JP2006065724A - 標識灯システム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な回路で発光ダイオードの発光が所定の光度比率になるように標識灯を制御でき、また、航空色の色度範囲に色補正が可能な航空標識灯を提供することである。
【解決手段】 所定の光度比率にしたがって出力電流を切り換える交流定電流電源１１から絶縁トランス１４を介して得られた電圧を整流器１５で整流し、整流器１５で整流された電源を分流回路１６に並列接続された標識灯１３に供給する。標識灯１３は発光ダイオードを光源として構成されており、分流回路１６は、整流器１５の出力が大きいときはインピーダンスが大きく整流器１５の出力が小さいときはインピーダンスが小さく、標識灯１３の発光ダイオードの光出力が電球の光出力に近似するように整流器１５の出力を分流する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空港などに用いられる標識灯システムに関する。

空港などに用いられる標識灯は、交流定電流電源により供給される出力電流の大きさにより点灯制御される。すなわち、周囲の明るさが変化しても標識の見え方を良好に維持するために、周囲の明るさに応じて交流定電流電源の出力電流を切り換えることによって、標識灯が所定の光度比率で作動するように制御される。例えば、交流定電流電源の出力電流を切り換え、光度比率を１００％、２５％、５％、１％及び０．２％の５段階の中から所望により選択できるように構成されている。

また、現行の空港などに用いられる標識灯は、光源にハロゲン電球などの白熱電球が用いられており、白熱電球はタングステンフィラメントを通電加熱した際に発光するので、その電流−光度特性は後述するように非線形特性である。

一方、この種の標識灯において、ハロゲン電球などの光源に代えて発光ダイオードが用いられるようになっている。発光ダイオードを光源とした場合には、省エネルギーになるとともに寿命が長くなるので、環境にやさしくだけでなく、メンテナンス費用も大幅に節約することができる。

現行の空港に既に設備されている交流定電流電源をそのままして、標識灯の光源のみを発光ダイオードに変更できれば最も少ない変更で済む。また、一つの交流定電流電源に対して、多数の標識灯が接続される中で、一部の標識灯はハロゲン電球を光源とするものを使用し、残余の標識灯は発光ダイオードを光源とするものとすることもできる。

ところが、ハロゲン電球と発光ダイオードとでは、同一光度であっても所要の電流が異なるので、光源を発光ダイオードに変更しただけでは、交流定電流電源をそのまま使用することができない。図１０は、ハロゲン電球及び発光ダイオードの電流−光度特性を示すグラフである。図１０において、横軸は比電流（％）を示し、縦軸は比光度（％）を示す。曲線Ａはハロゲン電球の特性曲線であり、曲線Ｂは発光ダイオードの特性曲線である。図１０から分かるように、ハロゲン電球の電流と光度との関係すなわち電流−光度特性は指数関数的曲線になり、発光ダイオードの電流−光度特性はほぼ直線すなわち正比例の関係になる。

また、交流定電流電源における出力電流の切り換えは、その出力電流がハロゲン電球を備えた標識灯を付勢した際に所定の光度が得られるように設定されている。例えば、表１の中欄に示すとおりであり、これに対して、発光ダイオードの場合には、同一光度を得るために必要な電流は、図１０に示す電流−光度特性から計算すると、表１の右欄に示すとおりとなる。

（表１）
交流定電流電源 ハロゲン電球（電流） 発光ダイオード（電流）
タップ５（光度１００％） １００．０％（６．６Ａ） １００％（３５０ｍＡ）
タップ４（光度 ２５％） ７８．９％ ２５％
タップ３（光度 ５％） ６２．１％ ５％
タップ２（光度 １％） ５１．５％ １％
タップ１（光度 ０．２％） ４２．４％ ０．２％
ハロゲン電球と発光ダイオードとでは、同一光度であっても、所要の電流が異なることが表１から分かる。このため、上述のような交流定電流電源に対して発光ダイオードを光源とする標識灯を接続しても、タップ１〜４の出力電流では所定の光度比率の光度が得られないということになる。

