JP2012094276A

JP2012094276A - 点灯装置および、これを用いた照明器具

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Publication number: JP2012094276A
Application number: JP2010238401A
Authority: JP
Inventors: Sana Ezaki; 佐奈江崎; Akinori Hiramatsu; 明則平松
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2030-10-25
Also published as: JP5552022B2; EP2445316B1; US20120098450A1; CN102573206A; EP2445316A1

Abstract

【課題】シャッター周波数が異なる複数の３Ｄメガネに対応し、３Ｄメガネを装着した際における、ちらつきの発生を防止することができる点灯装置および、これを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】複数種類のシャッター周波数のうち、いずれか１つのシャッター周波数で一対のレンズの各透光面を交互に遮断するシャッターを備える３Ｄメガネを使用する空間に用いられる点灯装置において、光源６に直流電流Ｉ１を出力する降圧チョッパ回路３と、光源６への直流電流Ｉ１の供給を、所定のＰＷＭ周波数でオン・オフする制御部４とを備え、ＰＷＭ周波数は、複数種類のシャッター周波数の最小公倍数の整数倍である。
【選択図】図１

Description

本発明は、点灯装置および、これを用いた照明器具に関するものである。

従来、光源に発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた点灯装置が提供されている。従来の点灯装置は、ＬＥＤを調光制御するために、ＬＥＤに流れるＬＥＤ電流を１００Ｈｚ〜数ｋＨｚ程度の低周波数で間欠的に休止させるＰＷＭ調光や、ＬＥＤ電流の振幅を制御する振幅調光を行っている。ＰＷＭ調光は、ＬＥＤにＬＥＤ電流を供給する期間（オンデューティ）をＰＷＭ信号を用いて調整し、光出力（ＬＥＤ電流）の平均値を調整することで、ＬＥＤの調光制御を行う。振幅調光は、ＬＥＤ電流の大きさ（振幅）を調整して、光出力（ＬＥＤ電流）の平均値を調整することで、ＬＥＤの調光制御を行う。

また、調光レベルが高い領域では振幅調光し、調光レベルが低い領域ではＰＷＭ調光するＬＥＤ調光装置も提供されている（特許文献１参照）。

そして、ＰＷＭ信号に同期させてＰＷＭ調光を行う際、ＬＥＤのちらつきを抑制するために、ＰＷＭ信号の周波数（ＰＷＭ周波数）を１００Ｈｚ以上に設定することが望ましい。ＰＷＭ周波数を１００Ｈｚ以上に設定することによって、ＬＥＤが照射する環境下における人間の目にはちらつきを感じない。しかし、ＰＷＭ周波数を２ｋＨｚ以上に設定した場合、調光レベルの深い領域ではオン・オフする時間が短くなるので、スイッチング素子のオンパルス数を細かく制御できなくなり、オンパルス数が離散的に変化するので、調光の分解能が低下することになる。さらに、トランス等による、うなりが発生する。したがって、ＰＷＭ調光を行う場合、ＰＷＭ周波数を１００Ｈｚ〜２ｋＨｚに設定することが望ましい。

特開２００９−１２３６８１号公報

室内照明や屋外の夜間照明に、ＰＷＭ調光を行う点灯装置を用いて、照明の照射範囲内に、３Ｄテレビなどの３Ｄ映像（立体映像）を表示する装置を設ける。この場合、映像を立体視させる３Ｄメガネをユーザーがかけると、ユーザーの視野内にちらつき（フリッカ）が生じるという問題がある。

