JP2012248338A - 照明装置及び点灯方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の照明装置よりも、高い電力効率を実現できると共に、低コストで製造できる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１は、第１ＬＥＤ列２と第２ＬＥＤ列３とが設けられられており、各ＬＥＤ列のそれぞれのアノードへ印加電圧を供給する電圧供給部４と、第１ＬＥＤ列及び第２ＬＥＤ列のうち、点灯させるＬＥＤ列を選択するスイッチ制御回路６とを備えている。電圧供給部４は、印加電圧を変更可能に設けられており、照明装置１は、さらに、第１ＬＥＤ列２及び第２ＬＥＤ列３を流れる電流を検知する電流検知レベル出力回路Ｃ２と、電流検知レベル出力回路Ｃ２にて検知したスイッチ制御回路にて選択されたＬＥＤ列を流れる電流が所望値となるように、電圧供給部４を制御する制御回路Ｃ１と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤを発光素子として用いる照明装置、特に、発光色または明るさを切り替え可能な照明装置に関するものである。

近年、照明装置に関し、省エネや長寿命といった観点から、その構成に変化が見られ、特に光源（負荷）は白熱電灯（温度放射型光源）から、熱陰極管（蛍光灯）を経て、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）に代表される固体発光素子が使われるようになってきている。ＬＥＤは直流で駆動され、発光効率も比較的高いが、定電圧特性を示し、光量または輝度の制御が、従来より普及している直流定電圧制御では難しい。そのため、電流可変制御や、光源に用いるＬＥＤの直列数を切り替えることで対応している。

図３は、従来の照明装置１００の回路図である。従来の照明装置１００は、大略的に、１次側定電圧回路４２０、１次側への帰還回路４１０、第１ＬＥＤ列２、第２ＬＥＤ列３、制御回路Ｃ１０を備えている。

照明装置１００は、外部の交流電源（商用電源）ＡＣに接続している。交流電源（商用電源）ＡＣの電圧は、１次側定電圧回路４２０、１次側への帰還回路４１０を介して、アノード電圧として出力され、第１ＬＥＤ列２及び第２ＬＥＤ列３のアノードに印加される。

第１ＬＥＤ列は、ここではＮ個の発光ダイオード（ＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１Ｎ）が直列接続されたものであり、通常点灯時に使用される。第１ＬＥＤ列２は、ここでは、昼光色を発光するものとする。第２ＬＥＤ列３は、ここではＭ個の発光ダイオード（ＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２Ｍ）が直列接続されたものであり、第１ＬＥＤ列２とは別の通常点灯時に使用される。第２ＬＥＤ列３は、第１ＬＥＤ列２とは発光色が異なり電球色を発光するものとする。また、ＬＥＤ２１、ＬＥＤ２２は、就寝時等に使用される常夜灯を構成するものとする。このＬＥＤ２１、ＬＥＤ２２は、電球色を発光する第２ＬＥＤ列３の一部でもある。ＬＥＤ２１、ＬＥＤ２２からなるＬＥＤ列を、第３ＬＥＤ列５と称する。各ＬＥＤ列２，３，５は、それぞれ固有の順方向降下電圧ＶＦを有している。

第１ＬＥＤ列２はインダクタＬ１及びＭＯＳＦＥＴＱ１を介して第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２１に接続している。同様に、第２ＬＥＤ列３はインダクタＬ２及びＭＯＳＦＥＴＱ２を介して第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２２に接続している。さらに、第３ＬＥＤ列５はインダクタＬ３及びＭＯＳＦＥＴＱ３を介して第３ＤＣ−ＤＣコンバータ２３に接続している。

各ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２，Ｑ３のソースには、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３がそれぞれ接続されている。

また、第１ＬＥＤ列２にはインダクタＬ１を介して転流ダイオードＤ１、第２ＬＥＤ列３にはインダクタＬ２を介して転流ダイオードＤ２、第３ＬＥＤ列５にはインダクタＬ３を介して転流ダイオードＤ３、が接続されている。

各ＬＥＤ列２，３，５は、スイッチング素子である各ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２，Ｑ３の入／切により、排他的に使用される。

