(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤおよび放熱構造物を含むＬＥＤ光源を駆動するＬＥＤ駆動装置であって、
前記ＬＥＤ光源を点灯させる点灯回路部と、
前記ＬＥＤの温度に相当する部位の温度を検出する温度検出部とを備え、
前記点灯回路部は、
前記ＬＥＤ光源に給電して当該ＬＥＤ光源を点灯させる駆動回路部と、
前記ＬＥＤ光源へ定電流を流すように前記駆動回路部を制御する定電流制御モードおよび当該定電流制御モードの場合よりも大きな出力電力を前記ＬＥＤ光源へ供給するように前記駆動回路部を制御する立ち上げ制御モードを制御モードとして有する制御部とを含み、
前記制御部は、前記駆動回路部から前記ＬＥＤ光源への給電を開始した場合に、前記温度検出部の検出温度が予め決められたしきい値温度になるまで前記制御モードを前記立ち上げ制御モードにし、前記検出温度が前記しきい値温度以上になると前記制御モードを前記立ち上げ制御モードから前記定電流制御モードに切り替える
ことを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
【請求項２】
前記温度検出部は、前記点灯回路部の温度を検出することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項３】
前記温度検出部は、前記ＬＥＤ光源の温度を検出することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項４】
前記温度検出部は、前記ＬＥＤの温度に相当する部位の温度を検出する温度検出機能と前記駆動回路部から前記ＬＥＤ光源に供給される出力電流を検出する電流検出機能とを有する抵抗を含み、
前記制御部は、前記制御モードが前記立ち上げ制御モードであるときに、前記抵抗が前記しきい値温度相当の抵抗値になると、前記制御モードを前記立ち上げ制御モードから前記定電流制御モードに切り替える
ことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置と、
前記ＬＥＤ光源と
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項５記載の照明装置を備え、前記ＬＥＤ駆動装置および前記ＬＥＤ光源が車両に搭載されることを特徴とする車両用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ光源を駆動するＬＥＤ駆動装置、照明装置および車両用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（Light Emitting Diode、以下「ＬＥＤ」という）が盛んに照明分野で使用されており、用途も多様化している。例えば自動車においては、白色ＬＥＤが車内灯として用いられたり、高輝度化によってヘッドランプ（前照灯）やデイタイムランニングランプとして用いられたりしている。
【０００３】
ＬＥＤは、白熱電球と比べて長寿命であり、かつ、応答性が速く、さらに構造上コンパクトに実装することができる。また、ＬＥＤは、さまざまな色の光を簡単に実現させることができ、かつ、調光も容易である。そして、ＬＥＤを用いた照明装置では、光源が薄く、上記光源を立体的に実装できるので、車のデザインなどに制限を与えない自由な設計が可能である。
【０００４】
上述した照明装置は、複数のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源を駆動するＬＥＤ駆動装置とを備えており、ＬＥＤ駆動装置からＬＥＤ光源に定電流を供給することによって、複数のＬＥＤを均一な明るさで点灯させることができる。
【０００５】
ところで、ＬＥＤ駆動装置からＬＥＤ光源への出力電力が数Ｗから数十Ｗになると、ＬＥＤの温度を下げるためにＬＥＤに放熱フィンが取り付けられる。すなわち、ＬＥＤ光源は、複数のＬＥＤと放熱フィンとを含む構成となる。これにより、ＬＥＤが熱暴走して発光特性が劣化するのを防止することができる。
【０００６】
また、従来から、ＬＥＤの温度に応じてＬＥＤの電流または光束を制御する照明装置が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１１８２９５号公報
【特許文献２】特開２００７−１１８８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＬＥＤに放熱フィンが取り付けられた構造の従来の照明装置では、放熱フィンによってＬＥＤ光源の熱容量が大きくなるため、ＬＥＤの温度が安定するまでに相当の時間を要する。ＬＥＤの温度が安定しないと、時間経過に伴う温度変化およびＬＥＤ間の温度ばらつきによって、ＬＥＤが発した光の色や光束が変動し、安定した良質な光を早期に提供することができなくなるおそれがある。