CN102474945B - 照明装置和照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种照明装置,该照明装置包括供应有电力的电源部(1)和利用从该电源部(1)提供来的电力点亮的发光部,并且基于控制信号对发光部的光量进行控制,该照明装置还包括电源控制部(18),在控制信号提供后,该电源控制部(18)点亮发光部。可以在控制信号提供后点亮发光部,使发光部从最初开始以与控制信号对应的光量亮灯,不会给使用者带来不协调的感觉。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明装置和照明系统,该照明装置包括从外部供应有电力的电源部和利用从该电源部提供来的电力点亮的光源,并且基于从外部提供来的控制信号,对光源的光量进行控制。
背景技术
以往,用于室内外照明的照明装置把白炽灯、荧光灯等用作光源。近年来,由于发光二极管(以下称为LED)的高辉度化得到发展,并且开发出了蓝色LED,所以蓝色LED和荧光体组合而成的白色LED得到了实际应用,伴随于此,把具有小型、低电耗、长寿命等特性的LED用作照明用的光源。
在采用以往光源的照明装置中,广泛使用能够基于来自调光控制装置等外部设备的调光信号等控制信号对光源进行调光的照明装置。并且,在把LED用作光源的照明装置中,同样提出了各种能够基于来自外部设备的调光信号对光源进行调光的照明装置(例如参照专利文献1)。
专利文献1公开的照明器具包括从外部供应有电力的电源部和利用从该电源部提供来的电力点亮的发光部,电源部基于来自作为外部设备的调光控制装置的调光信号,对所述发光部的亮度进行控制。
专利文献1:日本专利公开公报特开2007-234415号
例如在办公室、商店等室内,采用如下照明系统:利用设置在墙壁等上的一个调光控制装置,能够对设置在室内的多个照明装置进行调光控制。在这种照明系统中,通常利用调光控制装置向照明装置提供调光信号,并且通过调光控制装置把来自外部电源的电力提供给照明装置。并且,照明装置与向照明装置的电源部的供电对应来点亮发光部,并且基于从调光控制装置提供来的调光信号,对光源的光量进行控制。
在这种结构的照明装置中,在向照明装置的电源部供电后,向照明装置提供来自调光控制装置的调光信号,首先,在发光部以100%的输出亮灯之后,再变成以与调光信号对应的亮度亮灯。即,有时会瞬间变得明亮后再变暗,从而会给使用者带来不协调的感觉。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种照明装置和照明系统,该照明装置能够在控制信号提供后点亮光源,不会给使用者带来不协调的感觉。
本发明的照明装置由调光控制装置提供控制信号,并通过所述调光控制装置提供来自外部电源的电力,所述照明装置包括:调光部,供应有来自所述调光控制装置的控制信号;电源部,通过所述调光控制装置供应有来自所述外部电源的电力;以及光源,利用从所述电源部提供来的电力点亮,并且所述照明装置基于所述控制信号对所述光源的光量进行控制,所述电源部具有电源电压检测部和电源控制部,所述电源电压检测部检测通过所述调光控制装置提供的电源电压,所述电源控制部基于由所述电源电压检测部检测到的检测电压,控制提供给所述光源的电力,所述调光部使所述电源部提供给所述光源的电力根据所述控制信号而变化,所述电源控制部在所述检测电压到达所述电源部的最低动作电压并经过规定时间后,向所述光源提供电力,所述规定时间预先设定为长于从所述检测电压到达所述电源部的最低动作电压直到提供所述控制信号为止的时间,从而在所述电源部的电源电压到达最低动作电压之后延迟从所述调光控制装置向所述调光部提供所述控制信号的情况下,也从最初向所述光源提供电力的时刻,以与所述控制信号对应的光量点亮所述光源。
在本发明中,由于具有在控制信号提供后点亮光源的点灯装置,所以可以在控制信号提供后点亮光源,光源从最初开始以与控制信号对应的光量亮灯。其结果,不会给使用者带来不协调的感觉。
