JP2015072779A

JP2015072779A - 照明装置

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Publication number: JP2015072779A
Application number: JP2013207503A
Authority: JP
Inventors: 和佳門谷; Kazuyoshi Kadotani; 稔前原; Minoru Maehara
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2033-10-02
Also published as: DE102014113164A1; US20150091472A1; JP6471883B2; US9374860B2; CN104519642B; CN104519642A

Abstract

【課題】より広い調整範囲で調光及び調色が可能な照明装置を提供する。
【解決手段】複数個の第１発光ダイオード１１は第１色温度でそれぞれ発光する。複数個の第２発光ダイオード１２は、第１色温度よりも低い第２色温度でそれぞれ発光し、第２発光ダイオード１２の個数は第１発光ダイオード１１の個数よりも少なくなっている。点灯回路２０は、第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２にそれぞれ駆動電流を供給して、第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２を点灯させる。制御回路３０は、外部の調光器２００から入力される調光信号に応じて複数個の第１発光ダイオード１１からの全発光量が変化するように、第１発光ダイオード１１の発光状態を制御する。制御回路３０は、調光信号Ｓ１に関わらず複数個の第２発光ダイオード１２からの全発光量が一定になるように、第２発光ダイオード１２の発光状態を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置に関し、より詳細には調光及び調色が可能な照明装置に関する。

従来、第１相関色温度で発光する第１ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、第２相関色温度で発光する第２ＬＥＤとを備えた照明装置があった（例えば特許文献１参照）。この照明装置では、第１ＬＥＤの発光状態と第２ＬＥＤの発光状態との大小関係を変更することで、暖色から寒色までの広い範囲での調色と、相関色温度を固定した状態での調光を可能にしていた。

特開２０１３−１３１３９３号公報

特許文献１に開示された照明装置では、色温度をほぼ一定に固定した状態で調光しており、広い範囲での調光及び調色が行えなかった。

本発明は上記課題に鑑みて為され、より広い調整範囲で調光及び調色が可能な照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、複数個の第１発光ダイオードと、複数個の第２発光ダイオードと、点灯回路と、制御回路とを備えたことを特徴とする。複数個の前記第１発光ダイオードは第１色温度でそれぞれ発光する。前記第２発光ダイオードの個数は前記第１発光ダイオードよりも少なく、複数個の前記第２発光ダイオードは、前記第１色温度よりも低い第２色温度でそれぞれ発光する。前記点灯回路は、前記第１発光ダイオード及び前記第２発光ダイオードにそれぞれ駆動電流を供給して、前記第１発光ダイオード及び前記第２発光ダイオードを点灯させる。前記制御回路は、外部から入力される調光信号に応じて複数個の前記第１発光ダイオードからの全発光量が変化するように、前記第１発光ダイオードの発光状態を制御する。前記制御回路は、前記調光信号に関わらず複数個の前記第２発光ダイオードからの全発光量が一定になるように、前記第２発光ダイオードの発光状態を制御する。

この照明装置において、前記制御回路は、全点灯状態において、前記点灯回路から前記第１発光ダイオードに供給される駆動電流と、前記点灯回路から前記第２発光ダイオードに供給される駆動電流が同じになるように、前記点灯回路を制御することも好ましい。

この照明装置において、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記第１発光ダイオードの個数が、前記第２発光ダイオードの個数の２倍以上である。調光下限において前記点灯回路から全ての前記第１発光ダイオードに供給される駆動電流がゼロになるように、前記制御回路が前記点灯回路を制御する。

この照明装置において、以下の構成をさらに備えることも好ましい。前記第１発光ダイオードの個数が、前記第２発光ダイオードの個数の３倍以上である。調光下限において前記点灯回路から全ての前記第１発光ダイオードに供給される駆動電流がゼロになるように、前記制御回路が前記点灯回路を制御する。

この照明装置において、前記制御回路は、調光率が低下するにつれて複数個の前記第１発光ダイオードからの全発光量が低下するように、前記点灯回路が前記第１発光ダイオードに供給する駆動電流を低下させることも好ましい。

