ＬＥＤ駆動制御装置
【課題】ＬＥＤからの発光を利用することでエネルギーの効率化の向上を図る。
【解決手段】ＬＥＤの順方向に電流が流されると光エネルギーを放出させ、逆にＬＥＤに光が当てられると発電素子として機能する２系統のＬＥＤ１５，１６を備え、一方の系統が発光状態にある間は、他方の系統は発電素子として動作させる。発電されたエネルギーは、発光している系統のＬＥＤ１５（１６）の駆動電源の一部として用いる。これにより、発光している系統のＬＥＤ１５（１６）から得られたエネルギーを、受光している系統のＬＥＤ１６（１５）を駆動する回路に、回生回路１７を介して回生させ、発光する系統のＬＥＤ１６（１５）の補助電源としての利用やエネルギーの効率向上に寄与させるようにした。
【解決手段】ＬＥＤの順方向に電流が流されると光エネルギーを放出させ、逆にＬＥＤに光が当てられると発電素子として機能する２系統のＬＥＤ１５，１６を備え、一方の系統が発光状態にある間は、他方の系統は発電素子として動作させる。発電されたエネルギーは、発光している系統のＬＥＤ１５（１６）の駆動電源の一部として用いる。これにより、発光している系統のＬＥＤ１５（１６）から得られたエネルギーを、受光している系統のＬＥＤ１６（１５）を駆動する回路に、回生回路１７を介して回生させ、発光する系統のＬＥＤ１６（１５）の補助電源としての利用やエネルギーの効率向上に寄与させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を高効率で発光させるＬＥＤ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤを駆動させる手段としては、ＬＥＤと同じような光電効果を利用したフォトダイオードを、光量に応じたフォトダイオードのインピーダンス変化を利用した光センサーとしたりし、発光中のＬＥＤの発光量を検出して、複数のＬＥＤアレーの光量を均一化させている。（例えば、特許文献１）
また、ソーラーパネル、ソーラーバッテリーなどの太陽電池と蓄電池とを組み合わせ、昼間は蓄電池を充電し、夜間は蓄電池よりＬＥＤに駆動電流を与えるシステムなども考えられている。（例えば、特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４１７９９公報
【特許文献１】特開２００８−２８７２０６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１の技術は、発光素子であるＬＥＤから発生された光を受光素子であるフォトダイオードで受光するものであるが、発光効率は、ＬＥＤそのものの発光効率で決定されることから、入力電源を超えた発光能力を望むことは困難であった。
【０００５】
特許文献２の技術は、電源をソーラーパネルや蓄電池に頼ることにより、一見電源は無しに等しいが、ＬＥＤの駆動回路から見ると、蓄電池からの電流を消費しているにすぎず、複数のＬＥＤアレーを点灯させる場合においては、消費電力が大きくなるため、蓄電池が大型化し、それよってソーラーパネルも大型化することになってしまう。従って、ソーラーパネルや蓄電池の製造工程や運搬工程においてエネルギー消費が増大することになり、ＬＥＤの省エネルギー性能を低下させる、という問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、ＬＥＤの発光を利用することでエネルギーの効率化を図った、ＬＥＤ駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、この発明のＬＥＤ駆動制御装置は、発光素子および受光素子機能をそれぞれ備えた第１および第２のＬＥＤと、前記第１および第２のＬＥＤが発光素子として駆動させる駆動回路と、前記第１のＬＥＤが発光している期間は、前記第２のＬＥＤを受光素子機能として動作させ、前記第２のＬＥＤが発光している期間は、前記第１のＬＥＤを受光素子機能として動作させる制御回路と、前記受光素子として動作している期間の前記第１および第２のＬＥＤから、回生エネルギーを抽出する回生回路と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
また、ＬＥＤ駆動制御装置は、発光素子および受光素子機能をそれぞれ備えた複数のＬＥＤを、それぞれ直列に接続した第１および第２のＬＥＤアレーと、前記第１および第２のＬＥＤアレーを発光素子として駆動させる駆動回路と、前記第１のＬＥＤアレーが発光している期間は、前記第２のＬＥＤアレーを受光素子機能として動作させ、前記第２のＬＥＤアレーが発光している期間は、前記第１のＬＥＤアレーを受光素子機能として動作させる制御回路と、前記受光素子として動作している期間の前記第１および第２のＬＥＤアレーから、回生エネルギーを抽出する回生回路と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ＬＥＤから得られたエネルギーを、ＬＥＤを駆動する回路に回生させることで、ＬＥＤの補助電源などに利用することでエネルギーの効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第１の実施形態について説明するための回路構成図である。
【図２】図１の駆動回路の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図１の要部の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図４】この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第２の実施形態について説明するための概念的な回路構成図である。
【図５】図４の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図６】ＬＥＤ駆動制御装置に関する第３の実施形態について説明するための概念的な回路構成図である。
【図７】図６の切換回路のスイッチング信号について説明するための説明図である。
【図８】ＬＥＤ駆動制御装置に関する第４の実施形態について説明するための概念的な回路構成図である。
【図９】図８の切換回路のスイッチング信号について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第１の実施形態について説明するための回路構成図である。
図１において、１１は直流電源であり、この電源１１の負極は基準電位点に接続し、正極は電源スイッチ１２を介して駆動回路１３を構成するチョークコイルＬの一端に接続する。駆動回路１３は、チョークコイルＬの他端をダイオードＤａのアノードに接続するとともに、ソースが基準電位点に接続されたＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑａのドレインに接続する。スイッチング素子Ｑａのゲートは抵抗Ｒを介してスイッチング素子Ｑａのソースに接続する。ダイオードＤａのカソードはコンデンサＣを介して基準電位点に接続する。