在本发明中,由于具有在控制信号提供后点亮光源的点灯装置,使光源从最初开始以与控制信号对应的光量亮灯,所以在控制信号提供后点亮光源,光源从最初开始以与控制信号对应的光量亮灯。其结果,不会给使用者带来不协调的感觉。
在本发明中,电源部向光源供电比开始向电源部供电延迟规定时间以上。通过适当地设定规定时间,由于可以在控制信号提供后点亮光源,所以光源从最初开始以与控制信号对应的光量亮灯。其结果,不会给使用者带来不协调的感觉。
在本发明中,以检测从外部向电源部提供的电源电压,当检测电压成为规定值以上后,在经过规定时间后向光源提供电力的方式,控制电源部。通过适当地设定规定值和规定时间,可以可靠地在控制信号提供后点亮光源,从而不会给使用者带来不协调的感觉。
在本发明中,把光源的最低动作电压(更详细地说是构成电源部的电路的最低动作电压,并且是在与该电源部开始动作的同时点亮光源的最低动作电压)作为所述规定值。向电源部提供的电源电压以到达原本能点亮光源的电压的时刻为基准,从该时刻起经过规定时间后,向光源提供电力。通过基于控制信号的延迟时间来适当地设定规定时间,可以可靠地在控制信号提供后点亮光源,从而不会给使用者带来不协调的感觉。
在本发明中,检测从外部向电源部提供的电源电压,当检测电压成为设定值以上时,向光源提供电力。通过对设定值进行适当地设定,并仅对一个阀值进行判断这样简单的控制,就可以在控制信号提供后点亮光源,从而不会给使用者带来不协调的感觉。
在本发明中,由于把在提供控制信号的时刻向电源部提供的电源电压值作为设定值,所以可以在控制信号提供后点亮光源,从而不会给使用者带来不协调的感觉。
本发明的照明装置的特征还在于,在所述光源点亮后,并且所述检测电压到达了比所述电源部的最低动作电压大且比所述光源的点亮开始电压小的点亮结束电压时,所述电源控制部停止向所述光源提供电力。
本发明的照明装置的特征还在于,与开始或停止向所述电源部供电对应,所述电源控制部使向所述光源提供的电流和/或电压递增或递减。
在本发明中,与开始(或停止)向电源部供电对应,使向光源提供的电流和/或电压递增(或递减)。例如当开始点亮时,与开始向电源部供电对应,使向光源提供的电流和/或电压从0的状态逐渐升高,在一定时间后以与控制信号对应的调光电平亮灯。由此,不会给使用者带来不协调的感觉。
本发明的照明装置的特征还在于,所述光源是发光二极管。
在本发明中,由于把LED用作光源,所以通过改变电流和/或电压来改变光量(发光强度),可以非常精细地进行调光控制。
此外,本发明的照明系统包括上述的照明装置和调光控制装置,所述调光控制装置向所述照明装置提供控制信号,并提供来自外部电源的电力。
按照本发明,通过在控制信号提供后点亮光源,不会给使用者带来不协调的感觉。
附图说明
图1是表示具有本发明实施方式1的照明装置的照明系统简要结构的框图。
图2是表示本发明实施方式1的照明装置的主要部分简要结构的框图。
图3是表示实施方式1的照明装置主要部分的信号波形一个例子的图。
图4是表示启动照明装置时电源控制的处理顺序一个例子的流程图。
图5是表示本发明实施方式2的照明装置主要部分的信号波形一个例子的图。
图6是表示启动照明装置时电源控制的处理顺序另一个例子的流程图。
图7是表示照明装置主要部分另一个例子的简要结构的框图。
附图标记说明
1电源部
17电源电压检测部
18电源控制部(点灯装置)
2调光部
3发光部(光源)
具体实施方式
下面参照表示本发明实施方式的附图,对本发明进行详细叙述。
(实施方式1)
图1是表示具有本发明实施方式1的照明装置的照明系统简要结构的框图。实施方式1的照明装置100包括:电源部1,与调光控制装置200连接,由该调光控制装置200提供电力;调光部2,与调光控制装置200连接,由该调光控制装置200提供控制信号,并向电源部1提供与提供来的控制信号对应的信号;以及发光部3,与电源部1连接,利用从该电源部1提供来的电力点亮。调光控制装置200包括:连接端子,与市电等外部电源连接;以及输出端子,向照明装置100输出电力和作为调光信号的控制信号。
