(57)【要約】【課題】複数の光源の寿命をできる限り同じにすることにより、光源モジュールもしくは照明装置全体の寿命を延ばす。【解決手段】光源モジュール８３０は、複数の光源８３２ａ〜８３２ｐを有する。光源８３２ａ，８３２ｂ，８３２ｏ，８３２ｐ（第二の光源）は、光源８３２ｃ〜８３２ｎ（第一の光源）を囲む位置に配置されている。電流調整部（電流制御部）は、光源８３２ａ，８３２ｂ，８３２ｏ，８３２ｐ（第二の光源）を流れる電流よりも、光源８３２ｃ〜８３２ｎ（第一の光源）を流れる電流を少なくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーにより発光する第一の光源と、
電気エネルギーにより発光し、上記第一の光源を囲む位置に配置された複数の第二の光源と、
上記複数の第二の光源の各光源を流れる電流よりも、上記第一の光源を流れる電流を少なくする電流制御部とを有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記照明装置は、
上記第一の光源が配置された領域の温度を検出する第一の温度検出部と、
上記複数の第二の光源の少なくともいずれかが配置された領域の温度を検出する第二の温度検出部とを有し、
上記電流制御部は、上記第一の温度検出部が検出した温度と上記第二の温度検出部が検出した温度との差が所定の値よりも小さくなるよう、上記第一の光源を流れる電流と上記複数の第二の光源の各光源を流れる電流とを調整することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
上記照明装置は、平面板状の基板を有し、
上記第一の光源及び上記複数の第二の光源は、上記基板の表面に実装され、
上記第一の温度検出部は、上記基板の裏面に実装され、上記第一の光源の裏側に位置することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記照明装置は、複数の上記第一の光源と、平面板状の基板とを有し、
上記複数の第一の光源及び上記複数の第二の光源は、上記基板の表面に実装され、
上記第一の温度検出部は、上記基板の表面に実装され、上記複数の第一の光源に囲まれた位置に位置することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項５】
上記照明装置は、平面板状の基板を有し、
上記第一の光源及び上記複数の第二の光源は、上記基板の表面に実装され、
上記第二の温度検出部は、上記基板の裏面に実装され、上記複数の第二の光源のいずれかの裏側に位置することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
上記照明装置は、平面板状の基板を有し、
上記第一の光源及び上記複数の第二の光源は、上記基板の表面に実装され、
上記第二の温度検出部は、上記基板の表面に実装され、上記基板の端に位置することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤなどの光源を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤなどの光源は、点灯すると発熱する。ＬＥＤなどの光源は、温度が上昇すると、寿命が短くなったり、発光効率が落ちたりするので、光源の温度が高くなり過ぎないようにする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６７９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤなどの光源を複数用いた照明装置では、複数の光源のうちの一つが故障した場合でも、それだけを交換できる構成とはなっていないものが多い。このため、故障した光源を含む光源モジュールを単位として交換するか、あるいは、照明装置全体を交換する必要が生じる。したがって、複数の光源のうちの一つが寿命を迎えると、光源モジュールもしくは照明装置全体が、寿命を迎えることになる。
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、複数の光源の寿命をできる限り同じにすることにより、光源モジュールもしくは照明装置全体の寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる照明装置は、電気エネルギーにより発光する第一の光源と、電気エネルギーにより発光し、上記第一の光源を囲む位置に配置された複数の第二の光源と、上記複数の第二の光源の各光源を流れる電流よりも、上記第一の光源を流れる電流を少なくする電流制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる照明装置によれば、第二の光源に囲まれた第一の光源を流れる電流を、第二の光源の各光源を流れる電流よりも少なくするので、第二の光源に囲まれて熱がこもりやすい第一の光源における発熱量を、第二の光源における発熱量よりも少なくすることができる。これにより、第一の光源の温度と、第二の光源の温度とを均等化することができ、第一の光源の寿命と第二の光源の寿命をほぼ同じにすることができる。
