(57)【要約】【課題】半導体発光素子３２の温度変化に伴う半導体発光素子３２の光量の変化を抑える車両用灯具１０を提供する。【解決手段】車両に用いられる車両用灯具１０であって、光を発生する半導体発光素子である半導体発光素子３２と、半導体発光素子３２が継続して光を発生している時間を測定する時間測定部４２と、時間測定部４２が測定する時間に応じて増大する供給電流を、半導体発光素子３２に供給する電流供給部４４とを備える。時間測定部４２は、半導体発光素子３２が光を発生する場合に、半導体発光素子３２の温度が上昇する時定数と略等しい時定数で充電されるコンデンサ１１４を有し、電流供給部４４は、コンデンサ１１４に充電された充電電圧の上昇に応じて増大する供給電流を出力することにより、時間測定部４２が測定する時間に応じて増大する供給電流を出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に用いられる車両用灯具であって、
光を発生する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が継続して光を発生している時間を測定する時間測定部と、
前記時間測定部が測定する時間に応じて増大する供給電流を、前記半導体発光素子に供給する電流供給部と
を備える車両用灯具。
【請求項２】
前記時間測定部は、前記半導体発光素子が光を発生する場合に、前記半導体発光素子の温度が上昇する時定数と略等しい時定数で充電されるコンデンサを有し、
前記電流供給部は、前記コンデンサに充電された充電電圧の上昇に応じて増大する前記供給電流を出力することにより、前記時間測定部が測定する時間に応じて増大する前記供給電流を出力する請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記半導体発光素子が光を発生しない場合、前記半導体発光素子の温度が降下する時定数と略等しい時定数で、前記コンデンサは放電し、
前記電流供給部は、前記充電電圧の降下に応じて減少する前記供給電流を出力する請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
外部から前記車両用灯具に与えられる電源電圧よりも小さな、予め定められた上限電圧に前記充電電圧を制限することにより、光を発生する場合に前記半導体発光素子の温度が上昇する時定数と、前記コンデンサが充電される時定数とを、略等しくさせる電圧制限部を更に備える請求項３に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記時間測定部は、前記半導体発光素子が光を発生している場合、予め定められた周期のパルス信号を計数し、前記半導体発光素子が光を発生していない場合、前記パルス信号により、計数された値を順次減少させるカウンタを有し、
前記カウンタに計数された値に基づき、前記電流供給部は前記供給電流を出力する請求項１に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用灯具に関する。特に本発明は、車両に用いられる車両用灯具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体発光素子を利用した車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。半導体発光素子の車両用灯具への適用例としては、後続車の追突事故防止対策として設けられるハイマウントストップランプ、テールランプ、ストップランプ等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２３１０１４号公報（第３−６頁、第１−１３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、半導体発光素子は、温度が上昇した場合に、発光量が低下する場合がある。そのため、半導体発光素子を用いた車両用灯具においては、安全上の観点から、温度が上昇した場合においても、必要な光量を確保することが求められる。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる車両用灯具を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態は、車両に用いられる車両用灯具であって、光を発生する半導体発光素子と、半導体発光素子が継続して光を発生している時間を測定する時間測定部と、時間測定部が測定する時間に応じて増大する供給電流を、半導体発光素子に供給する電流供給部とを備える。
【０００７】
上記した車両用灯具の時間測定部は、半導体発光素子が光を発生する場合に、半導体発光素子の温度が上昇する時定数と略等しい時定数で充電されるコンデンサを有し、上記した車両用灯具の電流供給部は、コンデンサに充電された充電電圧の上昇に応じて増大する供給電流を出力することにより、時間測定部が測定する時間に応じて増大する供給電流を出力する。
【０００８】
上記した車両用灯具において、半導体発光素子が光を発生しない場合、半導体発光素子の温度が降下する時定数と略等しい時定数で、コンデンサは放電し、電流供給部は、充電電圧の降下に応じて減少する供給電流を出力する。
【０００９】
上記した車両用灯具は、外部から車両用灯具に与えられる電源電圧よりも小さな、予め定められた上限電圧に充電電圧を制限することにより、光を発生する場合に半導体発光素子の温度が上昇する時定数と、コンデンサが充電される時定数とを、略等しくさせる電圧制限部を更に備える。
【００１０】
上記した車両用灯具の時間測定部は、半導体発光素子が光を発生している場合、予め定められた周期のパルス信号を計数し、半導体発光素子が光を発生していない場合、前記パルス信号により、計数された値を順次減少させるカウンタを有し、カウンタに計数された値に基づき、電流供給部は供給電流を出力する。
