DE102016112467A1

DE102016112467A1 - Beleuchtungsvorrichtung und beleuchtungskörper

Info

Publication number: DE102016112467A1
Application number: DE102016112467.2A
Authority: DE
Inventors: Masato HIMEDA; Hiroyuki Asano; Masafumi Yamamoto
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2017-01-12
Also published as: US20170013685A1; JP2017021966A; US9648681B2

Abstract

Eine Beleuchtungsvorrichtung (2) umfasst: eine Signalumwandlungsschaltung (30), die ein Dimmungssignal aufnimmt, das ein Rechteckspannungssignal ist, und das Dimmungssignal in ein Gleichspannungssignal umwandelt, das einem Dimmungsverhältnis des Dimmungssignals entspricht; und eine Leistungszuführungsschaltung (10), die eine Wechselspannung aufnimmt und einen Gleichstrom ausgibt, der einen Stromwert aufweist, der dem Gleichspannungssignal entspricht. Die Signalumwandlungsschaltung (30) weist eine Widerstands-Kondensator-Schaltung (RC-Schaltung) (36) auf, die ein Signal, das dem Dimmungssignal entspricht, mittels Aufladen und Entladen integriert, um das Gleichspannungssignal zu erzeugen, und wobei eine Zeitkonstante der RC-Schaltung (36) während des Aufladens größer als eine Zeitkonstante der RC-Schaltung während des Entladens ist.

Description

[Bereich der Technik]
Die vorliegende Erfindung betrifft Beleuchtungsvorrichtungen und Beleuchtungskörper und insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung und einen Beleuchtungskörper, die eine Dimmfunktion aufweisen.
[Stand der Technik]
Eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine Dimmfunktion aufweist, ist als eine Beleuchtungsvorrichtung bekannt, die ein Festkörper-Lichtemissionselement, wie z. B. eine Licht emittierende Diode (LED), mit Strom versorgt. Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung weist zum Steuern eines Dimmungsverhältnisses einen Licht-Dimmer usw. auf und ist in der Lage, auf Basis einer Bedienhandlung eines Benutzers, die am Licht-Dimmer usw. vorgenommen wird, ein beliebiges Dimmungsverhältnis einzustellen.
Um die Anpassung der Helligkeit des Lichts, das von der Beleuchtungsvorrichtung, welche die Dimmfunktion aufweist, ausgesendet wird, zu erleichtern, ist es wünschenswert, dass die von einem Benutzer wahrgenommene Helligkeit linear bezüglich eines Umfangs der von einem Benutzer vorgenommenen Dimmungsbedienhandlung veränderlich ist. Die Lichtwahrnehmungscharakteristiken des Menschen sind jedoch nicht proportional zu einem Dimmungsverhältnis. Wird das Dimmungsverhältnis proportional zum Umfang der von einem Benutzer vorgenommenen Dimmungsbedienhandlung gemacht, dann ist es aus diesem Grunde nicht möglich, die vom Benutzer wahrgenommene Helligkeit linear mit dem Umfang der Bedienhandlung des Benutzers zu verändern.
Mit Hinblick auf das oben Gesagte ist ein Beleuchtungskörper bekannt, der ein Pulsweitenmodulations-Signal (PWM-Signal) empfängt, das ein Tastverhältnis aufweist, das proportional zum Umfang der Bedienhandlung eines Benutzers ist, und ein Dimmen ausführt, bei dem ein Dimmungsverhältnis proportional zu näherungsweise der 2,3-ten Potenz des Tastverhältnisses des PWM-Signals ist (zum Beispiel Patentliteratur (PTL) 1).
[Literaturangaben]
[Patentliteratur]

[PTL 1] Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung, Publikations-Nr. 2007-122944

[Kurzdarstellung der Erfindung]
[Problem der Technik]
Der in der Ungeprüften Japanischen Patentanmeldung, Publikations-Nr. 2007-122944 , offenbarte Beleuchtungskörper weist jedoch einen Mikrocomputer zum Umwandeln eines PWM-Signals in ein Gleichspannungssignal auf, das einem Dimmungsverhältnis entspricht. Aus diesem Grund wird in einer Leiterplatte des Beleuchtungskörpers ein Bereich zum Anbringen des Mikrocomputers benötigt. Außerdem steigen durch das Einbeziehen des Mikrocomputers die Kosten des Beleuchtungskörpers im Vergleich zu einem Beleuchtungsköper ohne Mikrocomputer an.
Mit Hinblick darauf wird in der vorliegenden Offenbarung eine Beleuchtungsvorrichtung geschaffen, die ein Festkörper-Lichtemissionselement dazu bringt, Licht auszusenden, und die mit einem vereinfachten Aufbau in der Lage ist, die Beziehung zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und der Helligkeit, die eine Person vom Licht her wahrnimmt, das vom Festkörper-Lichtemissionselement ausgesendet wird, in einem höheren Maße linear zu machen, und es wird ein Beleuchtungskörper geschaffen, der die Beleuchtungsvorrichtung aufweist.
[Lösung des Problems]
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, ist eine Ausbildung einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Beleuchtungsvorrichtung mit: einer Signalumwandlungsschaltung, die ein Dimmungssignal empfängt, das ein Rechteckspannungssignal ist, und das Dimmungssignal in ein Gleichspannungssignal umwandelt, das einem Tastverhältnis des Dimmungssignals entspricht, und mit einer Leistungszuführungsschaltung, die eine Wechselspannung aufnimmt und einen Gleichstrom ausgibt, der einen Stromwert aufweist, der dem Gleichspannungssignal entspricht, wobei die Signalumwandlungsschaltung eine Widerstands-Kondensator-Schaltung (RC-Schaltung) aufweist, die ein Signal, das dem Dimmungssignal entspricht, mittels Aufladen und Entladen integriert, um das Gleichspannungssignal zu erzeugen, und wobei eine Zeitkonstante der RC-Schaltung während des Aufladens größer als eine Zeitkonstante der RC-Schaltung während des Entladens ist.
[Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen, die ein Festkörper-Lichtemissionselement dazu bringt, Licht auszusenden, und die mit einem vereinfachten Aufbau in der Lage ist, die Beziehung zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und der Helligkeit, die eine Person von dem Licht aus wahrnimmt, das vom Festkörper-Lichtemissionselement ausgesendet wird, linearer zu machen, und es wird ein Beleuchtungskörper geschaffen, der die Beleuchtungsvorrichtung umfasst.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
1 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer Beleuchtungsvorrichtung und eines Beleuchtungskörpers gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer Signalumwandlungsschaltung gemäß der Ausführungsform darstellt;
3 ist ein Schaltbild, das einen Strompfad in einer invertierenden Schaltung während des Aufladens und während des Entladens zeigt;
4 ist ein Diagramm, das eine grafische Darstellung zeigt, die eine Wellenform eines Spannungswertes eines Dimmungssignals und eine Wellenform eines jeden der Spannungswerte eines Signals an jedem Knoten und an einem Ausgangsanschluss der Signalumwandlungsschaltung in der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform anzeigt;
5 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer Signalumwandlungsschaltung gemäß einem Vergleichsbeispiel 1 darstellt;
6 ist ein Diagramm, das eine grafische Darstellung zeigt, die eine Beziehung zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und einer Spannung eines Ausgabesignals der Signalumwandlungsschaltung gemäß der Ausführungsform anzeigt;
7 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer Beleuchtungsvorrichtung und eines Beleuchtungskörpers gemäß einem Vergleichsbeispiel 2 darstellt; und
8 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer RC-Schaltung gemäß einem Abwandlungsbeispiel darstellt.
[Beschreibung von Ausführungsformen]
Nachfolgend wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es ist zu beachten, dass die nachfolgend beschriebene Ausführungsform ein spezielles Beispiel der vorliegenden Erfindung anzeigt. Somit sind die numerischen Werte, Formen, Materialien, Strukturkomponenten, die Anordnung und Verbindung der Strukturkomponenten, die Schritte, die Reihenfolge der Abarbeitung der Schritte und weitere Angaben, die in der Ausführungsform beschrieben sind, lediglich Beispiele, die nicht dazu gedacht sind, die vorliegende Erfindung einzuschränken. Ferner werden in der nachfolgenden Ausführungsform diejenigen Komponenten unter den Strukturkomponenten, die in keinem von den unabhängigen Ansprüchen, welche die umfassendsten Entwürfe der vorliegenden Erfindung anzeigen, angegeben werden, als frei wählbare Strukturkomponenten beschrieben.
Außerdem ist jede von den grafischen Darstellungen eine schematische Grafik und wird somit nicht zwangsläufig genau dargestellt. In jeder von den grafischen Darstellungen werden die gleichen Strukturkomponenten im Wesentlichen mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen oder vereinfacht.
Ausführungsform
[1. Gesamtaufbau]
Mit Bezugnahme auf 1 wird zuerst einen Gesamtaufbau einer Beleuchtungsvorrichtung und eines Beleuchtungskörpers gemäß der Ausführungsform beschrieben.
1 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer Beleuchtungsvorrichtung 2 und eines Beleuchtungskörpers 4 gemäß der Ausführungsform darstellt Es ist zu beachten, dass die Wechselstrom-Leistungszuführung 6, die eine Wechselspannung ausgibt, in dieser Grafik zusammen dargestellt ist.
