JP2000347613A - 発光ダイオードの駆動回路 - Google Patents

発光ダイオードの駆動回路

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JP2000347613A
JP2000347613A JP11156197A JP15619799A JP2000347613A JP 2000347613 A JP2000347613 A JP 2000347613A JP 11156197 A JP11156197 A JP 11156197A JP 15619799 A JP15619799 A JP 15619799A JP 2000347613 A JP2000347613 A JP 2000347613A
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emitting diode
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supply voltage
voltage
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Tsutomu Eto
力 江藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 省電力化及び小型化を図った発光ダイオード
の駆動回路を得る。 【解決手段】 電圧検出回路4は発光ダイオード1のカ
ソード電圧が0.7V(定電流駆動回路2が一定の電流
を供給可能な最低レベルの電圧)以上になれば“H”、
0.7V以下であれば“L”の電圧検出信号S4を出力
する。ワンチップマイコン5は制御開始を指示する電源
制御開始信号S6を受けると、電源電圧Vccを0Vか
ら、電圧検出信号S4が“L”から“H”に変化するま
で0.05V刻みで電源電圧Vccを上昇させながら、電
圧検出信号S4が“H”に変化して時点で、電源電圧V
ccの電圧上昇を停止して、電源電圧Vccの設定を完了す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は発光ダイオード等
の表示装置の駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図13は特開昭61−201483に開
示された従来の発光ダイオードの駆動回路の構成図であ
る。図13に示すように、発光ダイオード1のアノード
は電源17の正端子及び抵抗18の一端に接続され、カ
ソードはNPNバイポーラトランジスタ16のコレクタ
(出力ノードN2)に接続される。
【0003】トランジスタ16のベースはノードN1に
接続され、エミッタは電源の負端子に接続される。抵抗
18の他端は抵抗13の一端及び定電圧ダイオード15
のカソードに接続され、抵抗13の他端はノードN1に
接続される。
【0004】ダイオード14のアノードはノードN1に
接続され、カソードは電源17の負端子に接続される。
また、定電圧ダイオード15のアノードも電源17の負
端子接続される。
【0005】図13の例では、抵抗18、抵抗13、ダ
イオード14、定電圧ダイオード15及びトランジスタ
16で定電流駆動回路を構成しており、電源17の電圧
変動は定電圧ダイオード15によってクランプされるた
め、トランジスタ16のベース電圧は常に一定に保た
れ、定電流駆動回路は定電流動作を行うことができる。
図13の構成を大まかな回路ブロックで示すと図14に
示す構成となる。図13の構成では定電流駆動回路も電
源17を動作電源としているが、別の電源を用いても動
作に支障は生じないため、別電源(図示せず)を用いた
場合としている。
【0006】図14において、電源17の電源電圧をV
cc、定電流駆動回路2の出力電圧、すなわち発光ダイオ
ードのカソードの電圧をVobとすれば発光ダイオード
の順電圧Vfは、以下の(I)式に示すようになる。
【0007】Vf=Vcc−Vob…(I) 発光ダイオードが点灯する順電圧に対応する閾値をVf
tとすると、Vft≦Vfであれば点灯し、Vf<Vf
tであれば点灯しないことになる。
【0008】一般に定電流駆動回路2は出力電圧Vob
が0Vでは正常に動作せず、出力電圧Vobを定められ
た電圧以上にする必要がある。
【0009】この構成では、この定電流駆動回路2の出
力電圧Vobが1.0V以上で正常に動作させることも
できる。また、発光ダイオードの順電圧Vfには通常、
数10%のばらつきがあり、この従来例では、発光ダイ
オード1の閾値電圧Vftを1.6V〜2Vの範囲にあ
るとしている。
【0010】この条件で必要な電源17の電源電圧Vcc
を求めると、定電流駆動回路2の出力電圧Vobが1.
0V以上、全ての発光ダイオードを正常に点灯させるた
めに閾値電圧Vftは最大の2.0Vを考慮する必要が
あり、以下の(II)式に示すように、電源電圧Vccは3.
0V以上が必要になる。
【0011】 Vcc≧Vob+Vft(max)=1.0+2.0=3.0V…(II) ここで発光ダイオード1を流れる電流を0.1Aとすれ
ば、この時の発光ダイオード1と駆動回路(2,17)
を合わせた消費電力Pは、P=3.0V×0.1A=
0.3Wとなる。
【0012】発光ダイオード1の閾値電圧Vftが最低
のVft=1.6Vの発光ダイオードを駆動する場合に
は定電流駆動回路2の出力電圧Vobは1.4V{Vo
b=3.0V−1.6V=1.4V}となり、定電流駆
動回路2で消費される電力Pcは0.14W{Pc=
1.4V×0.1A=0.14W}となる。
【0013】この定電流駆動回路2は出力電圧Vobが
最低1.0Vで正常に動作するため、1.0Vを越える
電圧、この場合0.4Vは不要な電圧でこれは駆動回路
で無駄に消費されてしまう。この場合、定電流駆動回路
2で無駄に消費される電力は0.04W{0.4V×
0.1A=0.04W}になる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従来の発光ダイオード
の駆動回路は固定電圧の電源を使用しており、また、発
光ダイオードの順電圧の閾値電圧Vftには数10%の
ばらつきがある。そのため、全ての発光ダイオードを正
常に点灯させるには閾値電圧Vftの最大値を考慮して
電源電圧Vccを設定する必要があり、電源電圧Vccを高
めに設定する必要があった。
【0015】高めに設定した電源電圧Vccで平均的な閾
値電圧Vftの発光ダイオードを駆動する場合には定電
流駆動回路に余分な電圧が加わる分、定電流駆動回路の
消費電力が必要以上に増えてしまう課題があった。
【0016】例えば、順電圧の閾値電圧Vftが1.6
Vの発光ダイオードの駆動する場合、上述したように電
源電圧Vccは最大の閾値電圧Vft(2.0V)を考慮
して3.0Vが必要であるから定電流駆動回路には1.
4V{Vob=Vcc−Vf=3.0V−1.6V=1.
