CN102804923A

CN102804923A - 照明装置和照明系统

Info

Publication number: CN102804923A
Application number: CN2010800257275A
Authority: CN
Inventors: 濑户本龙海; 永井秀男; 植本隆在
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2012-11-28
Also published as: US8847504B2; JPWO2010143362A1; EP2442624B1; EP2442624A1; EP2442624A4; WO2010143362A1; US20120038284A1; JP5438105B2

Abstract

提供一种既可以调光、并且又能够相应于调光等级而改变发光颜色的色温的照明装置。一种接受被相位控制的交流电的照明装置，其具有：发光部阵列，包含多个发光部，多个发光部由发光颜色各不相同的2种以上发光部构成；开关单元，相应于供给到发光部阵列的电压，以如下方式切换发光部阵列中包含的多个发光部的电气连接关系，即：改变被串联式插入到电力供应路径中的发光部的个数以及其中包含的发光部的每个发光颜色的个数的比例。

Description

照明装置和照明系统

技术领域

本发明涉及一种具有LED（Light Emitting Diode：发光二极管）等发光元件的照明装置和照明系统。

背景技术

近年来，从保护地球环境的角度出发，LED等发光元件被逐步应用于一般照明。例如，非专利文献1中公开了一种利用整流平滑电路将商用电源供给的交流电压变换为直流电压，并一边将直流电压施加到LED阵列上一边进行恒定电流控制使LED阵列点亮的照明装置。另外，专利文献1中公开了一种交流点亮方式的照明装置，该照明装置将商用电源供给的交流电压直接施加到LED阵列上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2008-544569号公报

非专利文献

非专利文献1： http://www.ednjapan.com/content/issue/2006/09/idea/idea01.html

然而一直以来，使用了三端双向可控硅开关（triac）等的相位控制装置作为白炽灯泡的调光装置被广泛地普及。相位控制装置的电路结构简单，因此被认为不仅适宜于白炽灯泡，而且也适用于LED照明装置。另外，白炽灯泡具有一种独特的氛围，即随着调光所导致的亮度下降，发光颜色的色温也将下降（红色增加）。在LED照明装置中，也可以根据用途的不同而考虑使发光颜色的色温相应于调光所导致的亮度变化而变化。

但是，在非专利文献1的照明装置采用的是在恒定电流控制中通过改变电流值的设定来进行调光的方式，因此，没有设想使用相位控制装置进行调光的情况。另外，在专利文献1的照明装置中，虽然可以应用相位控制装置，但无法相应于调光等级而改变发光颜色的色温。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够调光、并且能够相应于调光等级而改变发光颜色的色温的具有LED等发光元件的照明装置。

本发明的照明装置是一种接受被相位控制的交流电的照明装置，其具有：发光部阵列，包含多个发光部，所述多个发光部由发光颜色不同的2种以上发光部构成；开关单元，相应于供给到所述发光部阵列的电压，以如下方式切换所述发光部阵列中所包含的多个发光部的电气连接关系，即：改变被串联式插入到电力供应路径中的发光部的个数以及其中包含的发光部的每个发光颜色的个数的比例。

发明效果

根据上述结构，发光部阵列中所包含的多个发光部之中被串联式插入到电力供应路径中的发光部点亮。相应于供给到发光部阵列上的电压而点亮的发光部的个数发生变化，因而能够实现调光。进而，此时点亮的发光部中的每个发光颜色个数的比例将发生变化，因而，能够使发光颜色的色温相应于调光等级而变化。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式中的灯泡型照明装置的概略结构的局部剖切图。

