(57)【要約】【課題】色ちらつきを軽減するＬＥＤ点灯装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ点灯装置３０は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷２１〜２４に電力を供給する電源回路３１と、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうちの１つのＬＥＤ負荷を選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して前記電源回路３１から給電させるセレクタ回路３２と、セレクタ回路３２を制御する制御回路３３と、を備え、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４は、白色ＬＥＤ負荷２４を含み、制御回路３３は、セレクタ回路３２に、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、少なくとも二つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、少なくとも二つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、前記白色ＬＥＤ負荷２４とを交互に選択させ、少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷２４以外の少なくとも二つのＬＥＤ負荷を含む。【選択図】図１
2019207849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる発光色を有する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）負荷を点灯させるＬＥＤ点灯装置であって、
前記複数のＬＥＤ負荷に電力を供給する電源回路と、
前記複数のＬＥＤ負荷のうちの１つのＬＥＤ負荷を選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して前記電源回路から給電させるセレクタ回路と、
前記セレクタ回路を制御する制御回路と、を備え、
前記複数のＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷を含み、
前記制御回路は、前記セレクタ回路に、前記複数のＬＥＤ負荷のうち、少なくとも二つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、前記少なくとも二つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、前記白色ＬＥＤ負荷とを交互に選択させ、
前記少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、前記白色ＬＥＤ負荷以外の少なくとも二つのＬＥＤ負荷を含む
ＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記複数のＬＥＤ負荷の発光色を示す調色信号に基づいて前記セレクタ回路を制御することによって、前記セレクタ回路の一巡点灯周期当たりに前記白色ＬＥＤ負荷に供給する電流量を制御する
請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
前記白色ＬＥＤ負荷に供給される電流のピーク値は、前記複数のＬＥＤ負荷のうち、前記白色ＬＥＤ負荷以外のＬＥＤ負荷に供給される電流のピーク値より小さい
請求項１または２に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
前記少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、前記白色ＬＥＤ負荷を含む
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
前記電源回路は、スイッチング電源である
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項６】
前記電源回路は、電流臨界モードで駆動される
請求項５に記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ点灯装置と、
前記複数のＬＥＤ負荷とを備える
照明器具。
【請求項８】
前記複数のＬＥＤ負荷のそれぞれは、
1つ以上のＬＥＤと、
前記１つ以上のＬＥＤと並列に接続された平滑コンデンサと、
前記１つ以上のＬＥＤおよび前記平滑コンデンサを含む並列回路と直列に接続された逆流防止用のダイオードとを有する
請求項７に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）負荷を点灯させるＬＥＤ点灯装置および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤを順次切り替えて点灯させ、かつ、各発光色の強度および混合割合を調整することにより調光および調色可能な照明装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１１６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術によれば、例えば調光により暗いほど、色ちらつきが生じることがあるという問題がある。ここで、色ちらつきとは、照明光の下に、例えば扇風機の羽のような動きの速い物体が存在するときに、当該物体にＬＥＤの個別の発光色が現れて、人に知覚されることをいう。色ちらつきが激しい場合、人に不快感や違和感を与えることがある。
【０００５】
