WO2012014588A1 - 発光装置、表示装置、発光素子駆動回路、および発光素子駆動方法 - Google Patents

発光装置、表示装置、発光素子駆動回路、および発光素子駆動方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device, a display device, a light emitting element driving circuit, and a light emitting element driving method, and more particularly, to a power saving technique when driving a plurality of light emitting element groups with the same driving voltage.
  • LED backlight As a backlight device (light-emitting device) for display devices such as liquid crystal display devices, along with a backlight device using a conventional CCFL (cold cathode fluorescent tube) and the like, a number of light-emitting diode (LED) devices have recently been introduced.
  • the backlight device used hereinafter referred to as “LED backlight”.
  • the forward voltage of the LED element varies due to the product variation of the LED element.
  • LED element arrays in which a plurality of LED elements are connected in series are connected in parallel, and each LED element array is driven to be lit by a common drive voltage.
  • the forward voltage Vf as the LED element array also varies due to product variations of the LED elements.
  • Such a variation in the forward voltage Vf of the LED element rows causes unnecessary consumption of driving power. Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a technique for preventing such wasteful consumption of driving power.
  • the drive voltage difference due to the forward voltage Vf variation of each LED element array is detected, the common drive voltage supplied to the LED element array is optimally adjusted, and negative feedback control is performed.
  • the present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a light-emitting device that can suitably reduce power loss accompanying a change in drive voltage.
  • a light emitting device includes a light emitting element array in which a predetermined number of light emitting elements are connected in series, and a drive switch that is connected in series to the light emitting element array and drives the light emitting element array.
  • a drive control unit that individually controls lighting and controls the voltage generation unit based on a detection voltage detected by the voltage detection circuit, When changing the drive voltage in accordance with the lighting control of the optical element group, the smoothing capacitor corresponding to the light emitting element group having the minimum detection voltage is selected and selected from among at least one light emitting element group to be controlled for lighting.
  • a drive control unit that causes the voltage generation unit to generate the drive voltage using the smoothing capacitor that has been used as the one smoothing capacitor.
  • the light emitting element driving circuit includes a plurality of light emitting elements including a light emitting element array in which a predetermined number of light emitting elements are connected in series, and a drive switch that is connected in series to the light emitting element array and drives the light emitting element array.
  • a light emitting element driving circuit for driving the element group, the voltage detecting circuit detecting the voltage at the connection point between the light emitting element row and the drive switch in each light emitting element group, and corresponding to each light emitting element group By controlling each drive switch, including a plurality of smoothing capacitors, and using each one of the plurality of smoothing capacitors to generate a drive voltage to be applied to the plurality of light emitting element groups.
  • a drive control unit that individually controls lighting of each light emitting element group and controls the voltage generation unit based on a detection voltage detected by the voltage detection circuit When the drive voltage is changed in accordance with the lighting control of the plurality of light emitting element groups, the smoothing corresponding to the light emitting element group having the minimum detected voltage among the at least one light emitting element group that is controlled to be turned on.
  • a drive control unit that selects a capacitor and causes the voltage generation unit to generate the drive voltage using the selected smoothing capacitor as the one smoothing capacitor;
  • the light emitting element driving method includes a plurality of light emitting elements including a light emitting element array in which a predetermined number of light emitting elements are connected in series, and a drive switch that is connected in series to the light emitting element array and drives the light emitting element array.
  • a method of driving an element group the step of providing a plurality of smoothing capacitors corresponding to each of the light emitting element groups, and detecting the voltage at the connection point between the light emitting element array and the drive switch in each light emitting element group
  • the detection step and when changing the driving voltage applied in common to the plurality of light emitting element groups according to the lighting control of the plurality of light emitting element groups,
  • the some smoothing capacitor corresponding to each of each light emitting element group is provided.
  • the detected voltage is the minimum among at least one light emitting element group that is controlled to be turned on, that is, the forward voltage by the light emitting element array is
  • a smoothing capacitor corresponding to the largest light emitting element group is selected, and a driving voltage is generated using the selected smoothing capacitor. Therefore, when reducing the drive voltage, for example, when the smoothing capacitors are held at the desired charge voltage, the drive voltage can be changed more quickly by switching the smoothing capacitors than when the smoothing capacitors are not switched. Therefore, the power loss accompanying the change of the driving voltage can be suitably reduced. Further, since the quickness in changing the drive voltage is ensured by switching the smoothing capacitor, the capacity of the smoothing capacitor can be increased, and the switching ripple can be sufficiently reduced.
  • the said voltage generation part contains the capacitor
  • each smoothing capacitor is provided corresponding to each smoothing capacitor, and the drive control unit controls each capacitor switching unit when changing the drive voltage, and uses the selected smoothing capacitor to The drive voltage may be generated by a voltage generator. According to this configuration, each smoothing capacitor can be switched while individually controlling charging / discharging of each smoothing capacitor.
  • Each capacitor switching unit includes a charge switch for charging a corresponding smoothing capacitor and a discharge switch for discharging the smoothing capacitor, and when the drive control unit generates the drive voltage,
  • the corresponding smoothing capacitor may be used by controlling the corresponding charging switch and discharging switch. According to this configuration, each smoothing capacitor can be switched while more reliably controlling charging / discharging of each smoothing capacitor.
  • the drive control unit is configured to charge each smoothing capacitor so that each unselected smoothing capacitor is held in a state of being substantially charged to a predetermined charging voltage corresponding to each smoothing capacitor. Control the switch and the discharge switch. According to this configuration, it is possible to reliably reduce the time required for changing the drive voltage.
  • the light emitting element is preferably a light emitting diode.
  • a display device includes the light emitting device and a display panel that performs display using light from the light emitting device. According to this configuration, when the light emitting device is used as the backlight of the display panel, it is possible to save the power of the backlight and to save the power as the display panel.
  • the display panel may be a liquid crystal display panel using liquid crystal. According to this configuration, it is possible to save power in the liquid crystal display panel.
  • the invention's effect According to the light-emitting device, the light-emitting element driving circuit, and the light-emitting element driving method of the present invention, it is possible to suitably reduce power loss caused by changing the driving voltage.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • Block diagram schematically showing an electrical configuration of an LED backlight included in a liquid crystal display device Circuit diagram schematically showing the configuration related to the capacitor switching circuit
  • Time chart schematically showing transition of each signal related to change of drive voltage
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of a liquid crystal display device.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of an LED backlight (an example of a light emitting device) 15 of the liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display device 10 includes a liquid crystal panel (an example of a “display panel”) 11, an LED panel 20, and a display control unit 30, as shown in FIG.
  • the liquid crystal panel (LCD panel) 11 has a rectangular shape in plan view, and a pair of glass substrates are bonded together with a predetermined gap therebetween, and liquid crystal is sealed between the glass substrates. .
  • One glass substrate is provided with a switching element (for example, TFT (thin film transistor)) connected to a source wiring and a gate wiring orthogonal to each other, a pixel electrode connected to the switching element, an alignment film, and the like.
  • the other glass substrate is provided with, for example, a color filter in which colored portions such as R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a predetermined arrangement, a common electrode, and an alignment film. Yes.
  • a polarizing plate is further arranged outside both the substrates.
  • the LED panel 20 includes a light emitting unit 20A and a driving unit 20B.
  • the light emitting unit 20 ⁇ / b> A includes a plurality (four in this embodiment) of a predetermined number of white diodes (an example of a light emitting element; hereinafter simply referred to as “LED”) connected in series. It includes LED rows (light emitting element rows; LA1 to LA4).
  • the drive unit 20B includes a plurality of (four in this embodiment) drive circuits (DV1 to DV4) that are connected in series to each LED row LA and drive each LED row LA.
  • the drive circuits (DV1 to DV4) include drive switches (Q1 to Q4) that are FETs (field effect transistors), for example, and current control circuits (IG1 to IG4) that are constant current sources, for example.
  • An LED channel (light emitting element group: Lch1 to Lch4) is formed by each LED row LA and the corresponding drive circuit DV, and the LED panel 20 is individually controlled to light up individually (for example, local dimming, etc.) )
  • the currents (I1 to I4) flowing through the LED channels are normally controlled at a constant current by the current control circuits (IG1 to IG4) so that a predetermined light emission luminance can be obtained when the LED channels are turned on.
