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調(diào)光裝置和led照明系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:8191236閱讀:218來源:國知局
專利名稱:調(diào)光裝置和led照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及LED (Light Emitting Diode)發(fā)光器件(LED照明裝置)的調(diào)光裝置、以及包含調(diào)光裝置和LED照明裝置(LED照明器具)的LED照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)
在白熾燈泡或熒光燈這樣的現(xiàn)有照明設(shè)備中,在能夠調(diào)整室內(nèi)的照明光的色溫的情況下,在室內(nèi)設(shè)置鹵素?zé)暨@樣的色溫高的燈泡光源和白熾燈泡這樣的色溫比鹵素?zé)舻偷臒襞莨庠吹碾p方,利用對各燈泡光源設(shè)置的各個開關(guān)控制各燈泡光源的點亮/熄滅,由此,切換室內(nèi)的照明光的色溫?;蛘撸谖枧_照明這樣的照明光的顏色和白色的色溫為重要的演出要素的舞臺照 明這樣的特殊用途下,使用將白色燈泡作為光源、使用各種光學(xué)濾波器來調(diào)整色相和色溫的大規(guī)模的照明裝置。近年來,作為代替現(xiàn)有照明設(shè)備的照明設(shè)備,光源使用LED (發(fā)光二極管)的LED燈泡這樣的LED照明裝置開始普及。作為LED照明裝置的特征,與白熾燈泡和熒光燈相比,可以舉出消耗電力低且耐久性高的特征。優(yōu)選使用白色LED實現(xiàn)上述白色光源的色相和色溫的調(diào)整。作為與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù),存在向一對LED或一對LED支路(串聯(lián)連接多個LED而構(gòu)成)的兩端施加交流電壓的電路(例如專利文獻1、2、3等)。并且,存在如下的LED驅(qū)動電路根據(jù)來自驅(qū)動電路的控制信號,進行針對逆并聯(lián)連接的第I和第2LED群的交流電源的每半波的導(dǎo)通/非導(dǎo)通的定時控制,分別控制第I和第2LED群各自的發(fā)光時間(例如專利文獻4)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :美國專利公報第6412971號公報(FIG. 23, FIG. 25, FIG. 26)專利文獻2 :日本特開2002-281764號公報(圖I)專利文獻3 :日本特表2005-513819號公報(圖2、圖3)專利文獻4 :日本特開2008-218043號公報專利文獻5 :日本實開昭61-138259號公報專利文獻6 :日本特開2008-171984號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題例如,在要使用LED實現(xiàn)白色照明的調(diào)光的情況下,準備色溫不同的多個白色LED,能夠通過對這些白色LED的單獨的點亮/熄滅控制來調(diào)整照明光的色溫。但是,如果能夠通過供給到單一 LED照明器具的驅(qū)動電流的調(diào)整而使LED照明的亮度(發(fā)光量)和色度(色相、色溫)可變,則能夠吸引廣泛的用戶購買該LED照明器具。
本發(fā)明的一個方式的目的在于,提供如下技術(shù)將交流轉(zhuǎn)換為直流,進而將直流轉(zhuǎn)換為交流并供給到逆并聯(lián)連接的第ILED和第2LED,另一方面,能夠?qū)Φ贗和第2LED的亮度和顏色或色溫進行調(diào)整。并且,本發(fā)明的另一個方式的目的在于,提供如下技術(shù)能夠根據(jù)從交流轉(zhuǎn)換的直流,生成具有用于使第ILED和第2LED以期望的亮度和色度點亮的平均電流的總量和比值的電流,并供給到第ILED和第2LED。用于解決課題的手段本發(fā)明的第I方式是一種LED照明系統(tǒng),該LED照 明系統(tǒng)包括LED照明裝置和調(diào)光裝置,該LED照明裝置包括以極性相反的方式并聯(lián)連接的色度相互不同的第ILED和第2LED,其中,所述調(diào)光裝置包括直流生成部,其由從交流電源接收的交流生成直流電源;第I操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的亮度進行操作;第2操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的色度進行操作;第I控制部,其根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定應(yīng)該按照規(guī)定周期供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的總量;第2控制部,其根據(jù)所述第2操作部的操作量,決定應(yīng)該按照所述規(guī)定周期分別供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的比值;以及供給部,其使用由所述直流生成部得到的直流電源,按照所述規(guī)定周期,生成具有由所述第I和第2控制部決定的平均電流的總量和平均電流的比值的交流電流,并將其供給到所述LED照明裝置,該交流電流包含應(yīng)該供給到所述第ILED的正或負電流中的一方和應(yīng)該供給到所述第2LED的正或負電流中的另一方。第I和第2LED分別包括以極性相反的方式并聯(lián)連接(逆并聯(lián)連接)單一的LED元件的部分、以及使串聯(lián)連接多個LED元件而得到的結(jié)構(gòu)逆并聯(lián)連接的部分這雙方。并且,也可以使多個以極性相同的方式并聯(lián)多個LED元件而得到的結(jié)構(gòu)串聯(lián)連接,從而構(gòu)成第ILED或第2LED。LED的“發(fā)光波段”是包含色度的概念,色度是包含色相和色溫的概念。因此,存在應(yīng)用色相不同的第I和第2LED的情況、以及應(yīng)用色溫不同的LED作為第I和第2LED的情況?!癓ED” 除了發(fā)光二極管以外,還包括有機 EL (0LED Organic light-emitting diode 有機發(fā)光二極管)。在本發(fā)明的第I方式中,也可以構(gòu)成為,第I控制部包括比較器,該比較器對周期與所述交流電源的交流電壓相等的三角波電壓和規(guī)定了所述三角波電壓的限制電平的與所述第2操作部的操作量對應(yīng)的參照電壓進行比較,輸出正負矩形波電壓,所述第2控制部包括脈沖寬度調(diào)整電路,該脈沖寬度調(diào)整電路根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定在所述正負矩形波電壓的I個周期內(nèi)的正負期間中分別應(yīng)該供給到所述LED照明裝置的電流的占空比,所述供給部在所述正負矩形波電壓的正期間內(nèi),以由所述脈沖寬度調(diào)整電路決定的占空比對所述第I和第2LED中的一方供給正電流,在所述正負矩形波電壓的負期間內(nèi),以由所述脈沖寬度調(diào)整電路決定的占空比對所述第I和第2LED中的另一方供給負電流。并且,在本發(fā)明的第I方式中,也可以構(gòu)成為,所述供給部包括驅(qū)動電路,該驅(qū)動電路按照所述規(guī)定周期被輸入正脈沖和負脈沖,以正脈沖導(dǎo)通的時間對所述LED照明裝置供給正電流,另一方面,以負脈沖導(dǎo)通的時間對所述LED照明裝置供給負電流,所述第I控制部根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定所述規(guī)定周期中的正脈沖的導(dǎo)通時間和負脈沖的導(dǎo)通時間,所述第2控制部根據(jù)所述第2操作部的操作量,決定所述規(guī)定周期中的正脈沖的導(dǎo)通時間與負脈沖的導(dǎo)通時間之比。并且,在本發(fā)明的第I方式中,也可以構(gòu)成為,第I控制部根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定所述規(guī)定周期中的分別具有規(guī)定脈沖寬度的正負脈沖的數(shù)量,所述第2控制部決定所述正負脈沖的脈沖寬度。并且,在本發(fā)明的第I方式中,也可以構(gòu)成為,所述調(diào)光裝置僅經(jīng)由兩條一對的布線與所述LED照明裝置連接。并且,本發(fā)明的第2方式是一種調(diào)光裝置,該調(diào)光裝置與包括以極性相反的方式并聯(lián)連接的發(fā)光波段相互不同的第ILED和第2LED的LED照明裝置連接,其中,所述調(diào)光裝置包括直流生成部,其由從交流電源接收的交流生成直流電源;第I操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的亮度進行操作;第2操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的顏色或色溫進行操作;第I控制部,其根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定應(yīng)該按照規(guī)定周期供給到所述第ILED和所述第2LED的平均 電流的總量;第2控制部,其根據(jù)所述第2操作部的操作量,決定應(yīng)該按照所述規(guī)定周期分別供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的比值;以及供給部,其使用由所述直流生成部得到的直流電源,按照所述規(guī)定周期,生成具有由所述第I和第2控制部決定的平均電流的總量和平均電流的比值的交流電流,并將其供給到所述LED照明裝置,該交流電流包含應(yīng)該供給到所述第ILED的正或負電流中的一方和應(yīng)該供給到所述第2LED的正或負電流中的另一方。本發(fā)明的第3方式是一種LED照明系統(tǒng),該LED照明系統(tǒng)包括LED照明器具和調(diào)光裝置,該LED照明器具包括色度相互不同的第ILED和第2LED,其中,所述調(diào)光裝置包括直流生成部,其由從交流電源接收的交流生成直流電源;第I操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的亮度進行操作;第2操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的色度進行操作;第I控制部,其根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定應(yīng)該按照規(guī)定周期供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的總量;第2控制部,其根據(jù)所述第2操作部的操作量,決定應(yīng)該按照所述規(guī)定周期分別供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的比值;以及供給部,其使用由所述直流生成部得到的直流電源,按照所述規(guī)定周期,生成具有由所述第I和第2控制部決定的平均電流的總量和平均電流的比值的應(yīng)該供給到所述第ILED的電流和應(yīng)該供給到所述第2LED的電流,并將其供給到所述LED照明器具。本發(fā)明的第4方式是一種LED照明器具,其中,該LED照明器具包括色度相互不同的第ILED和第2LED ;直流生成部,其由交流生成直流;接收單元,其從調(diào)光裝置接收應(yīng)該供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的總量信息和應(yīng)該分別供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的比值信息;計算單元,其使用根據(jù)所述平均電流的總量信息和所述平均電流的比值信息求出平均電流的總量和比值的來自接收單元的信息,計算所述平均電流的總量和所述平均電流的比值;以及供給單元,其根據(jù)由所述直流生成部生成的電流,生成與所述平均電流的總量和所述平均電流的比值對應(yīng)的電流,并將其供給到所述第ILED和所述第2LED。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的一個方式,能夠提供如下技術(shù)將交流轉(zhuǎn)換為直流,進而將直流轉(zhuǎn)換為交流并供給到逆并聯(lián)連接的第ILED和第2LED,另一方面,能夠?qū)Φ贗和第2LED的亮度(發(fā)光量)和色度(色相、色溫)進行調(diào)整。并且,根據(jù)本發(fā)明的另一個方式,能夠提供如下技術(shù)能夠根據(jù)從交流轉(zhuǎn)換后的直流,生成具有用于使第ILED和第2LED以期望的亮度和色度點亮的平均電流的總量和比的電流,并供給到第ILED和第2LED。


圖I是示出第I實施方式中的照明系統(tǒng)(LED發(fā)光器件和調(diào)光裝置)的電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖2是第I實施方式中的調(diào)光裝置內(nèi)的波形說明圖。圖3是第I實施方式中的調(diào)光裝置內(nèi)的波形說明圖。
圖4是示出第2實施方式中的照明系統(tǒng)(LED發(fā)光器件和調(diào)光裝置)的電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖5A是第2實施方式中的調(diào)光裝置內(nèi)的波形說明圖。圖5B是示出第2實施方式中的微處理器的程序處理的流程圖。圖6A是第2實施方式中的調(diào)光裝置內(nèi)的波形說明圖。圖6B是示出第2實施方式中的微處理器的程序處理(亮度上升處理)的流程圖。圖6C是示出第2實施方式中的微處理器的程序處理(亮度下降處理)的流程圖。圖7A是第2實施方式中的調(diào)光裝置內(nèi)的波形說明圖。圖7B是示出第2實施方式中的微處理器的程序處理(色溫下降處理)的流程圖。圖7C是示出第2實施方式中的微處理器的程序處理(色溫上升處理)的流程圖。圖8是示出第3實施方式中的微處理器的程序處理(極性轉(zhuǎn)換處理)的流程圖。圖9是示出第4實施方式中的LED發(fā)光器件的調(diào)光裝置的一部分的電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖IOA是示出第4實施方式中的微處理器的程序處理(反饋控制)的流程圖。圖IOB是示出第4實施方式中的微處理器的程序處理(反饋控制)的流程圖。圖11是示出第5實施方式中的照明系統(tǒng)(LED發(fā)光器件和調(diào)光裝置)的結(jié)構(gòu)例的圖。圖12是示出第5實施方式中的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖13是示出第5實施方式中的在亮度調(diào)整時供給到LED發(fā)光器件的電流波形的例子的圖。圖14是示出第5實施方式中的在色溫調(diào)整時供給到LED發(fā)光器件的電流波形的例子的圖。圖15是示出第5實施方式的變形例中的在亮度調(diào)整時供給到LED發(fā)光器件的電流波形的例子的圖。圖16是示出第5實施方式的變形例中的在色溫調(diào)整時供給到LED發(fā)光器件的電流波形的例子的圖。圖17A是構(gòu)成發(fā)光模塊(LED模塊)的半導(dǎo)體發(fā)光裝置(下面稱為“白色LED”)內(nèi)的封裝的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖17B是示出對設(shè)于封裝內(nèi)的半導(dǎo)體發(fā)光元件(下面稱為“LED芯片”)供給電力的布線的安裝狀態(tài)的圖。圖18是使用電記號示意地示出圖17A和圖17B所示的封裝(白色LED)的圖。圖19是示意地示出串聯(lián)連接圖18所示的白色LED的狀態(tài)的圖。圖20是在圖17A所示的白色LED中沿著包含布線的面進行切斷時的剖面圖。圖21是說明向基板安裝LED芯片的圖。圖22是示出第6實施方式的LED系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。圖23是示出對調(diào)光器施加的商用電源的交流波形與通過三端雙向交流開關(guān)的起弧而供給到LED照明器的交流電壓之間的關(guān)系的圖。 圖24是調(diào)光時的交流電壓、驅(qū)動電流等的波形說明圖。圖25是調(diào)色時的交流電壓、驅(qū)動電流等的波形說明圖。圖26是示出基于均衡調(diào)整的驅(qū)動電流比的變更的波形圖。圖27是示出第7實施方式的照明系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖28是示出操作部的操作量與交流波形的關(guān)系的圖。圖29是示出操作部的操作量與交流波形的關(guān)系的圖。圖30示出本申請的第8實施方式的LED照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。圖31示出圖30所示的控制信號生成電路的第I方式。圖32示出圖30所示的控制信號生成電路的第2方式。圖33示出圖30所示的LED照明器具中的控制電路的第I方式。圖34示出圖30所示的LED照明器具中的控制電路的第2方式。
具體實施例方式下面,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。實施方式的結(jié)構(gòu)是例示性的,本發(fā)明不限于實施方式的結(jié)構(gòu)。[第I實施方式]圖I是示出本發(fā)明的第I實施方式中的LED照明系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)例的圖。LED系統(tǒng)包括LED的調(diào)光裝置A以及與調(diào)光裝置A連接的LED照明裝置20 (也表記為“LED發(fā)光器件20”或“發(fā)光器件20”)。調(diào)光裝置A對通過LED照明裝置20中包含的LED的發(fā)光而得到的照明光的亮度(發(fā)光量)和色度(色相、色溫)進行調(diào)整。這里,LED照明裝置20 (發(fā)光器件20)包括一組LED群22A、22B,該一組LED群22A、22B包括彼此以相反方向(相反極性)并聯(lián)連接的LED群22A (第ILED群)和LED群22B(第2LED群)。LED群22A、22B分別由串聯(lián)連接的規(guī)定數(shù)(例如20個)的LED元件構(gòu)成。分別構(gòu)成LED群22A、22B的LED元件的數(shù)量為I個以上的數(shù)量即可,能夠適當(dāng)設(shè)定。例如在藍寶石基板上制作LED群22A、22B。LED照明裝置20還包括從并聯(lián)連接LED群22A和LED群22B的布線分別引出的兩個端子23A、23B。在兩個端子23A、23B之間通電有正負驅(qū)動電流。在正電流的通電時,LED群22A和LED群22B中的一方點亮,另一方熄滅。與此相對,在負電流的通電時,一方熄滅,
另一方點売。在圖I所示的例子中,調(diào)光裝置A和LED照明裝置20進行電路連接,以使得在從端子23A觀察供給正驅(qū)動電流的情況下,LED群22A點亮,在從端子23A觀察供給負驅(qū)動電流的情況下,LED群22B點亮。在本實施方式中,LED群22A、22B中分別包含的各個LED元件的發(fā)光波長為410nm,正向電流時的端子電壓為3. 5V。在串聯(lián)連接20個LED元件的情況下,在70V的直流
下產(chǎn)生最大光量。在形成構(gòu)成發(fā)光器件20的LED群22A的各LED元件中,嵌入當(dāng)以發(fā)光波長410nm的光進行刺激(激勵)時發(fā)出大約3000° K的白色光的熒光體,通過供給到端子23A、23B之間的正負交流中的一方(在本實施方式中為正)的供給而點亮。
