(57)【要約】【課題】調光度が深い暗い領域においても微細な調光制御を行うことができるＬＥＤ駆動装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ駆動装置１は、調光制御部３から調光信号Ｓｄを出力し、それに応じて降圧型コンバータ回路部２からＬＥＤモジュール１０に駆動電力を供給することで、ＬＥＤモジュール１０の調光動作を行う。降圧型コンバータ回路部２には、第１のスイッチ素子Ｑ１に駆動信号Ｓｐを出力するコンバータ制御部４と、第１のスイッチ素子Ｑ１とグランドとの間に並列に接続された第１の電流設定回路５及び第２の電流設定回路６とが設けられている。調光制御部３は、第２の電流設定回路６の動作状態を制御することにより、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの調整範囲及び変化特性を切り替える。【選択図】図２
2014123448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光指示信号に応じてＬＥＤ（発光ダイオード）モジュールの調光動作を行うＬＥＤ駆動装置であって、
前記調光指示信号が入力され、その調光指示信号に対応する調光信号を生成する調光制御部と、
前記調光制御部により生成された調光信号に基づいて、前記ＬＥＤモジュールに出力電流を流す駆動回路部とを備え、
前記駆動回路部は、
前記調光信号に対応する駆動信号を生成し、第１のスイッチ素子に出力するコンバータ制御部と、
前記第１のスイッチ素子とグランドとの間に接続された第１の電流設定回路と、
前記第１の電流設定回路に並列に接続された第２の電流設定回路とを有し、
前記調光制御部は、前記第２の電流設定回路の動作状態を制御することにより、前記調光信号に対する前記出力電流の調整範囲と、前記調光信号に対する前記出力電流の変化特性とを切り替える、ＬＥＤ駆動装置。
【請求項２】
前記出力電流の調整範囲は、
前記調光制御部により前記第２の電流設定回路の動作状態がオン状態とされるときに第１の出力電流調整範囲となり、
前記調光制御部により前記第２の電流設定回路の動作状態がオフ状態とされるときに第２の出力電流調整範囲となる、請求項１に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項３】
前記調光制御部は、前記出力電流の調整範囲が前記第１の出力電流調整範囲であるとき、
前記調光信号の大きさを上限値から減少させて、前記調光信号の大きさが第１の所定値に達したときに、前記第２の電流設定回路の動作状態をオフ状態にするとともに、
前記第２の電流設定回路の動作状態がオフ状態とされた時刻から第１の所定時間以内に、前記調光信号の大きさを上限値に切り替えることにより、前記出力電流の調整範囲を前記第２の出力電流調整範囲に移行させる、請求項２に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項４】
前記第１の所定時間は、ユーザが前記ＬＥＤモジュールから発せられる光にちらつきを感じない最長の時間である、請求項３に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項５】
前記調光制御部は、前記出力電流の調整範囲が前記第２の出力電流調整範囲であるとき、
前記調光信号の大きさを下限値から上限値まで増加させ、前記調光信号の大きさが上限値に達したときに、前記調光信号の大きさを第２の所定値に切り替え、
その後、前記第２の所定値への切り替えを行った時刻から第２の所定時間以内に前記第２の電流設定回路の動作状態をオン状態にすることにより、前記出力電流の調整範囲を前記第１の出力電流調整範囲に移行させる、請求項２から４のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項６】
前記第２の所定時間は、ユーザが前記ＬＥＤモジュールから発せられる光にちらつきを感じない最長の時間である、請求項５に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項７】
前記調光信号は、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号であり、
前記調光信号の大きさは、前記ＰＷＭ信号のオンデューティ値に対応する、請求項１から６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項８】
前記調光信号は、直流信号であり、
前記調光信号の大きさは、前記直流信号の電圧値に対応する、請求項１から６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項９】
前記第１の電流設定回路は、第１の抵抗素子を含み、
前記第２の電流設定回路は、少なくとも、第２の抵抗素子と第２のスイッチ素子の直列回路を含み、
前記調光制御部は、制御信号に応じて前記第２のスイッチ素子のオン／オフを制御することで、前記第２の電流設定回路の動作を制御する、請求項１から８のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項１０】
１個以上のＬＥＤを含むＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤモジュールを駆動する請求項１から９のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置と、
