JP6489520B2 - Lighting device and lighting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子に電流を供給する点灯装置、および、その点灯装置を備える照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting device that supplies current to a light emitting element, and a lighting fixture including the lighting device.
従来、照明器具には、複数色の発光素子を有する光源部を備えるものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の照明器具の光源は、複数の第一発光素子を直列に接続した第一発光素子列と、複数の第二発光素子を直列に接続した第二発光素子列とが並列に接続されている。第一発光素子と第二発光素子とは色温度が異なる。このような照明器具では、例えば、複数の発光素子列の間で発光比率を変化させることで、様々な調色を行うことができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, some lighting fixtures include a light source unit having a plurality of color light emitting elements (see, for example, Patent Document 1). The light source of the lighting fixture described in
しかしながら、特許文献1に記載の照明器具では、第一発光素子列に流れる電流をゼロとすることができない。つまり、第一発光素子列だけを消灯することができない。そのため、第一発光素子列からの光が常に存在するため調色の範囲が十分ではないという問題がある。そのため、照明器具において、さらに調色の範囲を広げることが要望されている。
However, in the lighting fixture described in
そのため、本発明は、調色の範囲を広げることができる点灯装置および照明器具を提供することを目的とする。 Therefore, an object of this invention is to provide the lighting device and lighting fixture which can extend the range of toning.
上記目的を達成するために、本発明に係る点灯装置の一態様は、複数の発光素子列に電流を供給する点灯装置であって、共通端子と、複数の分岐端子と、共通端子から複数の分岐端子の各々に流れる電流の和が一定となるように、共通端子と複数の分岐端子の各々との間に接続される複数の発光素子列の各々に電流を供給する定電流源と、共通端子から複数の分岐端子の少なくとも一つに流れる電流の大きさを調整する電流調整回路とを備える。 In order to achieve the above object, one aspect of a lighting device according to the present invention is a lighting device that supplies current to a plurality of light emitting element arrays, and includes a common terminal, a plurality of branch terminals, and a plurality of common terminals. Common with a constant current source that supplies current to each of the plurality of light emitting element arrays connected between the common terminal and each of the plurality of branch terminals so that the sum of the currents flowing through each of the branch terminals is constant. A current adjusting circuit for adjusting the magnitude of a current flowing from the terminal to at least one of the plurality of branch terminals.
本発明によれば、調色の範囲を広げることができる点灯装置および照明器具を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lighting device and lighting fixture which can extend the range of toning can be provided.
以下、本発明の一態様に係る点灯装置および照明器具について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, a lighting device and a lighting fixture according to one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態等は、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する。 Note that each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. The numerical values, the constituent elements, the arrangement positions of the constituent elements, the connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept will be described as optional constituent elements.
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。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.
(実施の形態1)
[1−1.照明器具全体の構成]
まず、実施の形態1に係る点灯装置1Aおよびそれを用いた照明器具100Aの構成について説明する。
(Embodiment 1)
[1-1. Configuration of the entire lighting fixture]
First, the configuration of
図1は、実施の形態1における照明器具100Aの回路構成を示す回路図である。なお、本図には、この点灯装置1Aに入力される交流電圧を発生する外部電源である交流電源50(例えば、AC(Alternating Current)100V/50Hzなどの商用電源)も併せて図示されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of
図1に示すように、照明器具100Aは、交流電源50から交流電力が入力されることにより、光源部20Aから照明光を出射する器具であり、点灯装置1Aと、光源部20Aと、調光器40とを備える。以下、これらの構成要素についてそれぞれ説明する。
As shown in FIG. 1, the
[1−1−1.調光器]
調光器40は、ここでは、位相制御方式の調光器であり、照明コントローラ(図示せず)からの制御信号に基づいて、点灯装置1Aの定電流源30に入力させる交流電圧の位相(ON位相)の範囲を調整する。位相の範囲が大きいほど、定電流源30から出力される定電流I0の大きさは大きくなる。照明コントローラでは、照明器具の明るさを複数段階に操作でき、ユーザにより操作されたときに変更後の明るさを示す制御信号を調光器40に出力する。調光器40は、当該制御信号に基づいて上述した位相の範囲を調整する。なお、調光器40は、PWM(Pulse Width Modulation)制御方式等、他の制御方式の調光器であっても構わない。また、定電流源30の出力電流を外部から制御信号によって、制御できる場合には、調光器40はなくてもよい。
[1-1-1. Dimmer]
Here, the
[1−1−2.光源部]
光源部20Aは、照明器具100Aの照明光放出部であり、複数の発光素子列から構成される。本実施の形態では、光源部20Aは、第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2から構成される。
[1-1-2. Light source section]
The
第一発光素子列LEDG1は、1以上の第一発光素子が直列に接続される光源である。本実施の形態においては、第一発光素子は、約2700Kの色温度を有する暖色系の光を出力するLED(Light Emitting Diode)から構成される。 The first light emitting element row LEDG1 is a light source in which one or more first light emitting elements are connected in series. In the present embodiment, the first light emitting element is composed of an LED (Light Emitting Diode) that outputs warm color light having a color temperature of about 2700K.
以下では、第一発光素子列LEDG1の図1における上端のLEDのアノード端子を第一発光素子列LEDG1のアノード端子と称し、下端のLEDのカソード端子を第一発光素子列LEDG1のカソード端子と称する。また、第一発光素子列LEDG1に流れる電流を第一電流I1とする。 Hereinafter, the anode terminal of the upper LED in FIG. 1 of the first light emitting element array LEDG1 is referred to as the anode terminal of the first light emitting element array LEDG1, and the cathode terminal of the lower LED is referred to as the cathode terminal of the first light emitting element array LEDG1. . Further, the current flowing through the first light emitting element array LEDG1 is defined as a first current I1.
第二発光素子列LEDG2は、1以上の第二発光素子が直列に接続される光源である。本実施の形態においては、第二発光素子は、約5000Kの色温度を有する寒色系の光を出力するLEDから構成される。 The second light emitting element array LEDG2 is a light source in which one or more second light emitting elements are connected in series. In the present embodiment, the second light emitting element is composed of an LED that outputs cold light having a color temperature of about 5000K.
以下では、第二発光素子列LEDG2の図1における上端のLEDのアノード端子を第二発光素子列LEDG2のアノード端子と称し、下端のLEDのカソード端子を第二発光素子列LEDG2のカソード端子と称する。また、第二発光素子列LEDG2に流れる電流を第二電流I2とする。 Hereinafter, the anode terminal of the upper LED in FIG. 1 of the second light emitting element array LEDG2 is referred to as the anode terminal of the second light emitting element array LEDG2, and the cathode terminal of the lower LED is referred to as the cathode terminal of the second light emitting element array LEDG2. . Further, a current flowing through the second light emitting element array LEDG2 is defined as a second current I2.
また、本実施の形態では、第一発光素子列LEDG1に属する1以上の第一発光素子の各々の順電圧の和より、第二発光素子列LEDG2に属する1以上の第二発光素子の各々の順電圧の和の方が大きくなるように、各発光素子列が構成される。例えば、第一発光素子列LEDG1を構成するLEDおよび第二発光素子列LEDG2を構成するLEDの順電圧がほぼ等しい場合、第一発光素子列LEDG1より、第二発光素子列LEDG2の方が、直列接続されたLEDの個数が多くなるように構成される。 Further, in the present embodiment, each of the one or more second light emitting elements belonging to the second light emitting element array LEDG2 is calculated from the sum of the forward voltages of each of the one or more first light emitting elements belonging to the first light emitting element array LEDG1. Each light emitting element row is configured so that the sum of the forward voltages is larger. For example, when the forward voltages of the LEDs constituting the first light emitting element row LEDG1 and the LEDs constituting the second light emitting element row LEDG2 are substantially equal, the second light emitting element row LEDG2 is more in series than the first light emitting element row LEDG1. The number of connected LEDs is increased.
