JP2014017093A - 発光ダイオード照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サイリスタ又はトライアックによる位相制御により光源に供給する電圧と電流とを調整する調光装置に接続された際に、電源の起動を早くすることにより、調光開始直後の応答性を改善することができる発光ダイオード照明装置を提供する。
【解決手段】サイリスタ又はトライアックによる位相制御により光源に供給する少なくとも電圧を調整する調光装置１に接続可能な、発光ダイオード２を光源とする発光ダイオード照明装置であって、発光ダイオード２に駆動電流を供給する電流供給部と、調光装置１の出力電圧の変化に応じて駆動電流を発光ダイオード２に供給させるように電流供給部を制御する制御部１３と、出力電圧から制御部１３の電源電圧を生成する電源部と、を備えてなり、電源部は、調光装置１の出力電圧が上昇して前記電源電圧より所定電圧以上高くなった時に前記制御部に電源電圧を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源電圧を位相制御するためのサイリスタあるいはトライアックを備えた調光装置に接続が可能な発光ダイオード照明装置に関する。

従来の舞台や撮影スタジオ等の照明設備には、例えばハロゲンランプが用いられており、さらにその光量を調整するためにサイリスタ又はトライアックを利用した調光装置が用いられる場合もある。

上記調光装置では、サイリスタにパルス状のトリガ信号を入力して、サイリスタの導通状態を制御することで、ハロゲンランプへ供給する電圧及び電流を調整して調光している。サイリスタに交流を印加している状態で、トリガ信号の入力によりサイリスタを導通させた後は、トリガ信号が消滅した後も交流電圧が０になるまでその導通状態を維持するために、サイリスタに保持電流が流れるようにしている。保持電流が一瞬でも途切れた場合、サイリスタはその瞬間に導通から非導通になる。ハロゲンランプの場合、抵抗値の低いフィラメントを有しているので、調光装置は保持電流のための別段の回路を備えることなくサイリスタを導通状態に維持することができる。

ところで、近年では、ハロゲンランプに代えて、寿命が長く比較的安価な発光ダイオードを使用することが試みられつつある。

発光ダイオードは、ハロゲンランプに比較して流れる電流が小さい。それゆえ、サイリスタが導通して発光ダイオードが発光している場合に、外来ノイズ等の影響で、発光ダイオードを流れる電流が保持電流以下の電流になることがある。このように、発光ダイオードに流れる電流が保持電流以下になるとサイリスタが非導通となり、外来ノイズ等の有無により、発光ダイオードは点灯と消灯とを繰り返すことになる。

サイリスタを用いた調光装置に接続して発光ダイオードを調光する場合のこのような問題を解決するために、特許文献１では、前記保持電流にほぼ等しい値のブリーダ電流を流すブリーダ回路を、発光ダイオードに並列に設けている。このブリーダ回路を設けることによって、ハロゲンランプを調光する際と同様に、調光装置は発光ダイオードを流れる電流が一時的に保持電流以下となった場合でも、サイリスタを導通状態に維持することができる。この結果、発光ダイオードとその駆動のための回路とを組み合わせた発光ダイオード照明装置を、このような調光装置に接続することを可能にしている。

この種の発光ダイオード照明装置は、発光ダイオードに流れる駆動電流を生成する電流供給回路と、電流供給回路やブリーダ回路の制御をおこなうための駆動制御回路とを備えるものである。電流供給回路やブリーダ回路の電源は、調光装置から供給される電圧と電流とを駆動制御回路に用いられるＩＣに入力して、ＩＣ内部で形成されて電流供給回路やブリーダ回路に供給される。そのため、調光されていない消灯状態から発光ダイオード照明装置が点灯するように調光が開始されると、導通角の特に小さい調光の開始直後では、電流供給回路やブリーダ回路に前記電源が供給されるまでにある程度の時間がかかり、電流供給回路等の動作が遅れた。このため、実際に発光ダイオードが調光されるのは調光装置における調光の開始タイミングとは同じにならず、調光の開始タイミングから遅れた。なお、調光開始後は、前記ＩＣ内の電源回路における平滑回路等により前記電源の電圧は維持されるので、遅れが発生しない。

