JP6793327B2 - 点灯装置、照明器具及び照明システム - Google Patents

Description

本発明は、点灯装置、照明器具及び照明システムに関し、より詳細には、固体光源を点灯させる点灯装置、この点灯装置と固体光源とを備える照明器具、及びこの照明器具を備える照明システムに関する。

従来、ＬＥＤ素子、有機ＥＬ素子等である固体光源を調光点灯させる点灯装置が種々知られている（例えば特許文献１参照）。従来の点灯装置は、固体光源を調光点灯させる場合、出力電流が大きい範囲（調光比が高い範囲）では連続調光方式によって出力電流を制御し、出力電流が小さい範囲（調光比が低い範囲）ではバースト調光方式によって出力電流を制御するように構成されている。

特開２０１５−２２５８２５号公報

しかしながら、従来の点灯装置では、固体光源（固体発光素子）へ供給する電流や固体光源（固体発光素子）に印加される電圧、スイッチング回路への入力電圧によっては、バースト調光方式によって電流を制御する際、バースト調光の分解能で出力電流を制御することができない状態が発生する。例えばスイッチング回路のＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）のオフ期間では、出力電流を制御することができない。

上記の場合、調光信号の指示値を変化させても、調光信号の指示値に追従して出力電流が変化しない。つまり、フェードイン動作やフェードアウト動作を実施した場合、バースト調光の動作時には光のがたつき（ちらつき）が発生しやすい状態となる。演出用途の照明器具にとっては致命的な欠点となる。

本発明は上記の点に鑑みてなされた発明であり、本発明の目的は、調光比が比較的低い場合であっても固体光源の光出力を滑らかに変化させることができる点灯装置、照明器具及び照明システムを提供することにある。

本発明の一態様に係る点灯装置は、供給回路と、定電流回路と、制御回路とを備える。前記供給回路は、調光比に応じた第１電流を固体光源に供給して前記調光比に応じた光量の光を前記固体光源から放射させる。前記定電流回路は、前記固体光源に並列に接続されている。前記制御回路は、前記調光比に応じた光量の光を前記固体光源が放射するように前記供給回路及び前記定電流回路を制御する。前記制御回路は、少なくとも前記調光比が閾値未満である場合、前記第１電流よりも大きな出力電流を連続的に出力するように前記供給回路を制御し、かつ、前記出力電流と前記第１電流との差分である第２電流が前記定電流回路に連続的に流れるように前記定電流回路を制御する。前記制御回路は、前記抵抗素子の両端電圧を検出する。前記第２電流は、前記調光比に関わらず一定値である。前記制御回路は、前記調光比の大きさに関わらず、前記第１電流よりも大きな前記出力電流を連続的に出力するように前記供給回路を制御し、かつ、前記第２電流が前記定電流回路に連続的に流れるように前記定電流回路を制御する。

本発明の一態様に係る照明器具は、前記点灯装置と、前記固体光源とを備える。

本発明の一態様に係る照明システムは、前記照明器具を複数備え、コントローラを更に備える。前記コントローラは、前記調光比を指示する調光信号を前記複数の照明器具に送信する。

本発明の各態様に係る点灯装置、照明器具及び照明システムによれば、調光比が比較的低い場合であっても、固体光源の光出力を滑らかに変化させることができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る点灯装置の回路図である。 図２は、同上の点灯装置の動作の説明図である。 図３は、本発明の実施形態２に係る点灯装置の動作の説明図である。 図４は、本発明の実施形態３に係る照明器具の斜視図である。 図５は、本発明の実施形態４に係る照明システムのブロック図である。

以下、実施形態１，２に係る点灯装置、実施形態３に係る照明器具、及び実施形態４に係る照明システムについて、図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
実施形態１に係る点灯装置１は、図１に示すように、電源２からの電力を用いて固体光源３を点灯させるように構成されている。点灯装置１は、例えば演出照明用の照明器具に用いられる。

電源２は、例えば、電源電圧の周波数が６０［Ｈｚ］又は５０［Ｈｚ］の交流電源である。電源２は、電源電圧を点灯装置１に供給する。

固体光源３は、複数（図１の例では３個）の固体発光素子３１を備えている。複数の固体発光素子３１は、直列回路を構成している。各固体発光素子３１は、例えば、発光ダイオードである。固体発光素子３１は、発光ダイオードとして、赤色光（例えば、６１５〜６３５［ｎｍ］の可視光）を放射する赤色発光ダイオードである。なお、固体発光素子３１は、緑色光（例えば、５２０〜５３５［ｎｍ］の可視光）を放射する緑色発光ダイオードであってもよい。固体発光素子３１は、青色光（例えば、４６４〜４７５［ｎｍ］の可視光）を放射する青色発光ダイオードであってもよい。また、各固体発光素子３１は、発光ダイオードではなく、例えば、有機エレクトロルミネセンス素子であってもよい。