そこで、上記の問題を解決するために、交流定電流電源の出力電流を検出する電流検出手段を配設するとともに、そ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標識灯を制御する点灯制御手段を配設した標識灯システムが本出願人により提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、特許文献１においては、点灯制御手段を配設していることにより、発光ダイオードの電流−光度特性と異なる電流−光度特性に対応した電流切り換えが行われる交流定電流電源であっても、所定の光度比率で標識灯の光度切り換えを行うことができる。

ところで、標識灯を直列点灯する場合、交流定電流電源から延在する幹線線路の高電圧から標識灯側を導電的に分離するために、絶縁トランスを介して負荷を接続するように構成されている。そして、絶縁トランスの２次側から交流定電流電源の出力電流を電流検出手段で検出し、電流検出手段の検出出力に応じて点灯制御手段により発光ダイオードの発光が所定の光度比率になるように標識灯を制御するようにしている。この場合、点灯制御手段は、標識灯に供給される入力電流をパルス幅変調して、発光ダイオードの発光が所定の光度比率になるように標識灯を制御する。また、交流定電流電源を使用して標識灯の発光ダイオードを点灯させるには、発光ダイオードにとっては定電圧の方が都合がよいので、定電流源を定電圧源に変換して発光ダイオードに印加するようにしている。
特開２００２−４９９９２号（第５頁、図２）

しかし、絶縁トランスの２次側から交流定電流電源の出力電流を電流検出手段で検出し、電流検出手段の検出出力に応じて点灯制御手段により発光ダイオードの発光が所定の光度比率になるように標識灯を制御するようにしているので、デジタル回路となることから、部品点数が多くなり回路基板が大きくなる。

また、空港で使用される標識灯システムにおける発光色は航空機の安全な運用のため、その色度範囲は航空青、航空緑、航空黄、航空赤、航空白の５つに区分されているが、発光ダイオードは製品個々により色度ばらつきが大きく、周囲温度により色度が変化するので、航空青、航空緑、航空黄色、航空赤、航空白の色度範囲を逸脱することがある。

現状の発光ダイオードの設計・製造技術から判断すると、ある程度の色度選別は可能であるが、航空色に合致した色度の発光ダイオードのみを製造もしくは選別することは困難である。また、航空標識灯の使用温度は−５５℃〜＋５５℃と温度範囲が広いため、周囲温度により航空色範囲外にシフトしてしまうことが考えられる。特に、航空黄や航空赤は色度範囲が狭いので、少しのずれで航空色範囲外にシフトしてしまうことが考えられる。

本発明の目的は、簡単な回路で発光ダイオードの発光が所定の光度比率になるように標識灯を制御でき、また、航空色の色度範囲に色補正が可能な標識灯システムを提供することである。

請求項１の標識灯システムは、所定の光度比率にしたがって出力電流を切り換える交流定電流電源と；前記交流定電流電源から絶縁トランスを介して得られた電圧を整流する整流器と；発光ダイオードを光源として構成され、前記整流器の出力により点灯される標識灯と；前記標識灯と並列接続され、前記整流器の出力が大きいときはインピーダンスが大きく前記整流器の出力が小さいときはインピーダンスが小さく、前記標識灯の前記発光ダイオードの光出力が前記電球の光出力に近似するように前記整流器の出力を分流する分流回路と；を備えたことを特徴とする。

本発明及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及び技術的意味は次による。

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、段階的及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、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することができる。

所定の光度比率は、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。

整流器は、交流定電流電源から絶縁トランスを介して得られた電圧を整流するものである。絶縁トランスは、標識灯を幹線線路の高電圧から導電的に分離するために用いられる。すなわち、交流定電流電源から延在する幹線線路は、標識灯を設置する路面などに沿って敷設される複数の標識灯を直列接続して給電するように構成されているために、その電圧がかなり高く設定されている。個々の標識灯をこのような高電圧に耐えるように構成するのは困難で、かつ、不経済であるため、幹線線路と標識灯との間に絶縁トランスを介在させるのが一般的である。この絶縁トランスは、１次巻線と２次巻線とに流れる電流を等しく、すなわち巻数を等しくしてもよいし、２次巻線の電流を少なく設定してもよい。

