JP5480668B2 - 光源モジュール、点灯装置およびそれを用いた照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、発光ダイオードを光源として使用した光源モジュール、この光源モジュールを点灯する点灯装置、およびそれを用いた照明器具に関するものである。

従来、照明用の光源として蛍光ランプが主流であり、インバータ点灯装置を用いて高周波点灯する照明器具が広く普及している。また、近年、蛍光ランプに代表される放電ランプ以外の電気的光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）が注目を浴びている。発光ダイオードは特に寿命の観点において蛍光ランプより優れており、今後の技術向上によってベース照明用の蛍光ランプとして主流であるＦＨＦ３２を越える効率も期待されている。

しかしながら、発光ダイオードの技術進歩に対して発光ダイオードを搭載した光源モジュールにおいては、光源モジュールから出力される光が略一定となるように、発光ダイオードの使用個数を設定し、また、発光ダイオードを直列接続するか並列接続するかを決定する必要がある。つまり、発光ダイオードの使用個数と接続形態を決めることで光源モジュールとしての電流値、電圧値を設計の都度、適切に設定しなければならない。

また、光源モジュールに電流供給する点灯装置においても、発光ダイオードの技術進歩に応じて省電力となるような適切な出力を出さなければならない。ところが、上述のように、発光ダイオード１個あたりの電気特性と使用個数、及び直列接続か並列接続かによって決まる光源モジュールの電流値、電圧値は様々な数値となってしまう。このため、例えば光源モジュールの側で、発光ダイオードの技術進歩に関わらず、必ず光源モジュールの電流値が一定となるような組み合わせ（発光ダイオードの特性、使用個数、接続形態）を実施する制約が生じる。

特開２００９−２２４０４６号公報 特開２００９−２１１７５号公報 特開２００９−２８３２８１号公報

例えば発光ダイオード１個の電圧特性を３．５［Ｖ］とし、この発光ダイオードを５個直列接続した光源モジュール（以下、ＬＥＤモジュールと記す）の印加電圧が３．５×５＝１７．５［Ｖ］となる点灯装置に、同じ特性の発光ダイオードを４個直列接続したＬＥＤモジュールを接続すると、過電圧が印加され、過大な電流が流れる。

特許文献１では、このような過大な電流による故障を防止する手段として、ＬＥＤモジュールの接続／分離を報知する報知用端子を設け、報知用端子からの報知信号に応じて過大電流を防止している。さらにＬＥＤモジュールへの出力電流が一定に保持される構成となっている。

特許文献１の例では、発光ダイオードの使用個数の違いのみを考慮しており、上述のような発光ダイオードの技術進歩については考慮していない。例えば発光ダイオード１個あたりの電圧特性を３．５［Ｖ］、電流特性を０．３［Ａ］とし、この発光ダイオードを１０個直列に接続した場合のＬＥＤモジュールの印加電圧は３．５×１０＝３５［Ｖ］、出力電流は０．３［Ａ］となる。仮に発光ダイオードの技術進歩によって、発光ダイオード１個あたりの電圧特性が３．０［Ｖ］、電流特性は０．２［Ａ］となった場合、これを８個直列に接続したＬＥＤモジュールの印加電圧は３．０×８＝２４［Ｖ］となる。発光ダイオード１個あたりの電圧特性が３．５［Ｖ］のものを７個直列に接続すると、３．５×７＝２４．５［Ｖ］であり、電圧特性の違いと発光ダイオードの使用個数の違いによる電圧差異は実質的に大きな違いとは言えない。しかしながら、出力電流が０．２［Ａ］であるものに０．３［Ａ］を流すことによって過大電流による異常発熱が生じ、故障または寿命劣化などの問題を生じてしまう。特許文献３でも特許文献１と同様の課題を有する。

特許文献２の例では、複数の発光ダイオードを搭載したＬＥＤモジュール個々に電気特性などに関わる情報を持ち、さらにＬＥＤモジュール個々に定電流を供給するための定電流回路を構成している。ＬＥＤモジュール個々に持つ情報は、複数のＬＥＤモジュールに電源供給可能な点灯装置に送られ、ＬＥＤモジュールの接続個数に見合った出力を行うよう制御している。

ＬＥＤモジュール個々に持つ情報はマイコンを用いることで構成されており、例えば発光ダイオードの技術進歩を想定した複数個の電気特性情報、個数情報、直列または並列接続するなどの接続情報を予め設定したデータテーブルを持ち、使用する発光ダイオードの特性、及び個数などに応じて該当するデータを選択するよう構成し、このデータを点灯装置が入力して適切な電流値を出力するよう制御することは可能である。

この技術を転用すれば、将来的な発光ダイオードの技術進歩に対応可能な点灯装置が実現可能であり、ＬＥＤモジュールのトータル電流を一定にしたり、発光ダイオードの特性や個数や複数の発光ダイオードの接続形態に制約を設けなくてもよい。

しかしながら、ＬＥＤモジュール個々にデータ記憶保持手段（マイコンなど）及びデータ記憶保持手段用の制御電源回路などを搭載する必要を生じるため、ＬＥＤモジュールの構成が複雑かつ高価になるとともに、ＬＥＤモジュール個々に搭載するデータ記憶保持手段用の制御電源をどのように生成するのかが大きな課題となる。

ＬＥＤモジュールが点灯する前にＬＥＤモジュール個々に持つ情報を読み出そうとすれば、例えばＬＥＤモジュールが点灯しない程度の電圧を常に点灯装置が出力して、この出力電圧を利用して制御電源を生成する方法か、点灯装置内で制御電源を生成し、別配線でＬＥＤモジュールに供給する方法が考えられる。前者の場合は、ＬＥＤモジュールが接続されていない場合にも常に点灯装置を動作し続ける必要があるため、余分な電力ロスを生じる。後者の場合は、点灯装置とＬＥＤモジュールとの間の配線が複雑化してしまう。さらにＬＥＤモジュールと点灯装置とを接続する際には、発光ダイオードへ極性を有する電流供給線とデータ記憶保持手段からの信号線とを誤結線なく接続できるような接続構造、ソケット構造が必要とされ、使用者、工事者が簡単に交換できる構成とすることが望ましいが、従来技術では具体的な接続構成が提案されていない。

