特許 7241312 点灯システム、照明制御システム、及び照明器具

(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】2023-03-09

(45)【発行日】2023-03-17

(54)【発明の名称】点灯システム、照明制御システム、及び照明器具

(51)【国際特許分類】

   H05B 45/31 20200101AFI20230310BHJP

   H05B 45/10 20200101ALI20230310BHJP

   H05B 45/355 20200101ALI20230310BHJP

   H05B 47/105 20200101ALI20230310BHJP

   F21V 21/34 20060101ALI20230310BHJP

   F21V 21/30 20060101ALI20230310BHJP

   F21S 8/04 20060101ALI20230310BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20230310BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20230310BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230310BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20230310BHJP

   F21Y 115/20 20160101ALN20230310BHJP

【ＦＩ】

H05B45/31

H05B45/10

H05B45/355

H05B47/105

F21V21/34 500

F21V21/30 100

F21S8/04 320

F21S2/00 365

F21V23/00 140

F21Y115:10

F21Y115:15

F21Y115:20

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018209199

(22)【出願日】2018-11-06

(65)【公開番号】P2020077503

(43)【公開日】2020-05-21

【審査請求日】2021-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 隆平

(72)【発明者】

【氏名】八木 佐奈

【審査官】野木 新治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０６６４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０５４４２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４５／００

Ｈ０５Ｂ ４７／００

Ｆ２１Ｖ ２１／３４

Ｆ２１Ｖ ２１／３０

Ｆ２１Ｓ ８／０４

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１５

Ｆ２１Ｙ １１５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導通角が可変に設定された交流電圧である位相制御電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、
前記直流電圧を入力され、光源に点灯電力を供給するコンバータと、
前記導通角を検出する位相読取回路と、
前記導通角の検出値に応じて少なくとも前記コンバータを制御し、前記導通角の検出値が小さいほど前記光源の調光比を低くする調光制御を行う制御回路と、を備え、
前記直流電源回路は、前記直流電圧が印加されるコンデンサを有し、
前記制御回路は、前記調光制御として、前記光源の光出力をフェードアウトさせるフェードアウト制御を行う場合、前記コンバータを制御することで、前記コンデンサの両端電圧を前記光源に連続的に印加して、前記コンデンサの充電電力を前記光源に放電させ、前記直流電圧が、前記光源の点灯を可能とする最小の電圧値に低下するまでに、前記コンバータを制御して前記光源を消灯させる
点灯システム。

【請求項2】

前記制御回路が前記フェードアウト制御を行うときに、前記調光比が調光下限値未満になってから前記光源を消灯させるまでの期間を固定フェード期間とし、
前記制御回路は、前記固定フェード期間において、前記直流電圧を用いて前記コンバータを制御し、
前記コンバータは、前記固定フェード期間において、前記直流電圧を用いて前記光源に前記点灯電力を供給する
請求項１記載の点灯システム。

【請求項3】

前記制御回路が前記フェードアウト制御を行うときに、前記固定フェード期間より前の期間を追従フェード期間とし、
前記制御回路は、
前記追従フェード期間では、前記コンバータの制御パラメータを更新することで前記光源の光出力を減少させる
請求項２記載の点灯システム。

【請求項4】

前記制御回路は、
前記フェードアウト制御を行うとき、前記光出力の減少が前記導通角の減少に追従していない場合の前記制御パラメータの更新量を、前記光出力の減少が前記導通角の減少に追従している場合の前記制御パラメータの更新量より大きくする
請求項３記載の点灯システム。

【請求項5】

前記制御回路は、前記調光制御として、前記光源に前記点灯電力を間欠的に供給するオン期間を調整するバースト調光を行い、
前記制御パラメータの更新量は、前記コンバータが前記光源に前記点灯電力を供給するオン期間の減少量である
請求項３又は４記載の点灯システム。

【請求項6】

前記制御回路は、前記調光制御として、前記コンバータの出力電流又は出力電圧の大きさを調整する振幅調光を行い、
前記制御パラメータの更新量は、前記出力電流又は前記出力電圧の大きさの減少量である
請求項３又は４記載の点灯システム。

【請求項7】

前記制御回路は、前記調光制御として、前記光源に前記点灯電力を間欠的に供給するオン期間を調整するバースト調光、及び前記コンバータの出力電流又は出力電圧の大きさを調整する振幅調光を組み合わせて行い、
前記制御パラメータの更新量は、前記コンバータが前記光源に前記点灯電力を供給するオン期間の減少量、及び前記出力電流又は前記出力電圧の大きさの減少量である
請求項３又は４記載の点灯システム。

【請求項8】

交流電源に接続された請求項１乃至７いずれか一項の点灯システムと調光器との直列回路を備え、
前記調光器は、導通角が可変に設定された交流電圧である位相制御電圧を前記点灯システムへ出力する
照明制御システム。

【請求項9】

請求項１乃至７いずれか一項の点灯システムと、
前記点灯システムから前記点灯電力を供給される光源と、
少なくとも前記光源が支持される筐体と、を備える
照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、点灯システム、照明制御システム、及び照明器具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発光素子を調光可能な照明装置がある。

【0003】

例えば、特許文献１では、調光卓が、所定の演出プログラムを実行することによりＤＭＸ信号を照明装置へ出力する。照明装置は、入力されたＤＭＸ信号を、ＤＭＸ信号が示す諧調に対応するデューティ比を有するＰＷＭ信号に変換する。このとき、照明装置は、調光比とデューティ比との対応関係を示す調光カーブが示す対応関係にしたがってＰＷＭ信号を生成する。そして、照明装置は、ＰＷＭ信号が示すデューティ比に対応する調光比に応じた明るさの光を発するように発光素子を調光制御する。調光カーブは、調光比１００％から２．２％までの範囲では線形性を有し、直線となる。さらに、調光カーブは、調光比２．２％から０％までの範囲では非線形性を有し、曲線となる。

【0004】

また、特許文献２のＬＥＤ照明装置は、位相制御された交流電源の電圧を入力されて、位相制御された電圧を整流し、整流出力を電源としてＬＥＤ光源へ負荷電流を供給する。さらに、ＬＥＤ照明装置は、位相制御された交流電源の電圧の位相または電圧に基づいてＬＥＤ光源を調光する。ＬＥＤ照明装置は、位相制御された電圧の導通角が小さいほど、ＬＥＤ光源の明るさを暗くする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－１４４０８０号公報

【文献】特開２０１８－５６１００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の特許文献２は、位相制御された交流電源の電圧の導通角を減少させることで、ＬＥＤ光源を徐々に暗くして、フェードアウトさせることができる。このとき、導通角が小さいほど電圧の実効値は低くなる。しかしながら、上述の特許文献２のような従来の調光制御は、導通角の変化に追従してＬＥＤ光源の光出力をフェードアウトさせる。この結果、従来の調光制御では、消灯直前の単位時間当たりの光出力の変化量が過大になり、消灯する直前の光出力の変化が滑らかになり難いという課題があった。

【0007】

そこで、本発明の目的とするところは、交流電圧の位相制御によって光出力をフェードアウトさせる際に、光出力を滑らかに変化させることができる点灯システム、照明制御システム、及び照明器具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る点灯システムは、直流電源回路と、コンバータと、位相読取回路と、制御回路と、を備える。前記直流電源回路は、導通角が可変に設定された交流電圧である位相制御電圧を直流電圧に変換する。前記コンバータは、前記直流電圧を入力され、光源に点灯電力を供給する。前記位相読取回路は、前記導通角を検出する。前記制御回路は、前記導通角の検出値に応じて少なくとも前記コンバータを制御し、前記導通角の検出値が小さいほど前記光源の調光比を低くする調光制御を行う。前記直流電源回路は、前記直流電圧が印加されるコンデンサを有する。そして前記制御回路は、前記調光制御として、前記光源の光出力をフェードアウトさせるフェードアウト制御を行う場合、前記コンバータを制御することで、前記コンデンサの両端電圧を前記光源に連続的に印加して、前記コンデンサの充電電力を前記光源に放電させ、前記直流電圧が、前記光源の点灯を可能とする最小の電圧値に低下するまでに、前記コンバータを制御して前記光源を消灯させる。

