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JP6604574B2 - 点灯装置及び車両 - Google Patents
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JP6604574B2 - 点灯装置及び車両 - Google Patents

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Description

本発明は、点灯装置、及び当該点灯装置を備えた車両に関する。
従来例として、特許文献1記載の点灯装置を例示する。特許文献1記載の点灯装置は、直列接続された複数のLED(発光ダイオード)を点灯する。複数のLEDのそれぞれに、複数のスイッチ回路が一対一に対応付けて電気的に並列接続されている。点灯装置は、複数のLEDに直流電力を供給する昇降圧コンバータ回路を備えている。また、点灯装置は、複数のスイッチ回路をそれぞれ個別に開閉するマイコン制御部を備えている。つまり、マイコン制御部がスイッチ回路を閉成すれば、スイッチ回路と並列に接続されているLEDのアノード・カソード間をスイッチ回路で短絡してLEDを消灯することができる。また、マイコン制御部がスイッチ回路を開成すれば、LEDのアノード・カソード間を開放してLEDを点灯することができる。
特開2014−170880号公報
ところで、特許文献1記載の点灯装置は、スイッチ回路とマイコン制御部を接続する配線がスイッチ回路と同じ数だけ必要である。一方、配線数の増加はコストアップを招くとともに、断線などの故障の発生率が高くなる。そのため、省配線化を図るには、特許文献1記載の点灯装置の構成では十分ではなかった。
本発明の目的は、省配線化を図ることができる点灯装置及び車両を提供することである。
本発明の一態様に係る点灯装置は、電源部と、複数の光源ユニットとを有している。前記電源部は、第1出力端子及び第2出力端子から直流電力を出力し、かつ、前記直流電力を、第1電力値と、前記第1電力値よりも小さい第2電力値とに周期的に切り換えるように構成されている。前記複数の光源ユニットは、前記第1出力端子と前記第2出力端子との間に電気的に接続されている。前記複数の光源ユニットはそれぞれ、1つ又は複数の固体発光素子と、前記1つ又は複数の固体発光素子に対する前記直流電力の供給を入切するスイッチと、前記スイッチの入切を制御するスイッチ制御部とを備えている。前記複数の光源ユニットが一対一に備える複数の前記スイッチ制御部はそれぞれ、次のように構成されている。すなわち、複数の前記スイッチ制御部はそれぞれ、第1期間において、1つ以上の前記固体発光素子の状態を検知するように構成されている。前記2つの固体発光素子は、前記複数の光源ユニットが一対一に備える前記複数の固体発光素子のうちで、前記複数の光源ユニットがそれぞれ備えている自己の固体発光素子を含んでいる。前記第1期間は、前記第1電力値の直流電力が供給されている期間である。また、複数の前記スイッチ制御部はそれぞれ、第2期間において、直前の前記第1期間における、前記1つ以上の固体発光素子の状態の検知結果に応じて、自己が入切する前記スイッチの状態を維持及び反転するように構成されている。前記第2期間は、前記第2電力値の直流電力が供給されている期間である。
本発明の一態様に係る車両は、前記点灯装置と、前記点灯装置が搭載される車体とを有する。
本発明の点灯装置及び車両は、省配線化を図ることができるという効果がある。
図1は、本発明の実施形態1に係る点灯装置の回路構成図である。 図2は、同上の点灯装置の動作説明用のタイムチャートである。 図3は、本発明の実施形態2に係る点灯装置の回路構成図である。 図4は、本発明の実施形態3に係る点灯装置の回路構成図である。 図5は、同上の実施形態3に係る点灯装置の動作説明用のタイムチャートである。 図6は、本発明の一実施形態に係る車両の斜視図である。
以下、本発明の実施形態に係る点灯装置及び車両について、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態に係る点灯装置は、より詳細には、複数の光源の点灯状態を所定の順序で切り換えるように構成された点灯装置である。また、以下の実施形態に係る車両は、より詳細には、実施形態に係る点灯装置が搭載された車体を有する車両である。なお、以下の実施形態で説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(実施形態1)
本発明の実施形態1に係る点灯装置1X(以下、点灯装置1Xと略す)は、図1に示すように、電源部2と、複数(図示例では5つ)の光源ユニットとを有している。なお、以下の説明では、5つの光源ユニットを第1光源ユニット3A、第2光源ユニット3B、第3光源ユニット3C、第4光源ユニット3D及び第5光源ユニット3Eと呼ぶ。
電源部2は、第1出力端子20と、第2出力端子21とを有している。電源部2は、直流電源10から入力される直流電力を所望の直流電力に変換して第1出力端子20及び第2出力端子21から出力する。直流電源10は、例えば、車載用の蓄電池(バッテリ)である。電源部2は、正極となる第1出力端子20から、負極となる第2出力端子21に向かう向きに直流の出力電流Ioを出力する。電源部2は、例えば、スイッチング電源回路で構成されることが好ましい。電源部2は、PWM(パルス幅変調)制御によって出力電流Ioを調整可能に構成されている。なお、電源部2は、スイッチング電源回路から第1出力端子20への電路を開閉する出力スイッチ22を有することが好ましい。電源部2は、出力スイッチ22を閉じることで第1出力端子20から出力電流Ioを出力し、出力スイッチ22を開くことで出力電流Ioの出力を停止するように構成されている。ただし、電源部2は、出力スイッチ22を開閉する代わりに、スイッチング電源回路の動作と停止を切り換えることによって、出力電流Ioの出力と停止を切り換えるように構成されても構わない。
5つの光源ユニット3A〜3Eのうち、第1光源ユニット3Aを除く4つの光源ユニット3B〜3Eは全く共通の構成を有している。また、第1光源ユニット3Aは、一部の構成を除いて、他の4つの光源ユニット3B〜3Eと共通の構成を有している。
第1光源ユニット3Aは、電源部2の第1出力端子20と直接かつ電気的に接続されている。第1光源ユニット3Aは、固体発光素子である第1LED(発光ダイオード)30Aと、第1スイッチ31Aと、第1スイッチ制御部32Aとを備えている。第1LED30Aのアノードと第1スイッチ31Aの一端が電源部2の第1出力端子20と電気的に接続されている。また、第1LED30Aのカソードと第1スイッチ31Aの他端とが電気的に接続されている。つまり、第1LED30Aと第1スイッチ31Aとは、電気的に並列接続されている。したがって、第1LED30Aは、第1スイッチ31Aがオフしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第1スイッチ31Aがオンしているときは出力電流Ioが第1スイッチ31Aに流れるために発光(点灯)しない。ゆえに、第1LED30Aの点灯状態(点灯と消灯)は、第1スイッチ31Aのオン・オフによって切り換えられる。なお、第1スイッチ31Aは、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子で構成されることが好ましい。
第1スイッチ制御部32Aは、第1駆動回路320A、第1保持部321A、第1判定部322A、第1インバータ323A、第1タイマ324Aなどを有することが好ましい。第1駆動回路320Aは、例えば、セット・リセット端子付きのDフリップフロップ回路であることが好ましい。第1駆動回路320Aは、出力端子Qの電圧(出力電圧)をハイレベルとすることで第1スイッチ31Aをオンし、出力電圧をローレベルとすることで第1スイッチ31Aをオフする。第1判定部322Aは、第1LED30Aの状態(点灯及び消灯)を判定する。第1判定部322Aは、例えば、第1LED30Aの両端電圧、第1LED30Aに流れる電流あるいは第1LED30Aの光量を検出することで第1LED30Aの状態を判定することが好ましい。ただし、第1判定部322Aは、第1スイッチ31Aの状態(オン、オフ)を検知することによって第1LED30Aの状態を間接的に判定してもよい。第1判定部322Aは、第1LED30Aが点灯しているときに出力をハイレベルとし、第1LED30Aが消灯しているときに出力をローレベルとするように構成されている。第1判定部322Aの出力は、第1保持部321Aによって保持される。第1保持部321Aは、第1判定部322Aの出力がハイレベルからローレベル及びローレベルからハイレベルに切り換わった後も、切り換わる直前の出力状態を保持するように構成されている。第1保持部321Aの出力は、第1駆動回路320Aの入力端子Dに入力される。
第1駆動回路320Aのクロック端子CKが第1インバータ323Aの出力端子と電気的に接続されている。第1インバータ323Aは、第1光源ユニット3Aに出力電流Ioが流れているときに出力をローレベルとし、出力電流Ioが流れていないときに出力をハイレベルとする。つまり、電源部2の出力スイッチ22がオフして出力電流Ioがゼロになる時点で、第1駆動回路320Aのクロック端子CKの入力電圧がハイレベルに立ち上がる。
第1タイマ324Aは、電源部2の出力スイッチ22がオフして出力電流Ioがゼロになった時点を起点とする経過時間をカウントする。さらに、第1タイマ324Aは、経過時間が所定のしきい値Twに達すると、第1駆動回路320Aのリセット端子Rの入力電圧をハイレベルに立ち上げる。
第1駆動回路320Aは、クロック端子CKの入力電圧がハイレベルに立ち上がった時点で、入力端子Dの入力電圧がハイレベルであれば出力電圧をハイレベルとし、入力電圧がローレベルであれば出力電圧をローレベルとする。さらに、第1駆動回路320Aは、リセット端子Rの入力電圧がハイレベルに立ち上がった時点で出力電圧をローレベルとする。
第2光源ユニット3Bは、固体発光素子である第2LED(発光ダイオード)30Bと、第2スイッチ31Bと、第2スイッチ制御部32Bとを備えている。第2LED30Bは、第1LED30Aと電気的に直列接続されている。第2スイッチ31Bは、第2LED30Bと電気的に並列接続されている。したがって、第2LED30Bは、第2スイッチ31Bがオフしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第2スイッチ31Bがオンしているときは出力電流Ioが第2スイッチ31Bに流れるために発光(点灯)しない。ゆえに、第2LED30Bの点灯状態(点灯と消灯)は、第2スイッチ31Bのオン・オフによって切り換えられる。なお、第2スイッチ31Bは、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子で構成されることが好ましい。
第2スイッチ制御部32Bは、第2駆動回路320B、第2保持部321B、第2判定部322B、第2インバータ323B、第2タイマ324Bなどを有することが好ましい。第2駆動回路320Bは、例えば、セット・リセット端子付きのDフリップフロップ回路であることが好ましい。第2駆動回路320Bは、出力端子Qの電圧(出力電圧)をハイレベルとすることで第2スイッチ31Bをオンし、出力電圧をローレベルとすることで第2スイッチ31Bをオフする。