前記ＬＥＤ駆動装置に前記調光指示信号を出力する調光制御装置とを備える、照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ駆動装置及び照明器具に関し、特に、ＬＥＤモジュールの調光を行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明器具などにおいて、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）からなるＬＥＤモジュールが光源として用いられており、このＬＥＤ光源を調光制御して点灯するＬＥＤ駆動装置が知られている。
【０００３】
このようなＬＥＤ駆動装置としては、例えば下記特許文献１に記載されているようなものが知られている。すなわち、ＬＥＤ駆動装置は、スイッチング素子を有する定電流回路を備えており、そのスイッチング素子を所定の周期でオン・オフさせることで、ＬＥＤモジュールにＬＥＤ電流を供給し、ＬＥＤ光源を点灯させる。ＬＥＤ駆動装置は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行うことで、ＬＥＤ光源の調光制御を行う。ＰＷＭ制御は、所定の周期に対してスイッチング素子をオンさせる期間が占める割合に対応するＰＷＭ信号のオンデューティを変化させることで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２３６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の特許文献１に記載されているようなＬＥＤ駆動装置では、次のような問題がある。
【０００６】
ＬＥＤ光源に流れる電流がパルス状であるため、調照度が深いとき、すなわち暗いときには、ＬＥＤ光源の光が点滅し、ちらつきが発生する可能性がある。
【０００７】
また、パルス状の電流をＬＥＤ光源に流すことで調光を行う場合、電流のパルス幅の可変ステップには、小さくできる限界がある。そのため、調光制御において、細かな調整を行うことが困難であるという問題がある。換言すると、緩やかな可変制御を行うことができないという問題がある。
【０００８】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、調光度が深い暗い領域においても微細な調光制御を行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、調光指示信号に応じてＬＥＤ（発光ダイオード）モジュールの調光動作を行うＬＥＤ駆動装置は、調光指示信号が入力され、その調光指示信号に対応する調光信号を生成する調光制御部と、調光制御部により生成された調光信号に基づいて、ＬＥＤモジュールに出力電流を流す駆動回路部とを備え、駆動回路部は、調光信号に対応する駆動信号を生成し、第１のスイッチ素子に出力するコンバータ制御部と、第１のスイッチ素子とグランドとの間に接続された第１の電流設定回路と、第１の電流設定回路に並列に接続された第２の電流設定回路とを有し、調光制御部は、第２の電流設定回路の動作状態を制御することにより、調光信号に対する出力電流の調整範囲と、調光信号に対する出力電流の変化特性とを切り替える。
【００１０】
好ましくは、出力電流の調整範囲は、調光制御部により第２の電流設定回路の動作状態がオン状態とされるときに第１の出力電流調整範囲となり、調光制御部により第２の電流設定回路の動作状態がオフ状態とされるときに第２の出力電流調整範囲となる。
【００１１】
好ましくは、調光制御部は、出力電流の調整範囲が第１の出力電流調整範囲であるとき、調光信号の大きさを上限値から減少させて、調光信号の大きさが第１の所定値に達したときに、第２の電流設定回路の動作状態をオフ状態にするとともに、第２の電流設定回路の動作状態がオフ状態とされた時刻から第１の所定時間以内に、調光信号の大きさを上限値に切り替えることにより、出力電流の調整範囲を第２の出力電流調整範囲に移行させる。
【００１２】
好ましくは、第１の所定時間は、ユーザがＬＥＤモジュールから発せられる光にちらつきを感じない最長の時間である。
【００１３】
好ましくは、調光制御部は、出力電流の調整範囲が第２の出力電流調整範囲であるとき、調光信号の大きさを下限値から上限値まで増加させ、調光信号の大きさが上限値に達したときに、調光信号の大きさを第２の所定値に切り替え、その後、第２の所定値への切り替えを行った時刻から第２の所定時間以内に第２の電流設定回路の動作状態をオン状態にすることにより、出力電流の調整範囲を第１の出力電流調整範囲に移行させる。
【００１４】
好ましくは、第２の所定時間は、ユーザがＬＥＤモジュールから発せられる光にちらつきを感じない最長の時間である。
【００１５】
好ましくは、調光信号は、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号であり、調光信号の大きさは、ＰＷＭ信号のオンデューティ値に対応する。
【００１６】
好ましくは、調光信号は、直流信号であり、調光信号の大きさは、直流信号の電圧値に対応する。
【００１７】
好ましくは、第１の電流設定回路は、第１の抵抗素子を含み、第２の電流設定回路は、少なくとも、第２の抵抗素子と第２のスイッチ素子の直列回路を含み、調光制御部は、制御信号に応じて第２のスイッチ素子のオン／オフを制御することで、第２の電流設定回路の動作を制御する。
【００１８】
この発明の他の局面に従うと、照明器具は、１個以上のＬＥＤを含むＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールを駆動する上述に記載のＬＥＤ駆動装置と、ＬＥＤ駆動装置に調光指示信号を出力する調光制御装置とを備える。
【発明の効果】
【００１９】
これらの発明に従うと、調光制御部は、第２の電流設定回路の動作状態を制御することにより、調光信号に対する出力電流の調整範囲と、調光信号に対する出力電流の変化特性とを切り替える。したがって、調光度が深い暗い領域においても微細な調光制御を行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤモジュールの構成を示すブロック図である。