本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードの技術進歩に対応可能であり、かつ安価に構成できる光源モジュール、点灯装置、およびそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ１）を電気的に接続し、実装した実装基板部（光源部１）と、前記実装基板部の外部から供給される電圧を入力して前記発光ダイオードに電流を供給する第１の電気的接続端子Ａと第２の電気的接続端子Ｂ２と、前記発光ダイオードの電気的特性に対応した特性情報を予め設定する特性設定手段（特性設定部２）と、前記特性設定手段において生成される特性設定信号を外部に出力する第３の電気的接続端子Ｂ１とを備え、前記特性設定手段は、前記第３の電気的接続端子Ｂ１と前記第１の電気的接続端子Ａとの間、若しくは前記第３の電気的接続端子Ｂ１と前記第２の電気的接続端子Ｂ２との間の少なくとも一方に接続され、前記特性設定手段は前記第３の電気的接続端子Ｂ１に外部から設定用電源を入力することで前記特性設定信号を生成する光源モジュール（ＬＥＤモジュール２１）を備える。また、請求項１の発明は、図１７に示すように、この光源モジュール（ＬＥＤモジュール２１）と、外部から直流電圧もしくは交流電圧を整流した整流電圧を電源として入力し、少なくとも一つのスイッチング素子Ｑ４を有し、該スイッチング素子Ｑ４をオンオフすることによって所望の電圧に変換して前記光源モジュールへ供給する電圧変換部８と、前記光源モジュールを構成する特性設定手段（特性設定部２）へ前記第３の電気的接続端子Ｂ１を介して設定用電源３を供給する設定用電源出力手段と、前記光源モジュールの第３の電気的接続端子Ｂ１に接続され、特性情報を判別する特性判別手段（特性判別部４）と、前記光源モジュールの第１の電気的接続端子Ａまたは第２の電気的接続端子Ｂ２のいずれか低電位側（接続端子Ｂ２）に接続されるとともに、前記光源モジュールを流れる負荷電流を含む電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出手段（抵抗Ｒｓ）と、前記特性判別手段での判別結果と前記電流検出信号に基づいて前記負荷電流を調整するように前記スイッチング素子Ｑ４へ駆動信号を出力する出力調整部６とを備えた点灯装置であって、前記光源モジュールの第３の電気的接続端子Ｂ１に接続され、光源モジュールの接続を判別する接続判別手段（接続判別部５）を有し、前記出力調整部６は、接続判別手段の判別結果に応じて駆動信号の出力を停止する停止手段（駆動回路９のＲｅｓｅｔ端子）を備え、前記特性判別手段（特性判別部４）は、前記スイッチング素子Ｑ４がスイッチング動作している際は、特性情報を判別する動作（情報判別動作）を停止することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１記載の点灯装置を備えることを特徴とする照明器具である（図１６）。

請求項１の発明によれば、特性設定手段に発光ダイオードの電気的特性に対応した特性情報を予め設定することにより、発光ダイオードの技術進歩に対応可能であり、光源モジュールを安定に点灯可能な点灯装置を実現できる。

本発明の実施形態１のＬＥＤモジュールの回路図である。 本発明の実施形態１の点灯装置の回路図である。 本発明の実施形態１のＬＥＤモジュールの概略構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態１の特性設定部の具体的な構成を示す回路図である。 本発明の実施形態１の特性設定部の動作波形図である。 本発明の実施形態１の特性設定部の設定が異なる場合の動作波形図である。 本発明の実施形態１の特性判別部の動作説明図である。 本発明の実施形態１の動作開始時の各部の波形図である。 本発明の実施形態１のＬＥＤモジュールの一変形例の回路図である。 本発明の実施形態２の点灯装置の回路図である。 本発明の実施形態３の点灯装置の回路図である。 本発明の実施形態３の特性設定部の具体的な構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３の特性設定部の動作波形図である。 本発明の実施形態４のＬＥＤモジュールの回路図である。 本発明の実施形態４のＬＥＤモジュールの概略構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態４のＬＥＤモジュールを装着した照明器具の斜視図である。 本発明の実施形態５の点灯装置の回路図である。 本発明の実施形態５の点灯装置の動作説明のための特性図である。 本発明の実施形態５の特性設定情報と設定電流の関係を示す特性図である。 本発明の実施形態５の動作開始時の各部の波形図である。 本発明の実施形態６の点灯装置の回路図である。 本発明の実施形態６の点灯装置の放電ランプ接続時の回路図である。 本発明の実施形態６のＬＥＤモジュールの概略構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態６のＬＥＤモジュールの長手方向端部から見た正面図である。 本発明の実施形態６の特性設定情報と設定電流の関係を示す特性図である。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１のＬＥＤモジュールの回路図である。同図に示すように、ＬＥＤモジュール２１は、複数個の発光ダイオードＬＥＤ１を直列に接続した光源部１と、発光ダイオードＬＥＤ１の特性情報、例えば、狙いとする電流値に対応した情報を設定する特性設定部２とを備えている。光源部１のアノード側はＬＥＤモジュール２１の外部に設けられる点灯装置に電気的に接続分離が可能な接続端子Ａに接続され、光源部１のカソード側は同様に接続端子Ｂ２に接続されており、特性設定部２は同様に接続端子Ｂ１に接続されるとともに光源部１の低電位側（カソード側）にも接続されている。

図３はＬＥＤモジュールの構造例である。同図に示すように、光源部１を構成する複数個のＬＥＤ１を実装した１個若しくは複数個の基板を接続して面形状が長方形とし、これを透光性を持った筐体２２内に収め、筐体２２の一端側に前記接続端子Ａを設け、他端側に接続端子Ｂ１とＢ２とを設けている。

特性設定部２については図３で図示していないが、後述するような電子部品を用いることで複数の発光ダイオードＬＥＤ１と同一の基板上に、かつ接続端子Ｂ１の近傍に実装する。このＬＥＤモジュール２１を構成する光源部１及び特性設定部２は、上述の接続端子Ａ、Ｂ１、Ｂ２を介して、図２に示すようなブロック図構成の点灯装置に接続される。

図２の点灯装置は、少なくとも一つのスイッチング素子（図示はしていない）を有し、このスイッチング素子をオンオフすることでＬＥＤモジュール２１へ電流を供給して点灯せしめる電圧変換部８と、電圧変換部８へ所望の出力となるよう駆動信号を出力する出力調整部６と、出力調整部６などの制御回路へ制御電源を供給する制御電源７と、制御電源７からの制御電源を入力し、上述の特性設定部２へ制御電源供給を行う設定用電源３と、設定用電源３から特性設定部２へ制御電源を供給する同一配線上の波形を検出し、検出結果に基づいて上述の出力調整部６を制御する特性判別部４と、ＬＥＤモジュール２１の接続の有無を判別する接続判別部５とを有している。

図１に示すＬＥＤモジュール２１を構成する発光ダイオードＬＥＤ１の電気的特性を例えば０．３［Ａ］、３．５［Ｖ］とし、５０個直列に接続するものとすると、光源部１に電圧変換部８から供給する電流を０．３［Ａ］とすることで、光源部１の両端電圧は３．５［Ｖ］×５０個＝１７５［Ｖ］となり、光源部１の消費電力は３．５［Ｖ］×０．３［Ａ］×５０個＝５２．５［Ｗ］となる。

電圧変換部８は例えば降圧チョッパ、または昇圧チョッパと降圧チョッパの併用などの構成として、前記ＬＥＤモジュール２１を点灯できる直流電力を供給する構成であるならどのような構成でもよい。

特性設定部２は、電圧変換部８から供給される電流が、例えば０．３５［Ａ］から０．１０［Ａ］までの所望のレべルで供給できるように、個々の設定電流の情報を有するよう構成されている。上述の例の発光ダイオードＬＥＤ１においては、０．３［Ａ］を流す必要があるため、発光ダイオードＬＥＤ１を用いたＬＥＤモジュール２１においては、設定電流０．３［Ａ］を示す情報を有するように構成される。

図４に特性設定部２のより具体的な構成を示す。本例での設定用電源３は主に電流源で構成され、上述のように接続端子Ｂ１を介して特性設定部２へ制御電源を供給している。さらに、この接続端子Ｂ１と同電位の配線の波形を特性判別部４と接続判別部５に入力して出力調整部６を制御している。

設定用電源３から接続端子Ｂ１、Ｂ２間に入力された制御電源は、ダイオードＤ１を介してツェナーダイオードＺＤ１とコンデンサＣ２との並列回路に入力されている。上述の制御電源は、ツェナーダイオーＺＤ１のツェナー電圧Ｖｚ１にクランプされるとともに、コンデンサＣ２によって平滑化されている。図４に示すように、設定用電源３を定電流源とすることによって、ツェナーダイオードＺＤ１に流れるツェナー電流を適正値に制限することができる。設定用電源３から入力された制御電源をクランプしたツェナー電圧Ｖｚ１は、主にミラー回路Ｍ１、Ｍ２、比較器ＣＰ１、トランスファゲート回路Ｇ、抵抗Ｒ２とＲ３の直列回路、抵抗Ｒ４とＲ５との直列回路へ供給される。

