(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力により点灯する光源を有する光源回路と、
上記光源回路と並列に電気接続された識別回路であって、上記光源回路に上記光源を点灯する電力を供給する点灯装置が上記識別回路の抵抗値を読み取るまでは、上記光源回路の種別を表わす抵抗値を有し、上記点灯装置が上記抵抗値を読み取ったのちは、上記光源回路の種別を表わす抵抗値よりも大きな抵抗値を有する識別回路とを有し、
上記識別回路は、
上記光源回路に上記電力の供給を開始してから所定の時間が経過すると、上記光源回路の種別を表わす抵抗値から、上記光源回路の種別を表わす抵抗値よりも大きな抵抗値に切り替えるタイマ回路を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
上記識別回路は、両端電圧が所定の閾値電圧より低い場合に、上記光源回路の種別を表わす抵抗値を有し、両端電圧が上記閾値電圧より高い場合に、上記光源回路の種別を表わす抵抗値よりも大きな抵抗値を有することを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項３】
上記識別回路は、さらに、
所定の抵抗値を有する識別抵抗と、
上記識別抵抗と直列に電気接続したスイッチと
を有し、
上記タイマ回路は、
上記点灯装置が上記抵抗値を読み取るまでの上記所定の時間は、上記スイッチをオンにし、上記点灯装置が上記抵抗値を読み取ったのちの上記所定の時間の経過後は、上記スイッチをオフにすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源モジュール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光源モジュールに対して光源を点灯する電力を供給する点灯回路と、
上記光源モジュールを流れる電流を検出する電流検出回路と、
上記電流検出回路が検出した電流に基づいて、上記点灯回路が上記光源モジュールに対して供給する電力を制御する制御回路とを有し、
上記点灯回路は、点灯開始時に、上記光源を点灯する電力よりも小さい電力を上記光源モジュールに対して供給し、
上記制御回路は、点灯開始時に、上記電流検出回路が検出した電流に基づいて、上記光源モジュールの種別を判定し、判定した種別にしたがって、上記点灯回路を制御することを特徴とする点灯装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光源モジュールと、請求項４に記載の点灯装置とを有することを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、等価抵抗値により種別を表わす光源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤなどの光源を有する光源モジュールに抵抗を設け、設けた抵抗の抵抗値により、光源モジュールの定格電流値など光源モジュールの種別を表わす技術がある。点灯装置は、光源モジュールに設けられた抵抗の抵抗値に応じて、光源モジュールの種別を判定し、判定した種別にしたがって動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５８８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光源モジュールの種別を表わす抵抗を、光源回路とは別に設ける場合、光源回路に電力を供給するための配線と、抵抗に電流を流すための配線とが必要になる。
また、配線の数を減らすため、抵抗を、光源回路と並列に電気接続する場合、光源点灯時に、抵抗における電力損失が発生し、電力効率が悪くなる。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、光源モジュールと点灯装置とを接続する配線の数を減らしつつ、光源モジュールにおける電力損失を減らし、電力効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる光源モジュールは、電力により点灯する光源を有する光源回路と、上記光源回路と並列に電気接続された識別回路であって、上記光源回路に上記光源を点灯する電力を供給する点灯装置が上記識別回路の抵抗値を読み取るまでは、上記光源回路の種別を表わす抵抗値を有し、上記点灯装置が上記抵抗値を読み取ったのちは、上記光源回路の種別を表わす抵抗値よりも大きな抵抗値を有する識別回路とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる光源モジュールによれば、点灯回路が識別回路の抵抗値を読み取ったのち、識別回路の抵抗値が大きくなるので、光源回路と並列に電気接続している識別回路における電力損失が減り、光源モジュールの電力効率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１における照明装置８００の全体構成の一例を示す構成図。
【図２】実施の形態１における点灯装置２００の回路構成を示す電気回路図。
【図３】実施の形態１における光源モジュール１００の回路構成を示す電気回路図。
【図４】実施の形態１における光源モジュール１００の各部の電圧電流を示すタイミング図。
【図５】実施の形態２における光源モジュール１００の回路構成を示す電気回路図。
【図６】実施の形態３における光源モジュール１００の回路構成を示す電気回路図。
【図７】実施の形態３における光源モジュール１００の各部の電圧電流を示すタイミング図。
【図８】実施の形態４における光源モジュール１００の回路構成を示す電気回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図４を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態における照明装置８００の全体構成の一例を示す構成図である。
照明装置８００は、商用電源などの交流電源ＡＣから供給された電力により、光源を点灯する。照明装置８００は、光源モジュール１００と、点灯装置２００とを有する。
光源モジュール１００は、光源回路１１０と、識別回路１２０とを有する。光源回路１１０は、ＬＥＤなどの光源を含む。光源回路１１０は、例えば、複数のＬＥＤを直列に電気接続した回路である。識別回路１２０は、光源回路１１０と並列に電気接続している。識別回路１２０は、抵抗値により、例えば光源回路１１０の目標電流値など光源回路１１０の種別を表わす。
