JP5099432B2 - Ｌｅｄ点灯装置およびｌｅｄ標識灯 - Google Patents

Description

本発明は、複数個の発光ダイオードが所定の調光率で点灯されるＬＥＤ点灯装置およびこのＬＥＤ点灯装置を配設するＬＥＤ標識灯に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いる場合、発光ダイオードに流れる電流を所定値に制御することが行われている。例えば、複数個の発光ダイオードを直列に接続し、かつ、各発光ダイオードに分流回路を並列に接続し、各発光ダイオードの発光出力により各分流回路をそれぞれ制御するようにしたＬＥＤ駆動回路が提案されている(特許文献１参照。)。この従来技術のＬＥＤ駆動回路は、分流回路がフォトカプラで構成され、フォトトランジスタが発光ダイオードに並列接続されている。そして、発光ダイオードの発光出力に応じてフォトカプラのフォトダイオードが駆動され、分流回路の分流電流が制御されて、発光ダイオードの発光出力が一定値に制御されるものである。

また、直列接続された複数個の発光ダイオードを低電流駆動するにあたり、個々の発光ダイオードのばらつきを個別に調整することができるようにした定電流駆動装置が提案されている(特許文献２参照。)。この従来技術の定電流駆動装置は、直列接続された個々の発光ダイオードに並列に負荷抵抗を接続するスイッチを構成するトランジスタを備え、このトランジスタを制御回路によりスイッチング制御することにより、直列接続された複数個の発光ダイオードに流れる電流を負荷抵抗に分流するものであり、複数個の発光ダイオードの個々の輝度特性に応じて個別に駆動電流を調整することができるものである。

ところで、空港の誘導路中心線灯（ＴＬＣＣ）の灯火において、２方向に向けてそれぞれ異なる色光を出射するものがあり、例えば一方向に緑色光、他方向に黄色光を出射するものがある。この灯火は、通常の運用時には、光源が全光に対して１０％の光度比率（調光率）で点灯されている。そして、定期点検時には、光源は、全光（１００％の光度比率）で点灯されるものである。

前記灯火に、光源として、例えば緑色発光および黄色発光の発光ダイオードを用いることができる。そして、緑色発光および黄色発光の各発光ダイオードは、直列接続され、例えば３５０ｍＡの電流が供給されて全光点灯する。そして、全光に対して１０％の光度比率で点灯させるには、緑色発光の発光ダイオードでは約２１ｍＡの電流を、黄色発光の発光ダイオードでは約２８ｍＡの電流を流すことにより行える。ここで、点灯回路から直列接続された前記発光ダイオードに２８ｍＡの電流を供給すると、黄色発光の発光ダイオードは、１０％の光度比率で点灯し、緑色発光の発光ダイオードは、約１３％の光度比率で点灯することになる。すなわち、灯火から緑色の色光が黄色の色光の約１．３倍の明るさで出射されることになり、不都合な状況となる。

この不都合な状況を解消する手段として、特許文献１または特許文献２に記載された分流回路を用いることが容易に考えられる。すなわち、緑色発光の発光ダイオードと並列的に分流回路を接続し、緑色発光の発光ダイオードに約２１ｍＡの電流が流れるように分流回路に約７ｍＡの電流を流すようにすることにより、緑色発光の発光ダイオードは、黄色発光の発光ダイオードとともに１０％の光度比率で点灯することができる。
特開平５−２９６５８号公報（第２−３頁、第１図） 特開２００５−３１０９９６号公報（第８−９頁、第１１図）

しかしながら、分流回路にフォトカプラやトランジスタを用いると、これらを制御する制御回路も必要となり、ＬＥＤ点灯装置が複雑になって高価になるという欠点を有する。また、灯火は、通常の運用時に継続的に使用され、フォトカプラやトランジスタおよび制御回路は、灯火の使用期間に亘って動作することになるので、ＬＥＤ点灯装置の省電力化が図れにくいという欠点を有する。

本発明は、発光色が異なる発光ダイオードを同一の調光率で点灯させることができて、省電力化および低コスト化を図ったＬＥＤ点灯装置およびこのＬＥＤ点灯装置を具備するＬＥＤ標識灯を提供することを目的とする。

請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置の発明は、相対的に大きい電流を出力して発光ダイオードを全光点灯させ、または相対的に小さい電流を出力して発光ダイオードを所定の調光率で点灯させる出力可変に構成された直流電源回路と；この直流電源回路の出力間に互いに直列的に接続され、一対ごとに発光ダイオードが接続される複数個の接続部と；一対の接続部ごとに発光ダイオードと並列的に接続された限流用素子およびスイッチの直列回路を有してなり、前記スイッチがオフのときに発光ダイオードが前記所定の調光率を超える調光率で点灯するものであるときには前記スイッチがオンにされ、前記直流電源回路から出力された相対的に小さい電流が前記直列回路に分流し発光ダイオードが前記所定の調光率で点灯するように前記限流用素子のインピーダンス値が設定された分流回路と； 一対の接続部ごとに１個または同一発光色の直列接続された複数個が接続された発光ダイオードと；直流電源回路の出力を切り換える切換手段と；各分流回路に限流用素子およびスイッチと直列的に接続され、切換手段の切り換え動作に応じて開閉し、直流電源回路が相対的に小さい電流を出力するときには閉路、相対的に大きい電流を出力するときには開路する自動接続手段と；を具備していることを特徴とする。

