JP6063853B2 - Ｌｅｄ駆動装置及び照明器具 - Google Patents

Description

この発明は、ＬＥＤ駆動装置及び照明器具に関し、特に、ＬＥＤモジュールの調光を行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具に関する。

近年、照明器具などにおいて、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）からなるＬＥＤモジュールが光源として用いられており、このＬＥＤ光源を調光制御して点灯するＬＥＤ駆動装置が知られている。

このようなＬＥＤ駆動装置としては、例えば下記特許文献１に記載されているようなものが知られている。すなわち、ＬＥＤ駆動装置は、スイッチング素子を有する定電流回路を備えており、そのスイッチング素子を所定の周期でオン・オフさせることで、ＬＥＤモジュールにＬＥＤ電流を供給し、ＬＥＤ光源を点灯させる。ＬＥＤ駆動装置は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行うことで、ＬＥＤ光源の調光制御を行う。ＰＷＭ制御は、所定の周期に対してスイッチング素子をオンさせる期間が占める割合に対応するＰＷＭ信号のオンデューティを変化させることで行われる。

特開２００９−１２３６８１号公報

ところで、上記の特許文献１に記載されているようなＬＥＤ駆動装置では、次のような問題がある。

ＬＥＤ光源に流れる電流がパルス状であるため、調光度が深いとき、すなわち暗いときには、ＬＥＤ光源の光が点滅し、ちらつきが発生する可能性がある。

また、パルス状の電流をＬＥＤ光源に流すことで調光を行う場合、電流のパルス幅の可変ステップには、小さくできる限界がある。そのため、調光制御において、細かな調整を行うことが困難であるという問題がある。換言すると、緩やかな可変制御を行うことができないという問題がある。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、調光度が深い暗い領域においても、ユーザにちらつきを感じさせにくいようにしつつ微細な調光制御を行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、調光指示信号に応じてＬＥＤ（発光ダイオード）モジュールの調光動作を行うＬＥＤ駆動装置は、調光指示信号が入力され、その調光指示信号に対応する直流の調光信号を生成する調光制御部と、調光制御部により生成された調光信号に基づいて、ＬＥＤモジュールに出力電流を流す駆動回路部とを備え、駆動回路部は、調光信号に対応する駆動信号を生成し、第１のスイッチ素子に出力するコンバータ制御部と、第１のスイッチ素子とグランドとの間に接続された第１の電流設定回路と、第１の電流設定回路に並列に接続された第２の電流設定回路とを有し、調光制御部は、第２の電流設定回路の動作状態を制御することにより、調光信号に対する出力電流の調整範囲と、調光信号に対する出力電流の変化特性とを切り替えるとともに、出力電流の調整範囲の切替えが行われるとき、切替え後に調光信号が所定の目標値に到達するまでの間に、調光信号の生成に用いられるＰＷＭ信号のレベルをハイレベル又はローレベルに固定する第１の制御、及び所定のサイクルで第２の電流設定回路のオン／オフ動作を繰り返す第２の制御の少なくともいずれか一方を実行する調光情報制御部を備える。

好ましくは、出力電流の調整範囲は、調光制御部により第２の電流設定回路の動作状態がオン状態とされるときに第１の出力電流調整範囲となり、調光制御部により第２の電流設定回路の動作状態がオフ状態とされるときに第２の出力電流調整範囲となり、調光情報制御部は、第１の制御を実行し、第１の出力電流調整範囲から第２の出力電流調整範囲に切り替えるとき、切替え後に調光信号が所定の目標値に到達するまでの時間及び第１の所定時間のいずれか一方の時間中、ＰＷＭ信号をハイレベルに固定し、第２の出力電流調整範囲から第１の出力電流調整範囲に切り替えるとき、切替え後に調光信号が所定の目標値に到達するまでの時間及び第２の所定時間のいずれか一方の時間中、ＰＷＭ信号をローレベルに固定する。

好ましくは、出力電流の調整範囲は、調光制御部により第２の電流設定回路の動作状態がオン状態とされるときに第１の出力電流調整範囲となり、調光制御部により第２の電流設定回路の動作状態がオフ状態とされるときに第２の出力電流調整範囲となり、調光情報制御部は、第２の制御を実行し、第１の出力電流調整範囲から第２の出力電流調整範囲に切り替えるとき、切替え後に調光信号が所定の目標値に到達するまでの時間及び第３の所定時間のいずれか一方の時間中、第２の電流設定回路のオン／オフ動作を繰り返し、第２の出力電流調整範囲から第１の出力電流調整範囲に切り替えるとき、切替え後に調光信号が所定の目標値に到達するまでの時間及び第４の所定時間のいずれか一方の時間中、第２の電流設定回路のオン／オフ動作を繰り返す。

好ましくは、調光情報制御部は、調光指示信号が入力され、出力電流の調整範囲の切替えの要否を判定して、その判定結果に基づいて指示情報を出力する情報判断部と、情報判断部から出力電流の調整範囲の切替えは不要であるとの判定に基づく指示情報が出力されたとき、それに応じてＰＷＭ信号の生成状態を制御する調光信号設定情報と、第２の電流設定回路の動作状態を制御する制御信号設定情報とを出力する第１設定情報生成部と、情報判断部から出力電流の調整範囲の切替えが必要であるとの判定に基づく指示情報が出力されたとき、それに応じてＰＷＭ信号の生成状態を制御する調光信号設定情報と、第２の電流設定回路の動作状態を制御する制御信号設定情報とを出力する第２設定情報生成部とを有し、調光制御部は、第１設定情報生成部から出力された調光信号設定情報及び第２設定情報生成部から出力された調光信号設定情報に基づいてＰＷＭ信号を生成するとともに、そのＰＷＭ信号に基づいて調光信号を生成する調光信号生成部と、第１設定情報生成部から出力された制御信号設定情報及び第２設定情報生成部から出力された制御信号設定情報に基づいて、第２の電流設定回路のオン／オフ動作を制御する制御信号を生成する制御信号生成部とを有する。

好ましくは、第１の電流設定回路は、第１の抵抗素子を含み、第２の電流設定回路は、少なくとも、第２の抵抗素子と第２のスイッチ素子との直列回路を含み、調光制御部は、第２のスイッチ素子のオン／オフを制御することで、第２の電流設定回路の動作を制御する。

この発明の他の局面に従うと、照明器具は、１個以上のＬＥＤを含むＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールを駆動する上述に記載のＬＥＤ駆動装置と、ＬＥＤ駆動装置に調光指示信号を出力する調光制御装置とを備える。

これらの発明に従うと、調光制御部は、第２の電流設定回路の動作状態を制御することにより、調光信号に対する出力電流の調整範囲と、調光信号に対する出力電流の変化特性とを切り替えるとき、所定の制御を行う。したがって、調光度が深い暗い領域においても、ユーザにちらつきを感じさせにくいようにしつつ微細な調光制御を行うことができるＬＥＤ駆動装置及び照明器具を提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。 ＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤモジュールの構成を示すブロック図である。 調光制御部の構成を示すブロック図である。 減光時の出力電流と調光信号の大きさとの関係を示す。 減光時の調光情報制御部の第１制御方法による動作例を説明する図である。 減光時の調光情報制御部の第１制御方法による動作例を示すフローチャートである。 減光時の調光情報制御部の第２制御方法による動作例を説明する図である。 減光時の調光情報制御部の第２制御方法による動作例を示すフローチャートである。 増光時の出力電流と調光信号の大きさとの関係を示す。 増光時の調光情報制御部の第１制御方法による動作例を説明する図である。 増光時の調光情報制御部の第１制御方法による動作例を示すフローチャートである。 増光時の調光情報制御部の第２制御方法による動作例を説明する図である。 増光時の調光情報制御部の第２制御方法による動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態におけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具について説明する。

［実施の形態］

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるＬＥＤ駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、照明器具１００は、ＬＥＤ駆動装置１と、ＬＥＤモジュール１０と、調光制御装置８０とを備えている。照明器具１００は、ＬＥＤモジュール１０が駆動されて点灯することで、照明を行う。

ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０に接続されている。ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０を駆動する。

本実施の形態において、ＬＥＤ駆動装置１は、調光制御装置８０に接続されている。調光制御装置８０は、ＬＥＤ駆動装置１に対して調光指示信号Ｓａｄを出力する。ＬＥＤ駆動装置１は、その外部の調光制御装置８０から送られた調光指示信号Ｓａｄに基づいて、ＬＥＤモジュール１０の調光動作を行う。すなわち、照明器具１００では、ＬＥＤモジュール１０による照明の明るさを変更できる。

調光指示信号Ｓａｄは、例えば、デジタル信号である。具体的には、例えば、調光増あるいは調光減を指示する２種類の信号である。

調光制御装置８０は、例えば、明るさを変更するために照明器具１００に設けられているリモートコントローラである。調光制御装置８０とＬＥＤ駆動装置１との接続は、有線によるものであってもよいし、無線によるものであってもよい。例えば無線により調光制御装置８０とＬＥＤ駆動装置１とが接続されている場合、調光制御装置８０に発光部が設けられ、ＬＥＤ駆動装置１に受光部が設けられ、両者の間で赤外線通信を行うように構成されていてもよい。

図２は、ＬＥＤ駆動装置１及びＬＥＤモジュール１０の構成を示すブロック図である。

図２に示されるように、本実施の形態において、ＬＥＤモジュール１０は、複数のＬＥＤを直列に接続してなるＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂを有している。ＬＥＤモジュール１０は、ＬＥＤユニット１０ａとＬＥＤユニット１０ｂとが並列に接続されて構成されている。

ＬＥＤモジュール１０には、２つのＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂに限られず、さらに多くのＬＥＤユニットが設けられていてもよい。例えば、３つ以上のＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂ，…が互いに並列に接続されて、ＬＥＤモジュール１０が構成されていてもよい。ＬＥＤユニット１０ａ，１０ｂは、複数のＬＥＤを有するものに限られず、１つのＬＥＤを有しているものであってもよい。例えば、ＬＥＤモジュール１０は、１つずつ互いに並列に接続された、複数個のＬＥＤで構成されていてもよい。ＬＥＤモジュール１０は、１つの以上のＬＥＤを有する１つのＬＥＤユニットであってもよい。

ＬＥＤ駆動装置１は、降圧型コンバータ回路部（駆動回路部の一例）２と、調光制御部３とを有している。降圧型コンバータ回路部２は、ＬＥＤモジュール１０に駆動電力を供給するとともに、ＬＥＤモジュール１０の調光動作を行う。調光制御部３は、例えば、マイクロコンピュータで構成されている。調光制御部３には、調光指示信号Ｓａｄが入力される。調光制御部３は、調光指示信号Ｓａｄに対応する調光信号Ｓｄを出力する。

降圧型コンバータ回路部２は、第１のスイッチ素子Ｑ１と、コンバータ制御部４と、第１の電流設定回路５と、第２の電流設定回路６とを備えている。

第１のスイッチ素子Ｑ１は、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。第１のスイッチ素子Ｑ１のドレイン端子は、インダクタＬ１を介してＬＥＤモジュール１０のカソード側の端子に接続されている。

コンバータ制御部４は、駆動電源Ｖｃｃから電力の供給を受ける。コンバータ制御部４は、第１のスイッチ素子Ｑ１のゲート端子に、駆動信号Ｓｐを出力するように構成されている。コンバータ制御部４は、調光信号Ｓｄに対応して駆動信号Ｓｐを出力する。

第１の電流設定回路５と第２の電流設定回路６とは、第１のスイッチ素子Ｑ１のソース端子とグランドとの間に、並列に接続されている。第１の電流設定回路５及び第２の電流設定回路６は、第１のスイッチ素子Ｑ１側でコンバータ制御部４に接続されており、これにより、コンバータ制御部４には、フィードバック電圧Ｖｆｂが入力されるように構成されている。

第１の電流設定回路５は、例えば、第１の抵抗素子Ｒ１を有している。第１の抵抗素子Ｒ１は、第１のスイッチ素子Ｑ１のソース端子とグランドとの間に配置されている。

第２の電流設定回路６は、第２の抵抗素子Ｒ２と、第２のスイッチ素子Ｑ２（例えば、バイポーラトランジスタ）とからなる直列回路で構成されている。第２のスイッチ素子Ｑ２は、第２の抵抗素子Ｒ２とグランドとの間に配置されている。第２のスイッチ素子Ｑ２のベース端子には、調光制御部３が接続されている。調光制御部３は、第２のスイッチ素子Ｑ２のベース端子に、電流設定制御信号（制御信号の一例）Ｓｃを出力する。第２のスイッチ素子Ｑ２は、電流設定制御信号Ｓｃに応じて、オン／オフ動作を行う。

なお、ＬＥＤモジュール１０のアノード側の端子は、直流電源Ｖｄｃに接続されている。ＬＥＤ駆動装置１は、ＬＥＤモジュール１０に出力電流Ｉｏを供給し、ＬＥＤモジュール１０を駆動する。インダクタＬ１のＬＥＤモジュール１０側の端子と、直流電源Ｖｄｃからの電源供給ラインとの間には、コンデンサＣ１が配置されている。また、インダクタＬ１の第１のスイッチ素子Ｑ１側の端子と、直流電源Ｖｄｃからの電源供給ラインとの間には、ダイオードＤ１が配置されている。

［調光時の動作の説明］

コンバータ制御部４は、調光制御部３から入力される調光信号Ｓｄに応じたフィードバック電圧Ｖｆｂになるように、駆動信号Ｓｐを生成し、生成した駆動信号Ｓｐを第１のスイッチ素子Ｑ１に出力する。これによって、コンバータ制御部４は、ＬＥＤモジュール１０に調光信号Ｓｄに応じた一定の出力電流Ｉｏが流れるように制御する。

ここで、このようにＬＥＤモジュール１０が駆動されているとき、調光制御部３は、電流設定制御信号Ｓｃを出力して第２の電流設定回路６の動作状態を制御する。これにより、調光制御部３は、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの調整範囲と、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの変化特性とを切り替える。本実施の形態においては、調光制御部３は、第２のスイッチ素子Ｑ２をオン状態かオフ状態か切り替えることで、第２の電流設定回路６がオン状態であるかオフ状態であるかを切り替える。

このように第２の電流設定回路６の動作状態がオン状態とオフ状態とで切り替えられることで、出力電流Ｉｏの調整範囲が、２種類の調整範囲の一方から他方に切り替えられる。すなわち、調光制御部３により第２の電流設定回路６の動作状態がオン状態とされるとき、出力電流Ｉｏの調整範囲は、第１の出力電流調整範囲となる。また、調光制御部３により第２の電流設定回路６の動作状態がオフ状態とされるとき、出力電流Ｉｏの調整範囲は、第２の出力電流調整範囲となる。

本実施の形態では、調光制御部３から出力される電流設定制御信号Ｓｃがハイ（Ｈｉｇｈ）レベルのとき、第２の電流設定回路６の動作状態は、オン状態（オン動作）となる。このとき、第１の電流設定回路５と第２の電流設定回路６とにより第１の出力電流調整範囲が設定される。これにより、第１の電流設定回路５と第２の電流設定回路６とで設定される合成抵抗Ｒｏの値により、出力電流Ｉｏの大きさの調整範囲が決定される。

具体的には、例えば次の通りである。すなわち、第１の抵抗素子Ｒ１と、第２の抵抗素子Ｒ２と、第２のスイッチ素子Ｑ２の内部抵抗とで合成抵抗値が決定される。ここでは、説明の簡略化のため、第２のスイッチ素子Ｑ２の内部抵抗の値をゼロとみなし、考慮しないこととする。第１の出力電流調整範囲では、フィードバック電圧Ｖｆｂを０．５Ｖ、第１のスイッチ素子Ｑ１からグランドに流れる電流Ｉｓ１の最大値Ｉｓ１ｍａｘを４００ｍＡとした場合、合成抵抗Ｒｏの値は、次式で示される。

