(57)【要約】      （修正有）【課題】直流電源に適したＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】少なくとも１個のコンデンサ２４２を備えるコンデンサ回路２４０と、電源１００の電圧に基づいて周期的に変化する電流を供給するスイッチング回路２２０と、直列接続された複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ回路３００と、前記スイッチング回路の導通および遮断動作を制御する制御回路２７０と、を有する。前記スイッチング回路が前記制御回路からの制御信号に基づいて周期的に導通および遮断動作を繰り返すことにより、周期的に変化する電流が前記ＬＥＤ回路と前記コンデンサ回路に供給される。前記ＬＥＤ回路は、前記スイッチング回路から供給された電流に基づいて発光し、前記コンデンサ回路は供給された周期的に変化する電流に基づいて電荷を蓄積し、少なくとも前記スイッチング回路の遮断状態において前記コンデンサ回路から前記ＬＥＤ回路へ発光のための電流が供給される。【選択図】図１
2017098026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個のコンデンサを備えるコンデンサ回路と、電源からの電源電圧に基づいて周期的に変化する電流を供給するスイッチング回路と、直列接続された複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ回路と、前記スイッチング回路通および遮断動作を制御する制御回路と、を有し、
前記スイッチング回路が前記制御回路からの制御信号に基づいて周期的に導通および遮断動作を繰り返すことにより、周期的に変化する電流が前記ＬＥＤ回路と前記コンデンサ回路に供給され、
前記ＬＥＤ回路は前記スイッチング回路から供給された電流に基づいて発光し、
前記コンデンサ回路は供給された周期的に変化する電流に基づいて電荷を蓄積し、少なくとも前記スイッチング回路の遮断状態において前記コンデンサ回路から前記ＬＥＤ回路へ発光のための電流が供給される、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
直列接続された第１コンデンサと第２コンデンサとを少なくとも有するコンデンサ回路と、電源からの電源電圧に基づいて周期的に変化する電流を供給するスイッチング回路と、直列接続された複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ回路と、前記スイッチング回路の導通および遮断動作を制御する制御回路と、を有し、
前記スイッチング回路が前記制御回路からの制御信号に基づいて周期的に導通および遮断動作を繰り返すことにより、周期的に変化する電流が前記コンデンサ回路に供給され、
前記コンデンサ回路は供給された周期的に変化する電流に基づいて電荷を蓄積し、前記コンデンサ回路から前記ＬＥＤ回路へ発光のための電流が供給され、前記ＬＥＤ回路は前記コンデンサ回路から供給された電流に基づいて発光する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２に記載の照明装置において、前記ＬＥＤ回路には前記スイッチング回路)の前記周期的な導通および遮断動作に基づいて周期的に変化する電流が流れ、
前記スイッチング回路と前記ＬＥＤ回路との間に、前記ＬＥＤ回路へ供給される前記周期的に変化する電流のピーク値を抑制するためのインピーダンス回路が設けられる、ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３に記載の照明装置において、前記インピーダンス回路は抵抗を有している、ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項３に記載の照明装置において、前記インピーダンス回路はコイルを有している、ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の内の一に記載の照明装置において、前記ＬＥＤ回路を流れるＬＥＤ電流量を検出する電流計測回路をさらに有し、検出された電流量に基づいて前記制御回路は前記スイッチング回路の導通時間あるいは周期を制御する、ことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の内の一に記載の照明装置において、前記コンデンサ回路と前記電源との間に前記コンデンサ回路から前記電源へ逆流する電流を制御する制御回路が設けられている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の内の一に記載の照明装置において、前記ＬＥＤ回路の発光量を設定する調光設定回路が設けられ、前記調光設定回路により設定された調光設定値に従って前記制御回路は前記スイッチング回路の導通時間あるいは周期を制御する、ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（以下ＬＥＤと記す）素子を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子は供給された電力を光に変換する効率が高い。しかしＬＥＤ素子へ発光のための電流を供給する駆動回路は、必ずしも高効率とは言えない。ＬＥＤ素子を使用した照明装置（以下ＬＥＤ照明装置と記す）の多くは、冷却するための放熱フィンを用いて冷却している。供給された電力の内、熱に変換された電力は発光に寄与することなく、ＬＥＤ照明装置においては無駄な消費電力となる。
【０００３】
ＬＥＤ素子へ効率的に電流を供給する駆動回路を備えたＬＥＤ照明装置が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０６０７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、供給された交流電力に基づいてＬＥＤ素子へ供給する電流値を、主電流供給回路１０４が有するコンデンサ２２２を使用して制御している。この方式は発熱が少なく、極めて効率の良いＬＥＤ照明装置を実現している。しかしこの方式は、このコンデンサ２２２が負荷および電源に対して直列接続関係にあるため、電源が交流電源であることが必須の条件であり、極低周波の電源や直流電源には使用できない。
【０００６】
本発明の目的は、直流電源に適したＬＥＤ照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１発明は、少なくとも１個のコンデンサを備えるコンデンサ回路と、電源からの電源電圧に基づいて周期的に変化する電流を供給するスイッチング回路と、直列接続された複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ回路と、前記スイッチング回路の導通および遮断動作を制御する制御回路と、を有し、前記スイッチング回路が前記制御回路からの制御信号に基づいて周期的に導通および遮断動作を繰り返すことにより、周期的に変化する電流が前記ＬＥＤ回路と前記コンデンサ回路に供給され、前記ＬＥＤ回路は前記スイッチング回路から供給された電流に基づいて発光し、前記コンデンサ回路は供給された周期的に変化する電流に基づいて電荷を蓄積し、少なくとも前記スイッチング回路の遮断状態において前記コンデンサ回路から前記ＬＥＤ回路へ発光のための電流が供給される、ことを特徴とする照明装置、である。
