JP7234628B2 - 点灯制御装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、点灯制御装置および照明装置に関する。

特許文献１には、２つの点灯部と、制御部を備える電源回路が開示されている。点灯部は、第１光源部を点灯させる第１電流と、第２光源部を点灯させる第２電流とを生成する。制御部は、第１光源部から発生する光の光量を制御する第１制御信号と、第２光源部から発生する光の光量を制御する第２制御信号とに基づき、点灯部を制御する。制御部は、第１制御信号に基づいて第１電流の出力値を設定する。また、制御部は、第１電流の出力値と第２電流の出力値との合計値が出力定格値以下となるように、第２出力値を規制する。従って、電源回路から過剰な量の電流が出力されることを抑制できる。

特開２０１８－１７００９５号公報

特許文献１の電源装置では、第１光源部の発光量に応じて、第２光源部の発光量を制限する。このため、２つの光源部が発光した光を混合した色温度が、外部から指定された色温度と異なる恐れがある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、出力電力を抑制しつつ、複数の光源の発光量の比率の目標値と、実際の発光状態との差異を抑制できる点灯制御装置および照明装置を得ることを目的とする。

本開示に係る点灯制御装置は、複数の光源をそれぞれ点灯させる複数の点灯回路と、該複数の光源にそれぞれ対応する複数の調光指令値を外部から受信し、該複数の点灯回路を制御する制御装置と、を備え、該制御装置は、該複数の調光指令値に応じた該複数の点灯回路の出力電力の和が予め定められた値である設定値を超える場合、該出力電力の和が該設定値以下となるように該複数の調光指令値の各々を低下させ、該制御装置は、該複数の点灯回路をそれぞれ制御する複数の制御部を含み、該複数の制御部の各々は、該複数の調光指令値を受信し、該出力電力の和が該設定値を超える場合、該出力電力の和が該設定値以下となるように該複数の調光指令値のうち自己が処理する調光指令値を低下させる。

本発明に係る点灯制御装置では、制御装置は複数の点灯回路の出力電力の和が設定値以下となるように、複数の調光指令値の各々を低下させる。従って、点灯制御装置の出力電力を抑制しつつ、複数の光源の発光量の比率の目標値と、実際の発光状態との差異を抑制できる。

実施の形態１に係る照明装置の回路ブロック図である。 実施の形態１に係る第１制御部の動作を説明するフローチャートである。 比較例における色温度と出力電力との関係を示す図である。 実施の形態１における色温度と出力電力との関係を示す図である。 実施の形態１の第４の変形例に係る第１制御部の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１の変形例における色温度と出力電力との関係を示す図である。 実施の形態２に係る照明装置の回路ブロック図である。 実施の形態３に係る照明装置の回路ブロック図である。 実施の形態４に係る照明装置の回路ブロック図である。 調光信号のＤＵＴＹ比と調光率の関係の一例を示す図である。 調光信号の周期と調光率の関係の一例を示す図である。

本発明の実施の形態に係る点灯制御装置および照明装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明装置１００の回路ブロック図である。照明装置１００は、点灯制御装置１、第１光源部１１－１、第２光源部１１－２および制御ユニット１２を備える。点灯制御装置１は商用電源ＡＣから電力を供給され、第１光源部１１－１、第２光源部１１－２を点灯させる。点灯制御装置１は、第１光源部１１－１および第２光源部１１－２に、調光または調色制御された電力を供給する。

商用電源ＡＣは交流電源である。点灯制御装置１は、直流電源に接続されていてもよい。点灯制御装置１に直流電源を接続する場合、後で説明する整流回路１３、突入電流抑制回路１４、およびＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路１５は不要となる。

点灯制御装置１の出力側には、端子部ＣＮ１を介して第１光源部１１－１が接続される。また、点灯制御装置１の出力側には、端子部ＣＮ２を介して第２光源部１１－２が接続される。第１光源部１１－１および第２光源部１１－２は、直列に接続された複数の光源を有する。光源は例えばＬＥＤ等の発光素子である。複数の光源は並列または直並列に接続されても良い。また、第１光源部１１－１および第２光源部１１－２の各々は、光源を１つ以上有すればよい。

第１光源部１１－１は、例えば色温度５０００Ｋの光を発するＬＥＤを備える。第２光源部１１－２は、第１光源部とは異なる色温度の光を発するＬＥＤを備える。第２光源部１１－２の色温度は、例えば色温度３０００Ｋである。

また、点灯制御装置１には、端子部ＣＮ３を介して制御ユニット１２が接続される。制御ユニット１２は、複数の調光指令値を点灯制御装置１に入力する。制御ユニット１２は例えば調光コントローラである。

点灯制御装置１は、整流回路１３、突入電流抑制回路１４、ＰＦＣ回路１５、第１点灯回路２１、第２点灯回路２２、第１制御部ＩＣ１および第２制御部ＩＣ２を備える。整流回路１３は、交流電圧を整流し脈流電圧に変換する。整流回路１３は、例えばダイオードブリッジにより構成される全波整流回路を備える。また、整流回路１３は入力フィルタ回路を備える。入力フィルタ回路は例えばノイズフィルタ回路である。

突入電流抑制回路１４は、整流回路１３の出力に接続される。突入電流抑制回路１４は、商用電源ＡＣの投入時に後段のＰＦＣ回路１５と並列に接続されたコンデンサに、急激に流れ込む突入電流を抑制する。

