JP6641080B2 - 発光素子駆動装置、発光装置、車両 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子を駆動する発光素子駆動装置、並びに、これを用いた発光装置及び車両に関する。

複数の発光ダイオードから成る直列接続体を有する発光装置は、例えば車両のヘッドライトに適用される。車両のヘッドライトに用いた場合にＡＦＳ（adaptive front-lighting system）やＡＤＢ（adaptive driving beam）を実現するためには、上記直列接続体の各発光素子に並列に設けられる短絡用スイッチを設け、上記短絡用スイッチのオン／オフによって発光ダイオードの点灯個数を制御できる構成が望ましい。

複数の発光ダイオードから成る直列接続体を有し、上記短絡用スイッチのオン／オフによって発光ダイオードの点灯個数を制御できる発光装置においては、発光素子駆動ＩＣが搭載される基板と、複数の発光ダイオードから成る直列接続体、上記短絡用スイッチ、及び、上記短絡用スイッチを制御するスイッチ制御部が搭載される基板とが別々であり、上記発光素子駆動ＩＣと上記スイッチ制御部との同期がとれない構成が一般的である。このため、発光ダイオードの点灯個数を零にする場合、上記スイッチ制御部が上記短絡用スイッチの全てをオンにする制御が実行されることが一般的である。

特開２０１２−７１７１２号公報

発光装置は地絡保護機能を通常備えており（例えば特許文献１参照）、地絡が検出されたときに上記発光素子駆動ＩＣからの出力が停止する。

ところが、複数の発光ダイオードから成る直列接続体を有し、上記短絡用スイッチのオン／オフによって発光ダイオードの点灯個数を制御できる発光装置において、発光ダイオードの点灯個数を零にする場合、異常による地絡と同様の短絡経路が上記短絡用スイッチによって形成されてしまう。このため、複数の発光ダイオードから成る直列接続体を有し、上記短絡用スイッチのオン／オフによって発光ダイオードの点灯個数を制御できる発光装置に地絡保護機能を搭載すると、上記発光素子駆動ＩＣが上記スイッチ制御部の制御内容を把握していなければ、発光ダイオードの点灯個数を零にする場合に異常による地絡と誤認して保護をかけてしまうおそれがあった。

本発明は、上記の状況に鑑み、全ての発光素子を点灯させないときに異常による地絡と誤認して保護がかかることを防止できる発光素子駆動装置、並びに、これを用いた発光装置及び車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る発光素子駆動装置は、複数の発光素子から成る直列接続体と前記直列接続体の各発光素子に並列に設けられる短絡用スイッチとを含む負荷を流れる電流に応じてリセット信号を生成するリセット信号生成部と、前記負荷のアノード電圧に応じてセット信号を生成するセット信号生成部と、前記リセット信号及び前記セット信号に応じて、入力電圧から出力電圧を生成して前記出力電圧を前記負荷に供給する出力電圧供給部と、異常による地絡の可能性の有無を前記負荷のアノード電圧に基づいて判定する判定部と、前記判定部が異常による地絡の可能性があると判定した場合に、異常による地絡の可能性があることを示す信号を外部に出力する信号出力部と、を有し、前記出力電圧供給部は、前記判定部が異常による地絡の可能性があると判定したことをトリガとして前記出力電圧の生成停止を実行しない構成（第１の構成）とされている。

なお、上記第１の構成から成る発光素子駆動装置において、前記判定部が異常による地絡の可能性があると判定した場合に、前記判定部が異常による地絡の可能性がないと判定した場合よりも前記負荷を流れる電流の平均値を小さくする構成（第２の構成）にするとよい。

また、上記第１または第２の構成から成る発光素子駆動装置において、前記判定部は、可変電圧源と、前記可変電圧源の出力電圧と前記負荷のアノード電圧とを比較する比較部と、を有する構成（第３の構成）にするとよい。

