以下の実施形態は、点灯装置、照明装置、および照明器具に関し、特に、光源に電力を供給する点灯装置、光源と点灯装置を備える照明装置、および照明装置を備える照明器具に関する。以下、点灯装置2、照明装置1、および照明器具5の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の点灯装置2および照明装置1について説明する。照明装置1は、点灯装置2と、電源回路部3と、光源4とを備える。
光源4は、図1に示すように、発光色の異なる第1光源41と、第2光源42と、および第3光源43とを有する。第1光源41は、電気的に直列接続される複数の赤色LED411(Light Emitting Diode)で構成されている。第2光源42は、電気的に直列接続されている複数の緑色LED421で構成されている。第3光源43は、電気的に直列接続されている複数の青色LED431で構成されている。
点灯装置2は、図1に示すように、第1点灯回路21と、第2点灯回路22と、第3点灯回路23と、第1コンデンサC1と、第2コンデンサC2と、第3コンデンサC3と、制御部27とを備える。点灯装置2は、第1プリチャージ回路241と、第2プリチャージ回路242と、第3プリチャージ回路243とをさらに備える。
第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれは、発光色の異なる第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれを点灯させるように構成されている。より詳細には、第1点灯回路21は、第1光源41と電気的に接続されており、第1光源41を点灯させるように構成されている。第2点灯回路22は、第2光源42と電気的に接続されており、第2光源42を点灯させるように構成されている。第3点灯回路23は、第3光源43と電気的に接続されており、第3光源43を点灯させるように構成されている。
第1点灯回路21は、第1スイッチング素子Q1と、第1ダイオードD1と、第1インダクタL1と、第1検出抵抗Rv1とを備える。第1スイッチング素子Q1は、nチャネル型のMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。第1スイッチング素子Q1のドレインは、第1ダイオードD1のアノードと電気的に接続されている。第1スイッチング素子Q1のソースは、第1検出抵抗Rv1の一端と電気的に接続されている。つまり、第1スイッチング素子Q1のソースは、第1検出抵抗Rv1を介して電源回路部3の負極に電気的に接続されている。第1インダクタL1の一端は、第1ダイオードD1のアノードと、第1スイッチング素子Q1のドレインとの接続点に電気的に接続されている。第1ダイオードD1のカソードは、電源回路部3の正極と電気的に接続されている。また、第1インダクタL1の他端は、第1コンデンサC1の一端と電気的に接続されている。第1ダイオードD1のカソードは、第1コンデンサC1の他端と電気的に接続されている。
第1コンデンサC1は、第1ダイオードD1と第1インダクタL1とで構成される直列回路の両端間に接続されている。つまり、第1コンデンサC1は、第1点灯回路21の出力端に電気的に接続されている。第1光源41は、第1コンデンサC1に電気的に並列接続されている。
第2点灯回路22は、第2スイッチング素子Q2と、第2ダイオードD2と、第2インダクタL2と、第2検出抵抗Rv2とを備える。第2スイッチング素子Q2は、nチャネル型のMOSFETである。第2スイッチング素子Q2のドレインは、第2ダイオードD2のアノードと電気的に接続されている。第2スイッチング素子Q2のソースは、第2検出抵抗Rv2の一端と電気的に接続されている。つまり、第2スイッチング素子Q2のソースは、第2検出抵抗Rv2を介して電源回路部3の負極に電気的に接続されている。第2インダクタL2の一端は、第2ダイオードD2のアノードと、第2スイッチング素子Q2のドレインとの接続点に電気的に接続されている。第2ダイオードD2のカソードは、電源回路部3の正極と電気的に接続されている。また、第2インダクタL2の他端は、第2コンデンサC2の一端と電気的に接続されている。第2ダイオードD2のカソードは、第2コンデンサC2の他端と電気的に接続されている。
第2コンデンサC2は、第2ダイオードD2と第2インダクタL2とで構成される直列回路の両端間に接続されている。つまり、第2コンデンサC2は、第2点灯回路22の出力端に電気的に接続されている。第2光源42は、第2コンデンサC2に電気的に並列接続されている。
第3点灯回路23は、第3スイッチング素子Q3と、第3ダイオードD3と、第3インダクタL3と、第3検出抵抗Rv3とを備える。第3スイッチング素子Q3は、nチャネル型のMOSFETである。第3スイッチング素子Q3のドレインは、第3ダイオードD3のアノードと電気的に接続されている。第3スイッチング素子Q3のソースは、第3検出抵抗Rv3の一端と電気的に接続されている。つまり、第3スイッチング素子Q3のソースは、第3検出抵抗Rv3を介して電源回路部3の負極に電気的に接続されている。第3インダクタL3の一端は、第3ダイオードD3のアノードと、第3スイッチング素子Q3のドレインとの接続点に電気的に接続されている。第3ダイオードD3のカソードは、電源回路部3の正極と電気的に接続されている。また、第3インダクタL3の他端は、第3コンデンサC3の一端と電気的に接続されている。第3ダイオードD3のカソードは、第3コンデンサC3の他端と電気的に接続されている。