與此相對,在構(gòu)成LED群22B的各LED元件中,嵌入當(dāng)以發(fā)光波長410nm的光進行刺激(激勵)時發(fā)出大約5000° K的白色光的熒光體,通過供給到端子23A、23B之間的正負交流中的另一方(在本實施方式中為負)的供給而點亮。但是,構(gòu)成LED群22A、22B的多個LED元件的數(shù)量可以適當(dāng)變更,也可以是一個LED元件。在本實施方式中,采用LED群22A、22B發(fā)出不同色溫的白色光的結(jié)構(gòu)。但是,在本說明書中,“發(fā)光波長區(qū)域”的表達是包含色度(色相和色溫)的概念,可以構(gòu)成為LED群22A、22B具有相互不同的色度。只要LED群22A、22B的色度相互不同即可,LED群22A、22B分別具有的色度可以適當(dāng)設(shè)定。并且,圖I所示的調(diào)光裝置A具有輸入端子10A、作為直流生成部的半波倍壓整流電路90 (下面表記為整流電路90)、時鐘生成電路100、占空比調(diào)整電路110、具有互補晶體管31、32的推挽形驅(qū)動電路120 (下面表記為驅(qū)動電路120)、產(chǎn)生自激振蕩頻率的驅(qū)動脈沖發(fā)生/可變電路130 (下面表記為脈沖寬度調(diào)整電路130)。LED照明裝置(發(fā)光器件)20由驅(qū)動電路120驅(qū)動。即,調(diào)光裝置A使用獨立于商用交流頻率的自激振蕩頻率對發(fā)光器件20供給驅(qū)動電流。圖I所示的調(diào)光裝置A利用整流電路90對從輸入端子IOA輸入的來自商用電源(例如100V、50Hz)的輸入交流電壓進行整流。即,利用二極管11對正電壓進行整流,對布線201供給大約120V的正直流電壓,利用二極管12對負電壓進行整流,對布線301供給大約120V的負直流電壓。布線200成為針對布線201和布線301的共通接地電位。并且,從電路動作用的未圖示的電源電路向時鐘生成電路100和占空比調(diào)整電路110分別具有的比較器(運算放大器)101、102和脈沖寬度調(diào)整電路130供給將布線200作為共通接地電位的±15V。下面,對調(diào)光裝置A (調(diào)光電路)的各部的動作進行說明。圖2、圖3是調(diào)光電路內(nèi)的波形說明圖。圖2 (a)示出輸入到輸入端子IOA的交流電壓。圖2 (b)示出來自比較器101的輸出波形。圖2 (c)示出由占空比調(diào)整電路110中包含的積分器(電阻器RO和電容器CO)形成的三角波。圖2 (d)示出來自比較器102的輸出波形。圖3 (a)示出來自比較器102的輸出波形,圖3 (b)示意地示出供給到LED群22A和22B的電流波形,圖3 (c)示意地示出供給到LED群22A和22B的電流波形。在時鐘生成電路100中,從布線210供給輸入端子IOA的輸入交流電壓(50Hz、100V),由電阻器Rl和R2之比(R1/R2)確定的分壓被輸入到比較器101。通過比較器101的驅(qū)動,對比較器101的輸出側(cè)的布線203輸出圖2 (b)所示的矩形波電壓。矩形波電壓被用作按照輸入交流電壓(圖2 Ca 的半周期期間t0而導(dǎo)通/截止的時鐘。
在占空比調(diào)整電路110中,通過由電阻器RO和電容器CO構(gòu)成的積分電路生成三角波,并輸入到比較器102的非反轉(zhuǎn)輸入端子(+V)。另一方面,比較器102的反轉(zhuǎn)輸入端子(-V)的一端經(jīng)由電阻R3與布線201連接,另一端與連接在布線200上的可變電阻器61A的可動點連接。由此,對比較器102的反轉(zhuǎn)輸入端子輸入與可變電阻器61A的可動點的位置對應(yīng)的電壓作為參照電壓??勺冸娮杵?1A的電阻值能夠通過調(diào)色(色度調(diào)整)用的操作部56 (第2操作部)來操作。在比較器102中,參照電壓作為從非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入的三角波的限制電平發(fā)揮作用。即,在三角波高于限制電平時,比較器102進行正輸出,在三角波低于限制電平時,比較器102進行負輸出。由此,從比較器102輸出電壓高于參照電壓的正期間tl和電壓低于參照電壓的負期間t2交替重復(fù)的矩形波(參照圖2(d))。在從非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入的三角波恒定時,限制電平(參照電壓)越高,期間tl越短。這樣,比較器102作為決定I個周期中的正負的平均電流之比的第2控制部發(fā)揮功能。驅(qū)動電路120具有晶體管31、32、33、34,晶體管33和31作為如下的開關(guān)發(fā)揮功能在比較器102的輸出為正的期間即期間tl內(nèi),經(jīng)由布線220對發(fā)光器件20的LED群 22A供給正驅(qū)動電流,晶體管34和32作為如下的開關(guān)發(fā)揮功能在比較器102的輸出為負的期間即期間t2內(nèi),通過布線220對LED群22B供給負驅(qū)動電流。自激振蕩頻率形的脈沖寬度調(diào)整電路130是在期間tl、t2中供給到LED群22A、22B的驅(qū)動電流量的調(diào)整電路,由脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路構(gòu)成。即,作為主要結(jié)構(gòu),脈沖寬度調(diào)制電路130具有自激振蕩電路95、脈沖/占空比調(diào)整電路96、可變電阻器5IB。脈沖寬度調(diào)整電路130通過脈沖/占空比調(diào)整電路96的脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制,將由自激振蕩電路95生成的500Hz的基本脈沖的占空比調(diào)整為與可變電阻器51B的電阻值對應(yīng)的占空比并輸出。這里,構(gòu)成為可變電阻器51B的電阻值越高,占空比越大。可變電阻器51B的電阻值通過亮度調(diào)整用的操作部55 (第I操作部)來操作。脈沖寬度調(diào)整電路130作為決定在I個周期內(nèi)供給到發(fā)光器件20的正負電流總量的第2控制部發(fā)揮功能。脈沖寬度調(diào)整電路130的輸出(脈沖)被輸入到輸入有比較器102的輸出的AND(邏輯積)電路35和OR (邏輯和)電路36。AND電路35的輸出端子被輸入到晶體管33的基極,晶體管31的基極與晶體管31的集電極連接。由此,在比較器102的輸出為正、且來自脈沖寬度調(diào)整電路130的輸出導(dǎo)通的情況下,AND電路35導(dǎo)通,晶體管33導(dǎo)通,接著晶體管31導(dǎo)通,對LED群22A供給基于正電壓的驅(qū)動電流,LED群22A點亮。另一方面,在比較器102的輸出為負的期間t2內(nèi),在脈沖寬度調(diào)整電路130的輸出截止的區(qū)間中,OR電路36導(dǎo)通,晶體管34和晶體管32導(dǎo)通,對LED群22B供給基于負電壓的驅(qū)動電流,LED群22B點亮。由此,如圖3 (b)所示,在期間tl和期間t2 (圖3 (a))內(nèi),對LED群22A、LED群22B供給從脈沖寬度調(diào)整電路130輸出的與脈沖數(shù)和脈沖寬度對應(yīng)的脈沖狀的驅(qū)動電流。這樣,在第3實施方式中,通過利用可變電阻器61A的操作部56 (旋鈕等)對I個周期中的各LED群22A、22B中的驅(qū)動電流的供給期間(占空比)進行變更,能夠使對LED群22A和LED群22B的電力供給量(驅(qū)動電流量平均電流)不同。即,能夠使發(fā)光器件20的色溫可變。而且,通過未圖示的操作部55 (旋鈕等)對可變電阻器51B的電阻值進行調(diào)整,如果提高從脈沖寬度調(diào)整電路130輸出的脈沖的占空比,則如圖3 (c)所示,供給到LED群22A、22B的脈沖寬度變寬。即,能夠提高對各LED群22A、22B的驅(qū)動電流的平均電流量。如果進行相反的操作,則能夠降低對各LED群22A、22B的驅(qū)動電流的平均電流量。這樣,能夠使發(fā)光器件20的總發(fā)光量(亮度)可變。在圖2、圖3所示的期間tl比期間t2長的動作狀態(tài)下,LED群22A在輸入交流電壓的正半周期內(nèi)閃爍的時間比LED群22B在輸入交流電壓的負半周期內(nèi)閃爍的時間長。肉眼不會感覺到這種LED群22A、22B的閃爍,由于具有比LED群22A的色溫(3000° K)高的色溫(5000° K)的LED群22B的點亮?xí)r間是支配性的,所以肉眼感知到發(fā)藍的白色。與此相對,通過可變電阻器61A的操作,當(dāng)可變電阻器61A的可動點比中點更接近正電位(布線201側(cè))時,正半周期中的LED群22A的閃爍時間變短,另一方面,負半周期中的LED群22B的閃爍時間變長,所以,色溫低的LED群22A的點亮?xí)r間是支配性的,肉眼感知到發(fā)紅的白色。可變電阻器61A提供上述的色調(diào)調(diào)整功能,所以,能夠使由發(fā)光器件20照射的白色的色溫在3000° K 5000° K之間連續(xù)可變。
并且,如上所述,在第I實施方式中,通過可變電阻器51B的電阻值的調(diào)整,能夠?qū)Πl(fā)光器件20的總發(fā)光量即亮度進行調(diào)整。通過可變電阻器51B的操作,當(dāng)增大從電路130輸出的脈沖寬度(增大占空比)時,如圖3 (c)所示,在連接晶體管31、32間和發(fā)光器件20的一個端子間的布線220 (發(fā)光器件20的另一個端子與布線200連接(接地))中流過的脈沖狀電流的脈沖寬度在正負雙方中增大,所以,正負兩個極性中的平均電流值增大,發(fā)光器件20的總發(fā)光量增大。由此,能夠?qū)诎l(fā)光器件20亮度(發(fā)光量)進行調(diào)整。根據(jù)第I實施方式的結(jié)構(gòu),能夠以自激振蕩頻率對LED發(fā)光器件20供給交流驅(qū)動電流,所以,通過將LED的閃爍頻率設(shè)定為人無法識別的程度,具有能夠抑制產(chǎn)生閃動(LED發(fā)光的閃爍)的優(yōu)點。另外,LED發(fā)光器件20的驅(qū)動電路(在第I實施方式中為驅(qū)動電路120)可以由至少I個推挽驅(qū)動電路構(gòu)成。例如,在圖I所示的第3實施方式的結(jié)構(gòu)中,代替驅(qū)動電路120和脈沖寬度調(diào)整電路130,使用被稱為H型全橋的具有4個半導(dǎo)體開關(guān)(晶體管)和控制電路的公知的電路芯片(H型全橋驅(qū)動電路例如東芝公司制的TA8428K (S)),也能夠進行基于來自比較器102的輸出的發(fā)光器件20的驅(qū)動控制。另外,第I實施方式的輸入端子IOA可以通過未圖示的插頭從商用電源接受電力,輸入端子IOA也可以與室內(nèi)的商用電源的固定布線連接而接受電力。[第2實施方式]接著,對第2實施方式進行說明。在第2實施方式中,對使用微計算機(微機)實施發(fā)光器件20的驅(qū)動控制的例子進行說明。圖4是示出第2實施方式的LED照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。在圖4中,LED照明系統(tǒng)具有調(diào)光裝置B以及在第I實施方式中說明的LED照明裝置(發(fā)光器件)20。調(diào)光裝置B具有與商用交流電源(例如50Hz、100V)連接的交流電源的輸入端子10A、作為直流生成部的雙電壓直流電源電路140 (下面表記為電源電路140)、主電源開關(guān)141、H型全橋驅(qū)動電路150 (下面表記為驅(qū)動電路150)、作為第I和第2控制部的存儲器內(nèi)置形微處理器180 (下面表記為微機180)、作為第I和第2操作部的X-Y矩陣形按鈕開關(guān)185 (下面表記為XY開關(guān)185)。驅(qū)動電路150包括4個開關(guān)元件(半導(dǎo)體開關(guān))和控制電路151。作為驅(qū)動電路150,例如可以應(yīng)用東芝公司制的TA8428K (S)。在本實施方式中,應(yīng)用晶體管TRl TR4作為開關(guān)元件,但是,也可以代替晶體管而使用FET。上述調(diào)光電路B的結(jié)構(gòu)要素收納在未圖示的縱橫IOcm左右的絕緣型殼體中,構(gòu)成發(fā)光器件20的調(diào)光裝置B (點亮控制裝置)。在絕緣型殼體的一面,以能夠從外部進行操作的方式設(shè)有XY開關(guān)185。絕緣型殼體例如將上述一面的背面設(shè)置在建筑物的壁面上,或者,以在上述一面露出到外部的狀態(tài)下將一部分嵌入建筑物的壁中的狀態(tài)設(shè)置絕緣型殼體。輸入端子IOA可以是設(shè)于絕緣型殼體中的雌形連接器,輸入端子IOA也可以是包含電源電纜和插頭的部件。并且,設(shè)置場所不限于建筑物的壁面。發(fā)光器件20與第I實施方式中說明的發(fā)光器件相同。多數(shù)情況下,發(fā)光器件20固定在室內(nèi)的天花板上。發(fā)光器件20所具有的兩個端子23A和23B經(jīng)由布線221和222與調(diào)光裝置B連接,但是不限于此。對連接電源電路140和控制電路151的電源端子的布線201A供給大約24V的正直流電壓,對連接電源電路140和微機180的電源端子的布線202A供給大約3. 3V的正直流電壓。而且,電源電路140、微機180、控制電路151將布線200A作為共通接地電位進行連接。布線201A供給用于點亮發(fā)光器件20的電力,布線202A供給微機180的驅(qū)動電力。
XY開關(guān)185具有如下的電路構(gòu)造當(dāng)按下多個X線和Y線的交叉點的9個部位中的任意一個部位時,X線和Y線的雙方與接地端子G發(fā)生短路,并且具有如下的電路構(gòu)造在沒有按下任何交叉點時,與微機180的輸入端子連接的布線b0 b5保持為大約3. 3V。微機180能夠應(yīng)用主時鐘以來自振蕩器181的4MHz進行動作的程度的存儲器內(nèi)置型的廉價的微處理器(MP)。作為輸入端子,除了電源復(fù)位端子res以外,還具有6條輸入端子b0 b5。并且,微機180具有分別為4位寬的“setN+寄存器”和“setN-寄存器”,能夠從輸出端子對下級的定時器186設(shè)置setN+寄存器的值和setN-寄存器的值。定時器186是定時器和計數(shù)器,由規(guī)定的自激振蕩頻率(在本實施方式中為IMHz)的陶瓷振蕩器187驅(qū)動,在預(yù)先設(shè)定的定時,從連接輸出端子和控制電路151的輸入端子的布線241和242自激輸出圖5A (b)和(c)所圖示的互補的突發(fā)脈沖。預(yù)先針對定時器186進行該互補的突發(fā)脈沖的頻率設(shè)定,以使得脈沖頻率為10kHz、突發(fā)重復(fù)頻率(圖5A(a))為大約500Hz。但是,脈沖頻率和突發(fā)重復(fù)頻率是例示,能夠設(shè)定適當(dāng)?shù)闹?。在定時器186中設(shè)置的setN+寄存器的寄存器值用于對在正半周期內(nèi)供給的突發(fā)脈沖的數(shù)量進行控制。即,setN+寄存器的寄存器值越大,在正半周期內(nèi)供給的突發(fā)脈沖的數(shù)量越是增加。另一方面,在定時器186中設(shè)置的setN-寄存器的寄存器值用于對在負半周期內(nèi)供給的突發(fā)脈沖的數(shù)量進行控制。即,setN-寄存器的寄存器值越大,在負半周期內(nèi)供給的突發(fā)脈沖的數(shù)量越是增加。另外,通過調(diào)整在定時器186中設(shè)置的計數(shù)器,能夠?qū)φ摰母靼胫芷谥械耐话l(fā)脈沖的發(fā)生期間(Tl、T2)進行變更。并且,在圖4中,在連接控制電路150和發(fā)光器件20的布線221與布線222之間設(shè)有極性轉(zhuǎn)換開關(guān)290。在第2實施方式的結(jié)構(gòu)中,連接布線222和端子23A、連接布線221和端子23B的連接是優(yōu)選的連接。關(guān)于極性轉(zhuǎn)換開關(guān)290,在布線222和221與發(fā)光器件20的端子23A、23B相反連接的情況下,通過手動進行切換操作,實質(zhì)上成為連接布線222和端子23A、且連接布線221和端子23B的狀態(tài)。當(dāng)通過極性交換開關(guān)290的操作而交換極性時,針對發(fā)光器件20,從由布線222供給驅(qū)動電流的狀態(tài)切換為由布線221供給驅(qū)動電流的狀態(tài)。下面,對調(diào)光裝置B的各部的動作進行說明。最初,在輸入端子IOA與商用電源100V連接后,閉合主電源開關(guān)141。當(dāng)主電源開關(guān)141閉合時,進行基于電源電路140的整流和電壓轉(zhuǎn)換動作,對微機180供給驅(qū)動電力(DC3. 3V)。進而,復(fù)位端子res由于電阻器R和電容器C的時間常數(shù)而滯后大約50msec,成為高電位(下面表記為“H”),開始進行作為微機180的動作。另外,如圖4所示,主電源開關(guān)141可以設(shè)置在XY開關(guān)185的中央部。但是,主電源開關(guān)141是不響應(yīng)XY開關(guān)185的按鈕操作的通常的主電源開關(guān)。微機180開始利用公知方法進行初始化動作,將在未圖示的內(nèi)置ROM (Read OnlyMemory)中記錄的動作程序裝載到未圖示的RAM (RandomAccess Memory)中,從程序的開頭起依次開始進行基于程序的動作。如圖5B的流程圖所示,在初始化動作后的 微機180的程序動作中,最初,進行用于使發(fā)光器件20成為預(yù)先確定的標準點亮狀態(tài)的點亮初始化動作(步驟S01)。其結(jié)果,分別從布線242和241對驅(qū)動電路150供給圖5A的(b)、(c)所示的波形的電壓(脈沖)。S卩,在突發(fā)重復(fù)頻率TO (500Hz)的前半部分的半周期中的期間Tl內(nèi),從布線242向控制電路151供給突發(fā)脈沖,并且,在后半部分的半周期中的期間T2內(nèi),從布線241向控制電路151供給突發(fā)脈沖。控制電路151接受來自布線242、241的突發(fā)脈沖供給,對與該突發(fā)脈沖對應(yīng)的晶體管TRl TR4的導(dǎo)通/截止動作(開關(guān)動作)進行控制。即,在沒有輸入來自布線241和242的脈沖的情況下,控制電路151使晶體管TRl TR4截止。另一方面,在輸入來自布線242的脈沖時,控制電路151使晶體管TRl和TR4導(dǎo)通,另一方面,使晶體管TR2和TR3截止。由此,來自電源電路140的直流電流通過晶體管TRl流過布線222,被LED群22A的點亮所消耗。然后,電流通過布線221和晶體管TR4而接地。與此相對,在輸入來自布線241的負脈沖時,控制電路151使晶體管T3和T2導(dǎo)通,另一方面,使晶體管TRl和TR4截止。由此,來自電源電路140的直流電流通過晶體管TR3流過布線221,被LED群22B的點亮所消耗。然后,電流通過布線222和晶體管TR2而接地。因此,從布線222 (端子23A)觀察,交替供給正脈沖群(正驅(qū)動電流)和負脈沖群(負驅(qū)動電流)。換言之,對LED群22A、22B供給極性不同的交流電流作為驅(qū)動電流。具體而言,在期間Tl (圖5A (a))內(nèi),通過從布線242向控制電路151供給突發(fā)脈沖群(圖5A(b)),對布線222供給正突發(fā)脈沖狀的電流。另一方面,在期間T2 (圖5A (a))內(nèi),通過從布線241向控制電路151供給突發(fā)脈沖群(圖5A (c)),對布線222供給負突發(fā)脈沖狀的電流(參照圖5A (d))。因此,供給到布線222的正負突發(fā)脈沖狀的電流(即針對發(fā)光器件20的驅(qū)動電流)的波形與經(jīng)由布線242、241供給的正負突發(fā)脈沖(即驅(qū)動電路150的控制信號)的波形相同?!跋嗤牟ㄐ巍币馕吨}沖的相對導(dǎo)通和截止的定時大致相同的波形,包含脈沖高度相同的情況和不同的情況的雙方。其結(jié)果,LED群22A利用來自布線222的正驅(qū)動電流而點亮,另一方面,LED群22B利用來自布線222的負驅(qū)動電流而點亮。在該時刻,由于供給到布線222和布線221的突發(fā)脈沖的數(shù)量(平均電流)相等,所以LED群22A和LED群22B分別以相同程度(大致均等)點亮,維持中庸色溫的白色狀態(tài)。如上所述,通過對定時器186的事前的頻率設(shè)定,I個周期TO為2msec (500Hz),I個周期的前半部分和后半部分中的突發(fā)脈沖的輸出期間Tl和T2分別被設(shè)定為500 μ sec。因此,圖5A (a)所示的I個周期的包絡(luò)波形是500Hz的矩形交流。