３Ｄ映像を見せる基本原理は、左目用と右目用の映像を別々に撮影して視差を人工的に作りだし、見る人の脳内で映像や奥行きや立体感を認知させるものである。

例えば３Ｄテレビの場合、左目に映す左目用映像と右目に映す右目用映像とを１フレームずつ交互に表示させるフレームシーケンシャル方式が用いられている。具体的には、３Ｄメガネは、右目用，左目用の一対のレンズを具備し、各レンズの透光面を遮断するシャッターを備えている。そして、左目用映像が表示される時は、左目だけで見るために、３Ｄメガネのシャッターで右目の視界を遮る。逆に、右目用映像が表示される時は、右目だけで見るために、３Ｄメガネのシャッターで左目の視界を遮る。このように、３Ｄ映像のフレームを切り替えるタイミングと、３Ｄメガネの左右のシャッターを開閉するタイミングとを、赤外線信号等を用いて同期させることによって、映像の奥行きや立体感を認知させることができる。

通常、３Ｄテレビが１秒間に表示する映像のコマ数は、左右６０コマずつ（６０Ｈｚ）、合計１２０コマ表示する。また、３Ｄメガネの左右のシャッターを交互に開閉するシャッタースピード（シャッター周波数）は、２５Ｈｚ，３０Ｈｚ，６０Ｈｚなど、機種や地域などによって異なる。

例えば、ＰＷＭ周波数が１００ＨｚのＰＷＭ信号を用いて、光源をＰＷＭ調光している場合、光源が１００Ｈｚで点滅を繰り返す。このような環境下で、例えばシャッタースピードが６０Ｈｚ（１秒間に左右合計１２０回＝１２０Ｈｚ）で３Ｄメガネのシャッターが開閉を繰り返すと、ＰＷＭ周波数とシャッタースピードとの同期がとれない。すなわち、光源が点滅するタイミングと、シャッターが開閉するタイミングとがずれて、３Ｄメガネを装着した際に、人間の目にはちらつきが発生する。

また、実験結果によると、ＰＷＭ調光を行っている場合、出力光（出力電流）に含まれるＰＷＭ周波数の周波数成分が数％以下、すなわち全点灯に近い調光状態であっても、ちらつきが感じられることが得られた。

さらに、シャッター周波数が機種や地域などによって異なるため、ちらつきが発生するＰＷＭ周波数が異なり、機種や地域毎にＰＷＭ周波数を個別に設定する必要があった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャッター周波数が異なる複数の３Ｄメガネに対応し、３Ｄメガネを装着した際における、ちらつきの発生を防止することができる点灯装置および、これを用いた照明器具を提供することにある。

本発明の点灯装置は、複数種類のシャッター周波数のうち、いずれか１つの前記シャッター周波数で一対のレンズの各透光面を交互に遮断するシャッターを備える３Ｄメガネを使用する空間に用いられ、光源に直流電流を出力する点灯部と、前記光源への前記直流電流の供給を、所定のＰＷＭ周波数でオン・オフする調光部とを備え、前記ＰＷＭ周波数は、前記複数種類のシャッター周波数の最小公倍数の整数倍であることを特徴とする。

この点灯装置において、前記ＰＷＭ周波数は、前記最小公倍数の偶数倍であることが好ましい。

この点灯装置において、前記光源への前記直流電流の供給をオンまたはオフするタイミングと、前記３Ｄメガネのレンズのシャッターが開閉するタイミングとを一致させるタイミング同期部を備えることが好ましい。

本発明の照明器具は、複数種類のシャッター周波数のうち、いずれか１つの前記シャッター周波数で一対のレンズの透光面を遮断するシャッターが交互に開閉する３Ｄメガネを使用する空間に用いられ、光源に直流電流を出力する点灯部と、前記光源への前記直流電流の供給を、所定のＰＷＭ周波数でオン・オフする調光部とを備え、前記ＰＷＭ周波数は、前記複数種類のシャッター周波数の最小公倍数の整数倍である点灯装置と、当該点灯装置が出力する前記直流電流によって点灯する光源とを備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明では、シャッター周波数が異なる複数の３Ｄメガネに対応し、３Ｄメガネを装着した際における、ちらつきの発生を防止することができるという効果がある。

