JP2014157781A - 点灯装置及びそれを用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】固体発光素子が許容温度を超える前に固体発光素子の温度上昇を抑制することができる点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ７０を有する光源７に電力を供給する電源回路４と、ＬＥＤ７０の周囲温度を検知する温度検知回路５と、ＬＥＤ７０の温度を制御するように構成される温度制御手段である制御回路６とを備え、制御回路６は、温度検知回路５で検知した検知温度の上昇率を求め、当該上昇率が予め設定してある基準値を超えると、電源回路４の出力を制御して光源７の光出力を低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード等の固体発光素子の点灯装置及びそれを用いた照明器具に関する。

従来から、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と呼ぶ）の点灯時の過度な温度上昇を安定した状態に抑制することによりＬＥＤの光出力及び寿命の安定化を図るものが提供されており、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ光源、温度検知素子及びＬＥＤ光源を冷却する水冷ジャケットを有する灯体部と、水冷ジャケットでＬＥＤ光源からの熱を受熱した冷媒液をラジエータで冷却する液冷式放熱機構部とで構成されている。そして、このＬＥＤ照明装置では、灯体部において、温度検知素子の検知温度に基づく制御電流でＬＥＤ光源を駆動することにより、ＬＥＤ光源の駆動時の過度な温度上昇を抑制している。

特開２０１０−２７２４７２号公報

しかしながら、上記従来例では、例えばＬＥＤ光源に異常がある場合には、検知温度がＬＥＤ（固体発光素子）の実際の温度から想定を超えてずれる可能性がある。この場合、固体発光素子の温度を適切に調整することができず、固体発光素子の許容温度を上回り、固体発光素子の発光効率の低下や寿命の低下等の不具合が生じる虞がある。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、固体発光素子が許容温度を超える前に固体発光素子の温度上昇を抑制することができる点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。

本発明の点灯装置は、固体発光素子を有する光源に電力を供給する電源回路と、前記固体発光素子の周囲温度を検知する温度検知回路と、前記固体発光素子の温度を制御するように構成される温度制御手段とを備え、前記温度制御手段は、前記温度検知回路で検知した検知温度の上昇率を求め、当該上昇率が予め設定してある基準値を超えると前記固体発光素子の温度を低下させるように構成されることを特徴とする。

この点灯装置において、前記温度検知回路は、前記固体発光素子が実装される基板上に配置することが好ましい。

この点灯装置において、前記温度制御手段は、前記電源回路の出力を制御する制御回路から成り、前記制御回路は、前記電源回路の出力を低下させることで前記固体発光素子の温度を低下させるように構成されることが好ましい。

この点灯装置において、前記制御回路は、前記検知温度の上昇率の増減に伴って前記電源回路の出力を変化させるように構成されることが好ましい。

この点灯装置において、前記光源を冷却する冷却器と、前記冷却器の出力を変化させる駆動回路とを有する冷却装置を備え、前記温度制御手段は、前記駆動回路から成り、前記駆動回路は、前記冷却器の出力を大きくすることで前記固体発光素子の温度を低下させるように構成されることが好ましい。

この点灯装置において、前記駆動回路は、前記検知温度の上昇率の増減に伴って前記冷却装置の出力を変化させるように構成されることが好ましい。

この点灯装置において、前記温度制御手段は、前記電源回路の出力の増減に伴って前記基準値を変化させるように構成されることが好ましい。

この点灯装置において、前記温度検知回路は、温度変化に伴い特性値が変化する感温素子を用いて前記固体発光素子の温度を検知するように構成されることが好ましい。

本発明の照明器具は、上記何れかの点灯装置と、前記光源を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明は、温度制御手段が、検知温度の上昇率に基づいて固体発光素子の温度制御を行うので、固体発光素子の温度が上昇する初期段階で検知温度に異常があると判定し、固体発光素子の温度を低下させることができる。したがって、本発明では、固体発光素子が許容温度を超える前に固体発光素子の温度上昇を抑制することができる。

