(57)【要約】  出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する期間において、消灯時は第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を開放して、直前の点灯時のスイッチング素子Ｑ０の動作周波数とＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させる。点灯時は第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を短絡して、直前の消灯時に保持した動作周波数とＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させる。
2012127515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子が所定の動作周波数およびＤｕｔｙ値でオンオフ動作して、電源からＬＥＤ点灯用の所定の電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を制御する制御部とを備え、出力電流を所定の断続周期で断続し、点灯と消灯を繰り返してＬＥＤ光源を減光点灯させるＬＥＤ点灯装置であって、
前記制御部は、前記出力電流を断続して前記ＬＥＤ光源を減光点灯する期間において、
前記ＬＥＤ光源を消灯する場合、直前の点灯にて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が動作しているときの前記スイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したまま前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止させ、
前記ＬＥＤ光源を点灯する場合、直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値で前記スイッチング素子を動作させて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、所定の動作周波数の三角波を出力し、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、
前記電源を受けて所定の出力電流を生成するトランスあるいはコイルと、
前記トランスあるいは前記コイルの出力電流を整流する整流ダイオードと、
前記整流ダイオードの出力電流を平滑して前記ＬＥＤ光源へ供給する平滑コンデンサと、
前記ＬＥＤ光源へ供給した出力電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器の検出する出力電流信号を入力し、当該出力電流信号値と目標値の差分を積分する積分器を兼ねる誤差増幅器と、
前記制御部からの三角波を、前記誤差増幅器の出力値に応じたＤｕｔｙ値の矩形波にした動作信号を生成し、前記スイッチング素子へ出力する波形生成器とを有し、
前記Ｄｕｔｙ値の保持は、前記誤差増幅器の出力値を保持することによって行うことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、
前記波形生成器から前記スイッチング素子へ入力する動作信号を遮断する第１のスイッチと、
前記電流検出器から前記誤差増幅器へ入力する出力電流信号を遮断する第２のスイッチとを有し、
前記制御部は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作の停止を、前記第１のスイッチを操作して前記スイッチング素子へ入力する動作信号を遮断することによって行い、
前記誤差増幅器の出力値の保持を、前記第２のスイッチを操作して前記誤差増幅器へ入力する出力電流信号を遮断することによって行うことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、前記電流検出器から前記誤差増幅器へ入力する出力電流信号を遮断する第２のスイッチを有し、
前記制御部は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作の停止を、三角波の出力を停止することによって行い、
前記誤差増幅器の出力値の保持を、前記第２のスイッチを操作して前記誤差増幅器へ入力する出力電流信号を遮断することによって行うことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤ点灯装置は、複数のＬＥＤを直列に接続した前記ＬＥＤ光源のうちの一部のＬＥＤの両端を短絡する第３のスイッチを有し、
前記制御部は、出力電流を断続して、前記ＬＥＤ光源のうちの両端を短絡しないＬＥＤを減光点灯する期間において、
前記両端を短絡しないＬＥＤを消灯する場合、直前の点灯にて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が動作しているときの前記スイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したまま前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止させると共に、前記第３のスイッチによる短絡を開放し、
前記両端を短絡しないＬＥＤを点灯する場合、直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値で前記スイッチング素子を動作させて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させると共に、前記第３のスイッチを短絡することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項６】
前記制御部はＣＰＵを有し、
当該ＣＰＵは、出力電流を断続して前記ＬＥＤ光源を減光点灯する期間において、
前記ＬＥＤ光源を消灯する場合、直前の点灯にて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が動作しているときの前記スイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したまま前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止させ、
前記ＬＥＤ光源を点灯する場合、直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値で前記スイッチング素子を動作させて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させる機能または同等な機能の少なくとも一部を担うことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項７】
前記ＬＥＤ光源を減光点灯する制御に用いる設定情報を、前記制御部と外部装置の間で入出力する入出力部と、
前記入出力部を介して前記外部装置から入力された新たな設定情報に基づいて、既に記憶している設定情報を変更可能な記憶部とを備えることを特徴とする請求項６記載のＬＥＤ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）に断続的な電流を通電して減光点灯するＬＥＤ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の光源として、従来のタングステン電球に代替して、長寿命でメンテナンスの不要なＬＥＤが普及している。ＬＥＤは、長寿命で、かつ、少ない電力で必要な明るさを確保できる上、一定の電流を供給する簡単な制御によって安定した明るさを維持することができるため、車載用の光源としては好適である。【０００３】
ただし、ＬＥＤの発する明るさは、個々のＬＥＤによってばらつきが大きく、通電電流量に対して一様な発光特性にならない。そのため、定格電流によって点灯されたときの明るさによって、ＬＥＤの明るさを規定することが多い。
また、ＬＥＤの発する発光色も、個々のＬＥＤによってばらつきが大きく、通電電流量に対して一様な発光特性にならない。そのため、明るさ同様、定格電流によって点灯されたときの発光色によって、ＬＥＤの発光色を規定することが多い。【０００４】
上記のように潜在的に特性ばらつきを持っているＬＥＤを、減光して点灯する点灯装置においては、個々のＬＥＤの発光色を所望の色にして、かつ、均等な明るさで発光させるために、ピーク電流を定格電流とした電流を櫛歯状に断続して通電することによって減光点灯することが一般的である。ＬＥＤに断続的な電流を通電して減光点灯を行う点灯装置の構成として、例えば特許文献１，２が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４９４２３号公報（図６）
【特許文献２】特開２０１０−１７６８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に係る定電流駆動回路は、ＬＥＤに直列に接続したスイッチング素子のオンオフ動作によりＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流を断続してＬＥＤを減光点灯する構成である。減光点灯の期間にスイッチング素子をオンにして通電するときの電流を、定電圧制御のＤＣ／ＤＣコンバータを使用して細かく制御することを目的としているが、ＤＣ／ＤＣコンバータは間欠発振により制御されるもので、出力電流には大きなリプルが重畳してしまった。そのため、出力電流は理想的な矩形波にならないという課題があった。【０００７】
これに対して上記特許文献２は、減光点灯の期間にスイッチング素子をオンにして通電するときの電流の立ち上がりを急峻にするために、当立ち上がりポイント（第１の期間Ｔ１）から電流が所定の値に上昇するまで（第２の期間Ｔ２の最初の時点）、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のＤｕｔｙ値を一律に増大させる構成である。
ちなみに、特許文献２では、フィードバック制御のループ内に比例積分手段を含み、この比例積分手段が、第２の期間Ｔ２の最後の時点から次の周期における第２の期間Ｔ２の最初の時点まで積分項を保持する構成が記載されているが、矩形波の立ち上がりポイントにおいて電流が所定の値に上昇するまでの期間（第１の期間Ｔ１から第２の期間Ｔ２の最初の時点）、即ちＤｕｔｙ値の増大期間に、スイッチング素子に適切なＤｕｔｙ値を供給する構成ではない。【０００８】
減光点灯を出力電流の断続によって行う場合、断続する周波数は、発光のちらつきとして認識されないようにある程度早く断続する周波数にする必要があり、現実的には１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のオンオフ動作の周波数は、使用する電子部の特性によるところが大きく、現実的には１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度である。
ここで、例えば断続する周波数を５００Ｈｚ、スイッチング素子の動作周波数を５００ｋＨｚとして、減光点灯時の出力電流を定格電流の１／５０とするならば、ＬＥＤを減光点灯するときのＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子の動作回数は５００ｋＨｚ／５００Ｈｚ／５０＝２０（回）となる。
従って、スイッチング素子が５００ｋＨｚで２０回スイッチング動作する間に、出力電流をフィードバックして目的の電流を出力することがＤＣ／ＤＣコンバータに要求されるが、通常のフィードバック制御では、この短い時間内に断続電流の立ち上がりを急峻にして、矩形波に近い過不足のない電流を出力することは困難である。
このため、上記特許文献２の場合も、Ｄｕｔｙ値を増大させるための期間が短いとフィードバック制御が間に合わない場合がある。【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＬＥＤに供給する電流を断続して減光点灯する場合に、過電流を抑制しながら電流の立ち上がりを急峻にして、矩形波に近い断続電流をＬＥＤに供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のＬＥＤ点灯装置は、スイッチング素子が所定の動作周波数およびＤｕｔｙ値でオンオフ動作して、電源からＬＥＤ点灯用の所定の電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を制御する制御部とを備え、制御部は、出力電流を断続してＬＥＤ光源を減光点灯する期間において、ＬＥＤ光源を消灯する場合、直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部が動作しているときのスイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止させ、ＬＥＤ光源を点灯する場合、直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、断続点灯するときの消灯時にスイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止させ、続く点灯時に直前の消灯時に保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させることにより、過電流を抑制しながら、電流の立ち上がりを急峻にして、矩形波に近い断続電流をＬＥＤに供給することができる。この結果、各個のＬＥＤを均等な明るさおよび規定の発光量で減光点灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を変形した構成による第１の参考例を示すタイミングチャートである。
【図４】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を変形した構成による第２の参考例を示すタイミングチャートである。
【図５】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を変形した構成による第３の参考例を示すタイミングチャートである。
