特許 6997607 ＬＥＤ発光装置

(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】

(24)【登録日】2021-12-21

(45)【発行日】2022-01-17

(54)【発明の名称】ＬＥＤ発光装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 45/40 20200101AFI20220107BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20220107BHJP

   G03B 15/05 20210101ALI20220107BHJP

   G03B 15/02 20210101ALI20220107BHJP

【ＦＩ】

H05B45/40

H01L33/00 J

G03B15/05

G03B15/02 V

G03B15/02 G

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2017233366

(22)【出願日】2017-12-05

(65)【公開番号】P2019102320

(43)【公開日】2019-06-24

【審査請求日】2020-11-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097043

【弁理士】

【氏名又は名称】浅川 哲

(74)【代理人】

【識別番号】100128071

【弁理士】

【氏名又は名称】志村 正樹

(72)【発明者】

【氏名】高橋 鈴太郎

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－００４６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５３３８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５０４１７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４５／００

Ｈ０１Ｌ ３３／００

Ｈ０５Ｂ ４７／００

Ｇ０３Ｂ １５／０５

Ｇ０３Ｂ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続フラッシュ発光が可能なＬＥＤ発光装置において、
充電回路と、前記充電回路の出力端子に接続するコンデンサと、前記コンデンサの放電経路に挿入される第１ＬＥＤ列と、前記第１ＬＥＤ列に直列接続する第２ＬＥＤ列と、前記第１ＬＥＤ列に直列接続する第１スイッチと、前記第１ＬＥＤ列又は前記第２ＬＥＤ列に並列接続する第２スイッチとを備え、
前記放電経路は、前記第１スイッチをオン、第２スイッチをオフすることで前記第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤ列を同時発光させる１回目のフラッシュ発光経路と、
前記第１スイッチがオンの状態のまま、第２スイッチをオンすることで、前記第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤの少なくともいずれか一方を発光させる２回目のフラッシュ発光経路と、を有し、
前記コンデンサによる１回の充電によって、前記１回目と２回目のフラッシュ発光を連続して行うことを特徴とするＬＥＤ発光装置。

【請求項2】

前記第２スイッチがオフの状態で、前記第１スイッチがオフからオンに切り替わり１回目のフラッシュ発光が行われた際に、
前記コンデンサの電圧は、前記第１ＬＥＤ列と前記第２ＬＥＤ列の閾値電圧の合算値まで低下する請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。

【請求項3】

前記第１スイッチがオンの状態で、前記第２スイッチがオフからオンに切り替わり２回目のフラッシュ発光が行われた際に、
前記コンデンサの電圧は、前記第１ＬＥＤ列又は前記第２ＬＥＤ列のいずれか一方の閾値電圧まで低下する請求項２に記載のＬＥＤ発光装置。

【請求項4】

前記第２ＬＥＤ列に直列接続する第３ＬＥＤ列と、前記第３ＬＥＤ列に並列接続する第３スイッチとをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。

【請求項5】

前記第１ＬＥＤ列と前記第２ＬＥＤ列との間に逆流防止用ダイオードが挿入され、前記第２スイッチが前記第１ＬＥＤ列に並列接続しているとき、前記第２ＬＥＤ列に並列する第４スイッチを備え、前記第２スイッチの一端が前記逆流防止用ダイオードのカソードに接続し、前記４スイッチの一端が前記逆流防止用ダイオードのアノードに接続していることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、連続フラッシュ発光が可能なＬＥＤ発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤを光源とし、連続フラッシュ発光が可能なＬＥＤ発光装置が知られている。例えば、特許文献１には、電気２重層コンデンサをフル充電し、一定時間フラッシュ発光させたら、再度電気２重層コンデンサを充電し、次のフラッシュ発光を行うＬＥＤ発光装置が記載されている。