本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。

「直流電源回路から出力される電流が相対的に大きい」とは、発光ダイオードを高光度例えば全光点灯させる電流が出力され、「直流電源回路から出力される電流が相対的に小さい」とは、発光ダイオードを所定の調光率例えば全光の１０％の調光率で点灯させる電流が出力されることを意味する。そして、発光色の異なる発光ダイオードの場合には、個々の発光ダイオードが所定の調光率で点灯するときの最も大きい電流を相対的に小さい電流とするものである。

接続部は、接続端子、コネクタの接続ピン、基板の配線パターン、直流電源回路の出力線などとすることができる。言うなれば、直流電源回路の出力と発光ダイオードのリード(端子)とを電気接続している接続部材や接続部位を意味している。一対の接続部は、直流電源回路の出力間の中間に位置する接続部が隣接する接続部と共用されていてもよい。

スイッチがオンにされると、限流用素子が発光ダイオードに並列接続されるものであり、スイッチをオフしない限り、当該並列接続が継続されるものである。そして、直流電源回路から出力された相対的に小さい電流が発光ダイオードに流れるときに、当該発光ダイオードが所定の調光率を超える調光率で点灯するものであるときには、スイッチがオンにされて限流用素子が当該発光ダイオードに並列接続される。

自動接続手段は、直流電源回路が相対的に小さい電流を出力するときに閉路し、限流用素子およびスイッチの直列回路と発光ダイオードとを並列接続させるものであるが、限流用素子が発光ダイオードに並列的に接続されるか否かは、スイッチのオンオフによるものである。すなわち、自動接続手段が閉路しても、スイッチがオフされていると、分流回路は、発光ダイオードに並列接続されないものである。

本発明によれば、発光ダイオードが直流電源回路から出力された相対的に小さい電流が流れることにより所定の調光率を超える調光率で点灯するものであるときには、当該発光ダイオードに対応するスイッチがオンにされて、直流電源回路から出力された相対的に小さい電流が分流回路に分流するので、当該発光ダイオードは、所定の調光率で点灯するようになる。これにより、直流電源回路の出力間に直列的に接続された全ての発光ダイオードが所定の調光率で点灯される。また、直流電源回路が相対的に大きい電流を出力するときには、自動接続手段が開路して分流回路と発光ダイオードとの並列接続を遮断するので、スイッチがオンにされていても、発光ダイオードに相対的に大きい電流が流れて、発光ダイオードが全光点灯される。

請求項２に記載のＬＥＤ点灯装置の発明は、請求項１記載のＬＥＤ点灯装置において、直流電源回路は、交流定電流電源から供給される電流を相対的に大きい電流に変流する第１のカレントトランスと、交流定電流電源から供給される電流を相対的に小さい電流に変流する第２のカレントトランスと、第１および第２のカレントトランスにより変流された前記電流を直流に変換する整流装置とを有して構成され、切換手段は、第１および第２のカレントトランスのそれぞれの出力巻線と整流装置の入力端子とを選択的に接続する切換スイッチと、交流定電流電源から第１および第２のカレントトランスに供給される電流を検出する電流検出開路と、この電流検出回路が検出した電流値と所定値とを比較する比較回路とを有して構成され、比較回路において、電流検出回路が検出した電流値が所定値以上となったときに、切換スイッチが第１のカレントトランスと整流装置とを接続し、電流検出回路が検出した電流値が所定値を下回ったときに、切換スイッチが第２のカレントトランスと整流装置とを接続することを特徴とする。

本発明によれば、電流検出回路により交流定電流電源から第１および第２のカレントトランスに供給される電流が検出され、当該電流が所定値以上であるか所定値を下回っているかにより、切換手段の切換スイッチにより整流装置が第１のカレントトランスまたは第２のカレントトランスに接続されるので、交流定電流電源から供給される電流に応じて直流電源回路から出力される電流が自動的に可変される。

請求項３に記載のＬＥＤ点灯装置の発明は、請求項１または２記載のＬＥＤ点灯装置において、発光ダイオードは、発光色が異なっていることを特徴とする。

本発明によれば、発光色が異なっている発光ダイオードであっても、それぞれの発光ダイオードを所定の調光率で点灯可能である。

請求項４に記載のＬＥＤ標識灯の発明は、請求項１ないし３いずれか一記載のＬＥＤ点灯装置と；このＬＥＤ点灯装置を配設している灯体と；を具備していることを特徴とする。

本発明によれば、請求項１ないし３いずれか一記載のＬＥＤ点灯装置を具備するＬＥＤ標識灯が提供される。

請求項１の発明によれば、スイッチをオンに又はオフにすることにより、直列接続された複数個の発光ダイオードがそれぞれ所定の調光率で点灯するので、一対の接続部に発光ダイオードを選択的に接続することができ、全ての発光ダイオードを全光点灯または所定の調光率で点灯させることができるとともに、分流回路が限流用素子およびスイッチを有する簡素な直列回路からなり、通常の運用時に限流用素子に流れる電流が相対的に小さい電流の分流された電流であって限流用素子での消費電力が小さいので、ＬＥＤ点灯装置の低コスト化および省電力化を図ることができる。

また、自動接続手段は、発光ダイオードが調光点灯されるときには閉路して分流回路と発光ダイオードとの並列接続の状態を維持し、発光ダイオードが全光点灯されるときには開路して分流回路と発光ダイオードとの並列接続を遮断するので、定期点検時などの発光ダイオードの点灯状態を切り換えるときに、分流回路のスイッチをオンに又はオフに切り換える手間を省略することができて省力化を図ることができ、かつスイッチの切り換えの間違いや忘れを防止することができる。

