(57)【要約】【課題】省電力化が図れる、ＬＥＤ群とＬＥＤ群駆動回路の組み合わせからなるＬＥＤ群発光回路及びこれを用いたＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】外部に置かれた定電流源から給電されて発光する、順方向に直列接続される複数のＬＥＤを有する複数のＬＥＤ群を備え、前記複数のＬＥＤの順方向電圧の合計である合計順方向電圧Ｖｆが最大であるＬＥＤ群以外の他のＬＥＤ群のみにそれぞれ前記定電流源からの通電が行われる時間幅である通電時間幅を制御するスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子により前記他のＬＥＤ群及び前記合計順方向電圧Ｖｆが最大であるＬＥＤ群の前記通電時間幅が制御される。【選択図】図１
2015122202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に置かれた定電流源から給電されて発光する、順方向に直列接続される複数のＬＥＤを有する複数のＬＥＤ群を備え、
前記複数のＬＥＤの順方向電圧の合計である合計順方向電圧Ｖｆが最大であるＬＥＤ群以外の他のＬＥＤ群のみにそれぞれ前記定電流源からの通電が行われる時間幅である通電時間幅を制御するスイッチング素子を備え、
前記スイッチング素子により前記他のＬＥＤ群及び前記合計順方向電圧Ｖｆが最大であるＬＥＤ群の前記通電時間幅が制御されることを特徴とするＬＥＤ群発光回路。
【請求項２】
前記複数のＬＥＤ群が、互に色度の異なるＬＥＤ群Ａ及びＬＥＤ群Ｂを少なくとも備え、
前記複数のＬＥＤ群の前記合計順方向電圧Ｖｆの中で、前記ＬＥＤ群Ａの前記合計順方向電圧Ｖｆ−Ａが最大であり、
前記ＬＥＤ群Ｂへの通電の時間幅を制御するスイッチング素子Ｂにより、前記通電時間幅を制御することで調色が行われる請求項１に記載のＬＥＤ群発光回路。
【請求項３】
前記複数のＬＥＤ群が、さらにＬＥＤ群Ｃを備え、
前記ＬＥＤ群Ａ、前記ＬＥＤ群Ｂ及び前記ＬＥＤ群Ｃのそれぞれの合計順方向電圧Ｖｆ−Ａ，Ｖｆ−Ｂ及びＶｆ−Ｃの間に、Ｖｆ−Ａ＞Ｖｆ−Ｂ≧Ｖｆ−Ｃの関係が成り立ち、
前記ＬＥＤ群Ｂへの通電を制御する前記スイッチング素子Ｂ及び前記ＬＥＤ群Ｃへの通電を制御するスイッチング素子Ｃにより、前記通電時間幅を制御することで調色が行われる請求項２に記載のＬＥＤ群発光回路。
【請求項４】
前記通電時間幅を制御する通電制御信号が２値のデジタル信号であり、この信号が突入電流抑制回路を介して各前記スイッチング素子へ入力される請求項１乃至３何れかに記載のＬＥＤ群発光回路。
【請求項５】
前記通電制御信号とこれを反転した反転通電制御信号が、前記複数のＬＥＤ群の中の少なくとも２つを選んでそれぞれの前記スイッチング素子へ供給される請求項４に記載のＬＥＤ群発光回路。
【請求項６】
請求項１乃至５何れかに記載のＬＥＤ群発光回路を備えるＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ群発光回路及びＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明の光源として白熱灯や蛍光灯の替わりにＬＥＤ照明灯の使用が増えてきた。ＬＥＤは白熱灯や蛍光灯に比べ消費電力が少ないことや寿命が長いなどの利点が有るが、点灯電圧が低いので商用電源を変換する電源回路及びＬＥＤ駆動回路が必要になる。
【０００３】
ＬＥＤはＬＥＤの組成材料或いはＬＥＤからの光に依り励起される蛍光体の材料を選択することで、３原色を容易に実現することができる。そこで、近年、色度の異なるＬＥＤを組み合わせて駆動することで好みの色で照明することが行われるようになっている（参考文献１を参照）。