【００１１】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具１０の構成例を、電源５００及び点灯制御部５０２とともに示す。本実施形態の車両用灯具１０は、例えば自動車等の車両の車体に設けられ、ストップランプに用いられる。車両用灯具１０は、テールランプ、ヘッドランプ等に用いられてもよい。本実施形態の車両用灯具１０は、車両用灯具１０が有する半導体発光素子３２の温度変化による、半導体発光素子３２の光量の変化を抑える。
【００１４】
電源５００は、例えば車両のバッテリであり、直流電力を、点灯制御部５０２を介して車両用灯具１０へ供給する。例えば、車両のブレーキペダルが踏み込まれた場合、点灯制御部５０２は、電源５００の直流電力を車両用灯具１０に供給する。車両用灯具１０は、端子１２を介して点灯制御部５０２から正電圧を受け取り、端子１４を介して接地される。
【００１５】
車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００と、電圧クランプ部２０と、光源列３０と、電流制御部４０とを備える。逆接続保護用ダイオード１００は、車両用灯具１０を、電源の逆接続等から保護する。
【００１６】
光源列３０は、複数の半導体発光素子３２を有する。それぞれの半導体発光素子３２は、車両用灯具１０に電力が供給された場合に光を発生する。電流方向における光源列３０の上流端は、逆接続保護用ダイオード１００を介して端子１２と接続され、下流端は電流制御部４０と接続される。本実施例において半導体発光素子３２は、与えられた電力により光を発生する発光ダイオードである。また、本実施例において、光源列３０は直列に順方向接続された複数の半導体発光素子３２を備えている。他の例において、光源列３０は、一の半導体発光素子３２を備えてもよい。車両用灯具１０は、並列に接続された複数の光源列３０を備えてもよい。
【００１７】
電流制御部４０は、時間測定部４２及び電流供給部４４を備える。時間測定部４２は、コンデンサ１１４、抵抗１１０、抵抗１１２、及びツェナーダイオード１１６を有する。コンデンサ１１４の一端は、抵抗１１２及び逆接続保護用ダイオード１００を介して端子１２に接続される。また、当該一端は、抵抗１１０を介して接地される。コンデンサ１１４の他端は、接地される。
【００１８】
そのため、車両用灯具１０に電力が供給され、半導体発光素子３２が点灯している場合、矢印Ａ方向に電流が流れ、コンデンサ１１４に充電電圧が充電される。この場合、半導体発光素子３２の点灯時間の経過に伴って、コンデンサ１１４の充電電圧が上昇する。これにより、コンデンサ１１４は、半導体発光素子３２が継続して光を発生している時間を測定する。また、車両用灯具１０へ電力が供給されない場合、それぞれの半導体発光素子３２は消灯しており、コンデンサ１１４に充電された電荷は、矢印Ｂ方向へ流れ、コンデンサ１１４は放電する。ツェナーダイオード１１６は、コンデンサ１１４と並列に接続されており、充電電圧の上限を、ツェナーダイオード１１６のツェナー電圧に制限する。
【００１９】
電流供給部４４は、抵抗１０２、ＮＰＮトランジスタ１０４、抵抗１０６、及びオペアンプ１０８を備える。抵抗１０２は、電流方向における光源列３０の下流端を接地する。この場合、抵抗１０２は、光源列３０に流れる供給電流の少なくとも一部を流す。これにより、車両用灯具１０に電力が供給された場合、それぞれの半導体発光素子３２は点灯する。
【００２０】
オペアンプ１０８は、出力が負帰還されたボルテージフォロアであり、コンデンサ１１４から正入力端子に受け取る充電電圧を、ＮＰＮトランジスタ１０４のベース端子に与える。ＮＰＮトランジスタ１０４のコレクタ端子は、電流方向における光源列３０の下流端に接続され、エミッタ端子は、抵抗１０６を介して接地される。そのため、コンデンサ１１４の充電電圧が上昇した場合、ＮＰＮトランジスタ１０４のベース電圧が上昇するため、ＮＰＮトランジスタ１０４はオンになって、光源列３０から受け取るコレクタ電流をシンクする。これにより、ＮＰＮトランジスタ１０４は、光源列３０に流れる供給電流を増大させる。これにより、電流供給部４４は、充電電圧が上昇した場合に増大し、充電電圧が降下した場合に減少する供給電流を、光源列３０に供給する。
【００２１】
ここで、コンデンサ１１４は、半導体発光素子３２が点灯している期間に上昇する充電電圧に充電される。そのため、車両用灯具１０が予め定められた時間以上点灯した場合、電流供給部４４は、供給電流を増大させる。また、半導体発光素子３２が消灯している場合、抵抗１１０は、充電電圧を降下させる。そのため、一端消灯した後に車両用灯具１０が点灯する場合、電流供給部４４は、充電電圧の降下に応じて、供給電流を減少させる。なお、電流供給部４４は、電流制御部４０の出力に応じて定められる一定の供給電流を、光源列３０に与えてよい。電流供給部４４は、電流制御部４０の出力に応じた直流電流を出力するＤＣ−ＤＣコンバータを含んでもよい。
【００２２】
電圧クランプ部２０は、直列に接続された抵抗２２及びツェナーダイオード２４を含み、端子１２を介して受け取った正電圧を、ツェナーダイオード２４のツェナー電圧でクランプして、出力する。電圧クランプ部２０は、オペアンプ１０８に電源電圧を供給する。これにより、例えば、車両用灯具１０がダンプサージ電圧を受けた場合に、電圧クランプ部２０は、オペアンプ１０８を保護する。
【００２３】
以下、時間測定部４２について、更に詳しく説明する。本実施例において、車両用灯具１０に電力が供給され、半導体発光素子３２が点灯している場合、抵抗１１２の電気抵抗及びコンデンサ１１４の静電容量で規定される時定数で、コンデンサ１１４が充電される。また、抵抗１１２の電気抵抗及びコンデンサ１１４の静電容量は、コンデンサ１１４の充電電圧が上昇する時定数と、点灯している間に半導体発光素子３２の温度が上昇する時定数とが略等しくなるように選ばれる。そのため、コンデンサ１１４は、半導体発光素子３２が光を発生する場合に、半導体発光素子３２の温度が上昇する時定数と略等しい時定数で充電される。この場合、電流供給部４４がコンデンサ１１４に充電された充電電圧の上昇に応じて増大する供給電流を出力する。これにより、半導体発光素子３２の温度上昇に伴って、電流供給部４４は、半導体発光素子３２に流れる供給電流を増大させる。
【００２４】
