(57)【要約】【課題】入力電力を算出するための回路を簡素化しつつ低コスト化を実現した小型の点灯装置ならびにそれを用いた照明器具および照明システムを提供する。【解決手段】点灯装置Ａは、スイッチング素子Ｑ１を具備し、商用交流電源ＡＣを所望の電圧値の直流電源に変換する変換回路１と、スイッチング素子Ｑ１を流れる電流に比例した電圧を検出する検出回路３２と、変換回路１の直流出力を受けてランプＬＡを点灯させる点灯回路２と、上記直流出力の電圧値に応じてスイッチング素子Ｑ１を駆動制御する駆動回路３０と、検出回路３２により検出される電圧に基づいて入力電力に比例した電気信号Ｗｉｎを出力する演算回路３３とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を具備し入力電源を所望の電圧値の直流電源に変換する変換回路と、前記スイッチング素子を流れる電流に比例した電圧を検出する検出回路と、前記変換回路の直流出力を受けてランプを点灯させる点灯回路と、前記直流出力の電圧値に応じて前記スイッチング素子を駆動制御する第１駆動回路と、前記検出回路により検出される電圧に基づいて入力電力に比例した電気信号を出力する演算回路とを備えることを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記変換回路は、前記入力電源が交流電源であるＡＣ−ＤＣ変換回路、または、前記入力電源が直流電源であるＤＣ−ＤＣ変換回路の何れか一方からなることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記演算回路は、前記検出回路により検出される電圧に所定の係数を乗ずることによって前記入力電力を算出することを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記演算回路は、前記検出回路により検出される電圧に応じて前記係数を変更することを特徴とする請求項３記載の点灯装置。
【請求項５】
前記演算回路に入力される調光信号に応じて前記変換回路または点灯回路の出力を制御する調光機能を有し、前記演算回路は、前記検出回路により検出される電圧および前記調光信号に応じて前記係数を変更することを特徴とする請求項３記載の点灯装置。
【請求項６】
前記演算回路は、前記検出回路により検出される電圧と、前記調光信号により決定される基準値との大小関係に応じて前記係数を変更することを特徴とする請求項５記載の点灯装置。
【請求項７】
前記演算回路は、前記変換回路に選択的に接続される前記入力電源の個数と同数の前記係数が予め設定され、接続される前記入力電源に応じて当該係数の中から選択することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項８】
前記演算回路は、前記第１駆動回路、前記点灯回路を構成するスイッチング素子を駆動制御する第２駆動回路、および、通信線を介して当該演算回路に接続される外部機器のうち少なくとも何れか１つに対して前記電気信号を出力することを特徴とする１〜７の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項９】
前記第１および第２駆動回路のうち少なくとも何れか一方に前記電気信号が入力され、当該駆動回路は、前記電気信号の示す入力電力が予め設定された基準値と一致するように対応するスイッチング素子を駆動制御することを特徴とする請求項８記載の点灯装置。
【請求項１０】
前記基準値は、前記通信線を介して前記外部機器から入力されることを特徴とする請求項９記載の点灯装置。
【請求項１１】
前記第１および第２駆動回路のうち少なくとも何れか一方に前記電気信号が入力され、当該駆動回路は、前記電気信号の示す入力電力が予め設定された範囲を超えると、前記変換回路または点灯回路の出力が低下あるいは停止するように対応するスイッチング素子を駆動制御することを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の点灯装置を備えることを特徴とする照明器具。
【請求項１３】
複数台の請求項１２記載の照明器具が通信線を介して制御装置に接続されており、各照明器具は、前記制御装置によりそれぞれ個別に制御されることを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯装置ならびにそれを用いた照明器具および照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放電灯（例えば蛍光灯など）を点灯させるための点灯装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。この点灯装置は、商用交流電源を全波整流することによって直流電圧を生成する整流回路と、整流回路の直流出力を所望の電圧値の直流出力に昇圧する昇圧型のチョッパ回路と、チョッパ回路で発生する高周波を阻止するための入力フィルタ回路と、インバータ回路とを備えており、インバータ回路により生成した高周波交番電圧を放電灯に印加することによって当該放電灯が点灯するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３１６９号公報（段落［０００２］、及び、第９図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来の点灯装置では、当該点灯装置への入力電力を算出する際に入力電圧と入力電流をそれぞれ検出するのが一般的であり、そのため電圧検出回路および電流検出回路がそれぞれ必要であるとともに、両検出回路の検出結果から入力電力を算出する演算回路も必要であり、特に入力電流を検出するためには高価な電流トランスが必要であった。また、入力電力を算出するためには上記３つの回路が必要であることから、装置の大型化を招くものでもあった。
