JP5558647B1 - 駆動回路、照明用光源、及び、照明装置 - Google Patents

Abstract

本発明に係る駆動回路（１）は、調光度に応じて位相制御された交流信号である調光信号を用いてＬＥＤモジュール（４）を発光させる駆動回路であって、調光信号が整流された信号のうち、第１電圧以上かつ調光信号の最大電圧より低い第２電圧以下の電圧を積分することにより、ＬＥＤモジュール（４）の輝度を制御する制御信号を生成する制御信号生成部（８）を備える。

Description

本発明は、発光素子を点灯させる駆動回路と、それを備える照明用光源及び照明装置とに関する。

近年、低消費電力で長寿命な照明器具として、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び有機ＥＬ素子等の発光素子を用いた照明器具が普及してきている。このように照明器具の製品化が市場で拡大される中、調光対応型の製品も多く販売されている。

そこで、従来、このようなＬＥＤを用いた照明器具において、白熱電球用の位相制御式の調光器から出力された調光信号を用いてＬＥＤに電流を供給する回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路の入力電流が不要電流であるときに、ＬＥＤを駆動するための電流を供給する電流供給ラインから電流を引き抜く構成が開示されている。これにより、特許文献１の構成では、ＬＥＤの不要な点灯を防止することができ、電源効率が高くなる。

特許第４９４３４０２号公報

上述の位相制御式の調光器は、調光度に応じて調光信号のＯＮ位相角を変化させことにより、照明器具の明るさを変化させる。しかしながら、上述した位相制御式の調光器をＬＥＤを用いた照明器具に適用した場合、調光度を変化させたとき、ＬＥＤの明るさが急激に変化するという問題がある。

具体的には、照明器具に白熱電球を用いる場合、明るさは白熱電球に入力される電力の実効値に対応する。よって、白熱電球の明るさは、調光度にリニアに応答する。これに対して、照明器具にＬＥＤを用いる場合、明るさはＬＥＤを流れる電流量に対応する。よって、ＬＥＤの明るさは、調光度にリニアに応答しない。

上述の特許文献１に記載されている、電流供給ラインから電流を引き抜く従来の回路では、ＬＥＤの不要な点灯は防止できるものの、調光度を変化させたとき、ＬＥＤの明るさが急激に変化するという問題に関しては改善が見られない。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、調光度に対する発光素子の明るさの急激な変化を抑制する駆動回路等を提供することを第１の目的とする。

また、照明用光源や照明器具等には、これらが発するノイズが例えば他の装置に電波干渉を与えないために、ノイズを低減することが要求される。例えば、日本国では、電気用品安全法（いわゆる電安法）により照明用光源や照明器具等の端子雑音が規定されている。

しかしながら、特許文献１に記載されている構成では、調光器の誤作動を防止できるものの、ノイズに関しては改善が見られない可能性がある。

そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、調光器の誤作動を抑制し、かつ、ノイズを低減することのできる駆動回路等を提供することを第２の目的とする。

上記第１の目的を達成するために、本発明の一形態における駆動回路は、調光度に応じて位相制御された交流信号である調光信号を用いて発光素子を発光させる駆動回路であって、前記調光信号が整流された信号のうち、第１電圧以上かつ前記調光信号の最大電圧より低い第２電圧以下の電圧を積分することにより、前記発光素子の輝度を制御する制御信号を生成する制御信号生成部を備える。

また、前記駆動回路は、さらに、前記調光信号を整流する第１整流回路を備え、前記制御信号生成部は、前記第１整流回路の出力端子間に直列接続された第１〜第３抵抗と、前記第３抵抗に並列接続された第１コンデンサと、前記第２抵抗及び前記第３抵抗に並列接続され、前記第１抵抗に直列接続された第１ツェナーダイオードとを有し、前記第１コンデンサに充電された電圧に応じた電圧を前記制御信号として出力してもよい。

また、前記制御信号生成部は、さらに、前記第１〜第３抵抗に直列接続され、前記第１ツェナーダイオードに直列接続された定電圧回路を有し、前記定電圧回路は、前記第１ツェナーダイオードに対して高電位側に接続されていてもよい。

また、前記定電圧回路は、第２ツェナーダイオードであってもよい。

また、前記制御信号生成部は、さらに、前記第１整流回路による整流後の電圧を分圧する分圧回路を備え、前記定電圧回路は、前記分圧回路によって分圧された電圧に応じてオン又はオフする、前記第１〜第３抵抗に直列接続されたスイッチング素子を有してもよい。

また、さらに、前記制御信号生成部で生成された前記制御信号が示す電圧を電流に変換し、変換した電流を前記発光素子に供給することにより、前記発光素子を発光させる第１発光制御回路を備えてもよい。

また、上記第２の目的も達成するために、前記駆動回路は、さらに、調光度に応じて位相制御された交流信号である調光信号を用いて発光素子を発光させる駆動回路であって、前記調光信号を整流する第２整流回路の出力端間に接続された第２コンデンサと、前記第２コンデンサに並列接続された第４抵抗と、前記第４抵抗に並列接続されたバイパス回路とを備え、前記バイパス回路は、直列接続された第５抵抗とスイッチとを有し、前記スイッチは、前記第２整流回路の出力端間の電圧が所定の閾値電圧以下となる場合にオンし、前記第２コンデンサの容量値をＣ、前記第４抵抗の抵抗値をＲ１、前記第５抵抗の抵抗値をＲ２、前記閾値電圧をＶｔｈ、前記交流信号の振幅をＶ０、前記交流信号の周波数をｆｓとし、ｔ１＝Ｃ×Ｒ１×（ｌｎＶ０−ｌｎＶｔｈ）、ｔ２＝Ｃ×Ｒ２×（ｌｎＶｔｈ）とした場合、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２は、Ｃ＞０．０４７ｕＦ、及び、ｔ１＋ｔ２＜１／（３．３×ｆｓ）を満たしてもよい。

また、前記第５抵抗の一端は前記第４抵抗の一端に接続され、前記第５抵抗の他端は前記スイッチを介して前記第４抵抗の他端に接続されていてもよい。

また、前記スイッチは、前記交流信号の位相角において、前記交流信号の電圧がゼロとなる位相角より大きく、前記調光信号が立ち上がる位相角以下の範囲でオフしてもよい。

また、さらに、前記調光信号を電流に変換し、変換した電流を前記発光素子に供給することにより、前記発光素子を発光させる第２発光制御回路を備えてもよい。

また、本発明は、駆動回路として実現できるだけでなく、上記駆動回路を備える照明用光源として実現したり、照明用光源を備える照明装置として実現したりすることもできる。

また、上記第２の目的を達成するために、本発明の他の一形態における駆動回路は、調光度に応じて位相制御された交流信号である調光信号を用いて発光素子を発光させる駆動回路であって、前記調光信号を整流する第２整流回路の出力端間に接続された第２コンデンサと、前記第２コンデンサに並列接続された第４抵抗と、前記第４抵抗に並列接続されたバイパス回路とを備え、前記バイパス回路は、直列接続された第５抵抗とスイッチとを有し、前記スイッチは、前記第２整流回路の出力端間の電圧が所定の閾値電圧以下となる場合にオンし、前記第２コンデンサの容量値をＣ、前記第４抵抗の抵抗値をＲ１、前記第５抵抗の抵抗値をＲ２、前記閾値電圧をＶｔｈ、前記交流信号の振幅をＶ０、前記交流信号の周波数をｆｓとし、ｔ１＝Ｃ×Ｒ１×（ｌｎＶ０−ｌｎＶｔｈ）、ｔ２＝Ｃ×Ｒ２×（ｌｎＶｔｈ）とした場合、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２は、Ｃ＞０．０４７ｕＦ、及び、ｔ１＋ｔ２＜１／（３．３×ｆｓ）を満たす。

本発明の一態様により、調光度に対する発光素子の明るさの急激な変化を抑制することができる。

また、本発明の他の一態様により、調光器の誤作動を抑制し、かつ、ノイズを低減することができる。

図１は、実施の形態１に係る駆動回路の概略構成を示すブロック図である。 図２は、調光信号の波形の一例を示すグラフである。 図３は、駆動回路の詳細な構成を示す回路図である。 図４は、制御信号生成部で生成される制御信号の電圧を説明するためのグラフである。 図５Ａは、実施の形態１の比較例における制御信号生成部の構成を示す回路図である。 図５Ｂは、実施の形態１の比較例における制御信号生成部で生成される制御信号の電圧を説明するためのグラフである。 図６は、調光信号のＯＮ位相角に対する制御信号のシミュレーション結果を示すグラフである。 図７は、調光位相角に対する制御電圧を示すグラフである。 図８は、調光位相角に対するＬＥＤモジュールの明るさ比率を示すグラフである。 図９は、実施の形態１の変形例に係る駆動回路が備える制御信号生成部の構成を示す回路図である。 図１０は、実施の形態２に係る駆動回路の概略構成を示すブロック図である。 図１１は、駆動回路の詳細な構成を示す回路図である。 図１２は、調光器で生成された調光信号の波形の一例を示すグラフである。 図１３Ａは、整流後の調光信号を示すグラフである。 図１３Ｂは、ゼロクロスにおいて内部電荷がゼロにならない場合のコンデンサの電圧を示すグラフである。 図１３Ｃは、ゼロクロスにおいて内部電荷がゼロになる場合のコンデンサの電圧を示すグラフである。 図１４は、実施の形態２の比較例１に係る駆動回路の動作を説明するためのグラフである。 図１５は、実施の形態２の比較例１に係る駆動回路と調光器とを接続した場合に生じるノイズを示すグラフである。 図１６は、実施の形態２の比較例２に係る駆動回路の動作を説明するためのグラフである。 図１７は、実施の形態２に係る駆動回路の動作を説明するためのグラフである。 図１８は、実施の形態２に係る駆動回路と調光器とを接続した場合に生じるノイズを示すグラフである。 図１９は、実施の形態３に係る照明用光源の概観図である。 図２０は、図１９における中心軸Ａ−Ａ’を含む面で切断して得られる断面図である。 図２１は、実施の形態４に係る照明装置の概略断面図である。

以下、本発明に係る駆動回路、照明用光源及び照明装置の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態及び変形例における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る駆動回路について説明する。

図１は本実施の形態に係る駆動回路の概略構成を示すブロック図である。なお、図１には、駆動回路１に交流信号を供給する交流電源２と、調光度に応じた調光信号を生成する調光器３と、駆動回路１により点灯される発光素子（ここでは、ＬＥＤモジュール４）も併せて図示されている。

駆動回路１は、調光器３から入力される調光信号に応じた明るさ（以下、輝度とも言う）で発光素子（ここでは、ＬＥＤモジュール４）を点灯させる回路であって、ダイオードブリッジ５、逆流防止用のダイオード６、調光対応回路７及び制御信号生成部８を備える。

交流電源２は、交流を供給する電源であって、例えば１００Ｖの商用電源である。

調光器３は、交流電源２から供給された交流信号を、交流電圧波形の一部が欠けた信号である調光信号に変換する、位相制御式の調光器である。この調光器３は、調光度に応じて交流信号を位相制御することにより、調光信号に変化する。より具体的には、入力された交流信号を、調光度に応じた位相角範囲において電圧がゼロとなる信号である調光信号を生成する。