[1−1−3.点灯装置]
点灯装置1Aは、光源部20Aの複数の発光素子列に電流を供給する装置である。点灯装置1Aは、電力入力端子80と、電流出力端子60と、定電流源30と、制御信号入力端子70と、電流調整回路10Aと、第一検出回路(抵抗素子Rd1)と、定電流検出回路(抵抗素子Rd0)とを備える。
[1-1-3. Lighting device]
The
[電力入力端子]
電力入力端子80は、交流電源50から調光器40を介して交流電力が入力される端子である。
[Power input terminal]
The
[電流出力端子]
電流出力端子60は、光源部20Aを構成する複数の発光素子列に電流を供給する端子であり、共通端子61と、複数の分岐端子とを備える。本実施の形態では、複数の分岐端子は第一分岐端子62および第二分岐端子63から構成される。共通端子61には、第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2のアノード端子が接続される。また、第一分岐端子62には、第一発光素子列LEDG1のカソード端子が接続される。また、第二分岐端子63には、第二発光素子列LEDG2のカソード端子が接続される。
[Current output terminal]
The
また、本実施の形態では、電流出力端子60は、光源部20Aを着脱できるように構成されている。これにより、光源部20Aの故障が発生した場合、照明光の色温度を変更する場合などに、光源部20Aだけを交換することができる。
In the present embodiment, the
[定電流源]
定電流源30は、交流電源50から調光器40および電力入力端子80を介して電力が入力され、電流出力端子60および電流調整回路10Aを介して光源部20Aに直流の定電流I0を供給する回路である。より詳しくは、定電流源30は、共通端子61から複数の分岐端子の各々に流れる電流の和(すなわち、定電流I0)が一定となるように、共通端子61と複数の分岐端子の各々との間に接続される複数の発光素子列の各々に電流を供給する。定電流源30は、出力電流を外部から制御可能な電流源であり、例えば、バックコンバータ、絶縁式のフライバックコンバータなどで構成される。定電流源30の出力電流の大きさは、制御信号入力端子70に入力される、PWM(Pulse Width Modulation)信号、0〜10VのDC(Direct Current)信号などによって制御される。また、定電流源30の出力電流の大きさは、調光器40によって制御されてもよい。図1に示すように、定電流源30の一方の出力端子は、電流出力端子60の共通端子61、および、電流調整回路10Aの一方の入力端子に接続され、定電流源30の他方の出力端子は、電流調整回路10Aの他方の入力端子に接続される。
[Constant current source]
The constant
[制御信号入力端子]
制御信号入力端子70は、定電流源30に制御信号を入力するための端子であり、例えば、PWM信号、DC信号などが入力される。なお、定電流源30の出力電流が調光器40によって制御される場合には、制御信号入力端子70はなくてもよい。また、定電流源30に入力される制御信号は、リモコンなどから出力される無線信号として定電流源30に入力されてもよい。
[Control signal input terminal]
The control
[三端子レギュレータ]
三端子レギュレータVregは、定電圧を生成する回路であり、入力端子INが共通端子61に、出力端子OUTがノードN6に接続されている。入力端子INと接地端子GNDとの間にはコンデンサC2が接続されている。出力端子OUTと接地端子GNDとの間にはコンデンサC3が接続されている。コンデンサC2およびC3は、発振防止用の素子であり、三端子レギュレータVregの出力電圧の脈動を抑制する。本実施の形態では、三端子レギュレータVregは、定電流源30から電力が入力されているが、三端子レギュレータVregは、定電流源30以外の電源から電力が入力されてもよい。
[Three-terminal regulator]
The three-terminal regulator Vreg is a circuit that generates a constant voltage. The input terminal IN is connected to the
[第一検出回路]
第一検出回路は、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを検出する回路である。第一検出回路は、第一発光素子列LEDG1に直列に接続されている。より詳細には、第一検出回路は、本実施の形態では、一端がノードN4に、他端が第二分岐端子63にそれぞれ接続された抵抗素子Rd1である。
[First detection circuit]
The first detection circuit is a circuit that detects the magnitude of the first current I1 flowing through the first light emitting element array LEDG1. The first detection circuit is connected in series to the first light emitting element array LEDG1. More specifically, in the present embodiment, the first detection circuit is a resistance element Rd1 having one end connected to the node N4 and the other end connected to the
ノードN4は、電流調整回路10Aを構成するトランジスタQ1のソース端子、および、電流調整回路10Aを構成するオペアンプOP1のマイナス側入力端子が接続されているノードである。
The node N4 is a node to which the source terminal of the transistor Q1 constituting the
つまり、第二分岐端子63の電圧に抵抗素子Rd1の電圧降下に相当する電圧を加算した電圧が、オペアンプOP1のマイナス側入力端子に入力される。抵抗素子Rd1の抵抗値をR1とすると、抵抗素子Rd1における電圧降下に相当する電圧は、R1×I1で表わされるため、オペアンプOP1のマイナス側入力端子に入力される電圧は、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさに依存した電圧となる。抵抗素子Rd1を第一発光素子列LEDG1に直列に接続することで、第一電流I1の大きさを検出することが可能になる。
That is, a voltage obtained by adding a voltage corresponding to the voltage drop of the resistance element Rd1 to the voltage of the
[定電流検出回路]
定電流検出回路は、定電流I0の大きさを検出する回路である。定電流検出回路は、本実施の形態では、一端が第二分岐端子63に、他端が定電流源30の低電圧側端子(ノードN5)に接続された抵抗素子Rd0である。
[Constant current detection circuit]
The constant current detection circuit is a circuit that detects the magnitude of the constant current I0. In the present embodiment, the constant current detection circuit is a resistance element Rd0 having one end connected to the
第二分岐端子63の電圧は、抵抗素子Rd0の抵抗値をR0とすると、定電流源30の低電圧側端子(ノードN5)の電圧に抵抗素子Rd0における電圧降下に相当する電圧(R0×I0)を加算した電圧となる。本実施の形態では、オペアンプOP1のマイナス側入力端子には、抵抗素子Rd0における電圧降下に相当する電圧と、第一検出回路である抵抗素子Rd1における電圧降下に相当する電圧とを加算した電圧が入力されることになる。抵抗素子Rd0を設けることで、定電流I0を検出することができる。
The voltage of the
[電流調整回路]
電流調整回路10Aは、電流出力端子60の共通端子61から複数の分岐端子の少なくとも一つに流れる電流の大きさを調整する回路である。本実施の形態では、電流調整回路10Aは、第一検出回路において検出された第一電流I1の検出値に基づいて第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを調整する。より詳細には、電流調整回路10Aは、第一検出回路において検出された第一電流I1の大きさと基準値とを比較することにより、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを変化させる。なお、本実施の形態の電流調整回路10Aは、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさに加え、定電流検出回路において検出された定電流I0の大きさに基づいて、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを調整する。
[Current adjustment circuit]
The
電流調整回路10Aは、図1に示すように、分圧回路と、トランジスタQ1と、比較演算増幅回路とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
分圧回路は、三端子レギュレータVregから出力された定電圧から基準電圧Vrefを生成する回路であり、定電圧を分圧した電圧をオペアンプOP1のプラス側入力端子に出力する。分圧回路は、抵抗素子Ri1およびRi2の直列回路で構成されており、抵抗素子Ri1とRi2との接続ノードであるノードN7が出力ノードとなっている。抵抗素子Ri1は、一端がノードN5に、他端がノードN7にそれぞれ接続されている。抵抗素子Ri2は、一端がノードN6(三端子レギュレータVregの出力端子OUTが接続されたノード)に、他端がノードN7にそれぞれ接続されている。 The voltage dividing circuit is a circuit that generates a reference voltage Vref from the constant voltage output from the three-terminal regulator Vreg, and outputs a voltage obtained by dividing the constant voltage to the positive input terminal of the operational amplifier OP1. The voltage dividing circuit is configured by a series circuit of resistance elements Ri1 and Ri2, and a node N7 that is a connection node between the resistance elements Ri1 and Ri2 serves as an output node. The resistance element Ri1 has one end connected to the node N5 and the other end connected to the node N7. The resistor element Ri2 has one end connected to the node N6 (the node to which the output terminal OUT of the three-terminal regulator Vreg is connected) and the other end connected to the node N7.
基準電圧Vrefは、抵抗素子Ri1の抵抗値をR11、抵抗素子Ri2の抵抗値をR12とすると、(三端子レギュレータVregの出力電圧)×R11/(R11+R12)で求められる電圧となる。 The reference voltage Vref is a voltage obtained by (output voltage of the three-terminal regulator Vreg) × R11 / (R11 + R12), where R11 is the resistance value of the resistance element Ri1 and R12 is the resistance value of the resistance element Ri2.
トランジスタQ1は、第一発光素子列LEDG1に流れる電流を調整するトランジスタである。トランジスタQ1は、MOSFETであり、ゲート端子が比較演算増幅回路の出力端子(ノードN8)に、ドレイン端子が第一発光素子列LEDG1のカソード端子(第一分岐端子62)に、ソース端子がオペアンプOP1のマイナス側入力端子および抵抗素子Rd1の一端(ノードN4)にそれぞれ接続されている。つまり、第一発光素子列LEDG1と、トランジスタQ1のドレイン端子およびソース端子と、第一検出回路である抵抗素子Rd1とが、共通端子61と第二分岐端子63との間で直列に接続されている。
The transistor Q1 is a transistor that adjusts the current flowing through the first light emitting element array LEDG1. The transistor Q1 is a MOSFET, the gate terminal is the output terminal (node N8) of the comparison operational amplifier circuit, the drain terminal is the cathode terminal (first branch terminal 62) of the first light emitting element array LEDG1, and the source terminal is the operational amplifier OP1. Of the negative input terminal and one end (node N4) of the resistance element Rd1. That is, the first light emitting element array LEDG1, the drain terminal and the source terminal of the transistor Q1, and the resistance element Rd1 as the first detection circuit are connected in series between the
比較演算増幅回路は、抵抗素子Rd1および抵抗素子Rd0での電圧降下に相当する電圧と基準値とを比較し、当該比較結果に応じた電圧をトランジスタQ1の制御端子(=ゲート端子)に印加する回路である。比較演算増幅回路は、ここでは、プラス側入力端子が分圧回路の出力ノード(ノードN7)に、マイナス側入力端子が第一検出回路の出力ノードであるノードN4に、出力端子がトランジスタQ1のゲート端子にそれぞれ接続されたオペアンプOP1である。オペアンプOP1のマイナス側入力端子と出力端子との間には、抵抗素子Ri3が接続されている。 The comparison operational amplifier circuit compares a voltage corresponding to the voltage drop at the resistance element Rd1 and the resistance element Rd0 with a reference value, and applies a voltage according to the comparison result to the control terminal (= gate terminal) of the transistor Q1. Circuit. In the comparison operational amplifier circuit, the positive input terminal is connected to the output node (node N7) of the voltage dividing circuit, the negative input terminal is connected to the node N4 that is the output node of the first detection circuit, and the output terminal is connected to the transistor Q1. The operational amplifier OP1 is connected to each of the gate terminals. A resistance element Ri3 is connected between the negative input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP1.
オペアンプOP1のマイナス側入力端子には、定電流源30の接地電圧に、抵抗素子Rd0における電圧降下に相当する電圧(R0×I0)と、抵抗素子Rd1における電圧降下に相当する電圧(R1×I1)とを加算した電圧が入力される。オペアンプOP1は、抵抗素子Rd1における電圧降下に相当する電圧(Rd1×I1)および抵抗素子Rd0における電圧降下に相当する電圧(R0×I0)と、基準電圧Vref(=基準値)とを比較する。オペアンプOP1は、マイナス側入力端子に入力された電圧が基準電圧Vrefよりも小さい場合は、マイナス側入力端子と基準電圧Vrefとの差分に応じた大きさのHレベルの信号を出力する。オペアンプOP1は、マイナス側入力端子に入力された電圧が基準電圧Vrefよりも大きい場合は、Lレベルの信号を出力する。 The negative input terminal of the operational amplifier OP1 has a voltage (R0 × I0) corresponding to the voltage drop in the resistance element Rd0 and a voltage (R1 × I1) corresponding to the voltage drop in the resistance element Rd1 to the ground voltage of the constant current source 30. ) Is added. The operational amplifier OP1 compares the voltage (Rd1 × I1) corresponding to the voltage drop in the resistance element Rd1 and the voltage (R0 × I0) corresponding to the voltage drop in the resistance element Rd0 with the reference voltage Vref (= reference value). When the voltage input to the negative input terminal is smaller than the reference voltage Vref, the operational amplifier OP1 outputs an H level signal having a magnitude corresponding to the difference between the negative input terminal and the reference voltage Vref. The operational amplifier OP1 outputs an L level signal when the voltage input to the negative input terminal is higher than the reference voltage Vref.
[1−2.点灯装置の動作]
次に、上述した点灯装置1Aの動作、特に、電流調整回路10Aの動作について図2を用いて説明する。
[1-2. Operation of lighting device]
Next, the operation of the
図2は、本実施の形態における第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1および第二発光素子列LEDG2に流れる第二電流I2と定電流I0との関係の一例を示すグラフである。図2では、横軸が定電流I0の大きさ、縦軸が第一電流I1および第二電流I2の大きさを示している。 FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the first current I1 flowing through the first light emitting element array LEDG1 and the second current I2 flowing through the second light emitting element array LEDG2 and the constant current I0 in the present embodiment. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the magnitude of the constant current I0, and the vertical axis indicates the magnitudes of the first current I1 and the second current I2.
図2では、第二電流I2が0になる定電流I0の範囲Z1、第一電流I1および第二電流I2の両方が0より大きくなる定電流I0の範囲Z2、第一電流I1が0になる定電流I0の範囲Z3がある。図2に示すように、色温度の異なる第一発光素子列LEDG1及び第二発光素子列LEDG2に流れる電流を定電流I0に応じてそれぞれ調整することにより、定電流I0(すなわち、照度)に対する照明器具100Aの色温度の関係(調色カーブ)を調整することができる。なお、照明器具100Aによって、所望の調色カーブを実現するための、図2に示すような各発光素子列(本実施の形態では、第一発光素子列LEDG1及び第二発光素子列LEDG2)の調光パターンを、以下「調光パターン」と記す。
In FIG. 2, the constant current I0 range Z1 in which the second current I2 becomes zero, the constant current I0 range Z2 in which both the first current I1 and the second current I2 are greater than zero, and the first current I1 become zero. There is a range Z3 of constant current I0. As shown in FIG. 2, by adjusting the currents flowing in the first light emitting element array LEDG1 and the second light emitting element array LEDG2 having different color temperatures in accordance with the constant current I0, illumination with respect to the constant current I0 (ie, illuminance) The relationship (toning curve) of the color temperature of the
以下、各範囲における動作について説明する。 Hereinafter, the operation in each range will be described.