【０００８】
上記課題を解決するための第２発明は、直列接続された第１コンデンサと第２コンデンサとを少なくとも有するコンデンサ回路と、電源からの電源電圧に基づいて周期的に変化する電流を供給するスイッチング回路と、直列接続された複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ回路と、前記スイッチング回路の導通および遮断動作を制御する制御回路と、を有し、前記スイッチング回路が前記制御回路からの制御信号に基づいて周期的に導通および遮断動作を繰り返すことにより、周期的に変化する電流が前記コンデンサ回路に供給され、前記コンデンサ回路は供給された周期的に変化する電流に基づいて電荷を蓄積し、前記コンデンサ回路から前記ＬＥＤ回路へ発光のための電流が供給され、前記ＬＥＤ回路は前記コンデンサ回路から供給された電流に基づいて発光する、ことを特徴とする照明装置、である。
【０００９】
第３発明は、第１発明あるいは第２発明の照明装置において、前記ＬＥＤ回路には前記スイッチング回路の前記周期的な導通および遮断動作に基づいて周期的に変化する電流が流れ、前記スイッチング回路と前記ＬＥＤ回路との間に、前記ＬＥＤ回路へ供給される前記周期的に変化する電流のピーク値を抑制するためのインピーダンス回路が設けられる、ことを特徴とする照明装置、である。
【００１０】
第４発明は、第３発明の照明装置において、前記インピーダンス回路は抵抗を有している、ことを特徴とする照明装置、である。
【００１１】
第５発明は、第３発明の照明装置において、前記インピーダンス回路はコイルを有している、ことを特徴とする照明装置、である。
【００１２】
第６発明は、第１発明乃至第５発明の内の一の照明装置において、前記ＬＥＤ回路を流れるＬＥＤ電流量を検出する電流計測回路をさらに有し、検出された電流量に基づいて前記制御回路は前記スイッチング回路の導通時間あるいは周期を制御する、ことを特徴とする照明装置、である。
【００１３】
第７発明は、第１発明乃至第６発明の内の一の照明装置において、前記コンデンサ回路と前記電源との間に安定化回路２６０が設けられている、ことを特徴とする照明装置。
【００１４】
第８発明は、第１発明乃至第７発明の内の一の照明装置において、前記ＬＥＤ回路の発光量を設定する調光設定回路が設けられ、前記調光設定回路により設定された調光設定値に従って前記制御回路は前記スイッチング回路の導通時間あるいは周期を制御する、ことを特徴とする照明装置、である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、直流電力を含む低周波電力により動作するＬＥＤ照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用された照明装置の一実施例である。
【図２】図１におけるスイッチング回路２２０の出力波形である。
【図３】図１における電流１０２の波形である。
【図４】ＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２とコンデンサ２４２の充放電電流２５２との関係を示す説明図である。
【図５】インピーダンス回路２３０の抵抗２３４の値を変化させた場合のＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２の波形の変化を示す説明図である。
【図６】インピーダンス回路２３０の抵抗２３４の抵抗値を５０Ωあるいは１０Ωに変化させた場合のコンデンサ２４２の充放電電流の波形の変化を示す説明図である。
【図７】安定化回路２６０において抵抗を設けてその抵抗値を変えた場合のＬＥＤ電流３０２の波形の変化を示す説明図である。
【図８】コイル２３２のインダクタンスを変化させた場合のＬＥＤ電流３０２の波形の変化を示す説明図である。
【図９】コイル２３２のインダクタンスを変化させた場合のＬＥＤ電流３０２の波形の変化を示す説明図である。
【図１０】スイッチング回路２２０のスイッチング周波数を変化させた場合のＬＥＤ電流３０２の変化を説明する説明図である。
【図１１】スイッチング回路２２０の動作によりデューティを変えた場合のＬＥＤ電流３０２の変化を説明する説明図である。
【図１２】実施例２の回路構成を説明する説明図である。
【図１３】コンデンサ２４６やコンデンサ２４８へ印加される電圧の波形を示すグラフである。
【図１４】コンデンサ２４６およびコンデンサ２４８の充放電電流の波形を示すグラフである。
【図１５】コンデンサ回路２４０の出力電圧とＬＥＤ電流３０２の波形を示すグラフである。
【図１６】コンデンサ２４６やコンデンサ２４８へ印加される電圧の波形を示すグラフである。
【図１７】コンデンサ回路２４０の出力電圧とＬＥＤ電流３０２の波形を示すグラフである。
【図１８】実施例３の構成を示すブロック図である。
【図１９】実施例４の構成を示すブロック図である。
【図２０】光検出回路５０２の検出出力を模式的に説明するグラフである。
【図２１】処理回路５０４と点灯判断回路５０６の一例を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
１．はじめに
図面を使用して説明する以下の実施形態において、ほぼ同じ作用や効果を奏する構成には同じ符号を付す。同じ符号の構成について作用効果の説明の繰り返しを省略する場合がある。
２．本発明が適用された照明装置の一実施例である照明装置１０の説明
（１）照明装置１０の構成と基本動作
照明装置１０に電力を供給する電源１００は一次電池あるいは２次電池であり、本実施例では直流電力を供給する。電流制御回路２００は電源１００からの電流１０２の供給を受けることにより、ＬＥＤ回路３００へ供給する電流を制御し、電流制御回路２００からＬＥＤ回路３００へ発光作用をなすための電流（以下ＬＥＤ電流と記す）３０２を供給する。供給されたＬＥＤ電流３０２によりＬＥＤ回路３００が発光し、ルーメンを単位とするＬＥＤ回路３００の発光量がＬＥＤ電流３０２に基づいて定まる。ＬＥＤ電流３０２が変化すれば上記発光量が変わる。ＬＥＤ回路３００の発光量を設定するための調光設定回路２１０が設けられ、操作者が調光設定回路２１０の操作を行うことにより、ＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２の実効値を設定し、ＬＥＤ素子の発光量を設定することができ、照明装置１０の明るさを設定することができる。調光設定回路２１０の設定によりＬＥＤ電流３０２の設定値を大きくすると照明装置１０の発光量が増大し、逆に調光設定回路２１０の設定によりＬＥＤ電流３０２の設定値を小さくすると照明装置１０の発光量が減少する。
【００１８】