請求項２の発明によれば、交流定電流電源から供給される電流に応じて第１および第２のカレントトランスと整流装置との接続が自動的に切り換わるので、通常の運用時および定期点検時における第１および第２のカレントトランスと整流装置との接続ミスを防止することができる。

請求項３の発明によれば、複数個の発光ダイオードの発光色がそれぞれ異なっていても、分流回路のスイッチをオンに又はオフに設定することにより、全ての発光ダイオードを同一の所定の調光率で点灯させることができる。

請求項４の発明によれば、請求項１ないし３いずれか一記載のＬＥＤ点灯装置を具備するので、発光色が異なる発光ダイオードを同一の所定の調光率で点灯させることができるとともに、省電力化および低コスト化されたＬＥＤ標識灯を提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の前提となる参考例について説明する。

図１は、本発明の参考例を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図である。ＬＥＤ点灯装置１は、直流電源回路２、複数個の接続部としての接続端子３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、分流回路５、６、発光ダイオード７、８、切換手段を構成する切換スイッチ９、電流検出回路１０および比較回路１１を有して構成されている。

接続端子３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂは、直流電源回路２の出力端子であり、接続端子３ｂ，４ａを接続して直流電源回路２の出力間に発光ダイオード７，８を介して直列的に接続されている。そして、一対の接続端子３ａ，３ｂに発光ダイオード７が接続され、一対の接続端子４ａ，４ｂに発光ダイオード８が接続されている。ここで、発光ダイオード７，８は、図中それぞれ１個が記載されているが、１個であってもよく、同一の発光色を放射する直列接続された複数個であってもよい。

発光ダイオード７は、緑色の色光を放射し、発光ダイオード８は、黄色の色光を放射するものである。発光ダイオード７，８は、面実装形または砲弾形のいずれに形成されたものであってもよい。なお、以下の発光ダイオード７，８を全光点灯させる３５０ｍＡの電流、発光ダイオード７を１０％の調光率（所定の調光率）で調光点灯させる２１ｍＡの電流および発光ダイオード８を１０％の調光率で調光点灯させる２８ｍＡの電流は、本願発明者により適宜選定された一の発光ダイオード７，８の実験結果によるものである。

直流電源回路２は、相対的に大きい電流例えば３５０ｍＡ、または相対的に小さい電流例えば２８ｍＡを出力する二段の出力可変に構成されているものである。そして、相対的に大きい電流を出力して直列的に接続された発光ダイオード７，８を全光点灯させ、相対的に小さい電流を出力して発光ダイオード７，８を所定の調光率例えば１０％の調光率で点灯させるものである。

分流回路５は、限流用素子としての抵抗Ｒ１およびスイッチとしての手動スイッチＳＷ１の直列回路からなり、一対の接続端子３ａ，３ｂに並列的に接続されている。また、分流回路６は、限流用素子としての抵抗Ｒ２およびスイッチとしての手動スイッチＳＷ２の直列回路からなり、一対の接続端子４ａ，４ｂに並列的に接続されている。

手動スイッチＳＷ１および手動スイッチＳＷ２は、直流電源回路２から相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）が出力されるときにはそれぞれオフされる。これにより、発光ダイオード７および発光ダイオード８には相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）が流れて、発光ダイオード７および発光ダイオード８は、それぞれ全光点灯する。

そして、手動スイッチＳＷ１および手動スイッチＳＷ２がそれぞれオフされている状態で、直流電源回路２から相対的に小さい電流（２８ｍＡ）が出力されると、発光ダイオード７および発光ダイオード８には相対的に小さい電流（２８ｍＡ）が流れて、発光ダイオード７は、１３％の調光率で点灯し、発光ダイオード８は、所定の調光率（１０％）で点灯する。この調光率の相違は、流れる電流(波高値)の大小による発光色の変化および温度上昇による発光効率の変化などが絡む特性と考えられ、その特性の変化量が発光色の異なる発光ダイオード７，８間では異なるからであると考えられている。ここで、発光ダイオード７を所定の調光率（１０％）で点灯させるために、分流回路５の手動スイッチＳＷ１をオンにする。

手動スイッチＳＷ１をオンにすると、直流電源回路２から出力された相対的に小さい電流が分流回路５に分流される。そして、分流回路５の抵抗Ｒ１の抵抗値は、分流回路５に７ｍＡの電流が流れるように、その抵抗値（インピーダンス値）が設定されている。これにより、相対的に小さい電流（２８ｍＡ）のうち、２１ｍＡの電流が発光ダイオード７に流れて、発光ダイオード７は、所定の調光率（１０％）で点灯する。

そして、分流回路６の手動スイッチＳＷ２は、一対の接続端子４ａ，４ｂに黄色発光の発光ダイオード８が接続されているので、オフにされるが、抵抗Ｒ２の抵抗値は、分流回路５の抵抗Ｒ１の抵抗値と同一に設定されているものである。すなわち、分流回路５および分流回路６は、同一に形成されている。これにより、一対の接続端子４ａ，４ｂに緑色発光のダイオード７を接続することもできる。この場合、分流回路６の手動スイッチＳＷ２は、オンにされる。