実施形態１に係る点灯装置１は、供給回路１１と、定電流回路１２と、制御回路１３とを備えている。点灯装置１による固体光源３の調光方式としては、固体光源３へ供給する直流電流を増減させる連続調光方式（直流電流調光方式）が用いられている。

供給回路１１は、調光比に応じた第１電流Ｉ１を固体光源３に供給して調光比に応じた光量の光を固体光源３から放射させるように構成されている。供給回路１１は、入力フィルタ１４と、整流回路１５と、昇圧チョッパ回路１６と、降圧チョッパ回路１７とを備えている。

入力フィルタ１４は、ノイズ等の不要な周波数成分を除去するように構成されている。より詳細には、入力フィルタ１４は、高域遮断フィルタからなり、例えば、電源２の電源電圧の周波数（６０［Ｈｚ］及び５０［Ｈｚ］）を通過させて高調波成分を遮断するように構成されている。また、入力フィルタ１４は、昇圧チョッパ回路１６などからの高調波成分が電源２側に通過しないように上記高調波成分を遮断するように構成されている。

整流回路１５は、入力フィルタ１４を介して入力された交流電圧を整流（全波整流、半波整流）した整流電圧を出力する。整流回路１５は、例えば、ダイオードブリッジで構成されている。

昇圧チョッパ回路１６は、力率改善回路として構成されている。昇圧チョッパ回路１６は、スイッチング素子Ｑ１と、インダクタ（チョークコイル）Ｌ１と、抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ１と、平滑コンデンサＣ１とを備えている。スイッチング素子Ｑ１は、例えば、ｎチャネルのエンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）で構成されている。整流回路１５の高電位側には、インダクタＬ１とダイオードＤ１との直列回路が接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１と抵抗Ｒ１との直列回路が、整流回路１５の出力端間にインダクタＬ１を介して接続されている。また、昇圧チョッパ回路１６の出力端間には、平滑コンデンサＣ１が接続されている。そして、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフすることによって、平滑コンデンサＣ１の両端間に昇圧電圧が発生する。

降圧チョッパ回路１７は、スイッチング素子Ｑ２と、インダクタＬ２と、ダイオードＤ２と、平滑コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ２とを備えている。スイッチング素子Ｑ２は、例えば、ｎチャネルのエンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）で構成されている。降圧チョッパ回路１７は、平滑コンデンサＣ１の両端間に、スイッチング素子Ｑ２、インダクタＬ２、平滑コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ２がこの順で電気的に直列に接続されている。スイッチング素子Ｑ２とダイオードＤ２と抵抗Ｒ２との直列回路が昇圧チョッパ回路１６の出力端子間（平滑コンデンサＣ１の両端間）に電気的に接続されている。また、ダイオードＤ２のアノードとカソードとの間に、インダクタＬ２と平滑コンデンサＣ２との直列回路が電気的に接続されている。そして、平滑コンデンサＣ２の両端間に固体光源３が電気的に接続されている。

降圧チョッパ回路１７の出力、つまり、固体光源３に平滑コンデンサＣ２が電気的に並列に接続されていることにより、出力電流Ｉｏのピーク値とボトム値の差が小さくなり、出力電流Ｉｏの波形は、電流リプルの少ない直流波形に近づく。このとき、平滑コンデンサＣ２の両端電圧は、固体光源３の順方向電圧とほぼ同等になる。固体光源３の順方向電圧は、固体光源３の順方向電流−順方向電圧特性にしたがって、調光比に応じて決まる。

定電流回路１２は、固体光源３に電気的に並列に接続されている。定電流回路１２は、２つの抵抗Ｒ３、Ｒ４と、スイッチング素子Ｑ３とを備えている。降圧チョッパ回路１７の平滑コンデンサＣ２の両端間に、抵抗（抵抗素子）Ｒ４、スイッチング素子Ｑ３及び抵抗Ｒ３がこの順で電気的に直列に接続されている。抵抗Ｒ４が降圧チョッパ回路１７の高電位側に接続されており、抵抗Ｒ３が降圧チョッパ回路１７の低電位側に接続されている。スイッチング素子Ｑ３は、例えば、ｎチャネルのエンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）で構成されている。スイッチング素子Ｑ３は、後述の定電流制御信号Ｓ３に応じて、線形領域（能動領域）で動作する。言い換えると、スイッチング素子Ｑ３は、定電流制御信号Ｓ３に応じて、定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２となるドレイン電流を増減させる。定電流制御信号Ｓ３の指示値に応じて、定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２の大きさが調整される。