また、上記第１〜第３いずれかの構成から成る発光素子駆動装置において、前記出力電圧供給部は、前記入力電圧の印加端と接地端との間に直列接続され、互いの接続ノードがコイルを介して出力コンデンサに接続される上側トランジスタ及び下側トランジスタと、前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタの各駆動制御信号を生成する上側ドライバ及び下側ドライバと、前記リセット信号及び前記セット信号に応じて前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタをオン／オフするように前記上側ドライバ及び前記下側ドライバを駆動する制御部と、有する構成（第４の構成）にするとよい。

また、本発明に係る発光装置は、上記第１〜第４いずれかの構成から成る発光素子駆動装置と、前記発光素子駆動装置によって駆動される負荷と、を有し、前記負荷は、複数の発光素子から成る直列接続体と前記直列接続体の各発光素子に並列に設けられる短絡用スイッチとを含む構成（第５の構成）とされている。

なお、上記第５の構成から成る発光装置において、前記発光素子は、発光ダイオード、または、有機ＥＬ素子である構成（第６の構成）にするとよい。

また、上記第６の構成から成る発光装置は、車載ランプとして用いられる構成（第７の構成）にするとよい。

また、上記第７の構成から成る発光装置は、ヘッドライトモジュール、ターンランプモジュール、または、リアランプモジュールとして車両に装着される構成（第８の構成）にするとよい。

また、本発明に係る車両は、上記第７または第８の構成から成る発光装置を有する構成（第９の構成）とされている。

また、上記第９の構成から成る車両において、前記発光装置は、ヘッドライト、白昼夜走行用光源、テールランプ、ストップランプ、及び、ターンランプの少なくとも一つとして用いられる構成（第１０の構成）にするとよい。

本発明によれば、全ての発光素子を点灯させないときに異常による地絡と誤認して保護がかかることを防止できる発光素子駆動装置、並びに、これを用いた発光装置及び車両を提供することができる。

第１実施形態の発光装置を示す図 オフ時間回路の一例を示す図 第１実施形態の発光装置の動作例を説明するためのタイムチャート 第１実施形態の発光装置の信号生成部の一例を示す図 第２実施形態の発光装置を示す図 第３実施形態の発光装置を示す図 発光装置が搭載される車両の外観図（前面） 発光装置が搭載される車両の外観図（背面） ＬＥＤヘッドライトモジュールの外観図 ＬＥＤターンランプモジュールの外観図 ＬＥＤリアランプモジュールの外観図

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の発光装置を示す図である。第１実施形態の発光装置は、複数の発光素子（図１では発光ダイオード）から成る直列接続体Ｚ１と、直列接続体Ｚ１を駆動する発光素子駆動発光素子駆動ＩＣ１１０と、コイルＬ１と、出力コンデンサＣоと、センス抵抗Ｒｓと、コンデンサＣ１と、マイコン２００と、スイッチ制御部３００と、直列接続体Ｚ１の各発光素子に並列に設けられる短絡用スイッチから成るスイッチ回路４００と、を有する。

発光素子駆動ＩＣ１１０は、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ１Ｈ及び１Ｌ（以下では、上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌと呼ぶ）と、上側ドライバ２Ｈ及び下側ドライバ２Ｌと、ダイオードＤ１と、制御部３と、定電圧源４及び９と、コンパレータＣＯＭ１〜ＣＯＭ３と、分圧回路５と、電圧電流変換回路６と、充電部７と、基準電圧源８と、信号生成部１０と、を集積化した半導体集積回路装置（いわゆるＬＥＤドライバＩＣ）である。また、発光素子駆動ＩＣ１１０は、外部との電気的な接続を確立するために外部端子Ｔ１〜Ｔ８を有する。なお、発光素子駆動ＩＣ１１０内の回路素子の一部を外付け素子に変更してもよい。