【0003】

特許文献１に記載されたＬＥＤ発光装置は、短時間で連続発光させるため、電気２重層コンデンサの放電を定電流回路により制限している。先ず、最初の発光では、充分に充電された電気２重層コンデンサを途中まで放電させるため、定電流回路に含まれる電流制限素子を制御して放電時間を限定する。そして、次のフラッシュ発光までの間にできるかぎり充電する。なお、この充電時間は短くならざるを得ないため、２回目のフラッシュ発光の直前における電気２重層コンデンサの電圧は、最初のフラッシュ発光の直前の電圧より低くなっている。２回目の発光でも、電気２重層コンデンサの放電時間を定電流回路により限定する。続いて、電気２重層コンデンサを充電し、３度目のフラッシュ発光を行う。このようにして、特許文献１に記載されたＬＥＤ発光装置は、フラッシュ発光直前の電圧を徐々に低下させながら、複数回の連続フラッシュ発光を可能にしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－４６９２（図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されたＬＥＤ発光装置は、電気２重層コンデンサの放電を制限するのに定電流回路を使用しているため、定電流回路による電力損失が避けられない。

【0006】

そこで、本発明のＬＥＤ発光装置は、これらの課題に鑑みて為されたものであり、連続発光が可能でありながら電力損失の少ないＬＥＤ発光装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を解決するため、本発明のＬＥＤ発光装置は、連続フラッシュ発光が可能なＬＥＤ発光装置において、充電回路と、前記充電回路の出力端子に接続するコンデンサと、前記コンデンサの放電経路に挿入される第１ＬＥＤ列と、前記第１ＬＥＤ列に直列接続する第２ＬＥＤ列と、前記第１ＬＥＤ列に直列接続する第１スイッチと、前記第１ＬＥＤ列又は前記第２ＬＥＤ列に並列接続する第２スイッチとを備え、
前記放電経路は、前記第１スイッチをオン、第２スイッチをオフすることで前記第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤ列を同時発光させる１回目のフラッシュ発光経路と、前記第１スイッチがオンの状態のまま、第２スイッチをオンすることで、前記第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤの少なくともいずれか一方を発光させる２回目のフラッシュ発光経路と、を有し、前記コンデンサによる１回の充電によって、前記１回目と２回目のフラッシュ発光を連続して行うことを特徴とする。

【0008】

本発明のＬＥＤ発光装置は、第１スイッチ及び第２スイッチをオフにした状態で、先ず、充電回路によりコンデンサを所定の電圧まで充電する。次に、第１スイッチをオンし、第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤ列を発光させる。このとき、コンデンサの電圧は、第１ＬＥＤ列の閾値電圧及び第２ＬＥＤ列の閾値電圧の合算値まで低下する。次に、第１スイッチをオンした状態で、第２スイッチをオンし、第１ＬＥＤ列又は第２ＬＥＤ列を発光させる。このときコンデンサ電圧は、第１ＬＥＤ列又は第２ＬＥＤ列の閾値電圧まで低下する。

【0009】

前記第２ＬＥＤ列に直列接続する第３ＬＥＤ列と、前記第３ＬＥＤ列に並列接続する第３スイッチとをさらに備えていても良い。

【0010】

前記第１ＬＥＤ列と前記第２ＬＥＤ列との間に逆流防止用ダイオードが挿入され、前記第２スイッチが前記第１ＬＥＤ列に並列接続しているとき、前記第２ＬＥＤ列に並列する第４スイッチを備え、前記第２スイッチの一端が前記逆流防止用ダイオードのカソードに接続し、前記４スイッチの一端が前記逆流防止用ダイオードのアノードに接続していても良い。

【発明の効果】

【0011】

以上のように、本発明のＬＥＤ発光装置は、コンデンサの放電で直接的にＬＥＤを連続発光させているので、エネルギー損失が大きい定電流回路などの回路要素を必要としないため、電力損失の少ないＬＥＤ発光装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態として示すＬＥＤ発光装置の回路図である。

