(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】発光装置１０は、２以上の発光ダイオード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。上記発光ダイオード１１は第１発光部１１ａと第２発光部１１ｂとからなる。また上記点灯回路１２は、入力された直流電力を互いに補完する第１及び第２パルス電力として第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂにそれぞれ出力するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の発光ダイオード(11)と、これらの発光ダイオード(11)を点灯させる点灯回路(12,82)とを備えた発光装置において、
前記発光ダイオード(11)が第１発光部(11a)と第２発光部(11b)とからなり、
前記点灯回路(12,82)が、入力された直流電力を互いに補完する第１及び第２パルス電力として前記第１及び第２発光部(11a,11b)にそれぞれ出力するように構成されたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
点灯回路(12,82)の入力端子(12a)に直流電圧が９〜３０Ｖのバッテリに接続され、
前記点灯回路(12,82)が、
前記バッテリから入力された直流電力を３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの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を直流電力に変換しかつその電圧を前記入力された直流電力の電圧より降下又は上昇させる平滑回路(14,84)と、
前記平滑回路(14,84)で降圧又は昇圧された直流電力を６０〜１００Ｈｚのパルス電力であって互いに補完する第１及び第２パルス電力としてそれぞれ出力するパルス電力出力回路(16)と、
前記パルス電力出力回路(16)から出力された第１パルス電力をその電流を制限して前記第１発光部(11a)に出力する第１制限抵抗器(17a)と、
前記パルス電力出力回路(16)から出力された第２パルス電力をその電流を制限して前記第２発光部(11b)に出力する第２制限抵抗器(17b)と
を備えた請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
パルス電力出力回路(16)が、６０〜１００Ｈｚのパルス電流を出力するタイマ(24)と、前記タイマ(24)と第１及び第２発光部(11a,11b)との間に接続され前記タイマ(24)から出力された前記パルス電流に基づいて前記第１及び第２発光部(11a,11b)に交互にかつ互いに補完する第１及び第２パルス電力を出力する第１及び第２トランジスタ(41,42)とを有する請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
第１発光部(11a)が自動車(20)の右側のデイライト(20a)又はヘッドライトとして用いられ、第２発光部(11b)が前記自動車(20)の左側のデイライト(20b)又はヘッドライトとして用いられる請求項１ないし３いずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
第１及び第２発光部(61a,61b)がそれぞれ複数の発光ダイオード(11)からなり、前記第１発光部(61a)が自動車(20)の右側のデイライト(20a)又はヘッドライト及び左側のデイライト(20b)又はヘッドライトのそれぞれ一部として用いられ、前記第２発光部(61b)が前記自動車(20)の前記右側のデイライト(20a)又はヘッドライト及び前記左側のデイライト(20b)又はヘッドライトの残部として用いられる請求項１ないし３いずれか１項に記載の発光装置。
【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。更に詳しくは自動車のヘッドライト（前照灯）やデイライト（昼間灯）などに適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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６８１６１号公報（請求項１、段落［０００６］、段落［００１７］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。また、上記従来の特許文献１に示された発光装置では、発光ダイオードの接続数量を増やした場合、スイッチングレギュレータにより発光ダイオードに流れる電流が制限されてしまうため、発光ダイオードの輝度、即ち発光ダイオードの発する光量が低下してしまう問題点もあった。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】
【０００５】
本発明の第１の観点は、図１に示すように、２以上の発光ダイオード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とを備えた発光装置の改良である。その特徴ある構成は、発光ダイオード１１が第１発光部１１ａと第２発光部１１ｂとからなり、点灯回路１２が、入力された直流電力を互いに補完する第１及び第２パルス電力として第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂにそれぞれ出力するように構成されたところにある。この第１の観点の発光装置では、点灯回路１２が、入力された直流電力を第１パルス電力に変換して第１発光部１１ａに出力するので、この第１パルス電力の供給を受けて第１発光部１１ａが発光して点灯し、点灯回路１２が、入力された直流電力を第２パルス電力に変換して第２発光部１１ｂに出力するので、この第２パルス電力の供給を受けて第２発光部１１ｂが発光して点灯する。このとき上記第１及び第２パルス電力は互いに補完して交互に出力されるパルス電力であるため、第１及び第２パルス電力の１周期において、第１パルス電力が第１発光部１１ａに出力されて第１発光部１１ａが発光している間は第２パルス電力は第２発光部１１ｂに出力されず第２発光部１１ｂは発光せず、第２パルス電力が第２発光部１１ｂに出力されて第２発光部１１ｂが発光している間は第１パルス電力は第１発光部１１ａに出力されず第１発光部１１ｂは発光しない。
【０００６】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図１に示すように、点灯回路１２の入力端子１２ａに直流電圧が９〜３０Ｖのバッテリに接続され、点灯回路１２が、上記バッテリから入力された直流電力を３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの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を直流電力に変換しかつその電圧を上記入力された直流電力の電圧より降下又は上昇させる平滑回路１４と、平滑回路１４で降圧又は昇圧された直流電力を６０〜１００Ｈｚのパルス電力であって互いに補完する第１及び第２パルス電力としてそれぞれ出力するパルス電力出力回路１６と、パルス電力出力回路１６から出力された第１パルス電力をその電流を制限して第１発光部１１ａに出力する第１制限抵抗器１７ａと、パルス電力出力回路１６から出力された第２パルス電力をその電流を制限して第２発光部１１ｂに出力する第２制限抵抗器１７ｂとを有することを特徴とする。
【０００７】