【０００５】
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、入力電力を算出するための回路を簡素化しつつ低コスト化を実現した小型の点灯装置ならびにそれを用いた照明器具および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】
【０００６】
請求項１の発明は、スイッチング素子を具備し入力電源を所望の電圧値の直流電源に変換する変換回路と、スイッチング素子を流れる電流に比例した電圧を検出する検出回路と、変換回路の直流出力を受けてランプを点灯させる点灯回路と、直流出力の電圧値に応じてスイッチング素子を駆動制御する第１駆動回路と、検出回路により検出される電圧に基づいて入力電力に比例した電気信号を出力する演算回路とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、変換回路は、入力電源が交流電源であるＡＣ−ＤＣ変換回路、または、入力電源が直流電源であるＤＣ−ＤＣ変換回路の何れか一方からなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、演算回路は、検出回路により検出される電圧に所定の係数を乗ずることによって入力電力を算出することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、演算回路は、検出回路により検出される電圧に応じて係数を変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、演算回路に入力される調光信号に応じて変換回路または点灯回路の出力を制御する調光機能を有し、演算回路は、検出回路により検出される電圧および調光信号に応じて係数を変更することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、演算回路は、検出回路により検出される電圧と、調光信号により決定される基準値との大小関係に応じて係数を変更することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、演算回路は、変換回路に選択的に接続される入力電源の個数と同数の係数が予め設定され、接続される入力電源に応じて当該係数の中から選択することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、演算回路は、第１駆動回路、点灯回路を構成するスイッチング素子を駆動制御する第２駆動回路、および、通信線を介して当該演算回路に接続される外部機器のうち少なくとも何れか１つに対して電気信号を出力することを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、第１および第２駆動回路のうち少なくとも何れか一方に電気信号が入力され、当該駆動回路は、電気信号の示す入力電力が予め設定された基準値と一致するように対応するスイッチング素子を駆動制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、基準値は、通信線を介して外部機器から入力されることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１の発明は、第１および第２駆動回路のうち少なくとも何れか一方に電気信号が入力され、当該駆動回路は、電気信号の示す入力電力が予め設定された範囲を超えると、変換回路または点灯回路の出力が低下あるいは停止するように対応するスイッチング素子を駆動制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項１〜１１の何れか１項に記載の点灯装置を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１３の発明は、複数台の請求項１２記載の照明器具が通信線を介して制御装置に接続されており、各照明器具は、制御装置によりそれぞれ個別に制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、第１駆動回路によりフィードバック制御することで変換回路の出力電圧が一定に制御されているので、この出力電圧と変換回路への入力電流とから変換回路の出力電力を求め、この出力電力から逆算して入力電力を求めることができる。したがって、入力電力を求めるためには入力電流のみを検出すればいいから、入力電力を求めるための回路を従来例に比べて簡素化することができる。また、入力電流を検出する際に当該入力電流に比例した電圧を検出しているので、電流トランスを用いて入力電流を検出する場合に比べて低コスト化を実現できるとともに装置の小型化も可能になるという効果がある。
【００２０】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果が得られる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、入力電力を算出する際に、検出回路により検出される電圧に所定の係数を乗じるだけでいいので、演算回路をより簡素化することができるという効果がある。
