JP2020021615A - Lighting device and illumination system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、点灯装置及び照明システムに関し、より詳細には、静電容量を有する発光素子を点灯させる点灯装置、及び当該点灯装置を備える照明システムに関する。 The present invention relates to a lighting device and a lighting system, and more particularly, to a lighting device for lighting a light emitting element having capacitance, and a lighting system including the lighting device.
従来例として、特許文献1記載の点灯装置を例示する。特許文献1記載の点灯装置は、電源回路と、赤色光源点灯回路、緑色光源点灯回路及び青色光源点灯回路を含む複数の点灯回路と、制御回路とを有する。赤色光源点灯回路は、赤色光を放射する発光素子(赤色発光ダイオード)を点灯させる。緑色光源点灯回路は、緑色光を放射する発光素子(緑色発光ダイオード)を点灯させる。青色光源点灯回路は、青色光を放射する発光素子(青色発光ダイオード)を点灯させる。制御回路は、赤色光源点灯回路、緑色光源点灯回路及び青色光源点灯回路をPWM制御することにより、赤色光源点灯回路、緑色光源点灯回路及び青色光源点灯回路を含む光源部の発光色を調光する。
As a conventional example, a lighting device described in
ところで、上記従来例のように点灯回路から発光素子(LED)への給電を入切する場合、LED(Light Emitting Diode)の端子間静電容量(寄生容量)に蓄えられた電荷が放電されるまでLEDに電流が流れ続ける。一方、LEDは、流れる電流の大きさに応じて光源色の色度が変化するという特性を有している。したがって、点灯回路がPWM制御を行う場合において、LEDに電流を供給する期間(オン期間)からLEDに電流を供給しない期間(オフ期間)に切り替わる際、LEDの寄生容量からの放電電流が流れているときの光源色の色度が変化してしまう。その結果、従来例のような点灯装置では、光源色の色度のばらつきを抑えることが困難であった。 By the way, when the power supply from the lighting circuit to the light emitting element (LED) is turned on / off as in the above-described conventional example, the electric charge stored in the inter-terminal capacitance (parasitic capacitance) of the LED (Light Emitting Diode) is discharged. The current continues to flow to the LED until. On the other hand, the LED has a characteristic that the chromaticity of the light source color changes according to the magnitude of the flowing current. Therefore, when the lighting circuit performs PWM control, when switching from a period in which current is supplied to the LED (on period) to a period in which no current is supplied to the LED (off period), discharge current from the parasitic capacitance of the LED flows. The chromaticity of the light source color changes when the camera is turned on. As a result, it is difficult for the lighting device as in the conventional example to suppress the variation in the chromaticity of the light source color.
本発明の目的は、光源色の色度のばらつきを抑制することができる点灯装置及び照明システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a lighting device and a lighting system capable of suppressing variation in chromaticity of a light source color.
本発明の一態様に係る点灯装置は、一対の端子間に静電容量を有する発光素子に対して、前記一対の端子を通して前記発光素子に直流電流を供給する点灯回路を備える。前記点灯装置は、前記点灯回路を制御し、前記発光素子に前記直流電流を供給する第1期間と前記発光素子に前記直流電流を供給しない第2期間を交互に切り替えさせ、かつ、単位時間当たりの前記第1期間と前記第2期間の割合を変化させる制御回路を備える。前記点灯装置は、前記点灯回路が前記第1期間から前記第2期間に切り替えられるときに、前記静電容量に蓄えられている電荷を、前記発光素子を通さずに放電させる強制オフ回路を備える。 A lighting device according to one embodiment of the present invention includes a lighting circuit that supplies a direct current to the light-emitting element through the pair of terminals with respect to the light-emitting element having capacitance between the pair of terminals. The lighting device controls the lighting circuit, alternately switches a first period in which the DC current is supplied to the light emitting element and a second period in which the DC current is not supplied to the light emitting element, and And a control circuit for changing a ratio between the first period and the second period. The lighting device includes a forced off circuit that discharges the charge stored in the capacitance without passing through the light emitting element when the lighting circuit is switched from the first period to the second period. .
本発明の一態様に係る照明システムは、前記点灯装置と、一対の端子間に静電容量を有し、前記一対の端子を通して前記点灯装置から直流電流が供給される一つ以上の発光素子とを有する。 The lighting system according to one embodiment of the present invention includes the lighting device, one or more light-emitting elements having a capacitance between a pair of terminals, and a DC current supplied from the lighting device through the pair of terminals. Having.
本発明の点灯装置及び照明システムは、光源色の色度のばらつきを抑制することができるという効果がある。 The lighting device and the lighting system of the present invention have an effect that variation in chromaticity of a light source color can be suppressed.
実施形態に係る点灯装置及び照明システムについて、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 A lighting device and a lighting system according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings. However, each drawing described in the following embodiment is a schematic drawing, and the ratio of the size and thickness of each component does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. Note that the configurations described in the following embodiments are merely examples of the present invention. The present invention is not limited to the following embodiments, and various changes can be made according to the design and the like as long as the effects of the present invention can be achieved.
