(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが１乃至複数個の発光ダイオードを有する複数の光源部と、前記各光源部に個別に給電して点灯させる複数の点灯回路部と、複数の前記点灯回路部を制御して複数の前記光源部の光出力を調整する制御部とを備え、複数の前記点灯回路部は、出力段に平滑用の電解コンデンサを有するスイッチング電源回路をそれぞれ有し、複数の前記光源部は互いに光色が異なり、前記制御部は、それぞれの前記点灯回路部のスイッチング電源回路を間欠動作させ且つ間欠動作の周期に対する動作期間のデューティ比を１００％から０％の範囲で増減することによって前記光源部の光出力を調整する照明装置において、前記制御部は、全ての前記光源部を消灯させる場合を除いて、光色の異なる複数の前記光源部の光出力の割合を調整して調色する際の、それぞれの前記各点灯回路部のスイッチング電源回路のデューティ比を、０％よりも大きい所定の下限値から１００％の範囲で増減することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記制御部は、光色の異なる複数の前記光源部の光出力の割合を調整して調色し、所定の調色比に保ちつつ調光を行う場合、前記調色比を一定に保つことができなくとも前記各点灯回路部の前記スイッチング電源回路のデューティー比を０％よりも大きい所定の下限値から１００％の範囲で増減することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２の照明装置と、当該照明装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード(ＬＥＤ)を光源とする照明装置、及び当該照明装置を用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱ランプや蛍光ランプに代えて発光ダイオード(ＬＥＤ)を光源とする照明装置や照明器具が普及してきている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、複数個の発光ダイオードが直列接続された発光部と、商用交流電源から供給される電圧・電流を整流する電源整流部と、電源整流部の脈流出力を所望の電圧に変換して発光部に供給するスイッチング電源部とを備えたＬＥＤ照明装置が記載されている。この従来装置では、スイッチング電源部が降圧チョッパ回路で構成され、降圧チョッパ回路の動作を周期的にオン・オフするとともにオン期間を増減することで発光部から放射される光量を調整(調光)している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９８７６０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、降圧チョッパ回路には電解コンデンサからなる平滑コンデンサが用いられているが、一般的に、降圧チョッパ回路の寿命は電解コンデンサの劣化状態で決まることが多い。電解コンデンサは、通常、導通状態で高温度環境下に長時間放置された場合よりも、非導通状態で高温度環境下に長時間放置された場合の方が寿命が短くなる傾向にある。
【０００６】
例えば、従来のＬＥＤ照明装置において、複数の光源部と各光源部に直流電力を供給する複数のスイッチング電源部が設けられ、これら複数の光源部のうちの一部のみが間引き点灯される場合がある。この場合、光源部を点灯させていないスイッチング電源部においては、電解コンデンサからなる平滑コンデンサが非導通状態で高温度環境下に放置される可能性が高いため、平滑コンデンサが短寿命になりやすいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、電解コンデンサの劣化を抑えて長寿命化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の照明装置は、それぞれが１乃至複数個の発光ダイオードを有する複数の光源部と、前記各光源部に個別に給電して点灯させる複数の点灯回路部と、複数の前記点灯回路部を制御して複数の前記光源部の光出力を調整する制御部とを備え、複数の前記点灯回路部は、出力段に平滑用の電解コンデンサを有するスイッチング電源回路をそれぞれ有し、複数の前記光源部は互いに光色が異なり、前記制御部は、それぞれの前記点灯回路部のスイッチング電源回路を間欠動作させ且つ間欠動作の周期に対する動作期間のデューティ比を１００％から０％の範囲で増減することによって前記光源部の光出力を調整する照明装置において、前記制御部は、全ての前記光源部を消灯させる場合を除いて、光色の異なる複数の前記光源部の光出力の割合を調整して調色する際の、それぞれの前記各点灯回路部のスイッチング電源回路のデューティ比を、０％よりも大きい所定の下限値から１００％の範囲で増減することを特徴とする。
