発光体制御回路とこれを用いるＬＥＤランプ、および発光体の輝度調整方法
【課題】交流信号によって輝度を調整することのできる発光体制御回路を用いたＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】ブリッジ整流器３１は交流信号を受信し、整流し、導通角度を有する入力信号ＶＩＮを出力する。制御器３３１を構成する調光回路３３０は、導通角度を有する入力信号ＶＩＮを受信し、入力信号ＶＩＮの大きさに関わらず、変換後の直流信号が入力信号ＶＩＮと同一の導通角度を有するように、入力信号ＶＩＮを直流信号に変換する。そして、変換後の直流信号に基づいてＬＥＤ回路３５を通る電流を制御することによってＬＥＤの輝度を決める。これにより、発光体制御回路は、交流信号によってＬＥＤの輝度を調整することができる。
【解決手段】ブリッジ整流器３１は交流信号を受信し、整流し、導通角度を有する入力信号ＶＩＮを出力する。制御器３３１を構成する調光回路３３０は、導通角度を有する入力信号ＶＩＮを受信し、入力信号ＶＩＮの大きさに関わらず、変換後の直流信号が入力信号ＶＩＮと同一の導通角度を有するように、入力信号ＶＩＮを直流信号に変換する。そして、変換後の直流信号に基づいてＬＥＤ回路３５を通る電流を制御することによってＬＥＤの輝度を決める。これにより、発光体制御回路は、交流信号によってＬＥＤの輝度を調整することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光体に用いられる発光体制御回路に関する。また、発光体の輝度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第７３５８６７９号により掲示されるＬＥＤランプの構造は、図１に示すとおりである。建築物内の冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp , ＣＣＦＬ)ために設計されたソケットシェルに直接装着でき、本来のソケットシェルの構造を変更する必要がないことが特徴である。しかし、輝度を制御する場合、本来ＣＣＦＬランプのために設計された輝度制御機制を採用することはできない。図２に示すように、ＣＣＦＬランプの輝度を制御する場合、産業上よく採用されている方法は、双方向サイリスタ(Tri-electro AC Switch, ＴＲＩＡＣ)を介して交流電流入力の導通角度(turn on angle)を変えることによって異なる入力電圧を獲得する方法である。図２に示すように、交流信号２０１をＴＲＩＡＣ信号２０９に変換し、変換後のＴＲＩＡＣ信号２０９の導通角度αを調整することが可能である。
【０００３】
しかし、ＬＥＤに応用する場合、交流信号によって直接輝度を制御することはできないため、図１に示すように、米国特許第７３５８６７９号により開示された回路は、整流器１１によって交流信号を直流信号に変換する。そののち直流信号は低域通過フィルター(Low Pass Filter, ＬＰＦ)１２および直流電圧変換器(DC Converter)１５を通過し、ＬＥＤ回路１５に対応できる直流信号に変換される。続いて図１に示す調整回路１４を用い、直流信号に基づいて輝度を調整することが可能である。言い換えれば、米国特許第７３５８６７９号により開示された回路は、交流信号を変えることによってはＬＥＤランプの輝度を調整することができず、調整回路１４の制御によってＬＥＤランプの輝度を調整しなければならない。実際に使用する場合、交流電流制御スイッチおよびＬＥＤランプが二箇所に別々に配置される（例えば前者が壁に、後者が天井に配置される）時、調整回路１４の電線を交流電流制御スイッチ付近に配線する必要があるため、施工が複雑になるという問題がある。
【０００４】
また米国特許第７３５８６７９号が開示した応用回路のうちの直流電圧変換器は、すべて昇圧または降圧変換器であるが、昇圧変換器および降圧変換器は交流信号処理に対応しきれないという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７３５８６７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の目的は、交流信号によって輝度を調整する発光体制御回路を提供することである。
本発明の第２の目的は、交流信号によって輝度を調整するＬＥＤランプを提供することである。
本発明の第３の目的は、交流信号によって発光体の輝度を調整する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１および３に記載の発明によると、ＬＥＤランプは、整流器、直流電圧変換器およびＬＥＤ回路を備える。整流器は、交流電圧を受信し、整流し、整流された電圧を生成する。直流電圧変換器は整流された電圧に基づいて出力電圧を供給する。ＬＥＤ回路は出力電圧に接続される。直流電圧変換器は調光回路を有する。
【０００８】
請求項１に記載の発明によると、調光回路は、ＬＥＤ回路を通る電流を制御し、かつ信号変換回路、デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路および電流制御回路を有する。
信号変換回路は、導通角度を有する入力信号を受信し、入力信号の大きさに関わらず、変換後の直流信号が入力信号と同一の導通角度を有するように、入力信号を直流信号に変換する。直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路は、直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する。電流制御回路は、生成された電圧に基づいてＬＥＤ回路を通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を決める。
これにより、ＬＥＤランプは、交流電圧によって輝度を調整することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によると、調光回路はＬＥＤ回路を通る電流を制御し、かつ信号変換回路、平均回路および電流制御回路を有する。
信号変換回路は、導通角度を有する入力信号を受信し、入力信号の大きさに関わらず、変換後の直流信号が入力信号と同一の導通角度を有するように、入力信号を直流信号に変換する。平均回路は直流信号の平均値を出力する。電流制御回路は、直流信号の平均値に基づいてＬＥＤ回路を通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を決める。
これにより、ＬＥＤランプは、交流電圧によって輝度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術のＬＥＤランプ内を示す模式図である。
