特開 2020-202689 ＬＥＤ制御装置、ＬＥＤ駆動装置、及び表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-202689(P2020-202689A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】ＬＥＤ制御装置、ＬＥＤ駆動装置、及び表示装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20201120BHJP

   H05B 45/00 20200101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/155 F

   H02M3/155 J

   H05B37/02 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2019-109460(P2019-109460)

(22)【出願日】2019年6月12日

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長尾 圭

【テーマコード（参考）】

3K273

5H730

【Ｆターム（参考）】

3K273AA02

3K273AA05

3K273BA23

3K273CA02

3K273CA12

3K273EA07

3K273EA12

3K273EA18

3K273EA24

3K273EA25

3K273EA35

3K273EA36

3K273FA03

3K273FA07

3K273FA13

3K273FA14

3K273FA26

3K273FA27

3K273FA40

3K273FA41

3K273GA14

3K273GA18

3K273GA28

3K273GA29

5H730AA04

5H730AS02

5H730AS04

5H730AS11

5H730BB14

5H730BB57

5H730BB81

5H730EE59

5H730FD31

5H730FD41

5H730FF09

5H730FG05

(57)【要約】

【課題】チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤをＰＷＭ調光するＬＥＤ制御装置において、チョッパ回路の出力電圧のリップルを低減する。
【解決手段】本開示に係るＬＥＤ制御装置は、チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤをＰＷＭ調光する。ＬＥＤ制御装置は、電源制御部と、調光部とを備える。電源制御部は、チョッパ回路に第１ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを出力する。調光部は、第２ＰＷＭ信号ＤＭ１に基づいて電流ドライバに流れる電流ＩＬを制御する。第１ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍの第１周期は、第２ＰＷＭ信号ＤＭ１の第２周期よりも短い。電源制御部は、第１ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍの立ち上がりタイミングを第２ＰＷＭ信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングに同期させる。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤをＰＷＭ調光するＬＥＤ制御装置であって、
前記チョッパ回路に第１ＰＷＭ信号を出力する電源制御部と、
第２ＰＷＭ信号に基づいて前記電流ドライバに流れる電流を制御する調光部とを備え、
前記第１ＰＷＭ信号の第１周期は、前記第２ＰＷＭ信号の第２周期よりも短く、
前記電源制御部は、前記第１ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングを前記第２ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングに同期させる、ＬＥＤ制御装置。

【請求項2】

前記電源制御部は、前記第２ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングから前記第１周期の間の前記第１ＰＷＭ信号のデューティ比を、前記第２ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングから前記第１周期以降の前記第１ＰＷＭ信号のデューティ比よりも増加させる、請求項１に記載のＬＥＤ制御装置。

【請求項3】

前記調光部は、前記チョッパ回路を流れる電流が閾値を超えるタイミングから前記電流ドライバに電流を流す、請求項１または２に記載のＬＥＤ制御装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ制御装置と、
前記チョッパ回路と、
前記電流ドライバとを備える、ＬＥＤ駆動装置。

【請求項5】

請求項４に記載のＬＥＤ駆動装置と、
前記ＬＥＤとを備える表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光するＬＥＤ制御装置、ＬＥＤ駆動装置、及び表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）をＰＷＭ調光するＬＥＤ制御装置が知られている。たとえば、特開２０１８−１９４９８号公報（特許文献１）には、チョッパ回路と定電流制御回路との間において直列に接続された複数のＬＥＤをＰＷＭ調光する、ＬＥＤドライバＩＣ（Integrated Circuit）としての半導体回路が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８−１９４９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

チョッパ回路のスイッチング素子のスイッチングが繰り返されることにより、チョッパ回路のコイルにエネルギーが蓄積される。チョッパ回路を流れる電流は、スイッチング素子のスイッチングに応じて増加と減少とを繰り返しながら、一定範囲内で増減する定常状態に達する。チョッパ回路を流れる電流が定常状態に達するまでは、チョッパ回路の出力電圧にリップルが発生する。当該リップルによってチョッパ回路の出力電圧が低下すると、電流ドライバの電圧が低下するため、ＬＥＤに対する制御性が低下し得る。

