JP7303489B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、照明装置に関する。

スタジオや舞台などで用いられる照明装置が知られている。照明装置は、点灯装置と制御装置とを備える。点灯装置は、電源から供給された交流電力を、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源に対応した直流電力に変換し、変換後の直流電力を光源に供給することにより、光源を点灯させる。制御装置は、使用者などからの操作入力を受け付けるための操作部を有し、操作部の操作に基づいて点灯装置の動作を制御する。

照明装置は、このように操作部の操作に基づいて点灯装置の動作を制御し、光源に供給する直流電力を変化させることにより、光源から照射される光の明るさや色などを変化させる。これにより、使用者においては、操作部を操作することで、所望の明るさや色などで照明装置を点灯させることができる。

照明装置では、使用者の感電などを抑制するため、操作部を有する制御装置を点灯装置と電気的に絶縁することが行われている。例えば、点灯装置にＡＣ（Alternating Current）／ＤＣ（Direct Current）変換回路を設けるとともに、制御装置に絶縁型のＡＣ／ＤＣ変換回路を設ける。これにより、制御装置の二次側を点灯装置と電気的に絶縁することができる。

しかしながら、点灯装置と制御装置のそれぞれにＡＣ／ＤＣ変換回路を設けると、照明装置のサイズが大きくなってしまう。また、点灯装置と制御装置とを別々のＡＣ／ＤＣ変換回路で駆動すると、電源電圧の瞬時停電が発生した場合や起動タイミングの場合などに、点灯装置及び制御装置の立ち上がりシーケンスが変化し、立ち上がりのタイミングがずれて通信異常や制御異常などが発生してしまう可能性がある。

このため、照明装置では、操作部を有する制御装置と点灯装置とを電気的に絶縁する場合にも、装置の大型化を抑制できるとともに、より安定した動作を実現可能とすることが望まれる。

特開２０１６－１８１４５２号公報

操作部を有する制御装置と点灯装置とを電気的に絶縁する場合にも、装置の大型化を抑制できるとともに、より安定した動作を実現可能とする照明装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態によれば、光源と、前記光源を点灯させるとともに、前記光源の点灯状態を変更可能な点灯装置と、操作入力を受け付けるための操作部を有し、前記操作部の操作に応じた制御信号を前記点灯装置に送信することにより、前記点灯装置による前記光源の点灯状態の変更を制御する制御装置と、を備え、前記点灯装置は、交流電圧を第１直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、前記第１直流電圧を第２直流電圧に変換し、前記第２直流電圧を前記光源に供給する第１ＤＣ／ＤＣ変換回路と、前記第１直流電圧を前記第１直流電圧及び前記第２直流電圧と電気的に絶縁された第３直流電圧に変換し、前記第３直流電圧を前記制御装置に供給する第２ＤＣ／ＤＣ変換回路と、前記制御信号に基づいて前記第１ＤＣ／ＤＣ変換回路の動作を制御し、前記第２直流電圧の電圧値を変化させることにより、前記制御信号に応じた点灯状態で前記光源を点灯させる制御回路と、を有し、前記制御装置は、前記第３直流電圧によって駆動する照明装置が提供される。

本発明の実施形態によれば、操作部を有する制御装置と点灯装置とを電気的に絶縁する場合にも、装置の大型化を抑制できるとともに、より安定した動作を実現可能とする照明装置を提供することができる。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態に係る照明装置を模式的に表す正面図及び側面図である。 実施形態に係る照明装置を模式的に表す背面図である。 実施形態に係る照明装置を模式的に表すブロック図である。 点灯装置の一例を模式的に表すブロック図である。 第２ＤＣ／ＤＣ変換回路の一例を模式的に表すブロック図である。 実施形態に係る照明装置の変形例を模式的に表すブロック図である。 実施形態に係る照明装置の変形例を模式的に表すブロック図である。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態に係る照明装置を模式的に表す正面図及び側面図である。
図２は、実施形態に係る照明装置を模式的に表す背面図である。
図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図２に表したように、照明装置１０は、装置本体１２と、電源ユニット１４と、制御装置１６と、を備える。

装置本体１２は、レンズ２０を有する。レンズ２０は、装置本体１２の前面に設けられている。レンズ２０は、装置本体１２の内部に設けられた光源から照射された光を集光する。

電源ユニット１４は、電源ケーブル２２を介して商用電源などの交流電源から供給される交流電力を基に、照明装置１０の各部に電力を供給する。電源ユニット１４は、装置本体１２の下部に設けられている。電源ケーブル２２は、装置本体１２の背面に接続されている。電源ユニット１４は、装置本体１２を介して電源ケーブル２２から入力される交流電力を受ける。なお、電源ユニット１４及び電源ケーブル２２の配置は、上記に限定されるものではない。電源ユニット１４は、例えば、装置本体１２の内部に設けてもよい。電源ケーブル２２は、例えば、電源ユニット１４に直接接続してもよい。電源ユニット１４及び電源ケーブル２２の配置は、任意の配置でよい。

制御装置１６は、装置本体１２の背面に設けられている。制御装置１６は、操作部２４と表示部２６とを有する。操作部２４は、使用者などからの操作入力を受け付けるための部材である。使用者などは、操作部２４を操作することで、制御装置１６に操作指示を入力することができる。制御装置１６は、例えば、複数の操作部２４を有し、内容の異なる複数の操作指示を入力できるようにしている。表示部２６は、所定の情報を表示する。