ＰＦＣ回路１５は、力率改善回路である。ＰＦＣ回路１５は突入電流抑制回路１４の出力に接続される。ＰＦＣ回路１５は、突入電流抑制回路１４から出力される脈流電圧を直流電圧に変換して出力する。ＰＦＣ回路１５は、例えば昇圧チョッパ回路である。ＰＦＣ回路は、図示しないコイル、スイッチング素子およびダイオードで構成される。

ＰＦＣ回路１５の出力には、第１点灯回路２１の入力および第２点灯回路２２の入力が並列に接続される。ＰＦＣ回路１５は、第１点灯回路２１と第２点灯回路２２に電力を供給する共通の電源回路である。

第１点灯回路２１は、第１光源部１１－１に電力を供給する。第１点灯回路２１は例えばバックコンバータ回路である。第１点灯回路２１は、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、コイルＬ１、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ１から構成される。

第２点灯回路２２は、第２光源部１１－２に電力を供給する。第２点灯回路２２は例えばバックコンバータ回路である。第２点灯回路２２は、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、コイルＬ２、コンデンサＣ２、および抵抗Ｒ２から構成される。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

点灯制御装置１は第１点灯回路２１と第２点灯回路２２を制御する制御装置を備える。制御装置は、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２から構成される。第１制御部ＩＣ１、第２制御部ＩＣ２は、例えばマイコンである。第１制御部ＩＣ１は第１点灯回路２１を制御する。第２制御部ＩＣ２は第２点灯回路２２を制御する。

第１点灯回路２１において、ＰＦＣ回路１５の高電位側の出力には、スイッチング素子Ｑ１のドレインが接続される。スイッチング素子Ｑ１のソースには、コイルＬ１の一端とダイオードＤ１のカソードが接続される。スイッチング素子Ｑ１のゲートは、図示しないＭＯＳＦＥＴドライバを介して第１制御部ＩＣ１のＶｇ１端子に接続される。

コイルＬ１の他端は、コンデンサＣ１の正極に接続される。第１制御部ＩＣ１の端子Ｐ１と抵抗Ｒ１の一端は、コンデンサＣ１の負極に接続される。ダイオードＤ１のアノードと抵抗Ｒ１の他端は、ＰＦＣ回路１５の低電位側の出力である回路基準電位ＧＮＤに接続される。コンデンサＣ１には、端子部ＣＮ１が接続される。コンデンサＣ１は、端子部ＣＮ１を介して第１光源部１１－１に接続される。

同様に、ＰＦＣ回路１５の高電位側の出力には、スイッチング素子Ｑ２のドレインが接続される。スイッチング素子Ｑ２のソースには、コイルＬ２の一端とダイオードＤ２のカソードが接続される。スイッチング素子Ｑ２のゲートは、図示しないＭＯＳＦＥＴドライバを介して第２制御部ＩＣ２のＶｇ２端子に接続される。

コイルＬ２の他端は、コンデンサＣ２の正極に接続される。第２制御部ＩＣ２の端子Ｐ２と抵抗Ｒ２の一端は、コンデンサＣ２の負極に接続される。ダイオードＤ２のアノードと抵抗Ｒ２の他端は、ＰＦＣ回路１５の低電位側の出力である回路基準電位ＧＮＤに接続される。コンデンサＣ２には、端子部ＣＮ２が接続される。コンデンサＣ２は、端子部ＣＮ２を介して第２光源部１１－２に接続される。

第１制御部ＩＣ１は、第１制御部ＩＣ１の端子Ｐ１の電圧が定められた電圧になるように、第１制御部ＩＣ１の端子Ｖｇ１からスイッチング素子Ｑ１を動作させるスイッチング信号を出力する。これにより、第１光源部１１－１に予め定められた直流電流が流れる。従って、第１光源部１１－１を定電流制御することができる。また、第１光源部１１－１の調光を行う際には、第１制御部ＩＣ１の端子Ｐ１に入力される電圧の目標値を変化させる。これにより、第１光源部１１－１に流れる電流が変化する。

同様に、第２制御部ＩＣ２は、第２制御部ＩＣ２の端子Ｐ２の電圧が定められた電圧になるように、第２制御部ＩＣ２の端子Ｖｇ２からスイッチング素子Ｑ２を動作させるスイッチング信号を出力する。これにより、第２光源部１１－２に予め定められた直流電流が流れる。従って、第２光源部１１－２を定電流制御することができる。また、第２光源部１１－２の調光を行う際には、第２制御部ＩＣ２の端子Ｐ２に入力される電圧の目標値を変化させる。これにより、第２光源部１１－２に流れる電流が変化する。

なお、マイコンで構成される第１制御部ＩＣ１、第２制御部ＩＣ２の動作電圧では、一般にスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の駆動電圧として足りない。点灯制御装置１では、端子Ｖｇ１、端子Ｖｇ２から図示しないＭＯＳＦＥＴドライバに一旦スイッチング信号を入力する。ＭＯＳＦＥＴドライバからスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２にスイッチング信号を出力することにより、安定してスイッチングができる。

