(57)【要約】【課題】電力ロスを低減するとともに調光動作の利便性を向上することのできる照明装置を提供する。【解決手段】発光ダイオード１０を有する複数の光源部１と、商用電源ＡＣ１と直列に接続されるトライアックＴＲ１と、トライアックＴＲ１を制御することで商用電源ＡＣ１の電源電圧の導通角を可変とする調光器２と、トライアックＴＲ１の導通期間においてトライアックＴＲ１を流れる保持電流を一定値以上に保つ電流調整部３とを備え、電流調整部３は、商用電源ＡＣ１の電源電圧が所定の閾値を下回ると各光源部１と並列に接続され、所定の閾値を上回ると各光源部１との接続が開放される抵抗Ｒ１３と、電流調整部３に入力される入力電流Ｉ１に応じて外部機器に対して信号を出力する信号出力部３０とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体発光素子及び外部電源からの交流電圧を受けて前記固体発光素子を点灯させる点灯回路を有する１乃至複数の光源部と、前記外部電源と直列に接続される自己保持機能を有する双方向スイッチング素子と、前記双方向スイッチング素子を制御することで前記外部電源の交流電圧の導通角を可変とする調光器と、前記双方向スイッチング素子の導通期間において前記双方向スイッチング素子を流れる保持電流を一定値以上に保つ電流調整部とを備え、前記電流調整部は、前記外部電源の電源電圧が所定の閾値を下回ると前記各光源部と並列に接続され、所定の閾値を上回ると前記各光源部との接続が開放される抵抗と、前記電流調整部に入力される入力電流に応じて外部機器に対して信号を出力する信号出力部とを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記信号出力部は、前記双方向スイッチング素子の導通期間に信号を出力することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記電流調整部はマイコンを備え、前記マイコンは、外部から送信される信号を受信する受信部を有し、前記受信部で受信した信号に基づいて制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】
前記信号出力部は、赤外線発光ダイオードを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記赤外線発光ダイオードは複数であって、それぞれ互いに異なる向きに赤外線信号を出力するように配置されることを特徴とする請求項４記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向スイッチング素子を用いて調光を行う照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、白熱電球のみを長寿命且つ消費電力の少ない発光ダイオードランプに置換し、その他のＡＣ電源や制御盤を共用するものが知られており、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の従来例は、ＡＣ電源と、これをオン／オフ制御する３極双方向サイリスタであるトライアックを電気的に接続している。また、この従来例は、トライアックからの交流を直流に整流するダイオードブリッジ回路と、このブリッジ回路からの直流により点灯される発光ダイオードランプとを有している。したがって、この従来例では、トライアックのオン／オフ制御により発光ダイオードランプの点灯をオン／オフ制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６６７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来例では、白熱電球と比べて発光ダイオードランプの消費電力が少ないことから、トライアックを流れる保持電流が一定値を下回り易い。このため、トライアックが導通状態（ターンオンしている状態）を維持できずに不意に非導通状態に切り替わる（ターンオフする）場合があり、意図した調光とは異なる調光動作を行ってしまう虞があった。また、発光ダイオードランプを含む回路（光源部）の構成によっては、光源部への入力電流が不連続となることでトライアックを流れる保持電流が一定値を下回り、やはりトライアックが不意にターンオフするという虞があった。
【０００５】
そこで、トライアックを流れる保持電流をある程度増大させることで保持電流を確保することが考えられる。この手段としては、例えば光源部内に抵抗による分流回路を設ける、或いは入力電流が不連続とならないようにディザー方式等を採用した力率改善回路を設けることが考えられる。また、光源部と並列に抵抗や白熱電球を接続することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、光源部内に分流回路を設ける場合には、抵抗の発熱によって回路を構成する素子に熱ストレスを与えることが問題となる。すなわち、発光ダイオードを光源とする光源部では小型化と低コスト化が要求されており、これを実現するために放熱構造や回路が簡略化される。このため、分流回路の抵抗による発熱があれば、この熱を放熱するための設計を行わねばならず、結果として光源部の小型化と低コスト化とを実現することが困難になってしまう。また、光源部内に力率改善回路を設ける場合にも、光源部の小型化と低コスト化とを実現することが困難になってしまう。
【０００７】
