JP6817574B2 - 固体光源点灯装置、照明装置、車載照明器具及び二輪自動車 - Google Patents

Description

本発明は、固体光源点灯装置、照明装置、車載照明器具及び二輪自動車に関する。より詳細には、本発明は、複数の固体光源を点灯させる固体光源点灯装置、当該固体光源点灯装置と複数の固体光源を有する照明装置、当該照明装置を有する車載照明器具、及び当該車載照明器具を搭載する二輪自動車に関する。

従来の固体光源点灯装置の一例として、特許文献１記載のＬＥＤ制御装置を例示する。特許文献１記載のＬＥＤ制御装置（以下、従来例という）は、１つ以上のＬＥＤからなるロービームＬＥＤ群と、複数のＬＥＤからなるハイビームＬＥＤ群と、ロービームＬＥＤ群とハイビームＬＥＤ群の直列回路に駆動電流を供給する変換部とを備えている。さらに、この従来例は、駆動電流を目標値に近付けるように変換部を制御する制御部と、複数のＬＥＤの各々と並列に接続されている複数のバイパススイッチとを備えている。変換部は、電圧制御コンバータと、電流制御コンバータとを備えている。電圧制御コンバータは、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、車載のバッテリから供給される入力電圧を中間電圧に変換する。電流制御コンバータは、降圧チョッパ回路であり、中間電圧を駆動電流に変換する。

制御部は、全てのバイパススイッチをオフすることでロービームＬＥＤ群とハイビームＬＥＤ群の全てのＬＥＤを点灯してハイビーム照射機能を実現する。また、制御部は、ハイビームＬＥＤ群の各ＬＥＤと並列に接続されているバイパススイッチを全てオンすることでロービームＬＥＤ群の全てのＬＥＤのみを点灯してロービーム照射機能を実現する。

特開２０１４−１９７４９５号公報

ところで、車載のバッテリから供給される入力電圧は、バッテリの充電状態やバッテリから給電される負荷（例えば、車載の音響機器や空調機器など）の動作状況に応じて大きく変動する。例えば、自動車（二輪自動車を含む）に搭載されているバッテリの電圧は、通常、定格値を１２［Ｖ］として９［Ｖ］〜１６［Ｖ］の範囲内で変動する場合がある。前記従来例は、変換部の電圧制御コンバータで入力電圧を昇圧することにより、入力電圧が低下しても全てのＬＥＤを点灯させることができる。ここで、自動車（特に二輪自動車）に搭載される固体光源点灯装置は、更なる小型化が要求されている。しかしながら、昇降圧形の電圧制御コンバータと電流制御コンバータの２種類のコンバータを必要とする従来例の構成では、更なる小型化を図ることが困難であった。

本発明の目的は、入力電圧が低下した場合でも固体光源を点灯させつつ更なる小型化を図ることのできる固体光源点灯装置、照明装置、車載照明器具及び二輪自動車を提供することである。

本発明の一態様に係る固体光源点灯装置は、直流電圧が入力される入力部と、複数の固体光源が電気的に直列接続される出力部と、前記出力部から出力する出力電流を調整する調整部とを備えている。前記固体光源点灯装置は、前記複数の固体光源のうちの少なくと
も１つの固体光源と電気的に並列接続されるスイッチ素子と、前記スイッチ素子をオン・オフする制御部とを備えている。前記制御部は、前記入力部に入力される前記直流電圧がしきい値電圧よりも高い場合に前記スイッチ素子をオフし、前記直流電圧が前記しきい値電圧以下である場合に前記スイッチ素子をオンしている。前記しきい値電圧は、前記スイッチ素子がオフしている状態で前記複数の固体光源を点灯させるために必要な電圧以上の電圧である。前記出力部に対して前記スイッチ素子と電気的に直列接続される追加スイッチ素子を更に備える。前記制御部は、前記直流電圧が追加しきい値電圧よりも高い場合に前記追加スイッチ素子をオフし、前記直流電圧が前記追加しきい値電圧以下である場合に前記追加スイッチ素子をオンする。前記追加しきい値電圧は、前記しきい値電圧よりも低く、かつ、前記複数の固体光源のうちの少なくとも１つの固体光源を点灯させるために必要な電圧以上の電圧である。前記スイッチ素子は、外部の切替スイッチと電気的に並列接続されている。