制御回路１３は、調光比に応じた光量の光を固体光源３が放射するように供給回路１１及び定電流回路１２を制御するように構成されている。制御回路１３は、昇圧制御回路１３１と、制御部１３２と、降圧制御回路１３３と、定電流制御回路１３４とを備えている。

制御回路１３に外部から入力される調光信号Ｓ１は、調光比に応じて異なるデューティ比（１周期に対するオン期間の割合）を有するＰＷＭ（Pulse With Modulation）信号である。制御回路１３は、例えば、調光操作卓と呼ばれるコントローラなどの外部機器から調光信号Ｓ１を受信する。なお、調光信号Ｓ１は、ＤＭＸ５１２などの規格化された通信プロトコルの信号であってもよい。また、調光信号Ｓ１は、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Transmitter）などの有線通信方式に沿った信号であってもよい。

昇圧制御回路１３１は、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフをスイッチング制御することによって、昇圧チョッパ回路１６の昇圧動作を制御するように構成されている。より詳細には、昇圧制御回路１３１は、抵抗Ｒ１の両端電圧を検出し、スイッチング素子Ｑ１のデューティ比を制御して平滑コンデンサＣ１の両端電圧を一定にするように構成されている。昇圧制御回路１３１は、図示しない電流検出手段によって検出されたインダクタＬ１を流れる電流を閾値と比較して、スイッチング素子Ｑ１のオンタイミングを決定する。さらに、昇圧制御回路１３１は、抵抗Ｒ１の両端電圧（スイッチング素子Ｑ１を流れる電流）を閾値と比較して、スイッチング素子Ｑ１のオフタイミングを決定する。昇圧制御回路１３１は、スイッチング素子Ｑ１のオンタイミング及びオフタイミングを調整することによって、平滑コンデンサＣ１の両端に発生する昇圧電圧を所定電圧に制御する。

制御部１３２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリなどを有するマイクロコントローラで構成されている。制御部１３２は、メモリに格納されているプログラムがＣＰＵで実行されることにより、降圧チョッパ回路１７を制御して、固体光源３から放射される光を調光するように構成されている。制御部１３２は、外部から調光信号Ｓ１を受信し、調光信号Ｓ１で要求される明るさに、固体光源３から放射される光の明るさを一致させるように動作する。

制御部１３２は、調光テーブルを予め記憶している。調光テーブルは、調光信号Ｓ１のデューティ比と調光比との関係を示している。調光比は、調光信号Ｓ１のデューティ比が大きいほど低くなる。具体的には、調光信号Ｓ１のデューティ比が０〜５％である場合、調光比は１００％（全点灯）になり、調光信号Ｓ１のデューティ比が９５〜１００％である場合、調光比は０％（消灯）になる。調光信号Ｓ１のデューティ比が５〜９５％である場合、調光信号Ｓ１のデューティ比が大きくなるほど、調光比は低下する。

制御部１３２は、外部から調光信号Ｓ１を受け取ると、調光テーブルを参照して、調光信号Ｓ１のデューティ比に応じて、調光比を求める。制御部１３２は、求めた調光比に応じて降圧制御信号Ｓ２を生成し、この降圧制御信号Ｓ２を降圧制御回路１３３へ出力する。降圧制御信号Ｓ２は、調光比を指示するための信号である。

降圧制御回路１３３は、降圧制御信号Ｓ２に基づいて、降圧チョッパ回路１７のスイッチング素子Ｑ２のオン・オフをスイッチング制御することによって、降圧チョッパ回路１７の降圧動作を制御する。具体的に、降圧制御回路１３３は、図示しない電流検出手段によって検出したインダクタＬ２を流れる電流を閾値と比較して、スイッチング素子Ｑ２のオンタイミングを決定する。さらに、降圧制御回路１３３は、抵抗Ｒ２の両端電圧（スイッチング素子Ｑ２を流れる電流）を閾値と比較して、スイッチング素子Ｑ２のオフタイミングを決定する。つまり、降圧制御回路１３３は、降圧制御信号Ｓ２によって指示される調光比に応じて、スイッチング素子Ｑ２のオンタイミング及びオフタイミングを調整する。これにより、降圧制御回路１３３は、固体光源３に流す電流（出力電流Ｉｏ）が調光比に応じた電流値となるように降圧チョッパ回路１７を制御する。