特開２０１１−１２４１６３号公報

そこで、本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、サイリスタ又はトライアックによる位相制御により光源に供給する電圧と電流とを調整する調光装置に接続された際に、電源の起動を早くすることにより、調光開始直後の応答性を改善することができる発光ダイオード照明装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、サイリスタ又はトライアックによる位相制御により光源に供給する少なくとも電圧を調整する調光装置に接続可能な、発光ダイオードを光源とする発光ダイオード照明装置であって、前記発光ダイオードに駆動電流を供給する電流供給部と、前記調光装置の出力電圧の変化に応じて前記駆動電流を前記発光ダイオードに供給させるように前記電流供給部を制御する制御部と、前記出力電圧から前記制御部の電源電圧を生成する電源部と、を備えてなり、前記電源部は、前記調光装置の出力電圧が上昇して前記電源電圧より所定電圧以上高くなった時に前記制御部に電源電圧を出力することを特徴とする。

このような構成によれば、位相制御による調光装置を備える照明設備において、電源部が、制御部に、調光装置の出力電圧が上昇して制御部の電源電圧より所定電圧以上高くになった時に前記制御部に電源電圧を出力するので、消灯状態から調光装置が調整された場合に、その出力電圧の変化に応じて制御部が電流供給部を迅速に制御することが可能になる。このため、調光装置における調光から、発光ダイオードがその調光に応じて実際に調光される間の遅延を抑えることが可能になる。

調光装置における調光動作に基づく出力電圧を正確に検出するためには、制御部が、位相制御における導通角を検出する導通角検出回路と、導通角検出回路が検出した導通角に応じて電流供給部を制御する制御回路と、を備えてなるものが望ましい。

消費電力を抑えて光度を高くするためには、制御部が、電流供給部に供給する電力の力率を改善する力率改善回路をさらに備えてなるものが望ましい。

調光装置の調光動作の起動を高速にするためには、制御部が、調光装置のサイリスタ又はトライアックに保持電流を流す保持電流回路をさらに備え、電流供給部を制御している間は保持電流回路の動作を停止させることが望ましい。

照明装置において、ハロゲンランプと発光ダイオードとが混在した際の照明むらを改善するためには、前記制御部が、ハロゲンランプの応答特性に近似するように前記発光ダイオードの駆動電流を設定するマップを備えるものが望ましい。

このように、本発明の発光ダイオード照明装置によれば、調光装置が操作されてその出力電圧が、制御部の電源電圧より所定電圧以上高く変化した場合に、電源部が電源電圧を制御部に迅速に出力することで、制御部が電流供給部を迅速に制御することができ、よって調光における応答特性を改善することができる。

本発明の一実施形態に係る発光ダイオード照明装置の構成を示すブロック図。 同実施形態の補助電源供給回路のブロック図。 同実施形態の電流供給回路のブロック図。 同実施形態の駆動電流と入力ピーク電圧との関係を示すグラフ。 同実施形態の導通角検出回路のブロック図。 同実施形態の保持電流ブリーダ回路のブロック図。 同実施形態の動作を示すフロー図。

以下に、本発明に係る発光ダイオード照明装置（以下、ＬＥＤ照明装置と言う）１００の一実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態のＬＥＤ照明装置１００は、光源としてのハロゲンランプを調光装置１に接続して、劇場、ライブハウス、旅館等の舞台、結婚式場、披露宴会場、ドラマ等が収録される撮影スタジオ等に設置される照明設備等において、ハロゲンランプに代わって用いることが可能なものである。

調光装置１は、トライアック又はサイリスタを備え、トライアック又はサイリスタがゲートへのトリガ信号により導通する時の導通角を制御することで商用交流電圧の位相を制御する位相制御により、光源に供給する電圧を制御して調光する形式のものである。この実施形態にあっては、調光装置１は、サイリスタを備え、半波整流された脈流を出力するものとする。

