(57)【要約】【課題】高出力の発光ダイオードであっても、光量を減らすことなく発光ダイオードの発熱量を抑制し、発光ダイオードの過熱を防止する。【解決手段】点灯回路１２により１又は２以上の発光ダイオード１１が点灯されるように構成される。この点灯回路のスイッチングレギュレータ１３により直流電力がパルス電力に変換され、このスイッチングレギュレータにより変換されたパルス電力の電圧が出力コントロール部１４により降下される。この出力コントロール部で降圧されたパルス電力のパルス幅がパルス幅調整用発振手段１６により調整され、このパルス幅調整用発振手段でパルス幅が調整されたパルス電力の電流が制限抵抗器１７により制限される。この制限抵抗器により電流の制限されたパルス電力が発光ダイオードに出力されるように構成される。【選択図】図１
2008042148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は２以上の発光ダイオード(11)と、前記発光ダイオード(11)を点灯させる点灯回路(12)とを備えた発光装置において、
前記点灯回路(12)が、
直流電力をパルス電力に変換するスイッチングレギュレータ(13)と、
前記スイッチングレギュレータ(13)で変換されたパルス電力の電圧を降下させる出力コントロール部(14)と、
前記出力コントロール部(14)で降圧されたパルス電力のパルス幅を調整するパルス幅調整用発振手段(16)と、
前記パルス幅調整用発振手段(16)でパルス幅が調整されたパルス電力をその電流を制限して前記発光ダイオード(11)に出力する制限抵抗器(17)と
を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
出力コントロール部(14)は、一端がスイッチングレギュレータ(13)の電圧比較器(13b)の比較電圧入力に接続され他端が波形調整用コンデンサ(14c)を介して接地された第１抵抗器(14a)と、一端が前記電圧比較器(13b)の比較電圧入力に接続され他端が接地された第２抵抗器(14b)とを有し、
前記第１抵抗器(14a)の抵抗値が３．０ｋΩ〜９．０ｋΩであり、前記第２抵抗器(14b)の抵抗値が１．０ｋΩ〜２．０ｋΩであり、前記第１抵抗器(14a)の抵抗値に対する第２抵抗器(14b)の抵抗値の比が１．５〜９．０であり、制限抵抗器(16)の抵抗値が１．０Ω〜１００．０Ωである請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
発光ダイオード(11)は、順電流が１００ｍＡ〜１０００ｍＡであり、パルス順電流が２００ｍＡ〜２０００ｍＡであり、逆方向許容電流が５０ｍＡ〜２５０ｍＡであり、許容損失が１．０〜８．０Ｗであり、動作温度が−３０〜８５℃であり、保存温度が−４０〜１００℃であり、ダイス温度が８０〜１６０℃である請求項１記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯回路により発光ダイオード（ＬＥＤ）を点灯する発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、複数の発光ダイオードを配列するとともにこれらの発光ダイオードを互いに接続して発光ユニットが構成され、点灯回路が直流電源から直流電力の供給を受けて発光ユニットの発光ダイオードを同時に点灯させる発光装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この発光装置では、点灯回路のスイッチングレギュレータに直流電源から直流電力が入力され、このスイッチングレギュレータが発光ユニットを流れる電流の大きさに応じたスイッチング動作を行うように構成される。またスイッチングレギュレータのスイッチング動作によって得られるパルス電流が平滑化回路により直流に平滑化されて、発光ユニットに供給されるように構成される。