複数の操作部２４は、例えば、押しボタンスイッチである。操作部２４は、これに限ることなく、操作指示を入力可能な任意の部材でよい。操作部２４は、例えば、表示部２６と重ねて設けられ、指などによるタッチを検出するタッチスイッチ（タッチセンサ）などでもよい。操作部２４がタッチスイッチである場合には、タッチする位置によって、内容の異なる複数の操作指示を入力することができる。このように、操作部２４は、１つの部材で複数の操作指示を入力できる部材でもよい。表示部２６は、例えば、液晶ディスプレイである。表示部２６は、これに限ることなく、所定の情報を表示可能な任意の部材でよい。

なお、制御装置１６は、装置本体１２の背面に限ることなく、装置本体１２の側面や上面などに設けてもよい。制御装置１６の位置は、操作部２４の操作などがし易い任意の位置でよい。

照明装置１０は、例えば、スタジオや舞台などの照明演出に用いられる。照明装置１０は、明るさや色などの点灯状態を変更可能とする。これにより、スタジオや舞台などのシーンに応じて、より細かい照明演出を行うことができる。但し、照明装置１０の用途は、必ずしもスタジオや舞台などに限るものではない。照明装置１０は、例えば、屋内照明や屋外照明などに用いてもよい。

制御装置１６は、点灯状態に関する情報を表示部２６に表示する。より詳しくは、制御装置１６は、明るさや色などの現在の設定などを表示部２６に表示する。複数の操作部２４は、使用者などからの操作入力に応じて、点灯状態に関する操作指示を受け付ける。より詳しくは、複数の操作部２４は、使用者などからの操作入力に応じて、明るさや色などの設定の変更を操作指示として受け付ける。使用者などは、表示部２６を参照しながら複数の操作部２４を操作することで、照明装置１０の点灯状態を変更し、所望の明るさや色などで照明装置１０を点灯させることができる。

また、照明装置１０は、例えば、ＤＭＸ規格やＲＤＭ（Remote Device Management）規格などの通信規格に準拠した通信を行う。照明装置１０は、上位のコントローラや他の照明装置などとＤＭＸ規格やＲＤＭ規格に基づく通信を行う。照明装置１０は、上位のコントローラと通信を行い、上位のコントローラから制御信号を受信することにより、制御信号に基づいて点灯状態を変更する。このように、照明装置１０は、操作部２４の操作に応じて点灯状態を変更するとともに、上位のコントローラからの制御信号に応じて点灯状態を変更する。また、照明装置１０は、例えば、点灯状態の設定などを定期的に上位のコントローラに送信する。これにより、操作部２４の操作によって点灯状態の設定が変更された場合などにも、上位のコントローラ側で照明装置１０の点灯状態を把握することができる。但し、照明装置１０は、必ずしも通信機能を有していなくてもよい。

図３は、実施形態に係る照明装置を模式的に表すブロック図である。
図３に表したように、照明装置１０は、光源３０と、点灯装置３２と、をさらに備える。なお、図３では、便宜的に、電力の流れを実線の矢線で表し、信号の流れを破線の矢線で表し、照射される光を二点鎖線の矢線で表している。

光源３０は、例えば、装置本体１２の内部に設けられる。光源３０は、発光素子３０ａを有する。光源３０は、例えば、複数の発光素子３０ａを有する。複数の発光素子３０ａは、直列に接続される。複数の発光素子３０ａは、直列接続と並列接続とを組み合わせてもよい。発光素子３０ａの数は、任意でよい。発光素子３０ａの数は、例えば、１つでもよい。

発光素子３０ａには、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が用いられる。光源３０は、例えば、複数のＬＥＤを有するＬＥＤモジュールである。発光素子３０ａは、例えば、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode：ＯＬＥＤ）、無機エレクトロルミネッセンス（Inorganic ElectroLuminescence）発光素子、有機エレクトロルミネッセンス（Organic ElectroLuminescence）発光素子、または、その他の電界発光型の発光素子などでもよい。但し、光源３０は、発光素子３０ａを有するものに限ることなく、例えば、電球などでもよい。光源３０は、直流電流の供給によって点灯する任意の光源でよい。

点灯装置３２は、電源ユニット１４に設けられる。点灯装置３２は、光源３０を点灯させるとともに、光源３０の点灯状態を変更可能である。点灯装置３２は、電源ケーブル２２を介して交流電源２と接続され、交流電源２から供給される交流電圧Ｖａｃを所定の電圧に変換して光源３０に供給することにより、光源３０を点灯させる。

光源３０は、例えば、装置本体１２の内部においてレンズ２０と対向して設けられ、点灯装置３２からの電圧の供給に応じて点灯し、レンズ２０に光を入射させることにより、レンズ２０を介して装置本体１２の外部に光を照射する。

制御装置１６は、通信部２８を有する。通信部２８は、点灯装置３２と通信を行う。また、通信部２８は、外部機器４とも通信を行う。外部機器４は、例えば、上位のコントローラである。前述のように、照明装置１０は、必ずしも外部機器４との通信機能を有していなくてもよい。通信部２８は、少なくとも点灯装置３２と通信する機能を有していればよい。

制御装置１６は、操作部２４の操作に応じた制御信号、又は外部機器４から入力された制御信号を通信部２８を介して点灯装置３２に送信することにより、点灯装置３２による光源３０の点灯状態の変更を制御する。

