JP2017139070A - 電源装置、点灯システム及び照明器具、並びに照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】アークが消弧するまでの時間の短縮を図る。【解決手段】電源装置２は、第１直流電圧Ｖ１が入力される入力部２０と、第２直流電圧Ｖ２が出力される出力部２１とを備えている。また、電源装置２は、第１直流電圧Ｖ１を第２直流電圧Ｖ２に変換する電圧変換回路２２と、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を変化させるように電圧変換回路２２を制御する制御回路２３とを備えている。制御回路２３は、所定の周期Ｔｃが経過する毎に、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を一定期間ΔＴｃだけ第２電圧値Ｖ２２に低下させるように電圧変換回路２２を制御するように構成されている。そして、第２電圧値Ｖ２２は、第２直流電圧Ｖ２によって点灯する光源５の点灯維持可能な電圧値よりも低い値である。【選択図】 図１

Description

本発明は、電源装置、点灯システム及び照明器具、並びに照明システムに関する。

従来例として、特許文献１記載の照明システムを例示する。この照明システムは、１つ又は複数の照明器具を有している。照明器具は、家屋の直流配線と電気的に直接接続されるか、あるいは、引掛シーリングのような配線器具を介して直流配線と電気的に接続される。直流配線は、例えば、２本の直流供給線路からなり、住宅用分電盤に設けられるＡＣ／ＤＣコンバータによって商用電源等の交流電源から変換された直流電源と電気的に接続されている。また、照明器具は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode，発光ダイオード）や有機エレクトロルミネッセンス素子のように直流電圧が印加されて点灯（発光）する光源を備えている。つまり、照明器具は、直流供給線路を介して供給される直流電力で点灯するので、交流電圧を直流電圧に変換するためにＡＣ／ＤＣコンバータなどの電源回路を備える必要がない。

特開２００９−１５９６５３号公報

ところで、特許文献１記載の従来例において、活線状態の直流供給線路から照明器具が取り外される際、直流供給線路の導体と、照明器具の入力端子との間にアークが生じる可能性がある。特許文献１記載の従来例では、アークが生じた場合、交流電圧が給電されている場合と比較して、アークが消弧し難い。

本発明の目的は、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることができる電源装置、点灯システム及び照明器具、並びに照明システムを提供することである。

本発明の一態様に係る電源装置は、第１直流電圧が入力される入力部と、第２直流電圧が出力される出力部と、前記第１直流電圧を前記第２直流電圧に変換する電圧変換回路とを備えている。本発明の一態様に係る電源装置は、前記第２直流電圧の電圧値を変化させるように前記電圧変換回路を制御する制御回路を備えている。前記制御回路は、所定の周期が経過する毎に、前記第２直流電圧の電圧値を一定期間だけ下限値に低下させるように前記電圧変換回路を制御するように構成されている。前記下限値は、前記第２直流電圧によって点灯する光源の点灯維持可能な電圧値よりも低い値である。

本発明の一態様に係る点灯システムは、電源装置と、前記電源装置から供給される第２直流電圧によって、光源を点灯させる点灯装置とを備えている。前記点灯装置は、前記光源に流す点灯電流を所定の目標値に一致させる定電流回路を有している。

本発明の一態様に係る点灯システムは、電源装置と、前記電源装置から供給される第２直流電圧によって、光源を点灯させる点灯装置と、前記第２直流電圧の前記電圧値の変化を検出して伝送データを取得する受信回路とを備えている。前記点灯装置は、前記受信回路が取得する前記伝送データに応じて、前記光源の状態を変更するように構成されている。

本発明の一態様に係る照明器具は、光源と、電源装置から供給される第２直流電圧によって前記光源を点灯させる点灯装置とを備えている。

本発明の一態様に係る照明システムは、点灯システムと、前記点灯装置によって点灯させられる前記光源とを有している。

本発明の一態様に係る照明システムは、電源装置と、複数の照明器具とを有している。

本発明の電源装置、点灯システム及び照明器具、並びに照明システムは、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることができるという効果がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る電源装置、点灯システム、照明器具及び照明システムを示すブロック図である。 図２Ａは、同上の電源装置に入力される第１直流電圧の波形図であり、図２Ｂは、同上の電源装置から出力される第２直流電圧の波形図である。 図３は、同上の電源装置と引掛シーリングを示す斜視図である。 図４は、同上の点灯システムにおける点灯装置の定電流回路の回路図である。 図５は、同上の電源装置から送信される伝送信号の波形図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る点灯システムとともに用いられるリモートコントローラの正面図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る照明システムのシステム構成図である。 図８は、同上の照明システムの変形例のシステム構成図である。 図９は、同上の照明システムの別の変形例のシステム構成図である。

以下、実施形態に係る電源装置、点灯システム及び照明器具、並びに照明システムについて、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、直流の出力電圧を周期的に低下させる電源装置、電源装置と光源を点灯する点灯装置を含む点灯システムに関する。また、以下に説明する実施形態は、電源装置、点灯装置及び光源を備える照明器具に関する。さらに、以下に説明する実施形態は、電源装置、点灯装置及び光源を備える照明システム、複数の照明器具が電源装置に対して電気的に並列接続されている照明システムに関する。なお、以下に説明する実施形態は一例にすぎず、設計等に応じて種々の変更が可能である。

点灯システム４は、図１に示すように、点灯装置１と、電源装置２とを有している。さらに、点灯システム４は、信号受信装置３を備えることが好ましい。なお、点灯システム４は、住宅のリビングルーム（居間）などに設置されることが好ましいが、事業所の執務室や商業施設の店舗などに設置されてもよい。