4V}の電圧が加わり、定電流駆動回路の消費電力は
0.14Wになる。
【0017】定電流駆動回路は出力電圧Vobが1.0
Vで正常に動作し、その時の定電流駆動回路の消費電力
は0.1Wであるから0.14Wのうち0.04Wは無
駄に消費していることになる。
【0018】多数の発光ダイオードを直列に配線した集
合ランプを駆動する場合には、駆動回路の消費電力は発
光ダイオードの数量に比例して増加する。そのため、放
熱フィンなどの放熱手段が必要であり、定電流駆動回路
の小型化及び省電力化への大きな障害となっている。
【0019】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、小型化及び小電力化を図った発光ダイオ
ードの駆動回路を得ることを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
記載の発光ダイオードの駆動回路は、発光ダイオード
と、前記発光ダイオードの発光用の電源電圧を前記発光
ダイオードのアノードに供給し、該電源電圧が可変設定
可能である可変電源と、前記発光ダイオードのカソード
に接続され、該カソードの電圧が出力電圧となり該出力
電圧が所定電圧以上のとき、前記発光ダイオードに定電
流を流す定電流駆動手段とを備えている。
【0021】請求項2記載の発光ダイオードの駆動回路
は、前記発光ダイオードが正常に発光しているか否かを
示す指標となる発光ダイオード特性値が検出可能な発光
ダイオード特性値検出手段をさらに備えている。
【0022】請求項3記載の発光ダイオードの駆動回路
は、電源電圧調整処理時に、前記電源電圧を変化させな
がら前記発光ダイオード特性値検出手段で測定されて得
られる前記発光ダイオード特性値に基づき、前記発光ダ
イオードが正常に発光する範囲で最低レベルの前記電源
電圧を最終的に設定する電源電圧調整手段をさらに備え
ている。
【0023】請求項4記載の発光ダイオードの駆動回路
において、前記発光ダイオードは複数の発光ダイオード
を含み、前記定電流駆動手段は前記複数の発光ダイオー
ドに1対1に対応した複数の定電流駆動手段を含んでい
る。
【0024】請求項5記載の発光ダイオードの駆動回路
は、前記複数の発光ダイオードに1対1に対応して設け
られ、各々が前記複数の発光ダイオードのうち対応する
発光ダイオードが正常に発光しているか否かを示す指標
となる発光ダイオード特性値が検出可能な複数の発光ダ
イオード特性値検出手段をさらに備えている。
【0025】請求項6記載の発光ダイオードの駆動回路
は、電源電圧調整処理時に、電源電圧を変化させながら
前記複数の発光ダイオード特性値検出手段で測定されて
得られる複数の前記発光ダイオード特性値に基づき、前
記複数の発光ダイオードのすべてが正常に発光する範囲
で最低レベルの前記電源電圧を最終的に設定する電源電
圧調整手段をさらに備えている。
【0026】請求項7記載の発光ダイオードの駆動回路
において、前記発光ダイオード特性値検出手段は、前記
発光ダイオード特性値として前記発光ダイオードの前記
カソードの電圧が検出可能な電圧検出手段を含んでい
る。
【0027】請求項8記載の発光ダイオードの駆動回路
において、前記発光ダイオードは前記定電流が流れると
正常に発光する発光ダイオードを含み、前記発光ダイオ
ード特性値検出手段は、前記発光ダイオードの前記カソ
ードの電圧と前記所定電圧との比較結果を電圧検出信号
として出力する電圧検出手段を含み、前記発光ダイオー
ド特性値は前記電圧検出信号を含み、前記電源電圧調整
手段は、前記電源電圧調整処理時に、前記電源電圧を変
化させながら得られる前記電圧検出信号に基づき、前記
カソードの電圧が前記所定電圧に等しくなる時の前記電
源電圧に設定する手段を含んでいる。
【0028】請求項9記載の発光ダイオードの駆動回路
において、前記発光ダイオード特性値検出手段は、前記
発光ダイオード特性値として前記発光ダイオードを流れ
る電流が検出可能な電流検出手段を含んでいる。
【0029】請求項10記載の発光ダイオードの駆動回
路において、前記発光ダイオードは所定の電流が流れる
と正常に発光する発光ダイオードを含み、前記発光ダイ
オード特性値検出手段は、前記発光ダイオードを流れる
電流と前記所定の電流との比較結果を電流検出信号とし
て出力する電流検出手段を含み、前記発光ダイオード特
性値は前記電流検出信号を含み、前記電源電圧調整手段
は、前記電源電圧調整処理時に、前記電源電圧を変化さ
せながら前記電流検出信号に基づき、前記発光ダイオー
ドを流れる電流が前記所定の電流に等しくなる時の前記
電源電圧に設定する手段を含んでいる。
【0030】請求項11記載の発光ダイオードの駆動回
路において、前記発光ダイオード特性値検出手段は、前
記発光ダイオード特性値として前記発光ダイオードの発
光輝度が検出可能な輝度検出手段を含んでいる。
【0031】請求項12記載の発光ダイオードの駆動回
路において、前記発光ダイオード特性値検出手段は、前
記発光ダイオードの発光輝度と前記発光ダイオードの正
常に発光するレベルの基準輝度との比較結果を輝度検出
信号として出力する輝度検出手段を含み、前記発光ダイ
オード特性値は前記輝度検出信号を含み、前記電源電圧
調整手段は、前記電源電圧調整処理時に、前記電源電圧
を変化させながら前記輝度検出信号に基づき、前記発光
輝度が前記基準輝度に等しくなる時の前記電源電圧に設
定する手段を含んでいる。
【0032】請求項13記載の発光ダイオードの駆動回
路は、前記複数の発光ダイオードを流れる電流の総計値
と、前記複数の発光ダイオードが正常に発光すると判断
される総計基準値との比較結果を電流検出信号として出
力する電流検出手段と、電源電圧調整処理時に、前記電
源電圧を変化させながら前記電流検出信号に基づき、前
記発光ダイオードを流れる電流の総計値が所定の総計基
準値と等しくなる時の前記電源電圧に設定する電源電圧
調整手段とをさらに備えている。
【0033】
【発明の実施の形態】<実施の形態1>図1はこの発明
の実施の形態1である発光ダイオードの駆動回路の構成
を示すブロック図である。同図に示すように、実施の形
態1の発光ダイオードの駆動回路は発光ダイオード1、
定電流駆動回路2、信号制御機能付可変直流電源3、電
圧検出回路4及びワンチップマイコン5から構成されて
おり、外部制御機器6は実施の形態1の発光ダイオード
の駆動回路のワンチップマイコン5に接続可能な外部装
置である。
【0034】発光ダイオード1のアノードは信号制御機
能付可変直流電源3の正端子(+)に接続されることに
より電源電圧Vccを受け、カソードは定電流駆動回路2
の出力ノードN2に接続される。定電流駆動回路2は発
光ダイオード1のカソード及び信号制御機能付可変直流
電源3の負端子(−)に接続され、発光ダイオード1の
カソード電圧である出力電圧Vobが所定電圧以上のと
き定電流供給動作を行う。
【0035】発光ダイオード1は順方向に所定の電圧が
印加すると、電流が流れ、発光する。図2に一般的な発
光ダイオードの順電圧Vfと電流Ifの関係を示す。図
2に示すように、発光ダイオード1は電圧Vf=1.8
Vで電流が流れ始め、Vf=2.05V付近でIf=
0.1Aの電流が流れる。
【0036】発光ダイオードの順電圧Vfには数10%
程度のばらつきがあり、図2に示すIf=0.1A,V
f=2.05Vの発光ダイオードを平均的なダイオード
とすると、電流If=0.1Aに対して、順電圧Vfは
1.8V〜2.2V程度にばらつく。
【0037】定電流駆動回路2は所定の出力電圧Vob
