JP2017199644A - Ｌｅｄランプ、照明装置及びｌｅｄランプの点灯方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子安定器の仕様の違いにかかわらず電子安定器の出力電圧が不安定になったことを迅速に把握し、安定的に点灯できるＬＥＤランプを提供する。【解決手段】ＬＥＤランプ１００は、ＬＥＤ素子が複数配置されたＬＥＤアレイ３９を備え、蛍光灯用の電子安定器としてのインバータ安定器３７に接続可能である。マイクロコピュータ４１は、ＬＥＤアレイ３９に流れるＬＥＤ電流の脈流を出力状態検出手段としてのＡＤＣ端子４３で監視する。インピーダンスを可変させてインバータ安定器３７の出力電流を狙いの電流値に制御した際に、インバータ安定器３７の出力電圧が不安定になったことが検出されたとき、インバータ安定器３７の出力電圧が安定する領域で点灯する制御を行う。具体的には、インバータ安定器３７の出力電圧が不安定になった場合、不安定になる前のインピーダンス値に戻して点灯させる。【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤランプ、照明装置及びＬＥＤランプの点灯方法に関する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を光源とするＬＥＤランプを、蛍光灯を点灯させるための既存の照明器具に安定器の構造を変更することなくそのまま取り付けて点灯することが行われている。このようなＬＥＤランプは工事レスタイプと呼ばれている。
工事レスタイプでは、接続される電子安定器（以下、「インバータ安定器」ともいう）の仕様が一定ではなく、様々な特性を持っている。
様々な仕様のインバータ安定器に対して省エネルギー性を高めつつ、最適条件で点灯するための点灯条件を決定して点灯する技術が知られている。
具体的には、インバータ安定器への接続時にインバータ安定器から見たインピーダンスをＬＥＤランプ内で可変させるインピーダンス制御を行い、インバータ安定器の出力電流を制御して狙いの点灯条件で点灯させるものである。

インバータ安定器への接続時に省エネルギー性を高める目的で、可変インダクタを使用してインピーダンスを制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

しかしながら、今までのインピーダンス制御方式では、インバータ安定器の省エネルギー性を高めるために、インピーダンスを可変させてインバータ安定器の出力電流を狙いの電流値に制御した際に、インバータ安定器の出力電圧が不安定になり、ＬＥＤのちらつきや点灯不良として現れる問題があった。

本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、電子安定器の仕様の違いにかかわらず電子安定器の出力電圧が不安定になったことを迅速に把握し、安定的に点灯できるＬＥＤランプの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ＬＥＤ素子を備え、蛍光灯用の電子安定器に接続可能なＬＥＤランプであって、前記電子安定器の出力電圧が不安定になったことを検出する出力状態検出手段を有する。

本発明によれば、電子安定器の仕様の違いにかかわらず、電子安定器の出力電圧が不安定になったことによってちらつきが生じていることを迅速に把握できるＬＥＤランプを提供できる。

本発明の一実施形態に係る照明装置の一例の概要ブロック図である。 同照明装置の回路図の一例である。 電子安定器の出力電圧が不安定になったときに電子安定器の出力電圧が安定する領域で点灯する制御の一例の概念図である。 安定器のＶ−Ｉ特性とランプのＶ−Ｉ特性との関係の一例を示すグラフである。 本発明に係る照明装置の一例の分解斜視図である。 本発明に係る直管形ＬＥＤランプの一例のカバーを取り外した状態の斜視図である。 本発明に係る直管形ＬＥＤランプの一例の筐体の一部をカットし、口金を外した状態の斜視図である。 本発明に係る直管形ＬＥＤランプの一例の構成を示す図で、（ａ）は一端部における一部切り欠きの分解斜視図、（ｂ）は他端部における一部切り欠きの分解斜視図である。 ＬＥＤ基板の実装構成の一例を示す図で、（ａ）は一端部の分解斜視図、（ｂ）は他端部の分解斜視図である。 本発明に係る直管形ＬＥＤランプの一例において、図６のＡ方向から見た図である。 本発明に係るＬＥＤランプのキャリブレーション動作時の電流値の一例を模式的に示す図である。 本発明に係るキャリブレーション中の制御方法の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
まず、図５乃至図１０に基づいて、本実施形態に係るＬＥＤランプとしての直管形ＬＥＤランプ及び照明装置の基本的な構成を説明する。
図５は、照明装置２００の外観を示す分解斜視図である。照明装置２００は、直管形ＬＥＤランプ１００と、直管形ＬＥＤランプ１００を装着する照明器具（灯具）１５０とを備えている。
照明器具１５０は、蛍光灯を点灯させるための器具と同じものであり、ソケット１５１ａ、１５１ｂの穴位置に合わせて直管形ＬＥＤランプ１００の端子（４ａ〜４ｄ）を差し込む。
商業用電流が端子（４ａ〜４ｄ）から直管形ＬＥＤランプ１００内の後述するＬＥＤ素子に流れ、直管形ＬＥＤランプ１００が点灯するようになっている。