ここで、発光ダイオードである半導体発光素子３２においては、温度が上昇した場合、光量が低下する場合がある。しかし、本実施例においては、温度の上昇に応じて供給電流を増大させることにより、温度上昇に伴う半導体発光素子３２の光量の減少を防ぐことができ、光束を極力フラットにすることができる。なお、温度の上昇に応じて増大する供給電流を流す場合、電流供給部４４は、半導体発光素子３２の最大定格電流の６０〜７０％の供給電流を出力するのが好ましい。
【００２５】
ここで、ツェナーダイオード１１６は、外部から車両用灯具１０に与えられる電源電圧よりも小さな、ツェナーダイオード１１６のツェナー電圧で制限される上限電圧に、充電電圧を制限する。この場合、例えば、所定時間経過後の充電電圧を上限電圧に保つことにより、コンデンサ１１４の充電電圧の上昇と、半導体発光素子３２が点灯している間の半導体発光素子３２の温度上昇との時定数をほぼ等しく設計することができる。従って、半導体発光素子３２が光を発生する場合に半導体発光素子３２の温度が上昇する時定数と、コンデンサ１１４が充電される時定数とを容易に合わせることができる。また、ツェナーダイオード１１６が充電電圧を制限することにより、電流供給部４４は、半導体発光素子３２に流す供給電流を、最大定格電流の６０〜７０％に制限することができる。なお、ツェナーダイオード１１６は、電圧制限部の一例である。
【００２６】
また、車両用灯具１０への電力が供給されない場合、それぞれの半導体発光素子３２が消灯し、半導体発光素子３２は、徐々に放熱する。この場合、半導体発光素子３２の温度が降下する時定数と略等しい時定数で、コンデンサ１１４は、充電された充電電圧を、抵抗１１０を介して放電する。抵抗１１０の電気抵抗及びコンデンサ１１４の静電容量は、コンデンサ１１４の充電電圧が降下する時定数と、半導体発光素子３２の温度が降下する時定数とが略等しくなるように選ばれる。そのため、半導体発光素子３２が光を発生しない場合、半導体発光素子３２の温度が降下する時定数と略等しい時定数で、コンデンサ１１４は放電する。これにより、一端消灯した後に車両用灯具１０が点灯する場合、電流供給部４４は、充電電圧の降下に応じて減少する供給電流を出力する。そのため、消灯時間が短いと、車両用灯具１０は、ある程度供給電流を増大させた常態から、再び半導体発光素子３２を点灯させる。従って、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００２７】
図２は、車両用灯具１０の構成の他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図１に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、電圧クランプ部２０、光源列３０、及び電流制御部４０を備える。電流制御部４０は、時間測定部４２及び電流供給部４４を有する。
【００２８】
時間測定部４２は、抵抗１１８、抵抗１２０、抵抗１２２、及びコンデンサ１２４を備える。コンデンサ１２４の一端は接地され、他端は、抵抗１２２及び抵抗１２０を介して電圧クランプ部２０に接続される。抵抗１１８の一端は接地され、他端は電圧クランプ部２０に接続される。
【００２９】
そのため、車両用灯具１０に電力が供給される場合、矢印Ａ方向に電流が流れ、抵抗１２０及び１２２の電気抵抗、並びにコンデンサ１２４の静電容量で規定される時定数で、コンデンサ１２４は充電される。コンデンサ１２４は、充電された充電電圧を、抵抗１２２を介して電流供給部４４に与える。これにより、時間測定部４２は、車両用灯具１０に電力が供給されている時間の経過に応じた充電電圧を出力する。また、車両用灯具１０へ電力が供給されない場合、コンデンサ１２４に充電された電荷は、矢印Ｂ方向へ流れ、抵抗１１８、１２０、及び１２２の電気抵抗、並びにコンデンサ１２４の静電容量で規定される時定数で、コンデンサ１２４は放電する。
【００３０】
電流供給部４４は、オペアンプ１２６、ＮＭＯＳトランジスタ１２８、及び抵抗１３０を備える。ＮＭＯＳトランジスタ１２８及び抵抗１３０は、電流方向における光源列３０の下流端に直列に接続される。ＮＭＯＳトランジスタ１２８は、ゲート端子に受け取るオペアンプ１２６の出力電圧に応じた電流を光源列３０に流す。抵抗１３０は、光源列３０に流れる電流に応じた検知電圧を出力する。オペアンプ１２６は、充電電圧を抵抗１２２を介して正入力端子に、基準電圧として受け取り、抵抗１３０が生じる検知電圧を負入力端子に受け取る。この場合、オペアンプ１２６の出力に応じて、ＮＭＯＳトランジスタ１２８は、基準電圧と検知電圧とが等しくなるように光源列３０に電流を流す。そのため、基準電圧が上昇した場合、電流供給部４４は、光源列３０に流れる供給電流を増大させる。
【００３１】
ここで、車両用灯具１０に電力が供給された場合、光源列３０は点灯し、コンデンサ１２４は、光源列３０の点灯時間に応じた充電電圧に充電される。コンデンサ１２４が充電される時定数は、点灯している半導体発光素子３２の温度が上昇する時定数と略等しい。そのため、時間測定部４２は、点灯している半導体発光素子３２の温度上昇に応じた充電電圧を出力する。これにより、電流供給部４４は、温度上昇に応じて、光源列３０に流れる供給電流を増大させる。従って、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度上昇に伴う半導体発光素子３２の光量の減少を防ぐことができる。
【００３２】
一方、車両用灯具１０への電力が供給されない場合、半導体発光素子３２が消灯する。この場合、コンデンサ１２４は、光源列３０の消灯時間に応じて放電し、充電電圧を降下させる。コンデンサ１２４が放電する時定数は、消灯している半導体発光素子３２の温度が降下する時定数と略等しい。そのため、時間測定部４２は、消灯している半導体発光素子３２の温度降下に応じた充電電圧を出力する。これにより、一端消灯した後に車両用灯具１０が点灯する場合、電流供給部４４は、温度降下に応じて、光源列３０に流れる供給電流を減少させる。従って、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００３３】
