特許 7051496 パラメータ可変型の照明用電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-01

(45)【発行日】2022-04-11

(54)【発明の名称】パラメータ可変型の照明用電源装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/19 20200101AFI20220404BHJP

【ＦＩ】

H05B47/19

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018039288

(22)【出願日】2018-03-06

(65)【公開番号】P2019153527

(43)【公開日】2019-09-12

【審査請求日】2021-02-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000126274

【氏名又は名称】株式会社アイ・ライティング・システム

(74)【代理人】

【識別番号】100092901

【弁理士】

【氏名又は名称】岩橋 祐司

(74)【代理人】

【識別番号】100188260

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 愼二

(72)【発明者】

【氏名】松本 稔

【審査官】野木 新治

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５３４５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１７３８３２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４５／００、４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御指令値に基づいて照明用外部電源を光源への供給電力に変換する電力変換モジュールと、
前記制御指令値を演算して前記電力変換モジュールへ出力するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサでの演算に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、
制御用外部電源を電磁界エネルギーの状態で受電するとともに、該電磁界エネルギーに乗せられた前記制御パラメータの情報を受信する磁場アンテナを有する非接触通信モジュールと、を備え、
前記マイクロプロセッサは、該マイクロプロセッサが前記照明用外部電源によって起動する場合に、前記メモリの制御パラメータを読み出して、該制御パラメータに基づく前記制御指令値を演算し、該マイクロプロセッサが非接触で受電した前記制御用外部電源によって起動する場合に、非接触で受信した前記制御パラメータを前記メモリに書き込むように動作し、前記非接触通信モジュールは、
外部から送信された所定周波数帯域の前記電磁界エネルギーを吸収して受信電圧に変換する前記磁場アンテナと、
前記受信電圧を整流して整流電圧にする整流回路と、
前記整流電圧を蓄電して所定の蓄電電圧とし、該蓄電電圧を前記制御用外部電源として出力可能な蓄電回路と、
前記電磁界エネルギーに乗せて送られてきた前記制御パラメータのデジタル信号を前記整流電圧の変動から再現するデジタル信号再現回路と、を有し、
前記デジタル信号再現回路は、前記整流電圧の瞬時値と、前記蓄電電圧の平均値の四分の一から四分の三までのいずれかの値とを比較することによって、前記制御パラメータのデジタル信号を再現することを特徴とするパラメータ可変型の照明用電源装置。

【請求項2】

請求項１記載のパラメータ可変型の照明用電源装置において、
前記制御パラメータは、光源の定格特性値を含み、
前記マイクロプロセッサは、前記照明用外部電源による通常の点灯動作において、前記磁場アンテナを有する非接触通信モジュールとは別の受信モジュールからの調光率の情報を取得し、前記定格特性値に前記調光率を掛けた値に基づいて前記制御指令値を演算することを特徴とするパラメータ可変型の照明用電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤ等の光源を点灯制御するのに必要なパラメータを適宜書き換えることが可能な照明用電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＨＩＤランプや蛍光ランプ等、従来ランプの動作電圧や動作電流については、ほとんどの場合、規格で決められており、独自の定格特性を持つようなランプは少なかった。そのため、従来の照明用電源装置の種類（型番など）が１００種類を超えることは、まず無かった。

【0003】

一方、ＬＥＤ等の発光素子を用いた光源の場合、基本となる発光素子の動作電圧が例えば３Ｖ程度であることから、複数の発光素子を直並列に繰り返し接続して、任意の電圧、電流で点灯可能な多様な定格電流電圧をもった照明器具が容易に構成される。ＬＥＤ照明が全盛となった今日においては、照明用電源装置をそのような多様な定格特性の光源に適合させるため、その種類が従来ランプと比較にならないほど増加し、照明用電源装置の量産化の足かせ、在庫増加などの原因になっている。

【0004】

このような事情から、多様な定格特性に適合できるように、量産後でもパラメータを変更できるように構成された照明用電源装置が徐々に増えてきている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－４５５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、例えば、電源基板にディップスイッチ等の切替スイッチを設けて、スイッチの切替によって複数の候補の中から所望のパラメータを選択できるようにした電源装置があるが、電源装置の本体ケースを開けて切替作業をしなければならず、時間がかかるという問題があった。

【0007】

また、特許文献１の照明用電源装置では、ＬＥＤ光源の低い方の端子と制御用電源の出力端子との間に抵抗Ｒ１、Ｒ３が接続され、抵抗Ｒ１による分圧値に応じた電流指令値を出力するマイクロプロセッサが設けられている。ＬＥＤ光源の定格特性に応じた抵抗値を有する抵抗Ｒ１を接続することで、その定格特性に応じた電流指令値での定電流制御が行われる。しかし、特許文献１の場合も、マイクロプロセッサが出力する電流指令値を変更するには、接続する抵抗Ｒ１を取り換える作業が必要であり、時間と手間が掛かるという問題があった。

【0008】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、点灯制御に必要なパラメータを瞬時に変更可能な照明用電源装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

