(57)【要約】【課題】固体光源の光量の変動を抑えつつ交流電源の投入から固体光源の点灯開始までに要する時間の短縮を図る。【解決手段】点灯装置４は、交流電圧を整流する整流回路４０と、ＬＥＤ３と電気的に並列接続され、かつ、整流回路４０から出力される脈流電圧が印加されるコンデンサＣ１とを備える。点灯装置４は、整流回路４０からＬＥＤ３及びコンデンサＣ１の少なくとも一方に流れる負荷電流を調整する第１定電流回路４１を備える。点灯装置４は、第１定電流回路４１を制御して負荷電流を増加及び減少させる制御回路４３を備える。制御回路４３は、整流回路４０に対して交流電圧が入力され始めたとき、ＬＥＤ３に流す負荷電流よりも大きい負荷電流をコンデンサＣ１に流すように第１定電流回路４１を制御する。【選択図】        図４
2020042970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を整流する整流回路と、
固体光源と電気的に並列接続され、かつ、前記整流回路から出力される脈流電圧が印加されるコンデンサと、
前記整流回路から前記固体光源及び前記コンデンサの少なくとも一方に流れる負荷電流を調整する電流調整回路と、
前記電流調整回路を制御して前記負荷電流を増加及び減少させる制御回路と
を備え、
前記制御回路は、前記整流回路に対して前記交流電圧が入力され始めたとき、前記固体光源に流す前記負荷電流よりも大きい負荷電流を前記コンデンサに流すように前記電流調整回路を制御する、
点灯装置。
【請求項２】
前記コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出回路を備え、
前記制御回路は、前記電圧検出回路が検出する前記コンデンサの両端電圧が前記固体光源の点灯開始電圧に達する前に、前記負荷電流を減少させるように前記電流調整回路を制御する、
請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記整流回路に対して前記交流電圧が入力され始めてからの経過時間が中止時間に達すると、前記負荷電流を減少させるように前記電流調整回路を制御する、
請求項１又は２記載の点灯装置。
【請求項４】
前記交流電圧が位相制御された場合において、前記脈流電圧から位相制御された前記交流電圧の位相角を検出する位相角検出回路を備え、
前記制御回路は、前記位相角検出回路で検出される前記位相角に対応して前記負荷電流を増加及び減少させるように前記電流調整回路を制御し、
前記制御回路は、更に、前記整流回路に対して前記交流電圧が入力され始めたときは前記位相角に関係なく、前記負荷電流を増加させ、かつ、前記コンデンサの両端電圧が前記固体光源の点灯開始電圧に達したら前記位相角に対応して前記負荷電流を減少させる、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記位相角検出回路は、位相制御された前記脈流電圧の変化を遅延させ、遅延させた前記脈流電圧の変化から前記位相角を検出し、
前記位相角検出回路は、更に、前記脈流電圧の変化を遅延させる遅延時間を２段階以上に変化させ、かつ、前記負荷電流を増加させているときの前記遅延時間を、前記負荷電流を増加させていないときの前記遅延時間よりも短くする、
請求項４記載の点灯装置。
【請求項６】
前記位相角検出回路は、前記遅延時間を３段階以上の複数段階に変化させる、
請求項５記載の点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの点灯装置と、
前記点灯装置によって点灯される固体光源と
を有する、
発光装置。
【請求項８】
請求項７の発光装置と、
前記発光装置を支持する器具本体と
を有する、
照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、点灯装置、発光装置及び照明器具に関し、より詳細には、固体光源を点灯する点灯装置、当該点灯装置と固体光源を有する発光装置、及び当該発光装置を備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、商用の交流電源から供給される正弦波の交流電圧を整流してＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの固体光源に直接印加して固体光源を点灯する点灯装置が提供されている。このような点灯装置においては、交流電圧の変化に伴う固体光源の光量の変動（リプル）を抑制するため、平滑用のコンデンサが固体光源と電気的に並列接続される場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２０７５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、固体光源に平滑用のコンデンサが電気的に並列接続されている場合、交流電源の投入時点から、平滑用のコンデンサが充電されて当該コンデンサの両端電圧が固体光源の点灯開始電圧に達する時点まで、固体光源が点灯しない。つまり、上記従来の点灯装置では、交流電源の投入時点から固体光源か点灯するまでの時間（起動時間）が、平滑用のコンデンサがない場合に比べて、かなり長くなってしまう。
【０００５】
本開示の目的は、固体光源の光量の変動を抑えつつ交流電源の投入から固体光源の点灯開始までに要する時間の短縮を図ることができる点灯装置、発光装置及び照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る点灯装置は、交流電圧を整流する整流回路と、固体光源と電気的に並列接続され、かつ、前記整流回路から出力される脈流電圧が印加されるコンデンサとを備える。前記点灯装置は、前記整流回路から前記固体光源及び前記コンデンサの少なくとも一方に流れる負荷電流を調整する電流調整回路と、前記電流調整回路を制御して前記負荷電流を増加及び減少させる制御回路とを備える。前記制御回路は、前記整流回路に対して前記交流電圧が入力され始めたとき、前記固体光源に流す前記負荷電流よりも大きい負荷電流を前記コンデンサに流すように前記電流調整回路を制御する。