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みて為された発明であり、本発明の目的は、ＬＥＤの温度を早期に安定させることによって良質な照明環境を短時間で実現することができるＬＥＤ駆動装置、照明装置および車両用照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤおよび放熱構造物を含むＬＥＤ光源を駆動するＬＥＤ駆動装置であって、前記ＬＥＤ光源を点灯させる点灯回路部と、前記ＬＥＤの温度に相当する部位の温度を検出する温度検出部とを備え、前記点灯回路部は、前記ＬＥＤ光源に給電して当該ＬＥＤ光源を点灯させる駆動回路部と、前記ＬＥＤ光源へ定電流を流すように前記駆動回路部を制御する定電流制御モードおよび当該定電流制御モードの場合よりも大きな出力電力を前記ＬＥＤ光源へ供給するように前記駆動回路部を制御する立ち上げ制御モードを制御モードとして有する制御部とを含み、前記制御部は、前記駆動回路部から前記ＬＥＤ光源への給電を開始した場合に、前記温度検出部の検出温度が予め決められたしきい値温度になるまで前記制御モードを前記立ち上げ制御モードにし、前記検出温度が前記しきい値温度以上になると前記制御モードを前記立ち上げ制御モードから前記定電流制御モードに切り替えることを特徴とする。
【００１１】
このＬＥＤ駆動装置において、前記温度検出部は、前記点灯回路部の温度を検出することが好ましい。
【００１２】
このＬＥＤ駆動装置において、前記温度検出部は、前記ＬＥＤ光源の温度を検出することが好ましい。
【００１３】
このＬＥＤ駆動装置において、前記温度検出部は、前記ＬＥＤの温度に相当する部位の温度を検出する温度検出機能と前記駆動回路部から前記ＬＥＤ光源に供給される出力電流を検出する電流検出機能とを有する抵抗を含み、前記制御部は、前記制御モードが前記立ち上げ制御モードであるときに、前記抵抗が前記しきい値温度相当の抵抗値になると、前記制御モードを前記立ち上げ制御モードから前記定電流制御モードに切り替えることが好ましい。
【００１４】
本発明の照明装置は、前記ＬＥＤ駆動装置と、前記ＬＥＤ光源とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用照明装置は、前記照明装置を備え、前記ＬＥＤ駆動装置および前記ＬＥＤ光源が車両に搭載されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＬＥＤ駆動装置、照明装置および車両用照明装置では、最初から制御モードが定電流制御モードである場合に比べて、ＬＥＤの温度上昇を加速させることができる。これにより、放熱構造を有するＬＥＤ光源すなわち熱容量の大きなＬＥＤ光源であっても、ＬＥＤの温度を早期に安定させることができる。その結果、所定の光束や配光を有する良質な照明環境を短時間で実現することができるので、ユーザは、例えば読書や運転などの行動を快適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係る照明装置の構成図である。
【図２】実施形態１に係る制御部の構成図である。
【図３】実施形態１に係るＬＥＤ駆動装置の動作を説明するための説明図である。
【図４】実施形態２に係る制御部の構成図である。
【図５】実施形態３に係る照明装置の構成図である。
【図６】実施形態３に係る制御部の構成図である。
【図７】実施形態３に係るＬＥＤ駆動装置の動作を説明するための説明図である。
【図８】実施形態４に係る照明装置の構成図である。
【図９】実施形態４に係る温度検出部の実装状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】実施形態４に係るＬＥＤ駆動装置の動作を説明するための説明図である。
【図１１】実施形態４に係るＬＥＤ駆動装置の動作を説明するための説明図である。
【図１２】実施形態４に係る照明装置の変形例の要部を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の実施形態１〜４において、図１などに示すＬＥＤ駆動装置３は、ＬＥＤ光源２への給電を開始したときに、まず、定常時よりも大きな出力電力（出力電圧Ｖ１×出力電流Ｉ１）をＬＥＤ光源２に供給する。これにより、ＬＥＤ駆動装置３は、ＬＥＤ光源２に含まれているＬＥＤ（ＬＥＤ素子）２１の発熱量を定常時よりも増大させて、ＬＥＤ光源２に含まれている放熱構造物（図示せず）の温度を早期に上昇させる。その結果、定常時に比べて、ＬＥＤ２１の温度上昇を加速させることができ、ＬＥＤ２１の温度を早期に安定させることができる。
【００１９】
その後、ＬＥＤ２１の温度に相当する部位の温度を検出する温度検出部５の検出温度がしきい値温度以上になると、ＬＥＤ駆動装置３は、ＬＥＤ光源２への出力電力をこれまでよりも小さくし、定常時の動作でＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１を制御する。
【００２０】
上記の動作において、ＬＥＤ２１の温度に相当する部位の温度とは、ＬＥＤ２１の温度を直接的または間接的に検出することができる部位の温度をいう。
【００２１】
以下、各実施形態について説明する。
【００２２】
（実施形態１）
実施形態１に係る照明装置１は、図１に示すように、放熱構造を有するＬＥＤ光源２と、ＬＥＤ光源２を駆動するＬＥＤ駆動装置３とを備えている。ＬＥＤ駆動装置３には、直流電源８が接続されている。以下、ＬＥＤ光源２、ＬＥＤ駆動装置３および直流電源８の詳細について説明する。