第2判定部322Bは、第1LED30Aの状態と第2LED30Bの状態を検知し、それぞれの検知結果の論理演算を行うことが好ましい。第2判定部322Bは、ノットゲートとオアゲートで構成されることが好ましい。ノットゲートの入力電圧は、第1LED30Aが点灯している場合にハイレベルとなり、第1LED30Aが消灯している場合にローレベルとなる。オアゲートは、ノットゲートの出力と第2LED30Bの状態の論理和を演算する。つまり、第2判定部322Bの出力(オアゲートの出力)は、第2LED30Bが点灯している場合、及び第1LED30Aが消灯している場合にハイレベルとなる。また、第2判定部322Bの出力(オアゲートの出力)は、第2LED30Bが消灯し、かつ、第1LED30Aが点灯している場合にローレベルとなる。第2判定部322Bの出力は、第2保持部321Bによって保持される。
第2保持部321Bは、第2判定部322Bの出力がハイレベルからローレベル及びローレベルからハイレベルに切り換わった後も、切り換わる直前の出力状態を保持するように構成されている。第2保持部321Bの出力は、第2駆動回路320Bの入力端子Dに入力される。
第2駆動回路320Bのクロック端子CKが第2インバータ323Bの出力端子と電気的に接続されている。第2インバータ323Bは、第2光源ユニット3Bに出力電流Ioが流れているときに出力をローレベルとし、出力電流Ioが流れていないときに出力をハイレベルとする。つまり、電源部2の出力スイッチ22がオフして出力電流Ioがゼロになる時点で、第2駆動回路320Bのクロック端子CKの入力電圧がハイレベルに立ち上がる。
第2タイマ324Bは、電源部2の出力スイッチ22がオフして出力電流Ioがゼロになった時点を起点とする経過時間をカウントする。さらに、第2タイマ324Bは、経過時間がしきい値Twに達すると、第2駆動回路320Bのセット端子Sの入力電圧をハイレベルに立ち上げる。
第2駆動回路320Bは、クロック端子CKの入力電圧がハイレベルに立ち上がった時点で、入力端子Dの入力電圧がハイレベルであれば出力電圧をハイレベルとし、入力電圧がローレベルであれば出力電圧をローレベルとする。さらに、第2駆動回路320Bは、セット端子Sの入力電圧がハイレベルに立ち上がった時点で出力電圧をハイレベルとする。
第3光源ユニット3Cは、固体発光素子である第3LED(発光ダイオード)30Cと、第3スイッチ31Cと、第3スイッチ制御部32Cとを備えている。また、第4光源ユニット3Dは、固体発光素子である第4LED(発光ダイオード)30Dと、第4スイッチ31Dと、第4スイッチ制御部32Dとを備えている。さらに、第5光源ユニット3Eは、固体発光素子である第5LED(発光ダイオード)30Eと、第5スイッチ31Eと、第5スイッチ制御部32Eとを備えている。第3LED30C、第4LED30D及び第5LED30Eは、第1LED30A及び第2LED30Bと電気的に直列接続されている。また、第5LED30Eのカソードが電源部2の第2出力端子21と電気的に接続されている。つまり、第1LED30A、第2LED30B、第3LED30C、第4LED30D及び第5LED30Eは、電源部2の第1出力端子20及び第2出力端子21と電気的に直列接続されている。
第3スイッチ31Cは、第3LED30Cと電気的に並列接続されている。したがって、第3LED30Cは、第3スイッチ31Cがオフしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第3スイッチ31Cがオンしているときは出力電流Ioが第3スイッチ31Cに流れるために発光(点灯)しない。ゆえに、第3LED30Cの点灯状態(点灯と消灯)は、第3スイッチ31Cのオン・オフによって切り換えられる。
第4スイッチ31Dは、第4LED30Dと電気的に並列接続されている。したがって、第4LED30Dは、第4スイッチ31Dがオフしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第4スイッチ31Dがオンしているときは出力電流Ioが第4スイッチ31Dに流れるために発光(点灯)しない。ゆえに、第4LED30Dの点灯状態(点灯と消灯)は、第4スイッチ31Dのオン・オフによって切り換えられる。
第5スイッチ31Eは、第5LED30Eと電気的に並列接続されている。したがって、第5LED30Eは、第5スイッチ31Eがオフしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第5スイッチ31Eがオンしているときは出力電流Ioが第5スイッチ31Eに流れるために発光(点灯)しない。ゆえに、第5LED30Eの点灯状態(点灯と消灯)は、第5スイッチ31Eのオン・オフによって切り換えられる。なお、第3スイッチ31C、第4スイッチ31D及び第5スイッチ31Eは、いずれも電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子で構成されることが好ましい。
第3スイッチ制御部32C、第4スイッチ制御部32D及び第5スイッチ制御部32Eは、第2光源ユニット3Bの第2スイッチ制御部32Bと共通の構成を有している。ただし、第3判定部322Cは、第2LED30Bの状態と第3LED30Cの状態を検知し、それぞれの検知結果の論理演算を行うことが好ましい。第3判定部322Cの出力は、第3LED30Cが点灯している場合、及び第2LED30Bが消灯している場合にハイレベルとなる。また、第3判定部322Cの出力は、第3LED30Cが消灯し、かつ、第2LED30Bが点灯している場合にローレベルとなる。また、第4判定部322Dは、第3LED30Cの状態と第4LED30Dの状態を検知し、それぞれの検知結果の論理演算を行うことが好ましい。第4判定部322Dの出力は、第4LED30Dが点灯している場合、及び第3LED30Cが消灯している場合にハイレベルとなる。また、第4判定部322Dの出力は、第4LED30Dが消灯し、かつ、第3LED30Cが点灯している場合にローレベルとなる。さらに、第5判定部322Eは、第4LED30Dの状態と第5LED30Eの状態を検知し、それぞれの検知結果の論理演算を行うことが好ましい。第5判定部322Eの出力は、第5LED30Eが点灯している場合、及び第4LED30Dが消灯している場合にハイレベルとなる。また、第5判定部322Eの出力は、第5LED30Eが消灯し、かつ、第4LED30Dが点灯している場合にローレベルとなる。
なお、第1保持部321A乃至第5保持部321Eの5つの保持部において、第1乃至判定部322A〜第5判定部322Eの5つの判定部の出力を保持する時間は、以下の2つの条件を双方とも満たす時間とされることが好ましい。第1の条件は、5つの駆動回路320A〜320Eのそれぞれのクロック端子CKの電圧の立ち上がり時点から、5つの駆動回路320A〜320Eのそれぞれの出力端子Qの出力電圧が変化するまでの時間よりも長いことである。第2の条件は、5つのタイマ324A〜324Eのそれぞれのしきい値よりも短いことである。
次に、図1の回路図及び図2のタイムチャートを参照しながら点灯装置1Xの動作を説明する。
電源部2は、例えば、外部からトリガ信号が入力されるまでは出力スイッチ22をオフしており、トリガ信号が入力されると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioを供給する。トリガ信号が入力される以前(時間t=t1以前)においては、第1光源ユニット3Aの第1タイマ324Aから第1駆動回路320Aのリセット端子Rにハイレベルの電圧が入力されている。そのため、第1駆動回路320Aは、出力電圧をローレベルとすることで第1スイッチ31Aをオフしている。一方、第2光源ユニット3Bの第2タイマ324Bから第2駆動回路320Bのセット端子Sにハイレベルの電圧が入力されている。そのため、第2駆動回路320Bは、出力電圧をハイレベルとすることで第2スイッチ31Bをオンしている。第3光源ユニット3Cの第3タイマ324Cから第3駆動回路320Cのセット端子Sにハイレベルの電圧が入力されている。そのため、第3駆動回路320Cは、出力電圧をハイレベルとすることで第3スイッチ31Cをオンしている。第4光源ユニット3Dの第4タイマ324Dから第4駆動回路320Dのセット端子Sにハイレベルの電圧が入力されている。そのため、第4駆動回路320Dは、出力電圧をハイレベルとすることで第4スイッチ31Dをオンしている。第5光源ユニット3Eの第5タイマ324Eから第5駆動回路320Eのセット端子Sにハイレベルの電圧が入力されている。そのため、第5駆動回路320Eは、出力電圧をハイレベルとすることで第5スイッチ31Eをオンしている。なお、以下の説明では、上述した状態を点灯装置1Xの初期状態と呼ぶ。
電源部2は、トリガ信号が入力されると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2(I2=0)から第1電流値I1(I1>0)に切り換える(時間t=t1)。初期状態では、第1スイッチ31Aがオフしているために第1LED30Aが点灯する。一方、第2スイッチ31B、第3スイッチ31C、第4スイッチ31D及び第5スイッチ31Eがオンしているので、第2LED30B、第3LED13C、第4LED30D及び第5LED30Eは、全て消灯している。また、初期状態において、第1駆動回路320Aの入力端子Dの入力電圧はハイレベルとなる。また、初期状態においては第1LED30Aが点灯し、かつ第2LED30Bが消灯しているので、第2駆動回路320Bの入力端子Dの入力電圧がローレベルとなる。さらに、初期状態においては第2LED30B〜第4LED30Dが消灯しているので、第3駆動回路320C〜第5駆動回路320Eのそれぞれの入力端子Dの入力電圧はハイレベルとなる。
電源部2は、一定の第1周期(第1期間Ts+第2期間Td)で出力スイッチ22をオン・オフする。ゆえに、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t1)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t2)。出力電流Ioの電流値が第2電流値I2になると、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのそれぞれのクロック端子CKの電圧がハイレベルに立ち上がる。また、第1LED30A〜第5LED30Eは全て消灯する。このとき、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのそれぞれの入力端子Dの入力電圧は、第1保持部321A〜第5保持部321Eによって、直前の第1期間Ts(時間t=t1〜t2)の状態に維持されている。したがって、第2期間Td(時間t=t2以降)においては、第1駆動回路320A、及び第3駆動回路320C〜第5駆動回路320Eのそれぞれの入力端子Dの入力電圧がそれぞれハイレベルとなる。また、第2期間Td(時間t=t2以降)においては、第2駆動回路320Bの入力端子Dの入力電圧がローレベルとなる。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t2)から第2期間Tdが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t3)。そして、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t3)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t4)。この第1期間Ts(時間t=t3〜t4)において、第1スイッチ31A、及び第3スイッチ31C〜第5スイッチ31Eがオンするため、第1LED30A、及び第3LED31C〜第5LED30Eが消灯する。一方、この第1期間Ts(時間t=t3〜t4)において、第2スイッチ31Bがオフするため、第2LED30Bが点灯する。
