JP5043176B2 - 光源点灯装置及び照明器具 - Google Patents
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Description
この発明は、光源点灯装置及び照明器具に関する。
従来、発光色、または色温度が異なる複数の光源、例えば光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するＬＥＤ照明器具において、各ＬＥＤに供給する電流値を調整することにより、色温度及び光量を任意に設定できるＬＥＤ照明装置が知られている（例えば特許文献１参照）。また、定電流源を用いて色温度可変を行う装置も発明されている（例えば特許文献２参照）。
しかしながら、例えば特許文献１の点灯装置では定電圧電源から各色温度または各発光色の複数ＬＥＤを並列接続し、電流制限抵抗を介してＬＥＤを点灯させるため、電流制限抵抗による発熱により効率が低下する。従って高出力のＬＥＤ照明器具においては適用することが困難である。
これを解決するために、例えば特許文献２の点灯装置では、定電流電源により駆動するため高効率であるが、ＬＥＤに供給する電流をＰＷＭ制御によりオン・オフするため、ＬＥＤ電流がパルス状と波形となり、ちらつきが発生し易い。また、ＬＥＤ電流に高い周波数成分の電流を含むこととなり、光源点灯装置自体がノイズ源となり、他の機器等に悪影響を及ぼす可能性がある。
そこで、発光色または色温度の異なる光源ごとに専用の定電流回路を設け、直流電流を任意の電流値に設定すれば、特許文献２に示すようなＰＷＭ制御を行わなくても任意の色温度を得られることができる。
しかしながら定電流回路が複数用いられるため、それぞれの回路に用いられる電子部品の特性ばらつきや定数ばらつきにより、例えば電源を投入した際に各発光色のＬＥＤで点灯を開始するタイミングが若干異なる可能性がある。
また、電源遮断時もＬＥＤが消灯するタイミングが各発光色のＬＥＤでずれる可能性があり、点灯時及び消灯時にちらつきとして感じ、不快に感じる。
本発明は、ＬＥＤごとにそれぞれ定電流回路を用いた場合に、各ＬＥＤを同時タイミングにて点灯可能な光源点灯装置を提供することを目的とする。
この発明の光源点灯装置は、
商用交流電源による交流電圧を直流電圧に変換し、変換された直流電圧を出力する変換部と、
前記変換部に並列接続された複数の定電流電源部であって、対応する光源が接続されると共に、駆動制御を受けることによって直流電流を接続された対応する前記光源に出力する複数の定電流電源部と、
前記複数の定電流電源部ごとに対応して設けられ、制御電源の供給を受けることによって前記複数の定電流電源部を駆動制御する複数の駆動部と、
前記商用交流電源が投入されると、前記商用交流電源に基づき起動すると共に前記商用交流電源に基づく前記制御電源の生成を開始する制御電源回路部と、
前記商用交流電源の投入を検出すると、前記制御電源回路部によって生成された前記制御電源の前記複数の駆動部への供給を、所定期間が経過してから開始する制御電源供給制御部と
を備えたことを特徴とする。
商用交流電源による交流電圧を直流電圧に変換し、変換された直流電圧を出力する変換部と、
前記変換部に並列接続された複数の定電流電源部であって、対応する光源が接続されると共に、駆動制御を受けることによって直流電流を接続された対応する前記光源に出力する複数の定電流電源部と、
前記複数の定電流電源部ごとに対応して設けられ、制御電源の供給を受けることによって前記複数の定電流電源部を駆動制御する複数の駆動部と、
前記商用交流電源が投入されると、前記商用交流電源に基づき起動すると共に前記商用交流電源に基づく前記制御電源の生成を開始する制御電源回路部と、
前記商用交流電源の投入を検出すると、前記制御電源回路部によって生成された前記制御電源の前記複数の駆動部への供給を、所定期間が経過してから開始する制御電源供給制御部と
を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ＬＥＤごとにそれぞれ定電流回路を用いた場合に、各ＬＥＤを同時タイミングにて点灯可能な光源点灯装置を提供できる。
実施の形態１．
図１を参照して実施の形態１の光源点灯装置１１０を説明する。本実施の形態１においては、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いて説明する。
図１は光源点灯装置１１０の回路図である。光源点灯装置１１０は、商用交流電源１より電力の供給を受けて、それぞれ複数のＬＥＤ素子からなるＬＥＤ８ａ、８ｂを点灯させる装置である。図１において、商用交流電源１と、ＬＥＤ８ａ、８ｂと、色温度・調光コントローラ１６以外は、光源点灯装置１１０の構成要素である。
図１を参照して実施の形態１の光源点灯装置１１０を説明する。本実施の形態１においては、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いて説明する。
図１は光源点灯装置１１０の回路図である。光源点灯装置１１０は、商用交流電源１より電力の供給を受けて、それぞれ複数のＬＥＤ素子からなるＬＥＤ８ａ、８ｂを点灯させる装置である。図１において、商用交流電源１と、ＬＥＤ８ａ、８ｂと、色温度・調光コントローラ１６以外は、光源点灯装置１１０の構成要素である。
（光源点灯装置１１０の構成）
光源点灯装置１１０は、交流−直流変換部２９（変換部）、第１降圧チョッパ回路３０（定電流電源部）、第２降圧チョッパ回路３１（定電流電源部）、駆動回路１０ａ（駆動部）、駆動回路１０ｂ（駆動部）、制御電源回路１１（制御電源回路部）、遮断スイッチ１２、制御回路１３（制御電源供給制御部）を備えている。
（１）交流−直流変換部２９は、整流回路２と、第１平滑コンデンサ３と、商用電源検出回路１４とを備えている。
（２）第１降圧チョッパ回路３０は、スイッチング素子４ａ、還流ダイオード５ａ、インダクタ６ａ、第２平滑コンデンサ７ａ、ＬＥＤ電流検出抵抗９ａ及び絶縁回路１５ａを備えている。
（３）第２降圧チョッパ回路３１は、第１降圧チョッパ回路３０と同様の構成である。
（４）駆動回路１０ａは、第１降圧チョッパ回路３０のスイッチング素子４ａを駆動する。
（５）駆動回路１０ｂは、第２降圧チョッパ回路３１のスイッチング素子４ｂを駆動する。
（６）制御電源回路１１は、駆動回路１０ａ、１０ｂに制御電源を供給する。
（７）遮断スイッチ１２は、制御電源の供給・遮断を制御する。
（８）制御回路１３は、遮断スイッチ１２のオン・オフ制御及び、駆動回路１０ａ、１０ｂに目標ＬＥＤ電流を指示するＬＥＤ電流目標信号を出力する。制御回路１３は、例えばマイクロコンピュータを使用する。
光源点灯装置１１０は、交流−直流変換部２９（変換部）、第１降圧チョッパ回路３０（定電流電源部）、第２降圧チョッパ回路３１（定電流電源部）、駆動回路１０ａ（駆動部）、駆動回路１０ｂ（駆動部）、制御電源回路１１（制御電源回路部）、遮断スイッチ１２、制御回路１３（制御電源供給制御部）を備えている。
（１）交流−直流変換部２９は、整流回路２と、第１平滑コンデンサ３と、商用電源検出回路１４とを備えている。
（２）第１降圧チョッパ回路３０は、スイッチング素子４ａ、還流ダイオード５ａ、インダクタ６ａ、第２平滑コンデンサ７ａ、ＬＥＤ電流検出抵抗９ａ及び絶縁回路１５ａを備えている。
（３）第２降圧チョッパ回路３１は、第１降圧チョッパ回路３０と同様の構成である。
（４）駆動回路１０ａは、第１降圧チョッパ回路３０のスイッチング素子４ａを駆動する。
（５）駆動回路１０ｂは、第２降圧チョッパ回路３１のスイッチング素子４ｂを駆動する。
（６）制御電源回路１１は、駆動回路１０ａ、１０ｂに制御電源を供給する。