本発明の一態様に係る照明装置は、前記固体光源点灯装置と、前記固体光源点灯装置の出力部に電気的に直列接続される複数の固体光源とを有する。

本発明の一態様に係る車載照明器具は、前記照明装置と、前記複数の固体光源を保持して車体に取り付けられる灯体とを有する。

本発明の一態様に係る二輪自動車は、前記車載照明器具と、前記車載照明器具の前記灯体が取り付けられる車体とを有する。

本発明の固体光源点灯装置、照明装置、車載照明器具及び二輪自動車は、入力電圧が低下した場合でも固体光源を点灯させつつ更なる小型化を図ることができるという効果がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る固体光源点灯装置及び照明装置の回路図である。 図２Ａは、同上の固体光源点灯装置の変形例１における要部の回路図である。図２Ｂは、同上の固体光源点灯装置の変形例２における要部の回路図である。 図３Ａは、同上の固体光源点灯装置の変形例３における調整部の回路図である。図３Ｂは、同上の固体光源点灯装置の変形例４における調整部の回路図である。 図４は、同上の固体光源点灯装置の変形例５の回路図である。 図５は、同上の固体光源点灯装置の変形例６の回路図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る車載照明器具及び二輪自動車の正面図である。

以下、本実施形態に係る固体光源点灯装置１、照明装置３、車載照明器具５及び二輪自動車６について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施形態の固体光源点灯装置１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなる固体光源を点灯するように構成されている。ただし、固体光源はＬＥＤに限定されず、有機エレクトロルミネッセンス素子又は半導体レーザー素子などであっても構わない。なお、以下の実施形態は本発明の実施形態の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態の固体光源点灯装置１は、図１に示すように、入力部１０と、出力部１１と、調整部１２と、第１スイッチ素子１３と、制御部１４とを備えている。入力部１０は、端子台若しくはコネクタで構成されることが好ましい。入力部１０は、第１入力端子１００と、第２入力端子１０１とを有している。第１入力端子１００は、バッテリ４の正極と電気的に接続される。第２入力端子１０１は、バッテリ４の負極と電気的に接続される。ただし、第１入力端子１００及び第２入力端子１０１は、プリント回路基板に設けられるランドであっても構わない。なお、バッテリ４の負極は、例えば、二輪自動車６の車体に電気的に接続される（接地される）ことが好ましい。バッテリ４の電圧の定格値は、例えば、１２［Ｖ］である。ただし、バッテリ４の電圧は、約９［Ｖ］〜１６［Ｖ］の範囲で変動する可能性がある。

出力部１１は、端子台若しくはコネクタで構成されることが好ましい。ただし、出力部１１は、プリント回路基板に設けられるランドで構成されてもよい。出力部１１は、第１出力端子１１１と、第２出力端子１１２とを有している。また、出力部１１は、第３出力端子１１３を有することが好ましい。第１出力端子１１１は、第１ＬＥＤ２１のアノードと電気的に接続されている。第２出力端子１１２は、第３ＬＥＤ２３のカソードと電気的に接続されている。第３出力端子１１３は、第３ＬＥＤ２３のアノード及び第２ＬＥＤ２２のカソードと電気的に接続されている。第２ＬＥＤ２２のアノードは第１ＬＥＤ２１のカソードと電気的に接続されている。なお、第３出力端子１１３は、切替スイッチ７０の第１端と電気的に接続されている。第２出力端子１１２は、切替スイッチ７０の第２端と電気的に接続されている。つまり、切替スイッチ７０がオンしている場合、第３出力端子１１３と第２出力端子１１２が切替スイッチ７０を介して短絡される。切替スイッチ７０は、二輪自動車６に搭載されているコントローラ７によってオン・オフされる。以下の説明において、第１ＬＥＤ２１と第２ＬＥＤ２２と第３ＬＥＤ２３の直列回路を光源モジュール２と呼ぶ場合がある。ただし、光源モジュール２は、２つのＬＥＤ若しくは４つ以上のＬＥＤの直列回路で構成されてもよい。

調整部１２は、逆流防止用のダイオード１２０と、限流用の抵抗器１２１とを備えている。ダイオード１２０のアノードが第１入力端子１００と電気的に接続されている。ダイオード１２０のカソードが抵抗器１２１の第１端と電気的に接続されている。抵抗器１２１の第２端が第１出力端子１１１と電気的に接続されている。調整部１２は、バッテリ４から複数の固体光源（第１ＬＥＤ２１、第２ＬＥＤ２２、第３ＬＥＤ２３）に供給される電流を調整（限流）するように構成されている。

第１スイッチ素子１３は、例えば、Ｎチャネル・エンハンスメント形のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。ただし、第１スイッチ素子１３は、バイポーラトランジスタ、ソリッドステートリレー（Solid State Relay）、あるいは電磁リレーであっても構わない。第１スイッチ素子１３のドレインが第１ＬＥＤ２１のカソード及び第２ＬＥＤ２２のアノードと電気的に接続されている。第１スイッチ素子１３のソースが第３出力端子１１３を介して第２ＬＥＤ２２のカソード及び第３ＬＥＤ２３のアノードと電気的に接続されている。

