JP2000150963A - 発光回路、発光素子及び発光装置 - Google Patents
発光回路、発光素子及び発光装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主発光ダイオードが故障したとき、予備発光
ダイオードに自動的に切り替えられる発光回路、発光素
子及び発光装置を提供する。 【解決手段】 主回路１は、少なくとも１つの主発光ダ
イオード３１を含む。予備回路２は、ダイオード５と、
少なくとも１つの予備発光ダイオード４１とを含み、ダ
イオード５及び予備発光ダイオード４１が互いに直列に
接続される。主回路１及び予備回路２は、互いに並列に
接続される。
ダイオードに自動的に切り替えられる発光回路、発光素
子及び発光装置を提供する。 【解決手段】 主回路１は、少なくとも１つの主発光ダ
イオード３１を含む。予備回路２は、ダイオード５と、
少なくとも１つの予備発光ダイオード４１とを含み、ダ
イオード５及び予備発光ダイオード４１が互いに直列に
接続される。主回路１及び予備回路２は、互いに並列に
接続される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードを
用いた発光回路、発光素子及び発光装置に関する。
用いた発光回路、発光素子及び発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道信号機では、従来より、白熱電球型
信号灯器が用いられている。白熱電球型信号灯器の駆動
および故障の検知を目的とした公知文献としては、特開
平４ー７６４６７号公報、特開平４ー７０５７０号公
報、特開平９ー１０１３３６号公報等が知られている。
信号灯器が用いられている。白熱電球型信号灯器の駆動
および故障の検知を目的とした公知文献としては、特開
平４ー７６４６７号公報、特開平４ー７０５７０号公
報、特開平９ー１０１３３６号公報等が知られている。
【０００３】ところが、最近は、白熱電球型信号灯器に
代えて、より長寿命の発光ダイオードを直並列接続した
発光ダイオード型信号灯器が用いられるようになってき
た。発光ダイオード型信号灯器の場合、白熱電球型信号
灯器と異なって、発光ダイオードの全てが同時に故障を
生じることはないから、断芯故障を生じたとしても、電
流の増減が顕著には現れない。このため白熱電球型信号
灯器の断芯故障検知を目的とした上記公知技術は、発光
ダイオード型信号灯器に、そのまま用いることができな
い。
代えて、より長寿命の発光ダイオードを直並列接続した
発光ダイオード型信号灯器が用いられるようになってき
た。発光ダイオード型信号灯器の場合、白熱電球型信号
灯器と異なって、発光ダイオードの全てが同時に故障を
生じることはないから、断芯故障を生じたとしても、電
流の増減が顕著には現れない。このため白熱電球型信号
灯器の断芯故障検知を目的とした上記公知技術は、発光
ダイオード型信号灯器に、そのまま用いることができな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、発光
ダイオード型信号灯器を構成するのに適した発光回路、
発光素子及び発光装置を提供することである。
ダイオード型信号灯器を構成するのに適した発光回路、
発光素子及び発光装置を提供することである。
【０００５】本発明のもう一つの課題は、主発光ダイオ
ードが故障したとき、予備発光ダイオードに自動的に切
り替えられる発光回路、発光素子及び発光装置を提供す
ることである。
ードが故障したとき、予備発光ダイオードに自動的に切
り替えられる発光回路、発光素子及び発光装置を提供す
ることである。
【０００６】本発明のもう１つの課題は、回路構成を簡
単化し、コストダウンを達成し得る発光回路、発光素子
及び発光装置を提供することである。
単化し、コストダウンを達成し得る発光回路、発光素子
及び発光装置を提供することである。
【０００７】本発明のもう１つの課題は、発光寿命の長
い発光回路、発光素子及び発光装置を提供することであ
る。
い発光回路、発光素子及び発光装置を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る発光回路は、主回路と、予備回路と
を含む。
ため、本発明に係る発光回路は、主回路と、予備回路と
を含む。
【０００９】前記主回路は、少なくとも１つの主発光ダ
イオードを含む。前記予備回路は、ダイオードと、少な
くとも１つの予備発光ダイオードとを含み、前記ダイオ
ード及び前記予備発光ダイオードが互いに直列に接続さ
れる。前記主回路及び前記予備回路は、互いに並列に接
続される。
イオードを含む。前記予備回路は、ダイオードと、少な
くとも１つの予備発光ダイオードとを含み、前記ダイオ
ード及び前記予備発光ダイオードが互いに直列に接続さ
れる。前記主回路及び前記予備回路は、互いに並列に接
続される。
【００１０】上述した本発明に係る発光回路において、
電源電圧を発光回路に供給した場合、まず、主回路の主
発光ダイオードが正常であれば、主回路に充分な電流が
流れ、主発光ダイオードが発光する。
電源電圧を発光回路に供給した場合、まず、主回路の主
発光ダイオードが正常であれば、主回路に充分な電流が
流れ、主発光ダイオードが発光する。
【００１１】主回路及び予備回路は、互いに並列に接続
されているから、主回路及び予備回路に同一の電圧が印
加されるが、予備回路では、ダイオードに印加される電
圧のために、予備発光ダイオードに印加される電圧はそ
の順方向電圧（発光電圧）に達しない。このため、予備
発光ダイオードは発光しない。
されているから、主回路及び予備回路に同一の電圧が印
加されるが、予備回路では、ダイオードに印加される電
圧のために、予備発光ダイオードに印加される電圧はそ
の順方向電圧（発光電圧）に達しない。このため、予備
発光ダイオードは発光しない。
【００１２】次に、主回路の主発光ダイオードが故障し
