(57)【要約】【課題】調光時の光の安定性を重視するか、応答速度を重視するか、を選択的に設定することを可能にする照明器具を提供する。【解決手段】実施形態に係る照明器具は、照明負荷と、前記照明負荷に電流を供給する電源装置と、前記照明負荷に並列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサに直列に接続されたスイッチと、調光時の動作モードを設定する第１信号を入力して、前記第１信号にもとづいて前記スイッチを開閉させる第２信号を出力する調光制御回路と、を備える。前記調光制御回路は、前記第２信号によって前記スイッチが開いている場合には、前記電流を断続させてそのデューティ比によって前記照明負荷を調光し、前記第２信号によって前記スイッチが閉じている場合には、前記電流を連続して流してその電流値によって前記照明負荷を調光する。【選択図】図１
2017059500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明負荷と、
前記照明負荷に電流を供給する電源装置と、
前記照明負荷に並列に接続されたコンデンサと、
前記コンデンサに直列に接続されたスイッチと、
調光時の動作モードを設定する第１信号を入力して、前記第１信号にもとづいて前記スイッチを開閉させる第２信号を出力する調光制御回路と、
を備え、
前記調光制御回路は、
前記第２信号によって前記スイッチが開いている場合には、前記電流を断続させてそのデューティ比によって前記照明負荷を調光し、
前記第２信号によって前記スイッチが閉じている場合には、前記電流を連続して流してその直流の電流値によって前記照明負荷を調光する照明器具。
【請求項２】
前記調光制御回路は、
調光度を設定する第３信号を入力し、
前記スイッチが開いている場合には、前記電流を第１電流値に設定し、前記第３信号を前記デューティ比に変換し、
前記スイッチが閉じている場合には、前記第３信号を前記第１電流値に変換する請求項１記載の照明器具。
【請求項３】
前記第１電流値は、前記電流の最大値である請求項２記載の照明器具。
【請求項４】
前記調光制御回路は、前記スイッチが閉じている場合において、前記第１電流値が所定値以上のときには、前記第１電流値によって前記照明負荷を調光し、前記第１電流値が前記所定値よりも小さいときには、前記第１電流を断続させてそのデューティ比によって前記照明負荷を調光する請求項２または３に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明器具は、用途に応じて適切なものを選択する必要がある。たとえば、撮影スタジオ等で用いられる照明器具の場合には、撮影内容によって照明に求められる諸性能が変化する。演出を重視する撮影のときには、応答が速い調光性能が求められ、ハイスピードカメラや高感度カメラ等を使用する撮影のときには、調光の応答速度よりも安定した照明が求められる。
【０００３】
近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を用いた照明器具が普及している。半導体発光素子を高効率で点灯させるために、スイッチングレギュレータ方式のＤＣ−ＤＣコンバータが用いられる。ＤＣ−ＤＣコンバータでは、出力に、スイッチング周波数に関連したリップルが発生するので、光の安定性を確保する場合にはＬＥＤに並列にコンデンサを接続して電流を平滑する。
【０００４】
このコンデンサの静電容量を大きくすることによって、光の安定性を増すことが可能である一方、コンデンサの充放電に時間を要するために、調光時の高速応答性が失われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１４６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実施形態は、調光時の光の安定性を重視するか、応答速度を重視するか、を選択的に設定することを可能にする照明器具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る照明器具は、照明負荷と、前記照明負荷に電流を供給する電源装置と、前記照明負荷に並列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサに直列に接続されたスイッチと、調光時の動作モードを設定する第１信号を入力して、前記第１信号にもとづいて前記スイッチを開閉させる第２信号を出力する調光制御回路と、を備える。前記調光制御回路は、前記第２信号によって前記スイッチが開いている場合には、前記電流を断続させてそのデューティ比によって前記照明負荷を調光し、前記第２信号によって前記スイッチが閉じている場合には、前記電流を連続して流してその電流値によって前記照明負荷を調光する。
【発明の効果】
【０００８】