第3コンデンサC3は、第3ダイオードD3と第3インダクタL3とで構成される直列回路の両端間に接続されている。つまり、第3コンデンサC3は、第3点灯回路23の出力端に電気的に接続されている。第3光源43は、第3コンデンサC3に電気的に並列接続されている。
第1プリチャージ回路241は、第1抵抗R11と第2抵抗R12との直列回路で構成されている。第1プリチャージ回路241は、第1点灯回路21と電気的に接続されている。第2プリチャージ回路242は、第3抵抗R21と第4抵抗R22との直列回路で構成され、第2点灯回路22と電気的に接続されている。第3プリチャージ回路243は、第5抵抗R31と第6抵抗R32との直列回路で構成され、第3点灯回路23と電気的に接続されている。
第1プリチャージ回路241の第1抵抗R11は、第1コンデンサC1と電気的に並列接続されている。第2抵抗R12は、第1インダクタL1、第1スイッチング素子Q1、および第1検出抵抗Rv1との直列回路と電気的に並列接続されている。第1プリチャージ回路241は、第1光源41が消灯している状態において、第1コンデンサC1に、第1光源41の順方向電圧よりも低い所望の電圧(第1プリチャージ電圧)が印加されるように構成されている。第1プリチャージ電圧は、電源回路部3の両端間から出力される電圧が第1抵抗R11と第2抵抗R12とによって分圧された電圧である。
第2プリチャージ回路242の第3抵抗R21は、第2コンデンサC2と電気的に並列接続されている。第4抵抗R22は、第2インダクタL2、第2スイッチング素子Q2、および第2検出抵抗Rv2との直列回路と電気的に並列接続されている。第2プリチャージ回路242は、第2光源42が消灯している状態において、第2コンデンサC2に、第2光源42の順方向電圧よりも低い所望の第2プリチャージ電圧が印加されるように構成されている。第2プリチャージ電圧は、電源回路部3の両端間から出力される電圧が第3抵抗R21と第4抵抗R22とによって分圧された電圧である。
第3プリチャージ回路243の第5抵抗R31は、第3コンデンサC3と電気的に並列接続されている。第6抵抗R32は、第3インダクタL3、第3スイッチング素子Q3、および第3検出抵抗Rv3との直列回路と電気的に並列接続されている。第3プリチャージ回路243は、第3光源43が消灯している状態において、第3コンデンサC3に、第3光源43の順方向電圧よりも低い所望の第3プリチャージ電圧が印加されるように構成されている。第3プリチャージ電圧は、電源回路部3の両端間から出力される電圧が第5抵抗R31と第6抵抗R32とによって分圧された電圧である。
制御部27は、調光制御部270と、第1駆動回路271と、第2駆動回路272と、第3駆動回路273とを備える。制御部27は、第1駆動回路271、第2駆動回路272、および第3駆動回路273を介して、第1スイッチング素子Q1、第2スイッチング素子Q2、および第3スイッチング素子Q3をオンオフ制御する。つまり、制御部27は、第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3の振幅を増減させて、第1光源41、第2光源42、および第3光源43の調光レベルを調整する。
調光制御部270は、例えば記憶部を有するマイクロコンピュータであって、第1駆動回路271、第2駆動回路272、および第3駆動回路273と電気的に接続される。調光制御部270は、外部から指示された調光指示値に基づいて、第1駆動回路271、第2駆動回路272、および第3駆動回路273に制御信号、例えばPWM信号(Pulse Width Modulation)を出力する。なお、調光指示値は、例えば、操作卓のような外部装置から入力される。
第1駆動回路271は、第1スイッチング素子Q1のゲートと電気的に接続される。第1駆動回路271は、調光制御部270から出力される制御信号を受け取り、第1スイッチング素子Q1の駆動に必要な駆動信号を第1スイッチング素子Q1のゲートに出力する。
第2駆動回路272は、第2スイッチング素子Q2のゲートと電気的に接続される。第2駆動回路272は、調光制御部270から出力される制御信号を受け取り、第2スイッチング素子Q2の駆動に必要な駆動信号を第2スイッチング素子Q2のゲートに出力する。
第3駆動回路273は、第3スイッチング素子Q3のゲートと電気的に接続される。第3駆動回路273は、調光制御部270から出力される制御信号を受け取り、第3スイッチング素子Q3の駆動に必要な駆動信号を第3スイッチング素子Q3のゲートに出力する。
電源回路部3は、入力回路31と、整流回路32と、PFC回路(力率改善回路)33と、平滑回路34とを備える。
入力回路31は、例えば、コンデンサ、インダクタ、および抵抗などで構成され、外部の入力電源から供給される交流電力のノイズ成分を除去する。整流回路32は、ダイオードブリッジであって、入力回路から出力された電力を全波整流する。PFC回路33は、昇圧チョッパなどであって、入力電源から供給される交流電力の力率を向上させる。平滑回路34は、例えばコンデンサであって、PFC回路33から出力された電圧を平滑する。
照明器具5について説明する。照明器具5は、テレビ局のスタジオや舞台などの壁面(ホリゾント)を照明する用途に用いられる、いわゆるホリゾントライトである。ただし、本実施形態の技術思想が適用可能な照明器具5は、ホリゾントライトに限定されない。なお、以下の説明では、図2において、上下、左右、前後の各方向を規定する。
照明器具5は、照明装置1と、器具本体50とを備える。器具本体50は、図2に示すように、第1筐体501と、第2筐体502とで構成されている。