抵抗Ｒ２とＲ３の直列回路は、ツェナー電圧Ｖｚ１を抵抗分圧することで設定される基準電圧Ｖｒｅｆ１を生成する。抵抗Ｒ４とＲ５との直列回路は、ツェナー電圧Ｖｚ１を抵抗分圧することで基準電圧Ｖｒｅｆ２を生成する。基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２はトランスファゲート回路Ｇを介して比較器ＣＰ１の＋入力端子へ供給される。ミラー回路Ｍ１は抵抗Ｒ１によって決まる電流ｉ１をコンデンサＣ１、及びミラー回路Ｍ２へ供給している。ミラー回路Ｍ２に流れる電流ｉ２は、ミラー比を変えることでｉ２＞ｉ１となるよう設定されている。

比較器ＣＰ１の出力信号に応じてオンオフするスイッチング素子Ｑ１がオンの場合にはｉ２＝０となるため、コンデンサＣ１に電流ｉ１を吐き出し、スイッチング素子Ｑ１がオフの場合には（ｉ１−ｉ２）が負電流となるため、コンデンサＣ１から電流（ｉ２−ｉ１）を吸い込むよう動作する。

このコンデンサＣ１の電圧波形は、図５（ｂ）に示すような比較器ＣＰ１の出力電圧に応じて、トランスファゲート回路Ｇにより基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２を切り替えることで同図（ａ）に示すように充電時間Ｔ１を有する三角波の電圧波形となる。

さらに、比較器ＣＰ１の出力はスイッチング素子Ｑ３のゲートへ入力され、スイッチング素子Ｑ３のオンオフによってスイッチング素子Ｑ２をオンオフする。スイッチング素子Ｑ２のドレインを接続端子Ｂ１と同電位の配線に接続しているため、スイッチング素子Ｑ２のドレイン電圧、すなわち接続端子Ｂ１の電圧は図５（ｃ）に示すようにコンデンサＣ１の充電時間Ｔ１に略等しい“Ｈ”期間を持つ波形となる。

スイッチング素子Ｑ２がオフの場合の接続端子Ｂ１の電圧は、ダイオードＤ１のオン電圧とツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧Ｖｚ１との和の電圧値Ｖｏｕｔとなる。また、スイッチング素子Ｑ２がオンしている場合は、設定用電源３から入力される制御電源電流がスイッチング素子Ｑ２を流れてしまうが、このときは平滑コンデンサＣ２に充電された電圧で回路動作を継続する。

ここで、抵抗Ｒ２とＲ３の直列回路で生成される基準電圧Ｖｒｅｆ１について、基準電圧Ｖｒｅｆ１よりも低い基準電圧Ｖｒｅｆ１’となるように、抵抗Ｒ２とＲ３との分圧比を変えた場合、図６（ａ）に示すようにコンデンサＣ１の充電時間は期間Ｔ１より短い期間Ｔ１’となる。この場合、スイッチング素子Ｑ２のドレイン電圧、すなわち接続端子Ｂ１の電圧の“Ｈ”期間も、同図（ｃ）に示すように短い期間Ｔ１’に略等しい波形となる。

特性判別部４は、主にマイコンで構成されており、この接続端子Ｂ１の電圧の“Ｈ”期間を読み取るような時間読み出し処理を行う。そして、図７に示す関係となるように、読み出した時間に対応する設定電流を演算によって求める。または予め記憶されたデータテーブルから読み出す。特性判別部４は、このようにして得られた設定電流に調整するように、出力調整部６へ動作信号を出力する。

例えば、電気的特性が０．３［Ａ］、３．５［Ｖ］となる発光ダイオードＬＥＤ１を５０個直列に接続したＬＥＤモジュール２１が接続された場合には、特性設定部２によって決まる接続端子Ｂ１の電圧の“Ｈ”期間を図５の期間Ｔ１となるように設定する。また、発光ダイオードの特性が異なるＬＥＤ２の電気的特性が例えば０．２５［Ａ］、３．５［Ｖ］であり、これを４０個直列に接続したＬＥＤモジュール２１’を点灯装置に接続した場合には、特性設定部２によって決まる接続端子Ｂ１の電圧の“Ｈ”期間が図６の期間Ｔ１’となるように設定する。

このように設定することで特性設定部２で設定される接続端子Ｂ１の電圧の“Ｈ”期間の長さがＬＥＤモジュール２１へ供給される設定電流に対応した情報となる。

次に、特性判別部４と同様に接続端子Ｂ１と同電位の配線の波形を入力する接続判別部５の動作について説明する。接続判別部５は比較器、または特性判別部４と同様にマイコンなどで構成し、接続端子Ｂ１の電圧値を検出するよう構成されている。ＬＥＤモジュール２１が点灯装置に接続されているとき、接続端子Ｂ１の電圧は、ダイオードＤ１のオン電圧とツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧Ｖｚ１との和の電圧値Ｖｏｕｔとなる。一方、ＬＥＤモジュール２１が外れているときには、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧Ｖｚ１によってクランプされなくなるために、上述の電圧値Ｖｏｕｔよりも高い電圧値になる。この関係を利用して、接続判別部５は接続端子Ｂ１の電圧値が所定値Ｖｒｅｆ３より高くなるとＬＥＤモジュール２１が接続されていないと判定する。

接続判別部５は、ＬＥＤモジュール２１が接続されていないと判定した場合、電圧変換部８からＬＥＤモジュール１への電流供給を停止するように、出力調整部６へ停止信号を出力する。またこのとき、図示はしていないが、特性設定部２の情報に基づく特性判別部４における情報判別処理や設定電流の調整処理も、同様に停止信号に応じて停止するような構成とすることが望ましい。その場合、特性判別部４と接続判別部５は同じマイコンで構成しても良い。

図８のタイミングチャートは、ＬＥＤモジュール２１を接続した場合のシーケンス動作を示している。時間ｔ０まではＬＥＤモジュール２１が未接続である。このとき、同図（ａ）に示すように設定用電源３の出力電圧は、ＬＥＤモジュール２１の未接続を判定する所定のしきい値Ｖｒｅｆ３よりも高くなっている。このため、同図（ｃ）に示すように出力調整部６から電圧変換部８へ駆動信号は出力されない。

次に、時間ｔ０にＬＥＤモジュール２１を接続すると、ＬＥＤモジュール２１の特性設定部２へ設定用電源３から定電流で供給される制御電源によって、同図（ｂ）に示すように、平滑コンデンサＣ２の電位が徐々に上昇し、時刻ｔ１においてツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧Ｖｚ１に等しくなる。

この時間ｔ０からｔ１までの期間は特性設定部２の動作が安定しないために特性判別部４で誤判定する恐れがある。そこで、時刻ｔ０において接続判別部５によりＬＥＤモジュール２１が接続されたと判定した後、特性設定部２の動作が安定する時刻ｔ１までの時間は、特性判別部４での情報判別処理を停止するタイマ手段を設ける。そして、時間ｔ１以降に特性判別部４での情報判別処理を開始して、情報判別処理や設定電流の調整処理が完了した時間ｔ２から出力調整部６が駆動信号を出力する。

