JP2017142952A - 点灯装置及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】出力光に発生するリップルを低減できる点灯装置及び照明器具を提供する。【解決手段】整流回路１１は、複数の固体光源２の直列回路である負荷回路２０に接続される一対の出力端子１１３，１１４を有している。整流回路１１は、交流電圧Ｖ１を整流した脈流電圧Ｖ２を一対の出力端子１１３，１１４間に発生させる。駆動回路１２は、交流電圧Ｖ１の１周期内に、複数の固体光源２の一部が点灯する第１期間と、複数の固体光源２の全てが点灯する第２期間とが存在するように、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて、複数の固体光源２のうち点灯する固体光源２の数である点灯数を変更する。電流制御回路１３は、少なくとも第２期間において、脈流電圧Ｖ２の平均電圧に応じて、負荷回路２０に流れる電流の電流値を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、点灯装置及び照明器具に関する。

従来、直列接続された複数の発光ダイオードを点灯させる発光ダイオード点灯装置があった（例えば特許文献１参照）。この発光ダイオード点灯装置は、整流回路と、点灯制御回路とを備えている。整流回路は、交流電圧を整流した脈流電圧を、複数の発光ダイオードの直列接続回路に供給する。点灯制御回路は、脈流電圧が低い値から高い値に変化する位相範囲では、当該変化に対応して点灯個数が増加するように発光ダイオードを点灯制御する。点灯制御回路は、脈流電圧が高い値から低い値に変化する位相範囲では、当該変化に対応して点灯個数が減少するように発光ダイオードを点灯制御する。

特開２００６−１４７９３３号公報

上述の発光ダイオード点灯装置では、点灯制御回路が点灯個数を増加及び減少させる際に、出力光にリップル（ripple）が発生する可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされ、出力光に発生するリップルを低減できる点灯装置及び照明器具を提供することを目的とする。

本発明の一態様の点灯装置は、整流回路と、駆動回路と、電流制御回路と、を備える。前記整流回路は、複数の固体光源の直列回路である負荷回路が接続される一対の出力端子を有している。前記整流回路は、交流電圧を整流した脈流電圧を前記一対の出力端子間に発生させる。前記駆動回路は、前記脈流電圧の１周期内に第１期間と第２期間とが存在するように、前記脈流電圧の電圧値の変化に応じて、前記複数の固体光源のうち点灯する固体光源の数である点灯数を変更する。前記第１期間は、前記複数の固体光源の一部が点灯する期間である。前記第２期間は、前記複数の固体光源の全てが点灯する期間である。前記電流制御回路は、少なくとも前記第２期間において、前記脈流電圧の平均電圧に応じて、前記負荷回路に流れる電流の電流値を制御する。

本発明の一態様の照明器具は、前記点灯装置と、前記点灯装置を保持する本体とを備える。

本発明の一態様の点灯装置によれば、出力光に発生するリップルを低減できる。

本発明の一態様の照明装置によれば、出力光に発生するリップルを低減できる。

図１は、本発明の実施形態１に係る点灯装置のブロック図である。 図２は、同上の点灯装置の回路図である。 図３は、同上の点灯装置において整流回路から出力される脈流電圧と入力電流の波形図である。 図４Ａは、同上の点灯装置において第１モードで電流が流れる経路を説明する回路図である。図４Ｂは、同上の点灯装置において第２モードで電流が流れる経路を説明する回路図である。図４Ｃは、同上の点灯装置において第３モードで電流が流れる経路を説明する回路図である。図４Ｄは、同上の点灯装置において第４モードで電流が流れる経路を説明する回路図である。 図５は、同上の点灯装置に入力される入力電圧の平均値と負荷回路に流れる電流の目標値の関係を説明するグラフである。 図６は、同上の点灯装置の動作を説明する波形図である。 図７は、同上の点灯装置の変形例１の動作を説明する波形図である。 図８は、同上の点灯装置の変形例２の動作を説明する波形図である。 図９Ａは、本発明の実施形態２に係る照明器具の斜視図である。図９Ｂは、同上の照明器具の変形例１の斜視図である。図９Ｃは、同上の照明器具の変形例２の斜視図である。

本実施形態は、点灯装置及び照明器具に関し、特に、固体光源を点灯させる点灯装置及び照明器具に関する。

（実施形態１）
（１）概要
本実施形態の点灯装置１は、図１に示すように、整流回路１１と、駆動回路１２と、電流制御回路１３とを備える。整流回路１１は、負荷回路２０が接続される一対の出力端子１１３，１１４を有している。整流回路１１は、交流電圧Ｖ１を整流した脈流電圧Ｖ２を一対の出力端子１１３，１１４間に発生させる。負荷回路２０は、複数の固体光源２の直列回路で構成されている（図２参照）。駆動回路１２は、脈流電圧Ｖ２の１周期内に第１期間と第２期間とが存在するように、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて、複数の固体光源２のうち点灯する固体光源２の数である点灯数を変更する。第１期間は、複数の固体光源２の一部が点灯する期間であり、第２期間は、複数の固体光源２の全てが点灯する期間である。電流制御回路１３は、少なくとも第２期間において、脈流電圧Ｖ２の平均電圧に応じて、負荷回路２０に流れる電流（以下、負荷電流と言う。）の電流値を制御する。

ここにおいて、「出力端子」とは、電線などを接続するための部品（端子）でもよいが、例えば電子部品のリードや、回路基板に配線として形成された導電体の一部でもよい。また、「接続」とは、電気的に導通した状態の接続を意味し、直接的な接続だけではなく、例えば電線などの導体を介した間接的な接続も含む。

駆動回路１２は、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて点灯数を変更しているため、点灯数が変更された際に負荷回路２０の光出力にリップルが発生する可能性がある。本実施形態の点灯装置１では、電流制御回路１３が、少なくとも第２期間において、脈流電圧Ｖ２の平均電圧に応じて、負荷電流（入力電流Ｉ１）の電流値を制御しているので、光出力のリップルを低減できる。

ところで、固体光源２を調光点灯するために、整流回路１１に位相制御された交流電圧が入力される場合、調光レベルが低くなるにつれて、交流電圧Ｖ１の導通角（オン期間）が短くなり、整流回路１１には断続的に交流電圧Ｖ１が入力される。例えば固体光源２の調光レベルが５０％の場合、交流電圧Ｖ１の導通角が９０度になり、脈流電圧Ｖ２の振幅が最大になるタイミングで全ての固体光源２が消灯状態から点灯状態に切り替わるため、光出力にリップルが発生する可能性がある。ここで、第２期間は、複数の固体光源２の全てが点灯する期間であり、脈流電圧Ｖ２の１周期内で他の期間よりも電圧値が高くなる期間である。電流制御回路１３は、少なくとも第２期間において、脈流電圧Ｖ２の平均電圧に応じて負荷電流（入力電流Ｉ１）の電流値を制御しているので、交流電圧Ｖ１の導通角が９０度の場合は導通角が１８０度の場合よりも負荷電流（入力電流Ｉ１）の電流値が低減される。したがって、本実施形態の点灯装置１は、固体光源２を調光する場合でも、光出力に発生するリップルを低減することができる。

（２）詳細
以下、本実施形態の点灯装置１について図１〜図８を参照して詳しく説明する。ただし、以下に説明する構成は本発明の一例に過ぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（２．１）回路構成
図１は、本実施形態の点灯装置１のブロック図である。この点灯装置１は、整流回路１１と、駆動回路１２と、電流制御回路１３とを備える。また、点灯装置１は、入力端子１０１，１０２と、ブリーダ（bleeder）回路と呼ばれる分流回路１６とを更に備えている。

図２は、点灯装置１の具体的な回路図である。以下、図２を参照して点灯装置１の回路構成を詳細に説明する。なお、点灯装置１の回路構成は図２に示す回路構成に限定されず、適宜変更が可能である。