图2是表示本发明第1实施方式中的照明电路的结构的电路图。

图3是供给到LED阵列的电压、被置为导通的开关元件的编号、以及LED阵列的发光的合成颜色的表。

图4是表示本发明第2实施方式中的照明电路的结构的电路图。

图5是供给到LED阵列的电压、被置为导通的开关元件的编号、以及LED阵列的发光的合成颜色的表。

图6是表示在按照图5所示的表进行FET的导通/截止控制的情况下串联式插入到电力供应路径中的LED个数的变化的图。

图7是表示交流电压的相位角、供给到LED阵列上的电压、以及串联式插入到电力供应路径中的LED个数的表。

图8是表示在3种调光等级中串联式插入到电力供应路径中的LED个数的时间变化的图。

图9是表示微型机12的内部结构的图。

图10是交流电源的电压相位、被置为导通的开关元件的编号、以及LED阵列的发光的合成颜色的表。

图11是表示微型机的动作的流程图。

图12是表示交流电源的周期与电压的采样间隔的关系的图。

图13是表示LED结构的变形例的电路图。

图14是表示LED结构的变形例的电路图。

图15是发光模块中的LED的配置的示例图。

图16是表示发光模块的变形例的图。

图17是表示LED结构的变形例的电路图。

图18是表示照明系统的结构的图。

具体实施方式

参照附图详细说明本发明的实施方式。

（第1实施方式）

照明装置1具有与白炽灯泡相似的外观形状。圆筒状的壳体2由树脂等绝缘材料形成，在其一端设置有E型灯头3，在另一端设置有圆板状的散热器5。在被灯头3和散热器5所封闭的壳体2的内部空间中容纳了点灯装置4。在与散热器5的壳体封闭面相反侧的面上搭载了发光模块6，并安装了覆盖发光模块6的球状物（globe）7。

发光模块6是通过在基板6a的表面上配设布线图案，在该布线图案上安装LED芯片6b，并利用树脂成型构件6c包裹住该LED芯片6b而形成的。树脂成型构件6c中含有对LED芯片6b发射出来的光的波长进行变换的材料（例如，荧光体物质），起到波长变换构件的作用。LED芯片6b的一部分出射光在穿过树脂成型构件6c时发生波长变换，与未经波长变换而原样射出的光混色后，成为期望色温的光。在利用LED芯片与含有波长变换材料的树脂成型构件的组合而实现了期望的色温的情况下，LED芯片和包裹LED芯片的树脂成型构件部分的组相当于“发光部”，而在仅利用LED芯片实现了期望的色温的情况下，LED芯片就相当于“发光部”。

在本实施方式中，发光模块6中安装了发光颜色的色温为2800[K]、3500[K]、5000[K]、6700[K]的4种LED。

灯头3安装到照明器具上之后，就会从商用交流电源供给电力。所供给的电力通过点灯装置4输送到发光模块6。下面说明在点灯装置4和发光模块6中所设置的照明电路。

图2是表示本发明第1实施方式的照明电路的结构的电路图。在点灯电路10中，二极管电桥DB和电解电容器C1构成了整流平滑电路。整流平滑电路经由电流熔丝和三端双向可控硅开关15连接到交流电源AC。另外，在整流平滑电路的二次端连接了由LED1至LED8的8组、共计48个LED构成的LED阵列。LED的发光颜色以组为单位设定，在本实施方式中，色温以从LED1至LED8依次升高的方式设定为以下数值。

LED1：2800[K]

LED2：2800[K]

LED3：3500[K]

LED4：3500[K]

LED5：5000[K]

LED6：5000[K]

LED7：6700[K]

LED8：6700[K]

LED阵列的节点N0连接到二极管电桥DB的正端子。LED1末端的节点N1经由开关元件FET1连接到二极管电桥DB的负端子。LED2末端的节点N2经由开关元件FET2连接到二极管电桥DB的负端子。节点N3至节点N8也按照同样的方式分别经由开关元件FET3～FET8连接到二极管电桥DB的负端子。

微型机12发挥相应于供给到LED阵列上的电压对开关元件FET1～FET8的导通/截止进行控制的作用。作为微型机12的具体产品，可使用例如MicroChip Technology 公司的PIC18F252。微型机12的电源端子Vin上连接了直流电源部11。直流电源部11为了驱动微型机12而生成了5[V]直流电压。模拟输入端子Ain上连接了由电阻元件R1、R2构成的分压器。由此，微型机12就能够检测出LED阵列上所供给的直流电压。数字输出端子D00～D07上分别连接了开关元件FET3～FET8的栅极端子。开关元件与微型机12的组发挥对LED阵列中所包含的48个LED的连接关系进行切换的开关单元的作用。

在LED阵列和二极管电桥DB的正端子之间插入了过电流保护元件，即自恢复保险丝（polyswitch）14，利用该元件也能够防止LED阵列中流过过剩电流。自恢复保险丝14是PTC热敏电阻的一种，可使用例如泰科电子雷伊化学株式会社生产的LVR005S。特别地，由于微型机12的运算延迟或不稳定动作，对于交流电源的电压瞬时值，需要考虑串联连接的LED的个数变得过小的情形。在这种情况下，如果有自恢复保险丝14，就能够防止LED中流过过电流。此外，具有过电流保护元件的功能即可，并不限于PTC热敏电阻，也可使用电流熔丝等。不过，PTC热敏电阻能够随着温度下降而复原，因此与每次熔断时就需要更换的电流熔丝相比，其更便于使用。

