JP2010113986A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ照明器具において、寿命告知手段として、点灯時間を積算カウントし所定
時間を超えたとき寿命と判断する方式、点灯装置の寿命と関連して変化する電子部品の物
理的変化を検知し、予め定めた値を超えると寿命と判定する方式がある。後者の方式は前
者の方式に比して、寿命判定精度がアップするであろうが、電子部品の寿命検知に特別な
手段が必要となり、これら部品の個々の特性のバラツキによって検出精度にバラツキが生
じ、必ずしもＬＥＤ素子の寿命と一致しない場合がある。本発明はＬＥＤ照明装置の個々
の特性に合わせた検出にて正確に寿命を判定できる方式を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ素子の発光による照度を照度センサにより測定し測定照度をメモリに
記憶し、ＬＥＤ素子へ通電を開始した初回の測定照度を基準値としてメモリに記憶し、初
回以降に照度センサにより測定される測定照度が基準値に対し設定した設定値以下に低下
したとき、点灯スイッチのＯＮ時にＬＥＤ素子を点滅して寿命であることを告知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のＬＥＤ素子の発光によるＬＥＤ照明装置に関し、特に、設定値以下に
照度低下したことを報知する技術に関する。

基板上に配置された複数のＬＥＤ素子が所定の電圧印加により点灯するＬＥＤ照明器具
において、寿命が来たことを使用者に告知する手段として、点灯時間を積算カウントし、
所定時間を超えたことで寿命と判断する方式があり、また、この積算カウント手段の欠点
を改良したものとして、点灯装置の寿命と関連して変化する電子部品の物理的変化（アル
ミ電解コンデンサの静電容量やダイオードのリーク電流）を検知して、これらの値が予め
定めた値を超えると寿命であると判定する方式がある。（特許文献１参照）。
特開２００６−２３６６３６号公報

前記後者の方式は、前者の方式に比して、ＬＥＤ照明器具の寿命を判定する精度がアッ
プするであろうが、点灯装置の寿命と関連して変化する電子部品の物理的変化（アルミ電
解コンデンサの静電容量やダイオードのリーク電流）を検知するものであるため、これら
部品の寿命検知に特別な手段が必要となるばかりでなく、これら部品の個々の特性のバラ
ツキによって、検出精度にバラツキが生じ、必ずしもＬＥＤ素子の寿命と一致しない場合
があり、ＬＥＤ素子の寿命に比して検出が早くなったり遅くなったりとバラツク。

本発明は、このような点に鑑みて、ＬＥＤ素子の寿命と一致した検出方式でもって、正
確にＬＥＤ照明装置の寿命を判定することができる方式を提供する。この場合、ＬＥＤ照
明装置の個々の特性に合わせた検出ができるようにする。

また、本発明は、寿命時期が到来したことを特別に設けた告知用ランプによって行うの
ではなく、寿命時期が到来したことの告知をＬＥＤ照明装置の点滅等、ＬＥＤ照明装置そ
のものによって行なう方式を採用する。この場合、寿命時期が到来したとき、直ちにＬＥ
Ｄ照明装置を点滅状態とすれば、使用者がその場にいないときはこの点滅状態に使用者が
気付かないため、点滅状態が連続することとなり電力の無駄遣いとなる。本発明は、寿命
時期が到来したことをＬＥＤ照明装置の点灯時に告知する方式によって、これを改善する
ものである。

第１発明のＬＥＤ照明装置は、基板上に配置された複数のＬＥＤ素子が点灯スイッチの
ＯＮにて所定の電圧が印加され発光するＬＥＤ照明装置において、前記ＬＥＤ素子の発光
による照度を測定する照度センサと、前記照度センサにより測定した測定照度を記憶する
メモリと、前記ＬＥＤ素子の点灯制御手段を備え、前記ＬＥＤ素子へ通電を開始した初回
の前記測定照度を基準値として前記メモリに記憶し、前記初回以降に前記照度センサによ
り測定される測定照度が前記基準値に対し予め低い値に設定した設定値以下に低下したと
き、前記点灯スイッチのＯＮ時に前記点灯制御手段により前記ＬＥＤ素子の点灯状態を変
化させ寿命であることを告知することを特徴とする。