【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の外観を示す斜視図。
【図２】実施の形態１における光源モジュール８３０の構造を示す正面図。
【図３】実施の形態１における光源モジュール８３０の回路構成を示す回路図。
【図４】実施の形態１における点灯装置１００の回路構成を示す回路図。
【図５】実施の形態１における制御回路１２０が生成する全体電流調整信号及び部分電流調整信号と、光源回路２１０，２２０を流れる電流との関係を示すタイミング図。
【図６】実施の形態１における制御回路１２０の機能ブロックを示すブロック図。
【図７】実施の形態１における光源モジュール８３０の温度分布の一例を示す図。
【図８】実施の形態２における光源モジュール８３０の構造を示す正視図。
【図９】実施の形態２における光源モジュール８３０の回路構成を示す回路図。
【図１０】実施の形態２における点灯装置１００の回路構成を示す回路図。
【図１１】実施の形態２における制御回路１２０の機能ブロックを示すブロック図。
【図１２】実施の形態２における光源モジュール８３０の温度分布の一例を示す図。
【図１３】実施の形態２における光源モジュール８３０の構造の別の例を示す正視図。
【図１４】実施の形態２における光源モジュール８３０の構造の更に別の例を示す正視図。
【図１５】実施の形態３における照明装置８００の外観を示す斜視図。
【図１６】実施の形態３における光源モジュール８３０の構造を示す正視図。
【図１７】実施の形態３における点灯装置１００の回路構成を示す回路図。
【図１８】実施の形態３における光源モジュール８３０の温度分布の一例を示す図。
【図１９】実施の形態４における光源モジュール８３０の構造を示す正視図。
【図２０】実施の形態４における光源モジュール８３０の温度分布の一例を示す図。
【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７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の外観を示す斜視図である。
照明装置８００は、光源８３２（図２参照）がライン状に配置された照明器具である。照明装置８００は、筐体８１０や反射板８２０を有する。筐体８１０は、光源モジュール８３０（図２参照）や点灯装置１００（図４参照）を内蔵する。反射板８２０は、光源８３２が放射した光の配光を制御する。
【００１０】
図２は、この実施の形態における光源モジュール８３０の構造を示す正面図である。
光源モジュール８３０は、基板８３１と、複数の光源８３２とを有する。なお、同一の要素が複数ある場合、符号の後ろにアルファベットを付加して区別する場合がある。
基板８３１は、長方形板状のプリント配線板である。光源８３２は、例えばＬＥＤなど、電気エネルギーにより発光する素子である。光源８３２は、基板８３１の表面に実装されている。光源８３２は、ほぼ一直線に並べて配置されている。
光源８３２ａ，８３２ｂは、光源回路２１１を形成している。光源８３２ｃ〜８３２ｎは、光源回路２２０を形成している。光源８３２ｏ，８３２ｐは、光源回路２１２を形成している。
【００１１】
図３は、この実施の形態における光源モジュール８３０の回路構成を示す回路図である。
光源回路２１１は、光源８３２ａ，８３２ｂが直列に電気接続した回路である。光源回路２２０は、光源８３２ｃ〜８３２ｎが直列に電気接続した回路である。光源回路２１２は、光源８３２ｏ，８３２ｐが直列に電気接続した回路である。光源回路２１１と光源回路２１２とは、直列に電気接続し、光源回路２１０を形成している。
【００１２】
図４は、この実施の形態における点灯装置１００の回路構成を示す回路図である。
点灯装置１００は、直流電源回路１１０と、制御回路１２０と、電流検出抵抗Ｒ３１と、電流制限抵抗Ｒ３２と、２つのスイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４２とを有する。
点灯装置１００は、光源モジュール８３０と電気接続することにより、直流電源回路１１０と、２つの光源回路２１０，２２０と、スイッチング素子Ｑ４１と、電流検出抵抗Ｒ３１とが閉回路を形成する。また、電流制限抵抗Ｒ３２と、スイッチング素子Ｑ４２とは、直列に電気接続し、光源回路２２０及びスイッチング素子Ｑ４１からなる直列回路と並列に電気接続する。
【００１３】
直流電源回路１１０は、直流電力を生成する。直流電源回路１１０が生成した直流電力は、光源回路２１０，２２０に対して供給される。直流電源回路１１０は、制御回路１２０からの指示に基づいて、生成する直流電力の電圧値を変えることができる。制御回路１２０から直流電源回路１１０に対する指示を表わす信号を「電圧調整信号」と呼ぶ。直流電源回路１１０は、例えば、商用電源などの交流電源や、バッテリーなどの直流電源から電力の供給を受け、供給された電力を変換して、直流電力を生成する。直流電源回路１１０は、例えば、フライバックコンバータ回路やバックコンバータ回路などのスイッチング電源回路である。
【００１４】
スイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４２は、制御回路１２０からの指示にしたがってオンオフするスイッチである。スイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４２は、例えば、エンハンスメント型ＮＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。制御回路１２０からスイッチング素子Ｑ４１に対する指示を表わす信号を「全体電流調整信号」と呼ぶ。制御回路１２０からスイッチング素子Ｑ４２に対する指示を表わす信号を「部分電流調整信号」と呼ぶ。
【００１５】
電流検出抵抗Ｒ３１には、光源回路２１０を流れる電流と同じ電流が流れる。したがって、電流検出抵抗Ｒ３１の両端電圧は、光源回路２１０を流れる電流に比例する。電流検出抵抗Ｒ３１の両端電圧を「電流検出電圧」と呼ぶ。電流検出抵抗Ｒ３１は、光源回路２１０を流れる電流を検出して、検出した電流に比例する電流検出電圧を生成する。
【００１６】
電流制限抵抗Ｒ３２は、スイッチング素子Ｑ４２がオンのときに光源回路２１０を流れる電流を制限する。スイッチング素子Ｑ４１がオン、スイッチング素子Ｑ４２がオフのとき、光源回路２１０の光源８３２と、光源回路２２０の光源８３２とがすべて点灯する。直流電源回路１１０が生成する直流電力の電圧値は、光源回路２１０の光源８３２の順方向降下電圧と、光源回路２２０の光源８３２の順方向降下電圧との総合計値である。スイッチング素子Ｑ４２がオンになると、光源回路２２０に対する電流の迂回経路ができ、光源回路２２０の光源８３２が消灯し、光源回路２１０の光源８３２だけが点灯する。このとき、直流電源回路１１０が生成する直流電力の電圧値が、そのまま光源回路２１０の両端に印加されると、光源回路２１０を流れる電流が急激に増加する可能性があるので、電流制限抵抗Ｒ３２による電圧降下により、光源回路２１０の両端に印加される電圧を低くして、光源回路２１０を流れる電流を制限する。
【００１７】
制御回路１２０は、点灯装置１００全体を制御する。制御回路１２０は、電流検出電圧を入力して、入力した電流検出電圧に基づいて、電圧調整信号や全体電流調整信号や部分電流調整信号を生成する。制御回路１２０は、例えば、マイコンである。
【００１８】
図５は、この実施の形態における制御回路１２０が生成する全体電流調整信号及び部分電流調整信号と、光源回路２１０，２２０を流れる電流との関係を示すタイミング図である。
実線で示した電圧値７０１は、制御回路１２０が生成した全体電流調整信号の電位である。実線で示した電圧値７０２は、制御回路１２０が生成した部分電流調整信号の電位である。実線で示した電流値７１１は、光源回路２１０を流れる電流の瞬時値である。破線で示した電流値７１２は、光源回路２１０を流れる電流の平均値である。実線で示した電流値７１３は、光源回路２２０を流れる電流の瞬時値である。破線で示した電流値７１４は、光源回路２２０を流れる電流の平均値である。
【００１９】
全体電流調整信号及び部分電流調整信号は、周期７２１の矩形波信号である。全体電流調整信号及び部分電流調整信号の周波数は、光源８３２の点滅が人間の目に検知しにくい程度に高い周波数であり、例えば１００Ｈｚ以上である。また、全体電流調整信号及び部分電流調整信号の周波数は、可聴周波数ではない周波数であることが望ましく、例えば５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである。
周期７２１のうち、期間７２３は、部分電流調整信号の電圧値７０２が高電位であり、スイッチング素子Ｑ４２がオンになる期間である。また、周期７２１のうち、期間７２２は、部分電流調整信号の電圧値７０２が低電位でスイッチング素子Ｑ４２がオフになり、全体電流調整信号の電圧値７０１が高電位でスイッチング素子Ｑ４１がオンになる期間である。なお、２つのスイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４２がともにオンになる期間や、ともにオフになる期間は、なくてもよい。
【００２０】
期間７２３において、スイッチング素子Ｑ４２がオンになるので、光源回路２２０には電流が流れず、光源回路２１０だけに電流が流れる。期間７２２において、スイッチング素子Ｑ４２がオフになり、かつ、スイッチング素子Ｑ４１がオンになるので、２つの光源回路２１０，２２０には同じ電流が流れる。それ以外の期間は、２つのスイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４２がともにオフになるので、２つの光源回路２１０，２２０には電流が流れない。
このため、光源回路２２０を流れる電流の平均値は、光源回路２１０を流れる電流の平均値より小さくなる。
【００２１】
光源回路２１０及び光源回路２２０それぞれを流れる電流の平均値は、次の式で表わすことができる。
【数１１】
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ただし、Ｉ１は、光源回路２１０を流れる電流の平均値（電流値７１２）である。Ｉ２は、光源回路２２０を流れる電流の平均値（電流値７１４）である。ｉ１は、期間７２２において、光源回路２１０及び光源回路２２０を流れる電流の瞬時値である。ｉ２は、期間７２３において、光源回路２１０を流れる電流の瞬時値である。Ｔは、全体電流調整信号及び部分電流調整信号の周期７２１である。Ｔ１は、周期Ｔのうち、スイッチング素子Ｑ４１がオン、スイッチング素子Ｑ４２がオフの期間７２２の長さである。Ｔ２は、周期Ｔのうち、スイッチング素子Ｑ４２がオンの期間７２３の長さである。
