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(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】2024-12-13
(45)【発行日】2024-12-23
(54)【発明の名称】車両用灯具システム
(51)【国際特許分類】
H05B 45/347 20200101AFI20241216BHJP
H05B 45/46 20200101ALI20241216BHJP
H05B 45/375 20200101ALI20241216BHJP
H05B 47/155 20200101ALI20241216BHJP
【ＦＩ】
H05B45/347
H05B45/46
H05B45/375
H05B47/155
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2022530575
(86)(22)【出願日】2021-06-08
(86)【国際出願番号】 JP2021021725
(87)【国際公開番号】W WO2021251375
(87)【国際公開日】2021-12-16
【審査請求日】2024-03-25
(31)【優先権主張番号】P 2020100450
(32)【優先日】2020-06-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020100451
(32)【優先日】2020-06-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020100452
(32)【優先日】2020-06-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】太田 優
(72)【発明者】
【氏名】加藤 昌司
(72)【発明者】
【氏名】柳津 翔平
(72)【発明者】
【氏名】菊池 賢
【審査官】塩治 雅也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－００９５６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０３２５５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２０３８６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０３０４５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２４２４７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２００８０３０３６５（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－１４７４４５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｂ ３９／００－３９／１０
Ｈ０５Ｂ ４５／００－４５／５９
Ｈ０５Ｂ ４７／００－４７／２９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、
前記アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、
を備え、
前記電源回路は、
出力が電源ケーブルを介して前記アレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、
配光パターンに応じて目標値を設定し、制御対象電圧が前記目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、
を備え、
前記電源制御回路は、前記配光パターンの変更に先立って、前記目標値を変更することを特徴とする灯具システム。
【請求項2】
前記配光パターンに応じて前記複数の画素回路を制御するコントロールユニットをさらに備え、前記電源制御回路は、前記コントロールユニットから受信する前記配光パターンに関する第１データに応じて、前記目標値を設定することを特徴とする請求項１に記載の灯具システム。
【請求項3】
前記電源制御回路は、前記配光パターンに応じた補正電圧を生成する電圧設定回路と、
前記制御対象電圧と前記補正電圧とにもとづいて、フィードバック電圧を生成するフィードバック回路と、
前記フィードバック電圧をフィードバックピンに受け、前記フィードバック電圧が所定の基準電圧に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の灯具システム。
【請求項4】
電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、
前記アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、
を備え、
前記電源回路は、
出力が電源ケーブルを介して前記アレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、
配光パターンに応じて目標値を設定し、制御対象電圧が前記目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、
を備え、
前記電源制御回路は、
前記配光パターンに応じた補正電圧を生成する電圧設定回路と、
前記制御対象電圧と前記補正電圧とにもとづいて、フィードバック電圧を生成するフィードバック回路と、
前記フィードバック電圧をフィードバックピンに受け、前記フィードバック電圧が所定の基準電圧に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、
を含むことを特徴とする灯具システム。
【請求項5】
前記電圧設定回路は、前記配光パターンに応じたデジタルの設定値を生成するマイクロコントローラと、
前記設定値をアナログの前記補正電圧に変換するＤ／Ａコンバータと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の灯具システム。
【請求項6】
前記電源制御回路は、前記配光パターンに応じた基準信号を生成する電圧設定回路と、
前記制御対象電圧に応じたフィードバック電圧を受けるフィードバックピンと、前記基準信号を受ける基準電圧設定ピンを有し、前記フィードバック電圧が前記基準信号にもとづく基準電圧に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の灯具システム。
【請求項7】
電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、
前記アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、
を備え、
前記電源回路は、
出力が電源ケーブルを介して前記アレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、
配光パターンに応じて目標値を設定し、制御対象電圧が前記目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、
を備え、
前記電源制御回路は、
前記配光パターンに応じた基準信号を生成する電圧設定回路と、
前記制御対象電圧に応じたフィードバック電圧を受けるフィードバックピンと、前記基準信号を受ける基準電圧設定ピンを有し、前記フィードバック電圧が前記基準信号にもとづく基準電圧に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、
を含むことを特徴とする灯具システム。
【請求項8】
前記電圧設定回路は、前記配光パターンに応じたデジタルの設定値を生成するマイクロコントローラを含み、前記基準電圧は、前記設定値に応じていることを特徴とする請求項６または７に記載の灯具システム。
【請求項9】
前記電源回路は、前記電源ケーブルと独立した検出ラインを介して、前記アレイ型発光デバイスの電源端子と接続される検出端子をさらに備え、前記制御対象電圧は、前記検出端子に生ずる検出電圧であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の灯具システム。
【請求項10】
電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、
前記アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、
を備え、
前記電源回路は、
出力が電源ケーブルを介して前記アレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、
配光パターンに応じて目標値を設定し、制御対象電圧が前記目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、
前記電源ケーブルと独立した検出ラインを介して、前記アレイ型発光デバイスの電源端子と接続される検出端子と、
を備え、
前記制御対象電圧は、前記検出端子に生ずる検出電圧であることを特徴とする灯具システム。
【請求項11】
前記制御対象電圧は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の灯具システム。
【請求項12】
前記アレイ型発光デバイスは、前記複数の画素回路に含まれる複数の発光素子の電圧降下に関する第２データを取得し、外部に送信可能に構成されており、前記電源制御回路は、前記配光パターンに加えて、前記第２データにもとづいて、前記目標値を設定することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の灯具システム。
【請求項13】
電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、
前記アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、
を備え、
前記電源回路は、
出力が電源ケーブルを介して前記アレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、
配光パターンに応じて目標値を設定し、制御対象電圧が前記目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、
を備え、
前記アレイ型発光デバイスは、前記複数の画素回路に含まれる複数の発光素子の電圧降下に関する第２データを取得し、外部に送信可能に構成されており、
前記電源制御回路は、前記配光パターンに加えて、前記第２データにもとづいて、前記目標値を設定することを特徴とする灯具システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用灯具に関する。
【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、自車近傍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）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。
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】
ＡＤＢランプとして、ＬＥＤ（発光ダイオード）ストリングとバイパス回路を組み合わせたバイパス方式の構成が実用化されている。図１は、バイパス方式のランプ１Ｒのブロック図である。
【0005】
ＡＤＢランプ１Ｒは、ＬＥＤストリング（ＬＥＤバー）５０と、定電流ドライバ７０、バイパス回路８０を備える。ＬＥＤストリング５０は、直列に接続された複数のＬＥＤ５２＿１～５２＿ｎ（ｎ≧２）を含む。ＡＤＢランプ１Ｒは、複数のＬＥＤ５２＿１～５２＿ｎそれぞれの出射ビームが、車両前方の仮想鉛直スクリーン４０上において、異なる領域を照射するように構成されている。
【0006】
定電流ドライバ７０は、所定の電流量に安定化された駆動電流ＩＬＥＤを生成し、ＬＥＤストリング５０に供給する電流源７２を含む。バイパス回路８０は、複数のＬＥＤ５２＿１～５２＿ｎと並列に設けられた複数のスイッチＳＷ１～ＳＷｎを含む。
【0007】
バイパス回路８０のあるスイッチＳＷｉ（１≦ｉ≦ｎ）がオフの状態では、電流源７２が生成する電流ＩＬＥＤは、ＬＥＤ５２＿ｉに流れるため、ＬＥＤ５２＿ｉは点灯する。スイッチＳＷｉがオンの状態では、電流源７２が生成する電流ＩＬＥＤは、スイッチＳＷｉに迂回して流れるため、ＬＥＤ５２＿ｉは消灯する。
【0008】
仮想鉛直スクリーン４０上には、複数のバイパススイッチＳＷ１～ＳＷｎのオン、オフに応じた配光パターン４２が形成される。
【0009】
図１のバイパス方式のランプでは、ＬＥＤ５２の個数ｎ、すなわちオン、オフ制御可能な領域の分割数は、数個から多くて十数個程度である。より多くの分割数を実現するため、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ方式のＡＤＢランプが提案されている。図２は、ＬＥＤアレイ方式のＡＤＢランプ１Ｓのブロック図である。ＡＤＢランプ１Ｓは、ＬＥＤアレイデバイス１０と、配光コントローラ２０、電源回路３０を備える。ＬＥＤアレイデバイス１０は、アレイ状に配置される複数のＬＥＤ１２と、複数のＬＥＤ１２を駆動するＬＥＤドライバ１４を備え、１パッケージ化されたデバイス（アレイ型発光デバイスという）である。１画素（画素回路ともいう）は、ＬＥＤ１２とＬＥＤドライバ１４で構成され、ＬＥＤドライバ１４は、ＬＥＤ１２と直列に接続される電流源（スイッチ）を含み、電流源のオンオフを制御することで、各画素のオン（点灯）、オフ（消灯）を切り替える。
【0010】
電源回路３０は、ＬＥＤアレイデバイス１０に電源電圧ＶＤＤを供給する。電源回路３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、そのコントローラ３４を含む。コントローラ３４には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の出力電圧ＶＯＵＴにもとづくフィードバック電圧ＶＦＢがフィードバックされており、フィードバック電圧ＶＦＢが目標値ＶＲＥＦに近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を制御する。
【0011】
配光コントローラ２０は、複数の画素のオン、オフを指定する制御信号を生成し、ＬＥＤアレイデバイス１０に送信する。ＬＥＤアレイデバイス１０の出射ビームは、図示しない光学系を経て、仮想鉛直スクリーン４０上に照射される。仮想鉛直スクリーン４０には、複数の発光素子１２のオン、オフに対応した配光パターン４２が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【文献】特開２０１８－１７２０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
課題１． 本発明者は、図２のＡＤＢランプ１Ｓについて検討した結果、以下の課題を認識するに至った。
【0014】
図２の回路では、複数（Ｎ個）の画素回路が並列に接続されるため、電源回路３０の出力電流ＩＯＵＴは、最大でＩＯＵＴ（ＭＡＸ）＝ＩＬＥＤ×Ｎとなる。現状では、数千から１万を超えるような画素数Ｎを持つＬＥＤアレイデバイス１０が開発されている。
【0015】
たとえば、ＩＬＥＤ＝１０ｍＡ，ＬＥＤの個数Ｎ＝３０００とした場合、電源回路３０の最大出力電流ＩＯＵＴ（ＭＡＸ）は３０Ａに達する。
【0016】
電源ケーブル１６やコネクタは、直流抵抗成分Ｒを有しており、大電流が流れることにより、電圧降下ＶＤＲＯＰ（＝Ｒ×ＩＯＵＴ）が生ずる。電源回路３０の出力端の電圧をＶＯＵＴとするとき、ＬＥＤアレイデバイス１０の電源端子に供給される電源電圧（負荷入力端電圧ともいう）ＶＤＤは、
ＶＤＤ＝ＶＯＵＴ－Ｒ×ＩＯＵＴ
となる。画素回路が正常動作するためには、負荷入力端電圧ＶＤＤは、ＶＤＤ（ＭＩＮ）＝Ｖｆ＋ＶＳＡＴ＋αより大きくなければならない。Ｖｆは、ＬＥＤの順方向電圧であり、ＶＳＡＴはＬＥＤドライバ１４の両端間電圧（最低動作電圧）であり、αは電圧マージンである。
ＶＤＤ＝ＶＯＵＴ－Ｒ×ＩＯＵＴ
となる。画素回路が正常動作するためには、負荷入力端電圧ＶＤＤは、ＶＤＤ（ＭＩＮ）＝Ｖｆ＋ＶＳＡＴ＋αより大きくなければならない。Ｖｆは、ＬＥＤの順方向電圧であり、ＶＳＡＴはＬＥＤドライバ１４の両端間電圧（最低動作電圧）であり、αは電圧マージンである。
【0017】
したがって、電源回路３０においては、出力電圧ＶＯＵＴの目標電圧ＶＯＵＴ（ＲＥＦ
）を、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＞ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ
を満たすように、コントローラ３４を設計する必要がある。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＞ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ
を満たすように、コントローラ３４を設計する必要がある。
【0018】
図３（ａ）、（ｂ）は、図２のＡＤＢランプ１Ｓの動作波形図である。出力電流ＩＯＵ
Ｔは、０～ＩＯＵＴ（ＭＡＸ）の範囲で変化する。最大出力電流ＩＯＵＴ（ＭＡＸ）を想定して出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ（ＭＡＸ）
を満たすように定めたとする。この場合、ＩＯＵＴ≒０の状況で、負荷入力端電圧ＶＤＤが最小電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）に比べて大きくなる。（ＶＤＤ－ＶＤＤ（ＭＩＮ））×ＩＯ ＵＴは、無駄な電力消費となる。目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を低く定めると、負荷入力端電圧ＶＤＤが、最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）を下回る可能性が高くなり、ちらつきや消灯の原因となる。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ（ＭＡＸ）
を満たすように定めたとする。この場合、ＩＯＵＴ≒０の状況で、負荷入力端電圧ＶＤＤが最小電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）に比べて大きくなる。（ＶＤＤ－ＶＤＤ（ＭＩＮ））×ＩＯ ＵＴは、無駄な電力消費となる。目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を低く定めると、負荷入力端電圧ＶＤＤが、最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）を下回る可能性が高くなり、ちらつきや消灯の原因となる。
【0019】
また、図３（ａ）の時刻ｔ０に示すように、出力電流ＩＯＵＴが急峻に変化したときに、コントローラ３４の応答遅れが存在すると、出力電圧ＶＯＵＴが低下し、電源電圧ＶＤ
Ｄが低下する。電源電圧ＶＤＤが最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）を下回ると、ちらつきが発生する。
【0020】
課題２． 市販されるＬＥＤアレイデバイス１０は、その最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）が仕様で規定されている。最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）は、画素の最低動作電圧にもとづいており、具体的には、ＬＥＤ１２の順方向電圧ＶＦと電流源の電圧降下ＶＤの和にもとづく。
【0021】
画素ごとの最低動作電圧は、プロセスばらつきの影響を受けるため、ＬＥＤアレイデバイス１０の同一チップ内の画素毎に異なり、ＬＥＤアレイデバイス１０の個体毎に異なる。また最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）は、温度の影響も受ける。一般的に、仕様で規定される値ＶＤＤ（ＳＰＥＣ）は、ＬＥＤアレイデバイス１０の個体ばらつきや温度変動を考慮したものであり、最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）の真値よりもマージンを加味して高めに定められる。したがって、電源回路３０の動作条件を、仕様で規定される値ＶＤＤ（Ｓ
ＰＥＣ）にもとづいて設計すると、実際に使用する多くのＬＥＤアレイデバイス１０に対しては、過剰な電圧を供給することとなり、消費電力が増加する要因となる。
【0022】
本開示のある態様は課題１に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、アレイ型発光デバイスに安定的に電力を供給可能な灯具システムの提供にある。
【0023】
本開示のある態様は課題１に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、アレイ型発光デバイスの消費電力を低減可能な灯具システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0024】
１． 本開示のある態様は、灯具システムに関する。灯具システムは、電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、を備える。電源回路は、出力が電源ケーブルを介してアレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、配光パターンに応じて目標値を設定し、制御対象電圧が目標値に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、を備える。
【0025】
２． 本開示のある態様は、灯具システムに関する。灯具システムは、電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、電源回路とアレイ型発光デバイスを接続する電源ケーブルを含む接続手段と、を備える。電源回路は、出力が電源ケーブルを介してアレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、電源ケーブルの電圧降下を取得し、電源ケーブルの電圧降下に応じて目標値を設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が目標値に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、を備える。
【0026】
３． 本開示のある態様は灯具システムに関する。灯具システムは、アレイ型発光デバイスを含む配光可変光源と、アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、を備える。アレイ型発光デバイスは複数の画素回路を備える。複数の画素回路は、電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置され、それぞれが直列に接続される発光素子および電流源を含む。アレイ型発光デバイスは、複数の画素回路に含まれる複数の発光素子の電圧降下に関するデータを取得し、外部に送信可能に構成される。電源回路は、出力が電源ケーブルを介してアレイ型発光デバイスに接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、制御対象電圧が、データに応じた目標値に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、を備える。
【0027】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、本開示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、本開示の態様として有効である。
【発明の効果】
【0028】
本開示のある態様によれば、消費電力を削減できる。本開示のある態様によれば、アレイ型発光デバイスに安定的に電力を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】バイパス方式のランプのブロック図である。
【図2】ＬＥＤアレイ方式のＡＤＢランプのブロック図である。
【図4】実施形態１に係る灯具システムのブロック図である。
【図8】灯具システムの動作を示す図である。
【図9】実施例１．１に係るヘッドランプのブロック図である。
【図11】フィードバック回路の構成例を示す回路図である。
【図12】電圧設定回路の構成例を示す回路図である。
【図13】実施例１．２に係るヘッドランプのブロック図である。
【図14】制御例２を採用するヘッドランプの動作波形図である。
【図15】制御例４を採用するヘッドランプの動作波形図である。
【図16】実施例１．３に係るヘッドランプのブロック図である。