【０００７】
本開示の一態様に係る発光装置は、前記点灯装置と、前記点灯装置によって点灯される固体光源とを有する。
【０００８】
本開示の一態様に係る照明器具は、前記発光装置と、前記発光装置を支持する器具本体とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の点灯装置、発光装置及び照明器具は、固体光源の光量の変動を抑えつつ交流電源の投入から固体光源の点灯開始までに要する時間の短縮を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本開示の実施形態に係る照明器具の斜視図である。
【図２】図２Ａは、同上の照明器具の一部を省略した正面図である。図２Ｂは、同上の照明器具の一部を省略した下面図である。
【図３】図３は、同上の照明器具の部分断面図である。
【図４】図４は、本開示の実施形態に係る点灯装置の回路図である。
【図５】図５は、同上の点灯装置の定常時の動作を説明するための波形図である。
【図６】図６Ａは、同上の点灯装置の区間Ｍ０における動作説明図である。図６Ｂは、同上の点灯装置の区間Ｍ１における動作説明図である。図６Ｃは、同上の点灯装置の区間Ｍ２における動作説明図である。図６Ｄは、同上の点灯装置の区間Ｍ３における動作説明図である。
【図７】図７は、同上の点灯装置の電源投入時の動作を説明するための波形図である。
【図８】図８は、同上の点灯装置の電源投入時の動作を説明するための波形図である。
【図９】図９Ａは、同上の点灯装置の電源投入時の動作を説明するための波形図である。図９Ｂは、同上の点灯装置の比較例の電源投入時の動作を説明するための波形図である。
【図１０】図１０は、同上の点灯装置の変形例の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態に係る点灯装置、発光装置及び照明器具について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示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。
【００１２】
まず、本開示の実施形態に係る照明器具１を説明する。照明器具１は、図１〜図３に示すように、長尺の直方体状に形成された器具本体１０を備える。器具本体１０の内部に、本開示の実施形態に係る発光装置２が収容される。発光装置２は、固体光源に相当する複数のＬＥＤ３と、本開示の実施形態に係る点灯装置４とを有する（図３参照）。なお、以下の説明においては、特に断りのない限り、図１における上下、前後及び左右の各方向を照明器具１の上下、前後及び左右の各方向と規定する。
【００１３】
複数のＬＥＤ３の各々は、例えば、照明用白色ＬＥＤである。複数のＬＥＤ３は、長尺の長方形状のプリント配線板３０の表面（上面）において、プリント配線板３０の短手方向の中央よりも右側の領域に、プリント配線板３０の長手方向に沿って一列かつ等間隔に並べられて実装されている（図３参照）。なお、複数のＬＥＤ３は、プリント配線板３０の表面に形成されているプリント配線によって電気的に接続（例えば、直列接続又は直並列接続）されている。
【００１４】
点灯装置４は、複数のＬＥＤ３が実装されているプリント配線板３０の表面において、プリント配線板３０の短手方向の中央よりも左側の領域に、後述する種々の電子部品が実装されて形成されている（図３参照）。ただし、点灯装置４は、複数のＬＥＤ３が実装されたプリント配線板３０と異なるプリント配線板に種々の電子部品が実装されて形成されてもかまわない。
【００１５】
器具本体１０は、複数のＬＥＤ３と対向する右側面及び上面の右端部分が透光性を有する合成樹脂（例えば、ポリカーボネート樹脂）で形成され、その他の部分が透光性を有しない合成樹脂（例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂）で形成されている。つまり、発光装置２（の複数のＬＥＤ３）から放射される光は、器具本体１０の右側面及び上面の右端部分を通して空間に照射される。なお、器具本体１０は、金属製の取付板７によって壁又は天井などの造営材に取り付けられる（図３参照）。
【００１６】
次に、実施形態に係る点灯装置４の回路構成を説明する。点灯装置４は、図４に示すように、整流回路４０、第１定電流回路４１、第２定電流回路４２、制御回路４３、電圧検出回路４４及びコンデンサＣ１を備える。点灯装置４は、更に、ブリーダ回路４５と、入力電圧検出回路４６とを備える。コンデンサＣ１は、複数のＬＥＤ３が電気的に直列接続されて構成されるＬＥＤモジュール３１と電気的に並列接続されている。なお、以下の説明では、ＬＥＤモジュール３１を構成する複数のＬＥＤ３の両端の二つのＬＥＤ３のうち、隣のＬＥＤ３のカソードと電気的に接続されていない、一方の端のＬＥＤ３のアノードをＬＥＤモジュール３１の正極と呼ぶ。また、複数のＬＥＤ３の両端の二つのＬＥＤ３のうち、隣のＬＥＤ３のアノードと電気的に接続されていない、他方の端のＬＥＤ３のカソードをＬＥＤモジュール３１の負極と呼ぶ。
【００１７】
整流回路４０は、ダイオードブリッジ回路で構成されている。整流回路４０の交流入力端子間に交流電源８と調光器９が電気的に直列接続されている。整流回路４０は、交流入力端子間に入力される交流電圧（正弦波の交流電圧）を全波整流し、整流後の脈流電圧を脈流出力端子間から出力する。