【００２３】
直流電源８は、例えば自動車のバッテリなどであり、ＬＥＤ駆動装置３の入力側に接続されている。直流電源８とＬＥＤ駆動装置３との間には電源スイッチ（図示せず）が設けられている。この電源スイッチがオンになると、直流電源８は、ＬＥＤ駆動装置３に直流電力を供給する。
【００２４】
ＬＥＤ光源２は、直列接続された複数のＬＥＤ２１と、各ＬＥＤ２１で発生した熱を外部に放熱するための放熱構造物（図示せず）とを備えている。各ＬＥＤ２１は、ＬＥＤ駆動装置３から給電されると点灯する。放熱構造物としては、例えば放熱フィンなどがある。
【００２５】
ＬＥＤ駆動装置３は、ＬＥＤ光源２に給電してＬＥＤ光源２を点灯させる駆動回路部４と、駆動回路部４の出力（出力電力、出力電圧Ｖ１、出力電流Ｉ１）を調整する制御部７とを備えている。また、ＬＥＤ駆動装置３は、ＬＥＤ光源２で発生した熱が伝わる部分の温度を検出する温度検出部５と、駆動回路部４からＬＥＤ光源２に供給される出力電流Ｉ１を検出する電流検出部６とを備えている。出力電力は、出力電圧Ｖ１と出力電流Ｉ１との積である。
【００２６】
駆動回路部４は、直流電源８によって印加される直流の電源電圧Ｖ２を所望の直流の出力電圧Ｖ１に変圧するＤＣ−ＤＣコンバータ４１を備えている。
【００２７】
本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ４１は、図１に示すように昇圧回路である。このＤＣ−ＤＣコンバータ４１は、直流電源８の正極に一端が接続されたインダクタンス素子４１１と、インダクタンス素子４１１の他端と直流電源８の負極との間に接続されたスイッチング素子４１２とを備えている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１は、インダクタンス素子４１１の他端にアノードが接続されたダイオード４１３と、ダイオード４１３のカソードと直流電源８の負極との間に接続された平滑コンデンサ４１４とを備えている。スイッチング素子４１２は、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）などのトランジスタであり、制御部７の指示に従ってオンオフする。
【００２８】
本実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ４１は、制御部７の指示によってスイッチング素子４１２がオンしているとき、スイッチング素子４１２に電流が流れてインダクタンス素子４１１にエネルギに蓄えられる。その後、制御部７の指示に従ってスイッチング素子４１２がオフしたときに、インダクタンス素子４１１に蓄えられているエネルギがダイオード４１３を介して平滑コンデンサ４１４に供給される。このように制御部７がスイッチング素子４１２をＰＷＭ制御することによって、直流電源８の電源電圧Ｖ２よりも高い所望の出力電圧Ｖ１を得ることができる。
【００２９】
温度検出部５は、ＬＥＤ２１の温度に相当する部位の温度を検出する。すなわち、温度検出部５は、ＬＥＤ２１からの熱を直接的または間接的に受ける場所、言い換えるとＬＥＤ２１の温度を直接的または間接的に検出することができる場所に配置されている。温度検出部５としては、例えばサーミスタなど温度変化に対して抵抗値が変動する素子が用いられる。
【００３０】
本実施形態の温度検出部５は、点灯回路部（駆動回路部４、制御部７）の内部または近傍に配置されている。すなわち、本実施形態の温度検出部５は、点灯回路部の内部または近傍においてＬＥＤ２１からの熱を受ける場所、言い換えると点灯回路部の内部または近傍においてＬＥＤ２１の温度を検出することができる場所に配置されている。この温度検出部５は、配置された部位の温度を検出し、検出温度を検出電圧Ｖ３（図２参照）として出力する。なお、点灯回路部の温度がＬＥＤ２１の熱で変化する場合、温度検出部５は、点灯回路部の温度を検出することによって、ＬＥＤ２１の温度を間接的に検出するようにしてもよい。
【００３１】
電流検出部６は、ＬＥＤ光源２に直列接続された検出抵抗６１を備えている。この電流検出部６は、検出抵抗６１の両端に生じる電圧降下（検出電圧Ｖ４（図２参照、Ｖ４＝Ｒ１×Ｉ１））を出力電流Ｉ１の検出値として制御部７に出力する。なお、上式において、Ｒ１は検出抵抗６１の抵抗値である。
【００３２】
制御部７は、駆動回路部４（ＤＣ−ＤＣコンバータ４１）の出力を制御するための制御モードとして、定電流制御モードと立ち上げ制御モードとを有している。定電流制御モードは、所望の電流値の定電流をＬＥＤ光源２へ流すように駆動回路部４（ＤＣ−ＤＣコンバータ４１）を制御するモードである。立ち上げ制御モードは、定電流制御モードの場合よりも大きな出力電力をＬＥＤ光源２へ供給するように駆動回路部４（ＤＣ−ＤＣコンバータ４１）を制御するモードである。制御部７は、制御モードが立ち上げ制御モードであるときは、ＬＥＤ光源２の定格（定格電力、定格電圧、定格電流）を超える給電を許容するが、制御モードが定電流制御モードであるときは、ＬＥＤ光源２の定格を超える給電を許容しない。なお、制御部７は、ＬＥＤ光源２の調光に関する要望を、制御モードが定電流制御モードであるときは受け付けるが、制御モードが立ち上げ制御モードであるときは受け付けないようにしてもよい。また、制御部７は、定電流制御モードおよび立ち上げ制御モード以外のモードを制御モードとしてさらに有していてもよい。