Wie in 1 dargestellt ist, weist der Beleuchtungskörper 4 die Beleuchtungsvorrichtung 2 und das Festkörper-Lichtemissionselement 8 auf.
Die Wechselstrom-Leistungszuführung 6 ist eine Leistungszuführung, die an die Beleuchtungsvorrichtung 2 eine Wechselspannung ausgibt, und sie ist zum Beispiel eine Systemleistungszuführung, wie z. B. ein handelsübliches Wechselstromnetzteil.
Das Festkörper-Lichtemissionselement 8 ist ein Bauelement, in das von der Beleuchtungsvorrichtung 2 ein Gleichstrom eingegeben wird. Das Festkörper-Lichtemissionselement 8 ist zum Beispiel eine LED, ein organisches Elektrolumineszenz(EL)-Bauelement usw.
Die Beleuchtungsvorrichtung 2 ist eine Vorrichtung, in die von der Wechselstrom-Leistungszuführung 6 eine Wechselspannung eingegeben wird und die dem Festkörper-Lichtemissionselement 8 einen Gleichstrom zuführt. Wie in 1 dargestellt ist, weist die Beleuchtungsvorrichtung 2 die Leistungszuführungsschaltung 10, Dimmungssignalquelle 20, Signalumwandlungsschaltung 30, Spannungsteilerschaltung 40, den Operationsverstärker 80 und die Widerstände 82 und 84 auf.
Die Dimmungssignalquelle 20 ist eine Signalquelle, die ein Dimmungssignal ausgibt, das ein Rechteckspannungssignal ist. Gemäß der Ausführungsform gibt die Dimmungssignalquelle 20 ein Pulsweitenmodulationssignal (PWM-Signal) aus. Eine Frequenz des Dimmungssignals ist nicht besonders eingeschränkt. Gemäß der Ausführungsform ist die Frequenz des Dimmungssignals 1 kHz. Als Dimmungssignalquelle 20 wird zum Beispiel ein Licht-Dimmer verwendet, der ein Dimmungsverhältnis des Festkörper-Lichtemissionselements 8 festlegt. Die Dimmungssignalquelle 20 weist einen (nicht dargestellten) Griff oder dergleichen auf, um einen Dimmungsgrad einzustellen. Der Griff zum Einstellen eines Dimmungsgrades ist zum Beispiel ein Drehgriff oder ein Schiebegriff. Von der Dimmungssignalquelle 20 wird ein PWM-Signal ausgegeben, das ein Tastverhältnis aufweist, das proportional zu einem Umfang der Bedienhandlung, so z. B. einem Drehwinkel des Griffs oder einer Verschiebungsstrecke, ist. Mit der Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform nimmt das Dimmungsverhältnis ab, wenn das Tastverhältnis des PWM-Signals größer wird. Mit anderen Worten, der Lichtstrom, der vom Beleuchtungskörper 4 ausgesendet wird, nimmt mit einem größeren Tastverhältnis ab.
Die Signalumwandlungsschaltung 30 ist eine Schaltung, die ein Dimmungssignal aufnimmt, das ein Rechteckspannungssignal ist, und die das Dimmungssignal entsprechend einem Tastverhältnis des Dimmungssignals in ein Gleichspannungssignal umwandelt. Gemäß der Ausführungsform empfängt die Signalumwandlungsschaltung 30 ein Dimmungssignal von der Dimmungssignalquelle 20 und wandelt das Dimmungssignal in ein Gleichspannungssignal um, das einen Spannungswert aufweist, der näherungsweise zur 2,3-ten Potenz des Tastverhältnisses des Dimmungssignals proportional ist. Außerdem gibt die Signalumwandlungsschaltung 30 das Gleichspannungssignal über eine Spannungsteilerschaltung 40 an den Operationsverstärker 80 aus. Details der Struktur der Signalumwandlungsschaltung 30 werden nachfolgend beschrieben.
Die Spannungsteilerschaltung 40 ist eine Schaltung, welche die Spannung eines Gleichspannungssignals teilt, die von der Signalumwandlungsschaltung 30 in die Spannungsteilerschaltung 40 eingegeben wird. Gemäß der Ausführungsform weist die Spannungsteilerschaltung 40 die Widerstände 42 und 44 auf. Die Spannungsteilerschaltung 40 teilt die Spannung des Gleichspannungssignals in einem Spannungsteilungsverhältnis, das durch die Widerstandswerte der Widerstände 42 und 44 festgelegt ist, und gibt dann das Gleichspannungssignal an einen nicht invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 80 aus. Das Gleichspannungssignal wird durch die Spannungsteilerschaltung 40 in ein Signal umgewandelt, das einen Spannungswert in einem vorgegebenen Bereich aufweist. Es ist zu beachten, dass die Beleuchtungsvorrichtung 2 keine Spannungsteilerschaltung 40 aufzuweisen braucht, wenn das Gleichspannungssignal, das von der Signalumwandlungsschaltung 30 ausgegeben wird, einen Spannungswert in dem vorgegebenen Bereich aufweist.
Der Operationsverstärker 80 ist eine Schaltung, die eine Differenz zwischen einer Spannung, die dem Tastverhältnis eines Dimmungssignals entspricht, und einer Spannung verstärkt, die dem Strom entspricht, der durch das Festkörper-Lichtemissionselement 8 fließt. Gemäß der Ausführungsform verstärkt der Operationsverstärker 80 eine Differenz zwischen einer Spannung eines Signals, das von der Spannungsteilerschaltung 40 ausgegeben wird, und einer Spannung, die an dem Widerstand 82 anliegt, der in Reihe mit dem Festkörper-Lichtemissionselement 8 geschaltet ist. Der Operationsverstärker 80 gibt eine Spannung aus, die sich aus der Verstärkung der Differenz zwischen der Spannung, die in den nicht invertierenden Eingangsanschluss eingegeben wird und der Spannung, die in einen invertierenden Eingangsanschluss eingegeben wird, ergibt.
Der Widerstand 82 ist ein Messwiderstand zum Ermitteln eines Stroms der durch das Festkörper-Lichtemissionselement 8 fließt, das heißt, des Ausgangsstroms der Leistungszuführungsschaltung 10. Der Widerstand 82 ist in Reihe mit dem Festkörper-Lichtemissionselement 8 geschaltet.
Der Widerstand 84 ist ein Widerstand, der einen Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 80 bestimmt. Der Widerstand 84 weist einen Anschluss auf, der an eine Verbindung zwischen dem Festkörper-Lichtemissionselement 8 und dem Widerstand 82 angeschlossen ist, und der andere Anschluss ist mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 80 verbunden.
Der Widerstand 86 und der Kondensator 88 sind Bauelemente, die den Verstärkungsfaktor und die Frequenzcharakteristiken des Operationsverstärkers 80 festlegen. Eine Schaltung, in welcher der Widerstand 86 und der Kondensator 88 in Reihe geschaltet sind, ist mit einer Gegenkopplungsschaltung des Operationsverstärkers 80 verbunden.
Die Leistungszuführungsschaltung 10 ist eine Schaltung, die eine Wechselspannung aufnimmt und einen Gleichstrom ausgibt, der einen Stromwert aufweist, der dem Gleichspannungssignal entspricht. Wie in 1 dargestellt ist, weist die Leistungszuführungsschaltung 10 die Gleichrichterschaltung 12, Aufwärts-Zerhackerschaltung 14 und Abwärts-Zerhackerschaltung 16 auf.
Die Gleichrichterschaltung 12 ist eine Schaltung, die eine Wechselspannung gleichrichtet, die von einer Wechselstrom-Leistungszuführung 6 aus eingegeben wird. Als Gleichrichterschaltung 12 kann zum Beispiel eine Diodenbrücke eingesetzt werden.
Die Aufwärts-Zerhackerschaltung 14 ist eine Gleichstrom-Leistungszuführungsschaltung, die eine Gleichspannung hochtransformiert und ausgibt, die von der Gleichrichterschaltung 12 eingegeben wird. Die Aufwärts-Zerhackerschaltung 14 kann eine beliebige bekannte Gleichstromschaltung sein, die eine eingegebene Gleichspannung hochtransformiert und ausgibt, und der Aufbau der Aufwärts-Zerhackerschaltung 14 ist nicht besonders eingeschränkt.
Die Abwärts-Zerhackerschaltung 16 ist eine Gleichstrom-Leistungszuführungsschaltung, die eine Gleichspannung heruntertransformiert und ausgibt, die von der Aufwärts-Zerhackerschaltung 14 aus eingegeben wurde. Außerdem passt die Abwärts-Zerhackerschaltung 16 den Ausgangsstrom auf Basis eines Signals an, das vom Operationsverstärker 80 eingegeben wird. Insbesondere weist die Abwärts-Zerhackerschaltung 16 ein Schaltelement auf und passt die EIN-Zeit des Schaltelements auf Basis einer Signalspannung an, die vom Operationsverstärker 80 eingegeben wird, wodurch der Ausgangsstrom angepasst wird. Auf diese Weise ist die Abwärts-Zerhackerschaltung 16 in der Lage, an dem Ausgangsstrom eine Rückkopplungssteuerung auszuführen, um die Spannung, die in den nicht invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 80 eingegeben wird, und die Spannung, die in den invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 80 eingegeben wird, abzugleichen. Hierbei ist, wie oben beschrieben wurde, die Spannung, die in den nicht invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 80 eingegeben wird, eine Spannung, die einem Dimmungssignal entspricht, und die Spannung, die in den invertierenden Eingangsanschlusseingegeben wird, ist eine Spannung, die dem Ausgangsstrom der Abwärts-Zerhackerschaltung 16 entspricht. Dementsprechend ist die Abwärts-Zerhackerschaltung 16 in der Lage, den Ausgangsstrom so anzupassen, dass er einen Stromwert aufweist, der dem Dimmungssignal entspricht.