【図２】従来技術において交流信号が導通角度を有するＴＲＩＡＣ信号に変換された状態を示す波形図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるＬＥＤランプを示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【図５Ａ】図４の発光体制御系統においてＬＥＤ回路３５の一端を接地する場合の、直流電圧変換器３３の具体的な一実施形態を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ａの他の具体的な一実施形態を示す模式図である。
【図５Ｃ】図５Ａの他の具体的な一実施形態を示す模式図である。
【図５Ｄ】図４の発光体制御系統において、直流電圧変換器３３に同調昇圧回路を構成した実施形態の回路図である。
【図６Ａ】図４の発光体制御系統において、調光回路３３０の入力信号ＶＩＮとして生成可能な波形の例を示す波形図である。
【図６Ｂ】図６Ａの他の波形の例を示す波形図である。
【図６Ｃ】図６Ａの他の波形の例を示す波形図である。
【図７】本発明の第１実施形態による発光体制御回路の調光回路３３０を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態による発光体制御回路の調光回路３３０の具体的な実施形態を示す回路図である。
【図９Ａ】図８の調光回路３３０に入力される入力信号ＶＩＮとして利用可能な二つの入力信号ＶＩＮ１およびＶＩＮ２を示す波形図である。
【図９Ｂ】図８の調光回路３３０において、入力信号ＶＩＮが演算増幅器ＯＰ１によって処理された後、接点Ａの箇所に生成する波形を示す波形図である。
【図９Ｃ】図１０の調光回路３３０において、入力信号ＶＩＮが信号変換回路３３０１によって処理された後、生成可能な波形の例を示す波形図である。
【図９Ｄ】図９Ｃの他の波形の例を示す波形図である。
【図９Ｅ】図９Ｃの他の波形の例を示す波形図である。
【図９Ｆ】図９Ｃの他の波形の例を示す波形図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による発光体制御回路の調光回路３３０を示す模式図である。
【図１１】交流信号によって導通角度を有する入力信号ＶＩＮを直接獲得可能である、本発明の第３実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【図１２】図１１の別表現である、本発明の第３実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【図１３】図１１および図１２において、変圧器２８の一実施形態を示す模式図である。
【図１４】変圧器２８、ブリッジ整流器３１および低域通過フィルター３２の代わりに交流直流電圧変換器２９を採用する、本発明の第４実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【図１５】図１４の別表現である、本発明の第４実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図３に示すように、本発明の基本概念は直流電圧変換器３３によって輝度調整信号を受信し、交流信号によって輝度を調整することである。そのため、図１に示す調整回路１４によって輝度を調整する従来技術と比べ、本発明の回路は比較的簡単である。
【００１２】
以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図４に示すように、本発明の第１実施形態は、予めＬＥＤランプの外部のＴＲＩＡＣユニット２６を介して交流電流を処理し、変圧器２８によって電圧変換を行い、そののちＬＥＤランプ内のブリッジ整流器３１によって整流を行なう方法を採用することが可能である。あるいは、変圧器２８およびＴＲＩＡＣユニット２６をＬＥＤランプの内部に配置してもよい。実際の使用状況では、交流電流制御スイッチおよびＬＥＤランプが二箇所に別々に配置される（例えば前者が壁に、後者が天井に配置される）場合、輝度を容易に調整するためにＴＲＩＡＣユニット２６を交流電流制御スイッチ付近に配置してもよい。
【００１３】
ブリッジ整流器３１はフルブリッジ式またはハーフブリッジ式整流器である。整流されて生成した電圧は低域通過フィルター３２を通過した後、直流電圧変圧器３３に入力される。低域通過フィルター３２はダイオードとコンデンサーとを直列に接続する回路により構成することが可能である。ブリッジ整流器３１はダイオードを有するため、低域通過フィルター３２はダイオードを使わず、コンデンサーのみから構成することも可能である。上述したブリッジ整流器３１および低域通過フィルター３２の一例は、米国臨時申請案ＵＳ６１／１９２６１０の図５を参照することができる。
【００１４】
直流電圧変換器３３は電圧Ｖｉを受信し、出力電圧Ｖｏに変換する。図４では、ＬＥＤ回路３５は、入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏとの間に接続される。（請求項１４）
これはＬＥＤ回路３５に必要な駆動電圧と入力電圧Ｖｉとの間には必ずしも一定の相対的な大小関係があるとは限らないためである。例えば、製品の機能および輝度によってＬＥＤ回路３５に接続されるＬＥＤの数が異なるため、ＬＥＤ回路３５に必要な駆動電圧は入力電圧Ｖｉより大きい場合も小さい場合もありえる。ＬＥＤ回路３５が出力電圧Ｖｏと接地との間に接続される場合、ＬＥＤ回路の駆動電圧がＶｏとなる。直流電圧変換器３３が昇圧回路を構築する場合、Ｖｏ＜Ｖｉという状況に応じることができない。一方、直流電圧変換器３３が降圧回路を構築する場合、Ｖｏ＞Ｖｉという状況に応じることができない。
【００１５】
図４に示す実施形態において、ＬＥＤ回路３５の駆動電圧は（Ｖｏ−Ｖｉ）であり、入力電圧Ｖｉより大きい場合も小さい場合もありえ、いずれの場合も直流電圧変換器３３に昇圧回路を使用しさえすれば対応できる。言い換えれば、ＬＥＤ回路３５を入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏとの間に接続することによって、昇圧回路を構築した直流電圧変換器３３に昇降圧機能を持たせることが可能である。
【００１６】
さらに、図５Ａから図５Ｃに示すように、ＬＥＤ回路３５を出力電圧Ｖｏと接地との間に接続する場合において、ＬＥＤ回路３５の駆動電圧と入力電圧Ｖｉとの関係に基づいて、あるいは関係なく、直流電圧変換器３３に昇圧回路、降圧回路または昇降圧回路のいずれかを構築することは、本発明の請求範囲に属するものである。
【００１７】
さらにまた、図４では直流電圧変換器３３は同調昇圧回路を構築するものではなく、主に制御器３３１、パワートランジスタ３３２、インダクタＬおよびダイオード３３３を備え、制御器３３１によってパワートランジスタ３３２を制御し、インダクタＬとダイオード３３３の作用によって入力電圧Ｖｉを出力電圧Ｖｏに変換する。それに対し、図５Ｄに示すように、ダイオード３３３をパワートランジスタ３３４に取り替えることによって同調昇圧が可能な直流電圧変換器３３を構成することも本発明の請求範囲に属するものである。
