(57)【要約】【課題】  電源投入時の導通角による制御開始時間のばらつきを抑制できる点灯システム、及び照明器具を提供する。【解決手段】  点灯システム１１は、電源回路１１０と、制御回路１ｅと、制御電源１ｇと、を備える。電源回路１１０は、導通角θが可変に設定された位相制御電圧Ｖｂを入力されて、光源１２を点灯させる。制御電源１ｇは、位相制御電圧Ｖｂを入力されて、制御電圧Ｖｅを生成する。そして、制御回路１ｅは、導通角θに基づいて光源１２の調光レベルの指示値を取得し、調光レベルの指示値に基づいて光源１２を調光する調光制御を行い、制御電圧Ｖｅが閾値未満から閾値以上になれば、調光制御を開始し、導通角が大きいほど閾値を大きくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧の通電期間である導通角が可変に設定された位相制御電圧を入力されて、光源を点灯させる電源回路と、
前記電源回路を制御する制御回路と、
前記位相制御電圧を入力されて、前記制御回路に供給される制御電圧を生成する制御電源と、を備え、
前記制御回路は、
前記導通角に基づいて前記光源の調光レベルの指示値を取得し、前記調光レベルの指示値に基づいて前記光源を調光する調光制御を行い、
前記制御電圧が閾値未満から前記閾値以上になれば、前記調光制御を開始し、
前記導通角が大きいほど前記閾値を大きくする
点灯システム。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記制御電圧が起動電圧を上回ると、前記導通角に基づいて、前記起動電圧より大きい前記閾値を設定する
請求項１記載の点灯システム。
【請求項３】
前記起動電圧は、前記制御回路が動作を開始する前記制御電圧の大きさであり、かつ、所定範囲内の値であり、
前記閾値は、前記所定範囲の上限値より大きい
請求項２記載の点灯システム。
【請求項４】
前記光源は、固体発光素子を含み、
前記電源回路は、前記光源に直流電流を供給することで、前記光源を点灯させ、
前記制御回路は、前記固体発光素子の順方向電圧に基づく前記閾値の設定範囲のデータを予め記憶し、前記閾値を前記設定範囲内の値に設定する
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の点灯システム。
【請求項５】
前記閾値の設定範囲の上限値及び下限値の少なくとも一方は、前記順方向電圧が大きいほど小さくなる
請求項４記載の点灯システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の点灯システムと、
前記点灯システムが点灯させる光源と、
少なくとも前記光源が支持される筐体と、を備える
照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、点灯システム、及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、位相制御された交流電圧を入力とし、光源に直流電流を供給する調光点灯回路がある。調光点灯回路は、整流回路と、位相検出回路と、ＤＣ−ＤＣコンバータとを備える。位相検出回路は、交流電圧の導通位相角に対応する信号レベルの調光信号を出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータは、整流回路から出力された直流電圧を入力とし、位相検出回路から出力された調光信号の信号レベルに対応する直流電流を光源に供給する。
【０００３】
ＤＣ−ＤＣコンバータは、ダイオード、入力平滑コンデンサ、スイッチング素子、ダイオード、インダクタ、出力平滑コンデンサ、及び制御回路を有する。そして、制御回路は、位相検出回路から出力された調光信号の信号レベルに応じて、スイッチング素子を高周波でスイッチングさせるときのオン時間を制御する。制御回路は、プログラムを内蔵したマイクロコンピュータ等で実現される。
【０００４】
上述の特許文献１の調光点灯回路は、調光レベルが低い状態で電源が投入された場合であっても、点灯の立ち上がり時間が長くなってしまうことを抑制することを目的としている。そこで、位相検出回路は、電源投入によって交流電圧が調光点灯回路に入力された時点で検出した導通位相角が所定角度以下である場合には、所定時間の間、調光信号として、検出した導通位相角よりも大きい導通位相角に対応する信号レベルの疑似信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−００４７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、特許文献１の調光点灯回路のような点灯システムは、制御電源を備える。制御電源は、制御回路が動作するための制御電圧を生成して、制御回路に制御電圧を供給する。制御回路は、制御電圧が起動電圧以上になれば、動作を開始する。動作を開始した制御回路は、電源回路（例えばＤＣ−ＤＣコンバータなど）を制御して、調光制御を行うことができる。
【０００７】
