JP7065352B2 - Ｌｅｄ点灯装置および照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）負荷を点灯させるＬＥＤ点灯装置に関する。

特許文献１は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤを順次切り替えて点灯させ、かつ、各発光色の強度および混合割合を調整することにより調光および調色可能な照明装置を開示している。

特開２００４－３１１６３５号公報

しかしながら、上記従来技術によれば、例えば調光により暗いほど、色ちらつきが生じることがあるという問題がある。ここで、色ちらつきとは、照明光の下に、例えば扇風機の羽のような動きの速い物体が存在するときに、当該物体にＬＥＤの個別の発光色が現れて、人に知覚されることをいう。色ちらつきが激しい場合、人に不快感や違和感を与えることがある。

そこで本発明は、調光により照明光が暗いときに生じやすい色ちらつきを軽減するＬＥＤ点灯装置および照明器具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明のＬＥＤ点灯装置は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷を点灯させるＬＥＤ点灯装置であって、前記複数のＬＥＤ負荷に給電する電源回路と、前記複数のＬＥＤ負荷から１つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して前記電源回路から給電させるセレクタ回路と、前記複数のＬＥＤ負荷の選択が一巡する周期内で、前記複数のＬＥＤ負荷のそれぞれに対して前記電源回路から給電される給電区間のうち、少なくとも２つの給電区間が連続するように前記セレクタ回路の選択を制御する制御回路とを備える。

本発明のＬＥＤ点灯装置および照明器具によれば、調光により照明光が暗いときに生じやすい色ちらつきを軽減することができる。

図１は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の構成例を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の電流波形を示す図である。 図３は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の回路構成例を示す図である。 図４は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の各部の電流波形および電圧波形を示す図である。 図５は、実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の電流波形を示す図である。 図６は、実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の電流波形を示す図である。 図７は、実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の電流波形およびタイマー出力を示す図である。 図８Ａは、各実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の外観例を示す図である。 図８Ｂは、各実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の他の外観例を示す図である。 図８Ｃは、各実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具のさらに他の外観例を示す図である。 図９は、比較例の照明器具の構成を示す図である。 図１０は、比較例の照明器具の電流波形を示す図である。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した照明装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。

まず、本発明者の知見に係る照明器具を比較例として説明する。

図９は、本発明者の知見に係る比較例の照明器具の構成を示す図である。同図の照明器具は、電源回路９０、ＬＥＤ負荷９１～９４、スイッチング素子ＳＷ３～ＳＷ６を備える。電源回路９０は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、インダクタＬ０を有し、いわゆる降圧チョッパー型のＤＣ－ＤＣコンバータである。スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、排他的にオン状態になるように制御される。インダクタＬ０は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２の接続点から供給されるエネルギーを蓄積および放出する。

ＬＥＤ負荷９１～９４は、異なる発光色を有する。

スイッチング素子ＳＷ３～ＳＷ６は、１周期内で順にオンになるように制御される。

図１０は、比較例の照明器具の電流波形を示す図である。同図の縦軸は、インダクタ電流を示す。インダクタ電流は、インダクタＬ０を介していずれかのＬＥＤ負荷に供給される、電源回路９０の出力電流である。横軸は時間を示す。同図の上段は比較的明るい状態を示す。同図の下段は調光により暗くなった状態を示す。また、色α、色β、色γ、色δは、ＬＥＤ負荷９１～９４の発光色を示す。ＬＥＤ負荷９１～９４の発光色は、例えば、赤、緑、青、白である。

図１０のように、ＬＥＤ負荷９１～９４は、周期Ｔｓにおいて一巡して発光する。この動作を順送り点灯と呼ぶ。また、図１０では、周期Ｔｓが固定であり、スイッチング素子ＳＷ３～ＳＷ６のスイッチング周波数が固定である場合を示している。スイッチング周波数が固定された状態で調光する場合、オン時間が短くなると同時に休止区間Ｔｘが長くなる。休止区間Ｔｘが長くなると、順送り点灯時は人間の目に色ちらつきが知覚されることがあるという問題がある。

色ちらつきは、照明光の下で素早く動く物体が存在したときに、例えば、照明光の下で手を素早く振ったとき、扇風機の羽根が回転しているときなどに、個々の発光色が分かれて見える現象である。色ちらつきは、休止区間Ｔｘが長いほど、素早く動く物体上で色が分離して見えやすくなる。このような、色ちらつきは、人に不快感や違和感を与えてしまうことがある。

このような問題を解決するために、本発明の一態様に係るＬＥＤ点灯装置は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷を点灯させるＬＥＤ点灯装置であって、前記複数のＬＥＤ負荷に給電する電源回路と、前記複数のＬＥＤ負荷から１つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して前記電源回路から給電させるセレクタ回路と、前記複数のＬＥＤ負荷の選択が一巡する周期内で、前記複数のＬＥＤ負荷のそれぞれに対して前記電源回路から給電される給電区間のうち、少なくとも２つの給電区間が連続するように前記セレクタ回路の選択を制御する制御回路とを備える。