  • the display control unit 30 includes an image data processing circuit 31, an LCD controller 32, an LED control unit (an example of the “light emitting element driving circuit” in the present invention) 33, and the like.
  • the image data processing circuit 31 receives a video signal (image data) from, for example, a TV tuner, and determines light emission luminance data (hereinafter referred to as “LED data”) of each LED array (LA1 to LA4) based on the video signal. Then, the LED data is supplied to the LED control unit 33.
  • the drive switches (Q1 to Q4) of the LED rows (LA1 to LA4) are ON / OFF controlled by, for example, a PWM (pulse width modulation) signal.
  • the image data processing circuit 31 generates LCD data that is light transmittance data of each pixel of the LCD panel 11 based on the video signal, and supplies the LCD data to the LCD controller 32.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the electrical configuration of the LED backlight 15 of the liquid crystal display device 10.
  • FIG. 3 is a circuit diagram schematically showing a configuration related to the capacitor switching circuit (SW1, SW4).
  • FIG. 3 shows only two capacitor switching circuits (SW1, SW4), but the configurations of the capacitor switching circuits (SW1 to SW4) are the same.
  • the LED backlight 15 includes the LED panel 20 and an LED control unit (light emitting element driving circuit) 33.
  • the LED control unit 33 includes a voltage detection circuit 45, a voltage generation unit 50, a drive control unit 40, and the like.
  • the configuration of the LED panel 20 may be only the light emitting unit 20 ⁇ / b> A, and the driving unit 20 ⁇ / b> B may be included in the LED control unit 33.
  • the voltage detection circuit 45 includes, for example, a detection resistor (not shown), and connection points (P1 to Q4) between the LED arrays (LA1 to LA4) and the drive switches (Q1 to Q4) in the LED channels (Lch1 to Lch4). Each voltage (VP1 to VP4) of P4) is detected (detection step). Further, the voltage detection circuit 45 detects the drive voltage Vo applied in common to the LED channels (Lch1 to Lch4). For example, the voltage detection circuit 45 converts each detected voltage (VP1 to VP4) into a digital signal and supplies the digital signal to the drive control unit 40. The voltage detection circuit 45 may be configured to be included in the drive control unit 40 except for the detection resistor.
  • the detection voltage VP of the voltage detection circuit 45 is obtained by subtracting the forward voltage Vf of each LED array LA from the drive voltage Vo, and a voltage drop (between drain and source) due to the on resistance of the drive switches (Q1 to Q4).
  • the voltage generator 50 includes a booster 50A and a rectifier 50B.
  • the step-up unit 50A includes, for example, a transformer driving unit 51 and a transformer 52.
  • the step-up unit 50A drives the primary winding L1 of the transformer 52 supplied with the DC voltage DC by the transformer driving unit 51, thereby generating a predetermined AC high voltage in the secondary winding L2 of the transformer 52.
  • the configuration of the booster 50A is not limited to this, and may be, for example, a chopper type DC-DC converter that does not use a transformer.
  • the rectifying unit 50B includes a rectifying diode 53 and a plurality (four in this embodiment) of smoothing capacitors (C1 to C4) corresponding to the LED channels (Lch1 to Lch4).
  • the rectifying unit 50B includes a capacitor switching circuit (an example of a capacitor switching unit; SW1 to SW4) between the rectifying diode 53 and each of the smoothing capacitors (C1 to C4).
  • Each capacitor switching circuit (SW1 to SW4) includes, for example, charging transistors (charging switches) Tr1 and Tr7 and discharging transistors (discharging switches) Tr2 and Tr8 as shown in FIG.
  • any one of the plurality of smoothing capacitors (C1 to C4) and the rectifier diode 53 are connected. That is, in this embodiment, the rectifying unit 50B smoothes the AC high voltage using any one of the plurality of smoothing capacitors (C1 to C4) and is common to the LED channels (Lch1 to Lch4). A drive voltage Vo to be applied is generated.
  • the smoothing capacitors (C1 to C4) are switched while more reliably controlling the charging and discharging of the smoothing capacitors (C1 to C4).
  • FIG. 3 shows an outline of the capacitor switching circuit (SW1, SW4), and the bias circuit of each transistor is omitted.
  • the drive control unit 40 is configured by, for example, an ASIC (Application Specific IC), and as shown in FIG. 2, a drive signal generation circuit 41, a drive voltage setting circuit 42, a memory 43, and a capacitor selection Circuit 44 is included. Each circuit of the drive control unit 40 may be configured individually.
  • ASIC Application Specific IC
  • the drive control unit 40 individually controls lighting of the LED channels (Lch1 to Lch4) by controlling the drive switches (Q1 to Q4), and also detects the detection voltages (VP1 to Vp4) detected by the voltage detection circuit 45. ) To control the voltage generation unit 50. Further, when the drive control unit 40 changes the drive voltage Vo in accordance with the lighting control of each LED channel (Lch1 to Lch4), the LED having the minimum detection voltage VP among at least one LED channel that is controlled to be lighted.
  • the smoothing capacitor C corresponding to the channel Lch is selected (selection step), and the drive voltage Vo is generated by the voltage generation unit 50 using the selected smoothing capacitor C (generation step).
  • the smoothing capacitor C corresponding to the LED channel Lch having the minimum detection voltage VP among the at least one LED channel to be lit is selected for the following reason. That is, when driving the plurality of LED channels Lch, in order to drive each LED channel Lch suitably, the drive voltage Vo corresponding to the LED channel Lch having the maximum forward voltage Vf among the plurality of LED channels Lch to be driven. Must be generated and applied to each LED channel Lch. Therefore, the smoothing capacitor C corresponding to the LED channel Lch with the maximum forward voltage Vf becomes the smoothing capacitor C corresponding to the LED channel Lch with the minimum detection voltage VP, from the relationship of (Expression 1) above. It is assumed that each smoothing capacitor C is charged with a drive voltage Vo suitable for driving each LED channel (Lch1 to Lch4), as will be described later.
  • the drive signal generation circuit 41 individually generates drive signals (Gc1 to Gc4) based on the LED data from the image data processing circuit 31.
  • the drive signals (Gc1 to Gc4) are PWM signals having a predetermined PWM value (duty ratio), for example, and are generated in synchronization with the frame period, for example.
  • the drive signals (Gc1 to Gc4) are supplied to the gates of the FETs (Q1 to Q4) of the LED panel 20.
  • the drive voltage setting circuit 42 is controlled to be lit based on the detection voltages (VP1 to Vp4) when changing the lighting state of each LED channel (Lch1 to Lch4) based on the LED data from the image data processing circuit 31. Among the at least one LED channel (Lch1 to Lch4), the LED channel Lch having the minimum detection voltage is determined. Then, the capacitor selection circuit 44 is made to select the smoothing capacitor C corresponding to the determined LED channel Lch. Then, the drive voltage setting circuit 42 causes the voltage generator 50 to generate the drive voltage Vo using the selected smoothing capacitor C.
  • the drive voltage setting circuit 42 and the capacitor selection circuit 44 are configured so that each smoothing capacitor that is not selected has a predetermined charging voltage corresponding to each smoothing capacitor (in this embodiment, each LED channel (Lch1 to Lch4)).
  • the charging transistor and the discharging transistor corresponding to each smoothing capacitor are controlled so as to be held in a state of being substantially charged to the driving voltage Vo).
  • the drive voltage setting circuit 42 causes the voltage generator 50 to apply a predetermined drive voltage Vo to each LED channel.
  • the voltages (VP1 to VP4) at the connection points (P1 to P4) at that time are detected by the voltage detection circuit 45.
  • the drive voltage setting circuit 42 Based on the detected voltages (VP1 to VP4), the drive voltage setting circuit 42 The order of the magnitudes of the voltages (VP1 to VP4) is determined, and the determination result is stored in the memory 43, for example.
  • the drive voltage setting circuit 42 uses the determination result of each voltage (VP1 to VP4) stored in the memory 43.
  • the smoothing capacitor C to be used is determined.
  • the memory 43 stores a program related to the operation of the drive control unit 40, detection data, and the like.
