JP5601021B2 - 発光素子駆動装置および表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等、流れる電流に応じた輝度で発光する発光素子駆動装置、およびそれを用いた、たとえば非発光の透過型の表示部を有する表示装置に関するものである。
液晶パネルのバックライトは、蛍光管を使ったＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）タイプに変わる光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられている。
特に、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの各原色を個別に使用し、光学的に合成加法混色して白色を得る方法は、色のバランスがとりやすいため、テレビジョン用途として用いられている。また、近年では白色ＬＥＤの演色性の改善が進み、テレビジョン用途としても多く用いられるようになってきている。
特に、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの各原色を個別に使用し、光学的に合成加法混色して白色を得る方法は、色のバランスがとりやすいため、テレビジョン用途として用いられている。また、近年では白色ＬＥＤの演色性の改善が進み、テレビジョン用途としても多く用いられるようになってきている。
ＬＥＤは、基本的に電流に応じて輝度が変化する特性を持ち、また順方向電圧は個体差のバラツキや温度で変動する。
したがって、ＬＥＤを液晶パネル（ＬＣＤ等）のバックライトとして使う際には、一定の均一な輝度を得るため、その駆動装置には定電流特性が求められる。
したがって、ＬＥＤを液晶パネル（ＬＣＤ等）のバックライトとして使う際には、一定の均一な輝度を得るため、その駆動装置には定電流特性が求められる。
また、広いダイナミックレンジで安定して輝度を調整するため、ＬＥＤに流れる電流を一定のタイミングでオン／オフし、そのオン／オフ期間の比率によって輝度を調整するＰＷＭ制御方式を採用した駆動装置が知られている。
この方式を実現する方法の一つとして、ＬＥＤと直列にスイッチ素子を挿入して、ある決められたタイミングでオン／オフする方法が採用される（たとえば、特許文献１参照）。
また、ＬＥＤと直列に接続されたスイッチ素子を点灯信号でオン／オフし、昇圧チョッパ型等のスイッチング電源部のスイッチングトランジスタをＰＷＭ制御する方式も知られている。
この方式を実現する方法の一つとして、ＬＥＤと直列にスイッチ素子を挿入して、ある決められたタイミングでオン／オフする方法が採用される（たとえば、特許文献１参照）。
また、ＬＥＤと直列に接続されたスイッチ素子を点灯信号でオン／オフし、昇圧チョッパ型等のスイッチング電源部のスイッチングトランジスタをＰＷＭ制御する方式も知られている。
図１は、発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の関連技術を説明するための図である。
このＬＥＤ駆動装置１は、昇圧チョッパ型のスイッチング電源部２、および複数のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤアレイを含む負荷としての複数の発光部３−１〜３−ｎ（図１の例ではｎ＝２）を有する。以下では、ｎ＝２として説明を行う。
ＬＥＤ駆動装置１は、発光部３−１，３−２ごとに直列に接続される定電流制御用スイッチングトランジスタ４−１と定電流回路５−１並びに定電流制御用スイッチングトランジスタ４−２と定電流回路５−２を有する。
さらに、ＬＥＤ駆動装置１は、スイッチドライバ６−１，６−２、最低電圧選択回路７、および制御回路８を有する。
ＬＥＤ駆動装置１は、発光部３−１，３−２ごとに直列に接続される定電流制御用スイッチングトランジスタ４−１と定電流回路５−１並びに定電流制御用スイッチングトランジスタ４−２と定電流回路５−２を有する。
さらに、ＬＥＤ駆動装置１は、スイッチドライバ６−１，６−２、最低電圧選択回路７、および制御回路８を有する。
スイッチング電源部２は、定電圧源Ｖ２１、インダクタＬ２１、ダイオードＤ２１、蓄電用キャパシタＣ２１、スイッチングトランジスタＳＷ２１、電流検出用抵抗素子Ｒ２１、およびノードＮＤ２１〜ＮＤ２３を有する。
インダクタＬ２１の一端が電圧ＶＤＤの定電圧源Ｖ２１に接続され、他端がノードＮＤ２１に接続されている。ダイオードＤ２１のアノードがノードＮＤ２１に接続され、カソードがノードＮＤ２２に接続されている。キャパシタＣ２１の一方の端子(電極)がノードＮＤ２２に接続され、他方の端子(電極)が基準電位ＶＳＳ（たとえば接地電位）に接続されている。
ノードＮＤ２２は、スイッチング電源部２の電圧出力ノードとして負荷である発光部３−１，３−２の一端部に接続されている。
スイッチングトランジスタＳＷ２１は、たとえばｎチャネルの電界効果トランジスタであるＮＭＯＳトランジスタにより形成される。スイッチングトランジスタＳＷ２１のドレインがノードＮＤ２１に接続され、ソースが抵抗素子Ｒ２１の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ２１の他端が基準電位ＶＳＳに接続されている。
ノードＮＤ２２は、スイッチング電源部２の電圧出力ノードとして負荷である発光部３−１，３−２の一端部に接続されている。
スイッチングトランジスタＳＷ２１は、たとえばｎチャネルの電界効果トランジスタであるＮＭＯＳトランジスタにより形成される。スイッチングトランジスタＳＷ２１のドレインがノードＮＤ２１に接続され、ソースが抵抗素子Ｒ２１の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ２１の他端が基準電位ＶＳＳに接続されている。
このような構成を有するスイッチング電源部２は、制御回路８のＰＷＭ制御されたパルス信号によりスイッチングトランジスタＳＷ２１がオン、オフ制御されて定電圧源Ｖ２１の電圧ＶＤＤを昇圧して負荷である発光部３−１，３−２の一端部に供給する。
発光部３−１，３−２は、複数のＬＥＤ３１〜３ｍが直列に接続されて形成されている。
直列接続された複数のＬＥＤ３１〜３ｍの中で、一端側のＬＥＤ３１のアノードがスイッチング電源部２の電圧出力ノードＮＤ２２に接続されている。
発光部３−１は、他端側のＬＥＤ３ｍのカソードがスイッチングトランジスタ４−１のドレイン（一端子）に接続されている。
発光部３−２は、他端側のＬＥＤ３ｍのカソードがスイッチングトランジスタ４−２のドレイン（一端子）に接続されている。
なお、発光部３−１，３−２は、複数のＬＥＤにより形成される構成に限らず、単体のＬＥＤにより形成されていてもよい。
直列接続された複数のＬＥＤ３１〜３ｍの中で、一端側のＬＥＤ３１のアノードがスイッチング電源部２の電圧出力ノードＮＤ２２に接続されている。
発光部３−１は、他端側のＬＥＤ３ｍのカソードがスイッチングトランジスタ４−１のドレイン（一端子）に接続されている。
発光部３−２は、他端側のＬＥＤ３ｍのカソードがスイッチングトランジスタ４−２のドレイン（一端子）に接続されている。
なお、発光部３−１，３−２は、複数のＬＥＤにより形成される構成に限らず、単体のＬＥＤにより形成されていてもよい。
定電流制御用スイッチングトランジスタ４−１は、ソース（他端子）が定電流回路５−１に接続され、定電流回路５−１は基準電位ＶＳＳに接続されている。
スイッチングトランジスタ４−１は、ドライバ６−１を通して供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ１がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３−１に電流ＩＬＥＤが流れ、各ＬＥＤ３１〜３ｍが点灯する。
スイッチ部４−１は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持され、このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３−１に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ３１〜３ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ部４−１がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ４−１と定電流回路５−１との接続ノードＮＤ１の監視電圧Ｖｓ１は、次のようになる。
基本的にはスイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏから発光部３の全ＬＥＤ３１〜３ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチングトランジスタ４−１による電圧降下部は考慮されていない。
スイッチングトランジスタ４−１がたとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により形成される場合、ノードＮＤ１の電圧Ｖｓ１は、次のようになる。電圧Ｖｓ１は供給電圧Ｖｏから発光部３−１の全ＬＥＤ３１〜３ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓ１を減じた値となる。
スイッチングトランジスタ４−１は、ドライバ６−１を通して供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ１がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３−１に電流ＩＬＥＤが流れ、各ＬＥＤ３１〜３ｍが点灯する。