制御部１４は、２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２と、コンパレータ１４０とを有している。抵抗器Ｒ１の第１端がダイオード１２０のカソードと電気的に接続されている。抵抗器Ｒ１の第２端が抵抗器Ｒ２の第１端及びコンパレータ１４０の反転端子（マイナス端子）と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ２の第２端が第２入力端子１０１及び第２出力端子１１２と電気的に接続されている。つまり、２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、入力部１０に入力される直流電圧（入力電圧Ｖin）を分圧することで入力電圧Ｖinに比例した電圧（以下、検出電圧Ｖｘと呼ぶ）を作成している。つまり、この検出電圧Ｖｘは、入力電圧Ｖinに分圧比（ｒ２／（ｒ１＋ｒ２））を乗算した電圧に等しい。なお、「ｒ１」は抵抗器Ｒ１の抵抗値を示し、「ｒ２」は、抵抗器Ｒ２の抵抗値を示している。検出電圧Ｖｘは、コンパレータ１４０のマイナス端子に入力されている。コンパレータ１４０の非反転端子（プラス端子）には一定のしきい値電圧Ｖthが入力されている。なお、しきい値電圧Ｖthは、例えば、３端子レギュレータなどの定電圧回路によって供給される。ここで、第１ＬＥＤ２１〜第３ＬＥＤ２３の順方向電圧の定格値を３．２［Ｖ］と仮定する。しきい値電圧Ｖthは、第１ＬＥＤ２１〜第３ＬＥＤ２３（光源モジュール２）が点灯するために必要な電圧（３．２［Ｖ］×３個＝９．６［Ｖ］）に分圧比を乗算した電圧以上の電圧であることが好ましい。ただし、２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２に印加される電圧は、入力電圧Ｖinからダイオード１２０の順方向電圧（０．５［Ｖ］〜１．５［Ｖ］程度）を差し引いた電圧となる。したがって、しきい値電圧Ｖthは、光源モジュール２が点灯するために必要な電圧（９．６［Ｖ］）にダイオード１２０の順方向電圧を加えた電圧に分圧比を乗算した電圧以上の電圧であることが好ましい。コンパレータ１４０は、検出電圧Ｖｘをしきい値電圧Ｖthと比較する。コンパレータ１４０は、検出電圧Ｖｘがしきい値電圧Ｖth未満のときに出力をハイレベルとする。コンパレータ１４０は、検出電圧Ｖｘがしきい値電圧Ｖth以上のときに出力をローレベルとする。コンパレータ１４０の出力端子は第１スイッチ素子１３のゲートと電気的に接続されている。したがって、スイッチ素子１３は、コンパレータ１４０の出力がローレベルの場合にオフしており、コンパレータ１４０の出力がハイレベルの場合にオンしている。なお、以下の説明において、光源モジュール２が点灯するために必要な電圧は、光源モジュール２の点灯可能電圧と呼ばれる。点灯可能電圧は、例えば、９．６［Ｖ］である。

本実施形態の照明装置３は、固体光源点灯装置１と、複数の固体光源（光源モジュール２）とを備えている。また、本実施形態の車載照明器具５は、本実施形態の二輪自動車６の前照灯である（図６参照）。ただし、車載照明器具は二輪自動車の前照灯に限定されず、例えば、二輪自動車の前部霧灯、後退灯、側方照射灯、車幅灯、側方灯、尾灯、後部霧灯、駐車灯、方向指示器、補助方向指示器及び非常点滅表示灯であっても構わない。

まず、運転者が二輪自動車６のエンジンを始動すると、バッテリ４から入力部１０に入力電圧Ｖinが印加される。バッテリ４の電圧が入力部１０に印加されると、調整部１２のダイオード１２０が導通して出力部１１に出力電圧Ｖｏが印加される。出力電圧Ｖｏが点灯可能電圧よりも高ければ、固体光源点灯装置１が光源モジュール２を点灯させる。このとき、検出電圧Ｖｘはしきい値電圧Ｖth以上となるから、制御部１４のコンパレータ１４０の出力がローレベルとなる。その結果、第１スイッチ素子１３がオフしているので、第１ＬＥＤ２１及び第３ＬＥＤ２３とともに第２ＬＥＤ２２も点灯する。ここで、運転者がハンドルに取り付けられている操作部材を操作すると、コントローラ７が切替スイッチ７０をオンする。切替スイッチ７０がオンすれば、第３ＬＥＤ２３のアノードとカソードが切替スイッチ７０によって短絡される。そのため、第２ＬＥＤ２２のカソードを通過した電流が切替スイッチ７０に流れるので、第３ＬＥＤ２３が消灯する。つまり、本実施形態の車載照明器具５では、第１ＬＥＤ２１と第２ＬＥＤ２２から放射される光束がすれ違い用ビーム（ロービーム）となり、第３ＬＥＤ２３から放射される光束が走行用ビーム（ハイビーム）となる。

