(57)【要約】【課題】調光に関する設定作業を簡略化した点灯装置を提供する。【解決手段】点灯装置１００は、力率改善回路１１０および点灯回路１２０を備え、商用交流電源ＡＣと接続し、商用交流電源ＡＣから直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂに供給する直流電流を生成する。コネクタ１０２ａ、１０２ｂは、調光器２００に接続する。調光インターフェース回路１３０が、コネクタ１０２ａ、１０２ｂと接続し、調光器２００からの信号の極性に応じて、異なる信号を出力する。制御回路１４０は、調光インターフェース回路１３０からの信号に応じて、調光制御の内容を変更する。点灯装置１００に接続される調光器２００の信号線の極性を変更するだけで、他のスイッチ操作を要求することなく、連続調光（１００％点灯モード）と段調光（７０％点灯モード）とを自動的に切り替える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と接続し、前記交流電源から発光素子に供給する直流電流を生成するコンバータと、
調光器に接続するコネクタと、
前記コネクタと接続し、前記調光器からの信号の極性に応じて、異なる信号を出力するインターフェース回路と、
前記インターフェース回路からの信号に応じて、前記コンバータにおける調光制御の内容を変更する制御回路と、
を備えることを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記制御回路が、前記インターフェース回路からの信号に基づいて、全光時の明るさが異なる複数の調光制御を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項３】
前記インターフェース回路は、前記コネクタからのパルス信号を整流して出力する整流回路を含み、
前記制御回路は、前記整流回路の出力がパルス信号か否かに応じて前記複数の調光制御を切り替えることを特徴とする請求項２に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記インターフェース回路は、前記コネクタからのパルス信号の極性を反転させたパルス信号を出力する極性変換回路を含み、
前記制御回路は、前記極性変換回路の出力するパルス信号のオンデューティ比に従って調光制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記インターフェース回路からの信号に基づいて前記複数の調光制御のうち全光時の明るさが相対的に低い調光制御を行う場合には、前記極性変換回路の出力するパルス信号のオンデューティ比に段調光率を掛け合わせた調光信号に従って調光制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２００１−３３８７８３号公報に開示されているように、スイッチを操作することで段調光と連続調光とを切り替えることができる点灯装置が知られている。これにより、１台で段調光および連続調光を行うことのできる点灯装置が提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３８７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、点灯装置は照明器具内部に取り付けられる。上記従来の技術では、調光の設定、具体的には段調光と連続調光の切替を行うために、点灯装置のスイッチを操作しなければならない。このため、照明器具を設置する段階で、その内部に取り付ける点灯装置の調光機能をどのように使用するか決定する必要がある。
【０００５】
照明器具には、点灯装置以外の外部機器も含まれる。点灯装置のスイッチを適正に操作して調光の設定を行ったとしても、その設定内容に合わせて外部機器も同様に適正な設定を行う必要がある。点灯装置のスイッチおよび外部機器の設定を一致させる必要があるからである。このため設定作業および確認の手間がかかるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、調光に関する設定作業を簡略化した点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる点灯装置は、
交流電源から直流電源を生成し、発光素子に供給する電流を前記直流電源から生成するコンバータと、
調光器に接続するコネクタと、
前記コネクタと接続し、前記調光器からの信号の極性に応じて、異なる信号を出力するインターフェース回路と、
前記インターフェース回路からの信号に応じて、前記コンバータにおける調光制御の内容を変更する制御回路と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、調光に関する設定作業を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の回路図である。
