(57)【要約】  固体照明（ＳＳＬ）ユニットからの光出力の量を調光器設定値に基づいて決定する方法が、調光器の所望のレベルの光を示す調光器設定値を読出モードの間に該調光器から入力される電力信号を分析することにより決定するステップと、ＳＳＬ負荷が上記所望のレベルの出力光を出力するために上記ＳＳＬユニットの入力端子において必要とされる電力を決定するステップと、上記ＳＳＬユニットの入力端子における電力を調整するための調整信号の値を電力入力モードの間に前記決定された調光設定値に少なくとも部分的に基づき決定して該ＳＳＬユニットが上記所望のレベルの光を出力するようにさせるステップと、を含む。
2014532274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体照明（ＳＳＬ）ユニットから出力される光の量を調光器設定値に基づいて決定する方法であって、
読出モードの間において、調光器から入力される電力信号を分析することにより、所望のレベルの出力光を示す該調光器の調光器設定値を決定するステップと、
ＳＳＬ負荷が前記所望のレベルの出力光を出力するために、前記ＳＳＬユニットの入力端子において必要とされる電力を決定するステップと、
電力入力モードの間において、前記ＳＳＬユニットの前記入力端子における電力を調整するための調整信号の値を、前記決定された調光器設定値に少なくとも部分的に基づいて決定し、前記ＳＳＬユニットに前記所望のレベルの出力光を出力させるステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記電力信号が位相カット電力信号を有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調整信号が、前記ＳＳＬ負荷に対する駆動電流を調整するための内部コマンドを有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記調整信号に応答して前記ＳＳＬユニットの照明負荷を駆動する駆動電流を発生するステップ、
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記照明負荷の実際のセットポイントを示すフィードバックを入力するステップと、
前記実際のセットポイントを前記所望のレベルの出力光に対する所望のセットポイントと比較するステップと、
前記比較に応答してセットポイントコマンドを調整するステップと、
を更に有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記読出モードの間において前記調光器設定値を決定するステップが、
主電源電圧と前記調光器の両端間の調光器電圧との重ね合わせである入力電圧信号を監視するステップと、
前記調光器の前記調光器設定値の位相角を決定する設定を、前記入力電圧信号における前記調光器電圧の部分に基づいて決定するステップと、
を有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記調光器の前記設定を決定するステップが、
前記調光器を既知の初期条件を持つ非導通状態にするステップと、
前記調光器電圧の傾斜を、前記入力電圧信号及び前記主電源電圧の推定値の少なくとも一方に基づいて測定するステップと、
を有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記調光器の前記設定を決定するステップが、
前記調光器における調光器スイッチの点弧までの時間を、前記入力電圧信号及び前記主電源電圧の推定値の少なくとも一方に基づいて測定するステップと、
前記測定された時間から、前記調光器の前記設定を導出するステップと、
を有する請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記調光器の前記設定がポテンショメータの設定を有する請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記調整信号が、前記ＳＳＬユニットの前記入力端子における入力電圧を調整するための電圧信号、電流信号及びインピーダンスのうちの１つを有する請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＳＳＬユニットの前記入力端子における入力電圧を調整するステップが、前記調光器により出力される前記調光器電圧を調整するステップを有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記調光器が位相カット調光器を有し、前記調光器により出力される前記調光器電圧を調整するステップが、前記調光器における点弧角のタイミングを調整するステップを有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記読出モードがＡＣ主電源電圧の第１所定数の半サイクルの間に生じ、前記電力入力モードが前記ＡＣ主電源電圧の前記第１所定数の半サイクルに続く第２所定数の半サイクルの間に生じる請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
調光器に接続可能な固体照明（ＳＳＬ）ユニットにより出力される光を制御する方法であって、
前記調光器から電力信号を入力するステップと、
前記電力信号に基づいて前記調光器のポテンショメータ設定値を決定するステップと、
前記決定されたポテンショメータ設定値に対応する前記ＳＳＬユニットからの所望のレベルの出力光を決定するステップと、
前記ＳＳＬユニットに前記所望のレベルの出力光を出力させる該ＳＳＬユニットの入力端子における所望の入力電圧を決定するステップと、
前記入力端子における入力電圧を前記決定された所望の入力電圧に等しくなるよう調整するために必要とされる調整信号の値を決定するステップと、
を有する方法。
【請求項１５】
前記調整信号が、電圧信号、電流信号及びインピーダンスのうちの１つを有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＳＳＬユニットの前記入力端子における前記入力電圧を、前記調整信号を用いて調整するステップ、
を更に有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＳＳＬユニットの前記入力端子における前記入力電圧を調整するステップが、前記調光器により出力される調光器電圧を調整するステップを有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
調光器回路における調光器に接続する固体照明（ＳＳＬ）ユニットであって、
発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールと、
前記調光器の両端間の調光器電圧に対応する入力電力を該調光器から入力する少なくとも１つの入力端子と、
読出モードの間において、前記入力電力を分析することにより、前記ＬＥＤモジュールからの所望のレベルの出力光を示す前記調光器の調光器設定値を決定する処理回路と、
前記決定された調光器設定値に少なくとも部分的に基づいて調整信号を発生する信号発生モジュールと、
電力入力モードの間において前記調整信号を用いて前記少なくとも１つの入力端子における前記入力電力を調整し、前記ＬＥＤモジュールに前記所望のレベルの出力光を出力させる電力入力モジュールと、
を有するＳＳＬユニット。
【請求項１９】
前記信号発生モジュール及び前記電力入力モジュールが、前記少なくとも１つの入力端子と少なくとも１つの出力端子との間に並列に接続される請求項１８に記載のＳＳＬユニット。
【請求項２０】
前記信号発生モジュール及び前記電力入力モジュールが、前記少なくとも１つの入力端子と少なくとも１つの出力端子との間に直列に接続される請求項１８に記載のＳＳＬユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本発明は、広くは固体照明装置の制御に関する。更に詳細には、本明細書で開示される種々の発明方法及び装置は固体照明モジュールの調光の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］デジタル照明技術、即ち発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体光源に基づく照明は、伝統的な蛍光灯、ＨＩＤ及び白熱電球に対する発展性のある代替を提供している。ＬＥＤの機能的利点及び利益は、高いエネルギ変換及び光学効率、耐久性、低運転コスト並びに多くの他のものを含む。ＬＥＤ技術における近年の進歩は、多くの用途において種々の照明効果を可能にするような効率的且つ丈夫な全スペクトル光源を提供している。これらの光源を実施化した照明器具の幾つかは、例えば赤、緑及び青等の異なる色（カラー）を生成することが可能な１以上のＬＥＤ並びに斯かるＬＥＤの出力を独立に制御して種々のカラー及び色変化照明効果を発生させるプロセッサを含む照明モジュール（例えば、米国特許第6,016,038号及び同第6,211,626号に詳細に説明されており、これら文献は参照により本明細書に組み込まれるものとする）を特徴としている。
【０００３】
［０００３］ＬＥＤランプを含むレトロフィット（改良置換型）固体照明（ＳＳＬ）ランプ等の調光可能なＳＳＬユニットに対する需要が存在する。該ＳＳＬランプは、広範囲の既存の調光器と互換性がなければならない。しかしながら、殆どの既存の調光器は白熱照明ランプで動作するように設計されている。ＳＳＬランプの入力特性は典型的に白熱電球とは異なっており、従って正しい動作のためにはインターフェース回路が必要とされる。
【０００４】
［０００４］ＳＳＬランプを“通常の”調光動作を可能にするように構成する多数の技術が提案されている。言い換えると、これら技術は白熱電球の挙動を、例えば零交差の間に低インピーダンス電流経路を形成することによりエミュレーションすることを追求している。この構成は、従来の負荷と同様の補助調光器電源及び調光器タイミング回路動作を可能にする。しかしながら、調光に関する制御情報（“調光情報”）は位相カット電力信号を介してＳＳＬランプにより入力されるので、制御情報及びエネルギは同一の信号に組み込まれる。従って、上記電力信号は制御情報部分と電力部分とに分離されなければならない。安定し且つ連続的に利用可能な調光情報を得るためには、上記電力信号の入力及び処理の効率の妥協（例えば、しばしば損失性ブリーダにより実現される上述した低インピーダンス経路）が必要とされる。
【０００５】