根据上述结构，利用开关元件FET1～FET8的导通/截止，就能够切换串联式插入到来自交流电源AC的电力供应路径中的LED的个数。例如，在FET1为导通、FET2～FET8为截止的情况下，LED1中所包含的6个LED被串联式插入到电力供应路径中而点亮。在FET2为导通、FET1、FET3～FET8为截止的情况下，LED1和LED2中所包含的12个LED被串联式插入到电力供应路径中而点亮。

一旦切换LED的个数，该个数中包含的LED中的不同发光颜色的个数的比例就会随之发生切换。例如，在LED1、LED2点亮的情况下，点亮的总数为12个的LED中包含12个2800[K]的LED。因此，如下所示，LED阵列的发光颜色的色温就变成了2800[K]。

2800[K]×12[个]／12[个]

＝2800[Ｋ]

另外，例如在LED1～LED3点亮的情况下，点亮的总数为18个的LED中包含12个2800[K]的LED、6个3500[K]的LED。因此，如下所示，LED阵列的发光颜色的色温（合成颜色的色温）就变成了它们的平均值3000[K]。

（2800[K]×12[个]＋3500[K]×6[个]）／18[个]

＝3033[Ｋ]

≈3000[Ｋ]

按照这种方式就能够改变LED阵列的发光颜色的色温。

当供给到LED阵列上的电压是交流电源的110[V]交流电压的情况下，其相应于调光等级在15[V]左右到155[V]之间变动。当调光等级最大（额定点亮）时，向LED阵列上供给155[V]的电压。这时，微型机12将开关元件FET8置为导通，因此，LED1～LED8点亮，其结果是，LED阵列的发光颜色的色温变为4500[Ｋ]。如果降低三端双向可控硅开关15的调光等级，则LED8到LED1就会随之按照降序依次不点亮，因此，LED阵列的亮度逐渐降低，而且LED的发光颜色的色温也逐渐降低。由此，就能够在LED照明装置中实现与对白炽灯泡进行调光点亮时同等的特性。

（第2实施方式）

在第1实施方式中对LED阵列进行直流点亮，与此不同的是，在第2实施方式中对LED阵列进行交流点亮。因此，在第2实施方式中设置整流电路取代了整流平滑电路。另外，与交流点亮相适应，LED阵列的结构发生了变化。除此之外的结构与第1实施方式相同。

在LED阵列中，LED1至LED8的8组、共计46个LED串联连接。各组中包含的LED的个数和色温如下所示。

LED1：9个、2800[K]

LED2：8个、2800[K]

LED3：8个、3500[K]

LED4：7个、3500[K]

LED5：6个、5000[K]

LED6：4个、5000[K]

LED7：3个、6700[K]

LED8：1个、6700[K]

LED的总数N[个]由以下关系式决定。

Ｎ＝Ｖｅｆｆ×1．1×

／Ｖｆ

这里，设交流电源的基准电压（有效值）为Veff[V]、单个LED中流过规格电流时所感应产生的电压为Vf[V]。其中，规格电流是指能够使LED保持最优发光效率的电流值、或者是指进行照明器具设计时的、与使用环境下的散热设计或亮度条件相匹配的电流值。

在本实施方式中，Ｖｅｆｆ＝100[Ｖ]、Ｖｆ＝3．4[Ｖ]，因此，Ｎ＝46[个]。根据Ｖｅｆｆ×1．1×

所得到的电压是交流电源的峰值电压的1.1倍。商用交流电源的电压具有±10％左右的公差。通过设定为1.1倍，即使交流电源的电压在公差范围内上升了10%，LED中也不会流过过剩的电流。

微型机12对LED阵列上所供给的电压（瞬时值）进行检测，将与所检测到的电压相应的开关元件FET置为导通。由此，就能够切换串联式插入到电力供应路径中的LED的个数。另外，一旦LED的个数发生切换，则该个数中包含的LED中的不同发光颜色的个数的比例就会随之发生切换。其结果，就能够改变LED阵列的发光颜色的色温。此外，在本实施方式中，LED1～LED8各组中包含的LED的个数与第1实施方式中的情形不同，因此，置为导通的每个开关元件的LED阵列的发光颜色与第1实施方式中的情形不同。

图6表示在按照图5所示的表进行FET的导通/截止控制的情况下串联式插入到电力供应路径中的LED的个数的变化。这里示出了0[deg]到90[deg]的范围（相当于交流电源的半周期的前半段）。另外，图中的虚线表示峰值电压为155[V]的交流电源的电压。

