特許 6916668 車両用灯具および光源の点灯回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6916668

(24)【登録日】2021年7月20日

(45)【発行日】2021年8月11日

(54)【発明の名称】車両用灯具および光源の点灯回路

(51)【国際特許分類】

   H05B 45/345 20200101AFI20210729BHJP

   B60Q 1/04 20060101ALI20210729BHJP

   B60Q 1/076 20060101ALI20210729BHJP

【ＦＩ】

   H05B45/345

   B60Q1/04 Z

   B60Q1/076

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-104923(P2017-104923)

(22)【出願日】2017年5月26日

(65)【公開番号】特開2018-200803(P2018-200803A)

(43)【公開日】2018年12月20日

【審査請求日】2020年4月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】菊池 賢

(72)【発明者】

【氏名】市川 知幸

【審査官】 安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／０１８１２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−２２８３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９７４９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ４５／３４５

Ｂ６０Ｑ １／０４

Ｂ６０Ｑ １／０７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列に接続された複数の発光素子を含む光源を駆動する点灯回路であって、
それぞれが対応する発光素子と並列に接続される複数のバイパススイッチと、
スイッチングコンバータと、
（i）複数の発光素子の少なくともひとつが点灯する点灯状態において、前記スイッチングコンバータが生成するランプ電流を第１目標量に安定化し、（ii）前記複数の発光素子すべてが消灯する全消灯状態において、前記ランプ電流を前記第１目標量より少ない第２目標量に安定化するコンバータコントローラと、
を備え、
前記コンバータコントローラは、
前記点灯状態において相対的に高精度な制御方式で第１制御パルスを生成する第１コントローラと、
前記全消灯状態において、相対的に精度の低い制御方式で第２制御パルスを生成する第２コントローラと、
前記第１制御パルスおよび前記第２制御パルスに応じて前記スイッチングコンバータを駆動するドライバ回路と、
を含むことを特徴とする点灯回路。

【請求項2】

前記光源の両端間電圧を所定のしきい値電圧と比較し、前記光源の両端間電圧が前記しきい値電圧より低くなると、前記全消灯状態と判定する判定回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。

【請求項3】

前記複数のバイパススイッチを制御するバイパスコントローラと、
前記バイパスコントローラからの制御信号に応じて、前記全消灯状態を検出する判定回路と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。

【請求項4】

直列に接続された複数の発光素子を含む光源と、
前記光源を点灯させる請求項１または２に記載の点灯回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。

【請求項5】

前記光源の出射光を受け、車両前方で走査するスキャン光学系をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体光源の点灯回路に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用灯具は、一般にロービームとハイビームとを切りかえることが可能である。ロービームは、近方を所定の照度で照明するものであって、対向車や先行車にグレアを与えないよう配光規定が定められており、主に市街地を走行する場合に用いられる。一方、ハイビームは、前方の広範囲および遠方を比較的高い照度で照明するものであり、主に対向車や先行車が少ない道路を高速走行する場合に用いられる。したがって、ハイビームはロービームと比較してより運転者による視認性に優れているが、車両前方に存在する車両の運転者や歩行者にグレアを与えてしまうという問題がある。

【0003】

近年、車両の周囲の状態にもとづいて、ハイビームの配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）技術が提案されている。ＡＤＢ技術は、車両の前方の先行車、対向車や歩行者の有無を検出し、車両あるいは歩行者に対応する領域を減光あるいは消灯するなどして、車両あるいは歩行者に与えるグレアを低減するものである。

【0004】

図１は、本発明者らが検討した車両用灯具１００Ｒの回路ブロック図である。車両用灯具１００Ｒは、点灯回路２００Ｒおよび光源３００を備える。

【0005】

光源３００は直列に接続された複数Ｎ個（Ｎ≧２）の発光素子３０２＿１〜３０２＿Ｎを含む。点灯回路２００Ｒは、バイパス方式により光源３００それぞれの点消灯を独立に制御可能に構成される。点灯回路２００Ｒは、定電流回路２０２Ｒ、バイパス回路２８０、バイパスコントローラ２９０を備える。

【0006】

定電流回路２０２Ｒは、目標値に安定化された駆動電流（ランプ電流）Ｉ_ＬＡＭＰを生成する。バイパス回路２８０は、複数のバイパススイッチＳＷＢ_１〜ＳＷＢ_Ｎを含む。各バイパススイッチＳＷＢ_ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）は、対応する発光素子３０２＿ｉの両端間に設けられる。バイパスコントローラ２９０は、所望の配光パターンが得られるように、複数のバイパススイッチＳＷＢ_１〜ＳＷＢ_Ｎそれぞれのオン、オフを制御する。ｉ番目のバイパススイッチＳＷＢ_ｉがオフであるとき、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰは発光素子３０２＿ｉに流れ、したがって発光素子３０２＿ｉは点灯状態となる。ｉ番目のバイパススイッチＳＷＢ_ｉがオンであるとき、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰはバイパススイッチＳＷＢ_ｉに迂回して流れ、発光素子３０２＿ｉには電流が流れないため、発光素子３０２＿ｉは消灯状態となる。

【0007】

定電流回路２０２Ｒは、スイッチングコンバータ２０４、センス抵抗Ｒ_Ｓ、電流検出回路２０６、コンバータコントローラ２０８を備える。

【0008】

センス抵抗Ｒ_Ｓは、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰの経路上に設けられ、その両端間にランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰに比例した電圧降下が発生する。電流検出回路２０６は、センス抵抗Ｒ_Ｓの電圧降下にもとづいて電流検出信号Ｖ_ＣＳを生成する。

【0009】

スイッチングコンバータ２０４は、降圧（Ｂｕｃｋ）コンバータあるいは昇圧（Ｂｏｏｓｔ）コンバータである。コンバータコントローラ２０８は、検出信号Ｖ_ＣＳがランプ電流の目標値に応じた基準電圧Ｖ_ＲＥＦに近づくように、スイッチングコンバータ２０４を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１４−１８００９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明者らは、図１の車両用灯具１００Ｒについて検討した結果、以下の課題を認識するに至った。

【0012】

配光パターンによっては、複数の発光素子３０２＿１〜３０２＿Ｎがすべて消灯状態となる期間（全消灯状態）が発生しうる。十分に長い全消灯状態は、定電流回路２０２Ｒを停止し、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰをゼロとすることで実現できる。