【図17】フィードバック回路の機能ブロック図である。
【図18】実施例１．４に係るヘッドランプの回路図である。
【図19】変形例１．１に係るヘッドランプを示す図である。
【図20】変形例１．２に係るヘッドランプを示す図である。
【図21】実施形態２に係る灯具システムのブロック図である。
【図23】実施例２．１に係るヘッドランプのブロック図である。
【図24】フィードバック回路の構成例を示す回路図である。
【図25】実施例２．２に係るヘッドランプのブロック図である。
【図26】実施例２．３に係るヘッドランプのブロック図である。
【図27】実施例２．４に係るヘッドランプのブロック図である。
【図28】変形例２．１に係るヘッドランプを示す図である。
【図29】変形例２．２に係るヘッドランプを示す図である。
【図30】実施形態３に係る灯具システムのブロック図である。
【図32】灯具システムの動作を示す図である。
【図33】実施例３．１に係るヘッドランプのブロック図である。
【図35】フィードバック回路の構成例を示す回路図である。
【図36】電圧設定回路の構成例を示す回路図である。
【図37】実施例３．２に係るヘッドランプのブロック図である。
【図39】実施例３．３に係るヘッドランプのブロック図である。
【図40】フィードバック回路の機能ブロック図である。
【図41】実施例３．４に係るヘッドランプの回路図である。
【図42】マイクロコントローラの構成を示すブロック図である。
【図43】マイクロコントローラ内蔵のＡ／Ｄコンバータのキャリブレーションを説明する図である。
【図44】変形例３．１に係るヘッドランプを示す図である。
【図45】変形例３．２に係る灯具システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
【0031】
１． 一実施形態に係る灯具システムは、電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、を備える。電源回路は、出力が電源ケーブルを介してアレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、配光パターンに応じて目標値を設定し、制御対象電圧が目標値に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、を備える。
【0032】
アレイ型発光デバイスに流れる電流は、配光パターンに応じて変化する。そこで配光パターンに応じて、制御対象電圧の目標値を、動的、適応的に変化させることにより、アレイ型発光デバイスに供給される電源電圧が、最低動作電圧を下回るのを防止できる。また無駄な消費電力を削減できる。
【0033】
電源制御回路は、配光パターンの変更に先立って、目標値を変更してもよい。
【0034】
一実施形態に係る灯具システムは、配光パターンに応じて複数の画素回路を制御するコントロールユニットをさらに備えてもよい。電源制御回路は、コントロールユニットから受信する配光パターンに関する第１データに応じて、目標値を設定してもよい。
【0035】
一実施形態において、電源制御回路は、配光パターンに応じた補正電圧を生成する電圧設定回路と、制御対象電圧と補正電圧とにもとづいて、フィードバック電圧を生成するフィードバック回路と、フィードバック電圧をフィードバックピンに受け、フィードバック電圧が所定の基準電圧に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、を含んでもよい。内部の基準電圧を外部から設定できないコンバータコントローラを採用する場合に、補正電圧に応じてフィードバック電圧をシフトさせることで、制御対象電圧の目標値を設定できる。
【0036】
一実施形態において、電圧設定回路は、配光パターンに応じたデジタルの設定値を生成するマイクロコントローラと、設定値をアナログの補正電圧に変換するＤ／Ａコンバータと、を含んでもよい。これにより、制御対象電圧の目標値を、ソフトウェア制御することが可能となる。
【0037】
一実施形態において、電源制御回路は、配光パターンに応じた基準信号を生成する電圧設定回路と、制御対象電圧に応じたフィードバック電圧を受けるフィードバックピンと、基準信号を受ける基準電圧設定ピンを有し、フィードバック電圧が基準信号にもとづく基準電圧に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、を含んでもよい。内部の基準電圧を外部から制御可能なコンバータコントローラを採用する場合には、データに応じて、コンバータコントローラの内部の基準電圧を直接制御することで、制御対象電圧の目標値を設定できる。
【0038】
一実施形態において、電圧設定回路は、配光パターンに応じたデジタルの設定値を生成するマイクロコントローラを含み、基準電圧は、設定値に応じていてもよい。これにより、制御対象電圧の目標値を、ソフトウェア制御することが可能となる。
【0039】
一実施形態において、電源回路は、電源ケーブルと独立した検出ラインを介して、アレイ型発光デバイスの電源端子と接続される検出端子をさらに備えてもよい。制御対象電圧は、検出端子に生ずる検出電圧であってもよい。この構成によれば、アレイ型発光デバイスの電源端子に、適切な電源電圧が供給されるようにフィードバックループが形成される。したがって、無駄な消費電力を削減できる。
【0040】
一実施形態において、制御対象電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧であってもよい。この構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が目標値に近づくようにフィードバックループが形成されるため、ＤＣ／ＤＣコンバータに要求される応答速度を低くできる。
【0041】
アレイ型発光デバイスは、複数の画素回路に含まれる複数の発光素子の電圧降下に関する第２データを取得し、外部に送信可能に構成されてもよい。電源制御回路は、配光パターンに加えて、第２データにもとづいて、目標値を設定してもよい。実動作中の発光素子の電圧降下を監視することで、アレイ型発光デバイスの最低動作電圧を正確に見積もることができる。そして、発光素子の電圧降下をリアルタイムで電源回路のフィードバック制御に反映させることで、消費電力を削減できる。
【0042】
２． 一実施形態に係る灯具システムは、電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置される複数の画素回路を含む、アレイ型発光デバイスと、アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、電源回路とアレイ型発光デバイスを接続する電源ケーブルを含む接続手段と、を備える。電源回路は、出力が電源ケーブルを介してアレイ型発光デバイスと接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、電源ケーブルの電圧降下を取得し、電源ケーブルの電圧降下に応じて目標値を設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が目標値に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、を備える。
【0043】
電源ケーブルの電圧降下を監視し、電圧降下に応じて出力電圧の目標値を、動的、適応的に変化させることにより、アレイ型発光デバイスに供給される電源電圧が、最低動作電圧を下回るのを防止できる。また無駄な消費電力を削減できる。
【0044】
一実施形態において、電源ケーブルは、ＤＣ／ＤＣコンバータの正極出力端子とアレイ型発光デバイスの電源端子を接続する電源ラインを含んでもよい。電源制御回路は、電源ラインの電圧降下を取得し、電源ラインの電圧降下に応じて、目標値を設定してもよい。
【0045】
一実施形態において、電源ケーブルは、ＤＣ／ＤＣコンバータの正極出力端子とアレイ型発光デバイスの電源端子を接続する電源ラインと、ＤＣ／ＤＣコンバータの負極出力端子とアレイ型発光デバイスの接地端子を接続する接地ラインと、を含んでもよい。電源制御回路は、電源ラインと接地ラインの電圧降下を取得し、電源ラインおよび接地ラインの電圧降下に応じて、目標値を設定してもよい。
【0046】
一実施形態において、電源回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流に応じた電流検出信号を生成する電流センサをさらに備えてもよい。電源制御回路は、電流検出信号に応じて、目標値を設定してもよい。
【0047】
一実施形態において、電源回路は、電源ケーブルと独立した検出ラインを介して、アレイ型発光デバイスの電源端子と接続される検出端子をさらに備えてもよい。電源制御回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧と検出端子の検出電圧の差分にもとづいて、接続手段の電圧降下を取得してもよい。
【0048】
一実施形態において、電源制御回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧と、接続手段の電圧降下に応じた補正電圧とにもとづいて、フィードバック電圧を生成するフィードバック回路と、フィードバック電圧をフィードバックピンに受け、フィードバック電圧が所定の基準電圧に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、を含んでもよい。
【0049】
一実施形態において、電源制御回路は、接続手段の前記電圧降下に応じた基準信号を生成する電圧設定回路と、出力電圧に応じたフィードバック電圧を受けるフィードバックピンと、基準信号を受ける基準電圧設定ピンを有し、フィードバック電圧が基準信号にもとづく基準電圧に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、を含んでもよい。
【0050】
３． 一実施形態に係る灯具システムは、アレイ型発光デバイスを含む配光可変光源と、アレイ型発光デバイスに電力を供給する電源回路と、を備える。アレイ型発光デバイスは複数の画素回路を備える。複数の画素回路は、電気的に並列接続され、空間的にマトリクス状に配置され、それぞれが直列に接続される発光素子および電流源を含む。アレイ型発光デバイスは、複数の画素回路に含まれる複数の発光素子の電圧降下に関するデータを取得し、外部に送信可能に構成される。電源回路は、出力が電源ケーブルを介してアレイ型発光デバイスに接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、制御対象電圧が、データに応じた目標値に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電源制御回路と、を備える。
【0051】
実動作中の発光素子の電圧降下を監視することで、アレイ型発光デバイスの最低動作電圧を正確に見積もることができる。そして、発光素子の電圧降下をリアルタイムで電源回路のフィードバック制御に反映させることで、消費電力を削減できる。
【0052】
一実施形態において、目標値は、複数の発光素子の電圧降下の最大値にもとづいていてもよい。
【0053】
一実施形態において、電源制御回路は、データに応じた補正電圧を生成する電圧設定回路と、制御対象電圧と補正電圧とにもとづいて、フィードバック電圧を生成するフィードバック回路と、フィードバック電圧をフィードバックピンに受け、フィードバック電圧が所定の基準電圧に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、を含んでもよい。内部の基準電圧を外部から設定できないコンバータコントローラを採用する場合に、補正電圧に応じてフィードバック電圧をシフトさせることで、制御対象電圧の目標値を設定できる。
【0054】
一実施形態において、電圧設定回路は、データに応じたデジタルの設定値を生成するマイクロコントローラと、設定値をアナログの補正電圧に変換するＤ／Ａコンバータと、を含んでもよい。これにより、制御対象電圧の目標値を、ソフトウェア制御することが可能となる。
【0055】
一実施形態において、電源制御回路は、データに応じた設定信号を生成する電圧設定回路と、制御対象電圧に応じたフィードバック電圧を受けるフィードバックピンと、設定信号を受ける基準電圧設定ピンと、を有し、フィードバック電圧が基準信号にもとづく基準電圧に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータコントローラと、を含んでもよい。内部の基準電圧を外部から制御可能なコンバータコントローラを採用する場合には、データに応じて、コンバータコントローラの内部の基準電圧を直接制御することで、制御対象電圧の目標値を設定できる。
【0056】
一実施形態において、電圧設定回路は、データに応じたデジタルの設定値を生成するマイクロコントローラを含んでもよい。基準電圧は、設定値に応じていてもよい。これにより、制御対象電圧の目標値を、ソフトウェア制御することが可能となる。
【0057】
一実施形態において、電源回路は、電源ケーブルと独立した検出ラインを介して、アレイ型発光デバイスの電源端子に接続される検出端子をさらに備えてもよい。制御対象電圧は、検出端子に生ずる検出電圧であってもよい。この構成によれば、アレイ型発光デバイスの電源端子に、適切な電源電圧が供給されるようにフィードバックループが形成される。したがって、無駄な消費電力を削減できる。
【0058】
一実施形態において、制御対象電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧であってもよい。この構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が目標値に近づくようにフィードバックループが形成されるため、ＤＣ／ＤＣコンバータに要求される応答速度を低くできる。
【0059】
一実施形態において灯具システムは、アレイ型発光デバイスのインタフェース回路と接続され、アレイ型発光デバイスの複数の画素回路のオン、オフを制御するコントロールユニットをさらに備えてもよい。電源制御回路は、コントロールユニットを介して、データを受信してもよい。
【0060】
一実施形態において、マイクロコントローラは、制御対象電圧と、データにもとづく目標値の誤差を取得してもよい。コンバータコントローラによって、制御対象電圧が目標値から逸脱している状況を検出できない場合には、マイクロコントローラによって、制御対象電圧と目標値の誤差を監視することにより、異常状態を検出できる。
【0061】
一実施形態において、マイクロコントローラは、制御対象電圧と目標値の誤差が所定のしきい値を超えると、異常と判定してもよい。
【0062】
一実施形態において、マイクロコントローラにより異常と判定されると、設定値が、所定値に固定されてもよい。所定値を高く定めておくことにより、異常状態において、強制的に高い電圧が、アレイ型発光デバイスに供給されることになり、点灯を維持することができる。
【0063】
一実施形態において、マイクロコントローラは、データの履歴を保存してもよい。電子デバイスに、ログを残しておくと、当該電子デバイスのベンダーや、電子デバイスを搭載する機器のメーカによる故障解析や新製品開発に活用することができる。特に、発光素子の電圧降下は、効率や温度の指標となる重要なパラメータであるため、それをログとして残しておくことは、有用である。
【0064】
一実施形態において、灯具システムは、温度センサをさらに備えてもよい。マイクロコントローラは、温度センサが取得した温度に関する情報を保存してもよい。
【0065】
（実施形態）
以下、好適な実施の形態について、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、開示および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、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。
以下、好適な実施の形態について、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、開示および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、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
（実施形態１）
図４は、実施形態１に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、ＡＤＢランプシステムであり、バッテリ１０２、上位コントローラ１０４およびヘッドランプ２００を備える。
図４は、実施形態１に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、ＡＤＢランプシステムであり、バッテリ１０２、上位コントローラ１０４およびヘッドランプ２００を備える。
【0070】
上位コントローラ１０４は、ヘッドランプ２００に対する配光指令を生成する。配光指令は、点灯指令と追加情報を含みうる。点灯指令は、ハイビームやロービームのオン、オフを指示する信号を含みうる。点灯指令に応じて、ヘッドランプ２００が形成すべき基本配光が決定される。また追加情報は、ハイビームを照射すべきでない範囲（遮光領域）に関するデータや、車速、ステアリング角などの情報を含みうる。追加情報に応じて、基本配光が修正され、最終的な配光が決定される。上位コントローラ１０４は、車両側のＥＣＵとして構成してもよいし、ヘッドランプ２００に内蔵される灯具側のＥＣＵとして構成してもよい。
【0071】
ヘッドランプ２００は、配光可変光源２１０、電源回路２２０、コントロールユニット２６０を備えるＡＤＢランプである。
【0072】
配光可変光源２１０は、アレイ状に配置される複数の画素を備え、画素毎にオン、オフが個別制御可能となっている。ヘッドランプ２００において、所望の配光が得られるように、複数の画素のオン、オフが制御される。
【0073】
より具体的には配光可変光源２１０は、アレイ型発光デバイス２１２を備える。アレイ型発光デバイス２１２は、ｎ個の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎと、複数の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎと接続される電源端子ＶＤＤと、を有する。
【0074】
画素回路ＰＩＸｊ（１≦ｊ≦ｎ）は、電源端子ＶＤＤと接地端子（接地ライン）ＧＮＤの間に直列に設けられる発光素子２１３＿ｊおよび電流源２１４＿ｊを含む。複数の発光素子２１３＿１～２１３＿ｎは、ＬＥＤやＬＤ（半導体レーザ）、有機ＥＬ素子などの半導体発光素子であり、空間的にアレイ状（マトリクス状）に配置されている。
【0075】
複数の電流源２１４＿１～２１４＿ｎは個別にオン、オフが制御可能となっており、ｊ番目の電流源２１４＿ｊがオンのとき、対応する発光素子２１３＿ｊが発光し、その画素回路ＰＩＸｊが点灯状態となる。
【0076】
インタフェース回路２１６は、コントロールユニット２６０からの制御信号Ｓ２に応じて、電流源２１４＿１～２１４＿ｎのオン、オフを制御する。インタフェース回路２１６は、コントロールユニット２６０と高速シリアルインタフェースを介して接続され、全画素のオン、オフを指示する制御信号Ｓ２を受信する。
【0077】
電源回路２２０は、配光可変光源２１０に電力を供給する。電源回路２２０は、定電圧出力のコンバータを含み、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤに対して、安定化された電源電圧ＶＤＤを供給する。電源電圧ＶＤＤは、ＶＦ＋ＶＳＡＴにもとづいて定められ、典型的には４～５Ｖ程度である。ＶＦは発光素子２１３の順方向電圧、ＶＳＡＴは電流源２１４の最低動作電圧である。したがって電源回路２２０は、１２Ｖ（あるいは２４Ｖ）程度のバッテリ電圧ＶＢＡＴを降圧する降圧コンバータ（Ｂｕｃｋコンバータ）で構成することができる。
【0078】
コントロールユニット２６０は、上位コントローラ１０４からの配光指令Ｓ１を受け、配光指令Ｓ１に応じた制御信号Ｓ２を生成し、配光可変光源２１０に対して送信する。コントロールユニット２６０は描画ＥＣＵとも称される。たとえばコントロールユニット２６０は、アレイ型発光デバイス２１２の複数の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎをＰＷＭ制御し、配光を制御する。ＰＷＭ周波数は、数百Ｈｚ（たとえば１００～４００Ｈｚ）であり、したがってＰＷＭ周期は、数ミリ秒～数十ミリ秒（ｍｓ）である。
【0079】
続いて電源回路２２０の構成を説明する。電源回路２２０は、出力端子ＡＰ／ＡＮ、接地端子ＧＮＤ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４および電源制御回路２２５を備える。
【0080】
出力端子ＡＰ／ＡＮは、電源ケーブル２０４を介してアレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤおよび接地端子ＧＮＤと接続される。電源ケーブル２０４は、電源ラインＬＶＤＤと接地ラインＬＧＮＤを含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の正極出力ＯＵＴＰは、出力端子ＡＰ、電源ラインＬＶＤＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤと接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の負極出力ＯＵＴＮは、出力端子ＡＮ、接地ラインＬＧＮＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の接地端子ＧＮＤと接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の入力には、バッテリからの電圧ＶＢＡＴが供給される。
【0081】
電源制御回路２２５は、配光パターンに応じて制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値ＶＣＮＴ
（ＲＥＦ）を設定し、制御対象電圧ＶＣＮＴが目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４を制御する。たとえば電源制御回路２２５は、コントロールユニット２６０から配光に関する情報を含むデータＳ４を受信する。
【0082】
詳しくは後述するように、制御対象電圧ＶＣＮＴは、アレイ型発光デバイス２１２の電源電圧ＶＤＤであってもよいし、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴであってもよい。
【0083】
以上が灯具システム１００の構成である。本開示は、図４のブロック図や回路図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、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、より具体的な構成例や実施例を説明する。
【0084】
続いて灯具システム１００の動作を、いくつかの制御例を参照して説明する。
【0085】
（制御例１）
図５は、図４の灯具システム１００の制御例１に係る動作を示す図である。制御例１では、制御対象電圧ＶＣＮＴが、アレイ型発光デバイス２１２の電源電圧ＶＤＤであるものとし、電源制御回路２２５は、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を、配光パターンに応じて制御するものとする。
図５は、図４の灯具システム１００の制御例１に係る動作を示す図である。制御例１では、制御対象電圧ＶＣＮＴが、アレイ型発光デバイス２１２の電源電圧ＶＤＤであるものとし、電源制御回路２２５は、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を、配光パターンに応じて制御するものとする。
【0086】
時刻ｔ１に、配光パターンが、第１パターンＰＴＮ１から第２パターンＰＴＮ２に変更されるものとし、第２パターンＰＴＮ２の電流ＩＯＵＴ２が、第１パターンＰＴＮ１の電流ＩＯＵＴより大きいものとする。たとえば、第１パターンＰＴＮ１は、タウンモードの配光であり、ロービームの領域が照射される。第２パターンＰＴＮ２は、アクティブモードの配光であり、ハイビームの領域も照射されるため、点灯画素数が相対的に多く、出力電流ＩＯＵＴも相対的に大きい。
【0087】
定常状態において、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、最低動作電圧ＶＤＤ
（ＭＩＮ）と同程度に設定される。
【0088】
電源制御回路２２５は、配光パターンＰＴＮの変更に先立って、言い換えると電流ＩＯ