電源投入時には、点灯システムに対して、位相制御電圧（位相制御された交流電圧）のの供給が開始される。位相制御電圧がコンデンサの両端に生成される場合、電源投入がなされると、制御電圧が立ち上がり、制御電圧が徐々に増加する。このとき、位相制御電圧の導通角（交流電圧の導通位相角）に応じて、制御電圧が増加する傾き（所定時間における制御電圧の増加分）が増減する。電源投入時の導通角が小さいほど、傾きは小さくなる。電源投入時の導通角が大きいほど、傾きは大きくなる。
【０００８】
したがって、電源投入時から制御回路が調光制御を開始するまでに要する時間（制御開始時間）は、電源投入時の導通角に応じて変化する。この結果、電源投入時の導通角に応じて制御開始時間が変化し、制御開始時間がばらついてしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的とするところは、電源投入時の導通角による制御開始時間のばらつきを抑制できる点灯システム、及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る点灯システムは、電源回路と、制御回路と、制御電源と、を備える。前記電源回路は、交流電圧の通電期間である導通角が可変に設定された位相制御電圧を入力されて、光源を点灯させる。前記制御回路は、前記電源回路を制御する。前記制御電源は、前記位相制御電圧を入力されて、前記制御回路に供給される制御電圧を生成する。前記制御回路は、前記導通角に基づいて前記光源の調光レベルの指示値を取得し、前記調光レベルの指示値に基づいて前記光源を調光する調光制御を行い、前記制御電圧が閾値未満から前記閾値以上になれば、前記調光制御を開始し、前記導通角が大きいほど前記閾値を大きくする。
【００１１】
本発明の一態様に係る照明器具は、上述の点灯システムと、前記点灯システムが点灯させる光源と、少なくとも前記光源が支持される筐体と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明では、電源投入時の導通角による制御開始時間のばらつきを抑制できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係る点灯システムを備える照明システムを示すブロック図である。
【図２】図２は、同上の点灯システムの脈流電圧の波形を示す波形図である。
【図３】図３は、同上の点灯システムの制御電源を示す回路図である。
【図４】図４は、同上の点灯システムの制御電圧の特性を示す特性図である。
【図５】図５は、同上の点灯システムを備える照明器具を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の実施形態は、一般に、点灯システム、及び照明器具に関する。より詳細には、導通角が可変に設定された交流の位相制御電圧を入力されて、光源を点灯させる点灯システム、及び照明器具に関する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の実施形態の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００１５】
実施形態の点灯システム、及び照明器具は、主に、住戸、オフィス、工場、または店舗などで用いられる。住戸は、戸建住宅及び集合住宅のいずれでもよい。
【００１６】
以下に実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
実施形態の照明システムＡ１は、図１に示すように、照明装置１と、調光器２とを備える。そして、照明装置１と調光器２との直列回路が交流電源９の両端間に電気的に接続している。交流電源９は、周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用電源である。
【００１８】
調光器２は、交流電源９から照明装置１に供給される交流電圧Ｖａを位相制御する。つまり、照明装置１は、調光器２によって位相制御された電圧（位相制御電圧Ｖｂ）が入力される。調光器２が位相制御電圧Ｖｂの半波毎の通電期間である導通角を調整することによって、照明装置１が導通角に応じて調光を行う。この場合、導通角が、光源１２の調光レベルの指示値を表す指示情報に相当する。すなわち、照明装置１は、位相制御方式によって調光制御がなされる。
【００１９】
照明装置１は、図１に示すように、点灯システム１１、及び光源１２を備える。点灯システム１１と光源１２は、共通の筐体に収納されて一体に構成されてもよいし、点灯システム１１と光源１２は、別体に構成されてもよい。
【００２０】
点灯システム１１は、電源回路１１０、整流回路１ａ、位相検出回路１ｄ、制御回路１ｅ、起動回路１ｆ、制御電源１ｇ、コンデンサ１ｈ、電流検出回路１ｉ、及び電圧検出回路１ｊを備える。電源回路１１０は、コンバータ１ｂ、及びコンデンサ１ｃを有する。
【００２１】