图2是表示本发明实施方式1的照明装置100的主要部分简要结构的框图。电源部1具有噪声滤波电路部11,用于去除包含在交流电流中的噪声。噪声滤波电路部11的一端与调光控制装置200的输出端子连接,另一端与整流电路部12的一端连接。噪声滤波电路部11防止从市电通过调光控制装置200提供来的交流电流中所包含的噪声流入,并且防止噪声通过调光控制装置200向市电流出。整流电路部12例如是二极管电桥,对利用噪声滤波电路部11去除了噪声后的交流电流进行全波整流。
整流电路部12的另一端与平滑电路部13连接,平滑电路部13抑制从整流电路部12提供来的电力的波动,进行平滑化处理。平滑电路部13的另一端与开关电路部14连接,并且向开关电路部14提供利用平滑电路部13进行了平滑化处理后的电力。
开关电路部14接收从平滑电路部13提供来的电力,并进行开关动作,例如把100V的电源电压降低到35V的电源电压。开关电路部14与恒定电流控制部15和恒定电压控制部16连接。
恒定电流控制部15把向发光部3提供的电流控制成设定值。即,通过控制开关电路部14的开关动作,以使由开关电路部14提供的输出电流成为设定值(例如当由开关电路部14提供的输出电流超过设定值时,使开关电路部14的开关动作停止),从而进行将从电源部1向发光部3提供的电流保持为固定的反馈控制。此外,电流的设定值由后面叙述的调光部2提供。
恒定电压控制部16把向发光部3提供的电压控制成设定值。即,通过控制开关电路部14的开关动作,以使由开关电路部14提供的输出电压成为设定值(例如当由开关电路部14提供的输出电压超过设定值时,使开关电路部14的开关动作停止),从而进行将从电源部1向发光部3提供的电压保持为固定的反馈控制。此外,电压的设定值由后面叙述的调光部2提供。
此外,电源部1的整流电路部12与电源电压检测部17连接。电源电压检测部17通过检测向整流电路部12提供的电压,来检测从调光控制装置200向电源部1提供的电源电压。电源电压检测部17与电源控制部18连接,并且向电源控制部18提供由电源电压检测部17检测到的电源电压值。电源控制部18与开关电路部14连接。如后所述,电源控制部18基于提供来的电源电压值,对开关电路部14进行控制。如后所述,电源控制部18作为点灯装置发挥功能,在提供了控制信号后,该点灯装置点亮作为光源的发光部3。
这种结构的电源部1与发光部3连接。发光部3例如由多个LED构成。上述多个LED例如是表面贴装型LED,其包括:LED元件、密封该LED元件并分散有荧光体的密封树脂、输入端子以及输出端子。
另一方面,调光部2具有信号整流部22,该信号整流部22的一端通过端子座(图中没有表示)与调光控制装置200的输出端子连接。由调光控制装置200向信号整流部22提供作为控制信号的调光信号。调光信号是正脉冲信号,并且是与调光电平(亮度电平)对应、占空比不同的PWM信号。信号整流部22对提供来的调光信号进行整流,由此,无论在端子座上调光信号的信号线的连接方向如何(即使在信号线反向连接在端子座上的情况下),都可以得到相同的调光信号。
信号整流部22的另一端与绝缘接口部(绝缘I/F部)23的一端连接,绝缘接口部23的另一端与转换部24连接,该转换部24把作为数字信号的调光信号转换成模拟电压。绝缘接口部23例如是光耦合器,由于调光控制装置200一侧与照明装置100一侧电绝缘,所以不会因照明装置100(或调光控制装置200)的结构部件发生故障等对调光控制装置200(或照明装置100)造成影响,从而可以确保可靠性和安全性。
转换部24是低通滤波器,例如采用把1(kHz)的调光信号滤掉100(Hz)以上部分的低通滤波器,通过对脉冲信号进行积分来将其转换成电压,从而把由调光控制装置200提供的作为控制信号的PWM信号,转换成与PWM信号的脉冲宽度对应的模拟电压。