【００１８】
調光器９は、例えば、双方向性３端子サイリスタ（トライアックとも呼ばれる。）を用いて交流電源８から点灯装置４に供給される交流電圧を位相制御する。調光器９は、例えば、回転式又はスライド式の操作ハンドルを有し、操作ハンドルの回転角又は移動距離に応じた位相角で交流電圧を位相制御する。操作ハンドルの回転角（例えば、０°から３００°までの任意の角度）又は移動距離と、ＬＥＤモジュール３１の調光レベルとが一対一に対応付けられている。なお、調光レベルは、ＬＥＤモジュール３１に定格電流を流したときの光量を１００％としたときの、ＬＥＤモジュール３１に流す電流の比率を表している。
【００１９】
整流回路４０の高電位側の脈流出力端子に、ダイオードＤ１を介してＬＥＤモジュール３１の正極が電気的に接続されている。ＬＥＤモジュール３１の両端には、コンデンサＣ１と電圧検出回路４４が電気的に並列接続されている。コンデンサＣ１は、例えば、電解コンデンサである。ただし、コンデンサＣ１は、フィルムコンデンサなどであってもかまわない。また、コンデンサＣ１は、一つの電解コンデンサ又は一つのフィルコンデンサなどで構成されていなくてもかまわない。コンデンサＣ１は、例えば、複数の電解コンデンサ又は複数のフィルムコンデンサなどが電気的に並列接続されて構成されてもかまわない。ただし、コンデンサＣ１は、交流電源８からの給電が停止されたときにコンデンサＣ１の充電電荷を放電するための抵抗器が電気的に並列接続されることが好ましい。
【００２０】
電圧検出回路４４は、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１を検出する。電圧検出回路４４は、両端電圧ＶＣ１がしきい値電圧Ｖｔｈ未満のときにハイレベルの検出信号を制御回路４３に出力し、両端電圧ＶＣ１がしきい値電圧Ｖｔｈ以上のときにローレベルの検出信号を制御回路４３に出力する。ただし、電圧検出回路４４は、両端電圧ＶＣ１がしきい値電圧Ｖｔｈ未満のときにローレベルの検出信号を制御回路４３に出力し、両端電圧ＶＣ１がしきい値電圧Ｖｔｈ以上のときにハイレベルの検出信号を制御回路４３に出力してもかまわない。
【００２１】
電流調整回路に相当する第１定電流回路４１は、トランジスタＱ１と、オペアンプ４１０と、抵抗器４１１とを有している。トランジスタＱ１は、エンハンスメント形のＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。トランジスタＱ１のドレインがＬＥＤモジュール３１の負極と電気的に接続されている。トランジスタＱ１のソースが抵抗器４１１を介してグランドに電気的に接続されている。トランジスタＱ１のゲートはオペアンプ４１０の出力端子と電気的に接続されている。オペアンプ４１０の反転入力端子（マイナス端子）はトランジスタＱ１のソースと電気的に接続されている。オペアンプ４１０の非反転入力端子（プラス端子）は制御回路４３と電気的に接続されている。オペアンプ４１０は、トランジスタＱ１のドレイン電流に比例した抵抗器４１１の両端電圧を制御電圧Ｖ１に一致させるように出力電圧を調整する。例えば、トランジスタＱ１のドレイン電流が増加すればオペアンプ４１０の出力電圧が低くなり、トランジスタＱ１のドレイン電流が減少すればオペアンプ４１０の出力電圧が高くなる。つまり、第１定電流回路４１は、トランジスタＱ１のドレイン電流（ＬＥＤモジュール３１又はコンデンサＣ１に流れる電流）を制御電圧Ｖ１に対応した目標値に一致させて定電流化する。
【００２２】
ここで、トランジスタＱ１のドレインにダイオードＤ２のアノードが電気的に接続されている。ダイオードＤ２のカソードは、電解コンデンサからなるコンデンサＣ３の正極及びダイオードＤ３のアノードと電気的に接続されている。ダイオードＤ３のカソードは、ＬＥＤモジュール３１の正極と電気的に接続されている。コンデンサＣ３の負極は、ダイオードＤ４のカソード及びダイオードＤ５のアノードと電気的に接続されている。ダイオードＤ４のアノードは、グランドと電気的に接続されている。
【００２３】
第２定電流回路４２は、トランジスタＱ２と、オペアンプ４２０と、抵抗器４２１とを有している。トランジスタＱ２は、エンハンスメント形のＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。トランジスタＱ２のドレインがダイオードＤ５のカソードと電気的に接続されている。トランジスタＱ２のソースが抵抗器４２１及び第１定電流回路４１の抵抗器４１１を介してグランドに電気的に接続されている。トランジスタＱ２のゲートはオペアンプ４２０の出力端子と電気的に接続されている。オペアンプ４２０の反転入力端子（マイナス端子）はトランジスタＱ２のソースと電気的に接続されている。オペアンプ４２０の非反転入力端子（プラス端子）は、第１定電流回路４１のオペアンプ４１０の非反転入力端子とともに制御回路４３と電気的に接続されている。ゆえに、オペアンプ４２０の非反転入力端子には、制御回路４３から出力される制御電圧Ｖ１が入力される。オペアンプ４２０は、トランジスタＱ２のドレイン電流に比例した抵抗器４１１及び抵抗器４２１の両端電圧を制御電圧Ｖ１に一致させるように出力電圧を調整する。例えば、トランジスタＱ２のドレイン電流が増加すればオペアンプ４２０の出力電圧が低くなり、トランジスタＱ２のドレイン電流が減少すればオペアンプ４２０の出力電圧が高くなる。つまり、第２定電流回路４２は、トランジスタＱ２のドレイン電流（ＬＥＤモジュール３１に流れる電流）を制御電圧Ｖ１に対応した目標値に一致させて定電流化する。
【００２４】