例えば、調光器３は、図２に示すような調光信号を生成する。図２は、調光器３で生成された調光信号の波形の一例を示すグラフである。

同図に示すように、調光器３は、入力された交流信号の電圧を、指示された調光度に対応する位相角範囲において０Ｖとすることにより、調光信号を生成する。具体的には、交流電圧が０Ｖとなったとき（ゼロクロスとも言う）の位相である位相角０°を基準として、この位相角から、指示された調光度に対応する位相角（例えば４５°）までの範囲において電圧を０Ｖとする。そして、指示された調光度に対応する位相角において、調光信号の電圧を、交流電源２から供給された交流信号の電圧まで立ち上げる。このような調光器３が調光信号を立ち上げる位相角をＯＮ位相角という。

なお、調光器３により生成される調光信号は、図２に示すような、調光度に応じて交流信号の立ち上がりが欠ける信号であるリーディングエッジ方式に限らない。具体的には、調光信号は、位相制御式の調光信号であればよく、例えば、トレーリングエッジ方式であってもよい。

ＬＥＤモジュール４は、発光素子の一態様であって、駆動回路１から供給される電流に対応する明るさの光を放出する。つまり、ＬＥＤモジュール４は、駆動回路１から供給される電流に対応する輝度で発光する。このＬＥＤモジュール４は、例えば、実装基板の片面上に複数個実装されたＬＥＤチップである。なお、発光素子としては、ＬＥＤ以外でもよく、例えば、半導体レーザ、有機ＥＬ素子又は無機ＥＬ素子を用いてもよい。

次に、図３を用いて、図１に示した駆動回路１の詳細な構成について説明する。図３は、駆動回路１の詳細な構成を示す回路図である。なお、図３には、図１と同様に、交流電源２、調光器３及びＬＥＤモジュール４も併せて図示されている。

ダイオードブリッジ５は、調光器３から出力された調光信号を整流し、整流した調光信号を後段の制御信号生成部８へ出力する。つまり、ダイオードブリッジ５の入力端子間に調光器３及び交流電源２が接続され、ダイオードブリッジ５の出力端子間に制御信号生成部８が接続されている。なお、駆動回路１内の各回路（ダイオードブリッジ５、ダイオード６、調光対応回路７、及び、制御信号生成部８）は、ダイオードブリッジ５の低電位側の出力端子の電位を基準電位とする。

逆流防止用のダイオード６は、入力端子がダイオードブリッジ５の高電位側の出力端子及び制御信号生成部８に接続され、出力端子が調光対応回路７に接続されている。これにより、ダイオード６の後段回路である調光対応回路７からダイオード６の前段回路である制御信号生成部８への電流の逆流を防止する。

調光対応回路７は、制御信号生成部８で生成された制御信号が示す電圧を電流に変換し、変換した電流をＬＥＤモジュール４に供給することにより、ＬＥＤモジュール４を発光させる回路である。この調光対応回路７は、ノイズフィルタおよび平滑回路１０、点灯回路２０、制御回路３０、及び、スイッチング素子４０を備える。なお、調光対応回路７は第１発光制御回路の一態様である。

ノイズフィルタおよび平滑回路１０は、ダイオード６から出力された整流後の調光信号のノイズを除去し、さらに、平滑化する回路であり、コイル１１と、コンデンサ１２及び１３とを有する。

点灯回路２０は、ノイズフィルタおよび平滑回路１０から出力された、平滑化された整流後のＤＣ電圧を入力とし、ＬＥＤモジュール４に供給する電流を生成する。具体的には、点灯回路２０は、入力された信号電圧をチョッピングするためのチョークコイル２１、そのチョークコイル２１に蓄積されたエネルギーを回生させるためのダイオード２２、及び、平滑化用のコンデンサ２３を有する。チョークコイル２１、ダイオード２２及びＬＥＤモジュール４は、回路ループを形成するように接続されている。コンデンサ２３は、ＬＥＤモジュール４と並列に接続され、この点灯回路２０の出力電圧（及び出力電流）を平滑化する。

制御回路３０及びスイッチング素子４０は、制御信号生成部８から出力される制御信号に応じて、点灯回路２０が有するチョークコイル２１に流す電流を駆動する。具体的には、制御回路３０は、制御信号生成部８から出力された制御信号の電圧に応じてスイッチング素子４０をオン・オフすることで、チョークコイル２１に流れる電流をオン・オフする。例えば、制御回路３０は、入力される制御信号に応じた周波数を有するＰＦＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成する回路であり、制御信号の電圧が高いほど高い周波数を有するＰＦＭ信号を生成する。これにより、スイッチング素子４０は、ＰＦＭ信号が示す周波数が高いほどチョークコイル２１に蓄積されるエネルギーが増えることになる。

したがって、制御信号生成部８から制御回路３０に入力される制御信号の電圧が高いほど、制御回路３０及びスイッチング素子４０は多くの電流をチョークコイル２１に流す。つまり、制御信号の電圧が高いほどＬＥＤモジュール４に流れる電流が多くなるので、ＬＥＤモジュール４の輝度は高くなる。すなわち、制御信号の電圧が高いほどＬＥＤモジュール４は明るく点灯する。

なお、制御回路３０は、入力された制御信号の電圧が高いほどデューティ比の高いＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成することにより、スイッチング素子４０をオン・オフしてもよい。

制御信号生成部８は、ダイオードブリッジ５で整流された調光信号のうち、第１電圧以上かつ調光信号の最大電圧より低い第２電圧以下の電圧を抽出し、抽出した電圧を積分する。そして、積分した電圧を制御信号として、制御回路３０へ出力する。具体的には、制御信号生成部８は、ダイオードブリッジ５の高電位側の出力端と低電位側の出力端との間に介在接続され、高電位側の出力端から次の順に直列接続されたツェナーダイオード８１、抵抗８２、抵抗８３、及び、抵抗８４と、抵抗８４に並列に接続されたコンデンサ８５と、抵抗８３及び抵抗８４に並列に接続されたツェナーダイオード８６と、抵抗８３と抵抗８４との接続点に接続され、制御信号を出力する出力端子８７とを有する。

ツェナーダイオード８１は、逆バイアス接続され、所定の降伏電圧（例えば３６Ｖ）を有する。これにより、ツェナーダイオード８１は、両端の電圧が所定の降伏電圧を超えた場合に、その両端の電圧を所定の降伏電圧に維持する定電圧回路として機能する。一方、両端の電圧が所定の降伏電圧以下の場合は電流を流さない。具体的には、ツェナーダイオード８１のカソードはダイオードブリッジ５の高電位側の出力端に接続され、ツェナーダイオード８１のアノードは抵抗８２の一端に接続されている。

抵抗８２、抵抗８３及び抵抗８４は、この順でツェナーダイオード８１に直列接続され、抵抗８４の一端はダイオードブリッジ５の低電位側の出力端に接続されている。

コンデンサ８５は、抵抗８４と並列に接続されており、具体的には、コンデンサ８５の一端は抵抗８３と抵抗８４との接続点に接続され、コンデンサ８５の他端はダイオードブリッジ５の低電位側の出力端に接続されている。これにより、コンデンサ８５は、抵抗８３と抵抗８４との接続点の電圧を充電する。したがって、制御信号生成部８の出力端子８７には、コンデンサ８５で充電された電圧が制御信号としてあらわれる。

ツェナーダイオード８６は、抵抗８３及び抵抗８４に並列、かつ、逆バイアスに接続され、所定の降伏電圧（例えば２２Ｖ）を有する。これにより、ツェナーダイオード８６は、両端の電圧が所定の降伏電圧を超えた場合に、その両端の電圧を所定の降伏電圧に維持する定電圧回路として機能する。一方、両端の電圧が所定の降伏電圧以下の場合は電流を流さない。具体的には、ツェナーダイオード８６のカソードは抵抗８３と抵抗８４との接続点に接続され、ツェナーダイオード８６のアノードはダイオードブリッジ５の低電位側の出力端に接続されている。

以上のように、制御信号生成部８は、ダイオードブリッジ５の出力端子間に直列接続された抵抗８２〜８４と、抵抗８４に並列接続されたコンデンサ８５と、抵抗８３及び８４に並列接続され、抵抗８２に直列接続されたツェナーダイオード８６とを有し、コンデンサ８５に充電された電圧に応じた電圧を制御信号として出力する。また、制御信号生成部８は、さらに、抵抗８２〜８４に直列接続され、ツェナーダイオード８６に直列接続されたツェナーダイオード８１を有する。

なお、抵抗８２〜８４は、この順に、第１〜第３抵抗の一態様であり、ツェナーダイオード８６は第１ツェナーダイオードの一態様であり、ツェナーダイオード８１は第２ツェナーダイオードの一態様である。

このように構成される制御信号生成部８は、以下の特徴的な機能を有する。

まず、説明のために、制御信号生成部８において、ツェナーダイオード８１及び８６とコンデンサ８５とが無い場合における出力端子８７の電圧について説明する。この場合、出力端子８７の電圧は、入力される整流後の調光信号の電圧が、抵抗８２〜８４によって分圧された電圧となる。なお、以下、整流前の調光信号と整流後の調光信号とを特に区別せず、単に調光信号と記載する。

次に、このように抵抗８２〜８４で構成される回路に対して、ツェナーダイオード８１を設けた場合における、出力端子８７の電圧について説明する。

上述したように、ツェナーダイオード８１は、両端にかかる電圧が降伏電圧より高い場合には定電圧回路として機能する。よって、調光信号の電圧がツェナーダイオード８１の降伏電圧より高い場合、出力端子８７の電圧は、ツェナーダイオード８１の降伏電圧より電圧の高い調光信号の電圧からツェナーダイオード８１の降伏電圧を引いた電圧を、抵抗８２〜８４で分圧した電圧となる。一方、調光信号の電圧がツェナーダイオード８１の降伏電圧以下の場合、出力端子８７の電圧は実質的に０Ｖとなる。

言い換えると、出力端子８７の電圧は、調光信号の位相角において、調光信号の電圧がツェナーダイオード８１の降伏電圧より高くなる位相角範囲では、調光信号の電圧からツェナーダイオード８１の降伏電圧を引いた電圧が分圧された電圧となる。一方、出力端子８７の電圧は、調光信号の位相角において、調光信号の電圧がツェナーダイオード８１の降伏電圧以下となる位相角範囲では、実質的に０Ｖとなる。

次に、このようなツェナーダイオード８１及び抵抗８２〜８４で構成される回路に対して、さらにツェナーダイオード８６を設けた場合における、出力端子８７の電圧について説明する。

上述したように、ツェナーダイオード８６は、両端にかかる電圧が降伏電圧より高い場合には定電圧回路として機能する。よって、抵抗８２と抵抗８３との接続点であるノード８８の電圧は、ツェナーダイオード８６の降伏電圧より高くなることはない。言い換えると、ノード８８の上限電圧はツェナーダイオード８６の降伏電圧によって規定される。また、出力端子８７の電圧は、ノード８８の電圧を抵抗８３及び８４で分圧した電圧である。