【００２２】
図６は、この実施の形態における制御回路１２０の機能ブロックを示すブロック図である。
制御回路１２０は、電流検出部１２１と、電流調整部１２２と、電圧調整部１２３とを有する。
電流検出部１２１は、電流検出電圧を入力する。
【００２３】
電流調整部１２２は、電流検出部１２１が入力した電流検出電圧に基づいて、光源回路２１０や光源回路２２０を流れる電流の平均値がそれぞれの目標電流値に一致するよう、全体電流調整信号と部分電流調整信号とを生成する。
電流調整部１２２は、スイッチング素子Ｑ４１をオンにする全体電流調整信号を生成し、スイッチング素子Ｑ４２をオフにする部分電流調整信号を生成しているときに、電流検出部１２１が入力した電流検出電圧に基づいて、期間７２２において光源回路２１０及び光源回路２２０を流れる電流の瞬時値ｉ１を算出する。電流調整部１２２は、スイッチング素子Ｑ４２をオンにする部分電流調整信号を生成しているときに、電流検出部１２１が入力した電流検出電圧に基づいて、期間７２３において光源回路２１０を流れる電流の瞬時値ｉ２を算出する。電流調整部１２２は、算出した電流の瞬時値ｉ１，ｉ２に基づいて、平均値Ｉ１及び平均値Ｉ２がそれぞれの目標値に一致するように、長さＴ１及び長さＴ２を算出する。電流調整部１２２は、例えば、次の式の右辺を計算することにより、長さＴ１及び長さＴ２を算出する。
【数１２】
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ただし、山型付きのＩ１（本文中では「Ｉ＾１」と記述する。）は、光源回路２１０を流れる電流の平均値の目標値を表わす。山型付きのＩ２（本文中では「Ｉ＾２」と記述する。）は、光源回路２２０を流れる電流の平均値の目標値を表わす。
なお、目標値Ｉ＾１，Ｉ＾２は、あらかじめ設定された所定の値であり、光源回路２２０を流れる電流の目標値Ｉ＾２は、光源回路２１０を流れる電流の目標値Ｉ＾１よりも小さい。また、目標値Ｉ＾１，Ｉ＾２はともに、光源８３２の最大定格電流よりも小さい。
【００２４】
電流調整部１２２は、算出した長さＴ１，Ｔ２に基づいて、合計電流調整信号と、部分電流調整信号とを生成する。
【００２５】
なお、０≦Ｔ１≦Ｔ、０≦Ｔ２≦Ｔ−Ｔ１であるから、次の条件を満たす必要がある。
【数１３】
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【００２６】
上記の条件が満たされない場合、電流調整部１２２は、直流電源回路１１０が生成する直流電力の電圧値が小さすぎると判断する。
逆に、算出した長さＴ１と長さＴ２との合計Ｔ１＋Ｔ２が周期Ｔよりも小さい場合、電流値ｉ１や電流値ｉ２がもう少し小さくても、上記の条件を満たすことができる。電流調整部１２２は、例えば、合計Ｔ１＋Ｔ２が周期Ｔの９０％よりも小さい場合、直流電源回路１１０が生成する直流電力の電圧値が大きすぎると判断する。
【００２７】
電圧調整部１２３は、電流調整部１２２の判断に基づいて、直流電源回路１１０に対して、生成する直流電力の電圧値をもっと高く、あるいは、もっと低くするよう指示する電圧調整信号を生成する。
【００２８】
図７は、この実施の形態における光源モジュール８３０の温度分布の一例を示す図である。
横軸は、位置を示す。縦軸は、温度を示す。実線で示した温度分布７３１は、光源回路２２０を流れる電流の平均値Ｉ２が、光源回路２１０を流れる電流の平均値Ｉ１よりも小さい場合における光源モジュール８３０の温度分布を示す。破線で示した温度分布７３２は、光源回路２２０を流れる電流の平均値Ｉ２が、光源回路２１０を流れる電流の平均値Ｉ１と等しい場合における光源モジュール８３０の温度分布を示す。
【００２９】
光源８３２を点灯すると、光源８３２が発熱し、光源モジュール８３０の温度が上昇する。十分な放熱対策を採れば、光源モジュール８３０の温度上昇を抑えることができる。
更に、光源モジュール８３０中央付近は両端付近よりも熱がこもりやすいので、光源モジュール８３０の中央付近にある光源回路２２０を流れる電流の平均値Ｉ２を抑える。これにより、光源回路２２０を形成している光源８３２の温度が低くなる。光源８３２がＬＥＤである場合、温度が上昇すると封止樹脂が劣化して寿命が短くなる。光源８３２が、このように温度が高いほど寿命が短くなる光源である場合、光源８３２の温度を低くすることにより、光源８３２の寿命を長くすることができる。
ただし、光源回路２２０を流れる電流の平均値Ｉ２を小さくしただけでは、照明装置８００が発する光が全体として減少するので、これを補うため、光源回路２１０を流れる電流の平均値Ｉ１を大きくする。このため、光源モジュール８３０の両端付近に配置された光源８３２は、温度が高くなり、寿命が短くなる。
光源モジュール８３０全体としての寿命は、複数の光源８３２のうち最も寿命が短い光源８３２によって決まる。複数の光源８３２のうち最も寿命が短い光源８３２は、最も温度が高い光源８３２であるから、光源モジュール８３０全体の温度分布をほぼ均等にして、最も温度が高い光源８３２の温度を低くすることにより、光源モジュール８３０全体としての寿命が長くなる。