整流回路１ａは、ダイオードブリッジなどを有する全波整流回路であり、調光器２によって位相制御された位相制御電圧Ｖｂが入力される。整流回路１ａは、位相制御電圧Ｖｂを全波整流して、脈流電圧Ｖｃを出力する。図２は脈流電圧Ｖｃの波形を示す。図２の脈流電圧Ｖｃは、位相制御電圧Ｖｂと同様に位相制御されており、半波毎に通電状態となっている期間を導通角θとする。なお、図２において、破線は、交流電圧Ｖａを全波整流した全波整流電圧Ｖｒの波形を示す。さらに、整流回路１ａの前段に、フィルタ回路を有していてもよい。フィルタ回路は、例えばノイズ除去用のインダクタ及びコンデンサ、サージアブソーバを有しており、不要な周波数成分（例えば高周波ノイズ）を減衰させる。
【００２２】
電源回路１１０は、脈流電圧Ｖｃを入力され、直流の出力電圧Ｖｏを出力する。
【００２３】
具体的に、コンバータ１ｂは、脈流電圧Ｖｃを直流電圧に変換して、コンデンサ１ｃに直流電圧を出力する。コンデンサ１ｃは、コンバータ１ｂから出力された直流電圧を平滑し、コンデンサ１ｃの両端間には直流の出力電圧Ｖｏが生じる。コンバータ１ｂは、半導体スイッチング素子を有するＡＣ／ＤＣコンバータ（スイッチング電源回路）であり、半導体スイッチング素子（スイッチング素子）がオンオフすることによって、脈流電圧Ｖｃが出力電圧Ｖｏに変換される。
【００２４】
なお、コンバータ１ｂは、シングルステージコンバータ（ＳＳコンバータ）を構成することが好ましい。ＳＳコンバータは、力率改善回路の機能とＡＣ／ＤＣコンバータの機能とを備えた、１コンバータ方式（電圧変換が１回）のコンバータである。例えば、コンバータ１ｂは、力率改善機能を有する昇降圧コンバータであることが好ましい。
【００２５】
光源１２は、複数の固体発光素子として、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を具備しており、電流検出回路１ｉに直列接続されている。光源１２と電流検出回路１ｉとの直列回路は、コンデンサ１ｃの両端間に接続しており、電源回路１１０の出力電圧Ｖｏを印加される。そして、光源１２は、電源回路１１０から直流の負荷電流Ｉｏを供給されることで、照明光を発する。なお、光源１２が有する複数のＬＥＤは、直列接続、または直列接続及び並列接続されている。また、光源１２は、１つのＬＥＤを具備する構成であってもよい。
【００２６】
位相検出回路１ｄは、光源１２の調光レベルの指示値を表す指示情報を外部から受け取る情報取得部に相当する。本実施形態では、脈流電圧Ｖｃの導通角θ（位相制御電圧Ｖｂの導通角）が指示情報に相当する。位相検出回路１ｄは、脈流電圧Ｖｃと判定基準値とを比較し、比較結果に基づいて生成したＰＷＭ信号を位相検出信号Ｓａとして出力する。位相検出信号Ｓａは、位相制御電圧Ｖｂに同期したパルス信号であり、位相検出信号Ｓａのオンデューティが導通角θの大きさに対応する。具体的に、導通角θが増加すると、位相検出信号Ｓａのオンデューティは増加し、導通角θが減少すると、位相検出信号Ｓａのオンデューティは減少する。
【００２７】
制御回路１ｅは、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における制御回路１ｅの一部又は全部の機能が実現される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（large scale integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(very large scale integration)、若しくはＵＬＳＩ(ultra large scale integration) と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。
【００２８】
制御電源１ｇは、起動回路１ｆまたはコンバータ１ｂから電力を入力され、直流電圧を出力する。制御電源１ｇの出力端間には、コンデンサ１ｈが接続されている。コンデンサ１ｈは、制御電源１ｇが出力する直流電圧を平滑する。そして、コンデンサ１ｈの両端電圧が、制御電圧Ｖｅとして制御回路１ｅへ供給される。制御電圧Ｖｅは、制御回路１ｅが動作するための電圧になる。
【００２９】
電源投入時には、交流電源９から調光器２を介して点灯システム１１への電力供給が開始される。起動回路１ｆは、電源投入直後の始動期間に、脈流電圧Ｖｃを制御電源１ｇへ出力する。始動期間において、制御電源１ｇは脈流電圧Ｖｃを入力されて、制御電圧Ｖｅを出力する。
【００３０】
そして、始動期間から定常期間に移行すると、起動回路１ｆは脈流電圧Ｖｃの出力を停止する。一方、コンバータ１ｂは、トランス及びスイッチング素子を具備しており、定常期間では、スイッチング素子をオンオフするスイッチング動作によってトランスの一次巻線に流れる電流を導通、遮断する。そして、トランスの二次巻線に生じる誘起電圧Ｖｄが制御電源１ｇへ供給される。すなわち、定常期間において、制御電源１ｇはコンバータ１ｂのスイッチング動作による誘起電圧Ｖｄを入力されて、制御電圧Ｖｅを出力する。
【００３１】
電流検出回路１ｉは、例えば負荷電流Ｉｏが流れる電流検出抵抗を備えており、電流検出抵抗の両端電圧を電流検出信号Ｓｄとして制御回路１ｅへ出力する。この場合、電流検出信号Ｓｄは、負荷電流Ｉｏの大きさに比例する電圧値の電圧信号になり、電流検出信号Ｓｄの電圧値が検出電流値に相当する。すなわち、検出電流値は、電流検出信号Ｓｄに基づく負荷電流Ｉｏの大きさを表す。