【図６】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を変形した構成による第４の参考例を示すタイミングチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図８】実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】この発明の実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に示すＬＥＤ点灯装置１は、直流電源２の直流電圧を利用してＬＥＤ光源４を点灯する装置であり、主にＤＣ／ＤＣコンバータ（電源部）部３、制御電源部５、制御部６、入力インタフェース（以下、Ｉ／Ｆ）部７を備える。直流電源２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３に直流電圧を供給する電源であり、電源スイッチ２ａによってＤＣ／ＤＣコンバータ部３への直流電圧が供給または遮断される。
【００１４】
ＬＥＤ光源４は、複数のＬＥＤを直列に接続して構成される。
ＬＥＤの発光色は所定の電流値（定格）によって規定されるため、規定の電流値以外の電流を供給すると発光色が変化し、さらに、各個のＬＥＤ間で発光色の変化量のばらつきが大きい。従って、減光を行うために電流値を低下させた場合には、所望の発光色を得ることも、複数のＬＥＤの発光色を一様にすることも困難である。
また、ＬＥＤの発光量も所定の電流値（定格）によって規定されるため、規定の電流値以外の電流を供給すると、発光量が非線形に変化し、各個のＬＥＤ間で非線形度合いのばらつきが大きい。したがって、減光を行うために電流値を低下させた場合には、所望の発光量を得ることも、複数のＬＥＤの発光量を一様にすることも困難である。
このような特性があるため、ＬＥＤを減光点灯するためには、供給する電流を櫛歯状に断続した矩形波で点灯（減光）することが望ましい。
また、ＬＥＤには定電圧特性があるため、印加電圧が所定の電圧を越えれば電流が流れ、所定の電圧以下では電流が流れない。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３を停止することにより、平滑コンデンサＣ０が貯えた電荷を吐き出して出力電圧が若干低下しただけで、電流が急激に減少して出力電流が途絶える。ＬＥＤの定電圧特性により、抵抗負荷を接続したＤＣ／ＤＣコンバータをオフしたときのように平滑コンデンサＣ０に貯えた電荷がなくなるまでだらだらと出力電流が流れ続けることはなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３をオフするたけで比較的容易に出力電流を止めることができる。
【００１５】
このＬＥＤ光源４は、例えば定格電流による通常の点灯と減光点灯とを切り替えて行う車載用光源（Ｄａｙｔｉｍｅ  Ｒｕｎｎｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ；ＤＲＬ付ヘッドランプおよびストップランプ付テールランプ）として用いる。
なお、ＤＲＬ付ヘッドランプは、夜間はヘッドランプとしてＬＥＤの定格点灯を行い、昼間はＤＲＬとしてＬＥＤの減光点灯を行うものである。
また、ストップランプ付テールランプは、ストップランプ（制動灯）点灯時にはＬＥＤの定格点灯を行い、テールランプ（尾灯）点灯時には減光点灯を行うものである。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は、トランス３ａ、ＭＯＳ形の電界効果トランジスタからなるスイッチング素子Ｑ０、整流ダイオードＤ０、および平滑コンデンサＣ０によりＬＥＤ点灯用の電力を生成する。また、ＬＥＤ点灯用電力の生成動作を制御する構成として積分コンデンサＣ１、積分抵抗Ｒ１、誤差増幅器３ｂ、波形生成器（比較器）３ｃ、電流検出抵抗Ｒ２、第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２を備える。なお、図１の例ではスイッチＳＷ１００が図示されているが、これは本実施の形態１の効果を従来と比較して説明するために設けたスイッチであり（詳細は後述する）、本実施の形態１では不要な部品である。
【００１７】
このＤＣ／ＤＣコンバータ部３では、波形生成器３ｃから出力される動作信号によりスイッチング素子Ｑ０のオンオフ動作を制御してトランス３ａに磁気エネルギを蓄え、これを放出することで、トランス３ａで発生した電圧を、整流ダイオードＤ０で整流し、平滑コンデンサＣ０で平滑して直流電圧を生成する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は平滑コンデンサＣ０からＬＥＤ光源４へ通電される出力電流を検出する電流検出抵抗Ｒ２を備え、出力電流の値が制御部６へ入力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧は、整流ダイオードＤ０からＬＥＤ光源４への経路の途中で分岐して制御部６へ入力する。
なお、トランス３ａはコイルであってもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は、トランス３ａに代替してコンデンサを使用するチャージポンプ式のＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。
【００１８】
誤差増幅器３ｂの一方の入力端子にはＬＥＤ光源４を所望の発光量で点灯するための電流値に応じた基準電圧Ｖが入力され、もう一方の入力端子にはＬＥＤ光源４と直列に接続された積分抵抗Ｒ１を介して電流検出抵抗Ｒ２で検出される出力電流信号が入力される。また、誤差増幅器３ｂに積分コンデンサＣ１を組み合わせて積分器を構成し、出力電流信号の値が基準電圧（目標値）Ｖに漸近するように出力電圧をフィードバック制御して、ＬＥＤ光源４に通電する出力電流を制御する。
【００１９】
波形生成器３ｃの一方の入力端子には誤差増幅器３ｂの出力電圧が入力され、もう一方の入力端子には制御部６から出力される所定周波数の三角波が入力され、三角波を出力電圧レベルでスライスした矩形波の動作信号にして、スイッチング素子Ｑ０のゲート端子へ出力する。この動作信号の周波数（動作周波数）は、制御部６が出力する三角波の周波数で決定され、Ｄｕｔｙ値は誤差増幅器３ｂが出力する電圧で決定される。
【００２０】
第１のスイッチＳＷ１は、この波形生成器３ｃの出力端子とスイッチング素子Ｑ０のゲート端子の間に設けられ、制御部６の操作により短絡（オン）してスイッチング素子Ｑ０へ動作信号を供給し、開放（オフ）して遮断する。
第２のスイッチＳＷ２は、積分抵抗Ｒ１と誤差増幅器３ｂの間に設けられ、制御部６の操作により短絡（オン）して誤差増幅器３ｂへ出力電流信号を供給し、開放（オフ）して遮断する。この第２のスイッチＳＷ２が開放（オフ）する間は誤差増幅器３ｂの出力電圧が積分コンデンサＣ１によって保持されるので、この出力電圧の値は変化しない。そして、スイッチング素子Ｑ０の動作周波数は制御部６からの三角波の周波数によって設定され、Ｄｕｔｙ値は三角波と誤差増幅器３ｂの出力から生成されるため、誤差増幅器３ｂの出力電圧を保持することはＤｕｔｙ値を保持することと等価になる。
【００２１】
制御部６は、動作周波数と同じ周波数の三角波を生成して波形生成器３ｃへ入力する。また、制御部６は、定格点灯の場合には第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２をオンして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４へ出力電流を連続的に供給させ、一方、減光点灯の場合には第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２をオンオフして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４への出力電流を、所定の周期で断続的に供給させる。
なお、減光点灯を行う際の出力電流の断続周期と各周期の点灯時間幅の情報は、制御部６の機能として予め設定しておけばよい。
また、定格点灯を行うか、減光点灯を行うかの指示は、例えば、減光指示装置８（車両のインストルメントパネルのヘッドランプ用スイッチなど）から入力Ｉ／Ｆ部７を介して制御部６へ入力すればよい。
【００２２】
ＬＥＤ光源４を断続的に点灯（減光点灯）するときに、今回点灯しているタイミングと次に点灯するタイミングにおいて負荷としての変動が無ければ、両タイミングにおいてはＤＣ／ＤＣコンバータ部３が出力する電力に変化がなく、よって、スイッチング素子Ｑ０の動作信号の周波数とＤｕｔｙ値に変化はない。従って、今回点灯しているタイミングと次に点灯するタイミングのスイッチング素子Ｑ０の動作信号の周波数とＤｕｔｙ値は同等になる。
即ち、今回点灯しているタイミングと次に点灯するタイミングとの間（消灯している間）は、動作信号の周波数とＤｕｔｙ値を保持し、変化させないことがＬＥＤ点灯装置１において好適な制御となる。
【００２３】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止しているタイミングにおいて動作信号の周波数とＤｕｔｙ値を保持して変化させない制御は、定電圧特性を備え、動作を停止しているタイミングにおいては電流が流れない負荷に対して電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータの制御に適している。上述のように、ＬＥＤは定電圧特性を備える負荷であるので、動作信号の周波数とＤｕｔｙ値を保持して変化させない制御はＤＣ／ＤＣコンバータ部３の制御方法として好適である。
【００２４】
次に、図２に示すタイミングチャートを用いて、本実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置１の動作を説明する。このＬＥＤ点灯装置１は、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を使用し、出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する構成である。
【００２５】
（１）ＬＥＤ光源４を消灯するタイミングＴ１，Ｔ３での動作
タイミングＴ１，Ｔ３において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオフして、スイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ０への動作信号を遮断する（図２（ａ））。同時に、制御部６は第２のスイッチＳＷ２もオフして、誤差増幅器３ｂに入力する出力電流信号を遮断する（図２（ｂ））。なお、スイッチＳＷ１００は常にオンとする（図２（ｃ））。また、図２（ｄ）はＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧、図２（ｅ）はＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電流である。
【００２６】
上述したようにＬＥＤには定電圧特性があるため、第１のスイッチＳＷ１をオフしてＤＣ／ＤＣコンバータ部３を停止すれば、平滑コンデンサＣ０が貯えた電荷を吐き出して出力電圧が若干低下しただけで、電流が急激に減少して出力電流が途絶える。
第２のスイッチＳＷ２のオフによって積分コンデンサＣ１の電荷量を保持できるので、誤差増幅器３ｂの出力電圧が変化しない。この消灯の期間、波形生成器３ｃにおいて、誤差増幅器３ｂの出力電圧と制御部６の三角波の比較により生成される動作信号のＤｕｔｙ値も変化しないので、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３を停止する直前にスイッチング素子Ｑ０に供給された動作信号のＤｕｔｙ値が保持される（図２（ｆ））。
【００２７】
（２）ＬＥＤ光源４を点灯するタイミングＴ２での動作
タイミングＴ２において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオンして、スイッチング素子Ｑ０へ動作信号を供給する。同時に、制御部６は第２のスイッチＳＷ２もオンして、誤差増幅器３ｂへ出力電流信号を入力する。
第１のスイッチＳＷ１のオンによってＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作を開始し、第２のスイッチＳＷ２のオンによって積分コンデンサＣ１の電荷量が上記（１）の状態からフィードバックを開始する。このとき、誤差増幅器３ｂの出力電圧と制御部６の三角波の比較により生成される動作信号のＤｕｔｙ値は、直前に動作していたときのＤｕｔｙ値から変化を開始する。即ち、誤差増幅器３ｂによる誤差増幅動作が行われ、出力電流のフィードバック動作が開始する。
スイッチング素子Ｑ０は供給される動作信号に応じてオンオフ動作を繰り返し、そのＤｕｔｙ比によってＬＥＤ光源４への出力電圧値または出力電流値が制御される。
【００２８】
出力電流を断続して減光点灯する期間、上記（１）と（２）の動作を繰り返すことによって、ＬＥＤ光源４を断続点灯するときの各立ち上がり動作（図２のタイミングＴ２）においては、常に直前のＤｕｔｙ値によってＤＣ／ＤＣコンバータ部３を動作させることができる。よって、図２（ｅ）に示すように過電流が発生せず、矩形波に近い断続電流を出力できる。この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４へ適切な電力を供給できる。
【００２９】
次に、図３に示すタイミングチャートを用いて、第１の参考例を説明する。この例では、図１に示すスイッチＳＷ１００を使用して、ＬＥＤ点灯装置１を上記特許文献１と同じような構成にして減光点灯を行う。このスイッチＳＷ１００はＬＥＤ光源４と電流検出抵抗Ｒ２との間に設けられ、制御部６の操作によりオンオフして、ＬＥＤ光源４への電流出力と出力停止を切り替えるものである。
この第１の参考例では、ＬＥＤ点灯装置１には第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２がない、即ち、常に短絡（オン）した状態である（図３（ａ），（ｂ））。
【００３０】
（１）ＬＥＤ光源４を消灯するタイミングＴ１，Ｔ３での動作
