JP2009289622A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の寿命を均一化するとともに調光時の発光面の発光分布も均一化することができる照明装置を提供する。
【解決手段】制御用マイクロコンピュータ２２は、各ＬＥＤ３１の点灯時間を計数するタイマ、メモリ２４に記憶した複数の配光パターンの中から、タイマで計数した点灯時間を算出して得られた積算点灯時間に基づいて、照明装置１００の発光面の発光分布が均一になる配光パターンを決定する機能、配光パターンが複数選定された場合に、所定の処理により、選定された配光パターンの中から１つの配光パターンを選定する機能、決定した配光パターンに応じて各ＬＥＤ３１の点灯及び消灯を制御する機能などを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光源の点灯数を制御して調光度合いを調整する照明装置に関し、特に光源の寿命を均一化させるとともに調光時の発光面の発光分布を均一化させることができる照明装置に関する。

屋内の天井又は壁などに設置された照明装置（照明器具）は、壁に設けられた電源スイッチ、照明器具から引き出された操作紐、あるいは赤外線リモコンなどを操作することにより、点灯又は消灯を行うことができる。また、利用者の好み、照明器具の設置場所又は時間帯などに応じて、光源の明るさを調整することができる調光機能を備えた照明器具も広く使用されている。

照明装置の調光を行う方法として、複数の光源の点灯数を増減して調光度合いを調整するものがある。このような調光方法では、調光度合いに応じて点灯させる光源と消灯させる光源とが異なるため、光源それぞれの累積点灯時間が異なり光源の寿命が均一にならないという問題がある。そこで、複数の光源それぞれの点灯時間を積算し、積算点灯時間に基づいて各光源の積算点灯時間が平均化するように光源の点灯を制御して光源の寿命の均一化を図る技術が開示されている（特許文献１参照）。
特開平１１−２７３８８１号公報

特許文献１の技術では、各光源の寿命を均一化することができるものの、積算点灯時間を平均化するのみでは、複数の光源の点灯数を増減して調光度合いを調整する場合に、点灯させる光源と消灯させる光源との配置によっては、光源の発光分布に大きなばらつきが生じ、照明装置全体として発光部分が偏るという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、光源の寿命を均一化するとともに調光時の発光面の発光分布も均一化することができる照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、複数の光源の点灯数を制御して調光を行う照明装置において、各光源の積算点灯時間を算出する算出手段を備え、前記各光源の積算点灯時間に基づいて、各光源の寿命の均一化を図るとともに、前記複数の光源から構成される発光面の発光分布が略均一となるように、点灯又は消灯させる光源を決定して調光することを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、点灯又は消灯させる光源を所定の配光パターンに従って決定する決定手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、前記光源を点灯又は消灯させる配光パターンを複数記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した配光パターンの中から、前記算出手段で算出した最小（又は最大）の積算点灯時間の光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを選定する選定手段とを備え、前記決定手段は、前記選定手段で選定した配光パターンから１つの配光パターンを決定するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、前記選定手段は、複数の配光パターンを選定した場合、選定した複数の配光パターンの中から、前記算出手段で算出した積算点灯時間が次に小さい（又は大きい）光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを選定するように構成してあり、前記決定手段は、前記選定手段で１つの配光パターンを選定した場合、該配光パターンを決定するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、前記選定手段は、複数の配光パターンを選定した場合、前記算出手段で算出した積算点灯時間が最大（又は最小）の光源が消灯（又は点灯）を示す配光パターンを選定するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、前記選定手段は、複数の配光パターンを選定した場合、選定した複数の配光パターンの中から、前記算出手段で算出した積算点灯時間が次に小さい光源が点灯を示す配光パターン、又は前記算出手段で算出した積算点灯時間が次に大きい光源が消灯を示す配光パターンを交互に選定するように構成してあり、前記決定手段は、前記選定手段で１つの配光パターンを選定した場合、該配光パターンを決定するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、前記算出手段で算出した最小の積算点灯時間と次に小さい積算点灯時間との第１積算点灯時間差を算出する第１積算点灯時間差算出手段と、前記算出手段で算出した最大の積算点灯時間と次に大きい積算点灯時間との第２積算点灯時間差を算出する第２積算点灯時間差算出手段とを備え、前記選定手段は、前記第１積算点灯時間差が前記第２積算点灯時間差より大きい（又は小さい）場合、前記記憶手段に記憶した配光パターンの中から、前記算出手段で算出した積算点灯時間が最小（又は最大）の光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを選定するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、前記記憶手段は、調光率毎に１又は複数の配光パターンを記憶するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、前記発光面は、複数の領域に分割してあり、点灯又は消灯させる光源を前記複数の領域毎に決定する決定手段を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、各光源の積算点灯時間を算出し、算出した積算点灯時間に基づいて、各光源の寿命の均一化を図るとともに、複数の光源から構成される発光面の発光分布が略均一となるように、点灯又は消灯させる光源を決定して調光する。例えば、各光源の配置に対応させて発光面の発光分布が均一になるような複数の配光パターンを予め設けておき、予め設けておいた配光パターンの中から、算出した積算点灯時間が最小の光源を点灯させる配光パターンを決定して調光する。あるいは、予め定めておいた配光パターンの中から、算出した積算点灯時間が最大の光源を消灯させる配光パターンを決定して調光する。

また、配光パターンは予め設定しておく必要はなく、動的に求めることもできる。例えば、算出した積算点灯時間が最小の光源を特定し、特定した光源を点灯させた場合に、各光源の配置に応じて発光面の発光分布が均一になるように他の光源の点灯及び消灯を決定して調光することもできる。あるいは、算出した積算点灯時間が最大の光源を特定し、特定した光源を消灯させた場合に、各光源の配置に応じて発光面の発光分布が均一になるように他の光源の点灯及び消灯を決定して調光することもできる。