［０００５］低価格調光器は、しばしば、可変抵抗器（ポテンショメータ）が固定コンデンサを充電する簡単な抵抗-コンデンサ（ＲＣ）タイミング回路に基づくものである。コンデンサ電圧が閾値に到達すると、電力スイッチが駆動又は停止される。該電力スイッチがオンに留まる期間は、電力スイッチのタイプ、負荷及び／又は他のタイミング回路により決まる。白熱電球の“エミュレーション”は、斯かるＲＣタイミング回路の“通常の”動作をもたらすことを企図する。上述したように、調光器はエネルギ及び調光情報の両方を含む位相カット電力信号をランプに供給する。このように、ランプに供給される電力信号は或る（半）サイクルから次のサイクルへと変化し得、タイミング回路の連続した安定した動作を妨げる。また、従来の調光器設定値により示される、ＳＳＬランプにより出力されるべき光の所望のレベルは、ＳＳＬランプに対して適切に変換され得ず、その結果、出力光の期待される所望のレベルとは異なるレベルの出力光となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
［０００６］このように、現状技術においては、調光動作の間において連続且つ安定した動作を行うことができると共に、調光器の設定値と一致した光レベルを出力することが可能なＳＳＬユニットに対する需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［０００７］本開示は、調光器に接続された固体照明（ＳＳＬ）ユニットにより出力される光を制御する発明的装置及び方法に関するもので、読出モードの間に調光器からの電力信号を分析することにより該調光器の調光器設定値を決定するステップと、電力入力モードの間に当該ＳＳＬユニットの入力端子における電力を上記の決定された調光器設定値に少なくとも部分的に基づき調整して該ＳＳＬユニットに所望のレベルの光を出力させるステップとを含む。
【０００８】
［０００８］広くは、第１態様において、固体照明（ＳＳＬ）ユニットからの光出力の量を調光器設定値に基づいて決定する方法が提供される。該方法は、読出モードの間において調光器から入力される電力信号を分析することにより光の所望のレベルを示す調光器設定値を決定するステップと、ＳＳＬ負荷が所望のレベルの光出力を出力するためにＳＳＬユニットの入力端子において必要とされる電力を決定するステップと、電力入力モードの間においてＳＳＬユニットの入力端子における電力を調整するための調整信号の値を上記の決定された調光器設定値に少なくとも部分的に基づき決定して該ＳＳＬユニットに所望のレベルの光を出力させるステップとを含む。
【０００９】
［０００９］他の態様においては、調光器に接続されたＳＳＬユニットにより出力される光を制御する方法が提供される。該方法は、調光器から電力信号を入力するステップと、該電力信号に基づいて調光器設定値を決定するステップと、該決定された調光器設定値に対応するＳＳＬユニットからの出力光の所望のレベルを決定するステップと、ＳＳＬユニットに該所望のレベルの出力光を出力させる該ＳＳＬユニットの入力端子における所望の入力電圧を決定するステップと、該入力端子における入力電圧を該決定された所望の入力電圧に等しくなるよう調整するために必要とされる調整信号の値を決定するステップとを含む。
【００１０】
［００１０］更に他の態様では、ＳＳＬユニットは調光器回路における調光器に接続するように構成され、該ＳＳＬユニットは発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールと、少なくとも１つの入力端子と、処理回路と、信号発生モジュールと、電力入力モジュールとを含む。上記入力端子は上記調光器から入力電力を受けるように構成され、該入力電力は当該調光器の両端間の調光器電圧に対応する。上記処理回路は、読出モードの間において上記入力電力を分析することにより、上記ＬＥＤモジュールからの出力光の所望のレベルを示す調光器設定値を決定するように構成される。上記信号発生モジュールは、調整信号を上記の決定された調光器設定値に少なくとも部分的に基づいて発生するように構成される。上記電力入力モジュールは、電力入力モードの間において上記調整信号を用いて上記少なくとも１つの入力端子における入力電力を調整し、上記ＬＥＤモジュールに上記所望のレベルの光を出力させるように構成される。
【００１１】
［００１１］本開示の目的のために本明細書で使用される場合、“ＬＥＤ”なる用語は、如何なる発光（エレクトロルミネッセント）ダイオード又は電気信号に応答して放射を発生することが可能な他のタイプの電荷注入／接合型システムをも含むものと理解されるべきである。従って、ＬＥＤなる用語は、これらに限定されるものではないが、電流に応答して光を放出する種々の半導体型構造体、発光ポリマ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネッセント・ストリップ等を含む。特に、ＬＥＤなる用語は、赤外スペクトル、紫外スペクトル及び可視スペクトルの種々の部分（通常、約４００ナノメートルから約７００ナノメートルまでの放射波長を含む）の１以上において放射を発生するように構成することができる全てのタイプの発光ダイオード（半導体及び有機発光ダイオードを含む）を指す。ＬＥＤの幾つかの例は、これらに限定されるものではないが、種々のタイプの赤外ＬＥＤ、紫外ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、橙色ＬＥＤ及び白色ＬＥＤを含む（後に更に説明する）。また、ＬＥＤは所与のスペクトル（例えば、狭い帯域幅、広い帯域幅）に対して種々の帯域幅（例えば、半値全幅又はＦＷＨＭ）及び所与の一般色分類内で種々の優勢波長を持つ放射を発生するよう構成及び／又は制御することができると理解されるべきである。
【００１２】
［００１２］例えば、実質的に白色光を発生するように構成されたＬＥＤ（例えば、白色ＬＥＤ）の一構成例は、組み合わせで実質的に白色光を形成するように混ざり合うような、異なるスペクトルのエレクトロルミネッセンスを各々放出する複数のダイを含むことができる。他の構成例では、白色光ＬＥＤは、第１スペクトルを持つエレクトロルミネッセンスを別の第２のスペクトルに変換する蛍光体材料に関連され得る。この構成の一例において、相対的に短い波長及び狭い帯域幅のスペクトルを持つエレクトロルミネッセンスは上記蛍光体材料を“ポンピング”し、該蛍光体材料は幾らか広いスペクトルを持つ一層長い波長の放射を放出する。
【００１３】
［００１３］また、ＬＥＤなる用語はＬＥＤの物理的及び／又は電気的パッケージのタイプを限定するものではないと理解されるべきである。例えば、ＬＥＤは、前述したように異なるスペクトルの放射を各々放出するように構成された複数のダイ（例えば、個別に制御することが可能であるか又は可能でない）を有する単一の発光デバイスを指し得る。また、ＬＥＤは、当該ＬＥＤの一体部分と見なされる蛍光体と関連され得る（例えば、幾つかのタイプの白色ＬＥＤ）。一般的に、ＬＥＤなる用語は、パッケージ化ＬＥＤ、非パッケージ化ＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップオンボードＬＥＤ、Ｔパッケージ実装ＬＥＤ、ラジアルパッケージＬＥＤ、電力パッケージＬＥＤ、何らかのタイプのケース及び／又は光学素子（例えば、拡散レンズ）を含むＬＥＤ等を指すことができる。
【００１４】
［００１４］“光源”なる用語は、これらに限定されるものではないが、ＬＥＤ型光源（先に定義したような1以上のＬＥＤを含む）、白熱光源（例えば、フィラメント電球、ハロゲン電球等）、蛍光光源、燐光光源、高輝度放電光源（例えば、ナトリウム蒸気、水銀蒸気及び金属ハライド電球）、レーザ、他のタイプのエレクトロルミネッセント光源、熱発光光源（例えば、炎）、キャンドル発光光源（例えば、ガスマントル、炭素アーク放射光源）、光ルミネッセント光源（例えば、ガス放電光源）、電子飽和を使用するカソード発光光源、電流発光光源、結晶発光光源、キネ発光光源、熱発光光源、摩擦発光光源、音発光光源、電波発光光源及び発光ポリマを含む種々の放射光源の何れか1以上を指すと理解されたい。
【００１５】
［００１５］所与の光源は、可視スペクトル内、可視スペクトル外、又はこれら両方の組み合わせで電磁放射を発生するように構成することができる。従って、“光”及び“放射”なる用語は、ここでは入れ替え可能に使用される。更に、光源は、一体部品として、1以上のフィルタ（例えば、カラーフィルタ）、レンズ又は他の光学部品を含むことができる。また、光源は、これらに限定されるものではないが指示、表示及び／又は照明を含む種々の用途のために構成することができると理解されるべきである。“照明光源”は、内部又は外部空間を効果的に照明するために十分な輝度を持つ放射を発生するように特別に構成された光源である。この点において、“十分な輝度”とは、周囲照明（即ち、間接的に知覚され得ると共に、例えば全体的に又は部分的に知覚される前に1以上の種々の介在表面から反射され得る光）を形成するために空間又は環境において発生される可視スペクトルにおける十分な放射パワーを指す（放射パワー又は“光束”に関しては、しばしば、“ルーメン”なる単位が光源から全方向への全光出力を表すために使用される）。
【００１６】
［００１６］“照明器具”なる用語は、ここでは、特定のフォームファクタ、アセンブリ若しくはパッケージでの１以上の照明ユニットの構成又は配置を指すために使用されている。“照明ユニット”なる用語は、ここでは、同一又は異なるタイプの１以上の光源を含む、ＳＳＬ又はＬＥＤランプ等の装置を指すために使用されている。所与の照明ユニットは、光源（又は複数の光源）のための種々の取付配置、エンクロージャ／ハウジング配置及び形状、並びに／又は電気的及び機械的接続構造の何れかを有することができる。更に、所与の照明ユニットは、オプションとして、当該光源（又は複数の光源）の動作に関係する種々の他の部品（例えば、制御回路）に関連され得る（例えば、含む、結合される及び／又は一緒にパッケージ化される）。“ＬＥＤ型照明ユニット”とは、上述したような１以上のＬＥＤ型光源を単独で又は他の非ＬＥＤ型光源との組み合わせで含む照明ユニットを指す。“多チャンネル”照明ユニットとは、異なるスペクトルの放射を各々発生するように構成された少なくとも２つの光源を含むＬＥＤ型又は非ＬＥＤ型の照明ユニットを指し、上記異なる光源スペクトルの各々を当該多チャンネル照明ユニットの“チャンネル”と称することができる。
【００１７】
［００１７］“コントローラ”なる用語は、ここでは、1以上の光源の動作に関係する種々の装置を広く記述するために使用されている。コントローラは、ここで述べる種々の機能を果たすために、多数の形態で（例えば、専用のハードウェアによる等）実施化することができる。“プロセッサ”は、ここで述べる種々の機能を実行するために、ソフトウェア（例えば、マイクロコード）を用いてプログラムすることができる１以上のマイクロプロセッサを使用するコントローラの一例である。コントローラは、プロセッサを使用するか又は使用しないで実施化することができ、幾つかの機能を実行するための専用のハードウェアと、他の機能を実行するためのプロセッサ（例えば、1以上のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連する回路）との組み合わせとして実施化することもできる。本開示の種々の実施態様で使用することが可能なコントローラ部品の例は、これらに限定されるものではないが、通常のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及びフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）を含む。