また、一対の接続端子３ａ，３ｂおよび一対の接続端子４ａ，４ｂの両方に、黄色発光の発光ダイオード８を接続することもできる。この場合、手動スイッチＳＷ１および手動スイッチＳＷ２は、両方ともオフされる。また、一対の接続端子３ａ，３ｂに黄色発光の発光ダイオード８を接続し、一対の接続端子４ａ，４ｂに緑色発光の発光ダイオード７を接続することもできる。この場合、手動スイッチＳＷ１は、オフにされ、手動スイッチＳＷ２は、オンにされる。

このように、一対の接続端子３ａ，３ｂおよび一対の接続端子４ａ，４ｂに、発光ダイオード７および発光ダイオード８を選択的に接続することができ、ＬＥＤ点灯装置１の汎用性が向上しているものである。例えば、空港の路面に埋設される２方向に光を出射する誘導路中心線灯（ＴＣＬＬ）の灯火において、ＬＥＤ点灯装置１を用いれば、２方向に緑色光または黄色光を出射させることができ、または、一方向に緑色光を、他方向に黄色光を出射することができ、あるいは、一方向に黄色光を、他方向に緑色光を出射することができるものである。

そして、直流電源回路２は、第１のカレントトランス１２、第２のカレントトランス１３および整流装置１４を有して構成されている。第１のカレントトランス１２は、互いに絶縁された一次巻線１２ａおよび出力巻線としての二次巻線１２ｂを有し、第２のカレントトランス１３は、互いに絶縁された一次巻線１３ａおよび出力巻線としての二次巻線１３ｂを有している。そして、第１および第２のカレントトランス１２，１３のそれぞれの一次巻線１２ａ，１３ａは、第３および第４のカレントトランス１５，１６のそれぞれの一次巻線１５ａ，１６ａとともに直列接続されている。そして、第１のカレントトランス１２の一次巻線１２ａの一端１２ａ１および第４のカレントトランス１６の一次巻線１６ａの他端１６ａ２が入力端子１７ａ，１７ｂに接続されている。入力端子１７ａ，１７ｂは、交流定電流電源１８に接続されている。また、入力端子１７ａ，１７ｂには、サージ吸収用のバリスタＶＡ１が接続されている。

第１のカレントトランス１２の二次巻線１２ｂの他端１２ｂ２および第２のカレントトランス１３の二次巻線１３ｂの他端１３ｂ２は、共通に接続されて、整流装置１４の一方の入力端子１４ａに接続されている。そして、第１のカレントトランス１２の二次巻線１２ｂの一端１２ｂ１は、リレー接点１９の常開接点１９ａおよびリレー接点２０の常閉接点２０ｂに接続され、第２のカレントトランス１３の二次巻線１３ｂの一端１３ｂ１は、リレー接点１９の常閉接点１９ｂおよびリレー接点２０の常開接点２０ａに接続されている。そして、リレー接点１９の共通接点１９ｃが整流装置１４の他方の入力端子１４ｂに接続され、リレー接点２０の共通接点２０ｃが整流装置１４の一方の入力端子１４ａに接続されている。

第１〜第４のカレントトランス１２，１３，１５，１６のそれぞれの一次巻線１２ａ，１３ａ，１５ａ，１６ａには、交流定電流電源１８から供給される電流が流れる。交流定電流電源１８は、通常の運用時には相対的に小さい所定の電流(例えば４．８Ａ)を供給し、定期点検時などにおいては相対的に大きい定格電流(例えば６．６Ａ)を供給する。

第１のカレントトランス１２は、一次巻線１２ａに相対的に大きい定格電流(６．６Ａ)が流れているときに二次巻線１２ｂに相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）が流れるように変流し、第２のカレントトランス１３は、一次巻線１３ａに相対的に小さい所定の電流(４．８Ａ)が流れているときに二次巻線１３ｂに相対的に小さい電流（２８ｍＡ）が流れるように変流するものである。そして、第１のカレントトランス１２により変流された相対的に大きい電流または第２のカレントトランス１３により変流された相対的に小さい電流は、整流装置１４により直流に変換されるものである。

整流装置１４は、例えばダイオードブリッジで形成された整流器であり、直流に変換した前記相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）または相対的に小さい電流（２８ｍＡ）を出力するように形成されている。そして、整流装置１４の出力間には、抵抗Ｒ１８、ツェナーダイオードＺＤ１および抵抗Ｒ１９の直列回路と、この直列回路と並列接続されゲートがツェナーダイオードＺＤ１のアノード側に接続されたサイリスタＳＣＲ１からなる過電圧防止回路２１が接続されている。この過電圧防止回路２１は、整流装置１４から過電圧が出力されると導通し、発光ダイオード７，８に過電圧が印加することを防止するものである。

そして、整流装置１４から出力される相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）または相対的に小さい電流（２８ｍＡ）の二段の出力可変は、切換スイッチ９の切換え動作により行われるものである。切換スイッチ９は、リレー２２のリレー接点１９およびリレー接点２０により構成されている。リレー接点１９およびリレー接点２０は、第１および第２のカレントトランス１２，１３を整流装置１４に上記で説明したように接続している。

通常の運用時、すなわち交流定電流電源１８から相対的に小さい所定の電流（４．８Ａ）が入力端子１７ａ，１７ｂに供給されているときには、リレー２２は、消勢するようにしている。これにより、リレー接点１９の共通接点１９ｃが常閉接点１９ｂに接続され、リレー接点２０の共通接点２０ｃが常閉接点２０ｂに接続されて、整流装置１４が第２のカレントトランス１３に接続される。このとき、第１のカレントトランス１２の二次巻線１２ｂの両端１２ｂ１，１２ｂ２間は、リレー接点１９およびリレー接点２０により短絡される。整流装置１４は、第２のカレントトランス１３からの電流を直流に変換して、相対的に小さい電流（２８ｍＡ）を出力する。