電源装置２は、入力部２０、出力部２１、電圧変換回路２２及び制御回路２３を備えている。入力部２０は、第１入力端子２０Ａ及び第２入力端子２０Ｂを有している。第１入力端子２０Ａ及び第２入力端子２０Ｂは、例えば、ねじ端子あるいは速結端子で構成されることが好ましい。入力部２０は、第１給電路Ｌ１と電気的に接続され、第１給電路Ｌ１を介して直流電圧（第１直流電圧Ｖ１）が入力される。第１給電路Ｌ１は、２本の電線で構成されている。２本の電線のうちの一方の電線は、第１入力端子２０Ａと、直流電源装置８の正極側の出力端子を電気的に接続している。また、２本の電線のうちの他方の電線は、第２入力端子２０Ｂと、直流電源装置８の負極側の出力端子を電気的に接続している。

直流電源装置８は、電力系統ＡＣから供給される交流電圧を直流電圧に変換し、正極側及び負極側の出力端子から第１給電路Ｌ１へ出力するように構成されている。なお、電力系統ＡＣから供給される交流電圧は、例えば、実効値が１００ボルト、電源周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電圧である。また、直流電源装置８から出力される直流電圧は、例えば、定格値が３０Ｖ〜４０Ｖ程度の直流電圧である。直流電源装置８は、例えば、入力フィルタ、全波整流器、力率改善回路及び降圧チョッパ回路などのＤＣ／ＤＣコンバータを備え、住宅用分電盤などの屋内配線用の分電盤に内蔵されることが好ましい。ただし、上述した直流電源装置８の回路構成は一例であり、例えば、太陽光発電システムから供給される直流電圧を所望の直流電圧に昇圧又は降圧して第１給電路Ｌ１へ出力する回路構成であってもよい。なお、直流電源装置８の代わりに、電力系統ＡＣから供給される交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータが電源装置２に設けられてもよい。

また、電源装置２が備える電圧変換回路２２は、入力部２０に入力される第１直流電圧Ｖ１を第２直流電圧Ｖ２に電圧変換している（図２Ａ及び図２Ｂ参照）。第２直流電圧Ｖ２は、出力部２１から第２給電路Ｌ２へ出力される。出力部２１は、第１出力端子２１Ａ及び第２出力端子２１Ｂを有している。第１出力端子２１Ａ及び第２出力端子２１Ｂは、例えば、ねじ端子あるいは速結端子で構成されることが好ましい。出力部２１は、第２給電路Ｌ２と電気的に接続され、第２給電路Ｌ２に第２直流電圧Ｖ２を出力する。第２給電路Ｌ２は、２本の電線で構成されている。２本の電線のうちの一方の電線の一端が、第１出力端子２１Ａと電気的に接続され、２本の電線のうちの他方の電線の一端が、第２出力端子２１Ｂと電気的に接続されている。

電圧変換回路２２は、例えば、出力電圧が可変である可変型３端子レギュレータで構成されることが好ましい。つまり、電圧変換回路２２は、制御回路２３に制御され、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を、第１電圧値Ｖ２１と第２電圧値Ｖ２２に択一的に切り替えることができる。第１電圧値Ｖ２１は、第２直流電圧Ｖ２の定格値であることが好ましい。ただし、第１電圧値Ｖ２１は、第１直流電圧Ｖ１の定格の電圧値Ｖ１０と同じでもよいし、異なっていてもよい。また、第２電圧値Ｖ２２は、点灯装置１が光源５を点灯させるために必要な電圧値未満の値であればよく、例えば、ゼロ［Ｖ］でもよい（図２Ｂ参照）。ただし、電圧変換回路２２は、可変型３端子レギュレータに代えて、スイッチングレギュレータを用いて構成されてもよい。可変型３端子レギュレータは、入力電圧を降圧することしかできないが、スイッチングレギュレータは、入力電圧を降圧するだけでなく、昇圧又は昇降圧することもできる。ゆえに、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第１直流電圧Ｖ１の電圧値よりも高くする場合、電圧変換回路２２は、昇圧型のスイッチングレギュレータを用いて構成されることが好ましい。

制御回路２３は、マイクロコントローラ又は制御用ＩＣなどで構成されている。制御回路２３は、マイクロコントローラの内蔵タイマで一定の周期Ｔｃがカウントされる毎に、電圧変換回路２２を制御して、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第１電圧値Ｖ２１から短い期間ΔＴｃだけ第２電圧値Ｖ２２（＝０［Ｖ］）に切り換える（図２Ｂ参照）。なお、周期Ｔｃは、例えば、１０［ｍｓ］程度が適当であり、期間ΔＴｃは、例えば、１［ｍｓ］程度が適当である。

ところで、第１給電路Ｌ１は、給電用の配線器具と電気的に接続されても構わない。給電用の配線器具は、例えば、住宅の天井（天井仕上材）に設置されている引掛シーリング２００である（図３参照）。引掛シーリング２００は、天井裏などに先行配線されている第１給電路Ｌ１に電気的に接続され、第１給電路Ｌ１を通して直流電源装置８から直流電力が供給（給電）されている。電源装置２は、図３に示すように、円筒形のハウジング２４を有している。ハウジング２４は、例えば、合成樹脂のような電気絶縁性を有する材料で形成されることが好ましい。ハウジング２４の上面には、一対の引掛刃２５が突出している。すなわち、これら一対の引掛刃２５が引掛シーリング２００の引掛刃用刃受部２０１にかん合することにより、電源装置２は、引掛シーリング２００と電気的及び機械的に接続される。つまり、一対の引掛刃２５が入力部２０（の第１入力端子２０Ａ及び第２入力端子２０Ｂ）に相当する。ハウジング２４は、一対の速結端子を内蔵しており、これら一対の速結端子を介して、電源装置２の出力部２１（の第１出力端子２１Ａ及び第２出力端子２１Ｂ）が第２給電路Ｌ２と電気的に接続される。なお、ハウジング２４の外周面には、一対の速結端子用の電線挿入孔２４０が設けられている。

