＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂに接続され、二次電池１またはＤＣ−ＤＣ回路３から供給される駆動電圧によって駆動する。ＬＥＤ４は、順方向電圧Ｖｆ以上の駆動電圧を供給されれば発光するが、ＬＥＤ４のカソードに接続された定電流源回路５に閾値電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧が供給されない場合には、定電流源回路５にＬＥＤ４を駆動させるために必要なＬＥＤ駆動電流Ｉが十分に流れず、従って、輝度が小さい状態で発光したり、発光後すぐ消灯したりする。このため、ＬＥＤ４には、駆動電圧として、順方向電圧Ｖｆに閾値電圧Ｖｒｅｆ分を加算した電圧を供給する必要がある。

定電流源回路５は、ＬＥＤ４を駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号Ｉｏｎを、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、本回路の駆動を開始する。定電流源回路５は、閾値電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧が供給されると、ＬＥＤ４を駆動させるために必要なＬＥＤ駆動電流Ｉを発生する。また、定電流源回路５は、ＬＥＤ４の駆動を停止することを要求するＬＥＤ駆動停止信号Ｉｏｆｆを、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、本回路の駆動を停止する。

判定回路６は、ＬＥＤ４のカソードにおけるＬＥＤカソード電圧Ｖｍと、定電流源回路５にＬＥＤ４を駆動させるために必要な閾値電圧Ｖｒｅｆと、を入力し、その電圧を比較する。判定回路６は、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させ、二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４のアノードに供給している場合に、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さくなると、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に切替信号を出力してＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ回路３とを接続させ、さらに、昇圧信号をＤＣ−ＤＣ回路３に出力してＤＣ−ＤＣ回路３に後述する昇圧処理を行わせる。判定回路６は、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さい期間中、昇圧信号を出力し続ける。

その後、判定回路６は、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなると、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ回路３とを接続させつつ、ＤＣ−ＤＣ回路３への昇圧信号の出力を停止する。ＤＣ−ＤＣ回路３は、判定回路６からの昇圧信号の入力が停止されると、その直前の駆動電圧に固定してＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂに以後出力することになる。

次に、本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置により処理の流れを説明する。ここで、本発明の発光素子駆動装置の特徴であるＤＣ−ＤＣ回路３による昇圧処理について詳細に説明する。図２に、本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置による発光素子駆動時の電圧値の推移を示す。図２において、実線がＤＣ−ＤＣ回路３または二次電池１がＬＥＤ４のアノードに供給する電圧値であり、階段状の破線がＬＥＤ４のカソード電圧Ｖｍであり、線上の破線が閾値電圧Ｖｒｅｆである。

まず、本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置は、ＤＣ−ＤＣ回路３およびＬＥＤ４を駆動することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号ＤＣＤＣ ＯＮおよびＬＥＤ駆動信号Ｉｏｎを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２が電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させ、定電流源回路５が駆動を開始し、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動を開始する。二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４のアノードに供給開始すると、判定回路６は、ＬＥＤ４のカソードにおけるＬＥＤカソード電圧Ｖｍと、定電流源回路５にＬＥＤ４を駆動させるために必要な閾値電圧Ｖｒｅｆと、を入力し、その電圧を比較する。二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４のアノードに供給している場合に、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きい期間では、二次電池１からのＬＥＤ４への供給を継続する。

その後、判定回路６は、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さくなると、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に切替信号を出力してＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ回路３とを接続させ、さらに、昇圧信号をＤＣ−ＤＣ回路３に出力してＤＣ−ＤＣ回路３を駆動させＤＣ−ＤＣ回路３に昇圧処理を行わせる。ここでＤＣ−ＤＣ回路３による昇圧処理について詳細に説明する。ＤＣ−ＤＣ回路３は、判定回路６から昇圧信号を入力すると、まずは閾値電圧Ｖｒｅｆ以上の第１の電圧Ｖ１（好ましくは、閾値電圧Ｖｒｅｆ以上、二次電池１が供給する電池電圧以下。図２では、電圧Ｖ１は、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２がＤＣ−ＤＣ回路３に切り替える直前に二次電池１が供給していた電圧としている）をＬＥＤ４のアノードに供給する。そして、判定回路６は、ＬＥＤ４のカソードにおけるＬＥＤカソード電圧Ｖｍと、定電流源回路５にＬＥＤ４を駆動させるために必要な閾値電圧Ｖｒｅｆを比較し、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さいと判定すると（１度目の判定と称する。なお、便宜上、ＤＣ−ＤＣ回路３に昇圧処理を行わせる前の、判定回路６による同様の判定を０度目の判定と称する）、ＤＣ−ＤＣ回路３へ再度昇圧信号を出力する。再度昇圧信号を入力した判定回路６は、第１の電圧Ｖ１よりも大きい第２の電圧Ｖ２をＬＥＤ４のアノードに供給する。そして、判定回路６は、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さいと判定している限り、判定の都度ＤＣ−ＤＣ回路３へ昇圧信号を出力し、一方ＤＣ−ＤＣ回路３は、第ｎ−１の電圧Ｖｎ−１よりも大きい第ｎの電圧をＶｎをＬＥＤ４のアノードに供給する。その後、判定回路６が、ＤＣ−ＤＣ回路３が電圧Ｖｎを供給後にＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きいと判定すると（ｎ度目の判定）、ＤＣ−ＤＣ回路３への昇圧信号の出力を停止するため、判定回路６からの昇圧信号の入力されないＤＣ−ＤＣ回路３は、電圧ＶｎをＬＥＤ４のアノードに供給し続ける。