因此,經(jīng)由布線222流過發(fā)光器件20的實際電流波形成為脈沖寬度50 μ sec (tl)的正突發(fā)和相同寬度的負突發(fā)的交替的重復(fù)(參照圖5A (d))。僅在閉合主電源開關(guān)141時進行該時刻的動作。另外,在圖5A (d)中,由于很難表現(xiàn)脈沖寬度50μ sec的脈沖,所以以比實際粗的脈沖寬度示意地進行圖示。以上,圖5B的步驟SOl的動作結(jié)束。然后,微機180開始進行XY開關(guān)185的觸點掃描動作,在檢測到按下之前,繼續(xù)處于待機狀態(tài)(圖5B、步驟S02、S03的循環(huán))。另外,雖然圖5B中沒有示出,但是,在待機狀態(tài)下,開始進行未圖示的等待定時器的計數(shù),在等待定時器超時之前的期間內(nèi),在沒有檢測到按下的情況下(用戶沒有進行調(diào)光操作的情況下),主電源開關(guān)141被切斷(打開)。由此,發(fā)光器件20返回熄滅狀態(tài)。當(dāng)用戶進行調(diào)光操作、即針對XY開關(guān)185的按下按鈕操作后,微機180根據(jù)布線b0 b5的導(dǎo)通/截止(1/0)模式判定是否按下了 XY開關(guān)185所具有的“U (UP)”按鈕、“D(DOWN)”按鈕、“L (LOW)按鈕、“H (HIGH)”按鈕中的任意一方(步驟S04),轉(zhuǎn)移到按下了各 按鈕時的動作。S卩,在按下了 U按鈕的情況下,執(zhí)行亮度(發(fā)光量)上升處理(步驟S05 ),在按下了D按鈕的情況下,執(zhí)行亮度(發(fā)光量)下降處理(步驟S06)。在按下了 L按鈕的情況下,執(zhí)行色度(在本實施方式中為色溫)上升處理(步驟S07),在按下了 H按鈕的情況下,執(zhí)行色度(在本實施方式中為色溫)下降處理(步驟S08)。步驟S05 S08的處理的詳細情況在后面敘述。當(dāng)執(zhí)行步驟S05 S08中的任意一個處理后,微機180所具有的“setN+寄存器”和“setN-寄存器”的值變化。當(dāng)結(jié)束步驟S05 S08中的任意一方后,微機180在定時器186中設(shè)置“setN+寄存器”和“setN-寄存器”的值(步驟S09),使處理返回步驟S02,再次開始進行觸點掃描處理。下面,單獨說明步驟S05 S08的處理的詳細情況。最初,對針對希望增減發(fā)光器件20的亮度(發(fā)光量)的用戶(操作者)的操作的動作進行說明。例如,當(dāng)操作者按下U按鈕后,微機180檢測U按鈕的按下,進行基于步驟S05的處理即圖6B所示的亮度上升處理的流程的處理。在圖6B中,最初,微機180為了向操作者報知按鈕按下的檢測,驅(qū)動未圖示的電子音發(fā)生器,使其產(chǎn)生檢測音(例如“批”音)(步驟S051)。并且,調(diào)光裝置B也可以具有按下檢測報知用的LED燈,與檢測音的輸出一起,或者代替檢測音,使LED燈點亮規(guī)定時間。接著,微機180參照自身內(nèi)置的setN+寄存器(未圖示)和setN-寄存器(未圖示)的值N,判定值N是否為規(guī)定上限值以上(步驟S052)。此時,在值N為上限值以上的情況下(S052 否”),用戶重復(fù)使亮度上升,以超過由LED元件的性能決定的最高亮度的方式持續(xù)按壓按鈕,進入錯誤處理子程序(步驟S055),報知是操作錯誤。與此相對,在值N小于上限值(S052 是”)的情況下,微機180驅(qū)動針對布線183的輸出端口,針對在定時器186中內(nèi)置的setN+寄存器,例如寫入值“100 (十進制數(shù)的4)”(步驟S053)。在該寫入前,setN+寄存器在初始化動作(步驟S01)中保持寫入該寄存器中的初始值“011 (十進制數(shù)的3)”,通過步驟S053的處理,setN+寄存器的值增加。接著,微機180驅(qū)動針對布線184的輸出端口,針對在定時器186中內(nèi)置的setN-寄存器,也寫入與setN+寄存器的增加值相同的值“100”(步驟S054)。在該寫入前,setN-寄存器在初始化動作中保持初始值“011”,通過該步驟S054的寫入,setN-寄存器的值增加。然后,處理返回步驟S09。通過步驟S053、S054的處理,在定時器(計數(shù)器)186的out+線(布線242)中,如圖6A Cd)所示,例如在I個周期的前半部分的規(guī)定期間Tl內(nèi)輸出4個脈沖,在定時器(計數(shù)器)186的out-線(布線241)中,如圖6A (e)所示,例如在I個周期的后半部分的規(guī)定期間T2內(nèi)輸出4個脈沖。其結(jié)果,經(jīng)由布線222對由控制電路150驅(qū)動的發(fā)光器件20供給圖6A Cf)所示的初始值的三分之四倍、即多33%的脈沖電流,來自發(fā)光器件20的亮度(發(fā)光量)增加大致33%。然后,當(dāng)用戶再次希望亮度上升而按下U按鈕后,重復(fù)進行上述處理和動作,發(fā)光器件20的亮度(發(fā)光量)為初始值的三分之五倍、即提高66%的亮度。這樣進行使亮度增加的處理。以與亮度增加大致相同的順序進行亮度(發(fā)光量)的減少。即,當(dāng)按下亮度減少按鈕即D按鈕時,作為步驟S04 (圖5B) 步驟S06的處理,進行圖6C所示的S061 S064的 亮度下降處理。除了在步驟S062中在寄存器的值N為規(guī)定下限值以下的情況下進行錯誤 處理(步驟S065)、以及在步驟S063、S064中進行寄存器值的減少以外,步驟S061 S064的處理與圖6B所示的處理相同。每一次按下D按鈕時,寄存器值減少二進制數(shù)的“001”。因此,在初始化動作(步驟S01)之后緊接著按下一次D按鈕的情況下,總光量為初始值的三分之二、即總光量(亮度)下降33%,在按下兩次的情況下,總光量為初始值的三分之一、即總光量減少66%。但是,能夠適當(dāng)設(shè)定通過一次的U按鈕或D按鈕的按下而使亮度(發(fā)光量)增減的比例。以上是亮度(發(fā)光量)增減的說明。接著對色度變更的順序進行說明。在第2實施方式中,發(fā)光器件20由色溫為2500° K (K為開爾文溫度)的較低的LED群22A和色溫為6000° K的較高的LED群22B構(gòu)成。因此,如果增加在LED 22A中流過的驅(qū)動電流、減少在LED 22B中流過的驅(qū)動電流,則能夠使發(fā)光器件20全體的色溫下降。在降低色溫的情況下,用戶(操作者)按下XY開關(guān)185的L按鈕。于是,微機180經(jīng)由步驟S04的判定處理執(zhí)行步驟S07的色溫下降處理(圖7B)。如圖7B所示,當(dāng)處理開始后,進行操作音產(chǎn)生處理(步驟S071),接著,微機180判定setN+寄存器的值是否小于上限值(步驟S072)。如果setN+寄存器的寄存器值為上限值以上(S072 否”),則進行錯誤處理(步驟S075)。與此相對,如果寄存器值小于上限值(S072 是”),則微機180在setN+寄存器中加上規(guī)定值(例如二進制數(shù)“001”)(步驟S073)。另一方面,微機180從SetN-寄存器中減去規(guī)定值(例如二進制數(shù)“001”)(步驟S074)。然后,處理返回步驟S09。通過步驟S073和步驟S074,如圖7A (d)所示,輸出到布線242的脈沖數(shù)增加,另一方面,如圖7A (e)所示,輸出到布線241的脈沖數(shù)減少。而且,如圖7A (f)所示,經(jīng)由布線222供給到發(fā)光器件20的LED群22A的正電流的平均值增加,另一方面,供給到LED群22B的負電流的平均值減少。其結(jié)果,來自色溫低的LED群22A的亮度(發(fā)光量)增加,來自色溫高的LED群22B的亮度(發(fā)光量)減少,所以全體色溫下降而成為發(fā)紅的白色。與此相對,在提高色溫的情況下,用戶(操作者)按下XY開關(guān)185的H按鈕。于是,微機180經(jīng)由步驟S04的判定處理執(zhí)行步驟S08的色溫上升處理(圖7C)。
如圖7C所示,當(dāng)處理開始后,進行操作音產(chǎn)生處理(步驟S081)。接著,微機180判定setN-寄存器的值是否小于上限值(步驟S082)。如果setN-寄存器的寄存器值為上限值以上(S082 :“否”),則進行錯誤處理(步驟3085)。與此相對,在寄存器值小于上限值的情況下(S082 是”),則微機180從setN+寄存器中減去規(guī)定值(例如二進制數(shù)“001”)(步驟S083)。另一方面,微機180在SetN-寄存器中加上規(guī)定值(例如二進制數(shù)“001”)(步驟S084)。然后,處理返回步驟S09。通過步驟S083和步驟S084,輸出到布線242的脈沖數(shù)減少,另一方面,輸出到布線241的脈沖數(shù)增加。由此,經(jīng)由布線222供給到發(fā)光器件20的LED群22A的正電流的平均值減少,另一方面,供給到LED群22B的負電流的平均值增加。其結(jié)果,來自色溫低的LED群22A的亮度(發(fā)光量)減少,來自色溫高的LED群22B的 亮度(發(fā)光量)增加,所以,全體色溫上升而成為發(fā)藍的白色。根據(jù)第2實施方式,能夠使用微機180對發(fā)光器件20的亮度(發(fā)光量)和色度(色溫)進行變更。[第3實施方式]接著,對第3實施方式進行說明。第3實施方式相當(dāng)于第2實施方式的變形例,所以,對與第2實施方式的不同之處進行說明,省略共通點的說明。公知圖4所示的定時器186實現(xiàn)如下功能防止在操作者持續(xù)按壓按鈕時違反操作者的意圖而使按壓按鈕的次數(shù)急劇增加,并且,還防止震顫等機械錯誤。在圖4所示的電路結(jié)構(gòu)中,在布線222和221中的哪一方連接發(fā)光器件20的正極端子(端子23A)和負極端子(端子23B)是不確定的,所以,附加了對作為控制裝置輸出線的布線222和221的極性進行交換的極性交換開關(guān)290。第3實施方式示出通過計算機(例如微機)執(zhí)行程序來實現(xiàn)極性交換開關(guān)290的例子。圖8是第3實施方式的流程圖。在圖8中,由框510包圍的流程處理是圖5B所示的點亮控制程序,由框520包圍的流程處理是第3實施方式的輸出極性交換程序。每當(dāng)執(zhí)行輸出極性交換程序時,微機180如下所述進行動作。在步驟S521中的“=上次按鈕? ”子程序中,微機180與未圖示的“上次按鈕類別存儲寄存器”進行比較。這里,上次按鈕類別存儲寄存器設(shè)置在微機180中,存儲表示用戶(操作者)最后按壓的按鈕的類別的代碼。在上次按鈕類別存儲寄存器所示的按鈕類別與本次按下的按鈕不是同一按鈕的情況下,微機180在上次按鈕類別存儲寄存器中存儲表示本次按下的按鈕的類別的代碼后,使處理返回步驟S02。與此相對,在上次按鈕類別存儲寄存器所示的按鈕類別與本次按下的按鈕類別相同的情況下(S521 是”),在未圖示的計數(shù)器的值NI中加上1(步驟S522)。每當(dāng)持續(xù)按壓同一按鈕時,計數(shù)器的值上升,最終達到規(guī)定值。在第5實施方式的例子中,當(dāng)操作者持續(xù)按壓同一按鈕大約5秒以上時,當(dāng)計數(shù)器的值NI超過規(guī)定值“50”時,處理進入步驟S524。在步驟S524中,微機180調(diào)換設(shè)置在微機180內(nèi)部的“setN+寄存器”的輸出端子(out+)和“setN-寄存器”的輸出端子(out-)。由此,向布線242輸出基于setN-寄存器的值的突發(fā)脈沖,向布線241輸出基于setN+寄存器的值的突發(fā)脈沖。由此,成為對布線222供給正負相反的交流電流的狀態(tài)。這里,如果發(fā)光器件20逆向連接、即布線222與端子23B連接、布線221與端子23A連接,則在對布線222供給正驅(qū)動電流時,LED群22B點亮,在對布線222供給負驅(qū)動電流時,LED群22A點亮。但是,如上所述,由于寄存器值與LED群的對應(yīng)關(guān)系與正常連接相同,所以即使發(fā)光器件20逆連接,也進行與正常連接相同的點亮動作。因此,在第3實施方式中,可以省略極性交換開關(guān)290。根據(jù)第3實施方式,通過上述輸出極性交換功能,設(shè)置工程負責(zé)人能夠觀察點亮結(jié)果來操作XY開關(guān)185,實質(zhì)上切換為布線222和221與端子23A和23B正常連接的狀態(tài),以使得調(diào)色的方向(色度(色溫)的增減)與調(diào)光/調(diào)色裝置的顯示一致。[第4實施方式]接著,對第4實施方式進行說明。由于第4實施方式與第2和第3實施方式具有共通點,所以對與第2實施方式的不同之處進行說明,省略共通點的說明。在多數(shù)情況下,發(fā)光器件20可能陷入如下的自身破壞循環(huán)等效電阻值的溫度系 數(shù)為負,當(dāng)設(shè)置場所的溫度上升時,等效電阻值降低,電流值上升,器件溫度進一步增加。為了可靠地防止這種情況,公知在驅(qū)動電路中設(shè)置反饋環(huán)是有效的。第4實施方式在第2實施方式的結(jié)構(gòu)中附加了反饋環(huán)。圖9示出第4實施方式的調(diào)光裝置的電路結(jié)構(gòu)例,圖IOA和圖IOB是示出第4實施方式中的微機的處理的流程圖。在圖9中,省略圖4所示的輸入端子10A、主電源開關(guān)141、電源電路140和XY開關(guān)185的圖示。在圖9中,調(diào)光裝置(點亮控制電路)BI具有用于實現(xiàn)恒流驅(qū)動的驅(qū)動電流檢測電路160,驅(qū)動電流檢測電路160包括電阻器165、光學(xué)上分別獨立的光電稱合器161、162、以及分別包括電阻器和電容器的積分電路163、164。電阻器165例如具有5 Ω左右的電阻值,產(chǎn)生與發(fā)光器件20的電流值O. I I. OA成比例的電壓O. 5 5. 0V。光電I禹合器161、162與電阻器165并聯(lián)連接。由于在各光電率禹合器161、162的輸入側(cè)設(shè)有二極管,所以僅在各自的正向時使組合晶體管導(dǎo)通。因此,在用于驅(qū)動LED群22A的正電流流過布線222的情況下,光電耦合器161導(dǎo)通,僅在用于驅(qū)動逆連接的LED群22B的負電流流過布線222時,光電耦合器162導(dǎo)通。光電耦合器161、162的導(dǎo)通獨立地對積分電路163和積分電路164進行充電,其結(jié)果,在布線312中觀測到與正電流的平均值成比例的電壓,在布線322中觀測到與負電流的平均值成比例的電壓。觀測到的電壓與主要流過作為控制輸出線的布線222的脈沖電流的平均值成比例,但是,同時也感應(yīng)到由于溫度變化等而產(chǎn)生的直流成分的變動。該模擬值經(jīng)由獨立的布線312和322導(dǎo)入微機(MP) 186A中。微機186A除了具有第2實施方式中說明的定時器186的功能以外,還具有以下的結(jié)構(gòu)和功能。在微機186A中,通過未圖示的內(nèi)部的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,模擬值被轉(zhuǎn)換為4位16值的數(shù)字數(shù)值表現(xiàn),存儲在未圖示的內(nèi)部寄存器中。在內(nèi)部寄存器中存儲的來自布線312、布線322的各電壓值(數(shù)字值)具有與setN+寄存器和setN-寄存器相同的表現(xiàn)形式,各setN寄存器所示的值表示與經(jīng)由布線222供給到各LED群22A、22B的驅(qū)動電流對應(yīng)的電壓值。然后,進行圖IOA和圖IOB所示的與基于微機186A的程序執(zhí)行對應(yīng)的動作。在圖IOA中,由框530包圍的流程處理是恒流驅(qū)動子程序,由正電流反饋子程序S531和負電流反饋子程序S532構(gòu)成。在觸點掃描動作(步驟S02)中沒有按壓XY開關(guān)185的按鈕的情況下(S03 否”),開始恒流驅(qū)動子程序530。在恒流驅(qū)動子程序530的正電流反饋子程序S531中,如圖IOB所示,微機186A讀取從布線312輸入的電壓值(步驟S5311),將進行A/D轉(zhuǎn)換而得到的值η+保存在臨時寄存器(內(nèi)部寄存器)中(步驟S5312)。接著,微機186Α讀出在setN+寄存器中保持的寄存器值N+ (步驟S5313),對寄存器值N+與內(nèi)部寄存器值η+進行比較(步驟S5314),如果相同,則跳過步驟S5315進入步驟S5321,如果不同,則利用內(nèi)部寄存器值η+改寫setN+寄存器的值(步驟S5315),結(jié)束正電流反饋子程序S531。在負電流反饋子程序S532中也進行同樣的處理。如圖IOB所示,在子程序S532中,進行與子程序S531相同的處理。即,微機186A讀取布線322的電壓值η-(步驟S5321 ),將進行A/D轉(zhuǎn)換而得到的值η-保存在臨時寄存器(內(nèi)部寄存器)中(步驟S5322)。接著,微機186Α讀出在setN-寄存器中保持的寄存器值N-(步驟S5323),將其與內(nèi)部寄存器值η-進行比較(步驟S5324),如果相同,則跳過步驟S5325,如果不同,則利用內(nèi)部寄存器值η-改寫 setN-寄存器(步驟S5325),完成負電流反饋子程序S532。當(dāng)各子程序S531和S532完成后,回到對XY開關(guān)185的狀態(tài)進行掃描的待機狀態(tài)(步驟S02)。根據(jù)以上的第I 第4實施方式,不論發(fā)光器件20是LED燈泡還是LED發(fā)光模塊,不論是組裝成發(fā)光器件器具還是構(gòu)成為燈泡,均能夠與發(fā)光器件20所具有的兩個端子23A、23B連接,能夠根據(jù)對發(fā)光器件20所具有的極性不同的LED群22A、22B的驅(qū)動電流供給的控制,實施發(fā)光器件20的亮度(發(fā)光量)的調(diào)整(調(diào)光)和色度(色相、色溫)的調(diào)整(調(diào)色)。這種方式具有能夠利用在建筑物中已經(jīng)設(shè)置的布線實現(xiàn)發(fā)光器件20的調(diào)光和調(diào)色的優(yōu)點。并且,在新建的建筑物中設(shè)置發(fā)光器件20來實現(xiàn)調(diào)光和調(diào)色功能時,也具有不需要3線、4線這種特殊布線的優(yōu)點。并且,具有如下優(yōu)點如桌上用照明設(shè)備那樣,能夠以在電源線的中途插入發(fā)光器件20的調(diào)光/調(diào)色控制單元而構(gòu)成的“中間開關(guān)”這樣的方式來實現(xiàn)。在現(xiàn)有建筑物中以并聯(lián)連接的方式在天花板上設(shè)置多個燈泡插座,以嵌入壁中的形式設(shè)置閃爍開關(guān),且對閃爍開關(guān)箱供給商用交流電源的情況下,發(fā)揮更加有用的利用方式中的優(yōu)點。該情況下,僅通過將白熾燈泡更換為本實施方式中說明的分別以2種色溫發(fā)光的發(fā)光器件20、將閃爍開關(guān)更換為本實施方式中說明的調(diào)光/調(diào)色裝置,不需要變更布線,就能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)光/調(diào)色功能。[第5實施方式]接著,對本發(fā)明的第5實施方式的LED照明系統(tǒng)進行說明。根據(jù)在建筑物中實施的布線狀態(tài),有時從電源(商用電源)向調(diào)光裝置的設(shè)置位置引入一對引入線,進而,在調(diào)光裝置的設(shè)置位置與LED照明裝置的設(shè)置位置之間預(yù)先鋪設(shè)兩條一對的供電線。在這種情況下,能夠?qū)ED照明裝置供給由搭載于調(diào)光裝置中的控制電路調(diào)整后的驅(qū)動電流。第5實施方式對能夠應(yīng)用如下布線構(gòu)造的情況下的包括調(diào)光裝置和LED照明裝置的LED照明系統(tǒng)進行說明,該布線構(gòu)造為在上述調(diào)光裝置上連接來自電源的兩條一對的供電線,利用兩條一對的供電線(驅(qū)動電流供給線)連接調(diào)光裝置和LED照明裝置。圖11是示出第5實施方式中的LED照明系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的概略的圖,圖12是示出圖11所示的控制電路的結(jié)構(gòu)例的圖。圖11示出LED照明系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的概略。