このように構成された発光装置では、スイッチングレギュレータと平滑化回路により定電流回路が構成されるので、電流制限用の抵抗を設ける必要がなく、電圧降下による効率の低下が発生せず、高い効率を維持できる。また直流電源の電圧変動や、温度変化による発光ダイオードの電圧降下の変動が発生しても、発光ダイオードに流れる電流が一定値に維持され、適正な負荷状態が保たれるので、十分な発光輝度と高い信頼性が得られるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−６８１６１号公報（請求項１、段落［０００６］、段落［００１７］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の特許文献１に示された発光装置では、高出力の発光ダイオードを用いた場合、その光量を増すために発光ダイオードに流す電流を増加させると、発光ダイオードの発する熱量が増大し、発光ダイオードが過熱して損傷するおそれがあった。
本発明の目的は、高出力の発光ダイオードであっても、光量を減らすことなく発光ダイオードの発熱量を抑制でき、発光ダイオードの過熱を防止できる、発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、１又は２以上の発光ダイオード１１と、発光ダイオード１１を点灯させる点灯回路１２とを備えた発光装置１０の改良である。
その特徴ある構成は、点灯回路１２が、直流電力をパルス電力に変換するスイッチングレギュレータ１３と、スイッチングレギュレータ１３で変換されたパルス電力の電圧を下げる出力コントロール部１４と、出力コントロール部１４で降圧されたパルス電力のパルス幅を調整するパルス幅調整用発振手段１６と、このパルス幅調整用発振手段１６でパルス幅が調整されたパルス電力をその電流を制限して発光ダイオード１１に出力する制限抵抗器１７とを有するところにある。
この請求項１に記載された発光装置では、スイッチングレギュレータ１３により直流電力をパルス電力に変換し、このパルス電力の電圧を出力コントロール部１４により降下させ、このパルス電力のパルス幅をパルス幅調整用発振手段１６により調整し、更にこのパルス電力の電流を制限抵抗器１７により制限した後に、発光ダイオード１１に出力する。これにより高出力の発光ダイオード１１であっても、その発光ダイオード１１に最適なパルス電力を効率良く出力できるので、発光ダイオード１１の光量を減らすことなく発熱量を抑制できる。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１及び図２に示すように、出力コントロール部１４は、一端がスイッチングレギュレータ１３の電圧比較器１３ｂの比較電圧入力に接続され他端が波形調整用コンデンサ１４ｃを介して接地された第１抵抗器１４ａと、一端が上記電圧比較器１３ｂの比較電圧入力に接続され他端が接地された第２抵抗器１４ｂとを有し、第１抵抗器１４ａの抵抗値が３．０ｋΩ〜９．０ｋΩであり、第２抵抗器１４ｂの抵抗値が１．０ｋΩ〜２．０ｋΩであり、第１抵抗器１４ａの抵抗値に対する第２抵抗器１４ｂの抵抗値の比が１．５〜９．０であり、制限抵抗器１７の抵抗値が１．０Ω〜１００．０Ωであることを特徴とする。
この請求項２に記載された発光装置では、出力コントロール部１４の第１及び第２抵抗器１４ａ，１４ｂの各抵抗値とこれらの抵抗値の比を所定の範囲内の所定値にそれぞれ設定するとともに、制限抵抗器１７の抵抗値を所定の範囲内の所定値に設定することにより、発光ダイオード１１に出力されるパルス電力の電圧及び電流を、発光ダイオード１１を発光させるための最適な値にそれぞれ設定することができる。
【０００６】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に発光ダイオード１１は、順電流が１００ｍＡ〜１０００ｍＡであり、パルス順電流が２００ｍＡ〜２０００ｍＡであり、逆方向許容電流が５０ｍＡ〜２５０ｍＡであり、許容損失が１．０〜８．０Ｗであり、動作温度が−３０〜８５℃であり、保存温度が−４０〜１００℃であり、ダイス温度が８０〜１６０℃であることを特徴とする。