【図2】図１に示すコンデンサの電圧を示すグラフである。

【図3】本発明の第２実施形態として示すＬＥＤ発光装置の回路図である。

【図4】本発明の第３実施形態として示すＬＥＤ発光装置の回路図である。

【図5】本発明の第４実施形態として示すＬＥＤ発光装置の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図１～５を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。（）には特許請求の範囲に記載した発明特定事項を示す。

【0014】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態として示すＬＥＤ発光装置１０の回路図である。図１に示すように、ＬＥＤ発光装置１０は、充電回路２１と、コンデンサ２２と、ＬＥＤ列１１（第１ＬＥＤ列）と、ＬＥＤ列１２（第２ＬＥＤ列）と、スイッチ１４（第１スイッチ）と、スイッチ１５（第２スイッチ）と、コントローラ１７とを備えている。

【0015】

充電回路２１は、良く知られたスイッチングレギュレータであり、入力端子２１ａと出力端子２１ｂを備えている。コンデンサ２２は、上端が充電回路２１の出力端子２１ｂに接続し、下端がグランドレベルとなっている。ＬＥＤ列１１は、複数のＬＥＤ（図中、２個のＬＥＤで示している。以下同様）が直列接続したものである。ＬＥＤ列１２は、ＬＥＤ列１１と同様に複数のＬＥＤが直列接続したものであり、アノードがＬＥＤ列１１のカソードに接続し、カソードがグランドレベルになっている。スイッチ１４は、上端がコンデンサ２２の上端と接続し、下端がＬＥＤ列１１のアノードに接続する。すなわち、ＬＥＤ列１１は、コンデンサ２２の放電経路に挿入され、スイッチ１４及びＬＥＤ列１２と直列接続している。スイッチ１５は、ＬＥＤ列１１と並列接続している。コントローラ１７は、制御信号の出力端子がスイッチ１４、１５の制御端子と接続している。

【0016】

図２により、ＬＥＤ発光装置１０の動作を説明する。図２は、ＬＥＤ発光装置１０に備えられたコンデンサ２２の電圧を示すグラフであり、横軸が時間ｔ、縦軸が電圧Ｖである。図中、曲線の混じった折れ線２０は、コンデンサ２２の上端の電圧を示している。

【0017】

期間ｔａは、予めコンデンサ２２の両端間電圧を所定の電圧Ｖ１にするための準備期間である。期間ｔａにおいて、充電回路２１は、出力端子２１ｂから一定の電流を出力し、コンデンサ２２を所定の電圧Ｖ１まで充電し、コンデンサ２２の上端が電圧Ｖ１になった
ら停止する。すなわち、折れ線２０は、時間の経過ともに上昇し、電圧Ｖ１に達したら水平になる。なお、期間ｔａでは、スイッチ１４、１５はオフしている（切れている）。

【0018】

期間ｔｂでは、スイッチ１４をオンする（入れる）。コンデンサ２２は、放電を開始し、ＬＥＤ列１１及びＬＥＤ列１２が発光する。このとき、コンデンサ２２は、上端の電圧がＬＥＤ列１１の閾値電圧Ｖｔｈ及びＬＥＤ列１２の閾値電圧Ｖｔｈの合算値（２Ｖｔｈ）である電圧Ｖ２まで低下したら放電が停止する。すなわち、期間ｔｂにおいて、折れ線２０は、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に至る放電曲線を描く。なお、ＬＥＤ列１１の閾値電圧Ｖｔｈとは、ＬＥＤ列１１に含まれるＬＥＤの順方向ドロップ電圧（２．５Ｖ程度）とＬＥＤ列１１に含まれるＬＥＤの直列段数の積である。ＬＥＤ列１２も同様であり、ＬＥＤ列１１の閾値電圧ＶｔｈとＬＥＤ列１２の閾値電圧Ｖｔｈは等しい（それぞれ直列段数が等しい）ものとしている（以下同様）。

