直流照明装置
【課題】交流調光器を用いないでダウンライトを生成する。
【解決手段】直流照明装置１０００は、その前段に図示しない電圧可変な直流電力源を有する。制御電圧生成部１０１では、ボルテージフォロワを形成するオペアンプＩＣ２ＢのＩＣ２Ｃの出力は各々Ｖb、Ｖ0となる。ｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタ電位はＶ0となる。抵抗Ｒ10の端子間にＶb−Ｖ0の電位差が生ずる。Ｖb＞Ｖ0であれば、ＩR10＝（Ｖb−Ｖ0）／Ｒ10が流れる。Ｖb≦Ｖ0であれば、ｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタに流れ込む電流は生じない。ｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタ電流Ｉ3eは、発光部２００のＬＥＤ電流であり、オペアンプＩＣ２ＡはＲ14Ｉ3eがＶCに等しくなるようｎｐｎトランジスタＱ3を制御する。発光部２００のＬＥＤ電流は、ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最小値Ｖaminで０、電位Ｖaが最大値ＶamaxでＩ3emax、その間では線形に制御できる。
【解決手段】直流照明装置１０００は、その前段に図示しない電圧可変な直流電力源を有する。制御電圧生成部１０１では、ボルテージフォロワを形成するオペアンプＩＣ２ＢのＩＣ２Ｃの出力は各々Ｖb、Ｖ0となる。ｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタ電位はＶ0となる。抵抗Ｒ10の端子間にＶb−Ｖ0の電位差が生ずる。Ｖb＞Ｖ0であれば、ＩR10＝（Ｖb−Ｖ0）／Ｒ10が流れる。Ｖb≦Ｖ0であれば、ｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタに流れ込む電流は生じない。ｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタ電流Ｉ3eは、発光部２００のＬＥＤ電流であり、オペアンプＩＣ２ＡはＲ14Ｉ3eがＶCに等しくなるようｎｐｎトランジスタＱ3を制御する。発光部２００のＬＥＤ電流は、ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最小値Ｖaminで０、電位Ｖaが最大値ＶamaxでＩ3emax、その間では線形に制御できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力を電源とする照明装置に関する。特に電源が商用交流を１５Ｖ〜３０Ｖ程度の範囲で可変な直流電力に変換する、調光器の役割を担うものを想定している。
【背景技術】
【０００２】
室内照明等において、調光器と、ＬＥＤを用いた照明装置を組み合わせたいわゆるダウンライトが汎用されるようになった。最も簡単な構成は、調光器としてトライアックその他のサイリスタを用い、交流電流波形に電流０の区間を挿入するものである。即ち、半波形ごとに概略、交流波形に電流値０のオフ区間と、電流値が０でないオン区間を設けて各照明装置に交流電力として供給し、各照明装置で整流して直流とし、ＬＥＤをオンオフする。この際、オンされている間の発光強度が、１回のオンオフで平均化された発光強度として視認される。ここにおいて、各照明装置は整流後に完全な平滑化をする必要は無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０３２０３２号公報
【特許文献２】特開２００８−１０４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、調光器に用いるトライアックその他のサイリスタは、誤点弧により電流０の区間の挿入ができないことが度々起こり、結果、オン時間が連続する時間が生ずる。これは、白熱灯のダウンライトと異なり、ＬＥＤを用いた照明装置においては整流ブリッジやコンデンサを挿入する必要があるため、電流がパルス状に流れたり、負荷電流が０のタイミングと電圧が０になるタイミングが異なる等の理由による。
商用交流の５０又は６０ＨｚのＬＥＤの規則正しいオンオフは、チラつきとしては視認されない。しかし、ＬＥＤのオン状態が連続する時間が一定時間を超えるとその間は発光強度が大きくなり、はっきりとしたチラつきとして視認されてしまう。このように、調光器に用いる半導体素子の誤点弧は、調光器で設定した明るさを超える発光を照明装置で生じさせ、照明装置のチラつきとして視認される問題があった。例えば特許文献１及び２では調光器に回路を追加することにより調光器に用いる半導体素子の誤点弧を回避する技術が示されているが、回路構成が複雑になり、電力損失と製造コストが増加する問題があった。
【０００５】
そこで、本発明者らは全く新しく、商用交流を１５Ｖ〜３０Ｖ程度の範囲で可変な直流電力に変換する調光器を想定し、当該調光器からの直流電力の電圧に応じて、発光強度の調整可能な直流照明装置を考案した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、直流電力を電源とする直流照明装置であって、１個以上の発光ダイオードから成る発光部と、発光部の発光ダイオードを流れる電流を制御することにより発光ダイオードの発光強度を調整する発光制御部と、発光制御部に出力する制御電圧を生成する制御電圧生成部とを有し、直流電力は、その電圧が所定の最小電圧から最大電圧まで可変に供給されるものであり、直流電力の電圧が最小電圧の時に発光部の発光強度が０であり、直流電力の電圧が最小電圧から最大電圧に増加するに従って発光部の発光強度が狭義の単調増加となることを特徴とする直流照明装置である。
請求項２に係る発明は、制御電圧生成部は、所定の比較電圧を生成して、直流電力の電圧との差電圧を生成する手段を有し、当該差電圧に比例して制御電圧を生成することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、発光制御部は、フィードバック手段と、フィードバック手段の出力によりベース又はゲート電位が制御されるトランジスタと、トランジスタに接続され、トランジスタを流れる電流により両端に電位差が生じる抵抗を有し、フィードバック手段は、制御電圧と、抵抗の両端の電位差との差を０とする機能を有することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、フィードバック手段はオペレーションアンプであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は新規な直流照明装置であるので、トライアックその他のサイリスタを用いた調光器による交流電力を電力源とする際の問題は生じない。