タイミングＴ１，Ｔ３において、制御部６がスイッチＳＷ１００をオフして、出力電流を遮断する（図３（ｃ））。この消灯の期間、出力電流が途絶えたことにより、フィードバック動作で徐々に動作信号のＤｕｔｙ値が上昇する（図３（ｆ））。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧も上昇する（図３（ｄ））。
【００３１】
（２）ＬＥＤ光源４を点灯するタイミングＴ２での動作
タイミングＴ２において、制御部６がスイッチＳＷ１００をオンして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４へ出力電流を供給する。このとき、消灯中のフィードバック動作によってＤｕｔｙ値が上昇するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の平滑コンデンサＣ０に貯えた過剰な電荷を放出することとなり、ＬＥＤ光源４には大きな過電流が供給されることになる（図３（ｅ））。この結果、各個のＬＥＤを均等な明るさで点灯（減光）できなかったり規定の発光色で点灯できなかったりするだけでなく、ＬＥＤを劣化させたり破壊したりする可能性もある。
【００３２】
次に、図４に示すタイミングチャートを用いて、第２の参考例を説明する。この例では、図１に示すＬＥＤ点灯装置１が第１のスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ１００を使用して、減光点灯する構成である。
この第２の参考例では、ＬＥＤ点灯装置１には第２のスイッチＳＷ２がない、即ち、常に短絡（オン）した状態である（図４（ｂ））。
【００３３】
（１）ＬＥＤ光源４を消灯するタイミングＴ１，Ｔ３での動作
タイミングＴ１，Ｔ３において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオフして、スイッチング素子Ｑ０の動作信号を遮断する（図４（ａ））。同時に、制御部６はスイッチＳＷ１００もオフして、出力電流を遮断する（図４（ｃ））。この消灯の期間、出力電流が途絶えたことにより、フィードバック動作で徐々に動作信号のＤｕｔｙ値が上昇するが（図４（ｆ））、第１のスイッチＳＷ１のオフによってＤＣ／ＤＣコンバータ部３は停止しており出力電圧はほとんど上昇しない（図４（ｄ））。
【００３４】
（２）ＬＥＤ光源４を点灯するタイミングＴ２での動作
タイミングＴ２において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオンして、スイッチング素子Ｑ０へ動作信号を供給する。同時に、制御部６はスイッチＳＷ１００をオンして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４へ出力電流を供給する。このとき、消灯中のフィードバック動作によって上昇したＤｕｔｙ値に応じた過剰な電流が出力されるが（図４（ｅ））、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の平滑コンデンサＣ０には過剰な電荷が蓄積していないため、ＬＥＤ光源４には図３（ｅ）ほどの大きな過電流が供給されることはない（図４（ｅ））。しかしながら、依然として過電流は発生するため、この過電流によってＬＥＤが劣化する可能性は残る。
【００３５】
上記第１の参考例および第２の参考例に示したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３を使用するＬＥＤ点灯装置１において、ＬＥＤ光源４の断続点灯（減光）のためにスイッチＳＷ１００を操作してＤＣ／ＤＣコンバータ部３の停止と動作を行うだけでは、十分な動作にはならない。
【００３６】
なお、詳細な説明は省略するが、図５に示すタイミングチャート（第３の参考例）のように、第１のスイッチＳＷ１のみをオンオフしてスイッチング素子Ｑ０の停止と動作を行う構成も考えられる。この構成の場合、図５に示す出力電圧、出力電流、および動作信号の変化は図４に示す場合（第２の参考例）とほとんど変わらなく、スイッチＳＷ１００のオンオフはＬＥＤ点灯装置１の基本的動作にほとんど影響しない。
【００３７】
次に、図６に示すタイミングチャートを用いて、第４の参考例を説明する。この例では、図１に示すＬＥＤ点灯装置１が第１のスイッチＳＷ１のオンオフにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作と停止を行い、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作時にソフトスタート制御を行って、出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する構成である。
この第４の参考例では、ＬＥＤ点灯装置１には第２のスイッチＳＷ２とスイッチＳＷ１００がない、即ち、常に短絡（オン）した状態である（図６（ｂ），（ｃ））。
【００３８】
ソフトスタート制御では、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作を停止しているときにＤｕｔｙ値を低いレベルに設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作開始（タイミングＴ２）直後から次第にＤｕｔｙ値を上昇させることによって（図６（ｅ））、出力電力を徐々に上昇させる制御を行う（図６（ｅ））。このため、タイミングＴ２で断続点灯したときの出力電流の立ち上がりが緩慢になり、電流が不足する。この結果、ＬＥＤ光源４が暗く、また、各個のＬＥＤを均等な明るさで点灯（減光）できなかったり規定の発光色で点灯できなかったりする。
従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３のソフトスタート制御は、ＬＥＤ光源４の減光用の断続点灯には不向きである。
【００３９】
以上より、実施の形態１によれば、ＬＥＤ点灯装置１は、スイッチング素子Ｑ０が所定の動作周波数およびＤｕｔｙ値でオンオフ動作して、直流電源２からＬＥＤ点灯用の所定の電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ部３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を制御する制御部６とを備え、制御部６は、出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する期間において、ＬＥＤ光源４を消灯する場合は直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作しているときのスイッチング素子Ｑ０の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させ、ＬＥＤ光源４を点灯する場合は直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させるように構成した。このため、直前の消灯時に保持したＤｕｔｙ値によって次の点灯を行うことで過電流を抑制しながら電流の立ち上がりを急峻にすることができるようになり、矩形波に近い断続電流をＬＥＤ光源４に供給できる。よって、各個のＬＥＤを均等な明るさで減光点灯することができ、かつ、各個のＬＥＤを規定の発光色で減光点灯することができる。
【００４０】
また、実施の形態１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は、直流電源２を受けて所定の出力電流を生成するトランス３ａ（あるいはコイル）と、トランス３ａ（あるいはコイル）の出力電流を整流する整流ダイオードＤ０と、整流ダイオードＤ０の出力電流を平滑する平滑コンデンサＣ０と、ＬＥＤ光源４へ通電した出力電流信号を検出する電流検出抵抗Ｒ２と、電流検出抵抗Ｒ２の検出する出力電流信号と基準電圧Ｖの差分を積分する積分器を兼ね、出力電流信号値が目標値である基準電圧Ｖに漸近するように出力電圧をフィードバック制御する誤差増幅器３ｂと、制御部６からの三角波を、誤差増幅器３ｂの出力電圧に応じたＤｕｔｙ値の矩形波にした動作信号を生成してスイッチング素子Ｑ０へ出力する波形生成器３ｃとを有する構成にし、Ｄｕｔｙ値の保持は、誤差増幅器３ｂの出力電圧を保持することによって行うようにした。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は、波形生成器３ｃからスイッチング素子Ｑ０へ入力する動作信号を遮断する第１のスイッチＳＷ１と、積分抵抗Ｒ１から誤差増幅器３ｂへ入力する出力電流信号を遮断する第２のスイッチＳＷ２とを有し、制御部６は、第１のスイッチＳＷ１を操作してスイッチング素子Ｑ０へ入力する動作信号を遮断することによってＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させ、第２のスイッチＳＷ２を操作して誤差増幅器３ｂへ入力する出力電流信号を遮断することによって誤差増幅器３ｂの出力電圧の保持を行うように構成した。このため、アナログ部品を用いて構成するＤＣ／ＤＣコンバータ部３を使用して、矩形波に近い断続電流をＬＥＤ光源４に供給することができ、各個のＬＥＤを均等な明るさおよび規定の発光色で減光点灯することができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態１では、第１のスイッチＳＷ１のオンオフ動作により波形生成器３ｃからスイッチング素子Ｑ０へ入力される動作信号を遮断する構成にしたが、制御部６が三角波の出力を停止する（信号をＨレベルに固定する）ことにより、波形生成器３ｃからスイッチング素子Ｑ０へ入力される動作信号をオフ側に固定する構成にしてもよい。
即ち、第１のスイッチＳＷ１により行っていた波形生成器３ｃからスイッチング素子Ｑ０への動作信号の供給および遮断を、制御部６が三角波を出力して波形生成器３ｃに動作信号を生成させること、および、制御部６が三角波の出力を停止して波形生成器３ｃの生成する動作信号をオフ側に固定することによって行う。
この場合、第１のスイッチＳＷ１は不要であり、簡単な構成によって矩形波に近い断続電流をＬＥＤ光源４に供給することができる。よって、ＬＥＤ点灯装置１を小形にでき、コストの低減が可能である。
【００４２】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置１の構成を示す回路図であり、図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図７に示すように、実施の形態２のＬＥＤ点灯装置１は、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２に加え、新たに、ＬＥＤ光源４の一部のＬＥＤの両端を短絡する第３のスイッチＳＷ３を備える。
【００４３】
また、本実施の形態２ではＬＥＤ光源４を車載用のＤＲＬ付ヘッドランプに用いることとし、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤブロック４ａですれ違い灯（ロウビーム）を構成し、別の複数のＬＥＤを直列に接続して構成されるＬＥＤブロック４ｂで走行灯（ハイビーム）を構成している。そして、第３のスイッチＳＷ３の一方の端子を、ＬＥＤブロック４ａとＬＥＤブロック４ｂを直列に接続した接続点に接続し、第３のスイッチＳＷ３の他方の端子をＬＥＤブロック４ｂと電流検出抵抗Ｒ２を直列に接続した接続点に接続している。
制御部６の操作によって第３のスイッチＳＷ３がオンになると、ＬＥＤブロック４ｂの両端が短絡され、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａだけがＬＥＤ点灯装置１に接続された状態になる。第３のスイッチＳＷ３がオフになると、短絡が開放されてすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂが直列に接続された状態になる。
【００４４】
この構成において、すれ違い灯を点灯するときは、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端を短絡して消灯し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａだけを点灯する。また、走行灯を点灯するときは、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端の短絡を開放して、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを同時に点灯する。
【００４５】
次に、図８に示すタイミングチャートを用いて、本実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置１の動作を説明する。図８の例では、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を使用して出力電流を断続してすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを減光点灯し、ＤＲＬを構成する。
【００４６】
（１）すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを消灯するタイミングＴ１，Ｔ３での動作
タイミングＴ１，Ｔ３において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオフして、スイッチング素子Ｑ０への動作信号を遮断し、スイッチング素子Ｑ０のスイッチング動作を停止させる（図８（ａ））。同時に、制御部６は第２のスイッチＳＷ２もオフして、誤差増幅器３ｂに入力する出力電流信号を遮断する（図８（ｂ））。さらに、制御部６は第３のスイッチＳＷ３もオフして走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの短絡を開放し、直列に接続されたすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂにＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧を印加する。
