(57)【要約】【課題】電磁ノイズを低減でき、あるいはその対策が容易な車両用灯具およびその点灯回路を提供する。【解決手段】定電流回路２２０は、リニアレギュレータ２１０を含み、半導体光源１１０に流れるランプ電流ＩＬＡＭＰを、調光信号ＶＡＤＩＭに応じた目標量に安定化する。調光回路２４０は、パルス信号ＳＰＷＭに応じたデューティ比を有し、少なくとも一方のエッジが鈍っている調光信号ＶＡＤＩＭを生成する。【選択図】図３
2020064836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体光源の点灯回路であって、
入力されたパルス信号に応じたデューティ比を有し、少なくとも一方のエッジが鈍っているパルス状の調光信号を生成する調光回路と、
リニアレギュレータを含み、前記半導体光源に流れるランプ電流を、前記調光信号に応じた目標量に安定化する定電流回路と、
を備えることを特徴とする点灯回路。
【請求項２】
前記調光回路は、
キャパシタと、
前記パルス信号に応じて前記キャパシタを充放電する充放電回路と、
を含み、前記調光信号は、前記キャパシタの電圧に応じていることを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
【請求項３】
前記充放電回路は、
前記キャパシタの一端と基準電圧ラインの間に直列に設けられる第１スイッチおよび第１抵抗と、
前記キャパシタの一端と接地ラインの間に設けられる第２スイッチと、
を含み、前記第１スイッチと前記第２スイッチは、前記パルス信号に応じて相補的にスイッチングすることを特徴とする請求項２に記載の点灯回路。
【請求項４】
前記充放電回路は、
前記キャパシタの一端と前記接地ラインの間に、前記第２スイッチと直列に設けられる第２抵抗をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の点灯回路。
【請求項５】
前記充放電回路は、
前記キャパシタの一端と基準電圧ラインの間に設けられる第１スイッチと、
前記キャパシタの一端と接地ラインの間に直列に設けられる第２スイッチおよび第２抵抗と、
を含み、前記第１スイッチと前記第２スイッチは、前記パルス信号に応じて相補的にスイッチングすることを特徴とする請求項２に記載の点灯回路。
【請求項６】
前記充放電回路は、
前記キャパシタの一端と基準電圧ラインの間に設けられる第１電流源と、
前記キャパシタの一端と接地ラインの間に設けられる第２電流源と、
を含み、前記第１電流源と前記第２電流源が前記パルス信号に応じて相補的にオンとなることを特徴とする請求項２に記載の点灯回路。
【請求項７】
前記充放電回路は、
前記パルス信号に応じてハイ電圧とロー電圧を出力するドライバと、
前記ドライバの出力と前記キャパシタの一端の間に設けられる抵抗と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の点灯回路。
【請求項８】
電源ラインおよび接地ラインの一方と、前記リニアレギュレータの出力トランジスタのゲートの間に設けられる第３スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の点灯回路。
【請求項９】
前記半導体光源の輝度を指示する制御信号を受け、前記制御信号に応じたデューティ比を有する前記パルス信号を生成するパルス発生器をさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の点灯回路。
【請求項１０】
前記半導体光源は、アノード側およびカソード側の一方が共通に接続される第１光源と第２光源を含み、
前記点灯回路は、
前記第１光源の直列な第１直列スイッチと、
前記第２光源と直列な第２直列スイッチと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の点灯回路。
【請求項１１】
半導体光源と、
請求項１から１０のいずれかに記載の点灯回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項１２】
半導体光源と、
前記半導体光源の輝度を指示する制御信号を受け、前記制御信号に応じたデューティ比を有し、かつ少なくとも一方のエッジが鈍っているパルス状の調光信号を生成する調光回路と、
リニアレギュレータを含み、前記半導体光源に流れるランプ電流を、前記調光信号に応じた目標量に安定化する定電流回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項１３】
第１経路上に直列に設けられる第１光源および第１直列スイッチと、
前記第１経路と並列な第２経路上に直列に設けられる第２光源および第２直列スイッチと、
前記第１光源を点灯すべきときにアクティブとなる第１入力電圧を受ける第１入力端子と、
前記第２光源を点灯すべきときにアクティブとなる第２入力電圧を受ける第２入力端子と、
前記第１入力電圧がアクティブであるときに、第１デューティ比を有し、前記第１入力電圧が非アクティブであるときに第２デューティ比を有するパルス信号を生成するパルス発生器と、
前記パルス信号に応じたデューティ比を有し、少なくとも一方のエッジが鈍っているパルス状の調光信号を生成する調光回路と、
前記第１経路および前記第２経路を含む光源に流れるランプ電流を、前記調光信号に応じた目標量に安定化する定電流回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項１４】
前記第２入力電圧はアクティブであるときに、ハイ・ローを交互に繰り返す信号であり、
