JP6485769B2 - 点灯回路、照明器具及び照明システム - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの固体発光素子を備える固体発光素子モジュールに電流を供給する点灯回路、並びに、これを備える照明器具及び照明システムに関する。

ＬＥＤなどの固体発光素子を備える固体発光素子モジュールに電流を供給する点灯回路及びこれを備える照明器具が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示された発明においては、固体発光素子モジュールは、点灯回路に対して着脱可能な構成を有する。当該構成により、固体発光素子モジュールが破損した場合などに、固体発光素子モジュールだけを交換することができる。

特開２０１１−１８１２９５号公報

また、特許文献１には、一つの点灯回路において、複数の異なる電気的特性を有する固体発光素子モジュールを利用可能とするために、固体発光素子モジュールが特性設定信号を出力するための接続端子を備える構成が開示されている。これにより、特許文献１に開示された点灯回路では、特性設定信号に基づいて固体発光素子モジュールの電気的特性に適応した電流を出力しようとしている。

しかしながら、特許文献１には、固体発光素子モジュールにおいて、接続端子と出力端子との間に抵抗などで構成される回路が接続される構成だけが開示されており、接続端子と出力端子との間が開放又は短絡されている構成は開示されていない。また、当該構成を有する固体発光素子モジュールを接続できる点灯回路も開示されていない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、多くのタイプの固体発光素子モジュールに電流を供給できる点灯回路、照明器具及び照明システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る点灯回路の一態様は、固体発光素子モジュールに電流を供給する点灯回路であって、固体発光素子モジュールは、固体発光素子と、当該固体発光素子の一端及び他端にそれぞれ接続される第一の接続端子及び第三の接続端子と、第二の接続端子とを備え、点灯回路は、第三の接続端子と第二の接続端子との間の開放又は短絡を検出する特性検出部と、特性検出部が第三の接続端子と第二の接続端子との間の開放又は短絡を検出した場合に、固体発光素子モジュールの第一の接続端子と第三の接続端子との間に供給する電流をゼロより大きい予め定められた値に調整する出力調整部とを備える。

本発明によれば、多くのタイプの固体発光素子モジュールに電流を供給できる点灯回路、照明器具及び照明システムを提供することができる。

実施の形態１に係る照明システムの外観の概要を示す斜視図である。 実施の形態１に係る照明システムの概略回路図である。 実施の形態１に係るＬＥＤモジュールの構成の一例を示す回路図である。 実施の形態１に係るＬＥＤモジュールの構成の一例を示す回路図である。 実施の形態１に係るＬＥＤモジュールの構成の一例を示す回路図である。 実施の形態１に係るＬＥＤモジュールの構成の一例を示す回路図である。 実施の形態１に係る点灯回路の構成を示す回路図である。 実施の形態１に係る識別信号の電圧を定める回路の等価回路図である。 実施の形態１に係る点灯回路の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る点灯回路の構成を示す回路図である。 実施の形態２に係る点灯回路の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る照明システムの外観図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、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、工程（ステップ）、工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の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。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

（実施の形態１）
［１−１．照明システムの構成］
まず、実施の形態１に係る照明システムの構成について図面を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る照明システム１０の外観の概要を示す斜視図である。

図２は、本実施の形態に係る照明システム１０の概略回路図である。

図１に示されるように、照明システム１０は、照明器具４及びＬＥＤモジュール２を備える。

照明器具４は、ＬＥＤモジュール２に電流を供給する器具であり、点灯回路１を含む電源ボックス５と、ソケット６とを備える。

ＬＥＤモジュール２は、照明器具４から電流を供給されることにより光を出射する固体発光素子モジュールである。ＬＥＤモジュール２は、固体発光素子であるＬＥＤ２１と、ＬＥＤ２１の一端及び他端にそれぞれ接続される第一の接続端子２２１及び第三の接続端子２２３と、第二の接続端子２２２とを備える。本実施の形態では、ＬＥＤモジュール２は、照明器具４のソケット６に接続されるプラグ２２と、ＬＥＤ２１を有する光源２０とを備える。

図２に示されるように、本実施の形態に係る照明器具４は、ＬＥＤモジュール２のＬＥＤ２１に電流を供給する出力端子６１及び６３と、ＬＥＤモジュール２の電気的特性を検出するための電圧が印加される出力端子６２とをさらに備える。本実施の形態において出力端子６１及び６３と、出力端子６２とは、ソケット６に備えられる。

点灯回路１は、ＬＥＤモジュール２に電流を供給する回路である。点灯回路１の詳細については後述する。

ソケット６は、ＬＥＤモジュール２のプラグ２２と接続される接続部品であり、出力端子６１、６２及び６３を備える。ソケット６の形状、構造などは、プラグ２２に対応するものであれば特に限定されない。

