JP2003100472A - 発光ダイオード用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定電流回路及びカレントミラー回路を有効に
活用して、照明用光源である発光ダイオードを含む各発
光ダイオード回路の電流を、電流容量の小さなトランジ
スタであるバイポーラトランジスタでもって、スイッチ
ング制御するようにした発光ダイオード用駆動装置を提
供する。 【解決手段】 定電流回路２０はバイポーラトランジス
タ２１にて各発光ダイオード回路４０のバイポーラトラ
ンジスタ４４とカレントミラー回路を構成する。これに
伴い、各発光ダイオード回路４０には、定電流回路２０
の定電流と同一の電流が流れて、当該各発光ダイオード
回路４０の両発光ダイオード４２、４３を発光駆動す
る。スイッチング回路３０は、各カレントミラー回路に
接続されたバイポーラトランジスタ３１にて、調光制御
出力によりスイッチング制御されて、各バイポーラトラ
ンジスタ４４を共にスイッチング作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、乗用車用
メータに採用される複数の発光ダイオードを発光するよ
うに駆動する駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、乗用車用メータに採用される複数
の発光ダイオードの駆動装置としては、図４にて示すよ
うなものがある。この駆動装置は、定電圧回路１と、ス
イッチング回路２と、複数の発光ダイオード回路３とを
備えている。定電圧回路１は、バッテリから当該乗用車
のイグニッションスイッチを通しバッテリ電圧を印加さ
れてトランジスタ１ａのエミッタから定電圧を発生す
る。スイッチング回路２は、調光制御出力に基づき、電
界効果トランジスタ２ａをデューティ駆動する。

【０００３】各発光ダイオード回路３は、トランジスタ
３ａ、発光ダイオード３ｂ及び抵抗３ｃを直列接続して
なるもので、各トランジスタ３ａは、定電圧回路１から
定電圧を入力されてオンする。各発光ダイオード３ｂ
は、そのカソードにて、抵抗３ｃを通し電界効果トラン
ジスタ２ａのソースに接続されている。これにより、各
発光ダイオード回路３においては、発光ダイオード３ｂ
は、トランジスタ３ａのオンのもと、電界効果トランジ
スタ２ａのデューティ作動に伴い発光する。なお、各発
光ダイオード３ｂは、上記メータの照明用光源を構成す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記駆動装
置においては、定電圧回路１から各発光ダイオード回路
３への定電圧の供給のもと、当該各発光ダイオード回路
３の全てが共通の電界効果トランジスタ２ａにより駆動
される。このため、各発光ダイオード回路３の電流の総
和が大電流としてが電界効果トランジスタ２ａに流れ
る。

【０００５】ここで、電界効果トランジスタ２ａは、大
電流を遮断できる大きな電流容量を有するため、各発光
ダイオード回路３の全電流を遮断することは可能である
が、このために、電界効果トランジスタを用いるのはコ
スト高になる。

【０００６】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処するため、定電流回路及びカレントミラー回路を有効
に活用して、照明用光源である発光ダイオードを含む各
発光ダイオード回路の電流を、電流容量の小さなトラン
ジスタであるバイポーラトランジスタでもって、スイッ
チング制御するようにした発光ダイオード用駆動装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、請求項１に記載の発明に係る発光ダイオード用駆動
装置では、照明用光源である一つ或いは複数の発光ダイ
オード（４２、４３）、電流制限抵抗（４１、４５）及
びバイポーラトランジスタ（４４）をそれぞれ直列接続
してなる複数の発光ダイオード回路（４０、４０Ａ、４
０Ｂ）と、当該各発光ダイオード回路のバイポーラトラ
ンジスタと共に各カレントミラー回路を構成するバイポ
ーラトランジスタ（２１）を有する定電流回路（２０、
２０Ａ）と、各発光ダイオード回路のバイポーラトラン
ジスタを共にスイッチング作動させるように各カレント
ミラー回路に接続されたバイポーラトランジスタ（３
１）を有するスイッチング手段（３０）とを備える。

【０００８】このスイッチング手段は、そのバイポーラ
トランジスタにて、調光制御出力に応じてスイッチング
制御されて、各発光ダイオード回路のバイポーラトラン
ジスタをスイッチング作動させ、各発光ダイオード回路
は、互いに並列接続されて、そのバイポーラトランジス
タのスイッチング作動のもと、その照明用光源及び電流
制限抵抗を通し、直流電源（Ｂ、１０）からの直流電圧
に基づく電流を流して照明用光源を発光するように駆動
し、定電流回路は、直流電源から直流電圧を印加され
て、各カレントミラー回路のカレントミラー作用のも
と、定電流を発生するとともに各発光ダイオード回路の
電流を定電流と同一にする。