次に、制御ユニット１２と点灯制御装置１の接続について説明する。制御ユニット１２の通信端子は、第１制御部ＩＣ１の通信端子と第２制御部ＩＣ２の通信端子に直列に接続される。制御ユニット１２は、通信端子として受信端子Ｒｘ０と送信端子Ｔｘ０を有する。第１制御部ＩＣ１は通信端子として受信端子Ｒｘ１と送信端子Ｔｘ１を有する。第２制御部ＩＣ２は通信端子として受信端子Ｒｘ２と送信端子Ｔｘ２を有する。

端子部ＣＮ３は外部受信端子１７と外部送信端子１８とを有する。外部受信端子１７は制御ユニット１２の送信端子Ｔｘ０と接続され、外部送信端子１８は制御ユニット１２の受信端子Ｒｘ０と接続される。制御ユニット１２の送信端子Ｔｘ０は、端子部ＣＮ３を介して第１制御部ＩＣ１の受信端子Ｒｘ１に接続される。第１制御部ＩＣ１の送信端子Ｔｘ１は、第２制御部ＩＣ２の受信端子Ｒｘ２に接続される。第２制御部ＩＣ２の送信端子Ｔｘ２は、端子部ＣＮ３を介して制御ユニット１２の受信端子Ｒｘ０に接続される。

制御ユニット１２には、端子部ＣＮ３を介して点灯制御装置１の図示しない制御電源電圧ＶＤＤおよび第１点灯回路２１および第２点灯回路２２の回路基準電位ＧＮＤが接続される。

このように接続された制御ユニット１２の通信端子、第１制御部ＩＣ１の通信端子および第２制御部ＩＣ２の通信端子を用いて、制御ユニット１２、第１制御部ＩＣ１および第２制御部ＩＣ２間で通信を行うことができる。通信には、例えばＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｉｅｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）などの有線インタフェースを用いる。

制御ユニット１２から送信された信号は、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の双方で受信する。外部受信端子１７には、外部から第１光源部１１－１に対応する第１調光指令値と第２光源部１１－２に対応する第２調光指令値が順番に入力される。第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２は、外部受信端子１７に対して直列に接続される。第１制御部ＩＣ１は、制御ユニット１２から受信した調光指令値を、通信端子を介して第２制御部ＩＣ２に送信する。このため、第１調光指令値および第２調光指令値を、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の各々が受信する。従って、それぞれの制御部は、他の制御部で処理される調光指令値を参照できる。

次に、制御ユニット１２と点灯制御装置１間で送受信される通信信号の一例を説明する。通信信号は例えば、スタート、種別、データ本体を合わせたコードを備える。スタートは、例えば０ｘ４等の固定コードである。スタートは、通信の開始を示す。ここで、０ｘは１６進数を意味する。

種別は、要求と応答に分けられる。要求は、何れの制御部が操作対象であるかを示す信号である。例えば、要求０ｘ１は、第１制御部ＩＣ１が制御する第１点灯回路２１用の調光指令要求を示す。また、要求０ｘ２は、第２制御部ＩＣ２が制御する第２点灯回路２２用の調光指令要求を示す。

応答は、点灯制御装置１が送信された信号を受信したことを制御ユニット１２に通知する信号である。要求の受信対象は、受信した要求に例えば０ｘ８を加えて応答として送信する。例えば、要求０ｘ１を受信した第１制御部ＩＣ１は、応答として０ｘ９を送信する。要求０ｘ２を受信した第２制御部ＩＣ２は、応答として０ｘＡを送信する。なお、自制御部宛てでない要求を受信した制御部は、受信した要求を応答に変換せずに、そのまま送信する。

データ本体には、調光指令値が格納される。データ本体では、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号のＤＵＴＹ比で表される調光指令値が１６進数で表記される。調光指令値のデータサイズは例えば１バイトである。また、ＰＷＭ信号のＤＵＴＹ比はパーセントで表される。

例えば、全光の調光率１００％は、ＰＷＭ信号のＤＵＴＹ比５％に相当する。ＰＷＭ信号のＤＵＴＹ比５％を指令するデータ本体は、５を１６進変換した０ｘ０５となる。下限値の調光率５％は、ＰＷＭ信号のＤＵＴＹ比８５％に相当する。ＰＷＭ信号のＤＵＴＹ比８５％を指令するデータ本体は、８５を１６進変換した０ｘ５５となる。消灯の調光率０％は、ＰＷＭ信号のＤＵＴＹ比１００％に相当する。ＰＷＭ信号のＤＵＴＹ比１００％を指令するデータ本体は、１００を１６進変換した０ｘ６４となる。以下では、調光指令値を調光率で表記する。

図２は、実施の形態１に係る第１制御部ＩＣ１の動作を説明するフローチャートである。図２を用いて、第１制御部ＩＣ１の動作を説明する。まず、第１制御部ＩＣ１は、通信信号を受信する（ステップＳ１）。第１制御部ＩＣ１は、通信信号の要求を参照する。これにより第１制御部ＩＣ１は、受信した通信信号が自制御部宛ての通信信号か否かを判別する（ステップＳ２）。

受信した通信信号が、自制御部宛ての通信信号であった場合、第１制御部ＩＣ１は、要求に０ｘ８を加えて応答を生成する。以下で、通信信号のうち種別が応答のものを応答信号と呼ぶ。このように、第１制御部ＩＣ１は、応答信号を生成し送信する（ステップＳ３）。また、第１制御部ＩＣ１は、受信した自制御部宛ての調光指令値を保存する（ステップＳ４）。ここで、調光指令値とともに調光指令値を処理する制御部の情報を保存しても良い。