また、以下に示す通り、極めて簡単な構成で、電流源の電圧変化に基づき照明装置の発光強度を増減できるので、極めて有用である。
なお、本発明の直流照明装置は完全に平滑化された直流電源を電力源とする場合には、チラつきが生ずる可能性は全く無い。
この他、消弧区間を有する交流電力に比較して低圧の電力供給とすることが可能であり、ノイズが小さく、高周波対策にもなる。また回路が簡潔なので、多数のランプ群を接続しても安価に構成できる。
また、発光部を構成する発光ダイオード（ＬＥＤ）に適した、例えば１５乃至３０Ｖの比較的低い直流電圧を電力源とするため、安全である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の具体的な一実施例に係る直流照明装置１０００の回路図。
【図２】複数個の直流照明装置１０００を用いた照明系統のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の具体的な一実施例に係る直流照明装置１０００の回路図である。
直流照明装置１０００は、図示しない出力直流電圧を可変とした調光器から、一定電圧範囲の定電圧直流電力を受け取り、当該電圧に応じて、ＬＥＤの発光強度を調整するものである。
直流照明装置１０００は、電流制御部１００と４つのＬＥＤの直列接続から成る発光部２００とから成る。
なお、図１では外部から供給される直流電力の負極側に接続されるものをアースとして示し、以下においても、外部から供給される直流電力の負極側に接続されるものを「アースに接続する」と表現する。
【００１１】
電流制御部１００の構成は次の通りである。
外部から供給される直流電力の正極側は、ヒューズＦと順方向に接続されたダイオードＤ1を介して４つのＬＥＤの直列接続から成る発光部２００のアノード側に接続される。４つのＬＥＤの直列接続から成る発光部２００のカソード側は、以下で説明する、電流制御用のｎｐｎトランジスタＱ3と抵抗Ｒ14を介してアースに接続される。
また、ダイオードＤ1のカソードとアースとの間には、ツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ1が並列接続されている。ツェナーダイオードＺＤは逆方向接続されている。
また、ダイオードＤ1のカソードとアースとの間には、制御電圧生成部１０１と定電圧源補償部１０２とが接続されている。制御電圧生成部１０１の生成する制御電圧Ｖcと、定電圧源補償部１０２により補償された定電圧ＶCCとがＬＥＤ制御部（発光制御部）１０３に入力される。以下に説明する通り、ＬＥＤ制御部１０３は制御電圧生成部１０１の生成する制御電圧Ｖcに応じてｎｐｎトランジスタＱ3のベース電位を制御することにより、４つのＬＥＤの直列接続から成る発光部２００に流れる電流を制御する。
【００１２】
電流制御部１００には、シャントレギュレータＩＣ１と、４つのオペアンプＩＣ２Ａ、ＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄが含まれる。シャントレギュレータＩＣ１は定電圧源補償部１０２の構成要素であり、オペアンプＩＣ２ＡはＬＥＤ制御部１０３の構成要素であり、３つのオペアンプＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄは制御電圧生成部１０１の構成要素である。
４つのオペアンプＩＣ２Ａ、ＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄは、一体化されたいわゆるクワッドタイプの集積回路である。４つのオペアンプＩＣ２Ａ、ＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄは、それぞれの定電圧入力端子が共通であり、それぞれのグランド端子も共通である。図１ではこれを各々端子４と１１で示した。図１の回路図ではオペアンプＩＣ２Ａに当該端子４と１１を記載したが、残りのオペアンプＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄでもこの定電圧入力端子４とグランド端子１１に接続されている。
【００１３】
制御電圧生成部１０１の回路構成は次の通りである。
まず、ダイオードＤ1のカソードとアースとの間に２つの抵抗Ｒ2及びＲ3の直列接続が挿入されている。ダイオードＤ1のカソードの電位をＶaとすると、２つの抵抗Ｒ2及びＲ3の接続点の電位Ｖbは、Ｖb＝ＶaＲ3／（Ｒ2＋Ｒ3）である。また、抵抗Ｒ2と並列にダイオードＤ2が逆方向に接続されており、抵抗Ｒ3と並列にキャパシタＣ1が接続されている。
２つの抵抗Ｒ2及びＲ3の接続点はオペアンプＩＣ２Ｂの正入力５に接続され、オペアンプＩＣ２Ｂの負入力６は出力７に接続されている。即ちオペアンプＩＣ２Ｂは正入力５に入力される電圧Ｖbについてのボルテージフォロワである。
オペアンプＩＣ２Ｃの正入力１０には、定電圧源Ｖccとアースの間に挿入された２つの抵抗Ｒ7及びＲ8の直列接続により生成された比較電圧Ｖ0（＜Ｖcc）が入力される。オペアンプＩＣ２Ｃの正入力１０とアースの間には、キャパシタＣ3が挿入されている。オペアンプＩＣ２Ｃの負入力９には出力８が接続されている。即ちオペアンプＩＣ２Ｃは正入力１０に入力される比較電圧Ｖ0についてのボルテージフォロワである。
オペアンプＩＣ２Ｃの出力８とオペアンプＩＣ２Ｂの出力７とは、抵抗Ｒ9を介して接続されている。
【００１４】
オペアンプＩＣ２Ｃの出力８は、オペアンプＩＣ２Ｄの正入力１２に接続されている。
オペアンプＩＣ２Ｂの出力７は、抵抗Ｒ10（Ｒ9と同じ大きさ）を介してオペアンプＩＣ２Ｄの負入力１３とｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタに接続されている。