プラグ２２は、ソケット６及び光源２０と接続される接続部品であり、図２に示されるように第一の接続端子２２１、第二の接続端子２２２及び第三の接続端子２２３を備える。プラグ２２の形状、構造などは、ソケット６に対応するものであれば特に限定されない。

第一の接続端子２２１は、プラグ２２が備える端子の一つであり、ＬＥＤ２１のアノード側の端部に接続される。

第二の接続端子２２２は、プラグ２２が備える端子の一つであり、特性設定部２３に接続されて、識別信号を生成するための電圧が照明器具４から印加される。

第三の接続端子２２３は、プラグ２２が備える端子の一つであり、ＬＥＤ２１のカソード側の端部に接続される。

第一の接続端子２２１、第二の接続端子２２２及び第三の接続端子２２３は、ソケット６の出力端子６１、６２及び６３にそれぞれ接続される。

光源２０は、ＬＥＤモジュール２の光源であり、ＬＥＤ２１、特性設定部２３、接続端子２０１、２０２及び２０３と、それらが設けられた基体（図示せず）とを備える。本実施の形態では、基体は、平板状の基板で構成される。

ＬＥＤ２１は、ＬＥＤモジュール２の発光部として用いられる固体発光素子である。ＬＥＤ２１は、例えば、表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型ＬＥＤ素子で構成される。また、ＬＥＤ２１は、一つ又は複数のＬＥＤ素子から構成される。

接続端子２０１は、ＬＥＤ２１のアノード側に接続される端子である。接続端子２０１は、プラグ２２を介して、照明器具４の高電圧側の出力端子６１に接続される。

接続端子２０２は、特性設定部２３に接続される端子である。接続端子２０２は、プラグ２２を介して、照明器具４の出力端子６２に接続される。

接続端子２０３は、ＬＥＤ２１のカソード側に接続される端子である。接続端子２０３は、プラグ２２を介して、照明器具４の低電圧側の出力端子６３に接続される。

特性設定部２３は、接続端子２０２と接続端子２０３との間に接続されて、識別信号を生成するための電圧が照明器具４から印加される回路である。本実施の形態では、特性設定部２３は、接続端子２０２と接続端子２０３との間を開放若しくは短絡する構成、又は、接続端子２０２と接続端子２０３との間を抵抗などで接続する構成を有する。以下、上記各構成について説明する。

まず、接続端子２０２と接続端子２０３との間が開放される構成について図３及び図４を用いて説明する。

図３は、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール２Ａの構成の一例を示す回路図である。

図３に示されるように、ＬＥＤモジュール２Ａの光源２０Ａでは、特性設定部２３Ａにおいて、接続端子２０２に接続された端子２３１と接続端子２０３に接続された端子２３２との間が開放されている。したがって、第二の接続端子２２２及び第三の接続端子２２３との間も同様に開放されている。

続いて、接続端子２０２と接続端子２０３との間が開放される他の構成について図４を用いて説明する。

図４は、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール２Ｂの構成の一例を示す回路図である。図４に示されるＬＥＤモジュール２Ｂの光源２０Ｂは、特性設定部２３及び接続端子２０２を備えない構成を有する。

図４に示されるように、ＬＥＤモジュール２Ｂにおいても、上記ＬＥＤモジュール２Ａと同様に、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間は開放される。なお、図４には、ＬＥＤモジュール２Ｂが特性設定部２３及び接続端子２０２を備えない構成を示したが、ＬＥＤモジュール２Ｂが特性設定部２３を備えず、接続端子２０２を備える構成としてもよい。

次に、接続端子２０２と接続端子２０３との間が短絡される構成について図５を用いて説明する。

図５は、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール２Ｃの構成の一例を示す回路図である。

図５に示されるように、ＬＥＤモジュール２Ｃの光源２０Ｃでは、特性設定部２３Ｃにおいて、接続端子２０２に接続された端子２３１と接続端子２０３に接続された端子２３２との間を短絡している。なお、接続端子２０２と接続端子２０３との間を接続する構成は、図５に示される例に限定されず、接続端子２０２と接続端子２０３との間の電気抵抗が十分に小さくなるように接続されればよい。

次に、接続端子２０２と接続端子２０３との間を抵抗で接続する構成について図６を用いて説明する。

図６は、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール２Ｄの構成の一例を示す回路図である。

図６に示されるように、ＬＥＤモジュール２Ｄの光源２０Ｄでは、特性設定部２３Ｄにおいて、接続端子２０２に接続された端子２３１と接続端子２０３に接続された端子２３２との間は、抵抗２３３で接続されている。光源２０Ｄでは、ＬＥＤ２１の電気的特性に対応する抵抗値を有する抵抗２３３によって、接続端子２０２と接続端子２０３との間を接続することにより、当該電気的特性に対応した識別信号を生成することができる。