一方、ステップＳ２で受信した通信信号が、自制御部宛ての通信ではなかった場合、第１制御部ＩＣ１は、受信した通信信号をデータ加工せず、そのまま送信する（ステップＳ５）。ステップＳ２またはステップＳ５の後、第１制御部ＩＣ１は次の通信信号を待つ。

第１制御部ＩＣ１は、各制御部宛てに送信された調光指令値を全て受信したか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、調光指令値を全て受信したか否かを判断する方法は、複数考えられる。例えば、制御部が２つの場合、第１制御部ＩＣ１宛てに送信された調光指令値と第２制御部ＩＣ２宛に送信された調光指令値を順番に受信待機し、第２制御部ＩＣ２宛てに送信された調光指令値を受信したことをトリガーとして、ステップＳ６を実施してもよい。

制御ユニット１２は、複数の制御部でそれぞれ処理される複数の調光指令値を順番に送信する。各制御部は、最後の制御部で処理される調光指令値を受信するとステップＳ６を実施する。この場合、各制御部は、いずれかの制御部宛てに送信された調光指令値の受信に失敗すると、今まで受信した調光指令値を破棄し、第１制御部ＩＣ１宛ての調光指令値の受信を待機する。

制御ユニット１２は、複数の制御部でそれぞれ処理される複数の調光指令値をランダムに送信しても良い。各制御部は、複数の制御部にそれぞれ対応する複数のフラグを有する。複数のフラグの初期値は０である。各制御部は、対応する調光指令値を受信済みの制御部のフラグを立てる。つまり、フラグを１にする。また、各制御部は、フラグ全ての積が１となった場合にステップＳ６を実施する。各制御部は、フラグが１の制御部について重複して調光指令値を受信した場合、古いデータを廃棄し最新のデータを優先しても良い。

ステップＳ６で全ての調光指令値を受信した場合、第１制御部ＩＣ１はステップＳ７に進む。ステップＳ６で全ての調光指令値を受信していない場合、第２制御部ＩＣ２は、次の通信信号を待つ。

本実施の形態では、調光指令値は調光率に対応する。ステップＳ７において、第１制御部ＩＣ１は全ての調光指令値に戻づく調光率を合計する。ここでは、第１調光指令値に対応する第１調光率Ｔ１と、第２調光指令値に対応する第２調光率Ｔ２の和を算出する。

次に、第１制御部ＩＣ１は合計した調光率と予め定められた設定値である調光率リミットＳとを比較する（ステップＳ８）。調光率リミットＳは照明装置１００全体の調光率の上限値を示す。つまり、調光率リミットＳは、第１光源部１１－１と第２光源部１１－２の光が合成された調光率の上限値である。本実施の形態では調光率リミットＳは１００％である。ステップＳ８では、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２の和が１００％より大きいか否かを判別する。

第１制御部ＩＣ１は、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２との和が調光率リミットを超える場合、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２との和が調光率リミットと一致するように新たな第１調光率Ｓ１を算出する（ステップＳ９）。ここで、新たな第１調光率Ｓ１＝Ｓ×Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）である。

第１制御部ＩＣ１は、第１調光率Ｔ１を新たな第１調光率Ｓ１に書き換える。また、第１制御部ＩＣ１は、新たな第１調光率Ｓ１に基づき、第１点灯回路２１を調光制御する（ステップＳ１０）。

一方、ステップＳ８において第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２の和が調光率リミットＳ以下である場合、第１制御部ＩＣ１は第１調光率Ｔ１に基づき調光制御を行う（ステップＳ１０）。

次に、第２制御部ＩＣ２の動作を説明する。ステップＳ１～ステップＳ８は、第１制御部ＩＣ１の動作と同じである。なお、第２制御部ＩＣ２は、制御ユニット１２からではなく第１制御部ＩＣ１から通信信号を受信する。第２制御部ＩＣ２は、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２との和が調光率リミットを超える場合、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２との和が調光率リミットと一致するように新たな第２調光率Ｓ２を算出する（ステップＳ９）。ここで、新たな第２調光率Ｓ２＝Ｓ×Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）である。

第２制御部ＩＣ２は、第２調光率Ｔ２を新たな第２調光率Ｓ２に書き換える。また、第２制御部ＩＣ２は、新たな第２調光率Ｓ２に基づき、第２点灯回路２２を調光制御する（ステップＳ１０）。一方、ステップＳ８において第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２の和が調光率リミットＳ以下である場合、第２制御部ＩＣ２は第２調光率Ｔ２に基づき調光制御を行う（ステップＳ１０）。

図３は、比較例における色温度と出力電力との関係を示す図である。図４は実施の形態１における色温度と出力電力との関係を示す図である。図３に示される比較例では、照明装置１００に調光率リミットが設けられない。図３および図４では、第１点灯回路２１および第２点灯回路２２の出力電力をそれぞれ調光率０％から１００％まで変化させている。また、第１光源部１１－１の色温度を５０００Ｋ、第２光源部１１－２の色温度を３０００Ｋに設定している。