【００３２】
電圧検出回路１ｊは、コンデンサ１ｃの両端間に接続された分圧抵抗の直列回路を備えており、出力電圧Ｖｏを分圧した電圧を電圧検出信号Ｓｅとして制御回路１ｅへ出力する。この場合、電圧検出信号Ｓｅは、出力電圧Ｖｏの大きさに比例する電圧値の電圧信号になり、電圧検出信号Ｓｅの電圧値が電圧検出値に相当する。
【００３３】
そして、制御回路１ｅは、位相検出信号Ｓａ、電流検出信号Ｓｄ、及び電圧検出信号Ｓｅに基づいてスイッチング制御信号Ｓｂを生成し、スイッチング制御信号Ｓｂをコンバータ１ｂへ出力する。
【００３４】
コンバータ１ｂは、制御回路１ｅからスイッチング制御信号Ｓｂを入力され、スイッチング制御信号Ｓｂに基づいてスイッチング素子をオンオフ駆動する。なお、コンバータ１ｂは、スイッチング素子を駆動する駆動回路を有して、駆動回路がスイッチング制御信号Ｓｂに基づいてスイッチング素子をオンオフ駆動することが好ましい。
【００３５】
具体的に、制御回路１ｅは、位相検出信号Ｓａのオンデューティ（調光レベルの指示値に相当）に基づいて、導通角θの大きさを位相検出信号Ｓａから読み取り、導通角θの大きさに応じて直流の負荷電流Ｉｏの目標電流の値（目標電流値）を決定する。そして、制御回路１ｅは、検出電流値と目標電流値との偏差（差分）が小さくなるように（ゼロに近付くように）、コンバータ１ｂのスイッチング素子のオンデューティを調整するためのスイッチング制御信号Ｓｂを生成することで、光源１２の光出力を調整する調光制御を行う。すなわち、制御回路１ｅは、検出電流値と目標電流値との偏差が小さくなるようにコンバータ１ｂのスイッチング素子のオンデューティを調整するフィードバック制御を行う。この結果、光源１２の調光レベルが指示値になるように、負荷電流Ｉｏが定電流制御される。なお、導通角θが大きいほど調光レベルの指示値は高いので、導通角θが大きいほど目標電流値は大きくなる。また、導通角θが小さいほど調光レベルの指示値は低いので、導通角θが小さいほど目標電流値は小さくなる。
【００３６】
また、制御回路１ｅは、電圧検出値（電圧検出信号Ｓｅの電圧値）に基づいて、出力電圧Ｖｏの過電圧状態が発生しているか否かを判定する。そして、制御回路１ｅは、過電圧状態が発生していると判定した場合、目標電流値をゼロとして、負荷電流Ｉｏの値がゼロになるようにスイッチング制御信号Ｓｂを生成する。すなわち、制御回路１ｅは、過電圧状態の発生時において出力電圧Ｖｏの出力を停止させる。
【００３７】
上述の点灯システム１１では、コンバータ１ｂがＳＳコンバータであるので、１回の電圧変換で負荷電流Ｉｏを制御することができ、コストダウン及び電気効率の向上を図ることができる。
【００３８】
図３は、制御電源１ｇの回路構成の一例を示す。
【００３９】
制御電源１ｇは、抵抗Ｒ１，Ｒ２、ツェナダイオードＺＤ１，ＺＤ２、トランジスタＱ１、及びダイオードＤ１を具備する。抵抗Ｒ１とツェナダイオードＺＤ１との直列回路の両端間には、脈流電圧Ｖｃ又は誘起電圧Ｖｄが印加される。トランジスタＱ１は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタであるが、エンハンスメント形のｎチャネルＦＥＴ（Field Effect Transistor）であってもよい。また、制御電源１ｇは、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタ、又はエンハンスメント形のｐチャネルＦＥＴを用いる構成であってもよい。
【００４０】
ツェナダイオードＺＤ１のカソードは、抵抗Ｒ１の第１端に接続しており、脈流電圧Ｖｃ又は誘起電圧Ｖｄは、抵抗Ｒ１の第２端とツェナダイオードＺＤ１のアノードとの間に印加される。抵抗Ｒ１の第２端には、さらに抵抗Ｒ２の第１端が接続され、抵抗Ｒ２の第２端はトランジスタＱ１のコレクタが接続される。トランジスタＱ１のベースは、ツェナダイオードＺＤ１のカソードに接続し、トランジスタＱ１のエミッタは、ダイオードＤ１のアノードに接続する。ダイオードＤ１のカソードは、ツェナダイオードＺＤ２のカソードに接続する。ツェナダイオードＺＤ２のカソードは、コンデンサ１ｈの正極に接続し、ツェナダイオードＺＤ２のアノードは、コンデンサ１ｈの負極に接続する。
【００４１】
そして、制御電源１ｇに脈流電圧Ｖｃ又は誘起電圧Ｖｄが入力されると、トランジスタＱ１のエミッタ−コレクタ間が導通し、抵抗Ｒ２、トランジスタＱ１、及びダイオードＤ１を介して、コンデンサ１ｈに充電電流が流れ込み、コンデンサ１ｈが充電される。脈流電圧Ｖｃ又は誘起電圧Ｖｄが増加すると、ツェナダイオードＺＤ１が導通して、ツェナダイオードＺＤ１の両端間には第１ツェナ電圧が発生する。制御電圧Ｖｅは、コンデンサ１ｈの両端電圧であり、制御電圧Ｖｅは、第１ツェナ電圧からトランジスタＱ１のベース−エミッタ間電圧を差し引いた値になる。ツェナダイオードＺＤ２の第２ツェナ電圧は第１ツェナ電圧よりも大きく、ツェナダイオードＺＤ２は、制御電圧Ｖｅが過剰に上昇し過ぎないように過電圧保護の機能を有する。
【００４２】