この照明装置において、前記制御回路は、調光率が低下するにつれて複数個の前記第１発光ダイオードからの全発光量が低下するように、点灯させる前記第１発光ダイオードの個数を減少させることも好ましい。

本発明によれば、色温度が低い第２発光ダイオードの全発光量は一定とし、第２発光ダイオードよりも色温度が高く、個数も多い第１発光ダイオードの全発光量を調光信号に応じて変化させている。したがって、調光信号に応じて全発光量を変化させる第１発光ダイオードの個数を第２発光ダイオードの個数よりも少なくした場合に比べて、より広い範囲で調色と調光を行うことができる。

本実施形態の照明装置の概略的なブロック図である。本実施形態の照明装置の具体構成を示す回路図である。本実施形態の照明装置が備える第１発光ダイオード及び第２発光ダイオードに供給される駆動電流と調光率との関係を示す図である。本実施形態の照明装置による調色・調光曲線の説明図であり、（ａ）は第１発光ダイオードの色温度が６５００Ｋ、個数が４８個、第２発光ダイオード１２の色温度が２７００Ｋ、個数が１６個の場合の調色・調光曲線の説明図である。（ｂ）は第１発光ダイオードの色温度が５０００Ｋ、個数が４８個、第２発光ダイオード１２の色温度が２７００Ｋ、個数が１６個の場合の調色・調光曲線の説明図である。（ｃ）は第１発光ダイオードの色温度が５０００Ｋ、個数が４４個、第２発光ダイオード１２の色温度が２０００Ｋ、個数が２２個の場合の調色・調光曲線の説明図である。本実施形態の照明装置の要部を示す回路図である。本実施形態の照明装置が備える第１発光ダイオード及び第２発光ダイオードの光出力と調光率との関係を示す図である。本実施形態の照明装置による調色・調光曲線の説明図である。

本発明に係る照明装置の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。

図１は本実施形態の照明装置１の概略的なブロック図、図２は本実施形態の照明装置１の具体構成を示す回路図である。

本実施形態の照明装置１は、複数個の第１発光ダイオード１１と、複数個の第２発光ダイオード１２と、点灯回路２０と、制御回路３０とを備える。なお、点灯回路２０と制御回路３０とで、第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２を点灯させる点灯装置が構成される。

複数個の第１発光ダイオード１１は、所定の第１色温度（例えば６５００Ｋ）の白色光（寒色系の白色光）をそれぞれ発光する。

複数個の第２発光ダイオード１２は、第１色温度よりも低い所定の第２色温度（例えば２７００Ｋ）の白色光（暖色系の白色光）をそれぞれ発光する。

第２発光ダイオード１２の個数Ｍ（Ｍは２以上の整数）が、第１発光ダイオード１１の個数Ｎ（Ｎは２以上の整数）よりも少なくなるように、第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２の個数は決められている。例えば本実施形態の照明装置１では、第１発光ダイオード１１の個数Ｎが４８個、第２発光ダイオード１２の個数Ｍが１６個であり、第１発光ダイオード１１の個数Ｎが第２発光ダイオード１２の個数Ｍの３倍になっている。

点灯回路２０は、第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２にそれぞれ駆動電流を供給して、第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２を点灯させる。

本実施形態の照明装置１では、点灯回路２０が、整流回路２１と、力率改善回路２２と、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４とを備えている。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３は複数個の第１発光ダイオード１１に駆動電流を供給し、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４は複数個の第２発光ダイオード１２に駆動電流を供給する。

整流回路２１の入力側には商用交流電源１００が接続されており、整流回路２１は商用交流電源１００から供給される交流電圧を全波整流する。

力率改善回路２２は、電界効果トランジスタからなるスイッチング素子ＳＷ１とインダクタＬ１とダイオードＤ１とを用いた昇圧型のチョッパ回路からなる。力率改善回路２２の入力側には整流回路２１が接続され、力率改善回路２２の出力側には平滑コンデンサＣ１が接続されている。インダクタＬ１の一端は整流回路２１の高圧側出力端子に接続され、インダクタＬ１の他端はスイッチング素子ＳＷ１を介して整流回路２１の低圧側出力端子に接続されている。インダクタＬ１及びスイッチング素子ＳＷ１の接続点にはダイオードＤ１のアノードが接続されている。ダイオードＤ１のカソードと、整流回路２１の低圧側出力端子の間には平滑コンデンサＣ１が接続されている。スイッチング素子ＳＷ１のオン／オフはチョッパ制御部２５によって制御される。なお、昇圧型のチョッパ回路の動作は従来周知であるので、その説明は省略する。

