(57)【要約】【課題】過大な電流を制限しつつ、半導体光源の点灯数を迅速に変更する。【解決手段】短絡用ＦＥＴ１３は、ＬＥＤ群２０のうちの一部のＬＥＤにより構成されるハイビーム用ＬＥＤブロック２２と並列に接続され、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によってハイビーム用ＬＥＤブロック２２を短絡及び開放する。電流制限部１５は、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によって短絡用ＦＥＴ１３がオフからオンに切り替わりハイビーム用ＬＥＤブロック２２を短絡したときの通電電流が第１設定値より大きな第２設定値以上となった場合、短絡用ＦＥＴ１３をオンからオフに切り替えて通電電流を第２設定値未満にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力端間に平滑コンデンサを有し、直列に接続された複数の半導体光源に定電流を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、
前記複数の半導体光源の通電電流が第１設定値になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電流を制御する定電流制御部と、
前記複数の半導体光源のうちの一部の半導体光源により構成される半導体光源ブロックと並列に接続され、点灯制御部が発する点灯制御信号によって前記半導体光源ブロックを短絡及び開放する短絡用スイッチと、
前記点灯制御部が発する前記点灯制御信号によって前記短絡用スイッチがオフからオンに切り替わり前記半導体光源ブロックを短絡したときの前記通電電流が前記第１設定値より大きな第２設定値以上となった場合、前記短絡用スイッチをオンからオフに切り替えて前記通電電流を前記第２設定値未満にする電流制限部とを備える半導体光源点灯装置。
【請求項２】
前記第２設定値は、前記第１設定値に対して予め定められた電流値が加算された電流値、又は、前記第１設定値が予め定められた倍率で増幅された電流値であることを特徴とする請求項１記載の半導体光源点灯装置。
【請求項３】
前記通電電流を検出する電流検出抵抗を備え、
前記定電流制御部及び前記電流制限部は、前記電流検出抵抗を共用することを特徴とする請求項１記載の半導体光源点灯装置。
【請求項４】
前記電流制限部は、ダイオードロジック回路を介して、前記短絡用スイッチに接続していることを特徴とする請求項１記載の半導体光源点灯装置。
【請求項５】
前記半導体光源ブロック及び前記短絡用スイッチが複数あり、前記半導体光源ブロックごとに前記短絡用スイッチが並列に接続されている場合、
前記電流制限部は、前記短絡用スイッチごとにオンとオフとを切り替えることを特徴とする請求項１記載の半導体光源点灯装置。
【請求項６】
前記点灯制御部が発する前記点灯制御信号によって前記短絡用スイッチがオンからオフに切り替わり前記半導体光源ブロックを開放したときの前記通電電流が前記第１設定値より小さな第３設定値未満となった場合、前記短絡用スイッチをオフからオンに切り替えて前記通電電流を前記第３設定値以上にする電流保持部を備えることを特徴とする請求項１記載の半導体光源点灯装置。
【請求項７】
前記電流保持部が前記通電電流を前記第３設定値以上に保持する機能を無効にするキャンセルスイッチを備えることを特徴とする請求項６記載の半導体光源点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直列に接続された複数の半導体光源のうちの一部を短絡する短絡用スイッチを備える半導体光源点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される前照灯には、高いデザイン性及び高級感を醸し出しながら、夜間走行時の安全性を高めることが要求される。これを実現するために、光源として、従来のハロゲン電球に代替して、明るい放電灯、並びに充分な明るさを確保しながらも任意の灯具デザインができるＬＥＤ（発光ダイオード）及びＬＤ（レーザダイオード）等が使用されている。
【０００３】
ＬＥＤ及びＬＤ等の半導体光源は、所定の電流が通電すれば点灯する。そのため、直列に接続された複数の半導体光源は、定電流を供給する半導体光源点灯装置によって容易に点灯できる。また、直列に接続された複数の半導体光源は、すべての半導体光源を点灯することで走行灯（ハイビーム）用、一部の半導体光源の端子間を短絡して消灯することですれ違い灯（ロービーム）用の光源とするような使い方もできる。