電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t3)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t4)。出力電流Ioの電流値が第2電流値I2になると、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのそれぞれのクロック端子CKの電圧がハイレベルに立ち上がる。また、第1LED30A〜第5LED30Eは全て消灯する。このとき、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのそれぞれの入力端子Dの入力電圧は、第1保持部321A〜第5保持部321Eによって、直前の第1期間Ts(時間t=t3〜t4)の状態に維持されている。したがって、第2期間Td(時間t=t4以降)においては、第1駆動回路320A及び第3駆動回路320Cの入力端子Dの入力電圧がそれぞれローレベルとなる。また、第2期間Td(時間t=t4以降)においては、第2駆動回路320B、第4駆動回路320D及び第5駆動回路320Eのそれぞれの入力端子Dの入力電圧がハイレベルとなる。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t4)から第2期間Tdが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t5)。そして、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t5)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t6)。この第1期間Ts(時間t=t5〜t6)において、第2スイッチ31B、第4スイッチ31D及び第5スイッチ31Eがオンするため、第2LED31B、第4LED30D及び第5LED30Eが消灯する。一方、この第1期間Ts(時間t=t5〜t6)において、第1スイッチ31A及び第3スイッチ31Cがオフするため、第1LED30A及び第3LED30Cが点灯する。
電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t5)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t6)。出力電流Ioの電流値が第2電流値I2になると、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのそれぞれのクロック端子CKの電圧がハイレベルに立ち上がる。また、第1LED30A〜第5LED30Eは全て消灯する。このとき、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのそれぞれの入力端子Dの入力電圧は、第1保持部321A〜第5保持部321Eによって、直前の第1期間Ts(時間t=t5〜t6)の状態に維持されている。したがって、第2期間Td(時間t=t6以降)においては、第2駆動回路320B及び第4駆動回路320Dの入力端子Dの入力電圧がそれぞれローレベルとなる。また、第2期間Td(時間t=t6以降)においては、第1駆動回路320A、第3駆動回路320C及び第5駆動回路320Eのそれぞれの入力端子Dの入力電圧がハイレベルとなる。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t6)から第2期間Tdが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t7)。そして、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t7)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t8)。この第1期間Ts(時間t=t7〜t8)において、第1スイッチ31A、第3スイッチ31C及び第5スイッチ31Eがオンするため、第1LED31A、第3LED30C及び第5LED30Eが消灯する。一方、この第1期間Ts(時間t=t7〜t8)において、第2スイッチ31B及び第4スイッチ31Dがオフするため、第2LED30B及び第4LED30Dが点灯する。
電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t7)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t8)。出力電流Ioの電流値が第2電流値I2になると、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのそれぞれのクロック端子CKの電圧がハイレベルに立ち上がる。また、第1LED30A〜第5LED30Eは全て消灯する。このとき、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのそれぞれの入力端子Dの入力電圧は、第1保持部321A〜第5保持部321Eによって、直前の第1期間Ts(時間t=t7〜t8)の状態に維持されている。したがって、第2期間Td(時間t=t8以降)においては、第1駆動回路320A、第3駆動回路320C及び第5駆動回路320Eの入力端子Dの入力電圧がそれぞれローレベルとなる。また、第2期間Td(時間t=t8以降)においては、第2駆動回路320B及び第4駆動回路320Dのそれぞれの入力端子Dの入力電圧がハイレベルとなる。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t8)から第2期間Tdが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t9)。そして、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t9)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える。この第1期間Ts(時間t=t9以降)において、第2スイッチ31B及び第4スイッチ31Dがオンするため、第2LED31B及び第4LED30Dが消灯する。一方、この第1期間Ts(時間t=t9以降)において、第1スイッチ31A、第3スイッチ31C及び第5スイッチ31Eがオフするため、第1LED30A、第3LED30C及び第5LED30Eが点灯する。
さらに、電源部2は、第1期間Tsが経過して出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t10)で、トリガ信号の入力時点(時間t=t1)から、第1周期よりも長い第2周期Toが経過していれば、第2期間Tdを延長する。このとき、電源部2は、第2期間Tdを、しきい値Twよりも長い時間に延長する。なお、第2周期Toは、例えば、第1周期の数倍から十数倍の周期、あるいは数十倍の周期であることが好ましい。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t10)から、延長した第2期間(以下、第3期間Trという)が経過した時点(時間t=t11)で出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える。この第3期間Trにおいて、第1タイマ324A〜第5タイマ324Eがカウントする経過時間がしきい値Twを超える。したがって、第1タイマ324Aから第1駆動回路320Aのリセット端子Rにハイレベルの電圧が入力されるので、第1駆動回路320Aの出力電圧がローレベルとなる。また、第2タイマ324B〜第5タイマ324Eのそれぞれから第2駆動回路320B〜第5駆動回路320Eのそれぞれのセット端子Sにハイレベルの電圧が入力される。そのため、第2駆動回路320B〜第5駆動回路320Eのそれぞれの出力電圧がハイレベルとなる。つまり、点灯装置1Xが初期状態に戻る。電源部2は、第3期間Trが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t11)。初期状態に戻っているため、第1LED30Aが点灯し、第2LED30B〜第5LED30Eが全て消灯する。これ以降も、電源部2は、上述したタイミングで出力スイッチ22をオン・オフする。つまり、第1LED30Aを点灯、第2LED30Bを点灯、第1LED30Aと第3LED30Cを点灯、第2LED30Bと第4LED30Dを点灯、第1LED30Aと第3LED30Cと第5LED30Eを点灯する状態が周期的に繰り返される。ただし、第1LED30A〜第5LED30Eが点滅する順序は上述した順序に限定されず、例えば、第1判定部322A〜第5判定部322Eが点灯状態を判定する光源(第1LED30A〜第5LED30E)の組み合わせに応じて変更可能である。また、第1タイマ324A〜第5タイマ324Eのしきい値Twは、全て同一の値である必要は無く、少なくともいずれか1つのタイマのしきい値Twが他のタイマのしきい値と異なっていてもよい。例えば、第1タイマ324A〜第3タイマ324Cのしきい値Twが第1しきい値とされ、第4タイマ324D及び第5タイマ324Eのしきい値Twが第1しきい値よりも大きい(長い)第2しきい値とされてもよい。この場合、点灯装置1Xは、電源部2が第2期間Tdの延長時間を、第1しきい値よりも長く、かつ、第2しきい値よりも短い時間と、第2しきい値よりも長い時間とに調整することにより、第1LED30A〜第5LED30Eの点滅順序を変更することができる。
上述のように点灯装置1Xは、電源部2から供給する直流電流(出力電流Io)を大小2種類に周期的に切り換えることにより、5つの光源ユニット3A〜3Eを所定の順序で点滅させることができる。つまり、点灯装置1Xは、給電用の2本の電線のみで、電源部2と5つの光源ユニット3A〜3Eが接続され、複数の光源ユニット3A〜3E毎に制御用の信号線などを必要としない。ゆえに、点灯装置1Xは、省配線化を図ることができる。
ここで、点灯装置1Xは、出力スイッチ22をオフすることで出力電流Ioの第2電流値I2をゼロとしているが、第2電流値I2をゼロよりも大きく、かつ、第1電流値I1より所定の値を低減した値としてもよい。この所定値は、例えば、第1LED30A〜第5LED30Eの点灯を維持できる電流値あるいは出力電圧値よりも低い値であることが好ましい。この場合、電源部2は、出力スイッチ22のオン・オフに代えて、PWM制御による出力調整によって、出力電流Ioを第1電流値I1と第2電流値I2に周期的に切り換えることが好ましい。