なお、他の例において、オペアンプ１２６は、例えば、充電電圧に基づいて変化させた検知電圧と、一定の基準電圧とに基づき、ＮＭＯＳトランジスタ１２８を制御してもよい。この場合も、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００３４】
図３は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図１または図２と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、光源列３０、電流制御部４０、及び複数の電圧クランプ部２０を備える。
【００３５】
電流制御部４０は、時間測定部４２及び電流供給部４４を備える。時間測定部４２は、図１における時間測定部４２と同一又は同様の機能及び構成を有する。電流供給部４４は、定電流供給部４４０、変化電流供給部４４２を有する。定電流供給部４４０は、図２における電流供給部４４と同一又は同様の機能を有し、オペアンプ１２６の正入力端子に受け取る基準電圧に応じた電流を、ＮＭＯＳトランジスタ１２８に流す。また、オペアンプ１２６は、電圧クランプ部２０の出力を抵抗１３２及び抵抗１３４により分圧した、一定の電圧を基準電圧として受け取る。これにより、定電流供給部４４０は、ＮＭＯＳトランジスタ１２８と直列に接続された光源列３０に流れる供給電流の一部として、基準電圧に応じた一定の電流を流す。
【００３６】
また、変化電流供給部４４２は、図１における電流供給部４４と同一又は同様の機能及び構成を有し、時間測定部４２から受け取る充電電圧に応じた電流を、光源列３０に流す。そのため、光源列３０の点灯時間の経過に伴って、充電電圧が増大した場合、電流供給部４４は、光源列３０に供給される供給電流を増大させる。従って、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００３７】
図４は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図１に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、光源列３０、及び電流制御部４０を備える。電流方向における光源列３０の下流端は接地され、上流端は、電流制御部４０に接続される。
【００３８】
電流制御部４０は、時間測定部４２及び電流供給部４４を備える。時間測定部４２は、複数の抵抗２００、２０２、２０６、２０８、コンデンサ２０４、及びツェナーダイオード２１０を備える。コンデンサ２０４の一端は接地され、他端は、抵抗２０２及び抵抗２０６を介して、逆接続保護用ダイオード１００のカソードに接続される。ツェナーダイオード２１０のアノードは接地され、カソードは抵抗２０８及び抵抗２０６を介して、逆接続保護用ダイオード１００のカソードに接続される。抵抗２００の一端は接地され、他端は抵抗２０６を介して逆接続保護用ダイオード１００のカソードに接続される。
【００３９】
車両用灯具１０に電力が供給された場合、コンデンサ２０４は、抵抗２０６及び２０２の電気抵抗、並びにコンデンサ２０４の静電容量で規定される時定数で充電され、充電電圧を生じる。また、その時定数は、点灯している半導体発光素子３２の温度上昇の時定数と略等しい。そして、コンデンサ２０４は、その充電電圧を、抵抗２０２を介して電流供給部４４へ与える。また、車両用灯具１０に電力が供給されない場合、コンデンサ２０４は、抵抗２００及び２０２の電気抵抗、並びにコンデンサ２０４の静電容量で規定される時定数で、放電する。
【００４０】
電流供給部４４は、ＮＰＮトランジスタ２１２及び抵抗２１４を備える。ＮＰＮトランジスタ２１２のコレクタ端子は、逆接続保護用ダイオード１００のカソードに接続され、エミッタ端子は抵抗２１４を介して光源列３０に接続される。また、ＮＰＮトランジスタ２１２のベース端子は、時間測定部４２から、充電電圧を受け取り、これに応じた大きさの供給電流を、光源列３０に流す。これにより、電流供給部４４は、点灯している光源列３０の温度上昇に伴って、光源列３０に流れる供給電流を増大させる。従って、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００４１】
図５は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図１に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、１３６、定電圧回路６０、光源列３０及び電流制御部４０を備える。
【００４２】
定電圧回路６０は、抵抗６２、ＮＰＮトランジスタ６４、ツェナーダイオード６６、及びコンデンサ６８を備え、逆接続保護用ダイオード１３６を介して入力された電圧を、ツェナーダイオード６６のツェナー電圧に定電圧化して、ＮＰＮトランジスタ６４を介して電流制御部４０へ供給する。
【００４３】
電流制御部４０は、電流供給部４４及び時間測定部４２を有する。電流供給部４４は、抵抗１０２、ＮＰＮトランジスタ１０４、及び抵抗１０６を備える。ＮＰＮトランジスタ１０４のベース端子が、オペアンプ１０８を介さずに時間測定部４２と接続される点を除き、電流供給部４４は、図１における電流供給部４４と同一又は同様の機能及び構成を有する。
【００４４】
時間測定部４２は、マイクロコンピュータ（マイコン）１４０、水晶振動子１４８、複数の抵抗１５２、１５４、及びツェナーダイオード１５６を備える。マイコン１４０は、電源端子１４２、アナログ電圧出力端子１４４、入力端子１４６、及び接地端子１５０を有する。電源端子１４２は、定電圧回路６０から正電圧を受け取り、接地端子１５０は接地される。マイコン１４０は、水晶振動子１４８が生成する基準クロックに基づいた周期のパルス信号を計数するカウンタとして動作する。マイコン１４０は、計数した数に応じたアナログ電圧を、アナログ電圧出力端子１４４から出力する。
【００４５】
本例において、マイコン１４０は、計数した値とアナログ電圧出力端子１４４から出力すべき電圧との対応をテーブルとして格納し、計数した値からテーブルを参照して、当該アナログ電圧を出力する。なお、マイコン１４０は、基準クロックを、水晶振動子１４８に代えて、例えば、セラミック振動子や、コンデンサ及び抵抗を用いた共振器等から受け取ってもよく、例えば、車両用灯具１０の外部から受け取ってもよい。