(1)範囲Z1
範囲Z1は、定電流I0の大きさが第一閾値以下である範囲である。範囲Z1では、第一発光素子列LEDG1が点灯し、第二発光素子列LEDG2が消灯している。
(1) Range Z1
The range Z1 is a range in which the magnitude of the constant current I0 is equal to or less than the first threshold value. In the range Z1, the first light emitting element row LEDG1 is turned on and the second light emitting element row LEDG2 is turned off.
このとき、Vref≧(R0+R1)×I0となることから、第一閾値は、Vref/(R0+R1)となる。範囲Z1において、電流調整回路10Aは、第二発光素子列LEDG2に流れる第二電流I2が0となるように、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを変化させる。
At this time, since Vref ≧ (R0 + R1) × I0, the first threshold value is Vref / (R0 + R1). In the range Z1, the
範囲Z1では、オペアンプOP1のマイナス側入力端子の電圧V−は、Vrefよりも十分に小さいため、オペアンプOP1の出力電圧はいわゆるHレベルに固定される。これにより、トランジスタQ1は、線形領域で動作する(いわゆるドレインソース間の抵抗値が非常に小さくなる)。 In the range Z1, voltage V of the negative input terminal of the operational amplifier OP1 - because sufficiently smaller than Vref, the output voltage of the operational amplifier OP1 is fixed to a so-called H level. Thereby, the transistor Q1 operates in a linear region (so-called drain-source resistance is very small).
言い換えると、範囲Z1は、第二発光素子列LEDG2の順電圧の和が、第一発光素子列LEDG1の順電圧の和に抵抗素子Rd1における電圧降下に相当する電圧を加算した電圧よりも小さい範囲であり、第二発光素子列LEDG2の第二電流I2が0になっている。 In other words, the range Z1 is a range in which the sum of the forward voltages of the second light emitting element array LEDG2 is smaller than the voltage obtained by adding the voltage corresponding to the voltage drop in the resistance element Rd1 to the sum of the forward voltages of the first light emitting element array LEDG1. The second current I2 of the second light emitting element array LEDG2 is 0.
(2)範囲Z2
範囲Z2は、定電流I0の大きさが第一閾値よりも大きく第二閾値よりも小さい範囲である。なお、第二閾値は、第一閾値よりも大きい。範囲Z2では、第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2の両方が点灯している。
(2) Range Z2
The range Z2 is a range in which the magnitude of the constant current I0 is larger than the first threshold and smaller than the second threshold. The second threshold is larger than the first threshold. In the range Z2, both the first light emitting element row LEDG1 and the second light emitting element row LEDG2 are lit.
このとき、(R0+R1)×I0>Vref>R0×I0となることから、第二閾値は、Vref/R0となる。範囲Z2において、電流調整回路10Aは、定電流I0が大きくなるほど、第一電流I1が小さく、第二電流I2が大きくなるように、第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさを制御する。
At this time, since (R0 + R1) × I0> Vref> R0 × I0, the second threshold value is Vref / R0. In the range Z2, the
範囲Z2では、オペアンプOP1のマイナス側入力端子の電圧V−とプラス側入力端子の電圧Vrefとの差が比較的小さくなるため、オペアンプOP1の出力電圧は小さくなる。このため、トランジスタQ1は、飽和領域で動作する(いわゆる可変抵抗素子として動作する)。 In the range Z2, the voltage V of the negative input terminal of the operational amplifier OP1 - the difference between the voltage Vref and the positive input terminal is relatively small, the output voltage of the operational amplifier OP1 becomes smaller. Therefore, the transistor Q1 operates in the saturation region (operates as a so-called variable resistance element).
具体的には、オペアンプOP1は、基準電圧Vrefが電圧V−よりも大きい場合において、基準電圧Vrefと電圧V−との差が大きいほど、出力電圧の大きさが大きくなる。ここで、電圧V−は、R1×I1+R0×I0で表わされる。 Specifically, the operational amplifier OP1 is reference voltage Vref is a voltage V - In is larger than the reference voltage Vref and the voltage V - as the difference between the larger, the magnitude of the output voltage increases. Here, the voltage V − is represented by R1 × I1 + R0 × I0.
第一電流I1が小さいほど、抵抗素子Rd0およびRd1における電圧降下が小さくなり、基準電圧Vrefと電圧V−との差が大きくなる。そうすると、オペアンプOP1の出力電圧、つまり、トランジスタQ1のゲート端子の電圧は大きくなる。トランジスタQ1のゲート端子の電圧が大きくなると、トランジスタQ1の抵抗値が小さくなり、第一電流I1は大きくなる。 As first current I1 is small, the voltage drop across the resistor element Rd0 and Rd1 is reduced, the reference voltage Vref and the voltage V - the difference between the increases. Then, the output voltage of the operational amplifier OP1, that is, the voltage at the gate terminal of the transistor Q1 increases. When the voltage at the gate terminal of the transistor Q1 increases, the resistance value of the transistor Q1 decreases and the first current I1 increases.
第一電流I1が大きいほど、抵抗素子Rd0およびRd1における電圧降下が大きくなり、基準電圧Vrefと電圧V−との差が小さくなる。そうすると、オペアンプOP1の出力電圧、つまり、トランジスタQ1のゲート端子の電圧は小さくなる。トランジスタQ1のゲート端子の電圧が小さくなると、トランジスタQ1の抵抗値が大きくなり、第一電流I1は小さくなる。 As first current I1 is large, the voltage drop across the resistor element Rd0 and Rd1 is increased, the reference voltage Vref and the voltage V - difference between decreases. Then, the output voltage of the operational amplifier OP1, that is, the voltage at the gate terminal of the transistor Q1 becomes small. When the voltage at the gate terminal of the transistor Q1 decreases, the resistance value of the transistor Q1 increases and the first current I1 decreases.
つまり、範囲Z2では、電流調整回路10Aは、電圧V−が基準電圧Vrefになるように、トランジスタQ1のゲート電圧を調整する。言い換えると、電流調整回路10Aは、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1が、以下の式1に示す値になるようにトランジスタQ1のゲート電圧を調整する。
That is, in the range Z2, the
I1=(Vref−R0×I0)/R1・・・(式1) I1 = (Vref−R0 × I0) / R1 (Formula 1)
(3)範囲Z3
範囲Z3は、定電流I0の大きさが第二閾値以上となる範囲である。範囲Z3では、第一発光素子列LEDG1が消灯し、第二発光素子列LEDG2が点灯している。
(3) Range Z3
The range Z3 is a range in which the magnitude of the constant current I0 is equal to or greater than the second threshold value. In the range Z3, the first light emitting element row LEDG1 is turned off and the second light emitting element row LEDG2 is turned on.
このとき、Vref≦R0×I0となることから、第二閾値は、Vref/R0となる。範囲Z3では、電流調整回路10Aは、第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさを0にする。
At this time, since Vref ≦ R0 × I0, the second threshold value is Vref / R0. In the range Z3, the
範囲Z3では、定電流検出回路である抵抗素子Rd0における電圧降下に相当する電圧が、基準電圧Vref以上となる。このとき、オペアンプOP1では、プラス側入力端子の電圧(基準電圧Vref)がマイナス側入力端子の電圧V−よりも小さくなり、オペアンプOP1の出力電圧はLレベルに固定される。そのため、トランジスタQ1はオフ状態になり、第一発光素子列LEDG1の第一電流I1が0になる。 In the range Z3, the voltage corresponding to the voltage drop in the resistance element Rd0 that is a constant current detection circuit is equal to or higher than the reference voltage Vref. At this time, the operational amplifier OP1, a voltage of the positive input terminal (reference voltage Vref) the voltage V of the negative input terminal - is smaller than the output voltage of the operational amplifier OP1 is fixed to the L level. Therefore, the transistor Q1 is turned off, and the first current I1 of the first light emitting element array LEDG1 becomes zero.
図3は、本実施の形態における照明器具100Aの色温度と照度との関係(調色カーブ)を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship (toning curve) between the color temperature and illuminance of the
図3に示すように、本実施の形態の照明器具100Aは、照度が低い間は、色温度が低く、赤色により近い色の照明となる。照明器具100Aは、照度が高くなるにつれて、色温度が高く、白色により近い色の照明となる。すなわち、照明器具100Aは、調光に同期して調色を行うことができる。
As shown in FIG. 3, the
[1−3.効果等]
本実施の形態の点灯装置1Aは、1以上の第一発光素子が直列に接続される第一発光素子列LEDG1、および、1以上の第二発光素子が直列に接続される第二発光素子列LEDG2に電流を供給する点灯装置1Aであって、共通端子61と、第一分岐端子62と、第二分岐端子63と、共通端子61から第一分岐端子62および第二分岐端子63の各々に流れる電流の和(すなわち定電流I0)が一定となるように、共通端子61と第一分岐端子62および第二分岐端子63の各々との間に接続される第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2の各々に電流を供給する定電流源30と、共通端子61から第一分岐端子62に流れる電流の大きさを調整する電流調整回路10Aとを備える。
[1-3. Effect]
The
これにより、第一発光素子列LEDG1が消灯し、第二発光素子列LEDG2が点灯している状態(範囲Z3)を作り出すことができ、調色の範囲を広げることができる。 Accordingly, it is possible to create a state (range Z3) in which the first light emitting element row LEDG1 is turned off and the second light emitting element row LEDG2 is turned on, and the toning range can be expanded.
さらに、点灯装置1Aでは、第一発光素子列LEDG1における第一発光素子の順電圧の和より、第二発光素子列LEDG2における第二発光素子の順電圧の和の方が大きくなっているため、第一発光素子列LEDG1が点灯し、第二発光素子列LEDG2が消灯している状態を作り出すことができる。これにより、調色の範囲をさらに拡大させることができる。
Further, in the
言い換えると、電流調整回路10Aは、定電流I0の大きさが第一閾値以下の場合に、第二発光素子列LEDG2に流れる第二電流I2が0になるように、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを調整する。さらに、電流調整回路10Aは、定電流I0の大きさが第二閾値以上の場合に、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1が0になるように、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを調整する。
In other words, the
これにより、第一発光素子列LEDG1だけが点灯している範囲Z1、第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2の両方が点灯している範囲Z2、第二発光素子列LEDG2だけが点灯している範囲Z3を設けることができる。つまり、上記特許文献1に記載された発明にはない範囲Z1および範囲Z3の状態を作り出すことができ、上記特許文献1に記載された発明よりも調色の範囲を拡大することができている。
Accordingly, the range Z1 in which only the first light emitting element row LEDG1 is lit, the range Z2 in which both the first light emitting element row LEDG1 and the second light emitting element row LEDG2 are lit, and only the second light emitting element row LEDG2 is lit. The range Z3 can be provided. That is, the state of the range Z1 and the range Z3 which are not in the invention described in the above-mentioned
さらに、本実施の形態の点灯装置1Aは、図3に示すような色温度が緩やかに変化する調色を実現できるため、人がより快適に感じる調色を実現することができる。
Furthermore, since the
また、本実施の形態の点灯装置1Aでは、光源部20Aを電流出力端子60に接続する構成を備えるため、電流出力端子60に接続する光源を交換することができる。このため、光源部20Aの故障が発生した場合、照明光の色温度を変更する場合などに、光源部20Aだけを交換することができる。
Further, since the
(実施の形態2)
実施の形態2の点灯装置および当該点灯装置を備えた照明器具について、図4、図5、図6A〜図6Cを用いて説明する。
(Embodiment 2)
A lighting device according to Embodiment 2 and a lighting fixture including the lighting device will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6 </ b> A to 6 </ b> C.