【図３】調光信号がＰＷＭ信号である場合における減光するときの各信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】調光信号が直流信号の場合における減光するときの各信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】調光信号がＰＷＭ信号である場合における、減光させるときの調光信号と出力電流との関係の具体例を示すグラフである。
【図６】調光信号がＰＷＭ信号である場合における増光するときの各信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】調光信号が直流信号の場合における増光するときの各信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】調光信号がＰＷＭ信号である場合における、増光させるときの調光信号と出力電流との関係の具体例を示すグラフである。
【図９】第２の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤモジュールの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具について説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示されるように、照明器具１００は、ＬＥＤ駆動装置１と、ＬＥＤモジュール１０と、調光制御装置２０とを備えている。照明器具１００は、ＬＥＤモジュール１０が駆動されて点灯することで、照明を行う。
【００２５】
ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０に接続されている。ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０を駆動する。
【００２６】
本実施の形態において、ＬＥＤ駆動装置１は、調光制御装置２０に接続されている。調光制御装置２０は、ＬＥＤ駆動装置１に対して調光指示信号Ｓａｄを出力する。ＬＥＤ駆動装置１は、その外部の調光制御装置２０から送られた調光指示信号Ｓａｄに基づいて、ＬＥＤモジュール１０の調光動作を行う。すなわち、照明器具１００では、ＬＥＤモジュール１０による照明の明るさを変更できる。
【００２７】
調光指示信号Ｓａｄは、例えば、デジタル信号である。具体的には、例えば、調光増あるいは調光減を指示する２種類の信号である。
【００２８】
調光制御装置２０は、例えば、明るさを変更するために照明器具１００に設けられているリモートコントローラである。調光制御装置２０とＬＥＤ駆動装置１との接続は、有線によるものであってもよいし、無線によるものであってもよい。例えば無線により調光制御装置２０とＬＥＤ駆動装置１とが接続されている場合、調光制御装置２０に発光部が設けられ、ＬＥＤ駆動装置１に受光部が設けられ、両者の間で赤外線通信を行うように構成されていてもよい。
【００２９】
図２は、第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置１及びＬＥＤモジュール１０の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図２に示されるように、本実施の形態において、ＬＥＤモジュール１０は、複数のＬＥＤを直列に接続してなるＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂを有している。ＬＥＤモジュール１０は、ＬＥＤユニット１０ａとＬＥＤユニット１０ｂとが並列に接続されて構成されている。
【００３１】
ＬＥＤモジュール１０には、２つのＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂに限られず、さらに多くのＬＥＤユニットが設けられていてもよい。例えば、３つ以上のＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂ，…が互いに並列に接続されて、ＬＥＤモジュール１０が構成されていてもよい。ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂは、複数のＬＥＤを有するものに限られず、１つのＬＥＤを有しているものであってもよい。例えば、ＬＥＤモジュール１０は、１つずつ互いに並列に接続された、複数個のＬＥＤで構成されていてもよい。ＬＥＤモジュール１０は、１つの以上のＬＥＤを有する１つのＬＥＤユニットであってもよい。
【００３２】
ＬＥＤ駆動装置１は、降圧型コンバータ回路部（駆動回路部の一例）２と、調光制御部３とを有している。降圧型コンバータ回路部２は、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を供給するとともに、ＬＥＤモジュール１０の調光動作を行う。調光制御部３は、例えば、マイクロコンピュータで構成されている。調光制御部３には、調光指示信号Ｓａｄが入力される。調光制御部３は、調光指示信号Ｓａｄに対応する調光信号Ｓｄを出力する。
【００３３】
降圧型コンバータ回路部２は、第１のスイッチ素子Ｑ１と、コンバータ制御部４と、第１の電流設定回路５と、第２の電流設定回路６とを備えている。
【００３４】
第１のスイッチ素子Ｑ１は、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。第１のスイッチ素子Ｑ１のドレイン端子は、インダクタＬ１を介してＬＥＤモジュール１０のカソード側の端子に接続されている。
【００３５】