また、点灯装置1Xは、第2期間Tdを、第1LED30A〜第5LED30Eが全て消灯していることが人に認識されない程度の短い時間とすることにより、第1LED30A〜第5LED30Eを滑らかに点滅させることができる。この場合、第2期間Tdは、例えば、数ミリ秒乃至十数ミリ秒であることが好ましい。なお、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのクロック端子CKの入力電圧はそれぞれ、出力電流Ioが第1電流値I1から第2電流値I2に切り換わる時点でローレベルからハイレベルに立ち上がる。ただし、第1判定部322A〜第5判定部322Eのそれぞれの出力電圧が、第1駆動回路320A〜第5駆動回路320Eのクロック端子CKに入力されても構わない。
なお、電源部2は、外部から入力されるトリガ信号によって出力の切換を行うように構成されなくてもよい。例えば、電源部2は、電源部2に内蔵された発振部から出力される周期的なパルス信号によって出力の切換を行うように構成されてもよい。
上述のように点灯装置1Xは、電源部2と、複数の光源ユニット3A〜3Eとを有している。電源部2は、第1出力端子20及び第2出力端子21から直流電力(出力電流Io)を出力するように構成されている。さらに、電源部2は、直流電力(出力電流Io)を、第1電力値(第1電流値I1)と、第1電力値(第1電流値I1)よりも小さい第2電力値(第2電流値I2)とに周期的に切り換えるように構成されている。複数の光源ユニット3A〜3Eは、第1出力端子20と第2出力端子21との間に電気的に接続されている。複数の光源ユニット3A〜3Eはそれぞれ、1つ又は複数の固体発光素子(第1LED30A〜第5LED30E)を備えている。また、複数の光源ユニット3A〜3Eはそれぞれ、1つ又は複数の固体発光素子(第1LED30A〜第5LED30E)に対する直流電力(直流電流Io)の供給を入切するスイッチ31A〜31Eを備えている。さらに、複数の光源ユニット3A〜3Eはそれぞれ、スイッチ31A〜31Eの入切(オン・オフ)を制御するスイッチ制御部32A〜32Eとを備えている。複数の光源ユニット3A〜3Eが一対一に備える複数のスイッチ制御部32A〜32Eはそれぞれ、次のように構成されている。すなわち、複数のスイッチ制御部32A〜32Eはそれぞれ、第1期間Tsにおいて、1つ以上の固体発光素子の状態を検知するように構成されている。これら2つの固体発光素子は、複数の光源ユニット30A〜30Eが一対一に備える複数の固体発光素子(第1LED30A〜第5LED30E)のうちで、複数の光源ユニット30A〜30Eがそれぞれ備えている自己の固体発光素子を含んでいる。第1期間Tsは、第1電力値(第1電流値I1)の直流電力が供給されている期間である。また、複数のスイッチ制御部32A〜32Eはそれぞれ、第2期間Tdにおいて、直前の第1期間Tsにおける、1つ以上の固体発光素子の状態の検知結果に応じて、自己が入切するスイッチ31A〜31Eの状態を維持及び反転するように構成されている。第2期間Tdは、第2電力値(第2電流値I2)の直流電力(出力電流Io)が供給されている期間である。
点灯装置1Xが上述のように構成されれば、電源部2から供給する直流電流(出力電流Io)を大小2種類に周期的に切り換えることにより、複数の光源ユニット3A〜3Eを所定の順序で点滅させることができる。つまり、点灯装置1Xは、給電用の2本の電線のみで、電源部2と複数の光源ユニット3A〜3Eが接続され、複数の光源ユニット3A〜3E毎に制御用の信号線などを必要としない。その結果、点灯装置1Xは、省配線化を図ることができる。
ここで、点灯装置1Xにおいて、電源部2は、第2期間Tdを延長するように構成されることが好ましい。複数のスイッチ制御部32A〜32Eはそれぞれ、延長された第2期間(第3期間Tr)が終了した時点で、検知結果に関わらず、自己が入切するスイッチ31A〜31Eの状態を所定の初期状態とするように構成されていることが好ましい。
点灯装置1Xが上述のように構成されれば、電源部2によって第2期間Tdが延長されると、複数の光源ユニット3A〜3Eの点灯状態が初期状態に戻るので、複数の光源ユニット3A〜3Eを、容易かつ様々な点滅順序で点滅させることができる。
また、点灯装置1Xにおいて、電源部2は、直流電力(出力電流Io)を第1電力値(第1電流値I1)と第2電力値(第2電流値I2)とに切り換えて出力する周期よりも長い周期Toで第2期間Tdを延長するように構成されているが好ましい。
点灯装置1Xが上述のように構成されれば、複数の光源ユニット3A〜3Eを、容易かつ様々な点滅順序で周期的に点滅させることができる。
さらに、点灯装置1Xにおいて、複数のスイッチ制御部32A〜32Eはそれぞれ、延長された第2期間(第3期間Tr)の時間長を所定のしきい値Twと比較するように構成されていることが好ましい。また、複数のスイッチ制御部32A〜32Eはそれぞれ、延長された第2期間(第3期間Tr)の時間長がしきい値Twを超える場合に、自己が入切するスイッチの状態を所定の初期状態とするように構成されていることが好ましい。しきい値Twは、第1のしきい値と、第1のしきい値と異なる第2のしきい値とを少なくとも含むことが好ましい。複数のスイッチ制御部32A〜32Eはそれぞれ、延長された第2期間(第3期間Tr)の時間長を、第1のしきい値又は第2のしきい値のいずれかと比較するように構成されていることが好ましい。
点灯装置1Xが上述のように構成されれば、複数の光源ユニット3A〜3Eを、容易かつ様々な点滅順序で点滅させることができる。
また、点灯装置1Xにおいて、複数の光源ユニット3A〜3Eは、第1出力端子20と第2出力端子21との間に電気的に直列に接続されていることが好ましい。
点灯装置1Xが上述のように構成されれば、電源部2において複数の光源ユニット3A〜3Eに供給する直流電力(出力電流Io)を定電力(定電流)制御することができる。
さらに、点灯装置1Xにおいて、電源部2は、第2電力値(第2電流値I2)をゼロとするように構成されているが好ましい。
点灯装置1Xが上述のように構成されれば、電源部2における直流電力(出力電流Io)の電力値(電流値)の変更を容易に行うことができる。
(実施形態2)
本発明の実施形態2に係る点灯装置1Y(以下、点灯装置1Yと略す)は、図3に示すように、電源部2と、複数(図示例では5つ)の光源ユニットとを有している。また、点灯装置1Yは、電源部2の第1出力端子20と第2出力端子21の間に、5つの光源ユニットが電気的に並列接続されている。なお、以下の説明では、5つの光源ユニットを第6光源ユニット3F、第7光源ユニット3G、第8光源ユニット3H、第9光源ユニット3I及び第10光源ユニット3Jと呼ぶ。また、電源部2は、実施形態1の点灯装置1Xの電源部2と共通の構成を有している。したがって、電源部2に関する詳細な説明は省略する。
5つの光源ユニット3F〜3Jのうち、第6光源ユニット3Fを除く4つの光源ユニット3G〜3Jは全く共通の構成を有している。また、第6光源ユニット3Fは、一部の構成を除いて、他の4つの光源ユニット3G〜3Jと共通の構成を有している。
第6光源ユニット3Fは、電源部2の第1出力端子20と直接かつ電気的に接続されている。第6光源ユニット3Fは、固体発光素子(発光ダイオード)である第6LED30Fと、第6スイッチ31Fと、第6スイッチ制御部32Fと、限流回路33Fとを備えている。限流回路33Fは、抵抗素子であってもよいし、定電流回路であってもよい。第6LED30Fのアノードが、第6スイッチ31Fと限流回路33Fを介して電源部2の第1出力端子20と電気的に接続されている。また、第6LED30Fのカソードが電源部2の第2出力端子21と電気的に接続されている。つまり、第6LED30Fと第6スイッチ31Fと限流回路33Fとが、電源部2の第1出力端子20と第2出力端子21に電気的に直列接続されている。したがって、第6LED30Fは、第6スイッチ31Fがオンしているときに出力電流Io(実際は出力電流Ioの一部。以下、同じ)が流れて発光(点灯)し、第6スイッチ31Fがオフしているときは出力電流Ioが流れないために発光(点灯)しない。ゆえに、第6LED30Fの点灯状態(点灯と消灯)は、第6スイッチ31Fのオン・オフによって切り換えられる。なお、第6スイッチ31Fは、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子で構成されることが好ましい。
第6スイッチ制御部32Fは、第6駆動回路320F、第6保持部321F、第6判定部322F、第6インバータ323F、第6タイマ324Fなどを有することが好ましい。第6駆動回路320Fは、例えば、セット・リセット端子付きのDフリップフロップ回路であることが好ましい。第6駆動回路320Fは、出力端子Qの電圧(出力電圧)をハイレベルとすることで第6スイッチ31Fをオンし、出力電圧をローレベルとすることで第6スイッチ31Fをオフする。第6判定部322Fは、第6LED30Fの状態(点灯及び消灯)を判定する。第6判定部322Fは、例えば、第6LED30Fの両端電圧、第6LED30Fに流れる電流あるいは第6LED30Fの光量を検出することで第6LED30Fの状態を判定することが好ましい。ただし、第6判定部322Fは、第6スイッチ31Fの状態(オン、オフ)を検知することによって第6LED30Fの状態を間接的に判定してもよい。第6判定部322Fは、ノットゲートを有し、第6LED30Fが点灯しているときに出力をローレベルとし、第6LED30Fが消灯しているときに出力をハイレベルとする。第6判定部322Fの出力は、第6保持部321Fによって保持される。第6保持部321Fは、第6判定部322Fの出力がハイレベルからローレベル及びローレベルからハイレベルに切り換わった後も、切り換わる直前の出力状態を保持するように構成されている。第6保持部321Fの出力は、第6駆動回路320Fの入力端子Dに入力される。
第6駆動回路320Fのクロック端子CKが第6インバータ323Fの出力端子と電気的に接続されている。第6インバータ323Fは、電源部2の出力電圧により第6光源ユニット3Fの入力端の印加電圧が所定レベル以上である場合に出力をローレベルとし、印加電圧が所定レベル未満である場合に出力をハイレベルとする。つまり、電源部2の出力スイッチ22がオフして光源ユニット3E〜3Jへの印加電圧が略ゼロになる時点で、第6駆動回路320Fのクロック端子CKの入力電圧がハイレベルに立ち上がる。
第6タイマ324Fは、電源部2の出力スイッチ22がオフして光源ユニット3E〜3Jへの印加電圧が略ゼロになった時点を起点とする経過時間をカウントする。さらに、第6タイマ324Fは、経過時間が所定のしきい値Twに達すると、第6駆動回路320Fのセット端子Sの入力電圧をハイレベルに立ち上げる。
第6駆動回路320Fは、クロック端子CKの入力電圧がハイレベルに立ち上がった時点で、入力端子Dの入力電圧がハイレベルであれば出力電圧をハイレベルとし、入力電圧がローレベルであれば出力電圧をローレベルとする。さらに、第6駆動回路320Fは、セット端子Sの入力電圧がハイレベルに立ち上がった時点で出力電圧をハイレベルとする。
第7光源ユニット3Gは、固体発光素子である第7LED30Gと、第7スイッチ31Gと、第7スイッチ制御部32Gと、限流回路33Gとを備えている。限流回路33Gは、抵抗素子であってもよいし、定電流回路であってもよい。第7LED30Gのアノードが、第7スイッチ31Gと限流回路33Gを介して電源部2の第1出力端子20と電気的に接続されている。また、第7LED30Gのカソードが電源部2の第2出力端子21と電気的に接続されている。つまり、第7LED30Gと第7スイッチ31Gと限流回路33Gとが、電源部2の第1出力端子20と第2出力端子21に電気的に直列接続されている。したがって、第7LED30Gは、第7スイッチ31Gがオンしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第7スイッチ31Gがオフしているときは出力電流Ioが流れないために発光(点灯)しない。ゆえに、第7LED30Gの点灯状態(点灯と消灯)は、第7スイッチ31Gのオン・オフによって切り換えられる。なお、第7スイッチ31Gは、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子で構成されることが好ましい。