入力端子１０１，１０２の間には、調光器３と、商用電源のような交流電源４（例えばＡＣ１００Ｖ、５０／６０Ｈｚの交流電源）とが直列に接続されている。

ここで、調光器３について図２を参照して説明する。調光器３は、例えば、スイッチング素子３１と、駆動回路３２と、設定部３３と、電源回路３４とを備えている。スイッチング素子３１は、例えばトライアック（triac）のような半導体スイッチング素子である。スイッチング素子３１は、入力端子１０１と交流電源４との間に接続されている。設定部３３は、所定の操作範囲内で移動可能である操作部を有しており、操作部の位置に応じて調光レベルの目標値を設定する。駆動回路３２は、交流電源４の電源電圧がゼロになった時点から、設定部３３が設定した目標値に応じた位相角が経過したタイミングで、スイッチング素子３１をオンにする。スイッチング素子３１は、一旦オンになると、交流電源４の電源電圧がゼロになるまでオン状態を維持しており、設定部３３が設定した目標値に対応する導通角（オン時間）だけオンになる。これにより、交流電圧Ｖ１は、交流電源４から出力される電源電圧を調光器３が位相制御して得られた交流電圧となる。なお、調光器３によって調光レベルの目標値が１００％に設定されていれば、駆動回路３２は、１８０度の導通角でスイッチング素子３１をオンにするため、交流電圧Ｖ１は、交流電源４から出力される交流の電源電圧と同じになる。

整流回路１１はダイオードブリッジで構成されている。整流回路１１の入力端子１１１，１１２は、それぞれ、入力端子１０１，１０２に接続されている。整流回路１１の出力端子１１３，１１４の間には負荷回路２０が接続されている。ここにおいて、「入力端子」は、電線などを接続するための部品（端子）でもよいが、例えば電子部品のリードや、回路基板に配線として形成された導電体の一部でもよい。

整流回路１１の入力端子１１１，１１２には、調光器３を介して交流電圧Ｖ１が入力される。交流電圧Ｖ１は、交流電源４から出力される交流の電源電圧、及び、交流電源４から出力される交流の電源電圧を調光器３が位相制御して得られた交流電圧である。整流回路１１は、交流電圧Ｖ１を全波整流した脈流電圧Ｖ２を、出力端子１１３，１１４間に発生させる。なお、整流回路１１の入力端子１１１，１１２の間には、サージ電圧から点灯装置１を保護するためのバリスタ（varistor）などの保護素子が接続されてもよい。また、交流電源４と整流回路１１との間には、ヒューズ（fuse）が接続されていてもよい。

負荷回路２０は、複数の固体光源２の直列回路を備えている。固体光源２は、例えばＳＭＤ（surface mount device）型の発光ダイオードである。複数の固体光源２の各々は、３つの光源群２１，２２，２３のどれか１つに属している。本実施形態では、光源群２１，２２，２３の各々は複数の固体光源２で構成されている。ここにおいて、３つの光源群２１，２２，２３は、整流回路１１の出力端子１１３，１１４の間に、出力端子１１３から出力端子１１４に向かって電流が流れる向きに接続されている。

ここにおいて、光源群２１，２２，２３がそれぞれオンになるときのオン電圧をＶ２１，Ｖ２２，Ｖ２３とする。例えば、固体光源２の１個あたりの順方向電圧が３．１Ｖであり、光源群２１を構成する固体光源２の数が１４個であれば、オン電圧Ｖ２１は、Ｖ２１＝３．１×１４＝４３．４（Ｖ）、となる。また、光源群２２を構成する固体光源２の数が１３個であれば、オン電圧Ｖ２２は、Ｖ２２＝３．１×１３＝４０．３（Ｖ）、となる。また、光源群２３を構成する固体光源２の数が１２個であれば、オン電圧Ｖ２３は、Ｖ２３＝３．１×１２＝３７．２（Ｖ）、となる。

本実施形態では、光源群２１，２２，２３のそれぞれと並列にキャパシタ（capacitor）Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が接続されている。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は例えばアルミ電解コンデンサである。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ光源群２１，２２，２３に流れる電流の変化を緩やかにし、光出力のリップルを低減する。なお、光源群２１，２２，２３のそれぞれと並列に接続されたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は点灯装置１に必須の構成ではなく、適宜省略が可能である。

ここにおいて、光源群２１の等価抵抗とキャパシタＣ１の静電容量とで決定される時定数が脈流電圧Ｖ２の周期よりも大きくなるように、キャパシタＣ１の静電容量が設定されていればよい。同様に、光源群２２の等価抵抗とキャパシタＣ２の静電容量とで決定される時定数が脈流電圧Ｖ２の周期よりも大きくなるように、キャパシタＣ２の静電容量が設定されていればよい。また、光源群２３の等価抵抗とキャパシタＣ３の静電容量とで決定される時定数が脈流電圧Ｖ２の周期よりも大きくなるように、キャパシタＣ３の静電容量が設定されていればよい。なお、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の静電容量がより大きな値に設定されていれば、光出力のリップルが小さくなるが、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が大型になり、回路損失が増大するという問題もある。

駆動回路１２は、脈流電圧Ｖ２の１周期内で第１期間と第２期間とが存在するように、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて、複数の固体光源２のうち点灯する固体光源２の数である点灯数を変更する。第１期間は複数の固体光源２の一部が点灯する期間であり、第２期間は複数の固体光源２の全てが点灯する期間である。本実施形態では、駆動回路１２は、脈流電圧Ｖ２の電圧値の増加に応じて点灯数を増加させ、脈流電圧Ｖ２の電圧値の減少に応じて点灯数を減少させている。

また、本実施形態では、駆動回路１２は、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて、３つの光源群２１，２２，２３のうち点灯する光源群の数である点灯群数を変更することで、点灯数を変更している。

駆動回路１２は整流素子であるダイオード（diode）Ｄ１〜Ｄ３を有している。ダイオードＤ１のアノードは、光源群２１の低電位側端（カソード側の端部）に接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、定電流回路１５１を介して電流検出用の抵抗器Ｒ１の一端に接続されている。ダイオードＤ２のアノードは、光源群２２の低電位側端に接続されている。ダイオードＤ２のカソードは、定電流回路１５２を介して、抵抗器Ｒ１の一端に接続されている。ダイオードＤ３のアノードは、光源群２３の低電位側端に接続されている。ダイオードＤ３のカソードは、定電流回路１５３を介して、抵抗器Ｒ１の一端に接続されている。そして、抵抗器Ｒ１の他端は、整流回路１１の低電位側の出力端子１１４に接続されている。

本実施形態の点灯装置１では、駆動回路１２が、整流回路１１によって生成された脈流電圧Ｖ２をそのまま負荷回路２０に印加している。

脈流電圧Ｖ２の電圧値がオン電圧Ｖ２１未満となる期間（図３の期間Ｔ１，Ｔ７）では、光源群２１，２２，２３の全てに電流が流れず、駆動回路１２は、光源群２１，２２，２３を全て消灯させる。この場合、図４Ａに点線で示す経路ＲＴ１、すなわち整流回路１１の出力端子１１３から分流回路１６を通って整流回路１１の出力端子１１４に戻る経路に、入力電流Ｉ１が流れている。以下では、経路ＲＴ１に入力電流Ｉ１が流れる動作モードを第１モードという。

脈流電圧Ｖ２の電圧値がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）未満になる期間（図３の期間Ｔ２，Ｔ６）では、光源群２１を構成する固体光源２と、ダイオードＤ１がオンになる。すなわち、駆動回路１２は、光源群２１の固体光源２とダイオードＤ１と定電流回路１５１と抵抗器Ｒ１とを介して電流を流し、光源群２１を点灯させる。この場合、図４Ｂに点線で示す経路ＲＴ２、すなわち整流回路１１の出力端子１１３から光源群２１とダイオードＤ１と定電流回路１５１とを通って整流回路１１の出力端子１１４に戻る経路に、入力電流Ｉ１が流れている。光源群２１に流れる電流Ｉ２１（入力電流Ｉ１）は、定電流回路１５１によって所定の電流値Ｉst1に制御される（図３参照）。また、駆動回路１２は、光源群２２，２３の固体光源２には電流を流さず、光源群２２，２３を消灯させる。以下では、経路ＲＴ２に電流Ｉ１が流れる動作モードを第２モードという。