【００１８】
［００１８］種々の構成において、プロセッサ又はコントローラは１以上の記憶媒体（例えばＲＡＭ、ＰＲＯＭ、EPROM及びEEPROM等の揮発性及び不揮発性コンピュータメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク、光ディスク又は磁気テープ等であり、ここでは広く“メモリ”と称する）に関連され得る。幾つかの構成例において、上記記憶媒体は、１以上のプロセッサ及び／又はコントローラ上で実行された場合に本明細書で述べる機能の少なくとも幾つかを実行する1以上のプログラムによりコード化することができる。種々の記憶媒体は、当該記憶媒体上に記憶された1以上のプログラムをプロセッサ又はコントローラにロードして、ここで述べる本発明の種々の態様を実施することができるように、プロセッサ若しくはコントローラ内に固定され又は移送可能なものとすることができる。“プログラム”又は“コンピュータプログラム”なる用語は、ここでは、1以上のプロセッサ又はコントローラをプログラムするために使用することが可能な如何なるタイプのコンピュータコード（例えば、ソフトウェア又はマイクロコード）をも示すように汎用的な意味で使用されている。
【００１９】
［００１９］ここで使用される“ネットワーク”なる用語は、２以上の装置（コントローラ又はプロセッサを含む）間の相互接続であって、何れかの2以上の装置の間の、及び／又は当該ネットワークに結合された複数の装置の間での情報（例えば、装置制御、データ記憶、データ交換等のための）の伝送を容易にする如何なる相互接続をも指すものである。容易に理解されるように、複数の装置を相互接続するのに適したネットワークの種々の構成は、種々のネットワークトポロジの何れかを含むと共に、種々の通信プロトコルの何れかを使用することができる。更に、本開示による種々のネットワークにおいて、２つの装置の間の何れか１つの接続は、２つのシステムの間の専用の接続を表すことができ、又は代わりに非専用接続を表すこともできる。２つの装置のための情報を伝送することに加えて、このような非専用接続は、必ずしも上記２つの装置のいずれかのためのものでない情報を伝送することができる（例えば、開放型ネットワーク接続）。更に、ここで述べる装置の種々のネットワークが、当該ネットワークを介しての情報伝送を容易化するために1以上の無線、有線／ケーブル及び／又は光ファイバリンクを使用することができることは容易に理解されよう。
【００２０】
［００２０］ここで使用される“ユーザインターフェース”なる用語は、人のユーザ又は操作者と１以上の装置との間のインターフェースであって、ユーザと装置との間の通信を可能にするインターフェースを指す。本開示の種々の構成において使用することができるユーザインターフェースの例は、これらに限定されるものではないが、スイッチ、ポテンショメータ、釦、ダイヤル、スライダ、マウス、キーボード、キーパッド、種々のタイプのゲームコントローラ（例えば、ジョイスティック）、トラックボール、表示スクリーン、種々のタイプのグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）、タッチスクリーン、マイクロフォン及び何らかの形態の人により発生された刺激を受け、これに応答して信号を発生することができる他のタイプのセンサを含む。
【００２１】
［００２１］上述した概念及び後に詳述する追加の概念の全ての組み合わせ（斯かる概念が互いに矛楯しない限り）は、ここに開示される本発明の主題の一部であると意図されることに注意すべきである。特に、この開示の最後に現れる請求項に記載の主題の全ての組み合わせは、ここに開示される本発明の主題の一部であると意図される。また、参照により本明細書に組み込まれる何れかの文献にも現れる、ここで明示的に使用される用語は、ここに開示される特定の概念と最も一貫性のある意味が付与されるべきであると理解されるべきである。
【００２２】
［００２２］尚、図面において同様の符号は、異なる図を通して、同様の部分を概して示している。また、各図は必ずしも寸法通りではなく、代わりに本発明の原理を解説するに当たり概して誇張されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】［００２３］図１は、代表的実施態様による、固体照明ユニットにより入力される電圧を制御する処理を示すフローチャートである。
【図２】［００２４］図２は、代表的実施態様による固体照明ユニットを含む調光器回路を示す簡略化されたブロック図である。
【図３】［００２５］図３は、代表的実施態様による固体照明ユニットを含む調光器回路を示す簡略化されたブロック図である。
【図４】［００２６］図４は、代表的実施態様による固体照明ユニットを調光するために使用される調光器を示す簡略化された回路図である。
【図５】［００２７］図５は、代表的実施態様による、調光器及び特定のモードにおける固体照明ユニットの電気的表現を含む固体照明システムを示す簡略化された回路図である。
【図６】［００２８］図６は、代表的実施態様による異なる設定抵抗の設定に対応する調光器電圧波形の曲線を示すグラフである。
【図７】［００２９］図７は、代表的実施態様による異なる設定抵抗の設定に対応する調光器電圧波形の曲線を示すグラフである。
【図８】［００３０］図８は、代表的実施態様による、調光器及び特定のモードにおける固体照明ユニットの電気的表現を含む固体照明システムを示す簡略化された回路図である。
【図９】［００３１］図９は、従来の照明ユニットにおける調光器からの調光器電圧に対応する固体照明ユニット電圧の曲線を示すグラフである。
【図１０Ａ】［００３２］図１０Ａは、従来の及び代表的実施態様による固体照明ユニットにおける調光器からの調光器電圧に対応する固体照明ユニット電圧の曲線を示すグラフである。
【図１０Ｂ】［００３２］図１０Ｂは、従来の及び代表的実施態様による固体照明ユニットにおける調光器からの調光器電圧に対応する固体照明ユニット電圧の曲線を示すグラフである。
【図１１Ａ】［００３３］図１１Ａは、従来の及び代表的実施態様による固体照明ユニットにおける調光器からの調光器電圧に対応する固体照明ユニット電圧の曲線を示すグラフである。
【図１１Ｂ】［００３３］図１１Ｂは、従来の及び代表的実施態様による固体照明ユニットにおける調光器からの調光器電圧に対応する固体照明ユニット電圧の曲線を示すグラフである。
【図１２】［００３４］図１２は、代表的実施態様による固体照明ユニットを示す簡略化された回路図である。
【図１３】［００３５］図１３は、代表的実施態様による固体照明ユニットを示す簡略化された回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［００３６］以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、本教示の完全な理解を行うために特定の細部を開示した代表的実施態様が記載される。しかしながら、本開示の利益を得る当業者であれば、ここに開示された特定の細部から逸脱する本教示による他の実施態様も添付請求項の範囲内に入ることは明らかであろう。更に、良く知られた装置及び方法の説明は、斯かる代表的実施態様の説明を不明瞭にしないように省略し得るものである。このような方法及び装置も、明らかに本教示の範囲内である。
【００２５】
［００３７］出願人は、固体照明（ＳＳＬ）ユニットにより出力される光を実際の調光器設定値（特には、従来の又は白熱光源のために設計された調光器回路における）を一層正確に反映するように調整することができる回路を提供することが有益であろうと認識し理解した。
【００２６】
［００３８］かくして、種々の実施態様によれば、調光情報が例えば典型的な２線式調光器から、従来の調光器回路に含めるためのＳＳＬランプ（例えばＬＥＤランプ）レトロフィット（改良置換器）等のＳＳＬユニットにより捕捉される。該ＳＳＬユニットは、例えば１以上のＬＥＤ光源を含むことができる。種々の実施態様において、該ＳＳＬユニットは調光器の設定値（例えば設定抵抗器又はポテンショメータの設定）を自身の入力端子に入力される入力電圧に基づいて検出すると共に、上記入力端子における入力電圧を検出された調光器設定値に基づいて調整するための調整信号を発生する。該調整された入力電圧は、当該ＳＳＬユニットに、上記の検出された調光器設定値により示される所望の光出力を一層正確に反映する光を出力させるようにする。他の実施態様において、上記ＳＳＬユニットは調光器設定値を検出し、当該調光器により出力される調光器電圧に該検出された調光器設定値に基づいて影響を与える。例えば、該ＳＳＬユニットは調光器のトライアックの点弧角を操作して、所望の調光器電圧を生成すべく異なる時点（より早い又は遅い）で点弧を誘起することができる。従って、調光器設定値とＳＳＬユニットに供給される電圧との間の通常は固定された（例えば、白熱電球に対して仕立てられた）関係は、該ＳＳＬユニット自体により影響を受ける。
【００２７】
［００３９］再構成可能なＬＥＤ列若しくは行列又は電力コンバータを含むＳＳＬユニットは、例えば、所与の入力電圧信号から消費される電力の量を制御する幾らかの能力を有する。この機能は、白熱電球の受動的特性とは対照的である。ここで説明する種々の実施態様は、ＳＳＬユニットの入力端子に電圧を供給し、後述される第１及び第２動作モードを可能にする機能を追加する。
【００２８】
［００４０］図１は、代表的実施態様によるＳＳＬユニットの調光を制御する方法を示すフローチャートである。
【００２９】
［００４１］一般的に、ＳＳＬユニット（例えば、ＬＥＤランプ）は電力調整サイクルの間において、読出モード（検出サイクル）及び電力入力モード（電力吸入サイクル）と各々称される第１及び第２動作モードで機能する。始動時に、ＳＳＬユニットは最初に電力を入力すると共に、ブロックＳ１２０において読出モードに入り、該読出モードにおいてＳＳＬユニットは位相カット電力信号等の入力された電力信号から調光器の調光器設定値を読み出し又は決定する。例えば、調光器設定値は、下記のように、調光レベルを設定するために使用される調光器内の設定抵抗又はポテンショメータの抵抗値を計算することにより決定することができる。該抵抗値は、例えば、図５〜７を参照して後述されるように、調光器電圧Ｖdimの波形の曲線を測定することにより計算することができる。即ち、調光器設定値を決定するステップは、調光器を既知の初期条件を持つ非導通状態にするステップ、及びＳＳＬユニットの入力端子における入力電圧Ｖinを測定すると共に主電源電圧Ｖmを推定することに基づいて調光器電圧Ｖdimの傾斜を測定するステップを含み得る（図６に示されるように）。他の例として、調光器設定値を決定するステップは、入力電圧Ｖinを測定すると共に主電源電圧Ｖmを推定することに基づいて調光器スイッチ又は調光器内のトライアック（後述する）の点弧までの時間を測定するステップ、及び該測定された時間から調光器設定値を導出するステップを含み得る（図７に示されるように）。調光器設定値は、ユーザにより望まれる出力光のレベル（当該ＳＳＬユニットの公称出力に対する）を示す。しかしながら、開示された実施態様を有さない場合、この出力光のレベルは、例えば前述したように調光器とＳＳＬユニットとの間の不適合さにより、該ＳＳＬユニットにより実際に出力される光のレベルに正確に翻訳され得ない。