  • the memory 43 stores data of the detection voltages (VP1 to Vp4).
  • the capacitor selection circuit 44 outputs the charge off signals Cg (off) 1 to Cg (off) 4 and the discharge off signals Dcg (off) 1 to Dcg (off) 4 corresponding to the smoothing capacitors (C1 to C4) as drive voltages. It is generated at a predetermined timing in accordance with an instruction from the setting circuit 42 and supplied to each of the smoothing capacitors (C1 to C4) (see FIG. 3).
  • FIG. 4 is a time chart showing an example of transition of each signal when the drive voltage Vo is changed.
  • the logic levels of the charge-off signals Cg (off) 1 to Cg (off) 4 and the discharge-off signals Dcg (off) 1 to Dcg (off) 4 are not limited to those shown in FIG. Is optional.
  • the detection voltages (VP1 to VP4) at the points (P1 to P4) with respect to the predetermined drive voltage Vo are: VP4 ⁇ VP3 ⁇ VP2 ⁇ VP1 There is a relationship.
  • the drive voltage setting circuit 42 refers to the data stored in the memory 43 and changes the drive voltage Vo in accordance with the change of the lighting state of each LED channel (Lch1 to Lch4).
  • Each drive voltage (Vo (1) to Vo (4)) may be measured in advance and stored in the memory 43, for example, the ROM, corresponding to each LED channel (Lch1 to Lch4). .
  • the LED channel Lch1 is controlled from the lighting state in which two LED channels (Lch1, Lch4) are controlled to be illuminated and Vo (4) is applied to each LED channel (Lch1, Lch4) as the drive voltage Vo.
  • the lighting state is changed to the lighting control of will be described.
  • the lighting control of the LED channel Lch4 is turned off at time t1, that is, the drive signal Gc4 is turned off. Accordingly, for example, the discharge off signal Dcg (off) 1 of the LED channel Lch1 is changed from the high level to the low level.
  • a high level signal is applied to the base of the discharging transistor Tr2 of the capacitor switching circuit SW1 via the inverter INV2.
  • the reason why the discharge off signal Dcg (off) 1 is set to the low level here is to prepare for the discharge by the smoothing capacitor C1.
  • the timing at which the discharge off signal Dcg (off) 1 is set to the low level is not limited to time t1, and may be, for example, from time t1 to time t4.
  • the smoothing capacitor C4 is held in a state of being substantially charged to the drive voltage Vo (4).
  • the predetermined voltage is a voltage close to the drive voltage Vo (4) in order for the smoothing capacitor C4 to maintain the drive voltage Vo (4).
  • a period K4 from time t3 to time t4 is a discharge period from the smoothing capacitor C4. Since the smoothing capacitor C4 is disconnected from the output line Lout, the smoothing capacitor C4 is not discharged and driven. The voltage Vo decreases.
  • the drive voltage Vo drops below the base voltage of the discharge transistor Tr2, that is, when the drive voltage Vo becomes lower than the charge voltage V (c1) of the smoothing capacitor C1, the discharge transistor Tr2 is turned on and the smoothing capacitor C1.
  • the discharge from is started.
  • the charge off signal Cg (off) 1 of the smoothing capacitor C1 is set to the low level, the charging transistor Tr1 is turned on, and the smoothing capacitor C1 is prepared for charging.
  • the timing at which the charge off signal Cg (off) 1 is set to the low level is not limited to the time t4, and may be, for example, the time t4 to the time t5 (period K5).
  • the on / off switching control of each of the charging transistors (Tr1, Tr7) and each of the discharging transistors (Tr2, Tr8) is based on the detection of the driving voltage Vo of the voltage detecting circuit 45 and This is performed by the capacitor selection circuit 44.
  • the smoothing capacitor C4 is switched to the smoothing capacitor C1, whereby a voltage adjustment cycle that is a half cycle of the AC voltage.
  • the drive voltage Vo (4) can be lowered to the drive voltage Vo (1). Therefore, the drive voltage Vo can be quickly reduced as compared with the case where the smoothing capacitor C indicated by the broken line in FIG. 3 is not switched. As a result, the power loss corresponding to the portion indicated by the hatching (hatched line) in FIG. 3 is avoided.
  • a plurality of smoothing capacitors (C1 to C4) corresponding to the respective LED channels (Lch1 to Lch4) are provided.
  • the detection voltage VP is the minimum among the at least one LED channel Lch that is controlled to be lighted, that is, the light emitting element array LA.
  • the smoothing capacitor C corresponding to the LED channel Lch having the largest forward voltage Vf is selected, and the drive voltage Vo is generated using the selected smoothing capacitor.
  • each smoothing capacitor (C1 to C4) is held at a desired charge voltage, that is, a drive voltage (Vo (1) to Vo (4)) suitable for each LED channel Lch.
  • the smoothing capacitors (C1 to C4) are switched. Therefore, particularly when the drive voltage Vo is lowered, the drive voltage Vo can be changed more quickly than when the smoothing capacitor C is not switched. In particular, when the drive voltage Vo is lowered, it is possible to reliably reduce the power loss accompanying the change of the drive voltage Vo. Therefore, in the LED backlight 15 having the forward voltage Vf variation of the LED array LA, it is possible to suitably reduce the power loss accompanying the change of the drive voltage Vo.
  • the capacitor switching circuits (SW1 to SW4) are provided corresponding to the smoothing capacitors (C1 to C4).
  • the smoothing capacitors (C1 to C4) may be switched by one capacitor switching circuit.
  • the capacitor switching circuit may simply be constituted by a selection switch for selecting each smoothing capacitor (C1 to C4).
  • the configuration of each capacitor switching circuit (SW1 to SW4) is not limited to that shown in FIG.
  • the inverter INV may not be included, and the charging and discharging transistors may be FETs instead of bipolar transistors.
  • the charge switch and the discharge switch are not limited to transistors.
  • each capacitor switching circuit may be any configuration as long as the charge switch and the discharge switch can be turned on / off at a predetermined timing.
  • each smoothing capacitor that is not necessarily selected does not necessarily have to be held in a state of being substantially charged to a predetermined charging voltage corresponding to each smoothing capacitor.
  • the light emitting element is an LED
  • the light emitting device is an LED backlight
  • the display panel is a liquid crystal panel.
  • the present invention is not limited to this.
  • the light emitting element may be an LD (laser diode).
  • the light emitting device may be an LED type aurora vision (registered trademark).
  • SYMBOLS 10 Liquid crystal display device (display device), 11 ... Liquid crystal panel (display panel), 15 ... LED backlight (light emitting device) 20 ... LED panel, 33 ... LED control part (light emitting element drive circuit), 40 ... Drive control part , 41... Drive signal generation circuit (drive control unit), 42... Drive voltage setting circuit (drive control unit), 44... Capacitor selection circuit (drive control unit), 45.