ＵＴの増加のタイミングに先立つ時刻ｔ０に、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）をΔＶ、増大させる。電源電圧ＶＤＤは目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）に追従して上昇する。目標値の増加幅ΔＶは、電流変動にともなう電源電圧ＶＤＤのスパイク状の電圧低下の低下幅にもとづいて定めればよい。目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を増加させるタイミングｔ０は、コントロールユニット２６０から与えることができる。
【0089】
時刻ｔ１に配光パターンＰＴＮが切り替わると、電流ＩＯＵＴが増加する。その結果、電源制御回路２２５の応答遅れによって、瞬間的に電源電圧ＶＤＤが低下し、目標値ＶＤ
Ｄ（ＲＥＦ）との誤差が大きくなり、その後、目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）に戻っていく。
【0090】
電源制御回路２２５は、時刻ｔ２に、目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を元の電圧レベルに戻す。目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）に追従して、電源電圧ＶＤＤはもとの電圧レベルまで低下する。
【0091】
なお、制御例１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴは、ＶＯＵＴ＝ＶＤＤ＋ＶＤＲＯＰに応じて変化する。ＶＤＲＯＰは、電源ラインＬＶＤＤやコネクタにおける電圧降下であり、ＶＤＲＯＰ＝ＩＯＵＴ×Ｒで表される。
【0092】
以上が制御例１に係る動作である。この制御例によれば、配光パターンの変更に先立って、電源電圧ＶＤＤの目標電圧ＶＤＤ（ＲＥＦ）をΔＶ、増加することにより、電源電圧ＶＤＤを最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）より高く維持でき、ちらつきを防止できる。
【0093】
（制御例２）
図６は、図４の灯具システム１００の制御例２に係る動作を示す図である。制御例２では、制御対象電圧ＶＣＮＴが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴであり、電源制御回路２２５は、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を、配光パターンに応じて制御するものとする。制御例２では、電源制御回路２２５の応答速度が十分に速く、出力電流ＩＯＵＴの急峻な変化が発生しても、出力電圧ＶＯＵＴを一定に維持できるものとする。
図６は、図４の灯具システム１００の制御例２に係る動作を示す図である。制御例２では、制御対象電圧ＶＣＮＴが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴであり、電源制御回路２２５は、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を、配光パターンに応じて制御するものとする。制御例２では、電源制御回路２２５の応答速度が十分に速く、出力電流ＩＯＵＴの急峻な変化が発生しても、出力電圧ＶＯＵＴを一定に維持できるものとする。
【0094】
電源制御回路２２５は、配光パターンＰＴＮ＃の電流量ＩＯＵＴ＃にもとづいて、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＃を設定する。配光パターンごとの目標値は、以下の式（Ａ）で表される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＃＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ＃ …（Ａ）
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＃＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ＃ …（Ａ）
【0095】
以上が制御例２に係る動作である。この制御例によれば、出力電圧ＶＯＵＴを制御対象電圧ＶＣＮＴとする構成において、出力電流ＩＯＵＴに応じて、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ
）を設定することにより、電源電圧ＶＤＤを最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）付近に維持することができ、無駄な消費電力を削減できる。
【0096】
（制御例３）
制御例３では、制御例２と同様に、制御対象電圧ＶＣＮＴが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴである。制御例３では、制御例２と同様に、式（Ａ）にもとづいて、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を設定する。それに加えて制御例３では、制御例１と同様に、急峻な電流変動を伴う配光パターンの切替が発生する場合に、それに先だって、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を所定電圧幅ΔＶ、増加させる。
制御例３では、制御例２と同様に、制御対象電圧ＶＣＮＴが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴである。制御例３では、制御例２と同様に、式（Ａ）にもとづいて、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を設定する。それに加えて制御例３では、制御例１と同様に、急峻な電流変動を伴う配光パターンの切替が発生する場合に、それに先だって、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を所定電圧幅ΔＶ、増加させる。
【0097】
制御例３によれば電源制御回路２２５の応答速度が遅い場合に、ちらつきが生ずるのを防止できる。
【0098】
（制御例４）
制御例４では、制御例２と同様に、制御対象電圧ＶＣＮＴが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴである。制御例４では、式（Ａ）にもとづく目標値ＶＯＵＴ（Ｒ ＥＦ）の設定は行わず、制御例１と同様に、急峻な電流変動を伴う配光パターンの切替が発生する場合に、それに先だって、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を所定電圧幅ΔＶ、増加させる。
制御例４では、制御例２と同様に、制御対象電圧ＶＣＮＴが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴである。制御例４では、式（Ａ）にもとづく目標値ＶＯＵＴ（Ｒ ＥＦ）の設定は行わず、制御例１と同様に、急峻な電流変動を伴う配光パターンの切替が発生する場合に、それに先だって、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を所定電圧幅ΔＶ、増加させる。
【0099】
制御例４によれば電源制御回路２２５の応答速度が遅い場合に、ちらつきが生ずるのを防止できる。
【0100】
（デバイス情報にもとづく制御）
図４に戻る。灯具システム１００は、さらに以下の特徴を備えてもよい。
図４に戻る。灯具システム１００は、さらに以下の特徴を備えてもよい。
【0101】
アレイ型発光デバイス２１２のインタフェース回路２１６は、複数の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎそれぞれの発光素子２１３の電圧降下（すなわち順方向電圧）ＶＦ１～ＶＦｎを監視し、順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎに関する情報を含むデータＳ３Ａを生成可能に構成される。本実施形態では、このデータＳ３Ａは、コントロールユニット２６０を経由して、データＳ３Ｂとして電源回路２２０に送信される。
【0102】
電源制御回路２２５は、データＳ３Ｂを、制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値ＶＣＮＴ（Ｒ
ＥＦ）に反映させる。制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）は、全チャンネルの発光素子２１３の順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値ＶＦ（ＭＡＸ）に応じていてもよい。たとえば電源制御回路２２５が受信するデータＳ３Ｂは、全チャンネルの発光素子２１３の順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎを含んでもよい。この場合、電源制御回路２２５は、順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値ＶＦ（ＭＡＸ）を取得し、最大値ＶＦ（ＭＡＸ）にもとづいて、目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）を生成してもよい。あるいは、コントロールユニット２６０が、順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値ＶＦ（ＭＡＸ）を取得し、最大値ＶＦ（
ＭＡＸ）を含むデータＳ３Ｂを、電源制御回路２２５に送信するようにしてもよい。
【0103】
図７（ａ）、（ｂ）は、順方向電圧ＶＦにもとづく目標値の制御を説明する図である。図７（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００の異なる個体の動作を示している。図７（ａ）では、アレイ型発光デバイス２１２のｉ番目の画素ＰＩＸｉの順方向電圧ＶＦｉが最大値ＶＦ（ＭＡＸ）となっている。制御対象電圧ＶＣＮＴである電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝ＶＤ＋ＶＦｉ（ＭＡＸ）＋α
にもとづいて定めてもよい。ＶＤは電流源２１４の電圧降下であり、αはマージンである。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝ＶＤ＋ＶＦｉ（ＭＡＸ）＋α
にもとづいて定めてもよい。ＶＤは電流源２１４の電圧降下であり、αはマージンである。
【0104】
図７（ｂ）では、アレイ型発光デバイス２１２のｊ番目の画素ＰＩＸｊの順方向電圧ＶＦｊが最大値ＶＦ（ＭＡＸ）となっている。制御対象電圧ＶＣＮＴである電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝ＶＤ＋ＶＦｊ＋α
にもとづいて定められる。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝ＶＤ＋ＶＦｊ＋α
にもとづいて定められる。
【0105】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、実際の製品ごとに測定された順方向電圧ＶＦを用いて、目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を決定することで、仕様で規定される値ＶＤＤ（ＳＰＥＣ）よりも電源電圧ＶＤＤを下げることができる。これにより、アレイ型発光デバイス２１２の消費電力を下げることができる。
【0106】
図８は、灯具システム１００の動作を示す図である。図８は、ひとつの灯具システム１００が異なる温度環境で動作する様子を示す。ＬＥＤの順方向電圧ＶＦは温度依存性を有しており、温度が高いほど小さくなる。本実施形態によれば、温度に応じて、制御対象電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を適応的に設定できるため、消費電力を削減できる。
【0107】
以上がデバイス情報にもとづく制御である。この灯具システム１００によれば、データＳ３Ｂに含まれる電圧降下ＶＦに関する情報をリアルタイムで電源回路２２０のフィードバック制御に反映させることで、消費電力を削減できる。具体的には、実動作中の発光素子２１３の順方向電圧ＶＦを監視することで、アレイ型発光デバイス２１２の実際の最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）を正確に見積もることができる。こうして見積もった最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）は、アレイ型発光デバイス２１２の個体ばらつきや温度変動を反映したものとなっており、仕様に規定される値ＶＤＤ（ＳＰＥＣ）よりも低くなる。したがって、正確な最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）にもとづいて、電源回路２２０の動作条件を動的に決定することで、アレイ型発光デバイス２１２に供給される電源電圧ＶＤＤを下げることができ、消費電力を削減できる。
【0108】
続いてヘッドランプ２００の具体的な構成例を説明する。以下では、順方向電圧ＶＦに関するデータＳ３にもとづく目標値の制御の説明は省略する。
【0109】
（実施例１．１）
図９は、実施例１．１に係るヘッドランプ２００Ａのブロック図である。ヘッドランプ２００Ａは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ａ、コントロールユニット２６０を備える。
図９は、実施例１．１に係るヘッドランプ２００Ａのブロック図である。ヘッドランプ２００Ａは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ａ、コントロールユニット２６０を備える。
【0110】
電源回路２２０Ａは、出力端子ＯＵＴ、検出端子ＳＮＳ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４および電源制御回路２２５Ａを備える。電源制御回路２２５Ａは、フィードバック回路２２６Ａ、コンバータコントローラ２２８、電圧設定回路２３０を備える。
【0111】
コンバータコントローラ２２８は、市販のＤＣ／ＤＣコンバータの制御ＩＣ（Integrated Circuit）を用いることができる。コンバータコントローラ２２８は、フィードバックピンＦＢに入力されたフィードバック電圧ＶＦＢが、内部で生成される基準電圧ＶＲＥＦに近づくように、パルス幅や周波数、デューティサイクルの少なくともひとつが調節されるパルス信号を生成し、パルス信号に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２２４をフィードバック制御する。
【0112】
電圧設定回路２３０には、アレイ型発光デバイス２１２が生成するデータＳ４が入力される。電圧設定回路２３０は、受信したデータＳ４にもとづいて、補正電圧ＶＣＭＰを生成する。フィードバック回路２２６Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵ
Ｔに応じた制御対象電圧ＶＣＮＴと補正電圧ＶＣＭＰとにもとづいて、フィードバック電圧ＶＦＢを生成し、コンバータコントローラ２２８のフィードバックピンＦＢに供給する。フィードバック電圧ＶＦＢは、制御対象電圧ＶＣＮＴと補正電圧ＶＣＭＰそれぞれに応じて変化する信号であり、式（１）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＣＮＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ …（１）
Ｋ１＞０の定数であり、Ｋ２は、非ゼロの定数である。ここではＫ２＜０とする。コンバータコントローラ２２８によって、このフィードバック信号ＶＦＢが目標値ＶＲＥＦに近づくようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２４が制御される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＣＮＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ …（１）
Ｋ１＞０の定数であり、Ｋ２は、非ゼロの定数である。ここではＫ２＜０とする。コンバータコントローラ２２８によって、このフィードバック信号ＶＦＢが目標値ＶＲＥＦに近づくようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２４が制御される。
【0113】
系が安定した定常状態において、
Ｋ１・ＶＣＮＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ＝ＶＲＥＦ
が成り立つ。したがって定常状態において、制御対象電圧ＶＣＮＴは、目標値ＶＣＮＴ（ ＲＥＦ）に安定化される。
ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（２）
Ｋ１・ＶＣＮＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ＝ＶＲＥＦ
が成り立つ。したがって定常状態において、制御対象電圧ＶＣＮＴは、目標値ＶＣＮＴ（ ＲＥＦ）に安定化される。
ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（２）
【0114】
この実施例１．１において、制御対象電圧ＶＣＮＴは、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤの電圧ＶＤＤである。
【0115】
電源回路２２０Ａの検出端子ＳＮＳは、電源ケーブル２０４（電源ラインＬＶＤＤ）と独立した検出ライン（ジカ線）ＬＳＮＳを介して、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤと接続される。フィードバック回路２２６Ａの入力インピーダンスは十分に高く、検出ラインＬＳＮＳには電流は流れない。したがって検出電圧ＶＳＮＳは、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤの電圧ＶＤＤと等しい。フィードバック回路２２６Ａには、検出端子ＳＮＳに発生する検出電圧ＶＳＮＳが、制御対象電圧ＶＣＮＴとして入力される。したがって、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、式（３）で表される。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（３）
つまり、データＳ４に応じて補正電圧ＶＣＭＰを変化させることで、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を変化させることができる。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（３）
つまり、データＳ４に応じて補正電圧ＶＣＭＰを変化させることで、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を変化させることができる。
【0116】
【0117】
定常状態において、補正電圧ＶＣＭＰは定常値（この例では０Ｖ）である。時刻ｔ１に、配光パターンＰＴＮ１からＰＴＮ２への切替が指示される。それに先立つ時刻ｔ０に、電圧設定回路２３０は、補正電圧ＶＣＭＰを増大する。その結果、式（３）で表される目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を高電位側にシフトさせることができる。その後、電圧設定回路２３０は、補正電圧ＶＣＭＰを定常値に戻す。
【0118】
時刻ｔ２に、電流ＩＯＵＴの減少をともなう配光パターンの変更が発生する。この場合には、電圧設定回路２３０は、補正電圧ＶＣＭＰを定常値のまま維持すればよい。
【0119】
以上がヘッドランプ２００Ａの動作である。このヘッドランプ２００Ａによれば、データＳ４にもとづいて、補正電圧ＶＣＭＰを変化させることで、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤの電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を動的に制御することが可能となる。
【0120】
続いて電圧設定回路２３０およびフィードバック回路２２６Ａの構成例を説明する。
【0121】
図１１は、フィードバック回路２２６Ａの構成例を示す回路図である。このフィードバック回路２２６Ａは、オペアンプを有する減算回路であり、抵抗Ｒ３１～Ｒ３４およびオペアンプＯＡ３を含む。このフィードバック回路２２６Ａの入出力特性は、式（５）で表される。
ＶＦＢ＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×｛Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）×ＶＣＮＴ－Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）×ＶＣＭＰ …（５）
ＶＦＢ＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×｛Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）×ＶＣＮＴ－Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）×ＶＣＭＰ …（５）
【0122】
式（１）と（５）を対比すると、
Ｋ１＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）
Ｋ２＝－（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）
を得る。
Ｋ１＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）
Ｋ２＝－（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）
を得る。
【0123】
なお、フィードバック回路２２６Ａを、オペアンプを用いた加算回路で構成してもよい。この場合、Ｋ１＞０，Ｋ２＞０となる。補正電圧ＶＣＭＰが正であるとき、補正電圧ＶＣＭＰに応じて、制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値を、低電位側にシフトさせることができる。
【0124】
図１２は、電圧設定回路２３０の構成例を示す回路図である。電圧設定回路２３０は、マイクロコントローラ２４０、Ｄ／Ａコンバータ２３４、バッファ２３６を含む。マイクロコントローラ２４０は、発光素子２１３の順方向電圧ＶＦに関するデータＳ４に応じて、補正電圧ＶＣＭＰを指定するデジタルの設定値ＤＣＭＰを生成する。マイクロコントローラ２４０を用いることで、補正電圧ＶＣＭＰを、ソフトウェア制御することが可能となる。
【0125】
Ｄ／Ａコンバータ２３４は、マイクロコントローラ２４０が生成した設定値ＤＣＭＰを、アナログの補正電圧ＶＣＭＰに変換する。補正電圧ＶＣＭＰは、バッファ２３６を介してフィードバック回路２２６Ａに供給される。なお、Ｄ／Ａコンバータ２３４の出力インピーダンスが十分に低い場合、バッファ２３６は省略できる。またＤ／Ａコンバータ内蔵のマイクロコントローラ２４０を用いる場合、Ｄ／Ａコンバータ２３４は、マイクロコントローラ２４０の内部に存在することとなる。
【0126】
（実施例１．２）
図１３は、実施例１．２に係るヘッドランプ２００Ｂのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｂの構成について、実施例１．１との相違点を中心に説明する。ヘッドランプ２００Ｂは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｂ、コントロールユニット２６０を備える。実施例１．２では、電源回路２２０Ｂの構成が、実施例１．１の電源回路２２０Ａと異なっている。
図１３は、実施例１．２に係るヘッドランプ２００Ｂのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｂの構成について、実施例１．１との相違点を中心に説明する。ヘッドランプ２００Ｂは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｂ、コントロールユニット２６０を備える。実施例１．２では、電源回路２２０Ｂの構成が、実施例１．１の電源回路２２０Ａと異なっている。
【0127】
電源回路２２０Ｂは、出力端子ＯＵＴ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４および電源制御回路２２５Ｂを備える。電源制御回路２２５Ｂは、フィードバック回路２２６Ｂ、コンバータコントローラ２２８、電圧設定回路２３０を備える。
【0128】