【０００４】
室内照明にＬＥＤを使う場合は、白色を発光するＬＥＤと、暖かみのある赤の成分を多く含むＬＥＤを適宜な割合で通電することで色を混ぜることが行われている。それぞれの色度のＬＥＤを複数直列に接続したＬＥＤ群を個別に駆動するにはＬＥＤ群と電源の間を制御するＦＥＴやバイポーラトランジスタなどのスイッチング素子を使い、そのスイッチング素子への信号入力を調節することで照明光の調色が可能になる（参考文献２を参照）。
【０００５】
さらに、目にちらつきを生じない速度でＬＥＤ群を切り替えて通電するように駆動するとそれぞれの色度のＬＥＤ群への通電割合で色調を変えることが可能になる。スイッチング素子はＬＥＤ群へ流れる電流が通過することから、スイッチング素子固有の抵抗による発熱が有り、省エネの観点からはスイッチング素子を減らすことが望まれていて駆動回路の簡略化が行われている（参考文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２５８５１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−８５４７号公報
【特許文献３】特開２０１２−３８７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、高速応答する定電流源を使って色度の異なるＬＥＤ群を切り替えて駆動する場合にＬＥＤ群の特性に合わせた駆動回路の省電力化が望まれている。
【０００８】
そこで、発明者らは高速応答する定電流源を使って色度の異なるＬＥＤ群を切り替えて駆動する場合に使われるＬＥＤ群駆動回路の省電力化を目指してＬＥＤ群の特性の違いに着目して研究開発を行った。その結果、簡便な構成で色度の異なるＬＥＤ群を切り替えて駆動する際に省電力化を図れるＬＥＤ群とその特性に合わせたＬＥＤ群駆動回路の組み合わせによるＬＥＤ群発光回路の発明の完成に至ったものである。
【０００９】
本発明は、省電力化が図れるＬＥＤ群とＬＥＤ群駆動回路の組み合わせからなるＬＥＤ群発光回路及びこれを用いたＬＥＤ照明装置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】
【００１０】
請求項１に記載された発明は、外部に置かれた定電流源から給電されて発光する、順方向に直列接続される複数のＬＥＤを有する複数のＬＥＤ群を備え、前記複数のＬＥＤの順方向電圧の合計である合計順方向電圧Ｖｆが最大であるＬＥＤ群以外の他のＬＥＤ群のみにそれぞれ前記定電流源からの通電が行われる時間幅である通電時間幅を制御するスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子により前記他のＬＥＤ群及び前記合計順方向電圧Ｖｆが最大であるＬＥＤ群の前記通電時間幅が制御されることを特徴とするＬＥＤ群発光回路である。
【００１１】
本発明においては、前記合計順方向電圧Ｖｆが最大であるＬＥＤ群以外の他のＬＥＤ群のみに通電時間幅を制御するスイッチング素子が備えられ、前記スイッチング素子により前記他のＬＥＤ群及び前記合計順方向電圧Ｖｆが最大であるＬＥＤ群の前記通電時間幅が制御される。スイッチング素子の接続されていないＬＥＤ群も他のＬＥＤ群に接続されたスイッチング素子の切り替えに伴い定電流源からの印加電圧が変わるので電流が切り替わる。ＬＥＤ群の順方向電圧は同じものが存在してもよく合計順方向電圧Ｖｆが最大のＬＥＤ群が複数存在してもよい。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、前記複数のＬＥＤ群が、互に色度の異なるＬＥＤ群Ａ及びＬＥＤ群Ｂを少なくとも備え、前記ＬＥＤ群Ａの前記合計順方向電圧Ｖｆ−Ａが最大であり、前記ＬＥＤ群Ｂへの通電の時間幅を制御するスイッチング素子Ｂにより、前記通電時間幅を制御することで調色が行われる請求項１に記載のＬＥＤ群発光回路である。