本実施形態では、コンデンサに直列に接続されたスイッチが開いている場合には、照明負荷への電流を断続させてそのデューティ比によって照明負荷を調光する調光制御回路を備えているので、調光度の設定に対して速い応答速度で供給電流を変化させることができる。この調光制御回路は、スイッチが閉じている場合には、照明負荷への電流を連続して流してその電流値によって照明負荷を調光するので、安定した直流電流を照明負荷に流すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る照明器具を例示するブロック図である。
【図２】第１の実施形態の照明器具の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】第１の実施形態の変形例に係る照明器具の一部を例示するブロック図である。
【図４】第１の実施形態の他の変形例に係る照明器具を例示するブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係る照明器具を例示するブロック図である。
【図６】第２の実施形態の照明器具の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る照明器具を例示するブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の照明器具１は、照明負荷１０と、電源装置１２と、コンデンサ１４と、スイッチ１６と、調光制御回路１８と、を備える。照明器具１は、電源端子１ａ，１ｂを含む。電源端子１ａ，１ｂには、交流電源２が接続される。交流電源２は、たとえば商用電源である。照明器具１は、調光モード選択信号のための入力端子１８ａと、調光信号のための入力端子１８ｂとを含む。入力端子１８ａ，１８ｂは、たとえば図示しないが調光装置にそれぞれ接続される。後述するように、入力端子１８ａには、ＰＷＭ調光または定電流調光のいずれかを選択する信号が入力される。入力端子１８ｂには、照明負荷１０に対して調光度を設定する信号が入力される。
【００１２】
照明負荷１０は、１つ以上の発光素子２１を含む。発光素子２１は、たとえば半導体発光素子であり、いわゆる白色ＬＥＤである。照明負荷１０は、複数の発光素子２１を含むときには、各発光素子２１は直列に接続される。直列に接続された複数の発光素子２１をさらに並列に接続してもよい。照明負荷１０は、直列に接続された発光素子２１のうち最高電位の端子および最低電位の端子にそれぞれ接続端子１０ａ，１０ｂが設けられている。照明負荷１０は、接続端子１０ａに高電位の直流を印加し、接続端子１０ｂに低電位の直流を印加することによって、点灯する。発光素子２１が半導体発光素子の場合には、点灯時の明るさは、発光素子２１に流れる電流値によって決定される。
【００１３】
電源装置１２は、入力端子１２ａ，１２ｂと、出力端子１２ｃ，１２ｄとを含む。入力端子１２ａ，１２ｂは、それぞれ電源端子１ａ，１ｂに接続されている。出力端子１２ｃ，１２ｄは、それぞれ照明負荷１０の接続端子１０ａ，１０ｂに接続されている。電源装置１２は、交流電源２から交流電力の供給を受けて、直流電力に変換して直流電力を照明負荷１０に供給する。
【００１４】
電源装置１２は、整流回路３１と、平滑回路３２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３と、を含む。
【００１５】
整流回路３１は、入力端子１２ａ，１２ｂを介して交流電源２に接続される。整流回路３１は、たとえば全波整流ブリッジダイオードからなり、交流電圧を整流して、脈流を出力する。
【００１６】
平滑回路３２は、整流回路３１に接続されている。平滑回路３２は、たとえば平滑コンデンサである。平滑回路３２は、脈流を平滑し、交流電源２の電圧値に応じた直流電圧を出力する。
【００１７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、入力端子３３ａ，３３ｂと、出力端子３３ｃ，３３ｄとを含む。入力端子３３ａ，３３ｂは、平滑回路３２の出力に接続されている。入力端子３３ａには、入力端子３３ｂに対して高電位の直流電圧が印加される。出力端子３３ｃ，３３ｄは、電源装置１２の出力端子１２ｃ，１２ｄにそれぞれ接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、平滑回路３２から出力される非安定の直流電圧を入力して、照明負荷１０を点灯させるための、たとえば直流の定電流を出力する。後述するように、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、定電流を出力する場合に限らず、電流値が断続するＰＷＭ制御された電流を出力することもできる。
【００１８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、スイッチング素子４１と、フライホイールダイオード４２と、チョークコイル４３と、駆動回路４４と、制御回路４５と、電流検出抵抗４６と、イネーブル回路４７と、を含む。