【００１８】
また、単独の集積回路から直流電圧変換器３３を構成するか、あるいは直流電圧変換器３３と別のユニットとを統合することが可能である。またパワートランジスタ３３２またはパワートランジスタ３３２、３３４を直流電圧変換器３３内に統合することも可能である。また、図４に示す抵抗ＲｃｓはＬＥＤ回路３５を通る電流を測定することによってフィードバック制御するために配置される。
【００１９】
制御器３３１に調光回路３３０を有することが本発明の重要な特徴の一つである。調光回路３３０は導通角度αを有する信号（例えば図４に示す鮫のひれ状の信号）ＶＩＮを受信し、導通角度αに基づいて輝度を調整する。
調光回路３３０の受信できる信号の波形は図４に示す波形に限らない。図６Ａから図６Ｃに示すように、交流電流がＴＲＩＡＣユニット２６によって処理され、ブリッジ整流器３１がフルブリッジ式である場合、生成する信号は図６Ａに示すとおりである。交流電流がＴＲＩＡＣユニット２６によって処理され、ブリッジ整流器３１がハーフブリッジ式である場合、生成する信号は図６Ｂに示すとおりである。交流電流がＴＲＩＡＣユニット２６の処理を受けず、ブリッジ整流器３１がハーフブリッジ式である場合、生成する信号は図６Ｃに示すとおりである。
【００２０】
調光回路３３０は上述した任意の波形の信号を受信し、導通角度αに基づいてＬＥＤランプの輝度を決めることが可能である。言い換えれば、交流信号端に交流信号の導通角度αを変えることによってＬＥＤランプの輝度を決めることが可能である。実際に使用する際は、輝度を容易に調整するために交流電流制御スイッチとＬＥＤランプを二箇所に別々に配置し、導通角度αの調整に用いるユニットを交流電流制御スイッチ付近に配置することが可能である。
【００２１】
調光回路３３０の内部の構造は図７に示すように信号変換回路３３０１と、デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２と、電流制御回路３３０３とを有する。
信号変換回路３３０１は、入力信号ＶＩＮの導通角度αを取り、かつ導通角度αを有する入力信号ＶＩＮを受信し、導通角度αと相関関係がある直流信号に変換する。直流信号のデューティサイクルＤ％は導通角度αと相関関係がある。デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２は、直流信号のデューティサイクルＤ％に基づいて電圧を生成する。電流制御回路３３０３は、生成された電圧に基づいてＬＥＤを通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を調整する。
【００２２】
図８に示すのは、調光回路３３０の一つの具体的な実施形態である。図４において、交流電流は先にＴＲＩＡＣユニット２６によって処理され、ブリッジ整流器３１はフルブリッジ式であるとする。
信号変換回路３３０１は演算増幅器（オペアンプ）ＯＰ１から構成される。演算増幅器ＯＰ１の一つの入力端（＋）は入力信号ＶＩＮを受信する。別の一つの入力端（−）は演算増幅器ＯＰ１自身の出力端に接続される。
演算増幅器ＯＰ１の駆動電圧は任意の数値にすることが可能であり、説明の便をはかるため、１．２Ｖであるとする。図８に示すように、演算増幅器ＯＰ１は入力信号ＶＩＮ（例えば図６Ａに示す鮫のひれ状の信号）を受信する。
図９Ａに示すように、鮫のひれ状の信号は、交流電源の異なる電圧規格（例えば１１０Ｖおよび２２０Ｖの電力規格）または変圧器２８の電圧変換率などの原因により電圧レベルが異なるＶＩＮ１、ＶＩＮ２として生成する場合がある。しかし、後述の説明により、交流電圧レベルが異なっても調光機能に影響を与えることがない。
【００２３】
演算増幅器ＯＰ１は入力信号ＶＩＮを受信した後、出力端（接点Ａ）に図９Ｂに示す方形波信号を生成する。方形波信号は振幅が演算増幅器ＯＰ１の駆動電圧に等しい。デューティサイクルＤ％、信号ＶＩＮの導通角度α、周期Ｔの関係は下式にて示される。
Ｄ％＝α／Ｔ
【００２４】
デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２は抵抗Ｒ３３０とコンデンサーＣ３３０を直列に接続したＲＣ回路から構成することができる。抵抗Ｒ３３０の一端は信号変換回路３３０１の出力端に接続され、抵抗Ｒ３３０の他端はコンデンサーＣ３３０に接続される。
デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２は、接点ＢにおいてデューティサイクルＤ％に比例する１．２Ｖ＊Ｄ％の直流電圧を生成する。
【００２５】
電源回路３３０３は演算増幅器ＯＰ２、トランジスタＢＪＴおよび抵抗Ｒから構成される。演算増幅器ＯＰ２の一つの入力端（＋）は、デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２の出力端に接続され、別の一つの入力端（−）はトランジスタＢＪＴの第二端（エミッタ）に接続される。また、トランジスタＢＪＴの第二端（エミッタ）に抵抗が接続される。演算増幅器ＯＰ２の出力端はトランジスタＢＪＴの第一端（ベース）を制御することによってトランジスタＢＪＴを通る電流を決める。
電源回路３３０３は参考電圧が１．２Ｖ＊Ｄ％であり、かつＬＥＤを通る電流を（１．２Ｖ＊Ｄ％）／Ｒに比例させる。言い換えれば、交流信号端に導通角度αを調整することによってＬＥＤの輝度を調整することが可能である。なお、図８に示すトランジスタＢＪＴはバイポーラトランジスタであるが、バイポーラトランジスタをＭＯＳトランジスタに取り替えることも可能である。
【００２６】
制御器３３１が集積回路である場合、コンデンサーＣ３３０の電気容量値によってコンデンサー３３０を集積回路の外部に配置するか、あるいはコンデンサーＣ３３０を集積回路の内部に配置することを決めることが可能である。
【００２７】
上述の構成により、本発明は、従来技術と比べて、交流信号によって直接輝度を調整することが可能なだけでなく、回路に複雑な調整回路１４を使用する必要がなく、制御器３３１中に演算増幅器ＯＰ１およびデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路（ＲＣ回路）３３０２を増設すればよい。
かつ、ＬＥＤの輝度はデューティサイクルＤ％、即ち入力信号ＶＩＮの導通角度αのみに関係があり、最初の交流電圧レベルとは関係がない。そのため、制御器３３１は様々な交流電圧環境に適用し、不安定な給電によって生じる電圧変化に耐え、かつＬＥＤランプの輝度に影響を与えないだけでなく、ちらつき現象を排除することが可能である。この点についても、本発明は従来技術よりも優れる。
【００２８】
