JP2010021008A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単で安価な構成で照射光を調光することができるＬＥＤ照明装置の提供を目的とする。
【解決手段】定電流フィードバックループ１３を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端子１４に、第一発光色をもつ第一ＬＥＤ群２１と第一スイッチ素子２２とを直列に接続した第一直列回路２０と、第二発光色をもつ第二ＬＥＤ群３１と第二スイッチ素子３２とを直列に接続した第二直列回路３０と、を並列に接続するＬＥＤ照明装置１００であって、第一直列回路２０と第二直列回路３０とに流れる電流の合成電流Ａ０を検出する電流検出素子４０と、第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１との制御を行う制御回路５０と、を具備し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、電流検出素子４０が検出する合成電流Ａ０の値が一定になるように制御し、制御回路５０は、第一スイッチ素子２２と第一スイッチ素子２２とを相補的にオンオフする制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ照明装置に関する。より詳細にはＬＥＤ照明装置の調光に関する。

近年、高輝度ＬＥＤの開発により、表示などを主目的として使用していたＬＥＤを照明用の光源として使用する照明装置がある。このようなＬＥＤを使用した照明装置は、従来の蛍光灯や自然光に近い照射光色を再現したり照射光色を自由に変更したりするために、発光色の違うＬＥＤを具備する照明装置がある。

このような照明装置において、照明光の明るさおよび照射光色を変更する手段として、ＬＥＤに流れる直流電流を制御する方法が知られている。

しかし、照明光の明るさや照射光色を変更するには、発光色の違うＬＥＤ毎に定電流回路を設ける必要がある。加えて、照明光の明るさを一定にして照射光色のみを変更したり、照射光色を一定にして照射光の明るさのみを変更したりするには制御が煩雑になるという問題があった。

そこで、ＬＥＤに流れる平均電流を制御する手段としてパルス幅変調信号を用いるものが公知である。各発光色のＬＥＤをパルス幅変調信号に基づいて点滅動作することで照明光の明るさおよび照射光色を変更するものである。各発光色のＬＥＤの消灯時間を変更することで照明光の明るさを変更し、各発光色のＬＥＤの点灯時間の割合を変更することで照射光色を変更することができる。例えば、特許文献１に記載の如くである。こうすることで、電流値を変更する制御回路を設けることなく、照明光の明るさおよび照射光色を変更することができる。

しかし、前述した特許文献１の技術においては、パルス幅変調信号によって所望の照明光の明るさおよび照射光色を得るためには、各発光色のＬＥＤに流れる電流値を一定にする必要がある。そのために、各発光色のＬＥＤに定電流フィードバックを持つＤＣ−ＤＣコンバータ（定電流電源回路）を設ける必要があり、部品点数の増加やコストアップになる点で不利であった。
特開２００５−１４２１３７号公報

本発明は係る課題を鑑みてなされたものであり、簡単で安価な構成で照射光色を一定に保ったまま照射光の明るさを変更したり、照射光の明るさを一定に保ったまま照射光色を変更したりすることができるＬＥＤ照明装置の提供を目的とする。

請求項１においては、定電流フィードバックループを備えたＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子に、第一発光色をもつ第一ＬＥＤ群と第一スイッチ素子とを直列に接続した第一直列回路と、第二発光色をもつ第二ＬＥＤ群と第二スイッチ素子とを直列に接続した第二直列回路と、を並列に接続するＬＥＤ照明装置であって、
前記第一ＬＥＤ群と前記第二ＬＥＤ群との制御を行う制御回路と、前記第一直列回路と前記第二直列回路とに流れる電流の合成電流を検出する電流検出素子と、を具備し、
前記制御回路は、前記第一スイッチ素子がオンの場合は前記第二スイッチ素子をオフにし、前記第一スイッチ素子がオフの場合は前記第二スイッチ素子をオンとする制御を行い、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記電流検出素子が検出する合成電流の値が一定になるように制御を行うものである。

