(57)【要約】【課題】従来に比してより簡易に、所定の温度を超えないように発光素子の温度を制御可能な発光素子駆動回路を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る発光素子駆動回路２は、制御信号Ｓｃに応じて発光素子３に供給するための所定の出力電流を生成する電力変換部１０と、電力変換部１０の出力電流ＩＬを検出する電流検出部２０と、発光素子駆動回路２のケース内温度ＴＤを検出する温度検出部３０と、検出されたケース内温度及び出力電流、並びに発光素子３の温度ＴＬが関係式ＴＬ＝ＴＤ＋α・ＩＬを満たすように予め設定された発光素子３の電流に対する温度上昇係数αに基づいて、発光素子３の温度ＴＬがＴＬｍａｘに達した場合にＴＬｍａｘを超えないように所定の出力電流を減少させるための調整信号Ｓａを生成する調整部４０と、調整信号Ｓａに応じて制御信号Ｓｃを生成する制御部５０とを備える。【選択図】図１
2008166412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を駆動するために該発光素子に所定の出力電流を供給する発光素子駆動回路において、
入力電力を受け、制御信号に応じて該入力電力を電力変換することによって前記所定の出力電流を生成する電力変換部と、
前記電力変換部の出力電流ＩＬを検出する電流検出部と、
前記発光素子駆動回路を収容するケースの内部温度を示すケース内温度ＴＤを検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された前記ケース内温度及び前記電流検出部によって検出された前記電力変換部の出力電流、並びに前記発光素子の温度ＴＬが関係式ＴＬ＝ＴＤ＋α・ＩＬを満たすように予め設定された前記発光素子の電流に対する温度上昇係数αに基づいて、前記発光素子の温度ＴＬが第１の所定温度ＴＬｍａｘに達したか否かを検知し、該検知結果に基づいてＴＬがＴＬｍａｘに達した場合にＴＬｍａｘを超えないように前記所定の出力電流を減少させるための調整信号を生成する調整部と、
前記調整部からの前記調整信号に応じて前記所定の出力電流を制御するための前記制御信号を生成する制御部と、
を備える、発光素子駆動回路。
【請求項２】
前記調整部は、第２の所定温度ＴＤｔｈ及び前記所定の出力電流ＩＬ０に基づく関係式ＴＤｔｈ＝ＴＬｍａｘ−α・ＩＬ０を満たすように予め設定された該第２の所定温度ＴＤｔｈに、前記温度検出部によって検出された前記ケース内温度ＴＤが達したか否かによってＴＬがＴＬｍａｘに達したか否かを検知し、該検知結果に基づいてＴＤがＴＤｔｈに達した場合にＴＤｔｈを超えないように前記調整信号を生成する調整信号生成部を有する、
請求項１に記載の発光素子駆動回路。
【請求項３】
前記調整部は、前記所定の出力電流が減少した場合に、前記電流検出部によって検出された前記電力変換部の出力電流及び前記温度上昇係数に基づいて前記発光素子の低下温度を検知する低下温度検知部を更に有し、
前記調整信号生成部は、前記所定の出力電流が減少した場合に、前記低下温度検知部からの前記低下温度の変化量に応じて、第３の所定温度ＴＤｍａｘを超えないように前記第２の所定温度ＴＤｔｈの値を変更することによって、前記ケース内温度ＴＤがＴＤｍａｘを超えないように前記調整信号を調整する、
請求項２に記載の発光素子駆動回路。
【請求項４】
前記電流検出部は、検出した前記出力電流に応じた電流検出信号を生成し、
前記温度検出部は、検出した前記ケース内温度に応じた温度検出信号を生成し、
前記低下温度検知部は、前記温度上昇係数を増幅率とする増幅回路を含み、前記電流検出部からの前記電流検出信号の値が低下した場合に、前記電流検出信号の値を増幅した低下温度信号を生成し、
前記調整信号生成部は、
前記第２の所定温度に応じた比較信号を生成すると共に、前記低下温度検知部からの前記低下温度信号の変化量に応じて該比較信号の値を変更する比較信号生成回路と、
前記比較信号生成回路からの前記比較信号と前記温度検出部からの前記温度検出信号とを受け、前記比較信号の値と前記温度検出信号の値との差分に応じて前記電流検出信号の値を調整した前記調整信号を生成する調整信号生成回路と、を有する、
請求項３に記載の発光素子駆動回路。
【請求項５】
発光素子と、
前記発光素子を駆動するための請求項１〜４に記載の発光素子駆動回路と、
を備える、車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を駆動するための駆動回路及びこの発光素子駆動回路を備える車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用灯具の光源としてＬＥＤやＬＤなどの半導体発光素子が用いられている。この半導体発光素子を駆動するために、車両用灯具は、半導体発光素子に安定な電流を供給する駆動回路を備えている。
【０００３】
ところで、車両用灯具の温度は、外気温度や日射環境、エンジンルームからの輻射熱などによって上昇することがあるが、半導体発光素子では、自身の温度が最大定格温度を超えてしまうと、輝度劣化が急速に進行してしまう。換言すれば、半導体発光素子の寿命が短くなってしまう。この点に関し、特許文献１に記載の駆動回路は、車両用灯具の温度、好ましくは半導体発光素子の近傍の温度を検出し、検出した温度に基づき半導体発光素子に供給する電流を減少することによって、半導体発光素子の温度上昇を抑制している。