直管形ＬＥＤランプ１００は、主に、棒状（平板状、筒状の概念を含む）の筐体２と、透光性で且つ拡散性のカバー部材としてのカバー３と、照明器具１５０に電気的に接続可能な口金１ａ、１ｂとから構成されている。
ここでは、カバー３は透明のものを用いている。カバー３の拡散性は、カバー表面にプリズム状の凹凸を付加するなどして形状的に付与してもよく、拡散材料を含むことにより付与してもよい。
拡散材料を含む場合には、拡散材料でカバー３全体を形成してもよく、拡散材料を添加ないし含有させて拡散性を付与してもよい。

筐体２は、断面形状が長手方向（軸方向）全体に亘って略同一の半円筒状（筒状）に形成されている。
内部で生じる熱の放熱機能を向上させるために、筐体２の外面には凹凸が付与され（図１０参照）、表面積を大きくしている。
筐体２は、熱伝導率の大きい金属材料で形成されている。筒形状であるために、押出し成形や引き抜き成形等の加工方法により、断面形状が均一な筐体２を安価に製作できる。

金属材料としては、アルミニウム合金やマグネシウム合金が多く用いられるが、他の押出し材料等でも良い。
外周部の凹凸により、リブや放熱フィンを設けるのと同じような放熱機能を持たせることができる。
ここでは放熱性向上を目的として、筐体２の外周部に凹凸を設けるようにしているが、筐体２と後述する駆動基板（電源基板）や電気部品との絶縁性が確保できれば内周部に凹凸を設けても良い。

カバー３は、筐体２の外径とほぼ同じ外径（曲率）を有し、筐体２の長手方向に沿う開口部を有する半円形状に形成されている。
すなわち、カバー３は円弧状の断面形状を有し、筐体２の一側面を長手方向に亘って覆う大きさを有している。
カバー３は、図１０に示すように、筐体２の外面に設けた軸方向に延びる溝２１に、端縁３３を嵌め込む形で取り付けられ、筐体２との一体構成は円筒形状となる。
図５に示すように、口金１ａ、１ｂは、筐体２とカバー３との一体構成であるランプ本体の長手方向両端部にその外面を覆うように設けられている。
口金１ａ、１ｂには、図８に示すように、蛍光灯を点灯可能な照明器具（蛍光灯照明器具）１５０に搭載可能な端子４ａ〜４ｄが装備されている。

口金１ａ、１ｂの端子４ａ〜４ｄと、口金１ａ、１ｂに接続されたコネクタ１６から延びるリ−ド線６ａ、６ｂを介して電源基板７に電流が供給される。
端子４ａ〜４ｄと、リ−ド線６ａ、６ｂとを直接はんだ付けなどの方法で電気的に接続しても問題はない。
口金１ａ、１ｂは、複数のねじ５ａ〜５ｄによって筐体２に固定されることで、筐体２とこれに嵌合されたカバー３とが一体になるように包み込んでいる。

口金１ａ、１ｂは、ねじ止めではなく、筐体２にカシメ等の手段により固定してもよい。口金１ａ、１ｂの形状は、既存の蛍光灯の両端部に位置する口金と略同一の形状となっている。
したがって、蛍光灯が用いられている既存の照明器具に対して、直管形ＬＥＤランプ１００を蛍光灯に代えて取り付けることにより、照明器具の交換を要することなくＬＥＤランプの照明装置を構成することができる。
これにより、別途新たな照明器具を取り付ける場合に比べて、設備コストや工事コストを大幅に低減できるとともに、交換作業の労力の低減、時間短縮を実現できる。