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２１は、第１ＬＥＤ列２に印加されるアノード電圧と、第１ＬＥＤ列２の順方向降下電圧ＶＦとの差異を吸収するために電圧を調整する。同様に、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、第２ＬＥＤ列３に印加されるアノード電圧と、第２ＬＥＤ列３の順方向降下電圧ＶＦとの差異を吸収するために電圧を調整する。また、第３ＤＣ−ＤＣコンバータ２３は、第３ＬＥＤ列５に印加されるアノード電圧と、第３ＬＥＤ列５の順方向降下電圧ＶＦとの差異を吸収するために電圧を調整する。各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２，２３は、制御回路Ｃ１０に接続しており、制御回路Ｃ１０からの点灯、消灯、ＰＭＷ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）調光についての制御信号を受けて作動する。

従来の照明装置１００では、１次側への帰還回路４１０には、各ＬＥＤ列２，３，５と並列接続された抵抗Ｒ４，Ｒ５が接続されている。この抵抗Ｒ５の一端が電気的に接地されているので、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点の電位が一定である。このため、フォトカプラＰＣの帰還信号の波形が一定（または略一定）である。よって、１次側定電圧回路４２０が備えるスイッチング素子のスイッチング波形が一定（または略一定）となる。従って、トランスＴの出力が一定となる結果、各ＬＥＤ列２，３，５へのアノード電圧が固定される。つまり、交流電源（商用電源）ＡＣが出力する電圧から、２次側のアノード電圧への変換は、定電圧駆動を行っている。

このように、従来の照明装置１００では、アノード電圧が固定されているので、各ＬＥＤ列２，３，５のＶＦとの差異を吸収するために、各ＬＥＤ列２，３，５に独立したＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２，２３が接続されており、調整している。

第１ＤＣ−ＤＣコンバータは、ＭＯＳＦＥＴＱ１のソースに接続した抵抗Ｒ１に流れる電流を検知して電圧を測定し、この電圧を平滑して、第１ＬＥＤ列２に流れる電流を一定に保つようにしている。同様に第２ＤＣ−ＤＣコンバータ、第３ＤＣ−ＤＣコンバータも、それぞれ、第２ＬＥＤ列３、第３ＬＥＤ列５に流れる電流を一定に保つようにしている。

他方で、特許文献１には、供給電圧がＬＥＤ列の点灯可能な値に満たない場合には、ＬＥＤ列を構成する個別のＬＥＤに電流を流す照明装置が開示されている。

特開２００９−１２３６８１号公報（２００９年６月４日公開）

上記したように、図３に示す従来の照明装置１００では、固定された電圧を各ＬＥＤ列２，３，５に供給するため、各ＬＥＤ列２，３，５に、各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２，２３のように何らかの変換回路を介在させる必要がある。そのため、これら変換回路の存在により電力損失（変換ロス）が発生し、非効率である。また、変換回路を作成するコストが必要となる。

また、特許文献１の技術では、ＬＥＤ列の全てのＬＥＤに電流を流すあるいは一部に流すといった制御であるため、ＬＥＤ列が備えるＬＥＤの数は常に最高入力電圧分を用意しておく必要があり、不経済である。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、従来の照明装置よりも、高い電力効率を実現できると共に、低コストで製造できる照明装置を提供することにある。

本発明に係る照明装置は、上記課題を解決するために、１つの発光ダイオードから成る、又は複数の発光ダイオードが直列接続されて成る、ＬＥＤ列が、複数設けられ、各ＬＥＤ列のそれぞれのアノードへ印加電圧を供給する電圧供給手段と、当該複数のＬＥＤ列のうち点灯させるＬＥＤ列を選択するスイッチ手段と、を備えた照明装置において、前記電圧供給手段は、上記印加電圧を変更可能に設けられており、前記各ＬＥＤ列を流れる電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段にて検知された前記スイッチ手段にて選択されたＬＥＤ列を流れる電流が所望値となるように、前記電圧供給手段を制御する電圧制御手段と、を備えたことを特徴としている。

上記構成によると、電圧供給手段は、各ＬＥＤ列のそれぞれのアノードへ印加する印加電圧を変更可能に設けられている。この電圧供給手段は、電圧制御手段によって、電流検知手段にて電流が検知されたＬＥＤ列でありスイッチ手段にて選択されたＬＥＤ列、を流れる電流が、所望値となるように制御される。よって、電圧供給手段は、各ＬＥＤ列に適切な電圧を印加することが可能となる。上記構成では、各ＬＥＤ列全てに固定電圧を供給するのではなく、各ＬＥＤ列それぞれに適切な電圧（アノード電圧）を印加することで、照明装置として、高い電力効率を実現でき、省エネ化を実現することができる。つまり、各ＬＥＤ列全てに固定電圧を供給する場合のように、各ＬＥＤ列にそれぞれ何らかの変換回路を介在させる必要がないため、電力損失（変換ロス）を抑制することができる。加えて、このような変換回路を作成するコストが不要となる。