【特許文献１】特開２００４−２７６７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車種によって、駆動回路を半導体発光素子の近傍に配置することが困難であることがある。この場合、半導体発光素子の近傍に配置した温度検出素子と駆動回路とを接続するための配線が必要となったり、温度検出素子のための配置スペースや固定部材が必要となったりなどして、車両用灯具のコストアップが生じてしまう。このようなコストアップを回避するために、半導体発光素子の順方向電圧として駆動回路の出力電圧を検出することによって半導体発光素子の温度を予想することが考えられるが、電圧の絶対値検出では、半導体発光素子の順方向電圧の固体バラツキに起因して、検出精度が低くなってしまう。一方、電圧の相対値検出では、半導体発光素子の順方向電圧の固体バラツキに起因する検出精度の低下を低減することができるが、半導体発光素子の順方向電圧を予め記憶しておく必要がある。その結果、メモリやその周辺回路などが必要となり、車両用灯具のコストアップの問題が再び生じてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、回路素子の配置の制約を少なくして、所定の温度を超えないように発光素子の温度を制御可能な発光素子駆動回路及び車両用灯具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光素子駆動回路は、発光素子を駆動するために該発光素子に所定の出力電流を供給する。この発光素子駆動回路は、（ａ）入力電力を受け、制御信号に応じて該入力電力を電力変換することによって所定の出力電流を生成する電力変換部と、（ｂ）電力変換部の出力電流ＩＬを検出する電流検出部と、（ｃ）発光素子駆動回路を収容するケースの内部温度を示すケース内温度ＴＤを検出する温度検出部と、（ｄ）温度検出部によって検出されたケース内温度及び電流検出部によって検出された電力変換部の出力電流、並びに発光素子の温度ＴＬが関係式ＴＬ＝ＴＤ＋α・ＩＬを満たすように予め設定された発光素子の電流に対する温度上昇係数αに基づいて、発光素子の温度ＴＬが第１の所定温度ＴＬｍａｘに達したか否かを検知し、該検知結果に基づいてＴＬがＴＬｍａｘに達した場合にＴＬｍａｘを超えないように所定の出力電流を減少させるための調整信号を生成する調整部と、（ｅ）調整部からの調整信号に応じて所定の出力電流を制御するための制御信号を生成する制御部とを備える。
【０００７】
この発光素子駆動回路によれば、発光素子の温度ＴＬが関係式ＴＬ＝ＴＤ＋α・ＩＬを満たすように発光素子の電流に対する温度上昇係数αが調整部に予め設定されており、この温度上昇係数α、温度検出部によって検出された発光素子駆動回路のケース内温度（すなわち、発光素子駆動回路自身の温度）及び電流検出部によって検出された電力変換部の出力電流（すなわち、発光素子に流れる電流）に基づいて、調整部によって発光素子の温度ＴＬが第１の所定温度ＴＬｍａｘに達したか否かが検知され、この検知結果に基づいてＴＬがＴＬｍａｘに達した場合にＴＬｍａｘを超えないように所定の出力電流を減少させることができる。したがって、この発光素子駆動回路によれば、発光素子の近傍に温度検出素子を配置することなく自身の周囲温度を検出することによって、温度検出素子（回路素子）の配置の制約を少なくして、発光素子の最大定格温度を超えないように発光素子の温度を制御することができる。その結果、発光素子の寿命低下を抑制することができる。
【０００８】
上記した調整部は、第２の所定温度ＴＤｔｈ及び所定の出力電流ＩＬ０に基づく関係式ＴＤｔｈ＝ＴＬｍａｘ−α・ＩＬ０を満たすように予め設定された該第２の所定温度ＴＤｔｈに、温度検出部によって検出されたケース内温度ＴＤが達したか否かによってＴＬがＴＬｍａｘに達したか否かを検知し、該検知結果に基づいてＴＤがＴＤｔｈに達した場合にＴＤｔｈを超えないように調整信号を生成する調整信号生成部を有することが好ましい。
【０００９】
また、上記した調整部は、所定の出力電流が減少した場合に、電流検出部によって検出された電力変換部の出力電流及び温度上昇係数に基づいて発光素子の低下温度を検知する低下温度検知部を更に有し、上記した調整信号生成部は、所定の出力電流が減少した場合に、低下温度検知部からの低下温度の変化量に応じて、第３の所定温度ＴＤｍａｘを超えないように第２の所定温度ＴＤｔｈの値を変更することによって、ケース内温度ＴＤがＴＤｍａｘを超えないように調整信号を調整することが好ましい。
【００１０】
これによれば、所定の出力電流が減少した場合に、電流検出部によって検出された電力変換部の出力電流及び温度上昇係数に基づいて、低下温度検知部によって発光素子の低下温度が検知され、検知された低下温度の変化量に応じて、調整信号生成部によって、第３の所定温度ＴＤｍａｘを超えないように第２の所定温度ＴＤｔｈの値が変更されるので、ケース内温度ＴＤが第３の所定温度ＴＤｍａｘを超えないように所定の出力電流を減少させることができる。したがって、内部部品の最大定格温度を超えないように発光素子駆動回路自身の温度をも制御することができる。その結果、発光素子駆動回路の内部部品の寿命低下を抑制することができると共に、発光素子駆動回路の動作を安定化することができる。
