WO2010143362A1 - 照明装置および照明システム - Google Patents

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WO2010143362A1
WO2010143362A1 PCT/JP2010/003422 JP2010003422W WO2010143362A1 WO 2010143362 A1 WO2010143362 A1 WO 2010143362A1 JP 2010003422 W JP2010003422 W JP 2010003422W WO 2010143362 A1 WO2010143362 A1 WO 2010143362A1
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WO
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light emitting
voltage
lighting device
emitting units
light
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Application number
PCT/JP2010/003422
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Inventor
瀬戸本龍海
永井秀男
植本隆在
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device and a lighting system including light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes).
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • Non-Patent Document 1 discloses an illuminating device that converts an AC voltage supplied from a commercial power source into a DC voltage by a rectifying and smoothing circuit, and lights the LED array with constant current control while applying the DC voltage to the LED array. ing.
  • Patent Document 1 discloses an AC lighting type lighting device in which an AC voltage supplied from a commercial power supply is directly applied to an LED array.
  • phase control device using a triac or the like has been widely used as a dimming device for an incandescent bulb. Since the circuit configuration of the phase control device is simple, it is conceivable to apply it not only to incandescent bulbs but also to LED lighting devices.
  • the incandescent light bulb has a unique atmosphere in which the color temperature of the emitted color decreases (redness increases) as the brightness decreases due to dimming. Also in the LED lighting device, depending on the application, it is conceivable to change the color temperature of the emitted color in accordance with the change in brightness due to dimming.
  • Non-Patent Document 1 is a method of dimming by changing the setting of the current value in constant current control, dimming using a phase control device is not assumed. Further, in the illumination device of Patent Document 1, although the phase control device can be applied, the color temperature of the emission color cannot be changed according to the light control level.
  • an object of the present invention is to provide an illuminating device including a light emitting element such as an LED, which can be dimmed and can change the color temperature of a light emission color according to the dimming level. To do.
  • a lighting device is a lighting device that receives phase-controlled alternating current power, includes a plurality of light emitting units, and the plurality of light emitting units are composed of two or more types of light emitting units having different emission colors.
  • the ratio of the number of light emitting units inserted in series in the power supply path and the number of each light emitting color in the light emitting units included in the light emitting unit array changes according to the voltage supplied to the light emitting unit array and the light emitting unit array.
  • switch means for switching the electrical connection relationship of the plurality of light emitting units included in the light emitting unit array.
  • the light emitting unit inserted in series in the power supply path is turned on. Dimming can be realized because the number of light-emitting parts that are lit changes according to the voltage supplied to the light-emitting part array. Furthermore, since the ratio of the number of light emission colors in the light emitting section that is turned on at that time changes, the color temperature of the light emission color can be changed according to the light control level.
  • the partially cutaway figure which shows schematic structure of the lightbulb-shaped illuminating device which concerns on 1st Embodiment of this invention.
  • the circuit diagram which shows the structure of the illumination circuit which concerns on 1st Embodiment of this invention. Table of voltage supplied to LED array, number of switch elements to be turned on, and composite color of light emission of LED array
  • the circuit diagram which shows the structure of the illumination circuit which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • Table of voltage supplied to LED array, number of switch elements to be turned on, and composite color of light emission of LED array The figure which shows the change of the number of LED inserted in a power supply path in the case of performing on / off control of FET according to the table shown in FIG.
  • Table showing the phase angle of the AC voltage, the voltage supplied to the LED array, and the number of LEDs inserted in series in the power supply path
  • FIG. 1 is a partially cutaway view showing a schematic configuration of a light bulb-shaped lighting device according to a first embodiment of the present invention.
  • the lighting device 1 has an external shape imitating an incandescent bulb.
  • the cylindrical case 2 is formed of an insulating material such as resin, and an E-type base 3 is provided at one end and a disk-shaped heat sink 5 is provided at the other end.
  • a lighting device 4 is accommodated in the internal space of the case 2 sealed with the base 3 and the heat sink 5.
  • a light emitting module 6 is mounted on the surface of the heat sink 5 opposite to the case sealing surface, and a glove 7 covering the light emitting module 6 is attached.
  • the light emitting module 6 is formed by arranging a wiring pattern on the surface of a substrate 6a, mounting an LED chip 6b on the wiring pattern, and enclosing the LED chip 6b with a resin molding member 6c.
  • the resin molding member 6c contains a material (for example, a phosphor substance) that converts the wavelength of light emitted from the LED chip 6b, and functions as a wavelength conversion member.
  • a part of the emitted light of the LED chip 6b is wavelength-converted while passing through the inside of the resin molding member 6c, and is mixed with light emitted as it is without being wavelength-converted to be light having a desired color temperature.
  • the combination of the LED chip and the resin molded member containing the wavelength conversion material corresponds to the “light emitting part”.
  • the LED chip corresponds to the “light emitting unit”.
  • the light emitting module 6 is mounted with four types of LEDs whose color temperatures are 2800 [K], 3500 [K], 5000 [K], and 6700 [K].
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the illumination circuit according to the first embodiment of the present invention.
  • the diode bridge DB and the electrolytic capacitor C1 constitute a rectifying and smoothing circuit.
  • the rectifying / smoothing circuit is connected to the AC power supply AC via the current fuse and the triac 15.
  • an LED array composed of a total of 48 LEDs of 8 sets from LED1 to LED8 is connected to the secondary side of the rectifying and smoothing circuit.
  • the emission colors of the LEDs are set in units of sets, and in this embodiment, the color temperature is set so as to increase in order from LED 1 to LED 8 as follows.
  • LED1 2800 [K]
  • LED2 2800 [K]
  • LED3 3500 [K]
  • LED 4 3500 [K]
  • LED5 5000 [K]
  • LED6 5000 [K]
  • LED7 6700 [K]
  • LED8 6700 [K]
  • the node N0 of the LED array is connected to the plus terminal of the diode bridge DB.
  • the node N1 at the end of the LED 1 is connected to the negative terminal of the diode bridge DB via the switch element FET1.
  • the node N2 at the end of the LED 2 is connected to the negative terminal of the diode bridge DB via the switch element FET2.
  • the node N3 to the node N8 are connected to the negative terminal of the diode bridge DB via the switch elements FET3-FET8, respectively.
  • the microcomputer 12 functions to control on / off of the switch elements FET1-FET8 according to the voltage supplied to the LED array.
  • PIC18F252 manufactured by Microchip Technology Co., Ltd.
  • a DC power supply unit 11 is connected to the power supply terminal Vin of the microcomputer 12.
  • the DC power supply unit 11 generates a DC voltage 5 [V] to operate the microcomputer 12.
  • a voltage divider composed of resistance elements R1, R2 is connected to the analog input terminal Ain. Thereby, the microcomputer 12 can detect the DC voltage supplied to the LED array.
  • the digital output terminals DO0-DO7 are connected to the gate terminals of the switch elements FET1-FET8, respectively.
  • a set of the switch element and the microcomputer 12 functions as a switch unit that switches the connection relationship of 48 LEDs included in the LED array.
  • a polyswitch 14 as an overcurrent protection element is inserted between the LED array and the plus terminal of the diode bridge DB, and this also prevents excessive current from flowing through the LED array.
  • the polyswitch 14 is a kind of PTC thermistor, and for example, LVR005S manufactured by Tyco Electronics Raychem Co., Ltd. can be used.
  • LVR005S manufactured by Tyco Electronics Raychem Co., Ltd.
  • the number of LEDs inserted in series in the power supply path from the AC power supply AC can be switched by turning on / off the switching elements FET1-FET8. For example, when FET1 is on and FET2-FET8 is off, six LEDs included in LED1 are inserted in series in the power supply path and lit. When FET2 is on and FET1 and FET3-8 are off, twelve LEDs included in LED1 and LED2 are inserted in series in the power supply path and lit.
  • the ratio of the number for each emission color of the LEDs included in the number is switched accordingly. For example, when LEDs 1 and 2 are lit, 12 LEDs of 2800 [K] are included with respect to the total number of 12 lit LEDs. Therefore, as shown below, the color temperature of the emission color of the LED array is 2800 [K].
  • the color temperature of the emission color of the LED array (the color temperature of the composite color) is 3000 [K], which is the average of them.
  • FIG. 3 shows a table of voltages supplied to the LED array, numbers of switch elements to be turned on, and composite colors of light emission of the LED array.
  • the voltage supplied to the LED array varies from about 15 [V] to 155 [V] depending on the dimming level.
  • the dimming level is maximum (rated lighting)
  • a voltage of 155 [V] is supplied to the LED array.
  • the microcomputer 12 turns on the switch element FET8, the LED1-LED8 is turned on, and as a result, the color temperature of the emission color of the LED array becomes 4500 [K].
  • the light control level of the triac 15 is lowered, the LED 8 to the LED 1 are not lit in descending order, so that the brightness of the LED array is lowered and the color temperature of the light emission color of the LED is lowered. Go.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of an illumination circuit according to the second embodiment of the present invention.
  • the LED array is lit in direct current, whereas in the second embodiment, the LED array is lit in alternating current. Therefore, in the second embodiment, a rectifier circuit is provided instead of the rectifier smoothing circuit. In addition, the configuration of the LED array has been changed so as to be suitable for AC lighting. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • LED array eight sets of LED1 to LED8, a total of 46 LEDs, are connected in series.