【0005】

本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤをＰＷＭ調光するＬＥＤ制御装置において、チョッパ回路の出力電圧のリップルを低減することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るＬＥＤ制御装置は、チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤをＰＷＭ調光する。ＬＥＤ制御装置は、電源制御部と、調光部とを備える。電源制御部は、チョッパ回路に第１ＰＷＭ信号を出力する。調光部は、第２ＰＷＭ信号に基づいて電流ドライバに流れる電流を制御する。第１ＰＷＭ信号の第１周期は、第２ＰＷＭ信号の第２周期よりも短い。電源制御部は、第１ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングを第２ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングに同期させる。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係るＬＥＤ制御装置によれば、電源制御部が第１ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングを第２ＰＷＭ信号の立ち上がりタイミングに同期させることにより、チョッパ回路の出力電圧のリップルを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る表示装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図2】調光信号の値がＨ値である場合の図１のＬＥＤ制御装置および電流ドライバの具体的な構成を併せて示す機能ブロック図である。

【図3】調光信号の値がＬ値である場合の図１のＬＥＤ制御装置および電流ドライバの具体的な構成を併せて示す機能ブロック図である。

【図4】調光信号の波形図、スイッチング信号の波形図、およびＬＥＤ電流の波形図を併せて示す図である。

【図5】図４の調光信号の立ち上がりタイミング部分を拡大するとともに、コイル電流の波形図および昇圧チョッパ回路の出力電圧の波形図を併せて示す図である。

【図6】調光信号の波形図および出力電圧の波形図を併せて示す図である。

【図7】調光信号の立ち上がりタイミングとスイッチング信号の立ち上がりタイミングとが同期された場合における、調光信号の波形図、スイッチング信号の波形図、コイル電流の波形図、ＬＥＤ電流の波形図、及び出力電圧の波形図を併せて示す図である。

【図8】調光信号の立ち上がりタイミングとスイッチング信号の立ち上がりタイミングが同期されるとともに、スイッチング信号の最初のデューティ比が増加された場合における、調光信号の波形図、スイッチング信号の波形図、コイル電流の波形図、ＬＥＤ電流の波形図、及び出力電圧の波形図を併せて示す図である。

【図9】実施の形態１の変形例に係る表示装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図10】実施の形態２に係る表示装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図11】図１０のＬＥＤ制御装置および電流ドライバの具体的な構成を併せて示す機能ブロック図である。

【図12】実施の形態２における調光信号の波形図、スイッチング信号の波形図、ＬＥＤ電流の波形図、コイル電流の波形図、および出力電圧の波形図を併せて示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0010】

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る表示装置１の構成を示す機能ブロック図である。図１に示されるように、表示装置１は、ＬＥＤ列１０と、ＬＥＤ駆動装置１００とを備える。ＬＥＤ駆動装置１００は、昇圧チョッパ回路２０と、半導体装置４０とを備える。半導体装置４０は、外部端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と、ＬＥＤ制御装置５０と、電流ドライバ６０とを備える。半導体装置４０は、たとえば、ＬＥＤ制御装置５０及び電流ドライバが集積化されたＩＣ（Integrated Circuit）として形成される。

【0011】

ＬＥＤ列１０は、複数のＬＥＤ１２を含む。複数のＬＥＤ１２は、昇圧チョッパ回路２０と電流ドライバ６０との間において直列に接続されている。図１には、ＬＥＤ列１０に含まれるＬＥＤの数が４以上である場合が示されている。ＬＥＤ列１０が含むＬＥＤ１２の数は、３以下でもよい。

【0012】

昇圧チョッパ回路２０は、電源ノード２２と、コイル２４と、スイッチング素子Ｑ１と、ダイオード２６と、キャパシタ２８とを含む。コイル２４は、電源ノード２２とスイッチング素子Ｑ１との間に接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、コイル２４と接地ノードとの間に接続されている。スイッチング素子Ｑ１のゲートは、ＬＥＤ制御装置５０の外部端子Ｔ２に接続されている。図１においてはスイッチング素子Ｑ１がＮ型ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である場合が示されている。スイッチング素子Ｑ１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ等であってもよい。