【0013】

しかしながら、短い全消灯状態が繰り返し発生する状況（たとえばバイパス回路２８０の各バイパススイッチをＰＷＭ制御するような状況）では、全消灯状態において定電流回路２０２Ｒを停止することはできない。何故なら、定電流回路２０２Ｒが停止状態から動作状態に安定するまでには遅延が生じるところ、この遅延の間、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰは目標電流に安定化されていないため、発光素子の輝度が不安定となるからである。したがって定電流回路２０２は、全消灯状態においても一定のランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを生成し続ける必要がある。

【0014】

全消灯状態において、スイッチングコンバータ２０４のスイッチング動作を維持し続けると、通常の点灯状態と同じ量のランプ電流Ｉ_ＲＥＦがスイッチングトランジスタＭ_１やバイパススイッチＳＷＢに流れ続けることとなる。このため消灯しているにもかかわらず、点灯回路２００Ｒが電力を消費していることとなり、バイパススイッチＳＷＢを構成するトランジスタの発熱が問題となる。さらに発熱に耐えうるトランジスタはサイズが大きく、コストも高いという問題がある。

【0015】

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、全消灯状態において消費電力を低減可能なスイッチングコンバータのスイッチング動作を維持可能な点灯回路の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明のある態様は、直列に接続された複数の発光素子を含む光源を駆動する点灯回路に関する。点灯回路は、それぞれが対応する発光素子と並列に接続される複数のバイパススイッチと、スイッチングコンバータと、複数の発光素子の少なくともひとつが点灯する点灯状態において、スイッチングコンバータが生成するランプ電流を第１目標量に安定化し、複数の発光素子すべてが消灯する全消灯状態において、ランプ電流を第１目標量より少ない第２目標量に安定化するコンバータコントローラと、を備える。

【0017】

この態様によると、全消灯状態において、複数のバイパススイッチに流れる電流を低減できるため、発熱を抑制できる。また発熱量が減ることにより、サイズが小さく、安価な部品を選定できる。

【0018】

コンバータコントローラは、点灯状態において相対的に高精度な制御方式で第１制御パルスを生成する第１コントローラと、全消灯状態において、相対的に精度の低い制御方式で第２制御パルスを生成する第２コントローラと、第１制御パルスおよび第２制御パルスに応じて前記スイッチングコンバータを駆動するドライバ回路と、を含んでもよい。

【0019】

点灯回路は、光源の両端間電圧を所定のしきい値電圧と比較し、光源の両端間電圧がしきい値電圧より低くなると、全消灯状態と判定する判定回路をさらに備えてもよい。

【0020】

点灯回路は、複数のバイパススイッチを制御するバイパスコントローラと、バイパスコントローラからの制御信号に応じて、全消灯状態を検出する判定回路と、をさらに備えてもよい。

【0021】

本発明の別の態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、直列に接続された複数の発光素子を含む光源と、光源を点灯させる上述のいずれかの点灯回路と、を備えてもよい。

【0022】

車両用灯具は、光源の出射光を受け、車両前方で走査するスキャン光学系をさらに備えてもよい。

【0023】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0024】

本発明のある態様によれば、全消灯状態における発熱を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明者らが検討した車両用灯具の回路ブロック図である。

【図2】実施の形態に係る車両用灯具を備える灯具システムのブロック図である。

【図3】図２の車両用灯具の動作波形図である。

【図4】一実施例に係る点灯回路のブロック図である。

【図5】コンバータコントローラの具体的な構成例を示す図である。

【図6】第２コントローラによる過電流保護を説明する図である。

【図7】ドライバＩＣの簡略化したブロック図である。

【図8】図７のドライバＩＣを備える点灯回路の回路図である。

【図9】スキャン方式の車両用灯具の斜視図である。

【図10】図１０（ａ）〜（ｄ）は、配光パターンの形成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0027】

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0028】

同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0029】

また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。

【0030】

図２は、実施の形態に係る車両用灯具１００を備える灯具システム１のブロック図である。灯具システム１は、バッテリ２、車両ＥＣＵ４よび車両用灯具１００を備える。車両用灯具１００は、バッテリ２からの直流電圧（バッテリ電圧）Ｖ_ＢＡＴを受ける。またＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等を介して、車両ＥＣＵ４と接続される。

【0031】

車両用灯具１００は、点灯回路２００、光源３００、灯具ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４００を備える。灯具ＥＣＵ４００は、車両ＥＣＵ４と接続され、車両ＥＣＵ４からの制御信号や情報にもとづいて点灯回路２００を制御する。車両ＥＣＵ４から灯具ＥＣＵ４００には、点消灯の指示の他、自車両や周囲の状況を示す情報が送信される。この情報には、前方車や歩行者の位置情報、車速などが含まれる。

【0032】

灯具ＥＣＵ４００は、スイッチ４０２とプロセッサ４０４を含む。スイッチ４０２は、バッテリ２から点灯回路２００への電源電圧の供給経路上に設けられる。プロセッサ４０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）あるいはマイコンであり、車両ＥＣＵ４からの点消灯の指示にもとづいてスイッチ４０２を制御する。スイッチ４０２が車両側からの点灯指令に応じてオンとなると、点灯回路２００に電源が供給される。またプロセッサ４０４は、車両ＥＣＵ４からの情報にもとづいて、配光パターンを決定し、点灯回路２００を制御する。

【0033】

光源３００は直列に接続された複数Ｎ個（Ｎ≧２）の発光素子３０２＿１〜３０２＿Ｎを含む。点灯回路２００は、バイパス方式により光源３００それぞれの点消灯を独立に制御可能に構成される。

【0034】

点灯回路２００は、図１の点灯回路２００Ｒと同様に、定電流回路２０２、バイパス回路２８０、バイパスコントローラ２９０を備える。バイパス回路２８０およびバイパスコントローラ２９０については図１と同様である。なおバイパスコントローラ２９０の機能をプロセッサ４０４に実装してもよい。

【0035】

定電流回路２０２は、スイッチングコンバータ２１０およびコンバータコントローラ５００を備える。スイッチングコンバータ２１０は、降圧（Ｂｕｃｋ）コンバータ、昇圧（Ｂｏｏｓｔ）コンバータ、あるいは昇降圧Ｃｕｋコンバータである。