【００１３】
駆動回路１３では、電源１１の直流電圧を交流電圧に変換し昇圧させるとともに、交流から直流電圧に変換された電圧を出力する。
【００１４】
駆動回路１３の出力は、切換回路１４に供給する。図１での切換回路１４は、機械的なスイッチの表現で示し説明するが、実際にはＭＯＳ型ＦＥＴ等を用いた電子的なスイッチング素子で構成されるものである。
【００１５】
すなわち、駆動回路１３の出力は、切換回路１４の可動接点Ｓ１ａ，Ｓ１ｂを選択的に切り換える固定接点Ｓ１に接続し、可動接点Ｓ１ａは複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー１５を介して基準電位点に、可動接点Ｓ１ｂは複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー１６を介して基準電位点にそれぞれ接続する。
【００１６】
切換回路１４の可動接点Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを選択的に切り換える固定接点Ｓ２の可動接点Ｓ２ａは複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー１６を介して基準電位点に、可動接点Ｓ２ｂは複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー１５を介して基準電位点にそれぞれ接続する。
【００１７】
切換回路１４の固定接点Ｓ２は、一方向性導通素子である、例えばダイオードＤｂで構成される回生回路１７を介して駆動回路１３の補助電源部１８の補助電源用の電解コンデンサＣ２に接続する。補助電源部１８は、電源１１からの入力電圧を、例えば３端子レギュレータによるＤＣ／ＤＣコンバータ１８１で低電圧に変換し、駆動回路１３のデューティ設定用の制御パルスや切換回路１４のスイッチング信号を生成する制御回路１９を駆動させるためのものである。切換回路１４の可動接点Ｓ１，Ｓ２は、制御回路１９のスイッチング信号ＳＳに基づき連動して切り換えられる。
【００１８】
なお、低電圧変換されたＤＣ／ＤＣコンバータ１８１の出力は、図１で示されない他の回路の電源Ｖｄｄとしての活用も可能である。
【００１９】
ここで、駆動回路１３の動作について、図２のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００２０】
電源スイッチ１２をオンし、制御回路１９から図２（ａ）に示す駆動パルスａが駆動回路１３のスイッチング素子Ｑａのゲートに供給されると、スイッチング素子Ｑａでは、オンオフ動作が行われる。スイッチング素子ＱａがオンしたときにチョークコイルＬにエネルギーを蓄積し、オフした瞬間に、蓄積されたエネルギー移行が負荷側に行われ、図２（ｂ）に示すような昇圧された電圧出力ｂが得られる。
【００２１】
移行されたエネルギーは、ダイオードＤａとコンデンサＣ１により整流され、駆動回路１３の出力として図２（ｄ）に示す直流の出力電圧Ｖｄが得られる。出力電圧Ｖｄは、図２（ｂ）の電圧出力ｂのデューティにより異なってくる。つまり、電圧出力ｂのパルス幅が狭いと出力電圧Ｖｄは大きく、パルス幅が広いと出力電圧Ｖｄは小さい値となる。なお、図２（ｃ）は図２（ｂ）の電流波形を示す。
【００２２】
駆動回路１３において電圧変換させ、必要となる駆動電圧値は、負荷であるＬＥＤアレー１５または１６の直列接続されたＬＥＤの個数により変わるものである。このため、上記説明では、直流電圧１１の値を昇圧させる場合としたが、条件によっては降圧させる場合もある。
【００２３】
引き続き、図１の全体の動作について、図３のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００２４】
まず、切換回路１４の可動接点Ｓ１を固定接点Ｓ１ａに、可動接点Ｓ２を固定接点Ｓ２ａにそれぞれ切り換えるスイッチング信号ＳＳが、制御回路１９から出力された期間について考える。
【００２５】
この場合、図３（ａ）に示す駆動回路１３から生成された出力電圧Ｖｄは、固定接点Ｓ１ａから図３（ｂ）に示す電圧をＬＥＤアレー１５に供給して発光させる。ＬＥＤアレー１６は、ＬＥＤアレー１５からの発光を発電素子として機能させ、固定接点Ｓ２ａに図３（ｄ）に示す電圧を発生させる。
【００２６】
ＬＥＤアレー１５を発光させたときの固定接点Ｓ１ａの電圧Ｖ１ａとＬＥＤアレー１５の発光に基づきＬＥＤアレー１６で発電させ固定接点Ｓ２ａに発生する電圧Ｖ２ａとの関係は、図３（ｃ），（ｄ）にも示すようにＶ１ａ＞Ｖ２ａとなる。
【００２７】
制御回路１９から切換回路１４の可動接点Ｓ１を固定接点Ｓ１ｂに、可動接点Ｓ２を固定接点Ｓ２ｂにそれぞれ切り換えるスイッチング信号ＳＳが供給された場合は、図３（ｃ）のＬＥＤアレー１６が発光することになる。
【００２８】
ＬＥＤアレー１５は、ＬＥＤアレー１６からの発光を受光素子として機能させ、固定接点Ｓ２ａに図３（ｄ）に示す電圧を発生させる。このとき、ＬＥＤアレー１６を発光させたときの固定接点Ｓ１ｂの電圧Ｖ１ｂとＬＥＤアレー１６の発光に基づきＬＥＤアレー１５で発電させ固定接点Ｓ２ｂに発生する電圧Ｖ２ｂとの関係は、図３（ｃ），（ｄ）にも示すようにＶ１ｂ＞Ｖ２ｂとなる。
【００２９】
ＬＥＤアレー１６が受光素子として機能する場合は、切換回路１４の固定接点Ｓ２ａに受光時のＬＥＤアレー１６で発電された図３（ｄ）に示す受光期間の電圧Ｖ２ａを、ＬＥＤアレー１５が受光素子として機能する場合は、切換回路１４の固定接点Ｓ２ｂに受光時のＬＥＤアレー１５で発電された図３（ｃ）に示す受光期間の電圧Ｖ２ｂを、それぞれ発生させて可動接点Ｓ２から導出する。
【００３０】
交互に連続して発生される直流の電圧Ｖ２ａ，Ｖ２ｂは、回生回路１７を構成するダイオードＤ２を介して補助電源１８の電解コンデンサＣ２に充電させ、制御回路１９の電源としたり電源Ｖｄｄとして他の回路の電源としたりすることができる。
【００３１】
この実施形態では、受光素子として機能する場合のＬＥＤに発生したエネルギーを、回生回路を介して補助電源用の電解コンデンサに回生させている。この回生されたエネルギーの分が、駆動回路全体のエネルギー消費量を低減でき、エネルギーの効率向上に寄与することが可能となる。
【００３２】
図４、図５は、この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第２の実施形態について説明するための、図４は回路構成図、図５は図４の動作について説明するためのタイミングチャートである。なお、上記した実施形態と同一の機能を有する部分には同一の符号を付してここでは異なる部分について説明し、以下の実施形態においても同様とする。
【００３３】
図４において、この実施形態は、制御回路１９からの制御パルスＰｃに基づき図３（ａ）に示す出力電圧Ｖｄを、ＭＯＳ型ＦＥＴによるスイッチング素子Ｑｂを、例えば１００Ｈｚでオン・オフ駆動させ、図４（ａ）に示す駆動回路１３の出力を得ている。この出力パルス電圧は、ＬＥＤアレー１５，１６を発光期間に、図５（ｃ），（ｄ）に示すようにＬＥＤアレー１５，１６に印加される。