標識灯は、埋込形及び地上形のいずれであってもよい。また、空港用、道路用など多様な用途のいずれであってもよい。しかし、標識灯は、その光源に発光ダイオードが用いられている点で共通している。なお、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。

標識灯の光源に用いられる発光ダイオードは、その光度、発光色、配光特性などの光学性能が特段限定されるものではないが、標識灯の用途に応じて所要の光学性能を有する発光ダイオードを適切に選択すればよい。また、発光ダイオードは、その順方向に直流が流れることによって点灯する。１チップの発光ダイオードの光度は、標識灯の所要光度より明らかに小さい場合が圧倒的に多いので、このような場合には複数の発光ダイオードを用いるのが一般的である。その場合、複数の発光ダイオードをブロックに分けて、それぞれのブロック内で直列接続してから、各ブロックを並列に接続する。

さらに、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。

分流回路は、標識灯と並列接続され、整流器の出力が大きいときはインピーダンスが大きく、整流器の出力が小さいときはインピーダンスが小さく、標識灯の発光ダイオードの光出力が電球の光出力に近似するように整流器の出力を分流する。分流回路は、例えば半導体素子であるトランジスタと抵抗とを用いた回路で形成され、トランジスタをＡ級動作させてインピーダンスを変化させる。この分流回路のインピーダンスの変化により標識灯の発光ダイオードに流れる電流を調整し、発光ダイオードの光出力が電球の光出力−電流特性に準じた変化になるようにする。

本発明によれば、整流器の出力が大きいときはインピーダンスが大きく整流器の出力が小さいときはインピーダンスが小さく、標識灯の発光ダイオードの光出力が電球の光出力に近似するように整流器の出力を分流する簡単な分流回路を標識灯と並列に接続するだけであるので、部品点数が少なく回路基板を小さくできる。従って、標識灯の狭い容積でも実装でき、標識灯の発光ダイオードの光出力制御も容易にできる。

請求項２の発明に係わる標識灯システムは、請求項１の発明において、前記標識灯は、主色発光ダイオードと補色発光ダイオードとを有し、主色発光ダイオードが黄色発光ダイオードであるときは赤色発光ダイオードで補正し、主色発光ダイオードが赤色発光ダイオードであるときは黄色発光ダイオードで補正することを特徴とする。

本発明は、分流回路を用い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制御する標識灯において、特に、空港で使用される標識灯システムにおける発光色のうち、色度範囲が狭い黄色や赤色の発光ダイオードの色度補正を行うようにしたものである。

本発明によれば、色度範囲が狭い黄色や赤色の発光ダイオードの色度補正を行うので、発光ダイオードの個々の色度ばらつき及び温度変化に伴う色度の変化があっても、航空色に合致した色度を持つ標識灯システムを提供できる。

請求項１の発明によれば、整流器の出力が大きいときはインピーダンスが大きく整流器の出力が小さいときはインピーダンスが小さく、標識灯の発光ダイオードの光出力が電球の光出力に近似するように整流器の出力を分流する簡単な分流回路を標識灯と並列に接続するだけであるので、部品点数が少なく回路基板を小さくできる。従って、標識灯の狭い容積でも実装でき、標識灯の発光ダイオードの光出力制御も容易にできる。

請求項２の発明によれば、色度範囲が狭い黄色や赤色の発光ダイオードの色度補正を行うので、発光ダイオードの個々の色度ばらつき及び温度変化に伴う色度の変化があっても、航空色に合致した色度を持つ標識灯システムを提供できる。

図１は本発明の実施の形態に係わる標識灯システムの全体構成図である。図１において、標識灯システムは、交流定電流電源（ＣＣＲ）１１、直列接続幹線ケーブルＷｍ、複数の負荷制御回路（ＬＤＣ）１２、分岐線ケーブルＷｂ、複数の標識灯（ＬＧＴ）１３を具備して構成されている。

交流定電流電源１１は、現行のハロゲン電球を用いる標識灯用のもので、前述した光度比率になるように出力電流を切り換えるための電流切換機能を備えている。直列接続幹線ケーブルＷｍは、交流定電流電源１１の出力端から延在して標識灯１３を設置する滑走路や誘導路の路側に沿って敷設される。複数の負荷制御回路１２は、直列接続幹線ケーブルＷｍを介して交流定電流電源１１に対して直列接続している。また、各負荷制御回路１２は、その内部に絶縁トランス（Ｔｒｆ）１４、整流器１５、分流回路１６を備えている。