【００３３】
立ち上げ制御モード時の出力電力（出力電流Ｉ１）は、ＬＥＤ２１の耐量の範囲内で、定常時（定電流制御モード時）の出力電力（出力電流Ｉ１）よりも大きな電力値（電流値）となる。定常時の出力電力は、定常時におけるＬＥＤ２１の順方向電圧とＬＥＤ２１の順方向電流とＬＥＤ２１の個数との積であり、ＬＥＤ光源２の定格電力（ＬＥＤ２１の定格電力×ＬＥＤ２１の個数）以下の範囲である。定常時の出力電流Ｉ１は、ＬＥＤ光源２の定格電流以下の範囲である。また、立ち上げ制御モード時の出力電力（出力電流Ｉ１）は、ＬＥＤ２１の耐量だけではなく、ＬＥＤ光源２の放熱構造物（図示せず）の熱容量やＬＥＤ駆動装置３の制御能力なども考慮して設定される。例えば、立ち上げ制御モード時の出力電力（出力電流Ｉ１）は、定電流制御モード時の出力電力（出力電流Ｉ１）の数％〜５０％アップ程度で設定される。一方、立ち上げ制御モード時の出力電力（出力電流Ｉ１）が定電流制御モード時の出力電力（出力電流Ｉ１）の２倍以上になると、ＬＥＤ２１の耐量の問題だけではなく、ＬＥＤ２１の光束が一時的に大きく増大し、給電開始時から定常時になるまで光の変動が大きくなり過ぎることがある。
【００３４】
本実施形態では、制御モードが立ち上げ制御モードであるときに、制御部７は、駆動回路部４のＤＣ−ＤＣコンバータ４１からＬＥＤ光源２へ供給される出力電力がＬＥＤ光源２の定格電力の値よりも大きくなるようにＤＣ−ＤＣコンバータ４１を制御する。
【００３５】
このような制御部７は、駆動回路部４（ＤＣ−ＤＣコンバータ４１）からＬＥＤ光源２への給電を開始した場合に（ＬＥＤ２１の温度が低い場合に）、温度検出部５の検出温度がしきい値温度になるまで制御モードを立ち上げ制御モードにする。その後、温度検出部５の検出温度がしきい値温度以上になると、制御部７は、制御モードを立ち上げ制御モードから定電流制御モードに切り替える。
【００３６】
しきい値温度は、周囲温度環境（使用温度環境）、ＬＥＤ光源２の放熱構造や熱容量、ＬＥＤ光源２の特性耐量などを予め考慮して決められた値である。例えば平均的な使用温度環境において定格電流で動作させたときの飽和温度をしきい値温度にすればよい。
【００３７】
ここで、本実施形態の制御部７の基本動作について説明する。直流電源８の電源電圧Ｖ２が駆動回路部４（ＤＣ−ＤＣコンバータ４１）に印加されると、制御部７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１を動作させて出力電圧Ｖ１をＬＥＤ光源２に印加する。出力電圧Ｖ１がＬＥＤ光源２に印加されると、ＬＥＤ光源２には出力電流Ｉ１が流れる。そして、制御部７は、電流検出部６の検出電圧Ｖ４（図２参照）が一定となるようにスイッチング素子４１２をＰＷＭ制御する。結果として、例えばＬＥＤ光源２が４個のＬＥＤ２１の直列回路を備え、各ＬＥＤ２１の順方向電圧の定格値が３．５Ｖである場合、定常時において、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１の出力電圧Ｖ１は３．５Ｖ×４個＝１４Ｖになる。
【００３８】
続いて、本実施形態の制御部７の回路構成について図２を用いて説明する。制御部７は、駆動回路部４からＬＥＤ光源２への出力電力の大きさを設定する設定部７１と、設定部７１の出力（出力電圧Ｖ５）と電流検出部６の出力（検出電圧Ｖ４）との誤差を増幅する誤差増幅部７２とを備えている。また、制御部７は、誤差増幅部７２の出力（出力電圧Ｖ６）に基づいてスイッチング素子４１２のオンデューティを調整するためのＰＷＭ信号Ｓ１を出力するＰＷＭ制御部７３を備えている。さらに、制御部７は、ＰＷＭ制御部７３から出力されるＰＷＭ信号Ｓ１に応じたオンデューティでスイッチング素子４１２をオンオフする駆動部７４と、直流電源８の電源電圧Ｖ２から各部の動作電源を作成する制御電源部７５とを備えている。
【００３９】
設定部７１は、マイクロコンピュータを主構成要素とし、出力電流Ｉ１の電流値を指定する指定部７１１と、指定部７１１で指定された電流値に対応する基準値（基準電圧Ｖ５）を生成する基準値生成部７１２とを備えている。
【００４０】
指定部７１１は、まず、温度検出部５から検出電圧Ｖ３（温度検出部５の検出温度Ｔ１（図３参照））を受け取る。検出電圧Ｖ３を受け取った指定部７１１は、検出温度Ｔ１がしきい値温度Ｔ１２（図３参照）以上になったか否かを判別することによって、制御モードを切り替えるタイミングを判別する。ＬＥＤ光源２への給電を開始したときに、検出温度Ｔ１がしきい値温度Ｔ１２に達していない場合（図３の時刻ｔ０、温度Ｔ１１の場合）、指定部７１１は、立ち上げ制御モード時の出力電流Ｉ１の電流値Ｉ１２を基準値生成部７１２に出力する。検出温度Ｔ１がしきい値温度Ｔ１２以上になると（図３の時刻ｔ１）、指定部７１１は、定電流制御モード時の出力電流Ｉ１の電流値Ｉ１１を基準値生成部７１２に出力する。
【００４１】
