点灯装置及びそれを用いた照明システム
【課題】同一の調光信号に対する点灯装置間の平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整可能な点灯装置及びそれを用いた照明システムを提供する。
【解決手段】制御部２は、光源部３の代わりに任意の抵抗値の抵抗器Ｒ２を点灯部１に接続し、且つ、調光範囲における任意の調光信号を与えた際に電圧検出・演算部２２ｂが抵抗器Ｒ２による電圧降下を出力電圧として検出した検出値と、上記任意の調光信号に応じて予め設定されたデューティ比のＰＷＭ信号から想定される電圧降下とを比較する。そして制御部２は、その差が所定範囲内に収まるようにＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、調整後のＰＷＭ信号のデューティ比を調整値として記憶部２２ｃに記憶させる。
【解決手段】制御部２は、光源部３の代わりに任意の抵抗値の抵抗器Ｒ２を点灯部１に接続し、且つ、調光範囲における任意の調光信号を与えた際に電圧検出・演算部２２ｂが抵抗器Ｒ２による電圧降下を出力電圧として検出した検出値と、上記任意の調光信号に応じて予め設定されたデューティ比のＰＷＭ信号から想定される電圧降下とを比較する。そして制御部２は、その差が所定範囲内に収まるようにＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、調整後のＰＷＭ信号のデューティ比を調整値として記憶部２２ｃに記憶させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体発光素子を点灯させる点灯装置及びそれを用いた照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より使用されている蛍光灯に替わる代替光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明器具が提供されている（例えば特許文献１参照）。この照明器具は、複数の発光ダイオードで構成される発光部と、発光部に点灯電力を供給する点灯装置とを備える。発光ダイオードは、蛍光灯に比べて寿命が長く、発光効率も改善されつつあり、しかも供給電流が低下しても立ち消えすることがないため、深調光が可能である。一方、点灯装置は、インダクタ及びスイッチング素子の直列回路と、スイッチング素子のオフ時にインダクタの蓄積エネルギーを回生させるダイオードとで構成された所謂降圧チョッパ回路を具備する。そして、調光器から入力される調光信号に応じたＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子をオン／オフさせることにより、上記調光信号に応じた調光レベルで発光部が点灯する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９８７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に示した点灯装置を複数用意し、これらの点灯装置を同一の調光器で調光制御した場合、同一の調光信号に対して各点灯装置から出力されるピーク電流にばらつきがあると、発光部間の調光レベルにばらつきが生じる。例えば、蛍光灯を深調光させた場合には点灯状態を維持できなくなることから、ピーク電流にばらつきがあったとしても無視できるが、発光ダイオードの場合には上述のように深調光が可能であるため、その差が顕著に現れてしまう。
【０００５】
ここで、ピーク電流のばらつきを発生させる要因としては点灯装置間の部品のばらつきが挙げられ、具体的には降圧チョッパ回路を構成するインダクタのインダクタンスのばらつきや電流検出回路の検出遅れのばらつきなどがある。そして、電流検出回路の検出電流を所定の基準値と比較することでインダクタによる回生電流のピーク値を制御しようとしても、電流検出回路の検出遅れによるオーバーシュート電流を避けることはできない。したがって、インダクタに印加される電圧が同じであってもインダクタンスのばらつきや検出遅れのばらつきによって、点灯装置間のオーバーシュート電流にばらつきが生じてしまう。そのため、オーバーシュート電流を含めたピーク電流を正確に補正する必要があるが、従来では、例えばピーク電流に対応する検出電圧に予めオフセット電圧を重畳させておき、可変抵抗器などを用いて上記オフセット電圧を変化させることでピーク電流を調整しており、オフセット電圧の調整に時間がかかる場合があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、同一の調光信号に対する点灯装置間の平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整可能な点灯装置及びそれを用いた照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の点灯装置は、少なくとも１つの固体発光素子を具備した光源部と、電源部から直流電圧が入力されて光源部に点灯電力を供給する点灯部と、点灯部を制御する制御部とを備える。点灯部は、インダクタ及びスイッチング素子の直列回路と、スイッチング素子のオフ期間において光源部にインダクタの蓄積エネルギーを回生させるダイオードとを有する。制御部は、点灯部の出力電圧を検出する電圧検出部と、外部から入力される調光信号及び電圧検出部の検出電圧に応じて予め設定又は算出されたデューティ比のＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部と、ＰＷＭ信号のオン期間においてスイッチング素子をＰＷＭ信号の周波数よりも高い周波数で駆動させる信号発生部と、記憶部とを有する。スイッチング素子は、ＰＷＭ信号のオン期間においてスイッチング素子に流れる電流が所定値に達するとオフにされ、スイッチング素子がオフにされた後にインダクタの回生電流が略ゼロに達するとオンにされる。制御部は、光源部の代わりに任意の抵抗値の抵抗器を点灯部に接続し、且つ、調光範囲における任意の調光信号を与えた際に電圧検出部が抵抗器による電圧降下を出力電圧として検出した検出値と、任意の調光信号に応じて予め設定又は算出されたデューティ比のＰＷＭ信号から想定される電圧降下とを比較し、その差が所定範囲内に収まるようにＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。そして制御部は、調整後のＰＷＭ信号のデューティ比、調整前後のＰＷＭ信号のデューティ比の差、又は調整前後のＰＷＭ信号のデューティ比の比を調整値として記憶部に記憶させる。
【０００８】
この点灯装置において、ＰＷＭ信号出力部は、記憶部に記憶させた調整値を調光範囲における他の調光信号に対応するＰＷＭ信号に対しても適用し、調整後のＰＷＭ信号を出力するのも好ましい。
【０００９】
また、この点灯装置において、調光範囲は複数の区間に分割されており、制御部は、各区間における任意の調光信号を用いて各区間毎に調整値を算出するのも好ましい。
【００１０】
本発明の照明システムは、上記の点灯装置を複数備えている。
【発明の効果】
【００１１】