(実施形態1)
実施形態1の点灯装置1は、図1に示すように、点灯回路2と、制御回路3と、強制オフ回路4とを備える。また、実施形態1の照明システム6は、点灯装置1と、発光素子であるLED5とを備える。
(Embodiment 1)
The
LED5は、例えば、照明用の白色LEDである。ただし、LED5の光源色は、白色以外の光源色、例えば、赤色、緑色又は青色等であってもかまわない。LED5は、一対の端子(カソード端子及びアノード端子)間に寄生容量50(静電容量)を有している。ただし、発光素子はLEDに限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子などであってもかまわない。なお、LED5に印加される電圧の変動を抑制するため、LED5のカソード端子とアノード端子の間にコンデンサが電気的に接続される場合がある。この場合、前記コンデンサの静電容量と寄生容量50がLED5の有する静電容量に相当する。
The
点灯回路2は、定電流源20と、一対の第1スイッチ21とを有している。定電流源20の正極は、一方の第1スイッチ21を介してLED5のアノード端子と電気的に接続されている。定電流源20の負極は、他方の第1スイッチ21を介してLED5のカソード端子と電気的に接続されている。
The
強制オフ回路4は、直流電源40と、一対の第2スイッチ41とを有している。直流電源40の正極は、一方の第2スイッチ41を介してLED5のカソード端子と電気的に接続されている。直流電源40の負極は、他方の第2スイッチ41を介してLED5のアノード端子と電気的に接続されている。
The forced off
制御回路3は、一対の第1スイッチ21を連動してオン・オフする。また、制御回路3は、一対の第2スイッチ41を連動してオン・オフする。制御回路3は、操作装置(不図示)などの外部機器から操作指令を受け取り、受け取った操作指令で指示される調光レベルに応じて点灯回路2を制御し、LED5の光量を調光する。
The
次に、図2及び図3のタイムチャートを参照して、点灯装置1の動作を説明する。なお、図2及び図3のタイムチャートにおいて、最上段の波形は第1スイッチ21のオン・オフ状態を示し、上から2段目の波形はLED5の順電流Ifを示し、上から3段目の波形はLED5の光量を示している。また、上から4段目の波形は第2スイッチ41のオン・オフ状態を示し、上から5段目の波形は寄生容量50の放電電流Idを示している。さらに、下から2段目の波形はLED5から放射される光の色度図上のx座標を示し、最下段の波形はLED5から放射される光の色度図上のy座標を示している。
Next, the operation of the
制御回路3は、操作指令で指示される調光レベルが100%のとき、一対の第1スイッチ21をオン状態に維持し、かつ、一対の第2スイッチ41をオフ状態に維持する。点灯回路2は、一対の第1スイッチ21がオン状態に維持されることにより、定電流源20から一定の順電流If(LED5の定格電流)を供給してLED5を点灯(定格点灯)させる。
When the dimming level specified by the operation command is 100%, the
また、制御回路3は、操作指令で指示される調光レベルが50%のとき、所定の第1期間T1に、一対の第1スイッチ21をオン状態に維持し、かつ、一対の第2スイッチ41をオフ状態に維持する(図2参照)。第1期間T1においては、定電流源20が定格の順電流Ifを供給してLED5を定格点灯させる。さらに、制御回路3は、第1期間T1が終了すると一対の第1スイッチ21をオフし、かつ、一対の第2スイッチ41をオンする。制御回路3は、調光レベルが50%の場合、第1期間T1と同じ時間長の第2期間T2に、一対の第1スイッチ21をオフ状態に維持する。つまり、第2期間T2においては、定電流源20からLED5に対して順電流Ifが供給されない。ここで、制御回路3は、一定の周期T0(T0=T1+T2)で第1期間T1と第2期間T2を切り替えるように一対の第1スイッチ21をオン・オフする。LEDに関連する電気用品安全法の技術基準によれば、光出力の繰り返し周波数が500Hz以上であることが必要である。したがって、周期T0は、約2ミリ秒以下であることが好ましい。
Further, when the dimming level specified by the operation command is 50%, the
上述のようにLED5に定格の順電流Ifが流れる第1期間T1が周期T0の半分になれば、単位時間(例えば、1秒間)にLED5から放射される光の光量も半分になる。その結果、点灯装置1は、50%の調光レベルでLED5を点灯させることができる。
As described above, when the first period T1 in which the rated forward current If flows through the
ここで、第1期間T1においては、LED5の寄生容量50に電荷が蓄積されている。第1期間T1において寄生容量50に蓄積された電荷は、一対の第1スイッチ21がオフされることによって放電される。強制オフ回路4がない場合、寄生容量50に蓄積された電荷がLED5のアノード端子からカソード端子を通して放電される。その結果、寄生容量50に蓄積された電荷がなくなるまでの期間(過渡期間)にLED5が点灯する。過渡期間にLED5に流れる電流のピーク値は、定格の順電流Ifよりも大きいため、過渡期間においてLED5から放射される光の色(光源色)は、定格の順電流Ifが流れたときの光源色からずれてしまう。
Here, in the first period T1, charges are accumulated in the
一方、点灯装置1は、強制オフ回路4を備えている。強制オフ回路4の一対の第2スイッチ41は、第2期間T2の開始時点から、周期T0よりも十分に短くかつ寄生容量50の電荷を放電可能な期間(第3期間T3)に、制御回路3によってオン状態に維持される(図2参照)。第3期間T3には一対の第2スイッチ41がオン状態に維持されているので、LED5のアノード端子とカソード端子の間に、直流電源40の直流電圧が逆方向に印加される。したがって、第1期間T1にLED5に蓄積された電荷は、一対の第2スイッチ41及び直流電源40を介して放電される。つまり、強制オフ回路4は、第1期間T1に寄生容量50に蓄積された電荷をLED5を通さずに放電させる。その結果、点灯装置1は、第1期間T1から第2期間T2に切り替わった時点からLED5を消灯させることができる。