スイッチ部４−１は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持され、このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３−１に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ３１〜３ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ部４−１がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ４−１と定電流回路５−１との接続ノードＮＤ１の監視電圧Ｖｓ１は、次のようになる。
基本的にはスイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏから発光部３の全ＬＥＤ３１〜３ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチングトランジスタ４−１による電圧降下部は考慮されていない。
スイッチングトランジスタ４−１がたとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により形成される場合、ノードＮＤ１の電圧Ｖｓ１は、次のようになる。電圧Ｖｓ１は供給電圧Ｖｏから発光部３−１の全ＬＥＤ３１〜３ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓ１を減じた値となる。
定電流制御用スイッチングトランジスタ４−２は、ソース（他端子）が定電流源５−２に接続され、定電流回路５−２は基準電位ＶＳＳに接続されている。
スイッチングトランジスタ４−２は、ドライバ６−２を通して供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ２がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３−２に電流ＩＬＥＤが流れ、各ＬＥＤ３１〜３ｍが点灯する。
スイッチングトランジスタ４−２は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯ２が非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持され、このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３−２に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ３１〜３ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ４−２がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ４−２と定電流回路５−２との接続ノードＮＤ２の監視電圧Ｖｓ２は、次にようになる。
基本的にはスイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏから発光部３−２の全ＬＥＤ３１〜３ｍｎの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチングトランジスタ４−２による電圧降下部は考慮されていない。
スイッチングトランジスタ４−２がたとえばＦＥＴにより形成される場合、ノードＮＤ２の電圧Ｖｓ２は、供給電圧Ｖｏから発光部３−２の全ＬＥＤ３１〜３ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓ２を減じた値となる。
スイッチングトランジスタ４−２は、ドライバ６−２を通して供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ２がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３−２に電流ＩＬＥＤが流れ、各ＬＥＤ３１〜３ｍが点灯する。
スイッチングトランジスタ４−２は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯ２が非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持され、このとき、スイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏを受けた発光部３−２に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ３１〜３ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ４−２がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ４−２と定電流回路５−２との接続ノードＮＤ２の監視電圧Ｖｓ２は、次にようになる。
基本的にはスイッチング電源部２の供給電圧Ｖｏから発光部３−２の全ＬＥＤ３１〜３ｍｎの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチングトランジスタ４−２による電圧降下部は考慮されていない。
スイッチングトランジスタ４−２がたとえばＦＥＴにより形成される場合、ノードＮＤ２の電圧Ｖｓ２は、供給電圧Ｖｏから発光部３−２の全ＬＥＤ３１〜３ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓ２を減じた値となる。
最低電圧選択回路７は、電圧Ｖｏから各発光部３−１，３−２およびスイッチングトランジスタ４−１，４−２の電圧降下分を差し引いたノードＮＤ１とＮＤ２の監視電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２のうちの最低電圧Ｖｓｍｉｎを選択して制御回路８に供給する。
制御回路８は、最低電圧選択回路７で選択された最低電圧Ｖｓｍｉｎに応じたパルス幅の信号を、スイッチングトランジスタＳＷ２１のゲートに供給する。
スイッチング電源部２では、このスイッチングトランジスタＳＷ２１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
スイッチング電源部２では、このスイッチングトランジスタＳＷ２１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
これにより、最大のＶＦの発光部３−１または３−２の定電流制御端子電圧が一定電圧に制御される。
上述したように、図１のＬＥＤ駆動装置１においては、最大のＶＦの発光部３−１または３−２の定電流制御端子電圧を一定電圧に制御可能であることから、スイッチング電源部２の出力電圧Ｖｏを必要最低限の電圧に制御することができる。
その結果、定電流回路５−１，５−２に十分な電圧を与えることが可能となり、負荷のＬＥＤアレイを含む発光部３−１，３−２を定電流駆動することができる。
その結果、定電流回路５−１，５−２に十分な電圧を与えることが可能となり、負荷のＬＥＤアレイを含む発光部３−１，３−２を定電流駆動することができる。
しかしながら、ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆのばらつきが、たとえば標準値より低めにばらついた場合、定電流回路５−１，５−２に印加される電圧が大きくなり、定電流回路５−１，５−２における消費電力が増大し、電力効率が低下するという不利益がある。
特に、最大のＶＦとならない発光部３−２または３−１側の定電流回路５−２または５−１における消費電力の増大が電力効率低下の大きな要因となる。また、これは発熱の要因ともなるおそれがある。
特に、最大のＶＦとならない発光部３−２または３−１側の定電流回路５−２または５−１における消費電力の増大が電力効率低下の大きな要因となる。また、これは発熱の要因ともなるおそれがある。
本発明は、定電流回路にかかる最大電圧を低く抑えることが可能で、定電流回路の電力損失を抑え、ひいては発熱を抑止することが可能な発光素子駆動回路および表示装置を提供することにある。
本発明の第１の観点の発光素子駆動装置は、流れる電流に応じた輝度で発光する少なくとも一つの発光素子を含む複数の発光部と、スイッチ素子の制御端子への信号に応じて出力電圧が調整可能で、出力電圧を複数の上記発光部の一端側に供給する電源部と、上記複数の発光部の各他端側と基準電位との間に接続され、それぞれ点灯信号によって導通状態が制御される複数の電流制御トランジスタと、上記複数の発光部の各他端側と基準電位との間に上記電流制御トランジスタと直列となるように接続された複数の定電流回路と、上記電流制御トランジスタと上記定電流回路との各接続端子電圧から最低電圧と最高電圧を選択する電圧選択回路と、上記電圧選択回路で選択された最低電圧に応じたパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する制御回路と、上記電圧選択回路で選択された最高電圧があらかじめ設定された最高基準電圧内になるように制御電圧を生成して上記点灯信号のレベルを当該制御電圧レベルに設定する電圧制御部と、を有し、上記制御回路は、最高の順方向電圧の上記発光部に接続される上記電流制御トランジスタと上記定電流回路の上記接続端子電圧に応じた上記電源部の出力電圧の制御を行い、上記電圧制御部は、最低の順方向電圧の上記発光部に接続される上記電流制御トランジスタと上記定電流回路の上記接続端子電圧以外の接続端子電圧があらかじめ設定されている最高基準電圧以上にならないように制御し、上記制御電圧の設定値により、直列接続された上記定電流回路側と上記電流制御トランジスタ側とで電力損失を任意に割り当てる。
