(57)【要約】【課題】光源に供給される電流の変動を検出し、検出した内容に基づいて光源に供給される電流を調整することが可能で、かつ供給される電力に対して効率よく点灯する照明装置、および制御回路を提供すること。【解決手段】電流が供給されたときに発光を行う光源と、入力電流を光源に発光を行わせるための供給電流として光源へ供給する制御回路とを有し、制御回路は、光源に供給された電流値を示す電圧を検出してそのピーク値を特定し、ピーク値が所定の電圧値より大きな場合には入力電流の供給時間を短くし、ピーク値が所定の電圧値より小さな場合には入力電流の供給時間を長くして供給電流を光源へ供給する。【選択図】  図１
2008052994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が供給されたときに発光を行う光源と、
入力電流を前記光源に発光を行わせるための供給電流として前記光源へ供給する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記光源に供給された電流値を示す電圧を検出してそのピーク値を特定し、該ピーク値が所定の電圧値より大きな場合には前記入力電流の供給時間を短くし、前記ピーク値が所定の電圧値より小さな場合には前記入力電流の供給時間を長くして前記供給電流を前記光源へ供給することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置において、
前記制御回路は、
前記光源と直列に接続された抵抗と、
特定される前記抵抗の両端の電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されている電圧値と所定の電圧値とを入力し、これらの差分増幅信号を第１の信号として出力する増幅器と、
所定の周波数の信号を第２の信号として出力する発振器と、
前記第１の信号が前記第２の信号よりも小さなときにハイレベルとなる第３の信号を出力するコンパレータと、
第３の信号がハイレベルのときにオンとなる第１のトランジスタと、
前記光源への電流供給状態を制御し、オンおよびオフ動作が前記第１のトランジスタと同期し、オン期間に前記光源へ電流を供給する第２のトランジスタと、
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１記載の照明装置において、
交流電源を整流して前記制御回路への入力電流とする整流回路を備え、
前記制御回路は、
前記光源と直列に接続された抵抗と、
特定される前記抵抗の両端の電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されている電圧値と所定の電圧値とを入力し、これらの差分増幅信号を第１の信号として出力する増幅器と、
所定の周波数の信号を第２の信号として出力する発振器と、
前記第１の信号が前記第２の信号よりも小さなときにハイレベルとなる第３の信号を出力するコンパレータと、
第３の信号がハイレベルのときにオンとなる第１のトランジスタと、
前記光源への電流供給状態を制御し、オンおよびオフ動作が前記第１のトランジスタと同期し、オン期間に前記光源へ電流を供給する第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタの出力電流のリップル成分を除去するためのコイルおよびコンデンサと、
前記コイルに蓄積されたエネルギの一部を前記第２のトランジスタのオフ期間に還流させるためのダイオードと、
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３記載の照明装置において、
前記コイルおよびコンデンサを含むローパスフィルタを備え、
前記ローパスフィルタのカットオフ周波数は、前記交流電源の周波数より大きく、かつ前記第２の信号の出力周波数より小さく設定することを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明装置において、
光源がＬＥＤ、または有機ＥＬである照明装置。
【請求項６】
電流が供給されたときに発光を行う光源に対して、入力電流を前記光源に発光を行わせるための供給電流として前記光源へ供給する制御回路であって、
前記制御回路は、前記光源に供給された電流値を示す電圧を検出してそのピーク値を特定し、該ピーク値が所定の電圧値より大きな場合には前記入力電流の供給時間を短くし、前記ピーク値が所定の電圧値より小さな場合には前記入力電流の供給時間を長くして前記供給電流を前記光源へ供給することを特徴とする照明装置の制御回路。
