JP2013016289A

JP2013016289A - 照明装置

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Publication number: JP2013016289A
Application number: JP2011147048A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Terasaka; 博志寺坂; Toshihiko Sasai; 敏彦笹井; Naoko Iwai; 直子岩井
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2031-07-01
Also published as: EP2542027A1; US8816608B2; CN102858052A; JP5776891B2; US20130002169A1; CN102858052B

Abstract

【課題】初期照度補正をする、しないを簡単に設定できるとともに、初期照度補正をする、しないを指定して設定できる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置10は、外部からの電源で光源11を点灯させる点灯回路17、光源11の累積点灯時間を記憶する記憶部22、および設定されたモードで点灯回路17を制御する制御回路18を備える。制御回路18は、外部からの電源がオンオフされるパターンが所定の初期照度補正設定パターンであると、光源11の累積点灯時間に応じた初期照度補正をする初期照度補正モードに設定する。制御回路18は、外部からの電源がオンオフされるパターンが所定の通常設定パターンであると、初期照度補正をしない通常モードに設定する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、初期照度補正機能を有する照明装置に関する。

一般に、例えば放電ランプやＬＥＤ素子などの光源は、使用開始時の明るさが最も明るく、点灯時間の累積とともに明るさが徐々に低下していく。そこで、光源の使用開始時の明るさを抑えることにより、光源の使用開始時から寿命末期までの明るさを略一定にするとともに、省電力を図るようにした初期照度補正機能を有する照明装置がある。

このような照明装置では、光源の累積点灯時間に応じた初期照度補正をするか、初期照度補正をしないかが予め設定されて設置されている。また、照明装置の使用状況などから、初期照度補正を行う設定では明るさが不足するような場合、初期照度補正をしない設定に切り換えられる。

従来、調光器を備えた照明装置の場合に、調光器の特定の操作により、初期照度補正を解除するようにしたものがあるが、調光器を備えない照明装置の場合には初期照度補正の解除が簡単にはできない。

特開２００９−１５２１５３号公報

従来の照明装置では、調光器を備えない場合には初期照度補正の解除が簡単にはできず、また、初期照度補正をする、しないを指定して設定することはできなかった。

本発明が解決しようとする課題は、初期照度補正をする、しないを簡単に設定できるとともに、初期照度補正をする、しないを指定して設定できる照明装置を提供することである。

実施形態の照明装置は、外部からの電源で光源を点灯させる点灯回路、光源の累積点灯時間を記憶する累積点灯時間記憶部、および設定されたモードで点灯回路を制御する制御回路を備える。制御回路は、外部からの電源がオンオフされるパターンが所定の初期照度補正設定パターンであると、光源の累積点灯時間に応じた初期照度補正をする初期照度補正モードに設定する。制御回路は、外部からの電源がオンオフされるパターンが所定の通常設定パターンであると、初期照度補正をしない通常モードに設定する。

本発明によれば、照明装置の電源をオンオフすることにより初期照度補正モードまたは初期照度補正を行わない通常モードを簡単に設定することができるとともに、初期照度補正モードを設定するか通常モードを設定するかに応じて、初期照度補正設定パターンまたは通常設定パターンを選択して照明装置の電源をオンオフすることにより、初期照度補正モードまたは通常モードを指定して設定することができる。

一実施形態を示す照明装置の回路図である。同上照明装置の初期照度補正モードおよび通常モードの設定方法を示す説明図である。同上照明装置の各モードを設定するために電源をオンオフするパターンを示し、(a)は通常設定パターンのタイミングチャート、(b)は初期照度補正設定パターンのタイミングチャートである。同上照明装置の通常設定パターンおよび初期照度補正設定パターンとモード切換との関係を示す表である。同上照明装置の各モードを設定したときに光源の出力を制御して報知するパターンを示し、(a)は通常設定報知パターンのタイミングチャート、(b)は初期照度補正設定報知パターンのタイミングチャートである。同上照明装置の累積点灯時間と電流比との関係を示すグラフである。同上照明装置の調光度と電流比との関係を示すグラフである。

以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１に示すように、照明装置10は、光源11、およびこの光源11を点灯させる点灯ユニット12を備えている。照明装置10には、壁スイッチなどのスイッチ13のオンによって電源として商用交流電源Ｅが供給される。スイッチ13には、１つの照明装置10が接続されていてもよいし、複数の照明装置10が接続されていてもよい。

