JP6249334B2

JP6249334B2 - 点灯装置及び該点灯装置を具備する照明器具

Info

Publication number: JP6249334B2
Application number: JP2013242189A
Authority: JP
Inventors: 明則平松; 城戸　大志; 大志城戸; 長谷川　純一; 純一長谷川; 滋井戸; 上田　大輔; 大輔上田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2017-12-20
Anticipated expiration: 2033-11-22
Also published as: US20150145422A1; US9370060B2; JP2015103354A

Description

本発明は、点灯装置及び該点灯装置を具備する照明器具に関し、より具体的には、個別に制御される複数個の直流電源回路を備える点灯装置及び該点灯装置を具備する照明器具に関するものである。

従来から、個別に制御される複数個の直流電源回路を備える照明器具が提供されている（例えば、特許文献１参照）。各直流電源回路は、それぞれ発光ダイオードアレイのような光源を点灯させる。すなわち、複数個の直流電源回路を個別に制御することで、点灯・消灯や光出力の変更といった光源の状態を直流電源回路毎に異ならせることができる。例えば、照明範囲や光色が光源毎に異なる場合、上記のように各直流電源回路を個別に制御することで、全体としての照明範囲や混色による光色を柔軟に変更することができる。

また、１個の直流電源回路に複数個の光源のいずれかが択一的に切り替えて接続される照明器具も提供されている。

特開２００９−１５４７４８号公報

１個の直流電源回路に接続される複数個の光源間で定格電圧の差が大きい場合、定格電圧が高い光源から定格電圧が低い光源に切り替えられたときに、切替直後に光源に過剰な電気的ストレスが加わってしまう可能性がある。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、光源に過剰な電気的ストレスが加わりにくい点灯装置及び該点灯装置を具備する照明器具を提供することにある。

本発明の点灯装置は、Ｎ個の直流電源回路（Ｎは、２以上の整数）を備え、前記Ｎ個の直流電源回路の各々には、互いに並列に接続されている２個以上の光源と、前記２個以上の光源とこの直流電源回路との接続を切り替える切替手段と、が接続され、前記Ｎ個の直流電源回路に接続される光源の総数は、Ｍ個（Ｍは、２Ｎ以上の整数）であり、前記Ｍ個の光源のうちで、互いに共通の直流電源回路に接続される前記２個以上の光源は、電圧−電流特性が互いに近いもの同士であり、前記Ｍ個の光源のうちで、互いに共通の直流電源回路に接続される光源間の定格電圧の差は、互いに異なる直流電源回路に接続される光源間の定格電圧の差よりも小さいことを特徴とする。

上記の点灯装置において、前記Ｎ個の直流電源回路のうちの少なくとも１個に接続される前記２個以上の光源の各々は、発光素子と前記発光素子の光色を変換する蛍光体とを有する発光ダイオードからなり、前記Ｎ個の直流電源回路のうちの別の少なくとも１個に接続される前記２個以上の光源の各々は、前記蛍光体を有さない発光ダイオードからなるものであってもよい。

本発明の照明器具は、上記いずれかの点灯装置を具備することを特徴とする。

本発明によれば、全ての光源を１個の直流電源回路に接続する場合に比べ、切替手段を切り替えたときに光源にかかる電気的なストレスが抑えられる。また、光源と同数の直流電源回路を設ける場合に比べ、製造コストの低減や小型化が可能となる。

本発明の実施形態を示すブロック図である。同上の外観を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本発明の点灯装置は、複数個の直流電源回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２）を備える。各直流電源回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２）には、それぞれ、複数個の光源（発光ダイオード４１〜４５）と、光源（発光ダイオード４１〜４５）と直流電源回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２）との接続を切り替える切替手段（スイッチ５１〜５５）とが接続されている。互いに共通の直流電源回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２）に接続される光源（発光ダイオード４１〜４５）間の定格電圧の差は、互いに異なる直流電源回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２）に接続される光源（発光ダイオード４１〜４５）間の定格電圧の差よりも小さくされている。

上記の点灯装置において、直流電源回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２）のうち少なくとも１個に接続される各光源（発光ダイオード４１〜４５）はそれぞれ発光素子と前記発光素子の光色を変換する蛍光体とを有する発光ダイオードからなり、直流電源回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２）のうち別の少なくとも１個に接続される各光源（発光ダイオード４１〜４５）は、前記蛍光体を有さない発光ダイオードからなるものであってもよい。