これにより、給電区間が連続することにより、素早く動く物体上で発光色が分離して見えることが軽減され、つまり、色ちらつきを軽減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
［１．１ ＬＥＤ点灯装置および照明器具の構成］
まず、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の構成例について説明する。

図１は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の構成例を示すブロック図である。同図の照明器具１００は、ＡＣ－ＤＣ電源１０、光源２０およびＬＥＤ点灯装置３０を備える。

ＡＣ－ＤＣ電源１０は、例えば商用１００Ｖ電源に接続され、交流電力を入力し直流電力に変換する。

光源２０は、ＬＥＤ負荷２１～２４を備える。ＬＥＤ負荷２１～２４は、異なる発光色を有する。ＬＥＤ負荷２１～２４の発光色は、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）である。

ＬＥＤ点灯装置３０は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷２１～２４を点灯させる装置である。そのためＬＥＤ点灯装置３０は、電源回路３１、セレクタ回路３２および制御回路３３を備える。

電源回路３１は、ＡＣ－ＤＣ電源１０からの直流電力を電圧の異なる直流電力に変換し、変換した直流電力を光源２０に供給するＤＣ－ＤＣコンバータである。

セレクタ回路３２は、複数のＬＥＤ負荷２１～２４から１つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して電源回路３１から給電させる。そのため、セレクタ回路３２は、スイッチング素子Ｍ３～Ｍ６を備える。スイッチング素子Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、複数のＬＥＤ負荷２１～２４のうちのいずれかのＬＥＤ負荷と直列に接続される。例えば図１では、スイッチング素子Ｍ３は、ＬＥＤ負荷２１に直列に接続される。スイッチング素子Ｍ４は、ＬＥＤ負荷２２に直列に接続される。スイッチング素子Ｍ５は、ＬＥＤ負荷２３に直列に接続される。スイッチング素子Ｍ６は、ＬＥＤ負荷２４に直列に接続される。これらのスイッチング素子Ｍ３～Ｍ６は、例えば、排他的にオン状態になるように制御される。これにより、ＬＥＤ負荷２１～２４は排他的につまり１つずつ発光する。

制御回路３３は、複数のＬＥＤ負荷２１～２４から１つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択するようにセレクタ回路３２を制御する。このとき、制御回路３３は、ＬＥＤ負荷２１～２４の選択が一巡する周期内で、複数のＬＥＤ負荷２１～２４のそれぞれに対して電源回路３１から給電される給電区間のうち、少なくとも２つの給電区間が連続するようにセレクタ回路３２の選択を制御する。例えば、制御回路３３は、Ｎ個のＬＥＤ負荷に対応するＮ個の給電区間が連続し、連続するＮ個の給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設けるようにセレクタ回路３２を制御してもよい。ここで、Ｎは３以上の整数であり、図１ではＮ＝４の例を示している。

図２は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の電流波形の一例を示す図である。図２では、電源回路３１がインダクタを含むスイッチング電源であり、インダクタを介してＬＥＤ負荷２１～２４に給電するものとする。同図の上段および下段において、縦軸はインダクタ電流、つまり電源回路３１からいずれかのＬＥＤ負荷に供給される電流を示す。横軸は時間を示す。同図の上段は、調光率が第１の値であるときのインダクタ電流の波形を示す。同図の下段は、調光率が第１の値より小さい第２の値であるときのインダクタ電流の波形を示す。

図２において、区間Ｔｓは、ＬＥＤ負荷２１～２４が一巡して点灯する周期である一巡点灯周期を示す。ここでは一巡点灯周期Ｔｓは固定であるものとする。色α、β、γ、δは、ＬＥＤ負荷２１～２４の発光色を示し、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）である。

区間Ｔａは、電源回路３１から発光色αのＬＥＤ負荷２１に給電される給電区間である。区間Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄも同様に、電源回路３１からＬＥＤ負荷２２、２３、２４に給電される給電区間である。

区間Ｔｘは、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間である。

同図に示すように、上段および下段に示すように調光率を変化させても休止区間Ｔｘは、一巡点灯周期Ｔｓ内で１区間にまとめられている。４つの給電区間Ｔａ～Ｔｂは、連続しており、休止区間を挟まない。図２では、図１０に示した比較例と比べて、色ちらつきを軽減することができる。

次に、ＬＥＤ点灯装置を有する照明器具１００のより具体的な回路例について説明する。

図３は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の回路構成例を示す図である。図３のように、照明器具１００は、光源２０とＬＥＤ点灯装置３０とを備える。ただし、図３では、図１に示したＡＣ－ＤＣ電源１０は省略してある。