本発明に係る点灯装置の実施形態を示す図で、（ａ）は回路概略図で、（ｂ）はＬＥＤの実際の温度と検知温度との相関を示す図で、（ｃ）は温度制御時における光源の光出力の変化を示す図である。 同上の点灯装置におけるＬＥＤを実装した基板の概略斜視図である。 同上の点灯装置における温度制御を示す図で、（ａ）は検知温度に異常がないと判定した場合のタイムチャート図で、（ｂ）は検知温度に異常があると判定した場合のタイムチャート図である。 （ａ）〜（ｃ）は従来の点灯装置における温度制御を示す図である。 （ａ），（ｂ）は同上の点灯装置における問題点を説明するための図である。 本発明に係る点灯装置の実施形態における他の温度制御を示す図で、（ａ）は検知温度に異常があると判定した場合のタイムチャート図で、（ｂ）はＬＥＤの実際の温度と検知温度との相関を示す図で、（ｃ）は温度制御時における光源の光出力の変化を示す図である。 同上の点灯装置の温度制御時における光出力と所要時間との相関を示す図である。 同上の点灯装置において温度センサＩＣを用いた場合を示す図で、（ａ）は回路概略図で、（ｂ）は温度センサＩＣの出力電圧と検知温度との相関を示す図である。 同上の点灯装置においてファンを用いた場合を示す図で、（ａ）は回路概略図で、（ｂ）はＬＥＤの実際の温度と検知温度との相関を示す図で、（ｃ）は温度制御時におけるファンの回転数の変化を示す図である。 （ａ），（ｂ）は同上の点灯装置の温度制御時におけるファンの回転数と所要時間との相関を示す図である。 同上の点灯装置の調光時における温度制御を示す図で、（ａ）は検知温度に異常がないと判定した場合のタイムチャート図で、（ｂ）は検知温度に異常があると判定した場合のタイムチャート図で、（ｃ）は調光比と基準時間との相関を示す図である。 同上の点灯装置の調光時における他の温度制御を示す図で、（ａ）は検知温度に異常がないと判定した場合のタイムチャート図で、（ｂ）は検知温度に異常があると判定した場合のタイムチャート図で、（ｃ）は調光比と各閾値との相関を示す図である。 同上の点灯装置の他の調光時における温度制御を示す図で、（ａ）は検知温度に異常がないと判定した場合のタイムチャート図で、（ｂ）は検知温度に異常があると判定した場合のタイムチャート図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る照明器具の実施形態を示す概略図である。

以下、本発明に係る点灯装置の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１（ａ）に示すように、ノイズフィルタ１と、整流器２と、ＰＦＣ回路３と、電源回路４と、温度検知回路５と、制御回路６とを備える。ノイズフィルタ１は、例えばコモンモードチョークコイル及びコンデンサのＬＣフィルタから成り、商用電源ＡＣ１の電源電圧に重畳するノイズを除去するように構成される。整流器２は、例えばダイオードブリッジから成り、商用電源ＡＣ１の電源電圧を整流するように構成される。

ＰＦＣ回路３は、昇圧チョッパ回路であって、インダクタＬ１、コンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ１、ＭＯＳＦＥＴから成るスイッチング素子Ｑ１を備える。ＰＦＣ回路３は、図示しないドライバでスイッチング素子Ｑ１のオン／オフを高周波で切り替えることにより、整流器２の出力電圧を昇圧して出力するように構成される。ＰＦＣ回路３により、商用電源ＡＣ１から出力される交流電流の力率を改善する。

電源回路４は、降圧チョッパ回路であって、インダクタＬ２、コンデンサＣ３、ダイオードＤ２、ＭＯＳＦＥＴから成るスイッチング素子Ｑ２を備え、後述する光源７に点灯に必要な直流電力を供給するように構成される。スイッチング素子Ｑ２は、後述する制御回路６からの制御信号によりオン／オフを切り替えるように構成される。スイッチング素子Ｑ２には、抵抗Ｒ３を直列に接続している。この抵抗Ｒ３には、後述する光源７を流れる負荷電流がスイッチング素子Ｑ２を介して流れる。したがって、抵抗Ｒ３の両端電圧は負荷電流に比例したものとなり、第１検知信号として後述する制御回路６に出力される。インダクタＬ２は２次巻線Ｌ２０を有する。この２次巻線Ｌ２０に誘起される電圧は、第２検知信号として後述する制御回路６に出力される。