第1筐体501は、金属板によって直方形状に形成され、4つのLEDモジュール40と反射ブロック51とを内部に収容するように構成され、放熱ブロック52を有する。第1筐体501は、前面に開口する矩形の窓孔53が形成されている。
4つのLEDモジュール40のそれぞれは、長方形状の基板の表面に、複数の赤色LED411、複数の緑色LED421、および複数の青色LED431が実装されて構成されている。第1筐体501の内部は、表面の窓孔53に対向させるようにして、4つのLEDモジュール40が縦横2列に並んで収容される。
基板の表面には、それぞれレセプタクルコネクタが設けられている。これらのレセプタクルコネクタが有する複数の端子は、基板の表面または裏面に形成される導電体(銅箔)を介して、複数の赤色LED411、複数の緑色LED421、および複数の青色LED431のそれぞれに電気的に接続されている。また、レセプタクルコネクタは、点灯装置2と電源ケーブルを介して電気的に接続されている。
反射ブロック51は、複数の反射板511と遮光板512とを備える。これらの複数の反射板511および遮光板512は、第1筐体501内において、窓孔53と4つのLEDモジュール40のそれぞれとの間に配置されて、4つのLEDモジュール40のそれぞれから放射される光の配光を制御するように構成されている。
放熱ブロック52は、多数の放熱板521を有する。放熱板521のそれぞれは、互いに板厚方向に沿って等間隔に並べて構成される。放熱ブロック52は、第1筐体501の後面に設けられている。なお、放熱ブロック52は、第1筐体501内において、4つのLEDモジュール40のそれぞれと熱的に接続されている。
第2筐体502は、金属板によって、扁平な直方体形状に形成され、一対のアーム54を有し、点灯装置2と電源回路部3とを収容するように構成されている。一対のアーム54は、第2筐体502の左右両端から上向きに立ち上がるように設けられる。一対のアーム54は、先端に向かって、前後方向の幅寸法を徐々に狭くするように形成されている。一対のアーム54は、先端部には、いわゆる、ノブボルトのボルト55が挿通される挿通孔がそれぞれ設けられている。すなわち、一対のアーム54は、先端部分の挿通孔に挿通されるノブボルトのボルト55を第1筐体501の左右両端側に設けられている雌ねじにねじ込むことにより、第1筐体501を回転可能に支持するように構成されている。
照明器具5は、図3に示すように、例えば第1筐体501の窓孔53を背景壁面60に向け、かつ背景壁面60から離れた床61に配置される。
ここで、一例として第1光源41に特化して、調光指示値に応じて第1光源41を点灯させる場合について説明する。
制御部27は、調光指示値に応じて第1光源41を調光点灯させる。調光制御部270は、第1スイッチング素子Q1がオン状態の場合、第1検出抵抗Rv1の両端電圧である第1検出電圧Vr1を監視する(図1参照)。
調光制御部270は、第1光源41に対応する調光指示値を受け取ると、第1スイッチング素子Q1をオンオフ制御する。調光制御部270は、第1スイッチング素子Q1をオン状態にするために、ハイレベルの制御信号を第1駆動回路271に出力する。第1駆動回路271は、第1スイッチング素子Q1にハイレベルの駆動信号を出力する。第1スイッチング素子Q1がオン状態になると、図1に示すように、第1光源41→第1インダクタL1→第1スイッチング素子Q1→第1検出抵抗Rv1の経路で第1負荷電流I1が流れて第1負荷電流I1の値が増大する。
次に、第1負荷電流I1が増大することにより、第1検出電圧Vr1も増大する。そして、第1検出電圧Vr1が、予め調光制御部270のメモリなどに記憶されている調光レベルに応じた上限値に達すると、調光制御部270は、第1スイッチング素子Q1をオフ状態にするためのローレベルの制御信号を第1駆動回路271に出力する。第1駆動回路271は、調光制御部270から制御信号を受け取ると、第1スイッチング素子Q1にローレベルの駆動信号を出力する。第1スイッチング素子Q1がオフ状態になると、第1インダクタL1の蓄積エネルギーにより、第1インダクタL1→第1ダイオードD1→第1光源41→第1インダクタL1の閉路で回生電流が流れる。そして、第1負荷電流I1は、徐々に低減する。
そして、所望の期間が経過すると、調光制御部270は第1駆動回路271に第1スイッチング素子Q1をオン状態にするためのハイレベルの制御信号を第1駆動回路271に出力する。第1駆動回路271は、調光制御部270から制御信号を受け取ると、第1スイッチング素子Q1にハイレベルの駆動信号を出力して、第1スイッチング素子Q1をオン状態にする。このようにして、制御部27は、第1スイッチング素子Q1をオンオフ制御することで、第1光源41を調光指示値に基づく調光レベルで点灯させる。
なお、調光制御部270は、第2スイッチング素子Q2がオン状態の場合、第2検出抵抗Rv2の両端電圧である第2検出電圧Vr2を監視する。そして、調光制御部270は、第2負荷電流I2を制御する。調光制御部270は、第3スイッチング素子Q3がオン状態の場合、第3検出抵抗Rv3の両端電圧である第3検出電圧Vr3を監視する。そして、調光制御部270は、第3負荷電流I3を制御する。
次に、制御部27が第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれを消灯している状態から点灯させる場合について説明する。
制御部27は、第1スイッチング素子Q1、第2スイッチング素子Q2、および第3スイッチング素子Q3のそれぞれをオフ状態に制御することで、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれを消灯状態にする。第1光源41の消灯状態に、第1プリチャージ電圧が第1コンデンサC1の両端に印加され、第1コンデンサC1は充電される。第2光源42の消灯状態に、第2プリチャージ電圧が第2コンデンサC2の両端に印加され、第2コンデンサC2は充電される。第3光源43の消灯状態に、第3プリチャージ電圧が第3コンデンサC3に印加され、第3コンデンサC3は充電される。
