(57)【要約】【課題】調光制御による瞬間的な光量の変化を小さく抑えながらも、より簡単な制御で実現可能な点灯装置およびそれを備えた照明器具を提供する。【解決手段】調光制御回路６は、一定周期で発振出力を発生する発振部と、発振部からの発振出力の周期でＨレベルとＬレベルとを繰り返す制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３を点灯回路１１〜１３ごとに生成する信号生成部とを有している。各点灯回路１１〜１３は、それぞれ調光制御回路６から入力される各制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３がＨレベルの期間に、各々に接続された光源２１〜２３へ電力（直流）を供給することにより光源２１〜２３を点灯させる。調光制御回路６は、複数の点灯回路１１〜１３を、発振出力の１周期の開始から途中まで制御信号がアクティブになる第１グループと、同１周期の途中から終了まで制御信号がアクティブになる第２グループとにグループ分けする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの電源から電力供給を受けて、各々に接続された光源を点灯させる複数の点灯回路と、前記複数の前記点灯回路の各々に対して個別に制御信号を出力し、当該制御信号のデューティ比に応じた明るさで前記光源が点灯するように前記点灯回路を調光制御する調光制御回路とを備え、
前記調光制御回路は、一定周期で発振出力を発生する発振部と、前記発振出力の周期でアクティブと非アクティブとを繰り返す前記制御信号を前記点灯回路ごとに生成する信号生成部とを有し、前記複数の前記点灯回路を、前記発振出力の１周期の開始から途中まで前記制御信号がアクティブになる第１グループと、当該１周期の途中から終了まで前記制御信号がアクティブになる第２グループとにグループ分けすることを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記発振部の出力値は前記一定周期で変化しており、前記信号生成部は、前記発振部の出力値と参照値とを比較し比較結果に応じて前記制御信号のアクティブと非アクティブとを切り替える比較器を前記点灯回路ごとに有することを特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項３】
前記調光制御回路は、前記第１グループの前記点灯回路で消費される最大電力と、前記第２グループの前記点灯回路で消費される最大電力との差が最小となるようにグループ分けしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記点灯回路は、前記制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりの時点に対して、前記光源への出力変化のタイミングを遅延させる遅延回路を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記点灯回路は、前記制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりの時点から、時間経過に伴って前記光源への出力を徐々に変化させるフェード回路を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項６】
前記調光制御回路は、前記複数の点灯回路の動作状態に応じて前記第１グループおよび前記第２グループのグループ構成を変更することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項７】
前記光源は発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の点灯装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の点灯装置と、前記光源とを備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を点灯させる点灯装置およびそれを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱電球や放電灯に代えてＬＥＤ（Light EmittingDiode）を光源として用いた照明器具が急速に普及してきている。これに伴い、ＬＥＤに電力供給してＬＥＤを点灯させるための点灯装置について、低コスト化や高機能化が要求されている。
【０００３】
ＬＥＤは白熱電球や放電灯に比べて光色をコントロールしやすいため、ＬＥＤを光源とする照明器具としては、シーン（状況）に応じて調光制御や調色制御が可能な器具も開発されている。たとえばＲＧＢ（赤、緑、青）の３色のＬＥＤの混色光を出射する照明器具においては、点灯装置は、各色のＬＥＤについて個別に調光制御を行うことにより、比較的高い色再現性（演色性）を実現できる。
【０００４】
この種のＬＥＤの点灯装置における調光制御の方式としては、ＬＥＤの点灯と消灯との時間的な割合であるデューティ比を変化させるＰＷＭ（Pulse WidthModulation）調光方式が一般的に用いられている。ＰＷＭ調光方式は、ＬＥＤに加える直流電圧の大きさを変化させるＤＣ調光に比べて、線形性が高く、光色も安定しているという利点がある。なお、ＬＥＤを光源とする点灯装置では、放電灯を光源として用いる場合のように始動という制御は不要である。
【０００５】