ところで、制御回路１３において、制御部１３２は、少なくとも調光比が閾値未満である場合、第１電流Ｉ１よりも大きな出力電流Ｉｏを供給回路１１が連続的に出力するように供給回路１１を制御する。さらに、制御部１３２は、上記の場合、出力電流Ｉｏと第１電流Ｉ１との差分である第２電流Ｉ２が所定値を保った状態で定電流回路１２に連続的に流れるように定電流回路１２を制御する。

実施形態１の制御回路１３では、制御部１３２は、調光比の大きさに関わらず、第１電流Ｉ１よりも大きな出力電流Ｉｏを連続的に出力するように供給回路１１を制御し、かつ、第２電流Ｉ２が定電流回路１２に連続的に流れるように定電流回路１２を制御する。

制御部１３２は、少なくとも調光信号Ｓ１から求めた調光比が閾値未満である場合、定電流制御信号Ｓ３を定電流制御回路１３４に出力する。実施形態１では、制御部１３２は、調光信号Ｓ１から求めた調光比がどのような値であっても、定電流制御信号Ｓ３を定電流制御回路１３４に出力する。言い換えると、制御部１３２は、上記調光比が閾値未満であっても、上記調光比が閾値以上であっても、定電流制御信号Ｓ３を定電流制御回路１３４に出力する。定電流制御信号Ｓ３は、定電流回路１２に流す第２電流Ｉ２の大きさ（電流値）を指示するための信号である。実施形態１の定電流制御信号Ｓ３は、例えば、上記調光比に関わらず同じデューティ比を有するＰＷＭ信号である。つまり、定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２は、調光比に関わらず、一定値（固定値）である。

定電流制御回路１３４は、制御部１３２からの定電流制御信号Ｓ３によって、定電流回路１２のスイッチング素子Ｑ３を線形領域で動作させるように制御する。定電流制御回路１３４は、定電流回路１２に流す第２電流Ｉ２が一定値となるように、スイッチング素子Ｑ３のゲート−ソース電圧の電圧値を調整する。

次に、実施形態１に係る点灯装置１の動作について図２を参照しながら説明する。

まず、制御回路１３の制御部１３２は、特定の調光比を指示する調光信号Ｓ１を受け取ると、調光テーブルを参照して、調光信号Ｓ１のデューティ比から調光比を求める。その後、制御部１３２は、固体光源３に流れる第１電流Ｉ１が上記調光比に対応する電流値となるように、降圧チョッパ回路１７から出力される出力電流Ｉｏを調整する。つまり、図２に示すように、出力電流Ｉｏが、固体光源３に流れる第１電流Ｉ１と、定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２との総和になるように、制御部１３２は、降圧制御信号Ｓ２を降圧制御回路１３３に出力する。

例えば、固体光源３を全点灯させるときに必要な第１電流Ｉ１が５００ｍＡ（図２では１００％）であり、定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２が５０ｍＡ（図２では１０％）であるとする。固体光源３を全点灯（調光比１００％）で点灯させる場合、出力電流Ｉｏが５５０ｍＡ（図２では１１０％）となるように、制御部１３２は、降圧制御信号Ｓ２を降圧制御回路１３３に出力する。また、固体光源３への第１電流Ｉ１を５０ｍＡ（全点灯時の１０％）にする場合、出力電流Ｉｏが１００ｍＡ（図２では２０％）となるように、制御部１３２は、降圧制御信号Ｓ２を降圧制御回路１３３に出力する。

降圧制御回路１３３は、降圧制御信号Ｓ２に基づいて、スイッチング素子Ｑ２のオンタイミング及びオフタイミングを調整する。これにより、降圧チョッパ回路１７は、出力電流Ｉｏを特定の調光比に応じた電流値に制御し、固体光源３及び定電流回路１２に出力する。

また、制御部１３２は、調光信号Ｓ１を受け取ると、定電流回路１２に一定値の第２電流Ｉ２が流れるように、定電流制御信号Ｓ３を定電流制御回路１３４に出力する。定電流制御回路１３４は、定電流制御信号Ｓ３に基づいて、スイッチング素子Ｑ３を線形領域で動作させるように制御する。これにより、一定値の第２電流Ｉ２が定電流回路１２に流れる。

上記より、降圧チョッパ回路１７の出力電流Ｉｏから定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２を差し引いた第１電流Ｉ１が固体光源３に流れる。つまり、固体光源３には、調光比に応じた第１電流Ｉ１が流れる。これにより、固体光源３は、調光比に応じた明るさで点灯することができる。