【請求項７】
請求項６記載の制御回路において、
前記制御回路は、
前記光源と直列に接続された抵抗と、
特定される前記抵抗の両端の電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されている電圧値と所定の電圧値とを入力し、これらの差分増幅信号を第１の信号として出力する増幅器と、
所定の周波数の信号を第２の信号として出力する発振器と、
前記第１の信号が前記第２の信号よりも小さなときにハイレベルとなる第３の信号を出力するコンパレータと、
第３の信号がハイレベルのときにオンとなる第１のトランジスタと、
前記光源への電流供給状態を制御し、オンおよびオフ動作が前記第１のトランジスタと同期し、オン期間に前記光源へ電流を供給力する第２のトランジスタと、
を有することを特徴とする制御回路。
【請求項８】
請求項６記載の制御回路において、
前記照明装置は、
交流電源を整流して前記制御回路への入力電流とする整流回路とを備え、
前記制御回路は、
前記光源と直列に接続された抵抗と、
特定される前記抵抗の両端の電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されている電圧値と所定の電圧値とを入力し、これらの差分増幅信号を第１の信号として出力する増幅器と、
所定の周波数の信号を第２の信号として出力する発振器と、
前記第１の信号が前記第２の信号よりも小さなときにハイレベルとなる第３の信号を出力するコンパレータと、
第３の信号がハイレベルのときにオンとなる第１のトランジスタと、
前記光源への電流供給状態を制御し、オンおよびオフ動作が前記第１のトランジスタと同期し、オン期間に前記光源へ電流を供給力する第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタの出力電流のリップル成分を除去するためのコイルおよびコンデンサと、
前記コイルに蓄積されたエネルギの一部を前記第２のトランジスタのオフ期間に還流させるためのダイオードと、
を有することを特徴とする制御回路。
【請求項９】
請求項８記載の制御回路において、
前記コイルおよびコンデンサを含むローパスフィルタを備え、
前記ローパスフィルタのカットオフ周波数は、前記交流電源の周波数より大きく、かつ前記第２の信号の出力周波数より小さく設定することを特徴とする制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源に供給される電流の変動に対応する照明装置、および制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の照明装置は、交流を全波整流するために４個のダイオードで構成されたブリッジ型整流回路、および光源となるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）に供給される電流が所定の値を超えないように制限するための抵抗が設けられている（特許文献1参照）。
【０００３】
図４は、従来の照明装置の回路構成の一例を示す概略図である。
【０００４】
図４に示すように、従来の照明装置は、交流電源を全波整流するための整流回路１１と、全波整流した電流を平滑するためのコンデンサＣ1と、ＬＥＤ1〜ＬＥＤnで示される複数のＬＥＤと、ＬＥＤに供給される電流を制限するための抵抗ＲLとを有する。
【０００５】
整流回路１１の出力側にＬＥＤと抵抗ＲLとが直列に接続されている。ＬＥＤは、ＬＥＤ1〜ＬＥＤnの順に直列接続され、ＬＥＤ1のアノード端子からＬＥＤnのカソード端子まで所定の電流が流れると一斉に発光する。なお、整流回路１１については特許文献1に記載されているため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０００６】
交流電源から整流回路１１で全波整流された電流は、コンデンサＣ1で平滑される。コンデンサＣ1の電圧であるＶC1を抵抗ＲLおよびＬＥＤに印加すると、ＬＥＤに供給される電流ＩLEDは下記の式（１）で示すことができる。なお、電圧ＶFSUMは、電流ＩLEDが流れたときのＬＥＤ1〜ＬＥＤnの個々の順方向電圧ＶFの総和を示す。
【０００７】
ＩLED＝（ＶC1−ＶFSUM）／ＲL・・・・・（１）