本発明の実施形態１の点灯装置の回路構成図である。同上の制御用集積回路の内部構成を示すブロック図である。（ａ）ＬＥＤ電流の波形図である。（ｂ）ＰＷＭ信号の波形図である。（ａ）ＬＥＤ電流の波形図である。（ｂ）ＰＷＭ信号の波形図である。３Ｄメガネの外観を示す概略構成図である。実施形態２の照明器具の外観を示す概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態の点灯装置１の回路構成図を図１に示す。

本実施形態の点灯装置１は、電源回路２と、降圧チョッパ回路３と、制御回路４と、制御電源回路５とで構成されている。なお、降圧チョッパ回路３が本願発明の点灯部に相当し、制御回路４が本願発明の調光部に相当する。

点灯装置１は、商用電源１００（例えば、１００Ｖ，５０／６０Ｈｚ）からコネクタＣＯＮ１を介して電源供給され、電源回路２が交流電圧Ｖ１を変換して整流電圧Ｖ２を生成する。また、降圧チョッパ回路３は、コネクタＣＯＮ２を介して光源６が接続されている。本実施形態の光源６は、１乃至複数の半導体発光素子６１（ＬＥＤ素子６１）で構成されている。なお、光源６は、複数個のＬＥＤ素子６１を直列接続または並列接続または直並列接続されたＬＥＤモジュールで構成されていてもよい。また、本実施形態では半導体発光素子としてＬＥＤ素子６１を用いているが、有機ＥＬ素子や半導体レーザー素子を用いてもよい。

そして、制御回路４は、ＰＷＭ信号Ｓ１に基づいて、降圧チョッパ回路３の出力電流を制御することで、光源６を調光制御することができる。

以下に各部の詳細な構成について説明する。

電源回路２は、フューズＦ１と、フィルタ回路２１と、整流平滑回路２２とで構成されている。

フィルタ回路２１は、コネクタＣＯＮ１とフューズＦ１とを介して商用電源１００から交流電圧Ｖ１が供給される。フィルタ回路２１は、サージ電圧吸収素子ＺＮＲ１と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、コモンモードチョークコイルＬＦ１とで構成されており、商用電源から供給される交流電圧Ｖ１のノイズを除去する。

整流平滑回路２２は、全波整流器ＤＢ１と、平滑コンデンサＣ３とで構成されており、交流電圧Ｖ１を整流平滑して平滑コンデンサＣ３の両端間に整流電圧Ｖ２を生成する。なお、整流平滑回路２２は、昇圧チョッパ回路を用いた力率改善回路で構成されていてもよい。

なお、電源回路２は、従来周知の回路構成であるため、詳細な説明は省略する。

次に降圧チョッパ回路３について説明する。

降圧チョッパ回路３は、インダクタＬ１と、ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１と、電解コンデンサからなるコンデンサＣ４とで構成されている。整流平滑回路２２の出力端間に、コンデンサＣ４とインダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１と抵抗Ｒ１とからなる直列回路が接続されており、コンデンサＣ４とインダクタＬ１と並列にダイオードＤ１が接続されている。

また、コンデンサＣ４の両端間には、コネクタＣＯＮ２を介して光源６が接続されている。

スイッチング素子Ｑ１がオンしている時は、整流平滑回路２２からコンデンサＣ４を充電する直流電流Ｉ１が流れて、コンデンサＣ４が充電される。スイッチング素子Ｑ１がオフしている時は、直流電流Ｉ１が流れなくなり、コンデンサＣ４は放電する。このように、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフを交互に繰り返して、コンデンサＣ４が充放電を繰り返すことで、整流電圧Ｖ２を降圧してコンデンサＣ４の両端間にコンデンサ電圧Ｖ３が生成される。そして、コンデンサ電圧Ｖ３を電源として、光源６にＬＥＤ電流Ｉ２を供給する。

制御回路４は、スイッチング素子Ｑ１をスイッチング制御することで、ＬＥＤ電流Ｉ２を制御し、光源６を調光制御している。制御回路４は、制御用集積回路４１と、その周辺回路によって構成されている。