【０００４】
しかしながら、点灯用の定電流電源としてＤＣ／ＤＣコンバータを使用する場合、半導体光源に電力を出力する回路が平滑コンデンサを有する都合上、すべての半導体光源を点灯しているときに平滑コンデンサに蓄えられた電荷が、点灯数を減じたときに放出されるために、過大な電流が発生する。過大な電流は、半導体光源へのストレスとなり、半導体光源の寿命短命化又は故障の要因となるため、当過大な電流を少なくする必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１に係る点灯装置は、半導体光源の点灯数を少なくするときに、定常時と同じ電流を通電しながら滑らかに短絡動作に至るように、通電電流をフィードバックして短絡用スイッチをアナログ的に動作させる構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−７１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に係る点灯装置においては、定常な電流を超える過大な電流は流れないが、定常時と同じ電流値で平滑コンデンサの余剰な電荷を放出するために、相応な時間が必要となる。そのため、半導体光源の点灯数を迅速に変更できないという課題があった。
【０００８】
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、過大な電流を制限しつつ、半導体光源の点灯数を迅速に変更することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る半導体光源点灯装置は、出力端間に平滑コンデンサを有し、直列に接続された複数の半導体光源に定電流を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、複数の半導体光源の通電電流が第１設定値になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電流を制御する定電流制限部と、複数の半導体光源のうちの一部の半導体光源により構成される半導体光源ブロックと並列に接続され、点灯制御部が発する点灯制御信号によって半導体光源ブロックを短絡及び開放する短絡用スイッチと、点灯制御部が発する点灯制御信号によって短絡用スイッチがオフからオンに切り替わり半導体光源ブロックを短絡したときの通電電流が第１設定値より大きな第２設定値以上となった場合、短絡用スイッチをオンからオフに切り替えて通電電流を第２設定値未満にする電流制限部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、短絡用スイッチがオフからオンに切り替わり半導体光源ブロックを短絡したときの通電電流が第１設定値より大きな第２設定値以上となった場合、短絡用スイッチをオンからオフに切り替えて通電電流を第２設定値未満にするようにしたので、過大な通電電流を制限しつつ、半導体光源の点灯数を迅速に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置の構成例を示す回路図である。
【図２】実施の形態１における点灯制御信号、短絡用ＦＥＴの動作、及び通電電流の波形を示すグラフである。
【図３】図２における通電電流の波形を拡大したグラフである。
【図４】実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置の構成例を示す回路図である。
【図５】実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置の構成例を示す回路図である。
【図６】実施の形態３における点灯制御信号、短絡用ＦＥＴの動作、及び通電電流の波形を示すグラフである。