その結果、出力端子８７の上限電圧は、ツェナーダイオード８６の降伏電圧を抵抗８３及び８４で分圧した電圧となる。

次に、このようなツェナーダイオード８１及び８６と抵抗８２〜８４とで構成される回路に対して、コンデンサ８５を設けた場合における、出力端子８７の電圧について説明する。

上述したように、コンデンサ８５を設けることにより出力端子８７の電圧は充電される。つまり、出力端子８７の電圧は、調光信号の位相角に対する電圧の積分となる。

以上のことから、出力端子８７の電圧、すなわち制御電圧は、図４を用いて以下のように説明される。図４は、制御信号生成部８で生成される制御信号の電圧を説明するためのグラフである。同図には、調光信号の電圧Ｖｄｉｍが示されている。

まず、制御信号生成部８がコンデンサ８５を有さないと仮定した場合の出力端子８７の電圧について説明する。

上記説明したように、出力端子８７の電圧は、調光信号の電圧がツェナーダイオード８１の降伏電圧より高くなる位相角範囲では、調光信号の電圧からツェナーダイオード８１の降伏電圧を引いた電圧が分圧された電圧となる。

具体的には、図４中の４０°以上１６５°以下の位相角範囲において、出力端子８７の電圧は、ツェナーダイオード８１の降伏電圧によって規定される下限電圧Ｖ１を基準とした調光信号の電圧Ｖｄｉｍに対応する。より具体的には、下限電圧Ｖ１を基準とした調光信号の電圧Ｖｄｉｍを、抵抗８２〜８４で分圧した電圧となる。

しかしながら、上記説明したように、ノード８８の電圧はツェナーダイオード８６の降伏電圧より高くなることはない。つまり、出力端子８７の電圧は、ツェナーダイオード８６の降伏電圧を抵抗８３及び８４で分圧した電圧を超えることはない。

つまり、図４に示すように、出力端子８７の電圧は、ツェナーダイオード８６の降伏電圧によって規定される上限電圧Ｖ２を超えることはない。

したがって、出力端子８７の電圧は次のようになる。

すなわち、出力端子８７の電圧は、調光信号の電圧がツェナーダイオード８１の降伏電圧より高くなる位相角範囲（図４中の４０°以上１６５°以下の範囲）において、調光信号の電圧Ｖｄｉｍ及び上限電圧Ｖ２のうち低い電圧と、下限電圧Ｖ１との差分電圧に対応する。一方、出力端子８７の電圧は、調光信号の電圧Ｖｄｉｍがツェナーダイオード８１の降伏電圧以下となる位相角範囲（図４中の４０°以上１６５°以下の範囲外）において、実質的に０Ｖとなる。

ここまで、制御信号生成部８がコンデンサ８５を有さないと仮定した場合の出力端子８７の電圧について説明した。次に、制御信号生成部８がコンデンサ８５を有する場合の出力端子８７の電圧について説明する。

上記説明したように、制御信号生成部８がコンデンサ８５を有する場合、出力端子８７の電圧は、コンデンサ８５を有さない場合に出力端子８７に出力される電圧がコンデンサ８５により積分された電圧となる。

すなわち、出力端子８７の電圧は、図４のＶｄｉｍ、Ｖ１及びＶ２で囲まれた領域Ａの面積に対応する。

言い換えると、制御信号生成部８から出力される制御信号の電圧は、位相角に対する調光信号の電圧Ｖｄｉｍと、ツェナーダイオード８１の降伏電圧によって規定される下限電圧Ｖ１と、ツェナーダイオード８６の降伏電圧によって規定される上限電圧Ｖ２に応じた電圧とによって決定される。つまり、制御電圧は、図４の領域Ａの面積に対応する。

このように、本実施の形態に係る駆動回路１において、制御信号生成部８は、ダイオードブリッジ５により全波整流された調光信号のうち、下限電圧Ｖ１以上、かつ、調光信号の最大電圧より低い上限電圧Ｖ２以下の電圧を積分することにより、ＬＥＤモジュール４の輝度を制御する制御信号を生成する。

さて、上述したように、調光信号は調光度に応じてＯＮ位相角が変化する。このとき、図４からわかるように、調光信号のＯＮ位相角が変化するに従って、領域Ａの面積も変化する。また、上述したように、調光対応回路７は、制御信号生成部８から入力される制御信号の電圧を電流に変換し、変換した電流をＬＥＤモジュール４に供給することにより、ＬＥＤモジュール４を発光させる。したがって、調光度に対してＬＥＤモジュール４の明るさの急激な変化を抑制するためには、ＯＮ位相角の変化に対して、領域Ａの面積の変化ができるだけリニアであることが要求される。

以下、比較例としてＯＮ位相角の変化に対して領域の面積の変化がリニアでない場合について説明しながら、本実施の形態に係る駆動回路１の効果について述べる。

＜比較例＞
まず、本実施の形態に係る駆動回路の比較例について、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、実施の形態１の比較例における制御信号生成部の構成を示す回路図であり、図５Ｂは、実施の形態１の比較例における制御信号生成部９８０で生成される制御信号の電圧を説明するためのグラフである。図５Ｂには、調光信号の位相角に対する調光信号の電圧Ｖｄｉｍと、ツェナーダイオード９８１及び９８６の降伏電圧によって決定される下限電圧Ｖ２１とが示されている。

図５Ａに示す比較例における制御信号生成部９８０は、図３に示した本実施の形態に係る駆動回路１が有する制御信号生成部８と比較して、２つのツェナーダイオード９８１及び９８６の配置が異なる。

具体的には、比較例における制御信号生成部９８０は、ダイオードブリッジ５の高電位側の出力端と低電位側の出力端との間に介在接続され、高電位側の出力端から次の順に直列接続されたツェナーダイオード９８１、ツェナーダイオード９８６、抵抗９８３及び抵抗９８４と、抵抗９８４に並列に接続されたコンデンサ９８５と、抵抗９８３と抵抗９８４との接続点に接続され、制御信号を出力する出力端子９８７とを有する。ツェナーダイオード９８１、抵抗９８３、抵抗９８４及びコンデンサ９８５は、実施の形態１に係る駆動回路１における制御信号生成部８が有するツェナーダイオード８１、抵抗８３、抵抗８４及びコンデンサ８５と同様である。つまり、制御信号生成部９８０は、制御信号生成部８と比較して、ツェナーダイオード９８６が抵抗９８３及び９８４に直列接続されている点が主に異なる。

比較例における制御信号生成部９８０は、実施の形態１に係る駆動回路１の制御信号生成部８と同様に、コンデンサ９８５に充電された電圧を制御信号の電圧として出力する。つまり、コンデンサ９８５により積分された電圧を制御信号の電圧として出力する。

このように構成される制御信号生成部９８０の出力端子９８７の電圧について説明するために、まず、制御信号生成部９８０がコンデンサ９８５を有さないと仮定した場合の出力端子９８７の電圧について説明する。

上記説明したように、ツェナーダイオード９８１及び９８６は、両端にかかる電圧が降伏電圧より高い場合には定電圧回路として機能する。

したがって、制御信号生成部９８０がコンデンサ９８５を有さない場合、出力端子９８７の電圧は、調光信号の電圧Ｖｄｉｍと、ツェナーダイオード９８１の降伏電圧とツェナーダイオード９８６の降伏電圧とを加算した電圧と、抵抗９８３及び９８４による分圧によって決定される。

例えば、調光信号の電圧Ｖｄｉｍが、調光信号が４０°以上１５０°以下の位相角範囲において、ツェナーダイオード９８１の降伏電圧とツェナーダイオード９８６の降伏電圧とを加算した電圧より高くなる場合、出力端子９８７の電圧は、調光信号の電圧Ｖｄｉｍからツェナーダイオード９８１の降伏電圧とツェナーダイオード９８６の降伏電圧とを加算した電圧を引いた電圧を、抵抗９８３及び９８４で分圧した電圧となる。

一方、出力端子９８７の電圧は、調光信号の電圧Ｖｄｉｍがツェナーダイオード９８１の降伏電圧とツェナーダイオード９８６の降伏電圧とを加算した電圧以下となる位相角範囲（例えば、４０°以上１５０°以下の範囲以外）において、実質的に０Ｖとなる。

ここまで、制御信号生成部９８０がコンデンサ９８５を有さないと仮定した場合の出力端子９８７の電圧について説明した。次に、制御信号生成部９８０がコンデンサ９８５を有する場合の出力端子９８７の電圧について述べる。

上記説明したように、制御信号生成部９８０がコンデンサ９８５を有する場合、出力端子９８７の電圧は、コンデンサ９８５を有さない場合に出力端子９８７に出力される電圧がコンデンサ９８５により積分された電圧となる。

すなわち、出力端子９８７の電圧は、図５ＢのＶｄｉｍ及びＶ２１で囲まれた領域Ｂの面積に対応する。

言い換えると、制御信号生成部９８０から出力される制御信号の電圧は、位相角に対する調光信号の電圧Ｖｄｉｍと、ツェナーダイオード９８１の降伏電圧とツェナーダイオード９８６の降伏電圧とを加算した電圧によって決定される下限電圧Ｖ２１とによって決定される。つまり、制御電圧は、図５Ｂの領域Ｂの面積に対応する。

＜実施の形態１と比較例との対比＞
次に、図６〜図８を参照して実施の形態１と比較例とを比較し、実施の形態１に係る駆動回路１の効果について説明する。

図６は、調光信号のＯＮ位相角に対する制御信号のシミュレーション結果を示すグラフである。具体的には、図４及び図５Ｂにおいて、調光信号のＯＮ位相角を変化させた場合の領域Ａ及びＢの面積を示すグラフである。

図６に示すように、ＯＮ位相角の変化に対する面積率の変化は、比較例よりも実施の形態１がリニアに応答していることがわかる。

すなわち、領域Ａは、上限電圧Ｖ１が調光信号の電圧Ｖｄｉｍよりも低くなる位相角範囲（図４では４０°以上１４０°以下）では、調光信号のＯＮ位相角の変化に対して、面積がリニアに変化する。これに対して、領域Ｂは、いずれの位相角範囲においても、調光信号のＯＮ位相角の変化に対して、面積がリニアに変化する領域がない。

その結果、図６に示すように、ＯＮ位相角の変化に対する面積率の変化は、比較例よりも実施の形態１がリニアに応答する。

図７は、調光位相角に対して制御信号の電圧である制御電圧を示すグラフである。ここで、調光位相角とは、図６に示すＯＮ位相角に対して面積率が変化し始めるＯＮ位相角を０°とした位相角である。つまり、調光位相角の範囲は、調光度を調整可能な範囲である調光範囲に相当する。

図７に示すように、実施の形態１及び比較例のいずれの場合も、調光位相角が大きくなるに従って、制御電圧が低くなる。これは、上述したように、制御電圧は、領域Ａ及びＢの面積に対応するので、図６に示すようにＯＮ位相角が大きくなるに従い面積率が小さくなれば、制御電圧が低くなるからである。

