发光装置的制作方法

专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光装置，特别涉及一种具有用作车辆用灯具 的构成的发光装置。
背景技术：
当前，作为车辆用灯具，已知使用LED (Light Emitting Diode)
等半导体发光元件作为光源。在将LED作为光源而构成车辆用灯具 的情况下，因为灯具是车辆的眼睛，外观方面被重视，所以其规格分 为很多种类。例如，根据车辆(车辆种类)，可能有下述各种各样的 变化使用的LED的数量不同、灯具本身的形状或大小不同、或用 于控制各LED的点灯 熄灯或亮度的车辆用灯具的点灯控制电路的 电路结构不同。
如果对各种变化进行每个品种一个规格的电路开发，则不得不 投入庞大的开发费用。例如，在构成使一个电路与多个LED对应的 系统时，必须与LED的种类对应而构成驱动电路，或与车辆种类对 应而构成驱动电路，随着电路开发费用的增加而产品的成本增高。
因此，提出一种装置，其准备多个包括LED、开关调节器及控
制电路在内的光源单元，同时准备用于将来自蓄电池的直流电力向各 光源单元供给的输入电路、和包括用于控制各光源单元的微型计算机
及外围电路在内的控制单元，采用将控制单元和各光源单元经由供电 线及通信线连接的结构，实现标准化，开发费用减少，成本降低(参 照专利文献1)。
专利文献l:特开2006 — 73400号公报(从第5页至第10页， 参照图l)
发明内容专利文献I所述的结构，由于控制单元和各光源单元之间除了 供电线之外，还经由通信线连接，所以随着光源单元的增加，用于对 供电线和通信线进行配线的作业变得繁杂，相应地导致成本增加及组装工时增加。该情况下，为了简化通信线的配线，考虑采用LIN(Local Interconnect Network)等串联通信方式，但如果采用这种串联通信方 式，则需要针对各光源单元进行地址标记，妨碍标准化。本发明是鉴于前述现有技术提出的，其目的在于，将供电线也 作为通信线使用，实现系统整体的标准化'安装工时减少*成本降低。为了解决前述课题，技术方案1所涉及的发光装置具有多个 光源单元，其包括半导体光源和控制向前述半导体光源供给电流的电流供给控制单元；以及控制单元，其包括生成并输出控制信号的控制信号生成单元和多个第1开关单元，这些第1开关单元与前述光源单 元对应地配置，响应前述控制信号而控制从直流电源向前述各光源单 元的供电，前述各第1开关单元与前述各光源单元互相经由供电线连 接。(作用)因为控制单元经由多条供电线与多个光源单元连接， 在各供电线中配置响应控制信号而控制从直流电源向各光源单元的 供电的第1开关单元，所以可以通过各第1开关单元的开关动作而控 制对各光源单元点灯*熄灯*调光(减光)，实现系统整体的标准化、 组装工时的减少、成本降低。技术方案2所涉及的发光装置为具有下述构成在技术方案1 所述的发光装置中，前述各光源单元的电流供给控制单元，在利用前 述各第1开关单元的开关动作而停止从前述供电线的供电时，停止其 控制动作，在供电停止期间内蓄积伴随供电产生的电荷。(作用)通过在停止从供电线供电时，停止由电流供给控制单 元进行的控制动作，在供电停止期间内蓄积伴随供电产生的电荷，可 以防止在供电停止期间内伴随电荷放电而损失增大，以及在供电开始 时伴随控制动作的时间延迟而相对于光量的线性度降低。技术方案3所涉及的发光装置具有下述构成在技术方案1所 述的发光装置中，前述各光源单元具有第2开关单元，其与前述半导体光源串联连接；以及开关控制单元，其在利用前述各第1开关单 元的开关动作而停止从前述供电线的供电时，在供电停止期间内，使 前述第2开关单元处于断开状态，前述电流供给控制单元，在供电停 止期间内蓄积随供电产生的电荷。
(作用)通过在停止从供电线供电时，由电流供给控制单元利 用第2开关单元的开关动作而断开向半导体光源的供电，在供电停止 期间内蓄积随供电产生的电荷，可以防止在供电停止期间内伴随电荷 放电而损失增大，以及在供电结束时伴随控制动作的时间延迟而相对 于光量的线性度降低。