発光素子駆動ＩＣ１１０の外部において、外部端子Ｔ２は、入力電圧Ｖｉの印加端に接続されている。外部端子Ｔ１は、コイルＬ１の第１端に接続されている。コイルＬ１の第２端（出力電圧Ｖｏの印加端）は、センス抵抗Ｒｓの第１端に接続されている。センス抵抗Ｒｓの第２端は、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷の第１端（アノード）に接続されている。直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷の第２端（カソード）は、接地端に接続されている。出力コンデンサＣоの第１端は、コイルＬ１の第２端に接続されている。出力コンデンサＣоの第２端は、接地端に接続されている。外部端子Ｔ３は、接地端に接続されている。外部端子Ｔ４は、コンデンサＣ１を介してコイルＬ１の第１端に接続されている。外部端子Ｔ５は、センス抵抗Ｒｓの第１端に接続されている。外部端子Ｔ６及びＴ７は、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷の第１端（アノード）に接続されている。外部端子Ｔ８は、マイコン２００の外部端子に接続される。

発光素子駆動ＩＣ１１０の内部において、上側トランジスタ１Ｈのドレインは、外部端子Ｔ２に接続されている。上側トランジスタ１Ｈのソースは、外部端子Ｔ１に接続されている。上側トランジスタ１Ｈのゲートは、上側ドライバ２Ｈの出力端に接続されている。下側トランジスタ１Ｌのドレインは、外部端子Ｔ１に接続されている。下側トランジスタ１Ｌのソースは、外部端子Ｔ３に接続されている。下側トランジスタ１Ｌのゲートは、下側ドライバ２Ｌの出力端に接続されている。すなわち、上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌは、入力電圧Ｖｉの印加端と接地端との間に直列接続されており、互いの接続ノード（スイッチ電圧Ｖｓｗの印加端）がコイルＬ１を介して出力コンデンサＣоに接続されている。

上側ドライバ２Ｈは、制御部３からの指示に基づいて上側トランジスタ１Ｈの制御信号ＧＨを生成する。上側トランジスタ１Ｈは、制御信号ＧＨがハイレベルであるときにオンとなり、制御信号ＧＨがローレベルであるときにオフとなる。下側ドライバ２Ｌは、制御部３からの指示に基づいて下側トランジスタ１Ｌの制御信号ＧＬを生成する。下側トランジスタ１Ｌは、制御信号ＧＬがハイレベルであるときにオンとなり、制御信号ＧＬがローレベルであるときにオフとなる。

ダイオードＤ１と、発光素子駆動ＩＣ１１０に外付けされるコンデンサＣ１とによってブートストラップ回路が構成される。当該ブートストラップ回路は、ブースト電圧Ｖｂｓｔを生成する。ダイオードＤ１のアノードは、定電圧Ｖｒｅｇの印加端に接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、外部端子Ｔ４に接続されている。

上側ドライバ２Ｈの第１電源端及び制御部３の第１電源端は、外部端子Ｔ４（ブースト電圧Ｖｂｓｔの印加端）に接続されている。上側ドライバ２Ｈの第２電源端は、外部端子Ｔ１（スイッチ電圧Ｖｓｗの印加端）に接続されている。従って、上側トランジスタ１Ｈのゲートに印加される制御信号ＧＨのハイレベルはブースト電圧 Ｖｂｓｔとなり、制御信号ＧＨのローレベルはスイッチ電圧Ｖｓｗとなる。

下側ドライバ２Ｌの第１電源端は、定電圧Ｖｒｅｇの印加端に接続されている。下側ドライバ２Ｌの第２電源端は、外部端子Ｔ３（接地電圧ＧＮＤの印加端）に接続されている。従って、下側トランジスタ１Ｌのゲートに印加される制御信号ＧＬのハイレベルは定電圧Ｖｒｅｇとなり、制御信号ＧＬのローレベルは接地電圧ＧＮＤとなる。