そして、調光制御部270に第1光源41に対応する調光指示値が入力されると、制御部27は、第1光源41に対応するDC調光下限(例えば、LEDの定格電流に対して5%)の第1負荷電流I1が第1コンデンサC1に流れるように第1点灯回路21を制御する。調光制御部270に第2光源42に対応する調光指示値が入力されると、制御部27は、第2光源42に対応するDC調光下限の第2負荷電流I2が第2コンデンサC2に流れるように第2点灯回路22を制御する。調光制御部270に第3光源43に対応する調光指示値が入力されると、制御部27は、第3光源43に対応するDC調光下限の第3負荷電流I3が第3コンデンサC3に流れるように第3点灯回路23を制御する。
この場合、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれの出力端間の電圧は、対応する順方向電圧に達していない。したがって、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれには対応する第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3のそれぞれが流れない。そして、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2、および第3コンデンサC3のそれぞれには、対応する第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、第3負荷電流I3が流れる。
なお、低い調光レベルで第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれを点灯させるために、制御部27は、バースト調光制御を実行することが好ましい。バースト調光制御は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれに供給される第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3のそれぞれを間欠的に遮断する。このようにして、制御部27は、第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3のそれぞれのオンデューティを調整することで対応する第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの調光レベルを制御する。
しかし、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれが消灯している状態から点灯させる場合、制御部27がバースト調光制御を行うとする。この場合、第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3のそれぞれは間欠的に遮断されるので、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれは、消灯している状態から点灯開始まで時間がかかってしまう。
そこで、制御部27は、DC調光下限の電流値を連続的に出力するように第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれを制御する。このように、制御部27が第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれを制御することで、制御部27は、バースト調光制御の場合よりも、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの点灯開始のタイミングを早めることができる。
以下、消灯している状態から点灯させる場合について、第1光源41に特化して説明する。制御部27に第1光源41に対応する調光指示値が入力されていない場合、つまり、第1光源41が消灯している場合、第1コンデンサC1は、第1プリチャージ回路241によって第1コンデンサC1の両端電圧である出力電圧Vc1が上昇する。そして第1コンデンサC1は、第1プリチャージ電圧Vpreまで充電される。第1光源41に対応する調光指示値が制御部27に入力されると、制御部27は、第1光源41に対応するDC調光下限の第1負荷電流I1が第1コンデンサC1に流れるように第1点灯回路21を制御する。第1コンデンサC1に第1負荷電流I1が流れることで、第1コンデンサC1がさらに充電され、出力電圧Vc1が徐々に上昇する。
その後、出力電圧Vc1が所望の目標電圧に達すると、制御部27は、調光指示値に応じた第1負荷電流I1を第1光源41に供給するように第1点灯回路21を制御する。出力電圧Vc1が第1光源41の順方向電圧Vfに達すると、第1光源41は点灯を開始する。
ところで、LEDは、個々に光度のばらつきがある。つまり、同色のLEDに同じ電流を流しても光度(明るさ)が異なってしまうことがある。
そこで、同色の光源の光度のばらつきを解消するために、予め、製造過程において、負荷電流の調整が行われる。このとき、設計上の値である基準電流の電流値の±30%の補正量の範囲で負荷電流の調整が行われる。例えば、光源の所望の調光レベルに対応する基準電流の電流値が1Aの場合、この調光レベルに対応する負荷電流は、700mAから1300mAの範囲で調整される。
