JP2016219135A - 照明灯、照明装置及び点灯制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】省電力化を図るとともに安定器に応じて適切な点灯制御をする照明灯を提供する。【解決手段】商用電源又は蛍光灯安定器に接続可能な照明灯であって、半導体発光素子部１６０と、該半導体発光素子部１６０を点灯させる複数の点灯手段（第１〜第３の点灯手段１１０〜１３０）と、複数の点灯手段と半導体発光素子部１６０との接続状態を切り替える切替手段１４０と、所定の条件に従って切替手段１４０を切り替えて、複数の点灯手段の中から１の点灯手段を選択し、選択された点灯手段にて半導体発光素子部１６０を発光させるコントローラ１５０と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、照明灯、照明装置及び点灯制御回路に関する。

従来から、蛍光灯を点灯させるインバータ安定器（広義には、灯具）にそのまま接続して点灯動作を行うことができる照明灯が知られている。このような照明灯としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明灯などの半導体発光素子を用いた照明灯が挙げられる。

ＬＥＤ照明灯は、蛍光灯よりも発光効率が高いため、蛍光灯よりも少ない消費電力で蛍光灯と同等の明るさを作り出すことができる。但し、ＬＥＤ照明灯を灯具にそのまま接続して点灯動作を行う場合、灯具は、蛍光灯が接続された場合と同等の電力をＬＥＤ照明灯に供給してしまうため、ＬＥＤ照明灯のＬＥＤ負荷において、必要以上の消費電力が発生してしまう。

このため、このようなＬＥＤ照明灯（いわゆる工事レスＬＥＤ照明）において、ＬＥＤ負荷に対して、インダクタンスを接続することで、ＬＥＤ照明灯に無効電力を発生させ、省電力化を図る技術が知られている（例えば、特許文献１〜２）。

しかしながら、上述したような従来技術では、無効電力を発生させるためにインダクタンスを用いているため、インダクタンスにエネルギーが蓄積されている状態で電源遮断などの異常動作が起きると、逆起電力（高電圧）が発生し、照明灯を接続している灯具を破壊するおそれがある。

また、従来技術では、インダクタ値により無効電力の値は一意に決まってしまうため、蛍光灯と同等または所望の明るさに設定するためにはインダクタンス値が異なるインダクタを複数列用意し、スイッチでインダクタンス値を切り替えることで所望の明るさを得なければならなかった。

さらに、ＬＥＤ照明灯は、インバータ安定器以外のグロー安定器、ラピッド安定器に接続される場合や、安定器（蛍光灯安定器）を介さず商用交流電源と直結される場合が考えられ、安定器の有無や安定器の種別に応じて適切な点灯制御をすることが望まれている。

そこで本発明は、省電力化を図るとともに安定器に応じて適切な点灯制御をすることができる照明灯を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る照明灯は、商用電源又は蛍光灯安定器に接続可能な照明灯であって、半導体発光素子部と、該半導体発光素子部を点灯させる複数の点灯手段と、前記複数の点灯手段と前記半導体発光素子部との接続状態を切り替える切替手段と、所定の条件に従って前記切替手段を切り替えて、前記複数の点灯手段の中から１の点灯手段を選択し、選択された点灯手段にて前記半導体発光素子部を発光させる制御手段と、を備えるものである。

本発明によれば、省電力化を図るとともに安定器に応じて適切な点灯制御をすることができる。

本実施形態の照明装置の外観斜視図である。 灯具を長手方向に沿って切断した断面図である。 照明灯の長手方向に向かって左側の端部近傍の分解斜視図である。 照明灯の長手方向に向かって右側の端部近傍の分解斜視図である。 照明灯の長手方向に向かって左側の端部近傍の分解斜視図である。 照明灯の長手方向に向かって右側の端部近傍の分解斜視図である。 照明灯の横断面図である。 照明回路の概略構成を示すブロック図である。 第１の点灯手段が選択された場合の照明回路を含む照明装置の回路図である。 コントローラの構成を示すブロック図である。 電流値と位相との関係を示す図である。 位相選択処理の一例を示すフローチャートである。 信号の波形の例を示す図である。 図９に示す照明回路の効果の説明図である。 効果を説明するための従来例の説明図である。 効果の説明図である。 第１の点灯手段の変形例を含む照明回路を含む照明装置の回路図である。 第２の点灯手段が選択された場合の照明回路を含む照明装置の回路図である。 第２の点灯手段が選択された場合の照明回路を含む照明装置の回路図の他の例である。 周波数検出手段の回路図の一例である。 第３の点灯手段が選択された場合の照明回路を含む照明装置の回路図である。 半導体発光素子切替手段の回路図の一例である。 点灯手段選択処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る構成を図１から図２３に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（照明装置）
先ず、図１〜図７を参照して照明装置の構成について説明する。図１は、本実施形態の照明装置３００の外観斜視図である。図１に示すように、照明装置３００は、照明灯１００と、照明灯１００が装着される灯具２００とを備える。

照明灯１００は、キャップ部材１ａ，１ｂ、筐体２、および透光部材３を有している。筐体２は、例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の金属部材を押出成形して作られた長尺形状を有している。また、筐体２は、断面が略半円筒形状となるように形成されている。透光部材３は、筐体２と組み合わされることで、全体が略円筒形状となるように、筐体２と同様に長尺の略半円筒形状を有している。また、透光部材３は、後述する複数のＬＥＤから発光された光束を透過するように、樹脂またはガラスで形成されている。

キャップ部材１ａ，１ｂは有底円筒形状を有しており、筐体２および透光部材３の各両端部のキャップとして機能する。また、キャップ部材１ａ，１ｂは、灯具２００のソケット２０１ａ，２０１ｂに取り付けられることで、灯具２００と照明灯１００との物理的かつ電気的な接続を図る。なお、この例では、筐体２は略半円筒形状であることとしたが、略半円筒形状に限定する必要はない。図１では、透光部材３を半円形で描いているが、蛍光灯のように断面が筒状になっていて、透光部材３が筐体２を包むような構成であってもよい。

図２は、本実施形態の灯具２００を長手方向に沿って切断した断面図である。図２に示すように、灯具２００は、蛍光灯安定器２０３と、照明灯１００を着脱可能に装着するソケット２０１ａおよび２０１ｂとを有し、商用電源Ｅと接続可能に構成されている。商用電源Ｅの周波数は、例えば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ等である。商用電源Ｅからの電力は、蛍光灯安定器２０３に供給される。図２に示すように、灯具２００は、ソケット２０１ａ，２０１ｂの反対側が、例えば天井等に埋め込まれており、ソケット２０１ａ，２０１ｂ側が解放されている。ソケット２０１ａ，２０１ｂは、一対の電極端子２０２ａ，２０２ｂおよび配線２０４を介して、蛍光灯安定器２０３に接続されている。

蛍光灯安定器２０３は、例えば、蛍光灯インバータ安定器、蛍光灯グロー安定器、及び蛍光灯ラピッド安定器などが挙げられる。

ただし、照明灯１００は商用交流電源と直結可能に構成されており、その場合には蛍光灯安定器２０３は不要となる。このように、照明灯１００は、蛍光灯グロー安定器、蛍光灯ラピッド安定器、蛍光灯インバータ安定器、および商用交流電源の何れとも接続可能に構成することができる。

