(57)【要約】【課題】変調回路が接続される場合に所望の調光カーブを得られる点灯装置等を提供する。【解決手段】点灯装置１０は、調光信号に基づいて決定される出力電流Ｉ１を出力し、出力電流Ｉ１を発光素子３０に供給する点灯装置１０であって、出力電流Ｉ１の一部を消費し、かつ、出力電流Ｉ１を可視光通信信号に応じて変調することによって変調電流を生成し、変調電流を発光素子３０に出力する変調回路２０が接続され、点灯装置１０は、出力電流Ｉ１を生成するコンバータ回路１２と、調光信号に基づいてコンバータ回路１２を制御するコンバータ制御回路１４とを備え、コンバータ制御回路１４は、出力電流Ｉ１が、調光信号と発光素子３０の調光比との関係を示す所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、変調回路２０が消費する消費電流ＩＭとの和と等しくなるように、コンバータ回路１２を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光信号に基づいて決定される出力電流を出力し、前記出力電流を発光素子に供給する点灯装置であって、
前記出力電流の一部を消費し、かつ、前記出力電流を可視光通信信号に応じて変調することによって変調電流を生成し、前記変調電流を前記発光素子に出力する変調回路が接続され、
前記点灯装置は、
前記出力電流を生成するコンバータ回路と、
前記調光信号に基づいて前記コンバータ回路を制御するコンバータ制御回路とを備え、
前記コンバータ制御回路は、前記出力電流が、前記調光信号と前記発光素子の調光比との関係を示す所望の調光カーブに基づいて決定される前記発光素子への供給電流と、前記変調回路が消費する消費電流との和と等しくなるように、前記コンバータ回路を制御する
点灯装置。
【請求項２】
前記消費電流は、前記調光信号に依存することなく一定である
請求項１に記載の点灯装置。
【請求項３】
前記点灯装置はさらに、
前記変調回路の接続の有無を検出する検出回路を備え、
前記コンバータ制御回路は、前記検出回路による検出結果に基づいて、前記変調回路が接続されている場合には、前記出力電流が、前記供給電流と、前記消費電流との和と等しくなるように前記コンバータ回路を制御し、前記変調回路が接続されていない場合には、前記出力電流が前記供給電流と等しくなるように前記コンバータ回路を制御する
請求項１又は２に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記検出回路は、前記出力電流の波形の包絡線を検出する包絡線検波回路を有する
請求項３に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記発光素子と、
前記発光素子に前記出力電流を供給する請求項１〜４のいずれか１項に記載の点灯装置とを備える
照明器具。
【請求項６】
前記発光素子と、
前記発光素子に前記出力電流を供給する請求項１〜４のいずれか１項に記載の点灯装置と、
前記発光素子によって照らされ、文字及び図形の少なくとも一つを示す表示板とを備える
看板。
【請求項７】
調光信号に基づいて決定される出力電流を出力し、前記出力電流を発光素子に供給する点灯装置の製造方法であって、
前記点灯装置は、前記出力電流の一部を消費電流として消費し、かつ、前記出力電流を可視光通信信号に応じて変調することによって変調電流を生成し、前記変調電流を前記発光素子に出力する変調回路が接続され、
前記製造方法は、
前記出力電流を生成するコンバータ回路を製造する工程と、
前記調光信号と前記発光素子の調光比との関係を示す所望の調光カーブを取得する工程と、
前記調光信号に対応する前記出力電流が、前記所望の調光カーブに基づいて決定される前記発光素子への供給電流と、前記消費電流との和と等しくなるように前記コンバータ回路を制御するコンバータ制御回路を製造する工程とを含む
点灯装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子に電流を供給する点灯装置、点灯装置を備える照明器具、点灯装置を備える看板、及び、点灯装置の製造方法に関し、特に、可視光通信用の変調回路が接続される点灯装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ等の発光素子に電流を供給する点灯装置において、可視光通信用の変調回路を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような点灯装置により、照明装置がデータ通信装置にもなり、便利なワイヤレス環境が構築される。
【０００３】
