(57)【要約】【課題】２線の配線によって発光ダイオードを点滅および調光点灯させることが可能であるとともに、複数の発光ダイオードの間における発光量および色度のばらつきが少ない発光ダイオード照明装置およびこれを用いた標識灯システムを提供する。【解決手段】発光ダイオード照明装置は、発光ダイオード１と、発光ダイオード１を駆動する定電流ドライバ３１と、発光ダイオード１および定電流ドライバ３１の直列回路に駆動電圧を印加する駆動電源ＤＳとを具備し、駆動電圧のオン、オフにより発光ダイオード１をオン、オフさせるように構成されている。【選択図】図１
2004233568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードと；
発光ダイオードを駆動する定電流ドライバと；
発光ダイオードおよび定電流ドライバの直列回路に駆動電圧を印加する駆動電源と；を具備し、駆動電圧のオン、オフにより発光ダイオードをオン、オフさせるようにしたことを特徴とする発光ダイオード照明装置。
【請求項２】
発光ダイオードと；
発光ダイオードを駆動する定電流ドライバと；
定電流ドライバを制御する制御回路と；
発光ダイオードおよび定電流ドライバの直列回路ならびに制御回路に駆動電圧を印加する駆動電源と；を具備し、駆動電源を制御することにより、発光ダイオードに印加される駆動電圧が順方向電圧以上になるようにして発光ダイオードをオンさせ、発光ダイオードに印加される駆動電圧が順方向電圧以下になるようにして発光ダイオードをオフさせ、かつ、発光ダイオードのオン、オフいずれにおいても制御回路を継続して付勢するようにしたことを特徴とする発光ダイオード照明装置。
【請求項３】
内部に請求項１または２記載の発光ダイオード照明装置における駆動電源を除いた残余の部分を配設した標識灯と；
標識灯から延在して請求項１または２記載の発光ダイオード照明装置における駆動電源と；
駆動電源および標識灯の間を接続する２芯配線と；  を具備していることを特徴とする標識灯システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード照明装置およびこれを用いた標識灯システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオードをＰＷＭ制御することにより、その明るさを変化させることは従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１においては、発光ダイオードをＰＷＭ制御するために、発光ダイオードと電源との間にスイッチング素子を介在させ、スイッチング素子をオン、オフさせてＰＷＭ制御を行うように構成されている。
【０００３】
また、発光ダイオードモジュールを標識灯の内部に収納し、標識灯の外部からパルス幅変調した電源電圧を印加して発光ダイオードモジュールを点灯させることも知られている（特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２４６８５号公報
【特許文献２】特開２００２−４９９９２号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１においては、ＰＷＭ制御を行なうために、スイッチング素子を制御する信号線が必要であり、したがって一対の電源線に加えて信号線の３芯ケーブルが必要になる。
【０００５】
また、特許文献２におけるように、２芯ケーブルを用いて複数の発光ダイオードをＰＷＭ制御することができるが、複数の発光ダイオードにおける順方向電圧のばらつきのために、発光量および色度のばらつきが顕著になり照明の品質が低下する。
【０００６】
さらに、発光ダイオードを定電流ドライバにより駆動し、定電流ドライバに制御パルス信号を入力すれば、発光ダイオードをＰＷＭ制御することもできるが、やはり３芯ケーブルが必要になる。
【０００７】