基準値生成部７１２は、指定部７１１で指定された電流値を指定部７１１から受け取る。出力電流Ｉ１の電流値を受け取った基準値生成部７１２は、受け取った電流値に相当する電圧値の基準電圧Ｖ５を誤差増幅部７２に出力する。
【００４２】
誤差増幅部７２は、検出電圧Ｖ４と基準電圧Ｖ５との差分を増幅する誤差増幅器７２１を備えている。誤差増幅器７２１は、電流検出部６の検出電圧Ｖ４が一方の入力端子に入力され、設定部７１からの基準電圧Ｖ５が他方の入力端子に入力される。この誤差増幅器７２１は、検出電圧Ｖ４と基準電圧Ｖ５との差分を増幅して出力電圧Ｖ６としてＰＷＭ制御部７３に出力する。すなわち、誤差増幅器７２１は、検出電圧Ｖ４と基準電圧Ｖ５との差分に比例した値の出力電圧Ｖ６をＰＷＭ制御部７３に出力する。
【００４３】
ＰＷＭ制御部７３は、三角波の基準電圧Ｖ７を発生させる三角波発生器７３１と、誤差増幅部７２（誤差増幅器７２１）の出力電圧Ｖ６と三角波発生器７３１の基準電圧Ｖ７とを比較するコンパレータ７３２とを備えている。コンパレータ７３２は、基準電圧Ｖ７が一方の入力端子に入力され、出力電圧Ｖ６が他方の入力端子に入力される。ＰＷＭ制御部７３は、基準電圧Ｖ７のレベル（電圧値）が出力電圧Ｖ６のレベル（電圧値）を超えている期間だけ出力電圧すなわちＰＷＭ信号Ｓ１がハイレベルとなる。すなわち、ＰＷＭ制御部７３は、検出電流が目標となる電流になるように、スイッチング素子４１２のオン時間をフィードバック制御する。例えば検出電流が目標となる電流よりも大きければ、ＰＷＭ制御部７３は、スイッチング素子４１２のオン時間を短くするようなＰＷＭ信号Ｓ１を駆動部７４に出力する。
【００４４】
駆動部７４は、ＰＷＭ制御部７３のＰＷＭ信号Ｓ１のレベル（電圧値）に応じてスイッチング素子４１２のオンオフを制御する。ＰＷＭ信号Ｓ１がハイレベルとなる期間だけオンデューティとなり、駆動部７４によりスイッチング素子４１２がオンする。駆動部７４から出力される駆動信号Ｓ２は、ＰＷＭ信号Ｓ１がハイレベルであるときにハイレベルとなり、ＰＷＭ信号Ｓ１がローレベルであるときにローレベルとなる。なお、スイッチング素子４１２のスイッチング周波数（オンオフ周期）は、三角波発生器７３１の三角波に同期し、例えば数百ｋＨｚ程度である。
【００４５】
続いて、本実施形態の制御部７の動作について説明する。まず、直流電源８が投入されると、指定部７１１は、温度検出部５の検出温度Ｔ１（図３参照）がしきい値温度Ｔ１２（図３参照）に達していないことを判断し、立ち上げ制御モード時の出力電流Ｉ１の電流値Ｉ１２（図３参照）を指定する。基準値生成部７１２は、指定部７１１で指定された電流値Ｉ１２に相当する基準電圧Ｖ５を誤差増幅部７２に出力する。誤差増幅部７２の誤差増幅器７２１は、基準値生成部７１２からの基準電圧Ｖ５と電流検出部６の検出電圧Ｖ４との誤差を表わす出力電圧Ｖ６をＰＷＭ制御部７３に出力する。ＰＷＭ制御部７３は、出力電圧Ｖ６と三角波の基準電圧Ｖ７とを比較し、スイッチング素子４１２のオン時間を決定する。駆動部７４は、ＰＷＭ制御部７３からのＰＷＭ信号Ｓ１を用いてスイッチング素子４１２に駆動信号Ｓ２を出力してスイッチング素子４１２をオンオフさせる。
【００４６】
その後、温度検出部５の検出温度Ｔ１がしきい値温度Ｔ１２に達すると、指定部７１１は、定電流制御モード時の出力電流Ｉ１の電流値Ｉ１１（図３参照）を指定する。基準値生成部７１２は、指定部７１１で指定された電流値Ｉ１１に相当する基準電圧Ｖ５を誤差増幅部７２に出力する。その後の動作は、立ち上げ制御モード時と同様である。
【００４７】
上記より、制御部７は、誤差増幅器７２１の出力電圧Ｖ６の増減に逆比例する形でスイッチング素子４１２のオンデューティを増減する。出力電圧Ｖ６のレベルが高くなるほど、スイッチング素子４１２のオンデューティが小さくなる。出力電圧Ｖ６が高くなると、スイッチング素子４１２のオン期間が短くなるから、出力電圧Ｖ１が低くなる。その結果、出力電流Ｉ１は、設定部７１で設定された電流値に等しくなるように小さくなる。
【００４８】
ところで、制御部７は、直流電源８のオン後すなわちＬＥＤ光源２への給電開始後、図３の一点鎖線で示すようにソフトスタートでＬＥＤ光源２に出力電流Ｉ１を供給するように駆動回路部４のＤＣ−ＤＣコンバータ４１を制御してもよい。すなわち、制御部７は、給電開始後にソフトスタートして出力電流Ｉ１を徐々に大きくしていき、その後、電流値Ｉ１２とする。ソフトスタートの時間は、数十ｍｓから数百ｍｓの範囲でよい。
【００４９】
また、本実施形態に係る照明装置１は、車両用照明装置として用いることができる。ＬＥＤ光源２およびＬＥＤ駆動装置３が車両（図示せず）に搭載されることで照明装置１を車両用照明装置として用いることができる。車両用照明装置としては、自動車などの車両の前照灯（ヘッドランプ）やデイタイムランニングランプ、車内灯がある。照明装置１を車両用照明装置として用いる場合、ＬＥＤ光源２として白色ＬＥＤ光源を用いることが多い。すなわち、白色ＬＥＤ光源の高輝度化によって、白色ＬＥＤ光源を前照灯やデイタイムランニングランプ、車内灯の光源として用いることができる。高輝度かつ高出力で用いられる白色ＬＥＤ光源は、放熱構造を有する形態で灯具（図示せず）などに収納される。白色ＬＥＤで発生した熱は、白色ＬＥＤが一面に実装された高放熱性基板（図示せず）と、高放熱性基板の他面に接するヒートシンク（図示せず）とを介して放熱される。