また、複数の光源で構成される発光面を複数の領域に分割しておく。分割した領域毎に調光率に応じて点灯又は消灯させる光源を決定する場合に、算出した積算点灯時間に基づいて点灯又は消灯させる光源を決定することができる。これにより、光源の寿命を均一化するとともに発光面の発光分布も略均一化することができる。

本発明にあっては、点灯又は消灯させる光源を所定の配光パターンに従って決定する。例えば、配光パターンは、各光源の配置に対応させて発光面の発光分布が均一になるようなパターンとすることができる。そして、算出した積算点灯時間が最小の光源を点灯させるように配光パターンを決定する。あるいは、算出した積算点灯時間が最大の光源を消灯させるように配光パターンを決定する。これにより、光源の寿命を均一化するとともに、複数の光源で構成される発光面の発光分布も均一化することができる。

本発明にあっては、各光源を点灯又は消灯させる配光パターンを複数記憶しておく。記憶した配光パターンの中から、算出した最小（又は最大）の積算点灯時間の光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを選定する。そして、選定した配光パターンから１つの配光パターンを最終的な配光パターンとして決定する。これにより、積算点灯時間が小さい（又は大きい）光源を優先的に点灯（又は消灯）させることができ、各光源の寿命が偏ることを防止することができるとともに、発光分布が均一の配光パターンに従って各光源の点灯及び消灯を制御することができる。

本発明にあっては、複数の配光パターンを選定した場合、すなわち、１つの配光パターンを選定することができない場合、算出した積算点灯時間が次に小さい（又は大きい）光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを、選定した複数の配光パターンの中から選定する。１つの配光パターンが選定された場合、該配光パターンを決定する。これにより、積算点灯時間が小さい（又は大きい）光源を優先的に点灯（又は消灯）させることができ、各光源の寿命が偏ることを防止することができるとともに、発光分布が均一の配光パターンに従って各光源の点灯及び消灯を制御することができる。

本発明にあっては、複数の配光パターンを選定した場合、すなわち、１つの配光パターンを選定することができない場合、選定した複数の配光パターンの中から、算出した積算点灯時間が最大（又は最小）の光源が消灯（又は点灯）を示す配光パターンを選定する。これにより、算出した積算点灯時間の最小（又は最大）の光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを１つに選定することができない場合に、逆に算出した積算点灯時間の最大（又は最小）の光源が消灯（又は点灯）を示す配光パターンを選定することで、最終的な配光パターンを決定し、各光源の寿命が偏ることを防止することができるとともに、発光分布が均一の配光パターンに従って各光源の点灯及び消灯を制御することができる。

本発明にあっては、複数の配光パターンを選定した場合、すなわち、１つの配光パターンを選定することができない場合、選定した複数の配光パターンの中から、算出した積算点灯時間が次に小さい光源が点灯を示す配光パターン、又は算出した積算点灯時間が次に大きい光源が消灯を示す配光パターンを交互に選定する。１つの配光パターンを選定した場合、その配光パターンを決定する。これにより、積算点灯時間が次に小さい光源と積算点灯時間が次に大きい光源とを交互に選定して配光パターンを１つに決定することができ、各光源の寿命が偏ることを防止することができるとともに、発光分布が均一の配光パターンに従って各光源の点灯及び消灯を制御することができる。

本発明にあっては、算出した最小の積算点灯時間と次に小さい積算点灯時間との第１積算点灯時間差を算出するとともに、算出した最大の積算点灯時間と次に大きい積算点灯時間との第２積算点灯時間差を算出する。そして、算出した第１積算点灯時間差が第２積算点灯時間差より大きい（又は小さい）場合、記憶した配光パターンの中から、最小（又は最大）の積算点灯時間の光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを選定する。これにより、積算点灯時間が突出して小さい光源を点灯させ、あるいは、積算点灯時間が突出して大きい光源を消灯させることができ、光源の寿命が極端に短くなることを防止することができる。

本発明にあっては、調光率毎に１又は複数の配光パターンを記憶する。これにより、調光率に関わらず、光源の寿命を均一化するとともに光源の発光分布も均一化することができる。

本発明にあっては、発光面を複数の領域に分割しておき、複数の領域毎に点灯又は消灯させる光源を決定する。例えば、調光率が２５％刻みである場合、１つの領域に４個の光源を含むように発光面を区分けしておく。各領域内の各光源の積算点灯時間に基づいて点灯又は消灯を決定する。例えば、７５％の調光率で点灯させる場合、最大の積算点灯時間の光源を消灯させ、残りの３つの光源を点灯させる。これにより、光源の寿命を均一化するとともに発光面の発光分布も略均一化することができる。

本発明によれば、光源の寿命を均一化するとともに調光時の発光面の発光分布も均一化することができる。

実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る照明装置１００の構成の一例を示すブロック図である。照明装置１００は、例えば、ＡＣ１００Ｖの商用電源に接続され、電源ユニット１０、制御ユニット２０、光源としての複数のＬＥＤ３１で構成されるＬＥＤユニット３０などを備えている。

ＬＥＤ３１は、１又は複数のＬＥＤ素子及びＬＥＤ素子を駆動するための駆動回路を有し、全体として点灯又は消灯の制御単位を構成するものである。すなわち、ＬＥＤユニット３０は、ＬＥＤ３１の点灯数を制御することにより調整することができる。ＬＥＤ３１の個数又は仕様などは、照明装置１００の仕様、形状などに応じて適宜設定することができる。また、光源としては、ＬＥＤ３１に限定されるものではなく、蛍光灯、白熱灯などの他の光源を用いる構成であってもよい。