【００３０】
［００４２］ＳＳＬユニットは、ブロックＳ１３０〜Ｓ１５０において、入力される電力の量を調整するための計算を実行する。ＳＳＬユニットは、同じ入力された電力信号により供給される電力を入力及び処理して、該ＳＳＬユニットがブロックＳ１２０で決定された調光器設定値により示される所望のレベルの出力光をブロックＳ１６０の電力入力モードにおいて出力するようにさせる。言い換えると、ＳＳＬ負荷（例えば、ＬＥＤ列）を駆動するための電力の量は、先に決定された調光器設定値に部分的に基づいて決定される。更に詳細には、ブロックＳ１３０において、ＳＳＬユニットは調光器設定値に対応する所望のレベルの出力光を該調光器設定値に基づいて決定する。例えば、ＳＳＬユニットは、調光器の調光器設定値を所定の出力光レベルに相関させるルックアップテーブルを含むことができる。
【００３１】
［００４３］次いで、ブロックＳ１４０において、ＳＳＬユニットは該ＳＳＬユニットの入力端子に供給された場合に所望のレベルの出力光を達成するような所望の入力電力を決定することができる。該所望の入力電力の決定は、当該ランプの温度又は経時（動作時間）等の内部情報を計算に入れることができる。ブロックＳ１５０において、ＳＳＬユニットは上記所望の入力電力を達成するために実際の入力電力を調整するのに必要とされる調整信号の値を決定し、それに従って調整信号を発生する。ブロックＳ１６０において、ＳＳＬユニットは、ブロックＳ１５０で決定された調整信号を用いて入力電力を調整するために電力入力モードに入り、これによりＳＳＬユニットを所望のレベルで出力光を供給するように給電する。また、ＳＳＬユニットは上記の調整された量の電力に応答してＳＳＬ負荷を駆動するための駆動電流を発生する。
【００３２】
［００４４］一実施態様において、上記調整信号は、例えばＳＳＬのセットポイントを調整することにより当該ＳＳＬユニットのＳＳＬ負荷に対する駆動電流を調整するための内部コマンドであり得る。他の実施態様において、上記調整信号は、ＳＳＬユニットの入力端子における入力電圧Ｖinを変化させ又は操作するための該ＳＳＬユニットにより発生される電圧信号、電流信号又はインピーダンスのうちの１つであり得る。例えば、ＳＳＬ負荷を駆動するための電力の量は、調光器自体の両端間の調光器電圧Ｖdimを変化させることにより調整することができ、このことが入力電圧Ｖinを調整することになる。入力電圧Ｖinは、ＳＳＬ負荷を駆動するための駆動電圧を決定及び発生するために使用される。
【００３３】
［００４５］上記処理は、ブロックＳ１２０へ戻る矢印により示されるように、所定のスケジュール又は電力調整サイクルに従ってブロックＳ１２０の読出モードに周期的にループして戻り、決定された調光器設定値及び／又は対応する電力量を更新する。従って、ＳＳＬユニットは調光器設定値の変更及び／又はＳＳＬユニットの前の調整に対する調光器の反応に対して許容可能な期間内に調整することができる。ユーザとの直接的対話のために、１秒未満の（例えば、約１００ms程度の）短い反応時間が望ましい。例えば、５０Ｈｚ系に基づけば、ブロックＳ１２０における読出モードの間において調光器設定値を決定するために２つの半サイクルが使用され得、これに、該決定された調光器設定値に基づきブロックＳ１６０における電力入力モードにおいて１０個の半サイクルの電力入力が続く。一番最近の調光器設定値が先に読み出された調光器設定値から大幅に相違する、及び／又は前の電力入力モードの間に大幅な変化に気づいた場合、光出力の滑らかな応答を行うために移行部が読出モードに複数のサイクルを含むことができ、及び／又は伝達関数を実施することができる。
【００３４】
［００４６］図１には示されていないが、上記電力の量の決定は、所望のレベルの光に一致させるべく更なる調整がなされるように、ＳＳＬ負荷からのフィードバック等の他の要因も同様に考慮することができる。例えば、上記フィードバックはＳＳＬ負荷の実際のセットポイントを示すことができ、該実際のセットポイントは所望のレベルの光に対応する所望のセットポイントと比較され、それに応じて実際のセットポイントを調整すべく該比較に応答してセットポイントコマンドが調整される。上記電力調整サイクルはＡＣ主電源電圧信号のサイクルと結びつけることができ、かくして、後述するように読出モードが第１の所定の数の半サイクルの間に生じ、次いで電力入力モードが第２の所定の数の半サイクルの間に生じるようにする。
【００３５】
［００４７］ブロックＳ１２０における読出モード及びブロックＳ１３０〜Ｓ１５０における電力入力モードの処理は、処理回路２４０、３４０等のＳＳＬユニットにおける処理回路の制御の下で実行される。該処理回路は、ドライバ制御、フィードバック、待機モード、遠隔制御信号処理及び温度保護等の当該ＳＳＬユニットにおける全ての他の動作も扱うことができる。種々の実施態様において、該処理回路は、例えばソフトウェア、ファームウエア、配線接続された論理回路又はこれらの組み合わせを用いるプロセッサ若しくは中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ又はこれらの組み合わせを含むコントローラ若しくはマイクロコントローラとして実施化することができる。プロセッサ又はＣＰＵを用いる場合、当該処理回路の動作を制御する実行可能なソフトウェア／ファームウエア及び／又は実行可能なコードを記憶するためのメモリが含まれる。該メモリは、不揮発性読出専用メモリ（ＲＯＭ）及び揮発性ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の如何なる数、タイプ及び組み合わせとすることもでき、当該プロセッサ又はＣＰＵにより実行することが可能なコンピュータプログラム及びソフトウェアアルゴリズム等の種々のタイプの情報を記憶することができる。該メモリは、ディスクドライブ、電気的にプログラム可能な読出専用メモリ（EPROM）、電気的に消去及びプログラム可能な読出専用メモリ（EEPROM）、ＣＤ、ＤＶＤ及び汎用シリアルバス（ＵＳＢ）等の有形コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の如何なる数、タイプ及び組み合わせも含むことができる。
【００３６】
［００４８］図１の処理をサポートするために、ＳＳＬユニットは該ＳＳＬユニットの入力端子に信号を印加する手段、及び電力入力モジュールを含む。図２及び３は、代表的実施態様によるＳＳＬユニットを示す簡略化されたブロック図であり、該ユニットは通常の電力入力段に信号を印加する構成を含んでいる。
【００３７】
［００４９］図２を参照すると、調光可能な照明システム２００は調光器２５０に接続されたＳＳＬユニット２１０を含み、該調光器は主電源電圧源２０５からの主電源電圧を入力及び調節（調光）する。調光器２５０は、例えばポテンショメータ（例えば、図４を参照して後述する抵抗器４２０）を調整することにより動作可能な、白熱電球を調光するように構成された通常の調光器とすることができる。
【００３８】
［００５０］ＳＳＬユニット２１０は信号発生モジュール２１５、ＬＥＤモジュール２２０及び電力入力モジュール２３０を含み、これらの全ては処理回路２４０の制御の下にある。信号発生モジュール２１５は入力端２０２（例えば、入力端子）に信号を印加する手段を表す一方、電力入力モジュール２３０は前記電力入力段を表し、これら信号を印加する手段及び電力入力段は入力端２０２と出力端２０４との間に並列に接続される。信号発生モジュール２１５は図示の例では電圧源として示されているが、当該ＳＳＬユニット２１０は、本教示の範囲から逸脱することなしに、電圧源の代わりに電流源又はインピーダンスを信号発生モジュール２１５として含むように構成することができると理解される。信号発生モジュール２１５は、調光器設定値の読み出しを可能にするために、上記電圧（又は電流若しくはインピーダンス）を供給する。
【００３９】
［００５１］信号発生モジュール２１５及び電力入力モジュール２３０は入力端２０２と出力端２０４との間にスイッチ２１２及び２１４を介して選択的に接続することができ、これらスイッチは信号発生モジュール２１５と電力入力モジュール２３０との間の完全な分離を例示するものである。他の例として、信号発生モジュール２１５及び電力入力モジュール２３０の一方又は両方を入力端２０２に永久的に（即ち、スイッチ２１２及び２１４無しで）接続することができるが、これらモジュールの動作は、例えば内部の可能化及び不能化機能を用いて、各動作が他方のモジュールからの歪を伴うことなく実行されるように、又は少なくとも他方のモジュールの存在により発生するエラーを許容若しくは補償することができるように制御される。一実施態様において、信号発生モジュール２１５及び電力入力モジュール２３０は処理回路２４０により図１を参照して説明した読出モード及び電力入力モードの処理を実行するように制御され、入力端２０２における入力電圧Ｖinを前記の決定された調光レベルに基づいてＬＥＤモジュール２２０により所望の光出力を得るように調整する。同様に、スイッチ２１２及び２１４も処理回路２４０により制御されて、信号を印加する手段及び電力入力段を、各々、選択的に接続する。
【００４０】
［００５２］図３を参照すると、調光可能な照明システム３００は同様に調光器２５０（主電源電圧源２０５からの主電源電圧を入力及び調節する）に接続された、処理回路３４０の制御の下のＳＳＬユニット３１０を含む。ＳＳＬユニット３１０は、信号発生器３１５、ＬＥＤモジュール３２０及び電力入力モジュール３３０を含んでいる。信号発生器３１５は入力端３０２に信号を印加する手段を表す一方、電力入力モジュール３３０は前記電力入力段を表し、これら信号を印加する手段及び電力入力段は入力端３０２と出力端３０４との間に直列に接続される。信号発生器３１５は図示の例では電圧源として示されているが、当該ＳＳＬユニット３１０は、本教示の範囲から逸脱することなしに、電圧源の代わりに電流源又はインピーダンスを信号発生器３１５として含むように構成することができると理解される。信号発生器（モジュール）３１５は、調光器設定値の読み出しを可能にするために、上記電圧（又は電流若しくはインピーダンス）を供給する。信号発生モジュール３１５及び電力入力モジュール３３０は処理回路３４０により図１を参照して説明した読出モード及び電力入力モードの処理を実行するように制御され、入力端３０２における入力電圧Ｖinを前記の決定された調光レベルに基づいてＬＥＤモジュール３２０により所望の光出力を得るように調整する。