このようにＤＣ−ＤＣ回路３がＬＥＤ４のアノードに供給する電圧を、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなるまで段階的に大きくすることによって、そのＬＥＤ４の順方向電圧Ｖｆがいかなる数値であろうと、そのＬＥＤ４の順方向電圧Ｖｆ（そのＬＥＤのばらつき分の電圧は含んでいない）に閾値電圧Ｖｒｅｆ分を加算した電圧のみを供給することができる。この結果、従来、ＬＥＤのばらつき分を上乗せして供給されていたＤＣ−ＤＣ回路からの電圧から、その上乗せ分の電圧を省くことができるため、ＤＣ−ＤＣ回路３からＬＥＤへの電力供給を最低限に抑えることができる。また、ＬＥＤ４のばらつきがどの程度かを考慮してＤＣ−ＤＣ回路３により供給する電圧を設定する必要はなく、さらに言えばそのＬＥＤ４の順方向電圧Ｖｆを考慮する必要すら無い。

なお、電圧ｎ−１と電圧ｎとの間隔は、発光素子駆動装置が備えるＬＥＤの順方向電圧Ｖｆを考慮して適宜設定することが好ましいが、小さく設定すればするほど、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍと閾値電圧Ｖｒｅｆとの差が小さくなり、その結果として、ＤＣ−ＤＣ回路３からＬＥＤへの電力供給をより抑えることができることは明らかである。一方、電圧ｎ−１と電圧ｎとの間隔を小さくすればするほど、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆより大きくなるために必要となる時間が大きくなることに考慮する必要がある。

ＤＣ−ＤＣ回路３による昇圧処理が終了後（つまり、電圧ＶｎをＬＥＤ４のアノードに供給し続けている期間）において、ＤＣ−ＤＣ回路３の駆動を停止することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号ＤＣＤＣ ＯＦＦを、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力すると、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２は、電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させて二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４のアノードに出力し、また、ＤＣ−ＤＣ回路３および定電流源回路５は駆動を停止する。そして、二次電池１によるＬＥＤ４のアノードへの電圧供給が停止されることになる。以後、ＬＥＤ４を駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号Ｉｏｎを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力する度に、上述の処理を繰り返すことになる。

本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置による、ＤＣ−ＤＣ回路３からＬＥＤへの電力供給を最低限に抑えることができることを、従来の発光素子駆動装置によるＬＥＤへの電力供給例を参照して説明する。図３に、従来の発光素子駆動装置による発光素子駆動時の電圧値の推移を示す。図３においても、実線がＤＣ−ＤＣ回路３または二次電池１がＬＥＤのアノードに供給する電圧値であり、階段状の破線がＬＥＤのカソード電圧Ｖｍであり、線上の破線が閾値電圧Ｖｒｅｆである。

二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４のアノードに供給する従来の発光素子駆動装置もまた、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さくなると（図３における０度目の判定）、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に切替信号を出力してＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ回路３とを接続させ、ＤＣ−ＤＣ回路３によるＬＥＤ４のアノードに駆動電圧を供給させる。このとき、従来の発光素子駆動装置は、ＬＥＤが必要とする順方向電圧のばらつきに対応するため、そのばらつき分の電圧をその順方向電圧Ｖｆに上乗せしたものをＤＣ−ＤＣ回路に出力させている（なお、そのＤＣ−ＤＣ回路から出力される電圧は一定値）。このため、ＬＥＤのカソード電圧Ｖｍの値は、このばらつき分の電圧が上乗せされており（図３におけるばらつき分の電圧）、この電圧分の不要な電力消費が最大で発生することになる。本発明の第１実施形態の発光素子駆動装置は、従来の発光素子駆動装置におけるＬＥＤのばらつき分の電圧を、限りなく０にすることができるため、その結果、ＤＣ−ＤＣ回路３からＬＥＤへの電力供給を最低限に抑えることができる。このような発光素子駆動装置は、絶えず低消費電力化が求められる携帯電話などの携帯情報端末に発光素子駆動装置が搭載される場合、携帯電話に備わる充電池におけるＬＥＤ発光処理による電力消費を軽減することができるため、極めて有用である。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置について詳細に説明する。図４に、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置の回路図を示す。なお、第２実施形態では、本発明の発光素子駆動装置が複数のＬＥＤへ駆動電圧を供給する場合について説明している。

本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置は、二次電池１、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２、ＤＣ−ＤＣ回路３、ＬＥＤ４ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）、定電流源回路５ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）、判定回路６ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）、コンデンサ７、ＡＮＤ回路８を含んで構成される。本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置は、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２を切り替えて、二次電池１またはＤＣ−ＤＣ回路３からの駆動電圧を全てのＬＥＤ４ｎのアノードに出力することによって、ＬＥＤ４ｎの少なくとも１つを発光する。なお、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置を構成する各部品または各回路、およびその機能は、判定回路６ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）の出力端子に接続されたＡＮＤ回路８以外、第１実施形態で同一の参照符号を割り当てたものと同様である。ＡＮＤ回路８の機能は、以下説明する本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置により処理の流れの中で説明する。

図５に、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置による発光素子駆動時の電圧値の推移を示す。図５において、実線がＤＣ−ＤＣ回路３または二次電池１がＬＥＤ４のアノードに供給する電圧値であり、階段状の破線がＬＥＤ４のカソード電圧Ｖｍであり、線上の破線が閾値電圧Ｖｒｅｆである。なお、図５では、順方向電圧Ｖｆの異なるＬＥＤ４ａ、４ｂ、４ｃ（以下、ＬＥＤ４ｎの順方向電圧をＶｆｎと標記し、Ｖｆｃ＞Ｖｆｂ＞Ｖｆａの大小関係を満たすものとする。）の少なくとも１つを発光させるためにそれぞれに駆動電圧を供給する場合についての電圧値の推移を示している。

