JP2012022980A - Illumination device - Google Patents
Illumination device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012022980A JP2012022980A JP2010161961A JP2010161961A JP2012022980A JP 2012022980 A JP2012022980 A JP 2012022980A JP 2010161961 A JP2010161961 A JP 2010161961A JP 2010161961 A JP2010161961 A JP 2010161961A JP 2012022980 A JP2012022980 A JP 2012022980A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- circuit
- temperature
- light sources
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、LEDなどの光源を用いた照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination device using a light source such as an LED.
LEDなどの光源は、点灯すると発熱する。LEDなどの光源は、温度が上昇すると、寿命が短くなったり、発光効率が落ちたりするので、光源の温度が高くなり過ぎないようにする必要がある。 A light source such as an LED generates heat when turned on. When the temperature rises, the life of the light source such as an LED is shortened or the light emission efficiency is lowered. Therefore, it is necessary to prevent the temperature of the light source from becoming too high.
LEDなどの光源を複数用いた照明装置では、複数の光源のうちの一つが故障した場合でも、それだけを交換できる構成とはなっていないものが多い。このため、故障した光源を含む光源モジュールを単位として交換するか、あるいは、照明装置全体を交換する必要が生じる。したがって、複数の光源のうちの一つが寿命を迎えると、光源モジュールもしくは照明装置全体が、寿命を迎えることになる。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の光源の寿命をできる限り同じにすることにより、光源モジュールもしくは照明装置全体の寿命を延ばすことを目的とする。
In many lighting devices using a plurality of light sources such as LEDs, even if one of the plurality of light sources breaks down, it is often not configured to replace only that. For this reason, it is necessary to replace the light source module including the failed light source as a unit or to replace the entire lighting device. Therefore, when one of the plurality of light sources reaches the end of its life, the light source module or the entire lighting device reaches the end of its life.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, for example, and has an object of extending the lifetime of the light source module or the entire lighting device by making the lifetimes of the plurality of light sources the same as much as possible. .
この発明にかかる照明装置は、電気エネルギーにより発光する第一の光源と、電気エネルギーにより発光し、上記第一の光源を囲む位置に配置された複数の第二の光源と、上記複数の第二の光源の各光源を流れる電流よりも、上記第一の光源を流れる電流を少なくする電流制御部とを有することを特徴とする。 The lighting device according to the present invention includes a first light source that emits light by electric energy, a plurality of second light sources that emit light by electric energy and are disposed at positions surrounding the first light source, and the plurality of second light sources. And a current control unit that reduces a current flowing through the first light source rather than a current flowing through each of the light sources.
この発明にかかる照明装置によれば、第二の光源に囲まれた第一の光源を流れる電流を、第二の光源の各光源を流れる電流よりも少なくするので、第二の光源に囲まれて熱がこもりやすい第一の光源における発熱量を、第二の光源における発熱量よりも少なくすることができる。これにより、第一の光源の温度と、第二の光源の温度とを均等化することができ、第一の光源の寿命と第二の光源の寿命をほぼ同じにすることができる。 According to the illumination device of the present invention, since the current flowing through the first light source surrounded by the second light source is less than the current flowing through each light source of the second light source, the current is surrounded by the second light source. Thus, the amount of heat generated by the first light source, which is likely to accumulate heat, can be made smaller than the amount of heat generated by the second light source. Thereby, the temperature of a 1st light source and the temperature of a 2nd light source can be equalized, and the lifetime of a 1st light source and the lifetime of a 2nd light source can be made substantially the same.
実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図7を用いて説明する。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、この実施の形態における照明装置800の外観を示す斜視図である。
