JP2007265817A

JP2007265817A - 照明装置

Info

Publication number: JP2007265817A
Application number: JP2006089639A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Tanaka; 健一郎田中; Sakuo Kamata; 策雄鎌田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP4989091B2

Abstract

【課題】混色光の光色および光出力を所定の基準値に制御できる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置Ａは、ＲＧＢ３色の発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを有し、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの混色光を発生する発光部２を備える。リモコン装置Ｂは、照明器具本体とは別体に形成され、発光部２から照射された混色光を受光し受光光に含まれる各発光波長の光出力をそれぞれ検出する光量検出部２１と、光量検出部２１の検出値をワイヤレス信号で送信するワイヤレス送信部２４とを備える。そして照明装置Ａには、ワイヤレス信号により送信された各発光波長の光出力の検出値を受信するワイヤレス受信部３と、受信した各発光波長の光出力の検出値がそれぞれ予め設定された基準値と一致するように、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光出力を個別に制御する点灯回路部４とを設けてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、出力光の光色が可変の照明装置に関するものである。

従来より、ＲＧＢの３色の発光ダイオードを光源として備えた照明器具を複数台用い、複数台の照明器具と、各照明器具の光出力を制御する制御装置とをネットワークを介して接続した照明システムが提供されている（例えば特許文献１参照）。このシステムでは、制御装置が、送信先の照明器具を指定する情報と、この照明器具の光出力を制御する制御データとを含む伝送データを上記ネットワークに送出する。そして、ネットワークに送出された伝送データが制御対象の照明器具により受信されると、当該照明器具が、受信した伝送データに含まれる制御データに基づいて、各発光ダイオードの光出力を制御し、発光色を所望の光色に制御していた。
特開２００５−１５８５０５号公報（段落番号［００１８］〜［００２５］、及び、第１図）

上述の照明器具を用いた照明装置では、制御装置から各照明器具に制御データを送出することによって、各々の照明器具が備える光源の光色を制御しているのであるが、各照明器具の備える複数種類の発光ダイオードのばらつきや経時変化によって、各発光ダイオードの光出力が変動すると、混色比が変化して混色光の光色が変動したり、照度が変動する可能性があった。また照明空間内の場所によっても、部屋の壁や室内の家具などで反射された光の影響を受けて、照明光の光色や照度が変化するため、使用者がいる領域の照明光の光色や照度が所定の基準値定値から外れてしまう可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、混色光の光色および光出力を一定値に制御することができる照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、互いに発光波長が異なる複数種類の半導体発光素子を有し各半導体発光素子からの発光の混色光を発生する発光部と、発光部を支持する照明器具本体とを具備した照明器具を備え、発光部からの混色光を受光して、受光光に含まれる各半導体発光素子の発光波長の光量をそれぞれ検出する光量検出部と、光量検出部が検出した各発光波長の光量の検出値を照明器具に送信する送信部とを具備して、照明器具本体とは別体に形成された光検出装置を設けるとともに、照明器具に、送信部から送信された各発光波長の光量の検出値を受信する受信部と、受信部の受信した各発光波長の光量の検出値がそれぞれ予め設定された所定の基準値と一致するように、各半導体発光素子の光出力を個別に制御する点灯回路部とを設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、光検出装置に、操作に応じて混色光の色温度を所定の値に設定する色温度設定部を設け、当該色温度設定部による設定操作が行われると、送信部が色温度の設定値を照明器具に送信するとともに、照明器具に、送信部から送信された色温度の設定値を受信部が受信すると、受信した設定値に基づいて各発光波長の光量の基準値を設定する基準値設定部を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、光検出装置の光量検出部が、発光部からの混色光を受光し、受光光に含まれる各発光波長の光量を検出しているので、照明器具本体とは別体の光検出装置が置かれた場所において、各半導体発光素子から実際に照射された光量を検出することができる。しかも照明器具では、光検出装置の送信部から送信された各発光波長の光量の検出値を受信部で受信し、受信した各発光素子の光量の検出値が所定の基準値と一致するように、点灯回路部が各半導体発光素子の光出力をそれぞれフィードバック制御しているので、各半導体発光素子の光出力が素子のばらつきや経時変化などによって変化したとしても、光検出装置の置かれている場所において、各半導体発光素子からの照射光の光量を所定の基準値に制御することで、混色光の光色および照度を一定値に制御できるという効果がある。

