JP2019016561A - Ｌｅｄ駆動方法及び該ｌｅｄ駆動方法を用いた照明機器 - Google Patents

Abstract

【課題】交流の入力電圧範囲を広くして低い電圧から高い電圧まで動作可能とするＬＥＤ駆動方法を提供する。
【解決手段】
全波整流された脈流により駆動される、給電端を一端とする直列接続されたＬＥＤ列に於いて、給電端を起点とするＬＥＤ列の異なる複数個所を各々異なるＬＥＤ駆動部と接続し、脈流の瞬時値に応じて必要なＬＥＤ駆動部を動作させて給電端から前記ＬＥＤ駆動部接続箇所までのＬＥＤを点灯制御するとともに、前記ＬＥＤ列の給電端から見て最遠端のＬＥＤ端子を駆動部に接続し、前記ＬＥＤ列の予め設定された単数あるいは複数個所でＬＥＤ端子間を導通または短絡して脈流の瞬時値に応じて点灯ＬＥＤ数を制御することを特徴とする。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、交流入力を用いてＬＥＤ列を駆動するためのＬＥＤ駆動技術に関し、より詳細には、交流入力を用いてＬＥＤ列を駆動するためのＬＥＤ駆動方法及び該駆動方法を備えた照明機器ないし照明器具に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用したＬＥＤ照明器具は、蛍光灯や白熱電球といった従来の照明器具に比べ、長寿命かつ低消費電力であるという特徴を有しており、環境への配慮に優れた次世代の照明機器として期待されている。他方、短期的な課題として電波として放射される雑音（以下、「雑音」という。）や交流入力に流れる高調波（以下、「高調波」という。）の低減に関する問題・電源の寿命・コスト等の諸問題が指摘されている。これらの問題は、現在多くのＬＥＤ照明機器が交流を直流に一旦変換し、内部的には直流にて駆動させるため、電源回路を含む複雑なＬＥＤ周辺回路が必要となることがその一因と考えられている。

交流入力を用いてＬＥＤ列を駆動するためのＬＥＤ駆動方法として、直列接続された複数のＬＥＤを有するＬＥＤ列を駆動するＬＥＤ駆動回路が開示されている（特許文献１）。より具体的には、特許文献１に開示されたＬＥＤ駆動回路は、交流入力を整流する整流器と、オペアンプと該オペアンプの出力段に分圧抵抗を介して接続された複数の駆動用トランジスタとを有する定電流駆動回路と、前記複数の駆動用トランジスタのエミッタ間にそれぞれ挿入された電流検出器としての抵抗とを備え、前記整流器の出力側の一端を前記ＬＥＤ列の入力側に接続し、前記複数のトランジスタの出力側の一端をそれぞれ、前記ＬＥＤ列における異なるＬＥＤ段数の接続ポイントに接続することにより、前記交流入力の電圧に応じて前記複数のトランジスタが選択的に前記ＬＥＤ列を駆動されると共に、前記選択的に駆動される前記ＬＥＤ列を流れる電流も前記交流入力の電圧に応じて変動するように作動し、交流入力電圧が低い時には段数の少ない数でＬＥＤ列のＬＥＤを点灯する事で交流入力の電圧が低い時から高い時までＬＥＤ列の点灯維持を可能とする。

図６を用いて従来のＬＥＤ駆動方法１についてさらに説明する。図６に示すように、ＬＥＤ駆動回路１において、交流入力（交流電源）からブリッジダイオード等の全波整流器ＦＲ１で全波整流された脈流ＶｏがＬＥＤ列Ｄ１〜Ｄ９に入力される。図６に示されるとおり、ＬＥＤ列は、例示的に９個のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ９）から構成されている。ＬＥＤ駆動回路１のＭＯＳＦＥＴであるＱ１〜Ｑ３は、スイッチを兼ねた定電流源として動作し、ＬＥＤ列に流れる電流波形を正弦波に近似する事で交流の入力に流れる高調波を抑止するという作用効果も奏する。

まず、Ｑ１のゲートには、電流Ｉ１が流れる時のＱ１のゲート・ソース間電圧ＶＧＳ値にその時のＱ１のソース電圧（Ｒｓ１＋Ｒｓ２＋Ｒｓ３）×Ｉ１を加えた電圧、即ちＶＧＳ１＋（Ｒｓ１＋Ｒｓ２＋Ｒｓ３）×Ｉ１以上の電圧を印加し、Ｑ１が導通できる状態とし、電流Ｉ２及びＩ３が流れるＱ２、Ｑ３各々のＶＧＳの値にその時のＱ２、Ｑ３の各ソース電圧を各々加算した電圧値より大きな値を印加してＱ１、Ｑ２を導通できる状態にしておく。脈流Ｖｏが０Ｖから徐々に上昇し、電流Ｉ１が第１〜第４段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ４）を経てＱ１に流れる事が可能となる電圧以降は、第１段目〜第４段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ４）が点灯するが、第５段目以降のＬＥＤ（Ｄ５〜Ｄ９）とＱ２、Ｑ３には電流が流れず、Ｑ２、Ｑ３には引き続き電流は流れないままの状態となる。この時、オペアンプＯＰ１の出力電圧Ｖｏｐは、Ｖｏｐ＝｛ＶＧＳ１＋Ｉ１×（Ｒｓ１＋Ｒｓ２＋Ｒｓ３）｝×（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ３となり、電流値を定める基準電圧Ｖｒｅｆとの関係式は、Ｖｒｅｆ×（Ｒｆ１＋Ｒｆ２）／Ｒｆ１＝Ｉ１×（Ｒｓ１＋Ｒｓ２＋Ｒｓ３）＝一定となる。

脈流Ｖｏが上昇して、電流Ｉ２が第１段目〜第７段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ７）を経てＱ２に流れることが可能となる電圧以降は、ＬＥＤ列のＤ１〜Ｄ７が点灯するが、第８段及び第９段のＬＥＤ（Ｄ８、Ｄ９）とＱ３には引き続き電流が流れないままの状態となる。この時、オペアンプＯＰ１の出力電圧ＶｏｐはＶｏｐ＝｛ＶＧＳ２＋Ｉ２×（Ｒｓ２＋Ｒｓ３）｝×（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３）となる。また、基準電圧Ｖｒｅｆとの関係式は、Ｖｒｅｆ×（Ｒｆ１＋Ｒｆ２）／Ｒｆ１＝Ｉ２×（Ｒｓ２＋Ｒｓ３）となる。このときＭＯＳＦＴＥ（Ｑ１）が電流Ｉ１を流す時と流さない時のＶＧＳの差δＶＧＳよりもＩ１×Ｒｓ１＋（Ｒ２の電圧降下）が大きくなる様に抵抗Ｒ２及びＲ３の値を定め、Ｑ２動作時にＱ１に電流が流れないようにしておく。

さらに電圧Ｖｏが上昇して、電流Ｉ３が第１段目〜第９段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ９）を経てＱ３に流れる事が可能となる電圧以降は全ＬＥＤが点灯する。この時、オペアンプＯＰ１の出力電圧Ｖｏｐは、Ｖｏｐ＝（ＶＧＳ３＋Ｉ３×Ｒｓ３）となる。また、基準電圧Ｖｒｅｆとの関係式は、Ｖｒｅｆ×（Ｒｆ１＋Ｒｆ２）／Ｒｆ１＝Ｉ３×Ｒｓ３となる。ここで、ＭＯＳＦＴＥ（Ｑ２）が電流Ｉ２を流す時と流さない時のＶＧＳの差δＶＧＳよりも、Ｉ２×Ｒｓ２＋（Ｒ１の電圧降下）が大きくなる様に抵抗Ｒ１の値を定め、Ｑ３動作時にＱ２に電流が流れないようにしておく。Ｑ２が不動作状態のとき、Ｒ２の電圧降下も加わる為、Ｑ１も不動作となっている。以上の説明により、基準電圧Ｖｒｅｆを制御する事でＬＥＤに流す電流値を制御し、よってＬＥＤの輝度を制御することが可能なことも理解できるであろう。
なお、電圧が減少するときは上記の逆の動作となる。

特許第５４８６６９８号明細書

しかしながら、特許文献１に記載のＬＥＤ駆動方法は、交流入力が変動し、ＬＥＤ列に印加される電圧が標準電圧値から低下（例えば−１０％）した場合であっても、そのような電圧の低下を見越して全てのＬＥＤが点灯できるように、ＬＥＤ列のＬＥＤの個数を設定している。この構成の場合、ＬＥＤ搭載個数は、交流入力が変動せず標準電圧状態にあれば問題無く点灯することができる個数より少なく、標準電圧状態では、いつも減らした数のＬＥＤ分の電圧域が使用されず、本駆動方法におけるエネルギー損失の主要因となっている。

より具体的には、従前の交流駆動方式においては、電圧の高低に応じて点灯させるＬＥＤ列の長さ（ＬＥＤの個数）を変えるという考え方で設計されており、かかる設計の一番の問題点は、電圧が一番高いときに点灯させるＬＥＤ列を一番長くするよう制御されていることである。この場合、電圧が最長のＬＥＤ列を点灯できない値まで低くなると１列に配置されたＬＥＤ列のうち交流電圧の１波形区間（各脈流周期内）において全消灯のままというＬＥＤが表れてしまう（つまり、かかる現象は消費者からはＬＥＤの不良と解されかねない）。一方で、かかる現象を防止すべく電圧の変動分を見繕って電圧低下時にも全ＬＥＤを点灯させるように制御すると、電源変動分に起因する損失が常時生じることになる。

これを別の視点から見ると、従来の交流駆動法は入力電圧の許容変動範囲が狭いと言う大きな問題があるとも言える。一方世界に目を転じると、国内でいわゆるＡＣ１００Ｖと称される電圧でも、世界では１００Ｖのみならず、１１０Ｖ、１１５Ｖ、１２０Ｖ等、多種多様の値が存在しており、ＡＣ２００Ｖでも同じ状況にある。従来の交流駆動法によってこれらに対処しようとすると、各電圧に応じて製品を都度開発する必要が有り開発コストや製品在庫管理上でも大きな問題ともなっていた。

上記課題に鑑み、本発明は、ＬＥＤ列に印加される交流入力の電圧域を効率よく（有効に）利用するよう電圧値に応じてＬＥＤ列を点滅するタイミングとその位置を制御し、電源変動に起因する損失の低減（あるいは、電源使用率の向上）を実現するＬＥＤ駆動方法及び該ＬＥＤ駆動方法を備えた照明機器を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、ＬＥＤ列に印加される電圧が標準電圧値から一定値低下した場合のみならず、交流の入力電圧範囲を広くして低い電圧から高い電圧まで動作可能とするＬＥＤ駆動方法及び該ＬＥＤ駆動方法を備えた照明機器を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、全波整流された脈流により駆動される、給電端を一端とする直列接続されたＬＥＤ列に於いて、給電端を起点とするＬＥＤ列の異なる複数個所を各々異なるＬＥＤ駆動部と接続し、脈流の瞬時値に応じて必要なＬＥＤ駆動部を動作させて給電端から前記ＬＥＤ駆動部接続箇所までのＬＥＤを点灯制御するとともに、前記ＬＥＤ列の給電端から見て最遠端のＬＥＤ端子を駆動部に接続し、前記ＬＥＤ列の予め設定された単数あるいは複数個所でＬＥＤ端子間を導通または短絡して脈流の瞬時値に応じて点灯ＬＥＤ数を制御することを特徴とするＬＥＤ駆動方法である。