（合成抵抗Ｒｏの値）＝０．５Ｖ／０．４Ａ＝１．２５Ω

ここで、Ｒｏ＝１／（Ｒ１‖Ｒ２）の関係が成り立つ（ここで記号‖は、加算値／乗算値を意味する。）。したがって、第１の抵抗素子Ｒ１の抵抗値を１２．５Ωとすると、第２の抵抗素子Ｒ２の抵抗値は１．３９Ωであればよい。このとき、調光信号Ｓｄの調整率が１〜１００倍とすると、電流Ｉｓ１の最小値は４ｍＡとなる。

他方、調光制御部３から出力される電流設定制御信号Ｓｃがロー（Ｌｏｗ）レベルのとき、第２の電流設定回路６の動作状態は、オフ状態となる。このとき、第１の電流設定回路５により第２の出力電流調整範囲が設定される。すなわち、第１の電流設定回路５の第１の抵抗素子Ｒ１で設定される抵抗値により、出力電流Ｉｏの大きさの調整範囲が、第２の出力電流調整範囲に移行する。

具体的には、例えば、第２の出力電流調整範囲では、第１の抵抗素子Ｒ１の抵抗値が１２．５Ωである場合、第１のスイッチ素子Ｑ１からグランドに流れる電流Ｉｓ２の最大値Ｉｓ２ｍａｘは、次式で示される。

Ｉｓ２ｍａｘ＝０．５Ｖ／１２．５Ω＝４０ｍＡ

この値４０ｍＡは、第１の出力電流調整範囲に対して、第１の出力電流調整範囲における出力電流が４０ｍＡのとき（調光信号Ｓｄの大きさが第１の所定値のとき）と一致する。

［調光制御部３の構成の説明］

図３は、調光制御部３の構成を示すブロック図である。

図３に示されるように、調光制御部３は、大まかに、調光情報制御部２０と、制御信号生成部２４と、調光信号生成部２５とを有している。

調光情報制御部２０は、情報判断部２１と、第１設定情報生成部２２と、第２設定情報生成部２３とを有している。調光情報制御部２０は、調光指示信号Ｓａｄに基づいて、調光信号設定情報Ｓａ及び制御信号設定情報Ｓｂを出力する。

情報判断部２１には、調光指示信号Ｓａｄが入力される。情報判断部２１は、出力電流の調整範囲の切替えの要否を判定して、その判定結果に基づいて、指示情報を出力する。すなわち、情報判断部２１は、調光指示信号Ｓａｄに応じて、出力電流の調整範囲の切替えが不要であるとの判定に基づく第１の指示情報と、出力電流の調整範囲の切替えが必要であるとの判定に基づく第２の指示情報とのいずれかを出力する。

情報判断部２１から指示情報が出力されると、第１設定情報生成部２２と第２設定情報生成部２３とのいずれかから、指示情報に応じて、調光信号設定情報Ｓａと制御信号設定情報Ｓｂとが出力される。調光信号設定情報Ｓａは、後述のＰＷＭ信号Ｓｐｗｍの生成状態を制御するための信号である。生成された調光信号設定情報Ｓａは、調光信号生成部２５に出力される。制御信号設定情報Ｓｂは、第２の電流設定回路６の動作状態を制御するための信号である。生成された制御信号設定情報Ｓｂは、制御信号生成部２４に出力される。

具体的には、第１設定情報生成部２２は、情報判断部２１から第１の指示情報が出力されたときに機能する。第１設定情報生成部２２は、第１の指示情報が出力されたとき、それに応じて調光信号設定情報Ｓａと制御信号設定情報Ｓｂとを出力する。

また、第２設定情報生成部２３は、情報判断部２１から第２の指示情報が出力されたときに機能する。第２設定情報生成部２３は、第２の指示情報が出力されたとき、それに応じて調光信号設定情報Ｓａと制御信号設定情報Ｓｂとを出力する。

制御信号生成部２４は、入力された制御信号設定情報Ｓｂに基づいて、第２の電流設定回路６のオン／オフ動作を制御する電流設定制御信号Ｓｃを生成する。生成された電流設定制御信号Ｓｃは、第２の電流設定回路６に出力される。これにより、第２の電流設定回路６の動作状態が制御される。

調光信号生成部２５は、ＰＷＭ信号生成回路２６と、信号変換回路２７とを有している。調光信号生成部２５は、調光信号設定情報Ｓａに基づいて、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを生成するととともに、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに基づいて、調光信号Ｓｄを生成する。生成された調光信号Ｓｄは、コンバータ制御部２に出力される。

すなわち、調光信号生成部２５に調光信号設定情報Ｓａが入力されると、ＰＷＭ信号生成回路２６は、調光信号設定情報Ｓａに基づいてＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを生成する。信号変換回路２７は、ＰＷＭ信号生成回路２６で生成されたＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを、調光信号Ｓｄに変換する。すなわち、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍは、調光信号Ｓｄのもととなり、調光信号Ｓｄの生成に用いられる信号である。例えば、信号変換回路２７は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを直流信号である調光信号Ｓｄに変換して出力する積分回路である。

［調光制御の具体例の説明（減光する（暗くする）場合）］

本実施の形態において、調光時に行われる制御動作の一例について説明する。まず、減光時の動作について説明する。

調光制御部３は、出力電流Ｉｏの調整範囲が例えば第１の出力電流調整範囲である場合において、より暗くなるように調光を行うとき、次のように動作する。すなわち、調光信号Ｓｄの大きさを調光範囲の上限値から減少させて、調光信号ＳｄのもととなるＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが第１の所定値に達したときに、第２の電流設定回路６の動作状態をオフ状態にするとともに、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを調光範囲の所定値に切り替える。これにより、出力電流Ｉｏの調整範囲を第２の出力電流調整範囲に移行させる。

図４は、減光時の出力電流Ｉｏと調光信号Ｓｄの大きさとの関係を示す。

本実施の形態では、出力電流の調整範囲における調光信号Ｓｄの大きさの最大値は２Ｖ（ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティ：１００％）とし、第１の所定値を１．１Ｖ（オンデューティ：１０％）とし、最小値を１Ｖ（オンデューティ：１％）とする。

図４において、第１の出力電流調整範囲は、出力電流ＩｏがＩ４〜Ｉ１の範囲である。

第２の電流設定回路６がオン状態であるとき（電流設定制御信号Ｓｃがハイレベルであるとき）、出力電流Ｉｏは、この第１の出力電流調整範囲で出力される。このとき、調光信号Ｓｄが２Ｖから１Ｖに向かって直線的に下げられると、ラインＡＤのように、出力電流ＩｏはＩ４からＩ１に減少する。

ここで、点Ｂ１に示されるように、調光信号Ｓｄが第１の所定値である１．１Ｖになり、出力電流がＩ３になると、調光情報制御部２０から出力される制御信号設定情報Ｓｂを変更する制御が行われ、第２の電流設定回路６がオフ状態に切り替えられる（電流設定制御信号Ｓｃをハイレベルからローレベルに切り替える。）。すなわち、出力電流がＩ３となる点Ｂ１において、第２の電流設定回路６がオフ状態となり、出力電流Ｉｏの調整範囲が第２の出力電流調整範囲に移行する。

このように第２の電流設定回路６をオフ状態とするとき、調光情報制御部２０は、調光信号Ｓｄを２Ｖ（上限値）に切り替える。これにより、出力電流Ｉｏが、第２の出力電流調整範囲の最大値であるＩ３となる（点Ｂ１→点Ｂ２→点Ｃ）。すなわち、第１の出力電流調整範囲の第１の所定値１０％に対応する電流値Ｉ３は、第２の出力電流調整範囲の最大電流値Ｉ３に対応している。

このように出力電流Ｉｏの出力電流調整範囲が第２の出力電流調整範囲に切り替えられた後、調光信号Ｓｄを２Ｖから１Ｖに下げることで、ラインＣＤに示されるように、出力電流ＩｏをＩ３からＩ１に緩やかに減少させる制御を行うことができる。すなわち、調光が深い領域（暗い領域）において、より細かく調光制御を行うことができる。