【０００９】
この照明装置において、前記制御部は、光色の異なる複数の前記光源部の光出力の割合を調整して調色し、所定の調色比に保ちつつ調光を行う場合、前記調色比を一定に保つことができなくとも前記各点灯回路部の前記スイッチング電源回路のデューティー比を０％よりも大きい所定の下限値から１００％の範囲で増減することが好ましい。
【００１２】
本発明の照明器具は、前記何れかの照明装置と、当該照明装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の照明装置及び照明器具は、電解コンデンサの劣化を抑えて長寿命化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】
【００１４】
【図１】本発明に係る照明装置の実施形態を示し、(ａ)はブロック図、(ｂ)は点灯回路部の回路構成図である。
【図２】(ａ)〜(ｃ)は同上における制御部の動作を説明するための波形図である。
【図３】同上における制御部の動作を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係る照明器具の実施形態を示す分解斜視図である。
【図５】同上の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る照明装置及び照明器具の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態の照明装置は、図１(ａ)に示すように２つの光源部１，２、２つの点灯回路部３，４、制御部５、力率改善回路６などを備えている。一方の光源部(以下、第１光源部と呼ぶ。)１は、白色光を放射する１乃至複数個の発光ダイオードの直列回路を有している。また、他方の光源部(以下、第２光源部と呼ぶ。)２は、電球色の光を放射する１乃至複数個の発光ダイオードの直列回路を有している。これらの光源部１，２は、各発光ダイオードの順電圧に個数を乗じた電圧(以下、駆動電圧と呼ぶ。)が印加されることで電流が流れて発光(点灯)する。
【００１７】
力率改善回路６は従来周知の昇圧チョッパ回路からなり、商用の交流電源100から供給される交流電圧よりも高い直流電圧を出力する。一方の点灯回路部(以下、第１点灯回路部と呼ぶ。)３は、力率改善回路６から出力される直流電圧を所望の直流電圧(第１光源部１の駆動電圧)まで降圧するスイッチング電源回路を有している。同様に、他方の点灯回路部(以下、第２点灯回路部と呼ぶ。)４は、力率改善回路６から出力される直流電圧を所望の直流電圧(第２光源部２の駆動電圧)まで降圧するスイッチング電源回路を有している。
【００１８】
第１点灯回路部３及び第２点灯回路部４は、図１(ｂ)に示すように降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路を駆動する駆動回路30，40とで構成される。降圧チョッパ回路は従来周知であって、力率改善回路６の正極側の出力端子にダイオードD1のカソードが接続され、ダイオードD1のアノードと力率改善回路６の負極側の出力端子との間にスイッチング素子Q1及び抵抗R1の直列回路が挿入される。また、ダイオードD1のカソード・アノード間に、電解コンデンサからなる平滑コンデンサC1及びインダクタL1が直列に接続され、平滑コンデンサC1の両端に放電用の抵抗R2が接続される。なお、光源部１，２の各発光ダイオードＬＥＤが平滑コンデンサC1の両端間に直列に接続される。このように構成される降圧チョッパ回路の動作は従来周知であって、スイッチング素子Q1が高周波でスイッチングされることにより、入力電圧(力率改善回路６の出力電圧)から降圧された直流電圧が平滑コンデンサC1の両端より光源部１，２に出力される。また駆動回路30，40は、制御部５から与えられる制御信号に応じてスイッチング素子Q1をスイッチングするものである。
【００１９】
制御部５は、マイクロコンピュータ及びROMやRAM等のメモリなどのハードウェアと、ROMに保存されてマイクロコンピュータで実行されるプログラム(ソフトウェア)とで構成されている。そして、以下に説明する制御部５の動作(処理)は、マイクロコンピュータがプログラムを実行することで実現される。なお、制御部５の動作電源は、図示しない電源回路が力率改善回路６の出力電圧から作成して供給される。
【００２０】