脈流電圧Ｖ２の電圧値がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）未満になる期間（図３の期間Ｔ３，Ｔ５）では、光源群２１，２２を構成する固体光源２と、ダイオードＤ２がオンになる。すなわち、駆動回路１２は、光源群２１，２２の固体光源２とダイオードＤ２と定電流回路１５２と抵抗器Ｒ１とを介して電流を流し、光源群２１，２２を点灯させる。この場合、図４Ｃに点線で示す経路ＲＴ３、すなわち整流回路１１の出力端子１１３から光源群２１，２２とダイオードＤ２と定電流回路１５２とを通って整流回路１１の出力端子１１４に戻る経路に、電流Ｉ２２（入力電流Ｉ１）が流れる。光源群２１，２２に流れる電流は、定電流回路１５２によって所定の電流値Ｉst1に制御される。また、駆動回路１２は、光源群２３の固体光源２には電流を流さず、光源群２３を消灯させる。以下では、経路ＲＴ３に電流Ｉ１が流れる動作モードを第３モードという。

脈流電圧Ｖ２の電圧値がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）以上になる期間（図３の期間Ｔ４）では、光源群２１，２２，２３を構成する固体光源２と、ダイオードＤ３がオンになる。すなわち、駆動回路１２は、光源群２１，２２，２３の固体光源２と、ダイオードＤ３と、定電流回路１５３と、抵抗器Ｒ１とを介して電流を流し、光源群２１，２２，２３を全て点灯させる。この場合、図４Ｄに点線で示す経路ＲＴ４、すなわち整流回路１１の出力端子１１３から光源群２１，２２，２３とダイオードＤ３と定電流回路１５３とを通って整流回路１１の出力端子１１４に戻る経路に、電流Ｉ２３（入力電流Ｉ１）が流れる。光源群２１，２２，２３に流れる電流は、定電流回路１５３によって所定の電流値Ｉst1に制御される。以下では、経路ＲＴ４に電流Ｉ１が流れる動作モードを第４モードという。ここにおいて、脈流電圧Ｖ２の電圧値がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）以上になる期間が、複数の固体光源２が全て点灯する第２期間となる。また、脈流電圧Ｖ２の電圧値がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）未満となる期間が、複数の固体光源２の一部が点灯する第１期間となる。

電流制御回路１３は、設定回路１４と、定電流回路１５１，１５２，１５３とを備えている（図２参照）。

設定回路１４は、分圧回路１４１と、平均値回路１４２と、リミッタ（Limiter）回路１４３と、下限値設定回路１４４とを備える。

分圧回路１４１は、整流回路１１によって生成された脈流電圧Ｖ２の電圧値（瞬時値）に比例した基準電圧Ｖ３を生成する。

分圧回路１４１は、抵抗器Ｒ１０１，Ｒ１０２，Ｒ１０３と、キャパシタＣ１０１とを備えている。抵抗器Ｒ１０１の一端は整流回路１１の出力端子１１３に接続されており、抵抗器Ｒ１０１の他端は抵抗器Ｒ１０２の一端に接続されている。抵抗器Ｒ１０２の他端は抵抗器Ｒ１０３の一端に接続されており、抵抗器Ｒ１０３の他端は整流回路１１の出力端子１１４に接続されている。キャパシタＣ１０１は抵抗器１０３と並列に接続されている。

分圧回路１４１は、脈流電圧Ｖ２を抵抗器Ｒ１０１と抵抗器Ｒ１０２，Ｒ１０３の合成抵抗とで分圧した基準電圧Ｖ３を、抵抗器Ｒ１０１，Ｒ１０２の接続点Ｐ１に発生させる。ここで、接続点Ｐ１には、平均値回路１４２の出力端と、リミッタ回路１４３の出力端と、下限値設定回路１４４の出力端とが接続されている。したがって、平均値回路１４２の出力電圧が基準電圧Ｖ３未満であれば、接続点Ｐ１の電圧は平均値回路１４２の出力電圧となる。一方、平均値回路１４２の出力電圧が基準電圧Ｖ３以上であれば、接続点Ｐ１の電圧は基準電圧Ｖ３になる。また、接続点Ｐ１の電圧の上限値がリミッタ回路１４３によって設定され、接続点Ｐ１の電圧の下限値が下限値設定回路１４４によって設定されている。

そして、分圧回路１４１は、接続点Ｐ１の電圧を抵抗器Ｒ１０２，Ｒ１０３で分圧した電圧Ｖ４を、定電流回路１５１，１５２，１５３と、分流回路１６の定電流回路１７とにそれぞれ出力する。

なお、抵抗器Ｒ１０１〜Ｒ１０３とキャパシタＣ１０１とで構成されるフィルタ回路は、交流電源４から入力されるノイズを低減させており、ノイズによって定電流回路１５１〜１５３、１７が誤動作する可能性が低減する。ここで、分圧回路１４１の出力電圧Ｖ４を脈流電圧Ｖ２の１周期で変化する電圧とするために、抵抗器Ｒ１０１〜Ｒ１０３とキャパシタＣ１０１とで構成されるフィルタ回路の時定数は１ミリ秒以下に設定されている。

平均値回路１４２は、抵抗器Ｒ２０１，Ｒ２０２と、キャパシタＣ２０１と、オペアンプ（operational amplifier）Ｕ２０と、ダイオードＤ２０１とを備える。抵抗器Ｒ２０１の一端は、整流回路１１の高電位側の出力端子１１３に接続されている。抵抗器Ｒ２０２は、抵抗器Ｒ２０１の他端と、整流回路１１の低電位側の出力端子１１４との間に接続されている。キャパシタＣ２０１は抵抗器Ｒ２０２と並列に接続されている。オペアンプＵ２０のプラス入力端子（非反転入力端子）は抵抗器Ｒ２０１，Ｒ２０２の接続点に接続されている。オペアンプＵ２０のマイナス入力端子（反転入力端子）はダイオードＤ２０１のアノードに接続され、オペアンプＵ２０の出力端子はダイオードＤ２０１のカソードに接続されている。そして、ダイオードＤ２０１のアノードが抵抗器Ｒ１０１，Ｒ１０２の接続点に接続されている。ここで、整流回路１１によって生成された脈流電圧Ｖ２が抵抗器Ｒ２０１，Ｒ２０２で分圧され、抵抗器Ｒ２０２とキャパシタＣ２０１とで構成されるローパスフィルタによって平均化される。そして、平均値回路１４２の出力電圧（キャパシタＣ２０１の両端電圧）Ｖ５が、基準電圧Ｖ３よりも低い場合は、ダイオードＤ２０１がオンになり、抵抗器Ｒ１０１，Ｒ１０２の接続点の電圧は平均値回路１４２の出力電圧Ｖ５となる。

なお、平均値回路１４２の出力電圧Ｖ５が脈流電圧Ｖ２の１周期内で変化しないように、抵抗器Ｒ２０２とキャパシタＣ２０１とで構成されるローパスフィルタの時定数は交流電圧Ｖ１の周期の２倍以上の値に設定されるのが好ましい。例えば、交流電圧Ｖ１の周波数が５０Ｈｚの場合、抵抗器Ｒ２０２とキャパシタＣ２０１とで構成されるローパスフィルタの時定数は４０ミリ秒以上の値に設定されるのが好ましい。