発明者は、外部から制御パラメータを受け取れるマイクロプロセッサと、その制御パラメータを記憶可能なメモリと、を備えた照明用電源装置に着目し、通信インターフェースとして磁場アンテナを利用した非接触式の通信モジュールを採用した。照明用電源装置との間で機械的な接触を伴う接続が不要となり、瞬時に制御パラメータがマイクロプロセッサに送信されて、メモリの書き換えが実行される。また、通常の照明用電源装置では、商用交流電源などの照明用外部電源の一部をマイクロプロセッサの制御用電源として利用するものが多いので、照明用外部電源と接続されていない状態ではマイクロプロセッサを起動させることができない。しかし、通常の制御用電源の供給ルートに加えて、上記の磁場アンテナを利用した通信モジュールを採用すれば、照明用電源装置が外部電源に非接続状態であっても、磁場アンテナを介して外部電源を受電することができて、マイクロプロセッサによる書き換え処理を実行できる。

【0010】

すなわち、本発明に係るパラメータ可変型の照明用電源装置は、
制御指令値に基づいて照明用外部電源を光源への供給電力に変換する電力変換モジュールと、
前記制御指令値を演算して電力変換モジュールへ出力するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサでの演算に用いる制御パラメータを記憶するメモリと、
制御用外部電源を電磁界エネルギーの状態で受電するとともに、該電磁波に乗せられた前記制御パラメータの情報を受信する磁場アンテナを有する非接触通信モジュールと、を備え、
前記マイクロプロセッサは、
該マイクロプロセッサが前記照明用外部電源によって起動する場合に、前記メモリの制御パラメータを読み出して、該制御パラメータに基づく前記制御指令値を演算し、
該マイクロプロセッサが非接触で受電した前記制御用外部電源によって起動する場合に、非接触で受信した前記制御パラメータを前記メモリに書き込むように動作する、
ことを特徴とする。

【0011】

上記の本発明の構成によれば、照明用電源装置が磁場アンテナを有する非接触通信モジュールを備えたことで、照明用外部電源を制御用電力として利用できない状態でも、マイクロプロセッサを起動させることが可能で、かつ、外部の通信手段から更新したい制御パラメータを非接触でマイクロプロセッサに送ることができる。照明用電源装置に制御用の電池などを設ける必要はなく、受電した制御用電力を使って、マイクロプロセッサを動作させて、メモリ内の制御パラメータを更新することができる。また、マイクロプロセッサへの制御用電源の供給元が、通常の照明用外部電源からのものか、非接触で受電した外部電源からのものかによって、マイクロプロセッサの動作が変わるようにプログラムを組むことにより、メモリへの制御パラメータの書き込み動作と、メモリからの制御パラメータの読み取り動作とが同時に処理されることなく、それぞれの処理が確実に実行される。非接触通信モジュールによって、通常の点灯動作が妨げられることもない。

【0012】

ここで、本発明では「照明用外部電源」と「制御用外部電源」が、照明用電源装置に向けて独立した経路により供給される。「照明用外部電源」とは、商業用交流電源やバッテリー等の直流電源装置からの供給電力を指し、主には光源の点灯電力に利用され、その一部が電力変換モジュールに含まれる制御回路やマイクロプロセッサなどの制御用電源として利用される。一方、「制御用外部電源」とは、上記の照明用外部電源からの電力供給を受けられない状態において、照明用外部電源の代わりに、マイクロプロセッサに供給される制御用電力を指す。

【0013】

「制御指令値」とは、電力変換モジュールの駆動制御に必要な信号を指す。電力変換モジュールは、制御指令値に応じて、内蔵するスイッチング素子のオンオフ制御を実行する。例えば、電流指令値、電圧指令値、電力指令値などが制御指令値に含まれる。
「制御パラメータ」とは、マイクロプロセッサが制御指令値を演算する際に必要とする各種の設定値を指し、例えば、光源の定格特性に関する値や、光源及び照明用電源装置の経年変化を補償するための補償値などのパラメータが含まれる。光源の定格特性に関する値には、例えば、定格直流値、定格電圧値、定格電力値、最大電流値、最大電圧値および最大電力値などが含まれる。特に、ＬＥＤ光源の場合は、特にＬＥＤ光源の定格電流値および最大電圧値を指す。制御パラメータは、１種類の設定値だけでなく、複数種類の設定値の組合せや、１個の設定値だけでなく、複数個の設定値の組合せであってもよい。

【0014】

「磁場アンテナを有する非接触通信モジュール」とは、外部からの電磁界エネルギーを磁場アンテナが受けることによって、非接触で受電と受信を実行可能な通信手段を指す。受電能力は、少なくとも、マイクロプロセッサの起動とメモリの書き換えの動作に必要な電力を蓄えることができればよい。受信能力は、少なくとも、メモリに記憶させる制御パラメータの信号を受信できればよい。受信信号には、制御パラメータの信号に加えて、チェックサムなど簡易な誤検出符号の信号を含めてもよい。ただし、マイクロプロセッサに実行させるプログラムは予めメモリ等に記憶させておけばよく、マイクロプロセッサに対するコマンドの信号を非接触通信モジュールに受信させる必要性なない。従って、非接触通信モジュールをコンパクトに低コストで構成できる。