点灯装置１は、図１に示すように、点灯側入力部１０、点灯側出力部１１、定電流回路１２を備えている。点灯側入力部１０は、第１入力端子１０Ａ及び第２入力端子１０Ｂを有している。第１入力端子１０Ａ及び第２入力端子１０Ｂは、例えば、ねじ端子あるいは速結端子で構成されることが好ましい。点灯側入力部１０は、第２給電路Ｌ２と電気的に接続され、第２給電路Ｌ２を介して第２直流電圧Ｖ２が入力される。第１入力端子１０Ａは、第２給電路Ｌ２を構成する２本の電線のうち、電源装置２の第１出力端子２１Ａに電気的に接続されている電線と電気的に接続されている。第２入力端子１０Ｂは、第２給電路Ｌ２を構成する２本の電線のうち、電源装置２の第２出力端子２１Ｂに電気的に接続されている電線と電気的に接続されている。

点灯側出力部１１は、第１出力端子１１Ａと第２出力端子１１Ｂを有している。第１出力端子１１Ａ及び第２出力端子１１Ｂは、例えば、ねじ端子あるいは速結端子で構成されることが好ましい。点灯側出力部１１は、光源５と電気的に接続されている。光源５は、例えば、１つ又は複数のＬＥＤモジュールを有している。ＬＥＤモジュールは、例えば、実装基板と、実装基板の一面に実装されている１つ又は複数のＬＥＤチップと、それら１つ又は複数のＬＥＤチップを封止する封止材とを有している。封止材は、シリコーン樹脂などの透光性を有する封止材料で構成されている。なお、ＬＥＤチップは、青色光を放射する青色ＬＥＤチップであり、封止材には青色光を黄色光に波長変換する蛍光体が混入されている。つまり、ＬＥＤモジュールは、青色光と黄色光が混色された白色光を放射するように構成されている。ただし、光源５は、ＬＥＤモジュールに限定されず、直管形のＬＥＤランプや有機エレクトロルミネッセンス素子で構成されても構わない。

光源５の正極（ＬＥＤモジュールのアノード電極）に、第１出力端子１１Ａが電気的に接続されている。また、光源５の負極（ＬＥＤモジュールのカソード電極）に、第２出力端子１１Ｂが電気的に接続されている。定電流回路１２は、スイッチングレギュレータやシリーズレギュレータなどのＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。例えば、電源装置２から点灯側入力部１０に入力される第２直流電圧Ｖ２の定格電圧値（第１電圧値Ｖ２１）が光源５の定格電圧よりも高い場合、定電流回路１２は、降圧チョッパ回路を備えることが好ましい。また、第１電圧値Ｖ２１が光源５の定格電圧よりも低い場合、定電流回路１２は、昇圧チョッパ回路を備えることが好ましい。本実施形態においては、第２直流電圧Ｖ２の定格電圧値が光源５の定格電圧よりも高く、定電流回路１２が降圧チョッパ回路を備えている。

定電流回路１２は、図４に示すように、降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路を駆動する駆動回路１２０とで構成される。降圧チョッパ回路は、第１入力端子１０ＡにダイオードＤ１のカソードが電気的に接続され、ダイオードＤ１のアノードと第２入力端子１０Ｂとの間にスイッチング素子Ｑ１及び抵抗Ｒ１の直列回路が挿入される。また、ダイオードＤ１のカソード・アノード間に、電解コンデンサからなる平滑コンデンサＣ１及びインダクタＬ１が電気的に直列接続され、平滑コンデンサＣ１の両端に放電用の抵抗Ｒ２が電気的に接続される。そして、点灯側出力部１１の第１出力端子１１Ａと第２出力端子１１Ｂの間に光源５が電気的に接続される。駆動回路１２０は、スイッチング素子Ｑ１を高周波でスイッチングする。より詳細には、駆動回路１２０は、スイッチング素子Ｑ１に流れる電流の大きさを抵抗Ｒ１の両端電圧から検出し、当該電流の大きさが目標値に達したらスイッチング素子Ｑ１をオフする。また、駆動回路１２０は、一定周期あるいはインダクタＬ１に電流が流れなくなった時点で再度スイッチング素子Ｑ１をオンする。駆動回路１２０が上述のようにスイッチング素子Ｑ１をスイッチングすることにより、光源５に流す電流の大きさを目標値に一致させることができる。なお、定電流回路１２は、目標値が変更されることにより、出力電流を増減して光源５を消灯、点灯（定格点灯）及び調光点灯させることが好ましい。

次に、電源装置２及び点灯装置１の動作を説明する。電源装置２は、入力部２０に入力される第１直流電圧Ｖ１を、電圧変換回路２２で第２直流電圧Ｖ２に変換させ、第２直流電圧Ｖ２を出力部２１から第２給電路Ｌ２に出力する。点灯装置１は、第２給電路Ｌ２を介して点灯側入力部１０に入力される第２直流電圧Ｖ２を定電流回路１２で降圧し、降圧した直流電圧を点灯側出力部１１から光源５へ出力することで光源５を点灯する。ここで、活線状態において、点灯装置１の点灯側出力部１１から光源５が取り外された場合を想定する。なお、活線状態とは、電源装置２から第２直流電圧Ｖ２が出力され、かつ、点灯装置１の点灯側出力部１１に直流電圧が印加されている状態である。

活線状態において点灯装置１の点灯側出力部１１から光源５が取り外された場合、点灯側出力部１１の第１出力端子１１Ａ及び第２出力端子１１Ｂと、光源５の一対の電極との間でアークが生じる可能性がある。直流電圧には交流電圧のようなゼロクロスが存在しないので、点灯側出力部１１と光源５との距離が近い間はアークが継続してしまうおそれがある。