本実施の形態に係る点灯回路１は、後述するように上記のＬＥＤモジュール２Ａ〜２ＤのいずれのタイプのＬＥＤモジュールに対しても、ＬＥＤモジュールの電気的特性に適応した電流を供給することができる。

［１−２．点灯回路の構成］
続いて、本実施の形態に係る点灯回路１の構成について図面を用いて説明する。

図７は、本実施の形態に係る点灯回路１の構成を示す回路図である。なお、図７には、点灯回路１及びこれを備える照明システム１０と、点灯回路１に電力を供給する交流電源３とが示されている。

交流電源３は、交流電圧を出力する電源であり、例えば１００Ｖ〜２４２Ｖの交流電圧を出力する商用電源などの系統電源である。

図７に示されるように、点灯回路１は、電源部１１、出力調整部１２、制御電源１３及び特性検出部１４を備える。また、点灯回路１は、出力端子１０１、１０２及び１０３を備える。

出力端子１０１及び１０３は、それぞれＬＥＤモジュール２の第一の接続端子２２１及び第三の接続端子２２３に電気的に接続され、ＬＥＤモジュール２に電流を出力する端子である。

出力端子１０２は、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２に電気的に接続され、第二の接続端子２２２に識別信号を生成するための電圧を印加する。

電源部１１は、ＬＥＤモジュール２に一定の直流電流を供給する回路である。本実施の形態では、電源部１１は、交流電源３から入力された交流電圧を直流電圧に変換し、さらに、ＤＣ／ＤＣ変換を行うことによって、一定の直流電流を生成する。図７に示されるように、電源部１１は、整流部１１１、コンデンサ１１２及び１１６、スイッチング素子１１３、ダイオード１１４、インダクタ１１５、並びに、抵抗１１７を備える。

整流部１１１は、交流電源３から入力される交流電圧を整流する回路である。整流部１１１は、例えば、ダイオードブリッジで構成される。

コンデンサ１１２は、整流部１１１の出力端子に接続され、整流部１１１から出力された直流電圧の脈動を平滑化するための素子である。また、コンデンサ１１２の両端には、スイッチング素子１１３及びダイオード１１４から構成される直列回路が接続される。本実施の形態では、コンデンサ１１２は、電解コンデンサで構成される。

スイッチング素子１１３は、出力調整部１２からの制御の下でスイッチングする（オン及びオフを繰り返す）素子であり、本実施の形態では、インダクタ１１５と直列接続されるＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

ダイオード１１４は、ＬＥＤモジュール２内のＬＥＤ２１、及び、インダクタ１１５とともに閉回路を構成し、インダクタ１１５に蓄積されたエネルギーを回生させる整流素子である。ダイオード１１４のカソード端子は、スイッチング素子１１３とインダクタ１１５との接続点に接続され、アノード端子は、整流部１１１の低電圧側の出力端子に接続される。また、ダイオード１１４の両端には、インダクタ１１５及びコンデンサ１１６から構成される直列回路が接続される。

インダクタ１１５は、チョークコイルであり、スイッチング素子１１３のスイッチングに応じてエネルギーを蓄積及び放出する。

コンデンサ１１６は、ＬＥＤ２１と並列に接続され、インダクタ１１５などで発生する脈動電圧を平滑化する素子である。本実施の形態では、コンデンサ１１６は、電解コンデンサで構成される。

抵抗１１７は、ＬＥＤ２１と直列に接続され、ＬＥＤ２１に流れる電流、すなわち、電源部１１の出力電流を検出するためのセンス抵抗である。

出力調整部１２は、電源部１１の抵抗１１７に印加される電圧を検出することにより、電源部１１の出力電流を検出し、検出された出力電流に基づいて電源部１１の出力電流をフィードバック制御する回路である。図７に示されるように、出力調整部１２は、駆動回路１２１と比較器１２２とを備える。本実施の形態では、出力調整部１２は、特性検出部１４が第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の開放又は短絡を検出した場合に、ＬＥＤモジュール２に供給する電流をゼロより大きい予め定められた値に調整する。また、出力調整部１２は、特性検出部１４が第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の開放及び短絡のいずれも検出しない場合に、第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の抵抗値に基づいてＬＥＤモジュール２に供給する電流を調整する。

駆動回路１２１は、スイッチング素子１１３にオン及びオフを繰り返させる（スイッチングさせる）制御をする回路である。駆動回路１２１の制御によって、電源部１１の出力電流がほぼ一定に維持される。

比較器１２２は、電源部１１の出力電流に対応する電圧と、特性検出部１４から入力される当該出力電流の目標値に対応する電圧とを比較する回路である。比較器１２２の反転入力端子には、電源部１１の抵抗１１７に印加される電圧が入力される。比較器１２２の非反転入力端子には、特性検出部１４から電源部１１の出力電流の目標値に対応する電圧が入力される。比較器１２２の出力は、駆動回路１２１に入力される。

