(57)【要約】【課題】植物栽培に適した照明光を提供する。【課題手段】発光ダイオード駆動装置１００は、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２への通電量を制御するための電流制限手段３と、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２が直列に接続される出力ラインＯＬ上を流れる電流量に基づく電流検出信号を検出するための電流検出手段４と、電流検出手段４によって検出された電流検出信号に応じて、第一通電制御手段２１及び電流制限手段３の動作を制御する動作制御信号を出力するための電流制御手段３０と、整流回路２で整流された整流電圧の電圧値が、第一ＬＥＤ部１１を構成する直列接続されたＬＥＤ素子の順方向電圧を加算した第一順方向電圧よりも高い値に設定された強制消灯電圧値を下回る期間で、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２を強制的に消灯するよう電流制御手段３０を動作させる強制消灯信号を生成するための強制消灯手段８を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続可能で、該交流電源の交流電圧を整流した整流電圧を得るための整流回路と、
前記整流回路の出力側と直列に接続される、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む第一ＬＥＤ部と、
前記第一ＬＥＤ部と直列に接続される、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む第二ＬＥＤ部と、
前記第二ＬＥＤ部と並列で、且つ前記第一ＬＥＤ部と直列に接続される、前記第一ＬＥＤ部への通電量を制御するための第一通電制御手段と、
前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部と直列に接続され、前記第一ＬＥＤ部及び前記第二ＬＥＤ部への通電量を制御するための電流制限手段と、
前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部が直列に接続される出力ライン上を流れる電流量に基づく電流検出信号を検出するための電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流検出信号に応じて、前記第一通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御する動作制御信号を出力するための電流制御手段と、
前記整流回路で整流された整流電圧の電圧値が、前記第一ＬＥＤ部を構成する直列接続されたＬＥＤ素子の順方向電圧を加算した第一順方向電圧よりも高い値に設定された強制消灯電圧値を下回る期間で、前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部を強制的に消灯するよう前記電流制御手段を動作させる強制消灯信号を生成するための強制消灯手段と
を備える発光ダイオード駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置であって、
前記強制消灯電圧値が、前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部を構成する直列接続されたＬＥＤ素子の順方向電圧を加算した第二順方向電圧よりも低い値に設定されてなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光ダイオード駆動装置であって、
前記強制消灯手段が、前記強制消灯電圧値を可変としてなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光ダイオード駆動装置であって、さらに、
前記整流回路から出力される整流電圧に基づいて、高調波抑制電圧を生成するための高調波抑制電圧生成手段(6)を備え、
前記電流制御手段が、前記電流検出手段で検出された電流検出信号と、前記高調波抑制電圧生成手段で生成された高調波抑制電圧とを比較して、高調波成分を抑制するように前記第一通電制御手段及び電流制限手段をそれぞれ制御してなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発光ダイオード駆動装置であって、
前記電流制御手段は、前記強制消灯手段で生成された強制消灯信号でもって、前記高調波抑制電圧生成手段で生成された高調波抑制電圧を無効化してなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発光ダイオード駆動装置であって、
前記電流制御手段がオペアンプを含み、
前記オペアンプの一方の入力側に、前記強制消灯手段で生成された強制消灯信号と、前記高調波抑制電圧生成手段で生成された高調波抑制電圧を入力させてなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光ダイオード駆動装置であって、
前記電流制御手段が、前記整流回路で整流された整流電圧を基準電圧として、前記第一通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御する動作制御信号を出力し、
前記高調波抑制電圧生成手段で検出された整流電圧の変動と、前記電流検出手段によって検出された電流検出信号との和に基づいて、前記電流制御手段が、前記第一通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御するよう構成されてなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一に記載の発光ダイオード駆動装置であって、さらに、
前記第二ＬＥＤ部と直列に接続される、前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部への通電を制御する、前記電流制限手段に通電される電流をバイパスするためのＬＥＤ駆動手段とを備えており、
前記電流制限手段が、前記ＬＥＤ駆動手段と並列に接続されてなることを特徴とする発光ダイオード駆動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一に記載の発光ダイオード駆動装置であって、
前記第一通電制御手段の下流側が、前記電流検出手段と電流制限手段の間に接続されてなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一に記載の発光ダイオード駆動装置であって、さらに、
前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部が発する光のピーク照度を調整するための可変抵抗器を有するピーク照度調整手段を備えてなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一に記載の発光ダイオード駆動装置であって、さらに、
前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部と直列に接続される、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む第三ＬＥＤ部と、
前記第三ＬＥＤ部と並列で、且つ前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部と直列に接続される、該第一ＬＥＤ部及び前記第二ＬＥＤ部への通電量を制御するための第二通電制御手段と
を備えており、
前記電流制御手段が、前記電流検出手段で検出された電流検出信号に応じて、前記第一通電制御手段、第二通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御する動作制御信号を出力するよう構成してなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光ダイオード駆動装置であって、さらに、
前記第一ＬＥＤ部、第二ＬＥＤ部及び第三ＬＥＤ部と直列に接続される、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む第四ＬＥＤ部と、
前記第四ＬＥＤ部と並列で、且つ前記第一ＬＥＤ部、第二ＬＥＤ部及び第三ＬＥＤ部と直列に接続される、該第一ＬＥＤ部、前記第二ＬＥＤ部及び第三ＬＥＤ部への通電量を制御するための第三通電制御手段と
を備えており、
前記電流制御手段が、前記電流検出手段で検出された電流検出信号に応じて、前記第一通電制御手段、第二通電制御手段、第三通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御する動作制御信号を出力するよう構成してなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発光ダイオード駆動装置であって、さらに、
前記強制消灯電圧値を外部機器に出力し、かつ該外部機器からの該強制消灯電圧値に対する評価値を示す評価信号を受信するための通信手段を備え、
