(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024107958
(43)【公開日】2024-08-09
(54)【発明の名称】照明装置
(51)【国際特許分類】
H05B 45/20 20200101AFI20240802BHJP
H05B 45/46 20200101ALI20240802BHJP
H05B 45/42 20200101ALI20240802BHJP
H05B 47/155 20200101ALI20240802BHJP
【ＦＩ】
H05B45/20
H05B45/46
H05B45/42
H05B47/155
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023012171
(22)【出願日】2023-01-30
(71)【出願人】
【識別番号】000241463
【氏名又は名称】豊田合成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002583
【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】福井 峰雄
(72)【発明者】
【氏名】藪下 雅也
(72)【発明者】
【氏名】大北 直之
【テーマコード（参考）】
3K273
【Ｆターム（参考）】
3K273AA02
3K273BA07
3K273BA27
3K273CA02
3K273CA03
3K273CA09
3K273FA03
3K273FA04
3K273FA06
3K273FA14
3K273FA26
3K273FA30
3K273GA28
3K273GA29
3K273HA17
(57)【要約】 （修正有）
【課題】少ない配線数でフルカラー発光できる照明装置を提供する。
【解決手段】赤、緑、青のいずれかの色の光を発する第１光源、第２光源、及び、第３光源を有する灯体としてのＬＥＤ灯体１０と、ＬＥＤ灯体１０に電力供給を行なう２本の配線２１、２２によりＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する点灯制御部２０と、を備え、青色ＬＥＤ１１のアノード１１ａ側は配線２１に接続され、青色ＬＥＤ１１のカソード１１ｂ側は配線２２に接続され、緑色ＬＥＤ１２のカソード１２ｂ側は配線２１に接続され、緑色ＬＥＤ１２のアノード１２ａ側は配線２２に接続されている。赤色ＬＥＤ１３のアノード１３ａ側は配線２１に接続され、赤色ＬＥＤ１３のカソード１３ｂ側はスイッチング素子としてのトランジスタ５０を介して配線２２に接続されている。点灯制御部２０は、配線２１及び配線２２の電位の組み合わせにより、ＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する。
【選択図】図１
【解決手段】赤、緑、青のいずれかの色の光を発する第１光源、第２光源、及び、第３光源を有する灯体としてのＬＥＤ灯体１０と、ＬＥＤ灯体１０に電力供給を行なう２本の配線２１、２２によりＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する点灯制御部２０と、を備え、青色ＬＥＤ１１のアノード１１ａ側は配線２１に接続され、青色ＬＥＤ１１のカソード１１ｂ側は配線２２に接続され、緑色ＬＥＤ１２のカソード１２ｂ側は配線２１に接続され、緑色ＬＥＤ１２のアノード１２ａ側は配線２２に接続されている。赤色ＬＥＤ１３のアノード１３ａ側は配線２１に接続され、赤色ＬＥＤ１３のカソード１３ｂ側はスイッチング素子としてのトランジスタ５０を介して配線２２に接続されている。点灯制御部２０は、配線２１及び配線２２の電位の組み合わせにより、ＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
赤、緑、青のいずれかの色の光を発する第１光源、第２光源、及び、第３光源を有する灯体と、
前記灯体に電力供給を行なう２本の第１配線、第２配線により前記灯体の点灯状態を制御する点灯制御部と、を備え、
前記第１光源の第１アノード側は前記第１配線に接続され、前記第１光源の第１カソード側は前記第２配線に接続され、前記第２光源の第２カソード側は前記第１配線に接続され、前記第２光源の第２アノード側は前記第２配線に接続され、前記第３光源の第３アノード側は前記第１配線に接続され、前記第３光源の第３カソード側はスイッチング素子を介して前記第２配線に接続され、
前記点灯制御部は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより、前記灯体の点灯状態を制御する、照明装置。
前記灯体に電力供給を行なう２本の第１配線、第２配線により前記灯体の点灯状態を制御する点灯制御部と、を備え、
前記第１光源の第１アノード側は前記第１配線に接続され、前記第１光源の第１カソード側は前記第２配線に接続され、前記第２光源の第２カソード側は前記第１配線に接続され、前記第２光源の第２アノード側は前記第２配線に接続され、前記第３光源の第３アノード側は前記第１配線に接続され、前記第３光源の第３カソード側はスイッチング素子を介して前記第２配線に接続され、
前記点灯制御部は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより、前記灯体の点灯状態を制御する、照明装置。
【請求項2】
前記第１光源及び前記第２光源は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより点灯状態を制御され、前記第３光源は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより前記スイッチング素子のスイッチング制御を介して点灯状態を制御される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項3】