調光率リミットが設けられない場合、図３に示されるように、第１点灯回路２１および第２点灯回路２２を調光率１００％で点灯させると、色温度は約４０００Ｋとなり、出力電力は最大となる。このように、第１点灯回路２１と第２点灯回路２２が独立した調光信号に基づいて制御されると、色温度によっては、照明装置としての全体の調光率が目的とする値を超えてしまう場合がある。また、第１点灯回路２１および第２点灯回路２２を共に調光率１００％点灯とする明るさは、必ずしも必要ではないことが多い。さらに、出力電力が高い状態では、照明装置１００を構成する回路に過剰に負荷をかける恐れがある。

これに対し、本実施の形態では、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２を上述の演算式で新たな第１調光率Ｓ１と第２調光率Ｓ２に書き換える。これにより、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２の和を予め定められた値以下にすることができる。調光率は点灯回路の出力電力に対応する。即ち、本実施の形態では、複数の点灯回路の出力電力の和を設定値以下に抑制できる。従って、合成された調光率に対応する点灯制御装置１としての最大出力が、予め設定された上限値を超えることを防止できる。

これにより、図４に示されるように、色温度によらず、点灯制御装置１の出力電力を設定値以下に抑制できる。従って、外部から出力範囲外の調光指令値を受信した場合にも、点灯制御装置１を過剰な負荷から保護できる。また、一般に第１点灯回路２１および第２点灯回路２２の合計電力が一定となるように制御することが要求される場合が多い。このため、本実施の形態では点灯制御装置１を適切に制御できる。

また、出力電力を制限するために、一方の光源部の発光量に応じて、他方の光源部の発光量を制限することが考えられる。この場合、２つの光源部が発した光を混合した色温度が、外部から指定された色温度と異なる恐れがある。

例えば、第１光源部の発光量を７、第２光源部の発光量を７とする指令を外部から受信したとする。このとき、第１光源部と第２光源部の発光量は等しいため、外部から指定された色温度は第１光源部と第２光源部の中間の色温度である。ここで、第１光源部と第２光源部の発光量の合計の上限値が１０であるとする。この上限値を満たすように、第１光源部の発光量７を参照して第２光源部の発光量を３にすると、発光量の比率が変わる。従って、外部から指定された色温度と異なり、第１光源部の色温度寄りの光色となる。

これに対し、本実施の形態では、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の各々は、外部から受信した複数の調光指令値の比率を維持して、複数の調光指令値の各々を低下させる。このため、出力電力を抑制しつつ、外部から指定された色温度を実現できる。従って、照明装置１００を目的とする調色度で点灯させることができる。よって、演出性および光の品質を向上できる。また、外部から指定した色温度がそのまま実現されるため、照明装置１００の発光色を容易に調節できる。

本実施の形態の第１の変形例として、点灯制御装置１は制御部、点灯回路、光源部をそれぞれ３つ以上備えても良い。これにより、光源部が発する光の調色範囲を広げることができる。

点灯制御装置１が備える制御部、点灯回路、光源部の数は、それぞれ複数であれば良い。この場合、点灯制御装置１は、複数の光源部をそれぞれ点灯させる複数の点灯回路と、制御装置とを備える。制御装置は、複数の点灯回路をそれぞれ制御する複数の制御部を含む。複数の制御部の各々は、複数の光源部にそれぞれ対応する複数の調光指令値の全てを外部から受信する。複数の制御部の各々は、複数の調光指令値に応じた複数の点灯回路の出力電力の和が設定値を超える場合、出力電力の和が設定値以下となるように自己が処理する調光指令値を低下させる。

また、第１の変形例においても、複数の制御部は送信端子と受信端子を介して直列に接続される。また、複数の制御部のうち先頭の制御部の受信端子は、制御ユニット１２の送信端子Ｔｘ０と接続される。複数の制御部のうち最後の制御部の送信端子は、制御ユニット１２の受信端子Ｒｘ０に接続される。これにより、各々の制御部が全ての調光指令値を受信できる。

また、本実施の形態では、外部から受信した複数の調光指令値の比率を維持するものとしたが、これに限るものではない。本実施の形態の第２の変形例として、複数の制御部の各々は、外部から受信した複数の調光指令値の比率を維持せずに、出力電力の和が設定値以下となるように自己が処理する調光指令値を低下させも良い。例えば、各々の制御部は、使用者が違和感を覚えない範囲で、複数の調光指令値の比率を変更しても良い。この場合も、複数の調光指令値の各々が低下するため、複数の調光指令値のうち一つのみが調節される場合と比較して、外部から指定された複数の光源の発光量の比率と、実際の発光状態との差異を抑制できる。

また、本実施の形態では、自制御部宛ての通信信号を受信した場合に応答信号を生成した（ステップＳ２、ステップＳ３）。本実施の形態の第３の変形例として、応答信号を生成する制御部を特定の制御部に固定しても良い。例えば応答信号を送信する制御部が第１制御部ＩＣ１である場合、第１制御部ＩＣ１は何れの制御部宛ての通信信号を受信しても応答信号を送信する。また、第２制御部ＩＣ２は受信した通信信号をそのまま送信する。

図５は、実施の形態１の第４の変形例に係る第１制御部ＩＣ１の動作を説明するフローチャートである。第４の変形例では調光率リミットＳが１００％以外の値に設定される。ステップＳ１～ステップＳ７は実施の形態１と同様である。ステップＳ２０８において、第１制御部ＩＣ１は合計した調光率と調光率リミットＳとを比較する。ここで、調光率リミットＳは例えば１２０％である。