上記高放熱性基板および上記ヒートシンクは、ＬＥＤ光源２の放熱構造物の一例である。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、駆動回路部４からＬＥＤ光源２への給電を開始した場合に、制御部７は、まず、制御モードを立ち上げ制御モードにし、ＬＥＤ２１の発熱量を増大させる。上記より、放熱構造を有するＬＥＤ光源２すなわち熱容量の高いＬＥＤ光源２であっても、制御モードが最初から定電流制御モードである場合に比べて、ＬＥＤ２１の温度を早期に安定させることができる。その結果、ＬＥＤ２１からの光を早期に安定させることができ、所定の光束や配光を有する良質な照明環境を短時間で実現することができるので、ユーザは、例えば読書や運転などの行動を快適に行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態では、温度検出部５が点灯回路部（駆動回路部４、制御部７）の温度を検出することによって、ＬＥＤ光源２をそのままの状態で、ＬＥＤ２１の温度を容易に検出することができる。
【００５２】
（実施形態２）
実施形態２では、図４に示す制御部７を用いた照明装置１について説明する。なお、実施形態１の照明装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の温度検出部５は、温度が上昇すると抵抗値が増大する特性すなわち正の温度係数を有するサーミスタ（ＰＴＣ：Positive Temperature Coefficient）である。
【００５４】
本実施形態の指定部７１１は、コンパレータ７６１と、一端がコンパレータ７６１の反転入力端子に接続された抵抗７６２と、一端がコンパレータ７６１の反転入力端子に接続され他端が接地された抵抗７６３とを備えている。また、指定部７１１は、一端がコンパレータ７６１の非反転入力端子に接続された抵抗７６４と、一端がコンパレータ７６１の非反転入力端子に接続され他端が温度検出部５に接続された抵抗７６５とを備えている。
【００５５】
温度検出部５の検出温度がしきい値温度未満である場合、基準電圧Ｖｒ２を分圧した分圧電圧Ｖ９よりも、基準電圧Ｖｒ３を分圧した分圧電圧Ｖ１０のほうが低いから、コンパレータ７１１の出力電圧すなわちオンオフ信号Ｓ３はローレベルとなる。一方、温度検出部５の検出温度がしきい値温度以上である場合、分圧電圧Ｖ９よりも分圧電圧Ｖ１０のほうが大きくなるから、オンオフ信号Ｓ３はハイレベルとなる。
【００５６】
本実施形態の基準値生成部７１２は、スイッチング素子７１４と、抵抗７１５とを備えている。スイッチング素子７１４は、オンオフ信号Ｓ３がローレベルである場合、オフであり、オンオフ信号Ｓ３がハイレベルになると、オンになる。
【００５７】
本実施形態の誤差増幅部７２は、誤差増幅器７２１と、誤差増幅器７２１の反転入力端子に接続された抵抗７２２と、一端が誤差増幅器７２１の反転入力端子に接続され他端が誤差増幅器７２１の出力端子に接続された抵抗７２３とを備えている。また、誤差増幅部７２は、誤差増幅器７２１の非反転入力端子に接続された抵抗７２４と、誤差増幅器７２１の非反転入力端子に接続された抵抗７２５と、一端が抵抗７２５に接続され他端が接地された抵抗７２６とを備えている。
【００５８】
スイッチング素子７１４がオフである場合、基準電圧Ｖｒ１を抵抗７２４と抵抗７２５，７２６とで分圧したときの入力電圧Ｖ８が誤差増幅器７２１の非反転入力端子に入力される。一方、スイッチング素子７１４がオンである場合、抵抗７２６の両端間が短絡するから、基準電圧Ｖｒ１を抵抗７２４と抵抗７２５とで分圧したときの入力電圧Ｖ８が誤差増幅器７２１の非反転入力端子に入力される。すなわち、スイッチング素子７１４がオフである場合のほうが、スイッチング素子７１４がオンである場合よりも、誤差増幅器７２１の非反転入力端子に入力される入力電圧Ｖ８の電圧値が高い。したがって、スイッチング素子７１４がオンになって入力電圧Ｖ８が低くなると、スイッチング素子７１４がオフである場合に比べて、出力電流Ｉ１は小さくなる。スイッチング素子７１４のオンオフで入力電圧Ｖ８の電圧値を変えることによって、制御部７は、出力電流Ｉ１すなわち制御モードを切り替えることができる。
【００５９】
上記より、温度検出部５の検出温度がしきい値温度未満であるときは、スイッチング素子７１４はオフで、誤差増幅器７２１の非反転入力端子の入力電圧Ｖ８は高く、ＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１も大きい。スイッチング素子７１４がオフのとき、制御モードは立ち上げ制御モードである。定常時（定電流制御モード時）よりも大きな出力電流Ｉ１での動作によって温度が急速に上昇すると、温度検出部５の抵抗値が大きくなっていく。検出温度がしきい値温度以上になると、コンパレータ７６１の非反転入力端子の分圧電圧Ｖ９は、反転入力端子の分圧電圧Ｖ１０よりも高くなり、コンパレータ７６１の出力電圧すなわちオンオフ信号Ｓ３はハイレベルとなる。これにより、スイッチング素子７１４はオン状態になる。スイッチング素子７１４がオンのとき、制御モードは定電流制御モードである。