【0013】

コイル２４とスイッチング素子Ｑ１との接続ノードに、ダイオード２６のアノードが接続されている。ＬＥＤ列１０のアノード側に、ダイオード２６のカソードが接続されている。図１に示されるダイオード２６は、ＳＢＤ(Schottky Barrier Diode）である。ＳＢＤは、順方向電圧が小さいため、順方向の損失が小さく高効率であるとともに、スイッチングが高速であることが知られている。ダイオード２６は、ＳＢＤ以外のダイオードであってもよい。キャパシタ２８は、ダイオード２６のカソードと接地ノードとの間に接続されている。ＬＥＤ制御装置５０によってスイッチング素子Ｑ１がスイッチング制御され、電源ノード２２から供給される電力が昇圧されてＬＥＤ列１０へ供給される。

【0014】

ＬＥＤ制御装置５０は、エラーアンプおよびＰＷＭ回路等が形成されたハードウェア（電子回路）を含む。ＬＥＤ制御装置５０のＰＷＭ回路は、スイッチング素子Ｑ１をスイッチング駆動するためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号であるスイッチング信号Ｓｐｗｍ（第１ＰＷＭ信号）を生成し、スイッチング信号Ｓｐｗｍをスイッチング素子Ｑ１のゲートが接続される外部端子Ｔ２へ出力する。外部端子Ｔ３にはＰＷＭ信号である調光信号ＤＭ１（第２ＰＷＭ信号）が入力される。スイッチング信号Ｓｐｗｍの周期（第１周期）は、調光信号ＤＭ１の周期（第２周期）よりも短い。たとえば、スイッチング信号Ｓｐｗｍの周波数は３００ｋＨｚであり、調光信号ＤＭ１の周波数は１５０Ｈｚである。ＬＥＤ制御装置５０は、調光信号ＤＭ１に基づいて電流ドライバ６０に流れる電流を制御することにより、ＬＥＤ列１０に対してＰＷＭ調光を行う。

【0015】

なお、ＬＥＤ制御装置５０の機能は、ハードウェアによって実現されるものに限られず、ソフトウェアによって実現されてもよい。たとえば、ＬＥＤ制御装置５０がＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory））、および各種信号を入出力するための入出力バッファ等を含み、ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行することによってもＬＥＤ制御装置５０の機能を実現することができる。ＲＯＭに格納されるプログラムは、ＬＥＤ制御装置５０の処理手順が記されたプログラムである。ＬＥＤ制御装置５０は、当該プログラムに従って各種処理を実行するように構成されても良い。

【0016】

図２および図３は、図１のＬＥＤ制御装置５０および電流ドライバ６０の具体的な構成を併せて示す機能ブロック図である。図２および図３に示されるように、ＬＥＤ制御装置５０は、電源制御部５２と、調光部５４とを含む。電流ドライバ６０は、スイッチング素子６２と、抵抗素子６４と、アンプ６６と、インバータ６８と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３とを含む。

【0017】

電源制御部５２は、ＰＷＭ回路を含む。電源制御部５２は、スイッチング信号Ｓｐｗｍを生成し、外部端子Ｔ２に出力する。調光部５４は、基準電圧Ｖｒｅｆをアンプ６６の非反転入力端子（＋）に出力する。調光部５４は、調光信号ＤＭ１に基づいてスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接続状態を制御する。図２は、調光信号ＤＭ１の値がＨ値である場合の電流ドライバ６０の接続状態を示す。図３は、調光信号ＤＭ１の値がＬ値である場合の電流ドライバ６０の接続状態を示す。図２と図３とでは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接続状態が異なる。

【0018】

スイッチング素子６２は、ＬＥＤ列１０のカソード側が接続される外部端子Ｔ１と抵抗素子６４との間に接続されている。図２にはスイッチング素子６２がＮ型ＭＯＳＦＥＴである場合が示されている。スイッチング素子６２は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ等であってもよい。抵抗素子６４は、スイッチング素子６２と接地ノードとの間に接続されている。

【0019】

スイッチＳＷ１は、アンプ６６の出力端とスイッチング素子６２のゲートとの間に接続されている。スイッチＳＷ２は、スイッチング素子６２と抵抗素子６４との接続ノード、およびアンプ６６の反転入力端（−）の間に接続されている。スイッチＳＷ３は、スイッチング素子６２のゲートと接地ノードとの間に接続されている。インバータ６８は、調光部５４とスイッチＳＷ３との間に接続されている。