第２発明のＬＥＤ照明装置は、第１発明において、前記設定値を前記基準値に対し低い
第１設定値と更に低い第２設定値に定め、前記測定照度が、前記第２設定値よりも高く前
記第１設定値以下の範囲の場合と、前記第２設定値以下の範囲の場合とで、前記ＬＥＤ素
子の点灯状態を異ならしめたことを特徴とする。

第３発明のＬＥＤ照明装置は、第１発明または第２発明において、前記点灯制御手段に
より点灯状態を変化させるか否かの選択手段を備えたことを特徴とする。

ＬＥＤ素子の寿命時期が到来したとき、直ちにＬＥＤ照明装置を点滅状態等とすれば、
使用者がその場にいないときはこの状態に使用者が気付かないため、点滅状態等が連続す
ることとなり電力の無駄遣いとなるが、本発明では、寿命時期が到来したことをＬＥＤ照
明装置の点灯時に告知する方式によってこれを改善するため、このような問題も解決され
る。その１つの手段として、この測定照度が設定値以下に低下したとき、直ちにＬＥＤ素
子を点滅状態等にするのではなく、照度センサが測定した測定照度をメモリに記憶し、点
灯スイッチがＯＮされたときＬＥＤ素子を点滅等させるため、必ず使用者がそれに気付く
ことができ、電力の無駄遣いとなる状況を回避できるものとなる。

また、使用者によっては、ＬＥＤ素子の寿命時期が到来したときでも、直ちにＬＥＤ素
子を交換しなくても使用に支障がないと判断し、継続使用したい場合がある。そのために
、告知モードにするか通常の使用モードにするかの選択手段を設けており、寿命時期到来
状態でも選択手段を通常の使用モードにすれば、継続点灯状態でもって使用を継続するこ
とができるようになる。

本発明のＬＥＤ照明装置は、基板上に配置された複数のＬＥＤ素子が点灯スイッチのＯ
Ｎにて所定の電圧が印加され発光するＬＥＤ照明装置において、前記ＬＥＤ素子の発光に
よる照度を測定する照度センサと、前記照度センサにより測定した測定照度を記憶するメ
モリと、前記ＬＥＤ素子の点灯制御手段を備え、前記ＬＥＤ素子へ通電を開始した初回の
前記測定照度を基準値として前記メモリに記憶し、前記初回以降に前記照度センサにより
測定される測定照度が前記基準値に対し予め低い値に設定した設定値以下に低下したとき
、前記点灯スイッチのＯＮ時に前記点灯制御手段により前記ＬＥＤ素子の点灯状態を変化
させ寿命であることを告知するものであり、本発明の実施例を以下に記載する。

本発明の実施形態について説明する。図１は本発明に係るＬＥＤ照明装置の部分断面図
、図２は本発明に係るＬＥＤ照明装置の制御装置の構成図、図３は本発明に係るＬＥＤ照
明装置の照度変化の説明図である。

まず、本発明の一実施形態におけるＬＥＤ照明装置の構成を説明する。図１は、本発明
の一実施形態に係るＬＥＤ照明装置の部分断面図である。図１に示すように、ＬＥＤ照明
装置１は、ガラス、アクリル樹脂等からなる透光ケース１３と、この透光ケース１３の内
部に保持されるＬＥＤ用基板１０とを備える。また、ＬＥＤ照明装置１は、ＬＥＤ用基板
１０を従来の蛍光灯用の照明装置に適合させるための内部電極部１２と、そのような照明
器具に電気的に接続するための外部電極部１５とを備える。前記内部電極部１２は、商用
電源１７（例えば、ＡＣ１００Ｖ）から外部電極１５に供給された外部電力（交流電力）
をＬＥＤ用基板１０上のＬＥＤ素子１１を発光（点灯）させるのに適した直流電源、直流
電圧に変換するものである。