チョッパ制御部２５には、力率改善回路２２の出力電圧として平滑コンデンサＣ１の両端電圧がフィードバックされている。チョッパ制御部２５は、出力電圧がほぼ一定の直流電圧となるように、スイッチング素子ＳＷ１のオン／オフを制御する。

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３及び第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４は力率改善回路２２の出力側に並列に接続されている。

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３は、電界効果トランジスタからなるスイッチング素子ＳＷ２とインダクタＬ２とダイオードＤ２とを用いた降圧型のチョッパ回路からなる。第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の入力側には平滑コンデンサＣ１が接続され、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の出力側にはコンデンサＣ２が接続されている。コンデンサＣ２の両端間には複数個の第１発光ダイオード１１が直列に接続されている。

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３では、ダイオードＤ２のカソードが平滑コンデンサＣ１の高圧側端子に接続され、ダイオードＤ２のアノードと平滑コンデンサＣ１の低圧側端子の間にはスイッチング素子ＳＷ２が接続されている。ダイオードＤ２及びスイッチング素子ＳＷ２の接続点にはインダクタＬ２の一端が接続され、インダクタＬ２の他端とダイオードＤ２のカソードとの間にはコンデンサＣ２が接続されている。スイッチング素子ＳＷ２のオン／オフは制御回路３０によって制御される。なお、降圧型のチョッパ回路の動作は従来周知であるので、その説明は省略する。

第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４は、電界効果トランジスタからなるスイッチング素子ＳＷ３とインダクタＬ３とダイオードＤ３とを用いた降圧型のチョッパ回路からなる。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４の入力側には平滑コンデンサＣ１が接続され、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４の出力側にはコンデンサＣ３が接続されている。コンデンサＣ３の両端間には複数個の第２発光ダイオード１２が直列に接続されている。スイッチング素子ＳＷ３のオン／オフは制御回路３０によって制御される。なお、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４の回路構成は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の回路構成と同じであるので、その説明は省略する。

制御回路３０は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の出力を制御する第１制御回路３１と、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４の出力を制御する第２制御回路３２とを備える。

第１制御回路３１には、例えば第１発光ダイオード１１に流れる駆動電流Ｉ１の大きさに比例した信号がフィードバックされている。第１制御回路３１は、外部の調光器２００から入力される調光信号Ｓ１に応じて、駆動電流Ｉ１のフィードバック値に基づいて、スイッチング素子ＳＷ２のオンデューティを変化させ、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の出力を調整する。

第２制御回路３２には、例えば第２発光ダイオード１２に流れる駆動電流Ｉ２の大きさに比例した信号がフィードバックされている。第２制御回路３２は、調光信号Ｓ１に関わらず、複数個の第２発光ダイオード１２からの全発光量が一定になるように、スイッチング素子ＳＷ３のオンデューティを変化させ、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４の出力を制御する。

図３は、調光器２００によって設定される調光率（調光度）と駆動電流Ｉ１，Ｉ２との関係を示す図である。第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４から第２発光ダイオード１２に供給される駆動電流Ｉ２は、調光率にかかわらず一定に制御されている。一方、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３から第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１は、調光信号Ｓ１の調光率が下がる（すなわち暗くなる）につれて減少するように制御されている。そして、調光率が１００％の全点灯状態において、駆動電流Ｉ１と駆動電流Ｉ２が同じになるように、第１制御回路３１は第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の出力を制御する。また、調光範囲の下限において、駆動電流Ｉ１がゼロになるように、第１制御回路３１は第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の出力を制御する。

