(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが固体発光素子を備える複数の発光部に電流を供給する点灯装置であって、
ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記複数の発光部のうち、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電流が供給されるいずれか一つの発光部を選択するスイッチ部と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記スイッチ部を制御する制御回路とを備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、インダクタ、及び、前記インダクタに直列接続された第一のスイッチ素子を備え、
前記制御回路は、
前記インダクタに流れる電流がゼロになったことを検出して、ゼロ電流検出信号を出力するゼロ電流検出回路と、
前記ゼロ電流検出回路から前記ゼロ電流検出信号を受ける毎に、前記複数の発光部のうち一つの発光部を選択して、当該発光部に前記ＤＣ／ＤＣコンバータから電流を供給するように前記スイッチ部を制御するスイッチ制御部とを備え、
前記スイッチ制御部は、前記一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択し、
前記順序は、前記複数の発光部のうち、順方向電圧が最も高い発光部から降順に一巡する順序である
点灯装置。
【請求項２】
それぞれが固体発光素子を備える複数の発光部に電流を供給する点灯装置であって、
ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記複数の発光部のうち、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電流が供給されるいずれか一つの発光部を選択するスイッチ部と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記スイッチ部を制御する制御回路とを備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、インダクタ、及び、前記インダクタに直列接続された第一のスイッチ素子を備え、
前記制御回路は、
前記インダクタに流れる電流がゼロになったことを検出して、ゼロ電流検出信号を出力するゼロ電流検出回路と、
前記ゼロ電流検出回路から前記ゼロ電流検出信号を受ける毎に、前記複数の発光部のうち一つの発光部を選択して、当該発光部に前記ＤＣ／ＤＣコンバータから電流を供給するように前記スイッチ部を制御するスイッチ制御部とを備え、
前記スイッチ制御部は、前記一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択し、
前記順序は、前記複数の発光部のうち、順方向電圧が最も高い発光部から降順に一巡することと、前記複数の発光部のうち、順方向電圧が最も低い発光部から昇順に一巡することとを交互に繰り返す順序である
点灯装置。
【請求項３】
前記スイッチ部は、前記複数の発光部のそれぞれに直列接続される複数の第二のスイッチ素子を備え、
前記スイッチ制御部は、前記複数の第二のスイッチ素子の各々をオン及びオフ制御する順序回路を備える
請求項１又は２に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記複数の発光部のそれぞれに、平滑用コンデンサが並列接続され、
前記複数の発光部のうち最も順方向電圧の低い発光部に接続される前記第二のスイッチ素子には逆並列に整流素子が接続される
請求項３に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記複数の発光部のそれぞれに、平滑用コンデンサが並列接続され、
前記複数の発光部のうち最も順方向電圧の高い発光部に直列接続される前記第二のスイッチ素子は、整流素子で構成される
請求項３又は４に記載の点灯装置。
【請求項６】
前記複数の発光部のそれぞれに供給する電流に対応するパラメータを設定するパラメータ設定部をさらに備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項７】
前記パラメータ設定部は、前記パラメータとして、前記第一のスイッチ素子のオン時間を設定する
請求項６に記載の点灯装置。
【請求項８】
前記第一のスイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記パラメータに基づいて前記第一のスイッチ素子を制御する駆動制御部とをさらに備え、
前記パラメータ設定部は、前記パラメータとして、前記第一のスイッチ素子に流れる電流の閾値に対応する値を設定し、
前記駆動制御部は、前記ゼロ電流検出回路から前記ゼロ電流検出信号を受けた時に、前記第一のスイッチ素子をオンさせ、かつ、前記電流検出回路によって前記第一のスイッチ素子に流れる電流が前記閾値に達したことを検知した時に、前記第一のスイッチ素子をオフさせる
請求項６に記載の点灯装置。
【請求項９】
それぞれが固体発光素子を備える複数の発光部に電流を供給する点灯装置であって、
ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記複数の発光部のうち、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電流が供給されるいずれか一つの発光部を選択するスイッチ部と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記スイッチ部を制御する制御回路とを備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、インダクタ、及び、前記インダクタに直列接続された第一のスイッチ素子を備え、
前記制御回路は、
前記インダクタに流れる電流がゼロになったことを検出して、ゼロ電流検出信号を出力するゼロ電流検出回路と、
前記ゼロ電流検出回路から前記ゼロ電流検出信号を受ける毎に、前記複数の発光部のうち一つの発光部を選択して、当該発光部に前記ＤＣ／ＤＣコンバータから電流を供給するように前記スイッチ部を制御するスイッチ制御部とを備え、
前記点灯装置は、
前記複数の発光部のそれぞれに供給する電流に対応するパラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記第一のスイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記パラメータに基づいて前記第一のスイッチ素子を制御する駆動制御部と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電圧を供給する直流電源とをさらに備え、
前記パラメータ設定部は、前記パラメータとして、前記第一のスイッチ素子に流れる電流の閾値に対応する値を設定し、
前記駆動制御部は、前記ゼロ電流検出回路から前記ゼロ電流検出信号を受けた時に、前記第一のスイッチ素子をオンさせ、かつ、前記電流検出回路によって前記第一のスイッチ素子に流れる電流が前記閾値に達したことを検知した時に、前記第一のスイッチ素子をオフさせ、
前記直流電源は、前記直流電圧が前記複数の発光部のうち少なくとも二つの順方向電圧の和と等しくなるように前記直流電圧を調整する
点灯装置。
【請求項１０】
前記複数の発光部は、二つの発光部だけから構成される
請求項９に記載の点灯装置。
【請求項１１】
前記スイッチ制御部は、前記一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択し、
前記順序は、前記複数の発光部のうち、順方向電圧が最も高い発光部から降順に一巡する順序である
請求項９又は１０に記載の点灯装置。
【請求項１２】
前記スイッチ制御部は、前記一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択し、
前記順序は、前記複数の発光部のうち、順方向電圧が最も高い発光部から降順に一巡することと、前記複数の発光部のうち、順方向電圧が最も低い発光部から昇順に一巡することとを交互に繰り返す順序である
請求項９又は１０に記載の点灯装置。
【請求項１３】
前記スイッチ制御部は、前記一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択し、
前記順序は、前記複数の発光部のうち、一部の発光部を複数回ずつ連続して選択し、他の発光部を一回ずつ選択する順序である
請求項９又は１０に記載の点灯装置。
【請求項１４】
それぞれが固体発光素子を備える複数の発光部に電流を供給する点灯装置であって、
ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記複数の発光部のうち、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電流が供給されるいずれか一つの発光部を選択するスイッチ部と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記スイッチ部を制御する制御回路とを備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、インダクタ、及び、前記インダクタに直列接続された第一のスイッチ素子を備え、
前記制御回路は、
前記インダクタに流れる電流がゼロになったことを検出して、ゼロ電流検出信号を出力するゼロ電流検出回路と、
前記ゼロ電流検出回路から前記ゼロ電流検出信号を受ける毎に、前記複数の発光部のうち一つの発光部を選択して、当該発光部に前記ＤＣ／ＤＣコンバータから電流を供給するように前記スイッチ部を制御するスイッチ制御部とを備え、
前記点灯装置は、前記複数の発光部のそれぞれに供給する電流に対応するパラメータを設定するパラメータ設定部をさらに備え、
前記スイッチ制御部は、前記パラメータが、予め定められた下限値未満の場合には、当該パラメータに対応する電流が供給される発光部を、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電流が供給される発光部として選択しない
点灯装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに１項に記載の点灯装置と、
前記複数の発光部とを備える
照明器具。
【請求項１６】
前記複数の発光部のうち少なくとも一つの発光部の光色は、他の発光部の光色と異なる
請求項１５に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの固体発光素子に電流を供給する点灯装置及びこれを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の光色のＬＥＤを同時に点灯することにより、調色制御する照明器具が提案されている。当該照明器具は、一般的には、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ、並びに、複数の相異なる光色を有するＬＥＤの各々に対応する点灯スイッチ及び定電流回路を備える。当該照明器具においては、各光色のＬＥＤに対して一つずつ定電流回路を備えるため、当該定電流回路を備える回路基板が大きくなる。また、当該照明器具においては、部品数が多いためにコスト面でも不利である。そこで、上記問題を改善できるＬＥＤ駆動回路が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８９１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたＬＥＤ駆動回路は、一つのＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電流を負荷切り替えスイッチ部によって、複数のＬＥＤに順次供給する。これにより、当該ＬＥＤ駆動回路は上記問題を改善しようとしている。
【０００５】