第１制御部ＩＣ１は、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２との和が調光率リミットＳを超える場合、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２との和が調光率リミットＳと一致するように新たな第１調光率Ｓ１を算出する（ステップＳ２０９）。新たな第１調光率Ｓ１の算出方法は、Ｓの値が異なる以外は、ステップＳ９と同じである。以降のステップは実施の形態１と同様である。

図６は、実施の形態１の第４の変形例における色温度と出力電力との関係を示す図である。調光率リミットＳを設定することで、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の調光率を合計した調光率が、全光点灯を下回る、あるいは、超えるように変更できる。従って、仕様変更および設計変更を容易に行うことができる。特に、光出力を多くしたい場合、例えば調光率リミットＳ＝１２０％とすることで、容易に光出力を上げることができる。この際、第１調光指令値と第２調光指令値との比率を維持すれば、混合した色温度に対して使用者が覚える違和感を抑制できる。

また、第１点灯回路２１、第２点灯回路２２に対して直流電力を供給するＰＦＣ回路１５などの共通の電源回路の出力電力幅を一定の範囲内に狭めることができる。このため、電源回路にかかる負担を抑制できる。出力電力幅を一定の範囲内に狭めることで、出力電力幅をワイドレンジとすることなく、ナローレンジでの設計が可能となる。従って、設計が容易となる。また、部品の小型化、低コスト化が実現できる。

また、第１光源部１１－１、第２光源部１１－２の一方が調光率リミットＳと一致する調光率で点灯し、他方が消灯した状態から、双方の光源部を点灯させる場合にも、合成された調光率を確実に調光率リミットＳ以下に制限できる。特に、第１光源部１１－１、第２光源部１１－２の一方のみが、例えば調光率９５パーセントの高い調光率で点灯した状態から、双方の光源部を点灯させる場合に、照明装置１００が明るくなりすぎることを防止できる。

また、本実施の形態では、複数の制御部の各々は、出力電力の和が設定値以下となるように自己が処理する調光指令値を低下させた。本実施の形態の第５の変形例として、複数の制御部の各々は、複数の調光指令値に応じた複数の点灯回路の出力電力の和が設定値より小さい場合、出力電力の和が設定値と一致するように自己が処理する調光指令値を増加させても良い。これにより、外部からの調光指令値によらず、出力電力を一定に維持できる。

また、本実施の形態の第６の変形例として、複数の制御部の各々は、外部から複数の調光指令値が入力されない場合、予め定められた調光指令値で対応する光源部を点灯させても良い。第１制御部ＩＣ１、第２制御部ＩＣ２は、予め調光率を記憶している。第１制御部ＩＣ１、第２制御部ＩＣ２は、予め記憶された調光率に基づいて、第１光源部１１－１、第２光源部１１－２をそれぞれ点灯させる。

外部から複数の調光指令値が入力されない場合、例えば合計の調光率が１００％となるように制御が行われてもよい。具体的には、第１制御部ＩＣ１、第２制御部ＩＣ２は、第１光源部１１－１と第２光源部１１－２をともに５０％とする。また、第１制御部ＩＣ１、第２制御部ＩＣ２は、第１光源部１１－１と第２光源部１１－２の一方を１００％、他方を０％としても良い。これに限らず、例えば第１光源部１１－１と第２光源部１１－２の一方を５０％、他方を３０％とし、合計の調光率が１００％未満となる制御を行っても良い。

予め定められた調光指令値は、外部から受信した直前の調光指令値であっても良い。これにより、調光コントローラの故障または通信線の断線などによって、調光指令値が点灯制御装置に入力されない場合にも、光源部を点灯させることができる。

本実施の形態の点灯制御装置１は、調色可能な複数の光源部を備える各種の照明装置に適用できる。点灯制御装置１は例えば、ダウンライト、ペンダント型ライト、高天井照明等に用いても良い。

また、本実施の形態の複数の光源部は互いに色温度が異なる。これに限らず、複数の光源部は、光の出射方向、光の広がる角度または配置位置等が異なっても良い。

これらの変形は以下の実施の形態に係る点灯制御装置および照明装置について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る点灯制御装置および照明装置については実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る照明装置３００の回路ブロック図である。照明装置３００は、点灯制御装置３０１を備える。点灯制御装置３０１では、制御ユニット１２の通信端子が、第１制御部ＩＣ１の通信端子と第２制御部ＩＣ２の通信端子に並列に接続される。これにより、複数の制御部には、複数の調光指令値が並列に入力される。

即ち、第１制御部ＩＣ１受信端子Ｒｘ１および第２制御部ＩＣ２の受信端子Ｒｘ２は、端子部ＣＮ３を介して制御ユニット１２の送信端子Ｔｘ０と並列に接続される。これにより、第１制御部ＩＣ１および第２制御部ＩＣ２の各々は外部から通信信号を受信できる。また、第１制御部ＩＣ１の送信端子Ｔｘ１と第２制御部ＩＣ２の送信端子Ｔｘ２は、端子部ＣＮ３を介して制御ユニット１２の受信端子Ｒｘ０と並列に接続される。これにより、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の各々は、外部へ応答信号を送信できる。

制御ユニット１２の通信端子から送信された信号は、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の双方で受信される。このため、それぞれの制御部は、他の制御部に送信された調光指令値を参照できる。これにより実施の形態１と同様に、第１点灯回路２１および第２点灯回路２２の合計電力が一定値を超えないようにしつつ、第１調光指令値と第２調光指令値との比率を維持できる。