た場合、主回路に電流が流れなくなるので、予備回路で
は、ダイオードに印加される電圧及び予備発光ダイオー
ドに印加される電圧が上昇する。このため、予備回路を
流れる電流が増大し、予備発光ダイオードが発光を開始
する。以上のように、本発明に係る発光回路では、主発
光ダイオードが故障したとき、予備発光ダイオードに自
動的に切り替えられる。このため、本発明に係る発光回
路では、主発光ダイオードの故障を検知する回路や、予
備発光ダイオードの発光を制御する回路などを別個に設
ける必要がない。従って、回路構成を簡略化し、コスト
ダウンを達成したバックアップ型発光回路が得られる。
た場合、主回路に電流が流れなくなるので、予備回路で
は、ダイオードに印加される電圧及び予備発光ダイオー
ドに印加される電圧が上昇する。このため、予備回路を
流れる電流が増大し、予備発光ダイオードが発光を開始
する。以上のように、本発明に係る発光回路では、主発
光ダイオードが故障したとき、予備発光ダイオードに自
動的に切り替えられる。このため、本発明に係る発光回
路では、主発光ダイオードの故障を検知する回路や、予
備発光ダイオードの発光を制御する回路などを別個に設
ける必要がない。従って、回路構成を簡略化し、コスト
ダウンを達成したバックアップ型発光回路が得られる。
【００１３】更に、本発明に係る発光回路では、主発光
ダイオードが故障してから予備発光ダイオードが発光を
開始する。このため、発光回路の発光寿命がおよそ２倍
に延長され、発光ダイオードを交換する等の手間が減少
する。
ダイオードが故障してから予備発光ダイオードが発光を
開始する。このため、発光回路の発光寿命がおよそ２倍
に延長され、発光ダイオードを交換する等の手間が減少
する。
【００１４】また、上述したように、主発光ダイオード
の発光している間、予備回路には僅かな電流しか流れな
い。従って、予備回路により無駄な電力が消費される恐
れはない。
の発光している間、予備回路には僅かな電流しか流れな
い。従って、予備回路により無駄な電力が消費される恐
れはない。
【００１５】一般に、発光ダイオードは、電圧を増大さ
せていくとある電圧で明るさが飽和する。本発明におい
ては、主発光ダイオード及び予備発光ダイオードとし
て、共に、飽和領域で発光するような特性の発光ダイオ
ードが選定される。このような選定によって、主発光ダ
イオードの発光と、主発光ダイオードの故障による予備
発光ダイオードの発光とを比較しても、明るさに違いを
生じなくなる。
せていくとある電圧で明るさが飽和する。本発明におい
ては、主発光ダイオード及び予備発光ダイオードとし
て、共に、飽和領域で発光するような特性の発光ダイオ
ードが選定される。このような選定によって、主発光ダ
イオードの発光と、主発光ダイオードの故障による予備
発光ダイオードの発光とを比較しても、明るさに違いを
生じなくなる。
【００１６】また、本発明に係る発光素子及び発光装置
は、適当な電源回路に接続することにより、前述の発光
回路と同様な作用効果が得られる。
は、適当な電源回路に接続することにより、前述の発光
回路と同様な作用効果が得られる。
【００１７】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、実施例である添付図面を参照し、更に詳しく説明す
る。添付図面は単なる一例を示すに過ぎない。
は、実施例である添付図面を参照し、更に詳しく説明す
る。添付図面は単なる一例を示すに過ぎない。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る発光回路の
実施例を示す回路図である。図１に示すように、本発明
に係る発光回路は、主回路１と、予備回路２とを含む。
参照符号Ｅは電源を示し、参照符号Ｒは抵抗体を示して
いる。実施例において、電源Ｅ、抵抗体Ｒ及び発光回路
は直列に接続されている。電源Ｅから出力される電源電
圧ＶＥは、抵抗体Ｒに印加される電圧ＶＲと、発光回路
に印加される電圧ＶＰとに分圧される。
実施例を示す回路図である。図１に示すように、本発明
に係る発光回路は、主回路１と、予備回路２とを含む。
参照符号Ｅは電源を示し、参照符号Ｒは抵抗体を示して
いる。実施例において、電源Ｅ、抵抗体Ｒ及び発光回路
は直列に接続されている。電源Ｅから出力される電源電
圧ＶＥは、抵抗体Ｒに印加される電圧ＶＲと、発光回路
に印加される電圧ＶＰとに分圧される。
【００１９】主回路１は、少なくとも１つの主発光ダイ
オード３１を含む。主回路１に備えられる主発光ダイオ
ードの個数は任意である。主発光ダイオード３１は、主
回路１に印加される電圧に対して順方向となるように方
向付けられている。主発光ダイオード３１は、順方向電
圧が例えば２．０Ｖである。
オード３１を含む。主回路１に備えられる主発光ダイオ
ードの個数は任意である。主発光ダイオード３１は、主
回路１に印加される電圧に対して順方向となるように方
向付けられている。主発光ダイオード３１は、順方向電
圧が例えば２．０Ｖである。
【００２０】予備回路２は、ダイオード５と、少なくと
も１つの予備発光ダイオード４１とを含み、ダイオード
５及び予備発光ダイオード４１が互いに直列に接続され
る。予備回路２に備えられる予備発光ダイオードの個数
は任意である。ダイオード５及び予備発光ダイオード４
１は、予備回路２に印加される電圧に対して順方向とな
るように方向付けられている。予備発光ダイオード４１
は、主発光ダイオード３１と同じ特性の発光ダイオード
で構成されている。ダイオード５は、順方向電圧が例え
ば０．７Ｖである。通常、予備発光ダイオード４１は、
主発光ダイオード３１と同数だけ備えられる。
も１つの予備発光ダイオード４１とを含み、ダイオード
５及び予備発光ダイオード４１が互いに直列に接続され
る。予備回路２に備えられる予備発光ダイオードの個数
は任意である。ダイオード５及び予備発光ダイオード４