一方、光源部と並列に抵抗等を接続する場合には、光源部に新たに回路を設ける必要がないために光源部の小型化と低コスト化を実現することはできるが、光源部への入力電圧がばらつき、意図した調光とは異なる調光動作を行ってしまう虞がある。この問題は、商用電源等の外部電源の電源電圧が低いときに、並列に接続する抵抗に流れる電流が小さくなるために生じる。この入力電圧のばらつきを考慮して並列に接続する抵抗の抵抗値を低く設計することが考えられるが、今度は電源電圧が高いときの電力ロスが増大するという問題が生じる。
【０００８】
更に、トライアックで光源部を調光する場合には、トライアックが接続される電源線に接続された光源部のみを調光できるため、同じ電源線に接続されていない周囲の他の照明を調光することができず、利便性に乏しいという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、電力ロスを低減するとともに調光動作の利便性を向上することのできる照明装置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】
【００１０】
本発明の照明装置は、固体発光素子及び外部電源からの交流電圧を受けて前記固体発光素子を点灯させる点灯回路を有する１乃至複数の光源部と、前記外部電源と直列に接続される自己保持機能を有する双方向スイッチング素子と、前記双方向スイッチング素子を制御することで前記外部電源の交流電圧の導通角を可変とする調光器と、前記双方向スイッチング素子の導通期間において前記双方向スイッチング素子を流れる保持電流を一定値以上に保つ電流調整部とを備え、前記電流調整部は、前記外部電源の電源電圧が所定の閾値を下回ると前記各光源部と並列に接続され、所定の閾値を上回ると前記各光源部との接続が開放される抵抗と、前記電流調整部に入力される入力電流に応じて外部機器に対して信号を出力する信号出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この照明装置において、前記信号出力部は、前記双方向スイッチング素子の導通期間に信号を出力することが好ましい。
【００１２】
この照明装置において、前記電流調整部はマイコンを備え、前記マイコンは、外部から送信される信号を受信する受信部を有し、前記受信部で受信した信号に基づいて制御を行うことが好ましい。
【００１３】
この照明装置において、前記信号出力部は、赤外線発光ダイオードを備えることが好ましい。
【００１４】
この照明装置において、前記赤外線発光ダイオードは複数であって、それぞれ互いに異なる向きに赤外線信号を出力するように配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、電力ロスを低減するとともに調光動作の利便性を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る照明装置の実施形態１を示す概略図である。
【図２】同上の照明装置における光源部の概略図である。
【図３】同上の照明装置における電流調整部の概略図である。
【図４】同上の照明装置の動作を説明するための波形図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、同上の照明装置における電流調整部の設置例を示す図である。
【図６】本発明に係る照明装置の実施形態２を示す図で、電流調整部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
以下、本発明に係る照明装置の実施形態１について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１に示すように、複数（図示では２つ）の発光ダイオード１０、及び各発光ダイオード１０の点灯回路１Ａを有する複数（図示では３つ）の光源部１と、外部電源である商用電源ＡＣ１と直列に接続されるトライアックＴＲ１とを備える。また、本実施形態は、トライアックＴＲ１を制御する調光器２と、各光源部１と並列に接続される電流調整部３とを備える。なお、以下の説明では、電流調整部３に印加される電圧を「入力電圧Ｖ１」、電流調整部３を流れる電流を「入力電流Ｉ１」と呼ぶものとする。
【００１８】
光源部１は、図２に示すように、直列に接続した複数（図示では２つ）の固体発光素子である発光ダイオード１０と、電流制限用の抵抗Ｒ１と、各発光ダイオード１０への給電をオン／オフする調光スイッチ部１１とを備える。また、光源部１は、商用電源ＡＣ１から供給される交流電圧を整流する整流部１２と、整流部１２の出力を平滑化して各発光ダイオード１０に出力する平滑部１３と、整流部１２の出力電圧を検出する電圧検出部１４とを備える。更に、光源部１は、電圧検出部１４で電圧が検出される期間に基づいて商用電源ＡＣ１の電源電圧の導通角を検出する調光制御部１５を備える。調光制御部１５は、検出した導通角に基づくデューティ比で調光スイッチ部１１のオン／オフを切り替えることにより各発光ダイオード１０を調光する。
【００１９】