制御電源１３は、特性検出部１４に一定の電圧Ｖ_ｃｃを印加する回路である。図７に示されるように、制御電源１３は、抵抗１３１及びツェナーダイオード１３２を備える。

抵抗１３１は、ツェナーダイオード１３２に流れる電流を制限するための素子である。

ツェナーダイオード１３２は、特性検出部１４に印加される電圧を安定化させるための素子である。ツェナーダイオード１３２の両端に印加される電圧は、例えば、１５Ｖ程度である。

特性検出部１４は、識別信号に基づいて、ＬＥＤモジュール２の第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の開放又は短絡を検出する回路である。特性検出部１４は、検出した結果に基づいて定められる電圧を出力調整部１２に出力する。当該電圧が、電源部１１から出力される電流の目標値に対応する。図７に示されるように、特性検出部１４は、ＩＣ１５及び１６、抵抗１４１、１４２、１４５、１４７、１４８及び１４９、ダイオード１４３、コンデンサ１４６並びにＡＮＤ回路１４０を備える。

ＩＣ１５は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎ（すなわち、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２の電圧）を検出するための回路である。ＩＣ１５は、比較器１５１及び１５２を備え、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎと、高電圧側の参照電圧Ｖ_Ｕ及び低電圧側の参照電圧Ｖ_Ｌとを比較する。特性検出部１４は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが参照電圧Ｖ_Ｕよりも大きい場合には、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が開放されていると判断する。また、特性検出部１４は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが参照電圧Ｖ_Ｌよりも小さい場合には、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が短絡されていると判断する。

比較器１５１は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎと、高電圧側の参照電圧Ｖ_Ｕとを比較する回路である。比較器１５１の非反転入力端子及び反転入力端子には、参照電圧Ｖ_Ｕ及び識別信号の電圧Ｖ_ｉｎがそれぞれ入力される。

比較器１５２は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎと、低電圧側の参照電圧Ｖ_Ｌとを比較する回路である。比較器１５２の非反転入力端子及び反転入力端子には、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎ及び参照電圧Ｖ_Ｌがそれぞれ入力される。

抵抗１４１、１４２及び１４５は、制御電源１３から印加される電圧を分圧して、高電圧側の参照電圧Ｖ_Ｕ及び低電圧側の参照電圧Ｖ_Ｌを生成するための素子である。抵抗１４１、１４２及び１４５は、この順に直列接続されて、制御電源１３の出力端に接続される。これにより、抵抗１４１と抵抗１４２との接続点に、高電圧側の参照電圧Ｖ_Ｕが生成され、抵抗１４２と抵抗１４５との接続点に、低電圧側の参照電圧Ｖ_Ｌが生成される。また、抵抗１４１と抵抗１４２との接続点が比較器１５１の非反転入力端子に接続され、抵抗１４２と抵抗１４５との接続点が、比較器１５２の反転入力端子に接続される。

ダイオード１４３は、制御電源１３に向かって電流が流れることを防ぐための整流素子である。

抵抗１４４及び１４７は、制御電源１３から印加される電圧を分圧するための素子である。抵抗１４４と抵抗１４７との接続点は、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２に接続される。これにより、当該接続点に識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが印加される。また、抵抗１４７の抵抗値Ｒ_１４７は、抵抗１４４の抵抗値Ｒ_１４４、及び、ＬＥＤモジュール２の特性設定部２３に用いられる抵抗２３３の抵抗値Ｒ_２３３より十分大きい値に設定される。また、例えば、抵抗値Ｒ_１４４及びＲ_２３が１ｋΩ〜数１０ｋΩ程度である場合には、抵抗値Ｒ_１４７は数１０ＭΩ程度である。なお、抵抗値Ｒ_１４４及びＲ_２３３の定め方については、後で詳述する。

コンデンサ１４６は、識別信号に印加されるノイズを抑制するための素子である。

抵抗１４８及び１４９は、制御電源１３から印加される電圧を分圧して、ＩＣ１６に入力する参照電圧Ｖ_１６を生成するための素子である。参照電圧Ｖ_１６は、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が開放又は短絡されている場合に、ＬＥＤモジュール２に供給する電流の目標値に対応する電圧である。

ＡＮＤ回路１４０は、ＩＣ１５の比較器１５１及び１５２の出力が入力されて、当該入力の論理積に対応する信号を出力する回路である。比較器１５１及び１５２への入力信号が上述のように設定されていることから、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが参照電圧Ｖ_Ｕより大きい場合、又は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが参照電圧Ｖ_Ｌ未満である場合には、ＡＮＤ回路１４０からＨレベルの信号が出力される。一方、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが参照電圧Ｖ_Ｌより大きく、参照電圧Ｖ_Ｕ未満である場合には、ＡＮＤ回路１４０からＬレベルの信号が出力される。