第7スイッチ制御部32Gは、第7駆動回路320G、第7保持部321G、第7判定部322G、第7インバータ323G、第7タイマ324Gなどを有することが好ましい。第7駆動回路320Gは、例えば、セット・リセット端子付きのDフリップフロップ回路であることが好ましい。第7駆動回路320Gは、出力端子Qの電圧(出力電圧)をハイレベルとすることで第7スイッチ31Gをオンし、出力電圧をローレベルとすることで第7スイッチ31Gをオフする。
第7判定部322Gは、第6LED30Fの状態と第7LED30Gの状態を検知し、それぞれの検知結果の論理演算を行うことが好ましい。第7判定部322Gは、ノットゲートとノアゲートで構成されることが好ましい。ノットゲートの入力電圧は、第6LED30Fが点灯している場合にハイレベルとなり、第6LED30Fが消灯している場合にローレベルとなる。ノアゲートは、ノットゲートの出力と第7LED30Gの状態の否定論理和を演算する。つまり、第7判定部322Gの出力(ノアゲートの出力)は、第7LED30Gが消灯し、かつ、第6LED30Fが点灯している場合にハイレベルとなる。また、第7判定部322Gの出力(ノアゲートの出力)は、第7LED30Gが点灯している場合、及び第6LED30Fが消灯している場合にローレベルとなる。第7判定部322Gの出力は、第7保持部321Gによって保持される。
第7保持部321Gは、第7判定部322Gの出力がハイレベルからローレベル及びローレベルからハイレベルに切り換わった後も、切り換わる直前の出力状態を保持するように構成されている。第7保持部321Gの出力は、第7駆動回路320Gの入力端子Dに入力される。
第7駆動回路320Gのクロック端子CKが第7インバータ323Gの出力端子と電気的に接続されている。第7インバータ323Gは、電源部2の出力電圧により第7光源ユニット3Gの入力端の印加電圧が所定レベル以上である場合に出力をローレベルとし、印加電圧が所定レベル未満である場合に出力をハイレベルとする。つまり、電源部2の出力スイッチ22がオフして光源ユニット3E〜3Jへの印加電圧が略ゼロになる時点で、第7駆動回路320Gのクロック端子CKの入力電圧がハイレベルに立ち上がる。
第7タイマ324Gは、電源部2の出力スイッチ22がオフして光源ユニット3E〜3Jへの印加電圧が略ゼロになった時点を起点とする経過時間をカウントする。さらに、第7タイマ324Gは、経過時間がしきい値Twに達すると、第7駆動回路320Gのリセット端子Rの入力電圧をハイレベルに立ち上げる。
第7駆動回路320Gは、クロック端子CKの入力電圧がハイレベルに立ち上がった時点で、入力端子Dの入力電圧がハイレベルであれば出力電圧をハイレベルとし、入力電圧がローレベルであれば出力電圧をローレベルとする。さらに、第7駆動回路320Gは、リセット端子Rの入力電圧がハイレベルに立ち上がった時点で出力電圧をローレベルとする。
第8光源ユニット3Hは、固体発光素子である第8LED30Hと、第8スイッチ31Hと、第8スイッチ制御部32Hと、限流回路33Hとを備えている。第8LED30Hと第8スイッチ31Hと限流回路33Hが電源部2の第1出力端子20と第2出力端子21の間に電気的に直列接続されている。また、第9光源ユニット3Iは、固体発光素子である第9LED30Iと、第9スイッチ31Iと、第9スイッチ制御部32Iと、限流回路33Iとを備えている。第9LED30Iと第9スイッチ31Iと限流回路33Iが電源部2の第1出力端子20と第2出力端子21の間に電気的に直列接続されている。さらに、第10光源ユニット3Jは、固体発光素子である第10LED30Jと、第10スイッチ31Jと、第10スイッチ制御部32Jと、限流回路33Jとを備えている。第10LED30Jと第10スイッチ31Jと限流回路33Jが電源部2の第1出力端子20と第2出力端子21の間に電気的に直列接続されている。
第8LED30Hは、第8スイッチ31Hがオンしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第8スイッチ31Hがオフしているときは出力電流Ioが流れないために発光(点灯)しない。ゆえに、第8LED30Hの点灯状態(点灯と消灯)は、第8スイッチ31Hのオン・オフによって切り換えられる。
第9LED30Iは、第9スイッチ31Iがオンしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第9スイッチ31Iがオフしているときは出力電流Ioが流れないために発光(点灯)しない。ゆえに、第9LED30Iの点灯状態(点灯と消灯)は、第9スイッチ31Iのオン・オフによって切り換えられる。
第10LED30Jは、第10スイッチ31Jがオンしているときに出力電流Ioが流れて発光(点灯)し、第10スイッチ31Jがオフしているときは出力電流Ioが流れないために発光(点灯)しない。ゆえに、第10LED30Jの点灯状態(点灯と消灯)は、第10スイッチ31Jのオン・オフによって切り換えられる。なお、第8スイッチ31H、第9スイッチ31I及び第10スイッチ31Jは、いずれも電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子で構成されることが好ましい。
第8スイッチ制御部32H、第9スイッチ制御部32I及び第10スイッチ制御部32Jは、第7光源ユニット3Gの第7スイッチ制御部32Gと共通の構成を有している。ただし、第8判定部322Hは、第7LED30Gの状態と第8LED30Hの状態を検知し、それぞれの検知結果の論理演算を行うことが好ましい。第8判定部322Hの出力は、第8LED30Hが消灯し、かつ、第7LED30Gが点灯している場合にハイレベルとなる。また、第8判定部322Hの出力は、第8LED30Hが点灯している場合、及び第7LED30Gが消灯している場合にローレベルとなる。第8判定部322Hの出力は、第8保持部321Hによって保持される。また、第9判定部322Iの出力は、第9LED30Iが消灯し、かつ、第8LED30Hが点灯している場合にハイレベルとなる。さらに、第9判定部322Iの出力は、第9LED30Iが点灯している場合、及び第8LED30Hが消灯している場合にローレベルとなる。第9判定部322Iの出力は、第9保持部321Iによって保持される。また、第10判定部322Jの出力は、第10LED30Jが消灯し、かつ、第9LED30Iが点灯している場合にハイレベルとなる。さらに、第10判定部322Jの出力は、第10LED30Jが点灯している場合、及び第9LED30Iが消灯している場合にローレベルとなる。第10判定部322Jの出力は、第10保持部321Jによって保持される。
電源部2は、出力スイッチ22をオンする第1期間Tsと、出力スイッチ22をオフする第2期間Tdとを交互に繰り返す。その結果、第6LED30Fを点灯、第7LED30Gを点灯、第6LED30Fと第8LED30Hを点灯、第7LED30Gと第9LED30Iを点灯、第6LED30Fと第8LED30Hと第10LED30Jを点灯する状態が周期的に繰り返される。なお、点灯装置1Yの具体的な動作は、基本的に実施形態1の点灯装置1Xの動作と基本的に共通しているので、詳細な説明を省略する。
本実施形態の点灯装置1Yも、電源部2から供給する直流電力(出力電圧、または出力電流Io)を大小2種類に周期的に切り換えることにより、5つの光源ユニット3F〜3Jを所定の順序で点滅させることができる。つまり、点灯装置1Yは、給電用の2本の電線のみで、電源部2と5つの光源ユニット3F〜3Jが接続され、複数の光源ユニット3F〜3J毎に制御用の信号線などを必要としない。ゆえに、点灯装置1Yは、省配線化を図ることができる。
上述のように点灯装置1Yにおいて、複数の光源ユニット3F〜3Jは、第1出力端子20と第2出力端子21との間に電気的に並列に接続されていることが好ましい。
点灯装置1Yが上述のように構成されれば、いずれかの光源ユニットが故障した場合でも、正常な光源ユニットを点灯させ続けることができる。
(実施形態3)
本発明の実施形態3に係る点灯装置1Z(以下、点灯装置1Zと略す)は、図4に示すように、電源部2と、複数(図示例では4つ)の光源ユニットとを有している。また、点灯装置1Zは、1つの補助光源ユニット5と、補助電源6とを有することが好ましい。点灯装置1Zは、電源部2の第1出力端子20と第2出力端子21の間に、補助光源ユニット5と、4つの光源ユニットが電気的に直列接続されている。なお、以下の説明では、4つの光源ユニットを第1光源ユニット4A、第2光源ユニット4B、第3光源ユニット4C及び第4光源ユニット4Dと呼ぶ。また、電源部2は、実施形態1の点灯装置1Xの電源部2と共通の構成を有している。したがって、電源部2に関する詳細な説明は省略する。
補助光源ユニット5は、補助LED光源50と、抵抗54とを有している。また、補助光源ユニット5は、入力端子51と、出力端子52と、補助端子53とを有することが好ましい。入力端子51が電源部2の第1出力端子20と電気的に接続されている。補助LED光源50は、2つのLEDの直列回路で構成されている。補助LED光源50の正極(一方のLEDのアノード)が入力端子51と補助端子53と抵抗54の一端とに電気的に接続されている。補助LED光源50の負極(他方のLEDのカソード)が出力端子52と抵抗54の他端とに電気的に接続されている。
第1光源ユニット4A、第2光源ユニット4B、第3光源ユニット4C及び第4光源ユニット4Dは全く共通の構成を有している。
第1光源ユニット4Aは、第1LED光源40Aと、第1スイッチ41Aと、第1スイッチ制御部42Aとを備えている。また、第1光源ユニット4Aは、第1入力端子43Aと、第1出力端子44Aと、第1補助端子45Aと、第1送り端子46Aと、第1電源端子47Aとを備えている。第1入力端子43Aは、補助光源ユニット5の出力端子52と電気的に接続されている。第1補助端子45Aは、補助光源ユニット5の補助端子53と電気的に接続されている。第1電源端子47Aは、補助電源6の正極と電気的に接続されている。
第1LED光源40Aは、2つのLEDの直列回路で構成されている。第1LED光源40Aの正極(一方のLEDのアノード)が第1入力端子43A及び第1送り端子46Aと電気的に接続されている。第1LED光源40Aの負極(他方のLEDのカソード)が第1出力端子44Aと電気的に接続されている。
第1スイッチ41Aは、nチャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタである。第1スイッチ41Aのドレインが第1入力端子43Aと電気的に接続されている。第1スイッチ41Aのソースが第1出力端子44Aと電気的に接続されている。すなわち、第1スイッチ41Aがオンしているときは第1スイッチ41Aに電流が流れるために第1LED光源40Aが消灯する。そして、第1スイッチ41Aがオフしているときに第1LED光源40Aに電流が流れるために第1LED光源40Aが点灯する。