電源回路４は、第１分圧回路４０と、第２分圧回路４１とを備える。第１分圧回路４０は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路から成り、ＰＦＣ回路３の出力電圧を分圧するように構成される。第２分圧回路４１は、抵抗Ｒ４，Ｒ５の直列回路から成る。第２分圧回路４１は、スイッチング素子Ｑ２がオンの時に、インダクタＬ２に印加される電圧を分圧するように構成される。各分圧回路４０，４１の分圧比は互いに等しい。第１分圧回路４０で分圧した電圧は、第３検知信号として後述する制御回路６に出力される。また、第２分圧回路４１で分圧した電圧は、第４検知信号として後述する制御回路６に出力される。

温度検知回路５は、サーミスタＴＨ１と抵抗Ｒ６との直列回路を直流電源５０に接続して成る。なお、直流電源５０は外部電源であるが、例えばＰＦＣ回路３で代用してもよい。サーミスタＴＨ１は、温度の上昇に伴って抵抗値が減少するＮＴＣサーミスタである。勿論、サーミスタＴＨ１はＮＴＣサーミスタに限定されるものではなく、例えば温度の上昇に伴って抵抗値が増大するＰＴＣサーミスタを用いてもよい。

温度検知回路５は、サーミスタＴＨ１及び抵抗Ｒ６により直流電源５０の電源電圧を分圧し、分圧した電圧を温度信号として後述する制御回路６に出力するように構成される。すなわち、温度検知回路５は、温度変化に伴い特性値が変化する感温素子を用いて後述する光源７のＬＥＤ７０の周囲温度を検知するように構成される。以下、温度検知回路５で検知したＬＥＤ７０の周囲温度のことを「検知温度」と称する。温度検知回路５が出力する温度信号の信号電圧は、検知温度の増減に伴って増減する。

ここでサーミスタＴＨ１は、図２に示すように、後述するＬＥＤ７０を実装した基板Ｐ１上であって且つＬＥＤ７０の近傍に配置するのが望ましい。このように、温度検知回路５をＬＥＤ７０が実装される基板Ｐ１上に配置することで、ＬＥＤ７０の実際の温度と検知温度との相関のばらつきを低減することができる。

制御回路６は、例えばマイコンから成り、電源回路４の出力を制御するように構成される。制御回路６は、第１検知信号の信号電圧から負荷電流を検知し、第２検知信号の信号電圧から負荷電流のゼロクロスを検知するように構成される。また、制御回路６は、負荷電流の目標値（以下、「電流目標値」と呼ぶ）を予め記憶しており、温度信号の信号電圧に基づいて電流目標値を変化するように構成される。

制御回路６は、制御信号を与えることによりスイッチング素子Ｑ２のオン／オフを切り替えるように構成される。スイッチング素子Ｑ２は、第１検知信号の信号電圧が電流目標値に達するとオフに切り替わり、第２検知信号の信号電圧がゼロクロスに達するとオンに切り替わる。すなわち、制御回路６は、図３（ａ）に示すように、負荷電流を臨界モードで制御するように構成される。

また、制御回路６は、第１分圧回路４０からの第３検知信号の信号電圧と、第２分圧回路４１からの第４検知信号の信号電圧との差分から、ＬＥＤ７０の順方向電圧を検知するように構成される。制御回路６は、上記差分が小さくなれば光源７が無負荷であると判定し、上記差分が零になれば光源７が短絡していると判定する。そして、制御回路６は、光源７が無負荷である又は短絡していると判定した場合、スイッチング素子Ｑ２をオフに切り替えて電源回路４の動作を停止させるように構成される。

なお、制御回路６は、マイコンのみの構成に限定されるものではなく、例えば富士電機製のFA5601やST Microelectronics製のL6562A等の電源制御用のＩＣとマイコンとを組み合わせて構成してもよい。また、制御回路６は、電源制御用のＩＣとアナログ回路とを組み合わせて構成してもよい。