電流制御回路２００は、スイッチング回路２２０や安定化回路２６０、コンデンサ回路２４０、インピーダンス回路２３０、電流計測回路２８０、制御回路２７０を有している。上述のように２７０は調光設定回路２１０からの設定値の情報や電流計測回路２８０からのＬＥＤ電流３０２の計測値に基づいてスイッチング回路２２０の導通動作や遮断動作を制御し、スイッチング回路２２０を流れる電流１０２の周期あるいはデューティを制御する。スイッチング回路２２０のスイッチング動作により電源１００からコンデンサ回路２４０のコンデンサ２４２へ供給する電流２５２や、インピーダンス回路２３０を介してＬＥＤ回路３００へ供給するＬＥＤ電流３０２を制御することができる。安定化回路２６０は、電源１００からコンデンサ回路２４０へ流れ込む電流の振動を抑制し、回路動作の安定化を図るための作用をする。ダイオード２６２はコンデンサ回路２４０あるいはインピーダンス回路２３０から電源１００側へ流れ込む電流すなわち電流１０２の負の電流を阻止する作用をなす。この作用はスイッチング回路２２０の動作による電流の振動が生じたとしても電流１０２の負側の電流が阻止するように働き、振動が抑制させるように働く。抵抗２６４は電源１００からコンデンサ回路２４０やインピーダンス回路２３０へ供給する電流を抑制する作用をなし、抵抗２６４の値を小さくすると電流１０２の値が大きくなり、一方抵抗２６４の値を大きくすると電流１０２の値が小さくなる。なお安定化回路２６０は必須ではないが、設けた方がダイオード２６２は逆流を阻止するので、電流制御回路２００あるいはＬＥＤ回路３００を流れる電流の振動の発生を抑制して電流制御回路２００およびＬＥＤ回路３００の動作を安定化する効果を奏する。例えば後述するインピーダンス回路２３０の発熱を抑制するためにコイル２３２を設けるとスイッチング回路２２０からコンデンサ回路２４０やインピーダンス回路２３０へ供給される電流に振動が発生し易くなり、不安定になる可能性がでてくる。安定化回路２６０このような不安定な動作を抑制する作用をする。
【００１９】
コンデンサ回路２４０はコンデンサ２４２と抵抗２４４、ダイオード２４５を有している。後述するがコンデンサ２４２への充電量を多くすることで、ＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２の最少電流値を増大し、そのピーク電流値に近づけることができ、ＬＥＤ回路３００の発光におけるチラツキを抑制することができる。ダイオード２４５はコンデンサ２４２への充電量を増やす作用をなし、一方抵抗２４４はコンデンサ２４２の放電電流を抑制する。この抵抗２４４とコンデンサ２４２とによりコンデンサ２４２の放電電流の時定数を調整することが可能となる。
【００２０】
インピーダンス回路２３０はスイッチング回路２２０を介してＬＥＤ回路３００へ流れ込む電流量を制御する作用をする。インピーダンス回路２３０によりＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２のピーク値あるいはピーク値と最低値を制御することができる。またインピーダンス回路２３０を設けることにより、コンデンサ回路２４０の充電量を増やすことができる。
【００２１】
ＬＥＤ回路３００は直列接続された複数のＬＥＤ素子を有しており、図では一例としてＬＥＤ素子３１０やＬＥＤ素子３１２、ＬＥＤ素子３１４、ＬＥＤ素子３１６、ＬＥＤ素子３１８を有している。電源１００からスイッチング回路２２０を介してＬＥＤ回路３００へ流れ込む電流は、電源１００の供給電圧とＬＥＤ回路３００の端子間電圧とに依存する。ＬＥＤ回路３００が有するＬＥＤ素子３１２〜ＬＥＤ素子３１８の端子間電圧の合計がＬＥＤ回路３００の端子間電圧となり、直列接続されるＬＥＤ素子の数が増えるとＬＥＤ回路３００の端子間電圧が高くなる。また各ＬＥＤ素子の特性により、ＬＥＤ回路３００の端子間電圧が変わる。例えば白色に近い光を発光するＬＥＤ素子は不純物との関係でＬＥＤ素子の端子間電圧は他の色のＬＥＤ素子の端子間電圧に比べて高くなる。ＬＥＤ回路３００が有するＬＥＤ素子の直列接続数を増やす場合には、電源１００からの供給電圧を高くすることが必要となる。
（２）図１に記載した実施例１の動作説明
次に図１記載の実施例に関してシミュレーションによる結果を含め、動作を説明する。なお図１において次の条件でシミュレーションを行った。電源１００の電圧を２４ボルトとする。またスイッチング回路２２０は２ｍセックの時間導通し、次に２ｍセックの時間遮断する。この動作を繰り返す。抵抗２６４の抵抗値をゼロとする。さらにコイル２３２と抵抗２３４は設けない。即ちインピーダンス回路２３０を設けない状態でシミュレーションを行う。ＬＥＤ回路３００が有する直列のＬＥＤ素子の数を８個とする。抵抗２４４の抵抗値は１０Ωである。
【００２２】
図２はスイッチング回路２２０の出力電圧波形であり、２ｍセック毎に２４ボルトと０ボルトの変化を繰り返えす。なお繰り返し波形の内図１は０．０１秒から０．０３秒の間の状態を示す。図３は電流１０２の波形であり、同様に０．０１秒から０．０３秒の間の状態を示す。図３に示す電流１０２の波形の部分Ａで示す先鋭な部分は主にコンデンサ回路２４０のコンデンサ２４２への充電電流によるものであり、電流１０２の部分Ｂは主にＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２によるものである。部分Ａの波形が０．３Ａに近づくにつれてなだらかになっているのは、コンデンサ２４２へ流れ込む電流２５２が減少してこの電流値がゼロに近づいているためである。部分Ａで示す電流の最高値はコンデンサ回路２４０のダイオード２４５を流れる電流値に依存し、ダイオード２４５と直列に抵抗を設けるようにすればこの電流を抑えることができる。あるいはダイオード２４５を取り除けばこの電流は抵抗２４４によって定まる。抵抗２４４は次に説明するコンデンサ２４２の放電電流値の制御と関係するので、放電電流値の制御と切り離してコンデンサ２４２の電流２５２の充電特性を定めるにはダイオード２４５を設け、必要に応じてダイオード２４５と直列に抵抗を設ければよい。
【００２３】
図４はコンデンサ回路２４０を流れる電流２５２とＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２との関係を示す。グラフＡはＬＥＤ電流３０２の波形を示し、グラフＢは電流２５２の波形を示す。グラフＡに示す波形とグラフＢに示す波形は何れも連続する波形であるが、図４では０．０１秒から０．０３秒の間の状態を示す。グラフＡの部分Ａは主にスイッチング回路２２０から供給される電流であり、グラフＡの部分Ｂはコンデンサ２４２の放電電流である。グラフＢの部分Ａはコンデンサ２４２の充電電流の波形であり、部分Ｂはコンデンサ２４２の放電電流の波形である。グラフＡとして示すＬＥＤ電流３０２の部分Ｂはコンデンサ２４２の電流２５２であるグラフＢの部分Ｂの波形に依存する。
【００２４】
図４に示すようにＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２の最高値は０．４アンペアあるいは０．３アンペアである。ここで示すＬＥＤ電流３０２の最高値は、ＬＥＤ素子の特性によるが、現状の一般的なＬＥＤ素子の特性に対して高すぎる値であり、もう少し少ない電流値にすることが望ましい。そのためには制御回路２７０からスイッチング回路２２０への制御信号により、スイッチング回路２２０の導通時間を短くするか、あるいはデューティはそのままにして繰り返し周期を長くするようにすればよい。またインピーダンス回路２３０のコイル２３２や抵抗２３４の値を大きくする、すなわちインピーダンス回路２３０のインピーダンスを大きくしてもよい。