ここで、バッテリ４の経年劣化やバッテリ４を充電する充電装置の不調などにより、バッテリ４の電圧が定格値よりも大きく低下する可能性がある。例えば、入力電圧Ｖinが光源モジュール２の点灯可能電圧よりも低い電圧、例えば、９．０［Ｖ］まで低下したと仮定する。この場合、切替スイッチ７０がオフしていると、出力電圧Ｖｏが光源モジュール２の点灯可能電圧よりも低くなるので、光源モジュール２は点灯しない（消灯している）。しかしながら、実際には、入力電圧Ｖinが９．０［Ｖ］まで低下すると検出電圧Ｖｘがしきい値電圧Ｖthを下回るので、コンパレータ１４０の出力がハイレベルとなる。コンパレータ１４０の出力がハイレベルになれば、第１スイッチ素子１３のゲート・ソース間電圧が第１スイッチ素子１３のしきい値を超えて第１スイッチ素子１３がオンする。第１スイッチ素子１３がオンすれば、第２ＬＥＤ２２のアノードとカソードが第１スイッチ素子１３によって短絡される。そのため、光源モジュール２の点灯可能電圧は、第１ＬＥＤ２１及び第３ＬＥＤ２３の順方向電圧の定格値の和に等しい電圧（６．４［Ｖ］）に低下する。その結果、出力電圧Ｖｏが光源モジュール２の点灯可能電圧を上回るので、出力部１１の第１出力端子１１１から第１ＬＥＤ２１、第１スイッチ素子１３、第３出力端子１１３、第３ＬＥＤ２３、第２出力端子１１２の順に電流が流れる。つまり、第１スイッチ素子１３に電気的に並列接続されている第２ＬＥＤ２２を除く、第１ＬＥＤ２１及び第３ＬＥＤ２３が点灯する。

特許文献１記載の従来例は、バッテリから供給される入力電圧を昇降圧形の電圧制御コンバータによって昇圧させることにより、入力電圧が低下した場合でも固体光源を点灯させることができる。ただし、特許文献１記載の従来例は、昇降圧形の電圧制御コンバータに加えて電流制御コンバータを必要とする。そのため、特許文献１記載の従来例は、小型化を図ることが難しい。

これに対して、固体光源点灯装置１は、従来例のように昇圧回路を備えなくても、出力電圧Ｖｏ（入力電圧Ｖin）が低下した場合に複数の固体光源のうちの少なくとも１つの固体光源（第１ＬＥＤ２１と第３ＬＥＤ２３）を点灯させることが可能である。つまり、固体光源点灯装置１は、入力電圧Ｖin（出力電圧Ｖｏ）が低下した場合でも固体光源（第１ＬＥＤ２１と第３ＬＥＤ２３）を点灯させつつ（従来例と比較して）更なる小型化を図ることができる。

ただし、固体光源点灯装置１の変形例１において、第１スイッチ素子１３は、図２Ａに示すように、第１ＬＥＤ２１と電気的に並列接続されても構わない。あるいは、固体光源点灯装置１の変形例２において、第１スイッチ素子１３は、図２Ｂに示すように、第３ＬＥＤ２３と電気的に並列接続されても構わない。

また、固体光源点灯装置１の変形例３において、調整部１２は、ダイオード１２０と抵抗器１２１に代えて、定電流回路を備えてもよい。定電流回路は、図３Ａに示すように、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＱ１と、２つの抵抗器Ｒ３、Ｒ４と、温度補償用のダイオードＤ１と、ツェナーダイオードＺＤ１とを有している。バイポーラトランジスタＱ１のコレクタが第２出力端子１１２と電気的に接続され、バイポーラトランジスタＱ１のエミッタが抵抗器Ｒ３の第１端と電気的に接続されている。バイポーラトランジスタＱ１のベースが抵抗器Ｒ４の第１端とダイオードＤ１のアノードに電気的に接続されている。抵抗器Ｒ４の第２端が第１入力端子１００と第１出力端子１１１に電気的に接続されている。ダイオードＤ１のカソードがツェナーダイオードＺＤ１のカソードと電気的に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のアノードが抵抗器Ｒ３の第２端と第２入力端子１０１に電気的に接続されている。定電流回路（調整部１２）は、光源モジュール２に流す電流を、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧を抵抗器Ｒ３の抵抗値で除した値にほぼ等しい大きさに定電流化している。