【００３４】
この場合のＬＥＤアレー１５，１６の駆動電圧は、残光効果を利用するために１００Ｈｚ程度の低い周波数のパルス電圧で駆動させている。このため、ＬＥＤアレー１５，１６の平均電流を低減できることから発熱量を抑えることが可能となり、ＬＥＤの温度特性から発電量の増加が見込め、結果して全体のエネルギー効率の向上に寄与することができる。しかもＬＥＤアレー１５，１６を順次点灯させていることから、あたかも面発光しているかのような照明を実現することができる。
【００３５】
ところで、上記した各実施形態では、回生回路１７の一例としてダイオードＤ２を挙げたが、ダイオードの場合順方向電圧によるドロップが生じることから、ＰＮジャンクションを構造上持たないＭＯＳ型ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いることで、より多くのエネルギー回生を図ることが可能となる。
【００３６】
図６、図７は、この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第３の実施形態について説明するための、図６は回路構成図、図７は図６の切換回路のスイッチング信号について説明するための説明図である。
【００３７】
この実施形態は、ＬＥＤアレーを４系統配置し、１系統のみを発光素子とし他を受光素子とし、この関係を順次に変えるとともに、発電されたエネルギーを、電源にさせたものである。
【００３８】
すなわち、駆動回路１３の出力は、切換回路１４１の固定接点Ｓａ〜Ｓｄに選択的に切り換える可動接点Ｓ１に供給する。切換回路の固定接点Ｓａは、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー６１を介して基準電位点に接続するとともに、ＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑ１のソースに接続する。固定接点Ｓａは、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１を介してＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑ４のゲートに、ダイオードＤ４、抵抗Ｒ４を介してＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑ３のゲートに、ダイオードＤ７、抵抗Ｒ７を介してＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑ２のゲートにそれぞれ接続する。
【００３９】
同様に、切換回路の固定接点Ｓｂは、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー６２を介して基準電位点に接続するとともに、スイッチング素子Ｑ４のソースに接続する。固定接点Ｓｂは、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ２を介してスイッチング素子Ｑ４のゲートに、ダイオードＤ５、抵抗Ｒ５を介してスイッチング素子Ｑ３のゲートに、ダイオードＤ１０、抵抗Ｒ１０を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートにそれぞれ接続する。
【００４０】
切換回路の固定接点Ｓｃは、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー６３を介して基準電位点に接続するとともに、スイッチング素子Ｑ３のソースに接続する。固定接点Ｓｃは、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ３を介してスイッチング素子Ｑ４のゲートに、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ８を介してスイッチング素子Ｑ２のゲートに、ダイオードＤ１１、抵抗Ｒ１１を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートにそれぞれ接続する。
【００４１】
切換回路の固定接点Ｓｄは、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー６４を介して基準電位点に接続するとともに、スイッチング素子Ｑ４のソースに接続する。固定接点Ｓｄは、ダイオードＤ６、抵抗Ｒ６を介してスイッチング素子Ｑ３のゲートに、ダイオードＤ９、抵抗Ｒ９を介してスイッチング素子Ｑ２のゲートに、ダイオードＤ１２、抵抗Ｒ１２を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートにそれぞれ接続する。
【００４２】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、ダイオードＤ１〜Ｄ１２、抵抗Ｒ１〜Ｒ１２は、回生回路１７１を構成している。なお、抵抗Ｒ１〜Ｒ１２は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のゲート・ソース間の浮遊容量により短絡電流が流れることを防止するものである。また、ダイオードＤ１〜Ｄ１２は、ＬＥＤアレーが受光している状態の対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のゲートに、駆動電圧を供給させるためのものである。
【００４３】
切換回路１４１には、制御回路１９からの固定接点Ｓａ〜Ｓｄに順次切り換えた後、再び固定接点Ｓａ〜Ｓｄに順次切り換えるための図７に示すスイッチング信号ＳＳが供給される。駆動電圧Ｖｄは、スイッチング信号ＳＳに基づき切り換えられた固定接点Ｓａ〜Ｓｄに順次を供給するようにしている。
【００４４】
可動接点Ｓ１を固定接点Ｓａに接続する、図７のスイッチング信号ＳＳが供給された場合は、ＬＥＤアレー６１が発光し、他のＬＥＤアレー６２〜６４は受光素子の機能を果たし発電を行う。このとき、ＬＥＤアレー６１の順方向電圧ＶａとＬＥＤアレー６２〜６４での発電電圧ＶｂはＶａ＞Ｖｂの関係となり、点灯中のＬＥＤアレー６１にソースが接続されたスイッチング素子Ｑ１はオフし、それ以外のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ４はオンする。
【００４５】
ＬＥＤアレー６２〜６４で発電された電圧は、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ４のドレインを介して電源１１の電圧に加算される。この加算により直流電源１１の消費電流を制御することができる。
【００４６】
ＬＥＤアレー６２が発光し、他のＬＥＤアレー６１，６３，６４が受光素子として発電を行う場合も同様の動作が行われる。同じようにし、他のＬＥＤアレー６３や６４が発光し、他のＬＥＤアレーが発電する場合も同様の動作が行われる。
【００４７】