整流器１５は、交流定電流電源１１から絶縁トランス１４を介して得られた電圧を整流するものであり、この整流器１５の直流は分流回路１６及び分岐線ケーブルＷｂを介して標識灯１３の発光ダイオードＬＥＤに入力されるようになっている。標識灯１３は複数の発光ダイオードＬＥＤを直列接続したものを並列接続して構成されている。

分流回路１６は標識灯１３と並列接続され、整流器１５の出力が大きいときはインピーダンスが大きく、整流器１５の出力が小さいときはインピーダンスが小さく、標識灯１３の発光ダイオードＬＥＤの光出力が電球の光出力に近似するように整流器１６の出力を分流する。

図２は直列接続幹線ケーブルＷｍ、複数の負荷制御回路１２及び分岐線ケーブルＷｂの埋設状態を説明する俯瞰図である。図２に示すように、直列接続幹線ケーブルＷｍは滑走路Ｒ／Ｗの路側Ｓ／Ｗに埋設されている。そして、分岐ケーブルＷｂは、滑走路Ｒ／Ｗに沿って路側Ｓ／Ｗに埋設された直列接続幹線ケーブルＷｍからハンドホール（ＨＤ）１７で分岐されて、滑走路Ｒ／Ｗに分散して埋設された複数の標識灯１３の間を並列接続する手段として用いられている。なお、ハンドホール１７は、路側Ｓ／Ｗに埋設されている。また、本実施の形態において、負荷制御回路１２は、ハンドホール１７に近い標識灯１３に内蔵されている。標識灯１３は、滑走路中心線灯を構成しており、光源として、直並列接続された複数の発光ダイオードＬＥＤを用いたものである。

図３は、負荷制御回路１２の一例を示す回路構成図である。交流定電流電源１１は、ハロゲン電球の光度比率になるように出力電流を切り換えるための電流切換機能を備えており、ハロゲン電球の光度比率の電流は、絶縁トランス（Ｔｒｆ）１４を介して、整流器１５で整流されて分流回路１６に入力される。

分流回路１６は、トランジスタＱ１を用いて形成され、抵抗Ｒ１、Ｒ２によりトランジスタＱ１のベース入力電圧を確保し、抵抗Ｒ３によりトランジスタＱ１へのベース電流を供給する。また、抵抗Ｒ４により負荷直線を定め、抵抗Ｒ５によりバイアス電圧を与えて負荷電流を安定化させている。また、標識灯１３に直列に接続された抵抗Ｒ６により、標識灯１３の発光ダイオードＬＥＤの負荷電流により分流回路１６への印加電圧が変化し、トランジスタＱ１の動作点を変化させて分流回路１６のインピーダンスを変化させる。

すなわち、交流定電流電源１１から表１に示すタップ５の電源が供給されている状態からタップ４の電源に切り換えられたとき、交流定電流源１１からはハロゲン電球の電流−光度特性により電流が供給されるので、比電流（％）は１００％（比光度１００％）から７８．９％（比光度２５％）となるが、発光ダイオードＬＥＤの電流−光度特性は、図１０の特性曲線Ｂに示すように、線形特性を有するので、そのままでは発光ダイオードの比光度（％）は２５（％）であるべきところが７８．９％となってしまう。そこで、比電流５３．９（７８．９−２５）（％）分だけの電流を分流回路１６に分流させ、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流を比電流２５（％）とする。

タップ５からタップ４への切換が行われると、交流定電流電源１１からの電流が減少するので、標識灯１３の発光ダイオードＬＥＤに供給される電流が減少する。発光ダイオードＬＥＤでの電圧降下は電流の大きさに関係なくほぼ一定であるので、標識灯１３への電流が減少すると抵抗Ｒ６の電圧が低下する。これに伴い分流回路１６の印加電圧が低下して、分流回路１６の印加電圧及び抵抗Ｒ４で定まる負荷直線の特性が変化し、トランジスタＱ１の動作点が負荷電流をより多く流す方向となり、分流回路１６のインピーダンスが小さくなる。