【0036】

コンバータコントローラ５００は、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰがその目標量Ｉ_ＲＥＦに近づくように、スイッチングコンバータ２１０を制御する。より具体的にはコンバータコントローラ５００は、（i）複数の発光素子３０２の少なくともひとつが点灯する点灯状態において、スイッチングコンバータ２１０が生成するランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１に安定化し、（ii）複数の発光素子３０２すべてが消灯する全消灯状態において、ランプ電流Ｉ_{ＲＡＭＰ２}を第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１より少ない第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２に安定化する。

【0037】

たとえば電流検出手段２１１は、スイッチングコンバータ２１０の出力側に設けられ、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを直接的に監視し、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰに応じた第１検出信号Ｖ_ＣＳ１を生成する。電流検出手段２１１は、図１におけるセンス抵抗Ｒ_Ｓと電流検出回路２０６の組み合わせであってもよい。電流検出手段２１１は、光源３００のアノード側（ハイサイド）のランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを検出してもよいし、光源３００のカソード側（ローサイド）のランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを検出してもよい。

【0038】

コンバータコントローラ５００は、コントローラ５０２、ドライバ回路５３０、判定回路５４０を備える。判定回路５４０は、点灯状態であるか全消灯状態であるかを判定し、判定結果を示す判定信号ＤＥＴを生成する。たとえば判定信号ＤＥＴは、点灯状態においてローレベル、消灯状態においてハイレベルをとる。

【0039】

コントローラ５０２は、判定信号ＤＥＴが点灯状態を示すとき、第１検出信号Ｖ_ＣＳ１が示すランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが第１電流量Ｉ_ＲＥＦ１に近づくように、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１を生成する。またコントローラ５０２は、判定信号ＤＥＴが全消灯状態を示すとき、第１検出信号Ｖ_ＣＳ１が示すランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが第２電流量Ｉ_ＲＥＦ２に近づくように、制御パルス信号Ｓ_ＣＮＴ２を生成する。ドライバ回路５３０は、コントローラ５０２から出力される制御パルスＳ_ＣＮＴ１／Ｓ_ＣＮＴ２にもとづいて、ゲート駆動信号Ｓ_ＧＡＴＥを生成し、スイッチングコンバータ２１０を駆動する。

【0040】

以上が車両用灯具１００の構成である。続いてその動作を説明する。
図３は、図２の車両用灯具１００の動作波形図である。ここではＮ＝３とする。期間Ｔ_０では、すべてのバイパススイッチＳＷＢ_１〜ＳＷＢ_３がオフであり、すべての発光素子３０２＿１〜３０２＿３が発光する。このときのスイッチングコンバータ２１０の出力電圧Ｖ_Ｏは３×Ｖ_Ｆとなる。Ｖ_Ｆは発光素子３０２の順電圧である。なおランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを直線で示しているが、実際にはリップルが含まれてもよい。

【0041】

期間Ｔ_１では、バイパススイッチＳＷＢ_１がオンとなり発光素子３０２＿１が消灯する。このときのスイッチングコンバータ２１０の出力電圧Ｖ_Ｏは２×Ｖ_Ｆとなる。期間Ｔ_２では、バイパススイッチＳＷＢ_１，ＳＷＢ_２がオンとなり発光素子３０２＿１，３０２＿２が消灯する。このときのスイッチングコンバータ２１０の出力電圧Ｖ_Ｏは１×Ｖ_Ｆとなる。

【0042】

期間Ｔ_０〜Ｔ_２は、少なくともひとつの発光素子３０２が点灯する点灯状態であり、判定信号ＤＥＴはローレベルである。したがって第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１に応じたゲート駆動信号Ｓ_ＧＡＴＥによってスイッチングコンバータ２１０が駆動され、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰは第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１に安定化される。

【0043】

期間Ｔ_３は、すべてのバイパススイッチＳＷＢ_１〜ＳＷＢ_３がオンとなり、すべての発光素子３０２＿１〜３０２＿３が消灯する全消灯状態であり、判定信号ＤＥＴがハイレベルとなる。第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２によってスイッチングコンバータ２１０が駆動され、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰは第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２に安定化される。

【0044】

続く期間Ｔ_４において、バイパススイッチＳＷＢ_１がオフになると、出力電圧Ｖ_Ｏが１×Ｖ_Ｆとなる。そうすると、スイッチングコンバータ２１０が第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１によって駆動され、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１に安定化される。

【0045】

以上が車両用灯具１００の動作である。
この車両用灯具１００の動作は以下の比較技術との対比によって明確となる。比較技術では、全消灯状態Ｔ_３において、スイッチングコンバータ２１０が完全に停止し、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰがゼロとなる。通常、スイッチングコンバータ２１０が完全停止した後に、動作を再開させる際にはソフトスタート制御が行われるため、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰがもとの目標電流に戻るまでには大きな遅延が発生する。

【0046】

これに対して実施の形態に係る車両用灯具１００によれば、全消灯状態Ｔ_３においても、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２にもとづいてスイッチングコンバータ２１０のスイッチング動作を継続することができ、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを非ゼロに保っておくことができる。これにより、次に発光素子３０２を点灯する際には、ソフトスタート制御が不要となり、速やかに発光素子３０２を点灯させることができる。

【0047】

また全消灯状態Ｔ_３におけるランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰは、発光素子３０２の発光には寄与せず、無駄に消費される。第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２を、第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１より低く設定することにより、バイパス回路２８０での消費電力を低下でき、ひいては発熱量を減らすことができる。このことは、バイパススイッチＳＷＢとして、より熱容量の小さい小型で安価な部品を選定できることを意味する。

【0048】

本発明は、図２のブロック図や回路図から把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、回路、方法に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や回路動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な実施例や変形例を説明する。

【0049】

図４は、一実施例に係る点灯回路２００Ａのブロック図である。スイッチングコンバータ２１０は降圧コンバータであり、スイッチングトランジスタＭ_１、インダクタＬ_１、整流素子Ｄ_１を含む。第１電流検出手段２１２は、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰの経路上に設けられた第１センス抵抗Ｒ_Ｓ１と、第１センス抵抗Ｒ_Ｓ１の電圧降下を第１検出信号Ｖ_ＣＳ１に変換する第１電流検出回路２１６を含む。