電源投入時には、交流電源９から調光器２を介して点灯システム１１への電力供給が開始され、脈流電圧Ｖｃが制御電源１ｇに入力される。電源投入時には、コンデンサ１ｈの充電が開始され、電源投入後には、コンデンサ１ｈの充電量が徐々に増加し、制御電圧Ｖｅも徐々に増加する。
【００４３】
電源投入後に時間経過に対して制御電圧Ｖｅが増加する傾きは、位相制御方式では、導通角θが大きいほど大きくなり、導通角θが小さいほど小さくなる。制御電圧Ｖｅの傾きは、所定時間における制御電圧の増加分であり、以降では、制御電圧Ｖｅの傾きを充電速度と称す。充電速度は、導通角θが大きいほど速くなり、導通角θが小さいほど遅くなる。
【００４４】
図４は、横軸を時間ｔとし、縦軸を制御電圧Ｖｅとしたグラフである。図４では、時間ｔに対する制御電圧Ｖｅの特性として、Ｖｅ（θｍａｘ）、Ｖｅ（θｍｉｎ）、及びＶｅ（θｍｉｄ）をそれぞれ図示している。導通角θが上限導通角θｍａｘである場合（調光レベルが最大レベルである場合）、制御電圧Ｖｅは直線で表される特性Ｖｅ（θｍａｘ）に沿って増加する。導通角θが下限導通角θｍｉｎである場合（調光レベルが最小レベルである場合）、制御電圧Ｖｅは直線で表される特性Ｖｅ（θｍｉｎ）に沿って増加する（θｍｉｎ＜θｍａｘ）。導通角θが中間導通角θｍｉｄである場合（調光レベルが最大レベル未満、かつ、最小レベルより大きい場合）、制御電圧Ｖｅは直線で表される特性Ｖｅ（θｍｉｄ）に沿って増加する（θｍｉｎ＜θｍｉｄ＜θｍａｘ）。図４では、特性Ｖｅ（θｍａｘ）の充電速度（傾き）が最も速く（大きく）、特性Ｖｅ（θｍｉｎ）の充電速度が最も遅くなる。特性Ｖｅ（θｍｉｄ）の充電速度は、特性Ｖｅ（θｍａｘ）の充電速度より遅く、特性Ｖｅ（θｍｉｎ）の充電速度より速くなる。
【００４５】
制御回路１ｅはコンピュータを備えており、制御回路１ｅでは、制御電圧Ｖｅが起動電圧以上になると、プログラムに従った動作（演算処理など）を開始する。しかしながら、制御回路１ｅの起動電圧には、制御回路１ｅの個体差によるばらつきがある。
【００４６】
図４では、制御回路１ｅの起動電圧が、制御回路１ｅの個体差によって、上限値Ｖｓ１以下、かつ、下限値Ｖｓ２以上の範囲Ｗ１内でばらつくとする。電源投入時（ｔ＝０）から制御電圧Ｖｅが起動電圧に達するまでに要する時間（起動時間）は、起動電圧が大きいほど長くなる。
【００４７】
ここで、導通角θが上限導通角θｍａｘである場合、制御電圧Ｖｅが起動電圧の下限値Ｖｓ２に達するまでの起動時間はｔ１になる。導通角θが下限導通角θｍｉｎである場合、制御電圧Ｖｅが起動電圧の上限値Ｖｓ１に達するまでの起動時間はｔ２になる。起動時間ｔ１，ｔ２の関係は、ｔ１＜ｔ２となる。すなわち、起動時間は、導通角θ及び起動電圧のそれぞれに応じて、ｔ１以上、かつ、ｔ２以下の範囲Ｔ１内でばらつく。
【００４８】
起動時間がばらつくと、制御回路１ｅがスイッチング制御信号Ｓｂを生成して調光制御を開始するタイミングがばらつき、電源投入時（ｔ＝０）から制御回路１ｅが調光制御を開始するまでに要する時間（制御開始時間）がばらつく。この結果、電源投入時から光源１２が点灯するまでに要する時間がばらつく。例えば、複数の照明装置１が同一の空間（部屋、廊下、又は階段など）に設置されている場合、複数の照明装置１のそれぞれに同時に電源投入がなされた場合でも、電源投入時から光源１２が点灯するまでの時間が照明装置１毎にばらついてしまう。
【００４９】
そこで、起動電圧のばらつきによる制御開始時間のばらつきを抑制するために、電源が投入されて制御電圧Ｖｅが起動電圧の上限値Ｖｓ１を上回った後に、制御回路１ｅがスイッチング制御信号Ｓｂを生成して調光制御を開始することが考えられる。例えば、制御回路１ｅは、制御電圧Ｖｅが図４に示す閾値Ｖｔ１（＞Ｖｓ１）に達した場合に、スイッチング制御信号Ｓｂを生成して調光制御を開始すると仮定する。導通角θが上限導通角θｍａｘである場合、制御電圧Ｖｅが閾値Ｖｔ１に達するまでの制御開始時間はｔ３になる。導通角θが下限導通角θｍｉｎである場合、制御電圧Ｖｅが閾値Ｖｔ１に達するまでの制御開始時間はｔ４になる。制御開始時間ｔ３，ｔ４の関係は、ｔ３＜ｔ４となる。この場合、制御開始時間は、導通角θに応じて、ｔ３以上、かつ、ｔ４下の範囲Ｔ２内でばらつく。なお、図４では、起動時間ｔ１，ｔ２、及び制御開始時間ｔ３，ｔ４の関係は、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４となる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、導通角θによる制御開始時間のばらつきを抑制するために、制御回路１ｅは、導通角θに基づいて、制御電圧Ｖｅと比較される閾値を設定する。具体的に、制御回路１ｅは、位相検出信号Ｓａのオンデューティに基づいて、導通角θの大きさを位相検出信号Ｓａから読み取る。そして、制御回路１ｅは、読み取った導通角θの大きさに基づいて、閾値を設定する。図４では、制御回路１ｅは、予め決められた設定範囲Ｗ２内の値に閾値を設定する。設定範囲Ｗ２は、閾値Ｖｔ（θｍａｘ）以下、かつ、閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）以上の範囲である。閾値Ｖｔ（θｍａｘ）は、導通角θが上限導通角θｍａｘである場合に、制御開始時間がｔ３になる値である。閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）は、導通角θが下限導通角θｍｉｎである場合に、制御開始時間がｔ３になる値であり、起動電圧の上限値Ｖｓ１より大きい。