ＬＥＤ照明装置１００は、図１に示すように、光源としての直列接続される複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと言う）２と、調光装置１から出力される脈流を整流する整流回路３と、ＬＥＤ２に供給する脈流の力率を改善する力率改善回路４と、マイコン（マイクロコントローラ）５と、調光装置１からの脈流の導通角を検出する導通角検出回路６と、調光装置１のサイリスタに保持電流を流す保持電流ブリーダ回路７と、調光装置１の出力電圧、実質的には整流回路３の出力電圧ＶＯＵＴが後述する制御部１３の電源電圧より所定電圧以上高くなった際に電源電圧を出力する補助電源供給回路８と、ＬＥＤ２を冷却又は放熱するべくＬＥＤ２に気流を供給するファン９を駆動するファン駆動回路１０と、ＬＥＤ２に供給する電力の力率を改善する力率改善回路４と、力率改善回路４に直列に接続されてＬＥＤ２に駆動電流を供給する電流供給回路１１と、整流回路３の出力電圧ＶＯＵＴの変化に基づいて調光装置１のサイリスタの導通角を検出する導通角検出回路６と、サイリスタに保持電流を流すための保持電流ブリーダ回路７と、導通角検出回路６からの導通角信号により電流供給回路１１を制御するマイコン５と、ＬＥＤ２の温度を検出する温度検出回路１２とを備えている。

この実施形態にあっては、補助電源供給回路８が電源部を、力率改善回路４と導通角検出回路６と保持電流ブリーダ回路７とマイコン５とで制御部１３を、さらに、電流供給回路１１で電流供給部を、それぞれ構成するものである。

各部について説明する。

ＬＥＤ２は、同一の順電圧−順電流特性を有するものである。各ＬＥＤ２は、例えば白色光を射出する。

補助電源供給回路８は、図２に示すように、整流回路３の出力電圧ＶＯＵＴの電圧を検出する電圧検出部８ａと、出力電圧ＶＯＵＴを整流する第一整流部８ｂと、電圧検出部８ａが出力する検出出力によりＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチ部８ｃと、スイッチ部８ｃがＯＮした際に出力される第一整流部８ｂの出力を整流する第二整流部８ｄと、第二整流部８ｄの出力に基づいて一定の電圧を安定化して出力する定電圧部８ｅとを備える。

電圧検出部８ａは、調光装置１の出力電圧が制御部１３の電源電圧より所定電圧以上高くなったこと、つまり整流回路３の出力電圧ＶＯＵＴが制御部１３の電源電圧より所定電圧以上高くなったことを検出する。電圧検出部８ａが制御部１３の電源電圧が出力電圧ＶＯＵＴより所定電圧以上高くことを検出すると、スイッチ部８ｃがオンして、第一整流部８ｂの出力電圧が平滑されて第一電圧Ｖ１として出力される。さらに、第一整流部８ｂの出力電圧は、第二整流部８ｄにより整流して平滑された後、定電圧部８ｅに入力されて安定化された第二電圧Ｖ２として出力される。この実施形態においては、電圧検出部８ａは、第一電圧Ｖ１より所定電圧以上高くなった出力電圧ＶＯＵＴを検出した時にスイッチ部８ｃをオンさせる。

したがって、補助電源供給回路８は、力率改善回路４等に供給される調光装置１が出力する脈流を整流して平滑した直流の第一電圧Ｖ１と、オペアンプを含む導通角検出回路６及びマイコン５の電源となる、第一電圧Ｖ１より低圧の、安定化された直流の第二電圧Ｖ２とを出力する。したがって、第一電圧Ｖ１と第二電圧Ｖ２とが、制御部１３の電源電圧である。前述のように電圧検出部８ａが出力電圧ＶＯＵＴを検出することにより、消灯から最小限の調光が開始された場合でも、ＬＥＤ２が発光可能になる前に、補助電源供給回路８が第一及び第二電圧Ｖ１、Ｖ２を出力することができる。

ファン駆動回路１０は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、整流回路３からの直流を、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御によりスイッチングトランジスタをオンオフし、トランスを介して整流した後、ファン９に所定の電力を供給する。

力率改善回路４は、電圧の位相に対して電流の位相を、力率が１に近づくように制御する。この実施形態においては、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータを用いており、高周波によりＬＥＤ照明装置１００に入力される電流を変調することにより力率を上げるようにしている。