本発明の第２の観点の表示装置は、透過型の表示部と、流れる電流に応じた輝度で発光する少なくとも一つの発光素子を含む複数の発光部を有し上記表示部に発光した光を照射する照明ユニットと、上記各発光部における発光素子を駆動する発光素子駆動装置と、を有し、上記発光素子駆動装置は、スイッチ素子の制御端子への信号に応じて出力電圧が調整可能で、出力電圧を複数の上記発光部の一端側に供給する電源部と、上記複数の発光部の各他端側と基準電位との間に接続され、それぞれ点灯信号によって導通状態が制御される複数の電流制御トランジスタと、上記複数の発光部の各他端側と基準電位との間に上記電流制御トランジスタと直列となるように接続された複数の定電流回路と、上記電流制御トランジスタと上記定電流回路との各接続端子電圧から最低電圧と最高電圧を選択する電圧選択回路と、上記電圧選択回路で選択された最低電圧に応じたパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する制御回路と、上記電圧選択回路で選択された最高電圧があらかじめ設定された最高基準電圧内になるように制御電圧を生成して上記点灯信号のレベルを当該制御電圧レベルに設定する電圧制御部と、を含み、上記制御回路は、最高の順方向電圧の上記発光部に接続される上記電流制御トランジスタと上記定電流回路の上記接続端子電圧に応じた上記電源部の出力電圧の制御を行い、上記電圧制御部は、最低の順方向電圧の上記発光部に接続される上記電流制御トランジスタと上記定電流回路の上記接続端子電圧以外の接続端子電圧があらかじめ設定されている最高基準電圧以上にならないように制御し、上記制御電圧の設定値により、直列接続された上記定電流回路側と上記電流制御トランジスタ側とで電力損失を任意に割り当てる。
本発明によれば、定電流回路にかかる最大電圧を低く抑えることが可能で、定電流回路の電力損失を抑え、ひいては発熱を抑止することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の第１の構成例）
２．第２の実施形態（発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の第２の構成例）
３．第３の実施形態（表示装置の構成例）
なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の第１の構成例）
２．第２の実施形態（発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の第２の構成例）
３．第３の実施形態（表示装置の構成例）
＜１．第１の実施形態＞
図２は、本発明の第１の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示すブロック図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示す回路図である。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示すブロック図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示す回路図である。
本実施形態においては、駆動対象である、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子である発光素子としてＬＥＤを採用している。
図２および図３のＬＥＤ駆動装置１００は、昇圧チョッパ型のスイッチング電源部１１０、および複数のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤアレイを含む負荷としての複数の発光部１２０−１〜１２０−ｎ（図２、図３の例ではｎ＝２）を有する。以下では、ｎ＝２として説明を行う。
ＬＥＤ駆動装置１００は、発光部１２０−１，１２０−２ごとに直列に接続される定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１と定電流回路１４０−１並びに定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−２と定電流回路１４０−２を有する。
さらに、ＬＥＤ駆動装置１００は、スイッチドライバ１５０−１，１５０−２、電圧選択回路１６０、制御回路１７０、基準電圧源１８０、および制御アンプ１９０を有する。
スイッチドライバ１５０−１，１５０−２、基準電圧源１８０、および制御アンプ１９０により電圧制御部が構成される。
ＬＥＤ駆動装置１００は、発光部１２０−１，１２０−２ごとに直列に接続される定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１と定電流回路１４０−１並びに定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−２と定電流回路１４０−２を有する。
さらに、ＬＥＤ駆動装置１００は、スイッチドライバ１５０−１，１５０−２、電圧選択回路１６０、制御回路１７０、基準電圧源１８０、および制御アンプ１９０を有する。
スイッチドライバ１５０−１，１５０−２、基準電圧源１８０、および制御アンプ１９０により電圧制御部が構成される。
スイッチング電源部１１０は、定電圧源Ｖ１１１、インダクタＬ１１１、ダイオードＤ１１１、蓄電用キャパシタＣ１１１、スイッチングトランジスタＳＷ１１１、電流検出用抵抗素子Ｒ１１１、およびノードＮＤ１１１〜ＮＤ１１３を有する。
インダクタＬ１１１の一端が電圧ＶＤＤの定電圧源Ｖ１１１に接続され、他端がノードＮＤ１１１に接続されている。ダイオードＤ１１１のアノードがノードＮＤ１１１に接続され、カソードがノードＮＤ１１２に接続されている。キャパシタＣ１１１の一方の端子(電極)がノードＮＤ１１２に接続され、他方の端子(電極)が基準電位ＶＳＳ（たとえば接地電位）に接続されている。
ノードＮＤ１１２は、スイッチング電源部１１０の電圧出力ノードとして負荷である発光部１２０の一端部に接続されている。
スイッチングトランジスタＳＷ１１１は、たとえばｎチャネルの電界効果トランジスタであるＮＭＯＳトランジスタにより形成される。スイッチングトランジスタＳＷ１１１のドレインがノードＮＤ１１１に接続され、ソースが抵抗素子Ｒ１１１の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ１１１の他端が基準電位ＶＳＳに接続されている。
ノードＮＤ１１２は、スイッチング電源部１１０の電圧出力ノードとして負荷である発光部１２０の一端部に接続されている。
スイッチングトランジスタＳＷ１１１は、たとえばｎチャネルの電界効果トランジスタであるＮＭＯＳトランジスタにより形成される。スイッチングトランジスタＳＷ１１１のドレインがノードＮＤ１１１に接続され、ソースが抵抗素子Ｒ１１１の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ１１１の他端が基準電位ＶＳＳに接続されている。
このような構成を有するスイッチング電源部１１０は、制御回路１７０のＰＷＭ制御されたパルス信号によりスイッチングトランジスタＳＷ１１１がオン、オフ制御されて定電圧源Ｖ１１１の電圧ＶＤＤを昇圧する。
スイッチング電源部１１０は、昇圧電圧Ｖｏを負荷である複数の発光部１２０−１，１２０−２の一端部に供給する。
スイッチング電源部１１０は、昇圧電圧Ｖｏを負荷である複数の発光部１２０−１，１２０−２の一端部に供給する。
発光部１２０−１，１２０−２は、複数のＬＥＤ１２１〜１２ｍが直列に接続されて形成されている。
直列接続された複数のＬＥＤ１２１〜１２ｍの中で、一端側のＬＥＤ１２１のアノードがスイッチング電源部１１０の電圧出力ノードＮＤ１１２に共通に接続されている。
発光部１２０−１は、他端側のＬＥＤ１２ｍのカソードがスイッチングトランジスタ１３０−１のドレイン（一端子）に接続されている。
発光部１２０−２は、他端側のＬＥＤ１２ｍのカソードがスイッチングトランジスタ１３０−２のドレイン（一端子）に接続されている。
なお、発光部１２０−１，１２０−２は、複数のＬＥＤにより形成される構成に限らず、単体のＬＥＤにより形成されていてもよい。
直列接続された複数のＬＥＤ１２１〜１２ｍの中で、一端側のＬＥＤ１２１のアノードがスイッチング電源部１１０の電圧出力ノードＮＤ１１２に共通に接続されている。
発光部１２０−１は、他端側のＬＥＤ１２ｍのカソードがスイッチングトランジスタ１３０−１のドレイン（一端子）に接続されている。
発光部１２０−２は、他端側のＬＥＤ１２ｍのカソードがスイッチングトランジスタ１３０−２のドレイン（一端子）に接続されている。
なお、発光部１２０−１，１２０−２は、複数のＬＥＤにより形成される構成に限らず、単体のＬＥＤにより形成されていてもよい。
定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１は、ソース（他端子）が定電流回路１４０−１に接続され、定電流回路１４０−１は基準電位ＶＳＳに接続されている。
スイッチングトランジスタ１３０−１は、ドライバ１５０−１を通して供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ１がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−１に電流ＩＬＥＤ１が流れ、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが点灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−１は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−１に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−１がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ１３０−１と定電流回路１４０−１との接続ノードＮＤ１１の監視電圧Ｖｓ１は、次のようになる。