【0050】

コンバータコントローラ５００は、点灯状態において第１電流検出手段２１２が生成する第１検出信号Ｖ_ＣＳ１にもとづいて、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１を生成する。ところが図４では、第１センス抵抗Ｒ_Ｓ１が、光源３００のアノード側（ハイサイド）に挿入されており、第１電流検出回路２１６の電源をスイッチングコンバータ２０４の出力Ｖｏからとっている。全消灯状態中、光源３００（バイパス回路２８０）の両端間電圧Ｖ_Ｌは実質的にゼロまで低下するため、スイッチングコンバータ２０４の出力電圧Ｖ_Ｏも非常に低くなる。その結果、第１電流検出回路２１２の電源電圧が不足し、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰと相関を有する検出信号Ｖ_ＣＳ１を生成できなくなり、スイッチングコンバータ２０４が制御不能となる。

【0051】

第２電流検出手段２１４は、第１電流検出手段２１２とは別に設けられており、第１電流検出手段２１２が動作不能となる全消灯状態において、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを示す第２検出信号Ｖ_ＣＳ２を生成可能に構成される。第２電流検出手段２１４は、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰと相関を有する電流あるいは電圧を監視することにより、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰを間接的に監視するものと言える。第２電流検出手段２１４は、たとえばスイッチングコンバータ２１０の入力電流や、スイッチングコンバータ２１０のコイルに流れるコイル電流、スイッチングコンバータ２１０のスイッチング素子に流れる電流などであってもよい。

【0052】

コンバータコントローラ５００は、第１コントローラ５１０、第２コントローラ５２０、ドライバ回路５３０および判定回路５４０を備える。第１コントローラ５１０は、第１電流検出手段２１２が生成する第１検出信号Ｖ_ＣＳ１にもとづいて第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１を生成する。第１コントローラ５１０は、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１に近づくように、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１のデューティ比、周波数、オン時間、オフ時間の少なくともひとつを制御する。

【0053】

第１電流検出手段２１２をスイッチングコンバータ２１０の出力側に設ける場合、図１を参照して説明したように、光源３００の全消灯状態において、第１電流検出手段２１２の電源電圧が不足し、第１検出信号Ｖ_ＣＳ１とランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰとの相関が失われ、第１コントローラ５１０が動作不能となる。

【0054】

第２コントローラ５２０は、全消灯期間において、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２に近づくように、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２を生成する。第２コントローラ５２０はフィードバックにより第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２を生成することが好ましい。具体的には第２コントローラ５２０は、第２電流検出手段２１４が生成する第２検出信号Ｖ_ＣＳ２にもとづいて、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２に近づくように、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２のデューティ比、周波数、オン時間、オフ時間の少なくともひとつを制御する。

【0055】

第１コントローラ５１０および第２コントローラ５２０の構成や、パルスの生成方式は特に限定されない。たとえば電圧モード、ピーク電流モード、平均電流モードのコントローラのアーキテクチャを採用してもよいし、リップル制御（ヒステリシス制御、ボトム検出・オン時間設定、アッパー検出・オフ時間設定）のアーキテクチャを採用してもよい。なお、光源３００をバイパス方式で制御する場合、高速な応答性が求められることから、第１コントローラ５１０および第２コントローラ５２０は、リップル制御のコントローラであることが好ましい。なお、第２コントローラ５２０は、第１コントローラ５１０が正常動作している期間も動作し続けてもよい。

【0056】

点灯状態におけるランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰは、光源３００の輝度を規定する一方、全消灯状態におけるランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰ、光源３００の輝度に影響を及ぼさない。そこで第１コントローラ５１０は、相対的に高精度な制御方式で第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１を生成し、第２コントローラ５２０は、相対的に精度の低い制御方式で第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２を生成することができる。

【0057】

ドライバ回路５３０は、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１および第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２にもとづいてスイッチングコンバータ２１０を駆動する。ドライバ回路５３０は、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１および第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２の一方を選択して、ゲート駆動信号Ｓ_ＧＡＴＥを生成してもよい。あるいはドライバ回路５３０は、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１および第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２を合成して、ゲート駆動信号Ｓ_ＧＡＴＥを生成してもよい。

【0058】

続いてコンバータコントローラ５００Ａの構成例を説明する。第１コントローラ５１０は、ヒステリシス制御のコントローラを含む。具体的には、第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１の近傍に、アッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ１}およびボトムしきい値Ｉ_{ＢＯＴＴＯＭ１}が規定される。第１コントローラ５１０は、第１検出信号Ｖ_ＣＳ１がアッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ１}に対応する電圧Ｖ_{ＵＰＰＥＲ１}に達すると、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１をオフレベル（たとえばロー）に遷移させ、第１検出信号Ｖ_ＣＳ１が、ボトムしきい値Ｉ_{ＢＯＴＴＯＭ１}に対応する電圧Ｖ_{ＢＯＴＴＯＭ１}まで低下すると、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１をオンレベル（たとえばハイ）に遷移させる。

【0059】

第２電流検出手段２１４は、スイッチングコンバータ２１０の入力側に設けられ、スイッチングコンバータ２１０の入力電流Ｉ_ＩＮを監視し、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰに応じた第２検出信号Ｖ_ＣＳ２を生成する。スイッチングトランジスタＭ_１がオンの期間において、入力電流Ｉ_ＩＮは、出力電流Ｉ_ＬＡＭＰと一致する。スイッチングトランジスタＭ_１がオフの期間において、第２検出信号Ｖ_ＣＳ２はランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰと相関を有しない。

【0060】

たとえば第２電流検出手段２１４は、入力電流Ｉ_ＩＮの経路上に設けられた第２センス抵抗Ｒ_Ｓ２と、第２センス抵抗Ｒ_Ｓ２の電圧降下を第２検出信号Ｖ_ＣＳ２に変換する第２電流検出回路２１８を含む。なお、第２センス抵抗Ｒ_Ｓ２に代えて、スイッチングトランジスタＭ_１のオン抵抗を利用してもよい。

【0061】

第２電流検出回路２１８の電源電圧は、点灯回路２００Ａの入力電圧Ｖ_ＩＮまたは入力電圧Ｖ_ＩＮを安定化した内部電圧であってもよい。これにより、全消灯状態においても、第２電流検出回路２１８は動作を維持し続けることができる。

【0062】

第２コントローラ５２０は、アッパー検出・オフ時間設定モードのコントローラであってもよい。具体的には、第２コントローラ５２０は、第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２にもとづいて、アッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}が規定される。第２コントローラ５２０は、第２検出信号Ｖ_ＣＳ２が、アッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}に対応する電圧Ｖ_{ＵＰＰＥＲ２}に達すると、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２をオフレベル（たとえばロー）に遷移させる。そして、とあるオフ時間Ｔ_ＯＦＦが経過すると、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２をオンレベル（たとえばハイ）に遷移させる。オフ時間Ｔ_ＯＦＦは、一定であってもよいし、調節可能であってもよい。アッパー検出・オフ時間設定方式によれば、スイッチングトランジスタＭ_１のオフ期間における電流情報が不要であるため、第２検出信号Ｖ_ＣＳ２にもとづいて第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２を生成できる。