図８、図９Ａおよび図９Ｂに示すのは実施可能な一例に過ぎない。本発明の思想では、導通角度αを有する入力信号ＶＩＮは方形波に変換されるとは限らず、導通角度αと相関関係がある直流信号に変換されさえすればよい。例えば信号変換回路３３０１は入力信号ＶＩＮを図９Ｃから図９Ｆに示すように変換するかあるいは別の任意の波形に変換することが可能である。
【００２９】
（第２実施形態）
本発明の別の実施形態として、例えば信号変換回路３３０１によって生成された直流信号のデューティサイクルＤ％が明確ではない場合などは、図１０に示すように、平均回路３３０４によって直流信号の平均値を取れば同様に導通角度αによってＬＥＤの輝度を制御する機能を達成することが可能である。
ここで、平均回路３３０４は、抵抗とコンデンサーを直列に接続したＲＣ回路から構成することができる。抵抗の一端は信号変換回路３３０１の出力端に接続され、抵抗の他端はコンデンサーに接続される。
【００３０】
（第３実施形態）
上述の第１、第２実施形態では、導通角度αを有する入力信号ＶＩＮを図４に示すブリッジ整流器３１の出力によって獲得した。
しかし、必ずしもブリッジ整流器３１によって出力される方法に限らず、交流信号によって直接獲得することも可能である。
すなわち、本発明の第３実施形態によるＬＥＤランプは、図１１に示すように、ＴＲＩＡＣユニット２６によって処理された交流信号を、光接続方式を介して入力信号ＶＩＮに変換することが可能である。また、図１２に示すように、交流信号を変圧器２８によって変圧する際、調光回路３３０の入力信号ＶＩＮと入力電圧Ｖｉを分離させることが可能である。例えば、図１３に示す構造の変圧器２８を用い、上方の二次コイルから入力信号ＶＩＮを生成し、下方の二次コイルによって電力を取って信号入力電圧Ｖｉを生成することが可能である。なお、上方の二次コイルの巻き数が相対的に少ない。
【００３１】
（第４実施形態）
また本発明の第４実施形態によるＬＥＤランプは、交流信号によって導通角度αを有する信号を直接獲得できるため、図１４および図１５に示すように変圧器２８、ブリッジ整流器３１および低域通過フィルター３２の代わりに交流直流電圧変換器２９を使用することが可能である。
【００３２】
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１１：整流器、 １２：低域通過フィルター、 １３：直流電圧変換器、 １４：調整回路、 １５：ＬＥＤ回路、 ２０１：交流信号、 ２０９：ＴＲＩＡＣ信号
２６：ＴＲＩＡＣユニット、 ２８：変圧器、 ２９：交流直流電圧変換器
３１：ブリッジ整流器、 ３２：低域通過フィルター（ＬＰＦ）、 ３３：直流電圧変換器、 ３３０：調光回路、 ３３０１：信号変換回路、 ３３０２：デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路、 ３３０３：電流制御回路（電源回路）、 ３３０４：平均回路、 ３３１：制御器、 ３３２：パワートランジスタ、 ３３３：ダイオード、 ３３４：パワートランジスタ、 ３５：ＬＥＤ回路、 ３６：整流器
ＢＪＴ：トランジスタ、 Ｃ：コンデンサー、 Ｃ３３０：コンデンサー、 Ｌ：インダクタ、 ＯＰ１：演算増幅器、 ＯＰ２：演算増幅器、 Ｒ：抵抗、 Ｒｃｓ：抵抗、 Ｒ３３０：抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光体に用いられる発光体制御回路に関する。また、発光体の輝度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第７３５８６７９号により掲示されるＬＥＤランプの構造は、図１に示すとおりである。建築物内の冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp , ＣＣＦＬ)ために設計されたソケットシェルに直接装着でき、本来のソケットシェルの構造を変更する必要がないことが特徴である。しかし、輝度を制御する場合、本来ＣＣＦＬランプのために設計された輝度制御機制を採用することはできない。図２に示すように、ＣＣＦＬランプの輝度を制御する場合、産業上よく採用されている方法は、双方向サイリスタ(Tri-electro AC Switch, ＴＲＩＡＣ)を介して交流電流入力の導通角度(turn on angle)を変えることによって異なる入力電圧を獲得する方法である。図２に示すように、交流信号２０１をＴＲＩＡＣ信号２０９に変換し、変換後のＴＲＩＡＣ信号２０９の導通角度αを調整することが可能である。
【０００３】
しかし、ＬＥＤに応用する場合、交流信号によって直接輝度を制御することはできないため、図１に示すように、米国特許第７３５８６７９号により開示された回路は、整流器１１によって交流信号を直流信号に変換する。そののち直流信号は低域通過フィルター(Low Pass Filter, ＬＰＦ)１２および直流電圧変換器(DC Converter)１５を通過し、ＬＥＤ回路１５に対応できる直流信号に変換される。続いて図１に示す調整回路１４を用い、直流信号に基づいて輝度を調整することが可能である。言い換えれば、米国特許第７３５８６７９号により開示された回路は、交流信号を変えることによってはＬＥＤランプの輝度を調整することができず、調整回路１４の制御によってＬＥＤランプの輝度を調整しなければならない。実際に使用する場合、交流電流制御スイッチおよびＬＥＤランプが二箇所に別々に配置される（例えば前者が壁に、後者が天井に配置される）時、調整回路１４の電線を交流電流制御スイッチ付近に配線する必要があるため、施工が複雑になるという問題がある。
【０００４】
また米国特許第７３５８６７９号が開示した応用回路のうちの直流電圧変換器は、すべて昇圧または降圧変換器であるが、昇圧変換器および降圧変換器は交流信号処理に対応しきれないという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７３５８６７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の目的は、交流信号によって輝度を調整する発光体制御回路を提供することである。
本発明の第２の目的は、交流信号によって輝度を調整するＬＥＤランプを提供することである。
本発明の第３の目的は、交流信号によって発光体の輝度を調整する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１および３に記載の発明によると、ＬＥＤランプは、整流器、直流電圧変換器およびＬＥＤ回路を備える。整流器は、交流電圧を受信し、整流し、整流された電圧を生成する。直流電圧変換器は整流された電圧に基づいて出力電圧を供給する。ＬＥＤ回路は出力電圧に接続される。直流電圧変換器は調光回路を有する。
【０００８】
請求項１に記載の発明によると、調光回路は、ＬＥＤ回路を通る電流を制御し、かつ信号変換回路、デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路および電流制御回路を有する。