【００２２】
請求項４の発明によれば、検出回路により検出される電圧に応じて係数が変更されるようになっており、入力電源が切り替えられて上記検出電圧が変わった場合でも当該検出電圧に応じた入力電力を算出することができるので、幅広い入力電源に対応可能な点灯装置を提供することができるという効果がある。
【００２３】
請求項５の発明によれば、調光信号に応じて係数が変更されるため、調光レベルが変更された場合でも当該調光レベルに応じた入力電力を算出することができるという効果がある。
【００２４】
請求項６の発明によれば、検出回路により検出される電圧と、調光信号により決定される基準値との大小関係に応じて係数を設定するので、より簡単な演算回路を備えた点灯装置を実現できるという効果がある。
【００２５】
請求項７の発明によれば、接続される可能性のある入力電源と同数の係数を予め設定しておくことによって、入力電源が変更になった場合でも当該入力電源に応じた入力電力を算出することができ、そのため幅広い入力電源に対応可能な点灯装置を実現できるという効果がある。
【００２６】
請求項８の発明によれば、電気信号を通信線に対して出力した場合には、点灯装置への入力電力を当該点灯装置から離れた遠隔地で確認することも可能になるという効果がある。
【００２７】
請求項９の発明によれば、入力電力に相当する電気信号を第１または第２駆動回路に入力してフィードバック制御することによって、入力電力を基準値と同程度に制御することが可能であり、しかも上記の基準値を変更できるようにした場合には任意の入力電力に制御可能であるという効果がある。
【００２８】
請求項１０の発明によれば、外部機器として照度センサを用いた場合には、当該照度センサによる検出照度が所定の照度となるように基準値を調整することで、照明空間の明るさを一定に保つことができるという効果がある。
【００２９】
請求項１１の発明によれば、入力電力が所定の範囲を超えた場合には異常であると判断し、変換回路または点灯回路の出力を低下あるいは停止させるので、異常が発生したことを知ることができるとともに、装置を安全方向に動作させて本装置や本装置に接続される照明負荷を保護することができるという効果がある。
【００３０】
請求項１２の発明によれば、請求項１〜１１の何れか１項に記載の点灯装置を用いることによって、コストアップを抑えつつ入力電力を検出可能な照明器具を提供することができるという効果がある。
【００３１】
請求項１３の発明によれば、各照明器具の点灯装置への入力電力を制御装置により一括して確認することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）は実施形態１の点灯装置の回路図、（ｂ）は同上の検出回路および演算回路の回路図である。
【図２】同上の別の例を示す回路図である。
【図３】実施形態２の点灯装置の検出回路および演算回路の回路図である。
【図４】実施形態１，２の点灯装置の検出電圧と入力電力との関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は実施形態３の点灯装置の回路図、（ｂ）は同上の検出回路および演算回路の回路図である。
【図６】同上の検出電圧と入力電力との関係を示すグラフである。
【図７】実施形態４の点灯装置の検出回路、演算回路および異常検出回路の回路図である。
【図８】同上の調光レベルと入力電力との関係を示すグラフである。
【図９】実施形態５の点灯装置の回路図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は同上の別の例を示す回路図である。
【図１１】本発明に係る照明器具の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る照明システムの一例を示す概略システム図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明に係る点灯装置、照明器具および照明システムの実施形態を図面に基づいて説明する。本発明に係る点灯装置は、放電灯や発光ダイオードなどの光源を点灯させるために用いられるものであり、また本発明に係る照明器具および照明システムは当該点灯装置を用いたものである。
【００３４】
（実施形態１）
図１（ａ）は実施形態１の点灯装置Ａの回路図であり、本点灯装置Ａは、商用交流電源ＡＣを所望の電圧値の直流電源に変換する変換回路１と、変換回路１の直流出力を受けてランプ（例えば蛍光灯など）ＬＡを点灯させる点灯回路２と、変換回路１および点灯回路２をそれぞれ個別に制御する制御回路３とを備えている。
【００３５】
変換回路１は、電源電圧を交流から直流に変換する所謂ＡＣ−ＤＣ変換回路であり、商用交流電源ＡＣの低域周波数のみを通過させるローパスフィルタＬＰＦと、ローパスフィルタＬＰＦの交流出力を整流するダイオードブリッジＤＢとを有し、ダイオードブリッジＤＢの出力端間にはインダクタＬ２、スイッチング素子Ｑ１および抵抗Ｒｄの直列回路が接続されている。また、インダクタＬ２とスイッチング素子Ｑ１の接続点は、ダイオードＤ１を介して点灯回路２の一方の入力端（電解コンデンサＣ１のプラス側）に接続され、さらに点灯回路２の他方の入力端（電解コンデンサＣ１のマイナス側）には、ダイオードブリッジＤＢの出力端（マイナス側）が接続されており、所謂昇圧型のチョッパ回路を構成している。