【００１１】
また、（ａ）上記した電流検出部は、検出した出力電流に応じた電流検出信号を生成し、（ｂ）上記した温度検出部は、検出したケース内温度に応じた温度検出信号を生成し、（ｃ）上記した低下温度検知部は、温度上昇係数を増幅率とする増幅回路を含み、電流検出部からの電流検出信号の値が低下した場合に、電流検出信号の値を増幅した低下温度信号を生成し、（ｄ）上記した調整信号生成部は、第２の所定温度に応じた比較信号を生成すると共に、低下温度検知部からの低下温度信号の変化量に応じて該比較信号の値を変更する比較信号生成回路と、比較信号生成回路からの比較信号と温度検出部からの温度検出信号とを受け、比較信号の値と温度検出信号の値との差分に応じて電流検出信号の値を調整した調整信号を生成する調整信号生成回路とを有することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、調整部を増幅回路や抵抗素子などの電気回路によって構成することができるので、簡易に調整部を構成することができる。
【００１３】
本発明の車両用灯具は、発光素子と、発光素子を駆動するための上記した発光素子駆動回路とを備える。
【００１４】
この車両用灯具によれば、上記した発光素子駆動回路を備えているので、発光素子の寿命低下を抑制することができ、その結果、車両用灯具の寿命低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回路素子の配置の制約を少なくして、所定の温度を超えないように発光素子の温度を制御可能な発光素子駆動回路及び車両用灯具を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１を示す断面図である。図１に示す車両用灯具１は、主に車両の前照灯などに用いられる灯具であり、発光素子３と、本発明の実施形態に係る発光素子駆動回路を収容するケース１１０と、ブラケット１２０と、ヒートシンク１３０と、リフレクタ１４０と、レンズ１５０と、ランプボディ１６０と、全面カバー１７０とを備えている。
【００１８】
発光素子３は、ＬＥＤやＬＤといった半導体発光素子である。発光素子３は、ブラケット１２０に支持されており、ブラケット１２０には、放熱のためのヒートシンク１３０が設けられている。発光素子３は、光出力窓３ａからリフレクタ１４０へ向けて光を出力する。リフレクタ１４０は、ブラケット１２０に支持されており、発光素子３からの出力光を集光し、車両前方に設けられた全面カバー１７０を介して車両前方へ照射する。なお、リフレクタ１４０によって集光された光は、レンズ１５０を介して更に集光されて、車両前方へ照射されてもよい。
【００１９】
発光素子３、ブラケット１２０、ヒートシンク１３０、リフレクタ１４０及びレンズ１５０は、ランプボディ１６０と全面カバー１７０とで覆われる灯室内に配置されている。また、ランプボディ１６０には、発光素子３を駆動するための発光素子駆動回路を収容するケース１１０が係合されている。本実施形態では、ケース１１０の材料として、放熱性に優れたアルミニウム（Ａｌ）が用いられている。なお、本実施形態では、ケース１１０の一部が灯室の外に突出するようにランプボディ１６０に係合されているが、車種によって、ケース１１０の全体が灯室内には配置されている場合もある。
【００２０】
次に、発光素子駆動回路２について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る発光素子駆動回路を示す回路図である。図２には、発光素子駆動回路２と共にスイッチ１０１と、入力用直流電源としてのバッテリ１０２とが示されている。
【００２１】
発光素子駆動回路２の一対の入力端子６ａ，６ｂの間には、スイッチ１０１とバッテリ１０２とが直列に接続され、入力端子６ｂは電源線（例えば、接地ライン）９に接続される。発光素子駆動回路２の一対の出力端子７ａ，７ｂの間にはソケット４が接続されており、ソケット４には発光素子３が搭載される。このようにして、発光素子駆動回路２は、スイッチ１０１がオン状態であるときに、バッテリ１０２から供給される直流電力を用いて、発光素子３を点灯する。なお、一般に、発光素子駆動回路２の一対の出力端子７ａ，７ｂの間には、複数の発光素子３が直列に接続されている。
【００２２】
発光素子駆動回路２は、電力変換部１０と、電流検出部２０と、温度検出部３０と、調整部４０と、制御部５０と、制御部用電源６０とを有している。
【００２３】
電力変換部１０は、例えばＰＷＭ（PulseWidth Modulation）方式スイッチング型レギュレータである。電力変換部１０は、制御部５０からのパルス状の制御信号Ｓｃに応じて、入力端子６ａ，６ｂに入力されるバッテリ１０２からの直流電力を電力変換し、発光素子３の輝度を一定に保つために、出力端子７ａ，７ｂに定電流値である所定の出力電流ＩＬを生成する。
【００２４】
電流検出部２０は、出力端子７ｂと電源線９との間に直列に接続されており、電流検出用抵抗素子２１を含む。電流検出部２０は、出力電流ＩＬに応じて電流検出用抵抗素子２１に発生する電圧降下量を、電流検出信号Ｓｉｄとして調整部４０へ出力する。
【００２５】