ここで、制御部５は、点灯回路部３，４のスイッチング電源回路を間欠動作させ且つ間欠動作の周期T0に対する動作期間(オン期間)T1のデューティ比(＝T1/T0×100)を100％から０％の範囲で増減することによって光源部１，２の光出力を調整(調光)することができる(図２参照)。つまり、図２(ｂ)に示すようにデューティ比が高くなるほど光源部１，２の光出力が増加し、図２(ｃ)に示すようにデューティ比が低くなるほど光源部１，２の光出力が減少する。そして、図２(ａ)に示すようにデューティ比が100％の場合はスイッチング電源回路が常時動作して光源部１，２が定格点灯し、デューティ比が０％の場合はスイッチング電源回路が常時停止して光源部１，２が消灯する。なお、以下の説明では、上述したデューティ比を調光比と呼ぶ。
【００２１】
また、本実施形態では第１光源部１の発光色(白色)と第２光源部２の発光色(電球色)が異なっている。したがって、制御部５が第１光源部１の光出力(調光比)と第２光源部２の光出力(調光比)との割合を変化させることにより、第１光源部１及び第２光源部２から照明空間に照射される光の色を調整(調色)することができる(図３参照)。つまり、第１光源部１の光出力(調光比)の割合が高くなるほど光色が白色に近くなり、第２光源部２の光出力(調光比)の割合が高くなるほど光色が電球色に近くなる。そして、第１光源部１の調光比が０％よりも高く且つ第２光源部２の調光比が０％の場合は、光色が白色となり、第１光源部１の調光比が０％且つ第２光源部２の調光比が０％よりも高い場合は、光色が電球色となる。なお、以下の説明では、第１光源部１の調光比と第２光源部２の調光比との割合(比率)を調色比と呼ぶ。
【００２２】
ところで、第１光源部１と第２光源部２がそれぞれ100％の調光比で定格点灯されると光出力が大きくなり過ぎる。そこで、第１光源部１の調光比と第２光源部２の調光比との総和が100％となるように、制御部５が各光源部１，２の調光比を調整することが好ましい。なお、以下の説明では、第１光源部１の調光比と第２光源部２の調光比の総和を全調光比と呼ぶ。
【００２３】
ここで、制御部５は、図示しないワイヤレスリモコンから送信されるコントロール信号(赤外線信号)を受信し、受信したコントロール信号に応じて全調光比及び調色比を変化させる。ワイヤレスリモコンは、全調光比を増減させるためのスイッチ、調色比を変更させるためのスイッチなどを有し、これらのスイッチが操作されたときに全調光比の増減や調色比の変化を指示するコントロール信号を送信する。例えば、制御部５は、全調光比の増加を指示するコントロール信号を受け取ると各光源部１，２の調光比を増加させ、全調光比の減少を指示するコントロール信号を受け取ると各光源部１，２の調光比を減少させる。また、制御部５は、調色比の変更を指示するコントロール信号を受け取ると各光源部１，２の調光比の割合を調整して調色比を変更する。ただし、制御部５は、全調光比を変更する際、図３に示すように調色比を一定(図示例では、電球色：白色＝19：1)に保った状態で第１光源部１の調光比と第２光源部２の調光比の少なくとも何れか一方を増減する。同様に、制御部５は調色比を変更する際、全調光比を一定に保った状態で第１光源部の調光比と第２光源部２の調光比の少なくとも何れか一方を増減する。これにより、光色を変化させずに明るさ(全調光比)のみを調整したり、明るさ(全調光比)を変化させずに光色(調色比)のみを調整することができる。
【００２４】
ところで、従来技術で説明したように、降圧チョッパ回路の寿命は平滑コンデンサC1に用いられる電解コンデンサの劣化状態で決まることが多く、特に電解コンデンサが非通電状態で高温度環境下に放置されると劣化が進行して寿命が短くなる傾向にある。したがって、一方の光源部１(又は２)が100％の調光比で点灯し且つ他方の光源部２(又は１)が消灯した場合、消灯している方の点灯回路部３又は４の平滑コンデンサC1が非通電状態で高温度環境下に放置されてしまうので、寿命が短くなってしまう虞がある。
【００２５】
そこで本実施形態では、全ての光源部１，２を消灯させる場合を除いて、制御部５は、各点灯回路部３，４のスイッチング電源回路のデューティ比を、０％よりも大きい所定の下限値(例えば、１％)から１００％の範囲で増減する。例えば、図３に示すように調色比を一定(19：1)に保った状態で全調光比を減少させる場合、制御部５は、全調光比が10％のときに第１光源部１の調光比を０％にせずに下限値である１％に維持する。同様に、全調光比を一定に保った状態で調色比を変化させる場合においても、制御部５は、光源部１，２の調光比を下限値である１％までしか減少させない。これにより、調光比が最も低く設定された場合でも点灯回路部３，４の平滑コンデンサC1に微少な電流を流し続けることができるので、平滑コンデンサC1が非通電状態で高温度環境下に放置されることがない。その結果、平滑コンデンサC1(電解コンデンサ)の劣化を抑えて照明装置の長寿命化を図ることができる。ただし、調光比の下限値は１％に限定されるものではなく、照明装置から照明空間に照射される光量や光色に実質的に影響を与えない程度(例えば、１〜３％)であればよい。なお、「実質的に影響を与えない程度」とは、例えば、調光比が０％のときと下限値のときとで、殆どの人が明るさ(照度)や光色の違いに気付かない程度を意味する。