このとき、実施の形態１の制御電圧は、調光位相角の変化に対して、ほぼ線形に変化していく。すなわち、実施の形態１に係る駆動回路１における制御信号生成部８は、調光器３の調光度にほぼリニアに応答する制御電圧を生成する。

これに対して、比較例の制御電圧は、調光位相角の変化に対して、極めて非線形に変化する。具体的には、比較例の制御電圧は、調光位相角６０°以上９０°以下において、急激に低下する。すなわち、比較例における制御信号生成部９８０は、調光器３の調光度にリニアに応答する制御電圧を生成できない。

このように生成された制御電圧が後段の調光対応回路７に入力され、調光対応回路７により制御電圧に対応する電流がＬＥＤモジュール４に供給される。その結果、ＬＥＤモジュール４は、図８に示すような特性で発光する。

図８は、調光位相角に対するＬＥＤモジュール４の明るさ比率を示すグラフである。

同図に示すように、実施の形態１では、調光位相角の変化に対してＬＥＤモジュール４の明るさ比率は緩やかに変化する。すなわち、実施の形態１に係る駆動回路１は、調光器３の調光度に対して、ＬＥＤモジュール４の明るさの急激な変化を抑制することができる。

これに対して、比較例では、調光位相角の変化に対してＬＥＤモジュール４の明るさ比率が急激に変化する箇所がある。具体的には、図８中のＸで示す箇所において、調光位相角のわずかな変化に対して、明るさ比率が約３０％低下する。すなわち、比較例では、調光器３の調光度の変化に対して、ＬＥＤモジュール４の明るさが急激に暗くなる。

［まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る駆動回路１は、調光度に応じて位相制御された交流信号である調光信号を用いてＬＥＤモジュール４を発光させる駆動回路であって、調光信号が整流された信号のうち、下限電圧以上かつ調光信号の最大電圧より低い上限電圧以下の電圧を積分することにより、ＬＥＤモジュール４の輝度を制御する制御信号を生成する制御信号生成部８を備える。

これにより、調光度に対するＬＥＤモジュール４の明るさの急激な変化を抑制することができる。

また、駆動回路１は、さらに、調光信号を整流するダイオードブリッジ５を備え、制御信号生成部８は、ダイオードブリッジ５の出力端子間に直列接続された抵抗８２〜８４と、抵抗８４に並列接続されたコンデンサ８５と、抵抗８３及び抵抗８４に並列接続され、抵抗８２に直列接続されたツェナーダイオード８６とを有し、コンデンサ８５に充電された電圧に応じた電圧を制御信号として出力してもよい。

これにより、ノード８８の電圧は、ツェナーダイオード８６の降伏電圧によって規定される上限電圧Ｖ２を超えることがない。よって、コンデンサ８５に充電される電圧である制御信号の電圧を、調光信号のＯＮ位相角に対してリニアに応答させることができる。つまり、調光度に対するＬＥＤモジュール４の明るさの急激な変化を抑制することができる。

また、制御信号生成部８は、さらに、抵抗８２〜８４に直列接続され、ツェナーダイオード８６に直列接続された定電圧回路を有してもよく、定電圧回路は、ツェナーダイオード８６に対して高電位側に接続されていてもよい。

これにより、出力端子８７の電圧は、調光信号の電圧が定電圧回路の電圧より高くなる位相範囲において、調光信号の電圧Ｖｄｉｍ及び上限電圧Ｖ２のうち低い電圧と、定電圧回路の電圧との差分電圧に対応する。一方、出力端子８７の電圧は、調光信号の電圧が定電圧回路の電圧以下となる位相範囲において、実質的に０Ｖとなる。よって、コンデンサ８５に充電される電圧である制御信号の電圧を、調光信号のＯＮ位相角に対して一層リニアに応答させることができる。つまり、調光度に対するＬＥＤモジュール４の明るさの急激な変化を一層抑制することができる。

例えば、定電圧回路は、ツェナーダイオード８１であってもよい。

これにより、定電圧回路を簡易な回路構成で実現することができる。

また、制御信号生成部８で生成された制御信号が示す電圧を電流に変換し、変換した電流をＬＥＤモジュール４に供給することにより、ＬＥＤモジュール４を発光させる調光対応回路７を備えてもよい。

（実施の形態１の変形例）
本変形例に係る駆動回路は、実施の形態１に係る駆動回路１とほぼ同じであるが、制御信号生成部の構成が異なる。以下、本変形例に係る駆動回路が備える制御信号生成部について、実施の形態１に係る駆動回路１が備える制御信号生成部８と異なる点を中心に説明する。

図９は、本変形例に係る駆動回路が備える制御信号生成部１８０の構成を示す回路図である。

同図に示す制御信号生成部１８０は、図３に示す制御信号生成部８と比較してほぼ同じであるが、次の点が異なる。すなわち、制御信号生成部１８０は、ツェナーダイオード８１に代わり、抵抗８２〜８４に直列接続されたスイッチング素子１８１と、ダイオードブリッジ５による整流後の電圧を分圧する、抵抗１８２及び１８３から構成される分圧回路とを備え、スイッチング素子１８１は、分圧回路によって分圧された電圧に応じてオン又はオフする点が異なる。

抵抗１８２と抵抗１８３とは、直列接続され、ダイオードブリッジ５の出力端子間に介在接続されている。これにより、抵抗１８２と抵抗１８３との接続点の電圧は、ダイオードブリッジ５で整流された調光信号の電圧が抵抗１８２及び１８３で分圧された電圧となる。

スイッチング素子１８１は、定電圧回路の一態様であり、ダイオードブリッジ５の高電位側の出力端と抵抗８２との間に挿入されている。このスイッチング素子１８１は、抵抗１８２及び１８３によって分圧された電圧に応じてオン又はオフし、具体的には、抵抗１８２及び１８３によって分圧された電圧がスイッチング素子１８１の閾値以上の場合にオンし、閾値未満の場合にオフする。

以上のような構成により、制御信号生成部１８０は、スイッチング素子１８１がオフしている場合には、出力端子８７の電圧が０Ｖとなる。

一方、スイッチング素子１８１がオンしている場合には、実施の形態１と同様に、調光信号の電圧が高い場合であっても、ノード８８の上限電圧はツェナーダイオード８６の降伏電圧によって規定される。上述したように、出力端子８７の電圧は、ノード８８の電圧を抵抗８３及び８４で分圧した電圧である。したがって、出力端子８７の上限電圧は、ツェナーダイオード８６の降伏電圧によって規定される。

このように、本変形例に係る駆動回路では、制御信号生成部１８０が、ダイオードブリッジ５による整流後の電圧を分圧する分圧回路（抵抗１８２、１８３）を備え、定電圧回路が、分圧回路によって分圧された電圧に応じてオン又はオフする、抵抗８２〜８４に直列接続されたスイッチング素子１８１を有する。

これにより、制御信号生成部１８０は、実施の形態１に係る駆動回路１が備える制御信号生成部８と同様に、調光度にほぼリニアに応答する制御電圧を生成する。したがって、本変形例に係る駆動回路は、実施の形態１に係る駆動回路１と同様に、調光度に対するＬＥＤモジュール４の明るさの急激な変化を抑制することができる。

（実施の形態２）
まず、本発明の実施の形態２に係る駆動回路について説明する。

図１０は本実施の形態に係る駆動回路の概略構成を示すブロック図であり、図１１は駆動回路１０１の詳細な構成を示す回路図である。なお、図１０及び図１１には、駆動回路１０１に交流信号を供給する交流電源１０２と、調光度に応じた調光信号を生成する調光器１０３と、駆動回路１０１により点灯される発光素子（ここでは、ＬＥＤモジュール１０４）も併せて図示されている。

駆動回路１０１は、調光器１０３から入力される調光信号に応じた明るさ（以下、輝度とも言う）で発光素子（ここでは、ＬＥＤモジュール１０４）を点灯させる回路であって、ダイオードブリッジ１０５と、コンデンサ１０６、抵抗１０７、抵抗１０８及びスイッチ１０９を有する誤作動防止回路１１０と、逆流防止用のダイオード１１１と、発光制御モジュール１１２とを備える。ここで、抵抗１０８とスイッチ１０９とは、抵抗１０７のバイパス経路であるバイパス回路１１３を構成する。この駆動回路１０１の構成の詳細については、後述する。

交流電源１０２は、交流を供給する電源であって、例えば１００Ｖの商用電源である。

調光器１０３は、交流電源１０２から供給された交流信号を、交流電圧波形の一部が欠けた信号である調光信号に変換する、位相制御式の調光器である。この調光器１０３は、調光度に応じて交流信号を位相制御することにより、調光信号に変化する。より具体的には、入力された交流信号を、調光度に応じた位相角範囲において電圧がゼロとなる信号である調光信号を生成する、例えばトライアック等で構成される。

調光器１０３は、例えば図１２に示すような調光信号を生成する。図１２は、調光器１０３で生成された調光信号の波形の一例を示すグラフである。

同図に示すように、調光器１０３は、入力された交流信号の電圧を、指示された調光度に対応する位相角範囲において０Ｖとすることにより、調光信号を生成する。具体的には、交流電圧が０Ｖとなったとき（ゼロクロスとも言う）の位相である位相角０°を基準として、この位相角から、指示された調光度に対応する位相角（例えば４５°）までの範囲において電圧を０Ｖとする。そして、指示された調光度に対応する位相角において、調光信号の電圧を、交流電源１０２から供給された交流信号の電圧まで立ち上げる。このような調光器１０３が調光信号を立ち上げる位相角をＯＮ位相角という。

なお、調光器１０３により生成される調光信号は、図１２に示すような、調光度に応じて交流信号の立ち上がりが欠ける信号であるリーディングエッジ方式に限らない。具体的には、調光信号は、位相制御式の調光信号であればよく、例えば、トレーリングエッジ方式であってもよい。

ＬＥＤモジュール１０４は、発光素子の一態様であって、駆動回路１０１から供給される電流に対応する明るさの光を放出する。つまり、ＬＥＤモジュール１０４は、駆動回路１０１から供給される電流に対応する輝度で発光する。このＬＥＤモジュール１０４は、例えば、実装基板の片面上に複数個実装されたＬＥＤチップである。なお、発光素子としては、ＬＥＤ以外でもよく、例えば、半導体レーザ、有機ＥＬ素子又は無機ＥＬ素子を用いてもよい。

次に、図１１を用いて、図１０に示した駆動回路１０１の詳細な構成について説明する。

ダイオードブリッジ１０５は、調光器１０３から出力された調光信号を整流し、整流した調光信号を後段の発光制御モジュール１１２へ出力する。なお、駆動回路１０１内の各回路（ダイオードブリッジ１０５、誤作動防止回路１１０、ダイオード１１１、及び、発光制御モジュール１１２）は、ダイオードブリッジ１０５の低電位側の出力端子の電位を基準電位とする。