電源ユニット１０は、ヒューズ１１、整流回路１２、ノイズフィルタ回路１３、スイッチング回路１４、スイッチングトランス１５、定電流供給回路１６、負荷電流電圧検出回路１７、フォトカプラ１８、保護回路１９などを備えている。

ヒューズ１１は、装置内部に短絡などの異常が発生した場合に、装置を保護するために所定値以上の過電流を遮断するためのものである。整流回路１２は、ＡＣ１００Ｖを全波整流して直流に変換する。ノイズフィルタ回路１３は、例えば、商用電源に接続された電源線を通じて照明装置１００内に侵入してくるノイズを遮断するものである。

スイッチング回路１４は、例えば、トランジスタ又はＦＥＴなどで構成され、所定の周波数でスイッチング動作（例えば、１対のトランジスタを交互にオン／オフさせる動作）することにより、スイッチングトランス１５に対して交番電圧を供給する。スイッチングトランス１５は、スイッチング回路１４の動作に応じて所定の電圧値に変換された交番電圧を出力する。

定電流供給回路１６は、整流回路、トランジスタ、演算増幅器などを備え、スイッチングトランス１５から供給される交番電圧を直流電圧（例えば、３３Ｖ）に変換するとともに、出力電流が一定になるように制御する。

負荷電流電圧検出回路１７は、定電流供給回路１６により供給される電流及び電圧を検出し、検出値に応じた制御信号を、フォトカプラ１８を通じて保護回路１９へ出力する。なお、フォトカプラ１８は、スイッチングトランス１５の１次側と２次側とを電気的に絶縁するためのものである。保護回路１９は、負荷電流電圧検出回路１７から入力された制御信号に応じてスイッチング回路１４のスイッチング動作を制御する。これにより、出力値をフィードバックして、一定の電流及び電圧を出力できるように構成している。

制御電源供給回路２１は、定電流供給回路１６から出力された直流電圧を所定の電圧（例えば、５Ｖ、３．３Ｖなど）に変換し、変換後の電圧を制御用マイクロコンピュータ２２へ供給する。

赤外線リモコン受光部２３は、利用者が操作するリモコン本体（不図示）からの赤外線を受光し、リモコン本体から送信された信号を抽出し、抽出した信号を制御用マイクロコンピュータ２２へ出力する。リモコン本体から送信される信号は、例えば、光源を点灯、消灯、及び調光するためのものである。

メモリ２４は、例えば、不揮発性の半導体メモリであり、制御用マイクロコンピュータ２２が所定の処理を行う際に必要なデータを記憶するとともに、処理結果なども記憶する。メモリ２４は、例えば、ＬＥＤユニット３０内の各ＬＥＤ３１の積算点灯時間（点灯時間の累積値）を記憶する。また、メモリ２４は、調光率（調光レベル、例えば、７５％調光、５０％調光など）毎に各ＬＥＤ３１点灯又は消灯を示す異なる配光パターンを複数記憶する。配光パターンは、点灯状態のＬＥＤ３１の分布が照明装置１００全体として均一になるように各ＬＥＤ３１を点灯させるか又は消灯させるかを決定付けるものである。

制御用マイクロコンピュータ２２は、各ＬＥＤ３１の点灯制御処理を行う。より具体的には、制御用マイクロコンピュータ２２は、各ＬＥＤ３１の積算点灯時間を算出する算出手段としてのタイマ、メモリ２４に記憶した複数の配光パターンの中から、算出した積算点灯時間に基づいて、照明装置１００の発光面の発光分布が均一になる配光パターンを決定する決定手段としての機能、配光パターンが複数選定された場合に、所定の処理により、複数の配光パターンの中から１つの配光パターンを選定する選定手段としての機能、決定した配光パターンに応じて各ＬＥＤ３１の点灯及び消灯を制御する制御手段としての機能などを備えている。

制御用マイクロコンピュータ２２は、各ＬＥＤ３１を個別に点灯又は消灯を制御するための制御信号をＬＥＤ３１に出力する。図１に示すように、各ＬＥＤ３１には、制御用マイクロコンピュータ２２から２つの制御線がマトリクス状に接続され、ＬＥＤ３１に接続された両方の制御線上に、例えば、制御信号としてのオン信号が出力された場合、そのＬＥＤ３１は点灯する。これにより、ＬＥＤ３１の数が増加した場合でも、制御用マイクロコンピュータ２２からの制御線の数を制限することができる。なお、制御用マイクロコンピュータ２２から各ＬＥＤ３１に対して個別に制御線を接続する構成でもよい。

次に制御用マイクロコンピュータ２２による各ＬＥＤ３１の点灯制御処理について説明する。図２はＬＥＤ３１の配置の一例を示す説明図である。照明装置１００には、一例として、８×８＝６４個のＬＥＤ３１が正方形状に配置して発光面を構成してある。各ＬＥＤ３１は、１つのＬＥＤグループを構成し、ＬＥＤグループは、点灯又は消灯の制御が行われる制御単位を表わす。また、図２に示すように、各ＬＥＤグループをＧ１〜Ｇ６４のように符号を付す。なお、ＬＥＤグループの数は６４に限定されるものではない。

制御用マイクロコンピュータ２２は、ＬＥＤグループＧ１〜Ｇ６４それぞれの点灯時間（計数値）を内蔵のタイマで計数し、計数した点灯時間を過去に計数された点灯時間に加算することにより積算点灯時間を算出し、算出した積算点灯時間をメモリ２４に記憶する。