そこで本発明は、色ちらつきを軽減するＬＥＤ点灯装置および照明器具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】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のＬＥＤ点灯装置は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷を点灯させるＬＥＤ点灯装置であって、前記複数のＬＥＤ負荷に電力を供給する電源回路と、前記複数のＬＥＤ負荷のうちの１つのＬＥＤ負荷を選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して前記電源回路から給電させるセレクタ回路と、前記セレクタ回路を制御する制御回路と、を備え、前記複数のＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷を含み、前記制御回路は、前記セレクタ回路に、前記複数のＬＥＤ負荷のうち、少なくとも二つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、前記少なくとも二つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、前記白色ＬＥＤ負荷とを交互に選択させ、前記少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、前記白色ＬＥＤ負荷以外の少なくとも二つのＬＥＤ負荷を含む。
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の照明器具は、上記ＬＥＤ点灯装置と、上記複数のＬＥＤ負荷とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＬＥＤ点灯装置および照明器具によれば、色ちらつきを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の電流波形の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の回路構成例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の各部の電流波形および電圧波形を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の各部の電流波形および電圧波形の他の例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１の変形例１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の電流波形の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１の変形例２に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の電流波形の一例を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の外観例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の他の外観例を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具のさらに他の外観例を示す図である。
【図８】図８は、比較例の照明器具の構成を示す図である。
【図９】図９は、比較例の照明器具の電流波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した照明装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【００１１】
まず、本発明者の知見に係る照明器具を比較例として説明する。
【００１２】
図８は、本発明者の知見に係る比較例の照明器具の構成を示す図である。同図の照明器具は、電源回路９０、ＬＥＤ負荷９１〜９４、スイッチング素子ＳＷ３〜ＳＷ６を備える。電源回路９０は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、インダクタＬ０を有し、いわゆる降圧チョッパー型のＤＣ−ＤＣコンバータである。スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、排他的にオン状態になるように制御される。インダクタＬ０は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２の接続点から供給されるエネルギーを蓄積および放出する。
【００１３】
ＬＥＤ負荷９１〜９４は、異なる発光色を有する。
【００１４】
スイッチング素子ＳＷ３〜ＳＷ６は、１周期内で順にオンになるように制御される。
【００１５】
図９は、比較例の照明器具の電流波形を示す図である。同図の縦軸は、インダクタ電流を示す。インダクタ電流は、インダクタＬ０を介していずれかのＬＥＤ負荷に供給される、電源回路９０の出力電流である。横軸は時間を示す。同図の上段は比較的明るい状態を示す。同図の下段は調光により暗くなった状態を示す。また、色α、色β、色γ、色δは、ＬＥＤ負荷９１〜９４の発光色を示す。ＬＥＤ負荷９１〜９４の発光色は、例えば、赤、緑、青、白である。
【００１６】
図９のように、ＬＥＤ負荷９１〜９４は、一定の周期において一巡して発光する。この動作を順送り点灯と呼ぶ。また、図９では、周期が固定であり、スイッチング素子ＳＷ３〜ＳＷ６のスイッチング周波数が固定である場合を示している。スイッチング周波数が固定された状態で調光する場合、オン時間が短くなると同時に休止区間Ｔｘが長くなる。休止区間Ｔｘが長くなると、順送り点灯時は人間の目に色ちらつきが知覚されることがあるという問題がある。
【００１７】
色ちらつきは、照明光の下で素早く動く物体が存在したときに、例えば、照明光の下で手を素早く振ったとき、扇風機の羽根が回転しているときなどに、個々の発光色が分かれて見える現象である。色ちらつきは、休止区間Ｔｘが長いほど、素早く動く物体上で色が分離して見えやすくなる。このような、色ちらつきは、人に不快感や違和感を与えてしまうことがある。
【００１８】
このような問題を解決するために、本発明の一態様に係るＬＥＤ点灯装置は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷を点灯させるＬＥＤ点灯装置であって、前記複数のＬＥＤ負荷に電力を供給する電源回路と、前記複数のＬＥＤ負荷のうちの１つのＬＥＤ負荷を選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して前記電源回路から給電させるセレクタ回路と、前記セレクタ回路を制御する制御回路と、を備え、前記複数のＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷を含み、前記制御回路は、前記セレクタ回路に、前記複数のＬＥＤ負荷のうち、少なくとも二つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、前記少なくとも二つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、前記白色ＬＥＤ負荷とを交互に選択させ、前記少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、前記白色ＬＥＤ負荷以外の少なくとも二つのＬＥＤ負荷を含む。