上述のように、本実施形態では高色温度の第１発光ダイオード１１の個数Ｎ（例えば４８個）が、低色温度の第２発光ダイオード１２の個数Ｍ（例えば１６個）の３倍となっている。低色温度の第２発光ダイオード１２に供給される駆動電流Ｉ２は調光率にかかわらず一定に制御される。高色温度の第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１は、全点灯状態では駆動電流Ｉ２と同じになり、調光率が低下する（すなわち暗くなる）につれて減少し、調光下限ではゼロとなるように制御されている。ここで、第１発光ダイオード１１と第２発光ダイオード１２に同じ電流を流した場合に１個あたりの光量が同じであれば、Ｎ＝３Ｍであるから、全点灯状態の光出力を１００％とすると、調光下限における光出力は４分の１の２５％となる。実際には、低色温度の第２発光ダイオード１２は、高色温度の第１発光ダイオード１１に比べて発光効率が低く、１個あたりの光量も小さいため、調光下限における光出力は２５％よりも低くなる。

例えば第１発光ダイオード１１の色温度を６５００Ｋ、その個数Ｎを４８個とし、第２発光ダイオード１２の色温度を２７００Ｋ、その個数Ｍを１６個とした場合、調光下限は約２０％となった。この条件で調光率と色温度の関係を測定した結果は図４（ａ）に示すようになる。調光下限（調光度が約２０％）では色温度が２７００Ｋとなり、調光率が高くなる（明るくなる）につれて色温度が大きくなって、全点灯状態（調光度が１００％）では混色光の色温度が５０００Ｋとなっている。この照明装置１では、２０％から１００％までの範囲で調光率を変化させることができ、調光率が２０％から１００％まで調整される間に、色温度を２７００Ｋから５０００Ｋまで変化させることができる。

また、第１発光ダイオード１１の色温度を５０００Ｋ、その個数Ｎを４８個とし、第２発光ダイオード１２の色温度を２７００Ｋ、その個数Ｍを１６個とした場合（Ｎ＝３Ｍ）、調光下限は約２０％となった。この条件で調光率と色温度の関係を測定した結果は図４（ｂ）に示すようになる。調光下限（調光度が約２０％）では色温度が２７００Ｋとなり、調光率が明るくなるにつれて色温度が大きくなって、全点灯状態（調光度が１００％）では混色光の色温度が４２００Ｋとなっている。この照明装置１では、２０％から１００％までの範囲で調光率を変化させることができ、調光率が２０％から１００％まで調整される間に、色温度を２７００Ｋから４２００Ｋまで変化させることができる。

上述の照明装置１では、第１発光ダイオード１１の個数Ｎを第２発光ダイオード１２の個数Ｍの３倍にしているが、第１発光ダイオード１１の個数Ｎは第２発光ダイオード１２の個数Ｍの３倍以上であればよく、調光下限を２０％程度まで下げることができる。なお全点灯状態で必要な光出力から第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２の全個数が求まり、調光下限で必要な光出力から最低限必要な第２発光ダイオード１２の個数が求まるので、これらの個数から比率（Ｎ／Ｍ）の上限は決定される。

また、上述の照明装置１では、第１発光ダイオード１１の個数Ｎを第２発光ダイオード１２の個数Ｍの３倍以上にしているが、第１発光ダイオード１１の個数Ｎを第２発光ダイオード１２の個数Ｍの２倍以上としてもよい。ここで、第１発光ダイオード１１と第２発光ダイオード１２に同じ電流を流した場合に１個あたりの光量が同じであれば、Ｎ＝２Ｍであるから、全点灯状態の光出力を１００％とすると、調光下限における光出力は３分の１の約３３％となる。実際には、低色温度の第２発光ダイオード１２は、高色温度の第１発光ダイオード１１に比べて発光効率が低く、１個あたりの光量も小さいため、調光下限における光出力は３３％よりも小さくなる。

例えば第１発光ダイオード１１の色温度を５０００Ｋ、その個数Ｎを４４個とし、第２発光ダイオード１２の色温度を２０００Ｋ、その個数Ｍを２２個とした場合、調光下限は約３０％となった。この条件で調光率と色温度の関係を測定した結果は図４（ｃ）に示すようになる。調光下限（調光度が約３０％）では色温度が２０００Ｋとなり、調光率が高くなる（すなわち明るくなる）につれて色温度が徐々に大きくなって、全点灯状態（調光度が１００％）では混色光の色温度が３５００Ｋとなっている。この照明装置１では、３０％から１００％までの範囲で調光率を変化させることができ、調光率が３０％から１００％まで調整される間に、色温度を２０００Ｋから３５００Ｋまで変化させることができる。