前記強制消灯手段は、前記通信手段で受信した外部機器からの評価信号に基づき、前記強制消灯電圧値を調整可能に構成してなる発光ダイオード駆動装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の発光ダイオード駆動装置を用いた植物栽培用照明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを点灯駆動させる駆動装置及びこれを用いた植物栽培用照明に関し、特に交流電源を用いて駆動させる発光ダイオード駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、植物栽培において、人工照明による育成が、天候などに左右されず、安定した収穫、育成期間が得られることから注目をされている。また、その照明に用いる光源として、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」ともいう。）は、長寿命、省電力、発熱の少なさなどの利点を有し、今後の主力として期待されている。ＬＥＤは応答性が速く、例えばＰＷＭ駆動方式により、明るさのピークを同等にしながら消灯期間を設けることで省電力を図る方法などの研究が行われている。また、植物栽培施設においては、照明灯具を大量に使用することから、ＬＥＤそのものの価格だけでなく、軽量で安価な駆動装置や灯具が望まれている。
【０００３】
直流駆動されるＬＥＤを、一般の照明用に交流で駆動できるようにしたＬＥＤの駆動回路として、例えば図１７に示す回路例が知られている（特許文献１）。このＬＥＤ駆動回路１７００は、駆動装置７１０と、制御ユニット７３０と、スイッチＭ１、Ｍ２、Ｍ３〜ＭＮと、ＬＥＤＬＦＩＸ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３〜ＬＮ、電流源７５０を備える。駆動装置１０は、四つの直列に接続されたＬＥＤＬ１、Ｌ２、Ｌ３〜ＬＮおよび単一の付加的ＬＥＤＬＦＩＸと接続される。このＬＥＤ駆動回路１７００によれば、ＬＥＤは交流電源周期の半分の周期でピークの発光と消灯を繰り返す。
【０００４】
しかしながら、植物栽培用の光源においては、通常の照明と異なる特性が求められる。例えば連続波よりもパルス波の方が植物の育成に好適といわれているところ、一般の照明ではパルス波だとちらつきの原因となるため、好まれない。よって、一般照明用のＬＥＤ駆動回路を植物用にそのまま適用したのでは、植物の育成に必ずしも適合した照明光が得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１３４０１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その目的の一は、植物栽培に適した照明光を提供可能な発光ダイオード駆動装置及びこれを用いた植物栽培用照明を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するために、本発明の一の側面に係る発光ダイオード駆動装置によれば、交流電源に接続可能で、該交流電源の交流電圧を整流した整流電圧を得るための整流回路と、前記整流回路の出力側と直列に接続される、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む第一ＬＥＤ部と、前記第一ＬＥＤ部と直列に接続される、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む第二ＬＥＤ部と、前記第二ＬＥＤ部と並列で、且つ前記第一ＬＥＤ部と直列に接続される、前記第一ＬＥＤ部への通電量を制御するための第一通電制御手段と、前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部と直列に接続され、前記第一ＬＥＤ部及び前記第二ＬＥＤ部への通電量を制御するための電流制限手段と、前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部が直列に接続される出力ライン上を流れる電流量に基づく電流検出信号を検出するための電流検出手段と、前記電流検出手段によって検出された電流検出信号に応じて、前記第一通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御する動作制御信号を出力するための電流制御手段と、前記整流回路で整流された整流電圧の電圧値が、前記第一ＬＥＤ部を構成する直列接続されたＬＥＤ素子の順方向電圧を加算した第一順方向電圧よりも高い値に設定された強制消灯電圧値を下回る期間で、前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部を強制的に消灯するよう前記電流制御手段を動作させる強制消灯信号を生成するための強制消灯手段とを備えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成により、整流電圧が点灯可能な第一順方向電圧を越えており、本来的に点灯可能な期間であるにも拘わらず、敢えて強制的に消灯させることが可能となる。この結果、特定の用途、例えば植物育成などに適した光源を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】比較例に係る交流電源で駆動可能なＬＥＤ駆動回路を示す回路図である。
【図２】図２Ａは、図１に係るＬＥＤ駆動回路の整流電圧の時間変化を示す波形、図２Ｂは、多段回路を用いた光量の時間変化を示す波形、図２Ｃは多段回路で消灯期間を長くした場合の光量の時間変化を示す波形を、それぞれ示すグラフである。
【図３】直流駆動の照明と交流駆動の照明で植物栽培を行った結果を示すグラフである。
【図４】直流駆動の照明と、交流駆動で１ｍｓｅｃ消灯期間を設けた照明と、交流駆動のＰＷＭ制御で４ｍｓｅｃ消灯期間を設けた照明で植物栽培を行った結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態１に係る発光ダイオード駆動装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る発光ダイオード駆動装置を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る発光ダイオード駆動装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態４に係る発光ダイオード駆動装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態５に係る発光ダイオード駆動装置を示すブロック図である。
【図１０】図１０Ａは、比較例に係る発光ダイオード駆動装置によるＬＥＤ部の光量の時間変化を示すグラフ、図１０Ｂは実施形態６に係る発光ダイオード駆動装置によるＬＥＤ部の光量の時間変化を示すグラフである。
【図１１】実施例１に係る発光ダイオード駆動装置を示す回路図である。
【図１２】図１の比較例に係るＬＥＤ駆動回路の入力交流電圧、及び第一ＬＥＤ部の電力の時間変化を示す波形を示すグラフである。
【図１３】図１１の発光ダイオード駆動装置の入力交流電圧、及び消灯期間をＴOFF1に設定した場合の第一ＬＥＤ部の電力の時間変化を示す波形を示すグラフである。
【図１４】図１１の発光ダイオード駆動装置の入力交流電圧、及び消灯期間をＴOFF2に設定した場合の第一ＬＥＤ部の電力の時間変化を示す波形を示すグラフである。
【図１５】図１１の発光ダイオード駆動装置の入力交流電圧、及び消灯期間をＴOFF3に設定した場合の第一ＬＥＤ部の電力の時間変化を示す波形を示すグラフである。
【図１６】実施例２に係る発光ダイオード駆動装置を示す回路図である。
【図１７】従来の交流電源で駆動可能なＬＥＤ駆動回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上述した構成に加えて、さらに前記強制消灯電圧値を、前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部を構成する直列接続されたＬＥＤ素子の順方向電圧を加算した第二順方向電圧よりも低い値に設定することができる。
【００１１】
また、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記強制消灯手段の、前記強制消灯電圧値を可変とすることができる。上記構成により、強制的に消灯する消灯期間を可変とすることが可能となり、用途に応じた微調整が可能となる。
【００１２】
さらに、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、さらに前記整流回路から出力される整流電圧に基づいて、高調波抑制電圧を生成するための高調波抑制電圧生成手段を備え、前記電流制御手段が、前記電流検出手段で検出された電流検出信号と、前記高調波抑制電圧生成手段で生成された高調波抑制電圧とを比較して、高調波成分を抑制するように前記第一通電制御手段及び電流制限手段をそれぞれ制御することができる。上記構成により、入力側の高調波成分と実際に得られたＬＥＤ駆動電流との対比によって、出力波形を調整する制御が可能となり、効果的な高調波成分の抑制が実現できる。
【００１３】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記電流制御手段は、前記強制消灯手段で生成された強制消灯信号でもって、前記高調波抑制電圧生成手段で生成された高調波抑制電圧を無効化することができる。上記構成により、整流電圧が強制消灯電圧値を下回る区間では高調波抑制電圧を無効化することでＬＥＤを容易に強制的に消灯させることが可能となる。
【００１４】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記電流制御手段がオペアンプを含み、前記オペアンプの一方の入力側に、前記強制消灯手段で生成された強制消灯信号と、前記高調波抑制電圧生成手段で生成された高調波抑制電圧を入力させることができる。上記構成により、オペアンプの一方の入力に強制消灯信号と高調波抑制電圧を与えることで、強制消灯信号が作用する区間では高調波抑制電圧を無効化することでＬＥＤを容易に強制的に消灯させることが可能となる。