【００４１】
［００５３］特に、図２及び３における信号を印加する手段及び電力入力段の分離は機能的構成を示そうとするものに過ぎない。実現する際には、両機能は部品を共有することができる。例えば、信号発生器２１５、３１５、電力入力モジュール２３０、３３０及び処理回路２４０、３４０の１以上を力率制御（ＰＦＣ）回路に含めることができる。信号発生器２１５、３１５がＰＦＣ回路内にある場合、信号（例えば、電圧）を入力端２０２、３０２に供給する手段のみが必要となる。いずれの場合においても、制御及び測定のための追加の手段（図示略）が存在するであろう。例えば、入力された電力をＬＥＤモジュール２２０、３２０のための所要の電圧又は電流信号に変換するためのスイッチモード電源ユニットが存在し得る。該電源ユニットは、ＬＥＤモジュール２２０、３２０に対する電圧又は電流信号の振幅を設定するための（最終的に出力光の量に影響を与えるための）制御入力端を有し得る。この制御入力端は処理回路２４０、３４０の出力端に接続することができ、該出力端には検出された調光器設定値及び決定された出力光に応答した信号が存在する。
【００４２】
［００５４］ＬＥＤモジュール２２０、３２０に供給される電力は、光出力のフリッカ又はストロボ的効果を回避するために滑らかでなければならない。従って、ＳＳＬユニット２１０、３１０は、読出モードの期間における該ＳＳＬユニット２１０、３１０への電力伝送が限られる場合、該読出モードの期間においてＬＥＤモジュール２２０、３２０に給電することができるコンデンサ（図示略）等のエネルギ蓄積のための手段を含むことができる。蓄積されるエネルギの所要の量を最少化するために、読出モードは、より短い期間（前述したように、例えば１半サイクル）に分割することができる。一実施態様において、より短い読出モード期間は、調光器設定値に依存して、たとえ１半サイクル内であっても読出モードにおいて調光器設定値が読み出された直後に電力入力モードに切り換えることにより可能となり得る。一般的に、全体としての電力の枠組み及び電力吸入は、読出モード及び電力入力モードの各々に対して同じ量の正及び負の半サイクルを設けるために対称でなければならない。例えば、読み出しは半サイクル＃１（正であり得る）の間に実行することができると共に、電力吸入は半サイクル＃２〜７の間に実行することができる。次に、半サイクル＃８（負である）を読み出しのために使用することができる。
【００４３】
［００５５］複数のＳＳＬユニットが単一の調光器上で動作される場合（同じ給電線に接続されて）、各ＳＳＬユニットは個々に同一の制御規則に従うと共に、読み出し及び電力吸入のために同じサイクルを使用する。さもなければ、或るＳＳＬユニットの読出モードは、対応する電力入力モードの間における他のＳＳＬユニットの相対的に低いインピーダンスにより歪まされ得る。一実施態様において、複数のＳＳＬユニットが存在する場合、これらＳＳＬユニットは、これらＳＳＬユニットの読出モードの間に小さな、任意の又は工場設定されたタイミング差が存在するマスタ／スレーブ構成に編成することができる。例えば、典型的な仲裁方式の場合、依然として待機モードであって読出モードを開始しようと“ 計画している”第１のＳＳＬユニットは、入力端子上に特定の信号又はパターンが存在するので第２のＳＳＬユニットが読出モードを開始したと気付くことができる。この場合、第１のＳＳＬユニットは、例えば共通給電線に如何なる信号（電圧、電流、低インピーダンス等）も能動的に供給することなく、自身の入力端子上の信号を単に監視することにより、受動的な読み出しを実行する。第２のＳＳＬユニットの次に傍聴（リスン）中の第３のＳＳＬユニット（及び、更なるＳＳＬユニット）が存在し得る。上記マスタ／スレーブ構成は固定された構成に落ち着くことができるが、次の読出モードにおいては第１のＳＳＬユニットが能動ランプとなる一方、第２のＳＳＬユニット及び第３のＳＳＬユニットが傍聴することも可能である。特に、ＳＳＬユニットが既存の調光器上の１以上の白熱電球と共に動作される場合、白熱電球は、ＳＳＬユニットは単に調光器設定値を監視すればよいというように、正しい調光器動作を保証しそうである。
【００４４】
［００５６］更なる説明の目的で、当該調光器（例えば、調光器２５０）はトライアック電力スイッチを備えた後縁調光器であると仮定する。代わりに、当該調光器は金属酸化膜電界効果トランジスタ（MOSFET）を備えた後縁調光器（MOSFET調光器）とすることができ、トライアックの制御回路エミュレーションを含むことができる。トライアック調光器において、トライアックは点弧信号に応答してオンされ、電流の流れが保持電流より下に低下するとオフされる。しかしながら、ここで説明される種々の実施態様は、本教示の範囲を逸脱することなしに、他のタイプの調光器を用いて実施化することもできる。当該調光器は、例えば位相カット調光器と称することができる。
【００４５】
［００５７］図４は、代表的な２線式調光器４００の内部構成を示す簡略化された回路図である。該調光器４００は、設定抵抗４２０、第１及び第２コンデンサ４２１及び４２２、並びに第１及び第２スイッチを含む。第１スイッチは電力スイッチ又は他の閾デバイスであり、ここでは例えばトライアック４１１と称する。第２スイッチはタイミングスイッチ又は他のトリガデバイスであり、ここでは例えばダイアック４１２と称する。一実施態様において、上記第１及び第２スイッチは同一のパッケージに含めることができ、クワドラック（quadrac）と称される（事実上は、内部でトリガされるトライアックである）。第１及び第２スイッチの機能は、MOSFETトランジスタ及び追加の制御電子回路（例えば、トライアック及びダイアックの挙動を各々エミュレーションするための）を用いて実施化することができる。他のタイプのスイッチも、本教示の範囲から逸脱することなく使用することができる。設定抵抗４２０及び第２コンデンサ４２２（Ｃtime）は、トライアック４１１をトリガ又は“点弧”するためのタイミング回路を形成する。即ち、ダイアック４１２の閾値に到達した場合に、該ダイアック４１２はトライアック４１１を点弧（当該点弧角において）するようにトリガする。第１コンデンサ４２１（Ｃsnub）はトライアック４１１を保護する。トライアック４１１が活性化（閉成）されて導通すると、調光器端子４０１及び４０２の間の調光器電圧Ｖdimは略ゼロとなる。トライアック４１１が不活性化（開成）されて非導通状態になると、主電源電圧（例えば、主電源電圧源２０５からの主電源電圧Ｖm）の瞬時レベルは調光器４００と負荷（例えば、ＳＳＬユニット２１０又は３１０）のインピーダンスとの間で分割される。
【００４６】
［００５８］トライアック４１１の両端間の第１コンデンサ４２１により、上記タイミング回路は負荷電流がなくても或る程度機能することができる。即ち、第１及び第２コンデンサ４２１及び４２２は、これらコンデンサの対応する電圧が等しくなるまで、又はダイアック４１２の閾値に到達し、トライアック４１１をトリガし、次いで該トライアックが端子４０１及び４０２を側路（短絡）するまで、少なくとも幾らかの期間互いに充電又は放電することができる。従って、調光器４００の両端間の既知の調光器電圧Ｖdim及び第２コンデンサ４２２における既知の充電状態から開始する場合、第１スイッチ４１１が駆動されるまでの時間又は調光器電圧Ｖdimの変化率が、設定抵抗４２０の値に関する情報を提供する。図示の構成では、例えば、設定抵抗４２０は約１０ｋΩから約５００ｋΩまでの範囲の値を有することができ、第１コンデンサ４２１は約１００ｎｆの値を有することができ、第２コンデンサ４２２は約４７ｎｆの値を有することができ、ここで、これらの値は実効的に倍率をもたらす。勿論、上記種々の部品の構成及び値は、当業者にとり明らかなように、如何なる特定の状況に対しても固有の利益をもたらすために、又は種々の構成の用途固有の設計要件を満たすために変化し得る。
【００４７】
［００５９］種々の実施態様によれば、この調光器４００の回路の挙動は、調光器設定値（例えば、設定抵抗４２０の値）を知るために使用され、この調光器設定値は当該ＳＳＬユニットを所望の状態に設定するために使用される。即ち、ＳＳＬユニットを調光器４００により供給される実際の位相カット電力信号により動作させる代わりに（この場合、該ＳＳＬユニットは調光情報を入力すると同時に同じ位相カット電力信号から電力を消費する）、該ＳＳＬユニットは読出モードに入って、先ず当該位相カット電力信号内から収集される調光情報を用いて調光器設定値を決定する。前述したように、読出モードの間において、ＳＳＬユニットは入力端子（例えば、入力端２０２）に信号（電圧、電流又はインピーダンス）を供給し、該信号は、調光器４００が通常のものではないが良好に制御されたモードで動作するのを可能にし、該ＳＳＬユニットによる調光器設定値の決定（又は近似）を可能にする。前述したように、調光器設定値はユーザにより望まれる光のレベルを示すが、この光のレベルは、ここで説明する実施態様が存在しない場合、調光器４００とＳＳＬユニットとの間の不適合さ（incapability）によりＬＥＤモジュール（例えば、ＬＥＤモジュール２２０）により実際に出力される光に正確に変換され得ない。
【００４８】
［００６０］調光器設定値が決定されると、次いでＳＳＬユニットは前述したように電力入力モードに入る。該電力入力モードの間において、ＳＳＬユニットはＬＥＤモジュールに対する駆動電流を、例えば電力コンバータを介して、当該ＳＳＬ負荷が所望のレベルの出力光を出力するように調整することができる。代わりに、前述したように、ＳＳＬユニットは位相角を、当該ＬＥＤモジュールを所望のレベルで効率的に給電するのに一層適した値にずらすことができる。ＬＥＤランプ又はドライバ電子回路等の特定のタイプのＳＳＬユニットは、ピーク入力電圧と電力との間の所定の関係で最も効率的に動作し、該関係は白熱電球用に仕立てられた調光器４００により発生される関係とは相違し得る。例えば、トライアック４１１が活性状態でない限りにおいて調光器端子４０１と４０２との間の電圧を“昇圧”することにより、第２コンデンサ４２２は一層速く充電され、従ってトライアック４１１は早く点弧する。通常は結果として調光器４００の非常に遅い点弧となる低い調光器設定値では、この操作の結果一層高いピーク電圧が得られ、該一層高いピーク電圧はＬＥＤモジュール内に直列に接続された所与の（選択された）数のＬＥＤの動作にとり一層適している。他の例として、ＳＳＬユニットは（線形）補助電源の効率を上昇させるために、上記ピーク電圧を低下させるように試みることもできる。従って、ＳＳＬユニットのドライバ回路の複雑さの増加は、調光器４００との互換性の増加及び効率の改善の両方により正当化される。
【００４９】