光源11は、例えば、複数のＬＥＤ素子15を備えている。この光源11は、例えば、両端に口金を有する直管形ランプ形態、ねじ口金を備えた電球形形態、ＧＸ形口金を備えたフラット形ランプ形態などのいずれの形態でもよい。さらに、光源11は、照明装置10に対して着脱可能でもよいし、照明装置10に一体化されていてもよい。そして、照明装置10の場合、一般に、寿命が４００００時間程度で、初期の光束に対する寿命末期時の光束の減退が７０〜８０％程度となっている。

点灯ユニット12は、商用交流電源Ｅから交流電力を整流および平滑し、チョッパ回路のスイッチング素子のスイッチング動作により所定の直流電力に変換して光源11に出力するＡＣ／ＤＣコンバータである点灯回路17、およびこの点灯回路17のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路18を有している。

点灯回路17の電源入力側には電源オンオフを監視する電源監視回路19が接続され、電源オン時に電源監視回路19から制御回路18に電源オン信号を出力する。

点灯回路17の直流電力出力側には負荷検出回路20が接続され、点灯ユニット12に光源11が接続されているときに負荷検出回路20から制御回路18に負荷検出信号を出力する。

制御回路18は、電源監視回路19からの電源オン信号を入力している間に計時するタイマ21の機能を備えている。制御回路18には、電源監視回路19からの電源オン信号を入力している間にタイマ21でカウントされる時間を、光源11の累積点灯時間として記憶する累積点灯時間記憶部としての記憶部22が接続されている。記憶部22は、電源オフ時にも記憶内容を保持する不揮発性メモリなどが用いられる。なお、光源11が交換可能な場合には、記憶部22に記憶された累積点灯時間を光源11が交換時にリセットできるように構成される。

スイッチ13とともに壁面などに設置される調光器23からの調光信号を入力する調光信号検出回路24が接続され、この調光信号検出回路24から制御回路18に調光信号を出力する。

そして、制御回路18は、光源11の累積点灯時間に応じた初期照度補正する初期照度補正モードと、この初期初度補正をしない通常モード（非初期照度補正モード）とに切り換えて設定可能とし、設定されたモードで点灯回路17を制御する。

初期照度補正モードでは、図６のグラフに実線で示すように、上述した特性を有するＬＥＤ素子15を用いた光源11の場合、累積点灯時間が０時間の初期には電流比を７０〜８０％とし、４００００時間経過後以降は電流比を１００％とし、その７０〜８０％から１００％の間で電流比がリニアに推移するようにしている。電流比とは、光源11の全光点灯（１００％）時の電流値に対する割合である。この初期照度補正モードにより、光源11の初期時から寿命末期時まで、光源11が略一定の明るさで点灯する。

通常モードでは、累積点灯時間に関係なく、電流比が１００％で光源11が点灯可能とする。

また、制御回路18は、初期照度補正モード時および通常モード時に調光器23から入力さる調光信号に応じて点灯回路17を連続調光制御する機能を有している。図７のグラフに示すように、上述した特性を有するＬＥＤ素子15を用いた光源11の場合、５〜１００％の間で調光度を任意に設定可能とし、５〜１００％の調光度に応じて電流比がリニアに推移し、光源11を連続調光する。

初期照度補正モードの設定時には、図７のグラフに実線で示すように、電流比の上限が初期照度補正で７０〜８０％に制限され、その７０〜８０％以上には制御しない。また、通常モードの設定時には、図７のグラフに破線で示すように、電流比の上限が初期照度補正で制限されることがなく、１００％に制御可能とする。なお、連続調光は、初期照度補正モード時および通常モード時とも可能としてもよいが、通常モード時のみ可能とし、初期照度補正モードでは不可としてもよい。

また、制御回路18は、スイッチ13によって商用交流電源Ｅがオンオフされ、そのオンオフのパターンが所定の初期照度補正設定パターンであると初期照度補正モードに設定し、また、所定の通常設定パターンであると通常モードに設定する機能を有している。

図３(a)に通常設定パターンの例を示し、スイッチ13によって商用交流電源Ｅを１５秒オン（１回目）、オフ、５秒オン（２回目）、オフ、１０秒オン（３回目）、オフ、５秒オン（４回目）、オフする。また、図３(b)に初期照度補正設定パターンの例を示し、スイッチ13によって商用交流電源Ｅを１５秒オン（１回目）、オフ、１０秒オン（２回目）、オフ、５秒オン（３回目）、オフ、１０秒オン（４回目）、オフする。なお、オン時間は、点灯ユニット12に用いられる部品の動作ばらつきを考慮して±２秒の余裕を持った範囲とする。なお、制御回路18は、オン時間をタイマ21で計時して記憶部22に随時記憶させる。