ただし、ＰＷＭ調光方式を採用した点灯装置は、パルス状の制御信号（ＰＷＭ信号）に基づいて、ＬＥＤに供給する電流を断続するので、瞬間的な光量の変化が生じることになる。ある程度以下の点滅周期であれば、人間の視特性により実際にはＬＥＤの点滅によるちらつきは感じられないはずであるが、人によっては感覚的にちらつきを感じることもある。また、点灯装置がＬＥＤに供給する電流が急激に変化すると、電源に与える負担も大きくなる。
【０００６】
これに対して、ＰＷＭ調光方式を採用しながらも、調光制御による瞬間的な光量の変化を小さくする照明器具が提案されている（たとえば特許文献１）。特許文献１に記載の照明器具は、ＰＷＭ制御装置が１以上のＬＥＤが属する複数のＬＥＤグループの各々に対応するＰＷＭ信号を出力し、ＬＥＤグループ間でＰＷＭ信号の位相角を３６０度／ＬＥＤグループ数ずつずらしている。これにより、照明器具は、ＰＷＭ調光方式による調光を行っても、常に１以上のＬＥＤグループが点灯した状態となり、ＬＥＤの点滅による光量の変化量が時間的に均一に分散される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２７７５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ＬＥＤの点灯装置に対しては低コスト化が要求されているので、調光機能を持つ点灯装置においては、マイコン（マイクロコントローラ）を用いて複数のＬＥＤを制御することが一般的である。とくに、ＰＷＭタイマ機能を持つワンチップマイコンを用いれば、点灯装置は容易にＰＷＭ調光制御を実現することができる。
【０００９】
しかし、特許文献１に記載されているような複雑な制御（ＰＷＭ信号の位相角を３６０度／ＬＥＤグループ数ずつずらす制御）は、専用のタイマ機能を備えたマイコンを必要とし低コスト化の妨げとなるため、点灯装置には採用し難いという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みて為されており、調光制御による瞬間的な光量の変化を小さく抑えながらも、より簡単な制御で実現可能な点灯装置およびそれを備えた照明器具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の点灯装置は、一つの電源から電力供給を受けて、各々に接続された光源を点灯させる複数の点灯回路と、前記複数の前記点灯回路の各々に対して個別に制御信号を出力し、当該制御信号のデューティ比に応じた明るさで前記光源が点灯するように前記点灯回路を調光制御する調光制御回路とを備え、前記調光制御回路は、一定周期で発振出力を発生する発振部と、前記発振出力の周期でアクティブと非アクティブとを繰り返す前記制御信号を前記点灯回路ごとに生成する信号生成部とを有し、前記複数の前記点灯回路を、前記発振出力の１周期の開始から途中まで前記制御信号がアクティブになる第１グループと、当該１周期の途中から終了まで前記制御信号がアクティブになる第２グループとにグループ分けすることを特徴とする。
【００１２】
この点灯装置において、前記発振部の出力値は前記一定周期で変化しており、前記信号生成部は、前記発振部の出力値と参照値とを比較し比較結果に応じて前記制御信号のアクティブと非アクティブとを切り替える比較器を前記点灯回路ごとに有することが望ましい。
【００１３】
この点灯装置において、前記調光制御回路は、前記第１グループの前記点灯回路で消費される最大電力と、前記第２グループの前記点灯回路で消費される最大電力との差が最小となるようにグループ分けしていることがより望ましい。
【００１４】
この点灯装置において、前記点灯回路は、前記制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりの時点に対して、前記光源への出力変化のタイミングを遅延させる遅延回路を有することがより望ましい。
【００１５】
この点灯装置において、前記点灯回路は、前記制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりの時点から、時間経過に伴って前記光源への出力を徐々に変化させるフェード回路を有することがより望ましい。
【００１６】
この点灯装置において、前記調光制御回路は、前記複数の点灯回路の動作状態に応じて前記第１グループおよび前記第２グループのグループ構成を変更することがより望ましい。
【００１７】
この点灯装置において、前記光源は発光ダイオードからなることがより望ましい。
【００１８】
本発明の照明器具は、上記いずれかの点灯装置と、前記光源とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、調光制御による瞬間的な光量の変化を小さく抑えながらも、より簡単な制御で実現可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る照明器具の構成を示す概略回路図である。
【図２】実施形態に係る調光制御回路の構成を示す概略回路図である。
【図３】実施形態に係る調光制御回路の動作を示す説明図である。
【図４】実施形態に係る点灯装置の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施形態の照明器具１０は、図１に示すように点灯装置１と光源２とを備えている。この照明器具１０は、光源２の光出力を任意に変えることができる調光機能を有しており、たとえば壁スイッチ等の調光操作部の操作に伴って調光信号を生成する調光器３から調光信号を受けて、光源２を調光点灯させる。