ブリーダ回路４５は、トランジスタＱ３と、駆動回路４５０と、二つの抵抗器４５１、４５２とを有している。トランジスタＱ３は、エンハンスメント形のＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。トランジスタＱ３のドレインが抵抗器４５１を介して整流回路４０の高電位側の脈流出力端子及びダイオードＤ１のアノードと電気的に接続されている。トランジスタＱ３のソースが制御電源用のコンデンサＣ２を介してグランドに電気的に接続されている。トランジスタＱ３のゲートが駆動回路４５０と電気的に接続されている。抵抗器４５２は、コンデンサＣ２と駆動回路４５０の負極側の入力端子との間に電気的に接続されている。駆動回路４５０は、トランジスタＱ３のドレイン電流に比例した抵抗器４５２の両端電圧を目標値に一致させるように出力電圧を調整する。例えば、トランジスタＱ３のドレイン電流が増加すれば、駆動回路４５０からトランジスタＱ３のゲートに出力される出力電圧が低くなり、トランジスタＱ３のドレイン電流が減少すれば、駆動回路４５０の前記出力電圧が高くなる。つまり、ブリーダ回路４５は、トランジスタＱ３のドレイン電流（ブリーダ電流）を定電流化する。
【００２５】
コンデンサＣ２は、ブリーダ回路４５に流れるブリーダ電流から制御電源電圧Ｖｃｃを生成する。制御電源電圧Ｖｃｃは、第１定電流回路４１のオペアンプ４１０、第２定電流回路４２のオペアンプ４２０及び制御回路４３に供給される。第１定電流回路４１のオペアンプ４１０、第２定電流回路４２のオペアンプ４２０及び制御回路４３は、制御電源電圧Ｖｃｃが供給されて動作する。ただし、点灯装置４は、コンデンサＣ２の代わりに、制御電源電圧Ｖｃｃを生成する電源回路を備えてもかまわない。
【００２６】
入力電圧検出回路４６は、入力電圧が位相制御されていないときは上限値の入力検出電圧Ｖｋを制御回路４３に出力する。また、入力電圧検出回路４６は、入力電圧が位相制御されているときは入力電圧の位相角（制御進み角とも言う。）に比例した入力検出電圧Ｖｋ（＜上限値の検出電圧）を制御回路４３に出力する。
【００２７】
制御回路４３は、コンピュータシステムで構成されることが好ましい。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御回路４３としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリにあらかじめ記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む一ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、一つ以上のプロセッサ及び一つ以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む一ないし複数の電子回路で構成される。
【００２８】
制御回路４３は、入力電圧検出回路４６から入力する入力検出電圧ＶｋをＡ／Ｄ変換して取り込む。また、制御回路４３は、電圧検出回路４４から出力される検出信号（ハイ・ローの２値信号）を取り込む。さらに、制御回路４３は、制御電圧Ｖ１を出力し、かつ、入力検出電圧Ｖｋ及び検出信号に応じて制御電圧Ｖ１を調整する。
【００２９】
次に、図５及び図６を参照して点灯装置４の定常時の動作を説明する。なお、本実施形態における「定常時」とは、交流電源８が投入されて点灯装置４に交流電圧が入力されることにより、ＬＥＤモジュール３１が点灯してＬＥＤモジュール３１から安定して光が放射されている状態のことを指している。
【００３０】
図５の１段目は、整流回路４０から出力される脈流電圧Ｖａの２周期（整流回路４０に入力される交流電圧の１周期：０［ｒａｄ］〜２π［ｒａｄ］）の波形を示している。図５の２段目は、脈流電圧Ｖａの２周期の期間内に整流回路４０から出力される電流Ｉｉｎの波形を示している。また、図５の３段目は、点灯装置４のコンデンサＣ３の両端電圧ＶＣ３を示している。さらに、図５の４段目は、ＬＥＤモジュール３１に流れる順方向電流ＩＦを示している。
【００３１】
図６Ａは、脈流電圧Ｖａの位相がｎπ［ｒａｄ］（ｎ：０、１、２）をまたぐ区間Ｍ０において点灯装置４に流れる電流の経路及び向きを示している。図６Ｂは、脈流電圧Ｖａの位相が区間Ｍ０に続く区間Ｍ１において点灯装置４に流れる電流の経路及び向きを示している。図６Ｃは、脈流電圧Ｖａの位相が区間Ｍ１に続く区間Ｍ２において点灯装置４に流れる電流の経路及び向きを示している。図６Ｄは、脈流電圧Ｖａの位相がｎπ／２［ｒａｄ］（ｎ：１、２）をまたぎ、かつ、区間Ｍ２に続く区間Ｍ３において点灯装置４に流れる電流の経路及び向きを示している。ただし、図６Ａ〜図６Ｄにおいては、点灯装置４を構成する一部の回路部品（例えば、コンデンサＣ１など）の図示を省略している。
【００３２】
脈流電圧Ｖａがゼロクロスを過ぎてブリーダ回路４５が動作を開始するまでの区間Ｍ０では、区間Ｍ３でコンデンサＣ３に充電された電荷が放電されることにより、ＬＥＤモジュール３１に順方向電流ＩＦが流れる。区間Ｍ０における順方向電流ＩＦは、コンデンサＣ３、ダイオードＤ３、ＬＥＤモジュール３１、第１定電流回路４１（トランジスタＱ１）、ダイオードＤ４、コンデンサＣ３の経路で流れる（図６Ａ参照）。第１定電流回路４１は、順方向電流ＩＦを定電流化するように動作する。ゆえに、ＬＥＤモジュール３１は、一定の順方向電流ＩＦが流れることにより、一定の明るさ（光量）で点灯する。なお、区間Ｍ０ではブリーダ回路４５が動作を停止しているが、第１定電流回路４１及び制御回路４３は、コンデンサＣ２の放電電荷によって制御電源電圧Ｖｃｃが供給されて動作する。
【００３３】