上式（１）に示すように、電流ＩLEDは、抵抗ＲLで制限される。電圧ＶC1は、交流電源電圧ＶACが１００Ｖｒｍｓの場合、ピーク値が約１４０Ｖになる。
【０００８】
また、上式（１）より電圧ＶC1は、電圧ＶFSUMと電流ＩLEDが供給されたときに抵抗ＲLにかかる電圧との和に等しい。下記の式（２）がその関係を示す。
【０００９】
ＶC1＝ＶFSUM +  ＩLED×ＲL・・・・・（２）
また、抵抗ＲLの消費電力であるＰRLは、上式（２）を参照して以下に示す式で算出できる。
【００１０】
ＰRL＝（ＶC1−ＶFSUM ）×ＩLED・・・・・（３）
消費電力ＰRLは、電源から供給される電力に対してＬＥＤの発光に寄与しないため、その値は小さい方が望ましい。消費電力ＰRLを小さくするためには、上式（３）より、電圧ＶC1と電圧ＶFSUM の電圧差を小さくするか、または電流ＩLEDを小さくすればよい。このため、従来は２０〜３０個のＬＥＤを直列に接続して電圧ＶFSUM を大きくし、さらに電流ＩLEDを数十ｍＡと小さくしている。
【特許文献１】特開平１１−３０７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図４に示す回路において、例えば、電圧ＶC1が１４０Ｖのとき、個々の順方向電圧ＶFが３．８ＶのＬＥＤを３０個直列に接続すると、ＲLにかかる電圧は上式（１）より２６Ｖとなる。順方向電圧ＶFが３．２Ｖの場合、ＲLにかかる電圧は同様に計算して４４Ｖになる。電流ＩLEDは上式（１）に示すようにＲLにかかる電圧に比例するため、この場合は、ＬＥＤの順方向のＶFのばらつきによって電流ＩLEDに約１．７倍の差が生じる。この差を小さくするためにＬＥＤの直列個数を減らすと、ＲLにかかる電圧が増加し、それにともない消費電力ＰRLも大きくなる。
【００１２】
また、抵抗ＲLにかかる電圧が３０Ｖ、および電流ＩLEDが５０ｍＡの場合、上式（２）より消費電力ＰRLは１．５Ｗになる。電源電圧ＶACが１００Ｖｒｍｓから１０％上昇すると、電圧ＶC1は１４０Ｖから１０％上昇し、電流ＩLEDは５０ｍＡから４６％増加する。このため、消費電力ＰRLは１．５Ｗから３．２Wになり、２倍以上増加することになる。反対に電源電圧ＶACが１００Ｖｒｍｓから１０％下降すると、電流ＩLEDは４６％減少する。電源電圧ＶACの変動に対する電流ＩLEDの変動幅を小さくするためにＲLにかかる電圧が大きくなるように設定すると、消費電力ＰRLが増加する。
【００１３】
また、従来よりも輝度の高い特性を持つＬＥＤを用いて電流ＩLEDを大きくして直列接続の個数を減らすと、消費電力ＰRLが大きくなる。
【００１４】
このように、光源の発光に寄与しない電力を大きくしないと、光源の電圧特性のばらつきまたは電源電圧の変動にともなう光源に供給される電流の変動に対して、その変動幅を抑えることに対応できないという問題があった。
【００１５】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題を解決するためになされたものであり、光源に供給される電流の変動を検出し、検出した内容に基づいて光源に供給される電流を調整することが可能で、かつ供給される電力に対して効率よく点灯する照明装置、および制御回路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】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の照明装置は、
電流が供給されたときに発光を行う光源と、
入力電流を前記光源に発光を行わせるための供給電流として前記光源へ供給する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記光源に供給された電流値を示す電圧を検出してそのピーク値を特定し、該ピーク値が所定の電圧値より大きな場合には前記入力電流の供給時間を短くし、前記ピーク値が所定の電圧値より小さな場合には前記入力電流の供給時間を長くして前記供給電流を前記光源へ供給する。
【００１７】
また、前記制御回路は、
前記光源と直列に接続された抵抗と、
特定される前記抵抗の両端の電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されている電圧値と所定の電圧値とを入力し、これらの差分増幅信号を第１の信号として出力する増幅器と、