【００２２】
光源２は、第１の光源２１、第２の光源２２、第３の光源２３を含んでいる。本実施形態では、光源２はＬＥＤ（Light EmittingDiode：発光ダイオード）からなり、第１の光源２１は、直列接続された２個のＬＥＤ２１１，２１２が、同じく直列接続された２個のＬＥＤ２１３，２１４と並列に接続されて構成されている。第２の光源２２は直列接続された２個のＬＥＤ２２１，２２２からなり、第３のＬＥＤ２３は直列接続された２個のＬＥＤ２３１，２３２からなる。ここで、第１の光源２１としてのＬＥＤ２１１〜２１４の光色は赤色、第２の光源２２としてのＬＥＤ２２１，２２２の光色は緑色、第３の光源２３としてのＬＥＤ２３１，２３２の光色は青色である。光源２は、これら３色（ＲＧＢ）の混色光（白色光）を出射するように構成されている。
【００２３】
点灯装置１は、各々に接続された光源２を点灯させる第１の点灯回路１１、第２の点灯回路１２、第３の点灯回路１３（以下、各々を特に区別しないときにはまとめて「点灯回路１００」という）を備えている。第１の点灯回路１１には第１の光源２１が接続され、第２の点灯回路１２には第２の光源２２が接続され、第３の点灯回路１３には第３の光源２３が接続されている。
【００２４】
さらに点灯装置１は、交流電源（商用電源）４からの交流を直流に変換して点灯回路１００に供給するＡＣ／ＤＣコンバータ５と、点灯回路１００を調光制御する調光制御回路６と、調光器３から調光信号を入力する調光入力部７とを備えている。ここで、ＡＣ／ＤＣコンバータ５は、交流電源４と共に点灯回路１００に電力供給する電源を構成し、第１〜３の点灯回路１１〜１３に対して直流電力を供給する。つまり、第１〜３の点灯回路１１〜１３は、一つの共通の電源から電力供給を受けて、各々に接続された光源２を点灯させる。
【００２５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ５は、交流電源４に接続されるダイオードブリッジからなる整流器５１と、整流器５１の出力に接続された電力変換回路５２と、電力変換回路５２の出力に接続された平滑用キャパシタ５３とを有している。電力変換回路５２は、整流器５１で全波整流された電圧を入力として、所定の大きさの直流電圧を発生する。平滑用キャパシタ５３は、電力変換回路５２の出力を平滑し、点灯回路１００に印加する直流電圧Ｖ０を発生する。なお、電力変換回路５２は、出力電力が低電力（たとえば２５Ｗ以下）であればフライバック回路方式でよく、絶縁回路構成としてもよい。
【００２６】
調光制御回路６は、第１〜３の各点灯回路１１〜１３に対して個別に制御信号を出力し、各制御信号のデューティ比に応じた明るさで各光源２１〜２３が点灯するように、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光方式により各点灯回路１１〜１３を調光制御する。すなわち、調光制御回路６は、Ｈレベル（アクティブ）とＬレベル（非アクティブ）とを周期的（たとえば１ｋＨｚ）に繰り返す矩形パルス状のＰＷＭ信号を制御信号として点灯回路１００に出力し、制御信号のデューティ比を変えることにより調光比を変化させる。
【００２７】
本実施形態では、調光制御回路６は、マイコン（マイクロコントローラ）からなり、調光入力部７からの信号を基に演算を行い、制御信号の周期やデューティ比（つまり１周期に占めるＨレベルの期間の割合）を決定する。調光制御回路６は、制御信号の出力端子を複数有しており、各出力端子に各点灯回路１１〜１３が個別に接続される。ここでは、調光制御回路６は、第１の点灯回路１１に対しては制御信号ＰＷＭ１を出力し、第２の点灯回路１２に対しては制御信号ＰＷＭ２を出力し、第３の点灯回路１３に対しては制御信号ＰＷＭ３を出力する。調光制御回路６の詳しい構成については後述する。
【００２８】
調光入力部７は、調光器３からの調光信号を、マイコンからなる調光制御回路６への入力に適した調光信号（図中「ＤＩＭ」）に変換する。これにより、調光制御回路６は、調光器３から調光入力部７へ入力される調光信号に応じた調光比で、光源２１〜２３を調光点灯させることができる。調光器３は、たとえばＰＷＭ信号や非同期シリアル通信信号を調光信号として点灯装置１に出力する。
【００２９】
各点灯回路１１〜１３は、ＤＣ／ＤＣコンバータからなり、それぞれ調光制御回路６から入力される各制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３がＨレベルの期間に、各々に接続された光源２１〜２３へ電力（直流）を供給することにより光源２１〜２３を点灯させる。つまり、各点灯回路１１〜１３は、調光制御回路６からの制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３に応じて光源２への電力供給をオンオフするスイッチング素子（図示せず）を有し、各々に接続された光源２１〜２３の点灯・消灯（点滅）を切り替える動作を行う。なお、点灯回路１００は、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３に応じて断続的に出力される電力を平滑するキャパシタ（図示せず）をさらに有し、平滑後の直流電力を光源２へ供給する構成であってもよい。
【００３０】