光源２０内のＬＥＤ負荷２１は、スイッチング素子Ｍ３と直列に接続され、スイッチング素子Ｍ３のオンおよびオフによって点灯を制御され、スイッチング素子Ｍ３のオン時間が長いほど多くの電流が流れて発光量も多くなる。

具体的な回路例として、図３のＬＥＤ負荷２１は、ＬＥＤｄ１～ｄ３と、ＬＥＤｄ１～ｄ３と並列に接続された平滑コンデンサＣ２と、ＬＥＤｄ１～ｄ３および平滑コンデンサＣ２を含む並列回路と直列に接続された逆流防止用のダイオードＤａと、電源オフ時の放電用の抵抗Ｒ２とを有する。

ＬＥＤｄ１～ｄ３は、直列接続された同じ発光色のＬＥＤ発光素子であり、スイッチング素子Ｍ３と直列に接続される。

平滑コンデンサＣ２は、インダクタＬ１からダイオードＤａを介して供給されるインダクタ電流を平滑化する。

ダイオードＤａは、平滑コンデンサＣ２からインダクタＬ１に電流が逆流することを防止する。つまり、ダイオードＤａは、平滑コンデンサＣ２にチャージされた電荷をＬＥＤｄ１～ｄ３のみに供給させる。

抵抗Ｒ２は、高抵抗値を有し、電源オン状態からオフ状態になった後に平滑コンデンサＣ２の電荷を放電させる。

ＬＥＤ負荷２２～２４は、発光色が異なる点以外はＬＥＤ負荷２１と類似の構成である。なお、ＬＥＤ負荷２１は、平滑コンデンサＣ２、逆流防止用のダイオードＤａを備えない構成であってもよい。また、ＬＥＤ負荷２２～２４も同様である。

ＬＥＤ点灯装置３０内の電源回路３１は、図３では降圧チョッパー回路の例を示す。具体的には、電源回路３１は、レギュレータ３４、ＨＶＩＣ（High Voltage Integrated Circuit）３５、入力抵抗Ｒ６、Ｒ７、スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２およびインダクタＬ１を備える。

レギュレータ３４は、ＡＣ－ＤＣ電源１０からの直流電力を受け、ＨＶＩＣ３５および制御回路３３に安定化した電源電圧を供給する.
ＨＶＩＣ３５は、制御回路３３の制御に従って、入力抵抗Ｒ６、Ｒ７を介してスイッチング素子Ｍ１、Ｍ２にゲート信号を供給する。スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２のゲート信号は、高速かつ周期的に排他的にアクティブになる。

スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２は、ＡＣ－ＤＣ電源１０から供給される直流電圧とグラウンドレベルとを交互にインダクタＬ１に接続するためのハイサイドトランジスタ、ローサイドトランジスタである。

インダクタＬ１は、スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２のスイッチングに応じて電気エネルギーを蓄積および放出する。

セレクタ回路３２は、入力抵抗Ｒ８～Ｒ１１およびスイッチング素子Ｍ３～Ｍ６を備える。

スイッチング素子Ｍ３は、ＬＥＤ負荷２１と直列に接続される。スイッチング素子Ｍ３のゲートには、制御回路３３から入力抵抗Ｒ８を介してオンおよびオフを指示するゲート信号が入力される。スイッチング素子Ｍ３はゲート信号に応じてオンおよびオフする。

スイッチング素子Ｍ４～Ｍ６も、スイッチング素子Ｍ３と同様である
制御回路３３は、プロセッサ、メモリおよびタイマー３６を内蔵するＭＣＵ（Micro Controller Unit またはMicro Computer Unit）により構成してもよい。タイマー３６は、周期的な各種時間を計測する。例えば複数のＬＥＤ負荷２１～２４の選択が一巡する周期、給電区間、休止区間などを計測するのに用いられる。

［１．２ ＬＥＤ点灯装置および照明器具の動作］
次に、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の動作例について説明する。

図４は、実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置を有する照明器具の各部の電流波形および電圧波形を示す図である。同図の横軸は時間軸である。縦軸は各部の電流または電圧を示す。インダクタ電流ＩＬは、インダクタＬ１を流れる電流、つまり、電源回路３１からいずれかのＬＥＤ負荷に供給される電流を示す。同図においてインダクタ電流ＩＬが流れている区間は、給電区間である。給電区間Ｔａは、電源回路３１からＬＥＤ負荷２１に給電されている区間を示す。同様に、給電区間Ｔｂ～Ｔｄは、電源回路３１からＬＥＤ負荷２２～２４に給電されている区間をそれぞれ示す。また、ＬＥＤ負荷２１～２４の発光色は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗであるものとする。