[2. Aufbau der Signalumwandlungsschaltung]
Als nächstes wird mit Bezugnahme auf 2 ein Aufbau der Signalumwandlungsschaltung 30 im Einzelnen beschrieben.
2 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer Signalumwandlungsschaltung 30 gemäß der Ausführungsform darstellt. Es ist zu beachten, dass die Dimmungssignalquelle 20 in diesem Schaltbild zusammen dargestellt ist.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Signalumwandlungsschaltung 30 die nichtpolarisierende Schaltung 32, invertierende Schaltung 34, RC-Schaltung 36 und RC-Glättungsschaltung 38 auf.
[2-1. Nichtpolarisierende Schaltung]
Zuerst wird die nichtpolarisierende Schaltung 32 beschrieben. Wie in 2 dargestellt ist, weist die nichtpolarisierende Schaltung 32 die Gleichrichterschaltung 320, Zenerdiode 322, Widerstände 324, 326 und 330, den Fotokoppler 328 und den Kondensator 332 auf. Dementsprechend gibt die nichtpolarisierende Schaltung 32 ein von der Dimmungssignalquelle 20 aus eingegebenes Dimmungssignal in einen Wechselstrom-Eingangsanschluss der Gleichrichterschaltung 320 ein, und somit ist die nichtpolarisierende Schaltung 32 eine Schaltung, in die ein PWM-Signal ohne Rücksicht auf die Polarität des PWM-Signals eingegeben werden kann. Außerdem hat die nichtpolarisierende Schaltung 32 auch die Funktion, die Dimmungssignalquelle 20 elektrisch von der invertierenden Schaltung 34 abzutrennen, wobei der Fotokoppler 328 verwendet wird.
Die Gleichrichterschaltung 320 ist eine Doppelweg-Gleichrichterschaltung, die ein Dimmungssignal gleichrichtet, das von der Dimmungssignalquelle 20 eingegeben wird. Als Gleichrichterschaltung 320 kann zum Beispiel eine Diodenbrücke verwendet werden.
Die Widerstände 324 und 326 sind Bauelemente zum Teilen einer Spannung, die von der Gleichrichterschaltung 320 ausgegeben wird. Der Widerstand 324 weist einen Anschluss auf, der mit einem Hochspannungs-Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung 320 verbunden ist, und der andere Anschluss ist mit einem Anschluss des Widerstands 326 verbunden. Der andere Anschluss des Widerstands 326 ist mit einem Anodenanschluss einer eingangsseitigen LED des Fotokopplers 328 verbunden. Ein Widerstandswert eines jeden von den Widerständen 324 und 326 wird auf Basis eines Spannungswertes des Dimmungssignals, der Kennwerte des Fotokopplers 328 usw. auf einen derartigen Wert gesetzt, dass an den Fotokoppler 328 eine vorgegebene Spannung angelegt wird. Gemäß der Ausführungsform ist ein Widerstandswert des Widerstands 324 und ein Widerstandswert des Widerstands 326 gleich 2,7 kΩ bzw. 3,9 kg.
Die Zener-Diode 322 ist ein Bauelement zum Stabilisieren einer Spannung, die an den Fotokoppler 328 anzulegen ist. Die Zener-Diode 322 weist einen Kathodenanschluss auf, der an eine Verbindung zwischen dem Widerstand 324 und dem Widerstand 326 und einem Anodenanschluss angeschlossen ist, der mit einem Niederspannungsausganganschluss der Gleichrichterschaltung 320 verbunden ist. Auf Basis der Kenngröße des Fotokopplers 328 wird eine Durchschlagsspannung der Zener-Diode 322 festgelegt. Gemäß der Ausführungsform ist die Durchschlagsspannung der Zener-Diode 322 zum Beispiel 4,7 V.
Der Fotokoppler 328 ist ein Bauelement zum elektrischen Abtrennen der Dimmungssignalquelle 20 von der invertierenden Schaltung 34. Die eingangsseitige LED des Fotokopplers 328 weist einen Anodenanschluss, der mit dem Widerstand 326 verbunden ist, und einen Kathodenanschluss auf, der mit dem Niederspannungsausganganschluss der Gleichrichterschaltung 320 verbunden ist. Ein ausgangsseitiger Fototransistor des Fotokopplers 328 weist einen Kollektoranschluss, der an den Knoten N1 (die Verbindung zwischen dem Widerstand 330 und einem Anschluss des Kondensators 332) angeschlossen ist, und einen Emitteranschluss auf, der geerdet ist. Der Fotokoppler 328 ist auf diese Weise angeschlossen, und somit wird der Widerstand zwischen den beiden Anschlüssen des ausgangsseitigen Fototransistors herabgesetzt, wenn eine Spannung, die an die eingangsseitige LED angelegt ist, zunimmt, sodass sie größer als eine oder gleich einer Durchlassspannung der eingangsseitigen LED wird. Ist eine Spannung, die an die eingangsseitige LED des Fotokopplers 328 angelegt ist, niedriger als eine Durchlassspannung, dann wird der Widerstand zwischen den beiden Anschlüssen des ausgangsseitigen Fototransistors vergrößert.
Der Widerstand 330 ist ein Bauelement zum Begrenzen des Stroms, der durch den Fotokoppler 328 (und zwischen einer Basis und einem Emitter des Transistors 340 der invertierenden Schaltung 34) fließt. Der Widerstand 330 weist den einen Anschluss, der mit der Gleichstrom-Leistungszuführung verbunden ist und an den eine Spannung Vcc angelegt ist, und den anderen Anschluss auf, der mit dem Knoten N1 verbunden ist. Ein Widerstandswert des Widerstands 330 ist nicht speziell eingeschränkt. Gemäß der Ausführungsform ist der Widerstandswert des Widerstands 330 zum Beispiel 15 kΩ.
Der Kondensator 332 ist ein Kondensator mit einer geringen Kapazität, um das Rauschen eines vom Fotokoppler 328 ausgegebenen Signals zu beseitigen. Insbesondere ist der Kondensator 332 ein Kondensator mit einer Kapazität, die bis zu dem Grade klein genug ist, dass ein vom Fotokoppler 328 ausgegebenes Signal nicht geglättet wird. Der Kondensator 332 weist den einen Anschluss, der mit dem Knoten N1 verbunden ist, und den anderen Anschluss auf, der geerdet ist. Außerdem ist der eine Anschluss des Kondensators 332 mit einem Basisanschluss des Transistors 340 verbunden, der durch die invertierende Schaltung 34 einbezogen ist. Gemäß der Ausführungsform ist die Kapazität des Kondensators 332 zum Beispiel 100 pF.
Da die nicht polarisierende Schaltung 32 einbezogen ist, ist es, wie oben beschrieben wurde, bei Eingabe eines Dimmungssignals in die Signalumwandlungsschaltung 30 möglich, die Dimmungssignalquelle 20 mit der Signalumwandlungsschaltung 30 zu verbinden, ohne Rücksicht auf die Polarität des Dimmungssignals zu nehmen. Außerdem trennt der Fotokoppler 328 die Dimmungssignalquelle 20 elektrisch von der invertierenden Schaltung 34.
[2-2. Invertierende Schaltung]
Als nächstes wird die invertierende Schaltung 34 beschrieben. Die invertierende Schaltung 34 ist eine Schaltung, die ein Signal, das von der nicht polarisierenden Schaltung 32 an den Knoten N1 ausgegeben wurde, logisch invertiert (mit anderen Worten, einen hohen Pegel und einen niedrigen Pegel eines Signals umkehrt) und das Signal an den Knoten N3 ausgibt. Wie in 2 dargestellt ist, weist die Invertierungsschaltung 34 den Transistor 340, die Widerstände 342 und 344, die Diode 346 und den Kondensator 348 auf.
Der Widerstand 342 ist ein Bauelement zum Begrenzen des Stroms, der durch den Transistor 340 fließt. Der Widerstand 342 weist einen Anschluss auf, der mit einer Gleichstrom-Leistungszuführung verbunden ist und an den eine Spannung Vcc angelegt ist, und der andere Anschluss ist mit dem Knoten N2 verbunden. Ein Widerstandswert des Widerstands 342 wird nachfolgend beschrieben.
Der Widerstand 344 ist ein Bauelement zum Begrenzen des Stroms, der durch den Transistor 340 fließt. Der Widerstand 344 weist den einen Anschluss, der mit dem Knoten N2 verbunden ist, und den anderen Anschluss auf, der mit dem Knoten N3 verbunden ist. Ein Widerstandswert des Widerstands 342 wird nachfolgend beschrieben.