整流部１２は、商用電源ＡＣ１から供給される交流電圧を全波整流するダイオードブリッジから成る。平滑部１３は、ダイオードＤ１と、ダイオードＤ１を介して整流部１２の出力端間に接続される平滑コンデンサＣ１とから成る。電圧検出部１４は、整流部１２の出力端間に接続される抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路から成る。したがって、電圧検出部１４では、整流部１２の出力電圧が抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧され、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点における電位に基づいて調光制御部１５が導通角を検出するようになっている。なお、点灯回路１Ａは、整流部１２、平滑部１３、電圧検出部１４、調光制御部１５から構成される。
【００２０】
トライアックＴＲ１は、自己保持機能を有する双方向スイッチング素子である。そして、トライアックＴＲ１が導通状態（ターンオンしている状態）にあるとき、商用電源ＡＣ１から各光源部１及び電流調整部３へ交流電力が供給されるようになっている。なお、本実施形態ではトライアックＴＲ１を用いているが、トライアックＴＲ１の代わりに例えば互いに極性の異なるサイリスタを並列に用いてもよい。
【００２１】
調光器２は、商用電源ＡＣ１の電源電圧に同期してトリガ信号をトライアックＴＲ１のゲート端子に与えることで、トライアックＴＲ１を導通状態に切り替える（ターンオンさせる）。ここで、調光器２は、自身の備える操作部（図示せず）での操作、又は外部からの調光信号に基づいてトリガ信号をトライアックＴＲ１のゲート端子に与えるタイミングを変化させることができる。したがって、調光器２により商用電源ＡＣ１の電源電圧の導通角を制御することができ、結果として各光源部１の各発光ダイオード１０の調光を行うことができる。
【００２２】
電流調整部３は、図３に示すように、入力電圧Ｖ１を全波整流するダイオードブリッジから成る整流器ＤＢ１と、整流器ＤＢ１から出力される脈流電圧を平滑化して出力する平滑用コンデンサＣ２とを備える。また、電流調整部３は、信号出力部３０と、定電流切替回路３１と、定電流回路３２と、抵抗接続制御回路３３と、抵抗接続切替回路３４とを備える。
【００２３】
信号出力部３０は、複数（図示では３つ）の砲弾型の赤外線発光ダイオード３０Ａ〜３０Ｃを直列に接続して構成される。これら赤外線発光ダイオード３０Ａ〜３０Ｃは、電流量に応じて赤外線信号を出力するものであり、当該赤外線信号を外部機器に送信することで外部機器の制御等に利用することができる。
【００２４】
定電流切替回路３１は、平滑用コンデンサＣ２の出力端に接続され、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ３の直列回路と、抵抗Ｒ５及びｎｐｎ型トランジスタであるスイッチング素子Ｑ２の直列回路とを並列に接続して構成される。抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ３の接続点とスイッチング素子Ｑ２のベース端子との間には、ツェナーダイオードＤ２が挿入される。また、スイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子は、同じくｎｐｎ型トランジスタであるスイッチング素子Ｑ１のベース端子に接続されている。スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子は、後述する定電流回路３２における抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ５の接続点と抵抗Ｒ８を介して接続されている。
【００２５】
ここで、定電流切替回路３１では、入力電圧Ｖ１の絶対値がツェナーダイオードＤ２の降伏電圧を上回ると、コンデンサＣ３が充電されることで充電電圧がスイッチング素子Ｑ２のベース−エミッタ間に印加され、スイッチング素子Ｑ２がオンに切り替わる。これにより、スイッチング素子Ｑ１のベース−エミッタ間に電圧が印加されなくなるので、スイッチング素子Ｑ１はオフに切り替わる。一方、入力電圧Ｖ１の絶対値がツェナーダイオードＤ２の降伏電圧を上回らない場合には、スイッチング素子Ｑ２はオフとなり、スイッチング素子Ｑ１のベース−エミッタ間に電圧が印加されるため、スイッチング素子Ｑ１はオンとなる。このスイッチング素子Ｑ１のオン／オフに基づいて後述する負荷電流Ｉ２の電流レベルが可変するようになっている。
【００２６】
定電流回路３２は、定電流切替回路３１に接続され、抵抗Ｒ７及びツェナーダイオードＤ３の直列回路と、ｎｐｎ型トランジスタであるスイッチング素子Ｑ３及び抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ５の直列回路とを並列に接続して構成される。なお、ツェナーダイオードＤ３には、ツェナーダイオードＤ３で発生するノイズを低減するためのコンデンサＣ４が並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ３のコレクタ端子には、信号出力部３０及び電流制限用の抵抗Ｒ６の直列回路が接続されている。また、抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ５の直列回路と並列に抵抗Ｒ１０が接続されている。更に、抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ５の接続点と前述のスイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子との間には、抵抗Ｒ８が接続されている。
【００２７】