コンバータ制御部４は、駆動電源Ｖｃｃから電力の供給を受ける。コンバータ制御部４は、第１のスイッチ素子Ｑ１のゲート端子に、駆動信号Ｓｐを出力するように構成されている。コンバータ制御部４は、調光信号Ｓｄに対応して駆動信号Ｓｐを出力する。
【００３６】
第１の電流設定回路５と第２の電流設定回路６とは、第１のスイッチ素子Ｑ１のソース端子とグランドとの間に、並列に接続されている。第１の電流設定回路５及び第２の電流設定回路６は、第１のスイッチ素子Ｑ１側でコンバータ制御部４に接続されており、これにより、コンバータ制御部４には、フィードバック電圧Ｖｆｂが入力されるように構成されている。
【００３７】
第１の電流設定回路５は、例えば、第１の抵抗素子Ｒ１を有している。第１の抵抗素子Ｒ１は、第１のスイッチ素子Ｑ１のソース端子とグランドとの間に配置されている。
【００３８】
第２の電流設定回路６は、第２の抵抗素子Ｒ２と、第２のスイッチ素子Ｑ２（例えば、バイポーラトランジスタ）とからなる直列回路で構成されている。第２のスイッチ素子Ｑ２は、第２の抵抗素子Ｒ２とグランドとの間に配置されている。第２のスイッチ素子Ｑ２のベース端子には、調光制御部３が接続されている。調光制御部３は、第２のスイッチ素子Ｑ２のベース端子に、電流設定制御信号（制御信号の一例）Ｓｃを出力する。第２のスイッチ素子Ｑ２は、電流設定制御信号Ｓｃに応じて、オン／オフ動作を行う。
【００３９】
なお、ＬＥＤモジュール１０のアノード側の端子は、直流電源Ｖｄｃに接続されている。ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０に出力電流Ｉｏを供給し、ＬＥＤモジュール１０を駆動する。インダクタＬ１のＬＥＤモジュール１０側の端子と、直流電源Ｖｄｃからの電源供給ラインとの間には、コンデンサＣ１が配置されている。また、インダクタＬ１の第１のスイッチ素子Ｑ１側の端子と、直流電源Ｖｄｃからの電源供給ラインとの間には、ダイオードＤ１が配置されている。
【００４０】
［調光時の動作の説明］
【００４１】
コンバータ制御部４は、調光制御部３から入力される調光信号Ｓｄに応じたフィードバック電圧Ｖｆｂになるように、駆動信号Ｓｐを生成し、生成した駆動信号Ｓｐを第１のスイッチ素子Ｑ１に出力する。これによって、コンバータ制御部４は、ＬＥＤモジュール１０に調光信号Ｓｄに応じた一定の出力電流Ｉｏが流れるように、制御する。
【００４２】
ここで、このようにＬＥＤモジュール１０が駆動されているとき、調光制御部３は、電流設定制御信号Ｓｃを出力して第２の電流設定回路６の動作状態を制御する。これにより、調光制御部３は、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの調整範囲と、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの変化特性とを切り替える。本実施の形態においては、調光制御部３は、第２のスイッチ素子Ｑ２をオン状態かオフ状態か切り替えることで、第２の電流設定回路６がオン状態であるかオフ状態であるかを切り替える。
【００４３】
このように第２の電流設定回路６の動作状態がオン状態とオフ状態とで切り替えられることで、出力電流Ｉｏの調整範囲が、２種類の調整範囲の一方から他方に切り替えられる。すなわち、調光制御部３により第２の電流設定回路６の動作状態がオン状態とされるとき、出力電流Ｉｏの調整範囲は、第１の出力電流調整範囲となる。また、調光制御部３により第２の電流設定回路６の動作状態がオフ状態とされるとき、出力電流Ｉｏの調整範囲は、第２の出力電流調整範囲となる。
【００４４】
本実施の形態では、調光制御部３から出力される電流設定制御信号ＳｃがＨｉｇｈレベルのとき、第２の電流設定回路６の動作状態は、オン状態（オン動作）となる。このとき、第１の電流設定回路５と第２の電流設定回路６とにより第１の出力電流調整範囲が設定される。これにより、第１の電流設定回路５と第２の電流設定回路６とで設定される合成抵抗Ｒｏの値により、出力電流Ｉｏの大きさの調整範囲が決定される。
【００４５】
具体的には、例えば次の通りである。すなわち、第１の抵抗素子Ｒ１と、第２の抵抗素子Ｒ２と、第２のスイッチ素子Ｑ２の内部抵抗とで合成抵抗値が決定される。ここでは、説明の簡略化のため、第２のスイッチ素子Ｑ２の内部抵抗の値をゼロとみなし、考慮しないこととする。第１の出力電流調整範囲では、フィードバック電圧Ｖｆｂを０．５Ｖ、第１のスイッチ素子Ｑ１からグランドに流れる電流Ｉｓ１の最大値Ｉｓ１ｍａｘを４００ｍＡとした場合、合成抵抗Ｒｏの値は、次式で示される。
【００４６】
（合成抵抗Ｒｏの値）＝０．５Ｖ／０．４Ａ＝１．２５Ω
【００４７】
ここで、Ｒｏ＝１／（Ｒ１‖Ｒ２）の関係が成り立つ（ここで記号‖は、加算値／乗算値を意味する。）。したがって、第１の抵抗素子Ｒ１の抵抗値を１２．５Ωとすると、第２の抵抗素子Ｒ２の抵抗値は１．３９Ωであればよい。このとき、調光信号Ｓｄの調整率が１〜１００倍とすると、電流Ｉｓ１の最小値は４ｍＡとなる。
【００４８】
他方、調光制御部３から出力される電流設定制御信号ＳｃがＬｏｗレベルのとき、第２の電流設定回路６の動作状態は、オフ状態となる。このとき、第１の電流設定回路５により第２の出力電流調整範囲が設定される。すなわち、第１の電流設定回路５の第１の抵抗素子Ｒ１で設定される抵抗値により、出力電流Ｉｏの大きさの調整範囲が、第２の出力電流調整範囲に移行する。
【００４９】
具体的には、例えば、第２の出力電流調整範囲では、第１の抵抗素子Ｒ１の抵抗値が１２．５Ωである場合、第１のスイッチ素子Ｑ１からグランドに流れる電流Ｉｓ２の最大値Ｉｓ２ｍａｘは、次式で示される。
【００５０】
Ｉｓ２ｍａｘ＝０．５Ｖ／１２．５Ω＝４０ｍＡ
【００５１】
この値４０ｍＡは、第１の出力電流調整範囲に対して、第１の出力電流調整範囲における出力電流が４０ｍＡのとき（調光信号Ｓｄの大きさが第１の所定値のとき）と一致する。