１は、予備回路２に印加される電圧に対して順方向とな
るように方向付けられている。予備発光ダイオード４１
は、主発光ダイオード３１と同じ特性の発光ダイオード
で構成されている。ダイオード５は、順方向電圧が例え
ば０．７Ｖである。通常、予備発光ダイオード４１は、
主発光ダイオード３１と同数だけ備えられる。
【００２１】主回路１及び予備回路２は、互いに並列に
接続される。図示では、主回路１を流れる電流はＩｍで
表され、予備回路２を流れる電流はＩｂで表される。主
回路１及び予備回路２は、互いに並列に接続されている
ので、電源Ｅにより電圧ＶＰを発光回路に供給した場
合、主回路１及び予備回路２に同一の電圧ＶＰが印加さ
れる。
接続される。図示では、主回路１を流れる電流はＩｍで
表され、予備回路２を流れる電流はＩｂで表される。主
回路１及び予備回路２は、互いに並列に接続されている
ので、電源Ｅにより電圧ＶＰを発光回路に供給した場
合、主回路１及び予備回路２に同一の電圧ＶＰが印加さ
れる。
【００２２】次に回路動作について説明する。まず、主
回路１の主発光ダイオード３１が正常な状態を説明す
る。この状態では、主回路１に充分な電流Ｉｍが流れ、
主発光ダイオード３１が発光する。上述のように、予備
回路２にも主回路１と同一の電圧ＶＰが印加されるが、
予備回路２では、ダイオード５に印加される電圧Ｖ５に
起因して、予備発光ダイオード４１に印加される電圧Ｖ
４１は、予備発光ダイオード４１の順方向電圧Ｄ４１に
達しない。このため、予備回路２には僅かな電流Ｉｂし
か流れず、予備発光ダイオード４１は発光しない。
回路１の主発光ダイオード３１が正常な状態を説明す
る。この状態では、主回路１に充分な電流Ｉｍが流れ、
主発光ダイオード３１が発光する。上述のように、予備
回路２にも主回路１と同一の電圧ＶＰが印加されるが、
予備回路２では、ダイオード５に印加される電圧Ｖ５に
起因して、予備発光ダイオード４１に印加される電圧Ｖ
４１は、予備発光ダイオード４１の順方向電圧Ｄ４１に
達しない。このため、予備回路２には僅かな電流Ｉｂし
か流れず、予備発光ダイオード４１は発光しない。
【００２３】次に、主回路１の主発光ダイオード３１が
故障した場合について説明する。主発光ダイオード３１
の故障モードは、通常、短絡故障によって始まる。短絡
故障が生じると、主発光ダイオード３１の短絡部分に過
電流が流れ、その結果、主発光ダイオード３１は短時間
で断線し、開放故障に移行する。従って、主発光ダイオ
ード３１の故障モードは開放故障と看做すことができ
る。主発光ダイオード３１に開放故障が生じると、主回
路１に電流Ｉｍが流れなくなるので、予備回路２では、
ダイオード５に印加される電圧Ｖ５及び予備発光ダイオ
ード４１に印加される電圧Ｖ４１が上昇する。このた
め、予備回路２を流れる電流Ｉｂが増大し、予備発光ダ
イオード４１が発光を開始する。即ち、本発明に係る発
光回路では、主発光ダイオード３１が故障したとき、予
備発光ダイオード４１に自動的に切り替えられる。
故障した場合について説明する。主発光ダイオード３１
の故障モードは、通常、短絡故障によって始まる。短絡
故障が生じると、主発光ダイオード３１の短絡部分に過
電流が流れ、その結果、主発光ダイオード３１は短時間
で断線し、開放故障に移行する。従って、主発光ダイオ
ード３１の故障モードは開放故障と看做すことができ
る。主発光ダイオード３１に開放故障が生じると、主回
路１に電流Ｉｍが流れなくなるので、予備回路２では、
ダイオード５に印加される電圧Ｖ５及び予備発光ダイオ
ード４１に印加される電圧Ｖ４１が上昇する。このた
め、予備回路２を流れる電流Ｉｂが増大し、予備発光ダ
イオード４１が発光を開始する。即ち、本発明に係る発
光回路では、主発光ダイオード３１が故障したとき、予
備発光ダイオード４１に自動的に切り替えられる。
【００２４】このため、本発明に係る発光回路では、主
発光ダイオードの故障を検知する回路や、予備発光ダイ
オードの発光を制御する回路などを別個に設ける必要が
ない。従って、回路構成を簡略化し、コストダウンを達
成したバックアップ型発光回路が得られる。
発光ダイオードの故障を検知する回路や、予備発光ダイ
オードの発光を制御する回路などを別個に設ける必要が
ない。従って、回路構成を簡略化し、コストダウンを達
成したバックアップ型発光回路が得られる。
【００２５】更に、本発明に係る発光回路においては、
主発光ダイオード３１が故障してから予備発光ダイオー
ド４１が発光を開始する。このため、発光回路の発光寿
命がおよそ２倍に延長される。
主発光ダイオード３１が故障してから予備発光ダイオー
ド４１が発光を開始する。このため、発光回路の発光寿
命がおよそ２倍に延長される。
【００２６】また、上述したように、主発光ダイオード
３１の発光している間、予備回路２には僅かな電流Ｉｂ
しか流れない。従って、予備回路２により無駄な電力が
消費される恐れはない。
３１の発光している間、予備回路２には僅かな電流Ｉｂ
しか流れない。従って、予備回路２により無駄な電力が
消費される恐れはない。
【００２７】一般に、発光ダイオードは、電圧を増大さ
せていくとある電圧で明るさが飽和する。本発明におい
ては、主発光ダイオード３１及び予備発光ダイオード４
１として、共に、飽和領域で発光するような特性の発光
ダイオードが選定される。このような選定によって、主
発光ダイオード３１の発光と、主発光ダイオード３１の
故障による予備発光ダイオード４１の発光とを比較して
も、明るさに違いを生じなくなる。
せていくとある電圧で明るさが飽和する。本発明におい
ては、主発光ダイオード３１及び予備発光ダイオード４
１として、共に、飽和領域で発光するような特性の発光
ダイオードが選定される。このような選定によって、主
発光ダイオード３１の発光と、主発光ダイオード３１の
故障による予備発光ダイオード４１の発光とを比較して
も、明るさに違いを生じなくなる。