まず、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置は、ＤＣ−ＤＣ回路３およびＬＥＤ４を駆動することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号ＤＣＤＣ ＯＮおよびＬＥＤ駆動信号Ｉａｏｎを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２が電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させ、定電流源回路５ａが駆動を開始し、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動を開始する。二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４ａのアノードに供給開始すると、判定回路６ａは、ＬＥＤ４ａのカソードにおけるＬＥＤカソード電圧Ｖｍａと、定電流源回路５ａにＬＥＤ４ａを駆動させるために必要な閾値電圧Ｖｒｅｆと、を入力し、その電圧を比較する。二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４ａのアノードに供給している場合に、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍａが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きい期間では、二次電池１からのＬＥＤ４ａへの供給を継続する。

その後、判定回路６ａは、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍａが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さくなると、ＡＮＤ回路８に信号を出力する。ＡＮＤ回路８は、ＤＣ−ＤＣ回路３を駆動することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号ＤＣＤＣ ＯＮを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力している場合に、判定回路６ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）のいずれか１つから信号を入力すると、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に切替信号を出力してＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２に電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ回路３とを接続させ、さらに、昇圧信号をＤＣ−ＤＣ回路３に出力してＤＣ−ＤＣ回路３を駆動させＤＣ−ＤＣ回路３に昇圧処理を行わせる。ここでＤＣ−ＤＣ回路３が１つのＬＥＤ４ａに供給する駆動電圧を昇圧する場合は、第１実施形態で説明した通りであるため、説明を省略する。こうして、ＤＣ−ＤＣ回路３は、電圧Ｖｎａを供給してＬＥＤカソード電圧Ｖｍａが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなると、一定値の電圧ＶｎａをＬＥＤ４ａのアノードに供給し続ける。

その後、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置は、ＬＥＤ４ｂを駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号Ｉｂｏｎを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力すると（このとき、上位装置からは、ＬＥＤ駆動信号Ｉｂｏｎのみを入力してもよいし、ＬＥＤ駆動信号ＩａｏｎとＬＥＤ駆動信号Ｉｂｏｎとを両方入力してもよい）、定電流源回路５ｂが駆動を開始する。ＤＣ−ＤＣ回路３からから供給される電圧をＬＥＤ４ｂのアノードに供給開始すると、判定回路６ｂは、ＬＥＤ４ｂのカソードにおけるＬＥＤカソード電圧Ｖｍｂと、定電流源回路５ｂにＬＥＤ４ｂを駆動させるために必要な閾値電圧Ｖｒｅｆと、を入力し、その電圧を比較する。ＬＥＤ４ｂを駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号Ｉｂｏｎを本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置が入力した時点では、まだ順方向電圧がＶｆｂよりも小さいＶｆａに合わせてＤＣ−ＤＣ回路３から供給される駆動電圧が昇圧されていたため、その駆動電圧では定電流源回路５ｂにＬＥＤ４ｂを駆動させるために必要なＬＥＤ駆動電流Ｉｂが十分に流れない。従って、判定回路６ｂは、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍｂが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さいと判定し、ＡＮＤ回路８に信号を出力することになる。

ＡＮＤ回路８は、ＤＣ−ＤＣ回路３を駆動することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号ＤＣＤＣ ＯＮを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力している場合に、判定回路６ｂから信号を入力すると、昇圧信号をＤＣ−ＤＣ回路３に出力してＤＣ−ＤＣ回路３を駆動させＤＣ−ＤＣ回路３に昇圧処理を行わせる（図５における第１の昇圧処理）。ここでＤＣ−ＤＣ回路３がＬＥＤ４ｂに供給する駆動電圧を昇圧する場合は、ＬＥＤ駆動信号Ｉｂｏｎを入力する前にＬＥＤ４ａのアノードに供給していた電圧Ｖｎａを初期値として、段階的に大きくした電圧ＶｎｂをＬＥＤ４ｂ（および、ＬＥＤ４ａ）のアノードに供給する。ＤＣ−ＤＣ回路３は、電圧Ｖｎｂを供給してＬＥＤカソード電圧Ｖｍｂが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなると、一定値の電圧ＶｎｂをＬＥＤ４ｂ（および、ＬＥＤ４ａ）のアノードに供給し続ける。

その後、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置は、ＬＥＤ４ｃを駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号Ｉｃｏｎを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力すると（このとき、上位装置からは、ＬＥＤ駆動信号Ｉｃｏｎのみを入力してもよいし、ＬＥＤ駆動信号Ｉｃｏｎに加えてＬＥＤ駆動信号ＩａｏｎまたはＬＥＤ駆動信号Ｉｂｏｎを入力してもよい）、定電流源回路５ｃが駆動を開始する。ＤＣ−ＤＣ回路３からから供給される電圧をＬＥＤ４ｃのアノードに供給開始すると、判定回路６ｃは、ＬＥＤ４ｃのカソードにおけるＬＥＤカソード電圧Ｖｍｃと、定電流源回路５ｃにＬＥＤ４ｃを駆動させるために必要な閾値電圧Ｖｒｅｆと、を入力し、その電圧を比較する。ＬＥＤ４ｃを駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号Ｉｃｏｎを本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置が入力した時点では、まだ順方向電圧がＶｆｃよりも小さいＶｆｂに合わせてＤＣ−ＤＣ回路３から供給される駆動電圧が昇圧されていたため、その駆動電圧では定電流源回路５ｃにＬＥＤ４ｃを駆動させるために必要なＬＥＤ駆動電流Ｉｃが十分に流れない。従って、判定回路６ｃは、ＬＥＤカソード電圧Ｖｍｃが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さいと判定し、ＡＮＤ回路８に信号を出力することになる。