在圖11中,以由雙點劃線表示的假想線403為邊界,圖示了電氣布線設(shè)置空間(假想線403的上側(cè))、以及配置了連接有電氣布線的調(diào)光裝置(調(diào)光箱)410和LED照明裝置(發(fā)光器件)20的LED照明系統(tǒng)的設(shè)置空間(假想線403的下側(cè))。電氣布線設(shè)置空間通常設(shè)置在壁內(nèi)或天花板里,通過壁或天花板與照明系統(tǒng)設(shè)置空間隔絕。在圖11所示的例子中,在電氣布線設(shè)置空間中布線有供給商用電源(例如交流100V、50Hz)的一對商用電源母線400、一對照明裝置用供電線401 (40la、40lb)、以及從商用電源母線400引出的一對照明裝置閃爍用的引入線402。在引入線402上連接有調(diào)光裝置(調(diào)光箱)410所具有的輸入側(cè)的一對端子T1、T2。 調(diào)光裝置410具有輸出側(cè)的一對端子Τ3、Τ4,端子Τ3、Τ4與照明裝置用供電線401 (401a、410b)連接。另一方面,在照明裝置用供電線401上連接有具有一對端子23A、23B的LED照明裝置(發(fā)光器件)20。LED照明裝置20具有與第I實施方式中說明的LED照明裝置相同的逆并聯(lián)連接的LED群22A和LED群22B。但是,在第5實施方式中,LED群22A發(fā)出的白色光的開爾文溫度比LED群22B發(fā)出的白色光的開爾文溫度高。調(diào)光裝置410能夠接受從端子Tl、T2供給的來自商用電源的交流電壓。因此,調(diào)光裝置410包括作為直流生成部發(fā)揮功能的全波整流形的直流電源供給電路(電源電路)412。通過電源電路412,與負載的導(dǎo)通狀態(tài)無關(guān),能夠提供穩(wěn)定的直流電源。電源電路412經(jīng)由直流電源供給線414、415與控制電路413連接。在商用交流電源為執(zhí)行值100V的情況下,電源電路412成為在無負載時經(jīng)由供電線414、415供給大致140V的直流電壓的直流電源。在圖12中,控制電路413具有與操作部416連接的操作量檢測部417、作為第I和第2控制部發(fā)揮功能的控制裝置420、以及驅(qū)動裝置430。驅(qū)動裝置430包括驅(qū)動邏輯電路(控制電路)431和H型橋電路即驅(qū)動電路432。驅(qū)動電路432的輸出端子與端子T3、T4連接,經(jīng)由供電線410與LED照明裝置20連接。LED照明裝置20包括LED模塊22C,LED模塊22C包括在端子23A、23B間以極性相反的方式并聯(lián)連接的LED群22A和LED群22B (參照圖11)。操作部416是用于實施LED照明裝置20發(fā)出的光的亮度(發(fā)光量)的調(diào)整(調(diào)光)和色度(色相、色溫)的調(diào)整(調(diào)色)的操作器件。操作部416包括調(diào)光用的操作刻度盤416A和調(diào)色用的操作刻度盤416B。用戶通過使各刻度盤416A、416B旋轉(zhuǎn),能夠?qū)ED照明裝置20的亮度(發(fā)光量)和色度(色相、色溫)進行調(diào)整。操作量檢測部417是輸出與各操作刻度盤416A、416B的操作量即刻度盤的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)對應(yīng)的信號的信號生成器。在本實施方式中,操作量檢測部417包括電阻值根據(jù)操作刻度盤416A的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)而變動的可變電阻器417A、以及電阻值根據(jù)操作刻度盤416B的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)而變動的可變電阻器417B。在操作量檢測部417中,對布線405施加由電源電路412根據(jù)商用交流電源生成的規(guī)定直流電壓(例如無負載時為最大5V)。在連接操作量檢測部417和控制裝置420的布線(信號線)418中產(chǎn)生與可變電阻器417A的電阻值對應(yīng)的電壓(最大5V)。另一方面,在連接操作量檢測部417和控制裝置420的布線(信號線)419中產(chǎn)生與可變電阻器417B的電阻值對應(yīng)的電壓(最大5V)。這樣,操作量檢測部417產(chǎn)生與操作刻度盤416A、416B的各操作量對應(yīng)的信號電壓。另外,也可以代替操作刻度盤416A、416B而應(yīng)用滑動桿。在應(yīng)用滑動桿的情況下,由操作量檢測部417生成與代替旋轉(zhuǎn)量的移動量對應(yīng)的電壓(信號)。并且,操作量檢測部417輸出與可變電阻值對應(yīng)的電壓作為控制信號。也可以取而代之,設(shè)置對操作刻度盤416A、416B的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)進行檢測的旋轉(zhuǎn)編碼器,將表示旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)量的脈沖輸入到控制裝置420。該情況下,可以省略后述的將電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。控制裝置420是組合了模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)、微計算機(微機MP)、寄存器、定時器、計數(shù)器等的控制電路。微機例如可以應(yīng)用主時鐘以來自未圖示的石英振蕩器的動作頻率(例如4MHz)進行動作的存儲器內(nèi)置型微處理器。微機將在未圖示的內(nèi)置ROM (Read Only Memory)中記錄的動作程序裝載到未圖 不的RAM (RandomAccess Memory)中,執(zhí)行基于程序的處理。A/D轉(zhuǎn)換器輸出在信號線418中產(chǎn)生的電壓的數(shù)字值,數(shù)字值被設(shè)置在未圖示的寄存器中。并且,A/D轉(zhuǎn)換器輸出在信號線419中產(chǎn)生的電壓的數(shù)字值,數(shù)字值被設(shè)置在未圖不的寄存器中??刂蒲b置420所具有的定時器和計數(shù)器由以期望的自激振蕩頻率(例如IMHz)振蕩的陶瓷振蕩器421驅(qū)動,在預(yù)先設(shè)定的定時,從連接控制裝置420和驅(qū)動邏輯電路431的布線424和425自激輸出互補的脈沖。該互補的脈沖例如以重復(fù)頻率為規(guī)定頻率的方式預(yù)先設(shè)定。微機進行與在各寄存器中設(shè)置的數(shù)字值(操作刻度盤416A、416B的操作量)對應(yīng)的控制脈沖生成處理。控制裝置420在重復(fù)頻率t0 (在本實施方式中為50Hz)中的各I個周期(周期)TO (20msec)內(nèi),經(jīng)由信號線424、425對驅(qū)動裝置430供給控制信號。在本實施方式中,如圖13 (a)所示,控制裝置420在I個周期(周期T0)內(nèi),在供給正控制信號的期間Tl內(nèi)輸出正脈沖,在供給負控制信號的期間T2內(nèi)輸出負脈沖。微機根據(jù)操作刻度盤416A的操作量的變動,不改變I個周期中的正負脈沖的導(dǎo)通時間之比,通過增減各個期間Tl和期間T2中的脈沖的導(dǎo)通時間,對亮度(發(fā)光量)進行控制。另一方面,微機根據(jù)操作刻度盤416B的操作量的變動,實質(zhì)地變更各期間Tl、T2之t匕,通過變更I個周期中的正脈沖的導(dǎo)通時間與負脈沖的導(dǎo)通時間之比,對色度(在本實施方式中為色溫)進行控制。驅(qū)動邏輯電路431根據(jù)從布線424、425供給的脈沖(控制信號),對驅(qū)動電路432所具有的晶體管(開關(guān)元件)TRl TR4的導(dǎo)通/截止動作(開關(guān)動作)進行控制。即,在沒有從布線424和425輸入脈沖的情況下,控制電路431使晶體管TRl TR4截止。另一方面,在從布線424輸入正脈沖的期間內(nèi),控制電路431使晶體管TRl和TR4導(dǎo)通,另一方面,使晶體管TR2和TR3截止。由此,從電源電路412通過布線414供給的直流電流通過晶體管TRl而流過供電線401a,被LED群22A的點亮所消耗。然后,電流通過供電線401b和晶體管TR4流向布線415 (接地)。與此相對,在從布線425輸入負脈沖的期間內(nèi),驅(qū)動邏輯電路431使晶體管TR2和TR3導(dǎo)通,另一方面,使晶體管TRl和TR4截止。由此,從電源電路412通過布線414供給的直流電流通過晶體管TR2而流過布線401b,被LED群22B的點亮所消耗。然后,電流通過布線401a和晶體管TR3流向布線415 (接地)。因此,交替地對LED照明裝置20供給具有與從控制裝置420輸出的脈沖(控制信號)相同波形的正驅(qū)動電流和負驅(qū)動電流。換言之,對LED群22A、22B供給極性不同的交流電流作為驅(qū)動電流。對各LED群22A、22B供給的平均電流依賴于脈沖的導(dǎo)通時間。S卩,正負脈沖的導(dǎo)通時間越大,在I個周期內(nèi)供給到各LED 22A、22B的驅(qū)動電流的平均電流值越是上升。相反,占空比越小(脈沖的導(dǎo)通時間越小),平均電流值越小。圖13 (a)示出占空比為I時的脈沖。因此,在各個正負脈沖供給期間T1、T2內(nèi)輸出一個脈沖。圖13(b)示出通過微機的PWM控制而降低期間Τ1、Τ2中的占空比的狀態(tài)。通過占空比的變更,成為供給具有規(guī)定脈沖寬度的多個正負脈沖的狀態(tài)。進而,圖13 (c)示出與圖13 (b)相比進一步降低占空比時的狀態(tài)。該情況下,正負脈沖的脈沖寬度進一步減小。
圖13 Ca) (C)所示的例子示出操作調(diào)光用的操作刻度盤416A以使亮度(發(fā)光量)減小時的狀況。這樣,在操作了操作刻度盤416A的情況下,微機通過PWM控制而減小占空比,脈沖的導(dǎo)通時間減少,從而平均電流下降。由此,亮度(發(fā)光量)下降。但是,I個周期(期間Tl和期間T2)中的脈沖的導(dǎo)通時間之比不變。由此,能夠增減亮度(發(fā)光量),而不會改變LED照明裝置20的色度(在本實施方式中為色溫)。與此相對,圖14 (a) (C)示出操作了操作刻度盤416B時的脈沖的狀態(tài)。在操作了操作刻度盤416B的情況下,微機不對此時的脈沖寬度進行變更,而對I個周期(周期T0)中的正負脈沖數(shù)進行變更。在圖14 Ca)中,正負脈沖寬度相同,脈沖的導(dǎo)通時間之比為4 3。與此相對,在圖14 (b)中,脈沖的導(dǎo)通時間之比被變更為3 :4。進而,在圖14 (C)中,脈沖的導(dǎo)通時間之比被變更為2 :5。通過這種比的變更,I個周期中的LED群22A、22B的點亮?xí)r間之比變動。由此,通過各個LED群22A、22B的點亮而發(fā)出的合成光的色度(在本實施方式中為色溫)被變更。根據(jù)肉眼的感光度、防止開關(guān)損失、產(chǎn)生噪聲的觀點,用于輸出上述正負脈沖的重復(fù)頻率TO (自激振蕩頻率)例如能夠確定在30Hz 50kHz之間。優(yōu)選為50Hz 400Hz。更加優(yōu)選為50Hz或60Hz 120Hz。自激振蕩頻率能夠獨立于商用電源頻率而確定,但是,并不妨礙選擇與商用電源頻率相同的頻率。另外,在本實施方式中,應(yīng)用晶體管TRl TR4作為開關(guān)元件,但是,也可以代替晶體管而使用FET。在圖12所示的控制電路413中設(shè)有積分電路450和440。積分電路450將與用于驅(qū)動LED群22A的正電流的平均值成比例的電壓反饋到控制裝置420,積分電路440將與用于驅(qū)動LED群22B的負電流的平均值成比例的電壓反饋到控制裝置420??刂蒲b置420使用A/D轉(zhuǎn)換器觀測積分電路440、450的反饋電壓,用于生成控制信號(脈沖)。下面,對調(diào)光裝置410的動作例進行說明。當(dāng)主電源開關(guān)411 (圖11)閉合后,進行基于電源電路412的整流和電壓轉(zhuǎn)換動作,對控制電路413供給直流電源??刂蒲b置420的微機開始利用公知方法進行初始化動作,將在未圖示的內(nèi)置ROM(Read Only Memory)中記錄的動作程序裝載到未圖不的RAM (RandomAccess Memory)中,進行基于程序的處理。
在對LED照明裝置20的亮度進行調(diào)整的情況下,例如進行如下的操作和調(diào)光裝置410的動作。例如,利用者(用戶)將操作刻度盤(操作旋鈕)416A例如向右轉(zhuǎn)到頭,將照明的亮度(發(fā)光量)設(shè)定為最大。于是,在信號線418中產(chǎn)生最大5. O伏特的直流電壓??刂蒲b置420利用內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換器將在信號線418中產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號而讀取,經(jīng)由信號線424、425對驅(qū)動電路430的驅(qū)動邏輯電路431提供控制信號。驅(qū)動邏輯電路431根據(jù)控制信號使驅(qū)動電路(H型橋)432驅(qū)動。此時,驅(qū)動電路432以預(yù)先設(shè)定的自激振蕩頻率即50Hz進行驅(qū)動。此時的控制信號波形如圖13 (a)所示,在正脈沖(控制信號)的導(dǎo)通時間即時間11的期間內(nèi),正電流流過供電線401a,使LED群22A (LED-H)點亮。另一方面,在負脈沖(控制信號)的導(dǎo)通時間即時間t2的期間內(nèi),負電流流過供電線401a,使LED群 22B (LED-L)點亮。其結(jié)果,在供電線401中通電有大致50Hz的交流電流,搭載于LED照明裝置20中的LED群22A和LED群22B交替點亮。時間tl中流過的電流(個別電流)與時間t2中流過的電流(個別電流)之比支配由LED群22A和22B發(fā)出的合成光的色度(在本實施方式中為色溫)。在圖13 Ca)所示的狀態(tài)下,開爾文溫度高的LED群22A的點亮?xí)r間比LED群22B 的點亮?xí)r間長,所以,LED模塊22C的發(fā)光色呈稍微發(fā)藍的白色。利用者向左方向轉(zhuǎn)動操作刻度盤(調(diào)光旋鈕)416A,將照明的亮度設(shè)定為中央值。于是,在信號線418中產(chǎn)生大約2. 5伏特的直流電壓??刂蒲b置420的微機利用內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換器將電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號而讀取,對驅(qū)動裝置430的驅(qū)動進行控制,對LED照明裝置20供給交流電流。此時的脈沖波形成為圖13
(b)所示的狀態(tài)。即,期間Tl中的正脈沖的導(dǎo)通時間與期間T2中的負脈沖的導(dǎo)通時間之比不變,但是,由于接受脈沖頻率(大約400Hz)的調(diào)制(占空比下降),因此,在最大亮度時,一個脈沖成為具有與占空比對應(yīng)的脈沖寬度的多個脈沖群。另外,正脈沖的脈沖寬度與負脈沖的脈沖寬度相同。由此,與最大亮度時相比,平均電流減小,所以,LED群22A (LED-H)和LED群22B (LED-L)的亮度下降。然后,利用者進一步向左方向轉(zhuǎn)動操作刻度盤(調(diào)光旋鈕)416A,將照明的亮度設(shè)定成最小值。于是,在信號線418中產(chǎn)生大約O. 5伏特的直流電壓。控制裝置420的微機利用A/D轉(zhuǎn)換器對電壓值進行轉(zhuǎn)換而讀取,進行與電壓值對應(yīng)的驅(qū)動裝置430的控制。S卩,如圖13 (c)所示,控制裝置420進一步降低期間Tl和T2中的正負脈沖的占空比。由此,期間Tl中的正脈沖的導(dǎo)通時間與期間T2中的負脈沖的導(dǎo)通時間之比不變,并且,大約400Hz的調(diào)制也不變。但是,由于400Hz的脈沖寬度(占空比)進一步減小,所以與中央亮度時相比,平均電流進一步減小。由此,LED群22A (LED-H)和LED群22B (LED-L)均成為最暗的亮度。接著,對調(diào)整LED調(diào)光裝置20的色度(在本實施方式中為色溫)時的利用者(用戶)的操作和調(diào)光裝置410的動作例進行說明。在圖13 (b)所示的電流波形中,針對LED群22A (LED-H)的平均電流比LED群22B (LED-L)的平均電流大,所以,呈稍微發(fā)藍的白色。對在圖13 (b)所示的電流波形被供給到LED照明裝置20的狀態(tài)下、利用者希望變更為開爾文溫度低的稍微發(fā)紅的白色的情況進行說明。利用者使操作刻度盤(調(diào)色旋鈕)416B向左(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)。于是,在信號線419中產(chǎn)生的直流電壓(例如大約4伏特)下降到例如3. O伏特左右。
控制裝置420的微機讀取由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的信號線419的直流電壓的數(shù)字值,對控制驅(qū)動裝置430的脈沖波形進行變更。例如,控制裝置420的微機使供給到驅(qū)動裝置430的驅(qū)動邏輯電路431的脈沖波形從圖13 (b)變化為圖14 (a)。即,微機將在圖13
(b)的狀態(tài)下為52的正電流(脈沖)與負電流(脈沖)之比如圖14 Ca)所示變更為4 :3。由此,供給到LED 22A的平均電流減少,供給到LED 22B的平均電流增加。其結(jié)果,LED模塊22C的發(fā)光色即色溫稍微下降,呈發(fā)紅的白色。此時,如圖14 (a)所示,脈沖之比變化,但是,脈沖的合計值(平均電流的合計值)不變,所以,LED模塊22C的亮度不變。然后,利用者進一步希望變更為開爾文溫度最低的發(fā)紅的白色,使操作刻度盤(色度旋鈕)416B向左(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)到極限。于是,大約3. O伏特的信號線419的直流電壓下降到I. O伏特左右??刂蒲b置420的微機檢測進行數(shù)字轉(zhuǎn)換后的信號線419的直流電壓后,對供給到驅(qū)動邏輯電路431的控制信號(脈沖)進行變更。即,微機對驅(qū)動裝置430提供控制信號,以 使得流過供電線401a的電流波形從圖14 (a)經(jīng)由圖14 (b)變化為圖14 (c)(正負電流(脈沖)之比為2:5)。由此,LED 22群A (LED-H)的平均電流進一步減少,另一方面,LED群22B (LED-L)的平均電流進一步增加。其結(jié)果,LED模塊22C的色溫顯著下降,呈特別發(fā)紅的白色。此時,LED模塊22C的全體亮度也不變。圖15是說明實施方式的變形例的圖,示出與圖13等效的電力變化。如圖15 (a)所示,在初始狀態(tài)下,電流波形示出與圖13 (a)相同的狀態(tài)。在希望調(diào)光而降低電流的平均值(實效值)的情況下,即使代替圖13 (b)而施加圖15 (b)所示的電流波形,每單位時間的電力在兩者中也是等效的。同樣,圖15 (c)和圖13
(c)在電力方面是等效的。每當(dāng)進行圖15所示的控制時,控制裝置420的微機計算與操作刻度盤(調(diào)光旋鈕)416A的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的脈沖的導(dǎo)通時間,進行控制以使得脈沖在該期間內(nèi)導(dǎo)通。根據(jù)這種變形例,能夠減少驅(qū)動電路432的開關(guān)損失。下面說明詳細動作。在該變形例中,電路結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用與圖12所示的電路結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu),但是,在微機中內(nèi)置的未圖示的程序的動作不同。將圖15 (a)的狀態(tài)假設(shè)為最大亮度時,假設(shè)利用者操作了操作刻度盤(調(diào)光旋鈕)416A以使得照明的亮度為中央值。于是,微機在不變更圖15 Ca)中的時間(脈沖寬度)tl和t2之比的狀態(tài)下,使這些時間(脈沖寬度)tl和t2分別減少50%。由此,如圖15 (b)所示,電流(脈沖)成為與時間(脈沖寬度)11、t2各自的50%相當(dāng)?shù)臅r間(脈沖寬度)11’、t2’。由此,平均電流下降,LED群22A、22B均成為稍微發(fā)暗的發(fā)光。進而,當(dāng)利用者操作了操作刻度盤416A以使得照明的亮度為最小值后,微機在不變更圖15 (b)中的時間(脈沖寬度)tl’和t2’之比的狀態(tài)下,使這些時間(脈沖寬度)tl’和t2’分別減少25%。由此,如圖15 (c)所示,電流(脈沖)成為與時間(脈沖寬度)
