JP2014146634A - Ｌｅｄ駆動装置及びｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱部品の過加熱を防止する場合でも照明装置としての機能低下を極力防止することが可能なＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ駆動装置は、ＬＥＤ４を定電流駆動する定電流回路３と、発熱部品の過加熱を検出するサーミスタ６と、サーミスタ６により過加熱が検出されると、定電流回路３の出力電流を低下させて低出力状態にし、その低出力状態を維持するラッチ回路５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置に関する。

近年、省電力で長寿命のＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明装置が急速に普及し始めている。この種の照明装置における電源投入時の突入電流対策として、サーミスタなどの電流制限素子を入力回路に設けることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１２−１７４５０８号公報

従来は、ＬＥＤ照明装置内の発熱部品が高温になった場合、ＬＥＤの点灯がＯＦＦになるか、又はＬＥＤが点滅することになる。このようにＬＥＤの点灯を制御することは発熱部品の過加熱を防止するうえで必要であるが、照明装置としての機能を大幅に低下させる。

本発明の目的は、発熱部品の過加熱を防止する場合でも照明装置としての機能低下を極力防止することが可能なＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置を提供することにある。

本発明の一態様によれば、ＬＥＤを定電流駆動する定電流回路と、発熱部品の過加熱を検出する過加熱検出器と、前記過加熱検出器により過加熱が検出されると、前記定電流回路の出力電流を低下させて低出力状態にし、その低出力状態を維持するラッチ回路とを備えるＬＥＤ駆動装置が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、ＬＥＤを定電流駆動する定電流回路と、前記ＬＥＤの発光面の角度を検出する角度検出器と、前記角度検出器により検出された発光面の角度が所定の角度である場合のみ前記ＬＥＤが点灯するように前記定電流回路を制御する制御回路とを備えるＬＥＤ駆動装置が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、上記いずれかの態様のＬＥＤ駆動装置を備えるＬＥＤ照明装置が提供される。

本発明によれば、発熱部品の過加熱を防止する場合でも照明装置としての機能低下を極力防止することが可能なＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置を提供することができる。

第１の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置の模式的ブロック構成図。 基本技術に係るＬＥＤ駆動装置の模式的回路構成図。 基本技術に係るＬＥＤ駆動装置の動作を示すフローチャート。 第１の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置の模式的回路構成図。 図４に示されるＬＥＤ駆動装置の動作を示すフローチャート。 第１の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置の別の模式的回路構成図。 図６に示されるＬＥＤ駆動装置の動作を示すフローチャート。 第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の説明図であって、（ａ）２本の給電ピンが垂直方向に並んだ状態における模式的平面構成図、（ｂ）その模式的側面構成図。 第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の説明図であって、（ａ）２本の給電ピンが水平方向に並んだ状態における模式的平面構成図、（ｂ）その模式的側面構成図、（ｃ）その模式的Ａ−Ａ断面構成図。 第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置が備えるＬＥＤ基板の模式的平面構成図。 図１０に示されるＬＥＤ基板の一部を拡大した模式的平面構成図。 図１０に示されるＬＥＤ基板にサーミスタを実装する方法の説明図であって、（ａ）ＬＥＤ基板の一部を拡大した模式的平面構成図、（ｂ）その一部の模式的断面構成図。 第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置が解決する問題の説明図であって、（ａ）口金をソケットに装着した状態を示す模式的断面構成図、（ｂ）給電ピンをソケットの差込口に嵌合させた状態を示す模式的断面構成図、（ｃ）給電ピンがソケットの差込口に嵌合されていない半掛りの状態を示す模式的断面構成図、（ｄ）ＬＥＤ照明装置が落下するおそれのある状態を示す模式的断面構成図。 第２の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置の模式的ブロック構成図。 第２の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置が備える４方向センサの模式的ブロック構成図。 第２の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置が備える４方向センサの模式的回路構成図。 図１６に示される４方向センサのロジック表を示す図。 図１６に示される４方向センサの出力が入力されるＡＮＤ回路を示す図。 第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置が備える４方向センサの実装方法の説明図であって、（ａ）ＬＥＤ基板の模式的平面構成図、（ｂ）そのＬＥＤ基板に接続されるライザー基板の模式的平面構成図。 第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置が備える４方向センサの別の実装方法の説明図。 第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置が備える４方向センサの更に別の実装方法の説明図。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