本発明の照明器具は、上記いずれかの点灯装置を具備する。

本実施形態の点灯装置は、図１に示すように、ＡＣ−ＤＣコンバータ１と、２個の直流電源回路としてのＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２とを備える。

ＡＣ−ＤＣコンバータ１は、外部の交流電源３から入力された交流電力を直流電力に変換するものである。このようなＡＣ−ＤＣコンバータ１は、例えば、ダイオードブリッジ（図示せず）と、このダイオードブリッジの直流出力（脈流出力）を所定電圧の直流電力に変換する周知のブーストコンバータ（図示せず）とで構成することができる。

各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２の出力端には、それぞれ、光源としての発光ダイオード４１〜４５と、切替手段としてのスイッチ５１〜５５との直列回路が複数個ずつ並列接続されている。一方のＤＣ−ＤＣコンバータ（以下、「第１ＤＣ−ＤＣコンバータ」と呼ぶ。）２１には上記の直列回路が２個並列接続され、他方のＤＣ−ＤＣコンバータ（以下、「第２ＤＣ−ＤＣコンバータ」と呼ぶ。）２２には上記の直列回路が３個並列接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２毎に１個ずつのスイッチ５１〜５５がオンされ他のスイッチ５１〜５５がオフされると、オンされたスイッチ５１〜５５に接続された発光ダイオード４１〜４５が択一的にＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２に接続される。

また、本実施形態は、制御の指示が入力される指示入力回路（図示せず）と、この指示入力回路への入力に従って各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２と各スイッチ５１〜５５とをそれぞれ制御する制御回路（図示せず）を有する。指示入力回路は、リモコン（図示せず）からの信号を受信するものであってもよいし、押釦やタッチパネル等の周知の入力装置により操作入力を受け付けるものであってもよい。上記のような指示入力回路や制御回路は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。

第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２１に接続された発光ダイオード４１，４２は、それぞれ、発光素子と該発光素子の光色を変換する蛍光体とを有する、主照明用の発光ダイオードである。上記の発光ダイオード４１，４２のうち、一方の発光ダイオード４１は、上記の発光素子の光（例えば青色光）と蛍光体の光（例えば黄色光）との混色が白色に見えるように蛍光体の成分や量が設計された白色発光ダイオードである。また、他方の発光ダイオード４２は、上記の発光素子の光と蛍光体の光との混色が電球色に見えるように蛍光体の成分や量が設計された電球色発光ダイオードである。

第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２２に接続された発光ダイオード４３〜４５は、それぞれ、上記のような蛍光体を有さない、演出用の発光ダイオードである。上記の発光ダイオード４３〜４５のうち、１個の発光ダイオード４３は赤色光を発生させるものであり、別の１個の発光ダイオード４４は緑色光を発生させるものであり、残り１個の発光ダイオード４５は青色光を発生させるものである。

各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２は、それぞれ、ＡＣ−ＤＣコンバータ１から入力された直流電力を、接続された発光ダイオード４１〜４５の点灯に適した直流電力（例えば、電流値が所定の目標電流値に維持された直流電力）に変換して出力するものである。このようなＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２としては、例えばバックコンバータ（降圧チョッパ回路とも呼ばれる）のような周知のスイッチング電源回路を用いることができる。

各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２の動作は、例えば一定の電流を出力する定電流動作とすることができる。この場合、１個のＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２について同時にオンできるスイッチ５１〜５５は１個となり、１個ずつの発光ダイオード４１〜４５が択一的に接続されることになるので、複数個のスイッチ５１〜５５に代えて切替スイッチを用いてもよい。

または、各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２の動作は、一定の電圧を出力する定電圧動作とすることができる。この場合には、各発光ダイオード４１〜４５にはそれぞれ電流制限用の抵抗（図示せず）を直列に接続する必要があり、この抵抗による損失が発生するものの、１個のＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２について複数個のスイッチ５１〜５５を同時にオンすることができる。

また、本実施形態においては、互いに共通のＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２に接続される複数個の発光ダイオード４１〜４５はＶ−Ｉ特性が互いに近いもの同士とされている。具体的には、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２１に接続された２個の発光ダイオード４１，４２は、それぞれ、照明用であって比較的に順方向電圧や定格電圧が高いものである。また、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２２に接続された３個の発光ダイオード４３〜４５は、それぞれ、演出用であって比較的に順方向電圧や定格電圧が低いものである。そして、互いに共通のＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２に接続される発光ダイオード４１〜４５間の定格電圧の差は、互いに異なるＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２に接続される発光ダイオード４１〜４５間の定格電圧の差よりも小さくなっている。例えば、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２１に接続される発光ダイオード４１，４２間の定格電圧の差は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータ２２に接続されるいずれの発光ダイオード４３〜４５の定格電圧と第１ＤＣ−ＤＣコンバータ２１に接続されるいずれの発光ダイオード４１，４２の定格電圧との差よりも小さくなっている。