前記第２直列スイッチは、前記第２入力電圧に応じてオン、オフが制御され、
前記第１直列スイッチは、前記第１入力電圧がアクティブ、前記第２入力電圧が非アクティブであるときにオンとなることを特徴とする請求項１３に記載の車両用灯具。
【請求項１５】
前記第２入力電圧はアクティブであるときに、ハイ・ローを交互に繰り返す信号であり、
前記第２入力電圧がアクティブであるときに、前記第１直列スイッチを固定的にオフとするスイッチコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１３または１４に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などに用いられる車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
灯具において調光は重要な機能のひとつである。近年の灯具には、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体光源が採用されており、半導体光源の調光方法は大きくアナログ調光（リニア調光）とＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光に分けられる。アナログ調光は、半導体光源に流れる駆動電流の直流レベルを調節するものである。ＰＷＭ調光は、半導体光源に流れる電流をスイッチングし、オン期間の比率を調節することにより、駆動電流の平均レベルを調節するものである。
【０００３】
半導体光源の点灯回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いたものとリニアレギュレータ（シリーズレギュレータ）を用いたものとに分けられる。前者は高効率であるが、コストが高くなるため、低コスト化が要求される灯具には、リニアレギュレータが採用される。
【０００４】
図１は、リニアレギュレータ（シリーズレギュレータ）を備える灯具のブロック図である。灯具１００Ｒは、光源１１０および点灯回路２００Ｒを備える。光源１１０は、ひとつもしくは複数の発光素子１１２を含む。点灯回路２００Ｒは、バッテリからの電源電圧ＶＤＤを受け、光源１１０に流れる駆動電流（ランプ電流）ＩＬＡＭＰを、目標輝度に応じた電流量に安定化する。点灯回路２００Ｒはリニアレギュレータ２１０およびＰＷＭ調光用のスイッチＳＷを含む。
【０００５】
リニアレギュレータ２１０は、出力トランジスタ２１２、抵抗Ｒ１およびエラーアンプ（オペアンプ）２１４を含み、ランプ電流ＩＬＡＭＰを、基準電圧ＶＡＤＩＭ）に対してリニアに変化する電流量ＩＲＥＦに安定化する。
ＩＲＥＦ＝（ＶＤＤ−ＶＡＤＩＭ）／Ｒ    …（１）
【０００６】
スイッチＳＷは、出力トランジスタ２１２のゲートと電源ライン１０２の間（あるいはゲートとソースの間）に設けられる。スイッチＳＷがオフの期間、式（１）の目標量ＩＲＥＦのランプ電流ＩＬＡＭＰが流れ、光源１１０は点灯する（点灯期間）。スイッチＳＷがオンの期間、出力トランジスタ２１２がオフとなり、ランプ電流ＩＬＡＭＰはゼロとなり、光源１１０は消灯する（消灯期間）。
【０００７】
スイッチＳＷを、ＰＷＭ調光用の制御信号ＳＰＷＭに応じて、所定のＰＷＭ周期でスイッチングすることにより、点灯期間と消灯期間が交互に発生する。したがって制御信号ＳＰＷＭのデューティ比を変化させると、光源１１０に流れるランプ電流ＩＬＡＭＰの平均量が変化し、光源１１０の実効的な輝度が変化する。
【０００８】
図２は、図１の灯具１００Ｒの動作波形図である。時刻ｔ０に電源電圧ＶＤＤが入力されると、点灯回路２００Ｒが起動する。時刻ｔ０〜ｔ１の間は、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのデューティ比は１００％（すなわちハイレベル固定）であり、ランプ電流ＩＬＡＭＰは目標量ＩＲＥＦに安定化される。
【０００９】
時刻ｔ１以降、光源１１０を減光するためにＰＷＭ調光（ＰＷＭ減光ともいう）がオンとなる。具体的には、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのデューティ比ｄが低下する（この例では５０％）。これによりランプ電流ＩＬＡＭＰは、点灯期間ＴＯＮにおいてＩＲＥＦ、消灯期間ＴＯＦＦにおいて０Ａとなり、その平均値はＩＬＡＭＰ（ＡＶＥ）＝ＩＲＥＦ×ｄとなる。
【００１０】
時刻ｔ２に電源電圧ＶＤＤが遮断されると、点灯回路２００Ｒは停止し、ランプ電流ＩＬＡＭＰはゼロとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１７／１５０３２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
リニアレギュレータを採用した灯具１００Ｒは、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いた灯具に比べて、電磁ノイズが少ないという利点がある。しかしながら、上述のようにＰＷＭ調光を行うと、ランプ電流ＩＬＡＭＰがスイッチングすることから、電磁ノイズが発生する。
【００１３】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、電磁ノイズを低減でき、あるいはその対策が容易な車両用灯具およびその点灯回路の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のある態様は、半導体光源の点灯回路である。点灯回路は、入力されたパルス信号に応じたデューティ比を有し、少なくとも一方のエッジが鈍っている調光信号を生成する調光回路と、半導体光源に流れるランプ電流を、調光信号に応じた目標量に安定化するリニアレギュレータと、を備える。