所定の周波数の信号を第２の信号として出力する発振器と、
前記第１の信号が前記第２の信号よりも小さなときにハイレベルとなる第３の信号を出力するコンパレータと、
第３の信号がハイレベルのときにオンとなる第１のトランジスタと、
前記光源への電流供給状態を制御し、オンおよびオフ動作が前記第１のトランジスタと同期し、オン期間に前記光源へ電流を供給する第２のトランジスタと、
を有することとしてもよい。
【００１８】
また、交流電源を整流して前記制御回路への入力電流とする整流回路を備え、
前記制御回路は、
前記光源と直列に接続された抵抗と、
特定される前記抵抗の両端の電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されている電圧値と所定の電圧値とを入力し、これらの差分増幅信号を第１の信号として出力する増幅器と、
所定の周波数の信号を第２の信号として出力する発振器と、
前記第１の信号が前記第２の信号よりも小さなときにハイレベルとなる第３の信号を出力するコンパレータと、
第３の信号がハイレベルのときにオンとなる第１のトランジスタと、
前記光源への電流供給状態を制御し、オンおよびオフ動作が前記第１のトランジスタと同期し、オン期間に前記光源へ電流を供給する第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタの出力電流のリップル成分を除去するためのコイルおよびコンデンサと、
前記コイルに蓄積されたエネルギの一部を前記第２のトランジスタのオフ期間に還流させるためのダイオードと、
を有することとしてもよい。
【００１９】
この場合、前記コイルおよびコンデンサを含むローパスフィルタを備え、
前記ローパスフィルタのカットオフ周波数は、前記交流電源の周波数より大きく、かつ前記第２の信号の出力周波数より小さく設定することとしてもよい。
【００２０】
また、光源がＬＥＤ、または有機ＥＬであることとしてもよい。
【００２１】
また、上記目的を達成するために本発明の制御回路は、
電流が供給されたときに発光を行う光源に対して、入力電流を前記光源に発光を行わせるための供給電流として前記光源へ供給する制御回路であって、
前記制御回路は、前記光源に供給された電流値を示す電圧を検出してそのピーク値を特定し、該ピーク値が所定の電圧値より大きな場合には前記入力電流の供給時間を短くし、前記ピーク値が所定の電圧値より小さな場合には前記入力電流の供給時間を長くして前記供給電流を前記光源へ供給する。
【００２２】
また、前記制御回路は、
前記光源と直列に接続された抵抗と、
特定される前記抵抗の両端の電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されている電圧値と所定の電圧値とを入力し、これらの差分増幅信号を第１の信号として出力する増幅器と、
所定の周波数の信号を第２の信号として出力する発振器と、
前記第１の信号が前記第２の信号よりも小さなときにハイレベルとなる第３の信号を出力するコンパレータと、
第３の信号がハイレベルのときにオンとなる第１のトランジスタと、
前記光源への電流供給状態を制御し、オンおよびオフ動作が前記第１のトランジスタと同期し、オン期間に前記光源へ電流を供給力する第２のトランジスタと、
を有することとしてもよい。
【００２３】
また、前記照明装置は、
交流電源を整流して前記制御回路への入力電流とする整流回路とを備え、
前記制御回路は、
前記光源と直列に接続された抵抗と、
特定される前記抵抗の両端の電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されている電圧値と所定の電圧値とを入力し、これらの差分増幅信号を第１の信号として出力する増幅器と、
所定の周波数の信号を第２の信号として出力する発振器と、
前記第１の信号が前記第２の信号よりも小さなときにハイレベルとなる第３の信号を出力するコンパレータと、
第３の信号がハイレベルのときにオンとなる第１のトランジスタと、
前記光源への電流供給状態を制御し、オンおよびオフ動作が前記第１のトランジスタと同期し、オン期間に前記光源へ電流を供給力する第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタの出力電流のリップル成分を除去するためのコイルおよびコンデンサと、
前記コイルに蓄積されたエネルギの一部を前記第２のトランジスタのオフ期間に還流させるためのダイオードと、