（７）遮断スイッチ１２は、制御電源の供給・遮断を制御する。
（８）制御回路１３は、遮断スイッチ１２のオン・オフ制御及び、駆動回路１０ａ、１０ｂに目標ＬＥＤ電流を指示するＬＥＤ電流目標信号を出力する。制御回路１３は、例えばマイクロコンピュータを使用する。
（降圧チョッパ回路と光源）
第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とは、交流−直流変換部２９を共有化している。第１平滑コンデンサ３に対して第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とが並列に接続されている。各降圧チョッパ回路には互いに異なる色温度のＬＥＤが接続される。例えば本実施の形態１では、第１降圧チョッパ回路３０には色温度３０００ＫのＬＥＤ８ａが接続され、第２降圧チョッパ回路３１には色温度５０００ＫのＬＥＤ８ｂが接続される。これにより色温度３０００ＫのＬＥＤ８ａから出力される光と、色温度５０００ＫのＬＥＤ８ｂから出力される光とを混合することにより、その中間の色温度を有する混色光を得ることができる。そして、第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とから出力される直流電流の出力比率を変えることで、混色光を任意の色温度に調整することができる。
第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とは、交流−直流変換部２９を共有化している。第１平滑コンデンサ３に対して第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とが並列に接続されている。各降圧チョッパ回路には互いに異なる色温度のＬＥＤが接続される。例えば本実施の形態１では、第１降圧チョッパ回路３０には色温度３０００ＫのＬＥＤ８ａが接続され、第２降圧チョッパ回路３１には色温度５０００ＫのＬＥＤ８ｂが接続される。これにより色温度３０００ＫのＬＥＤ８ａから出力される光と、色温度５０００ＫのＬＥＤ８ｂから出力される光とを混合することにより、その中間の色温度を有する混色光を得ることができる。そして、第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とから出力される直流電流の出力比率を変えることで、混色光を任意の色温度に調整することができる。
（交流−直流変換部２９）
整流回路２は、商用交流電源１から供給される交流電圧を全波整流する。第１平滑コンデンサ３は整流回路２により直流化された電圧を平滑化し、電圧を一定に保つ。本実施の形態１では、交流−直流変換部２９として、整流回路２及び第１平滑コンデンサ３によるコンデンサインプット型整流回路を構成している。しかし、力率改善が必要な場合は、交流−直流変換部２９として、例えば整流回路及び昇圧チョッパ回路からなる力率改善回路を用い、その後段に第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１を接続しても良い。
整流回路２は、商用交流電源１から供給される交流電圧を全波整流する。第１平滑コンデンサ３は整流回路２により直流化された電圧を平滑化し、電圧を一定に保つ。本実施の形態１では、交流−直流変換部２９として、整流回路２及び第１平滑コンデンサ３によるコンデンサインプット型整流回路を構成している。しかし、力率改善が必要な場合は、交流−直流変換部２９として、例えば整流回路及び昇圧チョッパ回路からなる力率改善回路を用い、その後段に第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１を接続しても良い。
（フィードバック制御）
第１降圧チョッパ回路３０は駆動回路１０ａによりスイッチング素子４ａが駆動され、ＬＥＤ８ａに電流を供給する。ＬＥＤ８ａに供給される電流はＬＥＤ電流検出抵抗９ａにより検出されて、電圧信号に変換される（以降、この電圧信号をＬＥＤ電流検出信号という）。検出された信号は駆動回路１０ａに入力される。一方、制御回路１３からは色温度・調光コントローラ１６から入力される信号によって決定するＬＥＤ電流の目標値を指示する信号（以降、この信号をＬＥＤ電流目標信号という）が出力され、駆動回路１０ａに入力される。駆動回路１０ａはＬＥＤ電流検出信号とＬＥＤ電流目標信号とを比較し、両者が一致する方向にスイッチング素子４ａのデューティ比を調整し、フィードバック制御を行う。
第１降圧チョッパ回路３０は駆動回路１０ａによりスイッチング素子４ａが駆動され、ＬＥＤ８ａに電流を供給する。ＬＥＤ８ａに供給される電流はＬＥＤ電流検出抵抗９ａにより検出されて、電圧信号に変換される（以降、この電圧信号をＬＥＤ電流検出信号という）。検出された信号は駆動回路１０ａに入力される。一方、制御回路１３からは色温度・調光コントローラ１６から入力される信号によって決定するＬＥＤ電流の目標値を指示する信号（以降、この信号をＬＥＤ電流目標信号という）が出力され、駆動回路１０ａに入力される。駆動回路１０ａはＬＥＤ電流検出信号とＬＥＤ電流目標信号とを比較し、両者が一致する方向にスイッチング素子４ａのデューティ比を調整し、フィードバック制御を行う。
（絶縁回路１５ａ）
駆動回路１０ａより出力されるスイッチング素子４ａを駆動する信号は、スイッチング素子４ａ（ここでは例えばＭＯＳ−ＦＥＴとする）のゲートに入力される。本実施の形態１ではスイッチング素子４ａが高圧側に設けられているため、絶縁回路１５ａにより駆動信号が電気的に絶縁されて伝達される。絶縁回路１５ａは信号の絶縁のため、例えばトランスやフォトカプラが用いられる。
駆動回路１０ａより出力されるスイッチング素子４ａを駆動する信号は、スイッチング素子４ａ（ここでは例えばＭＯＳ−ＦＥＴとする）のゲートに入力される。本実施の形態１ではスイッチング素子４ａが高圧側に設けられているため、絶縁回路１５ａにより駆動信号が電気的に絶縁されて伝達される。絶縁回路１５ａは信号の絶縁のため、例えばトランスやフォトカプラが用いられる。
（第２降圧チョッパ回路３１）
なお、実施の形態１では、駆動回路１０ｂによって制御される第２降圧チョッパ回路３１はＬＥＤ８ｂに電流を供給する目的で設けられる。その構成・制御原理は上述の第１降圧チョッパ回路３０及び駆動回路１０ａと同一であるため、説明を省略する。
なお、実施の形態１では、駆動回路１０ｂによって制御される第２降圧チョッパ回路３１はＬＥＤ８ｂに電流を供給する目的で設けられる。その構成・制御原理は上述の第１降圧チョッパ回路３０及び駆動回路１０ａと同一であるため、説明を省略する。
（制御電源回路１１）
制御電源回路１１は、駆動回路１０ａ、１０ｂに電力を供給するための制御電源を生成する回路である。制御電源回路１１は、商用交流電源１が投入されると、商用交流電源１に基づき起動すると共に、商用交流電源１に基づく制御電源の生成を開始する。すなわち制御電源回路１１は、商用交流電源１を電源として起動し、また商用交流電源１から制御電源を生成する。回路構成は、図示しないが、例えば第１平滑コンデンサ３から分圧抵抗とツェナーダイオードを接続して必要電圧に降圧する方法や、第１平滑コンデンサ３からスイッチング電源を介して適切な電圧に変換する方法が考えられる。制御電源回路１１は商用交流電源１を適切な電圧に変換後、駆動回路１０ａ、１０ｂに供給する。
制御電源回路１１は、駆動回路１０ａ、１０ｂに電力を供給するための制御電源を生成する回路である。制御電源回路１１は、商用交流電源１が投入されると、商用交流電源１に基づき起動すると共に、商用交流電源１に基づく制御電源の生成を開始する。すなわち制御電源回路１１は、商用交流電源１を電源として起動し、また商用交流電源１から制御電源を生成する。回路構成は、図示しないが、例えば第１平滑コンデンサ３から分圧抵抗とツェナーダイオードを接続して必要電圧に降圧する方法や、第１平滑コンデンサ３からスイッチング電源を介して適切な電圧に変換する方法が考えられる。制御電源回路１１は商用交流電源１を適切な電圧に変換後、駆動回路１０ａ、１０ｂに供給する。