各自的25%相當(dāng)?shù)臅r間(脈沖寬度)tl”、t2”。由此,平均電流下降,LED群22A、22B均成為顯著發(fā)暗的發(fā)光。在圖15 (a)的狀態(tài)下,當(dāng)利用者希望降低色度(在本實施方式中為色溫)而操作了操作刻度盤(調(diào)色旋鈕)416B時,微機變更時間(脈沖寬度)tl、t2之比,如圖16 (b)所示,時間tl成為減少后的時間tl’的狀態(tài),時間t2變更為增加后的時間t2’的狀態(tài)。進而,當(dāng)利用者操作了操作刻度盤416B以使得色溫最少后,時間tl’進一步減少,時間t2’進一步增加,成為圖16 (c)所示的狀態(tài)。這樣,微機根據(jù)操作刻度盤416A、416B的操作量對供給到驅(qū)動邏輯電路431的I個脈沖寬度進行變更,能夠?qū)腖ED模塊22C發(fā)出的光的亮度(發(fā)光量)和色度(色相、色溫)進行調(diào)整。在上述變形例中,與圖13、圖14所示的例子相比,由于電流波形中包含的高頻波成分減少,所以具有能夠減少對周邊造成的電波障礙的優(yōu)點、以及能夠減少與開關(guān)頻率大致成比例的半導(dǎo)體的電力損失的優(yōu)點。根據(jù)第I 第5實施方式,調(diào)光裝置利用電源電路將來自商用電源這樣的交流電源的交流轉(zhuǎn)換為直流,控制裝置420對驅(qū)動裝置430進行控制,根據(jù)交流轉(zhuǎn)換后的直流生成基于自激振蕩頻率的期望頻率的交流(按照周期TO供給的正負電流),作為驅(qū)動電流供給到逆并聯(lián)連接的一對LED群(LED群22A、22B)。由此,能夠提高調(diào)光裝置的設(shè)計自由度。并且, 通過將自激振蕩頻率設(shè)定成比肉眼的感光度高的頻率,能夠防止產(chǎn)生照明的閃動(閃爍)。并且,有助于改善功率因數(shù)。進而,控制裝置420能夠單獨控制應(yīng)該分別供給到LED群22A、22B的平均電流。并且,不用改變平均電流之比,通過增減各平均電流,就能夠調(diào)整亮度。進而,通過變更應(yīng)該分別供給到LED群22A、22B的平均電流之比,不用改變亮度,就能夠?qū)腖ED模塊22C發(fā)出的光的色溫進行變更。<發(fā)光模塊和封裝>下面,對能夠應(yīng)用于上述各實施方式的LED照明裝置中的發(fā)光模塊(LED模塊)和封裝進行說明。圖17A是構(gòu)成發(fā)光模塊(LED模塊)的半導(dǎo)體發(fā)光裝置(下面稱為“白色LED”)708內(nèi)的封裝701的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖17B是示出對設(shè)于封裝701內(nèi)的半導(dǎo)體發(fā)光元件(LED元件下面稱為“LED芯片”)703A、703B供給電力的布線720A、720B的安裝狀態(tài)的圖。并且,圖18是使用電記號示意地示出圖17A和圖17B所示的封裝701 (白色LED 708)的圖。圖19是示意地示出串聯(lián)連接圖18所示的白色LED 708的狀態(tài)的圖。進而,圖20是在圖17A所示的白色LED 708中沿著包含上述布線720A、720B的面進行切斷時的剖面圖。如圖17A所示,白色LED 708構(gòu)成為包括封裝701,該封裝701具有配置在基板702上的環(huán)狀且圓錐臺形狀的反射鏡710。該反射鏡710具有將來自后述各分割區(qū)域部712的輸出光的一部分導(dǎo)向白色LED 708的出射方向的功能,并且,還發(fā)揮作為封裝701的主體的功能。另外,反射鏡710的圓錐臺形狀的上面?zhèn)瘸蔀榛诎咨獿ED 708的光的出射方向,形成開口部713。另一方面,反射鏡710的圓錐臺形狀的下面?zhèn)扰渲糜谢?02,詳細情況在后面敘述,但是,鋪設(shè)有用于對LED芯片供給電力的布線等(該布線在圖17A中未圖示)。而且,與基板702垂直地設(shè)置有間壁711,該間壁711如圖17A、圖20所示那樣將該環(huán)狀的反射鏡710的內(nèi)部空間均等地分割成兩個區(qū)域。通過該間壁711,在反射鏡710內(nèi)劃分出2個分割區(qū)域部712A、712B,并且,分割區(qū)域部712A的開口部占據(jù)反射鏡710的開口部713的右半部分,分割區(qū)域部712B的開口部占據(jù)反射鏡710的開口部713的左半部分。在本說明書中,將分割區(qū)域部712A的開口部稱為分割開口部713A,將分割區(qū)域部712B的開口部稱為分割開口部713B。S卩,開口部713通過間壁711分割成分割開口部713A和713B。但是,封裝701中的分割區(qū)域部712A和712B的形狀不限于設(shè)置垂直的壁體作為間壁711的構(gòu)造。分割區(qū)域部712A和712B也可以是分別具有圓錐臺、棱錐臺、半球等形狀的凹部。并且,兩個分割區(qū)域部712A、712B的形狀和內(nèi)容積也不是必須相同。并且,圖17A所示的封裝701是在一體的部件中包含分割區(qū)域部712A和712B的構(gòu)造體,但是,不是必須使用這種封裝701。也可以并列設(shè)置具有作為分割區(qū)域部的結(jié)構(gòu)的兩個構(gòu)造體(封裝),使一方作為分割區(qū)域部712A發(fā)揮功能,使另一方作為分割區(qū)域部712B發(fā)揮功能。在圖17A所示的分割區(qū)域部712A、712B中分別各設(shè)置4個LED芯片703A、703B。該LED芯片703A、703B (在統(tǒng)一參照這些LED芯片的情況下稱為LED芯片703。)分別與成對的布線720A、720B (有時也統(tǒng)一稱為布線720。)連接,接受電力供給而進行發(fā)光。另外,各分割區(qū)域部中的LED芯片703與布線720的連接如圖17B所示,在布線720A上安裝4個LED芯片703A,在布線720B上安裝4個LED芯片703B。而且,各分割區(qū)域中的4個LED芯片703相對于對應(yīng)的布線而正向并聯(lián)連接。 作為LED芯片,可以應(yīng)用發(fā)出紫外線波長的紫外LED芯片(發(fā)光峰值波長300 400nm)、發(fā)出紫色光的紫色LED芯片(發(fā)光峰值波長400 440nm)、發(fā)出藍色光的藍色LED芯片(發(fā)光峰值波長440nm 480nm)。在各分割區(qū)域部712A、712B中設(shè)置的LED芯片703的數(shù)量例如為I 10個。LED芯片703的數(shù)量根據(jù)芯片尺寸和必要明亮度適當(dāng)決定即可。并且,在各分割區(qū)域部712A、712B中設(shè)置的LED芯片703的種類可以是相同種類,也可以是不同種類。作為不同種類的組合,考慮紫外或紫色LED和藍色LED的組合。示意地示出這些LED芯片703A、703B的安裝狀態(tài)時,如圖18所示。S卩,在圖17B中,分別位于上側(cè)和下側(cè)的布線720A、720B連接,成為如下的狀態(tài)4個并聯(lián)連接的LED芯片703A和4個并聯(lián)連接的LED芯片703B在極性相反的狀態(tài)下并聯(lián)連接。并且,分別從連接的布線720A和布線720B引出布線720C和布線720D,白色LED 708 (封裝701)成為具有兩個端子的結(jié)構(gòu)。進而,在LED芯片703A的負極與布線720D之間插入逆流防止用的二極管D1,在LED芯片703B的負極與布線720C之間插入逆流防止用的二極管D2。由此,在從布線720C朝向布線720D流過電流的情況下,僅各LED芯片703A點亮。與此相對,在從布線720D朝向布線720C流過電流的情況下,僅各LED芯片703B點亮。由此,白色LED 708能夠通過朝向根據(jù)時間而改變的電流即交流電流來進行驅(qū)動。如圖19所示,串聯(lián)連接規(guī)定個數(shù)(在圖19中例示2個)的圖18所示的白色LED708(封裝701)。由此,能夠得到圖17A等示意地示出的LED芯片703A (相當(dāng)于LED群22A (第ILED (群)))和LED芯片703B (相當(dāng)于LED群22B (第2LED (群)))逆并聯(lián)連接的LED模塊(發(fā)光模塊)。這里,根據(jù)圖21對LED芯片703向基板702上的安裝進行說明。基板702是用于保持包含LED芯片703的白色LED 708的基部,具有金屬基體部件702A、在金屬基體部件702A上形成的絕緣層702D、以及在絕緣層702D上形成的成對布線720c、720d。LED芯片703在相對的底面和上面具有一對電極即P電極和η電極,在成對布線720c的上面經(jīng)由AuSn的共晶焊錫705接合有LED芯片703的底面?zhèn)鹊碾姌O。LED芯片703的上面?zhèn)鹊碾姌O通過金屬制的線706與另一個成對布線720d連接。利用這些成對布線720c、720d的對形成圖17B所示的一對布線720A或720B,對各分割區(qū)域部的4個LED芯片703供給電力。另外,LED芯片703與基板702的一對成對布線720c、720d的電連接不限于圖21所示的方式,可以根據(jù)LED芯片703中的電極組的配置,利用適當(dāng)方法進行電連接。例如,僅在LED芯片703的單面設(shè)置電極組的情況下,使設(shè)有電極的面朝上來設(shè)置LED芯片703,利用例如金屬制的線706分別連接各組的電極和各成對布線720c、720d,由此,能夠使成對布線720c、720d和LED芯片703電連接。并且,在LED芯片703為倒裝片(面朝下)的情況下,通過利用金屬凸塊或焊錫來接合LED芯片703的電極和成對布線720c、720d,能夠進行電連接。這里,LED芯片703激勵后述的熒光部714A、714B(有時也統(tǒng)一稱為熒光部714。)。其中,優(yōu)選為使用了 GaN類化合物半導(dǎo)體的GaN類LED元件。這是因為,為了發(fā)出紫外 藍色的光,發(fā)光輸出和外部量子效率格外大,通過與后述的熒光體進行組合,能夠以非常低的電力得到非常明亮的發(fā)光。在GaN類LED元件中,優(yōu)選具有包含In的發(fā)光層、例如AlxGayInzN發(fā)光層或InxGayN發(fā)光層。這是眾所周知的,但是,在發(fā)光波長為紫色 藍色的情況下,當(dāng)設(shè)發(fā)光層為具有InxGayN阱層的多重量子阱構(gòu)造,設(shè)該阱層為由包層夾著的雙異質(zhì)構(gòu)造時,發(fā)光效率特別高。
如圖21所示,在基板707上,含有吸收從該LED芯片703發(fā)出的光的一部分而發(fā)出不同波長的光的多個或單獨的熒光體和密封所述熒光體的透光性材料的熒光部714設(shè)置成覆蓋LED芯片703。另外,在圖21中省略了反射鏡710的記載,但是,這種方式也可以成為由封裝構(gòu)成的白色LED的一個方式。從LED芯片703發(fā)出的光的一部分或全部作為激勵光而被熒光部714內(nèi)的發(fā)光物質(zhì)(熒光體)吸收。更具體而言,根據(jù)圖20說明白色LED8中的熒光部時,在分割區(qū)域部712A中,熒光部714A覆蓋LED芯片703A,并且,該熒光部714A在分割開口部713A中露出。并且,在分割區(qū)域部712B中,熒光部714B也覆蓋LED芯片703B,并且,該熒光部714B在分割開口部713B中露出。因此,來自各熒光部714A、714B的輸出光從各分割開口部出射到外部。白色LED 708以輸出白色光為目的,特別地,白色LED 708的發(fā)光色在UCS (u、v)表色系(CIE1960)的Uv色度圖中,為了盡可能地減小與黑體輻射軌跡的偏差duv,優(yōu)選以滿足-O. 02 ( duv ( O. 02的方式選擇LED芯片703和熒光體的組合。另外,本實施方式中的與黑體輻射軌跡的偏差duv是依據(jù)JIS Z8725 (光源的分布溫度和色溫/相關(guān)色溫的測定方法)的5. 4項的備注的定義。但是,黑體輻射軌跡不是絕對的基準。有時要求與人工標準對應(yīng)的發(fā)光色(通過與人為確定的基準光的偏差而標準化的發(fā)光色)。在LED芯片703的發(fā)光波長為紫外或紫色的情況下,通過熒光部714產(chǎn)生RGB的3原色或BY、RG等具有補色關(guān)系的波長的光,從而得到白色光。在LED芯片703的發(fā)光波長為藍色的情況下,通過熒光部714產(chǎn)生Y或RG的光,通過與LED芯片703的發(fā)光間的混色而得到白色光。[第6實施方式]下面,對本發(fā)明的第6實施方式進行說明。在第6實施方式中,例如對如下的LED照明系統(tǒng)進行說明運用室內(nèi)的壁嵌入形的調(diào)光裝置(調(diào)光器),運用現(xiàn)有的雙線布線,不進行布線的更換工程,就能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)光控制(亮度調(diào)整)和調(diào)色控制(色溫調(diào)整)的雙方。圖22是示出第6實施方式的LED照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。在圖22中,圖示了供給商用電源(例如交流100V、50Hz)的一對商用電源母線1010、一對照明器用的供電線1020、一對調(diào)光裝置用的引入線1030。這些布線1010、1020和1030 —般鋪設(shè)在建筑物的壁或天花板這樣的電氣布線設(shè)置空間中。在引入線1030上連接有具有一對2個端子T101、T102的調(diào)光裝置1040。另一方面,在供電線1020上連接有具有一對2個端子的LED照明器具(也稱為LED照明裝置、LED發(fā)光器件。并且,有時也稱為LED燈泡)。在圖22中,連接有具有一對端子T103、T104的代替白熾燈泡的LED照明器具1050。調(diào)光裝置1040例如設(shè)置在建筑物的壁上。LED照明器具1050通過設(shè)于壁或天花板上的固定件進行設(shè)置,此時,經(jīng)由插座或連接器與供電線1020電連接。調(diào)光裝置1040具有端子TlOl和Τ102、主電源開關(guān)1041、三端雙向交流開關(guān)1042、觸發(fā)二極管1043、時間常數(shù)電路1044。端子TlOl和Τ102與引入線1030連接,以使得將來自母線10的電力供給到調(diào)光裝置1040內(nèi)。主電源開關(guān)1041是LED照明器具1050的點亮和熄滅用的主電源開關(guān)。三端雙向交流開關(guān)1042作為對供給到LED照明器具50的交流進行控制的導(dǎo)通控 制部發(fā)揮功能。三端雙向交流開關(guān)1042在商用電源的交流的I個周期中的正負的半周期內(nèi),接受來自觸發(fā)二極管1043的觸發(fā)信號而導(dǎo)通(起弧),到該半周期結(jié)束為止,持續(xù)對端子Τ102供給正或負的電壓(電流)。觸發(fā)二極管1043向三端雙向交流開關(guān)1042供給用于使三端雙向交流開關(guān)1042起弧的觸發(fā)信號。時間常數(shù)電路1044對觸發(fā)二極管1043向三端雙向交流開關(guān)1042供給觸發(fā)信號的定時進行控制。時間常數(shù)電路1044具有電阻器1044a、可變電阻器1044b、電容器1044c,與觸發(fā)二極管1043連接。可變電阻器1044b的電阻值根據(jù)操作部(用戶接口)1047的操作量而可變。操作部1047用于對三端雙向交流開關(guān)1042的導(dǎo)通時間(起弧相位角度)進行操作。電阻器1044a、可變電阻器1044b和電容器1044c構(gòu)成在交流的正半周期(周期前半部分)內(nèi)對針對觸發(fā)二極管1043的施加電壓進行充電的CR時間常數(shù)電路,根據(jù)由這些電阻值和容量值決定的時間常數(shù)使觸發(fā)二極管1043導(dǎo)通。另外,在圖22中,圖示了在正半周期內(nèi)使三端雙向交流開關(guān)1042起弧的時間常數(shù)電路,但是,調(diào)光裝置1040還包含在負半周期內(nèi)使三端雙向交流開關(guān)1042起弧的時間常數(shù)電路。進而,調(diào)光裝置1040可以包含磁滯去除電路,該磁滯去除電路在正負的半周期內(nèi)去除電容器1044c的殘留電荷,從而去除磁滯。圖23是示出對調(diào)光裝置1040施加的商用電源的交流波形和通過三端雙向交流開關(guān)1042的起弧而供給到LED照明器具1050的交流電壓之間的關(guān)系的圖。如圖23的(a)所示,對調(diào)光裝置1040施加來自商用電源的正弦曲線的交流電壓。在正半周期內(nèi),在開始施加電壓的同時開始對時間常數(shù)電路1044的電容器1044c進行正充電,在對電容器1044c充電的電荷成為規(guī)定量的時間內(nèi),觸發(fā)二極管1043向三端雙向交流開關(guān)1042供給觸發(fā)信號。于是,三端雙向交流開關(guān)1042以正半周期中的規(guī)定角度Θ進行起弧,開始對LED照明器具1050供給正電流。到半周期的結(jié)束為止,持續(xù)供給電流。在負半周期內(nèi)也進行同樣的動作。這樣,在正負的各半周期內(nèi),三端雙向交流開關(guān)1042在基于時間常數(shù)電路1044的時間常數(shù)的定時進行起弧,向LED照明器具1050供給交流電力。即,三端雙向交流開關(guān)1042在起弧時間內(nèi)使來自商用電源的交流導(dǎo)通。
