JP2011171229A

JP2011171229A - 照明器具

Info

Publication number: JP2011171229A
Application number: JP2010036032A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yoshida; 宏史由田; Ichiro Tanimura; 一郎谷村
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】消費電力を抑えつつ、調光レベルの変化時に白熱電球と同等の色温度の変化が得られる照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具Ａは、外部から入力される調光信号Ｓ１に応じて蛍光ランプ５及びＬＥＤ６にそれぞれ点灯電力を供給する点灯回路部１と、点灯回路部１を制御する制御部２とを備えている。制御部２は、調光信号Ｓ１に応じた調光レベルの点灯電力が蛍光ランプ５に供給されるように点灯回路部１を制御するとともに、上記の調光レベルが低くなるに従ってＬＥＤ６に対する蛍光ランプ５の出力比が小さくなるように、点灯回路部１を制御してＬＥＤ６への出力電力を変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具に関し、特に、蛍光ランプとＬＥＤを併用した照明器具に関するものである。

従来より、低周波の商用電源電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路を用いて蛍光ランプを高周波で点灯させる照明器具が提供されている（例えば特許文献１参照）。この照明器具では、外部から入力される調光信号に応じてインバータ回路の出力電力を変化させることによって、調光信号に応じた調光レベルで蛍光ランプを点灯させることができる。

特開２００７−１４９４０８号公報（段落［０００２］、及び、第１１図）

上述の特許文献１に示した照明器具では、調光信号に応じた調光レベルで蛍光ランプを点灯させることができるものの、蛍光ランプは、調光レベルを変化させても白熱電球を調光する場合のように色温度の変化が得られないから、利用者が調光時に違和感を感じる場合があった。

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、消費電力を抑えつつ、調光レベルの変化時に白熱電球と同等の色温度の変化が得られる照明器具を提供することにある。

上記課題を解決するために第１の発明の照明器具は、外部から入力される調光信号に応じて蛍光ランプ及びＬＥＤにそれぞれ点灯電力を供給する点灯回路部と、点灯回路部を制御する制御部とを備え、制御部は、調光信号に応じた調光レベルの点灯電力が蛍光ランプに供給されるように点灯回路部を制御するとともに、調光レベルが低くなるに従ってＬＥＤに対する蛍光ランプの出力比が小さくなるように、点灯回路部を制御してＬＥＤへの出力電力を変化させることを特徴とするものである。

第２の発明の照明器具は、第１の発明において、接続される蛍光ランプの定格出力に応じたＬＥＤの調光カーブが予め複数登録された記憶手段と、この記憶手段に登録した複数の調光カーブの中から対応する調光カーブを選択する選択手段とを備え、制御部は、選択手段により選択された調光カーブに従って点灯回路部の出力を制御することを特徴とするものである。

第３の発明の照明器具は、第１又は第２の発明において、ＬＥＤは、このＬＥＤからの光が蛍光ランプを通過して照明空間に照射されるように、蛍光ランプと重なる位置に配置されることを特徴とするものである。

第４の発明の照明器具は、第１又は第２の発明において、蛍光ランプは環状の発光管を具備し、発光管の内側の領域に配置されるとともに、ＬＥＤから入射した光を発光管の内側の領域を通して照明空間に照射させる導光板を備えたことを特徴とするものである。

消費電力を抑えつつ、調光レベルの変化時に白熱電球と同等の色温度の変化が得られる照明器具を提供することができるという効果がある。

本実施形態の照明器具の一例を示す概略ブロック図である。同上の動作を説明するためのグラフである。同上の動作を説明するための別のグラフである。同上に用いられる蛍光ランプ及びＬＥＤのレイアウトの一例を模式的に表したものであり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。同上に用いられる蛍光ランプ及びＬＥＤのレイアウトの他の例を模式的に表したものであり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

本発明に係る照明器具の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。本発明に係る照明器具は、例えば天井面に取り付けられて室内を照明するために用いられる。

図１は本実施形態の照明器具Ａの一例を示す概略ブロック図であり、本照明器具Ａは、外部から入力される調光信号Ｓ１に応じて蛍光ランプ５及びＬＥＤ（発光ダイオード）６にそれぞれ点灯電力を供給する点灯回路部１と、この点灯回路部１を制御する制御部２とを備える。

点灯回路部１は、調光信号Ｓ１に応じた高周波電力を蛍光ランプ５に供給するインバータ回路１１と、調光信号Ｓ１に応じた直流電力をＬＥＤ６に供給するＬＥＤ調光回路１２とを具備しており、制御部２から出力される制御信号に応じて各回路１１，１２から点灯電力を供給させる。なお、インバータ回路１１及びＬＥＤ調光回路１２については従来周知のものを採用しており、詳細な説明については省略する。