また、第１〜３の点灯回路１１〜１３は、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３がＨレベルの期間に出力する電力の大きさが一律でなくてもよい。本実施形態においては、第２，３の光源２２，２３がそれぞれ２個のＬＥＤからなるのに対し、第１の点灯回路１１に接続された第１の光源２１は４個のＬＥＤからなる。そのため、各ＬＥＤでの消費電力が同じであると仮定すると、第１の点灯回路１１は、第２，３の各点灯回路１２，１３の２倍の大きさの電力を光源２に供給することになる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、点灯回路１１〜１３は、各々に対応する制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３の立ち上がりおよび立ち下がりの時点から、時間経過に伴って光源２１〜２３への出力電流を徐々に変化させる調整回路１１０（図１参照）を有している。つまり、調整回路１１０は、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３が変化してもすぐに光源２への供給電力の変化を変化させるのではなく、供給電力を徐々に変化させるフェード回路として機能し、これにより、光源２の光出力の変化も緩やかになる。また、調整回路１１０は、フェード回路に限らず、各点灯回路１１〜１３に対応する制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３の立ち上がりおよび立ち下がりの時点に対して、光源２への出力変化のタイミングを所定の遅延時間だけ遅延させる遅延回路として機能してもよい。遅延時間はたとえば数十μｓ程度である。
【００３２】
次に、調光制御回路６のより詳しい構成について、図２を参照して説明する。
【００３３】
調光制御回路６は、ＲＯＭおよびＲＡＭからなるメモリ６１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６２と、調光入力部７に接続されるＡ／Ｄ変換部６３と、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３を生成するＰＷＭタイマ８と、各部をつなぐバス６４とを有している。
【００３４】
メモリ６１は、フレッシュメモリ（フラッシュＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory）などで構成されている。ＣＰＵ６２は、各種の演算処理を行う。Ａ／Ｄ変換部６３は、調光入力部７から入力される調光信号ＤＩＭをデジタル値に変換し、バス６４を介してメモリ６１に格納する。
【００３５】
ＰＷＭタイマ８は、マイコンからなる調光制御回路６にもともと備わっている機能であって、ここでは広範囲の調光を実現するために１６ビット程度の分解能を持つＰＷＭタイマを採用する。このＰＷＭタイマ８は、一定周期で発振出力を発生する発振部８１と、発振部８１からの発振出力の周期でＨレベルとＬレベルとを繰り返す制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３を点灯回路１１〜１３ごとに生成する信号生成部８２とを有している。
【００３６】
発振部８１は、メインカウンタ８１１と、メイン比較器８１２と、メインレジスタ８１３とを有しており、メインカウンタ８１１のカウント値を発振出力として信号生成部８２に出力する。具体的には、メインカウンタ８１１は、クロックＣＬＫによってカウントアップし、メイン比較器８１２からのクリア信号（図中「ＣＬＥＡＲ」）によってカウント値をリセットする。
【００３７】
メイン比較器８１２は、メインカウンタ８１１のカウント値とメインレジスタ８１３に格納されているインターバル値ＩＮＴとを比較し、メインカウンタ８１１のリセットのタイミングを決定する。つまり、メインカウンタ８１１のカウント値がインターバル値ＩＮＴに達すると、メイン比較器８１２はクリア信号を出力しメインカウンタ８１１のカウント値を“０”にリセットする。これにより、メインカウンタ８１１は“０”〜“ＩＮＴ”の範囲でカウント値のカウントアップを繰り返し、カウント値が一巡してメイン比較器８１２がクリア信号を出力する周期によって発振出力の周期（一定周期）が決定する。
【００３８】
信号生成部８２は、発振部８１の出力値（メインカウンタ８１１のカウント値）と参照値とを比較し、比較結果に応じて制御信号を切り替える比較器（第１の比較器８２１、第２の比較器８２２、第３の比較器８２３）を点灯回路１１〜１３ごとに有している。ここでは、第１の比較器８２１が第１の点灯回路１１に対応し、第２の比較器８２２が第２の点灯回路１２に対応し、第３の比較器８２３が第３の点灯回路１３に対応する。さらに信号生成部８２は、第１〜３の比較器８２１〜８２３に対応して、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３の極性（ＨレベルかＬレベルか）を設定する第１〜３の極性設定部８３１〜８３３と、参照値を格納した第１〜３のレジスタ８４１〜８４３とを備えている。
【００３９】
第１の比較器８２１は、発振部８１の出力値（以下、「発振出力値」という）と第１のレジスタ８４１に格納されている第１の参照値ＲＥＦ１とを比較し、比較結果を第１の極性設定部８３１に出力する。第１の極性設定部８３１は、第１の比較器８２１の比較結果に応じて第１の点灯回路１１に制御信号ＰＷＭ１を出力しており、第１の比較器８２１からの入力をそのままの極性で出力するかあるいは反転して出力するかを決定する。本実施形態では、第１の極性設定部８３１はバッファからなり、発振出力値が参照値ＲＥＦ１に達することにより第１の比較器８２１の出力がＨレベルになると、第１の点灯回路１１に出す制御信号ＰＷＭ１をＨレベルにする。