さらに、固体光源点灯装置１の変形例４において、調整部１２は、ダイオード１２０と抵抗器１２１に代えて、降圧型のスイッチング電源回路（降圧チョッパ回路）を備えてもよい。降圧チョッパ回路は、図３Ｂに示すように、Ｎチャネル・エンハンスメント形のＭＯＳＦＥＴ１２２と、２つのダイオードＤ２、Ｄ３と、インダクタＬ１と、コンデンサＣ１と、駆動回路１２３とを有している。ダイオードＤ２のアノードが第１入力端子１００と電気的に接続され、ダイオードＤ２のカソードがＭＯＳＦＥＴ１２２のドレインと電気的に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１２２のソースがインダクタＬ１の第１端とダイオードＤ３のカソードと電気的に接続されている。インダクタＬ１の第２端がコンデンサＣ１の第１端と第１出力端子１１１に電気的に接続されている。コンデンサＣ１の第２端がダイオードＤ３のアノードと第２出力端子１１２に電気的に接続されている。駆動回路１２３は、ＭＯＳＦＥＴ１２２のゲートにパルス状の駆動電圧を印加することでＭＯＳＦＥＴ１２２をスイッチングしている。降圧チョッパ回路（調整部１２）は、ＭＯＳＦＥＴ１２２のデューティ比をパルス幅変調制御することによってＭＯＳＦＥＴ１２２のドレイン電流を定電流化している。

ところで、固体光源点灯装置１の変形例５は、図４に示すように、第２ＬＥＤ２２に電気的に並列接続される第１スイッチ素子１３に加えて、例えば、第１ＬＥＤ２１に電気的に並列接続される追加スイッチ素子（第２スイッチ素子１５）を備えてもよい。第２スイッチ素子１５は、例えば、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。ただし、第２スイッチ素子１５は、電界効果トランジスタや、ソリッドステートリレー、電磁リレーでも構わない。第２スイッチ素子１５のコレクタが第１出力端子１１１と電気的に接続され、第２スイッチ素子１５のエミッタが第１スイッチ素子１３のドレイン及び第４出力端子１１４と電気的に接続されている。つまり、第２スイッチ素子１５は、出力部１１に対して第１スイッチ素子１３と電気的に直列接続されている。第４出力端子１１４は、第１ＬＥＤ２１のカソード及び第２ＬＥＤ２２のアノードと電気的に接続されている。第２スイッチ素子１５は、制御部１４が備える駆動回路１４１によって駆動（オン・オフ）される。駆動回路１４１は、第１出力端子１１１から光源モジュール２へ電流が流れていない場合において、コンパレータ１４０の出力がハイレベルに立ち上がると第２スイッチ素子１５をオンする。また、駆動回路１４１は、第２スイッチ素子１５をオンした後、コンパレータ１４０の出力がローレベルに立ち下がるまで第２スイッチ素子１５をオンし続ける。

すなわち、制御部１４は、検出電圧Ｖｘがしきい値電圧Ｖthを下回って第１スイッチ素子１３をオンしても光源モジュール２が点灯しない（出力部１１から出力される出力電流が下限値未満である）場合、第２スイッチ素子１５をオンする。第１スイッチ素子１３と第２スイッチ素子１５がオンすれば、光源モジュール２の点灯可能電圧は、第３ＬＥＤ２３の順方向電圧の定格値に等しい電圧（３．２［Ｖ］）に低下する。その結果、出力電圧Ｖｏが光源モジュール２の点灯可能電圧を上回れば、第２スイッチ素子１５、第１スイッチ素子１３、第３出力端子１１３、第３ＬＥＤ２３、第２出力端子１１２の順に電流が流れる。つまり、第１スイッチ素子１３に電気的に並列接続されている第２ＬＥＤ２２、並びに第２スイッチ素子１５に電気的に並列接続されている第１ＬＥＤ２１は消灯するが、第３ＬＥＤ２３は点灯する。

ただし、第２スイッチ素子１５は、第１ＬＥＤ２１ではなく、第３ＬＥＤ２３と電気的に並列接続されてもよい。また、固体光源点灯装置１は、第１スイッチ素子１３と第２スイッチ素子１５に加えて、第３スイッチ素子を備えてもよい。例えば、第１スイッチ素子１３が第２ＬＥＤ２２と電気的に並列接続され、第２スイッチ素子１５が第１ＬＥＤ２１と電気的に並列接続され、第３スイッチ素子が第３ＬＥＤ２３と電気的に並列接続されればよい。この場合、制御部１４は、入力電圧Ｖin（出力電圧Ｖｏ）が低下した場合に、光源モジュール２に電流が流れて点灯するまで、第１スイッチ素子１３、第２スイッチ素子及び第３スイッチ素子のうちの１つ又は２つのスイッチ素子を順番にオンすることが好ましい。あるいは、制御部１４は、入力電圧Ｖinが低下するにつれて、第３スイッチ素子、第１スイッチ素子１３又は第２スイッチ素子１５を順番にオンしても構わない。