なお、各ＬＥＤ３１の配置は、正方形状に限定されるものではなく、長方形状であってもよく、あるいは円形状であってもよい。円形状の場合には、各ＬＥＤ３１を、同心円状に配置することができる。以下では、調光５０％時の場合と調光７５％時の場合について説明するが、調光レベル（調光度合い）は、５０％、７５％に限定されるものではない。

図３は調光５０％時の配光パターンの一例を示す説明図である。配光パターンは、図２に示すＬＥＤ３１の配置に対応しており、図３において白ヌキの部分はＬＥＤ３１が点灯する状態を示し、斜線の部分はＬＥＤ３１が消灯する状態を示す。また、調光５０％時の配光パターンは、配光パターンＰ１、Ｐ２の２種類例示してある。６４個ＬＥＤグループのうち、調光５０％に対応して３２個のＬＥＤグループを点灯させ、残りの３２個のＬＥＤグループを消灯させるような配光パターンとなっている。また、点灯状態のＬＥＤグループによる発光分布が全体として均一になるように（偏らないように）、点灯させるＬＥＤグループと消灯させるＬＥＤグループとを適宜の間隔で配置してある。なお、配光パターンはこれに限定されるものではなく、３２個のＬＥＤグループを点灯させ、残りの３２個のＬＥＤグループを消灯させるものであれば他の配置を有するものでもよい。

調光５０％で照明装置１００を点灯する場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、ＬＥＤグループＧ１〜Ｇ６４の中で最小の積算点灯時間を有するＬＥＤグループを選出する。仮に、ＬＥＤグループＧ９（図２参照）の積算点灯時間が最も短いとする。

制御用マイクロコンピュータ２２は、調光５０％用の配光パターン（図３の例でＰ１、Ｐ２）を参照し、Ｇ９の位置のＬＥＤグループが点灯を示す配光パターンを選定する。図３の例では、配光パターンＰ１ではＬＥＤグループＧ９は点灯を示し、配光パターンＰ２ではＬＥＤグループＧ９は消灯を示す。制御用マイクロコンピュータ２２は、積算点灯時間が短いＬＥＤグループを点灯させるべく、配光パターンＰ１を選定する。この場合、配光パターンを１つだけ選定することができたので、制御用マイクロコンピュータ２２は、配光パターンＰ１を最終的な配光パターンとして決定する。

制御用マイクロコンピュータ２２は、配光パターンＰ１に応じて各ＬＥＤ３１の点灯又は消灯を制御する。ＬＥＤ３１を点灯させる場合、点灯させるＬＥＤグループのタイマ計数フラグをセットして、点灯時にタイマ計数を開始する。

これにより、積算点灯時間が短いＬＥＤを優先的に点灯させることができ、各ＬＥＤの寿命が偏ることを防止して、ＬＥＤの寿命を均一化するとともに照明装置１００の発光面の発光分布を均一にして各ＬＥＤの点灯及び消灯させることができる。

図４は調光７５％時の配光パターンの一例を示す説明図である。配光パターンは、図２に示すＬＥＤ３１の配置に対応しており、図４において白ヌキの部分はＬＥＤ３１が点灯する状態を示し、斜線の部分はＬＥＤ３１が消灯する状態を示す。また、調光７５％時の配光パターンは、配光パターンＰ３〜Ｐ６の４種類例示してある。６４個ＬＥＤグループのうち、調光７５％に対応して４８個のＬＥＤグループを点灯させ、残りの１６個のＬＥＤグループを消灯させるような配光パターンとなっている。また、点灯状態のＬＥＤグループによる発光分布が全体として均一になるように（偏らないように）、点灯させるＬＥＤグループと消灯させるＬＥＤグループとを適宜の間隔で配置してある。なお、配光パターンはこれに限定されるものではなく、４８個のＬＥＤグループを点灯させ、残りの１６個のＬＥＤグループを消灯させるものであれば他の配置を有するものでもよい。

調光７５％で照明装置１００を点灯する場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、ＬＥＤグループＧ１〜Ｇ６４の中で最小の積算点灯時間を有するＬＥＤグループを選出する。仮に、ＬＥＤグループＧ９（図２参照）の積算点灯時間が最も短いとする。

制御用マイクロコンピュータ２２は、調光７５％用の配光パターン（図４の例でＰ３〜Ｐ６）を参照し、Ｇ９の位置のＬＥＤグループが点灯を示す配光パターンを選定する。図４の例では、配光パターンＰ３、Ｐ４、Ｐ５ではＬＥＤグループＧ９は点灯を示し、配光パターンＰ６ではＬＥＤグループＧ９は消灯を示す。制御用マイクロコンピュータ２２は、積算点灯時間が短いＬＥＤグループを点灯させるべく、配光パターンＰ３、Ｐ４、Ｐ５を選定する。

この場合、配光パターンを１つだけ選定することができないので、制御用マイクロコンピュータ２２は、ＬＥＤグループＧ９を除く他のＬＥＤグループの中で次に積算点灯時間が短いＬＥＤグループを選出する。仮に、ＬＥＤグループＧ１（図２参照）の積算点灯時間が、ＬＥＤグループＧ９の次に短いとする。

制御用マイクロコンピュータ２２は、先に選定した配光パターンＰ３、Ｐ４、Ｐ５を参照し、Ｇ１の位置のＬＥＤグループが点灯を示す配光パターンを選定する。図４の例では、配光パターンＰ４、Ｐ５ではＬＥＤグループＧ１は点灯を示し、配光パターンＰ３ではＬＥＤグループＧ１は消灯を示す。制御用マイクロコンピュータ２２は、配光パターンＰ４、Ｐ５を選定する。