【０００９】このように、定電流回路のバイポーラトラ
ンジスタと共に各カレントミラー回路を構成する各発光
ダイオード回路のバイポーラトランジスタを、スイッチ
ング手段のバイポーラトランジスタによりスイッチング
制御することで、上記各カレントミラー回路のカレント
ミラー作用のもとに、定電流回路のバイポーラトランジ
スタ及び各発光ダイオード回路のバイポーラトランジス
タをスイッチング作動させるようにした。

【００１０】これにより、スイッチング手段のバイポー
ラトランジスタには、上記カレントミラー回路を通し
て、定電流が流れるだけである。従って、定電流回路の
バイポーラトランジスタ及び各発光ダイオード回路のバ
イポーラトランジスタを共にスイッチング作動させる素
子は、電界効果トランジスタのように大電流容量を有す
るものであることは必要でなく、電流容量の小さなトラ
ンジスタであるバイポーラトランジスタの採用で済み、
コストの低減に役立つ。

【００１１】また、請求項２に記載の発明に係る発光ダ
イオード用駆動装置では、照明用光源である一つ或いは
複数の発光ダイオード（４２、４３）、電流制限抵抗
（４１、４５）及びバイポーラトランジスタ（４４）を
それぞれ直列接続してなる複数の発光ダイオード回路
（４０、４０Ａ、４０Ｂ）と、車両の直流電源（Ｂ）か
らの直流電圧に基づき定電圧を発生する定電圧発生回路
（１０）と、各発光ダイオード回路のバイポーラトラン
ジスタと共に各カレントミラー回路を構成するバイポー
ラトランジスタ（２１）を有する定電流回路（２０、２
０Ａ）と、各発光ダイオード回路のバイポーラトランジ
スタを共にスイッチング作動させるように各カレントミ
ラー回路に接続されたバイポーラトランジスタ（３１）
を有するスイッチング手段（３０）とを備える。

【００１２】このスイッチング手段は、そのバイポーラ
トランジスタにて、調光制御出力に応じてスイッチング
制御されて、各発光ダイオード回路のバイポーラトラン
ジスタをスイッチング作動させ、各発光ダイオード回路
は、互いに並列接続されて、そのバイポーラトランジス
タのスイッチング作動のもと、その照明用光源及び電流
制限抵抗を通し、直流電源からの直流電圧に基づく電流
を流して照明用光源を発光するように駆動し、定電流回
路は、定電圧回路から定電圧を印加されて、各カレント
ミラー回路のカレントミラー作用のもと、定電流を発生
するとともに各発光ダイオード回路の電流を定電流と同
一にする。

【００１３】これにより、定電流回路は定電圧回路の定
電圧を受けて定電流を発生するため、直流電源の直流電
圧が車両の各種の電気的負荷の影響を受けて変動して
も、これに影響されることなく、定電流、ひいては各発
光ダイオード回路の電流を精度よく一定に維持できるの
で、請求項１に記載の発明の作用効果をより一層精度よ
く向上できる。

【００１４】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項１或いは２に記載の発明において、複数の発光ダイ
オード回路において、その発光ダイオード回路毎に、当
該発光ダイオード回路のバイポーラトランジスタは、そ
のエミッタにて当該発光ダイオード回路の電流制限抵抗
（４５）を通し接地され、そのコレクタにて、当該発光
ダイオード回路の照明用光源を通して直流電源に接続さ
れており、定電流回路は、そのバイポーラトランジスタ
のエミッタに一端にて接続され他端にて接地される抵抗
であって各電流制限抵抗の抵抗値と同一の抵抗値を有す
る抵抗（２３）を有することを特徴とする。

【００１５】これにより、上述のように各発光ダイオー
ド回路のバイポーラトランジスタの中にベースエミッタ
間電圧の低いバイポーラトランジスタがある場合、当該
バイポーラトランジスタのエミッタに接続した電流制限
抵抗が、照明用光源のための電流制限抵抗としての機能
の他、当該バイポーラトランジスタの帰還抵抗として作
用し、当該バイポーラトランジスタに流れる電流の変化
を抑制する。換言すれば、各発光ダイオード回路におい
てベースエミッタ間電圧の低いバイポーラトランジスタ
の他のバイポーラトランジスタとの間のばらつきが、ベ
ースエミッタ間電圧の低いバイポーラトランジスタのエ
ミッタに接続した電流制限抵抗により吸収される。この
ため、定電流回路のバイポーラトランジスタと全ての発
光ダイオード回路のバイポーラトランジスタの各々との
間での精度のよい各カレントミラー回路を構成し得る。
その結果、各発光ダイオード回路の照明用光源の発光輝
度は精度よく同一に維持され得る。

【００１６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
により説明する。

【００１８】（第１実施形態）図１は、本発明に係る発
光ダイオード用駆動装置の第１実施形態を示している。
この駆動装置は、乗用車用メータの照明用光源である各
発光ダイオードを駆動するために適用される。