点灯装置２００は、点灯回路２１０と、電流検出回路２２０と、制御回路２４０とを有する。点灯回路２１０は、交流電源ＡＣから供給された電力を、光源モジュール１００に対して供給する直流電力に変換する。電流検出回路２２０は、光源モジュール１００を流れる電流を検出する。制御回路２４０は、電流検出回路２２０が検出した電流に基づいて、点灯回路２１０を制御する。最初に、制御回路２４０は、点灯回路２１０を制御して、光源回路１１０に電流がほとんど流れない程度の低い電圧（以下「判定電圧」と呼ぶ。）を生成させる。これにより、光源回路１１０には、ほとんど電流が流れず、識別回路１２０だけに電流が流れる。制御回路２４０は、電流検出回路２２０が検出した電流に基づいて、識別回路１２０の抵抗値を算出する。制御回路２４０は、算出した抵抗値に基づいて、光源回路１１０の種別を判定する。制御回路２４０は、点灯回路２１０を制御して、判定電圧より高い電圧（以下「点灯電圧」と呼ぶ。）を生成させ、光源回路１１０に電流を流す。制御回路２４０は、電流検出回路２２０が検出した電流が、判定した種別が表わす目標電流値に一致するよう、点灯回路２１０を制御する。
光源モジュール１００と点灯装置２００との間は、例えば２線式のコネクタなどを介して、着脱自在に接続される。
【００１０】
図２は、この実施の形態における点灯装置２００の回路構成を示す電気回路図である。
点灯装置２００は、上述した構成に加えて、更に、制御電源回路２３０を有する。
点灯回路２１０は、例えば、フィルタ回路２１１と、全波整流回路ＤＢと、スイッチング素子Ｑ１２と、トランスＴ１３と、整流素子Ｄ１７と、平滑コンデンサＣ１８とを有する。フィルタ回路２１１は、交流電源ＡＣから供給される電力を入力し、ノイズを除去する。全波整流回路ＤＢは、フィルタ回路２１１に接続され、交流電源ＡＣから供給された交流電力を全波整流して、電圧波形を脈流に変換する。スイッチング素子Ｑ１２は、例えばエンハンスメント型ｎ−ＭＯＳＦＥＴである。トランスＴ１３は、互いに磁気結合した３つの巻線Ｌ１４〜Ｌ１６を有する。スイッチング素子Ｑ１２と、２つの巻線Ｌ１４，Ｌ１５と、整流素子Ｄ１７と、平滑コンデンサＣ１８とは、直流電源回路を形成している。なお、直流電源回路は、フライバック方式に限らず、他の方式であってもよい。
電流検出回路２２０は、例えば、電流検出抵抗Ｒ２１と、抵抗Ｒ２２，Ｒ２３と、フォトカプラＰＣとを有する。電流検出抵抗Ｒ２１は、光源モジュール１００と直列に、点灯回路２１０の出力に電気接続している。電流検出抵抗Ｒ２１の両端には、光源モジュール１００を流れる電流に比例する電圧（以下「電流検出電圧」と呼ぶ。）が発生する。２つの抵抗Ｒ２２，Ｒ２３と、フォトカプラＰＣとは、伝達回路を形成している。伝達回路は、電流検出抵抗Ｒ２１の両端に発生した電流検出電圧を、電気的な絶縁を保ちつつ、制御回路２４０へ伝達する。
制御電源回路２３０は、交流電源ＡＣから供給された電力の一部を、制御回路２４０を動作させる制御電源電力に変換する。制御電源回路２３０は、例えば、起動抵抗Ｒ３１（起動回路）と、整流素子Ｄ３２と、定電圧素子Ｚ３３と、平滑コンデンサＣ３４と、抵抗Ｒ３５とを有する。起動抵抗Ｒ３１は、全波整流回路ＤＢと制御回路２４０の電源端子との間に接続される。起動抵抗Ｒ３１は、全波整流回路ＤＢから電流を直接引き込んで、平滑コンデンサＣ３４を充電する。整流素子Ｄ３２は、巻線Ｌ１６から電流を引き込んで、平滑コンデンサＣ３４を充電する。定電圧素子Ｚ３３は、例えばツェナーダイオードであり、両端電圧が所定の閾値電圧を超えると導通する。定電圧素子Ｚ３３は、平滑コンデンサＣ３４と並列に電気接続している。これにより、平滑コンデンサＣ３４の両端電圧は、ほぼ定電圧素子Ｚ３３の閾値電圧に維持される。抵抗Ｒ３５は、平滑コンデンサＣ３４と並列に電気接続している。抵抗Ｒ３５は、平滑コンデンサＣ３４を放電する。
交流電源ＡＣからの電力供給が開始すると、起動抵抗Ｒ３１を介して平滑コンデンサＣ３４（制御用コンデンサ）が充電され、制御回路２４０が動作を開始する。制御回路２４０がスイッチング素子Ｑ１２のオンオフを開始すると、巻線Ｌ１６の両端にも電圧が発生するので、整流素子Ｄ３２を介して平滑コンデンサＣ３４が充電される。これにより、起動抵抗Ｒ３１を流れる電流が減り、電力損失が小さくなる。
制御回路２４０は、制御電源回路２３０が変換した制御電源電力により動作する。制御回路２４０は、伝達回路を介して伝達された電流検出抵抗Ｒ２１の両端電圧に基づいて、スイッチング素子Ｑ１２をオンオフするタイミングを変え、点灯回路２１０が変換する直流電力を制御する。
【００１１】
点灯装置２００が光源モジュール１００の光源を点灯する処理は、例えば、次のような手順で行う。
まず、交流電源ＡＣからの電力供給が開始して、制御回路２４０が動作を開始すると、点灯回路２１０は、制御回路２４０による制御にしたがい、判定電圧を生成する（定電圧動作）。点灯回路２１０が生成した判定電圧は、光源モジュール１００に印加される。これにより、光源回路１１０にはほとんど電流が流れず、識別回路１２０には電流が流れる。電流検出回路２２０は、光源モジュール１００を流れる電流を検出する。光源モジュール１００を流れる電流は、光源回路１１０を流れる電流と、識別回路１２０を流れる電流との合計であるから、電流検出回路２２０は、識別回路１２０を流れる電流を検出することになる。
次に、制御回路２４０は、電流検出電圧を入力する。電流検出電圧は、電流検出回路２２０が検出した電流の値を表わす。電流検出回路２２０が検出した電流は、識別回路１２０を流れる電流とほぼ等しい。点灯回路２１０が光源モジュール１００に印加する判定電圧がほぼ一定であれば、識別回路１２０を流れる電流は、識別回路１２０の抵抗値に反比例する。すなわち、電流検出電圧は、識別回路１２０の抵抗値によって変わる。識別回路１２０の抵抗値は、光源モジュール１００の種別を表わす。すなわち、電流検出電圧は、光源モジュール１００の種別を表わす。制御回路２４０は、入力した電流検出電圧に基づいて、光源モジュール１００の種別を判定する。
その後、点灯回路２１０は、制御回路２４０による制御にしたがい、点灯電圧を生成する。これにより、光源回路１１０に電流が流れる。また、後述するように、識別回路１２０の抵抗値が大きくなるので、識別回路１２０には、ほとんど電流が流れない。電流検出回路２２０は、光源モジュール１００を流れる電流を検出する。今度は、電流検出回路２２０は、光源回路１１０を流れる電流を検出することになる。