【0020】

アンプ６６の非反転入力端（＋）には、調光部５４から基準電圧Ｖｒｅｆが与えられる。アンプ６６の反転入力端（−）には、スイッチング素子６２に流れるＬＥＤ電流ＩＬ（すなわちＬＥＤ列１０に流れる電流）を抵抗素子６４によって電圧に変換した検出信号（電圧）が入力される。アンプ６６の非反転入力端（＋）に入力される基準電圧Ｖｒｅｆは、ＬＥＤ列１０に流れる電流の目標値を抵抗素子６４の抵抗値によって電圧に変換した信号である。

【0021】

アンプ６６は、基準電圧Ｖｒｅｆと上記検出信号（電圧）との差分を増幅した信号をスイッチング素子６２のゲートへ出力することでスイッチング素子６２を駆動する。スイッチング素子６２に流れるＬＥＤ電流ＩＬが、基準電圧Ｖｒｅｆに対応する目標値に調整される。なお、ＬＥＤ制御装置５０および電流ドライバ６０の各々は、互いに別個のＩＣとして形成されてもよい。

【0022】

スイッチＳＷ１およびＳＷ２の接続状態は、調光信号ＤＭ１に基づいて導通状態および非導通状態の間で切り替えられる。スイッチＳＷ３の接続状態は、調光信号ＤＭ１がインバータ６８によって論理反転された信号に基づいて導通状態および非導通状態の間で切り替えられる。

【0023】

調光信号ＤＭ１がＨ値である場合、スイッチＳＷ１およびＳＷ２が導通状態とされるともにスイッチＳＷ３が非導通状態とされることにより、ＬＥＤ列１０にＬＥＤ電流ＩＬが流れる。調光信号ＤＭ１がＬ値である場合、スイッチＳＷ１およびＳＷ２が非導通状態とされるともにスイッチＳＷ３が導通状態とされることにより、ＬＥＤ電流ＩＬが停止される。調光信号ＤＭ１においてＨ値とＬ値とが交互に繰り返されることにより、図２に示される接続状態と図３に示される接続状態とが交互に繰り返される。

【0024】

図４は、調光信号ＤＭ１の波形図、スイッチング信号Ｓｐｗｍの波形図、およびＬＥＤ列１０を流れるＬＥＤ電流ＩＬの波形図を併せて示す図である。図４に示されるように、電源制御部は、調光信号ＤＭ１がＨ値である時間帯においてスイッチング信号Ｓｐｗｍを出力する。調光部５４は、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングに同期してＬＥＤ電流ＩＬを流し始め、調光信号ＤＭ１の立ち下がりタイミングにおいてＬＥＤ電流ＩＬを停止する。

【0025】

図５は、図４の時刻ｔｍ１〜ｔｍ２の部分を拡大するとともに、図１のコイル２４を流れるコイル電流Ｉｄの波形図および昇圧チョッパ回路２０の出力電圧Ｖｏｕｔの波形図を併せて示す図である。なお、図５には、実施の形態１の比較例としてスイッチング信号Ｓｐｗｍの立ち上がりタイミングと調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングとが同期されていない場合が示されている。

【0026】

図５に示されるように、昇圧チョッパ回路２０のスイッチング素子Ｑ１のスイッチングがスイッチング信号Ｓｐｗｍに基づいて繰り返されることにより、昇圧チョッパ回路２０のコイル２４にエネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ１は、スイッチング信号ＳｐｗｍがＨ値である時間帯において導通状態とされ、Ｌ値である時間帯において非導通状態とされる。昇圧チョッパ回路２０を流れるコイル電流Ｉｄは、スイッチング素子Ｑ１のスイッチングに応じて増加と減少とを繰り返しながら、一定範囲内で増減する定常状態に達する。図５においてコイル電流Ｉｄは、時刻ｔｍ３（ｔｍ１＜ｔｍ３＜ｔｍ２）において定常状態に達している。定常状態においてコイル電流Ｉｄは、電流Ｉｓに達した後、減少し、再度電流Ｉｓまで増加するという変化の過程を繰り返す。調光部５４は、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングに同期してＬＥＤ電流ＩＬを流し始める。

【0027】

昇圧チョッパ回路２０を流れるコイル電流Ｉｄが定常状態に達するまでは、昇圧チョッパ回路２０の出力電圧Ｖｏｕｔにリップルが発生する。図５においては、時刻ｔｍ１において電圧Ｖ１である出力電圧Ｖｏｕｔが、電圧Ｖ３（＜Ｖ１）まで低下している。当該リップルによって昇圧チョッパ回路２０の出力電圧が低下すると、電流ドライバ６０のスイッチング素子６２のドレイン電圧が低下するため、ＬＥＤ１２に対する制御性が低下し得る。