より高くなれば出力電圧にかかわらずあらかじめ設定さ
れた一定電流を発光ダイオードに流す定電流供給動作を
行う回路である。図3に出力電圧Vobと電流Ifの関
係の一例を示す。図3に示すようにVob=0.7Vで
設定された電流値に達し、Vob≧0.7Vでは電圧に
関係なく一定の電流を発光ダイオード1に供給する。
【0038】信号制御機能付可変直流電源3は電子ボリ
ュームなどを備え、外部からの制御信号で電源電圧Vcc
を変化させることができる。
【0039】電圧検出回路4は発光ダイオード1のカソ
ード電圧が所定の電圧(定電流駆動回路2が一定の電流
を供給可能な最低レベルの電圧)以上であるか否かに基
づき“H”(high)あるいは“L”(Low)の電圧検出
信号S4を出力する。ここでは、発光ダイオード1のカ
ソード電圧が0.7V以上になれば“H”、0.7V以
下であれば“L”の電圧検出信号S4を出力する。電圧
検出回路4としては、0.7Vの基準電圧を発生する基
準電圧発生回路と、基準電圧と発光ダイオード1のカソ
ード電圧とを比較する電圧コンパレータとからなる構成
等が考えられる。
【0040】ワンチップマイコン5は一般的なワンチッ
プマイコンで、制御開始を指示する電源制御開始信号S
6を受けると、電圧検出回路4からの電圧検出信号S4
に応じて外部制御回路付可変直流電源3に電源電圧制御
用の電源電圧制御信号S5を送るようプログラムされて
いる。
【0041】外部制御機器6はパーソナルコンピュータ
ーなどで構成され、電源電圧調整開始を指示する電源制
御開始信号S6をワンチップマイコン5に対して送るこ
とができる。
【0042】このような構成において、発光ダイオード
1として、電流Ifが0.1Aに対応する閾値電圧Vf
tが2.05Vの発光ダイオードが設けられた場合の信
号制御機能付可変直流電源3の電源電圧Vccの調整方法
を説明する。
【0043】ワンチップマイコン5に外部制御機器6か
ら制御開始を指示する電源制御開始信号S6を送ると、
ワンチップマイコン5は信号制御機能付可変直流電源3
に0Vを指示する電源電圧制御信号S5を出力し、信号
制御機能付可変直流電源3の正端子から出力される電源
電圧Vccを0Vに初期設定する。
【0044】そして、ワンチップマイコン5は、電圧検
出信号S4に基づき、電圧検出信号S4が“L”であれ
ば、所定の刻み、例えば0.05Vの刻みの電源電圧上
昇を指示する電源電圧制御信号S5を信号制御機能付可
変直流電源3に送る。以降、同様にして、電圧検出信号
S4が“L”から“H”に変化するまで、電源電圧上昇
を指示する電源電圧制御信号S5を信号制御機能付可変
直流電源3に出力し続ける。
【0045】電源電圧Vccが0.05V刻みで上昇して
いくが、電源電圧Vccが1.8V以下であれば発光ダイ
オード1に電流は流れず、出力電圧Vobが0Vを維持
するため、電源電圧Vccはすべて発光ダイオード1に印
加されることになる。このとき電圧検出信号S4は
“L”を維持するため、ワンチップマイコン5は信号制
御機能付可変直流電源3に電源電圧上昇を指示する電源
電圧制御信号S5を信号制御機能付可変直流電源3に送
り、電源電圧Vccをさらに上昇させる。
【0046】電源電圧Vccが1.8Vを越えると、発光
ダイオード1に電流が流れはじめ、薄く点灯する。出力
電圧Vobが発光ダイオード1を流れる電流に応じた電
圧となる。例えば、電源電圧Vccが2.05Vの時はダ
イオードのVf=1.95V、Vob=0.1V、If
=0.01Aとなる。
【0047】このとき、電圧検出信号S4は依然として
“L”であるため、ワンチップマイコン5は信号制御機
能付可変直流電源3に電源電圧上昇を指示する電源電圧
制御信号S5を送り、さらに、信号制御機能付可変直流
電源3の電源電圧Vccを上昇させる。
【0048】その後、電源電圧Vccが2.75Vに達し
た時点で、Vf=2.05V、Vob=0.7V、If
=0.1Aになり、発光ダイオード1は正常に明るく点
灯する。ここではじめて電圧検出信号S4が“L”から
“H”に変化する。ワンチップマイコン5は電圧検出信
号S4が“H”になると、信号制御機能付可変直流電源
3に電源電圧上昇を指示する電源電圧制御信号S5を送
ることを止め、電源電圧Vccの調整を完了する。この時
の定電流駆動回路2の消費電力Pcは0.07W{Pc
=0.7V×0.1A=0.07W}となり、この定電
流駆動回路2が正常に動作する範囲で最低の消費電力に
抑えることができる。
【0049】すなわち、電源電圧Vccを変化させながら
出力電圧Vob=0.7Vとなる時の電源電圧Vccに設
定することにより、定電流駆動回路2の低消費電力動作
を実現している。さらに、定電流駆動回路2の省電力化
によって放熱フィン等の放熱手段を省略できる分、定電
流駆動回路2の小型にもつながる。
【0050】仮に、2.75V以上に電源電圧Vccを上
昇させても、定電流駆動回路2の働きで電流Ifは殆ど
増加しない、例えば、最大の閾値電圧Vftを考慮して
電源電圧を2.95Vにした場合に、平均の発光ダイオ
ード1では、ダイオードのVf=2.05V、Vob=
0.90V、If=0.1Aとなる。すなわち、電源電
圧Vccの上昇分は殆ど全て定電流駆動回路2の出力電圧
Vobの上昇電圧になる。この時の駆動回路の消費電力
はPc=0.9V×0.1A=0.09Wとなる。
【0051】また、図1の発光ダイオード1として、I
f=0.1Aに対応する閾値電圧Vftが2.2Vの発
光ダイオードを用いた場合、前述したワンチップマイコ
ン5の電源電圧制御信号S5による電圧調整を行うこと
により、電源電圧Vccを2.9Vまで上げた時点で発光
ダイオード1は正常に点灯し、電圧検出信号S4が
“L”から“H”に変化するため、信号制御機能付可変
直流電源3の電源電圧Vccは2.9Vに設定される。こ
の時、Vf=2.2V、Vob=0.7V、If=0.
1Aとなる。
【0052】この場合も定電流駆動回路2の消費電力P
cは最低の0.07W{Pc=0.7V×0.1A=
0.07W}となり、定電流駆動回路2が正常に動作す
る範囲で最低の消費電力に抑えることができる。
【0053】なお、一つの信号制御機能付可変直流電源
に複数の発光ダイオードを並列に接続する場合は、複数
の発光ダイオードそれぞれのカソードに定電流駆動回路
に接続し、各定電流駆動回路の出力電圧の検出用に電圧
検出回路を設け、全ての電圧検出回路の電圧検出信号が
“H”になった時点で、信号制御機能付可変直流電源の
電源電圧の調整を完了させる。これにより、一つの信号
制御機能付可変直流電源3で駆動される複数の発光ダイ
オードすべてが点灯可能な範囲で最低の電源電圧Vccに
調整できる。
【0054】<実施の形態2>図4はこの発明の実施の
形態2の発光ダイオードの駆動回路の構成を示すブロッ
ク図である。同図に示すように、実施の形態2の発光ダ
イオードの駆動回路は発光ダイオード1、定電流駆動回
路2、可変直流電源7及び電圧計8から構成されてい
る。
【0055】発光ダイオード1のアノードは可変直流電
源7の正端子(+)に接続されることにより電源電圧V
ccを受け、カソードは定電流駆動回路2の出力ノードN
2に接続される。定電流駆動回路2は、発光ダイオード
1,可変直流電源7の負端子間に設けられ、実施の形態
1同様、発光ダイオード1のカソード電圧である出力電
圧Vobに基づき定電流供給動作を行う。
【0056】可変直流電源7には外部信号による電源電
圧Vccの変更機能は無く、電源電圧Vccを変えるために
は、備え付けられた可変抵抗器(図示せず)を人手によ