オペアンプＩＣ２Ｄの出力１４は、抵抗Ｒ11を介してｐｎｐトランジスタＱ2のベースに接続されている。ｐｎｐトランジスタＱ2のベースにはダイオードＤ3のカソードが、ｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタにはダイオードＤ3のアノードが接続されている。
ｐｎｐトランジスタＱ2のコレクタは抵抗Ｒ12を介してアースされ、また、オペアンプＩＣ２Ａの正入力３に接続されている。
制御電圧生成部１０１の作用はＬＥＤ制御部１０３の作用と合わせて説明する。
【００１５】
定電圧源補償部１０２の回路構成は次の通りである。
ダイオードＤ1のカソードが抵抗Ｒ4を介してシャントレギュレータＩＣ１のカソードＫに接続されている。シャントレギュレータＩＣ１のアノードＡはアースされている。
また、ダイオードＤ1のカソードがｎｐｎトランジスタＱ1のコレクタに接続されている。ｎｐｎトランジスタＱ1のベースはシャントレギュレータＩＣ１のカソードＫに接続され、ｎｐｎトランジスタＱ1のエミッタは定電圧源Ｖccに接続されている。
定電圧源Ｖccとアースの間には２つの抵抗Ｒ5及びＲ6の直列接続が挿入されており、また、それらと並列にキャパシタＣ2が挿入されていてる。抵抗Ｒ5及びＲ6の接続点はシャントレギュレータＩＣ１のレファレンスＲｅｆに接続されている。定電圧源Ｖccに変動が無ければシャントレギュレータＩＣ１のレファレンスＲｅｆに入力される電位はＶccＲ6／（Ｒ5＋Ｒ6）である。
また定電圧源Ｖccには、ＬＥＤ制御部１０３のオペアンプＩＣ２Ａの端子４が接続されている。
【００１６】
定電圧源補償部１０２の作用は次の通りである。
シャントレギュレータＩＣ１は、レファレンスＲｅｆ電位が設定値以上の場合はカソードＫからアノードＡの方向に電流を増加させる。これは抵抗Ｒ4での電圧降下を意味し、ｎｐｎトランジスタＱ1のベース電位はエミッタ電位よりも低くなっている。このためｎｐｎトランジスタＱ1のエミッタ電流は生ぜず、ＬＥＤ制御部１０３のオペアンプＩＣ２Ａの端子４には定電圧源Ｖccが直接印加される。
シャントレギュレータＩＣ１は、レファレンスＲｅｆ電位が設定値を下回ると、カソードＫからアノードＡの方向の電流が減少する。これは抵抗Ｒ4での電圧降下が小さくなることを意味し、ｎｐｎトランジスタＱ1のベース電位がエミッタ電位よりも高くなる。このためｎｐｎトランジスタＱ1のエミッタ電流が生じ、ＬＥＤ制御部１０３のオペアンプＩＣ２Ａの端子４にはダイオードＤ1のカソードからトランジスタＱ1で低下しただけの電圧が印加される。
そこでレファレンスＲｅｆ電位と比較される、シャントレギュレータＩＣ１の設定値を、定電圧源Ｖccに変動が無い場合の電位ＶccＲ6／（Ｒ5＋Ｒ6）と設定すると、定電圧源Ｖccが減少した場合にそれを補償する構成が可能となる。
【００１７】
ＬＥＤ制御部１０３の回路構成は次の通りである。
ｎｐｎトランジスタＱ3のコレクタには、発光部２００のカソードが接続されている。ｎｐｎトランジスタＱ3のベースには、抵抗Ｒ13を介してオペアンプＩＣ２Ａ（フィードバック手段）の出力１が接続されている。ｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタとアースの間には抵抗Ｒ14が挿入されている。
既に述べた通り、オペアンプＩＣ２Ａの正入力３には、制御電圧生成部１０１のｐｎｐトランジスタＱ2のコレクタが接続されている。
オペアンプＩＣ２Ａの負入力２は、ｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタに接続されている。
また、既に述べた通り、オペアンプＩＣ２Ａの端子４には、定電圧源補償部１０２により補償された定電圧源Ｖccの電位が印加される。オペアンプＩＣ２Ａの端子１１はアースされ、端子４及び端子１１間にはキャパシタＣ4が挿入されていてる。また、定電圧源補償部１０２により補償された定電圧源ＶccとオペアンプＩＣ２Ａの端子２の間には、抵抗Ｒ15が挿入されている。
【００１８】
まず、制御電圧生成部１０１の作用は次の通りである。
ボルテージフォロワを形成するオペアンプＩＣ２Ｂの出力７は、その正入力５に等しくＶbとなる。ボルテージフォロワを形成するオペアンプＩＣ２Ｃの出力８は、その正入力１０に等しくＶ0となる。
同様に、オペアンプＩＣ２Ｃの出力８を正入力１２とするオペアンプＩＣ２Ｄの負入力１３はＶ0となるので、ｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタ電位はＶ0となる。すると、抵抗Ｒ10の端子間にはＶbとＶ0の電位が係るので、Ｖb＞Ｖ0であれば、オペアンプＩＣ２Ｂの出力７からｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタに向って電流ＩR10、但しＩR10＝（Ｖb−Ｖ0）／Ｒ10が流れる。
ｐｎｐトランジスタＱ2においては、エミッタに電流ＩR10が流れ込むので、ｐｎｐトランジスタＱ2のコレクタから抵抗Ｒ12に電流ＩR12＝ｈfe×ＩR10が流れ、ｐｎｐトランジスタＱ2のコレクタ電位ＶcはＶc＝Ｒ12ＩR12となる。
一方、Ｖb≦Ｖ0となると、オペアンプＩＣ２Ｄは、ダイオードＤ3がオンし、オペアンプＩＣ２Ｄの出力が抵抗Ｒ11、ダイオードＤ3を介して負入力１３にフィードバックするモードで動作する。この結果、ダイオードＤ3の順方向電圧によりｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタはベースよりも低電位となり、ｐｎｐトランジスタＱ2はオフする。このため、コレクタから抵抗Ｒ12に流れる電流ＩR12も０となるので、コレクタ電位Ｖcはアース電位の０となる。
【００１９】
ＬＥＤ制御部１０３の作用は次の通りである。
ｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタ電流Ｉ3eは、発光部２００のＬＥＤ電流であると考えて良い。オペアンプＩＣ２Ａの負入力２に印加される電位はＲ14Ｉ3eであり、正入力３に印加される電位はＶCであるので、オペアンプＩＣ２Ａの出力は、Ｒ14Ｉ3eがＶCに等しくなる電位となる。よって、ＬＥＤ制御部１０３は、発光部２００のＬＥＤ電流に等しいｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタ電流Ｉ3eが、Ｉ3e＝ＶC／Ｒ14となるように制御する。即ち制御電圧ＶCに比例するように、発光部２００のＬＥＤ電流が制御される。