［００６１］電力入力モードは、例えば、調光器設定値が決定された（読出モードにおいて）半サイクルに続く半サイクルにおいて開始することができる。代わりに、前述したように、電力入力モードは読出モードの間において当該半サイクルの完了とは無関係に所要の調光情報が取り出されるやいなや開始することができる。また、電力入力モードは、読出モードの間において、監視処理が、例えば調光器設定値が変更される過程にある又は主電源電圧に何らかの厳しい歪が存在する等の理由により、現サイクルが調光器設定値の検出に適していないことを示した後に（例えば、タイムアウト）開始することもできる。
【００５０】
［００６２］従って、種々の実施態様によるＳＳＬユニットは、調光器４００により供給される波形に対処することを強いられることはなく、電力信号を介して入力される調光器からの調光情報を読み出すと共に該電力信号を読み出された調光情報に基づいて操作することにより、一層積極的な役割を果たすことができる。ＳＳＬユニットの調光特性を改善することに加えて、電力入力モードにおける前記能動的な電力信号操作は、他の利点ももたらす。例えば、当該ＳＳＬユニットが古いか又は何らかの能力が低下している場合、該ＳＳＬユニットに対する入力電力を増加させて、調光により又は調光なしで所望のレベルの光出力を供給するようにする。また、当該ＳＳＬユニットが動きセンサ又は煙検出器等のセンサを備えている場合、該ＳＳＬユニットに対する入力電力を増加させて、調光レベルが低い設定値に設定されていたとしてもセンサ検出信号に応答して出力光を明るくさせることができる。特定の調光器設定値は待機モードにさえもなり得、該待機モードでは、ＳＳＬユニットは可能な限り入力電力消費を減少させる一方、例えば遠隔制御信号を入力するか又は対応するセンサを動作させるために電源はオンされたままとなる。固定された調光器設定値にも拘わらず、ＳＳＬユニットは入力電力及び光出力レベルを変えることができる。
【００５１】
［００６３］上述した例は、同じ調光器に接続される他の負荷の存在及びタイプにより或る程度制限される。例えば、８ＷのＬＥＤランプを、並列に接続された４つの６０Ｗ白熱電球を含む回路において調光器４００の位相角を大幅に変化させることができるように設計することは非現実的（寸法及び部品価格に基づけば）であり得る。調光器内の構成部品の値に関する情報を得るために、複数のシナリオが可能である。例えば、調光器を事前に分析し、典型的な予め決められた分類の１以上にグループ化することができる。各分類に対して、適切なパラメータ群が導出されて、ＳＳＬユニット内に事前にプログラミングされ、それに応じてラベル付けすることができる。また、ＳＳＬユニットの動作の間に幾らかの微調整を行うことができる。事前にプログラミングする代わりに（又は事前プログラミングに加えて）、ＳＳＬユニットの設置後に、ユーザに当該調光器を少なくとも最小及び最大設定値並びに幾つかの構成では中間設定値も含む複数の位置に設定する（例えば、ユーザ取扱説明書中の、パッケージ上の及び／又はＳＳＬユニット自体上の命令を介して）ことを依頼することもできる。この“初期化”処理の間において、ＳＳＬユニットは調光器を異なる既知の調光器設定値（例えば、設定抵抗４２０の設定）において測定し、幾つかの特性パラメータを抽出することができる。斯かる測定値は将来のアクセスのためにＳＳＬユニットにより記憶される。通常の動作の間であっても、一層低い最小設定値等の新たなデータはＳＳＬユニットにより検出することができる。
【００５２】
［００６４］種々の実施態様を更に理解するために、種々の実施例を以下に説明する。これらの実施例は図示及び説明の目的のためだけのものであり、決して本教示の範囲を限定することを意図するものではないと理解される。
【００５３】
［００６５］第１実施例が図５及び６に示されている。図５は、代表的実施態様による調光器及びＳＳＬユニットを含むＳＳＬシステムの簡略化された回路図である。図６は、代表的実施態様による、図５に示すＳＳＬユニットの設定抵抗の４つの異なる設定に対する調光器電圧Ｖdimの例示的波形の曲線を示すグラフである。
【００５４】
［００６６］第１実施例において、ＳＳＬシステム５００は、主電源電圧源２０５、代表的な調光器４００（前述したような）、及び入力端５０２と出力端５０４との間に接続された代表的な１００ＭΩの抵抗５１１により示されるＳＳＬユニット５１０を有している。ＳＳＬユニット５１０は、図２及び図３を参照して前述したＳＳＬユニット２１０又は３１０と実質的に同一のものであり得る。調光器４００は、トライアック４１１（第１スイッチ）、第１コンデンサ４２１、並びに第２コンデンサ４２２、設定抵抗４２０及び閾デバイスのダイアック４１２（第２スイッチ）を含むタイミング回路を含む。調光器４００の両端間の調光器電圧Ｖdimの傾斜が、ＳＳＬユニット５１０により読出モードの間に捕捉される。以前の主電源サイクルから、ピーク値、周波数、ＲＭＳ値及び主要な歪等の、主電源電圧源２０５により出力される主電源電圧Ｖmの特性は分かる。例えば、上記特性は、調光器４００のトライアック４１１の両端間のドロップアウト電圧が低いことが分かっている電力入力モードの間に捕捉することができる。読出モードでは、ＳＳＬユニット５１０は、１半サイクルの間にわたり高インピーダンスモードに留まり、入力端５０２の入力端子間の入力電圧Ｖinをモニタする。入力電圧Ｖinは、主電源電圧Ｖmと調光器４００の両端間の調光器電圧Ｖdimとの重ね合わせである。調光器電圧Ｖdimは、設定抵抗４２０（即ち、ポテンショメータ）の設定によりなされる異なる調光器設定値に対して相違する。
【００５５】
［００６７］図６を参照すると、曲線６０１〜６０４が示されており、これら曲線は以下の開始条件に基づくものである。即ち、第１コンデンサ４２１は容量Ｃsnubを有し、当該ＳＳＬユニット５１０が読出モードに入る前に例えば調光器４００のトライアック４１１（電力スイッチ）を導通させることによりＶsnub≒０に放電されている。第２コンデンサ４２２は、Ｃtimeなる容量を有し、Ｖtime≒２５Ｖに充電されている。曲線６０１〜６０４は、各々、設定抵抗４２０の４つの異なる抵抗値Ｒsetに応答する調光器電圧Ｖdimを示す。図示の実施例において、抵抗値Ｒsetは、曲線６０１の場合は約３００ｋΩ、曲線６０２の場合は約１００ｋΩ、曲線６０３の場合は約５０ｋΩ、そして曲線６０４の場合は約３０ｋΩである。曲線６０１〜６０４により示される調光器電圧Ｖdimの傾斜に基づいて、可調整設定抵抗４２０の抵抗値ＲsetをＳＳＬユニット５１０により読出モードの間において決定することができる。この過渡状態に関する時定数τは、τ＝Ｒset＊(Ｃsnub＊Ｃtime/(Ｃsnub＋Ｃtime))であろう。時定数τは、例えば推定される開始条件（例えば、Ｃsnub＝０等）を用い、且つ、時間にわたり調光器電圧Ｖdimの測定値をプロットして推定することができる。次いで、コンデンサの値Ｃsnub及びＣtimeに関する知得情報を用いて、Ｒsetを計算することができる。
【００５６】
［００６８］他の開始条件に対して、上記調光器電圧Ｖdimは異なる形状を有するであろう。しかしながら、コンデンサ電圧Ｖsnub及びＶtimeが読出モードの開始時において相違する限り、同様の過渡フェーズが存在するであろう。ＳＳＬユニット５１０は、既知の（又は推定される）主電源電圧Ｖm及び該ＳＳＬユニットの測定された入力電圧Ｖinを用いて調光器電圧Ｖdimを計算すると共に設定抵抗４２０の抵抗値Ｒsetを導出する。上述したように、調光器４００の幾つかのパラメータが必要であり、これらパラメータはＳＳＬユニット５１０に例えば工場において予め記憶することができ、及び／又は前の動作の間に導出し（記憶する）ことができる。図６に示した例は、第２コンデンサ４２２の電圧Ｖtimeが、該第２コンデンサ４２２のエネルギの幾らかがトライアック４１１を点弧するために抽出されるトリガ電圧（例えば、点弧角）に到達しない限りにおいてのみ有効である。
【００５７】
［００６９］ＳＳＬユニット５１０が設定抵抗４２０の値Ｒset（従って、調光器設定値）を決定すると、該ＳＳＬユニットは前述したように所望のレベルの出力光を決定することができる。例えば、ＳＳＬユニット５１０は当該特定のタイプの調光器４００の調光器設定値を出力光レベルに相関させるルックアップテーブルを含むことができる。抵抗値が行程にわたって線形に又は非線形に変化し得る種々のタイプのポテンショメータが存在するので、好ましい設定は初期化（前述したような）の間における中間位置におけるものである。所望の出力光レベルが決定されたら、ＳＳＬユニット５１０は内部で信号（例えば、電圧信号、電流信号又はインピーダンス）を発生し、該信号は入力電圧Ｖinを所望の出力光レベルを生じるレベルに調整するために入力端５０２に印加される。値Ｒsetに基づく所望のレベルの出力光の決定は、例えばコントローラ又はマイクロコントローラとして実施化される前述した処理回路により行うことができ、該処理回路はソフトウェア、ファームウエア、配線されたアナログ若しくは論理回路又はこれらの組み合わせを用いるプロセッサ、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【００５８】
［００７０］第２実施例を図５及び図７を参照して説明する。図７は、他の代表的実施態様による、図５に示す調光器４００の設定抵抗の４つの異なる設定に対する調光器電圧Ｖdimの例示的波形の曲線を示すグラフである。
【００５９】
［００７１］該第２実施例は、第２コンデンサ４２２の電圧Ｖtimeがトリガ電圧に達し、トライアック４１１を点弧させる場合を扱うものである。即ち、トライアック４１１は活性化され、調光器電圧Ｖdimを短絡して、曲線７０２〜７０４の各々において垂直の電圧低下により示される調光器電圧Ｖdimの段を生じさせ、該段はＳＳＬユニット５１０の入力電圧Ｖinに反映される。特に、図示の例では、曲線７０１は、設定抵抗４２０の値Ｒsetが図７の１つのタイムスケール内でトリガ動作が生じないほど高い値に設定されているので段を含んでいない。一実施態様において、トリガ電圧は例えば調光器４００内のダイアック４１２により決定することができる。前述したように、良好に規定された初期条件（読出モードに入る前の、又は読出モードの初期フェーズとしての）から開始する場合、トライアック４１１がトリガされる前の時間は調光器４００の調光器設定値に関する調光情報を含んでいる。トリガ電圧は過渡フェーズを歪ませるが、それでも調光器設定値を抽出することができる。
【００６０】