また、定期点検時、すなわち交流定電流電源１８から相対的に大きい定格電流（６．６Ａ）が入力端子１７ａ，１７ｂに供給されているときには、リレー２２は、付勢するようにしている。これにより、リレー接点１９の共通接点１９ｃが常開接点１９ａに接続され、リレー接点２０の共通接点２０ｃが常開接点２０ａに接続されて、整流装置１４が第１のカレントトランス１２に接続される。このとき、第２のカレントトランス１３の二次巻線１３ｂの両端１３ｂ１，１３ｂ２間は、リレー接点１９およびリレー接点２０により短絡される。整流装置１４は、第１のカレントトランス１２からの電流を直流に変換して、相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）を出力する。このように、リレー接点１９，２０からなる開閉スイッチ９は、第１および第２のカレントトランス１２，１３のそれぞれの二次巻線１２ｂ，１３ｂと整流装置１４とをリレー２２の付勢、消勢に応じて選択的に接続する。

そして、リレー２２を付勢させる電圧は、第３のカレントトランス１５に流れる電流により生成している。すなわち、第３のカレントトランス１５の二次巻線１５ｂの両端間は、整流器２３の入力側に接続され、二次巻線１５ｂに流れる電流が整流器２３に入力されている。整流器１５の出力側には、逆流防止用のダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１が接続されている。整流器２３により整流された電流により、コンデンサＣ１が充電され、コンデンサＣ１の両端間に直流電圧が発生している。リレー２２のリレーコイルは、トランジスタＱ１を介してコンデンサＣ１の両端間に接続されている。トランジスタＱ１がオンすると、コンデンサＣ１の両端間電圧がリレー２２のリレーコイルに印加されてリレー２２が付勢し、トランジスタＱ１がオフすると、コンデンサＣ１の両端間電圧がリレー２２のリレーコイルに印加されなくなってリレー２２が消勢し、切換スイッチ９の上記に説明した切換え動作が行われるものである。そして、リレー２２のリレーコイルの両端間には、サージ吸収用のダイオードＤ２が接続されている。

また、コンデンサＣ１の両端間には、コンデンサＣ２が接続され、さらに定電圧集積回路２４が接続されている。定電圧集積回路２４の出力間には、コンデンサＣ３およびコンデンサＣ４が接続されている。コンデンサＣ４の両端間には、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４の直列回路が接続され、コンデンサＣ４の両端間電圧を分圧している。抵抗Ｒ４には、コンデンサＣ５が接続されている。また、コンデンサＣ１の両端間には、抵抗Ｒ５および抵抗Ｒ６の直列回路が接続され、コンデンサＣ１の両端間電圧を分圧している。

そして、抵抗Ｒ４の両端間電圧が比較器２５の反転入力端子に入力され、抵抗Ｒ６の両端間電圧が比較器２５の非反転入力端子に入力されている。比較器２５は、コンデンサＣ１の両端間電圧により動作し、抵抗Ｒ４の両端間電圧が抵抗Ｒ６の両端間電圧以上になると、ハイ信号(例えばＤＣ５Ｖ)を出力する。すなわち、比較器２５は、コンデンサＣ１の両端間電圧とコンデンサＣ４の両端間電圧（定電圧集積回路２４の出力電圧）を比較しているものであり、コンデンサＣ１の両端間電圧がコンデンサＣ４の両端間電圧以上になると、ハイ信号を出力する。

比較器２５の出力端子は、ダイオードＤ１の前段側において整流器２３の出力間に接続された電界効果トランジスタＱ２のゲート（制御端子）にゲート抵抗Ｒ７を介して接続されている。電界効果トランジスタＱ２のゲートおよびソース間には、ゲート・ソース抵抗Ｒ８が接続されている。電界効果トランジスタＱ２は、比較器２５からハイ信号が出力されると、オンし、整流器２３の出力間を短絡する。すなわち、電界効果トランジスタＱ２がオンオフすることにより、定電圧集積回路２４の出力電圧（コンデンサＣ４の両端間電圧）が予め設定された一定電圧に制御されるものである。したがって、コンデンサＣ１の両端間電圧も一定の電圧となるものである。コンデンサＣ１(整流器２３)の負極側は、第４のカレントトランス１６の二次巻線１６ｂの他端１６ｂ２に接続されている。

そして、定電圧集積回路２４の出力電圧は、抵抗Ｒ９、抵抗Ｒ１０および可変抵抗ＶＲ１により分圧されている。そして、抵抗Ｒ１０および可変抵抗ＶＲ１の両端間には、コンデンサＣ６が接続されており、抵抗Ｒ１０および可変抵抗ＶＲ１の両端間電圧がコンデンサＣ６により安定化されて、比較回路としての比較器１１の反転入力端子に入力されている。抵抗Ｒ１０および可変抵抗ＶＲ１の両端間電圧は、所定値を形成し、可変抵抗ＶＲ１は、当該所定値を可変するものである。そして、比較器１１の非反転入力端子には、電流検出回路１０から出力された電圧値が入力されている。