【００２８】実施例の抵抗体Ｒの抵抗値は、発光回路に
流れる電流が適当な値になるように定められる。具体的
には、主回路１の主発光ダイオード３１を発光させるの
に必要な電流の値や、予備回路２の予備発光ダイオード
４１を発光させるのに必要な電流の値を考慮して、抵抗
体Ｒの抵抗値が定められる。
流れる電流が適当な値になるように定められる。具体的
には、主回路１の主発光ダイオード３１を発光させるの
に必要な電流の値や、予備回路２の予備発光ダイオード
４１を発光させるのに必要な電流の値を考慮して、抵抗
体Ｒの抵抗値が定められる。
【００２９】図２は図１に示した発光回路を構成するの
に適した発光素子の実施例を示す図、図３は図２に示し
た発光素子の回路図である。図において、図１と同一の
参照符号は、同一性ある構成部分を示している。図示の
ように、本発明に係る発光素子７０は、主回路１と、予
備回路２と、外装体８１と、複数の端子９２、９３を含
む。図２及び図３の実施例では、２つの端子９２、９３
が備えられている。
に適した発光素子の実施例を示す図、図３は図２に示し
た発光素子の回路図である。図において、図１と同一の
参照符号は、同一性ある構成部分を示している。図示の
ように、本発明に係る発光素子７０は、主回路１と、予
備回路２と、外装体８１と、複数の端子９２、９３を含
む。図２及び図３の実施例では、２つの端子９２、９３
が備えられている。
【００３０】主回路１は、少なくとも１つの主発光ダイ
オード３１を含む。実施例において、設けられている主
発光ダイオードの個数は１つであるが、複数もあり得
る。主発光ダイオード３１は、主回路１に印加される電
圧に対して順方向となるように方向付けられており、ベ
ース上のｐｎ接合で形成されている。
オード３１を含む。実施例において、設けられている主
発光ダイオードの個数は１つであるが、複数もあり得
る。主発光ダイオード３１は、主回路１に印加される電
圧に対して順方向となるように方向付けられており、ベ
ース上のｐｎ接合で形成されている。
【００３１】予備回路２は、ダイオード５と、少なくと
も１つの予備発光ダイオード４１とを含み、ダイオード
５及び予備発光ダイオード４１が互いに直列に接続され
る。実施例では、主発光ダイオードの個数に応じ、予備
発光ダイオードの個数も１つである。ダイオード５及び
予備発光ダイオード４１は、予備回路２に印加される電
圧に対して順方向となるように方向付けられており、ベ
ース上のｐｎ接合で形成されている。
も１つの予備発光ダイオード４１とを含み、ダイオード
５及び予備発光ダイオード４１が互いに直列に接続され
る。実施例では、主発光ダイオードの個数に応じ、予備
発光ダイオードの個数も１つである。ダイオード５及び
予備発光ダイオード４１は、予備回路２に印加される電
圧に対して順方向となるように方向付けられており、ベ
ース上のｐｎ接合で形成されている。
【００３２】外装体８１は、主回路１及び予備回路２を
内蔵する。実施例の外装体８１は、光透過性材料で構成
されている。主回路１の一端と、予備回路２の一端と
は、互いに接続され、複数の端子９２、９３のうち、一
つの端子９３に接続されている。主回路１の他端と、予
備回路２の他端とは、複数の端子９２、９３のうち、他
の端子９２に導かれている。図２及び図３の実施例で
は、主回路１の他端と、予備回路２の他端とが、内部端
子９０及び端子９２を介して互いに接続され、端子９２
に接続されている。
内蔵する。実施例の外装体８１は、光透過性材料で構成
されている。主回路１の一端と、予備回路２の一端と
は、互いに接続され、複数の端子９２、９３のうち、一
つの端子９３に接続されている。主回路１の他端と、予
備回路２の他端とは、複数の端子９２、９３のうち、他
の端子９２に導かれている。図２及び図３の実施例で
は、主回路１の他端と、予備回路２の他端とが、内部端
子９０及び端子９２を介して互いに接続され、端子９２
に接続されている。
【００３３】複数の端子９２、９３は、外装体８１の内
部から外部に引き出されている。本発明に係る発光素子
７０は、これらの端子９２、９３を介して外部の回路に
接続される。参照符号９０は内部端子を示しており、内
部端子９０は端子９２に接続されている。
部から外部に引き出されている。本発明に係る発光素子
７０は、これらの端子９２、９３を介して外部の回路に
接続される。参照符号９０は内部端子を示しており、内
部端子９０は端子９２に接続されている。
【００３４】上述した本発明に係る発光素子７０は、図
３に示すように、適当な電源回路に接続される。これに
よって、前述した発光回路と同様な作用効果が得られ
る。例えば、主発光ダイオード３１が故障したとき、予
備発光ダイオード４１に自動的に切り替えられ、発光素
子７０は継続的に発光できる。
３に示すように、適当な電源回路に接続される。これに
よって、前述した発光回路と同様な作用効果が得られ
る。例えば、主発光ダイオード３１が故障したとき、予
備発光ダイオード４１に自動的に切り替えられ、発光素
子７０は継続的に発光できる。
【００３５】図４は本発明に係る発光素子の別の実施例
を示す図、図５は図４に示した発光素子の回路図であ
る。図において、図２及び図３と同一の参照符号は、同
一性ある構成部分を示している。図４、５に示す実施例
では、発光素子７０は、主回路１と、予備回路２と、外
装体８１と、３つの端子９１〜９３を含む。主回路１の
一端と、予備回路２の一端とは、互いに接続され、複数
の端子９１〜９３のうち、一つの端子９３に接続されて
いる。
を示す図、図５は図４に示した発光素子の回路図であ
る。図において、図２及び図３と同一の参照符号は、同
一性ある構成部分を示している。図４、５に示す実施例
では、発光素子７０は、主回路１と、予備回路２と、外
装体８１と、３つの端子９１〜９３を含む。主回路１の
一端と、予備回路２の一端とは、互いに接続され、複数