以上の構成とすることで、ＬＥＤモジュール２１において使用する発光ダイオードＬＥＤ１の特性に基づいた情報を予め設定し、この設定された情報に応じて点灯装置が適切な設定電流を供給することができるため、使用する発光ダイオードＬＥＤ１に過大な電流を供給して破損や寿命劣化を招くことがない。また、発光ダイオードＬＥＤ１の特性情報を判別するのと同一の配線でＬＥＤモジュール２１の接続の有無も判別することが可能であるので、省配線化され、ＬＥＤモジュール２１の未接続時には点灯装置の動作を停止するため、余分な電力消費がない。

この実施形態では、特性設定部２が持つ情報としてＬＥＤモジュール２１に流す設定電流を例に挙げて説明したが、ＬＥＤモジュール２１へ印加する電圧に基づく情報としてもよい。

さらにＬＥＤモジュール２１は、図３に例示したような直管型の蛍光ランプに相似した形に限定せず、どのような形状であってもよい。例えば、円状の基板にＬＥＤを実装してもよいし、また、この基板を円柱形のモジュールに納めるような構成でも良い。

また、制御電源７については回路構成を例示していないが、一般的技術で制御電源回路を構成すれば良い。例えば、電圧変換部８にインダクタを使用する場合には、そのインダクタの二次巻線からの帰還電力により制御電源回路を構成してもよい。

ＬＥＤモジュール２１の光源部１は、図９に示すように複数の発光ダイオードＬＥＤ１を直列に接続した直列回路を二つ有し、それぞれ逆並列に接続するような構成としてもよい。この場合は、接続端子Ａからの電流供給と接続端子Ｂ２からの電流供給のいずれの電流供給においても光源部１は点灯する。図９の構成では、ＬＥＤモジュール２１に電流供給する電圧変換部８は、蛍光灯用点灯装置において一般的に用いられるインバータ回路によって高周波電力を供給するような構成としてもよい。

（実施形態２）
図１０は本発明の実施形態２の点灯装置の構成を示している。本例での点灯装置はＬＥＤモジュールを２個並列に接続し、点灯する構成となっており、２個のＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂは、実施形態１と同じものでよい。

点灯装置を構成する設定用電源３は、二個のＬＥＤモジュール２１ａと２１ｂとにそれぞれ供給可能なように、設定用電源３ａと設定用電源３ｂとを有しており、設定用電源３ａと設定用電源３ｂはそれぞれ実施形態１で説明したように定電流源を有する構成とすればよい。

特性判別部４は、実施形態１で説明したように主にマイコンで構成されており、基本動作も同じであり、ＬＥＤモジュール２１ａの接続端子Ｂ１の電圧波形とＬＥＤモジュール２１ｂの接続端子Ｂ１の電圧波形とを入力し、それぞれのＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂの情報を判別できるように構成するならば、どのような構成でもよい。

本実施形態のように、複数個のＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂを接続する場合には、電気的特性の異なるＬＥＤモジュールを使用者が誤って接続してしまう恐れがある。そこで、誤接続を判定するために、特性判別部４において、入力される二つの情報の合致の判定を行う。合致している場合は、入力される情報に応じた設定電流に調整するよう、特性判別部４から出力調整部６へ動作信号を出力する。また、合致していない場合は、後述するように、より安全な動作となるように制御する。

また、接続判別部５の動作については基本的に実施形態１と同じでよく、接続端子Ｂ１の電圧値を検出することによってＬＥＤモジュールが未接続時に接続端子Ｂ１の電圧値が高くなることを検出することで判定すればよい。さらに本例では２個のＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂを並列に有するため、２個のＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂが両方ともに接続されていないと判定された場合のみに、出力調整部６へ停止信号を出力するよう構成する。

ここで、電気的特性の異なるＬＥＤモジュールを使用者が誤って接続した場合の動作について説明する。例えば、ＬＥＤモジュール２１ａは電気的特性が０．３［Ａ］、３．５［Ｖ］となる発光ダイオードＬＥＤ１を５０個直列に接続して構成され、ＬＥＤモジュール２１ｂは電気的特性が０．２５［Ａ］、３．５［Ｖ］となる発光ダイオードＬＥＤ２を４０個直列に接続して構成されるものとすれば、特性判別部４は二つの異なる情報が入力されることで異なる電気的特性を持ったＬＥＤモジュールが接続されているものと判定する。

この場合、供給電流の低いＬＥＤモジュール２１ｂの情報を優先して、電圧変換部８から出力される供給電流を０．２５［Ａ］となるよう出力調整部６へ動作信号を出力するか、若しくは出力調整部６から出力される駆動信号を停止するよう停止信号を出力することでＬＥＤモジュールへの供給電流が０［Ａ］となるような制御を行う。

電圧変換部８から出力される供給電流を０．２５［Ａ］と制御する場合、ＬＥＤモジュール２１ａとＬＥＤモジュール２１ｂに電流が分流されるため、実際にはＬＥＤモジュール２１ｂの電流は０．２５［Ａ］より低い値となる。

本例でも実施形態１と同等な効果を有するとともに複数個のＬＥＤモジュールが点灯可能であり、さらに種類の異なるＬＥＤモジュールが接続された場合においてもＬＥＤモジュールへの供給電流値が低くなるＬＥＤモジュールを優先して供給電流を調整するか、若しくは供給電流を停止させるため、誤って種類の異なるＬＥＤモジュールを使用し続けてもＬＥＤモジュールを破損したり寿命を劣化させることがない。

（実施形態３）
図１１は本発明の実施形態３の点灯装置の構成を示している。本例での点灯装置はＬＥＤモジュールを２個並列に接続し、点灯する構成となっている。２個のＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂは、実施形態１、２とほぼ同じ構成であるが、特性設定部２の具体構成は実施形態１、２と異なり、図１２に示すように構成されている。

また、図１１の点灯装置では、実施形態２とは異なり、ＬＥＤモジュール２１ａとＬＥＤモジュール２１ｂとに一つの設定用電源３からそれぞれの特性設定部２へ制御電源を供給している。本例での設定用電源３の具体的構成は、図１２に示すように、主に抵抗とスイッチング素子で構成され、設定用電源３を構成するスイッチング素子は特性判別部４から出力されるタイミング信号（図１３（ａ）参照）に応じてオンオフする。

特性設定部２は、設定用電源３から供給される制御電源を接続端子Ｂ１、Ｂ２間に入力し、入力された制御電源は、ダイオードＤ１を介してツェナーダイオードＺＤ１とコンデンサＣ２との並列回路に入力され、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧Ｖｚ１にクランプされるとともにコンデンサＣ２によって平滑化される。設定用電源３を構成する抵抗は、ツェナーダイオードＺＤ１に流れるツェナー電流を所定値に制限する。

設定用電源３から入力された制御電源をクランプしたツェナー電圧Ｖｚ１は、主にミラー回路Ｍ３、比較器ＣＰ２、抵抗Ｒ６とＲ７の直列回路へ供給される。抵抗Ｒ６とＲ７の直列回路は、ツェナー電圧Ｖｚ１を抵抗分圧することで設定される基準電圧Ｖｒｅｆ４を生成する。この基準電圧Ｖｒｅｆ４は比較器ＣＰ２の＋入力端子へ供給される。

ミラー回路Ｍ３は抵抗Ｒ８によって決まる電流をコンデンサＣ３へ供給している。つまり、コンデンサＣ２の電圧Ｖｚ１からミラー回路Ｍ３と抵抗Ｒ８を介して流れる電流と比例する電流がコンデンサＣ３にも流れる。コンデンサＣ３の両端電圧は、比較器ＣＰ２の−入力端子へ供給され、上述の基準電圧Ｖｒｅｆ４と比較される。比較器ＣＰ２の出力は、スイッチング素子Ｑ３のゲートへ入力されており、スイッチング素子Ｑ３のオンオフによってスイッチング素子Ｑ２をオンオフする。