この請求項３に記載された発光装置では、上記のような高出力の発光ダイオード１１を用いても、発光ダイオード１１の光量を減らすことなく発熱量を抑制できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スイッチングレギュレータが直流電力をパルス電力に変換し、このパルス電力の電圧を出力コントロール部が降下させ、このパルス電力のパルス幅をパルス幅調整用発振手段が調整し、更にこのパルス電力の電流を制限抵抗器が制限して発光ダイオードに出力するように構成したので、高出力の発光ダイオードであっても、その発光ダイオードに最適なパルス電力を効率良く出力できる。この結果、発光ダイオードの光量を減らすことなく発熱量を抑制できるので、発光ダイオードの過熱を防止できる。
また一端がスイッチングレギュレータの電圧比較器の比較電圧入力に接続された第１抵抗器の他端を波形調整用コンデンサを介して接地し、一端が上記電圧比較器の比較電圧入力に接続された第２抵抗器の他端を接地し、第１抵抗器の抵抗値が３．０ｋΩ〜９．０ｋΩであり、第２抵抗器の抵抗値が１．０ｋΩ〜２．０ｋΩであり、第１抵抗器の抵抗値に対する第２抵抗器の抵抗値の比が１．５〜９．０であり、制限抵抗器の抵抗値が１．０ｋΩ〜１００．０ｋΩであれば、発光ダイオードに出力されるパルス電力の電圧及び電流を、発光ダイオードを発光させるための最適な値にそれぞれ設定することができる。この結果、発光ダイオードに最適なパルス電力を効率良く出力できる。
更に発光ダイオードとして、順電流が１００ｍＡ〜１０００ｍＡであり、パルス順電流が２００ｍＡ〜２０００ｍＡであり、逆方向許容電流が５０ｍＡ〜２５０ｍＡであり、許容損失が１．０〜８．０Ｗであり、動作温度が−３０〜８５℃であり、保存温度が−４０〜１００℃であり、ダイス温度が８０〜１６０℃である高出力の発光ダイオードを用いても、発光ダイオードの光量を減らすことなく発熱量を抑制できる。この結果、発光ダイオードの過熱を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１に示すように、発光装置１０は、１２個の発光ダイオード１１と、これらの発光ダイオード１１を点灯させる点灯回路１２とを備える。１２個のダイオード１１は、２個ずつ直列に接続した６組の発光ダイオード１１を並列に接続して構成される。発光ダイオード１１としては、高出力のものが用いられる。具体的には、順電流が１００ｍＡ〜１０００ｍＡ、好ましくは４００ｍＡ〜７００ｍＡであり、パルス順電流が２００〜２０００ｍＡ、好ましくは３５０ｍＡ〜１０００ｍＡであり、逆方向許容電流が５０〜２５０ｍＡ、好ましくは８０ｍＡ〜１５０ｍＡであり、許容損失が１．０〜８．０Ｗ、好ましくは１．５〜５Ｗであり、動作温度が−３０〜８５℃、好ましくは−３０〜８０℃であり、保存温度が−４０〜１００℃、好ましくは０〜８０℃であり、ダイス温度が８０〜１６０℃、好ましくは８０〜１２０℃である発光ダイオード（例えば、日亜化学工業社製の白色チップタイプＬＥＤ：ＮＣＣＷ０２２Ｓ）が用いられる。なお、この実施の形態では、点灯回路に１２個の発光ダイオードを接続したが、単一の発光ダイオード又は２〜１１個、或いは１３個以上の発光ダイオードを接続してもよい。複数個の発光ダイオードを用いる場合、これらのダイオードを直列又は並列に接続してもよく、或いは直列に接続したものを更に並列に接続してもよい。またダイス温度とは、発光ダイオードの素子（チップ）の温度をいう。
【０００９】
点灯回路１２は、バッテリ等（図示せず）の直流電力をパルス電力に変換するスイッチングレギュレータ１３と、スイッチングレギュレータ１３で変換されたパルス電力の電圧を降下させる出力コントロール部１４と、出力コントロール部１４で降圧されたパルス電力のパルス幅を調整するパルス幅調整用発振手段１６と、このパルス幅調整用発振手段１６でパルス幅が調整されたパルス電力をその電流を制限して発光ダイオード１１に出力する制限抵抗器１７とを有する。バッテリ等は入力端子１２ａに接続され、その直流電圧は９〜３０Ｖである。ここで、バッテリ等の直流電圧を９〜３０Ｖの範囲に限定したのは、主に乗用車やトラックに搭載されたバッテリを考慮したものである。またバッテリ等の入力電力は５〜１５Ｗであることが好ましい。