【００１９】
このようなＬＥＤ点灯装置およびそれを用いた照明器具によれば、白色ＬＥＤ負荷以外のＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷とが交互に発光する。白色ＬＥＤ負荷の発光色には、白色ＬＥＤ負荷以外のＬＥＤ負荷の発光色または当該発光色に近い発光色も含まれる。このため、白色ＬＥＤ負荷と白色ＬＥＤ負荷以外のＬＥＤ負荷とが交互に発光する場合には、白色ＬＥＤ負荷以外のＬＥＤ負荷が連続して発光する場合より、色ちらつきを軽減できる。このように、ＬＥＤ点灯装置およびそれを用いた照明器具によれば、色ちらつきを軽減できる。
【００２０】
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。
【００２１】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一包括的または具体的な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および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、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、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。
【００２２】
（実施の形態１）
［１．１  ＬＥＤ点灯装置および照明器具の構成］
まず、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の構成例について図１を用いて説明する。
【００２３】
図１は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の構成例を示すブロック図である。同図の照明器具１００は、ＡＣ−ＤＣ電源１０、光源２０およびＬＥＤ点灯装置３０を備える。
【００２４】
ＡＣ−ＤＣ電源１０は、例えば商用１００Ｖ電源に接続され、交流電力を入力し直流電力に変換する。
【００２５】
光源２０は、ＬＥＤ負荷２１〜２４を備える。ＬＥＤ負荷２１〜２４は、異なる発光色を有する。ＬＥＤ負荷２１〜２４は、白色（Ｗ）光を発光するＬＥＤ負荷である白色ＬＥＤ負荷２４を含む。ここで、白色光とは、人に色相の感覚を与えない色の光であり、例えば、色温度（相関色温度）が２６００Ｋ〜７１００Ｋの光である。以下、白色光を発光するＬＥＤ負荷２４を単に「白色ＬＥＤ負荷２４」と称する。ＬＥＤ負荷２１〜２３の発光色は、例えば、それぞれ、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）である。
【００２６】
ＬＥＤ点灯装置３０は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷２１〜２４を点灯させる装置である。そのためＬＥＤ点灯装置３０は、電源回路３１、セレクタ回路３２および制御回路３３を備える。
【００２７】
電源回路３１は、ＡＣ−ＤＣ電源１０からの直流電力を電圧の異なる直流電力に変換し、変換した直流電力を光源２０に供給するＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００２８】
セレクタ回路３２は、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうちの１つのＬＥＤ負荷を選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して電源回路３１から給電させる。そのため、セレクタ回路３２は、スイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６を備える。スイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６のそれぞれは、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうちのいずれかのＬＥＤ負荷と直列に接続される。例えば図１では、スイッチング素子Ｍ３は、ＬＥＤ負荷２１に直列に接続される。スイッチング素子Ｍ４は、ＬＥＤ負荷２２に直列に接続される。スイッチング素子Ｍ５は、ＬＥＤ負荷２３に直列に接続される。スイッチング素子Ｍ６は、ＬＥＤ負荷２４に直列に接続される。これらのスイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６は、例えば、排他的にオン状態になるように制御される。これにより、ＬＥＤ負荷２１〜２４は排他的につまり１つずつ発光する。
【００２９】
制御回路３３は、セレクタ回路３２を制御する。具体的には、制御回路３３は、明るさを示す調光率が小さいほど各ＬＥＤ負荷に対して電源回路３１から給電する給電区間の長さを短くする。制御回路３３は、セレクタ回路３２に、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、少なくとも二つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、少なくとも二つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷２４とを交互に選択させる。ここで、上記少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷２４以外の少なくとも二つのＬＥＤ負荷を含む。
【００３０】
制御回路３３は、調光信号に基いて、ＬＥＤ負荷２１〜２４の調光率を示す調光信号に基いて給電区間の長さ、つまり、電流量を決定する。調光信号は、例えば、外部からＬＥＤ点灯装置３０の制御回路３３に入力される。なお、調光信号は、ＬＥＤ点灯装置３０の内部で生成されてもよいし、ＬＥＤ点灯装置３０の内部で記憶されていてもよい。