【００１３】
本発明においては、前記複数のＬＥＤ群が、互に色度の異なるＬＥＤ群Ａ及びＬＥＤ群Ｂを少なくとも備え、前記合計順方向電圧Ｖｆ−Ａが最大であり、前記ＬＥＤ群Ｂへの通電の時間幅を制御するスイッチング素子Ｂにより、ＬＥＤ群Ｂの通電時間幅が制御される。そして、ＬＥＤ群Ｂが消灯しているときは、定電流源からの電圧が上昇してＬＥＤ群Ａが点灯するので、スイッチング素子Ｂの前記通電時間幅を制御することでＬＥＤ群ＡとＬＥＤ群Ｂの発光割合が制御されて調色が行われる。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、前記複数のＬＥＤ群が、さらにＬＥＤ群Ｃを備え、前記ＬＥＤ群Ａ、前記ＬＥＤ群Ｂ及び前記ＬＥＤ群Ｃのそれぞれの合計順方向電圧Ｖｆ−Ａ，Ｖｆ−Ｂ及びＶｆ−Ｃの間に、Ｖｆ−Ａ＞Ｖｆ−Ｂ≧Ｖｆ−Ｃの関係が成り立ち、前記ＬＥＤ群Ｂへの通電を制御する前記スイッチング素子Ｂ及び前記ＬＥＤ群Ｃへの通電を制御するスイッチング素子Ｃにより、前記通電時間幅を制御することで調色が行われる請求項２に記載のＬＥＤ群発光回路である。
【００１５】
本発明においては、Ｖｆ−Ａ＞Ｖｆ−Ｂ≧Ｖｆ−Ｃの関係が成り立っているので、前記ＬＥＤ群Ｂへの通電を制御するスイッチング素子Ｂ及び前記ＬＥＤ群Ｃへの通電を制御するスイッチング素子Ｃにより通電時間幅を制御すると共に、ＬＥＤ群Ｂ及びＬＥＤ群Ｃが消灯すると、定電流源からの電圧が上昇してＬＥＤ群Ａへの通電が行われてＬＥＤ群Ａの通電時間幅も制御される。
【００１６】
請求項４に記載された発明は、前記通電時間幅を制御する通電制御信号が２値のデジタル信号であり、この信号が突入電流抑制回路を介して各前記スイッチング素子へ入力される請求項１乃至３何れかに記載のＬＥＤ群発光回路である。
【００１７】
通電時間幅を制御するには、パルス幅可変回路からパルス状の出力を持つ２値のデジタル信号を用いることが好適である。ただし、立ち上がり、立下りの急峻な信号は切り替わり時にスパイクを生じやすいが突入電流抑制回路を介した信号が各前記スイッチング素子へ入力されるとこの問題を避けることができる。
【００１８】
請求項５記載された発明は、前記通電制御信号とこれを反転した反転通電制御信号が、前記複数のＬＥＤ群の中の少なくとも２つを選んでそれぞれの前記スイッチング素子へ供給される請求項４に記載のＬＥＤ群発光回路である。
【００１９】
ＬＥＤ群は何れかが点灯している状態が望ましく、且つ２つのＬＥＤ群については、一方が点灯している場合は他方が消灯する関係がある。そこでスイッチング素子への入力を互いに反転させるためにパルス幅変調器からの出力の一方の信号を反転器に入力してその出力の反転信号を他方への出力信号とすることができるのでそれぞれのＬＥＤ群の点灯の制御に必要だったパルス幅変調器の数を減らすことができる。
【００２０】
請求項６記載された発明は、請求項１乃至５何れかに記載のＬＥＤ群発光回路を備えるＬＥＤ照明装置である。
【００２１】
省電力化を考慮した請求項１乃至５何れかに記載のＬＥＤ群発光回路を備えるＬＥＤ照明装置なので照明装置全体としての省電力化が図れる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載された発明によれば、スイッチング素子の接続されていないＬＥＤ群も他のＬＥＤ群に接続されたスイッチング素子の切り替えに伴い定電流源からの印加電圧が変わって電流が切り替わることから、ＬＥＤ群の数よりも少ないスイッチング素子でＬＥＤ群全体の電流の切り替えが可能となり、スイッチング素子における消費電力の削減が図れると共に部品数の減少も図れる。