信号変換回路は、導通角度を有する入力信号を受信し、入力信号の大きさに関わらず、変換後の直流信号が入力信号と同一の導通角度を有するように、入力信号を直流信号に変換する。直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路は、直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する。電流制御回路は、生成された電圧に基づいてＬＥＤ回路を通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を決める。
これにより、ＬＥＤランプは、交流電圧によって輝度を調整することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によると、調光回路はＬＥＤ回路を通る電流を制御し、かつ信号変換回路、平均回路および電流制御回路を有する。
信号変換回路は、導通角度を有する入力信号を受信し、入力信号の大きさに関わらず、変換後の直流信号が入力信号と同一の導通角度を有するように、入力信号を直流信号に変換する。平均回路は直流信号の平均値を出力する。電流制御回路は、直流信号の平均値に基づいてＬＥＤ回路を通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を決める。
これにより、ＬＥＤランプは、交流電圧によって輝度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術のＬＥＤランプ内を示す模式図である。
【図２】従来技術において交流信号が導通角度を有するＴＲＩＡＣ信号に変換された状態を示す波形図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるＬＥＤランプを示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【図５Ａ】図４の発光体制御系統においてＬＥＤ回路３５の一端を接地する場合の、直流電圧変換器３３の具体的な一実施形態を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ａの他の具体的な一実施形態を示す模式図である。
【図５Ｃ】図５Ａの他の具体的な一実施形態を示す模式図である。
【図５Ｄ】図４の発光体制御系統において、直流電圧変換器３３に同調昇圧回路を構成した実施形態の回路図である。
【図６Ａ】図４の発光体制御系統において、調光回路３３０の入力信号ＶＩＮとして生成可能な波形の例を示す波形図である。
【図６Ｂ】図６Ａの他の波形の例を示す波形図である。
【図６Ｃ】図６Ａの他の波形の例を示す波形図である。
【図７】本発明の第１実施形態による発光体制御回路の調光回路３３０を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態による発光体制御回路の調光回路３３０の具体的な実施形態を示す回路図である。
【図９Ａ】図８の調光回路３３０に入力される入力信号ＶＩＮとして利用可能な二つの入力信号ＶＩＮ１およびＶＩＮ２を示す波形図である。
【図９Ｂ】図８の調光回路３３０において、入力信号ＶＩＮが演算増幅器ＯＰ１によって処理された後、接点Ａの箇所に生成する波形を示す波形図である。
【図９Ｃ】図１０の調光回路３３０において、入力信号ＶＩＮが信号変換回路３３０１によって処理された後、生成可能な波形の例を示す波形図である。
【図９Ｄ】図９Ｃの他の波形の例を示す波形図である。
【図９Ｅ】図９Ｃの他の波形の例を示す波形図である。
【図９Ｆ】図９Ｃの他の波形の例を示す波形図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による発光体制御回路の調光回路３３０を示す模式図である。
【図１１】交流信号によって導通角度を有する入力信号ＶＩＮを直接獲得可能である、本発明の第３実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【図１２】図１１の別表現である、本発明の第３実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【図１３】図１１および図１２において、変圧器２８の一実施形態を示す模式図である。
【図１４】変圧器２８、ブリッジ整流器３１および低域通過フィルター３２の代わりに交流直流電圧変換器２９を採用する、本発明の第４実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【図１５】図１４の別表現である、本発明の第４実施形態によるＬＥＤランプの発光体制御系統を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図３に示すように、本発明の基本概念は直流電圧変換器３３によって輝度調整信号を受信し、交流信号によって輝度を調整することである。そのため、図１に示す調整回路１４によって輝度を調整する従来技術と比べ、本発明の回路は比較的簡単である。
【００１２】
以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図４に示すように、本発明の第１実施形態は、予めＬＥＤランプの外部のＴＲＩＡＣユニット２６を介して交流電流を処理し、変圧器２８によって電圧変換を行い、そののちＬＥＤランプ内のブリッジ整流器３１によって整流を行なう方法を採用することが可能である。あるいは、変圧器２８およびＴＲＩＡＣユニット２６をＬＥＤランプの内部に配置してもよい。実際の使用状況では、交流電流制御スイッチおよびＬＥＤランプが二箇所に別々に配置される（例えば前者が壁に、後者が天井に配置される）場合、輝度を容易に調整するためにＴＲＩＡＣユニット２６を交流電流制御スイッチ付近に配置してもよい。
【００１３】
ブリッジ整流器３１はフルブリッジ式またはハーフブリッジ式整流器である。整流されて生成した電圧は低域通過フィルター３２を通過した後、直流電圧変圧器３３に入力される。低域通過フィルター３２はダイオードとコンデンサーとを直列に接続する回路により構成することが可能である。ブリッジ整流器３１はダイオードを有するため、低域通過フィルター３２はダイオードを使わず、コンデンサーのみから構成することも可能である。上述したブリッジ整流器３１および低域通過フィルター３２の一例は、米国臨時申請案ＵＳ６１／１９２６１０の図５を参照することができる。
【００１４】
直流電圧変換器３３は電圧Ｖｉを受信し、出力電圧Ｖｏに変換する。図４では、ＬＥＤ回路３５は、入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏとの間に接続される。（請求項１４）