【0009】

本発明の一態様に係る照明制御システムは、交流電源に接続された上述の点灯システムと調光器との直列回路を備える。前記調光器は、導通角が可変に設定された交流電圧である位相制御電圧を前記点灯システムへ出力する。

【0010】

本発明の一態様に係る照明器具は、上述の点灯システムと、前記点灯システムから前記点灯電力を供給される光源と、少なくとも前記光源が支持される筐体と、を備える。

【発明の効果】

【0011】

以上説明したように、本発明では、交流電圧の位相制御によって光出力をフェードアウトさせる際に、光出力を滑らかに変化させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態に係る点灯システムを備える照明制御システムを示すブロック図である。

【図2】図２は、同上の点灯システムの入力の波形を示す波形図である。

【図3】図３は、同上の点灯システムのＰＦＣ回路を示す概略の回路図である。

【図4】図４は、同上の点灯システムの第１制御電源を示す概略の回路図である。

【図5】図５は、同上の点灯システムのフェードアウト制御を説明するための波形図である。

【図6】図６は、比較例のフェードアウト制御を説明するための波形図である。

【図7】図７は、実施形態に係る点灯システムのフェードアウト制御を説明するための別の波形図である。

【図8】図８は、同上の点灯システムを備える照明器具を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下の実施形態は、一般に、点灯システム、照明制御システム、及び照明器具に関する。より詳細には、交流電圧の導通角を変化させる位相制御によって光源を調光する点灯システム、照明制御システム、及び照明器具に関する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の実施形態の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0014】

実施形態の点灯システム、照明制御システム、及び照明器具は、主に、イベント会場、店舗、及びオフィスなどで用いられる。特に、実施形態の点灯システム、照明制御システム、及び照明器具は、結婚式の披露宴会場で用いられることが好ましい。また、実施形態の点灯システム、照明制御システム、及び照明器具は、住戸、及び集合住宅などで用いられてもよい。

【0015】

以下に実施形態を図面に基づいて説明する。

【0016】

実施形態の照明制御システムＡ１は、図１に示すように、照明装置１と、調光器２とを備える。そして、照明装置１と調光器２との直列回路が交流電源９の両端間に接続している。交流電源９は、公称電圧１００Ｖ（又は２００Ｖ）、周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの商用電源である。

【0017】

調光器２は、交流電源９から照明装置１に供給される交流電圧Ｖａを位相制御する。つまり、照明装置１は、調光器２によって位相制御された交流電圧Ｖａを位相制御電圧Ｖｂとして入力される。調光器２が位相制御電圧Ｖｂの半波毎の通電期間である導通角を調整し、照明装置１が導通角に応じて調光を行う。この場合、導通角が、後述の光源１２の調光比（調光レベル）の指示値を表す指示情報に相当する。調光器２は、ユーザによって操作される例えばロータリー式又はスライド式の操作部を具備した調光操作卓、又は調光操作卓から出力されたＤＭＸ信号を変換した位相制御電圧Ｖｂを出力する調光ユニットであり、ユーザが操作部を操作することで、導通角が調整される。

【0018】

照明装置１は、調光が可能な照明器具であり、図１に示すように、点灯システム１１、及び光源１２を備える。本実施形態の点灯システム１１は、点灯装置で構成される。点灯システム１１と光源１２は、共通の筐体に収納されて一体に構成されてもよいし、点灯システム１１と光源１２は、別体に構成されてもよい。

【0019】

点灯システム１１は、直流電源回路１ａ、コンバータ１ｂ、位相読取回路１ｃ、制御回路１ｄ、整流回路１ｅ、定電圧回路１ｆ、定電圧回路１ｇ、制御電源１ｈを備える。直流電源回路１ａは、整流回路１１１、ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路１１２、及びコンデンサ１１３を有する。制御電源１ｈは、第１制御電源１０１、及び第２制御電源１０２を備える。

【0020】

整流回路１１１は、ダイオードブリッジなどを有する全波整流回路であり、位相制御電圧Ｖｂが入力される。整流回路１１１は、位相制御電圧Ｖｂを全波整流して、脈流電圧Ｖｃを出力する。図２は脈流電圧Ｖｃの波形を示す。図２の脈流電圧Ｖｃは、位相制御電圧Ｖｂと同様に位相制御されており、半波毎に通電状態となっている期間を導通角θとする。なお、図２において、一点鎖線は、交流電圧Ｖａを全波整流した全波整流電圧Ｖｅの波形を示す。さらに、整流回路１１１の前段に、フィルタ回路を有していてもよい。フィルタ回路は、例えばノイズ除去用のインダクタ及びコンデンサ、サージアブソーバを有しており、不要な周波数成分（例えば高周波ノイズ）を減衰させる。

【0021】

ＰＦＣ回路１１２は、力率改善機能を有するスイッチング電源回路（力率改善回路）である。ＰＦＣ回路１１２は、脈流電圧Ｖｃを入力され、脈流電圧Ｖｃを直流電圧に変換して、直流電圧を出力する。ＰＦＣ回路１１２の出力端間には、コンデンサ１１３が接続されている。コンデンサ１１３は、ＰＦＣ回路１１２から出力された直流電圧を平滑し、コンデンサ１１３の両端間には直流電圧Ｖｄが生じる。ＰＦＣ回路１１２は、半導体スイッチング素子を有する昇圧チョッパ回路、又は昇降圧チョッパ回路などであり、半導体スイッチング素子がオンオフすることによって、脈流電圧Ｖｃが直流電圧Ｖｄに変換される。例えば、ＰＦＣ回路１１２は、力率改善機能を有するフライバックコンバータ（ＰＦＣフライバックコンバータ）で構成される。また、ＰＦＣ回路１１２は、通常のフライバックコンバータ、又はＳＥＰＩＣ回路などの他のスイッチング電源回路でもよい。

【0022】

図３は、ＰＦＣ回路１１２の回路例を示す。図３では、ＰＦＣ回路１１２は、トランス１１２ａ、スイッチング素子１１２ｂ、ダイオード１１２ｃ、駆動回路１１２ｄ、及びダイオード１１２ｅ、１１２ｆを備えるＰＦＣフライバックコンバータである。トランス１１２ａの一次巻線Ｎ１とスイッチング素子１１２ｂとの直列回路には、脈流電圧Ｖｃが印加される。スイッチング素子１１２ｂは、例えばエンハンスメント形のＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。脈流電圧Ｖｃに対して、一次巻線Ｎ１はハイサイドに配置され、スイッチング素子１１２ｂはローサイドに配置される。一次巻線Ｎ１の両端間には、回生用のダイオード１１２ｃが接続されている。駆動回路１１２ｄは、スイッチング素子１１２ｂのゲート電圧をＨレベル、Ｌレベルに切り換えることで、スイッチング素子１１２ｂのオン、オフを切り換える。トランス１１２ａの二次巻線Ｎ２の一端には、ダイオード１１２ｅのアノードが接続される。ダイオード１１２ｅのカソードは、コンデンサ１１３の正極に接続される。トランス１１２ａの二次巻線Ｎ２の他端は、コンデンサ１１３の負極に接続される。