ＩＣ１６は、ＡＮＤ回路１４０から出力された信号に基づいて、電源部１１の出力電流の目標値を決定する回路であり、切替スイッチ１６１及びバッファ回路１６２を備える。

切替スイッチ１６１は、ＩＣ１６の出力端子と端子１６３又は端子１６４とを接続する素子である。

バッファ回路１６２は、ＡＮＤ回路１４０の出力信号の波形を整形するための回路である。

ＩＣ１６は、上記の構成を有することから、以下のように動作する。ＡＮＤ回路１４０からＨレベルの信号が出力される場合、すなわち、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが参照電圧Ｖ_Ｕより大きいか、又は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが参照電圧Ｖ_Ｌ未満である場合には、切替スイッチ１６１は、端子１６４に接続される。これにより、ＩＣ１６は、参照電圧Ｖ_１６を出力する。一方、ＡＮＤ回路１４０からＬレベルの信号が出力される場合、すなわち、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが参照電圧Ｖ_Ｌより大きく、参照電圧Ｖ_Ｕ未満である場合には、切替スイッチ１６１は、端子１６３に接続される。これにより、ＩＣ１６は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎを出力する。

点灯回路１が上述のように構成されることにより、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎは、ＬＥＤモジュール２の特性設定部２３の構成、すなわち、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間の接続構成に応じて以下のように定められる。

第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が開放されている場合には、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎは以下の式１で表される。

Ｖ_ｉｎ＝Ｖ_ｃｃ×Ｒ_１４７／（Ｒ_１４４＋Ｒ_１４７） （式１）

ここで、抵抗値Ｒ_１４７は抵抗値Ｒ_１４４より十分大きいことから、電圧Ｖ_ｉｎは、電圧Ｖ_ｃｃとほぼ等しい。また、式１で表される識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが、高電圧側の参照電圧Ｖ_Ｕより大きくなるように、抵抗値Ｒ_１４４及びＲ_１４７、並びに、抵抗１４１、１４２及び１４５の抵抗値が定められる。これにより、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが高電圧側の参照電圧Ｖ_Ｕより大きければ、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が開放されていると判断することが可能となる。

また、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が短絡されている場合には、第三の接続端子２２３が抵抗値の十分小さい抵抗１１７を介して接地されていることから、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎは、ほぼゼロである。ここで、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが、低電圧側の参照電圧Ｖ_Ｌ未満となるように、抵抗１１７、１４１、１４２及び１４５の抵抗値が定められる。これにより、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが低電圧側の参照電圧Ｖ_Ｌ未満であれば、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が短絡されていると判断することが可能となる。

また、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が抵抗値Ｒ_２３３の抵抗２３３で接続されている場合について、図面を用いて説明する。

図８は、本実施の形態に係る識別信号の電圧Ｖ_ｉｎを定める回路の等価回路図である。

図８に示されるように、抵抗２３３と抵抗１１７とから構成される直列回路が、抵抗１４７と並列に接続されている。ここで、図８に示される等価回路において、抵抗１１７の抵抗値Ｒ_１１７が抵抗値Ｒ_２３３より十分小さいことから、抵抗１１７は無視できる。また、抵抗値Ｒ_１４７は、抵抗値Ｒ_２３３より十分大きいことから、抵抗１４７、２３３及び１１７から構成される回路の合成抵抗は、抵抗値Ｒ_２３３にほぼ等しい。したがって、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎは以下の式２で表される。

Ｖ_ｉｎ＝Ｖ_ｃｃ×Ｒ_２３３／（Ｒ_１４４＋Ｒ_２３３） （式２）

ここで、式２で表される識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが、低電圧側の参照電圧Ｖ_Ｌより大きく、高電圧側の参照電圧Ｖ_Ｕ未満となるように、抵抗値Ｒ_２３３及びＲ_１４４、並びに、抵抗１４１、１４２及び１４５の抵抗値が定められる。これにより、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが低電圧側の参照電圧Ｖ_Ｌより大きく、高電圧側の参照電圧Ｖ_Ｕ未満であれば、特性設定部２３に抵抗２３３が接続されていると判断することが可能となる。なお、特性設定部２３に抵抗２３３が接続されていると判断される場合には、上述のように、出力調整部１２に上記式２で表される識別信号の電圧Ｖ_ｉｎが入力される。また、出力調整部１２に入力される識別信号の電圧Ｖ_ｉｎに基づいて、点灯回路１の出力電流がフィードバック制御されるため、本実施の形態では、出力調整部１２、抵抗値Ｒ_２３３が大きいほど、ＬＥＤモジュール２に供給する電流を大きくする。