って調整する必要がある。
【0057】電圧計8は発光ダイオード1のカソードに
接続され、発光ダイオード1のカソード電圧、すなわ
ち、定電流駆動回路2のノードN2の出力電圧Vobを
測定可能である。
【0058】このような構成において、発光ダイオード
1として、実施の形態1同様、電流Ifが0.1Aに対
応する閾値電圧Vftが2.05Vの発光ダイオードが
設けられた場合の可変直流電源7の電源電圧Vccの調整
方法を説明する。
【0059】電源電圧調整者が可変直流電源7の可変抵
抗器を調整して電源電圧Vccを0Vから徐々にあげてい
くと、電源電圧Vccが2.75Vに達したときに、Vf
=2.05V、Vob=0.7V、If=0.1Aにな
り、電圧計8は0.7Vを示し、発光ダイオードは正常
に明るく点灯する。この電圧計8が0.7Vを示した時
点で電源電圧調整者は可変直流電源7の調整をやめ、電
源電圧の調整を完了する。その結果、定電流駆動回路2
が正常に動作する範囲で最低の消費電力に抑えることが
できる。
【0060】これ以上、電源電圧Vccをあげた場合、実
施の形態1の場合と同様に定電流駆動回路2の働きで電
流Ifは殆ど増加せず、電源電圧Vccの上昇分は殆ど全
て定電流駆動回路2の出力電圧Vobの上昇分になる。
【0061】また、図4の発光ダイオード1として、I
f=0.1Aに対応する閾値電圧Vftが2.2Vの発
光ダイオードを用いた場合、実施の形態1と同様に電源
電圧Vccを2.9Vまで上げた時点で発光ダイオードは
正常に点灯し、電圧計8は0.7Vを示す。この電圧計
8が0.7Vを示した時点で電源電圧調整者は可変直流
電源7の調整をやめ、電源電圧の調整を完了する。その
結果、定電流駆動回路2が正常に動作する範囲で最低の
消費電力に抑えることができる。
【0062】なお、一つの可変直流電源に複数の発光ダ
イオードを並列接続する場合は、複数の発光ダイオード
それぞれのカソードに定電流駆動回路に接続し、各定電
流駆動回路の出力電圧の検出用に電圧計を設け、全ての
電圧計が0.7V以上になった時点で、可変直流電源7
の電源電圧Vccの調整を完了させれば良い。これによ
り、一つの可変直流電源7で駆動される複数の発光ダイ
オードすべてが正常に点灯可能な範囲で最低の電源電圧
Vccに調整できる。
【0063】<実施の形態3>図5はこの発明の実施の
形態3である発光ダイオードの駆動回路の構成を示すブ
ロック図である。同図に示すように、実施の形態3の発
光ダイオードの駆動回路は発光ダイオード1、定電流駆
動回路2、信号制御機能付可変直流電源3、電流検出回
路9及びワンチップマイコン5から構成されており、外
部制御機器6は実施の形態3の発光ダイオードの駆動回
路のワンチップマイコン5に接続可能な外部装置であ
る。
【0064】電流検出回路9は発光ダイオード1のカソ
ードと定電流駆動回路2の出力ノードN2との間に設け
られ、電流Ifに基づき電流検出信号S9を出力する。
【0065】図6は電流検出回路9の内部構成の一例を
示す説明図である。同図に示すように、電流−電圧変換
回路21は発光ダイオード1の電流Ifを抵抗器等によ
って電流−電圧変換して変換電圧V21をコンパレータ
23の正入力に出力する。コンパレータ23の負入力に
は基準電圧発生回路22より基準電圧VRが付与され
る。基準電圧VRは電流Ifが0.1Aの時の変換電圧
V21と等しくなる電圧に設定される。
【0066】このような構成の電流検出回路9は、発光
ダイオード1の電流Ifが0.1A以上であれば“H”
(V21>VR)、0.1A以下あれば“L”(V21
<VR)の電流検出信号S9を出力する。
【0067】ワンチップマイコン5は、実施の形態1の
ワンチップマイコン5と同様な動作を行う。異なる点
は、電圧検出信号S4の代わりに電流検出信号S9を用
いた点のみである。他の構成は実施の形態1の発光ダイ
オードの駆動回路と同様であるため、説明を省略する。
【0068】このような構成において、発光ダイオード
1として、電流Ifが0.1Aに対応する閾値電圧Vf
tが2.05Vの発光ダイオードが設けられた場合の信
号制御機能付可変直流電源3の電源電圧Vccの調整方法
を説明する。
【0069】ワンチップマイコン5に外部制御機器6か
ら制御開始を指示する電源制御開始信号S6を送ると、
ワンチップマイコン5は信号制御機能付可変直流電源3
に0Vを指示する電源電圧制御信号S5を出力し、信号
制御機能付可変直流電源3の正端子から出力される電源
電圧Vccを0Vにする。
【0070】そして、ワンチップマイコン5は、電流検
出信号S9に基づき、電流検出信号S9が“L”であれ
ば、所定の刻み、例えば0.05Vの刻みの電源電圧上
昇を指示する電源電圧制御信号S5を信号制御機能付可
変直流電源3に送る。以降、同様にして、電流検出信号
S9が“L”から“H”に変化するまで、電源電圧上昇
を指示する電源電圧制御信号S5を信号制御機能付可変
直流電源3に出力し続ける。
【0071】電源電圧Vccが0.05V刻みで上昇して
いくが、電源電圧Vccが1.8V以下であれば発光ダイ
オード1に電流は流れず、電流Ifが0Aを維持するた
め、電源電圧Vccはすべて発光ダイオード1に印加され
ることになる。このとき電流検出信号S9は“L”を維
持するため、ワンチップマイコン5は信号制御機能付可
変直流電源3に電源電圧上昇を指示する電源電圧制御信
号S5を信号制御機能付可変直流電源3に送り、電源電
圧Vccをさらに上昇させる。
【0072】その後、電源電圧Vccが2.75Vに達し
た時点で、Vf=2.05V、Vob=0.7V、If
=0.1Aになり、発光ダイオード1は正常に明るく点
灯する。ここではじめて電流検出信号S9が“H”にな
る。ワンチップマイコン5は電流検出信号S9が“H”
になると、信号制御機能付可変直流電源3に電源電圧上
昇を指示する電源電圧制御信号S5を送ることを止め、
電源電圧Vccの調整を完了する。この時の定電流駆動回
路2の消費電力Pcは0.07W{Pc=0.7V×
0.1A=0.07W}となり、この定電流駆動回路2
が正常に動作する範囲で最低の消費電力に抑えることが
できる。
【0073】すなわち、電源電圧Vccを変化させながら
電流If=0.1Aとなる時の電源電圧Vccを設定する
ことにより、定電流駆動回路2の低消費電力動作を実現
している。さらに、定電流駆動回路2の省電力化によっ
て放熱手段を省略できる分、定電流駆動回路2の小型に
もつながる。
【0074】仮に、2.75V以上に電源電圧Vccを上
昇させても、実施の形態1と同様、定電流駆動回路2の
働きで電流Ifは殆ど増加しない。
【0075】また、図5の発光ダイオード1として、I
f=0.1Aに対応する閾値電圧Vftが2.2Vの発
光ダイオードを用いた場合、前述したワンチップマイコ
ン5の電源電圧制御信号S5による電圧調整を行うこと
により、電源電圧Vccを2.9Vまで上げた時点で発光
ダイオード1は正常に点灯し、電流検出信号S9が
“L”から“H”に変化するため、信号制御機能付可変
直流電源3の電源電圧Vccは2.9Vに設定される。
【0076】この場合も定電流駆動回路2の消費電力P
cは最低の0.07W{Pc=0.7V×0.1A=
0.07W}となり、定電流駆動回路2が正常に動作す
る範囲で最低の消費電力に抑えることができる。
【0077】なお、一つの信号制御機能付可変直流電源
に複数の発光ダイオードを並列に接続する場合は、複数
の発光ダイオードそれぞれのカソードに定電流駆動回路
に接続し、発光ダイオードを流れる電流の検出用に電流
