(57)【要約】【課題】１つの調光装置で複数のＬＥＤ照明装置の点灯状態を操作可能な技術の提供。【解決手段】ＬＥＤ照明装置と、ＬＥＤ照明装置に駆動電流を供給するための二本一対の第１給電線を介して接続された、ＬＥＤ照明装置の点灯状態を操作するための調光装置と、前記第１給電線が接続されるとともに、他のＬＥＤ装置に駆動電流を供給するための二本一対の第２給電線と接続される中継装置とを含むＬＥＤ照明システムであって、中継装置は、第１給電線を流れる、ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を検出する段間結合回路と、直流電源と、段間結合回路で検出されたパルス状駆動電流を制御信号とし、直流電源からの直流電流を用いて、第１給電線を流れるパルス状駆動電流の波形と相似形のパルス状駆動電流を生成し第２給電線に出力する駆動装置とを含む。【選択図】図２
2012138220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ照明装置と、前記ＬＥＤ照明装置に駆動電流を供給するための二本一対の第１給電線を介して接続された、ＬＥＤ照明装置の点灯状態を操作するための調光装置と、前記第１給電線が接続されるとともに、他のＬＥＤ照明装置に駆動電流を供給するための二本一対の第２給電線と接続される中継装置とを含むＬＥＤ照明システムであって、
前記中継装置は、
前記調光装置から前記第１給電線へ出力された、前記ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を検出する段間結合回路と、
直流電源と、
前記段間結合回路で検出された前記パルス状駆動電流を制御信号とし、前記直流電源からの直流電流を用いて、前記第１給電線を流れる前記パルス状駆動電流の波形と相似形のパルス状駆動電流を生成し前記第２給電線に出力する駆動装置と
を含むＬＥＤ照明システム。
【請求項２】
前記段間結合回路は、前記第１給電線を流れる、前記ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を絶縁状態で検出する絶縁回路を含む
請求項１に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項３】
前記段間結合回路で検出された前記パルス状駆動電流の波形を正常な状態に整形する波形整形部をさらに含む
請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項４】
前記ＬＥＤ照明装置は、極性を逆にして並列接続された、色度が相互に異なる第１ＬＥＤと第２ＬＥＤとを含むＬＥＤモジュールを含み、
前記駆動電流は、所定周期内において夫々出力される、前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤとの一方に供給すべき正のパルスと、他方に供給すべき負のパルスとを含み、前記所定周期内における正負のパルスのオン時間の長さが前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤの発光によるＬＥＤモジュールの輝度を規定し、前記所定周期内における正のパルスのオン時間と負のパルスのオン時間との比が前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤの発光による前記ＬＥＤモジュールの色度を規定する
請求項１から３のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項５】
前記第２給電線が接続されるとともに、他のＬＥＤ装置に駆動電流を供給するための二本一対の第３給電線と接続された他の前記中継装置をさらに含む
請求項１から４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項６】
前記第１給電線に複数の前記中継装置が接続された
請求項１から５のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項７】
前記駆動装置に対し、複数の前記第２給電線が並列接続され、
各第２給電線に他の前記中継装置が夫々接続された
請求項１から６のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項８】
ＬＥＤ照明装置が接続される二本一対の第１給電線と、他のＬＥＤ照明装置が接続される二本一対の第２給電線とが接続される中継装置であって、
前記第１給電線を流れる、前記ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を検出する段間結合回路と、
直流電源と、
前記段間結合回路で検出された前記パルス状駆動電流を制御信号とし、前記直流電源か
らの直流電流を用いて、前記第１給電線を流れる前記パルス状の駆動電流の波形と相似形のパルス状駆動電流を生成し、前記第２給電線へ出力する駆動装置と
を含む中継装置。
【請求項９】
前記段間結合回路は、前記第１給電線を流れる、前記ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を絶縁状態で検出する絶縁回路を含む
請求項８に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記段間結合回路で検出された前記パルス状駆動電流の波形を正常な状態に整形する波形整形部をさらに含む
請求項８又は９に記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ照明システムの分野では、複数の第１ＬＥＤを直列接続した第１ＬＥＤ群と、第１ＬＥＤ群に対して逆並列接続され且つ複数の第２ＬＥＤを直列接続した第２ＬＥＤ群とを備えたＬＥＤユニットに対し、商用交流電源からの交流電圧を印加し、正の半サイクルで第１ＬＥＤ群を駆動し、負の半サイクルで第２ＬＥＤ群を駆動するＬＥＤ発光装置がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１８０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
会議場、体育館のような多数の照明が設置される場所では、一つのＬＥＤ照明装置に対して一つの調光装置が用意されるのではなく、一つの調光装置で複数のＬＥＤ照明装置の照明光の輝度（発光量）や色度（色相、色温度）を調整できることが望まれる。
【０００５】
本発明は、一つの調光装置で複数のＬＥＤ照明装置の点灯状態を操作可能な技術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】
【０００６】
本発明は、上述した目的を達成するために以下の手段を採用した。
【０００７】
すなわち、本発明の第１の態様は、ＬＥＤ照明装置と、前記ＬＥＤ照明装置に駆動電流を供給するための二本一対の第１給電線を介して接続された、ＬＥＤ照明装置の点灯状態を操作するための調光装置と、前記第１給電線が接続されるとともに、他のＬＥＤ装置に駆動電流を供給するための二本一対の第２給電線と接続される中継装置とを含むＬＥＤ照明システムであって、
前記中継装置は、
前記調光装置から前記第１給電線へ出力された、前記ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を検出する段間結合回路と、
直流電源と、
前記段間結合回路で検出された前記パルス状駆動電流を制御信号とし、前記直流電源からの直流電流を用いて、前記第１給電線を流れる前記パルス状駆動電流の波形と相似形のパルス状駆動電流を生成し前記第２給電線に出力する駆動装置と
を含むＬＥＤ照明システムである。
【０００８】
また、本発明に係るＬＥＤ照明システムにおいて、前記段間結合回路は、前記第１給電線を流れる、前記ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を絶縁状態で検出する絶縁回路を含むように構成するのが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係るＬＥＤ照明システムにおいて、前記段間結合回路は、前記パルス状駆動電流の波形を正常な状態に整形する波形整形部を含むように構成するのが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るＬＥＤ照明システムにおいて、前記ＬＥＤ照明装置は、極性を逆にして並列接続された、色度が相互に異なる第１ＬＥＤと第２ＬＥＤとを含むＬＥＤモジュールを含み、