温度検出部３０は、サーミスタなどの温度検出素子を有しており、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度を検出する。本実施形態では、温度検出部３０は、発熱量が大きく、且つ最大定格温度が低い電力変換部１０近傍における（発光素子駆動回路２のケース１１０の内部温度を示す）回路内温度をケース１１０内温度として検出する。具体的には、温度検出部３０は、定電源線８と電源線９との間に直列に接続された抵抗素子３１とサーミスタ３２とを有しており、抵抗素子３１とサーミスタ３２との間の分圧を、温度検出信号Ｓｔｄとして調整部４０へ出力する。
【００２６】
なお、ケース１１０が灯室に対して開口していたり、存在していない（灯室に発光素子駆動回路２が露出して設置されている）場合、温度検出部３０は、ケース１１０内温度に代えてランプボディ１６０と全面カバー１７０とで覆われる灯室内温度を検出すればよい。すなわち、温度検出部３０の温度検出信号Ｓｔｄは、灯室の内部で発光素子駆動回路２の構成部品の温度又はその近傍の温度を示す値であればよい。
【００２７】
調整部４０は、電流検出部２０からの電流検出信号Ｓｉｄと温度検出部３０からの温度検出信号Ｓｔｄとに基づいて、発光素子３の温度ＴＬが発光素子３の最大定格温度（第１の所定温度）ＴＬｍａｘに達したか否かを検知し、この検知結果に基づいてＴＬがＴＬｍａｘに達した場合にＴＬｍａｘを超えないように所定の出力電流を減少させるための調整信号Ｓａを生成して、制御部５０へ出力する。調整部４０の詳細は後述する。
【００２８】
制御部５０は、制御部用電源６０からの出力電圧を電源として用いる。制御部用電源６０は、例えばシリーズレギュレータであり、入力端子６ａ，６ｂに入力されるバッテリ１０２からの直流電圧を安定化した出力電圧を制御部５０に供給する。制御部５０は、調整部４０からの調整信号Ｓａに応じて、所定の出力電流を一定に保つためのパルス状の制御信号Ｓｃを生成すると共に、ＴＬがＴＬｍａｘに達した場合に所定の出力電流を減少させるために制御信号Ｓｃのパルス幅を変更する。
【００２９】
次に、調整部４０について説明する。調整部４０は、調整信号生成部４１と低下温度検知部４２とを有している。
【００３０】
調整信号生成部４１は、温度検出部３０によって検出されたケース１１０内温度ＴＤが所定温度（第２の所定温度）ＴＤｔｈに達したか否かを検知することによってＴＬがＴＬｍａｘに達したか否かを検知し、この検知結果に基づいてＴＬがＴＬｍａｘに達した場合にＴＬｍａｘを超えないように所定の出力電流を減少させるための調整信号Ｓａを生成する。そのために、調整信号生成部４１は、比較信号生成回路４３と調整信号生成回路４４とを有している。
【００３１】
比較信号生成回路４３は、定電源線８と電源線９との間に直列に接続された抵抗素子４３ａ，４３ｂを有しており、抵抗素子４３ａと抵抗素子４３ｂとの間の分圧を比較信号Ｓｘとして調整信号生成回路４４へ出力する。
【００３２】
調整信号生成回路４４は、ＯＰアンプ４４ａ，４４ｂと、ダイオード４４ｃと、抵抗素子４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇ，４４ｈ，４４ｉ，４４ｊとを有している。ＯＰアンプ４４ａのマイナス入力端子には抵抗素子４４ｄを介して比較信号生成回路４３からの比較信号Ｓｘが入力され、プラス入力端子には抵抗素子４４ｅ，４４ｆによって分圧された温度検出信号Ｓｔｄが入力される。ＯＰアンプ４４ａのマイナス入力端子は抵抗素子４４ｇを介して出力端子に接続され、出力端子と電源線９との間には抵抗素子４４ｈが接続されている。また、ＯＰアンプ４４ａの出力端子はＯＰアンプ４４ｂのプラス入力端子に接続されている。
【００３３】
ＯＰアンプ４４ｂのマイナス入力端子はダイオード４４ｃのカソードに接続され、ＯＰアンプ４４ｂの出力端子はダイオード４４ｃのアノードに接続されている。ダイオード４４ｃのカソードは抵抗素子４４ｉの一端に接続されており、抵抗素子４４ｉの他端は制御部５０に接続されている。また、抵抗素子４４ｊの一端には電流検出部２０からの電流検出信号Ｓｉｄが入力され、他端は抵抗素子４４ｉの他端及び制御部５０に接続されている。
【００３４】
比較信号生成回路４３の比較信号Ｓｘの電圧値は、下記関係式（１）を満たす発光素子駆動回路２の所定温度ＴＤｔｈに応じた電圧値に予め設定されている。
ＴＤｔｈ＝ＴＬｍａｘ−α・ＩＬ０・・・（１）
ここで、ＴＬｍａｘは発光素子３の最大定格温度であり、ＩＬ０は電力変換部１０の所定の出力電流値である。また、αは下記関係式（２）を満たす発光素子３の電流に対する温度上昇係数である。
ＴＬ＝ＴＤ＋α・ＩＬ・・・（２）
ＴＬ：発光素子３の温度
ＴＤ：ケース１１０内温度、すなわち発光素子駆動回路２の温度
ＩＬ：発光素子に流れる電流、すなわち発光素子駆動回路２の出力電流。
【００３５】
換言すれば、比較信号生成回路４３の比較信号Ｓｘの電圧値は、発光素子３の温度ＴＬが最大定格温度ＴＬｍａｘであるときの発光素子駆動回路２の所定温度ＴＤｔｈに応じた電圧値であり、本実施形態では、比較信号Ｓｘの電圧値は、発光素子３の温度ＴＬが最大定格温度ＴＬｍａｘであるときの温度検出部３０の温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値に設定される。
【００３６】