請求項２の発明によれば、光検出装置の色温度設定部を用いて混色光の色温度を設定すると、色温度の設定値が送信部から送信され、照明器具では、基準値設定部が、受信部により受信された色温度の設定値をもとに、各発光波長の光出力の基準値を設定しているので、色温度設定部により設定された色温度に混色光の色温度を設定することができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明に係る照明装置の実施形態１を図１および図２に基づいて説明する。本実施形態の照明装置は、光源として例えば発光ダイオードを備える照明器具Ａと、照明器具Ａの照明器具本体１０とは別体に形成され、複数の発光波長の光の光量を検出してワイヤレス信号により照明器具Ａへ送信するリモコン装置Ｂとで構成される。

光量検出装置としてのリモコン装置Ｂは、図１（ｂ）に示すように、例えば受光した光の光色の三刺激値を検出する色彩計からなり後述の発光部２から照射された混色光を受光し受光光に含まれる各発光波長の光量をそれぞれ検出する光量検出部２１と、照明器具Ａのオン操作を行うためのオンスイッチ２２と、照明器具Ａのオフ操作を行うためのオフスイッチ２３と、例えば赤外線のような光信号からなるワイヤレス信号を送信するワイヤレス送信部２４と、所定のサンプリング周期で光量検出部２１から検出値を読み込むか、又は、各スイッチ２２，２３から操作信号が入力されると、光量検出部２１の検出値或いは各スイッチ２２，２３の操作信号をワイヤレス送信部２４からワイヤレス信号にて送信させる制御部２５と、電池を電源として光量検出部２１、ワイヤレス送信部２４、制御部２５などに動作電源を供給する電源部２６とを備えている。

一方、照明器具Ａは、図１（ａ）に示すように、互いに発光波長が異なる３種類の発光ダイオード（赤色発光ダイオード１Ｒ、緑色発光ダイオード１Ｇ、青色発光ダイオード１Ｂ）を有し各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの発光の混色光を発生する発光部２と、リモコン装置Ｂから送信されたワイヤレス信号を受信するワイヤレス受信部３と、ワイヤレス受信部３で受信されたワイヤレス信号に基づいて発光部２の点灯状態を制御する点灯回路部４とを備えている。そして点灯回路部４は、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光量の基準値が予め設定された記憶部５と、後述の光出力設定部７から入力される制御信号に基づいて各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに供給する順方向電流を個別に制御するＬＥＤ駆動部６Ｒ，６Ｇ，６Ｂと、ワイヤレス受信部３によって受信されたオンスイッチ２２、オフスイッチ２３の操作信号に基づいて各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに供給する順方向電流をオン／オフする制御信号を出力するとともに、点灯状態においてワイヤレス受信部３によって受信された各発光波長（すなわち各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）の光量の検出値が記憶部５に設定された基準値にそれぞれ一致するように、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光出力を個別に制御する制御信号を出力する光出力設定部７とを備えている。

また図２は本実施形態の照明装置の概略構成図であり、照明器具Ａの照明器具本体１０は、略円板形の主部１２と主部１２の周縁部から下向きに突出する側部１３とを一体に備えるボディ１１と、ボディ１１の下側開口に被着されたレンズ体１４とで構成されている。主部１２の下面には、発光部２を構成する３種類の発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが複数個所定の間隔を開けて均等に配置されている。レンズ体１４は透光性を有する合成樹脂の成型品からなり、主部１２に配置された発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに対応する部位には下方に凸となる凸レンズ部１４ａを一体に成形してある。而して、各々の凸レンズ部１４ａにより対応する発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの照射光の配光を制御することで、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの照射光を混色させており、得られた混色光を照明空間に照射させている。