上記構成から成るブートストラップ回路の動作について説明する。上側トランジスタ１Ｈがオフされて下側トランジスタ１Ｌがオンされることにより、スイッチ電圧Ｖｓｗがローレベル（ＧＮＤ）となっているときには、定電圧Ｖｒｅｇの印加端からダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１に流れ込む電流によってコンデンサＣ１が充電される。このとき、ブースト電圧Ｖｂｓｔは、ほぼ定電圧Ｖｒｅｇ（より正確には、定電圧ＶｒｅｇからダイオードＤ１の順方向降下電圧Ｖｆを差し引いた値（Ｖｒｅｇ−Ｖｆ）） となる。

一方、コンデンサＣ１が充電されている状態で、上側トランジスタ１Ｈがオンされ、下側トランジスタ１Ｌがオフされることにより、スイッチ電圧Ｖｓｗがローレベル（ＧＮＤ）からハイレベル（Ｖｉ）に立ち上げられると、ブースト電圧Ｖｂｓｔは、スイッチ電圧Ｖｓｗのハイベル（Ｖｉ）よりも更にコンデンサＣ１の充電電圧分（ほぼＶｒｅｇ）だけ高い値（Ｖｉ＋Ｖｒｅｇ）に引き上げられる。このようなブースト電圧Ｖｂｓｔが上側ドライバ２Ｈの第１電源端に印加されることにより、上側トランジスタ１Ｈを確実にオン／オフ駆動することが可能となっている。

コンパレータＣＯＭ１は、センス抵抗Ｒｓの両端電圧に定電圧源４の定電圧を加えた電圧が所定値を超えると、出力信号であるリセット信号ＲＥＳＥＴをハイレベルにし、センス抵抗Ｒｓの両端電圧に定電圧源４の定電圧を加えた電圧が所定値を超えていないと、出力信号であるリセット信号ＲＥＳＥＴをローレベルにする。したがって、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を流れる出力電流Ｉｏが閾値を超えると、コンパレータＣＯＭ１から出力されるリセット信号ＲＥＳＥＴが立ち上がり、その直後に出力電流Ｉｏが減少してリセット信号ＲＥＳＥＴが立ち下がる。

分圧回路５は直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍを分圧し、その分圧を電圧電流変換回路６に供給する。電圧電流変換回路６は、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍの分圧に応じた電流を生成し、その電流を充電部７に供給する。充電部７は、電圧電流変換回路６から供給される電流（電荷）を充電する。なお、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍが低い場合には、本例とは異なり、分圧回路５を設けずに、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍを電圧電流変換回路６に供給する形態も考えられる。

充電部７の充電電圧が基準電圧源８から出力される基準電圧Ｖ_REFを超えると、コンパレータＣＯＭ２から出力されるセット信号ＳＥＴが立ち上がり、その直後に充電部７が放電回路（図１において不図示）によって放電されてセット信号ＳＥＴが立ち下がり、その後コンパレータＣＯＭ１から出力されるリセット信号ＲＥＳＥＴが立ち上がると、放電回路（図１において不図示）による充電部７の放電が終了する。

制御部３は、コンパレータＣＯＭ１から出力されるリセット信号ＲＥＳＥＴ及びコンパレータＣＯＭ２から出力されるセット信号ＳＥＴに応じて上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌをオン／オフするように上側ドライバ２Ｈ及び下側ドライバ２Ｌを駆動する。これにより、上側トランジスタ１Ｈ及び下側トランジスタ１Ｌの接続ノード電圧（スイッチ電圧Ｖｓｗ）が生成される。

制御部３は、セット信号ＳＥＴが立ち上がると、上側トランジスタ１Ｈをオンにし、下側トランジスタ１Ｌをオフにする。また、制御部３は、リセット信号ＲＥＳＥＴが立ち上がると、上側トランジスタ１Ｈをオフにし、下側トランジスタ１Ｌをオンにする。