同一の調光信号に対する点灯装置間の平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整可能な点灯装置及びそれを用いた照明システムを提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は実施形態１，２の点灯装置の一例を示す概略回路図、（ｂ）は同上に抵抗器を接続した状態を示す一部拡大図である。
【図２】同上の電流波形図を示し、（ａ）はばらつきのない理想状態での電流波形図、（ｂ）はばらつきを調整する前の実際の電流波形図、（ｃ）はばらつきを調整した後の実際の電流波形図である。
【図３】同上の調光率とデューティ比との関係を示すグラフである。
【図４】同上を用いた照明システムの一例を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、点灯装置及びこの点灯装置を用いた照明システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１（ａ）は本実施形態の点灯装置Ａの一例を示す概略回路図である。この点灯装置Ａは、複数（図１（ａ）では３つ）の発光ダイオード（ＬＥＤ）３１が直列に接続された光源部３と、直流電源部４（電源部）の直流電圧を降圧して光源部３に点灯電力を供給する点灯部１と、点灯部１の出力を制御する制御部２とを備える。なお、直流電源部４の入力端にはＥＭＩフィルタ回路５を介して交流電源６が接続されており、直流電源部４は交流電源６の交流電圧から直流電圧を生成して後段の点灯部１に供給する。
【００１５】
点灯部１は、直流電源部４の両端に接続されるスイッチング素子Ｑ１、インダクタＬ１、及び抵抗器Ｒ１の直列回路と、スイッチング素子Ｑ１のオフ期間においてインダクタＬ１の回生電流を流すためのダイオードＤ１とを備え、所謂降圧チョッパ回路を構成する。スイッチング素子Ｑ１は、例えばｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなり、後述する信号発生部２１ａから与えられる駆動信号によりオン／オフが切り替えられる。抵抗器Ｒ１は、スイッチング素子Ｑ１又はインダクタＬ１に流れる電流を検出することで、光源部３に流れる負荷電流を検出するものであって、その高圧側の一端部は後述するピーク電流検知部２１ｃに接続されている。すなわち、抵抗器Ｒ１はその両端電圧を検出することで、光源部３に流れる負荷電流を検出する検出回路の役割を果たす。また、点灯部１の出力端間にはコンデンサＣ２が接続されており、このコンデンサＣ２はインダクタＬ１に流れる電流を平滑し、その平均電流を点灯電力として光源部３に供給する。
【００１６】
制御部２は、点灯部１のスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力する信号発生部２１ａと、インダクタＬ１の二次巻線に誘起される電圧から負荷電流のゼロクロスを検出するゼロ電流検知部２１ｂと、光源部３に流れる負荷電流を検出するピーク電流検知部２１ｃとを備える。また制御部２は、直流電源部４の高圧側電圧ＶＤＣ及びコンデンサＣ２の低圧側電圧ＶＬを検出する電圧検出・演算部２２ｂ（電圧検出部）と、調光器７から入力される調光信号及び電圧検出・演算部２２ｂの検出電圧に応じて予め設定されたデューティ比のＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部２２ａと、記憶部２２ｃとを備える。なお記憶部２２ｃには、調光信号及び上記検出電圧とＰＷＭ信号のデューティ比とを対応付けたデータテーブルが予め記憶されており、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、上記データテーブルに従ってＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。また、上記信号発生部２１ａ、ゼロ電流検知部２１ｂ、及びピーク電流検知部２１ｃは、例えば汎用のＰＦＣ−ＩＣからなるＩＣ２１で構成され、上記ＰＷＭ信号出力部２２ａ、電圧検出・演算部２２ｂ、及び記憶部２２ｃはＩＣ２２で構成されている。
【００１７】
ここに、ＰＷＭ信号出力部２２ａから出力されるＰＷＭ信号の周波数はスイッチング素子Ｑ１の駆動周波数よりも低い周波数に設定されており、信号発生部２１ａは上記ＰＷＭ信号のオン期間においてスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力し、上記ＰＷＭ信号のオフ期間では上記駆動信号を出力しない。
【００１８】
次に、点灯装置Ａの動作について説明する。調光器７から任意の調光信号が出力されると、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、記憶部２２ｃに記憶させてあるデータテーブルから上記調光信号及び電圧検出・演算部２２ｂの検出電圧に対応するデューティ比のＰＷＭ信号を選択し、選択したＰＷＭ信号を信号発生部２１ａに出力する。上記ＰＷＭ信号がハイレベルとなりオン期間に移行すると、信号発生部２１ａはスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１がオンに切り替わる。すると、光源部３、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１、及び抵抗Ｒ１に電流が流れ、負荷電流が増大する。この負荷電流が増加することにより抵抗Ｒ１の両端電圧、すなわちピーク電流検知部２１ｃの検出電圧も増大し、この検出電圧が所定値（ピーク値）に達すると、ピーク電流検知部２１ｃは信号発生部２１ａに対して検知信号を出力する。そして信号発生部２１ａは、上記検知信号を受け取るとスイッチング素子Ｑ１への駆動信号を停止し、スイッチング素子Ｑ１がオフに切り替わる。
【００１９】
スイッチング素子Ｑ１がオフに切り替わると、インダクタＬ１の蓄積エネルギーによりダイオードＤ１、光源部３、インダクタＬ１の閉路で回生電流が流れる。そして、負荷電流、すなわちインダクタＬ１に流れる電流は徐々に減少し、やがてゼロになる。インダクタＬ１に流れる電流がゼロになり、インダクタＬ１の作用により電流が反転すると、ダイオードＤ１等の素子の寄生容量を通じてスイッチング素子Ｑ１に充電されている電荷が放電し、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧が低下する。これにより、インダクタＬ１の印加電圧が反転するため、この反転をインダクタＬ１の二次巻線に誘起される電圧からゼロ電流検知部２１ｂが検出する。
【００２０】
ゼロ電流検知部２１ｂでは、インダクタＬ１の印加電圧の反転、すなわちインダクタＬ１を流れる電流のゼロクロスを検出すると、信号発生部２１ａに対して検知信号を出力する。そして信号発生部２１ａは、上記検知信号を受け取るとスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１がオンに切り替わる。これら一連の動作を繰り返すことにより、信号発生部２１ａはスイッチング素子Ｑ１を所謂電流臨界モードで制御する。そして、光源部３に負荷電流が流れている間は、光源部３の各発光ダイオード３１が点灯する。なお、上記ＰＷＭ信号がローレベルとなりオフ期間に移行した状態では、信号発生部２１ａはスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力しない。