【００３１】
以上のような構成を有する照明器具１００の動作について図２を用いて説明する。
【００３２】
図２は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の電流波形の一例を示す図である。図２では、電源回路３１がインダクタを含むスイッチング電源であり、インダクタを介してＬＥＤ負荷２１〜２４に給電するものとする。同図において、縦軸はインダクタ電流、つまり電源回路３１からいずれかのＬＥＤ負荷に供給される電流を示す。横軸は時間を示す。
【００３３】
図２において、区間ＴＳ１は、ＬＥＤ負荷２１〜２４の点灯パターンの周期である一巡点灯周期を示す。色α、β、γは、ＬＥＤ負荷２１〜２３の発光色を示し、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）である。
【００３４】
区間Ｔａは、電源回路３１から発光色αのＬＥＤ負荷２１に給電される給電区間である。区間Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｗも同様に、電源回路３１からＬＥＤ負荷２２、２３、２４に給電される給電区間である。区間Ｔｘは、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間である。
【００３５】
同図に示すように、ＬＥＤ点灯装置３０は、ＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、白色ＬＥＤ負荷２４を除く三つのＬＥＤ負荷２１〜２３に順次巡回的に給電し、かつ、三つのＬＥＤ負荷２１〜２３のうちの一つのＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷２４とに交互に給電する。
【００３６】
このようなＬＥＤ点灯装置３０および照明器具１００によれば、白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷２１〜２３の発光量と、白色ＬＥＤ負荷２４の発光量とが交互に多くなる。白色ＬＥＤ負荷２４の発光色には、白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷２１〜２３の発光色または当該発光色に近い発光色も含まれる。このため、本実施の形態のように、白色ＬＥＤ負荷２４と白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷２１〜２３とが交互に発光する場合には、白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷２１〜２３が連続して発光する場合より、色ちらつきを軽減できる。
【００３７】
次に、ＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００のより具体的な回路例について図３を用いて説明する。
【００３８】
図３は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の回路構成例を示す図である。図３のように、照明器具１００は、光源２０とＬＥＤ点灯装置３０とを備える。ただし、図３では、図１に示したＡＣ−ＤＣ電源１０は省略してある。
【００３９】
光源２０内のＬＥＤ負荷２１は、スイッチング素子Ｍ３と直列に接続され、スイッチング素子Ｍ３のオンおよびオフによって点灯を制御され、スイッチング素子Ｍ３のオン時間が長いほど多くの電流が流れて発光量も多くなる。
【００４０】
具体的な回路例として、図３のＬＥＤ負荷２１は、ＬＥＤｄ１〜ｄ３と、ＬＥＤｄ１〜ｄ３と並列に接続された平滑コンデンサＣ２と、ＬＥＤｄ１〜ｄ３および平滑コンデンサＣ２を含む並列回路と直列に接続された逆流防止用のダイオードＤａと、電源オフ時の放電用の抵抗Ｒ２とを有する。
【００４１】
ＬＥＤｄ１〜ｄ３は、直列接続された同じ発光色のＬＥＤ発光素子であり、スイッチング素子Ｍ３と直列に接続される。
【００４２】
平滑コンデンサＣ２は、インダクタＬ１からダイオードＤａを介して供給されるインダクタ電流を平滑化する。
【００４３】
ダイオードＤａは、平滑コンデンサＣ２からインダクタＬ１に電流が逆流することを防止する。つまり、ダイオードＤａは、平滑コンデンサＣ２にチャージされた電荷をＬＥＤｄ１〜ｄ３のみに供給させる。
【００４４】
抵抗Ｒ２は、高抵抗値を有し、電源オン状態からオフ状態になった後に平滑コンデンサＣ２の電荷を放電させる。
【００４５】
ＬＥＤ負荷２２〜２４は、発光色が異なる点以外はＬＥＤ負荷２１と類似の構成である。ＬＥＤ負荷２２は、ＬＥＤｄ４〜ｄ６と、ＬＥＤｄ４〜ｄ６と並列に接続された平滑コンデンサＣ３と、ＬＥＤｄ４〜ｄ６および平滑コンデンサＣ３を含む並列回路と直列に接続された逆流防止用のダイオードＤｂと、電源オフ時の放電用の抵抗Ｒ３とを有する。ＬＥＤ負荷２３は、ＬＥＤｄ７〜ｄ９と、ＬＥＤｄ７〜ｄ９と並列に接続された平滑コンデンサＣ４と、ＬＥＤｄ７〜ｄ９および平滑コンデンサＣ４を含む並列回路と直列に接続された逆流防止用のダイオードＤｃと、電源オフ時の放電用の抵抗Ｒ４とを有する。ＬＥＤ負荷２４は、ＬＥＤｄ１０〜ｄ１２と、ＬＥＤｄ１０〜ｄ１２と並列に接続された平滑コンデンサＣ５と、ＬＥＤｄ１０〜ｄ１２および平滑コンデンサＣ５を含む並列回路と直列に接続された逆流防止用のダイオードＤｄと、電源オフ時の放電用の抵抗Ｒ５とを有する。なお、ＬＥＤ負荷２１は、平滑コンデンサＣ２、逆流防止用のダイオードＤａを備えない構成であってもよい。また、ＬＥＤ負荷２２〜２４も同様である。
【００４６】
ＬＥＤ点灯装置３０内の電源回路３１は、図３では降圧チョッパー回路の例を示す。具体的には、電源回路３１は、レギュレータ３４、ＨＶＩＣ（High Voltage Integrated Circuit）３５、入力抵抗Ｒ６、Ｒ７、スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２およびインダクタＬ１を備える。
【００４７】
レギュレータ３４は、ＡＣ−ＤＣ電源１０からの直流電力を受け、ＨＶＩＣ３５および制御回路３３に安定化した電源電圧を供給する。
【００４８】
ＨＶＩＣ３５は、制御回路３３の制御に従って、入力抵抗Ｒ６、Ｒ７を介してスイッチング素子Ｍ１、Ｍ２にゲート信号を供給する。スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２のゲート信号は、高速かつ周期的に排他的にアクティブになる。