【図７】実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置１０の構成例を示す回路図である。ＬＥＤ点灯装置１０は、車両の前照灯等の光源として用いられるＬＥＤ群２０を点灯するものである。このＬＥＤ群２０は、ロービーム用ＬＥＤブロック２１とハイビーム用ＬＥＤブロック２２とが直列に接続されている。ロービーム用ＬＥＤブロック２１は、複数のＬＥＤが直列に接続された半導体光源ブロックである。ハイビーム用ＬＥＤブロック２２は、複数のＬＥＤが直列に接続された半導体光源ブロックである。ＬＥＤ点灯装置１０は、ロービーム用ＬＥＤブロック２１を点灯することで、前照灯をすれ違い灯として機能させる。また、ＬＥＤ点灯装置１０は、ロービーム用ＬＥＤブロック２１とハイビーム用ＬＥＤブロック２２とを同時に点灯することで、前照灯を走行灯として機能させる。
【００１３】
このＬＥＤ点灯装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１と、定電流制御部１２と、短絡用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１３と、点灯制御部１４と、電流制限部１５と、電流検出抵抗１６とを備える。短絡用ＦＥＴ１３は、短絡用スイッチである。直流電源１は、例えば、車両に搭載されたバッテリである。
【００１４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１は、コイル１１１と、ダイオード１１２と、平滑コンデンサ１１３と、ＦＥＴ１１４とを備える。コイル１１１の一端は、直流電源１の正極に接続され、コイル１１１の他端は、ダイオード１１２のアノードに接続されている。平滑コンデンサ１１３の一端は、ダイオード１１２のカソードに接続され、平滑コンデンサ１１３の他端は直流電源１の負極に接続されている。ＦＥＴ１１４のドレインは、コイル１１１とダイオード１１２との接続点に接続され、ＦＥＴ１１４のソースは直流電源１の負極に接続され、ＦＥＴ１１４のゲートは定電流制御部１２に接続されている。
【００１５】
このＤＣ／ＤＣコンバータ部１１は、コイル１１１に流れる電流をＦＥＴ１１４によって断続するものであり、定電流制御部１２がＦＥＴ１１４をオンさせているときにコイル１１１に貯えたエネルギを、定電流制御部１２がＦＥＴ１１４をオフさせたときに放出することで、直流電源１の電圧より高い電圧を出力するものである。ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１の出力端間に接続された平滑コンデンサ１１３は、出力電圧を平滑化する。
【００１６】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１は、直流電源１からの直流電圧を、ＬＥＤ群２０の点灯に必要な直流電圧に変換するものであればよく、図１の構成例に限定されるものではない。
【００１７】
定電流制御部１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１のＦＥＴ１１４をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１の出力電流を第１設定値に制御するものである。この定電流制御部１２は、第１基準電源１２１と、誤差増幅器１２２と、ＰＷＭ用信号生成部１２３とを備える。
【００１８】
第１基準電源１２１は、第１設定値の電流を生成する。誤差増幅器１２２の正側入力端子は、第１基準電源１２１に接続され、誤差増幅器１２２の負側入力端子は、電流検出抵抗１６に接続され、誤差増幅器１２２の出力端子は、ＰＷＭ用信号生成部１２３に接続されている。誤差増幅器１２２は、電流検出抵抗１６により検出されるＬＥＤ群２０の通電電流と、第１基準電源１２１から出力される第１設定値の電流との誤差を増幅して指令値を生成し、ＰＷＭ用信号生成部１２３へ出力する。ＰＷＭ用信号生成部１２３は、誤差増幅器１２２からの指令値に応じて、ＦＥＴ１１４を駆動するためのＰＷＭ用信号のデューティ比を調整し、調整後のＰＷＭ用信号をＦＥＴ１１４のゲートへ出力する。ＰＷＭ用信号生成部１２３は、アナログ回路でもよいしディジタル回路でもよい。
【００１９】
短絡用ＦＥＴ１３は、ＬＥＤ群２０のうちのハイビーム用ＬＥＤブロック２２と並列に接続され、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によってハイビーム用ＬＥＤブロック２２を短絡及び開放するものである。短絡用ＦＥＴ１３のドレインは、ロービーム用ＬＥＤブロック２１とハイビーム用ＬＥＤブロック２２との接続点に接続され、短絡用ＦＥＴ１３のソースは、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２と電流検出抵抗１６との接続点に接続され、短絡用ＦＥＴ１３のゲートは、抵抗１７を介して点灯制御部１４に接続されている。抵抗１７は、短絡用ＦＥＴ１３の動作安定用である。