なお主部１２に配置される発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの個数や配置は上記の形態に限定されるものではなく、使用用途や使用場所などの条件に合わせて発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの個数や配置は適宜設定すれば良い。また本実施形態では、光源部２が半導体発光素子としてＲＧＢ３色の発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを備えているが、発光波長の異なる発光ダイオードを複数種類備えていれば良く、また光源も発光ダイオードに限定されるものではなく、有機ＥＬやＦＥＤなどの半導体発光素子を用いても良い。

一方、リモコン装置Ｂの把持本体３０は略直方体状であって、人の手で把持可能な大きさに形成されており、把持本体３０の内部には図１（ｂ）に示す回路を収納してある。そして把持本体３０の操作面には、長手方向の中央部および一端側にそれぞれ上述したオンスイッチ２２およびオフスイッチ２３の押釦３２，３３が配置され、長手方向の他端側には光量検出部２１の受光部３１が配置されている。また把持本体３０の長手方向他端側の端部にはワイヤレス信号を透過する透過窓３４が設けられ、把持本体３０の内部には透過窓３４に臨ませてワイヤレス送信部２４を収納してある。なお把持本体３０の背面（図示せず）にも光量検出部２１の受光部３１が設けられており、いずれの面を上にして置かれた場合でも照明光を受光できるようになっている。また、光量検出部２１の受光部３１を、例えば把持本体３０の操作面および背面と他の一側面とにそれぞれ配置して、３つの面で照明光を受光できるようにしても良いし、受光部３１自体を多方向からの光を受光可能な形状に形成しても良い。

次に照明装置の動作について説明する。照明器具Ａの消灯中に使用者がリモコン装置Ｂの押釦３２を押してオン操作を行うと、オンスイッチ２２から操作信号が制御部２５に与えられ、制御部２５は、発光部２を点灯させる操作信号をワイヤレス送信部２４から送信させる。このとき照明器具Ａのワイヤレス受信部３が、リモコン装置Ｂからワイヤレス信号で送信された操作信号を受信すると、この操作信号をもとに光出力設定部７が発光部２を点灯させる制御を行う。すなわち光出力設定部７は、記憶部５に予め設定された基準値をもとに各ＬＥＤ駆動部６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに出力する制御信号を決定し、ＬＥＤ駆動部６Ｒ，６Ｇ，６Ｂが入力された制御信号に基づいて各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに供給する順方向電流を制御することで、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光量を制御し、混色光を照明空間に照射させる。

照明器具Ａの点灯時には、リモコン装置Ｂの制御部２５が、所定のサンプリング時間が経過する毎に光量検出部２１から各発光波長の光量の検出値を読み込み、前回のサンプリング値からの変化量が所定の閾値を超えると、光量検出部２１の検出値をワイヤレス送信部２４からワイヤレス信号により送信させる。このとき照明器具Ａのワイヤレス受信部３が、リモコン装置Ｂからワイヤレス信号で送信された各発光波長の光量の検出値を受信すると、この検出値をもとに光出力設定部７が各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光出力をフィードバック制御する。すなわち光出力設定部７は、各発光波長の光量の検出値と記憶部５に予め設定された基準値とを比較し、検出値が基準値に一致するように各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに供給する順方向電流を増加又は減少させる制御信号を生成して、各ＬＥＤ駆動部６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに出力する。そして、各ＬＥＤ駆動部６Ｒ，６Ｇ，６Ｂが、光出力設定部７から入力された制御信号に基づいて、対応する発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに供給する順方向電流を増加又は減少させており、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの照射光の光量を所定の基準値に一致させて、混色光の光色及び照度を略一定に制御している。

一方、照明器具Ａの点灯中に使用者がリモコン装置Ｂの押釦３３を押してオフ操作を行うと、オフスイッチ２３から操作信号が制御部２５に与えられ、制御部２５は、発光部２を消灯させる操作信号をワイヤレス送信部２４から送信させる。このとき照明器具Ａのワイヤレス受信部３が、リモコン装置Ｂからワイヤレス信号で送信された操作信号を受信すると、この操作信号をもとに光出力設定部７が発光部２を消灯させる制御を行う。すなわち光出力設定部７は、駆動電流の供給を停止させる制御信号を各ＬＥＤ駆動部６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに出力し、ＬＥＤ駆動部６Ｒ，６Ｇ，６Ｂが入力された制御信号に基づいて駆動電流の供給を停止させることで、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを消灯させるのである。