本発明は、２線の配線によって発光ダイオードを点滅および調光点灯させることが可能であるとともに、複数の発光ダイオードの間における発光量および色度のばらつきが少ない発光ダイオード照明装置およびこれを用いた標識灯システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の発光ダイオード照明装置は、発光ダイオードと；発光ダイオードを駆動する定電流ドライバと；発光ダイオードおよび定電流ドライバの直列回路に駆動電圧を印加する駆動電源と；を具備し、駆動電圧のオン、オフにより発光ダイオードをオン、オフさせるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１０】
＜発光ダイオードについて＞    発光ダイオードは、その発光色が要求される色度に応じて適宜選定することができる。発光ダイオード単体で所要の発光色が得られないとき、または所望により、複数色の発光を加色混光して所望の発光色を得るように構成することができる。例えば、白色光を得るには、ＲＧＢ３色発光の発光ダイオードを用いて、これらを同時にまたは時分割的に点灯すればよい。なお、後者の場合、時分割点灯であっても、人の眼の残像効果により白色光として感じることができる。しかし、単体で白色光を発光する発光ダイオード用いたり、または補色関係にある２色発光の２種類の発光ダイオードを用いて白色発光を得るようにした発光ダイオードを用いたりすることもできる。
【００１１】
また、本発明において、発光ダイオードは、その複数を用いて発光ダイオードモジュールを構成して、それらを同時に点灯する場合に好適である。さらに、複数種の発光色の発光ダイオードを用いるとともに、発光色ごとに後述する定電流ドライバに接続すれば、発光色ごとに選択的に点灯することができるので、多色の発光を切り換え可能に発生することもできる。
【００１２】
さらに、発光ダイオードは、砲弾形、表面実装形、集積形など多様な形態のものを用いることができる。なお、本発明において、「砲弾形」とは、プラスチックスレンズの内部に発光ダイオードチップを封入し、背面からリードワイヤが延在する構成である。「表面実装形」とは、延在するリードワイヤに代えて表面実装用の端子が背面およびまたは側面に形成されている。「集積形」とは、複数の発光ダイオードチップが単一の基板に配列されている構成である。
【００１３】
＜定電流ドライバについて＞    定電流ドライバは、発光ダイオードを定電流駆動することのできる回路で、集積回路などにより一体化して構成することができる。また、定電流ドライバは、一般に一対の入力電源端子と、クロック信号端子、ラッチ端子、イネーブル端子およびＳ−ＩＮ端子の入力信号端子と、Ｒ−ＥＸＴ端子と、複数の定電流出力端子とを備えている。そして、定電流出力端子に発光ダイオードを接続し、発光ダイオードおよび定電流ドライバの直列回路に駆動電圧を印加して発光ダイオードに定電流を流して点灯する。なお、上記の各制御端子には、それぞれ所要の制御信号を印加する。制御信号は、制御回路を用いることにより形成することができる。また、Ｒ−ＥＸＴ端子には、外付けの抵抗器を接続することにより、定電流の波高値を所望に設定することができる。
【００１４】
また、定電流ドライバは、発光ダイオードを定電流駆動するのに加えて、発光ダイオードを所定の繰返し周期でパルス点灯させることができる。このため、発光ダイオードの発光効率を直流点灯のときより高くすることができる。
【００１５】
＜駆動電源について＞    駆動電源は、定電流ドライバおよび発光ダイオードの直列回路に印加する駆動電圧を供給する手段である。また、駆動電源は、所望により、上記に加えて定電流ドライバに制御入力する制御信号を発生するための制御回路に対しても電源電圧を供給するように構成することができる。駆動電圧は、一般には発光ダイオードをオン、オフするためにオン、オフされる直流電圧である。なお、発光ダイオードのオン、オフは、人の目に感じるものと、ＰＷＭ制御のときのように感じない程度に早いオン、オフの繰り返しとのいずれをも含む概念である。
【００１６】
上記のように、駆動電源は、その出力である駆動電圧のオン、オフにより発光ダイオードの点灯を制御するが本発明の特徴である。すなわち、駆動電圧のオン時、すなわち駆動電圧が出力されているときは、定電流ドライバに接続する発光ダイオードが定電流駆動されて点灯する。また、駆動電圧のオフ時、すなわち駆動電圧が出力されていないときは、発光ダイオードが消灯する。したがって、駆動電源をスイッチなどによりオン、オフするだけで、発光ダイオードの点滅を制御することができる。しかし、駆動電圧をオン、オフするための回路構成は、既知の手段を適宜採用すればよいので、本発明において特段限定されない。