しかしながら、上記ＬＥＤ駆動回路では、各ＬＥＤの負荷電圧（すなわち、順方向電圧）が異なる場合には、負荷切り替えスイッチ部の切り替え動作時に、負荷電圧の差に起因するサージ電流が発生する。特許文献１には、コンデンサによって当該サージ電流を吸収する技術が開示されているが、負荷切り替えスイッチ部のスイッチング損失が発生することは回避できない。また、上記ＬＥＤ駆動回路では、負荷切り替えスイッチ部の切り替え動作直後に負荷電圧のオーバーシュートが発生することにより、ＬＥＤ電流が増加する。これにより、各光色のＬＥＤに供給される電流比がばらつく。すなわち、上記ＬＥＤ駆動回路を備える照明器具においては、照明光の色再現性が低い。また、当該オーバーシュートを部分的に抑制することも可能であるが、そのためには大容量のコンデンサが必要となる。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、それぞれが固体発光素子を備える複数の発光部の各々に順に電流を供給する点灯装置であって、小型かつ高効率で、各発光部への電流比ばらつきを抑制できる点灯装置及び照明器具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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る点灯装置の一態様は、それぞれが固体発光素子を備える複数の発光部に電流を供給する点灯装置であって、ＤＣ／ＤＣコンバータと、複数の発光部のうち、ＤＣ／ＤＣコンバータからの電流が供給されるいずれか一つの発光部を選択するスイッチ部と、ＤＣ／ＤＣコンバータ及びスイッチ部を制御する制御回路とを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータは、インダクタ、及び、インダクタに直列接続された第一のスイッチ素子を備え、制御回路は、インダクタに流れる電流がゼロになったことを検出して、ゼロ電流検出信号を出力するゼロ電流検出回路と、ゼロ電流検出回路からゼロ電流検出信号を受ける毎に、複数の発光部のうち一つの発光部を選択して、当該発光部にＤＣ／ＤＣコンバータから電流を供給するようにスイッチ部を制御するスイッチ制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、それぞれが固体発光素子を備える複数の発光部の各々に順に電流を供給する点灯装置であって、小型かつ高効率で、各発光部への電流比ばらつきを抑制できる点灯装置及び照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る点灯装置及びこれを備える照明器具の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態１に係る点灯装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図３】実施の形態２に係る点灯装置及びこれを備える照明器具の構成を示す回路図である。
【図４】実施の形態２に係る点灯装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】実施の形態３に係る点灯装置及びこれを備える照明器具の構成を示す回路図である。
【図６】実施の形態３に係る点灯装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】実施の形態３に係る点灯装置の動作の他の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】実施の形態４に係る点灯装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】実施の形態５に係る点灯装置及びこれを備える照明器具の構成を示す回路図である。
【図１０】実施の形態５に係る点灯装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】実施の形態６に係る点灯装置及びこれを備える照明器具の構成を示す回路図である。
【図１２】実施の形態７に係る点灯装置及びこれを備える照明器具の構成を示す回路図である。
【図１３】実施の形態８に係る照明器具の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程（ステップ）、工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１２】
（実施の形態１）
［１−１．構成］
まず、実施の形態１に係る点灯装置及び照明器具の構成について、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る点灯装置１及びこれを備える照明器具５の構成を示す回路図である。図１には、点灯装置１及び照明器具５と併せて直流電源３も示されている。
【００１４】
図１に示されるように、照明器具５は、点灯装置１と光源２とを備える。
【００１５】
光源２は、それぞれが固体発光素子を備える複数の発光部２１、２２及び２３を備える。
【００１６】
本実施の形態では、発光部２１、２２及び２３は、それぞれ、一つ又は複数のＬＥＤを備える。また、発光部２１、２２及び２３は、相異なる光色を有する。例えば、発光部２１、２２及び２３の光色は、それぞれ青、緑、赤である。なお、各光色は、ＬＥＤ自体の発光色によって実現されてもよいし、ＬＥＤと当該ＬＥＤから出射される光を蛍光体、光学フィルタなどによって変換することによって実現されてもよい。また、発光部２１、２２及び２３の順方向電圧は異なっていてもよい。本実施の形態では、発光部２１、２２及び２３の各順方向電圧は発光部２１、２２及び２３の順に低くなる。すなわち、発光部２１の順方向電圧が最も高く、発光部２３の順方向電圧が最も低い。なお、ここで、各発光部の順方向電圧は、複数のＬＥＤが直列接続されている場合には、当該複数のＬＥＤの各順方向電圧の和を意味する。
【００１７】
点灯装置１は、複数の発光部２１、２２及び２３に電流を供給する装置である。本実施の形態では、点灯装置１は直流電源３から直流電圧Ｖｄｃが供給される。図１に示されるように、点灯装置１は、スイッチ部１０、バックコンバータ１５、制御回路１６並びに平滑用コンデンサ１４１、１４２及び１４３を備える。また、点灯装置１は、光源２に電流を供給する出力端子Ｔ１１、Ｔ２１、Ｔ２２及びＴ２３を備える。
【００１８】
バックコンバータ１５は、直流電源３の出力電圧Ｖｄｃを変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。図１に示されるように、バックコンバータ１５は、整流素子１５１、インダクタ１５２及び第一のスイッチ素子１５３を備える。また、第一のスイッチ素子１５３は、一端（ドレイン電極）においてインダクタ１５２と直列接続され、他端（ソース電極）において直流電源３の低電位側（アース側）の出力端子と接続されている。また、整流素子１５１のカソードは、直流電源３の高電位側の出力端子に接続され、アノードはインダクタ１５２と第一のスイッチ素子１５３との接続点に接続されている。
【００１９】
整流素子１５１は、バックコンバータ１５の出力端子に接続される負荷、及び、インダクタ１５２とともに閉回路を構成し、インダクタ１５２に蓄積されたエネルギーを回生させる素子である。整流素子１５１は、例えば、ダイオードで構成される。
【００２０】
インダクタ１５２は、チョークコイルであり、第一のスイッチ素子１５３のスイッチングに応じてエネルギーを蓄積及び放出する。
【００２１】
第一のスイッチ素子１５３は、制御回路１６の駆動制御部１６１からの制御の下でスイッチングする（オン及びオフを繰り返す）素子であり、本実施の形態では、インダクタ１５２と直列に接続されるＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。
【００２２】
スイッチ部１０は、複数の発光部２１、２２及び２３のうち、バックコンバータ１５から電流が供給されるいずれか一つの発光部を選択する回路である。図１に示されるように、スイッチ部１０は、第二のスイッチ素子１１、１２及び１３を備える。第二のスイッチ素子１１、１２及び１３は、発光部２１、２２及び２３にそれぞれ直列に接続される。バックコンバータ１５から発光部２１、２２及び２３のいずれか一つに電流を供給するために、当該電流が供給される発光部と直列接続されている第二のスイッチ素子がオン状態になり、他の第二のスイッチ素子がオフ状態となるように制御される。本実施の形態では、第二のスイッチ素子１１、１２及び１３は、スイッチ制御部１６３からの信号によって、オン及びオフ制御できる素子で構成される。第二のスイッチ素子１１、１２及び１３は、例えば、ＭＯＳＦＥＴなどで構成される。
【００２３】
平滑用コンデンサ１４１、１４２及び１４３は、バックコンバータ１５から出力される脈動電圧を平滑化する素子である。平滑用コンデンサ１４１、１４２及び１４３は、第二のスイッチ素子１１、１２及び１３とそれぞれ直列接続される。また、平滑用コンデンサ１４１、１４２及び１４３の両端に発光部２１、２２及び２３がそれぞれ並列接続される。本実施の形態では、平滑用コンデンサ１４１、１４２及び１４３は、電解コンデンサで構成される。
【００２４】
制御回路１６は、入力される調光調色信号に基づいてバックコンバータ１５及びスイッチ部１０を制御する回路である。図１に示されるように、制御回路１６は、駆動制御部１６１、ゼロ電流検出回路（ＺＣＤ：Ｚｅｒｏ−Ｃｒｏｓｓｉｎｇ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１６２、スイッチ制御部１６３及びパラメータ設定部１６４を備える。
【００２５】
パラメータ設定部１６４は、発光部２１、２２及び２３のそれぞれに供給する電流に対応するパラメータを設定する処理部である。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４は、スイッチ制御部１６３から、オンされる第二のスイッチ素子に対応する信号、すなわち、電流が供給される発光部に対応する信号を受けて、当該発光部に供給する電流に対応するパラメータを設定する。また、パラメータ設定部１６４は、当該パラメータに対応する信号を駆動制御部１６１に出力する。本実施の形態では、当該パラメータは、第一のスイッチ素子１５３のオン時間である。第一のスイッチ素子１５３のオン時間が長いほど、各発光部に供給される電流は大きくなる。例えば、光源２に深い調光度の照明光（出力が小さい照明光）を出射させるためには、パラメータ設定部１６４は、各発光部に供給される電流が小さくなるように、オン時間を短く設定する。また、例えば、光源２から青色の光色を有する照明光を出射させるためには、パラメータ設定部１６４は、発光部２１に供給される電流が大きくなり、発光部２２及び２３に流れる電流が小さくなるように、各発光部に電流を供給する際のオン時間を設定する。より具体的には、パラメータ設定部１６４は、第二のスイッチ素子１１、１２及び１３がそれぞれオン状態に維持される場合における第一のスイッチ素子１５３のオン時間Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２及びＴｏｎ３を設定する。ここで、パラメータ設定部１６４は、Ｔｏｎ１がＴｏｎ２及びＴｏｎ３より長くなるように各オン時間を設定する。
【００２６】
ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２に流れる電流がゼロになったことを検出して、ゼロ電流検出信号を出力する回路である。なお、ここで、インダクタ１５２に流れる電流がゼロとは、インダクタ１５２に流れる電流が実質的にゼロになったことを意味し、インダクタ１５２に流れる電流が、厳密にゼロであることに限定されない。例えば、インダクタ１５２に流れる電流は、ゼロから測定誤差程度の範囲内であればよい。ＺＣＤ１６２は、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１及びスイッチ制御部１６３に出力する。本実施の形態では、ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２と整流素子１５１との接続点における電位を検出することによって、インダクタ１５２に流れる電流を検出する。
【００２７】