以上説明した実施形態１に係る点灯装置１は、供給回路１１と、定電流回路１２と、制御回路１３とを備える。供給回路１１は、調光比に応じた第１電流Ｉ１を固体光源３に供給して調光比に応じた光量の光を固体光源３から放射させる。定電流回路１２は、固体光源３に電気的に並列に接続されている。制御回路１３は、調光比に応じた光量の光を固体光源３が放射するように供給回路１１及び定電流回路１２を制御する。制御回路１３は、少なくとも調光比が閾値未満である場合、第１電流Ｉ１よりも大きな出力電流Ｉｏを供給回路１１が連続的に出力するように供給回路１１を制御する。さらに、制御回路１３は、上記の場合、出力電流Ｉｏと第１電流Ｉ１との差分である第２電流Ｉ２が定電流回路１２に連続的に流れるように定電流回路１２を制御する。

実施形態１に係る点灯装置１は、少なくとも調光比が閾値未満である場合、固体光源３に供給される第１電流Ｉ１よりも大きな出力電流Ｉｏを供給回路１１が出力するように供給回路１１を制御する。さらに、点灯装置１は、上記の場合、出力電流Ｉｏと第１電流Ｉ１との差分である第２電流Ｉ２が定電流回路１２を流れるように定電流回路１２を制御する。これにより、実施形態１に係る点灯装置１によれば、例えばフェードイン時又はフェードアウト時など調光比が比較的低い場合であっても、バースト調光の場合に比べて固体光源３の光出力のちらつきを低減させることができる。その結果、固体光源３の光出力を滑らかに変化させることができる。つまり、実施形態１に係る点灯装置１では、フェードイン又はフェードアウトさせたときのフェード性能を向上させることができる。

また、点灯装置１による固体光源３の調光方式として連続調光方式が用いられている場合、バースト調光方式とは異なり、平滑コンデンサＣ２として低容量のコンデンサを用いることができる。より詳細に説明すると、バースト調光方式の場合ではビデオフリッカ対策のために平滑コンデンサとして大容量のコンデンサが必要であった。一方、本実施形態では、連続調光方式が用いられているため、平滑コンデンサＣ２として、大容量のコンデンサを必要とせず、低容量のコンデンサでも十分である。これにより、平滑コンデンサＣ２の充電時間を短縮することができる。その結果、出力電流Ｉｏ及び第１電流Ｉ１を調光比に対応する電流値に短時間で調整することができる。このため、フェードイン時又はフェードアウト時において、固体光源３の光出力をより滑らかに変化させることができる。

実施形態１に係る点灯装置１において、第２電流Ｉ２は、調光比に関わらず、一定値であることが好ましい。制御回路１３は、調光比の大きさに関わらず、第１電流Ｉ１よりも大きな出力電流Ｉｏを連続的に出力するように供給回路１１を制御し、かつ、第２電流Ｉ２が定電流回路１２に連続的に流れるように定電流回路１２を制御することが好ましい。

実施形態１に係る点灯装置１では、定電流回路１２は、スイッチング素子Ｑ３を含むことが好ましい。スイッチング素子Ｑ３は、供給回路１１の出力端に電気的に接続されている。制御回路１３は、スイッチング素子Ｑ３を制御して、第２電流Ｉ２の大きさを変化させることが好ましい。

実施形態１に係る点灯装置１において、定電流回路１２は、抵抗素子（抵抗Ｒ４）を含むことが好ましい。上記抵抗素子は、スイッチング素子Ｑ３に電気的に直列に接続されている。

実施形態１に係る点灯装置１では、定電流回路１２において、スイッチング素子Ｑ３と抵抗素子（抵抗Ｒ４）とが電気的に直列に接続されている。これにより、スイッチング素子Ｑ３に印加される電圧を低減させることができるので、スイッチング素子Ｑ３での損失を低減させることができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る点灯装置１は、調光比が閾値未満である場合のみに定電流回路１２に第２電流Ｉ２が流れる点で、実施形態１に係る点灯装置１と相違する。なお、実施形態１に係る点灯装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

実施形態２の制御回路１３は、調光比が閾値未満である場合のみ、定電流回路１２に第２電流Ｉ２を流すように、定電流回路１２を制御する。なお、実施形態１の制御回路１３と同様の機能については説明を省略する。