【００１７】
さらに、駆動電源は、上記のようにその出力である駆動電圧がオン、オフ変化するが、その変化の周期を目に感じない程度に短くすることにより、ＰＷＭ制御を行うことができる。ＰＷＭ制御のためのオン、オフの周期すなわちＰＷＭ周期を発光ダイオードをパルス点灯する場合に、その周期より明らかに長く設定するとともに、ＰＷＭ周期のオンデューティを所望の調光度に応じて適宜設定すればよい。これによって発光ダイオードの明るさを所望に変化させることが可能になる。
【００１８】
＜本発明のその他の構成について＞    本発明の必須構成要素ではないが、定電流ドライバが所定の回路動作を行うために、入力電圧変換手段およびクロック信号発振手段を制御回路として付加することができる。入力電圧変換手段は、発光ダイオードの駆動電圧を定電流ドライバの制御端子、例えばＳ−ＩＮ端子に印加する制御電圧と、クロック信号発振手段の入力電圧とに変換する手段である。
クロック信号発振手段は、クロック信号を発生して、そのクロック信号を定電流ドライバのクロック信号端子に供給する。なお、本発明においては、駆動電源によって制御回路を付勢することができる。しかし、要すれば、駆動記電源とは異なる制御専用の電源を用いることもできる。また、制御回路を単一の集積回路を主体とするように構成することができる。
【００１９】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、上記の構成を備えているので、電源電圧をオン、オフさせることによって発光ダイオードの点灯状態を自在に制御できる。すなわち、発光ダイオードを点灯（オン）、消灯（オフ）および調光（ＰＷＭ制御）を選択的に操作することができる。なお、調光は、発光ダイオードのオン、オフをＰＷＭ制御として眼に感じない程度の周期で繰り返し行わせることにより行う。したがって、駆動電源と発光ダイオードおよび定電流ドライバとの間の配線が２線だけでよいので、配線が簡単になる。
【００２０】
また、発光ダイオードが複数であっても、定電流駆動を行うので、各発光ダイオードの発光量および色度のばらつきを低減させることができる。
【００２１】
請求項２の発明の発光ダイオード照明装置は、発光ダイオードと；発光ダイオードを駆動する定電流ドライバと；定電流ドライバを制御する制御回路と；発光ダイオードおよび定電流ドライバの直列回路ならびに制御回路に駆動電圧を印加する駆動電源と；を具備し、駆動電源を制御することにより、発光ダイオードに印加される駆動電圧が順方向電圧以上になるようにして発光ダイオードをオンさせ、発光ダイオードに印加される駆動電圧が順方向電圧以下になるようにして発光ダイオードをオフさせ、かつ、発光ダイオードのオン、オフいずれにおいても制御回路を継続して付勢するようにしたことを特徴としている。
【００２２】
本発明は、発光ダイオードを消灯（オフ）するときであっても駆動電源から出力される駆動電圧がオフしないことにより、制御回路を常時付勢状態に維持するように構成している点で主として請求項１と異なる。
【００２３】
＜駆動電源について＞    駆動電源は、制御回路にその動作電圧を供給するとともに、発光ダイオードを点灯（オン）する場合と、消灯（オフ）する場合とで定電流ドライバに印加する駆動電圧を０Ｖでない異なる値にする。すなわち、駆動電源が出力する駆動電圧の第１の値は、定電流ドライバに接続する発光ダイオードに印加される電圧が順方向電圧より大きい。このため、発光ダイオードは点灯（オン）する。これに対して、第２の値は、発光ダイオードに印加される電圧が順方向電圧より低いが、制御回路が付勢状態を維持する高さである。このため、発光ダイオードは消灯（オフ）するが、制御回路は、発光ダイオードの点灯（オン）および消灯（オフ）のいずれであっても、常時付勢状態に維持される。なお、このように駆動電源の出力する駆動電圧が第１および第２の値に選択的に変化するための具体的な回路構成は、既知の回路構成を適宜採用すればよいので、本発明において特段限定されない。
【００２４】