（３）ＬＥＤ回路３００の発光量の変化（チラツキ）の抑制
図４において、ＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２の波形であるグラフＡの部分Ａと部分Ｂの最低電流値の差が、ＬＥＤ回路３００の発光のチラツキの原因となる。ＬＥＤ回路３００の発光のチラツキを抑制するにはグラフＡの部分Ａの電流値を小さくするか、ＬＥＤ電流３０２の部分Ｂの最低電流値の落ち込みを少なくすることが必要となる。
【００２５】
図５に示すＬＥＤ電流３０２の波形のグラフは、インピーダンス回路２３０の抵抗２３４の値を変化させた場合のＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２の波形の変化の状態を示している。グラフＡは抵抗２３４の値がゼロΩの場合すなわち抵抗２３４を取り除いた状態のＬＥＤ電流３０２の波形であり、グラフＢは抵抗２３４の値を５Ωにした場合のＬＥＤ電流３０２の波形であり、グラフＣは抵抗２３４の値を１０Ωにした場合のＬＥＤ電流３０２の波形である。グラフＡやグラフＢ、グラフＣの変化の状態が示すように、インピーダンス回路２３０の抵抗２３４を大きくするとＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２のピーク電流値を低下させることができる。しかしグラフＡやグラフＢ、グラフＣに関して、ＬＥＤ電流３０２の最低値はほとんど変化しない。インピーダンス回路２３０の抵抗などのインピーダンスを変化させた場合に、ＬＥＤ電流３０２のピーク電流値を、ＬＥＤ電流３０２の最低値をあまり変化させることなく制御できることは、ＬＥＤ電流３０２を調整するうえで非常に便利である。例えば、インピーダンス回路２３０のインピーダンスを増加させた時に、ＬＥＤ電流３０２のピーク電流値とＬＥＤ電流３０２の最低電流値の両方が低下すると、ＬＥＤ電流３０２の調整が難しくなる。この回路では、インピーダンス回路２３０のインピーダンスを変化させた場合に主にＬＥＤ電流３０２のピーク電流値が変化するがＬＥＤ電流３０２の最低電流値をあまり変化しない。従ってチラツキ低減に関する調整のしやすい特性を得ることができる。なおＬＥＤ電流３０２の最低値は抵抗２４４の値やコンデンサ２４２の容量で制御することで調整することができる。
【００２６】
図６にインピーダンス回路２３０の抵抗２３４の抵抗値を５０Ωまたは１０Ωに変化させた場合のコンデンサ２４２の充放電電流の波形を示す。なお上記いずれの状態もコンデンサ２４２の容量は３０マイクロＦとしている。グラフＡは抵抗２４４の抵抗値を５０Ωとしたときのコンデンサ２４２の電流２５２の波形であり、グラフＢは抵抗２４４の抵抗値を１０Ωとした場合の電流２５２の波形である。なお正の波形はコンデンサ２４２の充電電流の状態を示しており、負の波形はＬＥＤ回路３００へ供給される電流である放電電流の状態を示している。充電電流においてはグラフＡとグラフＢにおいて大きな差が見られない。しかし放電の開始時の電流値を比較すると、グラフＡとグラフＢでその値が大きく異なっていて、抵抗２３４の抵抗値が１０Ωの方が、放電電流が大きくなっている。しかし放電電流の最終状態の電流値はグラフＡとグラフＢにおいて略同じ値になっている。このことはインピーダンス回路２３０の抵抗２３４を変化させてもＬＥＤ電流３０２最低値がほとんど変化しないことを表している。従って抵抗２３４の値を大きくすることによりチラツキが低減されることがわかる。しかし抵抗２３４の抵抗値を大きくすると、抵抗２３４の発熱が増大し、照明装置１０全体の効率が低下する可能性があり注意が必要である。
【００２７】
インピーダンス回路２３０の抵抗２３４の値を変化させてＬＥＤ電流３０２のピーク値を調整する代わりに安定化回路２６０の抵抗２６４の抵抗値を変えてもよい。抵抗２６４の抵抗値を変えた場合のＬＥＤ電流３０２の波形を図７に示す。グラフＡは上記抵抗値を１０Ωとした場合のＬＥＤ電流３０２の波形、またグラフＢは上記抵抗値を５０Ωとした場合のＬＥＤ電流３０２の波形、グラフＣは上記抵抗値を電源１００Ωとした場合のＬＥＤ電流３０２の波形である。図７のグラフからわかるように、上記抵抗値を変化させるとＬＥＤ電流３０２の波形のピーク値が変化するが最低値も変化する。ただＬＥＤ電流３０２の波形のピーク値の変化幅の方がＬＥＤ電流３０２の波形の最低値の変化幅より大きいので、チラツキ防止の調整が可能であるが、抵抗２３４を調整する方が調整し易い効果がある。
【００２８】
図８は抵抗２３４の抵抗値をゼロΩとし、インダクターであるコイル２３２のインダクタンスを変化させた場合のＬＥＤ電流３０２の波形を示す。グラフＡはコイル２３２のインダクタンスを１ｍＨとした場合の、グラフＢはコイル２３２のインダクタンスを５ｍＨとした場合の、グラフＣはコイル２３２のインダクタンスを１０ｍＨとした場合の、ＬＥＤ電流３０２の波形である。これらのインダクタンス値ではＬＥＤ電流３０２のピーク値がインダクタンスの増大に従って減少するが、ＬＥＤ電流３０２の最低値はほとんど変わらない。
【００２９】
また図９に示すグラフはコイル２３２のインダクタンスをさらに増大した場合のＬＥＤ電流３０２の波形を示しており、図９のグラフＡは図８のグラフＣと同じ、コイル２３２のインダクタンスを１０ｍＨとした場合のＬＥＤ電流３０２の波形を示す。またグラフＢはコイル２３２のインダクタンスを３０ｍＨとした場合の、グラフＣはコイル２３２のインダクタンスを５０ｍＨとした場合の、ＬＥＤ電流３０２の波形をそれぞれ示す。グラフＡとグラフＢではＬＥＤ電流３０２の波形の最低電流値がほぼ同じであるが、グラフＣではＬＥＤ電流３０２の波形の最低電流値が増加している。図９に示すようにコイル２３２のインダクタンスを増加させることにより、ＬＥＤ電流３０２の波形の最高値（ピーク値）と最低値との差を縮めることができ、チラツキを低減することができる。
（４）スイッチング回路２２０のスイッチング周期の変化とＬＥＤ電流３０２との関係
スイッチング回路２２０の導通期間と遮断期間が同じ長さであるデューティ５０％の状態で、スイッチング回路２２０のスイッチング周期を変化させた場合のＬＥＤ電流３０２の波形を、図１０に示す。なお抵抗２３４は５Ω、抵抗２４４は１０Ω、コンデンサ２４２は３０マイクロＦ、抵抗２６４は設けられていない。電源１００は２４ボルトの直流電源であり、ＬＥＤ回路３００が有するＬＥＤ素子の数は８個である。グラフＡはスイッチング回路２２０のスイッチング周波数が２．５ＫＨｚの状態のＬＥＤ電流３０２の波形であり、グラフＢはスイッチング回路２２０のスイッチング周波数が１ＫＨｚの状態の、またグラフＣはスイッチング回路２２０のスイッチング周波数が５００Ｈｚの状態のＬＥＤ電流３０２の波形である。グラフＡとグラフＢとグラフＣとを見るとＬＥＤ電流３０２のピーク値がほとんど変化しないが、一方ＬＥＤ電流３０２の最低値がスイッチング回路２２０のスイッチング周波数を高くすると高くなっている。言い換えるとスイッチング回路２２０のスイッチング周波数を低くするとＬＥＤ電流３０２の最低値が小さくなる傾向を示す。
【００３０】