  • the number of LEDs and the color temperature included in each set are as follows.
  • LED1 9 pieces, 2800 [K] LED2: 8 pieces, 2800 [K] LED3: 8 pieces, 3500 [K] LED4: 7 pieces, 3500 [K] LED5: 6 pieces, 5000 [K] LED6: 4 pieces, 5000 [K] LED7: 3 pieces, 6700 [K] LED8: 1 piece, 6700 [K]
  • the total number N of LEDs is determined by the following relational expression.
  • the reference voltage (effective value) of the AC power supply is Veff [V]
  • the voltage induced when a specified current is passed through the LED alone is Vf [V].
  • the specification current refers to a current value that can optimally maintain the light emission efficiency of the LED, or a current value that is suitable for heat dissipation design and lighting conditions in the use environment when designing a lighting fixture.
  • Veff 100 [V]
  • Vf 3.4 [V]
  • N 46 [pieces].
  • the voltage obtained by Veff ⁇ 1.1 ⁇ ⁇ 2 is 1.1 times the peak voltage of the AC power supply.
  • the voltage of commercial AC power supply has a tolerance of about ⁇ 10%. By multiplying by 1.1, it is considered that excessive current does not flow through the LED even when the voltage of the AC power supply rises by 10% within a tolerance range.
  • FIG. 5 shows a table of voltages supplied to the LED array, numbers of switch elements to be turned on, and composite colors of light emission of the LED array.
  • the microcomputer 12 detects the voltage (instantaneous value) supplied to the LED array, and turns on the switch element FET corresponding to the detected voltage. Thereby, the number of LEDs inserted in series in the power supply path can be switched. Further, when the number of LEDs is switched, the ratio of the number of LEDs included in the number for each emission color is switched. As a result, the color temperature of the emission color of the LED array can be changed. In this embodiment, since the number of LEDs included in each set of LED1-LED8 is different from that in the first embodiment, the emission color of the LED array for each switch element to be turned on is different from that in the first embodiment. Different.
  • FIG. 6 shows a change in the number of LEDs inserted in series in the power supply path when FET on / off control is performed according to the table shown in FIG.
  • a range from 0 [deg] to 90 [deg] (corresponding to the first half of the half cycle of the AC power supply) is shown.
  • the broken line in the figure indicates the voltage of the AC power supply having a peak voltage of 155 [V].
  • FET1 is turned on and FET2-8 is turned off. At this time, nine LEDs included in the LED 1 are inserted in series in the power supply path.
  • FET2 is turned on and FETs 1 and 3-8 are turned off. At this time, 17 LEDs included in LED1 and LED2 are inserted in series in the power supply path.
  • the number of LEDs in each range is set to a value obtained by dividing Vf [V] from the voltage instantaneous value in the corresponding range. For example, when the instantaneous voltage value is 0 [V] to 30 [V], the number of LEDs is obtained by dividing the instantaneous voltage value 30 [V] by the LED specification voltage 3.4 [V].
  • an appropriate number of LEDs are connected in series according to the instantaneous voltage value of the AC power supply.
  • Each range is determined so that the half cycle of the AC voltage (from 0 [deg] to 90 [deg] in phase angle) is roughly divided into eight equal parts.
  • FIG. 7 is a table showing the phase angle of the AC voltage, the voltage supplied to the LED array, and the number of LEDs inserted in series in the power supply path.
  • the instantaneous value peak of the AC voltage is 155 [V] in consideration of the tolerance of ⁇ 10 [%].
  • FIG. 7B shows a case where the reference voltage of an AC power source such as Europe is 230 [V]
  • FIG. 7C shows a case where the reference voltage of an AC power source such as the United States is 120 [V].
  • FIG. 8 shows the time variation of the number of LEDs inserted in series in the power supply path at three dimming levels. Along with the time variation of the number of LEDs, the triac gate signal and the supply voltage to the lighting device are also represented.
  • FIG. 8A shows a case where the dimming level is set to the maximum.
  • the supply voltage rises slightly after the zero cross even if the dimming level setting is maximized.
  • the number of LEDs connected in series is zero.
  • the number of LEDs connected in series is switched according to the detected voltage.
  • FIG. 8B shows a case where the dimming level setting is an intermediate value.
  • the voltage does not rise until the phase reaches 90 [deg], and the number of LEDs connected in series is zero.
  • FIG. 8C shows a case where the dimming level is set to the minimum.
  • the triac 15 when the dimming level setting is minimized, the voltage rises near the end of the half cycle and power is supplied for a short period. Since a DC voltage of about 15 [V] can be secured from this power, the microcomputer 12 can operate even when the dimming level is set to a minimum.
  • the lighting period of the LED array can be changed according to the dimming level. Therefore, dimming lighting by phase control is possible.
  • the dimming is turned on, the LED array blinks every half cycle of the AC voltage, but cannot be perceived by the human eye, and the averaged brightness is perceived.
  • the color temperature of the LED array sequentially changes during a half cycle of the AC voltage, but the human eye perceives the averaged color temperature.
  • the sensory color difference is called a color difference ( ⁇ E), and is defined as follows from the uv chromaticity coordinates of the tristimulus values of colors in the CIE uniform color space and L luminance.
  • ⁇ E (CIE LUV) (( ⁇ L) 2 + ( ⁇ u) 2 + ( ⁇ v) 2 ) 1/2
  • the LED is turned on with an alternating current (strictly, a full-wave rectified pulsating flow), so that no electrolytic capacitor for smoothing is required. Accordingly, the size of the case of the bulb-shaped lighting device can be reduced, and as a result, the lighting device can be reduced in size.
  • the electrolytic capacitor is a main element that determines the life of the power supply circuit. Since this is not used, the life of the power supply circuit can be stably extended.
  • the elapsed time from the zero cross of the AC voltage is handled as information indicating the voltage supplied to the LED array.
  • the circuit configuration itself of the lighting circuit is the same as that of the second embodiment, but the operation of the microcomputer 12 is different from that of the second embodiment.
  • FIG. 9 shows the internal configuration of the microcomputer 12.
  • the microcomputer 12 includes an analog / digital converter 121, a timer 122, a CPU 123, a ROM 124, a RAM 125, an input port 126 and an output port 127.
  • the input port 126 is provided with an analog input terminal Ain and digital input terminals DI0 and DI1.
  • the output port 127 is provided with digital output terminals DO0 to DO7.
  • the CPU 123 operates according to programs and data stored in the ROM 124 and RAM 125.
  • FIG. 10 shows a table of the voltage phase of the AC power supply, the number of the switch element to be turned on, and the composite color of the light emission of the LED array.
  • the voltage phase of the AC power supply corresponds to the elapsed time from the zero cross, and the number of the switch element that is turned on corresponds to the number of LEDs inserted in series.
  • a range from 0 [deg] to 180 [deg] is divided into 16 sections.
  • the FET number column the number of the FET that is turned on in each section is shown.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the microcomputer.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the cycle of the AC power supply and the voltage sampling interval.
  • step S11 when the DC voltage 5 [V] is input to the power supply terminal Vin of the microcomputer 12 by turning on the power to the lighting device 1, the microcomputer 12 performs initialization (step S11).
  • step S12 the frequency of the AC power source is detected (step S12), the AC waveform is sampled immediately after the power is turned on, and the frequency is automatically calculated. If the frequency is 50 [Hz] (step S13: 50 Hz), the phase 90 [deg] is associated with 5 [ms] (step S14). If the frequency is 60 [Hz] (step S13: 60 Hz), the phase 90 [deg] ] Is associated with 4.16 [ms] (step S15).
  • step S16 the input from the analog input terminal Ain is accepted (step S16), the timer 122 is reset (step S17), and all the FETs 1-8 are turned off to turn off the LEDs (step S18).
  • step S19 the zero crossing of the voltage of the AC power supply is detected. If a zero cross is detected (step S19: YES), it waits for a certain sampling interval (step S20), and determines whether the voltage of the AC power supply has risen (step S21). If the voltage has not risen (step S21: NO), as long as the phase has not reached 180 [deg] (step S22: NO), the sampling interval is waited (step S20) and the voltage rise is determined (step S21). repeat. If the phase reaches 180 [deg] without detecting the rise of the voltage, the process returns to step S17.
  • the timing at which the voltage rises changes according to the dimming level setting.
  • the timing at which the voltage rises can be detected by the determination operation.
  • the sampling interval is an interval obtained by dividing one section into 10 or more.
  • one section is 0.521 [ms] at 60 [Hz] and 0.625 [ms] at 50 [Hz]. Therefore, for example, the sampling interval is set to 50 [ ⁇ s] at 60 [Hz] and 62 [ ⁇ s] at 50 [Hz].
  • the “rising of voltage” includes a case where the voltage changes from 0 [V] to a positive value and a case where the voltage changes from 0 [V] to a negative value.
  • step S21 If the rise of the voltage of the AC power supply is detected (step S21: YES), the time indicated by the timer is read to detect the time ⁇ t from when the zero cross is detected until the rise of the voltage is detected. (Step S23).