前記第１光源、前記第２光源は、それぞれ、前記第１配線と前記第２配線の間に直列にダイオードが接続されている、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項4】
前記第３光源は、赤色を発する赤色灯体である、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項5】
前記灯体は、車両のステアリングに搭載され、ステアリングロールコネクタを介して前記車両の車両本体に配置された前記点灯制御部と電気的に接続されている、請求項１又は２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、導光体と、孔を有するベースと、前記孔の周囲にバルブ点灯用に配置された配線と、前記孔の周縁に係止されて、前記配線とは絶縁状態でベースに固定された可変色ＬＥＤランプと、から構成され、前記可変色ＬＥＤランプの光を前記導光体端面に照射する、車両に搭載される照明装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この照明装置は、基板のほぼ中央に赤色ＬＥＤを配置し、その両脇に緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを配置したＬＥＤ灯体を有する構成である。ＬＥＤ灯体の各ＬＥＤは透明な樹脂６６でカバーされている。
【0003】
このような構成により、各ＬＥＤに発光部外から電流を供給する３本の配線と各ＬＥＤから発光部外に電流を放出するグランド線の計４本の配線から成り、点灯制御部（制御装置）により各ＬＥＤの点灯状態を制御することができる。すなわち、ＬＥＤ灯体を構成する各ＬＥＤの発光をそれぞれの３本の電力配線により電流制御することにより、ＬＥＤランプは任意の色に制御でき、フルカラーで発光させることができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０００－２２１０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の構成によれば、異なる色を発する３つのＬＥＤに対して、ＬＥＤ灯体外からＬＥＤ灯体に電流を供給する配線を３本必要とする。また、このような構成の照明装置を自動車等に設置する場合は、配線数が多くなり、配線の設置スペースや重量、コスト等に制約が生じる、という問題があった。
【0006】
したがって、本発明の目的は、少ない配線数でフルカラー発光できる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
［１］本発明は、赤、緑、青のいずれかの色の光を発する第１光源、第２光源、及び、第３光源を有する灯体と、前記灯体に電力供給を行なう２本の第１配線、第２配線により前記灯体の点灯状態を制御する点灯制御部と、を備え、前記第１光源の第１アノード側は前記第１配線に接続され、前記第１光源の第１カソード側は前記第２配線に接続され、前記第２光源の第２カソード側は前記第１配線に接続され、前記第２光源の第２アノード側は前記第２配線に接続され、前記第３光源の第３アノード側は前記第１配線に接続され、前記第３光源の第３カソード側はスイッチング素子を介して前記第２配線に接続され、前記点灯制御部は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより、前記灯体の点灯状態を制御する、照明装置を提供する。
［２］前記第１光源及び前記第２光源は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより点灯状態を制御され、前記第３光源は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより前記スイッチング素子のスイッチング制御を介して点灯状態を制御される構成であってもよい。
［３］また、前記第１光源、前記第２光源は、それぞれ、前記第１配線と前記第２配線の間に直列にダイオードが接続されている構成であってもよい。
［４］また、前記第３光源は、赤色を発する赤色灯体であってもよい。
［５］また、前記灯体は、車両のステアリングに搭載され、ステアリングロールコネクタを介して前記車両の車両本体に配置された前記点灯制御部と電気的に接続されている構成であってもよい。
［２］前記第１光源及び前記第２光源は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより点灯状態を制御され、前記第３光源は、前記第１配線及び前記第２配線の電位の組み合わせにより前記スイッチング素子のスイッチング制御を介して点灯状態を制御される構成であってもよい。
［３］また、前記第１光源、前記第２光源は、それぞれ、前記第１配線と前記第２配線の間に直列にダイオードが接続されている構成であってもよい。
［４］また、前記第３光源は、赤色を発する赤色灯体であってもよい。
［５］また、前記灯体は、車両のステアリングに搭載され、ステアリングロールコネクタを介して前記車両の車両本体に配置された前記点灯制御部と電気的に接続されている構成であってもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、少ない配線数でフルカラー発光できる照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図2】図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る照明装置の発光色を調整する調色制御における配線Ｘ、配線Ｙの電位の組み合わせと、その時のＬＥＤの点灯状態を示す表であり、図２（ｂ）は、緑色のＬＥＤを発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｇ（緑色）の関係を示す図であり、図２（ｃ）は、青色のＬＥＤを発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｂ（青色）の関係を示す図であり、図２（ｄ）は、赤色のＬＥＤを発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｒ（赤色）の関係を示す図である。