第1スイッチ制御部42Aは、第1電源回路部420A、第1スイッチ素子421A、第1コンデンサ422A、第1ダイオード423A、第1トランジスタ424A、抵抗425A、426Aなどで構成されている。第1電源回路部420Aは、逆流阻止用のダイオードD1と、抵抗R1〜R3及びコンデンサC1とを有し、補助電源6から第1電源端子47Aに入力される直流電圧を安定化して第1スイッチ41Aのゲートに出力するように構成されている。第1スイッチ素子421Aは、NPN型のバイポーラトランジスタである。第1スイッチ素子421Aのコレクタが第1スイッチ41Aのゲートに電気的に接続されている。第1スイッチ素子421Aのエミッタが第1出力端子44Aに電気的に接続されている。第1スイッチ素子421Aのベースが2つの抵抗425A、426Aの一端と電気的に接続されている。第1コンデンサ422Aの一端が第1出力端子44Aと電気的に接続されている。第1コンデンサ422Aの他端が第1ダイオード423Aのカソードと電気的に接続されている。第1ダイオード423Aのアノードが第1補助端子45Aと電気的に接続されている。第1トランジスタ424Aは、PNP型のバイポーラトランジスタである。第1トランジスタ424Aのエミッタが第1ダイオード423Aのカソードと電気的に接続されている。第1トランジスタ424Aのコレクタが抵抗425Aを介して第1スイッチ素子421Aのベースと電気的に接続されている。第1トランジスタ424Aのベースが第1ダイオード423Aのアノード及び第1補助端子45Aと電気的に接続されている。
第2光源ユニット4Bは、第2LED光源40Bと、第2スイッチ41Bと、第2スイッチ制御部42Bとを備えている。また、第2光源ユニット4Bは、第2入力端子43Bと、第2出力端子44Bと、第2補助端子45Bと、第2送り端子46Bと、第2電源端子47Bとを備えている。第2入力端子43Bは、第1光源ユニット4Aの第1出力端子44Aと電気的に接続されている。第2補助端子45Bは、第1光源ユニット4Aの第1送り端子46Aと電気的に接続されている。第2電源端子47Bは、補助電源6の正極と電気的に接続されている。
第2LED光源40Bは、2つのLEDの直列回路で構成されている。第2LED光源40Bの正極(一方のLEDのアノード)が第2入力端子43B及び第2送り端子46Bと電気的に接続されている。第2LED光源40Bの負極(他方のLEDのカソード)が第2出力端子44Bと電気的に接続されている。
第2スイッチ41Bは、nチャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタである。第2スイッチ41Bのドレインが第2入力端子43Bと電気的に接続されている。第2スイッチ41Bのソースが第2出力端子44Bと電気的に接続されている。すなわち、第2スイッチ41Bがオンしているときは第2スイッチ41Bに電流が流れるために第2LED光源40Bが消灯する。そして、第2スイッチ41Bがオフしているときに第2LED光源40Bに電流が流れるために第2LED光源40Bが点灯する。
第2スイッチ制御部42Bは、第2電源回路部420B、第2スイッチ素子421B、第2コンデンサ422B、第2ダイオード423B、第2トランジスタ424B、抵抗425B、426Bなどで構成されている。第2電源回路部420Bは、逆流阻止用のダイオードD2と、抵抗R4〜R6及びコンデンサC2とを有し、補助電源6から第2電源端子47Bに入力される直流電圧を安定化して第2スイッチ41Bのゲートに出力するように構成されている。第2スイッチ素子421Bは、NPN型のバイポーラトランジスタである。第2スイッチ素子421Bのコレクタが第2スイッチ41Bのゲートに電気的に接続されている。第2スイッチ素子421Bのエミッタが第2出力端子44Bに電気的に接続されている。第2スイッチ素子421Bのベースが2つの抵抗425B、426Bの一端と電気的に接続されている。第2コンデンサ422Bの一端が第2出力端子44Bと電気的に接続されている。第2コンデンサ422Bの他端が第2ダイオード423Bのカソードと電気的に接続されている。第2ダイオード423Bのアノードが第2補助端子45Bと電気的に接続されている。第2トランジスタ424Bは、PNP型のバイポーラトランジスタである。第2トランジスタ424Bのエミッタが第2ダイオード423Bのカソードと電気的に接続されている。第2トランジスタ424Bのコレクタが抵抗425Bを介して第2スイッチ素子421Bのベースと電気的に接続されている。第2トランジスタ424Bのベースが第2ダイオード423Bのアノード及び第2補助端子45Bと電気的に接続されている。
第3光源ユニット4Cは、第3LED光源40Cと、第3スイッチ41Cと、第3スイッチ制御部42Cとを備えている。また、第3光源ユニット4Cは、第3入力端子43Cと、第3出力端子44Cと、第3補助端子45Cと、第3送り端子46Cと、第3電源端子47Cとを備えている。第3入力端子43Cは、第2光源ユニット4Bの第2出力端子44Bと電気的に接続されている。第3補助端子45Cは、第2光源ユニット4Bの第2送り端子46Bと電気的に接続されている。第3電源端子47Cは、補助電源6の正極と電気的に接続されている。
第3LED光源40Cは、2つのLEDの直列回路で構成されている。第3LED光源40Cの正極(一方のLEDのアノード)が第3入力端子43C及び第3送り端子46Cと電気的に接続されている。第3LED光源40Cの負極(他方のLEDのカソード)が第3出力端子44Cと電気的に接続されている。
第3スイッチ41Cは、nチャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタである。第3スイッチ41Cのドレインが第3入力端子43Cと電気的に接続されている。第3スイッチ41Cのソースが第3出力端子44Cと電気的に接続されている。すなわち、第3スイッチ41Cがオンしているときは第3スイッチ41Cに電流が流れるために第3LED光源40Cが消灯する。そして、第3スイッチ41Cがオフしているときに第3LED光源40Cに電流が流れるために第3LED光源40Cが点灯する。
第3スイッチ制御部42Cは、第3電源回路部420C、第3スイッチ素子421C、第3コンデンサ422C、第3ダイオード423C、第3トランジスタ424C、抵抗425C、426Cなどで構成されている。第3電源回路部420Cは、逆流阻止用のダイオードD3と、抵抗R7〜R9及びコンデンサC3とを有し、補助電源6から第3電源端子47Cに入力される直流電圧を安定化して第3スイッチ41Cのゲートに出力するように構成されている。第3スイッチ素子421Cは、NPN型のバイポーラトランジスタである。第3スイッチ素子421Cのコレクタが第3スイッチ41Cのゲートに電気的に接続されている。第3スイッチ素子421Cのエミッタが第3出力端子44Cに電気的に接続されている。第3スイッチ素子421Cのベースが2つの抵抗425C、426Cの一端と電気的に接続されている。第3コンデンサ422Cの一端が第3出力端子44Cと電気的に接続されている。第3コンデンサ422Cの他端が第3ダイオード423Cのカソードと電気的に接続されている。第3ダイオード423Cのアノードが第3補助端子45Cと電気的に接続されている。第3トランジスタ424Cは、PNP型のバイポーラトランジスタである。第3トランジスタ424Cのエミッタが第3ダイオード423Cのカソードと電気的に接続されている。第3トランジスタ424Cのコレクタが抵抗425Cを介して第3スイッチ素子421Cのベースと電気的に接続されている。第3トランジスタ424Cのベースが第3ダイオード423Cのアノード及び第3補助端子45Cと電気的に接続されている。
第4光源ユニット4Dは、第4LED光源40Dと、第4スイッチ41Dと、第4スイッチ制御部42Dとを備えている。また、第4光源ユニット4Dは、第4入力端子43Dと、第4出力端子44Dと、第4補助端子45Dと、第4送り端子46Dと、第4電源端子47Dとを備えている。第4入力端子43Dは、第3光源ユニット4Cの第3出力端子44Cと電気的に接続されている。第4出力端子44Dが電源部2の第2出力端子21及び補助電源6の負極と電気的に接続されている。第4補助端子45Dは、第3光源ユニット4Cの第3送り端子46Cと電気的に接続されている。第4電源端子47Dは、補助電源6の正極と電気的に接続されている。
第4LED光源40Dは、2つのLEDの直列回路で構成されている。第4LED光源40Dの正極(一方のLEDのアノード)が第4入力端子43D及び第4送り端子46Dと電気的に接続されている。第4LED光源40Dの負極(他方のLEDのカソード)が第4出力端子44Dと電気的に接続されている。
第4スイッチ41Dは、nチャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタである。第4スイッチ41Dのドレインが第4入力端子43Dと電気的に接続されている。第4スイッチ41Dのソースが第4出力端子44Dと電気的に接続されている。すなわち、第4スイッチ41Dがオンしているときは第4スイッチ41Dに電流が流れるために第4LED光源40Dが消灯する。そして、第4スイッチ41Dがオフしているときに第4LED光源40Dに電流が流れるために第4LED光源40Dが点灯する。
第4スイッチ制御部42Dは、第4電源回路部420D、第4スイッチ素子421D、第4コンデンサ422D、第4ダイオード423D、第4トランジスタ424D、抵抗425D、426Dなどで構成されている。第4電源回路部420Dは、逆流阻止用のダイオードD4と、抵抗R10〜R12及びコンデンサC4とを有し、補助電源6から第4電源端子47Dに入力される直流電圧を安定化して第4スイッチ41Dのゲートに出力するように構成されている。第4スイッチ素子421Dは、NPN型のバイポーラトランジスタである。第4スイッチ素子421Dのコレクタが第4スイッチ41Dのゲートに電気的に接続されている。第4スイッチ素子421Dのエミッタが第4出力端子44Dに電気的に接続されている。第4スイッチ素子421Dのベースが2つの抵抗425D、426Dの一端と電気的に接続されている。第4コンデンサ422Dの一端が第4出力端子44Dと電気的に接続されている。第4コンデンサ422Dの他端が第4ダイオード423Dのカソードと電気的に接続されている。第4ダイオード423Dのアノードが第4補助端子45Dと電気的に接続されている。第4トランジスタ424Dは、PNP型のバイポーラトランジスタである。第4トランジスタ424Dのエミッタが第4ダイオード423Dのカソードと電気的に接続されている。第4トランジスタ424Dのコレクタが抵抗425Dを介して第4スイッチ素子421Dのベースと電気的に接続されている。第4トランジスタ424Dのベースが第4ダイオード423Dのアノード及び第4補助端子45Dと電気的に接続されている。
次に、図4の回路図及び図5のタイムチャートを参照しながら点灯装置1Zの動作を説明する。
電源部2は、例えば、外部からトリガ信号が入力されるまでは出力スイッチ22をオフしており、トリガ信号が入力されると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioを供給する。トリガ信号が入力される以前(時間t=t1以前)においては、出力スイッチ22がオフして電源部2から出力電流Ioが供給されないため、補助LED光源50及び第1LED光源40A〜第4LED光源40Dは全て消灯している。ただし、補助電源6から第1光源ユニット4A〜第4光源ユニット4Dのそれぞれの電源端子47A〜47Dに直流電圧が供給されるため、第1スイッチ41A〜第4スイッチ41Dは全てオンしている。なお、以下の説明では、上述した状態を点灯装置1Zの初期状態と呼ぶ。