脈流電圧Ｖａが上昇してブリーダ回路４５の動作開始電圧を超えると、ブリーダ回路４５が動作してブリーダ電流Ｉｂが流れる（図６Ｂ参照）。なお、ブリーダ回路４５は、調光器９が有する双方向性３端子サイリスタ（トライアック）の自己保持に必要な電流（約１０ｍＡ）よりも大きい値（例えば、２０ｍＡ〜４０ｍＡ）のブリーダ電流Ｉｂを流すことが好ましい。また、区間Ｍ１においても、コンデンサＣ３の放電電荷及び第１定電流回路４１の働きにより、引き続いてＬＥＤモジュール３１に順方向電流ＩＦが流れる。ゆえに、ＬＥＤモジュール３１は、区間Ｍ１においても、一定の順方向電流ＩＦが流れることにより、一定の明るさ（光量）で点灯する。
【００３４】
脈流電圧ＶａがＬＥＤモジュール３１の点灯開始電圧Ｖｓｔまで上昇すると（区間Ｍ２）、整流回路４０から出力される電流が順方向電流ＩＦとしてＬＥＤモジュール３１に流れる（図６Ｃ参照）。順方向電流ＩＦは、第１定電流回路４１によって定電流化される。ゆえに、ＬＥＤモジュール３１は、区間Ｍ２においても、一定の順方向電流ＩＦが流れることにより、一定の明るさ（光量）で点灯する。
【００３５】
脈流電圧Ｖａが更に上昇してピーク値に近付くと（区間Ｍ３）、ダイオードＤ２が導通する。ダイオードＤ２が導通すると、順方向電流ＩＦがダイオードＤ２を介してコンデンサＣ３に流れ、順方向電流ＩＦによってコンデンサＣ３が充電される（図６Ｄ参照）。そして、コンデンサＣ３に流れる順方向電流ＩＦは、第２定電流回路４２によって定電流化される。なお、第２定電流回路４２が動作している間、第１定電流回路４１は停止する。
【００３６】
脈流電圧Ｖａがピーク値を過ぎてコンデンサＣ３の両端電圧ＶＣ３を下回ると（区間Ｍ２）、第２定電流回路４２が停止し、第１定電流回路４１が動作して整流回路４０から出力される電流が順方向電流ＩＦとしてＬＥＤモジュール３１に流れる（図６Ｃ参照）。
【００３７】
脈流電圧Ｖａが更に低下してＬＥＤモジュール３１の点灯開始電圧Ｖｓｔを下回ると（区間Ｍ１）、コンデンサＣ３に充電された電荷が放電されてＬＥＤモジュール３１に順方向電流ＩＦが流れる。そして、順方向電流ＩＦは、第１定電流回路４１によって定電流化される（図６Ｂ参照）。
【００３８】
点灯装置４は、脈流電圧Ｖａの位相に応じて、上述した区間Ｍ０、区間Ｍ１、区間Ｍ２、区間Ｍ３、区間Ｍ２、区間Ｍ１の各区間の動作を繰り返すことにより、ＬＥＤモジュール３１に順方向電流ＩＦを流してＬＥＤモジュール３１を点灯する。しかも、点灯装置４では、コンデンサＣ１がＬＥＤモジュール３１と電気的に並列接続されている。
【００３９】
続いて、交流電源８から点灯装置４に入力される交流電圧が調光器９によって位相制御される場合の点灯装置４の動作を説明する。
【００４０】
制御回路４３は、整流回路４０から出力される脈流電圧ＶａをＡ／Ｄ変換して取り込み、ディジタル値として取り込んだ電圧データに応じて、位相制御された交流電圧の位相角を検出する。さらに、制御回路４３は、検出した位相角に対応した順方向電流ＩＦの目標値（制御電圧Ｖ１）を決定する。例えば、制御回路４３は、位相角と順方向電流ＩＦの目標値の対応関係をデータテーブルとして記憶し、当該データテーブルを参照することによって、検出した位相角に対応した順方向電流ＩＦの目標値を決定すればよい。そして、制御回路４３は、決定した目標値に応じた制御電圧Ｖ１を第１定電流回路４１及び第２定電流回路４２に出力する。その結果、点灯装置４は、位相制御された交流電圧の位相角に対応した順方向電流ＩＦをＬＥＤモジュール３１に流すことにより、ＬＥＤモジュール３１を調光することができる。
【００４１】
次に、図７のタイムチャート及び図８の波形図を参照して交流電源８の投入時の点灯装置４の動作を説明する。図７の最上段は、交流電源８の交流電圧（点灯装置４の入力電圧）Ｖｉｎの波形を示し、図７の上から２段目は、入力電圧検出回路４６の入力検出電圧Ｖｋの波形を示している。図７の上から３段目は、制御回路４３において、入力検出電圧Ｖｋをローパスフィルタでフィルタリングしたあとの入力検出電圧Ｖｍの波形を示し、図７の上から４段目は、制御電圧Ｖ１の波形を示している。図７の下から３段目は、ＬＥＤモジュール３１と並列接続されたコンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１を示し、図７の下から２段目は、電圧検出回路４４から出力される検出信号の波形を示し、図７の最下段は、順方向電流ＩＦの波形を示している。
【００４２】
時間ｔ＝ｔ０に交流電源８が投入されて点灯装置４に交流電圧Ｖｉｎが入力されると、制御回路４３が動作を開始する。そして、交流電圧Ｖｉｎが入力されると入力電圧検出回路４６の入力検出電圧Ｖｋが上昇し、制御回路４３におけるフィルタリング後の入力検出電圧Ｖｍも上昇する。ただし、制御回路４３は、フィルタリング後の入力検出電圧Ｖｍが所定の動作開始電圧Ｖｍａ（例えば、Ｖｍａ≒５Ｖ）に達するまでは制御電圧Ｖ１を出力しない。そのため、第１定電流回路４１が動作しないので、コンデンサＣ１が充電されない。その結果、電圧検出回路４４は、ハイレベルの検出信号を出力する（図７参照）。
【００４３】
入力検出電圧Ｖｍが動作開始電圧Ｖｍａに達すると（時間ｔ＝ｔ１）、制御回路４３が制御電圧Ｖ１の出力を開始する。ただし、制御回路４３は、停止状態から動作を開始する場合、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１がＬＥＤモジュール３１の点灯開始電圧Ｖｓｔに到達するまでの時間を短縮するように動作する。具体的には、制御回路４３は、制御電圧Ｖ１を定常時よりも高くすることによって第１定電流回路４１がコンデンサＣ１に流す電流（負荷電流）を定常時にＬＥＤモジュール３１に流す順方向電流ＩＦよりも増加させる。
【００４４】
コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１が上昇してしきい値電圧Ｖｔｈに達すると、電圧検出回路４４からローレベルの検出信号が制御回路４３に出力される（時間ｔ＝ｔ２）。制御回路４３は、ローレベルの検出信号が入力されると、制御電圧Ｖ１を定常時の電圧に下げる。その結果、第１定電流回路４１がコンデンサＣ１に流す電流が定常時の大きさまで減少するので、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１の上昇速度も低下する。その後、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１が点灯開始電圧Ｖｓｔに達すると、コンデンサＣ１に流れていた電流が順方向電流ＩＦとしてＬＥＤモジュール３１に流れ始め、ＬＥＤモジュール３１が点灯する（時間ｔ＝ｔ３）。
【００４５】
ここで、制御回路４３が停止状態から動作を開始する際、制御電圧Ｖ１を定常時と同じ電圧とした場合、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１は、図７の時間ｔ＝ｔ２〜ｔ３における傾きで上昇する。そのため、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１が点灯開始電圧Ｖｓｔに達するまでの時間が大きく延びることになる。
【００４６】
これに対して点灯装置４では、制御回路４３が、整流回路４０に対して交流電圧Ｖｉｎが入力され始めたとき、ＬＥＤモジュール３１に流す順方向電流ＩＦよりも大きい負荷電流をコンデンサＣ１に流すように第１定電流回路４１を制御する。つまり、点灯装置４は、負荷電流を増加させない場合に比べて、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１が点灯開始電圧Ｖｓｔに達するまでの時間を短縮することができる。その結果、点灯装置４は、コンデンサＣ１によってＬＥＤモジュール３１の光量の変動を抑えつつ、交流電源８の投入からＬＥＤモジュール３１の点灯までの期間の短縮を図ることができる。
【００４７】
また、制御回路４３は、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１が点灯開始電圧Ｖｓｔに達する前に制御電圧Ｖ１を定常時の電圧に下げている。これにより、点灯装置４は、ＬＥＤモジュール３１の点灯開始時に定常時よりも大きい順方向電流ＩＦが流れること、つまり、ＬＥＤモジュール３１が瞬間的に定常時よりも高い輝度で発光することを防ぐことができる。
【００４８】
なお、制御回路４３は、交流電源８の投入時点からの経過時間が所定の中止時間に達したとき、制御電圧Ｖ１を定常時の電圧に下げて負荷電流を減少させることが好ましい。つまり、何らかの原因でコンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１がしきい値電圧Ｖｔｈまで上昇しない場合、制御回路４３が負荷電流を強制的に減少させることで不具合の発生を防ぐことができる。
【００４９】
ここで、交流電源８の投入時に交流電圧Ｖｉｎが位相制御されている場合、交流電圧Ｖｉｎが位相制御されていない場合に比べて、ＬＥＤモジュール３１に流す順方向電流ＩＦが少なくなる。ゆえに、制御回路４３が、整流回路４０に対して交流電圧Ｖｉｎが入力され始めたときにコンデンサＣ１に流す負荷電流を増加させなければ、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１の上昇速度が更に遅くなり、ＬＥＤモジュール３１が点灯するまでの遅延時間も更に長くなる。ゆえに、点灯装置４では、交流電源８の投入時に交流電圧Ｖｉｎが位相制御されている場合においては特に、交流電源８の投入からＬＥＤモジュール３１の点灯までの期間の短縮を図ることができる。
【００５０】
ところで、制御回路４３においては、ローパスフィルタによって入力検出電圧Ｖｋに含まれる高周波成分をフィルタリングすることにより、ノイズによる脈流電圧Ｖａの変動などに起因して位相角を誤検出することを防いでいる。具体的には、制御回路４３は、Ａ／Ｄ変換された脈流電圧Ｖａの電圧データｘ（ｉ）からフィルタリング後の電圧データｙ（ｉ）を下記の式（１）によって演算する。ただし、τは時定数である。
【００５１】
ｙ（ｉ）＝ｘ（ｉ−１）＋（ｘ（ｉ）−ｘ（ｉ−１））／τ  …式（１）
つまり、位相角の誤検出を防ぐためには、ローパスフィルタのカットオフ周波数を低くする、言い換えると、上記式（１）の時定数τを大きくすることが好ましい。
【００５２】
一方、交流電源８の投入時においては、ローパスフィルタの時定数τが大きくなるほど、制御回路４３が制御電圧Ｖ１を出力し、第１定電流回路４１が負荷電流を流し始めるタイミングが遅れることになる。
【００５３】
そこで、制御回路４３は、停止状態から動作を開始する場合、ローパスフィルタの時定数τを、定常時における時定数τよりも小さくすることが好ましい。例えば、制御回路４３において、定常時のローパスフィルタの時定数τを５００ミリ秒とした場合、停止状態から動作を開始する場合の時定数τを２０ミリ秒とすればよい。図９Ｂは、ローパスフィルタの時定数τが５００ミリ秒に固定された状態において、制御回路４３が停止状態から動作を開始する場合の制御電圧Ｖ１及び順方向電流ＩＦの波形を示している。一方、図９Ａは、ローパスフィルタの時定数τが５００ミリ秒から２０ミリ秒に切り替えられた状態において、制御回路４３が停止状態から動作を開始する場合の制御電圧Ｖ１及び順方向電流ＩＦの波形を示している。ただし、図９Ａ及び図９Ｂにおける時間ｔ＝ｔ０、ｔ１、ｔ２は、それぞれ交流電源８が投入された時間、入力検出電圧Ｖｍが所定の動作開始電圧Ｖｍａに達した時間、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１がしきい値電圧Ｖｔｈに達した時間である。図９Ａ及び図９Ｂから明らかなように、点灯装置４は、制御回路４３のローパスフィルタの時定数τを定常時の時定数τよりも小さくすることにより、交流電源８の投入からＬＥＤモジュール３１の点灯までの期間の短縮を図ることができる。