（遮断スイッチ１２）
遮断スイッチ１２は駆動回路１０ａ、１０ｂへの制御電源の遮断・供給を制御するものである。遮断スイッチ１２は駆動回路１０ａ、１０ｂに対して共通の電源供給経路に設けられ、遮断スイッチ１２の制御により駆動回路１０ａ、１０ｂに対して同時に遮断・供給することができる。遮断スイッチ１２のオン・オフ制御は制御回路１３により行われる。
遮断スイッチ１２は駆動回路１０ａ、１０ｂへの制御電源の遮断・供給を制御するものである。遮断スイッチ１２は駆動回路１０ａ、１０ｂに対して共通の電源供給経路に設けられ、遮断スイッチ１２の制御により駆動回路１０ａ、１０ｂに対して同時に遮断・供給することができる。遮断スイッチ１２のオン・オフ制御は制御回路１３により行われる。
（色温度・調光コントローラ１６）
色温度・調光コントローラ１６は光源点灯装置１１０の外部に設けられ、ユーザーが照明器具を任意の色温度、調光率に設定するための設定機器である。色温度・調光コントローラ１６は、例えば壁に設けられたボリュームや、リモコンである。これらボリュームや、リモコンの操作により、希望する色温度や調光率を設定する。色温度・調光コントローラ１６からは、設定された調光率・色温度を指示する信号またはＬＥＤ８ａ、ＬＥＤ８ｂの電流値を指示する信号が出力される。色温度・調光コントローラ１６より出力された信号は、制御回路１３に入力される。制御回路１３では、入力された信号に基づいて、ＬＥＤ８ａとＬＥＤ８ｂとのそれぞれのＬＥＤ電流目標信号を出力する。
色温度・調光コントローラ１６は光源点灯装置１１０の外部に設けられ、ユーザーが照明器具を任意の色温度、調光率に設定するための設定機器である。色温度・調光コントローラ１６は、例えば壁に設けられたボリュームや、リモコンである。これらボリュームや、リモコンの操作により、希望する色温度や調光率を設定する。色温度・調光コントローラ１６からは、設定された調光率・色温度を指示する信号またはＬＥＤ８ａ、ＬＥＤ８ｂの電流値を指示する信号が出力される。色温度・調光コントローラ１６より出力された信号は、制御回路１３に入力される。制御回路１３では、入力された信号に基づいて、ＬＥＤ８ａとＬＥＤ８ｂとのそれぞれのＬＥＤ電流目標信号を出力する。
（動作の説明）
以上、本実施の形態１にかかわる光源点灯装置１１０の構成について説明した。次に本実施の形態１に係る光源点灯装置１１０の動作について、図２を用いて説明する。
図２は、光源点灯装置１１０の動作タイミング図である。図２の横軸は全て時間ｔである。
図２（ａ）は、商用電源検出回路１４によって検出され、制御回路１３に入力される商用電源検出信号を示す。
図２（ｂ）は、制御電源回路１１の出力電圧を示す。
図２（ｃ）は、遮断スイッチ１２のオン、オフ状態を示す。
以上、本実施の形態１にかかわる光源点灯装置１１０の構成について説明した。次に本実施の形態１に係る光源点灯装置１１０の動作について、図２を用いて説明する。
図２は、光源点灯装置１１０の動作タイミング図である。図２の横軸は全て時間ｔである。
図２（ａ）は、商用電源検出回路１４によって検出され、制御回路１３に入力される商用電源検出信号を示す。
図２（ｂ）は、制御電源回路１１の出力電圧を示す。
図２（ｃ）は、遮断スイッチ１２のオン、オフ状態を示す。
光源点灯装置１１０に商用交流電源１を投入すると、商用電源検出回路１４によって商用交流電源１の投入が検出され（時刻ｔ１）、商用電源検出信号が制御回路１３に入力される。また、整流回路２は商用交流電源１から供給される交流電圧を整流し、直流電圧に変換する。得られた直流電圧により第１平滑コンデンサ３が充電され、制御電源回路１１が起動する（時刻ｔ１）。制御電源回路１１の出力電圧は、起動直後はゼロであるが、駆動回路１０ａ、１０ｂに電源を供給するため、それに適した電圧、例えば１５Ｖとなるまで上昇していく。この時点（時刻ｔ１〜ｔ２）では、遮断スイッチ１２は遮断状態（オフ状態）であり、駆動回路１０ａ、１０ｂに制御電源は供給されていない。
次に、制御回路１３は、制御電源回路１１の出力電圧が時間経過により十分安定した電圧状態に達した時点で、すなわち、商用電源検出回路１４による商用交流電源投入の検出から所定時間経過後、遮断スイッチ１２をオンして（時刻ｔ２）、駆動回路１０ａ、１０ｂに制御電源を投入する。つまり制御回路１３は時計機能を有しており、商用交流電源投入の検出があると、予め設定された所定期間（時刻ｔ１〜ｔ２）の経過後、遮断スイッチ１２をオンする。ここで、遮断スイッチ１２は駆動回路１０ａ、１０ｂに対して共通の電源供給経路に設けられている。このため、遮断スイッチ１２をオンすると、同時タイミングにて駆動回路１０ａ、１０ｂに制御電源が印加される。このように、制御回路１３は、商用交流電源投入直後（時刻ｔ１）は駆動回路１０ａ、１０ｂに制御電源を印加せず、所定期間待機する。これによって、制御電圧が十分安定化している状態（時刻ｔ２以降）で駆動回路１０ａ、１０ｂに同時タイミングにて制御電源を印加する。
（ＬＥＤ８ａ，８ｂの同時点灯）
制御電源回路１１は商用交流電源１が印加されてから動作を開始するが、制御電源回路１１から出力される電圧は徐々に上昇していく。このため、駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂとの間に動作を開始する電圧にばらつきがあると、駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂとが起動を開始するタイミングにずれを生じる。それにともなってＬＥＤ８ａ，ＬＥＤ８ｂの点灯するタイミングにもずれが生じる恐れがある。ここでは、制御電源電圧が十分安定化した状態になってから同時タイミング（時刻ｔ２）にて駆動回路１０ａ，１０ｂに制御電源を供給しているため、これら駆動回路の起動開始電圧にばらつきがあっても、それを超える電圧が瞬時に印加されることになる。よって、ほぼ同時タイミングにて第１降圧チョッパ回路３０及び第２降圧チョッパ回路３１を起動させることができる。
制御電源回路１１は商用交流電源１が印加されてから動作を開始するが、制御電源回路１１から出力される電圧は徐々に上昇していく。このため、駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂとの間に動作を開始する電圧にばらつきがあると、駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂとが起動を開始するタイミングにずれを生じる。それにともなってＬＥＤ８ａ，ＬＥＤ８ｂの点灯するタイミングにもずれが生じる恐れがある。ここでは、制御電源電圧が十分安定化した状態になってから同時タイミング（時刻ｔ２）にて駆動回路１０ａ，１０ｂに制御電源を供給しているため、これら駆動回路の起動開始電圧にばらつきがあっても、それを超える電圧が瞬時に印加されることになる。よって、ほぼ同時タイミングにて第１降圧チョッパ回路３０及び第２降圧チョッパ回路３１を起動させることができる。
（第１降圧チョッパ回路３０の動作）