如果电压在0[V]到30[V]的范围内，则FET1变为导通、FET2～8变为截止。这时，LED1中所包含的9个LED被串联式插入到电力供应路径中。

如果电压在31[V]到59[V]的范围内，则FET2变为导通、FET1、FET3～8变为截止。这时，LED1和LED2中所包含的17个LED被串联式插入到电力供应路径中。

以后同样地，随着电压的增大，被串联式插入的LED的个数逐渐增加，当电压在153[V]到155[V]的范围内时，LED1～LED8中所包含的全部46个LED被串联式插入到电力供应路径中。

另外，根据表可知，在91[deg]到180[deg]的范围（相当于交流电源的半周期的后半段）内，随着电压的降低，被串联式插入到电力供应路径中的LED的个数逐渐减少。

此外，如图6所示，各个范围内的LED的个数被设定为该范围内的电压瞬时值除以Vf[V]所得到的数值。例如，在电压瞬时值为0[V]到30[V]的情况下，LED的个数就是电压瞬时值30[V]除以LED的规格电压3.4[V]所得的9个。因此，在各个范围内，将相应于交流电源的电压瞬时值而串联连接适当个数的LED。另外，各范围是按照使交流电压的半周期（相位角从0[deg]到90[deg]）被大约8等分的方式设定的。

图7是表示交流电压的相位角、供给到LED阵列上的电压、以及串联式插入到电力供应路径中的LED的个数的表。如图7（a）所示，在日本，交流电源的基准电压为100[V]，因此，将±10[％]的公差考虑在内，交流电压的瞬时值的峰值设想为155[V]。在相位角从0[deg]到11[deg]的区间内，被串联式插入的LED的个数就是相位角为11[deg]时的电压瞬时值30[V]除以LED的规格电压Vf=3.4[V]所得的9个。在除此之外的区间内也按照同样方式进行计算。

图7（b）是欧洲等交流电源的基准电压为230[V]的情况下的表，图7（c）是美国等交流电源的基准电压为120[V]的情况下的表，图7（d）是中国等交流电源的基准电压为110[V]的情况下的表。这些表也是按照与图7（a）同样的方式生成的。

图8表示在3种调光等级中被串联式插入到电力供应路径中的LED的个数的时间变化。除了LED的个数随时间的变化之外，也一并表示出三端双向可控硅开关栅极信号和供给到照明装置的电压。

图8（a）示出调光等级设定为最大的情形。在使用了三端双向可控硅开关15的情况下，即使将调光等级设定为最大，供给电压从零交叉仅延迟少许后上升。在零交叉到电压上升之间的期间内，串联连接的LED的个数为零。在电压上升到下一个零交叉之间的期间内，串联连接的LED的个数相应于所检测到的电压而切换。

图8（b）表示出调光等级设定为中间值时的情形。在这种情况下，相位达到90[deg]之前电压没有上升，串联连接的LED的个数也为零。电压在相位为90[deg]时上升，此后，串联连接的LED的个数相应于所检测到的电压而切换。

图8（c）示出调光等级设定为最小的情形。在使用了三端双向可控硅开关15的情况下，当调光等级设定为最小时，电压在半周期的末期附近上升，仅在极少的期间内供给电力。该电力能够将直流电压保证在15[V]左右，因此，即使在调光等级设定为最小时，微型机12也能够工作。

按照这种方式，在本实施方式中，能够相应于调光等级而改变LED阵列的点亮期间。因此，可利用相位控制实现调光点亮。此外，在实施调光点亮时，LED阵列在交流电压的每半周期内闪烁，但人眼不会感受到这种闪烁，而是感受到平均化后的亮度。同样地，在本实施方式中，在交流电压的半周期中LED阵列的色温依次变化，但人眼感受到的是平均化后的色温。此外，感觉上的颜色差异称为色差（ΔＥ），根据CIE均匀颜色空间中的颜色的三刺激值的uv色度坐标和L亮度，按照以下方式进行定义。

ΔＥ（ＣＩＥＬＵＶ）＝（（ΔＬ）²＋（Δｕ）²＋（Δｖ）²）^1／2

在本实施方式中，利用交流（严格说是被全波整流后的脉动电流）使LED点亮，因此不需要平滑用电解电容器。因此，能够减小灯泡型照明装置的壳体尺寸，其结果是，能够实现照明装置的小型化。另外，电解电容器是决定电源电路的寿命长短的主要因素。不使用这种元件，能够稳定地延长电源电路的使用寿命。

（第3实施方式）

在第3实施方式中，将交流电压从零交叉开始之后的经过时间作为用于表示LED阵列上所供给的电压的信息进行处理。点灯电路的电路结构本身与第2实施方式是相同的，但微型机12的动作与第2实施方式不同。