上記構成である図１に示す発光装置では、スイッチ電圧Ｖｓｗのローレベル期間であるオフ時間ｔ_OFFを決定するオフ時間回路が、分圧回路５、電圧電流変換回路６、充電部７、コンパレータＣＯＭ２、及び、基準電圧源８によって構成されており、オフ時間回路として通常用いられるＲＣ積分回路を用いていない。このため、オフ時間ｔ_OFFは、下記（１）式で表すことができ、ＲＣ積分回路の過渡特性の影響を受けるおそれがない。したがって、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍの変動によって出力電流Ｉｏの平均値が変動することを抑える（理想的には出力電流Ｉｏの平均値が変動しないようにする）ことができる。なお、下記（１）式中のＣ、Ｉはそれぞれ、充電部７の静電容量、電圧電流変換回路６から出力される電流である。

図２は、分圧回路５、電圧電流変換回路６、充電部７、コンパレータＣＯＭ２、及び、基準電圧源８によって構成されるオフ時間回路の一例を示す図である。

分圧回路５は、抵抗５１及び５２から成り、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍを分圧する。

電圧電流変換回路６は、アンプ６１と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ６２と、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ６３及び６４と、抵抗Ｒ６５と、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ４と、抵抗Ｒ１と、ＮＯＴ回路Ｎ１と、を有している。アンプ６１及びトランジスタ６２によって、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍの分圧に応じた電流Ｉ１が生成され、その電流Ｉ１は抵抗６５を介して接地端に流れる。

トランジスタ６３及び６４はカレントミラー回路を構成している。また、トランジスタＱ１及びＱ２もカレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ１のドレインは抵抗Ｒ１を介して接地端に接続され、トランジスタＱ２のドレインはトランジスタＱ３を介してコンデンサ７１の第１端に接続される。また、トランジスタ６４のドレインとコンデンサ７１の第１端との間にトランジスタＱ４が接続される。さらに、トランジスタＱ３のゲートにはコンパレータＣＯＭ３の出力端がＮＯＴ回路Ｎ１を介して接続され、トランジスタＱ４のゲートにはコンパレータＣＯＭ３の出力端が直接接続される。

したがって、コンパレータＣＯＭ３から出力されるフラグＦ１がハイレベルであるときには、トランジスタＱ３がオンになり、トランジスタＱ４がオフになり、トランジスタＱ１及びＱ２から成るカレントミラー回路から出力される電流によってコンデンサ７１が充電される。一方、コンパレータＣＯＭ３から出力されるフラグＦ１がローレベルであるときには、トランジスタＱ３がオフになり、トランジスタＱ４がオンになり、トランジスタ６３及び６４からなるカレントミラー回路によって、電流Ｉ１に比例する電流Ｉ２（直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍの分圧に応じた電流Ｉ２）が生成され、その電流Ｉ２が充電部７であるコンデンサ７１に供給され、コンデンサ７１が充電される。

図２には、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ９１及びＳＲフリップフロップ９２から成る放電回路も図示されている。

トランジスタ９１のドレインはコンデンサＣ７１の第１端（トランジスタ６４との接続端）に接続され、トランジスタ９１のソースはコンデンサＣ７１の第２端（接地端）に接続される。

ＳＲフリップフロップ９２のセット端子にはコンパレータＣＯＭ２から出力されるセット信号ＳＥＴが供給され、ＳＲフリップフロップ９２のリセット端子にはコンパレータＣＯＭ１から出力されるリセット信号ＲＥＳＥＴが供給される。ＳＲフリップフロップ９２の出力信号がトランジスタ９１のゲートに供給される。これにより、セット信号ＳＥＴが立ち上がった直後にトランジスタ９１がオンになってコンデンサ７１が放電され、その後リセット信号ＲＥＳＥＴが立ち上がるまでコンデンサ７１の放電が継続する。

図３は、第１実施形態の発光装置の動作例を説明するためのタイムチャートであり、上から順に、スイッチ電圧Ｖｓｗ、出力電流Ｉｏ、リセット信号ＲＥＳＥＴ、及び、セット信号ＳＥＴが描写されている。