【００５２】
本実施の形態において、調光信号Ｓｄは、例えば、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号である。このとき、調光信号Ｓｄの大きさは、ＰＷＭ信号のオンデューティ値に対応する。なお、調光信号Ｓｄは、例えば、直流信号（ＤＣ信号）であってもよい。この場合、調光信号Ｓｄの大きさは、直流信号の電圧値に対応する。
【００５３】
［調光制御の具体例の説明（減光する（暗くする）場合）］
【００５４】
調光制御部３は、出力電流Ｉｏの調整範囲が第１の出力電流調整範囲である場合において、より暗くなるように調光を行うとき、次のように動作する。すなわち、調光信号Ｓｄの大きさを調光範囲の上限値から減少させて、調光信号Ｓｄの大きさが第１の所定値に達したときに、第２の電流設定回路６の動作状態をオフ状態にする。そして、第２の電流設定回路６の動作状態がオフ状態とされた時刻から第１の所定時間以内に、調光信号Ｓｄの大きさを調光範囲の上限値に切り替えることにより、出力電流Ｉｏの調整範囲を第２の出力電流調整範囲に移行させる。
【００５５】
図３は、調光信号ＳｄがＰＷＭ信号である場合における減光するときの各信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【００５６】
図３において、上段（ａ）が駆動信号Ｓｐ、中段（ｂ）が電流設定制御信号Ｓｃ、下段（ｃ）が調光信号Ｓｄを示す。以下の図においても同様である。
【００５７】
調光信号ＳｄがＰＷＭ信号の場合、出力電流Ｉｏの調整範囲を第１の出力電流調整範囲から第２の出力電流調整範囲に移行するとき、調光制御部３は、以下の手順で制御を行う。なお、本例では、出力電流Ｉｏの調整範囲における調光信号Ｓｄのオンデューティについて、最大値（＝上限値）を１００％と、第１の所定値を１０％と、最小値（＝下限値）を１％とする。
【００５８】
第１に、第１の出力電流調整範囲において、調光制御部３は、調光信号Ｓｄのオンデューティを最大値１００％から減少させる。時刻ｔ０において、調光信号Ｓｄのオンデューティが、第１の所定値である１０％に設定される。第１の出力電流調整範囲の第１の所定値１０％に対応する電流値は、第２の出力電流調整範囲の最大電流値に対応する。
【００５９】
第２に、時刻ｔ０より後に、調光制御部３は、電流設定制御信号ＳｃをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替える（時刻ｔ１）。これにより、第２の出力電流調整範囲に移行する。
【００６０】
第３に、調光制御部３は、時刻ｔ１から所定時間ｔａ（第１の所定時間）以内（図ではちょうど所定時間ｔａの経過後が示されている）に、調光信号Ｓｄのオンデューティを最大値である１００％に設定する（時刻ｔ２）。この最大値は、第２の出力電流調整範囲の最大電流値に対応する。ここで、所定時間ｔａは、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じない（明るさにちらつきを感じない）最長の時間に相当する。例えば、具体的には、所定時間ｔａは、２０ｍｓ以下とする。なお、設定できる所定時間の最短の時間ｔａは、調光信号Ｓｄの１周期となる。
【００６１】
第４に、調光制御部３は、時刻ｔ２以降、第２の出力電流調整範囲において、調光信号Ｓｄのオンデューティを１００％から１％（調整できる最小値）に変化させる。これにより、ＬＥＤモジュール１０が、第２の出力電流調整範囲における調光信号Ｓｄのオンデューティ１％に対応する明るさまで暗くなる（深く調光される）。
【００６２】
図４は、調光信号Ｓｄが直流（ＤＣ）信号の場合における減光するときの各信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【００６３】
調光信号Ｓｄが直流信号の場合、出力電流Ｉｏの調整範囲を第１の出力電流調整範囲から第２の出力電流調整範囲に移行するとき、調光制御部３は、以下の手順で制御を行う。なお、本例では、出力電流Ｉｏの調整範囲における調光信号Ｓｄの電圧値について、最大値（＝上限値）を２Ｖと、第１の所定値を１．１Ｖと、最小値（＝下限値）を１Ｖとする。
【００６４】
第１に、第１の出力電流調整範囲において、調光制御部３は、調光信号Ｓｄの電圧値を最大値２Ｖから減少させる。時刻ｔ３において、調光信号Ｓｄの電圧値が、第１の所定値である１．１Ｖに設定される。第１の出力電流調整範囲の第１の所定値１．１Ｖに対応する電流値は、第２の出力電流調整範囲の最大電流値に対応する。
【００６５】
第２に、時刻ｔ３より後に、調光制御部３は、電流設定制御信号ＳｃをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替える（時刻ｔ４）。これにより、第２の出力電流調整範囲に移行する。
【００６６】
第３に、調光制御部３は、時刻ｔ４から所定時間ｔａ以内（図ではちょうど所定時間ｔａの経過後が示されている）に、調光信号Ｓｄの電圧値を最大値である２Ｖに設定する（時刻ｔ５）。この最大値は、第２の出力調整範囲の最大電流値に対応する。ここで、所定時間ｔａは、ユーザが明るさのちらつきを感じない最長の時間（ＬＥＤモジュール１０にちらつきが生じない最長の時間）に相当する。本例では、設定できる所定時間の最短の時間ｔａについて、上述のようなＰＷＭ信号を利用している場合のような制約（ＰＷＭ信号の１周期が最短となるという制約）はない。そのため、本例では、設定できる所定時間を、より短時間にすることができる。
【００６７】
第４に、調光制御部３は、時刻ｔ５以降、第２の出力電流調整範囲において、調光信号Ｓｄの電圧値を２Ｖから１Ｖ（調整できる最小値）に変化させる。これにより、ＬＥＤモジュール１０が、第２の出力電流調整範囲における調光信号Ｓｄの電圧値１Ｖに対応する明るさまで暗くなる。