【００４０】
第２の比較器８２２は、発振出力値と第２のレジスタ８４２に格納されている第２の参照値ＲＥＦ２とを比較し、比較結果を第２の極性設定部８３２に出力する。第２の極性設定部８３２は、第２の比較器８２２の比較結果に応じて第２の点灯回路１２に制御信号ＰＷＭ２を出力しており、第２の比較器８２２からの入力をそのままの極性で出力するかあるいは反転して出力するかを決定する。本実施形態では、第２の極性設定部８３２はインバータからなり、発振出力値が参照値ＲＥＦ２に達することにより第２の比較器８２２の出力がＨレベルになると、制御信号ＰＷＭ２をＬレベルにする。
【００４１】
第３の比較器８２３は、発振出力値と第３のレジスタ８４３に格納されている第３の参照値ＲＥＦ３とを比較し、比較結果を第３の極性設定部８３３に出力する。第３の極性設定部８３３は、第３の比較器８２３の比較結果に応じて第３の点灯回路１３に制御信号ＰＷＭ３を出力しており、第３の比較器８２３からの入力をそのままの極性で出力するかあるいは反転して出力するかを決定する。本実施形態では、第３の極性設定部８３３はインバータからなり、発振出力値が参照値ＲＥＦ３に達することにより第３の比較器８２３の出力がＨレベルになると、制御信号ＰＷＭ３をＬレベルにする。
【００４２】
ここにおいて、第１〜３のレジスタ８４１〜８４３に格納される第１〜３の参照値ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３は、いずれもインターバル値ＩＮＴより小さい値であって、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３のデューティ比を決定する値である。すなわち、上記構成において、信号生成部８２は、発振部８１の発振出力値（メインカウンタ８１１のカウント値）が参照値ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３のいずれかに達する度に、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３のいずれかについてＨレベルとＬレベルとを切り替える。
【００４３】
具体的には、参照値ＲＥＦ１が点灯回路１１に出す制御信号ＰＷＭ１のデューティ比を決定し、参照値ＲＥＦ２が点灯回路１２に出す制御信号ＰＷＭ２のデューティ比を決定し、参照値ＲＥＦ３が点灯回路１３に出す制御信号ＰＷＭ３のデューティ比を決定する。そのため、各制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３における１周期（発振出力の１周期）に占めるＨレベルの期間の割合（デューティ比）は、第１〜３の各参照値ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３の値によってそれぞれ決定されることになる。
【００４４】
ところで、本実施形態では、調光制御回路６は、複数の点灯回路１１〜１３を、発振出力の１周期の開始から途中まで制御信号がアクティブになる第１グループと、同１周期の途中から終了まで制御信号がアクティブになる第２グループとにグループ分けする。すなわち、発振出力は周期的であるから、その１周期の開始と終了とはイコールであり、本実施形態では、メインカウンタ８１１のカウント値が“ＩＮＴ”に達して“０”にリセットされるときをもって１周期の開始あるいは終了とする。
【００４５】
本実施形態においては、信号生成部８２は、上述のように第１〜３の比較器８２１〜８２３にて発振出力値と参照値ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３とを比較して、その比較結果に対応する制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３の極性を極性設定部８３１〜８３３にて設定している。したがって、発振出力の１周期の開始から発振出力値が各参照値ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３に達するまでの期間は、比較器８２１〜８２３の出力はいずれもＬレベルである。この期間に制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３をアクティブ（Ｈレベル）にするか非アクティブ（Ｌレベル）にするかは、各制御信号ＰＷ１〜ＰＷＭ３に対応する極性設定部８３１〜８３３が決定する。
【００４６】
要するに、点灯回路１１〜１３のうち、比較器８２１〜８２３からの入力を反転して出力する極性設定部８３１〜８３３に対応する点灯回路は、発振出力の１周期の開始から途中まで制御信号がアクティブになる第１グループに属することになる。一方、点灯回路１１〜１３のうち、比較器８２１〜８２３からの入力をそのまま出力する極性設定部８３１〜８３３に対応する点灯回路は、発振出力の１周期の途中から終了まで制御信号がアクティブになる第２グループに属することになる。ここでは、第２，３の極性設定部８３２，８３３に対応する第２，３の点灯回路１２，１３が第１のグループ、第１の極性設定部８３１に対応する第１の点灯回路１１が第２のグループに属している。
【００４７】