図３及び図５は、本実施形態の照明灯１００の長手方向に向かって左側の端部近傍の分解斜視図であり、図４及び図６は、本実施形態の照明灯１００の長手方向に向かって右側の端部近傍の分解斜視図である。図７は、本実施形態の照明灯１００の横断面図である。但し、図３では、電源基板７の上方側に配置されている実装基板１１ａの図示を省略し、図５では、実装基板１１ａを図示している。同様に、図４では、実装基板１１ｂの図示を省略し、図６では、実装基板１１ｂを図示している。

図３及び図４に示すように、キャップ部材１ａ，１ｂは、複数のねじ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって、筐体２に締付固定される。これにより、キャップ部材１ａ，１ｂは、筐体２と嵌合した透光部材３とが一体的になるように包み込んでいる。つまり、キャップ部材１ａ，１ｂは、筐体２および透光部材３の各両端部を覆うように形成されて設けられている。

キャップ部材１ａ，１ｂは、ねじ止めではなく、筐体２との継ぎ目を工具等で固く密着させて（カシメて）製作してもよいし、インサート成形してもよい。キャップ部材１ａ，１ｂの形状は、既存の蛍光灯の両端に位置するキャップ部材（口金）と略同一の形状とされている。照明灯１００は、灯具２００に取り付けられている既存の蛍光灯に代えて、容易に交換可能となっている。

図３〜図６に示すように、一方のキャップ部材１ａには端子４ａ，４ｂが、他方のキャップ部材１ｂには電極端子４ｃ，４ｄが、それぞれキャップ部材１ａまたはキャップ部材１ｂから長手方向に沿って突出するように設けられている。各キャップ部材１ａまたはキャップ部材１ｂに対して電極端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを設ける場合、インサ−ト成形、カシメ、ねじ締結等の固定方法を用いることができる。照明灯１００は、灯具２００や各キャップ部材１ａ，１ｂ内に配置されたコネクタ１６等を介して商用電源Ｅからの交流電力を取り込む。取り込まれた交流電力は、リード線６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを介して、図３に示す電源基板７に給電される。

電源基板７には、得られた交流電源を、直流電源に変換して実装基板１１ａ，１１ｂに供給するための直流電源変換用の電子部品９が設けられている。実装基板１１ａ，１１ｂには、図５及び図６に示すように、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）１２ａが長手方向に実装されたＬＥＤ負荷１６１が設けられている。ＬＥＤは、半導体発光素子の一例である。電源基板７は、図３に示すように、略半円筒形状の筐体２の内部に収納され、筐体２内で動かないよう固定されている。また、本実施形態の照明装置３００の場合、リード線６ａ，６ｂは、リード線６ｃ，６ｄよりも短くなっている。

電子部品９によって直流に整流された電流は、図５に示すリード線１３ａ，１３ｂを介して実装基板１１ａ，１１ｂに供給される。長手方向に並列配置された実装基板１１ａ，１１ｂの間は、図示しないリード線やジャンパ−線等で電気的に接続されている。なお、この例では、ＬＥＤ負荷１６１を実装する実装基板として、実装基板１１ａ，１１ｂの２枚を図示しているが、１枚または３枚以上の実装基板を設けてもよい。

図５および図６に示すように、本実施形態の照明装置３００の場合、実装基板１１ａの下方側に電源基板７を配置し、実装基板１１ｂ側には何も配置していない。換言すれば、実装基板１１ｂ側は、筐体２内が空洞となるように、平面的に構成されている。また筐体２の半円の弦に相当する部分となる平面部１４に、実装基板１１ａ，１１ｂが装着される。この平面部１４と実装基板１１ａ，１１ｂの間には、それぞれシ−ト状の樹脂部材１０ａ，１０ｂを、平面部１４と実装基板１１ａ，１１ｂとでそれぞれ挟むようにして介装して配設している。

図３および図４に示すように、その両端にリード線６ａ、６ｂとリード線６ｃ，６ｄがそれぞれ接続された電源基板７は、図７に示すように、長手方向に延びるカバー部材となる樹脂製のホルダ３０で周囲が覆われている。リード線６ａとリード線６ｂの先端と、リード線６ｃとリード線６ｄの先端には、各コネクタ１６に挿入するための口金部が設けられている。ホルダ３０は、電源基板７と同等以上の長さを有する長尺形状を有し、断面形状に切断部がない連続した筒状部品である。ホルダ３０は、押出成形、引抜成形、射出成形等の成型方法により形成することができる。ホルダ３０の材質は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ナイロン）が用いられる。

ホルダ３０は、図７に示すように、筐体２の内部に収納可能であって、長手方向において略同一の断面形状とされている。電源基板７はホルダ３０に着脱可能に装着されることでホルダ３０と一体化される。

すなわち、図７に示すように、ホルダ３０の長手方向と交差する幅方向に位置する側面３０ａ、３０ｂには、幅方向に突出して受け台部３１a，３１ｂが形成されている。これら受け台部３１a，３１ｂは、電源基板７をホルダ３０内に端部側から挿入する際の案内レール部として機能する。受け台部３１a，３１ｂは、電源基板７の挿入後においては、電源基板７とホルダ３０の底部３０ｃとの間に離間部（空間部）３２が形成されるように電源基板７を支持する。離間部３２は、電源基板７から突出した図３に示す電子部品９のリード線が、ホルダ３０に触れない、或いは電気的絶縁性が確保できるような距離Ｚ１を確保するためのものである。

ホルダ３０は、電源基板７の全体（周囲）を外側から覆うことで、筐体２内部において電源基板７を筐体２から離隔している。ホルダ３０は、図７に示すように、筐体２内において筐体２の内側面と接触する。ホルダ３０は、筐体２内で滑りやすくするため、筐体２の内側面と接触する表面を平滑面としている。この例の場合、ホルダ３０は、同ホルダ３０を分割するための切断部が無い断面形状である。このため、ホルダ３０内へ電源基板７を設置する場合、開口されているホルダ３０の端部から電源基板７をホルダ３０内に挿入することになる。ホルダ３０と電源基板７は、筐体２への装着前に一体化されて電源基板ユニットとして構成され、電源基板ユニットの状態で筐体２の端部から筐体２の内部に挿入される。

このような構成によると、電源基板７の周囲を覆い、電源基板７を筐体２から離隔し、筐体２内に収納可能な断面が略同一形状で長手方向に延びる樹脂製のホルダ３０を有するので、筐体２との電気的絶縁性を保つことができ、高い安全性を確保できる。また、電気的絶縁性を確保するために、筐体２の内部へ絶縁材の塗装を行わなくても良いので、低コストで筐体２を製作できる。さらに、筐体２内が、ホルダ３０によって電源基板７と筐体２とに区分して離間できるため、電子部品９のリ−ド線１３ａ，１３ｂが突出していても筐体２に触れることがなく、チップ部品などの高価な部品を用いることなく作製できる。

また、本実施形態の照明装置３００の場合、電源基板７と実装基板１１ａ、１１ｂの間にホルダ３０（ホルダ３０の底部３０ｃ）を設けているため、電源基板７の熱が実装基板１１ａ、１１ｂに伝わりにくくなり、ＬＥＤ負荷１６１に与える熱の影響が全てのＬＥＤで均一になる。このため、時間の経過と共に部分的にＬＥＤの寿命が短くなる不都合を防止できる。