誤作動防止回路１１０は、調光信号を整流するダイオードブリッジ１０５の出力端間に接続されたコンデンサ１０６と、コンデンサ１０６に並列接続された抵抗１０７と、抵抗１０７に並列接続されたバイパス回路１１３とを備え、バイパス回路１１３は、直列接続された抵抗１０８とスイッチ１０９とを有し、スイッチ１０９は、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧以下の場合にオンする。

これにより、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧まで低下した場合、コンデンサ１０６に充電されていた電荷を、バイパス回路１１３を介して速やかに放電することが可能となる。その結果、調光信号を供給する調光器１０３の誤作動を抑制することができる。なお、この誤作動防止回路１１０により調光器１０３の誤作動を抑制できる理由についは後述する。

バイパス回路１１３は、具体的には、抵抗１０８の一端が抵抗１０７の一端に接続され、抵抗１０８の他端がスイッチ１０９を介して抵抗１０７の他端に接続されている。これにより、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧まで低下した場合、抵抗１０８は抵抗１０７と並列接続された状態、すなわち抵抗１０８はコンデンサ１０６と並列接続された状態となる。したがって、コンデンサ１０６に充電されていた電荷を、抵抗１０８及びスイッチ１０９を介して速やかに放電できる。

逆流防止用のダイオード１１１は、入力端子が、ダイオードブリッジ１０５、誤作動防止回路１１０、電圧検出回路２０６及び制御信号生成部２０８に接続され、出力端子が調光対応回路２０７に接続されている。これにより、ダイオード１１１の後段回路である調光対応回路２０７からダイオード１１１の前段回路である誤作動防止回路１１０、電圧検出回路２０６及び制御信号生成部２０８への電流の逆流を防止する。

発光制御モジュール１１２は、調光器１０３から供給された調光信号を電流に変換し、変換した電流をＬＥＤモジュール１０４に供給することにより、ＬＥＤモジュール１０４を発光させる。これにより、調光度に応じた明るさでＬＥＤモジュール１０４を発光させることができる。この発光制御モジュール１１２は、具体的には、電圧検出回路２０６と、調光対応回路２０７と、制御信号生成部２０８とを備える。

電圧検出回路２０６は、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧を検出し、検出した電圧に応じてスイッチ１０９をオン・オフする。具体的には、電圧検出回路２０６は、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧以下の場合にスイッチ１０９をオンし、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧より高い場合にスイッチ１０９をオフする。この電圧検出回路２０６及びスイッチ１０９は、例えば、電圧検出回路２０６を複数の抵抗により構成される分圧回路とコンパレータとで構成し、スイッチ１０９をＭＯＳトランジスタで構成することにより実現される。

調光対応回路２０７は、制御信号生成部２０８で生成された制御信号が示す電圧を電流に変換し、変換した電流をＬＥＤモジュール１０４に供給することにより、ＬＥＤモジュール１０４を発光させる回路である。この調光対応回路２０７は、ノイズフィルタおよび平滑回路２１０、点灯回路２２０、制御回路２３０、及び、スイッチング素子２４０を備える。

ノイズフィルタおよび平滑回路２１０は、ダイオード１１１から出力された、整流後の調光信号のノイズを除去し、さらに、平滑化する回路であり、コイル２１１と、コンデンサ２１２及び２１３とを有する。

点灯回路２２０は、ノイズフィルタおよび平滑回路２１０から出力された、平滑化された整流後のＤＣ電圧を入力とし、ＬＥＤモジュール１０４に供給する電流を生成する。具体的には、点灯回路２２０は、入力された信号電圧をチョッピングするためのチョークコイル２２１、そのチョークコイル２２１に蓄積されたエネルギーを回生させるためのダイオード２２２、及び、平滑化用のコンデンサ２２３を有する。チョークコイル２２１、ダイオード２２２及びＬＥＤモジュール１０４は、回路ループを形成するように接続されている。コンデンサ２２３は、ＬＥＤモジュール１０４と並列に接続され、この点灯回路２２０の出力電圧（及び出力電流）を平滑化する。

制御回路２３０及びスイッチング素子２４０は、制御信号生成部２０８から出力される制御信号に応じて、点灯回路２２０が有するチョークコイル２２１に流す電流を駆動する。具体的には、制御回路２３０は、制御信号生成部２０８から出力された制御信号の電圧に応じてスイッチング素子２４０をオン・オフすることで、チョークコイル２２１に流れる電流をオン・オフする。例えば、制御回路２３０は、入力される制御信号に応じた周波数を有するＰＦＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成する回路であり、制御信号の電圧が高いほど高い周波数を有するＰＦＭ信号を生成する。これにより、スイッチング素子２４０は、ＰＦＭ信号が示す周波数が高いほどチョークコイル２２１に蓄積されるエネルギーが増えることになる。

したがって、制御信号生成部２０８から制御回路２３０に入力される制御信号の電圧が高いほど、制御回路２３０及びスイッチング素子２４０は多くの電流をチョークコイル２２１に流す。つまり、制御信号の電圧が高いほどＬＥＤモジュール１０４に流れる電流が多くなるので、ＬＥＤモジュール１０４の輝度は高くなる。すなわち、制御信号の電圧が高いほどＬＥＤモジュール１０４は明るく点灯する。

なお、制御回路２３０は、入力された制御信号の電圧が高いほどデューティ比の高いＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成することにより、スイッチング素子２４０をオン・オフしてもよい。

制御信号生成部２０８は、ダイオードブリッジ１０５で整流された調光信号のうち、所定電圧以上の電圧を積分し、積分した電圧を制御信号として制御回路２３０へ出力する回路である。具体的には、制御信号生成部２０８は、ダイオードブリッジ１０５の高電位側の出力端と低電位側の出力端との間に介在接続され、高電位側の出力端から次の順に直列接続されたツェナーダイオード２８１、ツェナーダイオード２８６、抵抗２８３及び抵抗２８４と、抵抗２８４に並列に接続されたコンデンサ２８５とを有する。これにより、制御信号生成部２０８から出力される制御信号の電圧は、整流後の調光信号の電圧のうち、ツェナーダイオード２８１の降伏電圧とツェナーダイオード２８６の降伏電圧とを加算した電圧以上の電圧に対応する。

つまり、制御信号生成部２０８から出力される制御信号の電圧は、調光信号のＯＮ位相角に対応する電圧、すなわち調光度に対応する電圧である。具体的には、制御信号の電圧は、調光信号のＯＮ位相角が小さい程（調光度が大きい程）、高くなる。その結果、発光制御モジュール１１２は、調光度に応じた明るさでＬＥＤモジュール１０４を発光させることができる。

このように、発光制御モジュール１１２は、電圧検出回路２０６によって、整流後の調光信号の電圧が所定の閾値電圧以下の場合に、スイッチ１０９をオンする。また、制御信号生成部２０８及び調光対応回路２０７によって、調光器１０３から供給された調光信号を電流に変換し、変換した電流をＬＥＤモジュール１０４に供給することにより、ＬＥＤモジュール１０４を発光させる。

次に、上述の誤作動防止回路１１０により調光器１０３の誤作動を抑制できる理由について説明する。

まず、上記のように構成された本実施の形態に係る駆動回路１０１の内部電荷について、図１３Ａ〜図１３Ｃを用いて説明する。図１３Ａは整流後の調光信号を示すグラフであり、図１３Ｂはゼロクロスにおいて内部電荷がゼロにならない場合のコンデンサ１０６の電圧を示すグラフであり、図１３Ｃはゼロクロスにおいて内部電荷がゼロになる場合のコンデンサ１０６の電圧を示すグラフである。

図１３Ａには、交流電源１０２から供給される交流信号の電圧波形である電源波形と、調光器１０３で調光度に応じたＯＮ位相角を有する交流信号に変換された後の信号である調光信号の電圧波形とが示されている。

上述したように、調光器１０３は、入力された交流信号の電圧を、指示された調光度に対応する位相角範囲において０Ｖとすることにより、調光信号を生成する。具体的には、交流電圧が０Ｖとなったとき（ゼロクロス）の位相を基準として、この位相角から、指示された調光度に対応するＯＮ位相角までの範囲において電圧を０Ｖとする。したがって、調光器１０３にとって、交流電圧のゼロクロスを検知することは、調光信号を生成するための重要な要件となる。

ここで、調光器１０３の動作は、交流電源１０２だけでなく、調光器１０３の負荷である駆動回路１０１によっても影響される。具体的には、交流電圧のゼロクロスのタイミングにおいて駆動回路１０１が内部電荷を有する場合、調光器１０３は交流電圧のゼロクロスを検知できない場合がある。調光器１０３がゼロクロスを検知できなかった場合、調光器１０３は、次の周期において調光信号を出力できなかったり、次の周期において適切なＯＮ位相角で調光信号を生成できなかったり、あるいは、次の周期以降、動作を停止してしまったりする。つまり、調光器１０３がゼロクロスを検知できない場合、調光器１０３の誤作動が引き起こされる。

具体的には、交流電源１０２のゼロクロスのタイミングにおいて、駆動回路１０１内部に電荷が残っている場合、ゼロクロス以降のある一定期間は、電源電圧よりも駆動回路１０１内部の電圧が高い状態になる。その結果、調光器１０３からみた駆動回路１０１のインピーダンスが非常に高い状態になり、調光器１０３を動作させるための電流を確保できなくなるため、調光器１０３内部のトライアックなどのスイッチをオンすることができず、調光器１０３の誤作動が生じる。

したがって、調光器１０３の誤作動を抑制するためには、交流電圧のゼロクロスにおいて駆動回路１０１の内部電荷をゼロにすることが必要である。

また一方で、照明用光源には、この照明用光源が発するノイズが、例えば他の装置に電波干渉を与えないために、ノイズを改善（低減）することが要求されている。

そのため、調光対応型の照明用光源は、照明用光源内部のフィルタとして機能するコンデンサの容量を大きくする必要がある。すなわち、駆動回路１０１内のコンデンサ１０６の容量を大きくすることが要求される。

しかしながら、コンデンサ１０６の容量を大きくする場合、コンデンサ１０６の放電時間が長くなることにより、交流電圧のゼロクロスにおいて駆動回路１０１の内部電荷をゼロにすることが難しくなるという問題が生じる。

具体的には、コンデンサ１０６の容量が大きい場合には、コンデンサ１０６が蓄積した電荷の放電に要する時間が長くなる。よって、図１３Ｂに示すように、調光信号の電圧がピーク電圧から低下したとき、コンデンサ１０６の電圧は調光信号の電圧よりも遅れて低下する。すなわち、コンデンサ１０６の電圧は交流電圧の電圧よりも遅れて低下する。その結果、交流電圧のゼロクロスにおいて、コンデンサ１０６の電圧がゼロとはならない。すなわち、交流電圧のゼロクロスにおいて、駆動回路１０１の内部電荷が残ったままとなる。

これにより、調光器１０３がゼロクロスを検知できずに、誤作動する。つまり、調光器１０３の誤作動が引き起こされ、それによりＬＥＤモジュール１０４の発光がチラつくなどの不具合が生じる。

このような調光器１０３の誤作動を抑制するために、誤作動防止回路１１０は、コンデンサ１０６に並列接続された抵抗１０７と、抵抗１０７に並列接続されたバイパス回路１１３とを備え、バイパス回路１１３は、直列接続された抵抗１０８とスイッチ１０９とを有し、スイッチ１０９は、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下となる場合にオンする。