の端子９１〜９３のうち、一つの端子９３に接続されて
いる。
【００３６】主回路１の他端と、予備回路２の他端と
は、複数の端子９１〜９３のうち、他の端子９１、９２
に導かれている。図４及び図５の実施例では、主回路１
の他端が端子９１に接続されており、予備回路２の他端
が端子９２に接続されている。
は、複数の端子９１〜９３のうち、他の端子９１、９２
に導かれている。図４及び図５の実施例では、主回路１
の他端が端子９１に接続されており、予備回路２の他端
が端子９２に接続されている。
【００３７】従って、図４及び図５の実施例では、端子
９１を開放した状態で、端子９２及び端子９３の間に電
圧をかけることにより、予備回路２が正常かどうか試験
することができる。
９１を開放した状態で、端子９２及び端子９３の間に電
圧をかけることにより、予備回路２が正常かどうか試験
することができる。
【００３８】図１〜図５に示した発光回路及び発光素子
は、信号灯器、表示装置、光センサ、フォトカプラなど
に利用できる。以下、信号灯器に適した実施例を説明す
る。
は、信号灯器、表示装置、光センサ、フォトカプラなど
に利用できる。以下、信号灯器に適した実施例を説明す
る。
【００３９】図６は図１〜図５に示した発光回路または
発光素子を用いた発光装置の電気回路図である。図にお
いて、図１と同一の参照符号は、同一性ある構成部分を
示している。図６の実施例では、ｎ個の発光回路Ｆ１〜
Ｆｎが備えられている。発光回路Ｆ１〜Ｆｎは、それぞ
れ、抵抗体Ｒ１〜Ｒｎと直列回路を構成している。これ
らの直列回路が互いに並列に接続され、並列回路の両端
が電源Ｅに接続されている。図６において、ｎ個の発光
回路Ｆ１〜Ｆｎのそれぞれは、図１の発光回路と同様の
回路動作を行う。
発光素子を用いた発光装置の電気回路図である。図にお
いて、図１と同一の参照符号は、同一性ある構成部分を
示している。図６の実施例では、ｎ個の発光回路Ｆ１〜
Ｆｎが備えられている。発光回路Ｆ１〜Ｆｎは、それぞ
れ、抵抗体Ｒ１〜Ｒｎと直列回路を構成している。これ
らの直列回路が互いに並列に接続され、並列回路の両端
が電源Ｅに接続されている。図６において、ｎ個の発光
回路Ｆ１〜Ｆｎのそれぞれは、図１の発光回路と同様の
回路動作を行う。
【００４０】抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの抵抗値は、それぞれ、
発光回路Ｆ１〜Ｆｎの特性に応じて定められる。図６の
実施例の場合は、発光回路Ｆ１〜Ｆｎの特性が同一であ
るので、抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの抵抗値が同一になる。
発光回路Ｆ１〜Ｆｎの特性に応じて定められる。図６の
実施例の場合は、発光回路Ｆ１〜Ｆｎの特性が同一であ
るので、抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの抵抗値が同一になる。
【００４１】図７は図６に示した回路構成を有する発光
装置の具体的な構成を示す図である。図７の発光装置で
は、ｎ個の発光素子７１〜７ｎのそれぞれが、外装体８
４の発光面８４１上に分散して配置されている。発光素
子７１〜７ｎのそれぞれは、図２〜図５に示された発光
素子によって構成されている。
装置の具体的な構成を示す図である。図７の発光装置で
は、ｎ個の発光素子７１〜７ｎのそれぞれが、外装体８
４の発光面８４１上に分散して配置されている。発光素
子７１〜７ｎのそれぞれは、図２〜図５に示された発光
素子によって構成されている。
【００４２】更に、図示は省略されているが、ｎ個の発
光素子７１〜７ｎにより、図６の発光回路が構成されて
いる。従って、発光素子７１〜７ｎのそれぞれにおい
て、主発光ダイオード３１が故障したとき、予備発光ダ
イオード４１に自動的に切り替えられる。
光素子７１〜７ｎにより、図６の発光回路が構成されて
いる。従って、発光素子７１〜７ｎのそれぞれにおい
て、主発光ダイオード３１が故障したとき、予備発光ダ
イオード４１に自動的に切り替えられる。
【００４３】図８は信号灯器に利用できる発光回路の更
に別の実施例を示す回路図である。図において、図１と
同一の参照符号は、同一性ある構成部分を示している。
本実施例における発光回路は、主回路１と、予備回路２
とを含む。
に別の実施例を示す回路図である。図において、図１と
同一の参照符号は、同一性ある構成部分を示している。
本実施例における発光回路は、主回路１と、予備回路２
とを含む。
【００４４】主回路１は、複数の主発光ダイオード３１
〜３５を含み、主発光ダイオード３１〜３５が互いに直
列に接続されている。主回路１に備えられる主発光ダイ
オードの個数は任意である。主発光ダイオード３１〜３
５は、主回路１に印加される電圧に対して順方向となる
ように方向付けられている。
〜３５を含み、主発光ダイオード３１〜３５が互いに直
列に接続されている。主回路１に備えられる主発光ダイ
オードの個数は任意である。主発光ダイオード３１〜３
５は、主回路１に印加される電圧に対して順方向となる
ように方向付けられている。
【００４５】予備回路２は、ダイオード５と、複数の予
備発光ダイオード４１〜４５とを含み、ダイオード５及
び予備発光ダイオード４１〜４５が互いに直列に接続さ
れる。予備回路２に備えられる予備発光ダイオードの個
数は任意である。予備発光ダイオード４１〜４５は、予
備回路２に印加される電圧に対して順方向となるように
方向付けられている。
備発光ダイオード４１〜４５とを含み、ダイオード５及
び予備発光ダイオード４１〜４５が互いに直列に接続さ
れる。予備回路２に備えられる予備発光ダイオードの個
数は任意である。予備発光ダイオード４１〜４５は、予
備回路２に印加される電圧に対して順方向となるように
方向付けられている。
【００４６】図８の実施例では、予備回路２のダイオー
ド５は、ツェナダイオードで構成されている。ツェナダ