点灯装置３２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０と、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１と、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２と、制御回路４４と、信号伝達素子４６と、を有する。

ＡＣ／ＤＣ変換回路４０は、交流電源２から供給された交流電圧Ｖａｃを第１直流電圧Ｖｄｃ１に変換する。

第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、第１直流電圧Ｖｄｃ１を第２直流電圧Ｖｄｃ２に変換し、第２直流電圧Ｖｄｃ２を光源３０に供給する。

第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、第１直流電圧Ｖｄｃ１を第１直流電圧Ｖｄｃ１及び第２直流電圧Ｖｄｃ２と電気的に絶縁された第３直流電圧Ｖｄｃ３に変換し、第３直流電圧Ｖｄｃ３を制御装置１６に供給する。

制御装置１６は、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２から供給される第３直流電圧Ｖｄｃ３によって駆動する。これにより、制御装置１６に電力を供給しつつ、制御装置１６を点灯装置３２側と電気的に絶縁することができる。これにより、例えば、操作部２４を操作する際に、使用者などが交流電圧Ｖａｃなどの比較的高い電圧で感電してしまうことを抑制することができる。

制御回路４４は、制御装置１６の通信部２８と通信を行い、通信部２８から送信された制御信号を受信する。制御回路４４は、制御装置１６から入力された制御信号に基づいて第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１の動作を制御し、第２直流電圧Ｖｄｃ２の電圧値を変化させることにより、制御信号に応じた点灯状態で光源３０を点灯させる。

信号伝達素子４６は、制御装置１６の通信部２８と制御回路４４との間に設けられている。信号伝達素子４６は、通信部２８と制御回路４４とを電気的に絶縁しつつ、通信部２８と制御回路４４との間の通信を可能にする。信号伝達素子４６は、例えば、フォトカプラである。これにより、制御装置１６と点灯装置３２とが信号線を介して電気的に接続されてしまうことを抑制することができる。制御装置１６を点灯装置３２側と、より確実に電気的に絶縁することができる。使用者などが比較的高い電圧で感電してしまうことを、より確実に抑制することができる。なお、信号伝達素子４６は、フォトカプラに限ることなく、通信部２８と制御回路４４とを電気的に絶縁しつつ、通信部２８と制御回路４４との間の通信を可能にすることができる任意の部材でよい。

第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、第１直流電圧Ｖｄｃ１から第４直流電圧Ｖｄｃ４をさらに変換可能である。第４直流電圧Ｖｄｃ４は、例えば、第１直流電圧Ｖｄｃ１とグランドを共通とした非絶縁の電圧である。第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１及び制御回路４４よりも先に駆動し、第４直流電圧Ｖｄｃ４の供給により、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１及び制御回路４４を駆動する。

この例において、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、第４直流電圧Ｖｄｃ４の供給により、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０も駆動する。第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０よりも先に駆動し、第４直流電圧Ｖｄｃ４の供給により、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０を駆動する。第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、例えば、点灯装置３２の中で一番最初に駆動する。

また、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、信号伝達素子４６に絶縁された第３直流電圧Ｖｄｃ３と非絶縁の第４直流電圧Ｖｄｃ４を供給する。第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、信号伝達素子４６の制御装置１６側の回路（例えば、フォトカプラの発光素子）に第３直流電圧Ｖｄｃ３を供給し、信号伝達素子４６の制御回路４４側の回路（例えば、フォトカプラの受光素子）に第４直流電圧Ｖｄｃ４を供給する。

このように、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、点灯装置３２の各部に電力を供給する他出力の変換回路である。なお、第４直流電圧Ｖｄｃ４の供給により、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１、制御回路４４、及び信号伝達素子４６を駆動する構成は、これらに第４直流電圧Ｖｄｃ４を直接供給して駆動する構成でもよいし、第４直流電圧Ｖｄｃ４を変圧した電圧を供給して駆動する構成でもよい。例えば、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２から三端子レギュレータに第４直流電圧Ｖｄｃ４を供給し、三端子レギュレータを駆動した後、三端子レギュレータから出力される別の直流電圧をＡＣ／ＤＣ変換回路４０、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１、制御回路４４、及び信号伝達素子４６などに供給して、これらを駆動してもよい。ＡＣ／ＤＣ変換回路４０、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１、制御回路４４、及び信号伝達素子４６のそれぞれに供給される直流電圧は、同じでもよいし、異なってもよい。

第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１、制御回路４４、及び信号伝達素子４６のそれぞれに対応した複数の直流電圧を生成する構成としてもよい。第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２の構成は、絶縁された第３直流電圧Ｖｄｃ３とは別に、少なくとも１つの非絶縁の第４直流電圧Ｖｄｃ４を生成可能な任意の構成でよい。

以上、説明したように、本実施形態に係る照明装置１０では、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２が、第１直流電圧Ｖｄｃ１を第１直流電圧Ｖｄｃ１及び第２直流電圧Ｖｄｃ２と電気的に絶縁された第３直流電圧Ｖｄｃ３に変換し、第３直流電圧Ｖｄｃ３を制御装置１６に供給し、制御装置１６が、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２から供給される第３直流電圧Ｖｄｃ３によって駆動される。