これにより、図１３Ｃに示すように、交流電圧のゼロクロスにおいて駆動回路１０１の内部電荷をゼロにすることができ、調光器１０３はゼロクロスを正常に検知できる。つまり、調光器１０３の誤作動を抑制することが可能となる。

具体的には、コンデンサ１０６の電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下となった場合に、スイッチ１０９がオンする。これにより、抵抗１０８及びスイッチ１０９を介して、コンデンサ１０６に蓄積された電荷が放電される。その結果、駆動回路１０１の内部電荷がスムーズに放電され、交流電圧のゼロクロスにおいて駆動回路１０１の内部電荷がゼロになる。したがって、調光器１０３がゼロクロスを正常に検知できる。

ただし、図１３Ｂに示すように、コンデンサ１０６の電圧がスイッチ１０９をオンさせるための閾値電圧Ｖｔｈまで下がらない場合、スイッチ１０９がオフ状態のままとなり、内部電荷が残ったままとなってしまう。また、コンデンサ１０６の電圧が交流電圧のピーク電圧からゼロとなるのに要する時間は、各素子（コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８）の定数によって決定される。

したがって、交流電圧のゼロクロスにおいて駆動回路１０１の内部電荷をゼロとするために、本実施の形態に係る駆動回路１０１では、コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数を次のようにすることが必要である。

具体的には、コンデンサ１０６の容量値をＣ、抵抗１０７の抵抗値をＲ１、抵抗１０８の抵抗値をＲ２、スイッチ１０９がオンする閾値電圧をＶｔｈ、交流信号の振幅をＶ０、交流信号の周波数をｆｓとし、
ｔ１＝ＣＲ１×（ｌｎＶ０−ｌｎＶｔｈ）
ｔ２＝ＣＲ２×（ｌｎＶｔｈ）
とした場合、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２は次の式１を満たす。

ｔ１＋ｔ２＜１／（３，３×ｆｓ） ・・・（式１）

つまり、交流電圧がピーク電圧となってからコンデンサ１０６の電圧が閾値電圧Ｖｔｈとなるまでの期間において、コンデンサ１０６の電圧の時定数は、コンデンサ１０６の容量値と抵抗１０７の抵抗値とによって決定される。また、コンデンサ１０６の電圧が閾値電圧Ｖｔｈとなることによりスイッチ１０９がオンしてからコンデンサ１０６の電圧が０Ｖとなるまでの期間において、コンデンサ１０６の電圧の時定数は、コンデンサ１０６の容量値と抵抗１０８の抵抗値とによって決定される。なお、抵抗１０８の抵抗値Ｒ２と比較して、抵抗１０７の抵抗値及びスイッチ１０９のオン抵抗は十分小さい。

したがって、交流電圧がピーク電圧となってからコンデンサ１０６の電圧が閾値電圧Ｖｔｈとなるまでの時間に対応する時間ｔ１と、コンデンサ１０６の電圧が閾値電圧Ｖｔｈとなってからコンデンサ１０６の電圧が０Ｖとなるまでの時間に対応する時間ｔ２との合計が、交流信号の１／３．３周期より短い場合に、交流電圧のゼロクロスにおいて駆動回路１０１の内部電荷をゼロとすることができる。

以上のように、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数を上記の式１を満たす値にすることにより、調光器１０３の誤作動を抑制することができる。

一方、上述したように、駆動回路１０１はノイズを改善することが要求されている。

そこで、駆動回路１０１は、調光器１０３の誤作動を抑制し、かつ、ノイズを低減するために、コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数が上記の式１を満たすとともに、コンデンサ１０６の容量を大きくする必要がある。

以下、比較例１としてコンデンサ１０６の容量が小さい場合について説明し、比較例２としてコンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数が上記の式１を満たさない場合について説明しながら、本実施の形態に係る駆動回路１０１の効果について述べる。

＜比較例１＞
まず、比較例１に係る駆動回路の動作と、この比較例１に係る駆動回路を調光器１０３に接続した場合に発生するノイズについて説明する。

比較例１に係る駆動回路は、図１１に示す本実施の形態に係る駆動回路１０１と同様の構成を有するが、コンデンサ１０６の容量が小さい点が主に異なる。具体的には、比較例１に係る駆動回路は、コンデンサ１０６の容量値Ｃが０．０４７μＦ、抵抗１０７の抵抗値Ｒ１が１００ｋΩ、抵抗１０８の抵抗値Ｒ２が２ｋΩである。

図１４は、比較例１に係る駆動回路の動作を説明するためのグラフであり、（ａ）は比較例１におけるコンデンサ１０６の電圧を示すグラフであり、（ｂ）は比較例１においてコンデンサ１０６の電圧が図１４の（ａ）のようになった場合の調光器１０３の出力波形の電圧を示すグラフである。

図１４の（ａ）に示すように、コンデンサ１０６の電圧は、この電圧が閾値電圧Ｖｔｈとなってから速やかに低下する。

ここで、図１４の（ａ）におけるＡで示す箇所において、コンデンサ１０６の電圧は０Ｖになっていない。これは調光器１０３がオフしている期間において、制御信号生成部２０８で生成された制御信号が、抵抗１０８及びスイッチ１０９を介してコンデンサ１０６に流れることによるものである。

つまり、上記図１３Ａ〜図１３Ｃで説明したように、交流電圧のゼロクロスで駆動回路１０１の内部電荷がゼロとなる、すなわちコンデンサ１０６の電圧がゼロとなるのが理想的ではあるが、実際には、コンデンサ１０６の電圧は周辺回路の影響でゼロにはならない。よって、理想的な回路において、交流電圧のゼロクロスで駆動回路１０１の内部電荷がゼロになるとは、実際の回路において、交流電圧のゼロクロスから調光信号のＯＮ位相角までの位相角範囲（以下、調光器１０３のオフ期間と記載する）で、駆動回路１０１の内部電荷が時間依存性を有さないことに相当する。

調光器１０３のオフ期間において、駆動回路１０１の内部電荷がゼロにならない理由については、次のように説明される。調光器１０３は、調光器１０３のオフ期間であっても、次の周期で動作して調光信号を立ち上げるため、調光器１０３内部のスイッチ（たとえば、トライアック）を動作させるために必要な電源を調光器１０３外部から供給しておく必要がある。具体的には、電源供給の電流を、調光器１０３に直列接続された駆動回路１０１及びＬＥＤモジュール１０４を含むランプを介して一定量流す必要がある。このとき、上記電流が抵抗１０８を流れることにより、抵抗１０８には電圧降下による電圧が発生する。したがって、抵抗１０８に並列接続されたコンデンサ１０６にも、抵抗１０８の電圧降下に相当する電圧が発生する。このように、調光器１０３のオフ期間においてコンデンサ１０６に発生する電圧により、駆動回路１０１の内部電荷はゼロにはならない。

したがって、図１４の（ａ）のＡに示すように、交流電圧のゼロクロスにおいてコンデンサ１０６の電圧がゼロでなくても、調光器１０３のオフ期間にコンデンサ１０６の放電がない場合、調光器１０３は交流電圧のゼロクロスを正常に検知することができる。

図１４の（ｂ）のＡに示す箇所において、調光器１０３の出力電圧はオフセットされている。これは、調光器１０３のオフ期間において、コンデンサ１０６の電圧が０Ｖとなっていないことによるものであるが、上述したように、この電圧のオフセットは調光器１０３による交流電圧のゼロクロスの検知には影響を与えない。

その結果、比較例１に係る駆動回路は調光器１０３の誤作動を抑制できる。

次に、比較例１に係る駆動回路を調光器１０３に接続した場合に発生するノイズについて説明する。

図１５は、比較例１に係る駆動回路と調光器１０３とを接続した場合に生じるノイズを示すグラフであり、横軸は周波数、縦軸は雑音強度を示す。

なお、同図には、雑音強度の許容レベルの一例が示されている。この許容レベルとは、例えば、電気用品安全法等の許容値である。

図１５から、比較例１に係る駆動回路と調光器１０３とを接続した場合、周波数が約８００ｋＨｚ以上の周波数において、雑音強度が許容レベル未満となるが、周波数が約８００ｋＨｚ未満の周波数において、雑音強度が許容レベル以上となる。

以上のように、容量が小さいコンデンサ１０６を有する比較例１に係る駆動回路の構成では、調光器１０３の誤作動を抑制できるものの、低周波領域（例えば、８００ｋＨｚ以下）におけるノイズに関しては改善が見られない。

＜比較例２＞
駆動回路を調光器１０３に接続した場合のノイズを低減するためには、コンデンサ１０６の容量を大きくすることが考えられる。そこで、比較例２に係る駆動回路として、比較例１におけるコンデンサ１０６よりも容量の大きいコンデンサ１０６を有する駆動回路について検討する。以下、この比較例２に係る駆動回路の動作について説明する。

比較例２に係る駆動回路は、比較例１に係る駆動回路と比較して、容量が大きいコンデンサ１０６を有する点が異なる。具体的には、比較例２に係る駆動回路は、コンデンサ１０６の容量値Ｃが０．１μＦ、抵抗１０７の抵抗値Ｒ１が１００ｋΩ、抵抗１０８の抵抗値Ｒ２が２ｋΩである。つまり、比較例２に係る駆動回路は、コンデンサ１０６の容量は大きいが、コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数が上記の式１を満たさない構成である。

図１６は、比較例２に係る駆動回路の動作を説明するためのグラフであり、（ａ）は比較例２におけるコンデンサ１０６の電圧を示すグラフであり、（ｂ）は比較例２においてコンデンサ１０６の電圧が図１６の（ａ）のようになった場合の調光器１０３の出力波形の電圧を示すグラフである。

図１６の（ａ）を図１４の（ａ）と比較すると、コンデンサ１０６の電圧は、この電圧が閾値電圧Ｖｔｈとなってから速やかに低下していくことについては同様であるが、調光器１０３のオフ期間であっても、コンデンサ１０６の電圧が一定電圧とならずに、引き続き低下していく点が異なる。

これは、コンデンサ１０６の容量を大きくしたことにより、調光器１０３のオフ期間、すなわち交流電圧のゼロクロス以降も、コンデンサ１０６が放電していることを意味する。

その結果、比較例２に係る駆動回路に接続された調光器１０３の出力電圧は図１６の（ｂ）におけるＢで示す箇所において、電圧波形がいびつになる。すなわち、調光器１０３が調光度に応じた調光信号を出力できないという調光器１０３の誤作動が引き起こされる。

以上のように、比較例２に係る駆動回路は、比較例１と比較してコンデンサ１０６の容量が大きいことにより、調光器１０３を接続した場合のノイズは低減できると考えられる。しかしながら、コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数が上記の式１を満たさないことにより、交流電圧のゼロクロスにおいて、コンデンサ１０６の放電が完了しない。その結果、調光器１０３の誤作動が引き起こされ、調光器１０３の出力波形がいびつになる。

