(57)【要約】【課題】カメラ撮影時のビデオフリッカの発生を回避できる照明装置を提供する点灯装置を提供する。【解決手段】点灯装置１は、光源に出力電流を供給する降圧チョッパ回路３と、降圧チョッパ回路３から光源６への出力電流の供給を、所定の調光周波数でオン・オフする調光回路４１と、外部から受けた周波数設定信号に基づいて、調光周波数を変化させる周波数制御回路４２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を点灯させる点灯装置であって、
前記光源に出力電流を供給する点灯部と、
前記点灯部から光源への出力電流の供給を、所定の調光周波数でオン・オフする調光部と、
外部から受けた周波数設定信号に基づいて、前記調光周波数を変化させる周波数制御部とを備えている
ことを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記周波数制御部は、使用者の操作を受ける入力装置から与えられた周波数設定信号に基づいて、前記調光周波数を変化させる
ことを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記周波数制御部は、前記周波数設定信号に基づいて、前記調光周波数を離散的に変化させる
ことを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項４】
前記周波数制御部による変化後の調光周波数に、デジタルカメラの掃引周波数の整数倍の値が含まれる
ことを特徴とする請求項３記載の点灯装置。
【請求項５】
前記周波数制御部は、前記周波数設定信号に基づいて、前記調光周波数を連続的に変化させる
ことを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項６】
請求項１から５に記載の点灯装置と、
前記点灯装置からの出力電流を受けて点灯する光源とを備えている
ことを特徴とする照明器具。
【請求項７】
請求項６に記載の照明器具と、
使用者の操作を受けて、前記点灯装置に前記周波数設定信号を出力する入力装置とを備えている
ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を点灯させる点灯装置、並びに、これを用いた照明器具及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、一対のレンズの各透光面を交互に遮断するシャッターを備える３Ｄメガネを使用する空間に用いられる点灯装置が開示されている。具体的に、特許文献１では、調光部をオン・オフさせるためのバースト調光周波数（特許文献１では調光周波数に対応）が、複数種類のシャッター周波数の最小公倍数の整数倍にしている。そうすることで、シャッター周波数が異なる複数の３Ｄメガネを装着した際の、ちらつき（ビデオフリッカ）の発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９４２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年のスマートフォン等のカメラが内蔵されたデジタル機器の普及に伴い、従来の家庭用のビデオカメラやデジタルカメラ以外での撮影の機会が増えている。また、個人用のカメラでシャッタースピードをマニュアルで変更できるような機種が存在している。
【０００５】
このような多様なシャッタースピードの設定に対して、特許文献１の技術を適用しようとすると、バースト調光周波数が非常に高い値となるため、設計が困難な場合がある。例えば、近年普及している、スマートフォンではシャッタースピードが１／１２５に設定されているものも多い。また、デジタルカメラ等では、シャッタースピードが１／１２０に設定されているものがある。そうすると、この両方の周波数の整数倍に設定しようとすると、調光周波数を非常に高くする必要があり、現実的ではない。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、照明点灯下でのカメラ撮影時にビデオフリッカが生じない撮影シャッタースピードの範囲を飛躍的に広げることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光源を点灯させるための点灯装置は、前記光源に出力電流を供給する点灯部と、前記点灯部から光源への出力電流の供給を、所定の調光周波数でオン・オフする調光部と、外部から受けた周波数設定信号に基づいて、前記調光周波数を変化させる周波数制御部とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、照明点灯下でのカメラ撮影時にビデオフリッカの発生を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】点灯装置の構成例を示すブロック図
【図２】点灯装置の電源回路及び点灯回路の回路構成例を示す図
【図３】（ａ）はＬＥＤ電流波形図、（ｂ）は調光信号波形図