請求項２においては、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、定電圧フィードバックループを具備し、前記定電圧フィードバックループが作動する前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は、前記定電流フィードバックが動作する前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧より高く設定され、
前記制御回路は、前記第一スイッチ素子がオンの場合は前記第二スイッチ素子をオフにし、前記第一スイッチ素子がオフの場合は前記第二スイッチ素子をオンとする制御を行う際に、前記第一スイッチ素子と前記第二スイッチ素子とが極短時間同時にオフにする時間を設けるように制御するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１の如く構成したので、定電流フィードバックループを備えたＤＣ−ＤＣコンバータと電流検出素子とにより第一直列回路と第二直列回路とに流れる電流の合成電流は一定値に制御される。ここで、制御回路により第一ＬＥＤ群と第二ＬＥＤ群のうち、どちらか一方のＬＥＤ群のみ点灯されるので、電流検出素子が検出した合成電流の値はどちらか一方の点灯しているＬＥＤ群に流れている最大電流となる。よって、定電流フィードバックを持つＤＣ−ＤＣコンバータ一つで複数のＬＥＤ群に流れる電流を一定値に制御可能となり、その最大電流値を変更することにより、簡単で安価な構成で照射光色を一定に保ったまま照射光の明るさを変更することができる。

請求項２の如く構成したので、第一ＬＥＤ群と第二ＬＥＤ群との合計オンデューティ比が略１００パーセントの動作状態でも、第一ＬＥＤ群と第二ＬＥＤ群とが同時に点灯することを確実に防止することができる。この際、第一スイッチ素子と第二スイッチ素子とが共にオフとなり電流が流れなくても、出力電圧は、定電圧フィードバックが作動する電圧に抑制される。よって、ＤＣ−ＤＣコンバータは、一つのＬＥＤ群を点灯させることができる電力容量でよく、簡単で安価な構成で照射光色を一定に保ったまま照射光の明るさを変更することができる。

次に、本発明に係るＬＥＤ照明装置の実施の一実形態であるＬＥＤ照明装置１００について、図１、図２および図５を参照して説明する。なお、本実施形態に係るＬＥＤ照明装置１００はＬＥＤ群を２つとしたが、本発明はこれに限定されない。

図１に示すように、ＬＥＤ照明装置１００は、発光色の異なるＬＥＤを組み合わせて照明光の明るさおよび照射光色を変更するものである。ＬＥＤ照明装置１００は、主としてＤＣ−ＤＣコンバータ１０、第一直列回路２０、第二直列回路３０、電流検出素子４０、制御回路５０等を具備する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、出力電流を定電流化するものである。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、主として入力端子１１、電圧変換回路１２、定電流フィードバックループ１３、出力端子１４、電流検出素子４０等を具備する。

入力端子１１は、入力電圧Ｖ０を入力する端子であり電源１と接続される。

電圧変換回路１２は、直流電圧を変圧するものであり、入力端子１１から入力される入力電圧Ｖ０を所定の電圧に変圧して出力電圧Ｖ１として出力する。

定電流フィードバックループ１３は、出力電流の変動をフィードバックするものである。定電流フィードバックループ１３は、主としてオペアンプ１３ａおよび基準電圧源１３ｂ等を具備する。オペアンプ１３ａの−端子は、電流検出素子４０の高電位側端子Ｐ１と接続され、オペアンプ１３ａの＋端子は、基準電圧源１３ｂと接続される。基準電圧源１３ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０が出力する電流値を決定するものであり、基準電圧源１３ｂの電圧Ｖａは、任意の値に設定可能に構成されている。定電流フィードバックループ１３は、オペアンプ１３ａの−端子に入力される電流検出素子４０への印加電圧と、オペアンプ１３ａの＋端子に入力される電圧Ｖａと、の電位差に応じた電圧を電圧変換回路１２へ入力する。