駆動制御部１６１は、パラメータ設定部１６４が設定したパラメータに基づいて第一のスイッチ素子１５３を制御する制御部である。本実施の形態では、駆動制御部１６１は、ＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時に、第一のスイッチ素子１５３のゲート電極にＨレベルの信号を出力して、第一のスイッチ素子１５３をオンさせる。また、駆動制御部１６１は、パラメータ設定部１６４から入力された信号に基づいて定められたオン時間に亘って、第一のスイッチ素子１５３をオン状態に維持する。また、駆動制御部１６１は、当該オン時間が経過した時、第一のスイッチ素子１５３のゲート電極にＬレベルの信号を出力して、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。
【００２８】
スイッチ制御部１６３は、ＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受ける毎に、発光部２１、２２及び２３のうち一つの発光部を選択して、当該発光部にバックコンバータ１５から電流を供給するようにスイッチ部１０を制御する制御部である。スイッチ制御部１６３は、複数の発光部のうち一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択する。本実施の形態では、当該順序は、複数の発光部２１、２２及び２３のうち、順方向電圧が最も高い発光部２１から降順に一巡する順序である。また、スイッチ制御部１６３は、例えば、発光部２１、２２及び２３の順に繰り返し電流を供給するように、スイッチ部１０の第二のスイッチ素子１１、１２及び１３に信号を出力する順序回路である。また、スイッチ制御部１６３は、当該信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４にも出力することにより、パラメータ設定部１６４に次に電流が供給される発光部がどれであるかを伝える。
【００２９】
出力端子Ｔ１１は、点灯装置１の高電位側の出力端子である。出力端子Ｔ１１には、光源２の発光部２１、２２及び２３のアノード側の端子が接続される。
【００３０】
出力端子Ｔ２１、Ｔ２２及びＴ２３は、点灯装置１の低電位側の出力端子であり、平滑用コンデンサ１４１、１４２及び１４３と、第二のスイッチ素子１１、１２及び１３との接続点にそれぞれ接続される。また、出力端子Ｔ２１、Ｔ２２及びＴ２３には、光源２の発光部２１、２２及び２３の各カソード側の端子がそれぞれ接続される。
【００３１】
［１−２．動作］
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１の動作について、図面を用いて説明する。
【００３２】
図２は、本実施の形態に係る点灯装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。図２には、第一のスイッチ素子１５３の状態Ｓ１５３、第二のスイッチ素子１１、１２及び１３のそれぞれの状態Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３、並びに、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２の時間波形の概要が示される。また、図２には、第一のスイッチ素子１５３の両端に印加される電圧Ｖ１５３、並びに、第二のスイッチ素子１１、１２及び１３に流れる電流Ｉ１１、Ｉ１２及びＩ１３の時間波形の概要も示される。
【００３３】
図２に示されるように、まず、時刻ｔ１において、駆動制御部１６１が第一のスイッチ素子１５３をオンさせると、直流電源３、光源２、スイッチ部１０、インダクタ１５２及び第一のスイッチ素子１５３で構成される回路に電流が流れる。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２が徐々に増加する。ここで、スイッチ制御部１６３によって、第二のスイッチ素子１１がオン状態に、第二のスイッチ素子１２及び１３がオフ状態に、それぞれ維持されている場合には、第二のスイッチ素子１１に流れる電流Ｉ１１が徐々に増加する。
【００３４】
第一のスイッチ素子１５３をオン状態に維持した時間が、パラメータ設定部１６４から入力された信号に基づいて定められたオン時間Ｔｏｎ１を経過した時、駆動制御部１６１は、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、インダクタ１５２に蓄えられたエネルギーにより、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２１及び第二のスイッチ素子１１から構成される閉回路に電流が流れる。当該閉回路に流れる電流は、インダクタ１５２に蓄えられたエネルギーの減少に伴って、減少する。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１１に流れる電流Ｉ１１は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ２）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１及びスイッチ制御部１６３に出力する。
【００３５】
スイッチ制御部１６３は、時刻ｔ２においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１１をオフさせ、かつ、第二のスイッチ素子１２をオンさせるための信号をスイッチ部１０に出力する。なお、第二のスイッチ素子１３は、オフ状態のまま維持される。また、スイッチ制御部１６３は、スイッチ部１０に出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４にも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４は、オンされる第二のスイッチ素子１２、及び、それに対応する発光部２２を検知し、発光部２２に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１に出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４は、オン時間Ｔｏｎ２に対応する信号を駆動制御部１６１に出力する。
【００３６】
駆動制御部１６１は、時刻ｔ２においてＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時、第一のスイッチ素子１５３をオンさせる。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１２に流れる電流Ｉ１２が徐々に増加する。
【００３７】
第一のスイッチ素子１５３がオン状態に維持された時間が、パラメータ設定部１６４から入力された信号に基づいて定められたオン時間Ｔｏｎ２を経過した時、駆動制御部１６１は、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、インダクタ１５２に蓄えられたエネルギーにより、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２２及び第二のスイッチ素子１２から構成される閉回路に電流が流れる。当該閉回路に流れる電流は、インダクタ１５２に蓄えられたエネルギーの減少に伴って、減少する。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１２に流れる電流Ｉ１２は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ３）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１及びスイッチ制御部１６３に出力する。
【００３８】
スイッチ制御部１６３は、時刻ｔ３においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１２をオフさせ、かつ、第二のスイッチ素子１３をオンさせるための信号をスイッチ部１０に出力する。なお、第二のスイッチ素子１１は、オフ状態のまま維持される。また、スイッチ制御部１６３は、スイッチ部１０に出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４にも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４は、オンされる第二のスイッチ素子１３、及び、それに対応する発光部２３を検知し、発光部２３に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１に出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４は、オン時間Ｔｏｎ３に対応する信号を駆動制御部１６１に出力する。
【００３９】
駆動制御部１６１は、時刻ｔ３においてＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時、第一のスイッチ素子１５３をオンさせる。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１３に流れる電流Ｉ１３が徐々に増加する。
【００４０】
第一のスイッチ素子１５３をオン状態に維持した時間が、パラメータ設定部１６４から入力された信号に基づいて定められたオン時間Ｔｏｎ３を経過した時、駆動制御部１６１は、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、インダクタ１５２に蓄えられたエネルギーにより、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２３及び第二のスイッチ素子１３から構成される閉回路に電流が流れる。当該閉回路に流れる電流は、インダクタ１５２に蓄えられたエネルギーの減少に伴って、減少する。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１３に流れる電流Ｉ１３は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ４）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１及びスイッチ制御部１６３に出力する。
【００４１】
スイッチ制御部１６３は、時刻ｔ４においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１３をオフさせ、かつ、第二のスイッチ素子１１をオンさせるための信号をスイッチ部１０に出力する。なお、第二のスイッチ素子１２は、オフ状態のまま維持される。また、スイッチ制御部１６３は、スイッチ部１０に出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４にも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４は、オンされる第二のスイッチ素子１１、及び、それに対応する発光部２１を検知し、発光部２１に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１に出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４は、オン時間Ｔｏｎ１に対応する信号を駆動制御部１６１に出力する。
【００４２】
これ以後、点灯装置１は、同様の動作を繰り返すことにより、調光調色信号に対応した調光度及び調色を実現できる電流を出力することができる。
【００４３】
なお、図２に示される電流Ｉ１１、Ｉ１２及びＩ１３が、平滑用コンデンサ１４１、１４２及び１４３によって平滑化されるため、発光部２１、２２及び２３には、三角波の電流Ｉ１１、Ｉ１２及びＩ１３の略平均電流が供給される。
【００４４】
ここで、本実施の形態に係る点灯装置１から、各発光部に供給される電流について検討する。
【００４５】
本実施の形態において、発光部２ｎ（ｎは１、２又は３）に電流が供給される期間は、Ｖｄｃ・Ｔｏｎｎ／ＶＬｎと表すことができる。ここで、Ｖｄｃは直流電源３の出力電圧を、ＶＬｎは発光部２ｎの順方向電圧を、Ｔｏｎｎは発光部２ｎに電流が供給される場合の第一のスイッチ素子１５３のオン時間を、それぞれ表す。したがって、点灯装置１から、発光部２１、２２及び２３に電流が供給される周期は、下記式１で表される。
【００４６】
【数１】
0006493857.tif 000002
【００４７】
また、発光部２ｎに電流が供給される期間における平均電流ＩＬｎは、下記式２で表される。
【００４８】
【数２】
0006493857.tif 000003
【００４９】