On the other hand, the
ここで、制御回路3は、調光レベルが低くなるほど第1期間T1を短縮し、かつ、第2期間T2を延長する。言い換えると、制御回路3は、調光レベルに応じて、周期T0に対する第1期間T1の割合(デューティ比)を増減する。制御回路3は、操作指令で指示される調光レベルが下限値(例えば、5%)であれば、周期T0に対する第1期間T1の割合を下限値(例えば、5%)とする(図3参照)。
Here, the
上述のように、点灯装置1では、制御回路3が点灯回路2の一対の第1スイッチ21をPWM(Pulse Width Modulation)制御することにより、LED5を調光する。そして、点灯装置1では、制御回路3が一対の第1スイッチ21をオン状態からオフ状態に切り替えるときに、強制オフ回路4がLED5の寄生容量50に蓄積された電荷を、LED5を通さずに放電させる。その結果、点灯装置1は、強制オフ回路4を備えない場合に比べて、LED5から放射される光の色のばらつき(光源色の色度のばらつき)を抑制することができる。
As described above, in the
ところで、強制オフ回路4は、寄生容量50に蓄えられている電荷を放電させる経路に挿入された限流素子を有することが好ましい。限流素子は、例えば、抵抗器が好ましい。強制オフ回路4は、寄生容量50の放電電流を限流素子で限流することにより、直流電源40及び一対の第2スイッチ41などの強制オフ回路4の回路素子を電気的に保護することができる。
Incidentally, it is preferable that the forced off
(実施形態2)
実施形態2の点灯装置1は、図4に示すように、三つの点灯回路2と、制御回路3と、三つの強制オフ回路4とを備える。また、実施形態2の照明システム6は、点灯装置1と、三つのLED5とを備える。
(Embodiment 2)
The
照明システム6は、直流電源回路71から供給される直流電力によって三つのLED5を点灯させて照明を行う。直流電源回路71は、交流電源70から供給される交流電力を直流電力に電力変換する。また、直流電源回路71は、例えば、全波整流器、平滑コンデンサ、力率改善回路(昇圧チョッパ回路)などで構成されることが好ましい。なお、交流電源70と直流電源回路71に代えて、蓄電池などの直流電源から照明システム6に直流電力が供給されてもかまわない。
The
三つのLED5は、光源色が赤色である第1のLED5A、光源色が緑色である第2のLED5B、及び光源色が青色である第3のLED5Cである。第1のLED5Aは、第1の寄生容量50Aを有する。第2のLED5Bは、第2の寄生容量50Bを有する。第3のLED5Cは、第3の寄生容量50Cを有する。ただし、LED5の個数(種類)は三つに限定されない。例えば、LED5は、光源色の相関色温度が異なる2種類の白色LED(例えば、電球色のLEDと昼白色のLED)であってもかまわない。あるいは、赤色、緑色及び青色以外の光源色(例えば、白色など)のLEDが含まれていてもかまわない。
The three
点灯装置1は、三つの点灯回路2と、制御回路3と、三つの強制オフ回路4とを備える。なお、三つの点灯回路2を第1の点灯回路2A、第2の点灯回路2B及び第3の点灯回路2Cと呼称する場合がある。また、三つの強制オフ回路4を第1の強制オフ回路4A、第2の強制オフ回路4B及び第3の強制オフ回路4Cと呼称する場合がある。
The
第1の点灯回路2Aは、実施形態1の点灯装置1における点灯回路2と同様に、定電流源(不図示)と一対の第1スイッチ(不図示)を有する。定電流源は、スイッチング電源回路(例えば、降圧チョッパ回路、昇降圧チョッパ回路、あるいは絶縁型のDC−DCコンバータなど)であることが好ましい。また、第1スイッチは、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子であることが好ましい。定電流源は、一対の第1スイッチがオン状態であるときに第1のLED5Aに一定の電流(例えば、第1のLED5Aの定格の順電流)を流して第1のLED5Aを点灯(定格点灯)させる。
The
第2の点灯回路2Bは、実施形態1の点灯装置1における点灯回路2と同様に、定電流源(不図示)と一対の第1スイッチ(不図示)を有する。定電流源は、第1の点灯回路2Aと同様に、スイッチング電源回路であることが好ましい。また、第1スイッチは、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子であることが好ましい。定電流源は、一対の第1スイッチがオン状態であるときに第2のLED5Bに一定の電流(例えば、第2のLED5Bの定格の順電流)を流して第2のLED5Bを点灯(定格点灯)させる。
The
第3の点灯回路2Cは、実施形態1の点灯装置1における点灯回路2と同様に、定電流源(不図示)と一対の第1スイッチ(不図示)を有する。定電流源は、第1の点灯回路2A及び第2の点灯回路2Bと同様に、スイッチング電源回路であることが好ましい。また、第1スイッチは、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子であることが好ましい。定電流源は、一対の第1スイッチがオン状態であるときに第3のLED5Cに一定の電流(例えば、第3のLED5Cの定格の順電流)を流して第3のLED5Cを点灯(定格点灯)させる。
The
第1の強制オフ回路4Aは、実施形態1の点灯装置1における強制オフ回路4と同様に、直流電源(不図示)と一対の第2スイッチ(不図示)を有する。第1の強制オフ回路4Aは、一対の第2スイッチがオン状態であるときに第1の寄生容量50Aに蓄積された電荷を放電させる。第2の強制オフ回路4Bは、実施形態1の点灯装置1における強制オフ回路4と同様に、直流電源(不図示)と一対の第2スイッチ(不図示)を有する。第2の強制オフ回路4Bは、一対の第2スイッチがオン状態であるときに第2の寄生容量50Bに蓄積された電荷を放電させる。第3の強制オフ回路4Cは、実施形態1の点灯装置1における強制オフ回路4と同様に、直流電源(不図示)と一対の第2スイッチ(不図示)を有する。第3の強制オフ回路4Cは、一対の第2スイッチがオン状態であるときに第3の寄生容量50cに蓄積された電荷を放電させる。なお、第1〜第3の強制オフ回路4A〜4Cの各々が有する直流電源は、直流電源回路71から供給される直流電圧を昇圧、降圧又は昇降圧するスイッチング電源回路であることが好ましい。また、第1〜第3の強制オフ回路4A〜4Cの各々が有する第2スイッチは、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタなどの半導体スイッチング素子であることが好ましい。
