(57)【要約】【課題】点消灯スイッチがオンにされた後、ＬＥＤの両端に印加がされる電圧がＶｔに到達する前にＬＥＤに並列に接続された抵抗値を読み取ってＬＥＤが組み込まれている灯具の機種を判別する場合に、例えば点消灯スイッチがオフにされた後、直ちにオンにされたような場合に、機種判別を行う際にＬＥＤの両端電圧がＶｔよりも低い電圧に設定した所定の閾値以下まで十分に下がっていないような場合に、両端電圧が閾値以下に下がるまで機種判別を行うことができない。【解決手段】上記灯具の判別を開始する時点で灯具に印加される電圧が上記閾値を超えている場合に、灯具に印加される電圧を放電させて一旦閾値以下の状態に強制的に戻す電圧リセット手段を設けた。【選択図】  図４
2019140050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のＬＥＤが直列に接続された着脱式の灯具と、この灯具が着脱自在に接続されると灯具に対して電力を供給して灯具のＬＥＤを発光させる電源部とを備えたＬＥＤ照明装置であって、上記灯具として、ＬＥＤに流す電流値の相違する複数種類の灯具を有し、各種類毎に予め設定した抵抗値の抵抗を、各灯具内で上記ＬＥＤの直列回路に対して並列に接続すると共に、上記電源部に、灯具が接続されていない状態では灯具の接続部に印加される電圧をすべての種類の灯具の順方向降下電圧（Ｖｆ）以下に設定された所定の閾値以下に制限する電圧制御部と、灯具が接続されると、灯具に印加する電圧を増加させ上記閾値を超え上記Ｖｆに到達するまでに灯具に設けた上記抵抗の抵抗値から灯具の種類を判別し、接続された灯具の種類の応じた電流がＬＥＤに流れるように定電流制御を行うものにおいて、上記灯具の判別を開始する時点で灯具に印加される電圧が上記閾値を超えている場合に、灯具に印加される電圧を放電させて一旦閾値以下の状態に強制的に戻す電圧リセット手段を設けたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
灯具に設けた抵抗と電源部内に設けた抵抗とを直列に接続することにより生成される分圧で上記定電流制御と灯具の種類の判別とを行うものであり、電源部内の抵抗値を、定電流制御を行う際の抵抗値より、灯具の判別を行う際の抵抗値の方が大きくなるように抵抗値を切り替え、灯具の種類の判別の際の分圧比を高くした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が組み込まれた複数種類の灯具を電源部に着脱自在に接続したＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを発光させるためには、アノード（陽極）とカソード（陰極）との間に、順方向降下電圧（以下、単にＶｆと言う）以上の電圧を印加する必要がある。印加する電圧がＶｆ以下であればＬＥＤには電流が流れず、従って発光しない。印加電圧がＶｆを越えるとＬＥＤに電流が流れ始め、ＬＥＤは発光し出す。ＬＥＤの明るさ、すなわち輝度は電流値が大きくなれば輝度も増加する。このため、ＬＥＤを用いた照明装置では、全体の輝度を大きくする場合、複数個のＬＥＤを直列に接続し、各ＬＥＤに流れる電流値が同一になるように構成されている。
【０００３】
ただし、電流値を上げるとＬＥＤが発熱し劣化速度が速くなるので、ＬＥＤに流す電流値を一定値に制御し、機種に応じて灯具全体としての輝度を増減する際には電流値を増減するのではなく、機種毎のＬＥＤの個数を増減することによって対応している。
【０００４】
そのため、内蔵されるＬＥＤの個数が相違する複数種類の灯具を作成し、この灯具を別途の電源部に着脱自在に接続できるように構成することにより、所望する輝度の灯具を選択して使用することのできる灯具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このものでは、灯具が電源部に対して着脱自在であるため、灯具が接続されているか否かを検知するため、灯具内に、ＬＥＤに対して並列に抵抗を設け、電源部内の抵抗とこの灯具内の抵抗との中間点の分圧から、灯具が接続されているか否かを検知している。
【０００６】