調整信号生成回路４４は、温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値が比較信号Ｓｘの電圧値未満であるとき、すなわち発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが所定温度ＴＤｔｈ未満であるときには、ダイオード４４ｃのカソードの電圧値が電流検出信号Ｓｉｄの電圧値未満となるように予め設定されており、電流検出信号Ｓｉｄを調整信号Ｓａとして出力する。一方、温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値が比較信号Ｓｘの電圧値以上であるとき、すなわち発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが所定温度ＴＤｔｈ以上であるときには、ダイオード４４ｃのカソードの電圧が電流検出信号Ｓｉｄの電圧値以上となり、調整信号生成回路４４はダイオード４４ｃのカソード電圧を抵抗素子４４ｉを介して電流検出信号Ｓｉｄに加算するかたちで調整信号Ｓａとして出力する。
【００３７】
このように、調整信号生成部４１は、温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値が比較信号Ｓｘの電圧値に達したことを検出することによって、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが所定温度ＴＤｔｈに達したことを検出し、この検出結果に基づいて調整信号Ｓａの電圧値を変更することによって発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが所定温度ＴＤｔｈを超えないように所定の出力電流を減少させる。所定温度ＴＤｔｈは発光素子３が最大定格温度ＴＬｍａｘに達したときの発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤであるので、換言すれば、調整信号生成部４１は、発光素子３の温度ＴＬが最大定格温度ＴＬｍａｘを超えないように所定の出力電流を減少させることとなる。
【００３８】
次に、低下温度検知部４２は、調整信号生成部４１によって電力変換部１０の所定の出力電流が減少された場合に、発光素子３の低下温度を検知する。そのために、低下温度検知部４２は、二つの増幅回路４５，４６と電流吸い込み回路４７とを有している。
【００３９】
増幅回路４５は、ＯＰアンプ４５ａと抵抗素子４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅ，４５ｆとを有している。ＯＰアンプ４５ａのマイナス入力端子には抵抗素子４５ｂを介して電流検出信号Ｓｉｄが入力され、プラス入力端子には抵抗素子４５ｃ，４５ｄによって分圧された基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。ＯＰアンプ４５ａのマイナス入力端子と出力端子との間には抵抗素子４５ｅが接続されており、出力端子は抵抗素子４５ｆを介して増幅回路４６及び電流吸い込み回路４７に接続されている。
【００４０】
増幅回路４６は、ＯＰアンプ４６ａと、ダイオード４６ｂと、抵抗素子４６ｃとを有している。ＯＰアンプ４６ａのプラス入力端子には増幅回路４５の出力電圧が入力され、マイナス入力端子はダイオード４６ｂのカソードに接続されている。ＯＰアンプ４６ａの出力端子はダイオード４６ｂのアノードに接続されている。ダイオード４６ｂのカソードは抵抗素子４６ｃを介して調整信号生成部４１における比較信号生成回路４３の抵抗素子４３ａと抵抗素子４３ｂとの間のノードに接続されている。
【００４１】
増幅回路４５の増幅率と増幅回路４６の増幅率との総和は、発光素子３の電流に対する温度上昇係数αとなるように予め設定される。また、増幅回路４６から出力される低下温度信号Ｓｔの電圧値は、発光素子駆動回路２の出力電流ＩＬが所定の出力電流値であるときに、比較信号生成回路４３からの比較信号Ｓｘの電圧値と一致するように予め設定されている。
【００４２】
このように、増幅回路４５と増幅回路４６とは、発光素子駆動回路２の出力電流ＩＬが所定の出力電流であるときには、比較信号生成回路４３の比較信号Ｓｘの電圧値と一致した低下温度信号Ｓｔを生成し、出力電流ＩＬが所定の出力電流より低下するときに、電流検出部２０からの電流検出信号Ｓｉｄの電圧低下量を温度上昇係数α倍増幅して上昇した低下温度信号Ｓｔを生成する。すなわち、増幅回路４５と増幅回路４６とは、発光素子３の電流低下による温度低下量に応じた変化量を有する低下温度信号Ｓｔを生成する。これによって、低下温度検知部４２は、発光素子３の電流低下による温度低下量に応じて、比較信号生成回路４３の比較信号Ｓｘの電圧値、すなわち発光素子駆動回路２の所定温度ＴＤｔｈを上昇させる。
【００４３】
次に、電流吸い込み回路４７は、ＯＰアンプ４７ａと、ダイオード４７ｂと、抵抗素子４７ｃ，４７ｄとを有している。ＯＰアンプ４７ａのプラス入力端子には抵抗素子４７ｃ，４７ｄによって分圧された基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、マイナス入力端子はダイオード４７ｂのアノードに接続されている。ＯＰアンプ４７ａの出力端子はダイオード４７ｂのカソードに接続されている。
【００４４】