  • C4 smoothing capacitor, LA1 to LA4 ... LED row (light emitting device row), Lch1 to Lch4 ... LED channel (light emitting device group), Q1 to Q4 ... FET (drive switch), SW1 to SW4 ... capacitor switching circuit (capacitor switching unit) )

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Abstract

駆動電圧の変更に伴う電力損失を好適に低減できる発光装置を提供する。本発明に係る発光装置１５は、複数の発光素子群（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）、電圧検出回路４５、電圧生成部５０、および駆動制御部４０とを備える。電圧検出回路４５は、発光素子列ＬＡと駆動スイッチＱとの接続点（Ｐ１～Ｐ４）の電圧（ＶＰ１～ＶＰ４）を検出する。電圧生成部５０は、各発光素子群に対応した複数の平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）を含み、いずれか一つの平滑コンデンサを用いて複数の発光素子群に印加する駆動電圧Ｖｏを生成する。駆動制御部４０は、点灯制御の変更に伴い駆動電圧Ｖｏを変更する際、点灯制御される少なくとも一つの発光素子群のうち検出電圧（ＶＰ１～ＶＰ４）が最小である発光素子群に対応する平滑コンデンサを選択し、選択された平滑コンデンサを用いて電圧生成部５０に駆動電圧Ｖｏを生成させる。

Description

発光装置、表示装置、発光素子駆動回路、および発光素子駆動方法
　本発明は、発光装置、表示装置、発光素子駆動回路、および発光素子駆動方法に関し、特に、複数の発光素子群を同一の駆動電圧で駆動する際の省電力化技術に関する。
　液晶表示装置などの表示装置のバックライト装置（発光装置）として、従来のＣＣＦＬ（冷陰極蛍光管）等を用いたバックライト装置とともに、最近、多数の発光ダーオード（Light Emitting Diode: ＬＥＤ）素子を用いたバックライト装置（以下「ＬＥＤバックライト」という）が利用されている。
　しかしながら、一般に、ＬＥＤ素子の製品バラツキ等によってＬＥＤ素子の順方向電圧にバラツキが生じる。また、通常、ＬＥＤバックライト装置において、複数のＬＥＤ素子が直列接続されたＬＥＤ素子列が並列接続され、共通の駆動電圧によって各ＬＥＤ素子列が点灯駆動される。その際、各ＬＥＤ素子の製品バラツキ等によって、ＬＥＤ素子列としての順方向電圧Ｖｆにもバラツキが生じる。このようなＬＥＤ素子列の順方向電圧Ｖｆのバラツキは、駆動電力の無駄な消費を招く。そのため、このような、駆動電力の無駄な消費を防止するための技術が、例えば、特許文献１に記載されている。ここでは、各ＬＥＤ素子列の順方向電圧Ｖｆバラツキによる駆動電圧差を検出し、ＬＥＤ素子列に供給する共通駆動電圧を最適に調整、負帰還制御を行うものである。
特開２０１０－５６３０５号公報
（発明が解決しようとする課題）
　しかしながら、上記文献に記載の技術では、全てのＬＥＤ素子列がオフ時における共通駆動電圧の切替えによって、その直後の出力電圧の異常上昇あるいは低下を防止するものであり、ＬＥＤバックライトの省電力化に、全てのＬＥＤ素子列がオフ時という制限が付くものであった。そのため、表示素子列の順方向電圧Ｖｆバラツキを有する発光装置において、そのような制限を受けることなく、駆動電圧の変更に伴う電力損失を好適に低減できる方法が所望されていた。
　本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであって、駆動電圧の変更に伴う電力損失を好適に低減できる発光装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
　上記課題を解決するために、本発明による発光装置は、所定数の発光素子を直列接続してなる発光素子列と、前記発光素子列に直列接続され前記発光素子列を駆動する駆動スイッチとを含む複数の発光素子群と、各発光素子群における前記発光素子列と前記駆動スイッチとの接続点の電圧をそれぞれ検出する電圧検出回路と、各発光素子群のそれぞれに対応した複数の平滑コンデンサを含み、前記複数の平滑コンデンサのうちいずれか一つの平滑コンデンサを用いて前記複数の発光素子群に印加する駆動電圧を生成する電圧生成部と、各駆動スイッチを制御することによって各発光素子群の点灯を個別に制御するとともに、前記電圧検出回路によって検出される検出電圧に基づいて前記電圧生成部を制御する駆動制御部であって、前記複数の発光素子群の点灯制御に応じて前記駆動電圧を変更する際に、点灯制御される少なくとも一つの発光素子群のうち前記検出電圧が最小である発光素子群に対応する平滑コンデンサを選択し、選択された平滑コンデンサを前記一つの平滑コンデンサとして用いて前記電圧生成部に前記駆動電圧を生成させる駆動制御部とを備える。
　また、本発明による発光素子駆動回路は、所定数の発光素子を直列接続してなる発光素子列と、前記発光素子列に直列接続され記発光素子列を駆動する駆動スイッチとを含む複数の発光素子群を駆動する発光素子駆動回路であって、各発光素子群における前記発光素子列と前記駆動スイッチとの接続点の電圧をそれぞれ検出する電圧検出回路と、各発光素子群のそれぞれに対応した複数の平滑コンデンサを含み、前記複数の平滑コンデンサのうちいずれか一つの平滑コンデンサを用いて前記複数の発光素子群に印加する駆動電圧を生成する電圧生成部と、各駆動スイッチを制御することによって各発光素子群の点灯を個別に制御するとともに、前記電圧検出回路によって検出される検出電圧に基づいて前記電圧生成部を制御する駆動制御部であって、前記複数の発光素子群の点灯制御に応じて前記駆動電圧を変更する際に、点灯制御される少なくとも一つの発光素子群のうち前記検出電圧が最小である発光素子群に対応する平滑コンデンサを選択し、選択された平滑コンデンサを前記一つの平滑コンデンサとして用いて前記電圧生成部に前記駆動電圧を生成させる駆動制御部とを備える。
　また、本発明による発光素子駆動方法は、所定数の発光素子を直列接続してなる発光素子列と、前記発光素子列に直列接続され前記発光素子列を駆動する駆動スイッチとを含む複数の発光素子群を駆動する方法であって、各発光素子群のそれぞれに対応した複数の平滑コンデンサを設ける工程と、各発光素子群における前記発光素子列と前記駆動スイッチとの接続点の電圧をそれぞれ検出する検出工程と、前記複数の発光素子群の点灯制御に応じて前記複数の発光素子群に共通に印加する駆動電圧を変更する際に、点灯制御される少なくとも一つの発光素子群のうち、前記検出工程によって検出される検出電圧が最小である発光素子群に対応する平滑コンデンサを前記複数の平滑コンデンサから選択する選択工程と、前記選択工程によって選択された平滑コンデンサを用いて前記駆動電圧を生成する生成工程と、前記生成工程によって生成された駆動電圧を用いて前記点灯制御される少なくとも一つの発光素子群を駆動する駆動工程とを含む。
　上記各構成によれば、各発光素子群のそれぞれに対応した複数の平滑コンデンサが設けられる。そして、複数の発光素子群の点灯制御に応じて駆動電圧を変更する際に、点灯制御される少なくとも一つの発光素子群のうち検出電圧が最小である、すなわち、発光素子列による順方向電圧が最も大きい発光素子群に対応する平滑コンデンサが選択され、選択された平滑コンデンサを用いて駆動電圧が生成される。そのため、特に駆動電圧を低下させる際に、例えば、各平滑コンデンサを所望の充電電圧に保持した状態において、平滑コンデンサを切替えることによって、平滑コンデンサを切替えない場合と比べて、迅速に駆動電圧を変更させることができるため、駆動電圧の変更に伴う電力損失を好適に低減できる。
　また、平滑コンデンサを切替えることとによって駆動電圧を変更する際の迅速性が確保されるため、平滑コンデンサの大容量化が可能となり、スイッチングリップルを十分小さくすることができる。
　なお、上記電圧生成部は、複数の平滑コンデンサのうちいずれか一つの平滑コンデンサを使用するためのコンデンサ切替え部を含むことが好ましい。
　この構成によれば、使用する平滑コンデンサを好適に切替えることができる。
　また、コンデンサ切替え部は、各平滑コンデンサに対応して設けられ、駆動制御部は、前記駆動電圧を変更する際に、各コンデンサ切替え部を制御して、前記選択された平滑コンデンサを用いて前記電圧生成部に前記駆動電圧を生成させるようにしてもよい。
