JP6558698B2 - 発光装置、照明器具及び発光装置の調整方法 - Google Patents
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Description
本発明の説明に先立って、本発明の基礎となった知見について説明する。
実施の形態1に係る発光装置、当該発光装置を備える照明器具、及び、当該発光装置の調整方法について説明する。
まず、本実施の形態に係る照明器具の構成について図面を用いて説明する。
発光装置1Aは、色温度の異なる複数の光源(発光素子列)を備えており、調光LEDドライバ30から出力される定電流I0の大きさという1つのパラメータの変更に応じて、出射する光の調色を行う装置である。つまり、発光装置1Aは、調光レベルに応じて調色を行う。発光装置1Aでは、定電流I0を複数の発光素子列に分配するように構成されており、複数の発光素子列の各々に流す電流の比率を変化させて各発光素子列の明るさを調整することにより調色を行う。
光源部20Aは、1以上の第一発光素子が直列に接続される第一発光素子列LEDG1、及び、第一発光素子列LEDG1に並列に接続され、1以上の第二発光素子が直列に接続される第二発光素子列LEDG2を備える。光源部20Aは、定電流源である調光LEDドライバ30から定電流I0が供給される。
三端子レギュレータVregは、定電圧を生成する回路であり、入力端子INがノードN9に、出力端子OUTがノードN6に接続されている。入力端子INと接地端子GNDとの間にはコンデンサC2が接続されている。出力端子OUTと接地端子GNDとの間にはコンデンサC3が接続されている。
第一検出回路は、第一発光素子列LEDG1に直列に接続され、第一発光素子列LEDG1に流れる電流I1の大きさを検出する回路である。第一検出回路は、本実施の形態では、一端がノードN4に、他端がノードN2にそれぞれ接続された抵抗素子Rd1である。
定電流検出回路は、定電流I0の大きさを検出する回路である。定電流検出回路は、本実施の形態では、一端がノードN2に、他端が調光LEDドライバ30の低電圧側端子(ノードN5)に接続された抵抗素子Rd0である。
電流調整回路10Aは、第一検出回路において検出された電流の大きさに基づいて、定電流I0の大きさに対する第一発光素子列に流れる電流の大きさの関係を調整する回路である。より詳細には、電流調整回路10Aは、第一検出回路において検出された電流の大きさと基準値とを比較することにより、定電流I0の大きさに対する第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさの関係を変化させる。なお、本実施の形態に係る電流調整回路10Aは、第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさに加え、定電流検出回路において検出された定電流I0の大きさに応じて、第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさを調整する。
関係調整回路は、電流調整回路の調整結果として調光レベルに対する第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさの関係が変化することとなる変化点における調光レベルを調整する回路である。本実施の形態では、関係調整回路は、図1に示される電流調整回路10Aの分圧回路を構成する可変抵抗素子Riである。可変抵抗素子Riの抵抗値を変化させることにより、分圧回路が生成する基準電圧Vrefを調整することができる。このように基準電圧Vrefを調整することにより、調光レベルに対する第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさの関係が変化することとなる変化点における調光レベルを調整することができる。
電流調整回路10Aの動作について、図面を用いて説明する。
範囲Z1は、定電流I0の大きさが第一閾値以下である範囲である。範囲Z1では、第一発光素子列LEDG1が点灯し、第二発光素子列LEDG2が消灯している。
範囲Z2は、定電流I0の大きさが第一閾値よりも大きく第二閾値よりも小さい範囲である。なお、第二閾値は、第一閾値よりも大きい。範囲Z2では、第一発光素子列LEDG1及び第二発光素子列LEDG2の両方が点灯している。
範囲Z3は、定電流I0の大きさが第二閾値以上となる範囲である。範囲Z3では、第一発光素子列LEDG1が消灯し、第二発光素子列LEDG2が点灯している。
本実施の形態に係る照明器具2Aの関係調整回路を用いた調整方法について図面を用いて説明する。