【００５１】
そして、制御回路１ｅは、電源投入後に、制御電圧Ｖｅが起動電圧（範囲Ｗ１内の値）に達すると動作を開始して、導通角θの大きさを位相検出信号Ｓａから読み取る。制御回路１ｅはメモリを具備しており、メモリは、導通角θと閾値との対応関係を表す閾値データを予め記憶している。
【００５２】
閾値データでは、導通角θが大きいほど、当該導通角θに対応する閾値も大きくなる。閾値データでは、上限導通角θｍａｘに閾値Ｖｔ（θｍａｘ）が対応付けられ、下限導通角θｍｉｎに閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）が対応付けられる。閾値Ｖｔ（θｍｉｄ）は、閾値Ｖｔ（θｍａｘ）より小さく、かつ、閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）より大きい値であり、導通角がθｍｉｄであるときに制御開始時間がｔ３になる値である。すなわち、閾値Ｖｔ（θｍａｘ）以下、かつ、閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）以上の範囲内で、導通角θに閾値Ｖｔ（θ）が対応付けられている。
【００５３】
そして、制御回路１ｅは、閾値データに基づいて、読み取った導通角θに対応する閾値Ｖｔ（θ）を求める。閾値Ｖｔ（θ）は、制御開始時間をｔ３とする値である。制御回路１ｅは、制御電圧Ｖｅが閾値Ｖｔ（θ）に達した場合に（制御開始時間ｔ３）、スイッチング制御信号Ｓｂを生成して調光制御を開始する。したがって、制御回路１ｅは、導通角θに関わらず、電源投入後に制御開始時間ｔ３が経過したタイミングで調光制御を開始する。この結果、点灯システム１１は、電源投入時の導通角θによる制御開始時間ｔ３のばらつきを抑制できる。
【００５４】
以下、閾値データにおける導通角θと閾値Ｖｔ（θ）との対応について説明する。
【００５５】
時間をｔ、コンデンサ１ｈの容量をＣ１、コンデンサ１ｈに流れ込む充電電流（瞬時値）をｉ１、充電電流ｉ１によるコンデンサ１ｈの充電速度をα１とすると、以下の式１が成立する。
α１＝ΔＶｅ／Δｔ＝ｉ１／Ｃ１      ………    （式１）
さらに、点灯システム１１の入力側から見た起動回路１ｆ及び制御電源１ｇのインピーダンスをＺ１、導通角θを変数とする脈流電圧Ｖｃの実効値をＶｃｒ（θ）とすると、以下の式２が成立する。
α１＝Ｖｃｒ（θ）／（Ｚ１×Ｃ１）      ………    （式２）
したがって、時間ｔに対する閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）は、以下の式３で求められる。
Ｖｔ（θｍｉｎ）＝ｔ×Ｖｃｒ（θｍｉｎ）／（Ｚ１×Ｃ１）    ………    （式３）
式３より、制御開始時間ｔ３（導通角がθｍｉｎであるときに、電源投入時から制御電圧ＶｅがＶｔ（θｍｉｎ）に達するまでの時間）は、以下の式４で求められる。
ｔ３＝Ｖｔ（θｍｉｎ）×Ｚ１×Ｃ１／Ｖｃｒ（θｍｉｎ）    ………    （式４）
同様に、導通角θを変数として、電源投入時から制御電圧ＶｅがＶｔ（θｍｉｎ）に達するまでの時間ｔ（θ）は、以下の式５で求められる。
ｔ（θ）＝Ｖｔ（θｍｉｎ）×Ｚ１×Ｃ１／Ｖｃｒ（θ）    ………    （式５）
したがって、以下の式６が成立する。
Δｔ（θ）＝ｔ３−ｔ（θ）
＝Ｚ１×Ｃ１×Ｖｔ（θｍｉｎ）×（１／Ｖｃｒ（θｍｉｎ）−１／Ｖｃｒ（θ））    ………    （式６）
導通角θを変数として、制御開始時間がｔ３になる閾値Ｖｔ（θ）は、以下の式７で求められる。
Ｖｔ（θ）＝Ｖｔ（θｍｉｎ）＋ΔＶ（θ）
ΔＶ（θ）＝Δｔ（θ）×Ｖｃｒ（θ）／（Ｚ１×Ｃ１）
＝Ｚ１×Ｃ１×Ｖｔ（θｍｉｎ）×（１／Ｖｃｒ（θｍｉｎ）−１／Ｖｃｒ（θ））×Ｖｃｒ（θ）／（Ｚ１×Ｃ１）
＝Ｖｔ（θｍｉｎ）×（Ｖｃｒ（θ）／Ｖｃｒ（θｍｉｎ）−１）………………（式７）
そして、閾値データでは、閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）が起動電圧の上限値Ｖｓ１より大きい値である。式７では、閾値Ｖｔ（θ）は、閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）以上の値である。したがって、閾値Ｖｔ（θ）は、起動電圧の上限値Ｖｓ１より大きい値になる。
【００５６】
閾値データは、例えば、式７のデータを含む。また、閾値データは、複数の導通角θと複数の閾値とを（式７）に基づいて１対１にそれぞれ対応付けたテーブル形式であってもよい。制御回路１ｅは、閾値データに基づいて、読み取った導通角θに対応する閾値Ｖｔ（θ）を求める。
【００５７】
