JP2009010099A - Lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の発光モジュールを有する照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device having a plurality of light emitting modules.
従来、例えば光源として発光ダイオード(LED)を、複数種類、例えばRGB3色有する照明装置が知られている。この照明装置では、各LEDに対して定電流電源を含む光束設定回路をそれぞれ有するとともに、この光束設定回路のそれぞれに調光回路が接続された制御部を備え、各LEDでの光量を制御して照明光の色温度と光量とを設定可能としている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上述の照明装置では、制御が複雑であり、また、構成部品が多数となってコストが高くなるなどの問題点を有している。 However, the above-described lighting device has problems such as complicated control and increased cost due to a large number of components.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、出力を一定としつつ色温度を異ならせた照明光を容易に得ることができる照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an illuminating device that can easily obtain illumination light having a different output while maintaining a constant output.
請求項1記載の照明装置は、1つ以上の第1光源と、この第1光源に流れる電流を制御する第1電流制限手段とを備え、定電圧電源に接続される第1発光モジュールと;前記第1光源と色温度が異なる1つ以上の第2光源と、この第2光源に流れる電流を制御する第2電流制限手段とを備え、前記第1発光モジュールと並列に前記定電圧電源に接続される第2発光モジュールと;前記第1電流制限手段により制御される電流と前記第2電流制限手段により制御される電流との和が一定となるように前記第1電流制限手段と前記電流制限手段とのそれぞれの動作を制御する制御部と;を具備しているものである。 The lighting device according to claim 1, comprising: a first light emitting module including one or more first light sources and first current limiting means for controlling a current flowing through the first light sources and connected to a constant voltage power source; One or more second light sources having a color temperature different from that of the first light source, and second current limiting means for controlling a current flowing through the second light source, and the constant voltage power source in parallel with the first light emitting module. The second light emitting module to be connected; the first current limiting means and the current so that the sum of the current controlled by the first current limiting means and the current controlled by the second current limiting means is constant. And a control unit for controlling each operation of the limiting means.
各発光モジュールは、例えば、1つ以上の光源を、所定の配列で配置したものである。 Each light emitting module has, for example, one or more light sources arranged in a predetermined arrangement.
各光源は、例えば、LEDが好ましいが、LEDに限定されるものではない。 Each light source is preferably, for example, an LED, but is not limited to an LED.
各電流制限手段は、例えば、バイポーラトランジスタをボルテージフォロワ接続したものなどが用いられる。 As each current limiting means, for example, a bipolar transistor in which a voltage follower is connected is used.
制御部は、例えば、第1電流制限手段であるバイポーラトランジスタのベースに制御信号を出力する信号出力部と、この信号出力部からの出力を反転させた反転信号を第2電流制限手段であるバイポーラトランジスタのベースに出力する反転部などを備えている。 The control unit includes, for example, a signal output unit that outputs a control signal to the base of a bipolar transistor that is a first current limiting unit, and a bipolar signal that is an inverted signal obtained by inverting the output from the signal output unit. An inversion unit for outputting to the base of the transistor is provided.
そして、第1光源を有する第1発光モジュールと、この第1発光モジュールの第1光源と色温度が異なる第2光源を有する第2発光モジュールとを定電圧電源に接続し、制御部により、第1電流制限手段で制御する第1光源に流れる電流と第2電流制限手段で制御する第2光源に流れる電流との和が一定となるように各電流制限手段を制御することで、出力を一定としつつ色温度を異ならせた照明光を容易に得ることが可能になる。 Then, the first light emitting module having the first light source and the second light emitting module having the second light source having a color temperature different from that of the first light source of the first light emitting module are connected to a constant voltage power source, By controlling each current limiting unit so that the sum of the current flowing through the first light source controlled by the current limiting unit and the current flowing through the second light source controlled by the second current limiting unit is constant, the output is constant. However, it is possible to easily obtain illumination light having different color temperatures.