また、電源基板７と一体化したホルダ３０の接触面が平滑となっているため、摩擦抵抗を小さくでき、筐体２内において電源基板ユニットを滑走させることができる。このため、両端の口金部にコネクタ１６を挿す作業を容易化できる。

また、ホルダ３０の断面形状には切れ目がなく、連続するように形成しているので、直接、電子部品９が筐体２に接触することがなくなり、筐体２との電気的絶縁性が保たれ、高い安全性を確保できる。また、電気的絶縁性を確保するために筐体２の内部への塗装を行わなくても良いので、安価に筐体２を製作できる。

（照明回路）
本実施形態に係る照明灯１００は、半導体発光素子部（半導体発光素子部１６０）と、該半導体発光素子部を点灯させる複数の点灯手段（第１〜第３の点灯手段１１０〜１３０）と、複数の点灯手段と半導体発光素子部との接続状態を切り替える切替手段（切替手段１４０）と、所定の条件に従って切替手段を切り替えて、複数の点灯手段の中から１の点灯手段を選択し、選択された点灯手段にて半導体発光素子部を発光させる制御手段（コントローラ１５０）と、を備えるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

照明灯１００が備える点灯制御回路としての照明回路１０１の回路構成について説明する。図８は、照明回路１０１の概略構成を示すブロック図である。照明回路１０１は、第１の点灯手段１１０と、第２の点灯手段１２０と、第３の点灯手段１３０と、切替手段１４０と、コントローラ１５０と、半導体発光素子部１６０（ＬＥＤ負荷１６１）と、電流値検出部１７０（電流センス抵抗１７１）と、周波数検出手段１８０と、半導体発光素子切替手段１９０と、を含んで構成される。

照明回路１０１は、半導体発光素子部１６０を点灯させる駆動回路として複数の点灯手段を有しており、本実施形態では、第１の点灯手段１１０、第２の点灯手段１２０、および第３の点灯手段１３０の３つの点灯手段を有している。

第１の点灯手段１１０、第２の点灯手段１２０、および第３の点灯手段１３０の３つの点灯手段は、それぞれ半導体発光素子部１６０に接続可能に並列に設けられており、コントローラ１５０からの信号により切替手段１４０（スイッチ）を切り替えることで、３つの点灯手段１１０〜１３０のうちいずれかの点灯手段が、半導体発光素子部１６０と接続され、選択された点灯手段にて半導体発光素子部１６０が点灯可能となっている。

電流値検出部１７０は、半導体発光素子部１６０に流れる電流の電流値を検出する。コントローラ１５０は、電流値検出部１７０から入力される検出値や、周波数検出手段１８０からの入力等に基づいて、接続された蛍光灯安定器２０３に対して最適な点灯手段を選択するとともに、各点灯手段のオンオフ等を制御する。

また、半導体発光素子部１６０は、半導体発光素子切替手段１９０により直列／並列接続の切替が可能となっている。各部の詳細について、以下に説明する。

（第１の点灯手段）
図９は、切替手段１４０により第１の点灯手段１１０とＬＥＤ負荷１６１が接続された場合の照明回路１０１を含む照明装置３００の回路図であって、商用電源Ｅ、蛍光灯安定器２０３、並びに照明灯１００の実装基板１１ａ、１１ｂ、及び電源基板７に設けられている照明回路１０１の回路図である。

第１の点灯手段１１０は、蛍光灯安定器２０３としてインバータ安定器が接続されている場合に好適な点灯手段である。

図９に示すように、照明装置３００は、商用電源Ｅと、蛍光灯安定器２０３と、交流信号を全波整流するブリッジダイオード（「ＢＤ」とも称する）１０２，１０３と、コントローラ（「ＣＮＴ」とも称する）１５０と、ブリッジダイオード１０２，１０３に接続されたインダクタンス（インダクタ素子、「Ｌ」とも称する）１１２と、インダクタンス１１２の他方とブリッジダイオード１０２，１０３の基準点を接続し、コントローラ１５０によりオンオフが制御されるアクティブスイッチ（スイッチング素子の一例）１１１と、アクティブスイッチ１１１でスイッチングされた信号を整流するダイオード（ダイオード素子、「Ｄ」とも称する）１１３と、ダイオード１１３で整流された信号を平滑化するコンデンサ（容量素子、「Ｃ」とも称する）１０４と、ＬＥＤ負荷１６１と、電流センス抵抗１７１と、を備える。そして、アクティブスイッチ１１１、インダクタンス１１２、およびダイオード１１３によりスイッチングコンバータが構成されている。

なお、ブリッジダイオード１０２，１０３、コントローラ１５０、アクティブスイッチ１１１、インダクタンス１１２、ダイオード１１３、コンデンサ１０４、ＬＥＤ負荷１６１、及び電流センス抵抗１７１からなる照明回路１０１は、照明灯１００の実装基板１１ａ、１１ｂ、及び電源基板７のいずれかに設けられている。

第１の点灯手段１１０は、ブリッジダイオード１０２，１０３、アクティブスイッチ１１１、インダクタンス１１２、ダイオード１１３、およびコンデンサ１０４で構成される。ここで、図中の点線で示すスイッチングコンバータの部分が第１の点灯手段１１０の要部を構成し、図９では図示しないが、第１の点灯手段１１０の点線で示す部分は、後述する第２の点灯手段１２０や第３の点灯手段１３０の要部と並列に設けられている。そして、切替手段１４０によりＬＥＤ負荷１６１との接続が切り替え可能に構成されている。

なお、本実施形態では、ブリッジダイオード１０２，１０３、およびコンデンサ１０４は、各点灯手段の共通の回路素子としているが、これらを各点灯手段が個々に備えるものであってもよい。

ブリッジダイオード１０２，１０３は、蛍光灯安定器２０３を介して商用電源Ｅから供給された交流信号を全波整流する。

コントローラ１５０は、アクティブスイッチ１１１のオン／オフタイミングを制御する。具体的には、コントローラ１５０は、アクティブスイッチ１１１のゲート信号を生成し、生成したゲート信号をアクティブスイッチ１１１に出力し、アクティブスイッチ１１１を駆動することで、アクティブスイッチ１１１のオン／オフタイミングを制御する。

ここで、コントローラ１５０は、ブリッジダイオード１０２，１０３により全波整流された交流信号（図９に示す例では、交流電圧Ｖｍ）のゼロクロスタイミング（全波整流された交流信号がブリッジダイオードの基準電位と同電位になるタイミング）と異なるタイミングでアクティブスイッチ１１１をオンするように制御するものとする。なお、交流電圧Ｖｍの波形については後述する。また、コントローラ１５０の詳細についても、後述する。

スイッチングコンバータは、ブリッジダイオード１０２，１０３により全波整流された交流信号（図９に示す例では、交流電圧Ｖｍ）を直流信号に変換するコンバータであり、いわゆる、ＡＣＤＣコンバータである。なお本実施形態では、スイッチングコンバータは、昇圧型のコンバータであり、ＬＥＤ負荷１６１に対して、インダクタンス１１２及びダイオード１１３が直列に接続され、アクティブスイッチ１１１が並列に接続されている。

コンデンサ１０４は、ＬＥＤ負荷１６１に対して並列に接続された平滑コンデンサであり、スイッチングコンバータから出力される直流電流に含まれる交流成分を除去する。

ＬＥＤ負荷１６１は、スイッチングコンバータと接続され、スイッチングコンバータにより変換された直流信号が出力される。具体的には、ＬＥＤ負荷１６１は、スイッチングコンバータから直流電圧が印加され、直流電流が流れることで、発光する。

