(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記直列体は、前記直列体を構成する発光素子駆動部群のうち少なくとも1つと、前記調光制御部のうちその発光素子駆動部群の調光動作を制御するものとを有する調光ユニットを少なくとも1つ備える、請求項1に記載の発光素子駆動装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記の特許文献1に記載されているような照明制御システムにおいては、次のような問題点がある。
【0006】
すなわち、このような照明制御システムには、少なくとも1つの制御可能なドライバに対して主制御信号を送信する制御インターフェースを設けることが必要であり、照明制御システムの回路構成が複雑になるという問題がある。また、制御インターフェースは、それぞれの制御可能なドライバを接続する際に、その一方の端部にしか配置できず、制御インターフェースの配置の自由度が低いという問題がある。
【0007】
また、制御インターフェースに接続されている制御可能なドライバは、それに直列に接続されるドライバと、それに直列に接続される他の制御可能なドライバに対して、主制御信号に基づく一律な制御を行う。そのため、照明制御システムにおいて部分的な調光制御を行うには、制約がある。
【0008】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、多様な調光制御が可能であって、かつ、様々な態様で発光素子駆動部及び調光制御部を配置可能な発光素子駆動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、1つの電源ユニットに接続され、複数の発光素子群を駆動する発光素子駆動装置は、複数の発光素子群のそれぞれに対応するように設けられ、それぞれ対応する発光素子群を駆動させる複数の発光素子駆動部群と、複数の発光素子駆動部群のうち少なくとも一部の発光素子駆動部群の調光動作を制御可能な少なくとも1つの調光制御部とを備え、複数の発光素子駆動部群及び少なくとも1つの調光制御部は、電源ユニットに対して直列に接続された直列体を構成しており、直列体は、その一方端に電源ユニットが接続されており、電源ユニットにより供給される駆動電力を用いて動作し、調光制御部のうち少なくとも1つと、複数の発光素子駆動部群のうちその調光制御部による制御対象となるものとは、直列体のうち任意の位置に配置可能であ
り、調光制御部は、複数の発光素子駆動部群のうち1つと他の1つとの間に配置されている。
【0010】
好ましくは、直列体は、直列体を構成する発光素子駆動部群のうち少なくとも1つと、調光制御部のうちその発光素子駆動部群の調光動作を制御するものとを有する調光ユニットを少なくとも1つ備える。
【0011】
好ましくは、少なくとも1つの調光ユニットは、1つの調光制御部と、2つの発光素子駆動部群を備え、1つの調光制御部は、2つの発光素子駆動部群のうちいずれか一方又は両方の調光動作を制御する。
【0012】
好ましくは、2つの発光素子駆動部群は、1つの調光制御部の両側に配置されており、1つの調光制御部は、2つの発光素子駆動部群のそれぞれの調光動作を互いに独立して制御可能である。
【0014】
好ましくは、直列体は、第1の発光素子駆動部群及び第2の発光素子駆動部群と、第1の発光素子駆動部群及び第2の発光素子駆動部群の調光動作をそれぞれ制御する1つの調光制御部とを有し、1つの調光制御部及び第1の発光素子駆動部群とは、調光ユニットを構成する。
好ましくは、複数の発光素子駆動部群及び少なくとも1つの調光制御部は、互いに独立した回路基板上に設けられている。
【0015】
好ましくは、調光ユニットは、複数の発光素子駆動部群及びそれらの調光動作を制御する調光制御部とを含み、複数の発光素子駆動部群及びそれらの調光動作を制御する調光制御部を互いに接続する電気線は、それら各部の間で、互いに統一された態様で配設されている。
【0016】
好ましくは、電気線は、電源ユニットの電源電圧が供給される電源電圧線と、電源ユニットの回路グランドに接続される回路グランド線と、調光制御部から調光制御部の制御対象となる発光素子駆動部群に調光制御信号を送信してその発光素子駆動部群の調光動作を制御するための制御信号線とを含む。
【発明の効果】
【0017】