【図3】図３は、本発明の実施の形態に係る照明装置において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）以外の任意の色を発光させるフルカラー照明をする場合の例を示すものであり、図３（ａ）は、点灯色として水色を発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｂ、Ｇの関係を示し、点灯色Ｂ、Ｇが混色して水色が点灯する例を示す図であり、図３（ｂ）は、点灯色として紫色を発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｂ、Ｒの関係を示し、点灯色Ｂ、Ｒが混色して紫色が点灯する例を示す図であり、図３（ｃ）は、点灯色として黄色を発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｇ、Ｒの関係を示し、点灯色Ｇ、Ｒが混色して黄色が点灯する例を示す図であり、図３（ｄ）は、点灯色として白色を発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｇ、Ｒ、Ｂの関係を示し、点灯色Ｇ、Ｒ、Ｂが混色して白色が点灯する例を示す図である。
【図4】図４は、本発明の実施の形態に係る照明装置を赤色で発光させる場合において、その発光光量をパルス幅の比（デューティ比）により調整する調光制御の場合を示す図であり、図４（ａ）は、デューティ比５％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図であり、図４（ｂ）は、デューティ比２５％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図であり、図４（ｃ）は、デューティ比５０％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図であり、図４（ｄ）は、デューティ比７５％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図であり、図４（ｅ）は、デューティ比１００％、すなわち、連続点灯で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔本発明の実施の形態〕
本発明の実施の形態に係る照明装置１は、図１（ａ）に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の光を発する第１光源、第２光源、及び、第３光源を有する灯体としてのＬＥＤ灯体１０と、ＬＥＤ灯体１０に電力供給（電流供給）を行なう２本の第１配線２１、第２配線２２によりＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する点灯制御部２０と、を備える。第１光源としての青色ＬＥＤ１１の第１アノード１１ａ側は第１配線２１に接続され、青色ＬＥＤ１１の第１カソード１１ｂ側は第２配線２２に接続されている。第２光源としての緑色ＬＥＤ１２の第２カソード１２ｂ側は第１配線２１に接続され、緑色ＬＥＤ１２の第２アノード１２ａ側は第２配線２２に接続されている。第３光源としての赤色ＬＥＤ１３の第３アノード１３ａ側は第１配線２１に接続され、赤色ＬＥＤ１３の第３カソード１３ｂ側はスイッチング素子としてのトランジスタ５０を介して第２配線２２に接続されている。点灯制御部２０は、第１配線２１及び第２配線２２の電位（Ｈ：Ｈｉｇｈ、Ｌ：Ｌｏｗ）の組み合わせにより、ＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する。
本発明の実施の形態に係る照明装置１は、図１（ａ）に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の光を発する第１光源、第２光源、及び、第３光源を有する灯体としてのＬＥＤ灯体１０と、ＬＥＤ灯体１０に電力供給（電流供給）を行なう２本の第１配線２１、第２配線２２によりＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する点灯制御部２０と、を備える。第１光源としての青色ＬＥＤ１１の第１アノード１１ａ側は第１配線２１に接続され、青色ＬＥＤ１１の第１カソード１１ｂ側は第２配線２２に接続されている。第２光源としての緑色ＬＥＤ１２の第２カソード１２ｂ側は第１配線２１に接続され、緑色ＬＥＤ１２の第２アノード１２ａ側は第２配線２２に接続されている。第３光源としての赤色ＬＥＤ１３の第３アノード１３ａ側は第１配線２１に接続され、赤色ＬＥＤ１３の第３カソード１３ｂ側はスイッチング素子としてのトランジスタ５０を介して第２配線２２に接続されている。点灯制御部２０は、第１配線２１及び第２配線２２の電位（Ｈ：Ｈｉｇｈ、Ｌ：Ｌｏｗ）の組み合わせにより、ＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する。
【0011】
また、第１光源としての青色ＬＥＤ１１及び第２光源としての緑色ＬＥＤ１２は、第１配線２１及び第２配線２２の電位の組み合わせにより点灯状態を制御され、第３光源としての赤色ＬＥＤ１３は、第１配線２１及び第２配線２２の電位の組み合わせによりトランジスタ５０のスイッチング制御を介して点灯状態を制御される。