電源部2は、トリガ信号が入力されると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2(I2=0)から第1電流値I1(I1>0)に切り換える(時間t=t1)。電源部2から出力電流Ioが供給されれば、補助光源ユニット5の補助LED光源50が点灯する。一方、初期状態では、第1スイッチ41A〜第4スイッチ41Dが全てオンしているため、第1光源ユニット4A〜第4光源ユニット4Dの全てのLED光源40A〜40Dは消灯している。ここで、点灯中の補助LED光源50の両端に生じる順方向電圧が、補助光源ユニット5の補助端子53から第1光源ユニット4Aの第1補助端子45Aを介して、ダイオード423Aとコンデンサ422Aの直列回路に印加される。そのため、出力電流Ioの一部が補助端子53から第1補助端子45A及びダイオード423Aを介してコンデンサ422Aに流れてコンデンサ422Aを、補助LED光源50の順方向電圧に略等しい電圧まで充電する。ただし、第1LED光源40A〜第3LED光源40Cが消灯しているので、第2光源ユニット4B〜第4光源ユニット4Dのそれぞれのコンデンサ422B〜422Dは充電されない。
電源部2は、一定の第1周期(第1期間Ts+第2期間Td)で出力スイッチ22をオン・オフする。ゆえに、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t1)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t2)。出力電流Ioの電流値が第2電流値I2になると、補助LED光源50が消灯する。このとき、コンデンサ422Aの充電電荷が、第1光源ユニット4Aの第1スイッチ41Aがオン状態である場合は、トランジスタ424Aのエミッタからベース、補助光源ユニット5の抵抗54、第1スイッチ41Aの経路で放電される。一方、第1光源ユニット4Aの第1スイッチ41Aがオフ状態である場合、コンデンサ422Aの充電電荷は、トランジスタ424Aのエミッタからベース、補助光源ユニット5の抵抗54、第1光源ユニット4Aの抵抗426A、第1スイッチ素子421Aのベースからエミッタ、コンデンサ422Aの経路で放電される。その結果、トランジスタ424Aがオンして、コンデンサ422Aの充電電荷が抵抗425Aを介して第1スイッチ素子421Aのベースに放電されて第1スイッチ素子421Aがオンする。第1スイッチ素子421Aがオンすることにより、コンデンサC1の電荷を放電し、かつ、第1スイッチ41Aのゲート・ソース電圧がほぼゼロとなるので、第1スイッチ41Aがオフする。なお、第2光源ユニット4B〜第4光源ユニット4Dにおいては、コンデンサ422B〜422Dに電荷が充電されていなかったので、第2スイッチ41B〜第4スイッチ41Dはオフしない。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t2)から第2期間Tdが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t3)。電源部2から出力電流Ioが供給されれば、補助光源ユニット5の補助LED光源50が点灯する。また、第1光源ユニット4Aの第1スイッチ41Aがオフしているので、第1LED光源40Aに出力電流Ioが流れて、第1LED光源40Aが点灯する。なお、第1LED光源40Aの点灯に伴って生じた順方向電圧により、抵抗426Aを介して第1スイッチ素子421Aにベース電流が供給され続ける。そのため、第1スイッチ素子421Aのオン状態が継続され、第1スイッチ41Aがオフし、第1LED光源40Aが点灯状態を維持する。一方、第2光源ユニット4B〜第4光源ユニット4Dの第2スイッチ41B〜第4スイッチ41Dはオンしているので、第2LED光源40B〜第4LED光源40Dは点灯せずに消灯したままである。ここで、点灯中の第1LED光源40Aの両端に生じる順方向電圧が、第1光源ユニット4Aの第1送り端子46Aから第2光源ユニット4Bの第2補助端子45Bを介して、ダイオード423Bとコンデンサ422Bの直列回路に印加される。そのため、出力電流Ioの一部が第1送り端子46Aから第2補助端子45B及びダイオード423Bを介してコンデンサ422Bに流れてコンデンサ422Bを、第1LED光源40Aの順方向電圧に略等しい電圧まで充電する。なお、第1光源ユニット4Aのコンデンサ422Aは、点灯中の補助LED光源50の両端に生じる順方向電圧によって充電される。ただし、第2LED光源40B及び第3LED光源40Cが消灯しているので、第3光源ユニット4C及び第4光源ユニット4Dのそれぞれのコンデンサ422C、422Dは充電されない。
そして、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t3)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t4)。出力電流Ioの電流値が第2電流値I2になると、補助LED光源50及び第1LED光源40Aが消灯する。このとき、第2光源ユニット4Bの第2スイッチ41Bがオン状態である場合は、コンデンサ422Bの充電電荷が、トランジスタ424Bのエミッタからベース、第1光源ユニット4Aの抵抗426A、第2スイッチ41B、コンデンサ422Bの経路で放電される。一方、第2光源ユニット4Bの第2スイッチ41Bがオフ状態である場合は、コンデンサ422Bの充電電荷が、トランジスタ424Bのエミッタからベース、第1光源ユニット4Aの抵抗426A、第1スイッチ素子421Aのベースからエミッタ、第2光源ユニット4Bの抵抗426B、第2スイッチ素子421Bのベースからエミッタ、コンデンサ422Bの経路で放電される。その結果、トランジスタ424Bがオンして、コンデンサ422Bの充電電荷が抵抗425Bを介して第2スイッチ素子421Bのベースに放電されて第2スイッチ素子421Bがオンする。第2スイッチ素子421Bがオンすることにより、コンデンサC2の電荷を放電し、かつ、第2スイッチ41Bのゲート・ソース電圧がほぼゼロとなるので、第2スイッチ41Bがオフする。また、第1光源ユニット4Aにおいても、コンデンサ422Aの放電により第1スイッチ素子421Aがオンするため、第1スイッチ41Aが引き続きオフしている。なお、第3光源ユニット4C及び第4光源ユニット4Dにおいては、コンデンサ422C、422Dに電荷が充電されていなかったので、第3スイッチ41C及び第4スイッチ41Dはオフしない。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t4)から第2期間Tdが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t5)。電源部2から出力電流Ioが供給されれば、補助光源ユニット5の補助LED光源50が点灯する。また、第1光源ユニット4Aの第1スイッチ41A及び第2光源ユニット4Bの第2スイッチ41Bがオフしているので、第1LED光源40A及び第2LED光源40Bに出力電流Ioが流れて、第1LED光源40Aと第2LED光源40Bが点灯する。なお、第2LED光源40Bの点灯に伴って生じた順方向電圧により、抵抗426Bを介して第2スイッチ素子421Bにベース電流が供給され続ける。そのため、第2スイッチ素子421Bのオン状態が継続され、第2スイッチ41Bがオフし、第2LED光源40Bが点灯状態を維持する。一方、第3光源ユニット4Cの第3スイッチ31C及び第4光源ユニット4Dの第4スイッチ41Dはオンしているので、第3LED光源40Cと第4LED光源40Dは点灯せずに消灯したままである。ここで、点灯中の第2LED光源40Bの両端に生じる順方向電圧が、第2光源ユニット4Bの第1送り端子46Bから第3光源ユニット4Cの第3補助端子45Cを介して、ダイオード423Cとコンデンサ422Cの直列回路に印加される。そのため、出力電流Ioの一部が第2送り端子46Bから第3補助端子45C及びダイオード423Cを介してコンデンサ422Cに流れてコンデンサ422Cを、第2LED光源40Bの順方向電圧に略等しい電圧まで充電する。なお、第1光源ユニット4Aのコンデンサ422Aは、点灯中の補助LED光源50の両端に生じる順方向電圧によって充電される。また、第2光源ユニット4Bのコンデンサ422Bは、点灯中の第1LED光源40Aの両端に生じる順方向電圧によって充電される。ただし、第3LED光源40Cが消灯しているので、第4光源ユニット4Dのコンデンサ422Dは充電されない。
そして、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t5)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t6)。出力電流Ioの電流値が第2電流値I2になると、補助LED光源50、第1LED光源40A及び第2LED光源40Bが消灯する。このとき、第3光源ユニット4Cの第3スイッチ41Cがオン状態である場合は、コンデンサ422Cの充電電荷が、トランジスタ424Cのエミッタからベース、第2光源ユニット4Bの抵抗426B、第3スイッチ41C、コンデンサ422Cの経路で放電される。一方、第3光源ユニット4Cの第3スイッチ41Cがオフ状態である場合は、コンデンサ422Cの充電電荷が、トランジスタ424Cのエミッタからベース、第2光源ユニット4Bの抵抗426B、第2スイッチ素子421Bのベースからエミッタ、第3光源ユニット4Cの抵抗426C、第2スイッチ素子421Cのベースからエミッタ、コンデンサ422Cの経路で放電される。その結果、トランジスタ424Cがオンして、コンデンサ422Cの充電電荷が抵抗425Cを介して第3スイッチ素子421Cのベースに放電されて第3スイッチ素子421Cがオンする。第3スイッチ素子421Cがオンすることにより、コンデンサC3の電荷を放電し、かつ、第3スイッチ41Cのゲート・ソース電圧がほぼゼロとなるので、第3スイッチ41Cがオフする。また、第1光源ユニット4A及び第2光源ユニット4Bにおいても、コンデンサ422A、422Bの放電により第1スイッチ素子421A及び第2スイッチ421Bがオンする。そのため、第1スイッチ41A及び第2スイッチ41Bが引き続きオフしている。なお、第4光源ユニット4Dにおいては、コンデンサ422Dに電荷が充電されていなかったので、第4スイッチ41Dはオフしない。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t6)から第2期間Tdが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t7)。電源部2から出力電流Ioが供給されれば、補助光源ユニット5の補助LED光源50が点灯する。また、第1光源ユニット4Aの第1スイッチ41A、第2光源ユニット4Bの第2スイッチ41B及び第3光源ユニット4Cの第3スイッチ41Cがオフしている。そのため、第1LED光源40A、第2LED光源40B及び第3LED光源40Cに出力電流Ioが流れて、第1LED光源40Aと第2LED光源40Bと第3LED光源40Cが点灯する。なお、第3LED光源40Cの点灯に伴って生じた順方向電圧により、抵抗426Cを介して第3スイッチ素子421Cにベース電流が供給され続ける。そのため、第3スイッチ素子421Cのオン状態が継続され、第3スイッチ41Cがオフし、第3LED光源40Cが点灯状態を維持する。一方、第4光源ユニット4Dの第4スイッチ41Dはオンしているので、第4LED光源40Dは点灯せずに消灯したままである。ここで、点灯中の第3LED光源40Cの両端に生じる順方向電圧が、第3光源ユニット4Cの第1送り端子46Cから第4光源ユニット4Dの第4補助端子45Dを介して、ダイオード423Dとコンデンサ422Dの直列回路に印加される。そのため、出力電流Ioの一部が第1送り端子46Cから第4補助端子45D及びダイオード423Dを介してコンデンサ422Dに流れてコンデンサ422Dを、第3LED光源40Cの順方向電圧に略等しい電圧まで充電する。なお、第1光源ユニット4Aのコンデンサ422Aは、点灯中の補助LED光源50の両端に生じる順方向電圧によって充電される。また、第2光源ユニット4Bのコンデンサ422Bは、点灯中の第1LED光源40Aの両端に生じる順方向電圧によって充電される。さらに、第3光源ユニット4Cのコンデンサ422Cは、点灯中の第2LED光源40Bの両端に生じる順方向電圧によって充電される。