請求項2記載の照明装置は、請求項1記載の照明装置において、制御部は、第1電流制限手段に制御信号を出力する信号出力部と、この出力部からの制御信号を反転させた反転信号を第2電流制限手段に出力する反転部とを備えているものである。 The lighting device according to claim 2 is the lighting device according to claim 1, wherein the control unit outputs a control signal to the first current limiting unit, and an inversion obtained by inverting the control signal from the output unit. And an inverting unit that outputs a signal to the second current limiting unit.
そして、信号出力部により制御信号を第1電流制限手段に出力するとともに、この制御信号を反転させた反転信号を反転部により第2電流制限手段に出力することで、第1電流制限手段と第2電流制限手段とを容易に相補的に動作させることが可能になる。 Then, the control signal is output to the first current limiting unit by the signal output unit, and the inverted signal obtained by inverting the control signal is output to the second current limiting unit by the inversion unit, so that the first current limiting unit and the first current limiting unit It becomes possible to easily operate the two current limiting means in a complementary manner.
請求項1記載の照明装置によれば、第1光源を有する第1発光モジュールと、この第1発光モジュールの第1光源と色温度が異なる第2光源を有する第2発光モジュールとを定電圧電源に接続し、制御部により、第1電流制限手段で制御する第1光源に流れる電流と第2電流制限手段で制御する第2光源に流れる電流との和が一定となるように各電流制限手段を制御することで、出力を一定としつつ色温度を異ならせた照明光を容易に得ることができる。 According to the illuminating device of claim 1, the first light emitting module having the first light source and the second light emitting module having the second light source having a different color temperature from the first light source of the first light emitting module are connected to the constant voltage power source. Each current limiting means so that the sum of the current flowing through the first light source controlled by the first current limiting means and the current flowing through the second light source controlled by the second current limiting means is constant by the controller. By controlling the illuminating light, it is possible to easily obtain illumination light having different color temperatures while keeping the output constant.
請求項2記載の照明装置によれば、請求項1記載の照明装置の効果に加えて、信号出力部により制御信号を第1電流制限手段に出力するとともに、この制御信号を反転させた反転信号を反転部により第2電流制限手段に出力することで、第1電流制限手段と第2電流制限手段とを容易に相補的に動作させることができる。 According to the illuminating device of claim 2, in addition to the effect of the illuminating device of claim 1, the control signal is output to the first current limiting means by the signal output unit, and the inverted signal obtained by inverting the control signal. Is output to the second current limiting means by the inverting unit, the first current limiting means and the second current limiting means can be easily operated in a complementary manner.
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2に第1の実施の形態を示し、図1は照明装置の回路図、図2は照明装置の信号出力部の出力電圧による第1光源と第2光源とに流れる点灯電流の変化を示すグラフである。 FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment, FIG. 1 is a circuit diagram of a lighting device, and FIG. 2 shows a lighting current flowing through a first light source and a second light source according to an output voltage of a signal output unit of the lighting device. It is a graph which shows a change.