リミッタ回路１４３は、カソードが接続点Ｐ１に接続されアノードが出力端子１１４に接続されたツェナーダイオードＺＤ１０１である。リミッタ回路１４３は、接続点Ｐ１の電圧の上限値を、ツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧に制限する。ここで、接続点Ｐ１の電圧値がツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧に等しくなるときの脈流電圧Ｖ２の電圧値が閾値となる。すなわち、リミッタ回路１４３は、平均値回路１４２の出力電圧がツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧（上限値）を超えると、接続点Ｐ１の電圧をツェナー電圧に制限している。ここで、脈流電圧Ｖ２の平均電圧、すなわち平均値回路１４２の出力電圧がツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧に等しくなるときの、脈流電圧Ｖ２の平均電圧が閾値である。リミッタ回路１４３は、脈流電圧Ｖ２の平均電圧が閾値以上になると、接続点Ｐ１の電圧をツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧（上限値）に制限することで、負荷回路２０に流れる電流を所定の電流値に制限する。なお、本実施形態では、脈流電圧Ｖ２の電圧値（瞬時値）がオン電圧Ｖ２１以上になると、分圧回路１４１によって生成される基準電圧Ｖ３がツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧よりも高い電圧となるように、分圧回路１４１が構成されている。

下限値設定回路１４４は、定電圧源１４４１と、オペアンプＵ２１と、ダイオードＤ２０２とを備える。オペアンプＵ２１のプラス入力端子は定電圧源１４４１に接続されており、オペアンプＵ２１のプラス入力端子には定電圧源１４４１から一定のバイアス電圧Ｖref1が入力されている。オペアンプＵ２１のマイナス入力端子はダイオードＤ２０２のカソードに接続され、オペアンプＵ２１の出力端子はダイオードＤ２０２のアノードに接続されている。そして、ダイオードＤ２０２のカソードは接続点Ｐ１に接続されている。ここで、接続点Ｐ１の電圧がバイアス電圧Ｖref1よりも高い場合、ダイオードＤ２０２はオフになる。一方、接続点Ｐ１の電圧がバイアス電圧Ｖref1よりも低い場合、ダイオードＤ２０２がオンになって、接続点Ｐ１の電圧はバイアス電圧Ｖref１に等しくなる。したがって、下限値設定回路１４４は、接続点Ｐ１の電圧の下限値を、バイアス電圧Ｖref１に制限する。

図５は、点灯装置１の入力電圧（交流電圧Ｖ１）の平均値と、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1との関係を説明するグラフである。図５の横軸は交流電圧Ｖ１の導通角であり、導通角が０度と１８０度との間で変化すると、導通角の変化に応じて交流電圧Ｖ１の平均値が変化する。導通角が０度に近い範囲（調光器３のスイッチング素子３１が完全オフに近い状態）と、１８０度に近い範囲（スイッチング素子３１が完全オンに近い状態）とでは、導通角の変化に対する交流電圧Ｖ１の平均値の変化の割合が緩やかになっている。

調光器３が２線式の調光器であり、調光器３と点灯装置１とが交流電源４に直列に接続されている場合、調光器３の電源回路３４は、点灯装置１を介して入力される交流電圧Ｖ１から、調光器３が動作するのに必要な電力を確保する。そのため、調光器３は、導通角が１８０度のときに調光レベルを最大とするのではなく、導通角がＰ２（例えば１５０度）以上で調光レベルが最大に設定されるように、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1に上限値を設定している。また、光源群２１〜２３の点灯状態が不安定にならないように、調光器３は、導通角がＰ１（例えば３０度）以下で調光レベルを最小に設定するように、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1に下限値を設定している。ここで、下限値設定回路１４４が接続点Ｐ１の電圧（すなわち出力電圧Ｖ４）の下限値を設定することによって、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1が下限値Ｉ１ｂに設定される。また、リミッタ回路１４３が接続点Ｐ１の電圧（すなわち出力電圧Ｖ４）の上限値を設定することによって、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1が上限値Ｉ１ａに設定される。

次に、定電流回路１５１，１５２，１５３について説明する。

定電流回路１５１は、トランジスタＱ１と、オペアンプＵ１と、キャパシタＣ１１と、抵抗器Ｒ１２とを備えている。トランジスタＱ１は、例えばエンハンスメント形のｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）である。トランジスタＱ１のドレイン電極はダイオードＤ１のカソードに接続されている。トランジスタＱ１のソース電極は抵抗器Ｒ１に接続されている。トランジスタＱ１のゲート電極はオペアンプＵ１の出力端子に接続されている。オペアンプＵ１のプラス入力端子は、抵抗器Ｒ１０２，Ｒ１０３の接続点に接続されている。オペアンプＵ１のプラス入力端子には、設定回路１４の出力電圧Ｖ４が入力される。オペアンプＵ１のマイナス入力端子は、キャパシタＣ１１を介してオペアンプＵ１の出力端子に接続されている。また、オペアンプＵ１のマイナス入力端子は、抵抗器Ｒ１２を介してトランジスタＱ１のソース電極に接続されている。

ここで、脈流電圧Ｖ２の電圧値がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）未満となる期間では、光源群２１を構成する複数の固体光源２と、ダイオードＤ１とがオンになる。このとき、トランジスタＱ１がオンになり、整流回路１１の出力端子１１３から、光源群２１とダイオードＤ１とトランジスタＱ１と抵抗器Ｒ１とを通って、整流回路１１の出力端子１１４に電流が流れる。そして、トランジスタＱ１に流れる電流値に応じた電圧Ｖ６が、電流検出用の抵抗器Ｒ１の両端間に発生する。抵抗器Ｒ１の両端間に発生した電圧Ｖ６は、抵抗器Ｒ１２を介してオペアンプＵ１のマイナス入力端子に入力される。オペアンプＵ１は、設定回路１４の出力電圧Ｖ４と、抵抗器Ｒ１の両端間の電圧Ｖ６との差電圧に応じた電圧を発生しており、トランジスタＱ１に流れる電流が、設定回路１４の出力電圧Ｖ４に対応した所定の電流値に制御される。

定電流回路１５１のオペアンプＵ１は、他の定電流回路１５２，１５３が負荷回路２０に流れる電流の定電流制御を行っている場合、トランジスタＱ１のドレイン電流を遮断又は低減させる。これにより、定電流回路１５１，１５２，１５３のそれぞれが備えるトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３は排他的に動作するようになる。

定電流回路１５１のキャパシタＣ１１と抵抗器Ｒ１２とは位相補償回路を構成しており、オペアンプＵ１の発振を防止している。

なお、定電流回路１５２，１５３は、定電流回路１５１と同様の回路構成を有しているので、定電流回路１５２，１５３の説明は省略する。定電流回路１５２の「トランジスタＱ２」、「オペアンプＵ２」、「キャパシタＣ２１」、「抵抗器Ｒ２２」は、それぞれ、定電流回路１５１の「トランジスタＱ１」、「オペアンプＵ１」、「キャパシタＣ１１」、「抵抗器Ｒ１２」に相当する。定電流回路１５３の「トランジスタＱ３」、「オペアンプＵ３」、「キャパシタＣ３１」、「抵抗器Ｒ３２」は、それぞれ、定電流回路１５１の「トランジスタＱ１」、「オペアンプＵ１」、「キャパシタＣ１１」、「抵抗器Ｒ１２」に相当する。なお、本実施形態では、トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３がＭＯＳＦＥＴであるが、トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３はバイポーラトランジスタでもよい。

次に、分流回路１６について説明する。

分流回路１６は、抵抗器Ｒ１０と、定電流回路１７とを備える。

抵抗器Ｒ１０の一端は、整流回路１１の高電位側の出力端子１１３に接続されている。抵抗器Ｒ１０の他端は、定電流回路１７を介して抵抗器Ｒ１に接続されている。光源群２１，２２，２３が全てオフになり、定電流回路１５１，１５２，１５３の全てに電流が流れていない状態では、整流回路１１の出力端子１１３から抵抗器Ｒ１０と定電流回路１７とを介して整流回路１１の出力端子１１４に電流が流れる。

