JP2013125616A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】全点灯状態から調光下限までにおける点灯の安定性を向上させることができる照明装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ２６と、ＬＥＤ２６を駆動する電流を生成するバックコンバータ１０と、バックコンバータ１０により生成される電流を制御する調光制御回路２２と、調光信号のレベルが高レベル側のとき、入力端子１０１に接続される全点灯用可変抵抗素子２３ａと、調光信号のレベルが低レベル側のとき、入力端子１０１に接続される調光下限用可変抵抗素子２３ｂとを備える照明装置１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、調光機能を有する照明装置に関する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を光源として用いる照明装置が商品化され、一般家庭に普及し始めている。半導体発光素子は、電気エネルギーを直接光エネルギーに変換する。このため、ハロゲンランプ等の白熱球や蛍光灯に比し、高効率で、且つ、発光に際して発熱量が少ないという特徴を有する。特に、ＬＥＤは、変換効率が高く、さらに、半永久的とも考え得る長寿命で、且つ、蛍光灯の光のようにちらつきの問題もない。

このように、ＬＥＤは長寿命、低消費電力といった長所を有している。近年、このようなＬＥＤの長所に着目し、白熱電球や蛍光灯の代わりに、ＬＥＤを光源として使用する様々な照明装置が開発されて来ている。

ところで、最近、ＬＥＤを光源とする照明装置（以下、「ＬＥＤ照明装置」と記す場合もある）においても、従来の白熱球と同様、照明の明るさを調節できる、すなわち、調光機能を有するものに対する要望が強くなってきた。

このような事情を考慮して、調光機能を有するＬＥＤ照明装置が、従来いくつか提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

一般に、ＬＥＤ照明装置を調光する調光方式には、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光方式とＤＣ調光方式の２つの方式が知られている。特許文献１に記載の照明装置は、それら２つの方式のうち、ＰＷＭ調光方式を利用するものである。

この照明装置では、パルス幅可変の矩形波信号よりなる調光信号が入力されると、その調光信号の１周期に占めるＯＮ期間（またはＯＦＦ期間）の割合（つまり、デューティー比）に比例する電圧値を発生させる。そして、この照明装置では、調光信号のデューティー比に比例する電圧値を用いて、ＬＥＤが調光されている。例えば、５０％のデューティー比であれば、ＬＥＤの出力を５０％とし、７５％のデューティー比であれば、ＬＥＤの出力を７５％にする。

特開２００３−１５７９８６号公報（２００３年５月３０日公開）

ＰＷＭ調光方式は、矩形波信号を用いて、ＬＥＤを調光するため、ノイズ音が発生し易く、ＯＮ／ＯＦＦの周波数の如何によっては、周囲の回路部と干渉を引き起こすことがある。特に、調光下限のときには、ＯＮ時間は短くなることから、ノイズ音の発生や周辺回路部との干渉が顕著になる。中でも、ノイズ音の発生は、シーリングライトのような、住宅などの居室や事務所などの天井に取り付けられる照明装置の場合には、利用者にとって非常に煩わしいものであった。

このため、ＰＷＭ調光方式に代えて、もう一方の調光方式である、ＤＣ調光方式を利用することが有効と期待できる。ＤＣ調光方式は、調光信号のレベル（電圧値）を変化させるものである。例えば、１０ＶのＤＣであれば、ＬＥＤは１００％の出力をし、１ＶのＤＣであれば、ＬＥＤは最小出力をする。ＰＷＭ調光方式のように、矩形波信号を用いるものではなく、それゆえ、上述したような、ＰＷＭ調光方式に特有の課題を考慮する必要はなくなる。

一方、ＤＣ調光方式を利用した場合、次に述べる、ＤＣ調光方式に特有の課題を考慮する必要があった。

ＤＣ調光方式では、例えば、公知のバックコンバータを用いて、調光信号のレベルを基に、ＬＥＤを駆動する駆動電流を制御する。ここで、バックコンバータを構成する各種の回路の製造バラツキが生じた場合、バックコンバータごとに、調光信号の同一レベルに対する出力電流値（すなわち、ＬＥＤの駆動電流値）が変動してしまうといった課題である。