【００６８】
図５は、調光信号ＳｄがＰＷＭ信号である場合における、減光させるときの調光信号Ｓｄと出力電流Ｉｏとの関係の具体例を示すグラフである。
【００６９】
図５において、第１の出力電流調整範囲は、出力電流ＩｏがＩ４〜Ｉ１の範囲である。第２の電流設定回路６がオン動作をしているとき、出力電流Ｉｏがこの範囲で出力される。
【００７０】
第２の電流設定回路６がオン動作をしているとき、調光信号Ｓｄのオンデューティを１００％（上限値とする）から１％（下限値とする）に向かって直線的に下げていくと、ラインＡ−Ｄのように、出力電流ＩｏはＩ４からＩ１に減少する。ここで、調光信号Ｓｄのオンデューティが第１の所定値である１０％に達した時点において、調光制御部３は、第２の電流設定回路６をオフ状態とする。すなわち、出力電流がＩ３となる点Ｂ１において、第２の電流設定回路６がオフ状態となる。そして、調光制御部３は、このタイミングから所定時間ｔａ以内に、調光信号Ｓｄのオンデューティを１００％（上限値）に切り替える（点Ｂ１→点Ｂ２→点Ｃ）。これにより、出力電流Ｉｏが、第２の出力電流調整範囲の最大値であるＩ３となる。
【００７１】
第２の出力電流調整範囲は、出力電流ＩｏがＩ３〜Ｉ１の範囲である。第２の電流設定回路６がオフしてから調光信号Ｓｄのオンデューティが１００％に切り替わるまでの間（所定時間ｔａ）に、出力電流Ｉｏは、瞬間的にＩ３から点Ｂ２で示されるＩ２に低下する。しかしながら、ユーザがＬＥＤモジュールのちらつきを感じないような短時間内に出力電流ＩｏがＩ３に戻るため、ユーザに、出力電流Ｉｏが低下したことによる明るさの低下を感じさせないようにすることができる。
【００７２】
このように第２の出力電流調整範囲に切り替えられた後、調光信号Ｓｄのオンデューティを１００％から１％に下げると、ラインＣ−Ｄのように、出力電流Ｉｏは、Ｉ３からＩ１に緩やかに減少するように制御できる。すなわち、調光が深い領域（暗い領域）において、より細かく調光制御を行うことができる。
【００７３】
このように、減光させる場合には、出力電流Ｉｏの調整範囲を第１の出力電流調整範囲から第２の出力電流調整範囲に移行して、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの調整範囲及び変化特性が切り替えられるので、以下の効果が得られる。
【００７４】
まず、第１の出力電流調整範囲における調光信号Ｓｄのオンデューティが第１の所定値以下となる深い調光範囲において、出力電流Ｉｏの調整範囲が第２の出力電流調整範囲に切り替えられる。したがって、第２の出力電流調整範囲において調光制御を行う場合には、第１の出力電流調整範囲において調光制御を行う場合に比べて、調光の微調整（緩やかに調光を下げていくこと）を行うことができる。すなわち、明るさが暗い所定の範囲において、ＬＥＤモジュール１０の照度を従来よりも緩やかに低くしていくことができる。これにより、例えば、照明器具の用途では、ＬＥＤモジュール１０の照度を、ちらつきなく安定的に微調整することができる。さらに、ＬＥＤモジュール１０を用いて照明を行うことで、より効果的なフェード・アウト効果を演出できる。
【００７５】
また、第１の出力電流調整範囲から第２の出力電流調整範囲への切り替えが短時間で行われる。したがって、ユーザに気づかれないように、連続的に、微調整可能な調光範囲に移行することができ、調整範囲の広い調光制御を行うことができる。
【００７６】
［調光制御の具体例の説明（増光する（明るくする）場合）］
【００７７】
調光制御部３は、出力電流Ｉｏの調整範囲が第２の出力電流調整範囲である場合において、より明るくなるように調光を行うとき、次のように動作する。すなわち、調光信号Ｓｄの大きさを調光範囲の下限値から上限値まで増加させて、調光信号Ｓｄの大きさが上限値に達したときに、調光信号Ｓｄの大きさを第２の所定値に切り替える。そして、第２の所定値への切り替えを行った時刻から第２の所定時間以内に、第２の電流設定回路６の動作状態をオン状態にすることにより、出力電流Ｉｏの調整範囲を第１の出力電流調整範囲に移行させる。
【００７８】
図６は、調光信号ＳｄがＰＷＭ信号である場合における増光するときの各信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【００７９】
調光信号ＳｄがＰＷＭ信号の場合、出力電流Ｉｏの調整範囲を第２の出力電流調整範囲から第１の出力電流調整範囲に移行するとき、調光制御部３は、以下の手順で制御を行う。なお、本例でも、上述と同様に、出力電流Ｉｏの調整範囲における調光信号Ｓｄのオンデューティの最大値（＝上限値）を１００％と、第２の所定値を１０％と、最小値（＝下限値）を１％とする。
【００８０】
第１に、第２の出力電流調整範囲において、調光制御部３は、調光信号Ｓｄのオンデューティを最小値である１％から増加させ、最大値である１００％に設定する。時刻ｔ０ａにおいて、調光信号Ｓｄのオンデューティが、最大値である１００％に設定される。
【００８１】
第２に、時刻ｔ０ａより後に、調光制御部３は、調光信号Ｓｄのオンデューティを所定値である１０％に設定する（時刻ｔ１ａ）。第２の出力電流調整範囲の所定値１０％は、第１の出力電流調整範囲における第２の所定値に相当する値である。
【００８２】
第３に、調光制御部３は、時刻ｔ１ａから所定時間（第２の所定時間）ｔｂ以内（図ではちょうど所定時間ｔｂの経過後が示されている）に、電流設定制御信号ＳｃをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替える（時刻ｔ２ａ）。これにより、第１の出力電流調整範囲に移行する。ここで、所定時間ｔｂは、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じない最長の時間に相当する。
