(57)【要約】【課題】複数のＬＥＤで構成された照明装置において、いずれかのＬＥＤが不点灯になったことを確実に検出でき、ユーザーにＬＥＤが消灯していることを確実に認識させることを可能な構成を提供する。【解決手段】直流電源Ｖｄｃ間にスイッチング素子Ｔｒ５と複数個のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤユニット（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２）と抵抗Ｒ１２，Ｒ１４が直列に接続された照明装置において、ＬＥＤ近傍に個別に光検知素子を配置し、ＬＥＤが不点灯になったことを前記光検知素子により検知して前記スイッチング素子Ｔｒ５をＯＦＦさせる。光検知素子の代わりにＬＥＤの点灯による温度上昇を検知する温度検知素子を用いても良い。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源間にスイッチング素子と複数個のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤユニットと抵抗が直列に接続された照明装置において、ＬＥＤ近傍に個別に光検知素子を配置し、ＬＥＤが不点灯になったことを前記光検知素子により検知して前記スイッチング素子をＯＦＦさせることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１において、ＬＥＤと光検知素子を同一のパッケージ内に設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
直流電源間にスイッチング素子と複数個のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤユニットと抵抗が直列に接続された照明装置において、ＬＥＤ近傍に個別に温度検知素子を配置し、ＬＥＤが不点灯になったことを前記温度検知素子により検知して前記スイッチング素子をＯＦＦさせることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
負荷として複数のＬＥＤユニットが並列に接続されている請求項１〜３のいずれかの照明装置において、いずれかのＬＥＤの不点灯を検出すると全てのＬＥＤを消灯することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリー等の直流電源で複数のＬＥＤを点灯する照明装置に関するもので、例えば車載用のテール／ストップランプとして複数のＬＥＤを用いた照明装置の異常を確実に検出し、システムの安全性向上を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として、複数のＬＥＤを用いた車載用テール／ストップランプの回路図を図９に示す。また、図１０はこのようなテール／ストップランプの装着箇所を図示したものである。テールランプ点灯状態ではＬＥＤの光出力を低く抑え、ブレーキを踏んだストップランプ点灯状態ではＬＥＤの光出力を増大させて使用される。テールランプ点灯状態では図のＴａｉｌ端子とＧＮＤ端子間にバッテリーが接続され、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ１を介して複数個直列に接続された第１のＬＥＤユニット（ＬＥＤ１）が、またダイオードＤ２と抵抗Ｒ４を介して複数個直列に接続された第２のＬＥＤユニット（ＬＥＤ２）が点灯し、抵抗Ｒ１とＲ４の抵抗値を等しく設定すれば、ＬＥＤ１とＬＥＤ２は略等しく発光する。ストップランプ点灯状態では図のＳｔｏｐ端子とＧＮＤ端子間にバッテリーが接続され、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ２を介してＬＥＤ１が、またダイオードＤ１と抵抗Ｒ３を介してＬＥＤ２が点灯し、抵抗Ｒ２とＲ３の抵抗値を等しく且つＲ１，Ｒ４に対して十分小さく設定すれば、ＬＥＤ１とＬＥＤ２は略等しく高出力で発光する。
【０００３】
このような従来例における課題として、ＬＥＤが断線などにより不点灯となった場合に断線になったＬＥＤユニットは消灯するが、断線していないＬＥＤユニットは点灯しており、ユーザーにＬＥＤが消灯していることを認識させることが出来ず、十分な性能を確保できないまま使用を継続される可能性が高い。
【０００４】
特に車載用のテール／ストップランプはブレーキを踏んだことを後続車に知らせるために設けられているランプであり、万一、一部が不点灯のまま使用されると重大な問題になる可能性があり、早期にユーザーが不点灯を認識できるということは、非常に重要な性能である。
【０００５】