以上のことからわかるように、本発明に係る照明装置は、高い電力効率を実現できると共に、低コストで製造することが可能である。

なお、ＬＥＤ列とは、１つの発光ダイオードから構成されているもの、又は複数の発光ダイオードが直列接続されて構成されているもの、を指すものとする。

本発明に係る照明装置では、前記電圧供給手段は、１次側回路と２次側回路とを有し、前記電圧制御手段からの制御により、１次側回路からの出力電圧の周波数を制御することで前記印加電圧を変更してもよい。

上記構成によると、電圧供給手段が有する１次側回路からの出力電圧の周波数を制御することで、電圧供給手段は各ＬＥＤ列に供給する印加電圧を最適化することができる。

本発明に係る照明装置は、前記複数のＬＥＤ列のうち任意のＬＥＤ列の一部である部分ＬＥＤ列を点灯させることを選択する部分点灯スイッチ手段を備え、前記部分点灯スイッチ手段により部分ＬＥＤ列が選択されると、前記電流検知手段は、前記部分ＬＥＤ列を流れる電流を検知し、前記電圧制御手段は、前記電流検知手段にて検知された前記部分ＬＥＤ列を流れる電流が所望値となるように、前記電圧供給手段を制御してもよい。

上記構成によると、任意のＬＥＤ列の一部である部分ＬＥＤ列を点灯させることが可能となり、電圧供給手段は、任意のＬＥＤ列の一部である部分ＬＥＤ列に流れる電流が所望値となるように、部分ＬＥＤ列に最適な電圧を供給することが可能となる。

本発明に係る照明装置では、前記電圧供給手段は、前記複数のＬＥＤ列は、互いに順方向降下電圧が異なっていてもよい。

上記構成によると、互いに順方向降下電圧の異なるＬＥＤ列に、それぞれ適切なアノード電圧を印加することができる。複数のＬＥＤ列において、順方向降下電圧の異なれば、ＬＥＤ列の発光色が異なる。あるいは、発光色が同じでも発光量が異なる。よって、本発明を、発光色あるいは発光量を排他的に切り替える照明装置に適用することできる。

本発明に係る照明装置では、前記電圧供給手段は、前記複数のＬＥＤ列は、互いに発光色が異なっていてもよい。

上記構成によると、互いに発光色の異なるＬＥＤ列に、それぞれ適切なアノード電圧を印加することができ、本発明を、発光量を排他的に切り替える照明装置に適用することできる。

本発明の点灯方法は、上記課題を解決するために、１つの発光ダイオードから成る、又は複数の発光ダイオードが直列接続されて成る、ＬＥＤ列が複数設けられた照明装置の、前記複数のＬＥＤ列のうち選択されたＬＥＤ列を点灯させる点灯方法において、
前記選択されたＬＥＤ列を流れる電流を検知するステップと、前記検知された前記選択されたＬＥＤ列を流れる電流が所望値となるように、前記選択されたＬＥＤ列のアノードへの印加電圧を変更するステップと、を含むことを特徴としている。

上記方法によると、上記照明装置と同様の効果を奏し、高い電力効率を実現できる。

本発明の証明装置は、以上のように、前記電圧供給手段は、前記印加電圧を変更可能に設けられており、前記各ＬＥＤ列を流れる電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段にて検知された前記スイッチ手段にて選択されたＬＥＤ列を流れる電流が所望値となるように、前記電圧供給手段を制御する電圧制御手段と、を備えている。

上記構成によると、電圧供給手段は、電圧制御手段による制御にて、各ＬＥＤ列に適切な電圧を印加することが可能となる。上記構成では、各ＬＥＤ列全てに固定電圧を供給するのではなく、各ＬＥＤ列それぞれに適切な電圧を印加することで、照明装置として、高い電力効率を実現でき、省エネ化を実現することができる。つまり、各ＬＥＤ列全てに固定電圧を供給する場合のように、各ＬＥＤ列にそれぞれ何らかの変換回路を介在させる必要がないため、電力損失（変換ロス）を抑制することができる。加えて、このような変換回路を作成するコストが不要となる。上のことからわかるように、本発明に係る照明装置は、高い電力効率を実現できると共に、低コストで製造することが可能である。