【００２１】
図２（ａ）はばらつきのない理想状態での点灯装置Ａの電流波形図であり、ＰＷＭ信号Ｓｉｇ１がハイレベルとなるオン期間Ｔ１では、基準電流Ｉ２をピーク値とする高周波三角電流が光源部３に供給される。しかしながら、実際にはインダクタＬ１のインダクタンスのばらつきや電圧検出・演算部２２ｂの検出遅れなどにより、基準電流Ｉ２よりもオーバーシュート電流ΔＩ１だけ大きい電流Ｉ１（＞Ｉ２）が光源部３に供給される（図２（ｂ）参照）。その結果、光源部３に供給される平均電流がばらつきのない理想状態よりも大きくなり、光源部３の調光レベルが高くなってしまう。そこで本実施形態では、光源部３に供給される平均電流がばらつきのない理想状態と略等しくなるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することで、光源部３間の調光レベルのばらつきを小さくしている。以下、詳細に説明する。
【００２２】
ばらつきのない理想状態では、点灯装置Ａの調光範囲から選択した任意の調光信号に応じて予め設定されるＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比（１周期に対するオン期間の割合）をＤｕ１とすると、光源部３に供給される平均電流Ｉ３は、
Ｉ３＝（Ｉ２×Ｄｕ１）／２ ・・・・・（１）
となる。
【００２３】
一方、ばらつきのある実際の使用状態では、ＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比をＤｕ２とすると、光源部３に供給される平均電流Ｉ４は、
Ｉ４＝（Ｉ１×Ｄｕ２）／２ ・・・・・（２）
となる。そして、これらの平均電流Ｉ３，Ｉ４がＩ３≒Ｉ４となるようにデューティ比Ｄｕ２を調整することで、光源部３に供給される平均電流を理想状態の平均電流に近づけることができる。以下、デューティ比Ｄｕ２を求める手順について説明する。
【００２４】
例えば、点灯装置Ａの生産工程における作業者がデューティ比を調整する工程において、光源部３の代わりに抵抗値Ｒｂの抵抗器Ｒ２を点灯部１の出力端間に接続し（図１（ｂ）参照）、制御部２の動作モードをデューティ比を調整するモードに切り替えると、調光器７から任意の調光信号が出力される。ＰＷＭ信号出力部２２ａは、上記任意の調光信号に応じて予め設定されるデューティ比Ｄｕ１のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１から想定されるコンデンサＣ２の両端平均電圧Ｖｃ１を算出し、記憶部２２ｃに記憶させる。具体的には、ばらつきのない理想状態では抵抗器Ｒ２に供給される平均電流がＩ３であることから、想定されるコンデンサＣ２の両端平均電圧Ｖｃ１は、
Ｖｃ１＝Ｉ３×Ｒｂ＝（Ｉ２×Ｄｕ１×Ｒｂ）／２ ・・・・・（３）
となる。
【００２５】
一方、電圧検出・演算部２２ｂで実際に検出されるコンデンサＣ２の両端平均電圧Ｖｃ２は、抵抗器Ｒ２に供給される平均電流がＩ４であることから、
Ｖｃ２＝Ｉ４×Ｒｂ＝（Ｉ１×Ｄｕ２×Ｒｂ）／２ ・・・・・（４）
となる。
【００２６】
そして、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、上記（３），（４）式より求められる両端平均電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧差が予め設定された所定範囲内に収まるようにＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ２を調整する。一例として、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、Ｖｃ１≒Ｖｃ２となるようなデューティ比Ｄｕ２（＝（Ｉ２／Ｉ１）×Ｄｕ１）を導き出し、このデューティ比Ｄｕ２を記憶部２２ｃに記憶させる。ここに本例では、調整後のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ２を調整値としている。なお、調整値を求めた後は制御部２の動作モードが通常の点灯モードに切り替えられる。
【００２７】
ここで、図３は点灯装置Ａの調光率とデューティ比との関係を示すグラフであり、図３中の破線ｂはばらつきのない理想状態を示し、実線ｃは実際の使用状態を示している。このグラフによれば、調光率が同じ場合、実際の使用状態でのデューティ比のほうが理想状態でのデューティ比よりも小さくなることが分かる。また、実際の使用状態でのデューティ比はＤｕ２＝（Ｉ２／Ｉ１）×Ｄｕ１であり、Ｉ１＞Ｉ２の関係にあることからもデューティ比Ｄｕ２がデューティ比Ｄｕ１よりも小さくなることが分かる。すなわち、実際の使用状態でのオン期間Ｔ２は理想状態でのオン期間Ｔ１よりも小さくなる（図２参照）。
【００２８】
而して、デューティ比が調整された点灯装置Ａの点灯部１の出力端間に光源部３を接続した状態では、調光器７から上記任意の調光信号が出力されると、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、上記任意の調光信号に応じて予め設定されるデューティ比Ｄｕ１のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１ではなく、調整後のデューティ比Ｄｕ２のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１を出力する。その結果、光源部３に供給される平均電流Ｉ４がばらつきのない理想状態における平均電流Ｉ３と略等しくなり、光源部３間の調光レベルのばらつきが小さくなる。
【００２９】
ところで、上述の実施例では調整後のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ２を調整値としているが、上記任意の調光信号に応じて予め設定されるＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ１と調整後のデューティ比Ｄｕ２との差（Ｄｕ２−Ｄｕ１）や、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比（（Ｄｕ２−Ｄｕ１）／Ｄｕ１）を調整値としてもよい。特に、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比は、ばらつきのない理想状態に対する誤差の割合であり、点灯装置Ａの調光範囲における全ての調光信号が同じ割合の誤差を有している。したがって、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比を調整値とした場合には、調光信号に応じて予め設定されるデューティ比に上記誤差分を増減させることにより、上記調光範囲における全ての調光信号に対して平均電流のばらつきを調整することができる。
【００３０】
