(57)【要約】【課題】所望の調光が可能なＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】本発明に係るＬＥＤ照明装置は、複数のＬＥＤと、位相制御された交流電源からの電流を整流する整流回路と、前記整流回路からの電流を定電流化して前記ＬＥＤに供給する点灯回路と、前記ＬＥＤの点灯数を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子を、前記位相制御された交流電源の電圧の位相または電圧に基づいて制御する制御回路と、を備える。【選択図】図１
2018056100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤと、
位相制御された交流電源からの電流を整流する整流回路と、
前記整流回路からの電流を定電流化して前記ＬＥＤに供給する点灯回路と、
前記ＬＥＤの点灯数を切り替えるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を、前記位相制御された交流電源の電圧の位相または電圧に基づいて制御する制御回路と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
人感センサが人を感知したときは、
前記制御回路は、前記スイッチング素子をオフし、
人感センサが人を感知しないときは、
前記制御回路は、前記スイッチング素子をオンする、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トライアックを使用し、交流電源の波長の一部分を切断するタイミングを制御（位相制御）することで、白熱電球を調光する調光方式が知られている。
【０００３】
特許文献１には、位相制御された交流電圧と、第１及び第２の閾値電圧とを比較して、導通期間を検出することで、出力電流を正確に制御可能な照明用電源及びＬＥＤ照明装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８６９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電球形ＬＥＤランプを、上述の調光方式により調光しようとしても、交流電圧の位相が正確に反映され難いため、所望の調光を行うことが困難であるという問題がある。
【０００６】
特に、人感センサを利用して調光を行う場合においては、この問題が顕著になる。
【０００７】
そこで、本発明は、所望の調光が可能なＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、複数のＬＥＤと、位相制御された交流電源からの電流を整流する整流回路と、前記整流回路からの電流を定電流化して前記ＬＥＤに供給する点灯回路と、前記ＬＥＤの点灯数を切り替えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子を、前記位相制御された交流電源の電圧の位相または電圧に基づいて制御する制御回路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所望の調光が可能なＬＥＤ照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の回路構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の入力電圧波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明装置の回路構成の一例である。図１に示すように、ＬＥＤ照明装置１は、整流回路１３、ＬＥＤ光源１４、点灯回路１５、制御回路１６、スイッチング素子１７、スイッチング素子１８、を備える。ＬＥＤ照明装置１を取り付ける器具に、例えば、人感センサ１９等を設置することも可能である。
【００１３】
ＬＥＤ照明装置１には、交流電源１１と接続される位相制御回路１２によって、位相制御された交流電圧（入力電圧Ｖ１）が入力される。位相制御回路１２は、例えば、特許文献１の調光器に相当し、位相制御素子としてトライアックを使用することで、交流電圧の位相を制御する。また、人感センサ１９を備える場合においては、位相制御回路１２は、人感センサ１９の感知結果に基づいて、交流電源１１の交流電圧を位相制御することが可能である。
【００１４】
ここで、図２に、入力電圧Ｖ１の波形の一例を示す。図２において、横軸は、時間[ｔ]を、縦軸は、電圧[Ｖ]を表している。トライアックのオン期間において、入力電圧Ｖ１は、交流電源１１の交流電圧に沿った大きさとなる。一方、トライアックのオフ期間において、入力電圧Ｖ１は、ゼロとなる。入力電圧Ｖ１が、ゼロから急激に上昇あるいは下降する点が、トライアックのオフ期間が終了する点であり、点孤角と呼ばれる。
【００１５】
点孤角が大きい程、トライアックのオフ期間が長くなり、入力電圧Ｖ１がゼロとなる期間が長くなる。つまり、ＬＥＤ光源１４の明るさが暗くなる。また、点孤角が小さい程、トライアックのオン期間が長くなり、入力電圧Ｖ１がゼロとなる期間が短くなる。つまり、ＬＥＤ光源１４の明るさが明るくなる。
【００１６】
整流回路１３は、入力電圧Ｖ１を整流し、直流電圧へと変換する。整流回路１３の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、ダイオードブリッジ等で構成することができる。整流回路１３により、全波整流を行う場合、図２における入力電圧Ｖ１は、プラス方向に値を有する波形となる。
【００１７】
ＬＥＤ光源１４は、直列接続される複数のＬＥＤを含む。領域Ａに含まれるＬＥＤの個数と、領域Ｂに含まれるＬＥＤの個数は、特に限定されるものではない。
【００１８】
点灯回路１５は、ＬＥＤ光源１４に定電流を供給し、各ＬＥＤを駆動させる。点灯回路１５は、点孤角に依存することなく、常に、ＬＥＤ光源１４に定電流を供給する。点灯回路１５の構成は、特に限定されるものではないが、例えば、トランジスタ、抵抗、等により安価で簡易な構成とすることができる。
【００１９】