光源７は、固体発光素子であるＬＥＤ７０を直並列に接続して成る。各ＬＥＤ７０は、電源回路４の出力を受けて負荷電流が流れることにより点灯する。なお、光源７は、ＬＥＤ７０の直列回路だけではなく、ＬＥＤ７０の並列回路や直並列回路で構成してもよい。

以下、本実施形態における温度制御を説明するにあたり、先ず従来の点灯装置における温度制御について説明する。従来の点灯装置では、光源の近傍にサーミスタ等の温度検知用の素子を配置し、検知温度が予め設定してある閾値を上回ると温度制御を行っていた。例えば、図４（ａ），（ｂ）に示すように、検知温度が閾値を上回ると、光源の光出力が１００％から８０％まで低下するように光源を調光することで、光源の温度を下げていた。また、光源を冷却するためのファンを備えている場合は、図４（ｃ）に示すように、ファンの回転数を１００％から１５０％まで大きくすることで、光源の温度を下げていた。このように、検知温度と閾値とを比較することにより、光源を構成するＬＥＤの温度が、ＬＥＤの許容温度を超えないように温度制御を行っていた。

ここで、ＬＥＤの実際の温度と検知温度との相関は、ＬＥＤでの電力損失、ＬＥＤと温度検知用の素子との位置関係や設置状況などにより影響を受ける。また、ＬＥＤをヒートシンクに接続する場合には、ヒートシンクの大きさやその接続の状態によっても上記の相関は影響を受ける。また、光源を冷却するためにファンを使用する場合には、ファンの性能によっても上記の相関は影響を受ける。

そして、例えば施工不良によりＬＥＤとヒートシンクとの接続が不完全であれば、ヒートシンクの放熱性能が悪化して上記の相関が崩れる場合がある。また、経年劣化によってもＬＥＤとヒートシンクとの接続が不完全となり、ヒートシンクの放熱性能が悪化して上記の相関が崩れる場合がある。更に、ファンを用いて冷却する場合には、ファンの劣化により放熱性能が悪化し、上記の相関が崩れる場合がある。また、光源に電力を供給する電源回路の異常によって過負荷となる場合、ＬＥＤが異常に発熱して上記の相関が崩れる場合もある。

上記のような異常により相関が崩れる場合、ＬＥＤの熱容量が小さくなることからＬＥＤの温度上昇が急となり、ＬＥＤの実際の温度と検知温度との温度差が大きくなる。特に、ヒートシンク上に温度検知用の素子を設けている場合には、ヒートシンクとＬＥＤとの接続が不完全であるために温度検知用の素子に熱が伝達され難く、温度差はより顕著になる。

例えば、図５（ａ）に示す場合では、検知温度は閾値を超えていないために温度制御を実行していないが、ＬＥＤの実際の温度が許容温度を超えてしまっている。また、図５（ｂ）に示す場合では、検知温度が閾値を超えているために温度制御を実行しているものの、ＬＥＤの実際の温度が許容温度を超えてしまっている。

このように、従来の点灯装置では、ヒートシンクとＬＥＤとの接続が不完全である場合や過負荷の場合に、ＬＥＤの実際の温度が許容温度を超えてしまい、ＬＥＤの発光効率の低下や寿命の低下等の不具合が生じる虞がある。

そこで、本実施形態では、以下のようにＬＥＤ７０の温度制御を行なうことで、上記の問題点を解消している。先ず、本実施形態の電源を投入すると、各回路が動作することでＬＥＤ７０が点灯し、ＬＥＤ７０の温度が上昇し始める。このとき、図３（ａ）に示すように、温度信号の信号電圧もＬＥＤ７０の温度上昇に伴って上昇する。制御回路６では、温度信号の信号電圧が第１閾値に達してから第２閾値（＞第１閾値）に達するまでの所要時間Ｔ１をカウントする。制御回路６は、所要時間Ｔ１が予め設定してある基準時間Ｔ０を下回らない、すなわち検知温度の上昇率が基準値よりも小さければ、検知温度に異常がないと判定する。この場合、制御回路６は、負荷電流の目標値を変化させない。