この第２の観点の発光装置では、先ずスイッチングレギュレータ１３により、バッテリから入力された直流電力を３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚのパルス電力に変換し、このパルス電力の電圧を平滑回路１４により平滑化して直流電力とするとともにその電圧を降下又は上昇させる。次にこの降圧又は昇圧された直流電力をパルス電力出力回路１６により６０〜１００Ｈｚのパルス電力であって互いに補完する第１及び第２パルス電力としてそれぞれ交互に出力する。更にこれらの第１及び第２パルス電力を、その電流を第１及び第２制限抵抗器１７ａ，１７ｂにより制限して、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂにそれぞれに出力する。このときパルス電力出力回路１６が６０〜１００Ｈｚの第１パルス電力を第１制限抵抗器１７ａを通して第１発光部１１ａに出力するので、この第１パルス電力に基づいて第１発光部１１ａが第１発光部１１ａが発光して点灯し、パルス電力出力回路１６が６０〜１００Ｈｚの第２パルス電力を第２制限抵抗器１７ｂを通して第２発光部１１ｂに出力するので、この第２パルス電力に基づいて第２発光部１１ｂが発光して点灯する。上記第１及び第２パルス電力は互いに補完して交互に出力されるパルス電力であるため、第１及び第２パルス電力の１周期において、第１パルス電力が第１発光部１１ａに出力されて第１発光部１１ａが発光している間は第２パルス電力は第２発光部１１ｂに出力されず第２発光部１１ｂは発光せず、第２パルス電力が第２発光部１１ｂに出力されて第２発光部１１ｂが発光している間は第１パルス電力は第１発光部１１ａに出力されず第１発光部１１ａは発光しない。なお、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂに６０〜１００Ｈｚの第１及び第２パルス電力を出力すると、厳密には第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂは高速で点滅するけれども、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの発する光が人間の目に非連続光ではなく連続光として映る場合は、本明細書及び特許請求の範囲では『点灯する』ことに含めている。
【０００８】
本発明の第３の観点は、第２の観点に基づく発明であって、更に図１に示すように、パルス電力出力回路１６が、６０〜１００Ｈｚのパルス電流を出力するタイマ２４と、このタイマ２４と第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂとの間に接続されタイマ２４から出力された上記パルス電流に基づいて第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂに交互にかつ互いに補完する第１及び第２パルス電力を出力する第１及び第２トランジスタ４１，４２とを有することを特徴とする。この第３の観点の発光装置では、パルス電力出力回路１６のタイマ２４が６０〜１００Ｈｚのパルス電流を出力し、第１及び第２トランジスタ４１，４２が上記パルス電流に基づいて、上記パルス電流の周波数と同一の周波数であって逆位相である第１パルス電力を、その電流を第１制限抵抗器１７ａにより制限して、第１発光部１１ａに出力するとともに、上記パルス電流の周波数と同一の周波数であって同位相である第２パルス電力を、その電流を第２制限抵抗器１７ｂにより制限して、第２発光部１１ｂに出力する。このため第１及び第２パルス電力の１周期において、第１パルス電力が第１発光部１１ａに出力されて第１発光部１１ａが発光している間は、第２パルス電力が第２発光部１１ｂに出力されず第２発光部１１ｂは発光せず、第２パルス電力が第２発光部１１ｂに出力されて第２発光部１１ｂが発光している間は、第１パルス電力が第１発光部１１ａに出力されず第１発光部１１ａは発光しない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の観点の発光装置では、発光ダイオードが第１発光部と第２発光部とからなり、点灯回路が、入力された直流電力を互いに補完する第１及び第２パルス電力としてそれぞれ前記第１及び第２発光部にそれぞれ出力するように構成したので、第１及び第２発光部に直流電力を出力する場合と比べ、第１及び第２発光部に電流が間欠的に流れることにより、第１及び第２発光部の発熱を抑制できる。また第１及び第２発光部に同時にパルス電力を出力する場合と比較し、点灯回路から出力されるパルス電圧を同一とすると、点灯回路から出力されるパルス電流が少なくなるので、消費電力を少なくでき、点灯回路から出力されるパルス電流を同一とすると、点灯回路から出力されるパルス電圧を高くすることができるので、第１及び第２発光部の輝度をそれぞれ高くすることができる。更に第１及び第２発光部における発光ダイオードの接続数量を増やした状態で、第１及び第２発光部に同時にパルス電力を出力すると、これらの発光部で必要とする電力が入力電力を超えるおそれがあるため、各発光部に流れる電流が少なくなって、各発光部の輝度が低下してしまうのに対し、本発明では第１及び第２発光部における発光ダイオードの接続数量を増やしても、これらの発光部で必要とする電力が入力電力を超えるおそれが少ないため、各発光部に流れる電流が低下せず、各発光部の輝度が低下するのを防止できる。従って、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の第１及び第２発光部に最適なパルス電力を効率良く出力できるので、第１及び第２発光部の光量を減らすことなく発熱量を抑制でき、第１及び第２発光部の過熱を防止できる。
【００１０】
本発明の第２の観点の発光装置では、点灯回路のスイッチングレギュレータが直流電圧９〜３０Ｖのバッテリから入力された直流電力を３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚのパルス電力に変換し、このパルス電力を平滑回路が直流電力に変換するとともにその電圧を降下又は上昇させ、この降圧又は昇圧された直流電力をパルス電力出力回路が６０〜１００Ｈｚのパルス電力であって互いに補完する第１及び第２パルス電力としてそれぞれ出力し、更に第１及び第２パルス電力の電流を第１及び第２制限抵抗器が制限して第１及び第２発光部に第１及び第２パルス電力をそれぞれ出力したので、点灯回路に入力された直流電力の電圧が高い場合に、この直流電力の電圧をスイッチングレギュレータ及び平滑回路で降圧した直流電力に変換でき、第１及び第２発光部に過大なパルス電圧が印加されることなく、所定のパルス電圧を印加できる。この結果、第１及び第２発光部の損傷を防止できる。また点灯回路に入力された直流電力の電圧が低い場合には、この直流電力の電圧をスイッチングレギュレータ及び平滑回路で昇圧した直流電力に変換できるので、第１及び第２発光部に低いパルス電圧が印加されることなく、所定のパルス電圧を印加できる。この結果、第１及び第２発光部が所定の輝度で発光する。従って、点灯回路に入力された直流電力の電圧が一定せず不安定であっても、点灯回路により第１及び第２発光部に安定したパルス電力を供給できるので、第１及び第２発光部の光量を減らすことなく、また第１及び第２発光部を過熱させることなく、第１及び第２発光部を所定の輝度で発光させることができる。
【００１１】
本発明の第３の観点の発光装置では、パルス電力出力回路が、６０〜１００Ｈｚのパルス電流を出力するタイマと、このタイマと第１及び第２発光部との間に接続されタイマから出力された上記パルス電流に基づいて第１及び第２発光部に交互にかつ互いに補完する第１及び第２パルス電力を出力する第１及び第２トランジスタとを有するので、第１及び第２パルス電力の１周期において、第１パルス電力が第１発光部に出力されて第１発光部が発光している間は、第２パルス電力が第２発光部に出力されず第２発光部は発光せず、第２パルス電力が第２発光部に出力されて第２発光部が発光している間は、第１パルス電力が第１発光部に出力されず第１発光部は発光しない。この結果、上記と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明第１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電力出力回路の回路ブロック線図である。