透光ケース１３および外部電極部１５は、一般的な直管蛍光ランプに用いられているも
のと同様の機構で同寸法のものとなっている。これにより、ＬＥＤ照明装置１は、一般的
な直管蛍光ランプ用の支持具に支持され、外部電源から通電されるものである。

このＬＥＤ用基板１０の主面上には、例えば、ＬＥＤ照明装置１の長手方向に向かって
所定の間隔を置いて一列に複数のＬＥＤ素子１１が実装される。ＬＥＤ素子１１は、セラ
ミック製のパッケージにＬＥＤチップが装填されたものである。本実施形態におけるＬＥ
Ｄ照明装置１では、ＬＥＤ素子１１として白色光を発するいわゆるハイパワーＬＥＤの白
色発光ダイオードが用いられる。

また、ＬＥＤ照明装置１は、透光ケース１３内において少なくともＬＥＤ用基板１０上
に封止される封止材１４を備える。封止材１４は、シリコン樹脂などの液状もしくは半液
状または硬化物の伝熱性樹脂からなる。シリコン樹脂は透明性を有するので、封止剤１４
は高い透光性を有するものである。なお、硬化性のシリコン樹脂を用いる場合、封止剤１
４はＬＥＤ用基板１０を固定するための保持部材としても利用可能である。封止材１４の
シリコン樹脂が空気あるいは希ガスや混合希ガス等の不活性ガス（すなわち、中空封止の
場合）よりも高い熱伝導性を有するので、管外郭、すなわち透光ケース１３の表面全体を
放熱面とすることができる。これにより、ＬＥＤ照明装置１の放熱性を従来に比べて高め
ることができる。

ＬＥＤ照明装置１は、照明器具等のソケット１６に外部電極部１５を装着して使用され
る。ＬＥＤ照明装置１は、制御部２０によって寿命の告知制御が行われる。制御部２０は
、ＬＥＤ照明装置１の点灯スイッチ２１がＯＮされた状態で、商用電源１７（例えば、Ａ
Ｃ１００Ｖ）から供給された外部電力（交流電力）を電源部２２で変換した所定の直流電
源、直流電圧が印加されるものである。

制御部２０は、ＬＥＤ照明装置１の照度を測定する照度センサ２３と、照度センサ２３
により測定した測定照度を記憶するメモリ２４と、メモリ２４のデータを読み出して所定
のプログラムに従って動作する中央演算処理装置（以下、ＣＰＵという）２６とを備えて
いて、ＬＥＤ照明装置１の照度が所定値以下に低下したとき、点灯制御手段により寿命で
あることを告知する制御を行う。制御部２０は、この他に、ＬＥＤ素子１１がＣＰＵ２６
の動作によって告知モードで点灯するか通常の点灯使用モードで点灯するかの動作を行な
う駆動回路２７と、ＣＰＵ２６の入出力側に接続された入出力ポート２８を有する。

新規に購入したＬＥＤ照明装置１は、照明器具等のソケット１６に外部電極部１５を装
着した状態において、点灯スイッチ２１のＯＮによって、基板１０上に配置された複数の
ＬＥＤ素子１１には、内部電極部１２によって変換された所定の直流電圧が印加され、そ
れによってＬＥＤ素子１１が発光する。

このように最初に行なわれるＬＥＤ素子１１へ通電、即ち、ＬＥＤ素子１１へ通電を開
始した初回の測定照度が照度センサ２３により測定され、この測定照度をメモリ２４に記
憶し、これを基準値Ｔ０として基準値メモリエリアに格納される。この基準値Ｔ０は、図
３に１００％として示した値である。そして、ＬＥＤ照明装置１の点灯中、引き続いて照
度センサ２３により測定される初回以降の測定照度がＣＰＵ２６の動作によって時々刻々
取り入れられ、順次最新の照度がデータとしてメモリ２４の測定メモリエリアに格納され
る。