定電流回路３２では、ツェナーダイオードＤ３が定電圧ダイオードとして働くことにより、抵抗Ｒ７及びツェナーダイオードＤ３の接続点の電位、すなわちスイッチング素子Ｑ３のベース電位が略一定となる。これにより、スイッチング素子Ｑ３のエミッタ電位が一定となるように動作するため、抵抗Ｒ１０を流れる電流は略一定に保たれる。
【００２８】
ここで、定電流切替回路３１のスイッチング素子Ｑ１がオフの場合には抵抗Ｒ１０のみに電流が流れるが、スイッチング素子Ｑ１がオンの場合には、抵抗Ｒ８，Ｒ９にも電流が流れる。このため、抵抗Ｒ６及び信号出力部３０を流れる「負荷電流Ｉ２」は、スイッチング素子Ｑ１のオフ時には抵抗Ｒ１０を流れる電流、スイッチング素子Ｑ１のオン時には抵抗Ｒ１０を流れる電流と、抵抗Ｒ８，Ｒ９を流れる電流との合成電流となる。したがって、スイッチング素子Ｑ１がオンに切り替わると負荷電流Ｉ２は増大し、スイッチング素子Ｑ１がオフに切り替わると負荷電流Ｉ２は減少する。なお、スイッチング素子Ｑ１がオンからオフに切り替わる際には、負荷電流Ｉ２は抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ５の時定数に従って滑らかに変化する。また、スイッチング素子Ｑ１がオフからオンに切り替わる際には、負荷電流Ｉ２は抵抗Ｒ８及びコンデンサＣ５の時定数に従って滑らかに変化する。
【００２９】
抵抗接続制御回路３３は、定電流回路３２に接続され、抵抗Ｒ１１及びツェナーダイオードＤ４及びコンデンサＣ６の直列回路と、ｎｐｎ型トランジスタであるスイッチング素子Ｑ４とから構成される。スイッチング素子Ｑ４のベース端子は、ツェナーダイオードＤ４及びコンデンサＣ６の接続点に接続され、コレクタ端子は、後述する抵抗接続切替回路３４におけるスイッチング素子Ｑ５のゲート端子に接続される。
【００３０】
ここで、抵抗接続制御回路３３では、入力電圧Ｖ１の絶対値がツェナーダイオードＤ４の降伏電圧を上回ると、コンデンサＣ６が充電されることで充電電圧がスイッチング素子Ｑ４のベース−エミッタ間に印加され、スイッチング素子Ｑ４がオンに切り替わる。これにより、スイッチング素子Ｑ５のゲート−ソース間に電圧が印加されなくなるので、スイッチング素子Ｑ５はオフに切り替わる。このスイッチング素子Ｑ５のオン／オフに基づいて後述する抵抗Ｒ１３の接続／開放を制御するようになっている。
【００３１】
抵抗接続切替回路３４は、抵抗接続制御回路３３に接続され、抵抗Ｒ１２及びツェナーダイオードＤ５の直列回路と、抵抗Ｒ１３及びｎチャネルＭＯＳＦＥＴであるスイッチング素子Ｑ５の直列回路とを並列に接続して構成される。なお、抵抗Ｒ１２によってスイッチング素子Ｑ５はバイアスされ、ツェナーダイオードＤ５は、スイッチング素子Ｑ５のゲート−ソース間の電圧を制限する。ツェナーダイオードＤ５には、ツェナーダイオードＤ５で発生するノイズを低減するためのコンデンサＣ７が並列に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ５には、スイッチング素子Ｑ５で発生するノイズを低減するためのコンデンサＣ８が並列に接続されている。抵抗Ｒ１３としては、入力電圧Ｖ１の絶対値が低いときにもトライアックＴＲ１を流れる保持電流を一定値以上に保つために、十分に低い抵抗値を有するものを用いる。
【００３２】
ここで、抵抗接続切替回路３４では、前述の抵抗接続制御回路３３のスイッチング素子Ｑ４がオフの場合には、スイッチング素子Ｑ５がオンであるため、抵抗Ｒ１３が接続されて接続電流が流れる。一方、スイッチング素子Ｑ４がオンに切り替わると、スイッチング素子Ｑ５がオフに切り替わるため、抵抗Ｒ１３が開放されて接続電流は流れない。
【００３３】
以下、本実施形態の電流調整部３の動作について図４を用いて説明する。先ず、時刻ｔ０〜時刻ｔ１では、調光器２からトライアックＴＲ１のゲート端子にトリガ信号が与えられていないので、トライアックＴＲ１は非導通状態であり、したがって入力電圧Ｖ１、入力電流Ｉ１、負荷電流Ｉ２は何れもほぼ零である。
【００３４】
次に、時刻ｔ１において調光器２からトライアックＴＲ１のゲート端子にトリガ信号が与えられると、トライアックＴＲ１がターンオンし、入力電流Ｉ１及び負荷電流Ｉ２が増大する。そして、入力電圧Ｖ１の絶対値がツェナーダイオードＤ２の降伏電圧及びツェナーダイオードＤ４の降伏電圧を上回る。なお、以下の説明では、ツェナーダイオードＤ２の降伏電圧を「第１の閾値電圧Ｖｔｈ１」、ツェナーダイオードＤ４の降伏電圧を「第２の閾値電圧Ｖｔｈ２」と呼ぶものとする（Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２）。
【００３５】
入力電圧Ｖ１の絶対値が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１を上回ると、定電流切替回路３１においてスイッチング素子Ｑ２がオン、スイッチング素子Ｑ１がオフに切り替わる。これにより、負荷電流Ｉ２は抵抗Ｒ１０を流れる定電流に制限される。また、入力電圧Ｖ１の絶対値が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を上回ると、抵抗接続制御回路３３においてスイッチング素子Ｑ４がオン、抵抗接続切替回路３４においてスイッチング素子Ｑ５がオフに切り替わる。これにより、抵抗Ｒ１３が開放されて接続電流が流れなくなるので、入力電流Ｉ１は低いレベルの定電流Ｉ１０に制限される。