なお第１発光ダイオード１１の色温度及び個数、並びに、第２発光ダイオード１２の色温度及び個数は一例であり、適宜変更が可能である。

以上説明したように、照明装置１は、複数個の第１発光ダイオード１１と、複数個の第２発光ダイオード１２と、点灯回路２０と、制御回路３０を備える。複数個の第１発光ダイオード１１は第１色温度でそれぞれ発光する。複数個の第２発光ダイオード１２は、第１発光ダイオード１１よりも個数が少なく、第１色温度よりも低い第２色温度でそれぞれ発光する。点灯回路２０は、第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２にそれぞれ駆動電流を供給して、第１発光ダイオード１１及び第２発光ダイオード１２を点灯させる。制御回路３０は、外部から入力される調光信号Ｓ１に応じて複数個の第１発光ダイオード１１からの全発光量が変化するように、第１発光ダイオード１１の発光状態を制御する。また制御回路３０は、調光信号Ｓ１に関わらず複数個の第２発光ダイオード１２からの全発光量が一定になるように、第２発光ダイオード１２の発光状態を制御する。

このように、色温度が低い第２発光ダイオード１２の全発光量は一定とし、第２発光ダイオード１２よりも色温度が高く、個数も多い第１発光ダイオード１１の全発光量を調光信号に応じて変化させている。したがって、調光信号に応じて全発光量を変化させる第１発光ダイオード１１の個数を第２発光ダイオード１２の個数よりも少なくした場合に比べて、より広い調整範囲で調色と調光を行うことができる。

また本実施形態では、制御回路３０は、全点灯状態において、点灯回路２０から第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１と、点灯回路２０から第２発光ダイオード１２に供給される駆動電流Ｉ２が同じになるように点灯回路２０を制御している。

これにより、全点灯状態において、第１発光ダイオード１１の１個あたりの光出力と、第２発光ダイオード１２の１個あたりの光出力を同程度にすることができる。

また本実施形態において、以下の構成をさらに備えることも好ましい。第１発光ダイオード１１の個数が、第２発光ダイオード１２の個数の２倍以上である。調光下限において点灯回路２０から全ての第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１がゼロになるように制御回路３０が点灯回路２０を制御する。

ここで、全点灯状態において第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１と、第２発光ダイオード１２に供給される駆動電流Ｉ２が同じであれば、調光下限での光出力は全点灯状態での光出力の３分の１以下になり、調光下限を３３％以下とすることができる。

また本実施形態において、以下の構成をさらに備えることも好ましい。第１発光ダイオード１１の個数が、第２発光ダイオード１２の個数の３倍以上である。調光下限において点灯回路２０から全ての第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１がゼロになるように制御回路３０が点灯回路２０を制御する。

ここで、全点灯状態において第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１と、第２発光ダイオード１２に供給される駆動電流Ｉ２が同じであれば、調光下限での光出力は全点灯状態での光出力の４分の１以下になり、調光下限を２５％以下とすることができる。

また本実施形態の照明装置１では、制御回路３０は、調光信号Ｓ１の調光率が低下するにつれて複数個の第１発光ダイオード１１からの全発光量が低下するように、点灯回路２０が第１発光ダイオード１１に供給する駆動電流Ｉ１を低下させている。

これにより、調光信号Ｓ１の調光率に応じて、第１発光ダイオード１１から出力される全発光量を変化させることができる。

ところで、上述した第１制御回路３１は、調光率に応じて第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３から第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１を変化させているが、調光率に応じて点灯させる第１発光ダイオード１１の個数を変化させてもよい。