【００１９】
スイッチング素子４１の一方の主端子４１ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３の入力端子３３ａに接続され、他方の主端子４１ｂは、チョークコイル４３を介して、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３の出力端子３３ｃに接続されている。チョークコイル４３の一方の端子は、スイッチング素子の主端子４１ｂに接続され、他方の端子は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３の出力端子３３ｃに接続されている。つまり、スイッチング素子４１およびチョークコイル４３は、直列に接続されており、この直列接続体は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３の入力と出力との間に接続されている。フライホイールダイオード４２は、出力端子３３ｃ，３３ｄに並列に接続されている。フライホイールダイオード４２のアノード端子４２ａは、電流検出抵抗４６を介して、出力端子３３ｄに接続され、カソード端子４２ｂは、スイッチング素子４１の主端子４１ｂとチョークコイル４３との接続ノードに接続されている。電流検出抵抗４６は、一方の端子がＤＣ−ＤＣコンバータ３３の入力端子３３ｂに接続され、他方の端子は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３の出力端子３３ｄに接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、スイッチング素子４１と、フライホイールダイオード４２と、チョークコイル４３とを含む降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路である。電流検出抵抗４６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３が出力する電流を電圧に変換して後述する制御回路４５へ供給する。
【００２０】
スイッチング素子４１は、たとえばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。所望の出力電流、耐圧、スイッチング速度等諸性能を満たすことによって、ＩＧＢＴやバイポーラトランジスタ等他の素子を用いることができる。フライホイールダイオード４２は、たとえばファストリカバリダイオードである。所望の出力電流、耐圧、スイッチング速度等諸性能を満たすことによって、ショットキバリアダイオード等他の素子を用いることができる。
【００２１】
この例では、電源装置１２は降圧チョッパ方式のＤＣ−ＤＣコンバータ３３を含んでいる。ＤＣ−ＤＣコンバータは、これに限らず、任意の回路形式のものとすることができ、たとえば昇圧チョッパ方式やトランスを用いた回路形式等であってもよい。
【００２２】
駆動回路４４、制御回路４５およびイネーブル回路４７は、スイッチング素子４１の制御端子４１ｃとＤＣ−ＤＣコンバータ３３の出力端子３３ｄとの間に接続されている。制御回路４５の出力端子は、イネーブル回路４７の一方の入力４７ａに接続されている。制御回路４５には、電流検出抵抗４６の両端の電圧が入力される。制御回路４５には、後述するように、調光制御回路１８の出力の１つが入力される。イネーブル回路４７の他方の入力４７ｂは、後述する調光制御回路１８の出力の１つが接続されている。イネーブル回路４７の出力４７ｃは、駆動回路４４の入力に接続されている。駆動回路４４の出力は、スイッチング素子４１の制御端子４１ｃに接続されている。駆動回路４４は、スイッチング素子４１の形式等に応じて適切な回路構成とすることができる。
【００２３】
制御回路４５は、電流検出抵抗４６の両端の電圧Ｖｓおよび調光制御回路１８が出力する参照電圧Ｖｒを入力し、ＶｓがＶｒに等しくなるように、駆動回路４４を介して、スイッチング素子４１に対するオンおよびオフのための信号を生成する。
【００２４】
イネーブル回路４７は、たとえばＡＮＤ回路である。イネーブル回路４７の一方の入力４７ａには、制御回路４５の出力端子からのスイッチング素子４１に対する駆動信号が入力される。イネーブル回路４７の他方の入力４７ｂには、調光制御回路１８が出力する照明負荷１０のためのＰＷＭ信号が入力される。イネーブル回路４７は、調光制御回路１８から供給されるＰＷＭ信号ＶＰＷＭがハイレベルのときに、制御回路４５の出力は、イネーブル状態となり、スイッチング素子４１を駆動する。イネーブル回路４７は、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭがローレベルのときには、ディスエーブル状態となり、制御回路４５からの駆動信号が停止される。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、調光制御回路１８から供給されるＰＷＭ信号ＶＰＷＭにしたがって動作および停止をするので、照明負荷１０に供給される電流は、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭにしたがって断続する。