本発明の一実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法及び該ＬＥＤ駆動方法を備えた照明装置によれば、交流駆動によるＬＥＤ列の点灯制御において、ＬＥＤ列に印加される交流入力の電圧域を効率よく（有効に）利用するよう電圧値に応じてＬＥＤ列を点滅するタイミングとその位置を制御し、交流電圧の１波形区間（各脈流周期内）において全消灯してしまうＬＥＤの発生を防止するとともに、電源変動に起因する損失の低減、あるいは、電源使用率の向上を実現するという効果を奏する。
さらに、本発明の一実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法及び該ＬＥＤ駆動方法を備えた照明装置によれば、ＬＥＤ列に印加される電圧が標準電圧値から一定値低下した場合のみならず、交流の入力電圧範囲を拡大せしめて低い電圧から高い電圧まで動作可能とするＬＥＤ駆動方法及び該ＬＥＤ駆動方法を備えた照明機器を提供することができ、これによって僅少の製品群で多種多様な電圧に対応することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法とその構成例を説明する説明図である。 本発明の他の実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法とその構成例を説明する説明図である。 本発明の他の実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法とその構成例を説明する説明図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法とその構成例を説明する説明図である。 本発明の動作原理を例示的に説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法における全波整流器のバリエーションを説明する説明図。 従来のＬＥＤ駆動方法と構成例を説明する説明図である。

本発明の実施形態は、全波整流された脈流により駆動される給電端を一端とする直列接続されたＬＥＤ列に於いて、給電端を起点とするＬＥＤ列の異なる複数個所を各々異なるＬＥＤ駆動部と接続、脈流の瞬時値に応じて給電端から前記ＬＥＤ駆動部接続箇所までのＬＥＤを点灯制御すると共に、前記ＬＥＤ列の給電端から見て最遠端のＬＥＤ端子をＬＥＤ駆動部に接続すると共に、単数または複数個所でＬＥＤ列のＬＥＤ端子間を導通して脈流の瞬時値に応じて点灯ＬＥＤ数を制御するＬＥＤ駆動方法で、点灯するＬＥＤの位置を選定する事で一脈流サイクル中に全てのＬＥを点灯する事が可能であるが、ここでは、駆動部やＬＥＤ列との接続を少なくし、且つ制御の説明を分かり易くする為、脈流の瞬時値がＶＬなる値に至るまでは給電端から点灯するＬＥＤ数を順次増加し、脈流の瞬時値がＶＬ以上ＶＨ以下の場合は給電端から最遠のＬＥＤ端子に駆動部を接続して給電端とＬＥＤ端子間を導通させ、ＶＨ以上の場合は全ＬＥＤを点灯させる動作モデルを例とし、説明を分かり易くする為、標準脈流尖頭値の９０％をＶＬ、同じく１１０％をＶＨとし、ＬＥＤ列は一列で、ＬＥＤの数は標準の脈流尖頭値で点灯する時に10個として説明する。

次に、本発明にかかるＬＥＤ駆動方法等を実施するための各実施形態について、図面を参照しながら詳述する。

本発明の第１実施形態はＬＥＤ駆動方法のデジタル制御法に関し、第２実施形態はＬＥＤ駆動電流のアナログ制御法に関し、第３実施形態はＬＥＤ駆動電流のデジタル・アナログ混在制御法に関するものとして説明する。なお、回路系の安定性向上のために、例えば、ＤＡコンバータ→定電流駆動回路→ＡＤコンバータ→誤差算出という一連の負帰還制御動作に対し系の安定性を確保する為の付加手段等が適宜必要とされる場合もあるが、これらは本発明の本質部分ではなく、また、本発明の理解を容易にするために、説明を省略する。

あるいは、アナログ回路系の安定性のために、適宜コンデンサ（Ｃ）や抵抗（Ｒ）を挿入するなどして応答調整が行われる場合もあるが、これらも本発明の本質部分ではなく、また、本発明の理解を容易にするために、説明を省略する。

（本発明の基本概念）
上述のように、本発明の実施形態としては、デジタル制御方法によるもの（第１実施形態）、アナログ制御方法によるもの（第２実施形態）、デジタル・アナログ混合制御方法によるもの（第３実施形態）といった様々な実施形態が想定されるが、本発明の基本概念は、上述の課題として挙げた「各脈流周期内で全消灯のままとなるＬＥＤの発生」を防止するために、電圧値によってＬＥＤ列中の点灯数を柔軟に変更制御し、かつ、点灯させる位置（ＬＥＤ）を柔軟に制御するという点にある。そのために、電圧の尖頭値を含む基準点から所定の経過時間後の波高値（以下、これを尖頭値等という）を適切に予測することは重要な処理となりうる。

また、第２実施形態では、電圧波形の尖頭値等の予測を行う替わりに、回路中の各スイッチのオン／オフが電圧の高低に依存して制御されるように構成されており、これによって、第１実施形態及び第３実施形態と同様のＬＥＤ点灯制御が行われる。いずれにせよ、電圧の高低に応じてＬＥＤ列中の点灯数と点灯位置（つまり点灯させるべきＬＥＤ）が柔軟に制御される点に変わりはない。

このようなＬＥＤの駆動制御が行われると、ＬＥＤの点灯段数は減っても消灯状態が継続してしまう箇所（ＬＥＤ位置）の発生を防止することができ、瞬間的に一部消灯していることを人は知覚出来ないという効果を奏する。

図４を参照して、本発明の動作原理を例示的に説明する。
図４には、ＬＥＤ駆動方法（詳細には、図１Ａ〜図３に示された駆動方法）における脈流Ｖｏの高低と、それぞれの脈流Ｖｏの場合に応じて点灯／消灯制御されるＬＥＤ列中のＬＥＤとの関係について説明したものである。図４（Ａ１）に示されている波形は、脈流Ｖｏの尖頭値が標準値より１０％高いＡＣ１１０Ｖの場合の全波整流波形（脈流１サイクル）であり、（Ａ２）には（Ａ１）に示された波形の各電圧ステップに応じてＬＥＤ列中のＬＥＤがどのように点灯／消灯制御されるのかを時系列に例示している。また、図４（Ｂ１）に示されている波形は、脈流Ｖｏの尖頭値が標準値のＡＣ１００Ｖの場合の全波整流波形（脈流１サイクル）であり、（Ｂ２）には（Ｂ１）に示された波形の各電圧ステップに応じてＬＥＤ列中のＬＥＤがどのように点灯／消灯制御されるのかを時系列に例示している。また、図４（Ｃ１）に示されている波形は、脈流Ｖｏの尖頭値が標準値より１０％低いＡＣ９０Ｖの場合の全波整流波形（脈流１サイクル）であり、（Ｃ２）には（Ｃ１）に示された波形の各電圧ステップに応じてＬＥＤ列中のＬＥＤがどのように点灯／消灯制御されるのかを時系列に例示している。

図４（Ａ１）に示された電圧値が高い場合の全波整流波形におけるＬＥＤ駆動方法のＬＥＤの点灯／消灯制御を示す。（Ａ２）においては、制御の基準点（脈流Ｖｏの電圧値が最小となる点）から脈流Ｖｏが時刻ｔ１０から立ち上がっていくとともに、ＬＥＤ駆動方法による駆動制御部は、時刻ｔ１１〜ｔ１２の区間では第１段目〜第４段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ４）を点灯させ、時刻ｔ１２〜ｔ１３の区間では第１段目〜第７段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ７）を点灯させ、時刻ｔ１３〜ｔ１４の区間では第１段目〜第２段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ２）を消灯させるとともに、第８段目〜第１１段目のＬＥＤ（Ｄ８〜Ｄ１１）をさらに点灯させる（つまり、同区間では、Ｄ３〜Ｄ１１が点灯している状態である）。次に、時刻ｔ１４〜ｔ１５の区間では第２段目のＬＥＤ（Ｄ２）をさらに点灯させ（つまり、同区間では、Ｄ２〜Ｄ１１が点灯している状態である）、時刻ｔ１５〜ｔ１６の区間（脈流Ｖｏの尖頭値が含まれる区間）では、再び第１段目のＬＥＤ（Ｄ１）を点灯させることにより、第１段目〜第１１段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ１１）を全点灯させる。以後、脈流Ｖｏの電圧が立ち下がっていくとともに、点灯させるＬＥＤについては、時刻ｔ１６〜ｔ１７の区間においてＤ２〜Ｄ１１を点灯させ、時刻ｔ１７〜ｔ１８の区間においてＤ３〜Ｄ１１を点灯させ、時刻ｔ１８〜ｔ１９の区間においてＤ１〜Ｄ７を点灯させ、時刻ｔ１９〜ｔ１ａの区間においてＤ１〜Ｄ４を点灯させるように、順次制御される。

また、図４（Ｂ１）に示された電圧値が平均の場合の全波整流波形におけるＬＥＤ駆動方法のＬＥＤの点灯／消灯制御を示す（Ｂ２）においては、制御の基準点（脈流Ｖｏの電圧値が最小となる点）から脈流Ｖｏが時刻ｔ２０から立ち上がっていくとともに、ＬＥＤ駆動方法による駆動制御部は、時刻ｔ２１〜ｔ２２の区間では第１段目〜第４段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ４）を点灯させ、時刻ｔ２２〜ｔ２３の区間では第１段目〜第７段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ７）を点灯させ、時刻ｔ２３〜ｔ２４の区間では第１段目〜第２段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ２）を消灯させるとともに、第８段目〜第１１段目のＬＥＤ（Ｄ８〜Ｄ１１）をさらに点灯させる（つまり、同区間では、Ｄ３〜Ｄ１１が点灯している状態である）。次に、時刻ｔ２４〜ｔ２５の区間（脈流Ｖｏの尖頭値が含まれる区間）では第２段目のＬＥＤ（Ｄ２）をさらに点灯させる（つまり、同区間では、Ｄ２〜Ｄ１１が点灯している状態である）。以後、脈流Ｖｏの電圧が立ち下がっていくとともに、点灯させるＬＥＤについては、時刻ｔ２５〜ｔ２６の区間においてＤ３〜Ｄ１１を点灯させ、時刻ｔ２６〜ｔ２７の区間においてＤ１〜Ｄ７を点灯させ、時刻ｔ２７〜ｔ２８の区間においてＤ１〜Ｄ４を点灯させるように、順次制御される。