照明装置800は、光源832(図2参照)がライン状に配置された照明器具である。照明装置800は、筐体810や反射板820を有する。筐体810は、光源モジュール830(図2参照)や点灯装置100(図4参照)を内蔵する。反射板820は、光源832が放射した光の配光を制御する。
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a
The
図2は、この実施の形態における光源モジュール830の構造を示す正面図である。
光源モジュール830は、基板831と、複数の光源832とを有する。なお、同一の要素が複数ある場合、符号の後ろにアルファベットを付加して区別する場合がある。
基板831は、長方形板状のプリント配線板である。光源832は、例えばLEDなど、電気エネルギーにより発光する素子である。光源832は、基板831の表面に実装されている。光源832は、ほぼ一直線に並べて配置されている。
光源832a,832bは、光源回路211を形成している。光源832c〜832nは、光源回路220を形成している。光源832o,832pは、光源回路212を形成している。
FIG. 2 is a front view showing the structure of the
The
The
The
図3は、この実施の形態における光源モジュール830の回路構成を示す回路図である。
光源回路211は、光源832a,832bが直列に電気接続した回路である。光源回路220は、光源832c〜832nが直列に電気接続した回路である。光源回路212は、光源832o,832pが直列に電気接続した回路である。光源回路211と光源回路212とは、直列に電気接続し、光源回路210を形成している。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the
The
図4は、この実施の形態における点灯装置100の回路構成を示す回路図である。
点灯装置100は、直流電源回路110と、制御回路120と、電流検出抵抗R31と、電流制限抵抗R32と、2つのスイッチング素子Q41,Q42とを有する。
点灯装置100は、光源モジュール830と電気接続することにより、直流電源回路110と、2つの光源回路210,220と、スイッチング素子Q41と、電流検出抵抗R31とが閉回路を形成する。また、電流制限抵抗R32と、スイッチング素子Q42とは、直列に電気接続し、光源回路220及びスイッチング素子Q41からなる直列回路と並列に電気接続する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of
The
In the
直流電源回路110は、直流電力を生成する。直流電源回路110が生成した直流電力は、光源回路210,220に対して供給される。直流電源回路110は、制御回路120からの指示に基づいて、生成する直流電力の電圧値を変えることができる。制御回路120から直流電源回路110に対する指示を表わす信号を「電圧調整信号」と呼ぶ。直流電源回路110は、例えば、商用電源などの交流電源や、バッテリーなどの直流電源から電力の供給を受け、供給された電力を変換して、直流電力を生成する。直流電源回路110は、例えば、フライバックコンバータ回路やバックコンバータ回路などのスイッチング電源回路である。
The DC
スイッチング素子Q41,Q42は、制御回路120からの指示にしたがってオンオフするスイッチである。スイッチング素子Q41,Q42は、例えば、エンハンスメント型NMOS電界効果トランジスタ(FET)である。制御回路120からスイッチング素子Q41に対する指示を表わす信号を「全体電流調整信号」と呼ぶ。制御回路120からスイッチング素子Q42に対する指示を表わす信号を「部分電流調整信号」と呼ぶ。
The switching elements Q41 and Q42 are switches that are turned on and off in accordance with instructions from the
電流検出抵抗R31には、光源回路210を流れる電流と同じ電流が流れる。したがって、電流検出抵抗R31の両端電圧は、光源回路210を流れる電流に比例する。電流検出抵抗R31の両端電圧を「電流検出電圧」と呼ぶ。電流検出抵抗R31は、光源回路210を流れる電流を検出して、検出した電流に比例する電流検出電圧を生成する。
The same current as the current flowing through the
電流制限抵抗R32は、スイッチング素子Q42がオンのときに光源回路210を流れる電流を制限する。スイッチング素子Q41がオン、スイッチング素子Q42がオフのとき、光源回路210の光源832と、光源回路220の光源832とがすべて点灯する。直流電源回路110が生成する直流電力の電圧値は、光源回路210の光源832の順方向降下電圧と、光源回路220の光源832の順方向降下電圧との総合計値である。スイッチング素子Q42がオンになると、光源回路220に対する電流の迂回経路ができ、光源回路220の光源832が消灯し、光源回路210の光源832だけが点灯する。このとき、直流電源回路110が生成する直流電力の電圧値が、そのまま光源回路210の両端に印加されると、光源回路210を流れる電流が急激に増加する可能性があるので、電流制限抵抗R32による電圧降下により、光源回路210の両端に印加される電圧を低くして、光源回路210を流れる電流を制限する。
The current limiting resistor R32 limits the current flowing through the
制御回路120は、点灯装置100全体を制御する。制御回路120は、電流検出電圧を入力して、入力した電流検出電圧に基づいて、電圧調整信号や全体電流調整信号や部分電流調整信号を生成する。制御回路120は、例えば、マイコンである。
The
図5は、この実施の形態における制御回路120が生成する全体電流調整信号及び部分電流調整信号と、光源回路210,220を流れる電流との関係を示すタイミング図である。
実線で示した電圧値701は、制御回路120が生成した全体電流調整信号の電位である。実線で示した電圧値702は、制御回路120が生成した部分電流調整信号の電位である。実線で示した電流値711は、光源回路210を流れる電流の瞬時値である。破線で示した電流値712は、光源回路210を流れる電流の平均値である。実線で示した電流値713は、光源回路220を流れる電流の瞬時値である。破線で示した電流値714は、光源回路220を流れる電流の平均値である。
FIG. 5 is a timing chart showing the relationship between the total current adjustment signal and the partial current adjustment signal generated by the
A
全体電流調整信号及び部分電流調整信号は、周期721の矩形波信号である。全体電流調整信号及び部分電流調整信号の周波数は、光源832の点滅が人間の目に検知しにくい程度に高い周波数であり、例えば100Hz以上である。また、全体電流調整信号及び部分電流調整信号の周波数は、可聴周波数ではない周波数であることが望ましく、例えば50kHz〜100kHzである。
周期721のうち、期間723は、部分電流調整信号の電圧値702が高電位であり、スイッチング素子Q42がオンになる期間である。また、周期721のうち、期間722は、部分電流調整信号の電圧値702が低電位でスイッチング素子Q42がオフになり、全体電流調整信号の電圧値701が高電位でスイッチング素子Q41がオンになる期間である。なお、2つのスイッチング素子Q41,Q42がともにオンになる期間や、ともにオフになる期間は、なくてもよい。
The total current adjustment signal and the partial current adjustment signal are rectangular wave signals with a
Of the