を有することとしてもよい。
【００２４】
この場合、前記コイルおよびコンデンサを含むローパスフィルタを備え、
前記ローパスフィルタのカットオフ周波数は、前記交流電源の周波数より大きく、かつ前記第２の信号の出力周波数より小さく設定することとしてもよい。
【００２５】
本発明の照明装置および制御回路は、上述したように電源から供給される電流を光源への供給電流とし、光源に供給された電流値を示す電圧を検出してそのピーク値を特定し、特定したピーク値が所定の電圧値より大きいな場合には電源から供給される電流の供給時間を短くし、反対に所定の電圧値よりも小さな場合には電源から供給される電流の供給時間を長くする。
【発明の効果】
【００２６】
光源に供給される電流が変動すると、電源から供給される電流の供給時間を変化させて光源に供給される電流のピーク値が一定になるように調整されるため、照明装置の明るさが一定に保たれる。また、光源に供給される電流の変動幅を抑えるために光源の発光に寄与しない電力を大きくする必要がないため、供給される電力に対して効率よく点灯することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本実施形態の照明装置の回路構成について説明する。
【００２８】
図1は、本実施形態の照明装置の回路構成の一例を示す概略図である。なお、従来と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
図1に示すように、本実施形態の照明装置は、整流回路１１と、交流電源から伝わるノイズを示す雑音端子電圧を低減するフィルタ回路１２と、光源でありＬＥＤ1〜ＬＥＤnで示される複数のＬＥＤと、ＬＥＤに供給される電流ＩLEDの電流値を検出するための抵抗Ｒ5と、ＬＥＤに供給される電流ＩLEDの電流値を制御する制御回路１３とを有する。
【００３０】
フィルタ回路１２は、入力側に交流電源、出力側に整流回路がそれぞれ接続されている。そして、交流電源からフィルタ回路１２を介して整流回路１１で全波整流された電流が、制御回路１３への入力電流として供給される。また、この電流に基づく整流回路１１の出力側の一方と他方の電圧Ｖ1が、制御回路１３への入力電圧として印加される。
【００３１】
抵抗Ｒ5の一方は、ＬＥＤnのカソード端子に直列接続され、制御回路１３の出力側からＬＥＤおよび抵抗Ｒ5に電流ＩLEDが供給される。このときの抵抗Ｒ5にかかる電圧Ｖ3の電圧値を検出すると、電流ＩLEDの電流値を算出できる。なお、抵抗Ｒ5の他方は、整流回路１１の出力側の他方と接続される。
【００３２】
制御回路１３は、フィルタ回路１２および整流回路１１を介して交流電源を光源へ供給するか否か切り替えを行うトランジスタＱ2と、トランジスタＱ2をオンまたはオフさせるためのトランジスタＱ1と、トランジスタＱ2のスイッチング動作によって発生するリップル成分およびノイズを除去するためのコイルＬ1およびコンデンサC2と、コイルＬ1に蓄積されたエネルギの一部をトランジスタＱ2のオフ期間に還流させるためのフライホイールダイオードＤ1と、電圧Ｖ3のピーク値に相当する電圧ＶPを出力するピークホールド回路１４と、定電圧を出力する電源１５と、電圧ＶPと電源１５から出力される定電圧との差を増幅する増幅器１６と、所定の周波数の信号を出力する発振器１７と、増幅器１５および発振器１７の出力信号を比較して、トランジスタＱ1を駆動させるための信号を出力するコンパレータ１７と、を有する。
【００３３】
ピークホールド回路１４は、電圧ＶPまで充電するコンデンサＣ3と、コンデンサＣ3の放電抵抗である抵抗Ｒ4と、コンデンサＣ3の放電電流が抵抗Ｒ5に流れないようにするためのダイオードＤ2とを有する。
【００３４】
ダイオードＤ2のアノードは、電圧Ｖ3を検出できる抵抗Ｒ5の一方に接続される。カソードは、並列接続されたコンデンサＣ3および抵抗Ｒ4の一方に接続される。コンデンサＣ3および抵抗Ｒ4の他方は、抵抗Ｒ5の他方に接続される。
【００３５】
ＬＥＤに電流ＩLEDが供給されると電圧Ｖ3が発生し、ダイオードＤ2を介してコンデンサＣ3が充電されて、ピークホールド回路１４は電圧ＶPを出力する。また、抵抗Ｒ4の抵抗値によって、電圧ＶPの電圧値の保持時間が変わる。
【００３６】
電源１５は、定電圧値ＶRを出力できるような構成である。定電圧値ＶRは、ＬＥＤを最適に発光させるために設定された電流ＩLEDが供給されたときの電圧Ｖ3の電圧値と同じにすることが望ましい。