次に、上述したように構成される調光制御回路６の動作について、図３を参照して説明する。図３では、横軸を時間軸として、（ａ）が発振出力値（メインカウンタ８１１のカウント値）、（ｂ）が制御信号ＰＷＭ１、（ｃ）が制御信号ＰＷＭ２、（ｄ）が制御信号ＰＷＭ３をそれぞれ表している。図３は、第１〜３の参照値ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３の大小関係がＲＥＦ３＜ＲＥＦ２＜ＲＥＦ１である場合について例示している。なお、以下では発振出力の１周期（時刻ｔ０〜ｔ４）に着目して説明するが、時刻ｔ４以降も調光制御回路６は同様の動作を繰り返す。
【００４８】
発振出力値は、時刻ｔ０で“０”であり、時間経過に伴い徐々に大きくなり（カウントアップし）、時刻ｔ４でインターバル値ＩＮＴに達して“０”にリセットされる。発振部８１は、このように時刻ｔ０〜ｔ４を１周期として一定周期で値が変化する発振出力を出力する。発振出力値は経過時間に比例して増加しており、発振出力は図３（ａ）に示すようにのこぎり波状の出力（実際には、離散値であるカウンタ値）となる。ここでは、一例としてクロックＣＬＫの周期が２５〔ｎｓ〕、インターバル値ＩＮＴが“３９９９９”の場合を想定しており、この場合、発振出力の周期は１〔ｍｓ〕、発振出力の周波数は１〔ｋＨｚ〕となる。
【００４９】
この例で、第１の比較器８２１は、発振出力値が第１の参照値ＲＥＦ１より小さい間は第１の極性設定部８３１への出力をＬレベルとし、発振出力値が第１の参照値ＲＥＦ１に達したときに第１の極性設定部８３１への出力をＬレベルからＨレベルに切り替える。たとえば第１の参照値ＲＥＦ１が“３００００”であれば、時刻ｔ０から２５〔ｎｓ〕×３００００＝７５０〔μｓ〕後の時刻ｔ３に、第１の比較器８２１の出力はＬレベルからＨレベルに変化する。その後の時刻ｔ４で発振出力値が“０”にリセットされると、それと同時に第１の比較器８２１の出力はＬレベルにリセットされる。第１の極性設定部８３１は第１の比較器８２１と同極性の出力を出すので、第１の極性設定部８３１から第１の点灯回路１１へ出力される制御信号ＰＷＭ１は、図３（ｂ）のように時刻ｔ０〜ｔ３でＬレベル、時刻ｔ３〜ｔ４でＨレベルになる。
【００５０】
また、第２の比較器８２２は、発振出力値が第２の参照値ＲＥＦ２より小さい間は第２の極性設定部８３２への出力をＬレベルとし、発振出力値が第２の参照値ＲＥＦ２に達したときに第２の極性設定部８３２への出力をＬレベルからＨレベルに切り替える。たとえば第２の参照値ＲＥＦ２が“２００００”であれば、時刻ｔ０から２５〔ｎｓ〕×２００００＝５００〔μｓ〕後の時刻ｔ２に、第２の比較器８２２の出力はＬレベルからＨレベルに変化する。その後の時刻ｔ４で発振出力値が“０”にリセットされると、それと同時に第２の比較器８２２の出力はＬレベルにリセットされる。第２の極性設定部８３２は第２の比較器８２２と逆極性の出力を出すので、第２の極性設定部８３２から第２の点灯回路１２へ出力される制御信号ＰＷＭ２は、図３（ｃ）のように時刻ｔ０〜ｔ２でＨレベル、時刻ｔ２〜ｔ４でＬレベルになる。
【００５１】
同様に、第３の比較器８２３は、発振出力値が第３の参照値ＲＥＦ３より小さい間は第３の極性設定部８３３への出力をＬレベルとし、発振出力値が第３の参照値ＲＥＦ３に達したときに第３の極性設定部８３３への出力をＬレベルからＨレベルに切り替える。たとえば第３の参照値ＲＥＦ３が“１２０００”であれば、時刻ｔ０から２５〔ｎｓ〕×１２０００＝３００〔μｓ〕後の時刻ｔ１に、第３の比較器８２３の出力はＬレベルからＨレベルに変化する。その後の時刻ｔ４で発振出力値が“０”にリセットされると、それと同時に第３の比較器８２３の出力はＬレベルにリセットされる。第３の極性設定部８３３は第３の比較器８２３と逆極性の出力を出すので、第３の極性設定部８３３から第３の点灯回路１３へ出力される制御信号ＰＷＭ３は、図３（ｄ）のように時刻ｔ０〜ｔ１でＨレベル、時刻ｔ１〜ｔ４でＬレベルになる。
【００５２】
要するに、第１の極性設定部８３１から出力される制御信号ＰＷＭ１は、発振出力値が“ＲＥＦ１”〜“ＩＮＴ”にある間にＨレベルとなり、発振出力値が“０”にリセットされるタイミング（時刻ｔ０，ｔ４）でＨレベルからＬレベルに立ち下がる。一方、第２の極性設定部８３２から出力される制御信号ＰＷＭ２は、発振出力値が“０”〜“ＲＥＦ２”にある間にＨレベルとなり、第３の極性設定部８３３から出力される制御信号ＰＷＭ３は、発振出力値が“０”〜“ＲＥＦ３”にある間にＨレベルとなる。これらの制御信号ＰＷＭ２，ＰＷＭ３は、発振出力値が“０”にリセットされるタイミング（時刻ｔ０，ｔ４）でＬレベルからＨレベルに立ち上がる。
【００５３】
次に、調光制御回路６が上述したような制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３を出力した場合における点灯装置１の動作について、図４を参照して説明する。図４では、横軸を時間軸として、（ａ）が制御信号ＰＷＭ１、（ｂ）が点灯回路１１の出力電流Ｉ１、（ｃ）が制御信号ＰＷＭ２、（ｄ）が点灯回路１２の出力電流Ｉ２、（ｅ）が制御信号ＰＷＭ３、（ｆ）が点灯回路１３の出力電流Ｉ３をそれぞれ表している。また、図４（ｇ）は、第１〜３の点灯回路１１〜１３に対してＡＣ／ＤＣコンバータ５から入力される電流の総和（総電流）Ｉ０を表している。なお、以下では発振出力の１周期（時刻ｔ０〜ｔ４）に着目して説明するが、時刻ｔ４以降も点灯装置１は同様の動作を繰り返す。
【００５４】
ここにおいて、第２の光源２２と第３の光源２３とでは消費電力が同一であって、第１の光源２１の消費電力は第２の光源２２の２倍である。そのため、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３がＨレベルの期間において、第１〜３の各点灯回路１１〜１３の出力電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の関係は、Ｉ２＝Ｉ３＝Ｉｄ（ピーク値）とすると、Ｉ１＝２Ｉｄになる。