图9表示微型机12的内部结构。微型机12具有模数变换器121、计时器122、CPU123、ROM124、RAM125、输入端口126和输出端口127。输入端口126上设置有模拟输入端子Ain、数字输入端子DI0、DI1。输出端口127上设置有数字输出端子DO0～DO7。CPU123按照ROM124和RAM125中存储的程序和数据进行动作。

图10表示交流电源的电压相位、被置为导通的开关元件的编号、以及LED阵列的发光的合成颜色的表。交流电源的电压相位相当于从零交叉开始的经过时间，置为导通的开关元件的编号相当于被串联式插入的LED的个数。

在电压相位栏中，0[deg]到180[deg]的范围（相当于交流电源的半周期）被分割为16个区间。在FET编号栏中表示出各区间内被置为导通的FET的编号。

图11是表示微型机的动作的流程图。图12是表示交流电源的周期与电压的采样间隔的关系的图。

首先，通过对照明装置1接通电力从而在微型机12的电源端子Vin上输入5[V]直流电压后，微型机12就进行初始化（步骤S11）。

接着，检测交流电源的频率（步骤S12），刚接通电源后对交流波形进行采样，并自动计算出频率。如果频率为50[Hz]（步骤S13：50Hz），则将90[deg]相位与5[ms]相对应（步骤S14），如果频率为60[Hz]（步骤S13：60Hz），则将90[deg]相位与4.16[ms] 相对应（步骤S15）。

接着，接受模拟输入端子Ain的输入（步骤S16），将计时器122重置（步骤S17），并将FET1～8全部置为截止，由此使LED灭灯（步骤S18）。

接着，检测出交流电源的电压的零交叉（步骤S19）。一旦检测到零交叉（步骤S19：是），就按照固定的采样间隔待机（步骤S20），判断交流电源的电压是否已经上升（步骤S21）。如果电压没有上升（步骤S21：否），则只要相位尚未达到180[deg]（步骤S22：否），就反复按照采样间隔待机（步骤S20）和判断电压是否上升（步骤S21）。如果在尚未检测到电压上升时相位就达到了180[deg]，则返回步骤S17。

在使用了三端双向可控硅开关15的相位控制中，电压上升的时序相应于调光等级的设定而变化。利用上述判定动作就能够检测出电压上升的时序。此外，如图12所示，采样间隔采用的是将1个区间分割成10份以上所得到的间隔。在本实施方式中，将半周期分割为16个区间，因此，1个区间在60[Hz]时是0.521[ms]，在50[Hz]时是0.625[ms]。因此，例如采样间隔在60[Hz]时是50[μs]，在50[Hz]时是62[μs]。另外，所谓的“电压上升”既包含从0[V]变为正值的情形，也包含从0[V]变为负值的情形。

如果检测到交流电源的电压上升（步骤S21：是），就读取计时器上所显示的时间，由此检测出从检测到零交叉时开始到检测到电压上升时为止的时间Δｔ（步骤S23）。

接着，确定与所检测到的时间Δｔ相对应的相位，根据图10所示的表确定应该导通的FETn（n是大于等于1而小于等于8的整数）（步骤S24），将所确定的FETn置为导通（步骤S25）。在根据时间Δｔ确定相位时，利用步骤S13～S15的结果。

接着，保持FETn导通在与第n区间相当的时间内待机（步骤S26），判断相位是不足90[deg]还是刚好90[deg]、或者是大于90[deg]（步骤S27）。如果相位不足90[deg]，则将数值n增加（步骤S28），返回步骤S25。如果相位刚好90[deg]，则保持数值n不变（步骤S29），返回步骤S25。如果相位大于90[deg]，则只要相位不超过180[deg]（步骤S30：否）就将数值n减小（步骤S31），返回步骤S25。重复该动作后，则在0[deg]到90[deg]的区间内，被串联连接的LED的个数相应于相位的增加而增加，在90[deg]到180[deg]的区间内，被串联连接的LED的个数相应于相位的增加而减少。

如果相位达到180[deg]（步骤S30：是），则返回步骤S17。由此，在每个半周期内重复同样的动作。

在本实施方式中，相应于交流电压从零交叉开始的经过时间来切换被串联式插入到电力供应路径中的LED的个数。交流电压的波形和有效值是已知的，因此，从零交叉开始的经过时间相当于交流电压的瞬时值。因而，在本实施方式中也可以说是相应于交流电压来切换被串联式插入到电力供应路径中的LED的个数。