【００２５】
コンデンサ１４およびスイッチ１６は、直列に接続されており、この直列接続体は、照明負荷１０と並列に接続されている。スイッチ１６は、制御端子１６ａを含む。スイッチ１６の制御端子１６ａは、調光制御回路１８の出力の１つに接続されている。スイッチ１６の開閉は、調光制御回路１８の動作によって決定される。スイッチ１６は、たとえば機械式リレーである。機械式リレーの代わりに、ＳＳＲ（Solid State Relay）や、トランジスタ等の半導体スイッチ素子等を用いてもよい。
【００２６】
スイッチ１６が閉じている場合には、コンデンサ１４は、照明負荷１０に並列に接続され、電源装置１２は、コンデンサ１４を介して照明負荷１０に電流を供給する。スイッチ１６が開いている場合には、コンデンサ１４は、照明負荷１０と接続されておらず、電源装置１２は、照明負荷１０に直接的に電流を供給する。
【００２７】
調光制御回路１８は、２つの入力端子１８ａ，１８ｂと、３つの出力端子１８ｃ，１８ｄ，１８ｅとを含む。調光制御回路１８は、入力端子１８ａ，１８ｂを介して、調光装置等に接続される。本明細書では、調光装置とは、照明器具に対して調光度を設定する調光信号を供給する装置、ユニット、モジュール等をいう。調光信号を受信した照明器具は、調光信号に応じた調光度、すなわち明るさで点灯する。調光信号は、アナログ信号でもデジタル信号でもよい。たとえば、アナログ値に応じた調光度が設定されてもよいし、デジタル値に応じた調光度が設定されてもよい。デジタル信号の場合には、後述するように、シリアルデータの中に調光度を設定するデジタル値が含まれるようにしてもよい。
【００２８】
入力端子１８ａには、調光モード選択信号Ｓｍが入力される。調光モード選択信号Ｓｍは、電源装置１２がＰＷＭ調光をするか、定電流調光をするか、を設定する信号である。ＰＷＭ調光では、電源装置１２は、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭによって、動作と停止とを繰り返す。電源装置１２が動作と停止とを繰り返すことによって、出力電流の断続時間の比率が決定される。出力電流の断続時間の比率（デューティ比）を設定することによって照明負荷１０に供給する電流は、実質的に増減される。定電流調光では、電源装置１２は、照明負荷１０に連続的に出力電流を供給する。電源装置１２は、照明負荷１０に供給する直流電流の値を、指定された調光度に応じて増減させる。
【００２９】
入力端子１８ａによる調光モードの選択は、たとえば、入力端子１８ａに入力される電圧のレベルにより設定される。たとえば、入力端子１８ａに入力される電圧がハイレベル（５Ｖ等）の場合にＰＷＭ調光モードとなり、ローレベル（０Ｖ等）の場合に定電流調光モードとなる。
【００３０】
調光モードの選択は、入力端子１８ａに接続された調光装置にしたがって設定されるようにすることができる。たとえば、調光装置から出力された調光モード選択信号Ｓｍの電圧値がハイレベルのときには、ＰＷＭ調光モードに設定され、調光モード選択信号Ｓｍの電圧値がローレベルのときには、定電流調光モードに設定される。あるいは、照明器具１の側にスイッチを設けて、スイッチを切り替えることによって、ＰＷＭ調光モードと定電流調光モードとを切り替えるようにしてもよい。調光モードの選択の条件は、このような場合に限らず、電圧レベルや正論理、負論理等任意に設定することができる。入力端子１８ａに入力されるパルスの長さ等によって選択するようにしてもよい。
【００３１】
調光制御回路１８の入力端子１８ｂには、調光信号Ｓｄが入力される。調光信号Ｓｄは、調光度に応じた値を有する。たとえば、調光信号Ｓｄがアナログ信号で提供される場合には、調光信号Ｓｄの電圧値に応じて調光度を設定することができる。たとえば、調光信号Ｓｄが０Ｖのときに調光度０％を対応させ、調光信号Ｓｄが２．５Ｖのときに調光度５０％を対応させ、調光信号Ｓｄが５Ｖのときに調光度１００％に対応させる。このように、調光信号Ｓｄの電圧値に対して、調光度を線形に対応させることができる。調光信号Ｓｄと調光度との関係が１対１に対応するように設定すれば、調光信号Ｓｄは、アナログ値であってもデジタル値であってもかまわない。調光信号Ｓｄに対して調光度を線形に設定する場合に限らず、非線形になるように設定してもよい。
【００３２】