［００７２］図７の曲線７０１〜７０４は下記の開始条件に基づくものである。即ち、第１コンデンサ４２１はＶsnub＝１００Ｖに充電されており、第２コンデンサ４２２はＶtime＝−５Ｖに充電されている。曲線７０１〜７０４は、各々、設定抵抗４２０の４つの異なる抵抗値Ｒsetに応答した調光器電圧Ｖdimを示している。図示の例において、抵抗値Ｒsetは、曲線７０１の場合は約３００ｋΩ、曲線７０２の場合は約１００ｋΩ、曲線７０３の場合は約５０ｋΩ、そして曲線７０４の場合は約３０ｋΩである。例えば、当該ダイアックの許容誤差に依存して、トライアック４１１の点弧は、コンデンサ電圧Ｖtimeが約２７Ｖ〜約３０Ｖである場合に発生する。該第２実施例において、曲線７０２は約３.８ｍｓにおける点弧を示し、曲線７０３は約１.６ｍｓにおける点弧を示し、曲線７０４は約０.１ｍｓにおける点弧を示している。言い換えると、設定抵抗４２０の抵抗値が小さい（即ち、調光が少ない又は点弧角が小さい）ほど、トライアック４１１は早く点弧する。曲線７０１〜７０４の傾斜及びトリガする（即ち、調光器電圧Ｖdimがゼロに短絡される時）までの時間の両者を、読出モードの間において、ＳＳＬユニット５１０により評価して、設定抵抗４２０の抵抗値Ｒsetを決定することができる。
【００６１】
［００７３］ＳＳＬユニット５１０が設定抵抗４２０の値Ｒset（従って、調光器設定値）を決定すると、該ＳＳＬユニットは前述したように所望のレベルの出力光を決定することができる。所望の出力光レベルが決定されたら、ＳＳＬユニット５１０は内部で信号（例えば、電圧信号、電流信号又はインピーダンス）を発生し、該信号は入力電圧Ｖinを所望の出力光レベルを生じるレベルに調整するために入力端５０２に印加される。
【００６２】
［００７４］第３実施例を図８〜図１１Ｂを参照して説明する。図８は、代表的実施態様による調光器及びＳＳＬユニットを含むＳＳＬシステムの簡略化された回路図である。図９は従来の照明ユニットにおける入力電圧Ｖinの例示的波形の曲線を示すグラフである。図１０Ａ、１０Ｂ及び図１１Ａ、１１Ｂは、代表的実施態様による図８に示すＳＳＬユニットにおける入力電圧Ｖinの例示的波形の曲線を示すグラフである。
【００６３】
［００７５］該第３実施例において、ＳＳＬシステム８００は、主電源電圧源２０５、代表的な調光器４００（前述したような）、及び入力端８０２と出力端８０４との間に接続された例示的な１０ｋΩの抵抗８１１により示されるＳＳＬユニット８１０を有している。ＳＳＬユニット８１０は、図２及び図３を参照して前述したＳＳＬユニット２１０又は３１０と実質的に同一のものであり得る。調光器４００は、図４を参照して説明したように、トライアック４１１、第１コンデンサ４２１、並びに第２コンデンサ４２２、設定抵抗４２０及びダイアック４１２を含むタイミング回路を含む。該第３実施例において、ＳＳＬユニット８１０は電力入力モードにおいて調光器４００の能力を操作して、入力電圧Ｖinを操作すべく該入力電圧Ｖinを変化させる。例えば、ＳＳＬユニット８１０はトライアック４１１の点弧角を下記のように変化させて、調光器電圧Ｖdimを、従って入力電圧Ｖinを操作することができる。
【００６４】
［００７６］定常状態動作において、ＳＳＬユニット８１０は以下のようにピーク入力電圧Ｖpeakで動作され得：
Φ≧９０°：Ｖpeak＝ＶmPeak＊sin(φ)
Φ＜９０°：Ｖpeak＝ＶmPeak
ここで、φは調光器４００におけるトライアック４１１の点弧角であり、ＶmPeakは主電源２０５の電圧のピーク電圧である。
【００６５】
［００７７］両方の場合において、調光器４００のトライアック４１１の両端間のドロップアウト電圧（例えば、〜２Ｖ）が減算されるが、この差は主電源電圧Ｖmの形状の歪と同様に、ここでは簡略化のために無視される。
【００６６】
［００７８］比較の目的で、図９は、白熱電球又はブリーダ（例えば、図示のシミュレーションでは１０ｋΩ）を備える受動型ＳＳＬランプ等の“通常の負荷”の挙動を示すために従来の照明ユニットにおける入力電圧Ｖinの例示的波形の曲線９０１を示す。トライアック４１１の点弧角φが９０°に設定された場合、約２３０ＶＡＣの主電源電圧Ｖmを持つ主電源電圧源２０５で動作される場合には、所謂通常負荷のピーク電圧は約３２５Ｖとなる。
【００６７】
［００７９］説明の目的で、このピーク電圧は、対応する調光器設定値に関係する光の量を生成するにはＳＳＬユニット８１０に対する最適ピーク電圧よりも高いと仮定することができ、これは約５０％最大値である一方、ピーク電圧は０°の点弧角によるものと同程度に高い。ＳＳＬユニット８１０はバッファコンデンサ（図示略）を含むので、該バッファコンデンサの電圧を、電力入力モードの間においてタイミング回路（例えば、抵抗４２０及びコンデンサ４２２）に影響を与えるために使用することができる。ＳＳＬユニット８１０は、より低いピーク電圧を追求するので、調光器４００の点弧角は斯かる低いピーク電圧を達成するために遅らされなければならない。点弧を遅らせるために、上記タイミング回路の充電も同様に遅らされなければならない。ＳＳＬユニット８１０は、調光器４００の両端間の実効調光器電圧Ｖdimを減少させるために入力端８０２の入力端子に正の入力電圧Ｖin（例えば、正の主電源半サイクル）を生成する。更に詳細には、ＳＳＬユニット８１０は、主電源電圧Ｖmの実際の符号と同一の極性の電圧を供給する。実効調光器電圧Ｖdimを減少させることは、タイミング回路におけるコンデンサ４２２の充電及び調光器４００におけるトライアック４１１の点弧を遅延させる。
【００６８】
［００８０］しかしながら、種々の実施態様によれば、ＳＳＬユニット８１０は例えばＬＥＤ列のタップ又は他の源からの、利用可能な複数の内部電圧レベルを有している。ＳＳＬユニット８１０における入力電圧Ｖinの例示的波形の曲線を示す図１０Ａ及び１０Ｂに図示されたシミュレーションにおいては、例示的な電圧源８１５からの１００Ｖの電圧がＳＳＬユニット８１０の入力端８０２に約４ｍｓの期間にわたり印加される。前述したように、他のタイプの信号発生器も本開示の範囲から逸脱することなしに組み込むことができる。特に、図１０Ａは電圧源８１５の電圧Ｖ１を示す曲線１００１及び１００２を示す一方、図１０Ｂは従来の照明ユニット及びＳＳＬユニット８１０における入力電圧Ｖinの例示的なピーク電圧波形を各々表す曲線１０１１及び１０１２を示している。
【００６９】
［００８１］該シミュレーションにおいて、電圧源８１５は抵抗８１１（例えば、ブリーダであり得る）の１０ｋΩのインピーダンスと直列であり、電圧Ｖ１を供給する。実用的な実施化例において、電圧源８１５はインピーダンス又は高インピーダンスモードの代わりに使用される。図１０Ａを参照すると、曲線１００２は、約４.２ｍｓの期間にわたるＳＳＬユニット８１０の入力端８０２における約１００Ｖの正の電圧Ｖ１（正の主電源電圧Ｖmを仮定する）の印加を示している。印加された電圧Ｖ１は、主電源電圧Ｖm及びＳＳＬユニット８１０のインピーダンス（抵抗８１１）との組み合わせで、調光器４００の両端間の調光器電圧Ｖdimを減少させ、従って前記タイミング回路の充電を遅延させ、このことがトライアック４１１の点弧動作を遅らせる。図１０Ｂを参照すると、曲線１０１２は約６.１ｍｓで発生するトライアック４１１の点弧が、結果としてわずか約３００ＶのＳＳＬユニット８１０のピーク電圧となることを示している。比較として、電圧Ｖ１が印加されない（曲線１００１により示される）通常の負荷の動作を示す曲線１０１１は、約５.０ｍｓにおいて早く発生するトライアック４１１の点弧の結果、約３３０Ｖの一層高いピーク電圧となることを示している。
【００７０】
［００８２］他の例として、ＳＳＬユニット８１０は、図１１Ａ及び１１Ｂに図示された代表的実施態様に示されるように、トライアック４１１の点弧を、より早い時点に向かってずらすこともできる。トライアック４１１を導通モードに維持する連続した電流の流れを仮定すると、トライアック４１１の点弧を早い方向にずらすことは、この例ではピーク電圧は変化させないが（両曲線は５ｍｓに同一のピークを含んでいるから）、それでも有利な条件を提供することができる。例えば、より早い点弧は、下記の図１２及び１３におけるコンデンサ１２７２及び１３７２等の電力入力ユニット又はＬＥＤドライバのバッファコンデンサへ電流パルスを滑らかに再充電する助けとなる。該バッファコンデンサは、連続した光出力を供給するためにＬＥＤにエネルギを供給しなければならないので、少なくともトライアック４１１のオフ期間の間には放電する。典型的に、放電の後では、バッファコンデンサにおける電圧は前に充電されたピーク値よりも低いであろう。トライアック４１１が例えば９０°で点弧された場合、このことは高い充電電流のピークを生じさせ得、これが部品にストレスを与えると共に調光器４００に接続可能なランプ（例えば、ＳＳＬユニットを８１０を含む）の最大数を減少させる。ＳＳＬユニット８１０が点弧角を９０°より小さな値（即ち、より早い点弧）に変更した場合、点弧の時点ではＳＳＬユニット８１０に対して一層低い入力電圧Ｖinが供給される。該入力電圧Ｖinが（放電された）バッファコンデンサの電圧Ｖtimeに近い場合、滑らかな充電電流が流れるであろう。
【００７１】
［００８３］電力入力モードの間における操作が図１１Ａ及び１１Ｂに図示されている。特に、図１１Ａは電圧源８１５の電圧Ｖ１を表す曲線１１０１及び１１０２を示し、図１１Ｂは従来の照明ユニット及びＳＳＬユニット８１０における入力電圧Ｖinの例示的ピーク電圧波形を各々表す曲線１１１１及び１１１２を示している。図１１Ａを参照すると、曲線１１０２は、約３.０ｍｓの期間にわたるＳＳＬユニット８１０の入力端８０２における約−１７５Ｖの負の電圧Ｖ１（ここでも、正の主電源電圧Ｖmを仮定する）の印加を示している。この印加は、調光器４００の両端間の調光器電圧Ｖdimを増加させ、前記タイマ回路の充電を加速させ、結果としてトライアック４１１の早期の点弧を生じさせる。即ち、図１１Ｂを参照すると、曲線１１１２は約３.５ｍｓにおいて発生するトライアック４１１の点弧を示し、その結果、ＳＳＬユニット８１０に対して約２８８Ｖの瞬時電圧が生じる。この瞬時電圧は、主電源電圧Ｖmの後続するピーク電圧よりも低い。比較として、電圧Ｖ１が印加されない（曲線１１０１により示される）通常の負荷の動作を示す曲線１１１１は、約５.０ｍｓ遅く発生するトライアック４１１の点弧の結果、約３３０Ｖの一層高い瞬時ピーク電圧となることを示している。
【００７２】
［００８４］上述した様に、例えばＳＳＬユニット８１０における電圧Ｖ１の印加によるトライアック４１１の点弧角の変更は、点弧の間における主電源電圧Ｖmの値を変化させて、効率を上昇させ及び／又は部品のストレスを減少させることができる。更に、点弧角の変更は、入力電圧Ｖinの電圧＊時間の面積に影響を与え、不安定であることが検出された特定の点弧角を回避し、入力電流の高調波スペクトルに影響を与え、可聴ノイズを抑圧することができる。また、電圧Ｖ１の印加は、読出モードのための適切な開始条件を達成するために使用することもできる。
【００７３】
［００８５］高インピーダンス入力モード（例えば、ＳＳＬユニットが他の照明ユニットにより発生される信号を能動的には読み取ってはいないが、傍聴（リスン）している場合）を実現するための複数の方法が存在する。第１に、当該ＳＳＬユニットが直列スイッチを含むことができる。第２に、ＳＳＬユニットにおけるバッファコンデンサを、入力信号Ｖinの如何なるピークよりも高い電圧に充電することができる。そうすれば、ブリッジ整流器が当該入力端をＳＳＬユニット内の如何なる負荷からも隔離するからである。高インピーダンス電圧感知手段（例えば、抵抗性分圧器）を、当該ＳＳＬユニットの入力端子に存在する電力入力段と並列に配置することができる。