ＬＥＤ照明装置１は、図３に示すように、点灯積算時間の増加に従って照度が低下する
傾向にある。このときの照度は照度センサ２３により測定され、ＣＰＵ２６の動作によっ
て時々刻々取り入れられ、順次最新の照度データＴＳとしてメモリ２４の測定メモリエリ
アに格納されることとなる。そして、ＬＥＤ照明装置１は、点灯スイッチ２１のＯＦＦに
よって一旦消灯し、次にＬＥＤ照明装置１を点灯すべく点灯スイッチ２１をＯＮした時、
ＣＰＵ２６の動作によって、メモリ２４に記憶した基準値Ｔ０と、初回以降に照度センサ
２３により測定された最新の測定照度データＴＳが比較される。この比較によって、この
最新の測定照度データＴＳが、基準値Ｔ０に対し予め低い値に設定した設定値Ｔ１（実施
例では図３に示すように一般的に寿命目安とされる７０％の値）以下に低下しておれば、
ＣＰＵ２６の動作によって駆動回路２７を通してＬＥＤ素子１１を点滅して寿命であるこ
とを告知する告知モードとなる。即ち、点灯スイッチ２１のＯＮ時に、上記のようにＣＰ
Ｕ２６と駆動回路２７が動作することとなる制御部２０の有する点灯制御手段により、Ｌ
ＥＤ素子１１を点滅して寿命であることを報知するものである。

ＬＥＤ素子１１の寿命時期が到来したとき、直ちにＬＥＤ照明装置１を点滅状態等とす
れば、使用者がその場にいないときはこの状態に使用者が気付かないため、点滅状態等が
連続することとなり電力の無駄遣いとなる。しかし、本発明では、最新の照度データＴＳ
をメモリ２４に記憶しておき、次に点灯したとき、この照度データＴＳと設定値Ｔ１との
比較によって、照度データＴＳが設定値Ｔ１以下であればＬＥＤ照明装置１を点滅して寿
命であることを告知する告知モードとなるため、必ず使用者がそれに気付くことができ、
点灯スイッチ２１をＯＦＦして消灯することにより、電力の無駄遣いとなる状況を回避で
きるものとなる。

このように告知モードになったとき、ＬＥＤ素子１１の点滅状態を継続する方式もある
が、本発明では、ＬＥＤ照明装置１を点灯したときに告知モードとするため、必ず使用者
がそれに気付くことができるため、ＬＥＤ素子１１の点滅状態を所定の範囲に制限しても
差し支えない。この方法として、ＬＥＤ素子１１の点滅回数を所定回数（例えば７回）に
制限するか、ＬＥＤ素子１１の点滅による告知時間を所定時間（例えば、１０秒）に制限
し、その告知時間経過後は通常点灯状態にすることができる。このようにＬＥＤ素子１１
の点滅状態を制限することにより、直ちにＬＥＤ素子１１の交換またはＬＥＤ照明装置１
の交換をしなくても、時期を見て交換する余裕を持てるものとなる。

本発明は更に発展した技術を有する。即ち、ＬＥＤ照明装置１の使用者によっては、Ｌ
ＥＤ素子１１の寿命時期が到来したときは、点灯スイッチ２１のＯＮごとに告知モードと
なるため、ＬＥＤ素子１１の点滅による告知を邪魔に感じる者もいるであろう。また、Ｌ
ＥＤ素子１１の寿命時期が到来したときは、直ちにＬＥＤ素子１１の交換またはＬＥＤ照
明装置１の交換をしなくても使用に支障がないと判断し、継続使用したいと希望する者も
いるであろう。

本発明はそのために、告知モードにするか通常の点灯使用モードにするかの選択ができ
る技術を包含している。このために、告知モードにするか通常の点灯使用モードにするか
の選択手段２５として、モード選択スイッチ２５を設けている。制御部２０は、メモリ２
４のデータとモード選択スイッチ２５の指令を受けて所定のプログラムに従って動作する
。

具体的には、上記のように、照度データＴＳが設定値Ｔ１以下になったとき、ＬＥＤ素
子１１の点滅状態を継続する方式であれば、点滅状態の途中でモード選択スイッチ２５を
ＯＮすれば、制御部２０の動作によってこの告知モードから通常の点灯使用モードに切り
替える。また、点灯スイッチ２１をＯＮする前にモード選択スイッチ２５をＯＮしておけ
ば、照度データＴＳが設定値Ｔ１以下となった寿命告知状態であっても、制御部２０の動
作によってこの告知を行なわず、通常の点灯使用モードとしてＬＥＤ素子１１を点灯状態
とする。