これらの課題を解消する方法として、例えば、図１３に示すようにＬＥＤに断線検出回路を設けたり、図１１，図１２に示すように昇圧回路を用いてＬＥＤを直列に接続する等して断線した場合には全てのＬＥＤを消灯させることも考えられるが、これらはあくまでＬＥＤが断線した場合の対策であり、ＬＥＤが短絡して故障を起こして発光しない場合等には全く効果がない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、複数のＬＥＤで構成された照明装置において、ＬＥＤが不点灯になったことを確実に検出でき、ユーザーにＬＥＤが消灯していることを確実に認識させることが可能な照明装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の照明装置によれば、上記の課題を解決するために、図１〜図４に示すように、直流電源Ｖｄｃ間にスイッチング素子Ｔｒ５と複数個のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤユニット（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２）と抵抗Ｒ１２，Ｒ１４が直列に接続された照明装置において、ＬＥＤ近傍に個別に光検知素子（例えばフォトトランジスタ）を配置し、ＬＥＤが不点灯になったことを前記光検知素子により検知して前記スイッチング素子Ｔｒ５をＯＦＦさせることを特徴とするものである。
請求項２の照明装置によれば、請求項１において、図５及び図６に示すように、ＬＥＤと光検知素子を同一のパッケージ内に設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の照明装置によれば、上記の課題を解決するために、図７および図８に示すように、直流電源Ｖｄｃ間にスイッチング素子Ｔｒ５と複数個のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤユニット（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２）と抵抗Ｒ１２，Ｒ１４が直列に接続された照明装置において、ＬＥＤ近傍に個別に温度検知素子（例えばサーミスタ）を配置し、ＬＥＤが不点灯になったことを前記温度検知素子により検知して前記スイッチング素子Ｔｒ５をＯＦＦさせることを特徴とするものである。
請求項４の照明装置によれば、負荷として複数のＬＥＤユニットが並列に接続されている請求項１〜３のいずれかの照明装置において、いずれかのＬＥＤの不点灯を検出すると全てのＬＥＤを消灯することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１〜図４に本発明の第１の実施形態を示す。本実施形態では、基板５上に面実装形状のＬＥＤと受光素子３と遮蔽板４を実装し、ＬＥＤが点灯した時の光を受光素子３が受光することでＬＥＤが点灯しているか、不点灯であるかを判別可能としたものである。遮蔽板４は例えば車のテール／ストップランプのような場合に、昼間時の外光の影響や、小型の照明装置に使用されている他の光源のＬＥＤの影響を受けないように、受光素子３に検知したいＬＥＤの一部を覆う形で弧状の遮蔽板４を設けたものである。図３に示すようにＬＥＤから出た光は遮蔽板４に当たり受光素子３に当たることで、ＬＥＤが点灯していることが判別でき、外光は遮蔽板４により、受光素子３に入ることはないので、ＬＥＤが点灯していることだけを検出することが可能である。受光素子３としてはフォトダイオードやフォトトランジスタ、ＣｄＳ等、光により動作する素子であればよい。なお、ＬＥＤがパルス点灯している場合には、受光素子３はパルス点灯の周期に比べて応答速度の遅いものを選定すれば好都合である。
【００１０】
図５，図６に受光素子３とＬＥＤを同一パッケージ６内に設けた例を示す。ＬＥＤのチップが基板５上にダイボンディング７等により設けられており、チップ上面からワイヤ８で内部電極に接続されている。内部電極は外部電極Ａ，Ｂにそれぞれに接続されている。受光素子３は同様にもう一方の外部電極Ｃ，Ｄにワイヤボンディングにより接続されている。受光素子３としてはフォトダイオードやフォトトランジスタ等、光により動作する素子であればよい。受光素子３は受光面がＬＥＤのチップ側に向いており、ＬＥＤが発光すると受光面で受光し、受光素子３が動作する。この例では、遮蔽板４などを設ける必要が無く、かつ一部品として実装が可能であるというメリットがある。
【００１１】
図１に上記図２〜図６を用いた車載用テール／ストップランプの点灯回路の例を示した。ＬＥＤに電流が流れるとＬＥＤが発光し、個別に設けられた受光素子（ここではフォトトランジスタ）がオンする。全てのＬＥＤが点灯すると、全てのフォトトランジスタがオンするので、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４はいずれもオンする。このとき、ＮＯＲ回路ＩＣ３の入力は＜Ｌｏｗ，Ｌｏｗ＞となるので、出力はＨｉｇｈとなり、点灯を維持する。なお、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のベース・エミッタ間には小容量のコンデンサを並列接続しておいても良い。
【００１２】