図１０に示すように、筐体２の平坦部（半円形の弦に相当する部分）３２の外側であってカバー３の内方には、カバー３に対向して、実装基板としてのＬＥＤ基板１１が粘着性を有するシート１０を介して固定（支持）されている。
シート１０は、ＬＥＤで発生する熱を筐体２に伝え易くするために、すなわち放熱を促進させるために、熱伝導性のよい材質（例えば放熱シリコ−ンゴム等）が望ましい。
電源基板７は、平坦部３２の内側に沿うように、筐体２の内部に配置されている。
図６に示すように、ＬＥＤ基板１１は細長い長方形状のプリント基板であり、ＬＥＤ基板１１ａとＬＥＤ基板１１ｂとから構成されている。

ＬＥＤ基板１１の分割構成に対応して、シート１０も長手方向に分割されている。
ＬＥＤ基板１１ａ、１１ｂにはそれぞれ、ＬＥＤ素子１２ａ、１２ｂが筐体２の長手方向に所定の間隔で複数実装されている。
ＬＥＤ素子１２は、ＥＬ（Electro Luminescence）効果を持つ半導体発光素子光源である。

図７に示すように、電源基板７は筐体２の長手方向に延びる細長い長方形状に形成されており、その実装面には直流電源変換用の電子部品９が長手方向に間隔をおいて複数搭載されている。

電子部品９によって直流に整流された電流は、図９（ａ）に示すリード線１３ａ、１３ｂを通して実装基板１１ａ、１１ｂに供給される。
ＬＥＤ基板１１ａ、１１ｂの間は、図示しないリード線やジャンパー線などで電気的に接続されている。
本実施形態では半導体発光素子を実装する実装基板（ＬＥＤ基板）を２枚の直列配置構成としているが、１枚や３枚以上の直列配置構成でもよく、並列構成でもよい。

図１乃至図４に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
まず、図４に基づいて、インバータ安定器（電子安定器）の出力電圧の変動とちらつきが生じる原理について説明する。
図４は、蛍光灯用のインバータ安定器のＶ−Ｉ特性を示した図である。インバータ安定器はＶ−Ｉ特性に従って出力電圧によって出力電流が決定する。
このため、蛍光灯より低い出力電圧（インピーダンス）の領域、すなわち、図４の安定動作点よりも右側の領域で使用することによって省エネルギー性を高めることができる。しかし、安定動作点よりも低いインピーダンスで使用すると、安定器内のＰＦＣ（力率改善）動作が不安定になり、出力電圧が大幅に変動するインバータ安定器が存在する。

インバータ安定器への接続時のインピーダンス制御では、蛍光灯用のインバータ安定器の省エネルギー性を高めるために、インピーダンスを可変させて有効電力を低減させていく。有効電力を低減させていくと、インバータ安定器内のＰＦＣ回路のスイッチング素子のＯＮ幅が極小となり、ＰＦＣ動作が不安定になる。ＰＦＣ動作が不安定になることでインバータ安定器の出力電圧が変動し、ＬＥＤ素子に対して入力変動が生じる。この入力変動が原因でＬＥＤのちらつきとして現れる。

インバータ安定器内のＰＦＣ動作が不安定になると、インバータ安定器の出力電圧の変動が大幅に上がる特徴がある。
本発明では、インバータ安定器の二次電圧の振幅をＬＥＤ素子１２に流れる電流の脈流として検出する。インピーダンス制御における次の制御とその前の制御との脈流の振幅差が所定値を超えた場合にはインバータ安定器の出力電圧が不安定になったと判断する。その場合、不安定になる前の制御値（インピーダンス値）に戻す制御を行うことによってちらつきを抑制する。以下にその構成を説明する。

図１は、照明装置２００の概略ブロック図である。照明装置２００は、照明器具１５０に外から見えない状態に配置され、商用電源３６に接続されるインバータ安定器３７と、インバータ安定器３７に接続される直管形ＬＥＤランプ１００とを有している。
直管形ＬＥＤランプ１００は、ＬＥＤ駆動電源（ＬＥＤ駆動回路）３８と、ＬＥＤ素子１２群からなるＬＥＤアレイ３９とを有している。