制御回路２４０は、種別判定工程Ｓ５１２で判定した光源モジュール１００の種別に基づいて、目標電流値を定める。例えば、制御回路２４０は、あらかじめ記憶したテーブルを参照して、判定した種別の光源モジュール１００についての目標電流値を取得する。制御回路２４０は、電流検出電圧を入力する。制御回路２４０は、入力した電流検出電圧に基づいて、光源回路１１０を流れる電流が、目標電流値に一致するよう、点灯回路２１０を制御する（定電流動作）。これにより、光源回路１１０には、目標電流値とほぼ等しい電流が流れる。
【００１２】
図３は、この実施の形態における光源モジュール１００の回路構成を示す電気回路図である。
光源回路１１０は、例えば、複数（例えば５個）のＬＥＤを有する。複数のＬＥＤは、直列に電気接続している。なお、光源回路１１０は、例えば、複数のＬＥＤが直列に接続した直列回路が複数並列に電気接続した直並列回路であってもよい。
識別回路１２０は、光源回路１１０と並列に電気接続している。識別回路１２０は、例えば、識別抵抗Ｒ４１と、スイッチング素子Ｑ４２と、切替回路１３０とを有する。識別抵抗Ｒ４１とスイッチング素子Ｑ４２とは、互いに直列に電気接続し、その直列回路に対して、切替回路１３０が並列に電気接続している。スイッチング素子Ｑ４２（スイッチ）は、例えば、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。切替回路１３０は、スイッチング素子Ｑ４２のオンオフを制御する。
点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が開始すると、切替回路１３０は、スイッチング素子Ｑ４２をオンにする。これにより、識別抵抗Ｒ４１を電流が流れる。識別回路１２０を流れる電流は、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値によって定まる電流と、切替回路１３０を流れる電流との合計になる。点灯装置２００は、この電流の値によって、光源モジュール１００の種別を判定する。点灯装置２００が光源モジュール１００の種別の判定を終えたのち、切替回路１３０は、スイッチング素子Ｑ４２をオフにする。これにより、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流がなくなるので、識別回路１２０を流れる電流は、切替回路１３０を流れる電流だけになり、識別回路１２０全体の合成抵抗値が大きくなる。
切替回路１３０（タイマ回路）は、例えば、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が開始してから所定の時間（例えば数百ミリ秒〜１秒程度）が経過したら、点灯装置２００が光源モジュール１００の種別の判定を終えたものとして、スイッチング素子Ｑ４２をオフにする。
切替回路１３０は、例えば、整流素子Ｄ５１と、２つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５７と、２つのコンデンサＣ５３，Ｃ５５と、定電圧素子Ｚ５４と、スイッチング素子Ｑ５６と、整流素子Ｄ５８とを有する。整流素子Ｄ５１と、抵抗Ｒ５２と、コンデンサＣ５３とは、互いに直列に電気接続している。整流素子Ｄ５１と抵抗Ｒ５２とコンデンサＣ５３との直列回路は、光源回路１１０と並列に電気接続している。整流素子Ｄ５１は、例えばダイオードであり、コンデンサＣ５３に充電された電荷の逆流を防ぐ。抵抗Ｒ５２と、コンデンサＣ５３とは、積分回路を構成し、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が開始すると、コンデンサＣ５３が充電され、コンデンサＣ５３の両端電圧が徐々に高くなる。定電圧素子Ｚ５４と、コンデンサＣ５５とは、互いに直列に電気接続している。定電圧素子Ｚ５４とコンデンサＣ５５との直列回路は、コンデンサＣ５３と並列に電気接続している。定電圧素子Ｚ５４は、例えばツェナーダイオードであり、両端電圧が所定の閾値電圧を超えると電流が流れる。コンデンサＣ５３の両端電圧が定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧を超えると、定電圧素子Ｚ５４を流れる電流により、コンデンサＣ５５が充電される。コンデンサＣ５５（補助コンデンサ）は、スイッチング素子Ｑ５６がノイズなどの影響で誤動作しないようにするとともに、スイッチング素子Ｑ５６のオン状態を安定的に維持するためのものである。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７とは互いに直列に電気接続している。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との直列回路は、光源回路１１０と並列に電気接続している。スイッチング素子Ｑ５６は、例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、コンデンサＣ５５の両端電圧が所定の電圧を超えると、オンになる。スイッチング素子Ｑ５６がオフの間は、抵抗Ｒ５７に流れる電流が少なく、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位は高い。スイッチング素子Ｑ５６がオンになると、抵抗Ｒ５７に大きな電流が流れ、抵抗Ｒ５７における電圧降下により、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が低くなる。整流素子Ｄ５８は、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点と、スイッチング素子Ｑ４２の制御入力（ベース）端子との間を接続している。整流素子Ｄ５８（補助ダイオード）は、例えばダイオードであり、スイッチング素子Ｑ４２がノイズなどの影響で誤動作しないよう、スイッチング素子Ｑ４２の動作を補償する。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が高いと、整流素子Ｄ５８がオンになり、スイッチング素子Ｑ４２もオンになる。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が低いと、整流素子Ｄ５８がオフになり、スイッチング素子Ｑ４２もオフになる。
【００１３】
図４は、この実施の形態における光源モジュール１００の各部の電圧電流を示すタイミング図である。