図４には、各モード毎に電源オンの回数毎に、時間、および状況をまとめた表を示す。１回目の１５秒オンでモード切換操作をセットし、２回目のオンときに５秒オンであれば通常設定パターンへの切り換えであると判定するとともに１０秒オンであれば初期照度補正設定パターンへの切り換えであると判定する。３回目以降は判定された各モードのさらなる確認用である。

制御回路18は、各パターンでの電源オンオフの途中で設定時間を満たさない電源オンの時間が入った場合、各パターンでの電源オンオフ操作を例えば１分などの所定時間以内に完了しない場合、パターン判定を初期化し、各パターンの最初からの電源オンオフ操作をしないと、パターン判定を受け付けないように構成されている。これにより、意図しないスイッチ13の操作でモードを変更してしまうのを防止できる。

なお、各設定パターンの区別は、これらの例に限定されるものではなく、他の設定パターンで区別してもよい。例えば、照明装置10がバッテリを備える場合には、オフの時間をカウントすることが可能となるので、オフの時間を含めて設定パターンを区別してもよい。

また、制御回路18は、初期照度補正設定パターンが設定されたときに、点灯回路17を初期照度補正設定報知パターンで制御して光源11の出力を変化させ、また、通常設定パターンが設定されたときに、点灯回路17を初期照度補正設定報知パターンとは異なる通常設定報知パターンで制御して光源11の出力を変化させ、設定されたモードを容易に確認できるように報知する報知機能を有している。

図５(a)に通常設定報知パターンの例を示し、光源11を所定の間隔で点滅させ、また、図５(b)に初期照度補正設定報知パターンの例を示し、光源11を徐々に明るくするようにフェードイン点灯させる。なお、各報知パターンの区別は、これらの例に限定されるものでなく、例えば点滅の間隔が大きいものと小さいもの、明るさが明るいものと暗いものなど、他の報知パターンで区別してもよい。

次に、初期照度補正モードおよび通常モードの設定方法を図２を参照して説明する。

例えば、初期照度補正モードに設定される状態で、通常モードに切り換える場合、設定者がスイッチ13を通常設定パターンに合わせてオンオフ操作する（図３(a)参照）。

照明装置10の制御回路18では、負荷検出回路20から負荷検出信号が入力されていることを条件とし、電源オン時に電源監視回路19から入力される電源オン信号の時間を記憶部22に記憶するとともに記憶部22の記憶内容からパターンを判別する。通常設定パターンであることを判定すると、通常モードに設定し、点灯回路17を通常設定報知パターンで制御して光源11を点滅させる（図５(a)参照）。これにより、操作者に対して、通常モードに設定したことを報知する。報知後は、設定された通常モードで点灯回路17を制御する。

通常モードに設定された制御回路18では、調光器23からの調光信号に入力に応じて５〜１００％の範囲で点灯回路17を連続調光制御する（図６および図７の破線を参照）。

また、通常モードに設定される状態で、初期照度補正モードに切り換える場合、設定者がスイッチ13を初期照度補正設定パターンに合わせてオンオフ操作する（図３(b)参照）。

照明装置10の制御回路18では、負荷検出回路20から負荷検出信号が入力されていることを条件とし、電源オン時に電源監視回路19から入力される電源オン信号の時間を記憶部22に記憶するとともに記憶部22の記憶内容からパターンを判別する。初期照度補正設定パターンであることを判定すると、初期照度補正モードに設定し、点灯回路17を初期照度補正設定報知パターンで制御して光源11をフェードイン点灯させる（図５(b)参照）。これにより、操作者に対して、初期照度補正設定モードに設定したことを報知する。報知後は、設定された初期照度補正モードで点灯回路17を制御する。

初期照度補正モードに設定された制御回路18は、光源11の累積点灯時間に応じて初期照度補正を実施する（図６の実線を参照）。なお、制御回路18は、初期照度補正の範囲内で、調光器23からの調光信号の入力に応じて連続調光してもよい。

また、スイッチ13に複数の照明装置10が接続されていて、スイッチ13の操作にて複数の照明装置10が一緒に点灯、消灯する場合、複数の照明装置10のモードが一緒に設定される。このとき、各設定パターンの電源オン時間の判定は多少の余裕を持った範囲に設定しているため、各照明装置10に用いられている部品の動作ばらつきがあっても、複数の照明装置10のモードを一緒に設定できる。