【００６０】
本実施形態においても、実施形態１と同様、設定部７１は、温度検出部５により温度状況を把握し、検出温度がしきい値温度未満であるときは、ＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１として、定常時よりも大きな電流値を設定することができる。温度検出部５の検出温度がしきい値温度以上になると、設定部７１は、ＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１として、定常時の電流値を設定することができる。
【００６１】
次に、本実施形態に係る照明装置１の動作について説明する。まず、直流電源８が投入されると、スイッチング素子７１４はオフしているので、誤差増幅器７２１の非反転入力端子に入力される入力電圧Ｖ８は、抵抗７２５と抵抗７２６との直列回路の両端電圧となり、この両端電圧に応じて、ＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１が規定される。すなわち、温度検出部５の検出温度がしきい値温度未満であるときは、スイッチング素子７１４はオフであり、誤差増幅器７２１の非反転入力端子に入力される入力電圧Ｖ８は、抵抗７２５と抵抗７２６との直列回路の両端電圧で高く、ＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１は大きい。その後、温度検出部５の検出温度がしきい値温度以上になると、スイッチング素子７１４がオンし、抵抗７２６の両端間が短絡する。誤差増幅器７２１の非反転入力端子に入力される入力電圧Ｖ８は、スイッチング素子７１４がオフ時よりも低くなり、その結果、ＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１が小さくなる。すなわち、温度検出部５の検出温度がしきい値温度以上になると、制御モードが立ち上げ制御モードから定電流制御モードに切り替わる。
【００６２】
ところで、ＬＥＤ光源２を長時間点灯させてから消灯した後に再点灯させた場合は、ＬＥＤ２１の温度は最初から十分高いので、立ち上げ制御モードでの動作は不要である。ＬＥＤ２１の温度が高いか否かは、温度検出部５の検出温度がしきい値温度以上であるか否かで判別することができる。検出温度がしきい値温度以上になっていれば、ＬＥＤ駆動装置３は立ち上げ制御モードで動作する必要はなく、ＬＥＤ光源２へのストレスを低減させることができる。
【００６３】
なお、本実施形態においても、実施形態１と同様、照明装置１を車両用照明装置として用いることができる。
【００６４】
（実施形態３）
実施形態３では、図５に示すように、温度検出部５がＬＥＤ光源２と同一の基板２２に配置されている照明装置１について説明する。なお、実施形態１の照明装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
本実施形態の温度検出部５は、図５に示すように、ＬＥＤ光源２と同一の基板２２上に配置されている。すなわち、本実施形態の温度検出部５は、ＬＥＤ２１の温度を直接検出することができる場所に配置されている。実施形態１，２では、点灯回路部（駆動回路部４、制御部７）の内部または近傍に温度検出部５が配置されているのに対し、本実施形態では、ＬＥＤ２１が実装されている基板２２上に配置されている。なお、温度検出部５だけではなく、駆動回路部４や制御部７もＬＥＤ光源２と同一の基板２２上に配置されていてもよい。
【００６６】
また、本実施形態の温度検出部５は、温度が上昇すると抵抗値が線形的に増大する特性すなわち正の温度係数を有するサーミスタである。
【００６７】
本実施形態の制御部７は、図６に示すように、設定部７１を備えておらず、誤差増幅部７２と、ＰＷＭ制御部７３と、駆動部７４とで構成されている。
【００６８】
本実施形態の誤差増幅部７２では、誤差増幅器７２１の非反転入力端子側において、基準電圧Ｖｒ１を温度検出部５と抵抗７２４，７２５とで分圧した入力電圧Ｖ８が設定される。したがって、検出温度が上昇すると、入力電圧Ｖ８が低下し、出力電流Ｉ１が減少する。その後、検出温度がしきい値温度以上になると、定常時の動作に移行する。
【００６９】
次に、本実施形態に係る照明装置１の動作について説明する。直流電源８が投入された直後は、ＬＥＤ２１（検出領域）の温度が低いので、図７（ａ）に示すように、温度検出部５の抵抗値Ｒ２が小さい。検出温度がしきい値温度未満であるので、制御モードは立ち上げ制御モードである。検出領域の温度が上昇していくと、温度検出部５の抵抗値Ｒ２がＲ２２からＲ２１に増大し、入力電圧Ｖ８の電圧値がＶ８２からＶ８１に低下していく。その結果、図７（ｂ）に示すように、出力電流Ｉ１の電流値がＩ１２からＩ１１に減少していく。その後、抵抗値Ｒ２がＲ２１になると（図７の時刻ｔ１）、制御モードが立ち上げ制御モードから定電流制御モードに切り替わる。本実施形態では、立ち上げ制御モード時において、ＬＥＤ２１の温度上昇に伴い、出力電流Ｉ１が電流値Ｉ１２から定常時（定電流制御モード時）の電流値Ｉ１１へ徐々に移行していく。すなわち、本実施形態では、ＬＥＤ２１の温度変化に応じて、出力電流Ｉ１の電流値が連続的に低下する。