【図４】そ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】図１のＳ２点に流れるパルス電流と、第１及び第２発光部に流れるパルス電流をそれぞれ示す図である。
【図７】発光ダイオードを左右のデイライトとして用いた状態を示す自動車の要部平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示す図７に対応する自動車の要部平面図である。
【図９】本発明第３実施形態の発光装置の点灯回路図である。
【図１０】発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数が高くなるに従って、発光ダイオードの発熱量が増加する理由を示すオシロスコープ写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明を実施するため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及び図７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のうち、６個の発光ダイオード１１により第１発光部１１ａが構成され、残りの６個の発光ダイオード１１により第２発光部１１ｂが構成される。この実施の形態では、第１発光部１１ａは自動車２０の右側のデイライト２０ａとして用いられ、第２発光部１１ｂは自動車２０の左側のデイライト２０ｂとして用いられる。第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂとも同一の定格仕様を有する高出力の発光ダイオードであり、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、図１では、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂとして、１個ずつの発光ダイオードを代表して示している。また、この実施の形態では、点灯回路に発光ダイオードを第１及び第２発光部としてそれぞれ６個ずつ接続したが、発光ダイオードを第１及び第２発光部としてそれぞれ１個ずつ、２〜５個ずつ又は７個ずつ以上接続してもよい。発光ダイオードを第１及び第２発光部としてそれぞれ２個ずつ以上接続する場合、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。
【００１４】
図１に詳しく示すように、点灯回路１２の入力端子１２ａには直流電圧が９〜３０Ｖのバッテリ（図示せず）が接続される。点灯回路１２は、バッテリから入力された直流電力を３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの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を直流電力に変換しかつその電圧を降下させる平滑回路１４と、平滑回路１４で降圧された直流電力を６０〜１００Ｈｚのパルス電力であって互いに補完する第１及び第２パルス電力としてそれぞれ出力するパルス電力出力回路１６と、このパルス電力出力回路１６から出力された第１パルス電力をその電流を制限して第１発光部１１ａに出力する第１制限抵抗器１７ａと、パルス電力出力回路１６から出力された第２パルス電力をその電流を制限して第２発光部１１ｂに出力する第２制限抵抗器１７ｂとを有する。ここで、バッテリの直流電圧を９〜３０Ｖの範囲に限定したのは、主に乗用車やトラック等の自動車２０に搭載されたバッテリを考慮したものである。またバッテリの入力電力は５〜１５Ｗであることが好ましい。
【００１５】
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ＳＯＰ（Small Outline 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り込み、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、パルス電力出力回路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１３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程度位相を進ませている。
【００１６】
平滑回路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の比較電圧入力に端子Ｘ５を介して接続され他端が平滑用コンデンサ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の比較電圧入力に端子Ｘ５を介して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のエミッタに端子Ｘ２を介して接続され他端が平滑用コンデンサ１４ｃに接続された平滑用コイル１４ｄと、一端が上記スイッチングトランジスタ１３ｅのエミッタに端子Ｘ２を介して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。上記平滑用コンデンサ１４ｃ及び平滑用コイル１４ｄは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を平滑化して直流電力にするためのＬＣ回路の構成部品であり、この実施の形態では、平滑用コイル１４ｃのインダクタンスは２２０μＨに設定され、平滑用コンデンサ１４ｄの静電容量は２２０μＦに設定される。また第１及び第２抵抗器１４ａ，１４ｂは上記平滑化された直流電力の電圧を５〜１２Ｖ、好ましくは６〜９Ｖに降下させるための構成部品である。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、第２抵抗器１４ｂの抵抗値を１．０ｋΩ〜２．０ｋΩの範囲内に限定し、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、平滑回路１４で平滑化された直流電力の電圧を上記５〜１２Ｖ、好ましくは６〜９Ｖに降下させるためである。また平滑回路１４で平滑化された直流電力の電圧を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。
【００１７】
パルス電力出力回路１６は、６０〜１００Ｈｚのパルス電流を出力するタイマ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と第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂとの間に接続されタイマ２４から出力された上記パルス電流に基づいて第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂに交互にかつ互いに補完する第１及び第２パルス電力を出力する第１及び第２トランジスタ４１，４２とを有する。上記タイマ２４は、この実施の形態では、８ピン（端子Ｙ１〜Ｙ８）のＳＯＰ（Small Outline Package）に収容されたＮＥ５５５というＩＣにより構成される。また図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。
【００１８】