　この構成によれば、各平滑コンデンサの充放電を個別に制御しつつ、各平滑コンデンサを切替えることができる。
　また、各コンデンサ切替え部は、対応する平滑コンデンサを充電するための充電スイッチと、該平滑コンデンサを放電するための放電スイッチとを含み、前記駆動制御部は、前記駆動電圧を生成させる際に、対応する前記充電スイッチおよび放電スイッチを制御して、前記電圧生成部に前記選択された平滑コンデンサを使用させるようにしてもよい。
　この構成によれば、各平滑コンデンサの充放電をより確実に制御しつつ、各平滑コンデンサを切替えることができる。
　また、好ましくは、前記駆動制御部は、選択されていない各平滑コンデンサが、各平滑コンデンサに応じた所定の充電電圧にほぼ充電された状態にそれぞれ保持させるように、各平滑コンデンサに対応する充電スイッチおよび放電スイッチを制御するようにする。
　この構成によれば、確実に駆動電圧の変更に要する時間を短縮することができる。
　また、前記発光素子は、発光ダイオードであることが、好ましい。
　また、本発明による表示装置は、上記発光装置と、前記発光装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える。
　この構成によれば、発光装置を表示パネルのバックライトとして使用した場合、バックライトの省電力化が可能になるとともに、表示パネルとしての省電力化が可能となる。
　また、前記表示パネルは、液晶を用いた液晶表示パネルである構成とすることができる。
　この構成によれば、液晶表示パネルの省電力化が可能となる。
（発明の効果）
　本発明の発光装置、発光素子駆動回路および発光素子駆動方法によると、駆動電圧の変更に伴う電力損失を好適に低減できる。
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の電気的構成を概略的に示すブロック図 液晶表示装置に含まれるＬＥＤバックライトの電気的構成を概略的に示すブロック図 コンデンサ切替え回路に関連する構成を概略的に示す回路図 駆動電圧の変更に係る各信号の推移を概略的に示すタイムチャート
　以下、本発明の一実施形態について図１～図４を参照しつつ説明する。本実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを備えた液晶表示装置（表示装置の一例）について例示する。図１は、液晶表示装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。図２は、液晶表示装置のＬＥＤバックライト（発光装置の一例）１５の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
　１．液晶表示装置の構成
　本実施形態に係る液晶表示装置１０は、図１に示すように、液晶パネル（「表示パネル」の一例）１１、ＬＥＤパネル２０、および表示制御部３０を備える。
　液晶パネル（ＬＣＤパネル）１１は、平面視矩形状をなしており、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成とされる。
　一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ））と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方のガラス基板には、例えば、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや共通電極、さらには配向膜等が設けられている。なお、両基板の外側にはさらに偏光板が配されている。
　このような構成によって、液晶パネル１１内には、例えば、ハイビジョン用の、１９２０×１０８０ドットのカラー画素が形成されている。液晶パネル１１内には、さらに、例えば、ＬＣＤドライバが設けられ、ＬＣＤドライバによって各画素のスイッチング素子が駆動される。
一方、ＬＥＤパネル２０は、発光部２０Ａと駆動部２０Ｂを含む。発光部２０Ａは、図２に示すように、所定数の、例えば白色ダイオード（発光素子の一例；以下、単に「ＬＥＤ」と記す）を直列接続してなる複数（本実施形態では４つ）のＬＥＤ列（発光素子列；ＬＡ１～ＬＡ４）を含む。
　駆動部２０Ｂは、各ＬＥＤ列ＬＡに直列接続され各ＬＥＤ列ＬＡを駆動する複数（本実施形態では４つ）の駆動回路（ＤＶ１～ＤＶ４）を含む。駆動回路（ＤＶ１～ＤＶ４）は、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である駆動スイッチ（Ｑ１～Ｑ４）と、例えば定電流源である電流制御回路（ＩＧ１～ＩＧ４）とを含む。
　各ＬＥＤ列ＬＡと対応する駆動回路ＤＶとによって、ＬＥＤチャネル（発光素子群：Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）が形成され、ＬＥＤパネル２０は、ＬＥＤチャネル単位で、個々に独立に点灯制御（例えば、ローカルディミング等）される。各ＬＥＤチャネルの点灯時に所定の発光輝度が得られるように、各ＬＥＤチャネルに流れる電流（Ｉ１～Ｉ４）が、通常、電流制御回路（ＩＧ１～ＩＧ４）によって定電流制御される。
　表示制御部３０は、画像データ処理回路３１、ＬＣＤコントローラ３２およびＬＥＤ制御部（本発明における「発光素子駆動回路」の一例）３３等を含む。
　画像データ処理回路３１は、映像信号（画像データ）を、例えばテレビチューナーから受け取り、映像信号に基づいて、各ＬＥＤ列（ＬＡ１～ＬＡ４）の発光輝度データ（以下、「ＬＥＤデータ」という）を決定し、ＬＥＤデータをＬＥＤ制御部３３に供給する。なお、本実施形態においては、各ＬＥＤ列（ＬＡ１～ＬＡ４）の駆動スイッチ（Ｑ１～Ｑ４）は、例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号によってオン・オフ制御される。
　また、画像データ処理回路３１は、映像信号に基づいて、ＬＣＤパネル１１の各画素の光透過率データであるＬＣＤデータを生成して、ＬＣＤデータをＬＣＤコントローラ３２に供給する。
　２．ＬＥＤバックライト（発光装置）の構成
　次に、図２および図３を参照して、ＬＥＤバックライト（発光装置の一例）１５の構成を説明する。図２は、液晶表示装置１０のＬＥＤバックライト１５の電気的構成を概略的に示すブロック図である。図３は、コンデンサ切替え回路（ＳＷ１、ＳＷ４）に関連する構成を概略的に示す回路図である。なお、図３には、二つコンデンサ切替え回路（ＳＷ１、ＳＷ４）のみが示されるが、各コンデンサ切替え回路（ＳＷ１～ＳＷ４）の構成は同一である。
　ＬＥＤバックライト１５は、上記ＬＥＤパネル２０およびＬＥＤ制御部（発光素子駆動回路）３３によって構成される。
　ＬＥＤ制御部３３は、電圧検出回路４５、電圧生成部５０、および駆動制御部４０等を含む。なお、ＬＥＤパネル２０の構成を発光部２０Ａのみとし、駆動部２０Ｂは、ＬＥＤ制御部３３に含まれる構成としてもよい。
　電圧検出回路４５は、例えば、検出抵抗（図示せず）を含み、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）における各ＬＥＤ列（ＬＡ１～ＬＡ４）と駆動スイッチ（Ｑ１～Ｑ４）との接続点（Ｐ１～Ｐ４）の各電圧（ＶＰ１～ＶＰ４）をそれぞれ検出する（検出工程）。さらに、電圧検出回路４５は、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）に共通に印加される駆動電圧Ｖｏを検出する。電圧検出回路４５は、例えば、検出した各電圧（ＶＰ１～ＶＰ4）をデジタル信号に変換して、駆動制御部４０に供給する。なお、電圧検出回路４５は、検出抵抗を除き、駆動制御部４０に含まれるように構成されてもよい。
　また、電圧検出回路４５の検出電圧ＶＰは、駆動電圧Ｖｏから各ＬＥＤ列ＬＡの順方向電圧Ｖｆを引いたものであり、駆動スイッチ（Ｑ１～Ｑ４）のオン抵抗による電圧降下（ドレイン－ソース間電圧）Ｖｄｓに電流制御回路（ＩＧ１～ＩＧ４）による電圧降下Ｖｒを加えたものに等しい。すなわち、
Ｖｏ＝Ｖｆ＋Ｖｄｓ＋Ｖｒ
の関係から
ＶＰ＝Ｖｏ－Ｖｆ＝Ｖｄｓ＋Ｖｒ……（式１）
となる。すなわち、所定の駆動電圧Ｖｏにおいて、順方向電圧Ｖｆが大きいＬＥＤチャネルＬｃｈほど接続点Ｐの検出電圧ＶＰは小さくなる。
　電圧生成部５０は、昇圧部５０Ａと整流部５０Ｂとを含む。昇圧部５０Ａは、例えば、トランス駆動部５１とトランス５２とを含む。昇圧部５０Ａは、直流電圧ＤＣが供給されるトランス５２の１次巻き線Ｌ１をトランス駆動部５１によって駆動することによって、トランス５２の２次巻き線Ｌ２に所定の交流高圧を生成する。なお、昇圧部５０Ａの構成は、これに限られず、例えば、トランスを使用しないチョッパ式のＤＣ－ＤＣコンバータであってもよい。