実施例１．２では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴが、制御対象電圧ＶＣＮＴである。フィードバック回路２２６Ｂには、出力端子ＯＵＴに発生する出力電圧ＶＯＵＴが制御対象電圧ＶＣＮＴとして入力される。したがって、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）は、式（６）で表される。フィードバック回路２２６Ｂは、実施例１．１におけるフィードバック回路２２６Ａと同様に、減算回路であってもよい。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（６）
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（６）
【0129】
続いてヘッドランプ２００Ｂの動作を説明する。実施例１．２では、上述の制御例２～４のいずれかの制御を採用することができる。
【0130】
図１４は、制御例２を採用するヘッドランプ２００Ｂの動作波形図である。期間Ｔ１～Ｔ３において、配光パターンＰＴＮ１～ＰＴＮ３が設定され、出力電流ＩＯＵＴはＩＯＵ
Ｔ１，ＩＯＵＴ２，ＩＯＵＴ３のように変化する。
【0131】
各配光パターンＰＴＮ１～ＰＴＮ３において、補正電圧ＶＣＭＰは、出力電流ＩＯＵＴに実質的に比例している。この制御によれば、出力電流ＩＯＵＴに応じて目標値ＶＯＵＴ
（ＲＥＦ）を変化させることで、電源電圧ＶＤＤを一定に保つことができる。
【0132】
図１５は、制御例４を採用するヘッドランプ２００Ｂの動作波形図である。補正電圧ＶＣＭＰは、出力電流ＩＯＵＴに実質的に比例する成分と、配光パターンの変更の前後の一定期間、発生する成分（ハッチングを付す）と、を含む。前者は、図１４に示す補正電圧ＶＣＭＰに対応する。
【0133】
制御例４によれば、電流の増加をともなう配光パターンの変更が発生したときに、一時的に出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を増大させることができる。
【0134】
以上がヘッドランプ２００Ｂの動作である。このヘッドランプ２００Ｂによれば、補正電圧ＶＣＭＰを応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴの目標値を設定することができる。
【0135】
（実施例１．３）
図１６は、実施例１．３に係るヘッドランプ２００Ｃのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｃの構成について、実施例１．２との相違点を中心に説明する。
図１６は、実施例１．３に係るヘッドランプ２００Ｃのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｃの構成について、実施例１．２との相違点を中心に説明する。
【0136】
ヘッドランプ２００Ｃは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｃ、コントロールユニット２６０を備える。実施例１．３では、電源回路２２０Ｃの構成が、実施例１．２の電源回路２２０Ｂと異なっている。
【0137】
電源回路２２０Ｃの構成を説明する。電源回路２２０Ｃは、出力端子ＯＵＴ、検出端子ＳＮＳ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４、電源制御回路２２５Ｃを備える。
【0138】
電源制御回路２２５Ｃは、フィードバック回路２２６Ｃ、コンバータコントローラ２２８、電圧設定回路２３０を備える。
【0139】
フィードバック回路２２６Ｃには、制御対象電圧ＶＣＮＴとして、出力電圧ＶＯＵＴが入力される。また、フィードバック回路２２６Ｃには、検出ラインＬＳＮＳを介して、電源電圧ＶＤＤが入力される。さらにフィードバック回路２２６Ｃには、電圧設定回路２３０が生成する補正電圧ＶＣＭＰが入力される。
【0140】
電圧設定回路２３０が生成する補正電圧ＶＣＭＰは、定常状態において定常値をとる。電流の増加を伴う配光パターンの切り替えが発生するとき、電圧設定回路２３０は、補正電圧ＶＣＭＰを増大する。
【0141】
フィードバック回路２２６Ｃは、３つの電圧ＶＯＵＴ，ＶＳＮＳ，ＶＣＭＰにもとづいて、フィードバック電圧ＶＦＢを生成する。フィードバック回路２２６Ｃは、ＶＯＵＴとＶＳＮＳの差分にもとづいて、電源ラインＬＶＤＤにおける電圧降下ＶＤＲＯＰ＝ＶＯＵ
Ｔ－ＶＳＮＳを検出する。
【0142】
フィードバック回路２２６Ｃが生成するフィードバック電圧ＶＦＢは式（８）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ＋Ｋ３・ＶＤＲＯＰ …（８）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ＋Ｋ３・ＶＤＲＯＰ …（８）
【0143】
以上がヘッドランプ２００Ｃの構成である。このヘッドランプ２００Ｃにおいて、制御対象電圧である出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）は、式（９）で表される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ－Ｋ３・ＶＤＲＯＰ）／Ｋ１ …（９）
Ｋ２＜０，Ｋ３＜０とすれば、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ＋｜Ｋ３｜・ＶＤＲＯＰ）／Ｋ１ …（９’）
となる。｜Ｋ３｜＝Ｋ１が成り立つとき、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ）／Ｋ１＋ＶＤＲＯＰ …（９''）
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ－Ｋ３・ＶＤＲＯＰ）／Ｋ１ …（９）
Ｋ２＜０，Ｋ３＜０とすれば、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ＋｜Ｋ３｜・ＶＤＲＯＰ）／Ｋ１ …（９’）
となる。｜Ｋ３｜＝Ｋ１が成り立つとき、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ）／Ｋ１＋ＶＤＲＯＰ …（９''）
【0144】
実施例１．３によれば、実際に検出した電圧降下ＶＤＲＯＰにもとづいて、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を最適化できるため、消費電力を削減できる。また補正電圧ＶＣＭＰによって、応答遅れに起因する電圧低下をリカバーすることができる。またゲインＫ３を適切に定めることにより、接地ラインＬＧＮＤの電圧降下も補正可能である。
【0145】
図１７は、フィードバック回路２２６Ｃの機能ブロック図である。フィードバック回路２２６Ｃは、３個の減算回路ＳＵＢ１～ＳＵＢ３を含んでもよい。減算回路ＳＵＢ１は、出力電圧ＶＯＵＴから検出電圧ＶＳＮＳを減算し、電圧降下ＶＤＲＯＰを算出する。減算回路ＳＵＢ２は、出力電圧ＶＯＵＴから電圧降下ＶＤＲＯＰを減算する。減算回路ＳＵＢ３は、減算回路ＳＵＢ２の出力電圧ＶＯＵＴ－ＶＤＲＯＰから、補正電圧ＶＣＭＰを減算する。減算の順序は入れ替えてもよい。
【0146】
（実施例１．４）
図１８は、実施例１．４に係るヘッドランプ２００Ｄの回路図である。ヘッドランプ２００Ｄは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｄ、コントロールユニット２６０を備える。
図１８は、実施例１．４に係るヘッドランプ２００Ｄの回路図である。ヘッドランプ２００Ｄは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｄ、コントロールユニット２６０を備える。
【0147】
電源回路２２０Ｄの構成を説明する。電源回路２２０Ｄは、出力端子ＯＵＴ、検出端子ＳＮＳ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４、電源制御回路２２５Ｄを備える。
【0148】
電源制御回路２２５Ｄは、フィードバック回路２２６Ｄ、コンバータコントローラ２２８Ｄ、電圧設定回路２３０Ｄを備える。この実施例において、コンバータコントローラ２２８Ｄは、基準電圧設定ピンＲＥＦを有し、基準電圧設定ピンＲＥＦに入力される基準信号ＳＲＥＦに応じて、基準電圧ＶＲＥＦが設定可能となっている。コンバータコントローラ２２８Ｄは、基準信号ＳＲＥＦをデジタル信号として受け、内部の電圧源によって、基準電圧ＶＲＥＦを生成してもよい。あるいは、コンバータコントローラ２２８Ｄは、アナログの基準信号ＳＲＥＦを受け、それをそのまま内部の基準電圧ＶＲＥＦとして利用してもよい。コンバータコントローラ２２８Ｄは、フィードバックピンＦＢの電圧ＶＦＢが、基準信号ＳＲＥＦにもとづく基準電圧ＶＲＥＦに近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４をフィードバック制御する。
【0149】
電圧設定回路２３０Ｄは、データＳ４に応じて、基準信号ＳＲＥＦを生成し、コンバータコントローラ２２８Ｄの基準電圧設定ピンＲＥＦに供給する。基準信号ＳＲＥＦがアナログ電圧である場合、電圧設定回路２３０Ｄは、図１２と同様に構成することができ、補正電圧ＶＣＭＰを基準信号ＳＲＥＦと読み替えればよい。基準信号ＳＲＥＦがデジタル信号である場合、電圧設定回路２３０Ｄは、図１２のマイクロコントローラ２４０のみで構成することができ、設定値ＤＣＭＰを、基準信号ＳＲＥＦと読み替えればよい。
【0150】
フィードバック回路２２６Ｄは、制御対象電圧ＶＣＮＴに応じたフィードバック電圧ＶＦＢを生成し、コンバータコントローラ２２８ＤのフィードバックピンＦＢに供給する。
【0151】
実施例１．２と同様に、制御対象電圧ＶＣＮＴは、出力電圧ＶＯＵＴであってもよい。この場合、フィードバック電圧ＶＦＢは、式（１０）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ …（１０）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ …（１０）
【0152】
実施例１．１と同様に、電源回路２２０Ｄと配光可変光源２１０Ｄを、検出ラインＬＳＮＳで接続し、検出電圧ＶＳＮＳ（＝ＶＤＤ）を制御対象電圧ＶＣＮＴとしてもよい。この場合のフィードバック電圧ＶＦＢは、式（１１）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＳＮＳ＝Ｋ１・ＶＤＤ …（１１）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＳＮＳ＝Ｋ１・ＶＤＤ …（１１）
【0153】
実施例１．３と同様に、出力電圧ＶＯＵＴを制御対象電圧ＶＣＮＴとし、電源ラインＬＶＤＤにおける電圧降下ＶＤＲＯＰを補正した電圧を、フィードバック電圧ＶＦＢとしてもよい。この場合のフィードバック電圧ＶＦＢは、式（１２）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ＋Ｋ３・ＶＤＲＯＰ …（１２）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ＋Ｋ３・ＶＤＲＯＰ …（１２）
【0154】
実施例１．３で説明したように、電圧降下ＶＤＲＯＰは、電源回路２２０Ｄと配光可変光源２１０Ｄを、検出ラインＬＳＮＳで接続し、ＶＯＵＴとＶＳＮＳの差分を計算すれば得ることができる。
【0155】
実施例１．４によれば、実施例１．１～１．３と同様の効果が得られる。
【0156】
続いて実施形態１に関連する変形例を説明する。
【0157】
（変形例１．１）
図１９は、変形例１．１に係るヘッドランプ２００を示す図である。これまでの説明では、配光可変光源２１０が１個のアレイ型発光デバイス２１２を備えることとしたが、配光可変光源２１０は、複数のアレイ型発光デバイス２１２を備えてもよい。その場合、電源回路２２０をユニット化し（電源ユニット２２２と称する）、複数のアレイ型発光デバイス２１２に対応して、複数の電源ユニット２２２を設けてもよい。各電源ユニット２２２の出力端子は、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、対応するアレイ型発光デバイス２１２の電源端子と接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２とアレイ型発光デバイス２１２のペアごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。この変形例において、マイクロコントローラ２４０は、複数の電源ユニットで共通化してもよい。
図１９は、変形例１．１に係るヘッドランプ２００を示す図である。これまでの説明では、配光可変光源２１０が１個のアレイ型発光デバイス２１２を備えることとしたが、配光可変光源２１０は、複数のアレイ型発光デバイス２１２を備えてもよい。その場合、電源回路２２０をユニット化し（電源ユニット２２２と称する）、複数のアレイ型発光デバイス２１２に対応して、複数の電源ユニット２２２を設けてもよい。各電源ユニット２２２の出力端子は、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、対応するアレイ型発光デバイス２１２の電源端子と接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２とアレイ型発光デバイス２１２のペアごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。この変形例において、マイクロコントローラ２４０は、複数の電源ユニットで共通化してもよい。
【0158】
この変形例１．１では、配光可変光源２１０が、電源端子が独立した複数のアレイ型発光デバイス２１２に分割して構成される。そして、アレイ型発光デバイス２１２ごとに電源ユニット２２２を設け、アレイ型発光デバイス２１２と電源ユニットを電源ケーブルで１対１で接続することとしている。これにより、配光可変光源２１０に流れる電流を、複数の系統のＤＣ／ＤＣコンバータに分散させることができ、各ＤＣ／ＤＣコンバータにおける電圧降下の影響を小さくでき、負荷応答性を改善できる。加えてＤＣ／ＤＣコンバータの構成部品、電源ケーブル、コネクタの選択肢が多くなり、設計の自由度が高くなる。
【0159】
（変形例１．２）
図２０は、変形例１．２に係るヘッドランプ２００を示す図である。アレイ型発光デバイス２１２は、内部の複数の発光画素が、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに分割されており、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに対応して、複数の電源端子ＶＤＤが設けられてもよい。電源回路２２０には、複数の電源端子ＶＤＤに対応して、複数の電源ユニット２２２が設けられる。各電源ユニット２２２の出力端子ＯＵＴは、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の対応する電源端子ＶＤＤと接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２ごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。
図２０は、変形例１．２に係るヘッドランプ２００を示す図である。アレイ型発光デバイス２１２は、内部の複数の発光画素が、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに分割されており、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに対応して、複数の電源端子ＶＤＤが設けられてもよい。電源回路２２０には、複数の電源端子ＶＤＤに対応して、複数の電源ユニット２２２が設けられる。各電源ユニット２２２の出力端子ＯＵＴは、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の対応する電源端子ＶＤＤと接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２ごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。
【0160】
この変形例１．２においても、配光可変光源２１０に流れる電流を、複数系統のＤＣ／ＤＣコンバータに分散させることができ、変形例１．１と同様の効果を得ることができる。
【0161】
（変形例１．３）
電源ユニット２２２は、フェーズシフト型のコンバータで構成してもよい。フェーズシフト型のコンバータを採用することで、シングルフェーズのコンバータに比べて、出力電圧ＶＯＵＴｉや出力電流ＩＯＵＴｉのリップルを小さくでき、また効率を改善できる。さらに、アレイ型発光デバイス２１２の画素回路においてＰＷＭ制御が行われる場合、電源ユニット２２２の出力電流ＩＯＵＴｉは複数の画素回路の点灯率に応じて高速に変動するところ、フェーズシフト型コンバータを採用することで、負荷変動に対する追従性（応答性）を高めることができる。
電源ユニット２２２は、フェーズシフト型のコンバータで構成してもよい。フェーズシフト型のコンバータを採用することで、シングルフェーズのコンバータに比べて、出力電圧ＶＯＵＴｉや出力電流ＩＯＵＴｉのリップルを小さくでき、また効率を改善できる。さらに、アレイ型発光デバイス２１２の画素回路においてＰＷＭ制御が行われる場合、電源ユニット２２２の出力電流ＩＯＵＴｉは複数の画素回路の点灯率に応じて高速に変動するところ、フェーズシフト型コンバータを採用することで、負荷変動に対する追従性（応答性）を高めることができる。
【0162】
（変形例１．４）
電源回路２２０やコントロールユニット２６０が、ヘッドランプ２００に内蔵される場合を説明したが、それらの一方、あるいは両方は、ヘッドランプ２００のボディの外側に設けられてもよい。配光可変光源２１０は発熱体であるため、熱を忌避するコントロールユニット２６０は、配光可変光源２１０から遠ざけて車室内に配置した方が、熱設計の観点からは有利である。
電源回路２２０やコントロールユニット２６０が、ヘッドランプ２００に内蔵される場合を説明したが、それらの一方、あるいは両方は、ヘッドランプ２００のボディの外側に設けられてもよい。配光可変光源２１０は発熱体であるため、熱を忌避するコントロールユニット２６０は、配光可変光源２１０から遠ざけて車室内に配置した方が、熱設計の観点からは有利である。
【0163】
（変形例１．５）
電源制御回路２２５は、配光パターンに関する情報を、コントロールユニット２６０を経由せずに上位コントローラ１０４から直接受信してもよい。
電源制御回路２２５は、配光パターンに関する情報を、コントロールユニット２６０を経由せずに上位コントローラ１０４から直接受信してもよい。
【0164】
（変形例１．６）
電源制御回路２２５は、複数の画素回路ＰＩＸの点消灯を問わずに、全画素の順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値にもとづいて、目標値を決定してもよい。電源制御回路２２５は、複数の画素回路ＰＩＸのうち、実際に点灯している画素の順方向電圧ＶＦの最大値にもとづいて、目標値を決定してもよい。
電源制御回路２２５は、複数の画素回路ＰＩＸの点消灯を問わずに、全画素の順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値にもとづいて、目標値を決定してもよい。電源制御回路２２５は、複数の画素回路ＰＩＸのうち、実際に点灯している画素の順方向電圧ＶＦの最大値にもとづいて、目標値を決定してもよい。
【0165】
（変形例１．７）
アレイ型発光デバイスは、内部の複数の発光素子の順方向電圧ＶＦの最大値がＶＦ（Ｍ ＡＸ）予め測定され、内部の不揮発メモリに保持していてもよい。順方向電圧ＶＦ（ＭＡ Ｘ）は、全画素、全温度範囲の最大値であってもよい。あるいは、温度範囲ごとに順方向電圧ＶＦ（ＭＡＸ）を保持し、現在の温度に応じた最大値を含むデータを送信してもよい。
アレイ型発光デバイスは、内部の複数の発光素子の順方向電圧ＶＦの最大値がＶＦ（Ｍ ＡＸ）予め測定され、内部の不揮発メモリに保持していてもよい。順方向電圧ＶＦ（ＭＡ Ｘ）は、全画素、全温度範囲の最大値であってもよい。あるいは、温度範囲ごとに順方向電圧ＶＦ（ＭＡＸ）を保持し、現在の温度に応じた最大値を含むデータを送信してもよい。
【0166】
（実施形態２）
図２１は、実施形態２に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、ＡＤＢランプシステムであり、バッテリ１０２、上位コントローラ１０４およびヘッドランプ２００を備える。
図２１は、実施形態２に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、ＡＤＢランプシステムであり、バッテリ１０２、上位コントローラ１０４およびヘッドランプ２００を備える。
【0167】
上位コントローラ１０４は、ヘッドランプ２００に対する配光指令を生成する。配光指令は、点灯指令と追加情報を含みうる。点灯指令は、ハイビームやロービームのオン、オフを指示する信号を含みうる。点灯指令に応じて、ヘッドランプ２００が形成すべき基本配光が決定される。また追加情報は、ハイビームを照射すべきでない範囲（遮光領域）に関するデータや、車速、ステアリング角などの情報を含みうる。追加情報に応じて、基本配光が修正され、最終的な配光が決定される。上位コントローラ１０４は、車両側のＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成してもよいし、ヘッドランプ２００に内蔵さ
れる灯具側のＥＣＵとして構成してもよい。
れる灯具側のＥＣＵとして構成してもよい。
【0168】
ヘッドランプ２００は、配光可変光源２１０、電源回路２２０、接続手段２０２、コントロールユニット２６０を備えるＡＤＢランプである。
【0169】
配光可変光源２１０は、アレイ状に配置される複数の画素を備え、画素毎にオン、オフが個別制御可能となっている。ヘッドランプ２００において、所望の配光が得られるように、複数の画素のオン、オフが制御される。
【0170】
より具体的には配光可変光源２１０は、アレイ型発光デバイス２１２を備える。アレイ型発光デバイス２１２は、ｎ個の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎと、複数の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎと接続される電源端子ＶＤＤと、を有する。
【0171】
画素回路ＰＩＸｊ（１≦ｊ≦ｎ）は、電源端子ＶＤＤと接地端子（接地ライン）ＧＮＤの間に直列に設けられる発光素子２１３＿ｊおよび電流源２１４＿ｊを含む。複数の発光素子２１３＿１～２１３＿ｎは、ＬＥＤやＬＤ（半導体レーザ）、有機ＥＬ素子などの半導体発光素子であり、空間的にアレイ状（マトリクス状）に配置されている。
【0172】
複数の電流源２１４＿１～２１４＿ｎは個別にオン、オフが制御可能となっており、ｊ番目の電流源２１４＿ｊがオンのとき、対応する発光素子２１３＿ｊが発光し、その画素回路ＰＩＸｊが点灯状態となる。
【0173】
インタフェース回路２１６は、コントロールユニット２６０からの制御信号Ｓ２に応じて、電流源２１４＿１～２１４＿ｎのオン、オフを制御する。インタフェース回路２１６は、コントロールユニット２６０と高速シリアルインタフェースを介して接続され、全画素のオン、オフを指示する制御信号Ｓ２を受信する。
【0174】
電源回路２２０は、配光可変光源２１０に電力を供給する。電源回路２２０は、定電圧出力のコンバータを含み、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤに対して、安定化された電源電圧ＶＤＤを供給する。電源電圧ＶＤＤは、ＶＦ＋ＶＳＡＴにもとづいて定められ、典型的には４～５Ｖ程度である。ＶＦは発光素子２１３の順方向電圧、ＶＳＡＴは電流源２１４の最低動作電圧である。したがって電源回路２２０は、１２Ｖ（あるいは２４Ｖ）程度のバッテリ電圧ＶＢＡＴを降圧する降圧コンバータ（Ｂｕｃｋコンバータ）で構成することができる。
【0175】
コントロールユニット２６０は、上位コントローラ１０４からの配光指令Ｓ１を受け、配光指令Ｓ１に応じた制御信号Ｓ２を生成し、配光可変光源２１０に対して送信する。コントロールユニット２６０は描画ＥＣＵとも称される。たとえばコントロールユニット２６０は、アレイ型発光デバイス２１２の複数の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎをＰＷＭ制御し、配光を制御する。ＰＷＭ周波数は、数百Ｈｚ（たとえば１００～４００Ｈｚ）であり、したがってＰＷＭ周期は、数ミリ秒～数十ミリ秒（ｍｓ）である。
【0176】
電源回路２２０とアレイ型発光デバイス２１２の間は、電源ケーブル２０４を含む接続手段２０２を介して接続される。接続手段２０２は、電源ケーブル２０４に加えて、コネクタ（カプラ）２０６Ａ，２０６Ｂなどを含んでもよい。
【0177】