電流センス抵抗１７１は、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流の電流値を検出するための抵抗であり、端子電圧Ｖｃｓをコントローラ１５０に出力する。

図１０は、コントローラ１５０の構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、コントローラ１５０は、ゼロクロス検出部１５１と、電流検出部１５２と、位相選択部１５３と、ゲート信号生成部１５４と、を備える。

ゼロクロス検出部１５１は、ブリッジダイオード１０２，１０３により全波整流された交流信号（図９に示す例では、交流電圧Ｖｍ）のゼロクロスタイミングを検出する。そしてゼロクロス検出部１５１は、ゼロクロスタイミングにおいてＨｉｇｈとなり、ゼロクロスタイミング以外ではＬｏｗとなるｚｅｒｏ信号をゲート信号生成部１５４に出力する。なお、ｚｅｒｏ信号の波形については後述する。ゼロクロス検出部１５１としては、例えば、コンパレータなどが挙げられる。

電流検出部１５２は、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流の電流値ｉｌｅｄを検出する。具体的には、電流検出部１５２は、電流センス抵抗１７１から出力される端子電圧ＶｃｓをＡＤ変換し、ＡＤ変換後の電圧と電流センス抵抗１７１の抵抗値からＬＥＤ負荷１６１に流れる電流の電流値ｉｌｅｄを検出し、位相選択部１５３へ出力する。なお、電流センス抵抗１７１の抵抗値は、電流検出部１５２において既知であるものとする。電流検出部１５２としては、例えば、ＡＤコンバータ及び除算回路などが挙げられる。

位相選択部１５３は、電流検出部１５２により検出された電流値ｉｌｅｄに基づいて、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が目標電流となるゼロクロスタイミングからの位相ｐｈｉを選択する。そして位相選択部１５３は、選択した位相ｐｈｉをゲート信号生成部１５４へ出力する。なお、位相ｐｈｉの選択の詳細については、後述する。

また位相選択部１５３は、アクティブスイッチ１１１のゲート信号のデューティ比（所定のデューティ比の一例）を示すｄｕｔｙ信号をゲート信号生成部１５４へ出力する。

ここで、アクティブスイッチ１１１のゲート信号のデューティ比は、スイッチングコンバータの出力電圧が目標電圧となるように設定されることが一般的である。しかしながら、本実施形態の照明灯１００は、多様な種類の蛍光灯安定器２０３に接続（装着）されることを想定している。蛍光灯安定器２０３から出力される交流電圧の値は、全ての蛍光灯安定器２０３で同一ではなく、蛍光灯安定器２０３の種類によって相違する。このため、蛍光灯安定器２０３の種類を問わず、スイッチングコンバータの出力電圧が目標電圧となるように、デューティ比を設定することはできない。

従って、本実施形態では、スイッチングコンバータの出力電圧を目標電圧とする制御は行わず、デューティ比を固定値に設定するものとする。固定値としては、例えば、５０％が挙げられる。これは、スイッチングコンバータで発生させる無効電力の発生量を確保する上で好ましいためである。但し、デューティ比は、５０％に限定されず、これ以外の値とすることもできる。

ゲート信号生成部１５４は、ゼロクロス検出部１５１により検出されたゼロクロスタイミング、位相選択部１５３により選択された位相、位相選択部１５３からのデューティ比に基づいてゲート信号を生成し、当該ゲート信号に基づいてアクティブスイッチ１１１のオン／オフタイミングを制御する。

本実施形態では、ゲート信号は、ゼロクロスタイミングから特定された位相分ずらしたタイミングを基点として、ＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、以降、デューティ比に基づいて、Ｌｏｗ及びＨｉｇｈが切り替わるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。なお、ゲート信号生成部１５４は、ＰＷＭ信号の周波数については、ｚｅｒｏ信号からその周期を算出し、設定する。これにより、ＰＷＭ信号をｚｅｒｏ信号に同期できる。また、ＰＷＭ信号の波形については後述する。

ここで、位相ｐｈｉの選択の詳細について説明する。まず、位相選択部１５３は、異なる位相を順次、ゲート信号生成部１５４に設定し、ゲート信号生成部１５４は、位相が異なるゲート信号を順次生成し、アクティブスイッチ１１１に出力する。次に、電流検出部１５２は、生成されたゲート信号毎に、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流の電流値を検出し、位相選択部１５３は、検出された複数の電流値のうち目標電流に最も近い電流値となったゲート信号の位相を選択する。

図１１は、交流電圧Ｖｍ、ｚｅｒｏ信号、及びＰＷＭ信号の波形の一例を示す図である。なお、ＰＷＭ信号のｔｏｎは、ＰＷＭ信号がオン、即ち、Ｈｉｇｈとなる期間を示し、ｔｐは、ＰＷＭ信号の１周期を示している。Ｔｏｎはｚｅｒｏ信号から位相ｐｈｉだけ遅延を持った信号になっている。

図１２は、位相選択処理（位相キャリブレーション）の一例を示すフローチャート図である。

まず、位相選択部１５３は、初期位相を設定し（Ｓ１０１）、ゲート信号生成部１５４は、初期位相のゲート信号を生成し、アクティブスイッチ１１１に出力する。

続いて、電流検出部１５２は、ゲート信号がアクティブスイッチ１１１に出力されたことに伴い、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流の電流値を検出する（Ｓ１０２）。

全位相の測定が完了していない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、位相選択部１５３は、位相設定をインクリメントして設定し（Ｓ１０４）、ゲート信号生成部１５４は、インクリメントされた位相のゲート信号を生成し、アクティブスイッチ１１１に出力する。そして、Ｓ１０２へ戻る。

なお、全位相の測定が完了した場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、図１３に示すような、ＬＥＤ負荷１６１を流れる電流値と位相との関係が得られるため、目標電流に最も近い電流値となった位相最適値を選択する（Ｓ１０５）。

図１３（Ａ）はＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が目標値に達した場合、図１３（Ｂ）は目標値に達していないが、省エネ効果がある場合、図１３（Ｃ）は省エネ効果が得られない場合の例を示している。図１３に示すように、目標電流と、省エネ効果を判定する閾値をそれぞれ設定することで、目標値に達したかどうか、省エネ効果があるかどうかを判定することができる。

ここで、蛍光灯安定器２０３の出力波形の制御方式としては、定電流制御方式、皮相電力一定制御方式、及び有効電力一定制御方式などがあるが、有効電力一定制御方式では、無効電力を発生させると安定器が想定していない過剰電流が出力されることになるため、蛍光灯安定器２０３の故障、破壊を引き起こす可能性がある。

このため、位相選択部１５３は、電流検出部１５２により検出された複数の電流値が同一値である場合、位相として、０を選択する。これは、位相を変化させてもＬＥＤ負荷１６１に流れる電流の電流値が変化しない場合、蛍光灯安定器２０３が有効電力一定制御方式を採用しており、位相を変化させても省電力効果は得られず、蛍光灯安定器２０３の故障、破壊を引き起こす可能性があるためである。