定電流回路１７は、トランジスタＱ１０と、オペアンプＵ１０と、キャパシタＣ１０と、抵抗器Ｒ１１とを備えている。定電流回路１７は、定電流回路１５１〜１５３と同様の回路構成を有しているので、定電流回路１７の回路構成については説明を省略する。なお、定電流回路１７の「トランジスタＱ１０」、「オペアンプＵ１０」、「キャパシタＣ１０」、「抵抗器Ｒ１１」は、それぞれ、定電流回路１５１の「トランジスタＱ１」、「オペアンプＵ１」、「キャパシタＣ１１」、「抵抗器Ｒ１２」に相当する。本実施形態では、トランジスタＱ１０がＭＯＳＦＥＴであるが、トランジスタＱ１０はバイポーラトランジスタでもよい。

定電流回路１７は、光源群２１，２２，２３が全てオフの状態で、抵抗器Ｒ１０を通って流れる電流の電流値を、設定回路１４の出力電圧Ｖ４に対応した所定の電流値に制御する。

（２．２）動作
本実施形態の点灯装置１の動作を図６を参照して説明する。

図６は点灯装置１の動作を説明する波形図である。図６には、図６の上から順番に、交流電圧Ｖ１、入力電流Ｉ１、電流Ｉ２１、電流Ｉ２２、電流Ｉ２２の波形図が示されている。また、図６の左側には調光レベルが最大（１００％）の場合の波形図が示され、図６の中央には調光レベルが５０％の場合の波形図が示され、図６の右側には調光レベルが下限レベルの場合の波形図が示されている。

（２．２．１）調光レベルが最大の場合の動作
時間ｔ０〜ｔ１の期間では、調光器３のスイッチング素子３１がオフになっており、交流電圧Ｖ１がゼロであるため、光源群２１，２２，２３は全てオフになり、分流回路１６を介して電流が流れる。このとき、脈流電圧Ｖ２がゼロであり、抵抗器Ｒ１０１から入力される電圧がゼロになるため、接続点Ｐ１の電圧は下限値設定回路１４４によって下限値（バイアス電圧Ｖref1）に設定される。すなわち、設定回路１４は、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を下限値Ｉ１ｂに設定する。この期間では、調光器３の内部回路（例えば電源装置３４）による消費電流が、分流回路１６を介して流れている。

時間ｔ１において、調光器３のスイッチング素子３１がオンになり、点灯装置１に交流電圧Ｖ１が入力される。時間ｔ１での交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１未満であれば、光源群２１，２２，２３は全てオフになり、点灯装置１は、分流回路１６を通して電流を流す状態となる。

本実施形態では時間ｔ１〜ｔ２の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）未満であるから、駆動回路１２は光源群２１に電流を流し、光源群２１が点灯する。ここで、調光レベルが最大の場合は、平均値回路１４２の出力電圧が基準電圧Ｖ３を上回っている。また、脈流電圧Ｖ２がオン電圧Ｖ２１以上であれば、脈流電圧Ｖ２を分圧した電圧がツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧を上回るため、接続点Ｐ１の電圧はツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧に制限され、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1が上限値Ｉ１ａに制限される。これにより、定電流回路１５１は光源群２１に流れる電流Ｉ２１（入力電流Ｉ１）を上限値Ｉ１ａに制御する。光源群２１を構成する複数の固体光源２に流れる電流が一定になり、入力電流Ｉ１のピーク値が低減されるので、光出力に発生するリップルを低減できる。また、入力電流Ｉ１のピーク値が低減されるので、固体光源２として電流容量が小さい素子を使用でき、キャパシタＣ１の静電容量を小さくできる。

時間ｔ２〜ｔ３の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）未満となるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２に電流を流し、光源群２１，２２を点灯させる。

時間ｔ３〜ｔ４の期間（第２期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）以上になるので、駆動回路１２は光源群２１，２２，２３に電流を流し、光源群２１，２２，２３を点灯させる。

時間ｔ４〜ｔ５の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）未満となるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２に電流を流し、光源群２１，２２を点灯させる。

時間ｔ５〜ｔ６の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）未満となるので、駆動回路１２は、光源群２１に電流を流し、光源群２１を点灯させる。

時間ｔ６〜ｔ７の期間では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１未満になるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２，２３に電流を流さず、光源群２１，２２，２３を消灯させる。この期間では、分流回路１６を介して入力電流Ｉ１が流れる、交流電圧Ｖ１が低下するにつれて、設定回路１４は、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を低下させており、設定値Ｉst1が下限値Ｉ１ｂまで低下すると、設定値Ｉst1を下限値Ｉ１ｂで維持する。なお、交流電圧Ｖ１がゼロボルト近くまで低下すると、分流回路１６のインピーダンスで入力電流Ｉ１が制限され、入力電流Ｉ１は下限値Ｉ１ｂよりも低下する。

以下、点灯装置１は、交流電圧Ｖ１の半周期ごとに時間ｔ０〜ｔ７までの動作を繰り返す。

（２．２．２）調光レベルが５０％の場合の動作
時間ｔ１０〜ｔ１１の期間では、調光器３のスイッチング素子３１がオフになっており、交流電圧Ｖ１がゼロであるため、光源群２１，２２，２３は全てオフになり、分流回路１６を介して電流が流れる。この期間では、設定回路１４は入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を下限値Ｉ１ｂに設定しており、調光器３の内部回路による消費電流が、分流回路１６を介して流れている。

時間ｔ１１において、調光器３のスイッチング素子３１がオンになると、点灯装置１に交流電圧Ｖ１が入力される。ここで、時間ｔ１１〜ｔ１２の期間（第２期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）以上であるので、駆動回路１２は光源群２１，２２，２３に電流を流し、光源群２１，２２，２３を点灯させる。調光レベルが５０％の場合の交流電圧Ｖ１の平均値は、調光レベルが最大の場合に比べて低下するので、平均値回路１４２の出力電圧（キャパシタＣ２０１の両端電圧）も、調光レベルが最大の場合に比べて低下する。したがって、設定回路１４は、電流Ｉ２２（入力電流Ｉ１）の設定値Ｉst1を、平均値回路１４２の出力電圧（交流電圧Ｖ１の平均値）に応じた値に設定する。なお、キャパシタＣ２０１の両端電圧は、交流電圧Ｖ１の１周期内で一定の値となるので、電流Ｉ２２（入力電流Ｉ１）の設定値Ｉst1も、交流電圧Ｖ１の１周期内で一定の値となる。

その後、時間ｔ１１〜ｔ１２の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）未満となるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２に電流を流し、光源群２１，２２を点灯させる。

時間ｔ１３〜ｔ１４の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）未満となるので、駆動回路１２は、光源群２１に電流を流し、光源群２１を点灯させる。

時間ｔ１４〜ｔ１５の期間では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１未満になるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２，２３に電流を流さず、光源群２１，２２，２３を消灯させる。この期間では、分流回路１６を介して入力電流Ｉ１が流れる。交流電圧Ｖ１が低下するにつれて、設定回路１４は、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を低下させており、設定値Ｉst1が下限値Ｉ１ｂまで低下すると、設定値Ｉst1を下限値Ｉ１ｂで維持する。なお、交流電圧Ｖ１がゼロボルト近くまで低下すると、分流回路１６のインピーダンスで入力電流Ｉ１が制限され、入力電流Ｉ１は下限値Ｉ１ｂよりも低下する。

以下、点灯装置１は、交流電圧Ｖ１の半周期ごとに時間ｔ１０〜ｔ１５までの動作を繰り返す。

（２．２．３）調光レベルが下限レベルの場合の動作
調光レベルが下限レベルの場合の点灯装置１の動作を説明する。

時間ｔ２０〜ｔ２１の期間では、調光器３のスイッチング素子３１がオフになっており、交流電圧Ｖ１がゼロであるため、光源群２１，２２，２３は全てオフになり、分流回路１６を介して電流が流れる。この期間では、設定回路１４は入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を下限値Ｉ１ｂに設定しており、調光器３の内部回路による消費電流が、分流回路１６を介して流れている。