図１０では５００Ｈｚまで示したがさらに周波数を下げると、同様の傾向を示してＬＥＤ電流３０２の最低値が減少し、４０Ｈｚくらいまで上記周波数を下げるとＬＥＤ電流３０２の最低値が数ミリアンペアまで減少する。また図１０のシミュレーション条件では、抵抗２３４が５Ωであるが、抵抗２３４の抵抗値をゼロΩにしても同様の傾向が見られ、抵抗２３４の抵抗値を５Ωより大きく１０Ωやさらに大きくしても同様の傾向が見られる。
（５）スイッチング回路２２０のデューティの変化とＬＥＤ電流３０２との関係
次に抵抗２３４を５Ω、抵抗２４４を１０Ω、コンデンサ２４２を３０マイクロＦ、抵抗２６４を設けていない状態で、スイッチング回路２２０のデューティを変化させた場合のＬＥＤ電流３０２の波形を図１１に示す。なおスイッチング回路２２０のスイッチング周波数は２００Ｈｚ、電源１００は直流の２４ボルト電源、ＬＥＤ回路３００が有するＬＥＤ素子の数は８個である。
【００３１】
グラフＡはデューティが２５パーセントの状態のＬＥＤ電流３０２の波形を、グラフＢはデューティが５０パーセントの状態のＬＥＤ電流３０２の波形を、グラフＣはデューティが７５パーセントの状態のＬＥＤ電流３０２の波形を、それぞれ示す。いずれのデューティのグラフにおいても、ＬＥＤ電流３０２のピーク値は約１６０ｍＡで、ほぼ同じである。一方デューティが７５パーセントのグラフＣに示すＬＥＤ電流３０２の波形では、最低の電流値が３０ｍＡであるのに対し、デューティが５０パーセントのグラフＢに示すＬＥＤ電流３０２の波形では、最低の電流値が１６ｍＡであり、デューティが２５パーセントのグラフＡに示すＬＥＤ電流３０２の波形では、最低の電流値が１０ｍＡである。このようにスイッチング回路２２０のデューティを変化させた場合に、ＬＥＤ電流３０２の最高電流値は略一定に維持され、その最低電流値が変化する。なお、ＬＥＤ電流３０２の最高電流値は抵抗２３４の抵抗値を変えることにより、調整することができる。
３．本発明が適用された実施例２の説明
（１）構成および動作概要の説明
図１２に本発明が適用された実施例２の回路を示す。電源１００は例えば１次電池あるいは２次電池であり、スイッチング回路２２０の周期的な切り替え動作により、コンデンサ回路２４０に設けられたコンデンサ２４６とコンデンサ２４８を交互に充電電流を供給する。スイッチング回路２２０の切り替えは半導体を用いた回路で作られたスイッチング回路よって行われるが、接続端子２２２や接続端子２２４で模式的に記載している。接続端子２２２と接続端子２２４がそれぞれ端子Ａに接続されると、電源１００から安定化回路２６０と接続端子２２２と端子Ａと抵抗２４７あるいはダイオード２４１とコンデンサ２４６と端子Ａと接続端子２２４とダイオード２６８とを通る回路を介して充電電流が流れ、コンデンサ２４６が充電される。なおダイオード２６２やダイオード２６８は回路が安定に動作している状態では不要である。しかしスイッチング回路２２０のスイッチング動作などにより過渡的な振動が発生した場合に過渡振動を抑制するなどの回路の安定化の図るために設けている。次に接続端子２２２と接続端子２２４がともに端子Ｂに接続されると、電源１００によってコンデンサ２４８が充電される。このときの充電電流は、安定化回路２６０と接続端子２２２と端子Ｂとダイオード２４３あるいは抵抗２４９とコンデンサ２４８と端子Ｂと接続端子２２４とダイオード２６８を介して流れる。以下この動作を所定周期で繰り返す。
【００３２】
安定化回路２６０の抵抗２６６は、コンデンサ２４６やコンデンサ２４８の充電時の突入電流を抑制する作用をする。ダイオード２４１やダイオード２４３は充電電流が抵抗２４７や抵抗２４９をバイパスして流れるようにする作用をなし、コンデンサ２４６やコンデンサ２４８の充電量を増加させる作用をする。さらにこれらに加えて充電電流の振動を抑制する作用もする。例えばスイッチング回路２２０の切り替わり時に高周波振動が発生すると、この高周波はダイオード２４１やコンデンサ２４６あるいはダイオード２４３やコンデンサ２４８およびダイオード２６２やダイオード２６８を介して電源１００に戻され、吸収される。このため高周波振動のよる悪影響が低減される。
【００３３】
コンデンサ２４６とコンデンサ２４８はＬＥＤ回路３００に対して直列に接続されているのでコンデンサ２４６とコンデンサ２４８の端子電圧がそれぞれ加算された状態でＬＥＤ回路３００に印加される。抵抗２４７や抵抗２４９、コイル２３２、抵抗２３４は、コンデンサ２４８やコンデンサ２４６からＬＥＤ回路３００に供給されるＬＥＤ電流３０２を抑制する作用をなし、またＬＥＤ電流３０２の変化の時定数を大きくする作用をなし、電流変化を緩やかにする作用をする。図１で説明した内容と同様に、調光設定回路２１０でＬＥＤ回路３００の明るさを調整することができ、また電流計測回路２８０で検出したＬＥＤ電流３０２の電流値に従って制御回路２７０によりスイッチング回路２２０の切り替えの周波数（切替周期）や、デューティを制御することが可能となる。この制御によりＬＥＤ電流３０２を所定の値に調整し、これによりＬＥＤ回路３００の発光量を所定の値に調整することができる。
（２）動作の具体例の説明
なおコイル２３２は無くてもよく、次に説明するシミュレーション動作では、コイル２３２は設けられていない。また抵抗２６６を５Ω、抵抗２４７と抵抗２４９をそれぞれ５Ω、抵抗２３４を１０Ωとし、直列接続されているＬＥＤ素子の数を５個としている。図１３はコンデンサ２４６やコンデンサ２４８へ印加される電圧の波形を示すグラフであり、グラフＡに示す電圧波形は端子Ａを介してコンデンサ２４６へ供給されるための電源１００からの印加電圧波形である。時間軸のゼロｍセックから２ｍセックの間、コンデンサ２４６へ供給するための１２ボルトの電圧が電源１００からスイッチング回路２２０の端子Ａを介して印加される。次のスイッチング動作で、スイッチング回路２２０の接続端子２２２や接続端子２２４はいづれも遮断状態となり、２ｍセックから２．５ｍセックの間はコンデンサ２４６やコンデンサ２４８の何れにも電圧が供給されない。次にスイッチング回路２２０の接続端子２２２や接続端子２２４は端子Ｂに切り替わり、電源１００の出力電圧１２ボルトがコンデンサ２４８へ端子Ｂを介して印加される。グラフＢはコンデンサ２４８へ印加される電源１００からの印加電圧を示している。時間軸の２．５ｍセックから４．５ｍセックまでの２ｍセックの間、コンデンサ２４８へ電源１００から１２ボルトの電圧がスイッチング回路２２０を介して印加される。このようにスイッチング回路２２０の動作により、電源１００は５ｍセックの間隔でグラフＡとして示す電圧を繰り返し印加し、コンデンサ２４６へ電力を供給する。同様にスイッチング回路２２０の動作により、電源１００は５ｍセックの間隔でグラフＢとして示す電圧を、スイッチング回路２２０を介して繰り返し出力し、コンデンサ２４６へ電力を供給する。
【００３４】