また、第１制御部ＩＣ１の送信端子Ｔｘ１と第２制御部ＩＣ２の送信端子Ｔｘ２が、外部へ応答信号を送信する。このため、実施の形態１と同様に、点灯制御装置３０１は制御ユニット１２との間で双方向通信を行うことができる。

本実施の形態では、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２は制御ユニット１２からの通信信号を一斉に受信する。このとき、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の双方が制御ユニット１２に応答信号を送信すると、応答信号が衝突する可能性がある。これにより、通信エラーが発生する可能性がある。また、制御ユニット１２が１回の通信で２重に応答信号を受信し、通信が成立しないおそれがある。

このような応答信号の衝突を避けるため、点灯制御装置３０１は、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の一方のみが応答信号を送信する。これにより、点灯制御装置３０１と制御ユニット１２との双方向の有線通信を行うことができる。

制御ユニット１２は、先ず宛先を第１制御部ＩＣ１とした通信信号を送信し、次に宛先を第２制御部ＩＣ２とした通信信号を送信する。このため、宛先に指定された制御部が応答を返しても良い。これにより、制御ユニット１２は、少なくとも宛先に指定された制御部との通信が成立したことを確認できる。

この方法に限らず、応答信号を送信する制御部を固定してもよい。これにより、制御ユニット１２は、少なくとも応答信号を送信する制御部との通信が成立したことを確認できる。

また、本実施の形態では、制御ユニット１２と点灯制御装置３０１間の通信を、制御部が１つの場合の双方向の有線通信と同等の通信時間で行うことができる。例えば、送信端子から受信端子への通信に約８ｍｓの通信時間が必要な場合を考える。このとき、実施の形態１では、制御ユニット１２が通信信号を送信してから、第１制御部ＩＣ１および第２制御部ＩＣ２を介して制御ユニット１２が応答信号を受信するまでの通信時間は、約２４ｍｓである。これに対し、本実施の形態では、複数の制御部が制御ユニットと並列に接続されるため、制御ユニット１２が通信信号を送信してから応答信号を受信するまでの通信時間は、約１６ｍｓである。

また、図７では、第１制御部ＩＣ１の送信端子Ｔｘ１と第２制御部ＩＣ２の送信端子Ｔｘ２の両方が制御ユニット１２と接続された。これに限らず、複数の制御部のうち少なくとも１つが外部へ応答信号を送信可能に端子部ＣＮ３に接続されても良い。例えば、応答信号を送信する制御部を固定する場合、応答信号を送信する制御部の送信端子のみが制御ユニット１２と接続されても良い。

実施の形態３．
図８は、実施の形態３に係る照明装置４００の回路ブロック図である。照明装置４００は点灯制御装置４０１を備える。点灯制御装置４０１は、制御装置として１つの制御部ＩＣ０を有する。制御部ＩＣ０の通信端子は、制御ユニット１２の通信端子と接続される。

制御ユニット１２の送信端子Ｔｘ０は、端子部ＣＮ３を介して制御部ＩＣ０の受信端子Ｒｘに接続される。制御部ＩＣ０の送信端子Ｔｘは、端子部ＣＮ３を介して制御ユニット１２の受信端子Ｒｘ０に接続される。これにより制御部ＩＣ０は、双方向の有線通信を用いて、第１点灯回路２１用の第１調光指令値と第２点灯回路２２用の第２調光指令値を受信できる。

制御部ＩＣ０は、出力端子Ｐ１からスイッチング素子Ｑ１を動作させるスイッチング信号を出力する。スイッチング信号は、第１点灯回路２１のドライバＤＲＶ１の端子Ｖｒｅｆ１で受信される。ドライバＤＲＶ１はＭＯＳＦＥＴドライバである。第１制御部ＩＣ１は、ドライバＤＲＶ１を介してスイッチング素子Ｑ１をスイッチングさせる。

また、制御部ＩＣ０は、出力端子Ｐ２からスイッチング素子Ｑ２を動作させるスイッチング信号を出力する。スイッチング信号は、第２点灯回路２２のドライバＤＲＶ２のＶｒｅｆ２端子で受信される。ドライバＤＲＶ２はＭＯＳＦＥＴドライバである。制御部ＩＣ０は、ドライバＤＲＶ２を介してスイッチング素子Ｑ２をスイッチングさせる。

また、制御部ＩＣ０は、実施の形態２と同様に、受信した第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２の和を算出する。第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２の和が調光率リミットＳ以下の場合、制御部ＩＣ０は、第１調光率Ｔ１に応じて第１点灯回路２１を制御し、第２調光率Ｔ２に応じて第２点灯回路２２を制御する。

また、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２の和が調光率リミットＳより大きい場合、制御部ＩＣ０は新たな第１調光率Ｓ１と新たな第２調光率Ｓ２を算出する。つまり、制御部ＩＣ０は、出力電力の和が設定値以下となるように複数の調光指令値の各々を低下させる。制御部ＩＣ０は、新たな第１調光率Ｓ１に応じて第１点灯回路２１を制御し、新たな第２調光率Ｓ２に応じて第２点灯回路２２を制御する。従って、実施の形態２と同様の効果が得られる。