【００４６】
ツェナーダイオード１５６のアノードは接地され、カソードは、抵抗１５２及び逆接続保護用ダイオード１００を介して、端子１２に接続される。また、ツェナーダイオード１５６のカソードは、抵抗１５４を介して接地される。さらに、ツェナーダイオード１５６のカソードは、入力端子１４６に接続される。これにより、ツェナーダイオード１５６は、車両用灯具１０が受け取る正電圧を、マイコン１４０に与えるべき論理レベルに低下させて、入力端子１４６に与える。
【００４７】
車両用灯具１０に電力が供給され、半導体発光素子３２が光を発生している場合、入力端子１４６を介して、ツェナーダイオード１５６のツェナー電圧を受け取ることにより、マイコン１４０は、基準クロックに基づいた周期のパルス信号を計数し始める。これにより、マイコン１４０は、光源列３０が光を発生している時間を計測する。車両用灯具１０に電力が供給されず、光源列３０が光を発生していない場合、入力端子１４６に印可される電圧の降下に応じて、マイコン１４０は、基準クロックに基づいた周期のパルス信号により、光源列３０が点灯している期間に計数した値を順次減少させる。これにより、マイコン１４０は、光源列３０が消灯している時間も計測する。
【００４８】
また、マイコン１４０は、内部に格納されたテーブルを参照し、光源列３０の点灯／消灯に伴って、増加／減少した計数値に基づいた電圧を、アナログ電圧出力端子１４４を介してＮＰＮトランジスタ１０４のベース端子に出力する。マイコン１４０が有するテーブルは、計数値の増加に伴って、ＮＰＮトランジスタ１０４に印可する電圧が上昇するように設定される。この場合、電流供給部４４は、当該電圧の上昇に応じて、光源列３０に流れる供給電流を増大させる。これにより、マイコン１４０は、光源列３０の点灯時間の経過に伴って、光源列３０に流れる供給電流を増大させる。そのため、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。なお、マイコン１４０は、テーブルによらず、例えば、計数値に基づく演算により算出された大きさの、アナログ電圧を出力してもよい。
【００４９】
また、本実施例において、端子１６は、点灯制御部５０２を介さず直接電源５００と接続される。マイコン１４０は、端子１６を介して電源５００から電力を受け取る。これにより、半導体発光素子３２が消灯している期間においても、マイコン１４０は、電力を受け取ることができる。また、これにより、マイコン１４０は、半導体発光素子３２が消灯している時間を適切に計測することができる。なお、端子１６は、例えば、車両のイグニッション等に接続されてもよい。
【００５０】
図６は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図５に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、光源列３０、電流制御部４０、及び定電圧回路６０を備える。電流制御部４０は、電流供給部４４及びマイコン１４０を備える。
【００５１】
本実施例の光源列３０は、複数の半導体発光素子３２ａ〜ｃを有する。半導体発光素子３２ａ及び半導体発光素子３２ｂは、電流方向における電流供給部４４の上流に接続され、半導体発光素子３２ｃは、下流に抵抗１０２と直列に接続される。半導体発光素子３２ｃは、光源列３０において、複数の半導体発光素子３２のうち電流方向における最も下流側に設けられ、半導体発光素子３２ｃのカソードは接地される。マイコン１４０は、半導体発光素子３２ｃのアノードに接続されるアナログ電圧入力端子１５８を更に有し、半導体発光素子３２ｃのアノードの電圧に基づき、半導体発光素子３２ｃの順方向電圧を測定する。また、マイコン１４０は、測定した順方向電圧に応じたアナログ電圧を、ＮＰＮトランジスタ１０４のベース端子に印可する。マイコン１４０は、測定した順方向電圧の降下に応じて、ＮＰＮトランジスタ１０４のベース端子に印可するアナログ電圧を上昇させる。ここで、順方向電圧は、半導体発光素子３２の温度上昇に伴って低下する。そのため、本実施例においても、半導体発光素子３２の温度が変化した場合に、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００５２】
なお、半導体発光素子３２の順方向電圧が低下した場合に、例えば、半導体発光素子３２に流れる供給電流を増加させ過ぎたとすると、この供給電流に応じて半導体発光素子３２の温度が更に上昇し、例えば熱暴走により、半導体発光素子３２が破損する場合がある。そのため、マイコン１４０は、所定の上限電圧以下のアナログ電圧をＮＰＮトランジスタ１０４のベース端子に与えるのが好ましい。この場合、供給電流の上限を制限することにより、半導体発光素子３２の破損を防止することができる。
【００５３】
また、マイコン１４０は、光源列３０の順方向電圧とＮＰＮトランジスタ１０４のベース端子に印可すべき電圧とが対応付けられたテ−ブルを格納してもよい。マイコン１４０は、このテーブルに基づき、アナログ電圧を出力してもよい。また、１４０は、半導体発光素子３２の特性のバラツキに応じて、車両用灯具１０の製造時に設定されたテーブルを格納してよい。これにより、マイコン１４０は、半導体発光素子３２の特性のバラツキによる影響を抑えることができる。
【００５４】
図７は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図２又は図６のいずれかに記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、光源列３０、電流制御部４０、及び定電圧回路６０を備える。電流制御部４０は、電流供給部４４及びマイコン１４０を有する。
【００５５】