【００３０】
また、ＬＥＤは、温度が高いほど発光効率が落ちる。光源８３２が、このように温度が高いほど発光効率が悪くなる光源である場合、光源８３２の温度を低くすることにより、照明装置８００の発光効率を高くすることができる。
【００３１】
なお、点灯装置１００の具体的回路構成は、この実施の形態で説明した構成に限らず、各光源回路２１０〜２３０を流れる電流の平均値を個別に調整可能な構成であれば、他の構成であってもよい。
【００３２】
実施の形態２．
実施の形態２について、図８〜図１４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。
【００３３】
実施の形態１では、各光源回路を流れる電流の目標値をあらかじめ設定しておく構成について説明したが、この実施の形態では、光源モジュール８３０の温度分布を検出し、検出した温度分布に基づいて、各光源回路を流れる電流の目標値を算出する構成について説明する。
【００３４】
図８は、この実施の形態における光源モジュール８３０の構造を示す正視図である。
光源モジュール８３０は、基板８３１と、複数の光源８３２と、複数の温度センサ８３３とを有する。
光源８３２ａは、光源回路２１１を形成している、光源８３２ｂ〜８３２ｃは、光源回路２２１を形成している。光源８３２ｄ〜８３２ｍは、光源回路２３０を形成している。光源８３２ｎ〜８３２ｏは、光源回路２２２を形成している。光源８３２ｐは、光源回路２１２を形成している。
温度センサ８３３（温度検出部）は、基板８３１の裏面（光源８３２が実装された面とは反対側の面）に実装されている。温度センサ８３３は、光源８３２や基板８３１の温度を検出するセンサである。温度センサ８３３は、例えば、サーミスタやポジスタ（登録商標）など温度によって抵抗値などの特性が変化する温度検知素子である。温度センサ８３３ａは、光源回路２１２の光源８３２ｏのちょうど真裏に配置されている。温度センサ８３３ｂは、光源回路２２２の光源８３２ｌのちょうど真裏に配置されている。温度センサ８３３ｃは、光源回路２３０の光源８３２ｈのちょうど真裏に配置されている。
【００３５】
図９は、この実施の形態における光源モジュール８３０の回路構成を示す回路図である。
光源回路２１１は、光源８３２ａを電気接続した回路である。光源回路２２１は、光源８３２ｂ〜８３２ｃが直列に電気接続した回路である。光源回路２３０は、光源８３２ｄ〜８３２ｍが直列に電気接続した回路である。光源回路２２２は、光源８３２ｎ〜８３２ｏが直列に電気接続した回路である。光源回路２１２は、光源８３２ｐを電気接続した回路である。光源回路２１１と光源回路２１２とは、直列に電気接続し、光源回路２１０を形成している。光源回路２２１と光源回路２２２とは、直列に電気接続し、光源回路２２０を形成している。
温度センサ８３３ａ〜８３３ｃは、それぞれ独立した回路を形成している。
【００３６】
図１０は、この実施の形態における点灯装置１００の回路構成を示す回路図である。
点灯装置１００は、直流電源回路１１０と、制御回路１２０と、電流検出抵抗Ｒ３１と、２つの電流制限抵抗Ｒ３２，Ｒ３３と、３つのスイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４３と、３つの分圧抵抗Ｒ５１〜Ｒ５３とを有する。
点灯装置１００は、光源モジュール８３０と電気接続することにより、直流電源回路１１０と、光源回路２１０と、光源回路２２０と、光源回路２３０と、スイッチング素子Ｑ４１と、電流検出抵抗Ｒ３１とが閉回路を形成する。また、電流制限抵抗Ｒ３２と、スイッチング素子Ｑ４２とは、直列に電気接続し、２つの光源回路２２０，２３０及びスイッチング素子Ｑ４１からなる直列回路と並列に電気接続する。電流制限抵抗Ｒ３３とスイッチング素子Ｑ４３とは、直列に電気接続し、光源回路２３０及びスイッチング素子Ｑ４１からなる直列回路と並列に電気接続する。
分圧抵抗Ｒ５１は、温度センサ８３３ａと直列に電気接続する。分圧抵抗Ｒ５２は、温度センサ８３３ｂと直列に電気接続する。分圧抵抗Ｒ５３は、温度センサ８３３ｃと直列に電気接続する。
【００３７】
スイッチング素子Ｑ４１は、制御回路１２０が生成した全体電流調整信号にしたがってオンオフする。スイッチング素子Ｑ４２は、制御回路１２０が生成した第一部分電流調整信号にしたがってオンオフする。スイッチング素子Ｑ４３は、制御回路１２０が生成した第二部分電流調整信号にしたがってオンオフする。
【００３８】
スイッチング素子Ｑ４２がオンの場合、３つの光源回路２１０〜２３０のうち光源回路２１０だけに電流が流れる。スイッチング素子Ｑ４２がオフ、スイッチング素子Ｑ４３がオンの場合、３つの光源回路２１０〜２３０のうち、２つの光源回路２１０，２２０だけに電流が流れる。スイッチング素子Ｑ４２及びスイッチング素子Ｑ４３がオフ、スイッチング素子Ｑ４１がオンの場合、３つの光源回路２１０〜２３０すべてに電流が流れる。
【００３９】