【0023】

そして、駆動回路１１２ｄがスイッチング素子１１２ｂをオンオフさせることで、トランス１１２ａの一次巻線Ｎ１に流れる電流が導通、遮断される。この結果、トランス１１２ａの二次巻線Ｎ２に誘起電圧が生じ、ダイオード１１２ｅを介してコンデンサ１１３が充電され、コンデンサ１１３の両端間には直流電圧Ｖｄが生じる。駆動回路１１２ｄは、制御回路１ｄからの指示に基づいて、スイッチング素子１１２ｂをオンオフ駆動することで、直流電圧Ｖｄを電圧目標値に一致させる。駆動回路１１２ｄによるスイッチング素子１１２ｂのスイッチング制御は、不連続モード、連続モード、及び臨界モードのいずれでもよい。駆動回路１１２ｄは、スイッチング素子１１２ｂを流れるスイッチング電流のゼロクロス、及びインダクタ電流のピーク値を検出して、スイッチング素子１１２ｂのスイッチング制御を行うことが好ましい。

【0024】

上述のように、直流電源回路１ａは、調光器２によって位相制御された位相制御電圧Ｖｂを入力され、直流電圧Ｖｄを出力する。直流電圧Ｖｄの電圧値は、コンバータ１ｂの出力電圧と、後述の第１制御電圧Ｖ１１との和よりも十分に大きい値であることが好ましい。

【0025】

コンバータ１ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、直流電圧Ｖｄを入力されて、光源１２に直流の負荷電流（出力電流）Ｉｏを供給する。コンバータ１ｂは、制御回路１ｄからの指示に基づいて出力を制御することで、負荷電流Ｉｏの値を電流目標値に一致させる。コンバータ１ｂは、制御回路１ｄからの指示によって電流目標値を変化させる。すなわち、コンバータ１ｂは、制御回路１ｄから指示された調光比になるように、光源１２を調光する。コンバータ１ｂは、例えば、降圧コンバータ、昇圧コンバータ、昇降圧コンバータ、又は定電流レギュレータなどを有することが好ましい。

【0026】

光源１２は、複数の固体発光素子として、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を具備している。そして、光源１２は、コンバータ１ｂから負荷電流Ｉｏを供給されることで、照明光（光出力）を発する。なお、光源１２が有する複数のＬＥＤは、直列接続、又は直列接続及び並列接続されている。

【0027】

位相読取回路１ｃは、光源１２の調光比の指示値を表す指示情報を外部から受け取る情報取得部に相当する。本実施形態では、位相制御電圧Ｖｂの導通角θが指示情報に相当する。そして、位相読取回路１ｃは、導通角θを検出して、導通角検出信号Ｓａを出力する。

【0028】

位相読取回路１ｃは、位相制御電圧Ｖｂを全波整流し、位相制御電圧Ｖｂの整流電圧を判定基準値とを比較し、比較結果に基づいて生成したＰＷＭ（Power Width Modulation）信号（矩形波信号）を出力する。ＰＷＭ信号は、位相制御電圧Ｖｂに同期したパルス信号であり、ＰＷＭ信号のオンデューティが導通角θに対応する。具体的に、導通角θが増加すると、ＰＷＭ信号のオンデューティは増加し、導通角θが減少すると、ＰＷＭ信号のオンデューティは減少する。

【0029】

位相読取回路１ｃは、ＰＷＭ信号を平滑して、導通角検出信号Ｓａを生成し、導通角検出信号Ｓａを制御回路１ｄへ出力する。ＰＷＭ信号のオンデューティは、調光比の指示値に相当する。言い換えると、導通角検出信号Ｓａの電圧値は、導通角θの検出値に相当する。したがって、ＰＷＭ信号を平滑した導通角検出信号Ｓａの電圧値には、調光比の指示値が反映される。すなわち、調光比の指示値が高いほど、導通角検出信号Ｓａの電圧値は大きくなり、調光比の指示値が低いほど、導通角検出信号Ｓａの電圧値は小さくなる。

【0030】

位相制御電圧Ｖｂは、ノイズ、リップル、及びサージ電圧などの影響により、瞬時的に変動することがある。そこで、位相読取回路１ｃは、ＰＷＭ信号を平滑する平滑回路の時定数を、位相制御電圧Ｖｂの瞬時的な変動を吸収できる値に設定されることが好ましい。この結果、位相制御電圧Ｖｂの瞬時的な変動による光源１２のちらつきや誤発光などの不具合を抑制することができる。

【0031】

制御回路１ｄは、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、制御回路１ｄの一部又は全部の機能が実現される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（large scale integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(very large scale integration)、若しくはＵＬＳＩ(ultra large scale integration) と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

【0032】

また、制御回路１ｄは、制御用ＩＣを備えていてもよい。制御用ＩＣは、プログラムを実行することなく、ＩＣチップに形成された電気回路によって、制御回路１ｄの一部又は全部の機能を実現する。

【0033】

制御回路１ｄは、ＰＦＣ回路１１２から直流電圧Ｖｄの検出値を取得する。制御回路１ｄは、直流電圧Ｖｄが電圧目標値に一致するように、ＰＦＣ回路１１２へ電圧制御信号を出力する。ＰＦＣ回路１１２では、駆動回路１１２ｄが、制御回路１ｄからの電圧制御信号に基づいて、スイッチング素子１１２ｂをオンオフ駆動し、直流電圧Ｖｄの値を電圧目標値に一致させる。

【0034】

また、制御回路１ｄは、コンバータ１ｂから負荷電流Ｉｏの検出値を取得する。そして、制御回路１ｄは、導通角検出信号Ｓａ、及び負荷電流Ｉｏの検出値に基づいて電流制御信号を生成し、電流制御信号をコンバータ１ｂへ出力する。

【0035】

制御回路１ｄは、導通角検出信号Ｓａの電圧値から導通角θ（調光比の指示値）を読み取り、読み取った導通角θの値に応じて電流目標値を決定する。そして、制御回路１ｄは、負荷電流Ｉｏの検出値と電流目標値との偏差（差分）が小さくなるように（ゼロに近付くように）、コンバータ１ｂの動作を制御する。

【0036】

制御回路１ｄは、負荷電流Ｉｏを制御して光源１２を調光するために、振幅調光、及びバースト調光などの少なくとも１つを行う。振幅調光は、負荷電流Ｉｏを光源１２へ連続的に供給し、負荷電流Ｉｏの大きさを制御することで、光源１２の調光比を制御する。この場合、コンバータ１ｂの制御パラメータは、負荷電流Ｉｏの大きさになる。バースト調光は、負荷電流Ｉｏを光源１２へ間欠的に供給し、負荷電流Ｉｏを光源１２へ供給するオン期間をＰＷＭ制御することで、光源１２の調光比を制御する。この場合、コンバータ１ｂの制御パラメータは、負荷電流Ｉｏを光源１２へ供給するオン期間になる。また、制御回路１ｄは、コンバータ１ｂのスイッチング素子をスイッチング制御する場合、一般的に数十ｋＨｚ～数百ｋＨｚの高周波でスイッチングさせることが好ましい。また、制御回路１ｄは、バースト調光を行う場合、数十ｋＨｚ～数百ｋＨｚよりも低い低周波で、負荷電流Ｉｏを間欠的に出力させることが好ましい。また、制御回路１ｄは、光源１２の調光方法として、振幅調光、及びバースト調光以外を用いてもよく、光源１２の調光方法は、特定の調光方法に限定されない。

【0037】

すなわち、制御回路１ｄは、負荷電流Ｉｏの検出値と電流目標値との偏差が小さくなるように制御パラメータを調整し、コンバータ１ｂを制御するフィードバック制御を行う。この結果、光源１２の調光比が指示値になるように、負荷電流Ｉｏが制御される。なお、導通角θが大きいほど調光比の指示値は高いので、導通角θが大きいほど電流目標値は大きくなる。また、導通角θが小さいほど調光比の指示値は低いので、導通角θが小さいほど電流目標値は小さくなる。調光比は、０～１００％の範囲内の値をとる。調光比０％であれば、光源１２は消灯する。調光比１００％であれば、光源１２は全点灯する。本実施形態では、制御回路１ｄは、光源１２の点灯時には、調光比１％～１００％の範囲内で調光比を制御することができる。この場合、光源１２の点灯時に、点灯システム１１が調整可能な調光比の下限値（調光下限値）は１％になる。なお、調光下限値は、特定の値に限定されない。