ここで、Ｌ１は、インダクタ１５２のインダクタンスを表す。
【００５０】
したがって、発光部２ｎに流れる平均電流比は下記式３で表される。
【００５１】
【数３】
0006493857.tif 000004
【００５２】
したがって、発光部２ｎに流れる平均電流ＩＬｎは、概ねＴｏｎｎの自乗比に従う。
【００５３】
また、本実施の形態において、第一のスイッチ素子１５３のスイッチング周期は、例えば、数μｓｅｃから数１０μｓｅｃ程度であるため、各発光部からの出射光の光色が混ざり合って見える。これにより、点灯装置１を用いた照明器具５によって、調色が可能となる。
【００５４】
なお、上記の動作では、パラメータ設定部１６４によるオン時間の設定は、ゼロ電流検出信号の出力タイミングで行われたが、オン時間の設定タイミングは、これに限定されない。例えば、オン時間は、第一のスイッチ素子１５３がオフ状態である期間（すなわちオフ期間）に設定されてもよい。
【００５５】
［１−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る点灯装置１は、バックコンバータ１５と、複数の発光部のうち、バックコンバータ１５からの電流が供給されるいずれか一つの発光部を選択するスイッチ部１０と、制御回路１６とを備える。ここでバックコンバータ１５は、インダクタ１５２、及び、インダクタ１５２に直列接続された第一のスイッチ素子１５３を備える。また制御回路１６は、インダクタ１５２に流れる電流がゼロになったことを検出して、ゼロ電流検出信号を出力するＺＣＤ１６２と、ＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受ける毎に、複数の発光部のうち一つの発光部を選択して、当該発光部にバックコンバータ１５から電流を供給するようにスイッチ部１０を制御するスイッチ制御部１６３とを備える。
【００５６】
これにより、点灯装置１においては複数の発光部のそれぞれにバックコンバータを設ける必要がないため、点灯装置１を小型化することができる。また、点灯装置１によって、複数の発光部に電流を供給する場合、一つのバックコンバータから各発光部に電流が供給されることにより、各発光部への電流比ばらつきが抑制される。したがって、各発光部から相異なる光色の光を出射させて調色する場合に、混合された光色のばらつきを抑制することができる。また、点灯装置１では、ゼロ電流検出時に、電流を供給する発光部を切り替えるため、スイッチング損失及びノイズを抑制することができる。
【００５７】
また、点灯装置１において、スイッチ部１０は、複数の発光部のそれぞれに直列接続される複数の第二のスイッチ素子を備え、スイッチ制御部１６３は、複数の第二のスイッチ素子の各々をオン及びオフ制御する順序回路を備えてもよい。
【００５８】
また、点灯装置１において、複数の発光部のそれぞれに供給する電流に対応するパラメータを設定するパラメータ設定部１６４をさらに備える。
【００５９】
これにより、点灯装置１では、各発光部への電流を所望の調光度などに応じて任意に調整することができる。
【００６０】
また、点灯装置１において、パラメータ設定部１６４は、パラメータとして、第一のスイッチ素子１５３のオン時間を設定する。
【００６１】
これにより、点灯装置１では、各発光部に供給する電流を第一のスイッチ素子１５３のオン時間により調整するため、電流のピーク値を検出するための構成などが不要である。したがって、点灯装置１の構成要素を削減することができる。
【００６２】
また、点灯装置１において、スイッチ制御部１６３は、一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択し、当該順序は、複数の発光部のうち、順方向電圧が最も高い発光部から降順に一巡する順序である。
【００６３】
これにより、スイッチ部１０によって電流が供給される発光部を切り替える際の、順方向電圧の減少量が最小限に抑制される。したがって、点灯装置１において発生するサージ電流が抑制されるため、発光部の切り替えに伴う損失も抑制される。すなわち、高効率な点灯装置１を実現することができる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る照明器具５は、点灯装置１と複数の発光部とを備える。
【００６５】
これにより、照明器具５は、点灯装置１と同様の効果を奏することができる。
【００６６】
また、照明器具５において、複数の発光部のうち少なくとも一つの発光部の光色は、他の発光部の光色と異なる。
【００６７】
これにより、各発光部に供給する電流を調整することで、照明器具５の出射光の調色を行うことができる。
【００６８】
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２に係る点灯装置及び照明器具について説明する。本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具は、バックコンバータにおける第一のスイッチ素子のオフ制御を、第一のスイッチ素子に流れる電流が、所定の閾値を超えたことを検出した場合に行う点において、上記実施の形態１に係る点灯装置及び照明器具と異なる。
【００６９】
以下、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具について、上記実施の形態１に係る点灯装置１及び照明器具５と相違する構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
【００７０】
［２−１．構成］
まず、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具の構成について、図面を用いて説明する。
【００７１】
図３は、本実施の形態に係る点灯装置１Ａ及びこれを備える照明器具５Ａの構成を示す回路図である。図３には、点灯装置１Ａ及び照明器具５Ａと併せて直流電源３も示されている。
【００７２】
図３に示されるように、点灯装置１Ａは、バックコンバータ１５Ａ及び制御回路１６Ａの構成において、上記実施の形態１に係る点灯装置１と相違し、その他の構成において一致する。
【００７３】
バックコンバータ１５Ａは、上記実施の形態１に係るバックコンバータ１５と同様に、整流素子１５１、インダクタ１５２及び第一のスイッチ素子１５３を備え、抵抗１５４をさらに備える。
【００７４】
抵抗１５４は、第一のスイッチ素子１５３に流れる電流を検出するための電流検出回路を構成する抵抗である。抵抗１５４に印加される電圧によって当該電流が検出される。
【００７５】
制御回路１６Ａは、上記実施の形態１に係る制御回路１６と同様に、駆動制御部１６１Ａ、ＺＣＤ１６２、スイッチ制御部１６３及びパラメータ設定部１６４Ａを備える。制御回路１６Ａは、駆動制御部１６１Ａ及びパラメータ設定部１６４Ａの構成において、制御回路１６と相違し、その他の構成において一致する。
【００７６】
パラメータ設定部１６４Ａは、発光部２１、２２及び２３のそれぞれに供給する電流に対応するパラメータとして、第一のスイッチ素子１５３に流れる電流の閾値Ｉｐ１、Ｉｐ２及びＩｐ３に対応する値を設定する。当該閾値Ｉｐ１、Ｉｐ２及びＩｐ３は、発光部２１、２２及び２３に電流を供給する場合に、第一のスイッチ素子１５３に流れる電流のピーク値にそれぞれ対応する。
【００７７】
駆動制御部１６１Ａは、パラメータ設定部１６４Ａが設定したパラメータである閾値Ｉｐ１、Ｉｐ２及びＩｐ３に基づいて第一のスイッチ素子１５３を制御する。具体的には、駆動制御部１６１Ａは、ＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時に、第一のスイッチ素子１５３をオンさせる。また、駆動制御部１６１Ａは、抵抗１５４から構成される電流検出回路によって第一のスイッチ素子１５３に流れる電流が閾値Ｉｐ１、Ｉｐ２又はＩｐ３に達したことを検知した時に、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。例えば、点灯装置１Ａが発光部２１に電流を供給する場合には、駆動制御部１６１Ａは、ゼロ電流検出信号を受けた時から第一のスイッチ素子１５３に流れる電流が閾値Ｉｐ１に達するまで、第一のスイッチ素子１５３をオン状態に維持する。また、第一のスイッチ素子１５３に流れる電流が、閾値Ｉｐ１に達した時に、駆動制御部１６１Ａは、第一のスイッチ素子１５３をオフする。点灯装置１Ａが発光部２２及び２３にそれぞれ電流を供給する場合も同様である。
【００７８】
［２−２．動作］
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１Ａの動作について図面を用いて説明する。
【００７９】
図４は、本実施の形態に係る点灯装置１Ａの動作の一例を示すタイミングチャートである。図４には、図２と同様に、状態Ｓ１５３、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３、電流Ｉ１５２、電圧Ｖ１５３、並びに、電流Ｉ１１、Ｉ１２及びＩ１３の時間波形の概要が示される。
【００８０】
図４に示されるように、まず、時刻ｔ１において駆動制御部１６１Ａが第一のスイッチ素子１５３をオンさせると、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２が徐々に増加する。ここで、スイッチ制御部１６３によって、第二のスイッチ素子１１がオン状態に、第二のスイッチ素子１２及び１３がオフ状態に維持されている場合には、第二のスイッチ素子１１に流れる電流Ｉ１１が徐々に増加する。
【００８１】
第一のスイッチ素子１５３に流れる電流がパラメータ設定部１６４Ａによって設定された閾値Ｉｐ１になったことを駆動制御部１６１Ａが検知した時（時刻ｔ２）、駆動制御部１６１Ａは、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、上記実施の形態１に係る点灯装置１の場合と同様に、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２１及び第二のスイッチ素子１１から構成される閉回路に電流が流れる。また、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１１に流れる電流Ｉ１１は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ３）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１Ａ及びスイッチ制御部１６３に出力する。
【００８２】
スイッチ制御部１６３は、上記実施の形態１に係る点灯装置１の場合と同様に、時刻ｔ３においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１１をオフさせ、かつ、第二のスイッチ素子１２をオンさせるための信号をスイッチ部１０に出力する。なお、第二のスイッチ素子１３は、オフ状態のまま維持される。また、スイッチ制御部１６３は、スイッチ部１０に出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４Ａにも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４Ａは、オンされる第二のスイッチ素子１２、及び、それに対応する発光部２２を検知し、発光部２２に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４Ａは、閾値Ｉｐ２に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。
【００８３】
駆動制御部１６１Ａは、時刻ｔ３においてＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時、第一のスイッチ素子１５３をオンさせる。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１２に流れる電流Ｉ１２が徐々に増加する。
【００８４】