【００３６】
点灯回路２は、２個のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を用いた所謂ハーフブリッジ型のインバータ回路であり、入力端間に接続された電解コンデンサＣ１の両端にはスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路が接続されている。また、スイッチング素子Ｑ３の両端間には、インダクタＬ１とコンデンサＣ２の直列回路が接続され、さらにコンデンサＣ２の両端間にはコンデンサＣ３を介してランプＬＡが接続されている。
【００３７】
制御回路３は、変換回路１の直流出力に応じてスイッチング素子Ｑ１のオンデューティを変化させることにより直流出力を所定の電圧値に制御する駆動回路（第１駆動回路）３０と、交互にオン／オフするようにしてスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を駆動制御する駆動回路（第２駆動回路）３１と、スイッチング素子Ｑ１を流れる電流に比例した電圧を検出する検出回路３２と、検出回路３２により検出される電圧（以下、検出電圧という。）に基づいて入力電力に比例した電気信号Ｗｉｎを出力する演算回路３３とで構成されている。なお、本実施形態では、上記検出電圧として、抵抗Ｒｄの一端側（スイッチング素子Ｑ１側）の電圧を検出するように構成されている。
【００３８】
そして、本実施形態では、図示しない外部機器（例えば後述する制御装置Ｃなど）と演算回路３３とが通信線Ｌｓを介して接続されており、上記の電気信号Ｗｉｎが通信線Ｌｓを介して外部機器に伝送されるようになっている。なお、上記の駆動回路３０，３１については従来周知のものであるから、詳細な説明については省略する。
【００３９】
ここで、最も簡単に入力電力を算出する方法として、電解コンデンサＣ１の両端電圧（変換回路１の出力電圧）が一定となるように駆動回路３０によりフィードバック制御する場合について説明する。なお、以下の説明では、点灯装置Ａの電源電圧が１種類（例えばＡＣ１００Ｖ）の場合について説明する。電解コンデンサＣ１の両端電圧（変換回路１の出力電圧）を一定とし、変換回路１での損失を無視すると、入力電力Ｗｉｎは、Ｗｉｎ＝Ｖｉｎ×Ｉｉｎ×ＰＦ＝α×Ｉｉｎ≒α×ＩＱ１（但し、ＰＦ（力率）＝１と仮定）となり、入力電力Ｗｉｎは電圧ＩＱ１に比例することになる。なお、式中のＶｉｎは電源電圧、Ｉｉｎは入力電流、αは正の係数、ＩＱ１は検出回路３２の検出電圧である。
【００４０】
ここにおいて、上記の係数αは、変換回路１の出力電圧の設定値に基づいて決定されるものであり、本実施形態では、電解コンデンサＣ１の両端電圧（変換回路１の出力電圧）と入力電流Ｉｉｎとから変換回路１の出力電力を算出するとともに、変換回路１の出力電力から逆算して入力電力を算出している。なお、上記の説明では、変換回路１の損失を無視しているため、係数αは電解コンデンサＣ１の両端電圧のみで決定されることになるが、変換回路１の変換効率を含めた形で係数αを決定すれば、より正確な入力電力を算出することが可能になる。
【００４１】
而して、上記方法によれば、入力電力Ｗｉｎは検出電圧ＩＱ１に所定の係数αを乗ずることで求められるから、入力電力Ｗｉｎを算出するための演算回路３３を簡素化することが可能になる。
【００４２】
そして、上式により得られた入力電力Ｗｉｎを通信線Ｌｓを介して外部機器に伝送した場合には、当該外部機器側で入力電力Ｗｉｎを確認することができ、また駆動回路３１に入力した場合には点灯回路２のフィードバック制御が可能になる。
【００４３】
次に、図１（ｂ）は検出回路３２および演算回路３３の一例であり、検出回路３２は抵抗Ｒ１とコンデンサＣ４の直列回路からなり、コンデンサＣ４の一端（抵抗Ｒ１と反対側の端部）はグランドに接続されている。そして、この検出回路３２により抵抗Ｒｄの一端電圧Ｖ０（以下、検出電圧Ｖ０という。）が検出されるのである。なお、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ４の直列回路はローパスフィルタの役割を果たすものであるから、検出電圧Ｖ０は、スイッチング素子Ｑ１を流れるピークを持った急峻な電流ではなく、平均化された入力電流実効値に比例した値となる。
【００４４】
一方、演算回路３３は、オペアンプＯＰ１と抵抗Ｒ２，Ｒ３とで構成された反転増幅回路であり、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子（＋端子）はグランドに接続されている。また、オペアンプＯＰ１の反転入力端子（−端子）は、抵抗Ｒ２を介して抵抗Ｒ１とコンデンサＣ４の接続点に接続され、さらに反転入力端子と出力端子との間が抵抗Ｒ３を介して接続されている。そして、抵抗Ｒ１，Ｒ２などの定数を調整することでオペアンプＯＰ１により増幅された電圧値が入力電力に比例した電気信号（電圧信号）Ｗｉｎとなっている。このように、オペアンプＯＰ１を用いて検出電圧を増幅する場合には検出電圧は小さくてもよく、そのため抵抗Ｒｄでの損失を低く抑えることができる。
【００４５】
さらに、図４は検出電圧と入力電力との関係を示すグラフであり、横軸が検出電圧Ｖ０、縦軸が入力電力Ｗｉｎとなっている。図中の実線ａは電源電圧がＡＣ２００Ｖの場合を、破線ｂはＡＣ１００Ｖの場合をそれぞれ示しており、何れの場合も原点を通る直線であることから、検出電圧Ｖ０に比例した入力電力Ｗｉｎを得ることができるのである。