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。第１トランジスタ４１のベースは抵抗器３３を介してタイマ２４の端子Ｙ３に接続され、また第２トランジスタ４２のベースは抵抗器３６，３４を介してタイマ２４の端子Ｙ８に接続される。第１トランジスタ４１のコレクタは第２発光部１１ｂに接続されるとともに抵抗器３３及び抵抗器３４間の回路に接続され、第２トランジスタ４２のコレクタは第１発光部１１ａに接続されるとともに抵抗器３３と抵抗器３４とを接続する回路に接続される。更に第１トランジスタ４１のエミッタ及び第２トランジスタ４２のエミッタはそれぞれ接地される。上記のようにパルス電力出力回路１６を構成すると、タイマ２４の端子Ｙ３から６０〜１００Ｈｚ、好ましくは７０〜９０Ｈｚ、更に好ましくは８０Ｈｚの所定の矩形波状のパルス電流が第１トランジスタのベース及びエミッタ間に流れることにより、６０〜１００Ｈｚ、好ましくは７０〜９０Ｈｚ、更に好ましくは８０Ｈｚの互いに補完する第１及び第２パルス電力が第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂにそれぞれ出力される。ここで、パルス電力出力回路１６から出力される第１及び第２パルス電力の周波数を６０〜１００Ｈｚの範囲内に限定したのは、６０Ｈｚ未満では第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの発する光が非連続光として目に映ってしまい、１００Ｈｚを越えると第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの発熱を抑える効果が薄れてしまうからである。
【００１９】
一方、「新労働衛生ハンドブック」（発行：財団法人 労働科学研究所、以下、文献１という）の第６４３頁左欄４行目〜６行目には、『光を断続させて、それが連続光としてみえるか、断続光としてみえるかの境いめの弁別いき値をそのときの断続回数(Hz)で示したものが、フリッカー値（ちらつき値）である。』と記載されている。上記文献１の第６４３頁左欄下から８行目〜下から７行目には、『光断続頻度が２０〜５０Ｈｚの範囲をスムーズに毎秒１Ｈｚ前後の速さで変化し、明滅比を１：１とする。』と記載されている。また、「携帯用フリッカー測定器の試作について」（産業医学 ２２巻,Jap.J.Ind.Health,Vol.22,1980、以下、文献２という）の第５４頁左欄の「ＩＣ−携帯用フリッカー測定器のブロックダイアグラム」２行目〜８行目には、『ブロックダイアグラムにおいて、２７〜５５Ｈｚ発振器は、２７〜５５Ｈｚの矩形波を発生し、ちらつきの規準周波数を作る。周波数調整器は、発振器の周波数を変える部分であり、可変抵抗器は回路に含むFig．２の周波数変化用つまみ(2)と連動している。中心光源駆動回路は、発振器からの矩形波によりちらつき視標の発光ダイオードを点滅比１：１で点滅させる。』と記載されている。上記文献２の第５５頁左欄のFig.３のグラフの縦軸には、Flicker value（フリッカー値）が４２〜５０Ｈｚの範囲で目盛られており、第５５頁右欄４行目〜５行目には、『フリッカー値の平均値は、４４．９Ｈｚ、個々の値の限界値は４２．０Ｈｚと４７．６Ｈｚであった。』と記載されている。また、「障害者の高齢化と疲労に関する基礎的研究」（発行：日本障害者雇用促進協会障害者職業総合センター、以下、文献３という）の第７０頁の図５−１０のグラフの横軸及び縦軸には、作業前及び作業後のフリッカー値が３０〜４６ｃ／ｓ（Ｈｚ）の範囲で目盛られており、第６８頁２０行目〜２７行目には、『図５−１０に示した作業前と作業後のフリッカー値を、１７歳〜３０歳グループと５５歳〜６９歳グループの２グループに区分して比較検討した場合、その特徴は、５５歳〜６９歳の高齢者は、作業前後とも１７歳〜３０歳の若年齢者に比べてフリッカー値が低いレベルにある、作業前後の関係についてみると、疲労が顕著である場合、グラフ上の原点方向へ片寄りがみられるはずであるが、若年齢層、高年齢層のいずれもそのような分布とはなっていないことがみてとれる。若年齢層と高年齢層のフリッカー値の分散をみてみると、若年齢層に比べて高年齢層で大きいことがわかる。』と記載されている。更に、「調理過程における疲労自覚とフリッカー値の変化」（以下、文献４という）の第９０頁の図８のグラフの縦軸には、フリッカー値が３１〜３７の範囲で目盛られている。ここで、文献４の図８の縦軸には単位は記載されていないけれども、フリッカー値の定義が『光を断続させて、それが連続光としてみえるか、断続光としてみえるかの境いめの弁別いき値をそのときの断続回数(Hz)で示したものが、フリッカー値（ちらつき値）である。』であることからすると、文献４の図８の縦軸のフリッカー値３１〜３７の単位は『Ｈｚ』であると考えられる。上記文献４の第９０頁左欄７行目〜１２行目には、『前夜の睡眠時間によるフリッカー値の比較を図８に示した。１回目実習���は睡眠の少ない群は多い群より有意に低い数値で推移した。２回目実習では統計的に有意ではないものの睡眠時間が少ない場合に低い値をとる傾向が見られた。』と記載されている。上記文献１〜４から明らかなように、フリッカー測定器のフリッカー値の最大値が５５Ｈｚであり、十分に睡眠をとった若年齢層であっても、フリッカー値（ちらつき値）は５５Ｈｚ以下である。従って、パルス電力出力回路１６から出力される第１及び第２パルス電力の周波数を６０Ｈｚ以上とすれば、十分に睡眠をとった若年齢層であっても『ちらつき』を感ずることはない。
【００２０】
なお、パルス電力出力回路１６から出力される第１及び第２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１ｋΩ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、抵抗器３３，３４，３６の抵抗値は２ｋΩ、１．５ｋΩ、１．５ｋΩにそれぞれ設定される。更にパルス電力出力回路１６から出力される第１及び第２パルス電力のデューティ比は５０％に設定される。ここで、デューティ比とは、パルス電力出力回路１６から出力された第１及び第２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。
【００２１】
一方、第１発光部１１ａのアノードはタイマ２４の端子Ｙ８に接続され、第１発光部１１ａのカソードは第１制限抵抗器１７ａを介して第２トランジスタ４２のコレクタに接続され、第２発光部１１ｂのアノードはタイマ２４の端子Ｙ８に接続され、第２発光部１１ｂのカソードは第２制限抵抗器１７ｂを介して第２トランジスタ４２のコレクタに接続される。上記第１及び第２制限抵抗器１７ａ，１７ｂの抵抗値はそれぞれ１．０Ω〜１００．０Ω、好ましくは１．０Ω〜４０．０Ωに設定される。ここで、第１及び第２制限抵抗器１７ａ，１７ｂの抵抗値をそれぞれ１．０Ω〜１００．０Ωの範囲内に限定したのは、１．０Ω未満では第１及び第２発光部に多くの電流が流れて第１及び第２発光部の発熱量が過大になってしまい、１００．０Ωを越えると第１及び第２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。
【００２２】