技术方案4所涉及的发光装置具有下述构成在技术方案2或3 所述的发光装置中，前述各光源单元的电流供给控制单元具有噪声过 滤用线圈，其去除来自前述供电线的开关噪声，根据前述噪声过滤用 线圈的施加电压的变化，检测通过前述各第1开关单元的开关动作停 止从前述供电线的供电的情况。
(作用)由于如果停止从供电线向半导体光源供电，则随着噪 声过滤用线圈的恒定电流动作，线圈两端的电压急剧变化，所以，在 各光源单元的电流供给控制单元中，可以通过监视线圈的施加电压的 变化，检测从供电线向半导体光源的供电被停止的情况。
技术方案5所涉及的发光装置具有下述构成在技术方案1、 2、 3或4中的任意一项所述的发光装置中，前述控制单元具有异常判定 单元，其根据流过前述各第1开关单元的电流值，判定前述各光源单 元有无异常。
(作用)通过在控制单元中设置根据流过各第1开关单元的电 流值判定各光源单元有无异常的异常判定单元，无需将控制单元和各 光源单元经由通信线连接，就可以在控制单元中，判定各光源单元有 无异常。
发明的效果
由上述说明可知，根据技术方案l，可以实现系统整体的标准化、 组装工时减少、成本降低。根据技术方案2，可以防止在供电停止期间内伴随电荷放电而损 失增大，以及在供电开始时伴随控制动作的时间延迟而相对于光量的 线性度降低。根据技术方案3，可以防止在供电停止期间内伴随电荷放电而损失增大，以及在供电结束时伴随控制动作的时间延迟而相对于光量的 线性度降低。根据技术方案4，可以通过监视线圈的施加电压的变化，检测从 供电线向半导体光源的供电被停止的情况D根据技术方案5，可以在控制单元中，判定各光源单元有无异常。


图1是表示本发明的第1实施例的发光装置的结构框图。 图2是输入电路的电路结构图。图3是表示本发明的第1实施例的开关调节器和控制电路的电 路结构图。图4是用于说明PWM信号与开关调节器的输出电流间的关系的 波形图。图5是用于说明PWM信号的占空比与光量之间的关系的特性图。图6是表示本发明的第2实施例的幵关调节器和控制电路的电 路结构图。图7是表示本发明的第3实施例的幵关调节器和控制电路的电 路结构图。图8是表示本发明的第4实施例的控制单元的电路结构图。
具体实施方式
下面，基于

本发明的一个实施方式。图1是表示本发 明的第1实施例的发光装置的结构框图，图2是输入电路的电路结构 图，图3是表示本发明的第1实施例的开关调节器和控制电路的电路 结构图，图4是用于说明PWM信号和开关调节器的输出电流间的关系的波形图，图5是用于说明PWM信号的占空比和光量之间的关系
的特性图，图6是表示本发明的第2实施例的开关调节器和控制电路 的电路结构图，图7是表示本发明的第3实施例的开关调节器和控制 电路的电路结构图，图8是表示本发明的第4实施例的控制单元的电 路结构图。
在图1中，发光装置10具有控制单元12、多个光源单元14、 16、 18，控制单元12和各光源单元14、 16、 18经由供电线20、 22、 24、 26连接。
控制单元12具有下述部件而构成输入电路28、包括微型计算 机及外围电路在内的控制器30、开关元件32、 34、 36。
输入电路28例如如图2所示，具有下述部件而构成齐纳二极 管ZD1，其作为浪涌电压保护元件；电容器C1、 C2及线圈L1，它 们作为输入滤波器；以及NM0S晶体管Q1及其寄生二极管D1，它 们作为反向连接保护元件，输入端子38经由开关40与电池(直流电 源)42的正极端子连接，输入端子44与电池42的负极端子连接， 输出端子46经由开关元件32、 34、 36与直流电压(高压侧)的供电 线22、 24、 26连接，输出端子48与GND (低压侧)的供电线26连
接。 '
控制器30具有微型计算机(微型处理器)及其外围电路(输入 输出接口电路)而构成，该微型计算机具有CPU、 ROM、 RAM等， 该控制器30作为控制信号生成装置而构成，其从输入输出端子50 输入与车辆通信相关的信息，同时从输入电路28取得与输入电路28
的状态有关的信息(输出电压)，基于输入的信息生成与点灯 一熄灯*调 光(减光)对应的控制信号，作为与各光源单元1'4、 16、 18相关的 发送信息，将生成的控制信号输出至开关元件32、 34、 36。