【0063】

ヒステリシス制御モードでは、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰの上限と下限が規定されるのに対して、アッパー検出・オフ時間設定モードでは、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰの上限のみが制御される。したがって第１コントローラ５１０の方が、第２コントローラ５２０よりも電流制御の精度が高いといえる。

【0064】

判定回路５４０は、全消灯状態であるか否かを判定し、全消灯状態である場合には、判定信号ＤＥＴをアサートして、第２コントローラ５２０を有効化する。

【0065】

図５は、コンバータコントローラ５００Ａの具体的な構成例を示す図である。第１コントローラ５１０は、ヒステリシスコンパレータを含む。ヒステリシスコンパレータは、たとえば可変電圧源５１２とコンパレータ５１４を含む。可変電圧源５１２は、コンパレータ５１４の出力（第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１）の状態に応じて、２つの電圧Ｖ_{ＵＰＰＥＲ１}，Ｖ_{ＢＯＴＴＯＭ１}の一方を出力する。コンパレータ５１４は、第１検出信号Ｖ_ＣＳ１を、可変電圧源５１２の出力と比較し、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１を生成する。

【0066】

第２コントローラ５２０は、コンパレータ５２２およびパルス生成部５２４を含む。コンパレータ５２２は、第２検出信号Ｖ_ＣＳ２を、アッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}に応じた電圧Ｖ_{ＵＰＰＥＲ２}と比較し、第２検出信号Ｖ_ＣＳ２が電圧Ｖ_{ＵＰＰＥＲ２}に達するとアサート（たとえばハイレベル）されるオフ信号_ＯＦＦを生成する。パルス生成部５２４は、オフ信号のアサートに応答してオフレベルに遷移し、その後、オンレベルに遷移する第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２を生成する。パルス生成部５２４はフリップフロップ５２６およびオフ時間タイマー５２８を含む。フリップフロップ５２６のリセット端子にはオフ信号Ｓ_ＯＦＦが入力される。オフ時間タイマー５２８は、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２がオフレベルに遷移してから、オフ時間Ｔ_ＯＦＦの経過後に、オン信号Ｓ_ＯＮをアサートする。オン信号Ｓ_ＯＮはフリップフロップ５２６のセット端子に入力される。なおフリップフロップ５２６の構成は図５のそれに限定されない。

【0067】

判定回路５４０は、光源３００の両端間電圧（負荷電圧Ｖ_Ｌ）に応じた電圧を、所定のしきい値電圧Ｖ_ＴＨと比較するコンパレータ５４２を含んでもよい。判定回路５４０は、スイッチングコンバータ２１０の出力電圧Ｖ_Ｏをしきい値電圧Ｖ_ＴＨと比較してもよい。コンパレータ５４２が生成する判定信号ＤＥＴは、全消灯状態においてアサート（ハイレベル）、点灯状態においてネゲート（ローレベル）である。しきい値電圧Ｖ_ＴＨを発光素子３０２の順電圧Ｖ_Ｆより小さく規定することで、Ｖｏ＜Ｖ_Ｆとなったことを根拠として全消灯状態を検出できる。なお、このコンパレータ５４２を、短絡検出回路と兼用してもよい。

【0068】

第２コントローラ５２０を、アッパー検出・オフ時間設定モードのコントローラで構成した場合、第２コントローラ５２０を、第１コントローラ５１０が動作可能な期間において完全に停止させるのではなく、過電流保護回路として動作させてもよい。この場合、第２アッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}を、第１値Ｉ_ＴＨ１と第２値Ｉ_ＴＨ２で切替えればよい。具体的には、第１コントローラ５１０が動作不能な状態では、第２コントローラ５２０のアッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}を、第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２に応じた第１値Ｉ_ＴＨ１に設定すればよい。また第１コントローラ５１０が動作可能な状態では、アッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}を、第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１より高い過電流しきい値Ｉ_ＯＣＰに応じた第２値Ｉ_ＴＨ２に設定すればよい。

【0069】

具体的には、判定信号ＤＥＴがアサートのとき、電圧源５２３が生成する電圧を、第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２に応じた第１レベルＶ_ＲＥＦ２とし、判定信号ＤＥＴがネゲートのとき、電圧源５２３が生成する電圧を、過電流しきい値Ｉ_ＯＣＰに応じた第２レベルＶ_ＯＣＰとすればよい。

【0070】

図６は、第２コントローラ５２０の動作を説明する図である。少なくともひとつの発光素子３０２が点灯した状態（点灯状態という）では、判定信号ＤＥＴがネゲートされている。時刻ｔ_０より前において第１コントローラ５１０が正常に動作しており、第１コントローラ５１０が生成する第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１に応じて、スイッチングトランジスタＭ_１が制御され、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが、第１目標量Ｉ_ＲＥＦ１に応じたＩ_{ＵＰＰＥＲ１}とＩ_{ＢＯＴＴＯＭ１}の範囲に安定化される。第１コントローラ５１０が正常であるとき、第２コントローラ５２０はスイッチングトランジスタＭ_１の制御に影響を及ぼさない。

【0071】

時刻ｔ_０より前において、第２コントローラ５２０のアッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}の値は、過電流しきい値Ｉ_ＯＣＰ２に応じた第２値Ｉ_ＴＨ２である。時刻ｔ_０に第１コントローラ５１０に異常が発生する。異常状態において、第２コントローラ５２０のアッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}の値が、第２目標量Ｉ_ＲＥＦ２を規定する第１値Ｉ_ＴＨ１に低下する。