実施の形態1では、基準電圧Vrefが固定されている場合について説明したが、本実施の形態では、基準電圧Vrefを定電流I0に基づいて変化させる構成について説明する。 In the first embodiment, the case where the reference voltage Vref is fixed has been described. In the present embodiment, a configuration in which the reference voltage Vref is changed based on the constant current I0 will be described.
[2−1.構成]
図4は、本実施の形態における点灯装置1Bの回路構成の一例を示す回路図である。図4に示す点灯装置1Bにおいて、実施の形態1の電流調整回路10Aとは、電流調整回路10Bの一部、楕円で囲んだ部分が異なっている。なお、図4には示さないが、本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様に、共通端子61と第一分岐端子62との間に第一発光素子列LEDG1が接続され、共通端子61と第二分岐端子63との間に第二発光素子列LEDG2が接続される。
[2-1. Constitution]
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the
電流調整回路10Bは、実施の形態1の電流調整回路10Aに、オペアンプOP2および抵抗素子Ri4〜Ri6が追加された構成となっている。
The
オペアンプOP2は、基準値調整回路の一例であり、抵抗素子Rd0により検出された定電流I0に対応する電圧を増幅し、抵抗素子Ri4を介してオペアンプOP1のプラス側入力端子に与えている。オペアンプOP2は、プラス側入力端子が第二分岐端子63に、マイナス側入力端子が抵抗素子Ri5の一端およびRi6の一端に、出力端子が抵抗素子Ri4の一端にそれぞれ接続されている。
The operational amplifier OP2 is an example of a reference value adjustment circuit, amplifies a voltage corresponding to the constant current I0 detected by the resistance element Rd0, and applies the amplified voltage to the positive input terminal of the operational amplifier OP1 through the resistance element Ri4. The operational amplifier OP2 has a positive input terminal connected to the
抵抗素子Ri4は、一端がオペアンプOP2の出力端子に、他端がオペアンプOP1のプラス側入力端子にそれぞれ接続されている。抵抗素子Ri5は、一端がオペアンプOP2のマイナス側入力端子に、他端が定電流源30の接地端子(ノードN5)にそれぞれ接続されている。抵抗素子Ri6は、一端がオペアンプOP2のマイナス側入力端子に、他端がオペアンプOP2の出力端子にそれぞれ接続されている。
The resistor element Ri4 has one end connected to the output terminal of the operational amplifier OP2 and the other end connected to the plus side input terminal of the operational amplifier OP1. The resistor element Ri5 has one end connected to the negative input terminal of the operational amplifier OP2 and the other end connected to the ground terminal (node N5) of the constant
なお、本実施の形態では、基準電圧Vrefを定電流I0に基づいて変化させるために、オペアンプOP2を備える場合について説明したが、これに限るものではない。オペアンプOP2ではなく、飽和特性などの非線形特性を有する他の回路を備えていても構わない。 In the present embodiment, the case where the operational amplifier OP2 is provided to change the reference voltage Vref based on the constant current I0 has been described, but the present invention is not limited to this. Instead of the operational amplifier OP2, other circuits having nonlinear characteristics such as saturation characteristics may be provided.
[2−2.動作]
図5は、本実施の形態における第一発光素子列および第二発光素子列にそれぞれ流れる第一電流I1および第二電流I2と定電流I0との関係の一例を示すグラフである。図5の(a)は、オペアンプOP2の出力電圧VO2と定電流I0との関係を示しており、(b)は、基準電圧Vrefと定電流I0との関係を示している。図5の(c)では、第一発光素子列および第二発光素子列に流れる電流と定電流I0との関係を示している。
[2-2. Operation]
FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the first current I1 and the second current I2 flowing through the first light-emitting element array and the second light-emitting element array and the constant current I0 in the present embodiment, respectively. FIG. 5A shows the relationship between the output voltage VO2 of the operational amplifier OP2 and the constant current I0, and FIG. 5B shows the relationship between the reference voltage Vref and the constant current I0. FIG. 5C shows the relationship between the current flowing through the first light emitting element array and the second light emitting element array and the constant current I0.
図2に示す実施の形態1の点灯装置1Aのグラフでは、範囲Z2において、第一電流I1は単調減少し、第二電流I2は単調増加していた。
In the graph of the
これに対し、図5に示す本実施の形態の点灯装置1Bのグラフでは、範囲Z2の前半では、第一電流I1は増加し、後半において第一電流I1は減少している。これに伴い、第二電流I2は、範囲Z2の前半の増加率よりも、後半の増加率が大きくなっている。
On the other hand, in the graph of the
つまり、電流調整回路10Bは、定電流I0の大きさが第一閾値以上の値を持つ第三閾値以上の場合に(実施の形態1では、範囲Z2の全て、本実施の形態では、範囲Z2の後半部分)、定電流I0が大きくなるほど第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさが小さくなるように、第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさを調整している。
That is, the
図6A〜6Cは、本実施の形態における調光パターンを示すグラフである。抵抗素子Rd0、Rd1、Ri1〜Ri6の大きさを変更することにより、3つの調光パターンを得ることができる。図6Aは、図5の(c)と実質的に同じである。図6Bは、範囲Z2の前半において第一電流I1が一定となり、後半において第一電流I1が減少する調光パターンを示している。図6Cは、範囲Z2において第一電流I1は減少しているが、前半よりも後半における減少率が大きくなっている場合について示している。 6A to 6C are graphs showing the light control patterns in the present embodiment. Three dimming patterns can be obtained by changing the sizes of the resistance elements Rd0, Rd1, Ri1 to Ri6. FIG. 6A is substantially the same as FIG. FIG. 6B shows a dimming pattern in which the first current I1 is constant in the first half of the range Z2 and the first current I1 decreases in the second half. FIG. 6C shows the case where the first current I1 decreases in the range Z2, but the decrease rate in the second half is larger than the first half.
[2−3.効果]
本実施の形態では、基準電圧Vrefを定電流I0に基づいて変化させるように構成したので、調光パターンに変化を持たせることができる。これにより、点灯装置1Bの演出効果をさらに高めることが可能になる。
[2-3. effect]
In the present embodiment, since the reference voltage Vref is changed based on the constant current I0, the dimming pattern can be changed. Thereby, the effect of the
さらに、本実施の形態においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 Further, in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[2−4.変形例]
続いて、実施の形態2の変形例における点灯装置について説明する。
[2-4. Modified example]
Then, the lighting device in the modification of Embodiment 2 is demonstrated.
実施の形態2では、オペアンプOP2のプラス側入力端子を第二分岐端子63に接続していたが、実施の形態2の電流調整回路10Bにおいて、オペアンプOP2のプラス側入力端子をノードN4に接続してもよい。また、第二分岐端子63と抵抗素子Rd0およびRd1との間に第二発光素子列LEDG2の電流を検出するための抵抗素子を設けて、オペアンプOP2のプラス側入力端子を第二分岐端子63と接続してもよい。
In the second embodiment, the positive input terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the
また、図7に示すように、ツェナーダイオードを用いてもよい。 Further, as shown in FIG. 7, a Zener diode may be used.
図7は、実施の形態2の変形例における点灯装置1Cの回路構成の一例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of a
図7に示す点灯装置1Cでは、実施の形態2の各構成要素に加え、電流調整回路10Cに、抵抗素子Ri7およびツェナーダイオードD1が設けられている。抵抗素子Ri7は、抵抗素子Ri4の他端とノードN7(オペアンプOP1のプラス側入力端子)との間に接続されている。ツェナーダイオードD1は、カソード端子が抵抗素子Ri4と抵抗素子Ri7との接続ノードであるノードN9に、アノード端子がノードN5にそれぞれ接続されている。
In the
上記各変形例の何れの場合でも、調光パターンを柔軟に変化させることができ、点灯装置の演出効果をさらに高めることが可能になる。 In any of the above modifications, the dimming pattern can be flexibly changed, and the effect of the lighting device can be further enhanced.
(実施の形態3)
実施の形態3の点灯装置および当該点灯装置を備えた照明器具について、図8、図9Aおよび図9Bを用いて説明する。
(Embodiment 3)
A lighting device according to
実施の形態1および2では、照明器具が2つの発光素子列を備える場合について説明したが、発光素子列の数は、2以上の数であれば良い。本実施の形態では、3つの発光素子列を備える場合について説明する。
Although
[3−1.照明器具の構成]
ここでは、照明器具が、実施の形態1と同様に、調光機能を実現する点灯装置を備える照明器具である場合について説明する。
[3-1. Configuration of lighting equipment]
Here, the case where a lighting fixture is a lighting fixture provided with the lighting device which implement | achieves a light control function similarly to
図8は、本実施の形態における点灯装置1Dおよびそれを用いた照明器具100Dの回路構成の一例を示す回路図である。図8に示すように、点灯装置1Dは、定電流源30と、光源部20Dと、三端子レギュレータVregと、第一検出回路(抵抗素子Rd11)と、第二検出回路(抵抗素子Rd12)と、第三検出回路(抵抗素子Rd13)と、定電流検出回路(抵抗素子Rd0)と、電流調整回路10Dとを備える。定電流源30および三端子レギュレータVregの構成は、実施の形態1と同じである。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the lighting device 1D and the
[光源部]
光源部20Dは、ここでは、第一発光素子列LEDG11、第二発光素子列LEDG12および第三発光素子列LEDG13の3つの発光素子列を備えて構成されている。
[Light source]
Here, the
第一発光素子列LEDG11は、1以上の第一発光素子が直列に接続される光源である。第二発光素子列LEDG12は、1以上の第二発光素子が直列に接続される光源である。第三発光素子列LEDG13は、1以上の第三発光素子が直列に接続される光源である。なお、1つの発光素子列内では同じ色温度のLEDを備えるが、発光素子列の間では色温度が異なっている。 The first light emitting element array LEDG11 is a light source in which one or more first light emitting elements are connected in series. The second light emitting element row LEDG12 is a light source in which one or more second light emitting elements are connected in series. The third light emitting element array LEDG13 is a light source in which one or more third light emitting elements are connected in series. In addition, although LED of the same color temperature is provided in one light emitting element row | line | column, color temperature differs between light emitting element row | lines.