ここで、比較例について、図4Aおよび図4Bを参照して、第1光源に特化して説明する。比較例では、2つの照明器具において、+30%の補正量で調整して補正が行われている第1点灯回路を有する第1照明器具と、−30%の補正量で調整して補正が行われている第1点灯回路を有する第2照明器具とについて説明する。なお、図4Aでは、基準電流を基準電流Io1とする。また、第1照明器具に対応する第1負荷電流I1を第1負荷電流Ia1とし、第2照明器具に対応する第1負荷電流I1を第1負荷電流Ib1とする。さらに、DC調光下限の負荷電流の電流値を下限電流値とする。また、第1照明器具に対応する出力電圧Vc1を出力電圧Va1とする。また、第2照明器具に対応する出力電圧Vc1を出力電圧Vb1とする。
消灯している状態(時間t0)から時間t11までの間、第1照明器具の制御部は、上述の補正後のDC調光下限の第1負荷電流Ia1が第1コンデンサに流れるように第1点灯回路を制御する。この場合、図4Aに示すように、第1照明器具の第1負荷電流Ia1の値は、下限電流値Ia0になる。下限電流値Ia0は、基準電流Io1の下限電流値Ioに対して+30%の補正量で調整して補正された値である。第2照明器具の制御部は、上述の補正後のDC調光下限の第1負荷電流Ib1が第1コンデンサに流れるように第1点灯回路を制御する。第2照明器具の第1負荷電流Ib1の値は、下限電流値Ib0となる。下限電流値Ib0は、基準電流Io1の下限電流値Ioに対して−30%の補正量で調整して補正された値である。したがって、第1照明器具の第1負荷電流Ia1の下限電流値Ia0と第2照明器具の第1負荷電流Ib1の下限電流値Ib0は異なっている。
第1照明器具の第1コンデンサは、時間t0から時間t11の間、下限電流値Ia0によって充電され、図4Bに示すように、出力電圧Va1が徐々に上昇する。また、第2照明器具の第1コンデンサは、時間t0から時間t11の間、下限電流値Ib0によって充電され、出力電圧Vb1が徐々に上昇する。
第1照明器具の制御部は、時間t11になると、調光指示値に基づき、補正後の第1負荷電流Ia1を第1コンデンサに流すように第1点灯回路を制御する。そして、第1コンデンサに充電された出力電圧Va1は、徐々に上昇していき、時間t12に順方向電圧Vfに達する。出力電圧Va1が順方向電圧Vfに達すると、第1光源は点灯を開始する。第2照明器具の制御部は、時間t11になると、調光指示値に基づき、補正後の負荷電流Ib1を、第1コンデンサに流すように第1点灯回路を制御する。そして、第1コンデンサに充電された出力電圧Vb1は、時間t13に順方向電圧Vfに達する。出力電圧Vb1が順方向電圧Vfに達すると、第1光源は点灯を開始する。
比較例の場合、第1照明器具の第1光源は、時間t12で点灯を開始する。第2照明器具の第1光源は、時間t13で点灯を開始する。このように、第1光源が点灯するタイミングの差は最大で期間T1になる。
そこで、本実施形態の照明器具5の動作について、図5Aおよび図5Bを参照して説明する。
本実施形態の照明器具5の制御部27は、補正量に係わらず、光源4が点灯を開始するタイミングの時間の差を軽減するために第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれを制御する。制御部27は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれが消灯している状態(時間t0)から時間t21までの間、第2制御を実行する。なお、時間t21以降において、制御部27は、第1制御を実行する。第1制御を実行している制御部27は、補正によって調整された第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3のそれぞれが対応する第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれに流れるように第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23を制御する。
第1光源41に対応する第1目標電圧Vref(図5B参照)、第2光源42に対応する第2目標電圧、および第3光源43に対応する第3目標電圧は、予め調光制御部270のメモリに記憶されている。第1目標電圧Vrefは、図5Bに示すように、第1光源41の順方向電圧Vfよりも低い値に設定される。第2目標電圧は、第2光源42の順方向電圧よりも低い値に設定される。第3目標電圧は、第3光源43の順方向電圧よりも低い値に設定される。
なお、以下の説明では、第1光源41に特化して説明する。1つの照明器具5(以下、第1照明器具5とする)は、製造過程において、予め基準電流Io1の電流値に対して+30%の補正量で第1負荷電流Ia2が調整されている。別の照明器具5(以下、第2照明器具5とする)は、製造過程において、予め基準電流Io1の電流値に対して−30%の補正量で第1負荷電流Ib1が調整されている。また、第1照明器具5に対応する第1負荷電流I1を第1負荷電流Ia2とし、第2照明器具5に対応する第1負荷電流I1を第1負荷電流Ib2とする。さらに、第1照明器具5に対応する出力電圧Vc1を出力電圧Va2とする。また、第2照明器具5に対応する出力電圧Vc1を出力電圧Vb2とする。
第1コンデンサC1に充電される出力電圧Va2,Vb2が第1目標電圧Vrefに達する時点を時間t21とする。第2制御を実行している制御部27(調光制御部270)は出力電圧Va2,Vb2を監視する。この場合、制御部27は、複数の抵抗で構成された直列回路が第1コンデンサC1に電気的に並列接続されて、複数の抵抗で分圧された電圧値を基に第1コンデンサC1に充電される出力電圧Va2,Vb2を監視してもよい。