そこで、バックコンバータに入力される電圧（すなわち、調光信号のレベル）と、バックコンバータの出力電流値とが、異なるバックコンバータ同士において、同一の関係となるような対策をとる必要がある。例えば、調光信号を出力する調光制御装置とバックコンバータとの間に抵抗素子を設ければよい。抵抗素子の抵抗値を可変とし、抵抗素子の抵抗値を調節することにより、バックコンバータの構成回路の製造バラツキによる、調光信号レベルに対する出力電流値の変動を防止することが可能である。

しかし、調光機能を有するＬＥＤ照明装置の場合、例えば、全点灯状態における調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節した場合、調光下限における調光信号レベル‐出力電流値間の変動がより大きくなってしまう。一方、調光下限における調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節した場合、全点灯状態における調光信号レベル‐出力電流値間の変動がより大きくなってしまう。要は、いずれか一方の変動のみの調節しか行なうことができなかった。

したがって、例えば、複数のＬＥＤ照明装置を同時に利用し、照明を行なった場合、本来ならば、各ＬＥＤ照明装置の明るさは、調光信号の同一レベルであれば同一になるべきところ、ＬＥＤ照明装置間において明るさに差が生じてしまう場合があった。

このように、ＤＣ調光方式を利用した場合、ＬＥＤ照明装置を全点灯状態と調光下限のいずれにおいてもバックコンバータの調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節することは困難であった。すなわち、全点灯状態と調光下限のいずれか一方が安定して点灯させることができないといった課題があった。

上記課題に鑑み、本発明の目的は、全点灯状態と調光下限のいずれにおいても点灯の安定性を向上させることができる照明装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明における照明装置は、発光素子と、上記発光素子を駆動する電流を生成する電流生成部と、上記発光素子を調光すべく、上記電流生成部に出力する調光信号のレベルを制御することにより、上記電流生成部により生成される電流を制御する調光制御部と、上記電流生成部に入力される調光信号のレベルが高レベル側のとき、上記電流生成部の、上記調光信号が入力される入力端子に接続される高レベル用抵抗素子と、上記電流生成部に入力される調光信号のレベルが低レベル側のとき、上記入力端子に接続される低レベル用抵抗素子とを備える。

上記構成によれば、電流生成部に入力される調光信号のレベルが高レベル側のとき、電流生成部の、調光信号が入力される入力端子に高レベル用抵抗素子が接続される一方、電流生成部に入力される調光信号のレベルが低レベル側のとき、入力端子に低レベル用抵抗素子が接続される。

このため、例えば、高レベル側である全点灯状態における調光信号のレベルと発光素子を駆動する電流値間の変動、および、低レベル側である調光下限における調光信号のレベルと発光素子を駆動する電流値間の変動のいずれについても、その変動の調節が可能となる。

それゆえ、全点灯状態と調光下限のいずれにおいても安定して点灯させることができる。

上記電流生成部は、上記調光信号のレベルの高低に応じて、上記発光素子を駆動する電流を増減させるものであり、上記調光信号が低レベル側のとき、上記発光素子は調光下限となることが好ましい。

上記構成によれば、発光素子の調光下限において、安定して点灯を実現することができる。

上記調光信号が高レベル側のとき、上記発光素子は全点灯状態となることが好ましい。

上記構成によれば、発光素子の全点灯状態において、安定して点灯を実現することができる。

上記低レベル用抵抗素子と上記入力端子との間に配置され、上記低レベル用抵抗素子を上記入力端子に接続、または、上記低レベル用抵抗素子を上記入力端子と切断する低レベル用切り替え素子と、上記高レベル用抵抗素子と上記入力端子との間に配置され、上記高レベル用抵抗素子を上記入力端子に接続、または、上記高レベル用抵抗素子を上記入力端子と切断する高レベル用切り替え素子とをさらに備え、上記調光制御部は、上記電流生成部に入力される調光信号のレベルが低レベル側のとき、上記低レベル用切り替え素子および上記高レベル用切り替え素子を用いて、上記低レベル用抵抗素子を上記入力端子に接続し、且つ、上記高レベル用抵抗素子を上記入力端子と切断すると共に、上記電流生成部に入力される調光信号のレベルが高レベル側のとき、上記低レベル用切り替え素子および上記高レベル用切り替え素子を用いて、上記高レベル用抵抗素子を上記入力端子に接続し、且つ、上記低レベル用抵抗素子を上記入力端子と切断することが好ましい。