また、また、図４（Ｃ１）に示された電圧値が低い場合の全波整流波形におけるＬＥＤ駆動方法のＬＥＤの点灯／消灯制御を示す（Ｃ２）においては、制御の基準点（脈流Ｖｏの電圧値が最小となる点）から脈流Ｖｏが時刻ｔ５０から立ち上がっていくとともに、ＬＥＤ駆動方法による駆動制御部は、時刻ｔ５１〜ｔ５２の区間では第１段目〜第４段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ４）を点灯させ、時刻ｔ５２〜ｔ５３の区間では第１段目〜第７段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ７）を点灯させる。次に、時刻ｔ５３〜ｔ５４の区間（脈流Ｖｏの尖頭値が含まれる区間）では第１段目〜第２段目のＬＥＤ（Ｄ１〜Ｄ２）を消灯させるとともに、第８段目〜第１１段目のＬＥＤ（Ｄ８〜Ｄ１１）をさらに点灯させる（つまり、同区間では、Ｄ３〜Ｄ１１が点灯している状態である）。以後、脈流Ｖｏの電圧が立ち下がっていくとともに、点灯させるＬＥＤについては、時刻ｔ５４〜ｔ５５の区間においてＤ１〜Ｄ７を点灯させ、時刻ｔ５５〜ｔ５６の区間においてＤ１〜Ｄ４を点灯させるように、順次制御される。

なお、駆動制御部は、現在の脈流Ｖｏの値（瞬時電圧値）及び蓄積した波形情報（例えば直近４〜８個の波形情報の平均値）を基に、直後の脈流Ｖｏの尖頭値等を予測させることができる。このとき、尖頭値等の予測は任意のタイミングで行わせることができるが、より精度の高い予測のためには、脈流Ｖｏの尖頭値近くで全ＬＥＤを点灯させる直前のタイミングで予測させると好適である。

また、図４では、ＬＥＤ列中のＬＥＤの数を１１個とし、脈流周期内において全消灯のままのＬＥＤの発生を回避するために点灯／消灯の切り替え対象としたＬＥＤ列端部のＬＥＤをＤ１〜Ｄ２とし（他端は、Ｄ５〜Ｄ１１である）、引き出し端の数を３つとして説明しているが、本発明はこれらに限定されない（図１Ａ〜図３を参照して後述する実施形態においても、同様である）。

次に、図１Ａ〜図３を参照しながら第１実施形態〜第３実施形態について詳説する。

［第１実施形態］＜ＬＥＤ駆動電流のデジタル制御法＞
図１Ａは、本発明の第１実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法１１０の構成例である。いわゆるフルデジタルの構成である。このようなデジタル制御においては、通常は系の安定性の問題（システムの動作不安定や発振を防止する観点）として、マイクロプロセッサのレスポンスよりも、回路出力のほうが十分にゆっくりであること（逆に言えば、プロセッサのレスポンスが十分速いこと。但し、コスト要請もある）が条件とされる事が多いが、具体的なスペックについては本発明の本質ではないため詳細な説明は割愛する。以下、ＬＥＤ駆動方法１１０はこの問題をクリアしているものとする。

また、図１Ａにおいては、Ｑ１１〜Ｑ１５のゲート〜ソース間に各ＭＯＳＦＥＴの動作に影響を与えない大きな値の抵抗（図では破線で表示）を実装しており、ＳＷ１０１〜ＳＷ１０６を開放した場合にはＭＯＳＦＥＴには電流が流れないように構成した。またＩ１１〜Ｉ１５とＲｓ１１〜Ｒｓ１５の値は予め設定されており、Ｑ１１〜Ｑ１５、Ｑ１３２、Ｑ１４２の特性は既知とする。
つまり、電流Ｉ１１〜Ｉ１５の値と抵抗Ｒｓ１１〜Ｒｓ１５の値は、ドライバの設計手順により定まる値である（つまり、流す電流、及びドライバにとっての基準電圧・基準電流が定まればソースに使用される抵抗値は設計値として決定される）。
同様に、すでに決定された標準入力ＡＣ電圧、変動率、ＬＥＤ段数、切換タップ数、各タップに流す電流値と各切替電圧、基準電圧により、トランジスタＱ１１〜Ｑ１５で必要とされる特性、並びに、導通切替部１４０の各抵抗の値及びトランジスタＱ２６１、Ｑ２６２の特性も自ずと定まる。
以下、「値は予め設定されている」、「特性は既知とする」の意義については同様の趣旨である。

図１Ａに示すように、ＬＥＤ駆動方法１１０は、全波整流器ＦＲ１、駆動制御部１２０、複数のトランジスタ等を有する定電流駆動回路１３０、導通切替部１４０、及びＬＥＤ列（例示的に、Ｄ１１〜Ｄ１ｂまで１１個のＬＥＤ列からなる）を備える。

ＬＥＤ列は、互いに直列接続されたＮ個（Ｎは３以上の整数。図１Ａにおいては例示的に１１個）のＬＥＤを有し、交流入力（交流電源）からブリッジダイオード等の全波整流器ＦＲ１で全波整流された脈流Ｖｏが、ＬＥＤ列の給電端１５０Ａ及び駆動制御部１２０に入力される。

図１Ａに示す形態では、発明の理解を容易にするために、ＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１ｂ）の数Ｎを１１個としているがこれに限定されるものではない。また、ＬＥＤ列の給電端１５０Ａから異なる数（同じ数であってもよい）のＬＥＤごとに引き出し端１５１〜１５３が設けられ、それぞれは駆動用のトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３−１に接続されている。ＬＥＤ列の終端１５０Ｂは駆動用のトランジスタＱ１３−２、Ｑ１４、Ｑ１５に接続されている。なお、引き出し端１５１〜１５３の数はこれに限定されない。

定電流駆動回路１３０は、複数の駆動用のトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３−１、Ｑ１３−２、Ｑ１４、Ｑ１５、複数のスイッチＳｗ１０１〜Ｓｗ１０６、及び複数の抵抗Ｒｓ１１〜Ｒｓ１４を含む回路であり、それぞれの要素は図１Ａに示すように接続されている。駆動制御部１２０によるスイッチＳｗ１０１〜Ｓｗ１０６の制御により、トランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３−１、Ｑ１３−２、Ｑ１４、Ｑ１５に流れる電流Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３−１、Ｉ１３−２、Ｉ１４，Ｉ１５がそれぞれ制御される。なお、定電流駆動回路１３０に含まれる駆動用のトランジスタ、スイッチ及び抵抗の個数は、図１Ａに示す例に限定されず、ＬＥＤ列に含まれるＬＥＤの数や、電流Ｉ１１〜Ｉ１５が流れるＬＥＤ列からの引き出し配線の数や入力される交流電圧等に応じて変更される。また本説明ではＬＥＤを１列として説明してあるが、並列、直並列、並列の数を変える等、さまざまな接続形態が可能なのであり、これらを代表として１列として説明するものである。

ここで、本実施形態では、トランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３−１、Ｑ１３−２、Ｑ１４、Ｑ１５としてＭＯＳＦＥＴを用い、スイッチＳｗ１０１〜Ｓｗ１０６として半導体スイッチ（ＣＭＯＳ・ＭＯＳＦＥＴ・バイポーラトランジスタ）を用いて説明しているが、これらに限定されるものではなく、他の同等機能品を採用してもよい。

導通切替部１４０は、トランジスタＱ１３２、Ｑ１４２、スイッチＳｗ１２１、１２２、及び抵抗Ｒｃ１１１、１１２、１２１、１２２を含む。導通切替部１４０は、次に述べる駆動制御部１２０による制御に応じて、ＬＥＤ列の給電端１５０Ａから数えてｊ段目（ｊは２以上Ｎ未満の整数）のＬＥＤの陽極（アノードあるいは入力端子）と給電端１５０Ａとを導通状態又は非導通状態に切り替える。
言い換えると、導通切替部１４０は、駆動制御部１２０による制御に応じて、ＬＥＤ列の給電端１５０Ａと、この給電端１５０Ａから数えてｊ段目のＬＥＤとの間のＬＥＤを導通状態又は非導通状態に切り替える。尚、非導通を切り替える数や場所はこれ等説明に限定されるものではなく、必要に応じて増減が可能な事は言うまでもない。

駆動制御部１２０は、入力電圧測定用のＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１２１、制御マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）１２２、電流値設定用のＤＡコンバータ（ＤＡＣ）１２３、及びスイッチ制御部１２４を備える。

制御ＭＰＵ１２２は、ＣＰＵ、メモリ及びプログラムメモリ等を備えたコンピュータであり、全波整流器ＦＲ１で全波整流された脈流Ｖｏの電圧値を予め定められた時間毎にＡＤＣ１２１を介して取得し、内部メモリ内に脈流Ｖｏの波形情報（電圧値とその電圧値を示す時間とを関連付けた情報）を蓄積する。当該予め定められた時間は、例えば、交流入力一周期ごとに１６〜１２８個、好ましくは３２〜６４個の電圧値をサンプリングできる時間としてもよい。また、蓄積する波形情報は、脈流一サイクルで１個の波形情報とすると、現時点から直近２個以上の波形情報を蓄積していればよい。本実施形態では限定されないが、制御ＭＰＵ１２２は例えば直近４〜１６個の波形情報を常時蓄積し、古い波形情報はその都度破棄される。
なお、これらのＭＰＵ性能は、本願の出願時において低価格低速のＭＰＵであり上述したようにシステムが動作不安定とならず発振をしない程度の処理性能の使用を想定している。

制御ＭＰＵ１２２は、蓄積した波形情報を基に、現時点におけるＡＤＣ１２１を介して取得した脈流Ｖｏの値（瞬時電圧値）から、以後の脈流波形を予測する。この予測した脈流波形に基づき、制御ＭＰＵ１２２は、スイッチ制御部１２４を制御して定電流駆動回路１３０内のスイッチＳｗ１０１〜Ｓｗ１０６をそれぞれ制御して、トランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３−１、Ｑ１３−２、Ｑ１４、Ｑ１５の何れを動作させるかを決めると共に、ＤＡＣ１２３を介してこれらのトランジスタに流れる電流値Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３−１、Ｉ１３−２、Ｉ１４、Ｉ１５を設定する。このとき、制御ＭＰＵ１２２は、ＡＤＣ１２１を介して取得した電圧値（瞬時電圧値）に従い、電流値Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３−１、Ｉ１３−２、Ｉ１４、Ｉ１５が設定範囲内に収まる様にＤＡＣ１２３の出力を変更し電流値を調整する。

次に、図１Ａに記載のＬＥＤ駆動方法１１０に基づき、制御ＭＰＵ１２２によるＬＥＤ駆動制御方法について説明する。

まず、制御ＭＰＵ１２２は、予め定められた時間毎に（例えば交流入力一周期ごとに３２〜６４個の電圧値をサンプリング）、ＡＤＣ１２１を介して脈流Ｖｏ及びトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３−１、Ｑ１３−２、Ｑ１４、Ｑ１５に流れる電流でＲｓ１５に生ずる電圧値より算定する。取得した値は波形情報として制御ＭＰＵ１２２に蓄積される。制御ＭＰＵ１２２は、蓄積した波形情報を逐次（限定されないが現時点から直近４〜１６個の波形情報分）平準化してノイズの影響を低減した後に、その値を参照する。