しかしながら、電源装置２は、制御回路２３に電圧変換回路２２を制御させて、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を、一定周期Ｔｃ毎に第１電圧値Ｖ２１から第２電圧値Ｖ２２に切り換えている（図２Ｂ参照）。そして、電源装置２から出力される第２直流電圧Ｖ２の電圧値が第２電圧値Ｖ２２に切り換わると、点灯側出力部１１の第１出力端子１１Ａと第２出力端子１１Ｂの間の電圧もほぼゼロになり、アークが消弧する。つまり、電源装置２は、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第１電圧値Ｖ２１から第２電圧値Ｖ２２に周期的に切り換えない場合と比較して、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることができる。ただし、第２電圧値Ｖ２２は、ゼロ［Ｖ］に限定されない。第２電圧値Ｖ２２は、例えば、光源５の点灯維持可能な電圧値よりも低い値であればよい。つまり、光源５が消灯すれば、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることが可能である。

電源装置２は上述のように、第１直流電圧Ｖ１が入力される入力部２０と、第２直流電圧Ｖ２が出力される出力部２１とを備えている。また、電源装置２は、第１直流電圧Ｖ１を第２直流電圧Ｖ２に変換する電圧変換回路２２と、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を変化させるように電圧変換回路２２を制御する制御回路２３とを備えている。制御回路２３は、所定の周期Ｔｃが経過する毎に、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を一定期間ΔＴｃだけ下限値（第２電圧値Ｖ２２）に低下させるように電圧変換回路２２を制御するように構成されている。そして、下限値（第２電圧値Ｖ２２）は、第２直流電圧Ｖ２によって点灯する光源５の点灯維持可能な電圧値よりも低い値である。

電源装置２が上述のように構成されれば、活線状態で光源５が取り外されてアークが生じたとしても、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が下限値に低下させられることによって、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることができる。

また、点灯システム４は上述のように、電源装置２と、電源装置２から供給される第２直流電圧Ｖ２によって、光源５を点灯させる点灯装置１とを備えている。点灯装置１は、光源５に流す点灯電流を所定の目標値に一致させる定電流回路１２を有している。

点灯システム４が上述のように構成されれば、活線状態で光源５が取り外されてアークが生じたとしても、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が下限値に低下させられることによって、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることができる。

また、点灯システム４において、点灯装置１は、光源５の正極と電気的に接続される第１出力端子１１Ａと、光源５の負極と電気的に接続される第２出力端子１１Ｂとを有することが好ましい。定電流回路１２は、第１出力端子１１Ａと第２出力端子１１Ｂに電気的に並列接続されている平滑コンデンサＣ１を有していることが好ましい。

点灯システム４が上述のように構成されれば、点灯装置１の出力電圧を平滑コンデンサＣ１で平滑しているため、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が低下している一定期間ΔＴｃの光源５の光出力の低下を抑えることができる。

さらに、点灯システム４において、定電流回路１２は、平滑コンデンサＣ１の放電電流の流れる向きを、第１出力端子１１Ａから第２出力端子１１Ｂに流れる向きに制限する逆流防止部（ダイオードＤ１）を有していることが好ましい。

点灯システム４が上述のように構成されれば、平滑コンデンサＣ１の放電電流を光源５のみに流すことができるため、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が低下している一定期間ΔＴｃの光源５の光出力の低下を更に抑えることができる。

ところで、電源装置２の制御回路２３は、リモートコントローラ（以下、リモコンと略す）９から信号線Ｌ３を介して送信される制御信号を送信するように構成されてもよい（図１参照）。さらに、制御回路２３は、受信した制御信号で指示される調光レベルを伝送データに置き換え、伝送データに応じて、電圧変換回路２２を制御するように構成されてもよい。なお、本実施形態において、調光レベルは、光源５に流す電流の定格値に対する比率を百分率で表した値（単位は［％］）で定義される。伝送データは、例えば、２５６段階の調光レベルが１対１に対応付けされた８ビットのビット列で構成されている。例えば、１００［％］の調光レベルが「００００００００」のビット列に対応付け（置き換え）られ、０［％］（消灯）の調光レベルが「１１１１１１１１」のビット列に対応付け（置き換え）られる。さらに、５０［％］の調光レベルが「１０００００００」に対応付け（置き換え）られる。ただし、調光レベルは、必ずしも２５６段階である必要はなく、１２８段階や５１２段階、あるいは数段階から十数段階であってもよい。

制御回路２３は、例えば、伝送データの任意のビットの値（ビット値）が「１」の場合、電圧変換回路２２を制御して第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第１電圧値Ｖ２１よりも低い第３電圧値Ｖ２３に変化させる（図５参照）。一方、伝送データの任意のビット値が「０」の場合、制御回路２３は、電圧変換回路２２を制御して第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第１電圧値Ｖ２１に変化させる（図５参照）。より詳細には、制御回路２３は、８ビットの伝送データを送信する期間（伝送期間）を、一定の時間幅Ｔ０を有する８個のタイムスロットで構成している（図５参照）。そして、制御回路２３は、伝送データのビット値が「１」であるとき、タイムスロット（の時間幅Ｔ０）よりも短い時間幅Ｔ１において第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第３電圧値Ｖ２３に変化させるように電圧変換回路２２を制御する（図５参照）。なお、制御回路２３は、タイムスロットの終期と、第２直流電圧Ｖ２の立ち上がり（第３電圧値Ｖ２３から第１電圧値Ｖ２１への立ち上がり）とを一致させるように電圧変換回路２２を制御している。ただし、制御回路２３は、タイムスロット内の任意の期間に第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第３電圧値Ｖ２３に変化させればよい。例えば、制御回路２３は、タイムスロットの始期と、第２直流電圧Ｖ２の立ち下がり（第１電圧値Ｖ２１から第３電圧値Ｖ２３への立ち下がり）とを一致させるように電圧変換回路２２を制御してもよい。なお、第３電圧値Ｖ２３は、点灯装置１が光源５を点灯させるために必要な電圧値以上の値であることが好ましい。