Die Diode 346 ist ein gleichrichtendes Bauelement zum Umleiten eines Strompfades während des Aufladens des Kondensators 348. Die Diode 346 weist einen Anodenanschluss, der mit dem Knoten N2 verbunden ist, und einen Kathodenanschluss auf, der mit dem Knoten N3 verbunden ist. Das bedeutet, dass die Diode 346 parallel zum Widerstand 344 geschaltet ist.
Der Kondensator 348 ist ein Kondensator mit einer geringen Kapazität, um das Rauschen eines von der invertierenden Schaltung 34 ausgegebenen Signals zu beseitigen. Insbesondere ist der Kondensator 348 ein Kondensator mit einer Kapazität, die bis zu dem Grade klein genug ist, dass ein von der invertierenden Schaltung 34 ausgegebenes Signal nicht geglättet wird. Der Kondensator 348 weist den einen Anschluss, der mit dem Knoten N3 verbunden ist, und den anderen Anschluss auf, der geerdet ist. Gemäß der Ausführungsform ist die Kapazität des Kondensators 348 zum Beispiel 100 pF.
Der Transistor 340 ist ein Bauelement, das für das logische Invertieren eines Signals verwendet wird, das in den Knoten N1 eingegeben wird. Der Transistor 340 weist einen Basisanschluss, der mit dem Knoten N1 verbunden ist, einen Kollektoranschluss, der mit dem Knoten N2 verbunden ist, und einen Emitteranschluss auf, der geerdet ist.
Die invertierende Schaltung 34 weist einen oben beschriebenen Schaltungsaufbau auf. Darüber hinaus wird ein Widerstandswert des Widerstands 342 gleich einem Widerstandswert des Widerstands 344 gesetzt. Damit wird eine Zeitkonstante einer RC-Schaltung, die als ein Strompfad während des Aufladens des Kondensators 348 dient, gleich einer Zeitkonstante einer RC-Schaltung gesetzt, die als ein Strompfad während des Entladens des Kondensators 348 dient. Nachfolgend werden mit Bezugnahme auf 3 die Strompfade in der invertierenden Schaltung 34 während des Aufladens des Kondensators 348 und während des Entladens des Kondensators 348 beschrieben.
3 ist ein Schaltbild, das einen Strompfad während des Aufladens und einen Strompfad während des Entladens in der invertierenden Schaltung 34 gemäß der Ausführungsform zeigt. Es ist zu beachten, dass ein Strompfad während des Aufladens und ein Strompfad während des Entladens in der RC-Schaltung 36, die nachfolgend beschrieben wird, ähnlich zu denen in der invertierenden Schaltung 34 sind.
Während des Aufladens des Kondensators 348 weist der Transistor 340 einen hohen Widerstand zwischen dem Kollektor und dem Emitter auf (d. h. der Transistor 340 wird als zwischen dem Kollektor und dem Emitter als elektrisch abgetrennt angesehen). Da der Knoten N2 in diesem Fall auf einem höheren Potential als der Knoten N3 liegt, wird die Diode 346 in einen leitenden Zustand versetzt, und der Strom fließt nicht durch den Widerstand 344. Wie durch eine strichpunktierte richtungsanzeigende Linie in 3 dargestellt ist, wird dementsprechend die RC-Schaltung, die als ein Strompfad während des Aufladens des Kondensators 348 dient, von dem Widerstand 342, der Diode 346 und dem Kondensator 348 gebildet. Deshalb wird eine Zeitkonstante der RC-Schaltung in diesem Fall durch ein Produkt eines Widerstandswertes des Widerstands 342 und einer Kapazität des Kondensators 348 gebildet.
Demgegenüber weist der Transistor 340 während des Entladens des Kondensators 348 einen kleinen Widerstand zwischen dem Kollektor und dem Emitter auf (d. h. der Transistor 340 wird als zwischen dem Kollektor und dem Emitter kurzgeschlossen angesehen). Da der Knoten N2 in diesem Fall auf einem niedrigeren Potential als der Knoten N3 liegt, wird die Diode 346 in einen nichtleitenden Zustand versetzt, und der Strom fließt durch den Widerstand 344. Wie durch eine punktierte richtungsanzeigende Linie in 3 dargestellt ist, wird dementsprechend die RC-Schaltung, die als ein Strompfad während des Entladens des Kondensators 348 dient, vom Widerstand 344 und dem Kondensator 348 gebildet. Deshalb wird eine Zeitkonstante der RC-Schaltung in diesem Fall durch ein Produkt eines Widerstandswertes des Widerstands 344 und einer Kapazität des Kondensators 348 gebildet.
Es ist zu beachten, dass der Widerstandswert des Widerstands 342 nicht genau der gleiche wie der Widerstandswert des Widerstands 344 zu sein braucht. Obwohl ein Ausgabesignal aus der invertierenden Schaltung 34 infolge einer Abweichung zwischen den Widerstandswerten eine Verzerrung aufweist, wird die Abweichung toleriert, wenn der Grad der Verzerrung vernachlässigbar ist.
[2-3. RC-Schaltung]
Als nächstes wird die RC-Schaltung 36 beschrieben. Die RC-Schaltung 36 ist eine Schaltung, die ein Signal, das einem von der invertierenden Schaltung 34 an den Knoten N3 ausgegebenen Dimmungssignal entspricht, mittels Aufladen und Entladen integriert, um das Gleichspannungssignal zu erzeugen. Wie in 2 dargestellt ist, weist die RC-Schaltung 36 den Transistor 360, ersten Widerstand 362, zweiten Widerstand 364, die Diode 366 und den Kondensator 368 auf. Das Signal, das dem Dimmungssignal entspricht, wird an eine Basis des Transistors gekoppelt, und das Gleichspannungssignal wird aus einer Spannung über dem Kondensator abgeleitet.
Der erste Widerstand 362 ist ein Bauelement zum Begrenzen des Stroms, der durch den Transistor 360 fließt. Der erste Widerstand 362 weist den einen Anschluss, der mit der Gleichstrom-Leistungszuführung verbunden ist und an dem die Spannung Vcc anliegt, und den anderen Anschluss auf, der mit dem Knoten N4 verbunden ist. Ein Widerstandswert des ersten Widerstands 362 wird nachfolgend beschrieben.
Der zweite Widerstand 364 ist ein Bauelement zum Begrenzen des Stroms, der durch den Transistor 360 fließt. Der zweite Widerstand 364 ist in Reihe mit dem ersten Widerstand 362 geschaltet. Gemäß der Ausführungsform weist der zweite Widerstand 364 den einen Anschluss, der mit dem Knoten N4 verbunden ist, und den anderen Anschluss auf, der mit dem Knoten N5 verbunden ist. Ein Widerstandswert des zweiten Widerstands 364 wird nachfolgend beschrieben.
Die Diode 366 ist ein gleichrichtendes Bauelement zum Umleiten eines Strompfades während des Aufladens des Kondensators 368. Die Diode 366 ist parallel zum zweiten Widerstand 364 geschaltet. Gemäß der Ausführungsform weist die Diode 366 weist einen Anodenanschluss, der mit dem Knoten N4 verbunden ist, und einen Kathodenanschluss auf, der mit dem Knoten N5 verbunden ist.
Der Kondensator 368 ist ein Kondensator mit einer verhältnismäßig großen Kapazität, um ein Signal zu integrieren, das in die RC-Schaltung 36 eingegeben wird. Der Kondensator 368 ist in Reihe mit dem zweiten Widerstand 364 geschaltet. Gemäß der Ausführungsform weist der Kondensator 368 den einen Anschluss, der mit dem Knoten N5 verbunden ist, und den anderen Anschluss auf, der geerdet ist. Die Kapazität des Kondensators 368 wird später beschrieben.
Der Transistor 360 ist ein Bauelement, das für das logische Invertieren eines Signals verwendet wird, das in den Knoten N3 eingegeben wird. Der Transistor 360 ist parallel zu einer Reihenschaltung geschaltet, die einen zweiten Widerstand 364 und einen Kondensator 368 aufweist. Gemäß der Ausführungsform weist der Transistor 360 einen Basisanschluss, der mit dem Knoten N3 verbunden ist, einen Kollektoranschluss, der mit dem Knoten N4 verbunden ist, und einen Emitteranschluss auf, der geerdet ist. Auf diese Weise wird das Signal, das dem Dimmungssignal entspricht, an eine Basis des Transistors 360 gekoppelt.
Die RC-Schaltung 36 weist einen Schaltungsaufbau auf, der ähnlich zu einem Schaltungsaufbau der invertierenden Schaltung 34 gemäß der obigen Beschreibung ist. Die RC-Schaltung 36 unterscheidet sich jedoch dahingehend von der invertierenden Schaltung 34, dass eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 während des Aufladens größer als eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 während des Entladens ist. Mit anderen Worten, ein Widerstandswert des ersten Widerstands 362 unterscheidet sich von einem Widerstandswert des zweiten Widerstands 364. Gemäß der Ausführungsform ist ein Widerstandswert des ersten Widerstands 362 und ein Widerstandswert des zweiten Widerstands 364 gleich 330 kΩ bzw. 100 kΩ. Diese Widerstandswerte werden zum Beispiel auf Basis einer Beziehung festgelegt, die zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und einem Dimmungsverhältnis zu erreichen ist. Um in der Beleuchtungsvorrichtung 2 die Beziehung zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und einer Helligkeit, die eine Person von dem aus Licht wahrnimmt, das vom Festkörper-Lichtemissionselement 8 ausgesendet wird, linearer zu machen, kann der Widerstandswert des ersten Widerstands 362 zum Beispiel zwischen dem Zweifachen oder darüber und dem Vierfachen oder darunter des Widerstandswerts des zweiten Widerstands 364 liegen.