イオードでなるダイオード５は、予備回路２に印加され
る電圧に対して逆方向となるように方向付けられてい
る。主回路１及び予備回路２は、互いに並列に接続され
ている。
ド５は、ツェナダイオードで構成されている。ツェナダ
イオードでなるダイオード５は、予備回路２に印加され
る電圧に対して逆方向となるように方向付けられてい
る。主回路１及び予備回路２は、互いに並列に接続され
ている。
【００４７】また、図８の実施例では、外部から供給さ
れる交流電圧ｖａを利用している。参照符号Ｂは整流回
路を示しており、外部から供給された交流電圧ｖａは、
整流回路Ｂにより直流電圧ＶＥに変換され出力される。
整流回路Ｂの出力端の間にはサージ保護回路Ｆが設けら
れており、このサージ保護回路Ｆは、外部から整流回路
Ｂを通って侵入するサージ電流を吸収する。
れる交流電圧ｖａを利用している。参照符号Ｂは整流回
路を示しており、外部から供給された交流電圧ｖａは、
整流回路Ｂにより直流電圧ＶＥに変換され出力される。
整流回路Ｂの出力端の間にはサージ保護回路Ｆが設けら
れており、このサージ保護回路Ｆは、外部から整流回路
Ｂを通って侵入するサージ電流を吸収する。
【００４８】参照符号Ｒは抵抗体を示している。実施例
において、整流回路Ｂ、抵抗体Ｒ及び発光回路は直列に
接続されている。整流回路Ｂから出力される直流電圧Ｖ
Ｅは、抵抗Ｒに印加される電圧ＶＲと、発光回路に印加
される電圧ＶＰとに分圧される。
において、整流回路Ｂ、抵抗体Ｒ及び発光回路は直列に
接続されている。整流回路Ｂから出力される直流電圧Ｖ
Ｅは、抵抗Ｒに印加される電圧ＶＲと、発光回路に印加
される電圧ＶＰとに分圧される。
【００４９】次に、図８に示す発光回路の発光動作を説
明する。まず、主回路１の主発光ダイオード３１〜３５
が正常な場合について説明する。この状態では、主回路
１に充分な電流Ｉｍが流れ、主発光ダイオード３１〜３
５が発光する。上述のように、予備回路２にも主回路１
と同一の電圧ＶＰが印加されるが、予備回路２では、ダ
イオード５に印加される電圧Ｖ５に起因して、予備発光
ダイオード４１〜４５に印加される電圧Ｖ４１〜Ｖ４５
は、予備発光ダイオード４１〜４５の順方向電圧Ｄ４１
〜Ｄ４５に達しない。このため、予備回路２には僅かな
電流Ｉｂしか流れず、予備発光ダイオード４１〜４５は
発光しない。
明する。まず、主回路１の主発光ダイオード３１〜３５
が正常な場合について説明する。この状態では、主回路
１に充分な電流Ｉｍが流れ、主発光ダイオード３１〜３
５が発光する。上述のように、予備回路２にも主回路１
と同一の電圧ＶＰが印加されるが、予備回路２では、ダ
イオード５に印加される電圧Ｖ５に起因して、予備発光
ダイオード４１〜４５に印加される電圧Ｖ４１〜Ｖ４５
は、予備発光ダイオード４１〜４５の順方向電圧Ｄ４１
〜Ｄ４５に達しない。このため、予備回路２には僅かな
電流Ｉｂしか流れず、予備発光ダイオード４１〜４５は
発光しない。
【００５０】次に、主回路１の主発光ダイオード３１〜
３５の少なくとも１つが故障した場合について説明す
る。このとき、主回路１に電流Ｉｍが流れなくなるの
で、予備回路２では、ダイオード５に印加される電圧Ｖ
５及び予備発光ダイオード４１〜４５に印加される電圧
Ｖ４１〜Ｖ４５が上昇する。このため、予備回路２を流
れる電流Ｉｂが増大し、予備発光ダイオード４１〜４５
が発光を開始する。以上のように、本発明に係る発光回
路では、主発光ダイオード３１〜３５の少なくとも１つ
が故障したとき、予備発光ダイオード４１〜４５に自動
的に切り替えられる。
３５の少なくとも１つが故障した場合について説明す
る。このとき、主回路１に電流Ｉｍが流れなくなるの
で、予備回路２では、ダイオード５に印加される電圧Ｖ
５及び予備発光ダイオード４１〜４５に印加される電圧
Ｖ４１〜Ｖ４５が上昇する。このため、予備回路２を流
れる電流Ｉｂが増大し、予備発光ダイオード４１〜４５
が発光を開始する。以上のように、本発明に係る発光回
路では、主発光ダイオード３１〜３５の少なくとも１つ
が故障したとき、予備発光ダイオード４１〜４５に自動
的に切り替えられる。
【００５１】ところで、一般のダイオードは順方向電圧
が０．８〜２Ｖ程度である。従って、本実施例のよう
に、主発光ダイオード及び予備発光ダイオードが多数備
えられる場合、予備回路のダイオードとして一般のダイ
オードを用いれば、多数のダイオードを設けなければな
らない。
が０．８〜２Ｖ程度である。従って、本実施例のよう
に、主発光ダイオード及び予備発光ダイオードが多数備
えられる場合、予備回路のダイオードとして一般のダイ
オードを用いれば、多数のダイオードを設けなければな
らない。
【００５２】これに対し、図８の実施例では、予備回路
２のダイオード５が、ツェナダイオードで構成されてい
る。一般に、ツェナダイオードの降伏電圧は、数Ｖ〜数
１０Ｖと大きい。従って、ツェナダイオードを利用すれ
ば、上述した多数のダイオードを１つのツェナダイオー
ドで代替することができ、発光回路の構成が簡略化され
る。
２のダイオード５が、ツェナダイオードで構成されてい
る。一般に、ツェナダイオードの降伏電圧は、数Ｖ〜数
１０Ｖと大きい。従って、ツェナダイオードを利用すれ
ば、上述した多数のダイオードを１つのツェナダイオー
ドで代替することができ、発光回路の構成が簡略化され
る。
【００５３】更に、図８の発光回路は、試験回路６を含
む。試験回路６は、第２のダイオード６１と、スイッチ
６２とを含み、予備回路２に挿入されている。第２のダ
イオード６１及びスイッチ６２は、互いに並列に接続さ
れている。
む。試験回路６は、第２のダイオード６１と、スイッチ
６２とを含み、予備回路２に挿入されている。第２のダ
イオード６１及びスイッチ６２は、互いに並列に接続さ
れている。
【００５４】通常の使用では、試験回路６のスイッチ６
２をオフにしておく。予備回路２の予備発光ダイオード