  • step S24 the phase corresponding to the detected time ⁇ t is specified, FETn (n is an integer of 1 to 8) to be turned on according to the table shown in FIG. 10 (step S24), and the specified FETn Is turned on (step S25).
  • step S24 the phase corresponding to the detected time ⁇ t is specified, FETn (n is an integer of 1 to 8) to be turned on according to the table shown in FIG. 10 (step S24), and the specified FETn Is turned on (step S25).
  • step S26 it waits for the time corresponding to the n-th section with the FETn turned on (step S26), and determines whether the phase is less than 90 [deg], just 90 [deg], or greater than 90 [deg]. (Step S27). If the phase is less than 90 [deg], the numerical value n is incremented (step S28), and the process returns to step S25. If the phase is exactly 90 [deg], the numerical value n is maintained as it is (step S29), and the process returns to step S25. If the phase is larger than 90 [deg], the numerical value n is decremented (step S31), and the process returns to step S25 unless the phase exceeds 180 [deg] (step S30: NO).
  • the number of LEDs connected in series increases with an increase in phase in the interval from 0 [deg] to 90 [deg], and in the interval from 90 [deg] to 180 [deg]. As the phase increases, the number of LEDs connected in series decreases.
  • step S30 If the phase reaches 180 [deg] (step S30: YES), the process returns to step S17. Thereby, the same operation is repeated every half cycle.
  • the number of LEDs inserted in series in the power supply path is switched according to the elapsed time from the zero cross of the AC voltage. Since the waveform and effective value of the AC voltage are known, the elapsed time from the zero cross corresponds to the instantaneous value of the AC voltage. Therefore, even in this embodiment, it can be said that the number of LEDs inserted in series in the power supply path is switched according to the AC voltage.
  • the LED 8 when the reference voltage (effective value) of the AC power supply is lowered within the tolerance range, the LED 8 is not always turned on, and there is a possibility that uneven illumination occurs.
  • the number of LEDs to be turned on is switched according to the elapsed time from the zero cross, such a situation does not occur.
  • the illuminating device based on this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to these embodiment.
  • the following modifications can be considered.
  • the AC voltage is full-wave rectified by the diode bridge DB and the full-wave rectified voltage is supplied to the LED array.
  • the present invention is not limited to this.
  • the diode bridge DB may be eliminated and positive and negative AC voltages may be supplied to the LED array as they are.
  • the source terminals of the FET1-FET8 are connected to the node N22.
  • the source terminals of the FET9-FET16 are connected to the node N21. That is, the positive lighting circuit and the negative lighting circuit are connected to the AC power source in antiparallel.
  • the microcomputer 22 selectively turns on the FET 1-8 and turns off any of the FETs 9-16 when the voltage of the AC power supply is a positive half cycle. On the other hand, in the negative half cycle of the AC power supply voltage, the FET 9-16 is selectively turned on, and all of the FETs 1-8 are turned off.
  • the total number of LEDs is derived from the peak value 155 [V] of the AC voltage to 46.
  • the total number of LEDs is not necessarily derived from 155 [V].
  • the total number of LEDs may be derived from the peak value 141 [V] of the AC voltage to be 42.
  • the rated life of the LED can be ensured by providing a margin in the heat dissipation design. In addition, the rated life of the LED can be somewhat reduced.
  • FIG. 15 illustrates the arrangement of LEDs in the light emitting module.
  • a different pattern is given for each emission color.
  • LEDs of one emission color are collected and arranged in one region.
  • LEDs of one emission color are arranged in a plurality of regions.
  • the centroid positions of the respective emission colors are further arranged to coincide with each other. Thereby, generation
  • positioning LED8 lighted last at the time of alternating current lighting in the center vicinity This is because, in the case of a lamp shape, it is more beautiful in terms of texture when the center part is turned on last, and for suppressing uneven illumination when irradiated with a reflector when using a secondary optical system, etc. Because it will be.
  • a reflecting plate 6d may be provided. Thereby, effective use of light can be aimed at.
  • the following method can be adopted as a method of changing the emission color of the LED.
  • optical path lengths passing through the resin molding member 6c are varied.
  • the phosphor concentration contained in the resin molded member 6c is varied.
  • the LED emission color itself is made different.
  • a red phosphor, an orange phosphor, a green phosphor, a blue phosphor and the like can be appropriately selected and used.
  • a specific example of B is shown in FIG.
  • the submount 6e is used to vary the distance from the upper surface of the resin molded member 6c to the LED into four types. Thereby, even if it uses single fluorescent substance, the color temperature of the luminescent color of each LED can be varied.
  • a specific example of C is shown in FIG. In this example, the color temperature of the emission color of each LED can be varied by varying the concentration of the phosphor dispersed in the resin molding member 6c in the thickness direction.
  • a red LED, a green LED, a blue LED, or the like can be used.
  • the human eye is highly sensitive to light having a wavelength of 555 [nm] in photopic vision and sensitive to light having a wavelength of 507 [nm] in dark vision.
  • the peak of relative luminosity in scotopic vision is on the shorter wavelength side than the peak of relative luminosity in photopic vision. Therefore, as a lighting device that can be seen well in a dark environment, there may be a specification that increases the color temperature of the light emission color of the LED array as the dimming level decreases. In order to realize such a specification, for example, the color temperature may be set so as to decrease sequentially from LED1 to LED8 as follows.
  • the LEDs are inserted into the power supply path in units of groups, but the present invention is not limited to this. For example, it is good also as inserting LED in a power supply path per unit.
  • an illuminating device having an external shape similar to an incandescent bulb is illustrated, but the present invention is not limited to this.
  • the triac is provided outside the lighting device, but may be built in the lighting device.
  • the voltage rising detection from the zero cross point is detected while looking at the voltage change at the analog input terminal of the microcomputer. However, it may be detected by a certain threshold voltage using the digital input terminal. . In this case, since the microcomputer does not require an analog input terminal, an inexpensive microcomputer can be used.
  • the voltage dividing resistors R1 and R2 are arranged closer to the AC power supply side than the diode bridge DB and the AC voltage is detected.
  • the present invention is not limited to this.
  • voltage dividing resistors R1 and R2 may be arranged on the load side of the diode bridge DB, and the AC voltage that has been full-wave rectified may be detected.
  • a method of detecting a specific voltage using a voltage dividing resistor is adopted for voltage detection.
  • the present invention is not limited to this, and a differential detection method using a Zener diode and a photocoupler may be adopted.
  • the processing is sequentially executed according to the operation flow.
  • multitask control by interrupt processing by zero-cross detection may be performed.
  • the half wavelength of the AC voltage that is, from 0 [deg] to 90 [deg] is divided into approximately eight equal parts, but the number of divisions is not limited to this and may be two or more. .
  • the interval obtained by dividing one lighting section into 10 is set as the sampling interval, but the present invention is not limited to this.
  • the number of divisions may be increased to 100, 1000, etc. in order to increase the accuracy of lighting and extinguishing timing.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a modification of the LED configuration.
  • a load (resistor R4) is connected to the secondary side of the triac via an internal circuit of the microcomputer 12.
  • the load resistor R4 is passed through the switch element 128 built in the microcomputer 12, but the switch element 128 is not necessary when the load is always connected.
  • the load of the resistor, the light emitting element, and the diode may be always connected, but the period from the zero cross to the detection of the voltage rise during the half cycle of the AC voltage, that is, the LED is turned off. It may be connected only during a certain period. By doing so, power consumption can be reduced.
  • the load is applied to the load (resistor R4) until the microcomputer 12 detects the rising of the voltage from the zero cross in the half cycle of the AC voltage, and the rising of the voltage is detected. This can be realized by stopping energization of the load (resistor R4) during the period until the next zero cross. Energization and stoppage can be realized by on / off control of a switch element 128 built in the microcomputer 12.
  • the maximum number of LEDs inserted in series in the power supply path during the half cycle of the AC voltage is greater than or equal to a predetermined number, a load is connected only during the period when the LEDs are off, and when the number is less than the predetermined number May be connected at all times. For example, when the voltage rises up to the first half of the half cycle (phase angle is 0 to 90 [deg]), all LEDs in the LED array are lit when the phase angle is 90 [deg]. In this case, the maximum number of LEDs that are lit during the half cycle is the total number of LEDs included in the LED array.
  • the maximum number of LEDs that are lit during the half cycle is determined according to the phase angle when the voltage rises. If the microcomputer 12 detects the rising edge of the voltage, the microcomputer 12 can specify the maximum number of LEDs that are lit during a half cycle from the phase angle at that time. Therefore, if the maximum number is greater than or equal to the predetermined number, the load is connected only during a period when the LED is turned off in the next half cycle, and if it is less than the predetermined number, the load is always connected in the next half cycle. Is possible.
  • the load connection point may be on the secondary side of the triac, and may be the primary side (AC side) of the diode bridge or the secondary side (pulsating flow side) of the diode bridge.
  • the wavelength conversion member is the resin molded member 6c containing the wavelength conversion material, but the present invention is not limited to this.
  • the wavelength conversion member may be a glass member or a ceramic member containing a wavelength conversion material.