The first forced off
制御回路3は、操作指令で指示される調光レベルに応じて、第1の点灯回路2A、第2の点灯回路2B及び第3の点灯回路2Cの各々が有する一対の第1スイッチをPWM制御する。つまり、制御回路3は、第1の点灯回路2A、第2の点灯回路2B及び第3の点灯回路2Cの各々の出力電流の単位時間当たりの平均値を増減することにより、第1のLED5A、第2のLED5B及び第3のLED5Cのそれぞれの光量を各別に調光する。さらに、制御回路3は、操作指令で指示される調色指示値に応じて、第1のLED5A、第2のLED5B及び第3のLED5Cのそれぞれの光量の割合を調整(調色)する。ここで、調色指示値とは、照明システム6が照射する光の色(色度)を指示する値である。具体的には、調色指示値で指示される光色を再現するために必要とされる、第1のLED5Aの光量、第2のLED5Bの光量及び第3のLED5Cの光量の割合である。つまり、第1のLED5Aの光量、第2のLED5Bの光量及び第3のLED5Cの光量の割合により、照明システム6の光色が決まる。
The
また、制御回路3は、第1の点灯回路2Aの一対の第1スイッチをオン状態からオフ状態に切り替える際、第1の強制オフ回路4Aの第2スイッチをオフ状態からオン状態に切り替える。第1の強制オフ回路4Aの一対の第2スイッチが制御回路3によってオン状態に維持されている間、第1の寄生容量50Aに蓄積された電荷が、第1の強制オフ回路4Aを介して放電される。つまり、第1の強制オフ回路4Aは、第1期間に第1の寄生容量50Aに蓄積された電荷を第1のLED5Aを通さずに放電させる。その結果、点灯装置1は、第1期間から第2期間に切り替わった時点から第1のLED5Aを消灯させることができる。
When switching the pair of first switches of the
さらに、制御回路3は、第2及び第3の点灯回路2B、2Cの各々の一対の第1スイッチをオン状態からオフ状態に切り替える際、第2及び第3の強制オフ回路4B、4Cの各々の第2スイッチをオフ状態からオン状態に切り替える。第2及び第3の強制オフ回路4B、4Cの一対の第2スイッチが制御回路3によってオン状態に維持されている間、第2及び第3の寄生容量50B、50Cに蓄積された電荷が、第2及び第3の強制オフ回路4B、4Cを介して放電される。つまり、第2及び第3の強制オフ回路4B、4Cは、第1期間に第2及び第3の寄生容量50B、50Cに蓄積された電荷を第2及び第3のLED5B、5Cを通さずに放電させる。その結果、点灯装置1は、第1期間から第2期間に切り替わった時点から第2及び第3のLED5B、5Cを消灯させることができる。
Further, when switching the pair of first switches of each of the second and
上述のように、実施形態2の点灯装置1では、制御回路3が三つの点灯回路2の各々の一対の第1スイッチ21をPWM制御することにより、三つのLED5から放射されて混合される光を調光及び調色する。そして、点灯装置1では、制御回路3が一対の第1スイッチ21をオン状態からオフ状態に切り替えるときに、三つの強制オフ回路4の各々が三つのLED5の各々の寄生容量50に蓄積された電荷を、各々のLED5を通さずに放電させる。その結果、点灯装置1は、強制オフ回路4を備えない場合に比べて、各LED5から放射される光及び混合された光の色のばらつき(光源色の色度のばらつき)を抑制することができる。
As described above, in the
ここで、実施形態2の点灯装置1及び照明システム6の変形例を説明する。変形例の点灯装置1は、図5に示すように、一つの強制オフ回路4によって、第1〜第3の寄生容量50A〜50Cに蓄積された電荷を放電させる。つまり、当該変形例における強制オフ回路4は、直流電源(不図示)と、三対の第2スイッチとを有する。ただし、三対の第2スイッチの各々の片方の第2スイッチは兼用されてもよい。つまり、強制オフ回路4は、一つの直流電源と四つの第2スイッチを有することが好ましい。
Here, a modified example of the
上記変形例の点灯装置1及び照明システム6は、強制オフ回路4の個数を三つから一つに削減されることにより、点灯装置1及び照明システム6の製造コストの低減を図ることができる。
In the
(実施形態3)
実施形態3の点灯装置1及び照明システム6は、図6に示すように、強制オフ回路4の構成に特徴があり、強制オフ回路4以外の構成については実施形態1の点灯装置1及び照明システム6と共通している。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 6, the
実施形態3における強制オフ回路4は、図6に示すように、直流電源に相当するコンデンサ42と、限流用の抵抗器43と、一対の第3スイッチ44とを有する。コンデンサ42は、電解コンデンサ又は電気二重層キャパシタであることが好ましい。
As shown in FIG. 6, the forced off
コンデンサ42の正極は、一方の第3スイッチ44を介してLED5のアノード端子と電気的に接続されている。また、コンデンサ42の正極は、一方の第2スイッチ41を介してLED5のカソード端子と電気的に接続されている。コンデンサ42の負極は、抵抗器43及び他方の第3スイッチ44を介してLED5のカソード端子と電気的に接続されている。また、コンデンサ42の負極は、抵抗器43及び一方の他方の第2スイッチ41を介してLED5のアノード端子と電気的に接続されている。一対の第3スイッチ44は、制御回路3によって連動してオン・オフされる。
The positive electrode of the