与点灯*熄灯相关的控制信号，作为使开关元件32、 34、 36在 点灯时接通，或在熄灯时断开的信号而生成。与调光(减光)相关的 控制信号，例如作为PWM (Pulse Width Modulation)信号而生成， 这是由于需要使开关元件32、 34、 36以高速接通/断开，重复向各 光源单元14、 16、 18的供电*停止供电，以使各光源单元14、 16、18内的LED1、 LED2、 LED3以高速时点灯熄灯。在使用PWM信号 进行PWM调光的情况下，作为PWM信号的频率，优选为数百Hz 数kHz，这是考虑防止视觉上识别闪烁(点灯熄灯)、占空比和光量 间的线性度的关系、能量损失、以及对无线电噪声的影响。开关元件32、 34、 36与光源单元14、 16、 18对应地配置，与 输入电路28及供电线20、 22、 24连接，作为第l开关单元而构成， 其响应来自控制器30的控制信号，通过开关动作(接通/断开动作)， 使供电线20、 22、 24开闭，控制从蓄电池42向光源单元14、 16、 18的供电。作为开关元件32、 34、 36，例如可以使用PMOS或NMOS 晶体管、或双极晶体管等半导体元件。光源单元14、 16、 18具有下述部件而构成开关调节器52、 54、 56、控制电路58、 60、 62、发光二极管LED1、 LED2、 LED3，开关 调节器52的输入端子64与供电线20连接，输入端子66与供电线 26连接，开关调节器54的输入端子68与供电线22连接，输入端子 70与供电线26连接，开关调节器56的输入端子72与供电线24连 接，输入端子74与供电线26连接。供电线20、 22、 24、 26分别与 控制单元12的输出端子76、 78、 80、 82连接。开关调节器52、 54、 56从供电线20 26接受直流电力的供给， 与控制电路58、 60、 62 —起，构成作为控制向发光二极管LED1、 LED2、 LED3供给电流的电流供给控制单元。具体地说，开关调节器52、 54、 56如图3所示，作为回扫型的 开关调节器，具有下述部件而构成线圈L2、电容器C3、 C4、 NMOS 晶体管Q2、变压器T1、 二极管D2、电容器C5、分流电阻R1和控 制电路58 (60、 62)，分流电阻Rl和发光二极管LED1 (LED2、 LED3)之间的连接点与控制电路58 (60、 62)的电流检测端子(未 图示)连接，分流电阻R1的一端侧经由供电线26接地。分流电阻 Rl将流过发光二极管LED1 (LED2、 LED3)的电流If变换为电压， 将变换后的电压反馈至控制电路58 (60、 62)的电流检测端子。由 IC (Integrated Circuit)构成的控制电路58 (60、 62),具有作为运 算器的功能，按照程序生成开关信号(脉冲信号)，将生成的开关信号(脉冲信号)作为控制信号，向NMOS晶体管Q2施加，例如以使 电流检测端子的电压为恒定电压的方式，即，使流过发光二极管LED1 (LED2、 LED3)的电流If恒定的方式，控制NMOS晶体管Q2的 开关动作。
线圈2、电容器C3、 C4，构成去除供电线20 26的开关噪声的 冗型噪声过滤器，使来自输入电路28的直流电压平滑，将平滑后的 直流电压向变压器Tl的一次侧施加。在向变压器Tl施加直流电压 时，NMOS晶体管Q2按照开关信号进行开关动作，例如，如果NMOS 晶体管Q2接通，则平滑后的直流电压作为电磁能积蓄在变压器Tl 的一次绕组中，然后，如果NMOS晶体管Q2断开，则积蓄的电磁能 从变压器T1的二次绕组释放。释放出的电磁能由二极管D2进行整 流，同时通过电容器C4变平滑，变换为直流电压。即，输入开关调 节器52、 54、 56中的直流电力被变换为电磁能后，变换为直流电力， 供给至发光二极管LED1 (LED2、 LED3)。另外，开关调节器52、 54、 56，除了回扫型开关调节器之外，还可以使用升压型或降压型。
发光二极管LED1、 LED2、 LED3作为半导体光源，插入至开关 调节器52、 54、 56的输出回路中。另外，作为构成半导体光源的发 光二极管LED1、 LED2、 LED3，并不限于单独的装置，也可以使用 多个，同时，也可以将串联连接的多个LED作为光源模块，使用并 联连接的多个光源模块。另外，发光二极管LED1 LED3可以作为 前照灯、停车灯&尾灯、雾灯、转向信号灯等各种车辆用灯具的光源 而构成。