另外，在实施方式2中，当交流电源的基准电压（有效值）下降到公差范围内时，LED8变为持续不点亮，恐怕会发生照度不均。但是，在本实施方式中由于采用的是相应于从零交叉开始的经过时间来切换LED个数的方式，故不会发生这种情况。

以上基于实施方式说明了本发明的照明装置，但本发明并不限于这些实施方式。例如，可以考虑以下变形例。

（1）在第2和第3实施方式中，利用二极管电桥DB对交流电压进行全波整流，然后将经过全波整流后的电压供给到LED阵列，

但本发明并不限于此。例如，如图13所示，也可以排除二极管电桥DB，将正负交流电压直接供给到LED阵列。在正极点灯电路（LED1～LED8）中，FET1～FET8的各源极端子连接到节点N22。另外，在负极点灯电路（LED9～LEDG）中，FET9～FET16的各源极端子连接到节点N21。即，正极点灯电路和负极点灯电路以逆并联方式连接到交流电源。微型机22在交流电源的电压为正的半周期内有选择地将FET1～8置为导通，并将FET9～16中的某一个置为截止。另一方面，在交流电源的电压为负的半周期内有选择地将FET9～16置为导通，并将FET1～8中的某一个置为截止。

由此，由于LED的一半在半周期中灭灯，因而能够降低热应力。另外，由于排除了二极管电桥DB，因而能够减少零件数目。因此，能够实现进一步的小型化和长寿命化。

（2）在实施方式中考虑交流电压的公差，根据交流电压的峰值155[V]推导出LED的总数为46个。但是，对±10[％]的公差做何种处理则依赖于设计者的设计思想，并不一定要根据155[V]推导出LED的总数。例如，也可以根据交流电压的峰值141[V]推导出LED的总数为42个。在这种情况下，当交流电压在公差范围内上升时，大部分过电压变为热，在散热设计时预先留出余量，就能够确保LED的额定寿命。另外，也可稍微降低LED的额定寿命而加以使用。

另外，如图14所示，也可以设置用于过电压保护的电阻R3。在图14的结构中，如果交流电压的瞬时值达到144[V]以上，则FET7就会变为导通，电阻R3中流过电流。由此，能够防止LED上被施加过电压。

（3）图15中示例出发光模块中的LED的配置。图15中对不同的发光颜色赋予不同的图案。在图15（a）、（d）中，一种发光颜色的LED集中配置在一个区域内。另外，在图15（b）、（c）、（e）、（f）中，一种发光颜色的LED分散配置在多个区域内。利用这种分散配置，能够有效地将各种发光颜色进行混色。另外，在图15（b）、（c）、（e）、（f）中，进一步以各种发光颜色的重心位置一致的方式进行配置。由此能够抑制照射面上发生色斑。另外，也可以将在交流点亮时最后点亮的LED8配置在中央附近。这是因为，在设置为灯形状时，中央部最后点亮的方式在质感上更漂亮，而且在使用了二次光学系统时也能够对利用反射板等进行照射时的照度不均进行抑制。

另外，如图15（f）所示，也可以设置反射板6d。由此能够实现光的有效利用。

（4）可以采用以下方法使LED的发光颜色各不相同。

A．使树脂成型构件6c所含有的荧光体的种类各不相同。

B．使穿过树脂成型构件6c的光路长度各不相同。

C．使树脂成型构件6c所含有的荧光体浓度各不相同。

D．使LED的发光颜色本身各不相同。

在上述A中，可适当地选择使用例如红色荧光体、橙色荧光体、绿色荧光体、蓝色荧光体等。上述B的具体实例如图16（a）所示。在该实例中，使用衬底（sub－mounts）6e，使从树脂成型构件6c的上表面到LED的距离出现4种不同种类。由此，即使使用单一的荧光体也能够使各LED的发光颜色的色温各不相同。上述C的具体实例如图16（b）所示。在该实例中，通过使树脂成型构件6c中散布的荧光体的浓度在厚度方向各不相同，就能够使各LED的发光颜色的色温各不相同。在上述D中，可使用例如红色LED、绿色LED、蓝色LED等。

（5）人眼在亮视觉的情况下对波长为555[nm]的光灵敏度高，在暗视觉的情况下对波长为507[nm]的光灵敏度高。亦即，暗视觉的相对视见度（luminosity function）的峰值与亮视觉的相对视见度的峰值相比而言位于短波长侧。据此，在黑暗环境中也能够看清楚的照明装置也能有随着调光等级下降而提高LED阵列的发光颜色的色温的规格。为了实现这种规格，可以按照例如以下所示进行设定，使LED1至LED8的色温按顺序降低。

LED1：6700[K]

LED2：6700[K]

LED3：5000[K]