【００３６】
なお、スイッチング素子Ｑ２がオンに切り替わるタイミングは、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ３で構成される遅延回路により、入力電圧Ｖ１の立ち上がりから若干遅れるようになっている。これにより、トライアックＴＲ１がターンオンした瞬間に発生するリンギング電流による誤動作を防止することができる。そして、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ３の時定数をリンギング電流の発生期間に応じて適宜設定することで、トライアックＴＲ１のターンオンを確実に行うことができる。
【００３７】
時刻ｔ１〜ｔ２の間では、入力電圧Ｖ１の絶対値が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１を上回っているので、入力電流Ｉ１は低いレベルの定電流Ｉ１０を維持する。
【００３８】
次に、時刻ｔ２において入力電圧Ｖ１の絶対値が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１を下回ると、定電流切替回路３１においてスイッチング素子Ｑ２がオフ、スイッチング素子Ｑ１がオンに切り替わる。これにより、負荷電流Ｉ２は抵抗Ｒ１０を流れる電流と、抵抗Ｒ８，Ｒ９を流れる電流とを合成した電流に上昇し、入力電流Ｉ１は、高いレベルの定電流Ｉ１１に上昇する。
【００３９】
そして、時刻ｔ３において入力電圧Ｖ１の絶対値が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を下回ると、抵抗接続制御回路３３においてスイッチング素子Ｑ４がオフ、抵抗接続切替回路３４においてスイッチング素子Ｑ５がオンに切り替わる。これにより、抵抗Ｒ１３が接続されて接続電流が流れるため、入力電流Ｉ１がＩ１２まで増大する。その後、商用電源ＡＣ１の電源電圧がゼロクロスに達する（入力電圧Ｖ１の絶対値がゼロクロスに達する）までの間（時刻ｔ３〜ｔ４）では、入力電流Ｉ１及び負荷電流Ｉ２は何れも商用電源ＡＣ１の電源電圧に応じて減少し、時刻ｔ４においてほぼ零となる。
【００４０】
上述のように、本実施形態では、トライアックＴＲ１がターンオンしてから商用電源ＡＣ１の電源電圧がゼロクロスに達するまでの間、電流調整部３によって自身に入力される入力電流Ｉ１を一定値以上に保つことができる。これにより、上記期間において光源部１の数に依らずトライアックＴＲ１を流れる保持電流を一定値以上に保つことができるので、トライアックＴＲ１が不意にターンオフすることがなく、意図した調光とは異なる調光動作を行うのを防止することができる。また、本実施形態では、商用電源ＡＣ１の電源電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を上回っている間は、各光源部１と並列に接続される抵抗Ｒ１３が開放されて接続電流が流れないようになっている。したがって、商用電源ＡＣ１の電源電圧が高いときの電力ロスを低減することができる。
【００４１】
更に、本実施形態では、上記期間において信号出力部３０に一定値以上の負荷電流Ｉ２を流すことにより、信号出力部３０の各赤外線発光ダイオード３０Ａ〜３０Ｃから外部機器に向けて赤外線信号を出力することができる。この赤外線信号は、図４に示すように商用電源ＡＣ１の電源周波数の２倍の周波数で出力され、また、この赤外線信号の出力期間は、トライアックＴＲ１のターンオン期間に等しい。
【００４２】
したがって、この赤外線信号を受信した外部機器では、赤外線信号の出力期間から商用電源ＡＣ１の電源電圧の導通角を検出することができる。このため、例えば外部機器が照明装置であれば、検出した導通角に基づいて調光を行うことができるので、本実施形態と連動した調光動作を行うことができる。したがって、トライアックＴＲ１が接続される電源線に接続された光源部１のみならず、同じ電源線に接続されていない外部機器をも調光することができるので、調光動作の利便性を向上することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、信号出力部３０として赤外線発光ダイオード３０Ａ〜３０Ｃを用いることで赤外線信号を出力する構成となっているが、出力信号の形態は赤外線に限定される必要はなく、例えば電波を利用した無線などの通信方式を用いてもよい。
【００４４】
以下、本実施形態の電流調整部３の設置例について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、図５（ａ）における上下左右を上下左右方向、紙面手前側を前方向、紙面奥側を後方向と定めるものとする。電流調整部３は、図５（ａ）に示すように箱形の筐体４に収納される。筐体４の上面には、天井に配設された配線ダクト５に引っ掛けて取り付けるための接続部４０が設けられている。ここで、配線ダクト５の内部には、トライアックＴＲ１に接続される電源線が配設されている。したがって、筐体４の接続部４０を配線ダクト５に取り付けることで、筐体４を配線ダクト５に機械的に固定することができ、且つ電流調整部３と電源線とを電気的に接続することができる。
【００４５】