第１降圧チョッパ回路３０が動作を開始すると、ＬＥＤ８ａに電流が流れ始める。第１降圧チョッパ回路３０の動作は、次の様である。スイッチング素子４ａがオンすると、第１平滑コンデンサ３→スイッチング素子４ａ→インダクタ６ａ→第２平滑コンデンサ７ａ→第１平滑コンデンサ３の経路で電流が流れ、インダクタ６ａにエネルギーが蓄えられる。またスイッチング素子４ａがオフすると、インダクタ６ａに蓄えられたエネルギーが放出され、インダクタ６ａ→第２平滑コンデンサ７ａ→還流ダイオード５ａ→インダクタ６ａの経路で電流が流れる。第２平滑コンデンサ７ａからはＬＥＤ８ａに電流が供給されるが、第２平滑コンデンサ７ａはこのときＬＥＤ電流の脈動を抑制し、平滑化する役目を果たす。スイッチング素子４ａのオンデューティ比を調節することで、ＬＥＤ８ａに流れる電流を調節することができる。
第１降圧チョッパ回路３０が動作を開始すると、ＬＥＤ８ａに電流が流れ始める。第１降圧チョッパ回路３０の動作は、次の様である。スイッチング素子４ａがオンすると、第１平滑コンデンサ３→スイッチング素子４ａ→インダクタ６ａ→第２平滑コンデンサ７ａ→第１平滑コンデンサ３の経路で電流が流れ、インダクタ６ａにエネルギーが蓄えられる。またスイッチング素子４ａがオフすると、インダクタ６ａに蓄えられたエネルギーが放出され、インダクタ６ａ→第２平滑コンデンサ７ａ→還流ダイオード５ａ→インダクタ６ａの経路で電流が流れる。第２平滑コンデンサ７ａからはＬＥＤ８ａに電流が供給されるが、第２平滑コンデンサ７ａはこのときＬＥＤ電流の脈動を抑制し、平滑化する役目を果たす。スイッチング素子４ａのオンデューティ比を調節することで、ＬＥＤ８ａに流れる電流を調節することができる。
（フィードバック制御の動作）
ＬＥＤ８ａに電流が流れ始めると、ＬＥＤ電流検出抵抗９ａによりＬＥＤ８ａに流れる電流が電圧信号に変換されて検出される。検出された信号は、ＬＥＤ電流検出信号として駆動回路１０ａに入力されて、ＬＥＤ電流目標信号と比較される。例えばＬＥＤ電流検出信号よりもＬＥＤ電流目標信号の方が大きい場合、駆動回路１０ａから絶縁回路１５ａを介してスイッチング素子４ａに出力される信号は、スイッチング素子４ａのオンデューティ比を増大させる信号であり、ＬＥＤ８ａに流れる電流は増加する。反対にＬＥＤ電流目標信号よりもＬＥＤ電流検出信号のほうが大きい場合、スイッチング素子４ａのオンデューティ比は減少し、ＬＥＤ８ａに流れる電流は減少する。このように駆動回路１０ａにてＬＥＤ電流検出信号とＬＥＤ電流目標信号とを比較し、両者の差が小さくなる方向にスイッチング素子４ａのデューティ比を制御して、定電流フィードバック制御を行う。第２降圧チョッパ回路３１及び駆動回路１０ｂの動作については、第１降圧チョッパ回路３０及び駆動回路１０ａと同様であるため説明を省略する。
ＬＥＤ８ａに電流が流れ始めると、ＬＥＤ電流検出抵抗９ａによりＬＥＤ８ａに流れる電流が電圧信号に変換されて検出される。検出された信号は、ＬＥＤ電流検出信号として駆動回路１０ａに入力されて、ＬＥＤ電流目標信号と比較される。例えばＬＥＤ電流検出信号よりもＬＥＤ電流目標信号の方が大きい場合、駆動回路１０ａから絶縁回路１５ａを介してスイッチング素子４ａに出力される信号は、スイッチング素子４ａのオンデューティ比を増大させる信号であり、ＬＥＤ８ａに流れる電流は増加する。反対にＬＥＤ電流目標信号よりもＬＥＤ電流検出信号のほうが大きい場合、スイッチング素子４ａのオンデューティ比は減少し、ＬＥＤ８ａに流れる電流は減少する。このように駆動回路１０ａにてＬＥＤ電流検出信号とＬＥＤ電流目標信号とを比較し、両者の差が小さくなる方向にスイッチング素子４ａのデューティ比を制御して、定電流フィードバック制御を行う。第２降圧チョッパ回路３１及び駆動回路１０ｂの動作については、第１降圧チョッパ回路３０及び駆動回路１０ａと同様であるため説明を省略する。
ここで、制御回路１３は、色温度・調光コントローラ１６から入力される信号に応じて色温度３０００ＫのＬＥＤ８ａと、色温度５０００ＫのＬＥＤ８ｂとに供給する電流値（ＬＥＤ電流目標信号）をそれぞれ決定する。制御回路１３は駆動回路１０ａ、１０ｂにそれぞれのＬＥＤ電流目標信号を与える。これによりＬＥＤ８ａとＬＥＤ８ｂに設定した電流が供給され、光の混合により任意の色温度・調光率の光を得ることができる。
（商用交流電源１の遮断時）
次に商用交流電源１を遮断した場合を考える。光源点灯装置１１０は第１平滑コンデンサ３が接続されており、また、制御電源回路１１にも図示しないが、通常内部に平滑コンデンサを有している。このため、商用交流電源１の遮断直後も降圧チョッパ回路は動作を継続するため、商用交流電源１の遮断後すぐにはＬＥＤ８ａ，８ｂは消灯しない。ここで、ＬＥＤ８ａの接続灯数とＬＥＤ８ｂの接続灯数が異なる場合を考える。例えば、ＬＥＤ８ａの接続灯数の方が少ないと仮定すると、第１降圧チョッパ回路３０の方が低い電圧で点灯動作が可能であるため、商用交流電源１の遮断後に第１平滑コンデンサ３の電圧が低下したとき、出力電圧が小さくてすむＬＥＤ８ａの方が、ＬＥＤ８ｂより長く点灯を継続する。従って商用交流電源１の遮断時に３０００Ｋと５０００ＫのＬＥＤの消灯するタイミングがずれてしまう。
次に商用交流電源１を遮断した場合を考える。光源点灯装置１１０は第１平滑コンデンサ３が接続されており、また、制御電源回路１１にも図示しないが、通常内部に平滑コンデンサを有している。このため、商用交流電源１の遮断直後も降圧チョッパ回路は動作を継続するため、商用交流電源１の遮断後すぐにはＬＥＤ８ａ，８ｂは消灯しない。ここで、ＬＥＤ８ａの接続灯数とＬＥＤ８ｂの接続灯数が異なる場合を考える。例えば、ＬＥＤ８ａの接続灯数の方が少ないと仮定すると、第１降圧チョッパ回路３０の方が低い電圧で点灯動作が可能であるため、商用交流電源１の遮断後に第１平滑コンデンサ３の電圧が低下したとき、出力電圧が小さくてすむＬＥＤ８ａの方が、ＬＥＤ８ｂより長く点灯を継続する。従って商用交流電源１の遮断時に３０００Ｋと５０００ＫのＬＥＤの消灯するタイミングがずれてしまう。
そこで、本実施の形態１の光源点灯装置１１０では、図２に示すように、商用交流電源１が遮断されると（時刻ｔ３）、商用電源検出回路１４により商用交流電源１の遮断を検出し、検出信号は制御回路１３に入力される。制御回路１３は商用交流電源１の遮断を検出すると、直ちに遮断スイッチ１２をオフして駆動回路１０ａ、１０ｂへの制御電源の供給を遮断する。遮断スイッチ１２は駆動回路１０ａ、１０ｂに対して共通の電源供給経路に設けられているため、同時に第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１の動作を停止することができる。これによりＬＥＤ８ａとＬＥＤ８ｂを同時タイミングにて消灯させることができる（時刻ｔ３）。
以上のように各降圧チョッパ回路に互いに異なる色温度のＬＥＤを接続した光源点灯装置１１０において、商用交流電源１の投入時、所定期間だけ制御電源の投入を遅延して、制御電源電圧が安定後、同時タイミングにて駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂとに制御電源を投入する構成とした。よって、各降圧チョッパ回路に接続されたＬＥＤを同時タイミングにて点灯させることができる。
また、光源点灯装置１１０では、商用交流電源１の遮断時は電源が遮断したことを検出して同一タイミングにて駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂとへの制御電源を遮断する。よって、第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とが同時に動作を停止し、同時タイミングにてＬＥＤ８ａ，８ｂを消灯させることができる。
よって、３０００ＫのＬＥＤ８ａと５０００ＫのＬＥＤ８ｂとの間で、商用交流電源１を投入した際に点灯を開始するタイミングがずれたり、電源遮断時に消灯するタイミングがずれることを抑制できる。よって、点灯・消灯するタイミングが３０００ＫのＬＥＤと５０００ＫのＬＥＤとで若干ずれることにより感じるちらつき感を抑制することができる。