以上のように、本実施の形態に係る発光装置1Aは、1以上の第一発光素子が直列に接続される第一発光素子列LEDG1、及び、第一発光素子列LEDG1に並列に接続され、1以上の第二発光素子が直列に接続される第二発光素子列LEDG2を備え、定電流I0が供給される光源部20Aを備える。また、発光装置1Aは、第一発光素子列LEDG1に直列に接続され、第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさを検出する第一検出回路をさらに備える。また、発光装置1Aは、第一検出回路において検出された電流の大きさに基づいて、定電流I0の大きさに対する第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさの関係を調整する電流調整回路10Aをさらに備える、また、発光装置1Aは、電流調整回路10Aの調整結果として調光レベルに対する第一発光素子列LEDG1に流れる電流の大きさの関係が変化することとなる変化点における調光レベルを調整する関係調整回路とを備える。
実施の形態2に係る照明器具について説明する。
本実施の形態に係る照明器具の構成について図面を用いて説明する。
本実施の形態に係る照明器具の使用態様について図面を用いて説明する。
以上のように本実施の形態に係る照明器具102において、定電流源は、位相変調器を介して交流電力が供給される調光LEDドライバ30である。
実施の形態3に係る発光装置、当該発光装置を備える照明器具、及び、当該発光装置の調整方法について説明する。
実施の形態3に係る発光装置及び照明器具の構成について図面を用いて説明する。
本実施の形態に係る発光装置1Bの調整方法について図面を用いて説明する。
以上のように、本実施の形態に係る発光装置1Bは、発光装置1Aにおいて、第二発光素子列LEDG2に流れる電流を検出する第二検出回路をさらに備える。
実施の形態4に係る発光装置及び当該発光装置を備える照明器具について説明する。
実施の形態4に係る発光装置及び照明器具の構成について図面を用いて説明する。
以上のように本実施の形態に係る発光装置1Cは、関係調整回路10Cは、光源部20Aに直列接続された可変抵抗素子Rdである。
実施の形態5に係る発光装置、当該発光装置を備える照明器具、及び、当該発光装置の調整方法について説明する。
本実施の形態に係る照明器具の構成について図面を用いて説明する。
本実施の形態に係る発光装置1Dの調整方法について図面を用いて説明する。
以上のように本実施の形態に係る発光装置1Dは、関係調整回路は、調光レベルが所定の値である場合に対応する定電流I0の大きさに基づいて変化点における調光レベルを調整する。
実施の形態6に係る発光装置及び当該発光装置を備える照明器具について説明する。
本実施の形態に係る照明器具の構成について図面を用いて説明する。
図24は、本実施の形態における第一発光素子列及び第二発光素子列に流れる電流と定電流I0との関係の一例を示すグラフである。図24のグラフ(a)は、オペアンプOP2の出力電圧と定電流I0との関係を示しており、グラフ(b)は、基準電圧Vrefと定電流I0との関係を示している。図24のグラフ(c)では、第一発光素子列LEDG1及び第二発光素子列LEDG2に流れる電流と定電流I0との関係を示している。
本実施の形態では、基準電圧Vrefを定電流I0に応じて変化させるように構成したので、調光パターンに変化を持たせることができる。これにより、発光装置1Eの調光と調色との対応関係の自由度をさらに高めることが可能になる。
実施の形態7として、上記各実施の形態に係る照明器具の適用例ついて図面を用いて説明する。
以上、本発明に係る発光装置及び照明器具について、上記各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
2A、2AA、2AB、2B、2C、2D、2E、80、102、102A、102B 照明器具
10A、10C、10D、10E 電流調整回路
19 記憶部
20A 光源部
22 基台
30、30A、30B、130、130A、130B 調光LEDドライバ(定電流源)
140 調光器(位相調光器)
I0、I0A、I0B 定電流
LEDG1 第一発光素子列
LEDG2 第二発光素子列
MCU マイコン(関係調整回路)
OP1 オペアンプ(比較演算増幅回路)
Q1 トランジスタ
Rd1 抵抗素子(第一検出回路)
Rd2 抵抗素子(第二検出回路)
Ri、Rd 可変抵抗素子(関係調整回路)
Claims (19)
- 定電流源から調光レベルに対応する定電流が供給される発光装置であって、
1以上の第一発光素子が直列に接続される第一発光素子列、及び、前記第一発光素子列に並列に接続され、1以上の第二発光素子が直列に接続される第二発光素子列を備え、前記定電流が供給される光源部と、
前記第一発光素子列に直列に接続され、前記第一発光素子列に流れる電流の大きさを検出する第一検出回路と、
前記第一検出回路において検出された電流の大きさに基づいて、前記定電流の大きさに対する前記第一発光素子列に流れる電流の大きさの関係を調整する電流調整回路と、