本実施の形態では、第一発光素子列LEDG11のLEDの個数<第二発光素子列LEDG12のLEDの個数<第三発光素子列LEDG13のLEDの個数となっている。ここで、各発光素子列を構成するLEDの順電圧がほぼ等しい場合、第一発光素子列LEDG11の順電圧の和<第二発光素子列LEDG12の順電圧の和<第三発光素子列LEDG13の順電圧の和となり、3つの発光素子列に電流が流れ始めるタイミングをずらすことができる。 In the present embodiment, the number of LEDs of the first light emitting element array LEDG11 <the number of LEDs of the second light emitting element array LEDG12 <the number of LEDs of the third light emitting element array LEDG13. Here, when the forward voltages of the LEDs constituting each light emitting element row are substantially equal, the sum of the forward voltages of the first light emitting element row LEDG11 <the sum of the forward voltages of the second light emitting element row LEDG12 <the third light emitting element row LEDG13. It becomes the sum of forward voltages, and the timing at which current begins to flow through the three light emitting element arrays can be shifted.
第一発光素子列LEDG11のアノード端子、第二発光素子列LEDG12のアノード端子および第三発光素子列LEDG13のアノード端子は、電流出力端子60の共通端子61に接続されている。第一発光素子列LEDG11のカソード端子は第一分岐端子62に、第二発光素子列LEDG12のカソード端子は第二分岐端子63に、第三発光素子列LEDG13のカソード端子は第三分岐端子64にそれぞれ接続されている。
The anode terminal of the first light emitting element array LEDG11, the anode terminal of the second light emitting element array LEDG12, and the anode terminal of the third light emitting element array LEDG13 are connected to the
また、第一発光素子列LEDG11に流れる第一電流をI11、第二発光素子列LEDG12に流れる第二電流をI12、第三発光素子列LEDG13に流れる第三電流をI13とする。 The first current flowing through the first light emitting element array LEDG11 is I11, the second current flowing through the second light emitting element array LEDG12 is I12, and the third current flowing through the third light emitting element array LEDG13 is I13.
[第一検出回路]
第一検出回路は、第一発光素子列LEDG11に流れる第一電流I11の大きさを検出する抵抗素子Rd11であり、一端がノードN4に(トランジスタQ11を介して第一発光素子列LEDG11のカソード端子に)、他端がノードN2(第一発光素子列LEDG11および第二発光素子列LEDG12のカソード端子側の接続ノード)にそれぞれ接続されている。
[First detection circuit]
The first detection circuit is a resistance element Rd11 that detects the magnitude of the first current I11 flowing through the first light emitting element array LEDG11, and one end thereof is connected to the node N4 (the cathode terminal of the first light emitting element array LEDG11 via the transistor Q11). The other end is connected to a node N2 (a connection node on the cathode terminal side of the first light emitting element row LEDG11 and the second light emitting element row LEDG12).
[第二検出回路]
第二検出回路は、第二発光素子列LEDG12に流れる第二電流I12の大きさを検出する抵抗素子Rd12であり、一端がノードN12に(トランジスタQ12を介して第二発光素子列LEDG12のカソード端子に)、他端がノードN2にそれぞれ接続されている。
[Second detection circuit]
The second detection circuit is a resistance element Rd12 that detects the magnitude of the second current I12 flowing through the second light emitting element array LEDG12, and has one end connected to the node N12 (the cathode terminal of the second light emitting element array LEDG12 via the transistor Q12). And the other end is connected to the node N2.
[第三検出回路]
第三検出回路は、第一発光素子列LEDG11に流れる第一電流I11および第二発光素子列LEDG12に流れる第二電流I12の大きさを検出する抵抗素子Rd13であり、一端がノードN2に、他端が第三分岐端子64にそれぞれ接続されている。
[Third detection circuit]
The third detection circuit is a resistance element Rd13 that detects the magnitudes of the first current I11 that flows through the first light emitting element array LEDG11 and the second current I12 that flows through the second light emitting element array LEDG12. The ends are connected to the
[定電流検出回路]
定電流検出回路は、定電流I0の大きさを検出する抵抗素子Rd0であり、一端がノードN10に、他端が定電流源30の低電圧側端子(ノードN5)に接続されている。
[Constant current detection circuit]
The constant current detection circuit is a resistance element Rd0 that detects the magnitude of the constant current I0, and has one end connected to the node N10 and the other end connected to the low voltage side terminal (node N5) of the constant
なお、第一発光素子列LEDG11の制御に用いられるノードN4の電圧は、抵抗素子Rd0の抵抗値をR0、抵抗素子Rd11の抵抗値をR1、抵抗素子Rd13の抵抗値をR3、定電流源30の低電圧側端子(ノードN5)の電圧を接地電圧とすると、R0×I0+R3×(I11+I12)+R1×I11となる。
The voltage at the node N4 used for controlling the first light emitting element array LEDG11 is as follows: the resistance value of the resistance element Rd0 is R0, the resistance value of the resistance element Rd11 is R1, the resistance value of the resistance element Rd13 is R3, and the constant
また、第二発光素子列LEDG12の制御に用いられるノードN12の電圧は、抵抗素子Rd12の抵抗値をR2とすると、R0×I0+R3×(I11+I12)+R2×I12となる。 The voltage of the node N12 used for controlling the second light emitting element array LEDG12 is R0 × I0 + R3 × (I11 + I12) + R2 × I12, where R2 is the resistance value of the resistance element Rd12.
[電流調整回路]
電流調整回路10Dは、第一検出回路において検出された電流の大きさに依存して第一発光素子列LEDG11に流れる電流の大きさを調整し、第二検出回路において検出された電流の大きさに依存して第二発光素子列LEDG12に流れる電流の大きさを調整する回路である。
[Current adjustment circuit]
The
なお、光源部が3段以上の発光素子列を備える場合、電流調整回路が設けられる発光素子列と設けられない発光素子列とが有れば良い。ここでは、第一発光素子列LEDG11および第二発光素子列LEDG12について、電流調整回路が設けられ、第三発光素子列LEDG13については電流調整回路が設けられていない。 In the case where the light source unit includes light emitting element arrays having three or more stages, it is only necessary to have a light emitting element array in which a current adjustment circuit is provided and a light emitting element array that is not provided. Here, a current adjustment circuit is provided for the first light emitting element row LEDG11 and the second light emitting element row LEDG12, and no current adjustment circuit is provided for the third light emitting element row LEDG13.
電流調整回路10Dは、第一発光素子列LEDG11に流れる第一電流I11の大きさを調整する第一電流調整回路として、図8に示すように、抵抗素子Ri11およびRi12により構成される第一分圧回路と、トランジスタQ11と、オペアンプOP1および抵抗素子Ri13により構成される第一比較演算増幅回路とを備える。第一分圧回路、トランジスタQ11および第一比較演算増幅回路の構成は、実施の形態1の電流調整回路10Aの構成と同じである。
The
さらに、電流調整回路10Dは、第二発光素子列LEDG12に流れる第二電流I12の大きさを調整する第二電流調整回路として、図8に示すように、抵抗素子Ri14およびRi15により構成される第二分圧回路と、トランジスタQ12と、オペアンプOP3および抵抗素子Ri16により構成される第二比較演算増幅回路とを備える。第二電流調整回路の構成は、基本的には、第一電流調整回路の構成と同じである。
Furthermore, the
第二分圧回路を構成する抵抗素子Ri14は、一端がノードN5に、他端が第二分圧回路の出力ノードであるノードN13にそれぞれ接続されている。抵抗素子Ri15は、一端がノードN13に、他端が三端子レギュレータVregの出力ノードであるノードN6にそれぞれ接続されている。第二分圧回路の出力電圧は、抵抗素子Ri14の抵抗値をR14、抵抗素子Ri15の抵抗値をR15とすると、(三端子レギュレータVregの出力電圧)×R14/(R14+R15)で求められる電圧となる。これが、第二電流調整回路の基準電圧Vrefとなる。なお、第二電流調整回路の基準電圧Vrefは、第一電流調整回路の基準電圧Vrefとは異なっていても構わない。 The resistor element Ri14 constituting the second voltage dividing circuit has one end connected to the node N5 and the other end connected to a node N13 that is an output node of the second voltage dividing circuit. The resistor element Ri15 has one end connected to the node N13 and the other end connected to a node N6 that is an output node of the three-terminal regulator Vreg. The output voltage of the second voltage dividing circuit is the voltage obtained by (output voltage of the three-terminal regulator Vreg) × R14 / (R14 + R15), where R14 is the resistance value of the resistance element Ri14 and R15 is the resistance value of the resistance element Ri15. Become. This becomes the reference voltage Vref of the second current adjustment circuit. Note that the reference voltage Vref of the second current adjustment circuit may be different from the reference voltage Vref of the first current adjustment circuit.
トランジスタQ12は、第二発光素子列LEDG12に流れる電流を調整するトランジスタである。トランジスタQ12は、MOSFETであり、ゲート端子がオペアンプOP3の出力端子(ノードN14)に、ドレイン端子が第二発光素子列LEDG12のカソード端子(第二分岐端子63)に、ソース端子がオペアンプOP3のマイナス側入力端子および抵抗素子Rd12の一端(ノードN12)にそれぞれ接続されている。 The transistor Q12 is a transistor that adjusts the current flowing through the second light emitting element array LEDG12. The transistor Q12 is a MOSFET, whose gate terminal is the output terminal (node N14) of the operational amplifier OP3, whose drain terminal is the cathode terminal (second branch terminal 63) of the second light emitting element array LEDG12, and whose source terminal is the negative of the operational amplifier OP3. The side input terminal and one end (node N12) of the resistance element Rd12 are connected to each other.
第二比較演算増幅回路は、抵抗素子Rd12、抵抗素子Rd13および抵抗素子Rd0での電圧降下に相当する電圧の合計と基準値とを比較し、当該比較結果に応じた電圧をトランジスタQ12の制御端子に印加する回路である。比較演算増幅回路は、ここでは、プラス側入力端子が第一分圧回路の出力ノード(ノードN13)に、マイナス側入力端子がノードN12に、出力端子がトランジスタQ12のゲート端子にそれぞれ接続されたオペアンプOP3である。オペアンプOP3のマイナス側入力端子と出力端子との間には、抵抗素子Ri16が接続されている。 The second comparison operational amplifier circuit compares the total of the voltages corresponding to the voltage drops at the resistance element Rd12, the resistance element Rd13, and the resistance element Rd0 with a reference value, and supplies the voltage according to the comparison result to the control terminal of the transistor Q12. Is a circuit to be applied. In the comparison operational amplifier circuit, the positive input terminal is connected to the output node (node N13) of the first voltage dividing circuit, the negative input terminal is connected to the node N12, and the output terminal is connected to the gate terminal of the transistor Q12. This is an operational amplifier OP3. A resistance element Ri16 is connected between the negative input terminal and the output terminal of the operational amplifier OP3.