制御回路3は、第1期間T1に一対の第1スイッチ21及び一対の第3スイッチ44をオン状態とする。一対の第1スイッチ21がオン状態である第1期間T1には、定電流源20から一対の第1スイッチ21を介してLED5に順電流が流れてLED5が点灯する。また、第1期間T1には、一対の第1スイッチ21及び一対の第3スイッチ44を介して定電流源20の出力電流(直流電流)が強制オフ回路4に流れるため、コンデンサ42が充電される。
The
制御回路3は、第2期間T2に一対の第1スイッチ21及び一対の第3スイッチ44をオフ状態とする。さらに、制御回路3は、第1期間T1から第2期間T2に移行する際、第3期間T3の間、一対の第1スイッチ21及び一対の第3スイッチ44をオフ状態とした後、一対の第2スイッチ41をオン状態に維持する。第3期間T3においては、第1期間T1にコンデンサ42の両端電圧が寄生容量50に印加されることにより、第1期間T1に寄生容量50に蓄えられた電荷がLED5を介さずに強制オフ回路4によって放電される。その結果、点灯装置1は、第1期間から第2期間に切り替わった時点からLED5を消灯させることができる。
The
上述のように、実施形態3の点灯装置1及び照明システム6は、強制オフ回路4によってLED5の寄生容量50に蓄積された電荷を、LED5を通さずに放電させるので、LED5から放射される光の色のばらつきを抑制することができる。しかも、実施形態3の点灯装置1及び照明システム6は、コンデンサ42を直流電源としているので、スイッチング電源回路を直流電源とする場合に比べて、回路構成の簡素化による製造コストの低減を図ることができる。
As described above, the
上述のように第1の態様に係る点灯装置(1)は、一対の端子間に静電容量(寄生容量50)を有する発光素子(LED5)に対して、一対の端子を通して発光素子に直流電流(順電流If)を供給する点灯回路(2)を備える。第1の態様に係る点灯装置(1)は、制御回路(3)を備える。制御回路(3)は、点灯回路(2)を制御し、発光素子に直流電流を供給する第1期間(T1)と発光素子に直流電流を供給しない第2期間(T2)を交互に切り替えさせ、かつ、単位時間当たりの第1期間(T1)と第2期間(T2)の割合を変化させる。第1の態様に係る点灯装置(1)は、点灯回路(2)が第1期間(T1)から第2期間(T2)に切り替えられるときに、静電容量に蓄えられている電荷を、発光素子を通さずに放電させる強制オフ回路(4)を備える。 As described above, in the lighting device (1) according to the first embodiment, the direct current is applied to the light emitting element through the pair of terminals with respect to the light emitting element (LED 5) having the capacitance (parasitic capacitance 50) between the pair of terminals. And a lighting circuit (2) for supplying (forward current If). A lighting device (1) according to a first aspect includes a control circuit (3). The control circuit (3) controls the lighting circuit (2) to alternately switch a first period (T1) for supplying a DC current to the light emitting element and a second period (T2) for not supplying a DC current to the light emitting element. In addition, the ratio between the first period (T1) and the second period (T2) per unit time is changed. The lighting device (1) according to the first aspect emits the charge stored in the capacitance when the lighting circuit (2) is switched from the first period (T1) to the second period (T2). A forced off circuit (4) for discharging without passing through the element is provided.
第1の態様に係る点灯装置(1)は、第1期間(T1)に静電容量に蓄積された電荷を、強制オフ回路(4)が発光素子を通さずに放電させるので、第1期間(T1)から第2期間(T2)に切り替わった時点から発光素子を消灯させることができる。その結果、第1の態様に係る点灯装置(1)は、光源色の色度のばらつきを抑制することができる。 In the lighting device (1) according to the first aspect, the forced off circuit (4) discharges the electric charge accumulated in the capacitance during the first period (T1) without passing through the light emitting element. The light emitting element can be turned off at the time when the period is switched from (T1) to the second period (T2). As a result, the lighting device (1) according to the first aspect can suppress variation in the chromaticity of the light source color.