図１４はコンデンサ２４６とコンデンサ２４８の充放電電流を示すグラフである。グラフＡはコンデンサ２４６の充放電電流を示し、グラフＢはコンデンサ２４８の充放電電流を示す。なおプラス側の電流はそれぞれ充電電流であり、マイナス側の電流はそれぞれ放電電流である。この放電電流はそれぞれインピーダンス回路２３０の抵抗２３４を介してＬＥＤ回路３００へ供給され、ＬＥＤ回路３００の各ＬＥＤ素子を発光させるためのＬＥＤ電流３０２となる。コンデンサ２４６やコンデンサ２４８の充電電流のピーク値は、抵抗２６６により調整できる。抵抗２６６の抵抗値を大きくすると突入電流を抑制できるが、コンデンサ２４６やコンデンサ２４８の充電量が低下し、結果として放電電流が減少し、ＬＥＤ電流３０２の電流値が低下する。逆に抵抗２６６の抵抗値を小さくすると突入電流が増大するが、ＬＥＤ電流３０２の電流値を増やす効果がある。
【００３５】
図１５はコンデンサ回路２４０の出力電圧とＬＥＤ電流３０２の波形との関係を示すグラフであり、グラフＡはコンデンサ回路２４０の出力端の電圧波形、グラフＢはＬＥＤ回路３００を流れるＬＥＤ電流３０２の波形、である。なおそれぞれの波形を拡大表示するために連続するそれぞれの波形の内、時間軸の１ｍセックから２ｍセックの間の波形を表示している。
【００３６】
グラフＡの波形が示すようにコンデンサ２４６とコンデンサ２４８に充電された電力がそれぞれ、コンデンサ２４６とコンデンサ２４８とによる直列接続された状態でコンデンサ回路２４０から出力されるので、電源１００の直流電圧である１２ボルトより高い電圧である約１６ボルトから約１８ボルトの電圧がコンデンサ回路２４０から出力される。これによりＬＥＤ電流３０２として約１０ｍＡから約７０ｍＡの脈動する電流が、ＬＥＤ素子３１０からＬＥＤ素子３１８の直列回路に流れる。ＬＥＤ素子３１０からＬＥＤ素子３１８の各ＬＥＤ素子は、発光を開始するのに必要な最低の端子電圧を超える電圧がそれぞれ印加されることにより、ＬＥＤ電流３０２が流れ発光する。各ＬＥＤ素子に印加される電圧が発光を開始するのに必要な最低の端子電圧以下の場合には、非常に微小電流が流れるが発光しない。
【００３７】
各ＬＥＤ素子は互いに直列に接続することが好ましく、並列に接続した場合にはどちらかのＬＥＤ素子に電流が集中して流れる現象が生じ、好ましくない。従って発光させるＬＥＤ素子の数を増やす場合には、ＬＥＤ素子の全体に供給する電圧を増やすことが必要となる。一次電池や二次電池は出力電圧が高くない場合が多く、発光させるＬＥＤ素子の数を増やすためには一次電池や二次電池の出力電圧を昇圧することが必要となる。図１２に記載の実施例２では、スイッチング回路２２０とコンデンサ回路２４０とにより昇圧が可能となり、点灯するＬＥＤ素子の数を増やすことができる。
【００３８】
直流電圧を昇圧する方法として、コイルに電流を供給し、次にコイルを流れる電流を遮断することにより昇圧する方法が知られている。この方法のようにコイルを流れる電流を遮断すると、大きなノイズが発生し、他の機器に悪影響を与える可能性が高い。しかし図１２に示す方法は、コンデンサ２４６やコンデンサ２４８を直列接続する方式で昇圧するものであり、ノイズの発生を抑制できる効果がある。コンデンサ自身は高周波に対して低インピーダンスを示すので、さらに高周波ノイズをバイパスするなど、他の機器への影響を抑制する作用をする。上述のようにコイルを流れる電流を遮断する方法で昇圧する方式では電磁波を発生する問題がある。図１２に記載の回路では電磁波の発生も抑制される効果がある。
【００３９】
スイッチング回路２２０の切り替え周波数を調整したり、コンデンサ２４６やコンデンサ２４８へ供給する電圧波形のデューティを制御したりすることにより、ＬＥＤ回路３００のＬＥＤ電流３０２の電流値を調整することができる。またコンデンサ２４６やコンデンサ２４８の容量を変えることにより、ＬＥＤ回路３００のＬＥＤ電流３０２の電流値を調整することができる。コンデンサ２４６やコンデンサ２４８の容量を増やすことにより、ＬＥＤ電流３０２の電流値を増やすことができる。コンデンサ２４６やコンデンサ２４８としてセラミックコンデンサを使用すれば、低温から高温までの幅広い温度条件で動作させることができる。例えば周囲温度がプラス１００℃の雰囲気中で動作させることができる一方、周囲温度がマイナス４０℃の雰囲気中、あるいはさらに低い温度のマイナス７０℃の雰囲気中で動作させることが可能となる。電解コンデンサは寿命的にも温度特性においても問題があり、セラミックコンデンサを使用することが望ましい。セラミックコンデンサにおいては端子電圧が低い場合には大容量のコンデンサを作り易いので、図１や図１２に示すコンデンサ２４６やコンデンサ２４８はセラミックコンデンサの使用に適している。
（３）スイッチング回路２２０のスイッチング周期を変化させた場合のＬＥＤ電流３０２の説明
図１２のスイッチング回路２２０の動作の周期を変えた場合の上側超伝導磁石装置３００を流れるＬＥＤ電流３０２の波形を示すシミュレーション結果を次に説明する。図１３の印加電圧の波形では、グラフＡやグラフＢにおいてデューティが４０％である。図１６に記載の電圧波形は図１３の電圧波形とデューティが同じ４０％である。しかし切り替え周期が短くなっている。図１３の電圧波形では、グラフＡあるいはグラフＢは５ｍセックの周期で繰り返されているのに対して、図１６に記載のグラフＡやグラフＢでは３ｍセックの周期で繰り返されている。既に図１３で説明したようにスイッチング回路２２０の動作により、図１６に記載のグラフＡで示す電圧によりコンデンサ２４６が充電され、グラフＢ示す電圧によりコンデンサ２４８が充電される。図１６に示す電圧による充電により、コンデンサ回路２４０の出力電圧の波形およびＬＥＤ電流３０２の波形をそれぞれ図１７に示す。グラフＡにより示されるコンデンサ回路２４０の出力電圧は、その最高値と最低値が図１５のグラフＡの波形の値に非常に類似している。これはＬＥＤ回路３００が有するＬＥＤ素子の数が同じであることがその大きな要因である。
【００４０】
図１７のグラフＢにより示されるＬＥＤ電流３０２は、最高値が少し減少しているが最低値が上昇している。図１６のグラフＡやグラフＢで示すコンデンサ２４６あるいはコンデンサ２４８の繰り返し周期を短くすると、図１７のグラフＢにより示されるＬＥＤ電流３０２の落ち込み言い換えると最低電流値が上昇し、ＬＥＤ回路３００の発光状態におけるチラツキが低減される傾向となる。なお、図１３に記載の印加電圧波形と図１６に記載の印加電圧波形は、共にデューティが４０％であるが、デューティを増加させるとＬＥＤ電流３０２の最低値が上昇する傾向を示す。ＬＥＤ電流３０２の実効値は上昇する。
４．実施例３の説明
図１２に記載の実施例は、電源１００の電圧を昇圧してＬＥＤ回路３００へ昇圧した電圧を印加することができ、ＬＥＤ回路３００の直列接続するＬＥＤ素子を増やすことができるメリットがある。しかし共通に使用する電源１００をコンデンサ２４６とコンデンサ２４８とに交互に接続するため、デューティが５０パーセントより少なくなる欠点がある。図１８はコンデンサ回路２４０が有する複数のコンデンサであるコンデンサ２４６とコンデンサ２４８とに対して、それぞれ対応する電源である電源１００と電源１０２とを設け、電源１００でコンデンサ２４６を充電し、電源１０２でコンデンサ２４８を充電する。図１８は電源とコンデンサが２個ずつ設けられているが、さらに増やしても良い。
【００４１】