【図２】実施の形態にかかる調光インターフェース回路および制御回路の詳細を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる点灯装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態の装置の構成．
［全体の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１００およびこれを備えた照明装置１０００の回路図である。点灯装置１００は、調光器２００からのＰＷＭ信号を受けるコネクタ１０２ａ、１０２ｂを備えている。点灯装置１００は、コネクタ１０６ａ、１０６およびコネクタ１０４ａ、１０４ｂを備える。コネクタ１０６ａ、１０６は商用交流電源ＡＣと接続し、コネクタ１０４ａ、１０４ｂは直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂに接続する。
【００１１】
点灯装置１００は、商用交流電源ＡＣからの交流電力を受けて、直列接続された直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂに、直流電流を供給する。直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂを直列に接続したときの順方向電圧ＶＦは、９０Ｖから１９０Ｖ程度となる。
【００１２】
本実施の形態では、発光素子として、直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂを用いる場合について説明するが、本発明はこれに限られるものではない。発光素子は、直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂに限らず、複数のＬＥＤが実装されたＬＥＤモジュール基板や有機ＥＬパネルなどであってもよい。
【００１３】
点灯装置１００は、力率改善回路１１０と、点灯回路１２０と、調光インターフェース回路１３０と、制御回路１４０とを有する。力率改善回路１１０と点灯回路１２０により、商用交流電源ＡＣから直流電流を生成するコンバータが構成されている。
【００１４】
力率改善回路１１０は、商用交流電源ＡＣからの交流電力をダイオードブリッジＤＢ１で受けて直流電圧を生成するとともに、力率を改善する。点灯回路１２０は、力率改善回路１１０と接続し、直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂに電流を供給する。調光インターフェース回路１３０は、調光器２００からの調光信号を受けるインターフェースである。制御回路１４０は、調光インターフェース回路１３０からの調光信号を受けるとともに、点灯回路１２０を制御する。
【００１５】
力率改善回路１１０は、ダイオードブリッジＤＢ１と、インダクタＬ１と、ダイオードＤ１と、ＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）Ｑ１と、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、電解コンデンサＣ１と、ＳＷ制御回路１１１と、電圧検出部１１２とを備える。これらの回路要素により昇圧チョッパ回路が構成されている。
【００１６】
ＳＷ制御回路１１１は、ＭＯＳ−ＦＥＴＱ１のスイッチングを制御する。抵抗Ｒ１、Ｒ２は電解コンデンサＣ１と並列接続する分圧回路であり、抵抗Ｒ３は一端が抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点に接続し他端が電圧検出部１１２に接続し、電圧を検出する。電圧検出部１１２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって検出される電圧を検出してＳＷ制御回路１１１にその検出値を出力する。
【００１７】
点灯回路１２０は、ＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）Ｑ２と、インダクタＬ２と、ダイオードＤ２と、抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６と、コンデンサＣ２と、パルストランス１２１と、ＳＷ制御回路１２２と、フィードバック回路１２３とを備える。これらの回路要素により降圧チョッパ回路が構成されている。
【００１８】
パルストランス１２１は、ＭＯＳ−ＦＥＴＱ２に所定電圧でスイッチング信号を印加するためのトランスである。ＳＷ制御回路１２２は、パルストランス１２１にスイッチング信号を与える。フィードバック回路１２３は、抵抗Ｒ６に流れる電流を検出してその検出値をＳＷ制御回路１２２に出力する。
【００１９】
［調光インターフェース回路および制御回路］
図２は、本実施の形態にかかる調光インターフェース回路１３０および制御回路１４０の詳細を示す回路図である。図２を用いて、これらの回路の詳細を説明する。
【００２０】