【0015】

本発明によれば、照明用電源装置の製造後に制御パラメータを変更したい場合など、いつでも照明用電源装置のメモリ内の制御パラメータを簡単な通信手段によって書き換えることができる。そして、通常の点灯動作において、メモリ内の書き換えられた制御パラメータに基づく点灯動作を実行することができる。従って、光源の多様な定格特性等に適合し、照明用電源装置の量産化の足かせ、在庫増加などの問題を解決することができる。

【0016】

また、本発明において、前記制御パラメータは、光源の定格特性値を含み、
前記マイクロプロセッサは、前記照明用外部電源による通常の点灯動作において、前記磁場アンテナを有する非接触通信モジュールとは別の受信モジュールからの調光率の情報を取得し、前記定格特性値に前記調光率を掛けた値に基づいて前記制御指令値を演算することが好ましい。

【0017】

この構成によれば、マイクロプロセッサが、制御パラメータ（定格特性値）と調光率との乗算値に基づいて制御指令値を演算し、電力変換モジュールに出力するので、制御パラメータが変更された場合であっても、非接触通信モジュールによって妨げられることなく調光動作が実行される。例えばゼロパーセントから１００パーセントまでの連続調光など、各光源の定格特性に適合した状態での調光動作が可能になる。

【0018】

さらに、本発明において、前記磁場アンテナを有する非接触通信モジュールは、
外部から送信された所定周波数帯域の電磁界エネルギーを吸収して受信電圧に変換する前記磁場アンテナと、
前記受信電圧を整流して整流電圧にする整流回路と、
前記整流電圧を蓄電して所定の蓄電電圧とし、該蓄電電圧を前記制御用外部電源として出力可能な蓄電回路と、
前記電磁界エネルギーに乗せて送られてきた前記制御パラメータのデジタル信号を前記整流電圧の変動から再現するデジタル信号再現回路と、を有し、
デジタル信号再現回路は、前記整流電圧の瞬時値と、前記蓄電電圧の平均値の四分の一から四分の三までのいずれかの値とを比較することによって、前記制御パラメータのデジタル信号を再現することが好ましい。

【0019】

ここで、非接触通信モジュールの「磁場アンテナ」とは、外部の通信手段に設けられた送信用の磁場アンテナとの間で、磁束結合を生むように構成されたものを指す。通常は、コイルとコンデンサによる並列共振回路が用いられるがこれに限られない。外部の通信手段において、制御パラメータのデジタル信号によって変調された搬送波が電磁界エネルギーの状態で送信され、非接触通信モジュールの磁場アンテナがこれを受信する。同時に、受信側の磁場アンテナに生じる受信電圧に基づいて、マイクロプロセッサ用の制御用電力が蓄電回路に蓄えられる。

【0020】

「蓄電電圧の平均値の四分の一から四分の三までのいずれかの値」とは、整流電圧の変動から元のデジタル信号を再現する場合の閾値を指し、特に制約がなければ、蓄電電圧の平均値の二分の一の値を採用するとよい。

【0021】

この構成の非接触通信モジュールは、言い換えると、制御パラメータのデジタル信号によって変調された搬送波（電磁界エネルギー）を受信側の磁場アンテナで吸収し、磁場アンテナに生じた受信電圧を整流し、その整流電圧の瞬時値を所定の閾値によって二値化して、元の制御パラメータのデジタル信号を再現するという手順と、整流電圧を蓄電してマイクロプロセッサの動作に必要な制御用電力を生成するという手順とを同時に実行するモジュールと言える。

【0022】

この構成の非接触通信モジュールによれば、高周波強電磁界を利用した制御用電力の供給機能と、制御パラメータの通信機能との両方を発揮することができて、照明用電源装置の制御パラメータを、照明用電源装置に商用交流電源などの照明用外部電源を接続することなく、瞬時に変更することができる。
また、高周波強電磁界に乗せられた制御パラメータのデジタル信号を正確に再現することができる。
さらに、非接触通信モジュールを受信専用にすることで、送信に関する構成を省くことができて、非接触通信モジュールの更なるコンパクト化および低コスト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第一実施形態に係る定格可変ＬＥＤ電源の回路構成図である。

【図2】第二実施形態に係る定格可変ＬＥＤ電源に設けられる非接触受信モジュールの具体的な回路構成図である。

【図3】前記非接触受信モジュールで処理される信号波形を模式的に示した図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

＜第一実施形態＞
以下、図面に基づいて、本発明に係るパラメータ可変型の照明用電源装置の第一実施形態について説明する。図１は、第一実施形態の定格可変ＬＥＤ電源２の構成である。