図1に示すように、照明装置であるLED点灯装置11は、一定電圧を供給する定電圧電源12の出力端子に、第1発光モジュール13と第2発光モジュール14とが互いに並列に接続され、これら発光モジュール13,14に、制御部15が接続されている。
As shown in FIG. 1, an
定電圧電源12は、例えば商用交流電源を整流および平滑した電源、あるいは電池などの直流電源である。
The constant
第1発光モジュール13は、1つ、あるいは複数の第1光源であるLED16が互いに直列に接続された第1光源部17を備えているとともに、この第1光源部17に、第1電流制限手段としてのトランジスタ18と、このトランジスタ18のエミッタ抵抗19とがそれぞれ接続されている。
The first
第2発光モジュール14は、1つ、あるいは複数の第2光源であるLED21が互いに直列に接続された第2光源部22を備えているとともに、第2電流制限手段としてのトランジスタ23と、このトランジスタ23のエミッタ抵抗24とがそれぞれ接続されている。
The second
LED16,21は、互いに色温度が異なる同色系、例えば白色系の光源であり、例えばLED16が2700K、LED21が6500Kの色温度を有している。
The
トランジスタ18,23は、各発光モジュール13,14のLED16,21に流れる点灯電流IL1,IL2を制御する例えばNPN型のバイポーラトランジスタであり、トランジスタ18,23の入力端子であるコレクタが、LED16,21に接続されている。
The
エミッタ抵抗19,24は、トランジスタ18,23のエミッタに電位を生じさせることで電流帰還をかけるものである。
The
そして、制御部15は、出力部としての信号可変手段である信号出力部31と、この信号出力部31に対して並列に接続された抵抗32,33と、抵抗33に接続された反転部34とを有している。
The
信号出力部31は、出力電圧VSを可変させることが可能な半固定型の電源部である。そして、この信号出力部31からの出力電圧VSの増加によりベース電位が増加し、ベース電流(コレクタ電流)が増加しようとすると、エミッタ抵抗19によりトランジスタ18のエミッタの電位が高くなることでベース電流が抑制され、コレクタ電流すなわち点灯電流IL1が抑制されるように構成されている。
The
反転部34は、例えばオペアンプなどであり、トランジスタ18のベースに供給される制御信号と反転させた反転信号をトランジスタ23のベースに供給することで、トランジスタ23がトランジスタ18と相補的に動作するように構成されている。
The inverting
具体的に、制御部15は、図2に示すように、LED16に流れる点灯電流IL1とLED21に流れる点灯電流IL2との和が一定の電流Iとなるように、各トランジスタ18,23の動作を制御している。このため、信号出力部31の出力電圧VSの増加により点灯電流IL1が減少すると点灯電流IL2が増加し、信号出力部31の出力電圧VSの減少により点灯電流IL1が増加すると点灯電流IL2が減少する。換言すれば、点灯電流IL1,IL2は、互いに相補的に増減するように構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
次に、上記第1の実施の形態の動作を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
トランジスタ18のベースに信号出力部31および抵抗32を介して所定の制御信号が出力されることで、トランジスタ18が通電動作し、この結果、第1発光モジュール13に点灯電流IL1が流れて各LED16が発光する。
When a predetermined control signal is output to the base of the
同時に、トランジスタ23のベースに反転部34により制御信号が反転された反転信号が供給されることで、トランジスタ23が通電してトランジスタ18と反対の動作、すなわち各LED16を流れる電流との和が一定の電流IとなるようにLED21に流れる点灯電流IL2を制御し、各LED21が発光する。
At the same time, the inverted signal obtained by inverting the control signal by the inverting
ここで、例えば信号出力部31の出力電圧VSを増加させると、トランジスタ18のベース電流が抑制されて点灯電流IL1が減少し、各LED16の発光量が減少するとともに、点灯電流IL2が増加して各LED21の発光量が増加する。
Here, for example, when the output voltage V S of the
すなわち、LED16を有する第1発光モジュール13と、この第1発光モジュール13のLED16と色温度が異なるLED21を有する第2発光モジュール14とを定電圧電源12に接続し、制御部15により、LED16に流れる点灯電流IL1とLED21に流れる点灯電流IL2との和が一定となるように各トランジスタ18,23を制御することで、色温度の混合比が変化し、出力を一定としつつ色温度を異ならせた照明光を容易に得ることができる。
That is, the first
具体的に、信号出力部31での出力電圧VSを可変させることにより、第1発光モジュール13での各LED16の発光量と、第2発光モジュール14での各LED21の発光量とが相補的に可変されるので、出力は一定でありながら、色温度の混合比が変化し、色温度を異ならせた照明光を容易に得ることができる。
Specifically, by varying the output voltage V S at the
また、制御部15を、トランジスタ18に制御信号を出力する信号出力部31とこの制御信号を反転させた反転信号を出力する反転部34とで構成することで、トランジスタ18,23を容易に相補的に動作させることができるとともに、上記制御のための構成部品が少なく、LED点灯装置11の小型化および低コスト化が可能になる。
Further, the
さらに、各発光モジュール13,14を定電圧電源12に対して並列に接続することで、定電圧電源12の出力電圧を調整すると、色温度を可変させた照明光を得つつ調光できる。
Furthermore, by adjusting the output voltage of the constant