　整流部５０Ｂは、整流ダイオード５３と、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）のそれぞれに対応した複数（本実施形態では４つ）の平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）とを含む。また、整流部５０Ｂは、整流ダイオード５３と各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）との間に、コンデンサ切替え回路（コンデンサ切替え部の一例；ＳＷ１～ＳＷ４）を含む。
　各コンデンサ切替え回路（ＳＷ１～ＳＷ４）は、例えば、図３に示されるように、充電用トランジスタ（充電スイッチ）Ｔｒ１，Ｔｒ７および放電用トランジスタ（放電スイッチ）Ｔｒ２，Ｔｒ８を含む。これらのトランジスタがオン・オフ制御されることによって、複数の平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）のうちいずれか一つの平滑コンデンサＣと整流ダイオード５３とが接続される。すなわち、本実施形態では、整流部５０Ｂは、複数の平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）のうちいずれか一つの平滑コンデンサを用いて交流高圧を平滑して、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）に共通に印加する駆動電圧Ｖｏを生成する。その際、各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）の充放電をより確実に制御しつつ、各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）が切替えられる。なお、図３は、コンデンサ切替え回路（ＳＷ１、ＳＷ４）の概要を示すもので、各トランジスタのバイアス回路等は省略されている。
　駆動制御部４０は、本実施形態では、例えば、ＡＳＩC（特定用途向けＩＣ）によって構成され、図２に示されるように、駆動信号生成回路４１、駆動電圧設定回路４２、メモリ４３、およびコンデンサ選択回路４４を含む。なお、駆動制御部４０の各回路は、個別に構成されてもよい。
　駆動制御部４０は、各駆動スイッチ（Ｑ１～Ｑ４）を制御することによって各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）の点灯を個別に制御するとともに、電圧検出回路４５によって検出される検出電圧（ＶＰ１～Ｖｐ４）に基づいて電圧生成部５０を制御する。また、駆動制御部４０は、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）の点灯制御に応じて駆動電圧Ｖｏを変更する際に、点灯制御される少なくとも一つのＬＥＤチャネルのうち検出電圧ＶＰが最小であるＬＥＤチャネルＬｃｈに対応する平滑コンデンサＣを選択し（選択工程）、選択された平滑コンデンサＣを用いて電圧生成部５０に駆動電圧Ｖｏを生成させる（生成工程）。
　ここで、点灯制御される少なくとも一つのＬＥＤチャネルのうち検出電圧ＶＰが最小であるＬＥＤチャネルＬｃｈに対応する平滑コンデンサＣが選択されるのは以下の理由による。すなわち、複数のＬＥＤチャネルＬｃｈを駆動する際、各ＬＥＤチャネルＬｃｈを好適に駆動するために、駆動される複数のＬＥＤチャネルＬｃｈのうち順方向電圧Ｖｆが最大のＬＥＤチャネルＬｃｈに対応した駆動電圧Ｖｏを生成し、各ＬＥＤチャネルＬｃｈに印加する必要がある。そのため、上記（１式）の関係から、順方向電圧Ｖｆが最大のＬＥＤチャネルＬｃｈに対応した平滑コンデンサＣは、検出電圧ＶＰが最小であるＬＥＤチャネルＬｃｈに対応する平滑コンデンサＣとなる。なお、各平滑コンデンサＣには、後述するように、各各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）の駆動に適した駆動電圧Ｖｏが充電されているものとする。
　詳細には、駆動信号生成回路４１は、画像データ処理回路３１からのＬＥＤデータに基づいて、駆動信号（Ｇｃ１～Ｇｃ４）を個別に生成する。駆動信号（Ｇｃ１～Ｇｃ４）は、本実施形態では、例えば所定のＰＷＭ値（デューティ比）を有するＰＷＭ信号であり、例えばフレーム周期に同期して生成される。駆動信号（Ｇｃ１～Ｇｃ４）は、ＬＥＤパネル２０の各ＦＥＴ（Ｑ１～Ｑ４）のゲートに供給される。
　駆動電圧設定回路４２は、画像データ処理回路３１からのＬＥＤデータに基づいて各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）による点灯状態を変更する際に、検出電圧（ＶＰ１～Ｖｐ４）に基づいて、点灯制御される少なくとも一つのＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）のうち検出電圧が最小であるＬＥＤチャネルＬｃｈを判定する。そして、判定されたＬＥＤチャネルＬｃｈに対応する平滑コンデンサＣを、コンデンサ選択回路４４に選択させる。そして、駆動電圧設定回路４２は、選択された平滑コンデンサＣを用いて電圧生成部５０に駆動電圧Ｖｏを生成させる。
　また、その際、駆動電圧設定回路４２およびコンデンサ選択回路４４は、選択されていない各平滑コンデンサが、各平滑コンデンサに応じた所定の充電電圧、（本実施形態では各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）の駆動電圧Ｖｏ）にほぼ充電された状態にそれぞれ保持されるように、各平滑コンデンサに対応する充電用トランジスタおよび放電用トランジスタを制御する。
　なお、本実施形態においては、例えば、液晶表示装置１０の電源オン時に、駆動電圧設定回路４２は、電圧生成部５０によって所定の駆動電圧Ｖｏを各ＬＥＤチャネルに印加させる。そして、その時の接続点（Ｐ１～Ｐ４）の各電圧（ＶＰ１～ＶＰ4）が電圧検出回路４５によって検出され、検出された各電圧（ＶＰ１～ＶＰ4）に基づいて、駆動電圧設定回路４２は、各電圧（ＶＰ１～ＶＰ4）の大きさの順序を判定し、判定結果を例えば、メモリ４３に記憶させる。そして、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）の点灯制御に応じて駆動電圧Ｖｏを変更する際に、駆動電圧設定回路４２は、メモリ４３に記憶された各電圧（ＶＰ１～ＶＰ4）の判定結果を利用して、使用する平滑コンデンサＣを決定するものとする。
　メモリ４３は、駆動制御部４０の動作に係るプログラム、検出データ等を記憶する。メモリ４３は、例えば、上記検出電圧（ＶＰ１～Ｖｐ４）のデータを記憶する。
　コンデンサ選択回路４４は、各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）に対応する充電オフ信号Ｃｇ(off)１～Ｃｇ(off)４、放電オフ信号Ｄｃｇ(off)１～Ｄｃｇ(off)４を、駆動電圧設定回路４２からの指示に応じて所定のタイミングで生成し、各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）に供給する（図３参照）。
　３．駆動電圧Ｖｏの変更
　次に図４を参照して、本実施形態における駆動電圧Ｖｏの変更に関して説明する。図４は、駆動電圧Ｖｏの変更時の、各信号の遷移の一例を示すタイムチャートである。なお、充電オフ信号Ｃｇ(off)１～Ｃｇ(off)４、および放電オフ信号Ｄｃｇ(off)１～Ｄｃｇ(off)４の論理レベルのハイ・ローは図４に示されるものに限られず、任意である。
　説明の前提として、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）に対応したＬＥＤ順方向電圧ＶｆをＶｆ（１）、Ｖｆ（２）、Ｖｆ（３）、Ｖｆ（４）とすると、
　Ｖｆ（１）＜Ｖｆ（２）＜Ｖｆ（３）＜Ｖｆ（４）
の関係があるとする。
　この場合、所定の駆動電圧Ｖｏに対する各点（Ｐ１～Ｐ４）の検出電圧（ＶＰ１～ＶＰ４）には、
　ＶＰ４＜ＶＰ３＜ＶＰ２＜ＶＰ１
の関係がある。
　また、この場合、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）の駆動に適した駆動電圧をＶｏ（１）、Ｖｏ（２）、Ｖｏ（３）、Ｖｏ（４）とすると、その大小関係は、
　Ｖｏ（１）＜Ｖｏ（２）＜Ｖｏ（３）＜Ｖｏ（４）
となる。
また、各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）の非選択時に充電され、保持されている各電圧をＶ（ｃ１）、Ｖ（ｃ２）、Ｖ（ｃ３）、Ｖ（ｃ４）とすると、ほぼ、