ここで、制御回路２３は、伝送期間の開始を通知するためのスタートビットを伝送データの先頭のビットの前に送信し、かつ、伝送期間の終了を通知するためのストップビットを伝送データの末尾のビットの後に送信するように電圧変換回路２２を制御してもよい。例えば、スタートビットは、「１１１」のようなビット列であり、ストップビットは、「０００」のようなビット列であればよい。ただし、伝送データのデータ長が８ビットに固定されているので、必ずしもストップビットが送信側（電源装置２）から送信されなくても、受信側（後述する信号受信装置３）において伝送期間の終了を判別することができる。なお、本実施形態においては、伝送期間に給電路Ｌ２の線間電圧（第２直流電圧Ｖ２）を第１電圧値Ｖ２１と第３電圧値Ｖ２３とに切り替えて伝送される信号を伝送信号と呼ぶ。つまり、伝送信号は、スタートビットと伝送データとストップビットとを含み、必要に応じて、ストップビットを含まない場合もある。また、制御回路２３は、伝送期間以外の期間においては、周期Ｔｃの経過時点を除いて、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第１電圧値Ｖ２１に維持するように電圧変換回路２２を制御している。

ところで、リモコン９は、図６に示すように、合成樹脂成形体からなる本体９０を備えている。本体９０は、例えば、壁材に設けられている埋込孔に一部分（主に後端部分）が挿入されて壁に設置されている。また、リモコン９は、第１操作釦９１、第２操作釦９２、表示部９３を備えている。第１操作釦９１は、本体９０の前面に露出している。第２操作釦９２は、本体９０の前面において、第１操作釦９１の真下に露出している。表示部９３は、例えば、縦１列に並ぶ７つの表示素子（発光ダイオードなど）９３０を有している。表示部９３は、第１操作釦９１及び第２操作釦９２が押操作されて設定される調光レベルに応じて、それら７つの表示素子９３０のうちの所定数の表示素子９３０を発光させるように構成されている。

リモコン９は、第１操作釦９１が押操作されると、調光レベルを、押操作される直前の値から上昇させ、上昇後の調光レベルを指示するための調光信号を信号線Ｌ３を介して送信する。また、リモコン９は、第２操作釦９２が押操作されると、調光レベルを、押操作される直前の値から下降させ、下降後の調光レベルを指示するための調光信号を信号線Ｌ３を介して送信する。さらに、リモコン９は、調光レベルが１００［％］のときは最上段の表示素子９３０を発光させ、調光レベルが下降するにつれて、下段の表示素子９３０を発光させる。つまり、リモコン９を操作する操作者は、表示部９３の何段目の表示素子９３０が発光しているかによって、おおよその調光レベルを知ることができる。なお、上述したリモコン９のように照明器具の調光レベルを制御する用途に用いられる機器は、調光器とも呼ばれている。

点灯システム４は、信号受信装置３を備えることが好ましい（図１参照）。信号受信装置３は、受信側入力部３０と、受信回路３１と、分圧回路とを備えている（図１参照）。受信側入力部３０は、一対の受信側入力端子３０Ａ、３０Ｂを有している。これらの受信側入力端子３０Ａ、３０Ｂは、例えば、ねじ端子あるいは速結端子で構成されることが好ましい。ただし、受信側入力部３０の受信側入力端子３０Ａ、３０Ｂは、点灯装置１内において、点灯側入力部１０の第１入力端子１０Ａ及び第２入力端子１０Ｂと電気的に並列接続されてもよい。さらに、点灯装置１の定電流回路１２を構成するプリント回路と、信号受信装置３の受信回路３１及び分圧回路を構成するプリント回路とが同一のプリント回路板に形成されてもよい。受信側入力部３０は、第２給電路Ｌ２と電気的に接続され、第２給電路Ｌ２を介して第２直流電圧Ｖ２が入力される。一方の受信側入力端子３０Ａは、第２給電路Ｌ２を構成する２本の電線のうちの一方の電線を介して、電源装置２の第１出力端子２１Ａと電気的に接続されている。また、他方の受信側入力端子３０Ｂは、第２給電路Ｌ２を構成する２本の電線のうちの他方の電線を介して、電源装置２の第２出力端子２１Ｂと電気的に接続されている。

分圧回路は、図１に示すように、２つの抵抗器３２Ａ、３２Ｂの直列回路で構成されている。分圧回路は、一対の受信側入力端子３０Ａ、３０Ｂの間に電気的に接続され、第２給電路Ｌ２の線間電圧（第２直流電圧Ｖ２）を分圧した電圧（検出電圧Ｖｘ）を受信回路３１に出力している。受信回路３１は、マイクロコントローラ又は制御用ＩＣなどで構成されている。受信回路３１は、分圧回路から入力される検出電圧Ｖｘを、一定のサンプリング周期でサンプリングしてバッファメモリに格納している。なお、このサンプリング周期は、電源装置２が１ビット分の伝送データを送信する時間幅Ｔ１よりも短い値とされている。

受信回路３１は、バッファメモリに格納したサンプリング値（検出電圧Ｖｘの電圧値）をしきい値と比較することで伝送信号（スタートビット、伝送データ、ストップビット）を受信する。すなわち、受信回路３１は、サンプリング値がしきい値を下回った場合、「１」のビット値を受信したと判断し、受信したビット値（「１」）をバッファメモリに格納する。受信回路３１は、スタートビットを受信すると、スタートビットに続いて送信される伝送ビットを受信してバッファメモリに格納する。そして、受信回路３１は、ストップビットを受信すると、バッファメモリへのデータの格納を終了する。

受信回路３１は、バッファメモリに格納した伝送データから調光レベルを取得する。さらに、受信回路３１は、取得した調光レベルをＰＷＭ信号に変換して点灯装置１（の定電流回路１２）へ出力する。受信回路３１は、一定周期の方形波のデューティ比を調光レベルに応じて変化させることによって、調光レベルをＰＷＭ信号に変換している。例えば、受信回路３１は、調光レベルが１００［％］のときにデューティ比を１００［％］とし、調光レベルが０［％］のときにデューティ比を０［％］とし、調光レベルが５０［％］のときにデューティ比を５０［％］としている。あるいは、受信回路３１は、調光レベルを電圧値で表した電圧信号に変換しても構わない。