基本的にはスイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏから発光部１２０−１の全ＬＥＤ１２１〜１２ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチングトランジスタ１３０−１による電圧降下部は考慮されていない。
スイッチングトランジスタ１３０−１がたとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により形成される場合、ノードＮＤ１１の電圧Ｖｓ１は次のようになる。ノードＮＤ１１の電圧Ｖｓ１は供給電圧Ｖｏから発光部１２０−１の全ＬＥＤ１２１〜１２ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓ１を減じた値となる。
スイッチングトランジスタ１３０−１は、ドライバ１５０−１を通して供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ１がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−１に電流ＩＬＥＤ１が流れ、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが点灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−１は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−１に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−１がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ１３０−１と定電流回路１４０−１との接続ノードＮＤ１１の監視電圧Ｖｓ１は、次のようになる。
基本的にはスイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏから発光部１２０−１の全ＬＥＤ１２１〜１２ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチングトランジスタ１３０−１による電圧降下部は考慮されていない。
スイッチングトランジスタ１３０−１がたとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により形成される場合、ノードＮＤ１１の電圧Ｖｓ１は次のようになる。ノードＮＤ１１の電圧Ｖｓ１は供給電圧Ｖｏから発光部１２０−１の全ＬＥＤ１２１〜１２ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓ１を減じた値となる。
定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−２は、ソース（他端子）が定電流回路１４０−２に接続され、定電流回路１４０−２は基準電位ＶＳＳに接続されている。
スイッチングトランジスタ１３０−２は、ドライバ１５０−２を通して供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ２がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−２に電流ＩＬＥＤ２が流れ、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが点灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−２は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−２に電流ＩＬＥＤ２が流れず、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−２がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ１３０−２と定電流回路１４０−２との接続ノードＮＤ１２の監視電圧Ｖｓ２は、次にようになる。
基本的にはスイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏから発光部１２０−２の全ＬＥＤ１２１〜１２ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチングトランジスタ１３０−２による電圧降下部は考慮されていない。
スイッチングトランジスタ１３０−２がたとえばＦＥＴにより形成される場合、ノードＮＤ１２の電圧Ｖｓ２は、次のようになる。ノードＮＤ１２の電圧Ｖｓ２は供給電圧Ｖｏから発光部１２０−２の全ＬＥＤ１２１〜１２ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓ２を減じた値となる。
スイッチングトランジスタ１３０−２は、ドライバ１５０−２を通して供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ２がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−２に電流ＩＬＥＤ２が流れ、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが点灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−２は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−２に電流ＩＬＥＤ２が流れず、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−２がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ１３０−２と定電流回路１４０−２との接続ノードＮＤ１２の監視電圧Ｖｓ２は、次にようになる。
基本的にはスイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏから発光部１２０−２の全ＬＥＤ１２１〜１２ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ΣＶｆ（＝ＶＦ）を減じた電圧となる。
これは、スイッチングトランジスタ１３０−２による電圧降下部は考慮されていない。
スイッチングトランジスタ１３０−２がたとえばＦＥＴにより形成される場合、ノードＮＤ１２の電圧Ｖｓ２は、次のようになる。ノードＮＤ１２の電圧Ｖｓ２は供給電圧Ｖｏから発光部１２０−２の全ＬＥＤ１２１〜１２ｍの順方向電圧Ｖｆの総和ＶＦに、さらにＦＥＴのドレインソース間電圧Ｖｄｓ２を減じた値となる。
電圧選択回路１６０は、電圧Ｖｏから各発光部１２０−１，１２０−２およびスイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２の電圧降下分を差し引いたノードＮＤ１１とＮＤ１２の監視電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２のうちの最低電圧および最高電圧を選択する。
電圧選択回路１６０は、選択した最低電圧Ｖｓｍｉｎを制御回路１７０に供給する。
電圧選択回路１６０は、選択した最高電圧Ｖｓｍａｘを制御アンプ１９０に出力する。
電圧選択回路１６０は、選択した最低電圧Ｖｓｍｉｎを制御回路１７０に供給する。
電圧選択回路１６０は、選択した最高電圧Ｖｓｍａｘを制御アンプ１９０に出力する。
制御回路１７０は、電圧選択回路１６０で選択された最低電圧Ｖｓｍｉｎに応じたパルス幅の信号をスイッチングトランジスタＳＷ１１１のゲートに供給する。
スイッチング電源部１１０では、このスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
これにより、最大のＶＦの発光部１２０−１または１２０−２の定電流制御端子電圧が一定電圧に制御される。
スイッチング電源部１１０では、このスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
これにより、最大のＶＦの発光部１２０−１または１２０−２の定電流制御端子電圧が一定電圧に制御される。
制御アンプ１９０は、反転入力端子（−）に電圧選択回路１６０で選択された最高電圧Ｖｓｍａｘが供給され、非反転入力端子（＋）に供給される基準電圧源１８０の最高基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘが供給される。
制御アンプ１９０は、最高電圧Ｖｓｍａｘがあらかじめ設定されている最高基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘになるように制御電圧Ｖｇを生成し、制御電圧Ｖｇをスイッチドライバ１５０−１，１５０−２の動作電圧として出力する。
これにより、定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２のゲート電圧はＬＥＤ点灯信号ＬＯ１，ＬＯ２がアクティブのハイレベルの電圧となる。
定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２は、オン状態のときにゲートに制御電圧Ｖｇが供給される。
したがって、最小のＶＦの発光部１２０−２または１２０−１の監視電圧があらかじめ設定されている最高基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘ以上にならないように制限される。
この場合、Ｖｇ≠Ｖｒｅｆｍａｘのため、Ｖｒｅｆｍａｘ＝Ｖｓｍａｘ＝Ｖｇ−Ｖｇｓ１または２(Ｖｓ１またはＶｓ２のうち最高電圧側)という関係になる。
制御アンプ１９０は、最高電圧Ｖｓｍａｘがあらかじめ設定されている最高基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘになるように制御電圧Ｖｇを生成し、制御電圧Ｖｇをスイッチドライバ１５０−１，１５０−２の動作電圧として出力する。