【００１５】
ランプ電流の波形は、調光信号の波形にもとづいて変化するため、調光信号の波形を鈍らせることにより、ランプ電流の急峻な変化を抑制でき、電磁ノイズを低減でき、あるいはその対策が容易となる。
【００１６】
調光回路は、キャパシタと、パルス信号に応じてキャパシタを充放電する充放電回路と、を含み、調光信号は、キャパシタの電圧に応じていてもよい。充電、放電の速度の少なくとも一方を制限することで、エッジの鈍った調光信号を生成できる。
【００１７】
充放電回路は、キャパシタの一端と基準電圧ラインの間に直列に設けられる第１スイッチおよび第１抵抗と、キャパシタの一端と接地ラインの間に設けられる第２スイッチと、を含み、第１スイッチと第２スイッチは、パルス信号に応じて相補的にスイッチングしてもよい。この場合、第１抵抗の抵抗値に応じて、調光信号のポジエッジを鈍らせることができる。
【００１８】
充放電回路は、キャパシタの一端と接地ラインの間に、第２スイッチと直列に設けられる第２抵抗をさらに含んでもよい。この場合、第２抵抗の抵抗値に応じて、調光信号のネガエッジを鈍らせることができる。
【００１９】
充放電回路は、キャパシタの一端と基準電圧ラインの間に設けられる第１スイッチと、キャパシタの一端と接地ラインの間に直列に設けられる第２スイッチおよび第２抵抗と、を含み、第１スイッチと第２スイッチは、パルス信号に応じて相補的にスイッチングしてもよい。この場合、第２抵抗の抵抗値に応じて、調光信号のネガエッジを鈍らせることができる。
【００２０】
充放電回路は、キャパシタの一端と基準電圧ラインの間に設けられる第１電流源と、キャパシタの一端と接地ラインの間に設けられる第２電流源と、を含み、第１電流源と第２電流源がパルス信号に応じて相補的にオンとなってもよい。この場合、第１電流源と第２電流源の少なくとも一方の電流供給能力を小さくする（出力インピーダンスを大きくする）ことで、調光信号の波形を鈍らせることができる。
【００２１】
充放電回路は、パルス信号に応じてハイ電圧とロー電圧を出力するドライバと、ドライバの出力とキャパシタの一端の間に設けられる抵抗と、を含んでもよい。抵抗とキャパシタが形成するローパスフィルタによってドライバの出力信号を鈍らせることができる。
【００２２】
点灯回路は、電源ラインおよび接地ラインの一方と、リニアレギュレータの出力トランジスタのゲートの間に設けられる第３スイッチをさらに備えてもよい。第３スイッチをオンすることで、リニアレギュレータのオペアンプにオフセット電圧がある場合にも、ランプ電流を確実に遮断できる。
【００２３】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のある態様によれば、電磁ノイズを抑制でき、あるいは電磁ノイズの対策を容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】リニアレギュレータを備える灯具のブロック図である。
【図２】図１の灯具の動作波形図である。
【図３】実施の形態１に係る灯具を備える灯具システムのブロック図である。
【図４】図３の灯具の動作波形図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、調光回路の構成例を示す回路図である。
【図６】図５（ｂ）の調光回路の動作波形図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、調光回路の別の構成例を示す回路図である。
【図８】実施の形態２に係る灯具システムのブロック図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は、灯具の一例であるＬＥＤソケットを示す図である。
【図１０】実施の形態３に係る灯具を備える灯具システムのブロック図である。
【図１１】図１０の灯具システムの動作波形図である。
【図１２】実施の形態４に係る灯具を備える灯具システムのブロック図である。
【図１３】図１２の灯具システムの動作波形図である。
【図１４】実施の形態５に係る灯具を備える灯具システムのブロック図である。
【図１５】図１４の灯具システムの動作波形図である。
【図１６】変形例１に係る灯具の回路図である。
【図１７】変形例２に係る点灯回路の一部の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２７】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２８】
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２９】
また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。
【００３０】
（実施の形態１）
図３は、実施の形態１に係る灯具１００を備える灯具システム２のブロック図である。灯具システム２は、バッテリ４、スイッチ６、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８を備える。灯具１００の電源端子ＶＤＤには、スイッチ６を介してバッテリ４からの電源電圧ＶＤＤが供給される。スイッチ６は、灯具１００に対する点消灯の指令に応じて制御される。
【００３１】
灯具１００は、光源１１０および点灯回路２００を備える。光源１１０は、直列に接続された複数の発光素子１１２を含む。発光素子１１２はたとえばＬＥＤが好適であるが、その他の半導体発光素子、たとえばＬＤ（レーザダイオード）や有機ＥＬ素子であってもよい。