【００４９】
スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２は、ＡＣ−ＤＣ電源１０から供給される直流電圧とグラウンドレベルとを交互にインダクタＬ１に接続するためのハイサイドトランジスタ、ローサイドトランジスタである。
【００５０】
インダクタＬ１は、スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２のスイッチングに応じてエネルギーを蓄積および放出する。
【００５１】
セレクタ回路３２は、入力抵抗Ｒ８〜Ｒ１１およびスイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６を備える。
【００５２】
スイッチング素子Ｍ３は、ＬＥＤ負荷２１と直列に接続される。スイッチング素子Ｍ３のゲートには、制御回路３３から入力抵抗Ｒ８を介してオンおよびオフを指示するゲート信号が入力される。スイッチング素子Ｍ３はゲート信号に応じてオンおよびオフする。
【００５３】
スイッチング素子Ｍ４〜Ｍ６も、スイッチング素子Ｍ３と同様である。
【００５４】
制御回路３３は、プロセッサ、メモリおよびタイマー３６を内蔵するＭＣＵ（Micro Controller Unit またはMicro Computer Unit）により構成してもよい。タイマー３６は、周期的な各種時間を計測する。例えばスイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６をオフからオンに切り替える周期などを計測するのに用いられる。
【００５５】
［１．２  ＬＥＤ点灯装置および照明器具の動作］
次に、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の動作例について説明する。
【００５６】
図４Ａは、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の各部の電流波形および電圧波形を示す図である。同図の横軸は時間軸である。縦軸は各部の電流または電圧を示す。
【００５７】
インダクタ電流ＩＬは、インダクタＬ１を流れる電流、つまり、電源回路３１からいずれかのＬＥＤ負荷に供給される電流を示す。同図においてインダクタ電流ＩＬが流れている区間は、給電区間である。給電区間Ｔａは、電源回路３１からＬＥＤ負荷２１に給電されている区間を示す。同様に、給電区間Ｔｂ、ＴｃおよびＴｗは、それぞれ電源回路３１からＬＥＤ負荷２２、２３および２４に給電されている区間をそれぞれ示す。また、ＬＥＤ負荷２１〜２４の発光色は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗであるものとする。
【００５８】
ゲート電圧Ｖ０は、制御回路３３からＨＶＩＣ３５を介してスイッチング素子Ｍ１のゲートに入力される電圧を示す。ゲート電圧Ｖ０がハイレベルのときスイッチング素子Ｍ１（つまりハイサイドトランジスタ）はオン状態になる。ゲート電圧Ｖ０がハイレベルの区間ではインダクタ電流ＩＬは増加していく。このとき、インダクタＬ１は電気エネルギーを磁気エネルギーとして蓄積する。ゲート電圧Ｖ０がローレベルのときスイッチング素子Ｍ１はオフ状態になる。スイッチング素子Ｍ１がオン状態からオフ状態に切り替わった直後は、インダクタＬ１は蓄積したエネルギーを放出する、つまり、インダクタＬ１の逆起電力によりインダクタ電流ＩＬが０まで減少しながらＬＥＤ負荷に供給される。その結果、給電区間は、ゲート電圧Ｖ０のハイレベル区間よりも長くなる。インダクタ電流ＩＬは同図では三角波となる。電源回路３１からＬＥＤ負荷に給電される給電区間は、１つの三角波の区間と等しい。
【００５９】
ゲート電圧Ｖｒは、制御回路３３からスイッチング素子Ｍ３のゲートに入力される電圧を示す。ゲート電圧Ｖｒがハイレベルのときスイッチング素子Ｍ３はオン状態になり、つまり、対応するＬＥＤ負荷２１が選択された状態となる。また、ゲート電圧Ｖｒのハイレベル区間は、ゲート電圧Ｖ０のハイレベル区間を含み、かつ対応するインダクタ電流ＩＬの三角波を含む期間になるように制御される。ゲート電圧Ｖｇ、Ｖｂ、Ｖｗも、ゲート電圧Ｖｒと同様である。なお、ゲート電圧Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂ、Ｖｗのハイレベル区間同士の間には、４つともローレベルになるデッドタイムが設けられる。
【００６０】
ＬＥＤ電流Ｉｒは、ＬＥＤ負荷２１内のＬＥＤｄ１〜ｄ３を流れる電流を示す。給電区間Ｔａの後、つまり、電源回路３１からＬＥＤ負荷２１への給電が終わった後もＬＥＤ電流Ｉｒは０にならずに電流が減少しながら流れ続けている。これは、平滑コンデンサＣ２および逆流防止用のダイオードＤａによる。
【００６１】
ＬＥＤ電流Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｗも、ＬＥＤ電流Ｉｒと同様である。
【００６２】
図４Ａに示すように、ゲート電圧Ｖ０のパルス幅が短いほど給電区間も短くなる。照明器具１００において照明光の明るさを調整する調光は、複数の発光色の明るさの割合を一定に保ったまま、明るさを変更することにより実現される。例えば、図４Ａでは、制御回路３３が区間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｗにおけるゲート電圧Ｖ０の四つのパルス幅の割合を一定に保ったまま、当該四つのパルス幅を増減することにより調光する。また、照明器具１００において照明光の色を調整する調色は、複数の発光色の明るさの割合を変更することにより実現される。例えば、図４Ａでは、制御回路３３が区間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｗにおけるゲート電圧Ｖ０の四つのパルス幅の割合を変更することによって調色する。制御回路３３は、ＬＥＤ負荷２１〜２４の発光色を示す調色信号に基づいて調色を行う。ここで、ＬＥＤ負荷２１〜２４の発光色とは、光源２０の一巡点灯周期ＴＳ１あたりの平均発光色を意味する。ＬＥＤ負荷２１〜２４の発光色は、一巡点灯周期ＴＳ１が十分に短い場合には、人が知覚する発光色に相当する。
【００６３】