【0012】
スイッチング素子は、信号を流したり切ったりするスイッチング動作を行なうことができる半導体素子であり、本実施の形態では、バイポーラトランジスタ５０を使用した例で説明したが、ＭＯＳトランジスタ等の半導体素子を使用することもできる。また、本実施の形態では、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタの使用例で説明したが、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタでも同様に使用可能である。また、図１に示すように、トランジスタを負荷（ＬＥＤ）に対して下側回路に配するローサイドスイッチとして使用する例を示したが、トランジスタを負荷（ＬＥＤ）に対して上側回路に配するハイサイドスイッチとして使用することも可能である。
【0013】
なお、青色ＬＥＤ１１の第１カソード１１ｂはダイオードＤ１のアノードＤ１ａに接続され、ダイオードＤ１のカソードＤ１ｂが第２配線２２に接続されている。また、緑色ＬＥＤ１２の第１アノード１１ａはダイオードＤ２のカソードＤ１ｂに接続され、ダイオードＤ２のアノードＤ１ａが第２配線２２に接続されている。すなわち、青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２にそれぞれダイオードＤ１、Ｄ２が順方向に直列に接続されて、これにより、青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２に逆方向の電圧が印加された場合にＬＥＤが破損しないように保護することができる。
【0014】
トランジスタ５０のコレクタ５０ｃは赤色ＬＥＤ１３の第３カソード１３ｂに接続され、ベース５０ｂは第２配線２２に接続され、エミッタ５０ｅはグランド線２３に接続されている。トランジスタ５０のベース５０ｂに第２配線２２からＨ（Ｈｉｇｈ）電圧が印加されることにより、コレクタ５０ｃとエミッタ５０ｅ間が導通（ＯＮ）し、ベース５０ｂに第２配線２２からＬ（Ｌｏｗ）電圧が印加されることにより、コレクタ５０ｃとエミッタ５０ｅ間が遮断（ＯＦＦ）することにより、赤色ＬＥＤ１３のスイッチング制御をすることができる。
【0015】
なお、「接続」とは、電気的接続を意味する。また、電位（Ｈ：Ｈｉｇｈ、Ｌ：Ｌｏｗ）は、一例として、Ｈ＝３Ｖ、Ｌ＝０Ｖ、あるいは、Ｈ＝５Ｖ、Ｌ＝０Ｖである。また、図１において、第１配線２１の端子を端子Ｘ、第２配線２２の端子を端子Ｙ、及び、グランド線２３の端子をＧＮＤとしている。
【0016】
第１光源、第２光源、及び、第３光源は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の光を発するＬＥＤに設定することが可能である。ただし、本実施の形態では、第３光源は、赤色を発する赤色灯体としての赤色ＬＥＤ１３に限定した。一般に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子は、順方向に電圧降下を有する。この順方向電圧降下（ＶＦ）の値は、発光色によりバンドギャップ（禁制帯幅）が異なるので、発光する色によって順方向電圧が決まることになる。一例として、赤色ＬＥＤは電圧降下の値が１．８Ｖ程度、緑色ＬＥＤは電圧降下の値が２Ｖ程度、青色ＬＥＤは電圧降下の値が２．７Ｖ程度である。
【0017】
したがって、第３光源として赤色ＬＥＤ１３を使用することにより、順方向電圧降下（ＶＦ）を小さくすることができ、赤色ＬＥＤ１３のアノードとカソード間に印加される電圧を大きくすることができる。これにより、一定の電源電圧でＬＥＤを駆動する場合に効率が良い。特に、照明装置１を低電圧で動作させる場合に有利である。
【0018】
灯体（第１灯体、第２灯体、第３灯体）は、本実施の形態では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子によるＬＥＤ灯体１０としたが、ＬＤ（Laser Diode）素子、ＥＬ（Electro Luminescence）素子、電球、蛍光管などの光源も使用可能である。
【0019】
本実施の形態では、図１に示したように、第１光源としての第１灯体を青色の光を発する青色ＬＥＤ１１、第２光源としての第２灯体を緑色の光を発する緑色ＬＥＤ１２、第３光源としての第３灯体を赤色の光を発する赤色ＬＥＤ１３として説明した。青色ＬＥＤ１１が発する青色の光は、目で見た際の色に相当する波長であり、主波長（ドミナント波長）が約４３５～４８０ｎｍ（ナノメートル）である。緑色ＬＥＤ１２が発する緑色の光は、目で見た際の色に相当する波長であり、主波長が約５００～５６０ｎｍである。また、赤色ＬＥＤ１３が発する赤色の光は、目で見た際の色に相当する波長であり、主波長が約６１０～７６０ｎｍである。
【0020】
点灯制御部２０は、ＬＥＤ灯体１０の青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２、及び赤色ＬＥＤ１３に電流を供給する第１配線２１、第２配線２２を有する。また、トランジスタ５０のエミッタ５０ｅに接続されるグランド線２３を有する。
【0021】
点灯制御部２０は、内部にパルスジェネレータを備え、青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２、及び赤色ＬＥＤ１３を駆動して発光させる任意のパルスを発生させて出力できる。すなわち、点灯制御部２０は、所定の電圧で、任意のパルス幅の比（デューティ比）のパルスを発生させることができる。これにより、ＬＥＤ灯体１０の点灯制御、消灯制御、調光制御、及び、調色制御が可能となる。
【0022】