【００５５】
第１〜３の点灯回路１１〜１３は、各々に対応する制御信号ＰＭＷ１〜ＰＷＭ３がＨレベルの期間に、各々に接続された光源２１〜２３へ出力電流Ｉ１〜Ｉ３を供給することにより光源２１〜２３を点灯させる。ここでは、各点灯回路１１〜１３はフェード回路として機能する調整回路１１０を有する。
【００５６】
図４の例では、発振出力の１周期が開始する時刻ｔ０において制御信号ＰＷＭ１がＬレベルに立ち下がるため、第２グループである第１の点灯回路１１は時刻ｔ０〜ｔ１０にかけて出力電流Ｉ１をピークである“２Ｉｄ”から“０”へ徐々に減少させる。また、制御信号ＰＷＭ２，ＰＷＭ３は時刻ｔ０においてＨレベルに立ち上がるため、第１グループである第２，３の各点灯回路１２，１３は、時刻ｔ０〜ｔ１０にかけて出力電流Ｉ２，Ｉ３を“０”からピークである“Ｉｄ”へ徐々に増加させる。これにより、時刻ｔ１０〜ｔ１においては、第１グループである第２，３の点灯回路１２，１３が第２，３の光源２２，２３を点灯させ、総電流Ｉ０は“２Ｉｄ”となる。
【００５７】
その後の時刻ｔ１において制御信号ＰＷＭ３がＬレベルに立ち下がるため、第３の点灯回路１３の出力電流Ｉ３は時刻ｔ１〜ｔ１１にかけてピークである“Ｉｄ”から“０”へ徐々に減少し、時刻ｔ１１では第３の光源２３は消灯する。これにより、時刻ｔ１１〜ｔ２においては、第１グループである第２の点灯回路１２が第２の光源２２を点灯させ、総電流Ｉ０は“Ｉｄ”となる。その後の時刻ｔ２において制御信号ＰＷＭ２がＬレベルに立ち下がるため、第２の点灯回路１２の出力電流Ｉ２は時刻ｔ２〜ｔ１２にかけてピークである“Ｉｄ”から“０”へ徐々に減少し、時刻ｔ１２では第２の光源２２は消灯する。これにより、時刻ｔ１２〜ｔ３においては、第１〜３の全ての点灯回路１１〜１３が出力を停止し、総電流Ｉ０は“０”となる。
【００５８】
その後の時刻ｔ３において制御信号ＰＷＭ１がＨレベルに立ち上がると、第２グループである第１の点灯回路１１の出力電流Ｉ１は時刻ｔ３〜ｔ１３にかけて“０”からピークの“２Ｉｄ”へ徐々に増加し、時刻ｔ３〜ｔ１３にかけて第１の光源２１は徐々に点灯する。これにより、時刻ｔ１３〜ｔ４においては、第２グループである第１の点灯回路１１が第１の光源２１を点灯させ、総電流Ｉ０は“２Ｉｄ”となる。
【００５９】
さらに、その後の時刻ｔ４において制御信号ＰＷＭ１がＬレベルに立ち下がるため、第２グループである第１の点灯回路１１は時刻ｔ４〜ｔ１４にかけて出力電流Ｉ１を“２Ｉｄ”から“０”へ徐々に減少させる。一方で、制御信号ＰＷＭ２，ＰＷＭ３は時刻ｔ４においてＨレベルに立ち上がるため、第１グループである第２，３の各点灯回路１２，１３は、時刻ｔ４〜ｔ１４にかけて出力電流Ｉ２，Ｉ３を“０”から“Ｉｄ”へ徐々に増加させる。これにより、発振出力の１周期が終了する時刻ｔ４の前後では、総電流Ｉ０はいずれも“２Ｉｄ”となり変化しないため、ＡＣ／ＤＣコンバータ５の負荷変動を抑えることができる。
【００６０】
以上説明した本実施形態の点灯装置１によれば、複数の点灯回路１１〜１３は、発振出力の１周期の開始から途中まで制御信号がアクティブになる第１グループと、同１周期の途中から終了まで制御信号がアクティブになる第２グループとにグループ分けされる。すなわち、第１グループの点灯回路１００は、発振出力の１周期の開始から途中（発振出力値が各参照値に達する時点）までは光源２を点灯させ、第２グループの点灯回路１００は、発振出力の１周期の途中から終了までは光源２を点灯させることになる。これにより、点灯装置１は、発振出力の１周期の中で光源２が点灯する期間を、第１グループと第２グループとでずらすことができる。言い換えれば、点灯装置１は、ＰＷＭ調光方式を採用しながらも、光源２の点滅による光量の変化量が時間軸方向に分散されることになるので、調光制御による瞬間的な光量の変化を小さくすることができる。
【００６１】
しかも、調光制御回路６は、１つの発振出力を用いた一般的なＰＷＭタイマ８の機能を用いて、点灯回路１００ごとに制御信号の極性を設定するだけで、第１グループと第２グループとに分けることができる。したがって、点灯装置１は、調光制御による瞬間的な光量の変化を小さく抑えながらも、従来の構成に比べてより簡単な制御で実現できる、という利点がある。
【００６２】
また、信号生成部８２は、比較器８２１〜８２３を点灯回路１１〜１３ごとに有するので、制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３のデューティ比を決定する参照値ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３を、点灯回路１１〜１３ごとに個別に設定することができる。つまり、点灯回路１１〜１３ごとに、調光比を個別に設定することができ、本実施形態のように光色が異なる光源２１〜２３を用いる場合、混色光の光色を調節することが可能になる。
【００６３】