電流検出回路１０は、第４のカレントトランス１６の二次巻線１６ｂの両端１６ｂ１，１６ｂ２に接続された電圧発生用の抵抗Ｒ１１と、抵抗Ｒ１２、整流用のダイオードＤ３、時定数回路を形成する抵抗Ｒ１３、抵抗Ｒ１４およびコンデンサＣ７からなる平均値化回路とを有して構成されている。第４のカレントトランス１６の一次巻線１６ａは、第１および第２のカレントトランス１２，１３のそれぞれの一次巻線１２ａ，１３ａと直列的に接続されているので、電流検出回路１０は、交流定電流電源１８から第１および第２のカレントトランス１２，１３に供給される電流を検出するものである。すなわち、交流定電流電源１８から供給される相対的に大きい定格電流（６．６Ａ）または相対的に小さい所定の電流（４．８Ａ）を検出し、それぞれ電圧に変換して比較器１１の非反転入力端子に入力している。そして、比較器１１の所定値は、交流定電流電源１８から供給される相対的に大きい定格電流（６．６Ａ）と相対的に小さい所定の電流（４．８Ａ）の中間値例えば５．５Ａの電流に相当するように、可変抵抗ＶＲ１により設定されている。

比較器１１は、非反転入力端子および出力端子間に正帰還(フィードバック)用の抵抗Ｒ１５が接続され、出力端子がベース抵抗Ｒ１６を介してトランジスタＱ１のベースに接続されている。トランジスタＱ１のベース、エミッタ間には、エミッタ抵抗Ｒ１７が接続されている。

比較器１１は、電流検出回路１０が検出した電流が所定値以上となったときに、すなわち交流定電流電源１８から相対的に大きい定格電流（６．６Ａ）が供給されるときに、ハイ信号（ＤＣ５Ｖ）を出力する。これにより、トランジスタＱ１がオンし、リレー２２のリレーコイル間にコンデンサＣ１の両端間電圧が印加してリレー２２が付勢し、開閉スイッチ９のリレー接点１９，２０が第１のカレントトランス１２と整流装置１４とを接続するように切り換わる。

また、比較器１１は、電流検出回路１０が検出した電流が所定値を下回ったときに、すなわち交流定電流電源１８から相対的に小さい所定の電流（４．８Ａ）が供給されるときに、ロウ信号を出力する。これにより、トランジスタＱ１がオフし、リレー２２のリレーコイル間にコンデンサＣ１の両端間電圧が印加されなくなりリレー２２が消勢する。開閉スイッチ９のリレー接点１９，２０は、第２のカレントトランス１３と整流装置１４とを接続するように切り換わる。

このように、交流定電流電源１８から相対的に大きい定格電流（６．６Ａ）または相対的に小さい所定の電流（４．８Ａ）が供給されることにより、整流装置１４は、第１のカレントトランス１２または第２のカレントトランス１３に接続され、相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）または相対的に小さい電流（２８ｍＡ）を発光ダイオード７，８に供給する。電流検出回路１０、比較回路としての比較器１１、リレー２２およびリレー接点１９，２０からなる開閉スイッチ９は、直流電源回路２の出力を切り換える切換手段を形成している。

次に、本発明の参考例の作用について述べる。

通常の運用時、発光ダイオード７，８は、所定の調光率(全光の１０％)で点灯される。したがって、緑色発光の発光ダイオード７が接続されている一対の接続端子３ａ，３ｂに並列接続されている分流回路５の手動スイッチＳＷ１をオンにする。一方、黄色発光の発光ダイオード８が接続されている一対の接続端子４ａ，４ｂに並列接続されている分流回路６の手動スイッチＳＷ２をオフにする。

そして、交流定電流電源１８から相対的に小さい所定の電流（４．８Ａ）が第１〜第４のカレントトランス１２，１３，１５，１６に供給されると、比較器１１において、当該電流は、所定値を下回っているので、比較器１１からロウ信号が出力され、トランジスタＱ１は、オフし、リレー２２のリレーコイル間にコンデンサＣ１の両端間電圧が印加されなく、リレー２２は消勢する。これにより、開閉スイッチ９のリレー接点１９，２０が切り換わらず、整流装置１４は、第２のカレントトランス１３に接続される。

整流装置１４は、第２のカレントトランス１３により変流された相対的に小さい交流電流を整流し、相対的に小さい電流（２８ｍＡ）を出力する。この電流は、分流回路５で分流され、分流回路５に７ｍＡの電流が流れ、発光ダイオード７に２１ｍＡの電流が流れる。発光ダイオード７は、全光に対して１０％の調光率で点灯し、緑色の色光を放射する。

分流回路５および発光ダイオード７を流れた電流は、合流した後、分流回路６に分流されず、発光ダイオード８に流れる。発光ダイオード８には、２８ｍＡの電流が流れる。発光ダイオード８は、全光に対して１０％の調光率で点灯し、黄色の色光を放射する。

このように、発光色が異なる発光ダイオード７，８を光源に用いても、各発光ダイオード７，８を全光に対して所定の調光率（１０％）で点灯させることができる。そして、分流回路５に流れる電流は、７ｍＡと非常に小さいので、限流用の抵抗Ｒ１での消費電力は、非常に小さいものとなっている。また、リレー２２は、消勢しているので、リレー２２での電力消費が生じないものである。

そして、定期点検時などでは、発光ダイオード７，８を全光点灯させて、発光ダイオード７，８のそれぞれの光出力などが検査される。このとき、分流回路５の手動スイッチＳＷ１をオフにする。また、分流回路６の手動スイッチＳＷ２もオフにする。