本実施形態におけるインピーダンス制御用回路の構成を図２に示す。
整流回路としてのダイオードブリッジ４０は、インバータ安定器３７からのＡＣ（交流）電力を全波整流してダイオードブリッジ後をＤＣ（直流）化する。
入力平滑コンデンサＣ１は、全波整流された電力の平滑化をするもので、制御用トランジスタＱ１でその挿入のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
スイッチング平滑コンデンサＣ２は、スイッチングされた電力の平滑化をするもので、制御用トランジスタＱ２でその挿入のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
符号Ｌ１はスイッチング用インダクタを、Ｄ１はスイッチング用ダイオードを示している。

符号Ｑ３はスイッチング用インダクタＬ１のバイパス制御用トランジスタを示している。バイパス制御用トランジスタＱ３は、スイッチング用インダクタＬ１の両端に並列に接続され、バイパス時にはＯＮしてスイッチング用インダクタＬ１をショート状態にし、バイパスＯＦＦ時にはＯＦＦしてスイッチング用インダクタＬ１を有効にする。
符号Ｑ４はスイッチング素子を示している。スイッチング素子Ｑ４のスイッチングにより、ＬＥＤ素子１２に流れるＬＥＤ電流をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。

符号Ｒ１はＬＥＤ電流検出抵抗を示している。電流値×抵抗値の電圧を制御手段としてのマイクロコンピュータ４１のＡ／Ｄコンバータで読み取って、電流値を算出する。マイクロコンピュータ４１は回路全体の制御を行うものである。
マイクロコンピュータ４１は、後述する点灯条件を保持する不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）４２と、ＬＥＤ素子１２に流れるＬＥＤ電流の脈流を検出する出力状態検出手段としてのＡＤＣ（Analog to Digital Converter）端子４３を備えている。

大まかな動作原理は以下の通りである。
(1)点灯時には制御用トランジスタＱ１、Ｑ２はＯＦＦ、スイッチング用インダクタＬ１はバイパス制御用トランジスタＱ３によりバイパスされている。点灯時にＣ（コンデンサ）やＬ（インダクタ）の負荷があると点灯しない場合があるためである。
(2)点灯後制御用トランジスタＱ１、Ｑ２をＯＮし、スイッチング用インダクタＬ１をバイパスしているバイパス制御用トランジスタＱ３をＯＦＦする。
(3)制御用トランジスタＱ１、Ｑ２のＯＮと、バイパス制御用トランジスタＱ３のＯＦＦのタイミングは、制御用トランジスタＱ１、Ｑ２をＯＮしてから一定時間経過後（例えば２秒後）にバイパス制御用トランジスタＱ３をＯＦＦする。

(4)ＰＷＭ制御により、定められた狙いのＬＥＤ電流となるように制御を行う。ＰＷＭ制御はスイッチング素子Ｑ４のオンＤｕｔｙを０％から、狙いのＬＥＤ電流になるまで増大させる。ＰＷＭ制御はオンＤｕｔｙ０％からスタートし、Ｄｕｔｙを上げていく。例えば１秒毎に５％Ｄｕｔｙ上げる。オンＤｕｔｙが上がるとＬＥＤ電流は下がって行く。狙いのＬＥＤ電流値まで下がったときのＤｕｔｙを点灯条件とする。

本発明では、上記(4)の制御中にインバータ安定器３７の出力が不安定になった場合、それをＡＤＣ端子４３で検出し、インバータ安定器３７の出力が安定するＤｕｔｙで点灯させることを目的とする。
インバータ安定器の種類によっては、あるオンＤｕｔｙまで上げると安定器の出力電圧が大幅に変動し、この変動に起因してＬＥＤがちらつく。ＬＥＤのちらつきはＬＥＤ電流の脈流として現れる。
ＬＥＤ電流の脈流を制御回路内のＡＤＣ端子４３で監視する。設定したスレッシュ値（所定値）を超えた場合、インバータ安定器３７の出力が不安定になったと判断し、不安定になる前のＤｕｔｙへ戻すことでインバータ安定器３７の出力不安定を解消することが可能になる。