第1照明器具5において、第2制御を実行している制御部27は、消灯している状態(時間t0)から時間t21の間、第1負荷電流Ia2が基準電流Io1の下限電流値Ioに等しい電流値となるように第1点灯回路21を制御する。例えば、第1負荷電流Ia2が+30%の補正量で調整されている場合、制御部27は、第1負荷電流Ia2が製造時に調整される前の電流値になるように第1照明器具5の第1点灯回路21を制御する。
また、第2照明器具5において、制御部27は、第1負荷電流Ib2が基準電流Io1の下限電流値Ioに等しい電流値となるように第1点灯回路21を制御する。例えば、第1負荷電流Ib2が−30%の補正量で調整されている場合、第1負荷電流Ib2が製造時に調整される前の電流値になるように制御する。第1照明器具5の第1コンデンサC1と第2照明器具5の第1コンデンサC1とに流れる第1負荷電流Ia2と第1負荷電流Ib2との電流値は等しくなる。
第1負荷電流Ia2と第1負荷電流Ib2との電流値が等しいので、出力電圧Va2および出力電圧Vb2は、図5Bに示すように、時間t21で目標電圧Vrefに達する。
第1照明器具5の制御部27と第2照明器具5の制御部27のそれぞれは、図5Bに示すように、対応する第1点灯回路21の出力電圧Va2,Vb2が目標電圧Vrefに達すると、第2制御から第1制御に切り替える。
第1照明器具5の制御部27は、時間t21になると、+30%の補正量で調整された第1負荷電流Ia2の電流値で第1点灯回路21が動作するように制御する。第2照明器具の制御部27は、時間t21になると、−30%の補正量で調整された第1負荷電流Ib2の電流値で第1点灯回路21を動作するように制御する。
出力電圧Va2が時間t22で順方向電圧Vfに達すると、第1照明器具5の第1光源41は点灯を開始する。出力電圧Vb2が時間t23で順方向電圧Vfに達すると、第2照明器具5の第1光源41は点灯を開始する。このように、第1光源41が点灯するタイミングの差は最大で期間T2になる。比較例における第1光源41の点灯タイミングの差である期間T1と比較すると、期間T2は期間T1よりも短い(図4参照)。
第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれは、対応する基準電流を使用した場合、第1光源41、第2光源42、および第3光源43が同じタイミングで点灯を開始することができるように設計されている。制御部27は、上述の第1制御および第2制御を第2光源42および第3光源43に対しても行う。本実施形態の照明器具5において、上述のような第1制御および第2制御が第1光源41、第2光源42、および第3光源43に対して実行されることで、第1光源41、第2光源42、および第3光源43の点灯開始のそれぞれのタイミングのずれを軽減することができる。したがって、第1光源41、第2光源42、および第3光源43に対して行われる補正量に係わらず、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの点灯開始のタイミングのばらつきを軽減することができる。
消灯している状態(時間t0)から時間t21までの間に実行される第2制御の変形例について、図6Aおよび図6Bを参照して説明する。第2制御の変形例では、制御部27が第1負荷電流Ia3、Ib3が基準電流Io1の下限電流値Ioに等しい電流値に設定されない点が相違する。なお、以下の説明では、第1光源41に特化して説明する。なお、第1照明器具5に対応する第1負荷電流I1を第1負荷電流Ia3とし、第2照明器具5に対応する第1負荷電流I1を第1負荷電流Ib3とする。
1つの照明器具5(以下、第1照明器具5とする)は、製造過程において、予め基準電流Io1の電流値に対して+30%の補正量で第1負荷電流Ia3が調整されている。別の照明器具5(以下、第2照明器具5とする)は、製造過程において、予め基準電流Io1の電流値に対して−30%の補正量で第1負荷電流Ib3が調整されている。なお、第1照明器具5に対応する出力電圧Vc1を出力電圧Va3とし、第2照明器具5に対応する出力電圧Vc1を出力電圧Vb3とする。
第1照明器具5において、図6Aに示すように、第2制御を実行している制御部27は、消灯している状態(時間t0)から第1目標電圧Vrefに達するまで、第1負荷電流Ia3が基準電流Io1の下限電流値Ioの+30%に等しい下限電流値Ia0となるように第1点灯回路21を制御する。
また、第2照明器具5において、制御部27は、第1負荷電流Ib3が基準電流Io1の下限電流値Ioの+30%に等しい下限電流値Ia0となるように第1点灯回路21を制御する。
第1照明器具5の第1コンデンサC1と第2照明器具5の第1コンデンサC1とに流れる第1負荷電流Ia3と第1負荷電流Ib3との電流値は下限電流値Ia0となり等しい。
第1負荷電流Ia3と第1負荷電流Ib3との電流値が等しいので、出力電圧Va3および出力電圧Vb3は、図6Bに示すように、時間t31で第1目標電圧Vrefに達する。そして、第1照明器具5の制御部27および第2照明器具5の制御部27のそれぞれが第2制御から第1制御に切替える。出力電圧Va3は、時間t32で順方向電圧Vfに達する。また、出力電圧Vb3は、時間t33で順方向電圧Vfに達する。したがって、第1光源41が点灯するタイミングの差は最大で期間T3になる。比較例における第1光源41の点灯タイミングの差である期間T1と比較すると、期間T3は期間T1よりも短い(図4参照)。