電流供給回路１１は、図３に示すように、マイコン５が出力する電流値信号ＳｃｃとＰＷＭ信号Ｓｐｗｍとを受信するドライバ部１１ａと、ドライバ部によりＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチ部１１ｂとを備える。スイッチ部１１ｂには、ＬＥＤ２が接続される。このような構成により、電流値信号ＳｃｃによりＬＥＤ２の駆動電流の電流値、及び、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍにより電流の通電率（デューティ比）を、それぞれ制御する。従って、ＬＥＤ２に供給される駆動電流が、導通角の大きさに応じて変更される。

具体的には、導通角が所定値以下で、調光装置１の出力電圧が切換電圧以下である場合は、導通角の大きさに応じてＰＷＭ信号Ｓｐｗｍにより一定電流値の駆動電流の通電率を制御し、導通角が所定値を超えて、調光装置１の出力電圧が切換電圧を超える場合は、電流値を導通角の大きさに応じて変更する（図４）。

導通角検出回路６は、図５に示すように、整流回路３の出力電圧ＶＯＵＴを検出する電圧検出部６ａと、第一電圧Ｖ１から基準電圧を生成する基準電圧部６ｂと、電圧検出部６ａが検出した電圧と基準電圧部６ｂが出力する基準電圧とを比較するコンパレータ部６ｃとを備えている。コンパレータ部６ｃは、例えばオペアンプに正帰還回路を付加してヒステリシス特性を持たせたコンパレータにより構成される。導通角検出回路６は、電圧検出部６ａが検出した電圧、つまり整流回路３の出力電圧ＶＯＵＴの値が設定された基準電圧以上となることにより、比較出力信号Ｓｃｏｍｐを反転、具体的には第一電圧Ｖ１に等しいハイレベルで出力し、出力電圧ＶＯＵＴが基準電圧を下回る電圧になるまでその出力状態を維持する。比較出力信号Ｓｃｏｍｐは、二値信号で、そのハイレベルの持続時間は、導通角が大きくなる、言い換えれば調光装置１の出力電圧が高くなるにしたがって長くなる。

保持電流ブリーダ回路７は、図６に示すように、保持電流を流すブリーダ部７ａと、ブリーダ部７ａをＯＮ／ＯＦＦ制御する停止スイッチ部７ｂを備えている。保持電流ブリーダ回路７は、導通角検出回路６の比較出力信号Ｓｃｏｍｐがハイレベルである間は、停止スイッチ部７ｂがオンして、ブリーダ部７ａがサイリスタに保持電流が流れることを停止し、比較出力信号Ｓｃｏｍｐがローレベルである間は、停止スイッチ部７ｂがオフして、ブリーダ部７ａはサイリスタに保持電流を流す。従って、サイリスタが導通した場合に、保持電流ブリーダ回路７に大電流が流れることを防止し、補助電源供給回路８及び電流供給回路１１に必要な電流を確保することができる。

マイコン５は、導通角検出回路６の比較出力信号Ｓｃｏｍｐの立ち上がりエッジと立下りエッジとを検出し、比較出力信号Ｓｃｏｍｐの周期と前記両エッジ間の通電時間とを計測し、計測した周期と通電時間とに基づいて、電流供給回路１１に出力する電流値信号Ｓｃｃ及びＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを作成する。具体的には、通電時間が所定時間より短い場合は、その長さに応じたＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを出力し、所定時間より長い場合は、長くなるに応じて大きくなる電流値の電流値信号Ｓｃｃを出力する。

このような構成において、ハロゲンランプが接続されていた調光装置１に対して、ハロゲンランプに代えてＬＥＤ照明装置１００を接続した場合を、図７を交えて説明する。

まず、ＬＥＤ照明装置１００の消灯状態から該調光装置１が操作されると、サイリスタが導通して、調光装置１における調光量に対応する導通角で、ＬＥＤ照明装置１００に脈流が調光装置１から入力される。この入力に伴って、補助電源供給回路８は、調光装置１が出力する脈流を整流して得られる出力電圧ＶＯＵＴが、制御部１３の電源電圧より所定電圧以上高くなった時点で第一及び第二電圧Ｖ１、Ｖ２を出力する（ｗ１）。