また、本発明は、照度データＴＳと比較する設定値として、第１設定値Ｔ１（実施例で
は図３に示すように７０％の値）と、更に低い第２設定値Ｔ２（実施例では図３に示すよ
うに５０％の値）を設け、測定照度データＴＳと設定値Ｔ１との比較によって、測定照度
データＴＳが設定値Ｔ１以下であるが第２設定値Ｔ２よりも高い場合は、例えばＬＥＤ素
子１１を所定回数（例えば７回）点滅させ、測定照度データＴＳが第２設定値Ｔ２以下に
低下した場合には前記所定回数よりも少ない回数（（例えば５回）点滅させるように、Ｌ
ＥＤ素子１１の点滅パターンを異ならしめている。これによって、どの程度の照度低下に
なったかを使用者に気付かせることができるものとなる。なお、この７回点滅は照度が７
０％に低下したことを告知し、５回点滅は照度が５０％に低下したことを告知するもので
あり、照度低下の％に合わせた回数として、どの程度の照度低下になったかを使用者が気
付き易い方式としている。

なお、上記では照度低下の告知は、ＬＥＤ素子１１の点滅によって行なっているが、Ｌ
ＥＤ素子１１の点灯面積を、全点灯状態を１００％としてバーグラフやレベルメーター状
に変化させて照度の低下率を表示させたり、ＬＥＤ素子１１の照度を大きく低下させる方
式等、他の方式によって行なうものであってもよい。

本発明は、上記実施例に示した構成に限定されず、上記の基本形態を維持しつつ各種の
構成を含むＬＥＤ照明装置とすることができるものであり、本発明の技術範囲内において
種々の形態を包含するものである。

本発明に係るＬＥＤ照明装置の部分断面図である。 本発明に係るＬＥＤ照明装置の制御装置の構成図である。 本発明に係るＬＥＤ照明装置の照度変化の説明図である。

符号の説明

１・・・・・ＬＥＤ照明装置
１０・・・・ＬＥＤ基板
１１・・・・ＬＥＤ素子
１２・・・・内部電極部
１３・・・・透明ケース
１４・・・・封止材
１５・・・・外部電極部
１６・・・・ソケット
１７・・・・商用電源
２０・・・・制御部
２１・・・・点灯スイッチ
２２・・・・電源部
２３・・・・照度センサ
２４・・・・メモリ
２５・・・・選択手段（モード選択スイッチ）
２６・・・・中央演算処理装置（ＣＰＵ）
２７・・・・駆動回路
２８・・・・入出力ポート

Claims (3)

1. 基板上に配置された複数のＬＥＤ素子が点灯スイッチのＯＮにて所定の電圧が印加され
   発光するＬＥＤ照明装置において、前記ＬＥＤ素子の発光による照度を測定する照度セン
   サと、前記照度センサにより測定した測定照度を記憶するメモリと、前記ＬＥＤ素子の点
   灯制御手段を備え、前記ＬＥＤ素子へ通電を開始した初回の前記測定照度を基準値として
   前記メモリに記憶し、前記初回以降に前記照度センサにより測定される測定照度が前記基
   準値に対し予め低い値に設定した設定値以下に低下したとき、前記点灯スイッチのＯＮ時
   に前記点灯制御手段により前記ＬＥＤ素子の点灯状態を変化させ寿命であることを告知す
   ることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
2. 前記設定値を前記基準値に対し低い第１設定値と更に低い第２設定値に定め、前記測定
   照度が、前記第２設定値よりも高く前記第１設定値以下の範囲の場合と、前記第２設定値
   以下の範囲の場合とで、前記ＬＥＤ素子の点灯状態を異ならしめたことを特徴とする請求
   項１に記載のＬＥＤ照明装置。
3. 前記点灯制御手段により点灯状態を変化させるか否かの選択手段を備えたことを特徴と
   する請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置。

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