【００３２】
点灯回路２００は、光源１１０に駆動電流（ランプ電流）ＩＬＡＭＰを供給し、ランプ電流ＩＬＡＭＰを制御することにより、光源１１０の輝度を調節する。
【００３３】
点灯回路２００は、定電流回路２２０および調光回路２４０を備える。定電流回路２２０は、リニアレギュレータ２１０を含み、光源１１０に流れるランプ電流ＩＬＡＭＰを、調光信号ＶＡＤＩＭに応じた目標量ＩＲＥＦに安定化する。
【００３４】
リニアレギュレータ２１０は、図１を参照して説明したように、抵抗Ｒ１、出力トランジスタ２１２、エラーアンプ（オペアンプ）２１４を含む。エラーアンプ２１４の非反転入力端子（＋）に入力される電圧をＶＡＤＩＭ’とするとき、ランプ電流ＩＬＡＭＰの目標量ＩＲＥＦは式（２）で与えられる。
ＩＲＥＦ＝（ＶＤＤ−ＶＡＤＩＭ’）／Ｒ１      …（２）
【００３５】
定電流回路２２０は、リニアレギュレータ２１０に加えてＶ／Ｉ変換器２３０および抵抗Ｒ３を含む。Ｖ／Ｉ変換器２３０は、調光信号ＶＡＤＩＭをそれに比例する電流ＩＡＤＩＭに変換する。変換ゲイン（コンダクタンス）をｋとするとき、電流ＩＡＤＩＭは式（３）で表される。
ＩＡＤＩＭ＝ｋ×ＶＡＤＩＭ      …（３）
【００３６】
Ｖ／Ｉ変換器２３０の構成は特に限定されないが、図３のＶ／Ｉ変換器２３０は、トランジスタ２３２、抵抗Ｒ２およびオペアンプ２３４を含む。この場合、変換ゲインｋは、式（４）で表される。
ｋ＝１／Ｒ２      …（４）
【００３７】
Ｖ／Ｉ変換器２３０と抵抗Ｒ３の接続ノードの電圧ＶＡＤＩＭ’は、式（５）で表される。
ＶＡＤＩＭ’＝ＶＤＤ−Ｒ３×ＩＡＤＩＭ      …（５）
式（５）に、式（３）、（４）を代入すると、式（６）を得る。
ＶＡＤＩＭ’＝ＶＤＤ−Ｒ３×ｋ×ＶＡＤＩＭ
＝ＶＤＤ−Ｒ３／Ｒ２×ＶＡＤＩＭ      …（６）
【００３８】
式（６）を式（２）に代入すると、定電流回路２２０の入出力特性を得ることができ、式（７）で表される。
ＩＲＥＦ＝Ｒ３／（Ｒ１・Ｒ２）×ＶＡＤＩＭ      …（７）
【００３９】
灯具１００の調光（ＰＷＭ）端子には、ＥＣＵ８が生成したＰＷＭ調光のためのパルス信号ＳＰＷＭが入力される。パルス信号ＳＰＷＭは、光源１１０の目標輝度（減光率）に応じたデューティ比ｄを有する。
【００４０】
パルス信号ＳＰＷＭは調光回路２４０に供給される。調光回路２４０は、パルス信号ＳＰＷＭに応じたデューティ比ｄを有し、少なくとも一方のエッジが鈍っている調光信号ＶＡＤＩＭを生成する。
【００４１】
以上が灯具１００の構成である。続いてその動作を説明する。
図４は、図３の灯具１００の動作波形図である。時刻ｔ０にスイッチ６がオンとなり、灯具１００に電源電圧ＶＤＤが供給されて、点灯回路２００が起動する。時刻ｔ０〜ｔ１の間は、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのデューティ比は１００％（すなわちハイレベル固定）である。アナログ調光信号ＶＡＤＩＭは、ＤＣ信号となり、ランプ電流ＩＬＡＭＰは目標量ＩＲＥＦに安定化される。
【００４２】
時刻ｔ１以降、光源１１０を減光するために、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのデューティ比ｄが５０％に設定される。調光回路２４０は、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭにもとづいてアナログ調光信号ＶＡＤＩＭを生成する。アナログ調光信号ＶＡＤＩＭはＰＷＭ信号ＳＰＷＭと同じデューティ比ｄを有するが、そのエッジ（この例ではポジエッジ、ネガエッジの両方）が鈍っている。これにより定電流回路２２０が生成するランプ電流ＩＬＡＭＰも鈍った波形を有することとなる。
【００４３】
時刻ｔ２にスイッチ６がオフとなり電源電圧ＶＤＤが遮断されると、点灯回路２００は停止し、ランプ電流ＩＬＡＭＰはゼロとなる。
【００４４】
以上が灯具１００の動作である。ランプ電流ＩＬＡＭＰの波形は、調光信号ＶＡＤＩＭの波形にもとづいて変化するため、調光信号ＶＡＤＩＭの波形を鈍らせることにより、ランプ電流ＩＬＡＭＰの急峻な変化を抑制できる。これにより電磁ノイズを低減でき、あるいはその対策が容易となる。
【００４５】
続いて調光回路２４０の構成例をいくつか説明する。
【００４６】
図５（ａ）、（ｂ）は、調光回路２４０の構成例（２４０Ａ）を示す回路図である。図５（ａ）の調光回路２４０Ａは、キャパシタＣ１１および充放電回路２４２を含む。キャパシタＣ１１は一端が接地され、他端が充放電回路２４２の出力と接続される。充放電回路２４２はパルス信号ＳＰＷＭに応じてキャパシタＣ１１を充放電する。調光信号ＶＡＤＩＭは、キャパシタＣ１１に発生する電圧ＶＣ１１に応じている。
【００４７】
充放電回路２４２は、たとえば出力インピーダンスＲｏが意図的に高く設計されたバッファ（あるいはインバータ）を含む。バッファ（インバータ）の最終段の電源端子には、基準電圧ＶＲＥＦが印加される。基準電圧ＶＲＥＦは、キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１のハイレベルを規定し、基準電圧ＶＲＥＦを変化させることによりアナログ調光を実現できる。