補助電源供給回路８が第一及び第二電圧Ｖ１、Ｖ２を出力することにより、制御部１３、すなわち力率改善回路４、マイコン５、導通角検出回路６及び保持電流ブリーダ回路７に電源電圧が供給される（ｗ２）。従って、導通角検出回路６は、ＬＥＤ照明装置１００に入力される脈流の導通角を検出し得る状態にあり、またマイコン５は電流供給回路１１に対して、導通角検出回路６の出力に対応する信号を出力し得るものである。さらに、保持電流ブリーダ回路７は、導通角検出回路６がハイレベルの出力信号を出力するまで、保持電流をサイリスタに流すように動作する。

この後、調光装置１の出力電圧が上昇し、整流回路３の出力電圧ＶＯＵＴが基準電圧を超えることで、導通角検出回路６がＬＥＤ照明装置１００に入力される脈流の導通角を検出する。これにより、導通角検出回路６は、導通角に対応してハイレベルの比較出力信号Ｓｃｏｍｐを出力する（ｗ３）。

マイコン５は、導通角検出回路６の比較出力信号Ｓｃｏｍｐに基づいて、電流値信号ＳｃｃとＰＷＭ信号Ｓｐｗｍとを選択的に電流供給回路１１に対して出力する（ｗ４）。具体的には、ＬＥＤ照明装置１００の入力ピーク電圧が、切換電圧より低く、比較出力信号Ｓｃｏｍｐの通電時間が所定時間より短い場合、マイコン５は、電流供給回路１１に対してＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを出力する。

マイコン５が出力するＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを受信した電流供給回路１１は、ＬＥＤ２に対して、一定電流をパルス幅変調した駆動電流をＬＥＤ２に供給する（ｗ５）。従って、ＬＥＤ２の光度は急速に高くなるのではなく、導通角検出回路６から出力される比較出力信号Ｓｃｏｍｐの通電時間が長くなるにしたがって、パルス幅変調における通電率が増加して、ハロゲンランプにおける場合と同様の速度で光度が高くなる。

この後、導通角が大きくなり、導通角検出回路６の比較出力信号Ｓｃｏｍｐの通電時間が所定時間より長くなると、マイコン５は、電流供給回路１１に対して電流値信号Ｓｃｃを出力する。電流値信号Ｓｃｃは、導通角検出回路６の比較出力信号Ｓｃｏｍｐに応じて、比例的に駆動電流の電流値が増加するように設定される。

マイコン５から出力される電流値信号Ｓｃｃを受信した電流供給回路１１は、電流値信号Ｓｃｃに基づいて増大する駆動電流を、ＬＥＤ２に供給する。これにより、ＬＥＤ２は、急速に光度を高くする。

このように、制御部１３に対する電源となる補助電源供給回路８を設けることにより、制御部１３を構成するマイコン５のようなＩＣに整流回路３が出力する電圧を入力して、そのようなＩＣにより導通角検出回路６等の電源電圧を生成する場合に比較して、電源電圧の各回路への供給を迅速にすることができる。また、補助電源供給回路８は、調光装置１の出力電圧が制御部１３の電源電圧より所定電圧以上高くなった時に、電源電圧を導通角検出回路６及びマイコン５に供給するので、調光装置１が操作されて調光が実施された場合に、速やかにＬＥＤ２に駆動電流を供給することができる。

しかも、消灯からの調光の開始直後の導通角が小さい場合は、駆動電流をパルス幅変調するので、ＬＥＤ２の光度を緩やかに高くし、その後は導通角の増加に応じて駆動電流の電流値を増加させて急速に光度を高くすることができ、ハロゲンランプの調光特性と同等にＬＥＤ２を調光することができる。