上記構成によれば、調光制御部は、自身が生成する調光信号のレベルを基に、低レベル用抵抗素子および高レベル用抵抗素子のいずれが入力端子に接続し、他方を切断する。

それゆえ、低レベル用抵抗素子および高レベル用抵抗素子の各々と入力端子との接続・切断が、調光信号のレベルの変化に合わせて、効率よく行なうことが可能となる。

上記低レベル用抵抗素子および上記高レベル用抵抗素子の少なくとも一方は、自身の抵抗値を変更可能な可変抵抗素子であることが好ましい。

上記構成によれば、照明装置の製造工程において、低レベル用抵抗素子および高レベル用抵抗素子が実装された後であっても、各々の抵抗値を調節することが可能となる。仮に、抵抗値が固定の抵抗素子の場合、一旦実装された後であれば、抵抗素子の取替えが必要になるからである。

それゆえ、上記構成によれば、高レベル側である全点灯状態における調光信号のレベルと発光素子を駆動する電流値間の変動、および、低レベル側である調光下限における調光信号のレベルと発光素子を駆動する電流値間の変動のいずれについても、その変動の調節を効率よく行なうことができる。

本発明の照明装置は、全点灯状態と調光下限のいずれにおいても点灯の安定性を向上させることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態における照明装置の概略構成を示すブロック回路図である。 スイッチング回路の端子電圧‐出力電流特性を示すグラフ図である。 スイッチング回路の端子電圧‐出力電流特性を示すグラフ図である。 本発明の他の実施形態における照明装置の概略構成を示すブロック回路図である。 スイッチング回路の端子電圧‐出力電流特性を示すグラフ図である。 スイッチング回路の端子電圧‐出力電流特性を示すグラフ図である。

本発明の一実施形態について図１〜図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。

〔実施の形態１〕
まず、図１に基づき、本発明の一実施形態である照明装置の概略構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における照明装置の概略構成を示すブロック回路図である。

（照明装置１）
図１に示すように、本発明の実施の形態１における照明装置１は、バックコンバータ（電流生成部）１０と、電源回路２１と、調光制御回路（調光制御部）２２と、全点灯用可変抵抗素子（高レベル用抵抗素子）２３ａと、調光下限用可変抵抗素子（低レベル用抵抗素子）２３ｂと、全点灯用抵抗切り替え素子（高レベル用切り替え素子）２４ａと、調光下限用抵抗切り替え素子（低レベル用切り替え素子）２４ｂと、力率改善回路２５と、ＬＥＤ（発光素子）２６と、調光信号用抵抗素子２７と、を備えている。

照明装置１は、ＤＣ調光方式を利用するものであり、調光制御回路２２が生成する調光信号２０３のレベル（電圧値）（例えば、０〜５Ｖ）に応じ、バックコンバータ１０が出力する出力電流１０３および１０４の各電流値を変化させることにより、ＬＥＤ２６を調光する。

（バックコンバータ１０）
バックコンバータ１０は、スイッチング回路１１と、ＦＥＴ（Filed Effect Transistor）１２と、ダイオード１３と、コンデンサ１４と、コイル１５と、電流値検出用抵抗素子１６と、を有している。

スイッチング回路１１は、調光制御回路が生成する調光信号２０３が入力される入力端子１０１を持つ。スイッチング回路１１は、入力端子１０１に調光信号２０３が入力されると、その入力された調光信号２０３のレベルに応じて、ＦＥＴ１２のゲート電極にゲート制御信号１０２を印加する。このゲート制御信号１０２は、ＦＥＴ１２を導通または非導通させるための信号である。例えば、スイッチング回路１１に電源電圧（Ｖｃｃ）２９および接地電圧（ＧＮＤ）３１が供給されている場合、ゲート制御信号１０２は、ＦＥＴ１２を導通させるときには電源電圧２９の電圧値となり、ＦＥＴ１２を非導通させるときには接地電圧３１の電圧値となる。