筐体４の左右両側面及び下面には、図５（ａ），（ｂ）に示すように、それぞれ赤外線発光ダイオード３０Ａ〜３０Ｃが外部に露出する形で配設されている。これにより、各赤外線発光ダイオード３０Ａ〜３０Ｃは、それぞれ互いに異なる向きに赤外線信号を出力することができるので、赤外線信号の出力範囲を広げることができる。なお、各赤外線発光ダイオード３０Ａ〜３０Ｃからの赤外線信号の出力向きを可変できるように、各赤外線発光ダイオード３０Ａ〜３０Ｃに可動部（図示せず）を設けてもよい。
【００４６】
上述のように電流調整部３を設置することで、例えば図５（ｃ）に示すように、外部機器１００に向けて赤外線信号を出力することができる。赤外線信号には、例えば電源周波数の約２倍に当たる周波数１２０Ｈｚで、オンデューティ比が８０％等の情報が含まれる。
【００４７】
（実施形態２）
以下、本発明に係る照明装置の実施形態２について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する構成については説明を省略する。本実施形態は、図６に示すように、実施形態１の電流調整部３の代わりにマイコンＭ１を含む電流調整部６を用いたことを特徴とする。
【００４８】
電流調整部６は、図６に示すように、入力電圧Ｖ１を全波整流するダイオードブリッジから成る整流器ＤＢ１を備える。また、電流調整部６は、信号出力部６０と、入力電圧検出回路６１と、定電流回路６２と、制御回路６３と、抵抗接続切替回路６４と、抵抗接続検出回路６５とを備える。
【００４９】
信号出力部６０は、１つの砲弾型の赤外線発光ダイオード６０Ａから構成される。赤外線発光ダイオード６０Ａは、電流量に応じて赤外線信号を出力するものであり、当該赤外線信号を外部機器に送信することで外部機器の制御等に利用することができる。なお、信号出力部６０の一端には、電流制限用の抵抗Ｒ２５が直列に接続され、他端には後述するマイコンＭ１の出力端子Ｐ３が接続されている。
【００５０】
入力電圧検出回路６１は、抵抗Ｒ１５及びコンデンサＣ９の並列回路と、抵抗Ｒ１４とを直列に接続して構成される。入力電圧検出回路６１は、抵抗Ｒ１４及び抵抗Ｒ１５によって整流器ＤＢ１を介した入力電圧Ｖ１を分圧して検出し、検出電圧をマイコンＭ１のＡ／Ｄ入力端子ＡＤ１に入力する。マイコンＭ１では、入力された検出電圧をディジタル値に変換し、当該ディジタル値と、実施形態１における第１の閾値電圧Ｖｔｈ１及び第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に対応するディジタル値とを比較し、比較結果に基づいて後述の制御を行う。なお、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１及び第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に対応するディジタル値は、マイコンＭ１の内蔵メモリに記憶されている。また、以下の説明では、入力された検出電圧をディジタル値に変換したものを「入力検出値」、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１及び第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に対応するディジタル値をそれぞれ「第１の閾値」、「第２の閾値」と呼ぶものとする。
【００５１】
定電流回路６２は、入力電圧検出回路６１に接続され、抵抗Ｒ１６及びツェナーダイオードＤ６の直列回路と、ｎｐｎ型トランジスタであるスイッチング素子Ｑ６及び抵抗Ｒ１７，Ｒ１８の直列回路とを並列に接続して構成される。なお、ツェナーダイオードＤ６には、ツェナーダイオードＤ６で発生するノイズを低減するためのコンデンサＣ１０が並列に接続されている。定電流回路６２では、ツェナーダイオードＤ６が定電圧ダイオードとして働くことにより、抵抗Ｒ１６及びツェナーダイオードＤ６の接続点の電位、すなわちスイッチング素子Ｑ６のベース電位が略一定となる。これにより、スイッチング素子Ｑ６は、そのエミッタ電位が一定となるように動作する。ここで、スイッチング素子Ｑ６のエミッタ電流は、抵抗Ｒ１８と、後述する制御回路６３の抵抗Ｒ２１及びスイッチング素子Ｑ８によって決定されるので、抵抗Ｒ１７を流れる定電流は、これら抵抗Ｒ１８，Ｒ２１及びスイッチング素子Ｑ８によって決定される。
【００５２】
制御回路６３は、抵抗Ｒ１８と並列に接続される抵抗Ｒ２１及びコンデンサＣ１１から成るローパスフィルタを備える。このローパスフィルタの遮断周波数は、電源周波数の２倍よりも高くする必要がある（本実施形態では、遮断周波数を１ｋＨｚに設定する）。また、制御回路６３は、コレクタ端子が当該ローパスフィルタを介してスイッチング素子Ｑ６のエミッタ端子と接続されるｐｎｐ型トランジスタであるスイッチング素子Ｑ８を備える。スイッチング素子Ｑ８のベース端子には、抵抗Ｒ２２を介してｐｎｐ型トランジスタであるスイッチング素子Ｑ９のコレクタ端子が接続されている。また、スイッチング素子Ｑ８のコレクタ端子には、コンデンサＣ１２及びツェナーダイオードＤ７の並列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ９のベース端子は、抵抗Ｒ２３を介してマイコンＭ１の出力端子Ｐ１に接続されている。また、マイコンＭ１の出力端子Ｐ１は、抵抗Ｒ２４を介してスイッチング素子Ｑ８のエミッタ端子に接続される。
【００５３】