これはＬＥＤ回路３５に必要な駆動電圧と入力電圧Ｖｉとの間には必ずしも一定の相対的な大小関係があるとは限らないためである。例えば、製品の機能および輝度によってＬＥＤ回路３５に接続されるＬＥＤの数が異なるため、ＬＥＤ回路３５に必要な駆動電圧は入力電圧Ｖｉより大きい場合も小さい場合もありえる。ＬＥＤ回路３５が出力電圧Ｖｏと接地との間に接続される場合、ＬＥＤ回路の駆動電圧がＶｏとなる。直流電圧変換器３３が昇圧回路を構築する場合、Ｖｏ＜Ｖｉという状況に応じることができない。一方、直流電圧変換器３３が降圧回路を構築する場合、Ｖｏ＞Ｖｉという状況に応じることができない。
【００１５】
図４に示す実施形態において、ＬＥＤ回路３５の駆動電圧は（Ｖｏ−Ｖｉ）であり、入力電圧Ｖｉより大きい場合も小さい場合もありえ、いずれの場合も直流電圧変換器３３に昇圧回路を使用しさえすれば対応できる。言い換えれば、ＬＥＤ回路３５を入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏとの間に接続することによって、昇圧回路を構築した直流電圧変換器３３に昇降圧機能を持たせることが可能である。
【００１６】
さらに、図５Ａから図５Ｃに示すように、ＬＥＤ回路３５を出力電圧Ｖｏと接地との間に接続する場合において、ＬＥＤ回路３５の駆動電圧と入力電圧Ｖｉとの関係に基づいて、あるいは関係なく、直流電圧変換器３３に昇圧回路、降圧回路または昇降圧回路のいずれかを構築することは、本発明の請求範囲に属するものである。
【００１７】
さらにまた、図４では直流電圧変換器３３は同調昇圧回路を構築するものではなく、主に制御器３３１、パワートランジスタ３３２、インダクタＬおよびダイオード３３３を備え、制御器３３１によってパワートランジスタ３３２を制御し、インダクタＬとダイオード３３３の作用によって入力電圧Ｖｉを出力電圧Ｖｏに変換する。それに対し、図５Ｄに示すように、ダイオード３３３をパワートランジスタ３３４に取り替えることによって同調昇圧が可能な直流電圧変換器３３を構成することも本発明の請求範囲に属するものである。
【００１８】
また、単独の集積回路から直流電圧変換器３３を構成するか、あるいは直流電圧変換器３３と別のユニットとを統合することが可能である。またパワートランジスタ３３２またはパワートランジスタ３３２、３３４を直流電圧変換器３３内に統合することも可能である。また、図４に示す抵抗ＲｃｓはＬＥＤ回路３５を通る電流を測定することによってフィードバック制御するために配置される。
【００１９】
制御器３３１に調光回路３３０を有することが本発明の重要な特徴の一つである。調光回路３３０は導通角度αを有する信号（例えば図４に示す鮫のひれ状の信号）ＶＩＮを受信し、導通角度αに基づいて輝度を調整する。
調光回路３３０の受信できる信号の波形は図４に示す波形に限らない。図６Ａから図６Ｃに示すように、交流電流がＴＲＩＡＣユニット２６によって処理され、ブリッジ整流器３１がフルブリッジ式である場合、生成する信号は図６Ａに示すとおりである。交流電流がＴＲＩＡＣユニット２６によって処理され、ブリッジ整流器３１がハーフブリッジ式である場合、生成する信号は図６Ｂに示すとおりである。交流電流がＴＲＩＡＣユニット２６の処理を受けず、ブリッジ整流器３１がハーフブリッジ式である場合、生成する信号は図６Ｃに示すとおりである。
【００２０】
調光回路３３０は上述した任意の波形の信号を受信し、導通角度αに基づいてＬＥＤランプの輝度を決めることが可能である。言い換えれば、交流信号端に交流信号の導通角度αを変えることによってＬＥＤランプの輝度を決めることが可能である。実際に使用する際は、輝度を容易に調整するために交流電流制御スイッチとＬＥＤランプを二箇所に別々に配置し、導通角度αの調整に用いるユニットを交流電流制御スイッチ付近に配置することが可能である。
【００２１】
調光回路３３０の内部の構造は図７に示すように信号変換回路３３０１と、デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２と、電流制御回路３３０３とを有する。
信号変換回路３３０１は、入力信号ＶＩＮの導通角度αを取り、かつ導通角度αを有する入力信号ＶＩＮを受信し、導通角度αと相関関係がある直流信号に変換する。直流信号のデューティサイクルＤ％は導通角度αと相関関係がある。デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２は、直流信号のデューティサイクルＤ％に基づいて電圧を生成する。電流制御回路３３０３は、生成された電圧に基づいてＬＥＤを通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を調整する。
【００２２】
図８に示すのは、調光回路３３０の一つの具体的な実施形態である。図４において、交流電流は先にＴＲＩＡＣユニット２６によって処理され、ブリッジ整流器３１はフルブリッジ式であるとする。
信号変換回路３３０１は演算増幅器（オペアンプ）ＯＰ１から構成される。演算増幅器ＯＰ１の一つの入力端（＋）は入力信号ＶＩＮを受信する。別の一つの入力端（−）は演算増幅器ＯＰ１自身の出力端に接続される。
演算増幅器ＯＰ１の駆動電圧は任意の数値にすることが可能であり、説明の便をはかるため、１．２Ｖであるとする。図８に示すように、演算増幅器ＯＰ１は入力信号ＶＩＮ（例えば図６Ａに示す鮫のひれ状の信号）を受信する。
図９Ａに示すように、鮫のひれ状の信号は、交流電源の異なる電圧規格（例えば１１０Ｖおよび２２０Ｖの電力規格）または変圧器２８の電圧変換率などの原因により電圧レベルが異なるＶＩＮ１、ＶＩＮ２として生成する場合がある。しかし、後述の説明により、交流電圧レベルが異なっても調光機能に影響を与えることがない。
【００２３】
演算増幅器ＯＰ１は入力信号ＶＩＮを受信した後、出力端（接点Ａ）に図９Ｂに示す方形波信号を生成する。方形波信号は振幅が演算増幅器ＯＰ１の駆動電圧に等しい。デューティサイクルＤ％、信号ＶＩＮの導通角度α、周期Ｔの関係は下式にて示される。
Ｄ％＝α／Ｔ
【００２４】
デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２は抵抗Ｒ３３０とコンデンサーＣ３３０を直列に接続したＲＣ回路から構成することができる。抵抗Ｒ３３０の一端は信号変換回路３３０１の出力端に接続され、抵抗Ｒ３３０の他端はコンデンサーＣ３３０に接続される。
デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２は、接点ＢにおいてデューティサイクルＤ％に比例する１．２Ｖ＊Ｄ％の直流電圧を生成する。
【００２５】
電源回路３３０３は演算増幅器ＯＰ２、トランジスタＢＪＴおよび抵抗Ｒから構成される。演算増幅器ＯＰ２の一つの入力端（＋）は、デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路３３０２の出力端に接続され、別の一つの入力端（−）はトランジスタＢＪＴの第二端（エミッタ）に接続される。また、トランジスタＢＪＴの第二端（エミッタ）に抵抗が接続される。演算増幅器ＯＰ２の出力端はトランジスタＢＪＴの第一端（ベース）を制御することによってトランジスタＢＪＴを通る電流を決める。