前記駆動電流は、所定周期内において夫々出力される、前記第１ＬＥＤと前記第２ＬＥＤとの一方に供給すべき正のパルスと、他方に供給すべき負のパルスとを含み、前記所定周期内における正負のパルスのオン時間の長さが前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤの発光によるＬＥＤモジュールの輝度を規定し、前記所定周期内における正のパルスのオン時間と負のパルスのオン時間との比が前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤの発光による前記ＬＥＤモジュールの色度を規定するように構成するのが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るＬＥＤ照明システムにおいて、前記第２給電線が接続されるとともに、他のＬＥＤ装置に駆動電流を供給するための二本一対の第３給電線と接続された他の前記中継装置をさらに含むように構成するのが好ましい。このような中継装置のカスケード接続により、多数のＬＥＤ照明装置を同時操作可能とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係るＬＥＤ照明システムにおいて、前記第１給電線に複数の前記中継装置が接続された構成を採用することもできる。このような、第１給電線に複数の中継装置が接続された状態とすることで、複数のＬＥＤ照明装置がスター型に接続配置された状態とでき、複数のＬＥＤ照明装置の点灯状態を調光装置の操作でほぼ同時に制御することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係るＬＥＤ照明システムにおいて、前記駆動装置に対し、複数の前記第２給電線が並列接続され、各第２給電線に他の前記中継装置が夫々接続された構成を採用することもできる。このような構成によれば、複数のＬＥＤ照明装置がスター型又はトーナメント型に配置された状態とした上で、これらのＬＥＤ照明装置の点灯状態を調光装置の操作によってほぼ同時に制御可能となる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、ＬＥＤ照明装置が接続される二本一対の第１給電線と、他のＬＥＤ照明装置が接続される二本一対の第２給電線とが接続される中継装置であって、
前記第１給電線を流れる、前記ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を検出する段間結合回路と、
直流電源と、
前記段間結合回路で検出された前記パルス状駆動電流を制御信号とし、前記直流電源からの直流電流を用いて、前記第１給電線を流れる前記パルス状の駆動電流の波形と相似形のパルス状駆動電流を生成し、前記第２給電線へ出力する駆動装置と
を含む中継装置である。
【００１５】
本発明の第２の態様である中継装置において、前記段間結合回路は、前記第１給電線を流れる、前記ＬＥＤ照明装置へ供給すべきパルス状駆動電流を絶縁状態で検出する絶縁回路を含むように構成するのが好ましい。
【００１６】
また、本発明の第２の態様である中継装置は、前記段間結合回路で検出されたパルス状駆動電流の波形を正常な状態に整形する波形整形部をさらに含むように構成するのが好ましい。
【００１７】
本発明による中継装置によれば、上述したＬＥＤ照明システムに適用することで、同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一つの調光装置で複数のＬＥＤ照明装置の点灯状態を操作可能な技術
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態における照明システム（ＬＥＤ発光デバイス及び調光装置）の構成例を示す図である。
【図２】実施形態における調光装置の構成例を示す図である。
【図３】実施形態における、輝度調整時にＬＥＤ発光デバイスに供給される電流波形の例を示す図である。
【図４】実施形態における、色温度調整時にＬＥＤ発光デバイスに供給される電流波形の例を示す図である。
【図５】実施形態の変形例における、輝度調整時にＬＥＤ発光デバイスに供給される電流波形の例を示す図である。
【図６】実施形態の変形例における、色温度調整時にＬＥＤ発光デバイスに供給される電流波形の例を示す図である。
【図７】一つの調光装置で複数のＬＥＤ照明装置を制御するための中継装置を含むＬＥＤ照明システムの構成例を示す図である。
【図８】図７に示した中継装置の構成例を示す図である。
【図９】図７に示したＬＥＤ照明システムの変形例を示す図である。
【図１０】図７に示したＬＥＤ照明システムの変形例を示す図である。
【図１１】中継装置の変形例を示す図である。
【図１２】中継装置の変形例を示す図である。
【図１３Ａ】発光モジュール（ＬＥＤモジュール）を構成する半導体発光装置（以下、「白色ＬＥＤ」という）内の、パッケージの概略構成の斜視図である。
【図１３Ｂ】パッケージに設けられた半導体発光素子（以下、「ＬＥＤチップ」という）に電力を供給する配線の実装状態を示す図である。
【図１４】図１３Ａ及び図１３Ｂに示すパッケージ（白色ＬＥＤ）を電気的記号を用いて模式化した図である。
【図１５】図１４に示した白色ＬＥＤを直列接続した状態を模式的に示す図である。
【図１６】図１３Ａに示す白色ＬＥＤにおいて、配線を含む面で切断した場合の断面図である。
【図１７】ＬＥＤチップの基板への実装を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００２１】
建築物に施された配線状態によっては、調光装置の設置位置に電源（商用電源）から一対の引き込み線が引き込まれており、さらに、調光装置の設置位置とＬＥＤ照明装置の設置配置との間に、二本一対の給電線が予め敷設されている場合がある。このような場合には、調光装置に搭載した制御回路で調整した駆動電流をＬＥＤ照明装置に供給することができる。
【００２２】
本実施形態は、上記のような調光装置に電源からの二本一対の給電線が接続され、調光装置とＬＥＤ照明装置とが二本一対の給電線（駆動電流供給線）で接続される配線構造を適用可能な場合における調光装置及びＬＥＤ照明装置を含むＬＥＤ照明システムについて説明する。
【００２３】
図１は、実施形態におけるＬＥＤ照明システムの回路構成の概略を示す図であり、図２は、図１に示した制御回路の構成例を示す図である。図１は、ＬＥＤ照明システムの回路構成の概略を示している。
【００２４】
図１には、二点鎖線で表された仮想線４０３を境界として電気配線設置空間（仮想線４０３の上側）と、電気配線が接続される調光装置（調光ボックス）４１０及びＬＥＤ照明装置（ＬＥＤ発光デバイス）２０が配置される、ＬＥＤ照明システムＣの設置空間（仮想線４０３の下側）とが図示されている。
【００２５】
電気配線設置空間は、通常、壁内や天井裏に設けられ、壁や天井によって照明システム設置空間と隔絶される。図１に示す例では、電気配線設置空間には、商用電源（例えば、交流１００Ｖ，５０Ｈｚ）が供給される一対の商用電源母線４００と、一対の照明装置用給電線４０１（４０１ａ，４０１ｂ）と、商用電源母線４００から引き出された一対の照明装置点滅用の引き込み線４０２とが配線されている。
【００２６】
引き込み線４０２には、調光装置（調光ボックス）４１０が有する入力側の一対の端子Ｔ１，Ｔ２と接続される。調光装置４１０は、出力側の一対の端子Ｔ３，Ｔ４を有しており、端子Ｔ３，Ｔ４は、照明装置用給電線４０１（４０１ａ，４１０ｂ）と接続される。一方、照明器装置給電線４０１には、一対の端子２３Ａ，２３Ｂを有するＬＥＤ照明装置２０が接続される。
【００２７】
ＬＥＤ照明装置２０は、互いに逆方向（逆極性）で並列接続されたＬＥＤ群２２Ａ（第１ＬＥＤ群）とＬＥＤ群２２Ｂ（第２ＬＥＤ群）とを含む一組のＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂを含んでいる。ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂの夫々は、直列接続された所定数（例えば２０個）のＬＥＤ素子からなる。ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂを夫々構成するＬＥＤ素子の数は、１以上の数で適宜設定可能である。ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂは、例えば、サファイヤ基板上に製作される。
【００２８】
ＬＥＤ照明装置２０は、ＬＥＤ群２２ＡとＬＥＤ群２２Ｂとを並列接続する配線の夫々から引き出された二つの端子２３Ａ，２３Ｂをさらに含む。二つの端子２３Ａ，２３Ｂ間には、正負の駆動電流が通電される。正の電流の通電時には、ＬＥＤ群２２ＡとＬＥＤ群２２Ｂとの一方が点灯し、他方は消灯する。これに対し、負の電流の通電時には、一方が消灯し、他方が点灯する。