【００７０】
ところで、ＬＥＤ光源２を長時間点灯させてから消灯した後に再点灯させた場合は、ＬＥＤ２１の温度は最初から十分高いので、立ち上げ制御モードでの動作は不要である。ＬＥＤ２１の温度が高いか否かは、温度検出部５の検出温度がしきい値温度以上であるか否かで判別することができる。検出温度がしきい値温度以上になっていれば、ＬＥＤ駆動装置３は立ち上げ制御モードで動作する必要はなく、ＬＥＤ光源２へのストレスを低減させることができる。
【００７１】
以上説明した本実施形態のＬＥＤ駆動装置３では、温度検出部５がＬＥＤ光源２の温度を検出することによって、ＬＥＤ２１の温度を直接検出することができるので、ＬＥＤ２１の温度をより精度よく検出することができる。
【００７２】
なお、温度検出部５は、ＬＥＤ光源２と同一の基板２２上ではなく、ＬＥＤ光源２の近傍に配置されていてもよい。このような配置であっても、ＬＥＤ２１の温度をより精度よく検出することができる。
【００７３】
（実施形態４）
実施形態４の照明装置１は、図８に示すように、ＬＥＤ光源２に直列接続された検出抵抗６１に温度検出部５の機能を兼用させている。すなわち、本実施形態の温度検出部５は、ＬＥＤ２１の温度に相当する部位の温度を検出する温度検出機能と駆動回路部４からＬＥＤ光源に供給される出力電流Ｉ１を検出する電流検出機能とを有する抵抗である。なお、実施形態１の照明装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７４】
本実施形態の検出抵抗６１は、図９に示すように、ＬＥＤ光源２と同一の基板２２に配置されている。図９の端子２３，２４には、駆動回路部４が接続され、端子２５には制御部７が接続される。なお、ＬＥＤ光源２および検出抵抗６１が実装された基板２２に駆動回路部４や制御部７が配置されていてもよい。また、駆動回路部４や制御部７が実装された基板（図示せず）の一面に、ＬＥＤ光源２および検出抵抗６１が実装された基板２２が配置されていてもよい。
【００７５】
上記より、本実施形態の検出抵抗６１は、ＬＥＤ２１の温度が直接影響する部位に実装されており、実装領域の温度に対応する抵抗値で、ＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１を検出する。
【００７６】
検出抵抗６１の温度係数は、通常は、数十ｐｐｍから数百ｐｐｍであるが、線形に抵抗値が変化して数千ｐｐｍの温度係数の抵抗を用いることが好ましい。
【００７７】
本実施形態の制御部７は、制御モードが立ち上げ制御モードであるときに、検出抵抗６１がしきい値温度相当の抵抗値になると、制御モードを立ち上げ制御モードから定電流制御モードに切り替える。
【００７８】
次に、本実施形態に係る照明装置１の動作について説明する。直流電源８が投入された直後は、ＬＥＤ素子２１（検出領域）の温度が低いので、図１０に示すように、検出抵抗６１（温度検出部５）の抵抗値Ｒ２がＲ２２と小さい。検出領域の温度が上昇していくと、抵抗値Ｒ２がＲ２２からＲ２１に増加し、出力電流Ｉ１の電流値がＩ１２からＩ１１に減少する。抵抗値Ｒ２がＲ２１になったとき（図１０の時刻ｔ１）、すなわち、検出温度がしきい値温度になったとき、制御モードが立ち上げ制御モードから定電流制御モードに切り替わる。
【００７９】
ところで、本実施形態では、図１１に示すように、何らかの要因で周囲温度が上昇したときであっても、ＬＥＤ光源２への出力電流Ｉ１を制限することができる。すなわち、本実施形態のＬＥＤ駆動装置３は、過負荷防止の機能を有している。
【００８０】
以上説明した本実施形態では、温度検出機能と電流検出機能とを兼用することができるので、温度検出機能を有する手段と電流検出機能を有する手段とを別個に備える場合に比べて、構成を簡素にすることができる。
【００８１】
なお、本実施形態の変形例として、温度検出部５を兼用する検出抵抗６１は、図１２に示すように、ＬＥＤ光源２の基板２２上ではなく、ＬＥＤ光源２の近傍に配置されていてもよい。
【００８２】
また、各実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ４１は昇圧回路に限らず、降圧回路や昇降圧回路などであってもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１  照明装置
２  ＬＥＤ光源
２１  ＬＥＤ
３  ＬＥＤ駆動装置
４  駆動回路部
５  温度検出部
７  制御部
【図１】
0005963079.tif 000002
【図２】
0005963079.tif 000003
【図３】
0005963079.tif 000004
【図４】
0005963079.tif 000005
【図５】
0005963079.tif 000006
【図６】
0005963079.tif 000007
【図７】
0005963079.tif 000008
【図８】
0005963079.tif 000009
【図９】
0005963079.tif 000010
【図１０】
0005963079.tif 000011
【図１１】
0005963079.tif 000012
【図１２】
0005963079.tif 000013