逆に、タップ４からタップ５への切換が行われると、交流定電流電源１１からの電流が増加するので、標識灯１３の発光ダイオードＬＥＤに供給される電流が増加し、抵抗Ｒ６の電圧が高くなる。これに伴い分流回路１６の印加電圧が上昇して、分流回路電圧及び抵抗Ｒ４で定まる負荷直線の特性が変化し、トランジスタＱ１の動作点が負荷電流をより少なくする方向となり、分流回路１６のインピーダンスが大きくなる。

このように標識灯１３の発光ダイオードに流れる電流によって分流回路１６の印加電圧が変化し、その変化に伴って分流回路１６のインピーダンスが変化する。これによって分流回路１６に流れる電流を調整し、ハロゲン電球の電流−光度特性を発光ダイオードＬＥＤの電流−光度特性に変化させる。この場合、分流回路１６の抵抗Ｒ１〜Ｒ６の値及びトランジスタＱ１の定格を適切に選択して、発光ダイオードＬＥＤの電流−光度特性になるようにする。

図４は、負荷制御回路１２の他の一例を示す回路構成図である。この一例は、図３に示した一例に対し、標識灯１３に主色発光ダイオード１８に加え補色発光ダイオード１９を設け、主色発光ダイオード１８の分流回路１６Ａに加え、補色発光ダイオード１９にも分流回路１６Ｂを設けたものである。

主色発光ダイオード１８の分流回路１６Ａは図３に示した分流回路１６と同じであり、補色発光ダイオード１９の分流回路１６Ｂは、基本的には図３に示した分流回路１６と同じであるが、負荷電流を調節するバイアス抵抗Ｒ５’が温度により抵抗値が変化する可変抵抗、例えばサーミスタが用いられている。これにより、周囲温度の変化により補色発光ダイオード１９に流れる電流値を調整する。いま、標識灯１３の主色発光ダイオード１８が黄色発光ダイオードであり、補色発光ダイオード１９が赤色発光ダイオードであるとする。

図５は、航空黄色範囲及び黄色発光ダイオードと赤色発光ダイオードの製品ばらつき範囲の説明図である。航空黄色範囲Ｅ１に対し黄色発光ダイオードの製品ばらつきが有り、その製品ばらつき範囲はＥ２である。一方、黄色の補色用の赤色発光ダイオードの製品ばらつき範囲はＲ２である。

主色発光ダイオード１８として使用する黄色発光ダイオードは短波長側にずれている選別品を使用する。すなわち、図５の黄色発光ダイオード製品ばらつき範囲Ｅ２内の左上方部に位置する特性の黄色発光ダイオードを選別する。そして、赤色発光ダイオードを補色として用い、これら２色を混色させることにより航空黄色範囲の色を実現する。

周囲温度が上昇した場合、発光ダイオードの色度は長波長側にシフトする。つまり、主色発光ダイオード１８である黄色発光ダイオードの色度も長波長側にシフトするので、航空黄色範囲Ｅ１方向にシフトする。黄色発光ダイオードは短波長側にずれている製品を選別して使用しているので、周囲温度が大きく上昇した場合には、黄色発光ダイオードの色度は航空黄色範囲Ｅ１に入る。従って、補色発光ダイオード１９である赤色発光ダイオードを点灯する必要はない。

周囲温度が小さな温度上昇の場合は、黄色発光ダイオードの色度は航空黄色範囲Ｅ１に入らないことがあるので、補色発光ダイオード１９である赤色発光ダイオードを点灯させることになる。また、周囲温度が低下した場合は、黄色発光ダイオードの色度は短波長側にシフトするため、補色発光ダイオード１９である赤色発光ダイオードを点灯させ、その赤色発光ダイオードに供給する電流を大きくし出力を高くすることになる。