この場合、配光パターンを１つだけ選定することができないので、制御用マイクロコンピュータ２２は、ＬＥＤグループＧ９、Ｇ１を除く他のＬＥＤグループの中で次に積算点灯時間が短いＬＥＤグループを選出する。仮に、ＬＥＤグループＧ２（図２参照）の積算点灯時間が、ＬＥＤグループＧ１の次に短いとする。

制御用マイクロコンピュータ２２は、先に選定した配光パターンＰ４、Ｐ５を参照し、Ｇ２の位置のＬＥＤグループが点灯を示す配光パターンを選定する。図４の例では、配光パターンＰ５ではＬＥＤグループＧ１は点灯を示し、配光パターンＰ４ではＬＥＤグループＧ１は消灯を示す。従って、制御用マイクロコンピュータ２２は、配光パターンＰ５を選定する。この場合、配光パターンを１つだけ選定することができたので、制御用マイクロコンピュータ２２は、配光パターンＰ５を最終的な配光パターンとして決定する。

制御用マイクロコンピュータ２２は、配光パターンＰ５に応じて各ＬＥＤ３１の点灯又は消灯を制御する。ＬＥＤ３１を点灯させる場合、点灯させるＬＥＤグループのタイマ計数フラグをセットして、点灯時にタイマ計数を開始する。

上述のとおり、複数の配光パターンを選定した場合、すなわち、１つの配光パターンを選定することができない場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、選定した複数の配光パターンの中から、積算点灯時間が次に短いＬＥＤグループの順に該ＬＥＤグループが点灯を示す配光パターンが１つになるまで順次選定し、選定した配光パターンを最終的な配光パターンとして決定する。これにより、積算点灯時間が短いＬＥＤグループを優先的に点灯させることができ、各ＬＥＤの寿命が偏ることを防止することができるとともに、発光面の発光分布が均一の配光パターンに従って各ＬＥＤの点灯及び消灯を制御することができる。

また、調光率（例えば、５０％、７５％）に対応させて、調光率毎の配光パターンを予め決定しておき、調光レベルに応じた配光パターンの中から最終的な配光パターンを決定するので、調光レベル（調光率）に関わらず、ＬＥＤ３１の寿命を均一化するとともにＬＥＤ３１の発光分布も均一化することができる。

次に本発明に係る照明装置１００の動作について説明する。図５は照明装置１００の処理手順を示すフローチャートである。制御用マイクロコンピュータ２２は、点灯操作の有無を判定し（Ｓ１１）、点灯操作がない場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を続ける。

点灯操作ありの場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、点灯制御処理を行う（Ｓ１２）。なお、点灯制御処理の詳細は後述する。制御用マイクロコンピュータ２２は、点灯するＬＥＤグループのタイマ計数フラグがセットされたタイマの計数を開始し（Ｓ１３）、ユーザの操作による調光レベル（調光度合い）の変更の有無を判定する（Ｓ１４）。

調光レベルの変更がある場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、タイマの計数を停止し（Ｓ１５）、計数値をメモリ２４に記憶し（Ｓ１６）、ステップＳ１２の処理を続ける。この場合、計数値を過去の積算点灯時間に加算した積算点灯時間を記憶することもできる。これにより、今まで点灯していたＬＥＤグループの積算点灯時間を更新することができる。

調光レベルの変更がない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、照明装置１００の点灯を維持し、消灯操作の有無を判定する（Ｓ１７）。消灯操作がない場合（Ｓ１７でＮＯ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、ステップＳ１４以降の処理を続ける。

消灯操作があった場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、すべてのＬＥＤを消灯し（Ｓ１８）、タイマの計数を停止し（Ｓ１９）、計数値をメモリ２４に記憶し（Ｓ２０）、処理を終了する。これにより、今まで点灯していたＬＥＤグループの積算点灯時間を更新することができる。

次に、点灯制御処理について説明する。図６は点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。点灯制御処理は、例えば、ＬＥＤ３１の寿命を均一化するとともに発光面の発光分布も均一化するための処理である。

制御用マイクロコンピュータ２２は、照明装置１００を調光モードで点灯させるのか、あるいは全灯モードで点灯させるのかを決定するために、調光の有無を判定する（Ｓ１０１）。なお、調光モード又は全灯モードは、ユーザの操作により設定される。

調光ありの場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、最小（最短）の積算点灯時間のＬＥＤグループを選出し（Ｓ１０２）、配光パターンを決定することができたか否かを判定する（Ｓ１０３）。なお、配光パターンの決定は、選出したＬＥＤグループが点灯を示しているか否かで行うことができる。

配光パターンを決定することができない場合（Ｓ１０３でＮＯ）、すなわち、複数の配光パターンが選定された場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、次に小さい（短い）積算点灯時間のＬＥＤグループを選出し（Ｓ１０４）、配光パターンを決定することができたか否かを判定する（Ｓ１０５）。なお、配光パターンの決定は、選出したＬＥＤグループが点灯を示しているか否かで行うことができる。

配光パターンを決定することができない場合（Ｓ１０５でＮＯ）、すなわち、複数の配光パターンが選定された場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、ステップＳ１０４以降の処理を続ける。これにより、さらに次に小さい（短い）積算点灯時間のＬＥＤグループを選出して、配光パターンが１つだけ選定することができるまで同様の処理を繰り返す。

配光パターンを決定することができた場合（Ｓ１０５でＹＥＳ又はＳ１０３でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、点灯するＬＥＤグループのタイマ計数フラグをセットし（Ｓ１０６）、ＬＥＤグループを点灯し（Ｓ１０７）、処理を終了する。