温度センサ８３３ａの温度が変化することにより、温度センサ８３３ａの抵抗値が変化すると、分圧抵抗Ｒ５１と、温度センサ８３３ａとの分圧比が変化するので、温度センサ８３３ａの両端電圧が変化する。温度センサ８３３ａ〜８３３ｃの両端電圧を「温度検出電圧」と呼ぶ。温度センサ８３３ａは、周囲の温度を検出し、検出した温度を表わす温度検出電圧を生成する。
温度センサ８３３ｂ，８３３ｃも同様に、周囲の温度を検出し、検出した温度を表わす温度検出電圧を生成する。
【００４０】
制御回路１２０は、温度センサ８３３ａ〜８３３ｃが生成した温度検出電圧を入力し、入力した温度検出電圧に基づいて、各光源回路２１０〜２３０を流れる電流の目標値を算出する。制御回路１２０は、算出した目標値と、電流検出抵抗Ｒ３１が生成した電流検出電圧とに基づいて、電圧調整信号や全体電流調整信号や第一部分電流調整信号や第二部分電流調整信号を生成する。
【００４１】
図１１は、この実施の形態における制御回路１２０の機能ブロックを示すブロック図である。
制御回路１２０は、実施の形態１で説明した機能ブロックに加えて、温度取得部１２４と、目標算出部１２５と、目標記憶部１２６とを有する。
温度取得部１２４は、温度センサ８３３ａ〜８３３ｃが生成した温度検出電圧を入力する。
目標記憶部１２６は、３つの光源回路２１０〜２３０それぞれを流れる電流の平均値の目標値を記憶する。
目標算出部１２５は、温度取得部１２４が入力した温度検出電圧に基づいて、光源モジュール８３０の温度分布がほぼ均等になるよう、目標記憶部１２６が記憶した目標値を修正する。目標記憶部１２６は、目標算出部１２５が修正した目標値を記憶する。
電流調整部１２２（電流制御部）は、目標記憶部１２６が記憶した目標値に基づいて、全体電流調整信号と、第一部分電流調整信号と、第二部分電流調整信号とを生成する。
【００４２】
目標算出部１２５は、照明装置８００が放射する光の総量が変化しないよう、３つの光源回路２１０〜２３０それぞれを流れる電流の平均値の目標値を算出する。目標算出部１２５は、例えば、次の式の右辺を計算することにより、３つの光源回路２１０〜２３０それぞれを流れる電流の平均値の目標値を算出する。
【数１４】
2012022980.tif 000006
ただし、ｋは、１以上３以下の整数である。Ｉ＾１は、光源回路２１０を流れる電流の平均値の目標値である。Ｉ＾２は、光源回路２２０を流れる電流の平均値の目標値である。Ｉ＾３は、光源回路２３０を流れる電流の平均値の目標値である。αは、所定のフィードバック係数である。ｎは、光源モジュール８３０全体の光源８３２の数である。ｎ１は、光源回路２１０の光源８３２の数である。ｎ２は、光源回路２２０の光源８３２の数である。ｎ３は、光源回路２３０の光源８３２の数である。Ｔ１は、温度センサ８３３ａが検出した温度である。Ｔ２は、温度センサ８３３ｂが検出した温度である。Ｔ３は、温度センサ８３３ｃが検出した温度である。
【００４３】
なお、光源回路２１０〜２３０を流れる電流の平均値の変化の影響が温度の変化に現れるまでには時間がかかるため、フィードバック係数αが大きすぎると、系が収束しなくなる。このため、フィードバック係数αは、十分小さい値に設定する。
【００４４】
また、光源８３２を流れる電流が光源８３２の定格最大電流を超えないよう、目標算出部１２５は、目標値の上限閾値を設ける構成としてもよい。目標算出部１２５が算出した目標値が上限閾値を超える場合、目標記憶部１２６は、目標算出部１２５が算出した目標値を記憶せず、修正前の目標値をそのまま使い続ける。
また、目標算出部１２５は、目標値の上限閾値だけでなく、目標値の下限閾値を設ける構成としてもよい。目標算出部１２５が算出した目標値が下限閾値を下回る場合、目標記憶部１２６は、目標算出部１２５が算出した目標値を記憶せず、修正前の目標値をそのまま使い続ける。これにより、個々の光源８３２の明るさの差が所定の範囲内に納まるので、利用者に発光ムラとして認識されるのを防ぐことができる。
【００４５】
図１２は、この実施の形態における光源モジュール８３０の温度分布の一例を示す図である。
横軸は、位置を示す。縦軸は、温度を示す。実線で示した温度分布７３３は、光源回路２１０〜２３０それぞれを流れる電流の平均値Ｉ１〜Ｉ３を最適に制御した場合における光源モジュール８３０の温度分布を示す。
光源モジュール８３０を３つの光源回路２１０〜２３０に分けて、それぞれを流れる電流の平均値を調整するので、２つの光源回路２１０，２２０に分ける場合よりも、更に光源モジュール８３０の温度分布が均等化する。また、それぞれの光源回路２１０〜２３０の真裏で、実際に測定した温度に基づいて、３つの光源回路２１０〜２３０を流れる電流の平均値の目標値を設定するので、あらかじめ目標値を設定しておく場合と比べて、周辺の温度の違いや放熱特性の違いなどの影響を織り込んだ目標値になり、光源モジュール８３０の温度分布が均等化する。
【００４６】
図１３は、この実施の形態における光源モジュール８３０の構造の別の例を示す正視図である。
この例において、温度センサ８３３は、基板８３１の裏面ではなく、基板８３１の表面（光源８３２が実装されている面）に実装されている。温度センサ８３３ａは、光源回路２１０を形成している光源８３２ａ，８３２ｐのうち、光源８３２ｐのすぐ横に配置されている。温度センサ８３３ｂは、光源回路２２０を形成している光源８３２ｂ〜８３２ｃ，８３２ｎ〜８３２ｏのうち、光源８３２ｎのすぐ横に配置されている。温度センサ８３３ｃは、光源回路２３０を形成している光源８３２ｄ〜８３２ｍのうち、光源８３２ｈのすぐ横に配置されている。