時間ｔ２１において、調光器３のスイッチング素子３１がオンになり、点灯装置１に交流電圧Ｖ１が入力される。ここで、時間ｔ２１〜ｔ２２の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）未満であるので、駆動回路１２は光源群２１に電流を流し、光源群２１を点灯させる。また、平均値回路１４２の出力電圧が、下限値設定回路１４４の出力電圧（バイアス電圧Ｖref1）を下回るため、接続点Ｐ１の電圧はバイアス電圧Ｖref1に等しくなり、設定回路１４は、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を下限値Ｉ１ｂに設定する。

その後、時間ｔ２２〜ｔ２３の期間では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１未満になるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２，２３に電流を流さず、光源群２１，２２，２３を消灯させる。この期間では、分流回路１６を介して入力電流Ｉ１が流れる。なお、交流電圧Ｖ１がゼロボルト近くまで低下すると、分流回路１６のインピーダンスで入力電流Ｉ１が制限され、入力電流Ｉ１は下限値Ｉ１ｂよりも低下する。

以下、点灯装置１は、交流電圧Ｖ１の半周期ごとに時間ｔ１０〜ｔ１５までの動作を繰り返す。

（３）効果
本実施形態の点灯装置１によれば、電流制御回路１３が、交流電圧Ｖ１の平均値に応じて、負荷回路２０に流れる負荷電流（入力電流Ｉ１）の電流値を制御しているので、負荷電流の電流値の変化が抑制され、光出力のリップルを抑制することができる。したがって、光出力のリップルを抑制するために、光源群２１，２２，２３に並列に接続されたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の静電容量を大きくする必要が無く、回路損失の増加を抑制できる。

例えば調光レベルが５０％の場合、負荷回路２０に流れる電流のピーク値が従来の半分になるため、電流Ｉ１のリップルも半分になり、光出力のリップルを抑制することができる。

また、本実施形態の点灯装置１は、複数の固体光源２の光出力を、交流電圧Ｖ１の導通角に比例して変化させるのではなく、交流電圧Ｖ１の導通角の二乗に比例するように変化させることができる。すなわち、点灯装置１は、複数の固体光源２の光出力を、調光器３が有する操作部の操作量に比例して変化させるのではなく、調光器３が有する操作部の操作量の二乗に比例して変化させるので、自然な調光感を得ることができる。

（４）実施形態１の変形例
（４．１）実施形態１の変形例１
実施形態１の点灯装置１の変形例１について図７を参照して説明する。変形例１の点灯装置１では、脈流電圧Ｖ２の電圧値がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、最大振幅値未満の場合、基準電圧Ｖ３の電圧値がリミッタ回路１４３の上限値を超えないように、分圧回路１４１の分圧比が設定されている。したがって、調光レベルが最大の場合、電流制御回路１４が、入力電流Ｉ１を、上限値Ｉ１ａと下限値Ｉ１ｂとの範囲内で、交流電圧Ｖ１の瞬時値に比例して変化させている。電流制御回路１４は、第２期間では、入力電流Ｉ１を、脈流電圧Ｖ２の平均電圧に応じた電流値に制御している。

図７は点灯装置１の動作を説明する波形図である。図７には、図７の上から順番に、交流電圧Ｖ１、入力電流Ｉ１、電流Ｉ２１、電流Ｉ２２、電流Ｉ２２の波形図が示されている。また、図７の左側には調光レベルが最大（１００％）の場合の波形図が示され、図７の中央には調光レベルが５０％の場合の波形図が示され、図７の右側には調光レベルが下限レベルの場合の波形図が示されている。

変形例１の動作は、調光レベルが最大の場合の動作のみ、図６で説明した動作と異なっているので、調光レベルが最大の場合の動作のみ以下に説明する。

時間ｔ０〜ｔ１の期間では、調光器３のスイッチング素子３１がオフになっており、交流電圧Ｖ１がゼロであるため、光源群２１，２２，２３は全てオフになり、分流回路１６を介して電流が流れる。このとき、脈流電圧Ｖ２がゼロであり、抵抗器Ｒ１０１から入力される電圧（抵抗器Ｒ１０１と抵抗器Ｒ１０２との接続点の電圧）がゼロになるため、下限値設定回路１４４によって基準電圧Ｖ３が電圧Ｖref1に設定される。すなわち、設定回路１４は入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を下限値Ｉ１ｂに設定している。この期間では、調光器３の内部回路（例えば電源装置３４）による消費電流が、分流回路１６を介して流れている。

時間ｔ１において、調光器３のスイッチング素子３１がオンになり、点灯装置１に交流電圧Ｖ１が入力される。本実施形態では時間ｔ１での交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１以上であるから、駆動回路１２は光源群２１に電流を流し、光源群２１が点灯する。変形例１の設定回路１４では、調光レベルが最大の場合、平均値回路１４２の出力電圧が、脈流電圧Ｖ２を分圧して得られる基準電圧Ｖ３を上回っている。また、脈流電圧Ｖ２がオン電圧Ｖ２１以上であれば、基準電圧Ｖ３がツェナーダイオードＺＤ１０１のツェナー電圧を下回っているため、接続点Ｐ１の電圧は基準電圧Ｖ３に等しくなる。したがって、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）未満となる期間（第１期間）では、設定回路１４の出力電圧Ｖ４は、脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例した電圧となる。これにより、設定回路１４は、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を脈流電圧Ｖ２の瞬時の電圧値に比例した電流値に設定し、定電流回路１５１が、光源群２１に流れる電流Ｉ２１を、脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例した電流値に制御する。したがって、入力電流Ｉ１が、脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例した電流値に制御されるので、交流電源４への雑音（雑音端子電圧）や電流歪みが減少し、点灯装置１の出力を増加させることができる。

時間ｔ２〜ｔ３の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）未満となるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２に電流を流し、光源群２１，２２を点灯させる。この期間においても、設定回路１４の出力電圧Ｖ４が脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例して増加するので、定電流回路１５２が、出力電圧Ｖ４の電圧値に応じて、入力電流Ｉ１を脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例した電流値に制御する。

時間ｔ３〜ｔ４の期間（第２期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）以上になるので、駆動回路１２は光源群２１，２２，２３に電流を流し、光源群２１，２２，２３を点灯させる。この期間においても、設定回路１４の出力電圧Ｖ４は脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例した電圧となり、定電流回路１５３が、出力電圧Ｖ４の電圧値に応じて、入力電流Ｉ１を脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例した電流値に制御する。また、交流電圧Ｖ１のピーク付近では、脈流電圧Ｖ２を分圧回路１４１が分圧した基準電圧Ｖ３が、リミッタ回路１４３によって設定される上限値を超えるため、接続点Ｐ１の電圧がリミッタ回路１４３の上限値に設定される。これにより、設定回路１４の出力電圧Ｖ４が、リミッタ回路１４３によって設定される上限値に制限されるので、入力電流Ｉ１も上限値Ｉ１ａに制限される。

その後、時間ｔ４〜ｔ５の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２＋Ｖ２３）未満となるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２に電流を流し、光源群２１，２２を点灯させる。この期間では、設定回路１４の出力電圧Ｖ４が脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例して減少し、定電流回路１５２が、出力電圧Ｖ４の電圧値に応じて、入力電流Ｉ１を脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例した電流値に制御する。

時間ｔ５〜ｔ６の期間（第１期間）では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１以上、かつ、オン電圧（Ｖ２１＋Ｖ２２）未満となるので、駆動回路１２は、光源群２１に電流を流し、光源群２１を点灯させる。この期間では、設定回路１４の出力電圧Ｖ４が脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例して減少し、定電流回路１５１が、出力電圧Ｖ４の電圧値に応じて、入力電流Ｉ１を脈流電圧Ｖ２の瞬時値に比例した電流値に制御する。