【００１５】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記電流制御手段が、前記整流回路で整流された整流電圧を基準電圧として、前記第一通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御する動作制御信号を出力し、前記高調波抑制電圧生成手段で検出された整流電圧の変動と、前記電流検出手段によって検出された電流検出信号との和に基づいて、前記電流制御手段が、前記第一通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御するよう構成できる。
【００１６】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、さらに、前記第二ＬＥＤ部と直列に接続される、前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部への通電を制御する、前記電流制限手段に通電される電流をバイパスするためのＬＥＤ駆動手段とを備えており、前記電流制限手段を、前記ＬＥＤ駆動手段と並列に接続することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記第一通電制御手段の下流側を、前記電流検出手段と電流制限手段の間に接続することができる。
【００１８】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、さらに前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部が発する光のピーク照度を調整するための可変抵抗器を有するピーク照度調整手段を備えることができる。上記構成により、消灯期間の制御のみならず、ピーク照度すなわち振幅側も調整可能とすることで、消灯期間を維持したまま調光を行うことが可能となる。
【００１９】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、さらに前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部と直列に接続される、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む第三ＬＥＤ部と、前記第三ＬＥＤ部と並列で、且つ前記第一ＬＥＤ部及び第二ＬＥＤ部と直列に接続される、該第一ＬＥＤ部及び前記第二ＬＥＤ部への通電量を制御するための第二通電制御手段とを備えており、前記電流制御手段が、前記電流検出手段で検出された電流検出信号に応じて、前記第一通電制御手段、第二通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御する動作制御信号を出力するよう構成できる。
【００２０】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、さらに、前記第一ＬＥＤ部、第二ＬＥＤ部及び第三ＬＥＤ部と直列に接続される、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む第四ＬＥＤ部と、前記第四ＬＥＤ部と並列で、且つ前記第一ＬＥＤ部、第二ＬＥＤ部及び第三ＬＥＤ部と直列に接続される、該第一ＬＥＤ部、前記第二ＬＥＤ部及び第三ＬＥＤ部への通電量を制御するための第三通電制御手段とを備えており、前記電流制御手段が、前記電流検出手段で検出された電流検出信号に応じて、前記第一通電制御手段、第二通電制御手段、第三通電制御手段及び電流制限手段の動作を制御する動作制御信号を出力するよう構成できる。
【００２１】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード駆動装置によれば、上記いずれかの構成に加えて、さらに前記強制消灯電圧値を外部機器に出力し、かつ該外部機器からの該強制消灯電圧値に対する評価値を示す評価信号を受信するための通信手段を備え、前記強制消灯手段は、前記通信手段で受信した外部機器からの評価信号に基づき、前記強制消灯電圧値を調整可能に構成できる。上記構成により、外部機器での評価値に基づいて強制消灯電圧値を調整し、消灯期間の長さを用途に応じたより適切な値に微調整することが可能となる。
【００２２】
さらにまた、本発明の他の実施形態に係る植物栽培用照明によれば、上記何れかの発光ダイオード駆動装置を用いることができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光ダイオード駆動装置及びこれを用いた植物栽培用照明を例示するものであって、本発明は発光ダイオード駆動装置及びこれを用いた植物栽培用照明を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００２４】
以下、発光ダイオード駆動装置を植物の栽培用の照明として用いる例を説明する。従来より、正弦波の交流電圧を整流して、多段に接続されたＬＥＤ部に印加して点灯させる正弦波多段駆動回路を用いた照明装置が提案されている。ここで比較例として、正弦波多段駆動回路の一例を図１に示す。このような正弦波多段駆動回路では、全波整流された整流電圧は図２Ａのように時間と共に周期的に変化するところ、ＬＥＤ部は直列接続されたＬＥＤ素子の数で決まる順方向電圧以上でないと点灯しないので、整流電圧の低い区間では消灯する。この結果、図２Ｂに示すように交流電源の周期の半分の周期でピークの発光と消灯を繰り返すため、ちらつきが発生する。一般的な照明光としては、ちらつきの少ない均一な光が得られるような動作が求められるため、消灯期間が短くなるような機構が必要となる。例えば全波整流した整流電圧を平滑化して、順方向電圧以下に下がらないようにする等の対策が行われている。
【００２５】
一方、植物の栽培を人工的に行う植物工場が近年普及している。このような植物工場で用いる植物育成用の光源として、低消費電力で長寿命なＬＥＤが利用されている。従来は、直流駆動で照射することが行われていたが、本発明者らの行った試験によれば、直流駆動のＬＥＤと等しい平均照度で、交流電源によりピーク発光と消灯を繰り返すパルス状の点灯パターンの照明を行い、ほうれん草（植物Ａ）と、わさび（植物Ｂ）と、かぶ（植物Ｃ）の３種類の植物の育成状況を比較したところ、図３のグラフに示すように、パルス点灯の方が有効量子収率が高いという知見が得られた。なお、図３、図４のグラフの縦軸は、クロロフィル蛍光を利用した有効量子収率φＩＩ（有効量子収率）を示す。これは光合成に光をどれだけ消費したかを数値化したもので、１が最大値となる。また、グラフの各棒の上位に、最大値と最小値の範囲をそれぞれ付記している。
【００２６】
一般に、植物の栽培に際しては、照明光のピーク照度を高くすることに着目されている。ピーク照度を高くするには、駆動電流を高くすることが考えられるが、その分だけ電力消費量が高くなり、電気代が増すことに加えて、発熱量も増えるため、駆動回路の発熱の影響を考慮した対策も必要となる。ここで本願発明者らは、点灯期間の内、消灯期間に着目して、消灯時間の変化が植物の育成に与える影響を詳細に調べるべく、かぶ（植物Ｃ）に対して消灯時間を長くする試験を行った。ここで、交流電源を用いたパルス点灯において、６０Ｈｚ、１００Ｖ交流の商用電源で、ＬＥＤを四段に等分して直列接続したＬＥＤの全体の順方向電圧Ｖf_allを１２０Ｖ程度として点灯する場合を考えると、交流電源の一周期１／６０ｓ≒１６ｍｓを全波整流した一周期が８ｍｓとなり、この内、約７ｍｓ点灯し、約１ｍｓの消灯期間が生じる。これに対して、消灯期間をこの４倍の４ｍｓ（点灯期間４ｍｓ）に長くするように調整した点灯パターン（図２Ｃに相当）で試験を行った。この結果を、図４のグラフに示す。このグラフでは比較のため、直流駆動のデータも付記している。このグラフから明らかなとおり、消灯期間を図２Ｂの状態から図２Ｃに示すように長くすることで、常識的には光量の積分値が低下する分、植物の有効量子量が減少すると予想されるところ、逆に有効量子収率が高くなることが判った。また、消灯期間を長くすることは、ＬＥＤの発熱量や消費電力の観点からも好ましい。
【００２７】
このように本発明者らの行った試験によれば、この消灯期間の長さが、植物の光合成に関係する有効量子収率に影響する。よって植物の育成に影響するという知見が得られた。この消灯期間は、植物の品種の違いや、ピークの照度によっても最適な時間が変化すると思われる。したがって本実施形態においては、上記知見に基づき、ＬＥＤ駆動装置に消灯期間を調整可能な機能を追加することで、植物栽培用として好適な光源を提供するものである。具体的には、強制消灯回路を追加することで、消灯期間の長さを、育成対象の植物の種類に応じて、あるいは同じ種類の植物であっても育成の季節や平均気温などの環境に応じて調整可能とすることで、より適切な光を植物に供給することが可能となる。
【００２８】
交流駆動の多段回路で、消灯期間を調整する方法として、以下の２つが挙げられる。
１．点灯開始のタイミングを調整する。例えば、ＬＥＤの全体の順方向電圧Ｖｆを調整し、点灯開始電圧を設定する。
２．消灯開始のタイミングを調整する。例えば、ＡＣ電圧を検出し、設定された電圧以上の期間のみ点灯させる。
【００２９】
この内、前者の方法によれば、各ＬＥＤのＶｆを調整できないことから、ＬＥＤを直列接続する個数を調整することとなって、回路が複雑になる。またＬＥＤの使用数が変わると、照度も変化し、所望の設計値を得ることの制約となる。そこで本実施形態では、後者の方法を採用した。具体的には、ＡＣ電圧を整流した整流電圧を検出し、設定された電圧以上の期間のみ点灯させる方式を採用している。
（実施形態１）
【００３０】