而して本実施形態によれば、光源部３の代わりに抵抗値Ｒｂの抵抗器Ｒ２を点灯部１の出力端間に接続し、且つ、点灯装置Ａの調光範囲における任意の調光信号を与えた際に電圧検出・演算部２２ｂが抵抗器Ｒ２による電圧降下を出力電圧として検出した検出値と、上記任意の調光信号に応じて予め設定されるデューティ比Ｄｕ１のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１から想定される電圧降下との差が所定範囲内に収まるようにＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ２を調整することで、各点灯装置Ａ間の部品による平均電流のばらつきや検出遅れによる平均電流のばらつきを小さくすることができ、その結果、光源部３間の調光レベルを略同じ値に調整することができる。特に、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比（（Ｄｕ２−Ｄｕ１）／Ｄｕ１）を調整値とした場合には、上記調光範囲内における全て調光信号に対して平均電流のばらつきを調整することができる。また、従来例のように可変抵抗器などを用いてオフセット電圧を調整しなくてもいいので、平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整することができる。
【００３１】
なお本実施形態では、記憶部２２ｃに予め記憶させたデータテーブルに基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を決定しているが、例えば記憶部２２ｃに計算式を記憶させておき、この計算式からデューティ比を算出するようにしてもよい。また本実施形態では、３つの発光ダイオード３１を用いているが、１つ、２つ又は４つ以上の発光ダイオード３１で光源部３を構成してもよく、また発光ダイオード３１を直列に接続するのではなく並列に接続して光源部３を構成してもよい。さらに本実施形態では、光源部３の発光源として発光ダイオード３１を用いているが、例えば有機ＥＬ素子などの他の固体発光素子を用いて光源部３を構成してもよい。また本実施形態では、コンデンサＣ２の両端平均電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が略等しくなるデューティ比Ｄｕ２を算出しているが、両端平均電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の差が所定範囲内に収まっていればよく、本実施形態に限定されるものではない。さらに、光源部３の代わりに点灯部１の出力端間に接続される抵抗器の抵抗値は本実施形態に限定されるものではなく、任意の値でよい。
【００３２】
（実施形態２）
点灯装置Ａの実施形態２について説明する。実施形態１では、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比（（Ｄｕ２−Ｄｕ１）／Ｄｕ１）を調整値とすることで、上記調光範囲における全ての調光信号に対して平均電流のばらつきを調整することができた。しかしながら、上記調光範囲における調光下限では平均電流が極めて小さく、しかもピーク電流のばらつきだけでなくコンデンサＣ２の漏れ電流等の影響も無視できないことから、調整が十分ではなかった。そこで本実施形態では、上記調光範囲を、調光下限を含む第１の区間と調光下限を含まない第２の区間とに分け、それぞれの区間における任意の調光信号を用いて各区間毎に調整値を求めている。なお、調光下限を含む第１の区間の調整値を求める際には、第２の区間の調整値を求める際に点灯部１の出力端間に接続される抵抗器よりも抵抗値の大きい抵抗器が点灯部１の出力端間に接続される。それ以外の構成は実施形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００３３】
その結果、調光下限を含む第１の区間では、この区間内の任意の調光信号を用いて調整値を求めており、ピーク電流のばらつきだけでなくコンデンサＣ２の漏れ電流等の影響も考慮されるので、調光下限においても平均電流のばらつきを小さくすることができる。また、調光下限を含まない第２の区間においても、この区間内の任意の調光信号を用いて調整値を求めており、求めた調整値を用いることでこの区間内の全ての調光信号に対して平均電流のばらつきを小さくすることができる。
【００３４】
なお本実施形態では、上記調光範囲を２つの区間に分けているが、何れかの区間に調光下限が含まれるようになっていればよく、３つ以上の区間に分けてもよい。
【００３５】
（実施形態３）
上述の実施形態１，２で説明した点灯装置Ａを用いた照明システムの実施形態を図４に基づいて説明する。本実施形態の照明システムは、図４に示すように、１つの調光器７と、複数（図４では３つ）の点灯装置Ａとを備え、各点灯装置Ａに対して調光器７から同一の調光信号が入力されるようになっている。そして本実施形態では、上述の実施形態１，２で説明した点灯装置Ａを用いているため、同一の調光信号に対する点灯装置Ａ間の平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整することができる。
【００３６】
なお本実施形態では、１つの調光器７に対して３つの点灯装置Ａを接続しているが、２つ又は４つ以上の点灯装置Ａを調光器７に接続してもよく、本実施形態に限定されない。
【符号の説明】
【００３７】
１ 点灯部
２ 制御部
３ 光源部
２２ｂ 電圧検出・演算部（電圧検出部）
２２ｃ 記憶部
Ｒ２ 抵抗器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体発光素子を点灯させる点灯装置及びそれを用いた照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より使用されている蛍光灯に替わる代替光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明器具が提供されている（例えば特許文献１参照）。この照明器具は、複数の発光ダイオードで構成される発光部と、発光部に点灯電力を供給する点灯装置とを備える。発光ダイオードは、蛍光灯に比べて寿命が長く、発光効率も改善されつつあり、しかも供給電流が低下しても立ち消えすることがないため、深調光が可能である。一方、点灯装置は、インダクタ及びスイッチング素子の直列回路と、スイッチング素子のオフ時にインダクタの蓄積エネルギーを回生させるダイオードとで構成された所謂降圧チョッパ回路を具備する。そして、調光器から入力される調光信号に応じたＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子をオン／オフさせることにより、上記調光信号に応じた調光レベルで発光部が点灯する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９８７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に示した点灯装置を複数用意し、これらの点灯装置を同一の調光器で調光制御した場合、同一の調光信号に対して各点灯装置から出力されるピーク電流にばらつきがあると、発光部間の調光レベルにばらつきが生じる。例えば、蛍光灯を深調光させた場合には点灯状態を維持できなくなることから、ピーク電流にばらつきがあったとしても無視できるが、発光ダイオードの場合には上述のように深調光が可能であるため、その差が顕著に現れてしまう。
【０００５】