これにより、定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２のゲート電圧はＬＥＤ点灯信号ＬＯ１，ＬＯ２がアクティブのハイレベルの電圧となる。
定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２は、オン状態のときにゲートに制御電圧Ｖｇが供給される。
したがって、最小のＶＦの発光部１２０−２または１２０−１の監視電圧があらかじめ設定されている最高基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘ以上にならないように制限される。
この場合、Ｖｇ≠Ｖｒｅｆｍａｘのため、Ｖｒｅｆｍａｘ＝Ｖｓｍａｘ＝Ｖｇ−Ｖｇｓ１または２(Ｖｓ１またはＶｓ２のうち最高電圧側)という関係になる。
次に、上記構成による動作を説明する。
スイッチング電源部１１０から昇圧電圧Ｖｏが負荷である複数の発光部１２０−１，１２０−２の一端部に供給される。
発光部１２０−１に接続されているスイッチングトランジスタ１３０−１は、ドライバ１５０−１を通してゲートに供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ１がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−１に電流ＩＬＥＤ１が流れ、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが点灯する。
また、スイッチングトランジスタ１３０−１は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−１に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−１がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ１３０−１と定電流回路１４０−１との接続ノードＮＤ１１の電圧Ｖｓ１が電圧選択回路１６０に供給される。
発光部１２０−２に接続されているスイッチングトランジスタ１３０−２は、ドライバ１５０−２を通してゲートに供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ２がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−２に電流ＩＬＥＤ２が流れ、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが点灯する。
また、スイッチングトランジスタ１３０−２は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯ２が非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−２に電流ＩＬＥＤ２が流れず、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−２がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ１３０−２と定電流回路１４０−２との接続ノードＮＤ１２の電圧Ｖｓ２が電圧選択回路１６０に供給される。
スイッチング電源部１１０から昇圧電圧Ｖｏが負荷である複数の発光部１２０−１，１２０−２の一端部に供給される。
発光部１２０−１に接続されているスイッチングトランジスタ１３０−１は、ドライバ１５０−１を通してゲートに供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ１がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−１に電流ＩＬＥＤ１が流れ、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが点灯する。
また、スイッチングトランジスタ１３０−１は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯが非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−１に電流ＩＬＥＤが流れず、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−１がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ１３０−１と定電流回路１４０−１との接続ノードＮＤ１１の電圧Ｖｓ１が電圧選択回路１６０に供給される。
発光部１２０−２に接続されているスイッチングトランジスタ１３０−２は、ドライバ１５０−２を通してゲートに供給されるパルス状のＬＥＤ点灯信号ＬＯ２がアクティブのハイレベルの期間オン状態に保持される。
このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−２に電流ＩＬＥＤ２が流れ、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが点灯する。
また、スイッチングトランジスタ１３０−２は、ＬＥＤ点灯信号ＬＯ２が非アクティブのローレベルの期間オフ状態に保持される。このとき、スイッチング電源部１１０の供給電圧Ｖｏを受けた発光部１２０−２に電流ＩＬＥＤ２が流れず、各ＬＥＤ１２１〜１２ｍが消灯する。
スイッチングトランジスタ１３０−２がオン状態の期間において、スイッチングトランジスタ１３０−２と定電流回路１４０−２との接続ノードＮＤ１２の電圧Ｖｓ２が電圧選択回路１６０に供給される。
電圧選択回路１６０では、電圧Ｖｏから各発光部１２０−１，１２０−２およびスイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２の電圧降下分を差し引いたノードＮＤ１１とＮＤ１２の電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２のうちの最低電圧および最高電圧が選択される。
電圧選択回路１６０では、選択した最低電圧Ｖｓｍｉｎが制御回路１７０に出力され、選択した最高電圧Ｖｓｍａｘが制御アンプ１９０に出力される。
制御回路１７０においては、電圧選択回路１６０で選択された最低電圧ＶｓｍｉｎとノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３との差分に応じたパルス幅の信号が生成されて、スイッチング電源部１１０のスイッチングトランジスタＳＷ１１１のゲートに供給される。
これに伴い、スイッチング電源部１１０では、このスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
これにより、最大のＶＦの発光部１２０−１または１２０−２の定電流制御端子電圧が一定電圧に制御される。
電圧選択回路１６０では、選択した最低電圧Ｖｓｍｉｎが制御回路１７０に出力され、選択した最高電圧Ｖｓｍａｘが制御アンプ１９０に出力される。
制御回路１７０においては、電圧選択回路１６０で選択された最低電圧ＶｓｍｉｎとノードＮＤ１１３の電圧ＶＮ１１３との差分に応じたパルス幅の信号が生成されて、スイッチング電源部１１０のスイッチングトランジスタＳＷ１１１のゲートに供給される。
これに伴い、スイッチング電源部１１０では、このスイッチングトランジスタＳＷ１１１のオン、オフ制御により昇圧動作が行われる。
これにより、最大のＶＦの発光部１２０−１または１２０−２の定電流制御端子電圧が一定電圧に制御される。
また、制御アンプ１９０では、電圧選択回路１６０で選択された最高電圧Ｖｓｍａｘがあらかじめ設定されている最高基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘになるように制御電圧Ｖｇが生成される。この制御電圧Ｖｇはスイッチドライバ１５０−１，１５０−２の動作電圧として出力される。
これにより、制御電圧Ｖｇは、定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２のゲート電圧はＬＥＤ点灯信号ＬＯ１，ＬＯ２がアクティブのハイレベルの電圧となる。
すなわち、定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２は、オン状態のときにゲートに制御電圧Ｖｇが供給される。
この制御により、最小のＶＦの発光部１２０−２または１２０−１の監視電圧があらかじめ設定されている最高基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘ以上にならないように制限される。
これにより、制御電圧Ｖｇは、定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２のゲート電圧はＬＥＤ点灯信号ＬＯ１，ＬＯ２がアクティブのハイレベルの電圧となる。
すなわち、定電流制御用スイッチングトランジスタ１３０−１，１３０−２は、オン状態のときにゲートに制御電圧Ｖｇが供給される。
この制御により、最小のＶＦの発光部１２０−２または１２０−１の監視電圧があらかじめ設定されている最高基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘ以上にならないように制限される。
ここで、本実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００の電力損失について、図１のＬＥＤ駆動装置を比較例として考察する。
［比較例である図１のＬＥＤ駆動装置１の電力損失］
まず、比較例（図１）の電力損失について考察する。