図１（ａ）に示す構成では、専用のグランド線を備えるものとしたが、図１（ｂ）に示すように、例えば、照明装置１を自動車等の車両に搭載する場合には、車両の金属ボデー１５０の設置位置がグランド電位となる場合は、金属ボデー１５０をグランド線の代わりに使用することができる。これにより、図１（ｂ）に示すように、グランド線の配線を省略することができる。
【0023】
図６は、従来技術における照明装置の赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの配置と電流を供給する配線状態を示す従来構成図である。従来のフルカラーＬＥＤ照明２００では、赤、緑、青の各ＬＥＤに電流を供給する独立した配線２０１、２０２、２０３と、各ＬＥＤから電流を戻す配線２０４の合計４本の配線が最低限必要であった。すなわち、各ＬＥＤに電流を供給する独立した配線としては、３本の信号線を必要としていた。
【0024】
上記のことは、特に自動車などの配線スペースや重量に制約のあるアプリケーションでは、配線の多さが問題となっていた。図１（ａ）、図１（ｂ）に示した本実施の形態に係る照明装置１では、配線に流す電流の方向を工夫することにより、最低３本の配線があればフルカラー照明を実現できる。各ＬＥＤに電流を供給する独立した配線としては、２本の信号線でフルカラー照明を実現できる。
【0025】
これにより、配線設置スペースや重量制約のあるアプリケーションにも容易にフルカラー照明を応用できるようになる。また、配線の本数が減ることにより、配線コストの低減も期待できる。
【0026】
（照明装置１の調色制御）
図２は、本発明の実施の形態に係る照明装置１の発光色を調整する調色制御を説明するための図である。図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る照明装置１の発光色を調整する調色制御における配線Ｘ、配線Ｙの電位の組み合わせと、その時のＬＥＤの点灯状態を示す表である。図２（ａ）に示すように、配線Ｘと配線Ｙの電位を（Ｈ：Ｈｉｇｈ、Ｌ：Ｌｏｗ）の組み合わせにすることにより、各ＬＥＤ（青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２、赤色ＬＥＤ１３）の点灯状態、消灯状態（ＯＮ、ＯＦＦ）を制御できる。すなわち、配線Ｘ、配線Ｙに印加するパルスのＨｉｇｈ、Ｌｏｗの組み合わせにより、青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２、赤色ＬＥＤ１３のいずれかのＬＥＤを点灯させて、所望の色で照明することができる。
図２は、本発明の実施の形態に係る照明装置１の発光色を調整する調色制御を説明するための図である。図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る照明装置１の発光色を調整する調色制御における配線Ｘ、配線Ｙの電位の組み合わせと、その時のＬＥＤの点灯状態を示す表である。図２（ａ）に示すように、配線Ｘと配線Ｙの電位を（Ｈ：Ｈｉｇｈ、Ｌ：Ｌｏｗ）の組み合わせにすることにより、各ＬＥＤ（青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２、赤色ＬＥＤ１３）の点灯状態、消灯状態（ＯＮ、ＯＦＦ）を制御できる。すなわち、配線Ｘ、配線Ｙに印加するパルスのＨｉｇｈ、Ｌｏｗの組み合わせにより、青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２、赤色ＬＥＤ１３のいずれかのＬＥＤを点灯させて、所望の色で照明することができる。
【0027】
図１（ａ）において、配線ＸをＬ、配線ＹをＬの電位とした場合は、いずれのＬＥＤ（青色ＬＥＤ１１、緑色ＬＥＤ１２、赤色ＬＥＤ１３）にも電圧が印加されず、すべてのＬＥＤは消灯状態である。
【0028】
配線ＸをＬ、配線ＹをＨの電位とした場合は、青色ＬＥＤ１１には逆方向の電圧が印加され、緑色ＬＥＤ１２には順方向の電圧が印加される。また、トランジスタ５０のベース５０ｂにＨ電圧が印加されるが赤色ＬＥＤ１３には順方向の電圧が印加されない。これにより、配線ＸをＬ、配線ＹをＨの電位とした場合は、緑色ＬＥＤ１２のみが点灯する。
【0029】
配線ＸをＨ、配線ＹをＬの電位とした場合は、青色ＬＥＤ１１には順方向の電圧が印加され、緑色ＬＥＤ１２には逆方向の電圧が印加される。また、トランジスタ５０のベース５０ｂにＬ電圧が印加されるのでトランジスタ５０は通電しない。これにより、配線ＸをＨ、配線ＹをＬの電位とした場合は、青色ＬＥＤ１１のみが点灯する。
【0030】
配線ＸをＨ、配線ＹをＨの電位とした場合は、青色ＬＥＤ１１には順方向の電圧が印加されず、緑色ＬＥＤ１２にも順方向の電圧が印加されない。また、トランジスタ５０のベース５０ｂにはＨ電圧が印加されてトランジスタ５０は通電し、赤色ＬＥＤ１３には順方向の電圧が印加される。これにより、配線ＸをＨ、配線ＹをＨの電位とした場合は、赤色ＬＥＤ１３のみが点灯する。
【0031】
図２（ｂ）は、緑色のＬＥＤを発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｇ（緑色）の関係を示す図である。緑色ＬＥＤ１２に対して、配線ＸにＬ、配線ＹにＨのパルスを印加させることにより、緑色ＬＥＤ１２を発光させることができる。図２（ｂ）においては、パルス波形をパルス幅の比（デューティ比）５０％として一定の周期で緑色を点灯させている。
【0032】
図２（ｃ）は、青色のＬＥＤを発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｂ（青色）の関係を示す図である。青色ＬＥＤ１１に対して、配線ＸにＨ、配線ＹにＬのパルスを印加させることにより、青色ＬＥＤ１１を発光させることができる。図２（ｃ）においては、パルス波形をパルス幅の比（デューティ比）５０％として一定の周期で青色を点灯させている。