時間ｔ６〜ｔ７の期間では、交流電圧Ｖ１がオン電圧Ｖ２１未満になるので、駆動回路１２は、光源群２１，２２，２３に電流を流さず、光源群２１，２２，２３を消灯させる。この期間では、分流回路１６を介して入力電流Ｉ１が流れる。交流電圧Ｖ１が低下するにつれて、設定回路１４は、入力電流Ｉ１の設定値Ｉst1を低下させており、設定値Ｉst1が下限値Ｉ１ｂまで低下すると、設定値Ｉst1を下限値Ｉ１ｂで維持する。なお、交流電圧Ｖ１がゼロボルト近くまで低下すると、分流回路１６のインピーダンスで入力電流Ｉ１が制限され、入力電流Ｉ１は下限値Ｉ１ｂよりも低下する。

以下、点灯装置１は、交流電圧Ｖ１の半周期ごとに時間ｔ０〜ｔ７までの動作を繰り返す。

変形例１の点灯装置１では、調光レベルが最大となる場合、交流電圧Ｖ１の瞬時値に比例した入力電流Ｉ１が流れるように、電流制御回路１４が、交流電圧Ｖ１（脈流電圧Ｖ２）の瞬時値に応じて入力電流Ｉ１の電流値を制御している。したがって、変形例１の点灯装置１は、図６に示すように入力電流Ｉ１の電流波形が台形状となる場合に比べて、入力電流歪みを低減することができ、また高出力化が可能になる。

（４．２）実施形態１の変形例２
実施形態１の点灯装置１の変形例２について図８を参照して説明する。

変形例２の点灯装置１は、光源群２１，２２，２３を構成する固体光源２の種類が異なっている点以外は変形例１の点灯装置１と同様である。すなわち、変形例２の点灯装置１では、第１期間に点灯する光源群２１を第１光源群とし、第２期間のみに点灯する光源群２３を第２光源群としている。そして、第１光源群（光源群２１）に属する固体光源２は、第２光源群（光源群２３）に属する固体光源２よりも色温度が低くなっている。なお、本実施形態では、第１光源群（光源群２１）に属する固体光源２は、光源群２２に属する固体光源２よりも色温度が低くなっており、光源群２２，２３に属する固体光源２よりも色温度が低くなっている。

変形例２の点灯装置１の電流制御回路１４は、変形例１と同様、調光レベルが最大の場合に、入力電流Ｉ１を交流電圧Ｖ１の瞬時値に比例して変化させている。

一方、変形例２の点灯装置１の電流制御回路１４は、光源群２１，２２，２３を調光する場合に、第１光源群のみに電流を流す期間（第２モードの期間）では、脈流電圧Ｖ２の平均電圧に関係無く入力電流Ｉ１の設定値を設定している。また、電流制御回路１４は、第１光源群と第２光源群とに電流を流す期間（第３モード、第４モードの期間）では、脈流電圧Ｖ２の平均電圧に比例して入力電流Ｉ１の設定値を設定している。

図８は変形例２の点灯装置１の動作を説明する波形図である。図８には、図８の上から順番に、交流電圧Ｖ１、入力電流Ｉ１、電流Ｉ２１、電流Ｉ２２、電流Ｉ２２の波形図が示されている。また、図８の左側には調光レベルが最大（１００％）の場合の波形図が示され、図８の中央には調光レベルが５０％の場合の波形図が示され、図８の右側には調光レベルが下限レベルの場合の波形図が示されている。

変形例２の点灯装置１は、交流電圧Ｖ１の電圧値がピーク付近となる第３モード、第４モードでは、入力電流Ｉ１の電流値を脈流電圧Ｖ２の平均電圧に比例した電流値に制御しているので、調光レベルが小さくなるほど入力電流Ｉ１の電流値を小さくできる。すなわち、点灯装置１は、調光レベルが小さくなるほど、第１光源群（光源群２２，２３）に属する固体光源２に流れる電流（Ｉ２２，Ｉ２３）が小さくなるように制御している。

また、変形例２の点灯装置１は、第１モード及び第２モードでは、入力電流Ｉ１の電流値を交流電圧Ｖ１の瞬時値に比例した電流値に制御しているので、調光レベルに関係無く同じ電流値に制御している。すなわち、点灯装置１は、第２光源群（光源群２１）に属する固体光源２に流れる電流（Ｉ２１）を調光レベルに関係無く、同じ電流値に制御している。

これにより、調光レベルが低くなるにつれて、第１光源群（光源群２２，２３）に流れる電流と、第２光源群（光源群２１）に流れる電流との差が大きくなる。すなわち、調光レベルが低くなるにつれて、色温度が高い第１光源群（光源群２２，２３）に流れる電流に比べて、色温度が低い第２光源群（光源群２１）に流れる電流の割合が大きくなる。よって、調光レベルが低くなるにつれて、色温度が低い第２光源群の発光が全体に占める割合が高くなり、発光色の色温度をより低く制御することができる。

（４．３）実施形態１の他の変形例
本実施形態では、光源群２１，２２，２３の各々が複数の固体光源２で構成されているが、光源群２１，２２，２３は、それぞれ１つの固体光源２で構成されていてもよい。

また、本実施形態では、複数の固体光源２の各々は、３つの光源群２１，２２，２３のどれか１つに属しているが、光源群の数は２つでもよいし、４つ以上でもよい。光源群を４つ以上にすれば、各光源群に並列接続されるキャパシタに静電容量がより小さいキャパシタを使用でき、点灯装置１は回路損失をさらに低減できる。

本実施形態では、固体光源２がＳＭＤ型の発光ダイオードであったが、ＣＯＢ（chip on board）型の発光ダイオードでもよい。また、固体光源２は発光ダイオードであったが、固体光源２は発光ダイオードに限定されない。固体光源２は、半導体レーザ、有機エレクトロルミネッセンス素子などの固体光源でもよい。

本実施形態では、平均値回路１４２は、整流回路１１が交流電圧Ｖ１を全波整流した後の脈流電圧Ｖ２から交流電圧Ｖ１の平均値を検出しているが、交流電圧Ｖ１の平均値に比例した電圧を発生する検出点から、交流電圧Ｖ１の平均値を検出してもよい。

以上のように、本発明の第２の態様に係る点灯装置１では、第１の態様に係る点灯装置１において、駆動回路１２が、脈流電圧Ｖ２の電圧値の増加に応じて点灯数を増加させ、脈流電圧Ｖ２の電圧値の減少に応じて点灯数を減少させる。点灯装置１は、交流電圧Ｖ１を整流した脈流電圧Ｖ２を負荷回路２０に印加することで、固体光源２を発光させているので、交流電圧を直流電圧に変換する回路が不要になる。

本発明の第３の態様に係る点灯装置１では、第１又は第２の態様に係る点灯装置１において、複数の固体光源２の各々が、複数の光源群２１，２２，２３のどれか１つに属している。駆動回路１２は、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて、複数の光源群２１，２２，２３のうち点灯する光源群の数である点灯群数を変更することで、点灯数を変更する。

このように、駆動回路１２が、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて、点灯する光源群の数を増減させることで、点灯数を変更することができる。

本発明の第４の態様に係る点灯装置１では、第３の態様に係る点灯装置１において、駆動回路１２が複数の整流素子（ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３）を有している。複数の整流素子（ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３）は、それぞれ、複数の光源群２１，２２，２３の低電位側端と、一対の出力端子１１３，１１４のうち低電位側の出力端子１１４との間に、接続されている。駆動回路１２は、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて複数の整流素子（ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３）のいずれかがオンになることで、点灯群数を変更する。

このように、脈流電圧Ｖ２の電圧値の変化に応じて複数の整流素子（ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３）のいずれかがオンになることで、点灯する光源群の数を変化するので、制御回路などが不要である。

本発明の第５の態様に係る点灯装置１は、第３又は第４の態様に係る点灯装置１において、複数の光源群２１，２２，２３にそれぞれ並列に接続された複数のキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３を備える。光源群２１，２２，２３に並列に接続されたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３によって、光出力のリップルがさらに低減する。

本発明の第６の態様に係る点灯装置１では、第３〜第５のいずれか１つの態様に係る点灯装置１において、複数の光源群２１，２２，２３が、第１光源群（光源群２１）と、第２光源群（光源群２３）と、を含む。第１光源群（光源群２１）は第１期間に点灯する光源群である。第２光源群（光源群２３）は第２期間のみに点灯する光源群である。第１光源群（光源群２１）に属する固体光源２は、第２光源群（光源群２３）に属する固体光源２よりも色温度が低い。