そして、交流定電流電源１８から相対的に大きい定格電流（６．６Ａ）が第１〜第４のカレントトランス１２，１３，１５，１６に供給されると、比較器１１において、当該電流は、所定値以上となっているので、比較器１１からハイ信号が出力される。これにより、トランジスタＱ１は、オンし、リレー２２のリレーコイル間にコンデンサＣ１の両端間電圧が印加されて、リレー２２が付勢する。リレー２２の付勢により、開閉スイッチ９のリレー接点１９，２０が切り換わり、整流装置１４は、第２のカレントトランス１３から第１のカレントトランス１２に接続される。

整流装置１４は、第１のカレントトランス１２により変流された相対的に大きい交流電流を整流し、相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）を出力する。この電流は、分流回路５，６に流れず、直列接続された発光ダイオード７および発光ダイオード８に流れる。発光ダイオード７および発光ダイオード８は、全光点灯し、それぞれ緑色光および黄色光を放射する。そして、全光点灯時における緑色光および黄色光のそれぞれの光出力が検査される。

上述したように、交流定電流電源１８から第１〜第４のカレントトランス１２，１３，１５，１６に供給される相対的に大きい定格電流（６．６Ａ）または相対的に小さい所定の電流（４．８Ａ）に応じて、第１および第２のカレントトランス１２，１３と整流装置１４との開閉スイッチ９による接続が自動的に切り換わるので、通常の運用時および定期点検時における第１および第２のカレントトランス１２，１３と整流装置１４との接続ミスを防止することができ、直流電源回路２から出力される相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）および相対的に小さい電流（２８ｍＡ）を自動的に可変することができる。

そして、発光色がそれぞれ異なる発光ダイオード７，８であっても、分流回路５，６の手動スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンにまたはオフにすることにより、発光ダイオード７，８を全光点灯または同一の所定の調光率（１０％）で点灯させることができる。

そして、分流回路５，６のそれぞれの抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値（インピーダンス値）を同一にすることにより、一対の接続端子３ａ，３ｂおよび一対の接続端子４ａ，４ｂに緑色光の発光ダイオード７または黄色発光のダイオード８を選択的に接続することができる。例えば、２方向に出射光を出射するＬＥＤ標識灯において、２方向とも緑色光または黄色光を出射させることができ、一方向に緑色光、他方向に黄色光を、または、一方向に黄色光、他方向に緑色光をそれぞれ出射することができる。したがって、ＬＥＤ点灯装置１の汎用性が向上しているものである。

そして、通常の運用時、分流回路５，６での抵抗Ｒ１，Ｒ２での消費電力が小さく、リレー２２が消勢されてリレー２２での電力消費が生じないので、ＬＥＤ点灯装置１を省電力化することができる。また、分流回路５，６は、抵抗Ｒ１，Ｒ２および手動スイッチＳＷ１，ＳＷ２の直列回路の簡素な構成であるので、ＬＥＤ点灯装置１の低コスト化を図ることができる。

なお、手動スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ＬＥＤ点灯装置１の回路部品が実装される回路基板に設けてもよいが、ＬＥＤ点灯装置１を配設しているＬＥＤ標識灯の操作しやすく、かつ不所望に操作されない部位に設けると好適である。

また、上記参考例において、緑色発光および黄色発光の２種の発光色のダイオード７、８を用いたが、発光色が３種以上の発光ダイオードを用いることもできる。この場合、一対の接続端子（接続部）ごとに接続された分流回路において、限流用素子としての抵抗の抵抗値（インピーダンス値）をそれぞれの発光ダイオードが所定の調光率で点灯するように設定すればよい。

次に、本発明の第１の実施形態について説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。

図２に示すＬＥＤ点灯装置２６は、図１に示すＬＥＤ点灯装置１において、限流用素子としての抵抗Ｒ１およびスイッチとしての手動スイッチＳＷ１の直列回路と直列的に自動接続手段としての常閉のリレー接点２７が接続されて分流回路２８が形成され、限流用素子としての抵抗Ｒ２およびスイッチとしての手動スイッチＳＷ２の直列回路と直列的に自動接続手段としての常閉のリレー接点２９が接続されて分流回路３０が形成されたものである。

リレー接点２７およびリレー接点２９は、リレー２２の制御に応じて開閉動作するものであり、リレー２２が消勢していると閉路し、リレー２２が付勢すると開路する。すなわち、直流電源回路２が相対的に小さい電流（２８ｍＡ）を出力するときには、比較器１１がロウ信号を出力し、リレー２２が消勢されるので、リレー接点２７が閉路して分流回路２８と発光ダイオード７との並列接続の状態を維持し、リレー接点２９が閉路して分流回路３０と発光ダイオード８との並列接続の状態を維持するものである。また、直流電源回路２が相対的に大きい電流（３５０ｍＡ）を出力するときには、比較器１１がハイ信号を出力し、リレー２２が付勢されるので、リレー接点２７が開路して分流回路２８と発光ダイオード７との並列接続を遮断し、リレー接点２９が開路して分流回路３０と発光ダイオード８との並列接続を遮断するものである。したがって、定期点検時などで発光ダイオード７，８を全光点灯させるときに、分流回路２８の手動スイッチＳＷ１をオンからオフに切り換えることを要しないものである。