特許文献１の点灯装置によれば、ＬＥＤと直列に接続された抵抗に対して、並列に接続されるように、抵抗とスイッチ素子との直列回路が付加される。これにより、点灯装置に対して、簡単に可視光通信のための回路を付加できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６９５０５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、点灯装置において、調光レベルを制御する技術が知られている。特許文献１の点灯装置においても、調光レベルを制御するためにＬＥＤに供給する電流を調整することが可能である。例えば、外部から入力される調光信号と調光比との関係を示す所望の調光カーブに基づいて、点灯装置の調光レベルを制御することが可能である。なお、ここで、調光比とは、例えば、ＬＥＤに供給可能な電流の最大値に対するＬＥＤに流れる電流値で表すことができる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の点灯装置では、変調回路を駆動するための電力は、ＬＥＤに電流を供給する定電流源から供給される。そのため、変調回路が点灯装置に接続される場合には、所望の調光カーブに基づいて決定される定電流源からＬＥＤへの供給電流の一部が、変調回路に流れる。したがって、特許文献１の点灯装置では、変調回路が接続される場合には、実際の調光比と、所望の調光カーブによって示される調光比との間に誤差が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、変調回路が接続される場合に所望の調光カーブを得られる点灯装置等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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る点灯装置は、調光信号に基づいて決定される出力電流を出力し、前記出力電流を発光素子に供給する点灯装置であって、前記出力電流の一部を消費し、かつ、前記出力電流を可視光通信信号に応じて変調することによって変調電流を生成し、前記変調電流を前記発光素子に出力する変調回路が接続され、前記点灯装置は、前記出力電流を生成するコンバータ回路と、前記調光信号に基づいて前記コンバータ回路を制御するコンバータ制御回路とを備え、前記コンバータ制御回路は、前記出力電流が、前記調光信号と前記発光素子の調光比との関係を示す所望の調光カーブに基づいて決定される前記発光素子への供給電流と、前記変調回路が消費する消費電流との和と等しくなるように、前記コンバータ回路を制御する。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る照明器具は、上記発光素子と、上記発光素子に上記出力電流を供給する上記点灯装置とを備える。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る看板は、上記発光素子と、上記発光素子に上記出力電流を供給する上記点灯装置と、上記発光素子によって照らされ、文字及び図形の少なくとも一つを示す表示板とを備える。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る点灯装置の製造方法は、調光信号に基づいて決定される出力電流を出力し、前記出力電流を発光素子に供給する点灯装置の製造方法であって、前記点灯装置は、前記出力電流の一部を消費電流として消費し、かつ、前記出力電流を可視光通信信号に応じて変調することによって変調電流を生成し、前記変調電流を前記発光素子に出力する変調回路が接続され、前記製造方法は、前記出力電流を生成するコンバータ回路を製造する工程と、前記調光信号と前記発光素子の調光比との関係を示す所望の調光カーブを取得する工程と、前記調光信号に対応する前記出力電流が、前記所望の調光カーブに基づいて決定される前記発光素子への供給電流と、前記消費電流との和と等しくなるように前記コンバータ回路を制御するコンバータ制御回路を製造する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、変調回路が接続される場合に所望の調光カーブを得られる点灯装置等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１に係る点灯装置の使用態様を示す回路ブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る変調回路から出力される変調電流の波形の概要を示すグラフである。
【図３】図３は、実施の形態１に係る点灯装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る点灯装置の出力電流と調光信号との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、実施の形態１に係る点灯装置の調光カーブを示すグラフである。