分流回路１６Ｂの可変抵抗Ｒ５’は周囲の温度変化により、補色発光ダイオード１９に供給する電流を調節する。主色発光ダイオード１８が黄色発光ダイオードであり、補色発光ダイオード１９が赤色発光ダイオードである場合には、可変抵抗Ｒ５’として、周囲温度が高くなると抵抗値が小さくなり、周囲温度が低くなると抵抗値が大きくなる負特性のサーミスタを用いる。これにより、周囲温度が高くなると分流回路１６Ｂの抵抗値が小さくなるので、分流回路１６Ｂに流れる電流が大きくなり補色発光ダイオード１９に流れる電流が小さくなる。一方、周囲温度が低くなると、分流回路１６Ｂの抵抗値が大きくなるので、分流回路１６Ｂに流れる電流が小さくなり補色発光ダイオード１９に流れる電流が大きくなる。

従って、周囲温度が高くなったときは補色発光ダイオード１９である赤色発光ダイオードの光度が下がり、逆に周囲温度が低くなったときは補色発光ダイオード１９である赤色発光ダイオードの光度が上がるので、適切に色補正ができる。

次に、標識灯１３の主色発光ダイオード１８が赤色発光ダイオードであり、補色発光ダイオード１９が黄色発光ダイオードである場合について説明する。図６は、航空赤色範囲及び赤色発光ダイオードと黄色発光ダイオードの製品ばらつき範囲の説明図である。航空赤色範囲Ｒ１に対し赤色発光ダイオードの製品ばらつきが有り、その製品ばらつき範囲はＲ２である。一方、赤色の補色用の黄色発光ダイオードの製品ばらつき範囲はＥ２である。

主色発光ダイオード１８として使用する赤色発光ダイオードは長波長側にずれている選別品を使用する。すなわち、図６の赤色発光ダイオード製品ばらつき範囲Ｒ２内の右下方部に位置する特性の赤色発光ダイオードを選別する。そして、黄色発光ダイオードを補色として用い、これら２色を混色させることにより航空赤範囲の色を実現する。

周囲温度が上昇した場合、主色発光ダイオード１８である赤色発光ダイオードの色度は長波長側にシフトするので、航空赤色範囲Ｒ１からずれる方向ににシフトする。赤色発光ダイオードは長波長側にずれている製品を選別して使用しているので、周囲温度が大きく上昇した場合には、補色発光ダイオード１９である黄色発光ダイオードを点灯させ、その赤色発光ダイオードに供給する電流を大きくし出力を高くすることになる。

周囲温度が小さな温度上昇の場合は、赤色発光ダイオードの色度は航空赤色範囲Ｅ１に入らないことがあるので、補色発光ダイオード１９である黄色発光ダイオードを点灯させることになる。また、周囲温度が低下した場合は、赤色発光ダイオードの色度は短波長側にシフトするため、赤色発光ダイオードの色度は航空赤色範囲Ｒ１に入る。従って、補色発光ダイオード１９である黄色発光ダイオードを点灯する必要はない。

分流回路１６Ｂの可変抵抗Ｒ５’は周囲の温度変化により、補色発光ダイオード１９に供給する電流を調節する。主色発光ダイオード１８が赤色発光ダイオードであり、補色発光ダイオード１９が黄色発光ダイオードである場合には、可変抵抗Ｒ５’として、周囲温度が高くなると抵抗値が大きくなり、周囲温度が低くなると抵抗値が小さくなる正特性のサーミスタを用いる。これにより、周囲温度が高くなると分流回路１６Ｂの抵抗値が大きくなるので、分流回路１６Ｂに流れる電流が小さくなり補色発光ダイオード１９に流れる電流が大きくなる。一方、周囲温度が低くなると、分流回路１６Ｂの抵抗値が小さくなるので、分流回路１６Ｂに流れる電流が大きくなり補色発光ダイオード１９に流れる電流が小さくなる。

従って、周囲温度が高くなったときは補色発光ダイオード１９である黄色発光ダイオードの光度が上がり、逆に周囲温度が低くなったときは補色発光ダイオード１９である黄色発光ダイオードの光度が下がるので、適切に色補正ができる。