【００２６】
ここで、制御部５は、何れかの点灯回路部３，４の調光比を下限値としている場合を除いて、複数の点灯回路部３，４の調光比の総和が１００％となるように光源部１，２の光出力を調整してもよい。例えば、第１点灯回路部３の調光比を下限値としている場合、制御部５は、第２点灯回路部４の調光比を100％に設定しても構わない。また、本実施形態では光源部と点灯回路部の組を２組しか備えていないが、３組以上の光源部と点灯回路部を備えていても構わない。さらに、本実施形態では調光だけでなく調色も可能としているが、調光又は調色の一方のみが可能である場合でも、点灯回路部３，４の平滑コンデンサC1の劣化を抑えて照明装置の長寿命化を図ることができる。
【００２７】
本実施形態の照明装置は、図４，５に示すような照明器具10に用いられる。この照明器具10は、図５に示すように天井面200に設置されている引掛シーリング201を利用して設置される、いわゆるシーリングライトである。また照明器具10は、器具本体11、上部ＬＥＤユニット12、上部枠13、上部パネル14、反射板15、下部ＬＥＤユニット16、下部ＬＥＤユニット17、受光ユニット18、下部パネル19、取付金具20などを備える。
【００２８】
器具本体11は、略正方形状の中央部天板21と、中央部天板21の外側部に接続された上部側板22と、上部側板22に接続された側部天板23と、側部天板23の外側部に接続された下部側板24とが薄い金属板によって一体に形成されてなる。
【００２９】
上部ＬＥＤユニット12は合計４つあって、それぞれＬＥＤ基板25が器具本体11の上部側板22の外面において側方に照射方向を向けて取り付けられ、透光性を有するレンズカバー26でＬＥＤ基板25が覆われている。ＬＥＤ基板25には、第２光源部２を構成する電球色の発光ダイオードの一部が実装されている。そして、これらの発光ダイオードが発光することにより、レンズカバー26を通じて器具本体11の側部および天井面200に向けて電球色の光が放射される。なお、４つの上部ＬＥＤユニット12は、略正方形状に形成されている器具本体11の４つの辺と向き合う位置にそれぞれ設置されている。
【００３０】
下部ＬＥＤユニット17も合計４つあって、ＬＥＤ基板27が器具本体11の上部側板22の下面において内方に照射方向を向けて取り付けられており、透光性を有するレンズカバー28を有する。なお、ＬＥＤ基板27には、第１光源部１を構成する白色の発光ダイオードの一部、並びに第２光源部２を構成する電球色の発光ダイオードの一部が実装されている。そして、これらの発光ダイオードが発光することにより、レンズカバー28を通じ、反射板15により反射した光が器具本体11の下方に向けて放射される。
【００３１】
上部枠13は矩形枠状に形成されており、上部ＬＥＤユニット12を上から覆うように本体11の上面側に取り付けられる。また、上部枠13の上部に上部パネル14が取り付けられる。反射板15は、中央部分が下方に突出した略角錐台形状に形成され、器具本体11の下面側にねじ16によって取り付けられる。反射板15の下面には、ワイヤレスリモコンから送信される赤外線信号を受信するための受光ユニット18と、透光性材料によって扁平な矩形箱状に形成され、下部ＬＥＤユニット17や反射板15を覆う下部パネル19とが取り付けられる。また取付金具20は器具本体11の中央に固定されており、引掛シーリング201に着脱自在に取り付けられる。そして、照明装置は取付金具20及び引掛シーリング201を介して交流電源100と電気的に接続される。
【符号の説明】
【００３２】
１  第１光源部(光源部)
２  第２光源部(光源部)
３  第１点灯回路部(点灯回路部)
４  第２点灯回路部(点灯回路部)
５  制御部
C1  平滑コンデンサ(電解コンデンサ)
【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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