以下に記載のステップ１〜５では、ＬＥＤ駆動方法１１０において脈流Ｖｏの電圧が制御の基準点（脈流Ｖｏの電圧値が最小となる点）から立ち上がっていく際の制御ＭＰＵ１２２によるＬＥＤ駆動方法について説明する。

（ステップ１）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏの値やＱ１１〜Ｑ１５に流れる電流値を予め定められた時間毎にＡＤＣで測定すると共に制御の基準点、例えばＶｏの電圧値が最小となる時を認識するとＳｗ１０１を閉じて他のＳｗは開き、ＤＡＣ１２３には予め設定されたＩ１１なる電流が流れる時のＱ１１のＶＧＳ標準値に（Ｒｓ１１＋Ｒｓ１２＋Ｒｓ１３＋Ｒｓ１４＋Ｒｓ１５）×Ｉ１１を加えた電圧を出力し、その後ＶｓのＡＤＣ測定値がＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１１となるように制御を開始する。

（ステップ２）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ・Ｖｓや蓄積情報よりＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１４）を経てＱ１１にＩ１１が流れ始めた事を知り、Ｉ１１なる電流が流れる時のＱ１のＶＧＳ標準値に（Ｒｓ１１＋Ｒｓ１２＋Ｒｓ１３＋Ｒｓ１４）×Ｉ１１を加えた電圧値をＤＡＣ初期値とし、Ｉ１１が所定の値である事を示すＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１１となるようにＤＡＣ出力を調整する。
また、これと前後してＳｗ１０２を閉じてＱ１２にも電流が流れるように設定する。

（ステップ３）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報等よりＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１７）を経てＱ１２にＩ１２が流れ始めた事を知り、ＤＡＣ初期値をＩ１２なる電流が流れる時のＱ１２のＶＧＳ標準値に（Ｒｓ１２＋Ｒｓ１３＋Ｒｓ１４＋Ｒｓ１５）×Ｉ１２を加えた電圧を出力後、Ｉ１２が所定の値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１２となるようにＤＡＣ出力を調整し、それと前後してＳｗ１０１を開き、Ｓｗ１０３及びＳｗ１０４を閉じてＱ１３−１及びＱ１３−２に電流が流れるように設定する。

（ステップ４）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１９）を経てＱ１３−１にＩ１３−１が流れ始めた事を知るとＳｗ１０２を開くと共に、Ｉ１３−１なる電流が流れる時のＱ１３−１のＶＧＳ標準値に（Ｒｓ１３＋Ｒｓ１４＋Ｒｓ１５）×Ｉ１３を加えた電圧をＤＡＣ１２３より出力し、その後Ｉ１３が所定の値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１３となるようにＤＡＣ出力を調整する。
それと同時期にＳｗ１２１を閉じＳｗ１０３を開いてＱ１３−２を導状態としてＬＥＤ（Ｄ１３〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１３−２に電流Ｉ１３−２を流す。またこれと前後してＳｗ１０５を閉じ、Ｑ１４に電流が流れるように設定する。尚、Ｉ1３−１＝Ｉ１３-２＝Ｉ１３である為、Ｑ１３−１を経てＩ１３−１が流れても、Ｑ１３−２を経てＩ１３−２が流れてもＤＡＣ出力を制御するＭＰＵ１２２の制御内容に変わりはない。

（ステップ５）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＶｏの電圧波形を予測し、ＶｏがＬＥＤ（Ｄ１２〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１４にＩ１４を流す事が出来る値に達しないと予測する場合は、Ｖｏが尖頭値に達し電圧値が減少を開始するまで予測・判定を継続する。この時、Ｉ３が所定の値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ３となるようにＤＡＣ出力を調整するのは言うまでもない。
Ｖｏの電圧波形の予測で、ＶｏがＬＥＤ（Ｄ１２〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１４にＩ１４を流す事が出来る値に達すると予測される場合、Ｑ１４に電流Ｉ１４を流す時点を設定し、当該時点に達したと判断するとＳｗ１２１を開きＳｗ１２２を閉じてＱ１３２を遮断状態とし且つＱ１４２を導通状態として１５０ＡからＱ１４２を経由しＬＥＤ（Ｄ１２〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１４に電流Ｉ１４が流れる様に、Ｉ１４なる電流が流れる時のＱ１４のＶＧＳ標準値に（Ｒｓ１４＋Ｒｓ１５）×Ｉ１４を加えた電圧をＤＡＣ１２３より出力し、Ｉ１４が所定の値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１４となるようにＤＡＣ出力を調整する。また、Ｓｗ１０６を閉じＳｗ１０３を開いてＱ１５を動作可能とする。

（ステップ６）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＶｏの電圧波形を予測し、ＶｏがＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５にＩ１５を流す事が出来る値に達しないと予測する場合は、Ｖｏが尖頭値に達し電圧値が減少し始めるまで本動作を継続し、Ｉ１４が所定の値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１４となるようにＤＡＣ出力を調整する。
Ｖｏの電圧波形の予測で、ＶｏがＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５にＩ１５を流す事が出来る値に達すると予測する場合、Ｑ１５に電流Ｉ１５を流す時点を設定し、当該時点に達したと判断するとＳｗ１２２を開いてＱ１４２を遮断状態として全ＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５に電流Ｉ１５を流し始めると共に、Ｉ１５なる電流が流れる時のＱ１５のＶＧＳ標準値にＲｓ１５×Ｉ１５を加えた電圧をＤＡＣ１２３より出力し、その後Ｉ１５が所定の値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１５となるようにＤＡＣ出力を調整すると共に、ＭＰＵ１２２はＶｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＶｏの電圧波形の予測を継続し、Ｖｏが尖頭値に達するまで動作を継続する。

そして、脈流Ｖｏが尖頭値に達した後は電圧が減少するが、その時は上記ステップの逆順の動作を行う。

なお、上記例では（ステップ４）でＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１９）に電流Ｉ１３−１が流れ出すのを知り、Ｓｗ１２１を操作してＱ１３２を導通させる事でＬＥＤ（Ｄ１３〜Ｄ１ｂ）に電流を流すように制御を行っているが、電圧Ｖｏの予測で直接Ｓｗ１２１を操作することにより、Ｑ１３−１を削除することもできる。

また、上記の制御方法では入力電圧許容範囲を広げるとそれに伴い消費電力も変動してしまうが、電圧に応じて流す電流を増減する事で電力の変動を抑止するよう制御しても良い。

このように各ステップを繰り返し、ＬＥＤ駆動回路１１０は、ＬＥＤ列の各ＬＥＤを点灯／消灯させる。また、ＬＥＤ駆動回路１１０は、脈流Ｖｏの予測した尖頭値等が基準値よりも高い場合であっても低い場合であっても、ＬＥＤ列中の個々のＬＥＤを適宜点灯／消灯制御することで、脈流１周期内でＤ１１〜Ｄ１ｂの全ＬＥＤをいずれかのタイミングで点灯させ、且つ、周期内で全く点灯しないＬＥＤを無くすることができる。

以上の説明に基づけば、ＬＥＤ列中のＬＥＤ数をＮ個（Ｎは３以上の整数）とし、脈流周期内における不点灯を回避するために点灯／消灯の切り替え対象としたＬＥＤをＬＥＤ列の両端からその合計がＮ個を越えない任意の数のＬＥＤとし、また、ＬＥＤ列中のＬＥＤ間において引き出し端の数と引き出し位置を任意に設計することができることは、当業者であれば容易に理解できるであろう。

この場合、ＬＥＤ駆動方法は、全波整流された脈流が入力される給電端を一端とするＬＥＤ列であって、互いに直列接続されたＮ個（Ｎは３以上の整数）のＬＥＤを有する前記ＬＥＤ列と、ＬＥＤ列の両端からその合計がＮ個を越えないそれぞれ任意の数のＬＥＤを切り替える導通切替部とを含み、前記導通切替部は、脈流の（瞬時）電圧値に応じて、前記給電端と前記給電端から数えてｊ段目（ｊは２以上Ｎ未満の整数）のＬＥＤとの間のＬＥＤの導通と、前記給電端から数えてｋ段目（ｋはｊとの合計がＮ未満の整数）からＮ段目までのＬＥＤとの導通とを切り替えるように制御する。

さらに、以上の説明に基づいて本発明の技術概念を敷衍すれば、配線は複雑となるがＬＥＤ端子間を導通するときに一端を給電端に固定せずに任意のＬＥＤ間を導通させてＬＥＤ数の制御を行っても上記と同様の効果を得られる事、ＬＥＤ列中のＬＥＤ間において引き出し端の数と引き出し位置を任意に設計しても同様の効果を得る事は言うまでもなく、容易に理解もできるであろう。
また、複数の駆動回路を用いる代わりに、入力される脈流の波高値に応じてＬＥＤ列に所定の電流が流せるか否かの判断を行ない、駆動回路端に接続されるＬＥＤ列の数をＬＥＤ間を導通させる機能を必要数用意してこれを制御する事で点灯するＬＥＤ数を制御する事で単一の駆動回路でも同様の効果を得られるであろう事も容易に理解できるであろう。
むろん、駆動回路を複数用いてＬＥＤ間を導通させる事も前述の制御法と類似の制御で可能な事も同様である。

また、該ＬＥＤ駆動方法は、前記ＬＥＤ列に設けられた複数の引き出し端と、前記複数の引き出し端に接続された複数のトランジスタと、前記複数のトランジスタの各々に接続された複数のスイッチと、前記導通切替部及び前記スイッチを制御する駆動制御部とをさらに含んでいてもよく、前記駆動制御部が、前記脈流の瞬時電圧値に応じて前記複数のスイッチを制御し前記複数のトランジスタの各々に流れる電流を制御してもよい。

（ＬＥＤ駆動電流のデジタル制御法の他のバリエーション）
図１Ｂを参照して、ＬＥＤ駆動電流のデジタル制御法の他のバリエーションを示す。図１Ｂにおいて図１Ａと同じ部材番号が付されている装置や素子等は、基本的に同等の動作機能を有するものである（動作の仕組みは同等であっても、要求スペックが異なる場合はあり得る）。

図１Ｂに示されたＬＥＤ駆動方法１１５の概要は、次のとおりである。図１ＢにおけるＭＰＵは、交流入力をブリッジダイオードＦＲ１で全波整流した脈流Ｖ_０を、予め定められた時間毎にＡＤＣを用いて「ＤＡＣ→定電流回路→ＡＤＣ→誤差算出」と言う一連の負帰還制御動作を常時行う。なお、本動作に於いて安定性は確保されているものとし、本説明に於いては、Ｉ１１〜Ｉ１５とＲｓ１５の値は予め設定されており、Ｑ１５の特性は既知として、以下、図１Ｂを参照してその動作を詳述する。

（ステップ１）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏの値やＱ１５に流れる電流波形等をＲｓ１５の電圧値として予め定められた時間毎にＡＤＣで測定すると共に制御の基準点、例えばＶｏが最低電圧となる時点を認識するとＳｗ１０１を閉じ、且つ他のＳｗは開き、ＤＡＣ１２３には予め設定されたＩ１１なる電流が流れる時のＱ１５のＶＧＳ標準値にＲｓ１５×Ｉ１１を加えた電圧を出力し、その後Ｖｓの値がＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１１となるように制御を始める。