【００１０】
一方、スイッチングレギュレータ１３は、この実施の形態では、８ピン（端子Ｘ１〜Ｘ８）のＤＩＰ（Dual In line Package）に収容され、基準電圧比較ブロックと、発振回路ブロックと、スイッチングブロックとからなる（図２）。ここで、図２に示すスイッチングレギュレータ１３の８つの端子Ｘ１〜Ｘ８は、図１に示すスイッチングレギュレータ１３の８つの端子Ｘ１〜Ｘ８に対応する。基準電圧比較ブロックでは、基準電圧発生器１３ａで１．２５Ｖの基準電圧を発生させ、出力電圧を分圧した比較電圧が基準電圧より低いか又は高いかを電圧比較器１３ｂで検出し、比較電圧が基準電圧より低ければ入力から電力を送込し、高ければ出力への電力を抑制するように構成される。また発振回路ブロックでは、発振器１３ｃの出力がスイッチング制御用のフリップフロップ１３ｄに伝えられて、スイッチングトランジスタ１３ｅを駆動するように構成される。更にスイッチングブロックでは、スイッチングトランジスタ１３ｅが電圧比較器１３ｂの出力及び発振器の出力により制御されて、３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ、好ましくは３６ｋＨｚの周波数のパルス電力を出力するように構成される。なお、発振器１３ｃは過電流検出抵抗器１８の電圧を検出して過電流状態のときに発振動作を抑止してスイッチングトランジスタ１３ｅの破損を防止するとともに、一端がスイッチングレギュレータ１３の端子Ｘ３に接続され他端が接地されたタイミングコンデンサ１９により発振周波数（スイッチング周波数）を変化させることができるようになっている。また上記パルス電力の周波数はスイッチングレギュレータ１３の端子Ｘ３とタイミングコンデンサ１９との間のＳ１点（図１）で測定したものである。ここで、スイッチングレギュレータ１３により変換されたパルス電力の周波数を３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの範囲に限定したのは、パルス幅調整用発振手段１６によるパルス電力のパルス幅の調整を行い易くするためである。過電流検出抵抗器１８の抵抗値はこの実施の形態では０．２Ωであり、タイミングコンデンサ１９の静電容量はこの実施の形態では１０００ｐＦである。また図１中の符号２１は静電容量１００μＦの電解コンデンサであり、符号２２はバリスタ（サージアブソーバ）であり、符号２３はダイオードである。更にスイッチングレギュレータ１２により変換されたパルス電力のパルス電圧とパルス電流との位相差は±π／２の範囲内で設定でき、この実施の形態では、図４に示すように、鋸歯形のパルス電流を鋸歯形のパルス電圧に対して約π／２程度進相させ、この位相差は出力コントロール部１４及びパルス幅調整用発振手段１６を通過した後も維持される。これにより発光ダイオード１１に供給されるパルス電力の力率（皮相電力に対する有効電力の比）を調整できるので、発光ダイオード１１の発熱量を抑制できる。
【００１１】
出力コントロール部１４は、一端がスイッチングレギュレータ１３の電圧比較器１３ｂの比較電圧入力に接続され他端が波形調整用コンデンサ１４ｃを介して接地された第１抵抗器１４ａと、一端が上記電圧比較器１３ｂの比較電圧入力に接続され他端が接地された第２抵抗器１４ｂと、一端がスイッチングレギュレータ１３のスイッチングトランジスタ１３ｅのエミッタに接続され他端が波形調整用コンデンサ１４ｃに接続されたコイル１４ｄと、一端が上記スイッチングトランジスタ１３ｅのエミッタに接続され他端が接地されたショットキーダイオード１４ｅとを有する。上記第１抵抗器１４ａの抵抗値は３．０ｋΩ〜９．０ｋΩ、好ましくは３．５ｋΩ〜８．５ｋΩに設定され、第２抵抗器１４ｂの抵抗値は１．０ｋΩ〜２．０ｋΩ、好ましくは１．０ｋΩ〜１．８ｋΩに設定され、第１抵抗器１４ａの抵抗値に対する第２抵抗器１４ｂの抵抗値の比は１．５〜９．０、好ましくは２．