【００２９】
図１に示す例では、端子２３Ａから見て正の駆動電流が供給される場合には、ＬＥＤ群２２Ａが点灯し、端子２３Ａから見て負の駆動電流が供給される場合にはＬＥＤ群２２Ｂが点灯するように、調光装置ＡとＬＥＤ照明装置２０とが回路接続されている。
【００３０】
本実施形態において、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂの夫々に含まれるＬＥＤ素子の夫々は、発光波長が４１０ｎｍで、順方向電流のときの端子電圧は３．５Ｖ、ＬＥＤ素子を２０個直列に接続した場合には、７０Ｖの直流で最大の発光量となる。
【００３１】
発光デバイス２１を構成するＬＥＤ群２２ＡのＬＥＤ素子には、発光波長４１０ｎｍの光で刺激（励起）すると約５０００°Ｋの白色を発光する蛍光体が埋め込まれており、端子２３Ａ，２３Ｂ間に供給される交流の正負の一方（本実施形態では正）の供給により点灯する。
【００３２】
これに対し、ＬＥＤ群２２Ｂを構成する各ＬＥＤ素子は、発光波長４１０ｎｍの光で刺激（励起）すると約３０００°Ｋの白色を発光する蛍光体が埋め込まれており、端子２３Ａ，２３Ｂ間に供給される交流の正負の他方（本実施形態では負）の供給により点灯する。
【００３３】
但し、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂを構成する複数のＬＥＤ素子の数は適宜変更可能であり
、一つのＬＥＤ素子であっても良い。また、複数のＬＥＤ素子が極性を同一にして並列されたものが複数個直列接続されることによって、第１ＬＥＤ群或いは第２ＬＥＤ群を構成しても良い。
【００３４】
また、本実施形態では、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂが異なる色温度（発光波長領域）の白色光を発する構成としている。もっとも、本明細書において、「発光波長領域」の語は、色度を含む概念であり、色度は色相及び色温度を含む概念である。従って、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂが相互に異なる色相を有する構成となっていても良い。ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂの色度が相互に異なる限り、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂが有する発光波長領域（色度）は、適宜設定可能である。また、本明細書における「ＬＥＤ」は、発光ダイオードの他、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic light-emitting diode)を含む。
【００３５】
調光装置４１０は、端子Ｔ１，Ｔ２から供給される、商用電源からの交流電圧を受電することができる。このため、調光装置４１０は、直流生成部として機能する、全波整流形の直流電源供給回路（電源回路）４１２を含んでいる。電源回路４１２により、負荷の導通状態に関わらず、安定した直流電源を提供することができる。
【００３６】
電源回路４１２は、直流電源供給線４１４，４１５を介して制御回路４１３に接続されている。商用交流電源が実行値１００Ｖである場合には、電源回路４１２は、給電線４１４，４１５を介し、無負荷時に略１４０Ｖの直流電圧を供給する直流電源となる。但し、電源回路４１２は、交流を変圧して所定電圧の直流電圧を生成する様にしても良い。
【００３７】
図２において、制御回路４１３は、操作部４１６に接続された操作量検出部４１７と、第１及び第２制御部として機能する制御装置４２０と、駆動装置４３０とを備えている。駆動装置４３０は、駆動論理回路（制御回路）４３１と、Ｈ型ブリッジ回路である駆動回路４３２とを含む。駆動回路４３２の出力端子は、端子Ｔ３，Ｔ４に接続され、給電線４１０を介してＬＥＤ照明装置２０に接続されている。ＬＥＤ照明装置２０は、ＬＥＤモジュール２２Ｃを含んでおり、ＬＥＤモジュール２２Ｃは、端子２３Ａ，２３Ｂ間において極性を逆にして並列接続されたＬＥＤ群２２Ａ及びＬＥＤ群２２Ｂを含んでいる。
【００３８】
操作部４１６は、ＬＥＤ照明装置２０が発する光の輝度（発光量）の調整（調光）と、色度（色相、色温度）の調整（調色）を実施するための操作デバイスである、操作部４１６は、調光用の操作ダイヤル４１６Ａと、調色用の操作ダイヤル４１６Ｂとを含んでいる。ユーザが各ダイヤル４１６Ａ，４１６Ｂを回転させることにより、ＬＥＤ照明装置２０の輝度（発光量）及び色度（色相、色温度）を調整することができる。
【００３９】
操作量検出部４１７は、各操作ダイヤル４１６Ａ，４１６Ｂの操作量であるダイヤルの回転量（回転角度）に応じた信号を出力する信号生成器である。本実施形態では、操作量検出部４１７は、操作ダイヤル４１６Ａの回転量（回転角度）に応じて抵抗値が変動する可変抵抗器４１７Ａと、操作ダイヤル４１６Ｂの回転量（回転角度）に応じて抵抗値が変動する可変抵抗器４１７Ｂとを含んでいる。
【００４０】
操作量検出部４１７には、電源回路４１２で商用交流電源から生成された所定の直流電圧（例えば、無負荷時で最大５Ｖ）が配線４０５に印加される。操作量検出部４１７と制御装置４２０とを結ぶ配線（信号線）４１８には、可変抵抗器４１７Ａの抵抗値に応じた電圧（最大５Ｖ）が発生する。一方、操作量検出部４１７と制御装置４２０とを結ぶ配線（信号線）４１９には、可変抵抗器４１７Ｂの抵抗値に応じた電圧（最大５Ｖ）が発生する。このように操作量検出部４１７は、操作ダイヤル４１６Ａ，４１６Ｂの各操作量に応じた信号電圧を発生する。
【００４１】
なお、操作ダイヤル４１６Ａ，４１６Ｂに代えて、スライドバーが適用可能である。スライドバーが適用される場合、回転量の代わりの移動量に応じた電圧（信号）が操作量検出部４１７で生成される。
【００４２】
また、操作量検出部４１７は、可変抵抗値に応じた電圧を制御信号として出力するようにしている。これに代えて、操作ダイヤル４１６Ａ，４１６Ｂの回転量（回転角度）を検出するロータリーエンコーダが設けられ、ロータリーエンコーダの回転量を示すパルスが制御装置４２０に入力されるようにしても良い。この場合、後述する、電圧をディジタル値に変換するアナログ／ディジタル変換器は省略可能である。
【００４３】
制御装置４２０は、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器），マイクロコンピュータ（マイコン：ＭＰ），レジスタ，タイマ，カウンタ等を組み合わせた制御回路である。マイコンは、例えば、マスター・クロックが図示しない水晶発振子からの動作周波数（例えば４ＭＨｚ）で動作するメモリ内蔵型マイクロプロセッサを適用することができる。
【００４４】
マイコンは、図示しない内蔵ＲＯＭ（Read Only Memory）に記録された動作プログラムを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）にロードし、プログラムに従った処理を実行する。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換器は、信号線４１８に生じた電圧のディジタル値を出力し、ディジタル値は図示しないレジスタにセットされる。また、Ａ／Ｄ変換器は、信号線４１９に生じた電圧のディジタル値を出力し、ディジタル値は図示しないレジスタにセットされる。
【００４６】
制御装置４２０が備えるタイマ及びカウンタは、所望の自励発振周波数（例えば、１ＭＨｚ）で発振するセラミック発振子４２１で駆動され、制御装置４２０と駆動論理回路４３１とを結ぶ配線４２４及び４２５から、相補的パルスを、予め設定されたタイミングで、自励出力する。この相補的パルスは、例えば、繰り返し周波数が所定の周波数となるように、予め設定されている。
【００４７】
マイコンは、各レジスタにセットされたディジタル値（操作ダイヤル４１６Ａ，４１６Ｂの操作量）に応じた制御パルス生成処理を行う。制御装置４２０は、繰り返し周波数ｔ０（本実施形態では５０Ｈｚ）における各１サイクル（周期）Ｔ０（２０ｍｓｅｃ）において、駆動装置４３０に対して信号線４２４、４２５を介して制御信号を供給する。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、制御装置４２０は、１サイクル（周期Ｔ０）において、正の制御信号を供給する期間Ｔ１に正のパルスを出力し、負の制御信号を供給する期間Ｔ２に負のパルスを出力する。
【００４８】