【００２０】
点灯制御部１４は、イグニッションスイッチの情報及びライティングスイッチの情報等、車両側から入力される情報に応じて、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２を消灯及び点灯、即ち短絡用ＦＥＴ１３をオン及びオフさせる点灯制御信号を出力する。
【００２１】
図２は、実施の形態１における点灯制御信号、短絡用ＦＥＴ１３の動作、及び通電電流の波形を示すグラフである。一番上のグラフは、点灯制御部１４が発する点灯制御信号である。二番目のグラフは、短絡用ＦＥＴ１３のオンオフ動作である。三番目のグラフは、ＬＥＤ群２０の通電電流である。各グラフとも横軸は時間である。点灯制御部１４が短絡用ＦＥＴ１３をオンさせることによってハイビーム用ＬＥＤブロック２２を消灯させると、平滑コンデンサ１１３の電荷が短時間で放出され、点灯しているロービーム用ＬＥＤブロック２１に過大な電流（図２に二点鎖線で示す。）が流れる。過大な電流は、ロービーム用ＬＥＤブロック２１へのストレスとなり、ＬＥＤ寿命の短命化又は故障の要因となる。そこで、実施の形態１では、電流制限部１５によって過大な電流を第２設定値の電流未満に制限する。
【００２２】
電流制限部１５は、第２基準電源１５１と、比較器１５２とを備える。第２基準電源１５１は、第１設定値より大きな第２設定値の電流を生成する。この第２基準電源１５１は、第１設定値に対して予め定められた電流値を加算した第２設定値の電流を出力する回路であってもよいし、第１設定値を予め定められた倍率で増幅した第２設定値の電流を出力する回路であってもよい。
【００２３】
比較器１５２の正側入力端子は、第２基準電源１５１に接続され、比較器１５２の負側入力端子は、電流検出抵抗１６に接続され、比較器１５２の出力端子は、短絡用ＦＥＴ１３のゲートに接続されている。この比較器１５２は、オープンコレクタ出力（又は、オープンドレイン出力とも言う。）の比較器である。比較器１５２は、電流検出抵抗１６により検出されるＬＥＤ群２０の通電電流と、第２基準電源１５１から出力される第２設定値の電流とを比較する。比較器１５２は、通電電流が第２設定値の電流以上である場合、出力端子からローレベルの電圧を出力することにより、短絡用ＦＥＴ１３をオフさせ、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２の端子間を開放させてハイビーム用ＬＥＤブロック２２を点灯させる。一方、比較器１５２は、通電電流が第２設定値の電流未満である場合、出力端子からハイレベルの電圧を出力することにより、短絡用ＦＥＴ１３をオンさせ、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２の端子間を短絡させてハイビーム用ＬＥＤブロック２２を消灯させる。即ち、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によって短絡用ＦＥＴ１３がオフからオンに切り替わったときに電流検出抵抗１６により検出される通電電流が第２設定値の電流以上となった場合、電流制限部１５が短絡用ＦＥＴ１３をオンからオフに切り替える。この切り替えにより、平滑コンデンサ１１３の電荷放出に起因して過大になる通電電流が、第２設定値に制限される。
【００２４】
なお、比較器１５２が短絡用ＦＥＴ１３をオフすることによって通電電流が減少するため、比較器１５２は、再び、短絡用ＦＥＴ１３をオフからオンにする。すると、通電電流が増えるため、比較器１５２は短絡用ＦＥＴ１３をオンからオフにする。このように、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２が点灯状態から消灯状態へ遷移する過程においては、短絡用ＦＥＴ１３がオンとオフとを繰り返すことがある。すると、図３のグラフに示されるように、通電電流がハンチングし、消灯すべきハイビーム用ＬＥＤブロック２２が点滅動作することがある。図３は、図２における通電電流の波形を拡大したグラフである。しかしながら、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２の点滅動作は、平滑コンデンサ１１３の電荷が放出され、ロービーム用ＬＥＤブロック２１及びハイビーム用ＬＥＤブロック２２の印加電圧がロービーム用ＬＥＤブロック２１のみの印加電圧に降下するまでのごく短い時間に生じる。そのため、点滅動作が運転者等に視認されることはなく、実用上問題はない。