期間723において、スイッチング素子Q42がオンになるので、光源回路220には電流が流れず、光源回路210だけに電流が流れる。期間722において、スイッチング素子Q42がオフになり、かつ、スイッチング素子Q41がオンになるので、2つの光源回路210,220には同じ電流が流れる。それ以外の期間は、2つのスイッチング素子Q41,Q42がともにオフになるので、2つの光源回路210,220には電流が流れない。
このため、光源回路220を流れる電流の平均値は、光源回路210を流れる電流の平均値より小さくなる。
In the
For this reason, the average value of the current flowing through the
光源回路210及び光源回路220それぞれを流れる電流の平均値は、次の式で表わすことができる。
図6は、この実施の形態における制御回路120の機能ブロックを示すブロック図である。
制御回路120は、電流検出部121と、電流調整部122と、電圧調整部123とを有する。
電流検出部121は、電流検出電圧を入力する。
FIG. 6 is a block diagram showing functional blocks of the
The
The
電流調整部122は、電流検出部121が入力した電流検出電圧に基づいて、光源回路210や光源回路220を流れる電流の平均値がそれぞれの目標電流値に一致するよう、全体電流調整信号と部分電流調整信号とを生成する。
電流調整部122は、スイッチング素子Q41をオンにする全体電流調整信号を生成し、スイッチング素子Q42をオフにする部分電流調整信号を生成しているときに、電流検出部121が入力した電流検出電圧に基づいて、期間722において光源回路210及び光源回路220を流れる電流の瞬時値i1を算出する。電流調整部122は、スイッチング素子Q42をオンにする部分電流調整信号を生成しているときに、電流検出部121が入力した電流検出電圧に基づいて、期間723において光源回路210を流れる電流の瞬時値i2を算出する。電流調整部122は、算出した電流の瞬時値i1,i2に基づいて、平均値I1及び平均値I2がそれぞれの目標値に一致するように、長さT1及び長さT2を算出する。電流調整部122は、例えば、次の式の右辺を計算することにより、長さT1及び長さT2を算出する。
なお、目標値I^1,I^2は、あらかじめ設定された所定の値であり、光源回路220を流れる電流の目標値I^2は、光源回路210を流れる電流の目標値I^1よりも小さい。また、目標値I^1,I^2はともに、光源832の最大定格電流よりも小さい。
Based on the current detection voltage input by the
The
The target values I ^ 1 and I ^ 2 are predetermined values set in advance, and the target value I ^ 2 flowing through the
電流調整部122は、算出した長さT1,T2に基づいて、合計電流調整信号と、部分電流調整信号とを生成する。
The
なお、0≦T1≦T、0≦T2≦T−T1であるから、次の条件を満たす必要がある。
上記の条件が満たされない場合、電流調整部122は、直流電源回路110が生成する直流電力の電圧値が小さすぎると判断する。
逆に、算出した長さT1と長さT2との合計T1+T2が周期Tよりも小さい場合、電流値i1や電流値i2がもう少し小さくても、上記の条件を満たすことができる。電流調整部122は、例えば、合計T1+T2が周期Tの90%よりも小さい場合、直流電源回路110が生成する直流電力の電圧値が大きすぎると判断する。
When the above condition is not satisfied, the
On the contrary, when the total T 1 + T 2 of the calculated length T 1 and the length T 2 is smaller than the period T, the above condition is satisfied even if the current value i 1 and the current value i 2 are slightly smaller. Can do. For example, when the total T 1 + T 2 is smaller than 90% of the period T, the
電圧調整部123は、電流調整部122の判断に基づいて、直流電源回路110に対して、生成する直流電力の電圧値をもっと高く、あるいは、もっと低くするよう指示する電圧調整信号を生成する。
Based on the determination of the
図7は、この実施の形態における光源モジュール830の温度分布の一例を示す図である。
横軸は、位置を示す。縦軸は、温度を示す。実線で示した温度分布731は、光源回路220を流れる電流の平均値I2が、光源回路210を流れる電流の平均値I1よりも小さい場合における光源モジュール830の温度分布を示す。破線で示した温度分布732は、光源回路220を流れる電流の平均値I2が、光源回路210を流れる電流の平均値I1と等しい場合における光源モジュール830の温度分布を示す。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the temperature distribution of the
The horizontal axis indicates the position. The vertical axis represents temperature. A
光源832を点灯すると、光源832が発熱し、光源モジュール830の温度が上昇する。十分な放熱対策を採れば、光源モジュール830の温度上昇を抑えることができる。
更に、光源モジュール830中央付近は両端付近よりも熱がこもりやすいので、光源モジュール830の中央付近にある光源回路220を流れる電流の平均値I2を抑える。これにより、光源回路220を形成している光源832の温度が低くなる。光源832がLEDである場合、温度が上昇すると封止樹脂が劣化して寿命が短くなる。光源832が、このように温度が高いほど寿命が短くなる光源である場合、光源832の温度を低くすることにより、光源832の寿命を長くすることができる。
ただし、光源回路220を流れる電流の平均値I2を小さくしただけでは、照明装置800が発する光が全体として減少するので、これを補うため、光源回路210を流れる電流の平均値I1を大きくする。このため、光源モジュール830の両端付近に配置された光源832は、温度が高くなり、寿命が短くなる。
光源モジュール830全体としての寿命は、複数の光源832のうち最も寿命が短い光源832によって決まる。複数の光源832のうち最も寿命が短い光源832は、最も温度が高い光源832であるから、光源モジュール830全体の温度分布をほぼ均等にして、最も温度が高い光源832の温度を低くすることにより、光源モジュール830全体としての寿命が長くなる。
When the
Furthermore, since heat is more likely to accumulate near the center of the
However, only a small average value I 2 of the current flowing through the
The lifetime of the entire
また、LEDは、温度が高いほど発光効率が落ちる。光源832が、このように温度が高いほど発光効率が悪くなる光源である場合、光源832の温度を低くすることにより、照明装置800の発光効率を高くすることができる。
In addition, the luminous efficiency of the LED decreases as the temperature increases. In the case where the
なお、点灯装置100の具体的回路構成は、この実施の形態で説明した構成に限らず、各光源回路210〜230を流れる電流の平均値を個別に調整可能な構成であれば、他の構成であってもよい。
The specific circuit configuration of the
実施の形態2.