【図６】図６は、実施の形態１に係る点灯装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態２に係る点灯装置に変調回路が接続される使用態様を示す回路ブロック図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る点灯装置に変調回路が接続されない使用態様を示す回路ブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る点灯装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る検出回路の構成例を示す回路図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２に係る点灯装置から出力される出力電流の波形を模式的に示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係る包絡線検波回路の出力電圧の波形を模式的に示すグラフである。
【図１３】図１３は、実施の形態２に係る点灯装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施の形態３の応用例に係る照明器具の外観図である。
【図１５】図１５は、実施の形態３の応用例に係る看板の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、動作タイミング等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１５】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る点灯装置について説明する。
【００１６】
［１−１．全体構成］
本実施の形態に係る点灯装置及び点灯装置に接続される回路等について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る点灯装置１０の使用態様を示す回路ブロック図である。図１には、点灯装置１０と、電源６０と、調光器６２と、発光素子３０と、変調回路２０とが示されている。以下、図１に示される各要素機器について説明する。
【００１８】
［１−１−１．電源］
電源６０は、点灯装置１０に電力を供給する装置である。電源６０は、例えば、商用交流電源などの系統電源である。
【００１９】
［１−１−２．調光器］
調光器６２は、点灯装置１０に調光信号を出力する信号源である。調光器６２は、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号などの矩形波電圧信号からなる調光信号を出力する。調光器６２から出力される調光信号によって、発光素子３０の調光比が調整される。調光器６２は、調光度調整用のハンドルなどを備える。調光度調整用のハンドルは、例えば、ロータリ式又はスライド式のハンドルであり、ハンドルの回転量、又は、スライド量などの操作量に比例するデューティ比のＰＷＭ信号が調光器６２から出力される。
【００２０】
［１−１−３．発光素子］
発光素子３０は、点灯装置１０から出力される出力電流Ｉ１が供給され、可視光を出射する光源である。発光素子３０として、例えば、白色光を出射するＬＥＤが用いられる。なお発光素子３０は、ＬＥＤに限定されず、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などであってもよい。
【００２１】
［１−１−４．変調回路］
変調回路２０は、出力電流Ｉ１を変調することによって変調電流ｉ２を生成し、変調電流ｉ２を発光素子３０に出力する回路である。変調回路２０は、可視光通信信号に応じて出力電流Ｉ１を変調することによって、変調電流ｉ２を生成する。変調回路２０は、例えば、トランジスタなどからなるスイッチ素子、スイッチ素子をオンオフさせるマイコン（マイクロコンピュータ）などで構成される。変調回路２０を駆動するために、点灯装置１０から出力される出力電流Ｉ１が用いられる。つまり、変調回路２０は、点灯装置１０から出力される出力電流Ｉ１の一部を消費する。変調回路２０が消費する電流を消費電流ＩＭとする。
【００２２】
ここで、変調回路２０から出力される変調電流について図面を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る変調回路２０から出力される変調電流の波形の概要を示すグラフである。図２において、実線で変調電流ｉ２が示され、点線で変調電流ｉ２を時間的に平均した平均電流Ｉ２が示されている。
【００２３】
図２に示されるように変調電流ｉ２が発光素子３０に供給される。これにより、発光素子３０から出射される光の強度は、変調電流ｉ２と同様に変調される。このように変調された光の強度を用いて可視光通信を行うことができる。変調電流ｉ２の変調周期は人の目が感知できない程度に十分に短く設定されているため、人の目には、発光素子３０が平均電流Ｉ２に対応する一定の強度の光を出射しているように感じられる。
【００２４】
［１−１−５．点灯装置］
点灯装置１０は、調光信号に基づいて決定される出力電流を出力し、出力電流を発光素子３０に供給する装置である。図１に示されるように、点灯装置１０には、変調回路２０が接続される。以下、点灯装置１０について図面を用いて詳細に説明する。
【００２５】
図３は、本実施の形態に係る点灯装置１０の構成を示すブロック図である。図３に示されるように、点灯装置１０は、主にコンバータ回路１２と、コンバータ制御回路１４とを有する。
【００２６】