【0072】

時刻ｔ_１に、第２コントローラ５２０においてオフ信号Ｓ_ＯＦＦがアサートされる。それからオフ時間Ｔ_ＯＦＦの経過後の時刻ｔ_２にオン信号Ｓ_ＯＮがアサートされ、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２およびゲート駆動信号Ｓ_ＧＡＴＥがオンレベルとなり、スイッチングトランジスタＭ_１がターンオンする。スイッチングトランジスタＭ_１がターンオンすると、入力電流Ｉ_ＩＮが増大し、第２検出信号Ｖ_ＣＳ２が増大する。そして、Ｉ_ＩＮ＞Ｉ_ＯＣＰとなると、言い換えると、Ｖ_ＣＳ２＞Ｖ_ＯＣＰとなると、第２コントローラ５２０においてオフ信号Ｓ_ＯＦＦがアサートされ、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２がオフレベルに遷移し、ゲート駆動信号Ｓ_ＧＡＴＥがオフレベルとなり、スイッチングトランジスタＭ_１がターンオフする。そして、オフ時間Ｔ_ＯＦＦの経過後の時刻ｔ_４にオン信号Ｓ_ＯＮがアサートされ、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２がオンレベルに遷移する。

【0073】

続いて図４の点灯回路２００Ａと同じ機能を、市販のＬＥＤドライバＩＣ（Integrated Circuit）を利用して実装する実施例を説明する。ここでは、ＬＥＤドライバＩＣとして米国TEXAS INSTRUMENTS社のLM3409等を例に説明する。

【0074】

図７は、ドライバＩＣ６００の簡略化したブロック図である。ドライバＩＣ６００は、図４のドライバ回路５３０および第２コントローラ５２０および第２電流検出回路２１８が集積化されたものと把握できる。

【0075】

ドライバＩＣ６００は、アッパー検出・オフ時間設定方式のコントローラを内蔵している。本実施例では、このドライバＩＣ６００に内蔵されるコントローラを、図４の第２コントローラ５２０（および過電流保護回路）として利用する。

【0076】

ドライバＩＣ６００のＰＧＡＴＥ端子は、スイッチングトランジスタＭ_１のゲートと接続される。電流設定（ＩＡＤＪ）端子は、アッパー検出・オフ時間設定方式に使用されるピーク電流Ｉ_{ＵＰＰＥＲ}を設定するための端子である。電流検出用のＣＳＰ端子とＣＳＮ端子は、第２センス抵抗Ｒ_Ｓ２と接続される。ＣＳＰ端子とＣＳＮ端子の間には、入力電流Ｉ_ＩＮに比例した電圧Ｖ_ＣＳ２が発生する。

【0077】

レベルシフタ６１０は抵抗Ｒ_２１，Ｒ_２２およびＶ／Ｉ変換回路６１２を含む。Ｖ／Ｉ変換回路６１２は、ＩＡＤＪ端子に入力される電圧Ｖ_ＩＡＤＪに比例した電流Ｉ_ＡＤＪを生成する。抵抗Ｒ_２１には、アッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}に相当する電圧降下Ｉ_ＡＤＪ×Ｒ_２１が発生し、その低電位側の一端には、Ｖ_ＣＳＰ−Ｉ_ＡＤＪ×Ｒ_２１が発生する。抵抗Ｒ_２２の電圧降下は実質的にゼロである。レベルシフタ６１０は、図５の第２電流検出回路２１８および電圧源５２３に対応する。

【0078】

コンパレータ６１４は、図５のコンパレータ５２２に対応する。コンパレータ６１４は、２つの抵抗Ｒ_２１，Ｒ_２２それぞれの一端の電圧を比較し、オフ信号Ｓ_ＯＦＦを生成する。つまりコンパレータ６１４は、Ｖ_ＣＳＰ−Ｉ_ＡＤＪ×Ｒ_２１とＶ_ＣＳＰ−Ｒ_Ｓ２×Ｉ_ＩＮを比較する。これはＩ_ＡＤＪ×Ｒ_２１とＲ_Ｓ２×Ｉ_ＩＮを比較していることと等価である。オフ信号Ｓ_ＯＦＦは、Ｉ_ＩＮ＞Ｉ_ＡＤＪ×Ｒ_２１／Ｒ_Ｓ２となるとアサートされる。

【0079】

ドライバＩＣ６００のＩＡＤＪ端子は、アッパーしきい値Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}（およびＩ_ＯＣＰ）を設定するための設定ピンである。ＩＡＤＪ端子には、第１コントローラ５１０が動作可能であるとき、Ｉ_ＯＣＰに対応するレベルを有し、第１コントローラ５１０が動作不能であるとき、Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}に対応するレベルを有する電圧ＶＩ_ＡＤＪが入力される。

【0080】

ＣＯＦＦ端子には、オフ時間設定用のキャパシタが外付けされる。ＧＮＤ端子は接地される。ＶＩＮ端子には入力電圧Ｖ_ＩＮが供給される。

【0081】

パルス発生器６１６は、ロジック回路６２０およびオフ時間タイマー回路６２２を含む。ロジック回路６２０は、コンパレータ６１４の出力Ｓ_ＯＦＦがアサートされると、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２をオフレベルに遷移させ、オフ時間タイマー回路６２２にスタートトリガを与える。ロジック回路６２０は図５のフリップフロップ５２６に相当し、オフ時間タイマー回路６２２は、図６のオフ時間タイマー５２８に相当する。

【0082】

オフ時間タイマー回路６２２はスタートトリガに応答して動作開始し、オフ時間Ｔ_ＯＦＦの経過後に、オン信号Ｓ_ＯＮをアサートする。その限りではないが、たとえばオフ時間タイマー回路６２２は、ＣＯＦＦ端子と接地間に外付けのキャパシタＣ_ｔｍと並列に設けられたスイッチと、ＣＯＦＦ端子の電圧Ｖ_ＣＯＦＦを所定の電圧Ｖ_ＯＦＦと比較するコンパレータと、を含む。またＣＯＦＦ端子には、抵抗Ｒ_ｔｍを介して充電電圧Ｖ_Ｃが印加される。オフ時間タイマー回路６２２のスイッチは、Ｖ_ＣＯＦＦ＞Ｖ_ＯＦＦとなるとターンオンし、キャパシタＣ_ｔｍを放電する。オフ時間は、キャパシタＣ_ｔｍの容量値、充電電圧Ｖ_Ｃ、抵抗値Ｒ_ｔｍ応じて設定可能となっている。ロジック回路６２０は、オン信号Ｓ_ＯＮのアサートに応答して第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２をオンレベルに遷移させる。

【0083】

ドライバ回路５３０の出力は、ＰＧＡＴＥ端子を介してスイッチングトランジスタＭ_１のゲートと接続される。

【0084】

ドライバＩＣ６００は、イネーブル（ＥＮ）端子を備え、イネーブル端子にハイレベルが入力されるとき、イネーブル状態となる。ドライバＩＣ６００は、イネーブル端子にローレベルが入力される間、ディセーブル状態となり、ゲート出力ＰＧＡＴＥがローレベルに固定され、スイッチングトランジスタＭ_１がオフとなる。