【0028】

図６は、調光信号ＤＭ１の波形図および出力電圧Ｖｏｕｔの波形図を併せて示す図である。図６に示されるように、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミング毎に出力電圧Ｖｏｕｔにおいてリップルが周期的に発生する。出力電圧においてリップルが周期的に発生することにより、昇圧チョッパ回路２０のキャパシタ２８において音鳴りが発生する場合がある。

【0029】

そこで、電源制御部５２は、スイッチング信号Ｓｐｗｍの立ち上がりタイミングを調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングに同期させる。調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングからスイッチング信号Ｓｐｗｍの１周期においてスイッチング信号ＳｐｗｍがＨ値である時間帯だけ確実にコイル電流Ｉｄを増加させることができるため、コイル電流Ｉｄが定常状態となるまでの時間を短縮することができる。その結果、出力電圧Ｖｏｕｔのリップルを抑制することができる。

【0030】

図７は、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングとスイッチング信号Ｓｐｗｍの立ち上がりタイミングとが同期された場合における、調光信号ＤＭ１の波形図、スイッチング信号Ｓｐｗｍの波形図、コイル電流Ｉｄの波形図、ＬＥＤ電流ＩＬの波形図、及び出力電圧Ｖｏｕｔの波形図を併せて示す図である。図７に示されるように、コイル電流Ｉｄは、時刻ｔｍ３より早い時刻ｔｍ４において定常状態に達している。時刻ｔｍ１において電圧Ｖ１である出力電圧Ｖｏｕｔは、電圧Ｖ４（＞Ｖ３）までしか低下せず、図５に示される場合よりも電圧Ｖ１からの減少幅が低減されている。

【0031】

調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングとスイッチング信号Ｓｐｗｍの立ち上がりタイミングとを同期するとともに、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングからスイッチング信号Ｓｐｗｍの１周期においてスイッチング信号ＳｐｗｍがＨ値である時間帯を長くすることにより、コイル電流Ｉｄが定常状態に達するまでの時間をより短縮することができる。すなわち、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングからスイッチング信号Ｓｐｗｍの１周期の間のスイッチング信号Ｓｐｗｍのデューティ比（最初のデューテ比）を、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングからスイッチング信号Ｓｐｗｍの１周期以降のスイッチング信号Ｓｐｗｍのデューティ比よりも増加させることが望ましい。なお、デューティ比とは、ＰＷＭ信号の１周期においてＨ値である時間帯の１周期に対する比である。

【0032】

図８は、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングとスイッチング信号Ｓｐｗｍの立ち上がりタイミングが同期されるとともに、スイッチング信号Ｓｐｗｍの最初のデューティ比が増加された場合における、調光信号ＤＭ１の波形図、スイッチング信号Ｓｐｗｍの波形図、コイル電流Ｉｄの波形図、ＬＥＤ電流ＩＬの波形図、及び出力電圧Ｖｏｕｔの波形図を併せて示す図である。図８に示されるように、コイル電流Ｉｄは、時刻ｔｍ４より早い時刻ｔｍ５において定常状態に達している。時刻ｔｍ１において電圧Ｖ１である出力電圧Ｖｏｕｔは、電圧Ｖ５（＞Ｖ４）までしか低下せず、図７に示される場合よりも電圧Ｖ１からの減少幅が低減されている。

【0033】

図１においては、ＬＥＤ列１０が１つである場合について説明した。実施の形態に係る表示装置に含まれるＬＥＤ列１０の数は、複数であってもよい。図９は、実施の形態１の変形例に係る表示装置１Ａの構成を示す機能ブロック図である。表示装置１Ａの構成は、図１のＬＥＤ列１０が複数とされるとともに、図１の半導体装置４０が半導体装置４０Ａに置き換えられた構成である。半導体装置４０Ａの構成は、複数のＬＥＤ列１０に対応するように、外部端子Ｔ１、及び電流ドライバ６０が複数とされるとともに、図１のＬＥＤ制御装置５０がＬＥＤ制御装置５０Ａに置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。