また、照明器具Ａは、接続される蛍光ランプ５の定格出力（ワット数）に応じたＬＥＤ６の調光カーブが予め複数登録された記憶手段４と、この記憶手段４に登録した複数の調光カーブの中から対応する調光カーブを選択するためのスイッチからなる選択手段３とを備える。

ここに、図３は蛍光ランプ５及びＬＥＤ６の調光カーブを示すグラフであり、実線ｂは蛍光ランプ５の調光カーブを示している。図３によれば、蛍光ランプ５は、調光レベル（明るさ）が小さくなるに従って比例的に出力が小さくなるように調光され、また調光範囲が１００％〜１０％に設定されている。また、一点鎖線ｃ〜ｆは、明るさが１００％〜１０％の範囲でのＬＥＤ６の調光カーブを示しており、蛍光ランプ５の調光カーブとともに記憶手段４に記憶される。そして、制御部２は、記憶手段４に記憶させた上記の調光カーブ（図３中の一点鎖線ｃ〜ｆ）の中から、接続された蛍光ランプ５に対応する調光カーブを選択し、選択した調光カーブに従って点灯回路部１の出力（ＬＥＤ６の点灯電力）を制御するのである。なお、図３中の一点鎖線ｇは、明るさが１０％〜０％の範囲でのＬＥＤ６の調光カーブを示しており、蛍光ランプ５では１０％以下の調光点灯ができないため、１０％〜０％の調光範囲ではＬＥＤ６のみで調光点灯を実現している。

図２は調光レベル（明るさ）と色温度の関係を示すグラフであり、実線ａは白熱電球を示している。図２によれば、白熱電球を調光した場合には調光レベルが低くなるに従って色温度が低下し、具体的には１００％の調光レベル（全点灯）では色温度が３０００Ｋとなり、０％近傍の調光レベルでは２０００Ｋとなっている。

したがって、本実施形態では、白熱電球の全点灯時における色温度を実現できるように、色温度が３０００Ｋの蛍光ランプ５を用いている。しかしながら、蛍光ランプ５は、調光レベルが変化しても色温度が略一定であることから、例えば調光レベルを５０％まで低下させた場合には白熱電球との間にｄ１の色温度差が生じることになる。その結果、調光しているにもかかわらず色温度が変化しないことから、利用者が違和感を感じてしまう。

そこで、本実施形態では、白熱電球との色温度差ｄ１を埋めるべくＬＥＤ６を併用している。ここにおいて、０％近傍の調光レベルにおける白熱電球の色温度は２０００Ｋであることから、本実施形態では色温度が２０００ＫのＬＥＤ６を用い、調光レベルに応じてＬＥＤ６と蛍光ランプ５の出力比率を調整することで、白熱電球と同等の色温度の変化を実現しようとしている。

表１は各調光レベルに対する蛍光ランプ５及びＬＥＤ６の出力の一例であり、表１によれば、調光レベルが低下するに従ってＬＥＤ６の出力比率が大きくなっていることが分かる。つまり、制御部２は、蛍光ランプ５の調光レベルが低くなるに従って、ＬＥＤ６に対する蛍光ランプ５の出力比が小さくなるように、点灯回路部２を制御してＬＥＤ６への出力電力を変化させているのである。その結果、蛍光ランプ５の調光レベルの低下に合わせて全体の色温度を下げることができるので、白熱電球と同等の色温度の変化を得ることができる。また、消費電力の小さい蛍光ランプ５及びＬＥＤ６を用いているので、白熱電球を用いた場合に比べて消費電力を抑えることができ、しかも蛍光ランプ５のみを用いた場合に利用者が感じる違和感を解消することもできる。さらに、接続される蛍光ランプ５の定格出力に応じてＬＥＤ６の調光カーブを選択するので、蛍光ランプ５の定格出力にかかわらず白熱電球と同等の色温度の変化を得ることができる。なお、本実施形態では、ＬＥＤ６を常夜灯として兼用しており、このときのＬＥＤ６の出力は２０％に設定される。

次に、図４（ａ）（ｂ）は、本実施形態の照明器具Ａに用いられる蛍光ランプ５及びＬＥＤ６のレイアウトの一例を模式的に表したものであり、蛍光ランプ５及びＬＥＤ６の配置のみを図示し、器具本体については図示を省略している。なお、図４（ｂ）中の上側が照明器具Ａが取り付けられる天井面などの被取付面（図示せず）側、下側が照明空間側となっている。