Ｖ（ｃ１）＝Ｖｏ（１）＝Ｖｆ（１）＋Ｖｄｓ１＋Ｖｒ１
Ｖ（ｃ２）＝Ｖｏ（２）＝Ｖｆ（２）＋Ｖｄｓ２＋Ｖｒ２
Ｖ（ｃ３）＝Ｖｏ（３）＝Ｖｆ（３）＋Ｖｄｓ３＋Ｖｒ３
Ｖ（ｃ４）＝Ｖｏ（４）＝Ｖｆ（４）＋Ｖｄｓ４＋Ｖｒ４
の関係があるものとする。
　なお、各駆動電圧（Ｖｏ（１）～Ｖｏ（４））は、例えば、接続点（Ｐ１～Ｐ４）の各電圧（ＶＰ１～ＶＰ4）の検出時に決定される。すなわち、上記（式１）から、
Ｖｆ＝Ｖｏ－ＶＰ……（式２）
となり、（式２）に基づいて、各順方向電圧（Ｖｆ（１）～Ｖｆ（４））が決定される。決定された各順方向電圧（Ｖｆ（１）～Ｖｆ（４））から、駆動電圧設定回路４２は各駆動電圧（Ｖｏ（１）～Ｖｏ（４））を決定し、決定された各駆動電圧（Ｖｏ（１）～Ｖｏ（４））を、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）に対応させて、例えば、メモリ４３、例えばＲＡＭに格納する。そして、駆動電圧設定回路４２は、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）の点灯状態の変更に応じて、メモリ４３への格納データを参照して、駆動電圧Ｖｏを変更するようにする。なお、各駆動電圧（Ｖｏ（１）～Ｖｏ（４））は、予め測定して、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）に対応させてメモリ４３、例えばＲＯＭに格納されているようにしてもよい。
　ここでは、一例として、二つのＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１、Ｌｃｈ４）が点灯制御され、駆動電圧ＶｏとしてＶｏ（４）が各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１、Ｌｃｈ４）に印加されている点灯状態から、ＬＥＤチャネルＬｃｈ１のみの点灯制御に点灯状態が変更される場合を説明する。この場合、駆動電圧Ｖｏ（４）を駆動電圧Ｖｏ（１）に低下させる必要があり、平滑コンデンサＣ４が平滑コンデンサＣ１に切替えられる。
　いま、図４の時刻ｔ１までの期間Ｋ１においては、ＬＥＤチャネルＬｃｈ４が点灯制御されているため、平滑コンデンサＣ４による放充電によって駆動電圧Ｖｏ（４）が生成されている。
　次いで、ＬＥＤパネル２０の点灯状態を上記のように変更するために、時刻ｔ１においてＬＥＤチャネルＬｃｈ４の点灯制御がオフされたとする、すなわち、駆動信号Ｇｃ４がオフされたとする。これに伴って、例えば、ＬＥＤチャネルＬｃｈ１の放電オフ信号Ｄｃｇ(off)１がハイレベルからローレベルとされる。このとき、図３に示されるように、コンデンサ切替え回路ＳＷ１の放電用トランジスタＴｒ２のベースにはインバータＩＮＶ２を介してハイレベルの信号が印加される。しかしながら、このとき放電用トランジスタＴｒ２のエミッタ電圧はベース電圧より高いため、言い換えれば、平滑コンデンサＣ４の充電電圧Ｖ（ｃ４）の方が平滑コンデンサＣ１の充電電圧Ｖ（ｃ１）より高いため、平滑コンデンサＣ１からの放電は発生しない。すなわち、ここで放電オフ信号Ｄｃｇ(off)１がローレベルとされるのは、平滑コンデンサＣ１による放電の準備のためである。なお、放電オフ信号Ｄｃｇ(off)１がローレベルとされるタイミングは時刻ｔ１に限られず、例えば、時刻ｔ１～時刻ｔ４であればよい。
　次いで、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｋ２においては、平滑コンデンサＣ４からの放電が行われる。また、図４に示される電圧調整サイクルの時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間Ｋ３においては、主に平滑コンデンサＣ４への充電が行われる。そして、電圧調整サイクルにおいて、平滑コンデンサＣ４からの放電が再び開始され、駆動電圧Ｖｏ（４）が所定電圧まで低下する時刻ｔ３において、平滑コンデンサＣ４が出力ラインＬｏｕｔから切り離される。すなわち、充電オフ信号Ｃｇ(off)４および放電オフ信号Ｄｃｇ(off)４がハイレベルとされ、充電用トランジスタＴｒ７および放電用トランジスタＴｒ８がオフされる。これによって、平滑コンデンサＣ４は、駆動電圧Ｖｏ（４）にほぼ充電された状態で保持される。なお、上記所定電圧は、平滑コンデンサＣ４が駆動電圧Ｖｏ（４）を保持するために、駆動電圧Ｖｏ（４）に近い電圧とされる。
　次いで、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間Ｋ４においては、平滑コンデンサＣ４からの放電期間であるが、平滑コンデンサＣ４は出力ラインＬｏｕｔから切り離されているため、平滑コンデンサＣ４からの放電は行われず、駆動電圧Ｖｏは低下する。そして、時刻ｔ４において駆動電圧Ｖｏが放電トランジスタＴｒ２のベース電圧以下まで低下すると、すなわち、駆動電圧Ｖｏが平滑コンデンサＣ１の充電電圧Ｖ（ｃ１）より低くなると、放電用トランジスタＴｒ２がオンされ平滑コンデンサＣ１からの放電が開始される。また、時刻ｔ４において、平滑コンデンサＣ１の充電オフ信号Ｃｇ(off)１がローレベルとされ、充電用トランジスタＴｒ１がオンされ、平滑コンデンサＣ１への充電が準備される。なお、充電オフ信号Ｃｇ(off)１がローレベルとされるタイミングは時刻ｔ４に限られず、例えば、時刻ｔ４～時刻ｔ５（期間Ｋ５）であればよい。
　次いで、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間Ｋ５においては、平滑コンデンサＣ１からの放電が行われる。そして、時刻ｔ６以降の期間Ｋ６においては、平滑コンデンサＣ１による平滑動作が行われ、駆動電圧Ｖｏ（１）によって、ＬＥＤチャネルＬｃｈ１が点灯される。
　なお、各充電用トランジスタ（Ｔｒ１、Ｔｒ７）および各放電用トランジスタ（Ｔｒ２、Ｔｒ８）のオン・オフの切替え制御は、電圧検出回路４５の駆動電圧Ｖｏの検出に基づいて、駆動電圧設定回路４２およびコンデンサ選択回路４４によって行われる。
　なお、ちなみに、全ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）が点灯制御されている状態から、３つのＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ３）が点灯制御される状態に変更される場合には、駆動電圧Ｖｏ（４）を駆動電圧Ｖｏ（３）に低下させる必要があり、平滑コンデンサＣ４が平滑コンデンサＣ３に切替えられる。
　また、２つのＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１、Ｌｃｈ２）が点灯制御されている状態から、全ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）が点灯制御される状態に変更される場合には、駆動電圧Ｖｏ（２）を駆動電圧Ｖｏ（４）に上昇させる必要があり、平滑コンデンサＣ２が平滑コンデンサＣ４に切替えられる。
　このように、本実施形態においては、駆動電圧Ｖｏ（４）を駆動電圧Ｖｏ（１）に低下させる際、平滑コンデンサＣ４を平滑コンデンサＣ１に切替えることによって、交流電圧の半周期である電圧調整サイクル内において駆動電圧Ｖｏ（４）を駆動電圧Ｖｏ（１）に低下させることができる。そのため、図３の破線で示される平滑コンデンサＣを切替えない場合と比べて、迅速に駆動電圧Ｖｏを低下させることができる。これによって、ほぼ、図３のハッチング（斜線）で示される部分に相当する電力損失が、回避される。
　なお、平滑コンデンサＣを切替えない場合には、図３の破線で示されるように、平滑コンデンサＣの容量と回路抵抗とによって決まる時定数によって、変更駆動電圧Ｖｏ（１）まで指数関数的に減少する。そのため、図３のハッチングで示されるような電力が駆動スイッチ（ＦＥＴ）Ｑ１によって無用に消費されてしまう。
　４．実施形態の効果