  • the lighting device of the above embodiment can be used as a lighting system in combination with a lighting fixture to which the lighting device is attached.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of the illumination system.
  • the lighting system includes a lighting device 1 and a lighting fixture 100.
  • the luminaire 100 is attached to an attachment surface 103 such as a ceiling, and includes a bowl-shaped reflecting mirror 101 and a socket 102.
  • the lighting device 1 is attached to the lighting fixture 100 by screwing the base of the lighting device 1 into the socket 102.
  • the present invention can be used for general lighting.

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

　調光が可能であり、かつ、調光レベルに応じて発光色の色温度を変化させることができる照明装置を提供する。　位相制御された交流電力の供給を受ける照明装置であって、複数の発光部を含み、複数の発光部が発光色の異なる２種類以上の発光部から構成されている発光部アレイと、発光部アレイに供給される電圧に応じて、電力供給路に直列に挿入される発光部の個数およびそれに含まれる発光部における発光色毎の個数の比率が変化するように、発光部アレイに含まれる複数の発光部の電気的な接続関係を切り替えるスイッチ手段とを備える。

Description

照明装置および照明システム
　本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を備えた照明装置および照明システムに関する。
　近年、地球環境に配慮する観点から、ＬＥＤ等の発光素子が一般照明に利用されてきている。例えば、非特許文献１は、商用電源から供給された交流電圧を整流平滑回路により直流電圧に変換し、直流電圧をＬＥＤアレイに印加しつつＬＥＤアレイを定電流制御で点灯させる照明装置を開示している。また、特許文献１は、商用電源から供給される交流電圧をそのままＬＥＤアレイに印加する交流点灯方式の照明装置を開示している。
特表２００８－５４４５６９号公報
http://www.ednjapan.com/content/issue/2006/09/idea/idea01.html
　ところで、従来、白熱電球の調光装置として、トライアック等を用いた位相制御装置が広く普及している。位相制御装置はその回路構成が簡易なことから、白熱電球のみならずＬＥＤ照明装置にも適用することが考えられる。また、白熱電球は、調光による明るさの低下に伴い、発光色の色温度が低下する（赤みを増す）という独特の雰囲気を有している。ＬＥＤ照明装置においても、用途によっては、調光による明るさの変化に応じて発光色の色温度を変化させることが考えられる。
　しかしながら、非特許文献１の照明装置では、定電流制御において電流値の設定を変化させることにより調光する方式であるため、位相制御装置を用いて調光することは想定されていない。また、特許文献１の照明装置では、位相制御装置の適用は可能であるものの、調光レベルに応じて発光色の色温度を変化させることはできない。
　そこで、本発明は、調光が可能であり、かつ、調光レベルに応じて発光色の色温度を変化させることができる、ＬＥＤ等の発光素子を備えた照明装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る照明装置は、位相制御された交流電力を受ける照明装置であって、複数の発光部を含み、前記複数の発光部が発光色の異なる２種類以上の発光部から構成されている発光部アレイと、前記発光部アレイに供給される電圧に応じて、電力供給路に直列に挿入される発光部の個数およびそれに含まれる発光部における発光色毎の個数の比率が変化するように、前記発光部アレイに含まれる複数の発光部の電気的な接続関係を切り替えるスイッチ手段とを備える。
　上記構成によれば、発光部アレイに含まれる複数の発光部のうち、電力供給路に直列に挿入された発光部が点灯する。発光部アレイに供給される電圧に応じて点灯する発光部の個数が変化するので調光を実現することができる。さらに、そのとき点灯する発光部における発光色毎の個数の比率が変化するので、調光レベルに応じて発光色の色温度を変化させることができる。
本発明の第１実施形態に係る電球形の照明装置の概略構成を示す一部切り欠き図 本発明の第１実施形態に係る照明回路の構成を示す回路図 ＬＥＤアレイに供給される電圧、オンにされるスイッチ素子の番号、および、ＬＥＤアレイの発光の合成色のテーブル 本発明の第２実施形態に係る照明回路の構成を示す回路図 ＬＥＤアレイに供給される電圧、オンにされるスイッチ素子の番号、および、ＬＥＤアレイの発光の合成色のテーブル 図５に示すテーブルに従ってＦＥＴのオンオフ制御をした場合における、電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数の変化を示す図 交流電圧の位相角、ＬＥＤアレイに供給される電圧、および、電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数を示すテーブル ３種類の調光レベルにおける、電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数の時間変化を示す図 マイコン１２の内部構成を示す図 交流電源の電圧位相、オンにされるスイッチ素子の番号、および、ＬＥＤアレイの発光の合成色のテーブル マイコンの動作を示すフロー図 交流電源の周期と電圧のサンプリング間隔との関係を示す図 ＬＥＤ構成の変形例を示す回路図 ＬＥＤ構成の変形例を示す回路図 発光モジュールにおけるＬＥＤの配置を例示する図 発光モジュールの変形例を示す図 ＬＥＤ構成の変形例を示す回路図 照明システムの構成を示す図
　本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係る電球形の照明装置の概略構成を示す一部切り欠き図である。
　照明装置１は、白熱電球に模した外観形状を有している。円筒状のケース２は、樹脂等の絶縁材料で形成されており、その一端にはＥ型口金３が設けられ、他端には円板状のヒートシンク５が設けられている。口金３とヒートシンク５で封塞されたケース２の内部空間には、点灯装置４が収容されている。ヒートシンク５のケース封塞面とは反対側の面には発光モジュール６が搭載されていると共に、発光モジュール６を覆うグローブ７が取着されている。
　発光モジュール６は、基板６ａの表面に配線パターンが配設され、その配線パターンにＬＥＤチップ６ｂが実装され、そのＬＥＤチップ６ｂを樹脂成型部材６ｃで内包して形成されたものである。樹脂成型部材６ｃには、ＬＥＤチップ６ｂから出射された光の波長を変換する材料（例えば、蛍光体物質）が含有されており、波長変換部材として機能する。ＬＥＤチップ６ｂの出射光の一部は樹脂成型部材６ｃ内部を通過中に波長変換され、波長変換されずにそのまま出射された光と混色して所望の色温度の光となる。ＬＥＤチップと波長変換材料を含有する樹脂成型部材との組み合わせで所望の色温度を実現している場合には、ＬＥＤチップとこれを内包する樹脂成型部材部分との組が「発光部」に相当し、ＬＥＤチップのみで所望の色温度を実現している場合には、ＬＥＤチップが「発光部」に相当する。
　本実施形態では、発光モジュール６には、発光色の色温度が２８００［Ｋ］，３５００［Ｋ］，５０００［Ｋ］，６７００［Ｋ］の４種類のＬＥＤが実装されている。
　口金３が照明器具に装着されると、商用の交流電源から電力が供給される。供給された電力は点灯装置４を介して発光モジュール６に送られる。以下、点灯装置４および発光モジュール６に設けられた照明回路について説明する。
　図２は、本発明の第１実施形態に係る照明回路の構成を示す回路図である。
　点灯回路１０において、ダイオードブリッジＤＢおよび電解コンデンサＣ１により整流平滑回路が構成されている。整流平滑回路は、電流ヒューズおよびトライアック１５を介して交流電源ＡＣに接続されている。また、整流平滑回路の二次側には、ＬＥＤ１からＬＥＤ８までの８組、合計４８個のＬＥＤから構成されているＬＥＤアレイが接続されている。ＬＥＤの発光色は、組単位で設定されており、本実施形態では、以下の通り、ＬＥＤ１からＬＥＤ８にかけて色温度が順に高くなるように設定されている。
　ＬＥＤ１：２８００［Ｋ］
　ＬＥＤ２：２８００［Ｋ］
　ＬＥＤ３：３５００［Ｋ］