前提条件として、図１の発光部３−１，３−２に流れる電流ＩＬＥＤを５００ｍＡ、発光部３−１の全体の順方向電圧ＶＦ１を５０Ｖ、発光部３−２の順方向電圧ＶＦ２を４５Ｖとする。
さらに前提条件として、最低電圧Ｖｓｍｉｎの制御電圧を０．５Ｖ、スイッチングトランジスタ４−１のゲートソース間電圧Ｖｇｓ１とスイッチングトランジスタ４−２のゲートソース間電圧Ｖｇｓ２が等しい（Ｖｇｓ１＝Ｖｇｓ２）とする。
さらに、スイッチングトランジスタ４−１のオン抵抗Ｒｏ（Ｎ１）とスイッチングトランジスタ４−２のオン抵抗Ｒｏ（Ｎ２）は１オーム（Ω）で一定とする。すなわち、Ｒｏ（Ｎ１）＝Ｒｏ（Ｎ２）＝１Ωとする
また、スイッチングトランジスタ４−１のドレインソース間電圧をＶｄｓ１、スイッチングトランジスタ４−２のドレインソース間電圧をＶｄｓ２で表す。
定電流回路５−１の端子電圧をＶＩＬＥＤ１、定電流回路５−２の端子電圧をＶＩＬＥＤ２で表す。
まず、比較例（図１）の電力損失について考察する。
前提条件として、図１の発光部３−１，３−２に流れる電流ＩＬＥＤを５００ｍＡ、発光部３−１の全体の順方向電圧ＶＦ１を５０Ｖ、発光部３−２の順方向電圧ＶＦ２を４５Ｖとする。
さらに前提条件として、最低電圧Ｖｓｍｉｎの制御電圧を０．５Ｖ、スイッチングトランジスタ４−１のゲートソース間電圧Ｖｇｓ１とスイッチングトランジスタ４−２のゲートソース間電圧Ｖｇｓ２が等しい（Ｖｇｓ１＝Ｖｇｓ２）とする。
さらに、スイッチングトランジスタ４−１のオン抵抗Ｒｏ（Ｎ１）とスイッチングトランジスタ４−２のオン抵抗Ｒｏ（Ｎ２）は１オーム（Ω）で一定とする。すなわち、Ｒｏ（Ｎ１）＝Ｒｏ（Ｎ２）＝１Ωとする
また、スイッチングトランジスタ４−１のドレインソース間電圧をＶｄｓ１、スイッチングトランジスタ４−２のドレインソース間電圧をＶｄｓ２で表す。
定電流回路５−１の端子電圧をＶＩＬＥＤ１、定電流回路５−２の端子電圧をＶＩＬＥＤ２で表す。
以上の前提条件を踏まえて、スイッチング電源部１１０の出力電圧Ｖｏは次のようになる。
Ｖｏ＝ＶＩＬＥＤ１＋Ｖｄｓ１＋ＶＦ１
＝０．５Ｖ＋（１００ｍＡ×１Ω）＋５０Ｖ
＝５０．６Ｖ
Ｖｏ＝ＶＩＬＥＤ１＋Ｖｄｓ１＋ＶＦ１
＝０．５Ｖ＋（１００ｍＡ×１Ω）＋５０Ｖ
＝５０．６Ｖ
定電流回路５−２の端子電圧ＶＩＬＥＤ２は次のようになる。
ＶＩＬＥＤ２＝Ｖｏ−ＶＦ２−Ｖｄｓ２
＝５０．６Ｖ−４５Ｖ−（１００ｍＡ×１Ω）
＝５．５Ｖ
ＶＩＬＥＤ２＝Ｖｏ−ＶＦ２−Ｖｄｓ２
＝５０．６Ｖ−４５Ｖ−（１００ｍＡ×１Ω）
＝５．５Ｖ
そして、順方向電圧ＶＦが低い発光部３−２側の定電流回路５−２の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）およびスイッチングトランジスタ４−２の電力損失Ｐｄ（Ｎ２）は次のようになる。
Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）＝５．５Ｖ×１００ｍＡ＝５５０ｍＷ
Ｐｄ（Ｎ２）＝（１００ｍＡ）２×１Ω＝１０ｍＷ
Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）＝５．５Ｖ×１００ｍＡ＝５５０ｍＷ
Ｐｄ（Ｎ２）＝（１００ｍＡ）２×１Ω＝１０ｍＷ
また、順方向電圧ＶＦが高い発光部３−１側の定電流回路５−１の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）およびスイッチングトランジスタ４−１の電力損失Ｐｄ（Ｎ１）は次のようになる。
Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）＝０．５Ｖ×１００ｍＡ＝５０ｍＷ
Ｐｄ（Ｎ１）＝（１００ｍＡ）２×１Ω＝１０ｍＷ
Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）＝０．５Ｖ×１００ｍＡ＝５０ｍＷ
Ｐｄ（Ｎ１）＝（１００ｍＡ）２×１Ω＝１０ｍＷ
このように、比較例としての図１のＬＥＤ駆動装置１では、順方向電圧ＶＦが低い発光部３−２側の定電流回路５−２の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）が５５０ｍＷである。
一方、順方向電圧ＶＦが高い発光部３−１側の定電流回路５−１の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）は５０ｍＷである。
すなわち、比較例としての図１のＬＥＤ駆動装置１では、順方向電圧ＶＦが低い発光部３−２側の定電流回路５−２に電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）が集中し、定電流回路５−１の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）の１１倍の電力損失となっている。
なお、スイッチングトランジスタ４−２の電力損失Ｐｄ（Ｎ２）とスイッチングトランジスタ４−１の電力損失Ｐｄ（Ｎ１）は同程度の１０ｍＷである。
一方、順方向電圧ＶＦが高い発光部３−１側の定電流回路５−１の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）は５０ｍＷである。
すなわち、比較例としての図１のＬＥＤ駆動装置１では、順方向電圧ＶＦが低い発光部３−２側の定電流回路５−２に電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）が集中し、定電流回路５−１の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）の１１倍の電力損失となっている。
なお、スイッチングトランジスタ４−２の電力損失Ｐｄ（Ｎ２）とスイッチングトランジスタ４−１の電力損失Ｐｄ（Ｎ１）は同程度の１０ｍＷである。
［本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００の電力損失］
次に、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００の電力損失について考察する。
なお、理解を容易にするために、各種パラメータは比較例の場合と同様の符号をもって表す。
前提条件として、図３の発光部１２０−１，１２０−２に流れる電流ＩＬＥＤを５００ｍＡ、発光部１２０−１の全体の順方向電圧ＶＦ１を５０Ｖ、発光部１２０−２の順方向電圧ＶＦ２を４５Ｖとする。
さらに前提条件として、最低電圧Ｖｓｍｉｎの制御電圧を０．５Ｖ、最高電圧Ｖｓｍaxの制御電圧を１．０Ｖとする。
スイッチングトランジスタ１３０−１のゲートソース間電圧Ｖｇｓ１とスイッチングトランジスタ１３０−２のゲートソース間電圧Ｖｇｓ２が等しい（Ｖｇｓ１＝Ｖｇｓ２）とする。
さらに、スイッチングトランジスタ１３０−１のオン抵抗Ｒｏ（Ｎ１）とスイッチングトランジスタ１３０−２のオン抵抗Ｒｏ（Ｎ２）は１オーム（Ω）で一定とする。すなわち、Ｒｏ（Ｎ１）＝Ｒｏ（Ｎ２）＝１Ωとする
また、スイッチングトランジスタ１３０−１のドレインソース間電圧をＶｄｓ１、スイッチングトランジスタ１３０−２のドレインソース間電圧をＶｄｓ２で表す。
定電流回路１４０−１の端子電圧をＶＩＬＥＤ１、定電流回路１４０−２の端子電圧をＶＩＬＥＤ２で表す。
次に、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００の電力損失について考察する。
なお、理解を容易にするために、各種パラメータは比較例の場合と同様の符号をもって表す。
前提条件として、図３の発光部１２０−１，１２０−２に流れる電流ＩＬＥＤを５００ｍＡ、発光部１２０−１の全体の順方向電圧ＶＦ１を５０Ｖ、発光部１２０−２の順方向電圧ＶＦ２を４５Ｖとする。
さらに前提条件として、最低電圧Ｖｓｍｉｎの制御電圧を０．５Ｖ、最高電圧Ｖｓｍaxの制御電圧を１．０Ｖとする。
スイッチングトランジスタ１３０−１のゲートソース間電圧Ｖｇｓ１とスイッチングトランジスタ１３０−２のゲートソース間電圧Ｖｇｓ２が等しい（Ｖｇｓ１＝Ｖｇｓ２）とする。
さらに、スイッチングトランジスタ１３０−１のオン抵抗Ｒｏ（Ｎ１）とスイッチングトランジスタ１３０−２のオン抵抗Ｒｏ（Ｎ２）は１オーム（Ω）で一定とする。すなわち、Ｒｏ（Ｎ１）＝Ｒｏ（Ｎ２）＝１Ωとする
また、スイッチングトランジスタ１３０−１のドレインソース間電圧をＶｄｓ１、スイッチングトランジスタ１３０−２のドレインソース間電圧をＶｄｓ２で表す。
定電流回路１４０−１の端子電圧をＶＩＬＥＤ１、定電流回路１４０−２の端子電圧をＶＩＬＥＤ２で表す。
以上の前提条件を踏まえて、スイッチング電源部１１０の出力電圧Ｖｏは次のようになる。
Ｖｏ＝ＶＩＬＥＤ１＋Ｖｄｓ１＋ＶＦ１
＝０．５Ｖ＋（１００ｍＡ×１Ω）＋５０Ｖ
＝５０．６Ｖ
Ｖｏ＝ＶＩＬＥＤ１＋Ｖｄｓ１＋ＶＦ１
＝０．５Ｖ＋（１００ｍＡ×１Ω）＋５０Ｖ
＝５０．６Ｖ
定電流回路１４０−２の端子電圧ＶＩＬＥＤ２およびスイッチングトランジスタ１３０−２のドレインソース間電圧Ｖｄｓ２は次のようになる。
ＶＩＬＥＤ２＝Ｖｓｍａｘ制御電圧＝１．０Ｖ
Ｖｄｓ２＝Ｖｏ−ＶＦ２−ＶＩＬＥＤ
＝５０．６Ｖ−４５Ｖ−１．０Ｖ＝４．６Ｖ
ＶＩＬＥＤ２＝Ｖｓｍａｘ制御電圧＝１．０Ｖ
Ｖｄｓ２＝Ｖｏ−ＶＦ２−ＶＩＬＥＤ
＝５０．６Ｖ−４５Ｖ−１．０Ｖ＝４．６Ｖ
そして、順方向電圧ＶＦが低い発光部１２０−２側の定電流回路１４０−２の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）およびスイッチングトランジスタ１３０−２の電力損失Ｐｄ（Ｎ２）は次のようになる。
Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）＝１．０Ｖ×１００ｍＡ＝１００ｍＷ
Ｐｄ（Ｎ２）＝４．６Ｖ×１００ｍＡ＝４６０ｍＷ
Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）＝１．０Ｖ×１００ｍＡ＝１００ｍＷ