マイコンは、操作ダイヤル４１６Ａの操作量の変動に応じて、１サイクルにおける正負のパルスのオン時間の比を変えることなく、期間Ｔ１と期間Ｔ２とのそれぞれにおけるパルスのオン時間を増減することによって、輝度（発光量）を制御する。一方、マイコンは、操作ダイヤル４１６Ｂの操作量の変動に応じて、各期間Ｔ１，Ｔ２の比を実質的に変更し、１サイクルにおける正のパルスのオン時間と負のパルスのオン時間との比を変更することによって、色度（色温度）を制御する。
【００４９】
駆動論理回路４３１は、配線４２４，４２５からのパルス（制御信号）供給を受けて、当該制御信号に応じたトランジスタ（スイッチング素子）ＴＲ１〜ＴＲ４のオン／オフ動作（スイッチング動作）を制御する。すなわち、制御回路４３１は、配線４２４及び４２５からのパルス入力がない場合には、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４をオフにする。一方、制御回路４３１は、配線４２４からの正のパルスが入力されている間、トランジスタＴＲ１及びＴＲ４をオンにする一方で、トランジスタＴＲ２及びＴＲ３をオフにする。これに
よって、電源回路４１２から配線４１４を通じて供給される直流電流がトランジスタＴＲ１を通って給電線４０１ａに流れ、ＬＥＤ群２２Ａの点灯に消費される。その後、電流は給電線４０１ｂ、トランジスタＴＲ４を通って配線４１５へ流れる（接地される）。
【００５０】
これに対し、駆動論理回路４３１は、配線４２５からの負のパルスが入力されている間、トランジスタＴＲ２及びＴＲ３をオンにする一方で、トランジスタＴＲ１及びＴＲ４をオフにする。これによって、電源回路４１２から配線４１４を通じて供給される直流電流がトランジスタＴＲ２を通って配線４０１ｂに流れ、ＬＥＤ群２２Ｂの点灯に消費される。その後、電流は配線４０１ａ，トランジスタＴＲ３を通って配線４１５に流れる（接地される）。
【００５１】
従って、ＬＥＤ照明装置２０には、制御装置４２０から出力されるパルス（制御信号）と相似形の、正の駆動電流と負の駆動電流とが交互に供給される。言い換えれば、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂに対し、極性の異なる交流電流が駆動電流として供給される。各ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂに対して供給される平均電流は、パルスのオン時間に依存する。すなわち、正負のパルスのオン時間が大きい程、１サイクルにおいて各ＬＥＤ２２Ａ，２２Ｂに供給される駆動電流の平均電流値が上昇する。逆に、デューティ比が小さくなる（パルスのオン時間が小さくなる）程、平均電流値は、小さくなる。
【００５２】
図３（ａ）は、デューティ比１のときのパルスを示す。従って、正負のパルス供給期間Ｔ１，Ｔ２のそれぞれにおいて、一つのパルスが出力される。図３（ｂ）は、マイコンのＰＷＭ制御により期間Ｔ１，Ｔ２におけるデューティ比を下げた状態を示す。デューティ比の変更によって、所定パルス幅を有する複数の正負のパルスが供給される状態となる。さらに、図３（ｃ）は、図３（ｂ）よりさらにデューティ比を下げた場合の状態を示す。この場合、正負のパルスのパルス幅はさらに小さくなる。
【００５３】
図３（ａ）〜（ｃ）に示す例は、調光用の操作ダイヤル４１６Ａを、輝度が小さくなるように操作した場合の様子を示す。このように、操作ダイヤル４１６Ａが操作される場合には、マイコンがＰＷＭ制御によりデューティ比を小さくすることで、パルスのオン時間が小さくなることによって、平均電流が低下する。これによって、輝度（発光量）が低下する。但し、１サイクル（期間Ｔ１と期間Ｔ２）における、パルスのオン時間の比は変わらない。よって、ＬＥＤ照明装置２０の色度（色温度）を変えることなく輝度（発光量）を増減することができる。
【００５４】
これに対し、操作ダイヤル４１６Ｂが操作された場合における、パルスの状態を図４（ａ）〜（ｃ）に示す。操作ダイヤル４１６Ｂが操作された場合には、マイコンは、そのときのパルス幅を変更することなく、１サイクル（周期Ｔ０）における正負のパルス数を変更する。図４（ａ）において、正負のパルス幅は同じであり、パルスのオン時間の比は４：３である。
【００５５】
これに対し、図４（ｂ）では、パルスのオン時間の比が３：４に変更されている。さらに、図４（ｃ）では、パルスのオン時間の比が２：５に変更されている。このような比の変更によって、１サイクルにおけるＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂの点灯時間の比が変動する。これによって、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂのそれぞれ点灯により発せられる合成光の色度（色温度）が変更される。
【００５６】
上述した正負のパルスを出力するための繰り返し周波数Ｔ０（自励発振周波数）は、人の目の感度や、スイッチング損失の防止、ノイズ発生の観点から、例えば、３０Ｈｚ〜５０ｋＨｚの間で定め得る。好ましくは、５０Ｈｚ〜４００Ｈｚである。さらに好ましくは、５０または６０Ｈｚ〜１２０Ｈｚである。自励発振周波数は、商用電源周波数から独立
して定めうるが、商用電源周波数と同じ周波数を選択することを妨げない。なお、本実施形態では、スイッチング素子として、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４が適用されているが、トランジスタの代わりにＦＥＴが用いられていても良い。
【００５７】
図１２に示す制御回路４１３には、積分回路４５０及び４４０が設けられている。積分回路４５０は、ＬＥＤ群２２Ａを駆動するための正の電流の平均値に比例した電圧を制御装置４２０にフィードバックし、積分回路４４０はＬＥＤ群２２Ｂを駆動するための負の電流の平均値に比例した電圧を制御装置４２０にフィードバックする。制御装置４２０は、積分回路４４０，４５０のフィードバック電圧をＡ／Ｄ変換器を用いて観測し、制御信号（パルス）の生成に利用する。
【００５８】
以下、調光装置４１０の動作例について説明する。主電源スイッチ４１１（図１）が閉じられると、電源回路４１２による整流及び電圧変換動作が行われ、制御回路４１３に直流電源が供給される。
【００５９】
制御装置４２０のマイコンは、公知の方法で初期化動作を開始し、図示しない内蔵ＲＯＭ（Read Only Memory）に記録された動作プログラムを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）にロードし、プログラムに従った処理を行う。
【００６０】
ＬＥＤ照明装置２０の輝度を調整する場合には、例えば以下のような操作及び調光装置４１０の動作が行われる。例えば、利用者（ユーザ）が操作ダイヤル（操作ツマミ）４１６Ａを例えば右一杯にまわし、照明の輝度（発光量）を最大に設定する。すると、信号線４１８には最大５.０ボルトの直流電圧が発生する。  制御装置４２０は、信号線４１８
に生じた電圧を内蔵のＡ／Ｄ変換器でディジタル信号に変換して読み取り、駆動回路４３０の駆動論理回路４３１に対し、信号線４２４，４２５を介して制御信号を与える。
【００６１】
駆動論理回路４３１は、制御信号に従って駆動回路（Ｈ型ブリッジ）４３２を駆動させる。このとき、駆動回路４３２は、予め設定された自励発振周波数である５０Ｈｚで駆動される。このときの、制御信号波形は、図３（ａ）に示す通りであり、正のパルス（制御信号）のオン時間である時間ｔ１の間、正の電流が給電線４０１ａを流れてＬＥＤ群２２Ａ（LED-H）を点灯させる。一方、負のパルス（制御信号）のオン時間である時間ｔ２の
間、負の電流が給電線４０１ａを流れてＬＥＤ群２２Ｂ（LED-L）を点灯させる。
【００６２】
その結果、給電線４０１には、略５０Ｈｚの交流電流が通電して、ＬＥＤ照明装置２０に搭載されているＬＥＤ群２２ＡとＬＥＤ群２２Ｂとが交互に点灯する。時間ｔ１に流れる電流（個別電流）と、時間ｔ２に流れる電流（個別電流）との比がＬＥＤ群２２Ａ及び２２Ｂにより発せられる合成光の色度（本実施形態では色温度）を支配する。図３（ａ）に示す状態では、ケルビン温度の高いＬＥＤ群２２Ａの点灯時間がＬＥＤ群２２Ｂの点灯時間より長いため、ＬＥＤモジュール２２Ｃの発光色は、やや青みがかった白色を呈する。
【００６３】
利用者が操作ダイヤル（調光ツマミ）４１６Ａを左方向にまわし、照明の輝度が中央値となるように設定する。すると、信号線４１８には約２．５ボルトの直流電圧が発生する。
【００６４】