ここで、出力電流Ｉｏの出力電流調整範囲を切り替えるとき、調光情報制御部２０は、第１制御方法による制御と第２制御方法による制御とのいずれか一方を行う。すなわち、調光制御部３は、出力電流Ｉｏの調整範囲の切替えが行われるとき、切替え後に調光信号Ｓｄが所定の目標値（切替え後の電圧値）に到達するまでの間に、第１制御方法による第１の制御及び第２制御方法による第２の制御の少なくともいずれか一方を実行する。ここで、第１制御方法は、調光信号Ｓｄの電圧値を決定するために生成されるＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのレベルをハイレベル又はローレベルに固定するものである。また、第２制御方法は、所定のサイクルで第２の電流設定回路６のオン／オフ動作を繰り返すものである。なお、ＬＥＤ駆動装置１は、第１の制御と第２の制御とのいずれか一方のみしか行わないように構成されていてもよいし、第１の制御と第２の制御との２通りの制御を切り替えて実行することができるように構成されていてもよいし、第１の制御と第２の制御とを同時に実行することができるように構成されていてもよい。

減光時には、出力電流Ｉｏの調整範囲は、第１の出力電流調整範囲から第２の出力電流調整範囲に切り替えられる。第１制御方法による第１の制御においては、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのレベルは、ハイレベルに固定される。

図５は、減光時の調光情報制御部２０の第１制御方法による動作例を説明する図である。

図５においては、上段の符号（ａ）で示されるタイミングチャートが、第１制御方法や第２制御方法による制御を行わない場合の動作例を示し、下段の符号（ｂ）で示されるタイミングチャートが本実施の形態において第１の制御を行う場合の動作例を示す。

まず、図５（ａ）について説明する。時刻ｔ１に、調光信号Ｓｄが第１の所定値である１．１Ｖに達する（図４における点Ｂ１）。そうすると、その時点で、電流設定制御信号Ｓｃがローレベルに切り替えられ、第２の電流設定回路６がオフ状態となる。また、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが、第１の所定値である１０％から、最大値である１００％に切り替えられる。

このように時刻ｔ１にＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが１０％から１００％に切り替えられると、それと同時に、信号変換回路２７は、調光信号Ｓｄを１．１Ｖから２Ｖ（最大値）に向けて増加させる。

このとき、出力電流Ｉｏは、Ｉ２に向けて一旦減少し、調光信号Ｓｄが増加するのに伴って上昇に転じる。そして、調光信号Ｓｄが２Ｖ（最大値）になるのと同時に、Ｉ３に至る（時刻ｔ２）。

このような動作においては、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間ｔａの間、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティは固定されない。このとき、調光信号Ｓｄが２Ｖになるまで時間がかかる。

次に、第１制御方法の制御が行われる図５（ｂ）について説明する。上述と同様に、時刻ｔ１において、調光信号Ｓｄが第１の所定値である１．１Ｖに達すると、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが１０％からハイレベル（１００％）に切り替えられ、電流設定制御信号Ｓｃがローレベルに切り替えられる。

また、このとき、信号変換回路２７は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが１０％からハイレベル（１００％）に切り替わったことを受け、切替えと同じタイミングで、調光信号Ｓｄを１．１Ｖから２Ｖ（最大値）に向けて増加させる。

ここで、第１制御方法では、調光信号Ｓｄが２Ｖ（最大値）に到達するまでの時間、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが、ハイレベルに固定される。

そうすると、出力電流Ｉｏは、時刻ｔ１からＩ２に向けて一旦減少した後、調光信号Ｓｄが増加するにしたがって増加する。そして、調光信号Ｓｄが２Ｖになるのと同時に、Ｉ３に至る（時刻ｔ３）。時刻ｔ１から調光信号Ｓｄが２Ｖになるまでには、上述の時間ｔａより短い時間ｔｂを要する。

調光信号Ｓｄが２Ｖに達した時点（ｔ３）において、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを第２の所定値に設定する。第２の所定値は、図４における点Ｃの値に相当する。第２の所定値は、例えば、第２の出力電流調整範囲の最大値である、１００％である。

図６は、減光時の調光情報制御部２０の第１制御方法による動作例を示すフローチャートである。

以上のような調光情報制御部２０による動作をフローチャートを用いて説明すると、次のようである。図６に示される処理は、ＬＥＤモジュール１０の駆動中において、繰り返し行われる。

すなわち、処理が開始されると、ステップＳ３１において、情報判断部２１は、調光指示信号Ｓａｄが調光指示に相当するものであるか否かを監視する。すなわち、情報判断部２１は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが、調光指示信号Ｓａｄの目標値であるか否かを確認する。

ステップＳ３１でオンデューティが目標値でないとき、ステップＳ３２の処理が行われる。すなわち、情報判断部２１は、電流設定制御信号Ｓｃの切替え（第２の電流設定回路６の切替え）が必要であるか否かを判断する。切替えが不要な場合は、第１設定情報生成部２２の処理であるステップＳ３７に進む。切替えが必要な場合は、第２設定情報生成部２３の処理であるステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３において、第２設定情報生成部２２は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍをハイレベルに固定する。

ステップＳ３４において、第２設定情報生成部２２は、電流設定制御信号Ｓｃをハイレベルからローレベルに切り替える。これにより、第２の電流設定回路６がオフ状態に切り替えられる。

このような動作が行われた後、ステップＳ３５において、第２設定情報生成部２２は、調光信号Ｓｄが２Ｖに達するまで待機する。調光信号Ｓｄが２Ｖに達すると、次のステップＳ３６の処理が行われる。

ステップＳ３６において、第２設定情報生成部２２は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを、第２の所定値に設定する。これにより、減光時の出力電流Ｉｏの出力電流調整範囲の切替え時の動作が完了する。

なお、ステップＳ３７においては、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが目標値になるように、第１設定情報生成部２２で、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを減少させる制御が行われる。これにより、同一の出力電流調整範囲のままで、減光が行われる。

このように、第１の所定値に達した時点において、ステップＳ３２においてＹＥＳとなるが、それ以外のときは、ステップＳ３７の処理が繰り返して行われる。すなわち、図３において、点Ａから点Ｂ１に向かう経路と、点Ｃから点Ｄに向かう経路とにおいては、第１設定情報生成部２２の処理が行われる。図３において点Ｂ１から点Ｂ２を経由し点Ｃに向かう経路においては、第２設定情報生成部２３の処理が行われる。

なお、ステップＳ３５においてＰＷＭ信号Ｓｐｗｍをハイレベルに固定する期間は、所定の時間（第１の所定時間の一例）に設定されていてもよい。調光信号Ｓｄが２Ｖに達するか否かにかかわらず、所定の時間が経過したことをもって、ステップＳ３６の処理が行われるようにしてもよい。この所定の時間は、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じない程度の最長の時間になるように設定されていればよい。

図７は、減光時の調光情報制御部２０の第２制御方法による動作例を説明する図である。

図７においては、上段の符号（ａ）で示されるタイミングチャートが、上述の図５（ａ）と同様の、第１制御方法や第２制御方法による制御を行わない場合の動作例を示し、下段の符号（ｂ）で示されるタイミングチャートが、本実施の形態における第２の制御の動作例を示す。図７（ａ）は、図５（ａ）と同様であるので、その説明を省略する。

図７（ｂ）を参照して、第２制御方法の制御が行われる場合について説明する。時刻ｔ１において、調光信号Ｓｄが第１の所定値である１．１Ｖに達する（図４における点Ｂ１）。そうすると、電流設定制御信号Ｓｃがローレベルに切り替えられる。また、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが、１０％から、第３の所定値に切り替えられる。

また、このとき、信号変換回路２７は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが切り替わったことを受け、それと同時に、調光信号Ｓｄを１．１Ｖから第３の所定値に向けて増加させる。