【００４７】
図１４は、この実施の形態における光源モジュール８３０の構造の更に別の例を示す正視図である。
この例において、温度センサ８３３ａ〜８３３ｃは、図１４の場合と同様、基板８３１の表面（光源８３２が実装されている面）に実装されている。光源回路２１２は、光源８３２ｏ，８３２ｐにより形成されている。温度センサ８３３ａは、光源回路２１２を形成している光源８３２ｏと光源８３２ｐとの間に配置されている。光源回路２２２は、光源８３２ｍ，光源８３２ｎにより形成されている。温度センサ８３３ｂは、光源回路２２２を形成している光源８３２ｍと８３２ｎとの間に配置されている。光源回路２３０は、光源８３２ｅ〜８３２ｌにより形成されている。温度センサ８３３ｃは、光源回路２３０を形成している光源８３２ｅ〜８３２ｌのうち、隣接する光源８３２ｈと光源８３２ｉとの間に配置されている。
【００４８】
このように、温度センサ８３３は、各光源回路２１０〜２３０を形成している光源８３２の近くであれば、どこに配置する構成であってもよい。また、一番外側の光源回路２１０の温度を検出する温度センサ８３３ａは、基板８３１の端に配置する構成であってもよい。
【００４９】
ただし、各温度センサ８３３ａ〜８３３ｃと、その温度センサ８３３ａ〜８３３ｃの近くにある光源８３２との位置関係は、同じであることが望ましい。そうすれば、各温度センサ８３３ａ〜８３３ｃが検出した温度と、その温度センサ８３３ａ〜８３３ｃの近くにある光源８３２の温度との差がほぼ同じになるので、光源８３２の実際の温度と、温度センサ８３３が検出した温度との差（測定誤差）を無視することができる。
【００５０】
なお、温度センサ８３３は、１つの光源回路に対して１つではなく、１つの光源回路に対して複数配置する構成であってもよい。その場合、１つの光源回路に対応する複数の温度センサ８３３は、基板８３１の表側と裏側とに配置する構成でもよいし、１つの光源８３２を囲む形で配置する構成でもよいし、異なる光源８３２の近くに配置する構成でもよい。
【００５１】
また、目標算出部１２５は、光源モジュール８３０の温度分布を均等化するのではなく、温度センサ８３３が検出した温度が所定の範囲内に納まるよう、目標値を調整する構成であってもよい。
照明装置８００が放射する光の総量を変えなければ、温度センサ８３３が検出した温度が上限閾値を下回らない場合には、目標算出部１２５は、照明装置８００が放射する光の総量を下げて、目標値を算出する構成であってもよい。
例えば、目標算出部１２５は、温度センサ８３３が検出した温度のうち最も低い温度が、所定の閾値を超えている場合や、温度センサ８３３が最も低い温度を検出した光源回路の目標電流値が所定の閾値を超えている場合、照明装置８００が放射する光の総量を下げると判定する。目標算出部１２５は、温度が最も低い光源回路を流れる電流はそのまま増やさず、温度が高い光源回路を流れる電流を減らす。これにより、照明装置８００が放射する光の総量が少なくなるが、光源回路の温度が下がり、上限閾値以下になる。
なお、照明装置８００が放射する光の総量を下げる場合、急に暗くなると利用者が違和感を覚えるので、目標算出部１２５は、照明装置８００が放射する光の総量を徐々に小さくする。また、必要な照度を確保するため、照明装置８００が放射する光の総量の下限値をあらかじめ設定しておく構成としてもよい。
【００５２】
実施の形態３．
実施の形態３について、図１５〜図１８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。
【００５３】
図１５は、この実施の形態における照明装置８００の外観を示す斜視図である。
照明装置８００は、光源８３２がひとまとまりに配置された照明器具である。照明装置８００は、筐体８１０と、反射板８２０と、放熱部８４０とを有する。
放熱部８４０は、光源８３２で発生した熱を、天井裏などに放熱する。
【００５４】
図１６は、この実施の形態における光源モジュール８３０の構造を示す正視図である。
光源モジュール８３０は、基板８３１と、複数の光源８３２と、複数の温度センサ８３３とを有する。
基板８３１は、円形板状のプリント配線板である。光源８３２は、例えばＬＥＤなど、電気エネルギーにより発光する素子である。光源８３２は、基板８３１の表面に実装されている。光源８３２は、ほぼ同心円状に並べて配置されている。複数の光源８３２のうち、周辺に配置された１２個の光源８３２は、光源回路２１０を形成している。複数の光源８３２のうち、中央に配置された７つの光源８３２は、光源回路２２０を形成している。温度センサ８３３ａは、光源回路２１０を形成している光源８３２の一つに隣接して配置されている。温度センサ８３３ｂは、光源回路２２０を形成している光源８３２の一つに隣接して配置されている。
【００５５】
図１７は、この実施の形態における点灯装置１００の回路構成を示す回路図である。
点灯装置１００は、実施の形態１で説明した回路に、実施の形態２で説明した温度センサ８３３と直列に電気接続する分圧抵抗Ｒ５１，Ｒ５２を２系統追加した回路構成である。