また、駆動電源は、上記のように時間の経過とともにその出力する駆動電圧が変化するが、変化の周期を目に感じない程度に早めることにより、発光ダイオードをＰＷＭ制御することができる。これによって発光ダイオードの明るさを所望に変化させる、すなわち調光点灯させることが可能になる。
【００２５】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、上記のように構成されているので、請求項１の作用に加えて、制御回路が常時付勢され続けていて、発光ダイオードが消灯（オフ）のときでも制御回路は付勢状態を維持することにより、制御回路の動作が安定する。このため、発光ダイオード照明装置の信頼性が高くなる。
【００２６】
請求項３の発明の標識灯システムは、内部に請求項１または２記載の発光ダイオード照明装置における駆動電源を除いた残余の部分を配設した標識灯と；標識灯から延在して請求項１または２記載の発光ダイオード照明装置における駆動電源と；駆動電源および標識灯の間を接続する２芯配線と；を具備していることを特徴としている。
【００２７】
＜標識灯について＞    本発明において、「標識灯」とは、標識灯本体の内部に光源を内蔵し、光源の発光を外部へ標識光として投射するための投光窓を標識灯本体が備えているものをいい、地面に埋設される埋込型標識灯および地上に設置される地上型標識灯のいずれであってもよい。また、「標識灯本体」とは、標識灯から発光ダイオード照明装置を除いた残余の部分をいう。なお、標識灯は、一般的に基台を介して所定の位置に取り付けられる。また、空港用の標識灯である航空標識灯の場合、たとえば滑走路中心線灯、誘導路中心線灯などがある。
【００２８】
次に、発光ダイオード素子の配光は一般的に狭いので、標識灯が要求するところの広がった配光特性を得るために、複数の発光ダイオード素子を配列するに際して、一部または全部の発光素子を適当な角度に傾けて標識灯に装着することができる。
【００２９】
また、発光ダイオードの標識灯に対する取付角度および位置が使用中の振動や衝撃によって変化しないように、発光ダイオードを透明合成樹脂で充填することができる。また、熱伝導性の金属からなる整列板に形成した挿通孔に発光ダイオードを挿入して支持するように構成してもよい。この場合、発光ダイオードの放熱も良好になる。
【００３０】
さらに、発光ダイオード、定電流ドライバおよび制御回路を配線基板に実装することにより、あるいは加えて合成樹脂によりモールドすることにより、一体化することができる。これにより標識灯の光源としての取扱いが容易になる。
【００３１】
＜駆動電源について＞    駆動電源は、標識灯の内部に配設された発光ダイオードおよび定電流ドライバに対して２芯配線を経由して駆動電圧を供給する。本発明において、駆動電源は、発光ダイオードおよび定電流ドライバから離間した位置に配設される。駆動電源は、これを例えば基台に配設することができる。しかし、要すれば、基台とは別に例えばハンドホールなどを配設して、ここに駆動電源を収納することもできる。
【００３２】
一方、空港用標識灯などのように多数の標識灯を設置する場合、それらに対する配線を容易にするために、交流定電流電源を用いて標識灯負荷が直列接続されるように構成される。また、交流定電流電源に負荷を接続する場合に、絶縁トランスを介して駆動電源を接続するのが一般的である。この場合、駆動電源は、以下の事情を踏まえて構成する必要がある。
【００３３】
交流定電流電源は、定電流化された出力電流を直列接続された複数の負荷に対して出力するのに好適な電気的回路手段である。そして、光度比率に応じて出力電流を切り換え可能に構成されている。なお、出力電流の切り換えは、段階的および連続的のいずれであってもよい。段階的な出力電流の切り換えは、例えば交流定電流電源の内部に含まれるトランスのタップを切り換えることによって行うことができる。また、交流定電流電源の定電流制御機能は、サイリスタの位相制御回路を主体とする半導体定電流回路または可飽和トランスを主体とする定電流磁気回路を主体として構成される。
【００３４】