ここで、定電流回路６２における抵抗Ｒ１７を流れる定電流は、スイッチング素子Ｑ６のエミッタ電流により決定され、スイッチング素子Ｑ６のエミッタ電流は、スイッチング素子Ｑ８のオン／オフに応じて制御される。制御回路６３において、マイコンＭ１の出力端子Ｐ１からはＰＷＭ信号が出力され、当該ＰＷＭ信号が抵抗Ｒ２３を介してスイッチング素子Ｑ９のベース端子に入力されることにより、スイッチング素子Ｑ９のオン／オフが切り替えられる。そして、スイッチング素子Ｑ９のオン／オフに応じてスイッチング素子Ｑ８のオン／オフが切り替えられる。
【００５４】
したがって、マイコンＭ１から出力されるＰＷＭ信号によりスイッチング素子Ｑ８のオン／オフが切り替えられることでスイッチング素子Ｑ６のエミッタ電流が制御され、定電流回路６２における抵抗Ｒ１７を流れる定電流を制御することができる。そして、マイコンＭ１においてＰＷＭ信号のオンデューティ比を変化させることで、定電流回路６２における抵抗Ｒ１７を流れる定電流を変化させることができる。なお、ＰＷＭ信号の周波数は、抵抗Ｒ２１及びコンデンサＣ１１から成るローパスフィルタの遮断周波数よりも十分に高くする必要がある（本実施形態では、ＰＷＭ信号の周波数を５０ｋＨｚに設定する）。
【００５５】
なお、スイッチング素子Ｑ８がオンに切り替えられると、抵抗Ｒ１７、スイッチング素子Ｑ６、抵抗Ｒ２１、スイッチング素子Ｑ８を介する経路でコンデンサＣ１２が充電される。そして、このコンデンサＣ１２の充電電圧は、マイコンＭ１の電源端子ＶＣ１と、後述する基準電圧生成回路ＩＣ１に印加される。すなわち、コンデンサＣ１２がマイコンＭ１及び基準電圧生成回路ＩＣ１の駆動電圧源となる。コンデンサＣ１２の両端電圧は、ツェナーダイオードＤ７によって一定値に制限される。
【００５６】
基準電圧生成回路ＩＣ１は、コンデンサＣ１２の両端電圧に基づいて定電圧を出力するスイッチング電源ＩＣから成り、マイコンＭ１の入力端子ＶＲ１に定電圧を入力する。これにより、マイコンＭ１におけるＡ／Ｄ変換の基準電圧が定電圧となり、マイコンＭ１の電源端子ＶＣ１の入力電圧が多少変動しても安定したＡ／Ｄ変換を実行することができる。
【００５７】
抵抗接続切替回路６４は、スイッチング素子Ｑ６のコレクタ−エミッタ間に接続され、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴであるスイッチング素子Ｑ７及び抵抗Ｒ２０の直列回路から構成される。スイッチング素子Ｑ７のゲート端子には、抵抗Ｒ２６を介してマイコンＭ１の出力端子Ｐ２が接続されている。したがって、マイコンＭ１の出力端子Ｐ２からスイッチング素子Ｑ７のゲート端子に駆動信号を与えることで、スイッチング素子Ｑ７のオン／オフを切り替えることができる。これにより、スイッチング素子Ｑ７がオフの場合には、抵抗Ｒ２０が開放されて接続電流が流れず、スイッチング素子Ｑ７がオンの場合には、抵抗Ｒ２０が接続されて接続電流が流れる。抵抗Ｒ２０としては、入力電圧Ｖ１の絶対値が低いときにもトライアックＴＲ１を流れる保持電流を一定値以上に保つために、十分に低い抵抗値を有するものを用いる。
【００５８】
抵抗接続検出回路６５は、抵抗Ｒ２７及びコンデンサＣ１３から成るローパスフィルタで構成される。抵抗接続検出回路６５は、抵抗接続切替回路６４におけるスイッチング素子Ｑ７のゲート端子に接続される抵抗Ｒ１９と、抵抗Ｒ１８との接続点に接続され、スイッチング素子Ｑ７のオン時に印加される抵抗Ｒ１８の両端電圧を検出する。そして、抵抗接続検出回路６５は、検出電圧をマイコンＭ１のＡ／Ｄ入力端子ＡＤ２に入力する。これにより、マイコンＭ１は、抵抗接続検出回路６５の検出電圧に基づいて各光源部１の接続状況を検知することができる。
【００５９】
以下、本実施形態の電流調整部６の動作について説明する。先ず、商用電源ＡＣ１を投入すると、定電流回路６２が動作し、抵抗Ｒ１８に電流が流れてその両端に電圧が印加される。ここで、スイッチング素子Ｑ９のベース−エミッタ間には、抵抗Ｒ２１，Ｒ２４，Ｒ２３を介して電圧が印加され、スイッチング素子Ｑ９及びスイッチング素子Ｑ８がオンに切り替わる。これによりコンデンサＣ１３が充電されて充電電圧がマイコンＭ１の電源端子ＶＣ１に入力され、充電電圧が所定の電圧値（数Ｖ）に達するとマイコンＭ１が起動する。
【００６０】
マイコンＭ１では、Ａ／Ｄ入力端子ＡＤ１，ＡＤ２に入力されるアナログ電圧を商用電源ＡＣ１の周期よりも十分に早い周期でディジタル値に変換する。そして、入力検出値が第１の閾値を上回ると、マイコンＭ１は出力端子Ｐ１から出力されるＰＷＭ信号のオンデューティ比を変化させる。これにより、実施形態１と同様に、入力電流Ｉ１が低いレベルの定電流Ｉ１０となるように抵抗Ｒ１７を流れる定電流が制御される。その後、入力検出値が第１の閾値を下回るまでは、入力電流Ｉ１は低いレベルの定電流Ｉ１０に維持される。
【００６１】
次に、入力検出値が第１の閾値を下回ると、マイコンＭ１は出力端子Ｐ１から出力されるＰＷＭ信号のオンデューティ比を変化させる。これにより、実施形態１と同様に、入力電流Ｉ１が高いレベルの定電流Ｉ１１となるように抵抗Ｒ１７を流れる定電流が制御される。すなわち、入力電流Ｉ１が低いレベルの定電流Ｉ１０から高いレベルの定電流Ｉ１１まで上昇する。
【００６２】
そして、入力検出値が第２の閾値を下回ると、マイコンＭ１は出力端子Ｐ２からスイッチング素子Ｑ７のゲート端子にハイレベルの駆動信号を与えることで、スイッチング素子Ｑ７をオンに切り替える。これにより、抵抗Ｒ２０が接続されて接続電流が流れるため、実施形態１と同様に入力電流Ｉ１がＩ１２まで増大する。その後、商用電源ＡＣ１の電源電圧がゼロクロスに達する（入力電圧Ｖ１の絶対値がゼロクロスに達する）までの間では、入力電流Ｉ１商用電源ＡＣ１の電源電圧に応じて減少し、ゼロクロスに達するとほぼ零となる。