【００２０】
以上の作用を次のとおり利用して各素子の値を決定すると良い。
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaの範囲を最小値Ｖamin以上最大値Ｖamaxとする。
ダイオードＤ1のカソード電位ＶaがＶaminの場合のオペアンプＩＣ２Ｂの正入力Ｖbmin（＝ＶaminＲ3／（Ｒ2＋Ｒ3））を、オペアンプＩＣ２Ｃの正入力の比較電圧Ｖ0に等しくする。これによりダイオードＤ1のカソード電位ＶaがＶamin以下の場合に、制御電圧生成部１０１からＬＥＤ制御部１０３に出力される制御電圧Ｖcが０となる。この時、エミッタ電流Ｉ3eはＩ3e＝ＶC／Ｒ14＝０となる。
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最大値Ｖamaxの場合に、エミッタ電流Ｉ3eが最大値Ｉ3emaxとするようにするには、ＩR10が、（Ｖamax−Ｖamin）Ｒ3／（Ｒ2＋Ｒ3）Ｒ10となるので、この時のＶc＝Ｒ12ＩR12＝Ｒ14Ｉ3emaxとなるように設定する。
【００２１】
このように設定すると、制御電圧生成部１０１からＬＥＤ制御部１０３に出力される制御電圧Ｖcは、
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最小値Ｖaminの時に０、
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最大値Ｖamaxの時にＲ14Ｉ3emax
となるので、発光部２００のＬＥＤ電流は、
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最小値Ｖaminの時に０、
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最大値Ｖamaxの時にＩ3emax
となる。しかもカソード電位Ｖaが最小値Ｖaminと最大値Ｖamaxの間では発光部２００のＬＥＤ電流は線形に制御できる。
これは、発光部２００に印加する電圧を制御するのでなく、発光部２００に流れる電流自体を制御することを意味する。
即ち、調光器から供給される直流電源の電圧により、線形に発光部２００に流れる電流を制御できるので、各ＬＥＤの閾値電圧に関係なく、滑らかな調光が可能となることを意味する。
【００２２】
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaは、電圧可変で供給される外部からの直流電力の電圧と比例すると考えて良い。また、上記実施例では比較電圧Ｖ0とカソード電位Ｖaを直接比較せず、比較電圧Ｖ0とカソード電位Ｖaの電圧分割により生成される電圧Ｖbを比較したが、これらは技術的に同等である。
【００２３】
図１の直流照明装置１０００を複数個用いた照明系統を図２に示す。
図２の照明系統は、商用交流電源ＡＣに、整流及び調光器３０００を接続し、整流及び調光器３０００の直流電力ＤＣを、ｎ個の直流照明装置１０００−１〜１０００−ｎの並列接続に供給するものである。ｎ個の直流照明装置１０００−１〜１０００−ｎは、各々、図１に示される直流照明装置１０００の回路図と同等の構成を有するものであるが、簡略化してブロック図で示した。
即ち、図２のｎ個の直流照明装置１０００−１〜１０００−ｎの各々の電流制御部１００−１〜１００−ｎは、図１の直流照明装置１０００の電流制御部１００と略同等の構成を有する。図２では単にオペアンプとトランジスタで代表させて示した。図２のｎ個の直流照明装置１０００−１〜１０００−ｎの各々の発光部２００−１〜２００−ｎは、各々任意個のＬＥＤの直列接続から成る。各発光部２００−１〜２００−ｎのＬＥＤの個数は全く任意である。各発光部２００−１〜２００−ｎに用いられるＬＥＤの個数及び特性に応じ、対応する各電流制御部１００−１〜１００−ｎの電流制御特性が任意に設計できることは当然である。
図２の照明系統における整流及び調光器３０００の構成は全く任意であって、例えば１００Ｖ、５０又は６０Ｈｚの商用交流を、例えば１７乃至３０Ｖの範囲で可変な電圧とできる直流電力を供給するものであればよい。
【００２４】
例えば、次の構成が考えられる。トランスを設けて、その一次側に、４つのダイオードから成るダイオードブリッジ、大型の平滑用コンデンサと、パルス幅変調（ＰＷＭ）可能なスイッチを設ける。こうして交流を直流に変換して断続的にトランスの一次側に供給する。スイッチのパルス幅変調（ＰＷＭ）を適当に制御すれば、トランスの一次側に供給される直流電力の時間平均を可変とできる。
トランスの二次側の一方の端子はダイオードとチョークコイルを直列に接続して直流電源である整流及び調光器３０００の高電位側出力端子とし、他方の端子は直流電源である整流及び調光器３０００の低電位側出力端子とする。直流電源の高電位側出力端子と低電位側出力端子の間に大型の平滑用コンデンサを挿入する。別途、トランスに接続されたダイオードとチョークコイルの接続点と直流電源の低電位側出力端子との間に別のダイオードを挿入してバイパスとする。
直流電源の高電位側出力端子と低電位側出力端子の間に適当な大きな値の２個の抵抗の直列接続を挿入して直流出力電圧を分割してフィードバックする。この電圧を、調整ダイアル等に連動した可変抵抗ＶＲにより生成される指示電圧と比較して、例えばフォトカプラを介して、適当なマイクロコンピュータやデバイスにより上記トランスの一次側のスイッチをパルス幅変調（ＰＷＭ）で制御すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は電圧可変な整流器を前段に設けることで調光器とし、商用交流を電力源とした住宅その他の居室空間のダウンライトとして用いることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０００：直流照明装置
１００：電流制御部
１０１：制御電圧生成部
１０２：定電圧源補償部
１０３：ＬＥＤ制御部
２００：発光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力を電源とする照明装置に関する。特に電源が商用交流を１５Ｖ〜３０Ｖ程度の範囲で可変な直流電力に変換する、調光器の役割を担うものを想定している。
【背景技術】
【０００２】