図１４〜図１６を参照しながら、第１の点灯手段１１０を用いて点灯させる場合の効果について説明する。図１５は、上記位相制御を行わなかった場合、即ち、従来例のスイッチングコンバータの入力電圧Ｖ、ゲート信号Ｇ、入力電流Ｉ、及び電力の一例を示す図であり、図１６は、本実施形態の位相制御を行った場合のスイッチングコンバータの入力電圧Ｖ、ゲート信号Ｇ、入力電流Ｉ、及び電力の一例を示す図である。なお、図１６では、ゼロクロスタイミングから位相を６０°遅らせている。また、図１４において、入力電圧Ｖ、ゲート信号Ｇ、入力電流Ｉがいずれの箇所のものかを示している。

図１５及び図１６を比較すれば明らかなように、位相制御を行って無効電力を発生させることにより、平均電力が、図１５よりも図１６の方が小さいことがわかる。この結果、スイッチングコンバータから出力され、ＬＥＤ負荷１６１で消費される消費電力も図１５よりも図１６の方が小さくなり、省電力効果が得られる。

以上説明したように、第１の点灯手段１１０では、皮相電力一定制御安定器において昇圧回路構成のスイッチングコンバータによって点灯させることができる。なお、本実施形態では、スイッチングコンバータが昇圧型である場合を例に取り説明したが、スイッチングコンバータは降圧型であってもよい。

図１７は、商用電源Ｅ、蛍光灯安定器２０３、並びに照明灯１００の実装基板１１ａ、１１ｂ、及び電源基板７に設けられている照明回路１０１を含む照明装置３００の回路図の他の例である。図１７に示す照明装置３００では、スイッチングコンバータは、降圧型のコンバータであり、ＬＥＤ負荷１６１に対して、アクティブスイッチ１１１及びインダクタンス１１２が直列に接続され、ダイオード１１３が並列に接続されている。

第１の点灯手段１１０を用いることで、インダクタンスの代わりにアクティブスイッチを用いて無効電力を発生させるため、逆起電力の発生を防止でき、省電力化とともに安全性を向上させることができる。

また、第１の点灯手段１１０を用いることで、無効電力を一定に制御する蛍光灯安定器２０３において意図的に無効電流を発生させることで半導体発光素子に流れる電流を位相遅延量によって調整し明るさを変化させることができる。

しかしながら、蛍光灯安定器２０３によっては、照明部分で消費される有効電力を一定に制御させる蛍光灯安定器２０３や、蛍光灯と同じインピーダンスで動作させないと消灯してしまう蛍光灯安定器２０３も存在するため、安定器の種類によって適切な制御が求められている。

（第２の点灯手段）
図１８は、切替手段１４０により第２の点灯手段１２０とＬＥＤ負荷１６１が接続された場合の照明回路１０１を含む照明装置３００の回路図であって、商用電源Ｅ、蛍光灯安定器２０３、並びに照明灯１００の実装基板１１ａ、１１ｂ、及び電源基板７に設けられている照明回路１０１の回路図である。なお、すでに述べた点については説明を適宜省略する。

第２の点灯手段１２０は、蛍光灯安定器２０３としてラピッド安定器あるいはグロー安定器が接続されている場合に好適な点灯手段である。また、照明灯１００が蛍光灯安定器２０３を介さず商用電源Ｅに直接接続される場合にも好適な点灯手段である。

図１８に示すように、照明装置３００は、商用電源Ｅと、蛍光灯安定器２０３と、交流信号を全波整流するブリッジダイオード１０２，１０３と、コントローラ１５０と、ブリッジダイオード１０２，１０３に接続され、コントローラ１５０によりオンオフが制御されるアクティブスイッチ１２１と、アクティブスイッチ１２１とダイオード１２３に接続されたインダクタンス１２２と、アクティブスイッチ１２１とブリッジダイオード１０２，１０３の基準点電位間に接続されたダイオード１２３と、インダクタンス１２２の一方とブリッジダイオード１０２，１０３の基準点間に接続されたコンデンサ１０４と、ＬＥＤ負荷１６１と、電流センス抵抗１７１と、を備える。また、アクティブスイッチ１２１、インダクタンス１２２、およびダイオード１２３によりＰＦＣコンバータ（スイッチングコンバータ）が構成される。

第２の点灯手段１２０は、ブリッジダイオード１０２，１０３、アクティブスイッチ１２１、インダクタンス１２２、ダイオード１２３、およびコンデンサ１０４で構成される。ここで、図中の点線で示すＰＦＣコンバータの部分が第２の点灯手段１２０の要部を構成し、図１８では図示しないが、第２の点灯手段１２０の点線で示す部分は、第１の点灯手段１１０や第３の点灯手段１３０の要部と並列に設けられており、切替手段１４０によりＬＥＤ負荷１６１との接続が切り替え可能に構成されている。

ブリッジダイオード１０２，１０３は、ラピッド安定器あるいはグロー安定器を介して商用電源Ｅから供給された交流信号を全波整流する。

コントローラ１５０は、アクティブスイッチ１２１のオン／オフタイミングを制御する。具体的には、コントローラ１５０は、アクティブスイッチ１２１のゲート信号を生成し、生成したゲート信号をアクティブスイッチ１２１に出力し、アクティブスイッチ１２１を駆動する。

ここで、ＰＦＣコンバータは、ブリッジダイオード１０２，１０３により全波整流された交流信号を直流信号に変換するコンバータであり、なおかつ蛍光灯安定器２０３から出力される電圧と電流の力率を改善する。なお、本実施形態では、ＰＦＣコンバータは、降圧型のコンバータであり、ＬＥＤ負荷１６１に対して、アクティブスイッチ１２１及びインダクタンス１２２が直列に接続され、ダイオード１２３が並列に接続されている。

コンデンサ１０４は、ＬＥＤ負荷１６１に対して並列に接続された平滑コンデンサであり、ＰＦＣコンバータから出力される直流電流に含まれる交流成分を除去する。

ＬＥＤ負荷１６１は、ＰＦＣコンバータと接続され、ＰＦＣコンバータにより変換された直流信号が出力される。具体的には、ＬＥＤ負荷１６１は、ＰＦＣコンバータから直流電圧が印加され、直流電流が流れることで、発光する。

電流センス抵抗１７１は、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流の電流値を検出するための抵抗であり、端子電圧Ｖｃｓをコントローラ１５０に出力する。

なお、第２の点灯手段１２０は、図１９に示すように、ラピッド安定器あるいはグロー安定器などの蛍光灯安定器２０３を介さず、商用電源Ｅを直接、照明回路１０１に接続した場合でもＰＦＣコンバータによってＬＥＤ負荷１６１を点灯させることができる。

以上説明したように第２の点灯手段１２０によれば、グロー安定器やラピッド安定器などの蛍光灯安定器２０３が接続された場合、また商用電源Ｅに直接接続された場合であっても、定電流動作で、高力率を維持しながらＬＥＤ負荷１６１を点灯させることができる。

（周波数検出手段）
次に、周波数検出手段１８０（周波数検出回路）について説明する。周波数検出手段１８０は、照明灯１００に接続されている蛍光灯安定器２０３の種別および有無を判定するための回路である。

図２０は、照明回路１０１に接続されている蛍光灯安定器２０３の種別および有無を判定するための周波数検出手段１８０の一例である。

周波数検出手段１８０は、ブリッジダイオード１０２，１０３の出力を分圧する分圧抵抗１８１，１８２と、分圧抵抗１８１，１８２で分圧された電圧と定電圧（電源１８３）を比較するコンパレータ１８４と、を備え、コンパレータ１８４の出力は、コントローラ１５０に入力される。