時間常數(shù)根據(jù)可變電阻器1044b的電阻值而變化。即,可變電阻器1044b的電阻值越小,時間常數(shù)越小,三端雙向交流開關(guān)1042起弧的定時越提前(參照圖23的(b)和(C))。這樣,通過操作部1047的操作使可變電阻器1044b的電阻值變化,由此,能夠使三端雙向交流開關(guān)1042的起弧相位角度(導(dǎo)通時間)可變。在圖22中,LED照明器具50具有作為解析部發(fā)揮功能的起弧相位角度檢測電路1090和微計算機(微機)1100、以及針對LED模塊1060的驅(qū)動部(驅(qū)動電路)1080。驅(qū)動部1080包括作為驅(qū)動對象的LED模塊1060。LED模塊1060包括正向并聯(lián)配置的LED群1060a和LED群1060b。LED群1060a和LED群1060b分別由串聯(lián)連接的多個LED元件構(gòu)成。起弧相位角度檢測電路1090具有通過調(diào)光裝置1040的三端雙向交流開關(guān)1042的起弧相位角度的控制將所供給的交流轉(zhuǎn)換成直流的整流電路1091、根據(jù)從整流電路1091輸出的直流電壓而生成微機1100的動作用直流電壓的恒壓源1092、以及對三端雙向交流開關(guān)1042的起弧相位角度進行檢測的角度檢測電路1093。 微機1100具有存儲器(存儲裝置)1101、作為選擇單元的模式判定部1102、作為亮度控制部的亮度調(diào)整部1103、作為色溫控制部的色溫調(diào)整部1104。存儲器1101存儲由微機1100中包含的處理器(CPU (中央處理裝置))執(zhí)行的程序和在執(zhí)行程序時使用的數(shù)據(jù)。并且,存儲器1101具有記錄根據(jù)起弧相位角度求出的導(dǎo)通時間的歷史的記錄區(qū)域。模式判定部1102通過參照導(dǎo)通時間的歷史,在對LED模塊1060的亮度(發(fā)光量)進行調(diào)整的調(diào)光模式和對LED模塊1060的色度(色溫)進行調(diào)整的調(diào)色模式之間切換LED模塊1060的控制模式。S卩,模式判定部1102在主電源開關(guān)1041接通時,選擇調(diào)光模式作為初始設(shè)定。模式判定部1102從角度檢測電路1093接受每I個周期的起弧相位角度,根據(jù)起弧相位角度計算三端雙向交流開關(guān)1042的半周期中的導(dǎo)通時間。例如,求出導(dǎo)通時間為三端雙向交流開關(guān)1042的起弧開始時刻A與半周期的結(jié)束(電壓O)時刻B的差分C。能夠根據(jù)交流的頻率(在實施方式中為50Hz :1周期20ms)求出半周期中的每單位角度(例如I度)的時間。即,能夠通過(180 [° ]-起弧角度[° ])X (每I度的時間=大約O. 056 [ms])計算導(dǎo)通時間。模式判定部1102在調(diào)光模式中對亮度調(diào)整部1103提供導(dǎo)通時間,并記錄在存儲器1101中。由此,在存儲器1101中存儲有每I個周期的導(dǎo)通時間的歷史。并且,模式判定部1102每當(dāng)計算(計測)I個周期的導(dǎo)通時間時,取得與最后記錄在存儲器1101中的導(dǎo)通時間之間的差分。在差分為O的情況下,模式判定部1102開始進行基于定時器的計時。當(dāng)差分為O的時間(導(dǎo)通時間沒有變化的時間)超過規(guī)定時間時,模式判定部1102將控制模式切換為調(diào)色模式(選擇調(diào)色模式)。與此相對,在差分為O的時間未超過規(guī)定時間的期間內(nèi)檢測到差分的情況下,模式判定部1102結(jié)束基于定時器的計時,維持調(diào)光模式的選擇。在調(diào)色模式中,與調(diào)光模式同樣,模式判定部1102計測每I個周期的導(dǎo)通時間,記錄在存儲器1101中,并計算導(dǎo)通時間的差分。但是,在調(diào)色模式中,對色溫調(diào)整部1104提供每I個周期的導(dǎo)通時間。與調(diào)光模式同樣,當(dāng)導(dǎo)通時間的差分為O時,模式判定部1102起動定時器,計測導(dǎo)通時間的差分為O的時間。當(dāng)導(dǎo)通時間的差分為O的時間超過規(guī)定時間時,模式選擇部1102將控制模式再次切換為調(diào)光模式(選擇調(diào)光模式)。但是,在差分為O的時間未超過規(guī)定時間的期間內(nèi)檢測到差分的情況下,模式判定部1102結(jié)束基于定時器的計時,維持調(diào)色模式的選擇。這樣,模式判定部1102監(jiān)視導(dǎo)通時間,以導(dǎo)通時間沒有變化的時間超過規(guī)定時間為條件,切換控制模式。并且,模式判定部1102根據(jù)選擇中的模式,對亮度調(diào)整部1103和色溫調(diào)整部1104中的一方提供導(dǎo)通時間。另外,在上述說明中,模式判定部1102對亮度調(diào)整部1103或色溫調(diào)整部1104供給每I個周期的導(dǎo)通時間。與此相對,根據(jù)需要,模式判定部1102也可以在多個周期內(nèi)供給I次導(dǎo)通時間。作為亮度控制部的亮度調(diào)整部1103對驅(qū)動電路1080中包含的作為調(diào)光單元的恒流電路1081進行控制,以使得LED模塊1060以與從模式判定部1102供給的導(dǎo)通時間(起弧相位角度)對應(yīng)的亮度進行發(fā)光。例如,亮度調(diào)整部1103具有示出導(dǎo)通時間和驅(qū)動電流的相關(guān)關(guān)系的映射圖,根據(jù)映射圖求出與導(dǎo)通時間對應(yīng)的驅(qū)動電流,對恒流電路1081進行控制,以使得供給這種驅(qū)動電流。 映射圖所不的導(dǎo)通時間和驅(qū)動電流的相關(guān)關(guān)系可以任意設(shè)定,導(dǎo)通時間的長度和驅(qū)動電流的大小可以具有比例關(guān)系?;蛘?,導(dǎo)通時間的長度和驅(qū)動電流的關(guān)系也可以為非線形。例如,驅(qū)動電流可以根據(jù)導(dǎo)通時間的長度而階段性地增大??傊?,在利用者進行了提高亮度的操作部1047的操作的情況下驅(qū)動電流值增大,在利用者進行了降低亮度的操作部1047的操作的情況下驅(qū)動電流值下降即可。這種驅(qū)動電流的增減與導(dǎo)通時間(起弧相位角度)也可以沒有比例關(guān)系。恒流電路1081在亮度調(diào)整部1103的控制下,以針對導(dǎo)電時間(起弧相位角度)而預(yù)先決定的驅(qū)動電流值,分別對構(gòu)成LED模塊1060的LED群1060a (第ILED (群))和LED群1060b (第2LED (群))供給驅(qū)動電流。供給到LED模塊1060的驅(qū)動電流是供給到LED群1060a的驅(qū)動電流Ilwk和供給到LED群1060b的驅(qū)動電流Ihik的合計值。恒流電路1081通過使合計值增減,對供給到LED群1060a、1060b的驅(qū)動電流的平均電流值進行增減,使LED模塊1060的亮度(發(fā)光量)上升或下降。在調(diào)色模式中,作為色溫控制部的色溫調(diào)整部1104對驅(qū)動電路1080中包含的作為調(diào)色單元的均衡電路1082進行控制,以使得LED模塊1060以與導(dǎo)通期間(起弧相位角度)對應(yīng)的色溫進行發(fā)光。均衡電路1082包括脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路,對供給到LED群1060a的驅(qū)動電流(平均電流)Ilmtk和供給到LED群1060b的驅(qū)動電流(平均電流)Ihik之比進行調(diào)整。這里,色溫調(diào)整部1104例如具有示出導(dǎo)通時間和驅(qū)動電流比的相關(guān)關(guān)系的映射圖或表,控制均衡電路1082,使得以根據(jù)導(dǎo)通時間而預(yù)先決定的驅(qū)動電流比供給驅(qū)動電流Ilmtk和驅(qū)動電流 Ihik0另外,模式判定部1102、亮度調(diào)整部1103、色溫調(diào)整部1104可以構(gòu)成為通過微機1100中包含的處理器執(zhí)行程序而實現(xiàn)的功能。另外,在上述說明中,根據(jù)起弧相位角度求出導(dǎo)通時間,但是,求出導(dǎo)通時間并記錄導(dǎo)通時間的歷史不是必須的要件。即,也可以代替導(dǎo)通時間而記錄起弧相位角度的歷史,以與起弧相位角度對應(yīng)的驅(qū)動電流的合計值或比進行LED模塊1060 (LED群1060a和1060b)的驅(qū)動控制。在第6實施方式中,LED模塊1060例如是在藍寶石基板上制作的發(fā)光二極管群,多個(例如20個)LED元件分別串聯(lián)連接而構(gòu)成的一組LED群1060a、LED群1060b同向并聯(lián)配置。LED群1060a、1060b中分別包含的各個LED元件的發(fā)光波長為410nm,正向電流時的端子電壓為3. 5V,在串聯(lián)連接20個LED元件的情況下,在70V的直流下產(chǎn)生最大光量。在構(gòu)成LED群1060a的各LED元件中,嵌入當(dāng)以發(fā)光波長410nm的光進行刺激(激勵)時發(fā)出大約3000° K的白色光的熒光體。與此相對,在構(gòu)成LED群1060b的各LED元件中,嵌入當(dāng)以發(fā)光波長410nm的光進行刺激(激勵)時發(fā)出大約5000° K的白色光的熒光體。因此,通過LED群1060a的發(fā)光而照射的白色光和通過LED群66b的發(fā)光而照射的白色光的色溫不同。 另外,構(gòu)成LED群1060a、1060b的LED元件的數(shù)量可以適當(dāng)變更,也可以是一個LED元件。并且,LED群1060a、1060b以相互不同的色度(色相、色溫)發(fā)光即可,各LED群1060a、1060b可采用的色度可以適當(dāng)選擇。并且,LED模塊1060也可以不是發(fā)出不同色溫的白色光的LED群的組合,而是發(fā)出不同顏色的LED群的組合。不同顏色的組合例如可以應(yīng)用綠色和藍色、黃色和紅色等的期望組合。這種LED照明器具考慮用作霓虹燈。下面,對操作部1047的操作以及LED模塊1060的亮度調(diào)整(調(diào)光)和色溫調(diào)整(調(diào)色)進行詳細說明。第6實施方式中的調(diào)光裝置1040的操作部1047具有刻度盤式的旋鈕(刻度盤)。但是,操作部1047也可以代替刻度盤式的旋鈕而具有滑動桿。在第6實施方式中,在對LED模塊1060的亮度(發(fā)光量)進行調(diào)整的情況下,使操作部1047的旋鈕向左旋轉(zhuǎn)而變亮,使操作部1047的旋鈕向右旋轉(zhuǎn)而變暗。但是,這種設(shè)定是以便于說明為目的的設(shè)定。即,目前一般使用的調(diào)光裝置為如下設(shè)定當(dāng)使旋轉(zhuǎn)型的刻度盤沿順時針方向向右旋轉(zhuǎn)時,交流半周期中的導(dǎo)通時間增大(例如圖3 (a)—圖3 (b)),此時,在與調(diào)光裝置連接的照明器為白熾燈泡這樣的電阻恒定的負載的情況下,消耗電力增大,白熾燈泡的亮度提高。并且,第6實施方式中的操作部1047 (刻度盤)的旋轉(zhuǎn)角位置信息(操作量)不用于控制針對LED模塊1060的驅(qū)動電流的導(dǎo)通時間的增減,而用于輸入“利用者的意圖信息”。因此,操作部1047的操作量不與負載的消耗電力增減和亮度增減直接相關(guān)。第6實施方式中的LED模塊1060的消耗電力與能夠近似為純粹的電阻器的白熾燈泡負載不同,獨立于三端雙向交流開關(guān)1042的起弧相位角度Θ,利用負載側(cè)的控制電路(微機1100)的判斷而決定。使用圖23,對使用了三端雙向交流開關(guān)1042的第6實施方式中的LED模塊1060的驅(qū)動控制進行說明。在第6實施方式中,與圖23的(a) (C)所示的三端雙向交流開關(guān)1042的導(dǎo)通時間的長短(起弧相位角度)無關(guān),內(nèi)置于LED照明器具1050中的亮度調(diào)整部1103決定供給到LED模塊1060的恒流值。因此,LED模塊1060不是必須消耗與交流電壓波形的瞬時值成比例的電力。但是,如圖23的(a)所示,在IGBT的起弧定時(起弧相位角度)比較滯后(導(dǎo)通時間短)、電壓波形的瞬時值低的情況下,在電容器1084 (蓄電部)中蓄積LED模塊1060的點亮所需要的電力后,繼續(xù)對LED模塊1060供給驅(qū)動電流。例如,在圖23 Ca)所示的例子中,IGBT的導(dǎo)通期間為從正半周期后半部分的起弧相位角度θ=150°到相位角度θ=180°的30度期間。起弧相位角度150度時的日本的商用正弦波交流(100V)的瞬時值為70. 7V,LED元件(動作電壓例如24 30V)的點亮充分。
但是,從起弧相位角度150度朝向180度,正弦波交流的瞬時電壓急劇減少。因此,作為構(gòu)成LED模塊1060的LED元件的驅(qū)動電路電源,選擇從供給70. 7V的相位角度150度到供給70. 7V的大約1/2的電壓即35V的相位角度(大致168度),作為得到穩(wěn)定動作的利用范圍。通過在這樣的18度的期間內(nèi)對大容量電容器(電容器1084)進行充電,能夠利用驅(qū)動電路1080生成穩(wěn)定的持續(xù)的LED用的電源。在上述例子中要求的電容器1084的充電電流在18度期間內(nèi)對在交流半周期180度期間內(nèi)消耗的電力進行充電。因此,成為恒常消耗電流的大約10倍的充電電流。例如在消耗30瓦特的LED照明器的情況下,在時間平均上為IOOVrms (rms為交流的實效值)、O. 3Arms,但是,從相位角度150度到相位角度168度的平均電流大致計算為其10倍的3 [A]左右。該值是可允許的電流值。但是,在瞬時電壓為100伏特以上的相位90度±45度中,充電電流大致為O. 3A左右。
通過如上所述構(gòu)成LED模塊1060的電源,能夠獨立于三端雙向交流開關(guān)1042的起弧相位角度而決定LED驅(qū)動電流。其結(jié)果,能夠獨立于三端雙向交流開關(guān)1042的導(dǎo)通角度,根據(jù)利用者的意圖來控制LED模塊1060的亮度。圖22所示的調(diào)光裝置1040可以應(yīng)用具有作為操作部1047的刻度盤和三端雙向交流開關(guān)1042的現(xiàn)有的發(fā)熱燈泡用的調(diào)光裝置。能夠根據(jù)操作部1047的旋鈕的旋轉(zhuǎn)量(操作量),將三端雙向交流開關(guān)1042的起弧相位角度Θ (參照圖3)調(diào)整為0° 180°的任意值。在第6實施方式中,以避免混淆說明為目的,進行以下定義,以使得調(diào)光裝置1040的操作部(刻度盤)1047的位置角度的數(shù)值和交流周期中的起弧相位角度的數(shù)值一致。S卩,能夠以12時的位置為中心使刻度盤左右旋轉(zhuǎn)90°。而且,將順時針方向中的亥渡盤的旋轉(zhuǎn)終點即“3時的位置”稱為“角位置180度”,并且,定義為起弧相位角度180度、通常消耗電力最小。并且,將逆時針方向中的刻度盤的旋轉(zhuǎn)終點即“9時的位置”稱為“角位置O度”,并且,定義為起弧相位角度O度、通常消耗電力最大。進而,在以下的說明中,將對LED模塊1060的亮度(發(fā)光量)進行調(diào)整的動作記述為“調(diào)光”,將對LED模塊1060的色溫進行調(diào)整的動作記述為“調(diào)色”。下面,對LED模塊1060的調(diào)光時和調(diào)色時的動作例進行說明。圖24是調(diào)光時的交流電壓和驅(qū)動電流等的波形說明圖。圖25是調(diào)色時的交流電壓和驅(qū)動電流等的波形說明圖。利用者閉合主電源開關(guān)1041 (圖22)(使主電源開關(guān)1041導(dǎo)通),由此,LED模塊1060點亮。該主電源接通時的LED模塊1060的亮度和色溫不定。但是,例如可以構(gòu)成為,在微機1100的初始設(shè)定中,LED模塊1060以規(guī)定亮度和色溫進行點亮。作為第I步驟,利用者希望將亮度變更為希望值,使操作部1047 (刻度盤)左右旋轉(zhuǎn)。一邊眺望來自LED模塊1060的光來確認明亮度,一邊使刻度盤旋轉(zhuǎn)。例如,當(dāng)利用者將刻度盤設(shè)置在11時的位置時,如圖24的(a)所示,成為起弧相位角度固定為60°的狀態(tài)。在該階段中,LED模塊1060以比可調(diào)整的亮度范圍的中間稍微明亮的亮度進行點亮。在利用者滿足該亮度的情況下,利用者不需要進一步進行刻度盤操作,使手離開刻度盤。該動作由后述的微機1100解釋為第I步驟結(jié)束的意思顯示。在第I步驟中,在從主電源接通到利用者使手離開操作部1047的期間內(nèi),微機1100執(zhí)行調(diào)光動作程序,進行第I步驟中的動作。在本實施方式中,作為基于主電源接通的微機1100的初始狀態(tài),微機1100進行基于調(diào)光動作程序的動作。即,微機1100在調(diào)光模式下進行動作。通過執(zhí)行調(diào)光動作程序,微機1100時時刻刻計測刻度盤的旋轉(zhuǎn)位置即三端雙向交流開關(guān)1042的起弧相位角度(導(dǎo)通時間)。微機1100根據(jù)計測出的起弧相位角度(導(dǎo)通時間)來控制恒流電路1091,對供給到構(gòu)成LED模塊1060的LED群1060a的驅(qū)動電流Ilwk和供給到LED群1060b的驅(qū)動電流Ihik的合計值(IlOTk+Ihik)進行增減。其結(jié)果,LED模塊1060的亮度被更新為期望值。利用者一邊觀測LED模塊1060的明亮度,一邊時時刻刻調(diào)整操作部1047的刻度盤的旋轉(zhuǎn)角度位置,由此,能夠使亮度成為期望的明亮度。然后,如上所述,利用者使手離開操作部1047,由此,當(dāng)起弧相位角度(導(dǎo)通時間) 沒有變化的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間(例如5秒)時,微機1100結(jié)束執(zhí)行調(diào)光動作程序,開始執(zhí)行調(diào)色動作程序。即,控制模式切換為調(diào)色模式。作為第2步驟,假設(shè)利用者進一步?jīng)Q定將色溫變更為希望值。例如,在從第I步驟中使手離開操作部1047后的5秒以后且10秒以內(nèi)的第I停止時間內(nèi),利用者再次使操作部1047 (刻度盤)從11時的位置左右旋轉(zhuǎn)。利用者一邊眺望LED模塊1060的色溫一邊進行刻度盤操作,在示出期望色溫的情況下,再次使手離開操作部1047 (刻度盤)。例如,假設(shè)利用者在13時的位置使手離開。該情況下,如圖23的(b)所示,交流的起弧相位角度固定為 120。。在調(diào)色動作程序的執(zhí)行時、即調(diào)色模式中,微機1100不改變LED模塊1060的亮度,即在使LED驅(qū)動電流的合計值(IlOTtk+Ihik)保持恒定的狀態(tài)下,對驅(qū)動電流Ilmtk的值與驅(qū)動電流Ihik的值之比進行變更。由此,LED模塊1060的色溫變化。當(dāng)產(chǎn)生不操作刻度盤的時間、即起弧相位角度(導(dǎo)通時間)沒有變更的時間時,微機1100開始定時器的計時。在經(jīng)過規(guī)定時間(例如5秒)之前沒有檢測到操作(導(dǎo)通時間)的變化的情況下,利用者結(jié)束調(diào)色操作,在固定了驅(qū)動電流Ilmtk與Ihik之比的狀態(tài)下使控制模式返回調(diào)光模式。與此相對,在定時器計時規(guī)定時間之前檢測到操作的再次開始、即導(dǎo)通時間的變化的情況下,微機1100結(jié)束基于定時器的計時,維持調(diào)色模式。另外,在調(diào)光模式中,在定時器計時規(guī)定時間(5秒)、將控制模式從調(diào)光模式切換為調(diào)色模式的情況下,微機1100能夠繼續(xù)進行定時器的計時。而且,在模式切換后經(jīng)過了規(guī)定時間的情況下,例如定時器從計時開始起計時了 10秒的情況下,判定為利用者沒有調(diào)色的意圖。該情況下,微機1100在固定了調(diào)色模式切換時的驅(qū)動電流Ilwk與Ihik的值之比的狀態(tài)下,將控制模式切換為調(diào)光模式。作為三端雙向交流開關(guān)調(diào)光器的調(diào)光裝置1040的負載即LED照明器具1050(LED模塊1060)根據(jù)上述動作例進行動作。因此,利用者在利用使用了調(diào)光裝置1040和LED照明器具1050的LED照明系統(tǒng)時應(yīng)該預(yù)先學(xué)習(xí)的規(guī)則是以下的簡單規(guī)則。即,只要以5秒以內(nèi)的間隔繼續(xù)進行操作部1047的操作,則當(dāng)前的控制模式(調(diào)光或調(diào)色模式中的一方)繼續(xù),當(dāng)刻度盤操作中止5秒以上時,切換控制模式。上述5秒這樣的數(shù)值是可以根據(jù)利用者的社會上的一般想法、年齡層、社會階層等而變更的值。即,是能夠根據(jù)市場的喜好而設(shè)定的數(shù)值。在本申請的申請人實施的實驗中,得到4秒±2秒(2 6秒)是利用者感覺便利的范圍這樣的見解。起弧相位角度(導(dǎo)通時間)沒有變化的規(guī)定時間可以適當(dāng)設(shè)定,也可以在微機1100中設(shè)置用于對所設(shè)定的規(guī)定時間進行變更的用戶接口。并且,在上述動作例中,說明了在調(diào)光和調(diào)色模式的雙方中、作為模式切換的契機的規(guī)定時間同樣為5秒的情況。但是,在調(diào)光模式和調(diào)色模式中,規(guī)定時間的長度也可以不同。在上述調(diào)色模式的動作例中,進行了微機1100使亮度維持恒定并改變色溫的意思的說明。下面詳細敘述該調(diào)色模式時的動作。圖24的(a)和(b)示出三端雙向交流開關(guān)1042 (調(diào)光裝置1040)的導(dǎo)通電壓和LED模塊1060的驅(qū)動電流的關(guān)系。圖24(b)所示的波形是照明器為簡單電阻負載(例如白熾燈泡)時的電流波形。觀察圖24 (a)和(b)可以清楚地知道,電壓波形和電流波形為相 似形。與此相對,圖24 (C)示出本實施方式的恒流驅(qū)動負載時的電流波形。可知圖24(C)的電流波形與圖24 (a)所示的交流電壓波形完全不同。即,在內(nèi)置有恒流驅(qū)動電路(恒流電路1081)的LED照明器具1050中,在從剛剛起弧之后到交流相位角度180°之前,與電壓波形的時間變化無關(guān)地對負載(LED模塊1060)供給大致恒定的驅(qū)動電流。并且,可以如下設(shè)計整流電路1083 :如圖24 (d)所示的充電波形(三角波)那樣,在剛剛起弧之后對電容器1084充電較大的充電電流,維持直流電壓,由此,如圖24 (e)所示的驅(qū)動電流波形那樣,在交流相位180°度結(jié)束后(半周期結(jié)束后),也繼續(xù)對作為負載的LED模塊1060供給驅(qū)動電流。另外,圖24的(C)、(d)、(e)示出基于整流電路1083的全波整流后的電流波形。如上所述,在三端雙向交流開關(guān)1042剛剛起弧之后從整流電路1083供給對電容器1084進行充電的較大的電流,由此,與調(diào)光裝置1040的刻度盤位置(操作量)無關(guān),能夠維持圖24 (e)所示的直流電壓。因此,能夠利用期望的電流值驅(qū)動LED模塊1060。使用圖25,在之前敘述的利用者進行的從11時位置到13時位置的操作順序的基礎(chǔ)上,對調(diào)光裝置1040的動作和LED模塊1060消耗的負載電流的關(guān)系進行說明。當(dāng)利用者向順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)光裝置1040的操作部1047 (刻度盤)時,從圖24(a)所示的起弧相位角度60度遷移到圖25 (a)所示的起弧相位角度120度的狀態(tài),導(dǎo)通時間減少。此時,如果照明器具為白熾燈泡這樣的簡單電阻負載,則流過圖25 (b)所示的電壓比例波形的電流。但是,在本實施方式中,不是如圖25 (b)那樣,而是如圖25 (d)那樣流過對電容器1084進行充電的電流,在剛剛起弧之后以圖24 (d)所示的電流的大致2倍大小的電流對電容器1084進行充電。這是由于以下原因而引起的由于交流的非導(dǎo)通時間較長,所以電容器1084的電壓由于LED消耗電流而逐漸降低,交流電源側(cè)與電容器1084側(cè)的電位差擴大。在電容器1084的容量充分大的情況下,即使起弧相位角度為120度、導(dǎo)通時間減少,也能夠如圖25 Ce)那樣連續(xù)對LED模塊1060供給大致直流的負載電流。另外,圖25(c)、(d)和(e)示出基于整流電路1083的全波整流后的直流電流波形。進而,在很難利用大容量的電容器1084的白熾燈泡互換形的LED照明器具的情況下,如圖25 (c)那樣對LED模塊1060供給間歇的直流電流。但是,在肉眼無法與基于圖25Ce)的連續(xù)的直流電流供給的點亮進行區(qū)分的情況下,也可以應(yīng)用圖25 (c)的直流電流的供給。