調光なしの場合（Ｓ１０１でＮＯ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、全灯であるか否かを判定し（Ｓ１０８）、全灯である場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）、ステップＳ１０６の処理を行い、全灯でない場合（Ｓ１０８でＮＯ）、処理を終了する。

実施の形態２
上述の実施の形態１では、積算点灯時間の短いＬＥＤ３１を優先的に点灯させることにより、ＬＥＤ３１の寿命の均一化と発光面の発光分布の均一化とを図るものであったが、積算点灯時間の長いＬＥＤ３１を優先的に消灯させることにより、ＬＥＤ３１の寿命の均一化と発光面の発光分布の均一化とを図ることもできる。なお、照明装置１００の構成は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。また、照明装置１００の処理手順も図５で示した処理手順と同様であるので、説明は省略する。

以下、点灯制御処理について説明する。図７は実施の形態２の点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。制御用マイクロコンピュータ２２は、照明装置１００を調光モードで点灯させるのか、あるいは全灯モードで点灯させるのかを決定するために、調光の有無を判定する（Ｓ２０１）。

調光ありの場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、最大（最長）の積算点灯時間のＬＥＤグループを選出し（Ｓ２０２）、配光パターンを決定することができたか否かを判定する（Ｓ２０３）。なお、配光パターンの決定は、選出したＬＥＤグループが消灯を示しているか否かで行うことができる。

配光パターンを決定することができない場合（Ｓ２０３でＮＯ）、すなわち、複数の配光パターンが選定された場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、次に大きい（長い）積算点灯時間のＬＥＤグループを選出し（Ｓ２０４）、配光パターンを決定することができたか否かを判定する（Ｓ２０５）。なお、配光パターンの決定は、選出したＬＥＤグループが消灯を示しているか否かで行うことができる。

配光パターンを決定することができない場合（Ｓ２０５でＮＯ）、すなわち、複数の配光パターンが選定された場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、ステップＳ２０４以降の処理を続ける。これにより、さらに次に大きい（長い）積算点灯時間のＬＥＤグループを選出して、配光パターンが１つだけ選定することができるまで同様の処理を繰り返す。

配光パターンを決定することができた場合（Ｓ２０５でＹＥＳ又はＳ２０３でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、点灯するＬＥＤグループのタイマ計数フラグをセットし（Ｓ２０６）、ＬＥＤグループを点灯し（Ｓ２０７）、処理を終了する。

調光なしの場合（Ｓ２０１でＮＯ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、全灯であるか否かを判定し（Ｓ２０８）、全灯である場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）、ステップＳ２０６の処理を行い、全灯でない場合（Ｓ２０８でＮＯ）、処理を終了する。

上述のとおり、複数の配光パターンを選定した場合、すなわち、１つの配光パターンを選定することができない場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、選定した複数の配光パターンの中から、積算点灯時間が次に長いＬＥＤグループの順に該ＬＥＤグループが消灯を示す配光パターンが１つになるまで順次選定し、選定した配光パターンを最終的な配光パターンとして決定する。これにより、積算点灯時間が長いＬＥＤグループを優先的に消灯させることができ、各ＬＥＤ３１の寿命が偏ることを防止することができるとともに、発光面の発光分布が均一の配光パターンに従って各ＬＥＤ３１の点灯及び消灯を制御することができる。

積算点灯時間の短いＬＥＤ３１を優先的に点灯させるか、あるいは、積算点灯時間の長いＬＥＤ３１を優先的に消灯させるかは、予め決定しておくことができるが、以下の方法により決定することもできる。

すなわち、算出した最小の積算点灯時間と次に小さい積算点灯時間との第１積算点灯時間差を算出するとともに、算出した最大の積算点灯時間と次に大きい積算点灯時間との第２積算点灯時間差を算出する。そして、算出した第１積算点灯時間差が第２積算点灯時間差より大きい場合、記憶した配光パターンの中から、最小の積算点灯時間のＬＥＤ３１が点灯を示す配光パターンを選定する。これにより、積算点灯時間が突出して短いＬＥＤ３１を点灯させることができ、ＬＥＤ３１の寿命が極端に短くなることを防止することができる。

あるいは、算出した最小の積算点灯時間と次に小さい積算点灯時間との第１積算点灯時間差を算出するとともに、算出した最大の積算点灯時間と次に大きい積算点灯時間との第２積算点灯時間差を算出する。そして、算出した第１積算点灯時間差が第２積算点灯時間差より小さい場合、記憶した配光パターンの中から、最大の積算点灯時間のＬＥＤ３１が消灯を示す配光パターンを選定する。これにより、積算点灯時間が突出して長いＬＥＤ３１を消灯させることができ、ＬＥＤ３１の寿命が極端に短くなることを防止することができる。

実施の形態３
上述の実施の形態１、２では、積算点灯時間の短い（小さい）順に、あるいは積算点灯時間が長い（大きい）順にＬＥＤグループを選出して、配光パターンを決定する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、積算点灯時間の短いＬＥＤ３１と長いＬＥＤ３１とを交互に選出して配光パターンを決定することもできる。なお、照明装置１００の構成は実施の形態１、２と同様であるので説明は省略する。また、照明装置１００の処理手順も図５で示した処理手順と同様であるので、説明は省略する。

以下、点灯制御処理について説明する。図８は実施の形態３の点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。制御用マイクロコンピュータ２２は、照明装置１００を調光モードで点灯させるのか、あるいは全灯モードで点灯させるのかを決定するために、調光の有無を判定する（Ｓ３０１）。