［第１の実施の形態］
以下、図１〜図１２を用いて第１の実施の形態を詳細に説明する。

（ＬＥＤ駆動装置）
第１の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置は、図１に示すように、ＬＥＤ４を定電流駆動する定電流回路３と、発熱部品の過加熱を検出する過加熱検出器と、過加熱検出器により過加熱が検出されると、定電流回路３の出力電流を低下させて低出力状態にし、その低出力状態を維持するラッチ回路５とを備える。

ここで、過加熱検出器は、温度の変化に対して抵抗値が変化するサーミスタ６であり、ラッチ回路５は、サーミスタ６の抵抗値に基づいて定電流回路３を低出力状態にしてもよい。

また、図４に示すように、サーミスタ６は、温度の上昇に対して抵抗値が上昇するＰＴＣサーミスタ６ａであり、ラッチ回路５は、ＰＴＣサーミスタ６ａの抵抗値が所定値以上になると、定電流回路３を低出力状態にしてもよい。

また、図６に示すように、サーミスタ６は、温度の上昇に対して抵抗値が低下するＮＴＣサーミスタ６ｂであり、ラッチ回路５は、ＮＴＣサーミスタ６ｂの抵抗値が所定値以下になると、定電流回路３を低出力状態にしてもよい。

また、図１２（ａ）に示すように、ＬＥＤ４が実装されるＬＥＤ基板３０と、サーミスタ６が実装されるサーミスタ基板４０とを備え、ＬＥＤ基板３０に設けられたコネクタ３２にサーミスタ基板４０が配線４３を介して接続されてもよい。

また、図１２（ｂ）に示すように、発熱部品であるトランジスタＱ１とサーミスタ基板４０とがＬＥＤ基板３０に共締めされてもよい。

また、ラッチ回路５は、電流をモニタするためのセンス抵抗の抵抗値を上昇させることにより定電流回路３を低出力状態にしてもよい。

また、図４又は図６に示すように、第１センス抵抗Ｒｓ１と、第１センス抵抗Ｒｓ１より抵抗値の大きい第２センス抵抗Ｒｓ２とを備え、ラッチ回路５は、第１センス抵抗Ｒｓ１から第２センス抵抗Ｒｓ２に切り替えることにより定電流回路３を低出力状態にしてもよい。

また、第２センス抵抗Ｒｓ２の抵抗値は、第１センス抵抗Ｒｓ１の抵抗値の１．３倍以上であってもよい。

また、第２センス抵抗Ｒｓ２は、抵抗値を変えることのできる可変抵抗であってもよい。

また、ラッチ回路５は、主電源からの給電がＯＦＦになるまで定電流回路３の低出力状態を維持してもよい。

第１の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置の模式的ブロック構成は、図１に示すように表される。図１に示すように、ＬＥＤ駆動装置は、ＡＣ電源１と、整流平滑回路２と、定電流回路３と、ＬＥＤ４と、ラッチ回路５と、サーミスタ６とを備える。ＡＣ電源１は、例えば１００Ｖの交流電源である。整流平滑回路２は、ＡＣ電源１の交流を整流・平滑するＡＣ／ＤＣコンバータなどである。定電流回路３は、例えば１２０ｍＡの定電流をＬＥＤ４に出力するＤＣ／ＤＣコンバータなどである。ＬＥＤ４は、ＬＥＤ照明装置の光源である。ラッチ回路５は、サーミスタ６により過加熱が検出されると、定電流回路３の出力電流を低下させて低出力状態にし、その低出力状態を維持する。サーミスタ６は、温度の変化に対して抵抗値が変化する素子である。このような構成によれば、発熱部品の過加熱を検出すると、主電源からの給電がＯＦＦになるまで定電流回路３の低出力状態を維持することができる。