LED4：5000[K]

LED5：3500[K]

LED2：3500[K]

LED2：2800[K]

（6）在上述实施方式中，发光颜色的种类有4种，但有2种以上就能够实现本发明的效果。

（7）在上述实施方式中，将LED以组为单位插入到电力供应路径中，但本发明并不限于此。例如，也可以采用将LED以1个为单位插入到电力供应路径中的方式。

（8）在上述实施方式中示例了与白炽灯泡外形相似的照明装置，但本发明并不限于此。另外，三端双向可控硅开关被配置在照明装置的外部，但也可以内置在照明装置中。

（9）在第3实施方式中，在微型机的模拟输入端子一边监视电压变化一边检测电压从零交叉开始的上升，但也可以使用数字输入端子根据某一阈值电压进行检测。在这种情况下，微型机中不需要模拟输入端子，因而可使用价格低廉的微型机。

（10）在第2和第3实施方式中，将分压电阻R1、R2配置在与二极管电桥DB相比更靠近交流电源侧，对交流电压进行检测。但本发明并不限于此。例如也可以将分压电阻R1、R2配置在与二极管电桥DB相比更靠近负载侧，对经过全波整流后的交流电压进行检测。另外，在实施方式中采用了通过分压电阻检测相对电压（ratio voltage）的方法进行电压检测，但并不限于此，也可以采用通过齐纳二极管和光耦合器进行的微分检测方法。

（11）在第3实施方式中按照动作流程执行了依次处理，但为了提高处理速度，也可以通过零交叉检测进行中断处理，从而实施多任务控制。但是，零交叉中断过程中偶尔可能发生的异常信号等导致的不定期零交叉恐怕会引起误动作，因此，也可以使用在动作流程初期检测到的频率信息，将不定期发生的零交叉不作为零交叉进行检测。

（12）在上述实施方式中，交流电压的半波长，即0[deg]到90[deg]区间被大致8等分，但分割份数并不限于此，分割为2份以上即可。

（13）在第3实施方式中，如图11所示，将1个点灯区间分割为10份后得到的间隔设定为采样间隔，但本发明并不限于此。例如，为了提高点亮和灭灯的时序的精度，也可以将分割份数增加到100或1000等。

（14）三端双向可控硅开关15在二次端连接了负载时动作稳定。在LED点亮的期间内，正在点亮的LED成为负载，因此，三端双向可控硅开关15能够稳定地工作。另一方面，在LED灭灯的期间内，LED1～LED8中任何一个都不作为负载工作，因此，三端双向可控硅开关15的动作恐怕会变得不稳定。因此，为了在LED灭灯的期间内使三端双向可控硅开关15也稳定地工作，也可以在三端双向可控硅开关15的二次端串联式或并联式插入电阻或发光元件或二极管，产生数十[mA]的负载电流。图17是表示LED结构的变形例的图。负载（电阻R4）经由微型机12的内部电路连接到三端双向可控硅开关的二次端。此外，在图17的实例中，负载（电阻R4）隔着微型机12中内置的开关元件128，但在始终连接的情况下不需要开关元件128。

此外，该电阻、发光元件或二极管的负载也可以设置为始终连接，但也可以仅在交流电压的半周期内从零交叉开始到检测出电压上升的期间内，即LED灭灯的期间内进行连接。这样，能够降低功耗。在图17的实例中，这可通过由微型机12在交流电压的半周期内从零交叉开始到检测出电压上升的期间内对负载（电阻R4）通电，而在从检测出电压上升开始到下一个零交叉的期间内则停止对负载（电阻R4）通电来实现。通电和停止通电可通过对微型机12中内置的开关元件128进行导通/截止控制来实现。

另外，当调光等级的设定接近最小的情况下，即使LED已经点亮，为了使三端双向可控硅开关稳定动作，往往不流过充分的负载电流。因此，也可以是当交流电压的半周期内串联式插入到电力供应路径中的LED的最大个数大于等于预定个数的情况下，仅在LED灭灯的期间内连接负载，而在未达到预定个数的情况下则始终连接负载。例如，当电压在半周期的前半段（相位角是0～90[deg]）上升的情况下，在相位角为90[deg]时LED阵列的所有LED都点亮。在这种情况下，在半周期内点亮的LED的最大个数就是LED阵列中所含的LED总数。另外，当电压在半周期的后半段（相位角是91～180[deg]）上升的情况下，在半周期内点亮的LED的最大个数是根据电压上升时的相位角决定的。微型机12检测到电压的上升，就能够根据此时的相位角确定半周期内点亮的LED的最大个数。因此就能够实现如果最大个数大于等于预定个数则在下一个半周期内仅在LED灭灯的期间内连接负载、而如果不足预定个数则在下一个半周期内始终连接负载这样的控制。