調光度の設定は、入力端子１８ｂに接続された調光装置にしたがって設定されるようにすることができる。すなわち、調光装置が出力する調光信号Ｓｄにしたがって、調光度は設定される。あるいは、たとえば電子ボリューム等を用いて、照明器具１の側で所望の調光度に対応する電圧を発生させ、発生した電圧を印加することによって、その電圧に応じた調光度とするようにもできる。
【００３３】
調光制御回路１８は、モード切替信号ＶＳＷを出力する出力端子１８ｃと、参照電圧Ｖｒを出力する出力端子１８ｄと、ＰＷＭ調光モード時のＰＷＭ信号ＶＰＷＭを出力する出力端子１８ｅと、を含む。
【００３４】
モード切替信号ＶＳＷを出力する出力端子１８ｃは、スイッチ１６の制御端子１６ａに接続されている。調光モード選択信号Ｓｍによって、ＰＷＭ調光モードが選択された場合には、出力端子１８ｃから出力されるモード切替信号ＶＳＷは、スイッチ１６を開放するように動作する。調光モード選択信号Ｓｍによって、定電流調光モードが選択された場合には、出力端子１８ｃから出力されるモード切替信号ＶＳＷは、スイッチ１６を閉じるように動作する。
【００３５】
参照電圧Ｖｒを出力する出力端子１８ｄは、制御回路４５に接続されている。出力端子１８ｄから、調光度に応じた参照電圧Ｖｒが出力される。たとえば、調光信号Ｓｄが５Ｖのときに、電源装置１２の出力電流が最大電流（１００％）になるように参照電圧Ｖｒは設定される。調光信号Ｓｄが０Ｖのときに、電源装置１２の出力電流が最小値（０％）になるように参照電圧Ｖｒは設定される。なお、ＰＷＭ調光モードにおいて、参照電圧￥Ｖｒは、最大出力電流に限らず、任意に設定することができる。
【００３６】
参照電圧Ｖｒは、ＰＷＭ調光モードが選択されている場合には、調光信号Ｓｄにかかわらず、一定の値に固定される。一定の値は、たとえば、電源装置１２の出力電流が１００％になるような参照電圧Ｖｒである。
【００３７】
ＰＷＭ調光信号を出力する出力端子１８ｅは、イネーブル回路４７の入力４７ｂに接続されている。出力端子１８ｅから出力されるＰＷＭ信号ＶＰＷＭは、ＰＷＭ調光モードが選択された場合に、アクティブになる。定電流調光モードが選択されている場合には、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭは、たとえばハイレベルに固定された電圧が出力される。
【００３８】
出力端子１８ｅから出力されるＰＷＭ信号ＶＰＷＭは、ＰＷＭ調光モードが選択された場合には、たとえば周期が一定で、ローレベル（たとえば０Ｖ）の期間とハイレベル（たとえば５Ｖ）の期間が変化する繰り返しパルス信号である。ＰＷＭ信号ＶＰＷＭの周期は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３のスイッチング周期よりも十分長く設定される。ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、可聴周波数よりも十分高い周波数、たとえば２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ（周期に換算すると、５μｓ〜５０μｓ）等でスイッチングするように設定されている。そのため、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭの周期は、たとえば１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ程度に設定される。
【００３９】
ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄは、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのハイレベルの期間と周期との比で決定される。ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄは、調光信号Ｓｄに応じて設定されている。たとえば、調光信号Ｓｄが５Ｖの場合には、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄは１００％に設定される。したがって、電源装置１２は、最大出力電流を出力するように動作する。照明負荷１０には、最大の電流が供給されるので、もっとも明るく点灯する。調光信号Ｓｄが２．５Ｖの場合には、ＰＷＭ調光信号のデューティ比Ｄは５０％に設定される。電源装置１２は、０．５ｍｓの期間、最大出力電流を出力し、次の０．５ｍｓの期間、最小出力電流（０Ａ）を出力する。つまり、電源装置１２は、１周期の１／２の期間では最大出力電流を出力し、残りの１／２の期間では電流を出力しない、５０％のデューティ比で動作する。照明負荷１０は、１００％の出力電流が供給される期間が１周期のうち１／２であるため、実質的に最大電流の５０％の電流で点灯する。調光信号Ｓｄが０Ｖの場合には、ＰＷＭ調光信号のデューティは０％に設定される。したがって、電源装置１２は電流を出力しない。電流が供給されないので、照明負荷１０は消灯する。