マイコン１４０は、一の半導体発光素子３２のアノード及びカソードに接続された複数のアナログ電圧入力端子１５８を有する。マイコン１４０は、アナログ電圧入力端子１５８から受け取った半導体発光素子３２のアノード電圧及びカソード電圧との差から半導体発光素子３２の順方向電圧を算出する。そして、マイコン１４０は、内部に記憶したテーブルを参照して、光源３４の順方向電圧に基づいた電圧をアナログ電圧出力端子１４４を介して電流供給部４４に印可する。マイコン１４０は、測定した順方向電圧の降下に応じて、電流供給部４４に印可するアナログ電圧を上昇させる。電流供給部４４は、印可された電圧に基づいて、光源列３０に流れる供給電流を制御する。本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００５６】
図８は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図２又は図５のいずれかに記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、光源列３０、電流制御部４０、及び定電圧回路６０を備える。
【００５７】
電流制御部４０は、電流供給部４４、複数の抵抗１６０〜１６４、及びサーミスタ１６６を備える。抵抗１６２、１６４、及びサーミスタ１６６は直列に接続され、定電圧回路６０から受け取った電圧を分圧し、基準電圧として電流供給部４４へ入力する。また、サーミスタ１６６の一端は接地され、他端は、抵抗１６０を介して接地される。サーミスタ１６６は、温度の上昇に応じて電気抵抗が上昇する。また、サーミスタ１６６は、電流方向上端の電圧を、抵抗を介して、電流供給部４４に与える。そのため、電流供給部４４は、半導体発光素子３２の温度上昇に伴って上昇する基準電圧を受け取る。これにより、電流供給部４４は、基準電圧の上昇に応じて、光源列３０に供給する供給電流を増大させる。そのため、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００５８】
なお、サーミスタ１６６の温度変化に対する電気抵抗の変化率は、直線的であることが好ましい。また、抵抗１６０、１６２、及び１６４は、サーミスタ１６６が自己発熱する程度の電流が流れるように構成されるのが好ましい。また、半導体発光素子３２の温度変化とほぼ同一の温度変化となるように、サーミスタ１６６は、基板上の半導体発光素子３２がはんだ付けされるランドの近傍に配置されるのが好ましい。サーミスタ１６６は、例えば、半導体発光素子３２が接続される基板上の配線が、サーミスタ１６６と基板との間を通るように配置されてよい。この場合、サーミスタ１６６は、例えば、この配線を介して、半導体発光素子３２の温度を検知してよい。また、他の例において、サーミスタ１６６は、例えば、電流供給部４４内に設けられてもよい。この場合、電流供給部４４は、例えば、供給電流に応じた電圧をサーミスタ１６６を用いて分圧し、分圧した電圧と、一定の基準電圧とに基づき、光源列３０を流れる供給電流を変化させてもよい。
【００５９】
図９は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図１又は図８に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、電圧クランプ部２０、光源列３０、及び電流制御部４０を備える。
【００６０】
本実施例において、電流制御部４０は、電流供給部４４、抵抗１６８、サーミスタ１７０、及び抵抗１７２を備える。本実施例において、サーミスタ１７０は、温度の上昇に応じて電気抵抗が降下する。サーミスタ１７０の一端は、抵抗１７２を介して接地され、他端は、抵抗１６８を介して電圧クランプ部２０に接続される。また、電流供給部４４は、サーミスタ１６６における電流方向下端の電圧を、基準電圧として受け取る。この場合も、電流供給部４４は、半導体発光素子３２の温度上昇に伴って上昇する基準電圧を受け取る。また、電流供給部４４は、基準電圧の上昇に応じて、光源列３０に供給する供給電流を増大させる。そのため、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００６１】
図１０は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図８に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、光源列３０、及び電流制御部４０を備える。電流方向における光源列３０の下流端は接地され、上流端は、電流制御部４０に接続される。
【００６２】
電流制御部４０は、抵抗１８４、１９０、１９２、サーミスタ１８２、ツェナーダイオード１８６、及びＮＰＮトランジスタ１８８を備える。本実施例のサーミスタ１８２は、温度が上昇すると、電気抵抗が降下する。サーミスタ１８２の一端は、抵抗１９２及び逆接続保護用ダイオード１００を介して端子１２に接続され、他端は、抵抗１８４を介してツェナーダイオード１８６のカソードに接続される。また、当該他端はＮＰＮトランジスタ１８８のベース端子に接続される。ツェナーダイオード１８６のアノードは接地される。ＮＰＮトランジスタ１８８のコレクタ端子は、逆接続保護用ダイオード１００を介して端子１２に接続され、エミッタ端子は、抵抗１９０を介して、電流方向における光源列３０の上流端に接続される。また、サーミスタ１８２は、それぞれの半導体発光素子３２とほぼ同一の温度となるように、それぞれの半導体発光素子３２の近傍に配置されるのが好ましい。
【００６３】
車両用灯具１０に電力が供給された場合、抵抗１９２、サーミスタ１８２、抵抗１８４、及びツェナーダイオード１８６によって分圧された電圧が、ＮＰＮトランジスタ１８８のベース端子に印可され、ＮＰＮトランジスタ１８８は、抵抗１９０及び光源列３０に、そのベース電圧に応じた供給電流を流し、半導体発光素子３２を点灯させる。点灯した半導体発光素子３２の温度が上昇すると、半導体発光素子３２の近傍に配されたサーミスタ１８２の温度が上昇し、サーミスタ１８２の電気抵抗が降下する。
【００６４】
この場合、ベース電圧が上昇するため、ＮＰＮトランジスタ１８８は、光源列３０を流れる供給電流を増加させる。従って、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度上昇による半導体発光素子３２の光量の低下を防止することができる。