上記構成によれば、全ての発光ダイオード４１〜４５を１個のＤＣ−ＤＣコンバータ２１に接続する場合に比べ、スイッチ５１〜５５を切り替えたときに発光ダイオード４１〜４５にかかる電気的なストレスが抑えられる。

また、発光ダイオード４１〜４５と同数のＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２を設ける場合に比べ、製造コストの低減や小型化が可能となる。

なお、図１では各光源は１個ずつの発光ダイオード４１〜４５からなるが、光源としては複数個の発光ダイオードからなる発光ダイオードアレイを用いてもよい。または、光源として、発光ダイオード４１〜４５に代えて、例えば有機ＥＬのような他の周知の電気的光源を用いてもよい。また、各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２の電源としては、ＡＣ−ＤＣコンバータ１に代えて、電池などの他の直流電源を用いてもよい。

また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２の個数を３個以上としてもよい。さらに、１個のＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２に接続する発光ダイオード４１〜４５とスイッチ５１〜５５との直列回路の個数を４個以上としてもよい。

上記の点灯装置は、例えば図２に示すような照明器具に用いることができる。図２の例において、各発光ダイオード４１〜４５と各スイッチ５１〜５５とは１個のプリント配線板６１に実装されている。また、プリント配線板６１は、下面が開口した有底筒状のケース６２の内底面に実装面を下向きにして固定され、ケース６２とともに灯体６を構成している。さらに、灯体６は、例えばアクリル樹脂のような透光性を有する材料からなりケース６２の開口を閉塞する透光カバー６３を有している。各発光ダイオード４１〜４５の光は、透光カバー６３を通じて下方へ出射する。また、ケース６２は、天井材７０に設けられた貫通孔７００に埋め込まれている。天井材７０は、厚さ方向を上下方向に向けてコンクリートなどの造営材との間に隙間（いわゆる配線スペース）を開けて固定された板材であり、下面が天井面を構成するものである。さらに、ＡＣ−ＤＣコンバータ１と各ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２と指示入力回路と制御回路とはそれぞれケース６２とは別途のハウジング８に収納され、ケーブル７１を介してプリント配線板６１に接続されている。ケーブル７１は、一方ずつのＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２に接続された２組の電源線と、スイッチ５１〜５５の制御用の信号線とを含む。ハウジング８は、灯体６の側方において天井材７０上に設置される。これにより、ハウジング８が灯体６の上側に設置される場合に比べ、天井材７０の上側に必要な隙間が小さくなっている。

２１第１ＤＣ−ＤＣコンバータ（直流電源回路）
２２第２ＤＣ−ＤＣコンバータ（直流電源回路）
４１〜４５発光ダイオード（光源）
５１〜５５スイッチ（切替手段）

Claims

Ｎ個の直流電源回路（Ｎは、２以上の整数）を備え、
前記Ｎ個の直流電源回路の各々には、互いに並列に接続されている２個以上の光源と、前記２個以上の光源とこの直流電源回路との接続を切り替える切替手段と、が接続され、
前記Ｎ個の直流電源回路に接続される光源の総数は、Ｍ個（Ｍは、２Ｎ以上の整数）であり、
前記Ｍ個の光源のうちで、互いに共通の直流電源回路に接続される前記２個以上の光源は、電圧−電流特性が互いに近いもの同士であり、
前記Ｍ個の光源のうちで、互いに共通の直流電源回路に接続される光源間の定格電圧の差は、互いに異なる直流電源回路に接続される光源間の定格電圧の差よりも小さい
ことを特徴とする点灯装置。
前記Ｎ個の直流電源回路のうちの少なくとも１個に接続される前記２個以上の光源の各々は、発光素子と前記発光素子の光色を変換する蛍光体とを有する発光ダイオードからなり、
前記Ｎ個の直流電源回路のうちの別の少なくとも１個に接続される前記２個以上の光源の各々は、前記蛍光体を有さない発光ダイオードからなる
ことを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
請求項１又は請求項２の点灯装置を具備することを特徴とする照明器具。