ゲート電圧Ｖ０は、制御回路３３からＨＶＩＣ３５を介してスイッチング素子Ｍ１のゲートに入力される電圧を示す。ゲート電圧Ｖｏがハイレベルのときスイッチング素子Ｍ１はオン状態になる。ゲート電圧Ｖ０がハイレベルの区間ではインダクタ電流ＩＬは増加していく。このとき、インダクタＬ１は電気エネルギーを磁気エネルギーとして蓄積する。ゲート電圧Ｖ０がローレベルのときスイッチング素子Ｍ１はオフ状態になる。スイッチング素子Ｍ１がオン状態からオフ状態に切り替わった直後は、インダクタＬ１は蓄積したエネルギーを放出する、つまり、インダクタＬ１の逆起電力によりインダクタ電流ＩＬが０まで減少しながらＬＥＤ負荷２１に供給される。その結果、給電区間Ｔａは、ゲート電圧Ｖ０のハイレベル区間よりも長くなる。インダクタ電流ＩＬは同図では三角波となる。電源回路３１からＬＥＤ負荷に給電される給電区間Ｔａは、１つの三角波の区間と等しい。

ゲート電圧Ｖｒは、制御回路３３からスイッチング素子Ｍ３のゲートに入力される電圧を示す。ゲート電圧Ｖｒがハイレベルのときスイッチング素子Ｍ３はオン状態になり、つまり、対応するＬＥＤ負荷２１が選択された状態となる。また、ゲート電圧Ｖｒのハイレベル区間は、ゲート電圧Ｖ０のハイレベル区間を含み、かつ対応するインダクタ電流ＩＬの三角波を含む期間になるように制御される。ゲート電圧Ｖｇ、Ｖｂ、Ｖｗも、ゲート電圧Ｖｒと同様である。なお、ゲート電圧Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂ、Ｖｗのハイレベル区間同士の間には、４つともローレベルになるデッドタイムが設けられる。

ＬＥＤ電流Ｉｒは、ＬＥＤ負荷２１内のＬＥＤｄ１～ｄ3を流れる電流を示す。給電区間Ｔａの後、つまり、電源回路３１からＬＥＤ負荷２１への給電が終わった後もＬＥＤ電流Ｉｒは０にならずに電流が減少しながら流れ続けている。これは、平滑コンデンサＣ２および逆流防止ダイオードＤａによる。

ＬＥＤ電流Ｉｇ、Ｉｂ、Ｉｗについても、ＬＥＤ電流Ｉｒと同様である。

図４に示すように、給電区間Ｔａ～Ｔｄは連続する。つまり、制御回路３３は、給電区間Ｔａ～Ｔｄが連続するようにゲート電圧Ｖ０を制御する。給電区間Ｔａの終了時点はインダクタ電流ＩＬが減少して０になった時点である。制御回路３３は、インダクタ電流ＩＬが減少して０レベルになるのを検出して、０レベルを検出した時点でゲート電圧Ｖ０の次のパルスを立ち上げる。また、休止区間Ｔｘは、一巡点灯周期Ｔｓ内で１区間にまとめられている。

このように、給電区間Ｔａ～Ｔｄが連続しているので、給電区間の間に休止区間がある場合と比べて、色ちらつきを軽減することができる。

なお、照明器具１００において照明光の色を調整する調色は、複数の発光色の明るさの割合を変更することにより実現される。具体的には、図４では、制御回路３３が給電区間Ｔａ～Ｔｄのゲート電圧Ｖ０の４つのパルス幅の割合を変更することによって調色する。また、照明器具１００において照明光の明るさを調整する調光は、複数の発光色の明るさの割合を一定に保ったまま、明るさを変更することにより実現される。具体的には、図４では、制御回路３３が給電区間Ｔａ～ｔｄのゲート電圧Ｖ０の４つのパルス幅の割合を一定に保ったまま、ゲート電圧Ｖ０の４つのパルス幅を増減することにより調光する。

図４に示す例では、セレクタ回路３２によっていずれかのＬＥＤ負荷が選択された期間内に、電源回路３１のスイッチング素子Ｍ１がオンになるように制御される。すなわち、スイッチング電源である電源回路３１におけるスイッチング動作と、セレクタ回路３２における選択動作とが同期している。

なお、一巡点灯周期Ｔｓは、人に知覚できない速度で周期的であればよい。例えば、一巡点灯周期Ｔｓの逆数である周波数は、１００Ｈｚ以上としてもよい。

ここで、「人が知覚できない速度で周期的な」は「人にちらつきを知覚させない」ことを意味している。ＬＥＤ照明のちらつき対策については、例えば、電気用品安全法(ＰＳＥ)の解説書類である、「電気用品安全法の改正政省令施行について（平成２４年７月１日から施行）」（経済産業省商務流通グループ製品安全課による）に基準が示されている。同解説書類２８頁の「光出力のちらつき（フリッカー）対策」では、「光出力はちらつきを感じないものであること」に相当する効果をもたらす周波数を次のように解釈している。すなわち、同解説書類においては、「光出力はちらつきを感じないものであること」を満たすのは、（１）繰り返し周波数が１００Ｈｚ以上で光出力に欠落部がない、（２）繰り返し周波数が５００Ｈｚ以上、のいずれかと解釈されている。