横軸は時刻、縦軸は電圧または電流を表わす。実線６１１は、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧を示す。破線６１２は、コンデンサＣ５３の両端電圧を示す。点線６１３は、コンデンサＣ５５の両端電圧を示す。一点鎖線６２１は、抵抗Ｒ５２を流れる電流を示す。点線６２２は、抵抗Ｒ５７を流れる電流を示す。破線６２３は、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流を示す。実線６２４は、抵抗Ｒ５２を流れる電流と、抵抗Ｒ５７を流れる電流と、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流との合計、すなわち、識別回路１２０を流れる電流を示す。
時刻６０１において、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力供給が開始する。点灯装置２００が光源モジュール１００に印加する電圧は、例えば徐々に上昇し、時刻６０２において、判定電圧６１６に達する。点灯装置２００は、例えば時刻６０３において、光源モジュール１００の種別を判定する。その後、点灯装置２００は、時刻６０５から、光源モジュール１００に印加する電圧を徐々に上昇させる。時刻６０６において、光源モジュール１００を流れる電流が目標電流値に達し、そのときの電圧６１７を、点灯装置２００は、点灯電圧としてその後維持する。
点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力供給が開始する前において、２つのコンデンサＣ５３，Ｃ５５の両端電圧は、０である。したがって、スイッチング素子Ｑ５６はオフである。点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力供給が開始すると、抵抗Ｒ５７及び整流素子Ｄ５８を介してスイッチング素子Ｑ４２にベース電流が流れ、スイッチング素子Ｑ４２がオンになる。これにより、識別抵抗Ｒ４１を電流が流れる。その後、コンデンサＣ５３が徐々に充電される。更に、コンデンサＣ５３の両端電圧が定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧を超えると、コンデンサＣ５５が徐々に充電される。時刻６０４において、コンデンサＣ５５の両端電圧が所定の電圧を超えて、スイッチング素子Ｑ５６がオンになる。スイッチング素子Ｑ５６がオンになると、抵抗Ｒ５７を流れる電流が大きくなり、抵抗Ｒ５７における電圧降下が大きくなるので、整流素子Ｄ５８がオフになり、スイッチング素子Ｑ４２もオフになる。これにより、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流はほぼ０になる。しかし、スイッチング素子Ｑ５６のオン状態を保つための電流が、抵抗Ｒ５２や抵抗Ｒ５７を流れ続ける。
抵抗Ｒ５２とコンデンサＣ５３とにより構成される積分回路の時定数や、定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧は、時刻６０４が、時刻６０３より後になるように設定する。これにより、時刻６０３において、識別回路１２０には、電流６２６が流れる。光源モジュール１００は、この電流６２６に基づいて、光源モジュール１００の種別を判定する。光源モジュール１００の種別の判定が終わって、光源モジュール１００を流れる電流が目標電流値に達したのち、識別回路１２０には電流６２７が流れる。電流６２７は、電流６２６より小さいので、光源の点灯中は、識別回路１２０における電力損失が小さくなる。
【００１４】
回路定数の設定例として、スイッチング素子Ｑ４２，Ｑ５６の直流増幅率をｈＦＥとすると、抵抗Ｒ５７の抵抗値は、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値のｈＦＥ倍以下、抵抗Ｒ５２の抵抗値は、抵抗Ｒ５７の抵抗値のｈＦＥ倍以下とする。ｈＦＥが１００以上の場合、例えば、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値を１ｋΩ、抵抗Ｒ５７の抵抗値を６８ｋΩ、抵抗Ｒ５２の抵抗値を１ＭΩに設定する。コンデンサＣ５５の静電容量は、小さくてよく、例えば数十ｐＦ〜数百ｐＦ程度である。コンデンサＣ５３の静電容量は、上述したように、抵抗Ｒ５２の抵抗値や定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧との関係から設定する。例えば、定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧が４．３Ｖ、スイッチング素子Ｑ５６のオン電圧が０．７Ｖであるとすると、コンデンサＣ５３の両端電圧が５Ｖになったときに、スイッチング素子Ｑ５６がオンになる。判定電圧が１０Ｖ、整流素子Ｄ５１の順方向降下電圧が０．７Ｖ、抵抗Ｒ５２の抵抗値が１ＭΩであるとすると、コンデンサＣ５３の静電容量を例えば０．４７μＦにすれば、時刻６０１〜時刻６０４までの時間が、約０．３秒〜０．４秒程度となる。
この設定例において、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が１０Ｖ（判定電圧）で、スイッチング素子Ｑ４２がオンである場合、抵抗Ｒ５２を流れる電流は最大で約１０μＡ、抵抗Ｒ５７を流れる電流は約０．１ｍＡ、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流は約１０ｍＡである。したがって、識別回路１２０を流れる電流は合計約１０．１ｍＡである。識別回路１２０の合成抵抗値は約１ｋΩとなり、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値とほぼ等しい。
点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が２５Ｖ（点灯電圧）で、スイッチング素子Ｑ４２がオフである場合、抵抗Ｒ５２を流れる電流は、スイッチング素子Ｑ５６のベース電流と等しく、約２０μＡである。抵抗Ｒ５７を流れる電流は、スイッチング素子Ｑ５６がオンであるから、約０．３７ｍＡである。スイッチング素子Ｑ４２がオフなので、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流は、ほぼ０である。したがって、識別回路１２０を流れる電流は合計約０．４ｍＡである。識別回路１２０の合成抵抗値は、約６３ｋΩになり、スイッチング素子Ｑ４２がオンのときより大きくなる。