【００４８】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の調光回路２４０Ａの具体的な構成例である。充放電回路２４２は、直列に接続された２段のインバータ２４４，２４６を含むバッファである。前段のインバータ２４４は、パルス信号ＳＰＷＭを論理反転する。後段のインバータ２４６の電源端子２４２Ａには、基準電圧ＶＲＥＦが印加される。インバータ２４６の電源端子２４２Ａと出力端子２４２Ｂの間には、ＰＭＯＳトランジスタ（ハイサイドトランジスタ）Ｍ１１と抵抗Ｒｏ１が直列に設けられる。またインバータ２４６の接地端子２４２Ｃと出力端子２４２Ｂの間には、ＮＭＯＳトランジスタ（ローサイドトランジスタ）Ｍ１２と抵抗Ｒｏ２が直列に設けられる。
【００４９】
図６は、図５（ｂ）の調光回路２４０Ａの動作波形図である。インバータ２４４によってパルス信号ＳＰＷＭが反転され、反転パルス信号¬ＳＰＷＭが生成される。¬は論理反転を示し、図面ではバーで示される。キャパシタＣ１１は、その容量と抵抗Ｒｏ１（Ｒｏ２）により定まる時定数で充電（放電）される。その結果、キャパシタＣ１１の電圧ＶＣ１１、すなわち調光信号ＶＡＤＩＭは、パルス信号ＳＰＷＭを鈍らせた波形となる。
【００５０】
なおこの例では、調光信号ＶＡＤＩＭのポジエッジとネガエッジの両方を鈍らせているが、それらの一方のみを鈍らせてもよく、その場合、抵抗Ｒｏ１，Ｒｏ２の一方を省略できる。
【００５１】
図５（ｂ）の調光回路２４０Ａによれば、抵抗Ｒｏ１，Ｒｏ２に応じてキャパシタＣ１１の充電速度、放電速度を設定できる。なお抵抗Ｒｏ１，Ｒｏ２を省略するかわりにトランジスタＭ１１，Ｍ１２のサイズを小さくし、オン抵抗によって充放電速度を低くしてもよい。
【００５２】
図７（ａ）、（ｂ）は、調光回路２４０の別の構成例（２４０Ｂ，２４０Ｃ）を示す回路図である。図７（ａ）の調光回路２４０Ｂは、バッファ（あるいはインバータ）２５０と、ローパスフィルタ２５２を含む。調光信号ＶＡＤＩＭは、バッファ２５０の出力ＳＰＷＭ’を鈍らせた波形となる。
【００５３】
図７（ｂ）の調光回路２４０Ｃは、電流源２５４，２５６およびキャパシタＣ３１を備える。電流源２５４，２５４は、オン、オフが切り替え可能であり、パルス信号ＳＰＷＭに応じて相補的にスイッチングする。これによりキャパシタＣ３１は、交互に充放電される。キャパシタＣ３１の電圧ＶＣ３１は、電流源２５４，２５６が生成する電流Ｉ１，Ｉ２に応じたスロープで変化し、調光信号ＶＡＤＩＭを緩やかに変化させることができる。
【００５４】
（実施の形態２）
実施の形態１では、ＥＣＵ８によりパルス信号ＳＰＷＭを生成したが、その限りでなく、灯具１００Ｄの内部でパルス信号ＳＰＷＭを生成してもよい。図８は、実施の形態２に係る灯具システム２Ｄのブロック図である。灯具１００Ｄは、制御端子（ＣＮＴ）を有する。ＥＣＵ８は、ＣＮＴ端子に、光源１１０の輝度もしくは点灯モードを指定する制御信号ＳＣＴＲＬを供給する。制御信号ＳＣＴＲＬは、アナログ信号であるとデジタル信号であるとを問わない。
【００５５】
点灯回路２００Ｄは、定電流回路２２０、調光回路２４０に加えて、パルス発生器２６０を備える。パルス発生器２６０は、制御信号ＳＣＴＲＬに応じたデューティ比を有するパルス信号ＳＰＷＭを生成する。調光回路２４０は、パルス発生器２６０が生成したパルス信号ＳＰＷＭを鈍らせ、調光信号ＶＡＤＩＭを生成する。
【００５６】
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、灯具システム２Ｃの電磁ノイズを低減でき、あるいはその対策が容易となる。
【００５７】
続いて灯具１００の用途を説明する。灯具１００は、たとえばストップランプやテールランプ、ターンシグナルランプであり、光源１１０は赤色ＬＥＤやアンバーのＬＥＤであってもよい。灯具１００の好適な一態様は、光源１１０と点灯回路２００とが１パッケージに収容されたＬＥＤソケットであり、ランプボディに着脱可能な形状を有する。
【００５８】
図９（ａ）〜（ｄ）は、灯具１００の一例であるＬＥＤソケット７００を示す図である。図９（ａ）はＬＥＤソケット７００の外観の斜視図である。図９（ｂ）はＬＥＤソケット７００の正面図を、図９（ｃ）はＬＥＤソケット７００の平面図を、図９（ｃ）はＬＥＤソケット７００の底面図を示す。
【００５９】
筐体７０２は、図示しないランプボディに着脱可能な形状を有する。中央部には、複数の発光素子７０６が実装され、それらは透明のカバー７０４で覆われている。基板７１０には、点灯回路２００の部品が実装される。
【００６０】
複数の発光素子７０６は図２等における発光素子１１２に相当し、４個の発光素子７０６が直列に接続されて、光源１１０が形成される。ＬＥＤソケット７００の一例は、ストップランプおよびテールランプの兼用ランプである。この場合、発光素子７０６は赤色のＬＥＤチップが選択され、ストップランプとして点灯する際には、複数の発光素子７０６が、相対的に大きいデューティ比（たとえば１００％）で点灯し、テールランプとして点灯する際には、複数の発光素子７０６が相対的に小さいデューティ比（たとえば５〜１０％）で点灯する。
【００６１】
筐体７０２の底面側には、３本のピン７２１、７２２、７２３が露出している。ピン７２１には、スイッチを介して第１入力電圧ＶＩＮ１が供給され、ピン７２２には接地電圧が供給される。ピン７２３は、テールランプの点灯時にハイとなる第２入力電圧ＶＩＮ２が供給される。ピン７２１〜７２３は、筐体７０２の内部を貫通しており、それらの一端は、基板７１０の配線パターンと接続される。
【００６２】
第２入力電圧ＶＩＮ２は、実施の形態２における制御信号ＳＣＴＲＬに対応付けることができる。したがって点灯回路２００は、第２入力電圧ＶＩＮ２がハイであるとき、相対的に小さいデューティ比を有するパルス信号ＳＰＷＭを生成し、その波形をなまらせてランプ電流ＩＬＡＭＰを生成する。
【００６３】