【0033】
図２（ｄ）は、赤色のＬＥＤを発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｒ（赤色）の関係を示す図である。赤色ＬＥＤ１３に対して、配線ＸにＨ、配線ＹにＨのパルスを印加させることにより、赤色ＬＥＤ１３を発光させることができる。図２（ｄ）においては、パルス波形をパルス幅の比（デューティ比）５０％として一定の周期で赤色を点灯させている。
【0034】
（照明装置１のフルカラー制御）
図３は、本発明の実施の形態に係るフルカラーの照明装置において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）以外の任意の色を発光させるフルカラー調色制御の例を示すものである。本発明の実施の形態に係る照明装置１は、任意の色（フルカラー）を発光させることができるが、以下において、任意の色の一例として、水色、紫色、黄色、白色を発光させる場合のフルカラー制御について説明する。
図３は、本発明の実施の形態に係るフルカラーの照明装置において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）以外の任意の色を発光させるフルカラー調色制御の例を示すものである。本発明の実施の形態に係る照明装置１は、任意の色（フルカラー）を発光させることができるが、以下において、任意の色の一例として、水色、紫色、黄色、白色を発光させる場合のフルカラー制御について説明する。
【0035】
図３（ａ）は、点灯色として水色を発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｂ、Ｇの関係を示し、点灯色Ｂ、Ｇが混色して水色が点灯する例を示す図である。図３（ａ）に示すように、配線ＸにＨ、配線ＹにＬの電位を印加することにより青色ＬＥＤ１１を発光させて青色（Ｂ）の点灯色にし、別のタイミングで、配線ＸにＬ、配線ＹにＨの電位を印加することにより緑色ＬＥＤ１２を発光させて緑色（Ｇ）の点灯色にすることができる。このタイミングを高速で切り替えるパルス波形とすることにより点灯色Ｂ、Ｇが混色して水色の点灯色を発光させることができる。
【0036】
図３（ｂ）は、点灯色として紫色を発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｂ、Ｒの関係を示し、点灯色Ｂ、Ｒが混色して水色が点灯する例を示す図である。図３（ｂ）に示すように、配線ＸにＨ、配線ＹにＬの電位を印加することにより青色ＬＥＤ１１を発光させて青色（Ｂ）の点灯色にし、別のタイミングで、配線ＸにＨ、配線ＹにＨの電位を印加することにより赤色ＬＥＤ１３を発光させて赤色（Ｒ）の点灯色にすることができる。このタイミングを高速で切り替えるパルス波形とすることにより点灯色Ｂ、Ｒが混色して紫色の点灯色を発光させることができる。
【0037】
図３（ｃ）は、点灯色として黄色を発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｇ、Ｒの関係を示し、点灯色Ｇ、Ｒが混色して黄色が点灯する例を示す図である。図３（ｃ）に示すように、配線ＸにＬ、配線ＹにＨの電位を印加することにより緑色ＬＥＤ１２を発光させて緑色（Ｇ）の点灯色にし、別のタイミングで、配線ＸにＨ、配線ＹにＨの電位を印加することにより赤色ＬＥＤ１３を発光させて赤色（Ｒ）の点灯色にすることができる。このタイミングを高速で切り替えるパルス波形とすることにより点灯色Ｇ、Ｒが混色して黄色の点灯色を発光させることができる。
【0038】
図３（ｄ）は、点灯色として白色を発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形を示す横軸時間の波形図と点灯色Ｇ、Ｒ、Ｂの関係を示し、点灯色Ｇ、Ｒ、Ｂが混色して白色が点灯する例を示す図である。図３（ｄ）に示すように、配線ＸにＬ、配線ＹにＨの電位を印加することにより緑色ＬＥＤ１２を発光させて緑色（Ｇ）の点灯色にし、別のタイミングで、配線ＸにＨ、配線ＹにＨの電位を印加することにより赤色ＬＥＤ１３を発光させて赤色（Ｒ）の点灯色にし、また別のタイミングで、配線ＸにＨ、配線ＹにＬの電位を印加することにより青色ＬＥＤ１１を発光させて青色（Ｂ）の点灯色にすることができる。このタイミングを高速で切り替えるパルス波形とすることにより点灯色Ｇ、Ｒ、Ｂが混色して白色の点灯色を発光させることができる。
【0039】
（照明装置１の調光制御）
図４は、本発明の実施の形態に係る照明装置１を赤色で発光させる場合において、その発光光量をパルス幅の比（デューティ比）により調整する調光制御の場合を示す図である。なお、赤色で発光させるのは一例であり、他の任意の色においても同様に発光光量を調整する調光制御が可能である。
図４は、本発明の実施の形態に係る照明装置１を赤色で発光させる場合において、その発光光量をパルス幅の比（デューティ比）により調整する調光制御の場合を示す図である。なお、赤色で発光させるのは一例であり、他の任意の色においても同様に発光光量を調整する調光制御が可能である。
【0040】
図４（ａ）は、デューティ比５％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図である。パルス波形を、基本周期をＴ、パルス幅をＴｄとするパルス幅の比（デューティ比）に設定する。すなわち、デューティ比＝（Ｔｄ/Ｔ）×１００％である。図４（ａ）は、デューティ比５％に設定して通電幅を小さくすることで、全点灯の５％の発光量とする例である。配線ＸにＨ、配線ＹにＨの電位を印加させることにより、赤色ＬＥＤ１３が発光する。配線ＸにＬ、配線ＹにＬの電位を印加した部分は消灯してオフタイムとなる。
【0041】