出力端子１４は、電圧を出力するものである。本実施形態では出力端子１４に、第一直列回路２０と第二直列回路３０とが並列に接続されている。

電流検出素子４０は、電流の値を検出するものである。電流検出素子４０は、本実施形態では抵抗Ｒ１で構成され、電圧変換回路１２と、並列に構成された第一直列回路２０および第二直列回路３０と、の間に接続され、第一直列回路２０に流れる電流Ａ１と第二直列回路３０に流れる電流Ａ２とが合流して流れる電流（以下合成電流）Ａ０によって抵抗Ｒ１に生じる電圧Ｖ２の値を検出する。

第一直列回路２０は、ＬＥＤ照明装置１００の光源を構成するものである。第一直列回路２０は、第一の発光色をもつ第一ＬＥＤ群２１と第一スイッチ素子２２とを直列に接続して構成される。第一ＬＥＤ群２１は、第一スイッチ素子２２がオンの場合に点灯し、第一スイッチ素子２２がオフの場合に消灯する。

第二直列回路３０は、ＬＥＤ照明装置１００の光源を構成するものである。第二直列回路３０は、第二の発光色をもつ第二ＬＥＤ群３１と第二スイッチ素子３２とを直列に接続して構成される。第二ＬＥＤ群３１は、第二スイッチ素子３２がオンの場合に点灯し、第二スイッチ素子３２がオフの場合に消灯する。
第一発光色をもつ第一ＬＥＤ群２１と第二発光色をもつ第二ＬＥＤ群３１とはできるだけ近接して点灯させ、かつ第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１の合計点灯サイクルが早い（１００Ｈｚ以上が望ましい）場合、その照射光は、第一の発光色と第二の発光色の点灯時間比率に応じた中間色と認識される。

制御回路５０は、第一スイッチ素子２２と第二スイッチ素子３２とのオンオフ制御を行うものである。制御回路５０は、第一スイッチ素子２２と第二スイッチ素子３２が接続される。制御回路５０は、パルス幅変調信号Ｓ１を第一スイッチ素子２２の制御入力端子（ゲート）に入力して第一スイッチ素子２２をオンオフ動作させ、パルス幅変調信号Ｓ１を反転したパルス幅変調信号Ｓ２を第二スイッチ素子３２の制御入力端子（ゲート）に入力して第二スイッチ素子３２をオンオフ動作させる。つまり、制御回路５０は、第一スイッチ素子２２がオンの場合は第二スイッチ素子３２をオフにし、第一スイッチ素子２２がオフの場合は第二スイッチ素子３２をオンとする制御を行う。

以下では、ＬＥＤ照明装置１００の制御態様について説明する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、入力端子１１に入力された電源１からの入力電圧Ｖ０を電圧変換回路１２によって出力端子１４から出力電圧Ｖ１として出力する。

オペアンプ１３ａの＋端子には、電圧Ｖａが入力される。オペアンプ１３ａの−端子には、電流検出素子４０に印加される電圧Ｖ２が入力される。オペアンプ１３ａは、電圧Ｖ２と電圧Ｖａとを比較し、電圧Ｖａが電圧Ｖ２より大きい場合はその電位差に応じた電圧を電圧変換回路１２へ入力し、電圧変換回路１２は出力電圧Ｖ１を上昇させる。また、電圧Ｖａと電圧Ｖ２とが等しい場合、もしくは電圧Ｖａが電圧Ｖ２より小さい場合、電圧変換回路１２は、出力電圧を下降させる。
よって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、定電流フィードバックループ１３によって電圧Ｖ２と電圧Ｖａとを一致させるように電圧変換回路１２を制御することで、出力する電流を一定の値にすることができる。