此外，负载的连接位置只要是在三端双向可控硅开关的二次端即可，既可以在二极管电桥的一次端（交流端），也可以在二极管电桥的二次端（脉动电流端）。

（15）在实施方式中采用了含有波长变换材料的树脂成型构件6c作为波长变换构件，但本发明并不限于此。例如，也可以采用含有波长变换材料的玻璃构件或陶瓷构件作为波长变换构件。

（16）上述实施方式的照明装置能够与安装了照明装置的照明器具组合起来作为照明系统使用。图18是表示照明系统的结构的图。照明系统具有照明装置1和照明器具100。照明器具100安装在天花板等的安装面103上，具有碗状反射镜101和插口102。将照明装置1的灯头拧到插口102上，就能够将照明装置1安装到照明器具100上。

工业实用性

本发明能够应用于一般照明。

附图标记的说明

1 照明装置

2 壳体

3 灯头

4 点灯装置

5 散热器

6 发光模块

6a 基板

6b LED芯片

6c 树脂成型构件

6d 反射板

6e 衬底

7 球状物

10 点亮电路

11 直流电源部

12、22 微型机

14 自恢复保险丝

15 三端双向可控硅开关

100 照明器具

101 反射镜

102 插口

103 安装面

121 模数变换器

122 计时器

123 CPU

124 ROM

125 RAM

126 输入端口

127 输出端口

128 开关元件。

Claims

1.一种照明装置，接受被相位控制的交流电，其特征在于，具有：

发光部阵列，包含多个发光部，所述多个发光部由发光颜色不同的2种以上发光部构成；

开关单元，相应于供给到所述发光部阵列的电压，以如下方式切换所述发光部阵列中包含的多个发光部的电气连接关系，即：改变被串联式插入到电力供应路径中的发光部的个数以及其中包含的发光部的每个发光颜色的个数的比例。

2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述开关单元以如下方式对所述发光部阵列中包含的多个发光部的电气连接关系进行切换，即：随着串联式插入到所述电力供应通道中的发光部的个数增多，其中包含的发光部的合成后的色温随之上升或下降。

3.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，

进一步包含对所述交流电进行平滑整流的整流平滑电路；

所述多个发光部按照发光颜色的色温顺序串联连接到布线上，所述布线的一端连接到所述整流平滑电路的正端子，从所述布线的一端到另一端的多个节点分别经由另外的开关元件连接到所述整流平滑电路的负端子；

所述开关单元随着供给到所述发光部阵列上的电压升高，将所述多个节点之中远离所述一端的节点的开关元件置为导通。

4.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，

进一步包含对所述交流电进行整流的整流电路；

所述多个发光部按照发光颜色的色温顺序串联连接到布线上，所述布线的一端连接到所述整流电路的正端子，从所述布线的一端到另一端的多个节点分别经由另外的开关元件连接到所述整流电路的负端子；

5.如权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

设所述多个发光部的总数为N[个]、所述交流电源的电压有效值为Veff[V]、所述单个发光部中流过规格电流时感应产生的电压为Vf[V]，则其满足以下关系式：

Ｎ＝Ｖｅｆｆ×1．1×

／Ｖｆ。

6.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述各发光部包含：发光芯片；以及含有用于对所述发光芯片的出射光的波长进行变换的波长变换材料的波长变换构件，

所述多个发光部通过使所述波长变换材料的种类各不相同来使发光颜色各不相同。

7.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述多个发光部通过使穿过所述波长变换构件内部的光路长度各不相同来使发光颜色各不相同。

8.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述多个发光部由发光颜色各不相同的发光芯片构成。

9.如权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

进一步在所述发光部阵列上并联连接了负载。

10.如权利要求9所述的照明装置，其特征在于，

进一步具有控制单元，在所述交流电的交流电压的半周期内从零交叉开始到检测出电压上升的期间内对所述负载通电，在从检测出电压上升开始到下一个零交叉的期间内停止对所述负载通电。

11.如权利要求9所述的照明装置，其特征在于，

进一步具有控制单元，在所述交流电的交流电压的半周期内串联式插入到所述电力供应路径中的LED的最大个数大于等于预定个数的情况下，仅在LED灭灯的期间内对所述负载通电，而在未达到预定个数的情况下则始终连接所述负载。

12.一种照明系统，其特征在于，

包含：如权利要求1所述的照明装置；以及安装所述照明装置的照明器具。