＜実施の形態１の効果＞
上記の比較例１及び２に係る駆動回路に対し、本実施の形態に係る駆動回路１０１では、コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数を上記の式１を満たす値とし、さらに、コンデンサ１０６の容量値Ｃを
Ｃ＞０．０４７μＦ ・・・（式２）
とする。

これにより、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、調光器１０３の誤作動を抑制し、かつ、ノイズを低減することができる。以下、本実施の形態に係る駆動回路１０１の動作と、この本実施の形態に係る駆動回路１０１を調光器１０３に接続した場合に発生するノイズについて説明する。

上述したように、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数を上記の式１及び式２を満たす値とする。具体的には、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、コンデンサ１０６の容量値Ｃが０．１μＦ、抵抗１０７の抵抗値Ｒ１が４７ｋΩ、抵抗１０８の抵抗値Ｒ２が２ｋΩである。

図１７は、本実施の形態に係る駆動回路１０１の動作を説明するためのグラフであり、（ａ）は駆動回路１０１におけるコンデンサ１０６の電圧を示すグラフであり、（ｂ）は本実施の形態においてコンデンサ１０６の電圧が図１７の（ａ）のようになった場合の調光器１０３の出力波形の電圧を示すグラフである。

図１７の（ａ）を図１４の（ａ）及び図１６の（ａ）と比較すると、コンデンサ１０６の電圧が、この電圧が閾値電圧Ｖｔｈとなってから速やかに低下していくことについては同様である。また、調光器１０３のオフ期間において、図１７の（ａ）では図１４の（ａ）と同様にコンデンサ１０６の電圧が一定になっている。これにより、図１７の（ｂ）に示すように、調光器１０３のオフ期間において、調光器１０３の出力電圧もオフセットされる。

比較例１で説明したように、調光器１０３のオフ期間におけるコンデンサ１０６の電圧のオフセットは、調光器１０３による交流電圧のゼロクロスの検知には影響を与えない。

その結果、図１７の（ｂ）に示す調光器１０３の出力電圧の波形には、図１６の（ｂ）においてＢで示した箇所のような波形がいびつになる箇所が存在しない。すなわち、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、この駆動回路１０１に接続された調光器１０３の誤作動を抑制することができる。

次に、本実施の形態に係る駆動回路１０１で生じるノイズについて説明する。

図１８は、本実施の形態に係る駆動回路１０１と調光器１０３とを接続した場合に生じるノイズを示すグラフであり、横軸は周波数、縦軸は雑音強度を示す。なお、同図の横軸及び縦軸は図１５の横軸及び縦軸と同一スケールであり、図１５と同じ許容レベルが示されている。

図１８と図１５とを比較すると、図１８に示す雑音強度は、図１５に示す雑音強度よりも全体的に改善し、特に８００ＭＨｚ以下の低周波領域において顕著に改善していることがわかる。例えば、図１８に示す雑音強度は、約５００ｋＨｚ以上の周波数領域において許容レベル未満となることが読み取れる。一方、図１５に示す雑音強度は、約８００ｋＨｚ未満の周波数領域において許容レベル以上となっている。このように、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、調光器１０３を接続した場合のノイズが、比較例１に係る駆動回路と比較して、低周波領域において改善することがわかる。

すなわち、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、コンデンサ１０６の容量値Ｃを０．１μＦとすることにより、比較例１と比較して、低周波領域におけるノイズを改善することができる。

なお、図１５及び図１８には、すべての周波数領域において許容レベルの一例が示されているが、許容レベルは一部の周波数領域において規定されている場合がある。例えば、許容レベルが電気用品安全法の許容値の場合、許容レベルは周波数が５２６．５ｋＨｚ以上の周波数領域において規定されている。すなわち、図１５及び図１８において、規定範囲外（周波数が５２６．５ｋＨｚ未満）の周波数領域における雑音強度が許容レベルを超えていることは問題にならない。

また、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、コンデンサ１０６の容量値Ｃを０．１μＦとしたが、コンデンサ１０６の容量値はこれに限らない。具体的には、コンデンサ１０６の容量値ＣはＣ＞０．０４７μＦであればよい。Ｃ＞０．０４７μＦを満たせば、比較例１と比較して、駆動回路１０１を調光器１０３に接続した場合に発生するノイズがより低周波領域において許容レベルを下回ることができる。すなわち、低周波領域のノイズを低減できる。

［まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、調光度に応じて位相制御された交流信号である調光信号を用いて発光素子を発光させる駆動回路であって、調光信号を整流するダイオードブリッジ１０５の出力端間に接続されたコンデンサ１０６と、コンデンサ１０６に並列接続された抵抗１０７と、抵抗１０７に並列接続されたバイパス回路１１３とを備え、バイパス回路１１３は、直列接続された抵抗１０８とスイッチ１０９とを有し、スイッチ１０９は、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧以下となる場合にオンし、コンデンサ１０６の容量値をＣ、抵抗１０７の抵抗値をＲ１、抵抗１０８の抵抗値をＲ２、閾値電圧をＶｔｈ、交流信号の振幅をＶ０、交流信号の周波数をｆｓとし、ｔ１＝Ｃ×Ｒ１×（ｌｎＶ０−ｌｎＶｔｈ）、ｔ２＝Ｃ×Ｒ２×（ｌｎＶｔｈ）とした場合、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２は上記の式１及び式２を満たす。

このように、コンデンサ１０６、抵抗１０７及び抵抗１０８の定数が、上記の式１を満たすことにより、交流電圧のゼロクロスにおいて、コンデンサ１０６の電圧を一定電圧にすることができる。すなわち、交流電圧のゼロクロスにおいて、コンデンサ１０６の放電を完了することができる。したがって、駆動回路１０１に接続された調光器１０３の誤作動を抑制することができる。また、コンデンサ１０６の容量値Ｃが、上記の式２を満たすことにより、駆動回路１０１と調光器１０３とを接続した場合における低周波領域のノイズを低減することができる。すなわち、本実施の形態に係る駆動回路１０１は、調光器１０３の誤作動を抑制し、かつ、ノイズを低減することができる。

なお、抵抗１０７、抵抗１０８、ダイオードブリッジ１０５、及び、発光制御モジュール１１２は、それぞれ、第４抵抗、第５抵抗、第２整流回路、及び、第２発光制御回路の一態様である。

また、抵抗１０８の一端は抵抗１０７の一端に接続され、抵抗１０８の他端はスイッチ１０９を介して抵抗１０７の他端に接続されていてもよい。

これにより、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧となった場合、抵抗１０８は抵抗１０７と並列接続された状態、すなわち抵抗１０８はコンデンサ１０６と並列接続された状態となる。したがって、コンデンサ１０６に充電されていた電荷を、抵抗１０８及びスイッチ１０９を介して速やかに放電できる。

また、駆動回路１０１は、さらに、調光信号を電流に変換し、変換した電流をＬＥＤモジュール１０４に供給することにより、ＬＥＤモジュール１０４を発光させる発光制御モジュール１１２を備えてもよい。

これにより、調光度に応じた明るさでＬＥＤモジュール１０４を発光させることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態に係る照明用光源は、実施の形態１に係る駆動回路１と、ＬＥＤモジュール４とを備える。以下、本実施の形態に係る照明用光源について、図面を参照しながら説明する。

図１９は、本実施の形態に係る照明用光源３１０の概観図であり、図２０は、図１９における中心軸Ａ−Ａ’を含む面で切断して得られる断面図である。

この照明用光源３１０は、全方向配光の電球形ＬＥＤランプであって、グローブ３０１と、口金３０２と、グローブ３０１と口金３０２との間に配置される外部ケース３０３とによってランプ外囲器が構成されている。

グローブ３０１は、ＬＥＤモジュール３０４から放出される光をランプ外部に放射するための球状の透光性カバーである。ＬＥＤモジュール３０４は、このグローブ３０１によって覆われている。また、グローブ３０１は、ＬＥＤモジュール３０４から放出される光を拡散させるために、すりガラス処理等の光拡散処理が施されている。なお、グローブ３０１の形状は球状のものに限らず、半球、回転楕円体又は偏球体であっても構わない。また、本実施の形態において、グローブ３０１の材質はガラス材としたが、グローブ３０１の材質はガラス材に限らず、合成樹脂等でグローブ３０１を成型しても構わない。

口金３０２は、二接点によって調光信号を受電するための受電部である。口金３０２で受電された調光信号はリード線（不図示）を介して回路基板３７２の電力入力部に入力される。

図２０に示すように、本実施の形態に係る照明用光源３１０は、さらに、ＬＥＤモジュール３０４と、光源取り付け部材３０５と、駆動回路３０７とを備える。

ＬＥＤモジュール３０４は、図１に示すＬＥＤモジュール４であり、半導体発光素子からなる光源の一例であって、所定の光を放出するＬＥＤからなる発光モジュール（発光ユニット）である。

光源取り付け部材３０５は、ＬＥＤモジュール３０４を配置するための金属基板からなるホルダ（モジュールプレート）であり、アルミダイキャストによって円盤状に成型されている。

駆動回路３０７は、実施の形態１に係る駆動回路１であり、ＬＥＤモジュール３０４を発光させるための回路（電源回路）を構成する回路素子群３７１と、回路素子群３７１の各回路素子が実装される回路基板３７２とを有する。

回路素子群３７１は、口金３０２で受電された調光信号から、光源（ＬＥＤモジュール３０４）を発光させるための電力を生成するための複数の回路素子で構成されており、口金３０２で受電された調光信号を、調光度に応じてリニアに応答する制御信号に変換し、この制御信号が示す電圧に応じた電流をＬＥＤモジュール３０４に供給する。この回路素子群３７１には、電解コンデンサ（縦型コンデンサ）である第１容量素子３７１ａと、セラミックコンデンサ（横型コンデンサ）である第２容量素子３７１ｂと、抵抗素子３７１ｃと、コイルからなる電圧変換素子３７１ｄと、ＩＰＤ（インテリジェントパワーデバイス）の集積回路である半導体素子３７１ｅとが含まれる。

回路基板３７２は、円盤状のプリント基板であり、一方の面に回路素子群３７１が実装されている。なお、回路基板３７２には、切欠部が設けられている。この切欠部は、ＬＥＤモジュール３０４に電流を供給するためのリード配線を、回路素子群３７１が実装された面側から反対側の面に渡すための通路を構成する。

以上のように構成された本実施の形態に係る照明用光源３１０は、調光度の変化に対して、明るさが急激に変化することを抑制できる。

なお、本実施の形態では、照明用光源３１０が備える駆動回路３０７を、実施の形態１に係る駆動回路１であるとして説明したが、駆動回路３０７は、実施の形態１の変形例に係る駆動回路であっても構わない。

また、駆動回路３０７は、実施の形態２に係る駆動回路１０１であっても構わない。このような駆動回路１０１を備える照明用光源３１０は、調光器の誤作動を抑制し、かつ、ノイズを低減することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態に係る照明装置は、実施の形態３に係る照明用光源３１０と、交流電源を用いて調光信号を生成する調光器とを備える。以下、本実施の形態に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。