図３（ｂ）に示すように、所要時間Ｔ１が基準時間Ｔ０を下回る、すなわち検知温度の上昇率が基準値よりも大きい場合、制御回路６は検知温度に異常があると判定し、負荷電流の目標値を小さく設定する。これにより、スイッチング素子Ｑ２のオンデューティが小さくなるため、ＬＥＤ７０を流れる負荷電流が小さくなり、ＬＥＤ７０の光出力が低下する。そして、ＬＥＤ７０の光出力の低下に伴ってＬＥＤ７０の温度が低下する。

上述のように、本実施形態では、温度制御手段である制御回路６が、単に検知温度に基づくのではなく、検知温度の上昇率に基づいてＬＥＤ７０の温度制御を行なっている。このため、本実施形態では、図１（ｃ）に示すように、制御回路６が、ＬＥＤ７０の温度が上昇する初期段階で検知温度に異常があると判定することができ、光源７の光出力を１００％から５０％に低下させることでＬＥＤ７０の温度を低下させることができる。これにより、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ７０が許容温度を超える前にＬＥＤ７０の温度上昇を抑制できるので、ＬＥＤ７０の温度を適切に調整することができる。したがって、本実施形態では、ＬＥＤ７０の発光効率の低下や寿命の低下等の不具合が生じ難い。勿論、温度制御時に光源７の光出力をどの程度低下させるかは使用の態様に基づいて決定してよい。

なお、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、温度信号の信号電圧が第３閾値（＞第２閾値）に達すると、制御回路６が光源７の光出力を１００%から８０%に低下させるように構成してもよい。この構成では、検知温度の上昇率が基準値よりも大きくならない場合（すなわち、検知温度に異常がない場合）でも、ＬＥＤ７０の温度を適切に調整することができる。勿論、温度制御時に光源７の光出力をどの程度低下させるかは使用の態様に基づいて決定してよい。

また、図７に示すように、制御回路６を、所要時間Ｔ１が短くなるにつれて光源７の光出力を徐々に低下させる（すなわち、検知温度の上昇率の増減に伴って電源回路４の出力を変化させる）ように構成してもよい。この構成では、ＬＥＤ７０の温度が許容温度を超えない範囲で、光源７の光出力を出来る限り大きくすることができるので、必要以上に光源７の光出力を低下させることがない。

また、図８（ａ）に示すように、温度検知回路５において、サーミスタＴＨ１及び抵抗Ｒ６の代わりに、感温素子として温度センサＩＣ５１を用いてもよい。本実施形態では、National Semiconductor社製のLM50を温度センサＩＣ５１として用いている。この温度センサＩＣ５１は、図８（ｂ）に示すように、出力する温度信号の信号電圧が検知温度に比例する特性を有する。したがって、温度センサＩＣ５１が出力する温度信号は、サーミスタＴＨ１及び抵抗Ｒ６を用いる場合と同様に、検知温度の増減に伴って増減する。そして、制御回路６は、温度センサＩＣ５１から出力される信号電圧に基づいて信号電圧に基づいて電流目標値を変化する制御を行う。この構成でも、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、光源７の光出力を低下させることでＬＥＤ７０の温度を低下させる代わりに、冷却装置８を用いてＬＥＤ７０の温度を低下させてもよい。以下、冷却装置８を用いた構成について図面を用いて説明する。この構成は、図９（ａ）に示すように、ファン８０と、駆動電源８１と、駆動回路８２とを有する冷却装置８を備える。ファン８０は、光源７の近傍に配置され、光源７に向けて空気を送ることで光源７を冷却する。すなわち、ファン８０は、光源７を冷却する冷却器に相当する。駆動電源８１は、例えばマイコンから成り、ファン８０の駆動電圧を出力するように構成される。この駆動電源８１の出力電圧が変化すると、ファン８０の回転数が変化し、ファン８０の風力（出力）が変化する。駆動回路８２は、駆動電源８１の出力電圧を変化させることで、ファン８０の回転数を変化させるように構成される。