【００４６】
而して、本実施形態によれば、駆動回路３０によりフィードバック制御することで変換回路１の出力電圧（電解コンデンサＣ１の両端電圧）が一定に制御されているので、この出力電圧と変換回路１への入力電流Ｉｉｎとから変換回路１の出力電力を求め、この出力電力から逆算して入力電力を求めることができる。したがって、入力電力を求めるためには入力電流のみを検出すればいいから、入力電力を求めるための回路（本例では検出回路３２と演算回路３３で構成）を従来例に比べて簡素化することができる。また、入力電流を検出する際に当該入力電流に比例した電圧を検出しているので、電流トランスを用いて入力電流を検出する場合に比べて低コスト化を実現できるとともに装置の小型化も可能になるという利点がある。さらに、本実施形態のように電気信号Ｗｉｎを通信線Ｌｓに対して出力した場合には、点灯装置Ａへの入力電力を当該点灯装置Ａから離れた遠隔地で確認することも可能になる。
【００４７】
なお、本実施形態では、変換回路１が昇圧チョッパ回路の場合を例に説明したが、例えば昇降圧チョッパ回路や降圧チョッパ回路やフライバック式コンバータなどであってもよく、本実施形態に限定されない。また、本実施形態では、演算回路３３としてオペアンプＯＰ１を用いた増幅回路を構成しているが、例えば上記の検出電圧Ｖ０をそのまま電気信号Ｗｉｎとしてもよく、この場合オペアンプも不要になることから最も簡単な回路構成となる。さらに、本実施形態では、電気信号Ｗｉｎとしてアナログ値（電圧値）を用いているが、デジタル処理したものであってもよく、この場合Ａ／Ｄ変換回路を用いてデジタル処理したものを通信線Ｌｓに出力するようにすればよい。
【００４８】
ここで、図２は本実施形態の別の例を示すものであり、図１（ａ）では変換回路１がＡＣ−ＤＣ変換回路であって、ＡＣ−ＤＣ変換回路の出力をインバータ回路により交流電圧に変換したものを負荷であるランプＬＡに供給しているが、本例では変換回路１がＤＣ−ＤＣ変換回路であって、ＤＣ−ＤＣ変換回路のＤＣ出力を負荷である発光ダイオードＬＤに供給している。なお、それ以外の構成については図１（ａ）と同様である。この場合も、変換回路１のスイッチング素子Ｑ１を流れる電流に比例する電圧（つまり検出電圧Ｖ０）を検出回路３２により検出することによって入力電力Ｗｉｎを求めることができ、その結果同様に回路を簡素化することができるとともに低コスト化を実現できる。
【００４９】
（実施形態２）
本発明に係る点灯装置Ａの実施形態２を図３および図４に基づいて説明する。本実施形態の点灯装置Ａでは、電源電圧がＡＣ１００Ｖの電源またはＡＣ２００Ｖの電源が選択的に接続され、検出回路３２の検出電圧をもとに上記電源電圧を判定できるようになっている。また、この判定結果に応じて上記検出電圧に乗じる係数が切り替えられるようになっており、これらの点で実施形態１と異なっている。なお、実施形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５０】
図３は本実施形態の検出回路３２および演算回路３３の一例であり、検出回路３２については実施形態１と同様であるから説明は省略する。一方、演算回路３３は、比較器ＣＯＭＰ１と乗算器ＭＵＬＴとを備えており、比較器ＣＯＭＰ１のマイナス側入力端子には検出回路３２の出力端（抵抗Ｒ１とコンデンサＣ４の接続点）が接続され、比較器ＣＯＭＰ１のプラス側入力端子には直流電源Ｖｄが接続されている。また、乗算器ＭＵＬＴの一方の入力端には検出回路３２の出力端が接続され、他方の入力端にはスイッチＳＷを介して直流電源Ｖ１，Ｖ２の何れかが接続されるようになっている。なお、スイッチＳＷは、上記の比較器ＣＯＭＰ１の出力結果に応じて直流電源Ｖ１または直流電源Ｖ２の何れか一方に切り替えられるようになっている。
【００５１】
ここで、照明負荷（例えば蛍光灯など）の電力が一定の場合、電源電圧がＡＣ１００ＶのときとＡＣ２００Ｖのときでは、スイッチング素子Ｑ１を流れる電流の大きさが異なる。すなわち、電源電圧がＡＣ１００Ｖのときのスイッチング素子Ｑ１に流れる電流をＩ１、ＡＣ２００Ｖのときのスイッチング素子に流れる電流をＩ２とすると、Ｉ１＞Ｉ２の関係が成り立ち、この関係が検出電圧（コンデンサＣ４の両端電圧）Ｖ０にそのまま反映されることになる。
【００５２】
図４は、電源電圧がＡＣ１００Ｖの場合とＡＣ２００Ｖの場合の検出電圧Ｖ０を示しており、本実施形態ではＡＣ１００Ｖの時の検出電圧Ｖ０とＡＣ２００Ｖの時の検出電圧Ｖ０とが重複しないものとし、両者の間に基準電圧Ｖｄを設定している。電源電圧がＡＣ１００Ｖの場合、検出電圧Ｖ０は図中の破線ｂに示すように基準電圧Ｖｄより高い値となり、このとき比較器ＣＯＭＰ１の出力はＬレベルとなるから、スイッチＳＷは直流電源Ｖ１側に切り替えられる。そして、乗算器ＭＵＬＴでは、上記検出電圧Ｖ０と直流電源Ｖ１の出力値（係数）を乗じることによって入力電力Ｗｉｎを算出するのである。なお、直流電源Ｖ１の出力値は、乗算器ＭＵＬＴでの演算結果が入力電力となるような値に設定しておけばよい。
【００５３】
また、ランプＬＡを調光することによって上記検出電圧Ｖ０が４０％Ｖから１００％Ｖの間で変化した場合にも、破線ｂに示すように基準電圧Ｖｄよりも高い電圧領域を推移することになるので、この場合も比較器ＣＯＭＰ１の出力はＬレベルであり、乗算器ＭＵＬＴの他方の入力端には直流電源Ｖ１が接続されることになる。そして、乗算器ＭＵＬＴでは、上記検出電圧Ｖ０と直流電源Ｖ１の出力値を乗じることによって入力電力Ｗｉｎが算出される。