（基本技術）
基本技術に係るＬＥＤ駆動装置の模式的回路構成は、図２に示すように表される。図２に示される範囲は、図１において点線で囲われた範囲に相当する。図２に示すように、電源ラインからレギュレータ１１を介してＬＥＤドライバＩＣ１０のＶｉｎ端子に電源が供給される。ＬＥＤドライバＩＣ１０のＩｓ端子にフィードバックされる電圧がコンパレータ１３の基準電圧に到達すると、ＬＥＤドライバＩＣ１０のＧｄ端子の出力をＯＦＦにすることで定電流化する。トランジスタＱは、スイッチとしてＯＮ／ＯＦＦすることで発熱するため、トランジスタＱの近傍にＰＴＣサーミスタ６ａを設置し、熱的にカップリングさせる。ＰＴＣサーミスタ６ａとは、温度の上昇に対して抵抗値が上昇するサーミスタである。ダイオードＤとコイルＬで降圧回路を形成し、この降圧回路にＬＥＤ４が接続される。また、ＬＥＤ４に流れる電流をモニタするためのセンス抵抗ＲｓがＰＴＣサーミスタ６ａと並列に接続される。

基本技術に係るＬＥＤ駆動装置の動作は、図３に示すように表される。まず、発熱部品であるトランジスタＱが加熱されると（ステップＳ１）、その近傍に設置されたＰＴＣサーミスタ６ａの抵抗値が上昇し（ステップＳ２）、センス抵抗ＲｓとＰＴＣサーミスタ６ａとの合成抵抗の抵抗値が上昇する（ステップＳ３）。これにより、低電流でもＩｓ端子電圧が上昇し、コンパレータ１３の基準電圧に到達するため（ステップＳ４）、出力電流を絞ることができる（ステップＳ５）。その結果、発熱部品であるトランジスタＱが冷めると（ステップＳ６）、ＰＴＣサーミスタ６ａの抵抗値が低下し（ステップＳ７）、出力電流が増える（ステップＳ８）。このような動作が繰り返され、ＬＥＤ４の点灯が波打つことになる。

（ＬＥＤ駆動装置の具体例）
第１の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置の模式的回路構成は、図４に示すように表される。図４に示すように、電源ラインからレギュレータ１１を介してＬＥＤドライバＩＣ１０のＶｉｎ端子に電源が供給される。ＬＥＤドライバＩＣ１０には、レギュレータ１２と、コンパレータ１３と、発振回路１４と、フリップフロップ１５と、ＬＥＤドライバ１６とが含まれる。ＬＥＤドライバＩＣ１０のＩｓ端子にフィードバックされる電圧がコンパレータ１３の基準電圧に到達すると、ＬＥＤドライバＩＣ１０のＧｄ端子の出力をＯＦＦにすることで定電流化する。トランジスタＱ１は、スイッチとしてＯＮ／ＯＦＦすることで発熱するため、トランジスタＱ１の近傍にＰＴＣサーミスタ６ａを設置し、熱的にカップリングさせる。トランジスタＱ１の近傍とは、例えば、トランジスタＱ１を中心として径１０ｍｍ以内の範囲である。ダイオードＤとコイルＬで降圧回路を形成し、この降圧回路にＬＥＤ４が接続される。

ここで、第１の実施の形態では、図４に示すように、トランジスタＱ４，Ｑ５と抵抗Ｒ１〜Ｒ４でラッチ回路５を形成している。トランジスタＱ４には起動遅延コンデンサＣが接続される。また、トランジスタＱ２に第１センス抵抗Ｒｓ１が接続され、トランジスタＱ３に第２センス抵抗Ｒｓ２が接続される。第２センス抵抗Ｒｓ２の抵抗値は、第１センス抵抗Ｒｓ１の抵抗値より大きく、例えば、第１センス抵抗Ｒｓ１の抵抗値の１．３倍以上である。抵抗５とＰＴＣサーミスタ６ａは、その他の部品とは別の基板に実装されてもよい（後述する）。抵抗Ｒ５とＰＴＣサーミスタ６ａにより、ＬＥＤドライバＩＣ１０に供給される電源と同じレベルの電圧が分圧される。