これに対して、高光度で点灯しているＬＥＤ２の光度を下げる場合、導通角検出回路６のハイレベルの比較出力信号Ｓｃｏｍｐの通電時間が長い場合、マイコン５は電流供給回路１１に対して電流値信号Ｓｃｃを出力し、比較出力信号Ｓｃｏｍｐの通電時間が所定時間より短くなるとＰＷＭ信号Ｓｐｗｍを出力する。従って、ハロゲンランプにおけると同様に、高光度から低光度に速やかに調光することができ、しかも低光度から消灯までは緩やかに調光することができる。

このように、本実施形態のＬＥＤ照明装置１００によれば、ハロゲンランプを光源として、サイリスタを用いて位相制御により調光する調光装置１を備える照明設備において、ハロゲンランプの代わりに、調光装置１にＬＥＤ照明装置１００を接続してＬＥＤ照明装置１００を消灯している状態から調光した場合に、補助電源供給回路８が第一電圧Ｖ１及び第二電圧Ｖ２を出力するので、調光装置１によりＬＥＤ照明装置１００が点灯された直後、つまり低い調光の際に、ＬＥＤ２を迅速に駆動することができ、調光の遅れを改善することができる。従って、舞台の演出や音楽の演奏状態に応じて素早い変化を要求される照明に対応して、ＬＥＤ２の円滑で迅速な調光を実施することができる。

また、導通角検出回路６により検出した調光装置１のサイリスタの導通角に応じて、パルス幅変調と電流値の増減制御とを選択してＬＥＤ２の駆動電流を調整するので、消灯状態から点灯する、及び点灯状態から消灯する等の過渡時における光度の変化をハロゲンランプの過渡時の特性に合わせることができる。従って、ハロゲンランプとＬＥＤ照明装置１００とが一つの照明設備内に混在していても、ハロゲンランプのみでの照明とほぼ変わることなく調光を実施することができる。このため、頻繁に調光を繰り返しても、違和感のない照明効果を発揮させることができる。

また、この実施形態においては、力率改善回路４を備えているので、導通角が小さい場合であっても、十分な電流を確保することができる。従って、ＬＥＤ２を、安定して所望の光度で動作させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。

上記実施形態では、複数のＬＥＤ２を使用する例を説明したが、ＬＥＤ２は１個でもよい。

また、上記実施形態においては、保持電流ブリーダ回路７を備えるものを説明したが、力率改善回路４に保持電流を流すことにより、保持電流ブリーダ回路７を省略する構成であってもよい。

加えて、調光装置１は、サイリスタに代えて、トライアックを備えるものであってもよい。

上記実施形態にあっては、検出した導通角に基づいて、ＬＥＤ２の駆動電流の電流値を増大することと、通電率を制御することにより、ＬＥＤ２の光度を調整するものを説明したが、ハロゲンランプを調光した際の導通角と光度との関係を解析し、その解析結果に基づいてＬＥＤ２の駆動電流を設定する構成とするものであってもよい。

ハロゲンランプを接続していた調光装置１に、ハロゲンランプに代えてＬＥＤ照明装置１００を接続できるものの、同じ照明設備においてハロゲンランプとＬＥＤ照明装置１００とが混在すると、照明に違和感が生じる場合がある。

制御部１３に十分な電圧及び電流が供給される場合、つまりサイリスタの導通角が大きく調光装置１の出力電圧が高い場合、ＬＥＤ２の応答特性は、ハロゲンランプに比べて良好であり、調光装置１における調光操作から遅れることなくＬＥＤ２は調光される。このように十分な電力が供給される場合、ハロゲンランプの応答特性と比較すると、ＬＥＤ２の応答は早いために、ハロゲンランプとＬＥＤ２を同時に調光すると、ＬＥＤ２が先に調光された明るさに到達する。

従って、一つの照明設備にハロゲンランプとＬＥＤ照明装置１００とが混在していると、それぞれが同じ調光状態になるまでに要する時間が異なるため、その間の照明にむらが生じる結果となる。

上記実施形態のように、消灯状態から明るさが増すように調光すると、ＬＥＤ２がハロゲンランプに比べて遅れて明るくなるために、照明設備の発光ダイオードが使用されている位置では、調光開始後にハロゲンランプが使用されている位置に比較して一時的に暗く感じる期間が生じるのに対し、ある程度の明るさに調光されている状態からさらに明るくなる、あるいはその逆に調光されて暗くなる場合では、ハロゲンランプに比べて先にＬＥＤ２の部分が明るくあるいは暗くなる。