【００５４】
一方、電源電圧がＡＣ２００Ｖの場合、検出電圧Ｖ０は図中の実線ａに示すように基準電圧Ｖｄより低い値となり、このとき比較器ＣＯＭＰ１の出力はＨレベルとなるから、スイッチＳＷは直流電源Ｖ２側に切り替えられる。そして、乗算器ＭＵＬＴでは、上記検出電圧Ｖ０と直流電源Ｖ２の出力値（係数）を乗じることによって入力電力Ｗｉｎを算出するのである。なお、直流電源Ｖ２の出力値は、乗算器ＭＵＬＴでの演算結果が入力電力となるような値に設定しておけばよい。
【００５５】
また、ランプＬＡを調光することによって上記検出電圧Ｖ０が１０％Ｖから３０％Ｖの間で変化した場合にも、実線ａに示すように基準電圧Ｖｄよりも低い電圧領域を推移することになるので、この場合も比較器ＣＯＭＰ１の出力はＨレベルであり、乗算器ＭＵＬＴの他方の入力端には直流電源Ｖ２が接続されることになる。そして、乗算器ＭＵＬＴでは、上記検出電圧Ｖ０と直流電源Ｖ２の出力値を乗じることによって入力電力Ｗｉｎが算出される。
【００５６】
而して、本実施形態によれば、検出回路３２の検出電圧（本例では抵抗Ｒｄにおけるスイッチング素子Ｑ１側の電圧）Ｖ０に応じて係数が変更されるようになっており、入力電源が切り替えられて上記検出電圧Ｖ０が変わった場合でも、当該検出電圧Ｖ０から電源電圧を判定し、電源電圧に応じた係数αを用いて入力電力を算出することができるので、幅広い入力電源に対応可能な点灯装置Ａを提供することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、入力電源がＡＣ１００Ｖ、ＡＣ２００Ｖの２種類の場合を例に説明したが、入力電源の個数は本実施形態に限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。この場合、接続される可能性のある入力電源と同数の係数を予め設定しておくことによって、入力電源が変更になった場合でも当該入力電源に応じた入力電力を算出することができ、そのため幅広い入力電源に対応可能な点灯装置Ａを実現できる。また、本実施形態の入力電源は一例であって、他の電圧値（例えばＡＣ２７７Ｖなど）の電源であってもよい。さらに、本実施形態では、係数の切り替えをスイッチＳＷによりアナログ的に行っているが、例えばマイコンを用いた場合にはデータテーブルなどを参照して切り替えることも可能である。また、本実施形態においても、変換回路としてＤＣ−ＤＣ変換回路を用い、ＤＣ−ＤＣ変換回路のＤＣ出力を負荷である発光ダイオードに供給するように構成してもよい。
【００５８】
（実施形態３）
本発明に係る点灯装置Ａの実施形態３を図５および図６に基づいて説明する。実施形態２では電源の種類で検出電圧の電圧範囲が重ならないため、基準電圧を一定値としているが、本実施形態では電源の種類で検出電圧の電圧範囲が重なるため、基準電圧を可変としている。なお、それ以外の構成については実施形態２と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５９】
本実施形態の点灯装置Ａは、変換回路１と点灯回路２と制御回路３とを備えており、制御回路３の演算回路３３には、外部機器（図示せず）から通信線Ｌｓを介して調光信号ＰＷＭが入力されるようになっている。そして、図５（ｂ）に示すように、調光信号ＰＷＭに応じて直流電源Ｖｄの出力電圧（つまり基準電圧Ｖｄ）が変更可能となっている。なお、本実施形態の点灯装置Ａは、調光信号ＰＷＭに応じて変換回路１または点灯回路２の出力を調整する調光機能を有しており、調光信号ＰＷＭに応じた調光レベルでランプＬＡが点灯するようになっている。
【００６０】
ここで、上述の実施形態２では、電源電圧がＡＣ１００Ｖの場合における検出回路３２の検出電圧Ｖ０と、ＡＣ２００Ｖの場合における検出回路３２の検出電圧Ｖ０との間に重複領域がなかったため、一定の基準電圧により境界（図４中の一点鎖線ｃ）を定めることができたが、例えば電源電圧の取り得る範囲が狭い場合（例えばＡＣ１００ＶとＡＣ１２０Ｖ、あるいはＡＣ２００ＶとＡＣ２４０Ｖなど）や調光範囲が広い場合（図６中の二点鎖線で示す部分）には、一定の基準電圧により境界を定めることができない。
【００６１】
そこで、本実施形態では、通信線Ｌｓを介して入力される調光信号ＰＷＭに応じて直流電源Ｖｄの出力電圧を調整することで、図６中の一点鎖線ｃ’に示すように両電源電圧を識別するための境界線（基準電圧Ｖｄ）を設定している。なお、本実施形態では、調光信号ＰＷＭに応じて直線的に基準電圧Ｖｄを増加させており、例えば低光束の場合には低い基準電圧Ｖｄとし、光束が増加するにつれて高い基準電圧Ｖｄとなるように直流電源Ｖｄの出力電圧が調整される。
【００６２】
次に、演算回路３３の動作について説明する。なお、図６中の実線ａ’は電源電圧がＡＣ２００Ｖの場合を、破線ｂ’はＡＣ１００Ｖの場合をそれぞれ示している。まず、外部機器から通信線Ｌｓを介して調光信号ＰＷＭが演算回路３３に入力されると、演算回路３３ではこの調光信号ＰＷＭに応じた基準電圧となるように直流電源Ｖｄの出力電圧が調整される。そして、検出回路３２の検出電圧Ｖ０（コンデンサＣ４の両端電圧）が基準電圧Ｖｄよりも高い場合（すなわち、電源電圧がＡＣ１００Ｖの場合）には、比較器ＣＯＭＰ１の出力はＬレベルとなるから、スイッチＳＷは直流電源Ｖ１側に切り替えられ、上記検出電圧Ｖ０と直流電源Ｖ１の出力値から入力電力Ｗｉｎが算出される。