在本实施例中，通过从控制器30向各开关元件32、 34、 36施 加占空比100%的控制信号(脉冲信号)，可以使各光源单元14、 16、 18的发光二极管LED1、 LED2、 LED3点灯，通过从控制器30向各 开关元件32、 34、 36施加占空比0%的控制信号(脉冲信号)，可 以使各光源单元14、 16、 18的发光二极管LED1、 LED2、 LED3熄 灯。另一方面，通过从控制器30向各开关元件32、 34、 36施加例如 占空比为50%的PWM信号作为控制信号，可以使各光源单元14、 16、 18的发光二极管LED1、 LED2、 LED3调光(减光)点灯。艮P，即使在控制单元12和各光源单元14、 16、 18之间除供电 线20 26之外不由通信线连接，或者不进行对各光源单元14、 16、 18标记地址，也可以通过从控制器30向各开关元件32、 34、 36施 加控制信号，控制各开关元件32、 34、 36的接通/断开动作，从而 对于各光源单元14、 16、 18的发光二极管LED1、 LED2、 LED3控 制点灯 熄灯 调光(减光)。在这里，如果在开关调节器52、 54、 56处于能够正常动作的状 态时，使用PWM信号对各光源单元14、 16、 18的发光二极管LED1、 LED2、 LED3进行调光(减光)，则如图4 (a)所示，如果按照PWM 信号而控制单元12的开关元件32、 34、 36在定时t0从断开变为接 通(供电线20、 22、 24从低电平至高电平)，则如图4 (b)所示， 光源单元14、 16、 18中的控制电路58、 60、 62在定时tl启动，在 直至控制电路58、 60、 62启动之前会产生时间延迟tu。而且，在其 后，从开关调节器52、 54、 56向发光二极管LED1、 LED2、 LED3 供给电流的过程中，开关调节器52、 54、 56的输出电流I以存在过 渡状态ts的状态逐渐增加。另一方面，如果按照PWM信号而控制单元12的开关元件32、 34、 36在定时t2从接通变为断开(供电线20、 22、 24从高电平至 低电平)，则如图4(b)所示，光源单元14、 16、 18中的控制电路 58、 60、 62在定时t3停止动作，在直至向发光二极管LED1、 LED2、 LED3的电流供给消失之前(开关调节器52、 54、 56的输出电流I 为O之前)会产生时间延迟tf。艮P，由于在对发光二极管LED1、 LED2、 LED3进行调光(减光) 时，与PWM信号相对，在开关调节器52、 54、 56的输出电流I中 存在响应延迟，所以，在开关调节器52、 54、 56的输出电流上升时， 光量减少了对应于阴影所示的面积Sl的量，在开关调节器52、 54、 56的输出电流下降时，光量增加了对应于阴影所示的面积S2的量， 面积Sl与面积S2之差越大，对应于光量的线性度越低。特别地， PWM的信号频率越高，由面积Sl与面积S2之差产生的影响越大， 相对于光量的线性度越低。例如图5所示，可知相对于理想的特性，与PWM信号的频率为200Hz时相比，在其为lkHz时，相对于光量 的线性度降低。
在这里，如果考虑开关调节器52、 54、 56的电路结构/则在提 高相对于光量的线性度时，为了减小面积Sl与面积S2的差，与实 施两者的尺寸配合的方法相比，使各面积本身减小更为容易。
具体地说，调光(减光)时的占空比与光量的线性度降低，主 要是由时间延迟tu、过渡状态ts及时间延迟tf引起的。时间延迟tu 是因为开关元件32、 34、 36从断开向接通转换时，电容器C4的电 荷的一部分放电，电容器C4达到完全充电状态之前需要时间。过渡 状态ts是因为在从开关调节器52、 54、 56释放能量时，电容器C5 的电荷的一部分放电，电容器C5达到完全充电状态之前需要时间(图 3中的实线箭头)。时间延迟tf是因为光源单元14、 16、 18从接通 向断开转换时，电容器C4的电荷的一部分基于开关调节器52、 54、 56的动作向变压器Tl放电，同时电容器C5的电荷的一部分向发光 二极管LED1、 LED2、 LED3放电(图3中的虚线箭头)之前需要时 间。