第一のスイッチ素子１５３に流れる電流が、パラメータ設定部１６４Ａによって設定された閾値Ｉｐ２になったことを駆動制御部１６１Ａが検知した時（時刻ｔ４）、駆動制御部１６１Ａは、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、上記実施の形態１に係る点灯装置１の場合と同様に、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２２及び第二のスイッチ素子１２から構成される閉回路に電流が流れる。また、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１２に流れる電流Ｉ１２は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ５）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１Ａ及びスイッチ制御部１６３に出力する。
【００８５】
スイッチ制御部１６３は、上記実施の形態１の場合と同様に、時刻ｔ５においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１２をオフさせ、かつ、第二のスイッチ素子１３をオンさせるための信号をスイッチ部１０に出力する。なお、第二のスイッチ素子１１は、オフ状態のまま維持される。また、スイッチ制御部１６３は、スイッチ部１０に出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４Ａにも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４Ａは、オンされる第二のスイッチ素子１３、及び、それに対応する発光部２３を検知し、発光部２３に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４Ａは、閾値Ｉｐ３に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。
【００８６】
駆動制御部１６１Ａは、時刻ｔ５においてＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時、第一のスイッチ素子１５３をオン状態に切り替える。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１３に流れる電流Ｉ１３が徐々に増加する。
【００８７】
第一のスイッチ素子１５３に流れる電流が、パラメータ設定部１６４Ａによって設定された閾値Ｉｐ３になったことを駆動制御部１６１Ａが検知した時（時刻ｔ６）、駆動制御部１６１Ａは、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、上記実施の形態１に係る点灯装置１の場合と同様に、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２３及び第二のスイッチ素子１３から構成される閉回路に電流が流れる。また、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１３に流れる電流Ｉ１３は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ７）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１Ａ及びスイッチ制御部１６３に出力する。
【００８８】
スイッチ制御部１６３は、上記実施の形態１の場合と同様に、時刻ｔ７においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１３をオフさせ、かつ、第二のスイッチ素子１１をオンさせるための信号をスイッチ部１０に出力する。なお、第二のスイッチ素子１２は、オフ状態のまま維持される。また、スイッチ制御部１６３は、スイッチ部１０に出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４Ａにも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４Ａは、オンされる第二のスイッチ素子１１、及び、それに対応する発光部２１を検知し、発光部２１に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４Ａは、閾値Ｉｐ１に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。
【００８９】
これ以後、点灯装置１Ａは、同様の動作を繰り返すことにより、調光調色信号に対応した調光度及び調色を実現できる電流を出力することができる。
【００９０】
ここで、本実施の形態に係る点灯装置１Ａから、各発光部に供給される電流について検討する。
【００９１】
本実施の形態において、各発光部２ｎ（ｎは１、２又は３）に電流が供給される期間は、下記式４で表される。
【００９２】
【数４】
0006493857.tif 000005
【００９３】
ここで、Ｖｄｃは直流電源３の出力電圧を、Ｖｎは発光部２ｎの順方向電圧を、Ｔｏｎｎは発光部２ｎに電流が供給される場合の第一のスイッチ素子１５３のオン時間を、それぞれ表す。したがって、点灯装置１から、発光部２１、２２及び２３に電流が供給される周期は、下記式５で表される。
【００９４】
【数５】
0006493857.tif 000006
【００９５】
また、発光部２ｎに電流が供給される期間における平均電流ＩＬｎは、下記式６で表される。
【００９６】
【数６】
0006493857.tif 000007
【００９７】
以上のように、平均電流ＩＬｎはインダクタンスＬ１に依存しないため、インダクタ１５２の製造誤差などによる平均電流ＩＬｎの設計値からの誤差が抑制される。また、上記式６より発光部２ｎに流れる平均電流比は下記式７で表される。
【００９８】
【数７】
0006493857.tif 000008
【００９９】
したがって、発光部２ｎに流れる平均電流ＩＬｎは、概ねＩｐｎの自乗比に従う。
【０１００】
［２−３．効果など］
以上のように本実施の形態に係る点灯装置１Ａが構成されることにより、点灯装置１Ａにおいても上記実施の形態１に係る点灯装置１と同様の効果を奏する。
【０１０１】
また、点灯装置１Ａにおいて、第一のスイッチ素子１５３に流れる電流を検出する電流検出回路と、パラメータに基づいて第一のスイッチ素子１５３を制御する駆動制御部１６１Ａとをさらに備える。また、パラメータ設定部１６４Ａは、パラメータとして、第一のスイッチ素子１５３に流れる電流の閾値に対応する値を設定する。また、駆動制御部１６１Ａは、ＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時に、第一のスイッチ素子１５３をオンさせる。さらに、駆動制御部１６１Ａは、電流検出回路によって第一のスイッチ素子１５３に流れる電流が当該閾値に達したことを検知した時に、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。
【０１０２】
これにより、上述のとおり、発光部に供給される電流がインダクタ１５２のインダクタンスに依存しないため、インダクタ１５２の製造誤差による当該電流の設計値からの誤差を抑制することができる。
【０１０３】
（実施の形態３）
続いて、実施の形態３に係る点灯装置及び照明器具について説明する。本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具は、スイッチ部及びスイッチ部を制御するスイッチ制御部の構成において、上記実施の形態２に係る点灯装置１Ａ及び照明器具５Ａと異なる。
【０１０４】
以下、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具について、上記実施の形態２に係る点灯装置１Ａ及び照明器具５Ａと相違する構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
【０１０５】
［３−１．構成］
まず、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具の構成について、図面を用いて説明する。
【０１０６】
図５は、本実施の形態に係る点灯装置１Ｂ及びこれを備える照明器具５Ｂの構成を示す回路図である。図５には、点灯装置１Ｂ及び照明器具５Ｂと併せて直流電源３も示されている。
【０１０７】
図５に示されるように、点灯装置１Ｂは、スイッチ部１０Ｂ及び制御回路１６Ｂにおけるスイッチ制御部１６３Ｂの構成において、上記実施の形態２に係る点灯装置１Ａと相違し、その他の構成において一致する。
【０１０８】
なお、本実施の形態においても、上記各実施の形態と同様に、発光部２１、２２及び２３の各順方向電圧は発光部２１、２２及び２３の順に低くなる。
【０１０９】
スイッチ部１０Ｂは、第二のスイッチ素子１１１、１２１及び１３１、並びに、整流素子１２２を備える。
【０１１０】
第二のスイッチ素子１１１は、複数の発光部２１、２２及び２３のうち最も順方向電圧の高い発光部２１に接続される素子である。本実施の形態では、第二のスイッチ素子１１１は、ダイオードなどの整流素子で構成される。
【０１１１】
第二のスイッチ素子１２１及び１３１は、上記実施の形態２に係る点灯装置１Ａと同様に、スイッチ制御部１６３Ｂからの信号によって、オン及びオフ制御できる素子で構成される。本実施の形態では、第二のスイッチ素子１２１及び１３１は、ＭＯＳＦＥＴで構成される。また、図示しないが、複数の発光部２１、２２及び２３のうち最も順方向電圧の低い発光部２３に接続される第二のスイッチ素子１３１には、逆並列に整流素子が接続される。当該整流素子は、第二のスイッチ素子１３１の寄生ダイオードで構成されてもよいし、第二のスイッチ素子１３１と逆並列に接続されたダイオードなどの整流素子で構成されてもよい。
【０１１２】
整流素子１２２は、第二のスイッチ素子１２１に直列接続される素子である。整流素子１２２は、例えば、ダイオードで構成される。
【０１１３】
スイッチ制御部１６３Ｂは、上記各実施の形態に係るスイッチ制御部１６３と同様に、ＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受ける毎に、発光部２１、２２及び２３のうち一つの発光部を選択する。本実施の形態では、スイッチ制御部１６３Ｂは、発光部２２又は２３を選択する場合には、上記各実施の形態と同様に、第二のスイッチ素子１２１又は１３１をオンさせる信号を出力する。この場合、各発光部の順方向電圧のうち、発光部２１の順方向電圧が最も高いため、他の発光部に電流が流れる場合に、発光部２１には順方向電圧以上の電圧が印加されない。したがって、この場合、発光部２１には電流が流れない。一方、スイッチ制御部１６３Ｂは、発光部２１を選択する場合には、第二のスイッチ素子１２１及び１３１をオフさせる信号を出力する。この状態で、バックコンバータ１５Ａから電流が出力されることにより、発光部２１及び第二のスイッチ素子１１１にそれぞれ順方向電圧以上の電圧が印加されるため、第二のスイッチ素子１１１がオン状態となる。
【０１１４】
ここで、本実施の形態に係るスイッチ部１０Ｂの作用などについて詳細に説明する。
【０１１５】
本実施の形態では、第一のスイッチ素子１５３がオフ状態からオン状態に切り替えられる直前に、スイッチ部１０Ｂによって、電流が供給される発光部が切り替えられる。ここで、第一のスイッチ素子１５３がオフ状態であって、インダクタ１５２の電流がゼロに達し、インダクタ１５２の極性が反転する場合について検討する。この場合、インダクタ１５２から、順に、スイッチ部１０Ｂ、光源２と各平滑用コンデンサとで構成される並列回路、直流電源３並びに第一のスイッチ素子１５３を経由してインダクタ１５２に戻る閉回路で電流が流れ、第一のスイッチ素子１５３の電荷が放出される。第一のスイッチ素子１５３の電荷がほぼゼロ又は極小になった時に、第一のスイッチ素子１５３がオン状態に切り替えられるように、ＺＣＤ１６２がゼロ電流を検出してから駆動制御部１６１Ａにゼロ電流検出信号を出力するまでの時間の調整を行うことが望ましい。
【０１１６】