図２に制御用集積回路４１の内部構成を示す。

ＩＮＶピン４１１は、内蔵の誤差増幅器ＥＡ１（エラーアンプ）の反転入力端子に接続されている。ＣＯＭＰピン４１２は、誤差増幅器ＥＡ１の出力端子に接続されている。ＭＵＬＴピン４１３は、乗算回路４３の入力端子に接続されている。ＣＳピン４１４は、チョッパ電流検出端子として機能する。ＺＣＤピン４１５は、ゼロクロス検出端子として機能する。ＧＮＤピン４１６は、グランド端子として機能する。ＧＤピン４１７は、ゲートドライブ端子として機能する。Ｖｃｃピン４１８は、電源端子として機能する。

Ｖｃｃピン４１８とＧＮＤピン４１６との間に、所定電圧以上の制御電源電圧Ｖ４が印加されると、内蔵された制御電源４２により、基準電圧Ｖ５，Ｖ６が生成される。そして、制御用集積回路４１の内部の各回路が動作可能となる。

また、本実施形態では、コンデンサＣ５とツェナーダイオードＺＤ１とが互いに並列接続された制御電源回路５を備えており、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧に設定された制御電源電圧Ｖ４を生成している。簡易な構成として、コンデンサＣ３の正極とコンデンサＣ５の正極との間に図示しない高抵抗を接続し、整流平滑回路２２が出力する整流電圧Ｖ２を制御電源回路５の入力に用いる。

制御用集積回路４１に制御電源電圧Ｖ４が印加されると、まずスタータ４４が、ＯＲゲート４６を介して、フリップフロップ４５のセット入力端子４５１（Ｓ端子）にスタートパルスを出力する。すると、フリップフロップ４５の出力端子４５２（Ｑ端子）の出力レベルがハイレベルとなる。そして、駆動回路４７を介してＧＤピン４１７の出力レベルもハイレベルとなる。

ＧＤピン４１７とグランドとの間には、抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路が接続されており、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点が、スイッチング素子Ｑ１のゲートに接続されている。したがって、ＧＤピン４１７の出力レベルがハイレベルとなると、抵抗Ｒ２，Ｒ３による抵抗分圧値がスイッチング素子Ｑ１のゲート・ソース間に印加されて、スイッチング素子Ｑ１がオンする。なお、抵抗Ｒ１は、電流検出に用いる抵抗値が小さい抵抗であるので、ゲート・ソース間に印加される電圧には殆ど影響しない。

スイッチング素子Ｑ１がオンすると、整流平滑回路２２からコンデンサＣ４，インダクタＬ１，スイッチング素子Ｑ１，抵抗Ｒ１の経路で直流電流Ｉ１が流れる。このとき、インダクタＬ１に流れる直流電流Ｉ１は、インダクタＬ１が磁気飽和しない限り、略直線的に上昇する。また、抵抗Ｒ１は、スイッチング素子Ｑ１がオンしている時における、直流電流Ｉ１の検出抵抗であり、抵抗Ｒ１の両端電圧Ｖ７が直流電流Ｉ１の検出信号として、制御用集積回路４１のＣＳピン４１４に出力される。

そして、ＣＳピン４１４に入力される電圧Ｖ７は、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ８とで構成されるノイズフィルタを介して、コンパレータＣＰ１の非反転入力端子に印加される。なお、本実施形態では、抵抗Ｒ４は４０ｋΩ、コンデンサＣ８は５ｐＦで構成されている。コンパレータＣＰ１の反転入力端子には、基準電圧Ｖ８が印加される。この基準電圧Ｖ８は乗算回路４３の出力電圧であり、ＩＮＶピン４１１に印加される電圧Ｖ９と、ＭＵＬＴピン４１３に印加される電圧Ｖ１０とに基づいて決定される。