【００２５】
定電流制御部１２における第１設定値より電流制限部１５における第２設定値を大きくすることにより、先立って説明した特許文献１のような定常時と同じ電流を通電しながら滑らかに短絡動作に至らせる構成に比べて、平滑コンデンサ１１３は電荷を短時間で放出することができる。また、通電電流の増大が早々に定電流制御部１２にフィードバックされることとなる。これらの構成により、ＬＥＤ点灯装置１０は、走行灯からすれ違い灯へ、迅速に切り替え可能となる。
【００２６】
電流検出抵抗１６は、ＬＥＤ群２０の通電電流を検出するシャント抵抗である。電流検出抵抗１６の一端は、誤差増幅器１２２の負側入力端子及び比較器１５２の負側入力端子に接続され、電流検出抵抗１６の他端は第１基準電源１２１及び第２基準電源１５１に接続されている。即ち、電流検出抵抗１６は、定電流制御部１２及び電流制限部１５により共用される。
【００２７】
以上のように、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１、定電流制御部１２、短絡用ＦＥＴ１３、及び電流制限部１５を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１は、出力端間に平滑コンデンサ１１３を有し、直列に接続された複数のＬＥＤ群２０に定電流を出力する。定電流制御部１２は、ＬＥＤ群２０の通電電流が第１設定値になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ部１１の出力電流を制御する。短絡用ＦＥＴ１３は、ＬＥＤ群２０のうちの一部のＬＥＤにより構成されるハイビーム用ＬＥＤブロック２２と並列に接続され、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によってハイビーム用ＬＥＤブロック２２を短絡及び開放する。電流制限部１５は、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によって短絡用ＦＥＴ１３がオフからオンに切り替わりハイビーム用ＬＥＤブロック２２を短絡したときの通電電流が第１設定値より大きな第２設定値以上となった場合、短絡用ＦＥＴ１３をオンからオフに切り替えて通電電流を第２設定値未満にする。この構成により、ＬＥＤ群２０のうちのハイビーム用ＬＥＤブロック２２の端子間を短絡してＬＥＤ点灯数を減じても、ＬＥＤ群２０に過大な電流が流れない。そのため、ＬＥＤ群２０に加わるストレスを軽減でき、品質の高いＬＥＤ点灯装置１０を実現できる。また、平滑コンデンサ１１３の電荷を放出するための専用の回路を使用する必要がないため、ＬＥＤ点灯装置１０のコストを低減できる。さらに、定常点灯時の第１設定値より大きな第２設定値の電流を通電することにより、従来に比べ、ＬＥＤ点灯数を迅速に変更できる。
【００２８】
また、実施の形態１によれば、第２設定値は、第１設定値に対して予め定められた電流値が加算された電流値、又は、第１設定値が予め定められた倍率で増幅された電流値である。ＬＥＤ点灯装置１０は、定常点灯時の第１設定値より大きな第２設定値の電流を通電することにより、従来に比べ、ＬＥＤ点灯数を迅速に変更できる。
【００２９】
また、実施の形態１のＬＥＤ点灯装置１０は、ＬＥＤ群２０の通電電流を検出する電流検出抵抗１６を備える。そして、定電流制御部１２及び電流制限部１５は、電流検出抵抗１６を共用する。これにより、電流制限部１５は、専用の電流検出抵抗を使用する必要がない。そのため、ＬＥＤ点灯装置１０を構成する部品点数を削減できる。
【００３０】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置１０の構成例を示す回路図である。図４において図１と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００３１】