次に、図3および図4に第2の実施の形態を示し、図3は照明装置の回路図、図4は照明装置の第1光源と第2光源とに流れる点灯電流の変化を示すグラフである。なお、上記第1の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。 Next, FIG. 3 and FIG. 4 show a second embodiment, FIG. 3 is a circuit diagram of the lighting device, and FIG. 4 is a graph showing a change in lighting current flowing through the first light source and the second light source of the lighting device. It is. In addition, about the structure and effect | action similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
この第2の実施の形態は、図3に示すように、上記第1の実施の形態の制御部15が、一定電圧を供給する定電圧源41を有し、この定電圧源41に対して、抵抗42,抵抗43の直列回路が接続され、定電圧源41に対して抵抗42,43の直列回路と並列に、抵抗44、反転部としての半導体スイッチであるトランジスタ45および抵抗46が接続されている。そして、トランジスタ45のコレクタとトランジスタ23のベースとが接続されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the
定電圧源41は、例えば、商用交流電源を整流および平滑した直流電源、あるいは電池などの直流電源である。
The
抵抗42,43は、分圧によりトランジスタ18,45のバイアス電圧を設定するものである。また、抵抗43は、半固定型の可変抵抗であり、この抵抗43の抵抗値を増減することにより、トランジスタ18,45のバイアス電圧が可変されるように構成されている。したがって、定電圧源41と、抵抗42,43などとにより、トランジスタ18のベースに可変的な制御信号を供給する出力部としての信号可変手段である信号出力部48が構成されている。
The
そして、この信号出力部48は、抵抗43の抵抗値を増加させることで、定電圧源41の出力電圧の抵抗42,43での分圧比が変化してベース電位VCが増加し、ベース電流(コレクタ電流)が増加しようとすると、エミッタ抵抗19によりトランジスタ18のエミッタの電位が高くなることでベース電流が抑制され、コレクタ電流すなわち点灯電流IL1が抑制されるように構成されている。
The signal output unit 48 increases the resistance value of the
抵抗44は、トランジスタ45のコレクタに接続されたコレクタ抵抗である。
The
トランジスタ45は、例えばNPN型のバイポーラトランジスタであり、制御端子であるベースがトランジスタ18のベースに接続されている。したがって、このトランジスタ45は、トランジスタ18と同じ動作(同相の動作)をするように構成されている。そして、このトランジスタ45は、コレクタがトランジスタ23のベースに接続されている。したがって、トランジスタ23は、トランジスタ18,45と反対の動作(逆相の動作)をするように構成されている。
The transistor 45 is, for example, an NPN bipolar transistor, and a base that is a control terminal is connected to a base of the
抵抗46は、トランジスタ45のエミッタ電位を設定するエミッタ抵抗である。
The
そして、制御部15は、図4に示すように、LED16に流れる点灯電流IL1とLED21に流れる点灯電流IL2との和が一定の電流Iとなるように、各トランジスタ18,23の動作を制御している。このため、トランジスタ18のベース電位VCの増加により点灯電流IL1が減少すると点灯電流IL2が増加し、トランジスタ18のベース電位VCの減少により点灯電流IL1が増加すると点灯電流IL2が減少する。換言すれば、点灯電流IL1,IL2は、互いに相補的に増減するように構成されている。
Then, as shown in FIG. 4, the
次に、第2の実施の形態の動作を説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
抵抗43を所定の抵抗値とすることで、トランジスタ18のベースに信号出力部48から所定の制御信号が出力されることで、トランジスタ18が通電動作し、この結果、第1発光モジュール13のLED16に点灯電流IL1が流れて各LED16が発光する。
By setting the
同時に、ベースがトランジスタ18のベースに接続されたトランジスタ45がトランジスタ18と同じ動作をすることで、このトランジスタ18のコレクタにからトランジスタ23のベースへと、制御信号が反転された反転信号が供給されることで、トランジスタ23が通電してトランジスタ18と反対の動作、すなわち各LED16を流れる電流との和が一定の電流IとなるようにLED21に流れる点灯電流IL2を制御し、各LED21が発光する。
At the same time, the transistor 45 whose base is connected to the base of the
ここで、例えば抵抗43の抵抗値を増加させると、トランジスタ18のベース電流が抑制されて点灯電流IL1が減少し、各LED16の発光量が減少するとともに、点灯電流IL2が増加して各LED21の発光量が増加する。
Here, for example, when the resistance value of the
この結果、信号出力部48での抵抗43の抵抗値を可変させることでこの信号出力部48からの制御信号の出力を可変させることにより、第1発光モジュール13での各LED16の発光量と、第2発光モジュール14での各LED21の発光量とが相補的に可変されるので、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
As a result, by varying the resistance value of the