インダクタＬ１に流れる直流電流Ｉ１が所定値以上となり、抵抗Ｒ１の両端電圧Ｖ７が基準電圧Ｖ８以上となると、コンパレータＣＰ１の出力レベルがハイレベルとなり、フリップフロップ４５のリセット入力端子４５３（Ｒ端子）にハイレベルの信号が入力される。すると、フリップフロップ４５の出力端子４５２（Ｑ端子）の出力レベルはローレベルとなる。出力端子４５２（Ｑ端子）の出力レベルがローレベルとなると、駆動回路４７の出力レベルもローレベルとなり、ＧＤピン４１７から電流を引き込むように動作する。抵抗Ｒ２と並列にダイオードＤ２と抵抗Ｒ５の直列回路が接続されており、駆動回路４７は、スイッチング素子Ｑ１のゲート・ソース間の電荷をダイオードＤ２，抵抗Ｒ５を介して引き抜くことで、スイッチング素子Ｑ１が速やかにオフする。

スイッチング素子Ｑ１がオフすると、インダクタＬ１に蓄積されていた電磁エネルギーがダイオードＤ１を介して回生電流が流れて、コンデンサＣ４が放電される。このとき、インダクタＬ１の両端電圧は、コンデンサＣ４両端の電圧Ｖ３にクランプされる。インダクタＬ１のインダクタンスをＬ１ａとすると、インダクタＬ１に流れる回生電流は略一定の傾き（ｄｉ／ｄｔ≒−Ｖ３／Ｌ１ａ）で減少する。

コンデンサＣ４の両端間に生成されるコンデンサ電圧Ｖ３が高い場合、回生電流は急速に減衰し、コンデンサ電圧Ｖ３が低い場合、回生電流は緩慢に減衰する。すなわち、インダクタＬ１に流れる回生電流のピーク値が一定であっても、回生電流が消失するまでの時間は、負荷電圧に応じて変化する。その所要時間は、コンデンサ電圧Ｖ３が高いほど短く、コンデンサ電圧Ｖ３が低いほど長くなる。

また、回生電流が流れている期間中は、インダクタＬ１の２次巻線Ｌ１１の両端間には回生電流の傾きに応じた２次電圧Ｖ１１が発生し、この２次電圧Ｖ１１が回生電流の検出信号として、抵抗Ｒ６を介してＺＣＤピン４１５に出力される。この２次電圧Ｖ１１は、回生電流が流れ終わるとゼロとなる。

ＺＣＤピン４１５には、ゼロクロス検出用のコンパレータＣＰ２の反転入力端子が接続されている。また、コンパレータＣＰ２の非反転入力端子には、基準電圧Ｖ６が印加されている。そして、回生電流が減少し、２次電圧Ｖ１１が基準電圧Ｖ６以下となると、コンパレータＣＰ２の出力レベルがハイレベルとなり、ＯＲゲート４６を介してフリップフロップ４５のセット入力端子４５１（Ｓ端子）にハイレベルの信号が出力される。そして、フリップフロップ４５の出力端子４５２（Ｑ端子）の出力レベルがハイレベルとなり、ＧＤピン４１７の出力レベルがハイレベルとなって、スイッチング素子Ｑ１がオンする。

このように、上記動作を繰り返すことで、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフされ、コンデンサＣ４の両端間に、整流電圧Ｖ２を降圧したコンデンサ電圧Ｖ３が生成され、光源６に供給するＬＥＤ電流Ｉ２が定電流制御される。なお、光源６には複数のＬＥＤ素子６１が直列接続されることで構成されており、ＬＥＤ素子６１の順電圧をＶｆ、直列接続されたＬＥＤ素子６１の個数をｎ個とすると、コンデンサ電圧Ｖ３は略Ｖｆ×ｎにクランプされる。

次に、光源６の調光制御について説明する。

本実施形態の点灯装置は、例えば図示しない調光器などから送信される低周波のＰＷＭ信号Ｓ１に応じて、高周波のチョッパ動作を間欠的に停止させる断続制御を行うことで、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティに応じたＬＥＤ電流Ｉ２を光源６に供給して調光する。

スイッチング素子Ｑ１のゲート端子とグランドとの間に、ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２が接続されており、このスイッチング素子Ｑ２のゲート端子にＰＷＭ信号Ｓ１が出力される。