室内照明等において、調光器と、ＬＥＤを用いた照明装置を組み合わせたいわゆるダウンライトが汎用されるようになった。最も簡単な構成は、調光器としてトライアックその他のサイリスタを用い、交流電流波形に電流０の区間を挿入するものである。即ち、半波形ごとに概略、交流波形に電流値０のオフ区間と、電流値が０でないオン区間を設けて各照明装置に交流電力として供給し、各照明装置で整流して直流とし、ＬＥＤをオンオフする。この際、オンされている間の発光強度が、１回のオンオフで平均化された発光強度として視認される。ここにおいて、各照明装置は整流後に完全な平滑化をする必要は無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０３２０３２号公報
【特許文献２】特開２００８−１０４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、調光器に用いるトライアックその他のサイリスタは、誤点弧により電流０の区間の挿入ができないことが度々起こり、結果、オン時間が連続する時間が生ずる。これは、白熱灯のダウンライトと異なり、ＬＥＤを用いた照明装置においては整流ブリッジやコンデンサを挿入する必要があるため、電流がパルス状に流れたり、負荷電流が０のタイミングと電圧が０になるタイミングが異なる等の理由による。
商用交流の５０又は６０ＨｚのＬＥＤの規則正しいオンオフは、チラつきとしては視認されない。しかし、ＬＥＤのオン状態が連続する時間が一定時間を超えるとその間は発光強度が大きくなり、はっきりとしたチラつきとして視認されてしまう。このように、調光器に用いる半導体素子の誤点弧は、調光器で設定した明るさを超える発光を照明装置で生じさせ、照明装置のチラつきとして視認される問題があった。例えば特許文献１及び２では調光器に回路を追加することにより調光器に用いる半導体素子の誤点弧を回避する技術が示されているが、回路構成が複雑になり、電力損失と製造コストが増加する問題があった。
【０００５】
そこで、本発明者らは全く新しく、商用交流を１５Ｖ〜３０Ｖ程度の範囲で可変な直流電力に変換する調光器を想定し、当該調光器からの直流電力の電圧に応じて、発光強度の調整可能な直流照明装置を考案した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、直流電力を電源とする直流照明装置であって、１個以上の発光ダイオードから成る発光部と、発光部の発光ダイオードを流れる電流を制御することにより発光ダイオードの発光強度を調整する発光制御部と、発光制御部に出力する制御電圧を生成する制御電圧生成部とを有し、直流電力は、その電圧が所定の最小電圧から最大電圧まで可変に供給されるものであり、直流電力の電圧が最小電圧の時に発光部の発光強度が０であり、直流電力の電圧が最小電圧から最大電圧に増加するに従って発光部の発光強度が狭義の単調増加となることを特徴とする直流照明装置である。
請求項２に係る発明は、制御電圧生成部は、所定の比較電圧を生成して、直流電力の電圧との差電圧を生成する手段を有し、当該差電圧に比例して制御電圧を生成することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、発光制御部は、フィードバック手段と、フィードバック手段の出力によりベース又はゲート電位が制御されるトランジスタと、トランジスタに接続され、トランジスタを流れる電流により両端に電位差が生じる抵抗を有し、フィードバック手段は、制御電圧と、抵抗の両端の電位差との差を０とする機能を有することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、フィードバック手段はオペレーションアンプであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は新規な直流照明装置であるので、トライアックその他のサイリスタを用いた調光器による交流電力を電力源とする際の問題は生じない。
また、以下に示す通り、極めて簡単な構成で、電流源の電圧変化に基づき照明装置の発光強度を増減できるので、極めて有用である。
なお、本発明の直流照明装置は完全に平滑化された直流電源を電力源とする場合には、チラつきが生ずる可能性は全く無い。
この他、消弧区間を有する交流電力に比較して低圧の電力供給とすることが可能であり、ノイズが小さく、高周波対策にもなる。また回路が簡潔なので、多数のランプ群を接続しても安価に構成できる。
また、発光部を構成する発光ダイオード（ＬＥＤ）に適した、例えば１５乃至３０Ｖの比較的低い直流電圧を電力源とするため、安全である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の具体的な一実施例に係る直流照明装置１０００の回路図。
【図２】複数個の直流照明装置１０００を用いた照明系統のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の具体的な一実施例に係る直流照明装置１０００の回路図である。
直流照明装置１０００は、図示しない出力直流電圧を可変とした調光器から、一定電圧範囲の定電圧直流電力を受け取り、当該電圧に応じて、ＬＥＤの発光強度を調整するものである。
直流照明装置１０００は、電流制御部１００と４つのＬＥＤの直列接続から成る発光部２００とから成る。
なお、図１では外部から供給される直流電力の負極側に接続されるものをアースとして示し、以下においても、外部から供給される直流電力の負極側に接続されるものを「アースに接続する」と表現する。
【００１１】
電流制御部１００の構成は次の通りである。
外部から供給される直流電力の正極側は、ヒューズＦと順方向に接続されたダイオードＤ1を介して４つのＬＥＤの直列接続から成る発光部２００のアノード側に接続される。４つのＬＥＤの直列接続から成る発光部２００のカソード側は、以下で説明する、電流制御用のｎｐｎトランジスタＱ3と抵抗Ｒ14を介してアースに接続される。
また、ダイオードＤ1のカソードとアースとの間には、ツェナーダイオードＺＤと抵抗Ｒ1が並列接続されている。ツェナーダイオードＺＤは逆方向接続されている。