また、制御部27が第2制御の変形例を実行すると、第1コンデンサC1のそれぞれに充電される出力電圧Va3,Vb3がより早く第1目標電圧Vrefに達することができる。したがって、第1光源41がより早く点灯を開始することができる。第2コンデンサC2に充電される出力電圧がより早く第2目標電圧に達することができるので、第2光源42がより早く点灯を開始することができる。第3コンデンサC3に充電される出力電圧がより早く第3目標電圧に達することができるので、第3光源43がより早く点灯を開始することができる。
本変形例において、第1制御は、複数の光源のそれぞれの電気的特性に基づいて、基準電流の大きさが増減された電流を複数の光源に流れるようにする制御である。第2制御は、複数の光源に対応する点灯回路に同一の電流値が流れるようにする制御である。したがって、本変形例において、第1制御で行われる第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3の補正と第2制御で行われる第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流の補正とは異なる。
本実施形態の点灯装置2は、複数の点灯回路(第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23)を備える。点灯装置2は、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれと一対一で対応する平滑用の複数のコンデンサ(第1コンデンサC1、第2コンデンサC2、および第3コンデンサC3)をさらに備える。点灯装置2は、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれを制御する制御部27をさらに備える。第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれは、スイッチング電源回路であって複数の光源4(第1光源41、第2光源42、および第3光源43)と一対一に電気的に接続される。第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれは、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれに負荷電流(第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3)を出力する。第1コンデンサC1、第2コンデンサC2,第3コンデンサC3のそれぞれは、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれの出力端間に電気的に接続される。かつ、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2,第3コンデンサC3のそれぞれは、第1光源41、第2光源42、および第3光源43と電気的に並列接続される。制御部27は、第1制御と、第2制御とを択一的に選択して実行するように構成される。第1制御を実行している制御部27は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれに対応して予め決められている基準電流の大きさを第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの電気的特性に基づいて増減させる処理によって求められた電流値に第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3を調整する。そして第1制御を実行している制御部27は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43を個別に調光するように、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれを制御する。制御部27は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれを消灯状態から点灯状態に移行させる際に第2制御を実行する。第2制御を実行している制御部27は、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれを制御する。そして、第2制御を実行している制御部27は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの所定の調光レベルに対応する基準電流Io1の電流値に第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3を調整する。制御部27は、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれの出力電圧が第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの順方向電圧Vfに達するよりも前に、第2制御から第1制御に切り替える。
本実施形態の点灯装置2は、上述のように構成されるので、第1光源41、第2光源42、および第3光源43の点灯開始のばらつきを抑制することができる。