コントローラ１５０は、タイマ１５５を有し、タイマ１５５でコンパレータ１８４の反転間隔時間を計測することで周波数を検出する。

なお、図２０の例では、周波数検出手段１８０が蛍光灯安定器２０３を介して商用電源Ｅに接続された例を示しているが、商用電源Ｅが直接接続されている場合（図１９参照）においても周波数を検出することができる。

また、周波数検出手段１８０の構成は一例であって、図２０の例では、コンパレータ１８４を使用して周波数を検出しているが、例えば、分圧抵抗１８１，１８２で分圧された電圧を、シュミットトリガを介してコントローラ１５０へ入力するようにしてもよい。

以上説明した周波数検出手段１８０を備えることで、周波数検出手段１８０の入力に基づいてコントローラ１５０は、照明回路１０１に入力される入力電圧周波数を測定することができる。具体的には、照明回路１０１に蛍光灯安定器２０３としてグロー安定器、ラピッド安定器のいずれかが接続されている場合や、商用電源Ｅが接続されている場合は、入力電圧周波数は商用周波数が検出される。一方、照明回路１０１に蛍光灯安定器２０３としてインバータ安定器が接続されている場合は、照明回路１０１に入力される入力周波数は一般的に商用周波数の１０００倍以上の入力周波数となる。これにより、インバータ安定器が接続されている場合と、グロー安定器、ラピッド安定器、商用電源Ｅのいずれかが接続されている場合とを弁別することができる。

（第３の点灯手段）
図２１は、切替手段１４０により第３の点灯手段１３０とＬＥＤ負荷１６１が接続された場合の照明回路１０１を含む照明装置３００の回路図であって、商用電源Ｅ、蛍光灯安定器２０３、並びに照明灯１００の実装基板１１ａ、１１ｂ、及び電源基板７に設けられている照明回路１０１の回路図である。なお、すでに述べた点については説明を適宜省略する。

第３の点灯手段１３０は、蛍光灯安定器２０３として有効電力一定制御方式安定器などが接続されている場合に好適な点灯手段である。

図２１に示すように、照明装置３００は、商用電源Ｅと、蛍光灯安定器２０３と、交流信号を全波整流するブリッジダイオード１０２，１０３と、コントローラ１５０と、ＬＥＤ負荷１６１と、電流センス抵抗１７１と、を備えるとともに、ブリッジダイオード１０２，１０３とＬＥＤ負荷１６１・電流センス抵抗１７１を接続するＰｃｈスイッチ素子１３２と、Ｐｃｈスイッチ素子１３２のオンオフを制御するＮｃｈスイッチ素子１３１と、Ｐｃｈスイッチ素子１３２のゲート−ソース間電圧を決定する抵抗素子１３３、抵抗素子１３４と、を備える。また、コントローラ１５０はＮｃｈスイッチ素子１３１のオンオフを制御する。

第３の点灯手段１３０は、ブリッジダイオード１０２，１０３、Ｐｃｈスイッチ素子１３２、Ｎｃｈスイッチ素子１３１、抵抗素子１３３、および抵抗素子１３４で構成される。ここで、図中の点線で示す部分が第３の点灯手段１３０の要部を構成し、図２１では図示しないが、第３の点灯手段１３０の点線で示す部分は、第１の点灯手段１１０や第２の点灯手段１２０の要部と並列に設けられており、切替手段１４０によりＬＥＤ負荷１６１との接続が切り替え可能に構成されている。

第３の点灯手段１３０では、蛍光灯安定器２０３の出力電圧をブリッジダイオード１０２，１０３で全波整流した折り返し電圧が直接、ＬＥＤ負荷１６１に印加される。すなわち、スイッチングコンバータを解さずにブリッジダイオード１０２，１０３の出力とＬＥＤ負荷１６１を接続し点灯させることができる。このとき蛍光灯安定器２０３からみた負荷インピーダンスは、ＬＥＤ負荷１６１のインピーダンスと同じである。一方、他の点灯手段のように、スイッチングコンバータやＰＦＣコンバータを介している場合は、昇圧比や降圧比で負荷インピーダンスが変換される。

（半導体発光素子切替手段）
第３の点灯手段１３０を備える構成においては、半導体発光素子切替手段１９０をさらに備えることが好ましい。

図２２は半導体発光素子切替手段１９０の一例である。半導体発光素子切替手段１９０は、第１スイッチ素子１９１と、第２スイッチ素子１９２と、ダイオード１９３と、を備える。

そして、コントローラ１５０は、第１スイッチ素子１９１および第２スイッチ素子１９２を制御することで、第１ＬＥＤ負荷１６１ａと第２ＬＥＤ負荷１６１ｂとの接続状態を切り替える。

すなわち、コントローラ１５０が第１スイッチ素子１９１および第２スイッチ素子１９２をオフにすると、第１ＬＥＤ負荷１６１ａと第２ＬＥＤ負荷１６１ｂとは、ダイオード１９３を介して直列に接続される。

このとき蛍光灯点灯時の蛍光灯のインピーダンスと、第１ＬＥＤ負荷１６１ａと第２ＬＥＤ負荷１６１ｂの直列点灯時の直列合成インピーダンスが同じになるような特性にすると、図２１に示した第３の点灯手段１３０を用いて点灯させた場合、全ての安定器において保護検出動作にかからず点灯状態を確保することが可能となる。

一方、コントローラ１５０が第１スイッチ素子１９１および第２スイッチ素子１９２をオンにすると、第１ＬＥＤ負荷１６１ａと第２ＬＥＤ負荷１６１ｂとは、並列に接続される。

このとき、図２１に示した第３の点灯手段１３０で点灯させた場合、合成インピーダンスは直列接続時より低くなるため、負荷抵抗が小さくなると出力電力を絞る安定器などでは省電力化が可能となる。

以上説明したように半導体発光素子切替手段１９０を備えた第３の点灯手段１３０によれば、ＬＥＤ負荷１６１を直列、並列に切り替えることができる。このため、有効電力一定制御方式の蛍光灯安定器２０３など、位相を変化させても省電力効果は得られず、蛍光灯安定器２０３の故障、破壊を引き起こす可能性がある場合には、位相をずらさずＬＥＤ負荷１６１の灯数切り替えでインピーダンスを低下させることにより省電力を実現することができる。さらに、蛍光灯点灯時と同程度のインピーダンスで点灯できる灯数を備えることで、確実に点灯状態を確保することが可能である。

なお、図８に示したように、第１〜第３の点灯手段１１０，１２０，１３０を備える場合において、第１および第２の点灯手段１１０，１２０にてＬＥＤ負荷１６１を点灯させる場合は、半導体発光素子切替手段１９０の第１スイッチ素子１９１および第２スイッチ素子１９２をオンにしておくものであればよい。

（点灯手段選択処理）
図２３は、本実施形態に係る照明灯１００において、点灯時にＬＥＤ負荷１６１を点灯させながら最も電力の低い状態を選択することができる点灯手段選択処理（点灯キャリブレーションという）の一例を示すフローチャートである。この点灯手段選択処理は、照明回路１０１のコントローラ１５０により実行される。