[3−2.動作]
電流調整回路10Dの動作について、図9Aおよび図9Bを用いて説明する。図9Aおよび図9Bは、本実施の形態における第一発光素子列LEDG11に流れる第一電流I11、第二発光素子列LEDG12に流れる第二電流I12および第三発光素子列LEDG13に流れる第三電流I13と定電流I0との関係の一例を示すグラフである。なお、図9Aでは、抵抗素子Rd13の抵抗値が0の場合(抵抗素子Rd13を使用しない場合)を示している。
[3-2. Operation]
The operation of the
図9Aおよび図9Bでは、第二電流I12および第三電流I13が0になる範囲Z11、第三電流I13が0になる範囲Z12、第一電流I11、第二電流I12および第三電流I13が0より大きくなる範囲Z13、第一電流I11および第二電流I12が0になる範囲Z4がある。 9A and 9B, the range Z11 in which the second current I12 and the third current I13 are 0, the range Z12 in which the third current I13 is 0, the first current I11, the second current I12, and the third current I13 are 0. There is a larger range Z13, a range Z4 in which the first current I11 and the second current I12 become zero.
例えば、第一発光素子列LEDG11の色温度が2700K、第三発光素子列LEDG13の色温度が5000K、第二発光素子列LEDG2の色温度が第一発光素子列LEDG11の色温度と第三発光素子列LEDG13の色温度との中間の色温度であるとする。 For example, the color temperature of the first light emitting element row LEDG11 is 2700K, the color temperature of the third light emitting element row LEDG13 is 5000K, the color temperature of the second light emitting element row LEDG2 is the color temperature of the first light emitting element row LEDG11 and the third light emitting element. It is assumed that the color temperature is intermediate between the color temperatures of the column LEDs G13.
この場合、範囲Z11では、照明器具100Dから赤色の照度が低い照明光が出射される。範囲Z12では、第一発光素子列LEDG11の照度が次第に小さくなり、第二発光素子列LEDG12の照度が次第に大きくなる。範囲Z13では、第一発光素子列LEDG11および第二発光素子列LEDG12の照度が次第に小さくなり、範囲Z14の開始時には0になる。範囲Z13の開始時より、第三発光素子列LEDG13は、照度が次第に大きくなる。範囲Z14では、第三発光素子列LEDG13が点灯し、その他の発光素子列は消灯している。
In this case, in the range Z11, illumination light with low red illuminance is emitted from the
なお、図9Aに示す抵抗素子Rd13が設けられない場合と図9Bに示す場合とでは、第一電流I11の傾きが範囲Z12とZ13とで異なっている。 Note that the slope of the first current I11 differs between the ranges Z12 and Z13 between the case where the resistance element Rd13 shown in FIG. 9A is not provided and the case shown in FIG. 9B.
[3−3.効果]
本実施の形態では、3つの発光素子列を備える場合について説明した。3つの発光素子列を備える場合でも、図9Aおよび図9Bに示すように、第一発光素子列LEDG11を点灯させ、他の発光素子列を消灯させる範囲Z11、および、第三発光素子列LEDG13を点灯させ、他の発光素子列を消灯させる範囲Z14を実現できるので、調色の範囲を拡大させることができる。
[3-3. effect]
In the present embodiment, the case where three light emitting element arrays are provided has been described. Even when three light emitting element rows are provided, as shown in FIGS. 9A and 9B, the first light emitting element row LEDG11 is turned on and the other light emitting element rows are turned off, and the third light emitting element row LEDG13 is set. Since the range Z14 that turns on and turns off the other light emitting element rows can be realized, the toning range can be expanded.
さらに、本実施の形態においても、点灯装置1Dは、図9Aおよび図9Bに示すような色温度が緩やかに変化する調色を実現できるため、人がより快適に感じる調色を実現することができる。 Further, in the present embodiment as well, the lighting device 1D can realize the toning in which the color temperature gradually changes as shown in FIGS. 9A and 9B, so that the toning that a person feels more comfortable can be realized. it can.
(実施の形態4)
実施の形態4の点灯装置および当該点灯装置を備えた照明器具について、図10、図11、図12A、図12Bおよび図13を用いて説明する。
(Embodiment 4)
A lighting device according to Embodiment 4 and a lighting fixture including the lighting device will be described with reference to FIGS. 10, 11, 12 </ b> A, 12 </ b> B, and 13.
本実施の形態では、基準電圧Vrefを定電流I0に基づいて変化させる構成であって、上記実施の形態2と異なる構成について説明する。 In the present embodiment, a configuration that changes the reference voltage Vref based on the constant current I0 and that is different from the second embodiment will be described.
[4−1.構成]
図10は、本実施の形態における点灯装置1Eの回路構成の一例を示す回路図である。図10に示すように、点灯装置1Eは、定電流源30と、三端子レギュレータVregと、第一検出回路(抵抗素子Rd1)と、第二検出回路(抵抗素子Rd2)と、定電流検出回路(抵抗素子Rd0)と、電流調整回路10Eと、バイパス回路とを備える。図10に示す点灯装置1Eにおいて、実施の形態1の点灯装置1Aとは、第二分岐端子63とノードN2との間に第二検出回路(抵抗素子Rd2)を備える点、および、第二分岐端子63とノードN4との間にバイパス回路を備える点が異なっている。なお、図10には示さないが、本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様に、共通端子61と第一分岐端子62との間に第一発光素子列LEDG1が接続され、共通端子61と第二分岐端子63との間に第二発光素子列LEDG2が接続される。
[4-1. Constitution]
FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the
[第二検出回路]
第二検出回路は、第二発光素子列LEDG2に流れる第二電流I2の大きさを検出する回路である。第二検出回路は、第二発光素子列LEDG2に直列に接続されている。より詳細には、第二検出回路は、本実施の形態では、一端が第二分岐端子63に、他端がノードN2にそれぞれ接続された抵抗素子Rd2である。
[Second detection circuit]
The second detection circuit is a circuit that detects the magnitude of the second current I2 flowing through the second light emitting element array LEDG2. The second detection circuit is connected in series to the second light emitting element array LEDG2. More specifically, in the present embodiment, the second detection circuit is a resistance element Rd2 having one end connected to the
[バイパス回路]
バイパス回路は、所定の条件が満たされた場合に、第二発光素子列LEDG2に流れる電流のうちの少なくとも一部を第一検出回路に流す回路である。具体的には、バイパス回路は、ダイオードD2と抵抗素子Rbとを直列に接続した回路である。ダイオードD2は、カソード端子がノードN4に、アノード端子が抵抗素子Rbの一端にそれぞれ接続されている。抵抗素子Rbは、一端がダイオードD2のアノード端子に、他端が第二分岐端子63にそれぞれ接続されている。
[Bypass circuit]
The bypass circuit is a circuit that causes at least a part of the current flowing in the second light emitting element array LEDG2 to flow to the first detection circuit when a predetermined condition is satisfied. Specifically, the bypass circuit is a circuit in which a diode D2 and a resistance element Rb are connected in series. The diode D2 has a cathode terminal connected to the node N4 and an anode terminal connected to one end of the resistance element Rb. The resistor element Rb has one end connected to the anode terminal of the diode D2 and the other end connected to the
上記構成により、所定の条件は、第二分岐端子63の電圧>ノードN4の電圧+ダイオードD2の順電圧となる条件となる。言い換えると、所定の条件は、第二発光素子列における電圧降下に相当する電圧が、第一発光素子列における電圧降下に相当する電圧からダイオードD1の順電圧を引いた値よりも小さくなる条件となる。バイパス回路は、第二分岐端子63の電圧が、ノードN4の電圧とダイオードD2の順電圧との和よりも大きくなった場合に(所定の条件が満たされた場合に)、第二発光素子列LEDG2に流れる電流のうちの少なくとも一部を第一検出回路に流す。
With the above configuration, the predetermined condition is such that the voltage of the
ここで、上記実施の形態1において述べたとおり、定電流検出回路におけるオペアンプOP1のマイナス側入力端子には、定電流源30の低電圧側端子(ノードN5)の電圧に、抵抗素子Rd0における電圧降下に相当する電圧と、第一検出回路である抵抗素子Rd1における電圧降下に相当する電圧とを加算した電圧が入力される。
Here, as described in the first embodiment, the negative input terminal of the operational amplifier OP1 in the constant current detection circuit has a voltage at the low voltage side terminal (node N5) of the constant
[電流調整回路]
電流調整回路10Eは、ノードN4にバイパス回路が接続されている点が、実施の形態1の電流調整回路10Aと異なっている。これにより、本実施の形態では、抵抗素子Rd1における電圧降下に相当する電圧は、抵抗素子Rd1の抵抗値をR1、バイパス回路から供給される電流をIbとすると、R1×(I1+Ib)となる。定電流源30の低電圧側端子(ノードN5)の電圧を接地電圧とすると、オペアンプOP1のマイナス側入力端子には、R0×I0+R1×(I1+Ib)の電圧が入力される。
[Current adjustment circuit]
以上のように、本実施の形態では、第一検出回路により、第一電流I1とバイパス電流Ibとの和が検出されるため、電流調整回路10Eは、第一電流だけでなく、第二電流I2にも基づいて第一電流I1を調整する。
As described above, in the present embodiment, since the sum of the first current I1 and the bypass current Ib is detected by the first detection circuit, the
[4−2.動作]
電流調整回路10Eの動作について、図11を用いて説明する。図11は、本実施の形態における第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1および第二発光素子列LEDG2に流れる第二電流I2と定電流I0との関係の一例を示すグラフである。図11では、横軸が定電流I0の大きさ、縦軸が第一電流I1および第二電流I2の大きさを示している。
[4-2. Operation]
The operation of the
図11では、第二電流I2が0になる範囲Z1、第一電流I1および第二電流I2の両方が0より大きくなる範囲Z2およびZ3、第一電流I1が0になる範囲Z4がある。 In FIG. 11, there are a range Z1 in which the second current I2 is 0, a range Z2 and Z3 in which both the first current I1 and the second current I2 are greater than 0, and a range Z4 in which the first current I1 is 0.
(1)範囲Z1
範囲Z1における電流調整回路10Eの動作は、上記実施の形態1の範囲Z1における電流調整回路10Aの動作と同様である。
(1) Range Z1
The operation of the
(2)範囲Z2
範囲Z2は、定電流I0の大きさが第一閾値よりも大きく第二閾値よりも小さい範囲(範囲Z2+Z3)のうち、バイパス回路から電流が供給されない範囲(所定の条件が満たされない範囲)である。なお、第二閾値は、第一閾値よりも大きい。範囲Z2では、第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2の両方が点灯している。
(2) Range Z2
The range Z2 is a range in which no current is supplied from the bypass circuit (a range in which a predetermined condition is not satisfied) in a range (range Z2 + Z3) in which the magnitude of the constant current I0 is larger than the first threshold and smaller than the second threshold. . The second threshold is larger than the first threshold. In the range Z2, both the first light emitting element row LEDG1 and the second light emitting element row LEDG2 are lit.