図３は脈流検出の概念を示す図である。インピーダンス制御におけるＬＥＤ電流の脈流は、ＡＤＣ端子４３で監視される。例えば、Ｄｕｔｙ５５％のＬＥＤ電流では脈流の振幅はｍ１であり、Ｄｕｔｙを１ＳＴＥＰ下げると、Ｄｕｔｙ５０％のＬＥＤ電流では脈流の振幅はｍ２となる。
マイクロコンピュータ４１は、Ｄｕｔｙ５５％時の脈流の振幅ｍ１と、Ｄｕｔｙ５０％時の脈流の振幅ｍ２とを比較し、
（ｍ２−ｍ１）＞スレッシュ値
の場合には、インバータ安定器３７の出力電圧が不安定になったと判断する。

インバータ安定器３７の出力電圧が不安定になったと判断した場合には、インバータ安定器３７の出力電圧が安定する領域で点灯する制御を行う。すなわち、破線矢印で示すように、Ｄｕｔｙをインバータ安定器３７の出力電圧が安定していたインピーダンス値（Ｄｕｔｙ５５％）に戻す制御を行う。

上記のように、本発明では、ＬＥＤ制御の回路上にマイクロコンピュータ４１を設け、あるインピーダンス値でのインバータ安定器の出力変動をマイクロコンピュータ４１のＡＤＣ端子４３でＬＥＤ電流の脈流として検出する。このため、検出時にインバータ安定器の出力電圧の安定するインピーダンス値まで戻すことが可能になる。
本発明によれば、電子安定器の出力電圧が不安定になったことによってちらつきが生じていることを迅速に把握でき、ちらつきを抑制する対策を自動的に、あるいは手動操作により講じることができる。

さて、上述の実施形態においては、インバータ安定器３７の出力状態を、ＬＥＤ電流の脈流を検知することで判断したが、インバータ安定器３７の出力電圧が不安定になったときには、実際には設計によって異なる様々な波形を出力する場合が考えられる。
具体的には例えば、図１１（ａ）に示すように、出力電流が極端に減少するような場合や、図１１（ｂ）に示すように、出力が瞬断してしまう場合などが考えられる。
そこで、本実施形態では、かかる出力状態の不安定を、マイクロコンピュータ４１を用いて検知する。

なお、以降の説明において特に必要のあるときには、図２を用いて既に示したインピーダンス制御用回路を制御回路５０として説明する。

まず、図１１（ａ）に示すように、キャリブレーション中に極端にインバータ安定器３７からの電流が減少するときの制御回路５０の動作について説明する。
なお、「極端に」電流が減少するとは例えばＬＥＤ電流が、一点鎖線で図中に電流値Ｉ_１で示した所定の動作電流値よりも２０ｍＡ以上低い電流値となった場合を示している。しかしながら、かかる構成に限定されるものではなく、かかる２０ｍＡの数値は設計値によって種々の値をとって良い。

ＡＤＣ端子４３は、すでに述べたように、ＬＥＤ電流検出抵抗Ｒ１を用いて、出力電圧あるいは出力電流を監視している。
マイクロコンピュータ４１は、ＰＷＭ制御によってスイッチング素子Ｑ４のオンＤｕｔｙを０％から１秒ごとに５％刻みで上昇させる。なお、ここでＱ４のオンＤｕｔｙを上げる（＝オフＤｕｔｙを下げる）ことは、制御回路５０のインピーダンスが下がることを意味する。このように制御回路５０のインピーダンス制御により、インバータ安定器３７の出力電流が減少することでＬＥＤ電流が減少する。なお、かかるスイッチング素子Ｑ４のオンＤｕｔｙの変化量および変化の１ＳＴＥＰごとの時間については、任意に設定して良く、例えば１００ｍｓ毎に３．１２５％ずつＤｕｔｙを上昇させるとしても良い。

さて、図１１（ａ）に示すような状況は例えば、インピーダンス制御を行うとき、インバータ安定器３７側が「所定の出力電流が出ない」と判断して保護回路が働いてＬＥＤ電流を極端に抑制するような場合が挙げられる。
ＡＤＣ端子４３は、所定の、あるいは設計された電流値Ｉ_１よりも極端に電流が低くなったことを検知すると、かかる電流値を計測した時点のＤｕｔｙたる第１のＤｕｔｙＤ１をマイクロコンピュータ４１に記憶する。ＡＤＣ端子４３は、一端キャリブレーション操作を中断して、再度Ｄｕｔｙ０％から５％刻みでスイッチング素子Ｑ４のオンＤｕｔｙを上昇させる。
なお、ここで一度オンＤｕｔｙ０％に戻す理由は、インバータ安定器３７側にある保護回路の保護動作をリセットするためであり、インバータ安定器３７側の設計による。