第2の態様に係る点灯装置(1)は、第1の態様との組合せにより実現され得る。第2の態様に係る点灯装置(1)において、点灯回路(2)である第1の点灯回路(2A)と第2の点灯回路(2B)と、強制オフ回路(4)である第1の強制オフ回路(4A)と第2の強制オフ回路(4B)とを備えることが好ましい。第1の点灯回路(2A)は、複数の発光素子のうち、第1の光源色を有する第1の発光素子に直流電流を供給することが好ましい。第2の点灯回路(2B)は、複数の発光素子のうち、第1の光源色と色度の異なる第2の光源色を有する第2の発光素子に直流電流を供給することが好ましい。第1の強制オフ回路(4A)は、第1の点灯回路(2A)が第1期間(T1)から第2期間(T2)に切り替えられるときに、第1の発光素子が有する静電容量に蓄えられている電荷を、第1の発光素子を通さずに放電させることが好ましい。第2の強制オフ回路(4B)は、第2の点灯回路(2B)が第1期間(T1)から第2期間(T2)に切り替えられるときに、第2の発光素子が有する静電容量に蓄えられている電荷を、第2の発光素子を通さずに放電させることが好ましい。 The lighting device (1) according to the second aspect can be realized by a combination with the first aspect. In the lighting device (1) according to the second aspect, a first lighting circuit (2A) and a second lighting circuit (2B), which are lighting circuits (2), and a first lighting circuit (4), which is a forced off circuit (4). It is preferable to include a forced off circuit (4A) and a second forced off circuit (4B). It is preferable that the first lighting circuit (2A) supplies a direct current to the first light emitting element having the first light source color among the plurality of light emitting elements. It is preferable that the second lighting circuit (2B) supplies a DC current to a second light emitting element having a second light source color having a chromaticity different from the first light source color among the plurality of light emitting elements. When the first lighting circuit (2A) is switched from the first period (T1) to the second period (T2), the first forced off circuit (4A) reduces the capacitance of the first light emitting element. It is preferable to discharge the stored charge without passing through the first light emitting element. When the second lighting circuit (2B) is switched from the first period (T1) to the second period (T2), the second forced off circuit (4B) reduces the capacitance of the second light emitting element. It is preferable to discharge the stored charge without passing through the second light emitting element.
第2の態様に係る点灯装置(1)は、光源色が異なる第1の発光素子及び第2の発光素子の各々の光源色の色度のばらつきを抑制することにより、第1の発光素子の光と第2の発光素子の光が混合された光の色の色度のばらつきを抑制することができる。 The lighting device (1) according to the second aspect suppresses a variation in chromaticity of each light source color of the first light emitting element and the second light emitting element having different light source colors, so that the first light emitting element Variations in the chromaticity of the color of the light in which the light and the light of the second light emitting element are mixed can be suppressed.
第3の態様に係る点灯装置(1)は、第1の態様との組合せにより実現され得る。第3の態様に係る点灯装置(1)において、点灯回路(2)である第1の点灯回路(2A)と第2の点灯回路(2B)を備えることが好ましい。第1の点灯回路(2A)は、複数の発光素子のうち、第1の光源色を有する第1の発光素子に直流電流を供給することが好ましい。第2の点灯回路(2B)は、複数の発光素子のうち、第1の光源色と色度の異なる第2の光源色を有する第2の発光素子に直流電流を供給することが好ましい。強制オフ回路(4)は、第1の点灯回路(2A)及び第2の点灯回路(2B)が第1期間(T1)から第2期間(T2)に切り替えられるときに、第1の発光素子及び第2の発光素子が有する静電容量に蓄えられている電荷を、第1の発光素子及び第2の発光素子を通さずに放電させることが好ましい。 The lighting device (1) according to the third aspect can be realized by a combination with the first aspect. The lighting device (1) according to the third aspect preferably includes a first lighting circuit (2A) and a second lighting circuit (2B), which are lighting circuits (2). It is preferable that the first lighting circuit (2A) supplies a direct current to the first light emitting element having the first light source color among the plurality of light emitting elements. It is preferable that the second lighting circuit (2B) supplies a DC current to a second light emitting element having a second light source color having a chromaticity different from the first light source color among the plurality of light emitting elements. When the first lighting circuit (2A) and the second lighting circuit (2B) are switched from the first period (T1) to the second period (T2), the first light emitting element is turned on. It is preferable that electric charge stored in the capacitance of the second light-emitting element be discharged without passing through the first light-emitting element and the second light-emitting element.
第3の態様に係る点灯装置(1)は、一つの強制オフ回路(4)で第1の発光素子の静電容量及び第2の発光素子の静電容量に蓄えられた電荷を放電させるので、強制オフ回路(4)の個数を削減して製造コストの低減を図ることができる。 The lighting device (1) according to the third aspect discharges the electric charges stored in the capacitance of the first light emitting element and the capacitance of the second light emitting element by one forced off circuit (4). In addition, the number of the forced off circuits (4) can be reduced to reduce the manufacturing cost.
第4の態様に係る点灯装置(1)は、第1〜第3の態様のいずれかとの組合せにより実現され得る。第4の態様に係る点灯装置(1)において、強制オフ回路(4)は、静電容量に蓄えられている電荷を放電させる経路に挿入された限流素子(抵抗器43)を有することが好ましい。 The lighting device (1) according to the fourth aspect can be realized by a combination with any of the first to third aspects. In the lighting device (1) according to the fourth aspect, the forced off circuit (4) may include a current limiting element (resistor 43) inserted in a path for discharging the charge stored in the capacitance. preferable.