【0019】

期間ｔｃは、コンデンサ２２の放電が終了し、ＬＥＤ列１１、１２が消灯している時間である。

【0020】

期間ｔｄでは、さらにスイッチ１５をオンする。コンデンサ２２は、両端間電圧が電圧Ｖ２からＬＥＤ列１２の閾値電圧Ｖｔｈである電圧Ｖ３になるまで放電し、ＬＥＤ列１２を発光させる。期間ｔｄでは、折れ線２０は、電圧Ｖ２から電圧Ｖ３に至る放電曲線を描く。

【0021】

以上のようにして、ＬＥＤ発光装置１０は連続フラッシュ発光を行う。このとき、ＬＥＤ発光装置１０は、コンデンサ２２の放電で直接的にＬＥＤ列１１又はＬＥＤ列１２に含まれるＬＥＤを発光させている。すなわち、ＬＥＤ発光装置１０は、エネルギー損失の大きい定電流回路などの回路要素を必要としないため、電力損失が少なくなる。

【0022】

なお、ＬＥＤ発光装置１０では、期間ｔｂと期間ｔｄの間、すなわち期間ｔｃにおいてコンデンサ２２を充電しないので、１回目のフラッシュ発光と２回目のフラッシュ発光を短時間に行うことが可能となる。

【0023】

図１では、電圧Ｖ３が閾値電圧Ｖｔｈ、電圧Ｖ２が閾値電圧Ｖｔの２倍（２Ｖｔｈ）になっているので、電圧Ｖ１を閾値電圧Ｖｔｈの√７と倍とすれば、期間ｔｂでコンデンサ２２が放出するエネルギーと、期間ｔｄでコンデンサ２２が放出するエネルギーとを等しくできる（それぞれのエネルギーは、３Ｃ×Ｖｔｈ×Ｖｔｈ／２、となる。ここで、Ｃはコンデンサ２２の容量である）。しかしながら、期間ｔｄは、期間ｔｂより各ＬＥＤに印加する電圧が高くなるので、発光効率が悪化する。このため、期間ｔｂと期間ｔｄで発光量を等しくするためには、電圧Ｖ１を閾値電圧Ｖｔｈの√７倍より小さくしておくと良い。

【0024】

（実施形態２）
図１に示したＬＥＤ発光装置１０では、スイッチ１４（第１スイッチ）がＬＥＤ列１１（第１ＬＥＤ列）のアノードと接続するとともに、スイッチ１５（第２スイッチ）がＬＥＤ列１１に並列接続していた。しかしながら、本発明のＬＥＤ発光装置では、第１スイッチは、第１ＬＥＤ列に直列接続し、第２スイッチは、第１ＬＥＤ列又は前記第２ＬＥＤ列に並列接続すれば良い。そこで、第２実施形態として、図３により、第１スイッチ及び第２スイッチの位置がＬＥＤ発光装置１０と異なるＬＥＤ発光装置３０について説明する。

【0025】

図３は、本発明の第２実施形態として示すＬＥＤ発光装置３０の回路図である。図３に示すように、ＬＥＤ発光装置３０は、充電回路２１と、コンデンサ２２と、ＬＥＤ列３１（第１ＬＥＤ列）と、ＬＥＤ列３２（第２ＬＥＤ列）と、スイッチ３４（第１スイッチ）
と、スイッチ３５（第２スイッチ）と、コントローラ３７とを備えている。充電回路２１とコンデンサ２２からなる回路の構成は、ＬＥＤ発光装置１０と同じであるので、ＬＥＤ発光装置３０については異なる部分のみ説明する。

【0026】

ＬＥＤ列３１は、複数のＬＥＤが直列接続したものであり、アノードがコンデンサ２２の上端と接続している。ＬＥＤ列３２は、ＬＥＤ列３１と同様に複数のＬＥＤが直列接続したものであり、アノードがＬＥＤ列３１のカソードに接続し、カソードがスイッチ３４の上端に接続している。スイッチ３４は、下端がグランドレベルになっている。すなわち、コンデンサ２２の上端からみて、ＬＥＤ列３１は、コンデンサ２２の放電経路に挿入さているとともに、ＬＥＤ列３２及びスイッチ３４と直列接続している。スイッチ３５は、ＬＥＤ列３２と並列接続している。コントローラ３７は、制御信号の出力端子がスイッチ３４、３５の制御端子と接続している。