図４に示されるＬＥＤ駆動装置の動作は、図５に示すように表される。まず、主電源がＯＮになると、トランジスタＱ４がＯＮし、トランジスタＱ２がＯＮする（ステップＳ１１）。これにより、トランジスタＱ２に接続された第１センス抵抗Ｒｓ１だけをセンス抵抗として用いることになる（ステップＳ１２）。次いで、発熱部品であるトランジスタＱ１が加熱されると（ステップＳ１３）、その近傍に設置されたＰＴＣサーミスタ６ａの抵抗値が上昇する（ステップＳ１４）。ＰＴＣサーミスタ６ａの抵抗値が上昇すると、抵抗Ｒ５とＰＴＣサーミスタ６ａにより分圧されているため、トランジスタＱ６がＯＮする結果、トランジスタＱ５がＯＮするとともに、トランジスタＱ４がＯＦＦする。このようにトランジスタＱ４，Ｑ５のＯＮ・ＯＦＦが切り替わると、トランジスタＱ２がＯＦＦするとともに、トランジスタＱ３がＯＮする（ステップＳ１５）。これにより、トランジスタＱ３に接続された第２センス抵抗Ｒｓ２だけをセンス抵抗として用いることになる（ステップＳ１６）。

既に説明した通り、第２センス抵抗Ｒｓ２の抵抗値は、第１センス抵抗Ｒｓ１の抵抗値より大きいため、出力電流を絞ることができる。例えば、第２センス抵抗Ｒｓ２の抵抗値が第１センス抵抗Ｒｓ１の抵抗値の１．３倍である場合は、出力電流が約３０％絞られる。出力電流を徐々に絞った場合、出力電流を約３０％絞った時点でその明るさの変化を人間が感知し始めることが知られている。すなわち、このように出力電流が約３０％絞られても、照明装置としての機能は殆ど低下しない。もちろん、センス抵抗Ｒｓ２を可変抵抗にすれば、ユーザが出力電流の強さをコントロールすることも可能である。

このように出力電流が絞られると、発熱部品であるトランジスタＱ１が冷め（ステップＳ１７）、ＰＴＣサーミスタ６ａの抵抗値が低下するが、トランジスタＱ４，Ｑ５のＯＮ・ＯＦＦは切り替わらない。そのため、基本技術のように、ＬＥＤ４の点灯が波打つことはない。その後、主電源がＯＦＦになり、再び主電源がＯＮになると、初期状態に戻ってトランジスタＱ２がＯＮする（ステップＳ１１）。

（ＬＥＤ駆動装置の変形例）
第１の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置の別の模式的回路構成は、図６に示すように表される。図６に示すように、ＰＴＣサーミスタ６ａに代えてＮＴＣサーミスタ６ｂを用いてもよい。ＮＴＣサーミスタ６ｂとは、温度の上昇に対して抵抗値が低下するサーミスタである。抵抗Ｒ６とＮＴＣサーミスタ６ｂにより、ＬＥＤドライバＩＣ１０に供給される電源と同じレベルの電圧が分圧される。その他の構成は、図４と同様である。

図６に示されるＬＥＤ駆動装置の動作は、図７に示すように表される。まず、主電源がＯＮになると、トランジスタＱ４がＯＮし、トランジスタＱ２がＯＮする（ステップＳ２１）。これにより、トランジスタＱ２に接続された第１センス抵抗Ｒｓ１だけをセンス抵抗として用いることになる（ステップＳ２２）。次いで、発熱部品であるトランジスタＱ１が加熱されると（ステップＳ２３）、その近傍に設置されたＮＴＣサーミスタ６ｂの抵抗値が低下する（ステップＳ２４）。ＮＴＣサーミスタ６ｂの抵抗値が低下すると、抵抗Ｒ６とＮＴＣサーミスタ６ｂにより分圧されているため、トランジスタＱ６がＯＮする結果、トランジスタＱ５がＯＮするとともに、トランジスタＱ４がＯＦＦする。このようにトランジスタＱ４，Ｑ５のＯＮ・ＯＦＦが切り替わると、トランジスタＱ２がＯＦＦするとともに、トランジスタＱ３がＯＮする（ステップＳ２５）。これにより、トランジスタＱ３に接続された第２センス抵抗Ｒｓ２だけをセンス抵抗として用いることになる（ステップＳ２６）。その結果、出力電流が例えば約３０％絞られると、発熱部品であるトランジスタＱ１が冷め（ステップＳ２７）、ＮＴＣサーミスタ６ｂの抵抗値が上昇するが、トランジスタＱ４，Ｑ５のＯＮ・ＯＦＦは切り替わらない。そのため、基本技術のように、ＬＥＤ４の点灯が波打つことはない。その後、主電源がＯＦＦになり、再び主電源がＯＮになると、初期状態に戻ってトランジスタＱ２がＯＮする（ステップＳ２１）。