【００１９】この駆動装置は、定電圧回路１０と、定電
流回路２０と、スイッチング回路３０と、複数の発光ダ
イオード回路４０とを備えている。定電圧回路１０は、
当該乗用車のイグニッションスイッチＩＧを介しバッテ
リＢから直流電圧（例えば、１２Ｖ）を受けて定電圧
（例えば、５Ｖ）を発生する。なお、本第１実施形態で
は、バッテリＢは、上記メータにおける照明用光源以外
の電気的負荷、当該乗用車に搭載の前照灯やオルタネー
タその他の電気的負荷の直流電源をも兼用している。

【００２０】定電流回路回路２０は、バイポーラトラン
ジスタ２１と、抵抗２２とを備えており、バイポーラト
ランジスタ２１は、そのコレクタにて、抵抗２２を通し
て定電圧回路１０の出力端子に接続されている。また、
バイポーラトランジスタ２１はエミッタにて接地されて
おり、このバイポーラトランジスタ２１のコレクタ及び
ベースは相互に接続されている。しかして、定電流回路
２０は、定電圧回路１０から抵抗２２を通して定電圧を
入力された状態にて、バイポーラトランジスタ２１にて
後述するバイポーラトランジスタ３１によりスイッチン
グ制御されて、スイッチング作動する。これにより、定
電流回路２０には定電流が流れる。

【００２１】スイッチング回路３０は、バイポーラトラ
ンジスタ３１と、両抵抗３２、３３とを有しており、バ
イポーラトランジスタ３１は、そのコレクタにて、バイ
ポーラトランジスタ２１のベースに接続されている。ま
た、バイポーラトランジスタ３１は、そのエミッタにて
接地されており、このバイポーラトランジスタ３１のベ
ースは、抵抗３２を通して接地されている。しかして、
当該バイポーラトランジスタ３１は、そのベースにて、
抵抗３３を通し調光回路５０からデューティ制御出力で
ある調光制御出力を受けて、この抵抗３３及び抵抗３２
によるバイアスのもと、デューティ制御されてスイッチ
ング作動する。調光回路５０は、所定のデューティ比に
てデューティ制御出力を調光制御出力として発生する。

【００２２】複数の発光ダイオード回路４０、・・・、
４０は、互いに並列接続されており、これら各発光ダイ
オード４０は、それぞれ、抵抗４１、両発光ダイオード
４２、４３及びバイポーラトランジスタ４４とを直列接
続して構成されている。複数の発光ダイオード回路４０
の各々において、抵抗４１は、両発光ダイオード４２、
４３のための電流制限抵抗である。発光ダイオード４２
は、そのアノードにて、抵抗４１及びイグニッションス
イッチＩＧを通しバッテリＢの正側端子に接続されてい
る。また、発光ダイオード４３は、そのアノードにて、
発光ダイオード４２のカソードに接続されており、この
発光ダイオード４３のカソードは、バイポーラトランジ
スタ４４のコレクタに接続されている。バイポーラトラ
ンジスタ４４は、そのベースにて、バイポーラトランジ
スタ２１のベース及びバイポーラトランジスタ３１のコ
レクタに接続されている。

【００２３】ここで、バイポーラトランジスタ２１は、
各発光ダイオード回路４０のバイポーラトランジスタ４
４と共に、各カレントミラー回路を構成する。従って、
各発光ダイオード回路４０においてそのバイポーラトラ
ンジスタ４４のスイッチング作動に伴い流れる電流は定
電流回路２０に流れる定電流と同一になる。本第１実施
形態では、バイポーラトランジスタ２１、３１及び各発
光ダイオード回路４０のバイポーラトランジスタ４４
は、共に、ローム株式会社製２ＳＣ４０８１型バイポー
ラトランジスタで構成されて、同一の特性を有する。ま
た、各発光ダイオード回路４０の両発光ダイオード４
２、４３は、日亜化学工業株式会社製ＮＳＣＷ３１０Ｅ
型白色発光ダイオードで構成されている。なお、各発光
ダイオード回路４０の両発光ダイオード４２、４３は、
上述した当該乗用車用メータの照明用光源である各発光
ダイオードである。

【００２４】以上のように構成した本第１実施形態にお
いて、イグニッションスイッチＩＧがオンされると、定
電圧回路１０はバッテリＢから直流電圧を受けて定電圧
を発生し定電流回路２０に印加する。また、上述のよう
にイグニッションスイッチＩＧがオンされると、各発光
ダイオード回路４０はイグニッションスイッチＩＧを介
しバッテリＢから直流電圧を印加される。