調光インターフェース回路１３０は、ＰＷＭ信号を調光信号として制御回路１４０に出力する。調光インターフェース回路１３０は、フォトカプラＰＣ２を用いて外部機器である調光器２００と点灯装置１００の基準電圧を合わせたり、ダイオードブリッジＤＢ２を用いて調光器２００との接続の極性をなくしたりする役割を持つ。
【００２１】
調光インターフェース回路１３０は、ＰＷＭ信号変換回路１３１と、ＰＷＭ信号極性判定回路１３２とを備える。ＰＷＭ信号変換回路１３１は、コネクタ１０２ａ、１０２ｂを介して受けたＰＷＭ信号の極性を変換して、極性の異なるパルス信号を同一極性に統一する。ＰＷＭ信号極性判定回路１３２は、コネクタ１０２ａ、１０２ｂに入力されたＰＷＭ信号の極性を判別する。ＰＷＭ信号極性判定回路１３２は、調光器２００からの信号の極性に応じて、後述する図３（ｃ）および図４（ｃ）のごとく、異なる信号を出力する。
【００２２】
ＰＷＭ信号変換回路１３１は、抵抗Ｒ７〜Ｒ９、ダイオードブリッジＤＢ２、フォトカプラＰＣ１、ＭＯＳ−ＦＥＴＱ３からなる。具体的には、コネクタ１０２ａがダイオードブリッジＤＢ２の一方の入力に抵抗Ｒ７を介して接続し、コネクタ１０２ｂがダイオードブリッジＤＢ２の他方の入力に接続している。
【００２３】
ダイオードブリッジＤＢ２の出力は、フォトカプラＰＣ１の発光素子（発光ダイオード）に接続する。フォトカプラＰＣ１の受光素子（フォトトランジスタ）は、一端がグランドに接続し、他端が抵抗Ｒ８を介して電源Ｖｃｃに接続している。フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタの他端と抵抗Ｒ８との間には、ＭＯＳ−ＦＥＴＱ３のゲートが接続している。ＭＯＳ−ＦＥＴＱ３の他端は、抵抗Ｒ９を介して電源Ｖｃｃに接続している。
【００２４】
ＰＷＭ信号極性判定回路１３２は、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１と、ダイオードＤ３と、フォトカプラＰＣ２からなる。具体的には、コネクタ１０２ａ、１０２ｂと並列に抵抗Ｒ１０、ダイオードＤ３、およびフォトカプラＰＣ２の発光ダイオードが、順次直列に接続している。フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタの一端はグランドに、他端は抵抗Ｒ１１を介して電源Ｖｃｃに接続している。
【００２５】
制御回路１４０は、具体的にはマイクロコンピュータである。制御回路１４０は、オンデューティ判定部１４１と、段調光判定部１４２と、制御部１４３とを備えている。
オンデューティ判定部１４１には、ＰＷＭ信号変換回路１３１の出力、具体的には、ＭＯＳ−ＦＥＴＱ３と抵抗Ｒ９の接続点の電圧が入力される。段調光判定部１４２には、ＰＷＭ信号極性判定回路１３２の出力、具体的には、フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタと抵抗Ｒ１１との接続点の電圧が入力される。制御部１４３は、オンデューティ判定部１４１および段調光判定部１４２の出力を受ける。
【００２６】
実施の形態の装置の動作．
［連続調光での動作］
点灯装置１００が連続調光動作する場合について説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１００の動作を説明するための図である。図３（ａ）は、調光器２００からの連続調光を実現するためのＰＷＭ信号を示し、図３（ｂ）はそのＰＷＭ信号に対するＰＷＭ信号変換回路１３１の出力波形を示し、図３（ｃ）はこの場合におけるＰＷＭ信号極性判定回路１３２の出力波形を示す。
【００２７】
調光器２００から出力されるＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号変換回路１３１とＰＷＭ信号極性判定回路１３２に入力される。ＰＷＭ信号変換回路１３１に入力されたＰＷＭ信号は、ダイオードブリッジＤＢ１で同一の極性を出力するように変換される。変換された信号の波形が、フォトカプラＰＣ１およびＭＯＳ−ＦＥＴＱ３で整形される。整形後の信号が、オンデューティ判定部１４１に与えられる。一方、ＰＷＭ信号極性判定回路１３２に入力されたＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号が正極であればダイオードＤ３に電流が流れ、フォトカプラＰＣ２を介して段調光判定部１４２にＰＷＭ信号が伝達される。
【００２８】
ＰＷＭ信号極性判定回路１３２からの信号がＰＷＭ信号であるとき、段調光判定部１４２は現時点で連続調光が採択されていると判定しその判定結果を制御部１４３に出力する。この場合、制御部１４３は、オンデューティ判定部１４１に入力されるＰＷＭ信号のオンデューティ比に対応する調光率を示す調光信号を、点灯回路１２０（具体的には、フィードバック回路１２３）に出力する。
【００２９】
点灯回路１２０は、このフィードバック回路１２３に入力される調光信号に基づいて、直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂを連続調光点灯する。