図２（ａ）に示すように、第一ＬＥＤ群２１は、制御回路５０からのパルス幅変調信号Ｓ１に基づいてオンオフする第一スイッチ素子２２によって点滅動作し、第二ＬＥＤ群３１は、制御回路５０からのパルス幅変調信号Ｓ２に基づいてオンオフする第二スイッチ素子３２によって点滅動作する。よって、第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１のうち、どちらか一方のＬＥＤ群のみ点灯しているため、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０からの電流は点灯しているＬＥＤ群のみに流れる。すなわち、電流検出素子４０が検出する合成電流Ａ０の値は、第一ＬＥＤ群２１に流れる電流Ａ１または第二ＬＥＤ群３１に流れる電流Ａ２と等しい。

照射光の明るさを変更する場合、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、基準電圧源１３ｂの電圧Ｖａを変更することで第一ＬＥＤ群２１に流れる電流Ａ１と第二ＬＥＤ群３１に流れる電流Ａ２を変更する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、定電流フィードバックループ１３によって電圧Ｖ２を変更後の電圧Ｖａになるように制御する。これにより、第一ＬＥＤ群２１および第二ＬＥＤ群３１の照射光の明るさが変更される。この際、電流検出素子４０が検出する合成電流Ａ０の値は、第一ＬＥＤ群２１に流れる電流Ａ１と第二ＬＥＤ群３１に流れる電流Ａ２とに等しいので、第一ＬＥＤ群２１の照射光の明るさと第二ＬＥＤ群３１の照射光の明るさとは同時に等しく変更される。つまり、定電流フィードバックループ１３を持つＤＣ−ＤＣコンバータ１０一台で第一ＬＥＤ群２１に流れる電流Ａ１と第二ＬＥＤ群３１に流れる電流Ａ２とを一定値に制御することができる。

照射光の照射光色を変更する場合、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、パルス幅変調信号Ｓ１とパルス幅変調信号Ｓ２を変更し、各ＬＥＤ群に流れる平均電流値を変更する。第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１との合計点灯時間Ｔｏｎは保ちつつ、第一ＬＥＤ群２１の点灯時間Ｔ１ｏｎと第二ＬＥＤ群３１の点灯時間Ｔ２ｏｎの割合を変更する。こうすることで、各発光色の割合は変化するが、合計点灯時間Ｔｏｎは変化しないので、第一ＬＥＤ群２１の照射光と第二ＬＥＤ群３１の照射光との合計の明るさは変化することなく、照射光色のみを変更することができる。

以上のように、定電流フィードバックループ１３を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端子１４に、第一発光色をもつ第一ＬＥＤ群２１と第一スイッチ素子２２とを直列に接続した第一直列回路２０と、第二発光色をもつ第二ＬＥＤ群３１と第二スイッチ素子３２とを直列に接続した第二直列回路３０と、を並列に接続するＬＥＤ照明装置１００であって、
第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１との制御を行う制御回路５０と、第一直列回路２０と第二直列回路３０とに流れる電流の合成電流Ａ０を検出する電流検出素子４０と、を具備し、
制御回路５０は、第一スイッチ素子２２がオンの場合は第二スイッチ素子３２をオフにし、第一スイッチ素子２２がオフの場合は第二スイッチ素子３２をオンにする制御をし、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、電流検出素子４０が検出する合成電流Ａ０の値が一定になるように制御するものである。
このように構成することで、定電流フィードバックループ１３を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ１０と電流検出素子４０とにより第一直列回路２０に流れる電流Ａ１と第二直列回路３０とに流れる電流Ａ２との合成電流Ａ０は一定値に制御される。ここで、制御回路５０により第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１のうち、どちらか一方のＬＥＤ群のみ点灯されるので、電流検出素子４０が検出した合成電流Ａ０は、どちらか一方の点灯しているＬＥＤ群に流れている最大電流となる。よって、定電流フィードバックループ１３を持つＤＣ−ＤＣコンバータ１０一つで複数のＬＥＤ群に流れる電流を一定値に制御可能となり、その最大電流値を変更することにより、簡単で安価な構成で一定の照射光色を保ったまま照射光の明るさを変更することができる。