範囲Z2では、抵抗素子Rd2の抵抗値をR2、ダイオードD2の順電圧をVdとすると、(R0+R1)×I0>Vref>R0×I0、かつ、R1×I1>R2×I2+Vdとなる。範囲Z2において、電流調整回路10Eは、定電流I0が大きくなるほど、第一電流I1が小さく、第二電流I2が大きくなるように、第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさを制御する。
In the range Z2, assuming that the resistance value of the resistance element Rd2 is R2 and the forward voltage of the diode D2 is Vd, (R0 + R1) × I0> Vref> R0 × I0 and R1 × I1> R2 × I2 + Vd. In the range Z2, the
範囲Z2では、オペアンプOP1のマイナス側入力端子の電圧V−とプラス側入力端子の電圧Vrefとの差が比較的小さくなるため、オペアンプOP1の出力電圧は小さくなる。このため、トランジスタQ1は、飽和領域で動作する(いわゆる可変抵抗素子として動作する)。 In the range Z2, the voltage V of the negative input terminal of the operational amplifier OP1 - the difference between the voltage Vref and the positive input terminal is relatively small, the output voltage of the operational amplifier OP1 becomes smaller. Therefore, the transistor Q1 operates in the saturation region (operates as a so-called variable resistance element).
具体的には、オペアンプOP1は、基準電圧Vrefが電圧V−よりも大きい場合において、基準電圧Vrefと電圧V−との差が大きいほど、出力電圧の大きさが大きくなる。ここで、電圧V−は、R1×I1+R0×I0で表わされる。 Specifically, the operational amplifier OP1 is reference voltage Vref is a voltage V - In is larger than the reference voltage Vref and the voltage V - as the difference between the larger, the magnitude of the output voltage increases. Here, the voltage V − is represented by R1 × I1 + R0 × I0.
第一電流I1が小さいほど、抵抗素子Rd0およびRd1における電圧降下が小さくなり、基準電圧Vrefと電圧V−との差が大きくなる。そうすると、オペアンプOP1の出力電圧、つまり、トランジスタQ1のゲート端子の電圧は大きくなる。トランジスタQ1のゲート端子の電圧が大きくなると、トランジスタQ1の抵抗値が小さくなり、第一電流I1は大きくなる。 As first current I1 is small, the voltage drop across the resistor element Rd0 and Rd1 is reduced, the reference voltage Vref and the voltage V - the difference between the increases. Then, the output voltage of the operational amplifier OP1, that is, the voltage at the gate terminal of the transistor Q1 increases. When the voltage at the gate terminal of the transistor Q1 increases, the resistance value of the transistor Q1 decreases and the first current I1 increases.
第一電流I1が大きいほど、抵抗素子Rd0およびRd1における電圧降下が大きくなり、基準電圧Vrefと電圧V−との差が小さくなる。そうすると、オペアンプOP1の出力電圧、つまり、トランジスタQ1のゲート端子の電圧は小さくなる。トランジスタQ1のゲート端子の電圧が小さくなると、トランジスタQ1の抵抗値が大きくなり、第一電流I1は小さくなる。 As first current I1 is large, the voltage drop across the resistor element Rd0 and Rd1 is increased, the reference voltage Vref and the voltage V - difference between decreases. Then, the output voltage of the operational amplifier OP1, that is, the voltage at the gate terminal of the transistor Q1 becomes small. When the voltage at the gate terminal of the transistor Q1 decreases, the resistance value of the transistor Q1 increases and the first current I1 decreases.
つまり、範囲Z2では、電流調整回路10Eは、電圧V−が基準電圧Vrefになるように、トランジスタQ1のゲート電圧を調整する。言い換えると、電流調整回路10Eは、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1が、上記式1に示す値になるようにトランジスタQ1のゲート電圧を調整する。
That is, in the range Z2, the
(3)範囲Z3
範囲Z3は、定電流I0の大きさが第一閾値よりも大きく第二閾値よりも小さい範囲(範囲Z2+Z3)のうち、バイパス回路から電流が供給される範囲(所定の条件が満たされる範囲)である。範囲Z3では、第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2の両方が点灯している。
(3) Range Z3
The range Z3 is a range in which the current is supplied from the bypass circuit (a range in which a predetermined condition is satisfied) in a range (range Z2 + Z3) in which the magnitude of the constant current I0 is larger than the first threshold and smaller than the second threshold. is there. In the range Z3, both the first light emitting element row LEDG1 and the second light emitting element row LEDG2 are lit.
範囲Z3では、(R0+R1)×I0>Vref>R0×I0、かつ、R1×(I1+Ib)≦R2×(I2−Ib)+Vdとなる。範囲Z3では、電流調整回路10Eは、範囲Z2の場合と同様に、定電流I0が大きくなるほど、第一電流I1が小さく、第二電流I2が大きくなるように、第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさを制御する。なお、範囲Z2とZ3とでは、第一電流I1および第二電流I2のグラフの傾きが異なる。
In the range Z3, (R0 + R1) × I0> Vref> R0 × I0 and R1 × (I1 + Ib) ≦ R2 × (I2−Ib) + Vd. In the range Z3, as in the case of the range Z2, the
範囲Z3におけるオペアンプOP1の動作は、基本的には、範囲Z2での動作と同じである。範囲Z3では、電流調整回路10Eは、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1が、以下の式2に示す値になるようにトランジスタQ1のゲート電圧を調整する。
The operation of the operational amplifier OP1 in the range Z3 is basically the same as the operation in the range Z2. In the range Z3, the
I1=(Vref−R0×I0)/R1−Ib・・・(式2) I1 = (Vref−R0 × I0) / R1−Ib (Formula 2)
(4)範囲Z4
範囲Z4における電流調整回路10Eの動作は、上記実施の形態1の範囲Z3における電流調整回路10Aの動作と同様である。
(4) Range Z4
The operation of the
[4−3.効果等]
本実施の形態の点灯装置1Eは、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを検出する第一検出回路と、第二発光素子列LEDG2に流れる第二電流I2の大きさを検出する第二検出回路と、第二電流I2の一部を第一検出回路に流すバイパス回路と、第一検出回路において検出された電流の大きさに依存して第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさを調整する電流調整回路10Eとを備えている。
[4-3. Effect]
The
これにより、第一発光素子列LEDG1が消灯し、第二発光素子列LEDG2が点灯している状態(範囲Z4)を作り出すことができ、調色の範囲を広げることができる。 Accordingly, it is possible to create a state (range Z4) in which the first light emitting element row LEDG1 is turned off and the second light emitting element row LEDG2 is turned on, and the toning range can be expanded.
さらに、点灯装置1Aでは、第一発光素子列LEDG1の順電圧の和より、第二発光素子列LEDG2の順電圧の和の方が大きくなっているため、第一発光素子列LEDG1が点灯し、第二発光素子列LEDG2が消灯している状態を作り出すことができる。これにより、調色の範囲をさらに拡大させることができる。
Further, in the
言い換えると、電流調整回路10Eは、定電流I0の大きさが第一閾値以下の場合に、第二発光素子列LEDG2に流れる第二電流I2が0になるように、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを調整する。さらに、電流調整回路10Eは、定電流I0の大きさが第二閾値以上の場合に、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1が0になるように、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1の大きさを調整する。
In other words, when the magnitude of the constant current I0 is equal to or smaller than the first threshold value, the
これにより、第一発光素子列LEDG1だけが点灯している範囲Z1、第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2の両方が点灯している範囲Z2、第二発光素子列LEDG2だけが点灯している範囲Z4を設けることができる。つまり、上記特許文献1に記載された発明にはない範囲Z1および範囲Z4の状態を作り出すことができ、調色の範囲を拡大することができている。
Accordingly, the range Z1 in which only the first light emitting element row LEDG1 is lit, the range Z2 in which both the first light emitting element row LEDG1 and the second light emitting element row LEDG2 are lit, and only the second light emitting element row LEDG2 is lit. A range Z4 can be provided. That is, the state of the range Z1 and the range Z4 which are not in the invention described in
さらに、本実施の形態の点灯装置1Eは、バイパス回路を設けたことにより、図11に示すように、第一発光素子列LEDG1および第二発光素子列LEDG2の両方が点灯している範囲において、照度の変化量を変えることができる。これにより、人がより快適に感じる調色を実現することができる。
Furthermore, in the
図12Aおよび図12Bは、実施の形態における調光パターンの他の一例を示すグラフである。図12Aおよび図12Bは、図11に対し、抵抗素子(Rd0〜Rd2)の抵抗値の値を変化させた場合を例示している。このように、抵抗素子の抵抗値の設定により、照明器具の種類に応じた調光を得ることができる。 12A and 12B are graphs showing another example of the dimming pattern in the embodiment. 12A and 12B illustrate the case where the resistance values of the resistance elements (Rd0 to Rd2) are changed with respect to FIG. Thus, the light control according to the kind of lighting fixture can be obtained by the setting of the resistance value of a resistance element.
[4−4.変形例]
図13は、本実施の形態の変形例における点灯装置1Fの回路構成の一例を示す回路図である。上記実施の形態の電流調整回路10Eでは、バイパス回路のダイオードD2のカソード端子がノードN4に接続されているが、本変形例の点灯装置1Fを構成する電流調整回路10Fでは、オペアンプOP1のプラス側入力端子に接続されている。
[4-4. Modified example]
FIG. 13 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of a
また、本実施の形態、および、本実施の形態の変形例において、バイパス回路に増幅回路を追加してもよい。 In the present embodiment and a modification of the present embodiment, an amplifier circuit may be added to the bypass circuit.
以上の変形例の場合においても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。 Also in the case of the above modification, the same effect as this Embodiment can be acquired.
(実施の形態5)
次に、実施の形態5に係る照明器具について説明する。
(Embodiment 5)
Next, a lighting fixture according to Embodiment 5 will be described.
図14は、本実施の形態に係る照明器具100Gの外観図である。この照明器具100Gは、上記実施の形態1〜4に係る点灯装置のいずれかと、その点灯装置から電流の供給を受ける光源部20Gとを備える。ここで、光源部20Gは、上記各実施の形態と同様に複数の発光素子列から構成される。本実施の形態では、照明器具100Gは、ダウンライトであり、点灯装置を収納する回路ボックス91、光源部20Gが装着された灯体92、および、回路ボックス91と灯体92の光源部20Gとを電気的に接続する配線93から構成される。
FIG. 14 is an external view of a
このような照明器具100Gは、上記実施の形態1〜4に係る点灯装置のいずれかを備えるので、上記各実施の形態に係る点灯装置と同様の効果を得ることができる。
Since such a
(その他)
以上、本発明に係る点灯装置および照明器具について、上記実施の形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
(Other)
As mentioned above, although the lighting device and lighting fixture which concern on this invention were demonstrated based on the said embodiment and its modification, this invention is not limited to said embodiment.
(1)例えば、上記各実施の形態では、発光素子がLEDである場合を例に説明したが、これに限るものではない。発光素子は、有機EL(Electro−Luminescence)素子等、他の発光素子であっても構わない。 (1) For example, in each said embodiment, although the case where a light emitting element was LED was demonstrated to the example, it does not restrict to this. The light emitting element may be another light emitting element such as an organic EL (Electro-Luminescence) element.