しかしながら、以上のように調整を行うと、電流が供給される発光部をスイッチ部１０Ｂによって切り替えるタイミングにおいて、第一のスイッチ素子１５３がオン状態である場合、各発光部に印加される電圧の差を短絡するような閉回路が形成される。これを抑制するために、各第二のスイッチ素子に整流素子を直列接続することが有効である。なお、本実施の形態では、第二のスイッチ素子１１１を整流素子で構成しているため、第二のスイッチ素子１１１に別途整流素子を設ける必要はない。また、順方向電圧の最も低い発光部２３からは、他の発光部に電流が逆流するおそれがないため、発光部２３に直列接続された第二のスイッチ素子１３１には、整流素子を直列接続していない。また、第二のスイッチ素子１３１に整流素子を直列接続せず、かつ、逆並列に整流素子を設けることにより、全ての第二のスイッチ素子がオフ状態であっても、上述のインダクタ１５２の極性が反転した場合に形成される閉回路をオープンにすることが抑制される。これにより、第一のスイッチ素子１５３をオフ状態に切り替えた場合に、第一のスイッチ素子１５３の電荷を放電する閉回路が確保される。したがって、第一のスイッチ素子１５３のオンタイミングを上述のように調整することによって、スイッチング損失及びノイズの低減を実現することができる。
【０１１７】
加えて、上述の通り、複数の発光部２１、２２及び２３のうち最も順方向電圧の高い発光部２１に接続される第二のスイッチ素子１１１は、整流素子だけで構成される。これによりスイッチ部１０Ｂ及びスイッチ制御部１６３Ｂの構成を簡略化できる。
【０１１８】
［３−２．動作］
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１Ｂの動作について図面を用いて説明する。
【０１１９】
図６は、本実施の形態に係る点灯装置１Ｂの動作の一例を示すタイミングチャートである。図６には、図２及び図４と同様に、状態Ｓ１５３、電流Ｉ１５２及び電圧Ｖ１５３の時間波形の概要が示される。また、図６には、第二のスイッチ素子１２１及び１３１のそれぞれの状態Ｓ１２１及びＳ１３１、並びに、第二のスイッチ素子１１１、１２１及び１３１に流れる電流Ｉ１１１、Ｉ１２１及びＩ１３１の時間波形の概要も示される。
【０１２０】
図６に示されるように、まず、時刻ｔ１において駆動制御部１６１Ａが第一のスイッチ素子１５３をオンさせると、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２が徐々に増加する。ここで、スイッチ制御部１６３Ｂによって、第二のスイッチ素子１２１及び１３１がオフ状態に維持されている場合には、第二のスイッチ素子１１１に流れる電流Ｉ１１１が徐々に増加する。
【０１２１】
第一のスイッチ素子１５３に流れる電流がパラメータ設定部１６４Ａによって設定された閾値Ｉｐ１になったことを駆動制御部１６１Ａが検知した時（時刻ｔ２）、駆動制御部１６１Ａは、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２１及び第二のスイッチ素子１１１から構成される閉回路に電流が流れる。また、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１１１に流れる電流Ｉ１１１は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ３）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１Ａ及びスイッチ制御部１６３Ｂに出力する。
【０１２２】
スイッチ制御部１６３Ｂは、時刻ｔ３においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１２１をオンさせるための信号をスイッチ部１０Ｂに出力する。なお、第二のスイッチ素子１３１は、オフ状態のまま維持される。また、スイッチ制御部１６３Ｂは、スイッチ部１０Ｂに出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４Ａにも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４Ａは、オンされる第二のスイッチ素子１２１、及び、それに対応する発光部２２を検知し、発光部２２に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４Ａは、閾値Ｉｐ２に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。
【０１２３】
駆動制御部１６１Ａは、時刻ｔ３においてＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時、第一のスイッチ素子１５３をオンさせる。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１２１に流れる電流Ｉ１２１が徐々に増加する。
【０１２４】
第一のスイッチ素子１５３に流れる電流が、パラメータ設定部１６４Ａによって設定された閾値Ｉｐ２になったことを駆動制御部１６１Ａが検知した時（時刻ｔ４）、駆動制御部１６１Ａは、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２２、整流素子１２２及び第二のスイッチ素子１２１から構成される閉回路に電流が流れる。また、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１２１に流れる電流Ｉ１２１は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ５）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１Ａ及びスイッチ制御部１６３Ｂに出力する。
【０１２５】
スイッチ制御部１６３Ｂは、時刻ｔ５においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１２１をオフさせ、かつ、第二のスイッチ素子１３１をオンさせるための信号をスイッチ部１０Ｂに出力する。また、スイッチ制御部１６３Ｂは、スイッチ部１０Ｂに出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４Ａにも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４Ａは、オンされる第二のスイッチ素子１３１、及び、それに対応する発光部２３を検知し、発光部２３に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４Ａは、閾値Ｉｐ３に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。
【０１２６】
駆動制御部１６１Ａは、時刻ｔ５においてＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受けた時、第一のスイッチ素子１５３をオンさせる。これにより、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１３１に流れる電流Ｉ１３１が徐々に増加する。
【０１２７】
第一のスイッチ素子１５３に流れる電流が、パラメータ設定部１６４Ａによって設定された閾値Ｉｐ３になったことを駆動制御部１６１Ａが検知した時（時刻ｔ６）、駆動制御部１６１Ａは、第一のスイッチ素子１５３をオフさせる。この場合、インダクタ１５２、整流素子１５１、発光部２３及び第二のスイッチ素子１３１から構成される閉回路に電流が流れる。また、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２及び第二のスイッチ素子１３１に流れる電流Ｉ１３１は、徐々に減少し、ほぼゼロとなる。ここで、ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２に流れる電流Ｉ１５２がほぼゼロとなったことを検出した時（時刻ｔ７）、ゼロ電流検出信号を駆動制御部１６１Ａ及びスイッチ制御部１６３Ｂに出力する。
【０１２８】
スイッチ制御部１６３Ｂは、時刻ｔ７においてゼロ電流検出信号を受けた時に、第二のスイッチ素子１３１をオフさせるための信号をスイッチ部１０Ｂに出力する。なお、第二のスイッチ素子１２１は、オフ状態のまま維持される。また、スイッチ制御部１６３Ｂは、スイッチ部１０Ｂに出力した信号に対応する信号をパラメータ設定部１６４Ａにも出力する。当該信号に基づいて、パラメータ設定部１６４Ａは、オンされる第二のスイッチ素子１１１、及び、それに対応する発光部２１を検知し、発光部２１に供給する電流に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。本実施の形態では、パラメータ設定部１６４Ａは、閾値Ｉｐ１に対応する信号を駆動制御部１６１Ａに出力する。
【０１２９】
これ以後、点灯装置１Ｂは、同様の動作を繰り返すことにより、調光調色信号に対応した調光度及び調色を実現できる電流を出力することができる。
【０１３０】
また、以上のように、本実施の形態においてスイッチ制御部１６３Ｂは、電流が供給される一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択する。ここで当該順序は、発光部２１、２２及び２３のうち、順方向電圧が最も高い発光部２１から降順に一巡する順序である。これにより、例えば、電流が供給される発光部を発光部２１から発光部２２に切り替える場合、第二のスイッチ素子１２１には、発光部２１の順方向電圧ＶＬ１と発光部２２の順方向電圧ＶＬ２との電圧差に対応する電荷が蓄積されている。当該電荷は、インダクタ１５２の極性が反転した時に放電されるため、当該電圧差が小さければ、インダクタ１５２の極性が反転している間にゼロとなる。また、当該電圧差をゼロとできない場合においては、当該電圧差が小さいほど、損失を低減できる。したがって、本実施の形態では、当該電圧差を小さくすることができるため、損失を低減できる。なお、電流が供給される発光部を、順方向電圧がＶＬ３である発光部２３から、順方向電圧がＶＬ１である発光部２１に切り替える場合、第二のスイッチ素子１１１に逆電圧で順方向電圧ＶＬ１と順方向電圧ＶＬ３との差に相当する電圧が印加される。当該電圧の印加によって蓄積された電荷は、第一のスイッチ素子１５３をオンさせた時にインダクタ１５２を介して放電されるので、サージ電流が発生するおそれはない。
【０１３１】
なお、本実施の形態に係る点灯装置１Ｂの動作は以上の構成に限定されない。ここで、本実施の形態に係る点灯装置１Ｂの動作の他の例について、図面を用いて説明する。
【０１３２】
図７は、本実施の形態に係る点灯装置１Ｂの動作の他の一例を示すタイミングチャートである。図７には、図６と同様に、状態Ｓ１５３、Ｓ１２１及びＳ１３１、電流Ｉ１５２、電圧Ｖ１５３、並びに、電流Ｉ１１１、Ｉ１２１及びＩ１３１の時間波形の概要が示される。
【０１３３】
本動作例においても、図７に示されるように、スイッチ制御部１６３Ｂは、電流が供給される一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択する。ここで、当該順序は、発光部２１、２２及び２３のうち、順方向電圧が最も高い発光部２１から降順に一巡することと、発光部２１、２２及び２３のうち、順方向電圧が最も低い発光部２３から昇順に一巡することとを交互に繰り返す順序である。
【０１３４】
本動作例によっても、図６に示される動作例と同様に、電流が供給される発光部の切り替えに伴う順方向電圧の変化量を抑制することができるため、損失を低減することができる。また、本動作例では、図６に示される動作例のような発光部２３から発光部２１への電流供給の切り替えがない。このため、図６に示される動作例より、電流が供給される発光部の切り替えに伴う順方向電圧の増加量を抑制することができる。したがって、各素子への逆電圧印加によるストレス、ノイズなどを抑制することができる。
【０１３５】
なお、図７に示される動作例において、電流が供給される発光部が一巡する間に、発光部２１及び２３は、一度だけ電流が供給されるのに対して、発光部２２は、二度電流が供給される。このため、各発光部に供給する電流を、上記電流供給回数の違いを考慮して決定する必要がある。例えば、一巡の間に二度電流が供給される発光部として、発光効率の低い固体発光素子を備える発光部、又は、調色信号に応じて定められた電流量が最も大きい発光部などを用いることができる。
【０１３６】
［３−３．効果など］
以上のように本実施の形態に係る点灯装置１Ｂが構成されることにより、点灯装置１Ｂにおいても上記実施の形態２に係る点灯装置１Ａと同様の効果を奏する。
【０１３７】
また、係る点灯装置１Ｂにおいては、複数の発光部のそれぞれに、平滑用コンデンサが並列接続され、複数の発光部のうち最も順方向電圧の低い発光部２３に接続される第二のスイッチ素子１３１には逆並列に整流素子が接続される。
【０１３８】