【0025】

定格可変ＬＥＤ電源２は、一般的な定電流制御用の電力変換モジュール２１を含み、外部からの商用交流電源１を、所定の直流化電力に変換して、ＬＥＤ照明器具３に供給することで、ＬＥＤ照明器具３の定電流制御を実現する。
図１には、電力変換モジュール２１の一例として、照明用ダイオード・ブリッジ２１２と、力率改善回路（ＰＦＣ）２１４と、定電流回路２１６とから構成されたものを示す。力率改善回路２１４と定電流回路２１６は、それぞれＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を含んだスイッチングコンバータである。

【0026】

定格可変ＬＥＤ電源２は、電力変換モジュール２１の他に、マイクロプロセッサ２２と、不揮発性メモリ２３と、調光信号受信モジュール２４と、制御用電源回路２５と、非接触受信モジュール３０とを主要構成として備え、これらは共通の制御基板にある。

【0027】

マイクロプロセッサ２２は、定電流回路２１６、不揮発性メモリ２３、調光信号受信モジュール２４および非接触受信モジュール３０に対してそれぞれ信号線で接続され、非接触受信モジュール３０とは非接触で受電された制御用電力の供給を受けるための電力線でも接続されている。また、マイクロプロセッサ２２は、商用交流電源１からの交流電力の一部を制御用電力として利用するために制御用電源回路２５と電力線で接続されている。

【0028】

マイクロプロセッサ２２は、定電流制御に必要な電流指令値を演算して、定電流回路２１６に向けて出力するように組まれた定電流制御プログラムを実行可能に構成されている。また、マイクロプロセッサ２２は、後述の非接触受信モジュール３０からのシリアル信号を読み込み、これに含まれている制御パラメータを解読し、その制御パラメータを不揮発性メモリ２３に書き込むように組まれた書き換えプログラムを実行可能に構成されている。制御パラメータには、ＬＥＤ照明器具３の定格電流値や最大電圧値などの定格特性の情報が含まれる。

【0029】

不揮発性メモリ２３は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどで構成され、定格電流や最大電圧などの定格特性値を含んだ幾つかの制御パラメータを記憶している。定格可変ＬＥＤ電源２の製品出荷の時点で、不揮発性メモリ２３には、定電流回路２１６の最大動作電流値に相当する定格電流値が初期値として書き込まれている。
なお、不揮発性メモリ２３が調光信号受信モジュール２４からの調光信号の情報を一時的に記憶して、次に商用交流電源が投入された際に、マイクロプロセッサ２２が不揮発性メモリ２３から読み取った調光信号に基づいて調光制御を開始するようにプログラムを組んでもよい。
これらのプログラムは、予め作成されたものがマイクロプロセッサ２２の内蔵メモリまたは不揮発性メモリ２３に記憶されている。

【0030】

調光信号受信モジュール２４は、絶縁型の信号入力回路２４ａと、信号正規化回路２４ｂと、積分回路２４ｃとを直列に接続した構成である。信号入力回路２４ａは、外部からＰＷＭ調光信号を通常の通信線を経由して受け取る入力部と、この入力部に対して電気的に絶縁された出力部とを有する。ＰＷＭ調光信号に対応し、かつ、絶縁されたパルス状の電圧信号が出力される。信号正規化回路２４ｂは、信号入力回路２４ａの出力部と信号線で接続されており、信号入力回路２４ａからのパルス電圧のハイレベルが一定値になるように、パルス状の電圧信号を正規化するように構成されている。積分回路２４ｃは、ＣＲ積分回路などで構成され、信号正規化回路２４ｂの出力部と信号線で接続されており、正規化された信号を積分して出力するように構成されている。積分回路２４ｃからの出力は、リップル電圧をほとんど含まない直流電圧信号となる。
このように調光信号受信モジュール２４は、調光信号をＰＷＭ調光信号の状態で受信し、所定の直流電圧信号の状態にしてマイクロプロセッサ２２に与える。

【0031】

制御用電源回路２５は、商用交流電源の投入の際、照明用ダイオード・ブリッジ２１２または力率改善回路２１４の出力電圧を利用して制御用電力を蓄え、マイクロプロセッサ２２、調光信号受信モジュール２４、制御ＩＣなどに制御用電力を供給するように設けられている。

【0032】

非接触受信モジュール３０は、受信用の磁場アンテナ３１を有し、外部の携帯型の非接触送信モジュール４０から制御用外部電源を高周波強電磁界エネルギーの状態で受電するとともに、その高周波強電磁界エネルギーに乗せられた制御パラメータのシリアル信号を受信するように設けられている。