図５に、本発明の実施形態１に係る発光ダイオード駆動装置１００の回路図を示す。この図に示す発光ダイオード駆動装置１００は、整流回路２と、ＬＥＤ集合体１０と、第一通電制御手段２１と、電流制限手段３と、電流検出手段４と、電流制御手段３０と、強制消灯手段８を備える。この発光ダイオード駆動装置１００は、交流電源ＡＰに接続されて、整流回路２で交流電圧を整流した整流電圧を得る。また整流回路２の出力側において、第一ＬＥＤ部１１と第二ＬＥＤ部１２で構成されたＬＥＤ集合体１０を、出力ラインＯＬ上で直列に接続している。出力ラインＯＬには、ＬＥＤ集合体１０と、電流制限手段３と、電流検出手段４とを直列に接続している。
（整流回路２）
【００３１】
整流回路２は、交流電源ＡＰに接続される。この整流回路２は、交流電源ＡＰから供給される交流電圧を全波整流して整流電圧を得るための部材である。整流回路２は、ダイオードブリッジが好適に利用できる。ダイオードブリッジで構成される整流回路２を通過させて整流することで、交流電圧は整流された整流電圧が得られる。一般の照明装置では、ちらつきを低減するためこの整流電圧を平滑化する平滑手段として、平滑コンデンサ等を用いる。なお植物栽培用照明においては、一般照明のようなちらつきの低減を求められないことから、このような平滑コンデンサを使用しない構成としてもよい。特に平滑コンデンサとして一般的な電解コンデンサは大容量である反面、電解液の減少などに起因する経時劣化が生じ、寿命がある。よって、電解コンデンサを発光ダイオード駆動装置から排除することで、電解コンデンサの寿命でもって発光ダイオード駆動装置の寿命が決定されるような事態を回避でき、長期間に亘って安定的に使用可能な信頼性の高い発光ダイオード駆動装置が実現される。
（ＬＥＤ集合体１０）
【００３２】
ＬＥＤ集合体１０は、第一ＬＥＤ部１１と、第二ＬＥＤ部１２で構成される。第一ＬＥＤ部１１は、整流回路２の出力側と直列に接続される。また第二ＬＥＤ部１２は、第一ＬＥＤ部１１と直列に接続される。これら第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２等の各ＬＥＤ部は、一以上のＬＥＤ素子を直列及び／又は並列に接続している。ＬＥＤ素子は、表面実装型（ＳＭＤ）や砲弾型のＬＥＤが適宜利用できる。またＳＭＤタイプのＬＥＤ素子のパッケージは、用途に応じて外形を選択でき、平面視が矩形状のタイプ等が利用できる。さらに、複数のＬＥＤ素子を共通のパッケージ内で直列及び／又は並列に接続したＬＥＤをＬＥＤ部として使用することも可能であることは言うまでもない。
【００３３】
また第一ＬＥＤ部１１は、複数の第一ＬＥＤ分割部に分割することもできる。例えば第一ＬＥＤ部１１を、第一ＬＥＤ分割部と、第二ＬＥＤ分割部とに二分割する。第一ＬＥＤ分割部と第二ＬＥＤ分割部とは、互いに直列に接続されている。なお、第一ＬＥＤ分割部と第二ＬＥＤ分割部との間に、第二ＬＥＤ部１２を接続してもよい。このようにすることで、長時間点灯される第一ＬＥＤ部１１を分散して配置し、ＬＥＤ集合体１０の光分布を均一に近付けることができる。特に長時間点灯する第一ＬＥＤ部１１は、点滅する第二ＬＥＤ部１２に比べて駆動時間が長い分、発熱量が多くなる。このため、発熱量の大きい第一ＬＥＤ部１１を分割して配置することにより、放熱性の点でも有利となる。
【００３４】
第一ＬＥＤ部１１に含まれるＬＥＤ素子の順方向電圧の加算値である第一順方向電圧Ｖf1は、直列接続されたＬＥＤ素子の個数によって決まる。例えば順方向電圧３．６ＶのＬＥＤ素子を１０個使用する場合の第一順方向電圧は、３．６×１０＝３６．０Ｖとなる。また第一ＬＥＤ部１１と第二ＬＥＤ部１２を共に点灯させるための第二順方向電圧Ｖf2は、この第一順方向電圧Ｖf1にさらに、第二ＬＥＤ部１２に含まれる直列接続されたＬＥＤ素子の順方向電圧を加えた値となる。
（第一通電制御手段２１）
【００３５】
第一通電制御手段２１は、第一ＬＥＤ部１１への通電量を制御するための部材である。この第一通電制御手段２１は、第二ＬＥＤ部１２と並列で、且つ第一ＬＥＤ部１１と直列に接続される。また第一通電制御手段２１は、一端を第一ＬＥＤ部１１の下流側と直列に接続し、他端を電流制限手段３の上流側と接続している。この第一通電制御手段２１は、第一ＬＥＤ部１１への通電量を調整するバイパス経路を構成する。すなわち、第一通電制御手段２１によってバイパスされる電流量を調整できるので、結果的に第一ＬＥＤ部１１の通電量を制御できる。図５の例では、第二ＬＥＤ部１２と並列に第一通電制御手段２１が接続され、第一バイパス経路ＢＰ１を形成する。なおここでいう並列接続とは、各ＬＥＤ部の両端と各通電制御手段が接続されていることを要さず、各通電制御手段の一端が各ＬＥＤ部の一端と接続されており、電流が分岐されるように構成されていれば足りる。例えば図５の例では、第一通電制御手段２１はその一端を第二ＬＥＤ部１２の上流側と接続し、他端を出力ラインＯＬ上で、電流制限手段３の上流側と接続している。このように各通電制御手段の並列接続とは、出力ラインＯＬ上に接続された各ＬＥＤ部の電流を分岐させるような接続形態を指す意味で使用する。
【００３６】
第一通電制御手段２１は、例えば第一ＬＥＤ部１１を流れる電流をバイパスさせるバイパス手段と、このバイパス手段の動作を制御する電流制御手段３０とで構成できる。通電制御手段は、ＬＥＤ部の電流駆動を行う電流回路の制御用の部材である。例えば、第一通電制御手段２１と、この第一通電制御手段２１の動作、すなわちＯＮ／ＯＦＦや電流量連続可変といった動作を制御する電流制限手段３とで、一種の定電流回路が構成される。この定電流回路の制御は、例えば出力ラインＯＬに接続された電流検出手段４を用いてＬＥＤ集合体１０の電流量をモニタし、この値に基づいて電流制御手段３０がバイパス手段の制御量を切り替える。なお、このように第一通電制御手段２１を、バイパス手段と電流制御手段３０とで構成する他、一体的に第一通電制御手段として構成してもよい。このような第一通電制御手段２１は、トランジスタ等の半導体駆動素子で構成できる。
（電流制限手段３）
【００３７】
電流制限手段３は、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２と直列に接続され、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２への通電量を制御するための部材である。
（電流検出手段４）
【００３８】
電流検出手段４は、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２が直列に接続される出力ラインＯＬ上を流れる電流量に基づく電流検出信号を検出するための部材である。発光ダイオード駆動装置１００は、電流検出手段４で検出した電流値に基づいて、各ＬＥＤ部に対する通電量の制御を行う。いいかえると、整流電圧の電圧値でなく、現実に通電される電流量に基づいた電流制御であるため、ＬＥＤ素子の順方向電圧のばらつきに左右されず、適切なタイミングで正確なＬＥＤ部の切り替えが実現され、信頼性の高い安定した動作が見込まれる。この電流値の検出を、電流検出手段４が担う。電流検出手段４には、抵抗器等が好適に利用できる。なお図５の例では、電流検出手段４は電流制限手段３の下流側に接続されているが、この位置に限らず、電流検出手段４は出力ラインＯＬ上のどの位置に設けてもよい。さらに、電流検出手段４は一に限らず、複数設けてもよい。
（電流制御手段３０）
【００３９】
電流制御手段３０は、電流検出手段４によって検出された電流検出信号に応じて、第一通電制御手段２１及び電流制限手段３の動作を制御する動作制御信号を出力するための部材である。この電流制御手段３０は、整流回路２で整流された整流電圧を基準電圧として、第一通電制御手段２１及び電流制限手段３の動作を制御する動作制御信号を出力する。また第一通電制御手段２１の下流側は、電流検出手段４と電流制限手段３の間に接続されている。
（強制消灯手段８）
【００４０】
強制消灯手段８は、整流回路２で整流された整流電圧の電圧値が、第一ＬＥＤ部１１を点灯可能とする第一順方向電圧よりも高い値に設定された強制消灯電圧値Ｖoffを下回る期間で、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２を強制的に消灯するよう電流制御手段３０を動作させる強制消灯信号を生成するための部材である。これにより、整流電圧が点灯可能な第一順方向電圧を越えており、本来的に点灯可能な期間であるにも拘わらず、敢えて強制的に消灯させることが可能となる。この結果、消灯期間に意義のある特定の用途、例えば植物育成などに適した光源を実現できる。特に、直流駆動の発光ダイオードを交流電圧で駆動する際に発生する消灯期間を逆に活用することで、一般照明としては照明の品質が低くなるところを、逆に有効利用することが可能となる。
【００４１】
また強制消灯手段８は、強制消灯電圧値Ｖoffを可変とすることができる。これにより、強制的に消灯する消灯期間の長さを可変とでき、用途に応じた微調整が可能となる。例えば植物育成においては、育成対象の植物の種類や、同じ植物でも育成環境や育成地、個体差に応じた微調整が可能となり、収率の改善や育成の促進、疫病への耐性向上等が図られる。特に、比較的簡易な強制消灯手段８を付加するのみで足りるため、安価で簡便に消灯期間の調整機能を付加できる。
（実施形態２）
【００４２】
また発光ダイオード駆動装置は、高調波抑制電圧生成手段６を備えることもできる。発光ダイオード駆動装置を高調波電流規格に適合させるためには、白熱電球と同様に正弦波の電流波形になるよう設計することが望まれる。そこで、電流制限手段３の基準電圧に正弦波を重畳させることで、ＬＥＤ駆動電流波形を正弦波に近似した波形とし、２５Ｗ超の高調波電流規格に適合させた安価でコンパクトな発光ダイオード駆動装置を提供できる。このような例を実施形態２に係る発光ダイオード駆動装置２００として、図６に示す。この図に示す発光ダイオード駆動装置２００は、実施形態１の構成に加えて、さらに高調波抑制電圧生成手段６を備えている。