このように、発光ダイオード７，８の点灯状態を、所定の調光率（１０％）から全光に、または全光から所定の調光率（１０％）に切り換えるときに、分流回路２８，３０の手動スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンにまたはオフに切り換える手間を省略することができて省力化を図ることができるとともに、手動スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切り換えの間違いや忘れを防止することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ標識灯の概略側断面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

図３に示すＬＥＤ標識灯３１は、例えば空港の滑走路や誘導路などの路面に埋め込まれる埋込型の航空標識灯であって、例えば相反する２方向に出射光を照射して滑走路や誘導路などの中心線を示すものであり、図１に示すＬＥＤ点灯装置１およびこのＬＥＤ点灯装置１を配設している灯体３２を有して構成されている。

灯体３２は、アルミ鋳物などからなり、それぞれ略円盤状に形成された上部灯体３３と下部灯体３４とを固着して形成されている。下部灯体３４は、地中に埋設されるベース３５の上面凹部に嵌合され、ボルトなどによってベース３５に固定されている。そして、上部灯体３３と下部灯体３４との間には、空間部３６が形成され、この空間部３６と上部灯体３３の外面とを連通する一対の透光部３７，３７が互いに反対方向に向かって開口形成されている。各透光部３７には、レンズ３８が液密に配設されている。

各透光部３７側の下部灯体３４の内部には、支持部３９が設けられており、この支持部３９にユニット体４０がそれぞれ支持されている。ユニット体４０の透光部３７側には、発光ダイオード７，８がそれぞれ透光部３７側を向くようにして、発光ダイオード７，８を実装している基板４１がそれぞれ取り付けられている。発光ダイオード７，８は、それぞれ面実装形であり、それぞれ直列接続された複数個がそれぞれの基板４１に実装されている。

また、空間部３６には、ＬＥＤ点灯装置１の回路部品を収納している点灯ユニット４２が収納され、この点灯ユニット４２は、下部灯体３４に図示しないネジにより固定されている。

ベース３５には、交流定電流電源１８から電流を供給する図示しない電源線が引き込まれており、ベース３５に灯体３２を固定する際に、電源線がＬＥＤ点灯装置１の入力端子１７ａ，１７ｂに接続されている。

ＬＥＤ標識灯３１は、ＬＥＤ点灯装置１を具備するので、省電力化および低コスト化されて、通常の運用時には発光色が異なる発光ダイオード７，８を同一の調光率（１０％）で点灯させることができる。

本発明の参考例を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図。 本発明の第１の実施形態を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図。 本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ標識灯の概略側断面図。

符号の説明

１，２６…ＬＥＤ点灯装置
２…直流電源回路
３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ…接続部としての接続端子
５，６，２８，３０…分流回路
７，８…発光ダイオード
９…切換手段を構成する切換スイッチ
１０…切換手段を構成する電流検出回路
１１…切換手段を構成する比較回路としての比較器
２７，２９…自動開閉手段としてのリレー接点
３１…ＬＥＤ標識灯
３２…灯体
Ｒ１，Ｒ２…限流用素子としての抵抗
ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチとしての手動スイッチ

Claims (4)

1. 相対的に大きい電流を出力して発光ダイオードを全光点灯させ、または相対的に小さい電流を出力して発光ダイオードを所定の調光率で点灯させる出力可変に構成された直流電源回路と； この直流電源回路の出力間に互いに直列的に接続され、一対ごとに発光ダイオードが接続される複数個の接続部と； 一対の接続部ごとに発光ダイオードと並列的に接続された限流用素子およびスイッチの直列回路を有してなり、前記スイッチがオフのときに発光ダイオードが前記所定の調光率を超える調光率で点灯するものであるときには前記スイッチがオンにされ、前記直流電源回路から出力された相対的に小さい電流が前記直列回路に分流し発光ダイオードが前記所定の調光率で点灯するように前記限流用素子のインピーダンス値が設定された分流回路と； 一対の接続部ごとに１個または同一発光色の直列接続された複数個が接続された発光ダイオードと； 直流電源回路の出力を切り換える切換手段と； 各分流回路に限流用素子およびスイッチと直列的に接続され、切換手段の切り換え動作に応じて開閉し、直流電源回路が相対的に小さい電流を出力するときには閉路、相対的に大きい電流を出力するときには開路する自動接続手段と；を具備していることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
2. 直流電源回路は、交流定電流電源から供給される電流を相対的に大きい電流に変流する第１のカレントトランスと、交流定電流電源から供給される電流を相対的に小さい電流に変流する第２のカレントトランスと、第１および第２のカレントトランスにより変流された前記電流を直流に変換する整流装置とを有して構成され、切換手段は、第１および第２のカレントトランスのそれぞれの出力巻線と整流装置の入力端子とを選択的に接続する切換スイッチと、交流定電流電源から第１および第２のカレントトランスに供給される電流を検出する電流検出開路と、この電流検出回路が検出した電流値と所定値とを比較する比較回路とを有して構成され、比較回路において、電流検出回路が検出した電流値が所定値以上となったときに、切換スイッチが第１のカレントトランスと整流装置とを接続し、電流検出回路が検出した電流値が所定値を下回ったときに、切換スイッチが第２のカレントトランスと整流装置とを接続することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
3. 発光ダイオードは、発光色が異なっていることを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤ点灯装置。
4. 請求項１ないし３いずれか一記載のＬＥＤ点灯装置と； このＬＥＤ点灯装置を配設している灯体と；を具備していることを特徴とするＬＥＤ標識灯。

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