【００４０】
調光信号Ｓｄと、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄとの関係は、上述のような線形に限らず、非線形であってもよい。
【００４１】
調光制御回路１８は、たとえばマイクロコンピュータである。入力端子１８ａ，１８ｂおよび出力端子１８ｃ〜１８ｅは、マイクロコンピュータのＩＯ端子である。つまり、マイクロコンピュータ内、あるいはマイクロコンピュータの外部に設けられた記憶回路（図示せず）に格納されたプログラムにしたがって、マイクロコンピュータである調光制御回路１８は動作する。調光制御回路１８は、マイクロコンピュータに限らず、プログラムを逐次読み込んで動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むＦＰＧＡ等の処理装置であってもよい。
【００４２】
本実施形態の照明器具１の動作について説明する。
図２は、本実施形態の照明器具の動作を説明するためのフローチャートである。
図２のフローチャートを用いて、本実施形態の照明器具１の一連の動作を説明する。
図２に示すように、ステップＳ１において、調光制御回路１８は、調光モード選択信号Ｓｍおよび調光信号Ｓｄを読み込む。調光モード選択信号Ｓｍおよび調光信号Ｓｄは、たとえば入力端子１８ａ，１８ｂに接続された調光装置（図示せず）によって供給される。
【００４３】
ステップＳ２において、調光制御回路１８は、調光モード選択信号Ｓｍを解釈して、ＰＷＭ調光モードであるか、定電流調光モードであるか、を判断する。
【００４４】
調光制御回路１８は、調光モード選択信号Ｓｍの解釈の結果、ＰＷＭ調光モードが選択されていると判断した場合には、ステップＳ３へ状態を遷移させる。
【００４５】
ステップＳ３において、調光制御回路１８は、出力端子１８ｃからモード切替信号ＶＳＷを出力して、スイッチ１６を開放する。
【００４６】
ステップＳ４において、調光制御回路１８は、出力端子１８ｄから一定の参照信号Ｖｒを出力する。このときの参照信号Ｖｒは、たとえば電源装置１２の出力電流が最大値（１００％）になるように設定される。
【００４７】
ステップＳ５において、調光制御回路１８は、出力端子１８ｅからＰＷＭ信号ＶＰＷＭを出力する。ＰＷＭ信号ＶＰＷＭは、イネーブル回路４７に入力される。電源装置１２は、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄにしたがって断続動作を行う。ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄは、調光信号Ｓｄに対応して設定されている。電源装置１２は、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄとほぼ同一のデューティ比で断続動作する。したがって、照明負荷１０には、電源装置１２の最大出力電流が、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄにしたがって流れる。照明負荷１０には、電源装置１２の最大出力電流に、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭのデューティ比Ｄを乗じた電流値が実質的には流れる。
【００４８】
ステップＳ２において、調光制御回路１８は、調光モード選択信号Ｓｍの解釈の結果、定電流調光モードが選択されていると判断した場合には、ステップＳ６へ状態を遷移させる。
【００４９】
ステップＳ６において、調光制御回路１８は、出力端子１８ｃからモード切替信号を出力して、スイッチ１６を閉じる。
【００５０】
ステップＳ７において、調光制御回路１８は、出力端子１８ｅから出力されるＰＷＭ信号ＶＰＷＭをハイレベルに固定する。
【００５１】
ステップＳ８において、調光制御回路１８は、出力端子１８ｄから参照電圧Ｖｒを出力する。このときの参照電圧Ｖｒは、調光信号Ｓｄに応じた出力電流となる値に設定される。
【００５２】
本実施形態の照明器具１の作用および効果について説明する。
本実施形態の照明器具１は、調光制御回路１８を備えている。調光制御回路１８は、調光モード選択信号Ｓｍに応じて、調光モードを切り替えることができる。調光モードは、ＰＷＭ調光モードおよび定電流調光モードである。調光制御回路１８は、ＰＷＭ調光モードでは、照明負荷１０の両端に接続されるコンデンサ１４をスイッチ１６によって切り離すことができる。そのため、ＰＷＭ調光モードにおいては、電源装置１２の出力電流を直接的に照明負荷１０に供給することができる。出力電流を直接的に供給することによって、調光度を変化させたときに、照明負荷１０へ供給する電流値の変化に対する応答速度を速くすることができる。つまり、調光度の設定変更に対して、応答性よく照明負荷１０の調光度を設定することができる。
【００５３】