【0038】

次に、点灯システム１１の制御電圧について説明する。制御電源１ｈは、電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を入力され、第１制御電圧Ｖ１１、及び第２制御電圧Ｖ１２を出力する。

【0039】

具体的に、整流回路１ｅは、位相制御電圧Ｖｂを全波整流し、位相制御電圧Ｖｂの全波整流電圧を出力する。定電圧回路１ｆは、整流回路１ｅの出力（位相制御電圧Ｖｂの全波整流電圧）を入力され、直流の電圧Ｖ１を第１制御電源１０１へ出力する。定電圧回路１ｆは、例えばシリーズレギュレータ又はシャントレギュレータなどのリニアレギュレータで構成され、電圧Ｖ１を一定の電圧値に定電圧制御する。リニアレギュレータは、抵抗、トランジスタ、コンデンサ、及びツェナダイオードなどを有する。

【0040】

ＰＦＣ回路１１２は、脈流電圧Ｖｃを直流電圧Ｖｄに変換する電力変換処理を実行しているときに、パルス状の電圧Ｖ２を出力する。本実施形態のＰＦＣ回路１１２は、起動後の定常期間では、スイッチング素子１１２ｂをオンオフすることによってトランス１１２ａの一次巻線Ｎ１に流れる電流を導通、遮断する（図３参照）。そして、トランス１１２ａの制御巻線Ｎ３（図３参照）に生じる誘起電圧が、ダイオード１１２ｆを介して電圧Ｖ２として第１制御電源１０１へ出力される。

【0041】

定電圧回路１ｇは、コンデンサ１１３の両端電圧である直流電圧Ｖｄを入力され、直流の電圧Ｖ３を第１制御電源１０１へ出力する。定電圧回路１ｇは、例えばシリーズレギュレータ又はシャントレギュレータなどのリニアレギュレータで構成され、電圧Ｖ３を一定の電圧値に定電圧制御する。リニアレギュレータは、抵抗、トランジスタ、コンデンサ、及びツェナダイオードなどを有する。

【0042】

第１制御電源１０１は、上述の３系統の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を入力されて、３系統の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のいずれかを用いて、直流の第１制御電圧Ｖ１１を生成する。本実施形態では、３系統の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の大小関係は、Ｖ２＞Ｖ１、かつ、Ｖ２＞Ｖ３となる。第１制御電源１０１は、第１制御電圧Ｖ１１を一定の電圧値に定電圧制御する。第１制御電圧Ｖ１１は、ＰＦＣ回路１１２及びコンバータ１ｂの各動作電源になる。例えば、第１制御電圧Ｖ１１は、ＰＦＣ回路１１２及びコンバータ１ｂの各スイッチング素子（ＦＥＴ、バイポーラトランジスタなど）の駆動電圧になる。第１制御電圧Ｖ１１は、部品の発熱など考慮し、ＰＦＣ回路１１２及びコンバータ１ｂの各スイッチング素子を駆動可能な最小限の電圧値であることが望ましい。

【0043】

図４は、第１制御電源１０１の回路例を示す。図４では、第１制御電源１０１は、ダイオード１２１、１２２、コンデンサ１２３、抵抗１２４、ツェナダイオード１２５、トランジスタ１２６、及びコンデンサ１２７を有する。

【0044】

ダイオード１２１のアノードは、定電圧回路１ｆの出力に接続され、ダイオード１２１のカソードは、コンデンサ１２３の正極に接続される。ダイオード１２２のアノードは、定電圧回路１ｇの出力に接続され、ダイオード１２２のカソードは、コンデンサ１２３の正極に接続される。すなわち、コンデンサ１２３は、ダイオード１２１を介して電圧Ｖ１を印加され、ダイオード１２２を介して電圧Ｖ３を印加される。さらに、コンデンサ１２３は、電圧Ｖ２を印加される。本実施形態では、コンデンサ１２３の両端間に、１５～２５Ｖ程度の直流電圧が発生する。

【0045】

抵抗１２４とツェナダイオード１２５との直列回路は、コンデンサ１２３に並列接続される。抵抗１２４の一端は、コンデンサ１２３の正極に接続され、抵抗１２４の他端は、ツェナダイオード１２５のカソードに接続される。ツェナダイオード１２５のアノードは、コンデンサ１２３の負極に接続される。トランジスタ１２６は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタであり、ツェナダイオード１２５のカソードは、トランジスタ１２６のベースに接続される。トランジスタ１２６のコレクタは、コンデンサ１２３の正極に接続され、トランジスタ１２６のエミッタは、コンデンサ１２７の正極に接続される。コンデンサ１２７の負極は、コンデンサ１２３の負極に接続される。

【0046】

上述の第１制御電源１０１では、コンデンサ１２７の両端間に、ツェナダイオード１２５のツェナ電圧にほぼ等しい電圧が発生する。そして、第１制御電源１０１は、コンデンサ１２７の両端電圧を第１制御電圧Ｖ１１として出力する。本実施形態では、第１制御電圧Ｖ１１（コンデンサ１２７の両端電圧）として、１２Ｖ程度の直流電圧が発生する。

【0047】

第２制御電源１０２は、第１制御電圧Ｖ１１を入力され、第２制御電圧Ｖ１２を出力する。第２制御電圧Ｖ１２は、制御回路１ｄの動作電源になる。第２制御電源１０２は、例えばシリーズレギュレータ又はシャントレギュレータなどのリニアレギュレータで構成され、第２制御電圧Ｖ１２を一定の電圧値に定電圧制御する。第２制御電圧Ｖ１２は、制御回路１ｄが動作可能となる電圧値であればよい。特に、第２制御電圧Ｖ１２は、部品の発熱など考慮し、制御回路１ｄが動作可能となる最小限の電圧値であることが望ましい。本実施形態では、第２制御電圧Ｖ１２は、５Ｖ程度の直流電圧である。

【0048】

そして、交流電源９から調光器２を介して点灯システム１１への電力供給が開始された直後の始動期間では、ＰＦＣ回路１１２が動作しておらず、電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のうち電圧Ｖ１のみが生成される。第１制御電源１０１は、電圧Ｖ１から第１制御電圧Ｖ１１を生成し、第２制御電源１０２は、第２制御電圧Ｖ１２を生成する。第１制御電圧Ｖ１１が生成されると、ＰＦＣ回路１１２及びコンバータ１ｂは、各動作を開始することができる。第２制御電圧Ｖ１２が生成されると、制御回路１ｄが動作を開始する。制御回路１ｄは、ＰＦＣ回路１１２を制御し、ＰＦＣ回路１１２は、直流電圧Ｖｄの出力を開始する。直流電圧Ｖｄが出力され、直流電圧Ｖｄが電圧目標値に達すると、制御回路１ｄは、コンバータ１ｂを制御し、コンバータ１ｂは、負荷電流Ｉｏの出力を開始する。

【0049】

さらに、ＰＦＣ回路１１２が動作を開始すると、スイッチング素子１１２ｂのオンオフによって、トランス１１２ａの制御巻線Ｎ３に誘起電圧が生じ（図３参照）、電圧Ｖ２が生成される。制御巻線Ｎ３は、第１制御電圧Ｖ１１及び第２制御電圧Ｖ１２を生成可能な誘起電圧が発生するように設計される。そして、第２制御電圧Ｖ１２が出力されて、始動期間から定常期間に移行すると、定電圧回路１ｆは電圧Ｖ１の出力を停止し、第１制御電源１０１は、電圧Ｖ２から第１制御電圧Ｖ１１を生成する。すなわち、第１制御電源１０１は、始動期間では電圧Ｖ１から第１制御電圧Ｖ１１を生成し、定常期間では電圧Ｖ２から第１制御電圧Ｖ１１を生成する。