（ステップ２）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ・Ｖｓや蓄積情報よりＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１４）を経てＱ１５にＩ１１が流れる事を認識すると、Ｉ１１なる電流が流れる時のＱ１５のＶＧＳ標準値にＲｓ１５×Ｉ１１を加えた電圧値をＤＡＣ初期値として出力し、その後Ｉ１１が設定した値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１１となるようにＤＡＣ出力を調整する。

（ステップ３）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報等よりＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１７）を経てＱ１５にＩ１２が流れる事を認識すると、Ｓｗ１０１を開き、Ｓｗ１０２を閉じると共にＤＡＣ設定値をＩ１２なる電流値のＱ１５のＶＧＳ標準値にＲｓ１５×Ｉ１２を加えた電圧を出力し、その後Ｉ１２が所定の値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１２となるようにＤＡＣ出力を制御する。

（ステップ４）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１９を経てＱ１５にＩ１３＿１が流れる事を知ると、Ｓｗ１０２を開き、Ｓｗ１０３を閉じ、更にＩ１３＿１なる電流が流れる時のＱ１５のＶＧＳ標準値にＲｓ１５×Ｉ１３＿１を加えた電圧をＤＡＣより出力し、その後Ｉ１３＿１が設定した値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１３＿１となるようにＤＡＣ出力を制御する。

（ステップ５）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１９）を経てＱ１５にＩ１３＿１が流れる事を知ると、Ｓｗ１２２を閉じ、Ｓｗ１０３を開いてＳｗ１２２〜ＬＥＤ（Ｄ１３〜Ｄ１ｂ）の経路でＱ１５に電流Ｉ１３＿２が流れるようにＩ１３＿２なる電流が流れる時のＱ１５のＶＧＳ標準値にＲｓ１５×Ｉ１３＿２を加えた電圧をＤＡＣより出力し、その後Ｉ１３＿２が設定した値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１３＿２となるようにＤＡＣ出力を制御する。

（ステップ６）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＶｏの電圧波形を予測し、ＶｏがＬＥＤ（Ｄ１２〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５にＩ１４を流す事が出来る値に達しないと予測する場合は、Ｖｏが尖頭値に達し電圧値が減少を開始するまで予測・判定を継続する。ＭＰＵ１２２はＩ１３＿２が設定した値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１３＿２となるようにＤＡＣ出力を制御するのは言うまでもない。
Ｖｏの電圧波形が、ＬＥＤ（Ｄ１２〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５にＩ１４を流す事が出来る値に達するとＭＰＵ１２２が予測する場合、Ｑ１５に電流Ｉ１４を流す時点を設定し、当該時点にＶｏが達したと判断すると、Ｓｗ１２２を開き、Ｓｗ１２１を閉じてＳｗ１２１〜ＬＥＤ（Ｄ２〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５に電流Ｉ１４が流れるよう、Ｉ１４なる電流が流れる時のＱ１５のＶＧＳ標準値にＲｓ１５×Ｉ１４を加えた電圧をＤＡＣより出力し、その後Ｉ１４が設定した値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１４となるようにＤＡＣ出力を制御する。

（ステップ７）
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＶｏの電圧波形を予測し、ＶｏがＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５にＩ１５を流せる値には達しないと予測する場合、Ｖｏが尖頭値に達し電圧値が減少し始めるまで前記動作を継続する。
また、Ｖｏの電圧波形がＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５にＩ１５を流す事が出来る値に達すると予測される場合、ＭＰＵ１２２はＱ１５に電流Ｉ１５を流す時点を設定し、当該時点にＶｏが達したと判断すると、Ｓｗ１２１を開き、ＬＥＤ（Ｄ１１〜Ｄ１ｂ）を経てＱ１５に電流Ｉ１５を流し始めると共に、Ｉ１５なる電流が流れる時のＱ１５のＶＧＳ標準値にＲｓ１５×Ｉ１５を加えた電圧をＤＡＣより出力し、その後Ｉ１５が設定した値であるＶｓ＝Ｒｓ１５×Ｉ１５となるようにＤＡＣ出力を制御する。
ＭＰＵ１２２は、Ｖｏ、Ｖｓや蓄積情報よりＶｏの電圧波形の予測を継続し、Ｖｏが尖頭値に達するまで動作を継続する。

なお、脈流Ｖｏが尖頭値に達した後は電圧が減少するが、その時は上記の逆の動作を行う。
本例では実用時に配線本数が増えて作業が煩雑になる事を考慮してＳｗ１０１〜Ｓｗ１０３とＳｗ１２１〜１２２はいずれも一端を共通としてあるが、動作原理上はＳｗの一端を共通にする必然性は無く、必要に応じて異なるＬＥＤ間を接続しても同様の効果を得ることは言うまでもない。
電圧許容範囲を広げるとそれに伴い消費電力も変動するが、電圧に応じて流す電流を低減して電力の変動を抑止しても良い。

［第２実施形態］＜ＬＥＤ駆動電流のアナログ制御法＞
図２は、本発明の第２実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法２１０の構成例である。いわゆるフルアナログ制御法であり、相対的には上述の第１実施形態よりも実装の難易度が高い（なお、フルデジタル制御での発振抑制やフルアナログ制御法の実装難易度を勘案したデジタル・アナログ混在制御法が、後述する第３実施形態となる）。

図２に示すように、ＬＥＤ駆動制御法２１０は、全波整流器ＦＲ１、ＬＥＤ列（例示的に、Ｄ２１〜Ｄ２ｂまで１１個のＬＥＤ列からなる）、複数のトランジスタ等を有する定電流駆動回路２３０、及び導通切替部２４０を有する。

ＬＥＤ駆動回路２１０は、オペアンプＯｐ２１、定電流駆動用のトランジスタＱ２１〜Ｑ２６、スイッチ用トランジスタ制御用トランジスタＱ２２１、Ｑ２３１、Ｑ２４１、スイッチ用トランジスタ駆動用トランジスタＱ２３０、Ｑ２４０、Ｑ２５０、スイッチ用トランジスタ（ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ）Ｑ２６１、Ｑ２６２、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２６、Ｒｓ２１〜Ｒｓ２６、Ｒｇ１１、Ｒｇ２２等を含み、これらは図３に示すようにＬＥＤ列（Ｄ２１〜Ｄ２ｂ）を定電流駆動するための定電流駆動回路２３０を構成する。各トランジスタはＭＯＳＦＥＴであるが、これに限定されるものではなく、また１列のＬＥＤもこれに限定されるものではなく、複数列、直並列、各列数で数を可変する等、さまざまな接続形態が可能なのであり、これらを代表として１列として説明するものである。

図２に示されるように、ＬＥＤ列（Ｄ２１〜Ｄ２ｂ）を駆動する為のトランジスタとしては、例示的にＱ２１〜Ｑ２６、Ｑ２２１、Ｑ２３１、Ｑ２４１、Ｑ２３０，Ｑ２４０、Ｑ２５０を示しているがこれに限定されるものではない。また、ＬＥＤ列には、１１個のＬＥＤ（Ｄ２１〜Ｄ２ｂ）が含まれ、引き出し端２５１〜２５３と２５０Ｂを設けているが、この数に限定されるものではない。

以下に記載のステップ１〜７では、ＬＥＤ駆動回路２１０において脈流Ｖｏの電圧が基準点（例えばＶｏの電圧値が最小となる点）から立ち上がっていく際のＬＥＤ駆動方法について説明する。

ここで、Ｑ２１〜Ｑ２６はスイッチを兼ねた定電流源として動作し、

Ｖｒｅｆ×（Ｒｆ２＋Ｒｆ１）／Ｒｆ１
＝（Ｒｓ２１＋Ｒｓ２２＋Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２１
＝（Ｒｓ２２＋Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２２
＝（Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２３
＝（Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２４
＝（Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２５
＝Ｒｓ２６×Ｉ２６

なる式を満たすように動作する。
ここで、Ｉ２１＜Ｉ２２＜Ｉ２３＜Ｉ２４＜Ｉ２５＜Ｉ２６となっている。

また、ＬＥＤ（Ｄ２１〜Ｄ２２）間を導通させるスイッチＱ２６１・Ｑ２６２は、Ｑ２３０、Ｑ２４０、Ｑ２５０に電流Ｉ２６１またはＩ２６２を流す事により動作する。またＱ２２１・Ｑ２３１・Ｑ２４１はスイッチＱ２６１・Ｑ２６２を制御するＭＯＳＦＥＴＱ２３０・Ｑ２４０・Ｑ２５０を制御する。
なお、Ｉ２１〜Ｉ２６の電流値に用いるＭＯＳＦＥＴを始め、ＬＥＤや他のＭＯＳＦＥＴ等も特性は既知であり、これ等を用いる事を前提にＲｓ２１〜Ｒｓ２６、Ｉ２１〜Ｉ２６、Ｒｃ２１１〜Ｒｃ２１２、Ｒｃ２２１〜Ｒｃ２２２、Ｉ２６１〜Ｉ２６２の値を設定済であり、また、回路は安定動作するものとして、ＬＥＤ駆動回路２１０の動作を説明する。

（ステップ１）
ブリッジダイオードＦＲ１で全波整流した脈流Ｖｏの値が低くＬＥＤ列に電流が流れないとき、演算増幅器Ｏｐ２１はＭＯＳＦＥＴ（Ｑ２１）に電流を流すべく演算増幅器Ｏｐ２１の出力Ｖｏｐを上昇させるが、Ｖｏが低くＬＥＤ列に電流は流れない。
この時、Ｑ２１のゲートにはＩ２１なる電流が流れる時のＱ１のＶＧＳ値に（Ｒｓ２１＋Ｒｓ２２＋Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２１を加えた値より大きな電圧を印加し、Ｑ２１を動作可能とする。また、Ｉ２１よりも大きな電流で動作するＱ２２〜Ｑ２５にも各ＭＯＳＦＥＴに電流を流す時のＶＧＳの値に各々のソース電圧を加算した値より大きな電圧が印加される為、Ｑ２２〜Ｑ２６も動作可能となるが、同じゲート電位を抵抗Ｒｇ１１、Ｒｇ２１、Ｒｇ３１を介して印加されるＱ２３０、Ｑ２４０、Ｑ２５０は前段のＱ２２、Ｑ２３、Ｑ２４のゲート電位を抵抗Ｒｇ０２／Ｒｇ０３、Ｒｇ１２／Ｒｇ１３、Ｒｇ２２／Ｒｇ２３を介して印加されたＱ２２１、Ｑ２３１、Ｑ２４１が動作してＱ２３０、Ｑ２４０、Ｑ２５０のゲート電位を引き下げて動作を抑止するので、スイッチＱ２６１、Ｑ２６２は開いた状態を維持する。
なお、Ｒｇ１１、Ｒｇ２１、Ｒｇ３１とＲｇ０２・Ｒｇ０３、Ｒｇ１２・Ｒｇ１３、Ｒｇ２２・Ｒｇ２３の各値はＱ２２〜Ｑ２５の動作に影響を与えず各々が動作する値とする事で回路の動作への影響は無視できる。Ｒｇ１１・Ｒｇ２１・Ｒｇ３１やＲｇ０２／Ｒｇ０３、Ｒｇ１２／Ｒｇ１３、Ｒｇ２２／Ｒｇ２３の抵抗値と比率は各ＭＯＳＦＥＴの特性を考慮し、動作に支障の無い値を順次決定する。