【００２５】このような状態において、スイッチング回
路３０のバイポーラトランジスタ３１が、両抵抗３２、
３３を介し上記調光回路５０から調光制御出力を入力さ
れると、このバイポーラトランジスタ３１は、当該調光
制御出力によりデューティ制御されてスイッチング作動
する。これに伴い、定電流回路２０のバイポーラトラン
ジスタ２１と各発光ダイオード回路４０のバイポーラト
ランジスタ４４は上述のように各カレントミラー回路を
構成することから、当該各カレントミラー回路のカレン
トミラー作用に基づき、バイポーラトランジスタ２１及
び各バイポーラトランジスタ４４はその導通により共に
同一の動作特性状態におかれる。このため、定電流回路
２０には、定電流が、定電圧回路１０の定電圧に基づ
き、抵抗２２及びバイポーラトランジスタ２１を通り流
れるとともに、各発光ダイオード回路４０には、上記定
電流と同一の電流が、バッテリＢからの直流電圧に基づ
き、抵抗４１、両発光ダイオード４２、４３及びバイポ
ーラトランジスタ４４を通り流れる。このため、各発光
ダイオード回路４０の両発光ダイオード４２、４３は、
共に、同一の輝度にて、白色で発光する。

【００２６】以上述べたように、定電流回路２０のバイ
ポーラトランジスタ２１と共に各カレントミラー回路を
構成する各バイポーラトランジスタ４４を、対応の各発
光ダイオード回路４０の抵抗４１及び両発光ダイオード
４２、４３の直列回路に直列接続して、バイポーラトラ
ンジスタ３１により、そのスイッチング作動でもって、
上記各カレントミラー回路のカレントミラー作用のもと
に、バイポーラトランジスタ２１及び各バイポーラトラ
ンジスタ４４をスイッチング作動させるようにした。

【００２７】これにより、バイポーラトランジスタ３１
には、そのコレクタを通して、バイポーラトランジスタ
２１と各バイポーラトランジスタ４４との間の共通ベー
ス端子から電流（抵抗２２に流れる定電流）が流れるだ
けである。従って、バイポーラトランジスタ２１及び各
バイポーラトランジスタ４４を共にスイッチング作動さ
せる素子は、電界効果トランジスタのように大電流容量
を有するものであることは必要でなく、電流容量の小さ
なトランジスタであるバイポーラトランジスタ３１の採
用で済み、コストの低減に役立つ。また、上述のように
バイポーラトランジスタ３１の採用で済むので、演算増
幅器のような複雑な回路構成を有する素子に依存する必
要もない。

【００２８】また、発光ダイオード４２或いは４３の発
光輝度は、図２にて示すごとく、当該発光ダイオード４
２或いは４３の順方向電流に依存して変動するが、当該
発光ダイオード４２或いは４３の順方向電圧には依存し
ない。換言すれば、発光ダイオード４２或いは４３の発
光輝度は、発光ダイオード４２或いは４３の順方向電圧
のばらつきに依存することなく、発光ダイオード４２或
いは４３の順方向電流のばらつきに起因にてばらつく。

【００２９】しかし、上述したように、定電流回路２０
で定電流を流すにあたり、当該定電流回路２０のバイポ
ーラトランジスタ２１は、各発光ダイオード回路４０の
バイポーラトランジスタ４４と共にカレントミラー回路
を構成するので、各発光ダイオード回路４０には、上記
定電流と同一の電流が流れる。従って、各発光ダイオー
ド回路４０の両発光ダイオード４２、４３に流れる電流
は定電流である。よって、当該各両発光ダイオード４
２、４３の発光輝度はばらつくことなく同一値に精度よ
く維持され得る。なお、図２は、周囲温度２５℃におけ
る発光ダイオード４２或いは４３の発光輝度に対応する
相対輝度と当該発光ダイオード４２或いは４３の順方向
電流との関係をグラフで示したものである。

【００３０】また、各発光ダイオード回路４０には、バ
ッテリＢの直流電圧（例えば、１２Ｖ）がイグニッショ
ンスイッチＩＧを介し印加されるが、これとはかかわり
なく、各発光ダイオード回路４０には、上記カレントミ
ラー回路のカレントミラー作用のもとに、上記定電流が
流れる。従って、バッテリＢの直流電圧が、上記各種の
電気的負荷のために変動しても、各発光ダイオード回路
４０に流れる電流は常に上記定電流に精度よく維持され
て、各発光ダイオード４２、４３の発光輝度を精度よく
同一の値に維持できる。また、各発光ダイオード回路４
０においては、両発光ダイオード４２、４３が白色発光
ダイオードであるために、これら各発光ダイオードの順
方向電圧（例えば、４Ｖ）は、例えば、赤色発光ダイオ
ードの順方向電圧（例えば、２Ｖ）に比べかなり高い
が、各発光ダイオード回路４０の両発光ダイオード４
２、４３には、バッテリＢの直流電圧のもとに、上記定
電流と同一の電流が流れる。従って、各発光ダイオード
回路４０において、白色発光ダイオードを２個直列接続
しても、必要な同一の発光輝度を確保できるとともに、
電流制限抵抗としての抵抗４１は、一つで済み、発光ダ
イオード回路４０の数も、全発光ダイオードの数の半分
で済む。