次に仮にＬＥＤ１−１が点灯しなくなったとすると、ＬＥＤ１−１に対応するフォトトランジスタがオフとなり、トランジスタＴｒ３はオフする。そうすると、ＮＯＲ回路ＩＣ３の入力は＜Ｈｉｇｈ，Ｌｏｗ＞となるので、出力はＬｏｗとなり、トランジスタＴｒ６がオフしてトランジスタＴｒ５がオフするからＬＥＤは全て消灯する。
【００１３】
電源を入れたときには各ＬＥＤは消灯しており、フォトトランジスタがオフしているので、ＮＯＲ回路ＩＣ３の出力には遅延回路ＤＬを設けて、電源投入後の一定時間は遅延回路ＤＬの出力をＨｉｇｈにして、ＬＥＤが点灯するようにしている。
【００１４】
このように、本実施形態ではＬＥＤが一つ一つ点灯していることをＬＥＤの光で判断することができるので、ＬＥＤが断線した場合だけではなく、短絡などの現象で不点灯になった場合においても確実に検出が可能である。
【００１５】
また、図５，図６の例では一部品として実装が可能であるというメリットがある。また、図１に示すような回路構成では複数並列接続されたＬＥＤユニットにおいて、１灯が不点灯に陥った場合にも確実に検出が可能であり、また全てのＬＥＤを消灯させることが可能である。
【００１６】
（実施形態２）
図７，図８に第２の実施形態を示す。ＬＥＤの近傍に温度検出素子（例えばＮＴＣサーミスタなど）を設け、ＬＥＤの温度を検出して、ＬＥＤが点灯しているかを判断する。ＬＥＤが点灯すると、ＬＥＤにはほぼ同じ電流が流れるので、ＬＥＤの温度は上昇する。ＬＥＤの温度が上昇するとＬＥＤ近傍に設けられたサーミスタの抵抗値が変化するので、ＬＥＤ１のサーミスタ群と抵抗Ｒ７、同様にＬＥＤ２のサーミスタ群と抵抗Ｒ９の分圧比が変わり、ＩＣ１のＡ／Ｄ変換入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２の電圧が変化する。抵抗Ｒ９とＲ７は同じ定数とする。Ａ／Ｄ変換入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２の値は本来同じであるが、いずれかのＬＥＤが点灯していなければ、温度が上昇しないＬＥＤがあるので、そのＬＥＤに対応するサーミスタの抵抗値は変化しないから、分圧比が点灯しているＬＥＤユニットとは異なる値になる。このことから、点灯していないＬＥＤがあると判断して、ＩＣ１のＯＵＴ端子はＬｏｗとなり、トランジスタＴｒ６，Ｔｒ５がオフして消灯する。ＩＣ１はマイコンなどで構成されており、電源が入った初期は一定時間Ｈｉｇｈを出力する遅延機能を有している。
【００１７】
このように本実施形態ではＬＥＤ一つ一つが点灯していることをＬＥＤの温度で判断することができるので、ＬＥＤが断線だけではなく短絡などの現象で不点灯になった場合においても確実に検出が可能である。また、図７に示すような回路構成では複数並列接続されたＬＥＤユニットにおいて、１灯が不点灯に陥った場合でも確実に検出が可能であり、また全てのＬＥＤを消灯させることが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のＬＥＤで構成された照明装置の点灯回路において、ＬＥＤが不点灯になったことを確実に検出でき、ユーザーにＬＥＤが消灯していることを確実に認識させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の実装構造の一例を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の実装構造の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の実装構造の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の実装構造の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の実装構造の他の例を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の回路図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の実装構造の一例を示す斜視図である。
【図９】複数のＬＥＤを用いた照明装置の従来例を示す回路図である。
【図１０】車載用テール／ストップランプの装着箇所を示す斜視図である。
【図１１】昇圧回路を用いたＬＥＤ照明装置の一例を示す回路図である。
【図１２】昇圧回路を用いたＬＥＤ照明装置の制御回路の一例を示す回路図である。
【図１３】断線検知回路付きのＬＥＤ照明装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
ＬＥＤ１　　　　第１のＬＥＤユニット
ＬＥＤ２　　　　第２のＬＥＤユニット
Ｖｄｃ　　　　　直流電源
Ｔｒ１〜Ｔｒ７　トランジスタ
【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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