转换部24分别与比例放大部25、26的一端连接。比例放大部25的另一端与恒定电流控制部15连接。向比例放大部25提供由转换部24转换成模拟电压后的调光信号。比例放大部25把由转换部24进行转换后的电压转换成恒定电流控制部15中规定的模拟电压,并把转换后的模拟电压输出给恒定电流控制部15。恒定电流控制部15的设定值改变为与从比例放大部25提供来的模拟电压对应的电流值。
另一方面,比例放大部26的另一端与恒定电压控制部16连接。向比例放大部26提供由转换部24转换成模拟电压后的调光信号。比例放大部26把由转换部24进行转换后的电压转换成恒定电压控制部16中规定的模拟电压,并把转换后的模拟电压输出给恒定电压控制部16。恒定电压控制部16的设定值改变为与从比例放大部26提供来的模拟电压对应的电压值。
这样,通过与控制信号对应来改变电源部1的输出电流和输出电压的大小,当发光部3的光量大时,发光部3按照恒定电流控制部15的设定电流发光,当发光部3的光量小时,发光部3按照恒定电压控制部16的设定电压发光。
在以上这种结构的照明装置100中,由调光控制装置200向电源部1提供电力,当由调光控制装置200向调光部2提供控制信号时,为了在控制信号提供后向发光部3提供电力,电源控制部18基于从电源电压检测部17提供来的检测电压,控制开关电路部14。图3是表示实施方式1的照明装置100主要部分的信号波形一个例子的图。图3的(a)是向电源部1提供的电源电压的波形,横轴表示时间,纵轴表示电源电压V。图3的(b)是从调光控制装置200向调光部2提供的控制信号波形,横轴表示时间,纵轴表示控制信号的导通/断开。此外,控制信号把多个脉冲信号简化表示为一个矩形波。图3的(c)表示开关电路部14的开关动作,横轴表示时间,纵轴表示开关动作的导通/断开。
如图3的(a)所示,伴随由调光控制装置200向电源部1提供电力,电源部1的电源电压升高,并到达作为规定值的最低动作电压Vo。当从该时刻起经过规定时间Td后,电源控制部18使开关电路部14开始开关动作。伴随该开关动作,发光部3以与控制信号对应的调光状态亮灯。此外,此时的点亮开始电压为Vs。此外,当检测电压到达点亮结束电压Vf时,电源控制部18使开关电路部14停止动作。另外,基于图3的(b)所示的控制信号的延迟时间,预先设定规定时间Td。
图4是表示启动照明装置100时电源控制的处理顺序一个例子的流程图。首先,在电源电压检测部17中检测电源电压V(步骤S1)。利用在步骤S1中检测到的电源电压V,判断检测到的电源电压V是否在规定值Vo以上(步骤S2)。在步骤S2中,当判断电源电压V在规定值Vo以上时(步骤S2:是),前进至步骤S3。另一方面,在步骤S2中,当判断电源电压V小于规定值Vo时(步骤S2:否),返回到步骤S1并反复进行上述一系列动作。
在步骤S3中,开始计时。接着,判断经过时间T是否在规定时间Td以上(步骤S4)。在步骤S4中,当判断经过时间T在规定时间Td以上时(步骤S4:是),使开关电路部14开始开关动作(步骤S5),并使电源控制动作结束。另一方面,在步骤S4中,当判断经过时间T比规定时间Td短时(步骤S4:否),返回到步骤S4并反复进行上述一系列动作。
在以上这种结构的照明装置100中,由于以检测从外部向电源部1提供的电源电压,当检测电压为规定值Vo以上后,经过规定时间Td后向发光部3提供电力的方式来控制电源部1,所以可以在控制信号提供后点亮发光部3。其结果,由于发光部3从最初开始以与控制信号对应的光量亮灯,所以不会给使用者带来不协调的感觉。