（ステップ２）
脈流Ｖｏが徐々に上昇し、Ｉ２１がＬＥＤ（Ｄ２１〜Ｄ２４）を経てＱ２１に流れる電圧となった後は、ＬＥＤ列のＤ２１〜Ｄ２４が点灯する。
Ｑ２１のゲートには電流Ｉ２１を流す時のＶＧＳ値に（Ｒｓ２１＋Ｒｓ２２＋Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２１を加えた電圧が印加され、Ｉ２１よりも大きな電流で動作するＱ２２〜Ｑ２５にも各ＭＯＳＦＥＴに電流を流す時のＶＧＳの値に各々のソース電圧を加算した値より大きな電圧が印加され、Ｑ２２〜Ｑ２５も動作可能となるが、Ｄ２５〜Ｄ２ｂとＱ２２〜Ｑ２６には電流が流れずにＱ２２１、Ｑ２３１、Ｑ２４１が動作し、Ｑ２３０、Ｑ２４０、Ｑ２５０、Ｑ２６１、Ｑ２６２は遮断状態で（ステップ１）と同じ状態となる。

（ステップ３）
脈流Ｖｏが更に上昇し、Ｉ２２がＬＥＤ列（Ｄ２１〜Ｄ２７）を経てＱ２２に流れる電圧となった後は、ＬＥＤ列（Ｄ２１〜Ｄ２７）が点灯する。
Ｑ２２のゲートには電流Ｉ２２を流す時のＶＧＳ値に（Ｒｓ２２＋Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２２を加えた電圧ＶＧ２＝ＶＧＳ２＋（Ｒｓ２２＋Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２２が印加される。
Ｑ２１のゲートには、ＶＧＳ１＝｛ＶＧＳ２＋（Ｒｓ２２＋Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２２｝×Ｒ２６／（Ｒ２５＋Ｒ２６）−（Ｒｓ２２＋Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２２が印加されるが、ＶＧＳ２、Ｒｓ２〜Ｒｓ６、Ｉ２２は既知の為、前記のＶＧＳ１でＱ２１が動作しないようにＲ２５及びＲ２６を定め、Ｉ２２が流れる時にはＱ２１が動作せずＩ２１が流れない値とする。
以上により、Ｑ２１とＱ２３〜Ｑ２６、ＬＥＤ列（Ｄ２８〜Ｄ２ｂ）に電流は流れず、Ｑ２２１、Ｑ２３１、Ｑ２４１、Ｑ２３０、Ｑ２４０、Ｑ２５０、Ｑ２６１、Ｑ２６２は前と同じ状態にとどまる。

（ステップ４）
脈流Ｖｏが更に上昇し、Ｉ２３がＬＥＤ列（Ｄ２１〜Ｄ２９）を経てＱ２３に流れる電圧となった後は、ＬＥＤ列（Ｄ２１〜Ｄ２９）が点灯する。
Ｑ２３のゲートには、電流Ｉ２３を流す時のＶＧＳ値に（Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２３を加えた電圧ＶＧ３＝ＶＧＳ３＋（Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２３が印加される。
Ｑ２２のゲートには、ＶＧＳ２＝（ＶＧＳ３＋（Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ３）×（Ｒ２５＋Ｒ２６）／（Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）−（Ｒｓ２３＋Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ３が印加されるが、ＶＧＳ３、Ｒｓ２３〜Ｒｓ２６・Ｉ２３は既知の為、前記ＶＧＳ２でＱ２２が動作しないようにＲ２４を定め、Ｉ２３が流れる時にＱ２２は動作しない値とする。Ｑ２２のＶＧＳよりＱ２１のＶＧＳは低い為、Ｑ２１も動作しない。このようにＱ２３動作時にＱ２２は非動作状態となるが、この時Ｑ２２１も遮断状態となり、Ｑ２２動作時にはＱ２２１も動作状態となるように、且つＱ２２・Ｑ２３の動作には影響を与えないようにＲｇ０２とＲｇ０３の値を定める。更にＱ２２１動作時にＱ２３０は非動作状態となり、Ｑ２２１が非動作時にはＱ２３０が動作し、且つＱ２３の動作には影響を及ぼさないようにＲｇ１１の値を定める。
その結果、Ｑ２３にＩ２３が流れる時はＱ２２１が非動作状態となりＲｇ１１の電圧降下が無くなりＱ２３０が動作して電流Ｉ２６１が流れてＲｃ２１１に電圧が生じ、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ２６１）より成るスイッチが閉じてＬＥＤ（Ｄ２１〜Ｄ２２）間が導通する。この時点でＱ２１〜Ｑ２２、Ｑ２４〜Ｑ２６、Ｄ２ａ〜Ｄ２ｂに電流は流れていてない。
そして、Ｑ２３０、Ｑ２３１、Ｑ２４１は動作し続け、Ｑ２２１、Ｑ２４０、Ｑ２５０は動作しない。

（ステップ５）
スイッチのＱ２６１が閉じるとＤ２１〜Ｄ２２間が導通する。ここでＬＥＤ列Ｄ２１〜Ｄ２９とＬＥＤ列Ｄ２３〜Ｄ２ｂはＬＥＤ段数も同じであり、電流Ｉ２３とＩ２４の値を同じ値またはその差が大きくないように設定する事でＬＥＤ列の電圧降下を同等の値とし、（ステップ４）と同等の脈流Ｖｏの値でスイッチＱ２６１を経てＬＥＤ（Ｄ２３〜Ｄ２ｂ）にＩ２４なる電流を流してＬＥＤ（Ｄ２３〜Ｄ２ｂ）を点灯させる。Ｑ２４のゲートには、電流Ｉ２４を流す時のＶＧＳ値に（Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２４を加えた電圧ＶＧ４＝ＶＧＳ４＋（Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２４が印加される。Ｑ２３のゲートには、ＶＧＳ３＝（ＶＧＳ４＋（Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２４）×（Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）／（Ｒ２３＋Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）−（Ｒｓ２４＋Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２４が印加されるが、ＶＧＳ４、Ｒｓ２４〜Ｒｓ２６、Ｉ２４は既知の為、前記ＶＧＳ３でＱ２３が動作しないようにＲ２３を定め、Ｉ２４が流れる時にＱ２３は動作しない値とする。Ｑ２３のＶＧＳよりＱ２２、Ｑ２１のＶＧＳは低くＱ２１、Ｑ２２も動作しない。このようにＱ２４動作時にはＱ２３は非動作状態となるが同時にＱ２３１も遮断状態とし、Ｑ２３動作時にはＱ２３１も動作状態とし、且つＱ２３の動作に影響を与えないようにＲｇ１２とＲｇ１３の値を定める。またＱ２３１動作時にＱ２４０は非動作状態となる様にするがこの時に、Ｑ２４の動作には影響を及ぼさないようにＲｇ２１の値を定める。
その結果、Ｑ２４にＩ２４が流れる時はＱ２３１が非動作状態となりＲｇ２１の電圧降下が無くなりＱ２４０が動作して電流Ｉ２６１が流れてＲｃ２１１に電位が生じ、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ２６１）より成るスイッチが閉じたままとなる為、ＬＥＤ（Ｄ２１〜Ｄ２２）間は導通し続ける。Ｑ２１〜Ｑ２３、Ｑ２５〜Ｑ２６、Ｄ２１〜Ｄ２２に電流は流れていない。
Ｑ２４０とＱ２４１は動作し続け、Ｑ２２１、Ｑ２３１、Ｑ２３０、Ｑ２５０は動作しない。

（ステップ６）
脈流Ｖｏが更に上昇し、Ｉ２５がＬＥＤ列（Ｄ２２〜Ｄ２ｂ）を経てＱ２５に流す事が可能な電圧となった後はＬＥＤ列（Ｄ２２〜Ｄ２ｂ）が点灯する。
Ｑ２５のゲートには、電流Ｉ２５を流す時のＶＧＳ値に（Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２５を加えた電圧ＶＧ５＝ＶＧＳ５＋（Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２５が印加される。
Ｑ２４のゲートには、ＶＧＳ４＝（ＶＧＳ５＋（Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２５）×（Ｒ２３＋Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）／（Ｒ２２＋Ｒ２３＋Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）−（Ｒｓ２５＋Ｒｓ２６）×Ｉ２５が印加されるが、ＶＧＳ５、Ｒｓ２５・Ｒｓ２６、Ｉ２５は既知の為、前記ＶＧＳ４でＱ２４が動作しないようにＲ２２を定め、Ｉ２５が流れる時にＱ２４は動作しない値とする。Ｑ２４のＶＧＳよりＱ２３、Ｑ２２、Ｑ２１のＶＧＳは低くＱ２１〜Ｑ２３も動作しない。このようにＱ２５動作時にＱ２４は非動作状態となるがこの時Ｑ２４１も遮断状態とし、Ｑ２４動作時にはＱ２４１も動作状態とし、且つＱ２４、Ｑ２５の動作に影響を与えないようにＲｇ２２とＲｇ２３の値を定める。更にＱ２４１動作時にＱ２５０は非動作状態とさせ、Ｑ２４１が非動作時にはＱ２５０が動作し且つＱ２５の動作に響を及ぼさないようにＲｇ３１の値を定める。
その結果、Ｑ２５にＩ２５が流れる時はＱ２４１が非動作状態となりＲｇ３１の電圧降下が無くなりＱ２５０が動作して電流Ｉ２６２が流れＲｃ２２１に電圧が生じ、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ２６２）より成るスイッチが閉じてＬＥＤ（Ｄ２１）間は導通する。Ｄ２１に電流は流れず、Ｑ２１〜Ｑ２４、Ｑ２６、Ｑ２２１、Ｑ２３１、Ｑ２４１、Ｑ２３０、Ｑ２４０は動作しない。