以下、この構成によるＬＥＤ７０の温度制御について簡単に説明する。駆動回路８２は、温度検知回路５からの温度信号の信号電圧が、第１閾値に達してから第２閾値に達するまでの所要時間Ｔ１をカウントする。駆動回路８２は、所要時間Ｔ１が基準時間Ｔ０を下回らない、すなわち検知温度の上昇率が基準値よりも小さければ、検知温度に異常がないと判定する。この場合、駆動回路８２は、駆動電源８１の出力電圧を変化させない。

所要時間Ｔ１が基準時間Ｔ０を下回る、すなわち検知温度の上昇率が基準値よりも大きい場合、駆動回路８２は検知温度に異常があると判定し、駆動電源８１の出力電圧を増大させる。これにより、ファン８０の回転数が増えて風力が大きくなるため、ファン８０による冷却効果が高まり、ＬＥＤ７０の温度が低下する。

ここでは、図９（ｃ）に示すように、駆動回路８２が、ＬＥＤ７０の温度が上昇する初期段階で検知温度に異常があると判定すると、ファン８０の回転数を１００%から２００%に変化させる。したがって、この構成でも、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、駆動回路８２を、所要時間Ｔ１が基準時間Ｔ０よりも短くなるにつれてファン８０の回転数を増大させる（すなわち、検知温度の上昇率の増減に伴って冷却器の出力を変化させる）ように構成してもよい。この構成では、検知温度の上昇率が大きい場合により冷却効果を高めるなど、ＬＥＤ７０の異常に基づいた最適な温度制御を実行することができる。

本実施形態では、調光器（図示せず）から入力される調光信号に基づいて光源７を調光することができる。例えば、制御回路６は、調光信号に基づいて電流目標値（すなわち、電源回路４の出力電圧）を変化させることで、光源７を調光することができる。

ここで、図１１（ａ）に示すように、光源７を調光する場合（同図の実線参照）は、光源７を全点灯する場合（同図の破線参照）と比較して、検知温度の上昇が緩やかとなる。これは、光源７の光出力が小さいことから、ＬＥＤ７０の発熱量も小さくなるからである。このため、光源７を調光する場合における所要時間Ｔ１０（温度信号の信号電圧が第１閾値に達してから第２閾値に達するまでの時間）は、全点灯時における所要時間Ｔ１よりも長くなる。

すると、ＬＥＤ７０に異常があって温度の上昇率が大きくなる場合でも、所要時間Ｔ１０が所要時間Ｔ１よりも長くなることから、所要時間Ｔ１０が基準時間Ｔ０を下回らない虞がある。この場合、制御回路６によるＬＥＤ７０の温度制御が実行されないため、ＬＥＤ７０の温度が許容温度を超えてしまい、ＬＥＤ７０の発光効率の低下や寿命の低下等の不具合が生じる虞がある。

そこで、光源７を調光する場合には、制御回路６が、基準時間Ｔ０を電源回路４の出力電圧に基づいて増減させることが望ましい。例えば、図１１（ｃ）に示すように、調光比の増減（すなわち、電源回路４の出力の増減）に伴って、基準時間Ｔ０（すなわち基準値）を増減させるように制御回路６を構成する。

この構成では、図１１（ｂ）に示すように、所要時間Ｔ１０が調光比に基づいて設定された基準時間Ｔ０を下回ると、制御回路６は検知温度に異常があると判定し、負荷電流の目標値を小さく設定して光源７の光出力を低下させる。したがって、この構成では、光源７を調光する場合においても、ＬＥＤ７０の温度制御を実行することができる。

なお、図１２（ｃ）に示すように、第１閾値を一定とし、調光比の増減（電源回路４の出力の増減）に伴って第２閾値を増減させるように制御回路６を構成してもよい。この構成では、検知温度の上昇率の変動に伴って第２閾値が変動することから、結果として所要時間Ｔ１は調光比の変化によって変動することがない。このため、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、所要時間Ｔ１が基準時間Ｔ０を下回ると、制御回路６は検知温度に異常があると判定し、負荷電流の目標値を小さく設定して光源７の光出力を低下させる。したがって、この構成でも、光源７を調光する場合におけるＬＥＤ７０の温度制御を実行することができる。勿論、第２閾値を一定とし、調光比の増減に伴って第１閾値を増減させるように制御回路６を構成してもよい。この構成でも、上記と同様の効果を奏することができる。