（高調波抑制電圧生成手段６）
【００４３】
電流制御手段３０は、高調波抑制電圧生成手段６と接続される。高調波抑制電圧生成手段６は、整流回路２から出力される整流電圧に基づいて、高調波抑制電圧を生成する。ここでは、高調波抑制電圧生成手段６は、整流回路２で整流された整流電圧を適当な大きさに圧縮し、電流制御手段３０に送出する。電流制御手段３０は、高調波抑制電圧生成手段６から送られた信号を参照信号とし、電流検出手段４で検出された電流検出信号と比較する。電流制御手段３０はこの比較結果を基に、それぞれの第一通電制御手段２１〜第四通電制御手段２４を介して適切なタイミングと電流で、それぞれのＬＥＤ部を駆動する。これにより、入力側の高調波成分と実際に得られたＬＥＤ駆動電流との対比によって、出力波形を調整する制御が可能となり、効果的な高調波成分の抑制が実現できる。
【００４４】
また電流制御手段３０は、強制消灯手段８で生成された強制消灯信号でもって、高調波抑制電圧生成手段６で生成された高調波抑制電圧を無効化する。これにより、整流電圧が強制消灯電圧値Ｖoffを下回る区間では高調波抑制電圧を無効化することでＬＥＤ集合体１０を強制的に消灯させることが容易となる。特に、高調波抑制電圧生成手段６が備える回路の一部、例えば整流した整流電圧の分圧回路などを利用して、強制消灯手段８を構成できるので、強制消灯手段８の回路構成を簡素化し、また一部の回路を共通化して、発光ダイオード駆動装置全体での部品点数の削減や回路構成の簡素化、低コスト化などを図ることができる。
（実施形態１の動作例）
【００４５】
次に、図５に示す実施形態１に係る発光ダイオード駆動装置１００の動作例を説明する。ここでは、第一ＬＥＤ部１１を点灯させるため第一ＬＥＤ部１１を構成するＬＥＤ素子の順方向電圧を加算した第一順方向電圧Ｖf1よりも高い値に、強制消灯電圧値Ｖoffを予め設定しておく。第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２を点灯させるための第二順方向電圧Ｖf2が、強制消灯電圧値Ｖoffよりも高い値となるように設計してもよい。
【００４６】
整流電圧が０Ｖから徐々に上昇し、第一順方向電圧Ｖf1よりも高くなり本来であれば第一ＬＥＤ部が点灯される区間となっても、整流電圧が強制消灯電圧値Ｖoffに至るまでは、第一ＬＥＤ部１１は（及び第二ＬＥＤ部１２も共に）、消灯状態とされる。具体的には、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２をＯＮしないように、電流制御手段３０が第一通電制御手段２１及び電流制限手段３をＯＮさせないよう、強制消灯手段８が制御している。
【００４７】
次に整流電圧が強制消灯電圧値Ｖoffを越えると、強制消灯手段８による制限が解除され、第一ＬＥＤ部１１の点灯が開始される。整流電圧が第二順方向電圧Ｖf2よりも低い区間は、第一通電制御手段２１でもって第一ＬＥＤ部１１の通電が制御される。このとき、第一ＬＥＤ部１１のみが点灯し、第二ＬＥＤ部１２は消灯された状態となる。
【００４８】
整流電圧がさらに上昇して、第二順方向電圧Ｖf2に達した時点で、第二ＬＥＤ部１２への通電が開始される。整流電圧が第二順方向電圧Ｖf2以上の区間では、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２が共に点灯され、電流制限手段３でもって第二ＬＥＤ部１２の通電が制御される。
【００４９】
一方、整流電圧がピークを越えて低下し始めると、第二順方向電圧Ｖf2に達した時点で、第二ＬＥＤ部１２への通電が停止されて消灯される。整流電圧が第二順方向電圧Ｖf2以下の区間では、第二ＬＥＤ部１２は消灯され、第一ＬＥＤ部１１のみが第一通電制御手段２１でもって点灯される。
【００５０】
そして強制消灯電圧値Ｖoffに至った時点で、強制消灯手段８による強制消灯制御が開始され、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２が共に消灯状態とされる。
【００５１】
さらに整流電圧が０Ｖに至った後、再度上昇し始めると、整流電圧が強制消灯電圧値Ｖoffに至るまでは強制消灯手段８による強制消灯制御が維持されて第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２が共に消灯され、強制消灯電圧値Ｖoffに至ると、上述の通り第一ＬＥＤ部１１の点灯が共用され、同様の動作が繰り返される。
（実施形態３）
【００５２】
以上の図５の例では、ＬＥＤ集合体１０を構成するＬＥＤ部を２つ使用して、第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２を直列に接続した回路構成例を説明した。ただ本発明は、ＬＥＤ部の段数を２個に限定せず、３個以上とすることもできる。このような例を、図７、図８に基づいて説明する。なおこれらの図において、図５と同じ部材については同じ符号を付して詳細説明を適宜省略する。
【００５３】
図７に示す実施形態３に係る発光ダイオード駆動装置３００は、さらに第三ＬＥＤ部１３と、第二通電制御手段２２を備える。第三ＬＥＤ部１３は、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２と直列に接続される。この第三ＬＥＤ部１３も、第一ＬＥＤ部１１や第二ＬＥＤ部１２と同様、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む。
【００５４】
第二通電制御手段２２は、第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２への通電量を制御するための部材である。この第三ＬＥＤ部１３と並列で、且つ第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２と直列に接続されている。電流制御手段３０が、電流検出手段４で検出された電流検出信号に応じて、第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２及び電流制限手段３の動作を制御する動作制御信号を出力するよう構成される。
（実施形態４）
【００５５】
また図８に示す実施形態４に係る発光ダイオード駆動装置４００は、第三ＬＥＤ部１３、第二通電制御手段２２に加えてさらに、第四ＬＥＤ部１４と、第三通電制御手段２３を備える。第四ＬＥＤ部１４も、第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２及び第三ＬＥＤ部１３と直列に接続される。この第四ＬＥＤ部１４も、第一ＬＥＤ部１１等と同様、少なくとも一のＬＥＤ素子を含む。第一ＬＥＤ部１１〜第四ＬＥＤ部１４は、同じ個数のＬＥＤ素子とすることが好ましい。ただ、上述の通り強制消灯電圧値Ｖoffは、Ｖf1＜Ｖoff、さらにはＶf1＜Ｖf2とすることが好ましいことから、このような条件を満たすように、特に第一ＬＥＤ部１１と第二ＬＥＤ部１２とでＬＥＤ素子の数を適宜調整して、異なる数としてもよい。
【００５６】
第三通電制御手段２３は、第四ＬＥＤ部１４と並列で、且つ第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２及び第三ＬＥＤ部１３と直列に接続される。この第三通電制御手段２３は、第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２及び第三ＬＥＤ部１３への通電量を制御する。電流制御手段３０が、電流検出手段４で検出された電流検出信号に応じて、第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３及び電流制限手段３の動作を制御する動作制御信号を出力するよう構成される。
【００５７】
また第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３、第四ＬＥＤ部１４には、各々一端に通電量を制御するための第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３が接続される。第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３は、それぞれＬＥＤ部に対して並列に設けられ、他端を電流検出手段４の上流側と接続しており、各ＬＥＤ部への通電量を調整するバイパス経路を構成する。すなわち、第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３によってバイパスされる電流量を調整できるので、結果的に各ＬＥＤ部の通電量を制御できる。図８の例では、第二ＬＥＤ部１２と並列に第一通電制御手段２１が接続され、第一バイパス経路ＢＰ１を形成する。また第三ＬＥＤ部１３と並列に第二通電制御手段２２が接続され、第二バイパス経路ＢＰ２を形成する。さらに第四ＬＥＤ部１４と並列に第三通電制御手段２３が接続され、第三バイパス経路ＢＰ３を形成する。
（電流制御回路）
【００５８】
またＬＥＤ部の電流駆動を行う電流回路の制御用に電流制御回路が設けられる。図８の回路例では、第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３、第四通電制御手段２４と、電流制御手段３０、電流制御信号付与手段５とで、一種の定電流回路が構成されており、この電流回路の制御は電流制御手段３０と電流制御信号付与手段５とで行われる。