【0034】

以上、実施の形態１および変形例に係る表示装置によれば、チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤをＰＷＭ調光するＬＥＤ制御装置において、チョッパ回路の出力電圧のリップルを低減することができる。

【0035】

［実施の形態２］
実施の形態１においては、調光信号の立ち上がりタイミングとスイッチング信号の立ち上がりタイミングを同期することにより、出力電圧のリップルを低減する場合について説明した。実施の形態２においては、調光信号の立ち上がりタイミングとスイッチング信号の立ち上がりタイミングを同期するとともに、コイル電流が閾値に達するまでＬＥＤ電流を遅延することにより、出力電圧のリップルを低減する場合について説明する。

【0036】

図１０は、実施の形態２に係る表示装置２の構成を示す機能ブロック図である。表示装置２の構成は、図１の半導体装置４０が半導体装置４０Ｂに置き換えられた構成である。半導体装置４０Ｂの構成は、図１の半導体装置４０に外部端子Ｔ４が追加されているとともに、ＬＥＤ制御装置５０がＬＥＤ制御装置５０Ｂに置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。図１０に示されるように、ＬＥＤ制御装置５０Ｂは、外部端子Ｔ４からコイル電流Ｉｄを受ける。

【0037】

図１１は、図１０のＬＥＤ制御装置５０Ｂおよび電流ドライバ６０の具体的な構成を併せて示す機能ブロック図である。図１１に示されるＬＥＤ制御装置５０Ｂの構成は、図２の調光部５４が調光部５４Ｂに置き換えられた構成である。調光部５４Ｂは、外部端子Ｔ３から受ける調光信号ＤＭ１および外部端子Ｔ４から受けるコイル電流Ｉｄに基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を制御する。

【0038】

図１２は、実施の形態２における調光信号ＤＭ１の波形図、スイッチング信号Ｓｐｗｍの波形図、ＬＥＤ電流ＩＬの波形図、コイル電流Ｉｄの波形図、および出力電圧Ｖｏｕｔの波形図を併せて示す図である。図１２においては、調光信号ＤＭ１の立ち上がりタイミングとスイッチング信号Ｓｐｗｍの立ち上がりタイミングが同期され、スイッチング信号Ｓｐｗｍの最初のデューティ比が増加されている。図１２に示されるように、調光部５４Ｂは、コイル電流Ｉｄが閾値Ｉｔｈに達する時刻ｔｍ６までＬＥＤ電流ＩＬを遅延する。コイル電流Ｉｄは、時刻ｔｍ３より早い時刻ｔｍ７において定常状態に達している。コイル２４に或る程度エネルギーが蓄積されてからＬＥＤ電流ＩＬが流れ始めるため、コイル電流Ｉｄが定常状態に達するまでの時間が短縮される。また、時刻ｔｍ１において電圧Ｖ１である出力電圧Ｖｏｕｔは、電圧Ｖ６（＞Ｖ４）までしか低下せず、図７に示される場合よりも電圧Ｖ１からの減少幅が低減されている。

【0039】

以上、実施の形態２に係る表示装置によれば、チョッパ回路と電流ドライバとの間に接続されたＬＥＤをＰＷＭ調光するＬＥＤ制御装置において、チョッパ回路の出力電圧のリップルを低減することができる。

【0040】

なお、実施の形態および変形例に係る表示装置は、たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）の光源に適用することができ、特に、車両の運転状況等をドライバに表示する車載ディスプレイの光源に好適である。

【0041】

今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わされて実施されることも予定されている。今回開示された実施の形態は、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る。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0042】

１，１Ａ，２ 表示装置、１０ ＬＥＤ列、２０ 昇圧チョッパ回路、２４ コイル、２６ ダイオード、２８ キャパシタ、４０，４０Ａ，４０Ｂ 半導体装置、５０，５０Ａ，５０Ｂ 制御装置、５２ 電源制御部、５４，５４Ｂ 調光部、６０ 電流ドライバ、６２，Ｑ１ スイッチング素子、６４ 抵抗素子、６６ アンプ、６８ インバータ、１００ ＬＥＤ駆動装置、ＤＭ１ 調光信号、ＳＷ１〜ＳＷ３ スイッチ、Ｔ１〜Ｔ４ 外部端子。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】