４１〜４５を試験するときに、スイッチ６２をオンにす
る。
２をオフにしておく。予備回路２の予備発光ダイオード
４１〜４５を試験するときに、スイッチ６２をオンにす
る。
【００５５】スイッチ６２をオンすることにより、主回
路１が正常で、主回路１に電流Ｉｍが流れる場合でも、
第２のダイオード６１の両端が短絡され、充分な電流Ｉ
ｂが予備回路２を流れる。このようにして、予備回路２
の予備発光ダイオード４１〜４５が正常かどうか確認す
ることができる。
路１が正常で、主回路１に電流Ｉｍが流れる場合でも、
第２のダイオード６１の両端が短絡され、充分な電流Ｉ
ｂが予備回路２を流れる。このようにして、予備回路２
の予備発光ダイオード４１〜４５が正常かどうか確認す
ることができる。
【００５６】また、図８に示した発光回路において、主
回路１及び予備回路２は、互いに並列に接続されている
が、予備回路２にはダイオード５が挿入されているの
で、予備回路２よりも主回路１のほうに電流が流れやす
い。従って、外部から異常電流が発光回路に侵入した場
合でも、異常電流は主回路１に流れ、予備回路２には流
れない。このようにして、主回路１が犠牲になり、予備
回路２が保護される。
回路１及び予備回路２は、互いに並列に接続されている
が、予備回路２にはダイオード５が挿入されているの
で、予備回路２よりも主回路１のほうに電流が流れやす
い。従って、外部から異常電流が発光回路に侵入した場
合でも、異常電流は主回路１に流れ、予備回路２には流
れない。このようにして、主回路１が犠牲になり、予備
回路２が保護される。
【００５７】図９は本発明に係る発光回路の更に別の実
施例を示す回路図である。図において、図８と同一の参
照符号は、同一性ある構成部分を示している。図９の実
施例では、ｎ個の発光回路Ｆ１〜Ｆｎが備えられてい
る。発光回路Ｆ１〜Ｆｎは、それぞれ、抵抗体Ｒ１〜Ｒ
ｎと直列回路を構成している。これらの直列回路が互い
に並列に接続され、並列回路の両端が整流回路Ｂに接続
されている。
施例を示す回路図である。図において、図８と同一の参
照符号は、同一性ある構成部分を示している。図９の実
施例では、ｎ個の発光回路Ｆ１〜Ｆｎが備えられてい
る。発光回路Ｆ１〜Ｆｎは、それぞれ、抵抗体Ｒ１〜Ｒ
ｎと直列回路を構成している。これらの直列回路が互い
に並列に接続され、並列回路の両端が整流回路Ｂに接続
されている。
【００５８】図９に示す実施例によれば、整流回路Ｂか
ら出力される直流電圧ＶＥが小さい場合でも、複数の発
光回路Ｆ１〜Ｆｎを互いに並列に接続することにより、
多数の主発光ダイオード及び予備発光ダイオードを利用
できる。
ら出力される直流電圧ＶＥが小さい場合でも、複数の発
光回路Ｆ１〜Ｆｎを互いに並列に接続することにより、
多数の主発光ダイオード及び予備発光ダイオードを利用
できる。
【００５９】図１０は図８、９に示した発光回路を有す
る発光装置の正面図、図１１は図１０に示した発光装置
の側面図である。図において、図８、９と同一の参照符
号は、同一性ある構成部分を示している。図示の発光装
置は信号灯器として用いられる。
る発光装置の正面図、図１１は図１０に示した発光装置
の側面図である。図において、図８、９と同一の参照符
号は、同一性ある構成部分を示している。図示の発光装
置は信号灯器として用いられる。
【００６０】図１２は図１０、１１に示した発光装置に
用い得る発光ダイオードを示す図である。図１２に示し
た発光ダイオードは、一般的な発光ダイオードであり、
ＰＮ接合部１０と、外装体８２と、正端子９１と、負端
子９３とを含んでいる。
用い得る発光ダイオードを示す図である。図１２に示し
た発光ダイオードは、一般的な発光ダイオードであり、
ＰＮ接合部１０と、外装体８２と、正端子９１と、負端
子９３とを含んでいる。
【００６１】図１０、１１に示す発光装置は、図８、９
に示した発光回路を有するので、図８、９を参照して回
路動作を行う。主発光ダイオード３１〜３ｎ及び予備発
光ダイオード４１〜４ｍは、発光面８４１上に分散して
配置されている。従って、主発光ダイオード３１〜３ｎ
の発光と、予備発光ダイオード４１〜４ｍの発光とを比
較しても、発光面８４１で同じ発光面積が得られる。
に示した発光回路を有するので、図８、９を参照して回
路動作を行う。主発光ダイオード３１〜３ｎ及び予備発
光ダイオード４１〜４ｍは、発光面８４１上に分散して
配置されている。従って、主発光ダイオード３１〜３ｎ
の発光と、予備発光ダイオード４１〜４ｍの発光とを比
較しても、発光面８４１で同じ発光面積が得られる。
【００６２】また、実施例では、予備発光ダイオード４
１〜４ｍのうち、１つの予備発光ダイオード４ｋが、外
装体８４の側面に配置されている。この構成によれば、
発光面８４１上において、主発光ダイオード３１〜３ｎ
の発光と、予備発光ダイオード４１〜４ｍの発光とを区
別できない場合でも、外装体８４の側面で、予備発光ダ
イオード４ｋの発光を視認することにより、予備発光ダ
イオード４１〜４ｍが発光しているかどうかを容易に判
定できる。
１〜４ｍのうち、１つの予備発光ダイオード４ｋが、外
装体８４の側面に配置されている。この構成によれば、
発光面８４１上において、主発光ダイオード３１〜３ｎ
の発光と、予備発光ダイオード４１〜４ｍの発光とを区
別できない場合でも、外装体８４の側面で、予備発光ダ
イオード４ｋの発光を視認することにより、予備発光ダ
イオード４１〜４ｍが発光しているかどうかを容易に判
定できる。
【００６３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）発光ダイオード型信号灯器を構成するのに適した
発光回路、発光素子及び発光装置を提供することができ
る。 （ｂ）主発光ダイオードが故障したとき、予備発光ダイ
オードに自動的に切り替えられる発光回路、発光素子及
び発光装置を提供することができる。 （ｃ）回路構成を簡略化し、コストダウンを達成し得る