本例では、複数（図４（ａ）では６個）のＬＥＤ６を用いており、各ＬＥＤ６は、ＬＥＤ６から照射される光が蛍光ランプ５の発光管５ａを通過して上記の照明空間に照射されるように、それぞれ蛍光ランプ５と重なる位置に配置されている。つまり、各ＬＥＤ６は、それぞれ蛍光ランプ５に対して照明空間と反対側（図４（ｂ）中の上側）に配置されるとともに、発光管５ａに沿って等間隔に配置されている（図４（ａ）参照）。

その結果、ＬＥＤ６からの光が蛍光ランプ５の発光管５ａによって拡散されるので、ＬＥＤ６を配置した部分の輝度が周りに比べて高くなるのを抑えることができ、全体の輝度むらを抑えることができる。また、ＬＥＤ６を蛍光ランプ５の下側に配置した場合のように、蛍光ランプ５のみを点灯させた際にＬＥＤ６を配置した箇所が影になったり、ＬＥＤ６を点灯させた際にＬＥＤ６を配置した箇所の輝度が高くなったりしないことから、ＬＥＤ６を目立たなくすることができるという利点もある。

続けて、図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態の照明器具Ａに用いられる蛍光ランプ５及びＬＥＤ６のレイアウトの他の例を模式的に表したものであり、図４と同様に蛍光ランプ５及びＬＥＤ６の配置のみを図示し、器具本体については図示を省略している。なお、図５（ｂ）中の上側が照明器具Ａが取り付けられる天井面などの被取付面（図示せず）側、下側が照明空間側となっている。

本例の照明器具Ａでは、蛍光ランプ５が環状の発光管５ａを具備しており、複数（図５（ａ）では４個）のＬＥＤ６が発光管５ａの内側であって、発光管５ａの上側に配置されている。また、上下方向において発光管５ａの内側の領域ｈと重なる位置であって、ＬＥＤ６の下側には、円板状の導光板７が配置されている。したがって、ＬＥＤ６からの光は、導光板７を通って発光管５ａの内側の領域ｈから照明空間に照射されることになる。

ところで、発光管５ａが環状である場合には、蛍光ランプ５を点灯させた際に発光管５ａの内側の領域ｈには光が届きにくいことから、この部分が暗く見えてしまうが、本例によれば、上述のようにＬＥＤ６からの光が発光管５ａの内側の領域ｈを通して照明空間に照射されることから、発光管５ａの内側が暗く見えるのを低減することができる。

なお、表１に示した蛍光ランプ５及びＬＥＤ６の出力は一例であって、表１に限定されるものではない。また、蛍光ランプ５及びＬＥＤ６のレイアウトについても図４又は図５に限定されるものではない。さらに、本実施形態では、選択手段をスイッチで構成し、人為的に選択するようにしているが、例えば蛍光ランプの電気特性（フィラメントに微小電流を流したときにフィラメントの両端に印加される電圧など）に基づいて自動的に選択できるようにしてもよい。

１点灯回路部
２制御部
５蛍光ランプ
６ＬＥＤ
Ａ照明器具
Ｓ１調光信号

Claims

外部から入力される調光信号に応じて蛍光ランプ及びＬＥＤにそれぞれ点灯電力を供給する点灯回路部と、
前記点灯回路部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記調光信号に応じた調光レベルの点灯電力が前記蛍光ランプに供給されるように前記点灯回路部を制御するとともに、前記調光レベルが低くなるに従って前記ＬＥＤに対する前記蛍光ランプの出力比が小さくなるように、前記点灯回路部を制御して前記ＬＥＤへの出力電力を変化させることを特徴とする照明器具。
接続される前記蛍光ランプの定格出力に応じた前記ＬＥＤの調光カーブが予め複数登録された記憶手段と、この記憶手段に登録した複数の前記調光カーブの中から対応する調光カーブを選択する選択手段とを備え、
前記制御部は、前記選択手段により選択された前記調光カーブに従って前記点灯回路部の出力を制御することを特徴とする請求項１記載の照明器具。
前記ＬＥＤは、このＬＥＤからの光が前記蛍光ランプを通過して照明空間に照射されるように、前記蛍光ランプと重なる位置に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載の照明器具。
前記蛍光ランプは環状の発光管を具備し、
前記発光管の内側の領域に配置されるとともに、前記ＬＥＤから入射した光を前記発光管の内側の領域を通して照明空間に照射させる導光板を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の照明器具。