ここで、ピーク電流のばらつきを発生させる要因としては点灯装置間の部品のばらつきが挙げられ、具体的には降圧チョッパ回路を構成するインダクタのインダクタンスのばらつきや電流検出回路の検出遅れのばらつきなどがある。そして、電流検出回路の検出電流を所定の基準値と比較することでインダクタによる回生電流のピーク値を制御しようとしても、電流検出回路の検出遅れによるオーバーシュート電流を避けることはできない。したがって、インダクタに印加される電圧が同じであってもインダクタンスのばらつきや検出遅れのばらつきによって、点灯装置間のオーバーシュート電流にばらつきが生じてしまう。そのため、オーバーシュート電流を含めたピーク電流を正確に補正する必要があるが、従来では、例えばピーク電流に対応する検出電圧に予めオフセット電圧を重畳させておき、可変抵抗器などを用いて上記オフセット電圧を変化させることでピーク電流を調整しており、オフセット電圧の調整に時間がかかる場合があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、同一の調光信号に対する点灯装置間の平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整可能な点灯装置及びそれを用いた照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の点灯装置は、少なくとも１つの固体発光素子を具備した光源部と、電源部から直流電圧が入力されて光源部に点灯電力を供給する点灯部と、点灯部を制御する制御部とを備える。点灯部は、インダクタ及びスイッチング素子の直列回路と、スイッチング素子のオフ期間において光源部にインダクタの蓄積エネルギーを回生させるダイオードとを有する。制御部は、点灯部の出力電圧を検出する電圧検出部と、外部から入力される調光信号及び電圧検出部の検出電圧に応じて予め設定又は算出されたデューティ比のＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部と、ＰＷＭ信号のオン期間においてスイッチング素子をＰＷＭ信号の周波数よりも高い周波数で駆動させる信号発生部と、記憶部とを有する。スイッチング素子は、ＰＷＭ信号のオン期間においてスイッチング素子に流れる電流が所定値に達するとオフにされ、スイッチング素子がオフにされた後にインダクタの回生電流が略ゼロに達するとオンにされる。制御部は、光源部の代わりに任意の抵抗値の抵抗器を点灯部に接続し、且つ、調光範囲における任意の調光信号を与えた際に電圧検出部が抵抗器による電圧降下を出力電圧として検出した検出値と、任意の調光信号に応じて予め設定又は算出されたデューティ比のＰＷＭ信号から想定される電圧降下とを比較し、その差が所定範囲内に収まるようにＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。そして制御部は、調整後のＰＷＭ信号のデューティ比、調整前後のＰＷＭ信号のデューティ比の差、又は調整前後のＰＷＭ信号のデューティ比の比を調整値として記憶部に記憶させる。
【０００８】
この点灯装置において、ＰＷＭ信号出力部は、記憶部に記憶させた調整値を調光範囲における他の調光信号に対応するＰＷＭ信号に対しても適用し、調整後のＰＷＭ信号を出力するのも好ましい。
【０００９】
また、この点灯装置において、調光範囲は複数の区間に分割されており、制御部は、各区間における任意の調光信号を用いて各区間毎に調整値を算出するのも好ましい。
【００１０】
本発明の照明システムは、上記の点灯装置を複数備えている。
【発明の効果】
【００１１】
同一の調光信号に対する点灯装置間の平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整可能な点灯装置及びそれを用いた照明システムを提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は実施形態１，２の点灯装置の一例を示す概略回路図、（ｂ）は同上に抵抗器を接続した状態を示す一部拡大図である。
【図２】同上の電流波形図を示し、（ａ）はばらつきのない理想状態での電流波形図、（ｂ）はばらつきを調整する前の実際の電流波形図、（ｃ）はばらつきを調整した後の実際の電流波形図である。
【図３】同上の調光率とデューティ比との関係を示すグラフである。
【図４】同上を用いた照明システムの一例を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、点灯装置及びこの点灯装置を用いた照明システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１（ａ）は本実施形態の点灯装置Ａの一例を示す概略回路図である。この点灯装置Ａは、複数（図１（ａ）では３つ）の発光ダイオード（ＬＥＤ）３１が直列に接続された光源部３と、直流電源部４（電源部）の直流電圧を降圧して光源部３に点灯電力を供給する点灯部１と、点灯部１の出力を制御する制御部２とを備える。なお、直流電源部４の入力端にはＥＭＩフィルタ回路５を介して交流電源６が接続されており、直流電源部４は交流電源６の交流電圧から直流電圧を生成して後段の点灯部１に供給する。
【００１５】
点灯部１は、直流電源部４の両端に接続されるスイッチング素子Ｑ１、インダクタＬ１、及び抵抗器Ｒ１の直列回路と、スイッチング素子Ｑ１のオフ期間においてインダクタＬ１の回生電流を流すためのダイオードＤ１とを備え、所謂降圧チョッパ回路を構成する。スイッチング素子Ｑ１は、例えばｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなり、後述する信号発生部２１ａから与えられる駆動信号によりオン／オフが切り替えられる。抵抗器Ｒ１は、スイッチング素子Ｑ１又はインダクタＬ１に流れる電流を検出することで、光源部３に流れる負荷電流を検出するものであって、その高圧側の一端部は後述するピーク電流検知部２１ｃに接続されている。すなわち、抵抗器Ｒ１はその両端電圧を検出することで、光源部３に流れる負荷電流を検出する検出回路の役割を果たす。また、点灯部１の出力端間にはコンデンサＣ２が接続されており、このコンデンサＣ２はインダクタＬ１に流れる電流を平滑し、その平均電流を点灯電力として光源部３に供給する。
【００１６】
制御部２は、点灯部１のスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力する信号発生部２１ａと、インダクタＬ１の二次巻線に誘起される電圧から負荷電流のゼロクロスを検出するゼロ電流検知部２１ｂと、光源部３に流れる負荷電流を検出するピーク電流検知部２１ｃとを備える。また制御部２は、直流電源部４の高圧側電圧ＶＤＣ及びコンデンサＣ２の低圧側電圧ＶＬを検出する電圧検出・演算部２２ｂ（電圧検出部）と、調光器７から入力される調光信号及び電圧検出・演算部２２ｂの検出電圧に応じて予め設定されたデューティ比のＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部２２ａと、記憶部２２ｃとを備える。なお記憶部２２ｃには、調光信号及び上記検出電圧とＰＷＭ信号のデューティ比とを対応付けたデータテーブルが予め記憶されており、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、上記データテーブルに従ってＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。また、上記信号発生部２１ａ、ゼロ電流検知部２１ｂ、及びピーク電流検知部２１ｃは、例えば汎用のＰＦＣ−ＩＣからなるＩＣ２１で構成され、上記ＰＷＭ信号出力部２２ａ、電圧検出・演算部２２ｂ、及び記憶部２２ｃはＩＣ２２で構成されている。