なお、実施の形態１においては、第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とにそれぞれ３０００Ｋと５０００Ｋとの異なる色温度のＬＥＤを接続したが、これに限定するものではなく、他の色温度のＬＥＤや、または同じ色温度のＬＥＤを接続しても良い。第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とに同じ色温度のＬＥＤを接続する例を以下に述べる。高出力・大型のＬＥＤ照明器具においてはＬＥＤ接続数が多くなるため、ＬＥＤの直列数が増加する。それに伴い光源点灯装置１１０の出力電圧を高くする必要があるが、電源電圧や回路方式により、出力できる電圧に制限がある。そこで本実施の形態１で述べたように降圧チョッパ回路部分を２回路設けることにより１回路あたりの出力電圧を低く抑えることができる。このような場合でも、商用交流電源１の投入時、及び商用交流電源１の遮断時に同時タイミングにて第１降圧チョッパ回路３０、第２降圧チョッパ回路３１の動作開始、及び停止できるので、ＬＥＤの点灯及び消灯するタイミングを同時にできる。
また、ＬＥＤに電流を供給する回路として降圧チョッパ回路を用いているが、ＬＥＤに定電流を供給できる回路方式であれば他の回路方式でもよく、例えばフライバックコンバータなどでもよい。
（光源の種別）
さらに、本実施の形態１では、光源としてＬＥＤを用いて説明したが、光源の種別としては、例えば有機ＥＬを用いても良い。この場合、各降圧チョッパ回路に互いに異なる色温度の有機ＥＬを接続することにより、同様の色温度可変制御を行うことができる。そして、ＬＥＤを用いる場合と同様に、電源投入時及び電源遮断時において、各降圧チョッパ回路に接続された有機ＥＬが、降圧チョッパ回路ごとに点灯・消灯するタイミングがずれることにより感じるちらつき感を抑制することができる。
さらに、本実施の形態１では、光源としてＬＥＤを用いて説明したが、光源の種別としては、例えば有機ＥＬを用いても良い。この場合、各降圧チョッパ回路に互いに異なる色温度の有機ＥＬを接続することにより、同様の色温度可変制御を行うことができる。そして、ＬＥＤを用いる場合と同様に、電源投入時及び電源遮断時において、各降圧チョッパ回路に接続された有機ＥＬが、降圧チョッパ回路ごとに点灯・消灯するタイミングがずれることにより感じるちらつき感を抑制することができる。
実施の形態２．
次に図３を参照して実施の形態２の光源点灯装置１２０を説明する。本実施の形態２においては、光源としてＬＥＤを用いて説明する。
図３は光源点灯装置１２０の回路図である。図３において、商用交流電源１、ＬＥＤ８ａ、ＬＥＤ８ｂ及び色温度・調光コントローラ１６以外は光源点灯装置１２０の構成要素である。実施の形態１の図１と異なる部分は、
（１）駆動回路内にオペアンプで構成されるエラーアンプと、
（２）オペアンプの非反転入力端子に抵抗２５・コンデンサ２６からなる積分回路（ＲＣ積分回路）と、
（３）コンデンサ放電用スイッチ２７と
を設けたことであり、実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。
次に図３を参照して実施の形態２の光源点灯装置１２０を説明する。本実施の形態２においては、光源としてＬＥＤを用いて説明する。
図３は光源点灯装置１２０の回路図である。図３において、商用交流電源１、ＬＥＤ８ａ、ＬＥＤ８ｂ及び色温度・調光コントローラ１６以外は光源点灯装置１２０の構成要素である。実施の形態１の図１と異なる部分は、
（１）駆動回路内にオペアンプで構成されるエラーアンプと、
（２）オペアンプの非反転入力端子に抵抗２５・コンデンサ２６からなる積分回路（ＲＣ積分回路）と、
（３）コンデンサ放電用スイッチ２７と
を設けたことであり、実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。
駆動回路１０ａは、スイッチング素子４ａを駆動する制御ＩＣ２０ａ（制御部）と、オペアンプ２２ａ、コンデンサ２３ａ、抵抗２４ａで構成されるエラーアンプ（比較部）と、オペアンプ２２ａの非反転入力端子に設けられ、抵抗２５ａとコンデンサ２６ａとからなる積分回路と、コンデンサ２６ａに並列に接続された放電用スイッチ２７ａ（短絡スイッチ）とを備えている。放電用スイッチ２７ａは、例えば半導体スイッチが用いられ、ここではトランジスタを用いている。オペアンプ２２ａの出力端子は、第１降圧チョッパ回路３０のスイッチング素子４ａを駆動する制御ＩＣ２０ａに入力される。制御ＩＣ２０ａはオペアンプ２２ａの出力電圧に応じてスイッチング素子のＤｕｔｙ比を決定する。駆動回路１０ｂは駆動回路１０ａと同様の構成であり、説明は省略する。
制御回路１３は、放電用スイッチ２７ａ、２７ｂのオン・オフ制御を行う。また、制御回路１３からは色温度・調光コントローラ１６より出力される信号に応じてＬＥＤ電流目標信号が出力される。ＬＥＤ電流目標信号は直流電圧信号やＰＷＭ信号であり、オペアンプ２２ａの非反転入力端子に入力される。オペアンプの非反転入力端子には、ノイズを除去する目的、または制御回路１３からのＬＥＤ電流目標信号がＰＷＭ信号の場合、直流電圧に平滑化する目的で、抵抗２５ａ及びコンデンサ２６ａからなる積分回路が接続されている。
以上、本実施の形態２に係わる光源点灯装置１２０の構成について説明した。次に、本実施の形態２に係わる光源点灯装置１２０の動作について図４を用いて説明する。
図４は光源点灯装置１２０の動作タイミング図である。
図４の横軸は全て時間ｔである。
図４（ａ）は、商用電源検出回路１４によって検出され制御回路１３に入力される、商用電源検出信号を示す。
図４（ｂ）は、制御電源回路１１の出力電圧を示す。
図４（ｃ）は、遮断スイッチ１２のオン、オフ状態を示す。
図４（ｄ）は、３０００Ｋの光源に対するＬＥＤ電流目標信号を示す。
図４（ｅ）は、５０００Ｋの光源に対するＬＥＤ電流目標信号を示す。
図４（ｆ）は、放電用スイッチ２７ａ，２７ｂのオン、オフ状態を示す。
図４（ｇ）は、コンデンサ２６ａの電圧を示す。
図４（ｈ）は、コンデンサ２６ｂの電圧を示す。
なお、実施の形態１と同様の動作については説明を省略する。
図４は光源点灯装置１２０の動作タイミング図である。
図４の横軸は全て時間ｔである。
図４（ａ）は、商用電源検出回路１４によって検出され制御回路１３に入力される、商用電源検出信号を示す。
図４（ｂ）は、制御電源回路１１の出力電圧を示す。
図４（ｃ）は、遮断スイッチ１２のオン、オフ状態を示す。
図４（ｄ）は、３０００Ｋの光源に対するＬＥＤ電流目標信号を示す。
図４（ｅ）は、５０００Ｋの光源に対するＬＥＤ電流目標信号を示す。
図４（ｆ）は、放電用スイッチ２７ａ，２７ｂのオン、オフ状態を示す。
図４（ｇ）は、コンデンサ２６ａの電圧を示す。
図４（ｈ）は、コンデンサ２６ｂの電圧を示す。
なお、実施の形態１と同様の動作については説明を省略する。