【００５６】
制御回路１２０は、温度センサ８３３ａが検出した温度と、温度センサ８３３ｂが検出した温度とが均等になるよう、電圧調整信号と、全体電流調整信号と、部分電流調整信号とを生成する。
【００５７】
図１８は、この実施の形態における光源モジュール８３０の温度分布の一例を示す図である。
横軸は、図１７に示したＡ−Ａ線上の位置を示す。縦軸は、温度を示す。実線で示した温度分布７３１は、光源回路２２０を流れる電流の平均値Ｉ２を、光源回路２１０を流れる電流の平均値Ｉ１より低くした場合の温度分布を示す。破線で示した温度分布７３２は、光源回路２２０を流れる電流の平均値Ｉ２と、光源回路２１０を流れる電流の平均値Ｉ１とが同じ場合の温度分布を示す。
【００５８】
光源８３２が同心円状に配置されている場合、光源８３２が一直線状に配置されている場合よりも、更に、光源モジュール８３０の中央付近に熱がこもりやすい。
光源モジュール８３０の中央付近に位置する光源８３２を流れる電流の平均値を少なくすることにより、光源８３２の温度を大きく下げることができる。これにより、光源モジュール８３０もしくは照明装置８００の寿命を延ばすことができる。
【００５９】
実施の形態４．
実施の形態４について、図１９〜図２０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。
照明装置８００の外観は、実施の形態３と同様である。また、点灯装置１００の回路構成は、実施の形態２と同様である。
【００６０】
図１９は、この実施の形態における光源モジュール８３０の構造を示す正視図である。
複数の光源８３２のうち、周辺に配置された１２個の光源８３２は、光源回路２１０を形成している。複数の光源８３２のうち、中央に配置された１つの光源８３２は、光源回路２３０を形成している。複数の光源８３２のうち、残りの６つの光源８３２は、光源回路２２０を形成している。
温度センサ８３３ａは、光源回路２１０を形成している光源８３２のうちの１つに隣接して配置されている。温度センサ８３３ｂは、光源回路２２０を形成している光源８３２のうちの１つに隣接して配置されている。温度センサ８３３ｃは、光源回路２３０を形成している光源８３２に隣接して配置されている。
【００６１】
図２０は、この実施の形態における光源モジュール８３０の温度分布の一例を示す図である。
横軸は、図２０に示したＡ−Ａ線上の位置を示す。縦軸は、温度を示す。実線で示した温度分布７３３は、光源回路２１０〜２３０それぞれを流れる電流の平均値Ｉ１〜Ｉ３を最適に制御した場合における光源モジュール８３０の温度分布を示す。
【００６２】
光源モジュール８３０を３つの光源回路２１０〜２３０に分けて、それぞれを流れる電流の平均値を調整するので、２つの光源回路２１０，２２０に分ける場合よりも、更に光源モジュール８３０の温度分布が均等化する。これにより、光源モジュール８３０もしくは照明装置８００の寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００  点灯装置、１１０  直流電源回路、１２０  制御回路、１２１  電流検出部、１２２  電流調整部、１２３  電圧調整部、１２４  温度取得部、１２５  目標算出部、１２６  目標記憶部、２１０〜２３０  光源回路、７０１，７０２  電圧値、７１１〜７１４  電流値、７２１  周期、７２２，７２３  期間、７３１〜７３３  温度分布、８００  照明装置、８１０  筐体、８２０  反射板、８３０  光源モジュール、８３１  基板、８３２  光源、８３３  温度センサ、８４０  放熱部、Ｒ３１  電流検出抵抗、Ｒ３２，Ｒ３３  電流制限抵抗、Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３  分圧抵抗、Ｑ４１，Ｑ４２，Ｑ４３  スイッチング素子。
【図１】
2012022980.tif 000007
【図２】
2012022980.tif 000008
【図３】
2012022980.tif 000009
【図４】
2012022980.tif 000010
【図５】
2012022980.tif 000011
【図６】
2012022980.tif 000012
【図７】
2012022980.tif 000013
【図８】
2012022980.tif 000014
【図９】
2012022980.tif 000015
【図１０】
2012022980.tif 000016
【図１１】
2012022980.tif 000017
【図１２】
2012022980.tif 000018
【図１３】
2012022980.tif 000019
【図１４】
2012022980.tif 000020
【図１５】
2012022980.tif 000021
【図１６】
2012022980.tif 000022
【図１７】
2012022980.tif 000023
【図１８】
2012022980.tif 000024
【図１９】
2012022980.tif 000025
【図２０】
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