以上のように、特性検出部１４は、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間の接続構成を、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間の抵抗値に対応する識別信号を用いて検出する。

これにより、点灯回路１は、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が抵抗２３３で接続されている場合には、抵抗２３３の抵抗値Ｒ_２３３に対応した電流を、ＬＥＤモジュール２に供給することができる。また、点灯回路１は、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が開放又は短絡されている場合にも、ＬＥＤモジュール２に所定の電流（すなわち、参照電圧Ｖ_１６に対応した電流）を供給することができる。なお、当該所定の電流は、点灯回路１に接続され得るＬＥＤモジュール２の電気的特性に応じて適宜定めることができる。

［１−３．点灯回路の動作］
続いて、点灯回路１の動作について図面を用いて説明する。

図９は、本実施の形態に係る点灯回路１の動作を示すフローチャートである。

図９に示されるように、まず、点灯回路１の特性検出部１４は、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２に電圧を印加することによって、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎを検出する（Ｓ１１）。

次に、特性検出部１４は、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎと、参照電圧Ｖ_Ｕ及び参照電圧Ｖ_Ｌとを比較することにより、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が、開放又は短絡されているか、それとも、抵抗２３３で接続されているかを判断する（Ｓ１２）。

ここで、特性検出部１４が、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が開放又は短絡されていると判断した場合には（Ｓ１２でＹｅｓ）、点灯回路１は、電源部１１の出力が所定の設定出力となるように制御する（Ｓ１３）。すなわち、点灯回路１は、特性検出部１４から、設定出力に対応する参照電圧Ｖ_１６を出力調整部１２に入力することによって、電源部１１の出力電流に対応する電圧が、参照電圧Ｖ_１６とほぼ等しくなるように、フィードバック制御する。

一方、特性検出部１４が、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が抵抗２３３で接続されていると判断した場合には（Ｓ１２でＮｏ）、点灯回路１は、識別信号に応じて電源部１１の出力電流を制御する（Ｓ１４）。すなわち、点灯回路１は、特性検出部１４から、識別信号の電圧Ｖ_ｉｎを出力調整部１２に入力することによって、電源部１１の出力電流に対応する電圧が、電圧Ｖ_ｉｎとほぼ等しくなるように、フィードバック制御する。

以上のように、本実施の形態に係る点灯回路１は、ＬＥＤモジュール２の第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間の構成、すなわち、特性設定部２３の構成に基づいて定められた電流を、ＬＥＤモジュール２に供給する。

［１−４．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る点灯回路１は、ＬＥＤモジュール２の第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の開放又は短絡を検出する特性検出部１４を備える。また、点灯回路１は、特性検出部１４が第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の開放又は短絡を検出した場合に、ＬＥＤモジュール２に供給する電流をゼロより大きい予め定められた値に調整する出力調整部１２とを備える。

これにより、点灯回路１は、第二の接続端子２２２と第三の接続端子２２３との間が開放又は短絡されているタイプのＬＥＤモジュール２に電流を供給することができる。

また、本実施の形態に係る点灯回路１において、特性検出部１４は、第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の抵抗値を検出することにより、第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の開放又は短絡を検出してもよい。

また、本実施の形態に係る点灯回路１において、出力調整部１２は、特性検出部１４が、第三の接続端子２２３と第二の接続端子２２２との間の開放及び短絡のいずれも検出しない場合に、抵抗値Ｒ_２３３に基づいてＬＥＤモジュール２に供給する電流を調整する。

これにより、点灯回路１は、第二の接続端子２２２との間が抵抗で接続されているタイプのＬＥＤモジュール２に電流を供給することができる。また、点灯回路１は、当該抵抗に応じて、ＬＥＤモジュール２に供給する電流を調整することができるため、供給すべき電流の異なる様々なタイプのＬＥＤモジュール２に電流を供給することができる。

また、本実施の形態に係る点灯回路１において、出力調整部１２は、第三の接続端子２２３と、第二の接続端子２２２との間の抵抗値が大きいほど、ＬＥＤモジュール２に供給する電流を大きくしてもよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る点灯回路について説明する。本実施の形態に係る点灯回路においては、上記実施の形態１に係る点灯回路１の機能に、ＬＥＤモジュール２の接続の有無を判別する機能が追加される。

以下、本実施の形態に係る点灯回路について、上記実施の形態１に係る点灯回路１と相違する構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。

［２−１．点灯回路の構成］
まず、本実施の形態に係る点灯回路及びこれを備える照明システムの構成について図面を用いて説明する。

図１０は、本実施の形態に係る点灯回路１Ａの構成を示す回路図である。なお、図１０には、点灯回路１Ａ及びこれを備える照明システム１０Ａと、点灯回路１Ａに電力を供給する交流電源３とが示されている。