第4の態様に係る点灯装置(1)は、静電容量の放電電流を限流素子(抵抗器43)で限流することにより、強制オフ回路(4)の回路素子を電気的に保護することができる。 The lighting device (1) according to the fourth aspect electrically protects the circuit element of the forced off circuit (4) by limiting the discharge current of the capacitance by the current limiting element (the resistor 43). be able to.
第5の態様に係る点灯装置(1)は、第1〜第4の態様のいずれか一つとの組合せにより実現され得る。第5の態様に係る点灯装置(1)において、強制オフ回路(4)は、一対の端子間に逆方向の直流電圧を印加する回路又は回路素子を有することが好ましい。 The lighting device (1) according to the fifth aspect can be realized by a combination with any one of the first to fourth aspects. In the lighting device (1) according to the fifth aspect, the forced off circuit (4) preferably includes a circuit or a circuit element that applies a reverse DC voltage between the pair of terminals.
第5の態様に係る点灯装置(1)は、発光素子の一対の端子間に逆方向の直流電圧を印加することにより、静電容量に蓄積された電荷を速やかに放電させることができる。 The lighting device (1) according to the fifth aspect can quickly discharge the charge accumulated in the capacitance by applying a reverse DC voltage between the pair of terminals of the light emitting element.
第6の態様に係る点灯装置(1)は、第5の態様との組合せにより実現され得る。第6の態様に係る点灯装置(1)において、回路素子はコンデンサ(42)であることが好ましい。 The lighting device (1) according to the sixth aspect can be realized by a combination with the fifth aspect. In the lighting device (1) according to the sixth aspect, the circuit element is preferably a capacitor (42).
第6の態様に係る点灯装置(1)は、第1期間(T1)にコンデンサ(42)に電荷を蓄えることにより、コンデンサ(42)の両端電圧を発光素子の一対の端子間に逆方向に印加することができる。その結果、第6の態様に係る点灯装置(1)は、強制オフ回路(4)の回路構成を簡素化しつつ、静電容量に蓄積された電荷を速やかに放電させることができる。 The lighting device (1) according to the sixth aspect stores the electric charge in the capacitor (42) during the first period (T1), so that the voltage across the capacitor (42) is applied in the opposite direction between the pair of terminals of the light emitting element. Can be applied. As a result, the lighting device (1) according to the sixth aspect can quickly discharge the charge accumulated in the capacitance while simplifying the circuit configuration of the forced off circuit (4).
第7の態様に係る点灯装置(1)は、第5の態様との組合せにより実現され得る。第7の態様に係る点灯装置(1)において、回路はスイッチング電源回路であることが好ましい。 The lighting device (1) according to the seventh aspect can be realized by a combination with the fifth aspect. In the lighting device (1) according to the seventh aspect, the circuit is preferably a switching power supply circuit.
第7の態様に係る点灯装置(1)は、強制オフ回路(4)から静電容量に印加する直流電圧を、スイッチング電源回路によって一定に保つことにより、強制オフ回路(4)の動作を安定させることができる。 The lighting device (1) according to the seventh aspect stabilizes the operation of the forced off circuit (4) by keeping the DC voltage applied to the capacitance from the forced off circuit (4) constant by the switching power supply circuit. Can be done.
第8の態様に係る点灯装置(1)は、第1〜第7の態様のいずれか一つとの組合せにより実現され得る。第8の態様に係る点灯装置(1)において、静電容量は、発光素子の寄生容量(50)を含むことが好ましい。 The lighting device (1) according to the eighth aspect can be realized by a combination with any one of the first to seventh aspects. In the lighting device (1) according to the eighth aspect, the capacitance preferably includes a parasitic capacitance (50) of the light emitting element.
第8の態様に係る点灯装置(1)は、光源色の色度のばらつきを抑制することができる。 The lighting device (1) according to the eighth aspect can suppress variation in chromaticity of a light source color.
第9の態様に係る照明システム(6)は、第1〜第8の態様のいずれか一つに係る点灯装置(1)と、一対の端子間に静電容量を有し、一対の端子を通して点灯装置(1)から直流電流が供給される一つ以上の発光素子(LED5)とを有する。 A lighting system (6) according to a ninth aspect has the lighting device (1) according to any one of the first to eighth aspects, and a capacitance between a pair of terminals, and through a pair of terminals. And one or more light emitting elements (LED5) to which a direct current is supplied from the lighting device (1).
第9の態様に係る照明システム(6)は、第1期間(T1)から第2期間(T2)に切り替わった時点から発光素子を消灯させ、光源色の色度のばらつきを抑制することができる。 The lighting system (6) according to the ninth aspect turns off the light-emitting element from the point in time when the first period (T1) is switched to the second period (T2), thereby suppressing variation in the chromaticity of the light source color. .