本実施形態に係る照明灯１００は、第１の点灯手段１１０（図９）と、第２の点灯手段１２０（図１８）と、第３の点灯手段１３０（図２１）と、を備えるとともに、半導体発光素子切替手段１９０（図２２）を備える。

よって、ＬＥＤ負荷１６１の点灯状態としては、第１の点灯手段１１０により点灯をする場合（以下、点灯状態１という）と、第２の点灯手段１２０により点灯をする場合（以下、点灯状態２という）、第３の点灯手段１３０で半導体発光素子切替手段１９０をオフにして点灯をする場合（以下、点灯状態３という）、第３の点灯手段１３０で半導体発光素子切替手段１９０をオンにして点灯をする場合（以下、点灯状態４という）の計４つの点灯状態を選択制御可能としている。

また、コントローラ１５０は、各点灯状態１〜４において、電流値検出部１７０にて検出される半導体発光素子部１６０に流れる電流値を記憶することができる記憶部を備えている。

以下に制御例を説明する。先ず、電源がＯＮとなると（Ｓ２０１）、コントローラ１５０は周波数検出手段１８０からの入力に基づいて、照明回路１０１に入力される入力電圧周波数を測定する（Ｓ２０２）。

上述のように、照明回路１０１に商用電源Ｅ（ＡＣ）、グロー安定器（Ｇ）、ラピッド安定器（Ｒ）のいずれかが接続されている場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、照明回路１０１に入力される入力電圧周波数は商用周波数が検出される。商用周波数を検出した場合、点灯状態２とする（Ｓ２０３）。

一方、その他の場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、例えば、照明回路１０１にインバータ安定器が接続されている場合は、照明回路１０１に入力される入力周波数は一般的に商用周波数の１０００倍以上の入力周波数となる。このため、インバータ安定器の周波数を検出した場合は、まず照明を点灯させるために点灯状態３で点灯させる（Ｓ２０４）。

ここで、接続した蛍光灯安定器２０３について点灯キャリブレーションがすでに完了している場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、すなわち、コントローラ１５０の記憶部にすでに点灯キャリブレーション結果が記録されている場合は、点灯キャリブレーション結果に基づいて、点灯状態３、点灯状態４、点灯状態１のいずれかで点灯させる（Ｓ２０６，Ｓ２０７，Ｓ２２７〜Ｓ２２９）。

一方、接続した蛍光灯安定器２０３について点灯キャリブレーションが完了していない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）、すなわち、コントローラ１５０の記憶部にまだ点灯キャリブレーション結果が記録されていない場合は、以下の点灯キャリブレーション（Ｓ２０８〜Ｓ２２６）を実施する。

ここで、Ｃａｌ１は、点灯状態４において電流値検出部１７０にて半導体発光素子部１６０に流れる電流値の検出有無を示すパラメータであり、Ｃａｌ１＝０は、未だ検出されていない状態、Ｃａｌ１＝１は、検出済の状態を意味している。

また、Ｃａｌ２は、点灯状態１において位相キャリブレーション（図１２）を実施したか否かを示すパラメータであり、Ｃａｌ２＝０は、未だ実施されていない状態、Ｃａｌ２＝１は、実施済の状態を意味している。

点灯キャリブレーションでは、先ず、点灯状態３から、Ｃａｌ１＝０の場合（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、点灯状態４に切り替える（Ｓ２１０）。この点灯状態４においてＬＥＤ負荷１６１に流れる電流値を記録してＣａｌ１＝１とする（Ｓ２１１）。一方、Ｃａｌ１≠０の場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）は、Ｓ２０９へ移行する（後述する）。

Ｓ２１１の後、点灯状態４で点灯する場合（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）、点灯状態４から点灯状態３に切り替えて（Ｓ２１３）、ＬＥＤ負荷１６１を直列にし、次いで、点灯状態３から点灯状態１に切り替える（Ｓ２１４）。

この点灯状態１において位相キャリブレーションを実施する。Ｓ２１４では、初期位相を設定し（図１２のＳ１０１）、次いで、Ｓ２１４の点灯状態１で点灯する場合は（Ｓ２１５：Ｙｅｓ）、Ｃａｌ２＝１として（Ｓ２１６）、点灯状態１での位相キャリブレーションを実施する（Ｓ２１７、図１２のＳ１０２〜Ｓ１０５）。点灯しない場合（Ｓ２１５：Ｎｏ）はＳ２０１へ移る。また、位相キャリブレーション中に消灯した場合（Ｓ２１８：Ｎｏ）はＳ２０１へ移る。

点灯状態１で点灯し（Ｓ２１８：Ｙｅｓ）、点灯状態１の位相キャリブレーションにおいてＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が目標値に達した場合は（Ｓ２１９：Ｙｅｓ、図１３（Ａ））、点灯キャリブレーション結果を点灯状態１に決定して（Ｓ２２６）、点灯状態１で点灯させる（Ｓ２２７）。

一方、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が目標値に達しない場合は（Ｓ２１９：Ｎｏ）、省エネ効果の有無を判断する（Ｓ２２０）。

省エネ効果あり（Ｓ２２０：Ｙｅｓ、図１３（Ｂ））で、点灯状態４で点灯する場合（Ｓ２２３：Ｙｅｓ）は、点灯状態１と点灯状態４とでよりＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が低い方を点灯キャリブレーション結果として決定し（Ｓ２２４〜Ｓ２２６）、各点灯状態で点灯させる（Ｓ２２７，Ｓ２２９）。

省エネ効果を得られない場合（Ｓ２２０：Ｎｏ、図１３（Ｃ））は、点灯状態４で点灯するか否か判断し（Ｓ２２１）、点灯する場合（Ｓ２２１：Ｙｅｓ）は点灯状態４で点灯させる（Ｓ２２５，Ｓ２２９）。点灯しない場合（Ｓ２２１：Ｎｏ）は点灯状態３で点灯させる（Ｓ２２２，Ｓ２２８）。

また、点灯状態４に切り替えた際に（Ｓ２１０）、蛍光灯安定器２０３の保護回路が動作し、ＬＥＤ負荷１６１が消灯（電流が所定の閾値以下となる）した場合は（Ｓ２１２：Ｎｏ）、次に電源を入れる際、点灯状態４に移行させず（Ｓ２０８：Ｎｏ）、点灯状態１に移行し（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、位相キャリブレーションを実施する（Ｓ２１４，Ｓ２１７）。

そして、点灯状態１の位相キャリブレーションにおいてＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が目標値に達した場合は（Ｓ２１９：Ｙｅｓ）、その時の位相遅延量を位相キャリブレーション結果として決定し、点灯キャリブレーション結果を点灯状態１に決定する（Ｓ２２６，Ｓ２２７）。

一方、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が目標値に達しない場合は（Ｓ２１９：Ｎｏ）、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が最も低い位相遅延量を位相キャリブレーション結果として決定し、点灯キャリブレーション結果を点灯状態１に決定する（Ｓ２２６，Ｓ２２７）。

また、点灯状態４では点灯するが、点灯状態１では消灯した場合は、次に電源を入れる際に、点灯状態１に移行させず点灯キャリブレーションを点灯状態４として決定する。点灯状態１と点灯状態４の両方で点灯する場合は、ＬＥＤ負荷１６１に流れる電流が低いほうを点灯キャリブレーション結果として決定する（Ｓ２２４〜Ｓ２２７，Ｓ２２９）。