図４のＬＥＤ群２０は、ロービーム用ＬＥＤブロック２１及びハイビーム用ＬＥＤブロック２２に対して、コーナライト用ＬＥＤブロック２２ａが直列に接続されている。コーナライト用ＬＥＤブロック２２ａは、複数のＬＥＤが直列に接続された半導体光源ブロックであり、車両側方を照射する。点灯制御部１４は、イグニッションスイッチの情報及びライティングスイッチの情報等、車両側から入力される情報に応じて、短絡用ＦＥＴ１３のオンとオフ、及び短絡用ＦＥＴ１３ａのオンとオフを、独立して制御する。
【００３２】
短絡用ＦＥＴ１３ａは、コーナライト用ＬＥＤブロック２２ａと並列に接続され、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によってコーナライト用ＬＥＤブロック２２ａを短絡及び開放するものである。短絡用ＦＥＴ１３ａのゲートは、抵抗１７ａを介して点灯制御部１４に接続されると共にダイオード３２のアノードに接続されている。短絡用ＦＥＴ１３ａのドレインは、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２とコーナライト用ＬＥＤブロック２２ａとの接続点に接続されると共に、短絡用ＦＥＴ１３のソースに接続されている。短絡用ＦＥＴ１３ａのソースは、コーナライト用ＬＥＤブロック２２ａと電流検出抵抗１６との接続点に接続されている。
【００３３】
電流制限部１５は、短絡用ＦＥＴ１３及び短絡用ＦＥＴ１３ａを駆動させる。比較器１５２の出力端子は、ダイオード３１を介して短絡用ＦＥＴ１３のゲートに接続されると共に、ダイオード３２を介して短絡用ＦＥＴ１３ａのゲートに接続される。この比較器１５２は、コンプリメンタリ出力（又は、トーテムポール出力若しくはプッシュプル出力とも言う。）の比較器である。
【００３４】
上記のダイオード３１，３２及び抵抗１７，１７ａは、ダイオードロジック回路３０を構成する。抵抗１７を介した点灯制御部１４の信号線と、ダイオード３１を介した比較器１５２の出力端子の信号線とが、短絡用ＦＥＴ１３のゲートに接続されている。比較器１５２の出力がローレベルのときは、点灯制御部１４が発する短絡用ＦＥＴ１３用の点灯制御信号がハイレベルであっても、ダイオード３１がこのハイレベル出力を抑えて、短絡用ＦＥＴ１３のゲートにローレベルが出力される。よって、点灯制御部１４が短絡用ＦＥＴ１３をオンさせる点灯制御信号を出力中に、電流制限部１５が短絡用ＦＥＴ１３をオフさせることができる。
【００３５】
同様に、抵抗１７ａを介した点灯制御部１４のもう一方の信号線と、ダイオード３２を介した比較器１５２の出力端子の信号線とが、短絡用ＦＥＴ１３ａのゲートに接続されている。比較器１５２の出力がローレベルのときは、点灯制御部１４が発する短絡用ＦＥＴ１３ａ用の点灯制御信号がハイレベルであっても、ダイオード３２がこのハイレベル出力を抑えて、短絡用ＦＥＴ１３ａのゲートにローレベルが出力される。よって、点灯制御部１４が短絡用ＦＥＴ１３ａをオンさせる点灯制御信号を出力中に、電流制限部１５が短絡用ＦＥＴ１３ａをオフさせることができる。
【００３６】
なお、図１に示されるように、比較器１５２がオープンコレクタ出力の比較器である場合、ダイオード３１，３２は不要である。
【００３７】
以上のように、実施の形態２の電流制限部１５は、ダイオードロジック回路３０を介して、短絡用ＦＥＴ１３に接続している。抵抗とダイオードの簡素なロジックによって、過大な電流を抑制する電流制限部１５の電流制限機能を実現できる。
【００３８】
また、実施の形態２のＬＥＤ群２０は、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２及びコーナライト用ＬＥＤブロック２２ａ等の半導体光源ブロックごとに、短絡用ＦＥＴ１３，１３ａが並列に接続されている。この構成において、１つの電流制限部１５は、複数の短絡用ＦＥＴ１３，１３ａを互いに干渉することなく駆動させることができる。
【００３９】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置１０の構成例を示す回路図である。図５において図１及び図４と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
図６は、実施の形態３における点灯制御信号、短絡用ＦＥＴ１３の動作、及び通電電流の波形を示すグラフである。一番上のグラフは、点灯制御部１４が発する点灯制御信号である。二番目のグラフは、短絡用ＦＥＴ１３のオンオフ動作である。三番目のグラフは、ＬＥＤ群２０の通電電流である。各グラフとも横軸は時間である。