（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３に係る灯具１００Ｇを備える灯具システム２Ｇのブロック図である。この灯具１００Ｇは、機能の異なる２つの光源１１０＿１，１１０＿２と、２つの光源１１０＿１，１１０＿２の点消灯および輝度を制御する点灯回路２００Ｇと、を備える。
【００６４】
灯具１００Ｇの第１入力端子ＩＮ１には、第１光源１１０＿１を点灯すべき期間においてアクティブ（ハイレベル）となる第１入力電圧ＶＩＮ１が供給され、第２入力端子ＩＮ２には、光源１１０＿２を点灯すべき期間においてアクティブ（ハイレベル）となる第２入力電圧ＶＩＮ２が供給される。本実施の形態では、第１入力電圧ＶＩＮ１と第２入力電圧ＶＩＮ２は同時にはアクティブとならないものとする。たとえば灯具システム２Ｇは、スイッチ６ａ、６ｂを備える。スイッチ６ａがオンのとき、第１入力電圧ＶＩＮ１がアクティブとなり、スイッチ６ｂがオンのとき、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブとなる。
【００６５】
第１光源１１０＿１の目標輝度は、第２光源１１０＿２の目標輝度よりも低い。したがって、第１光源１１０＿１に含まれる発光素子１１２の個数（この例では１）は、第２光源１１０＿２に含まれる発光素子１１２の個数（この例では３）よりも少ない。第１光源１１０＿１をより暗く点灯させるために、定電流回路２２０は第１光源１１０＿１の点灯中は、第１デューティ比でＰＷＭ調光（減光）を行い、第２光源１１０＿２の点灯中は、第１デューティ比より大きい第２デューティ比でＰＷＭ調光（減光）を行う。以下の説明では第２デューティ比は１００％とする。
【００６６】
点灯回路２００Ｇは、上述の定電流回路２２０、調光回路２４０、パルス発生器２６０に加えて、第１直列スイッチＳＷａ１、第２直列スイッチＳＷａ２を備える。定電流回路２２０は上述のように、リニアレギュレータで構成することができるがその限りでなく、ＤＣ／ＤＣコンバータで構成してもよい。
【００６７】
第１直列スイッチＳＷａ１は、第１経路上に第１光源１１０＿１と直列に設けられる。第２直列スイッチＳＷａ２は、第１経路と並列な第２経路上に、第２光源１１０＿２と直列に設けられる。第１直列スイッチＳＷａ１は、第１光源１１０＿１の点灯期間においてオンとなり、第２直列スイッチＳＷａ２は、第２光源１１０＿２の点灯期間においてオンとなる。したがって、第１直列スイッチＳＷａ１、第２直列スイッチＳＷａ２それぞれの導通・遮断（オン・オフ）を、第１入力電圧ＶＩＮ１、第２入力電圧ＶＩＮ２にもとづいて制御してもよい。
【００６８】
パルス発生器２６０は、第１入力電圧ＶＩＮ１がアクティブであるときに、第１デューティ比を有し、第１入力電圧ＶＩＮ１が非アクティブであるときに第２デューティ比を有するパルス信号ＳＰＷＭを生成する。パルス発生器２６０には、図８の制御信号ＳＣＴＲＬとして第１入力電圧ＶＩＮ１を受け、第１入力電圧ＶＩＮ１にもとづいて、パルス信号ＳＰＷＭのデューティ比を選択する。
【００６９】
調光回路２４０、定電流回路２２０の構成、動作は上述した通りである。点灯回路２００Ｇは、第１入力電圧ＶＩＮ１と第２入力電圧ＶＩＮ２を電源電圧ＶＤＤとして構成される。たとえばダイオードＯＲ回路２７０を設け、第１入力電圧ＶＩＮ１と第２入力電圧ＶＩＮ２の高い方を電源電圧ＶＤＤとしてもよい。
【００７０】
第１光源１１０＿１の点灯期間において、パルス信号ＳＰＷＭが１００％より低い第１デューティ比を有するとき、調光信号ＶＡＤＩＭはパルス状となり、ポジエッジ、ネガエッジの少なくとも一方が鈍る。第２光源１１０＿２の点灯期間において、パルス信号ＳＰＷＭが１００％のデューティ比を有するとき、調光信号ＶＡＤＩＭは直流信号となり、したがって駆動電流ＩＬＥＤも直流信号となる。
【００７１】
以上が灯具１００Ｇの構成である。続いてその動作を説明する。図１１は、図１０の灯具システム２Ｇの動作波形図である。期間ｔ０より前は、ＶＩＮ１，ＶＩＮ２は両方、非アクティブであり、第１光源１１０＿１、第２光源１１０＿２は両方消灯している。
【００７２】
時刻ｔ０に、第１光源１１０＿１の点灯指示として、第１入力電圧ＶＩＮがアクティブ（バッテリ電圧ＶＢＡＴ）となる。される。第１入力電圧ＶＩＮ１によって第１直列スイッチＳＷａ１がオンとなる。パルス発生器２６０は、第１デューティ比を有するパルス信号ＳＰＷＭを生成する。調光回路２４０は、パルス信号ＳＰＷＭのポジエッジ、ネガエッジを鈍らせて、調光信号ＶＡＤＩＭを生成する。定電流回路２２０は、調光信号ＶＡＤＩＭに比例した駆動電流ＩＬＥＤを生成する。これにより、光源１１０＿１がＰＷＭ減光された状態で点灯する。
【００７３】
時刻ｔ１に、第２光源１１０＿２の点灯指示として、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブ（バッテリ電圧ＶＢＡＴ）となり、第１入力電圧ＶＩＮが非アクティブ（０Ｖ）となる。第２入力電圧ＶＩＮ２によって第２直列スイッチＳＷａ２がオンとなる。パルス発生器２６０は、第２デューティ比（１００％）を有するパルス信号（実際には非パルスである）ＳＰＷＭを生成する。このとき調光回路２４０は、直流の調光信号ＶＡＤＩＭを生成する。定電流回路２２０は、調光信号ＶＡＤＩＭに比例した駆動電流ＩＬＥＤを生成する。これにより、光源１１０＿２が点灯する。時刻ｔ２に第１入力電圧ＶＩＮ２が非アクティブとなると、第２光源１１０＿２は消灯する。
【００７４】