【００８３】
第４に、調光制御部３は、時刻ｔ２ａ以降、第１の出力電流調整範囲において、調光信号Ｓｄのオンデューティを１０％から１００％に向けて変化させる。これにより、ＬＥＤモジュール１０が調光され、明るくなる。
【００８４】
図７は、調光信号Ｓｄが直流信号の場合における増光するときの各信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
【００８５】
調光信号Ｓｄが直流信号の場合、出力電流Ｉｏの調整範囲を第２の出力電流調整範囲から第１の出力電流調整範囲に移行するとき、調光制御部３は、以下の手順で制御を行う。なお、本例でも、上述と同様に、出力電流Ｉｏの調整範囲における調光信号Ｓｄの電圧値の最大値（＝上限値）を２Ｖと、第２の所定値を１．１Ｖと、最小値（＝下限値）を１Ｖとする。
【００８６】
第１に、第２の出力電流調整範囲において、調光制御部３は、調光信号Ｓｄの電圧値を最小値である１Ｖから最大値である２Ｖに設定する（時刻ｔ４ａ）。最大値２Ｖは、第２の出力電流調整範囲の最大電流値に対応する電圧値である。
【００８７】
第２に、調光制御部３は、上記と同時に（時刻ｔ４ａに）、調光信号Ｓｄの電圧値を第２の所定値である１．１Ｖに設定する。この所定値１．１Ｖは、第１の出力電流調整範囲の第２の所定値に相当する値である。
【００８８】
第３に、調光制御部３は、時刻ｔ４ａより後の所定時間（第２の所定時間）ｔｂ以内（図ではちょうど所定時間ｔｂの経過後が示されている。）に、電流設定制御信号ＳｃをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替える（時刻ｔ５ａ）。これにより、第１の出力電流調整範囲に移行する。
【００８９】
第４に、調光制御部３は、時刻ｔ５ａ以降、第１の出力電流調整範囲において、調光信号Ｓｄのオンデューティを１０％から１００％に向けて変化させる。これにより、ＬＥＤモジュール１０が調光され、明るくなる。
【００９０】
図８は、調光信号ＳｄがＰＷＭ信号である場合における、増光させるときの調光信号Ｓｄと出力電流Ｉｏとの関係の具体例を示すグラフである。
【００９１】
図８において、第２の出力電流調整範囲は、出力電流ＩｏがＩ１〜Ｉ３の範囲である。第２の電流設定回路６がオフ状態であるとき、出力電流Ｉｏがこの範囲で出力される。
【００９２】
第２の電流設定回路６がオフ状態であるとき、調光信号Ｓｄのオンデューティを１％から１００％に直線的に上げていくと、ラインＤ−Ｃのように、出力電流Ｉｏは、Ｉ１からＩ３に増加する（点Ｄ→Ｃ）。ここで、調光信号Ｓｄのオンデューティが１００％に達した時点において、調光制御部３は、調光信号Ｓｄのオンデューティを第２の所定値である１０％に設定する（点Ｃ→Ｂ２）。すなわち、出力電流がＩ３となる点Ｃにおいて、調光信号Ｓｄのオンデューティが第２の所定値に設定される。そして、調光制御部３は、この設定を行ってから所定時間ｔｂ以内に、第２の電流設定回路６がオン状態とする。これにより、出力電流Ｉｏが、Ｉ２からＩ３に切り替わる（点Ｂ２→Ｂ１）。
【００９３】
第２の出力電流調整範囲の状態で、調光信号Ｓｄのオンデューティを１００％から１０％に設定することにより、出力電流Ｉｏは、一時的に、Ｉ３からＩ２に減少する。しかしながら、ユーザに明るさの停滞を感じさせない最大時間内の任意の時間が所定時間ｔｂとして設定されているので、第２の電流設定回路６をオン状態にして第１の出力電流調整範囲に移行することで、すぐに出力電流ＩｏがＩ２からＩ３に増加する。したがって、出力電流Ｉｏがいったん低下して明るさが低下しても、ユーザにそれを感じさせないようにすることができる。
【００９４】
このように第１の出力電流調整範囲に切り替えられた後、調光信号Ｓｄのオンデューティを１０％から１００％に直線的に上げていくと、ラインＢ１−Ａのように、出力電流Ｉｏを、Ｉ３からＩ４に増加させることができる。
【００９５】
このように、増光する場合には、出力電流Ｉｏの調整範囲を第２の出力電流調整範囲から第１の出力電流調整範囲に移行して、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの調整範囲及び変化特性を切り替えられるので、以下の効果が得られる。
【００９６】
まず、第１の出力電流調整範囲における調光信号Ｓｄのオンデューティが所定値（第１の所定値）以下の深い調光範囲においては、出力電流Ｉｏの調整範囲が第２の出力電流調整範囲に設定されている。したがって、第１の出力電流調整範囲において調光制御を行う場合に比べて、調光の微調整（緩やかに調光を上げていくこと）を行うことができる。すなわち、暗くなった状態（例えば、消灯状態）から所定の明るさになるまで、ＬＥＤモジュール１０の照度を従来よりも緩やかに高くしていくことができる。これにより、例えば、照明器具の用途では、効果的なフェード・イン効果を演出できる。
【００９７】
また、第２の出力電流調整範囲から第１の出力電流調整範囲への切り替えが短時間で行われる。したがって、ユーザに気づかれないように、連続的に、深い調光から明るい調光に移行することができ、調整範囲の広い調光制御を行うことができる。
【００９８】
［第２の実施の形態］
【００９９】
第２の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置の基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第２の実施の形態においては、第２の電流設定回路の構成が第１の実施の形態と異なる。
【０１００】
図９は、第２の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置１１及びＬＥＤモジュール１０の構成を示すブロック図である。