【００４０】
短絡用ＦＥＴ１３がオンからオフに切り替わることによってハイビーム用ＬＥＤブロック２２の端子間が開放されハイビーム用ＬＥＤブロック２２が点灯するとき、図６のグラフに二点鎖線で示されるように通電電流が過小になることがある。通電電流が過小になると、ロービーム用ＬＥＤブロック２１及びハイビーム用ＬＥＤブロック２２が全て消灯する可能性がある。また、ＬＥＤの個体差によっては、点灯しているものと消灯しているものとが混ざった減光状態になる可能性がある。そこで、実施の形態３では、電流保持部４０によって通電電流を第３設定値の電流以上に保持する。
【００４１】
電流保持部４０は、第３基準電源４１と、比較器４２とを備える。また、電流保持部４０は、定電流制御部１２及び電流制限部１５と、電流検出抵抗１６を共有する。
第３基準電源４１は、第１設定値より小さな第３設定値の電流を生成する。
【００４２】
比較器４２の正側入力端子は、第３基準電源４１に接続され、比較器４２の負側入力端子は、電流検出抵抗１６に接続され、比較器４２の出力端子は、ダイオード３３を介して短絡用ＦＥＴ１３のゲートに接続されている。この比較器４２は、コンプリメンタリ出力（又は、トーテムポール出力若しくはプッシュプル出力とも言う。）の比較器である。比較器４２は、電流検出抵抗１６により検出されるＬＥＤ群２０の通電電流と、第３基準電源４１から出力される第３設定値の電流とを比較する。比較器４２は、通電電流が第３設定値の閾値以上である場合、出力端子からローレベルの電圧を出力することにより、短絡用ＦＥＴ１３をオフさせてハイビーム用ＬＥＤブロック２２の端子間を開放する。一方、比較器４２は、通電電流が第３設定値の電流未満である場合、出力端子からハイレベルの電圧を出力することにより、短絡用ＦＥＴ１３をオンさせてハイビーム用ＬＥＤブロック２２の端子間を短絡する。即ち、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によって短絡用ＦＥＴ１３がオンからオフに切り替わったときに電流検出抵抗１６により検出される通電電流が第３設定値の電流未満となった場合、電流検出抵抗１６が短絡用ＦＥＴ１３をオフからオンに切り替える。この切り替えにより、ＬＥＤ点灯数の増大に起因して減少する通電電流が、第３設定値に保持される。
【００４３】
ダイオード３１，３３及び抵抗１７は、ダイオードロジック回路３０を構成する。抵抗１７を介した点灯制御部１４の信号線と、ダイオード３３を介した比較器４２の出力端子の信号線とが、短絡用ＦＥＴ１３のゲートに接続されている。比較器４２の出力がハイレベルのときは、点灯制御部１４が発する短絡用ＦＥＴ１３用の点灯制御信号がローレベルであっても、ダイオード３３がこのローレベル出力を抑えて、短絡用ＦＥＴ１３のゲートにハイレベルが出力される。よって、点灯制御部１４が短絡用ＦＥＴ１３をオフさせる点灯制御信号を出力中に、電流保持部４０が短絡用ＦＥＴ１３をオンさせることができる。
【００４４】
以上のように、実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置１０は、点灯制御部１４が発する点灯制御信号によって短絡用ＦＥＴ１３がオンからオフに切り替わりハイビーム用ＬＥＤブロック２２を開放したときの通電電流が第１設定値より小さな第３設定値未満となった場合、短絡用ＦＥＴ１３をオフからオンに切り替えて通電電流を第３設定値以上にする。この構成により、電流保持部４０は、ロービーム用ＬＥＤブロック２１の点灯中にハイビーム用ＬＥＤブロック２２を点灯するときの、ロービーム用ＬＥＤブロック２１及びハイビーム用ＬＥＤブロック２２の消灯又は過度な減光を軽減することができる。よって、品質の高いＬＥＤ点灯装置１０を実現できる。
【００４５】
実施の形態４．
図７は、実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置１０の構成例を示す回路図である。図７において図６と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００４６】