以上説明したように本照明装置では光検出装置たるリモコン装置Ｂの光量検出部２１が、リモコン装置Ｂの置かれている領域、すなわちリモコン装置Ｂを操作する人がいる領域（この領域を作業領域と言う。）において、発光部２からの照射光を受光し、受光光に含まれる各発光波長の光量を検出しているので、各々の発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから作業領域に実際に照射された光量を検出することができる。そして照明器具Ａの点灯時には、リモコン装置Ｂからワイヤレス信号で送信された各発光波長の光量の検出値をワイヤレス受信部３が受信し、受信した各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光量の検出値が予め設定された基準値と一致するように、光出力設定部７が各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光出力をフィードバック制御しているので、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光出力が素子のばらつきや経時変化などによって変化したとしても、上記作業領域において照明光の光色および照度を一定値に制御することができる。

なお照明器具Ａ側に各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの照射光の光量を検出する光量検出部を設けることも考えられるが、部屋の壁や室内の家具などによる反射光の影響により、照明器具Ａ側で検出した各発光波長の光量と、作業領域に照射された光に含まれる各発光波長の光量との間に誤差が発生し、その結果、作業領域において照明光の光色や照度が変動する可能性がある。それに対して、本実施形態では照明器具本体１０とは別体に形成されたリモコン装置Ｂに光量検出部２１を設けているので、リモコン装置Ｂが置かれた場所、つまりリモコン装置Ｂを操作する人がいる作業領域において、照明光に含まれる各発光波長の光量を検出することができ、実際の作業領域の光色や照度をフィードバックして、光色や照度を一定に制御することができるのである。

（実施形態２）
本発明に係る照明装置の実施形態２を図３に基づいて説明する。実施形態１では混色光の色温度が一定であるのに対して、本実施形態の照明装置では混色光の色温度を可変にしている。尚、後述する色温度設定部２７、基準値設定部８以外の構成は実施形態１の照明装置と同様であるので、共通の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

本実施形態では、実施形態１の照明装置において、リモコン装置Ｂに、操作に応じて混色光の色温度を所定の値に設定する色温度設定部２７を設け、色温度設定部２７の設定値をワイヤレス送信部２４からワイヤレス信号で送信させるとともに、照明器具Ａに、ワイヤレス受信部３が受信した設定値に基づいて各発光波長の光量の基準値を設定する基準値設定部８を設けてある。

色温度設定部２７は、混色光の色温度を電球色（３０００Ｋ）、昼光色（５０００Ｋ）又は快晴色（８０００Ｋ）にそれぞれ切り替える３つの色温度切替釦（電球色釦２７ａ、昼光色釦２７ｂ、快晴色釦２７ｃからなる）を備え、何れかの釦２７ａ〜２７ｃを操作することで、混色光の色温度が選択的に切り替えられるようになっている。そして色温度設定部２７による設定操作が行われると、操作された釦２７ａ〜２７ｃに対応する色温度の設定値を、制御部２５がワイヤレス送信部２４からワイヤレス信号により送信させている。

一方、照明器具Ａでは、色温度の各設定値毎にＲＧＢの各発光波長の光量の基準値が記憶部５に予め登録されており、基準値設定部８は、ワイヤレス受信部３の受信した色温度の設定値が入力されると、この設定値に対応した各発光波長の光量の基準値を記憶部５から読み込み、光出力設定部７に出力する。この時、光出力設定部７では、ワイヤレス受信部３によって受信された各発光波長（すなわち各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）の光量の検出値が、基準値設定部８から入力された基準値にそれぞれ一致するように、各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光出力を個別に制御しており、混色光の色温度をリモコン装置Ｂで切り替えられた色温度に容易に変化させることができる。