続いて電源回路２２０の構成を説明する。電源回路２２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４および電源制御回路２２５を備える。
【0178】
電源ケーブル２０４は、電源ラインＬＶＤＤおよび接地ラインＬＧＮＤを含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の正極出力端子ＯＵＴＰは、電源ラインＬＶＤＤを介してアレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤと接続される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の負極出力端子ＯＵＴＮは、接地ラインＬＧＮＤを介してアレイ型発光デバイス２１２の接地端子ＧＮＤと接続される。
【0179】
電源ラインＬＶＤＤおよび接地ラインＬＧＮＤそれぞれのインピーダンスをＲＶＤＤ，ＲＧＮＤとする。
【0180】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の入力には、バッテリからの電圧ＶＢＡＴが供給され、その出力は、接続手段２０２を介してアレイ型発光デバイス２１２と接続される。電源制御回路２２５は、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯＰを取得する。
【0181】
接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯＰは、電源ケーブル２０４における電圧降下、コネクタ２０６における電圧降下を含みうる。より詳しくは、接続手段２０２の電圧降下ＶＤ
ＲＯＰは、電源ラインＬＶＤＤの電圧降下Ｖ１、接地ラインＬＧＮＤの電圧降下Ｖ２、コネクタ２０６Ａの電圧降下Ｖ３、コネクタ２０６Ｂの電圧降下Ｖ４を含みうる。電源制御回路２２５は、これらの電圧降下Ｖ１～Ｖ４の合計を、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲ
ＯＰとして取得してもよい。
ＶＤＲＯＰ＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４
ＶＤＲＯＰ＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４
【0182】
あるいは、コネクタ２０６における電圧降下が電源ケーブル２０４のそれに比べて相対的に小さい場合、電源ケーブル２０４の電圧降下Ｖ１，Ｖ２のみを電圧降下ＶＤＲＯＰとして取得してもよい。
ＶＤＲＯＰ＝Ｖ１＋Ｖ２
ＶＤＲＯＰ＝Ｖ１＋Ｖ２
【0183】
あるいは、接地ラインＬＧＮＤとしてボディアースを利用するような場合、そのインピーダンスは十分に低い。その場合には、電源ケーブル２０４の電源ラインＬＶＤＤの電圧降下Ｖ１のみを、電圧降下ＶＤＲＯＰとして取得してもよい。
【0184】
電源制御回路２２５は、取得した電圧降下ＶＤＲＯＰに応じて目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ
）を設定する。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＶＤＲＯＰ
そして、電源制御回路２２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴが目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４を制御する。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＶＤＲＯＰ
そして、電源制御回路２２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴが目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４を制御する。
【0185】
以上が灯具システム１００の構成である。続いて灯具システム１００の動作を説明する。
【0186】
図２２は、図２１の灯具システム１００の動作を説明する図である。出力電流ＩＯＵＴは、時々刻々と変化する。接続手段２０２には、出力電流ＩＯＵＴに比例する電圧降下ＶＤＲＯＰが発生する。
ＶＤＲＯＰ＝Ｒ×ＩＯＵＴ
Ｒは、接続手段２０２のインピーダンスである。
ＶＤＲＯＰ＝Ｒ×ＩＯＵＴ
Ｒは、接続手段２０２のインピーダンスである。
【0187】
電源制御回路２２５は、電圧降下ＶＤＲＯＰを取得し、取得した電圧降下ＶＤＲＯＰに応じた目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を設定する。そして電源制御回路２２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴを上の式で表される目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）に安定化する。
【0188】
アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤと接地端子ＧＮＤ間に印加される入力電圧ＶＢは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の正負の出力ＯＵＴＰ－ＯＵＴＮ間の電圧ＶＡ、すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴよりも、接続手段２０２における電圧降下ＶＤＲＯＰ分だけ低くなる。本実施形態では、電源回路２２０は、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯＰ分、上乗せした出力電圧ＶＯＵＴを生成することになるから、アレイ型発光デバイス２１２の入力電圧ＶＢは、電圧降下ＶＤＲＯＰの大きさにかかわらず、一定に保たれる。したがって、電源電圧ＶＤＤは、出力電流ＩＯＵＴの大きさにかかわらず、最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）付近に維持することができ、無駄な消費電力を削減できる。
【0189】
本発明は、図２１のブロック図や回路図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、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、より具体的な構成例や実施例を説明する。
【0190】
（実施例２．１）
図２３は、実施例２．１に係るヘッドランプ２００Ａのブロック図である。ヘッドランプ２００Ａは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ａ、コントロールユニット２６０を備える。
図２３は、実施例２．１に係るヘッドランプ２００Ａのブロック図である。ヘッドランプ２００Ａは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ａ、コントロールユニット２６０を備える。
【0191】
電源回路２２０Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４、電流センサ２２３および電源制御回路２２５Ａを備える。
【0192】
電流センサ２２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電流ＩＯＵＴに応じた電流検出信号ＶＣＳを生成する。たとえば電流センサ２２３は、センス抵抗Ｒｓと、アンプＡＭＰ１を含む。センス抵抗Ｒｓは、出力電流ＩＯＵＴの経路上に設けられる。なお、センス抵抗Ｒｓは、図２３では正極出力端子ＯＵＴＰ側に設けられるが、負極出力端子ＯＵＴＮ側に設けてもよい。アンプＡＭＰ１は、センス抵抗Ｒｓに発生する電圧降下を増幅し、電流検出信号ＶＣＳを出力する。この電流検出信号ＶＣＳは、出力電流ＩＯＵＴに比例しており、したがって、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯＰに応じた信号である。電流センサ２２３の検出利得をＡとするとき、以下の式が成り立つ。
ＶＣＳ＝Ａ×ＩＯＵＴ
ＶＣＳ＝Ａ×ＩＯＵＴ
【0193】
電源制御回路２２５Ａは、電圧降下ＶＤＲＯＰと相関を有する電流検出信号ＶＣＳにもとづいて、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４を制御する。
【0194】
実施例２．１において、電源制御回路２２５Ａは、フィードバック回路２２６Ａおよびコンバータコントローラ２２８を備える。コンバータコントローラ２２８は、市販のＤＣ／ＤＣコンバータの制御ＩＣ（Integrated Circuit）を用いることができる。コンバータコントローラ２２８は、フィードバックピンＦＢに入力されたフィードバック電圧ＶＦＢが、内部で生成される基準電圧ＶＲＥＦに近づくように、パルス幅や周波数、デューティサイクルの少なくともひとつが調節されるパルス信号を生成し、パルス信号に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２２４をフィードバック制御する。
【0195】
フィードバック回路２２６Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴから、電流検出信号ＶＣＳにもとづく補正電圧ＶＣＭＰを減算し、フィードバック電圧ＶＦＢを生成する。そしてフィードバック電圧ＶＦＢを、コンバータコントローラ２２８のフィードバックピンＦＢに供給する。
【0196】
フィードバック電圧ＶＦＢは、出力電圧ＶＯＵＴと補正電圧ＶＣＭＰそれぞれに応じて変化する信号であり、式（１）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ－Ｋ２・ＶＣＭＰ …（１）
Ｋ１，Ｋ２＞０
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ－Ｋ２・ＶＣＭＰ …（１）
Ｋ１，Ｋ２＞０
【0197】
コンバータコントローラ２２８によって、このフィードバック信号ＶＦＢが目標値ＶＲ
ＥＦに近づくようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２４が制御される。
【0198】
系が安定した定常状態において、
Ｋ１・ＶＯＵＴ－Ｋ２・ＶＣＭＰ＝ＶＲＥＦ
が成り立つ。したがって定常状態において、出力電圧ＶＯＵＴは、式（２）で表される目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）に安定化される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（２）
Ｋ１・ＶＯＵＴ－Ｋ２・ＶＣＭＰ＝ＶＲＥＦ
が成り立つ。したがって定常状態において、出力電圧ＶＯＵＴは、式（２）で表される目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）に安定化される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（２）
【0199】
したがってＶＣＭＰ＝ＶＣＳ＝Ａ×ＩＯＵＴであるとき、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋Ｋ２・Ａ×ＩＯＵＴ）／Ｋ１ …（２’）
を得る。
Ｋ２／Ｋ１・Ａが接続手段２０２のインピーダンスＲとなり、ＶＲＥＦ／Ｋ１がＶＤＤ （ＭＩＮ）となるように、回路定数を定めれば、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＩＯＵＴ×Ｒ＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＶＤＲＯ Ｐ
とすることができる。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋Ｋ２・Ａ×ＩＯＵＴ）／Ｋ１ …（２’）
を得る。
Ｋ２／Ｋ１・Ａが接続手段２０２のインピーダンスＲとなり、ＶＲＥＦ／Ｋ１がＶＤＤ （ＭＩＮ）となるように、回路定数を定めれば、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＩＯＵＴ×Ｒ＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＶＤＲＯ Ｐ
とすることができる。
【0200】
図２４は、フィードバック回路２２６Ａの構成例を示す回路図である。このフィードバック回路２２６Ａは、オペアンプを有する減算回路２２７を含む。減算回路２２７は、抵抗Ｒ３１～Ｒ３４およびオペアンプＯＡ３を含む。この減算回路２２７の入出力特性は、式（３）で表される。
Ｖｘ＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×｛Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）×ＶＣＮＴ－Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）×ＶＣＭＰ …（３）
Ｖｘ＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×｛Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）×ＶＣＮＴ－Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）×ＶＣＭＰ …（３）
【0201】
減算回路２２７の出力電圧Ｖｘを、フィードバック電圧ＶＦＢとしてもよい。あるいは、電圧Ｖｘを抵抗Ｒ３５，Ｒ３６によって分圧し、分圧後の電圧ＶＦＢ’をフィードバック電圧として出力してもよい。
【0202】
Ｖｘ＝ＶＦＢである場合、式（１）と式（３）を比較すると、
Ｋ１＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）
Ｋ２＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）
を得る。
Ｋ１＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）
Ｋ２＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）
を得る。
【0203】
（実施例２．２）
図２５は、実施例２．２に係るヘッドランプ２００Ｂのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｂは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｂ、コントロールユニット２６０を備える。
図２５は、実施例２．２に係るヘッドランプ２００Ｂのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｂは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｂ、コントロールユニット２６０を備える。
【0204】
電源回路２２０Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４、電源制御回路２２５Ｂおよび検出端子ＳＮＳを備える。
【0205】
検出端子ＳＮＳは、接続手段２０２と独立した検出ライン（ジカ線）ＬＳＮＳを介して、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤと接続される。電源制御回路２２５Ｂの入力インピーダンスは十分に高く、検出ラインＬＳＮＳには電流は流れない。したがって検出端子ＳＮＳに生ずる検出電圧ＶＳＮＳは、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤの電圧ＶＤＤと等しい。
【0206】
電源制御回路２２５Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴと検出端子ＳＮＳの検出電圧ＶＳＮＳの差分ΔＶ＝ＶＯＵＴ－ＶＳＮＳにもとづいて、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯＰを取得する。この差分ΔＶは、接続手段２０２の電源ラインＬＶＤＤおよび正極側のコネクタの電圧降下を表す。
【0207】
たとえば接続手段２０２の正極側のインピーダンスと、負極側のインピーダンスが等しい場合、ΔＶ×２が、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯＰを表す。電源制御回路２２５Ｂは、アンプＡＭＰ２、フィードバック回路２２６Ｂおよびコンバータコントローラ２２８を備える。アンプＡＭＰ２は、出力電圧ＶＯＵＴと検出電圧ＶＳＮＳの差分を増幅し、補正電圧ＶＣＭＰを生成する。この補正電圧ＶＣＭＰは、出力電流ＩＯＵＴに比例する。
ＶＣＭＰ＝Ｂ×（ＶＯＵＴ－ＶＳＮＳ）＝Ａ×ＩＯＵＴ
ＶＣＭＰ＝Ｂ×（ＶＯＵＴ－ＶＳＮＳ）＝Ａ×ＩＯＵＴ
【0208】
フィードバック回路２２６Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴから補正電圧ＶＣＭＰを減算し、フィードバック電圧ＶＦＢを生成する。そしてフィードバック電圧ＶＦＢを、コンバータコントローラ２２８のフィードバックピンＦＢに供給する。
【0209】
フィードバック電圧ＶＦＢは、出力電圧ＶＯＵＴと補正電圧ＶＣＭＰそれぞれに応じて変化する信号であり、式（１）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ－Ｋ２・ＶＣＭＰ …（再１）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ－Ｋ２・ＶＣＭＰ …（再１）
【0210】
コンバータコントローラ２２８によって、このフィードバック信号ＶＦＢが目標値ＶＲ
ＥＦに近づくようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２４が制御される。定常状態では、出力電圧ＶＯＵＴは、式（２）で表される目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）に安定化される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（再２）
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（再２）
【0211】
したがってＶＣＭＰ＝Ａ×ＩＯＵＴであるとき、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋Ｋ２・Ａ×ＩＯＵＴ）／Ｋ１ …（２’）
を得る。
Ｋ２／Ｋ１・Ａが接続手段２０２のインピーダンスＲとなり、ＶＲＥＦ／Ｋ１がＶＤＤ （ＭＩＮ）となるように、回路定数を定めれば、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＩＯＵＴ×Ｒ＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＶＤＲＯ Ｐ
とすることができる。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋Ｋ２・Ａ×ＩＯＵＴ）／Ｋ１ …（２’）
を得る。
Ｋ２／Ｋ１・Ａが接続手段２０２のインピーダンスＲとなり、ＶＲＥＦ／Ｋ１がＶＤＤ （ＭＩＮ）となるように、回路定数を定めれば、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＩＯＵＴ×Ｒ＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋ＶＤＲＯ Ｐ
とすることができる。
【0212】
（実施例２．３）
図２６は、実施例２．３に係るヘッドランプ２００Ｃのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｃは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｃ、コントロールユニット２６０を備える。
図２６は、実施例２．３に係るヘッドランプ２００Ｃのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｃは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｃ、コントロールユニット２６０を備える。
【0213】
電源回路２２０Ｃは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４、電流センサ２２３および電源制御回路２２５Ｃを備える。
【0214】
電流センサ２２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電流ＩＯＵＴに応じた電流検出信号ＶＣＳを生成する。
ＶＣＳ＝Ａ×ＩＯＵＴ
ＶＣＳ＝Ａ×ＩＯＵＴ
【0215】
電源制御回路２２５Ｃは、電圧設定回路２３０Ｃおよびコンバータコントローラ２２８Ｃを含む。コンバータコントローラ２２８Ｃは、フィードバックピンＦＢに加えて、基準電圧設定ピンＲＥＦを有しており、基準電圧設定ピンＲＥＦに入力される基準信号ＳＲＥ
Ｆに応じて、基準電圧ＶＲＥＦが設定可能となっている。コンバータコントローラ２２８Ｃは、アナログの基準信号ＳＲＥＦを受け、それをそのまま内部の基準電圧ＶＲＥＦとして利用する。コンバータコントローラ２２８Ｃは、フィードバックピンＦＢの電圧ＶＦＢが、基準信号ＳＲＥＦにもとづく基準電圧ＶＲＥＦに近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４をフィードバック制御する。
【0216】
コンバータコントローラ２２８ＣのフィードバックピンＦＢには、出力電圧ＶＯＵＴに応じたフィードバック電圧ＶＦＢが入力される。この例では、フィードバック電圧ＶＦＢは、出力電圧ＶＯＵＴを分圧した電圧であり、以下の式（４）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１×ＶＯＵＴ …（４）
ＶＦＢ＝Ｋ１×ＶＯＵＴ …（４）
【0217】
電圧設定回路２３０Ｃは、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯＰに応じた基準信号ＳＲ
ＥＦを生成し、コンバータコントローラ２２８Ｃの基準電圧設定ピンＲＥＦに供給する。この実施例において、電圧設定回路２３０Ｃは、所定の電圧ＶＲＥＧと、電流検出信号ＶＣＳにもとづく補正電圧ＶＣＭＰを加算し、アナログの基準電圧ＶＲＥＦを生成する。
ＶＲＥＦ＝Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ …（５）
ＶＲＥＦ＝Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ …（５）
【0218】
定常状態では、ＶＲＥＦ＝ＶＦＢが成り立つから、式（６）を得る。
Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ＝Ｋ１×ＶＯＵＴ …（６）
Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ＝Ｋ１×ＶＯＵＴ …（６）
【0219】
したがって、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）は、式（７）で表される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（７）
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（７）
【0220】
式（７）に、ＶＣＭＰ＝ＶＣＳ＝Ａ×ＩＯＵＴを代入すると、式（８）を得る。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・Ａ×ＩＯＵＴ）／Ｋ１ …（８）
したがって、Ｋ２／Ｋ１×ＶＲＥＧ＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）、Ｋ３・Ａ／Ｋ１＝Ｒとなるように、回路定数を定めることで、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ
とすることができる。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・Ａ×ＩＯＵＴ）／Ｋ１ …（８）
したがって、Ｋ２／Ｋ１×ＶＲＥＧ＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）、Ｋ３・Ａ／Ｋ１＝Ｒとなるように、回路定数を定めることで、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ
とすることができる。
【0221】
（実施例２．４）