なお、導通角θと閾値Ｖｔ（θ）との関係は、導通角θが増加するにしたがって閾値Ｖｔ（θ）が直線状に増加する関係、導通角θが増加するにしたがって閾値Ｖｔ（θ）が階段状に増加する関係、及び導通角θが増加するにしたがって閾値Ｖｔ（θ）が曲線状に増加する関係のいずれであってもよい。また、導通角θと閾値Ｖｔ（θ）との関係は、上述の各関係を組み合わせた関係であってもよい。
【００５８】
さらに、電源回路１１０は、出力段にコンデンサ１ｃを備えている。電源投入後、制御回路１ｅが調光制御を開始すると、コンバータ１ｂはコンデンサ１ｃを充電し、コンデンサ１ｃの両端電圧である出力電圧Ｖｏは徐々に増加する。一方、光源１２は、固体発光素子としてＬＥＤを含んでおり、ＬＥＤの順方向電圧によって光源１２が点灯を開始する点灯開始電圧が決まる。すなわち、光源１２の点灯時には、ＬＥＤの順方向電圧によって光源１２の両端間に生じる順方向電圧Ｖｆが決まる。
【００５９】
しかしながら、光源１２を点灯させることができる出力電圧Ｖｏの値は、光源１２の順方向電圧Ｖｆに応じて変化する。すなわち、順方向電圧ＶｆがＶｆ１である第１光源が光源１２である場合、光源１２を点灯させることができる出力電圧Ｖｏの値は、Ｖｏ１である。一方、順方向電圧ＶｆがＶｆ１より小さいＶｆ２である第２光源が光源１２である場合、光源１２を点灯させることができる出力電圧Ｖｏの値は、Ｖｏ１より小さいＶｏ２である。したがって、第２光源が光源１２である場合、第１光源が光源１２である場合に比べて、光源１２を点灯させることができる出力電圧Ｖｏの値は小さくなる。したがって、光源１２を点灯させるのに必要なコンデンサ１ｃの充電時間は、光源１２の順方向電圧Ｖｆが大きいほど長くなる。
【００６０】
そこで、制御回路１ｅのメモリに記憶されている閾値データは、光源１２の順方向電圧Ｖｆに応じたデータであることが好ましい。具体的に、順方向電圧Ｖｆが大きいほど、制御開始時間ｔ３（図４参照）は大きい値に設定され、順方向電圧Ｖｆが小さいほど、制御開始時間ｔ３は小さい値に設定される。すなわち、設定範囲Ｗ２の上限値である閾値Ｖｔ（θｍａｘ）、及び設定範囲Ｗ２の下限値である閾値Ｖｔ（θｍｉｎ）の少なくとも一方は、光源１２の順方向電圧Ｖｆが大きいほど小さくなる。このような設定範囲Ｗ２内の閾値Ｖｔ（θ）による制御開始時間ｔ３は、制御開始時間ｔ３においてコンデンサ１ｃが十分に充電され、出力電圧Ｖｏによって光源１２の両端に順方向電圧Ｖｆを印加することが可能な時間（最小時間であることが好ましい）になる。この結果、制御開始時間ｔ３は、光源１２の順方向電圧Ｖｆに応じて、制御開始時間ｔ３において光源１２を点灯させることができる値になる。
【００６１】
図５は、照明装置１を備える照明器具Ｂ１を示す。ただし、以下の説明においては、照明器具Ｂ１が造営材である壁に設置される場合を想定している。なお、照明器具Ｂ１が設置される造営材は壁に限定されず、天井や床などの壁以外の造営材に照明器具Ｂ１が設置される場合もある。
【００６２】
照明器具Ｂ１は、光源ユニット３と、筐体４とを備える。
【００６３】
光源ユニット３は、点灯システム１１、及び２つのＬＥＤモジュール１３を備える。
【００６４】
２つのＬＥＤモジュール１３はそれぞれ、複数のＬＥＤ１３０と、複数のＬＥＤ１３０を前面に実装したＬＥＤ基板１３１と、ＬＥＤ基板１３１の前面に実装された複数のレセプタクルコネクタ１３２と、複数の電線１３３とを有している。２つのＬＥＤモジュール１３は、複数のレセプタクルコネクタ１３２、及び複数の電線１３３を介して互いに電気的に接続している。
【００６５】
ＬＥＤ基板１３１は、例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂基板などの樹脂製の絶縁基板により、長尺の矩形平板状に形成されている。図５では、２つのＬＥＤ基板１３１は、長手方向の寸法が異なっているが、２つのＬＥＤ基板１３１は、長手方向の寸法が同じであってもよい。
【００６６】
複数のＬＥＤ１３０の各々は、例えば、照明用白色ＬＥＤである。複数のＬＥＤ１３０は、ＬＥＤ基板１３１の短手方向の中央においてＬＥＤ基板１３１の長手方向に沿って等間隔に１列に並ぶように実装されている。複数のＬＥＤ１３０が光源１２を構成する。
【００６７】
筐体４は、ケース４１と、カバー４２と、一対のエンド部材４３とを備える。ケース４１は、長尺の底壁と、底壁の長手方向に沿った両端から突出する一対の側壁とを有する角樋状に形成されている。カバー４２は、ケース４１の前面に取り付けられ、前方に向かって弧状に湾曲している。カバー４２は、光源１２から放射される光を透過及び拡散させるように構成されている。なお、ケース４１、及びカバー４２のそれぞれは、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂の押出成形体である。一対のエンド部材４３は、カバー４２の長手に沿った両端にそれぞれ取り付けられる。エンド部材４３は、ポリブチレンテレフタレート樹脂などの合成樹脂の成形体で構成されている。
【００６８】