本実施形態の照明装置の回路図である。 （ａ）は電流を検知した抵抗の電圧の波形の一例を表す図であり、（ｂ）は、（ａ）の電圧と目標レベル電圧との比較結果である電流検知レベル信号を示す波形を表す図であり、（ｃ）は、（ｂ）の電流検知レベル信号から生成されるパルス信号の波形を表す図であり、（ｄ）は、（ｃ）のパルス信号から生成される電圧情報フィードバック信号の波形を表す図である。 従来の照明装置の回路図である。

本発明の一実施形態の照明装置について図１、２に基づいて説明すれば、以下の通りである。以下の、本実施形態で、ＬＥＤ列とは、１つの発光ダイオードから構成されているもの、又は複数の発光ダイオードが直列接続されて構成されているもの、を指すものとする。

（照明装置の回路構成）
図１は、本実施形態の照明装置１の回路を示す図である。照明装置１は、大略的に、複数のＬＥＤ列（本実施形態では、第１ＬＥＤ列２、及び第２ＬＥＤ列３）と、１次側定電圧回路（１次側回路）４２及び１次側への帰還回路（２次回側路）４１を備えた電圧供給部（電圧供給手段）４と、制御回路Ｃ１と、電流検知レベル出力回路Ｃ２と、を備えている。

照明装置１は、外部の交流電源（商用電源）ＡＣに接続している。交流電源（商用電源）ＡＣの電圧は、１次側定電圧回路４２、１次側への帰還回路４１を介して、アノード電圧（印加電圧）として出力され、第１ＬＥＤ列２及び第２ＬＥＤ列３のアノードに印加される。

第１ＬＥＤ列２は、１つのＬＥＤから構成されているか、複数のＬＥＤが直列接続されて構成される。本実施形態では、第１ＬＥＤ列２は、Ｎ個の発光ダイオード（ＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１Ｎ）が直列接続されたものである。また、本実施形態では、第１ＬＥＤ列２は、昼光色（色温度が２７００Ｋ〜３０００Ｋ程度）の光を発光し、通常点灯時に使用されるものとする。

第２ＬＥＤ列３は、１つのＬＥＤから構成されているか、複数のＬＥＤが直列接続されて構成される。本実施形態では、第２ＬＥＤ列３は、Ｍ個の発光ダイオード（ＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２Ｍ）が直列接続されたものである。なお、本実施形態では、第２ＬＥＤ列３の個数であるＭは、第１ＬＥＤ列２の個数であるＮとは異なる数値とするが、同じ数値であってもよい。また、本実施形態では、第２ＬＥＤ列３は、電球色（色温度が５０００Ｋ〜６０００Ｋ程度）の光を発光し、第１ＬＥＤ列２の通常点灯時とは別の通常点灯時に使用されるものとする。つまり、第１ＬＥＤ列２と第２ＬＥＤ列３とは排他的に使用される。

本実施形態では、第２ＬＥＤ列３の一部である、ＬＥＤ２１、ＬＥＤ２２は、就寝時等に使用される常夜灯を構成する。ＬＥＤ２１、ＬＥＤ２２からなるＬＥＤ列を、第３ＬＥＤ列（部分ＬＥＤ列）５と称する。第３ＬＥＤ列５も、第２ＬＥＤ列３の一部であるため、第１ＬＥＤ列２とは排他的に使用される。

各ＬＥＤ列２，３，５は、それぞれ固有の順方向降下電圧ＶＦを有している。第１ＬＥＤ列２と第２ＬＥＤ列３とは、ＶＦが異なっているため、ＬＥＤ列同士で発光色が異なる。本実施形態では、照明装置１で用いる各ＬＥＤは同一のものを用いているが、第１ＬＥＤ列２と第２ＬＥＤ列３とでは、列に含まれるＬＥＤの個数が異なっているため、ＶＦが異なる。

なお、例えば、第１ＬＥＤ列２に用いるＬＥＤ自体の発光色と、第２ＬＥＤ列に用いるＬＥＤ自体の発光色とが異なっていてれば、列に含まれるＬＥＤの個数が同じでも、第１ＬＥＤ列の発光色と第２ＬＥＤ列の発光色とを異なるようにすることができる。