【００２３】
請求項２に記載された発明によれば、前記複数のＬＥＤ群が、互に色度の異なるＬＥＤ群Ａ及びＬＥＤ群Ｂを少なくとも備え、前記ＬＥＤ群Ａを構成する複数のＬＥＤの前記合計順方向電圧Ｖｆ−Ａが最大であり、前記ＬＥＤ群Ｂへの通電の時間幅を制御するスイッチング素子Ｂにより、ＬＥＤ群Ａ及びＬＥＤ群Ｂの通電時間が制御されて調色が行われることから、スイッチング素子での消費電力の削減と部品点数の削減が図れる。
【００２４】
請求項３に記載された発明によれば、Ｖｆ−Ａ＞Ｖｆ−Ｂ≧Ｖｆ−Ｃの関係が成り立っているので、スイッチング素子Ｂ及びスイッチング素子ＣによりＬＥＤ群Ｂ及びＬＥＤ群Ｃの通電時間幅を制御すると共に、ＬＥＤ群Ｂ及びＬＥＤ群Ｃが消灯すると、定電流源からの電圧が上昇してＬＥＤ群Ａへの通電が行われてＬＥＤ群Ａの通電時間幅も制御されることから、ＬＥＤ群ＣがＬＥＤ群Ａ及びＬＥＤ群Ｂとは異なる色度の場合には２個のスイッチング素子のみで3つの色度の制御が可能となり、スイッチング素子での消費電力の削減と部品点数の削減が図れる。
【００２５】
請求項４に記載された発明によれば、通電時間幅を制御するためのパルス幅変調器からパルス状の出力を持つ２値のデジタル信号が、突入電流抑制回路を介して各前記スイッチング素子へ入力されるので、立ち上がり、立下りの急峻な信号での切り替わり時のスパイクの発生が防止されることから、ＬＥＤが保護されその長寿命化を図れる。
【００２６】
請求項５に記載された発明によれば、通電制御信号とこれを反転器により反転した反転通電制御信号が、前記複数のＬＥＤ群の中の少なくとも２つを選んでそれぞれ供給されるので、パルス幅変調器の数の減少を図れることからコスト削減を図れる。
【００２７】
請求項６に記載された発明によれば、ＬＥＤ照明装置が省電力化された請求項１乃至５何れかに記載のＬＥＤ群発光回路を備えるＬＥＤ照明装置であるので照明装置として省電力化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】定電流源に接続されたＬＥＤ群２，３とＬＥＤ駆動回路の説明図である。
【図２】ＬＥＤ群２，３，４を２つのスイッチング素子１，５で駆動する説明図である。
【図３】図２において、反転器を用いて反転通電制御信号を生成する場合の説明図である。
【図４】図１の駆動回路のスイッチ入力へ突入電流抑制回路８挿入した説明図である。
【図５】突入電流抑制回路の効果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は本発明で用いられる複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ群２，３とその駆動回路からなるＬＥＤ群発光回路２０の説明図である。図１の左側には、ＬＥＤ群発光回路へ接続されて電力供給を行う定電流回路が置かれている。定電流回路は、トランス、発振回路、ダイオード、コンデンサなどから構成されるが、昨今の定電流回路は省電力化と小型化の要請から発信周波数がＭＨｚオーダーになっており、負荷変動に対する応答が速い。また、外部から設定電流を可変にすることも可能な定電流源を用いるときめ細かい制御が可能になる。例えば図１中の調色設定部からの点線で示すように設定電流制御を行うことで定電流源の設定値を動的に切り替えることでＬＥＤの温度特性や色度の微調整が可能になる。
【００３０】