ここで、第２制御方法では、所定のサイクルで第２の電流設定回路６のオン／オフ動作を繰り返す。すなわち、時刻ｔ１から所定時間後、電流設定制御信号Ｓｃがハイレベルに切り替えられ、さらに所定時間後、電流設定制御信号Ｓｃがローレベルに切り替えられる。この所定時間としては、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍの周期より短い時間が設定されている。このような電流設定制御信号Ｓｃの切替え動作は、時刻ｔ４まで繰り返し行われる。

このような動作が行われると、出力電流Ｉｏは、時刻ｔ１からＩ２に向けて一旦減少した後、電流設定制御信号Ｓｃが切り替わると同時に、増加に転じる。すなわち、出力電流Ｉｏは、電流設定制御信号Ｓｃの切り替わりに連動して増減を繰り返しながら、徐々に大きくなってＩ３に収束に向かう。そして、調光信号Ｓｄが２Ｖになるのと同時に、Ｉ３に至る（時刻ｔ４）。時刻ｔ１から調光信号Ｓｄが２Ｖになるまでには、上述の時間ｔａより短い時間ｔｃを要する。

なお、第３の所定値は、例えば１００％（２Ｖ）にすればよいが、第１制御方法と異なり、これに限定されない。

図８は、減光時の調光情報制御部２０の第２制御方法による動作例を示すフローチャートである。

以上のような調光情報制御部２０による動作をフローチャートを用いて説明すると、次のようである。図８に示される処理は、ＬＥＤモジュール１０の駆動中において、繰り返し行われる。

処理が開始されると、ステップＳ４１及びステップＳ４２の処理が行われる。これらの処理は、上述の図６に示されるステップＳ３１及びステップＳ３２の処理と同様であるので、ここでの説明を省略する。また、ステップＳ４２で電流設定制御信号Ｓｃの切替えが必要でない場合において第１設定情報生成部２２が行うステップＳ５０の処理も、上述のステップＳ３７の処理と同様であるので、ここでの説明を省略する。

ステップＳ４２において、電流設定制御信号Ｓｃの切替えが必要な場合は、第２設定情報生成部２３の処理であるステップＳ４３の処理が行われる。

ステップＳ４３において、第２設定情報生成部２３は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを第３の所定値に変更する。

また、ステップＳ４４において、第２の電流設定回路６のオン／オフ動作の繰り返し制御を開始する。すなわち、第２設定情報生成部２３は、電流設定制御信号Ｓｃをハイレベルからローレベルに切り替える。これにより、第２の電流設定回路６がオフ状態に切り替えられる。

ステップＳ４５において、電流設定制御信号Ｓｃの切替えを行ってから所定時間が経過するまで待機する。

ステップＳ４６において、第２設定情報生成部２３は、電流設定制御信号Ｓｃをローレベルからハイレベルに切り替える。これにより、第２の電流設定回路６がオン状態に切り替えられる。

ステップＳ４７において、電流設定制御信号Ｓｃの切替えを行ってから所定時間が経過するまで待機する。

ステップＳ４８において、第２設定情報生成部２３は、所定回数の切替えを行ったか否かを判断する。第２設定情報生成部２３は、所定回数の切替えを行ったと判断されるまで、ステップＳ４４からステップＳ４７の処理を繰り返して行う。所定回数の切替えを行ったと判断されたとき、ステップＳ４９の処理に進む。

なお、ステップＳ４８においては、所定回数の切替えを行ったか否かの判断に代えて、所定のタイミングから所定時間が経過したかの判断を行うようにしてもよい。所定のタイミングとしては、例えば、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを第３の所定値に変更した時や、所定のサイクルでの電流設定制御信号Ｓｃの切替えを開始した時を設定すればよい。この切替えを繰り返す回数（第３の所定時間の一例）や期間の長さ（第３の所定時間の一例）は、第２制御方法による制御を行いながら調光信号Ｓｄが上昇するのに通常かかる時間に応じて適宜設定すればよい。また、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じない程度の最長の時間になるように、切替えを繰り返す回数や切り替えの期間の長さが設定されていてもよい。

ステップＳ４９において、第２設定情報生成部２３は、電流設定制御信号Ｓｃをハイレベルからローレベルに切り替える。これにより、第２の電流設定回路６がオフ状態に切り替えられる。これにより、減光時の出力電流Ｉｏの出力電流調整範囲の切替え時の動作が完了する。

第２制御方法においても、上述と同様に、第１の所定値に達した時点においてステップＳ４２においてＹＥＳとなるが、それ以外のときは、ステップＳ５０の処理が繰り返して行われる。すなわち、図３において、点Ａから点Ｂ１に向かう経路と、点Ｃから点Ｄに向かう経路とにおいては、第１設定情報生成部２２の処理が行われる。図３において点Ｂ１から点Ｂ２を経由し点Ｃに向かう経路においては、第２設定情報生成部２３の処理が行われる。

以上説明したように、調光を減少させる場合、出力電流Ｉｏの調整範囲が第１の出力電流調整範囲から第２の出力電流調整範囲に移行され、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの調整範囲及び変化特性が切り替えられる。したがって、以下の効果が得られる。

まず、第１の出力電流調整範囲におけるＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが第１の所定値以下となる深い調光範囲において、出力電流Ｉｏの調整範囲が第２の出力電流調整範囲に切り替えられる。したがって、第２の出力電流調整範囲において調光制御を行う場合には、第１の出力電流調整範囲において調光制御を行う場合に比べて、調光の微調整（緩やかに調光を下げていくこと）を行うことができる。すなわち、明るさが暗い所定の範囲において、ＬＥＤモジュール１０の照度を従来よりも緩やかに低くしていくことができる。これにより、例えば、照明器具の用途では、ＬＥＤモジュール１０の照度を、ちらつきなく安定的に微調整することができる。さらに、ＬＥＤモジュール１０を用いて照明を行うことで、より効果的なフェード・アウト効果を演出できる。

ここで、信号変換回路２７では積分回路等が用いられているため、出力電流Ｉｏの調整範囲が切り替えられるときには、比較的長い遅延時間が発生する。すなわち、上述のような第１制御方法や第２制御方法による制御を行わない場合には、調整範囲の切替えが行われてから、信号変換回路の遅延時間とＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティで決定される時間ｔａが経過した後に、調光信号Ｓｄの値がＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに対応するようになる。この時間ｔａが長くなるほど、出力電流Ｉｏのアンダーシュートが大きくなり、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じやすくなる。

このような問題に対し、本実施の形態において、第１制御方法による制御が行われることで、上述の時間ｔａが、それより短い時間ｔｂまで短縮される。したがって、出力電流Ｉｏのアンダーシュートを抑制することができ、ユーザがちらつきを感じにくくなる。

また、第２制御方法による制御が行われることで、出力電流Ｉｏを電流設定制御信号Ｓｃに追従させる制御を行うことができる。これにより、上述の時間ｔａが、それより短い時間ｔｃまで短縮される。したがって、出力電流Ｉｏのアンダーシュートを抑制することができ、ユーザがちらつきを感じにくくなる。なお、このとき時間ｔｃより十分短い所定のサイクルで出力電流Ｉｏを増減させるので、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じることはない。

［調光制御の具体例の説明（増光する（明るくする）場合）］

次に、増光時の動作について説明する。

調光制御部３は、出力電流Ｉｏの調整範囲が例えば第２の出力電流調整範囲である場合において、より明るくなるように調光を行うとき、次のように動作する。すなわち、調光信号Ｓｄの大きさを調光範囲の下限値から上限値まで増加させて、調光信号ＳｄのもととなるＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが上限値に達したときに、調光信号Ｓｄの大きさを第４の所定値に切り替え、第２の電流設定回路６の動作状態をオン状態にする。これにより、出力電流Ｉｏの調整範囲を第１の出力電流調整範囲に移行させる。

図９は、増光時の出力電流Ｉｏと調光信号Ｓｄの大きさとの関係を示す。

本例でも、上述と同様に、出力電流の調整範囲における調光信号Ｓｄの大きさの最大値を２Ｖ（ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティ：１００％）とし、第４の所定値を１．１Ｖ（オンデューティ：１０％）とし、最小値を１Ｖ（オンデューティ：１％）とする。