これにより、第二のスイッチ素子１１１、１２１及び１３１が全てオフ状態であっても、上述のインダクタ１５２の極性が反転した場合に形成される閉回路をオープンにすることが抑制される。これにより、第一のスイッチ素子１５３をオフさせた場合に、第一のスイッチ素子１５３の電荷を放電する閉回路が確保される。したがって、第一のスイッチ素子１５３のオンタイミングを上述のように調整することによって、スイッチング損失及びノイズの低減を実現することができる。
【０１３９】
また、点灯装置１Ｂにおいては、複数の発光部のそれぞれに、平滑用コンデンサが並列接続され、複数の発光部のうち最も順方向電圧の高い発光部２１に直列接続される第二のスイッチ素子１１１は、整流素子で構成される。
【０１４０】
これにより、スイッチ部１０Ｂ及びスイッチ制御部１６３Ｂの構成を簡略化できる。
【０１４１】
また、点灯装置１Ｂにおいては、スイッチ制御部１６３Ｂは、一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択する。ここで当該順序は、複数の発光部のうち、順方向電圧が最も高い発光部２１から降順に一巡する順序であってもよい。
【０１４２】
これにより、電流が供給される発光部の切り替えに伴う順方向電圧の変化量を抑制することができるため、損失を低減することができる。
【０１４３】
また、点灯装置１Ｂにおいては、スイッチ制御部１６３Ｂは、一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択する。ここで当該順序は、複数の発光部のうち、順方向電圧が最も高い発光部２１から降順に一巡することと、複数の発光部のうち、順方向電圧が最も低い発光部２３から昇順に一巡することとを交互に繰り返す順序であってもよい。
【０１４４】
これにより、電流が供給される発光部の切り替えに伴う順方向電圧の変化量を抑制することができるため、損失を低減することができる。さらに、当該順序では、電流が供給される発光部の切り替えに伴う順方向電圧の増加量も抑制することができる。したがって、各素子への逆電圧印加によるストレス、ノイズなどを抑制することができる。
【０１４５】
（実施の形態４）
続いて、実施の形態４に係る点灯装置及び照明器具について説明する。本実施の形態に係る点灯装置は、図１に示される実施の形態１に係る点灯装置１と同様の回路構成を有し、実施の形態１に係る点灯装置１と、スイッチ制御部１６３における制御の態様において相違する。
【０１４６】
以下、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具について、上記実施の形態１に係る点灯装置１及び照明器具５と相違する構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
【０１４７】
［４−１．動作］
本実施の形態に係る点灯装置の動作について、図面を用いて説明する。
【０１４８】
図８は、本実施の形態に係る点灯装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。図８には、図２と同様に、状態Ｓ１５３、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３、電流Ｉ１５２、電圧Ｖ１５３、並びに、電流Ｉ１１、Ｉ１２及びＩ１３の時間波形の概要が示される。
【０１４９】
図８に示されるように、本実施の形態に係る点灯装置では、第一のスイッチ素子１５３のスイッチング周期毎に、必ずしも電流が供給される発光部を切り替えない。すなわち、本実施の形態に係る点灯装置のスイッチ制御部は、第一のスイッチ素子１５３の二スイッチング周期に亘って、発光部２１に直列接続された第二のスイッチ素子１１をオン状態に維持する。これにより、発光部２１には、第一のスイッチ素子１５３の二スイッチング周期に亘って電流が供給される。
【０１５０】
本実施の形態では、発光効率の低い固体発光素子を備える発光部、又は、調色信号に応じて定められた電流量が最も大きい発光部などに、複数周期に亘って電流を供給することにより、当該発光部からの出力を増大することができる。また、各発光部に供給する電流の差を大きくしたい場合、すなわち、各発光部の出射光強度の差を大きくしたい場合にも、本実施の形態に係る点灯装置は有効である。
【０１５１】
［４−２．効果など］
以上のように本実施の形態に係る点灯装置が構成されることにより、当該点灯装置においても上記実施の形態１に係る点灯装置１と同様の効果を奏する。
【０１５２】
また、本実施の形態に係る点灯装置において、スイッチ制御部は、一つの発光部を予め定められた順序に基づいて選択する。ここで当該順序は、複数の発光部のうち、一部の発光部を複数回ずつ連続して選択し、他の発光部を一回ずつ選択する順序である。
【０１５３】
これにより、各発光部に供給する電流の差を大きくすることができる。したがって、当該点灯装置を用いた照明器具では、各発光部の出射強度の差を大きくすることができるため、調色の幅を拡大することができる。
【０１５４】
（実施の形態５）
続いて、実施の形態５に係る点灯装置及び照明器具について説明する。本実施の形態に係る点灯装置は、制御回路の構成において、上記実施の形態１に係る点灯装置１と相違する。
【０１５５】
以下、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具について、上記実施の形態１に係る点灯装置１及び照明器具５と相違する構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
【０１５６】
［５−１．構成］
まず、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具の構成について、図面を用いて説明する。
【０１５７】
図９は、本実施の形態に係る点灯装置１Ｃ及びこれを備える照明器具５Ｃの構成を示す回路図である。図９には、点灯装置１Ｃ及び照明器具５Ｃと併せて直流電源３も示されている。
【０１５８】
図９に示されるように、点灯装置１Ｃは、制御回路１６Ｃのスイッチ制御部１６３Ｃ及びパラメータ設定部１６４Ｃの構成において、上記実施の形態１に係る点灯装置１と相違し、その他の構成において一致する。
【０１５９】
パラメータ設定部１６４Ｃは、上記実施の形態１に係るパラメータ設定部１６４と同様の処理を行う。さらに、パラメータ設定部１６４Ｃは、各発光部に対応するパラメータを設定して、スイッチ制御部１６３Ｃに当該パラメータに対応する信号を出力する。
【０１６０】
スイッチ制御部１６３Ｃは、上記実施の形態１に係るスイッチ制御部１６３と同様にスイッチ部１０を制御し、かつ、パラメータ設定部１６４Ｃに次に電流が供給される発光部を示す信号を出力する。さらに、スイッチ制御部１６３Ｃは、パラメータ設定部１６４Ｃから、パラメータに対応する信号を受けて、当該パラメータが所定の下限値未満である発光部に直列接続された第二のスイッチ素子をオンさせないように制御する。例えば、スイッチ制御部１６３Ｃが、順序回路で構成される場合には、当該オンさせない第二のスイッチ素子の順序となった場合に、カウンタを一つ進めて、次の第二のスイッチ素子をオンさせる。
【０１６１】
［５−２．動作］
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１Ｃの動作について図面を用いて説明する。
【０１６２】
図１０は、本実施の形態に係る点灯装置１Ｃの動作の一例を示すタイミングチャートである。図１０には、図２と同様に、状態Ｓ１５３、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３、電流Ｉ１５２、電圧Ｖ１５３、並びに、電流Ｉ１１、Ｉ１２及びＩ１３の時間波形の概要が示される。
【０１６３】
図１０に示される例では、発光部２３に供給する電流に対応するパラメータ（本実施の形態では、オン時間Ｔｏｎ３）が所定の下限値未満である場合のタイミングチャートを示す。
【０１６４】
図１０に示されるように、本動作例では、発光部２３に供給する電流に対応するパラメータが所定の下限値未満であるため、スイッチ制御部１６３Ｃは、発光部２３に直列接続された第二のスイッチ素子１３をオフ状態に維持する。したがって、スイッチ制御部１６３Ｃは、第二のスイッチ素子１１及び１２だけを交互にオンさせる。
【０１６５】
以上のような動作を行うことにより、点灯装置１Ｃは、例えば、特定の発光部に供給する電流が小さい場合に、第一のスイッチ素子１５３のオン時間が短くなり過ぎることにより、スイッチング動作が不安定になることを抑制することができる。
【０１６６】
［５−３．効果など］
以上のように本実施の形態に係る点灯装置１Ｃが構成されることにより、点灯装置１Ｃにおいても上記実施の形態１に係る点灯装置１と同様の効果を奏する。
【０１６７】
また、本実施の形態に係る点灯装置１Ｃにおいては、スイッチ制御部１６３Ｃは、パラメータが予め定められた下限値未満の場合には、当該パラメータに対応する電流が供給される発光部を、電流が供給される発光部として選択しない。
【０１６８】
これにより、点灯装置１Ｃは、特定の発光部に供給する電流が小さい場合に、第一のスイッチ素子１５３のオン時間が短くなり過ぎることにより、スイッチング動作が不安定になることを抑制することができる。
【０１６９】
（実施の形態６）
続いて、実施の形態６に係る点灯装置及び照明器具について説明する。本実施の形態に係る点灯装置は、各発光部への電流比ばらつきをより一層抑制するための構成を有する。
【０１７０】
以下、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具について、上記実施の形態３に係る点灯装置１Ｂ及び照明器具５Ｂと相違する構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
【０１７１】
［６−１．構成］
まず、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具の構成について、図面を用いて説明する。
【０１７２】
図１１は、本実施の形態に係る点灯装置１Ｄ及びこれを備える照明器具５Ｄの構成を示す回路図である。図１１には、点灯装置１Ｄ及び照明器具５Ｄと併せて交流電源４も示されている。
【０１７３】
図１１に示されるように、点灯装置１Ｄは、直流電源１７、バックコンバータ１５Ｄ、制御回路１６Ｂ、スイッチ部１０Ｂ、電圧加算部１８並びに平滑用コンデンサ１４１、１４２及び１４３を備える。点灯装置１Ｄは、交流電源４から交流電圧が供給される点、直流電源１７及び電圧加算部１８を備える点、並びに、バックコンバータ１５Ｄの構成において、上記実施の形態３に係る点灯装置１Ｂと相違し、その他の点において一致する。
【０１７４】
直流電源１７は、バックコンバータ１５Ｄに直流電圧を供給する電源であり、当該直流電圧の値Ｖｄｃは、複数の発光部２１、２２及び２３のうち少なくとも二つの発光部の順方向電圧の和に等しい。なお、当該直流電圧の値Ｖｄｃは、当該和と実質的に等しければよく、当該直流電圧の値Ｖｄｃと当該和との間に測定誤差程度の誤差があってもよい。本実施の形態では、直流電源１７は、電圧加算部１８が出力する信号に基づいて、直流電圧を調整する。また直流電源１７は、例えば、交流電圧を直流電圧Ｖｄｃに変換するＡＣ／ＤＣコンバータで構成される。
【０１７５】
バックコンバータ１５Ｄは、直流電源１７の出力電圧Ｖｄｃを変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。バックコンバータ１５Ｄは、上記実施の形態３に係るバックコンバータ１５Ａに加えて、入力端子間に平滑用コンデンサ１５５を備える。
【０１７６】
平滑用コンデンサ１５５は、バックコンバータ１５Ｄに入力される直流電圧の脈動を平滑化するための素子である。
【０１７７】
電圧加算部１８は、発光部２１、２２及び２３のうち少なくとも二つの発光部の順方向電圧を検出し、かつ、当該少なくとも二つの発光部の順方向電圧の和に対応する信号を出力する処理部である。
【０１７８】
［６−２．動作］
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１Ｄの動作について説明する。
【０１７９】
本実施の形態に係る点灯装置１Ｄの動作を示すタイミングチャートは、図６に示される実施の形態３に係る点灯装置１Ｂのタイミングチャートと同様である。
【０１８０】