【0050】

なお、第１制御電源１０１は、始動期間及び定常期間の両方において、電圧Ｖ１から第１制御電圧Ｖ１１を生成してもよい。また、第１制御電源１０１は、定常期間において、電圧Ｖ１、Ｖ２の両方を用いて第１制御電圧Ｖ１１を生成してもよい。

【0051】

定常期間において、制御回路１ｄは、直流電圧Ｖｄの値を電圧目標値に一致させる。また、定常期間において、制御回路１ｄは、光源１２の調光比が調光器２による調光比の指示値になるように、負荷電流Ｉｏを制御する。

【0052】

次に、調光器２によってフェードアウト（調光オフ動作）を指示された点灯システム１１の動作について説明する。

【0053】

ユーザが調光器２の操作部を操作することで、調光比を徐々に低下させて光源１２を消灯させるフェードアウトが指示される。以降、フェードアウトを指示するための調光器２の操作をフェードアウト操作と呼ぶ。調光器２に対してフェードアウト操作が行われると、導通角θが徐々に減少し、導通角検出信号Ｓａの電圧値は徐々に低下する。そして、制御回路１ｄは、負荷電流Ｉｏが徐々に０（ゼロ）にまで減少するようにコンバータ１ｂを制御するフェードアウト制御を行う。この結果、光源１２の調光比が徐々に低下して、光源１２は消灯し、光源１２の光出力はフェードアウトする。

【0054】

調光器２に対してフェードアウト操作が行われると、導通角θが徐々に減少し、脈流電圧Ｖｃの実効値は徐々に低下する。そして、負荷電流ＩｏがＩｏ（１％）未満にまで低下すると（光源１２の調光比が調光下限値未満にまで低下すると）、脈流電圧Ｖｃの実効値が過度に低くなることで、ＰＦＣ回路１１２は動作を停止し、ＰＦＣ回路１１２の出力電圧は０になる。

【0055】

すなわち、調光器２に対してフェードアウト操作が行われ、負荷電流ＩｏがＩｏ（１％）未満にまで低下すると、位相制御電圧Ｖｂの実効値は、ＰＦＣ回路１１２が動作不能になる値にまで低下する。この結果、本実施形態とは異なる比較例（電圧Ｖ３を用いずに、電圧Ｖ１、Ｖ２のみを用いて制御電圧を生成する点灯システム）では、フェードアウトする光源１２の;光出力が、調光下限値付近で急激に０（ゼロ）になって、人の目には、光源１２が唐突に消灯したと感じられることがあった。このような光出力の急激な変化は、人に違和感を覚えさせる。しかしながら、舞台又はイベントなどの演出照明の分野では、フェードアウト操作時に、光源が消灯するまで人の目に違和感なく滑らかに光出力が減少したように感じさせる必要がある。例えば、４０Ｗクラスの照明システムでは、フェードアウト操作時に調光比が１％以下になっても、光源が消灯するまで光出力を徐々に減少させることが求められる。しかしながら、位相制御電圧を入力とする点灯システムでは、フェードアウト操作時に調光比が１％以下になると、光源が消灯するまで光出力を徐々に減少させることは困難であった。

【0056】

一方、本実施形態のフェードアウト制御について、図５を用いて説明する。図５は、導通角検出信号Ｓａ、及び負荷電流Ｉｏの各波形を示す。この場合、導通角検出信号Ｓａが調光比の指示値に対応し、負荷電流Ｉｏが光源１２の光出力に対応する。時間ｔ０でフェードアウト操作が開始されると、導通角検出信号Ｓａの電圧値が低下し、負荷電流Ｉｏが減少する。制御回路１ｄは、光源１２の光出力をフェードアウトさせるときに、負荷電流Ｉｏの値がＩｏ（１％）以上である期間を、追従フェード期間Ｔａとする。さらに、制御回路１ｄは、光源１２の光出力をフェードアウトさせるときに、負荷電流Ｉｏの値がＩｏ（１％）未満になってから光源１２を消灯させるまでの期間を、固定フェード期間Ｔｂとする。Ｉｏ（１％）は、調光下限値に対応する負荷電流Ｉｏの値である。

【0057】

追従フェード期間Ｔａでは、ＰＦＣ回路１１２が動作しており、直流電圧Ｖｄは電圧目標値を維持している。そして、制御回路１ｄは、追従フェード期間Ｔａにおいて、導通角検出信号Ｓａの電圧値に基づいて制御パラメータを随時更新しながら、フェードアウト制御を行う。このとき、制御回路１ｄは、人の目には光出力が滑らかに減少していると見えるように、追従フェード期間Ｔａに亘って負荷電流Ｉｏを滑らかに減少させる。制御回路１ｄは、一例として演出分野で用いられている２．３乗カーブ、２．７乗カーブ、又は３．７乗カーブなどを用いて、追従フェード期間Ｔａに亘って負荷電流Ｉｏを減少させる。

【0058】

導通角検出信号Ｓａの電圧値がさらに低下すると、固定フェード期間Ｔｂでは、ＰＦＣ回路１１２が動作を停止する。しかし、ＰＦＣ回路１１２が動作を停止した直後では、コンデンサ１１３には電荷が蓄積されており、ＰＦＣ回路１１２が動作を停止した直後の直流電圧Ｖｄは、電圧目標値を維持している。そこで、制御回路１ｄは、固定フェード期間Ｔｂではコンデンサ１１３の充電電力を用いて、光源１２が消灯するまで光源１２の光出力を滑らかに減少させて、フェードアウト制御を完了させる。すなわち、制御回路１ｄは、固定フェード期間Ｔｂにおいて、直流電圧Ｖｄ（コンデンサ１１３の充電電力）を用いてコンバータ１ｂを制御する。コンバータ１ｂは、固定フェード期間Ｔｂにおいて、直流電圧Ｖｄ（コンデンサ１１３の充電電力）を用いて光源１２に点灯電力を供給する。

【0059】

具体的に、制御回路１ｄは、固定フェード期間Ｔｂでは、コンバータ１ｂの制御パラメータを固定して、コンデンサ１１３の正極を光源１２の正極に電気的に接続し、コンデンサ１１３の負極を光源１２の負極に電気的に接続する。すなわち、光源１２には、コンデンサ１１３の両端電圧である直流電圧Ｖｄが連続的に印加され、コンデンサ１１３の充電電力が光源１２に放電される。この結果、固定フェード期間Ｔｂでは、負荷電流Ｉｏは、人の目には光出力が滑らかに減少していると見えるように滑らかに０（ゼロ）まで減少する。したがって、点灯システム１１は、フェードアウト操作時に、光源１２が消灯するまで人の目に違和感なく滑らかに光出力が減少したように感じさせることができる。

【0060】

また、制御回路１ｄは、固定フェード期間Ｔｂでは、コンバータ１ｂの制御パラメータを更新しながら、コンバータ１ｂを制御してもよい。すなわち、制御回路１ｄは、固定フェード期間Ｔｂにおいて、負荷電流Ｉｏを制御しながら、コンデンサ１１３の充電電力を放電させる。この固定フェード期間Ｔｂでは、制御回路１ｄは、予め決められた調光カーブとなるように、予め決められた制御パターンにしたがって制御パラメータを変化させる。また、制御回路１ｄは、固定フェード期間Ｔｂでは制御パラメータをフィードバック制御してもよい。この結果、固定フェード期間Ｔｂでは、負荷電流Ｉｏは、人の目には光出力が滑らかに減少していると見えるように滑らかに０（ゼロ）まで減少する。したがって、点灯システム１１は、フェードアウト操作時に、光源１２が消灯するまで人の目に違和感なく滑らかに光出力が減少したように感じさせることができる。