これにより、点灯装置３２と制御装置１６のそれぞれにＡＣ／ＤＣ変換回路を設ける場合と比べて、照明装置１０のサイズが大きくなってしまうことを抑制することができる。また、点灯装置３２と制御装置１６とを同じＡＣ／ＤＣ変換回路４０を介して駆動することにより、電源電圧の瞬時停電が発生した場合や起動タイミングの場合などに、点灯装置３２及び制御装置１６の立ち上がりシーケンスが変化し、立ち上がりのタイミングがずれて通信異常や制御異常などが発生してしまうことを抑制することができる。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２が起動した後、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２からの電力の供給によって制御装置１６、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１、制御回路４４を起動させることにより、これらを適切なタイミングで起動させることができる。

従って、照明装置１０では、操作部２４を有する制御装置１６と点灯装置３２とを電気的に絶縁する場合にも、装置の大型化を抑制できるとともに、より安定した動作を実現可能とすることができる。

また、制御装置１６にＡＣ／ＤＣ変換回路やＤＣ／ＤＣ変換回路を設ける必要が無く、制御装置１６の小型化を図ることができる。例えば、制御装置１６を小型にし、制御装置１６の配置の自由度を高めることができる。

図４は、点灯装置の一例を模式的に表すブロック図である。
図４に表したように、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０は、例えば、フィルタ回路６０と、整流回路６２と、力率改善回路６４と、を有する。

フィルタ回路６０は、交流電源２と電気的に接続される。フィルタ回路６０は、例えば、交流電源２から供給される交流電圧Ｖａｃに含まれるノイズを抑制する。

整流回路６２は、フィルタ回路６０と電気的に接続される。整流回路６２は、フィルタ回路６０を介して入力された交流電圧Ｖａｃを整流して整流電圧に変換する。整流回路６２には、例えば、４つの整流素子を組み合わせたダイオードブリッジが用いられる。すなわち、整流回路６２は、全波整流器である。整流電圧は、例えば、脈流電圧である。

整流回路６２は、一対の入力端子６２ａ、６２ｂと、高電位出力端子６２ｃと、低電位出力端子６２ｄと、を有する。入力端子６２ａ、６２ｂは、フィルタ回路６０と電気的に接続されている。整流回路６２は、入力端子６２ａ、６２ｂを介して入力される交流電圧Ｖａｃを整流電圧に変換し、高電位出力端子６２ｃ及び低電位出力端子６２ｄから出力する。低電位出力端子６２ｄの電位は、基準電位（例えば接地電位）に設定される。高電位出力端子６２ｃの電位は、低電位出力端子６２ｄの電位よりも高い電位に設定される。

整流回路６２は、半波整流器などでもよい。整流電圧は、全波整流された脈流でもよいし、半波整流された脈流でもよい。整流回路６２には、例えば、ショットキーバリアダイオードが用いられる。これにより、例えば、良好な応答性を得ることができる。

力率改善回路６４は、整流回路６２の出力側と電気的に接続される。力率改善回路６４は、整流電圧において、電源周波数の整数倍の高調波の発生を抑制する。これにより、力率改善回路６４は、整流電圧の力率を改善する。

力率改善回路６４は、例えば、スイッチング素子７０と、インダクタ７１と、ダイオード７２と、平滑コンデンサ７３と、駆動回路７４と、を有する。スイッチング素子７０は、電極７０ａ～電極７０ｃを有する。インダクタ７１の一端は、高電位出力端子６２ｃと電気的に接続されている。インダクタ７１の他端は、電極７０ａと電気的に接続されている。電極７０ｂは、低電位出力端子６２ｄと電気的に接続されている。ダイオード７２のアノードは、電極７０ａと電気的に接続されている。ダイオード７２のカソードは、平滑コンデンサ７３の一端と電気的に接続されている。平滑コンデンサ７３の他端は、低電位出力端子６２ｄと電気的に接続されている。すなわち、この例において、力率改善回路６４は、昇圧チョッパ回路である。力率改善回路６４は、これに限ることなく、整流電圧の力率を改善することができる任意の回路でよい。

電極７０ｃは、駆動回路７４と電気的に接続されている。電極７０ｃは、いわゆる制御電極である。スイッチング素子７０は、駆動回路７４からの信号に応じてスイッチングする。力率改善回路６４は、例えば、スイッチング素子７０をスイッチングさせ、入力電流を正弦波に近づけることにより、力率を改善する。

スイッチング素子７０は、例えば、ｎチャネル形のＦＥＴである。例えば、電極７０ａは、ドレインであり、電極７０ｂは、ソースであり、電極７０ｃは、ゲートである。スイッチング素子７０は、例えば、ｐチャネル形のＦＥＴでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。

平滑コンデンサ７３は、力率改善後の脈流電圧を平滑化することにより、脈流電圧を第１直流電圧Ｖｄｃに変換する。

駆動回路７４は、例えば、スイッチング素子７０のスイッチングを制御するためのドライバＩＣである。駆動回路７４は、スイッチング素子７０の電極７０ｃと接続されている。さらに、駆動回路７４は、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２及び制御回路４４と接続されている。駆動回路７４は、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２からの第４直流電圧Ｖｄｃ４の供給を受けて駆動する。駆動回路７４は、制御回路４４からの制御信号を受け、制御回路４４から入力された制御信号に基づいてスイッチング素子７０のスイッチングを制御する。これにより、駆動回路７４は、入力電流及び入力電圧の力率の改善及び第１直流電圧Ｖｄｃ１の電圧値を制御する。