另一方面，关于损失的增加，主要是由于在开关元件32、 34、 36从断开向接通转换时，电容器C4的电荷的一部分放电，使电容器 C4完全充电，同时在开关调节器52、 54、 56释放能量时，电容器 C5的电荷的一部分放电，使电容器C5完全充电。即，开关调节器 52、 54、 56中的损失增加，是由于积蓄在电容器C4、 C5中的电荷 在PWM信号为OFF的期间放电。
为了防止这些情况，在本实施例中，具有下述结构在通过各 开关元件32、 34、 36的开关动作(接通/断开动作)使来自供电线 20 26的供电停止时，停止由开关调节器52、 54、 56和控制电路58、 60、 62进行的控制动作(电路供给控制动作)，在供电停止期间内 蓄积伴随供电产生的电荷。
具体地说，由控制电路58、 60、 62检测向各光源单元14、 16、 18的供电停止(PWM信号从高电平变为低电平时)，在该检测时， 由控制电路58、 60、 62向各开关调节器52、 54、 56的NMOS晶体管Q2输出断开信号，强制停止各开关调节器52、 54、 56的动作。例如，在控制电路58、 60、 62中，为了检测停止向各光源单元 14、 16、 18供电的期间，监视线圈L2与电容器C4的连接点处的电 压，在该电压从供电时的电压降低至设定电压时，停止从输入电路 28向各光源单元14、 16、 18供电，从控制电路58、 60、 62向各开 关调节器52、 54、 56的NMOS晶体管Q2输出断开信号，强制停止 各开关调节器52、 54、 56的动作。如果在停止向各光源单元14、 16、 18供电的期间内，强制断开各开关调节器52、 54、 56的NMOS晶 体管Q2，则能够防止积蓄在电容器C4中的电荷放电。因此，由于在停止向各光源单元14、 16、 18供电的期间内，处 于大致为完全充电状态的电容器C4的电压向控制电路58、 60、 62 施加，所以能够将控制电路58、 60、 62保持在准备状态。其结果， 控制电路58、 60、 62能够在定时t0立即启动，可以使时间延迟tu 接近0。通过在停止向各光源单元14、 16、 18供电的期间内，强制断开 各开关调节器52、 54、 56的NMOS晶体管Q2,防止积蓄在电容器 C4中的电荷放电，从而能够防止伴随电容器C4电荷放电而损失增 大、和伴随时间延迟tu的线性度降低。根据本实施例，因为在供电线20 26中设置开关元件32、 34、 36，利用开关元件32、 34、 36的接通/断开动作，控制对发光二极 管LED1、 LED2、 LED3的点灯'熄灯 调光(减光)，所以无需在 供电线20 26之外设置通信线，能够实现系统整体的标准化、组装 工时减少、成本降低。另外，根据本实施例，由于在停止向各光源单元14、 16、 18供 电的期间内，强制断开各开关调节器52、 54、 56的NMOS晶体管 Q2，所以能够防止伴随电容器C4电荷放电而损失增大、和伴随时间 延迟tu的相对于光量的线性度降低。下面，按照图6说明本发明的第2实施例。本实施例为，将NMOS 晶体管Q3与发光二极管LED1 (LED2、 LED3)串联连接，在停止 向各光源单元14、 16、 18供电的期间内，强制断开与发光二极管LED1(LED2、 LED3)串联连接的各开关调节器52、 54、 56的NMOS晶 体管Q2、和作为第2开关单元的NMOS晶体管Q3，其他结构与第1 实施例相同。
艮P，在本实施例中，开关调节器52、 54、 56和控制电路58、 60、 62，在停止从供电线20 26供电时，利用NMOS晶体管Q3的断开 动作(开关动作)，隔断由开关调节器52、54、56向发光二极管LED1、 LED2、 LED3供电，在供电停止期间内蓄积伴随供电产生的电荷。