これらの発明に従うと、複数の発光素子駆動部群及び少なくとも1つの調光制御部は直列体を構成し、複数の発光素子駆動部群のうちその調光制御部による制御対象となるものは、直列体のうち任意の位置に配置可能である。したがって、多様な調光制御が可能であって、かつ、様々な態様で発光素子駆動部及び調光制御部を配置可能な発光素子駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態におけるLED駆動装置(発光素子駆動装置の一例)について説明する。
【0020】
LED駆動装置は、例えば、LED(発光ダイオード)を光源に採用した照明装置に用いられる。LED駆動装置は、それぞれ複数のLEDで構成される複数組のLEDモジュール群を駆動させるように構成されている。
【0022】
図1は、本発明の実施の形態におけるLED駆動装置を用いた照明装置の基本的構成を示すブロック図である。
【0023】
図1に示されるように、照明装置900は、LED駆動装置(以下、単に駆動装置ということがある。)1と、電源ユニット10と、光源部50とを有している。駆動装置1は、1つの調光制御部21と、n個(nは1以上の整数)のLED駆動部群31(LED駆動部第1群311、LED駆動部第2群312、…、LED駆動部第n群31n)とを備える。駆動装置1は、電源ユニット10が接続されている。光源部50は、n個のLEDモジュール群(発光素子群の一例)51(LEDモジュール第1群511、LEDモジュール第2群512、…、LEDモジュール第n群51n)を備えている。LEDモジュール群51は、例えば、各LED駆動部群31に対して1つずつが対応するようにして設けられている。各LEDモジュール群51は、複数のLED駆動部群31のうち対応するものに接続されている。
【0024】
調光制御部21は、例えば、LED駆動部群31とは独立した回路基板上に設けられている。なお、調光制御部21は、少なくとも1つが設けられていればよい。
【0025】
複数のLED駆動部群31のそれぞれは、互いに独立した回路基板で構成される。各LED駆動部群31は、調光制御部21によって調光制御される。LED駆動部群31は、それぞれに対して接続されるLEDモジュール群51を駆動可能とする。
【0026】
光源部50において、LEDモジュール群51のそれぞれは、例えば、互いに独立した回路基板上に実装されているが、これに限られるものではない。例えば、LEDモジュール群51のそれぞれは、それぞれに対応するLED駆動部群31と同じ回路基板に実装されていてもよい。換言すると、各LEDモジュール群51は、複数のLED駆動部群31のうちそれに対応するものと同一の回路基板を共有していてもよい。
【0027】
調光制御部21と、すべてのLED駆動部群31とは、電源ユニット10に直列に接続されている。電源ユニット10からの電源供給ラインである電源電圧線Lv及び電源ユニット10の回路グランドに接続された回路グランド線Lgが、これらの駆動装置1の各部に横断的に接続されている。駆動装置1は、この電源電圧線Lv及び回路グランド線Lgを経由して電源ユニット10から供給される駆動電力(電源電圧)によって動作する。すなわち、駆動装置1は、複数のLED駆動部群31と少なくとも1つの調光制御部21とのすべてが、1つの電源ユニット10に対して直列に接続されてなる直列体を有している。
【0028】
複数のLED駆動部群31のそれぞれは、調光制御部21からの制御信号線Ctに接続されている。制御信号線Ctは、複数のLED駆動部群31のそれぞれに対応するように設けられている。調光制御部21から出力される調光信号は制御信号線Ctを介して各LED駆動部群31に入力し、各LED駆動部群31の調光動作が制御される。このように、本実施の形態において、複数のLED駆動部群31と調光制御部21とは、それら各部の間で、互いに統一された態様で電気線Lv,Lg,Ctが配設されることにより接続されている。
【0029】
なお、LED駆動部群31は、少なくとも2つの群が設けられていればよい。
図1に示されるように、LED駆動部群31としては、第1群〜第n群のものがそれぞれ設けられており、これに対応して、第1群〜第n群のLEDモジュール群51が設けられている。nは2以上の整数であればよく、種々の数だけLED駆動部群31とLEDモジュール群51とが設けられていればよい。例えば、照明装置900は、nが3である構成、すなわち3つのLED駆動部群311,312,313と3つのLEDモジュール群511,512,513とを含む構成を有していてもよい。また、例えば、照明装置900は、nが6である構成、すなわち6つのLED駆動部群311〜316と、6つのLEDモジュール群511〜516とを含む構成を有していてもよい。