一方、本実施の形態に係る点灯装置１Ｄは、上記構成を有することにより、各発光部に供給する電流が上記実施の形態３に係る点灯装置１Ｂと異なる。以下、本実施の形態に係る点灯装置１Ｄが、各発光部に供給する電流について説明する。
【０１８１】
本実施の形態に係る点灯装置１Ｄにおいても、上記実施の形態２に係る点灯装置１Ａと同様に、各発光部２ｎ（ｎは１、２又は３）に電流が供給される期間における平均電流ＩＬｎは、上記式６で表される。ここで、本実施の形態ではＶｄｃが少なくとも二つの発光部の順方向電圧の和であることから、上記式６における電圧（Ｖｄｃ−ＶＬｎ）は発光部の順方向電圧だけで決定される。これにより、各発光部の温度特性及び経時変化特性をほぼ同一とすることで、上記式６で表される平均電流及び各発光部の電流比において、各発光部の温度特性及び経時変化特性がキャンセルされる。すなわち、本実施の形態に係る点灯装置１Ｄは、各発光部への電流比ばらつきを抑制することができる。したがって、本実施の形態に係る点灯装置１Ｄを備える照明器具５Ｄでは、光色及び調光度の温度依存及び経時変化を抑制することが可能となる。換言すると、点灯装置１Ｄを備える照明器具５Ｄは、高い色再現性及び調光度再現性を実現することができる。
【０１８２】
また、本実施の形態では、直流電源１７が出力する直流電圧Ｖｄｃは、電圧加算部１８から出力される少なくとも二つの発光部の順方向電圧の和に等しくなるように調整される。ここで、バックコンバータ１５Ｄの入力電圧は、負荷である各発光部の順方向電圧の二倍程度が好ましいため、直流電圧Ｖｄｃは、二つの発光部の順方向電圧の和とすることが好ましい。また、直流電圧Ｖｄｃは、各発光部の順方向電圧の二倍以上であってもよいが、大きくなり過ぎないように留意する必要がある。
【０１８３】
［６−３．効果など］
以上のように本実施の形態に係る点灯装置１Ｄが構成されることにより、点灯装置１Ｄにおいても上記実施の形態３に係る点灯装置１Ｂと同様の効果を奏する。
【０１８４】
また、点灯装置１Ｄにおいては、バックコンバータ１５Ｄに直流電圧を供給する直流電源１７をさらに備える。ここで、直流電源１７は、当該直流電圧が複数の発光部のうち少なくとも二つの順方向電圧の和と等しくなるように当該直流電圧を調整する。
【０１８５】
これにより、各発光部が備える固体発光素子の温度特性及び経時変化特性が略同じとなるような各発光部の構成を採用する場合、各発光部に流れる平均電流及び各発光部の電流比において、各発光部の温度特性及び経時変化特性がキャンセルされる。すなわち、本実施の形態に係る点灯装置１Ｄは、各発光部への電流比ばらつきを抑制することができる。したがって、本実施の形態に係る点灯装置１Ｄを備える照明器具５Ｄでは、光色及び調光度の温度依存及び経時変化を抑制することが可能となる。換言すると、点灯装置１Ｄを備える照明器具５Ｄは、高い色再現性及び調光度再現性を実現することができる。
【０１８６】
（実施の形態７）
続いて、実施の形態７に係る点灯装置及び照明器具について説明する。本実施の形態に係る点灯装置は、各発光部への電流比ばらつきを、より一層抑制することができる構成を有する。
【０１８７】
以下、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具について、上記実施の形態６に係る点灯装置１Ｄ及び照明器具５Ｄと相違する構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
【０１８８】
［７−１．構成］
まず、本実施の形態に係る点灯装置及び照明器具の構成について、図面を用いて説明する。
【０１８９】
図１２は、本実施の形態に係る点灯装置１Ｅ及びこれを備える照明器具５Ｅの構成を示す回路図である。図１２には、点灯装置１Ｅ及び照明器具５Ｅと併せて交流電源４も示されている。
【０１９０】
本実施の形態に係る照明器具５Ｅは、点灯装置１Ｅ及び光源２Ｅを備える。
【０１９１】
光源２Ｅは、それぞれが固体発光素子を備える二つの発光部２１及び２２だけから構成される。
【０１９２】
図１２に示されるように、点灯装置１Ｅは、直流電源１７、バックコンバータ１５Ｄ、制御回路１６Ｅ、スイッチ部１０Ｅ、電圧加算部１８Ｅ並びに平滑用コンデンサ１４１及び１４２を備える。点灯装置１Ｅは、制御回路１６Ｅのスイッチ制御部１６３Ｅ、スイッチ部１０Ｅ、電圧加算部１８Ｅ及び、平滑用コンデンサの構成において、上記実施の形態６に係る点灯装置１Ｄと相違し、その他の構成において一致する。
【０１９３】
スイッチ部１０Ｅは、第二のスイッチ素子１１１及び１２１を備える。
【０１９４】
平滑用コンデンサ１４１及び１４２は、第二のスイッチ素子１１１及び１２１にそれぞれ直列接続される。
【０１９５】
スイッチ制御部１６３Ｅは、ＺＣＤ１６２からゼロ電流検出信号を受ける毎に、発光部２１及び２２のうち一つの発光部を選択する。本実施の形態では、スイッチ制御部１６３Ｅは、発光部２２を選択する場合には、第二のスイッチ素子１２１をオンさせる信号を出力する。一方、発光部２１を選択する場合には、第二のスイッチ素子１２１をオフさせる信号を出力する。この状態で、バックコンバータ１５Ｄから電流が出力されることにより、第二のスイッチ素子１１１に順方向電圧が印加され、第二のスイッチ素子１１１がオン状態に切り替えられる。
【０１９６】
電圧加算部１８Ｅは、発光部２１及び２２の二つの発光部の順方向電圧を検出し、かつ、当該二つの発光部の順方向電圧の和に対応する信号を出力する処理部である。
【０１９７】
［７−２．動作］
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１Ｅの動作について説明する。
【０１９８】
本実施の形態に係る点灯装置１Ｅは、上記実施の形態６に係る点灯装置１Ｄが備える第二のスイッチ素子１３１及び平滑用コンデンサ１４３などを備えない。これに伴い、点灯装置１Ｅは、第二のスイッチ素子１１１と第二のスイッチ素子１２１とが交互にオンさせるように、すなわち、発光部２１と発光部２２とに交互に電流を供給するように動作する。その他の動作については、上記実施の形態６に係る点灯装置１Ｄと同様であるため説明を省略する。
【０１９９】
続いて、本実施の形態に係る点灯装置１Ｅが、各発光部に供給する電流について説明する。本実施の形態に係る点灯装置１Ｅが発光部２１に供給する平均電流ＩＬ１は、上記式６において、ｎ＝１及びＶｄｃ＝ＶＬ１＋ＶＬ２を代入する、下記式８で表される。
【０２００】
【数８】
0006493857.tif 000009
【０２０１】
同様に、点灯装置１Ｅが発光部２２にそれぞれ供給する平均電流ＩＬ２は、下記式９で表される。
【０２０２】
【数９】
0006493857.tif 000010
【０２０３】
上記式８及び９に表されるように、本実施の形態では、平均電流ＩＬ１及びＩＬ２は、閾値Ｉｐ１及びＩｐ２のみに依存する量となる。また、各発光部の電流比は当該閾値の自乗比に従う。これにより、本実施の形態では、一定の閾値を定めることにより、各発光部に供給される電流を一定に維持することができる。また、各発光部に供給される電流比もほぼ一定に制御できる。
【０２０４】
［７−３．効果など］
以上のように本実施の形態に係る点灯装置１Ｅが構成されることにより、点灯装置１Ｅにおいても上記実施の形態６に係る点灯装置１Ｄと同様の効果を奏する。
【０２０５】
また、点灯装置１Ｅは、上記実施の形態６に係る点灯装置１Ｄにおいて、複数の発光部は、二つの発光部だけから構成される。
【０２０６】
これにより、各発光部への出力電流は、閾値だけに依存する。したがって、出力電流の変動、及び、各発光部への出力電流のばらつきをより一層抑制することができる。
【０２０７】
（実施の形態８）
次に、実施の形態８に係る照明器具について図面を用いて説明する。
【０２０８】
図１３は、本実施の形態に係る照明器具５Ｆの外観図である。この照明器具５Ｆは、上記実施の形態１〜７に係る点灯装置のいずれかと、その点灯装置から電流の供給を受ける光源２Ｆとを備える。ここで、光源２Ｆは、上記実施の形態１〜７に係る光源のいずれかである。本実施の形態では、照明器具５Ｆは、ダウンライトであり、点灯装置を収納する回路ボックス５１、光源２Ｆが装着された灯体５２、及び、回路ボックス５１と灯体５２の光源２とを電気的に接続する配線５３から構成される。
【０２０９】
このような照明器具５Ｆは、上記実施の形態１〜７に係る点灯装置のいずれかを備えるので、上記各実施の形態に係る点灯装置と同様の効果を奏することができる。
【０２１０】
（変形例など）
以上、本発明に係る点灯装置及び照明器具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【０２１１】
例えば、上記各実施の形態では、複数の発光部２１、２２及び２３は、相異なる光色を有するが、複数の発光部の光色の構成はこれに限定されない。複数の発光部のそれぞれへの電流供給により、調色を行うためには、複数の発光部のうち少なくとも一つの発光部の光色が、他の発光部の光色と異なっていればよい。
【０２１２】
また、上記各実施の形態において、固体発光素子としてＬＥＤを用いたが、有機ＥＬ素子など他の固体発光素子を用いてもよい。
【０２１３】
また、上記各実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータとしてバックコンバータを用いたが、ＤＣ／ＤＣコンバータは、バックコンバータに限定されない。ＤＣ／ＤＣコンバータは、当該ＤＣ／ＤＣコンバータが備えるインダクタに流れる電流が、スイッチング周期毎にゼロとなるように動作するＤＣ／ＤＣコンバータであればよい。
【０２１４】
また、上記各実施の形態では、スイッチ制御部として、順序回路を用いたが、スイッチ制御部は、順序回路以外の回路で構成されてもよい。スイッチ制御部は、例えば、マイクロコンピュータで構成されてもよい。
【０２１５】
また、上記各実施の形態では、ＺＣＤ１６２は、インダクタ１５２と整流素子１５１との接続点における電位を検出することによって、インダクタ１５２に流れる電流を検出するが、当該電流を検出するための構成はこれに限定されない。例えば、インダクタ１５２に二次巻線を設け、当該二次巻線において発生する電圧を検出する構成を採用してもよい。
【０２１６】
また、上記実施の形態１〜６では、発光部の個数を３としたが、発光部の個数はこれに限定されない。例えば、発光部の個数は２、又は、４以上であってもよい。
【０２１７】
また、上記各実施の形態では、各スイッチ部は、全発光部に対してそれぞれ第二のスイッチ素子を直列接続したが、最も順方向電圧が高い発光部には、必ずしも第二のスイッチ素子を直列接続しなくてもよい。これにより、スイッチ部の構成を簡略化できる。
【０２１８】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０２１９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ  点灯装置
２、２Ｅ、２Ｆ  光源
３、１７  直流電源
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ  照明器具
１０、１０Ｂ、１０Ｅ  スイッチ部
１１、１２、１３、１１１、１２１、１３１  第二のスイッチ素子
１５、１５Ａ、１５Ｄ  バックコンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｅ  制御回路
２１、２２、２３  発光部
１５２  インダクタ
１５３  第一のスイッチ素子
１６２  ゼロ電流検出回路（ＺＣＤ）
１６３、１６３Ｂ、１６３Ｃ、１６３Ｅ  スイッチ制御部
１６４、１６４Ａ、１６４Ｃ  パラメータ設定部
【図１】
0006493857.tif 000011
【図２】
0006493857.tif 000012
【図３】
0006493857.tif 000013
【図４】
0006493857.tif 000014
【図５】
0006493857.tif 000015
【図６】
0006493857.tif 000016
【図７】
0006493857.tif 000017
【図８】
0006493857.tif 000018
【図９】
0006493857.tif 000019
【図１０】
0006493857.tif 000020
【図１１】
0006493857.tif 000021
【図１２】
0006493857.tif 000022
【図１３】
0006493857.tif 000023