一方、定電流回路１２は、受信回路３１から受け取るＰＷＭ信号に応じて、出力電流の目標値を変更している。つまり、ＰＷＭ信号のデューティ比が１００［％］の場合、定電流回路１２は、出力電流の目標値を定格値（光源５の定格電流の電流値）とする。また、ＰＷＭ信号のデューティ比が５０［％］の場合、定電流回路１２は、出力電流の目標値を定格値の半分の値とする。なお、ＰＷＭ信号のデューティ比が０［％］の場合、定電流回路１２は、出力電流を停止して光源５を消灯させる。

ところで、点灯装置１、信号受信装置３及び光源５は、照明器具６を構成する構成要素に含まれていてもよい。照明器具６は、例えば、図７に示すように、照明器具用ライティングダクト（以下、ダクトと略す）３００と組み合わせて使用されるスポットライトである。ダクト３００は、天井（天井仕上材の下面）に取り付けられている。ダクト３００は、合成樹脂製のダクト本体３０００と、ダクト本体３０００内に収容された２本の導体（図示せず）とを有している。ダクト本体３０００は、長尺かつ中空の直方体状に形成されている。ダクト本体３０００の下面には、長手方向に沿った直線状の挿入口３００１が形成されている。２本の導体は、下方から見て、挿入口３００１を挟んで対向するように、ダクト本体３０００内に固定されている。また、ダクト本体３０００の長手方向の一端には、フェードインユニット３００２が電気的かつ機械的に接続されている。フェードインユニット３００２は、第２給電路Ｌ２の２本の電線をダクト本体３０００内の２本の導体に電気的に接続するように構成されている。つまり、ダクト３００には、電源装置２から第２直流電圧Ｖ２が供給されている。

照明器具６は、図７に示すように、本体６０、アーム６１、プラグ６２などを備えている。本体６０は、金属又は合成樹脂により、直径が異なる２つの円筒を軸方向に繋げた形状に形成されている。本体６０は、光源５、点灯装置１及び信号受信装置３を内部に収容している。なお、点灯装置１の定電流回路１２を構成するプリント回路と、信号受信装置３の受信回路３１及び分圧回路を構成するプリント回路とが同一のプリント回路板に形成されてもよい。本体６０は、光源５と対向する一方の先端に窓孔６００を有している。この窓孔６００は、ガラス又はアクリル樹脂などの透光性材料で形成されたパネル６０１で覆われている。光源５が発する光は、パネル６０１を通して照明空間に照射される。プラグ６２は、円筒形のプラグ本体６２０と、プラグ本体６２０の天面から突出する一対の電極板（図示せず）とを備えている。一対の電極板は、挿入口３００１からダクト本体３０００内に挿入され、ダクト本体３０００内に固定されている２本の導体と接触する。なお、プラグ６２の一対の電極板は、電気ケーブル６３を介して、本体６０内に収容されている点灯装置１の第１入力端子１０Ａ及び第２入力端子１０Ｂと電気的に接続されている。アーム６１は、本体６０を支持する一対の支持片６１０と、一対の支持片６１０を連結する連結片６１１とを有する。アーム６１は、連結片６１１の中央部分において、プラグ本体６２０の下面に対して水平面内で回転可能に支持されている。また、アーム６１の一対の支持片６１０は、本体６０の側面に対して、垂直面内で回転可能に支持されている。

上述のように構成される照明器具６は、プラグ６２を介して、ダクト３００に電気的、かつ、機械的に接続される。そして、照明器具６は、ダクト３００を介して供給される直流電力によって点灯する。なお、本実施形態の照明システム７は、電源装置２と照明器具６（光源５、点灯装置１、信号受信装置３）で構成されている（図１参照）。また、本実施形態の照明システム７は、図７に示すように、電源装置２と、複数台の照明器具６とで構成されても構わない。

ところで、照明器具６のプラグ６２が活線状態のダクト３００から取り外される場合、プラグ６２の電極板とダクト３００の導体との間にアークが生じる可能性がある。この場合においても、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が下限値に低下させられることによって、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることができる。

次に、点灯システム４及び照明システム７の動作を説明する。

例えば、操作者がリモコン９の第２操作釦９２を押操作して調光レベルを１００［％］から５０［％］に変更したと仮定する。リモコン９は、信号線Ｌ３を介して、調光レベルを５０［％］とする調光信号を送信する。電源装置２の制御回路２３は、リモコン９から調光信号を受信すると、調光信号で指示されている調光レベル（５０［％］）を伝送データ（「１０００００００」の８ビットのビット列）に変換する。そして、制御回路２３は、電圧変換回路２２を制御し、スタートビットを送信した後に伝送データを送信し、最後にストップビットを送信する。

電源装置２から第２給電路Ｌ２を介して送信された伝送信号は、第２給電路Ｌ２（ダクト３００の導体を含む）を介して、全て（３台）の照明器具６の信号受信装置３で受信される。信号受信装置３の受信回路３１は、受信した伝送信号に含まれている伝送データから調光レベル（５０［％］）を取得し、さらに、その調光レベルをＰＷＭ信号に変換する。すなわち、受信回路３１は、デューティ比を５０［％］としたＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を点灯装置１（の定電流回路１２）に出力する。

定電流回路１２は、ＰＷＭ信号のデューティ比（５０［％］）に応じて、出力電流の目標値を定格値の半分の値とする。ゆえに、点灯装置１の点灯側出力部１１から光源５に出力される出力電流の電流値が定格値の半分になるので、光源５から放射される光の量（光束）も、定格点灯時の光量のおおよそ半分になる。つまり、ダクト３００に接続されている全て（３台）の照明器具６の光量が定格点灯時の半分の光量に調光される。