【0085】

図８は、図７のドライバＩＣ６００を備える点灯回路２００Ｂの回路図である。ドライバＩＣ６００のイネーブル端子に、第１コントローラ５１０が生成した第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１が入力される。つまり第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１に応じてドライバＩＣ６００全体が、オン、オフすることにより、ＰＧＡＴＥ端子には、第１制御パルスＳ_ＣＮＴ１に応じたゲート駆動信号Ｓ_ＧＡＴＥが発生する。全消灯状態となると、イネーブル端子ＥＮはハイレベルに固定され、ＰＧＡＴＥ端子には、ドライバＩＣ６００の内部で生成される第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２に応じたゲート駆動信号Ｓ_ＧＡＴＥが発生する。

【0086】

判定回路５４０は、光源３００に供給される負荷電圧Ｖ_Ｌを、しきい値電圧Ｖ_ＴＨと比較し、判定信号ＤＥＴを生成する。判定信号ＤＥＴが点灯状態を示すとき、ＩＡＤＪ端子には、第１の電圧レベルが供給され、これにより、ドライバＩＣ６００の内部のアッパー電流が、Ｉ_ＯＣＰに設定され、過電流保護機能が有効になる。判定信号ＤＥＴが全消灯状態を示すとき、ＩＡＤＪ端子には、第２の電圧レベルが供給され、これにより、ドライバＩＣ６００の内部のアッパー電流が、Ｉ_{ＵＰＰＥＲ２}に設定され、アッパー検出・オフ時間設定モードによって第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２が生成される。すなわち第２コントローラ５２０が有効になる。なお、スイッチングコンバータ２１０と光源３００の間には、リップル除去用のフィルタ２７０を挿入してもよい。

【0087】

点灯回路２００は、さまざまな車両用灯具１００に搭載可能であるが、特にスキャン方式の灯具に好適に用いることができる。図９は、スキャン方式の車両用灯具の斜視図である。図９の車両用灯具１００は、走行シーンに応じて、複数の配光モードが選択可能である。

【0088】

車両用灯具１００は、主として、光源部１１０、スキャン光学系１２０、投影光学系１３０および上述の点灯回路２００を備える。光源部１１０は、複数の発光ユニット１１２を含む。光源部１１０、発光ユニット１１２は、図２の光源３００、発光素子３０２に対応する。複数の発光ユニット１１２は、コネクタ１１４を介して図示しない点灯回路２００と接続される。発光ユニット１１２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（半導体レーザ）などの半導体光源を含む。ひとつの発光ユニット１１２は、輝度および点消灯の制御の最小単位を構成している。ひとつの発光ユニット１１２は、ひとつのＬＥＤチップ（ＬＤチップ）であってもよいし、直列および／または並列に接続された複数のＬＥＤチップ（ＬＤチップ）を含んでもよい。

【0089】

スキャン光学系１２０は光源部１１０の出射光Ｌ_１を受け、所定の周期運動を繰り返すことによりその反射光Ｌ_２を車両前方で横方向（図中、Ｈ方向）に走査する。投影光学系１３０は、スキャン光学系１２０の反射光Ｌ_２を車両前方の仮想スクリーン１０上に投影する。投影光学系１３０は反射光学系、透過光学系、それらの組み合わせで構成することができる。

【0090】

具体的にはスキャン光学系１２０は、リフレクタ１２２およびモータ１２４を備える。リフレクタ１２２は、モータ１２４のロータに取り付けられており、回転運動を行なう。本実施の形態においてリフレクタ１２２は２枚設けられており、モータ１２４の１回転で、出射光Ｌ_２は２回、走査される。したがって走査周波数は、モータの回転数の２倍となる。なおリフレクタ１２２の枚数は特に限定されない。

【0091】

ある時刻ｔ_０において光源部１１０の出射光Ｌ_１は、リフレクタ１２２の位置（ロータの回転角）に応じた角度で反射され、そのときの反射光Ｌ_２は、車両前方の仮想スクリーン１０上に、ひとつの照射領域１２を形成する。図１では説明の簡素化のため、照射領域１２を矩形で示すが、後述のように照射領域１２は矩形とは限らない。

【0092】

別の時刻ｔ_１においてリフレクタ１２２の位置が変化すると、反射角が変化し、そのときの反射光Ｌ_２’は、照射領域１２’を形成する。さらに別の時刻ｔ_２においてリフレクタ１２２の位置が変化すると反射角が変化し、そのときの反射光Ｌ_２”は、照射領域１２”を形成する。

【0093】

スキャン光学系１２０を高速に回転させることにより、照射領域１２が仮想スクリーン１０上を走査し、これにより車両前方に配光パターンが形成される。

【0094】

図１０（ａ）〜（ｄ）は、配光パターンの形成を説明する図である。図１０（ａ）には、光源部１１０における複数の発光ユニット１１２のレイアウトが示される。本実施の形態において複数の発光ユニット１１２の個数は９である。

【0095】

複数の発光ユニット１１２は高さ方向に２段以上で、この例では３段で配置され、最下段の発光ユニット１１２の個数が最も多くなっている。これにより、仮想スクリーン上のＨ線の近傍に、照度の高い領域を形成できる。

【0096】

本実施の形態に係る車両用灯具１００は、スキャンによる配光と、非スキャンによる配光の重ね合わせにより、配光パターンを形成する。光源部１１０は、スキャン用の複数の発光ユニット１１２＿１〜１１２＿９に加えて、非走査で車両前方を広く照射するための少なくともひとつの発光ユニット１１３＿１，１１３＿２を備える。発光ユニット１１３＿１，１１３＿２の出射光は、スキャン光学系１２０とは異なる光学系（不図示）を経由して、仮想スクリーン１０に照射される。

【0097】

図１０（ｂ）は、リフレクタ１２２が所定の位置にあるときに、各発光ユニット１１２、１１３の出射光が仮想スクリーン１０上に形成する照射スポットを示す図である。

【0098】

スキャン用の発光ユニット１１２が形成する照射スポットを集光スポットＳｃと称する。Ｓｃ_ｉは、ｉ番目（１≦ｉ≦９）の発光ユニット１１２＿ｉが形成する集光スポットを表す。図１０（ｂ）の複数の集光スポットＳｃ_１〜Ｓｃ_９の集合が、図１の照射領域１２に相当する。