【0033】

マイクロプロセッサ２２の動作について説明する。
まず、定格可変ＬＥＤ電源２が商用交流電源１と非接続であったり、商用交流電源１が投入される前であったりして、該マイクロプロセッサ２２が制御用電源回路２５からの制御用電力の供給が受けられない場合について説明する。この状態で、非接触受信モジュール３０が外部の非接触送信モジュール４０からの高周波強電磁界エネルギーを受電すると、マイクロプロセッサ２２は、非接触受信モジュール３０からの制御用電力によって起動する。そして、マイクロプロセッサ２２は、制御用電力の供給元が非接触受信モジュール３０であることを検知して、書き換えプログラムを実行する。
すなわち、マイクロプロセッサ２２は、非接触受信モジュール３０が受信したシリアル信号を読み込み、これに含まれている制御パラメータを解読する。制御パラメータには、定格特性値の情報など１つ又は複数の設定値が含まれており、マイクロプロセッサ２２は、解読した制御パラメータの種類に応じて、不揮発性メモリ２３内の対応する制御パラメータの情報を書き換える。不揮発性メモリ２３内の古い制御パラメータの情報は消去される。

【0034】

次に、商用交流電源１が投入され、マイクロプロセッサ２２が制御用電源回路２５からの制御用電力によって起動する場合、つまり、通常の点灯動作を開始する場合について説明する。マイクロプロセッサ２２は、起動後、制御用電力の供給元が制御用電源回路２５であることを検知すると、定電流制御プログラムを実行する。
すなわち、マイクロプロセッサ２２は、不揮発性メモリ２３の制御パラメータから必要な情報、例えば定格電流値を読み出して、定格電流値に基づいて電流指令値を演算する。この電流指令値は、定電流回路２１６に設けられた制御ＩＣに与えられ、この制御ＩＣによって電流指令値に基づいたスイッチング素子のオンオフ制御が実行される。
従って、不揮発性メモリ２３の定格電流値の情報が既に書き換えられている場合は、その書き換えられた定格電流値に基づいて演算された電流指令値による定電流制御が実行される。

【0035】

定格電流値は、定電流回路２１６に与える電流指令値の最大値である。不揮発性メモリ２３の定格電流値を書き換えれば、電流指令値の最大値が変わるので、定格可変ＬＥＤ電源２に接続されたＬＥＤ照明器具３への供給電流の最大値を変更することができる。

【0036】

マイクロプロセッサ２２は、不揮発性メモリ２３の定格電流値をそのまま電流指令値として出力してもよいし、電力変換モジュール２１の出力電流の検出値を読み取って、検出値と電流指令値とを比較して、その差分に基づいて補正した電流指令値を出力してもよい。または、調光動作を実行する場合は、定格電流値にＰＷＭ調光信号を掛けた値を電流指令値として出力してもよいし、さらに電力変換モジュール２１の出力電流の検出値との差分に基づいて補正した電流指令値を出力してもよい。

【0037】

電力変換モジュール２１は、商用交流電源１が供給されると、ダイオード・ブリッジ２１２で交流電圧を整流して脈流を伴った直流電圧に変換し、その直流電圧を力率改善回路２１４でリップルの少ない直流電圧に変換する。そして、マイクロプロセッサ２２からの電流指令値が与えられた定電流回路２１６は、電流指令値に基づくスイッチング素子の駆動によって、力率改善回路２１４からの直流電力を所定の負荷電流に変換する。このようにして、ＬＥＤ照明器具３に供給する直流電流が制御される。マイクロプロセッサ２２へ調光信号が与えられる場合は、調光信号の変化に応じた連続調光が実行される。

【0038】

本実施形態の構成によれば、既に量産されて、定格電流、最大電圧などの定格特性値の初期値が設定済みであるようなＬＥＤ電源であっても、後から、その定格特性値を簡単に瞬時に変更することができる。

【0039】

定格特性値などの制御パラメータは、マイクロプロセッサ２２の動作で不揮発性メモリ２３に書き込まれるので、マイクロプロセッサ２２への制御用電力が必要になるが、例えばＬＥＤ電源が未だ倉庫内に保管されていると、外部の商用交流電源に接続することが難しく、マイクロプロセッサ２２が起動しない。本実施形態では、外部の携帯型の非接触送信モジュール４０と定格可変ＬＥＤ電源２に内蔵された非接触受信モジュール３０との間で、高周波強電磁界エネルギーを利用した非接触通信によって、制御パラメータが定格可変ＬＥＤ電源２に送信されるとともに、マイクロプロセッサ２２の制御用電力も供給される。従って、ＬＥＤ電源２が商用交流電源１に接続されていなくても、いつでも、制御パラメータの書き換えを実施することができる。

【0040】

また、マイクロプロセッサ２２への制御用電力の供給元が、通常の商用交流電源１からのものか、非接触受信モジュール３０からのものかによって、マイクロプロセッサ２２が実行するプログラムを変えたことにより、不揮発性メモリ２３への制御パラメータの書き込み動作と、不揮発性メモリ２３からの制御パラメータの読み取り動作とが同時に処理されるようなことを避けることができて、それぞれの処理が正しく行われる。よって、非接触受信モジュール３０によって、通常の点灯動作や調光動作が妨げられることはない。
そして、変更された定格電流値に基づく、ゼロパーセントから１００パーセントまでの連続調光が可能になる。

【0041】

さらに、本実施形態の定格可変ＬＥＤ電源２において、使用者が外部の非接触送信モジュール４０を操作する際、制御パラメータが正常に書き換えられたかどうかを使用者に認識させるための手段が設けられているとよい。