（ＬＥＤ照明装置）
第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置２０は、第１の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置を備える照明装置であり、図８及び図９に示すように表される。図８（ａ）は、２本の給電ピン２３が垂直方向に並んだ状態における模式的平面構成図であり、図８（ｂ）は、その模式的側面構成図である。図９（ａ）は、２本の給電ピン２３が水平方向に並んだ状態における模式的平面構成図であり、図９（ｂ）は、その模式的側面構成図であり、図９（ｃ）は、その模式的Ａ−Ａ断面構成図である。

図８及び図９に示すように、ＬＥＤ照明装置２０は、直管形のＬＥＤランプであって、光拡散カバー２１と、口金２２と、給電ピン２３と、放熱板２４と、ＬＥＤ基板３０とを備える。光拡散カバー２１は、ＬＥＤ基板３０に実装されたＬＥＤ４を保護するとともに、ＬＥＤ４からの光を拡散させつつ透過させる。光拡散カバー２１は、例えば乳白色のポリカーボネイト等の樹脂からなり、円筒形状に形成される。光拡散カバー２１の長手方向の両端に口金２２が取り付けられ、各口金２２から金属製の棒状部材である給電ピン２３が２本ずつ突出している。放熱板２４の上面には、ＬＥＤ４が実装されたＬＥＤ基板３０が取り付けられる。放熱板２４は、ＬＥＤ４からの熱を外部に伝えるための部材であり、例えばアルミからなる。放熱板２４の断面は略コの字形状に形成されている。

（サーミスタの実装方法）
第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置２０が備えるＬＥＤ基板３０の模式的平面構成は、図１０に示すように表される。図１０に示すように、ＬＥＤ基板３０は、長手方向ｘに延びた長矩形状であり、例えばアルミナなどのセラミックスやガラスエポキシ樹脂などの絶縁材料からなる基材と、この基材上に形成された配線パターンとを備える。ＬＥＤ基板３０は、複数のＬＥＤ４を支持し、これらに電力を供給するための経路を提供する。

図１０に示されるＬＥＤ基板３０の一部を拡大した模式的平面構成は、図１１に示すように表される。ここでは、サーミスタ６を実装する前の状態を表している。図１１に示すように、ラッチ回路５、トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ６、ＬＥＤドライバＩＣ１０、第１センス抵抗Ｒｓ１、第２センス抵抗Ｒｓ２、ダイオードＤ、コイルＬ、ＬＥＤ４への出力端子３１ａ，３１ｂなどがＬＥＤ基板３０に実装される。トランジスタＱ４，Ｑ５と抵抗とが１パッケージになったＩＣでラッチ回路５を形成している。また、２つの並列合成抵抗により第１センス抵抗Ｒｓ１と第２センス抵抗Ｒｓ２のそれぞれを形成している。

図１０に示されるＬＥＤ基板３０の一部を拡大した模式的平面構成は、図１２（ａ）に示すように表され、その一部の模式的断面構成は、図１２（ｂ）に示すように表される。ここでは、サーミスタ６を実装した後の状態を表している。図１２に示すように、ＬＥＤ基板３０とは別のサーミスタ基板４０にサーミスタ６を実装する。電源Ｖｃｃと信号ＳＩＧとグランドＧＮＤを渡すためのコネクタ３２をＬＥＤ基板３０に設け、このコネクタ３２に配線４３を介してサーミスタ基板４０を接続する。また、サーミスタ基板４０に形成された貫通孔４１を用いて、発熱部品であるトランジスタＱ１とサーミスタ基板４０とをネジ４２で共締めする。これにより、発熱部品の位置に応じてサーミスタ６の位置を容易に調整することが可能である。

以上のように、第１の実施の形態によれば、発熱部品の過加熱を検出すると、定電流回路３の低出力状態が維持されるため、ＬＥＤ４の点灯がＯＦＦになったりＬＥＤ４が点滅したりすることがない。すなわち、発熱部品の過加熱を防止する場合でも照明装置としての機能低下を極力防止することが可能である。