第２期間において負荷回路２０に流れる電流が抑制される場合に、調光レベルが低くなると、第１期間において負荷回路２０に流れる電流と、第２期間において負荷回路２０に流れる電流との差が小さくなるので、第１光源群の発光が全体に占める割合が高くなる。よって、点灯装置１は、発光色の色温度をより低く制御することができる。

本発明の第７の態様に係る点灯装置１は、第１〜第６のいずれか１つの態様に係る点灯装置１において、分流回路１６を更に備えている。分流回路１６は、抵抗器Ｒ１０とスイッチ（トランジスタＱ１０）との直列回路である。分流回路１６は、一対の出力端子１１３，１１４の間に接続されている。スイッチ（トランジスタＱ１０）は、負荷回路２０に電流が流れない期間においてオンになる。

整流回路１１の入力端子間に交流電源と調光器とが直接に接続されている場合、負荷回路２０に電流が流れない期間に分流回路１６のスイッチがオンになることで、調光器に電流が流れるので、調光器が動作に必要な電力を得ることができる。

本発明の第８の態様に係る点灯装置１では、第１〜第７のいずれか１つの態様に係る点灯装置１において、電流制御回路１３がリミッタ回路１４３を含む。リミッタ回路１４３は、脈流電圧Ｖ２の平均電圧が閾値以上になると、負荷回路２０に流れる電流（入力電流Ｉ１）の電流値を所定の電流値に制限する。

点灯装置１は、リミッタ回路１４３を備えているので、負荷回路２０に流れる電流の電流値を所定の電流値に制限することができる。

（実施形態２）
以下、本実施形態に係る照明器具について詳細に説明する。

図９Ａは本実施形態の照明器具５Ａの斜視図である。

この照明器具５Ａは、実施形態１で説明した点灯装置１と、点灯装置１を収納する本体５０Ａとを備えている。

照明器具５Ａは、天井に埋込配設されるダウンライトとして構成される。照明器具５Ａは、光源群２１，２２，２３と点灯装置１とを収納する本体５０Ａと、反射板６１とを備えている。本体５０Ａは、複数枚の放熱フィン６２を上部に備えている。本体５０Ａからは電源ケーブル６３が導出されている。電源ケーブル６３は、本体５０Ａに収納された点灯装置１と、交流電源４との間を接続する。

（実施形態２の変形例）
実施形態１で説明した点灯装置１を備える照明器具は、ダウンライトとして構成された照明器具に限定されず、スポットライトとして構成された照明器具でもよいし、その他の形態に構成された照明器具でもよい。

図９Ｂ及び図９Ｃは、配線ダクト７に取り付けられるスポットライトとして構成された照明器具５Ｂ，５Ｃである。

図９Ｂ及び図９Ｃは、配線ダクト７に取り付けられるスポットライトとしてそれぞれ構成された照明器具５Ｂ（変形例１）、照明器具５Ｃ（変形例２）である。

変形例１の照明器具５Ｂは、図９Ｂに示すように、本体５０Ｂと、反射板６４と、コネクタ部６５と、アーム部６６とを備える。本体５０Ｂは、光源群２１，２２，２３と点灯装置１とを収納する。コネクタ部６５は、配線ダクト７に装着される。アーム部６６は、コネクタ部６５と本体５０Ｂとを結合する。本体５０Ｂに収納された点灯装置１とコネクタ部６５とは、電源ケーブル６７を介して接続されている。

また、変形例２の照明器具５Ｃは、図９Ｃに示すように、本体５０Ｃと、ボックス６８と、連結部７０と、電源ケーブル７１とを備えている。本体５０Ｃは光源群２１，２２，２３を収納する。ボックス６８は点灯装置１を収納する。連結部７０は本体５０Ｃとボックス６８とを連結する。電源ケーブル７１は、本体５０Ｃに収納された光源群２１，２２，２３と、ボックス６８に収納された点灯装置１との間を接続する。なお、ボックス６８の上面には、配線ダクト７と着脱可能な状態で電気的且つ機械的に接続されるコネクタ部６９が設けられる。

なお、実施形態２で説明した構成（変形例１，２を含む）は、実施形態１で説明した構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用できる。

以上のように、本発明の第９の態様に係る照明器具５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、第１〜第８のいずれか１つの態様に係る点灯装置１と、点灯装置１を保持する本体５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃとを備えている。照明器具５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、実施形態１で説明した点灯装置１を備えているので、特許文献１記載の従来例と比較して、光出力に発生するリップルを低減できる。

１ 点灯装置
２ 固体光源
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 照明器具
１１ 整流回路
１２ 駆動回路
１３ 電流制御回路
１６ 分流回路
２０ 負荷回路
２１，２２ 光源群（第１光源群）
２３ 光源群（第２光源群）
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 本体
１１３，１１４ 出力端子
１４３ リミッタ回路
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ キャパシタ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ ダイオード（整流素子）
Ｉ１，Ｉ２１，Ｉ２２，Ｉ２３ 電流
Ｒ１０ 抵抗器（分流回路の抵抗器）
Ｖ１ 交流電圧
Ｖ２ 脈流電圧
Ｔ２，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ６ 期間（第１期間）
Ｔ４ 期間（第２期間）

Claims (9)

1. 複数の固体光源の直列回路である負荷回路が接続される一対の出力端子を有し、交流電圧を整流した脈流電圧を前記一対の出力端子間に発生させる整流回路と、
   前記脈流電圧の１周期内に、前記複数の固体光源の一部が点灯する第１期間と、前記複数の固体光源の全てが点灯する第２期間とが存在するように、前記脈流電圧の電圧値の変化に応じて、前記複数の固体光源のうち点灯する固体光源の数である点灯数を変更する駆動回路と、
   少なくとも前記第２期間において、前記脈流電圧の平均電圧に応じて、前記負荷回路に流れる電流の電流値を制御する電流制御回路と、
   を備える、
   ことを特徴とする点灯装置。
2. 前記駆動回路は、前記脈流電圧の電圧値の増加に応じて前記点灯数を増加させ、前記脈流電圧の電圧値の減少に応じて前記点灯数を減少させる、
   ことを特徴とする請求項１の点灯装置。
3. 前記複数の固体光源の各々は、複数の光源群のどれか１つに属し、
   前記駆動回路は、前記脈流電圧の電圧値の変化に応じて、前記複数の光源群のうち点灯する光源群の数である点灯群数を変更することで、前記点灯数を変更する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の点灯装置。
4. 前記駆動回路は、前記複数の光源群の低電位側端と前記一対の出力端子のうち低電位側の出力端子との間にそれぞれ接続された複数の整流素子を有し、
   前記駆動回路は、前記脈流電圧の電圧値の変化に応じて前記複数の整流素子のいずれかがオンになることで、前記点灯群数を変更する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の点灯装置。
5. 前記複数の光源群にそれぞれ並列に接続された複数のキャパシタを備える、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の点灯装置。
6. 前記複数の光源群は、前記第１期間に点灯する光源群である第１光源群と、前記第２期間のみに点灯する光源群である第２光源群と、を含み、
   前記第１光源群に属する固体光源は、前記第２光源群に属する固体光源よりも色温度が低い、
   ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の点灯装置。
7. 抵抗器とスイッチとの直列回路である分流回路を更に備え、
   前記分流回路は、前記一対の出力端子間に接続されており、
   前記スイッチは、前記負荷回路に電流が流れない期間においてオンになる、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の点灯装置。
8. 前記電流制御回路は、前記脈流電圧の平均電圧が閾値以上になると、前記負荷回路に流れる電流の電流値を所定の電流値に制限するリミッタ回路を含む、
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の点灯装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の点灯装置と、
   前記点灯装置を保持する本体とを備えたことを特徴とする照明器具。

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