上記において、「所定の光度比率」とは、標識灯を設置している周囲の明るさが、例えば晴天白昼、曇天白昼、日暮、夜明け、夜間など時間や天候により変化しても、標識灯の見え方を常に良好に維持することを目的として、標識灯の光度をそのときの周囲の明るさに応じて制御するために定められる。そして、所定の電流−光度特性に応じて予め定められたプログラムにしたがって交流定電流電源の出力電流を切り換えることにより制御される。なお、このプログラムは、標識灯の発光ダイオードの電流−光度特性とは異なる電流−光度特性たとえばハロゲン電球の電流−光度特性に基づいて定められている。
【００３５】
そこで、交流定電流電源を用いる標識灯の光源として発光ダイオードを用いる場合には、その駆動電源を発光ダイオードの電流−光度特性に適応した制御特性でありながらシステム全体として所要の光度で発光ダイオードが点灯するように構成する必要がある。
【００３６】
駆動電源は、絶縁トランスの２次巻線間に得られる交流を変換して発光ダイオードを定電流駆動するのに必要な駆動電圧を発生する。そのために、駆動電源は、例えば電流検出手段、点灯制御手段および負荷調整回路などにより構成することができる。電流検出手段は、例えば電流変成器からなり、交流定電流電源の出力電流を検出する手段である。
【００３７】
点灯制御手段は、電流検出手段の検出出力に応じて発光ダイオードの発光が所定の光度比率になるように整流化直流電源の直流出力電圧をＰＷＭ制御して駆動電圧を形成する手段である。すなわち、点灯制御手段は、スイッチング回路、ＰＷＭ制御信号発生回路および判定回路を具備している。スイッチング回路は、整流化直流電源の直流出力電圧をスイッチングして所定の光度比率に対応したオンデューティの駆動電圧を形成する。ＰＷＭ制御信号発生回路は、スイッチング回路のスイッチング動作の制御信号を発生する。判定回路は、電流検出手段の検出出力を判定して交流定電流電源の出力電流から所定の光度比率を判定して、その判定結果に基づいてＰＷＭ制御信号発生回路を制御する。
【００３８】
負荷調整回路は、標識灯負荷と並列的に接続して交流定電流電源の電流切換特性と標識灯の負荷電流特性との差を補償するように作用する手段である。負荷調整回路は、例えば交流定電流電源の出力電流を検出する電流検出手段の検出出力に応動するように構成される。また、負荷調整回路は、交流定電流電源の出力電流を検出する電流検出手段の検出出力に応じて周波数に変換する周波数変換回路および周波数変換回路の出力に応じて駆動されるリアクタンス可変回路を備えて構成することができる。
【００３９】
＜本発明のその他の構成について＞    標識灯を設置するために、基台を用いることができる。基台は、その上端が開放した円筒状の箱状をなしていて、予め地面に開放端が露出した状態で埋設され、地中に埋設された配線ケーブルに接続する。また、開放端には標識灯の周縁を直接または間接的に支承する支承周段部を備えている。したがって、標識灯は、その周縁を基台の支承段部に直接または間接的に支承された状態で開放端に着脱可能に装着される。なお、基台と標識灯との間に所望により介在される調整リング、間座およびアダプタなどのオプション的な構成部材は、基台に含まれるものとする。これらの構成部材は、所望により選択的に用いられる。
【００４０】
調整リングは、標識灯を水平面内の取付方向を所望に調整して基台に取り付ける際に用いると効果的である。また、アダプタは、基台と標識灯との間に介在して配管工法による電源接続方式を、標識灯を交換するのに好適な電源接続方式に転換する手段である。間座は、路盤（地面）を嵩上げした場合などに、基台が路面から深い位置にあるときに用いられ、基台側の標識灯の取付部を高くするのに用いられる。
【００４１】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、以上の構成により、請求項１または２の発明の効果を有する標識灯システムが得られる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４３】
図１ないし図３は、本発明の発光ダイオード照明装置および標識灯システムにおける第１の実施の形態を示し、図１は発光ダイオード照明装置のブロック回路図、図２は駆動電源のブロック回路図、図３は駆動電圧の波形図である。図１において、ＭＬは埋込型標識灯、Ｗは２芯配線、ＬｅｄＭは発光ダイオードモジュールである。
【００４４】