このように、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０は、昇圧チョッパ回路の力率改善回路６４を有している。力率改善回路６４では、駆動回路７４が起動しておらず、スイッチング素子７０のスイッチングが行われていない場合でも、整流回路６２で整流された整流電圧を平滑コンデンサ７３で平滑することにより、交流電圧Ｖａｃに応じた電圧値の第１直流電圧Ｖｄｃ１を得ることができる。従って、前述のように、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０よりも先に第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２を駆動させ、第４直流電圧Ｖｄｃ４の供給により、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０を駆動することができる。

なお、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０の構成は、上記に限定されるものではない。ＡＣ／ＤＣ変換回路４０は、例えば、整流回路６２と平滑コンデンサ７３のみで構成した回路や、トランスを用いた回路などでもよい。ＡＣ／ＤＣ変換回路４０は、必ずしもスイッチング素子７０を有する構成でなくてもよい。

ＡＣ／ＤＣ変換回路４０がスイッチング素子７０を有しない場合などには、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２からＡＣ／ＤＣ変換回路４０に第４直流電圧Ｖｄｃ４を供給しなくてもよい。ＡＣ／ＤＣ変換回路４０に第４直流電圧Ｖｄｃ４を供給しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、第４直流電圧Ｖｄｃ４の供給により、少なくとも第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１及び制御回路４４を駆動すればよい。

第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、第１入力端子４１ａと、第２入力端子４１ｂと、第１出力端子４１ｃと、第２出力端子４１ｄと、を有する。第１入力端子４１ａは、力率改善回路６４の平滑コンデンサ７３の高電位側の一端と電気的に接続される。第２入力端子４１ｂは、低電位出力端子６２ｄと電気的に接続される。これにより、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１には、第１直流電圧Ｖｄｃ１が供給される。

第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、例えば、スイッチング素子８０と、ダイオード８１と、インダクタ８２と、出力コンデンサ８３と、駆動回路８４と、を有する。スイッチング素子８０は、電極８０ａ～８０ｃを有する。電極８０ａは、第１入力端子４１ａと電気的に接続されている。電極８０ｂは、ダイオード８１のカソードと電気的に接続されている。ダイオード８１のアノードは、低電位出力端子６２ｄと電気的に接続されている。インダクタ８２の一端は、電極８０ｂと電気的に接続されている。インダクタ８２の他端は、第１出力端子４１ｃと電気的に接続されている。第２出力端子４１ｄは、低電位出力端子６２ｄ（第２入力端子４１ｂ）と電気的に接続されている。

出力コンデンサ８３の一端は、第１出力端子４１ｃと電気的に接続されている。出力コンデンサ８３の他端は、第２出力端子４１ｄと電気的に接続されている。出力コンデンサ８３は、第１出力端子４１ｃと第２出力端子４１ｄとの間に並列に接続される。出力コンデンサ８３は、スイッチング素子８０のスイッチングによって、スイッチング素子８０の各電極８０ａ、８０ｂ間に流れる電流を平滑化する。これにより、第１出力端子４１ｃ及び第２出力端子４１ｄから第２直流電圧Ｖｄｃ２が出力される。

この例において、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、降圧チョッパ回路である。第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、第１直流電圧Ｖｄｃ１を降圧することにより、第２直流電圧Ｖｄｃ２を生成する。第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、例えば、４２０Ｖの力率改善回路６４の第１直流電圧Ｖｄｃ１を５０Ｖ～３００Ｖの第２直流電圧Ｖｄｃ２に変換する。第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、例えば、定電流回路である。第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、例えば、実質的に一定の電流を光源３０に出力する。

スイッチング素子８０は、例えば、ｎチャネル形のＦＥＴである。例えば、電極８０ａは、ドレインであり、電極８０ｂは、ソースであり、電極８０ｃは、ゲートである。スイッチング素子８０は、例えば、ｐチャネル形のＦＥＴでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。

駆動回路８４は、例えば、スイッチング素子８０のスイッチングを制御するためのドライバＩＣである。駆動回路８４は、スイッチング素子８０の電極８０ｃと接続されている。さらに、駆動回路８４は、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２及び制御回路４４と接続されている。駆動回路８４は、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２からの第４直流電圧Ｖｄｃ４の供給を受けて駆動する。駆動回路８４は、制御回路４４からの制御信号を受け、制御回路４４から入力された制御信号に基づいてスイッチング素子８０のスイッチングを制御する。これにより、駆動回路８４は、第１直流電圧Ｖｄｃ１を第２直流電圧Ｖｄｃ２に変換する。なお、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、上記の回路に限ることなく、第１直流電圧Ｖｄｃ１を第２直流電圧Ｖｄｃ２に変換可能な任意の回路でよい。

制御回路４４は、制御装置１６から入力された制御信号に基づく信号を駆動回路８４に入力する。駆動回路８４は、制御回路４４から入力された信号に基づいて、スイッチング素子８０のスイッチングを制御する。駆動回路８４は、例えば、制御回路４４から入力された信号に基づいて、スイッチング素子８０のスイッチングのデューティ比を変化させる。これにより、制御装置１６からの制御信号に応じた点灯状態で光源３０を点灯させることができる。すなわち、操作部２４の操作や外部機器４で設定された明るさや色などで光源３０を点灯させることができる。

第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、検出抵抗８５をさらに有する。検出抵抗８５は、第２入力端子４１ｂと出力コンデンサ８３の低電位側の一端との間に電気的に接続されている。換言すれば、検出抵抗８５は、ダイオード８１のアノードと出力コンデンサ８３の低電位側の一端との間に電気的に接続されている。第２出力端子４１ｄは、検出抵抗８５を介して低電位出力端子６２ｄと電気的に接続される。