ケース４１、カバー４２、及び一対のエンド部材４３が組み合わされることで、筐体４は、長尺の箱体になる。そして、筐体４の内部には、２つのＬＥＤモジュール１３が収納される。２つのＬＥＤモジュール１３の各ＬＥＤ基板１３１は、複数のＬＥＤ１３０が実装された前面をカバー４２に対向させて、筐体４に収納される。複数のＬＥＤ１３０が発する光は、カバー４２を透過して照明空間に放射される。
【００６９】
さらに、筐体４の内部において、各ＬＥＤ基板１３１の後面側には、点灯システム１１が収納される。点灯システム１１は、回路基板と、回路基板に実装された種々の回路部品とを備える。回路基板には一対の電源線の第１端が接続され、一対の電源線の第２端には電源コネクタ５が接続されており、点灯システム１１は電源コネクタ５を介して位相制御電圧Ｖｂを給される。
【００７０】
照明器具Ｂ１は、上述の点灯システム１１を備えるので、電源投入時の導通角θによる制御開始時間ｔ３のばらつきを抑制できる。
【００７１】
以上のように、実施形態に係る第１の態様の点灯システム１１は、電源回路１１０と、制御回路１ｅと、制御電源１ｇと、を備える。電源回路１１０は、交流電圧Ｖａの通電期間である導通角θが可変に設定された位相制御電圧Ｖｂを入力されて、光源１２を点灯させる。制御回路１ｅは、電源回路１１０を制御する。制御電源１ｇは、位相制御電圧Ｖｂを入力されて、制御回路１ｅに供給される制御電圧Ｖｅを生成する。そして、制御回路１ｅは、導通角θに基づいて光源１２の調光レベルの指示値を取得し、調光レベルの指示値に基づいて光源１２を調光する調光制御を行い、制御電圧Ｖｅが閾値Ｖｔ（θ）未満から閾値Ｖｔ（θ）以上になれば、調光制御を開始し、導通角θが大きいほど閾値Ｖｔ（θ）を大きくする。
【００７２】
上述の点灯システム１１は、電源投入時の導通角θによる制御開始時間ｔ３のばらつきを抑制できる。
【００７３】
また、実施形態に係る第２の態様の点灯システム１１は、第１の態様において、制御回路１ｅは、制御電圧Ｖｅが起動電圧を上回ると、導通角θに基づいて、起動電圧より大きい閾値Ｖｔ（θ）を設定することが好ましい。
【００７４】
上述の点灯システム１１は、起動電圧のばらつきによる制御開始時間ｔ３のばらつきを抑制することができる。
【００７５】
また、実施形態に係る第３の態様の点灯システム１１は、第２の態様において、起動電圧は、制御回路１ｅが動作を開始する制御電圧Ｖｅの大きさであり、かつ、所定範囲Ｗ１内の値であり、閾値Ｖｔ（θ）は、所定範囲Ｗ１の上限値Ｖｓ１より大きいことが好ましい。
【００７６】
上述の点灯システム１１は、起動電圧のばらつきによる制御開始時間ｔ３のばらつきを抑制することができる。
【００７７】
また、実施形態に係る第４の態様の点灯システム１１は、第１乃至第３の態様のいずれか一つにおいて、光源１２は、固体発光素子（ＬＥＤ１３０）を含む。電源回路１１０は、光源１２に直流電流（負荷電流Ｉｏ）を供給することで、光源１２を点灯させる。そして、制御回路１ｅは、固体発光素子の順方向電圧Ｖｆに基づく閾値Ｖｔ（θ）の設定範囲Ｗ２のデータを予め記憶し、閾値Ｖｔ（θ）を設定範囲Ｗ２内の値に設定することが好ましい。
【００７８】
上述の点灯システム１１では、制御開始時間ｔ３は、光源１２の順方向電圧Ｖｆに応じて、制御開始時間ｔ３において光源１２を点灯させることができる値になる。
【００７９】
また、実施形態に係る第５の態様の点灯システム１１は、第４の態様において、閾値Ｖｔ（θ）の設定範囲Ｗ２の上限値（閾値Ｖｔ（θｍａｘ））及び下限値（閾値Ｖｔ（θｍｉｎ））の少なくとも一方は、順方向電圧Ｖｆが大きいほど小さくなることが好ましい。
【００８０】
上述の点灯システム１１では、制御開始時間ｔ３は、光源１２の順方向電圧Ｖｆに応じて、制御開始時間ｔ３において光源１２を点灯させることができる値になる。
【００８１】
また、実施形態に係る第６の態様の照明器具Ｂ１は、第１乃至第５の態様のいずれか一つの点灯システム１１と、点灯システム１１が点灯させる光源１２と、少なくとも光源１２が支持される筐体４と、を備える。
【００８２】
上述の照明器具Ｂ１は、電源投入時の導通角θによる制御開始時間ｔ３のばらつきを抑制できる。
【００８３】
また、上述の実施形態および変形例は一例である。このため、本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されることはなく、この実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８４】
１  照明装置
１１  点灯システム
１２  光源
１３０  ＬＥＤ（固体発光素子）
１ｅ  制御回路
１ｇ  制御電源
Ｖａ  交流電圧
Ｖｂ  位相制御電圧
Ｖｅ  制御電圧
Ｖｆ  順方向電圧
Ｗ１  所定範囲
Ｗ２  閾値の設定範囲
Ｖｔ（θ）  閾値
Ｖｔ（θｍａｘ）  閾値の設定範囲の上限値
Ｖｔ（θｍｉｎ）  閾値の設定範囲の下限値
Ｂ１  照明器具
【図１】
2020038772.tif 000003
【図２】
2020038772.tif 000004
【図３】
2020038772.tif 000005
【図４】
2020038772.tif 000006
【図５】
2020038772.tif 000007