コンバータ回路１２は、出力電流を生成する回路である。本実施の形態では、コンバータ回路は、電源６０から入力端子Ｔｉｎ１及びＴｉｎ２に入力された交流電流を、直流の出力電流Ｉ１に変換して出力端子Ｔｏｕｔ１及びＴｏｕｔ２から出力する。コンバータ回路１２は、電源６０から供給された電流を、出力電流に変換する回路であれば特に限定されない。コンバータ回路１２は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＤＣコンバータとの組み合わせなどによって実現される。
【００２７】
コンバータ制御回路１４は、調光器６２から入力された調光信号に基づいてコンバータ回路１２を制御する回路である。コンバータ制御回路１４は、例えば、調光信号に対応する信号を生成するマイコンなどによって実現される。コンバータ制御回路１４には、調光器６２から調光信号入力端子Ｄｉｎ１及びＤｉｎ２を介して調光信号が入力される。コンバータ制御回路１４から出力される信号によって、コンバータ回路１２が制御され、コンバータ回路１２から調光信号に対応する出力電流Ｉ１が出力される。コンバータ制御回路１４から出力される信号は、例えば、コンバータ回路１２から出力される出力電流Ｉ１を調整するスイッチ素子（不図示）に入力される。
【００２８】
コンバータ制御回路１４は、出力電流Ｉ１が、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、変調回路２０が消費する消費電流との和と等しくなるように、コンバータ回路１２を制御する。ここで、調光カーブとは、調光信号と発光素子３０の調光比との関係を示す曲線である。所望の調光カーブとは、点灯装置１０の製造業者、ユーザ等によって予め定められた調光カーブである。例えば、所望の調光カーブは、最低の調光レベルが１％となるように定められた調光カーブであってもよい。コンバータ制御回路１４の動作については、後述する。
【００２９】
［１−２．動作］
以下、本実施の形態に係る点灯装置１０の動作について、図面を用いて説明する。
【００３０】
図４は、本実施の形態に係る点灯装置１０の出力電流Ｉ１と調光信号との関係を示すグラフである。図４に示される点線のグラフが、出力電流Ｉ１と調光信号との関係を示す。図４には、変調回路２０から出力される変調電流ｉ２の平均電流Ｉ２（図４の実線のグラフ）、及び、変調回路２０が消費する消費電流ＩＭ（図４の一点鎖線のグラフ）と、調光信号との関係を示すグラフが、併せて示されている。また、図４に示される横軸は、例えば、調光信号のデューティ比を表す。
【００３１】
図４に示される出力電流Ｉ１のうち、変調回路２０で消費される消費電流ＩＭ以外の部分が平均電流Ｉ２である。つまり、発光素子３０への供給電流は、平均電流Ｉ２である。したがって、調光信号と、発光素子３０に供給される平均電流Ｉ２とによって、調光カーブが決定される。本実施の形態に係る点灯装置１０は、調光信号と、平均電流Ｉ２とによって決定される調光カーブが、所望の調光カーブとなるように構成される。具体的には、コンバータ制御回路１４は、出力電流Ｉ１が、調光信号と発光素子３０の調光比との関係を示す所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、変調回路２０が消費する消費電流ＩＭとの和と等しくなるように、コンバータ回路１２を制御する。より具体的には、コンバータ制御回路１４は、調光信号が入力されると、所望の調光カーブに基づいて決定される当該調光信号に対応する発光素子３０への供給電流に、消費電流ＩＭを上乗せした出力電流Ｉ１がコンバータ回路１２から出力されるように、コンバータ回路１２を制御する。
【００３２】
なお、ここで、出力電流Ｉ１が、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、変調回路２０が消費する消費電流ＩＭとの和と等しくなるとは、出力電流Ｉ１が、供給電流と消費電流ＩＭとの和と完全に一致することだけを意味するわけではなく、実質的に一致することをも意味する。出力電流Ｉ１が、供給電流と消費電流ＩＭとの和と実質的に一致するとは、例えば、これらの誤差が、５％以内程度であることを意味する。
【００３３】
また、変調回路２０の消費電流ＩＭが、調光信号に依存することなく一定とみなせる場合には、出力電流Ｉ１を、供給電流に、消費電流ＩＭに相当する一定の電流を加算した電流としてもよい。これにより、出力電流Ｉ１の算出を簡易化することができる。なお、ここで、消費電流ＩＭが、調光信号に依存することなく一定であるとは、消費電流ＩＭが完全に一定である場合に限定されず、多少の変動がある場合をも含み得る。例えば、消費電流ＩＭの調光信号に対する変動が２０％程度以内であれば、消費電流ＩＭが、調光信号に依存することなく一定とみなしてよい。
【００３４】
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１０の効果等について比較例と比較しながら図面を用いて説明する。ここでは比較例として、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流そのものを出力する点灯装置を用いる。