以下では、図３、図４および図５を用いて本発明に係るＬＥＤ照明装置の第二実施形態について説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した第一実施形態と同様の点に関しては同一符号を付してその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

図３に示すように、第二実施形態のＬＥＤ照明装置２００は、定電流フィードバックループ１３および定電圧フィードバックループ１５を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ１０を具備する。

定電流フィードバックループ１３に具備されるオペアンプ１３ａの＋端子は、基準電圧源１３ｂが接続され、オペアンプ１３ａの−端子は、抵抗Ｒ２を介して電流検出素子４０の低電位側に接続されるとともに抵抗Ｒ３を介して基準電圧源１５ｂに接続される。この際、電流検出素子４０の高電位側の端子Ｐ１（基準電圧源１３ｂ・１５ｂのマイナス側）をＧＮＤ（基準電位）とし、電流検出素子４０の低電位側の端子Ｐ２の電圧を−Ｖ２として説明すると、オペアンプ１３ａの−端子に入力される電圧は、基準電圧源Ｖｂと電圧Ｖ２とを足した電圧を、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２とで分圧した電圧から電圧Ｖ２を引いた電圧Ｖ３が入力される。よって、出力電流が増加すると、抵抗Ｒ１にかかる電圧は大きくなりオペアンプ１３ａの−端子に入力される電圧Ｖ３は低くなる。
定電流フィードバックループ１３は、オペアンプ１３ａの＋端子に入力される基準電圧源１３ｂの電圧Ｖａと、オペアンプ１３ａの−端子に入力される抵抗Ｒ２にかかる電圧Ｖ３の電位差に応じた電圧を電圧変換回路１２へ入力する。

定電圧フィードバックループ１５は、出力電圧Ｖ１をフィードバックするものである。定電圧フィードバックループ１５は、主としてオペアンプ１５ａおよび基準電圧源１５ｂ等を具備する。抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５は、並列に構成された第一直列回路２０および第二直列回路３０の両端と接続される。オペアンプ１５ａの＋端子は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の間に接続され、オペアンプ１５ａの−端子は、基準電圧源１５ｂが接続される。
定電圧フィードバックループ１５は、出力電圧Ｖ１が抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５とで分圧された電圧Ｖ４がオペアンプ１５ａの＋端子に入力され、この電圧Ｖ４と、オペアンプ１５ａの−端子に入力される基準電圧源１５ｂの電圧Ｖｂと、の電位差に応じた電圧を電圧変換回路１２へ入力する。また、定電圧フィードバックループ１５が動作するＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧Ｖ１は、抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ５および基準電圧源１５ｂの電圧Ｖｂによって、定電流フィードバックループ１３が働いているときの出力電圧Ｖ１よりも高い電圧Ｖ１ｍａｘとなるように設定されている。

定電流フィードバックループ１３と定電圧フィードバックループ１５とは、論理和回路１６とトランジスタ１７を介して電圧変換回路１２へ電圧を入力する。論理和回路１６は、定電流フィードバックループ１３と定電圧フィードバックループ１５とのうち、少なくともどちらか一方が論理和回路１６へ電圧を入力している場合に、電圧変換回路１２へ電圧を入力する。

制御回路５０は、第一スイッチ素子２２と第二スイッチ素子３２とのオンオフ制御を行うものである。制御回路５０は、第一スイッチ素子２２と第二スイッチ素子３２に接続される。制御回路５０は、パルス幅変調信号Ｓ１を第一スイッチ素子２２に入力して第一スイッチ素子２２をオンオフ動作させ、パルス幅変調信号Ｓ１を反転したパルス幅変調信号Ｓ２を第二スイッチ素子３２入力して第二スイッチ素子３２をオンオフ動作させる。
この際、第一スイッチ素子２２と第二スイッチ素子３２とが同時にオフにする時間を極短時間設けるように制御する。つまり、制御回路５０は、第一スイッチ素子２２をオフにすると、時間Ｔ１経過後に第二スイッチ素子３２をオンとし、第二スイッチ素子３２をオフとすると、時間Ｔ２経過後に第一スイッチ素子２２をオンとする制御を行う。時間Ｔ１と時間Ｔ２は等しくてもよい。