【００６３】
一方、検出回路３２の検出電圧Ｖ０が基準電圧Ｖｄよりも低い場合（すなわち、電源電圧がＡＣ２００Ｖの場合）には、比較器ＣＯＭＰ１の出力はＨレベルとなるから、スイッチＳＷは直流電源Ｖ２側に切り替えられ、上記検出電圧Ｖ０と直流電源Ｖ２の出力値から入力電力Ｗｉｎが算出される。
【００６４】
すなわち、本実施形態によれば、異なる電源電圧で検出電圧が重複するような場合でも、両者を識別する境界線を設けることができるから、各電源電圧に応じた係数を選択することが可能になり、正確な入力電力を算出できるのである。
【００６５】
而して、本実施形態によれば、調光信号ＰＷＭに応じて係数が変更されるため、調光レベルが変更された場合でも当該調光レベルに応じた入力電力を算出することができる。また、本実施形態のように検出回路３２の検出電圧Ｖ０と、調光信号ＰＷＭにより決定される基準電圧Ｖｄとの大小関係に応じて係数を設定する場合には、より簡単な演算回路３３を備えた点灯装置Ａを実現できる。
【００６６】
なお、上記境界線は、２つの電源電圧の中間に設けるのが望ましく、例えば本実施形態のように電源電圧がＡＣ１００ＶとＡＣ２００Ｖの場合には、ＡＣ１５０Ｖに相当する直線を上記境界線に設定するのがよい。また、本実施形態においても、変換回路１としてＤＣ−ＤＣ変換回路を用い、ＤＣ−ＤＣ変換回路のＤＣ出力を負荷である発光ダイオードに供給するように構成してもよい。
【００６７】
（実施形態４）
本発明に係る点灯装置Ａの実施形態４を図７および図８に基づいて説明する。本実施形態では、演算回路３３の演算結果である入力電力Ｗｉｎに基づいて回路の異常検出を行うように構成された点で実施形態２と異なっており、それ以外の構成については実施形態２と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６８】
本実施形態の点灯装置Ａでは、図７に示すように、演算回路３３の演算結果である入力電力Ｗｉｎに基づいて回路の異常を検出する異常検出回路３４が設けられている。
【００６９】
異常検出回路３４は、比較器ＣＯＭＰ２，３とＮＡＮＤ回路とを有し、比較器ＣＯＭＰ２のマイナス側入力端子および比較器ＣＯＭＰ３のプラス側入力端子は演算回路３３の乗算器ＭＵＬＴの出力端に接続されている。また、比較器ＣＯＭＰ２のプラス側入力端子は、直列接続された抵抗Ｒ４，Ｒ５の接続点に接続され、比較器ＣＯＭＰ３のマイナス側入力端子は直列接続された抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点に接続されている。そして、両比較器ＣＯＭＰ２，３の出力端は、それぞれＮＡＮＤ回路の入力端に接続されており、これらの比較器ＣＯＭＰ２，３の出力値に応じた制御信号ＦＧがＮＡＮＤ回路から出力されるようになっている。
【００７０】
なお、上記の抵抗Ｒ４〜Ｒ６からなる直列回路の一端（抵抗Ｒ４の端部）は通信線に接続されて調光信号ＰＷＭが入力されるようになっており、また直列回路の他端（抵抗Ｒ６の端部）はグランドに接続されている。さらに、各比較器ＣＯＭＰ２，３の出力端には、それぞれ抵抗Ｒ７，Ｒ８を介して制御電源Ｖｃｃが接続されている。
【００７１】
次に、異常検出回路３４の動作について説明する。図８は横軸を調光レベル、縦軸を入力電力Ｗｉｎとしたグラフであり、図中の斜線部ｄはランプが正常点灯する領域を示し、それ以外の領域は異常状態の領域を示している。したがって、正常点灯する場合の入力電力Ｗｉｎの値をＶ（ｎｏｍ）とすると、調光レベルがＤｉｍのときはＶ３≦Ｖ（ｎｏｍ）≦Ｖ４となり、調光レベルがＦｕｌｌのときはＶ３’≦Ｖ（ｎｏｍ）≦Ｖ４’となる。なお、調光レベルがＤｉｍの状態とは照度を最も下げた状態であり、またＦｕｌｌの状態とは照度を最も上げた状態（つまり全点灯）である。
【００７２】
ここで、調光レベルをＤｉｍに設定した場合において、演算回路３３の乗算器ＭＵＬＴの出力ＷｉｎがＶ４よりも大きいときは、比較器ＣＯＭＰ２の出力がＬレベル、比較器ＣＯＭＰ３の出力がＨレベルとなるから、ＮＡＮＤ回路の制御信号ＦＧはＨレベルとなる。また、乗算器ＭＵＬＴの出力ＷｉｎがＶ３よりも小さいときは、比較器ＣＯＭＰ２の出力がＨレベル、比較器ＣＯＭＰ３の出力がＬレベルとなるから、ＮＡＮＤ回路の制御信号ＦＧはＨレベルとなる。
【００７３】
一方、乗算器ＭＵＬＴの出力ＷｉｎがＶ３以上Ｖ４以下のときは、比較器ＣＯＭＰ２の出力がＨレベル、比較器ＣＯＭＰ３の出力がＨレベルとなるから、ＮＡＮＤ回路の制御信号ＦＧはＬレベルとなる。したがって、上記の結果より、制御信号ＦＧがＨレベルのときは異常状態であるから、駆動回路を制御して変換回路や点灯回路の出力を低下させたり、あるいは停止させればよい。なお、調光レベルがＤｉｍ以外の場合では、入力電力Ｗｉｎ、基準値Ｖ３，Ｖ４の値が異なるだけで異常検出回路３４の動作は同様であるから、説明は省略する。
【００７４】
而して、本実施形態によれば、入力電力Ｗｉｎが所定の範囲を超えた場合には異常であると判断し、変換回路または点灯回路の出力を低下あるいは停止させるので、異常が発生したことを知ることができるとともに、装置を安全方向に動作させて本装置や本装置に接続される照明負荷を保護することができる。
【００７５】