０〜７．０に設定される。ここで、第１抵抗器１４ａの抵抗値を３．０ｋΩ〜９．０ｋΩの範囲内に限定したのは、３．０ｋΩ未満では発光ダイオードに多くの電流が流れて発熱量が過大になってしまい、９．０ｋΩを越えると順電流の電圧が９Ｖ以下の場合に発光量が著しく低下してしまうからである。また第２抵抗器１４ｂの抵抗値を１．０ｋΩ〜２．０ｋΩの範囲内に限定したのは、１．０ｋΩ未満では発光ダイオードに多くの電流が流れて発熱量が過大になってしまい、２．０ｋΩを越えると第２抵抗器自体の発熱量が増大してこの抵抗器を取付ける基板の温度が上昇してしまうからである。更に第１抵抗器１４ａの抵抗値に対する第２抵抗器１４ｂの抵抗値の比を１．５〜９．０の範囲内に限定したのは、１．５未満では発光ダイオードの出力が不足してしまい、９．０を越えると順電流の電圧が９Ｖ以下の場合に発光ダイオードの発光量が著しく低下してしまうからである。なお、上記波形調整用コンデンサ１４ｃは、この実施の形態では、パルス電力の波形を鋸歯形から矩形にするために用いられる電解コンデンサであり、その静電容量は２２０μＦである。また上記コイル１４ｄのインダクタンスはこの実施の形態では２２０μＨである。上記出力コントロール部１４によりスイッチングレギュレータ１３から出力されたパルス電力の電圧を５〜１２Ｖ、好ましくは６〜９Ｖに降下される。ここで、出力コントロール部１４により降圧されるパルス電力の電圧を５〜１２Ｖの範囲内に限定したのは、５Ｖ未満では発光ダイオードの発光量が不足してしまい、１２Ｖを越えると発光ダイオードの発熱量が過大になってしまうからである。
【００１２】
パルス幅調整用発振手段１６は、この実施の形態では、８ピン（端子Ｙ１〜Ｙ８）のＤＩＰ（Dual In line Package）に収容されたＮＥ５５５というＩＣにより構成されたタイマ２４と、タイマ２４に接続された第１及び第２パルス幅調整用抵抗器３１，３２と、タイマ２４に接続されたパルス幅調整用コンデンサ２６と、タイマ２４に抵抗器２８を介して接続された出力トランジスタ２９とを備える。ここで、図３に示すタイマ２４の８つの端子Ｙ１〜Ｙ８は、図１に示すタイマ２４の８つの端子Ｙ１〜Ｙ８に対応する。タイマ２４は、第１及び第２電圧比較器２４ａ，２４ｂと、フリップフロップ２４ｃと、放電用トランジスタ２４ｄと、３つの抵抗器２４ｅ，２４ｆ，２４ｇとを有する（図３）。３つの抵抗器２４ｅ，２４ｆ，２４ｇは直列に接続され、端子Ｙ８に印加されるパルス電圧（以下、Ｙ８電圧という）が３分割される。即ち、第１電圧比較器２４ａのプラス入力端子にＹ８電圧の１／３の電圧が印加され、第２電圧比較器２４ｂのマイナス端子にＹ８電圧の２／３の電圧が印加される。また端子Ｙ２（trigger）に印加されるパルス電圧がＹ８電圧の１／３以下になると、フリップフロップ２４ｃのＳ端子がＨレベルになってフリップフロップ２４ｃがセット状態になるように構成される。更に端子Ｙ６（threshold）に印加されるパルス電圧がＹ８電圧の２／３以上になると、フリップフロップ２４ｃのＲ端子がＨレベルになってフリップフロップ２４ｃがセット状態になるように構成される。
【００１３】
一方、第１パルス幅調整用抵抗器３１はタイマ２４の端子Ｙ４と端子Ｙ７との間に接続され、第２パルス幅調整用抵抗器３２はタイマの端子Ｙ７と端子Ｙ２との間に接続される。またパルス幅調整用コンデンサ２６の一端はタイマ２４の端子Ｙ２に接続され、他端は接地される。更に出力トランジスタ２９のベースは抵抗器２８を介してタイマ２４の端子Ｙ３に接続され、出力トランジスタ２９のコレクタは発光ダイオードに接続され、出力トランジスタ２９のエミッタは接地される。上記第１及び第２パルス幅調整用抵抗器３１，３２と、パルス幅調整用コンデンサ２６と、タイマ２４と、出力トランジスタ２９等により構成されるパルス幅調整用発振手段１６により、パルス電力のパルス幅が調整されて、パルス電力の周波数を決定される。即ち、出力コントロール部１４から出力されたパルス電力の周波数はこのパルス幅調整用発振手段１６により６０〜１００Ｈｚ、好ましくは７０〜９０Ｈｚ、更に好ましくは８０Ｈｚに調整される。