制御装置４２０のマイコンは、内蔵のＡ／Ｄ変換器で電圧をディジタル信号に変換して読み取り、駆動装置４３０の駆動を制御して、ＬＥＤ照明装置２０に対する交流電流を供給する。このときのパルス波形は、図３（ｂ）に示す状態となる。すなわち、期間Ｔ１における正のパルスのオン時間と期間Ｔ２における負のパルスのオン時間との比は変わらないが、パルス周波数（約４００Ｈｚ）の変調を受けており、デューティ比が低下している
ため、最大輝度時における一つのパルスがデューティ比に応じたパルス幅を有する複数のパルス群となる。なお、正のパルスのパルス幅と負のパルスのパルス幅は同じである。これによって、最大輝度時よりも平均電流が小さなるので、ＬＥＤ群２２Ａ（LED-H）、Ｌ
ＥＤ群２２Ｂ（LED−L）の輝度は低下する。
【００６５】
その後、利用者が操作ダイヤル（調光ツマミ）４１６Ａをさらに左方向にまわし、照明の輝度を最小値に設定する。すると、信号線４１８は約０．５ボルトの直流電圧が発生する。
【００６６】
制御装置４２０のマイコンは、電圧値をＡ／Ｄ変換器で変換して読み取り、電圧値に応じた駆動装置４３０の制御を行う。すなわち、制御装置４２０は、図３（ｃ）に示すように、期間Ｔ１及びＴ２における、正負のパルスのデューティ比をさらに下げる。これによって、期間Ｔ１における正のパルスのオン時間と期間Ｔ２における負のパルスのオン時間との比は変わらず、かつ約４００Ｈｚの変調も変わらない。但し、４００Ｈｚのパルス幅（デューティ）がさらに小さいので、中央輝度時よりはさらに平均電流が小さくなる。よって、ＬＥＤ群２２Ａ（LED-H）、ＬＥＤ群２２Ｂ（LED−L）はともに最も暗い輝度とな
る。
【００６７】
次に、ＬＥＤ調光装置２０の色度（色相、色温度）を調整する場合における利用者（ユーザ）の操作及び調光装置４１０の動作例について説明する。図３（ｂ）に示す電流波形は、ＬＥＤ群２２Ａ（LED-H）に対する平均電流がＬＥＤ群２２Ｂ（LED-L）の平均電流が大きいため、やや青みがかった白色を呈することは先に述べた。
【００６８】
図３（ｂ）に示す電流波形がＬＥＤ照明装置２０に供給されている状態で、利用者がケルビン温度の低いやや赤みがかった白色への変更を意図した場合について説明する。利用者が操作ダイヤル（調色ツマミ）４１６Ｂを左に(半時計方向に)回転させる。すると、信号線４１９に生じている直流電圧（例えば約４ボルト）が、例えば３.０ボルト程度に低
下する。
【００６９】
制御装置４２０のマイコンは、Ａ／Ｄ変換器で変換された信号線４１９の直流電圧のディジタル値を読み取り、駆動装置４３０を制御するパルス波形を変更する。例えば、制御装置４２０のマイコンは、駆動装置４３０の駆動論理回路４３１に供給されるパルス波形を、図３（ｂ）から図４（ａ）に変化させる。すなわち、マイコンは、図３（ｂ）の状態において、５：２であった正の電流（パルス）と負の電流（パルス）の比を、図４（ａ）に示すように４：３に変更する。これによって、ＬＥＤ２２Ａに供給される平均電流が減少し、ＬＥＤ２２Ｂに供給される平均電流が増加する。この結果、ＬＥＤモジュール２２Ｃの発光の色度、すなわち色温度はやや低下して赤みがかった白色を呈する。このとき、図４（ａ）に示すように、パルスの比は変化するが、パルスの合計値（平均電流の合計値）は変化しないので、ＬＥＤモジュール２２Ｃの輝度は変化しない。
【００７０】
その後、さらに利用者がケルビン温度のもっとも低い赤みがかった白色への変更を意図して、操作ダイヤル（調色ツマミ）４１６Ｂを左に(半時計方向に)限界まで回転させる。すると、約３．０ボルトだった信号線４１９の直流電圧は１.０ボルト程度に低下する。
【００７１】
制御装置４２０のマイコンは、ディジタル変換された信号線４１９の直流電圧を検出すると、駆動論理回路２２０を介してフルブリッジドライバ２５０を駆動する制御信号（パルス）を変更する。すなわち、マイコンは、給電線４０１ａを流れる電流波形が図４（ａ）から図４（ｂ）を経て図４（ｃ）に変化する（正負の電流（パルス）の比が２：５になる）ように、駆動装置４３０に制御信号を与える。これによって、ＬＥＤ２２群Ａ（LED-H）の平均電流がさらに減少する一方で、ＬＥＤ群２２Ｂ（LED-L）の平均電流がさらに増
加する。この結果、ＬＥＤモジュール２２Ｃの色温度は著しく低下して強い赤みがかった白色を呈する。このときもＬＥＤモジュール２２Ｃの全体輝度は変化しない。
【００７２】
図５は、実施形態の変形例を説明する図であり、図３と等価な電力変化を示す。図５（ａ）に示すように、初期状態においては電流波形は図３（ａ）と同一の状態を示している。
【００７３】
調光を意図して電流の平均値（実効値）を下げる場合には、図３（ｂ）の代わりに、図５（ｂ）に示すような電流波形を印加しても、単位時間当たりの電力は両者とも等価である。同様に、図５（ｃ）と図３（ｃ）とは電力的には等価である。図５に示すような制御にあたり、制御装置４２０のマイコンは、操作ダイヤル（調光ツマミ）４１６Ａの回転量に応じたパルスのオン時間を算出し、その間にパルスがオンとなるように制御する。このような変形例によれば、駆動回路４３２のスイッチング損失を低減することができる。
【００７４】
以下に詳細動作を説明する。この変形例では、回路構成は図１２に示した回路構成と同じものを適用できるが、マイコンに内蔵の図示しないプログラム動作が異なる。
【００７５】
図５（ａ）の状態を、最大輝度時と仮定し、利用者が照明の輝度が中央値になるように操作ダイヤル（調光ツマミ）４１６Ａを操作したと仮定する。すると、マイコンは、図５（ａ）における時間（パルス幅）ｔ１，ｔ２を、これらの比が変更されない状態で、夫々５０％減少させる。これによって、電流（パルス）は、図５（ｂ）に示すように、時間（パルス幅）ｔ１，ｔ２の夫々の５０％に相当する時間（パルス幅）ｔ１´，ｔ２´となる。これによって、平均電流が低下し、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂはともにやや暗い発光となる。
【００７６】
さらに、利用者が照明の輝度が最小値になるように操作ダイヤル４１６Ａを操作すると、マイコンは、図５（ｂ）における時間（パルス幅）ｔ１´とｔ２´を、これらの比が変更されない状態で、夫々２５％減少させる。これによって、電流（パルス）は、図５（ｃ）に示すように、時間（パルス幅）ｔ１´，ｔ２´の夫々の２５％に相当する時間（パルス幅）ｔ１´´，ｔ２´´となる。これによって、平均電流が低下し、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂはともに著しく暗い発光となる。
【００７７】
図５（ａ）の状態で、利用者が色温度の低下を意図して操作ダイヤル（調色ツマミ）４１６Ｂを操作すると、マイコンは、時間（パルス幅）ｔ１，ｔ２の比を変更して、図６（ｂ）に示すように、時間ｔ１が減少したｔ１´となり、時間ｔ２が増加したｔ２´の状態に変更する。
【００７８】
さらに、利用者が色温度が最も減少するように操作ダイヤル４１６Ｂを操作すると、時間ｔ１´がさらに減少し、時間ｔ２´がさらに増加して、図６（ｃ）に示す状態となる。
【００７９】
このように、マイコンは、駆動論理回路４３１に供給する１つのパルス幅を操作ダイヤル４１６Ａ，４１６Ｂの操作量に応じて変更し、ＬＥＤモジュール２２Ｃから発せられる光の輝度及び色温度を調整することができる。
【００８０】
上記した変形例では、図３、図４に示す例に比べて、電流波形に含まれる高調波成分が減少するので、周辺に及ぼす電波障害を低減できる利点と、スイッチング周波数にほぼ比例する半導体の電力損失を低減できる利点と、がある。
【００８１】
上記した実施形態によるＬＥＤ照明システムによれば、調光装置が商用電源のような交流電源からの交流を電源回路で直流に変換し、制御装置４２０が駆動装置４３０を制御し
て、交流が変換された直流から自励発振周波数による所望の周波数の交流（周期Ｔ０毎に供給される正負の電流）を生成し、逆並列接続された一対のＬＥＤ群（ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂ）に駆動電流として供給する。これによって、調光装置の設計の自由度を高めることができる。また、自励発振周波数を人間の目の感度より高い周波数に設定することで、照明のフリッカ（ちらつき）の発生を防止することができる。また、力率改善に寄与する。
【００８２】
さらに、制御装置４２０は、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂに夫々供給すべき平均電流を個別に制御することができる。また、平均電流の比を代えることなく、各平均電流を増減することで、輝度を調整することができる。さらに、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂに夫々供給すべき平均電流の比を変更することによって、ＬＥＤモジュール２２Ｃが発する光の色温度を輝度を変えることなく変更することができる。