ＬＥＤ群３の通電を制御するスイッチング素子としてトランジスタ１が用いられている。トランジスタはベースへ入力される通電制御信号によりスイッチ動作を行う。通常パルス幅変調器（以下、ＰＷＭ：Ｐｕｌｅｓ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ生成部とも言う）からの出力である２値のデジタル信号を通電制御信号として用いる。Ｈレベルでトランジスタ１はＯＮとなりＬＥＤ群３が通電され、ＬレベルでトランジスタはＯＦＦとなってＬＥＤ群３への通電が遮断される。入力レベルとＯＮ−ＯＦＦとの対応はスイッチング素子によるので、例えばトランジスタをＮＰＮからＰＮＰに変えると入力のＨレベルがＯＦＦ，ＬレベルがＯＮとなって関係が逆転する。
【００３１】
ＰＷＭ生成部は外部に置かれた調色設定部からの信号によりＨレベルとＬレベルの比を任意に変えられ、且つ繰り返し周波数も可変となる。繰り返し周波数は目にとってちらつきとならないＫＨｚオーダーの周波数が使われる。
【００３２】
２つのＬＥＤ群２，３はそれぞれＬＥＤ群Ａ，及びＬＥＤ群Ｂであり、ＬＥＤ群Ａ，及びＬＥＤ群Ｂを構成するＬＥＤの順方向電圧の合計である合計順方向電圧Ｖｆ−ＡとＶｆ−Ｂの間には、Ｖｆ−Ａ＞Ｖｆ−Ｂの関係があるようにＬＥＤの種類と数を選んでＬＥＤ群を構成する。ここでＬＥＤ群ＡのＶｆ−Ａが最大の順方向電圧であり、Ｖｆ−Ｂを持つＬＥＤ群Ｂはこの最大の順方向電圧を有する群以外の他のＬＥＤ群となる。ＬＥＤは色度により使用する半導体の材料が変わりバンド幅が異なることから順方向電圧も変化する。通常、赤や黄色などは約２Ｖ、白や青などは約３．５Ｖ位になる。例えば、ＬＥＤ群Ａを青色として１０個のＬＥＤを順方向に接続するとＶｆ−Ａは３．５Ｖ×１０＝３５Ｖとなる。またＬＥＤ群Ｂを赤色として使用するＬＥＤの順方向電圧を２Ｖとすると、Ｖｆ−Ａ＞Ｖｆ−Ｂにするために３５Ｖ／２Ｖ＝１７．５となるので１７個以下の赤色ＬＥＤを順方向に接続すればよい。
【００３３】
上記の青色のＬＥＤで構成されるＬＥＤ群ＡはＬＥＤ群の中で最大の合計順方向電圧を有するので定電流源に直接接続し、赤色のＬＥＤで構成されるＬＥＤ群Ｂにはスイッチング素子１としてトランジスタを接続するがスイッチ１はＦＥＴでもバイポーラ素子でも良い。スイッチには、スイッチを駆動する通電制御信号が入力される。通電制御信号のＨレベルでスイッチがＯＮになりＬＥＤ群へ通電される。入力レベルのＨ及びＬが、スイッチのＯＮ及びＯＦＦに対応するが、スイッチ素子により関係が逆になる場合もある。
【００３４】
ＰＷＭ生成部からの信号がＨレベルになるとスイッチ１がＯＮになりＬＥＤ群Ｂに電流が流れて、その時の定電流回路からの電圧はほぼＶｆ−Ｂとなる。Ｖｆ−Ｂ＜Ｖｆ−ＡなのでＬＥＤ群Ａにはほとんど電流が流れずもっぱら赤色が発光される。次にＰＷＭからの信号がＬレベルになるとスイッチ１がＯＦＦになりＬＥＤ群Ｂへの通電が遮断される。すると定電流源は電流を流すべくその端子電圧を上昇させる。この値がＶｆ−ＡになるとＬＥＤ群Ａからもっぱら青色が発光される。
【００３５】
このように、最も合計順方向電圧の高いＬＥＤ群（一つとは限らない）を直接に定電流源へ接続し、残りの他のＬＥＤ群にそれぞれスイッチング素子を接続して、そのスイッチング素子への入力を制御することで、最も合計順方向電圧の高いＬＥＤ群の発光もスイッチング素子を直接に接続することなく制御することができる。
【００３６】
図２は３つのＬＥＤ群を有するＬＥＤ群発光回路の説明図である。３つのＬＥＤ群のなかで、ＬＥＤ群２の全順方向電圧Ｖｆが最も高くなるようにＬＥＤの数を決めてＬＥＤランプ（Ａ）が構成されている。ＬＥＤランプ（Ｂ）、（Ｃ）の全順方向電圧はＬＥＤランプ（Ａ）の順方向電圧よりも低くなるように、ＬＥＤランプ（Ｂ）、（Ｃ）が構成される。ここで、Ｖｆ−ＢはＶｆ−Ｃより大きくても、等しくてもよい。ＬＥＤ群３にはスイッチＢが接続され、ＬＥＤ群４にはスイッチＣが接続される。各スイッチはＮＰＮ型のトランジスタを用いたがＰＮＰ型のトランジスタでもＦＥＴでも良い。