ここで、パルス幅調整用発振手段１６により調整されるパルス電力の周波数を６０〜１００Ｈｚの範囲内に限定したのは、６０Ｈｚ未満では発光ダイオードの発する光が非連続光として目に映ってしまい、１００Ｈｚを越えると発熱を抑える効果が薄れてしまうからである。なお、パルス幅調整用発振手段１６により調整されるパルス電力の周波数を８０Ｈｚに調整する場合には、第１及び第２パルス幅調整用抵抗器３１，３２の抵抗値はそれぞれ１０ｋΩ及び９１ｋΩに設定され、パルス幅調整用コンデンサ２６の静電容量は０．１μＦに調整される。また一端がタイマ２４のＹ５に接続され他端が接地されたコンデンサ２７の静電容量は０．１μＦに設定される。但し、パルス幅調整用発振手段１６により調整されるパルス電力の周波数は、出力コントロール部１４の第１及び第２抵抗器１４ａ，１４ｂの抵抗値、制限抵抗器１７の抵抗値、発光ダイオード１１の数及び接続方法等により変化する。またパルス電力のデューティ比は５０％ではなく、４０〜６０％の範囲内で適宜設定できる。これにより発光ダイオード１１に供給されるパルス電力を調整できるので、発光ダイオード１１の発熱量を抑制できる。ここで、デューティ比とは、パルス幅調整用発振手段１６により調整されたパルス電力の１周期の幅に対するハイパルス側の幅の比率を百分率で表した値をいう。また上記調整されたパルス電力の周波数は出力トランジスタ２９と抵抗器２８との間のＳ２点（図１）で測定したものである。
【００１４】
一方、制限抵抗器１７の一端はタイマ２４の端子Ｙ８に接続され、他端は発光ダイオード１１に接続される。この制限抵抗器１７の抵抗値は１．０Ω〜１００．０Ω、好ましくは１．０Ω〜４０．０Ωに設定される。ここで、制限抵抗器１７の抵抗値を１．０Ω〜１００．０Ωの範囲内に限定したのは、１．０Ω未満では発光ダイオードに多くの電流が流れて発光ダイオードの発熱量が過大になってしまい、１００．０Ωを越えると制限抵抗器自体の発熱量が過大になってしまうからである。
【００１５】
図５に示すように、発光ダイオード１１は、発光素子を内蔵した基部１１ａと、基部１１ａの表面に取付けられた第１レンズ１１ｂと、基部１１ａの裏面に取付けられた第１放熱部材１１ｃとを有する。この発光ダイオード１１は第２放熱部材４２に取付けられる。第２放熱部材４２は、大径の円柱状に形成された大径部４２ａと、大径部４２ａより小径の円柱状に形成された小径部４２ｃとからなる。大径部４２ａの外周面には所定の間隔をあけて大径部４２ａの中心線方向に延びる複数の放熱溝４２ｃが形成され、小径部４２ｂには上記発光ダイオード１１が挿着される凹部４２ｄが形成される。発光ダイオード１１が上記凹部４２ｄに挿着された後に、小径部４２ｂに透明アクリル製の第２レンズ５２が嵌着される。また第２放熱部材４２の大径部４２ａはベース部材４３の穴４３ａに挿着される。穴４３ａは所定の間隔をあけて発光ダイオード１１の数だけベース部材４３に形成される。第１放熱部材１１ｃとしては、アルマイト処理されたアルミ板等の熱伝導性の良好な金属板が用いられ、第２放熱部材４２及びベース部材４３は高熱伝導性樹脂により形成されることができる。この高熱伝導性樹脂としては、ＰＰ（ポリプロピレン）及びＰＡ６（Polyamide ６）に、グラファイト粉を主とするフィラーを充填したものを用いることが好ましい。また第２放熱部材４２の大径部４２ａをベース部材４３の穴４３ａに挿着する直前に、大径部４２ａの外周面又は穴の内周面のいずれか一方又は双方に塩化メチルを塗布することが好ましい。これは、第２放熱部材４２とベース部材４３とが塩化メチルの化学重合反応により接着され、この接着後、塩化メチルが蒸発してしまうため、第２放熱部材４２及びベース部材４３の接着部の熱伝導性が低下しない。この結果、発光ダイオード１１の発した熱が第２放熱部材４２及びベース部材４３の接着部をスムーズに伝わって放散されるという効果を奏する。なお、放熱溝４２ｃ内を含む第２放熱部材４２の外周面にクロムめっき等（樹脂表面への金属めっき）を施すとともに、穴４３ａ内周面を含むベース部材４３の全面にクロムめっき等（樹脂表面への金属めっき）を施した後に、第２放熱部材４２の大径部４２ａをベース部材４３の穴４３ａに挿入してもよい。この場合、大径部４２ａとベース部材４３の接触部の熱伝導性が低下せず、かえって熱伝導性が向上するため、発光ダイオード１１の発した熱が第２放熱部材４２及びベース部材４３の接触部をスムーズに伝わって放散されるという効果を奏する。なお、この場合、塩化メチルは用いずに、バンドやビス等を用いて第２放熱部材４２がベース部材４３に固定される。