また、ダイオードＤ1のカソードとアースとの間には、制御電圧生成部１０１と定電圧源補償部１０２とが接続されている。制御電圧生成部１０１の生成する制御電圧Ｖcと、定電圧源補償部１０２により補償された定電圧ＶCCとがＬＥＤ制御部（発光制御部）１０３に入力される。以下に説明する通り、ＬＥＤ制御部１０３は制御電圧生成部１０１の生成する制御電圧Ｖcに応じてｎｐｎトランジスタＱ3のベース電位を制御することにより、４つのＬＥＤの直列接続から成る発光部２００に流れる電流を制御する。
【００１２】
電流制御部１００には、シャントレギュレータＩＣ１と、４つのオペアンプＩＣ２Ａ、ＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄが含まれる。シャントレギュレータＩＣ１は定電圧源補償部１０２の構成要素であり、オペアンプＩＣ２ＡはＬＥＤ制御部１０３の構成要素であり、３つのオペアンプＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄは制御電圧生成部１０１の構成要素である。
４つのオペアンプＩＣ２Ａ、ＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄは、一体化されたいわゆるクワッドタイプの集積回路である。４つのオペアンプＩＣ２Ａ、ＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄは、それぞれの定電圧入力端子が共通であり、それぞれのグランド端子も共通である。図１ではこれを各々端子４と１１で示した。図１の回路図ではオペアンプＩＣ２Ａに当該端子４と１１を記載したが、残りのオペアンプＩＣ２Ｂ、ＩＣ２Ｃ、ＩＣ２Ｄでもこの定電圧入力端子４とグランド端子１１に接続されている。
【００１３】
制御電圧生成部１０１の回路構成は次の通りである。
まず、ダイオードＤ1のカソードとアースとの間に２つの抵抗Ｒ2及びＲ3の直列接続が挿入されている。ダイオードＤ1のカソードの電位をＶaとすると、２つの抵抗Ｒ2及びＲ3の接続点の電位Ｖbは、Ｖb＝ＶaＲ3／（Ｒ2＋Ｒ3）である。また、抵抗Ｒ2と並列にダイオードＤ2が逆方向に接続されており、抵抗Ｒ3と並列にキャパシタＣ1が接続されている。
２つの抵抗Ｒ2及びＲ3の接続点はオペアンプＩＣ２Ｂの正入力５に接続され、オペアンプＩＣ２Ｂの負入力６は出力７に接続されている。即ちオペアンプＩＣ２Ｂは正入力５に入力される電圧Ｖbについてのボルテージフォロワである。
オペアンプＩＣ２Ｃの正入力１０には、定電圧源Ｖccとアースの間に挿入された２つの抵抗Ｒ7及びＲ8の直列接続により生成された比較電圧Ｖ0（＜Ｖcc）が入力される。オペアンプＩＣ２Ｃの正入力１０とアースの間には、キャパシタＣ3が挿入されている。オペアンプＩＣ２Ｃの負入力９には出力８が接続されている。即ちオペアンプＩＣ２Ｃは正入力１０に入力される比較電圧Ｖ0についてのボルテージフォロワである。
オペアンプＩＣ２Ｃの出力８とオペアンプＩＣ２Ｂの出力７とは、抵抗Ｒ9を介して接続されている。
【００１４】
オペアンプＩＣ２Ｃの出力８は、オペアンプＩＣ２Ｄの正入力１２に接続されている。
オペアンプＩＣ２Ｂの出力７は、抵抗Ｒ10（Ｒ9と同じ大きさ）を介してオペアンプＩＣ２Ｄの負入力１３とｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタに接続されている。
オペアンプＩＣ２Ｄの出力１４は、抵抗Ｒ11を介してｐｎｐトランジスタＱ2のベースに接続されている。ｐｎｐトランジスタＱ2のベースにはダイオードＤ3のカソードが、ｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタにはダイオードＤ3のアノードが接続されている。
ｐｎｐトランジスタＱ2のコレクタは抵抗Ｒ12を介してアースされ、また、オペアンプＩＣ２Ａの正入力３に接続されている。
制御電圧生成部１０１の作用はＬＥＤ制御部１０３の作用と合わせて説明する。
【００１５】
定電圧源補償部１０２の回路構成は次の通りである。
ダイオードＤ1のカソードが抵抗Ｒ4を介してシャントレギュレータＩＣ１のカソードＫに接続されている。シャントレギュレータＩＣ１のアノードＡはアースされている。
また、ダイオードＤ1のカソードがｎｐｎトランジスタＱ1のコレクタに接続されている。ｎｐｎトランジスタＱ1のベースはシャントレギュレータＩＣ１のカソードＫに接続され、ｎｐｎトランジスタＱ1のエミッタは定電圧源Ｖccに接続されている。
定電圧源Ｖccとアースの間には２つの抵抗Ｒ5及びＲ6の直列接続が挿入されており、また、それらと並列にキャパシタＣ2が挿入されていてる。抵抗Ｒ5及びＲ6の接続点はシャントレギュレータＩＣ１のレファレンスＲｅｆに接続されている。定電圧源Ｖccに変動が無ければシャントレギュレータＩＣ１のレファレンスＲｅｆに入力される電位はＶccＲ6／（Ｒ5＋Ｒ6）である。
また定電圧源Ｖccには、ＬＥＤ制御部１０３のオペアンプＩＣ２Ａの端子４が接続されている。
【００１６】
定電圧源補償部１０２の作用は次の通りである。
シャントレギュレータＩＣ１は、レファレンスＲｅｆ電位が設定値以上の場合はカソードＫからアノードＡの方向に電流を増加させる。これは抵抗Ｒ4での電圧降下を意味し、ｎｐｎトランジスタＱ1のベース電位はエミッタ電位よりも低くなっている。このためｎｐｎトランジスタＱ1のエミッタ電流は生ぜず、ＬＥＤ制御部１０３のオペアンプＩＣ２Ａの端子４には定電圧源Ｖccが直接印加される。
シャントレギュレータＩＣ１は、レファレンスＲｅｆ電位が設定値を下回ると、カソードＫからアノードＡの方向の電流が減少する。これは抵抗Ｒ4での電圧降下が小さくなることを意味し、ｎｐｎトランジスタＱ1のベース電位がエミッタ電位よりも高くなる。このためｎｐｎトランジスタＱ1のエミッタ電流が生じ、ＬＥＤ制御部１０３のオペアンプＩＣ２Ａの端子４にはダイオードＤ1のカソードからトランジスタＱ1で低下しただけの電圧が印加される。
そこでレファレンスＲｅｆ電位と比較される、シャントレギュレータＩＣ１の設定値を、定電圧源Ｖccに変動が無い場合の電位ＶccＲ6／（Ｒ5＋Ｒ6）と設定すると、定電圧源Ｖccが減少した場合にそれを補償する構成が可能となる。
【００１７】
ＬＥＤ制御部１０３の回路構成は次の通りである。
ｎｐｎトランジスタＱ3のコレクタには、発光部２００のカソードが接続されている。ｎｐｎトランジスタＱ3のベースには、抵抗Ｒ13を介してオペアンプＩＣ２Ａ（フィードバック手段）の出力１が接続されている。ｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタとアースの間には抵抗Ｒ14が挿入されている。