【００３５】
図５は、本実施の形態に係る点灯装置１０の調光カーブを示すグラフである。図５には、比較例の点灯装置の調光カーブが破線で示されている。また、図５には、点灯装置１０から出力される出力電流Ｉ１の最大値Ｉ１ＭＡＸに対するＩ１の比を示すグラフも併せて示されている。
【００３６】
本実施の形態に係る点灯装置１０においては、上述したとおりにコンバータ制御回路１４が動作することにより、点灯装置１０からは、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、変調回路２０が消費する消費電流ＩＭとの和と等しい出力電流Ｉ１が出力される。これにより、実際に発光素子３０に供給される平均電流Ｉ２が所望の調光カーブに対応する電流となる。つまり、図５において実線で示される所望の調光カーブと、実際に発光素子３０に供給される平均電流Ｉ２に対応する調光カーブとを一致させることができる。なお、図５に示されるように、点灯装置１０から出力される出力電流の最大値Ｉ１ＭＡＸに対する出力電流Ｉ１の比を示すグラフは、所望の調光カーブと異なる形状となる。
【００３７】
一方、比較例の点灯装置のように、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流そのものを出力する場合には、実際に発光素子３０に供給される電流は、当該供給電流より、変調回路２０によって消費される消費電流ＩＭだけ少なくなる。したがって、図５の破線のグラフで示されるように、比較例の点灯装置では、実際の調光カーブは、所望の調光カーブ（Ｉ２／Ｉ２ＭＡＸ）と異なる。特に、調光レベルが低い場合、つまり、発光素子３０への供給電流（平均電流Ｉ２）が小さい場合に、所望の調光カーブと実際の調光カーブとの誤差が大きくなる。例えば、所望の調光カーブにおいて、調光レベルの下限値を１％とする場合に、実際の調光レベルの下限値は、１％より大幅に低くなり得る。
【００３８】
［１−３．製造方法］
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１０の製造方法について図面を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係る点灯装置１０の製造方法を示すフローチャートである。
【００３９】
図６に示されるように、出力電流Ｉ１を生成するコンバータ回路１２を製造する（Ｓ１）。
【００４０】
次に、調光信号と発光素子３０の調光比との関係を示す所望の調光カーブを取得する（Ｓ２）。
【００４１】
次に、コンバータ回路１２を制御するコンバータ制御回路１４を製造する（Ｓ３）。ここで、コンバータ制御回路１４は、調光信号に対応する出力電流Ｉ１が、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、消費電流ＩＭとの和と等しくなるようにコンバータ回路１２を制御する。
【００４２】
以上のような工程により、本実施の形態に係る点灯装置１０を製造することができる。
【００４３】
［１−４．まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る点灯装置１０は、調光信号に基づいて決定される出力電流Ｉ１を出力し、出力電流Ｉ１を発光素子３０に供給する。点灯装置１０は、出力電流Ｉ１の一部を消費し、かつ、出力電流Ｉ１を可視光通信信号に応じて変調することによって変調電流ｉ２を生成し、変調電流ｉ２を発光素子３０に出力する変調回路２０が接続される。点灯装置１０は、出力電流Ｉ１を生成するコンバータ回路１２と、調光信号に基づいてコンバータ回路１２を制御するコンバータ制御回路１４とを備える。コンバータ制御回路１４は、出力電流Ｉ１が、調光信号と発光素子３０の調光比との関係を示す所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、変調回路２０が消費する消費電流ＩＭとの和と等しくなるように、コンバータ回路１２を制御する。
【００４４】
これにより、点灯装置１０においては、変調回路２０において消費される消費電流ＩＭに相当する電流が上乗せされた出力電流Ｉ１を出力するため、所望の調光カーブを得られる。
【００４５】
また、点灯装置１０において、消費電流ＩＭは、調光信号に依存することなく一定であってもよい。
【００４６】
これにより、出力電流Ｉ１の算出を簡易化することができる。
【００４７】
また、本実施の形態に係る点灯装置１０の製造方法は、調光信号に基づいて決定される出力電流Ｉ１を出力し、出力電流Ｉ１を発光素子３０に供給する点灯装置１０の製造方法である。点灯装置１０は、出力電流Ｉ１の一部を消費電流ＩＭとして消費し、かつ、出力電流Ｉ１を可視光通信信号に応じて変調することによって変調電流ｉ２を生成し、変調電流ｉ２を発光素子３０に出力する変調回路２０が接続される。点灯装置１０の製造方法は、出力電流Ｉ１を生成するコンバータ回路１２を製造する工程と、調光信号と発光素子３０の調光比との関係を示す所望の調光カーブを取得する工程と、調光信号に対応する出力電流Ｉ１が、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、消費電流ＩＭとの和と等しくなるようにコンバータ回路１２を制御するコンバータ制御回路１４を製造する工程とを含む。