図１３は特性設定部２の動作を示すタイミングチャートである。図１３のタイミングチャートを用いて、さらに詳しく動作を説明する。

同図（ａ）に示すように、設定用電源３の出力電圧は特性判別部４から出力されるタイミング信号によって決まる。このタイミング信号を期間Ｔ２の間、“Ｈ”レベルとして設定用電源３から特性設定部２へ電源供給を行う。この設定用電源３の出力電圧に応じて特性設定部２を構成するコンデンサＣ２の電圧は同図（ｂ）に示す波形となり、コンデンサＣ３の両端電圧はミラー回路Ｍ３の電流供給に応じて同図（ｃ）に示すように略一定の傾きで立ち上がる。

比較器ＣＰ２の出力電圧はコンデンサＣ３の電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ４とを比較することで同図（ｄ）に示すように期間Ｔ３の間、“Ｈ”レベルとなる。この期間Ｔ３が経過した後、比較器ＣＰ２の出力が“Ｌ”レベルとなると、スイッチング素子Ｑ３はオフ、スイッチング素子Ｑ２はオンする。スイッチング素子Ｑ２のドレインは抵抗Ｒ９を介して接続端子Ｂ１と接続されているため、スイッチング素子Ｑ２がオンしているときの接続端子Ｂ１の電圧は、設定用電源３を構成する抵抗と抵抗Ｒ９との分圧比によって決まる電圧となる。

特性判別部４は、このスイッチング素子Ｑ２がオン時の接続端子Ｂ１の電圧よりも高い基準電圧Ｖｒｅｆ５によって情報の判別を行うように構成されており、同図（ｅ）に示すように、接続端子Ｂ１の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ５より高い期間に応じて設定電流を決める。発光ダイオードＬＥＤ１の特性に基づいた情報は、例えば特性設定部２を構成する抵抗Ｒ６、Ｒ７の定数を変えることで、基準電圧Ｖｒｅｆ４を変更し、接続端子Ｂ１の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ５より高い期間Ｔ３を変えることで設定する。

ここで、接続端子Ｂ１の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ５より高い時間が上述の期間Ｔ３を持つＬＥＤモジュール２１ａと、期間Ｔ３より短い期間Ｔ３’を持つＬＥＤモジュール２１ｂとが接続されたものとする。この場合も、各々のＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂの特性設定部２へ設定用電源３に入力されるタイミング信号に基づいて各々のコンデンサＣ３が充電されるが、ＬＥＤモジュール２１ｂにおいて設定された期間Ｔ３’に応じて上述の動作により接続端子Ｂ１の電圧が低下する。したがって、この場合は短い方の期間Ｔ３’の情報を持つＬＥＤモジュール２１ｂが優先されて特性判別部４で特性が判別されることになる。これにより、電圧変換部８から出力される供給電流をＬＥＤモジュール２１ｂの情報に基づいて設定するように、特性判別部４から出力調整部６へ動作信号を出力する。

本例の接続判別部５の動作は実施形態１と同様なものでよく、接続端子Ｂ１の電圧値を検出することによってＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂが未接続の場合に接続端子Ｂ１の電圧値が高くなることを検出することで判定すればよい。

本例においても実施形態１、２と同様な効果を持ち、また、設定用電源３から複数のＬＥＤモジュール２１ａ，２１ｂの接続端子Ｂ１へ電源供給される配線を一つにすることができ、実施形態２に比べて配線を簡略化することができる。また、特性設定部２の回路構成も簡略化できる。

（実施形態４）
図１４は本発明の実施形態４のＬＥＤモジュール２１の回路構成を示している。同図に示すように、接続端子Ａ２と接続端子Ｂ２へ供給される電圧は整流器ＤＢ１によって整流され、整流器ＤＢ１の正出力が光源部１のアノード側に、負出力が光源部１のカソード側に接続される。さらに接続端子Ａ１とＡ２の間に特性設定部２ａ、接続端子Ｂ１とＢ２の間に特性設定部２ｂを有している。

図１５は本実施形態のＬＥＤモジュール２１の構造例である。同図に示すように、光源部１を構成する複数個の発光ダイオードＬＥＤ１を実装した基板を、実施形態１と同様に透光性を持った筐体２２内に収め、筐体２２の一端側に接続端子Ａ１とＡ２を設け、他端側に接続端子Ｂ１とＢ２を設けている。また、接続端子Ａ１、Ａ２の配置に対して、接続端子Ｂ１、Ｂ２が対称となるように配置している。

特性設定部２ａ、特性設定部２ｂの具体的な回路構成は図示していないが、実施形態１や実施形態３などで説明したような構成でよい。また、２つの特性設定部２ａと２ｂは、同じ情報となるように定数設定され、使用する電子部品は複数個の発光ダイオードＬＥＤ１と同一の基板上に実装される。特性設定部２ａを構成する電子部品は接続端子Ａ１、Ａ２の近傍となるよう配置し、特性設定部２ｂを構成する電子部品は接続端子Ｂ１、Ｂ２の近傍となるよう配置される。

本例でのＬＥＤモジュール２１に電流供給する点灯装置は、実施形態１〜３のいずれであっても構わない。ただし、実施形態１〜３において、ＬＥＤモジュール２１の接続端子Ａへ供給していた電流を、本例では接続端子Ａ２またはＢ２へ供給するように、点灯装置に対してＬＥＤモジュール２１が配線される。

本実施形態の点灯装置は、図１６に示す照明器具の器具本体２５に内蔵される。同図は実施形態１で説明した１個のＬＥＤモジュール２１を接続可能な照明器具の例である。同図において、点灯装置とＬＥＤモジュール２１との接続はソケット部２３と２４を介して行われる。例えばソケット２３側に接続端子Ａ１、Ａ２、ソケット２４側に接続端子Ｂ１、Ｂ２が挿入され、点灯装置からＬＥＤモジュール２１に供給される電流は接続端子Ａ２から流入し、ＬＥＤモジュール２１の情報は接続端子Ｂ１、Ｂ２側の特性設定部２ｂが点灯装置に接続されて情報判定されるものとする。

ここで、図１５のＬＥＤモジュールの構造図に示すように、接続端子Ａ１とＡ２、接続端子Ｂ１とＢ２を配置しているが、仮に、使用者がＬＥＤモジュールの接続端子Ａ１、Ａ２側と、接続端子Ｂ１、Ｂ２側とを誤って逆方向に接続した場合には、点灯装置からＬＥＤモジュール２１に供給される電流は接続端子Ｂ２から流入し、ＬＥＤモジュール２１の情報は接続端子Ａ１、Ａ２側の特性設定部２ａが点灯装置に接続されることで情報判定することが可能となる。

以上の説明の通り、本例においても実施形態１と同等の効果を持つ。さらにＬＥＤモジュールを照明器具に接続する際には、上述のようにＬＥＤモジュールの光源部に電流を供給する接続端子とＬＥＤモジュールの情報を出力する接続端子とをＬＥＤモジュールの形状に対して対称に配置することで、発光ダイオードの極性間違いや光源部に電流供給する配線と信号線との誤結線のない接続構造とすることができるため、使用者が簡単に照明器具からＬＥＤモジュールを外したり再装着することができる。