そして、電源部2は、出力スイッチ22をオンした時点(時間t=t7)から第1期間Tsが経過すると出力スイッチ22をオフして出力電流Ioの電流値を第1電流値I1から第2電流値I2に切り換える(時間t=t8)。出力電流Ioの電流値が第2電流値I2になると、補助LED光源50、第1LED光源40A、第2LED光源40B及び第3LED光源40Cが消灯する。このとき、第4光源ユニット4Dの第4スイッチ41Dがオン状態である場合は、コンデンサ422Dの充電電荷が、トランジスタ424Dのエミッタからベース、第3光源ユニット4Cの抵抗426C、第4スイッチ41D、コンデンサ422Dの経路で放電される。一方、第4光源ユニット4Dの第4スイッチ41Dがオフ状態である場合は、コンデンサ422Dの充電電荷が、トランジスタ424Dのエミッタからベース、第3光源ユニット4Cの抵抗426C、第3スイッチ素子421Cのベースからエミッタ、第4光源ユニット4Dの抵抗426D、第3スイッチ素子421Dのベースからエミッタ、コンデンサ422Dの経路で放電される。その結果、トランジスタ424Dがオンして、コンデンサ422Dの充電電荷が抵抗425Dを介して第4スイッチ素子421Dのベースに放電されて第4スイッチ素子421Dがオンする。第4スイッチ素子421Dがオンすることにより、コンデンサC4の電荷を放電し、かつ、第4スイッチ41Dのゲート・ソース電圧がほぼゼロとなるので、第4スイッチ41Dがオフする。また、第1光源ユニット4A〜第3光源ユニット4Cにおいても、コンデンサ422A〜422Cの放電により第1スイッチ素子421A〜第3スイッチ421Cがオンする。そのため、第1スイッチ41A〜第3スイッチ41Cが引き続きオフしている。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t8)から第2期間Tdが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t9)。電源部2から出力電流Ioが供給されれば、補助光源ユニット5の補助LED光源50が点灯する。また、第1光源ユニット4A〜第4光源ユニット4Dの第1スイッチ41A〜第4スイッチ41Dがオフしている。そのため、第1LED光源40A〜第4LED光源40Dに出力電流Ioが流れて、第1LED光源40A〜第4LED光源40Dが点灯する。なお、第4LED光源40Dの点灯に伴って生じた順方向電圧により、抵抗426Dを介して第4スイッチ素子421Dにベース電流が供給され続ける。そのため、第4スイッチ素子421Dのオン状態が継続され、第4スイッチ41Dがオフし、第4LED光源40Dが点灯状態を維持する。また、時間t=t9以降は、電源部2が出力スイッチ22をオン・オフしても、補助LED光源50と第1LED光源40A〜第4LED光源40Dが全て点滅する。
さらに、電源部2は、第1期間Tsが経過して出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t10)で、トリガ信号の入力時点(時間t=t1)から、第1周期よりも長い第2周期Toが経過していれば、第2期間Tdを延長する。このとき、電源部2は、第2期間Tdを、しきい値Tvよりも長い時間に延長する。ただし、しきい値Tvは、コンデンサ422A〜422Dの放電によって第1スイッチ素子421A〜第4スイッチ素子421Dがオン状態に維持される時間よりも長い時間であることが好ましい。なお、第2周期Toは、例えば、第1周期の数倍から十数倍の周期、あるいは数十倍の周期であることが好ましい。
電源部2は、出力スイッチ22をオフした時点(時間t=t10)から、延長した第2期間(第3期間Tr)が経過した時点(時間t=t11)で出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える。この第3期間Trにおいて、コンデンサ422A〜422Dの放電がほぼ終了して第1スイッチ素子421A〜第4スイッチ素子421Dが全てオフする。その結果、第1スイッチ41A〜第4スイッチ41Dが、補助電源6から供給される直流電圧によって全てオンする。つまり、点灯装置1Zが初期状態に戻る。電源部2は、第3期間Trが経過すると出力スイッチ22をオンして出力電流Ioの電流値を第2電流値I2から第1電流値I1に切り換える(時間t=t11)。初期状態に戻っているため、電源部2から出力電流Ioが供給されれば、補助光源ユニット5の補助LED光源50が点灯し、第1光源ユニット4A〜第4光源ユニット4Dの全てのLED光源40A〜40Dが消灯する。これ以降も、電源部2は、上述したタイミングで出力スイッチ22をオン・オフする。つまり、補助LED光源50が点灯した後、第1LED光源40A〜第4LED光源40Dのなかで点灯するLED光源の個数が1つずつ増える状態が周期的に繰り返される。
また、補助電源6が停止すれば、第1スイッチ41A〜第4スイッチ41Dがオフする。したがって、補助電源6が停止している状態では、電源部2の出力スイッチ22のオン・オフに応じて、全ての光源50、40A〜40Dが一斉に点滅させられる。
上述のように点灯装置1Zは、実施形態1の点灯装置1X及び実施形態2の点灯装置1Yと同様に、給電用の2本の電線のみで、電源部2と複数の光源ユニット4A〜4Dが接続され、複数の光源ユニット4A〜4D毎に制御用の信号線などを必要としない。その結果、点灯装置1Zは、省配線化を図ることができる。
(実施形態4)
本実施形態に係る車両8は、例えば、セダンタイプの普通乗用車であることが好ましい(図6参照)。実施形態1〜3の点灯装置1X、1Y及び1Zは、例えば、方向指示器として車両8の車体80に搭載されていることが好ましい。いずれかの点灯装置1X、1Y、1Zを搭載した車両8は、方向指示器を連鎖式点灯(シーケンシャル点灯)により点滅させることができる。
上述のように本実施形態に係る車両8は、点灯装置1X(又は点灯装置1Y又は点灯装置1Z)と、点灯装置1X(又は点灯装置1Y又は点灯装置1Z)が搭載される車体80とを有する。
車両8が上述のように構成されれば、省配線化を図ることができる点灯装置1X(又は点灯装置1Y又は点灯装置1Z)が搭載されているので、車体80に搭載されるワイヤーハーネスの省配線化を図ることができる。
1X、1Y、1Z 点灯装置
2 電源部
3A〜3J 光源ユニット
4A〜4D 光源ユニット
8 車両
20 第1出力端子
21 第2出力端子
30A〜30J LED(固体発光素子)
31A〜31J スイッチ
32A〜32J スイッチ制御部
40A〜40D LED光源(固体発光素子)
80 車体
Io 出力電流(直流電力)
I1 第1電流値(第1電力値)
I2 第2電流値(第2電力値)
Ts 第1期間
Td 第2期間
Tw しきい値(第1しきい値、第2しきい値)

Claims (8)

  1. 電源部と、複数の光源ユニットとを有し、
    前記電源部は、第1出力端子及び第2出力端子から直流電力を出力し、かつ、前記直流電力を、第1電力値と、前記第1電力値よりも小さい第2電力値とに周期的に切り換えるように構成され、
    前記複数の光源ユニットは、前記第1出力端子と前記第2出力端子との間に電気的に接続されており、
    前記複数の光源ユニットはそれぞれ、1つ又は複数の固体発光素子と、前記1つ又は複数の固体発光素子に対する前記直流電力の供給を入切するスイッチと、前記スイッチの入切を制御するスイッチ制御部とを備えており、
    前記複数の光源ユニットが一対一に備える複数の前記スイッチ制御部はそれぞれ、前記第1電力値の直流電力が供給されている第1期間において、前記複数の光源ユニットが一対一に備える複数の前記固体発光素子のうちで自己の固体発光素子を含む1つ以上の前記固体発光素子の状態を検知し、前記第2電力値の直流電力が供給されている第2期間において、直前の前記第1期間における、前記1つ以上の固体発光素子の状態の検知結果に応じて、前記自己が入切するスイッチの状態を維持及び反転するように構成されている点灯装置。
  2. 前記電源部は、前記第2期間を延長するように構成され、
    前記複数のスイッチ制御部はそれぞれ、前記延長された第2期間が終了した時点で、前記検知結果に関わらず、前記自己が入切するスイッチの状態を所定の初期状態とするように構成されている請求項1記載の点灯装置。
  3. 前記電源部は、前記直流電力を前記第1電力値と前記第2電力値とに切り換えて出力する周期よりも長い周期で前記第2期間を延長するように構成されている請求項2記載の点灯装置。
  4. 前記複数のスイッチ制御部はそれぞれ、前記延長された第2期間の時間長を所定のしきい値と比較し、前記延長された第2期間の時間長が前記しきい値を超える場合に、前記自己が入切するスイッチの状態を所定の初期状態とするように構成されており、
    前記しきい値は、第1のしきい値と、前記第1のしきい値と異なる第2のしきい値とを少なくとも含み、
    前記複数のスイッチ制御部はそれぞれ、前記延長された第2期間の時間長を、前記第1のしきい値又は前記第2のしきい値のいずれかと比較するように構成されている請求項2又は3記載の点灯装置。
  5. 前記複数の光源ユニットは、前記第1出力端子と前記第2出力端子との間に電気的に直列に接続されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の点灯装置。
  6. 前記複数の光源ユニットは、前記第1出力端子と前記第2出力端子との間に電気的に並列に接続されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の点灯装置。
  7. 前記電源部は、前記第2電力値をゼロとするように構成されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の点灯装置。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項の点灯装置と、前記点灯装置が搭載される車体とを有する車両。
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