Alternativ können ein Widerstandswert des ersten Widerstands 362 und ein Widerstandswert des zweiten Widerstands 364 so festgelegt werden, dass eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 sowohl während des Aufladens als auch während des Entladens das 10-fache oder darüber einer Periode eines Dimmungssignals ist. Es ist zu beachten, das es selbst dann, wenn eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 kleiner als das Zehnfache einer Periode eines Dimmungssignals ist, möglich ist, die Beziehung zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und einer Helligkeit, die eine Person von dem Licht wahrnimmt, das vom Festkörper-Lichtemissionselement 8 ausgesendet wird, linearer zu machen, indem eine Zeitkonstante der RC-Glättungsschaltung 38 vergrößert wird. Mit dem Vergrößern der Zeitkonstante der RC-Glättungsschaltung 38 nimmt jedoch auch die Zeitspanne zu, die für das Konvergieren des Dimmungsverhältnisses gebraucht wird, wenn ein Dimmungssignal verändert wird. Um ein schnelles Konvergieren eines Dimmungsverhältnisses bei einer Veränderung eines Dimmungssignals zu bewirken, kann dementsprechend eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 sowohl während des Aufladens als auch des Entladens das 10-fache einer Periode eines Dimmungssignals oder größer sein. Da gemäß der Ausführungsform eine Zeitkonstante während des Entladens kleiner als eine Zeitkonstante während des Aufladens ist, ist zu beachten, dass dann, wenn die Zeitkonstante während des Entladens das 10-fache einer Periode eines Dimmungssignals oder größer ist, die Zeitkonstante während des Aufladens natürlich auch das 10-fache einer Periode eines Dimmungssignals oder größer ist.
Die Strompfade während des Aufladens des Kondensators 368 und während des Entladens des Kondensators 368 sind die gleichen wie die in der invertierenden Schaltung 34. Dementsprechend wird eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 38 durch ein Produkt eines Widerstandswertes des ersten Widerstands 362 und einer Kapazität des Kondensators 368 dargestellt.
Sowohl während des Aufladens als auch während des Entladens ist eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 größer als eine Zeitkonstante der invertierenden Schaltung 34 sowohl während des Aufladens als auch während des Entladens. Gemäß der Ausführungsform ist die Kapazität des Kondensators 368 gleich 0,1 μF, wie oben beschrieben wurde. Auf diese Weise ist der Widerstandswert des ersten Widerstands 362 und der Widerstandswert des zweiten Widerstands 364 der RC-Schaltung 36 jeweils größer als der Widerstandswert des Widerstands 342 bzw. der Widerstandswert des Widerstands 344 der invertierenden Schaltung 34. Außerdem ist die Kapazität des Kondensators 368 der RC-Schaltung 36 größer als die die Kapazität des Kondensators 348 der invertierenden Schaltung 34. Das ermöglicht es, dass die RC-Schaltung 36 eine Zeitkonstante aufweist, die größer als eine Zeitkonstante der invertierenden Schaltung 34 ist.
[2-4. RC-Glättungsschaltung]
Als nächstes wird die RC-Glättungsschaltung 38 beschrieben. Die RC-Glättungsschaltung 38 ist eine Schaltung, die ein Signal glättet, das von der RC-Schaltung 36 an den Knoten N5 ausgegeben wird. Wie in 2 dargestellt ist, weist die RC-Glättungsschaltung 38 die Widerstände 380, 384 und 388 und die Kondensatoren 382, 386 und 390 auf. Die RC-Glättungsschaltung 38 weist RC-Integralschaltungen in drei Stufen auf, die aus einer RC-Integralschaltung mit dem Widerstand 380 und dem Kondensator 382, einer RC-Integralschaltung mit dem Widerstand 384 und dem Kondensator 386 und einer RC-Integralschaltung mit dem Widerstand 388 und dem Kondensator 390 bestehen. Gemäß der Ausführungsform ist ein Widerstandswert eines jeden der Widerstände 380, 384 und 388 gleich 40 kΩ und eine Kapazität einer jeden der Kondensatoren 382, 386 und 390 gleich 0,1 μF.
Auf diese Weise ist gemäß der Ausführungsform in jeder der drei Stufen eine RC-Integralschaltung mit einer verhältnismäßig kleinen Zeitkonstante angeordnet. In einer Stufe kann die RC-Glättungsschaltung 38 jedoch aus einer RC-Integralschaltung mit einer verhältnismäßig großen Zeitkonstante bestehen. Durch Einbeziehen von RC-Integralschaltungen, die wie in der vorliegenden Ausführungsform in mehreren Stufen jeweils eine verhältnismäßig kleine Zeitkonstante aufweisen, ist es jedoch möglich, das Konvergieren eines Spannungswertes eines Ausgangssignals im Vergleich zu dem Fall zu beschleunigen, bei dem in einer Stufe eine RC-Integralschaltung mit einer verhältnismäßig großen Zeitkonstante vorgesehen ist.
[3. Betrieb der Signalumwandlungsschaltung]
Als nächstes wird ein Betrieb der Signalumwandlungsschaltung 30 mit Bezugnahme auf die 2 und 4 im Einzelnen beschrieben.
4 ist ein Diagramm, das eine grafische Darstellung zeigt, die eine Wellenform eines Spannungswertes eines Dimmungssignals und eine Wellenform eines jeden von den Spannungswerten eines Signals an jedem Knoten und an einem Ausgangsanschluss der Signalumwandlungsschaltung 30 in der Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform zeigt. In dem Kurvenbild (a) von 4 ist eine Wellenform eines Spannungswertes eines Dimmungssignals dargestellt. In den Kurvenbildern (b), (c) und (d) von 4 ist jeweils eine Wellenform von den Spannungswerten V1, V3 und V5 eines Signals an jedem der Knoten N1, N3 und N5 der Signalumwandlungsschaltung 30 dargestellt. Außerdem ist in dem Kurvenbild (e) von 4 ein Spannungswert Vc eines Ausgangssignals der Spannungsumwandlungsschaltung 30 dargestellt.
Wie in dem Kurvenbild (a) von 4 dargestellt ist, ist das Dimmungssignal ein Rechteckspannungssignal, das wiederholt zwischen der ON-Zeit Ton, während derer eine Ausgangsspannung einen hohen Pegel aufweist, und einer OFF-Zeit Toff, während derer eine Ausgangsspannung einen niedrigen Pegel aufweist, schaltet. Hierbei wird das Tastverhältnis Rd des Dimmungssignals durch ein Verhältnis der ON-Zeit zu einer Periode des Dimmungssignals dargestellt. Dementsprechend wird das Tastverhältnis Rd des Dimmungssignals durch einen nachfolgend angegebenen Ausdruck dargestellt. Rd = Ton/(Ton + Toff)
Wenn der Signalumwandlungsschaltung 30 von der Dimmungssignalquelle 20 ein Dimmungssignal bereitgestellt wird, wie in dem Kurvenbild (a) von 4 angezeigt ist, dann wird einem eingangsseitigen Anschluss des Fotokopplers 328 ein Signal mit einer Wellenform bereitgestellt, die ähnlich zu dem Kurvenbild (a) von 4 ist, wobei sich nur die Maximalspannung unterscheidet. Hierbei ist der Fotokoppler 328 während eines Zeitabschnitts, welcher der ON-Zeit des Dimmungssignals entspricht, im Ergebnis einer Lichtemission von der eingangsseitigen LED des Fotokopplers 328 aus in einem Zustand mit einem geringen Widerstand zwischen den Ausgangsanschlüssen. Dementsprechend wird der Knoten N1 geerdet, und die Spannung V1 des Signals am Knoten N1 weist einen niedrigen Pegel auf.
Andererseits wird während eines Zeitabschnitts, der der OFF-Zeit des Dimmungssignals entspricht, kein Licht von der eingangsseitigen LED des Fotokopplers 328 aus emittiert, und somit ist der Fotokoppler 328 in einem Zustand mit einem hohen Widerstand zwischen den Ausgangsanschlüssen. Auf diese Weise wird die Spannung Vcc von der Gleichstrom-Leistungszuführung aus an den Knoten N1 angelegt, und somit ist die Spannung V1 des Signals am Knoten N1 auf einem hohen Pegel. Dementsprechend weist die Spannung V1 des Signals am Knoten N1 eine Wellenform auf, die sich aus dem Invertieren des Dimmungssignals ergibt, wie im Kurvenbild (b) von 4 angezeigt ist.
Wenn die Spannung V1 des Signals am Knoten N1 einen hohen Pegel aufweist, dann wird eine Vorspannung, die der Spannung V1 entspricht, zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 340 angelegt. Dementsprechend ist der Transistor 340 in einem Zustand mit einem geringen Widerstand zwischen dem Kollektor und dem Emitter. Damit weist die Spannung V3 am Knoten N3 einen niedrigen Pegel auf, da der Knoten N2 so gut wie geerdet ist.