図１２の実施例と図１８の実施例の相違点は、上述のようにコンデンサ２４６に対して電源１００が設けられ、コンデンサ２４８に対して電源１０２が設けられ、スイッチング回路２２０は電源１００からの電力をコンデンサ２４６へ供給するためのスイッチ２２６と電源１０２からの電力をコンデンサ２４８へ供給するためのスイッチ２２８を備えている。さらに安定化回路２６０と同じ構成および作用をする安定化回路２６１を備えている。さらにダイオード２６８と同様の作用をするダイオード２６９が設けられている。上述したように安定化回路２６０や安定化回路２６１、ダイオード２６８やダイオード２６９は回路の動作の安定化のために設けている。これらは必ずしも必須であるものではない。電源１００とコンデンサ２４６とを有する充電回路と電源１０２とコンデンサ２４８とを有する充電回路との干渉が起きないようにダイオード２５０を設けている。しかしダイオード２５０も必須ではない。
【００４２】
図１８においてはスイッチ２２６あるいはスイッチ２２８のデューティを、５０％を超えるように設定することができる。さらに電源１００や電源１０２の出力電圧が低い場合に、図１２の実施例と同様に昇圧された電圧がＬＥＤ回路３００に供給される。
【００４３】
電源１００と電源１０２とを直列接続して電流制御回路を介してＬＥＤ回路３００へＬＥＤ電流３０２を供給することが可能であるが、図１８あるいは図１２、図１の実施例では、単に電流制御回路で電流を制御するのではなく、コンデンサの充放電動作を利用してＬＥＤ回路３００への供給電流値を制御している。このようにコンデンサの充放電動作を利用してＬＥＤ回路３００への供給電流値を制御することにより、熱の発生を大幅に抑制することができる。ＬＥＤ素子３１０からＬＥＤ素子３１８は、電力を光に変換する効率が他の照明装置に比較して非常に高い。しかしＬＥＤ回路３００へＬＥＤ電流３０２を供給する電源回路での発熱が大きく、改善の余地がいろいろある。上述のようにコンデンサの充放電動作を利用して電流を制御することにより、非常に効率的にＬＥＤ回路３００へＬＥＤ電流３０２を供給することが可能となる。
５．明るさ検知回路を備えた照明装置の説明
（１）はじめに
以下に明るさ検知回路を備えた照明装置について説明する。図１から図１８を用いて照明装置１０の説明を行ったが、以下説明する実施例４は一例として照明装置１０を用いるが、照明装置１０に限定されるものではない。照明装置１０を含めた色々な照明装置において、照明装置が設置されている場所の明るさを検知して、照明装置の設置場所が既に明るい状態にある場合に点灯しないかあるいは自動的に消灯すれば無駄な電力消費を低減することができる。
（２）発明が解決しようとする課題
照明装置が設置されている場所の明るさを検知するために光を検知する回路を設けることが行われる。車などのヘッドライトは指向性が非常に強い特性を有しているが、一般の照明装置は非常に広範囲に光が広がる特性を備えている。例えば廊下などの天井に設置されるダウンライトは、廊下の一部だけでなく広範囲のエリアを明るくするように、光を広角度に照射可能な特性および構造を有している。光検出回路により、照明装置が設置されている場所が所定値より暗くなったことを検知し、光検出回路の検知結果に基づいて照明装置が点灯すると、照明装置が設置されている場所が明るくなり、照明装置自身の照射光により、照明装置が設置されている場所の明るくなったと判断して、照明装置が消灯する誤動作を起こす場合がある。もちろん点灯条件と消灯条件との間でヒステリシス特性を設ける等の対応が考えられるが、照明装置の設置場所は其の状況が一様ではなく、動作条件の設定が非常に難しい。さらに照明装置の設置場所には鏡などの反射物があったりする場合があり、個動作の原因となる。以下の実施例に適用される発明は、誤動作を抑制できる光検出回路を備えた照明装置を提供することを目的とする。
（３）課題を解決するための手段
上記課題を解決する第１発明は、直列接続された複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ回路と、上記ＬＥＤ回路にＬＥＤ電流を供給するＬＥＤ電流供給回路と、光検出回路と、上記ＬＥＤ電流供給回路の動作を制御する制御回路と、を備え、上記ＬＥＤ電流供給回路は第１電流値を有するＬＥＤ電流に対して上記第１電流値より小さい値の第２電流値を少なくとも有する上記ＬＥＤ電流を上記ＬＥＤ回路に供給し、上記第１電流値のＬＥＤ電流がＬＥＤ回路に供給されているときの上記光検出回路による検出結果である第１検出結果と、上記第２電流値のＬＥＤ電流が上記ＬＥＤ回路に供給されているときの上記光検出回路による検出結果である第２検出結果と、に基づいて上記制御回路は明るさの判断を行い、上記ＬＥＤ電流供給回路を制御することを特徴とする光検出回路を備えた照明装置、である。
【００４４】
上記課題を解決する第２発明は第１発明において、上記ＬＥＤ電流供給回路は、上記第１電流値と上記第２電流値を周期的に有する上記ＬＥＤ電流を上記ＬＥＤ回路に供給することを特徴とする光検出回路を備えた照明装置、である。
【００４５】
上記課題を解決する第３発明は第２発明において、上記ＬＥＤ電流供給回路が上記第１電流値をピーク値とし、上記第２電流値を最低値とする上記ＬＥＤ電流を上記ＬＥＤ回路に供給することを特徴とする光検出回路を備えた照明装置、である。
【００４６】
上記課題を解決する第４発明は第２発明において、上記第１検出結果と上記第２検出結果との差に基づいて上記制御回路は明るさの判断を行うことを特徴とする光検出回路を備えた照明装置、である。
【００４７】
上記課題を解決する第５発明は第２発明において、上記第１検出結果と上記第２検出結果との比に基づいて上記制御回路は明るさの判断を行うことを特徴とする光検出回路を備えた照明装置、である。
（４）発明の効果
以下の実施例に適用される発明は、誤動作を抑制できる光検出回路を備えた照明装置を提供できる効果がある。
（５）発明を実施するための形態の概要
図１９は実施例４の回路構成を説明するブロック図である。図１から図１８を用いて照明装置１０の構成や作用効果を説明した。照明装置１０を含む色々な照明装置が自動的に明るさを検知して点灯動作や消灯動作を行うことにより、無駄な電力消費を抑制できる。なう、図１９では照明装置１０を用いているが、実施例４に記載の技術思想は照明装置１０に限るものではない。
【００４８】
照明装置１０は制御回路２７０の制御動作に基づいてＬＥＤ回路３００に周期的にその値が変化するＬＥＤ電流３０２が供給され、ＬＥＤ回路３００が発光する。光検出回路５０２は照明装置１０が設置されているエリアの光量である明るさを検知して出力する。処理回路５０４により光検出回路５０２の検出結果を処理して、点灯判断回路５０６で処理回路５０４の処理結果に基づいて
点灯の信号（以下点灯信号と記す）あるいは否点灯の信号（以下否点灯信号と記す）を発生し、制御回路２７０へ出力する。点灯信号に基づいて制御回路２７０はスイッチング回路２２０へ制御信号を送り、上記制御信号に基づいてスイッチング回路２２０は導通と遮断の動作を繰り返す。一方否点灯信号が制御回路２７０へ送られると、スイッチング回路２２０を遮断状態とする制御信号が制御回路２７０からスイッチング回路２２０へ送られ、スイッチング回路２２０は遮断状態となり、ＬＥＤ電流３０２が供給されなくなる。従ってＬＥＤ回路３００は消灯状態となる。制御回路２７０からは処理回路５０４の処理のタイミングを制御するための信号５２２が処理回路５０４へ送られる。
【００４９】