以下では、ＬＥＤ照明装置２００の制御態様について説明する。

オペアンプ１３ａの＋端子には、基準電圧源１３ｂの電圧Ｖａが入力される。オペアンプ１３ａの−端子には、基準電圧源Ｖｂと電圧Ｖ２とを足した電圧を、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２とで分圧した電圧から電圧Ｖ２を引いた電圧Ｖ３が入力される。よって、出力電流が増加すると、抵抗Ｒ１にかかる電圧が大きくなり、オペアンプ１３ａの−端子に入力される電圧Ｖ３は低くなる。オペアンプ１３ａは、基準電圧源１３ｂの電圧Ｖａと電圧Ｖ３とを比較し、電圧Ｖａが電圧Ｖ３より大きい場合は、その電位差に応じた電圧でトランジスタ１７をバイアスすることで電圧変換回路１２へ電圧を入力する。よって、電圧変換回路１２は、出力電圧Ｖ１を下降させる。また、オペアンプ１３ａは、電圧Ｖａが電圧Ｖ３より低い場合もしくは電圧Ｖａが電圧Ｖ３とが等しい場合は、トランジスタ１７に０Ｖを入力することでトランジスタ１７をオフする。よって、電圧変換回路１２は出力電圧を上昇させる。定電流フィードバックループ１３が働いている間は、定電圧フィードバックループ１５が働かないように抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ５および基準電圧源１５ｂの電圧Ｖｂが設定されている。
よって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、定電流フィードバックループ１３によって電圧Ｖ３と電圧Ｖａとを一致させるように電圧変換回路１２を制御することで、出力する電流値を一定の値にすることができる。

第一ＬＥＤ群２１は、制御回路５０からのパルス幅変調信号Ｓ１に基づいてオンオフする第一スイッチ素子２２によって点滅動作し、第二ＬＥＤ群３１は、制御回路５０からのパルス幅変調信号Ｓ２に基づいてオンオフする第二スイッチ素子３２によって点滅動作する。この際、第一ＬＥＤ群２１および第二ＬＥＤ群３１が同時に消灯する時間Ｔ１および時間Ｔ２を設けているので、スイッチ素子の動作時間のばらつき等によって両方のＬＥＤ群が同時点灯する状態を確実に防止することができる。つまり、第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１のうち、どちらか一方のＬＥＤ群のみ点灯しているため、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、一つのＬＥＤ群を点灯させることができる電力容量でよい（図４参照）。

ここで、第一ＬＥＤ群２１および第二ＬＥＤ群３１が同時に消灯する時間Ｔ１および時間Ｔ２の間、電流検出素子４０には電流が流れない。この際、オペアンプ１３ａの−端子の電圧Ｖ３は電圧Ｖａと同電位となり、オペアンプ１３ａはトランジスタ１７に０Ｖ入力することでトランジスタ１７をオフする。よって、電圧変換回路１２は出力電圧Ｖ１を上昇させる。電圧変換回路１２は、出力電圧Ｖ１が抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５で分圧された電圧Ｖ４が電圧Ｖｂと等しくなる電圧Ｖ１ｍａｘまで上昇させて定電圧化する（図４参照）。

照射光の明るさを変更する場合、基準電圧源１３ｂの電圧Ｖａを変えるほか、図５（ａ）および図５（ｃ）に示すように、第一ＬＥＤ群２１の点灯時間Ｔ１ｏｎと第二ＬＥＤ群３１の点灯時間Ｔ２ｏｎとの比率を一定に保ちつつ、点灯時間Ｔ１ｏｎと点灯時間Ｔ２ｏｎとを変更することにより変更することも可能である。このように制御することで、第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１との発光比率は変化することなく、第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１とが共に消灯する時間が増加する。よって、照射光色を変更することなく照射光の明るさを変更することができる。