尚、本実施形態では色温度設定部２７が、混色光の設定値を所定の設定値の何れかに選択的に切り替える複数の選択釦（電球色釦２７ａ、昼光色釦２７ｂ、快晴色釦２７ｃ）で構成されているが、一方の釦（アップ釦）を押すと色温度が大きくなり、他方の釦（ダウン釦）を押すと色温度が小さくなるようなシーソー式のスイッチで色温度設定部２７を構成しても良い。

この場合、アップ釦又はダウン釦が押されると、制御部２５が、色温度の設定値を徐々に増加又は減少させるスイープ開始信号をワイヤレス送信部２４から送信させ、アップ釦又はダウン釦を離すと、制御部２５が、色温度の設定値を増加又は減少させる動作を停止させるスイープ停止信号をワイヤレス送信部２４から送信させる。照明器具Ａでは、ワイヤレス受信部３がスイープ開始信号を受信すると、基準値設定部８が、色温度の設定値を徐々に増加又は減少させると共に、記憶部５に予め登録された各発光波長の基準値のデータをもとに、色温度の変化に応じて各発光波長の基準値を徐々に変化させる。その後ワイヤレス受信部３がスイープ停止信号を受信すると、基準値設定部８が、色温度の設定値の変化を停止させ、それに応じて各発光波長の光量の設定値が所定の値に設定される。ここで、光出力設定部７は、リモコン装置Ｂの光量検出部２１で検出された各発光波長の光量が、基準値設定部８で設定された基準値と一致するように各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの出力を制御しており、色温度設定部２７の操作に応じて各発光ダイオード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光出力を変化させることで、混色光の色温度をステップ的に変化させることができる。なおシーソー式のスイッチの代わりに、回転させることで色温度の大小を設定できるロータリーエンコーダなどで色温度設定部２７を構成しても良く、上述と同様に混色光の色温度をステップ的に設定することができる。

なお、上述の各実施形態では、リモコン装置Ｂのワイヤレス送信部２４と、照明装置Ａのワイヤレス受信部３との間でワイヤレス信号により信号の送受信を行っているので、リモコン装置Ｂを任意の場所に持ち運んで使用することができるのであるが、照明装置Ａとリモコン装置Ｂとの間を図示しない信号線で接続し、リモコン装置Ｂの送信部と照明装置Ａの受信部との間で各発光波長の光量の検出値や色温度の設定値や操作信号を上記信号線を介して送受信しても良いことは言うまでもない。

実施形態１の照明装置を示し、（ａ）は照明器具のブロック図、（ｂ）は光検出装置のブロック図である。同上の照明装置の概略構成を示す説明図である。実施形態２の照明装置を示し、（ａ）は照明器具のブロック図、（ｂ）は光検出装置のブロック図である。

符号の説明

Ａ照明装置
Ｂリモコン装置
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ発光ダイオード
３ワイヤレス受信部
４点灯回路部
２４ワイヤレス送信部

Claims

互いに発光波長が異なる複数種類の半導体発光素子を有し各半導体発光素子からの発光の混色光を発生する発光部と、前記発光部を支持する照明器具本体とを具備した照明器具を備え、
前記発光部からの混色光を受光して、受光光に含まれる各半導体発光素子の発光波長の光量をそれぞれ検出する光量検出部と、前記光量検出部が検出した各発光波長の光量の検出値を前記照明器具に送信する送信部とを具備して、前記照明器具本体とは別体に形成された光検出装置を設けるとともに、
前記照明器具に、前記送信部から送信された各発光波長の光量の検出値を受信する受信部と、受信部の受信した各発光波長の光量の検出値がそれぞれ所定の基準値と一致するように、各半導体発光素子の光出力を個別に制御する点灯回路部とを設けたことを特徴とする照明装置。
前記光検出装置に、操作に応じて前記混色光の色温度を所定の値に設定する色温度設定部を設け、当該色温度設定部による設定操作が行われると、前記送信部が色温度の設定値を前記照明器具に送信するとともに、前記照明器具に、前記送信部から送信された色温度の設定値を前記受信部が受信すると、受信した設定値に基づいて各発光波長の光量の基準値を設定する基準値設定部を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。