検出回路を設け、全ての電流検出回路の電流検出信号が
“H”になった時点で、信号制御機能付可変直流電源の
電源電圧の調整を完了させる。これにより、一つの信号
制御機能付可変直流電源3で駆動される複数の発光ダイ
オードすべてが正常に点灯可能な範囲で最低の電源電圧
Vccに調整できる。
【0078】<実施の形態4>図7はこの発明の実施の
形態4の発光ダイオードの駆動回路の構成を示すブロッ
ク図である。同図に示すように、実施の形態4の発光ダ
イオードの駆動回路は発光ダイオード1、定電流駆動回
路2、可変直流電源7及び電流計10から構成されてい
る。
【0079】電流計10は発光ダイオード1のカソード
と定電流駆動回路2との間に設けられ、発光ダイオード
1を流れる電流Ifを測定可能である。他の構成は図4
で示した実施の形態2と同様であるため、説明は省略す
る。
【0080】このような構成において、発光ダイオード
1として、実施の形態1同様、電流Ifが0.1Aに対
応する閾値電圧Vftが2.05Vの発光ダイオードが
設けられた場合の可変直流電源7の電源電圧Vccの調整
方法を説明する。
【0081】電源電圧調整者が可変直流電源7の可変抵
抗器を調整して電源電圧Vccを0Vから徐々にあげてい
くと、電源電圧Vccが2.75Vに達したときに、Vf
=2.05V、Vob=0.7V、If=0.1Aにな
り、電流計10は0.1Aを示し、発光ダイオードは正
常に明るく点灯する。この電流計10が0.1Aを示し
た時点で電源電圧調整者は可変直流電源7の調整をや
め、電源電圧の調整を完了する。その結果、定電流駆動
回路2が正常に動作する範囲で最低の消費電力に抑える
ことができる。
【0082】これ以上、電源電圧Vccをあげた場合、実
施の形態1の場合と同様に定電流駆動回路2の働きで電
流Ifは殆ど増加せず、電源電圧Vccの上昇分は殆ど全
て定電流駆動回路2の出力電圧Vobの上昇分になる。
【0083】また、図7の発光ダイオード1として、I
f=0.1Aに対応する閾値電圧Vftが2.2Vの発
光ダイオードを用いた場合、実施の形態1と同様に電源
電圧Vccを2.9Vまで上げた時点で発光ダイオードは
正常に点灯し、電流計10は0.1Aを示す。この電流
計10が0.1Aを示した時点で電源電圧調整者は可変
直流電源7の調整をやめ、電源電圧の調整を完了する。
その結果、定電流駆動回路2が正常に動作する範囲で最
低の消費電力に抑えることができる。
【0084】なお、一つの可変直流電源に複数の発光ダ
イオードを並列接続する場合は、複数の発光ダイオード
それぞれのカソードに定電流駆動回路に接続し、各発光
ダイオードを流れる電流の検出用に電流計を設け、全て
の電流計が0.1A以上になった時点で、可変直流電源
7の電源電圧Vccの調整を完了させれば良い。これによ
り、一つの可変直流電源7で駆動される複数の発光ダイ
オードすべてが正常に点灯可能な範囲で最低の電源電圧
Vccに調整できる。
【0085】<実施の形態5>図8はこの発明の実施の
形態5である発光ダイオードの駆動回路の構成を示すブ
ロック図である。同図に示すように、実施の形態5の発
光ダイオードの駆動回路は発光ダイオード1、定電流駆
動回路2、信号制御機能付可変直流電源3、電圧検出回
路4、光−電気変換回路11及びワンチップマイコン5
から構成されており、外部制御機器6は実施の形態5の
発光ダイオードの駆動回路のワンチップマイコン5に接
続可能な外部装置である。
【0086】光−電気変換回路11は、太陽電池などに
用いる光−電気変換素子及びオペアンプなどの増幅回路
で構成され、発光ダイオード1による発光輝度に比例し
た変換電圧V11を電圧検出回路4に出力する。例え
ば、発光輝度L=0.2cd/m2のとき変換電圧V1
1は0.09Vとなり、発光輝度L=2cd/m2のと
き変換電圧V11は0.7Vとなる。
【0087】図9は発光ダイオード1を流れる電流If
と発光輝度Lとの関係を示すグラフである。同図に示す
ように、電流Ifと発光輝度Lとは比例関係があり、例
えば、If=0.01AでL=0.2cd/m2、If
=0.10Aで2.0cd/m2となる。したがって、
発光輝度Lが2.0cd/m2以上であれば、発光ダイ
オード1は正常に点灯していることになる。
【0088】電圧検出回路4は光−電気変換回路11の
変換電圧V11が0.7V以上(発光輝度L=2cd/
2以上)になれば“H”、0.7V以下あれば“L”
の電圧検出信号S4を出力する。すなわち、実施の形態
5の電圧検出信号S4は、発光ダイオード1の発光輝度
Lが基準輝度(2.0cd/m2)以上であるか否かを
示す輝度検出信号として機能する。なお、他の構成は図
1で示した実施の形態1の構成と同様であるため、説明
を省略する。
【0089】このような構成において、発光ダイオード
1として、電流Ifが0.1Aに対応する閾値電圧Vf
tが2.05Vの発光ダイオードが設けられた場合の信
号制御機能付可変直流電源3の電源電圧Vccの調整方法
を説明する。
【0090】ワンチップマイコン5に外部制御機器6か
ら制御開始を指示する電源制御開始信号S6を送ると、
ワンチップマイコン5は信号制御機能付可変直流電源3
に0Vを指示する電源電圧制御信号S5を出力し、信号
制御機能付可変直流電源3の正端子から出力される電源
電圧Vccを0Vにする。
【0091】そして、ワンチップマイコン5は、電圧検
出信号S4に基づき、電圧検出信号S4が“L”であれ
ば、所定の刻み、例えば0.05Vの刻みの電源電圧上
昇を指示する電源電圧制御信号S5を信号制御機能付可
変直流電源3に送る。以降、同様にして、電圧検出信号
S4が“L”から“H”に変化するまで、電源電圧上昇
を指示する電源電圧制御信号S5を信号制御機能付可変
直流電源3に出力し続ける。
【0092】その後、電源電圧Vccが2.75Vに達し
た時点で、Vf=2.05V、Vob=0.7V、If
=0.1A、L=2.0cd/m2になり、発光ダイオ
ード1は正常に明るく点灯する。ここではじめて電圧検
出信号S4が“H”になる。ワンチップマイコン5は電
圧検出信号S4が“H”になると、信号制御機能付可変
直流電源3に電源電圧上昇を指示する電源電圧制御信号
S5を送ることを止め、電源電圧Vccの調整を完了す
る。この時の定電流駆動回路2の消費電力Pcは0.0
7W{Pc=0.7V×0.1A=0.07W}とな
り、この定電流駆動回路2が正常に動作する範囲で最低
の消費電力に抑えることができる。
【0093】すなわち、電源電圧Vccを変化させながら
発光輝度Lが2.0cd/m2となる時の電源電圧Vcc
を設定することにより、定電流駆動回路2の低消費電力
動作を実現している。さらに、定電流駆動回路2の省電
力化によって放熱手段を省略できる分、定電流駆動回路
2の小型にもつながる。
【0094】仮に、2.75V以上に電源電圧Vccを上
昇させても、定電流駆動回路2の働きで電流Ifは殆ど
増加せず、電源電圧Vccの上昇分は殆ど全て定電流駆動
回路2の出力電圧Vobの上昇電圧になる。
【0095】また、図8の発光ダイオード1として、I
f=0.1Aに対応する閾値電圧Vftが2.2Vの発
光ダイオードを用いた場合、前述したワンチップマイコ
ン5の電源電圧制御信号S5による電圧調整を行うこと
により、電源電圧Vccを2.9Vまで上げた時点で発光
ダイオード1は正常に点灯し、電圧検出信号S4が
“L”から“H”に変化するため、信号制御機能付可変
直流電源3の電源電圧Vccは2.9Vに設定される。こ
の時、Vf=2.2V、Vob=0.7V、If=0.