【００３１】（第２実施形態）図３は、本発明の第２実
施形態を示している。この第２実施形態では、定電流回
路２０Ａ、両発光ダイオード回路４０Ａ、複数の発光ダ
イオード回路４０Ｂ及び制御回路６０が、上記第１実施
形態にて述べた定電流回路２０、複数の発光ダイオード
回路４０及び調光回路５０に代えて採用され、さらに、
両スイッチング回路７０、８０が付加的に採用されてい
る。

【００３２】定電流回路２０Ａは、上述した定電流回路
２０において抵抗２３を付加した構成を有している。こ
の抵抗２３は、その一端にて、バイポーラトランジスタ
２１のエミッタに接続されており、当該抵抗２３の他端
は接地されている。

【００３３】また、各発光ダイオード回路４０Ａ、４０
Ｂは、上述した各発光ダイオード回路４０と同様に、互
いに並列接続してなるもので、これら各発光ダイオード
回路４０Ａ、４０Ｂは、発光ダイオード回路４０におい
て抵抗４１を廃止して抵抗４５を採用した構成を有して
いる。各発光ダイオード回路４０Ａ、４０Ｂにおいて、
抵抗４５は、その一端にて、バイポーラトランジスタ４
４のエミッタに接続されており、当該抵抗４５の他端は
接地されている。本第２実施形態では、各発光ダイオー
ド回路４０Ａ、４０Ｂの発光ダイオード４２は、そのア
ノードにて、逆流阻止用ダイオードＤ及びイグニッショ
ンスイッチＩＧを通してバッテリＢの正側端子に接続さ
れている。また、各抵抗４５は、定電流回路２０Ａの抵
抗２３と共に、同一の抵抗値（±０．５％以内の精度を
有する）を有するとともに、対応の各両発光ダイオード
４２、４３のための電流制限抵抗としての役割をも果た
す。

【００３４】制御回路６０は、スイッチング回路７０の
バイポーラトランジスタ７１及びスイッチング回路３０
のバイポーラトランジスタ３１をスイッチング作動させ
るためのデューティ制御出力を調光制御出力として上記
所定のデューティ比にて発生する。但し、当該制御回路
６０は、スイッチング回路３０へのデューティ制御出力
を、スイッチング７０へのデューティ制御出力に対し所
定時間（例えば、０．５秒）だけ遅延させるように制御
する。

【００３５】スイッチング回路７０は、バイポーラトラ
ンジスタ７１、各抵抗７２乃至７４及びコンデンサ７５
とを備えている。バイポーラトランジスタ７１は、その
エミッタにて、定電流回路２０Ａのバイポーラトランジ
スタ２１のコレクタに接続され、そのコレクタにて、バ
イポーラトランジスタ２１のベースに接続されている。
抵抗７２は、バイポーラトランジスタ７１のエミッタと
コレクタとの間に接続されている。抵抗７３は、バイポ
ーラトランジスタ２１のベースに制御回路６０からのデ
ューティ制御出力を調光制御出力として付与する。しか
して、スイッチング回路７０は、制御回路６０からの調
光制御出力に基づきバイポーラトランジスタ７１をスイ
ッチング作動させて、定電圧回路１０からの定電圧に基
づきバイポーラトランジスタ２１及び各発光ダイオード
回路４０Ａのバイポーラトランジスタ４４にカレントミ
ラー回路を構成する定電流を流す。

【００３６】抵抗７４は、その一端にて、バイポーラト
ランジスタ７１のエミッタに接続され、その他端にて、
接地されている。これにより、当該抵抗７４は、バイポ
ーラトランジスタ７１のベース電流が零のとき、バイポ
ーラトランジスタ２１及び各発光ダイオード回路４０
Ａ、４０Ｂのバイポーラトランジスタ４４の各ベースの
インピーダンスを無限大からある程度小さくして、ノイ
ズ等によるスイッチング回路７０の誤動作を防止する。
コンデンサ７５は、バイポーラトランジスタ７１のエミ
ッタとベースとの間に接続されており、このコンデンサ
７５は、バイポーラトランジスタ７１のスイッチング作
動に伴うベース電流の変化を滑らかにし、各発光ダイオ
ード回路４０Ａ、４０Ｂの各発光ダイオード４２、４３
に流れる電流の変化に起因するラジオ等へのノイズ影響
を低減させる。