バックアップ型発光回路、発光素子及び発光装置を提供
することができる。 （ｄ）発光寿命の長い発光回路、発光素子及び発光装置
を提供することができる。
のような効果が得られる。 （ａ）発光ダイオード型信号灯器を構成するのに適した
発光回路、発光素子及び発光装置を提供することができ
る。 （ｂ）主発光ダイオードが故障したとき、予備発光ダイ
オードに自動的に切り替えられる発光回路、発光素子及
び発光装置を提供することができる。 （ｃ）回路構成を簡略化し、コストダウンを達成し得る
バックアップ型発光回路、発光素子及び発光装置を提供
することができる。 （ｄ）発光寿命の長い発光回路、発光素子及び発光装置
を提供することができる。
【図１】本発明に係る発光回路の実施例を示す回路図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係る発光素子の実施例を示す図であ
る。
る。
【図３】図２に示した発光素子の回路図である。
【図４】本発明に係る発光素子の別の実施例を示す図で
ある。
ある。
【図５】図４に示した発光素子の回路図である。
【図６】本発明に係る発光回路の別の実施例を示す回路
図である。
図である。
【図７】本発明に係る発光素子により構成された発光装
置の正面図である。
置の正面図である。
【図８】本発明に係る発光回路の更に別の実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図９】本発明に係る発光回路の更に別の実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図１０】本発明に係る発光装置の正面図である。
【図１１】図８に示した発光装置の側面図である。
【図１２】図１０及び図１１に示した発光装置に用いら
れる発光ダイオードを示す図である。
れる発光ダイオードを示す図である。
１ 主回路 ３１ 主発光ダイオード ２ 予備回路 ４１ 予備発光ダイオード ５ ダイオード
Claims (6)
- 【請求項１】 主回路と、予備回路とを含む発光回路で
あって、 前記主回路は、少なくとも１つの主発光ダイオードを含
み、 前記予備回路は、ダイオードと、少なくとも１つの予備
発光ダイオードとを含み、前記ダイオード及び前記予備
発光ダイオードが互いに直列に接続され、 前記主回路及び前記予備回路は、互いに並列に接続され
る発光回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載された発光回路であっ
て、 前記主発光ダイオードは、複数備えられ、互いに直列に
接続され、 前記予備発光ダイオードは、複数備えられ、互いに直列
に接続される発光回路。 - 【請求項３】 請求項２に記載された発光回路であっ
て、 前記予備回路の前記ダイオードは、ツェナダイオードで
構成される発光回路。 - 【請求項４】 請求項２に記載された発光回路であっ
て、 更に、試験回路を含み、 前記試験回路は、第２のダイオードと、スイッチとを含
み、前記予備回路に挿入され、 前記第２のダイオード及び前記スイッチは、互いに並列
に接続される発光回路。 - 【請求項５】 主回路と、予備回路と、外装体と、複数
の端子とを有する発光素子であって、 前記主回路は、少なくとも１つの主発光ダイオードを含
み、 前記予備回路は、ダイオードと、少なくとも１つの予備
発光ダイオードとを含み、前記ダイオード及び前記予備
発光ダイオードが互いに直列に接続され、 前記外装体は、前記主回路及び前記予備回路を内蔵し、 前記主回路の一端と、前記予備回路の一端とは、互いに
接続され、前記複数の端子のうち、一つの端子に接続さ
れ、 前記主回路の他端と、前記予備回路の他端とは、前記複
数の端子のうち、他の端子に導かれ、 前記複数の端子は、前記外装体の内部から外部に引き出
される発光素子。 - 【請求項６】 主回路と、予備回路と、外装体とを含む
発光装置であって、 前記主回路は、複数の主発光ダイオードを含み、前記主
発光ダイオードが互いに直列に接続され、 前記予備回路は、ダイオードと、複数の予備発光ダイオ
ードとを含み、前記ダイオード及び前記予備発光ダイオ
ードが互いに直列に接続され、 前記主回路及び前記予備回路は、互いに並列に接続さ
れ、 前記外装体は、発光面を有し、前記主回路及び前記予備
回路を内蔵し、 前記主発光ダイオード及び前記予備発光ダイオードは、
前記外装体の前記発光面上に分散して配置されている発
光装置。
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|---|---|---|---|
| JP10313778A JP2000150963A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 発光回路、発光素子及び発光装置 |
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|---|---|---|---|
| JP10313778A JP2000150963A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 発光回路、発光素子及び発光装置 |
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ID=18045420
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| JP10313778A Pending JP2000150963A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 発光回路、発光素子及び発光装置 |
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