ここで、特許文献１記載の照明システムは、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号（伝送信号）を直流電圧に重畳している。しかしながら、特許文献１記載の照明システムのように、高周波の搬送波を変調した伝送信号が直流電圧に重畳される場合、屋内配線がアンテナとなって電磁波（ノイズ）が放射されたり、電源線を介して隣の家屋に伝送信号（ノイズ）が漏れてしまう可能性がある。一方、本実施形態の電源装置２、点灯システム４及び照明システム７は、第２給電路Ｌ２を介して供給される直流電圧（第２直流電圧Ｖ２）の電圧値を変化させることで伝送データ（調光レベル）を送信している。そのため、本実施形態の電源装置２、点灯システム４及び照明システム７は、高周波の搬送波を変調した伝送信号を直流電圧に重畳する場合と比較して、伝送データの送受信によって生じるノイズの低減を図ることができる。しかも、電源装置２及び信号受信装置３は、双方とも、高周波の搬送波を発生させるための発振器を備える必要がないので、回路構成の簡素化を図ることができる。

ここで、信号受信装置３に固有のアドレスが割り当てられても構わない。信号受信装置３に固有のアドレスが割り当てられる場合、電源装置２の制御回路２３は、スタートビットに続けて、アドレスを示すアドレスビットを送信した後、伝送データを送信すればよい。信号受信装置３の受信回路３１は、受信した伝送信号のアドレスビットが自己のアドレスと一致すれば、伝送データから取得した調光レベルをＰＷＭ信号に変換して点灯装置１へ出力する。一方、アドレスビットが自己のアドレスと一致しなければ、受信回路３１は、伝送データから調光レベルを取得せずに破棄する。このように信号受信装置３に固有のアドレスが割り当てられれば、ダクト３００に接続されている複数台の照明器具６をそれぞれ個別に点滅及び調光することができる。

ところで、光源５は、互いに発光色の異なる複数種類のＬＥＤモジュールを有していても構わない。例えば、光源５は、白色光を放射する第１ＬＥＤモジュールと、電球色光を放射する第２ＬＥＤモジュールとを有してもよい。さらに、点灯装置１は、第１ＬＥＤモジュールを点灯させるための第１定電流回路と、第２ＬＥＤモジュールを点灯させるための第２定電流回路とを備えることが好ましい。そして、第１ＬＥＤモジュールの第１調光レベル及び第２ＬＥＤモジュールの第２調光レベルを示す伝送データが、電源装置２から信号受信装置３へ送信される。信号受信装置３の受信回路３１は、電源装置２から受け取った第１調光レベルをＰＷＭ信号に変換して第１定電流回路へ出力する。同様に、信号受信装置３の受信回路３１は、電源装置２から受け取った第２調光レベルをＰＷＭ信号に変換して第２定電流回路へ出力する。そして、第１定電流回路は、受信回路３１から受け取ったＰＷＭ信号に対応した目標値の電流を第１ＬＥＤモジュールに流す。第２定電流回路は、受信回路３１から受け取ったＰＷＭ信号に対応した目標値の電流を第２ＬＥＤモジュールに流す。ゆえに、光源５からは、第１ＬＥＤモジュールから放射される白色光と、第２ＬＥＤモジュールから放射される電球色光とが混合（混色）された光が放射される。つまり、照明器具６、点灯システム４及び照明システム７は、第１調光レベルと第２調光レベルの割合に応じて、光源５の光を調色することができる。

また、伝送データは調光レベルに限定されない。例えば、照明器具にスピーカが内蔵されている場合、音声（音楽）ファイルを伝送データとしてもよい。つまり、電源装置２から音声（音楽）ファイルを伝送データとして送信し、信号受信装置３で受信した伝送データによってスピーカが駆動されることにより、照明器具のスピーカから音声（音楽）を出力することができる。

ところで、電源装置２は、引掛シーリング２００に電気的かつ機械的に接続可能な構造を有していなくてもよい。例えば、電源装置２は、金属製あるいは合成樹脂製のケースに電圧変換回路２２や制御回路２３などが収容され、天井裏に配置されても構わない。また、電源装置２は、直流電源装置８をハウジング２４に内蔵するように構成されても構わない。また、電源装置２と点灯装置１を電気的に接続している第２給電路Ｌ２は、ダクト３００を含まなくても構わない。例えば、第２給電路Ｌ２は、天井裏に配設されている電気ケーブル（ビニル絶縁ビニルシースケーブルなど）で構成されても構わない。また、照明器具６は、スポットライトに限定されず、例えば、ダウンライトや、壁面に取り付けられて間接照明に用いられる、ブラケットタイプの照明器具などでも構わない。なお、点灯装置１と信号受信装置３は、照明器具の本体に内蔵されなくてもよい。例えば、点灯装置１と信号受信装置３を収容するためのケースが照明器具の本体とは別に設けられ、点灯装置１の点灯側出力部１１と光源５が電線を介して電気的に接続されても構わない。さらに、リモコン９は、信号線Ｌ３に代えて、赤外線や電波を通信媒体として調光信号を送信するように構成されても構わない。

また、照明システム７において、電源装置２は、図８に示すように、リモコン９の本体９０内に収容されても構わない。さらに、照明システム７において、電源装置２及び直流電源装置８は、図９に示すように、リモコン９の本体９０内に収容されても構わない。リモコン９の本体９０は、例えば、住宅Ｈの居間ＬＲの壁Ｗに設けられている埋込孔に一部分（主に後端部分）が挿入されて壁Ｗに設置されている（図８及び図９参照）。なお、リモコン９は、第１操作釦９１及び第２操作釦９２の代わりにタッチパネルを備えてもよい。さらに、リモコン９は、赤外線又は電波を媒体とするワイヤレス信号を受信するように構成されてもよい。このワイヤレス信号は、ワイヤレス送信器（図示せず）から送信される。ワイヤレス送信器は、調光レベルを指示するための制御信号をワイヤレス信号として送信するように構成されている。