本実施の形態の照明器具１００において、図４の例では光出力に欠落がないと考えられるので上記（１）を満たせばよいと考えられる。この場合、一巡点灯周期Ｔｓの逆数である周波数は、１００Ｈｚ以上としてもよい。

あるいは、図３で平滑コンデンサＣ２～Ｃ５等を備えない構成である場合は光出力に欠落が生じる場合に該当し、上記（２）を満たせばよいと考えられる。この場合、一巡点灯周期Ｔｓの逆数である周波数は、５００Ｈｚ以上としてもよい。

以上説明してきたように実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置３０は、異なる発光色を有する複数のＬＥＤ負荷２１～２４を点灯させるＬＥＤ点灯装置３０であって、複数のＬＥＤ負荷２１～２４に給電する電源回路３１と、複数のＬＥＤ負荷２１～２４から１つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して電源回路３１から給電させるセレクタ回路３２と、複数のＬＥＤ負荷２１～２４の選択が一巡する周期内で、複数のＬＥＤ負荷２１～２４のそれぞれに対して電源回路３１から給電される給電区間のうち、少なくとも２つの給電区間が連続するようにセレクタ回路３２の選択を制御する制御回路３３とを備える。

これにより、給電区間が連続することにより、色ちらつきを軽減することができる。すなわち、照明光の下で素早く動く物体が存在する場合に、物体上で発光色が分離して見えることを軽減することができる。

ここで、複数のＬＥＤ負荷はＮ（Ｎは３以上の整数）個のＬＥＤ負荷であり、制御回路３３は、Ｎ個のＬＥＤ負荷に対応するＮ個の給電区間が連続し、連続するＮ個の給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設けるようにセレクタ回路３２を制御してもよい。

これによれば、どの発光色に対応する給電区間も他の発光色に対応する給電区間と連続するので、素早く動く物体上で発光色が分離して見えることが軽減される、つまり、色ちらつきをより軽減することができる。

ここで、複数のＬＥＤ負荷の選択が一巡する周期の逆数である周波数は、１００Ｈｚ以上としてもよい。

これによれば、複数のＬＥＤ負荷の周期的な発光によるちらつきを、人に知覚させにくくすることができる。

ここで、電源回路３１は、インダクタＬ１を含むスイッチング電源であり、インダクタＬ１を介して複数のＬＥＤ負荷２１～２４に給電してもよい。

これによれば、電源回路の小型化、高効率化および低コスト化を図ることができる。

ここで、制御回路３３は、スイッチング電源である電源回路３１におけるスイッチング動作と、セレクタ回路３２における選択動作とを同期させてもよい。

ここで、セレクタ回路３２は、複数のスイッチング素子Ｍ３～Ｍ６を含み、複数のスイッチング素子Ｍ３～Ｍ６のそれぞれは、複数のＬＥＤ負荷２１～２４のうちのいずれかのＬＥＤ負荷と直列に接続され、制御回路３３は、複数のスイッチング素子Ｍ３～Ｍ６から１つのスイッチング素子を順次巡回的にオンすることによって、対応するＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択してもよい。

これによれば、セレクタ回路３２を簡単な回路構成で高速動作させることができる。

ここで、複数のＬＥＤ負荷２１～２４の選択が一巡する周期は、調光率に関わらず一定にしてもよい。

これによれば、調光を容易にすることができる。

また、実施の形態１に係る照明器具１００は、上記のＬＥＤ点灯装置３０と、複数のＬＥＤ負荷２１～２４とを備える。

ここで、複数のＬＥＤ負荷２１～２４のそれぞれは、1つ以上のＬＥＤｄ１等と、１つ以上のＬＥＤと並列に接続された平滑コンデンサＣ２と、１つ以上のＬＥＤおよび平滑コンデンサＣ２を含む並列回路と直列に接続された逆流防止用のダイオードＤａとを有していてもよい。

なお、ＬＥＤ負荷９１～９４の発光色の組み合わせは、赤、緑、青、白に限らない。

（実施の形態２）
実施の形態１では休止区間が一巡点灯周期Ｔｓ内で１区間にまとめられている例を説明した。実施の形態２では、少なくとも１つの給電区間の直前および直後に休止区間を設け、それ以外の給電区間が連続する例について説明する。

［２．１ ＬＥＤ点灯装置および照明器具の構成］
実施の形態２に係る照明器具１００の構成は、図１および図３と同じでよい。ただし、制御回路３３によるセレクタ回路３２が行う制御が異なっている。以下異なる点を中心に説明する。