【００１７】
ここに、ＰＷＭ信号出力部２２ａから出力されるＰＷＭ信号の周波数はスイッチング素子Ｑ１の駆動周波数よりも低い周波数に設定されており、信号発生部２１ａは上記ＰＷＭ信号のオン期間においてスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力し、上記ＰＷＭ信号のオフ期間では上記駆動信号を出力しない。
【００１８】
次に、点灯装置Ａの動作について説明する。調光器７から任意の調光信号が出力されると、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、記憶部２２ｃに記憶させてあるデータテーブルから上記調光信号及び電圧検出・演算部２２ｂの検出電圧に対応するデューティ比のＰＷＭ信号を選択し、選択したＰＷＭ信号を信号発生部２１ａに出力する。上記ＰＷＭ信号がハイレベルとなりオン期間に移行すると、信号発生部２１ａはスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１がオンに切り替わる。すると、光源部３、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１、及び抵抗Ｒ１に電流が流れ、負荷電流が増大する。この負荷電流が増加することにより抵抗Ｒ１の両端電圧、すなわちピーク電流検知部２１ｃの検出電圧も増大し、この検出電圧が所定値（ピーク値）に達すると、ピーク電流検知部２１ｃは信号発生部２１ａに対して検知信号を出力する。そして信号発生部２１ａは、上記検知信号を受け取るとスイッチング素子Ｑ１への駆動信号を停止し、スイッチング素子Ｑ１がオフに切り替わる。
【００１９】
スイッチング素子Ｑ１がオフに切り替わると、インダクタＬ１の蓄積エネルギーによりダイオードＤ１、光源部３、インダクタＬ１の閉路で回生電流が流れる。そして、負荷電流、すなわちインダクタＬ１に流れる電流は徐々に減少し、やがてゼロになる。インダクタＬ１に流れる電流がゼロになり、インダクタＬ１の作用により電流が反転すると、ダイオードＤ１等の素子の寄生容量を通じてスイッチング素子Ｑ１に充電されている電荷が放電し、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧が低下する。これにより、インダクタＬ１の印加電圧が反転するため、この反転をインダクタＬ１の二次巻線に誘起される電圧からゼロ電流検知部２１ｂが検出する。
【００２０】
ゼロ電流検知部２１ｂでは、インダクタＬ１の印加電圧の反転、すなわちインダクタＬ１を流れる電流のゼロクロスを検出すると、信号発生部２１ａに対して検知信号を出力する。そして信号発生部２１ａは、上記検知信号を受け取るとスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１がオンに切り替わる。これら一連の動作を繰り返すことにより、信号発生部２１ａはスイッチング素子Ｑ１を所謂電流臨界モードで制御する。そして、光源部３に負荷電流が流れている間は、光源部３の各発光ダイオード３１が点灯する。なお、上記ＰＷＭ信号がローレベルとなりオフ期間に移行した状態では、信号発生部２１ａはスイッチング素子Ｑ１に対して駆動信号を出力しない。
【００２１】
図２（ａ）はばらつきのない理想状態での点灯装置Ａの電流波形図であり、ＰＷＭ信号Ｓｉｇ１がハイレベルとなるオン期間Ｔ１では、基準電流Ｉ２をピーク値とする高周波三角電流が光源部３に供給される。しかしながら、実際にはインダクタＬ１のインダクタンスのばらつきや電圧検出・演算部２２ｂの検出遅れなどにより、基準電流Ｉ２よりもオーバーシュート電流ΔＩ１だけ大きい電流Ｉ１（＞Ｉ２）が光源部３に供給される（図２（ｂ）参照）。その結果、光源部３に供給される平均電流がばらつきのない理想状態よりも大きくなり、光源部３の調光レベルが高くなってしまう。そこで本実施形態では、光源部３に供給される平均電流がばらつきのない理想状態と略等しくなるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することで、光源部３間の調光レベルのばらつきを小さくしている。以下、詳細に説明する。
【００２２】
ばらつきのない理想状態では、点灯装置Ａの調光範囲から選択した任意の調光信号に応じて予め設定されるＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比（１周期に対するオン期間の割合）をＤｕ１とすると、光源部３に供給される平均電流Ｉ３は、
Ｉ３＝（Ｉ２×Ｄｕ１）／２ ・・・・・（１）
となる。
【００２３】
一方、ばらつきのある実際の使用状態では、ＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比をＤｕ２とすると、光源部３に供給される平均電流Ｉ４は、
Ｉ４＝（Ｉ１×Ｄｕ２）／２ ・・・・・（２）
となる。そして、これらの平均電流Ｉ３，Ｉ４がＩ３≒Ｉ４となるようにデューティ比Ｄｕ２を調整することで、光源部３に供給される平均電流を理想状態の平均電流に近づけることができる。以下、デューティ比Ｄｕ２を求める手順について説明する。
【００２４】
例えば、点灯装置Ａの生産工程における作業者がデューティ比を調整する工程において、光源部３の代わりに抵抗値Ｒｂの抵抗器Ｒ２を点灯部１の出力端間に接続し（図１（ｂ）参照）、制御部２の動作モードをデューティ比を調整するモードに切り替えると、調光器７から任意の調光信号が出力される。ＰＷＭ信号出力部２２ａは、上記任意の調光信号に応じて予め設定されるデューティ比Ｄｕ１のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１から想定されるコンデンサＣ２の両端平均電圧Ｖｃ１を算出し、記憶部２２ｃに記憶させる。具体的には、ばらつきのない理想状態では抵抗器Ｒ２に供給される平均電流がＩ３であることから、想定されるコンデンサＣ２の両端平均電圧Ｖｃ１は、
Ｖｃ１＝Ｉ３×Ｒｂ＝（Ｉ２×Ｄｕ１×Ｒｂ）／２ ・・・・・（３）
となる。
【００２５】
一方、電圧検出・演算部２２ｂで実際に検出されるコンデンサＣ２の両端平均電圧Ｖｃ２は、抵抗器Ｒ２に供給される平均電流がＩ４であることから、
Ｖｃ２＝Ｉ４×Ｒｂ＝（Ｉ１×Ｄｕ２×Ｒｂ）／２ ・・・・・（４）
となる。
【００２６】