【図４】照明装置の動作の一例を示すフローチャート
【図５】調光周波数の設定について説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１１】
図１は実施形態に係る照明装置Ａの構成を示したブロック図である。図１に示すように、照明装置Ａは、光源６と、商用電源Ｅからの電源供給を受けて光源６を点灯させるための点灯装置１とを備えている。詳細は後述するが、照明装置Ａは、使用者からの操作情報を受けて、調光動作及びビデオフリッカの回避動作ができるように構成されている。例えば、図１及び以下の説明では、照明装置Ａが、リモコン７を介して使用者の操作情報を受ける例を示している。なお、使用者の操作情報を受けるユーザーインターフェースは、リモコンに限定されるものではない。例えば、ユーザーインターフェースとして、点灯装置１との間で相互に無線通信が可能に構成されたスマートフォン等の携帯端末や、点灯装置１自体に設けられた基体スイッチ等を用いてもよい。この場合においても、点灯装置１の基本的な構成や動作は本実施形態に係る説明と同じである。なお、本開示に係る照明器具は、点灯装置１と、点灯装置１の出力電流を受けて点灯する光源６とを備えている。
【００１２】
光源６は、点灯装置からの出力電流を受けて点灯するものであり、具体的な構成や種類は特に限定されない。光源６は、例えば、複数個のＬＥＤ素子６１を直列接続または並列接続または直並列接続されたＬＥＤモジュールであり、図１では、光源６が、複数のＬＥＤ素子６１の直列接続で構成されている例を示している。また、光源６として、有機ＥＬ素子や半導体レーザー素子を用いてもよい。
【００１３】
リモコン７は、使用者からの調光操作を受け付ける押ボタン式の調光操作部７１と、使用者からのビデオフリッカの回避のための周波数切替操作を受ける押ボタン式の周波数設定部７２と、表示部７３と、送信部（図示省略）を備えている。リモコン７の送信部は、点灯装置１の受信回路５との間で無線通信（例えば、赤外線通信）が可能であり、使用者から調光操作部７１に受けた調光操作に基づく調光設定信号と、周波数設定部７２に受けた周波数設定信号とを点灯装置１の受信回路５に送信する。リモコン７の表示部７３には、調光操作部７１や周波数操作部７２への入力情報等が表示される。
【００１４】
本実施形態の照明装置Ａでは、リモコン７に、調光操作部７１に加えて周波数設定部７２を設けることにより、光源６の調光制御だけでなく、ビデオフリッカの回避操作ができる点に特徴がある。すなわち、本実施形態の点灯装置１では、点灯回路３から光源６への出力電流の供給を所定の調光周波数でオン・オフさせる調光動作に加えて、外部（例えば、リモコン７）から受けた周波数設定信号に基づいて調光周波数を変化させることで、ビデオフリッカの回避動作ができる点に特徴がある。
【００１５】
−点灯装置の構成−
以下において、点灯装置の具体的構成について説明する。
【００１６】
点灯装置１は、電源回路２と、降圧チョッパ回路３（点灯部に相当）と、制御回路４と、受信回路５とを備える。制御回路４は、調光回路４１（調光部に相当）と、周波数制御回路４２（周波数制御部に相当）とを備える。
【００１７】
図２に示すように、点灯装置１は、商用電源Ｅ（例えば、１００Ｖ，５０／６０Ｈｚ）からコネクタＣＯＮ１を介して電源供給（交流電圧Ｖ１）を受ける。
【００１８】
電源回路２は、コネクタＣＯＮ１を介して受けた交流電圧Ｖ１を整流し、整流電圧Ｖ２として降圧チョッパ回路３に出力する。電源回路２は、フューズＦ１を介してコネクタＣＯＮ１に接続されたフィルタ回路２１と、整流平滑回路２２とを備える。
【００１９】
フィルタ回路２１は、商用電源Ｅから供給される交流電圧Ｖ１のノイズを除去する。図２の例では、入力側から順に、サージ電圧吸収素子ＺＮＲ１、コンデンサＣ１、コモンモードチョークコイルＬＦ１及びコンデンサＣ２を設けることでフィルタ回路２１を構成した例を示している。
【００２０】
整流平滑回路２２は、交流電圧Ｖ１を整流して平滑化するものであり、平滑コンデンサＣ３の両端間に整流電圧Ｖ２を生成する。図２の例では、全波整流器ＤＢ１と、平滑コンデンサＣ３とにより整流平滑回路２２を構成した例を示している。なお、整流平滑回路２２に代えて昇圧チョッパ回路（図示省略）を設けるようにしてもよい。
【００２１】
なお、電源回路２（フィルタ回路及び整流平滑回路）は、従来周知の回路構成と同じなので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２２】
降圧チョッパ回路３は、コンデンサＣ４、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１及びダイオードＤ１で構成されている。具体的に、降圧チョッパ回路３では、整流平滑回路２２の正極側の出力ノードから負極側の出力ノードに向かって、コンデンサＣ４、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１及び抵抗Ｒ１が記載順に直列接続され、ループ回路が形成されている。そして、コンデンサＣ４及びインダクタＬ１の直列回路に対して、並列にダイオードＤ１が接続されている。また、コンデンサＣ４の両端間には、コネクタＣＯＮ２を介して光源６が接続されている。なお、図２では、スイッチング素子Ｑ１としてＮ型のＭＯＳＦＥＴ、コンデンサＣ４として電解コンデンサを適用した例を示している。