　ＬＥＤ４：３５００［Ｋ］
　ＬＥＤ５：５０００［Ｋ］
　ＬＥＤ６：５０００［Ｋ］
　ＬＥＤ７：６７００［Ｋ］
　ＬＥＤ８：６７００［Ｋ］
　ＬＥＤアレイのノードＮ０は、ダイオードブリッジＤＢのプラス端子に接続されている。ＬＥＤ１の末端のノードＮ１は、スイッチ素子ＦＥＴ１を介してダイオードブリッジＤＢのマイナス端子に接続されている。ＬＥＤ２の末端のノードＮ２は、スイッチ素子ＦＥＴ２を介してダイオードブリッジＤＢのマイナス端子に接続されている。ノードＮ３－ノードＮ８についても同様に、それぞれスイッチ素子ＦＥＴ３－ＦＥＴ８を介してダイオードブリッジＤＢのマイナス端子に接続されている。
　マイコン１２は、ＬＥＤアレイに供給される電圧に応じて、スイッチ素子ＦＥＴ１－ＦＥＴ８のオンオフを制御する機能を果たす。マイコン１２の具体的な製品としては、例えば、マイクロチップテクノロジー社のＰＩＣ１８Ｆ２５２を利用することができる。マイコン１２の電源端子Ｖｉｎには、直流電源部１１が接続されている。直流電源部１１は、マイコン１２を動作させるために、直流電圧５［Ｖ］を生成するものである。アナログ入力端子Ａｉｎには、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２から構成された分圧器が接続されている。これにより、マイコン１２は、ＬＥＤアレイに供給される直流電圧を検出することができる。デジタル出力端子ＤＯ０－ＤＯ７には、それぞれスイッチ素子ＦＥＴ１－ＦＥＴ８のゲート端子が接続されている。スイッチ素子とマイコン１２との組が、ＬＥＤアレイに含まれる４８個のＬＥＤの接続関係を切り替えるスイッチ手段として機能する。
　ＬＥＤアレイとダイオードブリッジＤＢのプラス端子との間に過電流保護素子であるポリスイッチ１４が挿入されており、これによってもＬＥＤアレイに過剰な電流が流れないようにされている。ポリスイッチ１４は、ＰＴＣサーミスタの一種であり、例えば、タイコエレクトロニクスレイケム株式会社製のＬＶＲ００５Ｓを利用することができる。特に、マイコン１２の演算の遅れや不安定な動作により、交流電源の電圧瞬時値に対して、直列接続されるＬＥＤの個数が過小となる場合が考えられる。このような場合にポリスイッチ１４があればＬＥＤに過電流が流れるのを防止することができる。なお、過電流保護素子としての機能があれば、ＰＴＣサーミスタに限らず、電流ヒューズ等も利用可能である。ただし、ＰＴＣサーミスタは、温度低下により再復帰できるので、溶断するたびに交換を要する電流ヒューズよりも使い勝手がよい。
　上記の構成により、スイッチ素子ＦＥＴ１－ＦＥＴ８のオンオフにより交流電源ＡＣからの電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数を切り替えることができる。例えば、ＦＥＴ１がオン，ＦＥＴ２－ＦＥＴ８がオフの場合には、ＬＥＤ１に含まれる６個のＬＥＤが電力供給路に直列に挿入されて点灯することになる。ＦＥＴ２がオン，ＦＥＴ１，ＦＥＴ３－８がオフの場合には、ＬＥＤ１およびＬＥＤ２に含まれる１２個のＬＥＤが電力供給路に直列に挿入されて点灯することになる。
　ＬＥＤの個数が切り替わると、それに伴い、その個数に含まれるＬＥＤにおける発光色毎の個数の比率が切り替わる。例えば、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２が点灯する場合には、点灯するＬＥＤの総数１２個に対して、２８００［Ｋ］のＬＥＤが１２個含まれる。したがって、以下に示すように、ＬＥＤアレイの発光色の色温度は２８００［Ｋ］となる。
　２８００［Ｋ］×１２［個］／１２［個］
　＝２８００［Ｋ］
　また、例えば、ＬＥＤ１－ＬＥＤ３が点灯する場合には、点灯するＬＥＤの総数１８個に対して、２８００［Ｋ］のＬＥＤが１２個、３５００［Ｋ］のＬＥＤが６個含まれる。したがって、以下に示すように、ＬＥＤアレイの発光色の色温度（合成色の色温度）はそれらの平均である３０００［Ｋ］となる。
　（２８００［Ｋ］×１２［個］＋３５００［Ｋ］×６［個］）／１８［個］
　＝３０３３［Ｋ］
　≒３０００［Ｋ］
　このように、ＬＥＤアレイの発光色の色温度を変化させることができる。
　図３に、ＬＥＤアレイに供給される電圧、オンにされるスイッチ素子の番号、および、ＬＥＤアレイの発光の合成色のテーブルを示す。
　ＬＥＤアレイに供給される電圧は、交流電源の交流電圧が１１０［Ｖ］の場合、調光レベルに応じて１５［Ｖ］程度から１５５［Ｖ］まで変動する。調光レベルが最大（定格点灯）のとき、ＬＥＤアレイには１５５［Ｖ］の電圧が供給される。このとき、マイコン１２がスイッチ素子ＦＥＴ８をオンにするので、ＬＥＤ１－ＬＥＤ８が点灯し、その結果、ＬＥＤアレイの発光色の色温度が４５００［Ｋ］となる。トライアック１５の調光レベルを低下させていくと、ＬＥＤ８からＬＥＤ１まで降順に不点灯となっていくので、ＬＥＤアレイの明るさが低下していくとともに、ＬＥＤの発光色の色温度が低下していく。これにより、白熱電球を調光点灯させたときと同等の特性をＬＥＤ照明装置にて実現することができる。
（第２実施形態）
　図４は、本発明の第２実施形態に係る照明回路の構成を示す回路図である。
　第１実施形態では、ＬＥＤアレイを直流点灯させるのに対し、第２実施形態では、ＬＥＤアレイを交流点灯させる。そのため、第２実施形態では、整流平滑回路に代えて整流回路が設けられている。また、交流点灯に適したようにＬＥＤアレイの構成が変更されている。これら以外の構成は第１実施形態と同様である。
　ＬＥＤアレイでは、ＬＥＤ１からＬＥＤ８までの８組、合計４６個のＬＥＤが直列に接続されている。各組に含まれるＬＥＤの個数および色温度は次の通りである。
　ＬＥＤ１：９個，２８００［Ｋ］
　ＬＥＤ２：８個，２８００［Ｋ］
　ＬＥＤ３：８個，３５００［Ｋ］
　ＬＥＤ４：７個，３５００［Ｋ］
　ＬＥＤ５：６個，５０００［Ｋ］
　ＬＥＤ６：４個，５０００［Ｋ］
　ＬＥＤ７：３個，６７００［Ｋ］
　ＬＥＤ８：１個，６７００［Ｋ］
　ＬＥＤの総数Ｎ［個］は、次の関係式により決定されている。
　Ｎ＝Ｖｅｆｆ×１．１×√２／Ｖｆ
　ここでは、交流電源の基準電圧（実効値）をＶｅｆｆ［Ｖ］、ＬＥＤ単体に仕様電流を流したときに誘起される電圧をＶｆ［Ｖ］とする。なお、仕様電流とは、ＬＥＤの発光効率を最適に維持できる電流値、または、照明器具設計をする場合の、使用環境下による放熱設計やあかり条件に適した電流値をいう。
　本実施形態では、Ｖｅｆｆ＝１００［Ｖ］、Ｖｆ＝３．４［Ｖ］から、Ｎ＝４６［個］としている。Ｖｅｆｆ×１．１×√２により得られる電圧は、交流電源のピーク電圧を１．１倍したものである。商用の交流電源の電圧は±１０％程度の公差がある。１．１倍することにより、交流電源の電圧が公差の範囲で１０％上昇した場合でも、ＬＥＤに過剰な電流が流れないように配慮されている。
　図５に、ＬＥＤアレイに供給される電圧、オンにされるスイッチ素子の番号、および、ＬＥＤアレイの発光の合成色のテーブルを示す。
　マイコン１２は、ＬＥＤアレイに供給される電圧（瞬時値）を検出し、検出された電圧に応じたスイッチ素子ＦＥＴをオンにする。これにより、電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数を切り替えることができる。また、ＬＥＤの個数が切り替わると、それに伴い、その個数に含まれるＬＥＤの発光色毎の個数の比率が切り替わる。その結果、ＬＥＤアレイの発光色の色温度を変化させることができる。なお、本実施形態では、ＬＥＤ１－ＬＥＤ８の各組に含まれるＬＥＤの個数が第１実施形態の場合と異なるので、オンにするスイッチ素子毎のＬＥＤアレイの発光色が第１実施形態の場合と異なる。
　図６に、図５に示されたテーブルに従ってＦＥＴのオンオフ制御をした場合における、電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数の変化を示す。ここでは、０［ｄｅｇ］から９０［ｄｅｇ］までの範囲（交流電源の半周期の前半に相当）が示されている。また、図中の破線は、ピーク電圧が１５５［Ｖ］の交流電源の電圧を示している。
　電圧が０［Ｖ］から３０［Ｖ］までの範囲であれば、ＦＥＴ１がオンされ、ＦＥＴ２－８がオフされる。このとき、ＬＥＤ１に含まれる９個のＬＥＤが電力供給路に直列に挿入される。
　電圧が３１［Ｖ］から５９［Ｖ］までの範囲であれば、ＦＥＴ２がオンされ、ＦＥＴ１，３－８がオフされる。このとき、ＬＥＤ１とＬＥＤ２に含まれる１７個のＬＥＤが電力供給路に直列に挿入される。
　以降、同様に、電圧が増加するにつれて、直列に挿入されるＬＥＤの個数が増加していき、電圧が１５３［Ｖ］から１５５［Ｖ］までの範囲では、ＬＥＤ１－ＬＥＤ８に含まれる４６個全てのＬＥＤが電力供給路に直列に挿入される。
　また、テーブルから明らかなように、９１［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］までの範囲（交流電源の半周期の後半に相当）では、電圧が低下するにつれて、電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数が減少していく。