図９において、第２の出力電流調整範囲は、出力電流ＩｏがＩ１〜Ｉ３の範囲である。

第２の電流設定回路６がオフ状態であるとき（電流設定制御信号Ｓｃがローレベルであるとき）、出力電流Ｉｏは、この第２の出力電流調整範囲で出力される。このとき、調光信号Ｓｄが１Ｖから２Ｖに向かって直線的に上げられると、ラインＤＣのように、出力電流ＩｏはＩ１からＩ３に増加する（点Ｄ→Ｃ）。

ここで、調光信号Ｓｄが２Ｖに達した時点において、調光情報制御部２０は、調光信号Ｓｄを第４の所定値である１．１Ｖに設定する（点Ｃ→Ｂ２）。すなわち、出力電流がＩ３となる点Ｃにおいて、調光信号Ｓｄが第４の所定値に設定される。

また、調光情報制御部２０は、第２の電流設定回路６をオン状態とする。すなわち、調光情報制御部２０から出力される制御信号設定情報Ｓｂを変更する制御が行われ、第２の電流設定回路６がオン状態に切り替えられる。これにより、出力電流Ｉｏの調整範囲が第１の出力電流調整範囲に移行し、出力電流Ｉｏが、Ｉ２からＩ３に切り替わる（点Ｂ２→Ｂ１）。

このように第１の出力電流調整範囲に移行した後、調光信号Ｓｄが１．１Ｖから２Ｖに直線的に上げられると、ラインＢ１Ａのように、出力電流Ｉｏを、Ｉ３からＩ４に増加させることができる。

ここで、増光時においても、出力電流Ｉｏの出力電流調整範囲を切り替えるとき、調光情報制御部２０は、第１制御方法による第１の制御と第２制御方法による第２の制御とのいずれか一方を行う。

増光時には、出力電流Ｉｏの調整範囲は、第２の出力電流調整範囲から第１の出力電流調整範囲に切り替えられる。第１の制御が行われる場合には、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのレベルがローレベルに固定される。

図１０は、増光時の調光情報制御部２０の第１制御方法による動作例を説明する図である。

図１０においては、上段の符号（ａ）で示されるタイミングチャートが、第１制御方法や第２制御方法による制御を行わない場合の動作例を示し、下段の符号（ｂ）で示されるタイミングチャートが本実施の形態において第１の制御を行う場合の動作例を示す。

まず、図１０（ａ）について説明する。時刻ｔ１ａに、調光信号Ｓｄが最大値である２Ｖに達する（図９における点Ｃ）。そうすると、その時点で、電流設定制御信号Ｓｃがハイレベルに切り替えられ、第２の電流設定回路６がオン状態となる。また、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが、最大値である１００％から、第４の所定値に対応する１０％に切り替えられる。

このように時刻ｔ１ａにＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが１００％から１０％に切り替えられると、それと同時に、信号変換回路２７は、調光信号Ｓｄを２Ｖから１．１Ｖに向けて減少させる。

このとき、出力電流Ｉｏは、Ｉ４に向けて一旦増加し、調光信号Ｓｄが減少するのに伴って減少に転じる。そして、調光信号Ｓｄが１．１Ｖ（第４の所定値）になるのと同時に、Ｉ３に至る（時刻ｔ２ａ）。

このような動作においては、時刻ｔ１ａから時刻ｔ２ａまでの時間ｔｄの間、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティは固定されない。そのため、調光信号Ｓｄが１．１Ｖになるまで時間がかかる。

次に、第１制御方法の制御が行われる図１０（ｂ）について説明する。上述と同様に、時刻ｔ１ａにおいて、調光信号Ｓｄが最大値である２Ｖに達すると、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが１００％からローレベル（０％）に切り替えられ、電流設定制御信号Ｓｃがハイレベルに切り替えられる。

このとき、信号変換回路２７は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが１００％からローレベルに切り替わったことを受け、切替えと同じタイミングで、調光信号Ｓｄを２Ｖから０Ｖ（最小値）に向けて減少させる。

第１制御方法では、調光信号Ｓｄが１．１Ｖ（第４の所定値）に到達するまでの時間、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが、ローレベルに固定される。

そうすると、出力電流Ｉｏは、時刻ｔ１ａから、Ｉ４に向けて一旦増加した後、調光信号Ｓｄが減少するにしたがって減少する。そして、調光信号Ｓｄが１．１Ｖになるのと同時に、Ｉ３に至る（時刻ｔ３ａ）。時刻ｔ１ａから調光信号Ｓｄが１．１Ｖになるまでには、上述の時間ｔｄより短い時間ｔｅを要する。

調光信号Ｓｄが１．１Ｖに達した時点（ｔ３ａ）において、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを第４の所定値に対応する値に設定する。この値は、図４における点Ｃの値に相当し、１０％である。

図１１は、増光時の調光情報制御部２０の第１制御方法による動作例を示すフローチャートである。

以上のような調光情報制御部２０による動作をフローチャートを用いて説明すると、次のようである。図１１に示される処理は、ＬＥＤモジュール１０の駆動中において、繰り返し行われる。

すなわち、処理が開始されると、ステップＳ６１において、情報判断部２１は、調光指示信号Ｓａｄが調光指示に相当するものであるか否かを監視する。すなわち、情報判断部２１は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが、調光指示信号Ｓａｄの目標値であるか否かを確認する。

ステップＳ６１でオンデューティが目標値でないとき、ステップＳ６２の処理が行われる。すなわち、情報判断部２１は、電流設定制御信号Ｓｃの切替え（第２の電流設定回路６の切替え）が必要であるか否かを判断する。切替えが不要な場合は、第１設定情報生成部２２の処理であるステップＳ６７に進む。切替えが必要な場合は、第２設定情報生成部２３の処理であるステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３において、第２設定情報生成部２２は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍをローレベルに固定する。

ステップＳ６４において、第２設定情報生成部２２は、電流設定制御信号Ｓｃをローレベルからハイレベルに切り替える。これにより、第２の電流設定回路６がオン状態に切り替えられる。

このような動作が行われた後、ステップＳ６５において、第２設定情報生成部２２は、調光信号Ｓｄが１．１Ｖになるまで待機する。調光信号Ｓｄが１．１Ｖに達すると、次のステップＳ６６の処理が行われる。

ステップＳ６６において、第２設定情報生成部２２は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを、第４の所定値に設定する。これにより、増光時の出力電流Ｉｏの出力電流調整範囲の切替え時の動作が完了する。

なお、ステップＳ６７においては、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが目標値になるように、第１設定情報生成部２２で、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを増加させる制御が行われる。これにより、同一の出力電流調整範囲のままで、増光が行われる。

このように、第２の電流設定回路がオフ状態であるとき、調光信号Ｓｄが最大値に達した時点において、ステップＳ６２においてＹＥＳとなるが、それ以外のときは、ステップＳ６７の処理が繰り返し行われる。すなわち、図９において、点Ｄから点Ｃに向かう経路と、点Ｂ１から点Ａに向かう経路とにおいては、第１設定情報生成部２２の処理が行われる。図９において点Ｃから点Ｂ２を経由し点Ｂ１に向かう経路においては、第２設定情報生成部２３の処理が行われる。

なお、ステップＳ６５においてＰＷＭ信号Ｓｐｗｍをローレベルに固定する期間は、所定の時間（第２の所定時間の一例）に設定されていてもよい。調光信号Ｓｄが１．１Ｖになるか否かにかかわらず、所定の時間が経過したことをもって、ステップＳ６６の処理が行われるようにしてもよい。この所定の時間は、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じない程度の最長の時間が設定されていればよい。

図１２は、増光時の調光情報制御部２０の第２制御方法による動作例を説明する図である。

図１２においては、上段の符号（ａ）で示されるタイミングチャートが、上述の図１０（ａ）と同様の、第１制御方法や第２制御方法による制御を行わない場合の動作例を示し、下段の符号（ｂ）で示されるタイミングチャートが、本実施の形態において第２の制御を行う場合の動作例を示す。図１２（ａ）は、図１０（ａ）と同様であるので、その説明を省略する。