ここで、１つのＬＥＤ列（または部分ＬＥＤ列）が有するＬＥＤの数や、照明装置１が有するＬＥＤ列の数は、単なる一例であり、上記した数値に限定されない。また、発光色も上記された色に限定されない。

第１ＬＥＤ列２はＭＯＳＦＥＴ（スイッチ手段）Ｑ１を介して制御回路Ｃ１に接続している。同様に、第２ＬＥＤ列３はＭＯＳＦＥＴＱ（スイッチ手段）２を介して制御回路Ｃ１に接続している。さらに、第３ＬＥＤ列５はＭＯＳＦＥＴ（スイッチ手段、部分点灯スイッチ手段）Ｑ３を介して制御回路Ｃ１に接続している。ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ３はスイッチング素子（スイッチ手段）であり、制御回路Ｃ１のスイッチ制御部（スイッチ手段）からの制御により、各ＬＥＤ列２，３，５の点灯／消灯が制御される。各ＬＥＤ列２，３，５は、スイッチング素子である各ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２，Ｑ３の入／切により、排他的に使用される。

制御回路Ｃ１は、照明装置１を統括的に制御するブロックである。制御回路Ｃ１は、スイッチ制御回路（スイッチ手段）６と、電圧情報生成回路（電圧制御手段）７とを備えている。スイッチ制御回路６は、各ＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２，Ｑ３を制御し、各ＬＥＤ列２，３，５の点灯／消灯の制御を行うブロックである。電圧情報生成回路７は、後述する電圧情報フードバック信号を生成するブロックである。

各ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２，Ｑ３のソースには、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３がそれぞれ接続されている。

電流検知レベル出力回路（電流検知手段）Ｃ２は、各ＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２，Ｑ３のソースに接続した抵抗Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３に流れる電流、すなわち、各ＬＥＤ列２，３，５を流れる電流を検知するブロックである。

電流検知レベル出力回路Ｃ２は、スイッチ制御回路６により選択されたＬＥＤ列の電流の検知結果を、制御回路Ｃ１へ出力する。検知結果を元に、制御回路Ｃ１の電圧情報生成回路７は、電圧情報フィードバック信号を生成してとして、１次側への帰還回路４１に送信（フィードバック）する。電圧供給部４は、制御回路Ｃ１から出力される電圧情報フィードバック信号に応じて、１次側への帰還回路４１から１次電圧回路へ信号を伝えるフォトカプラＰＣの帰還信号の波形が変化する。これにより、１次側定電圧回路４２が備えるスイッチング素子（図示せず）のスイッチング波形が変化し、１次側定電圧回路４２のトランスＴの出力が変化する。その結果、電圧供給部４から出力されるアノード電圧が可変となる。このアノード電圧の変更の詳細については後述する。

以上のように変更されたアノード電圧が、選択されたＬＥＤ列に印加される。電流の検知、フィードバックが繰り返され、選択されたＬＥＤ列に流れる電流を適正値（所望値）になるようにすることができる。このように、検知した電流の大小により、１次側への帰還量を決めることで、点灯している（スイッチ制御回路６により選択された）ＬＥＤ列に応じた適正なアノード電圧が得られる。

各ＬＥＤ列２，３，５の光量については、スイッチ制御回路６からスイッチング素子である各ＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２，Ｑ３へのパルス信号であるＰＷＭ信号のデューティーを変更することで、調光することができる。

（電圧変更動作）
ここでは、第１ＬＥＤ列２の点灯が選択されたものとして説明する。この選択は、例えば照明装置１への、ユーザ入力、あるは、タイマーなどの自動的制御により、制御回路Ｃ１のスイッチ制御回路６に入力され、実行される。

制御回路Ｃ１では、どのＬＥＤ列が点灯されているかを管理している。そこで、制御回路Ｃ１から、スイッチ制御回路６が第１ＬＥＤ列２を選択したことを示す情報を、電流検知レベル出力回路Ｃ２に、出力する。