　なお、図６に示すように、各範囲でのＬＥＤの個数は、該当する範囲での電圧瞬時値からＶｆ［Ｖ］を割って得られた数値に設定されている。例えば、電圧瞬時値が０［Ｖ］から３０［Ｖ］までの場合には、ＬＥＤの個数は、電圧瞬時値３０［Ｖ］からＬＥＤの仕様電圧３．４［Ｖ］を割って得られた９個となる。したがって、各範囲では、交流電源の電圧瞬時値に応じて適切な個数のＬＥＤが直列接続されることになる。また、各範囲は、交流電圧の半周期（位相角で０［ｄｅｇ］から９０［ｄｅｇ］まで）が概ね８等分されるように定められている。
　図７は、交流電圧の位相角、ＬＥＤアレイに供給される電圧、および、電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数を示すテーブルである。図７（ａ）に示すように、日本では、交流電源の基準電圧が１００［Ｖ］なので、±１０［％］の公差を考慮して、交流電圧の瞬時値のピークを１５５［Ｖ］と想定している。位相角が０［ｄｅｇ］から１１［ｄｅｇ］までの区間では、直列に挿入されるＬＥＤの個数は、位相角が１１［ｄｅｇ］のときの電圧瞬時値３０［Ｖ］からＬＥＤの仕様電圧Ｖｆ＝３．４［Ｖ］を割って得られた９［個］となる。これ以外の区間でも同様に算出されている。
　図７（ｂ）は、欧州などの交流電源の基準電圧が２３０［Ｖ］の場合、図７（ｃ）は、アメリカなどの交流電源の基準電圧が１２０［Ｖ］の場合、図７（ｄ）は、中国などの交流電源の基準電圧が１１０［Ｖ］の場合のテーブルである。これらについても、図７（ａ）と同様に作成されている。
　図８に、３種類の調光レベルにおける、電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数の時間変化を示す。ＬＥＤの個数の時間変化に併せて、トライアックゲート信号および照明装置への供給電圧も表す。
　図８（ａ）は、調光レベルの設定が最大の場合を示している。トライアック１５を用いた場合には、調光レベルの設定を最大にしても供給電圧はゼロクロスからわずかに遅れて立ち上がる。ゼロクロスから電圧の立ち上がりまでの期間では、直列接続されるＬＥＤの個数はゼロである。電圧の立ち上がりから次のゼロクロスまでの期間では、検出された電圧に応じて直列接続されるＬＥＤの個数が切り替わっている。
　図８（ｂ）は、調光レベルの設定が中間値の場合を示している。この場合、位相が９０［ｄｅｇ］に達するまで電圧が立ち上がらず、直列接続されるＬＥＤの個数もゼロである。電圧は位相が９０［ｄｅｇ］のときに立ち上がり、それ以降は検出された電圧に応じて直列接続されるＬＥＤの個数が切り替わる。
　図８（ｃ）は、調光レベルの設定が最小の場合を示している。トライアック１５を用いた場合には、調光レベルの設定を最小にしたとき、半周期の終期付近で電圧が立ち上がり、わずかな期間だけ電力が供給される。この電力から直流電圧で１５［Ｖ］程度は確保できるので、調光レベルの設定が最小の場合でもマイコン１２は動作可能である。
　このように、本実施形態では、調光レベルに応じてＬＥＤアレイの点灯期間を変化させることができる。したがって、位相制御による調光点灯が可能である。なお、調光点灯させたときには、交流電圧の半周期毎にＬＥＤアレイが明滅することになるが人間の目では感受することができず、平均化された明るさに感じ取られる。同様に、本実施形態では、交流電圧の半周期中にＬＥＤアレイの色温度が順次変化するが、人間の目では平均化された色温度に感じ取られる。なお、感覚的な色の差は色差（ΔＥ）といい、ＣＩＥ均等色空間における色の三刺激値のｕｖ色度座標と、Ｌ輝度から以下のように定義される。
　ΔＥ（ＣＩＥＬＵＶ）＝（（ΔＬ）２＋（Δｕ）２＋（Δｖ）２）１／２
　本実施形態では、ＬＥＤを交流（厳密には全波整流された脈流）で点灯させるので、平滑用の電解コンデンサを必要としない。したがって、電球形の照明装置のケースの寸法を小さくすることができ、結果的に、照明装置の小型化を図ることができる。また、電解コンデンサは電源回路の寿命の長短を決定させる主要素子である。これを使用しないことから電源回路の寿命を安定的に長くすることができる。
（第３実施形態）
　第３実施形態では、交流電圧のゼロクロスからの経過時間を、ＬＥＤアレイに供給される電圧を示す情報として取り扱う。点灯回路の回路構成自体は第２実施形態のものと共通であるが、マイコン１２の動作が第２実施形態と異なる。
　図９に、マイコン１２の内部構成を示す。マイコン１２は、マイコン１２は、アナログデジタルコンバータ１２１、タイマー１２２、ＣＰＵ１２３、ＲＯＭ１２４、ＲＡＭ１２５、入力ポート１２６および出力ポート１２７を備えている。入力ポート１２６には、アナログ入力端子Ａｉｎ、デジタル入力端子ＤＩ０，ＤＩ１が設けられている。出力ポート１２７には、デジタル出力端子ＤＯ０－ＤＯ７が設けられている。ＣＰＵ１２３は、ＲＯＭ１２４およびＲＡＭ１２５に記憶されたプログラムおよびデータに従って動作する。
　図１０に、交流電源の電圧位相、オンにされるスイッチ素子の番号、および、ＬＥＤアレイの発光の合成色のテーブルを示す。交流電源の電圧位相は、ゼロクロスからの経過時間に相当し、オンされるスイッチ素子の番号は、直列に挿入されるＬＥＤの個数に相当する。
　電圧位相の欄では、０［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］までの範囲（交流電源の半周期に相当）が１６区間に分割されている。ＦＥＴ番号の欄では、各区間にオンされるＦＥＴの番号が示されている。
　図１１は、マイコンの動作を示すフロー図である。図１２は、交流電源の周期と電圧のサンプリング間隔との関係を示す図である。
　まず、照明装置１に電力が投入されることによりマイコン１２の電源端子Ｖｉｎに直流電圧５［Ｖ］が入力されると、マイコン１２は初期化を行う（ステップＳ１１）。
　次に、交流電源の周波数を検出し（ステップＳ１２）、電源投入直後に交流波形をサンプリングし、周波数を自動算出する。周波数が５０［Ｈｚ］なら（ステップＳ１３：５０Ｈｚ）、位相９０［ｄｅｇ］を５［ｍｓ］に対応付け（ステップＳ１４）、周波数が６０［Ｈｚ］なら（ステップＳ１３：６０Ｈｚ）、位相９０［ｄｅｇ］を４．１６［ｍｓ］に対応付ける（ステップＳ１５）。
　次に、アナログ入力端子Ａｉｎの入力を受け付け（ステップＳ１６）、タイマー１２２をリセットし（ステップＳ１７）、ＦＥＴ１－８の全てをオフにすることによりＬＥＤを消灯させる（ステップＳ１８）。
　次に、交流電源の電圧のゼロクロスを検出する（ステップＳ１９）。ゼロクロスが検出されたら（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、一定のサンプリング間隔だけ待機し（ステップＳ２０）、交流電源の電圧が立ち上がったか否かを判定する（ステップＳ２１）。電圧が立ち上がっていなければ（ステップＳ２１：ＮＯ）、位相が１８０［ｄｅｇ］に達していない限り（ステップＳ２２：ＮＯ）、サンプリング間隔の待機（ステップＳ２０）と電圧の立ち上がりの判定（ステップＳ２１）とを繰り返す。電圧の立ち上がりが検出されないまま位相が１８０［ｄｅｇ］に達してしまえば、ステップＳ１７に戻す。
　トライアック１５を用いた位相制御では、調光レベルの設定に応じて電圧が立ち上がるタイミングが変化する。上記判定動作により電圧が立ち上がるタイミングを検出することができる。なお、図１２に示すように、サンプリング間隔は、１つの区間を１０以上に分割して得られる間隔とする。本実施形態では、半周期を１６区間に分割しているので、１つの区間は６０［Ｈｚ］時において０．５２１［ｍｓ］、５０［Ｈｚ］時において０．６２５［ｍｓ］である。そこで、例えば、サンプリング間隔を６０［Ｈｚ］時において５０［μｓ］、５０［Ｈｚ］時において６２［μｓ］とすることとする。また、「電圧の立ち上がり」とは、０［Ｖ］からプラスに変化する場合も、０［Ｖ］からマイナスに変化する場合も含むものとする。
　交流電源の電圧の立ち上がりが検出されれば（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、タイマーに示される時間を読み出すことにより、ゼロクロスが検出されたときから電圧の立ち上がりが検出されたときまでの時間Δｔを検出する（ステップＳ２３）。
　次に、検出された時間Δｔに対応する位相を特定し、図１０に示されたテーブルに従ってオンすべきＦＥＴｎ（ｎは１以上８以下の整数）を特定し（ステップＳ２４）、特定されたＦＥＴｎをオンさせる（ステップＳ２５）。時間Δｔから位相を特定するときには、ステップＳ１３－Ｓ１５の結果を利用する。
　次に、ＦＥＴｎをオンさせたまま第ｎ区間に相当する時間だけ待機し（ステップＳ２６）、位相が９０［ｄｅｇ］未満か、９０［ｄｅｇ］ちょうどか、９０［ｄｅｇ］より大きいかを判定する（ステップＳ２７）。位相が９０［ｄｅｇ］未満であれば、数値ｎをインクリメントし（ステップＳ２８）、ステップＳ２５に戻す。位相が９０［ｄｅｇ］ちょうどであれば、数値ｎをそのまま維持し（ステップＳ２９）、ステップＳ２５に戻す。位相が９０［ｄｅｇ］より大きければ、位相が１８０［ｄｅｇ］を超えていない限り（ステップＳ３０：ＮＯ）、数値ｎをデクリメントし（ステップＳ３１）、ステップＳ２５に戻す。この動作を繰り返すと、０［ｄｅｇ］から９０［ｄｅｇ］までの区間では、位相の増加に応じて直列接続されるＬＥＤの個数が増加し、９０［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］までの区間では、位相の増加に応じて直列接続されるＬＥＤの個数が減少する。