図４（ｂ）は、デューティ比２５％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図である。図４（ｂ）は、デューティ比２５％に設定して通電幅を小さくすることで、全点灯の２５％の発光量とする例である。配線ＸにＨ、配線ＹにＨの電位を印加させることにより、赤色ＬＥＤ１３が発光する。配線ＸにＬ、配線ＹにＬの電位を印加した部分は消灯してオフタイムとなる。
【0042】
図４（ｃ）は、デューティ比５０％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図である。図４（ｃ）は、デューティ比５０％に通電幅を設定することで、全点灯の半分の発光量とする例である。配線ＸにＨ、配線ＹにＨの電位を印加させることにより、赤色ＬＥＤ１３が発光する。配線ＸにＬ、配線ＹにＬの電位を印加した部分は消灯してオフタイムとなる。
【0043】
図４（ｄ）は、デューティ比７５％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図である。図４（ｄ）は、デューティ比７５％に設定して通電幅を大きくすることで、全点灯の７５％の発光量とする例である。配線ＸにＨ、配線ＹにＨの電位を印加させることにより、赤色ＬＥＤ１３が発光する。配線ＸにＬ、配線ＹにＬの電位を印加した部分は消灯してオフタイムとなる。
【0044】
図４（ｅ）は、デューティ比１００％で発光させる場合の配線Ｘ、配線Ｙに印加されるパルス波形図である。図４（ｅ）は、デューティ比１００％に設定して通電幅を最大にすることで、連続点灯（全点灯）とする例である。配線ＸにＨ、配線ＹにＨの電位を印加させることにより、赤色ＬＥＤ１３が発光する。連続点灯するので、すべてオンタイムとなり、オフタイムはない。
【0045】
（照明装置１の車両への適用例）
図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る照明装置１のＬＥＤ灯体１０を、車両１００のステアリングスポーク部１１２に搭載してステアリング照明として使用する場合を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）における構成を示す構成図である。図５（ａ）に示すように、一例として、照明装置１のＬＥＤ灯体１０をステアリングスポーク部１１２に搭載して、ステアリング照明、フルカラーのイルミネーションとして使用することができる。
図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る照明装置１のＬＥＤ灯体１０を、車両１００のステアリングスポーク部１１２に搭載してステアリング照明として使用する場合を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）における構成を示す構成図である。図５（ａ）に示すように、一例として、照明装置１のＬＥＤ灯体１０をステアリングスポーク部１１２に搭載して、ステアリング照明、フルカラーのイルミネーションとして使用することができる。
【0046】
図５（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態に係る照明装置１を車両１００に適用する場合は、ステアリング１１０側にＬＥＤ灯体１０を搭載し、点灯制御部２０を車両本体１０１側に設置する。この場合、ＬＥＤ灯体１０と点灯制御部２０は、ステアリングロールコネクタ１２０を介して電気的に接続される。図１（ｂ）で示した配線２１、２２は、ステアリングロールコネクタ１２０の２チャンネル分の配線を使用し、グランドを金属ボデー１５０としてステアリング１１０の心金等を使用することができる。
【0047】
ここで、ステアリングロールコネクタ（ＳＲＣ）１２０は、ステアリング１１０と車両本体１０１を結ぶ回転するコネクタで、車両側とステアリング上に装着された電装品を電気的に接続するものである。ステアリングロールコネクタ１２０は、例えば、フラットケーブルをロール状に配置して、車両本体１０１に対して回転可能なステアリング１１０と電気的に接続することができる。ステアリング１１０側には、各種スイッチ類や照明、エアバッグ等が搭載される。ステアリングロールコネクタ１２０のチャンネル数には限度があるので、搭載される各機器の配線数は少ないほうが好ましい。
【0048】
前述したように、本発明の実施の形態に係る照明装置１は、ＬＥＤ灯体１０に電力（電流）供給を行なう２本の配線があればよいので、従来の構成に比べて配線数が少なくてよい。これにより、限られたチャンネル数のステアリングロールコネクタ１２０を効率よく使用でき、本発明の実施の形態に係る照明装置１は、車両へ搭載する場合に好適に適用することができる。
【0049】
上記の例に限らず、特に自動車などの配線スペースや重量に制約のあるアプリケーションでは、配線の多さが問題となる場合があり、本発明の実施の形態に係る照明装置１は、配線設置スペースや重量制約のあるアプリケーションにも容易にフルカラー照明を応用できるようになる。また、配線の本数が減ることにより、配線コストの低減も期待できる。
【0050】
〔本発明の実施の形態の効果〕