【００２３】
降圧チョッパ回路３では、スイッチング素子Ｑ１がオンしている間、整流平滑回路２２から上記ループ回路に直流電流Ｉ１が流れて、コンデンサＣ４が充電される。その後、スイッチング素子Ｑ１がオフされると、コンデンサＣ４が放電する。このように、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフを交互に繰り返して、コンデンサＣ４の充放電を繰り返させることで、コンデンサＣ４の両端間に降圧されたコンデンサ電圧Ｖ３を生成している。
【００２４】
調光回路４１は、スイッチング素子Ｑ１のゲートに制御信号ＳＣＰを与えてスイッチング制御することで、ＬＥＤ電流Ｉ２を制御し、光源６を点灯させるとともに、調光制御をしている。
【００２５】
具体的に、光源の点灯に関し、調光回路４１からの制御信号ＳＣＰによりスイッチング素子Ｑ１がオン・オフ制御されると、コンデンサＣ４の両端間に整流電圧Ｖ２を降圧したコンデンサ電圧Ｖ３が生成される。これにより、降圧チョッパ回路３の出力電流Ｉ２が定電流制御され、光源６に供給される。前述のとおり、光源６は、複数のＬＥＤ素子６１で構成されており、ＬＥＤ素子６１の順電圧をＶｆ、直列接続されたＬＥＤ素子６１の個数をｎ個とすると、コンデンサ電圧Ｖ３は、概ねＶｆ×ｎにクランプされる。
【００２６】
なお、以下の説明では、スイッチング素子Ｑ１が、上記のようにオン・オフ制御され、降圧チョッパ回路３から光源６に出力電流Ｉ２が供給される期間をチョッパ動作期間Ｔ１（図３参照）と呼ぶものとする。一方で、スイッチング素子Ｑ１の駆動が継続して停止されることで、降圧チョッパ回路３から光源６への出力電流Ｉ２が停止される期間をチョッパ動作停止期間Ｔ２（図３参照）と呼ぶものとする。
【００２７】
調光回路４１による光源６の調光制御では、降圧チョッパ回路３から光源６への出力電流の供給を、所定の調光周波数（バースト調光方式の場合にはバースト調光周波数）でオン・オフさせている。すなわち、チョッパ動作期間Ｔ１とチョッパ動作停止期間Ｔ２との比率を所定の調光周波数に基づいて切り替えている。調光周波数は、例えば１００Ｈｚ〜２ｋＨｚ程度の低周波の矩形波電圧信号であり、１周期中のチョッパ動作期間が長いほど調光レベルが大きくなるように構成されている。この種の調光信号は、蛍光灯等の調光点灯装置に広く用いられている。図３には、（ａ）ＬＥＤ電流波形と（ｂ）調光信号波形の一例を示している。図３（ｂ）において、信号のローレベル期間がチョッパ動作期間Ｔ１を示し、信号のハイレベル期間がチョッパ動作停止期間Ｔ２を示している。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、チョッパ動作期間Ｔ１ではコンデンサ電圧Ｖ３が増加するので降圧チョッパ回路３の出力電流Ｉ２が増加し、チョッパ動作停止期間Ｔ２ではコンデンサ電圧Ｖ３が減少するので降圧チョッパ回路３の出力電流Ｉ２が減少する。すなわち、チョッパ動作期間Ｔ１とチョッパ動作停止期間Ｔ２との割合に応じた出力電流Ｉ２が降圧チョッパ回路３から光源６に供給されるので、両期間Ｔ１，Ｔ２の比率を変動させることで、光源６を調光制御（ＰＷＭ調光）することができる。
【００２９】
周波数制御部４２は、リモコン７から受けた周波数設定信号に基づいて、調光周波数を変化させる。すなわち、周波数制御部４２は、周波数設定信号に基づいて、チョッパ動作期間Ｔ１とチョッパ動作停止期間Ｔ２との和である期間Ｔ０の長さを変化させる。
【００３０】
−点灯装置の動作−
以下において、図４及び図５を参照しつつ、点灯装置１の動作について、具体的に説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ１１では、使用者が本実施形態に係る照明装置Ａの点灯下で、例えば、ビデオカメラやカメラ付の携帯電話（図示省略）等（以下、単にカメラという）を用いた撮影を開始する。
【００３２】
ここで、撮影中のカメラにビデオフリッカが現れない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、使用者は撮影を継続することができる（ステップＳ１４）。一方で、撮影中のカメラにビデオフリッカが現れた場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、使用者は、リモコン７の周波数設定部７２を押す（ステップＳ１３）。図５（ａ）には、周波数設定部７２によって切り替えられる周波数の一例を示している。図５（ａ）では、周波数切替ボタンにより３つの周波数（３００Ｈｚ，２４０Ｈｚ，２５０Ｈｚ）が順次切り替わり、３回押すと最初の設定に戻るような周回動作をする例を示している。ここでは、例えば、リモコン７の送信回路から点灯装置１の受信回路５に対して、周波数設定信号として、調光周波数を３００Ｈｚ（初期設定）から２４０Ｈｚに変更する信号が送信される。