また、スイッチング回路１１は、このようなゲート制御信号１０２の、電源電圧２９の電圧値となる期間（以下、「ＯＮ期間」と記す場合もある）と、接地電圧３１の電圧値となる期間（以下、「ＯＦＦ期間」と記す場合もある）との各々の長さについて、入力端子１０１を介して入力された調光信号２０３のレベルに応じ、設定する。すなわち、スイッチング回路１１は、ＯＮ期間とＯＦＦ期間との比（デューティー比）を、調光信号２０３のレベルに基づき、設定する。例えば、調光信号２０３のレベルが大きくなるにつれて、デューティー比が大きくなる、要は、ＯＦＦ期間に対するＯＮ期間の長さが長くなり、一方、調光信号２０３のレベルが小さくなるにつれて、デューティー比が小さくなる、すなわち、ＯＦＦ期間に対するＯＮ期間の長さが短くなればよい。

このようなＯＮ期間とＯＦＦ期間との比は、ＦＥＴ１２の導通期間と非導通期間との比を変化させる。後述するように、ＦＥＴ１２の導通期間と非導通期間との比の変化により、出力電流１０３および１０４の電流値は変化する。この電流値の変化により、ＬＥＤ２６の調光が実現される。

ところで、スイッチング回路１１は、このようなＯＮ期間およびＯＦＦ期間の設定のため、オペアンプや乗算器といった、各種のアナログ演算回路を用いている。このような各種のアナログ回路は集積化され、１チップ化されている。このような集積化されたＩＣでは、半導体製造工程における製造バラツキに起因して、製品規格にバラツキが生じるのが通常である。具体的には、調光信号の同一レベルに対し、ＩＣごとに、上記のＯＮ期間およびＯＦＦ期間の各設定値が異なる、つまり、ＯＮ期間とＯＦＦ期間との比が、異なる場合がある。ＯＮ期間とＯＦＦ期間との比のバラツキは、ＬＥＤ２６を駆動し、調光する出力電流１０３および１０４の電流値のバラツキにつながるものである。

照明装置１では、このような出力電流１０３および１０４の電流値のバラツキに鑑み、全点灯状態および調光下限のいずれにおいても、調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節するものである。この点については、後述する。

ＦＥＴ１２は、例えば、公知のｎ型ＭＯＳトランジスタを用いることができる。ｎ型ＭＯＳトランジスタであれば、ゲート電極に印加されるゲート制御信号１０２に応じて、高速に、その導通と非導通との間を高速に切り替えることができる。もちろん、ＦＥＴ１２は、ＭＯＳトランジスタに限られるものではなく、例えば、バイポーラトランジスタであってもよい。

ＦＥＴ１２が導通のとき、照明装置１の入力端子２８から入力される入力電圧は、力率改善回路２５を通して、ＬＥＤ２６の一方の端子に印加される。一方、ＬＥＤ２６の他方の端子には、ＦＥＴ１２を通して、接地電圧３１が印加される。すなわち、バックコンバータ１０には出力電流１０３が流れることになる。電流値検出用抵抗素子１６は出力電流１０３の電流値を検出する。電流値検出用抵抗素子１６により検出された電流値１０５は、スイッチング回路１１に入力される。

一方、ＦＥＴ１２が非導通のとき、コイル１５は出力電流１０３と同じ電流を流し続けようとし、且つ、ダイオード１３は導通する。それゆえ、出力電流１０３と同じ電流値である出力電流１０４が流れることになる。

（電源回路２１）
電源回路２１は、電源電圧２９を用いて、調光制御用電源電圧２０１を生成する。例えば、調光信号２０３のレベル範囲が０〜５Ｖの場合、電源回路２１は、例えば１５Ｖである電源電圧２９を用いて、５Ｖである調光制御用電源電圧２０１を生成し、調光制御回路２２に出力する。

電源回路２１は、例えば、公知の降圧回路を用いることができる。

（調光制御回路２２）
調光制御回路２２は、調光制御用電源電圧２０１を用いて、調光信号２０３を生成する。また、調光制御回路２２は、自身が生成した調光信号２０３のレベルに基づき、切り替え信号２０２を併せて生成する。

具体的には、先ず、調光制御回路２２は、自身の外部より、ＬＥＤ２６の調光レベルの指示を受け取ると、その指示にしたがって、調光信号２０３のレベルを設定する。例えば、ＬＥＤ２６の指示レベルが全点灯状態のとき、例えば、調光制御用電源電圧２０１が５Ｖであれば、調光制御回路２２は、調光信号２０３のレベルを５Ｖに設定する。一方、ＬＥＤ２６の指示レベルが調光下限のとき、調光制御回路２２は、調光信号２０３のレベルを１Ｖに設定する。同様に、全点灯状態から調光下限までの間の各々のレベルについても、対応する、調光信号２０３のレベルが設定される。