埋込型標識灯ＭＬは、後述する図６および図７に示すような空港用の埋込型標識灯からなり、標識灯本体および後述する光源用の発光ダイオードモジュールＬｅｄＭからなる。なお、発光ダイオードモジュールＬｅｄＭ、２芯配線Ｗおよび駆動電源が発光ダイオード照明装置を構成する。
【００４５】
２芯配線Ｗは、その一方ＶＬＥＤが電圧側、他方ＧＮＤが接地側であり、埋込型標識灯ＭＬから離間した位置にある図示しない駆動電源から埋込型標識灯ＭＬに導入されて光源用の発光ダイオードモジュールＬｅｄＭに駆動電圧を供給する。なお、駆動電源については後述する。
【００４６】
光源用の発光ダイオードモジュールＬｅｄＭは、定電流ドライバ３１、電圧変換回路３２、発振器３３および複数の発光ダイオード１を含んで構成された駆動回路３を含んでいる。定電流ドライバ３１は、２つの電源端子ＧＮＤ、ＶＤＤと、４つの制御入力端子としてＳ−ＩＮ、クロックＣＫ、ラッチＬＴ、イネーブルＥＮＡと、電流波高値を決定するＲ−ＥＸＴと、出力端子ＯＵＴ０〜ＯＵＴ１５となどを備えている。
【００４７】
電圧変換回路３２は、駆動電圧を所要の低電圧に変換する回路で、入力端が２芯配線Ｗに接続し、出力端が発振回路３３および定電流ドライバ３１の制御端子のＳ−ＩＮなどに接続している。発振器３３は、クロック信号を発生する回路で、入力端が電圧変換回路３２の出力端間に接続し、出力端が定電流ドライバ３１の制御端子のクロックＣＫに接続している。また、端子Ｒ−ＥＸＴには、外付けの抵抗器Ｒ１が接続されて定電流ドライバ３１から出力される定電流の波高値が所定の値に設定されている。なお、電圧変換回路３２および発振器３３は、制御回路４を構成し、定電流ドライバ３１、電圧変換回路３２および発振器３３は、全体として駆動回路３を構成する。
【００４８】
複数の発光ダイオード１は、定電流ドライバ３１の出力端子ＯＵＴ０〜ＯＵＴ１５と、２芯配線Ｗの電圧側ＶＬＥＤとの間に接続している。
【００４９】
次に、駆動電源の構成を図２に基づいて説明する。図２は、空港用の埋込型標識灯システムにおける回路構成の概要を示していて、ＣＣＲは交流定電流電源、Ｔｒｆは絶縁トランス、ＤＲは駆動電源、ＭＬは埋込型標識灯である。
【００５０】
交流定電流電源ＣＣＲは、その出力端に複数の絶縁トランスＴｒｆの１次巻線を直列接続している。
【００５１】
絶縁トランスＴｒｆは、交流定電流電源ＣＣＲと埋込型標識灯ＭＬとの間に介在して、駆動電源ＤＳおよび埋込型標識灯ＭＬを交流定電流電源ＣＣＲ側の高電圧から導電的に分離する手段として用いられ、１次巻線ｗｐおよび２次巻線ｗｓを備えている。１次巻線ｗｐは、交流定電流電源ＣＣＲ側の高電圧直列接続回路に接続する。２次巻線ｗｓは、駆動電源ＤＳに接続する。
【００５２】
駆動電源ＤＳは、電流検出手段ＤＥＴ、点灯制御手段ＯＣおよび負荷調整回路ＬＲＣからなる。電流検出手段ＤＥＴは、交流定電流電源ＣＣＲの出力電流を検出する手段であり、電流検出用の巻線を絶縁トランスＴｒｆの１次巻線ｗｐに磁気結合することにより、絶縁トランスＴｒｆの１次巻線に流れる電流を検出する変流器を構成している。
【００５３】
点灯制御手段ＯＣは、後述する埋込型標識灯ＭＬに供給する電力を制御して、交流定電流電源ＣＣＲの出力電流が指示する光度で発光ダイオードが発光するようにＰＷＭ制御された直流電圧を駆動回路３に供給する手段であり、図に示すように、直流電圧変換回路Ｖｄｃ、スイッチング回路ＳＷ、判定回路ＬＥＶおよびパルス幅制御回路ＰＷＭから構成されている。直流電圧変換回路Ｖｄｃは、整流回路ＲＥＣおよび定電圧回路ＣＶＲからなる。整流回路ＲＥＣは、その交流入力端が絶縁トランスＴｒｆの２次巻線ｗｓに接続している。定電圧回路ＣＶＲは、その入力端が整流回路ＲＥＣの直流出力端に接続している。スイッチング回路ＳＷは、パルス幅制御回路ＰＷＭから送出されたパルス幅信号に基づいて直流電圧をＰＷＭ制御する。判定回路ＬＥＶは、内蔵しているプログラムに基づいて電流検出部ＤＥＴで検出した電流値を記憶しているテーブルデータと比較して光度比率を判定し、判定結果を後述するパルス幅制御回路ＰＷＭおよび負荷調整回路ＬＲＣに送出する。パルス幅制御回路ＰＷＭは、判定回路ＬＥＶから送出された判定結果に基づいて予定のパルス幅信号を発生してスイッチング回路ＳＷに送出する。
【００５４】