前記電流調整回路の調整結果として前記調光レベルに対する前記第一発光素子列に流れる電流の大きさの関係が変化することとなる変化点における前記調光レベルを調整する関係調整回路とを備える
発光装置。 - 前記変化点は、前記調光レベルに対する前記第一発光素子列に流れる電流の大きさの変化率が変化する点である
請求項1に記載の発光装置。 - 前記第一発光素子列の発光色は、前記第二発光素子列の発光色と異なる
請求項1又は2に記載の発光装置。 - 前記第一発光素子列に属する前記1以上の第一発光素子の各々の順電圧の和より、前記第二発光素子列に属する前記1以上の第二発光素子の各々の順電圧の和の方が大きい
請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記電流調整回路は、前記第一検出回路において検出された電流の大きさと基準値とを比較し、当該比較の結果に基づいて前記調光レベルに対する前記第一発光素子列に流れる電流の大きさの関係を調整する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記第一検出回路は、前記第一発光素子列に直列接続された抵抗素子であり、
前記電流調整回路は、前記第一発光素子列に流れる電流を調整するトランジスタと、前記第一検出回路での電圧降下と前記基準値とを比較し、当該比較の結果に応じた電圧を前記トランジスタの制御端子に印加する比較演算増幅回路とを有する
請求項5に記載の発光装置。 - 前記関係調整回路は、前記基準値を調整することによって、前記変化点における前記調光レベルを調整する
請求項5又は6に記載の発光装置。 - 前記関係調整回路は、前記基準値を調整する可変抵抗素子である
請求項7に記載の発光装置。 - 前記関係調整回路は、前記光源部に直列接続された可変抵抗素子である
請求項6に記載の発光装置。 - 前記関係調整回路は、前記調光レベルが所定の値である場合に対応する前記定電流の大きさに基づいて前記変化点における前記調光レベルを調整する
請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記関係調整回路は、前記調光レベルが前記所定の値である場合に対応する前記定電流の大きさに対応する値を記憶する記憶部を備える
請求項10に記載の発光装置。 - 前記第二発光素子列に流れる電流を検出する第二検出回路をさらに備える
請求項1〜11のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記第一発光素子列、前記第二発光素子列、前記第一検出回路、前記電流調整回路及び前記関係調整回路は、同一の基台上に実装されている
請求項1〜12のいずれか1項に記載の発光装置。 - 請求項1〜13のいずれか1項に記載の発光装置と、
前記定電流源とを備える
照明器具。 - 前記定電流源は、位相変調器を介して交流電力が供給される調光LEDドライバである
請求項14に記載の照明器具。 - 1以上の第一発光素子が直列に接続される第一発光素子列、及び、前記第一発光素子列に並列に接続され、1以上の第二発光素子が直列に接続される第二発光素子列を備え、定電流源から調光レベルに対応する定電流が供給される光源部と、
前記第一発光素子列に直列に接続され、前記第一発光素子列に流れる電流の大きさを検出する第一検出回路と、
前記第一検出回路において検出された電流の大きさに基づいて、前記定電流の大きさに対する前記第一発光素子列に流れる電流の大きさの関係を調整する電流調整回路とを備える発光装置の調整方法であって、
前記電流調整回路の調整結果として前記調光レベルに対する前記第一発光素子列に流れる電流の大きさの関係が変化することとなる変化点における前記調光レベルを調整する
発光装置の調整方法。 - 前記調光レベルが所定の値である場合に対応する前記定電流の大きさに基づいて、前記変化点における前記調光レベルを調整する
請求項16に記載の発光装置の調整方法。 - 前記第二発光素子列に流れる電流の大きさを検出する第二検出回路を前記第二発光素子列に直列に接続し、
前記調光レベルが所定の値である場合に対応する前記定電流を前記光源部に供給し、
前記第一検出回路において検出された電流の大きさ、及び、前記第二検出回路において検出された電流の大きさに基づいて、前記変化点における前記調光レベルを調整する
請求項16に記載の発光装置の調整方法。 - 前記第一検出回路は、第一抵抗素子であり、
前記第二検出回路は、第二抵抗素子であり、
前記第一検出回路の一端と、前記第二検出回路の一端との電位差が所定の値以下となるように、前記変化点における前記調光レベルを調整する
請求項18に記載の発光装置の調整方法。
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