図５に示すように、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂは、発光素子を内蔵した基部１１ｃと、基部１１ｃの表面に取付けられた第１レンズ１１ｄと、基部１１ｃの裏面に取付けられた第１放熱部材１１ｅとをそれぞれ有する。第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂは第２放熱部材５２にそれぞれ取付けられる。第２放熱部材５２は、大径の円柱状に形成された大径部５２ａと、大径部５２ａより小径の円柱状に形成された小径部５２ｂとからなる。大径部５２ａの外周面には所定の間隔をあけて大径部５２ａの中心線方向に延びる複数の放熱溝５２ｃが形成され、小径部５２ｂには上記第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂが挿着される凹部５２ｄがそれぞれ形成される。第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂが上記凹部５２ｄにそれぞれ挿着された後に、小径部５２ｂに透明アクリル製の第２レンズ６２が嵌着される。また第２放熱部材５２の大径部５２ａはベース部材５３の穴５３ａに挿着される。穴５３ａは所定の間隔をあけて第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの数だけベース部材５３に形成される。第１放熱部材１１ｅ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５２及びベース部材５３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５２の大径部５２ａをベース部材５３の穴５３ａに挿着する直前に、大径部５２ａ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５２とベース部材５３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５２及びベース部材５３の接着部の熱伝導性が低下しない。この結果、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの発した熱が第２放熱部材５２及びベース部材５３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５２ｃ内を含む第２放熱部材５２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５３ａ内周面を含むベース部材５３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５２の大径部５２ａをベース部材５３の穴５３ａに挿入してもよい。この場合、大径部５２ａとベース部材５３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、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの発した熱が第２放熱部材５２及びベース部材５３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５２がベース部材５３に固定される。
【００２３】
このように構成された発光装置１０の動作を説明する。先ずバッテリが出力した直流電力（例えば、電圧１２Ｖ）が点灯回路１２の入力端子１２ａからスイッチングレギュレータ１３に入力され、このスイッチングレギュレータ１３により３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ、好ましくは３６ｋＨｚのパルス電力に変換される。次にこのパルス電力の電圧が平滑回路１４により平滑化されて直流電力にされるとともに、その直流電力の電圧が５〜１２Ｖ、好ましくは６〜９Ｖまで降下される。具体的には、スイッチングレギュレータ１３から出力された上記パルス電力が平滑回路１４により平滑化されて直流電力に変換されるけれども、この直流電力の電圧は第１及び第２抵抗器１４ａ，１４ｂ間の回路からスイッチングレギュレータ１３の端子Ｘ５にフィードバックされる。このフィードバックされた直流電力の電圧が、設定された直流電力の電圧（５〜１２Ｖ、好ましくは６〜９Ｖ）より高い場合には、スイッチングレギュレータ１３がパルス電力のパルス波の間隔を広げて平滑回路１４に出力し、フィードバックされた直流電力の電圧が、設定された直流電力の電圧（５〜１２Ｖ、好ましくは６〜９Ｖ）より低い場合には、スイッチングレギュレータ１３がパルス電力のパルス波の間隔を狭めて平滑回路１４に出力することにより、平滑回路１４からパルス電力出力回路１６に出力される直流電力の電圧を一定に保つ。
【００２４】
更に平滑回路１４から出力された直流電力は、パルス電力出力回路１６により６０〜１００Ｈｚのパルス電力であって互いに補完する第１及び第２パルス電力として第１及び第２発光部に交互に出力される。具体的には、タイマ２４の端子Ｙ３から第１トランジスタ４１のベース及びエミッタ間に図６（ａ）に示す矩形波状のパルス電流が流れる（この電流は図１のＳ２点で測定した電流である。）。第１トランジスタ４１のベース及びエミッタ間に矩形波状のパルス電流が流れている間、即ち図６（ａ）のＴ1秒の間、第１トランジスタ４１のコレクタ及びエミッタ間には大電流が、抵抗器３４を設けた回路と、第２発光部１１ｂ及び第２制限抵抗器１７ｂを設けた回路を通って流れる。このため第２発光部１１ｂには比較的大きな電流が流れるので、第２発光部１１ｂは発光して点灯する。しかし、このとき第２トランジスタ４２のベース及びエミッタ間には電流が流れないので、第２トランジスタ４２のコレクタ及びエミッタ間には電流が流れず、第１発光部１１ａは発光せず消灯している。一方、第１トランジスタ４１のベース及びエミッタ間に矩形波状のパルス電流が流れない間、即ち図６（ａ）のＴ2秒の間、第１トランジスタ４１のコレクタ及びエミッタ間には電流が流れない。このため第２発光部１１ｂには電流が流れないので、第２発光部１１ｂは発光せず消灯している。しかし、このとき第２トランジスタ４２のベース及びエミッタ間には抵抗器３４，３６を通って電流が流れるので、第１トランジスタ４１のコレクタ及びエミッタ間に大電流が流れる。このため第１発光部１１ａに比較的大きな電流が流れるので、第１発光部１１ａは発光して点灯する。なお、第１発光部１１ａに流れる電流は図６（ｃ）に示すような矩形波状のパルス電流となり、第２発光部１１ｂに流れる電流は図６（ｂ）に示すような矩形波状のパルス電流となる。また、図６（ａ）のＴ1秒とＴ2秒は同一である。
【００２５】
換言すれば、パルス電力出力回路１６が６０〜１００Ｈｚの第１パルス電力を第１制限抵抗器１７ａを通して第１発光部１１ａに出力するので、この第１パルス電力の供給を受けて第１発光部１１ａが発光して点灯し、パルス電力出力回路１６が６０〜１００Ｈｚの第２パルス電力を第２制限抵抗器１７ｂを通して第２発光部１１ｂに出力するので、この第２パルス電力の供給を受けて第２発光部１１ｂが発光して点灯する。このとき上記第１及び第２パルス電力は互いに補完して交互に出力されるパルス電力であるため、第１及び第２パルス電力の１周期において、第１パルス電力が第１発光部１１ａに出力されて第１発光部１１ａが発光している間は第２パルス電力は第２発光部１１ｂに出力されず第２発光部１１ｂは発光せず、第２パルス電力が第２発光部１１ｂに出力されて第２発光部１１ｂが発光している間は第１パルス電力は第１発光部１１ａに出力されず第１発光部１１ａは発光しない。
【００２６】
更に換言すれば、パルス電力出力回路１６のタイマ２４が６０〜１００Ｈｚのパルス電流を出力し、第１及び第２トランジスタ４１，４２が上記パルス電流に基づいて、上記パルス電流の周波数と同一の周波数であって逆位相である第１パルス電力を、その電流を第１制限抵抗器１７ａにより制限して、第１発光部１１ａに出力するとともに、上記パルス電流の周波数と同一の周波数であって同位相である第２パルス電力を、その電流を第２制限抵抗器１７ｂにより制限して、第２発光部１１ｂに出力する。このため第１及び第２パルス電力の１周期において、第１パルス電力が第１発光部１１ａに出力されて第１発光部１１ａが発光している間は、第２パルス電力が第２発光部１１ｂに出力されず第２発光部１１ｂは発光せず、第２パルス電力が第２発光部１１ｂに出力されて第２発光部１１ｂが発光している間は、第１パルス電力が第１発光部１１ａに出力されず第１発光部１１ａは発光しない。
【００２７】