更详细地说,发光部3的最低动作电压是构成电源部1的电路的最低动作电压,把在与该电源部1开始动作的同时点亮发光部3的最低动作电压作为规定值Vo。即,以向电源部1提供的电源电压到达原本能够点亮发光部3的电压的时刻为基准,从该时刻起经过规定时间Td后,向发光部3提供电力。因此,通过基于控制信号的延迟时间,适当地设定规定时间Td,能可靠地在控制信号提供后点亮发光部3。规定时间Td只要在从到达最低动作电压到调光控制装置200开始提供控制信号的时间以上即可,考虑到电子元件的偏差,例如在从到达最低动作电压到调光控制装置200开始提供控制信号的时间约为700(msec)的情况下,将规定时间Td设定为大约1(sec)。
(实施方式2)
在实施方式1中,以检测从外部向电源部1提供的电源电压,当检测电压为规定值Vo以上后,在经过规定时间Td后向发光部3提供电力的方式来控制电源部1,并且控制方法如下:为了在控制信号提供后点亮发光部3,使电源部1向发光部3的供电从开始向电源部1供电时起延迟规定时间以上,但是并不限定于这种控制方法。下面把另一种控制例子作为实施方式2来进行说明。此外,由于照明装置主要部分的简要结构与实施方式1的照明装置100相同,所以省略了图示和说明。
图5是表示本发明实施方式2的照明装置主要部分的信号波形一个例子的图。图5的(a)是向电源部1提供的电源电压的波形,横轴表示时间,纵轴表示电源电压V。图5的(b)是从调光控制装置200向调光部2提供的控制信号的波形,横轴表示时间,纵轴表示控制信号的导通/断开。此外,控制信号把多个脉冲信号简化表示为一个矩形波。图5的(c)表示开关电路部14的开关动作,横轴表示时间,纵轴表示开关动作的导通/断开。
如图5的(a)所示,伴随由调光控制装置200向电源部1提供电力,电源部1的电源电压升高,并到达作为设定值的点亮开始电压Vs′。电源控制部18从该时刻起使开关电路部14开始开关动作。伴随上述开关动作,发光部3以与控制信号对应的调光状态亮灯。此外,当检测电压到达点亮结束电压Vf时,电源控制部18使开关电路部14停止动作。在本实施方式中,将作为设定值的点亮开始电压Vs′预先设定为提供控制信号时的电源部1的电源电压值,换句话说,预先设定为在提供控制信号时(图5的(b)的控制信号导通时)向电源部1的电源电压升高曲线引直线的交点的值(Vs′)。该点亮开始电压Vs′只要在提供控制信号时的电源部1的电源电压值以上即可,考虑到电子元件的偏差,更优选设定为稍留有余量。
图6是表示启动照明装置100时电源控制的处理顺序另一个例子的流程图。首先,在电源电压检测部17中检测电源电压V(步骤S11)。利用在步骤S11中检测到的电源电压V,判断检测到的电源电压V是否在设定值Vs′以上(步骤S12)。在步骤S12中,当判断电源电压V在设定值Vs′以上时(步骤S12:是),使开关电路部14开始开关动作(步骤S13),并使电源控制动作结束。另一方面,当判断检测到的电源电压V比设定值Vs′小时(步骤S12:否),返回到步骤S11并反复进行上述一系列动作。
在以上这种结构的照明装置100中,由于以检测从外部向电源部1提供的电源电压,当检测电压为设定值Vs′以上后,向发光部3提供电力的方式来控制电源部1,所以通过仅对一个阀值进行判断这样简单的控制,就可以在控制信号提供后点亮发光部3,从而不会给使用者带来不协调的感觉。此外,由于在提供控制信号时向电源部1提供的电源电压值为设定值,所以可以抑制延迟时间,并且在控制信号提供后点亮发光部3。
在上述实施方式中,把由电源电压检测部17检测到的电源部1的电源电压用于控制,该控制用于在从外部提供控制信号后点亮发光部3,但是并不限定于此,例如也可以采用所谓淡入点亮的控制,即,当点亮照明装置时,逐渐增加向发光部3提供的电力,并在一定时间后以规定照度亮灯。下面对这种控制进行说明。