なお、ここでは、サーミスタ６としてＰＴＣサーミスタ６ａとＮＴＣサーミスタ６ｂを例示したが、ＮＴＣサーミスタ６ｂは、温度の上昇に対して抵抗値が大幅（４桁程度）に低下するため、抵抗値の変化が比較的小さいＰＴＣサーミスタ６ａを用いるのが望ましい。もちろん、発熱部品の過加熱を検出する過加熱検出器はサーミスタ６に限定されるものではなく、同様の機能を備えるその他の過加熱検出器を用いることも可能である。

［第２の実施の形態］
ところで、ＬＥＤ照明装置２０を天井面などに設置する場合は、半掛りによる落下を防止することが重要である。すなわち、図１３（ａ）に示すように、ＬＥＤ照明装置２０の口金２２を照明器具のソケットＳに装着し、図１３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ照明装置２０を回転させて、口金２２から突出している給電ピン２３をソケットＳの差込口に嵌合させる必要がある。しかしながら、図１３（ｃ）に示すように、給電ピン２３がソケットＳの差込口に嵌合されていない半掛りの状態でもＬＥＤ照明装置２０が点灯し、半掛りの状態のままＬＥＤ照明装置２０を使用してしまう場合がある。このような場合、図１３（ｄ）に示すように、天井面に伝わる振動などが原因でＬＥＤ照明装置２０が回転して、ＬＥＤ照明装置２０が落下するおそれがある。

（ＬＥＤ駆動装置）
第２の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置は、図１４に示すように、ＬＥＤ４の発光面の角度を検出する角度検出器と、角度検出器により検出された発光面の角度が所定の角度である場合のみＬＥＤ４が点灯するように定電流回路３を制御する制御回路７とを備える。

ここで、角度検出器は、上下左右の４方向を９０°間隔で検出する４方向センサ８であり、制御回路７は、４方向センサ８の出力に基づいて定電流回路３を制御してもよい。

また、図１９に示すように、ＬＥＤ４が実装されるＬＥＤ基板３０と、４方向センサ８が実装されるライザー基板５０とを備え、ライザー基板５０の端子ピン５１がＬＥＤ基板３０に接続されてもよい。

また、図２０に示すように、ＬＥＤ４が実装されるＬＥＤ基板３０と、４方向センサ８が実装されるライザー基板５０とを備え、ＬＥＤ基板３０に設けられたコネクタ３２にライザー基板５０が配線５２を介して接続されてもよい。

また、４方向センサ８は、ＬＥＤ４の発光面をＸＹ平面とした場合のＺ方向に設置されてもよい。

第２の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置の模式的ブロック構成は、図１４に示すように表される。図１４に示すように、ＬＥＤ駆動装置は、ＡＣ電源１と、整流平滑回路２と、定電流回路３と、ＬＥＤ４と、制御回路７と、４方向センサ８とを備える。４方向センサ８は、ＬＥＤ４の発光面の角度を検出する角度検出器であり、上下左右の４方向を９０°間隔で検出する。制御回路７は、４方向センサ８の出力に基づいて、ＬＥＤ４の発光面の角度が所定の角度である場合のみＬＥＤ４が点灯するように定電流回路３を制御する。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。このような構成によれば、ＬＥＤ照明装置２０が半掛りの状態で点灯してしまうことを防止することが可能である。

（４方向センサ）
第２の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置が備える４方向センサ８の模式的ブロック構成は、図１５に示すように表される。図１５に示すように、赤外線ＬＥＤ８１と２個のフォトトランジスタ８２，８３を４方向センサ８の内部に設ける。そして、遮光物となる球体８４の転がりによるフォトトランジスタ８２，８３の出力を検知し、上下左右の４方向を９０°間隔で検出する。