【００８３】
上述したようなＬＥＤ照明システムの構成を前提として、一つの調光装置４１０を用いて複数のＬＥＤ照明装置２０を制御可能とするＬＥＤ照明システムについて説明する。図７は、ＬＥＤ照明システムの構成例を示す図であり、図８は、図７に示した同期駆動電源装置（中継装置）の構成例を示す。
【００８４】
図７において、仮想線４０３の上側に位置する電気配線設置空間（仮想線４０３の上側）には、夫々商用電源からの電力を配電するための一対の商用電源母線４００Ａ，４００Ｂが配置されている。図７では、母線４００Ａと母線４００Ｂとは、異なる商用電源からの電力を配電するように設置されているが、母線４００Ａと母線４００Ｂとは一続きの母線であっても良い。例えば、母線４００Ｂは、三相交流の第二・第三位相や、単相３線配線の逆相でもよい。
【００８５】
母線４００Ａからは、一対の引き込み線４０２が引き出されており、図１と同様に、調光装置４１０の端子Ｔ１，Ｔ２に接続されている。調光装置４１０の端子Ｔ３，Ｔ４は、一対の照明装置用給電線４０１に接続されており、給電線４０１には、複数のＬＥＤ照明装置２０が引き込み線４０５Ａを介して給電線４０１に接続されている。給電線４０１は、同期駆動電源装置（中継器）５００に接続されている。
【００８６】
中継装置５００は、母線４００Ｂから引き込み線４０２Ａを介して商用電源からの交流電源を受電する。中継装置５００には、延長用の照明装置用給電線４０４が接続されており、給電線４０４には、複数のＬＥＤ照明装置２０が夫々引き込み線４０５Ａを介して接続されている。図７には、給電線４０１，４０４に夫々二つのＬＥＤ照明装置が接続された例を示したが、給電線４０１，４０４に接続されるＬＥＤ照明装置２０の数は、１以上の数から適宜設定可能である。ＬＥＤ照明装置２０の構成は、図１及び図２に示したものと同じであるので、説明を省略する。また、給電線４０１に対する各ＬＥＤ照明装置２０（ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂ）の接続状態と、給電線４０４に対する各ＬＥＤ照明装置２０の接続状態（ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂ）とは、図１に示した状態と同じとなっている。
【００８７】
給電線４０１には、調光装置４１０の駆動装置４３０（図２）から出力される、正負のパルス状電流（図３、４に例示するパルス状電流、又は図５、図６に例示するパルス状電流）が流れる。このパルス状電流は、給電線４０１に接続されたＬＥＤ照明装置２０に供給され、ＬＥＤ群２２Ａ，２２Ｂの駆動に使用される。中継装置５００は、引き込み線４０２Ａから供給される電力を用い、給電線４０１から入力される正負のパルス状電流に従って、給電線４０４に接続された各ＬＥＤ照明装置２０に供給すべき駆動電流を生成する。
【００８８】
図８に示すように、中継装置５００は、給電線４０１と接続された絶縁回路５０１と、
絶縁回路５０１にされた波形整形部５０２と、駆動論理回路４３１及び駆動回路４３２からなる駆動装置４３０と、引き込み線４０２Ａに接続された全波整流回路５０３とを備えている。絶縁回路５０１が、調光装置４１０から給電線４０１に出力されたパルス駆動電流を検出する段間結合回路として機能する。
【００８９】
全波整流回路５０３は、引き込み線４０２Ａから供給される商用交流電圧（例えば、５０Ｈｚ，１００Ｖ）の整流作用により約１２０Ｖの直流電源を供給する。全波整流回路５０３は、直流電源供給線４１４，４１５へＬＥＤ照明装置２０の駆動用の直流電源を供給する電源回路４１２（図１）と同様の電源回路として機能する。
【００９０】
絶縁回路５０１は、給電線４０１からの正のパルスを検出する第１のフォトカプラ５０１Ａと、給電線４０２からの負のパルスを検出する第２フォトカプラ５０１Ｂとを有している。絶縁回路５０１の出力側（波形整形部５０２側）には、入力側（給電線４０１側）から入力されたパルス波形と相似形の正負のパルス波形が表れる。
【００９１】
波形整形部５０２は、第１フォトカプラ５０１Ａで検出された正のパルス波形を整形（再生）する第１コンパレータ５０２Ａと、第２フォトカプラ５０１Ｂで検出された負のパルス波形を整形（再生）する第２コンパレータ５０２Ｂとを有している。第１コンパレータ５０２Ａは、第１フォトカプラ５０１Ａから出力される正のパルスを正常な形状に再生して出力する。第２コンパレータ５０２Ｂは、第２フォトカプラ５０１Ｂから出力される負のパルスを正常な形状に再生して出力する。
【００９２】
第１コンパレータ５０２Ａ及び第２コンパレータ５０２Ｂの各出力端は、信号線５０４及び５０５を介して駆動論理回路４３１に接続されている。信号線５０４及び５０５には、第１コンパレータ５０２Ａ及び第２コンパレータ５０２Ｂから出力される、信号線４２４，４２５（図２）を流れる制御信号（パルス）と相似形の正負のパルスが流れ、駆動論理回路４３１に入力される。
【００９３】
駆動装置４３０を構成する駆動論理回路４３１及び駆動回路（Ｈ型ブリッジ回路）４３２は、図２に示したものと同じものであり、駆動論理回路４３１は、信号線５０４，５０５から供給される制御信号（正負のパルス）に従って駆動回路４３２のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４のスイッチングを制御する。これによって、給電線４０１を流れる正負のパルス状の駆動電流と相似形の電流が給電線４０４を流れ、引き込み線４０５Ａを通じて各ＬＥＤ照明装置２０に供給され、第１ＬＥＤ群２２Ａ及び第２ＬＥＤ群２２Ｂを駆動する。このようにして、給電線４０１に接続されたＬＥＤ照明装置２０の点灯状態（輝度、色温度）を給電線４０４に接続されたＬＥＤ照明装置２０にも反映することができる。
【００９４】
図７及び図８に示すＬＥＤ照明システムによれば、中継装置５００を給電線４０１に接続することで、給電線４０１を流れるＬＥＤ照明装置２０の駆動電流と同様の駆動電流を延長用の給電線４０４に供給することができる。これによって、一つの調光回路４１０を用いて、複数のＬＥＤ照明装置２０の輝度（発光量）及び色度（色相、色温度）を、同期して調整することができる。
【００９５】
特に、調光装置４１０から二本一対の給電線４０１に出力される正負のパルス状の駆動電流は、制御装置４２０から駆動論理回路４３１に供給される正負のパルス（制御信号）と相似形であるので、給電線４０１を流れる正負のパルス状電流を、中継装置５００における駆動装置４３０の制御信号として利用できる。よって、中継装置５００は、絶縁回路５０１及び波形整形部５０２といった簡易な構成を用いて、調光装置４１０で生成される制御信号と同様の制御信号を作り出すことができる。
【００９６】
言い換えれば、図７，図８に示すＬＥＤ照明システムにおいて、２本一対の照明用給電線４０１を流れる駆動電流波形に調光・調色情報（輝度情報・色度情報）が載っているので、簡易な構成を有する中継装置５００を介して第２段目以降に存するＬＥＤ照明装置に調光・調色情報を含む駆動電流を供給することができる。
【００９７】
したがって、複数のＬＥＤ照明装置２０を同時に制御するに当たり、新たな制御信号線の配線を施工することなく、調光及び調色が可能な大規模なＬＥＤ照明システムを安価に構成することができる。そして、会議場や体育館のような大規模な照明設備を備える施設において、複数のＬＥＤ照明装置２０の点灯状態を一つの調光装置（コントローラ）４１０を用いて同時に制御することができる。
【００９８】
また、中継装置５００は、給電線４０１からの電流波形の相似形を延長用の給電線４０４に出力するので、図９に示すような構成が採り得る。すなわち、給電線４０４に中継装置５００と同様の構成を有する他の中継装置５００Ａが接続される。中継装置５００Ａは延長用の給電線４０６に、給電線４０４上の電流波形と同様の電流波形を有する電流を出力し、給電線４０６に接続されたＬＥＤ照明装置２０に駆動電流が供給する。このような中継装置５００をカスケード接続しても、調光装置４１０からの調光・調色情報を含む正負のパルス状電流を適正に伝送することができ、多数のＬＥＤ照明装置２０を１台の調光装置４１０で制御できる。
【００９９】
但し、複数の中継装置をリレー形式（カスケード）で接続し、同期を図る場合には、波形劣化や信号遅延が生じることが知られている。このため、図１０に示すように、一つの中継装置５００（駆動装置４３０）に対して複数の給電線４０４，４０４Ａが並列接続された状態とし、いわゆる放射型（スター型）の接続配置を採ることができる。また、並列接続された各給電線４０４，４０４Ａの夫々に他の中継装置５００を接続することで、いわゆる多段分岐型（トーナメント型）の接続配置を採ることもできる。また、図示はしないが、給電線４０１に複数の中継装置５００を並列接続することによって、スター型を形成するようにしても良い。