より詳細には、制御回路１３は、調光比が閾値以上である場合、出力電流Ｉｏが第１電流Ｉ１と同じ大きさになるように供給回路１１を制御し、かつ、第２電流Ｉ２が定電流回路１２に流れないように定電流回路１２を制御する。一方、制御回路１３は、調光比が閾値未満である場合、出力電流Ｉｏが第１電流Ｉ１よりも大きくなるように供給回路１１を制御し、かつ、第２電流Ｉ２が連続的に定電流回路１２に流れるように定電流回路１２を制御する。

実施形態２の制御部１３２は、調光比が閾値未満である場合のみ、定電流制御信号Ｓ３を定電流制御回路１３４に出力する。実施形態２の制御部１３２は、定電流制御信号Ｓ３のデューティ比と調光比との関係を表す調光テーブルを記憶している。すなわち、調光テーブルは、第２電流Ｉ２と調光比との関係を表している。より詳細には、調光テーブルでは、調光比が閾値以上である場合、第２電流Ｉ２が０であり、調光比が閾値未満である場合、調光比が低くなるにつれて第２電流Ｉ２の電流値が大きくなるように、第２電流Ｉ２と調光比との関係が規定されている。

次に、実施形態２に係る点灯装置１の動作について図３を参照しながら説明する。閾値は、第１電流Ｉ１が５０ｍＡ（全点灯時の１０％）となる場合の調光比とする。

まず、制御回路１３の制御部１３２は、特定の調光比を指示する調光信号Ｓ１を受け取ると、調光テーブルを参照して、調光信号Ｓ１のデューティ比から調光比を求める。その後、制御部１３２は、固体光源３に流れる第１電流Ｉ１が上記調光比に対応する電流値となるように、降圧チョッパ回路１７から出力される出力電流Ｉｏを調整する。つまり、図３に示すように、調光比が閾値未満である場合、出力電流Ｉｏが、固体光源３に流れる第１電流Ｉ１と、定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２との総和になるように、制御部１３２は、降圧制御信号Ｓ２を降圧制御回路１３３に出力する。一方、調光比が閾値以上である場合、定電流回路１２には第２電流Ｉ２が流れないため、出力電流Ｉｏが、固体光源３に流れる第１電流Ｉ１に等しくなるように、制御部１３２は、降圧制御信号Ｓ２を降圧制御回路１３３に出力する。

降圧制御回路１３３は、降圧制御信号Ｓ２に基づいて、スイッチング素子Ｑ２のオンタイミング及びオフタイミングを調整する。これにより、降圧チョッパ回路１７は、出力電流Ｉｏを特定の調光比に応じた電流値に制御し、固体光源３及び定電流回路１２に出力する。

また、制御部１３２は、調光信号Ｓ１を受け取ると、図３に示すように、調光比が閾値未満である場合のみ、定電流回路１２に第２電流Ｉ２が流れるように、定電流制御信号Ｓ３を定電流制御回路１３４に出力する。定電流制御回路１３４は、定電流制御信号Ｓ３に基づいて、スイッチング素子Ｑ３を線形領域で動作させるように制御する。これにより、一定値の第２電流Ｉ２が定電流回路１２に流れる。一方、調光比が閾値以上である場合、制御部１３２は、定電流制御信号Ｓ３を定電流制御回路１３４には出力しない。スイッチング素子Ｑ３はオフ状態のままであり、定電流回路１２には第２電流Ｉ２は流れない。

上記より、調光比が閾値以上である場合、降圧チョッパ回路１７の出力電流Ｉｏが第１電流Ｉ１として固体光源３に流れる。一方、調光比が閾値未満である場合、降圧チョッパ回路１７の出力電流Ｉｏから定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２を差し引いた第１電流Ｉ１が固体光源３に流れる。いずれの場合であっても、固体光源３には、調光比に応じた第１電流Ｉ１が流れる。これにより、固体光源３は、調光比に応じた明るさで点灯することができる。

例えば、固体光源３を全点灯させるときに必要な第１電流Ｉ１が５００ｍＡ（図３では１００％）であり、定電流回路１２に流れる第２電流Ｉ２が５０ｍＡ（図３では１０％）であるとする。固体光源３を全点灯（調光比１００％）で点灯させる場合、出力電流Ｉｏが５００ｍＡ（図３では１００％）となるように、制御部１３２は、降圧制御信号Ｓ２を降圧制御回路１３３に出力する。一方、固体光源３への第１電流Ｉ１を５０ｍＡ（全点灯時の１０％）未満にする場合、出力電流Ｉｏが５０ｍＡ（図３では１０％）となるように、制御部１３２は、降圧制御信号Ｓ２を降圧制御回路１３３に出力し、定電流制御信号Ｓ３を定電流制御回路１３４に出力する。