既に述べた通り、オペアンプＩＣ２Ａの正入力３には、制御電圧生成部１０１のｐｎｐトランジスタＱ2のコレクタが接続されている。
オペアンプＩＣ２Ａの負入力２は、ｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタに接続されている。
また、既に述べた通り、オペアンプＩＣ２Ａの端子４には、定電圧源補償部１０２により補償された定電圧源Ｖccの電位が印加される。オペアンプＩＣ２Ａの端子１１はアースされ、端子４及び端子１１間にはキャパシタＣ4が挿入されていてる。また、定電圧源補償部１０２により補償された定電圧源ＶccとオペアンプＩＣ２Ａの端子２の間には、抵抗Ｒ15が挿入されている。
【００１８】
まず、制御電圧生成部１０１の作用は次の通りである。
ボルテージフォロワを形成するオペアンプＩＣ２Ｂの出力７は、その正入力５に等しくＶbとなる。ボルテージフォロワを形成するオペアンプＩＣ２Ｃの出力８は、その正入力１０に等しくＶ0となる。
同様に、オペアンプＩＣ２Ｃの出力８を正入力１２とするオペアンプＩＣ２Ｄの負入力１３はＶ0となるので、ｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタ電位はＶ0となる。すると、抵抗Ｒ10の端子間にはＶbとＶ0の電位が係るので、Ｖb＞Ｖ0であれば、オペアンプＩＣ２Ｂの出力７からｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタに向って電流ＩR10、但しＩR10＝（Ｖb−Ｖ0）／Ｒ10が流れる。
ｐｎｐトランジスタＱ2においては、エミッタに電流ＩR10が流れ込むので、ｐｎｐトランジスタＱ2のコレクタから抵抗Ｒ12に電流ＩR12＝ｈfe×ＩR10が流れ、ｐｎｐトランジスタＱ2のコレクタ電位ＶcはＶc＝Ｒ12ＩR12となる。
一方、Ｖb≦Ｖ0となると、オペアンプＩＣ２Ｄは、ダイオードＤ3がオンし、オペアンプＩＣ２Ｄの出力が抵抗Ｒ11、ダイオードＤ3を介して負入力１３にフィードバックするモードで動作する。この結果、ダイオードＤ3の順方向電圧によりｐｎｐトランジスタＱ2のエミッタはベースよりも低電位となり、ｐｎｐトランジスタＱ2はオフする。このため、コレクタから抵抗Ｒ12に流れる電流ＩR12も０となるので、コレクタ電位Ｖcはアース電位の０となる。
【００１９】
ＬＥＤ制御部１０３の作用は次の通りである。
ｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタ電流Ｉ3eは、発光部２００のＬＥＤ電流であると考えて良い。オペアンプＩＣ２Ａの負入力２に印加される電位はＲ14Ｉ3eであり、正入力３に印加される電位はＶCであるので、オペアンプＩＣ２Ａの出力は、Ｒ14Ｉ3eがＶCに等しくなる電位となる。よって、ＬＥＤ制御部１０３は、発光部２００のＬＥＤ電流に等しいｎｐｎトランジスタＱ3のエミッタ電流Ｉ3eが、Ｉ3e＝ＶC／Ｒ14となるように制御する。即ち制御電圧ＶCに比例するように、発光部２００のＬＥＤ電流が制御される。
【００２０】
以上の作用を次のとおり利用して各素子の値を決定すると良い。
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaの範囲を最小値Ｖamin以上最大値Ｖamaxとする。
ダイオードＤ1のカソード電位ＶaがＶaminの場合のオペアンプＩＣ２Ｂの正入力Ｖbmin（＝ＶaminＲ3／（Ｒ2＋Ｒ3））を、オペアンプＩＣ２Ｃの正入力の比較電圧Ｖ0に等しくする。これによりダイオードＤ1のカソード電位ＶaがＶamin以下の場合に、制御電圧生成部１０１からＬＥＤ制御部１０３に出力される制御電圧Ｖcが０となる。この時、エミッタ電流Ｉ3eはＩ3e＝ＶC／Ｒ14＝０となる。
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最大値Ｖamaxの場合に、エミッタ電流Ｉ3eが最大値Ｉ3emaxとするようにするには、ＩR10が、（Ｖamax−Ｖamin）Ｒ3／（Ｒ2＋Ｒ3）Ｒ10となるので、この時のＶc＝Ｒ12ＩR12＝Ｒ14Ｉ3emaxとなるように設定する。
【００２１】
このように設定すると、制御電圧生成部１０１からＬＥＤ制御部１０３に出力される制御電圧Ｖcは、
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最小値Ｖaminの時に０、
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最大値Ｖamaxの時にＲ14Ｉ3emax
となるので、発光部２００のＬＥＤ電流は、
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最小値Ｖaminの時に０、
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaが最大値Ｖamaxの時にＩ3emax
となる。しかもカソード電位Ｖaが最小値Ｖaminと最大値Ｖamaxの間では発光部２００のＬＥＤ電流は線形に制御できる。
これは、発光部２００に印加する電圧を制御するのでなく、発光部２００に流れる電流自体を制御することを意味する。
即ち、調光器から供給される直流電源の電圧により、線形に発光部２００に流れる電流を制御できるので、各ＬＥＤの閾値電圧に関係なく、滑らかな調光が可能となることを意味する。
【００２２】
ダイオードＤ1のカソード電位Ｖaは、電圧可変で供給される外部からの直流電力の電圧と比例すると考えて良い。また、上記実施例では比較電圧Ｖ0とカソード電位Ｖaを直接比較せず、比較電圧Ｖ0とカソード電位Ｖaの電圧分割により生成される電圧Ｖbを比較したが、これらは技術的に同等である。
【００２３】
図１の直流照明装置１０００を複数個用いた照明系統を図２に示す。
図２の照明系統は、商用交流電源ＡＣに、整流及び調光器３０００を接続し、整流及び調光器３０００の直流電力ＤＣを、ｎ個の直流照明装置１０００−１〜１０００−ｎの並列接続に供給するものである。ｎ個の直流照明装置１０００−１〜１０００−ｎは、各々、図１に示される直流照明装置１０００の回路図と同等の構成を有するものであるが、簡略化してブロック図で示した。