【0027】

ＬＥＤ発光装置３０の動作は、ＬＥＤ発光装置１０と実質的に同じである。そこで、図２により、ＬＥＤ発光装置３０の動作を説明する。期間ｔａでは、予めコンデンサ２２の両端間電圧を所定の電圧Ｖ１にする。このとき、スイッチ３４、３５はオフしている。期間ｔｂでは、スイッチ３４をオンし、コンデンサ２２を放電させ、ＬＥＤ列３１及びＬＥＤ列３２を発光させる。このとき、コンデンサ２２の放電が停止する電圧Ｖ２は、ＬＥＤ列３１の閾値電圧Ｖｔｈ及びＬＥＤ列３２の閾値電圧Ｖｔｈの合算値（２Ｖｔｈ）である。期間ｔｄでは、さらにスイッチ３５をオンし、コンデンサ２２を放電させ、ＬＥＤ列３１を発光させる。このとき、コンデンサ２２の放電が停止する電圧Ｖ３は、ＬＥＤ列３１の閾値電圧Ｖｔｈである。

【0028】

以上のようにして、ＬＥＤ発光装置３０は連続フラッシュ発光を行う。このとき、ＬＥＤ発光装置３０は、ＬＥＤ発光装置１０と同様に電力損失が少なくなる。また、ＬＥＤ発光装置１０では、スイッチ１４、１５にＰチャンネルＭＯＳ－ＦＥＴ又はＰＮＰトランジスタが使い易いと考えられるが、ＬＥＤ発光装置３０では、スイッチ３４、３５にＮチャンネルＭＯＳ－ＦＥＴ又はＮＰＮトランジスタが使えるので電流の制御性を向上させられる。なお、スイッチ３５は、ＬＥＤ列３１に並列接続しても良い。ＬＥＤ列３１、３２のそれぞれにスイッチを並列接続しても良い。この場合、これらのスイッチとスイッチ３４により、コンデンサ２２に残留する電荷を放電できる。

【0029】

（実施形態３）
図１、２に示したＬＥＤ発光装置１０、３０は、２回の連続フラッシュ発光が可能であった。しかしながら、本発明のＬＥＤ発光装置は、連続発光が２回に限定されるものではない。そこで、第３実施形態として、図４により、３回の連続フラッシュ発光が可能なＬＥＤ発光装置４０について説明する。

【0030】

図４は、本発明の第３実施形態として示すＬＥＤ発光装置４０の回路図である。図４に示すように、ＬＥＤ発光装置４０は、充電回路２１と、コンデンサ２２と、ＬＥＤ列４１（第１ＬＥＤ列）と、ＬＥＤ列４２（第２ＬＥＤ列）と、ＬＥＤ列４３（第３ＬＥＤ列）と、スイッチ４４（第１スイッチ）と、スイッチ４５（第２スイッチ）と、スイッチ４６（第３スイッチ）と、コントローラ４７とを備えている。充電回路２１とコンデンサ２２からなる回路の構成は、ＬＥＤ発光装置１０、３０と同じであるので、ＬＥＤ発光装置４０については異なる部分のみ説明する。

【0031】

スイッチ４４の上端は、コンデンサ２２の上端と接続している。スイッチ４４、ＬＥＤ列４１、ＬＥＤ列４２、ＬＥＤ列４３は直列接続し、ＬＥＤ列４３のカソードはグランドレベルとなっている。スイッチ４５は、ＬＥＤ列４２と並列接続し、スイッチ４６は、ＬＥＤ列４３と並列接続している。コントローラ４７は、制御信号の出力端子がスイッチ４
４、４５、４６の制御端子と接続している。