Wenn andererseits die Spannung V1 des Signals am Knoten N1 einen niedrigen Pegel aufweist, dann erreicht eine Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 340 im Wesentlichen null. Dementsprechend ist der Transistor 340 in einem Zustand mit einem hohen Widerstand zwischen dem Kollektor und dem Emitter. Auf diese Weise wird die Spannung Vcc von der Gleichstrom-Leistungszuführung aus an den Knoten N3 angelegt, und somit weist die Spannung V3 des Signals am Knoten N3 einen hohen Pegel auf. Dementsprechend weist die Spannung V3 des Signals am Knoten N3 eine Wellenform auf, die sich aus dem Invertieren der Wellenform der Spannung V1 des Signals am Knoten N1 ergibt, wie in dem Kurvenbild (c) von 4 dargestellt ist. Mit anderen Worten, die Spannung V3 des Signals am Knoten N3 weist eine Wellenform auf, die ähnlich zu der Wellenform des Dimmungssignals ist. Es ist zu beachten, dass eine Zeitdauer, die der Zeitkonstanten einer RC-Schaltung in der invertierenden Schaltung 34 entspricht, von dem Zeitpunkt an, zu dem sich die Spannung V1 des Signals am Knoten N1 verändert hat, bis zu dem Zeitpunkt genommen wird, wenn sich die Spannung V3 des Signals am Knoten N3 verändert. Da die Zeitkonstante jedoch hinreichend klein ist, ist es möglich, die Wellenform der Spannung V3 des Signals am Knoten N3 als eine im Wesentlichen rechteckförmige Welle anzusehen.
Wenn die Spannung V3 des Signals am Knoten N3 einen hohen Pegel aufweist, dann wird zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 360 eine Vorspannung angelegt, die der Spannung V3 entspricht. Dementsprechend ist der Transistor 360 in einem Zustand mit einem geringen Widerstand zwischen dem Kollektor und dem Emitter. Damit weist die Spannung V5 des Signals am Knoten N5 einen niedrigen Pegel auf, da der Knoten N4 so gut wie geerdet ist.
Wenn andererseits die Spannung V3 des Signals am Knoten N3 einen niedrigen Pegel aufweist, dann erreicht eine Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 360 im Wesentlichen null. Dementsprechend ist der Transistor 360 in einem Zustand mit einem hohen Widerstand zwischen dem Kollektor und dem Emitter. Auf diese Weise wird die Spannung Vcc von der Gleichstrom-Leistungszuführung aus an den Knoten N5 angelegt, und somit weist die Spannung V5 des Signals am Knoten N5 einen hohen Pegel auf.
Hierbei wird eine Zeitdauer, die der Zeitkonstanten der RC-Schaltung 36 entspricht, von dem Zeitpunkt an, zu dem sich die Spannung V3 des Signals am Knoten N3 verändert hat, bis zu dem Zeitpunkt genommen, wenn sich die Spannung V5 des Signals am Knoten N5 verändert. Die Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 während des Aufladens und Entladens ist verhältnismäßig groß, und somit wird die Wellenform der Spannung V5 des Signals am Knoten N5 zu einer sägezahnförmig gekrümmten Linie, wie durch die durchgezogene Linie in dem Kurvenbild (d) von 4 dargestellt ist. Außerdem ist gemäß der Ausführungsform die Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 während des Aufladens größer als die Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 während des Entladens. Aus diesem Grund ist die Wellenform der Spannung V5 des Signals am Knoten N5 während des Aufladens (wenn die Spannung anwächst) im Verhältnis weniger geneigt und während des Entladens (wenn die Spannung abnimmt) im Verhältnis stärker geneigt.
Als nächstes wird zum Verständnis der Kennwerte des Betriebs der Signalumwandlungsschaltung 30 mit Bezugnahme auf 5 eine Signalumwandlungsschaltung gemäß einem Vergleichsbeispiel 1 beschrieben.
5 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau der Signalumwandlungsschaltung 300 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 darstellt. Es ist zu beachten, dass die Dimmungssignalquelle 20 in diesem Schaltbild zusammen dargestellt ist.
Wie in 5 dargestellt ist, unterscheidet sich die Signalumwandlungsschaltung 300, die dem Vergleichsbeispiel 1 entspricht, im Aufbau der RC-Schaltung 370 von der Signalumwandlungsschaltung 30, die der Ausführungsform entspricht. Insbesondere unterscheiden sich die Widerstandswerte des ersten Widerstands 372 und des zweiten Widerstands 374 der RC-Schaltung 370, die dem Vergleichsbeispiel 1 entspricht, von den Widerstandswerten des ersten Widerstands 362 und des zweiten Widerstands 364 der RC-Schaltung 36, die der Ausführungsform entspricht. Gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 ist ein Widerstandswert des ersten Widerstands 372 und ein Widerstandswert des zweiten Widerstands 374 jeweils 200 kΩ. Wenn der Widerstandswert des ersten Widerstands 372 und der Widerstandswert des zweiten Widerstands 374 wie im Vergleichsbeispiel 1 die gleichen sind, dann sind die Zeitkonstante der RC-Schaltung 370 während des Aufladens und die Zeitkonstante der RC-Schaltung 370 während des Entladens gleich. In diesem Fall ist das Tastverhältnis eines Dimmungssignals proportional zu einer Spannung Vca eines Ausgangssignals der Signalumwandlungsschaltung 300.
Außerdem ist ein Widerstandswert des ersten Widerstands 372 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 kleiner als ein Widerstandswert des ersten Widerstands 362 gemäß der Ausführungsform und ein Widerstandswert des zweiten Widerstands 374 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 größer als ein Widerstandswert des zweiten Widerstands 364 gemäß der Ausführungsform. Dementsprechend ist die Zeitkonstante der RC-Schaltung 370, die dem Vergleichsbeispiel 1 entspricht, während des Aufladens kleiner als die Zeitkonstante der RC-Schaltung 36, die der Ausführungsform entspricht, während des Aufladens. Außerdem ist die Zeitkonstante der RC-Schaltung 370, die dem Vergleichsbeispiel 1 entspricht, während des Entladens größer als die Zeitkonstante für die RC-Schaltung 36, die der Ausführungsform entspricht, während des Entladens. Hierbei wird die Spannung V5a des Signals am Knoten N5 der RC-Schaltung 370 untersucht, die dem Vergleichsbeispiel 1 entspricht.
In dem Kurvenbild (a) von 4 ist durch eine gestrichelte Linie eine Wellenform einer Spannung V5a eines Signals am Knoten N5 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 dargestellt. Wie in dem Kurvenbild (d) von 4 dargestellt ist, ist die Wellenform, die durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, während des Aufladens der RC-Schaltung 36 stärker geneigt und während des Entladens der RC-Schaltung 36 weniger geneigt als die Wellenform, die durch die durchgehende Linie angezeigt ist. Dementsprechend ist die Spannung Vca des Ausgangssignals der Signalumwandlungsschaltung 300, die ein Mittelwert der Spannung V5a des Signals am Knoten N5 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 ist, größer als die Spannung Vc des Ausgangssignals der Signalumwandlungsschaltung 30 gemäß der Ausführungsform. Jedoch nähern sich sowohl die Spannung Vc gemäß der Ausführungsform als auch die Spannung Vca gemäß dem Vergleichsbeispiel null an, wenn sich das Tastverhältnis des Dimmungssignals eins annähert, und die Differenz zwischen der Spannung Vc und der Spannung Vca nimmt ab. Außerdem erreichen sowohl die Spannung Vc gemäß der Ausführungsform als auch die Spannung Vca gemäß dem Vergleichsbeispiel einen bestimmten Wert, der größer als null ist, wenn sich das Tastverhältnis des Dimmungssignals null annähert, und die Differenz zwischen der Spannung Vc und der Spannung Vca nimmt ab. Hier wird mit Bezugnahme auf 6 eine Beziehung zwischen dem Tastverhältnis des Dimmungssignals und der Spannung Vc gemäß der Ausführungsform beschrieben.
6 ist ein Diagramm, das ein Kurvenbild darstellt, das eine Beziehung zwischen dem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und einer Spannung Vc eines Ausgabesignals der Signalumwandlungsschaltung 30 gemäß der Ausführungsform anzeigt. In 6 ist das Kurvenbild, das eine Beziehung zwischen dem Tastverhältnis des Dimmungssignals und der Spannung Vc eines Ausgangssignals der Signalumwandlungsschaltung 30 gemäß der Ausführungsform anzeigt, mittels einer durchgezogenen Linie dargestellt. 6 stellt mittels einer strichpunktierten Linie auch ein Kurvenbild dar, das eine Beziehung zwischen dem Tastverhältnis des Dimmungssignals und der Spannung Vca gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 anzeigt. Außerdem stellt 6 mittels einer gestrichelten Linie ein Kurvenbild dar, das den Fall anzeigt, in dem die Spannung Vc proportional zur 2,3-ten Potenz des Tastverhältnisses des Dimmungssignals ist (die sogenannte Kurve in der 2,3-ten Potenz).