なお、調光信号２０３のレベルが高レベル側（ここでは、５Ｖ側）に近づけば近づくほど、ＬＥＤ２６の明るさは全点灯状態に近づくことになる。一方、調光信号２０３のレベルが低レベル側（ここでは、１Ｖ側）に近づけば近づくほど、ＬＥＤ２６の明るさは調光下限に近づくことになる。要は、調光信号２０３のレベルの高レベル側は、ＬＥＤ２６の出力（輝度）が高い側を意味し、調光信号２０３のレベルの低レベル側は、ＬＥＤ２６の出力が低い側を意味する。

また、調光制御回路２２は、ＬＥＤ２６の調光レベルの指示を受け取ると、調光信号２０３の生成と共に、図１中のＧで示す複数の切り替え素子、ここでは、全点灯用抵抗切り替え素子２４ａおよび調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂの各々の開閉を切り替える切り替え信号２０２を生成する。全点灯用抵抗切り替え素子２４ａの開閉により、全点灯用可変抵抗素子２３ａとスイッチング回路１１の入力端子１０１との接続状態が切り替えられ、同様に、調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂの開閉により、調光下限用可変抵抗素子２３ｂとスイッチング回路１１の入力端子１０１との接続状態が切り替えられる。

例えば、調光制御回路２２は、指示レベルが全点灯状態のとき、全点灯用可変抵抗素子２３ａがスイッチング回路１１の入力端子１０１に接続され、且つ、調光下限用可変抵抗素子２３ｂがスイッチング回路１１の入力端子１０１と切断されるように、切り替え信号２０２を用いて、全点灯用抵抗切り替え素子２４ａおよび調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂの開閉を切り替える。一方、指示レベルが全点灯状態から調光下限に向けて変化したとき、全点灯用可変抵抗素子２３ａがスイッチング回路１１の入力端子１０１と切断され、且つ、調光下限用可変抵抗素子２３ｂがスイッチング回路１１の入力端子１０１に接続されるように、切り替え信号２０２を用いて、全点灯用抵抗切り替え素子２４ａおよび調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂの開閉を切り替える。

また、全点灯用可変抵抗素子２３ａを入力端子１０１と切断し、且つ、調光下限用可変抵抗素子２３ｂを入力端子１０１に接続するタイミングは、指示レベルが全点灯状態から調光下限に向けて変化したときに限られるものではない。例えば、指示レベルが、予め定められた調光レベル（例えば、調光下限よりも高いレベル、且つ、全点灯状態よりも低いレベル）以下になったときを、上記タイミングとしてもよい。

（全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂ）
全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂは、例えば、公知の可変抵抗素子を用いることができる。

全点灯用可変抵抗素子２３ａは、全点灯用抵抗切り替え素子２４ａを介して、スイッチング回路１１の入力端子１０１に接続されている。もちろん、全点灯用抵抗切り替え素子２４ａが開状態であれば、切断されることになる。なお、スイッチング回路の１１の入力端子１０１には調光制御回路２２から調光信号２０３が入力されることから、全点灯用抵抗切り替え素子２４ａが閉状態であれば、全点灯用可変抵抗素子２３ａに調光信号２０３が印加されることになる。

同様に、調光下限用可変抵抗素子２３ｂは、調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂを介して、スイッチング回路１１の入力端子１０１に接続されている。そして、調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂが開状態であれば、切断されることになる。スイッチング回路の１１の入力端子１０１には調光制御回路２２から調光信号２０３が入力されることから、調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂが閉状態であれば、調光下限用可変抵抗素子２３ｂに調光信号２０３が印加されることになる。

全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂのいずれかとスイッチング回路１１の入力端子１０１との接続により、調光信号２０３のレベルは、調光制御回路２２自身が生成したものと、入力端子１０１に実際に入力されるものとで異なるものとなる。調光信号用抵抗素子２７と、全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂのいずれかとの間において、調光制御回路２２が生成した調光信号２０３が、抵抗分割されることになるからである。