従って、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂに直流電力を出力する場合と比べ、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂが発する光が非連続光ではなく連続光として目に映るとともに、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの発熱を抑制できる。また第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂに同時に６０〜１００Ｈｚのパルス電力を出力する場合と比較し、点灯回路１２から出力されるパルス電圧を同一とすると、点灯回路１２から出力されるパルス電流が少なくなるので、消費電力を少なくでき、点灯回路１２から出力されるパルス電流を同一とすると、点灯回路１２から出力されるパルス電圧を高くすることができるので、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの輝度をそれぞれ高くすることができる。更に第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂにおける発光ダイオードの接続数量をそれぞれ増やした状態で、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂに同時に６０〜１００Ｈｚのパルス電力を出力すると、これらの発光部１１ａ，１１ｂで必要とする電力がスイッチングレギュレータ１３により制限されるおそれがあるため、各発光部１１ａ，１１ｂに流れる電流が少なくなって、各発光部１１ａ，１１ｂの輝度が低下してしまうのに対し、本発明では第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂにおける発光ダイオードの接続数量を増やしても、これらの発光部１１ａ，１１ｂで必要とする電力がスイッチングレギュレータ１３により制限されるおそれが少ないため、各発光部１１ａ，１１ｂに流れる電流が減少せず、各発光部１１ａ，１１ｂの輝度が低下するのを防止できる。上述のことから、点灯回路１２に入力された直流電力の電圧が一定せず不安定であっても、点灯回路１２により第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂに安定したパルス電力を交互に供給できるので、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂの光量を減らすことなく、また第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂを過熱させることなく、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂを所定の輝度で発光させることができる。
【００２８】
＜第２の実施の形態＞
図８は本発明の第２の実施の形態を示し、図８において図７と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、第１及び第２発光部６１ａ,６１ｂがそれぞれ複数の発光ダイオード１１からなり、第１発光部６１ａが自動車２０の右側のデイライト２０ａ及び左側のデイライト２０ｂのそれぞれ一部として用いられ、第２発光部６１ｂが自動車２０の右側のデイライト２０ａ及び左側のデイライト２０ｂの残部として用いられる。具体的には、自動車２０の右側のデイライト２０ａに６個の発光ダイオード１１が用いられ、左側のデイライト２０ｂに６個のダイオードが用いられる。そして、第１発光部６１ａは、自動車２０の右側のデイライト２０ａに用いられた３個の発光ダイオード１１と、左側のデイライト２０ｂに用いられた３個の発光ダイオード１１とからなり、第２発光部６１ｂは、自動車２０の右側のデイライト２０ａに用いられた３個の発光ダイオードと、左側のデイライト２０ｂに用いられた３個の発光ダイオードとからなる。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。このように構成された発光装置では、自動車の左右のデイライトが第１の実施の形態のデイライトより均等に発光する。上記以外の動作は第１の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００２９】
＜第３の実施の形態＞
図９は本発明の第３の実施の形態の発光装置８０を示し、この発光装置８０は、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂとして、多数の（例えば左右７個ずつ以上）の発光ダイオードをそれぞれ用いてバッテリからの電圧を上昇させる必要のある場合の車両のデイライト（昼間灯）や、数百個或いは数千個単位の発光ダイオードを用いる電光掲示板等のディスプレイ装置などに適する。但し、図９において、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂとして、１個ずつの発光ダイオードを代表して示している。また図９において図１と同一符号は同一部品を示す。なお、この実施の形態のスイッチングレギュレータ１３は第１の実施の形態のスイッチングレギュレータと同一であるので、第１の実施の形態で用いた図２をこの実施の形態の説明においてそのまま用いた。この実施の形態では、平滑回路８４が、スイッチングレギュレータ１３で変換されたパルス電力を直流電力に変換するとともにその電圧を入力された直流電力の電圧より上昇させ、パルス電力出力回路１６が上記平滑回路８４で昇圧された直流電力を６０〜１００Ｈｚのパルス電力であって互いに補完する第１及び第２パルス電力としてそれぞれ出力するように構成される。平滑回路８４は、スイッチングレギュレータ１３の端子Ｘ１と端子Ｘ８との間に接続された増幅用コイル８４ｃと、一端が増幅用コイル８４ｃに接続され他端が第１及び第２抵抗器８４ａ，８４ｂを介して接地されたショットキーダイオード８４ｄと、一端がショットキーダイオード８４ｄに接続され他端が接地された平滑用コンデンサ８４ｅとを有する。増幅用コイル８４ｃの一端は抵抗器８４ｆ及び端子Ｘ８を介してスイッチングレギュレータ１３の２つのスイッチングトランジスタ１３ｅ，１３ｅの一方のコレクタに接続され、増幅用コイル８４ｃの他端は端子Ｘ１を介して２つのスイッチングトランジスタ１３ｅ，１３ｅの他方のコレクタに接続される（図２及び図９）。上記第１抵抗器８４ａの抵抗値は例えば４６ｋΩに設定され、第２抵抗器８４ｂの抵抗値は例えば２ｋΩに設定され、抵抗器８４ｆの抵抗値は例えば１８０Ωに設定される。
【００３０】
上記増幅用コイル８４ｃは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増幅するために設けられ、ショットキーダイオード８４ｄはこの電圧が増幅されたパルス電力を整流するために設けられ、平滑用コンデンサ８４ｅはこの整流されたパルス電力を平滑化して直流電力にするために設けられる。点灯回路８２の入力端子１２ａにはバッテリの直流電源が接続され、その直流電圧を例えば１４Ｖとする。また増幅用コイル８４ｃのインダクタンスは例えば１８０μＨに設定され、平滑用コンデンサ８４ｅの静電容量は例えば１５０μＦに設定される。更に過電流検出抵抗器１８の抵抗値は例えば０．２２Ωに設定され、タイミングコンデンサ１９の静電容量は例えば１５００ｐＦに設定される。上記のように直流電源から入力される直流電圧を１４Ｖとすると、スイッチングレギュレータ１３で３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚのパルス電力に変換された後に平滑回路８４で平滑化された直流電力の電圧は３０Ｖに上昇する。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００３１】