実施の形態2について、図8〜図14を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment will be described with reference to FIGS.
In addition, about the part which is common in Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
実施の形態1では、各光源回路を流れる電流の目標値をあらかじめ設定しておく構成について説明したが、この実施の形態では、光源モジュール830の温度分布を検出し、検出した温度分布に基づいて、各光源回路を流れる電流の目標値を算出する構成について説明する。
In the first embodiment, the configuration in which the target value of the current flowing through each light source circuit is set in advance has been described. However, in this embodiment, the temperature distribution of the
図8は、この実施の形態における光源モジュール830の構造を示す正視図である。
光源モジュール830は、基板831と、複数の光源832と、複数の温度センサ833とを有する。
光源832aは、光源回路211を形成している、光源832b〜832cは、光源回路221を形成している。光源832d〜832mは、光源回路230を形成している。光源832n〜832oは、光源回路222を形成している。光源832pは、光源回路212を形成している。
温度センサ833(温度検出部)は、基板831の裏面(光源832が実装された面とは反対側の面)に実装されている。温度センサ833は、光源832や基板831の温度を検出するセンサである。温度センサ833は、例えば、サーミスタやポジスタ(登録商標)など温度によって抵抗値などの特性が変化する温度検知素子である。温度センサ833aは、光源回路212の光源832oのちょうど真裏に配置されている。温度センサ833bは、光源回路222の光源832lのちょうど真裏に配置されている。温度センサ833cは、光源回路230の光源832hのちょうど真裏に配置されている。
FIG. 8 is a front view showing the structure of the
The
The
The temperature sensor 833 (temperature detection unit) is mounted on the back surface of the substrate 831 (surface opposite to the surface on which the
図9は、この実施の形態における光源モジュール830の回路構成を示す回路図である。
光源回路211は、光源832aを電気接続した回路である。光源回路221は、光源832b〜832cが直列に電気接続した回路である。光源回路230は、光源832d〜832mが直列に電気接続した回路である。光源回路222は、光源832n〜832oが直列に電気接続した回路である。光源回路212は、光源832pを電気接続した回路である。光源回路211と光源回路212とは、直列に電気接続し、光源回路210を形成している。光源回路221と光源回路222とは、直列に電気接続し、光源回路220を形成している。
温度センサ833a〜833cは、それぞれ独立した回路を形成している。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the
The
The
図10は、この実施の形態における点灯装置100の回路構成を示す回路図である。
点灯装置100は、直流電源回路110と、制御回路120と、電流検出抵抗R31と、2つの電流制限抵抗R32,R33と、3つのスイッチング素子Q41〜Q43と、3つの分圧抵抗R51〜R53とを有する。
点灯装置100は、光源モジュール830と電気接続することにより、直流電源回路110と、光源回路210と、光源回路220と、光源回路230と、スイッチング素子Q41と、電流検出抵抗R31とが閉回路を形成する。また、電流制限抵抗R32と、スイッチング素子Q42とは、直列に電気接続し、2つの光源回路220,230及びスイッチング素子Q41からなる直列回路と並列に電気接続する。電流制限抵抗R33とスイッチング素子Q43とは、直列に電気接続し、光源回路230及びスイッチング素子Q41からなる直列回路と並列に電気接続する。
分圧抵抗R51は、温度センサ833aと直列に電気接続する。分圧抵抗R52は、温度センサ833bと直列に電気接続する。分圧抵抗R53は、温度センサ833cと直列に電気接続する。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a circuit configuration of
The
When the
The voltage dividing resistor R51 is electrically connected in series with the
スイッチング素子Q41は、制御回路120が生成した全体電流調整信号にしたがってオンオフする。スイッチング素子Q42は、制御回路120が生成した第一部分電流調整信号にしたがってオンオフする。スイッチング素子Q43は、制御回路120が生成した第二部分電流調整信号にしたがってオンオフする。
The switching element Q41 is turned on / off according to the overall current adjustment signal generated by the
スイッチング素子Q42がオンの場合、3つの光源回路210〜230のうち光源回路210だけに電流が流れる。スイッチング素子Q42がオフ、スイッチング素子Q43がオンの場合、3つの光源回路210〜230のうち、2つの光源回路210,220だけに電流が流れる。スイッチング素子Q42及びスイッチング素子Q43がオフ、スイッチング素子Q41がオンの場合、3つの光源回路210〜230すべてに電流が流れる。