上記特許文献１に記載のされたものでは、ＬＥＤの個数の相違する複数種類の灯具のいずれが接続されても、ＬＥＤに流れる電流値は同一の電流値になるように制御されるので、上記灯具内に設けられた接続確認のための抵抗は、灯具の機種の如何によらず、同一の抵抗値のものが用いられている。そのため、上記特許文献１に記載のされたものでは、接続された灯具の種類を判別することができず、また判別する必要がない。
【０００７】
上記特許文献１に記載のものでは、いずれの機種の灯具であってもＬＥＤに流す電流値は一定であるから、機種を判別する必要がなかったが、灯具の機種に応じて電流値を変更する必要がある場合には、上記特許文献１に記載の構成では対応することができない。
【０００８】
そこで、各種類毎に予め設定した抵抗値の抵抗を、各灯具内で上記ＬＥＤの直列回路に対して並列に接続すると共に、上記電源部に、灯具が接続されていない状態では灯具の接続部に印加される電圧をすべての種類の灯具の順方向降下電圧（Ｖｆ）以下に制限する電圧制御部と、灯具が接続されると、灯具に印加される電圧がＶｆ以下の状態で灯具に設けた上記抵抗の抵抗値から灯具の種類を判別し、接続された灯具の種類の応じた電流がＬＥＤに流れるように定電流制御を行うことにより、ＬＥＤに流す電流値が相違する複数種類の灯具が電源部に着脱自在に接続される場合に、灯具の種類を判別して灯具毎に設定された電流値で電流を灯具に流すことのできるＬＥＤ照明装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−５９４２２号公報（図１）
【特許文献２】特開２０１５−１３３２２９号公報（図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献２に記載された従来のＬＥＤ照明装置では、点消灯スイッチをオフにして消灯した後で再び点消灯スイッチがオンにされて点灯する場合に、消灯している間に灯具が交換されたか否かについてはＬＥＤ照明装置側では点消灯スイッチがオンにされる前に予め検知することができない。そのため、ＬＥＤ照明装置は、点消灯スイッチがオンにされる毎に灯具の判別を行うように設定されている。
【００１１】
一方、電源部は、外部からの交流電力を整流して直流電力に変換する場合には特に、平滑用のコンデンサが設けられている。そのため、点消灯スイッチがオフにされた直後は灯具に印加されている電圧が十分に降下せず、そのため、点消灯スイッチがオフにされてから短時間で再び点消灯スイッチがオンになると、灯具に印加されている電圧がＶｆよりも高い場合や、あるいはＶｆよりも低い電圧であっても灯具の判別を行うには高すぎる電圧である場合が生じる。
【００１２】
このような場合には、コンデンサに蓄電されている電荷が自然放電されて灯具に印加されてる電圧が所定の閾値以下に下がるまで灯具の機種判別を行うことができず、その結果、点消灯スイッチがオンにされても直ちに灯具が点灯しない状態が生じる。
【００１３】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、点消灯スイッチがオフにされてから短時間で再びオンにされたような場合であっても直ちに灯具が点灯することもできる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】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明によるＬＥＤ照明装置は、複数個のＬＥＤが直列に接続された着脱式の灯具と、この灯具が着脱自在に接続されると灯具に対して電力を供給して灯具のＬＥＤを発光させる電源部とを備えたＬＥＤ照明装置であって、上記灯具として、ＬＥＤに流す電流値の相違する複数種類の灯具を有し、各種類毎に予め設定した抵抗値の抵抗を、各灯具内で上記ＬＥＤの直列回路に対して並列に接続すると共に、上記電源部に、灯具が接続されていない状態では灯具の接続部に印加される電圧をすべての種類の灯具の順方向降下電圧（Ｖｆ）以下に設定された所定の閾値以下に制限する電圧制御部と、灯具が接続されると、灯具に印加する電圧を増加させ上記閾値を超え上記Ｖｆに到達するまでに灯具に設けた上記抵抗の抵抗値から灯具の種類を判別し