実施の形態４．
図９は、実施の形態４に係る照明装置５００の回路ブロック図である。照明装置５００は、制御ユニット１２に代えて調光器５１２を有する。また、照明装置５００は第１制御部ＩＣ１および第２制御部ＩＣ２と、端子部ＣＮ３との間に調光ＩＦ回路５１９を備える。その他の構成は実施の形態２と同様である。

調光器５１２は、端子部ＣＮ３に調光信号であるＰＷＭ信号を出力する。第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２は、調光ＩＦ回路５１９を介して、ＰＷＭ信号を受信する。なお、調光器５１２から送信されたＰＷＭ信号は、調光ＩＦ回路５１９を介し第１制御部ＩＣ１の入力端子ＤＩＭ１および第２制御部ＩＣ２の入力端子ＤＩＭ２に入力される。また、本実施の形態では、第１制御部ＩＣ１の送信端子Ｔｘ１および第２制御部ＩＣ２の送信端子Ｔｘ２を用いない。

図１０は、調光信号のＤＵＴＹ比と調光率の関係の一例を示す図である。第１点灯回路２１の第１調光率Ｔ１および第２点灯回路２２の第２調光率Ｔ２は、調光信号のＤＵＴＹ比として第１制御部ＩＣ１および第２制御部ＩＣ２に送信される。調光信号のＤＵＴＹ比５％は、調光率１００％の全光状態に対応する。また、調光信号のＤＵＴＹ比９０％は、調光率０％の消灯状態に対応する。

図１１は、調光信号の周期と調光率の関係の一例を示す図である。第１調光率Ｔ１および第２調光率Ｔ２は、調光信号の周期として第１制御部ＩＣ１および第２制御部ＩＣ２に送信されても良い。調光信号の周波数１００Ｈｚ、即ち周期１０ｍｓは、調光率１００％の全光状態に対応する。また、調光信号の周波数１ｋＨｚ、即ち周期１ｍｓは調光率０％の消灯状態に対応する。

調光器５１２は、ＤＵＴＹ比または周期の異なる複数の調光信号を順番に出力する。第１制御部ＩＣ１および第２制御部ＩＣ２の各々は、複数の調光信号の全てを受信する。これにより、第１制御部ＩＣ１と第２制御部ＩＣ２の各々は、第１調光率Ｔ１と第２調光率Ｔ２を把握できる。従って、実施の形態２と同様に、第１点灯回路２１および第２点灯回路２２の合計電力が一定値を超えないようにしつつ、第１調光指令値と第２調光指令値との比率を維持できる。

なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１、３０１、４０１、５０１ 点灯制御装置、１００、３００、４００、５００ 照明装置、１１－１ 第１光源部、１１－２ 第２光源部、１２ 制御ユニット、１３ 整流回路、１４ 突入電流抑制回路、１５ ＰＦＣ回路、１７ 外部受信端子、１８ 外部送信端子、２１ 第１点灯回路、２２ 第２点灯回路、５１２ 調光器、ＡＣ 商用電源、Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ、ＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３ 端子部、Ｄ１、Ｄ２ ダイオード、ＧＮＤ 回路基準電位、ＩＣ０ 制御部、ＩＣ１ 第１制御部、ＩＣ２ 第２制御部、Ｌ１、Ｌ２ コイル、Ｑ１、Ｑ２ スイッチング素子、Ｒ１、Ｒ２ 抵抗

Claims (8)

1. 複数の光源をそれぞれ点灯させる複数の点灯回路と、
   前記複数の光源にそれぞれ対応する複数の調光指令値を外部から受信し、前記複数の点灯回路を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記複数の調光指令値に応じた前記複数の点灯回路の出力電力の和が予め定められた値である設定値を超える場合、前記出力電力の和が前記設定値以下となるように前記複数の調光指令値の各々を低下させ、
   前記制御装置は、前記複数の点灯回路をそれぞれ制御する複数の制御部を含み、
   前記複数の制御部の各々は、前記複数の調光指令値を受信し、前記出力電力の和が前記設定値を超える場合、前記出力電力の和が前記設定値以下となるように前記複数の調光指令値のうち自己が処理する調光指令値を低下させることを特徴とする点灯制御装置。
2. 前記制御装置は、前記複数の調光指令値の比率を維持して前記複数の調光指令値の各々を低下させることを特徴とする請求項１に記載の点灯制御装置。
3. 外部から前記複数の調光指令値が入力される外部受信端子を備え、
   前記複数の制御部は、前記外部受信端子に対して直列に接続され、前記複数の調光指令値を各々が受信することを特徴とする請求項１または２に記載の点灯制御装置。
4. 前記複数の制御部には、前記複数の調光指令値が並列に入力されることを特徴とする請求項１または２に記載の点灯制御装置。
5. 前記複数の調光指令値は複数の調光率であり、
   前記制御装置は、前記複数の調光指令値の和が予め定められた値を超える場合、前記複数の調光指令値の和が予め定められた値以下となるように前記複数の調光指令値の各々を低下させることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の点灯制御装置。
6. 前記制御装置は、外部から前記複数の調光指令値が入力されない場合、予め定められた調光指令値で前記複数の光源を点灯させることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の点灯制御装置。
7. 前記予め定められた調光指令値は、外部から受信した直前の調光指令値であることを特徴とする請求項６に記載の点灯制御装置。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の点灯制御装置と、
   前記複数の光源と、
   前記複数の調光指令値を前記点灯制御装置に入力する制御ユニットと、
   を備えることを特徴とする照明装置。

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