ＡＮＤ回路８は、ＤＣ−ＤＣ回路３を駆動することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号ＤＣＤＣ ＯＮを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力している場合に、判定回路６ｃから信号を入力すると、昇圧信号をＤＣ−ＤＣ回路３に出力してＤＣ−ＤＣ回路３を駆動させＤＣ−ＤＣ回路３に昇圧処理を行わせる（図５における第２の昇圧処理）。ここでＤＣ−ＤＣ回路３がＬＥＤ４ｃに供給する駆動電圧を昇圧する場合は、ＬＥＤ駆動信号Ｉｃｏｎを入力する前にＬＥＤ４ｂのアノードに供給していた電圧Ｖｎｂを初期値として、段階的に大きくした電圧ＶｎｃをＬＥＤ４ｃ（および、ＬＥＤ４ａまたはＬＥＤ４ｂ）のアノードに供給する。ＤＣ−ＤＣ回路３は、電圧Ｖｎｃを供給してＬＥＤカソード電圧Ｖｍｃが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなると、一定値の電圧ＶｎｃをＬＥＤ４ｃ（および、ＬＥＤ４ａまたはＬＥＤ４ｂ）のアノードに供給し続ける。

このようにして、本発明の発光素子駆動装置は、複数個のＬＥＤを備える場合であっても、駆動信号を入力した複数個のＬＥＤの順方向電圧のうちの最も大きいものに合わせてＤＣ−ＤＣ回路３が各ＬＥＤのアノードに供給する駆動電圧を設定するため、ＤＣ−ＤＣ回路３からＬＥＤへの電力供給を必要最低限に抑えることができる。なお、第２実施形態におけるここまでの説明では、ＬＥＤ４ａ、ＬＥＤ４ｂ、ＬＥＤ４ｃの順方向電圧が小さい順に駆動信号が入力される場合について説明したが、３つのＬＥＤのうちの２つ、あるいは３つに対応する駆動信号を同時期に入力する場合も考えられる。このような場合、ＡＮＤ回路８は、判定回路６ａ、６ｂ、６ｃからＬＥＤカソード電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｒｅｆよりも小さいと判定した信号を入力する間は昇圧信号をＤＣ−ＤＣ回路３に出力してＤＣ−ＤＣ回路３を駆動させ、その信号を入力しなくなるまでＤＣ−ＤＣ回路３に昇圧処理を行わせるようにすればよい。

次に、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置がＬＥＤの駆動を停止する処理について説明する。これまでの第２実施形態で説明したようにＬＥＤ４ｃを駆動させた後にＬＥＤ４ｃの駆動を停止して、ＬＥＤ４ｃの順方向電圧Ｖｆｃよりも順方向電圧が小さいＬＥＤ４ｂ（あるいはＬＥＤ４ａ）の駆動を継続する場合について説明する。

ＤＣ−ＤＣ回路３による第２の昇圧処理が終了後（つまり、電圧ＶｎｃをＬＥＤ４ａ、４ｂ、４ｃのアノードに供給し続けている期間）において、ＬＥＤ４ｃの駆動を停止することを要求するＬＥＤ駆動停止信号Ｉｃｏｆｆを、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力すると、定電流源回路５ｃは駆動を停止する。一方、ＤＣ−ＤＣ回路３は、ＬＥＤ４ｃ駆動時に供給していた一定値の電圧ＶｎｃをＬＥＤ４４ａまたはＬＥＤ４ｂのアノードに供給することを維持する。ＤＣ−ＤＣ回路３は、段階的にＬＥＤに供給する駆動電圧を小さくして、順方向電圧がＬＥＤ４ｃに次いで大きいＬＥＤ４ｂの順方向電圧Ｖｆｂが閾値電圧Ｖｒｅｆをわずかに超える程度にまで再調整することによって、複数個のＬＥＤを備える場合であってもＤＣ−ＤＣ回路３からＬＥＤへの電力供給を必要最低限に抑えるよう構成することも可能である。しかし、ＤＣ−ＤＣ回路３からＬＥＤへ供給される駆動電圧が段階的に小さくなる場合、そのＬＥＤにちらつきが発生する可能性がある。このちらつきを防ぐために、全てのＬＥＤにＬＥＤ駆動停止信号が入力されるまでの、各ＬＥＤによる一連のＬＥＤ駆動が終了するまでの期間は（一連のＬＥＤ駆動は、例えば、音楽データの再生に伴うその音楽に合わせたＬＥＤの駆動、携帯電話により電話着信あるいは音声通話している期間のＬＥＤの駆動、または携帯電話により電子メールを受信したことを利用者に知らせるためのＬＥＤの駆動などが挙げられ、点滅パターンの最初から終わりまでに相当する）、ＤＣ−ＤＣ回路３からＬＥＤに供給する駆動電圧を小さくせず、その期間において最も大きい駆動電圧をＬＥＤに供給することを維持する方が好ましい。