具体地说，作为迅速检测出停止向各光源单元14、 16、 18供电 的期间的开始和结束的供电停止期间检测单元、以及控制NMOS晶 体管Q3的接通/断开动作(开关动作)的开关控制单元，在各开关 调节器52、 54、 56中，设置作为电阻元件的电阻R3 R12、电容器 C6、 PNP晶体管Q4、 NPN晶体管Q5、 PNP晶体管Q6、 NPN晶体 管Q7，同时作为用于控制NMOS晶体管Q2的动作的开关元件，设 置NPN晶体管Q8、 PNP晶体管Q9，在控制电路58、 60、 62中，设 置AND门电路Gl，其按照NMOS晶体管Q3的门信号与开关信号 (脉冲信号)的逻辑积，将开关信号(脉冲信号)输出至NPN晶体 管Q8和PNP晶体管Q9的基极。NPN晶体管Q8和PNP晶体管Q9 作为图腾柱晶体管，发射极分别与NOMS晶体管Q2的栅极连接，基 极分别与AND门电路Gl连接。
在上述结构中，在PWM信号处于高电平，进行向各光源单元 14、 16、 18的供电时，如后所述，NMOS晶体管Q3处于接通状态。 然后，如果停止向各光源单元14、 16、 18供电(PWM信号从高电 平向低电平转换)，则电源供给源消失，但由于线圈L2流过恒定电 流，所以线圈L2的两端电压中的A点电压Va与B点电压Vb相比 急剧降低，成为VA<VB。
其结果，随着基极电位降低，PNP晶体管Q6接通，电荷迅速向 电容器C6充电。如果电容器C6的两端电压急剧上升而超过NPN晶 体管Q7的阈值，则NPN晶体管Q7接通，NMOS晶体管Q3的门信 号降至大致0V。由此，NOMS晶体管Q3断开。此时，因为NOMS 晶体管Q3的门信号变为低电平(0V)，所以输入至AND门电路Gl的开关信号(脉冲信号)的电平变为低电平，以此为条件，从AND
门电路G1输出低电平的开关信号(脉冲信号)，PNP晶体管Q9接 通，NMOS晶体管Q2断开。此时，通过将包括电阻Rll和电容器 C6在内的放电时间常数变长，能够在供电停止期间内，保持NPN晶 体管Q7的接通状态。
然后，如果随着供电停止期间结束，开始向各光源单元14、 16、 18供电(PWM信号从低电平向高电平转换)，则因为向各开关调节 器52、 54、 56施加充分的电压，所以Va〉Vb。由此，NPN晶体管 Q6随着基极电位的升高而断开，PNP晶体管Q4随着基极电位的降 低而接通。如果PNP晶体管Q4接通，则NPN晶体管Q5接通，积 蓄在电容器C6中的电荷经由电阻R8和NPN晶体管Q5迅速放电。 由于如果电容器C6两端的电压急剧下降而低于NPN晶体管Q7的阈 值，则NPN晶体管Q7断开，NMOS晶体管Q3的门信号从低电平向 高电平转换，所以NMOS晶体管Q3接通。
此时，因为NMOS晶体管Q3的门信号处于高电平，所以，向 AND门电路Gl输入的开关信号(脉冲信号)的电平变为高电平， 以此为条件，从AND门电路Gl输出高电平的开关信号(脉冲信号)， NPN晶体管Q8接通，同时NMOS晶体管Q2接通。另一方面，当输 入至AND门电路G1的开关信号(脉冲信号)的电平变为低电平时， 从AND门电路G1输出低电平的开关信号(脉冲信号)，NPN晶体 管Q8断开，同时NMOS晶体管Q2断开。
艮P，通过在NOMS晶体管Q3的门信号处于高电平的期间内， 按照从AND门电路Gl输出的开关信号(脉冲信号)，NMOS晶体 管Q2反复进行接通/断开动作，从而发光二极管LED1、LED2、LED3 点灯。
根据本实施例，由于在停止向各光源单元14、 16、 18供电的期 间内，强制断开各开关调节器52、 54、 56的NMOS晶体管Q2和与 发光二极管LED1、 LED2、 LED3串联连接的NMOS晶体管Q3，所 以能够防止伴随电容器C4及电容器C5的电荷放电而损失增大、和 伴随时间延迟tu、 ts、 ft的相对于光量的线性度降低。下面，根据图7说明本发明的第3实施例。本实施例为，检测
发光二极管LED1、 LED2、 LED3的电流，将检测电流为0的期间作 为停止向各光源单元14、 16、 18供电的期间，在该供电停止期间内， 强制断开与发光二极管LED1 (LED2、 LED3)串联连接的NMOS晶 体管Q3，其他结构与第2实施例相同。