【００１６】
このように構成された発光装置１０の動作を説明する。
先ずバッテリ等から出力された直流の入力電力がスイッチングレギュレータ１３により上記所定の周波数のパルス電力に変換される。次いでこのパルス電力の電圧が出力コントロール部１４により上記所定値まで降下される。次にこのパルス電力の周波数がパルス幅調整用発振手段１６により上記所定の周波数に調整される。更にこのパルス電力の電流が制限抵抗器１７により上記所定値に制限される。このように直流の入力電力が所定の電圧、電流及び周波数に調整された後に発光ダイオード１１に出力されるので、高出力の発光ダイオード１１であっても、光量を減らすことなく発光ダイオード１１の発熱量を抑制できる。この結果、発光ダイオード１１の過熱による損傷を防止できる。
【実施例】
【００１７】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
図１に示すように、点灯回路１２に１２個の発光ダイオード１１を接続することにより発光装置１０を構成した。１２個の発光ダイオード１１は、直列に２個ずつ接続した６組をそれぞれ並列に接続した。なお、出力コントロール部１４の第１抵抗器１４ａの抵抗値は７．５ｋΩとし、第２抵抗器１４ｂの抵抗値は１．３ｋΩとし、制限抵抗器１７の抵抗値を２．２Ωとした。また発光ダイオード１１を取付ける第２放熱部材４２と、第２放熱部材４２を取付けるベース部材４３は高熱伝導性樹脂ではなくＡＢＳ樹脂を用いた（図５）。この発光装置１０を実施例１とした。
＜実施例２＞
直列に２個ずつ接続した５組をそれぞれ並列に接続した１０個のダイオードを点灯回路にて点灯させたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を実施例２とした。
＜実施例３＞
直列に２個ずつ接続した４組をそれぞれ並列に接続した８個のダイオードを点灯回路にて点灯させたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を実施例３とした。
＜実施例４＞
直列に２個ずつ接続した３組をそれぞれ並列に接続した６個のダイオードを点灯回路にて点灯させたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を実施例４とした。
＜実施例５＞
直列に２個ずつ接続した２組をそれぞれ並列に接続した４個のダイオードを点灯回路にて点灯させたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を実施例５とした。
【００１８】
＜実施例６＞
直列に接続した２個のダイオードを点灯回路にて点灯させたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を実施例６とした。
＜実施例７＞
１個のダイオードを点灯回路にて点灯させるとともに、制限抵抗器の抵抗値を２４Ωとしたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を実施例７とした。
＜実施例８＞
直列に２個ずつ接続した２組をそれぞれ並列に接続した４個のダイオードを点灯回路にて点灯させるとともに、制限抵抗器の抵抗値を４．４Ωとしたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を実施例８とした。
＜実施例９＞