電源回路３３０３は参考電圧が１．２Ｖ＊Ｄ％であり、かつＬＥＤを通る電流を（１．２Ｖ＊Ｄ％）／Ｒに比例させる。言い換えれば、交流信号端に導通角度αを調整することによってＬＥＤの輝度を調整することが可能である。なお、図８に示すトランジスタＢＪＴはバイポーラトランジスタであるが、バイポーラトランジスタをＭＯＳトランジスタに取り替えることも可能である。
【００２６】
制御器３３１が集積回路である場合、コンデンサーＣ３３０の電気容量値によってコンデンサー３３０を集積回路の外部に配置するか、あるいはコンデンサーＣ３３０を集積回路の内部に配置することを決めることが可能である。
【００２７】
上述の構成により、本発明は、従来技術と比べて、交流信号によって直接輝度を調整することが可能なだけでなく、回路に複雑な調整回路１４を使用する必要がなく、制御器３３１中に演算増幅器ＯＰ１およびデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路（ＲＣ回路）３３０２を増設すればよい。
かつ、ＬＥＤの輝度はデューティサイクルＤ％、即ち入力信号ＶＩＮの導通角度αのみに関係があり、最初の交流電圧レベルとは関係がない。そのため、制御器３３１は様々な交流電圧環境に適用し、不安定な給電によって生じる電圧変化に耐え、かつＬＥＤランプの輝度に影響を与えないだけでなく、ちらつき現象を排除することが可能である。この点についても、本発明は従来技術よりも優れる。
【００２８】
図８、図９Ａおよび図９Ｂに示すのは実施可能な一例に過ぎない。本発明の思想では、導通角度αを有する入力信号ＶＩＮは方形波に変換されるとは限らず、導通角度αと相関関係がある直流信号に変換されさえすればよい。例えば信号変換回路３３０１は入力信号ＶＩＮを図９Ｃから図９Ｆに示すように変換するかあるいは別の任意の波形に変換することが可能である。
【００２９】
（第２実施形態）
本発明の別の実施形態として、例えば信号変換回路３３０１によって生成された直流信号のデューティサイクルＤ％が明確ではない場合などは、図１０に示すように、平均回路３３０４によって直流信号の平均値を取れば同様に導通角度αによってＬＥＤの輝度を制御する機能を達成することが可能である。
ここで、平均回路３３０４は、抵抗とコンデンサーを直列に接続したＲＣ回路から構成することができる。抵抗の一端は信号変換回路３３０１の出力端に接続され、抵抗の他端はコンデンサーに接続される。
【００３０】
（第３実施形態）
上述の第１、第２実施形態では、導通角度αを有する入力信号ＶＩＮを図４に示すブリッジ整流器３１の出力によって獲得した。
しかし、必ずしもブリッジ整流器３１によって出力される方法に限らず、交流信号によって直接獲得することも可能である。
すなわち、本発明の第３実施形態によるＬＥＤランプは、図１１に示すように、ＴＲＩＡＣユニット２６によって処理された交流信号を、光接続方式を介して入力信号ＶＩＮに変換することが可能である。また、図１２に示すように、交流信号を変圧器２８によって変圧する際、調光回路３３０の入力信号ＶＩＮと入力電圧Ｖｉを分離させることが可能である。例えば、図１３に示す構造の変圧器２８を用い、上方の二次コイルから入力信号ＶＩＮを生成し、下方の二次コイルによって電力を取って信号入力電圧Ｖｉを生成することが可能である。なお、上方の二次コイルの巻き数が相対的に少ない。
【００３１】
（第４実施形態）
また本発明の第４実施形態によるＬＥＤランプは、交流信号によって導通角度αを有する信号を直接獲得できるため、図１４および図１５に示すように変圧器２８、ブリッジ整流器３１および低域通過フィルター３２の代わりに交流直流電圧変換器２９を使用することが可能である。
【００３２】
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１１：整流器、 １２：低域通過フィルター、 １３：直流電圧変換器、 １４：調整回路、 １５：ＬＥＤ回路、 ２０１：交流信号、 ２０９：ＴＲＩＡＣ信号
２６：ＴＲＩＡＣユニット、 ２８：変圧器、 ２９：交流直流電圧変換器
３１：ブリッジ整流器、 ３２：低域通過フィルター（ＬＰＦ）、 ３３：直流電圧変換器、 ３３０：調光回路、 ３３０１：信号変換回路、 ３３０２：デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路、 ３３０３：電流制御回路（電源回路）、 ３３０４：平均回路、 ３３１：制御器、 ３３２：パワートランジスタ、 ３３３：ダイオード、 ３３４：パワートランジスタ、 ３５：ＬＥＤ回路、 ３６：整流器
ＢＪＴ：トランジスタ、 Ｃ：コンデンサー、 Ｃ３３０：コンデンサー、 Ｌ：インダクタ、 ＯＰ１：演算増幅器、 ＯＰ２：演算増幅器、 Ｒ：抵抗、 Ｒｃｓ：抵抗、 Ｒ３３０：抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を受信し、整流し、整流された電圧を生成する整流器と、
整流された電圧に基づいて出力電圧を供給する直流電圧変換器と、
前記出力電圧に接続されるＬＥＤ回路と、を備え、
前記直流電圧変換器は、前記ＬＥＤ回路を通る電流を制御するのに用いる調光回路を有し、
前記調光回路は、
導通角度を有する入力信号を受信し、前記入力信号の大きさに関わらず、変換後の直流信号が前記入力信号と同一の導通角度を有するように、前記入力信号を直流信号に変換する信号変換回路と、
前記直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路と、
生成された電圧に基づいて前記ＬＥＤ回路を通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を決める電流制御回路と、を有し、
交流信号による輝度調整を可能とすることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路は、直列に配列された抵抗およびコンデンサーを有し、前記抵抗はその一端が信号変換回路の出力端に接続され、その他端がコンデンサーに接続されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記調光回路は、
前記直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路に代えて、前記直流信号を受信し前記直流信号の平均値を出力する平均回路を有し、