その後、ＬＥＤ４ａ、４ｂの駆動を停止することを要求するＬＥＤ駆動停止信号Ｉａｏｆｆ、ＩＢｏｆｆ、および、ＤＣ−ＤＣ回路３の駆動を停止することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号ＤＣＤＣ ＯＦＦを、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力すると、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２は、電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させて二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４ｎのアノードに出力し、また、ＤＣ−ＤＣ回路３および定電流源回路５ａ、５ｂは駆動を停止する。そして、二次電池１によるＬＥＤ４ｎのアノードへの電圧供給が停止されることになる。以後、ＬＥＤ４ｎの少なくとも１つを駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号Ｉｎｏｎを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力する度に、上述の処理を繰り返すことになる。

以上、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置によれば、複数のＬＥＤを備える場合であっても、各ＬＥＤを駆動させるために消費される電力を必要最低限に抑えることができる。また、ＬＥＤの駆動を停止させる際のＬＥＤのちらつきを抑制することができる。

なお、本発明の第２実施形態の発光素子駆動装置では、ＬＥＤ毎に判定回路を接続して、各ＬＥＤのＬＥＤカソード電圧Ｖｍを対応する判定回路によって判定させる構成としたが、判定回路を１つとして、その判定回路におけるカソード電圧入力端子と各ＬＥＤのＬＥＤカソード電圧端子とを繰り替えるスイッチを設け、１つの判定回路が全てのＬＥＤのカソード電圧を入力するようにしてもよい。この構成により、発光素子駆動装置の小型化を図ることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の発光素子駆動装置について説明する。
従来の発光素子駆動装置において、ＤＣ−ＤＣ回路による異常動作を検出したときに、二次電池からＤＣ−ＤＣ回路への電圧供給を停止する構成が知られている。図６に、ＤＣ−ＤＣ回路による異常動作を検出時にＤＣ−ＤＣ回路への電圧供給を停止する、従来の発光素子駆動回路を示す。

従来の発光素子駆動回路は、二次電池１、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２、ＤＣ−ＤＣ回路３、ＬＥＤ４、定電流源回路５、ＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１、判定回路１２、ＡＮＤ回路１３、コンデンサ１４、１５を含んで構成される。なお、抵抗９は、配線抵抗である。

二次電池１は、近年の携帯電話に搭載される電池パック（例えばＬｉ−イオンバッテリ）によって構成される。二次電池１は、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２による切り替えによって、ＬＥＤ４のアノードに電圧を出力する、あるいはＤＣ−ＤＣ回路３に電圧を出力することになる。

ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２は、ＤＣ−ＤＣ回路３に並列に接続されており、ＬＥＤ４を駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号ＩｏｎあるいはＤＣ−ＤＣ回路３の駆動の停止を要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号ＤＣＤＣ ＯＦＦを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させ、二次電池１から供給される電圧が低下すると、電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂとを導通させずに電池電圧端子１０ａとＤＣ−ＤＣ回路３とを接続する。この切替により、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２は、二次電池１から供給される電圧をＬＥＤ４のアノード、あるいはＤＣ−ＤＣ回路３に切り替えて出力することになる。

ＤＣ−ＤＣ回路３は、ダイオード３１、トランジスタ３２、コイル３３、ＤＣ−ＤＣ制御回路３４を含んで構成される。ＤＣ−ＤＣ回路３は、ＤＣ−ＤＣ回路３を駆動することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号ＤＣＤＣ ＯＮを本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、本回路の駆動を開始する。また、ＤＣ−ＤＣ回路３は、二次電池１から供給される電圧が低下すると、昇圧した電圧を発生し、ＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂに出力することにより、ＬＥＤ４に駆動電圧を供給する。また、ＤＣ−ＤＣ回路３は、ＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂに出力した電圧をＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃを介してＤＣ−ＤＣ制御回路３４にフィードバックして、出力した電圧とフィードバックした電圧とを比較することにより、ＤＣ−ＤＣ回路３が正常な値の駆動電圧がＬＥＤ４に供給されているかを検知する構成にしている。また、ＤＣ−ＤＣ回路３は、ＤＣ−ＤＣ回路３の駆動を停止することを要求するＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号ＤＣＤＣ ＯＦＦを、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、本回路の駆動を停止する。

ＬＥＤ４は、ＤＣ−ＤＣ出力端子１０ｂに接続され、二次電池１またはＤＣ−ＤＣ回路３から供給される駆動電圧によって駆動する。

定電流源回路５は、ＬＥＤ４を駆動することを要求するＬＥＤ駆動信号Ｉｏｎを、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、本回路の駆動を開始する。定電流源回路５は、閾値電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧が供給されると、ＬＥＤ４を駆動させるために必要なＬＥＤ駆動電流Ｉを発生する。また、定電流源回路５は、ＬＥＤ４の駆動を停止することを要求するＬＥＤ駆動停止信号Ｉｏｆｆを、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置（図示せず）から入力すると、本回路の駆動を停止する。

ＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１は、ＡＮＤ回路１３回路１３からの入力を受けてスイッチを切り替えることにより、二次電池１から発光素子駆動装置への電圧の供給または供給停止を切り替える。

判定回路１２は、図７のＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例に示すように、ＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃからの入力と、ＤＣ−ＤＣ回路３からの出力が異常に大きいか否かを判定する基準となる異常基準電圧ＶＨと、を比較し、ＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃからの入力の方が大きければ（ＤＣＤＣ電圧異常領域）、ＤＣ−ＤＣ回路３が異常動作であることを示す信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ１）をＡＮＤ回路１３に出力する。