図２１は、本実施の形態に係る照明装置４００の概略断面図である。

本実施の形態に係る照明装置４００は、例えば、室内の天井５００に装着されて使用される。この照明装置４００は、照明用光源４１０と点灯器具４２０とリモコン４３０とを備える。照明用光源４１０は、上記の実施の形態３に係る照明用光源３１０である。リモコン４３０は、ユーザによる調光度を指示する操作を受け付け、受け付けた調光度を示す信号を点灯器具４２０へ送信する。

点灯器具４２０は、照明用光源４１０を消灯及び点灯させるものであり、点灯させる際には調光度に応じた輝度で点灯させる。この点灯器具４２０は、天井５００に取り付けられる器具本体４２１と、照明用光源４１０を覆うランプカバー４２２とを備える。

器具本体４２１は、調光器４２１ａと、照明用光源４１０の口金４１１が螺着されるソケット４２１ｂを有し、当該ソケット４２１ｂを介して照明用光源４１０に調光信号を給電する。

調光器４２１ａは、図１の調光器３又は図１０の調光器１０３であり、リモコン４３０から送信された調光度を示す信号を受信し、交流電源から入力された交流信号を、受信した調光度に対応する調光信号に変換する、位相制御式の調光器である。

以上のように構成された本実施の形態に係る照明装置４００は、ユーザが指示する調光度に対して、明るさが突然変わることがない。つまり、調光度の変化に対して、明るさが急激に変化することを抑制できる。

なお、本実施の形態では、照明用光源４１０は実施の形態１に係る駆動回路１を備えるとしたが、駆動回路１に代わり、実施の形態２に係る駆動回路１０１を備えてもよい。このような駆動回路１０１を備える照明装置４００は、調光器４２１ａの誤作動を抑制し、かつ、ノイズを低減することできる。

以上、本発明に係る駆動回路、照明用光源及び照明装置について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態及び変形例に施したものや、異なる実施の形態及び変形例における構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれる。

例えば、上記説明では、調光器は、ユーザが指示する調光度に応じてＯＮ位相角を変化させるとしたが、調光器がＯＮ位相角を変化させる方法はこれに限らない。例えば、調光器は光センサを有し、この光センサが受光した光量に応じてＯＮ位相角を変化させてもよい。

また、上記説明では、照明用光源が電球形ＬＥＤランプである場合を例に説明を行ったが、本発明は、他の形状の照明用光源にも適用できる。例えば、本発明を直管形ＬＥＤランプに適用してもよい。

また、上記説明では、照明装置が照明用光源と調光器とを備える場合を例に説明を行ったが、照明装置は、駆動回路１とＬＥＤモジュール４とを備える構成であればよく、グローブや外部ケースといった筐体を備えなくてもよい。

また、上述の照明装置４００は、一例であり、交流信号を調光信号に変換する調光器４２１ａと、照明用光源４１０の口金４１１を螺着するためのソケット４２１ｂとを備える照明装置であれば構わない。また、図２１に示す照明装置４００は、１つの照明用光源を備えるが、複数、例えば、２個以上の照明用光源を備えても構わない。

また、上記回路図に示す回路構成は、一例であり、本発明は上記回路構成に限定されない。例えば、制御信号生成部８は、図３に示した構成に限らず、ツェナーダイオード８１及び抵抗８２の位置関係が逆であってもよいし、抵抗８２が抵抗８４に対して低電位側に接続されていてもよい。また、例えば、誤作動防止回路１１０は、図１０及び図１１に示した構成に限らず、抵抗１０８とスイッチ１０９の位置関係が逆であってもよい。

つまり、上記回路構成と同様に、本発明の特徴的な機能を実現できる回路も本発明に含まれる。例えば、上記回路構成と同様の機能を実現できる範囲で、ある素子に対して、直列又は並列に、トランジスタ、抵抗素子、又は容量素子等の素子を接続したものも本発明に含まれる。言い換えると、上記実施の形態における「接続される」とは、２つの端子（ノード）が直接接続される場合に限定されるものではなく、同様の機能が実現できる範囲において、当該２つの端子（ノード）が、素子を介して接続される場合も含む。

また、上記説明では、調光信号を整流する整流回路として全波整流回路であるダイオードブリッジ５を備えたが、整流回路の構成はこれに限らず、例えば半波整流回路であっても構わない。

なお、上記説明では、スイッチ１０９は、ダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が所定の閾値電圧以下の場合にオンし、閾値電圧より高い場合にオフするとした。すなわち、閾値電圧以下となるタイミングでオフからオンに切り替わり、閾値電圧より高くなるタイミングでオンからオフに切り替わると説明した。しかしながら、スイッチ１０９がオフするタイミングはこれに限らず、交流信号の位相角において、交流信号の電圧がゼロとなる位相角より大きく、調光信号が立ち上がる位相角以下の範囲であればよい。

このような構成であっても、実施の形態１と同様に調光器１０３の誤作動を抑制することができる。なぜなら、交流信号のゼロクロスにおいてコンデンサ１０６の放電が完了していることにより、調光器１０３は、交流電圧のゼロクロスを正常に検知することができるからである。したがって、ゼロクロスより後にスイッチ１０９がオフすることは、調光器１０３のゼロクロスの検知に影響を与えることがないからである。

同様に、電圧検出回路２０６がスイッチ１０９をオフするタイミングも、上記説明のようにダイオードブリッジ１０５の出力端間の電圧が閾値電圧より高くなるタイミングに限らず、交流信号の位相角において、交流信号の電圧がゼロとなる位相角より大きく、調光信号が立ち上がる位相角以下の範囲であればよい。

１、１０１、３０７ 駆動回路
２、１０２ 交流電源
３、１０３ 調光器
４、１０４、３０４ ＬＥＤモジュール（発光素子）
５ ダイオードブリッジ（第１整流回路）
６、１１１、２２２ ダイオード
７ 調光対応回路（第１発光制御回路）
８、１８０、２０８、９８０ 制御信号生成部
１０、２１０ ノイズフィルタおよび平滑回路
１１、２１１ コイル
１２、１３、２３、８５、１０６、２１２、２１３、２２３、２８５、９８５ コンデンサ
２０、２２０ 点灯回路
２１、２２１ チョークコイル
２２ ダイオード
３０、２３０ 制御回路
４０、１８１、２４０ スイッチング素子
８１、８６、２８１、２８６、９８１、９８６ ツェナーダイオード
８２、８３、８４、１０７、１０８、１８２、１８３、２８３、２８４、９８３、９８４ 抵抗
８７、９８７ 出力端子
８８ ノード
１０５ ダイオードブリッジ（第２整流回路）
１０９ スイッチ
１１２ 発光制御モジュール（第２発光制御回路）
２０６ 電圧検出回路
２０７ 調光対応回路
３０１ グローブ
３０２、４１１ 口金
３０３ 外部ケース
３０５ 光源取り付け部材
３１０、４１０ 照明用光源
３７１ 回路素子群
３７１ａ 第１容量素子
３７１ｂ 第２容量素子
３７１ｃ 抵抗素子
３７１ｄ 電圧変換素子
３７１ｅ 半導体素子
３７２ 回路基板
４００ 照明装置
４２０ 点灯器具
４２１ 器具本体
４２１ａ 調光器
４２１ｂ ソケット
４３０ リモコン
５００ 天井

Claims (12)

1. 調光度に応じて位相制御された交流信号である調光信号を用いて発光素子を発光させる駆動回路であって、
   前記調光信号が整流された信号のうち、第１電圧以上かつ前記調光信号の最大電圧より低い第２電圧以下の電圧を積分することにより、前記発光素子の輝度を制御する制御信号を生成する制御信号生成部を備える
   駆動回路。
2. 前記駆動回路は、さらに、前記調光信号を整流する第１整流回路を備え、
   前記制御信号生成部は、
   前記第１整流回路の出力端子間に直列接続された第１〜第３抵抗と、
   前記第３抵抗に並列接続された第１コンデンサと、
   前記第２抵抗及び前記第３抵抗に並列接続され、前記第１抵抗に直列接続された第１ツェナーダイオードとを有し、
   前記第１コンデンサに充電された電圧に応じた電圧を前記制御信号として出力する
   請求項１に記載の駆動回路。
3. 前記制御信号生成部は、さらに、前記第１〜第３抵抗に直列接続され、前記第１ツェナーダイオードに直列接続された定電圧回路を有し、
   前記定電圧回路は、前記第１ツェナーダイオードに対して高電位側に接続されている
   請求項２に記載の駆動回路。
4. 前記定電圧回路は、第２ツェナーダイオードである
   請求項３に記載の駆動回路。
5. 前記制御信号生成部は、さらに、
   前記第１整流回路による整流後の電圧を分圧する分圧回路を備え、
   前記定電圧回路は、前記分圧回路によって分圧された電圧に応じてオン又はオフする、前記第１〜第３抵抗に直列接続されたスイッチング素子を有する
   請求項３に記載の駆動回路。
6. さらに、前記制御信号生成部で生成された前記制御信号が示す電圧を電流に変換し、変換した電流を前記発光素子に供給することにより、前記発光素子を発光させる第１発光制御回路を備える
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動回路。
7. 前記駆動回路は、さらに、
   前記調光信号を整流する第２整流回路の出力端間に接続された第２コンデンサと、
   前記第２コンデンサに並列接続された第４抵抗と、
   前記第４抵抗に並列接続されたバイパス回路とを備え、
   前記バイパス回路は、直列接続された第５抵抗とスイッチとを有し、
   前記スイッチは、前記第２整流回路の出力端間の電圧が所定の閾値電圧以下となる場合にオンし、
   前記第２コンデンサの容量値をＣ、前記第４抵抗の抵抗値をＲ１、前記第５抵抗の抵抗値をＲ２、前記閾値電圧をＶｔｈ、前記交流信号の振幅をＶ０、前記交流信号の周波数をｆｓとし、ｔ１＝Ｃ×Ｒ１×（ｌｎＶ０−ｌｎＶｔｈ）、ｔ２＝Ｃ×Ｒ２×（ｌｎＶｔｈ）とした場合、
   Ｃ、Ｒ１、Ｒ２は次の式すべてを満たす
   Ｃ＞０．０４７ｕＦ
   ｔ１＋ｔ２＜１／（３．３×ｆｓ）
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動回路。
8. 前記第５抵抗の一端は前記第４抵抗の一端に接続され、前記第５抵抗の他端は前記スイッチを介して前記第４抵抗の他端に接続されている
   請求項７に記載の駆動回路。
9. 前記スイッチは、
   前記交流信号の位相角において、前記交流信号の電圧がゼロとなる位相角より大きく、前記調光信号が立ち上がる位相角以下の範囲でオフする
   請求項７又は８に記載の駆動回路。
10. さらに、前記調光信号を電流に変換し、変換した電流を前記発光素子に供給することにより、前記発光素子を発光させる第２発光制御回路を備える
    請求項７〜９のいずれか１項に記載の駆動回路。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の駆動回路と、
    前記発光素子とを備える
    照明用光源。
12. 請求項１１に記載の照明用光源と、
    交流電源を用いて前記調光信号を生成する調光器とを備える
    照明装置。

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