以上説明した実施形態２に係る点灯装置１では、制御回路１３は、調光比が閾値以上である場合、出力電流Ｉｏが第１電流Ｉ１と同じ大きさになるように供給回路１１を制御することが好ましい。さらに、制御回路１３は、上記の場合、第２電流Ｉ２が定電流回路１２に流れないように定電流回路１２を制御することが好ましい。制御回路１３は、調光比が閾値未満である場合、出力電流Ｉｏが第１電流Ｉ１よりも大きくなるように供給回路１１を制御することが好ましい。さらに、制御回路１３は、上記の場合、第２電流Ｉ２が連続的に定電流回路１２に流れるように定電流回路１２を制御することが好ましい。

（実施形態３）
以下、実施形態３に係る照明器具４について図４を参照しながら説明する。実施形態３に係る照明器具４は、テレビ局のスタジオや舞台などの背景壁面（ホリゾント）を照明する用途に用いられる、いわゆる、ホリゾントライトである。

実施形態３に係る照明器具４は、図４に示すように、固体光源としての光源ユニット５と、電源ユニット６とを備えている。なお、以下の説明では、図４において、前後、左右、上下の各方向を規定する。つまり、図４の紙面の左を前、右を後とし、図２の紙面の上を左、下を右とする。

光源ユニット５は、４つのＬＥＤモジュール５０と、第１筐体５１と、反射板ブロック５２と、放熱板ブロック５３とを備えている。各ＬＥＤモジュール５０は、長方形状の基板の表面に複数の固体発光素子が実装されて構成されている。

第１筐体５１は、金属板によって直方体状に形成されている。第１筐体５１は、前面に矩形の窓孔５１０が開口している。第１筐体５１の内部には、表面を窓孔５１０に対向させるようにして、４つのＬＥＤモジュール５０が縦横２列に並べて収容されている。

反射板ブロック５２は、複数の反射板５２０と、遮光板５２１とを備えている。複数の反射板５２０及び遮光板５２１は、第１筐体５１内において、窓孔５１０と各ＬＥＤモジュール５０の表面との間に配置されており、各ＬＥＤモジュール５０から放射される光の配光を制御するように構成されている。

放熱板ブロック５３は、多数の放熱板５３０を備えている。複数の放熱板５３０は、互いに板厚方向に沿って等間隔に並べて構成されている。放熱板ブロック５３は、第１筐体５１の後面に設けられている。なお、放熱板ブロック５３は、第１筐体５１内において、４つのＬＥＤモジュール５０（の基板）とそれぞれ熱的に結合されることが好ましい。

電源ユニット６は、入力フィルタ１４と整流回路１５と昇圧チョッパ回路１６と降圧チョッパ回路１７と定電流回路１２と制御回路１３とを含む回路ブロック（点灯装置１）と、回路ブロックを収容する第２筐体６０と、一対のアーム６１とを備えている。回路ブロックは、実施形態１又は２の点灯装置１である。

第２筐体６０は、金属板によって扁平な直方体状に形成されており、回路ブロックを内部に収容するように構成されている。一対のアーム６１は、第２筐体６０の左右両端から上向きに立ち上がるように設けられている。一対のアーム６１は、先端（上端）に向かって、前後方向の幅寸法を徐々に狭くするように形成されている。各アーム６１の先端部分には、いわゆるノブボルト６２のボルトが挿通される挿通孔がそれぞれ設けられている。すなわち、一対のアーム６１は、先端部分の挿通孔に挿通されるボルトを、第１筐体５１の左右両側面に設けられる雌ねじにねじ込むことにより、光源ユニット５を回転可能に支持するように構成されている。

次に、実施形態３に係る照明器具４の使用状態について説明する。実施形態３に係る照明器具４は、例えば、光源ユニット５の窓孔５１０を背景壁面に向け、かつ、背景壁面から離れた床に設置される。実施形態３に係る照明器具４は、背景壁面の床に近い下部から上部にかけてほぼ均一に照明光を照射することができる。