商用交流電源１を投入すると、制御電源回路１１が起動を開始する（（ｂ）の時刻ｔ１）。制御回路１３は商用電源検出回路１４を介して商用交流電源１の投入を検出すると、所定期間経過後（時刻ｔ１〜ｔ２）、遮断スイッチ１２をオンする（（ｃ）の時刻ｔ２）。すると「制御ＩＣ２０ａと制御ＩＣ２０ｂ」及び「オペアンプ２２ａとオペアンプ２２ｂ」に同時タイミングにて制御電源が供給される（時刻ｔ２）。これにより駆動回路１０ａ及び駆動回路１０ｂは、時刻ｔ２から起動を開始するが、制御回路１３は、時刻ｔ２〜ｔ３の期間では、それぞれのＬＥＤ電流目標信号（（ｄ）、（ｅ））の出力をゼロとする。すなわち制御回路１３は、商用交流電源１の投入を検出すると所定の期間経過後（時刻ｔ１〜ｔ２経過後）に遮断スイッチ１２をＯＮにし、遮断スイッチ１２のＯＮの時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、ＬＥＤ電流目標信号をゼロにする。そして制御回路１３は、時刻ｔ３以降、それぞれのＬＥＤ電流目標信号を出力する。時刻ｔ２〜ｔ３は、０秒以上であればよい。すなわち、制御回路１３による各ＬＥＤ電流目標信号の出力は、遮断スイッチ１２のオン以降（時刻ｔ２以降、制御電源の供給開始以降）とする。なお「オン以降」とは、遮断スイッチ１２のオンと同時の場合（時刻ｔ２〜ｔ３がゼロ秒の場合）も含む意味である。時刻ｔ２〜ｔ３の期間では、これにより第１降圧チョッパ回路３０及び第２降圧チョッパ回路３１はＬＥＤへの出力電流がゼロ、すなわち消灯状態（降圧チョッパ回路動作停止）となる。
次に、時刻ｔ３において、制御回路１３から色温度・調光コントローラ１６の設定により決定する３０００Ｋ用および５０００Ｋ用の各ＬＥＤ電流目標信号を、オペアンプ２２ａとオペアンプ２２ｂとの非反転入力端子に同時タイミングにてそれぞれ入力する（（ｄ）、（ｅ）の時刻ｔ３）。これにより第１降圧チョッパ回路３０及び第２降圧チョッパ回路３１は同時タイミングにてＬＥＤに電流を供給し、ＬＥＤ８ａ，８ｂが同時に点灯を開始する。つまり、ＬＥＤ電流検出信号は各エラーアンプにより、ＬＥＤ電流目標信号と比較される。そして制御ＩＣ２０ａ，２０ｂは、両者の電圧レベルが一致する方向にスイッチング素子４ａ、４ｂのデューティ比を制御してＬＥＤ電流を目標電流に一致させる。
駆動回路１０ａについて具体的に説明すると、駆動回路１０ａの積分回路（抵抗２５ａとコンデンサ２６ａのＲＣ積分回路）は、第１降圧チョッパ回路３０に接続されたＬＥＤ８ａに流すべき電流の目標値を示すＬＥＤ電流目標信号（目標信号）が制御回路１３から継続して入力された場合は、ＬＥＤ電流目標信号に応じた電圧（出力値）を出力する（図４の（ｇ））。一方、駆動回路１０ａのエラーアンプは、ＬＥＤ電流検出抵抗９ａにより検出された検出値（ＬＥＤ８ａのＬＥＤ電流に対応する検出値）と、積分回路の出力電圧とを比較する。制御ＩＣ２０ａは、エラーアンプによる検出値と出力電圧との比較結果に基づいて、第１降圧チョッパ回路３０のスイッチング素子４ａのスイッチングを制御する。駆動回路１０ｂの動作も駆動回路１０ａと同様である。この駆動回路の動作において、制御回路１３は、制御電源回路１１によって生成された制御電源の供給開始以降に（時刻ｔ２と同時か、時刻ｔ２の後に）、各駆動回路の積分回路へのＬＥＤ電流目標信号の出力を開始する。
（積分回路）
実施の形態２ではオペアンプ２２ａ、２２ｂの非反転入力端子にノイズを除去する目的で抵抗２５ａ、２５ｂ及びコンデンサ２６ａ、２６ｂからなる積分回路が接続されている。これによりＬＥＤ電流目標信号に重畳したノイズを除去する。また、制御回路１３がＬＥＤ電流目標信号としてＰＷＭ信号を出力する場合は、ＰＷＭ信号を平滑化して直流電圧に変換する役割を果たす。この場合、ＰＷＭ信号のデューティ比の増減に応じてオペアンプの非反転入力端子に入力されるＬＥＤ電流目標信号の電圧レベル（目標信号に応じた出力値）が増減する。
実施の形態２ではオペアンプ２２ａ、２２ｂの非反転入力端子にノイズを除去する目的で抵抗２５ａ、２５ｂ及びコンデンサ２６ａ、２６ｂからなる積分回路が接続されている。これによりＬＥＤ電流目標信号に重畳したノイズを除去する。また、制御回路１３がＬＥＤ電流目標信号としてＰＷＭ信号を出力する場合は、ＰＷＭ信号を平滑化して直流電圧に変換する役割を果たす。この場合、ＰＷＭ信号のデューティ比の増減に応じてオペアンプの非反転入力端子に入力されるＬＥＤ電流目標信号の電圧レベル（目標信号に応じた出力値）が増減する。
（ソフトスタート）
このようにエラーアンプの基準電圧入力端子部に積分回路、すなわち抵抗値とコンデンサ容量で決まる時定数を有する回路を設け、かつ、商用交流電源１の投入直後、遮断スイッチ１２のオン後の所定期間（時刻ｔ２〜ｔ３）、制御回路１３から出力されるＬＥＤ電流目標信号をゼロとする。そして、時刻ｔ３から、制御回路１３が色温度・調光コントローラ１６の設定値により決定するＬＥＤ電流目標信号をオペアンプ２２ａ、２２ｂの非反転入力端子に入力すると、時定数により非反転入力端子に入力される電圧は、図４の（ｇ）、（ｈ）のように、ゼロから徐々に時間経過に伴い上昇していく。これに伴って、ＬＥＤ電流もゼロから徐々に上昇していく。このため、第１降圧チョッパ回路３０及び第２降圧チョッパ回路３１のスイッチング素子４ａ，４ｂへのストレスを軽減する、いわゆる「ソフトスタート効果」が得られる。すなわち、制御回路１３から各駆動回路の積分回路にＬＥＤ電流目標信号が出力開始されるタイミングを、制御電源回路１１によって生成された制御電源の各駆動回路への供給の開始の時刻ｔ２以降とする。こうすることで、各降圧チョッパ回路はエラーアンプからの出力に応じて直ちに駆動する状態ではあるが、エラーアンプの非反転入力端子に入力される電圧は時刻ｔ３から徐々に上昇するので、各降圧チョッパ回路がＬＥＤ８ａ，８ｂに供給するＬＥＤ電流も徐々に増加する「ソフトスタート」が可能となる。
このようにエラーアンプの基準電圧入力端子部に積分回路、すなわち抵抗値とコンデンサ容量で決まる時定数を有する回路を設け、かつ、商用交流電源１の投入直後、遮断スイッチ１２のオン後の所定期間（時刻ｔ２〜ｔ３）、制御回路１３から出力されるＬＥＤ電流目標信号をゼロとする。そして、時刻ｔ３から、制御回路１３が色温度・調光コントローラ１６の設定値により決定するＬＥＤ電流目標信号をオペアンプ２２ａ、２２ｂの非反転入力端子に入力すると、時定数により非反転入力端子に入力される電圧は、図４の（ｇ）、（ｈ）のように、ゼロから徐々に時間経過に伴い上昇していく。これに伴って、ＬＥＤ電流もゼロから徐々に上昇していく。このため、第１降圧チョッパ回路３０及び第２降圧チョッパ回路３１のスイッチング素子４ａ，４ｂへのストレスを軽減する、いわゆる「ソフトスタート効果」が得られる。すなわち、制御回路１３から各駆動回路の積分回路にＬＥＤ電流目標信号が出力開始されるタイミングを、制御電源回路１１によって生成された制御電源の各駆動回路への供給の開始の時刻ｔ２以降とする。こうすることで、各降圧チョッパ回路はエラーアンプからの出力に応じて直ちに駆動する状態ではあるが、エラーアンプの非反転入力端子に入力される電圧は時刻ｔ３から徐々に上昇するので、各降圧チョッパ回路がＬＥＤ８ａ，８ｂに供給するＬＥＤ電流も徐々に増加する「ソフトスタート」が可能となる。
（交流電源の遮断時）
次に、図４を参照して、商用交流電源１を遮断した場合について述べる。
次に、図４を参照して、商用交流電源１を遮断した場合について述べる。
（遮断スイッチ１２のオフ）
商用交流電源１が遮断された場合、実施の形態１と同様、商用電源検出回路１４により商用交流電源１が遮断したことを検出し（（ａ）の時刻ｔ４）、この検出信号が制御回路１３に入力される。制御回路１３は、商用交流電源１が遮断されたことを判断して、直ちに遮断スイッチ１２オフして（（ｃ）の時刻ｔ４）、制御電源の供給を遮断する。遮断スイッチ１２は駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂとに対して直列に共通する経路に設けられているため、遮断スイッチ１２のオフにより同時に第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１との動作が停止する。これによりＬＥＤ８ａとＬＥＤ８ｂを同時に消灯することができる。