以上が灯具１００Ｇの動作である。この灯具１００Ｇによれば、２つの光源１１０＿１，１１０＿２を、排他的に異なる輝度で発光させることができる。第１光源１１０＿１の点灯時にはＰＷＭ減光することとなるが、駆動電流ＩＬＥＤの波形を鈍らせることにより、電磁ノイズの発生を抑制することができ、電磁ノイズの対策を簡略化できる。
【００７５】
（実施の形態４）
図１２は、実施の形態４に係る灯具１００Ｈを備える灯具システム２Ｈのブロック図である。この灯具１００Ｈは、実施の形態３と同様に、機能の異なる２つの光源１１０＿１，１１０＿２と、２つの光源１１０＿１，１１０＿２の点消灯および輝度を制御する点灯回路２００Ｈと、を備える。
【００７６】
実施の形態４では、第１光源１１０＿１は定常的に点灯するランプであり、第２光源１１０＿２は、人間が知覚可能な周期で明滅を繰り返すランプである。以下の説明では、第１光源１１０＿１はクリアランプランプであり、白色の発光素子を含み、光源１１０＿２はターンシグナルランプであり、アンバーの発光素子を含む。
【００７７】
第１入力電圧ＶＩＮ１は、第１光源１１０＿１の点灯期間にアクティブ（ハイレベル）となる。一方、第２入力電圧ＶＩＮ２は、第２光源１１０＿２の点灯期間にアクティブとなるが、第２光源１１０＿２を明滅させるために、所定の周期（０．７秒、デューティ比５０％）でハイとローを交互に繰り返す。第２入力電圧ＶＩＮ２は、リレー６ｃによって生成されてもよい。
【００７８】
第３の実施の形態では、第１入力電圧ＶＩＮ１と第２入力電圧ＶＩＮ２は排他的にアクティブとなったが、第４の実施の形態では、それらが両方アクティブとなる状況が生じうるものとする。２つの入力電圧ＶＩＮ１，ＶＩＮ２が両方アクティブの状態では、点灯回路２００Ｈは、第２光源１１０＿２の点灯を優先させ、第１光源１１０＿１を消灯させる。
【００７９】
第２入力電圧ＶＩＮ２は、第２直列スイッチＳＷａ２に供給される。したがって、第２直列スイッチＳＷａ２は、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブの期間、第２入力電圧ＶＩＮ２に応じてオン、オフし、これにより第２光源１１０＿２が明滅する。
【００８０】
一方、第１直列スイッチＳＷａ１は、第１入力電圧ＶＩＮ１に応じて制御されるが、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブである場合には、オフに固定する必要がある。そのために灯具１００Ｇは、スイッチコントローラ２８０を備える。スイッチコントローラ２８０は、第２入力電圧ＶＩＮ２が非アクティブである場合には、第１直列スイッチＳＷａ１をオン状態とし、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブである場合には、第１直列スイッチＳＷａ１をオフ状態とする。
【００８１】
以上が灯具システム２Ｈの構成である。続いてその動作を説明する。図１３は、図１２の灯具システム２Ｈの動作波形図である。期間ｔ０より前は、ＶＩＮ１，ＶＩＮ２は両方、非アクティブであり、第１光源１１０＿１、第２光源１１０＿２は両方消灯している。
【００８２】
期間ｔ０〜ｔ１の間、第１入力電圧ＶＩＮ１のみがアクティブであり、第１直列スイッチＳＷａ１がオンとなる。パルス発生器２６０は、第１デューティ比を有するパルス信号ＳＰＷＭを生成する。定電流回路２２０が生成する駆動電流ＩＬＥＤは、第１デューティ比を有するパルス状となり、第１光源１１０＿１に供給される。
【００８３】
期間ｔ１〜ｔ２の間、第１入力電圧ＶＩＮ１と第２入力電圧ＶＩＮ２の両方がアクティブとなる。このとき第１直列スイッチＳＷａ１がオフであり、第２直列スイッチＳＷａ２がオンとなる。パルス発生器２６０は、第２デューティ比（１００％）を有するパルス信号ＳＰＷＭを生成する。定電流回路２２０が生成する駆動電流ＩＬＥＤは直流となり、第２光源１１０＿２に供給される。
【００８４】
期間ｔ２〜ｔ３の間、第２入力電圧ＶＩＮ２のみがアクティブとなる。このとき、第１直列スイッチＳＷａ１がオフであり、第２直列スイッチＳＷａ２がオンとなる。パルス発生器２６０は、第２デューティ比（１００％）を有するパルス信号ＳＰＷＭを生成する。ただし電源電圧ＶＤＤは、第２入力電圧ＶＩＮ２に応じて、時分割的に、供給、遮断が繰り返される。電源電圧ＶＤＤが遮断される間は、定電流回路２２０、調光回路２４０、パルス発生器２６０は動作不能であり、したがってパルス信号ＳＰＷＭはローであり、駆動電流ＩＬＥＤも０Ａとなる。つまり期間ｔ２〜ｔ３の間は、電源電圧ＶＤＤの遮断、供給の繰り返しにより、第２光源１１０＿２の明滅が制御されていると把握することもできる。
【００８５】
以上が灯具システム２Ｈの動作である。この灯具システム２Ｈによれば、第１光源１１０＿１をＰＷＭ減光する際の電磁ノイズを抑制できる。また第２光源１１０＿２を、第２入力電圧ＶＩＮ２に応じて明滅させることができ、第２光源１１０＿２が明滅する期間は、第１光源１１０＿１を消灯しておくことができる。
【００８６】
（実施の形態５）
図１４は、実施の形態５に係る灯具１００Ｉを備える灯具システム２Ｉのブロック図である。実施の形態５における灯具１００Ｉの機能は、実施の形態４と同様である。
【００８７】
点灯回路２００Ｉは、実施の形態４におけるダイオードＯＲ回路２７０に代えて電源選択回路２９０を備える。電源選択回路２９０は、第１入力電圧ＶＩＮ１のみがアクティブであるとき、ＶＤＤ＝ＶＩＮ１を出力し、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブであるとき、間欠的な電源電圧ＶＤＤ＝ＶＩＮ２を出力する。たとえば電源選択回路２９０は、２つのダイオードと、追加のスイッチＳＷｃを含む。スイッチＳＷｃは、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブであるときオフ、第２入力電圧ＶＩＮ２が非アクティブのときオンとされる。スイッチＳＷｃのオン、オフは、第１直列スイッチＳＷａ１と連動させてもよい。