【００５４】
ところで、制御回路４３は、ローパスフィルタの時定数τを３段階以上の複数段階に切り替えてもかまわない。例えば、制御回路４３は、ローパスフィルタの時定数τを、１０ミリ秒、２０ミリ秒、５００ミリ秒の３段階に切り替えてもかまわない。すなわち、制御回路４３は、停止状態から動作を開始する場合に時定数τを１０ミリ秒とし、入力検出電圧Ｖｍが所定の動作開始電圧Ｖｍａに達したときに時定数τを２０ミリ秒に切り替えればよい。さらに、制御回路４３は、両端電圧ＶＣ１が点灯開始電圧Ｖｓｔに達したときに時定数τを５００ミリ秒に切り替えればよい。このように制御回路４３がローパスフィルタの時定数τを３段階以上に切り替えれば、交流電源８の投入からＬＥＤモジュール３１の点灯までの期間の更なる短縮を図ることができる。
【００５５】
次に、実施形態に係る点灯装置４の変形例を説明する。変形例の点灯装置４は、図１０に示すように、第３定電流回路４７及びコンデンサＣ４が追加されている。コンデンサＣ４は、第２のＬＥＤモジュール３２と電気的に並列接続されている。第２のＬＥＤモジュール３２は、ＬＥＤモジュール３１（以下、第１のＬＥＤモジュール３１と呼ぶ場合がある。）と同様に、複数のＬＥＤ３が順方向に電気的に直列接続されて構成されている。なお、以下の説明では、第２のＬＥＤモジュール３２を構成する複数のＬＥＤ３の両端の二つのＬＥＤ３のうち、隣のＬＥＤ３のカソードと電気的に接続されていない、一方の端のＬＥＤ３のアノードを第２のＬＥＤモジュール３２の正極と呼ぶ。また、複数のＬＥＤ３の両端の二つのＬＥＤ３のうち、隣のＬＥＤ３のアノードと電気的に接続されていない、他方の端のＬＥＤ３のカソードを第２のＬＥＤモジュール３２の負極と呼ぶ。
【００５６】
コンデンサＣ４は、例えば、電解コンデンサである。ただし、コンデンサＣ４は、フィルムコンデンサなどであってもかまわない。また、コンデンサＣ４は、一つの電解コンデンサ又は一つのフィルコンデンサなどで構成されていなくてもかまわない。コンデンサＣ４は、例えば、複数の電解コンデンサ又は複数のフィルムコンデンサなどが電気的に並列接続されて構成されてもかまわない。ただし、コンデンサＣ４は、交流電源８からの給電が停止されたときにコンデンサＣ４の充電電荷を放電するための抵抗器が電気的に並列接続されることが好ましい。第２のＬＥＤモジュール３２の正極及びコンデンサＣ４の一端（高電位側の一端）が第１のＬＥＤモジュール３１の負極と電気的に接続されている。
【００５７】
第３定電流回路４７は、トランジスタＱ４と、オペアンプ４７０と、抵抗器４７１とを有している。トランジスタＱ４は、エンハンスメント形のＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。トランジスタＱ４のドレインが第２のＬＥＤモジュール３２の負極と電気的に接続されている。トランジスタＱ４のソースが抵抗器４７１及び抵抗器４１１を介してグランドに電気的に接続されている。トランジスタＱ４のゲートはオペアンプ４７０の出力端子と電気的に接続されている。オペアンプ４７０の反転入力端子はトランジスタＱ４のソースと電気的に接続されている。オペアンプ４７０の非反転入力端子は制御回路４３と電気的に接続されている。オペアンプ４７０は、トランジスタＱ４のドレイン電流に比例した抵抗器４７１及び抵抗器４１１の両端電圧を制御電圧Ｖ１に一致させるように出力電圧を調整する。例えば、トランジスタＱ４のドレイン電流が増加すればオペアンプ４７０の出力電圧が低くなり、トランジスタＱ４のドレイン電流が減少すればオペアンプ４７０の出力電圧が高くなる。つまり、第３定電流回路４７は、トランジスタＱ４のドレイン電流（第２のＬＥＤモジュール３２に流れる順方向電流）を制御電圧Ｖ１に対応した目標値に一致させて定電流化する。
【００５８】
変形例の点灯装置４は、脈流電圧Ｖａの１周期（交流電圧Ｖｉｎの半周期）において、第１のＬＥＤモジュール３１のみを点灯させる期間と、第１のＬＥＤモジュール３１と第２のＬＥＤモジュール３２を点灯させる期間とを含むように動作する。変形例の点灯装置４においても、制御回路４３は、停止状態から動作を開始する場合、コンデンサＣ１の両端電圧ＶＣ１が第１のＬＥＤモジュール３１の点灯開始電圧Ｖｓｔに到達するまでの時間を短縮するように動作する。その結果、変形例の点灯装置４は、交流電源８の投入からＬＥＤモジュール３１の点灯までの期間の短縮を図ることができる。
【００５９】
上述のように第１の態様に係る点灯装置（４）は、交流電圧を整流する整流回路（４０）と、固体光源（ＬＥＤ３）と電気的に並列接続され、かつ、整流回路（４０）から出力される脈流電圧が印加されるコンデンサ（Ｃ１）とを備える。第１の態様に係る点灯装置（４）は、整流回路（４０）から固体光源及びコンデンサ（Ｃ１）の少なくとも一方に流れる負荷電流を調整する電流調整回路（第１定電流回路４１）を備える。第１の態様に係る点灯装置（４）は、電流調整回路を制御して負荷電流を増加及び減少させる制御回路（４３）を備える。制御回路（４３）は、整流回路（４０）に対して交流電圧が入力され始めたとき、固体光源に流す負荷電流よりも大きい負荷電流をコンデンサ（Ｃ１）に流すように電流調整回路を制御する。
【００６０】
第１の態様に係る点灯装置（４）は、負荷電流を大きくしてコンデンサ（Ｃ１）の両端電圧（ＶＣ１）の上昇速度を上げることにより、固体光源の光量の変動を抑えつつ交流電源（８）の投入から固体光源の点灯開始までに要する時間の短縮を図ることができる。