【００３７】
各スイッチの入力には後述する突入電流抑制回路６，７が接続されて急峻な入力変化を抑えている。急峻な通電の切り替えは定電流源の高速応答によりスパイク状の電圧発生の原因となる。規格を超える電圧の印加はＬＥＤ群にとって好ましくない。
【００３８】
突入電流抑制回路６，７には、ＰＷＭ生成部からの出力が接続される。ＰＷＭ生成部はパルス状のＨレベルとＬレベルの信号を繰り返し出力し、ＨレベルとＬレベルの比を自由に変えられる。また、繰り返しの周波数も自由に選択することができる。ＬＥＤを駆動する場合は目のちらつきが出ないようにＫＨｚオーダーの繰り返し周波数が選ばれる。
【００３９】
ＰＷＭ生成部はＨレベルの時間幅を調光指令を受けた調光（調色）設定部からの信号に基づいて変えてパルスを発生する。図２では、ＰＷＭ生成部が独立しているので、ＬＥＤ群ランプ（Ｂ）３とＬＥＤ群ランプ（Ｃ）４の全順方向電圧Ｖｆを同じに選ぶとＬＥＤ群ランプ（Ｂ）３とＬＥＤ群ランプ（Ｃ）４を同時に任意の明るさで発光させることができる。ただし、この場合は、定電流源の設定電流をＬＥＤ群ランプ（Ｂ）３とＬＥＤ群ランプ（Ｃ）４の両方が同時に流れる値に設定する必要がある。そして、ＬＥＤ群ランプ（Ａ）２の通電時には、ＬＥＤ群ランプ（Ａ）２に合わせた設定電流とすることが必要になる。このような設定電流の制御は調色設定部からの指令で動的に行うことができる。
【００４０】
なお、ＬＥＤ群を常に同時に発光させると電源はＬＥＤ群ＢとＬＥＤ群Ｃの両方に供給可能な電流容量が求められる。電流源はなるべく小型で小容量であることが望ましいので、ＬＥＤ群Ａ、ＬＥＤ群Ｂ、ＬＥＤ群Ｃは、交互に通電するように制御することが好ましい。
【００４１】
ＬＥＤ群ＡとＬＥＤ群Ｂの通電を切り替えてに双方とも通電されない時間が有ると、定電流源は所定の電流を流すべく供給電圧を上昇させる。そうすると、最も高い全順方向電圧を有するＬＥＤ群２の通電が開始されてＬＥＤランプ（Ａ）が発光する。つまり、ＬＥＤ群ＢとＬＥＤ群Ｃの通電を制御するのみでＬＥＤ群Ａの通電も制御されることになる。
【００４２】
次に以下の表１を用いて３つのＬＥＤ群の場合のＬＥＤ群の通電の切り替えの様子を説明する。
【００４３】
【表１】
2015122202.tif 000003
【００４４】
表１において、１行及び２行のイ、ロはスイッチＢ，Ｃの状態を表し（以後、スイッチＢ，ＣはそれぞれＳＷＢ，ＳＷＣとも記載する）、３行〜５行のハ、ニ、ホはＬＥＤ群Ａ，Ｂ，Ｃの状態を示す。ハ、ニ、ホで○は点灯状態、×は消灯状態を表す。また、１列〜３列は静的な動作を表し、４列〜６列は動的な動作を表す。
【００４５】
表１の１の場合は、ＳＷＢ及びＳＷＣが共にＯＦＦである。そうすると定電流源は規定の電流を流すべく給電電圧を上昇させる。その電圧がＶｆ−Ａを上回るとＬＥＤランプ（Ａ）２に電流が流れ始め規定の電流が流れるまで電圧が上昇する。すなわち表１の１−ハの○で示すようにＬＥＤランプ（Ａ）が点灯する。
【００４６】
表１の２の場合は、ＳＷＢがＯＮ，ＳＷＣがＯＦＦである。そうすると定電流源からは規定の電流がＬＥＤ群３へ流れて、ＬＥＤランプ（Ｂ）が点灯する。表１の３の場合は、ＳＷＢがＯＦＦ，ＳＷＣがＯＮである。そうすると定電流源からは規定の電流がＬＥＤ群４へ流れて、ＬＥＤランプ（Ｃ）が点灯する。静的にスイッチが切り替わると、ＬＥＤランプＡ，Ｂ，Ｃへの通電が切り替わる様子が、表１のＬＥＤ群の点灯状態を表すハ、ニ、ホの欄の○の遷移で分かる。