この第３のスイッチＳＷ３のオフによって、ＬＥＤ点灯装置１の出力端子に接続されるＬＥＤの直列接続数量が増加し、ＬＥＤ光源４の合計順方向電圧が高くなるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３が停止したときに残っている平滑コンデンサＣ０の電圧よりＬＥＤ光源４の合計順方向電圧の方が高くなる。よって、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂに出力電流が流れなくなり、平滑コンデンサＣ０の電荷および電圧がそのまま維持される（図８（ｄ））。
【００４７】
（２）すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを点灯するタイミングＴ２での動作
タイミングＴ２において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオンして、スイッチング素子Ｑ０へ動作信号を供給し、スイッチング素子Ｑ０のオンオフ動作を開始させる。同時に、制御部６は第２のスイッチＳＷ２もオンして、誤差増幅器３ｂへ出力電流信号を入力する。さらに、制御部６は第３のスイッチＳＷ３もオンして走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを短絡し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａだけにＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧を、維持していた平滑コンデンサＣ０の電圧と共に印加する。
【００４８】
出力電流を断続してすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを減光点灯する期間、上記（１）と（２）の動作を繰り返すことによって、ＬＥＤ光源４側への出力電流が通電するときの立ち上がりと、停止するときの立下がりを急峻にすることができ、出力電流を理想的な矩形波に近づけることができる。
【００４９】
以上より、実施の形態２によれば、ＬＥＤ点灯装置１は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ光源４のうちの走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端を短絡する第３のスイッチＳＷ３を有し、制御部６は、出力電流を断続してすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを減光点灯する期間において、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを消灯する場合に直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作しているときのスイッチング素子Ｑ０の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させると共に、第３のスイッチＳＷ３による走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの短絡を開放し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを点灯する場合に直前の消灯にて保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させると共に、第３のスイッチＳＷ３により走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを短絡するように構成した。このため、走行灯とすれ違い灯にＬＥＤを使用するヘッドランプの、すれ違い灯用のＬＥＤを減光点灯するＤＲＬ用のＬＥＤ点灯装置を実現できる。また、理想的な矩形波に近い断続電流をすれ違い灯用のＬＥＤに供給することができるので、所望の明るさと、規定の発光色によって減光点灯するＤＲＬを実現できる。
【００５０】
実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置１の構成を示す回路図であり、図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
上記実施の形態２ではすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを減光点灯してＤＲＬを構成したが、逆に、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを減光点灯してＤＲＬを構成することも可能である。そこで、本実施の形態３では、例えば図９に示すように、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端を短絡する第３のスイッチＳＷ３に加え、新たに、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａの両端を短絡する第４のスイッチＳＷ４を設ける。
【００５１】
図９に示す構成のＬＥＤ点灯装置１において、すれ違い灯を点灯するときは、制御部６が第３のスイッチＳＷ３をオン、第４のスイッチＳＷ４をオフして、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端を短絡して消灯し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａだけを点灯させる。
走行灯を点灯するときは、制御部６が第３のスイッチＳＷ３と第４のスイッチＳＷ４を共にオフして短絡を開放し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを同時に点灯させる。
【００５２】
また、ＤＲＬとして使用するときは、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを消灯する場合に、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を開放して直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作しているときのスイッチング素子Ｑ０の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させると共に、第４のスイッチＳＷ４によるすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａの短絡を開放する。
走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを点灯する場合は、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を短絡して直前の消灯にて保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させると共に、第４のスイッチＳＷ４によりすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを短絡する。
【００５３】
このように、出力電流を断続して走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを減光点灯する期間、上記の動作を繰り返すことによって、実施の形態２の場合と同様に、ＬＥＤ光源４側への出力電流が通電するときの立ち上がりと、停止するときの立下がりを急峻にすることができ、出力電流を理想的な矩形波に近づけることができる。
このため、走行灯とすれ違い灯にＬＥＤを使用するヘッドランプの、走行灯用のＬＥＤを減光点灯するＤＲＬ用のＬＥＤ点灯装置を実現できる。また、理想的な矩形波に近い断続電流を走行灯用のＬＥＤに供給することができるので、所望の明るさと、規定の発光色によって減光点灯するＤＲＬを実現できる。
【００５４】
実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置１の構成を示す回路図であり、図９と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
上記実施の形態３では、誤差増幅器３ｂ、波形生成器３ｃおよび第２のスイッチＳＷ２などで構成するアナログ回路により動作信号を生成し、スイッチング素子Ｑ０への動作信号の供給と遮断を第１のスイッチＳＷ１により制御する構成としたが、本実施の形態４では、これらの機能をＣＰＵ６ａを備えた制御部６が行う構成にする。
【００５５】
図１０に示すように、本実施の形態４の制御部６はＣＰＵ６ａおよび記憶部６ｂを備える構成とし、このＣＰＵ６ａの機能を使用して、上記実施の形態３において誤差増幅器３ｂおよび波形生成器３ｃが行っていたスイッチング素子Ｑ０の動作信号の生成処理と、第１のスイッチＳＷ１が行っていた動作信号のスイッチング素子Ｑ０への供給および遮断（ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作と停止）の処理と、積分コンデンサＣ１および積分抵抗Ｒ１からなる積分器と第２のスイッチＳＷ２とで行っていたＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作停止中に動作信号の周波数（動作周波数）とＤｕｔｙ値を保持する処理とを行う。
【００５６】
記憶部６ｂは、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびフラッシュメモリ等の不揮発性記憶素子で構成し、定常点灯時に出力する電流の目標値、減光点灯時の電流の断続周期と各周期の点灯時間幅等の情報を予め設定しておく。
【００５７】
この制御部６において、出力電圧の入力および電流検出抵抗Ｒ２で検出する出力電流の入力は、ＣＰＵ６ａが内蔵するＡ／Ｄコンバータ（不図示）によって行う。また、ＣＰＵ６ａは予め与えられたプログラムを実行することによって、出力電流が目標値に漸近するよう、入力される出力電流の状態に応じてＤｕｔｙ値を変化させたスイッチング素子Ｑ０への動作信号を生成する演算、および、この動作信号をスイッチング素子Ｑ０へ供給および遮断するタイミング制御を行う。さらに、ＣＰＵ６ａは、減光点灯を行っている間、消灯時に直前の点灯時の動作周波数とＤｕｔｙ値をメモリ（不図示）に格納し、次の点灯動作用にメモリからこれら動作周波数とＤｕｔｙ値を読み出して使用する。
【００５８】
さらに、本実施の形態４では、入出力Ｉ／Ｆ部９を介して制御部６と外部装置１０を接続してもよく、所定の情報を入出力可能である。例えば、予め作製されたＬＥＤ点灯装置１に対し、外部装置１０を用いて定常点灯時にＬＥＤ光源４に通電する出力電流の値、減光点灯時の断続周期と各周期の点灯時間幅などの情報を入力することによって、記憶部６ｂをこれらの情報に更新する。これにより、同一構成のＬＥＤ点灯装置１を、個別の車載灯具に対応した特性に設定することができる。
また例えば、ＬＥＤ光源４またはＬＥＤ点灯装置１に何らかの異常が発生したときに、制御部６がその情報を記憶部６ｂに記憶させ、入出力Ｉ／Ｆ部９を介して外部装置１０へ出力する。
【００５９】
以上より、実施の形態４によれば、制御部６はＣＰＵ６ａを有し、このＣＰＵ６ａが、出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する期間において、ＬＥＤ光源４を消灯する場合に直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作しているときのスイッチング素子Ｑ０の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させ、ＬＥＤ光源４を点灯する場合に直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させる機能または同等の機能の少なくとも一部を行うように構成した。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の一部の機能を制御部６のＣＰＵ６ａの機能で代替することによって、誤差増幅器および波形生成器（比較器）などの部品を削減することがきる。よって、ＬＥＤ点灯装置１を小形にでき、コストの低減が可能である。
【００６０】
また、実施の形態４によれば、ＬＥＤ点灯装置１は、ＬＥＤ光源４を減光点灯する制御に用いる出力電流の目標値、減光点灯時の断続周期と各周期の点灯時間幅等の設定情報を、制御部６と外部装置１０との間で入出力する入出力Ｉ／Ｆ部９と、入出力Ｉ／Ｆ部９を介して外部装置１０から入力された新たな設定情報に基づいて、既に記憶している設定情報を変更可能な記憶部６ｂとを備える構成にした。このため、ＬＥＤ光源４の点灯に必要な情報を不揮発性記憶素子に格納することによって、特性の異なるＬＥＤ点灯装置を容易に作製できるようになる。よって、ＬＥＤ点灯装置の機種を少なくして同製品を多く生産することができ、品質が安定し、生産管理が容易になる。
【００６１】
なお、上記実施の形態４では、上記実施の形態３で示したＬＥＤ点灯装置１のＤＣ／ＤＣコンバータ部３の一部の機能をＣＰＵ６ａに行わせる構成例を説明したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態１，２で示したＬＥＤ点灯装置１も同様にＤＣ／ＤＣコンバータ部３の一部の機能をＣＰＵ６ａに行わせる構成にすることができる。
【００６２】
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、この発明に係るＬＥＤ点灯装置は、減光点灯時にＬＥＤ光源に供給する断続的な電流の立ち上がりを急峻にしつつ過電流を抑制したので、ＤＲＬ付ヘッドランプおよびストップランプ付テールランプなどの車載灯具を点灯するＬＥＤ点灯装置などに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００６４】
１  ＬＥＤ点灯装置、２  直流電源、２ａ  電源スイッチ、３  ＤＣ／ＤＣコンバータ部、３ａ  トランス、３ｂ  誤差増幅器、３ｃ  波形生成器、４  ＬＥＤ光源、５  制御電源部、６  制御部、６ａ  ＣＰＵ、６ｂ  記憶部、７  入力Ｉ／Ｆ部、８  減光指示装置、９  入出力Ｉ／Ｆ部、１０  外部装置。