ＡＮＤ回路１３は、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であることを示す信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）と、判定回路１２からの信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ１）と、を入力し、図７のＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例に示すように、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であり、かつ、判定回路１２からの信号がない（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３が異常動作でない）場合にスイッチを閉じて、二次電池１から発光素子駆動装置に電圧を供給する（ＤＣＤＣ動作領域）。一方、ＡＮＤ回路１３は、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であり、かつ、判定回路１２からの信号がある（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３が異常動作である）場合にスイッチを開いて、二次電池１から発光素子駆動装置への電圧の供給を停止する（ＤＣＤＣ強制停止領域）。この結果、ＤＣ−ＤＣ回路３からの駆動電圧の出力が停止することになる。

このような構成の従来の発光素子駆動回路は、ＤＣ−ＤＣ回路３に発生した異常を検出することを目的としており、発光素子駆動回路のそれ以外の構成に発生した異常を検出することはできない。このため、例えば、ＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃが開放状態になる異常に見舞われたときに、ＤＣ−ＤＣ回路３からの出力電圧は上昇し異常基準電圧ＶＨを超えたとしても、判定回路１２に入力するＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃからの入力は０であるために、ＤＣ−ＤＣ回路３が異常動作であることを示す信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ１）がＡＮＤ回路１３に出力されない。このため、ＤＣ−ＤＣ回路３は、異常動作中であるにもかかわらず、電圧が供給され昇圧動作を継続することになる。本発明の第３実施形態の発光素子駆動装置は、この問題を解決する発光素子駆動回路、特にＬＥＤの駆動に関わる回路において発生する異常を検出することができる発光素子駆動回路を提供することを目的としている。

図８に、本発明の第３実施形態の発光素子駆動装置の回路図を示す。本発明の第３実施形態の発光素子駆動装置は、判定回路１６および電圧オフセット回路１７が追加されている。なお、判定回路１２と判定回路１６とを区別するために、以下、フィードバック判定回路１２とカソード電圧判定回路１６と称する。なお、カソード電圧判定回路１６、電圧オフセット回路１７およびＡＮＤ回路１３以外の回路の機能は、上述した通りであるため、説明を省略する。

カソード電圧判定回路１６は、ＬＥＤ４のカソード電圧Ｖｍと、ＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃからの電圧と、を入力する。なお、カソード電圧判定回路１６は、ＬＥＤ４のカソード電圧Ｖｍを電圧オフセット回路１７を介して入力する。このため、カソード電圧判定回路１６は、図９のＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例に示すように、ＬＥＤ４のカソード電圧ＶｍとＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃからの電圧との電圧差が電圧オフセット回路１７で発生した電圧差を超えると、ＤＣ−ＤＣ回路３および周辺回路が異常動作であることを示す信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ２）をＡＮＤ回路１３に出力する。なお、電圧オフセット回路１７によって、異常判定での誤作動を防止するために電位差をつけている。

ＡＮＤ回路１３は、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であることを示す信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）と、フィードバック判定回路１２からの信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ１）と、カソード電圧判定回路１６からの信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ２）を入力し、図９のＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例に示すように、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であり（図９におけるＤＣＤＣ ＯＮが「１」）、かつ、フィードバック判定回路１２からの信号がない（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３が異常動作でない。図９におけるＤＣＤＣ ＥＲＲ１が「０」）、かつ、カソード電圧判定回路１２からの信号がない（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３および周辺回路が異常動作でない。図９におけるＤＣＤＣ ＥＲＲ２が「０」）場合にスイッチを閉じて、二次電池１から発光素子駆動装置に電圧を供給する（ＤＣＤＣ動作領域）。

一方、ＡＮＤ回路１３は、ＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃが開放状態になる異常に見舞われたときに、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であり（図９におけるＤＣＤＣ ＯＮが「１」）、かつ、フィードバック判定回路１２からの信号がなく（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３が異常動作であるにもかかわらず、異常動作でないとフィードバック判定回路１２が判定している。図９におけるＤＣＤＣ ＥＲＲ１が「０」）場合、かつ、カソード電圧判定回路１２からの信号がある（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３および周辺回路が異常動作である。図９におけるＤＣＤＣ ＥＲＲ２が「１」）場合にはスイッチを開いて、二次電池１から発光素子駆動装置への電圧の供給を停止する（ＤＣＤＣ強制停止領域）。この結果、ＤＣ−ＤＣ回路３からの駆動電圧の出力が停止することになる。

以上、本発明の第３実施形態の発光素子駆動装置によれば、ＤＣ−ＤＣ回路３の動作異常の他に、ＤＣ−ＤＣ回路３周辺の動作異常も検出することができるために、発光素子駆動装置の動作異常をより広範囲に検出することができる。

（第４実施形態）
以下、本発明の第４実施形態の発光素子駆動装置について詳細に説明する。図１０に、本発明の第４実施形態の発光素子駆動装置の回路図を示す。なお、第４実施形態では、本発明の発光素子駆動装置が複数のＬＥＤへ駆動電圧を供給する場合について説明している。

本発明の第４実施形態の発光素子駆動回路は、二次電池１、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２、ＤＣ−ＤＣ回路３、ＬＥＤ４ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）、定電流源回路５ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）、ＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１、フィードバック判定回路１２、ＡＮＤ回路１３、コンデンサ１４、１５ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）、カソード電圧判定回路１６ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）、電圧オフセット回路１７ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）を含んで構成される。本発明の第４実施形態の発光素子駆動装置は、ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２を切り替えて、二次電池１またはＤＣ−ＤＣ回路３からの駆動電圧を全てのＬＥＤ４ｎのアノードに出力することによって、ＬＥＤ４ｎの少なくとも１つを発光する。なお、本発明の第４実施形態の発光素子駆動装置を構成する各部品または各回路、およびその機能は、フィードバック判定回路１２およびカソード電圧判定回路１６ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）の出力端子に接続されたＡＮＤ回路１３以外、第３実施形態で同一の参照符号を割り当てたものと同様である。以下、ＡＮＤ回路１３の機能について中心に説明する。