調光ありの場合（Ｓ３０１でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、最小又は次に小さい積算点灯時間のＬＥＤグループを選出し（Ｓ３０２）、配光パターンを決定することができたか否かを判定する（Ｓ３０３）。なお、配光パターンの決定は、選出したＬＥＤグループが点灯を示しているか否かで行うことができる。

配光パターンを決定することができない場合（Ｓ３０３でＮＯ）、すなわち、複数の配光パターンが選定された場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、最大又は次に大きい積算点灯時間のＬＥＤグループを選出し（Ｓ３０４）、配光パターンを決定することができたか否かを判定する（Ｓ３０５）。なお、配光パターンの決定は、選出したＬＥＤグループが消灯を示しているか否かで行うことができる。

配光パターンを決定することができない場合（Ｓ３０５でＮＯ）、すなわち、複数の配光パターンが選定された場合、制御用マイクロコンピュータ２２は、ステップＳ３０２以降の処理を続ける。これにより、積算点灯時間の短いＬＥＤ３１と長いＬＥＤ３１とを交互に選出して、配光パターンが１つだけ選定できるまで同様の処理を繰り返す。

配光パターンを決定することができた場合（Ｓ３０５でＹＥＳ又はＳ３０３でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、点灯するＬＥＤグループのタイマ計数フラグをセットし（Ｓ３０６）、ＬＥＤグループを点灯し（Ｓ３０７）、処理を終了する。

調光なしの場合（Ｓ３０１でＮＯ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、全灯であるか否かを判定し（Ｓ３０８）、全灯である場合（Ｓ３０８でＹＥＳ）、ステップＳ３０６の処理を行い、全灯でない場合（Ｓ３０８でＮＯ）、処理を終了する。

これにより、算出した最短（又は最長）の積算点灯時間のＬＥＤ３１が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを決定することができない場合に、算出した最長（又は最短）の積算点灯時間のＬＥＤ３１が消灯（又は点灯）を示す配光パターンを決定することで、各ＬＥＤ３１の寿命が偏ることを防止することができるとともに、発光面の発光分布が均一の配光パターンに従って各光源の点灯及び消灯を制御することができる。また、積算点灯時間が短いＬＥＤ３１と積算点灯時間が長いＬＥＤ３１とを交互に選出（特定）して配光パターンを１つに選定することができ、各ＬＥＤ３１の寿命が偏ることを防止することができるとともに、発光分布が均一の配光パターンに従って各ＬＥＤ３１の点灯及び消灯を制御することができる。

上述の実施の形態１〜３では、配光パターンを予め記憶しておく構成であったが、これに限定されるものではなく、動的に求めることもできる。例えば、算出した積算点灯時間が最も短いＬＥＤグループ、若しくは積算点灯時間の短い方から複数のＬＥＤグループを特定し、特定したＬＥＤグループを点灯させた場合に、各ＬＥＤ３１の配置に応じて発光分布が均一になるように他のＬＥＤ３１の点灯及び消灯を決定することもできる。また、逆に、算出した積算点灯時間が最も長いＬＥＤグループ、若しくは積算点灯時間の長い方から複数のＬＥＤグループを特定し、特定したＬＥＤグループを消灯させた場合に、各ＬＥＤ３１の配置に応じて発光分布が均一になるように他のＬＥＤ３１の点灯及び消灯を決定することもできる。これにより、配光パターンを予め記憶しておく必要がない。

また、算出した積算点灯時間が最も短い（又は長い）ＬＥＤグループが決定された場合、残りのＬＥＤグループの点灯又は消灯を示す配置は、予め順位だけを定めておき、その順位に従って各ＬＥＤ３１を点灯又は消灯させるようにしてもよい。これにより、点灯配置パターン（配光パターン）を決定するまでの時間を節約することができ、点灯開始の遅延を防止することができる。

実施の形態４
上述の実施の形態では、点灯させる光源（ＬＥＤグループ）を配光パターンにより選択する方法であったが、光源を選択する方法は、これに限定されるものではない。例えば、複数の光源で構成される発光面を予め複数の領域に区分けしておき、領域毎に調光率に応じて点灯させる光源の数を決定するとともに、各領域の各光源の積算点灯時間に基づいて各領域内のいずれの光源を点灯又は消灯させるかを決定することもできる。

図９は実施の形態４のＬＥＤ３１の配置の一例を示す説明図である。ＬＥＤ３１の配置は、図２の場合と同様である。ＬＥＤグループＧ１〜Ｇ６４で構成される発光面を複数の領域に分けておく。図９の例では、４つのＬＥＤグループをまとめて１つの領域とし、発光面全体は１６の領域に分けてある。

１つの領域に含まれるＬＥＤグループの数は、調光率に応じて決定することができる。例えば、調光率が２５％刻みである場合、１つの領域に４個のＬＥＤグループを設ければよい。また、調光率が１０％刻みである場合、１つの領域に１０個のＬＥＤグループを設けることができる。なお、１つの領域に含まれるＬＥＤグループの数は、調光率に応じて動的に変更することもできる。すなわち、調光率に応じて分割する領域の数を変更することもできる。

次に点灯制御の方法について説明する。図１０は実施の形態４の点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。制御用マイクロコンピュータ２２は、照明装置１００を調光モードで点灯させるのか、あるいは全灯モードで点灯させるのかを決定するために、調光の有無を判定する（Ｓ４０１）。

調光ありの場合（Ｓ４０１でＹＥＳ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、各領域の点灯又は消灯させるＬＥＤグループの数を決定する（Ｓ４０２）。例えば、７５％調光の場合、各領域内の１個のＬＥＤグループを消灯させ、残りの３個のＬＥＤグループを点灯させる。