Wie in 6 dargestellt ist, ist die Beziehung zwischen dem Tastverhältnis des Dimmungssignals und der Spannung Vc des Ausgangssignals der Signalumwandlungsschaltung 30, die der Ausführungsform entspricht, nichtlinear. Außerdem weist das Kurvenbild der Spannung Vc gemäß der Ausführungsform eine Gestalt auf, die der Kurve der Potenzfunktion 2,3-ten Grades nahekommt, die durch die gestrichelte Linie angezeigt ist. Wie oben angegeben wurde, ist bei dem Vergleichsbeispiel 1 die Beziehung zwischen dem Tastverhältnis des Dimmungssignals und der Spannung Vc linear, wie in 6 dargestellt ist.
Hier werden eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Beleuchtungskörper gemäß einem Vergleichsbeispiel 2 zum genauen Nachbilden der Kurve in der 2,3-ten Potenz beschrieben, wie sie durch die gestrichelte Linie in 6 angezeigt ist.
7 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau der Beleuchtungsvorrichtung 200 und des Beleuchtungskörpers 400 gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 darstellt. Es ist zu beachten, dass die Wechselstrom-Leistungsquelle 6, die eine Wechselspannung ausgibt, in diesem Schaltbild zusammen dargestellt ist.
Wie in 7 dargestellt ist, weist der Beleuchtungskörper 400 die Beleuchtungsvorrichtung 200 und das Festkörper-Lichtemissionselement 8 auf.
Die Beleuchtungsvorrichtung 200 weist wie bei der Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform die Leistungszuführungsschaltung 10, Dimmungssignalquelle 20, Signalumwandlungsschaltung 300, den Operationsverstärker 80 und die Widerstände 82 und 84 auf. Die Beleuchtungsvorrichtung 200 weist ferner den Mikrocomputer 60 und die Glättungsschaltung 70 auf. Hierbei weist die Signalumwandlungsschaltung 300 einen Aufbau auf, der ähnlich zu dem Aufbau der Signalumwandlungsschaltung 300 gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 ist. Dementsprechend ist die Ausgangsspannung Vca der Signalumwandlungsschaltung 300 proportional zum Tastverhältnis des Dimmungssignals, das von der Signalumwandlungsschaltung 20 geliefert wird (siehe das Kurvenbild der strichpunktierten Linie in 6).
Der Mikrocomputer 60 ist eine Schaltung, in die eine Ausgangsspannung der Signalumwandlungsschaltung 300 eingegeben wird und die ein Gleichspannungssignal an die Glättungsschaltung 70 ausgibt. Der Mikrocomputer 60 wandelt eine Spannung eines eingegebenen Signals auf Basis einer darin gespeicherten Umwandlungstabelle oder dergleichen um und gibt ein Gleichspannungssignal aus, das eine Spannung aufweist, die proportional zur 2,3-ten Potenz der Spannung des eingegebenen Signals ist.
Die Glättungsschaltung 70 ist eine Schaltung, die ein Ausgangssignal des Mikrocomputers 60 glättet. Die Glättungsschaltung 70 gibt das Signal, das geglättet wurde, an den nicht invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 80 aus. Wie in 7 dargestellt ist, weist die Glättungsschaltung 70 die Widerstände 71 und 72 sowie den Kondensator 73 auf.
Wie bei der Spannungsteilerschaltung 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Widerstände 71 und 72 Bauelemente zum Teilen einer Spannung eines Gleichspannungssignals, das vom Mikrocomputer 60 eingegeben wurde.
Der Kondensator 73 ist ein Bauelement, welches das Gleichspannungssignal, das eingegeben wurde, glättet.
Die Beleuchtungsvorrichtung 200 gemäß der Vergleichsbeispiel 2 weist einen solchen Aufbau auf, wie er oben beschrieben wurde, und somit ist sie in der Lage, dem Festkörper-Lichtemissionselement 8 einen Strom zuzuführen, der einen Stromwert aufweist, der proportional zur 2,3-ten Potenz des Tastverhältnisses des Dimmungssignals ist. Insbesondere ist das Dimmungsverhältnis bei dem Beleuchtungskörper 400 gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 proportional zur 2,3-ten Potenz des Tastverhältnisses des Dimmungssignals. Damit ist es möglich, die von einem Benutzer wahrgenommene Helligkeit linear bezüglich eines Umfangs des vom Benutzer vorgenommenen Dimmungseinstellvorgangs zu verändern. Wie in 7 dargestellt ist, weist die Beleuchtungsvorrichtung 200 gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 jedoch einen Mikrocomputer 60 auf, und somit wird in einer Leiterplatte der Beleuchtungsvorrichtung 200 ein Bereich zum Einbauen des Mikrocomputers 60 benötigt. Mit anderen Worten, im Vergleich zu dem Fall ohne einen Mikrocomputer wird ein größerer Einbaubereich auf der Leiterkarte benötigt. Durch das Einbeziehen des Mikrocomputers nehmen außerdem die Kosten der Beleuchtungsvorrichtung 200 und des Beleuchtungskörpers 400 im Vergleich zu dem Fall ohne einen Mikrocomputer zu.
Andererseits ist es mit der Beleuchtungsvorrichtung 2 und dem Beleuchtungskörper 4 gemäß der Ausführungsform ohne Verwendung eines Mikrocomputers möglich, die Beziehung zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und einem Dimmungsverhältnis weiter an die Beziehung anzunähern, die durch die Kurve in der 2,3-ten Potenz dargestellt wird. Insbesondere ist es mit der Beleuchtungsvorrichtung 2 und dem Beleuchtungskörper 4 gemäß der Ausführungsform mit einem vereinfachten Aufbau möglich, die Beziehung zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und einer Helligkeit, die eine Person von dem Licht wahrnimmt, das von einem Festkörper-Lichtemissionselement ausgesendet wird, linearer zu machen.
[4. Vorteilhafte Ergebnisse usw.]
Wie oben beschrieben wurde, weist die Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform eine Signalumwandlungsschaltung 30 auf, die ein Dimmungssignal empfängt, das ein Rechteckspannungssignal ist, und das Dimmungssignal in ein Gleichspannungssignal umwandelt, das einem Tastverhältnis des Dimmungssignals entspricht. Darüber hinaus weist die Beleuchtungsvorrichtung 2 ferner eine Leistungszuführungsschaltung 10 auf, die eine Wechselspannung aufnimmt und einen Gleichstrom ausgibt, der einen Stromwert aufweist, der dem Gleichspannungssignal entspricht. Die Signalumwandlungsschaltung 30 weist eine RC-Schaltung 36 auf, die ein Signal, das einem Dimmungssignal entspricht, mittels Aufladen und Entladen integriert, um das Gleichspannungssignal zu erzeugen, und wobei eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 während des Aufladens größer als eine Zeitkonstante der RC-Schaltung während des Entladens ist.
Damit ist die Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform in der Lage, die Beziehung zwischen einem Tastverhältnis eines Dimmungssignals und einer Helligkeit, die eine Person von dem Licht wahrnimmt, das von einem Festkörper-Lichtemissionselement ausgesendet wird, linearer zu machen. Außerdem weist die Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform keinen Mikrocomputer auf, und somit wird ein Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung 2 vereinfacht. Das ermöglicht es, Platz auf einer Leiterplatte der Beleuchtungsvorrichtung 2 zu sparen.
Außerdem kann in einer Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform eine Zeitkonstante während des Entladens das 10-fache einer Periode eines Dimmungssignals oder größer sein.
Das ermöglicht ein schnelles Konvergieren des Dimmungsverhältnisses, wenn das Dimmungssignal verändert wird.
Ferner kann die RC-Schaltung 36 in der Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform aufweisen: den ersten Widerstand 362; den zweiten Widerstand 364, der in Reihe mit dem ersten Widerstand 362 geschaltet ist; den Kondensator 368, der in Reihe mit dem zweiten Widerstand 364 geschaltet ist; und den Transistor 360, der parallel zu einer Reihenschaltung geschaltet ist, die den zweiten Widerstand 364 und den Kondensator 368 umfasst. Hierbei kann das Signal, des dem Dimmungssignal entspricht, an eine Basis des Transistors 360 gekoppelt werden, und aus einer Spannung über dem Kondensator kann das Gleichspannungssignal abgeleitet werden.
Außerdem kann die RC-Schaltung 36 in einer Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform die Diode 366 aufweisen, die parallel zum zweiten Widerstand 364 geschaltet ist, und der erste Widerstand 362 kann einen größeren Widerstandswert als einen Widerstandswert des zweiten Widerstands 364 aufweisen.
Außerdem kann in der Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform ein Stromwert des Gleichstroms, der von der Leistungszuführungsschaltung 10 ausgegeben wird, eine positive Korrelation mit einem Spannungswert eines Gleichspannungssignals aufweisen.
Ferner weist der Beleuchtungskörper 4 gemäß der Ausführungsform die Beleuchtungsvorrichtung 2 und das Festkörper-Lichtemissionselement 8 auf, das den Gleichstrom aufnimmt, der von der Beleuchtungsvorrichtung 2 ausgegeben wird.
Damit wird es möglich, dass der Beleuchtungskörper 4 die gleichen vorteilhaften Ergebnisse liefert wie die vorteilhaften Ergebnisse, die mit der Beleuchtungsvorrichtung 2 erzeugt werden.
Abwandlungsbeispiel usw.
Obwohl die Beleuchtungsvorrichtung 2 und der Beleuchtungskörper 4 gemäß der vorliegenden Offenbarung auf der Grundlage der Ausführungsform beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt.