図１２（ｂ）を参照して、第２制御方法の制御が行われる場合について説明する。時刻ｔ１ａに、調光信号Ｓｄが最大値である２Ｖに達する（図９における点Ｃ）。そうすると、電流設定制御信号Ｓｃがハイレベルに切り替えられる。また、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが、１００％から、第５の所定値すなわち１０％に切り替えられる。

また、このとき、信号変換回路２７は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが切り替わったことを受け、それと同時に、調光信号Ｓｄを２Ｖから１．１Ｖに向けて減少させる。

ここで、第２制御方法では、所定のサイクルで第２の電流設定回路６のオン／オフ動作を繰り返す。すなわち、電流設定制御信号Ｓｃがハイレベルとなった時刻ｔ１ａから所定時間後、電流設定制御信号Ｓｃがローレベルに切り替えられ、さらに所定時間後、電流設定制御信号Ｓｃがハイレベルに切り替えられる。この所定時間としては、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍの周期より短い時間が設定されている。このような電流設定制御信号Ｓｃの切替え動作は、時刻ｔ４ａまで繰り返し行われる。

このような動作が行われると、出力電流Ｉｏは、時刻ｔ１ａからＩ４に向けて一旦増加した後、電流設定制御信号Ｓｃが切り替わると同時に、減少に転じる。すなわち、出力電流Ｉｏは、電流設定制御信号Ｓｃの切り替わりに連動して増減を繰り返しながら、徐々に小さくなってＩ３に収束に向かう。そして、調光信号Ｓｄが１．１Ｖになるのと同時に、Ｉ３に至る（時刻ｔ４ａ）。時刻ｔ１ａから調光信号Ｓｄが１．１Ｖになるまでには、上述の時間ｔｄより短い時間ｔｆを要する。

なお、第５の所定値は、例えば１０％（１．１Ｖ）にすればよいが、これに限定されない。

図１３は、増光時の調光情報制御部２０の第２制御方法による動作例を示すフローチャートである。

以上のような調光情報制御部２０による動作をフローチャートを用いて説明すると、次のようである。図１３に示される処理は、ＬＥＤモジュール１０の駆動中において、繰り返し行われる。

処理が開始されると、ステップＳ７１及びステップＳ７２の処理が行われる。これらの処理は、上述の図１１に示されるステップＳ６１及びステップＳ６２の処理と同様であるので、ここでの説明を省略する。また、ステップＳ７２で電流設定制御信号Ｓｃの切替えが必要でない場合において第１設定情報生成部２２が行うステップＳ８０の処理も、上述のステップＳ６７の処理と同様であるので、ここでの説明を省略する。

ステップＳ７２において、電流設定制御信号Ｓｃの切替えが必要な場合は、第２設定情報生成部２３の処理であるステップＳ７３の処理が行われる。

ステップＳ７３において、第２設定情報生成部２３は、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを第５の所定値に変更する。

また、ステップＳ７４において、第２の電流設定回路６のオン／オフ動作の繰り返し制御を開始する。すなわち、第２設定情報生成部２３は、電流設定制御信号Ｓｃをローレベルからハイレベルに切り替える。これにより、第２の電流設定回路６がオン状態に切り替えられる。

ステップＳ７５において、電流設定制御信号Ｓｃの切替えを行ってから所定時間が経過するまで待機する。

ステップＳ７６において、第２設定情報生成部２３は、電流設定制御信号Ｓｃをハイレベルからローレベルに切り替える。これにより、第２の電流設定回路６がオフ状態に切り替えられる。

ステップＳ７７において、電流設定制御信号Ｓｃの切替えを行ってから所定時間が経過するまで待機する。

ステップＳ７８において、第２設定情報生成部２３は、所定回数の切替えを行ったか否かを判断する。第２設定情報生成部２３は、所定回数の切替えを行ったと判断されるまで、ステップＳ７４からステップＳ７７の処理を繰り返して行う。所定回数の切替えを行ったと判断されたとき、ステップＳ７９の処理に進む。

なお、ステップＳ７８においては、所定回数の切替えを行ったか否かの判断に代えて、所定のタイミングから所定時間が経過したかの判断を行うようにしてもよい。所定のタイミングとしては、例えば、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティを第５の所定値に変更した時や、所定のサイクルでの電流設定制御信号Ｓｃの切替えを開始した時を設定すればよい。この切替えを繰り返す回数（第４の所定時間の一例）や期間の長さ（第４の所定時間の一例）は、第２制御方法による制御を行いながら調光信号Ｓｄが所定値まで減少するのに通常かかる時間に応じて適宜設定すればよい。また、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じない程度の最長の時間になるように、切替えを繰り返す回数や切り替えの期間の長さが設定されていてもよい。

ステップＳ７９において、第２設定情報生成部２３は、電流設定制御信号Ｓｃをローレベルからハイレベルに切り替える。これにより、第２の電流設定回路６がオン状態に切り替えられる。これにより、増光時の出力電流Ｉｏの出力電流調整範囲の切替え時の動作が完了する。

第２制御方法においても、上述と同様に、第２の電流設定回路がオフ状態であるとき、調光信号Ｓｄが最大値に達した時点においてステップＳ７２においてＹＥＳとなるが、それ以外のときは、ステップＳ８０の処理が繰り返して行われる。すなわち、図９において、点Ｄから点Ｃに向かう経路と、点Ｂ１から点Ａに向かう経路とにおいては、第１設定情報生成部２２の処理が行われる。図９において点Ｃから点Ｂ２を経由し点Ｂ１に向かう経路においては、第２設定情報生成部２３の処理が行われる。

このように、増光する場合には、出力電流Ｉｏの調整範囲を第２の出力電流調整範囲から第１の出力電流調整範囲に移行して、調光信号Ｓｄに対する出力電流Ｉｏの調整範囲及び変化特性を切り替えられるので、以下の効果が得られる。

すなわち、第１の出力電流調整範囲におけるＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティが第４の所定値以下の深い調光範囲においては、出力電流Ｉｏの調整範囲が第２の出力電流調整範囲に設定されている。したがって、第１の出力電流調整範囲において調光制御を行う場合に比べて、調光の微調整（緩やかに調光を上げていくこと）を行うことができる。すなわち、比較的暗い状態（例えば、消灯状態）から所定の明るさになるまで、ＬＥＤモジュール１０の照度を従来よりも緩やかに高くしていくことができる。これにより、例えば、照明器具の用途では、効果的なフェード・イン効果を演出できる。

ここで、信号変換回路２７では積分回路等が用いられているため、増光時においても、上述のような第１制御方法や第２制御方法による制御を行わない場合には、調整範囲の切替えが行われてから、信号変換回路の遅延時間とＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのオンデューティで決定される時間ｔｄがかかる。この時間ｔｄが長くなるほど、出力電流Ｉｏのオーバーシュートが大きくなり、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じやすくなる。

このような問題に対し、本実施の形態において、第１制御方法による制御が行われることで、上述の時間ｔｄが、それより短い時間ｔｅまで短縮される。したがって、出力電流Ｉｏのオーバーシュートを抑制することができ、ユーザがちらつきを感じにくくなる。

また、第２制御方法による制御が行われることで、出力電流Ｉｏを電流設定制御信号Ｓｃに追従させる制御を行うことができる。これにより、上述の時間ｔｄが、それより短い時間ｔｆまで短縮される。したがって、出力電流Ｉｏのオーバーシュートを抑制することができ、ユーザがちらつきを感じにくくなる。なお、このとき時間ｔｆより十分短い所定のサイクルで出力電流Ｉｏを増減させるので、ユーザがＬＥＤモジュール１０から発せられる光にちらつきを感じることはない。

［その他］

第２の電流設定回路の回路構成は、上記の実施の形態のものに限定されない。例えば、第２の電流設定回路が備える抵抗素子とスイッチ素子とからなる直列回路の個数は、１つ又は２つに限定されず、それ以上であってもよい。また、第２の電流設定回路が備えるスイッチ素子は、バイポーラトランジスタに限定されず、例えばＦＥＴなどであってもよい。