【００１５】
なお、切替回路１３０は、コンデンサＣ５３及びコンデンサＣ５５を放電するための放電回路を有する構成であってもよい。そうすれば、点灯装置２００からの電力供給が停止した場合に、コンデンサＣ５３，Ｃ５５がすぐに放電するので、点灯装置２００からの電力供給が再開したとき、確実に上述した動作を繰り返すことができる。
【００１６】
実施の形態２．
実施の形態２について、図５を用いて説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１７】
図５は、この実施の形態における光源モジュール１００の回路構成を示す電気回路図である。
切替回路１３０（タイマ回路）は、例えば、コンデンサＣ５９と、整流素子Ｄ６０と、２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２と、整流素子Ｄ５８とを有する。コンデンサＣ５９と、２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２とは、互いに直列に電気接続し、光源回路１１０と並列に電気接続している。コンデンサＣ５９と、２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２とは、微分回路を構成し、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が開始すると、コンデンサＣ５３が充電され、２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２の接続点の電位が徐々に低くなる。整流素子Ｄ５８は、２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２の接続点と、スイッチング素子Ｑ４２の制御入力（ベース）端子との間を接続している。整流素子Ｄ５８（補助ダイオード）は、例えばダイオードであり、スイッチング素子Ｑ４２がノイズなどの影響で誤動作しないよう、スイッチング素子Ｑ４２の動作を補償する。２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２の接続点の電位が高いと、整流素子Ｄ５８がオンになり、スイッチング素子Ｑ４２もオンになる。２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２の接続点の電位が低いと、整流素子Ｄ５８がオフになり、スイッチング素子Ｑ４２もオフになる。整流素子Ｄ６０は、２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２に並列に電気接続している。整流素子Ｄ６０（放電回路）は、例えばダイオードであり、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が停止するとオンになって、コンデンサＣ５９を素早く放電する。
【００１８】
点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が開始する前において、コンデンサＣ５３の両端電圧は、０である。点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が開始すると、抵抗Ｒ６２の両端電圧は、光源モジュール１００に印加された判定電圧を、２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２で分圧した電圧になる。すると、整流素子Ｄ５８がオンになり、スイッチング素子Ｑ４２もオンになるので、識別抵抗Ｒ４１を電流が流れる。
その後、コンデンサＣ５３が充電されるにつれて、抵抗Ｒ６２の両端電圧が小さくなる。整流素子Ｄ５８がオフになると、スイッチング素子Ｑ４２もオフになるので、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流が０になる。
点灯装置２００が種別判定工程Ｓ５１２を終え、点灯工程Ｓ５１３に移って、光源モジュール１００に印加される電圧が上昇すると、抵抗Ｒ６２の両端電圧が高くなるので、スイッチング素子Ｑ４２が再びオンになる場合がある。その後、コンデンサＣ５９が更に充電されると、再び、抵抗Ｒ６２の両端電圧が低くなり、スイッチング素子Ｑ４２がオフになる。
【００１９】
回路定数の設定例として、抵抗Ｒ６１の抵抗値は、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値のｈＦＥ（スイッチング素子Ｑ４２の直流増幅率）以下に設定する。コンデンサＣ５９の静電容量は、抵抗Ｒ６１、Ｒ６２の抵抗値との関係から、スイッチング素子Ｑ４２がオフになるまでの時間が所定の時間（点灯装置２００が光源モジュール１００の種別判定を終えるまでにかかる最大時間）以上になるように設定する。抵抗Ｒ６２は、整流素子Ｄ５８がオフになったのちもコンデンサＣ５９の充電が続くように設けられているものであるから、抵抗Ｒ６２の抵抗値は、ある程度大きいほうがよい。例えば、判定電圧が１０Ｖの場合、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値を１ｋΩ、抵抗Ｒ６１の抵抗値を３３ｋΩ、抵抗Ｒ６２の抵抗値を１ＭΩ、コンデンサＣ５９の静電容量を１０μＦに設定すれば、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が開始してからスイッチング素子Ｑ４２がオフになるまでの時間を、約０．３秒〜０．４秒程度となる。
この設定例において、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が１０Ｖ（判定電圧）で、スイッチング素子Ｑ４２がオンである場合、抵抗Ｒ６１を流れる電流は最大で約０．３ｍＡ、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流は約１０ｍＡである。したがって、識別回路１２０を流れる電流は約１０ｍＡ〜１０．３ｍＡである。識別回路１２０の合成抵抗値は約１ｋΩとなり、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値とほぼ等しい。