【００７４】
［００８６］勿論、入力端子における入力電力を制御することに加えて、当該ＳＳＬユニットは所望の調光レベルに従って出力光を生成するために当該負荷（例えば、ＬＥＤモジュール）に同様にエネルギを供給しなければならない。該電力の供給の結果として、前記読出モード及び電力入力モードの順番及び実行が出力光の生成と干渉しないような当該ＳＳＬユニットの連続した光出力を生じる。このためには、当業者にとり明らかなように、スイッチモード電源回路又はリニアドライバを使用することができる。
【００７５】
［００８７］また、上記ＳＳＬユニットの入力端子への入力電圧Ｖinの印加は、調光器の電力スイッチ（例えば、トライアック４１１）がオンに切り換わる（閉じる又は点弧する）前に終了するように時期を決めなければならない。このことは、当該ＳＳＬユニットが電圧を供給する処理を安全に終了すると共に、電圧及び電流を受ける“受動”モードに戻ることを可能にする。しかしながら、能動的に電圧を供給することに関わるＳＳＬユニットの部品は、電圧印加の間の調光器のスイッチングが当該ＳＳＬユニットの信頼性に影響を与えないように、定格を定め又は保護されねばならない。
【００７６】
［００８８］前述したように、当該ＳＳＬユニットは、更に、読出モードの間において及び電力入力モード（例えば、零交差付近）の間においてもＳＳＬ負荷（例えば、ＬＥＤ）にエネルギを供給するためにエネルギ蓄積部（例えば、１以上のコンデンサであり、典型的にはバッファコンデンサと称する）を含むことができる。入力電圧及び電力が当該ＬＥＤを所望の光出力レベルに給電するには十分でないかも知れないからである。一実施態様において、読出モードは、前述したように、主電源電圧Ｖmの半サイクル未満で終了することができる。この場合、ＳＳＬユニットは即座に電力入力モードに戻ることができ、このことは必要とされるエネルギ蓄積の量を減少させ、部品の寸法及び費用を低減させることになる。
【００７７】
［００８９］図１２は、代表的実施態様による固体照明ユニットを示す簡略化された回路図である。
【００７８】
［００９０］図１２を参照すると、ＳＳＬユニット１２００は、スイッチ１２０１〜１２０４、ブリッジ整流器１２６０及び電力コンバータ１２７０を含む入力段（例えば、調光器から電力信号を入力するための）を有している。また、該ＳＳＬユニット１２００はＬＥＤドライバ１２１０、及び例示的ＬＥＤ１２２１〜１２２４を備えたＬＥＤモジュール１２２０も含んでいる。ＬＥＤドライバ１２１０は駆動電流をＬＥＤ１２２１〜１２２４に供給する。コンデンサ１２７２が電力コンバータ１２７０のＤＣ側にある。通常、スイッチ１２０１〜１２０４無しでは、コンデンサ１２７２のコンデンサ電圧は電力コンバータ１２７０のＡＣ側の入力端に能動的に付与することはできない。勿論、充電の間においては、ＤＣ側のコンデンサ電圧は充電を開始する入力電圧レベルを決定する。この目的のために、コンデンサ１２７２のコンデンサ電圧は当該ＳＳＬユニット１２００の入力端子１２１１及び１２１２において可視的であるが、このことは開示された動作モードにとって十分ではない。
【００７９】
［００９１］完全なる柔軟性のために、ＳＳＬユニット１２００は例えば約−４００Ｖ〜約＋４００Ｖ等の特定の範囲にわたり自由に選択可能な入力電圧Ｖinを生成することができるようにする。図１２に示した簡単な実施例においては、コンデンサ１２７２の正及び負のコンデンサ電圧のみを、ＳＳＬユニット１２００の入力端子１２１１及び１２１２に印加することができる。ブリッジ整流器１２６０及びコンデンサ１２７２並びに電流整形手段（例えば、抵抗又はＰＦＣ回路）に加えて、簡単なスイッチ１２０１〜１２０４が、上記コンデンサ電圧の選択可能な極性での入力端子１２１１及び１２１２への供給を可能にしている。抵抗１２７６及び１２７７は、例えば図示された位置に配置された保護手段を示している。
【００８０】
［００９２］例えばＬＥＤモジュール１２２０に対する異なるアクセス点、及び／又は異なる減結合及び保護手段を備えた一層多数の又は少数のスイッチを含む他のトポロジを、本教示の範囲から逸脱することなしに設けることもできる。
【００８１】
［００９３］図１３は、代表的実施態様による固体照明ユニットを示す簡略化された回路図である。
【００８２】
［００９４］図１３を参照すると、固体照明ユニット１３００は、スイッチ１３０１〜１３０４、ブリッジ整流器１３６０、電力コンバータ１３７０及び電流整形器１３８０を含む入力段（例えば、調光器から電力信号を入力するための）を有している。電流整形器１３８０は、例えば抵抗及び／又はＰＦＣ回路を含むことができる。また、該ＳＳＬユニット１３００はＬＥＤドライバ１３１０、及び例示的ＬＥＤ１２２１〜１２２４を備えたＬＥＤモジュール１３２０も含んでいる。ＬＥＤドライバ１３１０は駆動電流をＬＥＤ１２２１〜１２２４に供給する。コンデンサ１３７２が電力コンバータ１３７０のＤＣ側にある。該コンデンサ１３７２のコンデンサ電圧は当該ＳＳＬユニット１３００の入力端子１３１１及び１３１２において可視的である。抵抗１３７６及び１３７７は、例えば図示された位置に配置された保護手段を示している。該ＳＳＬユニット１３００は、更に、ＬＥＤモジュール１３２０内で利用可能な特定の電圧レベルを入力端子１３１１及び１３１２に印加するために使用されるスイッチ１３０５を有している。
【００８３】
［００９５］ここで説明した種々の実施態様によるＳＳＬユニットは、光出力を主電源電圧信号に基づいて制御することが望まれるレトロフィット用途に適用することができる。例えば、該ＳＳＬユニットはＬＥＤ電球が伝統的な磁気バラストを置換する応用例に使用することができる。
【００８４】
［００９６］以上、本発明の幾つかの実施態様を本明細書において説明及び図示したが、当業者であれば、ここに説明した機能を実行し、及び／又はここで述べた結果及び／又は利点の1以上を得るための種々の他の手段及び／又は構成に容易に想到するであろう。このような変更及び／又は修正の各々は、ここに述べた本発明の実施態様の範囲内であると見なされる。もっと一般的に言うと、当業者であれば、ここに述べた全てのパラメータ、寸法、材料及び構成は例示的なものであることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料及び／又は構成は、本発明の教示が用いられる特定の用途に依存するであろうことを容易に理解するであろう。当業者であれば、ここで述べた本発明の特定の実施態様に対する多くの均等物を認識し、又は通例の実験を用いるだけで確認することができるであろう。従って、上述した実施態様は例示としてのみ提示されたものであり、添付請求項及びその均等物の範囲内で、本発明の実施態様は、特定的に説明及び請求項に記載したもの以外で実施することができると理解されるべきである。本開示の発明的実施態様は、ここで述べた各フィーチャ、システム、物品、材料、キット及び／又は方法に向けられたものである。更に、２以上の斯様なフィーチャ、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の如何なる組み合わせも、このようなフィーチャ、システム、物品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛楯しないならば、本開示の発明の範囲内に含まれるものである。
【００８５】
［００９７］ここで定められ及び使用された全ての定義は、辞書の定義、参照により組み込まれた文献における定義及び／又は定義された用語の通常の意味を規制すると理解されるべきである。
【００８６】
［００９８］本明細書及び請求項で使用される単数形は、そうでないと明示しない限り、“少なくとも１つの”を意味すると理解されるべきである。
【００８７】
［００９９］本明細書及び請求項で使用される場合、１以上のエレメントのリストを参照する“少なくとも１つの”なる語句は、該エレメントのリストにおけるエレメントの何れか１以上から選択された少なくとも１つのエレメントを意味するものであり、該エレメントのリスト内の各及び全エレメントの少なくとも１つを必ずしも含むものではなく、該エレメントのリスト内のエレメントの如何なる組み合わせをも除くものではないと理解されるべきである。この定義は、上記“少なくとも１つの”なる語句が参照する上記エレメントのリスト内で識別されるエレメント以外のエレメントが、上記の識別されたエレメントに関係するか又は関係しないかに拘わらず、オプションとして存在することも可能にする。このように、限定するものではない例として、“Ａ及びＢの少なくとも１つ”（又は等価的に“Ａ又はＢの少なくとも１つ”若しくは等価的に“Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ”）は、一実施態様では、少なくとも１つの（オプションとして２以上を含む）Ａで、Ｂは存在しない（オプションとしてＢ以外のエレメントを含む）場合、他の実施態様では、少なくとも１つの（オプションとして２以上を含む）Ｂで、Ａは存在しない（オプションとしてＡ以外のエレメントを含む）場合、更に他の実施態様では、少なくとも１つの（オプションとして２以上を含む）Ａ及び少なくとも１つの（オプションとして２以上を含む）Ｂ（オプションとして他のエレメントを含む）の場合等を指すことができる。
【００８８】
［０１００］明確にそうでないと示さない限り、請求項に記載された２以上のステップ又は動作を含む如何なる方法においても、該方法のステップ又は動作の順序は、これらステップ又は動作が記載された順序に必ずしも限定されるものではないと理解されるべきである。また、請求項の括弧内に記載された符号（もし、あるなら）は、便宜のためにのみ設けられたものであり、如何なる形でも当該請求項を限定するものとみなしてはならない。
【００８９】
［０１０１］請求項及び上記明細書において、“有する”、“含む”、“担持する”、“持つ”、“収容する”、“伴う”、“保持する”及び“からなる”等の全ての移行句は非制限的であると、即ち含むが限定されるものではないことを意味すると理解されるべきである。“からなる”及び“から本質的になる”なる移行句のみが、各々、制限的又は半制限的移行句である。
【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１０Ａ−１０Ｂ】
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【図１１Ａ−１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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