【００６５】
また、車両用灯具１０へ電力が供給されない場合、半導体発光素子３２は消灯し、半導体発光素子３２の温度が降下する。これにより、サーミスタ１８２の電気抵抗が上昇する。そのため、一端消灯した後に車両用灯具１０が点灯する場合、電流制御部４０は、光源列３０に流れる供給電流を減少させる。従って、本実施例においても、車両用灯具１０は、温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００６６】
図１１は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図１に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、光源列３０、及び電流制御部４０を備える。電流方向における光源列３０の下流端は接地され、上流端は、電流方向における電流制御部４０の下流端に接続される。
【００６７】
電流制御部４０は、抵抗１７４及び複数のダイオード１７６を備える。複数のダイオード１７６は、逆接続保護用ダイオード１００と光源列３０との間に、直列に順方向接続される。それぞれのダイオード１７６は、それぞれの半導体発光素子３２の温度変化とほぼ同一の温度変化となるように、それぞれの半導体発光素子３２の近傍に配置されるのが好ましい。
【００６８】
車両用灯具１０へ電力が供給されると、半導体発光素子３２が点灯する。そして、半導体発光素子３２の温度が上昇した場合、半導体発光素子３２の近傍に配された複数のダイオード１７６の温度が上昇する。この場合、半導体発光素子３２及び半導体発光素子３２の近傍に配されたダイオード１７６の順方向電圧が降下する。これにより、抵抗１７４の両端の電圧が上昇し、半導体発光素子３２に流れる電流が増加する。従って、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度上昇による半導体発光素子３２の光量の低下を防止することができる。
【００６９】
また、車両用灯具１０へ電力が供給されない場合、半導体発光素子３２は消灯し、半導体発光素子３２の温度が降下する。また、この温度の降下に伴い、半導体発光素子３２及びダイオード１７６の順方向電圧は上昇する。そのため、温度の降下後に、車両用灯具が電力を受け取った場合、電流供給部４０は、供給電流を減少させる。従って、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。なお、ダイオード１７６は、逆接続保護用ダイオードの機能を更に有してもよい。
【００７０】
図１２は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図１１に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。車両用灯具１０は、逆接続保護用ダイオード１００、電流制御部４０、及び複数の光源列３０を備える。電流方向における光源列３０の下流端はそれぞれ接地され、上流端は、電流方向における電流制御部４０の下流端にそれぞれ接続される。
【００７１】
電流制御部４０は、複数のダイオード１７８、及び複数の光源列３０に対応した複数の抵抗１８０を備える。複数のダイオード１７８は、逆接続保護用ダイオード１００と抵抗１８０との間に、直列に順方向接続される。それぞれのダイオード１７８は、それぞれの半導体発光素子３２とほぼ同一の温度となるように、それぞれの半導体発光素子３２の近傍に配置されるのが好ましい。なお、直列に順方向接続された複数のダイオード１７８は、複数の光源列３０に対して共通に設けられているが、それぞれの光源列３０に対応してそれぞれ設けられてもよい。本実施例においても、半導体発光素子３２の温度上昇に伴ってそれぞれのダイオード１７８の順方向電圧が降下し、それぞれの光源列３０に流れる供給電流が増大する。従って、本実施例の車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００７２】
図１３は、車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す。本実施例に示す構成要素において、以下に説明する点を除き、図１に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７３】
車両用灯具１０は、複数の光源列３０と、その光源列３０を点灯させる点灯回路とをそれぞれ有する複数の基板７０〜７４を備える。基板７０は、電流指定部７６、複数の光源列３０、複数の光源列３０に対応した複数の電流供給部７８、逆接続保護用ダイオード７２２、７２４、コンデンサ７２６、７２８、７３０、７３２、及び抵抗を有する。
【００７４】
なお、本実施例において、車両用灯具１０をテールランプとして点灯させる場合、点灯制御部５０４は、逆接続保護用ダイオード７２２を介して車両用灯具１０に電力を供給する。また、車両用灯具１０をストップランプとして点灯させる場合、点灯制御部５０４は、逆接続保護用ダイオード７２４を介して車両用灯具１０へ電力を供給する。
【００７５】
電流指定部７６は、サーミスタ７００、ツェナーダイオード７０２、７０４、ＰＮＰトランジスタ７０８、７１０、及び複数の抵抗を備える。サーミスタ７００、複数の抵抗７３４、７３６、及びツェナーダイオード７０２は直列に接続され、車両用灯具１０がストップランプとして点灯する場合に、点灯制御部５０４が出力する正電圧を分圧して、抵抗を介して、ＰＮＰトランジスタ７０８のベース端子に与える。
【００７６】
ここで、本例において、サーミスタ７００の電気抵抗は、温度の上昇に応じて降下する。そのため、ＰＮＰトランジスタ７０８は、ベース端子に、温度の上昇に応じて上昇する電圧を受け取る。また、ＰＮＰトランジスタ７０８は、ベース端子に受け取る電圧を、トランジスタ７１０を介して、電流供給部７８に与える。これにより、電流指定部７６は、温度の上昇に応じて上昇する電圧を、電流供給部７８に与える。
【００７７】