点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が２５Ｖ（点灯電圧）で、スイッチング素子Ｑ４２がオフである場合、コンデンサＣ５９が完全に充電されれば、抵抗Ｒ６１を流れる電流は、ほぼ０になる。また、スイッチング素子Ｑ４２がオフなので、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流は、ほぼ０である。したがって、識別回路１２０を流れる電流はほぼ０である。識別回路１２０の合成抵抗値は、非常に大きくなる。
【００２０】
このように、微分回路を用いて切替回路１３０を構成することにより、識別回路１２０の合成抵抗値を非常に大きくでき、識別回路１２０における電力損失を更に減らすことができる。
【００２１】
実施の形態３．
実施の形態３について、図６〜図７を用いて説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態２と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２２】
図６は、この実施の形態における光源モジュール１００の回路構成を示す電気回路図である。
識別回路１２０は、２つの識別抵抗Ｒ４１，Ｒ４３と、スイッチング素子Ｑ４２と、切替回路１３０とを有する。２つの識別抵抗Ｒ４１，Ｒ４３は、スイッチング素子Ｑ４２を挟んで、高電位側に識別抵抗Ｒ４１が、低電位側に識別抵抗Ｒ４３が、直列に電気接続している。２つの識別抵抗Ｒ４１，Ｒ４３と、スイッチング素子Ｑ４２との直列回路は、光源回路１１０と並列に電気接続している。
切替回路１３０は、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力供給が開始してからの経過時間ではなく、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧に基づいて、点灯装置２００が光源モジュール１００の種別の判定を終えたか否かを判定する。切替回路１３０（印加電圧判定回路）は、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が所定の閾値電圧を超えた場合に、点灯装置２００が光源モジュール１００の種別の判定を終えたものとして、スイッチング素子Ｑ４２をオフにする。
切替回路１３０は、例えば、スイッチング素子Ｑ５６と、抵抗Ｒ５７と、整流素子Ｄ５８と、定電圧素子Ｚ５４とを有する。スイッチング素子Ｑ５６は、例えば逆阻止サイリスタである。スイッチング素子Ｑ５６と、抵抗Ｒ５７とは、互いに直列に電気接続している。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との直列回路は、光源回路１１０と並列に電気接続している。スイッチング素子Ｑ５６がオフの間は、抵抗Ｒ５７に流れる電流が少なく、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位は高い。スイッチング素子Ｑ５６がオンになると、抵抗Ｒ５７に大きな電流が流れ、抵抗Ｒ５７における電圧降下により、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が低くなる。整流素子Ｄ５８は、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点と、スイッチング素子Ｑ４２の制御入力（ベース）端子との間を接続している。整流素子Ｄ５８（補助ダイオード）は、例えばダイオードであり、スイッチング素子Ｑ４２がノイズなどの影響で誤動作しないよう、スイッチング素子Ｑ４２の動作を補償する。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が高いと、整流素子Ｄ５８がオンになり、スイッチング素子Ｑ４２もオンになる。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が低いと、整流素子Ｄ５８がオフになり、スイッチング素子Ｑ４２もオフになる。定電圧素子Ｚ５４は、例えばツェナーダイオードであり、両端電圧が所定の電圧を超えると電流が流れる。定電圧素子Ｚ５４は、スイッチング素子Ｑ４２と識別抵抗Ｒ４３との接続点と、スイッチング素子Ｑ５６の制御入力（ゲート）端子との間を接続している。スイッチング素子Ｑ４２がオンのとき、識別抵抗Ｒ４３の両端電圧は、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧を、２つの識別抵抗Ｒ４１，Ｒ４３の分圧比で分圧した電圧になる。この電圧が、定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧を超えると、スイッチング素子Ｑ５６がオンになり、抵抗Ｒ５７とスイッチング素子Ｑ５６との接続点の電位が下がる。これにより、整流素子Ｄ５８がオフになり、スイッチング素子Ｑ４２もオフになる。識別抵抗Ｒ４３を流れる電流がほぼ０になるので、識別抵抗Ｒ４３の両端電圧もほぼ０になり、定電圧素子Ｚ５４に流れる電流もほぼ０になる。スイッチング素子Ｑ５６がサイリスタであれば、ゲート電流が０になっても、アノード−カソード間電流が所定の保持電流以上であればオン状態を保つ。これにより、スイッチング素子Ｑ４２は、オフ状態を保つ。その後、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力供給が停止すると、スイッチング素子Ｑ５６を流れる電流が保持電流を下回り、スイッチング素子Ｑ５６はオフになる。
【００２３】
図７は、この実施の形態における光源モジュール１００の各部の電圧電流を示すタイミング図である。
横軸は時刻、縦軸は電圧または電流を表わす。実線６１１は、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧を示す。破線６１２は、識別抵抗Ｒ４３の両端電圧を示す。点線６１３は、抵抗Ｒ５７とスイッチング素子Ｑ５６との接続点の電位を示す。点線６２２は、抵抗Ｒ５７を流れる電流を示す。破線６２３は、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流を示す。実線６２４は、抵抗Ｒ５７を流れる電流と、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流との合計、すなわち、識別回路１２０を流れる電流を示す。