【００３７】
増幅器１６は、ピークホールド回路１４の電圧ＶP出力側が非反転入力端子（＋）に接続され、電源１５の定電圧値ＶR出力側が反転入力端子（−）に接続される。増幅器１６は、電源１５から一定出力される定電圧値ＶRを基準電圧とし、電圧ＶPの電圧値との差を増幅した信号を出力する。
【００３８】
発振器１７は、三角波の信号を所定の周波数で出力する。所定の周波数は、交流電源の周波数より十分大きくなるように設定する。例えば、交流電源の周波数が６０Ｈｚの場合、三角波の周波数は２０〜５００ｋＨｚの範囲内に設定することが望ましい。なお、発振器１７から出力される信号は三角波に限定されず、例えば鋸歯状波や正弦波であっても良い。
【００３９】
コンパレータ１８は、発振器１７の信号出力側が非反転入力端子に接続され、増幅器１６の出力端子が反転入力端子に接続される。
【００４０】
図２は、コンパレータ１８の動作を示す概略図である。
【００４１】
図２に示すように、コンパレータ１８は、入力信号を比較し、増幅器１６の出力信号の電圧が発振器１７の出力信号の電圧より小さな期間に論理レベルがハイレベルとなる方形波の信号を出力する。このとき、増幅器１６の出力信号の電圧が大きいほど、ハイレベルの出力期間は短くなる。反対に増幅器１６の出力信号の電圧が小さいほど、ハイレベルの出力期間は長くなる。
【００４２】
トランジスタＱ1は、ｎｐｎ構造であり、抵抗Ｒ3を介してベースに入力されるコンパレータ１８の出力信号に基づいてオンまたはオフする。コレクタは、抵抗Ｒ1を介してトランジスタＱ2のベースに接続される。また、エミッタは整流回路の出力側の他方と接続される。
【００４３】
トランジスタＱ2は、ｐｎｐ構造であり、ベースとエミッタは、抵抗Ｒ2を介して接続される。コレクタは、コイルＬ1の一方と接続される。また、エミッタは、整流回路１１の出力側の一方と接続される。
【００４４】
トランジスタＱ1がオンすると、抵抗Ｒ1を介してトランジスタＱ2のベースに電流が供給されてトランジスタＱ2もオンする。トランジスタＱ1がオフすると、トランジスタＱ2もオフする。このように、トランジスタＱ2は、トランジスタＱ1と同期してオンまたはオフする。
【００４５】
フライホイールダイオードＤ1のアノードは、整流回路１１の出力側の他方と接続される。また、カソードは、トランジスタＱ2のコレクタおよびコイルＬ1の一方と接続される。
【００４６】
トランジスタＱ2のオン期間において、整流回路１１で全波整流された電流がコイルＬ1に流れ、コイルＬ1にはエネルギが蓄積される。反対にトランジスタＱ2のオフ期間において、コイルＬ1に蓄積されたエネルギの一部がＬＥＤおよびフライホイールダイオードＤ1に還流される。このため、トランジスタＱ2のコレクタとフライホイールダイオードＤ1のアノードとの接続部の電圧ＶCは、トランジスタＱ2がオンのとき上昇し、オフのとき降下する。
【００４７】
コイルＬ1およびコンデンサＣ2は、ローパスフィルタを構成するためにコイルＬ1の他方とコンデンサＣ2の一方が接続される。またコンデンサＣ2の他方は、整流回路１１の出力側の他方と接続される。
【００４８】
コイルＬ1のインダクタンス値およびコンデンサＣ2の容量値から算出されるローパスフィルタのカットオフ周波数は、交流電源の周波数より大きく、トランジスタＱ2をスイッチングさせる周波数、すなわち発振器１７の出力周波数より小さくなるように設定する。このため、電流ＩLEDの周波数は、トランジスタＱ2のスイッチング動作で発生したリップル成分は除去されるが、交流電源の交流成分は残る。
【００４９】
なお、トランジスタＱ2のエミッタと、整流回路１１の出力側の他方との間にコンデンサＣ4を挿入すると、トランジスタＱ2のスイッチング動作で発生するノイズを抑えることができる。コンデンサＣ4の容量値は１μＦ以下にすることが望ましい。
【００５０】
次に、本実施形態の照明装置の動作について説明する。
【００５１】
図３は、本実施形態の照明装置の出力波形を示す概略図である。ここでは、交流電源の出力周波数を６０Ｈｚとする。
【００５２】
交流電源が供給されると、制御回路１３は、フィルタ回路１２、整流回路１１を介して供給される電流をトランジスタＱ2、フライホイールダイオードＤ1、コイルＬ1、およびコンデンサＣ2を介して電流ＩLEDに変換する。このとき、コイルＬ1およびコンデンサＣ2で構成されるローパスフィルタによって、電流ＩLEDの周波数は、交流電源の交流成分を残すようにトランジスタＱ2のスイッチング動作で発生したリップル成分を除去したものとなる。このため、電流ＩLEDの出力波形の周波数および位相は、入力電圧Ｖ1の出力波形のそれぞれと同等の値となる。