ところで、回生されたエネルギーは、点灯中のＬＥＤアレー６１の順方向電圧により、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ４のゲートがドライブされることになり、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ４のソースからドレインに向けて流れることになる。つまり、寄生ダイオードを通じて流れるわけではない。また、ダイオードＤ１〜Ｄ１２は回生エネルギーを直接スイッチするのではなく、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４ゲートのドライブのみであるから、消費されるエネルギーは極めて少ない。
【００４８】
このように、複数のＬＥＤアレーにより構成されたＬＥＤアレー６１〜６４の複数系統有し、これら系統のＬＥＤアレーは、順次点灯／消灯を切り換えて駆動させることで、消灯中のＬＥＤアレーを発電素子として利用可能なる。点灯中のエネルギー消費を最低限に抑制することで、電源で消費されるエネルギーを軽減させることができ、エネルギー効率化に寄与する。
【００４９】
図８、図９は、この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第４の実施形態について説明するための、図８は回路構成図、図９は図８の切換回路のスイッチング信号について説明するための説明図である。
【００５０】
この実施形態は、ＬＥＤアレー６１，６３を同時に発光させ、ＬＥＤアレー６２，６４同時に発電させるように、切換回路１４２とスイッチング信号ＳＳを、図６と図７に対して構成を変更したものである。
【００５１】
この場合、可動接点Ｓ１１を固定接点Ｓａに、可動接点Ｓ１２を固定接点Ｓｃにそれぞれ接続する、図９のＳａ，Ｓｃのスイッチング信号ＳＳが制御回路１９から供給されたときは、ＬＥＤアレー６１，６３が発光し、ＬＥＤアレー６２，６４が受光素子として発電を行い、点灯中のＬＥＤアレー６１，６３にソースが接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３はオフし、それ以外のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４はオンする。
【００５２】
ＬＥＤアレー６２，６４で発電された電圧は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４のドレインを介して電源１１の電圧に加算される。この加算により制御回路１９から駆動回路１３に供給される図２（ａ）に示す駆動パルスａのオンデューティを狭くすることができ、その分のエネルギー消費の軽減に繋がる。
【００５３】
この実施形態の場合は、ＬＥＤアレー６１，６３の２系統とＬＥＤアレー６２，６４の２系統と発光と受光の関係を同数としたことにより、直流電源１１の消費電流を制御することができる。
【００５４】
上記したこの発明の第３および第４の実施形態の場合においても、駆動回路１３を図４の構成とし、制御回路１９からの制御パルスＰｃに基づき図３（ａ）に示す出力電圧Ｖｄを、ＭＯＳ型ＦＥＴによるスイッチング素子Ｑ２を、例えば１００Ｈｚでオン・オフ駆動させてもよい。この場合は、ＬＥＤアレーの温度上昇を抑えてエネルギー効率向上に寄与する。また、電源に回生させるのではなく、上記した第１および第２の実施形態で説明したような補助電源への回生であっても構わない。
【００５５】
この発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤアレーとしたが、発光能力並びに発電能力が高い場合や目的によっては発光および受光素子としてそれぞれ１個のＬＥＤであっても構わない。また、受光素子として機能した場合のＬＥＤは、発光素子の残光を利用して電気エネルギーを発生させることのほかに、自然光や室内光も利用することが可能で、よりエネルギーに効率化に寄与することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１１ 電源
１３ 駆動回路
１４ 切換回路
１５，１６，６１〜６４ ＬＥＤアレー
１７ 回生回路
１８ 補助電源
１８１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１９ 制御回路
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１，Ｓ１２ 可動接点
Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓａ〜Ｓｄ 固定接点
Ｄｂ，Ｄ１〜Ｄ１２ ダイオード
Ｃ２ 電解コンデンサ
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子
Ｒ１〜Ｒ１２ 抵抗
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を高効率で発光させるＬＥＤ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤを駆動させる手段としては、ＬＥＤと同じような光電効果を利用したフォトダイオードを、光量に応じたフォトダイオードのインピーダンス変化を利用した光センサーとしたりし、発光中のＬＥＤの発光量を検出して、複数のＬＥＤアレーの光量を均一化させている。（例えば、特許文献１）
また、ソーラーパネル、ソーラーバッテリーなどの太陽電池と蓄電池とを組み合わせ、昼間は蓄電池を充電し、夜間は蓄電池よりＬＥＤに駆動電流を与えるシステムなども考えられている。（例えば、特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４１７９９公報
【特許文献１】特開２００８−２８７２０６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１の技術は、発光素子であるＬＥＤから発生された光を受光素子であるフォトダイオードで受光するものであるが、発光効率は、ＬＥＤそのものの発光効率で決定されることから、入力電源を超えた発光能力を望むことは困難であった。
【０００５】
特許文献２の技術は、電源をソーラーパネルや蓄電池に頼ることにより、一見電源は無しに等しいが、ＬＥＤの駆動回路から見ると、蓄電池からの電流を消費しているにすぎず、複数のＬＥＤアレーを点灯させる場合においては、消費電力が大きくなるため、蓄電池が大型化し、それよってソーラーパネルも大型化することになってしまう。従って、ソーラーパネルや蓄電池の製造工程や運搬工程においてエネルギー消費が増大することになり、ＬＥＤの省エネルギー性能を低下させる、という問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、ＬＥＤの発光を利用することでエネルギーの効率化を図った、ＬＥＤ駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、この発明のＬＥＤ駆動制御装置は、発光素子および受光素子機能をそれぞれ備えた第１および第２のＬＥＤと、前記第１および第２のＬＥＤが発光素子として駆動させる駆動回路と、前記第１のＬＥＤが発光している期間は、前記第２のＬＥＤを受光素子機能として動作させ、前記第２のＬＥＤが発光している期間は、前記第１のＬＥＤを受光素子機能として動作させる制御回路と、前記受光素子として動作している期間の前記第１および第２のＬＥＤから、回生エネルギーを抽出する回生回路と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