【0042】

例えば、外部の非接触送信モジュール４０が送信するシリアル信号にチェックサムの情報を付与する方法がある。マイクロプロセッサ２２は、非接触受信モジュール３０からのシリアル信号が正しいかどうかをチェックサムの情報によって判断する。情報が正しければ、マイクロプロセッサ２２は、解読した制御パラメータを不揮発性メモリ２３へ書き込むとともに、図１に示す緑色ＬＥＤ２６を点灯させて、使用者に向けて書き換えが完了したことを表示するとよい。なお、使用者が書き換え完了を認識するまで、外部の非接触送信モジュール４０からは、制御パラメータのシリアル信号が定格可変ＬＥＤ電源２に向けて繰り返し送信されるようにするとよい。

【0043】

また、緑色ＬＥＤ２６の近くに赤色ＬＥＤ２７を設けて、非接触受信モジュール３０が、マイクロプロセッサ２２への制御用電力を十分に蓄電できた場合に、赤色ＬＥＤ２７を点灯させるように構成してもよい。赤色ＬＥＤ２７の表示によって、使用者は非接触受信モジュール３０での制御用電力の充電が完了したことを認識することができる。

【0044】

緑色ＬＥＤ２６や赤色ＬＥＤ２７は、例えば、非接触受信モジュール３０に近いＬＥＤ電源のカバーの表面など、使用者が識別しやすい位置に設けるとよい。
なお、緑色ＬＥＤ２６や赤色ＬＥＤ２７は表示手段の一例であり、その他の表示手段を用いてもよい。

【0045】

なお、誤動作防止のため、非接触受信モジュール３０をＬＥＤ電源２内の制御基板から着脱可能にしておき、いつでも取り外せるようにしておくとよい。

【0046】

＜第二実施形態＞
本発明のパラメータ可変型の照明用電源装置の第二実施形態について図２を用いて説明する。ここでは、第一実施形態の定格可変ＬＥＤ電源２に利用可能な非接触受信モジュール３０の具体例を述べる。

【0047】

非接触受信モジュール３０は、受信用の磁場アンテナ３１、受信用のダイオード・ブリッジ３２、平滑フィルタ３３、蓄電回路３４およびデジタル信号再現回路３５を備える。

【0048】

受信用の磁場アンテナ３１は、コイルＬ１およびコンデンサＣ１が並列に接続された並列共振回路である。その並列共振回路の共振周波数は１３．５５３～１３．５６７ＭＨｚのＩＳＭバンドであり、ここでは、１３．５６ＭＨｚを用いている。

【0049】

受信用のダイオード・ブリッジ３２は、ブリッジ接続された４つのダイオードＤ１～Ｄ４からなる。ダイオード・ブリッジ３２の入力側の両端は、磁場アンテナ３１のコンデンサＣ１の両端に接続されており、コンデンサＣ１とダイオード・ブリッジ３２を結ぶ一対の電路のいずれか一方に結合コンデンサＣ２が挿入されている。各ダイオードＤ１～Ｄ４は、例えば９ｎｓｅｃ（ナノ秒）以下の応答性能をもったダイオードである。なお、ダイオードの応答性能は搬送波の周波数に応じて決定されるものであり、例えば搬送波の周期の１／８以下にするとよく、周波数９ｎｓｅｃ以下の応答性能に限られるものではない。

【0050】

平滑フィルタ３３は、コンデンサＣ３および抵抗Ｒ１の並列接続回路である。平滑フィルタ３３の入力側の両端は、ダイオード・ブリッジ３２の出力側の両端に接続されている。この平滑フィルタ３３は、ＭＨｚ帯域用であり、数マイクロ秒（例えば、１～１０マイクロ秒）の時定数を備え、ＩＳＭバンドの搬送波成分が平滑対象になっている。なお、平滑フィルタ３３の時定数は搬送波の周波数に応じて決定されるものであり、数マイクロ秒の時定数に限られるものではない。

【0051】

蓄電回路３４は、ダイオードＤ５および電解コンデンサＣ４で構成される。ダイオードＤ５のアノード側が平滑フィルタ３３の出力の高電位側に接続され、カソード側が電解コンデンサＣ４の正極側に接続されている。電解コンデンサＣ４の負極側は、平滑フィルタ３３の出力の低電位側に接続されている。ダイオードＤ５の整流作用によって、平滑フィルタ３３の出力のピーク電圧になるまで、電解コンデンサＣ４に電荷が蓄えられる。

【0052】

蓄電回路３４の出力の高電位側は、図示しない三端子レギュレータを介してマイクロプロセッサ２２の制御電圧入力端子に接続されている。三端子レギュレータを介することで、安定化された蓄電回路３４の蓄電電圧が制御用電力としてマイクロプロセッサ２２に供給される。