【0032】

コンデンサ２２の充電が完了したらスイッチ４４をオンし、コンデンサ２２を放電させ、ＬＥＤ列４１～４３を発光させる。このとき、コンデンサ２２の放電が停止する電圧は、ＬＥＤ列４１、４２、４３の閾値電圧Ｖｔｈの合算値（３Ｖｔｈ）である。次に、スイッチ４５をオンし、コンデンサ２２を放電させ、ＬＥＤ列４１及びＬＥＤ列４３を発光させる。このとき、コンデンサ２２の放電が停止する電圧は、ＬＥＤ列４１、４３の閾値電圧Ｖｔｈの合算値（２Ｖｔｈ）である。最後に、スイッチ４６をオンし、コンデンサ２２を放電させ、ＬＥＤ列４１を発光させる。このとき、コンデンサ２２の放電が停止する電圧は、ＬＥＤ列４１の閾値電圧Ｖｔｈである。

【0033】

以上のようにして、ＬＥＤ発光装置４０は、３回の連続フラッシュ発光を行う。このとき、ＬＥＤ発光装置４０は、ＬＥＤ発光装置１０、３０と同様に電力損失が少なくなる。なお、最初の発光、２回目の発光、最後の発光の発光強度をそれぞれ等しくするためには、ＬＥＤ発光装置１０と同様に充電電圧を調整することに加え、ＬＥＤ列４１、４２、４３の直列段数をそれぞれ異なったものに設定すれば良い。スイッチ４５は、ＬＥＤ列４１に並列接続しても良い。

【0034】

（実施形態４）
図１及び図３に示したＬＥＤ発光装置１０、３０では、２回目のフラッシュ発光時に一方のＬＥＤ列１２、３１が発光し、他方のＬＥＤ列１１、３２が消灯していた。しかしながら、本発明のＬＥＤ発光装置は、素子の利用効率上、フラッシュ発光時に消灯しているＬＥＤ列が無い方が好ましい。そこで、第４実施形態として、図５により、２回目のフラッシュ発光時にも第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤ列が同時に発光するＬＥＤ発光装置５０について説明する。

【0035】

図５は、本発明の第４実施形態として示すＬＥＤ発光装置５０の回路図である。図５に示すように、ＬＥＤ発光装置５０は、充電回路２１と、コンデンサ２２と、ＬＥＤ列５１（第１ＬＥＤ列）と、ＬＥＤ列５２（第２ＬＥＤ列）と、スイッチ５４（第１スイッチ）と、スイッチ５５（第２スイッチ）と、スイッチ５６（第４スイッチ）と、コントローラ５７と、逆流防止用ダイオード５８とを備えている。充電回路２１とコンデンサ２２からなる回路の構成は、ＬＥＤ発光装置１０、３０と同じであるので、ＬＥＤ発光装置５０については異なる部分のみ説明する。

【0036】

ＬＥＤ列５１は、複数のＬＥＤが直列接続したものであり、アノードがコンデンサ２２の上端と接続している。ＬＥＤ列５２は、ＬＥＤ列５１と同様に複数のＬＥＤが直列接続したものであり、アノードが逆流防止用ダイオード５８を介してＬＥＤ列５１のカソードに接続し、カソードがスイッチ５４の上端に接続している。スイッチ５４は、下端がグランドレベルになっている。すなわち、コンデンサ２２の上端からみて、ＬＥＤ列５１は、コンデンサ２２の放電経路に挿入さているとともに、ＬＥＤ列５２、逆流防止用ダイオード５８及びスイッチ５４と直列接続している。スイッチ５５は、ＬＥＤ列５１と並列接続し、スイッチ５６は、ＬＥＤ列５２と並列接続している。コントローラ５７は、制御信号の出力端子がスイッチ５４、５５、５６の制御端子と接続している。