以上説明したように、図２３の点灯キャリブレーションでは、コントローラ１５０の記憶部に記憶された点灯手段毎の電流値および半導体発光素子切替手段１９０によって切り替えた時の電流値から目標電流値に最も近い点灯手段を選択して、省電力となる点灯方法を選択して点灯させることができる

また、点灯キャリブレーション中に不点灯状態となった場合、次の点灯で不点灯となった点灯手段での点灯を回避することや、点灯キャリブレーションの完了後、再点灯時は、記憶部に記憶した点灯手段にて点灯させることで、処理の簡略化を図っている。

以上説明したように、本実施形態に係る照明灯１００によれば、コントローラ１５０で蛍光灯安定器２０３に最適な点灯手段を選択して、省電力化と正常点灯を両立させることができる。

すなわち、多様な種類の蛍光灯安定器２０３や商用電源Ｅに直接接続される場合であっても、点灯キャリブレーション時に照明灯１００に接続された蛍光灯安定器２０３または商用電源Ｅに応じて、複数の点灯手段から点灯動作を確保し、最も省電力となる点灯手段または所望の電力となる点灯手段にてＬＥＤ負荷１６１を動作させることができる。

なお、本実施形態では、照明灯１００が第１〜第３の点灯手段１１０，１２０，１３０の３つの点灯手段を備える例について説明したが、点灯手段は少なくとも２以上の点灯手段を選択可能に備えるものであればよい。また、第１〜第３の点灯手段１１０，１２０，１３０の少なくともいずれか１つと、その他の点灯手段とを選択可能に備えるものであってもよい。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１ａ，１ｂ キャップ部材
２ 筐体
３ 透光部材
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 電極端子
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ ねじ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ リード線
７ 電源基板
９ 電子部品
１０ａ，１０ｂ 樹脂部材
１１ａ，１１ｂ 実装基板
１２ａ ＬＥＤ
１３ａ，１３ｂ リード線
１４ 平面部
１６ コネクタ
３０ ホルダ
３０ａ、３０ｂ 側面
３０ｃ 底部
３１a，３１ｂ 受け台部
３２ 離間部（空間部）
１００ 照明灯
１０１ 照明回路
１０２，１０３ ブリッジダイオード（ＢＤ）
１０４ コンデンサ（Ｃ）
１１０ 第１の点灯手段
１１１ アクティブスイッチ
１１２ インダクタンス（Ｌ）
１１３ ダイオード（Ｄ）
１２０ 第２の点灯手段
１２１ アクティブスイッチ
１２２ インダクタンス（Ｌ）
１２３ ダイオード（Ｄ）
１３０ 第３の点灯手段
１３１ Ｎｃｈスイッチ素子
１３２ Ｐｃｈスイッチ素子
１３３，１３４ 抵抗素子
１４０ 切替手段
１５０ コントローラ
１５１ ゼロクロス検出部
１５２ 電流検出部
１５３ 位相選択部
１５４ ゲート信号生成部
１５５ タイマ
１６０ 半導体発光素子部
１６１ ＬＥＤ負荷
１６１ａ 第１ＬＥＤ負荷
１６１ｂ 第２ＬＥＤ負荷
１７０ 電流値検出部
１７１ 電流センス抵抗
１８０ 周波数検出部
１８１，１８２ 分圧抵抗
１８３ 電源
１８４ コンパレータ
１９０ 半導体発光素子切替手段
１９１ 第１スイッチ素子
１９２ 第２スイッチ素子
１９３ ダイオード
２００ 灯具
２０１ａ，２０１ｂ ソケット
２０２ａ，２０２ｂ 電極端子
２０３ 蛍光灯安定器
２０４ 配線
３００ 照明装置
Ｅ 商用電源

特開２０１１−２４３３３１号公報 特許第５２６６５９４号公報

Claims (10)

1. 商用電源又は蛍光灯安定器に接続可能な照明灯であって、
   半導体発光素子部と、
   該半導体発光素子部を点灯させる複数の点灯手段と、
   前記複数の点灯手段と前記半導体発光素子部との接続状態を切り替える切替手段と、
   所定の条件に従って前記切替手段を切り替えて、前記複数の点灯手段の中から１の点灯手段を選択し、選択された点灯手段にて前記半導体発光素子部を発光させる制御手段と、を備えることを特徴とする照明灯。
2. 前記商用電源又は前記蛍光灯安定器の周波数を検出する周波数検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記周波数検出手段からの入力に基づいて、前記点灯手段を選択することを特徴とする請求項１に記載の照明灯。
3. 前記半導体発光素子部に流れる電流の電流値を検出する電流値検出部と備え、
   前記制御手段は、前記電流値検出部からの入力に基づいて、前記点灯手段を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の照明灯。
4. 前記制御手段は、
   前記点灯手段の切替中に前記半導体発光素子部に流れる電流が閾値を下回る不点灯状態を検出した際に、次回以降の点灯では不点灯となった点灯手段の選択を回避するとともに、
   前記点灯手段の選択後、次回以降の点灯では、選択した点灯手段で点灯を開始することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の照明灯。
5. 前記半導体発光素子部の点灯素子総数を変化させないまま、直列数、並列数を切り替える半導体発光素子切替手段を備えたこと特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の照明灯。
6. 前記複数の点灯手段の１つは、
   交流信号を全波整流するブリッジダイオードと、
   前記ブリッジダイオードに接続されたインダクタ素子と、
   前記インダクタ素子の他方と前記ブリッジダイオードの基準点を接続し、前記制御手段によりオンオフが制御されるスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子でスイッチングされた信号を整流するダイオード素子と、
   前記ダイオード素子で整流された信号を平滑化する容量素子と、を備える第１の点灯手段であることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の照明灯。
7. 前記複数の点灯手段の１つは、
   交流信号を全波整流するブリッジダイオードと、
   前記ブリッジダイオードに接続され、前記制御手段によりオンオフが制御されるスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子と前記ブリッジダイオードの基準点電位間に接続されたダイオード素子と、
   前記スイッチング素子と前記ダイオード素子に接続されたインダクタ素子と、
   前記インダクタ素子の一方と前記ブリッジダイオードの基準点間に接続された容量素子と、を備える第２の点灯手段であることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の照明灯。
8. 前記複数の点灯手段の１つは、
   交流信号を全波整流するブリッジダイオードと、
   前記ブリッジダイオードと出力間に接続された第１スイッチング素子と、
   前記第１スイッチング素子のゲート−ソース間電圧を決定する分圧抵抗と、
   前記分圧抵抗と前記ブリッジダイオードの基準電位間を接続し、前記制御手段によりオンオフが制御される第２スイッチング素子と、を備える第３の点灯手段であることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の照明灯。
9. 請求項１から８までのいずれかに記載の照明灯と、
   前記照明灯が接続される灯具と、を備えることを特徴とする照明装置。
10. 商用電源又は蛍光灯安定器に接続可能な照明灯に用いられる点灯制御回路であって、
    半導体発光素子部と、
    該半導体発光素子部を点灯させる複数の点灯手段と、
    前記複数の点灯手段と前記半導体発光素子部との接続状態を切り替える切替手段と、
    所定の条件に従って前記切替手段を切り替えて、前記複数の点灯手段の中から１の点灯手段を選択し、選択された点灯手段にて前記半導体発光素子部を発光させる制御手段と、を備えることを特徴とする点灯制御回路。