図２７は、実施例２．４に係るヘッドランプ２００Ｄのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｄは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｄ、コントロールユニット２６０を備える。
図２７は、実施例２．４に係るヘッドランプ２００Ｄのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｄは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｄ、コントロールユニット２６０を備える。
【0222】
電源回路２２０Ｄは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４、電源制御回路２２５Ｄおよび検出端子ＳＮＳを備える。検出端子ＳＮＳは、接続手段２０２と独立した検出ライン（ジカ線）ＬＳＮＳを介して、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤと接続される。
【0223】
電源制御回路２２５Ｄは、アンプＡＭＰ３、電圧設定回路２３０Ｄおよびコンバータコントローラ２２８Ｄを含む。コンバータコントローラ２２８Ｄは、フィードバックピンＦＢに加えて、基準電圧設定ピンＲＥＦを有しており、基準電圧設定ピンＲＥＦに入力される基準信号ＳＲＥＦに応じて、基準電圧ＶＲＥＦが設定可能となっている。コンバータコントローラ２２８Ｄのフィードバックピンには、ＶＦＢ＝Ｋ１×ＶＯＵＴが入力される。
【0224】
アンプＡＭＰ３は、出力電圧ＶＯＵＴと検出電圧ＶＳＮＳの差分を増幅し、補正電圧ＶＣＭＰを生成する。この補正電圧ＶＣＭＰは、出力電流ＩＯＵＴに比例する。
ＶＣＭＰ＝Ｂ×（ＶＯＵＴ－ＶＳＮＳ）＝Ａ×ＩＯＵＴ
ＶＣＭＰ＝Ｂ×（ＶＯＵＴ－ＶＳＮＳ）＝Ａ×ＩＯＵＴ
【0225】
電圧設定回路２３０Ｄは、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯＰに応じた基準信号ＳＲ
ＥＦを生成し、コンバータコントローラ２２８Ｄの基準電圧設定ピンＲＥＦに供給する。この実施例において、電圧設定回路２３０Ｄは、所定の電圧ＶＲＥＧと補正電圧ＶＣＭＰを加算し、アナログの基準電圧ＶＲＥＦを生成する。
ＶＲＥＦ＝Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ …（９）
ＶＲＥＦ＝Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ …（９）
【0226】
この電源回路２２０Ｄにおいて、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）は、式（１０）で表される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（１０）
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（１０）
【0227】
式（１０）に、ＶＣＭＰ＝Ａ×ＩＯＵＴを代入すると、式（１１）を得る。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・Ａ×ＩＯＵＴ）／Ｋ１ …（１１）
したがって、Ｋ２／Ｋ１×ＶＲＥＧ＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）、Ｋ３・Ａ／Ｋ１＝Ｒとなるように、回路定数を定めることで、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ
とすることができる。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（Ｋ２・ＶＲＥＧ＋Ｋ３・Ａ×ＩＯＵＴ）／Ｋ１ …（１１）
したがって、Ｋ２／Ｋ１×ＶＲＥＧ＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）、Ｋ３・Ａ／Ｋ１＝Ｒとなるように、回路定数を定めることで、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝ＶＤＤ（ＭＩＮ）＋Ｒ×ＩＯＵＴ
とすることができる。
【0228】
実施形態２に関連する変形例を説明する。
【0229】
（変形例２．１）
図２８は、変形例２．１に係るヘッドランプ２００を示す図である。これまでの説明では、配光可変光源２１０が１個のアレイ型発光デバイス２１２を備えることとしたが、配光可変光源２１０は、複数のアレイ型発光デバイス２１２を備えてもよい。その場合、電源回路２２０をユニット化し（電源ユニット２２２と称する）、複数のアレイ型発光デバイス２１２に対応して、複数の電源ユニット２２２を設けてもよい。各電源ユニット２２２の出力端子は、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、対応するアレイ型発光デバイス２１２の電源端子と接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２とアレイ型発光デバイス２１２のペアごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。この変形例において、マイクロコントローラ２４０は、複数の電源ユニットで共通化してもよい。
図２８は、変形例２．１に係るヘッドランプ２００を示す図である。これまでの説明では、配光可変光源２１０が１個のアレイ型発光デバイス２１２を備えることとしたが、配光可変光源２１０は、複数のアレイ型発光デバイス２１２を備えてもよい。その場合、電源回路２２０をユニット化し（電源ユニット２２２と称する）、複数のアレイ型発光デバイス２１２に対応して、複数の電源ユニット２２２を設けてもよい。各電源ユニット２２２の出力端子は、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、対応するアレイ型発光デバイス２１２の電源端子と接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２とアレイ型発光デバイス２１２のペアごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。この変形例において、マイクロコントローラ２４０は、複数の電源ユニットで共通化してもよい。
【0230】
この変形例２．１では、配光可変光源２１０が、電源端子が独立した複数のアレイ型発光デバイス２１２に分割して構成される。そして、アレイ型発光デバイス２１２ごとに電源ユニット２２２を設け、アレイ型発光デバイス２１２と電源ユニットを電源ケーブルで１対１で接続することとしている。これにより、配光可変光源２１０に流れる電流を、複数の系統のＤＣ／ＤＣコンバータに分散させることができ、各ＤＣ／ＤＣコンバータにおける電圧降下の影響を小さくでき、負荷応答性を改善できる。加えてＤＣ／ＤＣコンバータの構成部品、電源ケーブル、コネクタの選択肢が多くなり、設計の自由度が高くなる。
【0231】
（変形例２．２）
図２９は、変形例２．２に係るヘッドランプ２００を示す図である。アレイ型発光デバイス２１２は、内部の複数の発光画素が、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに分割されており、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに対応して、複数の電源端子ＶＤＤが設けられてもよい。電源回路２２０には、複数の電源端子ＶＤＤに対応して、複数の電源ユニット２２２が設けられる。各電源ユニット２２２の出力端子ＯＵＴは、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の対応する電源端子ＶＤＤと接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２ごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。
図２９は、変形例２．２に係るヘッドランプ２００を示す図である。アレイ型発光デバイス２１２は、内部の複数の発光画素が、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに分割されており、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに対応して、複数の電源端子ＶＤＤが設けられてもよい。電源回路２２０には、複数の電源端子ＶＤＤに対応して、複数の電源ユニット２２２が設けられる。各電源ユニット２２２の出力端子ＯＵＴは、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の対応する電源端子ＶＤＤと接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２ごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。
【0232】
この変形例２．２においても、配光可変光源２１０に流れる電流を、複数系統のＤＣ／ＤＣコンバータに分散させることができ、変形例２．１と同様の効果を得ることができる。
【0233】
（変形例２．３）
電源ユニット２２２は、フェーズシフト型のコンバータで構成してもよい。フェーズシフト型のコンバータを採用することで、シングルフェーズのコンバータに比べて、出力電圧ＶＯＵＴｉや出力電流ＩＯＵＴｉのリップルを小さくでき、また効率を改善できる。さらに、アレイ型発光デバイス２１２の画素回路においてＰＷＭ制御が行われる場合、電源ユニット２２２の出力電流ＩＯＵＴｉは複数の画素回路の点灯率に応じて高速に変動するところ、フェーズシフト型コンバータを採用することで、負荷変動に対する追従性（応答性）を高めることができる。
電源ユニット２２２は、フェーズシフト型のコンバータで構成してもよい。フェーズシフト型のコンバータを採用することで、シングルフェーズのコンバータに比べて、出力電圧ＶＯＵＴｉや出力電流ＩＯＵＴｉのリップルを小さくでき、また効率を改善できる。さらに、アレイ型発光デバイス２１２の画素回路においてＰＷＭ制御が行われる場合、電源ユニット２２２の出力電流ＩＯＵＴｉは複数の画素回路の点灯率に応じて高速に変動するところ、フェーズシフト型コンバータを採用することで、負荷変動に対する追従性（応答性）を高めることができる。
【0234】
（変形例２．４）
電源回路２２０やコントロールユニット２６０が、ヘッドランプ２００に内蔵される場合を説明したが、それらの一方、あるいは両方は、ヘッドランプ２００のボディの外側に設けられてもよい。配光可変光源２１０は発熱体であるため、熱を忌避するコントロールユニット２６０は、配光可変光源２１０から遠ざけて車室内に配置した方が、熱設計の観点からは有利である。
電源回路２２０やコントロールユニット２６０が、ヘッドランプ２００に内蔵される場合を説明したが、それらの一方、あるいは両方は、ヘッドランプ２００のボディの外側に設けられてもよい。配光可変光源２１０は発熱体であるため、熱を忌避するコントロールユニット２６０は、配光可変光源２１０から遠ざけて車室内に配置した方が、熱設計の観点からは有利である。
【0235】
（変形例２．５）
実施例２．１～２．４では、電源制御回路２２５をアナログ回路で構成したが、その一部あるいは全部を、デジタル回路で構成してもよい。たとえば、電源制御回路２２５はマイクロコントローラを含んでもよい。マイクロコントローラは電流検出信号ＶＣＳあるいはアンプＡＭＰ３の出力電圧をデジタル値に変換し、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯ Ｐを取得し、デジタル信号処理によって出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を設定してもよい。
実施例２．１～２．４では、電源制御回路２２５をアナログ回路で構成したが、その一部あるいは全部を、デジタル回路で構成してもよい。たとえば、電源制御回路２２５はマイクロコントローラを含んでもよい。マイクロコントローラは電流検出信号ＶＣＳあるいはアンプＡＭＰ３の出力電圧をデジタル値に変換し、接続手段２０２の電圧降下ＶＤＲＯ Ｐを取得し、デジタル信号処理によって出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を設定してもよい。
【0236】
（変形例２．６）
実施例２．２あるいは実施例２．４において、検出端子ＳＮＳを、検出ラインＬＳＮＳを介してアレイ型発光デバイス２１２の接地端子ＧＮＤと接続してもよい。この場合、アンプＡＭＰ２あるいはＡＭＰ３は、検出端子ＳＮＳの電圧ＶＳＮＳと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の負極出力ＯＵＴＮの電圧との差分を増幅すればよい。
実施例２．２あるいは実施例２．４において、検出端子ＳＮＳを、検出ラインＬＳＮＳを介してアレイ型発光デバイス２１２の接地端子ＧＮＤと接続してもよい。この場合、アンプＡＭＰ２あるいはＡＭＰ３は、検出端子ＳＮＳの電圧ＶＳＮＳと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の負極出力ＯＵＴＮの電圧との差分を増幅すればよい。
【0237】
（実施形態３）
図３０は、実施形態３に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、ＡＤＢランプシステムであり、バッテリ１０２、上位コントローラ１０４およびヘッドランプ２００を備える。
図３０は、実施形態３に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、ＡＤＢランプシステムであり、バッテリ１０２、上位コントローラ１０４およびヘッドランプ２００を備える。
【0238】
上位コントローラ１０４は、ヘッドランプ２００に対する配光指令を生成する。配光指令は、点灯指令と追加情報を含みうる。点灯指令は、ハイビームやロービームのオン、オフを指示する信号を含みうる。点灯指令に応じて、ヘッドランプ２００が形成すべき基本配光が決定される。また追加情報は、ハイビームを照射すべきでない範囲（遮光領域）に関するデータや、車速、ステアリング角などの情報を含みうる。追加情報に応じて、基本配光が修正され、最終的な配光が決定される。上位コントローラ１０４は、車両側のＥＣＵとして構成してもよいし、ヘッドランプ２００に内蔵される灯具側のＥＣＵとして構成してもよい。
【0239】
ヘッドランプ２００は、配光可変光源２１０、電源回路２２０、コントロールユニット２６０を備えるＡＤＢランプである。
【0240】
配光可変光源２１０は、アレイ状に配置される複数の画素を備え、画素毎にオン、オフが個別制御可能となっている。ヘッドランプ２００において、所望の配光が得られるように、複数の画素のオン、オフが制御される。
【0241】
より具体的には配光可変光源２１０は、アレイ型発光デバイス２１２を備える。アレイ型発光デバイス２１２は、ｎ個の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎと、複数の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎと接続される電源端子ＶＤＤと、を有する。
【0242】
画素回路ＰＩＸｊ（１≦ｊ≦ｎ）は、電源端子ＶＤＤと接地端子（接地ライン）ＧＮＤの間に直列に設けられる発光素子２１３＿ｊおよび電流源２１４＿ｊを含む。複数の発光素子２１３＿１～２１３＿ｎは、ＬＥＤやＬＤ（半導体レーザ）、有機ＥＬ素子などの半導体発光素子であり、空間的にアレイ状（マトリクス状）に配置されている。
【0243】
複数の電流源２１４＿１～２１４＿ｎは個別にオン、オフが制御可能となっており、ｊ番目の電流源２１４＿ｊがオンのとき、対応する発光素子２１３＿ｊが発光し、その画素回路ＰＩＸｊが点灯状態となる。
【0244】
インタフェース回路２１６は、コントロールユニット２６０からの制御信号Ｓ２に応じて、電流源２１４＿１～２１４＿ｎのオン、オフを制御する。インタフェース回路２１６は、コントロールユニット２６０と高速シリアルインタフェースを介して接続され、全画素のオン、オフを指示する制御信号Ｓ２を受信する。
【0245】
またインタフェース回路２１６は、複数の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎそれぞれの発光素子２１３の電圧降下（すなわち順方向電圧）ＶＦ１～ＶＦｎを監視し、順方向電圧ＶＦ
１～ＶＦｎに関する情報を含むデータＳ３Ａを生成可能に構成される。本実施形態では、このデータＳ３Ａは、コントロールユニット２６０を経由して、データＳ３Ｂとして電源回路２２０に送信される。
【0246】
電源回路２２０は、配光可変光源２１０に電力を供給する。電源回路２２０は、定電圧出力のコンバータを含み、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤに対して、安定化された電源電圧ＶＤＤを供給する。電源電圧ＶＤＤは、ＶＦ＋ＶＳＡＴにもとづいて定められ、典型的には４～５Ｖ程度である。ＶＦは発光素子２１３の順方向電圧、ＶＳＡＴは電流源２１４の最低動作電圧である。したがって電源回路２２０は、１２Ｖ（あるいは２４Ｖ）程度のバッテリ電圧ＶＢＡＴを降圧する降圧コンバータ（Ｂｕｃｋコンバータ）で構成することができる。
【0247】
コントロールユニット２６０は、上位コントローラ１０４からの配光指令Ｓ１を受け、配光指令Ｓ１に応じた制御信号Ｓ２を生成し、配光可変光源２１０に対して送信する。コントロールユニット２６０は描画ＥＣＵとも称される。たとえばコントロールユニット２６０は、アレイ型発光デバイス２１２の複数の画素回路ＰＩＸ１～ＰＩＸｎをＰＷＭ制御し、配光を制御する。ＰＷＭ周波数は、数百Ｈｚ（たとえば１００～４００Ｈｚ）であり、したがってＰＷＭ周期は、数ミリ秒～数十ミリ秒（ｍｓ）である。
【0248】
続いて電源回路２２０の構成を説明する。電源回路２２０は、出力端子ＡＰ／ＡＮ、接地端子ＧＮＤ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４および電源制御回路２２５を備える。
【0249】
出力端子ＡＰ／ＡＮは、電源ケーブル２０４を介してアレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤおよび接地端子ＧＮＤと接続される。電源ケーブル２０４は、電源ラインＬＶＤＤと接地ラインＬＧＮＤを含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の正極出力ＯＵＴＰは、出力端子ＡＰ、電源ラインＬＶＤＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤと接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の負極出力ＯＵＴＮは、出力端子ＡＮ、接地ラインＬＧＮＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の接地端子ＧＮＤと接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の入力には、バッテリからの電圧ＶＢＡＴが供給される。
【0250】
電源制御回路２２５は、コントロールユニット２６０から、データＳ３Ｂを受信する。電源制御回路２２５は、受信したデータＳ３Ｂにもとづいて、制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）を決定し、制御対象電圧ＶＣＮＴが目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４を制御する。
【0251】
詳しくは後述するように、制御対象電圧ＶＣＮＴは、アレイ型発光デバイス２１２の電源電圧ＶＤＤであってもよいし、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴであってもよい。
【0252】
制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）は、全チャンネルの発光素子２１３の順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値ＶＦ（ＭＡＸ）に応じていてもよい。たとえば電源制御回路２２５が受信するデータＳ３Ｂは、全チャンネルの発光素子２１３の順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎを含んでもよい。この場合、電源制御回路２２５は、順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値ＶＦ（ＭＡＸ）を取得し、最大値ＶＦ（ＭＡＸ）にもとづいて、目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）を生成してもよい。あるいは、コントロールユニット２６０が、順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値ＶＦ（ＭＡＸ）を取得し、最大値ＶＦ（ＭＡＸ）を含むデータＳ３Ｂを、電源制御回路２２５に送信するようにしてもよい。
【0253】
以上が灯具システム１００の構成である。図３１（ａ）、（ｂ）は、灯具システム１００の動作を示す図である。ここでは、制御対象電圧ＶＣＮＴが、アレイ型発光デバイス２１２の電源電圧ＶＤＤであるとする。
【0254】
図３１（ａ）と（ｂ）は、灯具システム１００の異なる個体の動作を示している。図３１（ａ）では、アレイ型発光デバイス２１２のｉ番目の画素ＰＩＸｉの順方向電圧ＶＦｉが最大値ＶＦ（ＭＡＸ）となっている。制御対象電圧ＶＣＮＴである電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝ＶＤ＋ＶＦｉ（ＭＡＸ）＋α
にもとづいて定めてもよい。ＶＤは電流源２１４の電圧降下であり、αはマージンである。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝ＶＤ＋ＶＦｉ（ＭＡＸ）＋α
にもとづいて定めてもよい。ＶＤは電流源２１４の電圧降下であり、αはマージンである。
【0255】
図３１（ｂ）では、アレイ型発光デバイス２１２のｊ番目の画素ＰＩＸｊの順方向電圧ＶＦｊが最大値ＶＦ（ＭＡＸ）となっている。制御対象電圧ＶＣＮＴである電源電圧ＶＤ
Ｄの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝ＶＤ＋ＶＦｊ＋α
にもとづいて定められる。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝ＶＤ＋ＶＦｊ＋α
にもとづいて定められる。
【0256】
図３１（ａ）、（ｂ）に示すように、実際の製品ごとに測定された順方向電圧ＶＦを用いて、目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を決定することで、仕様で規定される値ＶＤＤ（ＳＰＥＣ
）よりも電源電圧ＶＤＤを下げることができる。これにより、アレイ型発光デバイス２１２の消費電力を下げることができる。
【0257】
図３２は、灯具システム１００の動作を示す図である。図３２は、ひとつの灯具システム１００が異なる温度環境で動作する様子を示す。ＬＥＤの順方向電圧ＶＦは温度依存性を有しており、温度が高いほど小さくなる。本実施形態によれば、温度に応じて、制御対象電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を適応的に設定できるため、消費電力を削減できる。
【0258】
以上が灯具システム１００の動作である。この灯具システム１００によれば、データＳ３Ｂに含まれる電圧降下ＶＦに関する情報をリアルタイムで電源回路２２０のフィードバック制御に反映させることで、消費電力を削減できる。具体的には、実動作中の発光素子２１３の順方向電圧ＶＦを監視することで、アレイ型発光デバイス２１２の実際の最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）を正確に見積もることができる。こうして見積もった最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）は、アレイ型発光デバイス２１２の個体ばらつきや温度変動を反映したものとなっており、仕様に規定される値ＶＤＤ（ＳＰＥＣ）よりも低くなる。したがって、正確な最低動作電圧ＶＤＤ（ＭＩＮ）にもとづいて、電源回路２２０の動作条件を動的に決定することで、アレイ型発光デバイス２１２に供給される電源電圧ＶＤＤを下げることができ、消費電力を削減できる。
【0259】
本発明は、図３０のブロック図や回路図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、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、より具体的な構成例や実施例を説明する。