図１０に示されるように、点灯回路１Ａは、上記実施の形態１に係る点灯回路１と同様に、電源部１１、出力調整部１２、制御電源１３及び特性検出部１４を備え、接続判別部１７をさらに備える。

接続判別部１７は、点灯回路１ＡにおけるＬＥＤモジュール２の接続の有無を判別する回路である。接続判別部１７は、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続された場合に、抵抗１１７に電流が流れることにより、抵抗１１７の両端に電圧が印加されることを利用して、ＬＥＤモジュール２が接続されたことを検知する。接続判別部１７は、抵抗１１７に電圧が印加されたことを検出した場合には、電源部１１のスイッチング素子１１３の動作に影響を与えないが、抵抗１１７に電圧が印加されたことを検出しなかった場合には、スイッチング素子１１３をオフ状態に維持する。これにより、接続判別部１７は電源部１１の動作を停止させる。接続判別部１７は、スイッチング素子１７１、比較器１７２、直流電源１７３を備える。

直流電源１７３は、抵抗１１７に印加される電圧と比較するための参照電圧を生成する電源である。直流電源１７３の出力電圧が、比較器１７２の非反転入力端子に入力される。直流電源１７３の出力電圧は、ＬＥＤモジュール２が点灯回路１Ａに正常に接続された場合に流れる電流と抵抗１１７の抵抗値Ｒ_１１７とに基づいて定められる。すなわち、直流電源１７３の出力電圧は、ＬＥＤモジュール２が点灯回路１Ａに正常に接続された場合に抵抗１１７に印加される電圧よりも低い値に設定される。直流電源１７３の出力電圧は、特に限定されないが、例えば、０．３Ｖ程度である。

比較器１７２は、直流電源１７３の出力電圧と、抵抗１１７に印加される電圧とを比較する回路である。比較器１７２の非反転入力端子及び反転入力端子には、それぞれ、直流電源１７３の出力電圧、及び、抵抗１１７に印加される電圧が入力される。これにより、比較器１７２は、直流電源１７３の出力電圧が抵抗１１７に印加される電圧より高い場合、すなわち、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続されていない場合には、Ｈレベルの信号をスイッチング素子１７１に出力する。一方、比較器１７２は、直流電源１７３の出力電圧が抵抗１１７に印加される電圧より低い場合、すなわち、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続されている場合には、Ｌレベルの信号をスイッチング素子１７１に出力する。

スイッチング素子１７１は、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続されていない場合に、電源部１１の動作を停止させるための素子である。本実施の形態では、スイッチング素子１７１は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子１７１は、比較器１７２の出力信号に基づいて、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続されていないと判別された場合には、電源部１１のスイッチング素子１１３のゲート電極を接地することにより、電源部１１の動作を停止させる。一方、スイッチング素子１７１は、比較器１７２の出力信号に基づいて、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続されていると判別された場合には、スイッチング素子１１３のゲート電極とスイッチング素子の接地されたソース電極との間を開放する。これにより、スイッチング素子１７１は、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続されていると判別された場合には、電源部１１の動作に影響を及ぼさない。

以上のように、本実施の形態に係る点灯回路１Ａは、ＬＥＤモジュール２の接続の有無を判別できる構成を有する。

［２−２．点灯回路の動作］
続いて、点灯回路１Ａの動作について図面を用いて説明する。

図１１は、本実施の形態に係る点灯回路１Ａの動作を示すフローチャートである。

図１１に示されるように、まず、点灯回路１Ａの接続判別部１７は、ＬＥＤモジュール２の接続の有無を判別する（Ｓ２１）。

ここで、接続判別部１７が、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続されていないと判別した場合には（Ｓ２１でＮｏ）、電源部１１の動作を停止させることによって、点灯回路１Ａからの電流出力を停止する（Ｓ２２）。

一方、接続判別部１７が、点灯回路１ＡにＬＥＤモジュール２が接続されていると判別した場合には（Ｓ２１でＹｅｓ）、電源部１１の動作を停止させることなく、識別信号を検出する（Ｓ２３）。

識別信号を検出するステップＳ２３以降のステップＳ２４、Ｓ２５及びＳ２６は、上記実施の形態１に係る点灯回路１の動作のステップＳ１２、Ｓ１３及びＳ１４と同様である。

以上のように、本実施の形態に係る点灯回路１Ａは、ＬＥＤモジュール２の接続の有無を判別した後、ＬＥＤモジュール２の特性設定部２３の構成に基づいて定められた電流をＬＥＤモジュール２に供給する。

［２−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る点灯回路１Ａにおいては、上記実施の形態１に係る点灯回路１に加えて、点灯回路１ＡにおけるＬＥＤモジュール２の接続の有無を判別し、ＬＥＤモジュール２の接続が無いと判断した場合に、点灯回路１Ａの動作を停止させる接続判別部１７をさらに備える。