また、ＬＥＤ駆動制御装置は、発光素子および受光素子機能をそれぞれ備えた複数のＬＥＤを、それぞれ直列に接続した第１および第２のＬＥＤアレーと、前記第１および第２のＬＥＤアレーを発光素子として駆動させる駆動回路と、前記第１のＬＥＤアレーが発光している期間は、前記第２のＬＥＤアレーを受光素子機能として動作させ、前記第２のＬＥＤアレーが発光している期間は、前記第１のＬＥＤアレーを受光素子機能として動作させる制御回路と、前記受光素子として動作している期間の前記第１および第２のＬＥＤアレーから、回生エネルギーを抽出する回生回路と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ＬＥＤから得られたエネルギーを、ＬＥＤを駆動する回路に回生させることで、ＬＥＤの補助電源などに利用することでエネルギーの効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第１の実施形態について説明するための回路構成図である。
【図２】図１の駆動回路の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図１の要部の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図４】この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第２の実施形態について説明するための概念的な回路構成図である。
【図５】図４の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図６】ＬＥＤ駆動制御装置に関する第３の実施形態について説明するための概念的な回路構成図である。
【図７】図６の切換回路のスイッチング信号について説明するための説明図である。
【図８】ＬＥＤ駆動制御装置に関する第４の実施形態について説明するための概念的な回路構成図である。
【図９】図８の切換回路のスイッチング信号について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第１の実施形態について説明するための回路構成図である。
図１において、１１は直流電源であり、この電源１１の負極は基準電位点に接続し、正極は電源スイッチ１２を介して駆動回路１３を構成するチョークコイルＬの一端に接続する。駆動回路１３は、チョークコイルＬの他端をダイオードＤａのアノードに接続するとともに、ソースが基準電位点に接続されたＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑａのドレインに接続する。スイッチング素子Ｑａのゲートは抵抗Ｒを介してスイッチング素子Ｑａのソースに接続する。ダイオードＤａのカソードはコンデンサＣを介して基準電位点に接続する。
【００１３】
駆動回路１３では、電源１１の直流電圧を交流電圧に変換し昇圧させるとともに、交流から直流電圧に変換された電圧を出力する。
【００１４】
駆動回路１３の出力は、切換回路１４に供給する。図１での切換回路１４は、機械的なスイッチの表現で示し説明するが、実際にはＭＯＳ型ＦＥＴ等を用いた電子的なスイッチング素子で構成されるものである。
【００１５】
すなわち、駆動回路１３の出力は、切換回路１４の可動接点Ｓ１ａ，Ｓ１ｂを選択的に切り換える固定接点Ｓ１に接続し、可動接点Ｓ１ａは複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー１５を介して基準電位点に、可動接点Ｓ１ｂは複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー１６を介して基準電位点にそれぞれ接続する。
【００１６】
切換回路１４の可動接点Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを選択的に切り換える固定接点Ｓ２の可動接点Ｓ２ａは複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー１６を介して基準電位点に、可動接点Ｓ２ｂは複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー１５を介して基準電位点にそれぞれ接続する。
【００１７】
切換回路１４の固定接点Ｓ２は、一方向性導通素子である、例えばダイオードＤｂで構成される回生回路１７を介して駆動回路１３の補助電源部１８の補助電源用の電解コンデンサＣ２に接続する。補助電源部１８は、電源１１からの入力電圧を、例えば３端子レギュレータによるＤＣ／ＤＣコンバータ１８１で低電圧に変換し、駆動回路１３のデューティ設定用の制御パルスや切換回路１４のスイッチング信号を生成する制御回路１９を駆動させるためのものである。切換回路１４の可動接点Ｓ１，Ｓ２は、制御回路１９のスイッチング信号ＳＳに基づき連動して切り換えられる。
【００１８】
なお、低電圧変換されたＤＣ／ＤＣコンバータ１８１の出力は、図１で示されない他の回路の電源Ｖｄｄとしての活用も可能である。
【００１９】
ここで、駆動回路１３の動作について、図２のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００２０】
電源スイッチ１２をオンし、制御回路１９から図２（ａ）に示す駆動パルスａが駆動回路１３のスイッチング素子Ｑａのゲートに供給されると、スイッチング素子Ｑａでは、オンオフ動作が行われる。スイッチング素子ＱａがオンしたときにチョークコイルＬにエネルギーを蓄積し、オフした瞬間に、蓄積されたエネルギー移行が負荷側に行われ、図２（ｂ）に示すような昇圧された電圧出力ｂが得られる。
【００２１】
移行されたエネルギーは、ダイオードＤａとコンデンサＣ１により整流され、駆動回路１３の出力として図２（ｄ）に示す直流の出力電圧Ｖｄが得られる。出力電圧Ｖｄは、図２（ｂ）の電圧出力ｂのデューティにより異なってくる。つまり、電圧出力ｂのパルス幅が狭いと出力電圧Ｖｄは大きく、パルス幅が広いと出力電圧Ｖｄは小さい値となる。なお、図２（ｃ）は図２（ｂ）の電流波形を示す。
【００２２】
駆動回路１３において電圧変換させ、必要となる駆動電圧値は、負荷であるＬＥＤアレー１５または１６の直列接続されたＬＥＤの個数により変わるものである。このため、上記説明では、直流電圧１１の値を昇圧させる場合としたが、条件によっては降圧させる場合もある。