When the switching element Q42 is on, a current flows only through the
温度センサ833aの温度が変化することにより、温度センサ833aの抵抗値が変化すると、分圧抵抗R51と、温度センサ833aとの分圧比が変化するので、温度センサ833aの両端電圧が変化する。温度センサ833a〜833cの両端電圧を「温度検出電圧」と呼ぶ。温度センサ833aは、周囲の温度を検出し、検出した温度を表わす温度検出電圧を生成する。
温度センサ833b,833cも同様に、周囲の温度を検出し、検出した温度を表わす温度検出電圧を生成する。
If the resistance value of the
Similarly, the
制御回路120は、温度センサ833a〜833cが生成した温度検出電圧を入力し、入力した温度検出電圧に基づいて、各光源回路210〜230を流れる電流の目標値を算出する。制御回路120は、算出した目標値と、電流検出抵抗R31が生成した電流検出電圧とに基づいて、電圧調整信号や全体電流調整信号や第一部分電流調整信号や第二部分電流調整信号を生成する。
The
図11は、この実施の形態における制御回路120の機能ブロックを示すブロック図である。
制御回路120は、実施の形態1で説明した機能ブロックに加えて、温度取得部124と、目標算出部125と、目標記憶部126とを有する。
温度取得部124は、温度センサ833a〜833cが生成した温度検出電圧を入力する。
目標記憶部126は、3つの光源回路210〜230それぞれを流れる電流の平均値の目標値を記憶する。
目標算出部125は、温度取得部124が入力した温度検出電圧に基づいて、光源モジュール830の温度分布がほぼ均等になるよう、目標記憶部126が記憶した目標値を修正する。目標記憶部126は、目標算出部125が修正した目標値を記憶する。
電流調整部122(電流制御部)は、目標記憶部126が記憶した目標値に基づいて、全体電流調整信号と、第一部分電流調整信号と、第二部分電流調整信号とを生成する。
FIG. 11 is a block diagram showing functional blocks of the
In addition to the functional blocks described in the first embodiment, the
The
The
Based on the temperature detection voltage input by the
The current adjustment unit 122 (current control unit) generates an overall current adjustment signal, a first partial current adjustment signal, and a second partial current adjustment signal based on the target value stored in the
目標算出部125は、照明装置800が放射する光の総量が変化しないよう、3つの光源回路210〜230それぞれを流れる電流の平均値の目標値を算出する。目標算出部125は、例えば、次の式の右辺を計算することにより、3つの光源回路210〜230それぞれを流れる電流の平均値の目標値を算出する。
なお、光源回路210〜230を流れる電流の平均値の変化の影響が温度の変化に現れるまでには時間がかかるため、フィードバック係数αが大きすぎると、系が収束しなくなる。このため、フィードバック係数αは、十分小さい値に設定する。
In addition, since it takes time until the influence of the change in the average value of the current flowing through the
また、光源832を流れる電流が光源832の定格最大電流を超えないよう、目標算出部125は、目標値の上限閾値を設ける構成としてもよい。目標算出部125が算出した目標値が上限閾値を超える場合、目標記憶部126は、目標算出部125が算出した目標値を記憶せず、修正前の目標値をそのまま使い続ける。
また、目標算出部125は、目標値の上限閾値だけでなく、目標値の下限閾値を設ける構成としてもよい。目標算出部125が算出した目標値が下限閾値を下回る場合、目標記憶部126は、目標算出部125が算出した目標値を記憶せず、修正前の目標値をそのまま使い続ける。これにより、個々の光源832の明るさの差が所定の範囲内に納まるので、利用者に発光ムラとして認識されるのを防ぐことができる。
Further, the
The
図12は、この実施の形態における光源モジュール830の温度分布の一例を示す図である。
横軸は、位置を示す。縦軸は、温度を示す。実線で示した温度分布733は、光源回路210〜230それぞれを流れる電流の平均値I1〜I3を最適に制御した場合における光源モジュール830の温度分布を示す。
光源モジュール830を3つの光源回路210〜230に分けて、それぞれを流れる電流の平均値を調整するので、2つの光源回路210,220に分ける場合よりも、更に光源モジュール830の温度分布が均等化する。また、それぞれの光源回路210〜230の真裏で、実際に測定した温度に基づいて、3つの光源回路210〜230を流れる電流の平均値の目標値を設定するので、あらかじめ目標値を設定しておく場合と比べて、周辺の温度の違いや放熱特性の違いなどの影響を織り込んだ目標値になり、光源モジュール830の温度分布が均等化する。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the temperature distribution of the
The horizontal axis indicates the position. The vertical axis represents temperature. A
Since the
図13は、この実施の形態における光源モジュール830の構造の別の例を示す正視図である。