以上の説明では、主色発光ダイオードが黄色発光ダイオードであるときは赤色発光ダイオードで補正し、主色発光ダイオードが赤色発光ダイオードであるときは黄色発光ダイオードで補正する場合について説明したが、主色発光ダイオードが緑色発光ダイオードであるときは青色発光ダイオードで補正し、主色発光ダイオードが青色発光ダイオードであるときは緑色発光ダイオードで補正することになる。

標識灯１３の主色発光ダイオード１８が緑色発光ダイオードであり、補色発光ダイオード１９が青色発光ダイオードである場合について説明する。図７は、航空緑色範囲及び緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードの製品ばらつき範囲の説明図である。航空緑色範囲Ｇ１に対し緑色発光ダイオードの製品ばらつきが有り、その製品ばらつき範囲はＧ２である。一方、緑色の補色用の青色発光ダイオードの製品ばらつき範囲はＢ２である。

主色発光ダイオード１８として使用する緑色発光ダイオードは長波長側にずれている選別品を使用する。すなわち、図７の緑色発光ダイオード製品ばらつき範囲Ｇ２内の上方部に位置する特性の緑発光ダイオードを選別する。そして、青色発光ダイオードを補色として用い、これら２色を混色させることにより航空緑色範囲の色を実現する。

分流回路１６Ｂの可変抵抗Ｒ５’は周囲の温度変化により、補色発光ダイオード１９に供給する電流を調節する。主色発光ダイオード１８が緑色発光ダイオードであり、補色発光ダイオード１９が青色発光ダイオードである場合には、可変抵抗Ｒ５’として、周囲温度が高くなると抵抗値が大きくなり、周囲温度が低くなると抵抗値が小さくなる正特性のサーミスタを用いる。これにより、周囲温度が高くなると分流回路１６Ｂの抵抗値が大きくなるので、分流回路１６Ｂに流れる電流が小さくなり補色発光ダイオード１９に流れる電流が大きくなる。一方、周囲温度が低くなると、分流回路１６Ｂの抵抗値が小さくなるので、分流回路１６Ｂに流れる電流が大きくなり補色発光ダイオード１９に流れる電流が小さくなる。

従って、周囲温度が高くなったときは補色発光ダイオード１９である青色発光ダイオードの光度が上がり、逆に周囲温度が低くなったときは補色発光ダイオード１９である青色発光ダイオードの光度が下がるので、適切に色補正ができる。

標識灯１３の主色発光ダイオード１８が青色発光ダイオードであり、補色発光ダイオード１９が緑色発光ダイオードである場合について説明する。図８は、航空青色範囲及び青色発光ダイオードと緑色発光ダイオードの製品ばらつき範囲の説明図である。航空青色範囲Ｂ１に対し青色発光ダイオードの製品ばらつきが有り、その製品ばらつき範囲はＢ２である。一方、青色の補色用の緑色発光ダイオードの製品ばらつき範囲はＧ２である。

主色発光ダイオード１８として使用する青色発光ダイオードは短波長側にずれている選別品を使用する。すなわち、図８の青色発光ダイオード製品ばらつき範囲Ｅ２内の左上方部に位置する特性の黄色発光ダイオードを選別する。そして、緑色発光ダイオードを補色として用い、これら２色を混色させることにより航空黄色範囲の色を実現する。

分流回路１６Ｂの可変抵抗Ｒ５’は周囲の温度変化により、補色発光ダイオード１９に供給する電流を調節する。主色発光ダイオード１８が青色発光ダイオードであり、補色発光ダイオード１９が緑色発光ダイオードである場合には、可変抵抗Ｒ５’として、周囲温度が高くなると抵抗値が小さくなり、周囲温度が低くなると抵抗値が大きくなる負特性のサーミスタを用いる。これにより、周囲温度が高くなると分流回路１６Ｂの抵抗値が小さくなるので、分流回路１６Ｂに流れる電流が大きくなり補色発光ダイオード１９に流れる電流が小さくなる。一方、周囲温度が低くなると、分流回路１６Ｂの抵抗値が大きくなるので、分流回路１６Ｂに流れる電流が小さくなり補色発光ダイオード１９に流れる電流が大きくなる。