【０１００】
さらに、中継装置５００は、ＬＥＤ照明装置２０用の電力を、調光装置４１０用の電源から独立した電源から受電するように構成されている。よって、１以上の所定数の中継装置毎に異なる電源を用意すれば、例えば、数十台〜数百台のＬＥＤ照明装置２０を一括制御することができる。
【０１０１】
また、図７〜図１０に示す中継装置５００を用いたＬＥＤ照明システムは、特に、レール形の給電をおこなう場合に好適である。すなわち、照明電力の合計が１台のコントローラ（調光装置）の給電容量を超えるような場合、中継装置５００を増設しながらＬＥＤ照明装置２０の数量をスケーラブル(需要数に応じて)に拡大することができる。
【０１０２】
＜変形例＞
上述した実施形態で説明した調光装置４１０は、物理的な配線を介して操作部４１６からの操作量を示す信号を操作量検出部４１７から制御装置４２０が受け取る構成が採用されている。これに対し、操作部４１６は、調光装置４１０から物理的に切り離されたリモートコントローラとして構成され、非接触通信により操作部の操作量が、点灯制御回路（調光装置）本体に伝達されるようにしても良い。
【０１０３】
例えば、操作部４１６及び操作量検出部４１７は、以下のように変形可能である。すなわち、操作部４１６及び操作量検出部４１７がリモートコントローラの筐体に納められる。リモートコントローラは、さらに赤外線送信器を備える。
【０１０４】
操作ダイヤル４１６Ａ，４１６Ｂの操作量（回転量）は、ロータリーエンコーダを適用した操作量検出部４１７により、操作量を示すパルス信号が生成される。パルス信号は、赤外線送信器によって赤外線信号に変換され、調光装置４１０へ送信される。調光装置４１０は、赤外線受信器を有し、赤外線受信器は、赤外線信号を復調して操作量を示すパルス（ディジタル値）を得る。ディジタル値は、制御装置４２０へ入力され、マイコンにより、操作量を示す値として利用される。赤外線通信の代わりに、無線通信を適用することもできる。このように、操作部の操作量を示す信号の伝達経路は、有線だけでなく、無線（ワイヤレス）経路を含んでいても良い。
【０１０５】
また、上述した実施形態では、第１給電線（給電線４０１）に出力されたＬＥＤ駆動電流を検出する段間検出回路として、絶縁回路５０１が適用された例について示した。但し、絶縁回路５０１を適用することは、必須の構成要件ではない。
【０１０６】
図１１は、中継装置５００（図８）の変形例を示す図である。図１１に図示した中継装置５００ａは、絶縁回路５０１と異なる段間結合回路５１０を備える点で、中継装置５００と異なる。
【０１０７】
図１１において、段間結合回路５１０は、配線４０１の電圧を夫々入力とするコンデンサ（キャパシタ）Ｃ１１及び抵抗器Ｒ１１で構成される直流遮断回路と、コンデンサＣ１２及び抵抗器Ｒ１２で構成される直流遮断回路とを備えている。各直流遮断回路の出力電圧（駆動電流波形）は、対応するコンパレータ５０２Ａ，５０２Ｂ（波形整形部５０２）に入力される。なお、ダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４は逆流防止用のダイオードである。以上の点を除き、中継装置５００ａは、中継装置５００と同様の構成を有する。
【０１０８】
図１２は、中継装置５００（図８）の変形例を示す図である。図１２に図示した中継装置５００ｂは、絶縁回路５０１と異なる段間結合回路５２０を備える点で、中継装置５００と異なる。
【０１０９】
図１２において、段間結合回路５１０は、一次側が配線４０１に接続された巻き線トランスＴ１１を有し、二次側は、コンパレータ５０２Ａ，５０２Ｂに夫々接続されている。このような段間結合回路５２０を適用しても、配線４０１の駆動電流を検出可能である。
【０１１０】
また、図８、図１１、図１２は、波形整形部５０２を含む中継装置について説明したが、波形整形部５０２は、省略可能である。すなわち、波形整形部５０２は、中継装置の必須の構成要素ではない。
【０１１１】
＜発光モジュール，及びパッケージ＞
以下、上述した各実施形態におけるＬＥＤ照明装置に適用可能な発光モジュール（ＬＥＤモジュール），及びパッケージについて説明する。図１３Ａは、発光モジュール（ＬＥＤモジュール）を構成する半導体発光装置（以下、「白色ＬＥＤ」という）７０８内の、パッケージ７０１の概略構成の斜視図である。図１３Ｂは、パッケージ７０１に設けられた半導体発光素子（ＬＥＤ素子：以下、「ＬＥＤチップ」という）７０３Ａ、７０３Ｂに電力を供給する配線２０Ａ、２０Ｂの実装状態を示す図である。また、図１４は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すパッケージ７０１（白色ＬＥＤ７０８）を電気的記号を用いて模式化した図である。図１５は、図１４に示した白色ＬＥＤ７０８を直列接続した状態を模式的に示す図である。更に、図１６は、図１３Ａに示す白色ＬＥＤ７０８において、上記配線７２０Ａ、７２０Ｂを含む面で切断した場合の断面図である。
【０１１２】
図１３Ａに示すように、白色ＬＥＤ７０８はパッケージ７０１を含んで構成され、該パ
ッケージ７０１は、基板７０２上に配置された環状且つ円錐台形状のリフレクタ７１０を有する。このリフレクタ７１０は、後述する各分割領域部７１２からの出力光の一部を、白色ＬＥＤ７０８の出射方向に導く機能を有するとともに、パッケージ７０１の本体としての機能も果たす。なお、リフレクタ７１０の円錐台形状の上面側は、白色ＬＥＤ７０８による光の出射方向となり、開口部７１３を形成している。一方で、リフレクタ７１０の円錐台形状の下面側は基板７０２が配置され、詳細は後述するがＬＥＤチップへの電力供給のための配線が敷設等されている（当該配線は図１３Ａには図示せず）。
【０１１３】
そして、この環状のリフレクタ７１０の内部の空間を図１３Ａ、図１６に示すように均等に二つの領域に分割する間仕切り７１１が、基板７０２に対して垂直に設けられている。この間仕切り７１１によって、リフレクタ７１０内に２つの分割領域部７１２Ａ、７１２Ｂが画定されるとともに、分割領域部７１２Ａの開口部は、リフレクタ７１０の開口部７１３の右半分を占め、分割領域部７１２Ｂの開口部は、リフレクタ７１０の開口部７１３の左半分を占めることになる。本明細書においては、分割領域部７１２Ａの開口部を、分割開口部７１３Ａと称し、分割領域部７１２Ｂの開口部を、分割開口部７１３Ｂと称する。即ち、開口部７１３は、間仕切り７１１によって分割開口部７１３Ａと７１３Ｂに分割されたことになる。
【０１１４】
但し、パッケージ７０１における分割領域部７１２Ａと７１２Ｂの形状は、垂直な壁体を間仕切り７１１として設けた構造に限定されるものではない。分割領域部７１２Ａと７１２Ｂは、それぞれが円錐台、角錐台、半球などの形状を有する窪みであってもよい。また、両分割領域部７１２Ａ，７１２Ｂの形状や内容積が同じであることも必須ではない。
【０１１５】
また、図１３Ａに示すパッケージ７０１は、一体となった部材中に分割領域部７１２Ａと７１２Ｂを含む構造体であるが、このようなパッケージ７０１を用いることは必須ではない。分割領域部としての構成を備える二つの構造体（パッケージ）を並置して、一方を分割領域部７１２Ａ、他方を分割領域部７１２Ｂとして機能させることが可能である。
【０１１６】
図１３Ａに示す分割領域部７１２Ａ、７１２Ｂには、ＬＥＤチップ７０３Ａ、７０３Ｂがそれぞれ４個ずつ設けられている。このＬＥＤチップ７０３Ａ、７０３Ｂ（これらのＬＥＤチップを包括的に参照する場合はＬＥＤチップ７０３と称する。）は、対となる配線７２０Ａ、７２０Ｂ（包括的に配線７２０と称する場合もある。）にそれぞれ接続され、電力供給を受けることで発光を行う。なお、各分割領域部での配線７２０へのＬＥＤチップ７０３の接続は、図１３Ｂに示すように、配線７２０Ａの上に４個のＬＥＤチップ７０３Ａが実装され、配線７２０Ｂの上に４個のＬＥＤチップ７０３Ｂが実装される。そして、各分割領域における４個のＬＥＤチップ７０３は、対応する配線に対して順方向に並列接続されている。
【０１１７】