全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂは、それぞれ、自身の抵抗値を調節可能な可変抵抗である。照明装置１は、全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂの各々の抵抗値を調節し、スイッチング回路１１の入力端子１０１に実際に入力される調光信号２０３のレベルを調節する。この調光信号２０３のレベル調節は、上述したような、調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節するものである。

なお、全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂは一度限り、抵抗値を可変可能であればよく、調節後は抵抗値が固定されても構わない。もちろん、可変抵抗に代えて、抵抗値が固定で、且つ、それら抵抗値が異なる複数の抵抗素子を予め備えておいてもよい。抵抗値の調節に代えて、抵抗素子自体を入れ替えることによっても、上記の調節を行なうことは可能である。

全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂの具体的な効果については、後述する。

（全点灯用抵抗切り替え素子２４ａおよび調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂ）
全点灯用抵抗切り替え素子２４ａおよび調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂは、例えば、公知のスイッチング素子を用いることができる。

（力率改善回路２５および入力端子２８）
入力端子（ＩＮ）２８には、力率改善回路２５が設けられている。力率改善回路２５は、入力端子２８に入力される入力電圧を、安定的にＬＥＤ２６の一方の端子に印加する。

（ＬＥＤ２６）
ＬＥＤ２６は、種々の色（波長）のＬＥＤが使用可能である。ただし、照明目的のためには、白色ＬＥＤが人間の目には自然であるので好ましい。

白色ＬＥＤとしては、種々の構造のものが使用できる。例えば、蛍光を発する蛍光材を青色や紫外光等のＬＥＤで励起するタイプが使用可能である。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および、青（Ｂ）の３つのＬＥＤを点光源と見なせるほど隣接させ、配置してもよい。あるいは、赤、緑、および、青の３つのＬＥＤを縦に積層し、配置してもよい。

（全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂの効果）
図１〜図３を用いて、全点灯用可変抵抗素子２３ａおよび調光下限用可変抵抗素子２３ｂの効果について説明する。

図２および図３は、スイッチング回路１１である、スイッチング回路Ａ、スイッチング回路Ｘおよびスイッチング回路Ｙの各々に関する、入力端子１０１に入力される電圧（以下、「端子電圧」と記す場合もある）と、出力電流１０３（または出力電流１０４）との関係（以下、「端子電圧‐出力電流特性」と記す場合もある）を示すグラフ図である。

特に、図２は、ＬＥＤ２６を全点灯状態とする場合における、全点灯用可変抵抗素子２３ａの効果を説明するためのものであり、図３は、ＬＥＤ２６を調光下限とする場合における、調光下限用可変抵抗素子２３ｂの効果を説明するためのものである。

なお、以下では、スイッチング回路Ａがバックコンバータ１０の設計仕様どおりの端子電圧‐出力電流特性を実現するもの（すなわち、理想のスイッチング回路）とし、スイッチング回路Ｘおよびスイッチング回路Ｙは、それぞれの端子電圧‐出力電流特性がスイッチング回路Ａのものからずれたもの（すなわち、実際のスイッチング回路）であるとする。

また、バックコンバータ１０においては、スイッチング回路Ａ、スイッチング回路Ｘおよびスイッチング回路Ｙの各々の端子電圧‐出力電流特性の線形領域を用いて、ＬＥＤ２６の調光が行われる。ここで、線形領域とは、端子電圧の電圧値が増加するに従い、出力電流の電流値も増加する領域のことである。一方、端子電圧の電圧値が増加しても、出力電流の電流値が一定である、言い換えれば、出力電流の電流値が飽和している領域を飽和領域と呼ぶ場合がある。

先ず、図２に示すように、スイッチング回路Ｘおよびスイッチング回路Ｙの各端子電圧‐出力電流特性は、スイッチング回路Ａのものからずれている。スイッチング回路Ａにおいては、ＬＥＤ２６の全点灯状態の場合、出力電流はＩＡであり、端子電圧はＶＡである。すなわち、設計仕様どおりであれば、ＬＥＤ２６の全点灯状態の場合、調光制御回路２２が生成し、スイッチング回路１１の入力端子１０１に入力される端子電圧のレベル（電圧値）は、ＶＡとなる。