商用交流電源１が遮断された場合、実施の形態１と同様、商用電源検出回路１４により商用交流電源１が遮断したことを検出し（（ａ）の時刻ｔ４）、この検出信号が制御回路１３に入力される。制御回路１３は、商用交流電源１が遮断されたことを判断して、直ちに遮断スイッチ１２オフして（（ｃ）の時刻ｔ４）、制御電源の供給を遮断する。遮断スイッチ１２は駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂとに対して直列に共通する経路に設けられているため、遮断スイッチ１２のオフにより同時に第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１との動作が停止する。これによりＬＥＤ８ａとＬＥＤ８ｂを同時に消灯することができる。
（放電用スイッチのオン）
ここで、実施の形態２においては、制御回路１３は、遮断スイッチ１２をオフすると同時に、放電用スイッチ２７ａ、２７ｂを時刻ｔ４〜ｔ５の間だけオンする。これにより、コンデンサ２６ａ，２６ｂの両端を短絡させて商用交流電源１の遮断時にコンデンサ２６ａ、２６ｂに蓄えられた電荷を放電する。なお時刻ｔ５で放電用スイッチ２７ａ、２７ｂをオフに戻すのは、再び商用交流電源１が投入された場合は、積分回路にＬＥＤ電流目標信号が入力されるからである。放電用スイッチ２７ａ、２７ｂによるコンデンサ２６ａ，２６ｂの短絡により、例えば電源遮断後すぐに電源を投入した場合に、コンデンサ２６ａ、２６ｂに電荷が残った状態であることを防止することができる。仮に、コンデンサ２６ａ、２６ｂに電荷が残った状態で駆動回路１０ａ及び駆動回路１０ｂに制御電源が投入されれば、制御回路１３からのＬＥＤ電流目標信号をゼロとしても、オペアンプの非反転入力端子にはコンデンサ２６ａ、２６ｂの残留電荷がＬＥＤ電流目標信号として与えられてしまう。このため、ＬＥＤに電流が流れてしまう。従って積分回路によるソフトスタート機能が得られず、降圧チョッパ回路の起動時にスイッチング素子のストレスが大きくなり、電流、電圧定格の小さいスイッチング素子を用いたときなどに、定格をオーバーしてしまう恐れがある。
ここで、実施の形態２においては、制御回路１３は、遮断スイッチ１２をオフすると同時に、放電用スイッチ２７ａ、２７ｂを時刻ｔ４〜ｔ５の間だけオンする。これにより、コンデンサ２６ａ，２６ｂの両端を短絡させて商用交流電源１の遮断時にコンデンサ２６ａ、２６ｂに蓄えられた電荷を放電する。なお時刻ｔ５で放電用スイッチ２７ａ、２７ｂをオフに戻すのは、再び商用交流電源１が投入された場合は、積分回路にＬＥＤ電流目標信号が入力されるからである。放電用スイッチ２７ａ、２７ｂによるコンデンサ２６ａ，２６ｂの短絡により、例えば電源遮断後すぐに電源を投入した場合に、コンデンサ２６ａ、２６ｂに電荷が残った状態であることを防止することができる。仮に、コンデンサ２６ａ、２６ｂに電荷が残った状態で駆動回路１０ａ及び駆動回路１０ｂに制御電源が投入されれば、制御回路１３からのＬＥＤ電流目標信号をゼロとしても、オペアンプの非反転入力端子にはコンデンサ２６ａ、２６ｂの残留電荷がＬＥＤ電流目標信号として与えられてしまう。このため、ＬＥＤに電流が流れてしまう。従って積分回路によるソフトスタート機能が得られず、降圧チョッパ回路の起動時にスイッチング素子のストレスが大きくなり、電流、電圧定格の小さいスイッチング素子を用いたときなどに、定格をオーバーしてしまう恐れがある。
そこで、本実施の形態２では、商用交流電源１の遮断と同時にコンデンサ２６ａ、２６ｂの電荷を瞬時に引き抜くため、商用交流電源１の遮断後、すぐに電源を再投入しても既にコンデンサ２６ａ、２６ｂの電荷が引き抜かれた状態である。よって、制御回路１３からＬＥＤ電流目標信号が出力されると、積分回路の時定数によりオペアンプ２２ａ、２２ｂの反転入力端子の電圧は徐々に上昇していき、同様にソフトスタート効果を得ることができる。ちなみに、抵抗２８ａ、２８ｂは放電用スイッチ２７ａ、２７ｂとしてトランジスタを用いた場合、コンデンサからの放電電流がトランジスタの定格をオーバーしないように電流値を制限するもので、抵抗値は抵抗２５ａ、２５ｂより十分小さな値となっている。
（消灯信号時の受信時）
また、商用交流電源１の遮断時のみならず、例えば色温度・調光コントローラ１６から消灯を指示する消灯信号が出力された場合も、制御回路１３は、消灯信号が入力されたことを認識すると、遮断スイッチ１２をオフすると同時に、放電用スイッチ２７ａ、２７ｂを時刻ｔ４〜ｔ５の所定の期間だけオンする。これにより駆動回路１０ａ、１０ｂが動作を停止してＬＥＤを消灯すると同時にコンデンサ２６ａ、２６ｂの電荷を瞬時に引き抜く。このため、消灯信号入力後すぐに点灯を指示する信号が色温度・調光コントローラ１６より入力されても、既にコンデンサ２６ａ、２６ｂの電荷が引き抜かれた状態であるため、同様にソフトスタート効果を得ることができる。なお、色温度・調光コントローラ１６の出力する消灯信号は、全てのＬＥＤに対する消灯信号でもよいし（ＬＥＤ８ａ，ＬＥＤ８ｂの両者に対する消灯信号）、いずれかのＬＥＤに対する消灯信号（例えばＬＥＤ８ａのみに対する消灯信号）の場合でもよい。
また、商用交流電源１の遮断時のみならず、例えば色温度・調光コントローラ１６から消灯を指示する消灯信号が出力された場合も、制御回路１３は、消灯信号が入力されたことを認識すると、遮断スイッチ１２をオフすると同時に、放電用スイッチ２７ａ、２７ｂを時刻ｔ４〜ｔ５の所定の期間だけオンする。これにより駆動回路１０ａ、１０ｂが動作を停止してＬＥＤを消灯すると同時にコンデンサ２６ａ、２６ｂの電荷を瞬時に引き抜く。このため、消灯信号入力後すぐに点灯を指示する信号が色温度・調光コントローラ１６より入力されても、既にコンデンサ２６ａ、２６ｂの電荷が引き抜かれた状態であるため、同様にソフトスタート効果を得ることができる。なお、色温度・調光コントローラ１６の出力する消灯信号は、全てのＬＥＤに対する消灯信号でもよいし（ＬＥＤ８ａ，ＬＥＤ８ｂの両者に対する消灯信号）、いずれかのＬＥＤに対する消灯信号（例えばＬＥＤ８ａのみに対する消灯信号）の場合でもよい。
以上のように、光源点灯装置１２０は、第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１とは互いに異なる色温度のＬＥＤ８ａ，ＬＥＤ８ｂが接続され、独立して任意の電流を供給する。そして、光源点灯装置１２０は、商用交流電源１の投入時、所定期間点灯待機して、制御電源電圧が安定後、同時に駆動回路１０ａと駆動回路１０ｂに制御電源を投入する構成である。よって、各降圧チョッパ回路に接続されたＬＥＤを同時タイミングにて点灯させることができる。
また、制御電源投入時は、ＬＥＤ目標電流値をゼロとしたので、オペアンプの反転入力端子に接続した積分回路の働きによりソフトスタートを実現することができる。
さらに、商用交流電源１の遮断時は電源が遮断されたことを検出して同時タイミングにて駆動回路１０ａ、１０ｂへの制御電源を遮断し、降圧チョッパ回路の動作を停止させるため、同時タイミングにて異なる色温度のＬＥＤを消灯させることができる。
そして、さらに、光源点灯装置１２０は、制御電源の遮断と同時に、エラーアンプに設けられた時定数回路（積分回路）のコンデンサの電荷を引き抜くため、電源遮断直後の電源再投入においても、確実にソフトスタートを達成することができる。
よって、商用交流電源１を投入した際に各発光色のＬＥＤごとに点灯開始するタイミングがずれたり、電源遮断時に消灯するタイミングが各発光色のＬＥＤごとにずれることを抑制でき、点灯・消灯するタイミングが若干ずれることにより感じるちらつき感を抑制することができる。また、ソフトスタート機能によりスイッチング素子への電流・電圧ストレスを低減できる。
なお、実施の形態２においては、第１降圧チョッパ回路３０と第２降圧チョッパ回路３１に、それぞれ３０００Ｋと５０００ＫのＬＥＤを接続する場合を説明したが、他の色温度のＬＥＤや、同色温度のＬＥＤを接続しても良い。