ＬＥＤ駆動装置の各回路は、上述の実施の形態とは異なる回路素子を用いて構成されていてもよい。例えば、降圧型コンバータ回路部の回路構成は、上述の実施の形態に限定されない。調光制御部は、マイクロコンピュータに限定されない。電源の構成及び駆動回路部の構成は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、ＡＣ電源とＡＣ−ＤＣコンバータとが組み合わせられて用いられていてもよい。ＬＥＤ駆動装置には、上述のような回路に加えて、別の回路が設けられていてもよい。

ＬＥＤモジュールの構成は、上述のものに限られない。

ＰＷＭ信号（調光信号）の調光範囲の上限値、所定値、下限値は、本実施の形態の値に限定されるものではない。すなわち、上記実施の形態において示されている値は、あくまで、説明のための具体例にすぎず、適当な値を適宜設定することができる。

本発明に係るＬＥＤ駆動装置は、空間を照らす照明器具に用いられるものに限られない。例えば、本発明に係るＬＥＤ駆動装置は、種々の装置のバックライトとして用いられる照明器具に用いられてもよい。また、本発明は、ＬＥＤを利用して特定用途の光線を照射するような器具や、ＬＥＤによる光そのものにより情報を表示、伝達するような器具など、種々の装置において適用可能である。

上述の実施の形態において調光制御部などが行う処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。

上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記の実施の形態で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ＬＥＤ駆動装置
２ 降圧型コンバータ回路部（駆動回路部の一例）
３ 調光制御部
４ コンバータ制御部
５ 第１の電流設定回路
６ 第２の電流設定回路
１０ ＬＥＤモジュール
１０ａ，１０ｂ ＬＥＤユニット
２０ 調光情報制御部
２１ 情報判断部
２２ 第１設定情報生成部
２３ 第２設定情報生成部
２４ 制御信号生成部
２５ 調光信号生成部
２６ ＰＷＭ信号生成回路
２７ 信号変換回路
８０ 調光制御装置
１００ 照明器具
Ｉｏ 出力電流
Ｑ１ 第１のスイッチ素子
Ｑ２ 第２のスイッチ素子
Ｒ１ 第１の抵抗素子
Ｒ２ 第２の抵抗素子
Ｓａｄ 調光指示信号
Ｓａ 調光信号設定情報
Ｓｂ 制御信号設定情報
Ｓｃ 電流設定制御信号（制御信号の一例）
Ｓｄ 調光信号
Ｓｐ 駆動信号
Ｓｐｗｍ ＰＷＭ信号（調光信号の一例）
Ｖｃｃ 駆動電源
Ｖｄｃ 直流電源
Ｖｆｂ フィードバック電圧

Claims (6)

1. 調光指示信号に応じてＬＥＤ（発光ダイオード）モジュールの調光動作を行うＬＥＤ駆動装置であって、
   前記調光指示信号が入力され、その調光指示信号に対応する直流の調光信号を生成する調光制御部と、
   前記調光制御部により生成された調光信号に基づいて、前記ＬＥＤモジュールに出力電流を流す駆動回路部とを備え、
   前記駆動回路部は、
   前記調光信号に対応する駆動信号を生成し、第１のスイッチ素子に出力するコンバータ制御部と、
   前記第１のスイッチ素子とグランドとの間に接続された第１の電流設定回路と、
   前記第１の電流設定回路に並列に接続された第２の電流設定回路とを有し、
   前記調光制御部は、
   前記第２の電流設定回路の動作状態を制御することにより、前記調光信号に対する前記出力電流の調整範囲と、前記調光信号に対する前記出力電流の変化特性とを切り替えるとともに、
   前記出力電流の調整範囲の切替えが行われるとき、前記切替え後に前記調光信号が所定の目標値に到達するまでの間に、前記調光信号の生成に用いられるＰＷＭ信号のレベルをハイレベル又はローレベルに固定する第１の制御、及び所定のサイクルで前記第２の電流設定回路のオン／オフ動作を繰り返す第２の制御の少なくともいずれか一方を実行する調光情報制御部を備える、ＬＥＤ駆動装置。
2. 前記出力電流の調整範囲は、
   前記調光制御部により前記第２の電流設定回路の動作状態がオン状態とされるときに第１の出力電流調整範囲となり、
   前記調光制御部により前記第２の電流設定回路の動作状態がオフ状態とされるときに第２の出力電流調整範囲となり、
   前記調光情報制御部は、前記第１の制御を実行し、
   前記第１の出力電流調整範囲から前記第２の出力電流調整範囲に切り替えるとき、前記切替え後に前記調光信号が所定の目標値に到達するまでの時間及び第１の所定時間のいずれか一方の時間中、前記ＰＷＭ信号をハイレベルに固定し、
   前記第２の出力電流調整範囲から前記第１の出力電流調整範囲に切り替えるとき、前記切替え後に前記調光信号が所定の目標値に到達するまでの時間及び第２の所定時間のいずれか一方の時間中、前記ＰＷＭ信号をローレベルに固定する、請求項１に記載のＬＥＤ駆動装置。
3. 前記出力電流の調整範囲は、
   前記調光制御部により前記第２の電流設定回路の動作状態がオン状態とされるときに第１の出力電流調整範囲となり、
   前記調光制御部により前記第２の電流設定回路の動作状態がオフ状態とされるときに第２の出力電流調整範囲となり、
   前記調光情報制御部は、前記第２の制御を実行し、
   前記第１の出力電流調整範囲から前記第２の出力電流調整範囲に切り替えるとき、前記切替え後に前記調光信号が所定の目標値に到達するまでの時間及び第３の所定時間のいずれか一方の時間中、前記第２の電流設定回路のオン／オフ動作を繰り返し、
   前記第２の出力電流調整範囲から前記第１の出力電流調整範囲に切り替えるとき、前記切替え後に前記調光信号が所定の目標値に到達するまでの時間及び第４の所定時間のいずれか一方の時間中、前記第２の電流設定回路のオン／オフ動作を繰り返す、請求項１に記載のＬＥＤ駆動装置。
4. 前記調光情報制御部は、
   前記調光指示信号が入力され、前記出力電流の調整範囲の切替えの要否を判定して、その判定結果に基づいて指示情報を出力する情報判断部と、
   前記情報判断部から前記出力電流の調整範囲の切替えは不要であるとの判定に基づく指示情報が出力されたとき、それに応じて前記ＰＷＭ信号の生成状態を制御する調光信号設定情報と、前記第２の電流設定回路の動作状態を制御する制御信号設定情報とを出力する第１設定情報生成部と、
   前記情報判断部から前記出力電流の調整範囲の切替えが必要であるとの判定に基づく指示情報が出力されたとき、それに応じて前記ＰＷＭ信号の生成状態を制御する調光信号設定情報と、前記第２の電流設定回路の動作状態を制御する制御信号設定情報とを出力する第２設定情報生成部とを有し、
   前記調光制御部は、
   前記第１設定情報生成部から出力された調光信号設定情報及び前記第２設定情報生成部から出力された調光信号設定情報に基づいて前記ＰＷＭ信号を生成するとともに、そのＰＷＭ信号に基づいて前記調光信号を生成する調光信号生成部と、
   前記第１設定情報生成部から出力された制御信号設定情報及び前記第２設定情報生成部から出力された制御信号設定情報に基づいて、前記第２の電流設定回路のオン／オフ動作を制御する制御信号を生成する制御信号生成部とを有する、請求項２又は３に記載のＬＥＤ駆動装置。
5. 前記第１の電流設定回路は、第１の抵抗素子を含み、
   前記第２の電流設定回路は、少なくとも、第２の抵抗素子と第２のスイッチ素子との直列回路を含み、
   前記調光制御部は、前記第２のスイッチ素子のオン／オフを制御することで、前記第２の電流設定回路の動作を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
6. １個以上のＬＥＤを含むＬＥＤモジュールと、
   前記ＬＥＤモジュールを駆動する請求項１から５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置と、
   前記ＬＥＤ駆動装置に前記調光指示信号を出力する調光制御装置とを備える、照明器具。

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