制御回路３３は、少なくとも１つの給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設けるようにセレクタ回路３２を制御する。言い換えれば、制御回路３３は、複数のＬＥＤ負荷に対応する全ての給電区間が連続するのではなく、少なくとも２つの休止区間が存在するようにセレクタ回路３２を制御する。上記の少なくとも１つの給電区間は、例えば、白色のＬＥＤ負荷の給電区間でよい。つまり、白色のＬＥＤ負荷の給電区間の直前および直後に休止区間を設けてもよい。

ＬＥＤ負荷２１～２４は、４つのＬＥＤ負荷でなくてもよく、３つ以上のＬＥＤ負荷で構成されていてもよい。

［２．２ ＬＥＤ点灯装置および照明器具の動作］
次に、実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の動作例について説明する。

図５は、実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の電流波形を示す図である。同図は、図２と比べて、色δの給電区間Ｔｄの直前および直後に休止区間Ｔｘが設けられている点が異なっている。以下、異なる点を中心に説明する。

図５では、色α、色β、色γの３つの給電区間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃは連続し、色δの給電区間Ｔｄは他の給電区間と連続していない。色δの給電区間Ｔｄの直前と直後には休止区間Ｔｘ、Ｔｙが設けられている。

ここで、色δは、白としてもよい。図５において色δは、他の色よりも色ちらつきが発生しやすいと考えられるが、白色が分離して見えても他の原色が分離して見える場合と比べて、人が知覚する違和感は小さい。

以上のように実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置３０において、複数のＬＥＤ負荷２１～２４は３つ以上のＬＥＤ負荷で構成されており、制御回路３３は、少なくとも１つの給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設けるようにセレクタ回路３２を制御する。

この構成によっても、連続する給電区間が存在するので、色ちらつきを軽減することができる。

ここで、少なくとも１つの給電区間に対応する少なくとも１つのＬＥＤ負荷は、白色で発光するＬＥＤ負荷を含んでもよい。

これによれば、素早く動く物体上に白色の発光色が分離して見えても他の原色よりも色ちらつきの違和感が小さいので、白色に対応する給電区間の直前および直後に休止区間が存在しても色ちらつきを生じにくくすることができる。

なお、休止区間Ｔｘは、休止区間Ｔｙと同じ長さでもよいし、異なる長さでもよい。

（実施の形態３）
実施の形態１では休止区間が一巡点灯周期Ｔｓ内で１区間にまとめられている例を説明した。実施の形態３では、それぞれの給電区間が少なくとも１つの他の給電区間と連続し、２つ以上の休止区間を設ける例について説明する。

［３．１ ＬＥＤ点灯装置および照明器具の構成］
実施の形態３に係る照明器具１００の構成は、図１および図３と同じでよい。ただし、制御回路３３によるセレクタ回路３２が行う制御が異なっている。以下異なる点を中心に説明する。

光源２０は、Ｎ個のＬＥＤ負荷を備えるものとする。Ｎ＝Ｎ１＋Ｎ２（Ｎは４以上の整数、Ｎ１は２以上の整数、Ｎ２は２以上の整数）であるものとする。図１および図３は、Ｎ＝４の例である。

制御回路３３は、次の（ａ）～（ｄ）を実現するようにセレクタ回路３２を制御する。（ａ）Ｎ１個のＬＥＤ負荷に対応するＮ１個の給電区間が連続する。（ｂ）Ｎ２個のＬＥＤ負荷に対応するＮ２個の給電区間が連続する。（ｃ）Ｎ１個のＬＥＤ負荷に対応する連続するＮ１個の給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設ける。（ｄ）Ｎ２個のＬＥＤ負荷に対応する連続するＮ２個の給電区間の直前および直後に休止区間を設ける。

［３．２ ＬＥＤ点灯装置および照明器具の動作］
次に、実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の動作例について説明する。

図６は、実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の電流波形を示す図である。同図は、Ｎ＝４、Ｎ１＝２、Ｎ２＝２の場合を示す。同図は、図２と比べて、色βの給電区間Ｔｂと色γの給電区間Ｔｃとの間に休止区間Ｔｘが設けられる点が主に異なっている。以下、異なる点を中心に説明する。

図６では、（ａ）Ｎ１個のＬＥＤ負荷２１、２２に対応するＮ１個の給電区間Ｔａ、Ｔｂが連続している。（ｂ）Ｎ２個のＬＥＤ負荷２３、２４に対応するＮ２個の給電区間Ｔｃ、Ｔｄが連続している。（ｃ）Ｎ１個のＬＥＤ負荷２１、２２に対応する連続するＮ１個の給電区間Ｔａ、Ｔｂの直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間Ｔｙ、Ｔｘが設けられている。（ｄ）Ｎ２個のＬＥＤ負荷２３、２４に対応する連続するＮ２個の給電区間Ｔｃ、Ｔｄの直前および直後に休止区間Ｔｘ、Ｔｙが設けられている。