ＰＷＭ信号Ｓ１は、ＰＷＭ周波数が例えば１００Ｈｚ〜２ｋＨｚ程度の低周波の矩形波電圧信号であり、１周期中のローレベルの期間が長いほど調光レベルが大きくなるように構成されている。この種のＰＷＭ信号Ｓ１は、蛍光灯などの調光点灯装置に広く用いられている。

ＰＷＭ信号Ｓ１がハイレベルの場合、スイッチング素子Ｑ２がオンするので、スイッチング素子Ｑ１のゲート端子とグランドとが短絡される。すなわち、ＰＷＭ信号Ｓ１がハイレベルの場合、ＧＤピン４１７の出力レベルに関わらず、スイッチング素子Ｑ１のオフ状態が維持され、チョッパ動作（スイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作）が停止する。チョッパ動作停止期間は、整流平滑回路２２からコンデンサＣ４に向かって直流電流Ｉ１が供給されないので、コンデンサＣ４が放電し、コンデンサ電圧Ｖ３が減少する。

ＰＷＭ信号Ｓ１がローレベルの場合、スイッチング素子Ｑ２がオフ（高インピーダンス状態）となる。すなわち、ＰＷＭ信号Ｓ１がローレベルの場合、ＧＤピン４１７の出力レベルに応じて、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフする通常のチョッパ動作を行う。チョッパ動作期間は、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフするので、コンデンサＣ４の両端にコンデンサ電圧Ｖ３が生成され、ＬＥＤ電流Ｉ２を光源６に供給する。

したがって、チョッパ動作期間と、チョッパ動作停止期間との比率は、ＰＷＭ信号Ｓ１のローレベル期間とハイレベル期間との比率（デューティー比）と一致する。チョッパ動作期間Ｔ１ではコンデンサ電圧Ｖ３が増加するのでＬＥＤ電流Ｉ２が増加し、チョッパ動作停止期間Ｔ２ではコンデンサ電圧Ｖ３が減少するのでＬＥＤ電流Ｉ２が減少する。すなわち、ＰＷＭ信号Ｓ１の１周期Ｔ０に対するローレベルの割合に応じたＬＥＤ電流Ｉ２が光源６に供給される。つまり、ＰＷＭ信号Ｓ２のデューティ比を変動させることで、光源６を調光制御（ＰＷＭ調光）することができる。

なお、ＰＷＭ周波数が一定の場合、光源６に供給するＬＥＤ電流Ｉ２のリップルは、コンデンサＣ４の容量によって決定される。図３に示すように、コンデンサＣ４の容量が小さい場合、チョッピング動作が停止している期間Ｔ１におけるＬＥＤ電流Ｉ２は急速に減衰する。しかし、図４に示すように、コンデンサＣ４の容量が大きい場合、チョッピング動作が停止している期間Ｔ１であっても、ＬＥＤ電流Ｉ２は緩慢に減衰するので、ＬＥＤ電流Ｉ２のリップルが小さくなる。

次に、３Ｄメガネ７の概略構成図を図５に示す。

３Ｄメガネ７は、３Ｄテレビなどの３Ｄ映像（立体映像）を表示する装置に対して使用するものであり、ユーザーが装着することで映像を立体視することができるものである。本実施形態の３Ｄメガネ７は、フレームシーケンシャル方式の３Ｄ映像に対応したものであり、右目用，左目用の一対のレンズ７１を具備し、各レンズ７１は透光面を遮断して視界を遮るシャッターを備えている。そして、３Ｄテレビから左目用映像が表示される時は、右目用のレンズ７１のシャッターが閉じて、右目の視界を遮る。逆に、３Ｄテレビから右目用映像が表示される時は、左目用のレンズ７１のシャッターが閉じて、左目の視界を遮る。このように、３Ｄ映像のフレームを切り替えるタイミングと、３Ｄメガネ７の左右のシャッターが交互に開閉するタイミングとを、赤外線信号等を用いて同期させることによって、映像の奥行きや立体感を認知させることができる。