直列に接続した２個のダイオードを点灯回路にて点灯させるとともに、制限抵抗器の抵抗値を４．４Ωとしたこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を実施例９とした。
【００１９】
＜比較例１＞
図６に示すように、パルス幅調整用発振手段及び制限抵抗器を有しない点灯回路２に、１２個の発光ダイオード１１を接続することにより発光装置１を構成した。１２個の発光ダイオード１１は、直列に２個ずつ接続した６組をそれぞれ並列に接続して構成した。なお、出力コントロール部１４の第１抵抗器１４ａの抵抗値は７．５ｋΩとし、第２抵抗器１４ａの抵抗値は１．３ｋΩとし、制限抵抗器１７の抵抗値を２．２Ωとした。この発光装置１を比較例１とした。
＜比較例２＞
直列に２個ずつ接続した３組をそれぞれ並列に接続した６個のダイオードを点灯回路にて点灯させたこと以外は、比較例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を比較例２とした。
＜比較例３＞
直列に２個ずつ接続した２組をそれぞれ並列に接続した４個のダイオードを点灯回路にて点灯させたこと以外は、比較例１と同様にして発光装置を構成した。この発光装置を比較例３とした。
【００２０】
＜比較試験１及び評価＞
実施例１〜９及び比較例１〜３の発光装置により発光ダイオードを点灯させたときの発光ダイオードの飽和温度と、発光ダイオードが８５℃に達するまでの時間をそれぞれ測定した。また図１又は図６のＡ点における電圧及び電流をそれぞれ測定し、図１又は図６のＢ点における初期電圧、終期電圧及び電流をそれぞれ測定し、図１のＳ２点における周波数をそれぞれ測定した。更に発光ダイオードの温度は図５の第１放熱部材の下面で測定した。その結果を表１に示す。なお、図１及び図６のＳ１点における周波数は約３６ｋＨｚであった。
【００２１】
【表１】
2008042148.tif 000003
【００２２】
表１から明らかなように、比較例１では飽和温度が８９．０℃と高かったのに対し、実施例１では飽和温度が５１．０℃と低くなった。また比較例２では飽和温度が１１４．０℃と高かったのに対し、実施例４では飽和温度が７５．３℃と低くなった。更に比較例３では飽和温度が１５６．０℃と高かったのに対し、実施例５では飽和温度が８７℃と低くなった。なお、実施例２、３、７〜９では飽和温度が５８．０〜８４．９℃と低くなった。一方、実施例６では飽和温度が１００．６℃と比較的高かったけれども、８５℃に到達するまでの時間が３２０秒と比較的長いため、発光ダイオードを取付ける第２放熱部材と、第２放熱部材を取付けるベース部材とを、高熱伝導性樹脂を用いて形成したり或いはこの高熱伝導性樹脂の表面に金属めっきを施せば、飽和温度を低減できるものと思われる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明実施形態及び実施例１の発光装置の点灯回路図である。
【図２】その発光装置のスイッチングレギュレータの回路ブロック線図である。
【図３】その発光装置のパルス幅調整用発振手段の回路ブロック線図である。
【図４】スイッチングレギュレータにより変換されたパルス電力のパルス電圧とパルス電流の位相差を示す図である。
【図５】その発光装置の発光ダイオードとレンズと放熱部材を含む要部断面図である。
【図６】比較例１の発光装置の点灯回路図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  発光装置
１１  発光ダイオード
１２  点灯回路
１３  スイッチングレギュレータ
１３ｂ  電圧比較器
１４  出力コントロール部
１４ａ  第１抵抗器
１４ｂ  第２抵抗器
１６  パルス幅調整用発振手段
１７  制限抵抗器
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008042148.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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