【００６１】
第２の態様に係る点灯装置（４）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様に係る点灯装置（４）は、コンデンサ（Ｃ１）の両端電圧（ＶＣ１）を検出する電圧検出回路（４４）を備えることが好ましい。制御回路（４３）は、電圧検出回路（４４）が検出するコンデンサ（Ｃ１）の両端電圧（ＶＣ１）が固体光源の点灯開始電圧（Ｖｓｔ）に達する前に、負荷電流を減少させるように電流調整回路を制御することが好ましい。
【００６２】
第２の態様に係る点灯装置（４）は、固体光源の点灯開始時に定常時よりも大きい負荷電流が流れること、つまり、固体光源が瞬間的に定常時よりも高い輝度で発光することを防ぐことができる。
【００６３】
第３の態様に係る点灯装置（４）は、第１又は第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係る点灯装置（４）において、制御回路（４３）は、整流回路（４０）に対して交流電圧が入力され始めてからの経過時間が中止時間に達すると、負荷電流を減少させるように電流調整回路を制御することが好ましい。
【００６４】
第３の態様に係る点灯装置（４）は、何らかの原因でコンデンサ（Ｃ１）の両端電圧（ＶＣ１）が上昇しない場合、制御回路（４３）が負荷電流を強制的に減少させることで不具合の発生を防ぐことができる。
【００６５】
第４の態様に係る点灯装置（４）は、第１〜第３の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第４の態様に係る点灯装置（４）は、交流電圧が位相制御された場合において、脈流電圧から位相制御された交流電圧の位相角を検出する位相角検出回路（制御回路４３）を備えることが好ましい。制御回路（４３）は、位相角検出回路で検出される位相角に対応して負荷電流を増加及び減少させるように電流調整回路を制御することが好ましい。制御回路（４３）は、更に、整流回路（４０）に対して交流電圧が入力され始めたときは位相角に関係なく、負荷電流を増加させることが好ましい。制御回路（４３）は、コンデンサ（Ｃ１）の両端電圧（ＶＣ１）が固体光源の点灯開始電圧（Ｖｓｔ）に達したら位相角に対応して負荷電流を減少させることが好ましい。
【００６６】
第４の態様に係る点灯装置（４）は、交流電源（８）の投入時に交流電圧（Ｖｉｎ）が位相制御されている場合においては特に、交流電源（８）の投入から固体光源の点灯開始までに要する時間の短縮を図ることができる。
【００６７】
第５の態様に係る点灯装置（４）は、第４の態様との組合せにより実現され得る。第５の態様に係る点灯装置（４）において、位相角検出回路は、位相制御された脈流電圧（Ｖａ）の変化を遅延させ、遅延させた脈流電圧（電圧Ｖｍ）の変化から位相角を検出することが好ましい。位相角検出回路は、更に、脈流電圧（Ｖａ）の変化を遅延させる遅延時間（時定数τ）を２段階以上に変化させることが好ましい。位相検出回路は、負荷電流を増加させているときの遅延時間を、負荷電流を増加させていないときの遅延時間よりも短くすることが好ましい。
【００６８】
第５の態様に係る点灯装置（４）は、負荷電流を増加させているときの遅延時間を、負荷電流を増加させていないときの遅延時間よりも短くすることにより、交流電源（８）の投入から固体光源の点灯までの期間の更なる短縮を図ることができる。
【００６９】
第６の態様に係る点灯装置（４）は、第５の態様との組合せにより実現され得る。第６の態様に係る点灯装置（４）において、位相角検出回路は、遅延時間を３段階以上の複数段階に変化させることが好ましい。
【００７０】
第６の態様に係る点灯装置（４）は、交流電源（８）の投入から固体光源の点灯までの期間の更なる短縮を図ることができる。
【００７１】
第７の態様に係る発光装置（２）は、第１〜第６の態様のいずれかの点灯装置（４）と、点灯装置（４）によって点灯される固体光源とを有する。
【００７２】
第７の態様に係る発光装置（２）は、固体光源の光量の変動を抑えつつ交流電源（８）の投入から固体光源の点灯開始までに要する時間の短縮を図ることができる。
【００７３】
第８の態様に係る照明器具（１）は、第７の態様に係る発光装置（２）と、発光装置（２）を支持する器具本体（１０）とを有する。
【００７４】
第８の態様に係る照明器具（１）は、固体光源の光量の変動を抑えつつ交流電源（８）の投入から固体光源の点灯開始までに要する時間の短縮を図ることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  照明器具
２  発光装置
３  ＬＥＤ（固体光源）
４  点灯装置
８  交流電源
１０  器具本体
４０  整流回路
４１  第１定電流回路（電流調整回路）
４３  制御回路（位相角検出回路）
４４  電圧検出回路
Ｃ１  コンデンサ
ＶＣ１  コンデンサの両端電圧
Ｖｓｔ  固体光源の点灯開始電圧
Ｖａ  脈流電圧
Ｖｍ  ローパスフィルタでフィルタリングされた電圧（遅延させた脈流電圧）
τ  時定数（遅延時間）
【図１】
2020042970.tif 000003
【図２】
2020042970.tif 000004
【図３】
2020042970.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020042970.tif 000009
【図８】
2020042970.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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