【００４８】
これにより、所望の調光カーブを得られる点灯装置１０を製造することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る点灯装置について説明する。本実施の形態に係る点灯装置は、変調回路２０の接続の有無を検知できる点において、実施の形態１に係る点灯装置１０と相違する。以下、本実施の形態に係る点灯装置について、実施の形態１に係る点灯装置１０との相違点を中心に説明する。
【００５０】
［２−１．全体構成］
本実施の形態に係る点灯装置の全体構成について図面を用いて説明する。
【００５１】
図７は、本実施の形態に係る点灯装置１１０に変調回路２０が接続される使用態様を示す回路ブロック図である。図８は、本実施の形態に係る点灯装置１１０に変調回路２０が接続されない使用態様を示す回路ブロック図である。
【００５２】
図７及び図８に示されるように、本実施の形態に係る点灯装置１１０には、変調回路２０が接続される使用態様と、接続されない使用態様とがある。点灯装置１１０は、これらの使用態様のいずれにおいても、所望の調光カーブを得られる構成を有する。以下、点灯装置１１０の構成に図面を用いて詳細に説明する。
【００５３】
図９は、本実施の形態に係る点灯装置１１０の構成を示すブロック図である。図９に示されるように、点灯装置１１０は、実施の形態１に係る点灯装置１０と同様に、コンバータ回路１２と、コンバータ制御回路１１４とを有する。点灯装置１１０は、さらに検出回路１１８を有する。
【００５４】
コンバータ制御回路１１４は、実施の形態１に係るコンバータ制御回路１４と同様にコンバータ回路１２を制御する回路である。本実施の形態では、コンバータ制御回路１１４は、検出回路１１８から変調回路２０の接続の有無を示す検出信号を受信し、検出信号に応じて、コンバータ回路１２から出力される出力電流Ｉ１を変化させる。
【００５５】
具体的には、コンバータ制御回路１１４は、変調回路２０が接続されている場合には、出力電流Ｉ１が、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、消費電流ＩＭとの和と等しくなるようにコンバータ回路１２を制御する。つまり、この場合、コンバータ制御回路１１４は、実施の形態１に係るコンバータ制御回路１４と同様にコンバータ回路１２を制御する。したがって、コンバータ回路１２から出力される出力電流Ｉ１と調光信号との関係は、図４に示される出力電流Ｉ１と調光信号との関係と同様である。
【００５６】
一方、変調回路２０が接続されていない場合には、コンバータ制御回路１１４は、出力電流Ｉ１が、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と等しくなるようにコンバータ回路１２を制御する。したがって、コンバータ回路１２から出力される出力電流Ｉ１と調光信号との関係は、図４に示される平均電流Ｉ２と調光信号との関係と同様である。
【００５７】
検出回路１１８は、変調回路の接続の有無を検出する回路である。検出回路１１８は、検出結果に基づいて、変調回路２０の接続の有無を示す信号をコンバータ制御回路１１４に出力する。以下、検出回路１１８の回路構成について、図面を用いて説明する。
【００５８】
図１０は、本実施の形態に係る検出回路１１８の構成例を示す回路図である。図１１は、本実施の形態に係る点灯装置１１０から出力される出力電流Ｉ１の波形を模式的に示すグラフである。
【００５９】
図１１の実線のグラフに示されるように、点灯装置１１０に変調回路２０が接続されていない場合には、コンバータ回路１２から出力される出力電流Ｉ１はほぼ一定である。一方、図１１の点線のグラフで示されるように、点灯装置１１０に変調回路２０が接続されている場合には、コンバータ回路１２から出力される出力電流Ｉ１は、パルス状の波形を有する。また、変調回路２０が接続されている場合には、出力電流Ｉ１のピークが、変調回路２０が接続されていない場合の出力電流Ｉ１より大幅に増大する。
【００６０】
そこで、本実施の形態に係る検出回路１１８は、出力電流Ｉ１のピーク値に基づいて変調回路２０の接続の有無を検出する。図１０に示されるように、検出回路１１８は、出力電流Ｉ１の波形の包絡線を検出する包絡線検波回路８０を有する。検出回路１１８は、さらに、抵抗要素８１、８２及び８７と、整流素子８６とを備える。
【００６１】
抵抗要素８１及び８２は、コンパレータ８３に供給される電圧を分圧することによって参照電圧Ｖｒｅｆを生成するための要素である。抵抗要素８１及び８２は、例えば、抵抗素子で構成されてもよいし、配線などが有する抵抗成分で構成されてもよい。抵抗要素８１及び８２によって生成された参照電圧Ｖｒｅｆは、コンパレータ８３の非反転入力端子に入力される。参照電圧Ｖｒｅｆは、変調回路２０が接続されている場合の出力電流Ｉ１のピーク値より低く、変調回路２０が接続されていない場合の出力電流Ｉ１のピーク値より高い値に設定される。