同じ色温度のＬＥＤを接続する例を以下に述べる。高出力・大型のＬＥＤ照明器具においてはＬＥＤ接続数が多くなるため、ＬＥＤの直列数が増加する。それに伴い光源点灯装置１２０の出力電圧を高くする必要があるが、電源電圧や回路方式により、出力できる電圧に制限がある。そこで本実施の形態２で述べたように降圧チョッパ回路部分を２回路設けることにより１回路あたりの出力電圧を低く抑えることができる。このような場合でも、商用交流電源１の投入時、及び商用交流電源１の遮断時に同時タイミングにて第１降圧チョッパ回路３０、第２降圧チョッパ回路３１の動作開始、及び停止できるので、ＬＥＤの点灯及び消灯するタイミングを同時にできる。
また、ＬＥＤに電流を供給する回路として降圧チョッパ回路を用いているが、ＬＥＤに電流を供給できる回路方式であれば他の回路方式でもよく、例えばフライバックコンバータなどでもよい。
さらに、本実施の形態２では、光源としてＬＥＤを用いて説明したが、例えば有機ＥＬを用いても良い。この場合、各降圧チョッパ回路に互いに異なる色温度の有機ＥＬを接続することにより、同様の色温度可変制御を行うことができる。そして、電源投入時及び、電源遮断時に各降圧チョッパ回路に接続された有機ＥＬが、降圧チョッパごとに点灯・消灯するタイミングがずれることにより感じるちらつき感を抑制することができる。また、ソフトスタート機能によりスイッチング素子への電流・電圧ストレスを低減できる。
実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係る照明器具２００の側断面図である。
照明器具本体４０の内部には、実施の形態１、２のいずれかで説明した光源点灯装置１１０、あるいは光源点灯装置１２０が収納され、光源点灯装置は、電源線４２、コネクタ４３を介して商用交流電源１に接続される。色温度の異なるＬＥＤパッケージ４４ａ、４４ｂを実装した実装基板４５は、照明器具本体４０の発光面に装着され、配線４６により光源点灯装置１１０（あるいは光源点灯装置１２０）に接続され、照明器具２００を形成する。
また、図示しないが、光源点灯装置は調光信号線接続コネクタを備え、外部に設けられた色温度・調光コントローラと接続される。
図５は、実施の形態３に係る照明器具２００の側断面図である。
照明器具本体４０の内部には、実施の形態１、２のいずれかで説明した光源点灯装置１１０、あるいは光源点灯装置１２０が収納され、光源点灯装置は、電源線４２、コネクタ４３を介して商用交流電源１に接続される。色温度の異なるＬＥＤパッケージ４４ａ、４４ｂを実装した実装基板４５は、照明器具本体４０の発光面に装着され、配線４６により光源点灯装置１１０（あるいは光源点灯装置１２０）に接続され、照明器具２００を形成する。
また、図示しないが、光源点灯装置は調光信号線接続コネクタを備え、外部に設けられた色温度・調光コントローラと接続される。
本実施の形態３に係る照明器具２００によれば、各実施の形態で述べた光源点灯装置を組み込むことができる。光源点灯装置を組み込んだ照明器具２００は、それぞれの定電流電源部に接続された光源の、「点灯を開始するタイミングまたは消灯するタイミング」がずれることを抑制できる。よって、照明器具２００は、点灯時または消灯時に感じるちらつき感を抑制することができる。なお、本実施の形態３では光源としてＬＥＤを用いているが、有機ＥＬや他の光源を用いても良い。
１ 商用交流電源、２ 整流回路、３ 第１平滑コンデンサ、４ａ，４ｂ スイッチング素子、５ａ，５ｂ ダイオード、６ａ，６ｂ インダクタ、７ａ，７ｂ 第２平滑コンデンサ、８ａ，８ｂ ＬＥＤ、９ａ，９ｂ ＬＥＤ電流検出抵抗、１０ａ，１０ｂ 駆動回路、１１ 制御電源回路、１２ 遮断スイッチ、１３ 制御回路、１４ 商用電源検出回路、１５ａ，１５ｂ 絶縁回路、１６ 色温度・調光コントローラ、２０ａ，２０ｂ 制御ＩＣ、２１ａ，２１ｂ ダイオード、２２ａ，２２ｂ オペアンプ、２３ａ，２３ｂ コンデンサ、２４ａ，２４ｂ 抵抗、２５ａ，２５ｂ 抵抗、２６ａ，２６ｂ コンデンサ、２７ａ，２７ｂ 放電用スイッチ、２８ａ，２８ｂ 抵抗、２９ 交流−直流変換部、３０ 第１降圧チョッパ回路、３１ 第２降圧チョッパ回路、４０ 照明器具本体、４１ 光源点灯装置、４２ 電源線、４３ コネクタ、４４ ＬＥＤパッケージ、４５ 実装基板、１１０，１２０ 光源点灯装置、２００ 照明器具。
Claims (6)
- 商用交流電源による交流電圧を直流電圧に変換し、変換された直流電圧を出力する変換部と、
前記変換部に並列接続された複数の定電流電源部であって、対応する光源が接続されると共に、駆動制御を受けることによって直流電流を接続された対応する前記光源に出力する複数の定電流電源部と、
前記複数の定電流電源部ごとに対応して設けられ、制御電源の供給を受けることによって前記複数の定電流電源部を駆動制御する複数の駆動部と、
前記商用交流電源が投入されると、前記商用交流電源に基づき起動すると共に前記商用交流電源に基づく前記制御電源の生成を開始する制御電源回路部と、
前記商用交流電源の投入を検出すると、前記制御電源回路部によって生成された前記制御電源の前記複数の駆動部への供給を、所定期間が経過してから開始する制御電源供給制御部と
を備え、
前記複数の駆動部の各駆動部は、
対応する前記定電流電源部に接続された前記光源に流すべき直流電流の目標値を示す目標信号が継続して入力され、継続して入力される前記目標信号に応じた出力値を出力する積分回路と、
対応する前記定電流電源部に接続された前記光源に流れる直流電流に対応する検出値と、前記積分回路の前記出力値とを比較する比較部と、
前記比較部による前記検出値と前記出力値との比較結果に基づいて、対応する前記定電流電源部を駆動制御する制御部と
を備え、
前記制御電源供給制御部は、
各駆動部の前記積分回路に前記目標信号を継続して出力し、
前記制御電源供給制御部によって各駆動部の前記積分回路に前記目標信号が出力開始されるタイミングは、
前記制御電源回路部によって生成された前記制御電源の前記複数の駆動部への供給の開始以降であることを特徴とする光源点灯装置。 - 各駆動部の前記積分回路は、
抵抗とコンデンサとからなるＲＣ積分回路と、
制御を受けることにより前記コンデンサの両端を短絡させる短絡スイッチと
を備え、
前記制御電源供給制御部は、
前記商用交流電源の遮断を検出すると、各駆動部の前記積分回路の前記短絡スイッチによって前記コンデンサの両端を短絡させることを特徴とする請求項１記載の光源点灯装置。 - 前記制御電源供給制御部は、
いずれかの前記定電流電源部に対応する前記光源の消灯を指示する消灯信号を入力すると、消灯が指示された前記光源に対応する前記定電流電源部を駆動する前記駆動部の前記積分回路の前記短絡スイッチによって前記コンデンサの両端を短絡させることを特徴とする請求項２記載の光源点灯装置。 - 前記光源点灯装置は、
前記光源として、発光ダイオードと有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）との少なくともいずれか一方を用いたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源点灯装置。 - 前記複数の定電流電源部の各定電流電源部は、
前記光源として、他の前記定電流電源部と色温度の異なる前記光源が接続されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光源点灯装置。 - 請求項１〜５のいずれかに記載の光源点灯装置を備えたことを特徴とする照明器具。
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