【0061】

上記説明では、ユーザが調光器２の操作部をゆっくり操作しており、位相制御電圧Ｖｂの導通角θがゆっくり減少している。しかしながら、ユーザが調光器２の操作部を速く操作して、位相制御電圧Ｖｂの導通角θが急激に低下すると、負荷電流Ｉｏ（光出力）の減少量が導通角θの減少量に追従しないことがある。そこで、制御回路１ｄは、導通角θが急激に減少したときの制御パラメータの更新量を、導通角θがゆっくり減少しているときの制御パラメータの更新量より大きくする。すなわち、制御回路１ｄは、フェードアウト制御を行うとき、光出力の減少が導通角θの減少に追従していない場合の制御パラメータの更新量を、光出力の減少が導通角θの減少に追従している場合の制御パラメータの更新量より大きくする。なお、制御パラメータの更新量とは、制御回路１ｄが続けて設定した２つの制御パラメータの差分である。

【0062】

図３のＰＦＣ回路１１２では、ユーザが調光器２の操作部を速く操作すると、位相制御電圧Ｖｂの実効値が急激に低下する。この結果、制御回路１ｄは、スイッチング素子１１２ｂのオンデューティを急激に大きくすることで、直流電圧Ｖｄを電圧目標値に一致させる。したがって、制御回路１ｄは、スイッチング素子１１２ｂのオンデューティが急激に大きくなれば、導通角θが急激に減少して、光出力の減少が導通角θの減少に追従できないと判定できる。そこで、制御回路１ｄは、スイッチング素子１１２ｂのオンデューティの単位時間当たりの減少量が閾値を上回ると、制御パラメータの更新量を増大させる。制御パラメータの更新量が大きくなると、コンバータ１ｂは、負荷電流Ｉｏを急激に減少させることができ、光出力の減少が導通角θの減少に追従する。

【0063】

例えば、制御回路１ｄは、バースト調光を行う場合、負荷電流Ｉｏを間欠的に光源１２へ供給するオン期間の大きさを、制御パラメータとして制御する。この場合、制御回路１ｄは、追従フェード期間Ｔａにおいて、光出力の減少が導通角θの減少に追従していない場合のオン期間の更新量（オン期間の単位時間当たりの減少量）を、光出力の減少が導通角θの減少に追従している場合のオン期間の更新量より大きくする。

【0064】

また、制御回路１ｄは、振幅調光を行う場合、負荷電流Ｉｏの大きさを制御パラメータとして制御する。この場合、制御回路１ｄは、追従フェード期間Ｔａにおいて、光出力の減少が導通角θの減少に追従していない場合の負荷電流Ｉｏの更新量（負荷電流Ｉｏの単位時間当たりの減少量）を、光出力の減少が導通角θの減少に追従している場合の負荷電流Ｉｏの更新量より大きくする。

【0065】

さらに、制御回路１ｄは、バースト調光及び振幅調光を切り換えてもよい。例えば、制御回路１ｄは、光源１２の調光比が所定値以上であれば、振幅調光を行う。また、制御回路１ｄは、光源１２の調光比が所定値未満であれば、バースト調光を行う。したがって、制御回路１ｄは、追従フェード期間Ｔａにおいて、光出力の減少が導通角θの減少に追従していない場合の負荷電流Ｉｏの更新量（オン期間の単位時間当たりの減少量、又は負荷電流Ｉｏの単位時間当たりの減少量）を、光出力の減少が導通角θの減少に追従している場合の負荷電流Ｉｏの更新量より大きくする。

【0066】

したがって、ユーザが調光器２の操作部を速く操作して、導通角θが急激に減少した場合でも、光出力は導通角θの減少に追従して減少する。この結果、調光器２の速いフェードアウト操作にも追従できるフェードアウト制御が実現される。

【0067】

次に、フェードアウト制御における第１制御電圧Ｖ１１及び第２制御電圧Ｖ１２の生成処理について説明する。

【0068】

フェードアウト制御の追従フェード期間Ｔａでは、直流電圧Ｖｄは電圧目標値を維持しており、電圧Ｖ１、Ｖ２は定常期間の値を維持する。したがって、制御電源１ｈは、追従フェード期間Ｔａでは、電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２から第１制御電圧Ｖ１１、及び第２制御電圧Ｖ１２を生成できる。例えば、制御電源１ｈは、追従フェード期間Ｔａの前半では、電圧Ｖ２から第１制御電圧Ｖ１１、及び第２制御電圧Ｖ１２を生成し、追従フェード期間Ｔａの後半では、電圧Ｖ１から第１制御電圧Ｖ１１、及び第２制御電圧Ｖ１２を生成する。

【0069】

しかしながら、光源１２の調光比が調光下限値未満にまで低下し（負荷電流ＩｏがＩｏ（１％）未満にまで低下し）、追従フェード期間Ｔａから固定フェード期間Ｔｂ（第１期間）に移行すると、位相制御電圧Ｖｂの実効値の低下によって、電圧Ｖ１、Ｖ２も低下する。したがって、第１制御電源１０１は、電圧Ｖ１、Ｖ２から第１制御電圧Ｖ１１及び第２制御電圧Ｖ１２を生成できなくなる。

【0070】

すなわち、調光器２に対してフェードアウト操作が行われ、光源１２の調光比が調光下限値未満にまで低下すると、固定フェード期間Ｔｂの電圧Ｖ１は、第１制御電源１０１が動作不能になる値にまで低下する。また、光源１２の調光比が調光下限値未満にまで低下すると、ＰＦＣ回路１１２は動作を停止し、固定フェード期間Ｔｂの電圧Ｖ２は、第１制御電源１０１が動作不能になる値にまで低下する。

【0071】

そこで、本実施形態の点灯システム１１では、光源１２の光出力をフェードアウトさせるときに、電圧Ｖ１、Ｖ２が電圧Ｖ３よりも低下すると、第１制御電源１０１は、電圧Ｖ３を用いて第１制御電圧Ｖ１１を生成する。

【0072】

さらに、フェードアウト操作によって光源１２の調光比が調光下限値未満にまで低下して、ＰＦＣ回路１１２が動作を停止しても、コンデンサ１１３には電荷が蓄積されている。ＰＦＣ回路１１２が動作を停止した直後の直流電圧Ｖｄは、電圧目標値を維持している。したがって、フェードアウト制御時に、第１制御電源１０１は、電圧Ｖ３を用いて第１制御電圧Ｖ１１を生成することができる。

【0073】

この結果、点灯システム１１は、光源１２の光出力をフェードアウトさせる際に、電圧Ｖ１、Ｖ２が低下し、さらにＰＦＣ回路１１２が動作を停止しても、第１制御電圧Ｖ１１及び第２制御電圧Ｖ１２を暫くの間確保することができる。

【0074】

この場合、コンデンサ１１３の容量Ｃ１は、以下の式１を満たす値に設定される。なお、直流電圧Ｖｄの電圧目標値をＶｄ１とする。さらに、固定フェード期間Ｔｂの時間長さをＴｂ１とする。また、固定フェード期間Ｔｂにおける負荷電流Ｉｏ、並びに定電圧回路１ｇ、第１制御電源１０１、第２制御電源１０２、及び制御回路１ｄなどの各動作に必要なコンデンサ１１３の放電電流の平均値をＩ１とする。