また、制御部15を、定電圧源41、抵抗42,43などで構成された信号出力部48と、トランジスタ45により構成した反転部とで構成することで、トランジスタ18,23を容易に相補的に動作させることができるとともに、例えばマイコンなどで反転部を構成する場合と比較して、より安価かつ容易に構成できる。
In addition, by configuring the
なお、上記各実施の形態において、各光源としてはLED16,21以外のものを用いることも可能であり、また、LED16,21の色温度などは、上記構成に限定されるものではない。
In each of the embodiments described above, it is possible to use light sources other than the
さらに、各発光モジュール13,14、各トランジスタ18,23、あるいはエミッタ抵抗19,24などを、それぞれ着脱可能なユニットとしてもよい。
Furthermore, each light emitting
そして、各電流制限手段は、トランジスタ18,23以外の任意の回路構成とすることができ、かつ、制御部は、各電流制限手段により各発光モジュール13,14に流れる電流の和が一定となるように制御できれば、任意の回路構成とすることができる。
Each current limiting unit can have any circuit configuration other than the
11 照明装置としてのLED点灯装置
12 定電圧電源
13 第1発光モジュール
14 第2発光モジュール
15 制御部
16 第1光源としてのLED
18 第1電流制限手段としてのトランジスタ
21 第2光源としてのLED
23 第2電流制限手段としてのトランジスタ
31,48 出力部としての信号出力部
34 反転部
45 反転部としてのトランジスタ
11 LED lighting device as lighting device
12 Constant voltage power supply
13 First light emitting module
14 Second light emitting module
15 Control unit
16 LED as the first light source
18 Transistor as first current limiting means
21 LED as second light source
23 Transistor as second current limiting means
31, 48 Signal output section as output section
34 Reverse section
45 Transistors as inversion
Claims (2)
前記第1光源と色温度が異なる1つ以上の第2光源と、この第2光源に流れる電流を制御する第2電流制限手段とを備え、前記第1発光モジュールと並列に前記定電圧電源に接続される第2発光モジュールと;
前記第1電流制限手段により制御される電流と前記第2電流制限手段により制御される電流との和が一定となるように前記第1電流制限手段と前記電流制限手段とのそれぞれの動作を制御する制御部と;
を具備していることを特徴とした照明装置。 A first light emitting module comprising one or more first light sources and first current limiting means for controlling a current flowing through the first light sources, and connected to a constant voltage power source;
One or more second light sources having a color temperature different from that of the first light source, and second current limiting means for controlling a current flowing through the second light source, and the constant voltage power source in parallel with the first light emitting module. A second light emitting module connected;
Control each operation of the first current limiting means and the current limiting means so that the sum of the current controlled by the first current limiting means and the current controlled by the second current limiting means is constant. A control unit to perform;
A lighting device characterized by comprising:
第1電流制限手段に制御信号を出力する出力部と、
この出力部からの制御信号を反転させた反転信号を第1電流制限手段に出力する反転部とを備えている
ことを特徴とした請求項1記載の照明装置。 The control unit
An output unit for outputting a control signal to the first current limiting means;
The lighting apparatus according to claim 1, further comprising: an inverting unit that outputs an inverted signal obtained by inverting the control signal from the output unit to the first current limiting unit.
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