照射光色を変更する場合、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、前述のように第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１とのオンデューティの比率を変更することで可能である。

以上のように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、定電圧フィードバックループ１５を具備し、定電圧フィードバックループ１５が作動するＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧Ｖ１ｍａｘは、定電流フィードバックループ１３が動作するＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧Ｖａより高く設定され、
制御回路５０は、第一スイッチ素子２２がオンの場合は第二スイッチ素子３２をオフにし、第一スイッチ素子２２がオフの場合は第二スイッチ素子３２をオンとする制御を行う際に、第一スイッチ素子２２と第二スイッチ素子３２とが同時にオフにする時間Ｔ１および時間Ｔ２を設けるように制御するものである。
このように構成することで、第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１との合計オンデューティ比が略１００パーセントの動作状態でも、第一ＬＥＤ群２１と第二ＬＥＤ群３１とが同時に点灯することを確実に防止することができる。この際、第一スイッチ素子２２と第二スイッチ素子３２とが共にオフとなり電流が流れなくても、出力電圧Ｖ１は、定電圧フィードバックループ１３が作動する電圧Ｖ１ｍａｘに抑制される。よって、ＤＣ−ＤＣコンバータは、一つのＬＥＤ群を点灯させることができる電力容量でよく、簡単で安価な構成で照射光色を一定に保ったまま照射光の明るさを変更することができる。

本発明の第一実施形態に係るＬＥＤ照明装置の全体構成面図。 （ａ）本発明の第一実施形態に係る各ＬＥＤの動作状態を表す図。（ｂ）本発明の第一実施形態に係る各ＬＥＤの動作状態を表す図。 本発明の第二実施形態に係るＬＥＤ照明装置の全体構成面図。 本発明の第二実施形態に係る各ＬＥＤの動作状態を表す図。 （ａ）本発明に係る各ＬＥＤの動作状態を表す図。（ｂ）本発明に係る各ＬＥＤの動作状態を表す図。（ｃ）本発明に係る各ＬＥＤの動作状態を表す図。

符号の説明

１０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１４ 出力端子
２０ 第一直列回路
２１ 第一ＬＥＤ群
２２ 第一スイッチ素子
３０ 第二直列回路
３１ 第二ＬＥＤ群
３２ 第二スイッチ素子
４０ 電流検出素子
５０ 制御回路
１００ ＬＥＤ照明装置

Claims (2)

1. 定電流フィードバックループを備えたＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子に、
   第一発光色をもつ第一ＬＥＤ群と第一スイッチ素子とを直列に接続した第一直列回路と、
   第二発光色をもつ第二ＬＥＤ群と第二スイッチ素子とを直列に接続した第二直列回路と、
   を並列に接続するＬＥＤ照明装置であって、
   前記第一ＬＥＤ群と前記第二ＬＥＤ群との制御を行う制御回路と、
   前記第一直列回路と前記第二直列回路とに流れる電流の合成電流を検出する電流検出素子と、
   を具備し、
   前記制御回路は、前記第一スイッチ素子がオンの場合は前記第二スイッチ素子をオフにし、前記第一スイッチ素子がオフの場合は前記第二スイッチ素子をオンにする制御をし、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記電流検出素子が検出する合成電流の値が一定になるように制御することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
2. 前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、
   定電圧フィードバックループを具備し、前記定電圧フィードバックループが作動する前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は、前記定電流フィードバックが動作する前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧より高く設定され、
   前記制御回路は、
   前記第一スイッチ素子がオンの場合は前記第二スイッチ素子をオフにし、前記第一スイッチ素子がオフの場合は前記第二スイッチ素子をオンとする制御を行う際に、前記第一スイッチ素子と前記第二スイッチ素子とが同時にオフにする時間を設けるように制御することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。

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