1A、L=2.0cd/m2となる。
【0096】この場合も定電流駆動回路2の消費電力P
cは最低の0.07W{Pc=0.7V×0.1A=
0.07W}となり、定電流駆動回路2が正常に動作す
る範囲で最低の消費電力に抑えることができる。
【0097】なお、一つの信号制御機能付可変直流電源
に複数の発光ダイオードを並列に接続する場合は、複数
の発光ダイオードそれぞれのカソードに定電流駆動回路
に接続し、各発光ダイオードの輝度検出用に光−電気変
換回路及び電圧検出回路を設け、全ての電圧検出回路の
電圧検出信号が“H”になった時点で、信号制御機能付
可変直流電源の電源電圧の調整を完了させる。これによ
り、一つの信号制御機能付可変直流電源3で駆動される
複数の発光ダイオードすべてが点灯可能な範囲で最低の
電源電圧Vccに調整できる。
【0098】<実施の形態6>図10はこの発明の実施
の形態6の発光ダイオードの駆動回路の構成を示すブロ
ック図である。同図に示すように、実施の形態6の発光
ダイオードの駆動回路は発光ダイオード1、定電流駆動
回路2、可変直流電源7及び輝度計12から構成されて
いる。
【0099】輝度計12は、発光ダイオード1の発光輝
度が測定可能である。他の構成は図4で示した実施の形
態2の構成と同様であるため、説明を省略する。
【0100】このような構成において、発光ダイオード
1として、実施の形態1同様、電流Ifが0.1Aに対
応する閾値電圧Vftが2.05Vの発光ダイオードが
設けられた場合の可変直流電源7の電源電圧Vccの調整
方法を説明する。
【0101】電源電圧調整者が可変直流電源7の可変抵
抗器を調整して電源電圧Vccを0Vから徐々にあげてい
くと、電源電圧Vccが2.75Vに達したときに、Vf
=2.05V、Vob=0.7V、If=0.1Aにな
り、輝度計12は2.0cd/m2を示し、発光ダイオ
ードは正常に明るく点灯する。この輝度計12が2.0
cd/m2(基準輝度)を示した時点で電源電圧調整者
は可変直流電源7の調整をやめ、電源電圧の調整を完了
する。その結果、定電流駆動回路2が正常に動作する範
囲で最低の消費電力に抑えることができる。
【0102】これ以上、電源電圧Vccをあげた場合、実
施の形態1の場合と同様に定電流駆動回路2の働きで電
流Ifは殆ど増加せず、電源電圧Vccの上昇分は殆ど全
て定電流駆動回路2の出力電圧Vobの上昇分になる。
【0103】また、図10の発光ダイオード1として、
If=0.1Aに対応する閾値電圧Vftが2.2Vの
発光ダイオードを用いた場合、実施の形態2と同様に電
源電圧Vccを2.9Vまで上げた時点で発光ダイオード
は正常に点灯し、輝度計12は2.0cd/m2を示
す。この輝度計12が2.0cd/m2を示した時点で
電源電圧調整者は可変直流電源7の調整をやめ、電源電
圧の調整を完了する。その結果、定電流駆動回路2が正
常に動作する範囲で最低の消費電力に抑えることができ
る。
【0104】なお、一つの可変直流電源に複数の発光ダ
イオードを並列接続する場合は、複数の発光ダイオード
それぞれのカソードに定電流駆動回路に接続し、各発光
ダイオードの発光輝度の検出用に輝度計を設け、全ての
輝度計が2.0cd/m2以上になった時点で、可変直
流電源7の電源電圧Vccの調整を完了させれば良い。こ
れにより、一つの可変直流電源7で駆動される複数の発
光ダイオードすべてが正常に点灯可能な範囲で最低の電
源電圧Vccに調整できる。
【0105】<実施の形態7>図11はこの発明の実施
の形態7である発光ダイオードの駆動回路の構成を示す
ブロック図である。同図に示すように、実施の形態7の
発光ダイオードの駆動回路は5個の発光ダイオード1a
〜1e、5個の定電流駆動回路2a〜2e、信号制御機
能付可変直流電源3、電流検出回路9及びワンチップマ
イコン5から構成されており、外部制御機器6は実施の
形態7の発光ダイオードの駆動回路のワンチップマイコ
ン5に接続可能な外部装置である。
【0106】5個の発光ダイオード1a〜1eの各アノ
ードは電流検出回路19を介して信号制御機能付可変直
流電源3の正端子(+)に接続されることにより電源電
圧Vccを受け、発光ダイオード1a〜1eそれぞれのカ
ソードは定電流駆動回路2a〜2eのうち対応の定電流
駆動回路に接続される。定電流駆動回路2a〜2eは発
光ダイオード1a〜1eのカソード電圧である出力電圧
Vobに基づき、発光ダイオード1a〜1eそれぞれへ
の定電流供給動作を行う。
【0107】電流検出回路19は発光ダイオード1a〜
1eのアノードと信号制御機能付可変直流電源3の正端
子側との間に設けられ、発光ダイオード1a〜1eを流
れる電流の総計であるトータル電流TIfに基づき電流
検出信号S19を出力する。
【0108】電流検出回路19は、トータル電流TIf
が0.5A以上あれば“H”、0.5A以下であれば
“L”の電流検出信号S19を出力する。すなわち、ト
ータル電流TIfが0.5Aあれば、発光ダイオード1
a〜1eはすべて正常に発光すると判断される。他の構
成は図1で示した実施の形態1の発光ダイオードの駆動
回路と同様であるため、説明を省略する。
【0109】このような構成において、図11の発光ダ
イオード1a〜1eとして、電流Ifが0.1Aに対応
する閾値電圧Vftが1.9V〜2.1Vの範囲でばら
ついている発光ダイオードが設けられた場合の信号制御
機能付可変直流電源3の電源電圧Vccの調整方法を説明
する。
【0110】ワンチップマイコン5に外部制御機器6か
ら制御開始を指示する電源制御開始信号S6を送ると、
ワンチップマイコン5は信号制御機能付可変直流電源3
に0Vを指示する電源電圧制御信号S5を出力し、信号
制御機能付可変直流電源3の正端子から出力される電源
電圧Vccを0Vにする。
【0111】そして、ワンチップマイコン5は、電流検
出信号S19に基づき、電流検出信号S19が“L”で
あれば、所定の刻み、例えば0.05Vの刻みの電源電
圧上昇を指示する電源電圧制御信号S5を信号制御機能
付可変直流電源3に送る。以降、同様にして、電流検出
信号S19が“L”から“H”に変化するまで、電源電
圧上昇を指示する電源電圧制御信号S5を信号制御機能
付可変直流電源3に出力し続ける。
【0112】電源電圧Vccが0.05V刻みで上昇して
いくが、電源電圧Vccが1.8V以下であれば発光ダイ
オード1に電流は流れず、電流Ifが0Aを維持するた
め、電源電圧Vccはすべて発光ダイオード1に印加され
ることになる。このとき電流検出信号S19は“L”を
維持するため、ワンチップマイコン5は信号制御機能付
可変直流電源3に電源電圧上昇を指示する電源電圧制御
信号S5を信号制御機能付可変直流電源3に送り、電源
電圧Vccをさらに上昇させる。
【0113】例えば、電源電圧Vccが2.05Vの時は
発光ダイオード1a〜1eのばらつきはVf=1.85
〜2.05V、Vob=0〜0.2V、If=0〜0.
05Aとなり、トータル電流TIfはせいぜい0.07
A程度ある。
【0114】したがって、電圧検出信号S4は依然とし
て“L”であるため、ワンチップマイコン5は信号制御
機能付可変直流電源3に電源電圧上昇を指示するワンチ
ップマイコン5を送り、さらに、信号制御機能付可変直
流電源3の電源電圧Vccを上昇させる。
【0115】その後、電源電圧Vccが2.75Vに達し
た時点で、発光ダイオード1a〜1eのうち、電流If
=0.1Aに対応する閾値電圧Vftが2.05V以下
の発光ダイオードが正常に明るく点灯し、トータル電流
TIfは0.45A程度となる。
【0116】したがって、電圧検出信号S4は依然とし
て“L”であるため、ワンチップマイコン5は信号制御
機能付可変直流電源3に電源電圧上昇を指示するワンチ
ップマイコン5を送り、さらに、信号制御機能付可変直
流電源3の電源電圧Vccを上昇させる。
【0117】その後、電源電圧Vccが2.80Vに達し
た時点で、電流If=0.1Aに対応する閾値電圧Vf
tが2.1V以下である発光ダイオード1a〜1eのす
べてが正常に明るく点灯し、トータル電流TIfは0.