第２の実施の形態に係るＬＥＤ駆動装置が備える４方向センサ８の模式的回路構成は、図１６に示すように表され、その４方向センサ８のロジック表は、図１７に示すように表される。図１６に示すように、フォトトランジスタ８２の出力を「出力１」、フォトトランジスタ８３の出力を「出力２」と呼ぶことにする。この場合、４方向センサ８は、図１７に示すように、出力１がＬｏｗで出力２がＬｏｗであれば０°、出力１がＬｏｗで出力２がＨｉｇｈであれば９０°、出力１がＨｉｇｈで出力２がＨｉｇｈであれば１８０°、出力１がＨｉｇｈで出力２がＬｏｗであれば２７０°を検出する。ここで、ＬＥＤ照明装置２０を正常に設置した場合のＬＥＤ４の発光面が例えば１８０°になるようにしておく。この場合は、図１８に示すように、出力１及び出力２が入力されるＡＮＤ回路８５の出力３がＨｉｇｈであればＬＥＤ４を点灯させ、ＬｏｗであればＬＥＤ４を点灯しないように制御する。

（４方向センサの実装方法）
第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置２０が備える４方向センサ８の実装方法は、図１９に示すように表される。図１９（ａ）は、ＬＥＤ照明装置２０が備えるＬＥＤ基板３０の模式的平面構成図であり、図１９（ｂ）は、そのＬＥＤ基板３０に接続されるライザー基板５０の模式的平面構成図である。図１９に示すように、ライザー基板５０に４方向センサ８を実装し、そのライザー基板５０の端子ピン５１をＬＥＤ基板３０に接続する。これにより、ＬＥＤ４の発光面（ＬＥＤ基板３０の実装面）をＸＹ平面とした場合のＺ方向に４方向センサ８を設置することができる。

第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置２０が備える４方向センサ８の別の実装方法は、図２０に示すように表される。図２０に示すように、口金２２の内側に存在する空間にライザー基板５０を設置することも可能である。この場合は、ライザー基板５０に配線５２を接続し、この配線５２をＬＥＤ基板３０に設けられたコネクタ３２に接続すればよい。もちろん、この場合も、ＬＥＤ４の発光面をＸＹ平面とした場合のＺ方向に４方向センサ８を設置する。

第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置２０が備える４方向センサ８の更に別の実装方法は、図２１に示すように表される。図２１は、図１２に示される実装方法と、図１９に示される実装方法とを組み合わせたものである。すなわち、図２１に示すように、４方向センサ８を実装したライザー基板５０の端子ピン５１をＬＥＤ基板３０に接続するとともに、サーミスタ６を実装したサーミスタ基板４０をＬＥＤ基板３０に接続してもよい。この場合は、４方向センサ８によりＬＥＤ４の発光面の角度が検出されるとともに、サーミスタ６により発熱部品の過加熱が検出される。

以上のように、第２の実施の形態によれば、ＬＥＤ４の発光面の角度が所定の角度である場合のみＬＥＤ４を点灯させることができる。そのため、ＬＥＤ照明装置２０が半掛りの状態で点灯してしまうことを防止することが可能である。

以上説明したように、本発明によれば、発熱部品の過加熱を防止する場合でも照明装置としての機能低下を極力防止することが可能なＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置を提供することができる。

[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第１〜第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。

本発明に係るＬＥＤ駆動装置及びＬＥＤ照明装置は、直管形のＬＥＤランプなど、各種のＬＥＤ照明装置に適用することができる。

３…定電流回路
４…ＬＥＤ
５…ラッチ回路
６…過加熱検出器（サーミスタ）
６ａ…ＰＴＣサーミスタ
６ｂ…ＮＴＣサーミスタ
７…制御回路
８…角度検出器（４方向センサ）
３０…ＬＥＤ基板
３２…コネクタ
４０…サーミスタ基板
４３…配線
５０…ライザー基板
５１…端子ピン
５２…配線
Ｒｓ１…第１センス抵抗
Ｒｓ２…第２センス抵抗

Claims (22)