図５は照明装置１の要部を示す回路図であり、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の出力側にはＮ個（Ｎは２以上の整数）の第１発光ダイオード１１が直列に接続されている。Ｎ個ある第１発光ダイオード１１の各々にはスイッチ素子ＳＷ１ｎ（ｎは１からＮまでの整数）が並列に接続されている。スイッチ素子ＳＷ１ｎは、それぞれ、第１制御回路３１から入力される制御信号Ｓ１ｎ（ｎは１からＮまでの整数）によってオン／オフが切り替えられる。第１制御回路３１が制御信号Ｓ１ｎの信号レベルをＬレベルにすると、対応するスイッチ素子ＳＷ１ｎはオフになり、このスイッチ素子ＳＷ１ｎが並列に接続された第１発光ダイオード１１は点灯する。一方、第１制御回路３１が制御信号Ｓ１ｎの信号レベルをＨレベルにすると、対応するスイッチ素子ＳＷ１ｎはオンになり、このスイッチ素子ＳＷ１ｎが並列に接続された第１発光ダイオード１１は消灯する。

この照明装置１では、第１制御回路３１は、調光信号Ｓ１にかかわらず第１発光ダイオード１１に供給される駆動電流Ｉ１が一定になるように、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２３の出力を制御する。第１制御回路３１は、全点灯状態ではスイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１Ｎに出力する制御信号Ｓ１１〜Ｓ１Ｎを全てＬレベルとして、全てのスイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１Ｎをオフにし、全ての第１発光ダイオード１１を点灯させる。第１制御回路３１は、調光信号Ｓ１の調光率が一定レベルだけ暗くなると、何れかのスイッチ素子ＳＷ１ｎに出力する制御信号Ｓ１ｎをＨレベルに切り替えて、このスイッチ素子ＳＷ１ｎをオンさせることで、第１発光ダイオード１１を１個ずつ消灯させる。そして、第１制御回路３１は、調光下限においてスイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１Ｎに出力する制御信号Ｓ１１〜Ｓ１Ｎを全てＨレベルとして、全てのスイッチ素子ＳＷ１１〜ＳＷ１Ｎをオンにし、全ての第１発光ダイオード１１を消灯させる。

図６は、調光器２００によって設定される調光率（調光度）と、第１発光ダイオード１１の全光出力Ｐ１及び第２発光ダイオード１２の全光出力Ｐ２の関係を示す図である。第２制御回路３２は、調光率にかかわらず第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２４から第２発光ダイオード１２に供給される駆動電流Ｉ２を一定に制御しているので、Ｍ個の第２発光ダイオード１２からの光出力の合計（全光出力）は調光率にかかわらず一定となる。一方、第１制御回路３１は、全点灯状態においてＮ個ある第１発光ダイオード１１を全て点灯させ、調光下限においてＮ個ある第１発光ダイオード１１を全て消灯させる。また第１制御回路３１は、調光率の下限値から上限値（１００％）までの調光範囲をＮ等分して、Ｎ段階の調光レベルを設定する。そして、調光器２００によって設定される調光率が何れかの段階の調光レベルを下回ると、第１制御回路３１は、何れかのスイッチ素子ＳＷ１ｎをオンさせて、点灯している第１発光ダイオード１１の個数を１個減らす。また、調光器２００によって設定される調光率が何れかの段階の調光レベルを上回ると、第１制御回路３１は、何れかのスイッチ素子ＳＷ１ｎをオフさせて、点灯している第１発光ダイオード１１の個数を１個増やす。すなわち、第１制御回路３１は、調光器２００によって設定される調光率に応じて、点灯している第１発光ダイオード１１の個数を変化させることで、第１発光ダイオード１１からの全光出力が調光率に比例するように変化させている。

ここで、高色温度の第１発光ダイオード１１の個数Ｎ（例えば４８個）は、低色温度の第２発光ダイオード１２の個数Ｍ（例えば１６個）の３倍となっている。低色温度の第２発光ダイオード１２から出力される全光出力は調光率にかかわらず一定に制御される。一方、高色温度の第１発光ダイオード１１は、全点灯状態においてＮ個全てが点灯し、調光下限においてＮ個全てが消灯する。また第１制御回路３１は、調光器２００によって設定される調光信号に応じて、点灯している第１発光ダイオード１１の個数を変化させている。