（実施形態５）
図１７は本発明の実施形態５の点灯装置の回路構成を示している。本例では電圧変換部８の構成を一般的に知られる降圧チョッパ回路構成としている。電圧変換部８は、交流電源を整流平滑したり、直流電源を昇圧チョッパ回路を用いて昇圧するなどして生成される直流電源ＤＣを入力している。直流電源ＤＣの正側出力端子にスイッチング素子Ｑ４のドレイン側を接続し、スイッチング素子Ｑ４のソース側に接続されたインダクタＬ１を介して平滑コンデンサＣ７、及びＬＥＤモジュール２１へ電流供給を行う。スイッチング素子Ｑ４のオンオフ駆動は、出力調整部６を構成する駆動回路９のＨｏｕｔ端子から出力される駆動信号に応じて行われる。スイッチング素子Ｑ４がオンすることでインダクタＬ１に電流が流れて電磁エネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ４のオフ時にはインダクタＬ１に蓄積された電磁エネルギーがスイッチング素子Ｑ４のソース・グランド間に接続されたダイオードＤ４を介して放出される。

ＬＥＤモジュール２１の基本構成は実施形態１と同じであるが、特性設定部２は抵抗Ｒ１０で構成されている。特性設定部２へ制御電源供給を行う設定用電源３は、図１７に示すように、定電流源にて構成されている。この定電流源は、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１０に電源供給している。抵抗Ｒ１１は、点灯装置の内部において、接続端子Ｂ１とグランド間に接続されている。この点灯装置の内部の抵抗Ｒ１１と、上述の特性設定部２を構成する抵抗Ｒ１０は接続端子Ｂ１に接続されている。

ＬＥＤモジュール２１を構成する光源部１の発光ダイオードのカソード側が接続される接続端子Ｂ２と点灯装置のグランド間に抵抗Ｒｓを有している。接続端子Ａから光源部１に流れた電流は、接続端子Ｂ２から吐き出されて抵抗Ｒｓを介してグランドに流れる。平滑コンデンサＣ７の電流もこの抵抗Ｒｓを介して充放電するよう接続されている。したがって、ＬＥＤモジュール２１に流れる電流と平滑コンデンサＣ７に流れる電流との合成電流を抵抗Ｒｓで検出していることになる。

この抵抗Ｒｓの抵抗値と流れる電流を乗じた検出電圧は、出力調整部６を構成するフィードバック演算回路１０へ入力される。フィードバック演算回路１０は主としてオペアンプＯＰ１で構成されている。上述の検出信号は抵抗Ｒ１２を介してオペアンプＯＰ１の負入力端子へ入力されている。オペアンプＯＰ１の負入力端子と出力端子の間にはコンデンサＣ４が接続され、一般的に知られる積分回路の構成となっている。一方、オペアンプＯＰ１の正入力端子へは特性判別部４から出力されるＬＥＤモジュール２１で設定された情報に基づく設定信号が入力されており、設定信号と検出信号とを積分演算し、その演算結果がオペアンプＯＰ１の出力端から出力される。オペアンプＯＰ１の出力端は抵抗Ｒ１４とダイオードＤ３を介して駆動回路９のＰｌｓ端子へ接続される。Ｐｌｓ端子は駆動回路９によるスイッチング素子Ｑ４のオンパルス幅制御端子である。

続いてこの駆動回路９のＰｌｓ端子の動作について簡単に説明する。駆動回路９の内部においてＰｌｓ端子に接続される回路は、例えば定電圧バッファ回路と、ミラー回路と、駆動信号設定用コンデンサを含んで構成されている。定電圧バッファ回路の出力であるＰｌｓ端子とグランド間に接続される抵抗Ｒ１３に流れる電流をミラー回路で変換し、駆動信号設定用コンデンサを充電したり放電したりできるような周知の構成としている。この駆動信号設定用コンデンサが所定電圧まで充電される時間をスイッチング素子Ｑ４へ出力される駆動信号の“Ｈ”期間であるＴｏｎと略等しいものとすると、Ｐｌｓ端子から抵抗Ｒ１３などに流れる電流Ｉｐｌｓと駆動信号の“Ｈ”期間であるＴｏｎとの関係は図１８に示すように設定される。つまり、Ｐｌｓ端子から吐き出される電流Ｉｐｌｓが大きいほど、駆動信号の“Ｈ”期間Ｔｏｎは短くなる。

ここで上述のフィードバック演算回路１０の動作説明に戻る。例えばインダクタＬ１を流れる電流が増大すると、抵抗Ｒｓにおいて検出される検出信号のレべルも増大する。このとき、フィードバック演算回路１０を構成するオペアンプＯＰ１の出力電圧は低下し、Ｐｌｓ端子からオペアンプＯＰ１へ吸い込まれる電流も増大する。このため、Ｐｌｓ端子から吐き出される電流Ｉｐｌｓも増大することとなる。Ｐｌｓ端子から吐き出される電流Ｉｐｌｓが増大することで駆動回路９は、Ｈｏｕｔ端子から出力される駆動信号の“Ｈ”期間Ｔｏｎを短くする方向へ制御して、インダクタＬ１の電流増大を抑える方向、すなわちＬＥＤモジュール２１への供給電流を抑える方向に制御されることになる。

駆動回路９において、スイッチング素子Ｑ４にＨｏｕｔ端子から駆動信号を出力するための制御回路用の制御電源は、ダイオードＤ２を介してコンデンサＣ５を充電することで得られる。この構成は、一般的に蛍光灯用インバータ回路として用いられるハーフブリッジ駆動回路の技術を用いることで容易に実現できるため、詳細説明は省略する。

次に本例での特性設定部２、特性判別部４、接続判別部５の動作を説明する。
上述の抵抗Ｒｓの抵抗値を数［Ω］以下とし、ＬＥＤモジュール２１の特性設定部２を構成する抵抗Ｒ１０を数十［ｋΩ］以上とすることによって、抵抗Ｒｓが抵抗Ｒ１０に与える影響は誤差レベルと考えてよい。

ＬＥＤモジュール２１が接続され、スイッチング素子Ｑ４がスイッチング動作していない場合、接続端子Ｂ１に発生する電圧は設定用電源３から抵抗Ｒ１０へ供給される電流値と抵抗Ｒ１０の抵抗値によって決まる電圧値となる。この電圧値をもとに、図１９に示すような関係に基づいて設定電流を決定する。

次に、ＬＥＤモジュール２１が接続され、スイッチング素子Ｑ４がスイッチング動作している場合について説明する。例えばＬＥＤモジュール２１に供給する電流を０．３５［Ａ］とすると、インダクタＬ１に流れる電流のピーク値は約０．７［Ａ］となる。上述の検出抵抗Ｒｓの抵抗値を１［Ω］とすると、抵抗Ｒｓの両端電圧は０［Ｖ］から０．７［Ｖ］までの範囲で変化し、接続端子Ｂ１に発生する電圧がスイッチング動作に応じて変動することになる。

そこで、ＬＥＤモジュール２１の情報を誤判別することを防止するために、スイッチング素子Ｑ４がスイッチング動作している際は、特性判別部４による情報判別動作を停止する。

ＬＥＤモジュール２１が接続されていない場合は、ＬＥＤモジュール２１に内蔵されている抵抗Ｒ１０が外れることで、設定用電源３から定電流で出力される電流がすべて点灯装置内部の抵抗Ｒ１１へ流入するため、抵抗Ｒ１１の両端電圧が上昇する。接続判別部５は所定の基準電圧Ｖｒｅｆ６を持ち、実施形態１などと同様に接続端子Ｂ１の電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ６とを比較して接続有無判定を行い、ＬＥＤモジュール２１が外れている場合は駆動回路９のＲｅｓｅｔ端子へ停止信号を出力する。駆動回路９はＲｅｓｅｔ端子へ停止信号が入力されると、駆動信号の出力を禁止するように構成されている。