【００３７】また、スイッチング回路７０は、制御回路
６０からデューティ制御出力が発生しないとき、バイポ
ーラトランジスタ７１をオフにして、定電圧回路１０か
らの定電圧に基づく電流を遮断する。これにより、必要
なとき、つまり、制御回路６０がスイッチング回路７０
へのデューティ制御出力を発生しているときのみ、スイ
ッチング回路７０は、定電圧回路１０から電流供給を受
けることとなり、定電圧回路１０の消費電力を必要最小
限に抑制するという役割を果たす。

【００３８】上記第１実施形態にて述べたスイッチング
回路３０は、そのバイポーラトランジスタ３１にて、抵
抗３３を介し、デューティ制御出力を制御回路６０から
スイッチング回路７０への出力後上記所定時間の経過時
に入力されて、当該バイポーラトランジスタ３１をスイ
ッチング作動させる。

【００３９】スイッチング回路８０は、バイポーラトラ
ンジスタ８１及び両抵抗８２、８３を備えており、バイ
ポーラトランジスタ８１は、そのベースにて、抵抗８３
を介しバイポーラトランジスタ３１のエミッタに接続さ
れている。また、バイポーラトランジスタ８１は、その
エミッタにて、両発光ダイオード回路４０Ａの各バイポ
ーラトランジスタ４４のベースに接続されており、当該
バイポーラトランジスタ８１のコレクタは、各発光ダイ
オード回路４０Ｂのバイポーラトランジスタ４４のベー
スに接続されている。抵抗８２は、バイポーラトランジ
スタ８１のベースとエミッタとの間に接続されている。

【００４０】しかして、スイッチング回路８０におい
て、バイポーラトランジスタ８１は、バイポーラトラン
ジスタ３１のオンに伴い両抵抗８２、８３によりオンさ
れ、バイポーラトランジスタ３１のオフに伴い両抵抗８
２、８３によりオフされる。換言すれば、バイポーラト
ランジスタ８１は、バイポーラトランジスタ３１のスイ
ッチング作動に伴いスイッチング作動して各発光ダイオ
ード回路４０Ｂのバイポーラトランジスタ４４をスイッ
チング作動させ、当該各発光ダイオード回路４０Ｂの両
発光ダイオード４２、４３に上記定電流を流入させて当
該各両発光ダイオード４２、４３を発光させる。ここ
で、各発光ダイオード回路４０Ｂの両発光ダイオード４
２、４３は、両発光ダイオード回路４０Ａの各両発光ダ
イオード４２、４３の発光に対し上記所定時間だけ遅延
して発光するので、両スイッチング回路３０、８０は、
各発光ダイオード回路４０Ｂの両発光ダイオード４２、
４３のための発光遅延回路を構成する。これによれば、
上記メータに発光指針を採用し、この発光指針の発光用
光源として、両発光ダイオード回路４０Ａの各両発光ダ
イオード４２、４３を用い、上記メータに透光性目盛り
盤を採用し、この透光性目盛り盤の照明用光源として、
各発光ダイオード回路４０Ｂの両発光ダイオード４２、
４３を用いれば、上記発光指針の発光に対し、上記目盛
り盤の照明を上記所定時間だけ遅延させることができ
る。

【００４１】以上のように構成した本第２実施形態にお
いて、スイッチング回路７０のバイポーラトランジスタ
７１が、制御回路６０からデューティ制御出力に基づき
スイッチング作動すると、定電流回路２０Ａには定電圧
回路１０の定電圧に基づき定電流が流れ、バイポーラト
ランジスタ２１とカレントミラー回路を構成する各発光
ダイオード回路４０Ａのバイポーラトランジスタ４４に
も上記定電流が流れる。これに伴い、両発光ダイオード
回路４０Ａの各発光ダイオード４２、４３が発光する。

【００４２】然る後、上記所定時間が経過すると、スイ
ッチング回路３０のバイポーラトランジスタ３１が、制
御回路６０からのデューティ制御出力を受けてスイッチ
ング作動してスイッチング回路８０のバイポーラトラン
ジスタ８１をスイッチング作動させる。このため、バイ
ポーラトランジスタ２１と共にカレントミラー回路をそ
れぞれ構成する各発光ダイオード回路４０Ｂのバイポー
ラトランジスタ４４にも上記定電流流れる。これに伴
い、各発光ダイオード回路４０Ｂの両発光ダイオード４
２、４３が発光する。