調色信号は、例えば、外部からＬＥＤ点灯装置３０の制御回路３３に入力される。なお、調色信号は、ＬＥＤ点灯装置３０の内部で生成されてもよいし、ＬＥＤ点灯装置３０の内部で記憶されていてもよい。
【００６４】
なお、ゲート電圧Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂ、Ｖｗは、図４Ａの代わりに図４Ｂのようにしてもよい。図４Ｂは、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の各部の電流波形および電圧波形の他の例を示す図である。図４Ｂの例では、ゲート電圧Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂ、Ｖｗのハイレベル区間が、対応する１つの三角波とほぼ同じ幅になっている。その結果、ゲート電圧Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂ、Ｖｗのデッドタイムが、図４Ａよりも広くなっている。
【００６５】
図４Ａおよび図４Ｂに示す例では、セレクタ回路３２によっていずれかのＬＥＤ負荷が選択された期間内に、電源回路３１のスイッチング素子Ｍ１がオンになるように制御される。すなわち、スイッチング電源である電源回路３１におけるスイッチング動作と、セレクタ回路３２における選択動作とが同期している。
【００６６】
本実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置３０では、上述のとおり、制御回路３３は、セレクタ回路３２に、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、白色ＬＥＤ負荷２４を除く三つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、三つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷２４とを交互に選択させる。したがって、ＬＥＤ点灯装置３０の一巡点灯周期ＴＳ１において、ＬＥＤ負荷２１〜２３が一回ずつ点灯し、白色ＬＥＤ負荷２４が三回点灯する。このように、白色ＬＥＤ負荷２４だけが、一巡点灯周期ＴＳ１当たりに複数回点灯する。
【００６７】
制御回路３３は、調色信号に基づいてセレクタ回路３２を制御することによって、セレクタ回路３２の一巡点灯周期ＴＳ１当たりに白色ＬＥＤ負荷２４に供給する電流量を制御する。具体的には、制御回路３３は、調色信号、調光信号および一巡点灯周期ＴＳ１に基づいて、一巡点灯周期ＴＳ１当たりに各ＬＥＤ負荷に供給する電流量、つまり、ゲート電圧のパルス幅を決定する。ここで、制御回路３３は、調色信号および調光信号に基いて、一巡点灯周期ＴＳ１当たりにスイッチング素子Ｍ６に入力するゲート電圧Ｖｗの複数のパルスの各幅を決定する。言い換えると、制御回路３３は、一巡点灯周期ＴＳ１当たりに白色ＬＥＤ負荷２４に供給される電流量が、調色信号が示す発光色を実現できる電流量となるように、ゲート電圧Ｖｗの複数のパルスの各幅を決定する。例えば、制御回路３３は、一巡点灯周期ＴＳ１当たりのゲート電圧Ｖｗの複数のパルス幅を同一としてもよい。
【００６８】
以上のように制御回路３３が制御を行うことにより、一巡点灯周期ＴＳ１当たりに白色ＬＥＤ負荷２４を複数回点灯させる場合にも、白色光の光量が過剰となることなく、調色信号および調光信号に対応する発光色を得ることができる。
【００６９】
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、白色ＬＥＤ負荷２４に供給される電流のピーク値は、ＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷に供給される電流のピーク値より小さくてもよい。これによれば、一巡点灯周期当たりに複数回点灯する白色ＬＥＤ負荷２４に供給される電流量が、調色信号および調光信号に対応する電流量より多くなることを抑制できる。
【００７０】
本実施の形態では、制御回路３３は、タイマー３６に基づいて一定周期毎に各ＬＥＤ負荷に対応するスイッチング素子への給電を開始する。つまり、制御回路３３は一定周期毎に各ＬＥＤ負荷に対応するスイッチング素子のゲート電圧をアクティブにする。
【００７１】
なお、一巡点灯周期ＴＳ１は、ＬＥＤ点灯装置３０人が知覚できない速度で周期的にＬＥＤ負荷２１〜２４を点灯させることができる周期であればよい。例えば、一巡点灯周期ＴＳ１の逆数である周波数は、１００Ｈｚ以上としてもよい。
【００７２】
ここで、「人が知覚できない速度で周期的」とは「人にちらつきを知覚させない」ことを意味している。ＬＥＤ照明のちらつき対策については、例えば、電気用品安全法(ＰＳＥ)の解説書類である、「電気用品安全法の改正政省令施行について（平成２４年７月１日から施行）」（経済産業省商務流通グループ製品安全課による）に基準が示されている。同解説書類２８頁の「光出力のちらつき（フリッカー）対策」では、「光出力はちらつきを感じないものであること」に相当する効果をもたらす周波数を次のように解釈している。すなわち、同解説書類においては、「光出力はちらつきを感じないものであること」を満たすのは、（１）繰り返し周波数が１００Ｈｚ以上で光出力に欠落部がない、（２）繰り返し周波数が５００Ｈｚ以上、のいずれかと解釈されている。
【００７３】
本実施の形態の照明器具において、図４Ａおよび図４Ｂの例では光出力に欠落がないと考えられるので上記（１）を満たせばよいと考えられる。この場合、一巡点灯周期ＴＳ１の逆数である周波数は、１００Ｈｚ以上としてもよい。
【００７４】
あるいは、図３で平滑コンデンサＣ２〜Ｃ５等を備えない構成である場合は光出力に欠落が生じる場合に該当し、上記（２）を満たせばよいと考えられる。この場合、一巡点灯周期ＴＳ１の逆数である周波数は、５００Ｈｚ以上としてもよい。
【００７５】
［１．３  変形例１］
続いて、実施の形態１の変形例に係るＬＥＤ点灯装置および照明器具について説明する。実施の形態１では、ＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、白色ＬＥＤ負荷２４と交互に順次巡回的に点灯する少なくとも二つのＬＥＤ負荷には白色ＬＥＤ負荷２４が含まれなかった。一方、本変形例では、順次巡回的に点灯する少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷２４を含む。本変形例に係るＬＥＤ点灯装置は、この点において、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０と相違し、その他の点において一致する。以下、本変形例に係るＬＥＤ点灯装置および照明器具について、上記相違点を中心に図５を用いて説明する。