カソード電圧判定回路１６ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・ｎ）は、ＬＥＤ４ｎのカソード電圧Ｖｍｎと、ＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃからの電圧と、を入力する。なお、カソード電圧判定回路１６ｎは、ＬＥＤ４ｎのカソード電圧Ｖｍｎを電圧オフセット回路１７を介して入力する。このため、カソード電圧判定回路１６ｎは、図９のＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例に示すように、ＬＥＤ４ｎのカソード電圧ＶｍｎとＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃからの電圧との電圧差が電圧オフセット回路１７ｎで発生した電圧差を超えると、ＤＣ−ＤＣ回路３および周辺回路が異常動作であることを示す信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ２ｎ）をＡＮＤ回路１３に出力する。なお、電圧オフセット回路１７ｎによって、異常判定での誤作動を防止するために電位差をつけている。

ＡＮＤ回路１３は、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であることを示す信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）と、フィードバック判定回路１２からの信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ１）と、カソード電圧判定回路１６ｎからの信号（ＤＣＤＣ ＥＲＲ２ｎ）を入力し、図１１のＤＣ−ＤＣ回路の動作異常判定例に示すように、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であり（図１１におけるＤＣＤＣ ＯＮが「１」）、かつ、フィードバック判定回路１２からの信号がない（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３が異常動作でない。図１１におけるＤＣＤＣ ＥＲＲ１が「０」）、かつ、いずれのカソード電圧判定回路１２ｎからも信号がない（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３および周辺回路が異常動作でない。図１１におけるＤＣＤＣ ＥＲＲ２ｎが「０」）場合にスイッチを閉じて、二次電池１から発光素子駆動装置に電圧を供給する（ＤＣＤＣ動作領域）。

一方、ＡＮＤ回路１３は、ＤＣＤＣフィードバック端子１０ｃが開放状態になる異常に見舞われたときに、ＤＣ−ＤＣ回路３が駆動状態であり（図１１におけるＤＣＤＣ ＯＮが「１」）、かつ、フィードバック判定回路１２からの信号がなく（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３が異常動作であるにもかかわらず、異常動作でないとフィードバック判定回路１２が判定している。図１１におけるＤＣＤＣ ＥＲＲ１が「０」）場合、かつ、少なくとも１つのカソード電圧判定回路１２からの信号がある（つまり、ＤＣ−ＤＣ回路３および周辺回路が異常動作である。図１１におけるＤＣＤＣ ＥＲＲ２ｎの少なくとも１つが「１」）場合にはスイッチを開いて、二次電池１から発光素子駆動装置への電圧の供給を停止する（ＤＣＤＣ強制停止領域）。この結果、ＤＣ−ＤＣ回路３からの駆動電圧の出力が停止することになる。

以上、本発明の第４実施形態の発光素子駆動装置によれば、複数のＬＥＤを備える場合であっても、ＤＣ−ＤＣ回路３の動作異常の他に、ＤＣ−ＤＣ回路３周辺の動作異常も検出することができるために、発光素子駆動装置の動作異常をより広範囲に検出することができる。

（第５実施形態）
以下、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置について詳細に説明する。図１２に、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置の回路図を示す。本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置は、図８に示す本発明の第３実施形態の発光素子駆動装置におけるＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１に抵抗１８を並列に接続されている点が特徴となる。

まず、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置のように抵抗１８が設けられていない、従来の発光素子駆動装置において起こる現象について説明する。図１３に、従来の発光素子駆動装置における電池電圧の推移を示す。

ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２が開放された状態で、ＤＣ−ＤＣ回路３により出力される駆動電圧をＬＥＤ４に供給している場合、ＤＣ−ＤＣ回路３は、従来の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）およびＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）に応じて切り替わるＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１の開閉によって、ＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力時に出力するときと、ＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力時に出力するときとでは、ＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力時に二次電池１からＤＣ−ＤＣ回路３に電圧が供給されないため、電位差の異なる駆動電圧（図１３におけるＤＣＤＣ出力電圧）を発生する。このため、ＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力とＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力が切り替わるときに、コンデンサ１４に貫通電流Ｉ１が流れて充電されることになる。この結果、二次電池１からＤＣ−ＤＣ回路３に給電される電圧（図１３における電池電圧）に電圧降下（図１３における円で囲まれた領域）が発生してしまう。この電圧降下は、コンデンサ１４の容量が大きいとその低下幅もまた大きくなり、発光素子駆動装置を搭載した携帯機器の異常動作（例えば、リセットや電源断）を引き起こす可能性がある。

そこで、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置は、ＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１に並列に接続された抵抗１８を設けることによって、次のことを可能にする。図１４に、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置における電池電圧の推移を示す。ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２が開放された状態で、ＤＣ−ＤＣ回路３により出力される駆動電圧をＬＥＤ４に供給している場合、ＤＣ−ＤＣ回路３は、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）およびＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）に応じてＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１の開閉が切り替わっても、ＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力時に二次電池１からＤＣ−ＤＣ回路３に電圧が供給され続けることによってコンデンサ１４を充電し続けるため、ＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力とＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力が切り替わるときに、コンデンサ１４に貫通電流Ｉ１が流れない。この結果、二次電池１からＤＣ−ＤＣ回路３に給電される電圧（図１３における電池電圧）に電圧降下は発生しない。