また、固体光源点灯装置１の変形例６は、図５に示すように、第２ＬＥＤ２２に電気的に並列接続される第１スイッチ素子１３に加えて、第３ＬＥＤ２３に電気的に並列接続される追加スイッチ素子（第３スイッチ素子１６）を備えてもよい。第３スイッチ素子１６は、例えば、Ｎチャネル・エンハンスメント形のＭＯＳＦＥＴである。ただし、第３スイッチ素子１６は、バイポーラトランジスタ、ソリッドステートリレー、電磁リレーでも構わない。第３スイッチ素子１６のドレインが第１スイッチ素子１３のソース及び第３出力端子１１３と電気的に接続され、第３スイッチ素子１６のソースが第２出力端子１１２と電気的に接続されている。第３スイッチ素子１６のゲートは、コンパレータ１４２の出力端子と電気的に接続されている。コンパレータ１４２の反転端子（マイナス端子）は抵抗器Ｒ１の第２端及び抵抗器Ｒ２の第１端と電気的に接続されている。コンパレータ１４２の非反転端子（プラス端子）に第２しきい値電圧Ｖth２（追加しきい値電圧）が入力されている。なお、第２しきい値電圧Ｖth２は、コンパレータ１４０のプラス端子に入力される第１しきい値電圧Ｖth１よりも低く、かつ、第３ＬＥＤ２３を点灯させるために必要な電圧に分圧比を乗算した電圧以上の電圧であることが好ましい。

変形例６における制御部１４は、検出電圧Ｖｘが低下して第１しきい値電圧Ｖth１を下回ると第１スイッチ素子１３をオンする。さらに、変形例６における制御部１４は、検出電圧Ｖｘが第２しきい値電圧Ｖth２を下回ると、第１スイッチ素子１３に加えて第３スイッチ素子１６をオンする。第１スイッチ素子１３と第３スイッチ素子１６がオンすれば、光源モジュール２の点灯可能電圧は、第１ＬＥＤ２１の順方向電圧の定格値に等しい電圧（３．２［Ｖ］）に低下する。その結果、出力電圧Ｖｏが光源モジュール２の点灯可能電圧を上回れば、出力部１１の第１出力端子１１１から第１ＬＥＤ２１、第４出力端子１１４、第１スイッチ素子１３、第３スイッチ素子１６の順に電流が流れる。つまり、第１スイッチ素子１３に電気的に並列接続されている第２ＬＥＤ２２、並びに第３スイッチ素子１６に電気的に並列接続されている第３ＬＥＤ２３は消灯するが、第１ＬＥＤ２１は点灯する。

ここで、変形例６において、外部の切替スイッチ７０は、第１スイッチ素子１３と電気的に並列接続されることが好ましい。切替スイッチ７０が第３スイッチ素子１６と電気的に並列接続されている場合、切替スイッチ７０がオンしている状態で制御部１４が先に第１スイッチ素子１３をオンすると、入力電圧Ｖinが第１ＬＥＤ２１及び第２ＬＥＤ２２の点灯可能電圧以上であるにも関わらず、第１ＬＥＤ２１しか点灯しない可能性がある。そこで、制御部１４は、入力電圧Ｖinが低下した場合、切替スイッチ７０と電気的に並列接続されている第１スイッチ素子１３を、第３スイッチ素子１６よりも先にオンすることが好ましい。したがって、変形例６によれば、入力電圧Ｖinが第１ＬＥＤ２１及び第２ＬＥＤ２２の点灯可能電圧以上であるにも関わらず、第１ＬＥＤ２１のみしか点灯しない状況を回避することができる。 なお、運転者は、前照灯の複数の固体光源の一部が点灯しないことから、バッテリ４の電圧が低下していると判断できる。したがって、固体光源点灯装置１、照明装置３、車載照明器具５及び二輪自動車６は、バッテリ４の電圧が低下したことを運転者に知らせて必要な対策（例えば、バッテリ４の交換など）を取るように促すことができる。しかも、固体光源点灯装置１、照明装置３、車載照明器具５及び二輪自動車６は、バッテリ４の電圧が低下したときに光量を低下させながらも光源モジュール２を点灯させ続けることができる。そのため、固体光源点灯装置１、照明装置３、車載照明器具５及び二輪自動車６は、光源モジュール２を点灯させ続けるとによって安全性の向上を図ることができる。