ここで図１に戻り、発光素子駆動ＩＣ１１０の説明を続ける。発光素子駆動ＩＣ１１０は、コンパレータＣＯＭ３及び定電圧源９から成る判定回路をさらに有する。コンパレータＣＯＭ３及び定電圧源９から成る判定回路において、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍが定電圧源９の出力電圧Ｖｔｈを下回った場合に、コンパレータＣＯＭ３から出力されるフラグＦ１が異常による地絡の可能性を示すハイレベルになり、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍが定電圧源６の出力電圧Ｖｔｈを超えた場合に、コンパレータＣＯＭ３から出力されるフラグＦ１が異常による地絡の可能性がないことを示すローレベルになる。

信号生成部１０は、コンパレータＣＯＭ３から出力されるフラグＦ１がローレベルの場合には、異常による地絡の可能性がないことを示す信号を生成して外部端子Ｔ８を介して発光素子駆動ＩＣ１１０の外部に出力し、コンパレータＣＯＭ３から出力されるフラグＦ１がハイレベルの場合には、異常による地絡の可能性があることを示す信号を生成して外部端子Ｔ８を介して発光素子駆動ＩＣ１１０の外部に出力する。

信号生成部１０としては、例えば図４に示すようにトランジスタ１１及びプルアップ抵抗１２から成るオープンドレイン形式の回路を用いることができる。フラグＦ１がローレベルの場合には、トランジスタ１１がオフとされ、外部端子Ｔ８から出力される信号がハイレベルとされる。一方、フラグＦ１がハイレベルの場合には、トランジスタ１１がオンとされ、外部端子Ｔ８から出力される信号がローレベルとされる。したがって、図４に示す回路構成において外部端子Ｔ８から出力されマイコン２００に供給される信号は、ローレベルであるときに異常による地絡の可能性を示す信号となり、ハイレベルであるときに異常による地絡の可能性がないことを示す信号となる。

マイコン２００は、点灯させる発光ダイオードに関する情報をスイッチ制御部３００に送信する。スイッチ制御部３００は、マイコン２００から送られてきた情報に基づいて、スイッチ回路４００の各スイッチのオン／オフを制御する。したがって、マイコン２００は、スイッチ回路４００の各スイッチ全てがオンになっているか否かを把握している。そこで、マイコン２００は、発光素子駆動ＩＣ１１０の外部端子Ｔ８から異常による地絡の可能性を示す信号が送られてきた場合に、スイッチ回路４００の各スイッチ全てがオンになっていなければ、地絡保護をかける。地絡保護のかけ方は特に限定されないが、例えばマイコン２００が発光素子駆動ＩＣ１１０の有効／無効を制御できるようにし、地絡保護を行う時には発光素子駆動ＩＣ１１０を無効にすればよい。

上記の通り発光素子駆動ＩＣ１１０は、フラグＦ１が異常による地絡の可能性を示すハイレベルであることをトリガとして出力電圧Ｖｏの生成停止を実行しないので、スイッチ回路４００の各スイッチ全てがオンになったときに異常による地絡と誤認して保護がかかることを防止できる。これにより、スイッチ回路４００の各スイッチ全てがオンになったときに、発光素子駆動ＩＣ１１０がＯＦＦラッチしたり再起動したりすることがなくなる。

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態の発光装置を示す図である。なお、図５において図１と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

第２実施形態の発光装置は、第１実施形態の発光装置において発光素子駆動ＩＣ１１０を発光素子駆動ＩＣ１２０に置換した構成である。発光素子駆動ＩＣ１２０は、発光素子駆動ＩＣ１１０において定電圧源４を可変電圧源４’に置換した構成である。

可変電圧源４’はフラグＦ１がローレベルであるときにフラグＦ１がハイレベルであるときよりも出力電圧を大きくする。これにより、フラグＦ１がハイレベルであるときに、直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷を流れる出力電流Ｉｏの平均値を小さくすることができる。例えば、フラグＦ１がハイレベルであるときの出力電流Ｉｏの平均値を、フラグＦ１がローレベルであるときの出力電流Ｉｏの平均値の１／１０程度になるように可変電圧源４’の出力電圧を調整すればよい。