これに対し、例えば、スイッチング回路Ｘにおいて、出力電流をＩＡとする場合、端子電圧のレベルはＶＸにする必要がある。そこで、照明装置１の製造工程において、全点灯用可変抵抗素子２３ａの抵抗値を調節し、調光信号用抵抗素子２７と、全点灯用可変抵抗素子２３ａとの間における抵抗分割により、出力電流がＩＡとなる端子電圧をＶＸからＶＡに予め調節しておけばよい。

そうすることにより、ＬＥＤ２６の全点灯状態の場合に、調光制御回路２２が、スイッチング回路１１の入力端子１０１に入力される端子電圧のレベルをＶＡとすべく、調光信号２０３を生成しても、実際には、スイッチング回路Ｘであるスイッチング回路１１の入力端子１０１には、そのレベルがＶＡである端子電圧が印加されることになる。それゆえ、出力電流はＩＡとなる。

同様に、スイッチング回路Ｙにおいて、出力電流をＩＡとする場合、端子電圧のレベルはＶＹにする必要がある。この場合でも、照明装置１の製造工程において、全点灯用可変抵抗素子２３ａの抵抗値を調節し、調光信号用抵抗素子２７と、全点灯用可変抵抗素子２３ａとの間における抵抗分割により、出力電流がＩＡとなる端子電圧をＶＹからＶＡに予め調節しておけばよい。

次に、図３に示すように、スイッチング回路Ａにおいては、ＬＥＤ２６の調光下限の場合、出力電流はＩａであり、端子電圧はＶａである。すなわち、設計仕様どおりであれば、ＬＥＤ２６の調光下限の場合、調光制御回路２２が生成し、スイッチング回路１１の入力端子１０１に入力される端子電圧のレベル（電圧値）は、Ｖａとなる。

これに対し、例えば、スイッチング回路Ｘにおいて、出力電流をＩａとする場合、端子電圧のレベルはＶｘにする必要がある。そこで、照明装置１の製造工程において、調光下限用可変抵抗素子２３ｂの抵抗値を調節し、調光信号用抵抗素子２７と、調光下限用可変抵抗素子２３ｂとの間における抵抗分割により、出力電流がＩａとなる端子電圧をＶｘからＶａに予め調節しておけばよい。

そうすることにより、ＬＥＤ２６の調光下限の場合に、調光制御回路２２が、スイッチング回路１１の入力端子１０１に入力される端子電圧のレベルをＶａとすべく、調光信号２０３を生成しても、実際には、スイッチング回路Ｘであるスイッチング回路１１の入力端子１０１には、そのレベルがＶａである端子電圧が印加されることになる。それゆえ、出力電流はＩａとなる。

同様に、スイッチング回路Ｙにおいて、出力電流をＩａとする場合、端子電圧のレベルはＶｙにする必要がある。この場合でも、照明装置１の製造工程において、調光下限用可変抵抗素子２３ｂの抵抗値を調節し、調光信号用抵抗素子２７と、調光下限用可変抵抗素子２３ｂとの間における抵抗分割により、出力電流がＩａとなる端子電圧をＶｙからＶａに予め調節しておけばよい。

（照明装置１の効果）
以上説明したように、照明装置１によれば、ＤＣ調光方式を利用した場合でも、全点灯状態および調光下限のいずれにおいてもバックコンバータ１０の調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節することができる。それゆえ、全点灯状態と調光下限のいずれにおいても安定して点灯させることができるという効果を奏する。

さらに、複数の照明装置１を利用し、照明を行なった場合でも、上記と同様、各照明装置１の全点灯状態および調光下限のいずれにおいてもバックコンバータ１０の調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節すればよい。そうすることにより、各照明装置１の明るさは、調光信号が同一レベルであれば同一となり、それゆえ、複数の照明装置１間の全点灯状態および調光下限での明るさの差（ばらつき）を低減することができるという効果も奏することができる。

〔実施の形態２〕
次に、本発明の実施の形態２について説明する。以下、本発明の実施形態１と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図４は、本発明の実施の形態２における照明装置の概略構成を示すブロック回路図である。また、図５は、スイッチング回路１１である、スイッチング回路Ａ、スイッチング回路Ｘおよびスイッチング回路Ｙの各々に関する、入力端子１０１に入力される電圧（端子電圧）と、出力電流１０３（または出力電流１０４）との関係（端子電圧‐出力電流特性）を示すグラフ図である。