图7是表示照明装置主要部分的另一种例子简要结构的框图。在这种照明装置100a中,电源控制部18连接在调光部2a的转换部24和比例放大部25、26之间。当利用由电源电压检测部17检测到的电源电压,检测出向电源部1供电时(电源电压V大于0),电源控制部18例如以最初把与调光电平5%对应的模拟电压值分别提供给比例放大部25、26,并在一定时间后到达由控制信号设定的调光电平的方式,把与以规定时间间隔逐渐升高的调光电平对应的模拟电压值,分别提供给比例放大部25、26。此外,当利用由电源电压检测部17检测到的电源电压,检测出向电源部1提供的电力断开时(当电源电压V降低到Vf时),电源控制部18例如以从与当前的调光电平对应的模拟电压值,经过一定时间后到达调光电平0%的方式,把与以规定时间间隔逐渐降低的调光电平对应的模拟电压值,分别提供给比例放大部25、26。由于其他的结构与图2所示的实施方式1的照明装置100相同,所以对应的结构构件采用与图2相同的附图标记,省略了该结构的详细说明。
如上所述,以使用电源电压检测部17检测到的电源电压,并与向电源部1开始(或停止)供电对应,使向发光部3提供的电流和/或电压递增(或递减)的方式来构成电源控制部18,由于亮度逐渐变化,所以不会给使用者带来不协调的感觉。
此外,由于把LED用作光源,所以通过改变电流和/或电压来改变LED的光量(发光强度),可以非常精细地进行调光控制。
此外,在上述实施方式中,表示了一个调光控制装置与一个照明装置连接的例子,但是也可以使一个调光控制装置与多个照明装置连接。例如在办公室、商店等室内采用如下照明系统:利用设置在墙壁上的一个调光控制装置能够控制设置在室内的多个照明装置,本发明的照明装置可以应用于这种照明系统。此外,在上述实施方式中说明的电路结构、控制信号的延迟时间等是一个例子,它们因与照明装置连接的调光控制装置的种类不同而不同,但是可以利用相同的构思来进行设定。
此外,在以上的实施方式中,把表面贴装型LED用作构成发光部的光源,但是并不限定于此,也可以使用其他类型的LED。
此外,还可以在权利要求记载内容的范围内以各种变形方式实施本发明。
Claims (5)
1.一种照明装置,由调光控制装置提供控制信号,并通过所述调光控制装置提供来自外部电源的电力,
所述照明装置包括:调光部,供应有来自所述调光控制装置的控制信号;电源部,通过所述调光控制装置供应有来自所述外部电源的电力;以及光源,利用从所述电源部提供来的电力点亮,并且所述照明装置基于所述控制信号对所述光源的光量进行控制,
所述电源部具有电源电压检测部和电源控制部,所述电源电压检测部检测通过所述调光控制装置提供的电源电压,所述电源控制部基于由所述电源电压检测部检测到的检测电压,控制提供给所述光源的电力,
所述调光部使所述电源部提供给所述光源的电力根据所述控制信号而变化,
所述电源控制部在所述检测电压到达所述电源部的最低动作电压并经过规定时间后,向所述光源提供电力,
所述规定时间预先设定为长于从所述检测电压到达所述电源部的最低动作电压直到提供所述控制信号为止的时间,
从而在所述电源部的电源电压到达最低动作电压之后延迟从所述调光控制装置向所述调光部提供所述控制信号的情况下,也从最初向所述光源提供电力的时刻,以与所述控制信号对应的光量点亮所述光源。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,在所述光源点亮后,并且所述检测电压到达了比所述电源部的最低动作电压大且比所述光源的点亮开始电压小的点亮结束电压时,所述电源控制部停止向所述光源提供电力。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置,其特征在于,与开始或停止向所述电源部供电对应,所述电源控制部使向所述光源提供的电流和/或电压递增或递减。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置,其特征在于,所述光源是发光二极管。
5.一种照明系统,其特征在于,包括权利要求1至4中任意一项所述的照明装置和调光控制装置,所述调光控制装置向所述照明装置提供控制信号,并提供来自外部电源的电力。
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