1 点灯装置
2 点灯回路
2A 第1の点灯回路
2B 第2の点灯回路
3 制御回路
4 強制オフ回路
4A 第1の強制オフ回路
4B 第2の強制オフ回路
5 LED(発光素子)
6 照明システム
42 コンデンサ
43 抵抗器(限流素子)
50 寄生容量(静電容量)
T1 第1期間
T2 第2期間
6
50 Parasitic capacitance (capacitance)
T1 First period T2 Second period
Claims (9)
前記点灯回路を制御し、前記発光素子に前記直流電流を供給する第1期間と前記発光素子に前記直流電流を供給しない第2期間を交互に切り替えさせ、かつ、単位時間当たりの前記第1期間と前記第2期間の割合を変化させる制御回路と、
前記点灯回路が前記第1期間から前記第2期間に切り替えられるときに、前記静電容量に蓄えられている電荷を、前記発光素子を通さずに放電させる強制オフ回路と
を備える、
点灯装置。 For a light emitting element having a capacitance between a pair of terminals, a lighting circuit for supplying a direct current to the light emitting element through the pair of terminals,
Controlling the lighting circuit to alternately switch a first period for supplying the DC current to the light emitting element and a second period for not supplying the DC current to the light emitting element, and the first period per unit time; And a control circuit for changing the ratio of the second period,
When the lighting circuit is switched from the first period to the second period, the charge stored in the capacitance is discharged without passing through the light emitting element.
Lighting device.
前記強制オフ回路である第1の強制オフ回路と第2の強制オフ回路と
を備え、
前記第1の点灯回路は、複数の前記発光素子のうち、第1の光源色を有する第1の発光素子に直流電流を供給し、
前記第2の点灯回路は、複数の前記発光素子のうち、前記第1の光源色と色度の異なる第2の光源色を有する第2の発光素子に直流電流を供給し、
前記第1の強制オフ回路は、前記第1の点灯回路が前記第1期間から前記第2期間に切り替えられるときに、前記第1の発光素子が有する前記静電容量に蓄えられている電荷を、前記第1の発光素子を通さずに放電させ、
前記第2の強制オフ回路は、前記第2の点灯回路が前記第1期間から前記第2期間に切り替えられるときに、前記第2の発光素子が有する前記静電容量に蓄えられている電荷を、前記第2の発光素子を通さずに放電させる、
請求項1記載の点灯装置。 A first lighting circuit and a second lighting circuit, which are the lighting circuits;
A first forced off circuit and a second forced off circuit, which are the forced off circuits,
The first lighting circuit supplies a direct current to a first light emitting element having a first light source color among a plurality of the light emitting elements,
The second lighting circuit supplies a direct current to a second light emitting element having a second light source color having a different chromaticity from the first light source color among the plurality of light emitting elements,
When the first lighting circuit is switched from the first period to the second period, the first forcible off circuit stores the electric charge stored in the capacitance of the first light emitting element. Discharging without passing through the first light emitting element;
When the second lighting circuit is switched from the first period to the second period, the second forcible off circuit stores the electric charge stored in the capacitance of the second light emitting element. Discharging without passing through the second light emitting element;
The lighting device according to claim 1.
前記第1の点灯回路は、複数の前記発光素子のうち、第1の光源色を有する第1の発光素子に直流電流を供給し、
前記第2の点灯回路は、複数の前記発光素子のうち、前記第1の光源色と色度の異なる第2の光源色を有する第2の発光素子に直流電流を供給し、
前記強制オフ回路は、前記第1の点灯回路及び前記第2の点灯回路が前記第1期間から前記第2期間に切り替えられるときに、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子が有する前記静電容量に蓄えられている電荷を、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子を通さずに放電させる、
請求項1記載の点灯装置。 A first lighting circuit and a second lighting circuit, which are the lighting circuits,
The first lighting circuit supplies a direct current to a first light emitting element having a first light source color among a plurality of the light emitting elements,
The second lighting circuit supplies a direct current to a second light emitting element having a second light source color having a different chromaticity from the first light source color among the plurality of light emitting elements,
The forced off circuit includes the first light emitting element and the second light emitting element when the first lighting circuit and the second lighting circuit are switched from the first period to the second period. Discharging the electric charge stored in the capacitance without passing through the first light emitting element and the second light emitting element;
The lighting device according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の点灯装置。 The forced off circuit has a current limiting element inserted in a path for discharging the charge stored in the capacitance.
The lighting device according to claim 1.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の点灯装置。 The forced off circuit has a circuit or a circuit element for applying a reverse DC voltage between the pair of terminals,
The lighting device according to claim 1.
請求項5記載の点灯装置。 The circuit element is a capacitor;
The lighting device according to claim 5.
請求項5記載の点灯装置。 The circuit is a switching power supply circuit,
The lighting device according to claim 5.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の点灯装置。 The capacitance includes a parasitic capacitance of the light emitting element,
The lighting device according to claim 1.
一対の端子間に静電容量を有し、前記一対の端子を通して前記点灯装置から直流電流が供給される一つ以上の発光素子と
を有する、
照明システム。 A lighting device according to any one of claims 1 to 8,
Having a capacitance between a pair of terminals, having one or more light emitting elements to which a direct current is supplied from the lighting device through the pair of terminals,
Lighting system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018144265A JP2020021615A (en) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | Lighting device and illumination system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018144265A JP2020021615A (en) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | Lighting device and illumination system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020021615A true JP2020021615A (en) | 2020-02-06 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2018144265A Pending JP2020021615A (en) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | Lighting device and illumination system |
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-
2018
- 2018-07-31 JP JP2018144265A patent/JP2020021615A/en active Pending
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