この例において、温度センサ833は、基板831の裏面ではなく、基板831の表面(光源832が実装されている面)に実装されている。温度センサ833aは、光源回路210を形成している光源832a,832pのうち、光源832pのすぐ横に配置されている。温度センサ833bは、光源回路220を形成している光源832b〜832c,832n〜832oのうち、光源832nのすぐ横に配置されている。温度センサ833cは、光源回路230を形成している光源832d〜832mのうち、光源832hのすぐ横に配置されている。
FIG. 13 is a front view showing another example of the structure of the
In this example, the temperature sensor 833 is mounted not on the back surface of the
図14は、この実施の形態における光源モジュール830の構造の更に別の例を示す正視図である。
この例において、温度センサ833a〜833cは、図14の場合と同様、基板831の表面(光源832が実装されている面)に実装されている。光源回路212は、光源832o,832pにより形成されている。温度センサ833aは、光源回路212を形成している光源832oと光源832pとの間に配置されている。光源回路222は、光源832m,光源832nにより形成されている。温度センサ833bは、光源回路222を形成している光源832mと832nとの間に配置されている。光源回路230は、光源832e〜832lにより形成されている。温度センサ833cは、光源回路230を形成している光源832e〜832lのうち、隣接する光源832hと光源832iとの間に配置されている。
FIG. 14 is a front view showing still another example of the structure of the
In this example, the
このように、温度センサ833は、各光源回路210〜230を形成している光源832の近くであれば、どこに配置する構成であってもよい。また、一番外側の光源回路210の温度を検出する温度センサ833aは、基板831の端に配置する構成であってもよい。
As described above, the temperature sensor 833 may be arranged anywhere as long as it is close to the
ただし、各温度センサ833a〜833cと、その温度センサ833a〜833cの近くにある光源832との位置関係は、同じであることが望ましい。そうすれば、各温度センサ833a〜833cが検出した温度と、その温度センサ833a〜833cの近くにある光源832の温度との差がほぼ同じになるので、光源832の実際の温度と、温度センサ833が検出した温度との差(測定誤差)を無視することができる。
However, the positional relationship between the
なお、温度センサ833は、1つの光源回路に対して1つではなく、1つの光源回路に対して複数配置する構成であってもよい。その場合、1つの光源回路に対応する複数の温度センサ833は、基板831の表側と裏側とに配置する構成でもよいし、1つの光源832を囲む形で配置する構成でもよいし、異なる光源832の近くに配置する構成でもよい。
Note that a plurality of temperature sensors 833 may be arranged for one light source circuit instead of one for one light source circuit. In that case, the plurality of temperature sensors 833 corresponding to one light source circuit may be arranged on the front side and the back side of the
また、目標算出部125は、光源モジュール830の温度分布を均等化するのではなく、温度センサ833が検出した温度が所定の範囲内に納まるよう、目標値を調整する構成であってもよい。
照明装置800が放射する光の総量を変えなければ、温度センサ833が検出した温度が上限閾値を下回らない場合には、目標算出部125は、照明装置800が放射する光の総量を下げて、目標値を算出する構成であってもよい。
例えば、目標算出部125は、温度センサ833が検出した温度のうち最も低い温度が、所定の閾値を超えている場合や、温度センサ833が最も低い温度を検出した光源回路の目標電流値が所定の閾値を超えている場合、照明装置800が放射する光の総量を下げると判定する。目標算出部125は、温度が最も低い光源回路を流れる電流はそのまま増やさず、温度が高い光源回路を流れる電流を減らす。これにより、照明装置800が放射する光の総量が少なくなるが、光源回路の温度が下がり、上限閾値以下になる。
なお、照明装置800が放射する光の総量を下げる場合、急に暗くなると利用者が違和感を覚えるので、目標算出部125は、照明装置800が放射する光の総量を徐々に小さくする。また、必要な照度を確保するため、照明装置800が放射する光の総量の下限値をあらかじめ設定しておく構成としてもよい。
The
If the temperature detected by the temperature sensor 833 does not fall below the upper threshold unless the total amount of light emitted by the
For example, when the lowest temperature among the temperatures detected by the temperature sensor 833 exceeds a predetermined threshold, the
Note that when the total amount of light emitted by the
実施の形態3.