定電流調光モードでは、スイッチ１６が閉じられるので、照明負荷１０の両端にコンデンサ１４が接続される。そのため、電源装置１２は、コンデンサ１４を介して照明負荷１０に電流を供給することができる。したがって、照明負荷１０は、電源装置１２から出力されるので低リップルの電流が供給される。つまり、安定した直流電流値がほぼ一定の値となるので、光出力が安定する。
【００５４】
調光制御回路１８は、ＰＷＭ調光モードおよび定電流調光モードのいずれを選択した場合であっても、同一の調光信号Ｓｄに対して同一の調光度とすることができる。そのため、同一の照明器具１を用いて、ＰＷＭ調光モードおよび定電流調光モードを利用目的に応じて切り替えて用いることができる。
【００５５】
（第１の実施形態の変形例）
上述の実施形態の場合には、調光制御回路１８は、調光信号Ｓｄとは別に、調光モード選択信号Ｓｍを入力することによって、調光モードを切り替える。調光信号Ｓｄおよび調光モード選択信号Ｓｍをシリアルデータとすることによって、１つの信号線および１つの入力端子で同様の操作を行うことができる。
図３は、本変形例に係る照明器具の一部を例示するブロック図である。
図３に示すように、調光制御回路１１８は、入力端子１１８ａを含む。調光制御回路１１８の他の端子は、上述の実施形態の場合と同じであり、また、照明器具１０１の他の構成要素も上述の実施形態の場合と同じである。
【００５６】
調光制御回路１１８の入力端子１１８ａは、図示しない調光装置に接続される。調光装置から入力端子１１８ａには、シリアルデータが伝送される。たとえばシリアルデータには、調光モード選択信号Ｓｍおよび調光信号Ｓｄが含まれる。たとえばシリアルデータは、８ビットのデジタルデータであり、先頭ビットを調光モード選択信号Ｓｍに割り当て、残りのビットを調光信号Ｓｄに割り当てることによって、１つの入力端子１１８ａで調光モードの選択と調光度の設定とを行うことができる。
【００５７】
（第１の実施形態の他の変形例）
図４は、本実施形態の他の変形例に係る照明器具を例示するブロック図である。
本変形例の照明器具２０１では、照明負荷１０に対するＰＷＭ調光に関する構成要素が上述の実施形態の場合と相違する。第１の実施形態の照明器具１と同一の構成要素については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図４に示すように、照明器具２０１は、スイッチ２５１を含む。スイッチ２５１は、電源装置１２の出力と、照明負荷１０との間に直列に接続されている。スイッチ２５１は、制御端子２５１ａを有している。制御端子２５１ａは、調光制御回路１８の出力端子１８ｅに接続されている。照明器具２０１の電源装置２１２では、制御回路４５の出力は、直接、駆動回路４４に接続されている。
【００５８】
本変形例の照明器具２０１の動作について説明する。
本変形例の照明器具２０１では、ＰＷＭ調光モードにおける動作が第１の実施形態の場合と相違する。すなわち、照明器具２０１では、ＰＷＭ調光モードにおいては、電源装置２１２が動作および停止を繰り返すのではなく、照明負荷１０に流れる電流をスイッチ２５１を用いて直接断続させる。スイッチ２５１は、調光制御回路１８の出力端子１８ｅから出力されるＰＷＭ調光信号にしたがって断続する。よって、照明負荷１０に実質的に流れる電流は、スイッチ２５１が断続するデューティ比によって決定される。
【００５９】
なお、照明負荷１０の電流を断続させるスイッチ２５２は、図４の破線に示すように、照明負荷１０に並列に接続するようにしてもよい。この場合には、照明負荷１０への実質的な供給電流は、スイッチ２５２が断続するデューティ比をＤとしたときに、最大出力電流の（１−Ｄ）倍となる。
【００６０】
このように、本変形例の照明器具２０１では、異なるＰＷＭ調光方式にも適用することができる。
【００６１】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態に係る照明器具を例示するブロック図である。
図６は、本実施形態の照明器具の動作を説明するためのフローチャートである。
本実施形態の照明器具３０１の回路構成は、第１の実施形態の照明器具１と同じである（図１）。調光制御回路３１８の動作が上述の実施形態の場合と相違する。
本実施形態の照明器具３０１は、定電流調光モードが選択された場合において、調光度に応じて、さらに定電流調光モードまたはＰＷＭ調光モードのいずれかで動作する。照明器具３０１が所定の値以上の調光度に設定されたときには、定電流調光モードで動作し、照明器具３０１が所定の値よりも調光度に設定されたときに、ＰＷＭ調光動作に切り替わる。
本実施形態の照明器具３０１の動作を図６のフローチャートを用いて説明する。
図４に示すように、本実施形態の照明器具３０１では、ＰＷＭ調光モード（ステップＳ１〜ステップＳ５）では、第１の実施形態の照明器具１と同じ動作をする。定電流調光モードであるステップＳ６ａ以降について説明する。