【００７６】
図５は、実施の形態１の変形例１に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の電流波形の一例を示す図である。図５において、縦軸はインダクタ電流、つまり電源回路からいずれかのＬＥＤ負荷に供給される電流を示す。横軸は時間を示す。
【００７７】
本変形例に係るＬＥＤ点灯装置および照明器具は、図３に示す実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０および照明器具１００と同様の構成要素を有する。図５に示すように、本変形例でも、実施の形態１と同様に、制御回路３３は、セレクタ回路３２に、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、少なくとも二つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、少なくとも二つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷２４とを交互に選択させる。ここで、上記少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷２４以外の少なくとも二つのＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷２４とを含む。これにより、本変形例に係る照明器具は、図５に示すように、色α、色β、色γおよび色Ｗに対応するＬＥＤ負荷を順次巡回的に点灯し、これらのＬＥＤ負荷と、色Ｗに対応する白色ＬＥＤ負荷とを交互に点灯する。これに伴い、本変形例に係るＬＥＤ点灯装置では、一巡点灯周期はＴＳ２となる。以上のようなＬＥＤ点灯装置および照明器具によっても、上記実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０および照明器具１００と同様の効果を得られる。
【００７８】
［１．４  変形例２］
続いて、実施の形態１の変形例２に係るＬＥＤ点灯装置および照明器具について説明する。本変形例に係るＬＥＤ点灯装置は、インダクタ電流波形において、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０と相違し、その他の点において一致する。以下、本変形例に係るＬＥＤ点灯装置および照明器具について図６を用いて説明する。
【００７９】
図６は、実施の形態１の変形例２に係るＬＥＤ点灯装置を備える照明器具の電流波形の一例を示す図である。図６において、縦軸はインダクタ電流、つまり電源回路からいずれかのＬＥＤ負荷に供給される電流を示す。横軸は時間を示す。
【００８０】
本変形例に係るＬＥＤ点灯装置および照明器具は、図３に示す実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０および照明器具１００と同様の構成要素を有する。
【００８１】
図６に示すように、本変形例でも、実施の形態１と同様に、制御回路３３は、セレクタ回路３２に、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、少なくとも二つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、少なくとも二つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷２４とを交互に選択させる。ここで、上記少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷２４以外の少なくとも二つのＬＥＤ負荷を含む。
【００８２】
本変形例は、図６に示すように、インダクタ電流がゼロとなる休止区間が存在しない点において、実施の形態１と相違する。言い換えると、本変形例では、電源回路は、スイッチング電源であり、電流臨界モードで駆動される。本変形例では、休止区間が存在しないため、一巡点灯周期ＴＳ３は、実施の形態１およびその変形例１の各一巡点灯周期より短くなり得る。
【００８３】
具体的には、本変形例では、電源回路３１は、インダクタ電流ＩＬを計測する。インダクタ電流ＩＬは、例えば、インダクタＬ１に二次巻き線を設け、当該二次巻き線に流れる電流に基いて計測される。本変形例では、電源回路３１のスイッチング素子Ｍ１およびＭ２をそれぞれオフおよびオンし、インダクタＬ１にエネルギーを放出した後、インダクタ電流ＩＬがゼロになった瞬間にスイッチング素子Ｍ１およびＭ２をそれぞれオンおよびオフする。このタイミングに合わせて、制御回路３３は、スイッチング素子Ｍ３〜Ｍ６を制御して、所定のＬＥＤ負荷に電流を流す。以上のように、本変形例に係るＬＥＤ点灯装置および照明器具において、電源回路３１は電流臨界モードで駆動される。
【００８４】
以上のようなＬＥＤ点灯装置および照明器具によっても、上記実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置および照明器具と同様の効果を得られる。さらに、本変形例では、休止区間が存在しないため、照明器具の色ちらつきをより一層軽減できる。
【００８５】
［１．５  まとめ］
以上説明してきたように実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷２１〜２４を点灯させる。ＬＥＤ点灯装置３０は、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４に電力を供給する電源回路３１と、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうちの１つのＬＥＤ負荷を選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して電源回路３１から給電させるセレクタ回路３２とを備える。ＬＥＤ点灯装置３０は、さらに、セレクタ回路３２を制御する制御回路３３を備える。複数のＬＥＤ負荷２１〜２４は、白色ＬＥＤ負荷２４を含む。制御回路３３は、セレクタ回路３２に、複数のＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、少なくとも二つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択させ、かつ、少なくとも二つのＬＥＤ負荷のうちの一つのＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷２４とを交互に選択させる。少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷２４以外の少なくとも二つのＬＥＤ負荷を含む。