第１発光ダイオード１１と第２発光ダイオード１２に同じ電流を流した場合に１個あたりの光量が同じであれば、Ｎ＝３Ｍであるから、全点灯状態の光出力を１００％とすると、調光下限における光出力は４分の１の２５％となる。実際には、低色温度の第２発光ダイオード１２は、高色温度の第１発光ダイオード１１に比べて発光効率が低く、１個あたりの光量も小さいため、調光下限における光出力は２５％よりも小さくなる。

例えば第１発光ダイオード１１の色温度を６５００Ｋ、その個数Ｎを４８個とし、第２発光ダイオード１２の色温度を２７００Ｋ、その個数Ｍを１６個とした場合、調光下限は約２０％となった。この条件で調光率と色温度の関係を測定した結果は図７に示すようになる。調光下限（調光度が約２０％）では色温度が約２７００Ｋとなり、調光率が高くなる（明るくなる）につれて色温度が大きくなって、全点灯状態（調光度が１００％）では色温度が約５０００Ｋとなっている。この照明装置１では、２０％から１００％までの範囲で調光率を変化させることができ、調光率が２０％から１００％まで調整される間に、色温度を約２７００Ｋから約５０００Ｋまで変化させることができる。なお第１発光ダイオード１１の色温度及び個数、並びに、第２発光ダイオード１２の色温度及び個数は一例であり、適宜変更が可能である。第１発光ダイオード１１の個数を、第２発光ダイオード１２の個数の３倍以上にすれば、調光下限を２５％以下にすることができる。また、第１発光ダイオード１１の個数を、第２発光ダイオード１２の個数の２倍以上にすれば、調光下限を３３％以下にすることが可能である。

このように、本実施形態の照明装置１では、制御回路３０は、調光信号Ｓ１の調光率が低下するにつれて複数個の第１発光ダイオード１１からの全発光量が低下するように、点灯させる第１発光ダイオード１１の個数を減少させている。

なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されない。

１照明装置
１１第１発光ダイオード
１２第２発光ダイオード
２０点灯回路
２２力率改善回路
２３第１ＤＣ−ＤＣコンバータ
２４第２ＤＣ−ＤＣコンバータ
３０制御回路
３１第１制御回路
３２第２制御回路
２００調光器

Claims

第１色温度でそれぞれ発光する複数個の第１発光ダイオードと、
前記第１色温度よりも低い第２色温度でそれぞれ発光し、前記第１発光ダイオードよりも個数が少ない複数個の第２発光ダイオードと、
前記第１発光ダイオード及び前記第２発光ダイオードにそれぞれ駆動電流を供給して、前記第１発光ダイオード及び前記第２発光ダイオードを点灯させる点灯回路と、
外部から入力される調光信号に応じて複数個の前記第１発光ダイオードからの全発光量が変化し、且つ、前記調光信号に関わらず複数個の前記第２発光ダイオードからの全発光量が一定になるように、前記第１発光ダイオード及び前記第２発光ダイオードの発光状態を制御する制御回路
とを備えたことを特徴とする照明装置。
前記制御回路は、全点灯状態において、前記点灯回路から前記第１発光ダイオードに供給される駆動電流と、前記点灯回路から前記第２発光ダイオードに供給される駆動電流が同じになるように、前記点灯回路を制御することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
前記第１発光ダイオードの個数が、前記第２発光ダイオードの個数の２倍以上であり、
調光下限において前記点灯回路から全ての前記第１発光ダイオードに供給される駆動電流がゼロになるように、前記制御回路が前記点灯回路を制御することを特徴とする請求項２記載の照明装置。
前記第１発光ダイオードの個数が、前記第２発光ダイオードの個数の３倍以上であり、
調光下限において前記点灯回路から全ての前記第１発光ダイオードに供給される駆動電流がゼロになるように、前記制御回路が前記点灯回路を制御することを特徴とする請求項２記載の照明装置。
前記制御回路は、前記調光信号の調光率が低下するにつれて複数個の前記第１発光ダイオードからの全発光量が低下するように、前記点灯回路が前記第１発光ダイオードに供給する駆動電流を低下させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の照明装置。
前記制御回路は、前記調光信号の調光率が低下するにつれて複数個の前記第１発光ダイオードからの全発光量が低下するように、点灯させる前記第１発光ダイオードの個数を減少させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の照明装置。