【００４３】ここで、各カレントミラー回路を構成する
両バイポーラトランジスタ２１、４４は、ＩＣ等により
全く同一の特性で形成されている場合には特に支障はな
い。しかし、各カレントミラー回路を構成する両バイポ
ーラトランジスタ２１、４４をディスクリートな素子
（相互に分離した素子）で構成した場合、各バイポーラ
トランジスタのベースエミッタ間電圧特性や直流電流増
幅率特性にばらつきがあるとき、例えば、特に、各バイ
ポーラトランジスタ４４の中にベースエミッタ間電圧の
低いバイポーラトランジスタがあるとき、当該バイポー
ラトランジスタのベース電流が他のバイポーラトランジ
スタ４４に比べて流れ過ぎる。このため、ベースエミッ
タ間電圧の低いバイポーラトランジスタに流れる電流が
他のバイポーラトランジスタ４４に流れる電流、即ち、
バイポーラトランジスタ２１に流れる定電流に比して大
きくなり、カレントミラー回路としての機能を果たしに
くくなる。

【００４４】そこで、本第２実施形態では、上述のごと
く、バイポーラトランジスタ２１のエミッタに抵抗２３
を接続し、各バイポーラトランジスタ４４のエミッタに
抵抗２３と同一の抵抗値を有する抵抗４５を接続した。
これにより、上述のように各バイポーラトランジスタ４
４の中にベースエミッタ間電圧の低いバイポーラトラン
ジスタがある場合、当該バイポーラトランジスタのエミ
ッタに接続した抵抗４５が、両発光ダイオード４２、４
３のための電流制限抵抗としての機能の他、当該バイポ
ーラトランジスタの帰還抵抗として作用し、当該バイポ
ーラトランジスタに流れる電流の変化を抑制する。即
ち、ベースエミッタ間電圧の低いバイポーラトランジス
タ４４に流れる電流が増大しようとすると、このバイポ
ーラトランジスタのエミッタに接続した抵抗４５による
電圧降下分が増大し、また、この電圧降下分が増大する
と、当該バイポーラトランジスタ４４のベースと接地間
電圧が増大してこのバイポーラトランジスタのベース電
流を減少させて当該バイポーラトランジスタに流れる定
電流の変化を抑制する。換言すれば、ベースエミッタ間
電圧の低いバイポーラトランジスタ４４の他のバイポー
ラトランジスタ４４との間のばらつきが、ベースエミッ
タ間電圧の低いバイポーラトランジスタ４４のエミッタ
に接続した抵抗４５により吸収される。このため、バイ
ポーラトランジスタ２１と全てのバイポーラトランジス
タ４４の各々との間での精度のよい各カレントミラー回
路を構成し得る。その結果、各発光ダイオード回路４０
Ａ、４０Ｂの両発光ダイオード４２、４３の発光輝度は
精度よく同一に維持され得る。なお、本第２実施形態で
は、抵抗２１の抵抗値及び各抵抗４５の抵抗値を１００
Ωとした。また、抵抗２２の抵抗値を１６０Ωとし、各
抵抗７２乃至７４の抵抗値を１０ｋΩとし、各抵抗３
２、３３、８３の抵抗値を２２ｋΩとし、抵抗８２の抵
抗値を４７ｋΩとした。

【００４５】なお、本発明の実施にあたり、各発光ダイ
オード回路４０、４０Ａ、４０Ｂの発光ダイオードの直
列接続数は、赤色発光ダイオードであれば、３個或いは
４個であってもよい。これは、赤色発光ダイオードの順
方向電圧は白色発光ダイオードの順方向電圧の約半分で
あるためである。

【００４６】また、本発明の実施にあたり、上記第１或
いは第２の実施形態とは異なり、バッテリＢを各発光ダ
イオード回路４０或いは各発光ダイオード回路４０Ａ、
４０Ｂのみの直流電源とする場合には、当該直流電源を
定電流回路２０或いは２０Ａの定電圧電源として定電圧
回路１０に代えて採用してもよい。

【００４７】また、本発明の実施にあたり、定電圧回路
２０或いは２０Ａの定電圧は、５Ｖに限ることなく、例
えば、１０Ｖ程度にし、この１０Ｖの定電圧を各発光ダ
イオード回路４０、或いは各発光ダイオード回路４０
Ａ、４０ＢにバッテリＢの直流電圧に代えて印加するよ
うにしてもよい。

【００４８】また、本発明の実施にあたり、上記第２実
施形態にて述べた両スイッチング回路７０、８０を廃止
して、スイッチング回路３０のバイポーラトランジスタ
３１のコレクタを各発光ダイオード回路４０Ａ、４０Ｂ
のバイポーラトランジスタ４４のベースに直接接続して
実施してもよい。これによれば、上述のような遅延発光
制御を伴うことなく、全ての発光ダイオード回路の両発
光ダイオードを同時に発光させる。これによっても、上
記第２実施形態と同様に精度のよい各カレントミラー回
路を構成できる。

【００４９】また、本発明の実施にあたり、メータの照
明用光源である複数の発光ダイオードに限ることなく、
各種の機器の照明用光源として採用される複数の発光ダ
イオードに本発明を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す電気回路図であ
る。