【0075】

Ｃ１≧Ｉ１・Ｔｂ１／Ｖｄ１ ……… （式１）。

【0076】

コンデンサ１１３の容量を、上述の式１を満たす容量Ｃ１とすることで、制御回路１ｄは、固定フェード期間Ｔｂに亘ってコンバータ１ｂを制御できる。すなわち、制御電源１ｈは、フェードアウト制御時に、少なくとも光源１２が消灯するまで、第１制御電圧Ｖ１１を、ＰＦＣ回路１１２及びコンバータ１ｂを駆動可能な値に維持できる。さらに、制御電源１ｈは、フェードアウト制御時に、少なくとも光源１２が消灯するまで、第２制御電圧Ｖ１２を制御回路１ｄが動作可能な値に維持できる。

【0077】

図６は、第１制御電源１０１が、電圧Ｖ３を用いずに、電圧Ｖ１、Ｖ２のみを用いて第１制御電圧Ｖ１１及び第２制御電圧Ｖ１２を生成した場合の各部の波形を示す。図６では、直流電圧Ｖｄ、第１制御電圧Ｖ１１、及び負荷電流Ｉｏの各波形を示す。

【0078】

時間ｔ１０でフェードアウト操作が開始されると、位相制御電圧Ｖｂの実効値が低下し、直流電圧Ｖｄ及び第１制御電圧Ｖ１１も低下する。時間ｔ１０から時間ｔ１１までは、第１制御電源１０１が、電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２を用いて第１制御電圧Ｖ１１を生成しており、第１制御電圧Ｖ１１は、コンバータ１ｂ及び制御回路１ｄをそれぞれ動作させることができる値となる。したがって、時間ｔ１０から時間ｔ１１までは、制御回路１ｄは、コンバータ１ｂを制御して、負荷電流Ｉｏを徐々に低下させることができる。しかし、時間ｔ１１では、第１制御電圧Ｖ１１の過度の低下によって、第２制御電圧Ｖ１２も低下する。この結果、制御回路１ｄが動作を停止し、コンバータ１ｂの動作が停止する。コンバータ１ｂの動作が停止すると、負荷電流Ｉｏが急激に０（ゼロ）にまで低下する。この結果、人の目には、光源１２が唐突に消灯したと感じられる。

【0079】

一方、図７は、第１制御電源１０１が、電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を用いて第１制御電圧Ｖ１１を生成した場合の各部の波形を示す。図７では、直流電圧Ｖｄ、第１制御電圧Ｖ１１、及び負荷電流Ｉｏの各波形を示す。

【0080】

時間ｔ１０でフェードアウト操作が開始されると、位相制御電圧Ｖｂの実効値が低下し、直流電圧Ｖｄ及び第１制御電圧Ｖ１１も低下する。第１制御電源１０１は、時間ｔ１０から時間ｔ１１までは、電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２を用いて第１制御電圧Ｖ１１を生成する。さらに、第１制御電源１０１は、時間ｔ１１以降では、電圧Ｖ３を用いて第１制御電圧Ｖ１１を生成する。したがって、時間ｔ１１以降も、第１制御電源１０１は第１制御電圧Ｖ１１を生成でき、第２制御電源１０２は第２制御電圧Ｖ１２を生成でき、制御回路１ｄはコンバータ１ｂを制御できる。時間ｔ１１以降も、制御回路１ｄは、コンバータ１ｂを制御することで、光源１２が消灯するまで光源１２の光出力を滑らかに減少させて、フェードアウト制御を完了させることができる（時間ｔ１２）。

【0081】

つまり、制御電源１ｈは、フェードアウト制御が行われると、光源１２の消灯タイミング（時間ｔ１２）を含む所定期間では、直流電圧Ｖｄから第１制御電圧Ｖ１１及び第２制御電圧Ｖ１２を生成できる。上述の式１において、「Ｃ１＝Ｉ１・Ｔｂ１／Ｖｄ１」であれば、制御電源１ｈは、フェードアウト制御が行われると、固定フェード期間Ｔｂに亘って、直流電圧Ｖｄから第１制御電圧Ｖ１１及び第２制御電圧Ｖ１２を生成できる。また、上述の式１において、「Ｃ１＞Ｉ１・Ｔｂ１／Ｖｄ１」であれば、制御電源１ｈは、フェードアウト制御が行われると、固定フェード期間Ｔｂ＋α（図７参照）に亘って、直流電圧Ｖｄから第１制御電圧Ｖ１１及び第２制御電圧Ｖ１２を生成できる。

【0082】

上述のように、制御回路１ｄは、フェードアウト制御を行う場合、直流電圧Ｖｄが、光源１２の点灯を可能とする最小の電圧値ＶＬ１（図７参照）に低下するまでに、コンバータ１ｂを制御して光源１２を消灯させる。したがって、点灯システム１１は、交流電圧Ｖａの位相制御によって光出力をフェードアウトさせる際に、光出力を滑らかに変化させることができる。

【0083】

また、点灯システム１１は、交流電圧Ｖａの位相制御によって光源１２の光出力をフェードアウトさせる際に、少なくとも光源１２が消灯するまで、第１制御電圧Ｖ１１、及び第２制御電圧Ｖ１２の各値を維持できる。したがって、点灯システム１１は、フェードアウト制御時に、少なくとも光源１２が消灯するまでは、制御回路１ｄの動作を維持することができる。

【0084】

（変形例）
位相読取回路１ｃは、ＰＷＭ信号を平滑せずに、ＰＷＭ信号を導通角検出信号Ｓａとして出力してもよい。この場合、制御回路１ｄは、導通角検出信号Ｓａを読み取る際に移動平均処理を行うことが好ましい。

【0085】

また、位相読取回路１ｃは、時定数が異なる２つの平滑回路を有していてもよい。この場合、時定数が大きい平滑回路は、導通角θの変化に対する感度が低い第１導通角検出信号を制御回路１ｄへ出力することができる。さらに、時定数が小さい平滑回路は、導通角θの変化に対する感度が高い第２導通角検出信号を制御回路１ｄへ出力することができる。そして、制御回路１ｄは、第１導通角検出信号及び第２導通角検出信号を用いることで、導通角θの大小に関わらず、コンバータ１ｂを精度よく制御できる。

【0086】

なお、光源１２が有する複数の固体発光素子の各々は、ＬＥＤに限らず、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence、OEL）、又は無機ＥＬなどの他の固体発光素子であってもよい。また、固体発光素子の数は、複数に限らず、１つであってもよい。複数の固体発光素子の電気的な接続関係は、直列接続、並列接続のいずれであってもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせた接続関係であってもよい。

【0087】

また、光源１２が白熱灯などを有する場合、制御回路１ｄは、コンバータ１ｂの出力電圧の大きさを制御することで、光源１２の調光比を制御する。この場合、コンバータ１ｂの制御パラメータは、コンバータ１ｂの出力電圧の大きさになる。

【0088】

（照明器具）
図８は、天井パネルに設置された給電ダクト４に取り付けられる照明器具Ｂ１を示す。照明器具Ｂ１は、給電ダクト４に固定される固定部３１と、光源１２を保持した筐体３２とを備える。筐体３２は、円柱形状であって、光源１２の光を軸方向の一面から出射させる。点灯システム１１は、固定部３１又は筐体３２に収納される。また、点灯システム１１は、固定部３１及び筐体３２に分散して収納されてもよい。照明器具Ｂ１の点灯システム１１には、給電ダクト４内の導電体（図示せず）を介して、位相制御電圧Ｖｂが入力される。

【0089】

さらに、筐体３２は、固定部３１に対して回転可能に連結されている。具体的に説明すると、照明器具Ｂ１は、第１連結部３３と、第２連結部３４とを備える。第１連結部３３は、固定部３１に対して鉛直方向の周りに回転可能に連結される。第２連結部３４は、第１連結部３３に対して筐体３２を水平方向の周りに回転可能に連結する。つまり、固定部３１に対して第１連結部３３を回転させることで、筐体３２の水平方向の向きを変更することができる。また、第２連結部３４によって筐体３２を回転させることで、筐体３２の鉛直方向の向きを変更することができる。