即ち、図２のｎ個の直流照明装置１０００−１〜１０００−ｎの各々の電流制御部１００−１〜１００−ｎは、図１の直流照明装置１０００の電流制御部１００と略同等の構成を有する。図２では単にオペアンプとトランジスタで代表させて示した。図２のｎ個の直流照明装置１０００−１〜１０００−ｎの各々の発光部２００−１〜２００−ｎは、各々任意個のＬＥＤの直列接続から成る。各発光部２００−１〜２００−ｎのＬＥＤの個数は全く任意である。各発光部２００−１〜２００−ｎに用いられるＬＥＤの個数及び特性に応じ、対応する各電流制御部１００−１〜１００−ｎの電流制御特性が任意に設計できることは当然である。
図２の照明系統における整流及び調光器３０００の構成は全く任意であって、例えば１００Ｖ、５０又は６０Ｈｚの商用交流を、例えば１７乃至３０Ｖの範囲で可変な電圧とできる直流電力を供給するものであればよい。
【００２４】
例えば、次の構成が考えられる。トランスを設けて、その一次側に、４つのダイオードから成るダイオードブリッジ、大型の平滑用コンデンサと、パルス幅変調（ＰＷＭ）可能なスイッチを設ける。こうして交流を直流に変換して断続的にトランスの一次側に供給する。スイッチのパルス幅変調（ＰＷＭ）を適当に制御すれば、トランスの一次側に供給される直流電力の時間平均を可変とできる。
トランスの二次側の一方の端子はダイオードとチョークコイルを直列に接続して直流電源である整流及び調光器３０００の高電位側出力端子とし、他方の端子は直流電源である整流及び調光器３０００の低電位側出力端子とする。直流電源の高電位側出力端子と低電位側出力端子の間に大型の平滑用コンデンサを挿入する。別途、トランスに接続されたダイオードとチョークコイルの接続点と直流電源の低電位側出力端子との間に別のダイオードを挿入してバイパスとする。
直流電源の高電位側出力端子と低電位側出力端子の間に適当な大きな値の２個の抵抗の直列接続を挿入して直流出力電圧を分割してフィードバックする。この電圧を、調整ダイアル等に連動した可変抵抗ＶＲにより生成される指示電圧と比較して、例えばフォトカプラを介して、適当なマイクロコンピュータやデバイスにより上記トランスの一次側のスイッチをパルス幅変調（ＰＷＭ）で制御すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は電圧可変な整流器を前段に設けることで調光器とし、商用交流を電力源とした住宅その他の居室空間のダウンライトとして用いることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０００：直流照明装置
１００：電流制御部
１０１：制御電圧生成部
１０２：定電圧源補償部
１０３：ＬＥＤ制御部
２００：発光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を電源とする直流照明装置であって、
１個以上の発光ダイオードから成る発光部と、
前記発光部の前記発光ダイオードを流れる電流を制御することにより前記発光ダイオードの発光強度を調整する発光制御部と、
前記発光制御部に出力する制御電圧を生成する制御電圧生成部とを有し、
前記直流電力は、その電圧が所定の最小電圧から最大電圧まで可変に供給されるものであり、
前記直流電力の電圧が最小電圧の時に発光部の発光強度が０であり、
前記直流電力の電圧が最小電圧から最大電圧に増加するに従って発光部の発光強度が狭義の単調増加となることを特徴とする直流照明装置。
【請求項２】
前記制御電圧生成部は、所定の比較電圧を生成して、前記直流電力の電圧との差電圧を生成する手段を有し、
当該差電圧に比例して前記制御電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載の直流照明装置。
【請求項３】
前記発光制御部は、フィードバック手段と、フィードバック手段の出力によりベース又はゲート電位が制御されるトランジスタと、トランジスタに接続され、トランジスタを流れる電流により両端に電位差が生じる抵抗を有し、
前記フィードバック手段は、前記制御電圧と、前記抵抗の前記両端の電位差との差を０とする機能を有することを特徴とする請求項２に記載の直流照明装置。
【請求項４】
前記フィードバック手段はオペレーションアンプであることを特徴とする請求項３に記載の直流照明装置。
【請求項１】
直流電力を電源とする直流照明装置であって、
１個以上の発光ダイオードから成る発光部と、
前記発光部の前記発光ダイオードを流れる電流を制御することにより前記発光ダイオードの発光強度を調整する発光制御部と、
前記発光制御部に出力する制御電圧を生成する制御電圧生成部とを有し、
前記直流電力は、その電圧が所定の最小電圧から最大電圧まで可変に供給されるものであり、
前記直流電力の電圧が最小電圧の時に発光部の発光強度が０であり、
前記直流電力の電圧が最小電圧から最大電圧に増加するに従って発光部の発光強度が狭義の単調増加となることを特徴とする直流照明装置。
【請求項２】
前記制御電圧生成部は、所定の比較電圧を生成して、前記直流電力の電圧との差電圧を生成する手段を有し、
当該差電圧に比例して前記制御電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載の直流照明装置。
【請求項３】
前記発光制御部は、フィードバック手段と、フィードバック手段の出力によりベース又はゲート電位が制御されるトランジスタと、トランジスタに接続され、トランジスタを流れる電流により両端に電位差が生じる抵抗を有し、
前記フィードバック手段は、前記制御電圧と、前記抵抗の前記両端の電位差との差を０とする機能を有することを特徴とする請求項２に記載の直流照明装置。
【請求項４】
前記フィードバック手段はオペレーションアンプであることを特徴とする請求項３に記載の直流照明装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２１８９６９（Ｐ２０１０−２１８９６９Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６６６６０（Ｐ２００９−６６６６０）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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