時刻６０１において、点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力供給が開始する。点灯装置２００が光源モジュール１００に印加する電圧は、例えば徐々に上昇し、時刻６０２において、判定電圧６１６に達する。点灯装置２００は、例えば時刻６０３において、光源モジュール１００の種別を判定する。その後、点灯装置２００は、時刻６０５から、光源モジュール１００に印加する電圧を徐々に上昇させる。時刻６０６において、光源モジュール１００を流れる電流が目標電流値に達し、そのときの電圧６１７を、点灯装置２００は、点灯電圧としてその後維持する。
点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力供給が開始する前において、スイッチング素子Ｑ５６はオフである。点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力供給が開始すると、抵抗Ｒ５７及び整流素子Ｄ５８を介してスイッチング素子Ｑ４２にベース電流が流れ、スイッチング素子Ｑ４２がオンになる。これにより、２つの識別抵抗Ｒ４１，Ｒ４３を電流が流れる。２つの識別抵抗Ｒ４１，Ｒ４３の抵抗値は、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が判定電圧である場合に識別抵抗Ｒ４３の両端に発生する電圧が、定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧より小さく、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が点灯電圧である場合に識別抵抗Ｒ４３の両端に発生する電圧が、定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧より大きくなるように設定する。したがって、時刻６０５までは、スイッチング素子Ｑ５６がオフのままである。時刻６０５から時刻６０６までの間のいずれかの時刻６０７において、識別抵抗Ｒ４３の両端に発生する電圧が、定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧に達し、スイッチング素子Ｑ５６がオンになる。スイッチング素子Ｑ５６がオンになると、抵抗Ｒ５７を流れる電流が大きくなり、抵抗Ｒ５７における電圧降下が大きくなるので、整流素子Ｄ５８がオフになり、スイッチング素子Ｑ４２もオフになる。これにより、識別抵抗Ｒ４１，Ｒ４３を流れる電流はほぼ０になる。スイッチング素子Ｑ５６は、抵抗Ｒ５７を介した電流が流れているので、この電流が保持電流より大きければ、スイッチング素子Ｑ５６は、オン状態を保つ。
時刻６０３において、識別回路１２０には、電流６２６が流れる。光源モジュール１００は、この電流６２６に基づいて、光源モジュール１００の種別を判定する。光源モジュール１００の種別の判定が終わって、光源モジュール１００を流れる電流が目標電流値に達したのち、識別回路１２０には電流６２７が流れる。電流６２７は、電流６２６より小さいので、光源の点灯中は、識別回路１２０における電力損失が小さくなる。
【００２４】
回路定数の設定例として、判定電圧が１０Ｖ、点灯電圧が２５Ｖ、定電圧素子Ｚ５４の閾値電圧が４．３Ｖである場合、例えば、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値を６８０Ω、識別抵抗Ｒ４３の抵抗値を３３０Ω、抵抗Ｒ５７の抵抗値を４７ｋΩに設定する。
この設定例において、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が１０Ｖ（判定電圧）である場合、抵抗Ｒ５７を流れる電流は約０．１ｍＡ、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流は約９．９ｍＡである。したがって、識別回路１２０を流れる電流は約１０ｍＡである。識別回路１２０の合成抵抗値は約１ｋΩとなり、２つの識別抵抗Ｒ４１，Ｒ４３の抵抗値の合計にほぼ等しい。
点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が２５Ｖ（点灯電圧）である場合、抵抗Ｒ５７を流れる電流は約０．５ｍＡである。また、スイッチング素子Ｑ４２がオフなので、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流はほぼ０である。したがって、識別回路１２０を流れる電流は約０．５ｍＡである。識別回路１２０の合成抵抗値は、約４８ｋΩになり、判定電圧が印加された場合よりも大きくなる。
【００２５】
このように、光源モジュール１００に印加される電圧に基づいて、識別回路１２０の合成抵抗値を切り替えることにより、点灯装置２００が光源モジュール１００の種別を判定するのにかかる時間があらかじめわからない場合でも、点灯装置２００が光源モジュール１００の種別を正しく判定でき、識別回路１２０における電力損失を抑えることができる。
【００２６】
実施の形態４．
実施の形態４について、図８を用いて説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態３と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
図８は、この実施の形態における光源モジュール１００の回路構成を示す電気回路図である。
識別回路１２０は、識別抵抗Ｒ４１と、スイッチング素子Ｑ４２と、切替回路１３０とを有する。識別抵抗Ｒ４１と、スイッチング素子Ｑ４２とは、互いに直列に電気接続している。識別抵抗Ｒ４１とスイッチング素子Ｑ４２との直列回路は、光源回路１１０と並列に電気接続している。