【００５３】
電流ＩLEDがＬＥＤに供給されたときに発生する電圧Ｖ3の出力波形は、電流ＩLEDの電流値、および抵抗Ｒ5の抵抗値に基づいて決まる。電圧Ｖ3のピーク値に相当する電圧ＶPは、その値がピークホールド回路１４によって、電圧Ｖ3の出力波形の周期に相当する時間まで保持される。
【００５４】
増幅器１６において電圧ＶPの電圧値が電圧値ＶRより大きいと、コンパレータ１８から出力されるトランジスタＱ1のオン信号の時間が短くなる。すると、トランジスタＱ1に同期するトランジスタＱ2のオン期間も短くなる。すると、トランジスタＱ2のオフ期間が長くなるため、電流ＩLEDのピーク値が下がり、電圧ＶPは小さくなる。反対に、電圧ＶPが基準電圧ＶRより小さいと、トランジスタＱ2のオン期間が長くなり、電圧ＶPは大きくなる。
【００５５】
本実施形態の照明装置は、上述したように交流電源から供給される電流をＬＥＤへの供給電流とし、ＬＥＤに供給された電流値を示す電圧を検出してそのピーク値を特定し、特定したピーク値が所定の電圧値より大きいな場合には交流電源から供給される電流の供給時間を短くし、反対に所定の電圧値よりも小さな場合には交流電源から供給される電流の供給時間を長くする。
【００５６】
このようにして、個々のＬＥＤの順方向電圧のばらつきや電源電圧の変動が生じても、ＬＥＤに供給される電流のピーク値が一定となるように調整されるため、照明装置の明るさが一定に保たれる。また、ＬＥＤに供給される電流の変動幅を抑えるためにＬＥＤの発光に寄与しない電力を大きくする必要がないため、供給される電力に対して効率よく点灯することが可能となる。
【００５７】
さらに、電圧と位相差の小さい電流がＬＥＤに流れるため、力率が良い（無駄に流れる電流が小さい）照明装置となる。力率が良いと、電源や電源に接続されている配線への電流の負担が小さくなるため、一つの電源からより多くの照明装置に電流を供給することが可能となる。
【００５８】
また、ＬＥＤの順方向電圧の総和を小さくしてもＬＥＤに供給される電流の変動を抑えられるため、高輝度なＬＥＤを用いて直列接続する個数を減らし、装置の小型化が可能となる。
【００５９】
なお、本実施形態の照明装置は交流電源から供給される電流によって点灯するため、既存の電球から置き換えられるようなねじ込み式の口金が設けられてもよい。また、室内または屋外に設置されているコンセントから交流電源を供給するために、フィルタ回路１２の入力部にコンセントに対応するプラグが設けられてもよい。この場合、読書灯などのスポット照明器具、または庭園灯として利用できる。
【００６０】
なお、光源はＬＥＤに限定されず、電流で明るさを制御できるものであればよい。例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いることとしてもよい。
また、トランジスタＱ1およびトランジスタＱ2の代わりに電界効果トランジスタ、またはＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いてもよい。これらのトランジスタも、入力信号に応じてオンまたはオフするからである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態の照明装置の回路構成の一例を示す概略図である。
【図２】本実施形態のコンパレータの動作を説明するための概略図である。
【図３】本実施形態の照明装置の出力波形を示す概略図である。
【図４】従来の照明装置の回路構成の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６２】
１１  整流回路
１２  フィルタ回路
１３  制御回路
１４  ピークホールド回路
１５  定電圧電源
１６  増幅器
１７  発振器
１８  コンパレータ
【図１】
2008052994.tif 000003
【図２】
2008052994.tif 000004
【図３】
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【図４】
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