具体地说，在各开关调节器52、 54、 56中，设置与分流电阻 Rl串联连接的作为电阻元件的电阻R13，同时，设置用于控制NMOS 晶体管Q2动作的作为图腾柱晶体管的NPN晶体管Q8、 PNP晶体管 Q9，另外，设置运算放大器84，其对电阻R13的两端电压与基准电 压Vref进行比较，在电流流过电阻R13时(电流流过发光二极管 LED1、 LED2、 LED3 fl寸)，向NMOS晶体管Q3输出高电平的门信 号，在电阻R13的电流(发光二极管LED1、 LED2、 LED3的电流) 为0时，向NMOS晶体管Q3输出低电平的门信号。
在上述结构中，在PWM信号处于高电平，向各光源单元14、 16、 18供电时，如后所述，NMOS晶体管Q3处于接通状态。然后， 如果停止向各光源单元14、 16、 18供电(PWM信号从高电平向低 电平转换)，则随着发光二极管LED1、 LED2、 LED3的电流变为0， 流过电阻R13的电流也变为0。由此，从运算放大器84向NMOS晶 体管Q3输出低电平的门信号，NMOS晶体管Q3断开。
然后，如果随着供电停止期间结束，开始向各光源单元14、 16、 18供电(PWM信号从低电平向高电平转换)，则向各开关调节器 52、 54、 56施加充分的电压，随着开始启动的电流，运算放大器84 的输出从低电平反转为高电平，NMOS晶体管Q3接通。然后，随着 电流流过发光二极管LED1、 LED2、 LED3， NMOS晶体管Q3维持 接通状态。
根据本实施例，由于在停止向光源单元14、 16、 18供电的期间 内，强制断开与发光二极管LED1、 LED2、 LED3串联连接的NMOS 晶体管器Q3，所以能够防止伴随电容器C5电荷放电而损失增大、 以及伴随时间延迟ts、 ft的相对于光量的线性度降低。
下面，根据图8说明本发明的第4实施例。本实施例未设置用于将各光源单元14、 16、 18中的异常信息从各光源单元14、 16、 18 发送至控制单元12的通信线，而是在控制单元12中判定各光源单元 14、 16、 18有无异常，其他结构与第1实施例 第3实施例中的任 意一个相同。
具体地说，作为根据流过开关元件32、 34、 36的电流值，判定 各光源单元14、 16、 18有无异常的异常判定单元的一个要素，在控 制单元12中设置电阻R21 R31。电阻R21、 R22作为用于将输入电 路28的输出电压分压，将由分压得到的电压Va输出至控制器30的 电阻元件而设置。电阻R23、 R24、 R25作为用于使与从输入电路28 供给至各光源单元14、 16、 18的电流对应的电压降低，将电压降低 后的电压施加在开关元件32、34、36上的电阻元件而设置。电阻R26、 R27作为用于将由电阻R23降低了电压的电压分压，将由分压得到 的电压Vb输出至控制器30的电阻元件而设置，电阻R28、 R29作为 用于将由电阻R24降低了电压的电压分压，将由分压得到的电压Vc 输出至控制器30的电阻元件而设置，电阻R30、 R31作为将由电阻 R25降低了电压的电压分压，将由分压得到的电压Vd输出至控制器 30的电阻元件而设置。
控制器30以电压Va为基准值，设定正常电流值的上限和下限， 对电压Va—电压Vb进行差分运算，求出光源单元14的电流，对电 压Va—电压Vc进行差分运算，求出光源单元16的电流，对电压Va 一电压Vd进行差分运算，求出光源电源18的电流，在各光源单元 14、 16、 18的电流值超过正常电流值的上限时，判定包括供电线20 26在内的光源单元14、 16、 18中出现短路等异常，，在与电压Vb、 Vc、 Vd对应的电流值比正常电流值的下限小时，判定包括供电线 20 26在内的光源单元14、 16、 18中出现断路等异常，将各判定结 果作为异常信息，从输入输出端子50输出至显示单元(未图示)等。
艮P，控制器30与电阻R21 电阻R31 —起构成异常判定单元， 其根据流过开关元件32、 34、 36的电流值，判定各光源单元14、 16、 18有无异常。
另外，在求取各光源单元14、 16、 18的电流的情况下，将由电阻的分压得到的电压Va、 Vb、 Vc、 Vd，利用控制器30的微型计算 机内的A/D变换器变换为数字信号，基于变换后的数字信号由微型 计算机进行差分计算(Va—Vb、 Va — Vc、 Va — Vd)。此时，在需要 提高A/D变换器的精度或分辨率时，可以采用下述构成使用差动 放大器检测由电阻R23、 R24、 R25导致的电压降低，利用微型计算 机内的A/D变换器将该检测值变换为数字信号。