負荷調整回路ＬＲＣは、周波数変換回路ＦＣＣおよびリアクタンス可変回路ＺＶＣからなる。周波数変換回路ＦＣＣは、判定回路ＬＥＶの判定結果に基づいて、交流定電流電源ＣＣＲの出力電流に対応する周波数を発生する。リアクタンス可変回路ＺＶＣは、例えば出力トランスＯＴを備えたハーフブリッジインバータからなり、その直流入力端が整流回路ＲＥＣの直流出力端に接続し、交流を出力する出力端が２芯配線Ｗおよびスイッチング回路ＳＷの直列回路に並列接続している。
【００５５】
２芯配線ＷのＶＬＥＤとＧＮＤとの間に印加される駆動電圧は、図３に示すように、パルス電圧ＶＰ列の間における電圧が０Ｖになっている。
【００５６】
そうして、２芯配線Ｗに所定のパルス電圧ＶＰが駆動電圧として印加されたオン状態であると、複数の発光ダイオード１は、定電流ドライバ３１により定電流駆動されてオン（点灯）する。これに対して、２芯配線Ｗ間の駆動電圧が０Ｖになり、オフ状態であると、定電流ドライバ３１が不動作になり、発光ダイオード３４はオフ（消灯）する。
【００５７】
図４および図５は、本発明の発光ダイオード照明装置および標識灯システムにおける第２の実施の形態を示し、図４は発光ダイオード照明装置のブロック回路図、図５は駆動電圧の波形図である。本実施の形態は、発光ダイオードの消灯時に駆動電圧が基底電位を維持して０Ｖにならない点で異なる。なお、各図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００５８】
図中、４は制御回路であり、集積回路化されて３端子で構成されている。そして、正極側の入力端が２芯配線２のＶＬＥＤに抵抗器Ｒ２を介して接続し、共通側の端子が直接２芯配線２のＧＮＤに接続している。また、正極側の入力端と共通側の端子との間に小容量のコンデンサＣ１が接続している。さらに、出力端は、定電流ドライバ３１の制御端に接続している。なお、出力端と共通側の端子との間に小容量のコンデンサＣ２と平滑用の電解コンデンサＣ３とが接続している。
【００５９】
２芯配線２のＶＬＥＤとＧＮＤとの間に印加される駆動電圧は、図５に示すように、パルス電圧ＶＰの間に基底電圧ＶＢが存在している。
【００６０】
そうして、パルス電圧ＶＰが２芯配線２間に印加されているときには、定電流ドライバ３１の出力端に接続している発光ダイオード１がオン（点灯）する。パルス電圧ＶＰがなくなり基底電圧ＶＢになると、発光ダイオード１に印加される電圧が順方向電圧以下になるので、発光ダイオード１はオフ（消灯）する。そして、パルス電圧ＶＰと隣接する基底電圧ＶＢからなる１周期に対するパルス電圧ＶＰの割合であるところのオンデューティに比例的な調光点灯が行われる。
【００６１】
図６および図７は、本発明の標識灯システムにおける第１の実施の形態に用いる埋込型標識灯を示し、図６は平面図、図７は図６のＶＩ−ＶＩ´線に沿う拡大断面図である。なお、図７において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００６２】
本実施の形態において、空港用埋込形標識灯ＭＬは、標識灯本体１０および標識灯用発光モジュールＬｅｄＭから構成されていて、図示しない基台に取り付けられる。
【００６３】
標識灯本体１０は、上部灯体１１および下部灯体１２を主体として構成されていて、内部空間１０ａを備えている。
【００６４】
上部灯体１１は、その上面に膨出部１１ａ、光導出溝１１ｂおよび投光窓１１ｃを備えている。膨出部１１ａは、中央に円形の平坦な頂面および頂面から上部灯体１１の周縁にわたる円錐斜面からなる切頭円錐形状をなして上部灯体２ａ１の上面に画成されている。光導出溝１１ｂは、図６において上部灯体１１の中心を中心とする点対称の位置に、その一対が互い違いに配設されている。なお、光導出溝１１ｂは、その所望数を配設することができる。そして、光導出溝１１ｂは、膨出部１１ａの切頭円錐斜面に開口するとともに、灯体１０の内部空間１０ａに連通している。投光窓１１ｃは、光導出溝１１ｂと灯体１０の内部空間１０ａとの連通部に配設されている。投光窓１１ｃは、その内部にプリズムを液密に固着して備えている。
また、図６に示すように、灯体１０の周縁部には、上部灯体１１および下部灯体１２を結合して灯体１０を形成する複数のボルト挿通孔（図示しない。）と、灯体１０を基台２０に固着するための複数のボルト挿通孔１０２とが形成されている。
【００６５】