このように構成された発光装置８０の動作を説明する。先ずバッテリが出力した直流電力（例えば、電圧１４Ｖ）が点灯回路８２の入力端子１２ａからスイッチングレギュレータ１３に入力され、このスイッチングレギュレータ１３により３０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ、好ましくは３６ｋＨｚのパルス電力に変換される。次にこのパルス電力の電圧が平滑回路８４により平滑化されて直流電力にされるとともに、その直流電力の電圧が例えば３０Ｖまで昇圧される。具体的には、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が増幅用コイル８４ｃにより増幅され、この電圧が増幅されたパルス電力がショットキーダイオード８４ｄにより整流され、更にこの整流されたパルス電力が平滑用コンデンサ８４ｅにより平滑化される。なお、この平滑化された直流電力の電圧は、上記入力された直流電力の電圧より高くなる。また、上記平滑化された直流電力の電圧は第１及び第２抵抗器１４ａ，１４ｂ間の回路からスイッチングレギュレータ１３の端子Ｘ５にフィードバックされる。このフィードバックされた直流電力の電圧が、設定された直流電力の電圧（３０Ｖ）より高い場合には、スイッチングレギュレータ１３がパルス電力のパルス波の間隔を広げて平滑回路８４に出力し、フィードバックされた直流電力の電圧が、設定された直流電力の電圧（３０Ｖ）より低い場合には、スイッチングレギュレータ１３がパルス電力のパルス波の間隔を狭めて平滑回路８４に出力することにより、平滑回路８４からパルス電力出力回路１６に出力される直流電力の電圧を一定に保つ。上記平滑回路８４から出力された直流電力は、パルス電力出力回路１６により６０〜１００Ｈｚのパルス電力であって互いに補完する第１及び第２パルス電力として第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂに交互に出力される。以下の動作は第１の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００３２】
なお、上記第１及び第２実施の形態では、点灯回路として、スイッチングレギュレータ、平滑回路、パルス電力出力回路及び制限抵抗器を有したが、第１及び第２発光部に出力される第１及び第２パルス電力の電圧が常に所定値であって変動しなければ、スイッチングレギュレータ及び平滑回路は不要となり、点灯回路をパルス電力出力回路と制限抵抗器とにより構成してもよい。また、上記第１〜第３実施の形態では、発光ダイオードを自動車の左右のデイライト（昼間灯）として用いたが、発光ダイオードを自動車の左右のヘッドランプ、ウインカ、スモールランプ等として用いてもよい。
【実施例】
【００３３】
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に第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂを接続することにより発光装置１０を構成した。なお、図１では、点灯回路１２に第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂをそれぞれ１個ずつ接続しているが、ここでは第１発光部１１ａ（発光ダイオード）を１個ずつ並列に合計２個接続し、第２発光部１１ｂ（発光ダイオード）を１個ずつ並列に合計２個接続した。またスイッチングレギュレータ１３として新日本無線(株)製のＮＪＭ２３６０を用いた。一方、点灯回路１２中の過電流検出抵抗器１８の抵抗値を０．２Ωとし、タイミングコンデンサ１９の静電容量を１ｎＦとし、電解コンデンサ２１の静電容量を１００μＦとし、第１抵抗器１４ａの抵抗値を７．５ｋΩとし、第２抵抗器１４ｂの抵抗値を１．３ｋΩとし、平滑用コイル１４ｃのインダクタンスを２２０μＨとし、平滑用コンデンサ１４ｄの静電容量を２２０μＦとした。また点灯回路１２中の第１パルス幅調整用抵抗器３１の抵抗値を１ｋΩとし、第２パルス幅調整用抵抗器３２の抵抗値を９１ｋΩとし、パルス幅調整用コンデンサ２６の静電容量を０．１μＦとし、コンデンサ２７の静電容量を０．１μＦとし、抵抗器３３の抵抗値を２ｋΩとし、抵抗器３４の抵抗値を１．５ｋΩとし、抵抗器３６の抵抗値を１．５ｋΩとし、パルス電力出力回路１６から出力される第１及び第２パルス電力のデューティ比を５０％とした。更に点灯回路１２中の第１制限抵抗器１７ａの抵抗値を２．２Ωとし、第２制限抵抗器１７ｂの抵抗値を２．２Ωとした。なお、第１及び第２発光部１１ａ，１１ｂを取付ける第２放熱部材５２と、第２放熱部材５２を取付けるベース部材５３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。この実施例１の発光装置１０では、パルス電力出力回路１６の端子Ｙ３から８０Ｈｚの矩形波状のパルス電流が流れた。
【００３４】
＜比較例１＞
パルス電力出力回路と第１及び第２制限抵抗器を有しない点灯回路に、第１及び第２発光部（発光ダイオード）を並列に接続した、即ち発光ダイオードを１個ずつ並列に合計４個接続してこれらのダイオードに直流電流を流したこと以外は実施例１と同一に構成した。この発光装置を比較例１とした。この比較例１の発光装置では、第１及び第２発光部に直流電力が出力された。
＜比較例２＞
パルス電力出力回路から第１及び第２発光部に第１及び第２パルス電力が同時に出力されるようにパルス電力出力回路を変更したこと以外は実施例１と同一に構成した。この発光装置を比較例２とした。この比較例２の発光装置では、パルス電力出力回路から８０Ｈｚのパルス電力が第１及び第２発光部に同時に出力された。
【００３５】
＜比較試験１及び評価＞
実施例１と比較例１及び２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測定するとともに、第１及び第２発光部の発光時の輝度を目視により観察した。その結果を表１に示す。なお、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。また、表１には、点灯回路に入力される直流電力の電圧及び電流と、第１及び第２発光部に出力される出力電力の電圧、電流、周波数及び出力方法も記載した。更に表１の第１及び第２発光部に出力される出力電力のうち比較例２の電流値はパルス波形がオンしているときの電流値である。
【００３６】
【表１】
2009212512.tif 000003
表１から明らかなように、比較例１では、発光ダイオード１個当たりに流れる電流が約３０１ｍＡ（１２０３ｍＡ／４個）と比較的少なかったにも拘らず、飽和温度が１２８℃と高くなり、８５℃への到達時間が３０秒と短くなったのに対し、実施例１では、発光ダイオード１個当たりに流れる電流が約３８８ｍＡ（７７５ｍＡ／２個）と比較的多かったにも拘らず、飽和温度が９９℃と低くなり、８５℃への到達時間が８８秒と長くなった。これは、比較例１では、各発光ダイオードに電流が連続的に流れて、各発光ダイオードが発熱したのに対し、実施例１では、各発光ダイオードに電流が間欠的に流れて、各発光ダイオードの発熱が抑制されたためである。また比較例２では、各発光ダイオードの輝度が低くなったのに対し、実施例１では、各発光ダイオードの輝度が高くなった。これは、スイッチングレギュレータの出力電流が１２００ｍＡに制限されているため、比較例２では、発光ダイオード１個当たり約３０８ｍＡ（１２３０ｍＡ／４個）と比較的少ない電流しか出力できなかったのに対し、実施例１では、発光ダイオード１個当たり約３８８ｍＡ（７７５ｍＡ／２個）と比較的多くの電流を出力できたからである。このことから、実施例１では、各発光ダイオードに流れる電流が出力制限電流まで達していないため、スイッチングレギュレータを余裕を持って使用できることが分かった。
【００３７】
＜実施例２＞