(2)上記各実施の形態では、各発光素子の一例であるLEDの順電圧の大きさが全て同じである場合を例に説明したが、これに限るものではない。第一発光素子列の順電圧の和<最終段の発光素子列の順電圧の和となっていることが好ましい。最終段の発光素子列とは、電流調整回路が設けられていない発光素子列であり、実施の形態1、2および4では第二発光素子列LEDG2、実施の形態3では第三発光素子列LEDG13である。 (2) In the above embodiments, the case where the magnitudes of the forward voltages of LEDs, which are examples of the light emitting elements, are all the same has been described as an example, but the present invention is not limited to this. It is preferable that the sum of the forward voltages of the first light emitting element rows <the sum of the forward voltages of the last light emitting element rows. The last-stage light-emitting element array is a light-emitting element array that is not provided with a current adjustment circuit. In the first, second, and fourth embodiments, the second light-emitting element array LEDG2, and in the third embodiment, the third light-emitting element array LEDG13. It is.
(3)上記各実施の形態では、点灯装置が、色温度が異なる複数の発光素子列を備える場合について説明したが、これに限られるものではない。点灯装置は、例えば、配光性、色温度および配光性が異なる複数の発光素子列を備える等、他の構成であっても構わない。 (3) In each of the above embodiments, the case where the lighting device includes a plurality of light emitting element arrays having different color temperatures has been described. However, the present invention is not limited to this. The lighting device may have other configurations, for example, including a plurality of light emitting element arrays having different light distribution, color temperature, and light distribution.
(4)上記各実施の形態では、定電流検出回路を設けたが、定電流検出回路は必須構成ではない。 (4) Although the constant current detection circuit is provided in each of the above embodiments, the constant current detection circuit is not an essential configuration.
図15は、定電流検出回路を設けない場合(実施の形態1の変形例1)における第一発光素子列および第二発光素子列に流れる電流と定電流との関係(調光パターン)の一例を示すグラフである。
FIG. 15 shows an example of the relationship (dimming pattern) between the current flowing through the first light emitting element array and the second light emitting element array and the constant current when the constant current detection circuit is not provided (
この場合には、第一発光素子列LEDG1に流れる第一電流I1が0にはならない(範囲Z3を設けることができない)。しかし、第一発光素子列LEDG1を点灯させ、第二発光素子列LEDG2を消灯させる範囲Z1を設けることができるため、この場合でも、比較例に比べて調色の範囲を広げることができる。 In this case, the first current I1 flowing through the first light emitting element array LEDG1 does not become 0 (the range Z3 cannot be provided). However, since the range Z1 in which the first light emitting element row LEDG1 is turned on and the second light emitting element row LEDG2 is turned off can be provided, even in this case, the toning range can be expanded as compared with the comparative example.
(5)上記実施の形態4では、照明器具がダウンライトである場合を例に説明したが、投光器あるいは室内照明等、任意の器具に適用することができる。 (5) Although the case where the lighting fixture is a downlight has been described as an example in Embodiment 4 above, the present invention can be applied to any fixture such as a projector or indoor lighting.
(6)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や、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およ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。 (6) Other forms obtained by subjecting each embodiment to various modifications conceived by those skilled in the art, and any combination of components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. Implemented forms are also included in the present invention.
1A、1B、1C、1D、1E、1F 点灯装置
10A、10B、10C、10D、10E、10F 電流調整回路
30 定電流源
40 調光器
61 共通端子
62 第一分岐端子
63 第二分岐端子
64 第三分岐端子
70 制御信号入力端子
100A、100D、100G 照明器具
LEDG1、LEDG11 第一発光素子列
LEDG2、LEDG12 第二発光素子列
LEDG13 第三発光素子列
OP1、OP3 オペアンプ(比較演算増幅回路)
OP2 オペアンプ(基準値調整回路)
Rd0 抵抗素子(定電流検出回路)
1A, 1B, 1C, 1D, 1E,
OP2 operational amplifier (reference value adjustment circuit)
Rd0 resistance element (constant current detection circuit)
Claims (14)
共通端子と、
複数の分岐端子と、
前記共通端子から前記複数の分岐端子の各々に流れる電流の和が一定となるように、前記共通端子と前記複数の分岐端子の各々との間に接続される前記複数の発光素子列の各々に電流を供給する定電流源と、
前記共通端子から前記複数の分岐端子の少なくとも一つに流れる電流の大きさを調整する電流調整回路とを備え、
前記複数の発光素子列は、1以上の第一発光素子が直列に接続される第一発光素子列、および、1以上の第二発光素子が直列に接続される第二発光素子列から構成され、
前記複数の分岐端子は、第一分岐端子および第二分岐端子から構成され、
前記第一発光素子列は、前記共通端子と前記第一分岐端子との間に接続されることにより、第一電流が供給され、
前記第二発光素子列は、前記共通端子と前記第二分岐端子との間に接続されることにより、第二電流が供給され、
前記電流調整回路は、前記第一電流及び前記第二電流のうち、前記第一電流のみの検出値に基づいて前記第一電流を調整する
点灯装置。 A lighting device for supplying current to a plurality of light emitting element rows,
A common terminal,
Multiple branch terminals;
In each of the plurality of light emitting element arrays connected between the common terminal and each of the plurality of branch terminals, the sum of currents flowing from the common terminal to each of the plurality of branch terminals is constant. A constant current source for supplying current;
A current adjustment circuit for adjusting the magnitude of a current flowing from the common terminal to at least one of the plurality of branch terminals ;
The plurality of light emitting element arrays include a first light emitting element array in which one or more first light emitting elements are connected in series, and a second light emitting element array in which one or more second light emitting elements are connected in series. ,
The plurality of branch terminals are composed of a first branch terminal and a second branch terminal,
The first light emitting element row is connected between the common terminal and the first branch terminal, whereby a first current is supplied,
The second light emitting element array is connected between the common terminal and the second branch terminal, whereby a second current is supplied,
The lighting device that adjusts the first current based on a detection value of only the first current among the first current and the second current .
請求項1に記載の点灯装置。 The sum of the forward voltages of each of the one or more second light emitting elements belonging to the second light emitting element row is more than the sum of the forward voltages of the one or more first light emitting elements belonging to the first light emitting element row. The lighting device according to claim 1 .
請求項2に記載の点灯装置。 The lighting according to claim 2 , wherein the current adjustment circuit changes the magnitude of the first current so that the amount of the second current becomes zero when the sum of the currents is equal to or less than a first threshold. apparatus.
請求項3に記載の点灯装置。 The current adjustment circuit sets the magnitude of the first current to 0 when the sum of the currents is equal to or greater than a second threshold value that is greater than the first threshold value.
The lighting device according to claim 3 .
共通端子と、
複数の分岐端子と、
前記共通端子から前記複数の分岐端子の各々に流れる電流の和が一定となるように、前記共通端子と前記複数の分岐端子の各々との間に接続される前記複数の発光素子列の各々に電流を供給する定電流源と、
前記共通端子から前記複数の分岐端子の少なくとも一つに流れる電流の大きさを調整する電流調整回路とを備え、
前記複数の発光素子列は、1以上の第一発光素子が直列に接続される第一発光素子列、および、1以上の第二発光素子が直列に接続される第二発光素子列から構成され、
前記複数の分岐端子は、第一分岐端子および第二分岐端子から構成され、
前記第一発光素子列は、前記共通端子と前記第一分岐端子との間に接続されることにより、第一電流が供給され、
前記第二発光素子列は、前記共通端子と前記第二分岐端子との間に接続されることにより、第二電流が供給され、
前記第一発光素子列に属する前記1以上の第一発光素子の各々の順電圧の和より、前記第二発光素子列に属する前記1以上の第二発光素子の各々の順電圧の和の方が大きく、
前記電流調整回路は、前記電流の和が第一閾値以下である場合に、前記第二電流の量が0となるように、前記第一電流の大きさを変化させ、かつ、前記電流の和が前記第一閾値以上の値を持つ第三閾値以上の場合に、前記電流の和が大きくなるほど前記第一電流の大きさが小さくなるように、前記第一電流の大きさを調整する
点灯装置。 A lighting device for supplying current to a plurality of light emitting element rows,
A common terminal,
Multiple branch terminals;
In each of the plurality of light emitting element arrays connected between the common terminal and each of the plurality of branch terminals, the sum of currents flowing from the common terminal to each of the plurality of branch terminals is constant. A constant current source for supplying current;
A current adjustment circuit for adjusting the magnitude of a current flowing from the common terminal to at least one of the plurality of branch terminals;
The plurality of light emitting element arrays include a first light emitting element array in which one or more first light emitting elements are connected in series, and a second light emitting element array in which one or more second light emitting elements are connected in series. ,
The plurality of branch terminals are composed of a first branch terminal and a second branch terminal,
The first light emitting element row is connected between the common terminal and the first branch terminal, whereby a first current is supplied,
The second light emitting element array is connected between the common terminal and the second branch terminal, whereby a second current is supplied,
The sum of the forward voltages of each of the one or more second light emitting elements belonging to the second light emitting element row is more than the sum of the forward voltages of the one or more first light emitting elements belonging to the first light emitting element row. Is big,
The current adjustment circuit changes the magnitude of the first current so that the amount of the second current becomes zero when the sum of the currents is equal to or less than a first threshold, and the sum of the currents. in If is more tertiary threshold having a value equal to or greater than the first threshold value, such that the magnitude of the first current as the sum of the current increases is small, you adjust the size of the first current
Point lamp device.
前記電流調整回路は、前記定電流検出回路において検出された前記電流の和の大きさに基づいて、前記第一電流の大きさを調整する、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の点灯装置。 A constant current detection circuit for detecting the sum of the currents;
The current adjustment circuit adjusts the magnitude of the first current based on the magnitude of the sum of the currents detected by the constant current detection circuit;
The lighting device according to any one of claims 1 to 5 .
請求項1〜6のいずれか1項に記載の点灯装置。 The current adjustment circuit, by comparing the size and the reference value of the first current, the lighting device according to any one of claims 1 to 6, changing the size of said first current.
請求項7に記載の点灯装置。 The lighting device according to claim 7 , further comprising a reference value adjustment circuit that changes the reference value based on a sum of the currents.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の点灯装置。 The lighting device according to any one of claims 1 to 8 , wherein the current adjustment circuit adjusts the first current based on the second current.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の点灯装置。 Wherein by the constant current source is controlled externally, the lighting device according to any one of claims 1 to 9, the sum of the current is controlled.
請求項10に記載の点灯装置。 The constant current source, the lighting device according to claim 1 0 having a control signal input terminal for controlling the sum of the current from the outside.
前記複数の発光素子列とを備える
照明器具。 The lighting device according to any one of claims 1 to 11,
A lighting fixture comprising the plurality of light emitting element arrays.
請求項12に記載の照明器具。 Wherein the plurality of light emitting element array, light fixture according to claim 1 2, the color temperature are different from each other.
前記定電流源には、外部電源から前記調光器を介して電力が入力され、前記調光器によって、前記電流の和が制御される
請求項12又は13に記載の照明器具。 In addition, with a dimmer,
Wherein the constant current source, is the power through the dimmer from the external power supply is input, by the dimmer lighting instrument according to claim 1 2 or 1 3 in which the sum of the current is controlled.
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