【0099】

また、拡散用の発光ユニット１１３が仮想スクリーン１０上に形成する照射スポットを、拡散スポットＳｄと称する。Ｓｄ_ｉは、ｉ番目の発光ユニット１１３＿ｉが形成する集光スポットを表す。拡散スポットＳｄはリフレクタ１２２の回転とは無関係である。拡散スポットＳｄ_１，Ｓｄ_２の集合を、拡散領域１４と称する。

【0100】

図１０（ｂ）には右側灯具による照射スポットＳｃ，Ｓｄのみが示される。右側灯具と左側灯具を左右対称に構成した場合、図１０（ｂ）の照射スポットをＶ線で左右反転したものが、左側灯具によって形成される。

【0101】

図１０（ｃ）には、リフレクタ１２２を回転させたときに、各集光スポットＳｃが通過する領域（スキャン領域と称する）ＳＲが示される。ＳＲ_ｉは、ｉ番目の集光スポットＳｃ_ｉが通過する領域を示す。スキャン領域ＳＲ_１〜ＳＲ_９の集合、言い換えれば照射領域１２が走査される領域を集光領域１５と称する。集光領域１５は拡散領域１４とオーバーラップしている。

【0102】

図１０（ｄ）には、最下段の発光ユニット１１２＿１〜１１２＿５が形成するＨ線近傍の配光パターンの水平方向の照度分布が示される。

【0103】

実際に形成される配光パターンは、右側灯具の配光パターンと左側灯具の配光パターンの重ね合わせとなる。この例では、右側灯具の集光領域１５と、左側灯具の集光領域１５は実質的にオーバーラップしている。また右側灯具の拡散領域１４は主としてＶ線より右側を照射し、左側灯具の拡散領域１４（不図示）が主としてＶ線より左を照射することとなる。

【0104】

このように、スキャン用の複数の発光ユニット１１２＿１〜１１２＿９は、それぞれの出射光が仮想スクリーン上で異なる箇所を照射するように配置される。図１０（ａ）に示すように、複数の発光ユニット１１２をＵ字型に配置するとよい。Ｕ字型（あるいは図１０（ｂ）のＥ字型）に配置することにより、１段目、２段目、３段目の集光領域の右端および左端を揃えることができる。

【0105】

複数の発光ユニット１１２とチャンネルの対応関係はたとえば以下の通りである。
第１チャンネルＣＨ_１＝発光ユニット１１２＿１，１１２＿２
第２チャンネルＣＨ_２＝発光ユニット１１２＿３
第３チャンネルＣＨ_３＝発光ユニット１１２＿４，１１２＿５
第４チャンネルＣＨ_４＝発光ユニット１１２＿６，１１２＿７
第５チャンネルＣＨ_５＝発光ユニット１１２＿８，１１２＿９
拡散領域用の発光ユニット１１３＿１、１１３＿２は、第６チャンネルＣＨ_６となる。

【0106】

複数の発光ユニット１１２は高さ方向に３段に配置されており、同じ高さを照射する発光ユニット１１２は、同一量の駆動電流が供給されるように、同一チャンネルに分類される。同一チャンネルに含まれる複数の発光ユニット１１２は、ひとつの光源３００を形成するように直列に接続される。点灯回路２００は、チャンネルごとに設けられ、対応するチャンネルに含まれる発光ユニットを点灯する。

【0107】

このようなスキャン方式の灯具では、同一チャンネルの複数の発光ユニット１１２が同時に消灯する全消灯状態が、走査周期で間欠的に発生しうる。したがって上述の点灯回路２００によって駆動することにより、消費電力を抑制できる。

【0108】

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

【0109】

（第１変形例）
複数の発光素子３０２の点灯、消灯は、バイパスコントローラ２９０によって制御される。したがってバイパスコントローラ２９０は、いつ全消灯状態が発生するかを知っている。そこで判定回路５４０は、バイパスコントローラ２９０からの情報にもとづいて全消灯状態か点灯状態かを判定してもよい。第１変形例は、図２に一点鎖線で示される。あるいは判定回路５４０の機能を、バイパスコントローラ２９０に実装してもよい。

【0110】

（第２変形例）
実施例では、スイッチングコンバータ２１０を降圧コンバータとしたが、昇圧コンバータや昇降圧コンバータであってもよい。

【0111】

（第３変形例）
実施の形態では、第２コントローラ５２０が第２電流検出手段２１４からの第２検出信号Ｖ_ＣＳ２にもとづいて第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２を生成することとしたが、その限りではない。第２コントローラ５２０は、完全にオープンループで、第２制御パルスＳ_ＣＮＴ２を生成してもよい。この場合、ランプ電流Ｉ_ＬＡＭＰが安定するレベルは、入力電圧に依存することとなるが、第２コントローラ５２０を簡素化できる。たとえば第２コントローラ５２０を、オシレータで構成してもよい。

【0112】

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【符号の説明】

【0113】

１…灯具システム、２…バッテリ、４…車両ＥＣＵ、１００…車両用灯具、Ｍ_１…スイッチングトランジスタ、３００…光源、３０２…発光素子、４００…灯具ＥＣＵ、４０２…スイッチ、４０４…プロセッサ、２００…点灯回路、２０２…定電流回路、２０４…スイッチングコンバータ、２０６…電流検出回路、２０８…コンバータコントローラ、…、２１０…スイッチングコンバータ、２１１…電流検出手段、２１２…第１電流検出手段、２１４…第２電流検出手段、２１６…第１電流検出回路、２１８…第２電流検出回路、２８０…バイパス回路、２９０…バイパスコントローラ、Ｒ_Ｓ…センス抵抗、ＳＷＢ…バイパススイッチ、Ｓ_ＣＮＴ１…第１制御パルス、Ｓ_ＣＮＴ２…第２制御パルス、Ｖ_ＣＳ１…第１検出信号、Ｖ_ＣＳ２…第２検出信号、５００…コンバータコントローラ、５１０…第１コントローラ、５１２…可変電圧源、５１４…コンパレータ、５２０…第２コントローラ、５２２…コンパレータ、５２４…パルス生成部、５２６…フリップフロップ、５２８…オフ時間タイマー、５３０…ドライバ回路、５４０…判定回路、６００…ドライバＩＣ、６１０…レベルシフタ、６１２…Ｖ／Ｉ変換回路、６１４…コンパレータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】