図７の電流保持部４０は、第３基準電源４１及び比較器４２に加え、キャンセルスイッチ４３及び抵抗４４を備える。キャンセルスイッチ４３は、比較器４２の正側入力端子と第３基準電源４１との間に接続されている。このキャンセルスイッチ４３は、点灯制御部１４が発するキャンセル制御信号に応じて、第３基準電源４１と比較器４２の正側入力端子との間の接続と切断とを切り替える。キャンセルスイッチ４３がオフ、即ち第３基準電源４１と比較器４２の正側入力端子との間が切断されている場合、比較器４２の正側入力端子には、抵抗４４を介して、電流検出抵抗１６で検出される通電電流より小さな電流が入力される。よって、キャンセルスイッチ４３がオフのとき、電流検出抵抗１６により検出されるＬＥＤ群２０の通電電流を第３設定値以上に保持する電流保持機能が無効になる。
【００４７】
例えば、ＬＥＤ群２０のうちの一部の半導体光源ブロックを、短い周期で点灯と消灯とを繰り返すことによって減光する場合、点灯制御部１４は、キャンセルスイッチ４３をオンして電流保持機能を有効にすることにより、ＬＥＤ群２０のうちの減光不要な半導体光源ブロックが当短い周期で消灯する又は過度に減光することを回避できる。
例えば、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２を構成する複数のＬＥＤが車幅方向に配置され、当複数のＬＥＤを複数の短絡用ＦＥＴが個別に短絡させる回路構成を仮定する。点灯制御部１４は、対向車を検知すると、ハイビーム用ＬＥＤブロック２２を構成する複数のＬＥＤのうちの対向車に相対する位置に配置されたＬＥＤだけを消灯させ、それ以外のＬＥＤの点灯を維持するよう、各短絡用ＦＥＴを制御する。このような場合、対向車に相対する位置に配置されたＬＥＤは頻繁に点灯と消灯とを繰り返すことになるため、点灯制御部１４は、キャンセルスイッチ４３をオンして電流保持機能を有効にする。
【００４８】
一方、すれ違い灯及び走行灯のように、上記短い周期よりも長い周期で点灯と消灯とが切り替わる場合、上記過度の減光は視認されにくいので実用上問題にならない。そのため、点灯制御部１４は、キャンセルスイッチ４３をオフして電流保持機能を無効にすることが望ましい。これにより、電流保持機能によるハイビーム用ＬＥＤブロック２２の過剰な点灯と消灯との繰り返しを避けることができ、短絡用ＦＥＴ１３及びハイビーム用ＬＥＤブロック２２に対する負荷が軽減でき、信頼性の高いＬＥＤ点灯装置１０を実現できる。
【００４９】
以上のように、実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置１０は、キャンセルスイッチ４３を備える。キャンセルスイッチ４３は、電流保持部４０が通電電流を第３設定値以上に保持する機能を、無効にする。この構成により、ＬＥＤ点灯装置１０は、電流保持機能が不要な場合に当電流保持機能を無効にすることができる。よって、短絡用ＦＥＴ１３及びハイビーム用ＬＥＤブロック２２に対する負荷が軽減でき、信頼性の高いＬＥＤ点灯装置１０を実現できる。
【００５０】
なお、各実施の形態においてＬＥＤ点灯装置１０が点灯対象とする半導体光源は、ＬＥＤに限定されるものではなく、ＬＤ等でもよい。
【００５１】
本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、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  直流電源、１０  ＬＥＤ点灯装置（半導体光源点灯装置）、１１  ＤＣ／ＤＣコンバータ部、１２  定電流制御部、１３，１３ａ  短絡用ＦＥＴ（短絡用スイッチ）、１４  点灯制御部、１５  電流制限部、１６  電流検出抵抗、１７，１７ａ  抵抗、２０  ＬＥＤ群（半導体光源）、２１  ロービーム用ＬＥＤブロック、２２  ハイビーム用ＬＥＤブロック（半導体光源ブロック）、２２ａ  コーナライト用ＬＥＤブロック（半導体光源ブロック）、３０  ダイオードロジック回路、３１，３２，３３  ダイオード、４０  電流保持部、４１  第３基準電源、４２  比較器、４３  キャンセルスイッチ、４４  抵抗、１１１  コイル、１１２  ダイオード、１１３  平滑コンデンサ、１１４  ＦＥＴ、１２１  第１基準電源、１２２  誤差増幅器、１２３  ＰＷＭ用信号生成部、１５１  第２基準電源、１５２  比較器。
【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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