仮に、複数の照明装置10のうち、モードを切り換えられなかった照明装置10があった場合には、通常設定パターンと初期照度補正設定パターンとが異なっているので、再度あるいは何度か対応する設定パターンで電源オンオフ操作をすることにより、全ての照明装置10のモードを確実に切り換えることができる。

例えば、初期照度補正モードと通常モードとを切り換える場合、１つの設定パターンで電源オンオフ操作することにより、初期照度補正モードと通常モードとを順に切り換えるようにすることは可能である。しかしながら、スイッチ13に複数の照明装置10が接続されていて、スイッチ13の操作にて複数の照明装置10が一緒に点灯、消灯する場合に、モードを切り換えられなかった照明装置10が発生すると、１つの設定パターンで電源オンオフ操作を何度もしても全ての照明装置10を同じモードに設定するのは困難である。したがって、本実施形態のように、初期照度補正モードを設定するか通常モードを設定するかに応じて、初期照度補正設定パターンまたは通常設定パターンを選択して電源オンオフ操作をすることにより、初期照度補正モードまたは通常モードを指定して設定することができ、全ての照明装置10のモードを確実に切り換えることができる。

また、スイッチ13に複数の照明装置10が接続されていて、スイッチ13の操作にて複数の照明装置10が一緒に点灯、消灯する場合で、かつ光源11が照明装置10に対して着脱可能な場合には、モードを切り換える照明装置10の光源11は装着状態のままとし、モードを切り換えない照明装置10の光源11を外して無負荷とし、各設定パターンで電源オンオフ操作をすることにより、光源11が未装着の照明装置10のモードは切り換えないようにできる。したがって、複数の照明装置10のうち、任意の照明装置10を選択して任意のモードに設定できる。

以上のように、本実施形態の照明装置10によれば、照明装置10の電源をオンオフすることにより初期照度補正モードまたは通常モードを簡単に設定することができるとともに、初期照度補正モードを設定するか通常モードを設定するかに応じて、初期照度補正設定パターンまたは通常設定パターンを選択して照明装置10の電源をオンオフすることにより、初期照度補正モードまたは通常モードを指定して設定することができる。

また、照明装置10は、初期照度補正モードが設定された場合には初期照度補正設定報知パターンで光源11の出力を変化させ、通常モードが設定された場合には初期照度補正設定報知パターンとは異なる通常設定報知パターンで光源11の出力を変化させることにより、モードの切り換えを報知できるとともに、どのモードに設定したかを報知できる。

また、照明装置10は、連続調光機能を有しており、この連続調光機能を有しながら、初期照度補正モードと通常モードとの切り換えを容易にすることができる。

なお、光源11が照明装置10に対して着脱可能な場合、光源11を照明装置10から外した無荷状態にあることを条件に、初期照度補正設定パターンまたは通常設定バターンで照明装置10の電源をオンオフすることにより、初期照度補正モードまたは通常モードに設定するようにしてもよい。照明装置10は、保護回路を具備することにより、無負荷で電源オンしても問題はない。

この例においても、スイッチ13に複数の照明装置10が接続されていて、スイッチ13の操作にて複数の照明装置10が一緒に点灯、消灯する場合、モードを切り換える照明装置10の光源11を外し、モードを切り換えない照明装置10の光源11を装着状態のままで、照明装置10の電源をオンオフすることにより、光源11が装着状態の照明装置10のモードは切り換えないようにできる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 照明装置
11 光源
17 点灯回路
18 制御回路
22 累積点灯時間記憶部としての記憶部

Claims

外部からの電源で光源を点灯させる点灯回路と；
光源の累積点灯時間を記憶する累積点灯時間記憶部と；
外部からの電源がオンオフされるパターンが所定の初期照度補正設定パターンであると光源の累積点灯時間に応じた初期照度補正をする初期照度補正モードに設定し、外部からの電源がオンオフされるパターンが所定の通常設定パターンであると初期照度補正をしない通常モードに設定し、設定されたモードで点灯回路を制御する制御回路と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
制御回路は、外部からの電源がオンオフされるパターンが所定の初期照度補正設定パターンであると点灯回路を初期照度補正設定報知パターンで制御して光源の出力を変化させ、外部からの電源がオンオフされるパターンが所定の通常設定パターンであると点灯回路を初期照度補正設定報知パターンとは異なる通常設定報知パターンで制御して光源の出力を変化させる
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
制御回路は、初期照度補正モード時および通常モード時のうちの少なくとも通常モード時に入力される調光信号に応じて点灯回路を連続調光制御する
ことを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。