如上所述,與調(diào)光裝置1040的操作部1047的刻度盤位置無關(guān),能夠確保應(yīng)該供給到LED模塊1060的直流電源。因此,能夠如圖26 (a)和(b)那樣調(diào)整低開爾文用的LED驅(qū)動電流Ilwk和高開爾文用的LED驅(qū)動電流Ihik。S卩,第I步驟(調(diào)光模式)結(jié)束時的驅(qū)動電流Ilwk和驅(qū)動電流Ihik如圖26 (a)所示,能夠供給同量的驅(qū)動電流。與此相對,在調(diào)色模式中,當(dāng)使刻度盤移動到例如13時的位置時,如圖26 (b)所示,驅(qū)動電流Ihik增大,另一方面,驅(qū)動電流Ilwk減少,全體成為發(fā)藍的白色。通過內(nèi)置于均衡電路1082中的PWM電路變更驅(qū)動電流Ihik與驅(qū)動電流Ilmtk之比,由此實現(xiàn)這種動作。
另外,如圖26 (a)和(b)所示,在交流的正負I個周期期間內(nèi),以由均衡電路1082決定的時間之比對LED群60a、60b供給時間tl的脈沖電流。在圖26 Ca)所示的例子中,對LED群1060a、1060b供給相同數(shù)量(3個)的脈沖電流。與此相對,在圖6 (b)中,對LED群1060b供給4個脈沖電流,另一方面,對LED群1060a供給2個脈沖電流。這樣,變更了電流之比,但是,脈沖的總數(shù)沒有變更。即,驅(qū)動電流的合計值恒定。因此,能夠在維持亮度的狀態(tài)下對色溫進行變更。在第6實施方式中,能夠利用白熾燈泡用的已設(shè)的布線和已設(shè)的三端雙向交流開關(guān)調(diào)光器(調(diào)光裝置1040),實現(xiàn)LED照明器具1050的調(diào)光和調(diào)色。即,通過在LED照明器具1050側(cè)存儲調(diào)光裝置1040的操作部1047 (刻度盤)的操作歷史即三端雙向交流開關(guān)的起弧相位角度(導(dǎo)通時間),實現(xiàn)調(diào)光模式和調(diào)色模式的兩個控制模式。由此,不用實施布線工程,使用已設(shè)的調(diào)光裝置1040就能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)光和調(diào)色的兩個功能。根據(jù)第6實施方式,能夠利用一個調(diào)光裝置1040實現(xiàn)調(diào)光和調(diào)色的兩個控制。因此,不用實施調(diào)光裝置的更換工程,通過將負載側(cè)的燈泡或光源變更為LED照明器具1050,能夠極其容易地導(dǎo)入可實施調(diào)光和調(diào)色的LED照明器具。由此,使用LED照明器具1050能夠使現(xiàn)有的使用了白熾燈泡或熒光燈的照明系統(tǒng)實現(xiàn)高性能化。進而,在白色照明時,能夠?qū)崿F(xiàn)更接近太陽光線的光譜的顯色性。并且,根據(jù)LED照明器具1050,能夠利用一個LED照明器具使從日光色到燈泡色的寬范圍的色溫連
續(xù)可變。另外,在第I實施方式中,示出了根據(jù)起弧相位角度計測導(dǎo)通時間并在存儲器1101中記錄導(dǎo)通時間的歷史的結(jié)構(gòu)例。也可以代替該結(jié)構(gòu),不進行導(dǎo)通時間的計測,僅按照規(guī)定周期(例如I個周期)檢測起弧相位角度,在存儲器1101中記錄起弧相位角度的歷史。并且,說明了在存儲器1101中記錄起弧相位角度(導(dǎo)通時間)的歷史的情況,但是,只要至少在存儲器1101中記錄最后檢測到的起弧相位角度(導(dǎo)通時間)即可。[第7實施方式]接著,對本發(fā)明的第7實施方式進行說明。由于第7實施方式具有與第6實施方式相同的結(jié)構(gòu),所以主要說明不同之處,省略說明與第I實施方式相同的結(jié)構(gòu)。在第7實施方式中,與第6實施方式不同,通過將已設(shè)的三端雙向交流開關(guān)調(diào)光器(調(diào)光裝置1040)更換為新的調(diào)光裝置,僅通過小規(guī)模的布線器具更換工程就能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)光和調(diào)色的兩個功能,由此,實現(xiàn)高便利性。圖27是示出第7實施方式的LED照明系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)例的圖。LED照明系統(tǒng)包括調(diào)光裝置1040A和LED照明器具1050A。在第7實施方式中,也運用與第6實施方式相同的已設(shè)布線(母線1010、供電線1020、引出線1030)。在第7實施方式中,應(yīng)用具有調(diào)光用操作部和調(diào)色用操作部的2個以上的操作部的調(diào)光裝置1040A。由此,與第6實施方式相比,能夠提供提高了便利性的LED照明系統(tǒng)。調(diào)光裝置1040A具有作為第I和第2成形部的一對IGBT (絕緣柵極型雙極晶體管)。IGBT能夠利用小電壓的輸入信號導(dǎo)通和截止高電壓的輸出。由于IGBT是單一的雙極晶體管,所以如圖27所示,兩個IGBT 1048、1049以極性相反的方式串聯(lián)連接。IGBT 1048、1049分別具有二極管1032、1033。調(diào)光裝置1040A具有調(diào)光用的操作部1047a (第I用戶接口)和調(diào)色用的操作部1047b (第2用戶接口)。操作部1047a、操作部1047b分別具有用于分別調(diào)整亮度和色溫的刻度盤(旋鈕)。表示操作部1047a、1047b各自的操作量的信號被提供給邏輯電路1400。
邏輯電路1400包括分別對操作部1047a、1047b的各操作量(刻度盤的旋轉(zhuǎn)角度)進行檢測的兩個旋轉(zhuǎn)編碼器(未圖示)。邏輯電路400在與操作部1047a的刻度盤位置(旋轉(zhuǎn)編碼器的檢測位置)對應(yīng)的定時對IGBT 1048、1049的柵極供給信號1408、1409。信號1408是使集電極-發(fā)射極間的電流停止規(guī)定期間的相反方向的電流,信號1408、1409的輸出定時依賴于操作部1047a的刻度盤位置。信號1408、1409被提供給IGBT 1048、1049的柵極,由此,能夠使在IGBT 1048、1049的集電極-發(fā)射極間流過的電流(來自商用電源的交流的正半周期內(nèi)流過的電流)的導(dǎo)通停止規(guī)定期間(例如1ms)。圖28是示出操作部1047a的操作量和交流波形的關(guān)系的圖。如圖28 (a)所示,在交流的正負各半周期內(nèi),生成圖28 (b)所示的與操作部1047a的操作量對應(yīng)的脈沖信號(信號1408、1409),并提供給IGBT 1048、1049的柵極。由此,在正負各周期內(nèi),交流被遮斷規(guī)定期間t4 (例如1ms)。由此,來自商用電源的交流電壓的正負半周期成為在基于與操作部1047a的操作量對應(yīng)的信號1408、1409的輸出定時的遮斷定時遮斷規(guī)定期間t4的狀態(tài)的波形。具有這種波形的交流電壓被提供給LED照明器具1050A。由于規(guī)定期間t4是Ims這樣的比半周期期間(10ms :50Hz的情況)短的時間,所以可以認為交流電壓是大致正弦波。基于交流的正負半周期中的脈沖信號(信號1408)的遮斷定時依賴于操作部1047a的刻度盤的旋轉(zhuǎn)量(操作量)即亮度的控制量。如圖28 (C)、圖28 (e)所示,隨著刻度盤的操作量向增大亮度的方向變大,信號1408、1409的輸出定時提前,交流的正負半周期中的遮斷定時提前。由此,能夠使供給到LED照明器具1050A的交流電壓的正負半周期的波形成為嵌入(附加)了亮度調(diào)整用的控制信號的狀態(tài)。并且,邏輯電路1400對IGBT 1049的柵極供給與操作部1047b的刻度盤位置對應(yīng)的信號1409。通過信號1409的供給,在來自商用電源的交流的負半周期內(nèi),能夠使在IGBT1049的集電極-發(fā)射極間流過的電流停止(遮斷)導(dǎo)通規(guī)定時間(例如1ms)。圖29是示出操作部1047b的操作量和交流波形的關(guān)系的圖。如圖29 Ca)所示,在交流的負半周期內(nèi),生成圖29 (b)所示的脈沖信號(信號1409),并提供給IGBT1049的柵極。由此,在交流為負的周期內(nèi)遮斷規(guī)定期間t4 (例如lms)。由此,來自商用電源的交流電壓的負半周期成為在與信號1409的輸出定時對應(yīng)的遮斷定時遮斷規(guī)定期間t4的狀態(tài)的波形。具有這種波形的交流電壓被提供給LED照明器具1050A。由于規(guī)定期間t4是Ims這樣的比半周期期間(10ms :50Hz的情況)短的時間,所以可以認為交流電壓是大致正弦波。基于交流的負半周期中的脈沖信號(信號1409)的遮斷定時依賴于操作部1047b的旋鈕的旋轉(zhuǎn)量即色溫的控制量。如圖29 (C)、圖29 (d)所示,隨著旋鈕的操作量向降低色溫的方向變大,信號1409的輸出定時提前,交流的負半周期中的遮斷定時提前。由此,能夠使供給到LED照明器具1050A的交流電壓的負半周期的波形成為嵌入(附加)了色溫調(diào)整用的控制信號的狀態(tài)。如上所述,在操作了操作部1047a的情況下,由于產(chǎn)生信號1408、1409,正負半周期中的遮斷位置(遮斷相位角度)變動。與此相對,在操作了操作部1047b的情況下,僅產(chǎn)生信號1409,僅負半周期中的遮斷位置(遮斷角度)變動。這是因為,在控制裝置側(cè),將正負遮斷位置同時變動的情況判定為調(diào)光用的控制信號,將僅負遮斷位置變動的情況判定為調(diào)色·用的控制信號。但是,也可以將操作部1047a作為調(diào)色用的操作部,將操作部1047b作為調(diào)光用的操作部。并且,也可以通過操作部1047b的操作,僅產(chǎn)生信號1408,僅正半周期中的遮斷位置變動。LED照明器具1050A包括遮斷角度檢測電路1090A。檢測電路1090A具有將從調(diào)光裝置1040A側(cè)供給的交流轉(zhuǎn)換成直流的整流電路1091、根據(jù)從整流電路1091輸出的直流電壓而生成微機1100的動作用直流電壓的恒壓源1092、以及對交流的正負半周期中的遮斷定時進行檢測的角度檢測電路1093A。角度檢測部1093A檢測各個正負半周期中的遮斷相位角度Θ,并轉(zhuǎn)交給微機1100的分配部1102A (判定部)。分配部1102A在存儲器1101中記錄各個正負半周期中的遮斷相位角度Θ作為歷史信息。此時,分配部1102A在檢測到I個周期中的正負遮斷相位角度Θ的情況下,將各遮斷相位角度Θ與存儲器1101中最后記錄的正負遮斷相位角度Θ進行比較。此時,在正負遮斷相位角度Θ的雙方變動(具有差分)的情況下,分配部1102A根據(jù)實施了調(diào)光操作的判斷,向亮度調(diào)整部1103發(fā)送所檢測到的遮斷相位角度Θ。與此相對,在遮斷相位角度Θ的比較中,在僅負遮斷相位角度Θ變動的情況下,分配部1102A根據(jù)實施了調(diào)色操作的判斷,向色溫調(diào)整部1104發(fā)送所檢測到的遮斷相位角度Θ。亮度調(diào)整部1103、色溫調(diào)整部1104和LED模塊1060的結(jié)構(gòu)與第6實施方式大致相同。即,亮度調(diào)整部1103對基于恒流電路1081的驅(qū)動電流的供給進行控制,以使得LED模塊1060以與遮斷相位角度Θ對應(yīng)的亮度進行發(fā)光。即,亮度調(diào)整部1103對恒流電路1081進行控制,以使得根據(jù)遮斷相位角度Θ而預(yù)先決定的驅(qū)動電流被供給到LED模塊1060。例如,在供給到LED照明器具1050A的交流電壓波形為圖28 Ca)的情況下,遮斷相位角度Θ位于正(負)半周期的后半部分,所以,亮度調(diào)整部1103解釋為利用者期望進行低亮度的LED模塊1060的發(fā)光。以這種解釋為前提,亮度調(diào)整部1103對恒流電路1081進行控制,使得以針對遮斷相位角度Θ而預(yù)先決定的較小的驅(qū)動電流值進行驅(qū)動電流供給。并且,在交流電壓波形為圖28 (c)的情況下,遮斷相位角度Θ位于正(負)半周期的一半部分,所以,亮度調(diào)整部1103解釋為利用者期望進行中亮度的LED模塊1060的發(fā)光。以這種解釋為前提,亮度調(diào)整部1103對恒流電路1081進行控制,使得以針對遮斷相位角度Θ而預(yù)先決定的比較中間程度的驅(qū)動電流值進行驅(qū)動電流供給。并且,在交流電壓波形為圖28 Ce)的情況下,遮斷相位角度Θ位于正(負)半周期的前半部分,所以,亮度調(diào)整部1103解釋為利用者期望進行高亮度的LED模塊1060的發(fā)光。以這種解釋為前提,亮度調(diào)整部1103對恒流電路1081進行控制,使得以針對遮斷相位角度Θ而預(yù)先決定的較高的驅(qū)動電流值進行驅(qū)動電流供給。但是,上述例子并不是表示以三個階段來控制亮度,而是能夠以與遮斷相位角度Θ的值對應(yīng)的2個以上的階段進行亮度控制。色溫調(diào)整部1104對均衡電路1082的動作進行控制,以使得LED模塊1060以與負遮斷相位角度Θ對應(yīng)的色溫進行發(fā)光。即,色溫調(diào)整部1104以與負遮斷相位角度Θ對應(yīng)的驅(qū)動電流之比,分別對構(gòu)成LED模塊1060的LED群1060a (低色溫LED (低開爾文溫度用LED))、LED群1060b (高色溫LED :高開爾文溫度用LED)供給驅(qū)動電流。例如,在供給到LED照明器具1050A的交流電壓波形為圖29(a)的情況下,遮斷相位角度Θ位于負半周期的后半部分。該情況下,在利用者期望進行高色溫的LED模塊1060的發(fā)光的前提下,色溫調(diào)整部1104對均衡電路1082進行控制,使得以針對遮斷相位角度Θ 而預(yù)先決定的均衡(比)對LED群1060a和1060b供給驅(qū)動電流。并且,在供給到LED照明器具1050A的交流電壓波形為圖29 (c)的情況下,遮斷相位角度Θ位于負半周期的一半部分。該情況下,在利用者期望進行中色溫的LED模塊1060的發(fā)光的前提下,色溫調(diào)整部1104對均衡電路82進行控制,使得以針對遮斷相位角度Θ而預(yù)先決定的均衡(比)對LED群60a和60b供給驅(qū)動電流。并且,在交流電壓波形為圖29 (C)的情況下,遮斷相位角度Θ位于負半周期的前半部分。該情況下,在利用者期望進行低色溫的LED模塊1060的發(fā)光的前提下,色溫調(diào)整部1104對均衡電路1082進行控制,使得以針對遮斷相位角度Θ而預(yù)先決定的均衡(比)對LED群1060a和1060b供給驅(qū)動電流。但是,上述例子并不是表示以三個階段來控制色溫,而是能夠以與遮斷相位角度Θ的值對應(yīng)的2個以上的階段進行色溫控制。另外,基于信號1408和1409的正負周期中的遮斷相位角度Θ被記錄在存儲器1101中。因此,在角度檢測電路1093沒有檢測到遮斷角度Θ的情況下,分配部1102A對亮度調(diào)整部1103和色溫調(diào)整部1104供給存儲器1101中最后記錄的正負遮斷相位角度Θ。由此,即使時間t4為O、即不存在t4的遮斷時間,也能夠維持亮度和色溫。根據(jù)第7實施方式,調(diào)光裝置1040A具有亮度調(diào)整用的操作部1047a和色溫調(diào)整用的操作部1047b。由此,利用者能夠相互獨立地實施調(diào)光操作和調(diào)色操作。因此,與第6實施方式相比,能夠提供提高了操作性的LED照明系統(tǒng)。在第7實施方式中,由于使用現(xiàn)有的布線設(shè)備,所以能夠避免由于導(dǎo)入LED照明器具1050A而導(dǎo)致的大量的布線工程,能夠減少LED照明器具50A導(dǎo)入時的初始成本。[第8實施方式]接著,對本發(fā)明的第8實施方式的LED照明系統(tǒng)進行說明。圖30是示出第8實施方式的LED照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。LED照明系統(tǒng)大致包括調(diào)光裝置(調(diào)光/調(diào)色控制器)C和LED照明器具(LED發(fā)光器件)800。調(diào)光裝置C具有一對端子T201、T202和另外一對端子T203、T204。端子Τ201、Τ202與供給商用電源(例如交流100V、50或60Hz)的一對商用電源母線1010連接。端子T203也與商用電源母線1010連接。端子T204經(jīng)由供電線1020a與LED照明器具800所具有的一對端子T205、T206中的端子Τ205連接。端子Τ206與商用電源母線1010的另一方連接。