【０１０１】
図９に示されるように、ＬＥＤ駆動装置１１は、第１の実施の形態のＬＥＤ駆動装置１の調光制御部３及び第２の電流設定回路６とは構成が異なる調光制御部３ａ及び第２の電流設定回路６ａを有している。
【０１０２】
第２の電流設定回路６ａは、次の構成を備える。すなわち、第２の抵抗素子Ｒ２及び第２のスイッチ素子Ｑ２を有する直列回路と、第３の抵抗素子Ｒ３及び第３のスイッチ素子Ｑ３を有する直列回路とを有している。これらの２つの直列回路は、並列に接続されている。第２のスイッチ素子Ｑ２及び第３のスイッチ素子Ｑ３のそれぞれは、バイポーラトランジスタである。
【０１０３】
第２の実施の形態において、第２のスイッチ素子Ｑ２のベース端子には、調光制御部３ａから出力される電流設定制御信号Ｓｃ１が入力される。また、第３のスイッチ素子Ｑ３のベース端子には、調光制御部３ａから出力される電流設定制御信号Ｓｃ２が入力される。
【０１０４】
第２の実施の形態においては、調光制御部３ａは、必要に応じて、第２のスイッチ素子Ｑ２と第３のスイッチ素子Ｑ３とのそれぞれについて、オン状態、オフ状態を切り替える。すなわち、第２のスイッチ素子Ｑ２と第３のスイッチ素子Ｑ３との両方をオフ状態又はオン状態としたり、どちらか一方のみをオン状態として他方をオフ状態としたりするという制御を行うことができる。したがって、第２の実施の形態では、第２の抵抗素子Ｒ２と第３の抵抗素子Ｒ３とのそれぞれの抵抗値に応じて、最大で４通りの出力電流Ｉｏの調整範囲を設定することが可能となる。
【０１０５】
このように、第２の実施の形態では、第２の電流設定回路６ａの動作状態を複雑に制御することができる。したがって、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの調整範囲及び調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの変化特性をより細かく、所望の状態に設定できる。これにより、ＬＥＤモジュール１０の照度をより自由に変化させることができる。
【０１０６】
［その他］
【０１０７】
第２の電流設定回路の回路構成は、上記の第１の実施の形態や第２の実施の形態のものに限定されない。例えば、第２の電流設定回路が備える抵抗素子とスイッチ素子とからなる直列回路の個数は、１つ又は２つに限定されず、それ以上であってもよい。また、第２の電流設定回路が備えるスイッチ素子は、バイポーラトランジスタに限定されず、例えばＦＥＴなどであってもよい。
【０１０８】
ＬＥＤ駆動装置の各回路は、上述の実施の形態とは異なる回路素子を用いて構成されていてもよい。例えば、降圧型コンバータ回路部２の回路構成は、上述の実施の形態に限定されない。調光制御部３，３ａは、マイクロコンピュータに限定されない。電源の構成及び駆動回路部の構成は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、ＡＣ電源とＡＣ−ＤＣコンバータとが組み合わせられて用いられていていてもよい。ＬＥＤ駆動装置には、上述のような回路に加えて、別の回路が設けられていてもよい。
【０１０９】
調光信号Ｓｄの調光範囲の上限値、所定値、下限値は、本実施の形態の値に限定されるものではない。すなわち、上記実施の形態において示されている値は、あくまで、説明のための具体例に過ぎず、適当な値を適宜設定することができる。
【０１１０】
本発明に係るＬＥＤ駆動装置は、空間を照らす照明器具に用いられるものに限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ駆動装置は、種々の装置のバックライトとして用いられる照明器具に用いられてもよい。また、本発明は、ＬＥＤを利用して特定用途の光線を照射するような器具や、ＬＥＤによる光そのものにより情報を表示、伝達するような器具など、種々の装置において適用可能である。
【０１１１】
上述の実施の形態において調光制御部などが行う処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。
【０１１２】
上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記の実施の形態で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。
【０１１３】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１４】
１，１１  ＬＥＤ駆動装置
２  降圧型コンバータ回路部（駆動回路部の一例）
３，３ａ  調光制御部
４  コンバータ制御部
５  第１の電流設定回路
６，６ａ  第２の電流設定回路
１０  ＬＥＤモジュール
１０ａ，１０ｂ  ＬＥＤユニット
２０  調光制御装置
１００  照明器具
Ｉｏ  出力電流
Ｑ１  第１のスイッチ素子
Ｑ２  第２のスイッチ素子
Ｑ３  第３のスイッチ素子
Ｒ１  第１の抵抗素子
Ｒ２  第２の抵抗素子
Ｒ３  第３の抵抗素子
Ｓａｄ  調光指示信号
Ｓｃ，Ｓｃ１，Ｓｃ２  電流設定制御信号（制御信号の一例）
Ｓｄ  調光信号
Ｓｐ  駆動信号
Ｖｄｃ  直流電源
Ｖｃｃ  駆動電源
Ｖｆｂ  フィードバック電圧
【図１】
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【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】
2014123448.tif 000009
【図８】
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【図９】
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