【００６２】
抵抗要素８７は、点灯装置１１０から出力される出力電流Ｉ１を検出するセンス抵抗である。抵抗要素８７は、例えば、抵抗素子で構成されてもよいし、配線などが有する抵抗成分で構成されてもよい。
【００６３】
包絡線検波回路８０は、抵抗要素８７に印加される電圧の波形の包絡線を検出する。包絡線検波回路８０は、抵抗要素８４と、容量要素８５と、整流素子８６とを有する。抵抗要素８４の抵抗値と、容量要素８５の容量とは、変調回路２０による変調の周期などに応じて適宜設定される。なお、抵抗要素８４は、例えば、抵抗素子で構成されてもよいし、配線などが有する抵抗成分で構成されてもよい。容量要素８５は、コンデンサなどの容量素子で構成されてもよいし、配線などにおいて生成される浮遊容量などで構成されてもよい。
【００６４】
ここで、包絡線検波回路８０の出力電圧について図面を用いて説明する。図１２は、本実施の形態に係る包絡線検波回路８０の出力電圧の波形を模式的に示すグラフである。なお、図１２には、変調回路２０が接続されている場合の出力電流Ｉ１に対応する包絡線検波回路８０の出力電圧が実線で示されている。また、図１２には、抵抗要素８７に印加される電圧の波形が点線で示されている。図１２に示されるように、包絡線検波回路８０の出力電圧の波形は、抵抗要素８７に印加される電圧の波形の包絡線となる。
【００６５】
コンパレータ８３は、包絡線検波回路８０の出力電圧と参照電圧Ｖｒｅｆとを比較する回路である。コンパレータ８３は、包絡線検波回路８０の出力電圧が参照電圧Ｖｒｅｆより高い場合、つまり、変調回路２０が接続されている場合に、ＬＯＷレベルの検出信号をコンバータ制御回路１１４に出力する。一方、コンパレータ８３は、包絡線検波回路８０の出力電圧が参照電圧Ｖｒｅｆより低い場合、つまり、変調回路２０が接続されていない場合に、ＨＩＧＨレベルの検出信号をコンバータ制御回路１１４に出力する。
【００６６】
本実施の形態に係る点灯装置１１０によれば、変調回路２０の接続の有無に応じて、適切な出力電流Ｉ１を出力することで、変調回路２０の接続の有無に関わらず、所望の調光カーブを得ることができる。
【００６７】
［２−２．製造方法］
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１１０の製造方法について図面を用いて説明する。図１３は、本実施の形態に係る点灯装置１１０の製造方法を示すフローチャートである。
【００６８】
図１３に示されるように、出力電流Ｉ１を生成するコンバータ回路１２を製造する（Ｓ１１）。
【００６９】
次に、調光信号と発光素子３０の調光比との関係を示す所望の調光カーブを取得する（Ｓ１２）。
【００７０】
次に、変調回路２０の接続の有無を検出する検出回路１１８を製造する（Ｓ１３）。
【００７１】
次に、コンバータ回路１２を制御するコンバータ制御回路１１４を製造する（Ｓ１４）。ここで、コンバータ制御回路１１４は、検出回路１１８による検出結果に基づいて以下の制御を行う。コンバータ制御回路１１４は、変調回路２０が接続されている場合には、出力電流Ｉ１が、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、消費電流ＩＭとの和と等しくなるようにコンバータ回路１２を制御する。一方、コンバータ制御回路１１４は、変調回路２０が接続されていない場合には、出力電流Ｉ１が所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と等しくなるようにコンバータ回路１２を制御する。
【００７２】
以上のような工程により、本実施の形態に係る点灯装置１１０を製造することができる。
【００７３】
［２−３．まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る点灯装置１１０は、変調回路２０の接続の有無を検出する検出回路１１８を備える。コンバータ制御回路１１４は、検出回路１１８による検出結果に基づいて、変調回路２０が接続されている場合には、出力電流Ｉ１が、所望の調光カーブに基づいて決定される発光素子３０への供給電流と、消費電流ＩＭとの和と等しくなるようにコンバータ回路１２を制御し、変調回路２０が接続されていない場合には、出力電流Ｉ１が当該供給電流と等しくなるようにコンバータ回路１２を制御する。
【００７４】
これにより、点灯装置１１０では、変調回路２０の接続の有無に応じて、適切な出力電流Ｉ１を出力することで、変調回路２０の接続の有無に関わらず、所望の調光カーブを得ることができる。
【００７５】
また、点灯装置１１０では、検出回路１１８は、出力電流Ｉ１の波形の包絡線を検出する包絡線検波回路８０を有してよい。
【００７６】
これにより、点灯装置１１０では、変調回路２０が接続される場合に、出力電流Ｉ１のピーク電流が大きくなることを利用して、変調回路２０の接続の有無を正確に検出することができる。