実施の形態3について、図15〜図18を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態2と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
In addition, about the part which is common in Embodiment 1- Embodiment 2, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図15は、この実施の形態における照明装置800の外観を示す斜視図である。
照明装置800は、光源832がひとまとまりに配置された照明器具である。照明装置800は、筐体810と、反射板820と、放熱部840とを有する。
放熱部840は、光源832で発生した熱を、天井裏などに放熱する。
FIG. 15 is a perspective view showing an appearance of
The
The
図16は、この実施の形態における光源モジュール830の構造を示す正視図である。
光源モジュール830は、基板831と、複数の光源832と、複数の温度センサ833とを有する。
基板831は、円形板状のプリント配線板である。光源832は、例えばLEDなど、電気エネルギーにより発光する素子である。光源832は、基板831の表面に実装されている。光源832は、ほぼ同心円状に並べて配置されている。複数の光源832のうち、周辺に配置された12個の光源832は、光源回路210を形成している。複数の光源832のうち、中央に配置された7つの光源832は、光源回路220を形成している。温度センサ833aは、光源回路210を形成している光源832の一つに隣接して配置されている。温度センサ833bは、光源回路220を形成している光源832の一つに隣接して配置されている。
FIG. 16 is a front view showing the structure of the
The
The
図17は、この実施の形態における点灯装置100の回路構成を示す回路図である。
点灯装置100は、実施の形態1で説明した回路に、実施の形態2で説明した温度センサ833と直列に電気接続する分圧抵抗R51,R52を2系統追加した回路構成である。
FIG. 17 is a circuit diagram showing a circuit configuration of
The
制御回路120は、温度センサ833aが検出した温度と、温度センサ833bが検出した温度とが均等になるよう、電圧調整信号と、全体電流調整信号と、部分電流調整信号とを生成する。
The
図18は、この実施の形態における光源モジュール830の温度分布の一例を示す図である。
横軸は、図17に示したA−A線上の位置を示す。縦軸は、温度を示す。実線で示した温度分布731は、光源回路220を流れる電流の平均値I2を、光源回路210を流れる電流の平均値I1より低くした場合の温度分布を示す。破線で示した温度分布732は、光源回路220を流れる電流の平均値I2と、光源回路210を流れる電流の平均値I1とが同じ場合の温度分布を示す。
FIG. 18 is a diagram showing an example of the temperature distribution of the
A horizontal axis shows the position on the AA line shown in FIG. The vertical axis represents temperature. A
光源832が同心円状に配置されている場合、光源832が一直線状に配置されている場合よりも、更に、光源モジュール830の中央付近に熱がこもりやすい。
光源モジュール830の中央付近に位置する光源832を流れる電流の平均値を少なくすることにより、光源832の温度を大きく下げることができる。これにより、光源モジュール830もしくは照明装置800の寿命を延ばすことができる。
When the
By reducing the average value of the current flowing through the
実施の形態4.
実施の形態4について、図19〜図20を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態3と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
照明装置800の外観は、実施の形態3と同様である。また、点灯装置100の回路構成は、実施の形態2と同様である。
Embodiment 4 FIG.
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
In addition, about the part which is common in Embodiment 1- Embodiment 3, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
The appearance of
図19は、この実施の形態における光源モジュール830の構造を示す正視図である。
複数の光源832のうち、周辺に配置された12個の光源832は、光源回路210を形成している。複数の光源832のうち、中央に配置された1つの光源832は、光源回路230を形成している。複数の光源832のうち、残りの6つの光源832は、光源回路220を形成している。
温度センサ833aは、光源回路210を形成している光源832のうちの1つに隣接して配置されている。温度センサ833bは、光源回路220を形成している光源832のうちの1つに隣接して配置されている。温度センサ833cは、光源回路230を形成している光源832に隣接して配置されている。
FIG. 19 is a front view showing the structure of the
Of the plurality of
The
図20は、この実施の形態における光源モジュール830の温度分布の一例を示す図である。
横軸は、図20に示したA−A線上の位置を示す。縦軸は、温度を示す。実線で示した温度分布733は、光源回路210〜230それぞれを流れる電流の平均値I1〜I3を最適に制御した場合における光源モジュール830の温度分布を示す。
FIG. 20 is a diagram showing an example of the temperature distribution of the
The horizontal axis indicates the position on the AA line shown in FIG. The vertical axis represents temperature. A
光源モジュール830を3つの光源回路210〜230に分けて、それぞれを流れる電流の平均値を調整するので、2つの光源回路210,220に分ける場合よりも、更に光源モジュール830の温度分布が均等化する。これにより、光源モジュール830もしくは照明装置800の寿命を延ばすことができる。
Since the
100 点灯装置、110 直流電源回路、120 制御回路、121 電流検出部、122 電流調整部、123 電圧調整部、124 温度取得部、125 目標算出部、126 目標記憶部、210〜230 光源回路、701,702 電圧値、711〜714 電流値、721 周期、722,723 期間、731〜733 温度分布、800 照明装置、810 筐体、820 反射板、830 光源モジュール、831 基板、832 光源、833 温度センサ、840 放熱部、R31 電流検出抵抗、R32,R33 電流制限抵抗、R51,R52,R53 分圧抵抗、Q41,Q42,Q43 スイッチング素子。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
電気エネルギーにより発光し、上記第一の光源を囲む位置に配置された複数の第二の光源と、
上記複数の第二の光源の各光源を流れる電流よりも、上記第一の光源を流れる電流を少なくする電流制御部とを有することを特徴とする照明装置。 A first light source that emits light by electrical energy;
A plurality of second light sources that emit light by electrical energy and are disposed at positions surrounding the first light source;
An illuminating apparatus comprising: a current control unit configured to reduce a current flowing through the first light source rather than a current flowing through each light source of the plurality of second light sources.
上記第一の光源が配置された領域の温度を検出する第一の温度検出部と、
上記複数の第二の光源の少なくともいずれかが配置された領域の温度を検出する第二の温度検出部とを有し、
上記電流制御部は、上記第一の温度検出部が検出した温度と上記第二の温度検出部が検出した温度との差が所定の値よりも小さくなるよう、上記第一の光源を流れる電流と上記複数の第二の光源の各光源を流れる電流とを調整することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The lighting device is
A first temperature detector for detecting the temperature of the region where the first light source is disposed;
A second temperature detection unit that detects a temperature of an area where at least one of the plurality of second light sources is disposed;
The current control unit includes a current flowing through the first light source such that a difference between the temperature detected by the first temperature detection unit and the temperature detected by the second temperature detection unit is smaller than a predetermined value. The lighting device according to claim 1, wherein a current flowing through each of the plurality of second light sources is adjusted.