　本実施形態においては、各ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）のそれぞれに対応した複数の平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）が設けられる。そして、ＬＥＤチャネル（Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４）の点灯制御に応じて駆動電圧Ｖｏを変更する際に、点灯制御される少なくとも一つのＬＥＤチャネルＬｃｈのうち検出電圧ＶＰが最小である、すなわち、発光素子列ＬＡによる順方向電圧Ｖｆが最も大きいＬＥＤチャネルＬｃｈに対応する平滑コンデンサＣが選択され、選択された平滑コンデンサを用いて駆動電圧Ｖｏが生成される。駆動電圧Ｖｏを変更する際に、各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）を所望の充電電圧、すなわち、各ＬＥＤチャネルＬｃｈに適した駆動電圧（Ｖｏ（１）～Ｖｏ（４））に保持した状態において、平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）が切替えられる。そのため、特に駆動電圧Ｖｏを低下させる際に、平滑コンデンサＣを切替えない場合と比べて、迅速に駆動電圧Ｖｏを変更させることができる。また、特に駆動電圧Ｖｏを低下させる際に、駆動電圧Ｖｏの変更に伴う電力損失を確実に低減させることができる。そのため、ＬＥＤ列ＬＡの順方向電圧Ｖｆバラツキを有するＬＥＤバックライト１５において、駆動電圧Ｖｏの変更に伴う電力損失を好適に低減できる。
　また、所定の充電電圧（Ｖｏ（１）～Ｖｏ（４））に保持された平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）を切替えることによって、特に駆動電圧Ｖｏを低下させる際の迅速性が、平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）の容量に依存することなく確保される。そのため、平滑コンデンサＣの大容量化が可能となり、スイッチングリップルを十分小さくすることができる。
　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　（１）上記実施形態では、コンデンサ切替え回路（ＳＷ１～ＳＷ４）を各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）に対応して設ける構成を示したが、これに限られない。例えば、一個のコンデンサ切替え回路によって各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）を切替える構成としてもよい。その際、コンデンサ切替え回路は、単に、各平滑コンデンサ（Ｃ１～Ｃ４）を選択する選択スイッチで構成されればよい。
　また、各コンデンサ切替え回路（ＳＷ１～ＳＷ４）の構成も、図３に示したものに限られない。例えば、インバータＩＮＶが含まれない構成であってもよいし、充電および放電用トランジスタはバイポーラトランジスタに替えてＦＥＴであってもよい。さらに、充電スイッチおよび放電スイッチはトランジスタに限られない。各コンデンサ切替え回路（ＳＷ１～ＳＷ４）の構成は、要は、充電スイッチおよび放電スイッチを所定のタイミングでオン・オフできる構成であればよい。
　また、必ずしも、選択されていない各平滑コンデンサが、各平滑コンデンサに応じた所定の充電電圧にほぼ充電された状態にそれぞれ保持されている必要はない。
　（２）上記実施形態では、発光素子をＬＥＤとし、発光装置をＬＥＤバックライトとし、表示パネルを液晶パネルとする例を示したが、これに限られない。例えば、発光素子はＬＤ（レーザダイオード）であってもよい。また、発光装置はＬＥＤ方式のオーロラビジョン（登録商標）であってもよい。
１０…液晶表示装置（表示装置）、１１…液晶パネル（表示パネル）、１５…ＬＥＤバックライト（発光装置）２０…ＬＥＤパネル、３３…ＬＥＤ制御部（発光素子駆動回路）、４０…駆動制御部、４１…駆動信号生成回路（駆動制御部）、４２…駆動電圧設定回路（駆動制御部）、４４…コンデンサ選択回路（駆動制御部）、４５…電圧検出回路、５０…電圧生成部、Ｃ１～Ｃ４…平滑コンデンサ、ＬＡ１～ＬＡ４…ＬＥＤ列（発光素子列）、Ｌｃｈ１～Ｌｃｈ４…ＬＥＤチャネル（発光素子群）、Ｑ１～Ｑ４…ＦＥＴ（駆動スイッチ）、ＳＷ１～ＳＷ４…コンデンサ切替え回路（コンデンサ切替え部）

Claims (10)

  1. 　所定数の発光素子を直列接続してなる発光素子列と、前記発光素子列に直列接続され前記発光素子列を駆動する駆動スイッチとを含む複数の発光素子群と、
    　各発光素子群における前記発光素子列と前記駆動スイッチとの接続点の電圧をそれぞれ検出する電圧検出回路と、
    　各発光素子群のそれぞれに対応した複数の平滑コンデンサを含み、前記複数の平滑コンデンサのうちいずれか一つの平滑コンデンサを用いて前記複数の発光素子群に印加する駆動電圧を生成する電圧生成部と、
    　前記電圧検出回路によって検出される検出電圧に基づいて前記電圧生成部を制御する駆動制御部であって、前記複数の発光素子群の点灯制御に応じて前記駆動電圧を変更する際に、点灯制御される少なくとも一つの発光素子群のうち前記検出電圧が最小である発光素子群に対応する平滑コンデンサを選択し、選択された平滑コンデンサを前記一つの平滑コンデンサとして用いて前記電圧生成部に前記駆動電圧を生成させる駆動制御部と、
    　を備えた発光装置。
  2. 　前記電圧生成部は、前記複数の平滑コンデンサのうちいずれか一つの平滑コンデンサを使用するためのコンデンサ切替え部を含む、請求項１に記載の発光装置。
  3. 　前記コンデンサ切替え部は、各平滑コンデンサに対応して設けられ、
    　前記駆動制御部は、前記駆動電圧を変更する際に、各コンデンサ切替え部を制御して、前記選択された平滑コンデンサを用いて前記電圧生成部に前記駆動電圧を生成させる、請求項２に記載の発光装置。
  4. 　各コンデンサ切替え部は、対応する平滑コンデンサを充電するための充電スイッチと、該平滑コンデンサを放電するための放電スイッチとを含み、
    　前記駆動制御部は、前記駆動電圧を生成させる際に、対応する前記充電スイッチおよび放電スイッチを制御して、前記電圧生成部に前記選択された平滑コンデンサを使用させる、請求項３に記載の発光装置。
  5. 　前記駆動制御部は、選択されていない各平滑コンデンサが、各平滑コンデンサに応じた所定の充電電圧にほぼ充電された状態にそれぞれ保持されるように、各平滑コンデンサに対応する充電スイッチおよび放電スイッチを制御する、請求項４に記載の発光装置。
  6. 　前記発光素子は、発光ダイオードである、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発光装置と、
    　前記発光装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備えた表示装置。
  8. 　前記表示パネルが液晶を用いた液晶表示パネルである、請求項７に記載の表示装置。
  9. 　所定数の発光素子を直列接続してなる発光素子列と、前記発光素子列に直列接続され記発光素子列を駆動する駆動スイッチとを含む複数の発光素子群を駆動する発光素子駆動回路であって、
    　各発光素子群における前記発光素子列と前記駆動スイッチとの接続点の電圧をそれぞれ検出する電圧検出回路と、
    　各発光素子群のそれぞれに対応した複数の平滑コンデンサを含み、前記複数の平滑コンデンサのうちいずれか一つの平滑コンデンサを用いて前記複数の発光素子群に印加する駆動電圧を生成する電圧生成部と、
    　前記電圧検出回路によって検出される検出電圧に基づいて前記電圧生成部を制御する駆動制御部であって、前記複数の発光素子群の点灯制御に応じて前記駆動電圧を変更する際に、点灯制御される少なくとも一つの発光素子群のうち前記検出電圧が最小である発光素子群に対応する平滑コンデンサを選択し、選択された平滑コンデンサを前記一つの平滑コンデンサとして用いて前記電圧生成部に前記駆動電圧を生成させる駆動制御部と、
    　を備えた発光素子駆動回路。
  10. 　所定数の発光素子を直列接続してなる発光素子列と、前記発光素子列に直列接続され前記発光素子列を駆動する駆動スイッチとを含む複数の発光素子群を駆動する方法であって、
    　各発光素子群のそれぞれに対応した複数の平滑コンデンサを設ける工程と、
    　各発光素子群における前記発光素子列と前記駆動スイッチとの接続点の電圧をそれぞれ検出する検出工程と、
    　前記複数の発光素子群の点灯制御に応じて前記複数の発光素子群に共通に印加する駆動電圧を変更する際に、点灯制御される少なくとも一つの発光素子群のうち、前記検出工程によって検出される検出電圧が最小である発光素子群に対応する平滑コンデンサを前記複数の平滑コンデンサから選択する選択工程と、
    　前記選択工程によって選択された平滑コンデンサを用いて前記駆動電圧を生成する生成工程と、
    　前記生成工程によって生成された駆動電圧を用いて前記点灯制御される少なくとも一つの発光素子群を駆動する駆動工程と、
    　を含む発光素子駆動方法。
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