、接続された灯具の種類の応じた電流がＬＥＤに流れるように定電流制御を行うものにおいて、上記灯具の判別を開始する時点で灯具に印加される電圧が上記閾値を超えている場合に、灯具に印加される電圧を放電させて一旦閾値以下の状態に強制的に戻す電圧リセット手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば上記電圧リセット手段を設けたことにより、灯具の判別を開始する時点で灯具に印加されている電圧が閾値を超えている場合に、直ちに電圧を閾値以下にすることによって灯具の判別および点灯を直ちに行うことができる。
【００１６】
なお、灯具に組み込まれた抵抗は定電流制御時に使用するが、機種判別する際には印加されている電圧がＶｆ以下のため、分圧された電圧も低くなる。
【００１７】
そこで、灯具に設けた抵抗と電源部内に設けた抵抗とを直列に接続することにより生成される分圧で上記定電流制御と灯具の種類の判別とを行うものであり、電源部内の抵抗値を、定電流制御を行う際の抵抗値より、灯具の判別を行う際の抵抗値の方が大きくなるように抵抗値を切り替え、灯具の種類の判別の際の分圧比を高くすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明から明らかなように、本発明は、点灯する際に、灯具に印加されている電圧を放電させて閾値以下に下げることによって、例えば点消灯スイッチがオフにされた後、直ちにオンにされたような場合であっても、直ちに灯具の判別を行い、灯具を点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による灯具が適用される浴室を示す図
【図２】灯具の全体構成を示すブロック図
【図３】電源部の内部構造を示すブロック図
【図４】機種判別のための分圧抵抗の構成を示す図
【図５】ＬＥＤの電圧−電流特性を示す図
【図６】灯具判別ステップを示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１を参照して、１は本発明によるＬＥＤ照明装置が適用される浴室である。本ＬＥＤ照明装置は、１個の電源部２と複数個の灯具３１，３２，３３，３４とから構成されている。
【００２１】
電源部２は浴室１の天井１１の上部に収納されており、通常は外部に露出しないように構成されている。この電源部２には外部の商用電源２１から交流電力の供給を受けており、浴室１に隣接する脱衣場側に設けられたスイッチ２２によって灯具３１，３２，３３，３４の点消火が行われるように構成されている。
【００２２】
図２を参照して、電源部２には端子部４１，４２，４３，４４が設けられており、各端子部４１，４２，４３，４４に灯具３１，３２，３３，３４が各々接続される。なお、各端子部４１，４２，４３，４４に接続する灯具は制限されておらず、いずれの端子部にいずれの灯具を接続してもよい。
【００２３】
これら灯具３１，３２，３３，３４は各々内部のＬＥＤに流す電流値が相違しており、従って、各々の機種が相違する。そこで、機種毎に予め設定した抵抗値の抵抗３１１，３２１，３３１，３４１を各灯具３１，３２，３３，３４内に組み込んだ。そして、いずれかの灯具がいずれかの端子部に接続されると、灯具内に組み込まれている抵抗の抵抗値から灯具の機種を読み取り、その機種に対応した電流値となるように定電流制御を行うように構成されている。
【００２４】
図３を参照して、電源部２内には外部からの商用電源からの交流電力を所定の電圧の直流電力に変換する変換部５１と、電源部２内の制御を司るマイコン部５とを備えている。また、各端子部４１，４２，４３，４４には各々照明制御部５２が接続されている。この照明制御部５２は変換部５１から供給される直流電力の電圧を調節すると共に、各端子部に接続された灯具へ流す電流を制御するものである。そして、この電圧制御と電流制御とは共にマイコン部５からの信号によって行われるように構成されている。
【００２５】