電流検知レベル出力回路Ｃ２は、第１ＬＥＤ列２が選択されたことを示す情報を受信すると、第１ＬＥＤ列２に接続した抵抗Ｒ１の電流Ｉ_ＬＥＤを測定する。図２（ａ）は、抵抗Ｒ１の電圧を示している。第１ＬＥＤ列２を流れる電流Ｉ_ＬＥＤが増加すると、抵抗Ｒ１の電圧は高くなり、反対に、第１ＬＥＤ列２を流れる電流Ｉ_ＬＥＤが減少すると、抵抗Ｒ１の電圧は低くなる。

電流検知レベル出力回路Ｃ２は、検知した抵抗Ｒ１の電流から電圧（Ｉ_ＬＥＤ×Ｒ１）を測定し、測定した電圧と目標レベル電圧（閾値）とを比較する。この比較結果を、図２（ｂ）に示される電流検知レベル信号として、制御回路Ｃ１に出力する。電流検知レベル出力回路Ｃ２は、電流検知レベル信号を次のように出力する。電圧が、電圧目標レベル電圧を越える（上回る）までＨを出力し続け、越えた後にＬに切り替える。そして、電圧が、目標レベル電圧を下回るまでＬを出力し続け、下回った後にＨに切り替える。なお、求めた電圧が目標レベル電圧を越えてから、比較結果の出力が、ＨからＬ（あるいはＬからＨ）になるまでに、若干の遅延が生じるため、図２（ａ）,（ｂ）にはズレが生じている。

制御回路Ｃ１は、受信した電流検知レベル信号からパルス信号列を生成する。電流検知レベルがＨ（ハイ）の場合には、パルス信号列を生成し、レベル信号がＬ（ロー）の場合には、パルス信号列は生成しない。

そして、制御回路Ｃ１の電圧情報生成回路７は、生成されたパルス信号列に応じて、図３（ｄ）に表される電圧情報フィードバック信号を生成する。電圧情報生成回路７はパルス信号列を検知すると、正の電圧として電圧情報フィードバック信号を、抵抗Ｒ５へ出力する。電圧情報生成回路７はパルス信号列を検知しない場合は、負の電圧である電圧情報フィードバック信号を、抵抗Ｒ５へ出力する。

ここで、電圧情報フィードバック信号が正の電圧である場合の、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点の電圧をＶ１、電圧情報フィードバック信号が負の電圧である場合の、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点の電圧をＶ１’とする。Ｖ１＞Ｖ１’となる。このように、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点の電位が、制御回路Ｃ１から出力される電圧情報フィードバック信号に応じて変更される。

電圧情報フィードバック信号が電圧供給部４に入力されると、１次側への帰還回路４１から１次電圧回路へ信号を伝えるフォトカプラＰＣの帰還信号の波形が変化し、１次側定電圧回路４２が備えるスイッチング素子（図示せず）の発振周波数ｆが、変化する。ここで、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点の電圧がＶ１であれば、発振周波数ｆが高くなる結果、電圧供給部４から出力されるアノード電圧が高くなる。反対に接続点の電圧がＶ１’であれば、発振周波数ｆが低くなる結果、電圧供給部４から出力されるアノード電圧が低くなる。

以上のように、アノード電圧を変化させて、抵抗Ｒ１に流れる、すなわち、第１ＬＥＤ列２に流れる電流が、適正値になる（近づく）ようにすることができる。ここで、電流検知レベル出力回路にて比較する目標レベル電圧を適切に設定することで、アノード電圧を最適化することができる。同様に第２ＬＥＤ列３、第３ＬＥＤ列５についても、それぞれのＬＥＤ列を流れる電流を測定して、電圧供給部４にフィードバックすることで、適正値になる（近づく）ようにすることができる。

本実施形態の照明装置１は、図３に示す従来の照明装置１００と比較して、各ＬＥＤ列２，３，５に接続した各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２，２３を有していないため、これらによる、電力損失（変換ロス）の発生がない。つまり、本実施形態の照明装置１は、図３に示す従来の照明装置１００よりも、電力効率を向上させること（電力損失を低減させることが）できる。さらに、各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２，２３が不要になることで、代表的なチョッパ回路を構成した場合、その重要な構成要素である、インダクタＬ１〜Ｌ３、転流ダイオードＤ１〜Ｄ３が削減できる。このように、部品点数を減らすことができる。

よって、本発明の照明装置１は、従来の照明装置よりも、高い電力効率を実現できると共に、低コストで製造することができる。

また、本実施形態の照明装置１は、例えば特許文献１のように、供給電圧がＬＥＤの点灯に不適正となった場合に、他のＬＥＤに電流を流すようなものではなく、１次側に帰還することで適正値を得ようとするもので、全く異なる技術である。