【００２３】
引き続き、図１の全体の動作について、図３のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００２４】
まず、切換回路１４の可動接点Ｓ１を固定接点Ｓ１ａに、可動接点Ｓ２を固定接点Ｓ２ａにそれぞれ切り換えるスイッチング信号ＳＳが、制御回路１９から出力された期間について考える。
【００２５】
この場合、図３（ａ）に示す駆動回路１３から生成された出力電圧Ｖｄは、固定接点Ｓ１ａから図３（ｂ）に示す電圧をＬＥＤアレー１５に供給して発光させる。ＬＥＤアレー１６は、ＬＥＤアレー１５からの発光を発電素子として機能させ、固定接点Ｓ２ａに図３（ｄ）に示す電圧を発生させる。
【００２６】
ＬＥＤアレー１５を発光させたときの固定接点Ｓ１ａの電圧Ｖ１ａとＬＥＤアレー１５の発光に基づきＬＥＤアレー１６で発電させ固定接点Ｓ２ａに発生する電圧Ｖ２ａとの関係は、図３（ｃ），（ｄ）にも示すようにＶ１ａ＞Ｖ２ａとなる。
【００２７】
制御回路１９から切換回路１４の可動接点Ｓ１を固定接点Ｓ１ｂに、可動接点Ｓ２を固定接点Ｓ２ｂにそれぞれ切り換えるスイッチング信号ＳＳが供給された場合は、図３（ｃ）のＬＥＤアレー１６が発光することになる。
【００２８】
ＬＥＤアレー１５は、ＬＥＤアレー１６からの発光を受光素子として機能させ、固定接点Ｓ２ａに図３（ｄ）に示す電圧を発生させる。このとき、ＬＥＤアレー１６を発光させたときの固定接点Ｓ１ｂの電圧Ｖ１ｂとＬＥＤアレー１６の発光に基づきＬＥＤアレー１５で発電させ固定接点Ｓ２ｂに発生する電圧Ｖ２ｂとの関係は、図３（ｃ），（ｄ）にも示すようにＶ１ｂ＞Ｖ２ｂとなる。
【００２９】
ＬＥＤアレー１６が受光素子として機能する場合は、切換回路１４の固定接点Ｓ２ａに受光時のＬＥＤアレー１６で発電された図３（ｄ）に示す受光期間の電圧Ｖ２ａを、ＬＥＤアレー１５が受光素子として機能する場合は、切換回路１４の固定接点Ｓ２ｂに受光時のＬＥＤアレー１５で発電された図３（ｃ）に示す受光期間の電圧Ｖ２ｂを、それぞれ発生させて可動接点Ｓ２から導出する。
【００３０】
交互に連続して発生される直流の電圧Ｖ２ａ，Ｖ２ｂは、回生回路１７を構成するダイオードＤ２を介して補助電源１８の電解コンデンサＣ２に充電させ、制御回路１９の電源としたり電源Ｖｄｄとして他の回路の電源としたりすることができる。
【００３１】
この実施形態では、受光素子として機能する場合のＬＥＤに発生したエネルギーを、回生回路を介して補助電源用の電解コンデンサに回生させている。この回生されたエネルギーの分が、駆動回路全体のエネルギー消費量を低減でき、エネルギーの効率向上に寄与することが可能となる。
【００３２】
図４、図５は、この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第２の実施形態について説明するための、図４は回路構成図、図５は図４の動作について説明するためのタイミングチャートである。なお、上記した実施形態と同一の機能を有する部分には同一の符号を付してここでは異なる部分について説明し、以下の実施形態においても同様とする。
【００３３】
図４において、この実施形態は、制御回路１９からの制御パルスＰｃに基づき図３（ａ）に示す出力電圧Ｖｄを、ＭＯＳ型ＦＥＴによるスイッチング素子Ｑｂを、例えば１００Ｈｚでオン・オフ駆動させ、図４（ａ）に示す駆動回路１３の出力を得ている。この出力パルス電圧は、ＬＥＤアレー１５，１６を発光期間に、図５（ｃ），（ｄ）に示すようにＬＥＤアレー１５，１６に印加される。
【００３４】
この場合のＬＥＤアレー１５，１６の駆動電圧は、残光効果を利用するために１００Ｈｚ程度の低い周波数のパルス電圧で駆動させている。このため、ＬＥＤアレー１５，１６の平均電流を低減できることから発熱量を抑えることが可能となり、ＬＥＤの温度特性から発電量の増加が見込め、結果して全体のエネルギー効率の向上に寄与することができる。しかもＬＥＤアレー１５，１６を順次点灯させていることから、あたかも面発光しているかのような照明を実現することができる。
【００３５】
ところで、上記した各実施形態では、回生回路１７の一例としてダイオードＤ２を挙げたが、ダイオードの場合順方向電圧によるドロップが生じることから、ＰＮジャンクションを構造上持たないＭＯＳ型ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いることで、より多くのエネルギー回生を図ることが可能となる。
【００３６】
図６、図７は、この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第３の実施形態について説明するための、図６は回路構成図、図７は図６の切換回路のスイッチング信号について説明するための説明図である。
【００３７】
この実施形態は、ＬＥＤアレーを４系統配置し、１系統のみを発光素子とし他を受光素子とし、この関係を順次に変えるとともに、発電されたエネルギーを、電源にさせたものである。
【００３８】
すなわち、駆動回路１３の出力は、切換回路１４１の固定接点Ｓａ〜Ｓｄに選択的に切り換える可動接点Ｓ１に供給する。切換回路の固定接点Ｓａは、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー６１を介して基準電位点に接続するとともに、ＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑ１のソースに接続する。固定接点Ｓａは、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１を介してＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑ４のゲートに、ダイオードＤ４、抵抗Ｒ４を介してＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑ３のゲートに、ダイオードＤ７、抵抗Ｒ７を介してＭＯＳ型ＦＥＴを用いたスイッチング素子Ｑ２のゲートにそれぞれ接続する。
【００３９】
同様に、切換回路の固定接点Ｓｂは、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー６２を介して基準電位点に接続するとともに、スイッチング素子Ｑ４のソースに接続する。固定接点Ｓｂは、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ２を介してスイッチング素子Ｑ４のゲートに、ダイオードＤ５、抵抗Ｒ５を介してスイッチング素子Ｑ３のゲートに、ダイオードＤ１０、抵抗Ｒ１０を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートにそれぞれ接続する。
【００４０】