上述のように電源装置２において、制御回路２３は、所定の伝送期間において、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を伝送データに応じた電圧値（第３電圧値Ｖ２３）に変化させるように電圧変換回路２２を制御することが好ましい。

電源装置２が上述のように構成されれば、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を変化させることで伝送データを送信しているので、伝送データの送信によって生じるノイズの低減を図ることができる。しかも、電源装置２は、高周波の搬送波を発生させるための発振器を備える必要がないので、回路構成の簡素化を図ることができる。

また、点灯システム４は上述のように、電源装置２と、電源装置２から供給される第２直流電圧Ｖ２によって、光源５を点灯させる点灯装置１とを備えている。点灯システム４はさらに、第２直流電圧Ｖ２の電圧値の変化を検出して伝送データを取得する受信回路３１を備えている。点灯装置１は、受信回路３１が取得する伝送データに応じて、光源５の状態を変更するように構成されている。

点灯システム４が上述のように構成されれば、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を変化させることによって電源装置２から信号受信装置３へ伝送データが送信されるので、伝送データの送受信によって生じるノイズの低減を図ることができる。しかも、点灯システム４は、高周波の搬送波を発生させるための発振器を電源装置２及び信号受信装置３に備える必要がないので、電源装置２及び信号受信装置３の回路構成の簡素化を図ることができる。

照明器具６は上述のように、光源５と、電源装置２から供給される第２直流電圧Ｖ２によって光源５を点灯させる点灯装置１とを備えている。

照明器具６が上述のように構成されれば、活線状態で光源５が取り外されてアークが生じたとしても、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が下限値に低下させられることによって、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることができる。

上述のように照明システム７は、点灯システム４と、点灯装置１によって点灯させられる光源５とを有している。

また、上述のように照明システム７は、電源装置２と、複数の照明器具６とを有している。

照明システム７が上述のように構成されれば、活線状態で光源５が取り外されてアークが生じたとしても、第２直流電圧Ｖ２の電圧値が下限値に低下させられることによって、アークが消弧するまでの時間の短縮を図ることができる。

ところで、伝送期間内で第２直流電圧Ｖ２が第２電圧値Ｖ２２に低下した場合、信号受信装置３の受信回路３１が第２電圧値Ｖ２２を「１」のビット値として誤判断してしまう可能性がある。したがって、電源装置２の制御回路２３は、第２直流電圧Ｖ２の電圧値を第２電圧値Ｖ２２に低下させる一定期間ΔＴｃが伝送期間と重ならないように、電圧変換回路２２を制御することが好ましい。ただし、受信回路３１が第２電圧値Ｖ２２と第３電圧値Ｖ２３を区別して検出すれば、一定期間ΔＴｃが伝送期間と重なってもよい。

１ 点灯装置
２ 電源装置
４ 点灯システム
５ 光源
６ 照明器具
７ 照明システム
１０Ａ 第１入力端子
１０Ｂ 第２入力端子
１１Ａ 第１出力端子
１１Ｂ 第２出力端子
１２ 定電流回路
２０ 入力部
２１ 出力部
２２ 電圧変換回路
２３ 制御回路
３１ 受信回路
Ｖ１ 第１直流電圧
Ｖ２ 第２直流電圧
Ｔｃ 周期
ΔＴｃ 一定期間
Ｖ２２ 第２電圧値（下限値）
Ｃ１ 平滑コンデンサ
Ｄ１ ダイオード（逆流防止部）

Claims (9)

1. 第１直流電圧が入力される入力部と、第２直流電圧が出力される出力部と、前記第１直流電圧を前記第２直流電圧に変換する電圧変換回路と、前記第２直流電圧の電圧値を変化させるように前記電圧変換回路を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、所定の周期が経過する毎に、前記第２直流電圧の電圧値を一定期間だけ下限値に低下させるように前記電圧変換回路を制御するように構成され、前記下限値は、前記第２直流電圧によって点灯する光源の点灯維持可能な電圧値よりも低い値である電源装置。
2. 前記制御回路は、所定の伝送期間において、前記第２直流電圧の電圧値を伝送データに応じた電圧値に変化させるように前記電圧変換回路を制御する請求項１記載の電源装置。
3. 請求項１又は２記載の電源装置と、前記電源装置から供給される第２直流電圧によって、光源を点灯させる点灯装置とを備え、
   前記点灯装置は、前記光源に流す点灯電流を所定の目標値に一致させる定電流回路を有している点灯システム。
4. 前記点灯装置は、前記光源の正極と電気的に接続される第１出力端子と、前記光源の負極と電気的に接続される第２出力端子とを有し、
   前記定電流回路は、前記第１出力端子と前記第２出力端子に電気的に並列接続されている平滑コンデンサを有している請求項３記載の点灯システム。
5. 前記定電流回路は、前記平滑コンデンサの放電電流の流れる向きを、前記第１出力端子から前記第２出力端子に流れる向きに制限する逆流防止部を有している請求項４記載の点灯システム。
6. 請求項２記載の電源装置と、前記電源装置から供給される第２直流電圧によって、光源を点灯させる点灯装置と、前記第２直流電圧の前記電圧値の変化を検出して伝送データを取得する受信回路とを備え、
   前記点灯装置は、前記受信回路が取得する前記伝送データに応じて、前記光源の状態を変更するように構成された点灯システム。
7. 光源と、請求項１又は２記載の電源装置から供給される第２直流電圧によって前記光源を点灯させる点灯装置とを備えた照明器具。
8. 請求項３〜６のいずれか１項に記載の点灯システムと、前記点灯装置によって点灯させられる前記光源とを有する照明システム。
9. 請求項１又は２記載の電源装置と、請求項７記載の複数の照明器具とを有する照明システム。

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