以上、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置によれば、ＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力とＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力が切り替わるときに、不要な電力降下を生じた二次電池１からの電圧をＤＣ−ＤＣ回路３に供給することがなくなる。

ところで、従来の発光素子駆動装置において、コンデンサ１４に発生した貫通電流がコンデンサ１５にも発生する。図１５に、従来の発光素子駆動装置におけるＬＥＤ駆動電流の推移を示す。

ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２が開放された状態で、ＤＣ−ＤＣ回路３により出力される駆動電圧をＬＥＤ４に供給している場合、ＤＣ−ＤＣ回路３は、従来の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）およびＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）に応じて切り替わるＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１の開閉によって、ＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力時に出力するときと、ＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力時に出力するときとでは、ＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力時に二次電池１からＤＣ−ＤＣ回路３に電圧が供給されないため、電位差の異なる駆動電圧（図１３におけるＤＣＤＣ出力電圧）を発生する。このため、ＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力とＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力が切り替わるときに、コンデンサ１５が充電され貫通電流Ｉ２（図１５における円で囲まれる領域）が流れることになる。この結果、定電流源回路５を流れるＬＥＤ駆動電流Ｉとして貫通電流Ｉ２が流れてしまうため、貫通電流Ｉ２が発生するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力とＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力が切り替わるときにＬＥＤ４が点灯してしまうことがある。図１５に示すように、ＬＥＤ４は、ＬＥＤ駆動信号Ｉｏｎを定電流源回路５が入力している期間において発光すべきところを、ＬＥＤ駆動停止信号Ｉｏｆｆを定電流源回路５が入力している期間においても発光してしまうことは問題がある。

そこで、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置は、ＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１に並列に接続された抵抗１８を設けることによって、次のことも可能にする。図１６に、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置におけるＬＥＤ駆動電流の推移を示す。ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ２が開放された状態で、ＤＣ−ＤＣ回路３により出力される駆動電圧をＬＥＤ４に供給している場合、ＤＣ−ＤＣ回路３は、本発明の発光素子駆動装置を備える上位装置から入力するＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）およびＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）に応じてＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ１１の開閉が切り替わっても、ＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力時に二次電池１からＤＣ−ＤＣ回路３に電圧が供給され続けることによってコンデンサ１５を充電し続けるため、ＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力とＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力が切り替わるときに、コンデンサ１５に貫通電流Ｉ２が流れない。

以上、本発明の第５実施形態の発光素子駆動装置によれば、ＤＣ−ＤＣ回路駆動信号（ＤＣＤＣ ＯＮ）入力とＤＣ−ＤＣ回路駆動停止信号（ＤＣＤＣ ＯＦＦ）入力が切り替わるときに、定電流源回路５に不要な貫通電流Ｉ２が流れることがなく、従って、上記の入力が切り替わるときの不要なＬＥＤの点灯をなくすことができる。

本発明の発光素子駆動装置によれば、ＬＥＤを駆動させるための不要な電力損失をより一層軽減することができるという効果、または、当該装置の動作異常をより広範囲に検出することができるという効果を奏し、発光素子の駆動を制御する発光素子駆動装置の分野において有用である。

１ 二次電池
２ ＤＣ−ＤＣモード切替スイッチ
３ ＤＣ−ＤＣ回路
４ ＬＥＤ
５ 定電流源回路
６ 判定回路
７ コンデンサ
８ ＡＮＤ回路
９ 抵抗
１０ａ 電池電圧端子
１０ｂ ＤＣ−ＤＣ出力端子
１０ｃ ＤＣＤＣフィードバック端子
１１ ＤＣ−ＤＣ電源供給スイッチ
１２ フィードバック判定回路
１３ ＡＮＤ回路
１４、１５ コンデンサ
１６ カソード電圧判定回路
１７ 電圧オフセット回路
１８ 抵抗

Claims (4)

1. 発光素子と、
   前記発光素子に駆動電圧を供給するＤＣ−ＤＣ回路と、
   を備える発光素子駆動装置であって、
   前記ＤＣ−ＤＣ回路への電力供給の有無を切り替えるスイッチと、
   前記ＤＣ−ＤＣ回路からの出力電圧と、前記発光素子からのカソード電圧と、の大小を判定する判定回路を備え、
   前記スイッチは、前記判定回路が前記ＤＣ−ＤＣ回路からの出力電圧が前記発光素子からのカソード電圧よりも小さいと判定した場合、前記ＤＣ−ＤＣ回路への電力供給を停止するよう切り替える、
   発光素子駆動装置。
2. 請求項１記載の発光素子駆動装置であって、
   複数の発光素子を備え、
   前記判定回路は、前記ＤＣ−ＤＣ回路からの出力電圧と、前記発光素子からのカソード電圧と、の大小を、各発光素子毎に判定し、
   前記スイッチは、前記複数の発光素子の少なくとも１つにおいて、前記判定回路が前記ＤＣ−ＤＣ回路からの出力電圧が前記発光素子からのカソード電圧よりも小さいと判定した場合、前記ＤＣ−ＤＣ回路への電力供給を停止するよう切り替える、
   発光素子駆動装置。
3. 請求項１または２記載の発光素子駆動装置であって、
   前記スイッチに並列に接続された抵抗器を備える発光素子駆動装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の発光素子駆動装置を備える携帯情報端末。

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