【図１】
2012127515.tif 000003
【図２】
2012127515.tif 000004
【図３】
2012127515.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012127515.tif 000009
【図８】
2012127515.tif 000010
【図９】
2012127515.tif 000011
【図１０】
2012127515.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）に断続的な電流を通電して減光点灯するＬＥＤ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の光源として、従来のタングステン電球に代替して、長寿命でメンテナンスの不要なＬＥＤが普及している。ＬＥＤは、長寿命で、かつ、少ない電力で必要な明るさを確保できる上、一定の電流を供給する簡単な制御によって安定した明るさを維持することができるため、車載用の光源としては好適である。
【０００３】
ただし、ＬＥＤの発する明るさは、個々のＬＥＤによってばらつきが大きく、通電電流量に対して一様な発光特性にならない。そのため、定格電流によって点灯されたときの明るさによって、ＬＥＤの明るさを規定することが多い。
また、ＬＥＤの発する発光色も、個々のＬＥＤによってばらつきが大きく、通電電流量に対して一様な発光特性にならない。そのため、明るさ同様、定格電流によって点灯されたときの発光色によって、ＬＥＤの発光色を規定することが多い。
【０００４】
上記のように潜在的に特性ばらつきを持っているＬＥＤを、減光して点灯する点灯装置においては、個々のＬＥＤの発光色を所望の色にして、かつ、均等な明るさで発光させるために、ピーク電流を定格電流とした電流を櫛歯状に断続して通電することによって減光点灯することが一般的である。ＬＥＤに断続的な電流を通電して減光点灯を行う点灯装置の構成として、例えば特許文献１，２が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４９４２３号公報（図６）
【特許文献２】特開２０１０−１７６８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に係る定電流駆動回路は、ＬＥＤに直列に接続したスイッチング素子のオンオフ動作によりＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流を断続してＬＥＤを減光点灯する構成である。減光点灯の期間にスイッチング素子をオンにして通電するときの電流を、定電圧制御のＤＣ／ＤＣコンバータを使用して細かく制御することを目的としているが、ＤＣ／ＤＣコンバータは間欠発振により制御されるもので、出力電流には大きなリプルが重畳してしまった。そのため、出力電流は理想的な矩形波にならないという課題があった。
【０００７】
これに対して上記特許文献２は、減光点灯の期間にスイッチング素子をオンにして通電するときの電流の立ち上がりを急峻にするために、当立ち上がりポイント（第１の期間Ｔ１）から電流が所定の値に上昇するまで（第２の期間Ｔ２の最初の時点）、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のＤｕｔｙ値を一律に増大させる構成である。
ちなみに、特許文献２では、フィードバック制御のループ内に比例積分手段を含み、この比例積分手段が、第２の期間Ｔ２の最後の時点から次の周期における第２の期間Ｔ２の最初の時点まで積分項を保持する構成が記載されているが、矩形波の立ち上がりポイントにおいて電流が所定の値に上昇するまでの期間（第１の期間Ｔ１から第２の期間Ｔ２の最初の時点）、即ちＤｕｔｙ値の増大期間に、スイッチング素子に適切なＤｕｔｙ値を供給する構成ではない。
【０００８】
減光点灯を出力電流の断続によって行う場合、断続する周波数は、発光のちらつきとして認識されないようにある程度早く断続する周波数にする必要があり、現実的には１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のオンオフ動作の周波数は、使用する電子部の特性によるところが大きく、現実的には１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度である。
ここで、例えば断続する周波数を５００Ｈｚ、スイッチング素子の動作周波数を５００ｋＨｚとして、減光点灯時の出力電流を定格電流の１／５０とするならば、ＬＥＤを減光点灯するときのＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子の動作回数は５００ｋＨｚ／５００Ｈｚ／５０＝２０（回）となる。
従って、スイッチング素子が５００ｋＨｚで２０回スイッチング動作する間に、出力電流をフィードバックして目的の電流を出力することがＤＣ／ＤＣコンバータに要求されるが、通常のフィードバック制御では、この短い時間内に断続電流の立ち上がりを急峻にして、矩形波に近い過不足のない電流を出力することは困難である。
このため、上記特許文献２の場合も、Ｄｕｔｙ値を増大させるための期間が短いとフィードバック制御が間に合わない場合がある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＬＥＤに供給する電流を断続して減光点灯する場合に、過電流を抑制しながら電流の立ち上がりを急峻にして、矩形波に近い断続電流をＬＥＤに供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のＬＥＤ点灯装置は、スイッチング素子が所定の動作周波数およびＤｕｔｙ値でオンオフ動作して、電源からＬＥＤ点灯用の所定の電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を制御する制御部とを備え、所定の電圧を制御することによりＬＥＤ光源に流れる電流を制御するとともに、ＬＥＤ光源に流れる電流の通電と停止を所定の周期で行うことによりＬＥＤ光源に所定の電流値を有する矩形波状の電流を通電してＬＥＤ光源を減光点灯させ、制御部は、矩形波状の電流を通電してＬＥＤ光源を減光点灯する期間において、ＬＥＤ光源への通電電流を停止してＬＥＤ光源を消灯する場合、直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部が動作しているときのスイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止してＬＥＤ光源に印加する電圧を低下させ、ＬＥＤ光源に通電してＬＥＤ光源を点灯する場合、直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、断続点灯するときの消灯時にスイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止させ、続く点灯時に直前の消灯時に保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させることにより、過電流を抑制しながら、電流の立ち上がりを急峻にして、矩形波に近い断続電流をＬＥＤに供給することができる。この結果、各個のＬＥＤを均等な明るさおよび規定の発光量で減光点灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を変形した構成による第１の参考例を示すタイミングチャートである。
【図４】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を変形した構成による第２の参考例を示すタイミングチャートである。
【図５】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を変形した構成による第３の参考例を示すタイミングチャートである。
【図６】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を変形した構成による第４の参考例を示すタイミングチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図８】実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】この発明の実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に示すＬＥＤ点灯装置１は、直流電源２の直流電圧を利用してＬＥＤ光源４を点灯する装置であり、主にＤＣ／ＤＣコンバータ（電源部）部３、制御電源部５、制御部６、入力インタフェース（以下、Ｉ／Ｆ）部７を備える。直流電源２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３に直流電圧を供給する電源であり、電源スイッチ２ａによってＤＣ／ＤＣコンバータ部３への直流電圧が供給または遮断される。
【００１４】
ＬＥＤ光源４は、複数のＬＥＤを直列に接続して構成される。
ＬＥＤの発光色は所定の電流値（定格）によって規定されるため、規定の電流値以外の電流を供給すると発光色が変化し、さらに、各個のＬＥＤ間で発光色の変化量のばらつきが大きい。従って、減光を行うために電流値を低下させた場合には、所望の発光色を得ることも、複数のＬＥＤの発光色を一様にすることも困難である。
また、ＬＥＤの発光量も所定の電流値（定格）によって規定されるため、規定の電流値以外の電流を供給すると、発光量が非線形に変化し、各個のＬＥＤ間で非線形度合いのばらつきが大きい。したがって、減光を行うために電流値を低下させた場合には、所望の発光量を得ることも、複数のＬＥＤの発光量を一様にすることも困難である。
このような特性があるため、ＬＥＤを減光点灯するためには、供給する電流を櫛歯状に断続した矩形波で点灯（減光）することが望ましい。
また、ＬＥＤには定電圧特性があるため、印加電圧が所定の電圧を越えれば電流が流れ、所定の電圧以下では電流が流れない。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３を停止することにより、平滑コンデンサＣ０が貯えた電荷を吐き出して出力電圧が若干低下しただけで、電流が急激に減少して出力電流が途絶える。ＬＥＤの定電圧特性により、抵抗負荷を接続したＤＣ／ＤＣコンバータをオフしたときのように平滑コンデンサＣ０に貯えた電荷がなくなるまでだらだらと出力電流が流れ続けることはなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３をオフするたけで比較的容易に出力電流を止めることができる。
【００１５】
このＬＥＤ光源４は、例えば定格電流による通常の点灯と減光点灯とを切り替えて行う車載用光源（Ｄａｙｔｉｍｅ  Ｒｕｎｎｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ；ＤＲＬ付ヘッドランプおよびストップランプ付テールランプ）として用いる。
なお、ＤＲＬ付ヘッドランプは、夜間はヘッドランプとしてＬＥＤの定格点灯を行い、昼間はＤＲＬとしてＬＥＤの減光点灯を行うものである。
また、ストップランプ付テールランプは、ストップランプ（制動灯）点灯時にはＬＥＤの定格点灯を行い、テールランプ（尾灯）点灯時には減光点灯を行うものである。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は、トランス３ａ、ＭＯＳ形の電界効果トランジスタからなるスイッチング素子Ｑ０、整流ダイオードＤ０、および平滑コンデンサＣ０によりＬＥＤ点灯用の電力を生成する。また、ＬＥＤ点灯用電力の生成動作を制御する構成として積分コンデンサＣ１、積分抵抗Ｒ１、誤差増幅器３ｂ、波形生成器（比較器）３ｃ、電流検出抵抗Ｒ２、第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２を備える。なお、図１の例ではスイッチＳＷ１００が図示されているが、これは本実施の形態１の効果を従来と比較して説明するために設けたスイッチであり（詳細は後述する）、本実施の形態１では不要な部品である。
【００１７】
このＤＣ／ＤＣコンバータ部３では、波形生成器３ｃから出力される動作信号によりスイッチング素子Ｑ０のオンオフ動作を制御してトランス３ａに磁気エネルギを蓄え、これを放出することで、トランス３ａで発生した電圧を、整流ダイオードＤ０で整流し、平滑コンデンサＣ０で平滑して直流電圧を生成する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は平滑コンデンサＣ０からＬＥＤ光源４へ通電される出力電流を検出する電流検出抵抗Ｒ２を備え、出力電流の値が制御部６へ入力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧は、整流ダイオードＤ０からＬＥＤ光源４への経路の途中で分岐して制御部６へ入力する。
なお、トランス３ａはコイルであってもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は、トランス３ａに代替してコンデンサを使用するチャージポンプ式のＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。
【００１８】
誤差増幅器３ｂの一方の入力端子にはＬＥＤ光源４を所望の発光量で点灯するための電流値に応じた基準電圧Ｖが入力され、もう一方の入力端子にはＬＥＤ光源４と直列に接続された積分抵抗Ｒ１を介して電流検出抵抗Ｒ２で検出される出力電流信号が入力される。また、誤差増幅器３ｂに積分コンデンサＣ１を組み合わせて積分器を構成し、出力電流信号の値が基準電圧（目標値）Ｖに漸近するように出力電圧をフィードバック制御して、ＬＥＤ光源４に通電する出力電流を制御する。
【００１９】
波形生成器３ｃの一方の入力端子には誤差増幅器３ｂの出力電圧が入力され、もう一方の入力端子には制御部６から出力される所定周波数の三角波が入力され、三角波を出力電圧レベルでスライスした矩形波の動作信号にして、スイッチング素子Ｑ０のゲート端子へ出力する。この動作信号の周波数（動作周波数）は、制御部６が出力する三角波の周波数で決定され、Ｄｕｔｙ値は誤差増幅器３ｂが出力する電圧で決定される。
【００２０】