スイッチ２２がオンされると、マイコン部５は各照明制御部５２の出力電圧を、予め設定されているすべての種類の灯具３１，３２，３３，３４のいずれのＶｆよりも低い電圧に規制する。この状態では端子部４１，４２，４３，４４のいずれに接続されている灯具も発光しないが、例えば灯具３１に取り付けられている抵抗３１１には電流が流れる。この抵抗３１１は照明制御部５２内に内蔵されている抵抗に対して直列に接続されるように構成されているので、この抵抗３１１に応じた分圧が照明制御部５２内に発生する。その分圧をマイコン部５が読み取り、マイコン部５は端子部４１に接続されている灯具３１の機種を判別する。
【００２６】
灯具３１の機種が判別すると、灯具３１について予め設定されている電流になるように照明制御部５２は定電流制御を行う。また、スイッチ２２がオンにされた時点で例えば端子部４２に灯具３２が接続されていない状態であれば、端子部４２に接続されている照明制御部５２は上述のように、すべてのＶｆより低い電圧を出力しているので、その状態で端子部４２に灯具３２が接続されても、灯具３２のＬＥＤに突入電流が流れることがなく、また、灯具３２が接続されると印加される電圧が灯具３２のＶｆを越える前に直ちに灯具３２の機種判別が行われ、灯具３２について予め設定された定電流制御が行われる。
【００２７】
ところで、定電流制御が行われる状態では、印加される電圧はＶｆを越えているので、マイコン部５に入力される信号のゲインが高いが、機種判別する状態では印加される電圧がＶｆよりも低いので、分圧された電圧が低く、従って、マイコン部５に入力される信号のゲインが低くなる。
【００２８】
そこで、図４に示すように、例えば灯具３１について説明すると、灯具３１の抵抗３１１が直列に接続される抵抗として２個の抵抗５２１，５２２を設け、定電流制御をする際にはトランジスタ５２４をオン状態にして抵抗５２１を短絡させるが、機種判別を行う際にはトランジスタ５２４をオフにしてアンプ５２３に入力される分圧のゲインを上げるようにした。なお、アンプ５２３の出力は上記マイコン部５に入力される。
【００２９】
本発明では照明制御部５２内に電圧リセット手段を設けた。この電圧リセット手段は、直列に接続された抵抗５２５とトランジスタ５２６とで構成される。トランジスタ５２６はマイコン部５によってオン・オフされる。通常はこのトランジスタ５２６はオフになっているが、灯具の判別を行う際に、マイコン部５によってオンにされると、灯具３１に印加されている電圧が抵抗５２５を通って短絡され、灯具３１に印加されている電圧が一旦ゼロにリセットされる。トランジスタ５２６はその後直ちにオフの状態に戻される。
【００３０】
図５を参照して、本図はＬＥＤの一般的な電圧ー電流特性を示す図である。ＬＥＤの両端に印加される電圧がＶｆに到達するまでは電流はほとんど流れないが、Ｖｆを超えると急激に電流値が上昇し、その電流値にほぼ比例してＬＥＤの輝度が増加する。本発明では、Ｖｆより低い電圧に閾値Ｖｔを設定した。
【００３１】
図６を参照して、点消灯スイッチがオンにされると、灯具の機種判別が行われる。最初に、灯具に印加されている電圧がＶｔよりも低いか否かが判定される（Ｓ１）。例えば、点消灯スイッチがオフにされた後に直ちにオンにされたような場合に、灯具に印加されている電圧が閾値Ｖｔよりも高い場合には、上記トランジスタ５２６がオンにされて放電が開始される（Ｓ２）。灯具の両端に印加されている電圧が閾値Ｖｔよりも低い電圧まで下がると、トランジスタ５２６をオフにして放電を停止し（Ｓ３）、その後、上述の灯具の機種判別を行う（Ｓ４）。
【００３２】
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
【符号の説明】
【００３３】
１ 浴室
２ 電源部
５ マイコン部
２１ 商用電源
２２ スイッチ
３１ 灯具
３２ 灯具
３３ 各灯具
３４ 灯具
５１ 変換部
５２ 照明制御部
３１１，３２１，３３１，３４１ 抵抗
５２１，５２２，５２５ 抵抗
５２３ アンプ
５２４，５２６ トランジスタ
【図１】
2019140050.tif 000003
【図２】
2019140050.tif 000004
【図３】
2019140050.tif 000005
【図４】
2019140050.tif 000006
【図５】
2019140050.tif 000007
【図６】
2019140050.tif 000008