電流吸い込み回路４７は、増幅回路４５の出力電圧の値が、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度（第３の所定温度）ＴＤｍａｘに達するときに生成される電圧値より上昇した場合に、電流を吸い込む。このように、電流吸い込み回路４５は、増幅回路４５，４６による所定温度ＴＤｔｈの上昇の上限値を最大定格温度ＴＤｍａｘに設定する。
【００４５】
次に、車両用灯具１及び発光素子駆動回路２の動作を説明する。まず、車両運転者によってスイッチ１０１がオン状態とされ、一対の入力端子６ａ，６ｂにバッテリ１０２から直流電力が入力されると、制御部用電源６０によって制御部５０に電源電圧が供給され、制御部５０から制御信号Ｓｃが出力される。すると、電力変換部１０によって、バッテリ１０２からの直流電力が電力変換され、一対の出力端子７ａ，７ｂに接続された発光素子３に出力電流ＩＬが供給される。
【００４６】
車両用灯具１の環境温度が低く、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが所定温度ＴＤｔｈ＝８０度より低い場合、すなわち温度検出部３０からの温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値が比較信号生成部４３からの比較信号Ｓｘの電圧値より小さい場合、ダイオード４４ｃのカソードの電圧値が電流検出部２０からの電流検出信号Ｓｉｄの電圧値より小さく、調整信号生成部４１では電流検出信号Ｓｉｄが調整信号Ｓａとして出力される。すると、制御部５０によって出力電流ＩＬが所定の出力電流値ＩＬ０、例えば０．７Ａとなるように制御される。
【００４７】
図３は、図２に示す発光素子駆動回路２の各部波形である。図３（ａ）に示すように、外気温度や日射環境、エンジンルームからの輻射熱などによって車両用灯具１の環境温度ＴＡが上昇すると、発光素子３の温度ＴＬ及び発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが上昇する（図３（ｂ），（ｃ））。その後、時点Ａにおいて、発光素子３の温度ＴＬが、最大定格温度（第１の所定温度）ＴＬｍａｘ＝１５０度に達する。このとき、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤは、所定温度ＴＤｔｈ＝８０度に達する。
【００４８】
一方、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが上昇すると、温度検出部３０からの温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値が上昇し、時点Ａにおいて、温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値が比較信号Ｓｘの電圧値に達して、ダイオード４４ｃのカソードの電圧値が電流検出信号Ｓｉｄの電圧値に達する。すると、調整信号生成部４１ではダイオード４４ｃのカソード電圧が抵抗素子４４ｉを介して電流検出信号Ｓｉｄに加算されるかたちで調整信号Ｓａとして出力され、制御部５０によって出力電流ＩＬが所定の出力電流値ＩＬ０＝０．７Ａから減少され始める（図３（ｅ）の時点Ａ）。
【００４９】
このように、調整信号生成部４１は、発光素子駆動回路２の自己発熱量を低減することによって、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが所定温度ＴＤｔｈ＝８０度を超えないように制御し始める（図３（ｃ）の時点Ａ）。その結果、発光素子３の自己発熱量が減少され、発光素子３の温度ＴＬが最大定格温度ＴＬｍａｘ＝１５０度を超えないように制御され始めることとなる（図３（ｂ）の時点Ａ）。
【００５０】
ここで、上記した理由で車両用灯具１の環境温度ＴＡが更に上昇すると（図３（ａ）における期間ＢＤ）、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤは最大定格温度（第３の所定温度）ＴＤｍａｘ＝１１０度に達していないので、調整信号生成部４１によって発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが所定温度ＴＤｔｈ＝８０度を超えないように制御されることは効率的でない。
【００５１】
本実施形態では、調整信号生成部４１によって出力電流ＩＬが所定の出力電流値ＩＬ０＝０．７Ａから低下され、電流検出信号Ｓｉｄの電圧値が低下すると、低下温度検知部４２からの低下温度信号Ｓｔの電圧値が上昇し、比較信号Ｓｘの電圧値が上昇する（図３（ｄ）における期間ＢＣ）。換言すれば、比較信号Ｓｘが示す第２の所定温度ＴＤｔｈ＝８０度が上昇する。これによって、調整信号生成部４１による出力電流ＩＬの減少量が抑制され、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤの上昇が抑制されることなく、発光素子３の温度ＴＬの上昇が防止される（図３（ｂ），（ｃ）における期間ＢＣ）。
【００５２】