【００５９】
電流制御手段３０は、電流制御信号付与手段５を介して第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３、第四通電制御手段２４と接続されている。この電流制御手段３０は、第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３、第四通電制御手段２４のＯＮ／ＯＦＦや電流量連続可変といった動作を制御する。電流制御手段３０は、電流検出手段４に接続されてＬＥＤ集合体１０の電流量をモニタし、その値に基づいて第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３、第四通電制御手段２４の制御量を切り替える。
【００６０】
図８の例では、電流制御手段３０が第一ＬＥＤ部１１の通電量に基づいて、第一通電制御手段２１による第一ＬＥＤ部１１への通電制限量を制御する。具体的には、第一通電制御手段２１及び第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３、第四通電制御手段２４がＯＮの状態で、通電量に応じて、第一通電制御手段２１は第一ＬＥＤ部１１を電流駆動する。その後入力電圧が上昇して、第一ＬＥＤ部１１と第二ＬＥＤ部１２を共に駆動できる電圧に達すると、第二ＬＥＤ部１２に電流が流れ始め、さらにその電流値が一定量を超えると、第一通電制御手段２１はＯＦＦとなる。さらに電流制御手段３０が第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２の通電量に基づいて、第二通電制御手段２２による第一ＬＥＤ部１１及び第二ＬＥＤ部１２への通電制限量を制御する。具体的には、通電量に応じて第二通電制御手段２２は第一ＬＥＤ部１１と第二ＬＥＤ部１２を電流駆動する。その後入力電圧が上昇して、第一ＬＥＤ部１１と第二ＬＥＤ部１２と第三ＬＥＤ部１３とを共に駆動できる電圧に達すると、第三ＬＥＤ部１３に電流が流れ始め、さらにその電流値が一定量を超えると、第二通電制御手段２２はＯＦＦとなる。
【００６１】
さらに電流制御手段３０が第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３の通電量に基づいて、第三通電制御手段２３による第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３への通電制限量を制御する。具体的には、通電量に応じて第三通電制御手段２３は第一ＬＥＤ部１１と第二ＬＥＤ部１２と第三ＬＥＤ部１３とを電流駆動する。その後入力電圧が上昇して、第一ＬＥＤ部１１と第二ＬＥＤ部１２と第三ＬＥＤ部１３と第四ＬＥＤ部１４を共に駆動できる電圧に達すると、第四ＬＥＤ部１４に電流が流れ始め、さらにその電流値が一定量を超えると、第三通電制御手段２３はＯＦＦとなる。最後に第四通電制御手段２４及び電流制御手段３０は、第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３、第四ＬＥＤ部１４を通電量に応じて電流駆動させる。
【００６２】
以上のように発光ダイオード駆動装置４００は、家庭用電源等の交流電源ＡＰを用いて、その交流を整流した後に得られる周期的に変化する脈流電圧に合わせて、直列に配置されたＬＥＤ素子を適切な個数だけ点灯させるように構成した複数のバイパス回路を備えており、各バイパス回路を各々適切に動作させるように電流制御手段３０を動作させることができる。
【００６３】
この発光ダイオード駆動装置４００は、電流値の上昇に伴って第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３、第四ＬＥＤ部１４を順次通電させる。特に各ＬＥＤ部への通電量を電流制御によって制限することで、電流量に応じてＬＥＤ部の通電量の制御を行うことができ、脈流電圧に対して効率よくＬＥＤを点灯駆動できる。
【００６４】
さらに図８の例では、第四通電制御手段２４と並列にＬＥＤ駆動手段３’が接続されており、第四通電制御手段２４に流れる電流の一部をＬＥＤ駆動手段３’で分岐させることによってＬＥＤ駆動手段３’が第四通電制御手段２４の負荷を低減している。
（実施形態５）
（通信手段９）
【００６５】
さらに発光ダイオード駆動装置は、通信手段９を設けてもよい。このような例を実施形態５に係る発光ダイオード駆動装置５００として、図９に示す。この通信手段９は、強制消灯電圧値Ｖoffを外部機器に出力し、かつこの外部機器からの強制消灯電圧値Ｖoffに対する評価値を示す評価信号を受信する。強制消灯手段８は、通信手段９で受信した外部機器からの評価信号に基づき、強制消灯電圧値Ｖoffを調整する。これにより、外部機器での評価値に基づいて強制消灯電圧値Ｖoffを調整し、消灯期間の長さを用途に応じたより適切な値に微調整することが可能となる。
（実施形態６）
（光量パターン調整）
【００６６】
また本発明の実施形態６に係る発光ダイオード駆動装置によれば、ＬＥＤ部の光量が時間変化するパターンを調整することもできる。比較例に係る発光ダイオード駆動装置１０００によるＬＥＤ部の光量を、図１０Ａに示すように、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる際、急峻に光量が上がるように設計した。一方、実施形態６に係る発光ダイオード駆動装置では、図１０Ｂに示すように、立ち上がりの光量は、最大光量よりも低い初期値まで急峻に上昇した後、曲線状あるいは円弧状に最大光量に至った後、同様のカーブで初期値と同じ光量にまで徐々に低下した後、急峻にＯＦＦとなるように設計した。本発明者らが植物育成用光源としてこれらの光源を用いて比較試験を行った結果、図１０Ｂのような光量パターンを採用することで、植物が疾病（特にチップバーン）になり難い傾向があることが判明した。その機序は明確でないものの、点灯と消灯を繰り返す点灯パターンにおいても、点灯と消灯の切り替えを急峻な変化でなく光量変化を緩やかにしたことで、負荷を軽減して植物の免疫力を高めることに資するものと推察される。
＜実施例１＞
【００６７】
次に、実施形態４に係る発光ダイオード駆動装置４００の具体的な回路構成の例を、実施例１として図１１の回路図に示す。この図に示す発光ダイオード駆動装置４００’は、交流電源ＡＰに接続された整流回路２としてダイオードブリッジを用いている。また交流電源ＡＰと整流回路２との間には、過電流阻止のためのヒューズＦＳが設けられる。さらに整流回路２の出力側には、バイパスコンデンサＢＣが接続される。なお交流電源ＡＰと整流回路２との間には、図示しないが保護抵抗やサージ防護回路を設けてもよい。
（交流電源ＡＰ）
【００６８】
交流電源ＡＰは、１００Ｖや２００Ｖの商用電源が好適に利用できる。この商用電源の１００Ｖ又は２００Ｖは実効値であり、整流された整流波形の最大電圧は約１４１Ｖ又は２８２Ｖとなる。
（ＬＥＤ集合体１０）
【００６９】
ＬＥＤ集合体１０を構成する各ＬＥＤ部は、相互に直列に接続すると共に、複数のブロックに分け、ブロック同士の境界からは端子を引き出して、第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３、第四通電制御手段２４と接続している。図１１の例では、第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３、第四ＬＥＤ部１４の４つのグループでＬＥＤ集合体１０を構成している。
【００７０】
図１１に示す各ＬＥＤ部１１〜１４は、一のＬＥＤシンボルが複数のＬＥＤチップを実装したＬＥＤパッケージ１を表している。この例では、各ＬＥＤパッケージ１は、１０個のＬＥＤチップを実装している。各ＬＥＤ部の発光ダイオード接続数、あるいはＬＥＤ部の接続数は、順方向電圧の加算値、すなわち直列接続されたＬＥＤ素子の総数と、使用する電源電圧とで決定される。例えば商用電源を使用する場合は、各ＬＥＤ部のＶfの合計である合計順方向電圧Ｖfallが、１４１Ｖ程度、又はそれ以下となるように設定される。
【００７１】
なおＬＥＤ部は、一以上の任意の数のＬＥＤ素子を備えている。ＬＥＤ素子は、一個のＬＥＤチップや、複数個のＬＥＤチップを一パッケージに纏めたものを利用できる。この例では、図示する一のＬＥＤ素子として、それぞれ１０個のＬＥＤチップを含むＬＥＤパッケージ１を使用している。
【００７２】
また図１１の例では、４つのＬＥＤ部のＶfを同一となるように設計している。ただこの例に限られず、上述の通りＬＥＤ部数を３以下、あるいは５以上としてもよい。ＬＥＤ部数を増やすことで、電流制御の数を増やしてより細かなＬＥＤ部間の点灯切り替え制御が可能となる。さらに各ＬＥＤ部のＶfは同一としなくとも良い。
（第一通電制御手段２１〜第四通電制御手段２４）
【００７３】
第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３、第四通電制御手段２４は、各ＬＥＤ部に対応して、電流駆動するための部材である。このような第一通電制御手段２１〜第四通電制御手段２４としては、トランジスタ等のスイッチング素子で構成される。特にＦＥＴは、ソース−ドレイン間飽和電圧がほぼゼロであるため、ＬＥＤ部への通電量を阻害することがなく好ましい。ただ、第一通電制御手段２１〜第四通電制御手段２４はＦＥＴに限定されるものでなく、バイポーラトランジスタ等でも構成できることはいうまでもない。
【００７４】