【００４７】
表１の４〜６は、動的にスイッチが切り替わった場合である。表１の４は、ＳＷＢがＯＦＦからＯＮになりその後またＯＦＦになる場合である。ＳＷＣはＯＦＦのままなのでＬＥＤランプ（Ｃ）への通電は行われない。また、ＬＥＤランプ（Ａ）はスイッチＢがＯＦＦ状態のときに○で示される点灯状態となる。ＬＥＤランプ（Ａ）と（Ｂ）は相反して点灯状態が切り替わる。
【００４８】
表１の５は、ＳＷＣがＯＦＦからＯＮになりその後またＯＦＦになる場合である。ＳＷＢはＯＦＦのままなのでＬＥＤランプ（Ｂ）への通電は行われない。また、ＬＥＤランプ（Ａ）はスイッチＣがＯＦＦ状態のときに○で示される点灯状態となる。ＬＥＤランプ（Ａ）と（Ｃ）は相反して点灯状態が切り替わる。
【００４９】
表１の６は、ＳＷＢ及びＳＷＣがＯＦＦからＯＮになりその後またＯＦＦになる場合である。ただし同時にＯＮになることはない。ＬＥＤランプ（Ｂ）及びＬＥＤランプ（Ｃ）は、自分に接続されたスイッチがＯＮの時に○の通電状態となり発光する。そして、ＬＥＤランプ（Ａ）はＳＷＢ及びＳＷＣが共にＯＦＦ状態のときに○で示される点灯状態となる。ＬＥＤランプ（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ）は互いに相反して点灯状態が切り替わる。
【００５０】
表１のＬＥＤの点灯状態から分かるように、全順方向電圧の高いＬＥＤランプ（Ａ）にはスイッチが接続されていないにも拘らず、ＬＥＤランプ（Ｂ）及びＬＥＤランプ（Ｃ）と同様な振る舞いをしていることが分かる。従って２個のスイッチを使うことで３個のＬＥＤランプ（Ａ）〜（Ｃ）を所定の色度のＬＥＤで構成することで調色が任意に行えることが分かる。
【００５１】
図３は、図２のＰＷＭ生成部を一つ省略してスイッチＢへ入力される反転通電制御信号をＰＷＭ生成部の出力をインバータ１２により反転して生成している。ＰＷＭ生成部の出力はＬＥＤランプ（Ｃ）を駆動する通電制御信号である。ＬＥＤランプ（Ｂ）はＬＥＤランプ（Ｃ）が点灯しているときは消灯するのでＬＥＤランプ（Ｃ）の通電制御信号の反転信号を反転通電制御信号としている。さらに、ＬＥＤランプ（Ａ）の通電を確保するために、ＬＥＤランプ（Ａ）への通電制御信号の反転信号とＡＮＤを取った信号を、ＬＥＤランプ（Ｂ）とＬＥＤランプ（Ｃ）の通電制御信号としている。それぞれの出力は突入抑制回路６、７を介してスイッチＣ，Ｂへ入力される。スイッチＢとスイッチＣへの制御信号の関係は、図１と同様に、一方の制御信号がＨレベルになると他方の制御信号がＬレベルとなる。インバータ１２を使うことによりＰＷＭ生成部を一つ省略することができる。ここで、スイッチＢへの入力とスイッチＣへの入力を入れ替えても同じ効果を生じる。
【００５２】
図４は図１において、スイッチの入力に突入電流抑制回路８を挿入した様子を示している。電流抑制回路８は、様々な構成を取りうるがここでは一例として２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２とコンデンサＣ１からなる積分回路の例を示す。ＰＷＭ生成部からの出力はいわゆる２値のデジタル信号で立ち上がり、立下りが急峻であるが、突入電流抑制回路を挿入することで電圧の急激な変化を和らげることができる。突入電流抑制回路８を通過するとＨ，Ｌレベルのデジタル信号はその立ち上がりと立下りの変化が緩やかな波形となる。
【００５３】
図５に突入電流抑制回路の効果を説明する各部の様子を示す。図５の左側がＡ：対策前のベース電流、Ｂ：ＬＥＤ（Ｂ）の電流及びＣ：ＬＥＤ（Ａ）の電流である。ＰＷＭ生成部からＨレベルの信号がベースへ印加されるとトランジスがＯＮになりＬＥＤ（Ｂ）へ通電が開始される。それまで、定電流回路からは全順方向電圧の高いＬＥＤ（Ａ）へ高めの電圧が供給されているので、ＬＥＤ（Ｂ）へ通電の開始直後は、左側の対策前の図５（Ｂ）に示すように、スパイク状の電流がＬＥＤ（Ｂ）へ流れる。この突入電流はＬＥＤを損傷することがある。