【0037】

なお、ＬＥＤ発光装置５０では、ＬＥＤ列５１とＬＥＤ列５２との間に逆流防止用ダイオード５８が挿入されている点と、電流をバイパスするスイッチ（スイッチ５５、５６）を２つ備えている点がＬＥＤ発光装置１０、３０と大きく異なる。ＬＥＤ列５１とスイッチ５５との並列接続では、逆流防止用ダイオード５８が介在する。すなわち、ＬＥＤ列５１及びスイッチ５５の下端は、それぞれ逆流防止用ダイオード５８のアノード及びカソードに接続している。同様に、ＬＥＤ列５２とスイッチ５６との並列接続でも、逆流防止用
ダイオード５８が介在する。すなわち、ＬＥＤ列５２及びスイッチ５６の上端は、それぞれ逆流防止用ダイオード５８のカソード及びアノードに接続している。

【0038】

ＬＥＤ発光装置５０の動作は、ＬＥＤ発光装置１０、３０と実質的に同じである。そこで、図２により、ＬＥＤ発光装置５０の動作を説明する。期間ｔａでは、予めコンデンサ２２の両端間電圧を所定の電圧Ｖ１にする。このとき、スイッチ５４～５６はオフしている。期間ｔｂでは、スイッチ５４をオンし、コンデンサ２２を放電させ、ＬＥＤ列５１及びＬＥＤ列５２を発光させる。このとき、コンデンサ２２の放電が停止する電圧Ｖ２は、ＬＥＤ列５１の閾値電圧Ｖｔｈ及びＬＥＤ列５２の閾値電圧Ｖｔｈの合算値（２Ｖｔｈ）である。なお、説明を簡便にするため逆流防止用ダイオード５８の順方向ドロップは無視する。期間ｔｄでは、さらにスイッチ５５、５６をオンし、コンデンサ２２を放電させ、ＬＥＤ列５１、５２を発光させる。このとき、コンデンサ２２の放電が停止する電圧Ｖ３は、ＬＥＤ列５１、５２の閾値電圧Ｖｔｈである。

【0039】

以上のようにして、ＬＥＤ発光装置５０は連続フラッシュ発光を行う。このとき、ＬＥＤ発光装置５０は、ＬＥＤ発光装置１０、３０と同様に電力損失が少なくなる。また、ＬＥＤ発光装置５０では、２回目のフラッシュ発光時にＬＥＤ列５１、５２が並列接続となるので、発光用の電流が分散し発光効率が向上する。

【0040】

なお、ＬＥＤ発光装置５０を基本にして、さらなる多段化が可能である。例えば、ＬＥＤ列５１、５２、スイッチ５５、５６及び逆流防止用ダイオード５８からなる回路ユニットを、ＬＥＤ発光装置１０のＬＥＤ列１２と置き換えれば、３回の連続発光が可能なＬＥＤ発光装置を構成できる（図１参照）。また、ＬＥＤ列５２、スイッチ５５、５６、及び逆流防止用ダイオード５８からなる回路ユニットと同等の回路ユニットを、ＬＥＤ列５２とスイッチ５４の間に挿入しても３回の連続発光が可能なＬＥＤ発光装置を構成できる（図５参照）。このとき、ＬＥＤ列５１の下端は、ＬＥＤ列５２のカソードに接続させたままスイッチ５４と断線させる。ただし、コントローラ１７、５７は変更することになる。

【符号の説明】

【0041】

１０、３０、４０、５０…ＬＥＤ発光装置、
１１、３１、４１、５１…ＬＥＤ列（第１ＬＥＤ列）、
１２、３２、４２、５２…ＬＥＤ列（第２ＬＥＤ列）、
１４、３４、４４、５４…スイッチ（第１スイッチ）、
１５、３５、４５、５５…スイッチ（第２スイッチ）、
１７、３７、４７、５７…コントローラ、
２０…折れ線、
２１…充電回路、
２１ａ…入力端子、
２１ｂ…出力端子、
２２…コンデンサ、
４３…ＬＥＤ列（第３ＬＥＤ列）、
４６…スイッチ（第３スイッチ）、
５６…スイッチ（第４スイッチ）、
５８…逆流防止用ダイオード。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】