Zum Beispiel ist es nicht erforderlich, in der RC-Schaltung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Abwandlungsbeispiel zwischen dem Transistor 360 und dem Kondensator 368 ein gleichrichtendes Bauelement anzubringen. Dieses Abwandlungsbeispiel wird mit Bezugnahme auf 8 beschrieben.
8 ist ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau einer RC-Schaltung 36a gemäß einem Abwandlungsbeispiel darstellt. Es ist zu beachten, dass 8 auch die Strompfade in der RC-Schaltung 36a während des Aufladens und während des Entladens zeigt.
Wie in 8 dargestellt ist, weist die RC-Schaltung 36a gemäß dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel den Transistor 360, ersten Widerstand 362a, zweiten Widerstand 364a und Kondensator 368 auf. Auf diese Weise unterscheidet sich die RC-Schaltung 36a von der RC-Schaltung 36 dahingehend, dass die RC-Schaltung 36a kein gleichrichtendes Bauelement zwischen dem Transistor 360 und dem Kondensator 368 aufweist. Außerdem unterscheiden sich ein Widerstandswert des ersten Widerstands 362a und ein Widerstandswert des zweiten Widerstands 364a der RC-Schaltung 36a von einem Widerstandswert des ersten Widerstands 362 bzw. einem Widerstandswert des zweiten Widerstands 364 der RC-Schaltung 36.
Wie in 8 durch eine strichpunktierte richtungsanzeigende Linie dargestellt ist, wird eine RC-Schaltung, die als ein Strompfad während des Aufladens des Kondensators 368 dient, von dem ersten Widerstand 362a, dem zweiten Widerstand 364a und dem Kondensator 368 gebildet. Dementsprechend wird eine Zeitkonstante der RC-Schaltung während des Aufladens durch ein Produkt aus einer Summe der Widerstandswerte des ersten Widerstands 362a und zweiten Widerstands 364a und der Kapazität des Kondensators 368 dargestellt.
Demgegenüber wird die RC-Schaltung, die während des Entladens des Kondensators 368 als ein Strompfad dient, von dem zweiten Widerstand 364a und dem Kondensator 368 gebildet, wie in 8 durch eine gestrichelte richtungsanzeigende Linie dargestellt ist. Dementsprechend wird eine Zeitkonstante während des Entladens durch ein Produkt eines Widerstandswertes des zweiten Widerstands 364a und einer Kapazität des Kondensators 368 dargestellt.
Gemäß dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel werden als ein Widerstandswert des ersten Widerstands 362a und ein Widerstandswert des zweiten Widerstands 364a die Werte 230 kΩ bzw. 100 kΩ angenommen, und wie bei der Ausführungsform wird für die Kapazität des Kondensators 368 0,1 μF angenommen. Auf diese Weise sind eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36a während des Aufladens und eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36a während des Entladens die gleichen wie eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 während des Aufladens bzw. eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36 während des Entladens gemäß der Ausführungsform. Mit anderen Worten, die RC-Schaltung 36a ist ein Schaltungsäquivalent zur RC-Schaltung 36. Dementsprechend kann in der Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Ausführungsform die RC-Schaltung 36a, die dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel entspricht, anstelle der RC-Schaltung 36 verwendet werden. Die RC-Schaltung 36a, die dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel entspricht, weist kein gleichrichtendes Bauelement, wie z. B. eine Diode, auf, und somit ist es möglich, den Schaltungsaufbau weiter als die RC-Schaltung 36 gemäß der Ausführungsform zu vereinfachen. Es ist zu beachten, dass der erste Widerstand 362a und der zweite Widerstand 364a in dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel den gleichen Widerstandswert aufweisen können. Selbst wenn der erste Widerstand 362a und der zweite Widerstand 364a den gleichen Widerstandswert aufweisen, ist eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36a während des Aufladens größer als eine Zeitkonstante der RC-Schaltung 36a während des Entladens.
Obwohl ein Dimmungssignal in der Dimmungssignalquelle 20 gemäß der Ausführungsform eine Frequenz von 1 kHz aufweist, ist die Frequenz des Dimmungssignals nicht auf 1 kHz beschränkt. Zum Beispiel kann das Dimmungssignal eine Frequenz von 100 Hz aufweisen. Um in diesem Fall die gleichen Dimmungskenngrößen wie die Dimmungskenngrößen für den Fall zu erhalten, in dem das Dimmungssignal in der Beleuchtungsvorrichtung 2 eine Frequenz von 1 kHz aufweist, können die Zeitkonstanten der RC-Schaltung 36 während des Aufladens und während des Entladens jeweils auf das 1 kHz/100 Hz-fache eingestellt werden, d. h. sie können mit 10 multipliziert werden.
Obwohl gemäß der Ausführungsform in der Beleuchtungsvorrichtung 2 eine Aufwärts-Zerhackerschaltung und eine Abwärts-Zerhackerschaltung eingesetzt werden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Zum Beispiel kann nur eine Schaltung von einer Aufwärts-Zerhackerschaltung, einer Abwärts-Zerhackerschaltung und einem Abwärts-Aufwärts-Wandler verwendet werden.
Obwohl ein Dimmungsverhältnis Kenngrößen aufweist, die ähnlich zu den Kenngrößen sind, die in einer Beleuchtungsvorrichtung 2, die der Ausführungsform entspricht, proportional zur Potenz 2,3 eines Tastverhältnisses eines Dimmungssignals sind, sind die Kenngrößen des Dimmungsverhältnisses nicht auf derartige Charakteristika beschränkt. Zum Beispiel kann ein Dimmungsverhältnis in der Beleuchtungsvorrichtung 2 Kenngrößen aufweisen, die ähnlich zu den Kenngrößen sind, die proportional zur 2,7-ten Potenz eines Tastverhältnisses eines Dimmungssignals sind.
Außerdem umfasst die vorliegende Offenbarung die Ausführungsformen, die durch verschiedenartige Abwandlungen der Ausführungsform erhalten wurden, und eine Abwandlung, die durch eine Fachperson konzipiert werden kann, sowie die Ausführungsformen, die durch beliebiges Kombinieren der strukturellen Komponenten und Funktionen der Ausführungsform sowie durch Abwandlung realisiert werden können, ohne vom Wesen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt wurde, soll dies ausdrücklich nur als ein Beispiel zu verstehen und nicht als eine Einschränkung anzusehen sein, wobei der Umfang der vorliegenden Erfindung lediglich durch die Festlegungen der beigefügten Ansprüche eingeschränkt ist.
Bezugszeichenliste

2,: Beleuchtungsvorrichtung
4,: Beleuchtungskörper
8,: Festkörper-Lichtemissionselement
10,: Leistungszuführungsschaltung
30,: Signalumwandlungsschaltung
36, 36a: RC-Schaltung
368,: Kondensator
360,: Transistor
366,: Diode (gleichrichtendes Bauelement)
362, 362a: erster Widerstand
364, 364a: zweiter Widerstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-122944 [0006]

Claims

Beleuchtungsvorrichtung mit: einer Signalumwandlungsschaltung, die ein Dimmungssignal aufnimmt, das ein Rechteckspannungssignal ist, und das Dimmungssignal in ein Gleichspannungssignal umwandelt, das einem Dimmungsverhältnis (duty ratio) des Dimmungssignals entspricht; und einer Leistungszuführungsschaltung, die eine Wechselspannung aufnimmt und einen Gleichstrom ausgibt, der einen Stromwert aufweist, der dem Gleichspannungssignal entspricht, wobei die Signalumwandlungsschaltung eine Widerstands-Kondensator-Schaltung (RC-Schaltung) aufweist, die ein Signal, das dem Dimmungssignal entspricht, mittels Aufladen und Entladen integriert, um das Gleichspannungssignal zu erzeugen, und wobei eine Zeitkonstante der RC-Schaltung während des Aufladens größer als eine Zeitkonstante der RC-Schaltung während des Entladens ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zeitkonstante der RC-Schaltung während des Entladens das 10-fache einer Periode des Dimmungssignals oder größer ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die RC-Schaltung aufweist einen ersten Widerstand; einen zweiten Widerstand, der mit dem ersten Widerstand in Reihe geschaltet ist; einen Kondensator, der mit dem zweiten Widerstand in Reihe geschaltet ist; und einen Transistor, der parallel zu der Reihenschaltung geschaltet ist, die den zweiten Widerstand und den Kondensator aufweist, wobei das Signal, das dem Dimmungssignal entspricht, an eine Basis des Transistors gekoppelt ist und das Gleichspannungssignal aus einer Spannung über dem Kondensator abgeleitet wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die RC-Schaltung ein gleichrichtendes Bauelement aufweist, das parallel zum zweiten Widerstand geschaltet ist, und der erste Widerstand einen größeren Widerstandswert als ein Widerstandswert des zweiten Widerstands aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei zwischen dem Transistor und dem Kondensator kein gleichrichtendes Bauelement angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Stromwert des Gleichstroms, der von der Leistungszuführungsschaltung ausgegeben wird, eine positive Korrelation mit einem Spannungswert des Gleichspannungssignals aufweist.
Beleuchtungskörper mit: der Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem Festkörper-Lichtemissionselement, das den Gleichstrom aufnimmt, der von der Beleuchtungsvorrichtung ausgegeben wird.