このような動作により、フラグＦ１がハイレベルであるときに出力電流Ｉｏのオーバーシュートが発生したり、スイッチ回路４００における発熱が大きくなることを防止することができる。

フラグＦ１がハイレベルであるときは、出力電流Ｉｏの精度は特に問われないが、出力電流Ｉｏの平均値を小さくすると、オフ時間ｔ_OFFが生成できないおそれがある。したがって、本実施形態においても第１実施形態と同様に図２に示すオフ時間回路を用いて、強制的にセット信号を立ち上げるようにしている。

＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態の発光装置を示す図である。なお、図６において図５と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

第３実施形態の発光装置は、第２実施形態の発光装置において発光素子駆動ＩＣ１２０を発光素子駆動ＩＣ１３０に置換した構成である。発光素子駆動ＩＣ１３０は、発光素子駆動ＩＣ１２０において定電圧源９を可変電圧源９’に置換した構成である。

可変電圧源９’から出力される電圧は、直接接続体Ｚ１内の１つの発光ダイオードのみが点灯しているときの直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍより小さく、直接接続体Ｚ１内の全ての発光ダイオードが点灯していないときの直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍより大きくなるように調整される。直接接続体Ｚ１内の１つの発光ダイオードのみが点灯しているときの直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍより小さく、直接接続体Ｚ１内の全ての発光ダイオードが点灯していないときの直列接続体Ｚ１及びスイッチ回路４００を含む負荷のアノード電圧Ｖｏｍより大きくなる電圧が得られるのであれば、第１実施形態や第２実施形態のように定電圧源６を用いてもよいが、直接接続体Ｚ１内の発光ダイオードの各順方向電圧にはばらつきがあるので可変電圧源９’を用いて電圧の調整が行えるようにすることが好ましい。なお、可変電圧源９’の出力電圧Ｖｔｈの調整方法は特に限定されないが、例えば可変電圧源９’の一部を外付け抵抗とし、当該外付け抵抗の抵抗値によって可変電圧源９’の出力電圧Ｖｔｈを調整すればよい。

＜用途＞
上記した各実施形態の発光装置は、例えば、図７及び図８で示す通り、車両Ｘ１０のヘッドライト（ハイビーム／ロービーム／スモールランプ／フォグランプなどを適宜含 む）Ｘ１１、白昼夜走行（ＤＲＬ）用光源Ｘ１２、テールランプ（スモールランプやバックランプなどを適宜含む）Ｘ１３、ストップランプＸ１４、及び、ター ンランプＸ１５などとして好適に用いることができる。

なお、発光素子駆動ＩＣ１１０〜１３０は、外付け部品（出力コンデンサＣо、コンデンサＣ１、コイルＬ１、センス抵抗Ｒｓ等）、駆動対象となる発光素子Ｚ１、及び、スイッチ回路４００と共にモジュール（図９のＬＥＤヘッドライトモジュールＹ１０、図１０の ＬＥＤターンランプモジュールＹ２０、及び、図１１のＬＥＤリアランプモジュールＹ３０など）として提供されるものであってもよいし、外付け部品（出力コンデンサＣо、コンデンサＣ１、コイルＬ１、センス抵抗Ｒｓ等）、駆動対象となる発光素子Ｚ１、及び、スイッチ回路４００とは独立に半製品であるＩＣ単体（発光素子駆動ＩＣ１１０〜１３０）として提供されるものであってもよい。

また上記した各実施形態の発光装置は、例えば、表示装置のバックライトとしても用いることができる。

＜その他の変形例＞
なお、上記の実施形態では、発光素子として発光ダイオードを用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、発光素子として有機ＥＬ［electro-luminescence］素子を用いることも可能である。

また、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、バイポーラトランジスタとＭＯＳ電界効果トランジスタとの相互置換や、各種信号の論理レベル反転は任意である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