図１１の例では、第一通電制御手段２１〜第四通電制御手段２４として、ＬＥＤ電流制御トランジスタを利用している。具体的には、第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３、第四ＬＥＤ部１４、ＬＥＤ駆動手段３’には、それぞれ第一通電制御手段２１〜第四通電制御手段２４である第一ＬＥＤ電流制御トランジスタ２１Ｂ、第二ＬＥＤ電流制御トランジスタ２２Ｂ、第三ＬＥＤ電流制御トランジスタ２３Ｂが接続される。各ＬＥＤ電流制御トランジスタは、その前段のＬＥＤ部の電流量に応じて、ＯＮ状態や電流制御が切り替わる。ＬＥＤ電流制御トランジスタがＯＦＦになると、バイパス経路に電流が流れなくなって、ＬＥＤ部に通電される。すなわち、各第一通電制御手段２１〜第四通電制御手段２４によってバイパスされる電流量を調整できるので、結果的に各ＬＥＤ部の通電量を制御できることになる。図１１の例では、第二ＬＥＤ部１２と並列に第一通電制御手段２１が接続され、第一バイパス経路ＢＰ１を形成する。また第三ＬＥＤ部１３と並列に第二通電制御手段２２が接続され、第二バイパス経路ＢＰ２を形成する。さらに第四ＬＥＤ部１４と並列に第三通電制御手段２３が接続され、第三バイパス経路ＢＰ３を形成する。さらにまた第四ＬＥＤ電流制御トランジスタ２４ＢがＬＥＤ駆動手段３’と並列に接続され、第四バイパス経路ＢＰ４を形成し、第一ＬＥＤ部１１、第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３及び第四ＬＥＤ部１４への通電量を制御する。
（逆流防止ダイオード）
【００７５】
また各バイパス経路には、逆流防止ダイオードが設けられている。具体的には、第一バイパス経路ＢＰ１には第一逆流防止ダイオード１２１が、第二バイパス経路ＢＰ２には第二逆流防止ダイオード１２２が、第三バイパス経路ＢＰ３には第三逆流防止ダイオード１２３が、第四バイパス経路ＢＰ４には第四逆流防止ダイオード１２４が、それぞれ設けられる。
【００７６】
ここで第一ＬＥＤ部１１は、並列に接続されたバイパス経路や通電制御手段を設けていない。第二ＬＥＤ部１２と並列に接続された第一通電制御手段２１が、第一ＬＥＤ部１１の電流量を制御するからである。また第四ＬＥＤ部１４については、第四ＬＥＤ電流制御トランジスタ２４Ｂが電流制御を行う。
【００７７】
図１１の発光ダイオード駆動装置４００’は、ＬＥＤ駆動手段３’として抵抗器を備えている。抵抗器は、電流制限手段３と並列に接続され、また第四ＬＥＤ部１４と直列に接続されている。なお図１１の例では、電流制限手段３を第四ＬＥＤ電流制御トランジスタ２４Ｂと兼用している。並列接続された電流制限手段３である第四ＬＥＤ電流制御トランジスタ２４Ｂと、ＬＥＤ駆動手段３’である抵抗器とで、ＬＥＤ駆動回路を構成し、第一ＬＥＤ部１１〜第四ＬＥＤ部１４への通電を制御する。図１１の例では、第四通電制御手段２４である第四ＬＥＤ電流制御トランジスタ２４Ｂと並列にＬＥＤ駆動回路として抵抗器を接続することで、電流量が大きくなる際に第四通電制御手段２４に通電される電流を抵抗器にバイパスして、第四通電制御手段２４への負荷を軽減するよう構成している。ただ、第四通電制御手段２４に十分な電流耐性を持たせた場合は、ＬＥＤ駆動回路を省略してもよい。
（電流制御手段３０Ｂ）
【００７８】
電流制御手段３０Ｂは、各ＬＥＤ部と対応する第一通電制御手段２１〜第四通電制御手段２４が、適切なタイミングで電流駆動を行うよう制御する部材である。この電流制御手段３０Ｂは、整流回路２で整流された整流電圧を基準電圧として、通電制御手段の動作を制御する動作制御信号を出力する。これにより、電流検出手段４で検出する出力ラインＯＬ上の電流量を、整流電圧と比例した値に制御できる。この結果、回路全体の入力電流は交流入力電圧に比例した波形となり、高調波の抑制が可能となる。
【００７９】
図１１の電流制御手段３０Ｂにも、トランジスタ等のスイッチング素子が利用できる。特にバイポーラトランジスタは、電流量の検出に好適に利用できる。この例では電流制御手段３０Ｂを、オペアンプ３０Ｂで構成している。なお電流制御手段は、オペアンプに限定されるものでなく、コンパレータ、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等でも構成可能であるのはいうまでもない。
【００８０】
図１１の例では、電流制御手段３０Ｂは、各ＬＥＤ電流制御トランジスタ２１Ｂ〜２４Ｂの動作を制御する。すなわち、各電流検出オペアンプが通電量の制御を行うことで、ＬＥＤ電流制御トランジスタをＯＦＦ／電流制御／ＯＮにそれぞれ切り替える。
【００８１】
オペアンプで構成される図１１の電流制御手段３０Ｂは、このオペアンプの一方の入力である非反転入力端子に、強制消灯手段８で生成された強制消灯信号と、高調波抑制電圧生成手段６で生成された高調波抑制電圧を入力させている。また反転入力端子には、電流検出手段４から、出力ラインＯＬ上を流れる電流量に基づく電流検出信号を入力している。この電流制御手段３０Ｂは、高調波抑制電圧生成手段６で検出された整流電圧の変動と、電流検出手段４によって検出された電流検出信号との和に基づいて、電流制御手段３０Ｂが、第一通電制御手段２１及び電流制限手段３の動作を制御する。
【００８２】
このように、オペアンプの一方の入力に強制消灯信号と高調波抑制電圧を与えることで、強制消灯信号が作用する区間では高調波抑制電圧を無効化することでＬＥＤを容易に強制的に消灯させることが可能となる。この電流制御手段３０Ｂは、出力を指示する信号を０Ｖに落とすことで、無効化する回路動作となっている。
（電流検出手段４）
【００８３】
電流検出手段４は、ＬＥＤ部を直列接続したＬＥＤ集合体１０に通電される電流を電圧降下等により検出するための部材である。電流検出手段４で電流検出を行うことで、ＬＥＤ集合体１０を構成する各ＬＥＤ部の電流駆動を行う。またこの電流検出手段４は、ＬＥＤの保護抵抗としても機能する。さらに電流検出手段４で検出された電流検出信号に基づいて電流駆動を行うため、電流検出手段４は、電流回路の制御を行う電流制御手段３０Ｂであるオペアンプ３０Ｂと接続されている。この回路例では、第一通電制御手段２１、第二通電制御手段２２、第三通電制御手段２３、第四通電制御手段２４と電流制御手段３０Ｂで、一種の定電流回路が構成される。
（電流制御信号付与手段５）
【００８４】
さらに電流制御手段３０Ｂと各通電制御手段との間には、電流制御信号付与手段５が介在されている。例えば第一通電制御手段２１に付与する動作制御信号と第四通電制御手段２４に付与する動作制御信号間には電位差が生じるので、電流制御信号付与手段５を設けることで第一通電制御手段２１と第四通電制御手段２４の動作の切り替えを確実に行うことが可能となる。各電流制御信号付与手段５は、各ＬＥＤ電流制御トランジスタのＯＮ／ＯＦＦをどの電流のタイミングで行うかを規定する。ここでは、入力電圧の上昇に伴い、第一〜第四ＬＥＤ電流制御トランジスタ２１Ｂ〜２４Ｂの順でＯＦＦされるよう、各電流制御信号付与手段５として電流制御信号付与ツェナーダイオード５Ｅ、５Ｆ、５Ｇが設定、配置されている。なお図１１の例では、電流制御信号付与手段５をツェナーダイオードで構成しているが、抵抗器、ダイオード等で構成することもできる。
【００８５】
図１１の回路例では、整流回路２で整流された入力電圧の上昇に伴い、第一ＬＥＤ部１１から第二ＬＥＤ部１２、第三ＬＥＤ部１３、第四ＬＥＤ部１４への順で、通電量の制御を行うことができる。また入力電圧の下降時には、逆の順序でＬＥＤが消灯される。
（高調波抑制信号生成回路）
【００８６】
一方図１１の回路例では、電流制御手段３０Ｂをオペアンプ３０Ｂで構成しており、このオペアンプ３０Ｂは、高調波抑制電圧生成手段６により制御される。高調波抑制電圧生成手段６は、高調波抑制信号生成回路で構成される。高調波抑制信号生成回路は、高調波抑制信号生成抵抗６０、６１と、高調波抑制信号生成抵抗６１と並列に接続された高調波抑制信号生成コンデンサ６２で構成される。この高調波抑制信号生成回路は、整流回路２で整流された整流電圧を分圧する。いいかえると、整流電圧を適当な大きさに圧縮する。また電流制御手段３０Ｂであるオペアンプ３０Ｂの非反転入力端子には、高調波抑制信号生成回路で圧縮された正弦波である高調波抑制信号が入力される。
（強制消灯回路８Ｂ）
【００８７】
さらに図１１の発光ダイオード駆動装置４００’は、強制消灯手段８として強制消灯回路８Ｂを備えている。強制消灯回路８Ｂは、整流回路２の出力側と電流制御手段３０Ｂであるオペアンプ３０Ｂの非反転入力端子との間で、高調波抑制信号生成回路と並列に接続される。この強制消灯回路８Ｂは、可変抵抗器と、複数のツェナーダイオードと、複数の抵抗器と、複数のトランジスタで構成される。トランジスタは、第一強制消灯トランジスタと第二強制消灯トランジスタを含み、ここでは第一強制消灯ＦＥＴ８１、第二強制消灯ＦＥＴ８２で構成される。第一強制消灯ＦＥＴ８１のドレイン側は、第一ドレイン側抵抗器８３を介して整流回路２の出力側に接続される。また第一強制消灯ＦＥＴ８１のゲート側は、ゲート側ツェナーダイオード８４を介して接地されている。また第一強制消灯ＦＥＴ８１のゲート側には、強制消灯可変抵抗器８５が接続される。この強制消灯可変抵抗器８５の一端（図１１において上端）は、抵抗器８６と第一ツェナーダイオード８７を介して整流回路２の出力側に接続され、他端（図１１において下端）は接地抵抗器８８を介して接地されている。さらに第一強制消灯ＦＥＴ８１のソース側は、第二ツェナーダイオード８９を介して接地されると共に、第二強制消灯ＦＥＴ８２のゲート側に接続される。第二強制消灯ＦＥＴ８２のドレイン側は、第二ドレイン側抵抗器９９を介してオペアンプ３０Ｂの非反転入力端子と接続される。さらに第二強制消灯ＦＥＴ８２のソース側は接地されている。
【００８８】