第１のスイッチＳＷ１は、この波形生成器３ｃの出力端子とスイッチング素子Ｑ０のゲート端子の間に設けられ、制御部６の操作により短絡（オン）してスイッチング素子Ｑ０へ動作信号を供給し、開放（オフ）して遮断する。
第２のスイッチＳＷ２は、積分抵抗Ｒ１と誤差増幅器３ｂの間に設けられ、制御部６の操作により短絡（オン）して誤差増幅器３ｂへ出力電流信号を供給し、開放（オフ）して遮断する。この第２のスイッチＳＷ２が開放（オフ）する間は誤差増幅器３ｂの出力電圧が積分コンデンサＣ１によって保持されるので、この出力電圧の値は変化しない。そして、スイッチング素子Ｑ０の動作周波数は制御部６からの三角波の周波数によって設定され、Ｄｕｔｙ値は三角波と誤差増幅器３ｂの出力から生成されるため、誤差増幅器３ｂの出力電圧を保持することはＤｕｔｙ値を保持することと等価になる。
【００２１】
制御部６は、動作周波数と同じ周波数の三角波を生成して波形生成器３ｃへ入力する。また、制御部６は、定格点灯の場合には第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２をオンして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４へ出力電流を連続的に供給させ、一方、減光点灯の場合には第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２をオンオフして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４への出力電流を、所定の周期で断続的に供給させる。
なお、減光点灯を行う際の出力電流の断続周期と各周期の点灯時間幅の情報は、制御部６の機能として予め設定しておけばよい。
また、定格点灯を行うか、減光点灯を行うかの指示は、例えば、減光指示装置８（車両のインストルメントパネルのヘッドランプ用スイッチなど）から入力Ｉ／Ｆ部７を介して制御部６へ入力すればよい。
【００２２】
ＬＥＤ光源４を断続的に点灯（減光点灯）するときに、今回点灯しているタイミングと次に点灯するタイミングにおいて負荷としての変動が無ければ、両タイミングにおいてはＤＣ／ＤＣコンバータ部３が出力する電力に変化がなく、よって、スイッチング素子Ｑ０の動作信号の周波数とＤｕｔｙ値に変化はない。従って、今回点灯しているタイミングと次に点灯するタイミングのスイッチング素子Ｑ０の動作信号の周波数とＤｕｔｙ値は同等になる。
即ち、今回点灯しているタイミングと次に点灯するタイミングとの間（消灯している間）は、動作信号の周波数とＤｕｔｙ値を保持し、変化させないことがＬＥＤ点灯装置１において好適な制御となる。
【００２３】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止しているタイミングにおいて動作信号の周波数とＤｕｔｙ値を保持して変化させない制御は、定電圧特性を備え、動作を停止しているタイミングにおいては電流が流れない負荷に対して電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータの制御に適している。上述のように、ＬＥＤは定電圧特性を備える負荷であるので、動作信号の周波数とＤｕｔｙ値を保持して変化させない制御はＤＣ／ＤＣコンバータ部３の制御方法として好適である。
【００２４】
次に、図２に示すタイミングチャートを用いて、本実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置１の動作を説明する。このＬＥＤ点灯装置１は、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を使用し、出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する構成である。
【００２５】
（１）ＬＥＤ光源４を消灯するタイミングＴ１，Ｔ３での動作
タイミングＴ１，Ｔ３において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオフして、スイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ０への動作信号を遮断する（図２（ａ））。同時に、制御部６は第２のスイッチＳＷ２もオフして、誤差増幅器３ｂに入力する出力電流信号を遮断する（図２（ｂ））。なお、スイッチＳＷ１００は常にオンとする（図２（ｃ））。また、図２（ｄ）はＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧、図２（ｅ）はＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電流である。
【００２６】
上述したようにＬＥＤには定電圧特性があるため、第１のスイッチＳＷ１をオフしてＤＣ／ＤＣコンバータ部３を停止すれば、平滑コンデンサＣ０が貯えた電荷を吐き出して出力電圧が若干低下しただけで、電流が急激に減少して出力電流が途絶える。
第２のスイッチＳＷ２のオフによって積分コンデンサＣ１の電荷量を保持できるので、誤差増幅器３ｂの出力電圧が変化しない。この消灯の期間、波形生成器３ｃにおいて、誤差増幅器３ｂの出力電圧と制御部６の三角波の比較により生成される動作信号のＤｕｔｙ値も変化しないので、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３を停止する直前にスイッチング素子Ｑ０に供給された動作信号のＤｕｔｙ値が保持される（図２（ｆ））。
【００２７】
（２）ＬＥＤ光源４を点灯するタイミングＴ２での動作
タイミングＴ２において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオンして、スイッチング素子Ｑ０へ動作信号を供給する。同時に、制御部６は第２のスイッチＳＷ２もオンして、誤差増幅器３ｂへ出力電流信号を入力する。
第１のスイッチＳＷ１のオンによってＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作を開始し、第２のスイッチＳＷ２のオンによって積分コンデンサＣ１の電荷量が上記（１）の状態からフィードバックを開始する。このとき、誤差増幅器３ｂの出力電圧と制御部６の三角波の比較により生成される動作信号のＤｕｔｙ値は、直前に動作していたときのＤｕｔｙ値から変化を開始する。即ち、誤差増幅器３ｂによる誤差増幅動作が行われ、出力電流のフィードバック動作が開始する。
スイッチング素子Ｑ０は供給される動作信号に応じてオンオフ動作を繰り返し、そのＤｕｔｙ比によってＬＥＤ光源４への出力電圧値または出力電流値が制御される。
【００２８】
出力電流を断続して減光点灯する期間、上記（１）と（２）の動作を繰り返すことによって、ＬＥＤ光源４を断続点灯するときの各立ち上がり動作（図２のタイミングＴ２）においては、常に直前のＤｕｔｙ値によってＤＣ／ＤＣコンバータ部３を動作させることができる。よって、図２（ｅ）に示すように過電流が発生せず、矩形波に近い断続電流を出力できる。この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４へ適切な電力を供給できる。
【００２９】
次に、図３に示すタイミングチャートを用いて、第１の参考例を説明する。この例では、図１に示すスイッチＳＷ１００を使用して、ＬＥＤ点灯装置１を上記特許文献１と同じような構成にして減光点灯を行う。このスイッチＳＷ１００はＬＥＤ光源４と電流検出抵抗Ｒ２との間に設けられ、制御部６の操作によりオンオフして、ＬＥＤ光源４への電流出力と出力停止を切り替えるものである。
この第１の参考例では、ＬＥＤ点灯装置１には第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２がない、即ち、常に短絡（オン）した状態である（図３（ａ），（ｂ））。
【００３０】
（１）ＬＥＤ光源４を消灯するタイミングＴ１，Ｔ３での動作
タイミングＴ１，Ｔ３において、制御部６がスイッチＳＷ１００をオフして、出力電流を遮断する（図３（ｃ））。この消灯の期間、出力電流が途絶えたことにより、フィードバック動作で徐々に動作信号のＤｕｔｙ値が上昇する（図３（ｆ））。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧も上昇する（図３（ｄ））。
【００３１】
（２）ＬＥＤ光源４を点灯するタイミングＴ２での動作
タイミングＴ２において、制御部６がスイッチＳＷ１００をオンして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４へ出力電流を供給する。このとき、消灯中のフィードバック動作によってＤｕｔｙ値が上昇するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の平滑コンデンサＣ０に貯えた過剰な電荷を放出することとなり、ＬＥＤ光源４には大きな過電流が供給されることになる（図３（ｅ））。この結果、各個のＬＥＤを均等な明るさで点灯（減光）できなかったり規定の発光色で点灯できなかったりするだけでなく、ＬＥＤを劣化させたり破壊したりする可能性もある。
【００３２】
次に、図４に示すタイミングチャートを用いて、第２の参考例を説明する。この例では、図１に示すＬＥＤ点灯装置１が第１のスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ１００を使用して、減光点灯する構成である。
この第２の参考例では、ＬＥＤ点灯装置１には第２のスイッチＳＷ２がない、即ち、常に短絡（オン）した状態である（図４（ｂ））。
【００３３】
（１）ＬＥＤ光源４を消灯するタイミングＴ１，Ｔ３での動作
タイミングＴ１，Ｔ３において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオフして、スイッチング素子Ｑ０の動作信号を遮断する（図４（ａ））。同時に、制御部６はスイッチＳＷ１００もオフして、出力電流を遮断する（図４（ｃ））。この消灯の期間、出力電流が途絶えたことにより、フィードバック動作で徐々に動作信号のＤｕｔｙ値が上昇するが（図４（ｆ））、第１のスイッチＳＷ１のオフによってＤＣ／ＤＣコンバータ部３は停止しており出力電圧はほとんど上昇しない（図４（ｄ））。
【００３４】
（２）ＬＥＤ光源４を点灯するタイミングＴ２での動作
タイミングＴ２において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオンして、スイッチング素子Ｑ０へ動作信号を供給する。同時に、制御部６はスイッチＳＷ１００をオンして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３からＬＥＤ光源４へ出力電流を供給する。このとき、消灯中のフィードバック動作によって上昇したＤｕｔｙ値に応じた過剰な電流が出力されるが（図４（ｅ））、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の平滑コンデンサＣ０には過剰な電荷が蓄積していないため、ＬＥＤ光源４には図３（ｅ）ほどの大きな過電流が供給されることはない（図４（ｅ））。しかしながら、依然として過電流は発生するため、この過電流によってＬＥＤが劣化する可能性は残る。
【００３５】
上記第１の参考例および第２の参考例に示したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３を使用するＬＥＤ点灯装置１において、ＬＥＤ光源４の断続点灯（減光）のためにスイッチＳＷ１００を操作してＤＣ／ＤＣコンバータ部３の停止と動作を行うだけでは、十分な動作にはならない。
【００３６】
なお、詳細な説明は省略するが、図５に示すタイミングチャート（第３の参考例）のように、第１のスイッチＳＷ１のみをオンオフしてスイッチング素子Ｑ０の停止と動作を行う構成も考えられる。この構成の場合、図５に示す出力電圧、出力電流、および動作信号の変化は図４に示す場合（第２の参考例）とほとんど変わらなく、スイッチＳＷ１００のオンオフはＬＥＤ点灯装置１の基本的動作にほとんど影響しない。
【００３７】
次に、図６に示すタイミングチャートを用いて、第４の参考例を説明する。この例では、図１に示すＬＥＤ点灯装置１が第１のスイッチＳＷ１のオンオフにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作と停止を行い、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作時にソフトスタート制御を行って、出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する構成である。
この第４の参考例では、ＬＥＤ点灯装置１には第２のスイッチＳＷ２とスイッチＳＷ１００がない、即ち、常に短絡（オン）した状態である（図６（ｂ），（ｃ））。
【００３８】
ソフトスタート制御では、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作を停止しているときにＤｕｔｙ値を低いレベルに設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作開始（タイミングＴ２）直後から次第にＤｕｔｙ値を上昇させることによって（図６（ｅ））、出力電力を徐々に上昇させる制御を行う（図６（ｅ））。このため、タイミングＴ２で断続点灯したときの出力電流の立ち上がりが緩慢になり、電流が不足する。この結果、ＬＥＤ光源４が暗く、また、各個のＬＥＤを均等な明るさで点灯（減光）できなかったり規定の発光色で点灯できなかったりする。
従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３のソフトスタート制御は、ＬＥＤ光源４の減光用の断続点灯には不向きである。
【００３９】