【００３０】
［段調光での動作］
次に、点灯装置１００が段調光動作する場合について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置１００の動作を説明するための図である。図４（ａ）は、調光器２００からの段調光を実現するためのＰＷＭ信号を示し、図４（ｂ）は、そのＰＷＭ信号に対するＰＷＭ信号変換回路１３１の出力波形を示し、図４（ｃ）はこの場合におけるＰＷＭ信号極性判定回路１３２の出力波形を示す。
【００３１】
点灯装置１００において連続調光を利用するときと段調光を利用するときのハードウェア構成の違いは、調光器２００と点灯装置１００とを結ぶ信号線の極性を逆転させている点である。したがって、図３（ａ）と図４（ａ）とではＰＷＭ信号の波形が反転している。
【００３２】
調光器２００から出力されるＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号変換回路１３１とＰＷＭ信号極性判定回路１３２に入力される。ＰＷＭ信号変換回路１３１に入力されたＰＷＭ信号は、連続調光時と同様に、ダイオードブリッジＤＢ１で同一の極性を出力するように変換し、フォトカプラＰＣ１およびＭＯＳ−ＦＥＴＱ３で変換した信号の波形を整形して、オンデューティ判定部１４１に出力する。ＰＷＭ信号極性判定回路１３２に入力されたＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号が負極のためダイオードＤ３に電流が流れず、フォトカプラＰＣ２を介して段調光判定部１４２にＰＷＭ信号が伝達することがない。
【００３３】
ＰＷＭ信号極性判定回路１３２からの信号がＰＷＭ信号でないとき、つまりＰＷＭ信号極性判定回路１３２からの信号が０Ｖで一定のとき、段調光判定部１４２は現時点で段調光が採択されていると判定しその判定結果を制御部１４３に出力する。この場合、制御部１４３は、オンデューティ判定部１４１に入力されるＰＷＭ信号のオンデューティ比に対応する調光率に、所定の段調光率（本実施の形態では一例として７０％とする）を掛け合わせた調光信号を、点灯回路１２０（具体的には、フィードバック回路１２３）に出力する。
【００３４】
点灯回路１２０は、フィードバック回路１２３に入力される調光信号に基づいて、直管形ＬＥＤランプ３００ａ、３００ｂを全光時の明るさを７０％として、連続調光で点灯する。
【００３５】
このように、本実施の形態によれば、点灯装置１００に接続される調光器２００の信号線の極性を変更するだけで、他のスイッチ操作を要求することなく、連続調光（１００％点灯モード）と段調光（７０％点灯モード）とを自動的に切り替えることができる。
【００３６】
図５に、点灯装置１００を連続調光（１００％点灯モード）で動作させた場合と段調光（７０％点灯モード）で動作させた場合のそれぞれの光出力と、調光信号（ＰＷＭ信号のオンデューティ）との間の関係を示す。点灯装置１００が連続調光を行う場合には、調光器２００からのＰＷＭ信号のオンデューティ比が９５％であるとき光出力が５％となり、調光器２００からのＰＷＭ信号のオンデューティ比が５％であるとき光出力が全光点灯である１００％となる。そして、調光器２００からのＰＷＭ信号のオンデューティ比が５％から９５％に増加するにつれ光出力が１００％から５％まで比例的に減少するように、調光率特性が定められている。一方、点灯装置１００が段調光を行う場合には、調光器２００からのＰＷＭ信号のオンデューティ比が５％であるとき光出力が７０％とされる点が異なっている。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、調光器２００から出力されるＰＷＭ調光信号の極性を判別し、その判別した結果に基づいて、自動的に、点灯装置１００の調光機能を選択的に作動させることができる。その結果、調光器２００を接続するだけで点灯装置１００側の設定変更をすることなく調光の設定をすることができ、作業効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００  点灯装置、１０２ａ、１０２ｂ、１０４ａ、１０４ｂ、１０６ａ、１０６ｂ  コネクタ、１１０  力率改善回路、１１１、１２２  ＳＷ制御回路、１１２  電圧検出部、１２０  点灯回路、１２１  パルストランス、１２３  フィードバック回路、１３０  調光インターフェース回路、１３１  ＰＷＭ信号変換回路、１３２  ＰＷＭ信号極性判定回路、１４０  制御回路、１４１  オンデューティ判定部、１４２  段調光判定部、１４３  制御部、２００  調光器、３００ａ、３００ｂ  直管形ＬＥＤランプ、１０００  照明装置、ＡＣ  商用交流電源、ＤＢ１、ＤＢ２  ダイオードブリッジ
【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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