この強制消灯回路８Ｂの動作原理を、説明する。整流電圧が低い状態では、整流回路２の出力側と、第一ツェナーダイオード８７、抵抗器８６を介して接続された強制消灯可変抵抗器８５の中点の電圧も低く、特に第一強制消灯ＦＥＴ８１のゲート−ソース間電圧Ｖgsのゲートしきい値電圧（約４Ｖ）よりも低い状態では、第一強制消灯ＦＥＴ８１がＯＦＦ状態に維持される。この結果、第一ドレイン側抵抗器８３には通電されず、第二強制消灯ＦＥＴ８２はＯＮ状態となり、結果としてオペアンプ３０Ｂの非反転入力端子には低い電圧が入力されて、ＯＦＦ状態となって、第一ＬＥＤ電流制御トランジスタ２１Ｂ等はＯＦＦされる。
【００８９】
一方、強制消灯可変抵抗器８５の中点の電圧が、第一強制消灯ＦＥＴ８１のゲート−ソース間電圧Ｖgsの閾値電圧（例えば約４Ｖ）を超えると、第一強制消灯ＦＥＴ８１がＯＮされる。これにより、第一強制消灯ＦＥＴ８１のゲート−ソース間電圧が低下し、第一強制消灯ＦＥＴ８１のドレイン側と接続された第二強制消灯ＦＥＴ８２がＯＦＦ状態に切り替えられる。この結果、第二強制消灯ＦＥＴ８２のドレイン−ソース間電圧が低下して、オペアンプ３０Ｂの非反転入力端子の電位が高くなり、ＯＮ状態となって、第一ＬＥＤ電流制御トランジスタ２１Ｂ等はＯＮされる。
【００９０】
図１１の回路例においては、強制消灯回路８Ｂは整流電圧をツェナーダイオードと抵抗分圧で検出し、抵抗分圧比を強制消灯可変抵抗器８５で調整している。このように強制消灯可変抵抗器８５でもって、強制消灯電圧値を調整できるため、消灯期間を開始するタイミングを強制消灯可変抵抗器８５でもって変更できる。ここで、強制消灯回路８Ｂの強制消灯可変抵抗器８５でもって消灯期間を調整する様子を、図１２〜図１５に基づいて説明する。これらの図において、図１２は図１の比較例に係るＬＥＤ駆動回路の入力交流電圧、及び第一ＬＥＤ部１１の電力の時間変化を示す波形を示すグラフ、図１３は図１１の発光ダイオード駆動装置４００’の入力交流電圧、及び消灯期間をＴOFF1に設定した場合の第一ＬＥＤ部１１の電力の時間変化を示す波形を示すグラフ、図１４は図１１の発光ダイオード駆動装置４００’の入力交流電圧、及び消灯期間をＴOFF2に設定した場合の第一ＬＥＤ部１１の電力の時間変化を示す波形を示すグラフ、図１５は図１１の発光ダイオード駆動装置４００’の入力交流電圧、及び消灯期間をＴOFF3に設定した場合の第一ＬＥＤ部１１の電力の時間変化を示す波形を示すグラフを、それぞれ示している。これらのグラフから明らかなとおり、比較例に係るＬＥＤ駆動回路では消灯期間ＴOFF0が短く、一般照明としては消灯期間をできるだけ短くしてちらつきを抑えようとするのに対し、実施例１では、これよりも消灯期間を長く設定することが可能となる。消灯期間を長くするにつれて点灯期間も短くなり、照度の累積的な値すなわち積分値は低下するものの、植物の育成においては有利となることが本発明者らの試験により確認された（図４参照）。
（定電圧電源７）
【００９１】
オペアンプ３０Ｂは、定電圧電源７により駆動される。定電圧電源７は、オペアンプ電源用トランジスタ７０、ツェナーダイオード７１、ツェナー電圧設定抵抗７２で構成される。この定電圧電源７は、交流電源ＡＰを整流回路２で整流した後の整流電圧が、ツェナーダイオード７１のツェナー電圧を超えている期間だけ、オペアンプ３０Ｂに電源を供給する。この期間は、ＬＥＤ集合体１０の点灯期間を包含するよう設定される。すなわち、ＬＥＤ集合体１０の点灯中にオペアンプ３０Ｂを動作させて、点灯を制御する。
【００９２】
一方、各オペアンプ３０Ｂの反転入力端子には、電流検出抵抗４で検出された電流検出信号である電圧が入力される。電流検出抵抗４の電圧は、オペアンプ３０Ｂの非反転入力端子に印加される正弦波に沿って電流制御されるよう制御される。このように、正弦波に沿って電流制御動作を行うため、ＬＥＤ駆動電流が正弦波に近似された波形となる。
【００９３】
なおＬＥＤ部はそれぞれ、複数の発光ダイオード素子を相互に直列に接続して構成できる。これにより、整流電圧を複数の発光ダイオード素子で効果的に分圧できる上、発光ダイオード素子毎の順方向電圧Ｖfや温度特性のばらつきをある程度吸収して、ブロック単位での制御を均一化できる。ただ、ＬＥＤ部の数や各ＬＥＤ部を構成する発光ダイオード素子数等は、要求される明るさや入力電圧等によって任意に設定でき、例えばＬＥＤ部を一の発光ダイオード素子で構成したり、ＬＥＤ部の数を多くしてより細かな制御を行うこと、あるいは逆にＬＥＤ部を２つのみとして制御をシンプルにすることも可能であることは言うまでもない。
【００９４】
また、上記構成ではＬＥＤ部の構成数を４としたが、上述の通りＬＥＤ部の数を２又は３としたり、又は５以上とすることもできることはいうまでもない。特に、ＬＥＤ部の数を増やすことで、正弦波状の電流波形をより低い電源電圧から形成することが可能となり、一層の高調波成分の抑制が可能となる。また図１１の例では、各ＬＥＤ部がＯＮ／ＯＦＦされる切り替え動作を、入力電流に対してほぼ均等に分割しているが、均等にする必要は必ずしも無く、異なる電流でＬＥＤ部を切り替えてもよい。
【００９５】
さらに上記の例では、ＬＥＤを４つのＬＥＤ部に分け、各ＬＥＤ部がそれぞれ同一のＶfとなるよう構成しているが、同一のＶfでなくても良い。例えばＬＥＤ部１のＶfをできるだけ低く、すなわちＬＥＤ一個分の３．６Ｖ程度に設定できれば、電流の立ち上がりタイミングを早く、立下りタイミングを遅くできる。このことは、高調波を減少させるのにさらに有利となる。またこの方法を使用すれば、ＬＥＤ部の数とＶf設定を自由に選択でき、さらに電流波形を正弦波に近似できるため、より柔軟性を高めて高調波抑制を実現することが容易となる。
＜実施例２＞
（ピーク照度可変回路）
【００９６】
また本発明は、照明光のピーク照度を固定とする構成の他、可変機能を付加しても良い。これにより、消灯期間の制御のみならず、ピーク照度すなわち振幅側も調整可能とすることで、消灯期間を維持したまま調光を行うことが可能となる。このような回路例を、実施例２に係る発光ダイオード駆動装置７００として図１６に示す。この図に示す発光ダイオード駆動装置７００は、図１１の構成に加えて、ピーク照度調整手段９０を備えている。ピーク照度調整手段９０は、図１１の回路例では固定抵抗器であった高調波抑制信号生成抵抗６１に代えて、第一ＬＥＤ部１１や第二ＬＥＤ部１２が発等のＬＥＤ部が発する光のピーク照度を調整するためのピーク照度可変抵抗器９１を有する。これにより、ピーク照度を可変として、消灯期間のタイミングを調整可能としながら、すなわちＯＦＦデューティを可変としつつ、これと独立して調光を行うことが可能となる。
【００９７】
以上の実施例では、ＬＥＤ部の消灯開始のタイミングを調整する方法として、交流電圧を整流した整流電圧を検出して、設定された電圧以上の期間で点灯させる構成を採用した。ただ本発明は、消灯のタイミングを調整する方法を上記に限定せず、他の方法を採用することもできる。例えば、トライアック、サイリスタやＩＧＢＴ等により交流の通電時間を制御する方法や、これらの素子を使った市販の調光器を交流ＡＣ入力側に挿入する等の方法が利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上の発光ダイオード駆動装置及びこれを用いた植物栽培用照明は、消灯期間の調整が要求される用途、例えば植物栽培用照明として好適に利用できる。また、植物栽培用に限らず、消灯期間の調整が求められる他の用途、例えば魚を集める集魚灯や昆虫の誘引や忌避のための照明等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１００、２００、３００、４００、４００’、５００、７００、１０００…発光ダイオード駆動装置
２…整流回路
３…電流制限手段；３’…ＬＥＤ駆動手段
４…電流検出手段
５…電流制御信号付与手段；５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ…電流制御信号付与ツェナーダイオード
６…高調波抑制電圧生成手段
７…定電圧電源
８…強制消灯手段；８Ｂ…強制消灯回路
９…通信手段
１０…ＬＥＤ集合体
１１…第一ＬＥＤ部
１２…第二ＬＥＤ部
１３…第三ＬＥＤ部
１４…第四ＬＥＤ部
２１…第一通電制御手段；２１Ｂ…第一ＬＥＤ電流制御トランジスタ
２２…第二通電制御手段；２２Ｂ…第二ＬＥＤ電流制御トランジスタ
２３…第三通電制御手段；２３Ｂ…第三ＬＥＤ電流制御トランジスタ
２４…第四通電制御手段；２４Ｂ…第四ＬＥＤ電流制御トランジスタ
３０…電流制御手段；３０Ｂ…電流制御手段（オペアンプ）
６０、６１…高調波抑制信号生成抵抗
６２…高調波抑制信号生成コンデンサ
７０…オペアンプ電源用トランジスタ
７１…ツェナーダイオード
７２…ツェナー電圧設定抵抗
８１…第一強制消灯ＦＥＴ
８２…第二強制消灯ＦＥＴ
８３…第一ドレイン側抵抗器
８４…ゲート側ツェナーダイオード
８５…強制消灯可変抵抗器
８６…抵抗器
８７…第一ツェナーダイオード
８８…接地抵抗器
８９…第二ツェナーダイオード
９０…ピーク照度調整手段
９１…ピーク照度可変抵抗器
９９…第二ドレイン側抵抗器
１７００…ＬＥＤ駆動回路
７１０…駆動装置
７３０…制御ユニット
７５０…電流源
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３〜ＭＮ…スイッチ
ＬＦＩＸ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３〜ＬＮ…ＬＥＤ
ＢＣ…バイパスコンデンサ；ＦＳ…ヒューズ
ＡＰ…交流電源
ＢＰ１…第一バイパス経路；ＢＰ２…第二バイパス経路；ＢＰ３…第三バイパス経路
ＢＰ４…第四バイパス経路
ＯＬ…出力ライン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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