そして、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、上記（３），（４）式より求められる両端平均電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の電圧差が予め設定された所定範囲内に収まるようにＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ２を調整する。一例として、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、Ｖｃ１≒Ｖｃ２となるようなデューティ比Ｄｕ２（＝（Ｉ２／Ｉ１）×Ｄｕ１）を導き出し、このデューティ比Ｄｕ２を記憶部２２ｃに記憶させる。ここに本例では、調整後のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ２を調整値としている。なお、調整値を求めた後は制御部２の動作モードが通常の点灯モードに切り替えられる。
【００２７】
ここで、図３は点灯装置Ａの調光率とデューティ比との関係を示すグラフであり、図３中の破線ｂはばらつきのない理想状態を示し、実線ｃは実際の使用状態を示している。このグラフによれば、調光率が同じ場合、実際の使用状態でのデューティ比のほうが理想状態でのデューティ比よりも小さくなることが分かる。また、実際の使用状態でのデューティ比はＤｕ２＝（Ｉ２／Ｉ１）×Ｄｕ１であり、Ｉ１＞Ｉ２の関係にあることからもデューティ比Ｄｕ２がデューティ比Ｄｕ１よりも小さくなることが分かる。すなわち、実際の使用状態でのオン期間Ｔ２は理想状態でのオン期間Ｔ１よりも小さくなる（図２参照）。
【００２８】
而して、デューティ比が調整された点灯装置Ａの点灯部１の出力端間に光源部３を接続した状態では、調光器７から上記任意の調光信号が出力されると、ＰＷＭ信号出力部２２ａは、上記任意の調光信号に応じて予め設定されるデューティ比Ｄｕ１のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１ではなく、調整後のデューティ比Ｄｕ２のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１を出力する。その結果、光源部３に供給される平均電流Ｉ４がばらつきのない理想状態における平均電流Ｉ３と略等しくなり、光源部３間の調光レベルのばらつきが小さくなる。
【００２９】
ところで、上述の実施例では調整後のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ２を調整値としているが、上記任意の調光信号に応じて予め設定されるＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ１と調整後のデューティ比Ｄｕ２との差（Ｄｕ２−Ｄｕ１）や、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比（（Ｄｕ２−Ｄｕ１）／Ｄｕ１）を調整値としてもよい。特に、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比は、ばらつきのない理想状態に対する誤差の割合であり、点灯装置Ａの調光範囲における全ての調光信号が同じ割合の誤差を有している。したがって、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比を調整値とした場合には、調光信号に応じて予め設定されるデューティ比に上記誤差分を増減させることにより、上記調光範囲における全ての調光信号に対して平均電流のばらつきを調整することができる。
【００３０】
而して本実施形態によれば、光源部３の代わりに抵抗値Ｒｂの抵抗器Ｒ２を点灯部１の出力端間に接続し、且つ、点灯装置Ａの調光範囲における任意の調光信号を与えた際に電圧検出・演算部２２ｂが抵抗器Ｒ２による電圧降下を出力電圧として検出した検出値と、上記任意の調光信号に応じて予め設定されるデューティ比Ｄｕ１のＰＷＭ信号Ｓｉｇ１から想定される電圧降下との差が所定範囲内に収まるようにＰＷＭ信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕ２を調整することで、各点灯装置Ａ間の部品による平均電流のばらつきや検出遅れによる平均電流のばらつきを小さくすることができ、その結果、光源部３間の調光レベルを略同じ値に調整することができる。特に、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比（（Ｄｕ２−Ｄｕ１）／Ｄｕ１）を調整値とした場合には、上記調光範囲内における全て調光信号に対して平均電流のばらつきを調整することができる。また、従来例のように可変抵抗器などを用いてオフセット電圧を調整しなくてもいいので、平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整することができる。
【００３１】
なお本実施形態では、記憶部２２ｃに予め記憶させたデータテーブルに基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を決定しているが、例えば記憶部２２ｃに計算式を記憶させておき、この計算式からデューティ比を算出するようにしてもよい。また本実施形態では、３つの発光ダイオード３１を用いているが、１つ、２つ又は４つ以上の発光ダイオード３１で光源部３を構成してもよく、また発光ダイオード３１を直列に接続するのではなく並列に接続して光源部３を構成してもよい。さらに本実施形態では、光源部３の発光源として発光ダイオード３１を用いているが、例えば有機ＥＬ素子などの他の固体発光素子を用いて光源部３を構成してもよい。また本実施形態では、コンデンサＣ２の両端平均電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が略等しくなるデューティ比Ｄｕ２を算出しているが、両端平均電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の差が所定範囲内に収まっていればよく、本実施形態に限定されるものではない。さらに、光源部３の代わりに点灯部１の出力端間に接続される抵抗器の抵抗値は本実施形態に限定されるものではなく、任意の値でよい。
【００３２】
（実施形態２）
点灯装置Ａの実施形態２について説明する。実施形態１では、デューティ比Ｄｕ１，Ｄｕ２の比（（Ｄｕ２−Ｄｕ１）／Ｄｕ１）を調整値とすることで、上記調光範囲における全ての調光信号に対して平均電流のばらつきを調整することができた。しかしながら、上記調光範囲における調光下限では平均電流が極めて小さく、しかもピーク電流のばらつきだけでなくコンデンサＣ２の漏れ電流等の影響も無視できないことから、調整が十分ではなかった。そこで本実施形態では、上記調光範囲を、調光下限を含む第１の区間と調光下限を含まない第２の区間とに分け、それぞれの区間における任意の調光信号を用いて各区間毎に調整値を求めている。なお、調光下限を含む第１の区間の調整値を求める際には、第２の区間の調整値を求める際に点灯部１の出力端間に接続される抵抗器よりも抵抗値の大きい抵抗器が点灯部１の出力端間に接続される。それ以外の構成は実施形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００３３】
その結果、調光下限を含む第１の区間では、この区間内の任意の調光信号を用いて調整値を求めており、ピーク電流のばらつきだけでなくコンデンサＣ２の漏れ電流等の影響も考慮されるので、調光下限においても平均電流のばらつきを小さくすることができる。また、調光下限を含まない第２の区間においても、この区間内の任意の調光信号を用いて調整値を求めており、求めた調整値を用いることでこの区間内の全ての調光信号に対して平均電流のばらつきを小さくすることができる。