本実施形態では、マイクロコンピュータ４１は、記憶された第１のＤｕｔｙＤ１があるときには、当該第１のＤｕｔｙよりも大きいＤｕｔｙであって、インバータ安定器３７の出力電圧が安定するＤｕｔｙで点灯する制御を行う。
かかる構成により、インバータ安定器３７側の保護回路が動作するような構成であっても、スイッチング素子Ｑ４のＤｕｔｙの調整によって、最適な出力電流値が確保される。すなわち、かかる構成により、電子安定器の保護動作による出力電圧の不安定化を迅速に把握し、抑制することができる。

以上述べたように、本実施形態では、出力状態検出手段たるＡＤＣ端子４３が、インバータ安定器３７の出力変動を、ＬＥＤ素子２１に流れる電流のＤｕｔｙ比から検出する。
かかる構成により、電子安定器の保護動作による出力電圧の不安定化を迅速に把握し、抑制することができる。

次に、図１１（ｂ）に示すように、所定のＤｕｔｙＤ１以下の数値において、インバータ安定器３７の保護回路が動作した時に、出力電圧がゼロになる、言い換えるとインバータ安定器３７が出力を停止するような場合について説明する。
このようにインバータ安定器３７が出力を停止してしまうと、マイクロコンピュータ４１にも電流が流れなくなってしまうため、ＡＤＣ端子４３が電流を検知することができなくなり、キャリブレーションができない。

そこで、本実施形態では、制御回路５０は、インバータ安定器３７が出力を停止したことを検知する停止検知手段としてのＥＥＰＲＯＭ４２を有している。
制御回路５０は、図１２に示すような点灯方法の制御フローに従って、インバータ安定器３７が保護回路によって出力を停止してしまうような場合であってもちらつきの発生を迅速に把握し、抑制するように制御する。

まず、ＬＥＤランプ１００の点灯時において、マイクロコンピュータ４１は、ＰＷＭ制御によってスイッチング素子Ｑ４のオンＤｕｔｙを０％から１秒ごとに５％刻みで上昇させる（ステップＳ１０１）。
マイクロコンピュータ４１は、インバータ安定器３７が出力を停止していないかどうかをＡＤＣ端子４３を用いて監視する（ステップＳ１０２）。
インバータ安定器３７側の保護回路が動作して、インバータ安定器３７が出力を停止すると、マイクロコンピュータ４１は、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ４２を用いて、消灯条件すなわちインバータ安定器３７が停止した第１のＤｕｔｙであるＤｕｔｙＤ１を記憶する（ステップＳ１０４）。
なお、ここでインバータ安定器３７が出力を停止することなく、ＬＥＤ電流が最適値あるいは所定の電流値になったときには、キャリブレーション操作を終了して、当該電流値でＬＥＤランプ１００を点灯させる（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０４において、ＤｕｔｙＤ１が記憶されると、ＡＤＣ端子４３は、一端キャリブレーション操作を中断して、再度Ｄｕｔｙ０％から５％刻みでスイッチング素子Ｑ４のオンＤｕｔｙを上昇させる（ステップＳ１０５）。

インバータ安定器３７側の保護回路が再度動作して、インバータ安定器３７が出力を停止すると、マイクロコンピュータ４１は、ステップＳ１０４と同様に、ＥＥＰＲＯＭ４２を用いて、消灯条件すなわちインバータ安定器３７が停止した第２のＤｕｔｙであるＤｕｔｙＤ２を記憶する（ステップＳ１０６）。
なお、ここでインバータ安定器３７が出力を停止することなく、ＬＥＤ電流が最適値あるいは所定の電流値になったときには、キャリブレーション操作を終了して、当該電流値でＬＥＤランプ１００を点灯させる（ステップＳ１０３）。