３Ｄメガネ７のレンズ７１のシャッターが開閉するシャッタースピード（シャッター周波数）は、機種や地域によって異なる。例えば、シャッタースピードは、欧州では２５Ｈｚ，米国では３０Ｈｚ，日本では６０Ｈｚとなっている。

上記の３Ｄメガネ７が使用される空間で本実施形態の点灯装置１が用いられる場合、本実施形態の点灯装置は、ＰＷＭ周波数を上記３種類のシャッタースピード（２５Ｈｚ，３０Ｈｚ，６０Ｈｚ）の最小公倍数である３００Ｈｚとする。それによって、各シャッタースピードの整数倍とＰＷＭ周波数とが一致するので、シャッタースピードが異なる複数の３Ｄメガネ７のいずれかを装着した場合でも、ちらつきを防止することができる。

また、ＰＷＭ周波数をシャッタースピードの最小公倍数（３００Ｈｚ）の整数倍（６００Ｈｚ，９００Ｈｚ，１２００Ｈｚ・・・）としても、上記と同様の効果を得ることができる。なお、ＰＷＭ周波数が高くなると、インダクタＬ１にうなりが発生するので、ＰＷＭ周波数は低いほうが好ましい。

本実施形態の点灯装置は、シャッタースピードが異なる複数の３Ｄメガネ８に対応することができ、機種や地域毎に個別にＰＷＭ周波数を設定する必要がなく、共用化することができるので、コストを低減させることができる。

また、ＰＷＭ周波数をシャッタースピードの最小公倍数（３００Ｈｚ）の偶数倍（６００Ｈｚ，１２００Ｈｚ・・・）とすることで、３Ｄメガネをかけた際のちらつきが、さらに低減されることを実験結果から得られた。これは、シャッターが開いている時の光源６の点滅回数が、左右で同じ回数になるためである。

なお、シャッタースピードは、上記（２５Ｈｚ，３０Ｈｚ，６０Ｈｚ）に限定するものではなく、異なるシャッタースピードであってもよく、ＰＷＭ周波数を複数種類のシャッタースピードの最小公倍数の整数倍とすることで、上記同様の効果を得ることができる。

また、図１の破線で示すように、チョッパ動作が開始または停止するタイミングと、３Ｄメガネ８のシャッターが開閉するタイミングとを一致させるタイミング同期部４９を備えていてもよい。例えば、本実施形態の点灯装置が３Ｄテレビに付帯する光源６を点灯させる点灯装置として用いられ、３Ｄテレビから送信される、３Ｄメガネ７のシャッターが開閉するタイミングを指示する赤外線信号をタイミング同期部４９が受信する。そして、タイミング同期部４９は、受信した赤外線信号に基づいて、チョッパ動作を開始または停止するタイミングを決定する。それによって、チョッパ動作が開始または停止するタイミングと、３Ｄメガネ７のシャッターが開閉するタイミングとを一致させることができ、３Ｄメガネ７を装着した際のちらつきをより低減させることができる。

また、本実施形態の制御電源回路５は、整流電圧Ｖ２を用いて制御電源Ｖ４を生成しているが、インダクタＬ１の２次巻線Ｌ１１の両端に生成される２次電圧Ｖ１１を用いて、制御電圧Ｖ４を生成してもよい。チョッパ動作時に２次電圧Ｖ１１を用いてコンデンサＣ７を充電することによって、電力効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、インダクタＬ１の２次巻線Ｌ１１の両端電圧Ｖ１１を検出することで、インダクタＬ１に流れる回生電流が略０となるタイミングを検出しているが、上記方法に限定されない。例えば、ダイオードＤ１の逆方向電圧の上昇を検出する方法や、スイッチング素子Ｑ１のドレイン・ソース間の電圧の降下を検出する方法など、回生電流が消失するタイミングを検出できればよい。