上述のように固体光源点灯装置１は、直流電圧（入力電圧Ｖin）が入力される入力部１０と、複数の固体光源（第１ＬＥＤ２１、第２ＬＥＤ２２、第３ＬＥＤ２３）が電気的に直列接続される出力部１１とを備えている。固体光源点灯装置１は、出力部１１から出力する出力電流を調整する調整部１２と、複数の固体光源のうちの少なくとも１つの固体光源（例えば、第２ＬＥＤ２２）と電気的に並列接続されるスイッチ素子（第１スイッチ素子１３）とを備えている。固体光源点灯装置１は、第１スイッチ素子１３をオン・オフする制御部１４を更に備えている。制御部１４は、入力部１０に入力される直流電圧（入力電圧Ｖin）がしきい値電圧よりも高い場合に第１スイッチ素子１３をオフし、入力電圧Ｖinがしきい値電圧以下である場合に第１スイッチ素子１３をオンする。しきい値電圧は、第１スイッチ素子１３がオフしている状態で複数の固体光源を点灯させるために必要な電圧以上の電圧である。

固体光源点灯装置１が上述のように構成されれば、従来例のように昇圧回路を備えなくても、入力電圧Ｖinが低下した場合に複数の固体光源のうちの少なくとも１つの固体光源（第１ＬＥＤ２１と第３ＬＥＤ２３）を点灯させることが可能である。つまり、固体光源点灯装置１は、入力電圧Ｖinが低下した場合でも固体光源（第１ＬＥＤ２１と第３ＬＥＤ２３）を点灯させつつ（従来例と比較して）更なる小型化を図ることができる。

固体光源点灯装置１において、出力部１１に対して第１スイッチ素子１３と電気的に直列接続される追加スイッチ素子（第３スイッチ素子１６）を更に備えることが好ましい。制御部１４は、入力電圧Ｖinが追加しきい値電圧よりも高い場合に第３スイッチ素子１６をオフすることが好ましい。制御部１４は、入力電圧Ｖinが追加しきい値電圧以下である場合に第３スイッチ素子１６をオンすることが好ましい。追加しきい値電圧は、しきい値電圧よりも低く、かつ、複数の固体光源のうちの少なくとも１つの固体光源（例えば、第１ＬＥＤ２１）を点灯させるために必要な電圧以上の電圧であることが好ましい。

固体光源点灯装置１が上述のように構成されれば、入力電圧Ｖinが更に低下した場合でも固体光源（第１ＬＥＤ２１）を点灯させることができる。

固体光源点灯装置１において、スイッチ素子（第１スイッチ素子１３）は、外部の切替スイッチ７０と電気的に並列接続されることが好ましい。

固体光源点灯装置１が上述のように構成されれば、入力電圧Ｖinが低下した場合、切替スイッチ７０と電気的に並列接続されている第１スイッチ素子１３が、追加スイッチ素子（第３スイッチ素子１６）よりも先にオンする。その結果、固体光源点灯装置１は、入力電圧Ｖinが低下したときに可能な限り多くの固体光源（ＬＥＤ）を点灯させることができる。

固体光源点灯装置１において、出力部１１に対して第１スイッチ素子１３と電気的に直列接続される追加スイッチ素子（第２スイッチ素子１５）を更に備えることが好ましい。制御部１４は、第１スイッチ素子１３をオンしている場合に出力電流が下限値以上であれば第２スイッチ素子１５をオフし、出力電流が下限値未満であれば第２スイッチ素子１５をオンすることが好ましい。下限値は、第１スイッチ素子１３がオンし、かつ、第２スイッチ素子１５がオフしている状態において、複数の固体光源のうちで第１及び第２スイッチ素子１３、１５と電気的に並列接続されている固体光源を除く固体光源（例えば、第３ＬＥＤ２３）が点灯しているときに流れる電流値未満の値である。

固体光源点灯装置１が上述のように構成されれば、入力電圧Ｖinが更に低下した場合でも固体光源（第３ＬＥＤ２３）を点灯させることができる。

固体光源点灯装置１において、調整部１２は、出力電流を限流する抵抗器１２１を有することが好ましい。

固体光源点灯装置１が上述のように構成されれば、更なる小型化を図ることができる。

固体光源点灯装置１において、調整部１２は、出力電流を定電流化する定電流回路であることが好ましい。

固体光源点灯装置１が上述のように構成されれば、固体光源を定電流駆動して光出力の安定化を図ることができる。

固体光源点灯装置１において、調整部１２は、降圧型のスイッチング電源回路であることが好ましい。

固体光源点灯装置１が上述のように構成されれば、入力電圧Ｖinが上昇した場合でも固体光源を安定して点灯させることができる。

上述のように照明装置３は、固体光源点灯装置１と、固体光源点灯装置１の出力部１１に電気的に直列接続される複数の固体光源（第１ＬＥＤ２１、第２ＬＥＤ２２、第３ＬＥＤ２３）とを有する。