【0090】

以上のように、実施形態に係る第１の態様の点灯システム（１１）は、直流電源回路（１ａ）と、コンバータ（１ｂ）と、位相読取回路（１ｃ）と、制御回路（１ｄ）と、を備える。直流電源回路（１ａ）は、導通角（θ）が可変に設定された交流電圧（Ｖａ）である位相制御電圧（Ｖｂ）を直流電圧（Ｖｄ）に変換する。コンバータ（１ｂ）は、直流電圧（Ｖｄ）を入力され、光源（１２）に点灯電力を供給する。位相読取回路（１ｃ）は、導通角（θ）を検出する。制御回路（１ｄ）は、導通角（θ）の検出値に応じて少なくともコンバータ（１ｂ）を制御し、導通角（θ）の検出値が小さいほど光源（１２）の調光比を低くする調光制御を行う。そして、制御回路（１ｄ）は、調光制御として、光源（１２）の光出力をフェードアウトさせるフェードアウト制御を行う場合、直流電圧（Ｖｄ）が、光源（１２）の点灯を可能とする最小の電圧値（ＶＬ１）に低下するまでに、コンバータ（１ｂ）を制御して光源（１２）を消灯させる。

【0091】

上述の点灯システム（１１）は、交流電圧（Ｖａ）の位相制御によって光出力をフェードアウトさせる際に、光出力を滑らかに変化させることができる。したがって、点灯システム（１１）は、フェードアウト操作時に、光源（１２）が消灯するまで人の目に違和感なく滑らかに光出力が減少したように感じさせることができる。

【0092】

また、実施形態に係る第２の態様の点灯システム（１１）では、第１の態様において、制御回路（１ｄ）がフェードアウト制御を行うときに、調光比が調光下限値未満になってから光源（１２）を消灯させるまでの期間を固定フェード期間（Ｔｂ）とする。制御回路（１ｄ）は、固定フェード期間（Ｔｂ）において、直流電圧（Ｖｄ）を用いてコンバータ（１ｂ）を制御することが好ましい。コンバータ（１ｂ）は、固定フェード期間（Ｔｂ）において、直流電圧（Ｖｄ）を用いて光源（１２）に点灯電力を供給することが好ましい。

【0093】

上述の点灯システム（１１）は、コンデンサ（１１３）の充電電力を用いて、固定フェード期間（Ｔｂ）において、光源（１２）が消灯するまでの点灯電力（負荷電流（Ｉｏ））を確保することができる。また、点灯システム（１１）は、固定フェード期間（Ｔｂ）にコンデンサ（１１３）の電荷を放電させることによって、光源（１２）が消灯に至るまで光出力を滑らかに変化させることができる。

【0094】

また、実施形態に係る第３の態様の点灯システム（１１）では、第２の態様において、制御回路（１ｄ）がフェードアウト制御を行うときに、固定フェード期間（Ｔｂ）より前の期間を追従フェード期間（Ｔａ）とする。そして、制御回路（１ｄ）は、追従フェード期間（Ｔａ）では、コンバータ（１ｂ）の制御パラメータを更新することで光源（１２）の光出力を減少させることが好ましい。

【0095】

上述の点灯システム（１１）は、追従フェード期間（Ｔａ）において、導通角（θ）の減少に合わせて、光出力を滑らかに減少させることができる。

【0096】

また、実施形態に係る第４の態様の点灯システム（１１）では、第３の態様において、制御回路（１ｄ）は、フェードアウト制御を行うとき、光出力の減少が導通角（θ）の減少に追従していない場合の制御パラメータの更新量を、光出力の減少が導通角（θ）の減少に追従している場合の制御パラメータの更新量より大きくすることが好ましい。

【0097】

上述の点灯システム（１１）では、調光器（２）の速いフェードアウト操作にも追従できるフェードアウト制御が実現される。

【0098】

また、実施形態に係る第５の態様の点灯システム（１１）では、第３又は第４の態様において、制御回路（１ｄ）は、調光制御として、光源（１２）に点灯電力を間欠的に供給するオン期間を調整するバースト調光を行う。制御パラメータの更新量は、コンバータ（１ｂ）が光源（１２）に点灯電力を供給するオン期間の減少量であることが好ましい。

【0099】

上述の点灯システム（１１）では、バースト調光を採用した場合に、調光器（２）の速いフェードアウト操作にも追従できるフェードアウト制御が実現される。

【0100】

また、実施形態に係る第６の態様の点灯システム（１１）では、第３又は第４の態様において、制御回路（１ｄ）は、調光制御として、コンバータ（１ｂ）の出力電流（Ｉｏ）又は出力電圧（Ｖｏ）の大きさを調整する振幅調光を行う。制御パラメータの更新量は、出力電流（Ｉｏ）又は出力電圧の大きさの減少量であることが好ましい。

【0101】

上述の点灯システム（１１）は、振幅調光を採用した場合に、調光器（２）の速いフェードアウト操作にも追従できるフェードアウト制御が実現される。

【0102】

また、実施形態に係る第７の態様の点灯システム（１１）では、第３又は第４の態様において、制御回路（１ｄ）は、調光制御として、光源（１２）に点灯電力を間欠的に供給するオン期間を調整するバースト調光、及びコンバータ（１ｂ）の出力電流（Ｉｏ）又は出力電圧の大きさを調整する振幅調光を組み合わせて行う。制御パラメータの更新量は、コンバータ（１ｂ）が光源（１２）に点灯電力を供給するオン期間の減少量、及び出力電流（Ｉｏ）又は出力電圧の大きさの減少量であることが好ましい。

【0103】

上述の点灯システム（１１）は、バースト調光及び振幅調光を採用した場合に、調光器（２）の速いフェードアウト操作にも追従できるフェードアウト制御が実現される。

【0104】

また、実施形態に係る第８の態様の照明制御システム（Ａ１）は、交流電源（９）に接続された第１乃至第７の態様のいずれか一つの点灯システム（１１）と調光器（２）との直列回路を備える。調光器（２）は、導通角（θ）が可変に設定された交流電圧（Ｖａ）である位相制御電圧（Ｖｂ）を点灯システム（１１）へ出力する。

【0105】

上述の照明制御システム（Ａ１）は、交流電圧（Ｖａ）の位相制御によって光出力をフェードアウトさせる際に、光出力を滑らかに変化させることができる。

【0106】

また、実施形態に係る第９の態様の照明器具（Ｂ１）は、第１乃至第７の態様のいずれか一つの点灯システム（１１）と、点灯システム（１１）から点灯電力を供給される光源（１２）と、少なくとも光源（１２）が支持される筐体（３２）と、を備える。

【0107】

上述の照明器具（Ｂ１）は、交流電圧（Ｖａ）の位相制御によって光出力をフェードアウトさせる際に、光出力を滑らかに変化させることができる。

【0108】

また、上述の実施形態及び変形例は一例である。このため、本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されることはなく、この実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0109】

１ 照明装置
２ 調光器
９ 交流電源
１１ 点灯システム
１２ 光源
３２ 筐体
１１３ コンデンサ
１ａ 直流電源回路
１ｂ コンバータ
１ｃ 位相読取回路
１ｄ 制御回路
Ａ１ 照明制御システム
Ｂ１ 照明器具
θ 導通角
Ｖａ 交流電圧
Ｖｂ 位相制御電圧
Ｖｄ 直流電圧
ＶＬ１ 最小の電圧値
Ｉｏ（１％） 調光下限値
Ｉｏ 負荷電流（出力電流）
Ｔａ 追従フェード期間
Ｔｂ 固定フェード期間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】