また、本実施形態では、直流電流Ｉ１をＰＷＭ制御するＰＷＭ調光のみを行っているが、直流電流Ｉ１の振幅を制御する振幅調光とＰＷＭ調光とを組み合わせた場合でも上記同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態では、制御用集積回路４１のＩＮＶピン４１１またはＭＵＬＴピン４１３に印加する電圧Ｖ９，Ｖ１０を制御することで、スイッチング素子Ｑ１に流れる電流を制御することができ直流電流Ｉ１の振幅を制御する振幅調光を行うことができる。

また、図２に示す制御用集積回路４１の内部構成において、ＤＩＳＡＢＬＥ４８は、ＺＣＤピン４１５に所定電圧が印加されることによって、駆動回路４７を停止させる機能を有している。

（実施形態２）
本実施形態の照明器具８は、実施形態１の点灯装置１と、光源６とで構成されている。図６に、照明器具８の概略断面図を示す。

本実施形態の照明器具８は、電源ユニットとして機能する点灯装置１と光源６とが別体に構成され、リード線１１，６５を用いて互い電気的に接続されている。点灯装置１と光源６とを別体に構成することによって、光源６を薄型化することができる。さらに、点灯装置１の設置場所の自由度が向上する。

光源６は、ＬＥＤ素子６１と器具筐体６２と光拡散板６３と実装基板６４とで構成されたＬＥＤモジュールであり、一面が天井９から露出するように埋め込まれている。

器具筐体６２は、一面が開口した金属製の円筒体で構成されており、開口は光拡散板６３で覆われている。また、光拡散板６３と対向した器具筐体６２の底面には、実装基板６４が設置されている。そして、実装基板６４の一面には、複数のＬＥＤ素子６１が実装されおり、ＬＥＤ素子６１が照射する光は、光拡散板６３で拡散されて床面に向かって照射される。

点灯装置１は、光源６と別体に構成されているため、光源６から離れた位置に設置可能であり、本実施形態では、天井９の裏面に点灯装置１が設置されている。そして、点灯装置１の降圧チョッパ回路３の出力がリード線８１およびコネクタ８２を介して光源６に接続され、ＬＥＤ電流Ｉ２が光源６に供給される。コネクタ８２は、点灯装置１側のコネクタ８２１と、光源６側のコネクタ８２２とが着脱自在に構成されており、保守の際には、点灯装置１と光源６とを分離することができる。

本実施形態の照明器具８は、実施形態１で説明した点灯装置１を備えていることによって、シャッタースピードが異なる複数の３Ｄメガネ７に対応し、３Ｄメガネ７を装着した際におけるちらつきを防止することができる。

なお、本実施形態では、点灯装置１と光源６とを別体に構成しているが、点灯装置１と光源６とを一体構成してもよい。

１点灯装置
２電源回路
３降圧チョッパ回路
４制御回路
５制御電源回路
６光源
２１フィルタ回路
２２整流平滑回路
４１制御用集積回路
６１ＬＥＤ素子

Claims

複数種類のシャッター周波数のうち、いずれか１つの前記シャッター周波数で一対のレンズの各透光面を交互に遮断するシャッターを備える３Ｄメガネを使用する空間に用いられる点灯装置において、
光源に直流電流を出力する点灯部と、
前記光源への前記直流電流の供給を、所定のＰＷＭ周波数でオン・オフする調光部とを備え、
前記ＰＷＭ周波数は、前記複数種類のシャッター周波数の最小公倍数の整数倍であることを特徴とする点灯装置。
前記ＰＷＭ周波数は、前記最小公倍数の偶数倍であることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
前記光源への前記直流電流の供給をオンまたはオフするタイミングと、前記３Ｄメガネのレンズのシャッターが開閉するタイミングとを一致させるタイミング同期部を備えることを特徴とする請求項１または２記載の点灯装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の点灯装置と、当該点灯装置が出力する前記直流電流によって点灯する光源とを備えることを特徴とする照明器具。