【0053】

デジタル信号再現回路３５は、２つの抵抗Ｒ２，Ｒ３が直列に接続された分圧回路３５１と、コンパレータ３５２とから構成されている。分圧回路３５１は、蓄電回路３４の出力側に並列に接続され、抵抗Ｒ２，Ｒ３の中間点がコンパレータ３５２の反転入力（－）に接続されている。抵抗Ｒ２，Ｒ３の各抵抗値は、分圧回路３５１の中間点の電圧が蓄電回路３４の出力電圧の１／４から３／４までの範囲に入るように設定されている。本実施形態では、同じ抵抗値にして、蓄電回路３４の出力電圧の１／２の大きさの分圧を得るようにした。

【0054】

また、平滑フィルタ３３の出力の高電位側がコンパレータ３５２の非反転入力（＋）に接続されている。コンパレータ３５２の出力電圧は、マイクロプロセッサ２２の制御パラメータの信号入力端子に接続されている。

【0055】

ここから、非接触受信モジュール３０の動作について説明する。
まず、外部の携帯型の非接触送信モジュール４０の磁場アンテナ４１から発信される高周波強電磁界エネルギーについて説明する。非接触送信モジュール４０では、送信したい制御パラメータの情報を１０ＫＨｚ程度のシリアル信号に変換する。シリアル信号を生成する際には、一般的な調歩同期式やマンチェスター方式などで符号化するとよい。そして、非接触送信モジュール４０では、ＩＳＭバンド（１３．５６ＭＨｚ）の搬送波が、シリアル信号によってＡＳＫ変調されて、変調されたＩＳＭバンドの搬送波が、送信用の磁場アンテナから発信される。このようにして、制御パラメータの情報を有する高周波強電磁界エネルギーが空中伝搬する。

【0056】

非接触受信モジュール３０の受信用の磁場アンテナ３１が、周辺空間に達した高周波強電磁界エネルギーを吸収すると、そのコンデンサＣ１の端子間に高周波電圧が生じる。
コンデンサＣ１の端子間の高周波電圧は、結合コンデンサＣ２を通って、受信用のダイオード・ブリッジ３２で全波整流されて全波整流電圧となる。この全波整流電圧は、高周波の脈流を伴った直流電圧になっている。この脈流はＩＳＭバンドの搬送波成分である。

【0057】

ダイオード・ブリッジ３２からの全波整流電圧は、ＭＨｚ帯域用の平滑フィルタ３３によって、ＩＳＭバンドの搬送波成分が取り除かれる。平滑フィルタ３３は、数マイクロ秒の時定数を有しているので、ＡＳＫ変調によって搬送波に乗せられているシリアル信号成分に対しては平滑回路として機能しない。従って、抵抗Ｒ１の両端には、元のシリアル信号が再現される。

【0058】

本発明に係る整流回路としては、本実施形態のようなダイオード・ブリッジ３２および平滑フィルタ３３の組合せに限定されるものではなく、例えば、コンパレータ３５２の動作周波数帯域が低い場合、ダイオード・ブリッジ３２だけで構成してもよい。その場合、擬似的な搬送波成分の平滑化作用を得ることができる。しかし、肝心なシリアル信号の情報が歪んだり、脱落したりする可能性もある。そこで、本実施形態では、整流回路を、ダイオード・ブリッジ３２および平滑フィルタ３３の組合せにすることで、以下の効果が得られる。すなわち、ダイオード・ブリッジ３２の各ダイオードＤ１～Ｄ４に、例えば約９ｎｓｅｃ以下の高い応答性を示すダイオードを用いることで、ＩＳＭバンドの高周波電圧に十分に追従した全波整流が行われる。磁場アンテナ３１からの高周波電圧に含まれているシリアル信号成分を歪めたり、脱落させたりすることなく、元のシリアル信号と同等の信号成分を含んだ全波整流電圧に変換される。その後、ＭＨｚ帯域の平滑フィルタ３３として、１～１０μｓｅｃの時定数を示すＣＲ回路を用いることによって、ＩＳＭバンドの高周波の脈動がきれいに平滑される。これはＣＲ回路の放電作用によるものである。１０ＫＨｚ程度のシリアル信号成分については、この平滑フィルタ３３で平滑されることはない。従って、受信した高周波電圧から元のシリアル信号成分を高い精度で再現させることができる。

【0059】

続いて、蓄電回路３４のダイオードＤ５を通過した電流によって、電解コンデンサＣ４が充電される。ダイオードＤ５は、平滑フィルタ３３の抵抗Ｒ１の端子電圧がゼロボルトになった場合に、電解コンデンサＣ４に充電された電荷が放電してしまうことを防止する。ダイオードＤ５を設けることで、抵抗Ｒ１の端子電圧が電解コンデンサＣ４に充電された電圧値よりも高い場合にだけ、平滑フィルタ３３側からの電流がダイオードＤ５を通って、電解コンデンサＣ４を更に充電する。従って、平滑フィルタ３３の出力のピーク電圧に等しい蓄電電圧が蓄電回路３４の出力に生じ、この蓄電電圧がマイクロプロセッサ２２などの回路素子の制御用電力として出力される。