Ｐｄ（Ｎ２）＝４．６Ｖ×１００ｍＡ＝４６０ｍＷ
また、順方向電圧ＶＦが高い発光部１２０−１側の定電流回路１４０−１の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）およびスイッチングトランジスタ１３０−１の電力損失Ｐｄ（Ｎ１）は次のようになる。
Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）＝０．５Ｖ×１００ｍＡ＝５０ｍＷ
Ｐｄ（Ｎ１）＝（１００ｍＡ）２×１Ω＝１０ｍＷ
Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）＝０．５Ｖ×１００ｍＡ＝５０ｍＷ
Ｐｄ（Ｎ１）＝（１００ｍＡ）２×１Ω＝１０ｍＷ
このように、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００では、順方向電圧ＶＦが低い発光部１２０−２側の定電流回路１４０−２の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ２）が１００ｍＷである。また、スイッチングトランジスタ１３０−２の電力損失Ｐｄ（Ｎ２）は４６０ｍＷである。
このように、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００では、最高電圧Ｖｍａｘ制御電圧の設定値により、定電流（ＩＬＥＤ）回路側とスイッチ（ＮＭＯＳ）側に電力損失を任意に割り当てることができる。
これにより、本実施形態において、熱源の分散が可能となり、熱の最適化設計に対する容易性が向上する。
なお、定電流（ＩＬＥＤ）回路を、たとえば４チャネル（ｃｈ）、８ｃｈ、・・・など複数備える場合は、許容損失(発熱)の観点から、電力損失の上限を任意に設定できることが効果的である。
一方、順方向電圧ＶＦが高い発光部１２０−１側の定電流回路１４０−１の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）は５０ｍＷであり、スイッチングトランジスタ１３０−１の電力損失Ｐｄ（Ｎ１）は１０ｍＷである。
このように、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００では、最高電圧Ｖｍａｘ制御電圧の設定値により、定電流（ＩＬＥＤ）回路側とスイッチ（ＮＭＯＳ）側に電力損失を任意に割り当てることができる。
これにより、本実施形態において、熱源の分散が可能となり、熱の最適化設計に対する容易性が向上する。
なお、定電流（ＩＬＥＤ）回路を、たとえば４チャネル（ｃｈ）、８ｃｈ、・・・など複数備える場合は、許容損失(発熱)の観点から、電力損失の上限を任意に設定できることが効果的である。
一方、順方向電圧ＶＦが高い発光部１２０−１側の定電流回路１４０−１の電力損失Ｐｄ（ＩＬＥＤ１）は５０ｍＷであり、スイッチングトランジスタ１３０−１の電力損失Ｐｄ（Ｎ１）は１０ｍＷである。
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
すなわち、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００においては、ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆのばらつきが、たとえば標準値より低めにばらついた場合に以下のようになる。
定電流回路に印加される電圧を低く抑えることができ、定電流回路における消費電力の増大を抑止でき、電力効率が低下を防止することができる。
特に、最大のＶＦとならない発光部１２０−２または１２０−１側の定電流回路１４０−２または１４０−１のおける電力消費とスイッチングトランジスタ１３０−２または１３−１の電力消費を任意に割り当てることができる。
その結果、定電流回路の電力損失を抑え、ひいては発熱を抑止することができる。
すなわち、本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００においては、ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆのばらつきが、たとえば標準値より低めにばらついた場合に以下のようになる。
定電流回路に印加される電圧を低く抑えることができ、定電流回路における消費電力の増大を抑止でき、電力効率が低下を防止することができる。
特に、最大のＶＦとならない発光部１２０−２または１２０−１側の定電流回路１４０−２または１４０−１のおける電力消費とスイッチングトランジスタ１３０−２または１３−１の電力消費を任意に割り当てることができる。
その結果、定電流回路の電力損失を抑え、ひいては発熱を抑止することができる。
＜２．第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示すブロック図である。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る発光素子（ＬＥＤ）駆動装置の構成例を示すブロック図である。
本第２の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００Ａが第１の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００と異なる点は、次の通りである。
第１の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００は、電源部１１０が電流モード昇圧チョッパ型として構成されている。
これに対して、第２の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００Ａは電源部１１０ＡがトランスＴＲＳ１１１を用いた電流モードフライバックコンバータとして構成されている。
第１の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００は、電源部１１０が電流モード昇圧チョッパ型として構成されている。
これに対して、第２の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置１００Ａは電源部１１０ＡがトランスＴＲＳ１１１を用いた電流モードフライバックコンバータとして構成されている。
本第２の実施携帯のＬＥＤ駆動装置１００Ａのその他の構成は、第１の実施形態と同様である。
本第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
本第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
本実施形態のＬＥＤ駆動装置１００，１００Ａは、たとえばバックライト装置を有する透過型液晶表示装置に好適である。
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態として、図２〜図４のＬＥＤ駆動装置が適用可能なＬＥＤバックライトを用いた液晶表示装置について説明する。
以下、本発明の第３の実施形態として、図２〜図４のＬＥＤ駆動装置が適用可能なＬＥＤバックライトを用いた液晶表示装置について説明する。
図５は、本発明に係る第３の実施形態の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
液晶表示装置２００は、図５に示すように、透過型液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）２１０、ＬＣＤパネル２１０の背面側に設けられた照明ユニットとしてのバックライト装置２２０、ＬＥＤ駆動装置２３０、液晶ドライバ（パネル駆動回路）２４０を有する。
液晶表示装置２００は、信号処理部２５０、チューナ部２６０、制御部２７０、スピーカ２８１を含むオーディオ部２８０、および電源部２９０を有する。
液晶表示装置２００は、信号処理部２５０、チューナ部２６０、制御部２７０、スピーカ２８１を含むオーディオ部２８０、および電源部２９０を有する。
図６は、透過型ＬＣＤパネル２１０の構成例を示す図である。
この透過型ＬＣＤパネル２１０は、ＴＦＴ基板２１１と対向電極基板２１２とを互いに対向配置させ、その間隙に、たとえばツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶を封入した液晶層２１３を設けた構成となっている。
ＴＦＴ基板２１１にはマトリクス状に配置された信号線２１４と走査線２１５、並びにこれらの交点に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ２１６と画素電極２１７が形成されている。
薄膜トランジスタ２１６は走査線２１５により順次選択されると共に、信号線２１４から供給される映像信号を対応する画素電極２１７に書き込む。一方、対向電極基板２１２の内表面には対向電極２１８およびカラーフィルタ２１９が形成されている。
ＴＦＴ基板２１１にはマトリクス状に配置された信号線２１４と走査線２１５、並びにこれらの交点に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ２１６と画素電極２１７が形成されている。
薄膜トランジスタ２１６は走査線２１５により順次選択されると共に、信号線２１４から供給される映像信号を対応する画素電極２１７に書き込む。一方、対向電極基板２１２の内表面には対向電極２１８およびカラーフィルタ２１９が形成されている。
液晶表示装置２００においては、このような構成の透過型ＬＣＤパネル２１０を２枚の偏光板で挟み、バックライト装置２２０により背面側から白色光を照射した状態で、アクティブマトリクス方式で駆動することによって、所望のフルカラー映像表示が得られる。
バックライト装置２２０は、光源２２１と波長選択フィルタ２２２とを備えている。