下部灯体１２は、皿状をなしていて、図示しないスタッドボルトによって上部灯体１１に覆合され、上部灯体１１と協働して内部空間１０ａを形成している。
また、図示していないが、基台に接続して電源を得るための端子台が配設される。
【００６６】
標識灯用発光モジュールＬｅｄＭは、その回路構成が図１（または図４）に示すものであるが、発光ダイオード１および駆動回路３が配線基板２に実装されてから、透明質の熱伝導性樹脂注型体４により注型され、さらに取付部５ａを形成した熱伝導性取付体５に取り付けられている。そして、熱伝導性取付体５を上部灯体１１の内面に下向きにねじｓを取付部５ａを経由してねじ込むことによって固定されている。なお、図７において、標識灯用発光モジュールＬｅｄＭは、断面して示していない。そして、標識灯用発光モジュールＬｅｄＭから発生した光が透孔窓１１ｃに入射するように配置されている。
【００６７】
そうして、標識灯用発光モジュールＬｅｄＭから発生した光は、透孔窓１１ｃを通過する際に屈折して路盤面に対して所定の仰角となって光導出溝１１ｂ内を通過して標識光となって照射される。
【００６８】
一方、標識灯用発光モジュールＬｅｄＭが発光するのと並行して発光ダイオードの発生熱が主として熱伝導性取付体５から上部灯体１１に伝導して放散される。
その結果、発光ダイオードの温度上昇が抑制されるので、発光ダイオードは高発光効率で点灯を維持する。
【００６９】
空港用埋込形標識灯の場合、標識灯が路盤内に埋設された基台内に取り付けられて設置されるが、標識灯本体１０に伝導した発光ダイオードの発生熱は、上部灯体１１からさらに基台へ伝導し、路盤内へ拡散して放散される。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、発光ダイオードおよびこれを駆動する定電流ドライバの直列回路に印加する駆動電圧のオン、オフにより発光ダイオードをオン、オフさせるようにしたことにより、２線の配線によって発光ダイオードを点滅および調光点灯させることが可能であるとともに、複数の発光ダイオードの間における発光量および色度のばらつきが少ない発光ダイオード照明装置を提供することができる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、発光ダイオードおよびこれを駆動する定電流ドライバの直列回路ならびに制御回路に印加する駆動電圧を制御することにより、発光ダイオードに印加される駆動電圧が順方向電圧以上になるようにして発光ダイオードをオンさせ、発光ダイオードに印加される駆動電圧が順方向電圧以下になるようにして発光ダイオードをオフさせ、かつ、発光ダイオードのオン、オフいずれにおいても制御回路を継続して付勢するようにしたことにより、発光ダイオード照明装置を提供することができる。
【００７２】
請求項３の発明によれば、内部に請求項１または２記載の発光ダイオード照明装置における駆動電源を除いた残余の部分を配設した標識灯と、これから延在して請求項１または２記載の発光ダイオード照明装置における駆動電源と、駆動電源および標識灯の間を接続する２芯配線とを具備していることにより、請求項１または２の効果を有する標識灯システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光ダイオード照明装置および標識灯システムにおける第１の実施の形態を示す発光ダイオード照明装置のブロック回路図
【図２】同じく駆動電源のブロック回路図
【図３】駆動電圧の波形図駆動電圧の波形図
【図４】本発明の発光ダイオード照明装置および標識灯システムにおける第２の実施の形態の発光ダイオード照明装置を示すブロック回路図
【図５】同じく駆動電圧の波形図
【図６】本発明の標識灯システムにおける第１の実施の形態に用いる埋込型標識灯を示す平面図
【図７】図６のＶＩ−ＶＩ´線に沿う拡大断面図
【符号の説明】
１…複数の発光ダイオード、３１…定電流ドライバ、３２…電圧変換回路、３３…発振器、ＬｅｄＭ…発光ダイオードモジュール、ＭＬ…標識灯、Ｗ…２芯配線
【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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