【0260】
（実施例３．１）
図３３は、実施例３．１に係るヘッドランプ２００Ａのブロック図である。ヘッドランプ２００Ａは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ａ、コントロールユニット２６０を備える。
図３３は、実施例３．１に係るヘッドランプ２００Ａのブロック図である。ヘッドランプ２００Ａは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ａ、コントロールユニット２６０を備える。
【0261】
電源回路２２０Ａは、出力端子ＯＵＴ、検出端子ＳＮＳ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４および電源制御回路２２５Ａを備える。電源制御回路２２５Ａは、フィードバック回路２２６Ａ、コンバータコントローラ２２８、電圧設定回路２３０を備える。
【0262】
コンバータコントローラ２２８は、市販のＤＣ／ＤＣコンバータの制御ＩＣ（Integrated Circuit）を用いることができる。コンバータコントローラ２２８は、フィードバックピンＦＢに入力されたフィードバック電圧ＶＦＢが、内部で生成される基準電圧ＶＲＥＦに近づくように、パルス幅や周波数、デューティサイクルの少なくともひとつが調節されるパルス信号を生成し、パルス信号に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２２４をフィードバック制御する。
【0263】
電圧設定回路２３０には、アレイ型発光デバイス２１２が生成するデータＳ３Ｂが入力される。電圧設定回路２３０は、受信したデータＳ３Ｂにもとづいて、補正電圧ＶＣＭＰを生成する。フィードバック回路２２６Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴに応じた制御対象電圧ＶＣＮＴと補正電圧ＶＣＭＰとにもとづいて、フィードバック電圧ＶＦＢを生成し、コンバータコントローラ２２８のフィードバックピンＦＢに供給する。フィードバック電圧ＶＦＢは、制御対象電圧ＶＣＮＴと補正電圧ＶＣＭＰそれぞれに応じて変化する信号であり、式（１）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＣＮＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ …（１）
Ｋ１＞０の定数であり、Ｋ２は、非ゼロの定数である。ここではＫ２＜０とする。コンバータコントローラ２２８によって、このフィードバック信号ＶＦＢが目標値ＶＲＥＦに近づくようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２４が制御される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＣＮＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ …（１）
Ｋ１＞０の定数であり、Ｋ２は、非ゼロの定数である。ここではＫ２＜０とする。コンバータコントローラ２２８によって、このフィードバック信号ＶＦＢが目標値ＶＲＥＦに近づくようにＤＣ／ＤＣコンバータ２２４が制御される。
【0264】
系が安定した定常状態において、
Ｋ１・ＶＣＮＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ＝ＶＲＥＦ
が成り立つ。したがって定常状態において、制御対象電圧ＶＣＮＴは、目標値ＶＣＮＴ（ ＲＥＦ）に安定化される。
ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（２）
Ｋ１・ＶＣＮＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ＝ＶＲＥＦ
が成り立つ。したがって定常状態において、制御対象電圧ＶＣＮＴは、目標値ＶＣＮＴ（ ＲＥＦ）に安定化される。
ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（２）
【0265】
この実施例３．１において、制御対象電圧ＶＣＮＴは、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤの電圧ＶＤＤである。
【0266】
電源回路２２０Ａの検出端子ＳＮＳは、電源ケーブル２０４（電源ラインＬＶＤＤ）と独立した検出ライン（ジカ線）ＬＳＮＳを介して、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤと接続される。フィードバック回路２２６Ａの入力インピーダンスは十分に高く、検出ラインＬＳＮＳには電流は流れない。したがって検出電圧ＶＳＮＳは、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤの電圧ＶＤＤと等しい。フィードバック回路２２６Ａには、検出端子ＳＮＳに発生する検出電圧ＶＳＮＳが、制御対象電圧ＶＣＮＴとして入力される。したがって、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、式（３）で表される。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（３）
つまり、データＳ３Ｂに応じて補正電圧ＶＣＭＰを変化させることで、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を変化させることができる。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（３）
つまり、データＳ３Ｂに応じて補正電圧ＶＣＭＰを変化させることで、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を変化させることができる。
【0267】
以上がヘッドランプ２００Ａの構成である。続いてその動作を説明する。図３４は、図３３のヘッドランプ２００Ａの動作波形図である。期間Ｔ０において補正電圧ＶＣＭＰは０Ｖである。この期間Ｔ０の電源電圧ＶＤＤは、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿０＝ＶＲＥＦ／Ｋ１
に安定化される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴは、電源電圧ＶＤＤよりも、電源ラインＬＶＤＤおよびコネクタ等における電圧降下ＶＤＲＯＰだけ高い電圧となり、式（４）で表される。
ＶＯＵＴ＝ＶＤＤ＋ＶＤＲＯＰ＝ＶＤＤ＋Ｒ×ＩＯＵＴ …（４）
Ｒは、電源ラインＬＶＤＤおよびコネクタのインピーダンスである。ヘッドランプ２００Ａの点灯中、アレイ型発光デバイス２１２の動作電流ＩＯＵＴは変動する。長い時間スケールでみると、出力電流ＩＯＵＴの平均値は、ヘッドランプ２００Ａが形成する配光に応じて変化する。また短い時間スケールでみると、出力電流ＩＯＵＴの瞬時値は、ＰＷＭ制御の周期で変動する。図３４には、長いあるいは短い時間スケールで、出力電流ＩＯＵ Ｔが変動する様子が示されている。実施例３．１では、電源電圧ＶＤＤが安定化され、出力電圧ＶＯＵＴは出力電流ＩＯＵＴに応じて変化する。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿０＝ＶＲＥＦ／Ｋ１
に安定化される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴは、電源電圧ＶＤＤよりも、電源ラインＬＶＤＤおよびコネクタ等における電圧降下ＶＤＲＯＰだけ高い電圧となり、式（４）で表される。
ＶＯＵＴ＝ＶＤＤ＋ＶＤＲＯＰ＝ＶＤＤ＋Ｒ×ＩＯＵＴ …（４）
Ｒは、電源ラインＬＶＤＤおよびコネクタのインピーダンスである。ヘッドランプ２００Ａの点灯中、アレイ型発光デバイス２１２の動作電流ＩＯＵＴは変動する。長い時間スケールでみると、出力電流ＩＯＵＴの平均値は、ヘッドランプ２００Ａが形成する配光に応じて変化する。また短い時間スケールでみると、出力電流ＩＯＵＴの瞬時値は、ＰＷＭ制御の周期で変動する。図３４には、長いあるいは短い時間スケールで、出力電流ＩＯＵ Ｔが変動する様子が示されている。実施例３．１では、電源電圧ＶＤＤが安定化され、出力電圧ＶＯＵＴは出力電流ＩＯＵＴに応じて変化する。
【0268】
期間Ｔ１において、補正電圧ＶＣＭＰが正の値ＶＣＭＰ１に設定される。この期間Ｔ１の、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿１は、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿１＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ１）／Ｋ１
となる。Ｋ２は負の定数であるから、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿１＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ１）／Ｋ１
となり、期間Ｔ０の目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿０から、｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ１／Ｋ１だけ正方向にオフセットさせた電圧となる。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿１＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ１）／Ｋ１
となる。Ｋ２は負の定数であるから、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）は、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿１＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ１）／Ｋ１
となり、期間Ｔ０の目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿０から、｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ１／Ｋ１だけ正方向にオフセットさせた電圧となる。
【0269】
期間Ｔ２において、補正電圧ＶＣＭＰをさらに高い値ＶＣＭＰ２に設定すると、この期間Ｔ２の、電源電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿２は、
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿２＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ２）／Ｋ１
となり、期間Ｔ０の目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿０から、｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ２／Ｋ１だけ正方向にオフセットさせた電圧となる。
ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿２＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ２）／Ｋ１
となり、期間Ｔ０の目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿０から、｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ２／Ｋ１だけ正方向にオフセットさせた電圧となる。
【0270】
以上がヘッドランプ２００Ａの動作である。このヘッドランプ２００Ａによれば、データＳ３Ｂにもとづいて、補正電圧ＶＣＭＰを変化させることで、アレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤの電圧ＶＤＤの目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）を柔軟に設定することができる。
【0271】
続いて電圧設定回路２３０およびフィードバック回路２２６Ａの構成例を説明する。
【0272】
図３５は、フィードバック回路２２６Ａの構成例を示す回路図である。このフィードバック回路２２６Ａは、オペアンプを有する減算回路であり、抵抗Ｒ３１～Ｒ３４およびオペアンプＯＡ３を含む。このフィードバック回路２２６Ａの入出力特性は、式（５）で表される。
ＶＦＢ＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×｛Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）×ＶＣＮＴ－Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）×ＶＣＭＰ …（５）
ＶＦＢ＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×｛Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）×ＶＣＮＴ－Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）×ＶＣＭＰ …（５）
【0273】
式（１）と（５）を対比すると、
Ｋ１＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）
Ｋ２＝－（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）
を得る。
Ｋ１＝（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３４／（Ｒ３３＋Ｒ３４）
Ｋ２＝－（Ｒ３１＋Ｒ３２）／Ｒ３１×Ｒ３２／（Ｒ３１＋Ｒ３２）
を得る。
【0274】
なお、フィードバック回路２２６Ａを、オペアンプを用いた加算回路で構成してもよい。この場合、Ｋ１＞０，Ｋ２＞０となる。補正電圧ＶＣＭＰが正であるとき、補正電圧ＶＣＭＰに応じて、制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値を、低電位側にシフトさせることができる。
【0275】
図３６は、電圧設定回路２３０の構成例を示す回路図である。電圧設定回路２３０は、マイクロコントローラ２４０、Ｄ／Ａコンバータ２３４、バッファ２３６を含む。マイクロコントローラ２４０は、発光素子２１３の順方向電圧ＶＦに関するデータＳ３Ｂに応じて、補正電圧ＶＣＭＰを指定するデジタルの設定値ＤＣＭＰを生成する。マイクロコントローラ２４０を用いることで、補正電圧ＶＣＭＰを、ソフトウェア制御することが可能となる。
【0276】
Ｄ／Ａコンバータ２３４は、マイクロコントローラ２４０が生成した設定値ＤＣＭＰを、アナログの補正電圧ＶＣＭＰに変換する。補正電圧ＶＣＭＰは、バッファ２３６を介してフィードバック回路２２６Ａに供給される。なお、Ｄ／Ａコンバータ２３４の出力インピーダンスが十分に低い場合、バッファ２３６は省略できる。またＤ／Ａコンバータ内蔵のマイクロコントローラ２４０を用いる場合、Ｄ／Ａコンバータ２３４は、マイクロコントローラ２４０の内部に存在することとなる。
【0277】
（実施例３．２）
図３７は、実施例３．２に係るヘッドランプ２００Ｂのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｂの構成について、実施例３．１との相違点を中心に説明する。ヘッドランプ２００Ｂは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｂ、コントロールユニット２６０を備える。実施例３．２では、電源回路２２０Ｂの構成が、実施例３．１の電源回路２２０Ａと異なっている。
図３７は、実施例３．２に係るヘッドランプ２００Ｂのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｂの構成について、実施例３．１との相違点を中心に説明する。ヘッドランプ２００Ｂは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｂ、コントロールユニット２６０を備える。実施例３．２では、電源回路２２０Ｂの構成が、実施例３．１の電源回路２２０Ａと異なっている。
【0278】
電源回路２２０Ｂは、出力端子ＯＵＴ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４および電源制御回路２２５Ｂを備える。電源制御回路２２５Ｂは、フィードバック回路２２６Ｂ、コンバータコントローラ２２８、電圧設定回路２３０を備える。
【0279】
実施例３．２では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴが、制御対象電圧ＶＣＮＴである。フィードバック回路２２６Ｂには、出力端子ＯＵＴに発生する出力電圧ＶＯＵＴが制御対象電圧ＶＣＮＴとして入力される。したがって、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）は、式（６）で表される。フィードバック回路２２６Ｂは、実施例３．１におけるフィードバック回路２２６Ａと同様に、減算回路であってもよい。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（６）
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ）／Ｋ１ …（６）
【0280】
補正電圧ＶＣＭＰは、目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）が、ＶＦ（ＭＡＸ）＋ＶＤ＋α＋ＶＤ
ＲＯＰとなるように生成される。ＶＤＲＯＰは、電源ラインＬＶＤＤおよびコネクタにおける電圧降下であり、ＶＤＲＯＰ＝ＩＯＵＴ×Ｒである。ＩＯＵＴは、時々刻々と変動するから、電圧降下ＶＤＲＯＰの値は、最大電流ＩＯＵＴ（ＭＡＸ）を想定して決めてもよい。
【0281】
あるいは、実施例３．３で説明するように、電圧降下ＶＤＲＯＰを検出し、実測した電圧降下ＶＤＲＯＰを、補正電圧ＶＣＭＰに反映させてもよい。
【0282】
以上がヘッドランプ２００Ｂの構成である。続いてその動作を説明する。図３８は、図３７のヘッドランプ２００Ｂの動作波形図である。期間Ｔ０において補正電圧ＶＣＭＰは０Ｖである。この期間Ｔ０の出力電圧ＶＯＵＴは、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿０＝ＶＲＥＦ／Ｋ１
に安定化される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿０＝ＶＲＥＦ／Ｋ１
に安定化される。
【0283】
アレイ型発光デバイス２１２に供給される電源電圧ＶＤＤは、出力電圧ＶＯＵＴよりも電源ラインＬＶＤＤおよびコネクタ等における電圧降下ＶＤＲＯＰだけ低い電圧となり、式（７）で表される。
ＶＤＤ＝ＶＯＵＴ－ＶＤＲＯＰ＝ＶＯＵＴ－Ｒ×ＩＯＵＴ …（７）
Ｒは、電源ラインＬＶＤＤおよびコネクタのインピーダンスである。ヘッドランプ２００Ｂの点灯中、アレイ型発光デバイス２１２の動作電流ＩＯＵＴは変動する。したがって実施例３．２では、出力電圧ＶＯＵＴが安定化され、電源電圧ＶＤＤは出力電流ＩＯＵＴに応じて変動する。
ＶＤＤ＝ＶＯＵＴ－ＶＤＲＯＰ＝ＶＯＵＴ－Ｒ×ＩＯＵＴ …（７）
Ｒは、電源ラインＬＶＤＤおよびコネクタのインピーダンスである。ヘッドランプ２００Ｂの点灯中、アレイ型発光デバイス２１２の動作電流ＩＯＵＴは変動する。したがって実施例３．２では、出力電圧ＶＯＵＴが安定化され、電源電圧ＶＤＤは出力電流ＩＯＵＴに応じて変動する。
【0284】
期間Ｔ１において、補正電圧ＶＣＭＰが正の値ＶＣＭＰ１に設定される。この期間Ｔ１の、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿１は、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿１＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ１）／Ｋ１
となる。Ｋ２は負の定数であるから、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）は、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿１＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ１）／Ｋ１
となり、期間Ｔ０の目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿０から、｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ１／Ｋ１だけ正方向にオフセットさせた電圧となる。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿１＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ１）／Ｋ１
となる。Ｋ２は負の定数であるから、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）は、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿１＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ１）／Ｋ１
となり、期間Ｔ０の目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿０から、｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ１／Ｋ１だけ正方向にオフセットさせた電圧となる。
【0285】
期間Ｔ２において、補正電圧ＶＣＭＰをさらに高い値ＶＣＭＰ２に設定すると、この期間Ｔ２の、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿２は、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿２＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ２）／Ｋ１
となり、期間Ｔ０の目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿０から、｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ２／Ｋ１だけ正方向にオフセットさせた電圧となる。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＿２＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ２）／Ｋ１
となり、期間Ｔ０の目標値ＶＤＤ（ＲＥＦ）＿０から、｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ２／Ｋ１だけ正方向にオフセットさせた電圧となる。
【0286】
以上がヘッドランプ２００Ｂの動作である。このヘッドランプ２００Ｂによれば、補正電圧ＶＣＭＰを応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４の出力電圧ＶＯＵＴを柔軟に設定することができ、ひいてはアレイ型発光デバイス２１２の電源端子ＶＤＤの電圧ＶＤＤを柔軟に設定できる。
【0287】
（実施例３．３）
図３９は、実施例３．３に係るヘッドランプ２００Ｃのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｃの構成について、実施例３．２との相違点を中心に説明する。
図３９は、実施例３．３に係るヘッドランプ２００Ｃのブロック図である。ヘッドランプ２００Ｃの構成について、実施例３．２との相違点を中心に説明する。
【0288】
ヘッドランプ２００Ｃは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｃ、コントロールユニット２６０を備える。実施例３．３では、電源回路２２０Ｃの構成が、実施例３．２の電源回路２２０Ｂと異なっている。
【0289】
電源回路２２０Ｃの構成を説明する。電源回路２２０Ｃは、出力端子ＯＵＴ、検出端子ＳＮＳ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４、電源制御回路２２５Ｃを備える。
【0290】
電源制御回路２２５Ｃは、フィードバック回路２２６Ｃ、コンバータコントローラ２２８、電圧設定回路２３０を備える。
【0291】