以上の動作をまとめると、直流電源ＤＣが投入され、制御電源回路７において制御電源が生成された直後のシーケンス動作は図２０に示すようになる。

同図（ａ）に示すように、直流電源ＤＣが投入されると、それに応じて、同図（ｂ）に示すように、制御電源７から制御電源供給が開始される。この制御電源電圧が所定レベルに達する時間をｔ０とすると、この時間ｔ０から同図（ｃ）に示すように、設定用電源３は定電流にて制御電源の供給を開始する。この時間ｔ０から特性判別部４及び接続判別部５は動作を開始する。

接続判別部５はタイマ手段を持ち、ＬＥＤモジュール２１の接続有無に関わらず、あらかじめ定められたｔ２までの期間は同図（ｄ）に示すように駆動回路９のＲｅｓｅｔ端子に停止信号を出力して駆動回路９から駆動信号を出力することを禁止する。

一方、特性判別部４は特性設定部２であらかじめ設定された情報をｔ２以前であるｔ１までの間に判別して、同図（ｅ）に示すように設定電流値に対応した設定信号をフィードバック演算回路１０へ出力する。

ｔ２時点でＬＥＤモジュール２１が接続されている場合には接続判別部５によって停止信号は解除されて、同図（ｆ）に示すように駆動回路９はスイッチング素子Ｑ４の駆動信号を出力する。

ｔ２時点でＬＥＤモジュール２１が接続されていない場合には、接続判別部５のタイマ手段による時間カウントを停止して時間ｔ０の状態を維持し、ＬＥＤモジュール２１が接続されるまでその状態を保持する。このとき、特性判別部４は特性判別動作を繰り返し行う。

本例で説明したようなＬＥＤモジュール及び点灯装置は実施形態４で説明したような照明器具（図１６）に組み込まれる。ここで、照明器具への組み込みの際に点灯装置とソケットの間を電気的に接続する配線に誤配線があった場合、具体的には、接続端子Ｂ１とＢ２を誤配線した場合の動作について説明する。本例での特性判別部４は抵抗Ｒ１０のみで構成されているため、接続端子Ｂ１とＢ２を誤配線した場合は、光源部１に流れる電流は特性設定部２を介して抵抗Ｒｓ及びグランドへ流れることになり、特性判別部４による情報判別動作が行われて駆動信号の出力が開始されるが、特性判別部４の電圧が上昇することになる。このとき、接続判別部５の電圧は所定の基準電圧Ｖｒｅｆ６を上回ることになり、接続判別部５の動作によって誤結線時に安全に停止する。

さらに例えば接続判別部５において、上述の基準電圧Ｖｒｅｆ６よりも低い基準電圧Ｖｒｅｆ７を持たせて、接続端子Ｂ１の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ７より低い場合には駆動回路９のＲｅｓｅｔ端子へ停止信号の出力を継続するような構成とすれば、ＬＥＤモジュール２１を構成する特性設定部２がなんらかの要因で短絡故障したり、接続端子Ｂ１、Ｂ２と点灯装置とを接続する配線が何らかの要因で短絡したりしても停止信号を出力することで点灯装置は停止を維持することができ、より安全に点灯装置とＬＥＤモジュールを使用することができる。

本実施形態では、特性判別部４は、上述のように駆動信号の出力開始後に特性判別動作を停止する構成としたが、接続判別部５から駆動回路９のＲｅｓｅｔ端子に出力される停止信号に応じて特性判別動作を停止するように構成しても構わない。また、実施形態３で説明したように、制御電源生成直後の所定時間のみ設定用電源３を出力して、この所定時間内に特性判別動作を行うよう構成しても良い。

本実施形態では、実施形態１〜３と同等の効果を持ち、さらにＬＥＤモジュールの供給電流を検出してフィードバック制御を行うことでＬＥＤモジュールの供給電流をより安定化することができるため、ＬＥＤモジュールへの過剰電流が確実に防止される。また、偶発的な電子部品故障や配線異常が起きた場合に点灯装置を停止するため、大幅に信頼性が向上する。

また、本実施形態においても、実施形態４で説明したようなＬＥＤモジュールの基本回路構成を採用すれば、実施形態４と同等の効果を達成でき、使用者が簡単にＬＥＤモジュールを照明器具から外したり再装着することが可能であることは言うまでも無い。

（実施形態６）
図２１、図２２は本発明の実施形態６の点灯装置の回路構成を示している。本実施形態では、実施形態１〜５で説明したＬＥＤなどの直流点灯する光源と交流点灯する蛍光ランプとをいずれも点灯できる点灯装置を示しており、図２１にＬＥＤモジュール２１を接続した場合の基本構成を、図２２に蛍光ランプＬａを接続した場合の基本構成を示す。

図２１において、ＬＥＤモジュールの基本構成は、実施形態４（図１４）で説明したものとほぼ同じである。違いとして接続端子Ａ１、Ａ２、Ａ３と接続端子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３とを有しており、接続端子Ａ１−Ａ２間、接続端子Ｂ１−Ｂ２間にそれぞれ同一回路、同一定数を持つ特性設定部２ａ、２ｂを有している。本例での特性設定部２ａ、２ｂは、実施形態５で説明したように、抵抗によって構成されているものとする。

ＬＥＤモジュール２１は図２３に示すように透光性を持った筐体２２の一端側に接続端子Ａ１、Ａ２、Ａ３を設け、他端側に接続端子Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を設けている。ここでも接続端子Ａ１、Ａ２、Ａ３の配置に対して、接続端子Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が対称となるよう配置されている。

さらに接続端子Ａ１、Ａ３と接続端子Ｂ１、Ｂ３は、既存の蛍光ランプの端子配置と同じ配置、同じ形状とし、接続端子Ａ２及びＢ２は、図２３に示す一点鎖線ｃ−ｄの線上のいずれかの位置に配置される。

このようなＬＥＤモジュールを図２１に示すように点灯装置に接続した場合、電圧変換部８ａから出力される直流電力によって点灯する。電圧変換部８ａの構成は実施形態５で説明した降圧チョッパ回路と同じであり、部品記号が同じものは同様な動作となるため重複する動作説明は省略する。

さらに本例では蛍光ランプＬａが接続された場合には蛍光ランプＬａを高周波点灯するために高周波電力を供給する電圧変換部８ｂを有しているが、この電圧変換部８ｂと、電圧変換部８ｂへ駆動信号を出力するインバータ駆動回路１１に関わる回路動作については後述する。

本例では出力調整部６は、駆動回路９、インバータ駆動回路１１、フィードバック演算回路１０で構成され、特性判別部４から出力される設定信号がフィードバック演算回路１０に入力され、フィードバック演算回路１０の出力信号に応じて駆動回路９、またはインバータ駆動回路１１から出力される駆動信号を可変する。

他の実施形態と本実施形態の違いとして、設定用電源３は抵抗Ｒ１５で構成されており、特性設定部２ａ、２ｂのいずれか一方が接続されることで分圧による電圧を設定する。

特性判別部４は、実施形態５と同様にこの分圧による電圧値に応じて設定信号を決め、フィードバック演算回路１０は設定信号と抵抗Ｒｓから入力される検出信号とに応じて駆動回路９を制御することになる。

ここで、本例での特性判別部４での設定電流は、図２５に示すように、接続端子Ｂ１の電圧がＶ１からＶ２に変わるのに応じて段階的に設定電流を変えるように構成している。

接続判別部５においては、ＬＥＤモジュール２１が外れている場合には、接続端子Ｂ１の電圧が高くなり、図２５のＶ２より高い電圧になると、実施形態５と同様にＬＥＤモジュール２１の未接続と判定して駆動回路９へ停止信号を出力して電圧変換部８ａの動作を停止する。ＬＥＤモジュール２１が接続されている場合には、駆動回路９への停止信号を解除して電圧変換部８ｂの動作を開始させる。