以上説明した実施形態３に係る照明器具４は、点灯装置１と、固体光源（光源ユニット５）とを備える。

実施形態３に係る照明器具４においても、少なくとも調光比が閾値未満である場合、点灯装置１の制御回路１３は、固体光源（光源ユニット５）に供給される第１電流Ｉ１よりも大きな出力電流Ｉｏを供給回路１１が出力するように供給回路１１を制御する。さらに、上記の場合、点灯装置１の制御回路１３は、出力電流Ｉｏと第１電流Ｉ１との差分である第２電流Ｉ２が定電流回路１２を流れるように定電流回路１２を制御する。これにより、実施形態３に係る照明器具４においても、実施形態１と同様に、例えばフェードイン・フェードアウト時など調光比が比較的低い場合であっても、バースト調光の場合に比べて固体光源の光出力のちらつきを低減させることができる。その結果、固体光源の光出力を滑らかに変化させることができる。

なお、実施形態３の変形例として、照明器具４は、単色光の固体光源（光源ユニット５）に限定されず、複数色の光を放射する固体光源（光源ユニット）を備えてもよい。この場合、照明器具４は、固体光源の固体発光素子として、例えば、赤色光を放射する固体発光素子、緑色光を放射する固体発光素子、青色光を放射する固体発光素子を備えている。さらに、照明器具４は、白色光を放射する固体発光素子を備えてもよい。

また、照明器具４は、ホリゾントライトには限定されず、他の用途に用いられる照明器具であってもよい。

（実施形態４）
以下、実施形態４に係る照明システム７について図５を参照しながら説明する。実施形態４に係る照明システム７は、図５に示すように、複数の照明器具４と、コントローラとしての調光操作卓８とを備えている。複数の照明器具４は、通信ケーブル８０を介して調光操作卓８に送り配線接続されている。調光操作卓８は、ＤＭＸ５１２などの規格化された通信プロトコルの調光信号Ｓ１を、通信ケーブル８０を介して複数の照明器具４に伝送する。複数の照明器具４は、調光操作卓８から伝送される調光信号Ｓ１を制御回路１３で受け取り、制御回路１３によって降圧チョッパ回路１７及び定電流回路１２を制御する。

以上説明した実施形態４に係る照明システム７は、照明器具４を複数備え、コントローラ（調光操作卓８）を更に備える。上記コントローラは、調光比を指示する調光信号を複数の照明器具４に送信する。

実施形態４に係る照明システム７においても、少なくとも調光比が閾値未満である場合、点灯装置１の制御回路１３は、固体光源３に供給される第１電流Ｉ１よりも大きな出力電流Ｉｏを供給回路１１が出力するように供給回路１１を制御する。さらに、上記の場合、点灯装置１の制御回路１３は、出力電流Ｉｏと第１電流Ｉ１との差分である第２電流Ｉ２が定電流回路１２を流れるように定電流回路１２を制御する。これにより、実施形態４に係る照明システム７においても、実施形態１と同様に、例えばフェードイン・フェードアウト時など調光比が比較的低い場合であっても、バースト調光の場合に比べて固体光源３の光出力のちらつきを低減させることができ。その結果、固体光源３の光出力を滑らかに変化させることができる。

なお、上記の各実施形態で説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

１ 点灯装置
１１ 供給回路
１２ 定電流回路
１３ 制御回路
３ 固体光源
４ 照明器具
７ 照明システム
８ 調光操作卓（コントローラ）
Ｉ１ 第１電流
Ｉ２ 第２電流
Ｉｏ 出力電流
Ｑ３ スイッチング素子
Ｒ４ 抵抗（抵抗素子）

Claims (3)

1. 調光比に応じた第１電流を固体光源に供給して前記調光比に応じた光量の光を前記固体光源から放射させる供給回路と、
   前記固体光源に並列に接続されている定電流回路と、
   前記調光比に応じた光量の光を前記固体光源が放射するように前記供給回路及び前記定電流回路を制御する制御回路とを備え、
   前記制御回路は、少なくとも前記調光比が閾値未満である場合、前記第１電流よりも大きな出力電流を連続的に出力するように前記供給回路を制御し、かつ、前記出力電流と前記第１電流との差分である第２電流が前記定電流回路に連続的に流れるように前記定電流回路を制御し、
   前記第２電流は、前記調光比に関わらず一定値であり、
   前記制御回路は、前記調光比の大きさに関わらず、前記第１電流よりも大きな前記出力電流を連続的に出力するように前記供給回路を制御し、かつ、前記第２電流が前記定電流回路に連続的に流れるように前記定電流回路を制御する、
   ことを特徴とする点灯装置。
2. 請求項１に記載の点灯装置と、
   前記固体光源と
   を備えることを特徴とする照明器具。
3. 請求項２記載の照明器具を複数備え、
   前記調光比を指示する調光信号を前記複数の照明器具に送信するコントローラを更に備える
   ことを特徴とする照明システム。

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