制御回路４４は、検出抵抗８５と電気的に接続されている。制御回路４４は、例えば、検出抵抗８５と第２出力端子４１ｄとの間に電気的に接続されている。これにより、制御回路４４には、検出抵抗８５の検出電圧が入力される。制御回路４４は、例えば、検出抵抗８５の検出電圧を基に、光源３０に流れる電流を検出する。制御回路４４は、例えば、検出抵抗８５の検出電圧を基に、スイッチング素子８０のスイッチングをフィードバック制御し、光源３０に実質的に一定の電流が流れるようにする。

また、制御回路４４は、光源３０の点灯状態に関する異常の検知を行う。光源３０の点灯状態に関する異常とは、例えば、光源３０の故障、光源３０と点灯装置３２との間の配線不良、あるいは光源３０の不点灯などである。制御回路４４は、例えば、検出抵抗８５の検出電圧を基に、異常の検知を行う。制御回路４４は、例えば、スイッチング素子８０のスイッチングを制御しているにも関わらず所定の電流が光源３０に流れない場合や、反対に過度の電流が光源３０に流れた場合などに、異常を検知する。但し、異常の検知方法は、これに限ることなく、光源３０の不点灯などを適切に検知することができる任意の方法でよい。

制御回路４４は、異常の検知結果を信号伝達素子４６を介して制御装置１６に送信する。制御装置１６及び制御回路４４は、異常を検知した場合に、例えば、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１の動作を停止させ、光源３０への第２直流電圧Ｖｄｃ２の供給を停止する。これにより、例えば、光源３０の故障にともなって点灯装置３２も故障してしまうことなどを抑制することができる。

制御装置１６は、異常の検知結果を外部機器４へ通信可能である。これにより、異常の発生などを外部機器４でも把握することができる。また、制御装置１６は、例えば、異常を検知した場合に、異常の検知を表示部２６に表示する。これにより、異常の発生を使用者などに報知することができる。

図５は、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路の一例を模式的に表すブロック図である。
図５に表したように、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、例えば、トランス１００と、スイッチング素子１０２と、ダイオード１０４と、平滑コンデンサ１０６と、ダイオード１０８と、平滑コンデンサ１１０と、駆動回路１１２と、を有する。トランス１００は、第１巻線１００ａと、第２巻線１００ｂと、第３巻線１００ｃと、を有する。スイッチング素子１０２は、電極１０２ａ～１０２ｃを有する。

第１巻線１００ａの一端は、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０と接続される。第１巻線１００ａの一端には、第１直流電圧Ｖｄｃ１が入力される。第１巻線１００ａの他端は、スイッチング素子１０２の電極１０２ａと接続される。スイッチング素子１０２の電極１０２ｂは、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０の低電位側と接続される。これにより、スイッチング素子１０２をオン状態とすることで、第１直流電圧Ｖｄｃ１に応じた電流が、第１巻線１００ａに流れる。

第２巻線１００ｂは、第１巻線１００ａと磁気的に結合するとともに、第１巻線１００ａと電気的に絶縁されている。第２巻線１００ｂの一端は、ダイオード１０４のアノードと接続されている。ダイオード１０４のカソードは、平滑コンデンサ１０６の一端と接続されている。平滑コンデンサ１０６の他端は、第２巻線１００ｂの他端と接続されている。

第１巻線１００ａに電流が流れると、第１巻線１００ａと第２巻線１００ｂとの巻数比に応じた電流が第２巻線１００ｂに流れる。第２巻線１００ｂに流れる電流は、ダイオード１０４で整流され、平滑コンデンサ１０６で平滑される。これにより、第１直流電圧Ｖｄｃ１が、第１直流電圧Ｖｄｃ１及び第２直流電圧Ｖｄｃ２と電気的に絶縁された第３直流電圧Ｖｄｃ３に変換される。

制御装置１６は、平滑コンデンサ１０６の両端と電気的に接続される。これにより、制御装置１６に第３直流電圧Ｖｄｃ３が供給され、制御装置１６を点灯装置３２側と電気的に絶縁することができる。

第３巻線１００ｃは、第１巻線１００ａと磁気的に結合する。第３巻線１００ｃの低電位側は、第１巻線１００ａの低電位側と電気的に接続されている。第３巻線１００ｃの高電位側は、ダイオード１０８のアノードと接続されている。ダイオード１０８のカソードは、平滑コンデンサ１１０の一端と接続されている。平滑コンデンサ１１０の他端は、第３巻線１００ｃの低電位側と接続されている。

第１巻線１００ａに電流が流れると、第１巻線１００ａと第３巻線１００ｃとの巻数比に応じた電流が第３巻線１００ｃに流れる。第３巻線１００ｃに流れる電流は、ダイオード１０８で整流され、平滑コンデンサ１１０で平滑される。これにより、第１直流電圧Ｖｄｃ１が、非絶縁の第４直流電圧Ｖｄｃ４に変換される。第４直流電圧Ｖｄｃ４は、前述のように、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１、制御回路４４などの各部に供給される。