（ステップ７）
脈流Ｖｏが更に上昇し、Ｉ２６がＬＥＤ列Ｄ２１〜Ｄ２ｂを経てＱ２６に流す事が可能な電圧となった後はＬＥＤ列Ｄ２１〜Ｄ２ｂの全ＬＥＤが点灯する。
Ｑ２６のゲートには、電流Ｉ２６を流す時のＶＧＳ値にＲｓ２６×Ｉ２６を加えた電圧ＶＧ６＝ＶＧＳ６＋Ｒｓ２６×Ｉ２６が印加される。
Ｑ２５のゲートには、ＶＧＳ５＝（ＶＧＳ６＋Ｒｓ２６×Ｉ２６）×（Ｒ２２＋Ｒ２３＋Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）／（Ｒ２１＋Ｒ２２＋Ｒ２３＋Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６）−Ｒｓ２６×Ｉ２６が印加されるが、ＶＧＳ６、Ｒｓ２６、Ｉ２６は既知の為、前記ＶＧＳ５でＱ２５が動作しないようにＲ２１を定め、Ｉ２６が流れる時にＱ２５は動作しない値とする。Ｑ２５のＶＧＳよりＱ２４〜Ｑ２１のＶＧＳは低くＱ２１〜Ｑ２４も動作しない。
Ｑ２５が動作しなくなるとＱ２５０も動作しなくなりＩ２６２も流れなくなるのでＲｃ２２１両端に生ずる電位差も無くなりＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ２６２）より成るスイッチはＤ２１の両端を開くので、Ｄ２１も点灯、Ｄ２１〜Ｄ２ｂ全てのＬＥＤが点灯する。Ｑ２１〜Ｑ２５、Ｑ２２１、Ｑ２３１、Ｑ２４１、Ｑ２３０、Ｑ２４０、Ｑ２５０は動作しない。

脈流Ｖｏが尖頭値に達した後は電圧が減少するが、その時は上記ステップと逆順の動作を行う。

第２実施形態にかかるフルアナログ駆動方法は、上述した回路構成および特有の動作原理を有しており、これらにより、第１実施形態と同様の効果を奏するものとなる。

［第３実施形態］＜ＬＥＤ駆動電流のデジタル・アナログ混在制御法＞
図３は、本発明の第３実施形態にかかるＬＥＤ駆動回路３１０の回路構成例である。いわゆるハイブリッド回路である。このようなハイブリッド構成にする意義は、フルデジタル構成における系の安定性確保を別の観点から達成しようとするものである。つまり、フルデジタルで行われていた系の安定性は、ハイブリッド構成ではアナログ回路部分が担うことになる。これにより、系の安定性確保に必要であったＣＰＵ（ＭＰＵ）のパワーは解放され、余剰分を正確なピーク予測、状態予測、及びスイッチ制御に振り分けることができる。

図３に示すように、ＬＥＤ駆動方法３１０は、全波整流器ＦＲ１、駆動制御部３２０、複数のトランジスタ等を有する定電流駆動回路３３０、及び導通切替部３４０を備える。本実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法３１０は、第１実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法１１０と第２実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法２１０とを単純に組み合わせたというよりは、第１実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法１１０の一部をアナログ回路構成で置換したもの、あるいは、ＬＥＤ回路１１０にアナログ駆動方法を追加したものという性格を有する。

以下に記載のステップ１〜７では、ＬＥＤ駆動方法３１０において脈流Ｖｏの電圧が基準点（例えばＶｏの値が最小となる点）から立ち上がっていく際のＬＥＤ駆動方法について説明する。

ここで、ＭＰＵ３２２は、ブリッジダイオードＦＲ１で全波整流した脈流Ｖｏを予め定められた時間にＡＤＣ３２１を用いて電圧波形を計測し、Ｑ３１〜Ｑ３６の動作状態を把握した上でスイッチを制御する。
Ｉ３１〜Ｉ３６の電流値は、Ｖｒｅｆ×（Ｒｆ３２＋Ｒｆ３１）／Ｒｆ３１＝（Ｒｓ３１＋Ｒｓ３２＋Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３１＝（Ｒｓ３２＋Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３２＝（Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３３＝（Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３４＝（Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３５＝Ｒｓ３６×Ｉ３６を満たす様にＩ３１〜Ｉ３６とＲｓ３１〜Ｒｓ３６を設定する事でＤＡＣ出力をＩ３１〜Ｉ３６毎に個別に設定する事を無くして処理の煩雑さと処理時間の変動を少なくし制御を単純化できる。Ｒｓ３１〜Ｒｓ３６を適切に設定し、ＬＥＤ列に流れる電流波形を正弦波に近似し高調波を低減する事も可能となる。ここで、Ｑ３１〜Ｑ３６のゲート〜ソース間には他の回路の動作に影響を及ぼさない非常に高い抵抗が接続（煩雑になるので、図３において不図示）されており、ゲートに接続されたスイッチが開いた状態ではＭＯＳＦＥＴは遮断状態となり動作しない。
なお、Ｉ１〜Ｉ６の値とＲｓ３１〜Ｒｓ３６の値はすでに定まっており−よってＶｒｅｆとＲｆ３１、Ｒｆ３２も定まっている−ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３１〜Ｑ３６）の特性も明確になっているものとし、また、定電流回路系は安定で制御系の安定性も確保されているものとして以下の各ステップを説明する。

（ステップ１）
ＭＰＵ３２２は、脈流ＶｏやＶｓ（Ｑ３１〜Ｑ３６に流れる電流値）を予め定められた時間毎にＡＤＣで測定し、制御の基準点−例えばＶｏの値が最小となる時点−と経過時間を認識するとともに、現在と過去の測定情報を基に以降のＶｏの波形やＬＥＤ列導通開始電圧等を予測する。脈流Ｖｏの測定電圧が低くＱ３１〜Ｑ３５は動作しないが、ＭＰＵ３２２は、Ｓｗ３０２とＳｗ３１１を閉じ、他のＳｗ３１２〜Ｓｗ３１６、Ｓｗ３０１、ＳＷ３０３〜Ｓｗ３０６、Ｓｗ３２１とＳｗ３２２を開き、Ｑ３１とＱ３２を動作可能な状態とする。
また、ここでＲｉ３２の値を設定しておく。

（ステップ２）
脈流Ｖｏが徐々に上昇し、Ｉ３１がＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３４を経てＱ３１に流れる事が可能となった後は、Ｑ３１が動作してＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３４に電流Ｉ３１が流れて点灯する。
Ｖｏの値はまだ低く、Ｄ３５〜Ｄ３ｂに電流は流れず、Ｑ３２〜Ｑ３６も動作しない。
Ｑ３２の動作時、Ｑ３２のゲートＶＧ２には電流Ｉ３２が流れる時のＶＧＳ値ＶＧＳ２に（Ｒｓ３２＋Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３２を加えた電圧ＶＧ２＝ＶＧＳ２＋（Ｒｓ３２＋Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３２が印加され、Ｑ３１にはＶＧＳ１＝｛ＶＧＳ２＋（Ｒｓ３２＋Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３２｝×Ｒｉ３２／（Ｒｉ３１＋Ｒｉ３２）−（Ｒｓ３２＋Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３２が加えられるが、ＶＧＳ２、Ｒｓ３２〜Ｒｓ３６、Ｉ３２は既知であるから、このＶＧＳ１値でＱ３１が動作しないようにＲｉ３１の取り得る範囲を定めてＲｉ３１の値を仮決めすると共に、Ｉ３２が流れる時にはＱ３１が動作しないようにしておく。
ＭＰＵ３２２は、Ｖｓの値よりＱ３１が動作しＩ３１が流れている事とその時のＶｏ値を検知する。

（ステップ３）
脈流Voが上昇し、Ｉ３２がＬＥＤ（Ｄ３１〜Ｄ３７）を経てＱ３２に流れる事が可能となった後は、Ｑ３２に電流Ｉ３２が流れてＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３７は点灯する。
ＭＰＵ３２２は、Ｖｓの値からＱ３２が動作しＩ３２が流れている事を認識、Ｑ３２が動作し始めたＶｏの値を測定すると共にＳｗ３０２とＳｗ３１１を開きＳｗ３０３とＳｗ３１２を閉じてＱ３１の動作を停止し、Ｑ３２とＱ３３を動作可能とする。スイッチが開いているのでＱ３１、Ｑ３４〜Ｑ３６は動作しない。
Ｑ３３動作時、Ｑ３３のゲートＶＧ３には電流Ｉ３３が流れる時のＶＧＳ値に（Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３３を加えた電圧ＶＧ３＝ＶＧＳ３＋（Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３３が印加され、Ｑ３２にはＶＧＳ２＝｛ＶＧＳ３＋（Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３３｝×Ｒｉ３２／（Ｒｉ３１＋Ｒｉ３２）−（Ｒｓ３３＋Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３３が加えられるが、ＶＧＳ３、Ｒｓ３３〜Ｒｓ３６、Ｉ３３は既知であるから、このＶＧＳ２でＱ３２が動作しないように、且つ以前の値とも矛盾しない範囲でＲｉ３１が取り得る範囲内で以前の値と矛盾しない様その値を仮決めする。

（ステップ４）
脈流Ｖｏが更に上昇し、Ｉ３３がＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３９を経てＱ３３に流れる事が可能となった後は、Ｑ３３に電流Ｉ３３が流れてＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３９は点灯する。
ＭＰＵ３２２はＱ３３の動作し始めるＶｏの値と共にＶｓの値からＱ３３が動作しＩ３３が流れている事を認識すると、Ｓｗ３０３とＳｗ３１２を開き、Ｓｗ３０４とＳｗ３１３を閉じてＱ３１〜Ｑ３２の動作を抑止し、Ｑ３３とＱ３４を動作可能とする。
Ｑ３４動作時、Ｑ３４のゲートＶＧ４には電流Ｉ３４が流れる時のＶＧＳ値に（Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３４を加えた電圧ＶＧ４＝ＶＧＳ４＋（Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３４が印加され、Ｑ３３にはＶＧＳ３＝｛ＶＧＳ４＋（Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３４｝×Ｒｉ３２／（Ｒｉ３１＋Ｒｉ３２）−（Ｒｓ３４＋Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３４が印加されるが、ＶＧＳ４、Ｒｓ３４〜Ｒｓ３６、Ｉ３４は既知である為、このＶＧＳ３でＱ３３が動作せず且つ以前の値とも矛盾しない範囲でＲｉ３１が取り得る範囲内で以前の値と矛盾しない様その値を仮決めする。

（ステップ５）
ＭＰＵ３２２は、現Ｖｏ値と基準点よりの経過時間等よりＶｏ電圧波形を予測し、電流Ｉ３４をＬＥＤ列Ｄ３３〜Ｄ３ｂに流せると予測した時点でＳＷ３２１を閉じてＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３３２）より成るスイッチを動作させてＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３２間を導通し、ＬＥＤ列Ｄ３３〜Ｄ３ｂを点灯させる。
なお、ＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３９とＬＥＤ列Ｄ３３〜Ｄ３ｂのＬＥＤ段数は同じため電流Ｉ３３とＩ３４の差が大きくないように設定する、もしくはＲｓ３３を０ΩとしてＩ３３＝Ｉ３４とすれば、ＬＥＤ列の電圧降下は同等となり、予測を行わずにＳｗ３２１を閉じてＱ３３２より成るスイッチを動作してＬＥＤ列Ｄ３３〜Ｄ３ｂにＩ３４の電流を流してこれを点灯させる事も可能である。
ＭＰＵ３２２は、Ｖｓの値を読む事でＩ３４が流れている事とその時のＶｏ値を把握する。
その後、ＭＰＵ３２２はＳｗ３０４とＳｗ３１３を開きＳｗ３０５とＳｗ３１４を閉じてＱ３１〜Ｑ３３の動作を停止し、Ｑ３４とＱ３５を動作可能とする。
Ｑ３５動作時、Ｑ３５のゲートＶＧ５には電流Ｉ３５が流れる時のＶＧＳ値に（Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３５を加えた電圧ＶＧ５＝ＶＧＳ５＋（Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３５が印加され、Ｑ３４にはＶＧＳ４＝｛ＶＧＳ５＋（Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３５｝×Ｒｉ３２／（Ｒｉ３１＋Ｒｉ３２）−（Ｒｓ３５＋Ｒｓ３６）×Ｉ３５が印加されるが、ＶＧＳ５、Ｒｓ３４〜Ｒｓ３６、Ｉ３５は既知である為、このＶＧＳ４でＱ３３が動作せず、且つ以前の値とも矛盾しない範囲でＲｉ３１が取り得る範囲内で以前の値と矛盾しない様その値を仮決めする