【0030】
図2は、LED駆動部群31の各群の構成及びLEDモジュール群51の各群の構成を説明する図である。
【0031】
図2に示されるように、LED駆動部群31の各群は、m個(mは1以上の整数)のLED駆動部33(第1のLED駆動部331、第2のLED駆動部332、…、第mのLED駆動部33m)を含んでいる。各LED駆動部33は、互いに、電源電圧線Lv、回路グランド線Lg、及び制御信号線Ctを介して直列に接続されている。すなわち、各部の間で、これらの統一された態様(配線数や、電気線の種類をいう。)の電気線が配設されている。
【0032】
LED駆動部群31の各群は、複数のLED駆動部33単位、複数のLED駆動部33のうちいくつかのLED駆動部33の集合単位、又は1つのLED駆動部群31単位で、1つの回路基板に実装されている。なお、LED駆動部群31は、少なくとも1つのLED駆動部33を有していればよく、例えばLED駆動部33を1つのみ有していてもよい。
【0033】
LEDモジュール群51の各群は、m個のLEDモジュール53(第1のLEDモジュール531、第2のLEDモジュール532、…、第mのLEDモジュール53m)を含んでいる。すなわち、LEDモジュール群51は、LED駆動部33の数と同数のLEDモジュール53を有している。LEDモジュール53のそれぞれが、対応するLED駆動部33により駆動される。
【0034】
各LEDモジュール53は、少なくとも1つのLEDを用いて構成されている。各LEDモジュール53の構成は特に限定されず、複数のLEDが直列に接続されたもの、複数のLEDが並列に接続されたもの、複数のLEDが直列と並列とが混在するようにして接続されたもの、1つのLEDのみを有するものなど、いずれであってもよい。
【0035】
次に、本実施の形態における照明装置900の具体的な構成例を説明する。
【0036】
本実施の形態において、1つの調光制御部21又は複数の調光制御部21は、調光制御部21及びLED駆動部群31で構成される直列体のうち任意の位置に配置可能である。この調光制御部21が配置される位置は、複数のLED駆動部群31のうち、制御対象となるLED駆動部群31の位置に応じて、適宜設定可能である。換言すると、調光制御部21と、その調光制御部21による制御対象となるLED駆動部群31とは、直列体のうち任意の位置に配置可能である。
【0037】
図3は、照明装置900の構成の第1の例を示す図である。
【0038】
図3に示されるように、第1の例の駆動装置1では、1つの調光制御部21とそれに調光制御される1つのLED駆動部群31とで構成される調光ユニット20が、複数直列に接続されて構成されている。駆動装置1は、本例では、2つの調光ユニット20a,20bが互いに直列に接続されている。調光ユニット20aは、第1の調光制御部21aと、LED駆動部群(第1群)311とで構成されている。調光ユニット20bは、第2の調光制御部21bと、LED駆動部群(第2群)312とで構成されている。
【0039】
光源部50には、LEDモジュール群(第1群)511とLEDモジュール群(第2群)512とが設けられている。LEDモジュール群511は、LED駆動部群311により駆動される。LEDモジュール群512は、LED駆動部群312により駆動される。
【0040】
LED駆動部群311は、第1の調光制御部21aからの調光制御信号Ct1によって、LEDモジュール群511の調光動作を実行し、LEDモジュール群511を駆動する。LED駆動部312は、第2の調光制御部21bからの調光制御信号Ct2によって、LEDモジュール群512の調光動作を実行し、LEDモジュール群512を駆動する。
【0041】
図4は、照明装置900の構成の第2の例を示す図である。
【0042】
図4に示されるように、第2の例の駆動装置101は、1つの調光制御部(第1の調光制御部)121とその両側に配置される2つのLED駆動部群1311,1312とで構成される調光ユニット120を用いている。第1の調光制御部121は、一方のLED駆動部群1312のみを調光制御するように構成されている。
【0043】