【００５４】
対策として突入電流抑制回路８を挿入すると、図４に示す突入電流抑制回路８の抵抗Ｒ１を通してコンデンサＣ１が充電される。その電圧がトランジスタのベース電圧約０．７Ｖを超えるとベース電流としてＲ２を介して流出する。このコンデンサＣ１の充電にはＲ１×Ｃ１、放電にはＲ２×Ｃ１の時定数が入るので、ベース電流の立ち上がりは、ＰＷＭ生成部からの信号がＨレベルに急峻に立ち上がってもゆっくりしたものとなる。このベース電流が十分に流れるとトランジスタ１がＯＮとなりＬＥＤ群３に通電される。ＰＷＭ生成部からの通電制御信号がＨレベルの間はベース電流が供給されるのでトランジスタ１はＯＮ状態を持続する。
【００５５】
ＰＷＭ生成部からの信号がＬレベルとなるとＣ１に貯まった電荷はダイオードＤ１を通して急速に放電する。したがって、図５の（Ａ）に示すベース電流の変化は立ち上がりがゆっくりで立下りが比較的速い動作となる。ＰＷＭからの出力のＨレベルとＬレベルの比を可能な限り維持するために突入電流が発生しない立下りは素早く立ち下げる。
【００５６】
定電流回路の設定電流値はあらかじめ、固定値として定めることもできるが、外部から制御することも可能である。調色設定部から定電流回路に対して設定電流制御信号を送り、通電するＬＥＤ群により設定する電流値を切り替えることもできる。ＬＥＤは温度や駆動電流により色度が変化するので設定電流を調色設定部で制御することできめ細かい色度の制御が可能になる。また、ＬＥＤは色度により発光効率が変わるので、設定電流をＬＥＤ群ごとに制御することで最適な駆動電流で各ＬＥＤ群を制御することが可能になる。最大の順方向電流を有するＬＥＤ群を最大の順方向電圧Ｖｆになるように構成し、さらにこのＬＥＤ群にはスイッチを設けないことでスイッチによる消費電力の低減が可能になる。
【００５７】
設定電流の設定値の制御は、ＬＥＤ群の温度や周囲環境の明るさなど、演色に関係するパラメータと各ＬＥＤ群の色度の関係をテーブルとしてメモリへ蓄積したり、関数関係として記述可能であれば、関数の係数を蓄積しておくことできめ細かな色度の調整が可能になる。
【００５８】
また、上述のＬＥＤ群発光回路を用いてＬＥＤ照明装置を構成することができる。具体的には商用電源が入力される定電流源に上述のＬＥＤ群発光回路を接続し、このＬＥＤ群発光回路を制御するＰＷＭ生成部及び調色設定部を接続することで、調色信号に基づいて照明光の色度を変える照明装置を構成する。調色は、調色設定部への調色指令に基づいて各ＬＥＤ群へ流れる通電時間幅を制御することで制御して各色度のＬＥＤの発光出力を変えて実現することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更又は追加があっても本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１  スイッチＣ（ＳＷＣ）
２  ＬＥＤランプ（Ａ）
３  ＬＥＤランプ（Ｂ）
４  ＬＥＤランプ（Ｃ）
５  スイッチＢ（ＳＷＢ）
６，７、８  突入電流抑制回路
１２、１３  インバータ
２０、２１  ２群構成のＬＥＤ群発光回路
２２，２３  ３群構成のＬＥＤ群発光回路
【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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