（１）発明の実施の形態に係る照明装置１は、図１（ａ）に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の光を発する第１光源、第２光源、及び、第３光源を有する灯体としてのＬＥＤ灯体１０と、ＬＥＤ灯体１０に電力（電流）供給を行なう２本の第１配線２１、第２配線２２によりＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する点灯制御部２０と、を備える。第１光源としての青色ＬＥＤ１１の第１アノード１１ａ側は第１配線２１に接続され、青色ＬＥＤ１１の第１カソード１１ｂ側は第２配線２２に接続されている。第２光源としての緑色ＬＥＤ１２の第２カソード１２ｂ側は第１配線２１に接続され、緑色ＬＥＤ１２の第２アノード１２ａ側は第２配線２２に接続されている。第３光源としての赤色ＬＥＤ１３の第３アノード１３ａ側は第１配線２１に接続され、赤色ＬＥＤ１３の第３カソード１３ｂ側はスイッチング素子としてのトランジスタ５０を介して第２配線２２に接続されている。点灯制御部２０は、第１配線２１及び第２配線２２の電位（Ｈ：Ｈｉｇｈ、Ｌ：Ｌｏｗ）の組み合わせにより、ＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する。これにより、最低３本の配線があればフルカラー照明を実現できる。また、各ＬＥＤに電流を供給する独立した配線としては、２本の信号線でフルカラー照明を実現することが可能になる。
（２）本実施の形態では、第３光源は赤色ＬＥＤ１３に限定する構成とした。第３光源として赤色ＬＥＤ１３を使用することにより、順方向電圧降下（ＶＦ）を小さくすることができ、赤色ＬＥＤ１３のアノードとカソード間に印加される電圧を大きくすることができる。これにより、一定の電源電圧でＬＥＤを駆動する場合に効率が良い。特に、照明装置１を低電圧で動作させる場合に有利である。
（３）発明の実施の形態に係る照明装置１は、最低３本の配線があればフルカラー照明を実現できる。また、各ＬＥＤに電流を供給する独立した配線としては、２本の信号線でフルカラー照明を実現することが可能になる。したがって、特に自動車などの配線スペースや重量に制約のあるアプリケーションでは、配線の多さが問題となる場合があり、本発明の実施の形態に係る照明装置１は、配線設置スペースや重量制約のあるアプリケーションにも容易にフルカラー照明を応用できるようになる。また、配線の本数が減ることにより、配線コストの低減も期待できる。
（１）発明の実施の形態に係る照明装置１は、図１（ａ）に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の光を発する第１光源、第２光源、及び、第３光源を有する灯体としてのＬＥＤ灯体１０と、ＬＥＤ灯体１０に電力（電流）供給を行なう２本の第１配線２１、第２配線２２によりＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する点灯制御部２０と、を備える。第１光源としての青色ＬＥＤ１１の第１アノード１１ａ側は第１配線２１に接続され、青色ＬＥＤ１１の第１カソード１１ｂ側は第２配線２２に接続されている。第２光源としての緑色ＬＥＤ１２の第２カソード１２ｂ側は第１配線２１に接続され、緑色ＬＥＤ１２の第２アノード１２ａ側は第２配線２２に接続されている。第３光源としての赤色ＬＥＤ１３の第３アノード１３ａ側は第１配線２１に接続され、赤色ＬＥＤ１３の第３カソード１３ｂ側はスイッチング素子としてのトランジスタ５０を介して第２配線２２に接続されている。点灯制御部２０は、第１配線２１及び第２配線２２の電位（Ｈ：Ｈｉｇｈ、Ｌ：Ｌｏｗ）の組み合わせにより、ＬＥＤ灯体１０の点灯状態を制御する。これにより、最低３本の配線があればフルカラー照明を実現できる。また、各ＬＥＤに電流を供給する独立した配線としては、２本の信号線でフルカラー照明を実現することが可能になる。
（２）本実施の形態では、第３光源は赤色ＬＥＤ１３に限定する構成とした。第３光源として赤色ＬＥＤ１３を使用することにより、順方向電圧降下（ＶＦ）を小さくすることができ、赤色ＬＥＤ１３のアノードとカソード間に印加される電圧を大きくすることができる。これにより、一定の電源電圧でＬＥＤを駆動する場合に効率が良い。特に、照明装置１を低電圧で動作させる場合に有利である。
（３）発明の実施の形態に係る照明装置１は、最低３本の配線があればフルカラー照明を実現できる。また、各ＬＥＤに電流を供給する独立した配線としては、２本の信号線でフルカラー照明を実現することが可能になる。したがって、特に自動車などの配線スペースや重量に制約のあるアプリケーションでは、配線の多さが問題となる場合があり、本発明の実施の形態に係る照明装置１は、配線設置スペースや重量制約のあるアプリケーションにも容易にフルカラー照明を応用できるようになる。また、配線の本数が減ることにより、配線コストの低減も期待できる。
【0051】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【0052】
１…照明装置
１０…ＬＥＤ灯体、１１…青色ＬＥＤ、１１ａ…第１アノード、１１ｂ…第１カソード、１２…緑色ＬＥＤ、１２ａ…第２アノード、１２ｂ…第２カソード、１３…赤色ＬＥＤ、１３ａ…第３アノード、１３ｂ…第３カソード
２０…点灯制御部、２１…第１配線、２２…第２配線、２３…グランド線
５０…トランジスタ、５０ｂ…ベース、５０ｃ…コレクタ、５０ｅ…エミッタ
１００…車両、１０１…車両本体、１１０…ステアリング、１１２…ステアリングスポーク部、１２０…ステアリングロールコネクタ、１５０…金属ボデー
２００…フルカラーＬＥＤ照明、２０１、２０２、２０３、２０４…配線
Ｄ１、Ｄ２…ダイオード
１０…ＬＥＤ灯体、１１…青色ＬＥＤ、１１ａ…第１アノード、１１ｂ…第１カソード、１２…緑色ＬＥＤ、１２ａ…第２アノード、１２ｂ…第２カソード、１３…赤色ＬＥＤ、１３ａ…第３アノード、１３ｂ…第３カソード
２０…点灯制御部、２１…第１配線、２２…第２配線、２３…グランド線
５０…トランジスタ、５０ｂ…ベース、５０ｃ…コレクタ、５０ｅ…エミッタ
１００…車両、１０１…車両本体、１１０…ステアリング、１１２…ステアリングスポーク部、１２０…ステアリングロールコネクタ、１５０…金属ボデー
２００…フルカラーＬＥＤ照明、２０１、２０２、２０３、２０４…配線
Ｄ１、Ｄ２…ダイオード
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