【図２】周囲温度２５℃における白色発光ダイオードの
相対輝度と当該白色発光ダイオードの順方向電流との関
係を示すグラフである。

【図３】本発明の第２実施形態を示す電気回路図であ
る。

【図４】従来の定電圧駆動方式によるメータの照明用光
源である複数の発光ダイオードを駆動する回路構成図で
ある。

【符号の説明】

Ｂ…バッテリ、１０…定電圧回路、２０、２０Ａ…定電
流回路、２１、３１、４４…バイポーラトランジスタ、
２３、４１、４５…抵抗、３０…スイッチング回路、４
０、４０Ａ、４０Ｂ…発光ダイオード回路、４２、４３
…発光ダイオード。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明用光源である一つ或いは複数の発光
   ダイオード（４２、４３）、電流制限抵抗（４１、４
   ５）及びバイポーラトランジスタ（４４）をそれぞれ直
   列接続してなる複数の発光ダイオード回路（４０、４０
   Ａ、４０Ｂ）と、 当該各発光ダイオード回路のバイポーラトランジスタと
   共に各カレントミラー回路を構成するバイポーラトラン
   ジスタ（２１）を有する定電流回路（２０、２０Ａ）
   と、 前記各発光ダイオード回路のバイポーラトランジスタを
   共にスイッチング作動させるように前記各カレントミラ
   ー回路に接続されたバイポーラトランジスタ（３１）を
   有するスイッチング手段（３０）とを備えて、 このスイッチング手段は、そのバイポーラトランジスタ
   にて、調光制御出力に応じてスイッチング制御されて、
   前記各発光ダイオード回路のバイポーラトランジスタを
   スイッチング作動させ、 前記各発光ダイオード回路は、互いに並列接続されて、
   そのバイポーラトランジスタのスイッチング作動のも
   と、その照明用光源及び電流制限抵抗を通し、直流電源
   （Ｂ、１０）からの直流電圧に基づく電流を流して前記
   照明用光源を発光するように駆動し、 前記定電流回路は、前記直流電源から直流電圧を印加さ
   れて、前記各カレントミラー回路のカレントミラー作用
   のもと、定電流を発生するとともに前記各発光ダイオー
   ド回路の電流を前記定電流と同一にするようにした発光
   ダイオード用駆動装置。
2. 【請求項２】 照明用光源である一つ或いは複数の発光
   ダイオード（４２、４３）、電流制限抵抗（４１、４
   ５）及びバイポーラトランジスタ（４４）をそれぞれ直
   列接続してなる複数の発光ダイオード回路（４０、４０
   Ａ、４０Ｂ）と、 車両の直流電源（Ｂ）からの直流電圧に基づき定電圧を
   発生する定電圧発生回路（１０）と、 前記各発光ダイオード回路のバイポーラトランジスタと
   共に各カレントミラー回路を構成するバイポーラトラン
   ジスタ（２１）を有する定電流回路（２０、２０Ａ）
   と、 前記各発光ダイオード回路のバイポーラトランジスタを
   共にスイッチング作動させるように前記各カレントミラ
   ー回路に接続されたバイポーラトランジスタ（３１）を
   有するスイッチング手段（３０）とを備えて、 このスイッチング手段は、そのバイポーラトランジスタ
   にて、調光制御出力に応じてスイッチング制御されて、
   前記各発光ダイオード回路のバイポーラトランジスタを
   スイッチング作動させ、 前記各発光ダイオード回路は、互いに並列接続されて、
   そのバイポーラトランジスタのスイッチング作動のも
   と、その照明用光源及び電流制限抵抗を通し、前記直流
   電源からの直流電圧に基づく電流を流して前記照明用光
   源を発光するように駆動し、 前記定電流回路は、前記定電圧回路から定電圧を印加さ
   れて、前記各カレントミラー回路のカレントミラー作用
   のもと、定電流を発生するとともに前記各発光ダイオー
   ド回路の電流を前記定電流と同一にするようにした発光
   ダイオード用駆動装置。
3. 【請求項３】 前記複数の発光ダイオード回路におい
   て、その発光ダイオード回路毎に、当該発光ダイオード
   回路のバイポーラトランジスタは、そのエミッタにて当
   該発光ダイオード回路の電流制限抵抗（４５）を通し接
   地され、そのコレクタにて、当該発光ダイオード回路の
   照明用光源を通して前記直流電源に接続されており、 前記定電流回路は、そのバイポーラトランジスタのエミ
   ッタに一端にて接続され他端にて接地される抵抗であっ
   て前記各電流制限抵抗の抵抗値と同一の抵抗値を有する
   抵抗（２３）を有することを特徴とする請求項１或いは
   ２に記載の発光ダイオード用駆動装置。