図２２に示すように、蛍光ランプＬａが接続された場合には、設定用電源３→接続端子Ｂ１→蛍光ランプＬａのフィラメント→接続端子Ｂ３→コンデンサＣ０の経路でコンデンサＣ０を充電し、このコンデンサＣ０の電圧をフィラメント検出部１２に入力することで蛍光ランプＬａの接続の有無を判定する。フィラメント検出部１２で蛍光ランプＬａが接続されているものと判定した場合は、インバータ駆動回路１１のＲｅｓｅｔ端子への停止信号を解除してインバータ駆動回路１１を動作開始し、電圧変換部８ｂを動作させる。

蛍光ランプＬａに対する高周波電力の供給は、図２２に示すように、電圧変換部８ｂから出力される高周波電力が接続端子Ａ１→蛍光ランプＬａ→接続端子Ｂ３→コンデンサＣ０の経路で供給される。

ここで蛍光ランプＬａのフィラメントは接続端子Ａ１とＡ３、及び接続端子Ｂ１とＢ３間に接続されており、図示していない予熱回路によって電圧変換部８ｂの動作開始後から予熱電流を供給される。

電圧変換部８ｂは、直流電源ＤＣの出力端に接続され、二つのスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６を直列に接続して成る直列回路と、スイッチング素子Ｑ６に並列接続され、主に共振用インダクタＬ２と共振用コンデンサＣ９を含む共振回路で構成される。共振用コンデンサＣ９の両端はそれぞれ接続端子Ａ１と、コンデンサＣ０を介して接続端子Ｂ３に接続される。

スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６はインバータ駆動回路１１のＨｏｕｔ端子とＬｏｕｔ端子からそれぞれ出力される駆動信号に応じて交互にオンオフする。インバータ駆動回路１１から出力される駆動信号の周波数は、インバータ駆動回路１１のＯｓｃ端子からフィードバック演算回路１０のオペアンプ（図１７参照）へ吸い込まれる電流に応じて制御される。

例えば、インバータ駆動回路１１の内部においてＯｓｃ端子に接続される回路を、定電圧バッファ回路と、ミラー回路と、駆動信号設定用コンデンサを含んで構成される回路とし、定電圧バッファ回路の出力であるＯｓｃ端子とグランド間に接続される抵抗Ｒ１６に流れる電流をミラー回路で変換し、駆動信号設定用コンデンサを充電したり放電したりできる構成とする。上述のフィードバック演算回路１０の動作によって、蛍光ランプＬａを流れる電流が増大すると、抵抗Ｒｓにおいて検出される検出信号のレベルも増大する。フィードバック演算回路１０は実施形態５で説明したものを交直両用化したものとすると、フィードバック演算回路１０を構成するオペアンプの出力電圧は検出信号の増大につれて低下し、インバータ駆動回路１１のＯｓｃ端子からフィードバック演算回路１０のオペアンプへ吸い込まれる電流も増大するため、インバータ駆動回路１１のＯｓｃ端子から吐き出される電流Ｉｏｓｃも増大することとなる。インバータ駆動回路１１のＯｓｃ端子から吐き出される電流Ｉｏｓｃが増大することで、インバータ駆動回路１１はＬｏｕｔ端子、Ｈｏｕｔ端子から出力される駆動信号の周波数を高くなる方向へ制御して蛍光ランプＬａの電流増大を抑える方向に制御されることになる。

なお、インバータ駆動回路１１において、高電位側のスイッチング素子Ｑ５にＨｏｕｔ端子から駆動信号を出力するための制御回路用の制御電源は、ダイオードＤ５を介してコンデンサＣ６を充電することで得られるが、この点は一般的な技術を用いることで容易に実現できるため詳細説明は省略する。

さらに本例では説明を省略したが、接続判別部５におけるＬＥＤモジュール２１の接続有無の判別を行うタイミングは、実施形態５と同様に、直流電源ＤＣが投入され、制御電源回路７において制御電源が生成された直後に行うものとし、フィラメント検出部１２においても同様のタイミングで蛍光ランプＬａの接続有無の判定を行えばよい。

以上の説明のように、本例においても、ＬＥＤモジュールを使用する場合においては、使用するＬＥＤの特性情報に基づいた情報を予め設定し、この設定された情報に応じて点灯装置が適切な設定電流を供給することができるため、使用するＬＥＤに過大な電流を供給して破損や寿命劣化を招くことがない。またＬＥＤの特性情報を判別するのと同一の配線でＬＥＤモジュールの接続の有無も判別することが可能であり、省配線化される効果も持つ。

また、ＬＥＤモジュールを照明器具に接続する際には、発光ダイオードの極性間違いやデータ設定手段からの信号線の誤結線のない接続構造を実現できるため、使用者が簡単に照明器具からＬＥＤモジュールを外したり再装着することが可能である。さらに、蛍光ランプやＬＥＤモジュールのいずれも取り付け可能な構造を持つソケットを用いた照明器具とすれば、蛍光ランプやＬＥＤモジュールの取り付けを使用者が選択可能となる。

１ 光源部
２ 特性設定部
３ 設定用電源
４ 特性判別部
２１ ＬＥＤモジュール

Claims (2)

1. 複数の発光ダイオードを電気的に接続し、実装した実装基板部と、
   前記実装基板部の外部から供給される電圧を入力して前記発光ダイオードに電流を供給する第１の電気的接続端子と第２の電気的接続端子と、
   前記発光ダイオードの電気的特性に対応した特性情報を予め設定する特性設定手段と、
   前記特性設定手段において生成される特性設定信号を外部に出力する第３の電気的接続端子とを備え、
   前記特性設定手段は、前記第３の電気的接続端子と前記第１の電気的接続端子との間、若しくは前記第３の電気的接続端子と前記第２の電気的接続端子との間の少なくとも一方に接続され、
   前記特性設定手段は前記第３の電気的接続端子に外部から設定用電源を入力することで前記特性設定信号を生成する光源モジュールと、
   外部から直流電圧もしくは交流電圧を整流した整流電圧を電源として入力し、少なくとも一つのスイッチング素子を有し、該スイッチング素子をオンオフすることによって所望の電圧に変換して前記光源モジュールへ供給する電圧変換部と、
   前記光源モジュールを構成する特性設定手段へ前記第３の電気的接続端子を介して設定用電源を供給する設定用電源出力手段と、
   前記光源モジュールの第３の電気的接続端子に接続され、特性情報を判別する特性判別手段と、
   前記光源モジュールの第１の電気的接続端子または第２の電気的接続端子のいずれか低電位側に接続されるとともに、前記光源モジュールを流れる負荷電流を含む電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出手段と、
   前記特性判別手段での判別結果と前記電流検出信号に基づいて前記負荷電流を調整するように前記スイッチング素子へ駆動信号を出力する出力調整部とを備えた点灯装置であって、
   前記光源モジュールの第３の電気的接続端子に接続され、光源モジュールの接続を判別する接続判別手段を有し、
   前記出力調整部は、接続判別手段の判別結果に応じて駆動信号の出力を停止する停止手段を備え、
   前記特性判別手段は、前記スイッチング素子がスイッチング動作している際は、特性情報を判別する動作を停止することを特徴とする点灯装置。
2. 請求項１記載の点灯装置を備えることを特徴とする照明器具。

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