以上より、実施の形態１によれば、ＬＥＤ点灯装置１は、スイッチング素子Ｑ０が所定の動作周波数およびＤｕｔｙ値でオンオフ動作して、直流電源２からＬＥＤ点灯用の所定の電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ部３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を制御する制御部６とを備え、制御部６は、出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する期間において、ＬＥＤ光源４を消灯する場合は直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作しているときのスイッチング素子Ｑ０の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させ、ＬＥＤ光源４を点灯する場合は直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させるように構成した。このため、直前の消灯時に保持したＤｕｔｙ値によって次の点灯を行うことで過電流を抑制しながら電流の立ち上がりを急峻にすることができるようになり、矩形波に近い断続電流をＬＥＤ光源４に供給できる。よって、各個のＬＥＤを均等な明るさで減光点灯することができ、かつ、各個のＬＥＤを規定の発光色で減光点灯することができる。
【００４０】
また、実施の形態１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は、直流電源２を受けて所定の出力電流を生成するトランス３ａ（あるいはコイル）と、トランス３ａ（あるいはコイル）の出力電流を整流する整流ダイオードＤ０と、整流ダイオードＤ０の出力電流を平滑する平滑コンデンサＣ０と、ＬＥＤ光源４へ通電した出力電流信号を検出する電流検出抵抗Ｒ２と、電流検出抵抗Ｒ２の検出する出力電流信号と基準電圧Ｖの差分を積分する積分器を兼ね、出力電流信号値が目標値である基準電圧Ｖに漸近するように出力電圧をフィードバック制御する誤差増幅器３ｂと、制御部６からの三角波を、誤差増幅器３ｂの出力電圧に応じたＤｕｔｙ値の矩形波にした動作信号を生成してスイッチング素子Ｑ０へ出力する波形生成器３ｃとを有する構成にし、Ｄｕｔｙ値の保持は、誤差増幅器３ｂの出力電圧を保持することによって行うようにした。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３は、波形生成器３ｃからスイッチング素子Ｑ０へ入力する動作信号を遮断する第１のスイッチＳＷ１と、積分抵抗Ｒ１から誤差増幅器３ｂへ入力する出力電流信号を遮断する第２のスイッチＳＷ２とを有し、制御部６は、第１のスイッチＳＷ１を操作してスイッチング素子Ｑ０へ入力する動作信号を遮断することによってＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させ、第２のスイッチＳＷ２を操作して誤差増幅器３ｂへ入力する出力電流信号を遮断することによって誤差増幅器３ｂの出力電圧の保持を行うように構成した。このため、アナログ部品を用いて構成するＤＣ／ＤＣコンバータ部３を使用して、矩形波に近い断続電流をＬＥＤ光源４に供給することができ、各個のＬＥＤを均等な明るさおよび規定の発光色で減光点灯することができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態１では、第１のスイッチＳＷ１のオンオフ動作により波形生成器３ｃからスイッチング素子Ｑ０へ入力される動作信号を遮断する構成にしたが、制御部６が三角波の出力を停止する（信号をＨレベルに固定する）ことにより、波形生成器３ｃからスイッチング素子Ｑ０へ入力される動作信号をオフ側に固定する構成にしてもよい。
即ち、第１のスイッチＳＷ１により行っていた波形生成器３ｃからスイッチング素子Ｑ０への動作信号の供給および遮断を、制御部６が三角波を出力して波形生成器３ｃに動作信号を生成させること、および、制御部６が三角波の出力を停止して波形生成器３ｃの生成する動作信号をオフ側に固定することによって行う。
この場合、第１のスイッチＳＷ１は不要であり、簡単な構成によって矩形波に近い断続電流をＬＥＤ光源４に供給することができる。よって、ＬＥＤ点灯装置１を小形にでき、コストの低減が可能である。
【００４２】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置１の構成を示す回路図であり、図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図７に示すように、実施の形態２のＬＥＤ点灯装置１は、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２に加え、新たに、ＬＥＤ光源４の一部のＬＥＤの両端を短絡する第３のスイッチＳＷ３を備える。
【００４３】
また、本実施の形態２ではＬＥＤ光源４を車載用のＤＲＬ付ヘッドランプに用いることとし、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤブロック４ａですれ違い灯（ロウビーム）を構成し、別の複数のＬＥＤを直列に接続して構成されるＬＥＤブロック４ｂで走行灯（ハイビーム）を構成している。そして、第３のスイッチＳＷ３の一方の端子を、ＬＥＤブロック４ａとＬＥＤブロック４ｂを直列に接続した接続点に接続し、第３のスイッチＳＷ３の他方の端子をＬＥＤブロック４ｂと電流検出抵抗Ｒ２を直列に接続した接続点に接続している。
制御部６の操作によって第３のスイッチＳＷ３がオンになると、ＬＥＤブロック４ｂの両端が短絡され、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａだけがＬＥＤ点灯装置１に接続された状態になる。第３のスイッチＳＷ３がオフになると、短絡が開放されてすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂが直列に接続された状態になる。
【００４４】
この構成において、すれ違い灯を点灯するときは、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端を短絡して消灯し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａだけを点灯する。また、走行灯を点灯するときは、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端の短絡を開放して、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを同時に点灯する。
【００４５】
次に、図８に示すタイミングチャートを用いて、本実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置１の動作を説明する。図８の例では、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を使用して出力電流を断続してすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを減光点灯し、ＤＲＬを構成する。
【００４６】
（１）すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを消灯するタイミングＴ１，Ｔ３での動作
タイミングＴ１，Ｔ３において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオフして、スイッチング素子Ｑ０への動作信号を遮断し、スイッチング素子Ｑ０のスイッチング動作を停止させる（図８（ａ））。同時に、制御部６は第２のスイッチＳＷ２もオフして、誤差増幅器３ｂに入力する出力電流信号を遮断する（図８（ｂ））。さらに、制御部６は第３のスイッチＳＷ３もオフして走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの短絡を開放し、直列に接続されたすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂにＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧を印加する。
この第３のスイッチＳＷ３のオフによって、ＬＥＤ点灯装置１の出力端子に接続されるＬＥＤの直列接続数量が増加し、ＬＥＤ光源４の合計順方向電圧が高くなるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３が停止したときに残っている平滑コンデンサＣ０の電圧よりＬＥＤ光源４の合計順方向電圧の方が高くなる。よって、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂに出力電流が流れなくなり、平滑コンデンサＣ０の電荷および電圧がそのまま維持される（図８（ｄ））。
【００４７】
（２）すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを点灯するタイミングＴ２での動作
タイミングＴ２において、制御部６が第１のスイッチＳＷ１をオンして、スイッチング素子Ｑ０へ動作信号を供給し、スイッチング素子Ｑ０のオンオフ動作を開始させる。同時に、制御部６は第２のスイッチＳＷ２もオンして、誤差増幅器３ｂへ出力電流信号を入力する。さらに、制御部６は第３のスイッチＳＷ３もオンして走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを短絡し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａだけにＤＣ／ＤＣコンバータ部３の出力電圧を、維持していた平滑コンデンサＣ０の電圧と共に印加する。
【００４８】
出力電流を断続してすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを減光点灯する期間、上記（１）と（２）の動作を繰り返すことによって、ＬＥＤ光源４側への出力電流が通電するときの立ち上がりと、停止するときの立下がりを急峻にすることができ、出力電流を理想的な矩形波に近づけることができる。
【００４９】
以上より、実施の形態２によれば、ＬＥＤ点灯装置１は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ光源４のうちの走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端を短絡する第３のスイッチＳＷ３を有し、制御部６は、出力電流を断続してすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを減光点灯する期間において、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを消灯する場合に直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作しているときのスイッチング素子Ｑ０の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させると共に、第３のスイッチＳＷ３による走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの短絡を開放し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを点灯する場合に直前の消灯にて保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させると共に、第３のスイッチＳＷ３により走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを短絡するように構成した。このため、走行灯とすれ違い灯にＬＥＤを使用するヘッドランプの、すれ違い灯用のＬＥＤを減光点灯するＤＲＬ用のＬＥＤ点灯装置を実現できる。また、理想的な矩形波に近い断続電流をすれ違い灯用のＬＥＤに供給することができるので、所望の明るさと、規定の発光色によって減光点灯するＤＲＬを実現できる。
【００５０】
実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置１の構成を示す回路図であり、図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
上記実施の形態２ではすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを減光点灯してＤＲＬを構成したが、逆に、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを減光点灯してＤＲＬを構成することも可能である。そこで、本実施の形態３では、例えば図９に示すように、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端を短絡する第３のスイッチＳＷ３に加え、新たに、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａの両端を短絡する第４のスイッチＳＷ４を設ける。
【００５１】
図９に示す構成のＬＥＤ点灯装置１において、すれ違い灯を点灯するときは、制御部６が第３のスイッチＳＷ３をオン、第４のスイッチＳＷ４をオフして、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂの両端を短絡して消灯し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａだけを点灯させる。
走行灯を点灯するときは、制御部６が第３のスイッチＳＷ３と第４のスイッチＳＷ４を共にオフして短絡を開放し、すれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａと走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを同時に点灯させる。
【００５２】
また、ＤＲＬとして使用するときは、走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを消灯する場合に、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を開放して直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作しているときのスイッチング素子Ｑ０の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させると共に、第４のスイッチＳＷ４によるすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａの短絡を開放する。