【００３４】
なお本実施形態では、上記調光範囲を２つの区間に分けているが、何れかの区間に調光下限が含まれるようになっていればよく、３つ以上の区間に分けてもよい。
【００３５】
（実施形態３）
上述の実施形態１，２で説明した点灯装置Ａを用いた照明システムの実施形態を図４に基づいて説明する。本実施形態の照明システムは、図４に示すように、１つの調光器７と、複数（図４では３つ）の点灯装置Ａとを備え、各点灯装置Ａに対して調光器７から同一の調光信号が入力されるようになっている。そして本実施形態では、上述の実施形態１，２で説明した点灯装置Ａを用いているため、同一の調光信号に対する点灯装置Ａ間の平均電流のばらつきを容易に且つ正確に調整することができる。
【００３６】
なお本実施形態では、１つの調光器７に対して３つの点灯装置Ａを接続しているが、２つ又は４つ以上の点灯装置Ａを調光器７に接続してもよく、本実施形態に限定されない。
【符号の説明】
【００３７】
１ 点灯部
２ 制御部
３ 光源部
２２ｂ 電圧検出・演算部（電圧検出部）
２２ｃ 記憶部
Ｒ２ 抵抗器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの固体発光素子を具備した光源部と、
電源部から直流電圧が入力されて前記光源部に点灯電力を供給する点灯部と、
前記点灯部を制御する制御部とを備え、
前記点灯部は、インダクタ及びスイッチング素子の直列回路と、前記スイッチング素子のオフ期間において前記光源部に前記インダクタの蓄積エネルギーを回生させるダイオードとを有し、
前記制御部は、前記点灯部の出力電圧を検出する電圧検出部と、外部から入力される調光信号及び前記電圧検出部の検出電圧に応じて予め設定又は算出されたデューティ比のＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部と、前記ＰＷＭ信号のオン期間において前記スイッチング素子を前記ＰＷＭ信号の周波数よりも高い周波数で駆動させる信号発生部と、記憶部とを有し、
前記スイッチング素子は、前記ＰＷＭ信号のオン期間において前記スイッチング素子に流れる電流が所定値に達するとオフにされ、前記スイッチング素子がオフにされた後に前記インダクタの回生電流が略ゼロに達するとオンにされ、
前記制御部は、前記光源部の代わりに任意の抵抗値の抵抗器を前記点灯部に接続し、且つ、調光範囲における任意の調光信号を与えた際に前記電圧検出部が前記抵抗器による電圧降下を出力電圧として検出した検出値と、前記任意の調光信号に応じて予め設定又は算出されたデューティ比のＰＷＭ信号から想定される電圧降下とを比較し、その差が所定範囲内に収まるように前記ＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、調整後の前記ＰＷＭ信号のデューティ比、調整前後の前記ＰＷＭ信号のデューティ比の差、又は調整前後の前記ＰＷＭ信号のデューティ比の比を調整値として前記記憶部に記憶させることを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記ＰＷＭ信号出力部は、前記記憶部に記憶させた前記調整値を前記調光範囲における他の調光信号に対応する前記ＰＷＭ信号に対しても適用し、調整後の前記ＰＷＭ信号を出力することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記調光範囲は複数の区間に分割されており、前記制御部は、前記各区間における任意の調光信号を用いて前記各区間毎に前記調整値を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の点灯装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の点灯装置を複数備えていることを特徴とする照明システム。
【請求項１】
少なくとも１つの固体発光素子を具備した光源部と、
電源部から直流電圧が入力されて前記光源部に点灯電力を供給する点灯部と、
前記点灯部を制御する制御部とを備え、
前記点灯部は、インダクタ及びスイッチング素子の直列回路と、前記スイッチング素子のオフ期間において前記光源部に前記インダクタの蓄積エネルギーを回生させるダイオードとを有し、
前記制御部は、前記点灯部の出力電圧を検出する電圧検出部と、外部から入力される調光信号及び前記電圧検出部の検出電圧に応じて予め設定又は算出されたデューティ比のＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部と、前記ＰＷＭ信号のオン期間において前記スイッチング素子を前記ＰＷＭ信号の周波数よりも高い周波数で駆動させる信号発生部と、記憶部とを有し、
前記スイッチング素子は、前記ＰＷＭ信号のオン期間において前記スイッチング素子に流れる電流が所定値に達するとオフにされ、前記スイッチング素子がオフにされた後に前記インダクタの回生電流が略ゼロに達するとオンにされ、
前記制御部は、前記光源部の代わりに任意の抵抗値の抵抗器を前記点灯部に接続し、且つ、調光範囲における任意の調光信号を与えた際に前記電圧検出部が前記抵抗器による電圧降下を出力電圧として検出した検出値と、前記任意の調光信号に応じて予め設定又は算出されたデューティ比のＰＷＭ信号から想定される電圧降下とを比較し、その差が所定範囲内に収まるように前記ＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、調整後の前記ＰＷＭ信号のデューティ比、調整前後の前記ＰＷＭ信号のデューティ比の差、又は調整前後の前記ＰＷＭ信号のデューティ比の比を調整値として前記記憶部に記憶させることを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記ＰＷＭ信号出力部は、前記記憶部に記憶させた前記調整値を前記調光範囲における他の調光信号に対応する前記ＰＷＭ信号に対しても適用し、調整後の前記ＰＷＭ信号を出力することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記調光範囲は複数の区間に分割されており、前記制御部は、前記各区間における任意の調光信号を用いて前記各区間毎に前記調整値を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の点灯装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の点灯装置を複数備えていることを特徴とする照明システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１０９９７９（Ｐ２０１３−１０９９７９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４５３６（Ｐ２０１１−２５４５３６）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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