図４に示すように、本発明の実施形態２の照明装置２と上記の実施形態１の照明装置１とで異なる点は、図４中のＧで示すように、調光状態１用可変抵抗素子２３ｃおよび調光状態１用抵抗切り替え素子２４ｃをさらに備えた点である。これにより、全点灯状態および調光下限に加え、調光状態１（例えば、ＬＥＤ２６の明るさの５０％を実現する状態）においても、バックコンバータ１０の調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節することができる。すなわち、ＬＥＤ２６の調光をより精度よく行なうことが可能となる。

図５に示すように、ＬＥＤ２６の調光状態１においても、スイッチング回路Ｘおよびスイッチング回路Ｙの端子電圧は、スイッチング回路Ａのものからずれている。

そこで、調光状態１用可変抵抗素子２３ｃの抵抗値を調節し、調光信号用抵抗素子２７と、調光状態１用可変抵抗素子２３ｃとの間における抵抗分割により、端子電圧を予め調節しておけばよい。

調光状態１用可変抵抗素子２３ｃおよび調光状態１用抵抗切り替え素子２４ｃの構成および効果は、調光下限用可変抵抗素子２３ｂおよび調光下限用抵抗切り替え素子２４ｂと同一であり、ここでは説明を繰り返さない。

〔その他の実施の形態〕
図６に示すように、複数の調光状態（調光状態１、調光状態２および調光状態３）においても、バックコンバータ１０の調光信号レベル‐出力電流値間の変動を調節すればよい。この場合、ＬＥＤ２６の調光をより一層精度よく行なうことが可能となる。

本発明は上述した各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、異なる実施形態にそれぞれ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。

１、２ 照明装置
１０ バックコンバータ
１１ スイッチング回路
１２ ＦＥＴ
２１ 電源回路
２２ 調光制御回路
２３ａ 全点灯用可変抵抗素子
２３ｂ 調光下限用可変抵抗素子
２４ａ 全点灯用抵抗切り替え素子
２４ｂ 調光下限用抵抗切り替え素子
２６ ＬＥＤ

Claims (5)

1. 発光素子と、
   上記発光素子を駆動する電流を生成する電流生成部と、
   上記発光素子を調光すべく、上記電流生成部に出力する調光信号のレベルを制御することにより、上記電流生成部により生成される電流を制御する調光制御部と、
   上記電流生成部に入力される調光信号のレベルが高レベル側のとき、上記電流生成部の、上記調光信号が入力される入力端子に接続される高レベル用抵抗素子と、
   上記電流生成部に入力される調光信号のレベルが低レベル側のとき、上記入力端子に接続される低レベル用抵抗素子と
   を備えることを特徴とする照明装置。
2. 上記電流生成部は、上記調光信号のレベルの高低に応じて、上記発光素子を駆動する電流を増減させるものであり、
   上記調光信号が低レベル側のとき、上記発光素子は調光下限となることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 上記調光信号が高レベル側のとき、上記発光素子は全点灯状態となることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 上記低レベル用抵抗素子と上記入力端子との間に配置され、上記低レベル用抵抗素子を上記入力端子に接続、または、上記低レベル用抵抗素子を上記入力端子と切断する低レベル用切り替え素子と、
   上記高レベル用抵抗素子と上記入力端子との間に配置され、上記高レベル用抵抗素子を上記入力端子に接続、または、上記高レベル用抵抗素子を上記入力端子と切断する高レベル用切り替え素子と
   をさらに備え、
   上記調光制御部は、
   上記電流生成部に入力される調光信号のレベルが低レベル側のとき、上記低レベル用切り替え素子および上記高レベル用切り替え素子を用いて、上記低レベル用抵抗素子を上記入力端子に接続し、且つ、上記高レベル用抵抗素子を上記入力端子と切断すると共に、
   上記電流生成部に入力される調光信号のレベルが高レベル側のとき、上記低レベル用切り替え素子および上記高レベル用切り替え素子を用いて、上記高レベル用抵抗素子を上記入力端子に接続し、且つ、上記低レベル用抵抗素子を上記入力端子と切断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 上記低レベル用抵抗素子および上記高レベル用抵抗素子の少なくとも一方は、自身の抵抗値を変更可能な可変抵抗素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。

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