フィードバック回路２２６Ｃには、制御対象電圧ＶＣＮＴとして、出力電圧ＶＯＵＴが入力される。また、フィードバック回路２２６Ｃには、検出ラインＬＳＮＳを介して、電源電圧ＶＤＤが入力される。さらにフィードバック回路２２６Ｃには、電圧設定回路２３０が生成する補正電圧ＶＣＭＰが入力される。
【0292】
フィードバック回路２２６Ｃは、３つの電圧ＶＯＵＴ，ＶＳＮＳ，ＶＣＭＰにもとづいて、フィードバック電圧ＶＦＢを生成する。フィードバック回路２２６Ｃは、ＶＯＵＴとＶＳＮＳの差分にもとづいて、電源ラインＬＶＤＤにおける電圧降下ＶＤＲＯＰ＝ＶＯＵ
Ｔ－ＶＳＮＳを検出する。
【0293】
フィードバック回路２２６Ｃが生成するフィードバック電圧ＶＦＢは式（８）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ＋Ｋ３・ＶＤＲＯＰ …（８）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ＋Ｋ２・ＶＣＭＰ＋Ｋ３・ＶＤＲＯＰ …（８）
【0294】
以上がヘッドランプ２００Ｃの構成である。このヘッドランプ２００Ｃにおいて、制御対象電圧である出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）は、式（９）で表される。
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ－Ｋ３・ＶＤＲＯＰ）／Ｋ１ …（９）
Ｋ２＜０，Ｋ３＜０とすれば、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ＋｜Ｋ３｜・ＶＤＲＯＰ）／Ｋ１ …（９’）
となる。｜Ｋ３｜＝Ｋ１が成り立つとき、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ）／Ｋ１＋ＶＤＲＯＰ …（９''）
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ－Ｋ２・ＶＣＭＰ－Ｋ３・ＶＤＲＯＰ）／Ｋ１ …（９）
Ｋ２＜０，Ｋ３＜０とすれば、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ＋｜Ｋ３｜・ＶＤＲＯＰ）／Ｋ１ …（９’）
となる。｜Ｋ３｜＝Ｋ１が成り立つとき、
ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）＝（ＶＲＥＦ＋｜Ｋ２｜・ＶＣＭＰ）／Ｋ１＋ＶＤＲＯＰ …（９''）
【0295】
実施例３．３によれば、実際に検出した電圧降下ＶＤＲＯＰにもとづいて、出力電圧ＶＯＵＴの目標値ＶＯＵＴ（ＲＥＦ）を最適化できるため、消費電力を削減できる。ゲインＫ３を適切に定めることにより、接地ラインＬＧＮＤの電圧降下も補正可能である。
【0296】
図４０は、フィードバック回路２２６Ｃの機能ブロック図である。フィードバック回路２２６Ｃは、３個の減算回路ＳＵＢ１～ＳＵＢ３を含んでもよい。減算回路ＳＵＢ１は、出力電圧ＶＯＵＴから検出電圧ＶＳＮＳを減算し、電圧降下ＶＤＲＯＰを算出する。減算回路ＳＵＢ２は、出力電圧ＶＯＵＴから電圧降下ＶＤＲＯＰを減算する。減算回路ＳＵＢ３は、減算回路ＳＵＢ２の出力電圧ＶＯＵＴ－ＶＤＲＯＰから、補正電圧ＶＣＭＰを減算する。減算の順序は入れ替えてもよい。
【0297】
（実施例３．４）
図４１は、実施例３．４に係るヘッドランプ２００Ｄの回路図である。ヘッドランプ２００Ｄは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｄ、コントロールユニット２６０を備える。
図４１は、実施例３．４に係るヘッドランプ２００Ｄの回路図である。ヘッドランプ２００Ｄは、配光可変光源２１０、電源回路２２０Ｄ、コントロールユニット２６０を備える。
【0298】
電源回路２２０Ｄの構成を説明する。電源回路２２０Ｄは、出力端子ＯＵＴ、検出端子ＳＮＳ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４、電源制御回路２２５Ｄを備える。
【0299】
電源制御回路２２５Ｄは、フィードバック回路２２６Ｄ、コンバータコントローラ２２８Ｄ、電圧設定回路２３０Ｄを備える。この実施例において、コンバータコントローラ２２８Ｄは、基準電圧設定ピンＲＥＦを有し、基準電圧設定ピンＲＥＦに入力される基準信号ＳＲＥＦに応じて、基準電圧ＶＲＥＦが設定可能となっている。コンバータコントローラ２２８Ｄは、基準信号ＳＲＥＦをデジタル信号として受け、内部の電圧源によって、基準電圧ＶＲＥＦを生成してもよい。あるいは、コンバータコントローラ２２８Ｄは、アナログの基準信号ＳＲＥＦを受け、それをそのまま内部の基準電圧ＶＲＥＦとして利用してもよい。コンバータコントローラ２２８Ｄは、フィードバックピンＦＢの電圧ＶＦＢが、基準信号ＳＲＥＦにもとづく基準電圧ＶＲＥＦに近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２４をフィードバック制御する。
【0300】
電圧設定回路２３０Ｄは、データＳ３Ｂに応じて、基準信号ＳＲＥＦを生成し、コンバータコントローラ２２８Ｄの基準電圧設定ピンＲＥＦに供給する。基準信号ＳＲＥＦがアナログ電圧である場合、電圧設定回路２３０Ｄは、図３６と同様に構成することができ、補正電圧ＶＣＭＰを基準信号ＳＲＥＦと読み替えればよい。基準信号ＳＲＥＦがデジタル信号である場合、電圧設定回路２３０Ｄは、図３６のマイクロコントローラ２４０のみで構成することができ、設定値ＤＣＭＰを、基準信号ＳＲＥＦと読み替えればよい。
【0301】
フィードバック回路２２６Ｄは、制御対象電圧ＶＣＮＴに応じたフィードバック電圧ＶＦＢを生成し、コンバータコントローラ２２８ＤのフィードバックピンＦＢに供給する。
【0302】
実施例３．２と同様に、制御対象電圧ＶＣＮＴは、出力電圧ＶＯＵＴであってもよい。この場合、フィードバック電圧ＶＦＢは、式（１０）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ …（１０）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ …（１０）
【0303】
実施例３．１と同様に、電源回路２２０Ｄと配光可変光源２１０Ｄを、検出ラインＬＳＮＳで接続し、検出電圧ＶＳＮＳ（＝ＶＤＤ）を制御対象電圧ＶＣＮＴとしてもよい。この場合のフィードバック電圧ＶＦＢは、式（１１）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＳＮＳ＝Ｋ１・ＶＤＤ …（１１）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＳＮＳ＝Ｋ１・ＶＤＤ …（１１）
【0304】
実施例３．３と同様に、出力電圧ＶＯＵＴを制御対象電圧ＶＣＮＴとし、電源ラインＬＶＤＤにおける電圧降下ＶＤＲＯＰを補正した電圧を、フィードバック電圧ＶＦＢとしてもよい。この場合のフィードバック電圧ＶＦＢは、式（１２）で表される。
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ＋Ｋ３・ＶＤＲＯＰ …（１２）
ＶＦＢ＝Ｋ１・ＶＯＵＴ＋Ｋ３・ＶＤＲＯＰ …（１２）
【0305】
実施例３．３で説明したように、電圧降下ＶＤＲＯＰは、電源回路２２０Ｄと配光可変光源２１０Ｄを、検出ラインＬＳＮＳで接続し、ＶＯＵＴとＶＳＮＳの差分を計算すれば得ることができる。
【0306】
実施例３．４によれば、実施例３．１～３．３と同様の効果が得られる。
【0307】
上述のいくつかの実施例において、マイクロコントローラは、以下の機能を備えてもよい。図４２は、マイクロコントローラ２４０の構成を示すブロック図である。
【0308】
（異常検出機能）
マイクロコントローラ２４０は、制御対象電圧ＶＣＮＴと、データＳ３Ｂにもとづく目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）の誤差ΔＶを取得してもよい。コンバータコントローラ２２８によって、制御対象電圧ＶＣＮＴがその目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）から逸脱している状況を検出できない場合には、マイクロコントローラ２４０によって、制御対象電圧ＶＣＮＴと目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）の誤差を監視することにより、異常状態を検出できる（フェール判定）。
マイクロコントローラ２４０は、制御対象電圧ＶＣＮＴと、データＳ３Ｂにもとづく目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）の誤差ΔＶを取得してもよい。コンバータコントローラ２２８によって、制御対象電圧ＶＣＮＴがその目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）から逸脱している状況を検出できない場合には、マイクロコントローラ２４０によって、制御対象電圧ＶＣＮＴと目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）の誤差を監視することにより、異常状態を検出できる（フェール判定）。
【0309】
マイクロコントローラ２４０は、複数のアナログ入力ピンＡＮ１～ＡＮＸ、マルチプレクサＭＵＸ、Ａ／Ｄコンバータ２４２、プロセッサ（コア）２４４、インタフェース回路２４６を有している。
【0310】
内蔵のＡ／Ｄコンバータ２４２の入力は、マルチプレクサＭＵＸによって切り替え可能となっており、任意のアナログ入力ピンの電圧を、デジタル値に変換可能となっている。またインタフェース回路２４６は、データＳ３Ｂを受信可能である。このＡ／Ｄコンバータ２４２には、外部のアナログ電圧に加えて、マイクロコントローラ２４０の内部の基準電圧や電源電圧を入力可能としてもよい。
【0311】
マイクロコントローラ２４０のアナログ入力ピンＡＮのひとつには、制御対象電圧ＶＣ
ＮＴが入力される。制御対象電圧ＶＣＮＴは、上述のように、出力電圧ＶＯＵＴであってもよいし、電源電圧ＶＤＤであってもよい。Ａ／Ｄコンバータ２４２は、制御対象電圧ＶＣＮＴのデジタル値Ｄｘを生成する。
【0312】
プロセッサ２４４は、ソフトウェアプログラムを実行し、インタフェース回路２４６が受信したデータＳ３Ｂに応じた設定値ＤＣＭＰ（あるいは基準信号ＳＲＥＦ）を生成し、デジタル出力ピンＤＯＵＴから出力する。
【0313】
さらにプロセッサ２４４は、データＳ３Ｂにもとづいて、制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）を示すデジタル値Ｄｙを計算する。そしてＡ／Ｄコンバータ２４２により得られたデジタル値Ｄｘと、計算により得られたデジタル値Ｄｙの差分を計算し、しきい値と比較する。プロセッサ２４４は、Ｄｘ－Ｄｙが、しきい値を超えると、異常と判定する。プロセッサ２４４は、異常判定を行うと、汎用出力ピンＧＰＩＯから、異常を示すフラグを出力してもよい。
【0314】
一実施形態において、マイクロコントローラ２４０により異常と判定されると、設定値ＤＣＭＰ（基準信号ＳＲＥＦ）が、所定値に固定されてもよい。所定値を高く定めておくことにより、制御対象電圧ＶＣＮＴの目標値ＶＣＮＴ（ＲＥＦ）を強制的に上昇させることができる。これにより、異常状態において、強制的に高い電圧が、アレイ型発光デバイスに供給されることになり、点灯を維持することができ、フェールセーフとして機能する。
【0315】
（Ａ／Ｄコンバータのキャリブレーション）
マイクロコントローラ２４０に内蔵されるＡ／Ｄコンバータ２４２の精度はそれほど高くない場合が多い。精度が低いＡ／Ｄコンバータ２４２は、上述のフェールセーフ機能の性能低下に繋がる。そこで、ヘッドランプ２００の製造工程あるいは検査工程において、以下の処理を実行してもよい。
マイクロコントローラ２４０に内蔵されるＡ／Ｄコンバータ２４２の精度はそれほど高くない場合が多い。精度が低いＡ／Ｄコンバータ２４２は、上述のフェールセーフ機能の性能低下に繋がる。そこで、ヘッドランプ２００の製造工程あるいは検査工程において、以下の処理を実行してもよい。
【0316】
図４３は、マイクロコントローラ内蔵のＡ／Ｄコンバータのキャリブレーションを説明する図である。アナログ入力ピンＡＮに、電圧レベルが既知であるアナログ信号を入力し、その電圧レベルを少なくとも２値ＡＶ，ＢＶで切り替える。そして、２つの電圧レベルＡＶ，ＢＶを、Ａ／Ｄコンバータ２４２によってデジタル値Ａａｄ，Ｂａｄに変換する。
【0317】
そして、デジタル値Ａａｄ，Ｂａｄの差分Δａｄを算出する。２つのアナログ値ＡＶ，ＢＶの差分ΔＶを、デジタル値の差分Δａｄで除算した値ΔＶ／Δａｄを、補正パラメータαとして不揮発的に保存する。また、図４３におけるオフセット値ＺＥＲＯａｄを取得し、補正パラメータβとして不揮発的に保存する。オフセット値ＺＥＲＯａｄは、２点の測定結果から求めてもよいし、Ａ／Ｄコンバータ２４２に０Ｖを入力して取得してもよい。
【0318】
ヘッドランプ２００の出荷後、マイクロコントローラ２４０のプロセッサ２４４は、Ａ／Ｄコンバータ２４２の出力ｘを、パラメータα，βを用いて補正する。補正後の真値ｙは、以下の式で求めることができる。
ｙ＝（ｘ－β）×α
ｙ＝（ｘ－β）×α
【0319】
マイクロコントローラ２４０は、ヘッドランプ２００の解析や新製品の開発に有用な情報をログとして残してもよい。以下、マイクロコントローラ２４０がログとして保持すべき情報の例を説明する。
【0320】
・温度情報
マイクロコントローラ２４０は、外付けの、あるいは内蔵の温度センサから得られた温度情報をログとして残す。温度情報は、最大温度、最低温度、平均温度を含みうる。
マイクロコントローラ２４０は、外付けの、あるいは内蔵の温度センサから得られた温度情報をログとして残す。温度情報は、最大温度、最低温度、平均温度を含みうる。
【0321】
・電源電圧情報
マイクロコントローラ２４０は、外部から供給される、および／または内蔵の電源回路が生成する各種電源電圧の情報をログとして残す。電圧情報は、最大電圧、最低電圧、平均電圧を含みうる。
マイクロコントローラ２４０は、外部から供給される、および／または内蔵の電源回路が生成する各種電源電圧の情報をログとして残す。電圧情報は、最大電圧、最低電圧、平均電圧を含みうる。
【0322】
・異常検出時の計測情報
マイクロコントローラ２４０は、異常検出が発生した際に、異常の発生時刻、異常の種類を履歴として残す。この際に、異常発生時の温度、電源電圧などの付随情報をログとして残す。
マイクロコントローラ２４０は、異常検出が発生した際に、異常の発生時刻、異常の種類を履歴として残す。この際に、異常発生時の温度、電源電圧などの付随情報をログとして残す。
【0323】
・累積稼働時間の情報
マイクロコントローラ２４０は、工場出荷からの累積稼働時間の情報を記録する。累積稼働時間は、外部から供給される、および／または内蔵の電源回路が生成する各種電源電圧によって、電源回路２２０が稼働した時間の累積、アレイ型発光デバイス２１２を含む配光可変光源２１０が稼働した時間の累積などの情報を含みうる。
マイクロコントローラ２４０は、工場出荷からの累積稼働時間の情報を記録する。累積稼働時間は、外部から供給される、および／または内蔵の電源回路が生成する各種電源電圧によって、電源回路２２０が稼働した時間の累積、アレイ型発光デバイス２１２を含む配光可変光源２１０が稼働した時間の累積などの情報を含みうる。
【0324】
実施形態３に関連する変形例を説明する。
【0325】
（変形例３．１）
図４４は、変形例３．１に係るヘッドランプ２００を示す図である。これまでの説明では、配光可変光源２１０が１個のアレイ型発光デバイス２１２を備えることとしたが、配光可変光源２１０は、複数のアレイ型発光デバイス２１２を備えてもよい。その場合、電源回路２２０をユニット化し（電源ユニット２２２と称する）、複数のアレイ型発光デバイス２１２に対応して、複数の電源ユニット２２２を設けてもよい。各電源ユニット２２２の出力端子は、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、対応するアレイ型発光デバイス２１２の電源端子と接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２とアレイ型発光デバイス２１２のペアごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。この変形例において、マイクロコントローラ２４０は、複数の電源ユニットで共通化してもよい。
図４４は、変形例３．１に係るヘッドランプ２００を示す図である。これまでの説明では、配光可変光源２１０が１個のアレイ型発光デバイス２１２を備えることとしたが、配光可変光源２１０は、複数のアレイ型発光デバイス２１２を備えてもよい。その場合、電源回路２２０をユニット化し（電源ユニット２２２と称する）、複数のアレイ型発光デバイス２１２に対応して、複数の電源ユニット２２２を設けてもよい。各電源ユニット２２２の出力端子は、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、対応するアレイ型発光デバイス２１２の電源端子と接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２とアレイ型発光デバイス２１２のペアごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。この変形例において、マイクロコントローラ２４０は、複数の電源ユニットで共通化してもよい。
【0326】
この変形例３．１では、配光可変光源２１０が、電源端子が独立した複数のアレイ型発光デバイス２１２に分割して構成される。そして、アレイ型発光デバイス２１２ごとに電源ユニット２２２を設け、アレイ型発光デバイス２１２と電源ユニットを電源ケーブルで１対１で接続することとしている。これにより、配光可変光源２１０に流れる電流を、複数の系統のＤＣ／ＤＣコンバータに分散させることができ、各ＤＣ／ＤＣコンバータにおける電圧降下の影響を小さくでき、負荷応答性を改善できる。加えてＤＣ／ＤＣコンバータの構成部品、電源ケーブル、コネクタの選択肢が多くなり、設計の自由度が高くなる。
【0327】
（変形例３．２）
図４５は、変形例３．２に係るヘッドランプ２００を示す図である。アレイ型発光デバイス２１２は、内部の複数の発光画素が、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに分割されており、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに対応して、複数の電源端子ＶＤＤが設けられてもよい。電源回路２２０には、複数の電源端子ＶＤＤに対応して、複数の電源ユニット２２２＿１～２２２＿ｎが設けられる。各電源ユニット２２２の出力端子ＯＵＴは、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の対応する電源端子ＶＤＤと接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２ごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。
図４５は、変形例３．２に係るヘッドランプ２００を示す図である。アレイ型発光デバイス２１２は、内部の複数の発光画素が、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに分割されており、複数のセグメントＳＥＧ１～ＳＥＧｎに対応して、複数の電源端子ＶＤＤが設けられてもよい。電源回路２２０には、複数の電源端子ＶＤＤに対応して、複数の電源ユニット２２２＿１～２２２＿ｎが設けられる。各電源ユニット２２２の出力端子ＯＵＴは、個別の電源ケーブルＬＶＤＤを介して、アレイ型発光デバイス２１２の対応する電源端子ＶＤＤと接続される。また必要に応じて、電源ユニット２２２ごとに、検出ラインＬＳＮＳを設ければよい。
【0328】
この変形例３．２においても、配光可変光源２１０に流れる電流を、複数系統のＤＣ／ＤＣコンバータに分散させることができ、変形例３．１と同様の効果を得ることができる。
【0329】
（変形例３．３）
電源ユニット２２２は、フェーズシフト型のコンバータで構成してもよい。フェーズシフト型のコンバータを採用することで、シングルフェーズのコンバータに比べて、出力電圧ＶＯＵＴｉや出力電流ＩＯＵＴｉのリップルを小さくでき、また効率を改善できる。さらに、アレイ型発光デバイス２１２の画素回路においてＰＷＭ制御が行われる場合、電源ユニット２２２の出力電流ＩＯＵＴｉは複数の画素回路の点灯率に応じて高速に変動するところ、フェーズシフト型コンバータを採用することで、負荷変動に対する追従性（応答性）を高めることができる。
電源ユニット２２２は、フェーズシフト型のコンバータで構成してもよい。フェーズシフト型のコンバータを採用することで、シングルフェーズのコンバータに比べて、出力電圧ＶＯＵＴｉや出力電流ＩＯＵＴｉのリップルを小さくでき、また効率を改善できる。さらに、アレイ型発光デバイス２１２の画素回路においてＰＷＭ制御が行われる場合、電源ユニット２２２の出力電流ＩＯＵＴｉは複数の画素回路の点灯率に応じて高速に変動するところ、フェーズシフト型コンバータを採用することで、負荷変動に対する追従性（応答性）を高めることができる。
【0330】
（変形例３．４）
電源回路２２０やコントロールユニット２６０が、ヘッドランプ２００に内蔵される場合を説明したが、それらの一方、あるいは両方は、ヘッドランプ２００のボディの外側に設けられてもよい。配光可変光源２１０は発熱体であるため、熱を忌避するコントロールユニット２６０は、配光可変光源２１０から遠ざけて車室内に配置した方が、熱設計の観点からは有利である。
電源回路２２０やコントロールユニット２６０が、ヘッドランプ２００に内蔵される場合を説明したが、それらの一方、あるいは両方は、ヘッドランプ２００のボディの外側に設けられてもよい。配光可変光源２１０は発熱体であるため、熱を忌避するコントロールユニット２６０は、配光可変光源２１０から遠ざけて車室内に配置した方が、熱設計の観点からは有利である。
【0331】
（変形例３．５）
電源制御回路２２５は、インタフェース回路２１６から出力されるデータＳ３をコントロールユニット２６０を経由せずに直接受信してもよい。
電源制御回路２２５は、インタフェース回路２１６から出力されるデータＳ３をコントロールユニット２６０を経由せずに直接受信してもよい。
【0332】
（変形例３．６）
電源制御回路２２５は、複数の画素回路ＰＩＸの点消灯を問わずに、全画素の順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値にもとづいて、目標値を決定してもよい。電源制御回路２２５は、複数の画素回路ＰＩＸのうち、実際に点灯している画素の順方向電圧ＶＦの最大値にもとづいて、目標値を決定してもよい。
電源制御回路２２５は、複数の画素回路ＰＩＸの点消灯を問わずに、全画素の順方向電圧ＶＦ１～ＶＦｎの最大値にもとづいて、目標値を決定してもよい。電源制御回路２２５は、複数の画素回路ＰＩＸのうち、実際に点灯している画素の順方向電圧ＶＦの最大値にもとづいて、目標値を決定してもよい。
【0333】
（変形例３．７）
アレイ型発光デバイスは、内部の複数の発光素子の順方向電圧ＶＦの最大値がＶＦ（Ｍ ＡＸ）予め測定され、内部の不揮発メモリに保持していてもよい。順方向電圧ＶＦ（ＭＡ Ｘ）は、全画素、全温度範囲の最大値であってもよい。あるいは、温度範囲ごとに順方向電圧ＶＦ（ＭＡＸ）を保持し、現在の温度に応じた最大値を含むデータを送信してもよい。
アレイ型発光デバイスは、内部の複数の発光素子の順方向電圧ＶＦの最大値がＶＦ（Ｍ ＡＸ）予め測定され、内部の不揮発メモリに保持していてもよい。順方向電圧ＶＦ（ＭＡ Ｘ）は、全画素、全温度範囲の最大値であってもよい。あるいは、温度範囲ごとに順方向電圧ＶＦ（ＭＡＸ）を保持し、現在の温度に応じた最大値を含むデータを送信してもよい。
【0334】
実施形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施形態には、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。
【産業上の利用可能性】
【0335】
本開示は、車両用灯具に関する。
【符号の説明】
【0336】
１００…灯具システム，１０２…バッテリ，１０４…上位コントローラ，２００…ヘッドランプ，２０２…接続手段，２０４…電源ケーブル，２０６…コネクタ，２１０…配光可変光源，２１２…アレイ型発光デバイス，ＰＩＸ…画素回路，２１３…発光素子，２１４…電流源，２１６…インタフェース回路，２２０…電源回路，２２２…電源ユニット，２２４…ＤＣ／ＤＣコンバータ，２２５…電源制御回路，２２６…フィードバック回路，２２８…コンバータコントローラ，２３０…電圧設定回路，２３４…Ｄ／Ａコンバータ，２３６…バッファ，２４０…マイクロコントローラ，２６０…コントロールユニット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】