　位相が１８０［ｄｅｇ］に達すれば（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１７に戻す。これにより、半周期毎に同様の動作が繰り返される。
　本実施形態では、交流電圧のゼロクロスからの経過時間に応じて電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数を切り替えている。交流電圧の波形および実効値は既知なので、ゼロクロスからの経過時間は交流電圧の瞬時値に相当する。従って、本実施形態でも、交流電圧に応じて電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの個数を切り替えているといえる。
　また、実施形態２では、交流電源の基準電圧（実効値）が公差の範囲内で低下した場合に、ＬＥＤ８が常時不点灯となり、照度ムラが生じるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、ゼロクロスからの経過時間に応じてオンにするＬＥＤの個数を切り替えているので、そのようなことが生じない。
　以上、本発明に係る照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）第２および第３実施形態では、ダイオードブリッジＤＢにより交流電圧を全波整流し、全波整流された電圧をＬＥＤのアレイに供給しているが、本発明は、これに限らない。例えば、図１３に示すように、ダイオードブリッジＤＢを排除し、正負の交流電圧をそのままＬＥＤアレイに供給することとしてもよい。正極点灯回路（ＬＥＤ１－ＬＥＤ８）において、ＦＥＴ１－ＦＥＴ８の各ソース端子はノードＮ２２に接続されている。また、負極点灯回路（ＬＥＤ９－ＬＥＤＧ）において、ＦＥＴ９－ＦＥＴ１６の各ソース端子はノードＮ２１に接続されている。すなわち、正極点灯回路と負極点灯回路とが交流電源に逆並列に接続されている。マイコン２２は、交流電源の電圧が正の半周期では、ＦＥＴ１－８を選択的にオンにし、ＦＥＴ９－１６の何れもオフとする。一方、交流電源の電圧が負の半周期では、ＦＥＴ９－１６を選択的にオンにし、ＦＥＴ１－８の何れもオフとする。
　これによれば、ＬＥＤの半分が半周期中に消灯していることから、熱ストレスの低減が可能となる。また、ダイオードブリッジＤＢを排除しているので、部品点数を削減することができる。これらのことから、さらなる小型化と長寿命化を図ることができる。
（２）実施形態では、交流電圧の公差を考慮して交流電圧のピーク値１５５［Ｖ］からＬＥＤの総数を導き出して４６個としている。しかしながら、公差の±１０［％］をどのように扱うかは設計者の設計思想によるものであり、必ずしも１５５［Ｖ］からＬＥＤの総数を導き出すことはない。例えば、交流電圧のピーク値１４１［Ｖ］からＬＥＤの総数を導き出して４２個としてもよい。この場合、交流電圧が公差の範囲内で上昇したとき過電圧分の多くは熱になるが、放熱設計に余裕をもたせておくことでＬＥＤの定格寿命を確保することができる。また、ＬＥＤの定格寿命を多少低下させて使用したりすることもできる。
　また、図１４に示すように、過電圧保護用の抵抗Ｒ３を設けることとしてもよい。図１４の構成では、交流電圧の瞬時値が１４４［Ｖ］以上になれば、ＦＥＴ７がオンになり、抵抗Ｒ３に電流が流れることになる。これにより、ＬＥＤに過電圧が印加されてしまうのを防止することができる。
（３）図１５に、発光モジュールにおけるＬＥＤの配置を例示する。図１５では、発光色毎に異なる模様が付されている。図１５（ａ），（ｄ）では、ひとつの発光色のＬＥＤがひとつの領域に集められて配置されている。また、図１５（ｂ），（ｃ），（ｅ），（ｆ）では、ひとつの発光色のＬＥＤが複数の領域に分散して配置されている。このように分散配置することで、各発光色を効果的に混色させることができる。また、図１５（ｂ），（ｃ），（ｅ），（ｆ）では、さらに、各発光色の重心位置が一致するように配置されている。これにより、照射面における色ムラの発生を抑制することができる。また、交流点灯のときに最後に点灯するＬＥＤ８を中央付近に配置することとしてもよい。これは、ランプ形状にした場合に、中央部が最後に点灯したほうが質感的にきれいであることと、二次光学系等を用いたときに反射板等で照射したときの照度ムラの抑制にもなるからである。
　また、図１５（ｆ）に示すように、反射板６ｄを設けることとしてもよい。これにより、光の有効利用を図ることができる。
（４）ＬＥＤの発光色を異ならせる方法として、以下の方法が採用可能である。
　Ａ．樹脂成型部材６ｃに含有される蛍光体の種類を異ならせる。
　Ｂ．樹脂成型部材６ｃを通過する光路長を異ならせる。
　Ｃ．樹脂成型部材６ｃに含有される蛍光体濃度を異ならせる。
　Ｄ．ＬＥＤの発光色自体を異ならせる。
　上記Ａでは、例えば、赤色蛍光体、橙色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体などを適宜選択して利用することができる。上記Ｂの具体例を図１６（ａ）に示す。この例では、サブマウント６ｅを用いて、樹脂成型部材６ｃの上面からＬＥＤまでの距離を４種類に異ならせている。これにより、単一の蛍光体を用いても各ＬＥＤの発光色の色温度を異ならせることができる。上記Ｃの具体例を図１６（ｂ）に示す。この例では、樹脂成型部材６ｃに分散している蛍光体の濃度を厚み方向に異ならせることにより各ＬＥＤの発光色の色温度を異ならせることができる。上記Ｄでは、例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなどを利用することができる。
（５）人間の目は、明所視では波長が５５５［ｎｍ］の光に対して感度が高く、暗所視では波長が５０７［ｎｍ］の光に対して感度が高い。すなわち、暗所視の比視感度のピークは明所視の比視感度のピークよりも短波長側にある。このことから、暗い環境でもよく見える照明装置として、調光レベルが低下するにつれてＬＥＤアレイの発光色の色温度を上昇する仕様もありえる。このような仕様を実現するには、例えば、以下の通り、ＬＥＤ１からＬＥＤ８にかけて色温度が順に低くなるように設定すればよい。
　ＬＥＤ１：６７００［Ｋ］
　ＬＥＤ２：６７００［Ｋ］
　ＬＥＤ３：５０００［Ｋ］
　ＬＥＤ４：５０００［Ｋ］
　ＬＥＤ５：３５００［Ｋ］
　ＬＥＤ６：３５００［Ｋ］
　ＬＥＤ７：２８００［Ｋ］
　ＬＥＤ８：２８００［Ｋ］
（６）実施形態では、発光色の種類が４種類であるが、２種類以上あれば本発明の効果を奏することができる。
（７）実施形態では、ＬＥＤを組単位で電力供給路に挿入しているが、本発明はこれに限らない。例えば、ＬＥＤを１個単位で電力供給路に挿入することとしてもよい。
（８）実施形態では、白熱電球に似た外形の照明装置を例示しているが、本発明は、これに限らない。また、トライアックは照明装置の外部に備えられているが、照明装置に内蔵されることとしてもよい。
（９）第３実施形態では、ゼロクロス点からの電圧の立ち上がり検出をマイコンのアナログ入力端子で電圧変化を見ながら検出しているが、デジタル入力端子を用いて、ある閾値電圧による検出としてもよい。この場合、マイコンにアナログ入力端子を必要にしないため、安価なマイコンを使用することができる。
（１０）第２および第３実施形態では、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２をダイオードブリッジＤＢよりも交流電源側に配し、交流電圧を検出することとしているが、本発明は、これに限らない。例えば、ダイオードブリッジＤＢよりも負荷側に分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を配し、全波整流された交流電圧を検出することとしてもよい。また、実施形態では、電圧検出には分圧抵抗による比電圧を検出する方法が採用されているが、これに限らず、ツェナーダイオードとフォトカプラによる微分検出方法を採用することとしてもよい。
（１１）第３実施形態では、動作フローにより順次処理を実行しているが、処理速度を上げるために、ゼロクロス検出による割込み処理によるマルチタスク制御にしてもよい。但し、ゼロクロス割込みでは稀に発生の可能性がある異常信号などによる不定期のゼロクロスにより誤動作を招くおそれがあるため、動作フロー初期で検出した周波数情報を用いて、不定期に生じるゼロクロスはゼロクロスとして検出しないようにすることとしてもよい。
（１２）実施の形態では、交流電圧の半波長、すなわち０［ｄｅｇ］から９０［ｄｅｇ］までを略８等分しているが、分割数はこれに限らず、２分割以上であればよい。
（１３）第３実施形態では、図１１に示すように、１つの点灯区間を１０に分割して得られる間隔をサンプリング間隔としているが、本発明はこれに限らない。例えば、点灯と消灯のタイミングの精度を上げるために、分割数を１００や１０００などに増やしてもよい。