低下温度検知部４２では、低下温度信号Ｓｔの電圧値が最大定格温度ＴＤｍａｘ＝１１０度を示す電圧値まで上昇すると、電流吸い込み回路４５の電流吸い込みによって増幅回路４５の出力電圧の上昇が停止され、低下温度信号Ｓｔの電圧値の上昇が停止される。これによって、比較信号Ｓｘの電圧値の上昇が停止され、調整信号生成部４１による出力電流ＩＬの減少量が増加し（図３（ｅ）における期間ＣＤ）、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘ＝１１０度を超えないように制御される（図３（ｃ）における期間ＣＤ）。このとき、発光素子３の温度ＴＬは最大定格温度ＴＬｍａｘ＝１５０度より低下される（図３（ｂ）における期間ＣＤ）。
【００５３】
本実施形態では、発光素子３の温度上昇係数α＝１００とすると、上記（２）式より出力電流ＩＬを０．４Ａまで減少させたときに、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘ＝１１０度に達することとなる（図３（ｃ）における時点Ｃ）。
ＴＤ＝１５０−１００×０．４＝１１０度
【００５４】
また、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘ＝１１０度を超えないように出力電流を減少させ、時点Ｄにおいて、例えば出力電流ＩＬが０．３Ａまで減少すると、発光素子３の温度ＴＬが１４０度まで低下することとなる。
ＴＬ＝１１０＋１００×０．３＝１４０度
【００５５】
このように、本実施形態の発光素子駆動回路２によれば、発光素子３の近傍に温度検出素子を配置することなく発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤ、すなわち自身の温度を検出することによって、温度検出素子（回路素子）の配置の制約を少なくして、発光素子３の最大定格温度ＴＬｍａｘを超えないように発光素子３の温度ＴＬを制御することができる。その結果、発光素子の寿命低下を抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態の発光素子駆動回路２によれば、出力電流ＩＬが所定の出力電流値ＩＬ０より減少した場合に、内部部品の最大定格温度を超えないように発光素子駆動回路自身の温度をも制御することができる。その結果、発光素子駆動回路２の内部部品の寿命低下を抑制することができると共に、発光素子駆動回路２の動作を安定化することができる。
【００５７】
また、本実施形態の発光素子駆動回路２によれば、調整部４０、特に低下温度検知部４２を増幅回路や抵抗素子などの電気回路によって構成しているので、抵抗素子４５ｂの抵抗値と抵抗素子４５ｅの抵抗値とによる増幅率、又は抵抗素子４６ｃの抵抗値を変更することによって、発光素子３に応じて温度上昇係数αを容易に変更設定することができる。
【００５８】
また、本実施形態の発光素子駆動回路２に温度上昇係数α＝８０の発光素子３が接続された場合、発光素子駆動回路２の出力電流ＩＬを０．４Ａまで低下すると、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤは、ＴＤ＝１５０−８０×０．４＝１１８度まで上昇されることとなるが、本実施形態の発光素子駆動回路２によれば、低下温度検知部４２が電流吸い込み回路４７を有しているので、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘ＝１１０度を超えることがない。すなわち、本実施形態の発光素子駆動回路２によれば、低下温度検知部４２における増幅率を予め大きく設定しておけば、この増幅率に応じた値以下である様々な温度上昇係数αを有する発光素子３を駆動可能である。
【００５９】
また、本実施形態の車両用灯具１によれば、発光素子駆動回路２を備えているので、発光素子３の寿命低下を抑制することができ、その結果、車両用灯具１の寿命低下を抑制することができる。
【００６０】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。
【００６１】
本実施形態では、発光素子３の温度上昇係数αが１００または８０と大きく、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘに達するより早く、発光素子３の温度ＴＬが最大定格温度ＴＬｍａｘに達する場合を例示したが、発光素子３の温度上昇係数αが５０と小さく、発光素子３の温度ＴＬが最大定格温度ＴＬｍａｘに達するより早く、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘに達する場合であっても、本発明を変形して適用可能である。
［変形例］
【００６２】
図４は、変形例に係る車両用灯具の電気的構成を示す回路図である。図４に示す車両用灯具１Ａは、車両用灯具１において発光素子駆動回路２に代えて変形例に係る発光素子駆動回路２Ａを備える。発光素子駆動回路２Ａは、発光素子駆動回路２において調整部４０に代えて調整部４０Ａを有する。調整部４０Ａは、調整部４０において低下温度検知部４２を備えていない点で本実施形態とことなる。
【００６３】
本変形例では、調整信号生成部４１における比較信号Ｓｘの電圧値は、発光素子駆動回路２の最大定格温度ＴＤｍａｘに応じた電圧値であり、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘであるときの温度検出部３０の温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値に設定される。