光検出回路５０２の出力の一例を図２０に示す。照明装置１０が設置されているエリアの明るさを光検出回路５０２で検出する。光検出回路５０２は照明装置１０が発する以外の光量にも反応して出力を発生するが、それだけでなく照明装置１０が点灯したことによりＬＥＤ回路３００から放射された光が光検出回路５０２に入り込んだ光量も検知する。従って光検出回路５０２の検出結果を単純に見ただけでは、照明装置１０の点灯により照明装置１０が設置されているエリアが明るくなったのか、照明装置１０の点灯以前に既に照明装置１０が設置されているエリアが明るかったのかが判断できない。
（６）明るさ検出動作の概要
光検出回路５０２の検出出力を模式的に図２０に示す。グラフＡは照明装置１０が設置されているエリアが暗い状態で、照明装置１０が発する以外の光がほとんど存在しない状態の光検出回路５０２の出力を示す。一方グラフＢは照明装置１０が点灯する以前に照明装置１０が設置されているエリアが既に明るかった状態の光検出回路５０２の出力を示す。ＬＥＤ回路３００が発生する光の強さがＬＥＤ電流３０２の依存するため、グラフＡやグラフＢに示すように、照明装置１０が点灯した状態においては、グラフＡにおいてあるいはグラフＢにおいてそれぞれ光の強度が強い部分Ａと部分Ｂが存在する。照明装置１０が発する以外に光が存在しない場合あるいは照明装置１０が発する以外の光の量が少ない場合は、ＬＥＤ電流３０２の電流値の大きい状態がグラフＡの部分Ａとなり、ＬＥＤ電流３０２の電流値の小さい状態がグラフＡの部分Ｂとなる。グラフＡの部分Ａと部分Ｂとは、ＬＥＤ電流３０２の変化に同期する状態で、光検出回路５０２の検出結果に表れる。
【００５０】
照明装置１０が発する以外に光が存在する場合には、例えば図２０のグラフＢの状態となる。すなわち部分Ｂの光強度が増加する。従って部分Ａと部分Ｂとを比較することにより、照明装置１０が発する以外の光の強度を知ることができる。照明装置１０以外の照明装置であってもＬＥＤ電流３０２の電流に強度の差を設けることにより、図２０で説明するようにして照明装置１０が設置されているエリアの、照明装置１０が点灯していない状態の明るさを、照明装置１０が点灯した後においても検知することが可能となる。
（７）処理回路５０４や点灯判断回路５０６の具体的構成の説明
処理回路５０４の具体的な構成の一例を、図２１を用いて説明する。発光量の強度がほぼ最高強度となるタイミング１を表す信号と、発光量の強度がほぼ最低強度となるタイミング２を表す信号とが、処理回路５０４のＡＮＤゲート５４２とＡＮＤゲート５５２へ、制御回路２７０から信号５２２として送られる。ここでタイミング１は図２０に記載の部分Ａを特定する作用をなし、光検出回路５０２の出力の内の、部分Ａを表す検出結果がＡＮＤゲート５４２から第１保持回路５４４に取り込まれ、保持される。タイミング２は図２０に記載の部分Ｂを特定する作用をなし、光検出回路５０２の出力の内の、部分Ｂを表す検出結果がＡＮＤゲート５５２から第２保持回路５５４に取り込まれ、保持される。演算回路５６２で第１保持回路５４４に保持された検出結果と第２保持回路５５４に保持された検出結果との差が演算される。即ち図２０に記載の部分Ａと部分Ｂとの差である差ＷＡあるいは差ＷＢが演算される。演算回路５６２の演算結果が点灯判断回路５０６の比較回路５７２に導かれ、第１保持回路５４４に保持された検出結果と第２保持回路５５４に保持された検出結果との差が基準値より大きいかどうかが判断される。第１保持回路５４４に保持された検出結果と第２保持回路５５４に保持された検出結果との差が基準値より大きい場合は、図２０の差ＷＡと判断され、点灯要の信号が制御回路２７０へ送られ、制御回路２７０からスイッチング回路２２０へ制御信号が送られ、照明装置１０は点灯動作を続ける。
【００５１】
一方第１保持回路５４４に保持された検出結果と第２保持回路５５４に保持された検出結果との差が小さいと判断された場合には、図２０に記載の差ＷＢの状態と判断され、比較回路５７２から制御回路２７０へ点灯否信号が送られる。制御回路２７０はスイッチング回路２２０へ送信していたスイッチング回路２２０を導通にする信号の送信を停止する。このため照明装置１０は消灯状態となる。このように人間の目には感じられない短い時間幅でＬＥＤ回路３００の発光量を減少させる動作を行い、ＬＥＤ回路３００の発光量を減少した状態での光検出回路５０２の出力を見ることにより、照明装置１０が設置されたエリアの明るさが照明装置１０自身の光によるものなのかそれとも太陽光などの照明装置１０以外の光に基づくものなのかを、正確に検知することができる。このことにより、高い精度で照明装置１０が設置されたエリアの明るさを検出することができ、誤動作を防止できる。
【００５２】
比演算回路５６４を演算回路５６２の代わりに用いてもよい。第１保持回路５４４に保持された検出結果と第２保持回路５５４に保持された検出結果との比を比演算回路５６４により演算し、比の値と基準値とを比較することにより、図２０に記載のグラフＡの状態なのかグラフＢの状態なのかを比較回路５７２で予め決められている基準値と比較することにより判断することが可能となる。このようにして、照明装置１０が設置されたエリアの明るさが照明装置１０自身の光によるものなのか、それとも太陽光などの照明装置１０以外の光に基づくものなのかを、正確に検知することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０・・・照明装置、１００・・・電源、電流１０２・・・電流、２００・・・電流制御回路、２１０・・・調光設定回路、２２０・・・スイッチング回路、２２２・・・接続端子、２２４・・・接続端子、２２６・・・スイッチ、２２８・・・スイッチ、２３０・・・インピーダンス回路、２３２・・・コイル、２３４・・・抵抗、２４０・・・コンデンサ回路、２４１・・・ダイオード、２４２・・・コンデンサ、２４３・・・ダイオード、２４４・・・抵抗、２４５・・・ダイオード、２４７・・・抵抗、２４９・・・抵抗、２６０・・・安定化回路、２６１・・・安定化回路、２６２・・・ダイオード、２６４・・・抵抗、２６６・・・抵抗、２６８・・・ダイオード、２６９・・・ダイオード、２７０・・・制御回路、２８０・・・電流計測回路、３００・・・ＬＥＤ回路、３１０・・・ＬＥＤ素子、３１２・・・ＬＥＤ素子、３１４・・・ＬＥＤ素子、３１６・・・ＬＥＤ素子、３１８・・・ＬＥＤ素子、５０２・・・光検出回路、５０４・・・処理回路、５０６・・・点灯判断回路、５２２・・・信号、５４２・・・ＡＮＤゲート、５４４・・・第１保持回路、５５２・・・ＡＮＤゲート、５５４・・・第２保持回路、５６２・・・演算回路、５７２・・・比較回路。
【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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【図７】
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【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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