LED駆動部群(第1群)1311には、第1の調光制御部121から出力される調光制御信号は入力されない。LED駆動部群1311は、所定の明るさでLEDモジュール群(第1群)511を点灯駆動する。他方、LED駆動部群(第2群)1312には、第1の調光制御部121から出力される調光制御信号Ct3が入力される。LED駆動部群1312は、調光制御信号Ct3に応じて、LEDモジュール群(第2群)512の調光動作を実行する。
【0044】
図5は、照明装置900の構成の第3の例を示す図である。
【0045】
第3の例において、駆動装置は、1つの調光制御部及びその両側に配置される2つのLED駆動部群で構成される調光ユニットと、1つの調光制御部及び1つのLED駆動部群で構成される調光ユニットとが直列に接続されて構成されている。
図5に示されるように、第3の例における駆動装置201において、調光ユニット220aは、電源ユニット10に接続されており、調光ユニット220bは、調光ユニット220aに接続されている。
【0046】
調光ユニット220aには、第1の調光制御部221aと、その両側に配置されるLED駆動部群(第1群)2311及びLED駆動部群(第2群)2312とが設けられている。調光ユニット220bには、第2の調光制御部221bと、第2の調光制御部221bに接続されたLED駆動部群(第3群)2313とが設けられている。光源部250には、3つのLEDモジュール群511,512,513が設けられている。LEDモジュール群(第1群)511は、LED駆動部群2311により駆動される。LEDモジュール群(第2群)512は、LED駆動部群2312により駆動される。LEDモジュール群(第3群)513は、LED駆動部群2313により駆動される。
【0047】
調光ユニット220aは、第2の例の調光ユニット120と同様に機能する。すなわち、LED駆動部群2311には、第1の調光制御部221aからの調光制御信号は入力されず、所定の明るさでLEDモジュール群511を点灯駆動する。他方、LED駆動部群2312は、第1の調光制御部221aから入力された調光制御信号Ct4に応じて、LEDモジュール群512の調光動作を実行する。
【0048】
調光ユニット220bにおいて、LED駆動部群2313には、第2の調光制御部221bから出力された調光制御信号Ct5が入力される。LED駆動部群2313は、調光制御信号Ct5に応じて、LEDモジュール群513の調光動作を実行する。
【0049】
図6は、照明装置900の構成の第4の例を示す図である。
【0050】
第4の例において、駆動装置は、1つの調光制御部及び2つのLED駆動部群で構成される調光ユニットを有しており、その2つのLED駆動部群が、両方とも、1つの調光制御部により調光制御されるように構成されている。例えば、
図6に示されるように、第4の例の駆動装置301において、調光ユニット320は、第1の調光制御部321と、その両側に配置された2つのLED駆動部群3311,3312を有している。LEDモジュール群(第1群)511は、LED駆動部群3311により駆動される。LEDモジュール群(第2群)512は、LED駆動部群3312により駆動される。
【0051】
駆動装置301では、調光ユニット320は、電源ユニット10に対して、LED駆動部群(第1群)3311、第1の調光制御部321、LED駆動部群(第2群)3312が順に直列に配置されるようにして構成されている。第1の調光制御部321は、LED駆動部群3311に対して調光制御信号Ct6を出力し、LED駆動部群3312に対して調光制御信号Ct7を出力する。LED駆動部群3311は、調光制御信号Ct6に応じて調光動作を実行する。LED駆動部群3312は、調光制御信号Ct7に応じて調光動作を実行する。すなわち、LED駆動部群3311,3312は、それぞれ互いに独立して調光動作を実行する。
【0052】
図7は、照明装置900の構成の第5の例を示す図である。
【0053】
第5の例において、駆動装置は、第4の例と同様に、1つの調光制御部及び2つのLED駆動部群で構成される調光ユニットを有しており、その2つのLED駆動部群が、両方とも、1つの調光制御部により調光制御されるように構成されている。第5の例においては、調光ユニット内の各部の位置関係が、第4の例とは異なっている。
【0054】
すなわち、