上記第一の光源及び上記複数の第二の光源は、上記基板の表面に実装され、
上記第一の温度検出部は、上記基板の裏面に実装され、上記第一の光源の裏側に位置することを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 The lighting device has a flat plate-like substrate,
The first light source and the plurality of second light sources are mounted on the surface of the substrate,
The lighting device according to claim 2, wherein the first temperature detection unit is mounted on the back surface of the substrate and is positioned on the back side of the first light source.
上記複数の第一の光源及び上記複数の第二の光源は、上記基板の表面に実装され、
上記第一の温度検出部は、上記基板の表面に実装され、上記複数の第一の光源に囲まれた位置に位置することを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 The lighting device includes a plurality of the first light sources and a planar plate-shaped substrate,
The plurality of first light sources and the plurality of second light sources are mounted on the surface of the substrate,
The lighting device according to claim 2, wherein the first temperature detection unit is mounted on a surface of the substrate and is located at a position surrounded by the plurality of first light sources.
上記第一の光源及び上記複数の第二の光源は、上記基板の表面に実装され、
上記第二の温度検出部は、上記基板の裏面に実装され、上記複数の第二の光源のいずれかの裏側に位置することを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の照明装置。 The lighting device has a flat plate-like substrate,
The first light source and the plurality of second light sources are mounted on the surface of the substrate,
The said 2nd temperature detection part is mounted in the back surface of the said board | substrate, and is located in the back side of either of these 2nd light sources, The Claim 2 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Lighting device.
上記第一の光源及び上記複数の第二の光源は、上記基板の表面に実装され、
上記第二の温度検出部は、上記基板の表面に実装され、上記基板の端に位置することを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の照明装置。 The lighting device has a flat plate-like substrate,
The first light source and the plurality of second light sources are mounted on the surface of the substrate,
5. The lighting device according to claim 2, wherein the second temperature detection unit is mounted on a surface of the substrate and is located at an end of the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010161961A JP2012022980A (en) | 2010-07-16 | 2010-07-16 | Illumination device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010161961A JP2012022980A (en) | 2010-07-16 | 2010-07-16 | Illumination device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012022980A true JP2012022980A (en) | 2012-02-02 |
Family
ID=45777075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010161961A Pending JP2012022980A (en) | 2010-07-16 | 2010-07-16 | Illumination device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012022980A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012043700A (en) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Seiko Epson Corp | Light source device and projector |
WO2013118208A1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-15 | パナソニック株式会社 | Light-emitting circuit, light-emitting module, and illumination device |
JP2013164932A (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | Lighting device and lighting fixture including the same |
WO2022131139A1 (en) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 株式会社小糸製作所 | Vehicular headlight |
-
2010
- 2010-07-16 JP JP2010161961A patent/JP2012022980A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012043700A (en) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Seiko Epson Corp | Light source device and projector |
WO2013118208A1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-15 | パナソニック株式会社 | Light-emitting circuit, light-emitting module, and illumination device |
US9408278B2 (en) | 2012-02-07 | 2016-08-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light-emitting circuit with variable resistor element, and light-emitting module and illumination device including the same |
JP2013164932A (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | Lighting device and lighting fixture including the same |
WO2022131139A1 (en) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 株式会社小糸製作所 | Vehicular headlight |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11877362B2 (en) | Light emitting diode thermal foldback control device and method | |
KR20090071414A (en) | Lighting control unit for vehicle lighting fixture | |
JP2012022980A (en) | Illumination device | |
KR20110066664A (en) | Led driving apparatus | |
JP6339470B2 (en) | LED lighting device and LED lighting device | |
JP6278350B2 (en) | LED lighting device | |
JP2011258515A (en) | Led power supply device and led illumination fixture | |
JP5947609B2 (en) | LED lighting apparatus and semiconductor device used therefor | |
JP2015138916A (en) | Light-emitting diode display device, and control method thereof | |
JP2011150878A (en) | Led lighting device and illumination device | |
TW201103357A (en) | Light emitting device with compensation capability | |
TWI519202B (en) | Driving device and light system | |
EP2482616A2 (en) | Lighting device and luminaire | |
JP2011181245A (en) | Led lighting device | |
JP2015022879A (en) | Lighting device | |
JP5879518B2 (en) | Emergency lighting system | |
JP2023502350A (en) | Light-emitting diode (LED)-based lighting device configured to emit light of a specific color, and corresponding method | |
JP5738107B2 (en) | Lighting device, lighting device and measuring device | |
KR101294682B1 (en) | Led lamp control system | |
JP5802657B2 (en) | Optical module | |
US10039165B2 (en) | Multi-pad, multi-junction LED package | |
JP2010147009A (en) | Lighting device and lighting fixture using the same | |
JP2018120826A (en) | Light source module and lighting fixture | |
JP6489472B2 (en) | Power supply device and lighting device | |
JP2014082383A (en) | Light-emitting unit, light-emission control unit, and light-emitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20121207 |