１Ｈ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ（上側トランジスタ）
１Ｌ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ（下側トランジスタ）
２Ｈ 上側ドライバ
２Ｌ 下側ドライバ
３ 制御部
４、９ 定電圧源
４’、９’ 可変電圧源
５ 分圧回路
６ 電圧電流変換回路
７ 充電部
８ 基準電圧源
１０ 信号生成部
１１ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
１２ プルアップ抵抗
１１０、１２０、１３０ 発光素子駆動ＩＣ
２００ マイコン
３００ スイッチ制御部
４００ スイッチ回路
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３ コンパレータ
Ｃо 出力コンデンサ
Ｃ１ コンデンサ
Ｄ１ ダイオード
Ｌ１ コイル
Ｒｓ センス抵抗
Ｔ１〜Ｔ８ 外部端子
Ｘ１０ 車両
Ｘ１１ ヘッドライト
Ｘ１２ 白昼夜走行（ＤＲＬ）用光源
Ｘ１３ テールランプ
Ｘ１４ ストップランプ
Ｘ１５ ターンランプ
Ｙ１０ ＬＥＤヘッドライトモジュール
Ｙ２０ ＬＥＤターンランプモジュール
Ｙ３０ ＬＥＤリアランプモジュール
Ｚ１ 複数の発光素子（発光ダイオード）から成る直列接続体

Claims (10)

1. 複数の発光素子から成る直列接続体と前記直列接続体の各発光素子に並列に設けられる短絡用スイッチとを含む負荷を流れる電流に応じてリセット信号を生成するリセット信号生成部と、
   前記負荷のアノード電圧に応じてセット信号を生成するセット信号生成部と、
   前記リセット信号及び前記セット信号に応じて、入力電圧から出力電圧を生成して前記出力電圧を前記負荷に供給する出力電圧供給部と、
   異常による地絡の可能性の有無を前記負荷のアノード電圧に基づいて判定する判定部と、
   前記判定部が異常による地絡の可能性があると判定した場合に、異常による地絡の可能性があることを示す信号を外部に出力する信号出力部と、
   を有し、
   前記出力電圧供給部は、前記判定部が異常による地絡の可能性があると判定したことをトリガとして前記出力電圧の生成停止を実行しないことを特徴とする発光素子駆動装置。
2. 前記判定部が異常による地絡の可能性があると判定した場合に、前記判定部が異常による地絡の可能性がないと判定した場合よりも前記負荷を流れる電流の平均値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の発光素子駆動装置。
3. 前記判定部は、
   可変電圧源と、
   前記可変電圧源の出力電圧と前記負荷のアノード電圧とを比較する比較部と、
   を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子駆動装置。
4. 前記出力電圧供給部は、
   前記入力電圧の印加端と接地端との間に直列接続され、互いの接続ノードがコイルを介して出力コンデンサに接続される上側トランジスタ及び下側トランジスタと、
   前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタの各駆動制御信号を生成する上側ドライバ及び下側ドライバと、
   前記リセット信号及び前記セット信号に応じて前記上側トランジスタ及び前記下側トランジスタをオン／オフするように前記上側ドライバ及び前記下側ドライバを駆動する制御部と、
   有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置と、
   前記発光素子駆動装置によって駆動される負荷と、
   を有し、
   前記負荷は、複数の発光素子から成る直列接続体と前記直列接続体の各発光素子に並列に設けられる短絡用スイッチとを含むことを特徴とする発光装置。
6. 前記発光素子は、発光ダイオード、または、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
7. 車載ランプとして用いられることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
8. ヘッドライトモジュール、ターンランプモジュール、または、リアランプモジュールとして車両に装着されることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の発光装置を有することを特徴とする車両。
10. 前記発光装置は、ヘッドライト、白昼夜走行用光源、テールランプ、ストップランプ、及び、ターンランプの少なくとも一つとして用いられることを特徴とする請求項９に記載の車両。

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