図５に示すように、発光ダイオード１１（日亜化学工業社製の白色チップタイプＬＥＤ：ＮＣＣＷ０２２Ｓ）を用意し、この発光ダイオード１１を第２放熱部材４２に取付け、第２放熱部材４２をベース部材４３に取付けた。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。この状態で上記発光ダイオード１１に制限抵抗器を介して周波数６０Ｈｚのパルス電力を出力した。このパルス電力のパルス電圧は１．６Ｖであった。この回路を実施例２とした。
＜実施例３＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を６５Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を実施例３とした。
＜実施例４＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を７０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を実施例４とした。
＜実施例５＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を８０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を実施例５とした。
＜実施例６＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を９０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を実施例６とした。
＜実施例７＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を９５Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を実施例７とした。
＜実施例８＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を１００Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を実施例８とした。
【００３８】
＜比較例３＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を４０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を比較例３とした。
＜比較例４＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を５０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を比較例４とした。
＜比較例５＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を５５Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を比較例５とした。
＜比較例６＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を１２０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を比較例６とした。
＜比較例７＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を１４０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を比較例７とした。
＜比較例８＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を１６０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を比較例８とした。
＜比較例９＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を１８０Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を比較例９とした。
＜比較例１０＞
発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数を２００Ｈｚとしたこと以外は、実施例２と同様に回路を構成した。この回路を比較例１０とした。
【００３９】
＜比較試験２及び評価＞
実施例２〜８及び比較例３〜１０の回路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温度と負荷電流をそれぞれ測定した。発光ダイオードの温度は、本願の図５の第１放熱部材の下面で発光ダイオードの点灯開始から１分後に測定した。その結果を表２に示す。なお、発光ダイオードの仕様から、温度が３４℃以下であった回路を合格とした。また、表２には、パル電力の周波数及び電圧と、制限抵抗器の抵抗値も示した。
【００４０】
【表２】
2009212512.tif 000004
表２から明らかなように、発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数が６０Ｈｚ未満である比較例３〜５では、負荷電流が１０６．７〜１０６．８ｍＡと少なく、発光ダイオードの温度が３３．２〜３３．３℃と低かったけれども、発光ダイオードの発する光が非連続光（点滅する光）として目に映ってしまった。また発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数が１００Ｈｚを超えた比較例６〜１０では、発光ダイオードの発する光が連続光として目に映ったけれども、負荷電流が１０７．５〜１０８．６ｍＡと多くなり、発光ダイオードの温度が３４．２〜３４．８℃と高くなって、発光ダイオードが規定値（３４℃）を超えてしまい発熱量が多かった。これらに対し、発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数が６０〜１００Ｈｚの範囲内にある実施例２〜８では、負荷電流が１０６．８〜１０７．２ｍＡと比較例３〜５と比較例６〜１０の中間の値を示し、発光ダイオードの温度が３３．４〜３４．０℃と規定値（３４℃）以下であり、しかも発光ダイオードの発する光は連続光として目に映った。
【００４１】
なお、発光ダイオードに出力するパルス電力の周波数が高くなるに従って、発光ダイオードの発熱量が増加するのは次の理由に基づく。発光ダイオードにパルス電力を出力すると、図１０（ａ）〜（ｃ）のオシロスコープ写真に示すように、各パルス電圧の立上がり部で鋭いひげ状の過電圧が現れ、その後下がって一定値となる。このひげ状の過電圧部分の面積が不必要な負荷、即ち発熱量に比例する。周波数が６０Ｈｚ（図１０（ａ）のオシロスコープ写真）や１００Ｈｚ（図１０（ｂ）のオシロスコープ写真）と比較的低い場合には、上記ひげ状の過電圧部分の面積が比較的小さいので、発熱量は少ないけれども、周波数が例えば２００Ｈｚ（図１０（ｃ）のオシロスコープ写真）と高くなると、ひげ状の過電圧部分の面積が大きくなって、発熱量が増加する。
【符号の説明】
【００４２】
１０，８０  発光装置
１１  発光ダイオード
１１ａ,６１ａ  第１発光部
１１ｂ,６１ｂ  第２発光部
１２，８２  点灯回路
１２ａ  点灯回路の入力端子
１３  スイッチングレギュレータ
１４，８４  平滑回路
１６  パルス電力出力回路
１７ａ  第１制限抵抗器
１７ｂ  第２制限抵抗器
２０  自動車
２０ａ  右側のデイライト
２０ｂ  左側のデイライト
【図１】
2009212512.tif 000005
【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】
2009212512.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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