切換回路の固定接点Ｓｃは、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー６３を介して基準電位点に接続するとともに、スイッチング素子Ｑ３のソースに接続する。固定接点Ｓｃは、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ３を介してスイッチング素子Ｑ４のゲートに、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ８を介してスイッチング素子Ｑ２のゲートに、ダイオードＤ１１、抵抗Ｒ１１を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートにそれぞれ接続する。
【００４１】
切換回路の固定接点Ｓｄは、複数のＬＥＤが直列接続されたＬＥＤアレー６４を介して基準電位点に接続するとともに、スイッチング素子Ｑ４のソースに接続する。固定接点Ｓｄは、ダイオードＤ６、抵抗Ｒ６を介してスイッチング素子Ｑ３のゲートに、ダイオードＤ９、抵抗Ｒ９を介してスイッチング素子Ｑ２のゲートに、ダイオードＤ１２、抵抗Ｒ１２を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートにそれぞれ接続する。
【００４２】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、ダイオードＤ１〜Ｄ１２、抵抗Ｒ１〜Ｒ１２は、回生回路１７１を構成している。なお、抵抗Ｒ１〜Ｒ１２は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のゲート・ソース間の浮遊容量により短絡電流が流れることを防止するものである。また、ダイオードＤ１〜Ｄ１２は、ＬＥＤアレーが受光している状態の対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のゲートに、駆動電圧を供給させるためのものである。
【００４３】
切換回路１４１には、制御回路１９からの固定接点Ｓａ〜Ｓｄに順次切り換えた後、再び固定接点Ｓａ〜Ｓｄに順次切り換えるための図７に示すスイッチング信号ＳＳが供給される。駆動電圧Ｖｄは、スイッチング信号ＳＳに基づき切り換えられた固定接点Ｓａ〜Ｓｄに順次を供給するようにしている。
【００４４】
可動接点Ｓ１を固定接点Ｓａに接続する、図７のスイッチング信号ＳＳが供給された場合は、ＬＥＤアレー６１が発光し、他のＬＥＤアレー６２〜６４は受光素子の機能を果たし発電を行う。このとき、ＬＥＤアレー６１の順方向電圧ＶａとＬＥＤアレー６２〜６４での発電電圧ＶｂはＶａ＞Ｖｂの関係となり、点灯中のＬＥＤアレー６１にソースが接続されたスイッチング素子Ｑ１はオフし、それ以外のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ４はオンする。
【００４５】
ＬＥＤアレー６２〜６４で発電された電圧は、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ４のドレインを介して電源１１の電圧に加算される。この加算により直流電源１１の消費電流を制御することができる。
【００４６】
ＬＥＤアレー６２が発光し、他のＬＥＤアレー６１，６３，６４が受光素子として発電を行う場合も同様の動作が行われる。同じようにし、他のＬＥＤアレー６３や６４が発光し、他のＬＥＤアレーが発電する場合も同様の動作が行われる。
【００４７】
ところで、回生されたエネルギーは、点灯中のＬＥＤアレー６１の順方向電圧により、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ４のゲートがドライブされることになり、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ４のソースからドレインに向けて流れることになる。つまり、寄生ダイオードを通じて流れるわけではない。また、ダイオードＤ１〜Ｄ１２は回生エネルギーを直接スイッチするのではなく、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４ゲートのドライブのみであるから、消費されるエネルギーは極めて少ない。
【００４８】
このように、複数のＬＥＤアレーにより構成されたＬＥＤアレー６１〜６４の複数系統有し、これら系統のＬＥＤアレーは、順次点灯／消灯を切り換えて駆動させることで、消灯中のＬＥＤアレーを発電素子として利用可能なる。点灯中のエネルギー消費を最低限に抑制することで、電源で消費されるエネルギーを軽減させることができ、エネルギー効率化に寄与する。
【００４９】
図８、図９は、この発明のＬＥＤ駆動制御装置に関する第４の実施形態について説明するための、図８は回路構成図、図９は図８の切換回路のスイッチング信号について説明するための説明図である。
【００５０】
この実施形態は、ＬＥＤアレー６１，６３を同時に発光させ、ＬＥＤアレー６２，６４同時に発電させるように、切換回路１４２とスイッチング信号ＳＳを、図６と図７に対して構成を変更したものである。
【００５１】
この場合、可動接点Ｓ１１を固定接点Ｓａに、可動接点Ｓ１２を固定接点Ｓｃにそれぞれ接続する、図９のＳａ，Ｓｃのスイッチング信号ＳＳが制御回路１９から供給されたときは、ＬＥＤアレー６１，６３が発光し、ＬＥＤアレー６２，６４が受光素子として発電を行い、点灯中のＬＥＤアレー６１，６３にソースが接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３はオフし、それ以外のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４はオンする。
【００５２】
ＬＥＤアレー６２，６４で発電された電圧は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４のドレインを介して電源１１の電圧に加算される。この加算により制御回路１９から駆動回路１３に供給される図２（ａ）に示す駆動パルスａのオンデューティを狭くすることができ、その分のエネルギー消費の軽減に繋がる。
【００５３】
この実施形態の場合は、ＬＥＤアレー６１，６３の２系統とＬＥＤアレー６２，６４の２系統と発光と受光の関係を同数としたことにより、直流電源１１の消費電流を制御することができる。
【００５４】
上記したこの発明の第３および第４の実施形態の場合においても、駆動回路１３を図４の構成とし、制御回路１９からの制御パルスＰｃに基づき図３（ａ）に示す出力電圧Ｖｄを、ＭＯＳ型ＦＥＴによるスイッチング素子Ｑ２を、例えば１００Ｈｚでオン・オフ駆動させてもよい。この場合は、ＬＥＤアレーの温度上昇を抑えてエネルギー効率向上に寄与する。また、電源に回生させるのではなく、上記した第１および第２の実施形態で説明したような補助電源への回生であっても構わない。
【００５５】