本実施形態では、キャリブレーション中にインバータ安定器３７が出力を停止したことを条件として、ＥＥＰＲＯＭ４２が、出力が停止したときのスイッチング素子Ｑ４のＤｕｔｙを第２のＤｕｔｙＤ２として記憶する（ステップＳ１０７）。
この点についてさらに詳しく説明する。
キャリブレーション中にインバータ安定器３７が出力を停止する状態とは、インバータ安定器３７の保護回路が動作した場合に加えて、例えば点灯直後に使用者がスイッチを切る操作をする場合など、様々な状態が考えられる。
しかしながら、特にインバータ安定器３７の保護回路が動作した場合には、ある決まったＬＥＤ電流において保護回路が動作するはずである。

そこで本実施形態では、キャリブレーション中にインバータ安定器３７が出力停止状態となったことを条件として、ＥＥＰＲＯＭ４２を用いて第１のＤｕｔｙＤ１および第２のＤｕｔｙＤ２を記憶する。
さらに、マイクロコンピュータ４１は、第１のＤｕｔｙＤ１と第２のＤｕｔｙＤ２とを比較し、近似あるいは同一の値とみなせる程度の差しかない場合には、かかる出力停止を、インバータ安定器３７の保護回路が動作したためであると判断する（ステップＳ１０８）。
具体的には、第１のＤｕｔｙＤ１と第２のＤｕｔｙＤ２との間の差が±５％以内であった場合に、マイクロコンピュータ４１は、インバータ安定器３７の出力停止を、保護回路の動作によるものと判断する。なお、かかる構成に限定されるものではなく、近似あるいは同一の値とみなせる程度の差であれば、５％に限るものではない。

なお、ステップＳ１０８において、第１のＤｕｔｙＤ１と第２のＤｕｔｙＤ２とが大きく離れている場合には、何れかの出力停止が、例えば使用者の操作などによるものであると判断して、再びインバータ安定器３７が出力を停止するまで監視を続ける。
またステップＳ１０８において、Ｄ１＝Ｄ２またはＤ１≒Ｄ２と判断された場合には、ＤｕｔｙＤ１とＤｕｔｙＤ２とを比較して、何れか小さい方よりも小さい第３のＤｕｔｙＤ３にスイッチング素子Ｑ４のＤｕｔｙを設定する（ステップＳ１０９）。

このように、制御回路５０は、インバータ安定器３７の出力電圧が安定するＤｕｔｙで点灯するように制御を行う制御手段としての機能を有している。
かかる構成により、電子安定器の保護動作による出力電圧の不安定化を迅速に把握し、抑制することができる。

本実施形態では、マイクロコンピュータ４１は、インバータ安定器３７の出力が停止したことを検知するＥＥＰＲＯＭ４２を有している。
かかる構成により、インバータ安定器３７が出力を停止したときにも、電子安定器の保護動作による出力電圧の不安定化を迅速に把握し、抑制することができる。

本実施形態では、制御回路５０は、インバータ安定器３７の出力が停止した第１のＤｕｔｙＤ１と、第１のＤｕｔｙＤ１よりも後にインバータ安定器３７の出力が停止した第２のＤｕｔｙＤ２と、を記憶している。
また、第１のＤｕｔｙＤ１と第２のＤｕｔｙＤ２との差が所定値以内であることを条件として、制御回路５０が設定するＤｕｔｙを前記第１のＤｕｔｙと前記第２のＤｕｔｙとの何れか小さい方よりも小さい値に設定する。
かかる構成により、インバータ安定器３７が出力を停止したときにも、電子安定器の保護動作による出力電圧の不安定化を迅速に把握し、抑制することができる。

本実施形態では、ＬＥＤランプ１００は、インバータ安定器３７への接続時、インピーダンスを可変させてインバータ安定器３７の出力電流を狙いの電流値に制御するインピーダンス制御を行い、インバータ安定器３７の出力が停止したことを検出し、インバータ安定器３７の出力が停止したことが検出されたことを条件として、インバータ安定器３７の出力電圧が安定するＤｕｔｙで点灯する。
かかる構成により、インバータ安定器３７が出力を停止したときにも、電子安定器の保護動作による出力電圧の不安定化を迅速に把握し、抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１２ ＬＥＤ素子
３７ 電子安定器（インバータ安定器）
４１ 制御手段（マイクロコンピュータ）
４２ 停止検知手段（ＥＥＰＲＯＭ）
４３ 出力状態検出手段（ＡＤＣ端子）
１００ ＬＥＤランプ
１５０ 照明器具
２００ 照明装置
Ｄ１ 第１のＤｕｔｙ
Ｄ２ 第２のＤｕｔｙ