【0060】

デジタル信号再現回路３５では、電解コンデンサＣ４に充電された蓄電電圧の平均値の１／２の電圧値に対して、平滑フィルタ３３の抵抗Ｒ１の端子電圧の瞬時値が大きいか、小さいかをコンパレータ３５２が判断し、コンパレータ３５２の出力がデジタル信号としてマイクロプロセッサ２２の非同期シリアル信号の受信部に与えられる。コンパレータ３５２の出力方法は、抵抗値の変化であるから、抵抗を通して任意の直流電圧を加えることによって、３．３Ｖ，５Ｖ，１２Ｖなどのデジタル信号に変換することができる。

【0061】

図３に、本実施形態の非接触受電モジュール３０によって処理される各波形を模式的に示す。Ｗ１は、外部の非接触送信モジュール４０で生成される搬送波を示し、Ｓ１は、送信したい制御パラメータのシリアル信号を示す。搬送波Ｗ１がシリアル信号Ｓ１によってＡＳＫ変調されて、変調された搬送波Ｗ２になる。これが送信側の磁場アンテナから発信される。

【0062】

Ｗ３は、非接触受電モジュール３０の磁場アンテナ３１で受信された高周波電圧の波形を示す。Ｗ４は、ダイオード・ブリッジ３２で整流された全波整流電圧の波形を示す。Ｗ５は、平滑フィルタ３３によって、搬送波成分が取り除かれた後の全波整流電圧の波形を示す。Ｗ６は、蓄電回路３４に蓄えられた蓄電電圧を示す。デジタル信号再現回路３５では、Ｗ５の瞬時値とＷ６の半分の値との比較によって、元のシリアル信号と同等のデジタル信号Ｓ２が得られる。

【0063】

このようにして、本実施形態の非接触受電モジュール３０によって、電磁界エネルギーに乗せて送られてきた制御パラメータのデジタル信号を取得して、マイクロプロセッサ２２に送ることができる。
なお、外部の非接触送信モジュール４０から発信する際に、発信開始からの一定時間は、搬送波を変調しないで発信することによって、非接触受電モジュール３０での制御用電力の蓄電時間を短縮させることができる。

【0064】

本実施形態の構成によれば、前述の実施形態の効果に加えて、制御パラメータの正確な通信が可能になる。
また、短波域のＩＳＭバンドを用いることで、外部の非接触送信モジュール４０から非接触受信モジュール３０までの伝送距離を、例えば０．１ｃｍから数ｍまでの範囲、好ましくは０．１ｃｍから２０ｃｍまでの範囲にすることができる。例えば、使用者が携帯型の非接触送信モジュール４０を持ち歩いて、制御パラメータの書き換えが必要なＬＥＤ電源の近くで、書き換え作業を実行するような場合に適している。ＬＥＤ電源の置かれている状態（製造中、倉庫に保管中、設置作業中など）に関わらず、制御パラメータの書き換え要請に柔軟に対応することができる。
このように、組み合わされる照明器具の多様な定格特性に適合した照明用電源装置を広く提供することができる。

【0065】

なお、本実施形態では、出力制限のない１３．５６ＭＨｚのＩＳＭバンドを利用するが、１０ＭＨｚから２０ＭＨｚまでの範囲から使用する周波数を選択してもよい。特に制限がなければ短波帯（ＨＦ）に属する周波数を選択しても構わない。ただし、周波数が低すぎると電力伝送距離が短くなる心配があり、また、周波数が高すぎると、回路の配線での反射が起こり易くなり回路基板の設計が困難になる可能性がある。
ＩＳＭバンドの周波数帯は広く利用されているため、回路を構成する際に入手の容易な一般的な素子を用いることができて、特殊な素子を用いる場合に比べてコストダウンを図りやすい。

【0066】

図１のような調光機能を持ったＬＥＤ電源を実施形態としたが、もちろん、調光機能を有さないＬＥＤ電源その他の照明用電源装置にも本発明の照明用電源装置を適用できる。
図２には受信専用の非接触受信モジュールを示したが、受信および送信の両機能を備えた非接触通信モジュールを用いてもよい。コンパクト化と低コスト化の点で、受信専用の非接触受信モジュールの方が優れる。

【符号の説明】

【0067】

１ 商用交流電源（照明用外部電源）
２ 定格可変ＬＥＤ電源（パラメータ可変型の照明用電源装置）
３ ＬＥＤ照明器具（光源）
２１ 電力変換モジュール
２２ マイクロプロセッサ
２３ 不揮発性メモリ（メモリ）
２４ 調光信号受信モジュール
２５ 制御用電源回路
３０ 非接触受信モジュール（磁場アンテナを有する非接触通信モジュール）
３１ 磁場アンテナ
３２ 受信用ダイオード・ブリッジ（整流回路）
３３ 平滑フィルタ（整流回路）
３４ 蓄電回路
３５ デジタル信号再現回路
４０ 携帯型の非接触送信モジュール

【図1】

【図2】

【図3】