【００６４】
このように、本変形例では、調整信号生成部４１は、温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値が比較信号Ｓｘの電圧値に達したことを検出することによって、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘに達したことを検出し、この検出結果に応じて調整信号Ｓａの電圧値を変更することによって発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘを超えないように所定の出力電流を減少させる。本変形例では、発光素子３の温度上昇係数αが５０と小さいので、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘを超えないように制御されれば、発光素子３の温度ＴＬはＴＬ＝１１０＋５０×０．７＝１４５度以下に制御され、最大定格温度ＴＬｍａｘ＝１５０度を超えることがない。
【００６５】
図５は、図４に示す変形例の発光素子駆動回路の各部波形である。車両用灯具１の環境温度ＴＡが上昇すると、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが先に最大定格温度ＴＤｍａｘ１１０度に達する。このとき、発光素子３の温度ＴＬはＴＬ＝１１０＋５０×０．７＝１４５度である。このとき、時点Ａにおいて、温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値が比較信号Ｓｘの電圧値に達して、ダイオード４４ｃのカソードの電圧値が電流検出信号Ｓｉｄの電圧値に達する。すると、調整信号生成部４１ではダイオード４４ｃのカソード電圧が抵抗素子４４ｉを介して電流検出信号Ｓｉｄに加算されるかたちで調整信号Ｓａとして出力され、制御部５０によって出力電流ＩＬが所定の出力電流値ＩＬ０＝０．７Ａから減少される（図５（ｄ）の時点Ａ）。
【００６６】
このように、調整信号生成部４１は、発光素子駆動回路２Ａの自己発熱量を低減することによって、発光素子駆動回路２Ａのケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘ＝１１０度を超えないように制御される（図５（ｃ）の期間ＢＨ）。その結果、発光素子３の自己発熱量が減少され、発光素子３の温度ＴＬが減少される（図５（ｂ）の期間ＢＨ）。
【００６７】
本実施形態では、発光素子駆動回路２Ａのケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘ＝１１０度を超えないように出力電流を減少させ、時点Ｈにおいて、例えば出力電流ＩＬが０．４Ａまで減少すると、発光素子３の温度ＴＬが１３０度まで低下することとなる。
ＴＬ＝１１０＋５０×０．４＝１３０度
【００６８】
この変形例の発光素子駆動回路２Ａ及び車両用灯具１Ａでも、本実施形態と同様の利点をえることができる。
【００６９】
本変形例では、低下温度検知部４２を備えない発光素子駆動回路２Ａを例示したが、本実施形態の発光素子駆動回路２において、低下温度検知部４２の増幅率を温度上昇係数α＝５０未満に設定し、比較信号Ｓｘの電圧値を、発光素子駆動回路２の最大定格温度ＴＤｍａｘに応じた電圧値であり、発光素子駆動回路２のケース１１０内温度ＴＤが最大定格温度ＴＤｍａｘであるときの温度検出部３０の温度検出信号Ｓｔｄの分圧された電圧値に設定しても、上記したように電流吸い込み回路４７の作用により比較信号Ｓｘの電圧値を上昇させないようにすることができ、その結果、図５に示すような本変形例の発光素子駆動回路２Ａと同様な動作を行うことができる。
【００７０】
また、本実施形態及び変形例では、ハードウエアで構成される調整部を例示したが、調整部は、各種演算を行うプロセッサーユニットとこれらの演算のためのプログラム及び各種設定値を記憶するメモリとを備えるマイコンなどを有し、上記した機能をソフトウエアで実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用灯具を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発光素子駆動回路を示す回路図である。
【図３】図２に示す発光素子駆動回路の各部波形である。
【図４】変形例に係る車両用灯具の電気的構成及び発光素子駆動回路を示す回路図である。
【図５】図４に示す変形例の発光素子駆動回路の各部波形である。
【符号の説明】
【００７２】
１…車両用灯具、２…発光素子駆動回路、３…発光素子、４…ソケット、６ａ，６ｂ…入力端子、７ａ，７ｂ…出力端子、１０…電力変換部、２０…電流検出部、３０…温度検出部、３２…サーミスタ、４０…調整部、４１…調整信号生成部、４２…低下温度検知部、４３…比較信号生成回路、４４…調整信号生成回路、４５，４６…増幅回路、４７…電流吸い込み回路、５０…制御部、６０…制御部用電源、１０１…スイッチ、１０２…バッテリ。
【図１】
2008166412.tif 000003
【図２】
2008166412.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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