特許第５２６６５９４号公報

Claims (12)

1. ＬＥＤ素子を備え、蛍光灯用の電子安定器に接続可能なＬＥＤランプであって、
   前記電子安定器の出力電圧が不安定になったことを検出する出力状態検出手段を有するＬＥＤランプ。
2. 請求項１に記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記出力状態検出手段により前記電子安定器の出力電圧が不安定になったことが検出されたとき、前記電子安定器の出力電圧が安定する領域で点灯する制御を行う制御手段を有するＬＥＤランプ。
3. 請求項２に記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記出力状態検出手段が、前記電子安定器の出力変動を前記ＬＥＤ素子に流れる電流の脈流として検出するＬＥＤランプ。
4. 請求項３に記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記制御手段は、インピーダンスを可変させて前記電子安定器の出力電流を狙いの電流値に制御するインピーダンス制御を行い、前記出力状態検出手段で検出される脈流の振幅差が所定値を超えたときは、前記制御手段は前記電子安定器の出力電圧が不安定になったと判断し、インピーダンスを前記電子安定器の出力電圧が不安定になる前の値に戻すＬＥＤランプ。
5. 請求項２乃至４に記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記出力状態検出手段が、前記電子安定器の出力変動を、前記ＬＥＤ素子に流れる電流のＤｕｔｙ比から検出することを特徴とするＬＥＤランプ。
6. 請求項５に記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記制御手段は、前記電流を狙いの電流値に制御するインピーダンス制御を行い、
   前記出力状態検出手段で検出された前記電流が前記狙いの電流値より２０ｍＡ以上低いことを条件として、前記電子安定器の出力電圧が不安定になったと判断することを特徴とするＬＥＤランプ。
7. 請求項１乃至６の何れか１つに記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記出力状態検出手段は、前記電子安定器の出力が停止したことを検知する停止検知手段を備えたことを特徴とするＬＥＤランプ。
8. 請求項７に記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記停止検知手段により前記電子安定器の出力が停止したことを条件として、
   前記電子安定器の出力電圧が安定するＤｕｔｙで点灯する制御を行う制御手段を有するＬＥＤランプ。
9. 請求項８に記載のＬＥＤランプにおいて、
   前記制御手段は、前記電子安定器の出力が停止した第１のＤｕｔｙと、前記第１のＤｕｔｙよりも後に前記電子安定器の出力が停止した第２のＤｕｔｙと、を記憶し、
   前記第１のＤｕｔｙと前記第２のＤｕｔｙとの差が所定値以内であることを条件として、前記制御手段が設定するＤｕｔｙを前記第１のＤｕｔｙと前記第２のＤｕｔｙとの何れか小さい方よりも小さい値に設定することを特徴とするＬＥＤランプ。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載のＬＥＤランプと、照明器具とを備えた照明装置。
11. ＬＥＤ素子を備え、蛍光灯用の電子安定器に接続可能なＬＥＤランプの点灯方法であって、
    前記電子安定器への接続時、インピーダンスを可変させて前記電子安定器の出力電流を狙いの電流値に制御するインピーダンス制御を行い、前記電子安定器の出力電圧が不安定になったことを、前記ＬＥＤ素子に流れる電流の脈流を監視することによって検出し、前記電子安定器の出力電圧が不安定になったことが検出された場合、インピーダンスを前記電子安定器の出力電圧が不安定になる前の値に戻して点灯するＬＥＤランプの点灯方法。
12. ＬＥＤ素子を備え、蛍光灯用の電子安定器に接続可能なＬＥＤランプの点灯方法であって、
    前記電子安定器への接続時、インピーダンスを可変させて前記電子安定器の出力電流を狙いの電流値に制御するインピーダンス制御を行い、前記電子安定器の出力が停止したことを検出し、前記電子安定器の出力が停止したことが検出されたことを条件として、前記電子安定器の出力電圧が安定するＤｕｔｙで点灯するＬＥＤランプの点灯方法。

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