駆動回路１１２は、スイッチング素子１０２の電極１０２ｃと接続されている。駆動回路１１２は、スイッチング素子１０２のスイッチングを制御することにより、第１直流電圧Ｖｄｃ１から第３直流電圧Ｖｄｃ３への変換、及び第１直流電圧Ｖｄｃ１から第４直流電圧Ｖｄｃ４への変換を制御する。

駆動回路１１２には、第１直流電圧Ｖｄｃ１から電源が供給される。従って、駆動回路１１２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路４０、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１、及び制御回路４４などよりも先に駆動することができる。また、駆動回路１１２は、例えば、予め決められたタイミングでスイッチング素子１０２のスイッチングを制御する。これにより、駆動回路１１２は、制御回路４４の制御とは関係なく、制御回路４４から独立して動作する。

このように、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、制御回路４４から独立して動作する。従って、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、制御回路４４が異常を検知した場合でも動作可能である。第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、例えば、制御回路４４が異常を検知し、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１の動作を停止させた場合でも動作可能である。これにより、例えば、制御回路４４が異常を検知し、第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１の動作を停止させた場合でも、制御装置１６に安定して第３直流電圧Ｖｄｃ３を供給し続けることができる。例えば、制御装置１６から外部機器４への異常の検知結果の通信や、表示部２６への異常の検知結果の表示などを適切に行うことができる。

第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、いわゆるフライバック方式のコンバータである。第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２では、１つのフライバック方式のコンバータにより、絶縁の第３直流電圧Ｖｄｃ３と非絶縁の第４直流電圧Ｖｄｃ４とを生成することができる。但し、第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２の構成は、これに限ることなく、少なくとも第１直流電圧Ｖｄｃ１から絶縁の第３直流電圧Ｖｄｃ３を変換可能な任意の構成でよい。

図６は、実施形態に係る照明装置の変形例を模式的に表すブロック図である。
図６に表したように、照明装置１０ａは、入力装置１２０をさらに備える。なお、上記実施形態と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明は省略する。

入力装置１２０は、所定の情報を取得して制御装置１６に入力する。制御装置１６は、操作部２４の操作及び入力装置１２０からの情報に応じた制御信号を点灯装置３２に送信する。この例では、制御装置１６は、操作部２４の操作、外部機器４からの入力、及び入力装置１２０からの情報のいずれかに応じた制御信号を点灯装置３２に送信する。

入力装置１２０は、例えば、リモコンやスマートフォンなどの外部機器と無線通信を行うための通信機である。入力装置１２０は、例えば、外部機器と無線通信を行い、外部機器から無線通信を介して入力された制御信号を制御装置１６に入力する。これにより、入力装置１２０は、無線通信を介して入力された制御信号に基づいて、光源３０の明るさや色などの点灯状態を変更可能とする。

照明装置１０ａは、スタジオや舞台などの天井に設置され、操作部２４を直接的に操作することが難しい可能性がある。入力装置１２０は、無線通信を介して制御信号を制御装置１６に入力可能とすることにより、照明装置１０ａが天井に設置されている場合など、操作部２４の操作が難しい状況でも、光源３０の点灯状態を変更可能とする。

入力装置１２０は、例えば、コネクタなどを介して装置本体１２に着脱可能に取り付けられる。入力装置１２０は、例えば、必要に応じて取り付けられ、機能を追加するオプション機器である。入力装置１２０は、装置本体１２に取り付けられた状態において、コネクタなどを介して制御装置１６と接続されるとともに、点灯装置３２と接続される。但し、入力装置１２０は、予め装置本体１２の内部に組み込まれた部材でもよい。入力装置１２０は、必ずしも装置本体１２に対して着脱可能に構成された部材でなくてもよい。

点灯装置３２の第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、第３直流電圧Ｖｄｃ３を制御装置１６に供給するとともに、第３直流電圧Ｖｄｃ３を入力装置１２０に供給することにより、入力装置１２０を駆動する。

このように、入力装置１２０は、制御装置１６とともに絶縁された第３直流電圧Ｖｄｃによって駆動される。これにより、入力装置１２０から制御装置１６に情報を入力する場合にも、入力装置１２０を介して制御装置１６が点灯装置３２側と電気的に接続されてしまうことを抑制することができる。従って、入力装置１２０を接続する場合にも、制御装置１６を適切に絶縁することができる。例えば、入力装置１２０を着脱する際に、使用者などが、点灯装置３２側の高い電圧で感電してしまうことなども抑制することができる。

なお、入力装置１２０に供給する第３直流電圧Ｖｄｃ３の電圧値は、制御装置１６に供給する第３直流電圧Ｖｄｃ３の電圧値と異なってもよい。第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、電圧値の異なる複数の第３直流電圧Ｖｄｃ３を生成し、複数の第３直流電圧Ｖｄｃ３の１つを制御装置１６に供給し、複数の第３直流電圧Ｖｄｃ３の別の１つを入力装置１２０に供給する構成でもよい。電圧値の異なる複数の第３直流電圧Ｖｄｃ３を生成する第２ＤＣ／ＤＣ変換回路４２は、例えば、図５に表したフライバック方式のコンバータを複数設けたり、トランス１００の巻線の数を増やしたりすることで実現することができる。入力装置１２０は、例えば、制御装置１６に接続し、制御装置１６から第３直流電圧Ｖｄｃ３を供給してもよい。

入力装置１２０は、無線通信を行うための通信機に限定されるものではない。入力装置１２０は、例えば、周囲の明るさを所定の情報として取得し、制御装置１６に入力する照度計などでもよい。入力装置１２０は、所定の情報を取得し、取得した情報を制御装置１６に入力可能な任意の機器でよい。