（１４）トライアック１５は、二次側に負荷が接続されているときに動作が安定する。ＬＥＤが点灯している期間には点灯しているＬＥＤが負荷となるのでトライアック１５が安定動作することができる。一方、ＬＥＤが消灯している期間にはＬＥＤ１－ＬＥＤ８の何れも負荷として働かないのでトライアック１５の動作が不安定になるおそれがある。そこで、ＬＥＤが消灯している期間でもトライアック１５を安定動作させるために、トライアック１５の二次側に抵抗や発光素子やダイオードを直列か並列に挿入し、数十［ｍＡ］の負荷電流を流すようにしてもよい。図１７は、ＬＥＤ構成の変形例を示す図である。負荷（抵抗Ｒ４）がマイコン１２の内部回路を介してトライアックの二次側に接続されている。なお、図１７の例では、負荷（抵抗Ｒ４）はマイコン１２に内蔵されたスイッチ素子１２８を介しているが、常時接続しておく場合にはスイッチ素子１２８は不要である。
　なお、この抵抗や発光素子やダイオードの負荷は、常時接続されることとしてもよいが、交流電圧の半周期中においてゼロクロスから電圧の立ち上がりが検出されるまでの期間、すなわち、ＬＥＤが消灯している期間だけ接続されることとしてもよい。そうすることで、消費電力の低減を図ることができる。これは、図１７の例では、マイコン１２が交流電圧の半周期中においてゼロクロスから電圧の立ち上がりが検出されるまでの期間には負荷（抵抗Ｒ４）に通電し、電圧の立ち上がりが検出されてから次のゼロクロスまでの期間には負荷（抵抗Ｒ４）への通電を停止させることで実現できる。通電および停止は、マイコン１２に内蔵されたスイッチ素子１２８をオンオフ制御することにより実現できる。
　また、調光レベルの設定が最小に近い場合、ＬＥＤが点灯していたとしてもトライアックを安定動作させるのに十分な負荷電流が流れないことがある。そこで、交流電圧の半周期中において電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの最大の個数が所定個以上の場合にはＬＥＤが消灯している期間だけ負荷を接続し、所定個未満の場合には負荷を常時接続することとしてもよい。例えば、半周期の前半まで（位相角が０～９０［ｄｅｇ］）に電圧が立ち上がる場合には、位相角が９０［ｄｅｇ］のときにＬＥＤアレイの全てのＬＥＤが点灯する。この場合、半周期中に点灯するＬＥＤの最大の個数はＬＥＤアレイに含まれるＬＥＤの全数になる。また、半周期の後半（位相角が９１～１８０［ｄｅｇ］）で電圧が立ち上がる場合には、半周期中に点灯するＬＥＤの最大の個数は電圧が立ち上がるときの位相角に応じて決まる。マイコン１２は、電圧の立ち上がりを検出すれば、そのときの位相角から半周期中に点灯するＬＥＤの最大の個数を特定することができる。そのため、最大の個数が所定個以上であれば、次の半周期ではＬＥＤが消灯している期間だけ負荷を接続し、所定個未満であれば、次の半周期では負荷を常時接続するという制御が可能である。
　なお、負荷の接続箇所は、トライアックの二次側であればよく、ダイオードブリッジの一次側（交流側）でもよいし、ダイオードブリッジの二次側（脈流側）でもよい。
（１５）実施形態では、波長変換部材を波長変換材料が含有された樹脂成型部材６ｃとしているが、本発明はこれに限らない。例えば、波長変換部材を、波長変換材料が含有されたガラス部材やセラミック部材としてもよい。
（１６）上記実施形態の照明装置は、照明装置が取り付けられる照明器具と組み合わせて照明システムとして利用できる。図１８は、照明システムの構成を示す図である。照明システムは、照明装置１と照明器具１００とを備える。照明器具１００は、天井等の取付面１０３に取り付けられており、椀状の反射鏡１０１とソケット１０２とを備える。ソケット１０２に、照明装置１の口金が螺合されることにより、照明装置１が照明器具１００に取り付けられる。
　本発明は、一般照明に利用可能である。
　　　　１　　照明装置
　　　　２　　ケース
　　　　３　　口金
　　　　４　　点灯装置
　　　　５　　ヒートシンク
　　　　６　　発光モジュール
　　　　６ａ　基板
　　　　６ｂ　ＬＥＤチップ
　　　　６ｃ　樹脂成型部材
　　　　６ｄ　反射板
　　　　６ｅ　サブマウント
　　　　７　　グローブ
　　　１０　　点灯回路
　　　１１　　直流電源部
　　　１２，２２　　マイコン
　　　１４　　ポリスイッチ
　　　１５　　トライアック
　　１００　　照明器具
　　１０１　　反射鏡
　　１０２　　ソケット
　　１０３　　取付面
　　１２１　　アナログデジタルコンバータ
　　１２２　　タイマー
　　１２３　　ＣＰＵ
　　１２４　　ＲＯＭ
　　１２５　　ＲＡＭ
　　１２６　　入力ポート
　　１２７　　出力ポート
　　１２８　　スイッチ素子 

Claims (12)

  1. 　位相制御された交流電力の供給を受ける照明装置であって、
    　複数の発光部を含み、前記複数の発光部が発光色の異なる２種類以上の発光部から構成されている発光部アレイと、
    　前記発光部アレイに供給される電圧に応じて、電力供給路に直列に挿入される発光部の個数およびそれに含まれる発光部における発光色毎の個数の比率が変化するように、前記発光部アレイに含まれる複数の発光部の電気的な接続関係を切り替えるスイッチ手段と
    　を備えることを特徴とする照明装置。
  2. 　前記スイッチ手段は、前記電力供給路に直列に挿入される発光部の個数が多くなるほど、それに含まれる発光部の合成された色温度が上昇または下降するように、前記発光部アレイに含まれる複数の発光部の電気的な接続関係を切り替えること
    　を特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 　さらに、前記交流電力を整流平滑する整流平滑回路を含み、
    　前記複数の発光部は、発光色の色温度順に配線に直列に接続され、前記配線の一端が前記整流平滑回路のプラス端子に接続され、前記配線の一端から他端までの複数のノードがそれぞれ別個のスイッチ素子を介して前記整流平滑回路のマイナス端子に接続されており、
    　前記スイッチ手段は、前記発光部アレイに供給される電圧が高いほど、前記複数のノードのうちの前記一端から離れたノードのスイッチ素子をオンすること
    　を特徴とする請求項２に記載の照明装置。
  4. 　さらに、前記交流電力を整流する整流回路を含み、
    　前記複数の発光部は、発光色の色温度順に配線に直列に接続され、前記配線の一端が前記整流回路のプラス端子に接続され、前記配線の一端から他端までの複数のノードがそれぞれ別個のスイッチ素子を介して前記整流回路のマイナス端子に接続されており、
    　前記スイッチ手段は、前記発光部アレイに供給される電圧が高いほど、前記複数のノードのうちの前記一端から離れたノードのスイッチ素子をオンすること
    　を特徴とする請求項２に記載の照明装置。
  5. 　前記複数の発光部の総数をＮ［個］、前記交流電源の電圧実効値をＶｅｆｆ［Ｖ］、前記発光部単体に仕様電流を流したときに誘起される電圧をＶｆ［Ｖ］としたとき、
    　Ｎ＝Ｖｅｆｆ×１．１×√２／Ｖｆ
    　が満たされていること
    　を特徴とする請求項４に記載の照明装置。
  6. 　前記各発光部は、発光チップと、前記発光チップの出射光の波長を変換する波長変換材料を含有する波長変換部材とを含み、
    　前記複数の発光部は、前記波長変換材料の種類を異ならせることにより発光色を異ならせていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  7. 　前記各発光部は、発光チップと、前記発光チップの出射光の波長を変換する波長変換材料を含有する波長変換部材とを含み、
    　前記複数の発光部は、前記波長変換部材の内部を通過する光路長を異ならせることにより発光色を異ならせていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  8. 　前記複数の発光部は、発光色が異なる発光チップから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  9. 　さらに、前記発光部アレイに並列に負荷が接続されていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
  10. 　さらに、前記交流電力の交流電圧の半周期中において、ゼロクロスから電圧の立ち上がりが検出されるまでの期間には前記負荷に通電し、電圧の立ち上がりが検出されてから次のゼロクロスまでの期間には前記負荷への通電を停止させる制御手段を備えること
    　を特徴とする請求項９に記載の照明装置。
  11. 　さらに、前記交流電力の交流電圧の半周期中において前記電力供給路に直列に挿入されるＬＥＤの最大の個数が所定個以上の場合には、ＬＥＤが消灯している期間だけ前記負荷に通電し、所定個未満の場合には前記負荷を常時接続する制御手段を備えること
    　を特徴とする請求項９に記載の照明装置。
  12. 　請求項１に記載の照明装置と、前記照明装置が取り付けられる照明器具と、を含む照明システム。
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