ここで、図１３（ａ）に示すように、調光信号に基づいて、スイッチング素子Ｑ２のオン／オフを交互に切り替える動作期間と、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態で維持する休止期間とを交互に繰り返す間欠制御を行うことでも、光源７を調光することができる。この構成でも、ＬＥＤ７０の温度の上昇が緩やかになるため、上記と同様に、調光比の増減（電源回路４の出力の増減）に伴って基準時間Ｔ０又は第２閾値を増減させればよい。

例えば、調光比の増減に伴って基準時間Ｔ０を増減させる場合は、図１３（ｂ）に示すように、制御回路６は、所要時間Ｔ１が基準時間Ｔ０を下回ると光源７の光出力を低下させる。したがって、この構成でも、光源７を調光する場合におけるＬＥＤ７０の温度制御を実行することができる。

なお、上記では温度制御手段を制御回路６とした場合について説明しているが、温度制御手段を駆動回路８２とした場合でも同様である。すなわち、光源７を調光する場合に、駆動回路８２が、調光比の増減に伴って基準時間Ｔ０又は第２閾値を増減させればよい。

なお、本実施形態では、光源７に用いる固体発光素子としてＬＥＤ７０を用いているが、例えば半導体レーザや有機ＥＬ素子などの他の固体発光素子を用いて光源７を構成してもよい。

上記実施形態の点灯装置は、例えば図１４（ａ）〜（ｃ）に示すような照明器具に採用することができる。図１４（ａ）〜（ｃ）に示す照明器具は、上記実施形態の点灯装置Ａ１と、光源７を保持する器具本体Ａ２とを備えている。なお、図１４（ａ）に示す照明器具はダウンライトであり、図１４（ｂ），（ｃ）に示す照明器具はスポットライトである。また、図１４（ａ），（ｃ）に示す照明器具では、点灯装置Ａ１と光源７とを配線Ａ３を介して接続している。

本実施形態では、上記実施形態の点灯装置Ａ１を用いることで、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、これらの照明器具は単独で用いるのみならず、複数を組み合わせて照明システムを構築してもよい。

４ 電源回路
５ 温度検知回路
６ 制御回路（温度制御手段）
７ 光源
７０ ＬＥＤ（固体発光素子）

Claims (9)

1. 固体発光素子を有する光源に電力を供給する電源回路と、前記固体発光素子の周囲温度を検知する温度検知回路と、前記固体発光素子の温度を制御するように構成される温度制御手段とを備え、
   前記温度制御手段は、前記温度検知回路で検知した検知温度の上昇率を求め、当該上昇率が予め設定してある基準値を超えると前記固体発光素子の温度を低下させるように構成されることを特徴とする点灯装置。
2. 前記温度検知回路は、前記固体発光素子が実装される基板上に配置することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
3. 前記温度制御手段は、前記電源回路の出力を制御する制御回路から成り、前記制御回路は、前記電源回路の出力を低下させることで前記固体発光素子の温度を低下させるように構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の点灯装置。
4. 前記制御回路は、前記検知温度の上昇率の増減に伴って前記電源回路の出力を変化させるように構成されることを特徴とする請求項３記載の点灯装置。
5. 前記光源を冷却する冷却器と、前記冷却器の出力を変化させる駆動回路とを有する冷却装置を備え、
   前記温度制御手段は、前記駆動回路から成り、前記駆動回路は、前記冷却器の出力を大きくすることで前記固体発光素子の温度を低下させるように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の点灯装置。
6. 前記駆動回路は、前記検知温度の上昇率の増減に伴って前記冷却装置の出力を変化させるように構成されることを特徴とする請求項５記載の点灯装置。
7. 前記温度制御手段は、前記電源回路の出力の増減に伴って前記基準値を変化させるように構成されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の点灯装置。
8. 前記温度検知回路は、温度変化に伴い特性値が変化する感温素子を用いて前記固体発光素子の温度を検知するように構成されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の点灯装置。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の点灯装置と、前記光源を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。

Images