ＬＥＤチップとしては、紫外線波長を発する紫外ＬＥＤチップ（発光ピーク波長３００〜４００ｎｍ），紫色光を発する紫色ＬＥＤチップ（発光ピーク波長４００〜４４０ｎｍ），青色光を発する青色ＬＥＤチップ（発光ピーク波長４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ）を適用することができる。各分割領域部７１２Ａ，７１２Ｂに設けるＬＥＤチップ７０３の数は、例えば、１〜１０個である。ＬＥＤチップ７０３の数は、チップサイズと必要な明るさに応じて適宜決定すればよい。また、各分割領域部７１２Ａ，７１２Ｂに設けられるＬＥＤチップ７０３の種類は、同種類であっても異種類であっても良い。異種類の組み合わせとしては、紫外又は紫色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの組み合わせが考えられる。
【０１１８】
これらのＬＥＤチップ７０３Ａ、７０３Ｂの実装状態を模式化して示すと図１４のようになる。即ち、図１３Ｂにおいて、夫々上側、下側に位置する配線７２０Ａ，７２０Ｂは結線され、４つの並列接続されたＬＥＤチップ７０３Ａと、４つの並列接続されたＬＥＤ
チップ７０３Ｂとが極性を逆にした状態で並列接続された状態となっている。また、結線された配線７２０Ａ及び配線７２０Ｂの夫々からは、配線７２０Ｃと配線７２０Ｄとが引き出されており、白色ＬＥＤ７０８（パッケージ１）は、二つの端子を有する構成を持つ。
【０１１９】
さらに、ＬＥＤチップ７０３Ａのカソードと配線７２０Ｄとの間には、逆流防止用のダイオードＤ１が挿入され、ＬＥＤチップ７０３Ｂのカソードと配線７２０Ｃとの間には、逆流防止用のダイオードＤ２が挿入されている。これによって、配線７２０Ｃから配線７２０Ｄに向かう電流が流れる場合には、各ＬＥＤチップ７０３Ａのみが点灯する。これに対し、配線７２０Ｄから配線７２０Ｃに向かう電流が流れる場合には、各ＬＥＤチップ７０３Ｂのみ点灯する。よって、白色ＬＥＤ７０８は、時間で向きが変わる電流、すなわち交流電流で駆動することができる。
【０１２０】
図１４に示した白色ＬＥＤ８（パッケージ１）は、図１５に示されるように所定個数（図１５は２を例示）直列接続される。これによって、図１３Ａ等で模式的に示した第１ＬＥＤ２２群Ａと第２ＬＥＤ群２２Ｂとが逆並列接続されたＬＥＤモジュール（発光モジュール）を得ることができる。
【０１２１】
ここで、ＬＥＤチップ７０３の基板７０２への実装について、図１７に基づいて説明する。基板７０２は、ＬＥＤチップ７０３を含む白色ＬＥＤ７０８を保持するための基部であり、メタルベース部材７０２Ａ、メタルベース部材７０２Ａ上に形成された絶縁層７０２Ｄ、および絶縁層７０２Ｄ上に形成された対配線７２０ｃ、７２０ｄを有している。ＬＥＤチップ７０３は、相対する底面および上面に一対の電極であるｐ電極及びｎ電極を有しており、対配線７２０ｃの上面に、ＡｕＳｎの共晶半田７０５を介してＬＥＤチップ７０３の底面側の電極が接合されている。ＬＥＤチップ７０３の上面側の電極は、金属製のワイヤ７０６によって、もう一方の対配線７２０ｄに接続されている。これらの対配線７２０ｃ、７２０ｄの対で、図１３Ｂに示される一対の配線７２０Ａあるいは７２０Ｂをなし、各分割領域部の４個のＬＥＤチップ７０３への電力供給が行われる。
【０１２２】
なお、ＬＥＤチップ７０３と基板７０２の一対の対配線７２０ｃ、７２０ｄとの電気的接続は、図１７に示す形態に限られず、ＬＥＤチップ７０３における電極の組の配置に応じて適宜方法で行なうことができる。例えば、ＬＥＤチップ７０３の片面のみに電極の組が設けられている場合は、電極が設けられている面を上に向けてＬＥＤチップ７０３を設置し、各組の電極と各対配線７２０ｃ、７２０ｄとを例えば金製のワイヤ７０６でそれぞれ接続することによって、対配線７２０ｃ、７２０ｄとＬＥＤチップ７０３とを電気的に接続することができる。また、ＬＥＤチップ７０３がフリップチップ（フェースダウン）の場合は、ＬＥＤチップ７０３の電極と対配線７２０ｃ、７２０ｄとを金バンプや半田で接合することによって電気的に接続することができる。
【０１２３】
ここで、ＬＥＤチップ７０３は、後述する蛍光部７１４Ａ、７１４Ｂ（包括的に蛍光部７１４と称する場合もある。）を励起するものである。中でも、ＧａＮ系化合物半導体を使用したＧａＮ系ＬＥＤ素子であることが好ましい。なぜなら、紫外〜青の光を発するのに、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、後述の蛍光体と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。ＧａＮ系ＬＥＤ素子においては、Ｉｎを含む発光層、例えば、ＡｌｘＧａｙＩｎｚＮ発光層、またはＩｎｘＧａｙＮ発光層を有しているものが好ましい。よく知られていることであるが、発光波長が紫〜青の場合は、発光層をＩｎｘＧａｙＮ井戸層を備えた多重量子井戸構造とし、この井戸層をクラッド層で挟んだダブルヘテロ構造とすると、発光効率が特に高くなる。
【０１２４】
図１７に示すように、基板７０７上には、このＬＥＤチップ７０３から発せられる光の
一部を吸収して異なる波長の光を発する複数あるいは単独の蛍光体及び前記蛍光体を封止する透光性材料を含有する蛍光部７１４が、ＬＥＤチップ７０３を覆って設けられている。尚、図１５ではリフレクタ７１０の記載は省略されているが、このような形態もパッケージから構成される白色ＬＥＤの一形態となり得る。ＬＥＤチップ７０３から発せられた光の一部は、蛍光部７１４内の発光物質（蛍光体）に励起光として一部又は全部が吸収される。より具体的に白色ＬＥＤ８における蛍光部について図１６に基づいて説明すると、分割領域部７１２Ａにおいては、蛍光部７１４ＡがＬＥＤチップ７０３Ａを覆い、且つその蛍光部７１４Ａは分割開口部７１３Ａにて露出される。また、分割領域部７１２Ｂにおいては、蛍光部７１４ＢがＬＥＤチップ７０３Ｂを覆い、且つその蛍光部７１４Ｂは分割開口部７１３Ｂにて露出される。従って、各蛍光部７１４Ａ，７１４Ｂからの出力光は、各分割開口部から外部に出射される。
【０１２５】
白色ＬＥＤ７０８は、白色光を出力することを目的とし、特に、白色ＬＥＤ７０８の発光色が、ＵＣＳ（ｕ、ｖ）表色系（ＣＩＥ１９６０）のｕｖ色度図において、黒体輻射軌跡からの偏差ｄｕｖができるだけ小さくなるように、好ましくは−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２を満たすように、ＬＥＤチップ７０３と蛍光体の組み合わせを選択する。尚、本実施形態における黒体輻射軌跡からの偏差ｄｕｖは、ＪＩＳ Ｚ８７２５（光源の分布温度
及び色温度・相関色温度の測定方法）の５．４項の備考の定義に従う。但し、黒体輻射軌跡は絶対的な基準ではない。人工的な規格に応じた発光色（人為的に定められた基準光からの偏差で規格化された発光色）が要求される場合がある。
【０１２６】
ＬＥＤチップ７０３の発光波長が紫外または紫の場合は、蛍光部７１４によりＲＧＢの３原色または、ＢＹ、ＲＧなどの補色関係にある波長の光を発生させることにより、白色光を得る。ＬＥＤチップ７０３の発光波長が青の場合には、蛍光部１４によりＹまたは、ＲＧの光を発生させ、ＬＥＤチップ７０３の発光との混色により白色光を得る。
【０１２７】
以上説明した実施形態における構成は、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１２８】
Ｔ１〜Ｔ４・・・端子
４００・・・商用電源母線
４０１・・・照明装置用給電線
４０２・・・照明装置用の引き込み線
４０３・・・仮想線
４０４，４０４Ａ，４０６・・・延長用の給電線
４１０・・・調光装置（調光ボックス）
４１２・・・直流電源供給回路（電源回路）
４１３・・・制御回路
４１４，４１５・・・直流電源供給線
４１６・・・操作部
４１６Ａ，４１６Ｂ・・・操作ダイヤル
４１７・・・操作量検出部（信号生成器）
４１７Ａ，４１７Ｂ・・・可変抵抗器
４１８，４１９・・・信号線
４２０・・・制御装置
４２１・・・発振子
４３０・・・駆動装置
４３１・・・駆動論理回路
４３２・・・駆動回路
５００・・・同期駆動電源装置（中継装置）
５０１・・・絶縁回路
５０１Ａ・・・第１フォトカプラ
５０１Ｂ・・・第２フォトカプラ
５０２・・・波形整形部
５０２Ａ・・・第１コンパレータ
５０２Ｂ・・・第２コンパレータ
５０３・・・全波整流回路
【図１】
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【図２】
2012138220.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012138220.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
2012138220.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
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