根据本实施例，与第1实施例 第3实施例同样地，不需要在 供电线20 26之外设置通信线，能够实现系统整体的标准化、组装 工时减少、成本降低，同时，各光源单元14、 16、 18与控制单元12 之间可以不使用通信线连接，而是通过检测流过供电线20 26的电 流，在控制单元12中，判定各光源单元M、 16、 18的电流或各光源 单元14、 16、 18中有无异常。
另外，在各实施例中，在与供电线20、 22、 24连接的直通电路 中设置开关元件32、 34、 36，但也可以将供电线20作为各光源单元 14、 16、 18共用的供电线，将供电线22、 24、 26作为GND侧供电 线，在与各GND侧供电线连接的GND线中设置各开关元件32、 34、 36。
另外，设置于控制电路58、 60、 62中的AND门电路Gl是表示 功能，也可以取代使用逻辑设备，而在控制电路58、 60、 62的控制 程序中添加AND门电路Gl的功能。
另外，也可以在从输入车辆信息的输入输出端子50输出异常信 息时，作为用于使异常显示用灯具等闪烁的闪烁信号而输出。
权利要求
1.一种发光装置，其具有多个光源单元，其包括半导体光源和控制向前述半导体光源供给电流的电流供给控制单元；以及控制单元，其包括生成并输出控制信号的控制信号生成单元和多个第1开关单元，这些第1开关单元与前述光源单元对应地配置，响应前述控制信号而控制从直流电源向前述各光源单元的供电，前述各第1开关单元与前述各光源单元互相经由供电线连接。
2. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 前述各光源单元的电流供给控制单元，在利用前述各第1开关单元的开关动作而停止从前述供电线的供电时，停止其控制动作，在 供电停止期间内蓄积伴随供电产生的电荷。
3. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 前述各光源单元具有第2开关单元，其与前述半导体光源串联连接；以及开关控制单元，其在利用前述各第1开关单元的开关动 作而停止从前述供电线的供电时，在供电停止期间内，使前述第2 开关单元处于断开状态，前述电流供给控制单元，在供电停止期间内蓄积伴随供电产生 的电荷。
4.如权利要求2或3所述的发光装置，其特征在于， 前述各光源单元的电流供给控制单元具有噪声过滤用线圈，其去除来自前述供电线的开关噪声，根据前述噪声过滤用线圈的施加电压的变化，检测利用前述各第1开关单元的开关动作停止从前述供电线的供电的情况。
5.如权利要求1至3中的任意一项所述的发光装置，其特征在于，前述控制单元具有异常判定单元，其根据流过前述各第1开关 单元的电流值，判定前述各光源单元有无异常。
6.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于， 前述控制单元具有异常判定单元，其根据流过前述各第1开关单元的电流值，判定前述各光源单元有无异常。
全文摘要
本发明提供一种发光装置，其将供电线也作为通信线使用，实现系统整体的标准化、减少组装工时、成本降低。将控制单元(12)与各光源单元(14、16、18)经由供电线(20～26)连接，在供电线(20～24)中设置开关元件(32、34、36)，通过从控制单元(12)的控制器(30)向各开关元件(32、34、36)施加PWM信号，控制各开关元件(32、34、36)的接通/断开动作，从而无需在供电线(20～26)之外设置通信线，就能够控制对各光源单元(14、16、18)的发光二极管(LED1、LED2、LED3)点灯·熄灯·调光。
文档编号H01L33/00GK101247687SQ200810006150
公开日2008年8月20日 申请日期2008年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者伊藤昌康, 盐津文规, 难波高范 申请人:株式会社小糸制作所