制御回路１６は、位相制御された交流電圧の位相から、上述の点孤角を検知し、該点孤角が閾値以上であるか否かに基づいて、点灯させるＬＥＤの個数を制御する。整流回路１３により、全波整流を行う場合、閾値は、１８０°を周期として、例えば、９０°に設定することができる。点孤角が閾値（例えば、９０°）から０°へと近づくと、交流電圧の位相が、交流電源１１の交流電圧の位相に沿う期間は長くなる。また、点孤角が閾値（例えば、９０°）から１８０°へと近づくと、交流電圧の位相が、交流電源１１の交流電圧の位相に沿う期間は短くなる。
【００２０】
言い換えると、点孤角が閾値未満の場合とは、位相制御された交流電圧が所定の値より大きい場合である。点孤角が閾値（例えば、９０°）から０°へと近づく程、図２から理解される通りトライアックのオン時間が長くなるため、位相制御された交流電圧の値は大きくなり、制御回路１６は、点灯させるＬＥＤの個数を増加させる。
【００２１】
また、言い換えると、点孤角が閾値以上の場合とは、位相制御された交流電圧が所定の値以下の場合である。点孤角が閾値（例えば、９０°）から１８０°へと近づく程、図２から理解される通りトライアックのオン時間が短くなるため、位相制御された交流電圧の値は小さくなり、制御回路１６は、点灯させるＬＥＤの個数を減少させる。
【００２２】
なお、制御回路１６は、点孤角が閾値（例えば、９０°）の場合における、位相制御された交流電圧の値を、適宜、算出することも可能である。
【００２３】
制御回路１６は、位相制御された交流電圧が所定の値より大きい場合（点孤角が閾値未満の場合）、点灯させるＬＥＤの個数が、領域Ａに存在するＬＥＤの個数及び領域Ｂに存在するＬＥＤの個数の和となるように、スイッチング素子１７及びスイッチング素子１８をオフさせる。また、制御回路１６は、位相制御された交流電圧が所定の値以下の場合（点孤角が閾値以上の場合）、点灯させるＬＥＤの個数が、領域Ａに存在するＬＥＤの個数となるように、スイッチング素子１７をオンさせて、スイッチング素子１８をオンさせる。
【００２４】
例えば、領域ＡにＬＥＤが１個存在し、領域ＢにＬＥＤが９個存在する場合において、制御回路１６は、点孤角が閾値未満であれば、点灯させるＬＥＤの個数が、領域Ａに存在するＬＥＤの個数及び領域Ｂに存在するＬＥＤの個数の和、即ち１０個となるように、各スイッチング素子をオフさせる。同様に、領域ＡにＬＥＤが１個存在し、領域ＢにＬＥＤが９個存在する場合において、制御回路１６は、点孤角が閾値以上であれば、点灯させるＬＥＤの個数が、領域Ａに存在するＬＥＤの個数、即ち１個となるように、各スイッチング素子をオンさせる。
【００２５】
この場合、ＬＥＤ照明装置１は、点孤角が閾値未満であれば、１０個のＬＥＤが点灯した状態となり、点孤角が閾値以上であれば、１個のＬＥＤが点灯した状態となる。従って、点孤角が閾値未満であるときのＬＥＤ照明装置１の明るさは、点孤角が閾値以上であるときのＬＥＤ照明装置１の明るさの、約１０倍となる。即ち、点孤角が閾値以上であるか否かに基づいて、点灯するＬＥＤの個数が変化し、ＬＥＤ照明装置１の明るさが変化する。
【００２６】
また、ＬＥＤ照明装置１は、人感センサ１９を備える場合においても、人感センサ１９を備えない場合と同様の調光を行うことが可能である。例えば、領域ＡにＬＥＤが１個存在し、領域ＢにＬＥＤが９個存在する場合において、人感センサ１９が人を感知したときは、位相制御回路１２により点孤角が閾値未満となるように制御される。このとき、制御回路１６は、点灯させるＬＥＤの個数が、領域Ａに存在するＬＥＤの個数及び領域Ｂに存在するＬＥＤの個数の和、即ち１０個となるように、各スイッチング素子をオフさせる。同様に、領域ＡにＬＥＤが１個存在し、領域ＢにＬＥＤが９個存在する場合において、人感センサ１９が人を感知しないときは、位相制御回路１２により点孤角が閾値以上となるように制御される。このとき、制御回路１６は、点灯させるＬＥＤの個数が、領域Ａに存在するＬＥＤの個数、即ち１個となるように、各スイッチング素子をオンさせる。この場合、人感センサ１９が人を感知したときのＬＥＤ照明装置１の明るさは、人感センサ１９が人を感知しないときのＬＥＤ照明装置１の明るさの、約１０倍となる。
【００２７】
即ち、人感センサ１９を利用して調光を行う場合においても、制御回路１６は、点孤角が閾値以上であるか否かに基づいて、点灯させるＬＥＤの個数を増減させることができる。このため、人感センサが感知したときの明るさが明るすぎる、または暗すぎるといった従来のＬＥＤ照明装置において発生していた問題を回避することができる。
【００２８】
本実施形態に係るＬＥＤ照明装置１は、従来のＬＥＤ照明装置のように、交流電圧の位相制御により光源の調光を行うのではなく、点孤角が閾値以上であるか否かに基づいて、点灯させるＬＥＤの個数を制御することにより光源の調光を行う。従って、ＬＥＤ照明装置１は、点孤角の変化に依らずに、光源の調光を行うことが可能になる。
【００２９】
スイッチング素子１７，１８は、制御回路１６によりオンオフ制御される。例えば、点孤角が閾値未満の場合、スイッチング素子１７及びスイッチング素子１８は、制御回路１６により、オフとなるように制御される。また、例えば、点孤角が閾値以上の場合、スイッチング素子１７及びスイッチング素子１８は、制御回路１６により、オンとなるように制御される。
【００３０】
スイッチング素子１７，１８としては、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｓｉｓｔｏｒ）、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等、種々のスイッチング素子を用いることができる。
【００３１】
本実施形態に係るＬＥＤ照明装置によれば、簡易な構成で、所望の調光が可能となる。特に、人感センサ等を備えた場合であっても、所望の調光が実現できるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００３２】
１  ＬＥＤ照明装置
１３  整流回路
１４  ＬＥＤ光源
１５  点灯回路
１６  制御回路
１７  スイッチング素子
１８  スイッチング素子
１９  人感センサ
【図１】
2018056100.tif 000003
【図２】
2018056100.tif 000004