走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを点灯する場合は、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２を短絡して直前の消灯にて保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させると共に、第４のスイッチＳＷ４によりすれ違い灯用のＬＥＤブロック４ａを短絡する。
【００５３】
このように、出力電流を断続して走行灯用のＬＥＤブロック４ｂを減光点灯する期間、上記の動作を繰り返すことによって、実施の形態２の場合と同様に、ＬＥＤ光源４側への出力電流が通電するときの立ち上がりと、停止するときの立下がりを急峻にすることができ、出力電流を理想的な矩形波に近づけることができる。
このため、走行灯とすれ違い灯にＬＥＤを使用するヘッドランプの、走行灯用のＬＥＤを減光点灯するＤＲＬ用のＬＥＤ点灯装置を実現できる。また、理想的な矩形波に近い断続電流を走行灯用のＬＥＤに供給することができるので、所望の明るさと、規定の発光色によって減光点灯するＤＲＬを実現できる。
【００５４】
実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置１の構成を示す回路図であり、図９と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
上記実施の形態３では、誤差増幅器３ｂ、波形生成器３ｃおよび第２のスイッチＳＷ２などで構成するアナログ回路により動作信号を生成し、スイッチング素子Ｑ０への動作信号の供給と遮断を第１のスイッチＳＷ１により制御する構成としたが、本実施の形態４では、これらの機能をＣＰＵ６ａを備えた制御部６が行う構成にする。
【００５５】
図１０に示すように、本実施の形態４の制御部６はＣＰＵ６ａおよび記憶部６ｂを備える構成とし、このＣＰＵ６ａの機能を使用して、上記実施の形態３において誤差増幅器３ｂおよび波形生成器３ｃが行っていたスイッチング素子Ｑ０の動作信号の生成処理と、第１のスイッチＳＷ１が行っていた動作信号のスイッチング素子Ｑ０への供給および遮断（ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作と停止）の処理と、積分コンデンサＣ１および積分抵抗Ｒ１からなる積分器と第２のスイッチＳＷ２とで行っていたＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作停止中に動作信号の周波数（動作周波数）とＤｕｔｙ値を保持する処理とを行う。
【００５６】
記憶部６ｂは、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびフラッシュメモリ等の不揮発性記憶素子で構成し、定常点灯時に出力する電流の目標値、減光点灯時の電流の断続周期と各周期の点灯時間幅等の情報を予め設定しておく。
【００５７】
この制御部６において、出力電圧の入力および電流検出抵抗Ｒ２で検出する出力電流の入力は、ＣＰＵ６ａが内蔵するＡ／Ｄコンバータ（不図示）によって行う。また、ＣＰＵ６ａは予め与えられたプログラムを実行することによって、出力電流が目標値に漸近するよう、入力される出力電流の状態に応じてＤｕｔｙ値を変化させたスイッチング素子Ｑ０への動作信号を生成する演算、および、この動作信号をスイッチング素子Ｑ０へ供給および遮断するタイミング制御を行う。さらに、ＣＰＵ６ａは、減光点灯を行っている間、消灯時に直前の点灯時の動作周波数とＤｕｔｙ値をメモリ（不図示）に格納し、次の点灯動作用にメモリからこれら動作周波数とＤｕｔｙ値を読み出して使用する。
【００５８】
さらに、本実施の形態４では、入出力Ｉ／Ｆ部９を介して制御部６と外部装置１０を接続してもよく、所定の情報を入出力可能である。例えば、予め作製されたＬＥＤ点灯装置１に対し、外部装置１０を用いて定常点灯時にＬＥＤ光源４に通電する出力電流の値、減光点灯時の断続周期と各周期の点灯時間幅などの情報を入力することによって、記憶部６ｂをこれらの情報に更新する。これにより、同一構成のＬＥＤ点灯装置１を、個別の車載灯具に対応した特性に設定することができる。
また例えば、ＬＥＤ光源４またはＬＥＤ点灯装置１に何らかの異常が発生したときに、制御部６がその情報を記憶部６ｂに記憶させ、入出力Ｉ／Ｆ部９を介して外部装置１０へ出力する。
【００５９】
以上より、実施の形態４によれば、制御部６はＣＰＵ６ａを有し、このＣＰＵ６ａが、出力電流を断続してＬＥＤ光源４を減光点灯する期間において、ＬＥＤ光源４を消灯する場合に直前の点灯にてＤＣ／ＤＣコンバータ部３が動作しているときのスイッチング素子Ｑ０の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したままＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を停止させ、ＬＥＤ光源４を点灯する場合に直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値でスイッチング素子Ｑ０を動作させてＤＣ／ＤＣコンバータ部３の動作を開始させる機能または同等の機能の少なくとも一部を行うように構成した。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ部３の一部の機能を制御部６のＣＰＵ６ａの機能で代替することによって、誤差増幅器および波形生成器（比較器）などの部品を削減することがきる。よって、ＬＥＤ点灯装置１を小形にでき、コストの低減が可能である。
【００６０】
また、実施の形態４によれば、ＬＥＤ点灯装置１は、ＬＥＤ光源４を減光点灯する制御に用いる出力電流の目標値、減光点灯時の断続周期と各周期の点灯時間幅等の設定情報を、制御部６と外部装置１０との間で入出力する入出力Ｉ／Ｆ部９と、入出力Ｉ／Ｆ部９を介して外部装置１０から入力された新たな設定情報に基づいて、既に記憶している設定情報を変更可能な記憶部６ｂとを備える構成にした。このため、ＬＥＤ光源４の点灯に必要な情報を不揮発性記憶素子に格納することによって、特性の異なるＬＥＤ点灯装置を容易に作製できるようになる。よって、ＬＥＤ点灯装置の機種を少なくして同製品を多く生産することができ、品質が安定し、生産管理が容易になる。
【００６１】
なお、上記実施の形態４では、上記実施の形態３で示したＬＥＤ点灯装置１のＤＣ／ＤＣコンバータ部３の一部の機能をＣＰＵ６ａに行わせる構成例を説明したが、これに限定されるものではなく、上記実施の形態１，２で示したＬＥＤ点灯装置１も同様にＤＣ／ＤＣコンバータ部３の一部の機能をＣＰＵ６ａに行わせる構成にすることができる。
【００６２】
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ＬＥＤ点灯装置、２  直流電源、２ａ  電源スイッチ、３  ＤＣ／ＤＣコンバータ部、３ａ  トランス、３ｂ  誤差増幅器、３ｃ  波形生成器、４  ＬＥＤ光源、５  制御電源部、６  制御部、６ａ  ＣＰＵ、６ｂ  記憶部、７  入力Ｉ／Ｆ部、８  減光指示装置、９  入出力Ｉ／Ｆ部、１０  外部装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子が所定の動作周波数およびＤｕｔｙ値でオンオフ動作して、電源からＬＥＤ点灯用の所定の電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を制御する制御部とを備え、
前記所定の電圧を制御することによりＬＥＤ光源に流れる電流を制御するとともに、前記ＬＥＤ光源に流れる電流の通電と停止を所定の周期で行うことにより前記ＬＥＤ光源に所定の電流値を有する矩形波状の電流を通電して前記ＬＥＤ光源を減光点灯させるＬＥＤ点灯装置であって、
前記制御部は、
前記矩形波状の電流を通電して前記ＬＥＤ光源を減光点灯する期間において、
前記ＬＥＤ光源への通電電流を停止して前記ＬＥＤ光源を消灯する場合、直前の点灯にて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が動作しているときの前記スイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したまま前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止して前記ＬＥＤ光源に印加する電圧を低下させ、
前記ＬＥＤ光源に通電して前記ＬＥＤ光源を点灯する場合、直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値で前記スイッチング素子を動作させて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させる
ことを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、所定の動作周波数の三角波を出力し、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、
前記電源を受けて所定の出力電流を生成するトランスあるいはコイルと、
前記トランスあるいは前記コイルの出力電流を整流する整流ダイオードと、
前記整流ダイオードの出力電流を平滑して前記ＬＥＤ光源へ供給する平滑コンデンサと、
前記ＬＥＤ光源へ供給した出力電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器の検出する出力電流信号を入力し、当該出力電流信号値と目標値の差分を積分する積分器を兼ねる誤差増幅器と、
前記制御部からの三角波を、前記誤差増幅器の出力値に応じたＤｕｔｙ値の矩形波にした動作信号を生成し、前記スイッチング素子へ出力する波形生成器とを有し、
前記Ｄｕｔｙ値の保持は、前記誤差増幅器の出力値を保持することによって行うことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、
前記波形生成器から前記スイッチング素子へ入力する動作信号を遮断する第１のスイッチと、
前記電流検出器から前記誤差増幅器へ入力する出力電流信号を遮断する第２のスイッチとを有し、
前記制御部は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作の停止を、前記第１のスイッチを操作して前記スイッチング素子へ入力する動作信号を遮断することによって行い、
前記誤差増幅器の出力値の保持を、前記第２のスイッチを操作して前記誤差増幅器へ入力する出力電流信号を遮断することによって行うことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、前記電流検出器から前記誤差増幅器へ入力する出力電流信号を遮断する第２のスイッチを有し、
前記制御部は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作の停止を、三角波の出力を停止することによって行い、
前記誤差増幅器の出力値の保持を、前記第２のスイッチを操作して前記誤差増幅器へ入力する出力電流信号を遮断することによって行うことを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤ点灯装置は、複数のＬＥＤを直列に接続した前記ＬＥＤ光源のうちの一部のＬＥＤの両端を短絡する第３のスイッチを有し、
前記制御部は、出力電流を断続して、前記ＬＥＤ光源のうちの両端を短絡しないＬＥＤを減光点灯する期間において、
前記両端を短絡しないＬＥＤを消灯する場合、直前の点灯にて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が動作しているときの前記スイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したまま前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止させると共に、前記第３のスイッチによる短絡を開放し、
前記両端を短絡しないＬＥＤを点灯する場合、直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値で前記スイッチング素子を動作させて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させると共に、前記第３のスイッチを短絡することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項６】
前記制御部はＣＰＵを有し、
当該ＣＰＵは、出力電流を断続して前記ＬＥＤ光源を減光点灯する期間において、
前記ＬＥＤ光源を消灯する場合、直前の点灯にて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が動作しているときの前記スイッチング素子の動作周波数およびＤｕｔｙ値を保持したまま前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を停止させ、
前記ＬＥＤ光源を点灯する場合、直前の消灯のときに保持した動作周波数およびＤｕｔｙ値で前記スイッチング素子を動作させて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作を開始させる機能または同等な機能の少なくとも一部を担うことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項７】
前記ＬＥＤ光源を減光点灯する制御に用いる設定情報を、前記制御部と外部装置の間で入出力する入出力部と、
前記入出力部を介して前記外部装置から入力された新たな設定情報に基づいて、既に記憶している設定情報を変更可能な記憶部とを備えることを特徴とする請求項６記載のＬＥＤ点灯装置。
【国際調査報告】
2012127515.tif 000013
2012127515.tif 000014
2012127515.tif 000015
2012127515.tif 000016