5Aに達する。
【0118】ここではじめて電流検出信号S19が
“H”になる。ワンチップマイコン5は電流検出信号S
19が“H”になると、信号制御機能付可変直流電源3
に電源電圧上昇を指示する電源電圧制御信号S5を送る
ことを止め、電源電圧Vccの調整を完了する。この時の
定電流駆動回路2a〜2eそれぞれの消費電力Pcは
0.075W{Pc=0.75V×0.1A=0.07
5W}となり、全ての定電流駆動回路2a〜2eが正常
に動作する範囲で最低の消費電力に抑えることができ
る。
【0119】仮に、2.80V以上に電源電圧Vccを上
昇させても、実施の形態1と同様、定電流駆動回路2a
〜2eの働きで電流Ifは殆ど増加しない。
【0120】なお、図11において、電流検出回路19
を電流計に置き換え、信号制御機能付可変直流電源3を
可変直流電源7に置き換え、ワンチップマイコン5及び
外部制御機器6を省略した構成で、電流計で計測された
がトータル電流TIfが0.5A以上になった時点で、
可変直流電源7の電源電圧Vccの調整を完了させること
が可能な構成の発光ダイオードの駆動回路を得ることも
考えられる。
【0121】<実施の形態8>図12はこの発明の実施
の形態8である発光ダイオードの駆動回路の構成を示す
ブロック図である。同図に示すように、実施の形態8の
発光ダイオードの駆動回路は5個の発光ダイオード1a
〜1e、5個の定電流駆動回路2a〜2e及び可変直流
電源7から構成されいる。
【0122】5個の発光ダイオード1a〜1eの各アノ
ード可変直流電源7の正端子に接続されることにより電
源電圧Vccを受け、各カソードは定電流駆動回路2a〜
2eのうち対応の定電流駆動回路に接続される。定電流
駆動回路2a〜2eはそれぞれ発光ダイオード1a〜1
eのカソード電圧である出力電圧Vobに基づき、発光
ダイオード1a〜1eそれぞれへの定電流供給動作を行
う。可変直流電源7は実施の形態2と同様である。
【0123】このような構成において、発光ダイオード
1a〜1eとして、電流Ifが0.1Aに対応する閾値
電圧Vftが1.9V〜2.1Vの範囲でばらついてい
る発光ダイオードが設けられた場合の可変直流電源7の
電源電圧Vccの調整方法を説明する。
【0124】まず、発光ダイオード1a〜1eそれぞれ
の電流If=0.1Aに対応する閾値電圧Vftを外部
装置を用いて予め測定しておく。そして、発光ダイオー
ド1a〜1eのうち、最大の閾値電圧Vftを有する発
光ダイオードが正常に点灯する範囲で最低の電源電圧V
ccに可変直流電源7を調整する。
【0125】この場合、閾値電圧Vft=2.1Vが最
大となるため、定電流駆動回路2が電流If=0.1A
を供給する際の出力電圧Vobである0.7Vを加え、
電源電圧Vccが2.8V(=2.1+0.7)となるよ
うに、可変直流電源7を調整する。
【0126】電源電圧Vccを2.80Vに設定すると、
電流If=0.1Aの閾値電圧Vftが2.1V以下で
ある発光ダイオード1a〜1eのすべてが正常に明るく
点灯する。この時の定電流駆動回路2a〜2eそれぞれ
の消費電力Pcは0.075W{Pc=0.75V×
0.1A=0.075W}となり、全ての定電流駆動回
路2a〜2eが正常に動作する範囲で最低の消費電力に
抑えることができる。
【0127】なお、発光ダイオード1a〜1eそれぞれ
の電流If=0.1Aに対応する閾値電圧Vftを測定
する代わりに、発光ダイオード1a〜1eの出荷検査時
の測定値を利用することにより、発光ダイオード1a〜
1eの閾値電圧Vftを測定する手間を省略することが
できる。
【0128】実施の形態8では、発光ダイオードが複数
(5個)の場合を例に挙げたが、発光ダイオードが1個
の場合でも適用可能である。この場合、発光ダイオード
の電流If=0.1Aに対応する閾値電圧Vftを外部
装置を用いて予め測定したり、出荷検査時の測定値を利
用したりして求め、当該発光ダイオードが正常に点灯す
る範囲で最低の電源電圧Vccに可変直流電源7を調整す
ればよい。
【0129】
【発明の効果】以上説明したように、この発明における
請求項1記載の発光ダイオードの駆動回路において、発
光ダイオードの発光用の電源電圧を発光ダイオードのア
ノードに供給する可変電源は電源電圧が可変設定可能で
あるため、発光ダイオードが正常に発光するレベルで最
低レベルの電源電圧に設定することにより、電源電圧で
規定される定電流駆動手段の出力電圧を必要最小限に抑
えた低消費電力動作を可能にしている。
【0130】請求項2記載の発光ダイオードの駆動回路
は、発光ダイオードが正常に発光しているか否かを示す
指標となる発光ダイオード特性値が検出可能な発光ダイ
オード特性値検出手段を備えるため、上記発光ダイオー
ド特性値に基づき発光ダイオードが正常に発光するレベ
ルで最低レベルの電源電圧を比較的容易に検知すること
ができる。
【0131】請求項3記載の発光ダイオードの駆動回路
の電源電圧調整手段は、電源電圧調整処理時に、電源電
圧を変化させながら得られる発光ダイオード特性値に基
づき、発光ダイオードが正常に発光する範囲で最低レベ
ルの電源電圧を最終的に設定するため、電源電圧調整手
段に電源電圧調整処理を実行させることにより、低消費
電力で正常動作が可能な電源電圧に自動的に調整するこ
とができる。
【0132】請求項4記載の発光ダイオードの駆動回路
は、複数の発光ダイオードが正常に発光するレベルで最
低レベルの電源電圧に設定することにより、出力電圧を
必要最小限に抑えた低消費電力動作を可能にしている。
【0133】請求項5記載の発光ダイオードの駆動回路
は、複数の発光ダイオードが正常に発光しているか否か
を示す複数の発光ダイオード特性値が検出可能な複数の
発光ダイオード特性値検出手段を備えるため、上記複数
の発光ダイオード特性値に基づき複数の発光ダイオード
すべてが正常に発光するレベルで最低レベルの電源電圧
を比較的容易に検知することができる。
【0134】請求項6記載の発光ダイオードの駆動回路
は、電源電圧調整処理時に、電源電圧を変化させながら
得られる複数の発光ダイオード特性値に基づき、複数の
発光ダイオードのすべてが正常に発光する範囲で最低レ
ベルの電源電圧を最終的に設定する電源電圧調整手段を
備えるため、電源電圧調整手段に電源電圧調整処理を実
行させることにより、低消費電力で正常動作が可能な電
源電圧に自動的に調整することができる。
【0135】請求項7記載の発光ダイオードの駆動回路
の電圧検出手段は、発光ダイオードのカソードの電圧、
すなわち、定電流駆動手段の出力電圧が検出可能なた
め、電源電圧を変化させながら、出力電圧と所定電圧
(発光ダイオードに定電流を流す最低レベルの電圧)と
の比較結果を検証することによって、発光ダイオードが
正常に発光するレベルで最低レベルの電源電圧を比較的
容易に検知することができる。
【0136】請求項8記載の発光ダイオードの駆動回路
の電源電圧調整手段は、電源電圧調整処理時に、電源電
圧を変化させながら電圧検出信号に基づき、カソードの
電圧が所定電圧に等しくなる時の電源電圧に設定するた
め、電源電圧調整手段に電源電圧調整処理を実行させる
ことにより、低消費電力で正常動作が可能な電源電圧に
自動的に調整することができる。
【0137】請求項9記載の電流検出手段は発光ダイオ
ードを流れる電流が検出可能なため、電源電圧を変化さ
せながら当該電流が発光ダイオードが正常に発光するレ
ベルの電流か否かを検証することによって、発光ダイオ
ードが正常に発光するレベルで最低レベルの電源電圧を
比較的容易に検知することができる。
【0138】請求項10記載の発光ダイオードの駆動回
路の電源電圧調整手段は、電源電圧調整処理時に、電源
電圧を変化させながら電流検出信号に基づき、発光ダイ
オードを流れる電流が所定の電流に等しくなる時の電源
電圧に設定するため、電源電圧調整手段に電源電圧調整
処理を実行させることにより、低消費電力で正常動作が
可能な電源電圧に自動的に調整することができる。
【0139】請求項11記載の発光ダイオードの駆動回
路の輝度検出手段は、発光ダイオードの発光輝度が検出
可能なため、電源電圧を変化させながら、発光輝度と正
常レベルの基準輝度との比較結果を検証することによっ
て、発光ダイオードが正常に発光するレベルで最低レベ
ルの電源電圧を比較的容易に検知することができる。
【0140】請求項12記載の発光ダイオードの駆動回
路の電源電圧調整手段は、電源電圧調整処理時に、電源