図7に示されるように、第5の例の駆動装置401において、調光ユニット420は、電源ユニット10に対して、第1の調光制御部421、LED駆動部群(第1群)4311、LED駆動部群(第2群)4312が順に直列に配置されるようにして構成されている。第1の調光制御部421は、LED駆動部群4311,4312に対して調光制御信号Ct8を出力する。LED駆動部群4311に出力された調光制御信号Ct8は、LED駆動部群4311に入力された後、LED駆動部群4311を介してLED駆動部群4312に入力される。LED駆動部群4311,4312は、共に、それぞれに入力された調光制御信号Ct8に応じて調光動作を実行する。すなわち、LED駆動部群4311,4312は、調光制御信号Ct8に応じて、互いに同期して調光動作を実行する。
【0055】
図8は、照明装置900の構成の第6の例を示す図である。
【0056】
第6の例において、駆動装置は、第4の例及び第5の例と同様に、1つの調光制御部及び2つのLED駆動部群で構成される調光ユニットを有しており、その2つのLED駆動部群が、両方とも、1つの調光制御部により調光制御されるように構成されている。第6の例においては、調光ユニット内の各部の位置関係が、第4の例及び第5の例とは異なっている。
【0057】
図8に示されるように、第6の例の駆動装置501において、調光ユニット520は、電源ユニット10に対して、LED駆動部群(第1群)5311、LED駆動部群(第2群)5312、第1の調光制御部521が順に直列に配置されるようにして構成されている。すなわち、調光ユニット520において、第1の調光制御部521は、電源ユニット10から最も離れた位置に配置されている。第1の調光制御部521は、LED駆動部群5312,5311に対して調光制御信号Ct9を出力する。LED駆動部群5312に出力された調光制御信号Ct9は、LED駆動部群5312に入力された後、LED駆動部群5312を介してLED駆動部群5311に入力される。LED駆動部群5311,5312は、共に、それぞれに入力された調光制御信号Ct9に応じて調光動作を実行する。すなわち、LED駆動部群5311,5312は、調光制御信号Ct9に応じて、互いに同期して調光動作を実行する。
【0058】
図9は、照明装置900の構成の第7の例を示す図である。
【0059】
第7の例において、駆動装置は、1つの調光制御部及び1つのLED駆動部群で構成された1つの調光ユニットと、先述のものとは異なる1つのLED駆動部群とを有している。すなわち、駆動装置には、2つのLED駆動部群が含まれている。2つのLED駆動部群は、両方とも、調光ユニットに含まれる1つの調光制御部により調光制御される。第7の例では、光源部50の駆動制御について、調光制御部を有する調光ユニットがマスター部、調光ユニットを構成しないLED駆動部群がスレーブ部としてそれぞれ動作する。
【0060】
図9に示されるように、第7の例の駆動装置601は、電源ユニット10に対して、LED駆動部群(第1群)6311、第1の調光制御部621、LED駆動部群(第2群)6312が順に直列に配置されるようにして構成されている。これらの各部のうち、LED駆動部群6311と第1の調光制御部621とが、調光ユニット620を構成している。第1の調光制御部621は、LED駆動部群6311に調光制御信号Ct10を出力し、LED駆動部群6312に調光制御信号Ct11を出力する。LED駆動部群6311は調光制御信号Ct10に基づいて調光動作を実行する。また、LED駆動部群6312は調光制御信号Ct11に基づいて調光動作を実行する。すなわち、LED駆動部群6311,6312は、それぞれ、互いに独立して調光動作を実行する。
【0061】
図10は、照明装置900の構成の第8の例を示す図である。
【0062】
第8の例において、駆動装置は、第7の例と同様に、1つの調光制御部及び1つのLED駆動部群で構成された1つの調光ユニットと、先述のものとは異なる1つのLED駆動部群とを有しており、光源部50の駆動制御について、調光制御部を有する調光ユニットがマスター部、調光ユニットを構成しないLED駆動部群がスレーブ部としてそれぞれ動作する。
【0063】
図10に示されるように、第8の例の駆動装置701は、電源ユニット10に対して、第1の調光制御部721、LED駆動部群(第1群)7311、LED駆動部群(第2群)7312が順に直列に配置されるようにして構成されている。これらの各部のうち、LED駆動部群7311と第1の調光制御部721とが、調光ユニット720を構成している。第1の調光制御部721は、LED駆動部群7311,7312に調光制御信号Ct12を出力する。調光制御信号Ct12は、LED駆動部群7311に入力され、LED駆動部群7311を介して、LED駆動部群7312に入力される。LED駆動部群7311,7312は、調光制御信号Ct12に基づいて、同期して調光動作を実行する。