切替回路１３０は、実施の形態３と同様、光源モジュール１００に印加された電圧に基づいて、スイッチング素子Ｑ４２を制御する。切替回路１３０は、光源モジュール１００に印加された電圧が所定の閾値電圧より大きい場合に、スイッチング素子Ｑ４２をオフにする。切替回路１３０は、例えば、３つの抵抗Ｒ５７，Ｒ６１，Ｒ６２と、スイッチング素子Ｑ５６と、整流素子Ｄ５８とを有する。２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２は、互いに直列に電気接続している。２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２の直列回路は、光源回路１１０と並列に電気接続している。抵抗Ｒ５７と、スイッチング素子Ｑ５６とは、互いに直列に電気接続している。抵抗Ｒ５７とスイッチング素子Ｑ５６との直列回路は、光源回路１１０と並列に電気接続している。スイッチング素子Ｑ５６は、例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、抵抗Ｒ６２の両端電圧が所定の電圧を超えると、オンになる。スイッチング素子Ｑ５６がオフの間は、抵抗Ｒ５７に流れる電流が少なく、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位は高い。スイッチング素子Ｑ５６がオンになると、抵抗Ｒ５７に大きな電流が流れ、抵抗Ｒ５７における電圧降下により、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が低くなる。整流素子Ｄ５８は、スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点と、スイッチング素子Ｑ４２の制御入力（ベース）端子との間を接続している。整流素子Ｄ５８（補助ダイオード）は、例えばダイオードであり、スイッチング素子Ｑ４２がノイズなどの影響で誤動作しないよう、スイッチング素子Ｑ４２の動作を補償する。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が高いと、整流素子Ｄ５８がオンになり、スイッチング素子Ｑ４２もオンになる。スイッチング素子Ｑ５６と抵抗Ｒ５７との接続点の電位が低いと、整流素子Ｄ５８がオフになり、スイッチング素子Ｑ４２もオフになる。
点灯装置２００から光源モジュール１００に対する電力の供給が開始すると、抵抗Ｒ６２の両端電圧は、光源モジュール１００に印加された電圧を、２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２で分圧した電圧になる。２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２の抵抗値は、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が判定電圧である場合に抵抗Ｒ６２の両端に発生する電圧が、スイッチング素子Ｑ５６のオン電圧より小さく、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が点灯電圧である場合に識別抵抗Ｒ４３の両端に発生する電圧が、スイッチング素子Ｑ５６のオン電圧より大きくなるように設定する。光源モジュール１００に印加される電圧が判定電圧である場合、スイッチング素子Ｑ５６がオフなので、スイッチング素子Ｑ４２はオンになり、識別抵抗Ｒ４１を電流が流れる。光源モジュール１００に印加される電圧が点灯電圧である場合、スイッチング素子Ｑ５６がオンになるので、スイッチング素子Ｑ４２はオフになり、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流は、ほぼ０になる。
【００２８】
回路定数の設定例として、判定電圧が１０Ｖ、点灯電圧が２５Ｖ、スイッチング素子Ｑ５６のオン電圧が０．７Ｖである場合、例えば、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値を１ｋΩ、抵抗Ｒ５７の抵抗値を６８ｋΩ、抵抗Ｒ６１の抵抗値を１ＭΩ、抵抗Ｒ６２の抵抗値を４７ｋΩに設定する。
この設定例において、点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が１０Ｖ（判定電圧）である場合、抵抗Ｒ６１，Ｒ６２を流れる電流は約９．６μＡ、抵抗Ｒ６２の両端電圧は約０．４Ｖなので、スイッチング素子Ｑ５６はオフになる。抵抗Ｒ５７を流れる電流は約０．１３ｍＡ、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流は約１０ｍＡになる。したがって、識別回路１２０を流れる電流は約１０．１ｍＡである。識別回路１２０の合成抵抗値は約１ｋΩとなり、識別抵抗Ｒ４１の抵抗値とほぼ等しい。
点灯装置２００から光源モジュール１００に印加される電圧が２５Ｖ（点灯電圧）である場合、抵抗Ｒ６１を流れる電流は約２４μＡである。スイッチング素子Ｑ５６がオンになるので、抵抗Ｒ５７を流れる電流は約０．４ｍＡである。スイッチング素子Ｑ４２がオフになるので、識別抵抗Ｒ４１を流れる電流はほぼ０である。したがって、識別回路１２０を流れる電流は約０．４ｍＡである。識別回路１２０の合成抵抗値は、約６４ｋΩになり、判定電圧が印加された場合よりも大きくなる。
【００２９】
以上、各実施の形態で説明した構成は一例であり、他の構成であってもよい。例えば、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成であってもよいし、重要でない部分の構成を他の構成に置き換えた構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１００  光源モジュール、１１０  光源回路、１２０  識別回路、１３０  切替回路、２００  点灯装置、２１０  点灯回路、２１１  フィルタ回路、２２０  電流検出回路、２３０  制御電源回路、２４０  制御回路、６０１，６０２，６０３，６０４，６０５，６０６，６０７  時刻、６１１，６２４  実線、６１２，６２３  破線、６１３，６２２  点線、６２１  一点鎖線、６１６，６１７  電圧、６２６，６２７  電流、８００  照明装置、ＡＣ  交流電源、Ｃ１８，Ｃ３４  平滑コンデンサ、Ｃ５３，Ｃ５５，Ｃ５９  コンデンサ、Ｄ１７，Ｄ３２，Ｄ５１，Ｄ５８，Ｄ６０  整流素子、ＤＢ  全波整流回路、Ｌ１４〜Ｌ１６  巻線、ＰＣ  フォトカプラ、Ｑ１２，Ｑ４２，Ｑ５６  スイッチング素子、Ｒ２１  電流検出抵抗、Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ３５，Ｒ５２，Ｒ５７，Ｒ６１，Ｒ６２  抵抗、Ｒ３１  起動抵抗、Ｒ４１，Ｒ４３  識別抵抗、Ｔ１３  トランス、Ｚ３３，Ｚ５４  定電圧素子。
【図１】
0005701090.tif 000002
【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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