以上のように、ハロゲンランプとＬＥＤ照明装置１００とが混在する照明設備にあっては、両者の応答特性に相違が存在するために、照明が演出通りに調光ができない場合が生じる。

このような事情に鑑みて、点灯しなくなったハロゲンランプが生じた場合に、使用できるハロゲンランプを含めて全数をＬＥＤ照明装置１００に交換すれば、照明にむらが生じることはなくなるが、全数交換により莫大な費用が発生することになる。このため、小規模な施設における舞台等にあっては、交換が必要なハロゲンランプに関連して生じる費用以上の費用が発生することで、経済的な負担が増加する。

それゆえに、調光の応答特性を改善することによって、ハロゲンランプの応答特性に近似させることができるＬＥＤ照明装置を提供する。

具体的には、ハロゲンランプのフィラメントの電流と導通角との関係から、ハロゲンランプの調光特性、言い換えれば導通角に対する光度の変化を、例えば差分方程式や数学モデル（あるいは数理モデル）等により表す。そして、差分方程式等に基づいて、導通角に対する駆動電流の値を規定するマップを作成する。作成したマップは、マイコン５に記憶させる。マイコン５は、マップに基づいて制御信号を設定し、その制御信号により電流供給回路１１を制御する。すなわち、上記実施形態の構成において、マイコン５が、前記マップを記憶しており、導通角検出回路６が出力する出力信号に基づいてマップを検索し、得られた駆動電流に対応する制御信号を電流供給回路１１に出力して、ＬＥＤ２の光度の制御を行う。

従って、ＬＥＤ２の応答特性を改善することができ、ハロゲンランプの応答特性に近似させることができる。その結果、ＬＥＤ２は、ハロゲンランプの調光特性とほぼ一致する特性で、調光することができる。それゆえ、照明設備の中に、ハロゲンランプとＬＥＤ照明装置１００とが混在していても、略均質な照明をすることができる。その結果、複数のハロゲンランプを用いる照明設備においても、全数を交換することなく不具合を生じたもののみをＬＥＤ照明装置１００に交換することができ、使用者の経済的負担を軽減することができる。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１・・・調光装置
２・・・発光ダイオード
５・・・マイコン
６・・・導通角検出回路
７・・・保持電流ブリーダ回路
８・・・電源供給回路
１１・・・電流供給回路
１３・・・制御部

Claims (5)

1. サイリスタ又はトライアックによる位相制御により光源に供給する少なくとも電圧を調整する調光装置に接続可能な、発光ダイオードを光源とする発光ダイオード照明装置であって、
   前記発光ダイオードに駆動電流を供給する電流供給部と、
   前記調光装置の出力電圧の変化に応じて前記駆動電流を前記発光ダイオードに供給させるように前記電流供給部を制御する制御部と、
   前記出力電圧から前記制御部の電源電圧を生成する電源部と、を備えてなり、
   前記電源部は、前記調光装置の出力電圧が上昇して前記電源電圧より所定電圧以上高くなった時に前記制御部に電源電圧を出力することを特徴とする発光ダイオード照明装置。
2. 前記制御部が、位相制御における導通角を検出する導通角検出回路と、前記導通角検出回路が検出した導通角に応じて前記電流供給部を制御する制御回路と、を備えてなる請求項１記載の発光ダイオード照明装置。
3. 前記制御部が、前記電流供給部に供給する電力の力率を改善する力率改善回路をさらに備えてなる請求項１又は２記載の発光ダイオード照明装置。
4. 前記制御部が、前記調光装置のサイリスタ又はトライアックに保持電流を流す保持電流回路をさらに備え、前記電流供給部を制御している間は前記保持電流回路の動作を停止させる請求項１乃至３のいずれかに記載の発光ダイオード照明装置。
5. 前記制御部が、ハロゲンランプの応答特性に近似するように前記発光ダイオードの駆動電流を設定するマップを備える請求項１乃至４のいずれかに記載の発光ダイオード照明装置。