これにより、点灯回路１Ａは、ＬＥＤモジュール２の接続が無いと判断した場合に、点灯回路１Ａの動作を停止させるため、ＬＥＤモジュール２が接続されていないにも関わらず、電流を出力することが抑制される。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る照明システムについて説明する。

図１２は、本実施の形態に係る照明システム１０Ｂの外観図である。図１２に示される照明システム１０Ｂは照明器具４ＢとＬＥＤモジュール２Ｅとを備える。照明器具４Ｂは、上記各実施の形態に係る点灯回路１又は１Ａと、ＬＥＤモジュール２Ｅを接続するためのソケット６（図示せず）を備える。本実施の形態では、照明器具４Ｂはダウンライトであり、当該点灯回路を収納し、かつ、ＬＥＤモジュール２Ｅを装着する灯体４１から構成される。また、ＬＥＤモジュール２Ｅは、ＬＥＤモジュール２と同様の回路を収納し、照明器具４のソケット６に接続するためのプラグ２２を外面に備える筐体２５０から構成される。

このような照明システム１０Ｂは、上記各実施の形態に係る点灯回路１又は１Ａを備えるので、上記各実施の形態に係る点灯回路１又は１Ａと同様の効果を奏することができる。

（変形例など）
以上、本発明に係る点灯回路、照明器具及び照明システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態において、ＬＥＤ２１は、ＳＭＤ型ＬＥＤ素子で構成されたが、これに限定されない。例えば、ＬＥＤ２１として、基体に実装されたＬＥＤチップそのものが採用されてもよい。

また、上記実施の形態において、固体発光素子としてＬＥＤ２１を用いたが、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子など他の固体発光素子を用いてもよい。

また、上記各実施の形態では、出力調整部１２は、第三の接続端子２２３と、第二の接続端子２２２との間の抵抗値Ｒ_２３３が大きいほど、ＬＥＤモジュール２に供給する電流を大きくするように調整したが、当該電流の調整態様はこれに限定されない。例えば、出力調整部１２の回路構成を変更することにより、抵抗値Ｒ_２３３が大きいほど、ＬＥＤモジュール２に供給する電流を小さくするように調整してもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１Ａ 点灯回路
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ ＬＥＤモジュール（固体発光素子モジュール）
４、４Ｂ 照明器具
６ ソケット
１０、１０Ａ、１０Ｂ 照明システム
１１ 電源部
１２ 出力調整部
１４ 特性検出部
１７ 接続判別部
２１ ＬＥＤ（固体発光素子）
１７３ 直流電源
２０１、２０２、２０３ 接続端子
２２１ 第一の接続端子
２２２ 第二の接続端子
２２３ 第三の接続端子

Claims (8)

1. 固体発光素子モジュールに電流を供給する点灯回路であって、
   前記固体発光素子モジュールは、固体発光素子と、前記固体発光素子の一端及び他端にそれぞれ接続される第一の接続端子及び第三の接続端子と、第二の接続端子とを備え、
   前記点灯回路は、前記第三の接続端子と前記第二の接続端子との間の開放を検出する特性検出部と、前記特性検出部が前記第三の接続端子と前記第二の接続端子との間の開放を検出した場合に、前記固体発光素子モジュールの前記第一の接続端子と前記第三の接続端子との間に供給する電流をゼロより大きい予め定められた値に調整する出力調整部とを備える
   点灯回路。
2. 前記特性検出部は、前記第三の接続端子と前記第二の接続端子との間の抵抗値を検出することにより、前記第三の接続端子と前記第二の接続端子との間の開放を検出する
   請求項１に記載の点灯回路。
3. 前記出力調整部は、前記特性検出部が、前記第三の接続端子と前記第二の接続端子との間の開放を検出しない場合に、前記第三の接続端子と前記第二の接続端子との間の抵抗値に基づいて前記固体発光素子モジュールに供給する電流を調整する
   請求項１又は２に記載の点灯回路。
4. 前記出力調整部は、前記第三の接続端子と前記第二の接続端子との間の抵抗値が大きいほど、前記固体発光素子モジュールに供給する電流を大きくする
   請求項３に記載の点灯回路。
5. 前記点灯回路における前記固体発光素子モジュールの接続の有無を判別し、前記固体発光素子モジュールの接続が無いと判断した場合に、前記点灯回路の動作を停止させる接続判別部をさらに備える
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の点灯回路。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の点灯回路を備える
   照明器具。
7. 前記第一の接続端子、前記第二の接続端子及び前記第三の接続端子と接続されるソケットをさらに備える
   請求項６に記載の照明器具。
8. 請求項６又は７に記載の照明器具と、
   前記固体発光素子モジュールとを備える
   照明システム。

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