【００８８】
点灯回路２００Ｉは、実施の形態４におけるスイッチコントローラ２８０に代えて、スイッチコントローラ２８０Ｉを備える。スイッチコントローラ２８０Ｉは、第１直列スイッチＳＷａ１、第２直列スイッチＳＷａ２の両方を制御する。第１直列スイッチＳＷａ１の制御に関しては、実施の形態４と同様であり、第２入力電圧ＶＩＮ２が非アクティブである場合には、第１直列スイッチＳＷａ１をオン状態とし、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブである場合には、第１直列スイッチＳＷａ１をオフ状態とする。
【００８９】
スイッチコントローラ２８０Ｉは、第２入力電圧ＶＩＮ２がアクティブである場合には、第２直列スイッチＳＷａ２を固定的にオン状態とし、第２入力電圧ＶＩＮ２が非アクティブである場合には、第２直列スイッチＳＷａ２をオフ状態とする。
【００９０】
以上が灯具システム２Ｉの構成である。続いてその動作を説明する。図１５は、図１４の灯具システム２Ｉの動作波形図である。期間ｔ０より前は、ＶＩＮ１，ＶＩＮ２は両方、非アクティブであり、第１光源１１０＿１、第２光源１１０＿２は両方消灯している。
【００９１】
期間ｔ０〜ｔ１および期間ｔ２〜ｔ３の動作は、実施の形態４と同様であり、期間ｔ１〜ｔ２の動作が異なる。期間ｔ１〜ｔ２において、第１入力電圧ＶＩＮ１と第２入力電圧ＶＩＮ２の両方がアクティブであるが、点灯回路２００Ｉに間欠的な第２入力電圧ＶＩＮ２が電源電圧ＶＤＤとして供給される点において、実施の形態４と異なる。図１５において、期間ｔ１〜ｔ２の動作は、期間ｔ２〜ｔ３と同様となる。
【００９２】
以上が灯具システム２Ｉの動作である。この灯具システム２Ｉによれば、第１光源１１０＿１をＰＷＭ減光する際の電磁ノイズを抑制できる。また第２光源１１０＿２を、第２入力電圧ＶＩＮ２に応じて明滅させることができ、第２光源１１０＿２が明滅する期間は、第１光源１１０＿１を消灯しておくことができる。
【００９３】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００９４】
（変形例１）
実施の形態では、定電流回路２２０をソース型で構成したが、シンク型で構成してもよい。図１６は、変形例１に係る灯具１００Ｅの回路図である。点灯回路２００Ｅは、シンク型の定電流回路２２０Ｅを備える。光源１１０のアノードは電源ライン１０２と接続され、定電流回路２２０Ｅの出力端子は、光源１１０のカソードと接続される。定電流回路２２０Ｅは、シンク型のリニアレギュレータ２１０Ｅを含む。図３のＶ／Ｉ変換器２３０および抵抗Ｒ３は省略される。この変形例によっても、図３の灯具１００と同じ効果を得られる。
【００９５】
（変形例２）
図１７は、変形例２に係る点灯回路２００Ｆの一部の回路図である。リニアレギュレータ２１０Ｆは、出力トランジスタ２１２のゲートとソースの間（あるいはゲートと電源ライン１０２の間）に設けられたスイッチＳＷ３１を備える。
【００９６】
理想的な状態では、式（２）から、ＶＡＤＩＭ’＝ＶＤＤであるときにランプ電流ＩＬＡＭＰの目標量ＩＲＥＦは０Ａとなる。ところがエラーアンプ２１４がオフセット電圧を有する場合、ＶＡＤＩＭ’＝ＶＤＤであっても、目標量ＩＲＥＦがゼロにならずに、光源１１０が低輝度で点灯する可能性がある。そこで光源１１０を消灯すべき期間において、スイッチＳＷ３１をオンすることで、出力トランジスタ２１２を確実にオフすることができ、ランプ電流ＩＬＡＭＰをゼロにできる。オペアンプ２１４の出力には、電流リミット抵抗ＲＣＬを挿入してもよい。電流リミット抵抗ＲＣＬにより、スイッチＳＷ３１に流れる電流を制限できる。
【００９７】
（変形例３）
ＬＥＤソケット７００は、ＤＲＬ（Daytime Running Lamps）とクリアランスランプの兼用ランプであってもよい。この場合、複数の発光素子７０６は白色のＬＥＤチップであり、点灯モードに応じて適切なデューティ比が選択される。
【００９８】
（変形例４）
図８の実施の形態２では、制御信号ＳＣＴＲＬを一旦、ＰＷＭ信号に変換し、このＰＷＭ信号を鈍らせることにより調光信号ＶＡＤＩＭを生成したがその限りでなく、調光回路２４０は、制御信号ＳＣＴＲＬからダイレクトに調光信号ＶＡＤＩＭを生成してもよい。
【００９９】
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【０１００】
２  灯具システム
４  バッテリ
６  スイッチ
８  ＥＣＵ
１００  灯具
１１０  光源
１１２  発光素子
２００  点灯回路
２１０  リニアレギュレータ
２１２  出力トランジスタ
２１４  エラーアンプ
Ｒ１  抵抗
２２０  定電流回路
２３０  Ｖ／Ｉ変換器
２３２  トランジスタ
２３４  オペアンプ
Ｒ２  抵抗
２４０  調光回路
Ｃ１  キャパシタ
２４２  充放電回路
２６０  パルス発生器
２７０  ダイオードＯＲ回路
２８０  スイッチコントローラ
２９０  電源選択回路
１１０＿１  第１光源
１１０＿２  第２光源
ＳＷａ１  第１直列スイッチ
ＳＷａ２  第２直列スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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