図６の例では、色αおよび色βは、給電区間Ｔａ、Ｔｂが連続するので、素早く動く物体上で色分離が生じにくい。色γおよび色δも、給電区間Ｔｃ、Ｔｄが連続するので、素早く動く物体上で色分離が生じにくい。色βおよび色γは、給電区間Ｔｂ、Ｔｃの間に休止区間Ｔｘを挟んでいるので、色αおよび色βの混色と、色γおよび色δの混色との色分離が生じるかもしれないが、色βおよび色γの色分離は生じにくい。

以上のように実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置３０は、複数のＬＥＤ負荷２１～２４はＮ個のＬＥＤ負荷であり、Ｎ＝Ｎ１＋Ｎ２（Ｎは４以上の整数、Ｎ１は２以上の整数、Ｎ２は２以上の整数）としたとき、制御回路３３は、Ｎ１個のＬＥＤ負荷に対応するＮ１個の給電区間が連続し、Ｎ２個のＬＥＤ負荷に対応するＮ２個の給電区間が連続し、Ｎ１個のＬＥＤ負荷に対応する連続するＮ１個の給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設け、Ｎ２個のＬＥＤ負荷に対応する連続するＮ２個の給電区間の直前および直後に休止区間を設けるようにセレクタ回路３２を制御する。

これによれば、全ても給電区間を連続させなくても、色ちらつきを軽減することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４では、一巡点灯周期を、タイマー３６を用いて計数する例について説明する。

［４．１ ＬＥＤ点灯装置および照明器具の構成］
実施の形態４に係る照明器具１００の構成は、図３と同じでよい。ただし、制御回路３３は、プロセッサ、メモリおよびタイマー３６を内蔵するＭＣＵ（Micro Controller Unit またはMicro Computer Unit）により構成される。タイマー３６は、複数のＬＥＤ負荷２１～２４の選択が一巡する周期の長さを計数するのに用いられる。

［４．２ ＬＥＤ点灯装置および照明器具の動作］
次に、実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の動作例について説明する。

図７は、実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の電流波形を示す図である。同図は、図２と同じ照明動作の例であり、タイマー３６により一巡点灯周期を固定している。図７の下段に示すように、タイマー３６は、一巡点灯周期Ｔｓが経過する毎にタイムアウトを示す信号を出力するようにプログラムされる。制御回路３３は、タイムアウトが発生する毎に、ＬＥＤ負荷２１～ＬＥＤ負荷２４を一巡点灯させるようにセレクタ回路３２を制御する。

以上のように実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置３０において、制御回路３３は、タイマー３６を有するマイクロコンピュータで構成され、複数のＬＥＤ負荷の選択が一巡する周期の長さを、タイマー３６を用いて計数してもよい。

これによれば、制御回路３３によるセレクタ回路３２の制御において、一巡点灯周期を柔軟かつ簡単に固定して、周期的な制御を容易にすることができる。

なお、タイマー３６は、一巡点灯周期Ｔｓだけでなく、給電区間Ｔａ～Ｔｄ、休止区間Ｔｘそれぞれを計数してもよい。タイマー３６は、１つのタイマー回路を備える構成でもよいし、複数のタイマー回路を備える構成でもよい。

（実施の形態５）
実施の形態５では、上記各実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置３０を備える照明器具１００の例について、図８Ａ～図８Ｃを用いて説明する。

図８Ａは、各実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の外観例を示す図である。図８Ａでは、照明器具１００の例として、ダウンライト１００ａの外観を示す。

ダウンライト１００ａは、回路ボックス１０１ａ、灯体１０２ａおよび配線１０３ａを備える。回路ボックス１０１ａ、上記各実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置３０の全部または一部を収納する筐体である。灯体１０２ａは、光源２０を装着した灯体である。配線１０３ａは、回路ボックス１０１ａと灯体１０２ａ内の光源２０とを電気的に接続する。

図８Ｂは、各実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００の他の外観例を示す図である。図８Ｂでは、照明器具１００の例として、スポットライト１００ｂの外観を示す。スポットライト１００ｂは、回路ボックス１０１ｂ、灯体１０２ｂおよび配線１０３ｂを備える。これらの回路ボックス１０１ｂ、灯体１０２ｂおよび配線１０３ｂは、図８Ａの回路ボックス１０１ａ、灯体１０２ａおよび配線１０３ａと同様である。

図８Ｃは、各実施の形態に係るＬＥＤ点灯装置３０を有する照明器具１００のさらに他の外観例を示す図である。図８Ｃでは、照明器具１００の例として、スポットライト１００ｃの外観を示す。スポットライト１００ｃは、スポットライト１００ｃは、回路ボックス１０１ｃおよび灯体１０２ｃを備える。これらも図８Ａの回路ボックス１０１ａおよび灯体１０２ｂと同様である。