【００７７】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３として、上記実施の形態に係る点灯装置１０及び１１０の応用例を説明する。
【００７８】
図１４は、実施の形態３の応用例に係る照明器具２００の外観図である。照明器具２００は、部屋の天井、壁又は柱等に設置されるスポットライトであり、回路ボックス２１０、灯体２２０及び配線２３０を備える。回路ボックス２１０は、上記実施の形態に係る点灯装置１０又は１１０と、変調回路２０とを収納しているボックスである。灯体２２０は、発光素子３０としてのＬＥＤを収納している。配線２３０は、回路ボックス２１０と灯体２２０に収納されたＬＥＤとを電気的に接続する負荷配線の一例である。
【００７９】
このような照明器具２００は、上記実施の形態に係る点灯装置１０又は１１０を備えるので、照明と可視光通信とを同時に行う。また、照明器具２００によれば、所望の調光カーブを得ることができる。
【００８０】
なお、本図では、照明器具２００として、スポットライトが示されたが、点灯装置１０又は１１０の応用例に係る照明器具としては、スポットライトに限られない。シャンデリア、シーリングライト、スタンド、和風照明、ブラケット、フットライト、ペンダント、ベースライト、ダウンライト、キッチンライト、浴室灯、エクステリアライト等であってもよい。
【００８１】
図１５は、実施の形態３の応用例に係る看板３００の外観図である。看板３００は、発光素子３０としてのＬＥＤ（図示せず）とＬＥＤに電流を供給する上記実施の形態に係る点灯装置１０又は１１０（図示せず）と変調回路２０とを収納している筐体３１０、及び、表示板３２０を備える。表示板３２０は、ＬＥＤによって裏面から照らされ、文字及び図形の少なくとも一つを示す表示板であり、例えば、文字が刻まれた半透明の樹脂基板である。
【００８２】
このような看板３００は、上記実施の形態に係る点灯装置１０又は１１０を備えるので、表示板３２０による文字等の表示と可視光通信とを同時に行う。可視光通信では、例えば、表示板３２０に表示された文字を示すデータ、看板の識別ＩＤを表すデータ、及び、看板３００が設置された場所を示すデータの少なくとも一つが照明光に重畳されて送信される。また、このような看板３００によれば、所望の調光カーブを得ることができる。
【００８３】
なお、図１５の看板３００では、発光素子３０としてのＬＥＤと表示板３２０とは別体であったが、一体化されていてもよい。筐体３１０内に、複数のＬＥＤを並べて配置し、それら複数のＬＥＤの発光色を制御することで、複数のＬＥＤを、表示板として、文字及び図形の少なくとも一つを表示させてもよい。
【００８４】
（変形例など）
以上、本発明に係る点灯装置、照明器具、看板及び点灯装置の製造方法について、実施の形態１〜３に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態１〜３に施したものや、実施の形態１〜３における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００８５】
例えば、上記各実施の形態で用いる各容量要素は、コンデンサなどの素子でなくてもよく、浮遊容量などを用いた容量要素であってもよい。
【００８６】
また、上記各実施の形態で用いる各抵抗要素は、抵抗素子であってもよいし、電線などに含まれる抵抗要素であってもよい。
【００８７】
また、上記各実施の形態では、調光信号としてＰＷＭ信号を用いる方式を示したが、調光信号はこれに限定されない。例えば、位相制御、１−１０Ｖ、ＤＡＬＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの調光制御モードに基づく調光信号を用いてもよい。
【００８８】
また、実施の形態２では、包絡線検波回路８０を用いて変調回路２０の接続の有無を検出したが、変調回路２０の検出方法はこれに限定されない。例えば、変調回路２０の有無をセンサなどに用いて物理的に検出してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０、１１０  点灯装置
１２  コンバータ回路
１４、１１４  コンバータ制御回路
２０  変調回路
３０  発光素子
８０  包絡線検波回路
１１８  検出回路
２００  照明器具
３００  看板
Ｉ１  出力電流
ｉ２  変調電流
ＩＭ  消費電流
【図１】
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【図２】
2018206468.tif 000004
【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】
2018206468.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018206468.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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