【００３３】
点灯装置１の周波数制御回路４２は、受信回路５を介して、リモコン７からの周波数設定信号を受信すると（ステップＳ３１）、周波数設定信号に基づいて調光周波数を変更する。ここでは、調光周波数を３００Ｈｚ（初期設定）から２４０Ｈｚに変更する。
【００３４】
点灯装置１において調光周波数が変更されると、使用者のカメラの撮影画像（映像）からビデオフリッカが解消される場合がある。具体的には、図５（ｂ）に示すように、調光周波数が３００Ｈｚの場合、カメラのシャッタースピードが、１／６０，１／１００の場合にはビデオフリッカが発生しないのに対し、１／２４，１／１２０，１／１２５の場合にはビデオフリッカが発生する。したがって、上記の例では、例えば、カメラのシャッタースピードが、１／２４である場合には、調光周波数の変更（３００Ｈｚから２４０Ｈｚ）により、ビデオフリッカが解消される。
【００３５】
そうすると、図４のフロー図では、使用者側のステップＳ１２において、ＹＥＳ判定となり、使用者は、ビデオフリッカがでない状態で撮影を続行することができる。
【００３６】
一方で、継続して撮影中のカメラにビデオフリッカが現れる場合には、使用者によるステップＳ１３とステップＳ１２のフローが繰り返され、それに応じてリモコン７及び点灯装置１が動作する。そして、例えば、図５（ａ）に示すように、調光周波数が２４０Ｈｚから２５０Ｈｚに設定されたとして、シャッタースピードが１／１２５である場合には、ビデオフリッカが解消する。
【００３７】
なお、本実施形態では、説明を簡単にするために、３つの調光周波数が設定される例について説明しているが、設定可能な調光周波数の数を増やしてもよい。この場合、ステップＳ１３とステップＳ１２のフローが繰り返される場合に、上記の説明と同様に、設定される調光周波数を順次切り替えるようにするとよい。
【００３８】
以上のように、本実施形態によると、点灯装置１に周波数制御回路４２を設け、リモコン７から受けた周波数設定信号に基づいて調光周波数を変化させるようにしている。これにより、カメラの撮影シャッタースピードに応じた調光周波数に設定することができるようになる。すなわち、互いに異なる撮影シャッタースピードのカメラに対して、ビデオフリッカが生じないような設定をすることができる。また、周波数制御回路４２が、調光周波数を変更することでビデオフリッカの発生を回避することができるので、調光制御に対する影響（調光の度合いに対する影響）を与えることがない。
【００３９】
さらに、本実施形態では、リモコンに周波数設定信号を設定するための周波数切替ボタンを設けて、上記調光周波数の設定を使用者の手元で行うことができるようにしている。これにより、使用者自身が、簡単な操作により、調光周波数を変更することができ、カメラの撮影時にビデオフリッカが発生するのを回避することができる。しかも、そのビデオフリッカの回避操作を、撮影開始前にすることもできるし、撮影開始後（撮影中）にカメラ等の撮影画面を見ながらすることもできるという特徴がある。
【００４０】
（他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態について説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００４１】
上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、リモコン７の周波数設定部７２の操作に基づいて、調光回路４１の調光周波数が離散的に変化する例について説明したがこれに限定されない。例えば、周波数制御回路４２が、調光回路４１の調光周波数を連続的に変化させるようにしてもよい。このような構成にすることで、調光周波数をより細かく設定することができるようになるので、幅広い撮影シャッタースピードに対して、ビデオフリッカの発生を回避することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明による点灯装置は、照明点灯下でのカメラ撮影時にビデオフリッカが生じない撮影シャッタースピードの範囲を飛躍的に広げることができるので、例えば、家庭用途等に用いられる照明装置の光源を点灯させるための点灯装置として極めて有用である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ  照明装置
１  点灯装置
３  降圧チョッパ回路（点灯部）
４１  調光回路（調光部）
４２  周波数制御回路（周波数制御部）
６  光源
７  リモコン（入力装置）
【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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