【００６３】
ここで、スイッチング素子Ｑ７がオンに切り替えられている間は、抵抗接続検出回路６５において抵抗Ｒ１８の両端電圧を検出し、検出電圧をマイコンＭ１のＡ／Ｄ入力端子ＡＤ２に入力する。これにより、マイコンＭ１は、抵抗接続検出回路６５の検出電圧に基づいて各光源部１の接続状況を検知することができる。
【００６４】
また、マイコンＭ１は、商用電源ＡＣ１の電源周期に基づいて信号出力部６０の赤外線発光ダイオード６０Ａの点滅を制御する。すなわち、マイコンＭ１は、出力端子Ｐ３の電圧を商用電源ＡＣ１のハイレベルとローレベルとに交互に切り替えることで、赤外線発光ダイオード６０Ａの点滅を制御することができる。出力端子Ｐ３がハイレベルの場合には、信号出力部６０の両端に電位差が生じないため、赤外線発光ダイオード６０Ａは点灯せず、ローレベルの場合には、信号出力部６０の両端に電位差が生じるため、赤外線発光ダイオード６０Ａが点灯する。このように赤外線発光ダイオード６０Ａを点滅させることで、実施形態１と同様に赤外線信号を外部機器に送信することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、制御回路６３のコンデンサＣ１２から信号出力部６０へと電圧が供給されるので、トライアックＴＲ１がターンオフしている期間においても赤外線発光ダイオード６０Ａを点滅させることができる。そこで、マイコンＭ１では、このトライアックＴＲ１がターンオフしている期間を利用して、付属のＩＤ設定スイッチＳＷ１で設定することにより、赤外線信号にＩＤ情報を付加して送信することができる。
【００６６】
上述のように、本実施形態では、実施形態１と同様に、トライアックＴＲ１がターンオンしてから商用電源ＡＣ１の電源電圧がゼロクロスに達するまでの間、電流調整部６によって自身に入力される入力電流Ｉ１を一定値以上に保つことができる。これにより、上記期間において光源部１の数に依らずトライアックＴＲ１を流れる保持電流を一定値以上に保つことができるので、トライアックＴＲ１が不意にターンオフすることがなく、意図した調光とは異なる調光動作を行うのを防止することができる。また、本実施形態では、入力検出値が第２の閾値を上回っている間は、抵抗Ｒ２０が開放されて接続電流が流れないようになっている。したがって、商用電源ＡＣ１の電源電圧が高いときの電力ロスを低減することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、実施形態１と同様に信号出力部６０の赤外線発光ダイオード６０Ａから外部機器に向けて赤外線信号を出力することができる。したがって、この赤外線信号を受信した外部機器では、赤外線信号の出力期間から商用電源ＡＣ１の電源電圧の導通角を検出することができる。このため、例えば外部機器が照明装置であれば、検出した導通角に基づいて調光を行うことができるので、本実施形態と連動した調光動作を行うことができる。したがって、トライアックＴＲ１が接続される電源線に接続された光源部１のみならず、同じ電源線に接続されていない外部機器をも調光することができるので、調光動作の利便性を向上することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上述のようにトライアックＴＲ１がターンオフしている期間においても信号出力部６０から赤外線信号を出力することができる。このため、当該期間を利用し、ＩＤ設定スイッチＳＷ１で設定されたＩＤ情報を赤外線信号に付加して出力することで、複数の外部機器を用いている場合でも混信することなく使用することができる。
【００６９】
また、本実施形態のマイコンＭ１では、上述のように抵抗接続検出回路６５の検出電圧に基づいて各光源部１の接続状況を検知することができる。このため、トライアックＴＲ１がターンオフしている期間を利用して、検知した各光源部１の接続状況の情報を赤外線信号に付加して出力することもできる。
【００７０】
更に、本実施形態では、コンデンサＣ１２により常時マイコンＭ１に駆動電圧が供給されていることから、マイコンＭ１の電源は比較的安定している。このため、マイコンＭ１に外部から送信される信号を受信する受信部を設け、当該受信部で受信した信号に基づいてマイコンＭ１が制御を行うことも可能である。例えば、マイコンＭ１に受信用の赤外線受光部を別途備えることで、外部機器との間で双方向通信を行うことができる。
【００７１】
なお、本実施形態では、信号出力部６０として赤外線発光ダイオード６０Ａを用いることで赤外線信号を出力する構成となっているが、出力信号の形態は赤外線に限定される必要はなく、例えば電波を利用した無線などの通信方式を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１  光源部
１０  発光ダイオード
１Ａ  点灯回路
２  調光器
３  電流調整部
３０  信号出力部
３０Ａ〜３０Ｃ  赤外線発光ダイオード
ＡＣ１  商用電源（外部電源）
ＴＲ１  トライアック（双方向スイッチング素子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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