前記電流制御回路は、前記生成された電圧に代えて、前記直流信号の平均値に基づいて前記ＬＥＤ回路を通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を決めることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記平均回路は、直列に配列された抵抗およびコンデンサーを有し、前記抵抗はその一端が前記信号変換回路の出力端に接続され、その他端が前記コンデンサーに接続されることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記信号変換回路は、その一つの入力端が前記入力信号を受信し、その別の一つの入力端がその出力端に接続される演算増幅器を有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記電流制御回路は、電源回路を有し、
前記電源回路は、
それ自身を通る電流量によってＬＥＤランプを通る電流を決めるトランジスタと、
その出力端が前記トランジスタの第一端を制御することによって前記トランジスタを通る電流を決め、その一つの入力端が前記平均回路または前記デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路の出力端に接続され、その別の一つの入力端が前記トランジスタの第二端に接続される演算増幅器と、
前記トランジスタの第二端に接続される抵抗と、
を有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記ＬＥＤ回路は、直流の入力電圧と出力電圧との間に接続されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
導通角度を有する前記入力信号は、整流された電圧によって生成されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
導通角度を有する前記入力信号は、交流信号によって生成されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項１】
交流電圧を受信し、整流し、整流された電圧を生成する整流器と、
整流された電圧に基づいて出力電圧を供給する直流電圧変換器と、
前記出力電圧に接続されるＬＥＤ回路と、を備え、
前記直流電圧変換器は、前記ＬＥＤ回路を通る電流を制御するのに用いる調光回路を有し、
前記調光回路は、
導通角度を有する入力信号を受信し、前記入力信号の大きさに関わらず、変換後の直流信号が前記入力信号と同一の導通角度を有するように、前記入力信号を直流信号に変換する信号変換回路と、
前記直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路と、
生成された電圧に基づいて前記ＬＥＤ回路を通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を決める電流制御回路と、を有し、
交流信号による輝度調整を可能とすることを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路は、直列に配列された抵抗およびコンデンサーを有し、前記抵抗はその一端が信号変換回路の出力端に接続され、その他端がコンデンサーに接続されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記調光回路は、
前記直流信号のデューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路に代えて、前記直流信号を受信し前記直流信号の平均値を出力する平均回路を有し、
前記電流制御回路は、前記生成された電圧に代えて、前記直流信号の平均値に基づいて前記ＬＥＤ回路を通る電流を制御することによってＬＥＤランプの輝度を決めることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記平均回路は、直列に配列された抵抗およびコンデンサーを有し、前記抵抗はその一端が前記信号変換回路の出力端に接続され、その他端が前記コンデンサーに接続されることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記信号変換回路は、その一つの入力端が前記入力信号を受信し、その別の一つの入力端がその出力端に接続される演算増幅器を有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記電流制御回路は、電源回路を有し、
前記電源回路は、
それ自身を通る電流量によってＬＥＤランプを通る電流を決めるトランジスタと、
その出力端が前記トランジスタの第一端を制御することによって前記トランジスタを通る電流を決め、その一つの入力端が前記平均回路または前記デューティサイクルに基づいて電圧を生成する回路の出力端に接続され、その別の一つの入力端が前記トランジスタの第二端に接続される演算増幅器と、
前記トランジスタの第二端に接続される抵抗と、
を有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記ＬＥＤ回路は、直流の入力電圧と出力電圧との間に接続されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
導通角度を有する前記入力信号は、整流された電圧によって生成されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
導通角度を有する前記入力信号は、交流信号によって生成されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図９Ｆ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図９Ｆ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１０９２６６（Ｐ２０１２−１０９２６６Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３６１０３（Ｐ２０１２−３６１０３）
【出願日】平成２４年２月２２日（２０１２．２．２２）
【分割の表示】特願２００９−２０７０３７（Ｐ２００９−２０７０３７）の分割
【原出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（５０９０２８５１２）リッチテック テクノロジー コーポレーション (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２２日（２０１２．２．２２）
【分割の表示】特願２００９−２０７０３７（Ｐ２００９−２０７０３７）の分割
【原出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（５０９０２８５１２）リッチテック テクノロジー コーポレーション (6)
【Ｆターム（参考）】
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