この発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤアレーとしたが、発光能力並びに発電能力が高い場合や目的によっては発光および受光素子としてそれぞれ１個のＬＥＤであっても構わない。また、受光素子として機能した場合のＬＥＤは、発光素子の残光を利用して電気エネルギーを発生させることのほかに、自然光や室内光も利用することが可能で、よりエネルギーに効率化に寄与することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１１ 電源
１３ 駆動回路
１４ 切換回路
１５，１６，６１〜６４ ＬＥＤアレー
１７ 回生回路
１８ 補助電源
１８１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１９ 制御回路
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１，Ｓ１２ 可動接点
Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓａ〜Ｓｄ 固定接点
Ｄｂ，Ｄ１〜Ｄ１２ ダイオード
Ｃ２ 電解コンデンサ
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子
Ｒ１〜Ｒ１２ 抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子および受光素子機能をそれぞれ備えた第１および第２のＬＥＤと、
前記第１および第２のＬＥＤが発光素子として駆動させる駆動回路と、
前記第１のＬＥＤが発光している期間は、前記第２のＬＥＤを受光素子機能として動作させ、前記第２のＬＥＤが発光している期間は、前記第１のＬＥＤを受光素子機能として動作させる制御回路と、
前記受光素子として動作している期間の前記第１および第２のＬＥＤから、回生エネルギーを抽出する回生回路と、を具備したことを特徴とするＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項２】
発光素子および受光素子機能をそれぞれ備えた複数のＬＥＤを、それぞれ直列に接続した第１および第２のＬＥＤアレーと、
前記第１および第２のＬＥＤアレーを発光素子として駆動させる駆動回路と、
前記第１のＬＥＤアレーが発光している期間は、前記第２のＬＥＤアレーを受光素子機能として動作させ、前記第２のＬＥＤアレーが発光している期間は、前記第１のＬＥＤアレーを受光素子機能として動作させる制御回路と、
前記受光素子として動作している期間の前記第１および第２のＬＥＤアレーから、回生エネルギーを抽出する回生回路と、を具備したことを特徴とするＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項３】
前記回生回路から得られた回生エネルギーは、前記駆動回路の補助電源としたことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項４】
前記回生回路から得られた回生エネルギーは、前記駆動回路を駆動させる電源に加算したことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項５】
前記回生回路は、一方向性導通素子により構成したことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項６】
前記第１および第２ＬＥＤアレーに加え、少なくもと第３のＬＥＤアレーを備え、前記制御回路からスイッチング信号に基づき、前記第１〜第３のＬＥＤアレーを順次発光させたことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項７】
前記回生回路は、前記第１および第２のＬＥＤアレイのうち、発光状態にあるＬＥＤアレイに接続された側のみを、導通させるスイッチング素子で構成したことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項１】
発光素子および受光素子機能をそれぞれ備えた第１および第２のＬＥＤと、
前記第１および第２のＬＥＤが発光素子として駆動させる駆動回路と、
前記第１のＬＥＤが発光している期間は、前記第２のＬＥＤを受光素子機能として動作させ、前記第２のＬＥＤが発光している期間は、前記第１のＬＥＤを受光素子機能として動作させる制御回路と、
前記受光素子として動作している期間の前記第１および第２のＬＥＤから、回生エネルギーを抽出する回生回路と、を具備したことを特徴とするＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項２】
発光素子および受光素子機能をそれぞれ備えた複数のＬＥＤを、それぞれ直列に接続した第１および第２のＬＥＤアレーと、
前記第１および第２のＬＥＤアレーを発光素子として駆動させる駆動回路と、
前記第１のＬＥＤアレーが発光している期間は、前記第２のＬＥＤアレーを受光素子機能として動作させ、前記第２のＬＥＤアレーが発光している期間は、前記第１のＬＥＤアレーを受光素子機能として動作させる制御回路と、
前記受光素子として動作している期間の前記第１および第２のＬＥＤアレーから、回生エネルギーを抽出する回生回路と、を具備したことを特徴とするＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項３】
前記回生回路から得られた回生エネルギーは、前記駆動回路の補助電源としたことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項４】
前記回生回路から得られた回生エネルギーは、前記駆動回路を駆動させる電源に加算したことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項５】
前記回生回路は、一方向性導通素子により構成したことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項６】
前記第１および第２ＬＥＤアレーに加え、少なくもと第３のＬＥＤアレーを備え、前記制御回路からスイッチング信号に基づき、前記第１〜第３のＬＥＤアレーを順次発光させたことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【請求項７】
前記回生回路は、前記第１および第２のＬＥＤアレイのうち、発光状態にあるＬＥＤアレイに接続された側のみを、導通させるスイッチング素子で構成したことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ駆動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２２６０４７（Ｐ２０１０−２２６０４７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７４６１１（Ｐ２００９−７４６１１）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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