光源２２１は、第１および第２の実施形態の駆動対象である発光部１２０を形成するＬＥＤアレイが複数配列されて構成される。
バックライト装置２２０は、光源２２１から発光された光を、波長選択フィルタ２２２を介してＬＣＤパネル２１０を背面側から照明する。
光源２２１は、第１および第２の実施形態の駆動対象である発光部１２０を形成するＬＥＤアレイが複数配列されて構成される。
バックライト装置２２０は、光源２２１から発光された光を、波長選択フィルタ２２２を介してＬＣＤパネル２１０を背面側から照明する。
図６に示すバックライト装置２２０は、透過型ＬＣＤパネル２１０を背面に配設され、ＬＣＤパネル２１０の背面直下から照明する直下型タイプを一例として示している。
上述したように、バックライト装置２２０の光源（発光部）２２１は、直列接続した複数のＬＥＤを発光源としている。
バックライト装置２２０の光源２２１は、画面水平方向に並んだＬＥＤが直列接続され、水平方向に直列接続された複数のＬＥＤアレイ（ＬＥＤ群）が、複数個形成される。
上述したように、バックライト装置２２０の光源（発光部）２２１は、直列接続した複数のＬＥＤを発光源としている。
バックライト装置２２０の光源２２１は、画面水平方向に並んだＬＥＤが直列接続され、水平方向に直列接続された複数のＬＥＤアレイ（ＬＥＤ群）が、複数個形成される。
このような構成を有するバックライト装置２２０は、ＬＥＤ駆動装置２３０により駆動される。
ＬＥＤ駆動装置２３０としては、前述した図２〜図４のＬＥＤ駆動装置が適用可能である。
図６においては、ＬＥＤ駆動装置２３０により光源２２１全体が駆動されるように示されているが、水平方向に直列接続したＬＥＤアレイの一つ一つに独立したＬＥＤ駆動装置が設けられるように構成することも可能である。
ＬＥＤ駆動装置２３０としては、前述した図２〜図４のＬＥＤ駆動装置が適用可能である。
図６においては、ＬＥＤ駆動装置２３０により光源２２１全体が駆動されるように示されているが、水平方向に直列接続したＬＥＤアレイの一つ一つに独立したＬＥＤ駆動装置が設けられるように構成することも可能である。
液晶ドライバ２４０は、Ｘドライバ回路、Ｙドライバ回路等を含み、信号処理部２５０によりＸドライバ回路およびＹドライバ回路供給されるたとえばＲＧＢセパレート信号でＬＣＤパネル２１０を駆動する。
これにより、ＲＧＢセパレート信号に応じた映像が表示される。
これにより、ＲＧＢセパレート信号に応じた映像が表示される。
信号処理部２５０は、チューナ部２６０や外部から入力された映像信号に対してクロマ処理等の信号処理を行い、さらに、コンポジット信号からＬＣＤパネル２１０の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変換して、パネル駆動回路２４０に供給する。
また、信号処理部２５０は、入力された信号からオーディオ信号を抽出し、オーディオ部２８０を通してスピーカ２８１から発音させる。
また、信号処理部２５０は、入力された信号からオーディオ信号を抽出し、オーディオ部２８０を通してスピーカ２８１から発音させる。
このような構成を有する液晶表示装置２００は、図２〜図４のＬＥＤ駆動装置１００，１００Ａが適用される。
したがって、定電流回路に印加される電圧を低く抑えることができ、定電流回路における消費電力の増大を抑止でき、電力効率が低下を防止することができる。
特に、最大のＶＦとならない発光部側の定電流回路のおける電力消費とスイッチングトランジスタの電力消費を任意に割り当てることができる。
その結果、定電流回路の電力損失を抑え、ひいては発熱を抑止することができる。
したがって、定電流回路に印加される電圧を低く抑えることができ、定電流回路における消費電力の増大を抑止でき、電力効率が低下を防止することができる。
特に、最大のＶＦとならない発光部側の定電流回路のおける電力消費とスイッチングトランジスタの電力消費を任意に割り当てることができる。
その結果、定電流回路の電力損失を抑え、ひいては発熱を抑止することができる。
１００，１００Ａ…発光素子（ＬＥＤ）駆動装置、１１０・・・昇圧チョッパ型のスイッチング電源部、１１０Ａ・・・フライバック型の電源部、Ｖ１１１・・・定電圧源、Ｌ１１１・・・インダクタ、ＴＲＳ１１１・・・トランス、Ｄ１１１・・・ダイオード、Ｃ１１１・・・蓄電用キャパシタ、ＳＷ１１１・・・スイッチングトランジスタ、Ｒ１１１・・・電流検出用抵抗素子、ＮＤ１１１〜ＮＤ１１３・・・ノード、１２０−１〜１２０−ｎ（図３ではｎ＝２）、１３０−１，１３−２・・・スイッチングトランジスタ、１４０−１，１４−２・・・定電流回路、１５０−１，１５０−２・・・スイッチドライバ、１６０・・・電圧選択回路、１７０・・・制御回路、１８０・・・基準電圧源、１９０・・・制御アンプ。
Claims (8)
- 流れる電流に応じた輝度で発光する少なくとも一つの発光素子を含む複数の発光部と、
スイッチ素子の制御端子への信号に応じて出力電圧が調整可能で、出力電圧を複数の上記発光部の一端側に供給する電源部と、
上記複数の発光部の各他端側と基準電位との間に接続され、それぞれ点灯信号によって導通状態が制御される複数の電流制御トランジスタと、
上記複数の発光部の各他端側と基準電位との間に上記電流制御トランジスタと直列となるように接続された複数の定電流回路と、
上記電流制御トランジスタと上記定電流回路との各接続端子電圧から最低電圧と最高電圧を選択する電圧選択回路と、
上記電圧選択回路で選択された最低電圧に応じたパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する制御回路と、
上記電圧選択回路で選択された最高電圧があらかじめ設定された最高基準電圧内になるように制御電圧を生成して上記点灯信号のレベルを当該制御電圧レベルに設定する電圧制御部と、を有し、
上記制御回路は、
最高の順方向電圧の上記発光部に接続される上記電流制御トランジスタと上記定電流回路の上記接続端子電圧に応じた上記電源部の出力電圧の制御を行い、
上記電圧制御部は、
最低の順方向電圧の上記発光部に接続される上記電流制御トランジスタと上記定電流回路の上記接続端子電圧以外の接続端子電圧があらかじめ設定されている最高基準電圧以上にならないように制御し、
上記制御電圧の設定値により、直列接続された上記定電流回路側と上記電流制御トランジスタ側とで電力損失を任意に割り当てる
発光素子駆動装置。 - 上記各電流制御トランジスタは、
それぞれ電界効果トランジスタにより形成され、各ドレインが対応する上記発光部の他端側に接続され、各ソースが直列接続される上記定電流回路に接続されている
請求項１記載の発光素子駆動装置。 - 上記電圧制御部は、
上記電圧選択回路で選択された最高電圧があらかじめ設定された最高基準電圧内になるように制御電圧を生成する制御アンプと、
上記制御電圧を駆動電圧として受けて、上記点灯信号を当該制御電圧レベルで対応する上記電流制御トランジスタのゲートに供給するドライバと、を含む
請求項１または２に記載の発光素子駆動装置。 - 上記電源部は、
インダクタまたはトランス、キャパシタ、およびスイッチングトランジスタを含み、当該スイッチングトランジスタをオン／オフすることにより出力電圧が調整されるスイッチング電源により形成される
請求項１から３のいずれか一に記載の発光素子駆動装置。 - 透過型の表示部と、
流れる電流に応じた輝度で発光する少なくとも一つの発光素子を含む複数の発光部を有し上記表示部に発光した光を照射する照明ユニットと、
上記各発光部における発光素子を駆動する発光素子駆動装置と、を有し、
上記発光素子駆動装置は、
スイッチ素子の制御端子への信号に応じて出力電圧が調整可能で、出力電圧を複数の上記発光部の一端側に供給する電源部と、
上記複数の発光部の各他端側と基準電位との間に接続され、それぞれ点灯信号によって導通状態が制御される複数の電流制御トランジスタと、
上記複数の発光部の各他端側と基準電位との間に上記電流制御トランジスタと直列となるように接続された複数の定電流回路と、
上記電流制御トランジスタと上記定電流回路との各接続端子電圧から最低電圧と最高電圧を選択する電圧選択回路と、
上記電圧選択回路で選択された最低電圧に応じたパルス幅の信号を上記スイッチ素子の制御端子に出力する制御回路と、
上記電圧選択回路で選択された最高電圧があらかじめ設定された最高基準電圧内になるように制御電圧を生成して上記点灯信号のレベルを当該制御電圧レベルに設定する電圧制御部と、を含み、
上記制御回路は、
最高の順方向電圧の上記発光部に接続される上記電流制御トランジスタと上記定電流回路の上記接続端子電圧に応じた上記電源部の出力電圧の制御を行い、
上記電圧制御部は、
最低の順方向電圧の上記発光部に接続される上記電流制御トランジスタと上記定電流回路の上記接続端子電圧以外の接続端子電圧があらかじめ設定されている最高基準電圧以上にならないように制御し、
上記制御電圧の設定値により、直列接続された上記定電流回路側と上記電流制御トランジスタ側とで電力損失を任意に割り当てる
表示装置。 - 上記各電流制御トランジスタは、
それぞれ電界効果トランジスタにより形成され、各ドレインが対応する上記発光部の他端側に接続され、各ソースが直列接続される上記定電流回路に接続されている
請求項５記載の表示装置。 - 上記電圧制御部は、
上記電圧選択回路で選択された最高電圧があらかじめ設定された最高基準電圧内になるように制御電圧を生成する制御アンプと、
上記制御電圧を駆動電圧として受けて、上記点灯信号を当該制御電圧レベルで対応する上記電流制御トランジスタのゲートに供給するドライバと、を含む
請求項５または６記載の表示装置。 - 上記電源部は、
インダクタまたはトランス、キャパシタ、およびスイッチングトランジスタを含み、当該スイッチングトランジスタをオン／オフすることにより出力電圧が調整されるスイッチング電源により形成される
請求項５から７のいずれか一に記載の表示装置。
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