照明装置３が上述のように構成されれば、入力電圧Ｖinが低下した場合でも固体光源を点灯させつつ（従来例と比較して）更なる小型化を図ることができる。

ところで、本実施形態の車載照明器具５は、図６に示すように、本実施形態の二輪自動車６の車体（フレーム：frame）６０に搭載された前照灯（ヘッドランプ）である。車載照明器具５は、灯体５０を有している。灯体５０は、ボウル（bowl）状に形成されたボディと、ボディの開口面を覆うカバー５００とを有している。カバー５００は、ガラスや透光性を有する合計樹脂によって円板状に形成されている。照明装置３は、灯体５０内に収納される。光源モジュール２から放射される光は、灯体５０前面のカバー５００を通して車体６０の前方へ照射される。

二輪自動車６は、車体６０の前端に取り付けられるフロントフォーク６１、フロントフォーク６１の上端に取り付けられるハンドルバー６２を備えている。また、二輪自動車６は、車体６０に取り付けられる燃料タンク６３、フロントフォーク６１の下端に回転可能に取り付けられる車輪（前輪）６４、車体６０の後端に回転可能に取り付けられる車輪（後輪）などを備えている。

上述のように車載照明器具５は、照明装置３と、複数の固体光源（第１ＬＥＤ２１、第２ＬＥＤ２２、第３ＬＥＤ２３）を保持して車体に取り付けられる灯体５０とを有する。

車載照明器具５が上述のように構成されれば、入力電圧Ｖinが低下した場合でも固体光源を点灯させつつ（従来例と比較して）更なる小型化を図ることができる。

上述のように二輪自動車６は、車載照明器具５と、車載照明器具５の灯体５０が取り付けられる車体６０とを有する。

二輪自動車６が上述のように構成されれば、入力電圧Ｖinが低下した場合でも固体光源を点灯させつつ（従来例と比較して）更なる小型化を図ることができる。

１ 固体光源点灯装置
３ 照明装置
５ 車載照明器具
６ 二輪自動車
１０ 入力部
１１ 出力部
１２ 調整部
１３ 第１スイッチ素子（スイッチ素子）
１４ 制御部
１５ 第２スイッチ素子（追加スイッチ素子）
１６ 第３スイッチ素子（追加スイッチ素子）
２１ 第１ＬＥＤ（固体光源）
２２ 第２ＬＥＤ（固体光源）
２３ 第３ＬＥＤ（固体光源）
５０ 灯体
６０ 車体
１２１ 抵抗器

Claims (7)

1. 直流電圧が入力される入力部と、
   複数の固体光源が電気的に直列接続される出力部と、
   前記出力部から出力する出力電流を調整する調整部と、
   前記複数の固体光源のうちの少なくとも１つの固体光源と電気的に並列接続されるスイッチ素子と、
   前記スイッチ素子をオン・オフする制御部とを備え、
   前記制御部は、前記入力部に入力される前記直流電圧がしきい値電圧よりも高い場合に前記スイッチ素子をオフし、前記直流電圧が前記しきい値電圧以下である場合に前記スイッチ素子をオンし、
   前記しきい値電圧は、前記スイッチ素子がオフしている状態で前記複数の固体光源を点灯させるために必要な電圧以上の電圧であり、
   前記出力部に対して前記スイッチ素子と電気的に直列接続される追加スイッチ素子を更に備え、
   前記制御部は、前記直流電圧が追加しきい値電圧よりも高い場合に前記追加スイッチ素子をオフし、前記直流電圧が前記追加しきい値電圧以下である場合に前記追加スイッチ素子をオンし、
   前記追加しきい値電圧は、前記しきい値電圧よりも低く、かつ、前記複数の固体光源のうちの少なくとも１つの固体光源を点灯させるために必要な電圧以上の電圧であり、
   前記スイッチ素子は、外部の切替スイッチと電気的に並列接続されている
   固体光源点灯装置。
2. 前記調整部は、前記出力電流を限流する抵抗器を有する
   請求項１記載の固体光源点灯装置。
3. 前記調整部は、前記出力電流を定電流化する定電流回路である
   請求項１又は２記載の固体光源点灯装置。
4. 前記調整部は、降圧型のスイッチング電源回路である
   請求項３記載の固体光源点灯装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体光源点灯装置と、
   前記固体光源点灯装置の出力部に電気的に直列接続される複数の固体光源とを有する
   照明装置。
6. 請求項５記載の照明装置と、
   前記複数の固体光源を保持して車体に取り付けられる灯体とを有する
   車載照明器具。
7. 請求項６記載の車載照明器具と、
   前記車載照明器具の前記灯体が取り付けられる車体とを有する
   二輪自動車。

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