【００６２】
定電流調光モードを検出した調光制御回路３１８は、ステップＳ２ａにおいて、調光信号Ｓｄの調光度の指定が所定の値以上であるか、所定の値よりも小さいかを判断する。所定の値は、たとえば５％等である。つまり、調光制御回路３１８は、調光度が５％以上であるか、５％よりも小さいかを判断する。調光制御回路３１８は、調光度の指定が所定の値以上の場合には、ステップＳ６ａに状態を遷移させ、調光度の指定が所定の値よりも小さい場合には、ステップＳ９ａに状態を遷移させる。
【００６３】
調光度の指定が所定の値以上であると判断した調光制御回路３１８は、ステップＳ６ａにおいて、出力端子３１８ｃから出力されるモード切替信号ＶＳＷによって、スイッチ１６を閉じる。
【００６４】
ステップＳ７ａにおいて、調光制御回路３１８は、出力端子３１８ｅから出力されるＰＷＭ信号ＶＰＷＭをハイレベルに固定する。
【００６５】
ステップＳ８ａにおいて、調光制御回路３１８は、出力端子３１８ｄから出力される参照電圧Ｖｒを電源装置１２の制御回路４５に供給する。電源装置１２は、参照電圧Ｖｒに対応する電流を照明負荷１０に供給する。したがって、照明負荷１０は、指定された調光度に対応する電流値で点灯する。
【００６６】
ステップＳ９ａ以降では、調光度の指定が所定の値よりも小さいと判断した調光制御回路１８は、ＰＷＭ調光動作に遷移する。ステップＳ９ａにおいて、調光制御回路３１８は、出力端子３１８ｃからモード切替信号ＶＳＷを出力して、スイッチ１６を開放する。コンデンサ１４は、照明負荷１０から切り離される。スイッチ１６の開閉については、閉じたままとしてもよい。
【００６７】
ステップＳ１０ａにおいて、調光制御回路３１８は、出力端子３１８ｄから参照電圧Ｖｒ’を出力する。このときの参照電圧Ｖｒ’の値は、調光モード選択信号ＳｍによってＰＷＭ調光モードが選択された場合よりも小さい値に設定することが好ましい。たとえば、ステップＳ６ａの所定の値を５％の調光度に設定する場合には、Ｖｒ’＝０．１×最大出力電流値のＶｒのように設定する。
【００６８】
ステップＳ１１ａにおいて、調光制御回路３１８は、出力端子３１８ｅからＰＷＭ調光信号を出力する。ＰＷＭ調光信号は、イネーブル回路４７に入力されて、電源装置１２が断続動作を行う。たとえば、上述の例では、調光度の設定が４％の場合には、４０％のデューティで電源装置１２は断続動作を行う。
【００６９】
本実施形態の照明器具の作用および効果について説明する。
本実施形態の照明器具では、上述の実施形態の照明器具と同様の効果を奏する以外に、以下の作用の下、独自の効果を奏する。
本実施形態の照明器具３０１では、定電流調光モードで動作する場合には、調光度に応じて、さらに定電流調光モードでの動作をするか、ＰＷＭ調光モードでの動作をするかを自動的に判定して動作する。
【００７０】
発光ダイオードや有機発光素子等は、ある程度大きな電流を流しているときには、両端の電圧の変化が少なく、定電流制御による調光動作は安定する。発光ダイオードや有機発光素子等に流す電流を小さくしたときには、両端電圧の変化が大きくなるため、定電流制御が困難になる。本実施形態の照明器具では、発光ダイオード等を含む照明負荷に対して低調光度の設定をしたときに、安定に設定できる定電流値に設定し、その電流を断続させることによって、照明負荷１０への実質的な電流供給を低減させることができる。たとえば、５％よりも小さい調光度のときに相当する出力電流を照明負荷１０に流した場合に定電流制御を行うことが困難であるときには、最大出力電流の１０％の出力電流を断続させてＰＷＭ制御を行うことによって、定電流値の設定を安定させることができる。このように、本実施形態の照明器具３０１では、定電流調光モードにおいて、低調光度としたときに安定した定電流制御を行うことができるので、０％〜１００％までスムーズに調光を行うことができる。
【００７１】
以上説明した実施形態によれば、調光時の光の安定性を重視するか、応答速度を重視するか、を選択的に設定することを可能にする照明器具を実現することができる。
【００７２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  照明器具、２  交流電源、１０  照明負荷、１２  電源装置、１４  コンデンサ、１６  スイッチ、１８，１１８，３１８  調光制御回路、２１  発光素子、３１  整流回路、３２  平滑回路、３３  ＤＣ−ＤＣコンバータ、４１  スイッチング素子、４２  フライホイールダイオード、４３  チョークコイル、４４  駆動回路、４５  制御回路、４６  電流検出抵抗、４７  イネーブル回路、２５１，２５２  スイッチ
【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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