本実施形態の点灯装置2は、複数の点灯回路(第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23を備える。点灯装置2は、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれと一対一で対応する平滑用の複数のコンデンサ(第1コンデンサC1、第2コンデンサC2、および第3コンデンサC3)をさらに備える。点灯装置2は、第1点灯回路21、第2点灯回路、および第3点灯回路23のそれぞれを制御する制御部27をさらに備える。第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれは、スイッチング電源回路であって複数の光源(第1光源41、第2光源42、および第3光源43)と一対一に電気的に接続される。第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれは、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれに負荷電流(第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3)を出力する。第1コンデンサC1、第2コンデンサC2,第3コンデンサC3のそれぞれは、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれの出力端間に電気的に接続される。かつ、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2,第3コンデンサC3のそれぞれは、第1光源41、第2光源42、および第3光源43と電気的に並列接続される。制御部27は、第1制御と、第2制御とを択一的に選択して実行するように構成される。第1制御を実行している制御部27は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれに対応して予め決められている基準電流Io1の大きさを第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの電気的特性に基づいて増減させる処理によって求められた電流値に第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3を調整する。そして、第1制御を実行している制御部27は、個別に調光するように、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれを制御する。制御部27は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれを消灯状態から点灯状態に移行させる際に第2制御を実行する。第2制御を実行している制御部27は、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれを制御する。そして、第2制御を実行している制御部27は、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの所定の調光レベルに対応する基準電流Io1の電流値のそれぞれに共通の係数を乗算することで求められた電流値に第1負荷電流I1、第2負荷電流I2、および第3負荷電流I3を調整する。制御部27は、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれの出力電圧が第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの順方向電圧Vfに達するよりも前に、第2制御から第1制御に切り替える。
本実施形態の点灯装置2は、上述のように構成されるので、第1光源の41、第2光源42、および第3光源43の点灯開始のばらつきを抑制することができる。
本実施形態の点灯装置2において、制御部27は、第2制御を実行している場合、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれの出力端間の出力電圧を監視することが好ましい。そして、制御部27は、出力電圧が所望の第1目標電圧Vref、第2目標電圧、および第3目標電圧のそれぞれに一致すると、第2制御から第1制御に切り替えるように構成されることが好ましい。第1目標電圧Vref、第2目標電圧、および第3目標電圧のそれぞれは、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれの順方向電圧Vfよりも低い値であることが好ましい。
本実施形態の点灯装置2が上述のように構成されると、出力電圧のそれぞれが順方向電圧Vfに達した場合、第1光源41、第2光源42、および第3光源43のそれぞれがより円滑に調光指示値に応じた調光レベルで点灯することが可能である。
本実施形態の点灯装置2において、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれは、発光色の異なる複数の光源4(第1光源41、第2光源42、および第3光源43)のそれぞれと一対一に電気的に接続されていることが好ましい。
本実施形態の点灯装置2は、上述のように構成されれば、調光指示値に基づく調色をより早く実現することができる。
本実施形態の照明装置1は、点灯装置2と、複数の光源4(第1光源41、第2光源42、および第3光源43)を備える。
本実施形態の照明装置1は、電源回路部3をさらに備えることが好ましい。電源回路部3は、第1点灯回路21、第2点灯回路22、および第3点灯回路23のそれぞれに直流電力を供給するように構成されていることが好ましい。
本実施形態の照明装置1は、上述のように構成されるので、第1光源41の、第2光源42、および第3光源43の点灯開始のばらつきを抑制することができる。
本実施形態の照明器具5は、照明装置1と、照明装置1を保持する器具本体50とを備える。
本実施形態の照明器具5は、上述のように構成されるので、第1光源41の、第2光源42、および第3光源43の点灯開始のばらつきを抑制することができる。