従って、周囲温度が高くなったときは補色発光ダイオード１９である緑色発光ダイオードの光度が下がり、逆に周囲温度が低くなったときは補色発光ダイオード１９である緑色発光ダイオードの光度が上がるので、適切に色補正ができる。

以上の説明では、周囲温度の変化により可変抵抗Ｒ５’の抵抗値を変えて補色発光ダイオードの光度を調整する場合について説明したが、補色発光ダイオードの電流値をパルス幅制御により調整するようにしてもよい。

図９は、パルス幅制御により補色発光ダイオードの電流値を調整する場合の負荷制御回路１２の一例を示す回路構成図である。図９に示した一例は、図４に示したものに対し、温度変化により抵抗値が変化する可変抵抗Ｒ５’に代えて、定抵抗Ｒ５”とし抵抗Ｒ６’に直列にスイッチ素子２０を設け、補色発光ダイオード１９に流れる電流をパルス幅制御するようにしたものである。温度検出器２１で周囲温度を検出し駆動制御部２２により、補色発光ダイオード１９に流れる電流をパルス幅制御する。これにより、温度変化に伴う色度の補正が可能となる。

本発明の実施の形態によれば、トランジスタをＡ級動作させてインピーダンスを変化させる分流回路を設け、交流定電流電源で切り換えられた電流に応じて標識灯の発光ダイオードに流れる電流を分流させるので、簡単な回路構成で発光ダイオードの電流−光度特性を得ることができる。従って、部品点数が少なく回路基板を小さくでき、標識灯の狭い容積でも実装できる。また、色度範囲が狭い黄色や赤色の発光ダイオードの色度補正を行うので、発光ダイオードの個々の色度ばらつき及び温度変化に伴う色度の変化があっても、航空色に合致した色度を持つ標識灯システムを提供できる。

本発明の実施の形態に係わる標識灯システムの全体構成図。 本発明の実施の形態における直列接続幹線ケーブル、複数の負荷制御回路及び分岐線ケーブルの埋設状態を説明する俯瞰図。 本発明の実施の形態における負荷制御回路の一例を示す回路構成図。 本発明の実施の形態における負荷制御回路の他の一例を示す回路構成図。 本発明の実施の形態における航空黄色範囲及び黄色発光ダイオードと赤色発光ダイオードの製品ばらつき範囲の説明図。 本発明の実施の形態における航空赤色範囲及び赤色発光ダイオードと黄色発光ダイオードの製品ばらつき範囲の説明図。 本発明の実施の形態における航空緑色範囲及び緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードの製品ばらつき範囲の説明図。 本発明の実施の形態における航空青色範囲及び青色発光ダイオードと緑色発光ダイオードの製品ばらつき範囲の説明図。 本発明の実施の形態におけるパルス幅制御により補色発光ダイオードの電流値を調整する場合の負荷制御回路の一例を示す回路構成図。 ハロゲン電球及び発光ダイオードの電流−光度特性を示すグラフ。

符号の説明

１１…交流定電流電源、１２…負荷制御回路、１３…標識灯、１４…絶縁トランス、１５…整流器、１６…分流回路、１７…ハンドホール、１８…主色発光ダイオード、１９…補色発光ダイオード、２０…スイッチ素子、２１…温度検出器、２２…駆動制御部

Claims (2)

1. 所定の光度比率にしたがって出力電流を切り換える交流定電流電源と；
   前記交流定電流電源から絶縁トランスを介して得られた電圧を整流する整流器と；
   発光ダイオードを光源として構成され、前記整流器の出力により点灯される標識灯と；
   前記標識灯と並列接続され、前記整流器の出力が大きいときはインピーダンスが大きく前記整流器の出力が小さいときはインピーダンスが小さく、前記標識灯の前記発光ダイオードの光出力が前記電球の光出力に近似するように前記整流器の出力を分流する分流回路と；
   を備えたことを特徴とする標識灯システム。
2. 前記標識灯は、主色発光ダイオードと補色発光ダイオードとを有し、主色発光ダイオードが黄色発光ダイオードであるときは赤色発光ダイオードで補正し、主色発光ダイオードが赤色発光ダイオードであるときは黄色発光ダイオードで補正することを特徴とする請求項１記載の標識灯システム。

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