1. ＬＥＤを定電流駆動する定電流回路と、
   発熱部品の過加熱を検出する過加熱検出器と、
   前記過加熱検出器により過加熱が検出されると、前記定電流回路の出力電流を低下させて低出力状態にし、その低出力状態を維持するラッチ回路と
   を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
2. 前記過加熱検出器は、温度の変化に対して抵抗値が変化するサーミスタであり、
   前記ラッチ回路は、前記サーミスタの抵抗値に基づいて前記定電流回路を低出力状態にすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ駆動装置。
3. 前記サーミスタは、温度の上昇に対して抵抗値が上昇するＰＴＣサーミスタであり、
   前記ラッチ回路は、前記ＰＴＣサーミスタの抵抗値が所定値以上になると、前記定電流回路を低出力状態にすることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ駆動装置。
4. 前記サーミスタは、温度の上昇に対して抵抗値が低下するＮＴＣサーミスタであり、
   前記ラッチ回路は、前記ＮＴＣサーミスタの抵抗値が所定値以下になると、前記定電流回路を低出力状態にすることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ駆動装置。
5. 前記ＬＥＤが実装されるＬＥＤ基板と、
   前記サーミスタが実装されるサーミスタ基板とを備え、前記ＬＥＤ基板に設けられたコネクタに前記サーミスタ基板が配線を介して接続されることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ駆動装置。
6. 前記発熱部品と前記サーミスタ基板とが前記ＬＥＤ基板に共締めされることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ駆動装置。
7. 前記ラッチ回路は、電流をモニタするためのセンス抵抗の抵抗値を上昇させることにより前記定電流回路を低出力状態にすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
8. 第１センス抵抗と、
   前記第１センス抵抗より抵抗値の大きい第２センス抵抗とを備え、
   前記ラッチ回路は、前記第１センス抵抗から前記第２センス抵抗に切り替えることにより前記定電流回路を低出力状態にすることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ駆動装置。
9. 前記第２センス抵抗の抵抗値は、前記第１センス抵抗の抵抗値の１．３倍以上であることを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ駆動装置。
10. 前記第２センス抵抗は、抵抗値を変えることのできる可変抵抗であることを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ駆動装置。
11. 前記ラッチ回路は、主電源からの給電がＯＦＦになるまで前記定電流回路の低出力状態を維持することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
12. 前記ＬＥＤの発光面の角度を検出する角度検出器と、
    前記角度検出器により検出された発光面の角度が所定の角度である場合のみ前記ＬＥＤが点灯するように前記定電流回路を制御する制御回路と
    を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
13. 前記角度検出器は、上下左右の４方向を９０°間隔で検出する４方向センサであり、
    前記制御回路は、前記４方向センサの出力に基づいて前記定電流回路を制御することを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤ駆動装置。
14. 前記ＬＥＤが実装されるＬＥＤ基板と、
    前記４方向センサが実装されるライザー基板とを備え、前記ライザー基板の端子ピンが前記ＬＥＤ基板に接続されることを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ駆動装置。
15. 前記ＬＥＤが実装されるＬＥＤ基板と、
    前記４方向センサが実装されるライザー基板とを備え、前記ＬＥＤ基板に設けられたコネクタに前記ライザー基板が配線を介して接続されることを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ駆動装置。
16. 前記４方向センサは、前記ＬＥＤの発光面をＸＹ平面とした場合のＺ方向に設置されることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のＬＥＤ駆動装置。
17. ＬＥＤを定電流駆動する定電流回路と、
    前記ＬＥＤの発光面の角度を検出する角度検出器と、
    前記角度検出器により検出された発光面の角度が所定の角度である場合のみ前記ＬＥＤが点灯するように前記定電流回路を制御する制御回路と
    を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
18. 前記角度検出器は、上下左右の４方向を９０°間隔で検出する４方向センサであり、
    前記制御回路は、前記４方向センサの出力に基づいて前記定電流回路を制御することを特徴とする請求項１７に記載のＬＥＤ駆動装置。
19. 前記ＬＥＤが実装されるＬＥＤ基板と、
    前記４方向センサが実装されるライザー基板とを備え、前記ライザー基板の端子ピンが前記ＬＥＤ基板に接続されることを特徴とする請求項１８に記載のＬＥＤ駆動装置。
20. 前記ＬＥＤが実装されるＬＥＤ基板と、
    前記４方向センサが実装されるライザー基板とを備え、前記ＬＥＤ基板に設けられたコネクタに前記ライザー基板が配線を介して接続されることを特徴とする請求項１８に記載のＬＥＤ駆動装置。
21. 前記４方向センサは、前記ＬＥＤの発光面をＸＹ平面とした場合のＺ方向に設置されることを特徴とする請求項１９又は２０に記載のＬＥＤ駆動装置。
22. 請求項１〜２１のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置を備えることを特徴とするＬＥＤ照明装置。

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