調(diào)光裝置C具有第2實施方式(圖4)中說明的主電源開關(guān)141、作為直流生成部的電源電路140、作為第I和第2控制部的微機180A、以及作為第I和第2操作部的XY開關(guān)185。它們的詳細情況在第2實施方式中進行了說明,所以省略說明。但是,電源電路140也可以不具有第2實施方式中說明的DC24V的生成功能。與此相對,調(diào)光裝置C具有作為控制信號生成部的控制信號生成電路191。本實施方式中的微機180作為如下的編碼器發(fā)揮功能根據(jù)從XY開關(guān)185輸入的調(diào)光/調(diào)色的操作量(控制量)(由位b0 b5表示的位值),生成表示亮度的數(shù)字值(亮度值)和表示色度(在本實施方式中為色溫)的數(shù)字值(色溫值),作為調(diào)光/調(diào)色用的控制信息。例如,微機180A具有保持表示亮度值的數(shù)字值和表示色溫的數(shù)字值的記錄介質(zhì)(存儲器)。根據(jù)XY開關(guān)185的“U”按鈕、“D”按鈕的按下,對存儲器中保持的亮度值(數(shù)字值)進行增減(更新)。微機180A向信號線180a輸出所保持的亮度值。另一方面,微機180A根據(jù)“H”按鈕、“L”按鈕的按下,對存儲器中保持的色溫值(數(shù)字值)進行增減。微機180A向信號線180b輸出所保持的色溫值。另外,各數(shù)字值由規(guī)定位數(shù)表現(xiàn)。控制信號生成電路191使用從商用電源供給的交流波形生成包含控制信息的控制信號。控制信號生成電路191經(jīng)由信號線180a、180b與微機180A連接,被輸入從微機180A輸出的亮度值和色溫值??刂菩盘柹呻娐?91通過對從端子T203輸入的來自商用電源的正弦波的波形進行加工,生成與亮度值和色溫值對應(yīng)的調(diào)光/調(diào)色用的控制信號,并從端子T204輸出。由此,調(diào)光/調(diào)色用的控制信號被發(fā)送到LED照明器具800。作為控制信號生成電路191的詳細結(jié)構(gòu),能夠例示以下結(jié)構(gòu)。例如如圖31所示,控制信號生成電路191可以包括三端雙向交流開關(guān)192和三端雙 向交流開關(guān)的起弧控制電路193 (第I方式)。關(guān)于針對商用交流的正弦波的正負半周期,起弧控制電路193根據(jù)來自微機180A的調(diào)光/調(diào)色的控制信息(亮度值和色溫值),對三端雙向交流開關(guān)192的起弧定時進行控制。即,關(guān)于正半周期,起弧控制電路193對三端雙向交流開關(guān)192供給用于以與亮度值和色溫值中的一方(例如亮度值)對應(yīng)的起弧相位角度進行起弧的觸發(fā)信號。另一方面,關(guān)于負半周期,起弧控制電路193對三端雙向交流開關(guān)192供給用于以與亮度值和色溫值中的另一方(例如色溫值)對應(yīng)的起弧相位角度進行起弧的觸發(fā)信號。三端雙向交流開關(guān)192在從得到觸發(fā)信號到電壓為O的起弧期間內(nèi),使從端子T203供給的來自商用電源的交流導(dǎo)通。因此,在分別與亮度值和色溫值對應(yīng)的導(dǎo)通期間內(nèi),從調(diào)光裝置C的端子T204輸出來自商用電源的交流作為控制信號。在LED照明器具800中,根據(jù)從端子T205輸入的交流波形(控制信號波形)識別三端雙向交流開關(guān)192的正負各半周期中的起弧相位角度,根據(jù)起弧相位角度,能夠得到相當(dāng)于亮度值和色溫值的調(diào)色和調(diào)光的控制信息?;蛘?,控制信號生成電路191可以具有圖32所示的第2方式。第2方式可以具有第7實施方式中說明的邏輯電路1400A和一對IGBT 1048、1049 (包含二極管1032、1033)。在第2方式的控制信號生成電路191中,邏輯電路1400A在與從微機180A供給的亮度值和色溫值中的一方(例如亮度值)對應(yīng)的定時對IGBT 1048的柵極提供信號。另一方面,邏輯電路1400A在與亮度值和色溫值中的另一方(例如色溫值)對應(yīng)的定時對IGBT 1049的柵極提供信號。
由此,在圖28所示的正弦波的正負各半周期中,來自商用電源的正弦波成為包含與亮度值和色溫值對應(yīng)的遮斷部分的波形(控制信號)。從端子T204輸出這種交流波形(控制信號),供給到LED照明器具800。在LED照明器具800中,根據(jù)從端子T205輸入的交流波形的遮斷部分的位置(遮斷相位角度),能夠得到相當(dāng)于亮度值和色溫值的控制信息。LED照明器具800具有與端子T205和端子T206連接的電源電路801和電源電路802、包含微機的控制電路803、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(D/A轉(zhuǎn)換器)804。進而,LED照明器具800具有總電流規(guī)定電路839、個別電流值調(diào)整電路840、與第6實施方式相同的LED模塊1060。電源電路801具有將來自母線1010的商用電源交流轉(zhuǎn)換成直流的整流電路,另一方面,生成LED驅(qū)動用的電壓(例如24V)并輸出到布線806。電源電路(恒壓源)802根據(jù)來自布線806的電壓得到控制電路803的動作用的電壓(例如3. 3V),并輸入到控制電路803。
針對圖31所示的第I方式,應(yīng)用圖33所示的控制電路803的結(jié)構(gòu)。在圖33中,控制電路803具有對起弧相位角度進行檢測的起弧相位角度檢測電路1093以及微機803A。微機803A根據(jù)從石英振蕩器805 (圖30)供給的動作時鐘而進行動作。微機803A具有存儲器1101,并且,具有作為通過微機803A所具有的未圖示的處理器執(zhí)行程序而實現(xiàn)的功能的分配部1102、亮度調(diào)整部1103A和色溫調(diào)整部1104A。起弧角度檢測電路1093求出從調(diào)光裝置C供給的控制信號中的正負半周期中的起弧相位角度。分配部1102A將正起弧相位角度轉(zhuǎn)交給亮度調(diào)整部1103A,將負起弧相位角度轉(zhuǎn)交給色溫調(diào)整部1104A。亮度調(diào)整部1103A參照存儲器1101中保持的與起弧相位角度和亮度值相關(guān)聯(lián)地存儲的對應(yīng)表(未圖示),從對應(yīng)表得到與從分配部1102A得到的起弧相位角度對應(yīng)的亮度值。由此,能夠得到(復(fù)原)微機180輸出的亮度值。亮度值被輸出到布線811。色溫調(diào)整部1104A參照存儲器1101中保持的與起弧相位角度和色溫值相關(guān)聯(lián)地存儲的對應(yīng)表(未圖示),從對應(yīng)表得到與從分配部1102A得到的起弧相位角度對應(yīng)的色溫值。色溫值由應(yīng)該輸出到布線812的LED群1060a用的色溫值和應(yīng)該輸出到布線813的LED群1060b用的色溫值構(gòu)成。各色溫值被輸出到布線812、813。針對圖32所示的第2方式,應(yīng)用圖34所示的控制電路803的結(jié)構(gòu)。在圖34中,控制電路803具有代替起弧相位角度檢測電路1093的(遮斷相位)角度檢測電路1093A,除了這點以外與圖33所示的結(jié)構(gòu)相同。角度檢測電路1093A對控制信號中的正負半周期中的遮斷相位角度進行檢測。分配部1102A向亮度調(diào)整部1103A發(fā)送正半周期中的遮斷相位角度,向色溫調(diào)整部1104A發(fā)送負半周期中的遮斷相位角度。如上所述,控制裝置803作為如下的解碼器發(fā)揮功能接受來自調(diào)光裝置C的調(diào)光/調(diào)色用的控制信號,根據(jù)控制信號得到亮度值和色溫值??傠娏饕?guī)定電路839包括運算放大器831、電阻832、晶體管833。個別電流值調(diào)整電路840包括運算放大器841、842、電阻846、843、晶體管844、845??刂齐娐?03的微機803A經(jīng)由布線811、812、813與D/A轉(zhuǎn)換器804連接。D/A轉(zhuǎn)換器804經(jīng)由布線821、齊納二極管834和電阻835與布線806連接,在齊納二極管834與電阻835之間連接有運算放大器831的端子。并且,D/A轉(zhuǎn)換器804經(jīng)由布線822與運算放大器841的一個端子連接,并且經(jīng)由布線823與運算放大器842的一個端子連接。
在這種LED照明器具800中,當(dāng)操作者希望亮度上升而按下XY開關(guān)185的U按鈕時,從微機803A向布線811輸出的亮度值減少。D/A轉(zhuǎn)換器804使布線821產(chǎn)生與亮度值對應(yīng)的模擬電位。其結(jié)果,布線821的模擬電位下降,運算放大器831的輸出即晶體管833的基極電位也下降,pnp晶體管833的發(fā)射極電流增大。因此,供給到LED模塊1060的各LED群1060a、1060b的總電流增加,從LED模塊1060發(fā)出的光比以前明亮(亮度上升)。與此相對,在按下XY開關(guān)185的D按鈕的情況下,產(chǎn)生與上述相反的作用,從LED模塊1060發(fā)出的光變暗。當(dāng)操作者希望色溫上升而按下XY開關(guān)185的H按鈕時,從微機803A向布線812輸出的色溫值增加,另一方面,從微機803A向布線813輸出的色溫值下降。D/A轉(zhuǎn)換器804·使布線822產(chǎn)生與來自布線812的色溫值對應(yīng)的模擬電位,另一方面,使布線823產(chǎn)生與來自布線813的色溫值對應(yīng)的模擬電位。其結(jié)果,布線452的模擬電位上升,運算放大器841的輸出即npn晶體管844的基極電位也上升,npn晶體管844的集電極電流增加。另一方面,運算放大器842的輸出即npn晶體管845的基極電位下降,npn晶體管845的集電極電流減少。因此,色溫高的LED群1060a的發(fā)光量比色溫低的LED群1060b的發(fā)光量大,LED模塊1060全體的色溫上升,呈發(fā)藍的藍白色。在希望色溫下降而按壓了 XY開關(guān)185的L按鈕的情況下,產(chǎn)生與上述相反的作用,LED群1060a的發(fā)光量減少,LED群1060b的發(fā)光量增加,由此,LED模塊1060的色溫下降。通過這種動作,能夠?qū)ED模塊1060的亮度和色溫調(diào)整為期望值。另外,在圖30所示的例子中,設(shè)置獨立于個別電流值調(diào)整電路840的總電流規(guī)定電路839。與此相對,能夠如下變形針對個別電流值調(diào)整電路840,根據(jù)由微機803A得到的亮度值,在分別供給到LED群1060a、1060b的平均電流之比不變的狀態(tài)下,從布線812和813輸出使供給到LED群1060a、1060b的平均電流增減的控制值。根據(jù)這種變形,也能夠利用個別電流值調(diào)整電路840實施亮度調(diào)整,所以能夠省略總電流規(guī)定電路839的結(jié)構(gòu)。能夠在不脫離本發(fā)明目的的范圍內(nèi)適當(dāng)組合以上說明的實施方式中的結(jié)構(gòu)。標號說明IOA :交流電源輸入端子;20 =LED照明裝置(LED發(fā)光器件);22A :LED群(第ILED群);22B :LED群(第2LED群);23A、23B :端子;90 :半波倍壓整流電路;100 :時鐘生成電路;101、102 :比較器(比較器運算放大器);110 :占空比調(diào)整電路;120 :推挽形驅(qū)動電路;130 驅(qū)動脈沖發(fā)生/可變電路;183 :直流電源電路;141 :主電源開關(guān);150 :H型全橋控制電路;151 :控制電路;160 :驅(qū)動電流檢測電路;165 :電阻器;161、162 :光電耦合器;163、164 :積分電路;200、200A、201、201A、202A、221、222、301、312、322 :布線;170 :極性轉(zhuǎn)換開關(guān);180 微處理器;185 XY開關(guān);186 :定時器/計數(shù)器;186Α :微處理器;Α :調(diào)光裝置;Β、BI :調(diào)光裝置(點亮控制裝置);400 :商用電源母線;401 :照明裝置用供電線;402 :照明裝置閃爍用的引入線;403 :假想線;410 :調(diào)光裝置(調(diào)光箱);412 :直流電源供給電路(電源電路);413 控制電路;414、415 :直流電源供給線;416 :操作部;416Α、416Β :操作刻度盤;417 :操作量檢測部(信號生成器);417Α、417Β :可變電阻器;418、419 :信號線;420 :控制裝置;421 :振蕩器;430 :驅(qū)動裝置;431 :驅(qū)動邏輯電路;432 :驅(qū)動電路。
權(quán)利要求
1.一種LED照明系統(tǒng),該LED照明系統(tǒng)包括LED照明裝置和調(diào)光裝置,該LED照明裝置包括以極性相反的方式并聯(lián)連接的色度相互不同的第ILED和第2LED,其中, 所述調(diào)光裝置包括 直流生成部,其由從交流電源接收的交流生成直流電源; 第I操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的亮度進行操作; 第2操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的色度進行操作; 第I控制部,其根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定應(yīng)該按照規(guī)定周期供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的總量; 第2控制部,其根據(jù)所述第2操作部的操作量,決定應(yīng)該按照所述規(guī)定周期分別供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的比值;以及 供給部,其使用由所述直流生成部得到的直流電源,按照所述規(guī)定周期,生成具有由所述第I控制部和所述第2控制部決定的平均電流的總量和平均電流的比值的交流電流,并將其供給到所述LED照明裝置,該交流電流包含應(yīng)該供給到所述第ILED的正或負電流中的一方和應(yīng)該供給到所述第2LED的正或負電流中的另一方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED照明系統(tǒng),其中, 所述第I控制部包括比較器,該比較器對周期與所述交流電源的交流電壓相等的三角波電壓和規(guī)定了所述三角波電壓的限制電平的與所述第2操作部的操作量對應(yīng)的參照電壓進行比較,輸出正負矩形波電壓, 所述第2控制部包括脈沖寬度調(diào)整電路,該脈沖寬度調(diào)整電路根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定在所述正負矩形波電壓的I個周期內(nèi)的正負期間中分別應(yīng)該供給到所述LED照明裝置的電流的占空比, 所述供給部在所述正負矩形波電壓的正期間內(nèi),以由所述脈沖寬度調(diào)整電路決定的占空比對所述第ILED和所述第2LED中的一方供給正電流,在所述正負矩形波電壓的負期間內(nèi),以由所述脈沖寬度調(diào)整電路決定的占空比對所述第ILED和所述第2LED中的另一方供給負電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED照明系統(tǒng),其中, 所述供給部包括驅(qū)動電路,該驅(qū)動電路按照所述規(guī)定周期被輸入正脈沖和負脈沖,以正脈沖導(dǎo)通的時間對所述LED照明裝置供給正電流,另一方面,以負脈沖導(dǎo)通的時間對所述LED照明裝置供給負電流, 所述第I控制部根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定所述規(guī)定周期中的正脈沖的導(dǎo)通時間和負脈沖的導(dǎo)通時間, 所述第2控制部根據(jù)所述第2操作部的操作量,決定所述規(guī)定周期中的正脈沖的導(dǎo)通時間與負脈沖的導(dǎo)通時間之比。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED照明系統(tǒng),其中, 所述第I控制部根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定所述規(guī)定周期中的分別具有規(guī)定脈沖寬度的正負脈沖的數(shù)量, 所述第2控制部決定所述正負脈沖的脈沖寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中的任意一項所述的LED照明系統(tǒng),其中, 所述調(diào)光裝置僅經(jīng)由兩條一對的布線與所述LED照明裝置連接。
6.一種調(diào)光裝置,該調(diào)光裝置與包括以極性相反的方式并聯(lián)連接的發(fā)光波段相互不同的第ILED和第2LED的LED照明裝置連接,其中, 所述調(diào)光裝置包括 直流生成部,其由從交流電源接收的交流生成直流電源; 第I操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的亮度進行操作; 第2操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的顏色或色溫進行操作; 第I控制部,其根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定應(yīng)該按照規(guī)定周期供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的總量; 第2控制部,其根據(jù)所述第2操作部的操作量,決定應(yīng)該按照所述規(guī)定周期分別供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的比值;以及 供給部,其使用由所述直流生成部得到的直流電源,按照所述規(guī)定周期,生成具有由所述第I控制部和所述第2控制部決定的平均電流的總量和平均電流的比值的交流電流,并將其供給到所述LED照明裝置,該交流電流包含應(yīng)該供給到所述第ILED的正或負電流中的一方和應(yīng)該供給到所述第2LED的正或負電流中的另一方。
7.一種LED照明系統(tǒng),該LED照明系統(tǒng)包括LED照明器具和調(diào)光裝置,該LED照明器具包括色度相互不同的第ILED和第2LED,其中, 所述調(diào)光裝置包括 直流生成部,其由從交流電源接收的交流生成直流電源; 第I操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的亮度進行操作; 第2操作部,其用于對基于所述第ILED和所述第2LED的點亮的照明光的色度進行操作; 第I控制部,其根據(jù)所述第I操作部的操作量,決定應(yīng)該按照規(guī)定周期供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的總量; 第2控制部,其根據(jù)所述第2操作部的操作量,決定應(yīng)該按照所述規(guī)定周期分別供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的比值;以及 供給部,其使用由所述直流生成部得到的直流電源,按照所述規(guī)定周期,生成具有由所述第I控制部和所述第2控制部決定的平均電流的總量和平均電流的比值的應(yīng)該供給到所述第ILED的電流和應(yīng)該供給到所述第2LED的電流,并將其供給到所述LED照明器具。
8.—種LED照明器具,其中,該LED照明器具包括 色度相互不同的第ILED和第2LED ; 直流生成部,其由交流生成直流; 接收單元,其從調(diào)光裝置接收應(yīng)該供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的總量信息和應(yīng)該分別供給到所述第ILED和所述第2LED的平均電流的比值信息; 計算單元,其使用根據(jù)所述平均電流的總量信息和所述平均電流的比值信息求出平均電流的總量和比值的來自接收單元的信息,計算所述平均電流的總量和所述平均電流的比值;以 及 供給單元,其根據(jù)由所述直流生成部生成的電流,生成與所述平均電流的總量和所述平均電流的比值對應(yīng)的電流,并將其供給到所述第ILED和所述第2LED。
全文摘要
LED照明系統(tǒng)包括LED照明裝置和調(diào)光裝置,該LED照明裝置包括以極性相反的方式并聯(lián)連接的發(fā)光波段相互不同的第1和第2LED,其中,調(diào)光裝置包括直流生成部,其由從交流電源接收的交流生成直流電源;第1操作部,其用于對基于第1和第2LED的點亮的照明光的亮度進行操作;第2操作部,其用于對基于第1和第2LED的點亮的照明光的顏色或色溫進行操作;第1控制部,其根據(jù)第1操作部的操作量,決定應(yīng)該按照規(guī)定周期供給到第1和第2LED的平均電流的總量;第2控制部,其根據(jù)第2操作部的操作量,決定應(yīng)該按照規(guī)定周期分別供給到第1和第2LED的平均電流的比值;以及供給部,其使用由直流生成部得到的直流電源,按照規(guī)定周期,生成具有由第1和第2控制部決定的平均電流的總量和平均電流的比值的交流電流,并將其供給到LED照明裝置,該交流電流包含應(yīng)該供給到第1LED的正電流和應(yīng)該供給到第2LED的負電流。
文檔編號H05B37/02GK102783253SQ201180011139
公開日2012年11月14日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者武田立, 笠倉曉夫 申請人:三菱化學(xué)株式會社
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