なお、ＰＮＰトランジスタ７１０は、ＰＮＰトランジスタ７０８のエミッタ端子に、ダイオード接続される。これにより、ＰＮＰトランジスタ７１０は、電流供給部７８をダンプサージから保護する。また、また、ＰＮＰトランジスタ７１０は、ＰＮＰトランジスタ７０８のエミッタ・ベース間電圧を相殺することにより、ＰＮＰトランジスタ７０８のベース電圧と略等しい電圧を、電流供給部７８に与える。
【００７８】
ツェナーダイオード７０２は、抵抗７３６の下端を接地することにより、ＰＮＰトランジスタ７０８のベース電圧の上限を、制限する。これにより、ツェナーダイオード７０２は、点灯制御部５０４を介して入力される電圧の変動した場合に、光源列３０に過大な供給電流が流れるのを防止する。また、ツェナーダイオード７０４は、ＰＮＰトランジスタ７０８のベース端子と、ツェナーダイオード７０２とを接続する。これにより、光源列３０の温度が上昇し、サーミスタ７００の電気抵抗が降下した場合、ＰＮＰトランジスタ７０８のベース電圧が上昇し過ぎるのを防止する。コンデンサ７２６、７２８、７３０、及びコンデンサ７３２は、車両用灯具１０を静電気から保護する。
【００７９】
電流供給部７８は、複数の抵抗７１４〜７２０、ＮＰＮトランジスタ７１２、及びダイオード７３８を備える。車両用灯具１０がテールランプとして点灯する場合、電流供給部７８は、ダイオード７２２を介して点灯制御部５０４から受け取る正電圧に応じた電流を、複数の抵抗７１６、７１８、７２０を介して、光源列３０に与える。
【００８０】
また、車両用灯具１０がストップランプとして点灯する場合、電流供給部７８は、ダイオード７２４を介して点灯制御部５０４から受け取る正電圧に応じた電流を、光源列３０に与える。この場合、複数の抵抗７１８、７２０は、この正電圧に応じた略一定の電流を、光源部３０に与える。また、ＮＰＮトランジスタ７１２は、電流指定部７６からベース端子に受け取る電圧に応じた電流を、複数の抵抗７１２、７２０を介して、光源部３０に与える。この場合、ＮＰＮトランジスタ７１２は、電流指定部７６から受け取った電圧の上昇に応じて、光源部３０に与える電流を増大させる。
【００８１】
ここで、電流指定部７６は、温度の上昇に応じて上昇する電圧を、ＮＰＮトランジスタ７１２に与える。そのため、ＮＰＮトランジスタ７１２は、温度に応じて増大する電流を、光源部３０に与える。従って、本実施例においても、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００８２】
なお、基板７２及び基板７４は、それぞれ複数の光源列３０及び複数の光源列３０に対応した複数の電流供給部７８をそれぞれ備える。基板７２及び基板７４のそれぞれは、基板７０を介して、点灯制御部から電力を受け取る。基板７２及び基板７４のそれぞれにおける電流供給部７８は、基板７０における電流指定部７６により、制御される。これにより、基板７２及び基板７４のそれぞれにおいても、半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【００８３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８４】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、車両用灯具１０は、半導体発光素子３２の温度変化による半導体発光素子３２の光量の変化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具１０の構成例を示す図である。
【図２】車両用灯具１０の構成の他の例を示す図である。
【図３】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図４】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図５】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図６】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図７】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図８】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図９】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図１０】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図１１】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図１２】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【図１３】車両用灯具１０の構成の更なる他の例を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・車両用灯具、１００、１３６・・・逆接続保護用ダイオード、１０２、１０６、１１０、１１２、１１８、１２０、１２２・・・抵抗、１０４・・・ＮＰＮトランジスタ、１０８、１２６・・・オペアンプ、１１４、１２４・・・コンデンサ、１１６・・・ツェナーダイオード、１２８・・・ＮＭＯＳトランジスタ、１４０・・・マイコン、１４２・・・電源端子、１４４・・・アナログ電圧出力端子、１４６・・・入力端子、１４８・・・水晶振動子、１５０・・・接地端子、１５８・・・アナログ電圧入力端子、１６６、１７０、１８２・・・サーミスタ、１７６、１７８・・・ダイオード、２０・・・電圧クランプ部、３０・・・光源列、３２・・・光源、４０・・・電流制御部、４２・・・時間測定部、４４・・・電流供給部、６０・・・定電圧回路、５００・・・電源、５０２、５０４・・・点灯制御部、７０、７２、７４・・・基板、７６・・・電流指定部、７８・・・電流供給部
【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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