なお、インバータ回路において一般的に行われる異常検出（例えば無負荷検出など）の出力信号と、上記制御信号ＦＧとで論理積を取った場合には、誤検出の確率を低減することができる。また、本実施形態においても、変換回路としてＤＣ−ＤＣ変換回路を用い、ＤＣ−ＤＣ変換回路のＤＣ出力を負荷である発光ダイオードに供給するように構成してもよい。
【００７６】
（実施形態５）
本発明に係る点灯装置Ａの実施形態５を図９および図１０に基づいて説明する。本実施形態では、演算回路３３の演算結果である入力電力Ｗｉｎを蓄積し、フィードバック制御の基準値として利用している点で実施形態３と異なっている。なお、それ以外の構成については実施形態３と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。また、図１０（ａ）（ｂ）では、図示を簡略化するために記憶部３５の図示を省略している。
【００７７】
本実施形態の点灯装置Ａは、変換回路１と点灯回路２と制御回路３とを備えており、制御回路３は、駆動回路３０，３１と検出回路３２と演算回路３３と記憶部３５とで構成されている。記憶部３５には、演算回路３３の演算結果である入力電力Ｗｉｎが蓄積されるようになっており、記憶部３５に蓄積した入力電力Ｗｉｎは、演算回路３３において基準値Ｗｉｎ’として利用される。なお、施工段階では、ランプ電力に相当する抵抗を負荷として接続し、その結果得られた入力電力Ｗｉｎを記憶部３５に記憶させており、ランプＬＡの初期点灯時には上記抵抗による入力電力Ｗｉｎが基準値Ｗｉｎ’として利用される。
【００７８】
また、施工後にランプＬＡを点灯させると、演算回路３３で算出された入力電力Ｗｉｎが記憶部３５に蓄積され、以降の動作ではランプ点灯時に蓄積した入力電力Ｗｉｎが基準値Ｗｉｎ’として利用されることになる。そして、図１０（ａ）に示すように演算回路３３から駆動回路３０に入力電力Ｗｉｎを出力した場合には、入力電力Ｗｉｎと基準値Ｗｉｎ’とが一致するように、駆動回路３０が変換回路１のスイッチング素子Ｑ１の動作周波数を制御し、また図１０（ｂ）に示すように演算回路３３から駆動回路３１に入力電力Ｗｉｎを出力した場合には、入力電力Ｗｉｎと基準値Ｗｉｎ’とが一致するように、駆動回路３１が点灯回路２のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の動作周波数を制御する。
【００７９】
而して、本実施形態によれば、入力電力Ｗｉｎに相当する電気信号を駆動回路３０または駆動回路３１に入力してフィードバック制御することによって、入力電力Ｗｉｎを基準値Ｗｉｎ’と同程度に制御することが可能であり、しかも本実施形態のように基準値Ｗｉｎ’を変更可能とした場合には任意の入力電力に制御可能であるという利点がある。
【００８０】
なお、駆動回路３０により変換回路１をフィードバック制御することで、電解コンデンサＣ１の両端電圧（点灯回路２への入力電圧）を制御できるため、例えば調光に応じて当該両端電圧を下げた場合には、全調光範囲において点灯回路２の効率を高く維持することができる。また、本実施形態では、記憶部３５に蓄積した入力電力Ｗｉｎを基準値Ｗｉｎ’としているが、例えば照度センサ（図示せず）を外部機器として接続し、当該照度センサから基準値を入力するように構成してもよく、この場合、照度センサによる検出照度が所定の照度となるように基準値を調整することで、照明空間の明るさを一定に保つことができる。
【００８１】
（実施形態６）
本発明に係る照明器具Ｂおよび照明システムの実施形態を図面に基づいて説明する。照明器具Ｂは、図１１に示すように実施形態１〜５の何れかで説明した点灯装置Ａと、当該点灯装置Ａが収納される略矩形箱状の器具本体４と、器具本体４の長手方向両側にそれぞれ配置される一対のソケット５，５と、直管型のランプＬＡとを備えている。そして、本照明器具Ｂでは、点灯装置Ａからの点灯電力が両ソケット５，５を介してランプＬＡに供給され、当該ランプＬＡが点灯するようになっている。
【００８２】
本構成によれば、実施形態１〜５の何れかの点灯装置Ａを用いることによって、コストアップを抑えつつ入力電力を検出可能な照明器具Ｂを提供することができる。
【００８３】
また、照明システムは、図１２に示すように複数（図１２ではＮ個、Ｎ≧２）の照明器具Ｂと制御装置Ｃとが通信線Ｌｓを介して接続されており、各照明器具Ｂは、制御装置Ｃによりそれぞれ個別に制御されるようになっている。すなわち、各照明器具Ｂは、それぞれ制御装置Ｃからの制御信号にしたがって点灯または消灯するのである。さらに、制御装置Ｃでは、各照明器具Ｂの点灯装置（図示せず）において算出された入力電力が通信線Ｌｓを介して伝送され、制御装置Ｃの表示部（図示せず）に表示されるようになっている。
【００８４】
本構成によれば、各照明器具Ｂの点灯装置への入力電力を制御装置Ｃにより一括して確認することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  変換回路
２  点灯回路
３０  駆動回路（第１駆動回路）
３２  検出回路
３３  演算回路
Ａ  点灯装置
ＡＣ  商用交流電源
ＬＡ  ランプ
Ｑ１  スイッチング素子
【図１】
2010277731.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010277731.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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