【0065】
本実施の形態において、駆動装置が以上のような構成を有することにより、次のような効果が生じる。
【0066】
すなわち、複数のLED駆動部群がそれぞれ調光動作を行うような構成において、LED駆動部群及び調光制御部を所望の位置に柔軟に配置することができる。したがって、駆動装置の構成やレイアウトを容易に変更することができる。駆動装置を用いる場所や用途に応じて、適当な構成やレイアウトを採用することができるようになる。
【0067】
駆動装置は、従来の装置においては多数必要とされていた調光入力インターフェースや調光信号生成部等を備える必要がなく、必要最小限の調光制御部を有していれば、それに連結された多数のLED駆動部群の調光制御を行うことが可能になる。したがって、駆動装置の構成を比較的簡素化し、駆動装置の製造コストを低減することができる。
【0068】
駆動装置内での調光制御部の配置位置は適宜変更でき、それにより、複数のLED駆動部群のうち、調光制御の対象となる部分を自由に変更することができる。これにより、光源部のうち調光制御を行う部分を変更することができ、多様な照明演出や自由度の高い部分的な調光などを行うことができる。
【0069】
駆動装置内で直列接続される一連の連結対の中に多数の調光制御部を配置することができる。これにより、それらの調光制御部は、その片側あるいは両側に配置されるLED駆動部群を独立して調光制御できるため、駆動装置内の複数のLED駆動部群を個別に調光制御することが可能となる。調光制御部の両側にLED駆動部群を配置した場合、調光制御部により、両側のLED駆動部群の調光制御をそれぞれ独立して実行させることが可能になる。
【0070】
駆動装置にLED駆動部群を増設する場合には、既存の調光制御部により調光制御を行うことができる位置に直列にそのLED駆動部群を配置するようにすればよい。また、既存のものとは異なる調光制御部とともにLED駆動部群を既存の調光ユニットに直列に配置するようにしてもよい。すなわち、駆動装置へのLED駆動部群の増設は、比較的簡単に行うことができる。
【0071】
また、上述の第7の例や第8の例に示されるように、光源部の駆動制御についてマスター部とスレーブ部とが動作するように構成されている場合においては、スレーブ部の連結数を変更することにより、駆動装置の構成を容易に変更することができる。また、マスター部を駆動装置の連結の中に複数配置することにより、駆動装置の連結のうち一部を個別に調光制御することが可能になる。
【0072】
本実施の形態においては、駆動装置の内部の連結間の電気線の配線数が統一されているので、連結用のケーブルの種類を1つに標準化することができる。このように電気線の配線数を統一することで、配線数の増加を抑えることができ、また、連結用のケーブルのコストを低減させることができる。具体的には、本実施の形態では、電源電圧線、回路グランド線、制御信号線の3本が連結間で配線されるように統一されている。また、このようにケーブルの種類が統一されているので、連結数の増加や連結構成の変更時において、新たなケーブルを用いることが不要である。
【0074】
調光ユニットの構成や、駆動装置の構成などは、上記の実施の形態に限定されない。
【0075】
発光素子は、LEDに限定されない。また、1つの発光素子駆動装置で駆動される発光素子群は、1つの種類(例えば、LED)に限定されず、複数の種類の発光素子群が混在してもよい。例えば、発光素子として、蛍光管を用いたものが用いられていてもよいし、LEDを用いた発光素子と蛍光ランプを用いた発光素子とが混在するような光源部を駆動するように駆動装置が構成されていてもよい。駆動装置は照明装置に用いられるものに限られない。すなわち、駆動装置は、種々の用途に用いられる発光素子群を駆動するために広く用いることができるものである。
【0076】
連結用の電気線は上記の実施の形態に示されるような3本に限られない。また、電気線の仕様は、上記の実施の形態に示されるものに限られず、駆動装置の各部で統一されているものであればよい。例えば、電気線としては、上述の実施の形態に示されるような3本のほか、他種の電気線が配線されるようにしてもよい。
【0077】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。