図７は、実施形態に係る照明装置の変形例を模式的に表すブロック図である。
図７に表したように、照明装置１０ｂでは、光源３０が、複数の発光素子３０ａ～３０ｃを有するとともに、点灯装置３２が、複数の第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１を有する。複数の第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、それぞれ第２直流電圧Ｖｄｃ２を生成し、複数の第２直流電圧Ｖｄｃ２のそれぞれを複数の発光素子３０ａ～３０ｃのそれぞれに供給する。複数の第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、例えば、図４に表した回路を複数設けることによって実現することができる。

発光素子３０ａは、例えば、電圧の印加により、赤色光を照射する。発光素子３０ｂは、例えば、電圧の印加により、緑色光を照射する。発光素子３０ｃは、例えば、電圧の印加により、青色光を照射する。複数の第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、制御信号に基づいて各発光素子３０ａ～３０ｃのそれぞれに供給する電流を変化させることにより、各色の光の強度を変化させる。これにより、光源３０から任意の色の光を照射することができる。いわゆる調色制御を行うことができる。複数の発光素子３０ａ～３０ｃは、赤色光、緑色光、青色光に限ることなく、色温度の異なる光を照射する発光素子などでもよい。

このように、点灯装置３２は、複数の第２直流電圧Ｖｄｃ２を生成する複数の第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１を有する構成としてもよい。例えば、照明装置１０ｂに複数の光源３０を設け、複数の第１ＤＣ／ＤＣ変換回路４１は、電圧値の異なる複数の第２直流電圧Ｖｄｃ２を複数の光源３０のそれぞれに供給してもよい。

本発明のいくつかの実施形態および実施例を説明したが、これらの実施形態または実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態または実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態または実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０、１０ａ、１０ｂ 照明装置、 １２ 装置本体、 １４ 電源ユニット、 １６ 制御装置、 ２０ レンズ、 ２２ 電源ケーブル、 ２４ 操作部、 ２６ 表示部、 ２８ 通信部、 ３０ 光源、 ３０ａ～３０ｃ 発光素子、 ３２ 点灯装置、 ４０ ＡＣ／ＤＣ変換回路、 ４１ 第１ＤＣ／ＤＣ変換回路、 ４２ 第２ＤＣ／ＤＣ変換回路、 ４４ 制御回路、 ４６ 信号伝達素子、 ６０ フィルタ回路、 ６２ 整流回路、 ６４ 力率改善回路、 ７０ スイッチング素子、 ７１ インダクタ、 ７２ ダイオード、 ７３ 平滑コンデンサ、 ７４ 駆動回路、 ８０ スイッチング素子、 ８１ ダイオード、 ８２ インダクタ、 ８３ 出力コンデンサ、 ８４ 駆動回路、 ８５ 検出抵抗、 １００ トランス、 １０２ スイッチング素子、 １０４ ダイオード、 １０６ 平滑コンデンサ、 １０８ ダイオード、 １１０ 平滑コンデンサ、 １１２ 駆動回路、 １２０ 入力装置

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源を点灯させるとともに、前記光源の点灯状態を変更可能な点灯装置と、
   操作入力を受け付けるための操作部を有し、前記操作部の操作に応じた制御信号を前記点灯装置に送信することにより、前記点灯装置による前記光源の点灯状態の変更を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記点灯装置は、
   交流電圧を第１直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換回路と、
   前記第１直流電圧を第２直流電圧に変換し、前記第２直流電圧を前記光源に供給する第１ＤＣ／ＤＣ変換回路と、
   前記第１直流電圧を前記第１直流電圧及び前記第２直流電圧と電気的に絶縁された第３直流電圧に変換し、前記第３直流電圧を前記制御装置に供給する第２ＤＣ／ＤＣ変換回路と、
   前記制御信号に基づいて前記第１ＤＣ／ＤＣ変換回路の動作を制御し、前記第２直流電圧の電圧値を変化させることにより、前記制御信号に応じた点灯状態で前記光源を点灯させる制御回路と、
   を有し、
   前記制御装置は、前記第３直流電圧によって駆動する照明装置。
2. 前記制御回路は、前記光源の点灯状態に関する異常を検知し、前記異常の検知結果を前記制御装置に送信する請求項１記載の照明装置。
3. 前記第２ＤＣ／ＤＣ変換回路は、前記制御回路から独立して動作し、前記制御回路が前記異常を検知した場合でも動作可能である請求項２記載の照明装置。
4. 前記制御装置は、前記異常の検知結果を外部機器へ通信可能である請求項３記載の照明装置。
5. 前記第２ＤＣ／ＤＣ変換回路は、前記第１直流電圧から第４直流電圧をさらに変換可能であり、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換回路及び前記制御回路よりも先に駆動し、前記第４直流電圧の供給により、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換回路及び前記制御回路を駆動する請求項３又は４に記載の照明装置。
6. 所定の情報を取得して前記制御装置に入力する入力装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記操作部の操作及び前記入力装置からの情報に応じた前記制御信号を前記点灯装置に送信し、
   前記第２ＤＣ／ＤＣ変換回路は、前記第３直流電圧を前記制御装置に供給するとともに、前記第３直流電圧を前記入力装置に供給することにより、前記入力装置を駆動する請求項１～５のいずれか１つに記載の照明装置。

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