さらに、本実施形態では、複数の点灯回路１１〜１３は、第１グループの点灯回路１２，１３で消費される最大電力と、第２グループの点灯回路１１で消費される最大電力とが同等になるようにグループ分けされている。これにより、点灯装置１は、発振出力の１周期が終了する時点の前後で、第１〜３の点灯回路１１〜１３に対してＡＣ／ＤＣコンバータ５から入力される電流の総和（総電流）の変化を抑制でき、ＡＣ／ＤＣコンバータ５の負荷変動を効率的に抑えることができる。ただし、複数の点灯回路１１〜１３は、第１グループの点灯回路１２，１３で消費される最大電力と、第２グループの点灯回路１１で消費される最大電力との差が最小となるようにグループ分けされていればよく、両者が一致することは必須ではない。
【００６４】
また、点灯回路１１〜１３は、各々に対応する制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３の立ち上がりおよび立ち下がりの時点から、時間経過に伴って光源２１〜２３への出力電流を徐々に変化させるフェード回路として機能する調整回路１１０を有している。そのため、点灯装置１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５および点灯回路１１〜１３の急峻な負荷変動を抑えて回路ストレスを低減することができる。しかも、たとえば制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３のタイミングに多少のばらつきが生じても、発振出力の１周期が終了する時点で、第１グループの制御信号ＰＷＭ２，ＰＷＭ３と、第２グループの制御信号ＰＷＭ１とでアクティブの期間が重なることを回避できる。つまり、点灯装置１は、これら制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３が全てアクティブになることで第１〜３の点灯回路１１〜１３に対してＡＣ／ＤＣコンバータ５から入力される電流の総和（総電流）が異常に大きくなることを防止できる。
【００６５】
さらにまた、調整回路１１０が光源２への出力変化のタイミングを遅延時間だけ遅延させる遅延回路として機能する場合には、調光制御回路６は、遅延時間の間にＡ／Ｄ変換部６３での入力処理を行うことで、ノイズの影響を受けにくい調光制御が可能である。
【００６６】
なお、上記実施形態では、調光制御回路６がワンチップマイコンで実現される例を示したが、調光制御回路６はアナログ回路で構成されていてもよい。この場合、調光制御回路６は、のこぎり波または三角波状の発振出力を発生する発振部と、発振部の出力値と参照値とを比較する複数の比較器とを備えて構成され、上記実施形態と同様の動作にて、同様の作用効果を奏する。
【００６７】
また、光源２はＬＥＤに限らず、点灯装置１から電力供給を受けて点灯すればよく、たとえば有機ＥＬ（ElectroLuminescence）などであってもよい。さらにまた、複数の光源２は光色が同色であってもよく、光源２、点灯回路１００の数も２以上であればよい。
【００６８】
ところで、調光制御回路６は、第１〜３の点灯回路１１〜１３の動作状態に応じて、第１グループおよび第２グループのグループ構成を変更する機能をさらに有していてもよい。ここでいう点灯回路１１〜１３の動作状態は、調光レベル（調光比）や動作モード（たとえば全点灯、調光点灯、消灯の別）によって変動する点灯回路１１〜１３の動作の状態を意味している。つまり、この構成では、調光制御回路６は、第１グループおよび第２グループのグループ構成を固定的に決めるのではなく、第１〜３の点灯回路１１〜１３の動作状態に応じて適宜グループ構成を自動的に変更する。
【００６９】
たとえば、上記実施形態で例示したように第２，３の点灯回路１２，１３が第１グループ、第１の点灯回路１１が第２グループにグループ分けされた状態で、第１の光源２１の故障により、第１の点灯回路１１が動作を停止した場合を例に説明する。この場合、調光制御回路６は、残りの第２，３の光源２２，２３を継続して点灯させるべく、第２，３の点灯回路１２，１３について再度グループ分けを行う。このとき、第３の点灯回路１３を第１グループ、第２の点灯回路１２を第２グループとするのであれば、調光制御回路６は、第２の点灯回路１２に対応する制御信号ＰＷＭ２のタイミングを変更する。
【００７０】
すなわち、調光制御回路６は、第２の極性設定部８３２の出力極性を反転させ、且つインターバル値ＩＮＴと参照値ＲＥＦ２との差（ＩＮＴ−ＲＥＦ２）を新たな参照値ＲＥＦ２とする処理を行うことで、制御信号ＰＷＭ２のタイミングを変更する。具体的には、調光制御回路６は、第２の極性設定部８３２の設定を第２の比較器８２２からの入力をそのままの極性で出力する設定に変更し、且つ新たな第２の参照値ＲＥＦ２を演算して第２のレジスタ８４２に格納されている参照値ＲＥＦ２を更新する。
【００７１】
これにより、点灯装置１は、第１〜３の点灯回路１１〜１３の動作状態が変化しても、点灯回路１１〜１３のグループ構成を見直すことによって、光源２の点滅による光量の変化量を時間軸方向に分散させた状態を維持することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  点灯装置
４  交流電源（電源）
５  ＡＣ／ＤＣコンバータ（電源）
６  調光制御回路
１０  照明器具
１１〜１３，１００  点灯回路
２１〜２３，２  光源
８１  発振部
８２  信号生成部
１１０  調整回路（遅延回路、フェード回路）
２１１〜２１４，２２１，２２２，２３１，２３２  ＬＥＤ（発光ダイオード）
８２１〜８２３  比較器
ＰＷＭ１〜ＰＷＭ３  制御信号
【図１】
2013069448.tif 000003
【図２】
2013069448.tif 000004
【図３】
2013069448.tif 000005
【図４】
2013069448.tif 000006