【００８６】
このようなＬＥＤ点灯装置３０およびそれを備える照明器具１００によれば、白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷と、白色ＬＥＤ負荷２４とが交互に発光する。白色ＬＥＤ負荷２４の発光色には、白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷の発光色または当該発光色に近い発光色も含まれる。このため、白色ＬＥＤ負荷２４と白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷とが交互に発光する場合には、白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷が連続して発光する場合より、色ちらつきを軽減できる。このように、ＬＥＤ点灯装置３０およびそれを用いた照明器具１００によれば、色ちらつきを軽減できる。
【００８７】
ここで、制御回路３３は、ＬＥＤ負荷２１〜２４の発光色を示す調色信号に基づいてセレクタ回路３２を制御することによって、セレクタ回路３２の一巡点灯周期当たりに白色ＬＥＤ負荷２４に供給する電流量を制御してもよい。
【００８８】
これによれば、一巡点灯周期当たりに白色ＬＥＤ負荷２４を複数回点灯させる場合にも、調色信号に対応する発光色を得ることができる。
【００８９】
ここで、白色ＬＥＤ負荷２４に供給される電流のピーク値は、ＬＥＤ負荷２１〜２４のうち、白色ＬＥＤ負荷２４以外のＬＥＤ負荷に供給される電流のピーク値より小さくてもよい。
【００９０】
これによれば、一巡点灯周期当たりに複数回点灯する白色ＬＥＤ負荷２４に供給される電流量が、調色信号および調光信号に対応する電流量より多くなることを抑制できる。
【００９１】
ここで、上記少なくとも二つのＬＥＤ負荷は、白色ＬＥＤ負荷を含んでもよい。
【００９２】
また、電源回路３１は、スイッチング電源であってもよい。ここで、制御回路３３は、スイッチング電源である電源回路３１におけるスイッチング動作と、セレクタ回路３２における選択動作とを同期させてもよい。
【００９３】
ここで、電源回路３１は、電流臨界モードで駆動されてもよい。
【００９４】
これによれば、インダクタ電流ＩＬがゼロとなる休止区間が存在しないため、色ちらつきをより一層軽減できる。
【００９５】
（実施の形態２）
実施の形態２では、上記実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の例について、図７Ａ〜図７Ｃを用いて説明する。
【００９６】
図７Ａは、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の外観例を示す図である。図７Ａでは、照明器具１００の例として、ダウンライト１００ａの外観を示す。
【００９７】
ダウンライト１００ａは、回路ボックス１０１ａ、灯体１０２ａおよび配線１０３ａを備える。回路ボックス１０１ａは、上記実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０の全部または一部を収納する筐体である。灯体１０２ａは、光源２０を装着した灯体である。配線１０３ａは、回路ボックス１０１ａと灯体１０２ａ内の光源２０とを電気的に接続する。
【００９８】
図７Ｂは、上記実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の他の外観例を示す図である。図７Ｂでは、照明器具１００の例として、スポットライト１００ｂの外観を示す。スポットライト１００ｂは、回路ボックス１０１ｂ、灯体１０２ｂおよび配線１０３ｂを備える。これらの回路ボックス１０１ｂ、灯体１０２ｂおよび配線１０３ｂは、それぞれ図７Ａの回路ボックス１０１ａ、灯体１０２ａおよび配線１０３ａと同様である。
【００９９】
図７Ｃは、上記実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００のさらに他の外観例を示す図である。図７Ｃでは、照明器具１００の例として、スポットライト１００ｃの外観を示す。スポットライト１００ｃは、回路ボックス１０１ｃおよび灯体１０２ｃを備える。これらの回路ボックス１０１ｃおよび灯体１０２ｃも、それぞれ図７Ａの回路ボックス１０１ａおよび灯体１０２ｂと同様である。
【０１００】
実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【０１０１】
なお、光源２０内のＬＥＤｄ１〜ｄ１２は、いわゆる発光ダイオードだけでなく、有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、レーザー発光素子などの固体発光素子でもよい。
【０１０２】
以上、本開示の複数の態様に係るＬＥＤ点灯装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
２１、２２、２３、２４  ＬＥＤ負荷
３０  ＬＥＤ点灯装置
３１  電源回路
３２  セレクタ回路
３３  制御回路
３６  タイマー
１００  照明器具
Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５  平滑コンデンサ
ｄ１〜ｄ１２  ＬＥＤ
Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ    ダイオード
Ｌ１  インダクタ
Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６  スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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