（ステップ６）
ＭＰＵ３２２は、脈流Ｖｏの現在値や基準点からの経過時間等よりＶｏ電圧波形を予測、電流Ｉ３５をＬＥＤ列Ｄ３２〜Ｄ３ｂに流すことが可能か否かを予測する。
可能と予測した場合、ＭＰＵ３２２は可能と予測した時にＳｗ３２１を開きＳｗ３２２を閉じて、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴＱ３３２より成るスイッチを開きＱ３４２より成るスイッチを閉じてＬＥＤ（Ｄ３１）間を導通させてＬＥＤ列Ｄ３２〜Ｄ３ｂを点灯させる。
更に、ＭＰＵ３２２は、Ｓｗ３０５とＳｗ３１４を開きＳｗ３０６とＳｗ３１５を閉じてＱ３１〜Ｑ３４の動作を停止し、Ｑ３５とＱ３６を動作可能とする。尚、ＭＰＵ３２２は、Ｖｓの値を読む事でＩ３５が流れている事とその時のＶｏ値を把握する。
不可能と予測した場合は以前の状態を維持する。
Ｑ３６が動作する時、Ｑ３６のゲートＶＧ６には電流Ｉ３６が流れる時のＶＧＳ値にＲｓ３６×Ｉ３６を加えた電圧ＶＧ６＝ＶＧＳ６＋Ｒｓ３６×Ｉ３６が印加され、Ｑ３５にはＶＧＳ５＝（ＶＧＳ６＋Ｒｓ３６×Ｉ３６）×Ｒｉ３２／（Ｒｉ３１＋Ｒｉ３２）−Ｒｓ３６×Ｉ３６が印加されるが、ＶＧＳ６、Ｒｓ３６、Ｉ３６は既知である為、このＶＧＳ５でＱ３５が動作せず、且つ以前の値とも矛盾しないよう、且つ以前の値とも矛盾しない範囲でＲｉ３１が取り得る範囲内で以前の値と矛盾しない様その値を決定する。

（ステップ７）
ＭＰＵ３２２は、脈流Ｖｏの現在値や基準点からの経過時間等よりＶｏ電圧波形を予測し、電流Ｉ３６をＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３ｂに流すことが可能か否かを予測する。
可能と予測した場合、ＭＰＵ３２２は可能と予測した時にＳｗ３２２を開き、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴＱ３４２より成るスイッチを開いてＬＥＤ（Ｄ３１）にも電流Ｉ３６を流して全ＬＥＤ列Ｄ３１〜Ｄ３ｂを点灯させる。
また、ＭＰＵ３２２は、Ｓｗ３１５を開いてＱ３１〜Ｑ３５の動作を停止し、Ｑ３６のみを動作させる。（Ｑ３３２とＱ３４２のスイッチは開放となっている。）
ＭＰＵ３２２は、Ｉ３６が流れている事とその時のＶｏ値を確認する。
不可能と予測した場合は以前の状態を維持する。

脈流Ｖｏが尖頭値に達した後は電圧が減少するが、その時は上記ステップと逆順の動作を行う。

以上の実施形態におけるＬＥＤ駆動方法ないし駆動回路においては、交流電源を単相としており、これを全波整流することを前提として説明をしたが、本発明はこれら単相二線の交流に限定されるものではない。三相三線の交流を全波整流して脈流となし、かかる脈流を前提に本発明の上記実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法ないし駆動回路を適用することもできる。本発明は、この場合にも単相交流と同様の効果を得る。

図５を参照して、三相三線の交流を全波整流して脈流とする場合の一実施形態について説明する。図５（Ａ）は、図１Ａ〜図３を参照して説明したＬＥＤ駆動方法ないし駆動回路に使用された単相二線の交流に対する全波整流器ＦＲ１である。三相三線の交流を全波整流して本発明の一実施形態となす場合には、図５（Ｂ）に示されるような全波整流器ＦＲ２を採用することで、同図（Ｂ）中のＦＲ２から見て右側の回路構成は、同図（Ａ）中のＦＲ１から見て右側の回路構成（つまり、図１Ａ〜図３を三種押して説明したＬＥＤ駆動方法ないし駆動回路）と同じものを採用することができる。

但し、三相全波整流の場合は、図５（Ｃ）に示されるように脈流が０Ｖまで低下しないため、脈流と脈流の切替点は電圧が減少から増加に変化する点を起点とする。三相全波整流の場合は６０度の位相差があるため、同図（Ｃ）においては、電圧が減少から増加に変化する切替点は、
となる。

また、ＬＥＤは、輝度の変動は有るが消灯の期間は無く常時点灯となる。さらに、三相全波整流を用いた本発明の一実施形態にかかるＬＥＤ駆動回路を採用すると、部分点灯の場合を含めると欠相時や電圧低下時にもＬＥＤの点灯を継続する事が出来るという効果も奏する。

以上、具体例に基づき、本発明の一実施形態にかかるＬＥＤ駆動方法と駆動回路について説明したが、かかるＬＥＤ駆動方法と駆動回路を組み込んだ照明機器を実現することは、当業者であれば容易であることは言うまでもない。

本明細書（特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）に記載された構成要件の全て及び／又は開示された全ての方法又は処理の全てのステップについては、これらの特徴が相互に排他的である組合せを除き、任意の組合せで組み合わせることができる。

また、本明細書（特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）に記載された特徴の各々は、明示的に否定されない限り、同一の目的、同等の目的、または類似する目的のために働く代替の特徴に置換することができる。したがって、明示的に否定されない限り、開示された特徴の各々は、包括的な一連の同一又は均等となる特徴の一例にすぎない。

さらに、本発明は、上述した実施形態のいずれの具体的構成にも制限されるものではない。本発明は、本明細書（特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）に記載された全ての新規な特徴又はそれらの組合せ、あるいは記載された全ての新規な方法又は処理のステップ、又はそれらの組合せに拡張することができる。

１１０、２１０、３１０ ＬＥＤ駆動回路
１２０，３２０ 駆動制御部
１３０、２３０、３３０ 定電流駆動回路
１４０、２４０、３４０ 導通切替部
１５０Ａ、２５０Ａ、３５０Ａ 供給端
１５１〜１５３、２５１〜２５３、３５１〜３５３ 引き出し端

Claims (7)

1. 全波整流された脈流により駆動される、給電端を一端とする直列接続されたＬＥＤ列に於いて、給電端を起点とするＬＥＤ列の異なる複数個所を各々異なるＬＥＤ駆動部と接続し、脈流の瞬時値に応じて必要なＬＥＤ駆動部を動作させて給電端から前記ＬＥＤ駆動部接続箇所までのＬＥＤを点灯制御するとともに、前記ＬＥＤ列の給電端から見て最遠端のＬＥＤ端子を駆動部に接続し、前記ＬＥＤ列の予め設定された単数あるいは複数個所でＬＥＤ端子間を導通または短絡して脈流の瞬時値に応じて点灯ＬＥＤ数を制御することを特徴とするＬＥＤ駆動方法。
2. 前記ＬＥＤ駆動方法は、
   前記ＬＥＤ列に設けられた複数の引き出し端と、前記複数の引き出し端に接続された複数の定電流駆動部と、
   前記の定電流駆動部の動作に同期して動作し、且つ必要な部分に設置されたスイッチ機能と、
   前記スイッチ機能で動作する、給電端と異なるＬＥＤ端とを導通させる前記導通切替部と、
   前記複数の定電流駆動部を制御する制御部と
   をさらに含み、
   前記制御部は、前記脈流の瞬時電圧値に応じた長さのＬＥＤ列に電流を流す様に前記定電流駆動部と共に前記スイッチ及び／又は前記導通切替部を制御することにより前記ＬＥＤ列に流れる電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動方法。
3. 前記ＬＥＤ駆動方法は、
   前記ＬＥＤ列に設けられた複数の引き出し端と、前記複数の引き出し端に接続された複数のトランジスタと、前記複数のトランジスタの各々に接続された複数のスイッチとを含む定電流駆動部と、
   前記導通切替部及び前記スイッチを制御する駆動制御部と
   をさらに含み、
   前記駆動制御部により、前記脈流の前記瞬時電圧値に応じて前記複数のスイッチを制御し前記複数のトランジスタの各々に流れる電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動方法。
4. 前記駆動制御部は、
   前記脈流の直近複数個の波形情報を蓄積し、
   前記蓄積した前記波形情報を基に、前記脈流の前記瞬時電圧値から前記脈流の尖頭値を含む波形を予測するものであり、
   前記脈流の前記瞬時電圧値は前記予測した尖頭値を含む波形である請求項１又は３に記載の駆動方法。
5. 前記駆動制御部は、入力電圧測定用ＡＤＣと、スイッチ制御部と、電流値設定用ＤＡＣと、前記入力電圧測定用ＡＤＣ、前記スイッチ制御部、及び前記電流値設定用ＤＡＣを制御する制御ＭＰＵとを含み、
   前記スイッチ制御部は、前記複数のトランジスタの各々に接続された複数のスイッチと、前記導通切替部とを制御するものであり、
   前記複数のトランジスタの各々に接続された複数のスイッチの端部は前記電流値設定用ＤＡＣに接続され、
   前記複数のトランジスタのうちの少なくとも１のトランジスタのソースは前記入力電圧測定用ＡＤＣへ帰還接続される請求項３又は４に記載の駆動方法。
6. 前記駆動制御部は、入力電圧測定用ＡＤＣと、スイッチ制御部と、電流値設定用ＤＡＣと、前記入力電圧測定用ＡＤＣ、前記スイッチ制御部、及び前記電流値設定用ＤＡＣを制御する制御ＭＰＵとを含み、
   前記スイッチ制御部は、少なくとも前記導通切替部を制御するものであり、
   前記定電流駆動部に対する定電圧制御を行う定電圧制御部を更に備え、
   前記定電圧制御部は、
   入力端（＋側）が前記電流値設定ＤＡＣへ接続され、
   入力端（−側）の一方が抵抗を経て接地され他端が抵抗を経て前記複数のトランジスタのうちの１つのソースに接続され、
   出力端の一方が抵抗を経て接地され他端が前記複数のスイッチに接続された
   オペアンプを備える
   請求項３又は４に記載の駆動方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載された駆動方法を備えた照明機器。