なお、上記した本実施形態では、照明装置１を、発光色が異なる複数のＬＥＤ列について、その発光色を排他的に切り替えるものとして説明したが、発光色が同一である複数のＬＥＤ列について、その光量（または輝度、明るさ）を排他的に切り替える照明装置にも用いることができる。例えば、各ＬＥＤ列でＶＦが異なると、光量を異ならせることができる。この場合、各ＬＥＤ列で光量が異なるので、各ＬＥＤ列を排他的に切り換ることで、光量を制御することができる。さらに細かく光量を制御するには、各ＬＥＤ列の光量を、パルス信号であるＰＷＭ信号のデューティーを変更することで調光してもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の照明装置は、ＬＥＤを発光素子として用いる照明装置、例えば、家屋あるいは宿泊施設等で使用される、シーリングライト等のＬＥＤ照明機器に好適に用いることが出来る。

１ 照明装置
２ 第１ＬＥＤ列
３ 第２ＬＥＤ列
４ 電圧供給部（電圧供給手段）
５ 第３ＬＥＤ列
６ スイッチ制御回路（スイッチ手段）
７ 電圧情報生成回路（電圧制御手段）
１１，１２〜１Ｎ，２１，２２〜２Ｍ ＬＥＤ
２１ 第１ＤＣ−ＤＣコンバータ
２２ 第２ＤＣ−ＤＣコンバータ
２３ 第３ＤＣ−ＤＣコンバータ
４１ １次側への帰還回路（２次回側路）
４２ １次側定電圧回路（１次側回路）
１００ 従来の照明装置
ＡＣ 電源
Ｃ１ 制御回路
Ｃ２ 電流検知レベル出力回路（電流検知手段）
ＰＣ フォトカプラ
Ｑ１，Ｑ２ ＭＯＳＦＥＴ（スイッチ手段）
Ｑ３ ＭＯＳＦＥＴ（スイッチ手段、部分点灯スイッチ手段）
Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗
Ｔ トランス

Claims (6)

1. １つの発光ダイオードから成る、又は複数の発光ダイオードが直列接続されて成る、ＬＥＤ列が、複数設けられ、
   前記複数のＬＥＤ列のそれぞれのアノードへ印加電圧を供給する電圧供給手段と、
   前記複数のＬＥＤ列のうち点灯させるＬＥＤ列を選択するスイッチ手段と、を備えた照明装置において、
   前記電圧供給手段は、前記印加電圧を変更可能に設けられており、
   前記各ＬＥＤ列を流れる電流を検知する電流検知手段と、
   前記電流検知手段にて検知された前記スイッチ手段にて選択されたＬＥＤ列を流れる電流が所望値となるように、前記電圧供給手段を制御する電圧制御手段と、
   を備えたことを特徴とする照明装置。
2. 前記電圧供給手段は、１次側回路と２次側回路とを有し、前記電圧制御手段からの制御により、１次側回路からの出力電圧の周波数を制御することで前記印加電圧を変更することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記スイッチ手段は、前記複数のＬＥＤ列のうち任意のＬＥＤ列の一部である部分ＬＥＤ列を点灯させることを選択する部分点灯スイッチ手段を有し、
   前記部分点灯スイッチ手段により部分ＬＥＤ列が選択されると、
   前記電流検知手段は、前記部分ＬＥＤ列を流れる電流を検知し、
   前記電圧制御手段は、前記電流検知手段にて検知された前記部分ＬＥＤ列を流れる電流が所望値となるように、前記電圧供給手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記複数のＬＥＤ列は、互いに順方向降下電圧が異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記複数のＬＥＤ列は、互いに発光色が異なることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. １つの発光ダイオードから成る、又は複数の発光ダイオードが直列接続されて成る、ＬＥＤ列が複数設けられた照明装置の、前記複数のＬＥＤ列のうち選択されたＬＥＤ列を点灯させる点灯方法において、
   前記選択されたＬＥＤ列を流れる電流を検知するステップと、
   前記検知された前記選択されたＬＥＤ列を流れる電流が所望値となるように、前記選択されたＬＥＤ列のアノードへの印加電圧を変更するステップと、
   を含む、点灯方法。

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