制御用マイクロコンピュータ２２は、領域毎に、積算点灯時間に基づいて点灯するＬＥＤグループを決定する（Ｓ４０３）。例えば、図９の例で、領域１のＬＥＤグループＧ１〜Ｇ４のうち、最長（最大）の積算点灯時間のＬＥＤグループがＧ１とすれば、ＬＥＤグループＧ１を消灯させ、ＬＥＤグループＧ２〜Ｇ４を点灯させる。あるいは、領域１のＬＥＤグループＧ１〜Ｇ４のうち、積算点灯時間が短い（小さい）順に３つのＬＥＤグループを決定し、決定したＬＥＤグループを点灯させ、残りの１個のＬＥＤグループを消灯させてもよい。

制御用マイクロコンピュータ２２は、点灯するＬＥＤグループのタイマ計数フラグをセットし（Ｓ４０４）、ＬＥＤグループを点灯し（Ｓ４０５）、処理を終了する。調光なしの場合（Ｓ４０１でＮＯ）、制御用マイクロコンピュータ２２は、全灯であるか否かを判定し（Ｓ４０６）、全灯である場合（Ｓ４０６でＹＥＳ）、ステップＳ４０４の処理を行い、全灯でない場合（Ｓ４０６でＮＯ）、処理を終了する。

上述のとおり、領域毎に同じ割合で点灯又は消灯させるＬＥＤグループを選択するので、発光面全体としてみれば、発光分布は略均一化することができる。また、積算点灯時間に応じて点灯又は消灯させるＬＥＤグループを決定するので、ＬＥＤの寿命も均一化することができる。

以上説明したように、本発明にあっては、複数のＬＥＤで構成する光源を備えた照明装置において、ＬＥＤそれぞれの点灯時間を可能な限り均等（均一）にすることができ、ＬＥＤの輝度低下を抑制してＬＥＤの寿命を従来よりも長くすることができるとともに、調光時であっても、複数の光源で構成される発光面の発光分布を均一に維持することができる。また、各ＬＥＤの輝度低下を抑制することができることから、全灯時においても、ＬＥＤの発光むら、輝度むらなどを防止することができ、照明装置の見た目の美しさを損なうこともない。さらに、各ＬＥＤの輝度低下を抑制することができるので、照明装置の寿命を長くすることができる。

本発明に係る照明装置の構成の一例を示すブロック図である。 ＬＥＤの配置の一例を示す説明図である。 調光５０％時の配光パターンの一例を示す説明図である。 調光７５％時の配光パターンの一例を示す説明図である。 照明装置の処理手順を示すフローチャートである。 点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２の点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態３の点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態４のＬＥＤの配置の一例を示す説明図である。 実施の形態４の点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 電源ユニット
２０ 制御ユニット
２１ 制御電源供給回路
２２ 制御用マイクロコンピュータ
２３ 赤外線リモコン受光部
２４ メモリ
３０ ＬＥＤユニット
３１ ＬＥＤ

Claims (9)

1. 複数の光源の点灯数を制御して調光を行う照明装置において、
   各光源の積算点灯時間を算出する算出手段を備え、
   前記各光源の積算点灯時間に基づいて、各光源の寿命の均一化を図るとともに、前記複数の光源から構成される発光面の発光分布が略均一となるように、点灯又は消灯させる光源を決定して調光することを特徴とする照明装置。
2. 点灯又は消灯させる光源を所定の配光パターンに従って決定する決定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光源を点灯又は消灯させる配光パターンを複数記憶する記憶手段と、
   該記憶手段に記憶した配光パターンの中から、前記算出手段で算出した最小（又は最大）の積算点灯時間の光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを選定する選定手段と
   を備え、
   前記決定手段は、
   前記選定手段で選定した配光パターンから１つの配光パターンを決定するように構成してあることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記選定手段は、
   複数の配光パターンを選定した場合、選定した複数の配光パターンの中から、前記算出手段で算出した積算点灯時間が次に小さい（又は大きい）光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを選定するように構成してあり、
   前記決定手段は、
   前記選定手段で１つの配光パターンを選定した場合、該配光パターンを決定するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記選定手段は、
   複数の配光パターンを選定した場合、前記算出手段で算出した積算点灯時間が最大（又は最小）の光源が消灯（又は点灯）を示す配光パターンを選定するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
6. 前記選定手段は、
   複数の配光パターンを選定した場合、選定した複数の配光パターンの中から、前記算出手段で算出した積算点灯時間が次に小さい光源が点灯を示す配光パターン、又は前記算出手段で算出した積算点灯時間が次に大きい光源が消灯を示す配光パターンを交互に選定するように構成してあり、
   前記決定手段は、
   前記選定手段で１つの配光パターンを選定した場合、該配光パターンを決定するように構成してあることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 前記算出手段で算出した最小の積算点灯時間と次に小さい積算点灯時間との第１積算点灯時間差を算出する第１積算点灯時間差算出手段と、
   前記算出手段で算出した最大の積算点灯時間と次に大きい積算点灯時間との第２積算点灯時間差を算出する第２積算点灯時間差算出手段と
   を備え、
   前記選定手段は、
   前記第１積算点灯時間差が前記第２積算点灯時間差より大きい（又は小さい）場合、前記記憶手段に記憶した配光パターンの中から、前記算出手段で算出した積算点灯時間が最小（又は最大）の光源が点灯（又は消灯）を示す配光パターンを選定するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
8. 前記記憶手段は、
   調光率毎に１又は複数の配光パターンを記憶するように構成してあることを特徴とする請求項３から請求項７までのいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記発光面は、
   複数の領域に分割してあり、
   点灯又は消灯させる光源を前記複数の領域毎に決定する決定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

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