実施の形態５においても、上記各実施の形態と同様の効果が得られる。

なお、光源２０内のＬＥＤｄ１～ｄ１２は、いわゆる発光ダイオードだけでなく、有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、レーザー発光素子などの固体発光素子でもよい。

以上、本開示の一つまたは複数の態様に係るＬＥＤ点灯装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれてもよい。

２１、２２、２３、２４ ＬＥＤ負荷
３０ ＬＥＤ点灯装置
３１ 電源回路
３２ セレクタ回路
３３ 制御回路）
３６ タイマー
１００ 照明器具
Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５ 平滑コンデンサ
ｄ１～ｄ１２ ＬＥＤ
Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ ダイオード
Ｌ１ インダクタ
Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６ スイッチング素子

Claims (10)

1. 異なる発光色を有する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）負荷を点灯させるＬＥＤ点灯装置であって、
   前記複数のＬＥＤ負荷に給電する電源回路と、
   前記複数のＬＥＤ負荷から１つのＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択することによって、選択したＬＥＤ負荷に対して前記電源回路から給電させるセレクタ回路と、
   前記複数のＬＥＤ負荷の選択が一巡する周期内で、前記複数のＬＥＤ負荷のそれぞれに対して前記電源回路から給電される給電区間のうち、少なくとも２つの給電区間が連続するように前記セレクタ回路の選択を制御する制御回路とを備え、
   前記セレクタ回路は、複数のスイッチング素子を含み、
   前記複数のスイッチング素子のそれぞれは、前記複数のＬＥＤ負荷のいずれか１つのＬＥＤ負荷と直列に接続され、
   前記制御回路は、前記複数のスイッチング素子から１つのスイッチング素子を順次巡回的にオンすることによって、対応するＬＥＤ負荷を順次巡回的に選択し、
   前記複数のＬＥＤ負荷の選択が一巡する周期は、調光率に関わらず一定であり、
   前記給電区間の長さは、調光率に応じて変化する
   ＬＥＤ点灯装置。
2. 前記複数のＬＥＤ負荷は３つ以上のＬＥＤ負荷で構成されており、
   前記制御回路は、少なくとも１つの給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設けるように前記セレクタ回路を制御する
   請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置。
3. 前記少なくとも１つの給電区間に対応する少なくとも１つのＬＥＤ負荷は、白色で発光するＬＥＤ負荷を含む
   請求項２に記載のＬＥＤ点灯装置。
4. 前記複数のＬＥＤ負荷はＮ個のＬＥＤ負荷であり、
   Ｎ＝Ｎ１＋Ｎ２（Ｎは４以上の整数、Ｎ１は２以上の整数、Ｎ２は２以上の整数となるとしたとき、
   前記制御回路は、
   Ｎ１個のＬＥＤ負荷に対応するＮ１個の給電区間が連続し、
   Ｎ２個のＬＥＤ負荷に対応するＮ２個の給電区間が連続し、
   前記Ｎ１個のＬＥＤ負荷に対応する連続するＮ１個の給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設け、
   前記Ｎ２個のＬＥＤ負荷に対応する連続するＮ２個の給電区間の直前および直後に前記休止区間を設けるように前記セレクタ回路を制御する
   請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置。
5. 前記複数のＬＥＤ負荷はＮ（Ｎは３以上の整数）個のＬＥＤ負荷であり、
   前記制御回路は、
   Ｎ個のＬＥＤ負荷に対応するＮ個の給電区間が連続し、
   連続するＮ個の給電区間の直前および直後に、いずれのＬＥＤ負荷にも給電されない休止区間を設けるように前記セレクタ回路を制御する
   請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置。
6. 前記制御回路は、タイマーを有するマイクロコンピュータで構成され、前記複数のＬＥＤ負荷の選択が一巡する周期の長さを、タイマーを用いて計数する
   請求項１～５のいずれか１項に記載のＬＥＤ点灯装置。
7. 前記複数のＬＥＤ負荷の選択が一巡する周期の逆数である周波数は、１００Ｈｚ以上である
   請求項１～６のいずれか１項に記載のＬＥＤ点灯装置。
8. 前記電源回路は、インダクタを含むスイッチング電源であり、前記インダクタを介して前記複数のＬＥＤ負荷に給電する
   請求項１～７のいずれか１項に記載のＬＥＤ点灯装置。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載のＬＥＤ点灯装置と、
   前記複数のＬＥＤ負荷とを備える
   照明器具。
10. 前記複数のＬＥＤ負荷のそれぞれは、
    １つ以上のＬＥＤと、
    前記１つ以上のＬＥＤと並列に接続された平滑コンデンサと、
    前記１つ以上のＬＥＤおよび前記平滑コンデンサを含む並列回路と直列に接続された逆流防止用のダイオードとを有する
    請求項９に記載の照明器具。

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