電圧を変化させながら輝度検出信号に基づき、発光輝度
が基準輝度に等しくなる時の電源電圧に設定するため、
電源電圧調整手段に電源電圧調整処理を実行させること
により、低消費電力で正常動作が可能な電源電圧に自動
的に調整することができる。
【0141】請求項13記載の発光ダイオードの駆動回
路の電源電圧調整手段は、電源電圧調整処理時に、電源
電圧を変化させながら電流検出信号に基づき、発光ダイ
オードを流れる電流の総計値が所定の総計基準値と等し
くなる時の電源電圧に設定するため、電源電圧調整手段
に電源電圧調整処理を実行させて複数の発光ダイオード
すべてが正常に発光する範囲で最低レベルに電源電圧を
設定するができ、その結果、低消費電力で正常動作が可
能な電源電圧に自動的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の発光ダイオードの
駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図2】 発光ダイオードの電流−電圧特性を示すグラ
フである。
【図3】 定電流駆動回路の定電流供給特性を示すグラ
フである。
【図4】 実施の形態2の発光ダイオードの駆動回路の
構成を示すブロック図である。
【図5】 実施の形態3の発光ダイオードの駆動回路の
構成を示すブロック図である。
【図6】 図5の電流検出回路の内部構成を示す説明図
である。
【図7】 実施の形態4の発光ダイオードの駆動回路の
構成を示すブロック図である。
【図8】 実施の形態5の発光ダイオードの駆動回路の
構成を示すブロック図である。
【図9】 発光ダイオードの電流−輝度特性を示すグラ
フである。
【図10】 実施の形態6の発光ダイオードの駆動回路
の構成を示すブロック図である。
【図11】 実施の形態7の発光ダイオードの駆動回路
の構成を示すブロック図である。
【図12】 実施の形態8の発光ダイオードの駆動回路
の構成を示すブロック図である。
【図13】 従来の発光ダイオードの駆動回路の構成を
示すブロック図である。
【図14】 図13の回路を模式的に示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1,1a〜1e 発光ダイオード、2,2a〜2e 定
電流駆動回路、3 信号制御機能付可変直流電源、4
電圧検出回路、5 ワンチップマイコン、7可変直流電
源、8 電圧計、9,19 電流検出回路、10 電流
計、11 光−電気変換回路、12 輝度計。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光ダイオードと、 前記発光ダイオードの発光用の電源電圧を前記発光ダイ
    オードのアノードに供給し、該電源電圧が可変設定可能
    である可変電源と、 前記発光ダイオードのカソードに接続され、該カソード
    の電圧が出力電圧となり該出力電圧が所定電圧以上のと
    き、前記発光ダイオードに定電流を流す定電流駆動手段
    と、を備える発光ダイオードの駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記発光ダイオードが正常に発光してい
    るか否かを示す指標となる発光ダイオード特性値が検出
    可能な発光ダイオード特性値検出手段を、さらに備える
    請求項1記載の発光ダイオードの駆動回路。
  3. 【請求項3】 電源電圧調整処理時に、前記電源電圧を
    変化させながら前記発光ダイオード特性値検出手段で測
    定されて得られる前記発光ダイオード特性値に基づき、
    前記発光ダイオードが正常に発光する範囲で最低レベル
    の前記電源電圧を最終的に設定する電源電圧調整手段
    を、さらに備える請求項2記載の発光ダイオードの駆動
    回路。
  4. 【請求項4】 前記発光ダイオードは複数の発光ダイオ
    ードを含み、 前記定電流駆動手段は前記複数の発光ダイオードに1対
    1に対応した複数の定電流駆動手段を含む、請求項1記
    載の発光ダイオードの駆動回路。
  5. 【請求項5】 前記複数の発光ダイオードに1対1に対
    応して設けられ、各々が前記複数の発光ダイオードのう
    ち対応する発光ダイオードが正常に発光しているか否か
    を示す指標となる発光ダイオード特性値が検出可能な複
    数の発光ダイオード特性値検出手段を、さらに備える請
    求項4記載の発光ダイオードの駆動回路。
  6. 【請求項6】 電源電圧調整処理時に、電源電圧を変化
    させながら前記複数の発光ダイオード特性値検出手段で
    測定されて得られる複数の前記発光ダイオード特性値に
    基づき、前記複数の発光ダイオードのすべてが正常に発
    光する範囲で最低レベルの前記電源電圧を最終的に設定
    する電源電圧調整手段を、さらに備える請求項5記載の
    発光ダイオードの駆動回路。
  7. 【請求項7】 前記発光ダイオード特性値検出手段は、
    前記発光ダイオード特性値として前記発光ダイオードの
    前記カソードの電圧が検出可能な電圧検出手段を含む、
    請求項2記載の発光ダイオードの駆動回路。
  8. 【請求項8】 前記発光ダイオードは前記定電流が流れ
    ると正常に発光する発光ダイオードを含み、 前記発光ダイオード特性値検出手段は、前記発光ダイオ
    ードの前記カソードの電圧と前記所定電圧との比較結果
    を電圧検出信号として出力する電圧検出手段を含み、前
    記発光ダイオード特性値は前記電圧検出信号を含み、 前記電源電圧調整手段は、前記電源電圧調整処理時に、
    前記電源電圧を変化させながら得られる前記電圧検出信
    号に基づき、前記カソードの電圧が前記所定電圧に等し
    くなる時の前記電源電圧に設定する手段を含む、請求項
    3記載の発光ダイオードの駆動回路。
  9. 【請求項9】 前記発光ダイオード特性値検出手段は、
    前記発光ダイオード特性値として前記発光ダイオードを
    流れる電流が検出可能な電流検出手段を含む、請求項2
    記載の発光ダイオードの駆動回路。
  10. 【請求項10】 前記発光ダイオードは所定の電流が流
    れると正常に発光する発光ダイオードを含み、 前記発光ダイオード特性値検出手段は、前記発光ダイオ
    ードを流れる電流と前記所定の電流との比較結果を電流
    検出信号として出力する電流検出手段を含み、前記発光
    ダイオード特性値は前記電流検出信号を含み、 前記電源電圧調整手段は、前記電源電圧調整処理時に、
    前記電源電圧を変化させながら前記電流検出信号に基づ
    き、前記発光ダイオードを流れる電流が前記所定の電流
    に等しくなる時の前記電源電圧に設定する手段を含む、
    請求項3記載の発光ダイオードの駆動回路。
  11. 【請求項11】 前記発光ダイオード特性値検出手段
    は、前記発光ダイオード特性値として前記発光ダイオー
    ドの発光輝度が検出可能な輝度検出手段を含む、請求項
    2記載の発光ダイオードの駆動回路。
  12. 【請求項12】 前記発光ダイオード特性値検出手段
    は、前記発光ダイオードの発光輝度と前記発光ダイオー
    ドの正常に発光するレベルの基準輝度との比較結果を輝
    度検出信号として出力する輝度検出手段を含み、前記発
    光ダイオード特性値は前記輝度検出信号を含み、 前記電源電圧調整手段は、前記電源電圧調整処理時に、
    前記電源電圧を変化させながら前記輝度検出信号に基づ
    き、前記発光輝度が前記基準輝度に等しくなる時の前記
    電源電圧に設定する手段を含む、請求項3記載の発光ダ
    イオードの駆動回路。
  13. 【請求項13】 前記複数の発光ダイオードを流れる電
    流の総計値と、前記複数の発光ダイオードが正常に発光
    すると判断される総計基準値との比較結果を電流検出信
    号として出力する電流検出手段と、 電源電圧調整処理時に、前記電源電圧を変化させながら
    前記電流検出信号に基づき、前記発光ダイオードを流れ
    る電流の総計値が所定の総計基準値と等しくなる時の前
    記電源電圧に設定する電源電圧調整手段と、をさらに備
    える請求項4記載の発光ダイオードの駆動回路。
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