JP2013239339A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】それぞれ発光色の異なる複数の発光素子を組み合わせた照明色で照明する際に、点灯直後からの照明色の変化を抑えることのできる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置では、光色がそれぞれ異なる複数の発光素子からの光を混色させた照明色で点灯する際に(S101)、点灯開始時の複数の発光素子間の明るさの比率を特定し(S103)、初期の比率と各光色の発光素子の点灯開始時からの時間経過に伴う明るさの低下率である減光率(S105)とに基づいて、複数の発光素子のうちの少なくとも一部の発光素子の出力を補正する(S107,S109)。
【選択図】図11
【解決手段】照明装置では、光色がそれぞれ異なる複数の発光素子からの光を混色させた照明色で点灯する際に(S101)、点灯開始時の複数の発光素子間の明るさの比率を特定し(S103)、初期の比率と各光色の発光素子の点灯開始時からの時間経過に伴う明るさの低下率である減光率(S105)とに基づいて、複数の発光素子のうちの少なくとも一部の発光素子の出力を補正する(S107,S109)。
【選択図】図11
Description
この発明は照明装置に関し、特に、発光素子を光源とする照明装置に関する。
従来の照明装置として、たとえば特開2010−176986号公報(以下、特許文献1)は、異なる色の複数のLED(発光素子)を含んだ照明装置であって、異なる光色を混色させて所定の色の光を発光させる照明装置を開示している。
ところで、LEDは、点灯直後から時間の経過に従って明るさが低下する性質がある。このような明るさの低下は、LEDの点灯直後からの温度上昇に起因するものである。
また、その明るさの低下割合は、光色が異なるLEDの種類ごとに異なる場合がある。たとえば、特に赤色LEDは昼光色や電球色のLEDに比べ、時間の経過に従って明るさが低下する割合が大きくなる。
このため、上記特許文献1に記載の、赤色系(R)、緑色系(G)、および青色系(B)の3色の光色が異なる複数のLEDからの光を混色させて所定の色の光を発光させる照明装置において、たとえば赤色系のLEDが他の色のLEDよりも明るさの低下率が大きい場合、それぞれのLEDからの光の明るさの比率が時間経過とともに変化するため、点灯直後から次第に照明色が変化することになる。その結果、点灯開始時に出力した所定の照明色を時間経過に従って維持することができなくなるという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、それぞれ発光色の異なる複数の発光素子を組み合わせた照明装置であって、点灯直後からの照明色の変化を抑えることのできる照明装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、照明装置は、光色がそれぞれ異なる複数の発光素子を有する発光部と、複数の発光素子の出力をそれぞれ制御して、発光部からの発光色を制御する制御部とを備える。制御部は、複数の発光素子からの光を混色させた照明色で点灯する際に、点灯開始後の所定のタイミングにおいて、当該タイミングにおける複数の発光素子間の明るさの比率が点灯開始時の明るさの比率となるように、複数の発光素子のうちの少なくとも一部の発光素子の出力を補正する。
好ましくは、発光部は、第1発光素子と、第1発光素子と光色が異なり、かつ点灯開始時からの時間経過に伴う明るさの低下率である減光率が第1発光素子よりも大きい第2発光素子とを含み、制御部は、第1発光素子と第2発光素子とのうち一方の発光素子の出力を、他方の発光素子との明るさの比率が点灯開始時における明るさの比率となるように補正する。
好ましくは、制御部は、発光素子の出力の補正を点灯開始の後に複数回行ない、補正するタイミングの時間間隔を点灯開始からの経過時間に従って長くする。
好ましくは、照明装置は上記少なくとも一部の発光素子についての点灯開始後から経過時間に応じた出力の補正値を記憶するための記憶部をさらに備え、制御部は、補正値を記憶部から読み出して少なくとも一部の発光素子の出力を補正する。
好ましくは、発光部は、赤色の発光素子を含む。
この発明によると、それぞれ発光色の異なる複数の発光素子を組み合わせて点灯する際に、点灯開始から時間が経過しても、点灯開始時の照明色を維持することができる。
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
<システム構成>
図1は、本発明の実施の形態に従う照明装置1の外観構成図である。
図1は、本発明の実施の形態に従う照明装置1の外観構成図である。
図1を参照して、本発明の実施の形態に従う照明装置1には、本体部を取り付けるためのシャーシ2と、シャーシ2とともに本体部全面を覆うカバー8,9とが設けられている場合が示されている。本例においては、一例として、照明装置1のシャーシ2が天井に取り付けられているものとする。
カバー8は、光源としての照明用のLEDモジュールが配置される領域に対応して設けられる。当該カバー8の領域から光が照射される。
カバー8の中央付近に設けられている別のカバー9は、LEDモジュールを制御する基板等の制御装置が配置される領域に対応して設けられる。当該カバー9に対応する領域には常夜灯が配置されてもよい。もちろん、常夜灯光源は照明部の光源の一部を利用してもよいし、別光源でもよい。また、もちろん、常夜灯が配置される位置も限定されない。
図2は、本発明の実施の形態に従う照明装置1のハードウェアを説明する概略ブロック図である。
図2を参照して、本発明の実施の形態に従う照明装置1は、電源回路10と、照明制御部20と、照明部30と、インタフェース部40とを含む。
電源回路10は、交流電源入力(AC入力)(100V)を受けて直流電圧に変換して装置の各部に電圧を供給する。なお、本例においては、一例として制御電源供給回路21および照明部30のみに電圧が供給されているように示されているが、特にこれに限られず、他の部位に対しても必要な電圧が供給されるものとする。
照明制御部20は、電源回路10から供給される電圧をCPU22に供給するために調整する制御電源供給回路21と、照明装置1全体を制御するためのCPU(Central Processing Unit)22と、PWM(Pulse Width Modulation)制御回路23と、SW入力部26と、水晶発振子27と、照度センサ28と、メモリ29とを含む。一例としてCPU22とメモリ29とPWM制御回路23とはマイコン(マイクロコンピュータ)によって構成される。
CPU22は、各部と接続されるとともに、照明装置1全体を制御するために必要な動作を指示する。
PWM制御回路23は、CPU22からの指示に従ってLEDモジュール31,32,35,37を駆動するために必要なPWMパルスを生成する。
SW入力部26は、操作SW(スイッチ)42と接続されて、操作SWの操作に応答した指示をCPU22に出力する。
水晶発振子27は、所定の周期で発振信号を生成してCPU22に出力する。CPU22は、水晶発振子27から発振される発振信号(クロック信号)の入力を受けて、当該クロック信号に同期した各種動作を実行する。なお、CPU22は、水晶発振子27から出力される発振信号に従って時刻を正確に計測することが可能であるものとする。
照度センサ28は、照明装置1周辺の被照射面の単位面積当たりの明るさである照度をLEDモジュール31,32,35,37ごとに計測してCPU22に出力する。そのための構成として、たとえば、照度センサ28は、LEDモジュール31,32,35,37ごとに設けられてもよいし、計測対象とするLEDモジュールの照度を計測可能な位置に移動する機構が設けられてもよい。この具体的な構成は限定されない。CPU22は、照度センサ28からの測定結果に基づいて、後述する制御を行なうようにしてもよい。
メモリ29は、照明装置1を制御するための各種プログラムおよび初期値等が格納されるとともに、CPU22のワーキングメモリとしても用いられる。
発光部としての照明部30は、互いに光色(色温度)の異なる発光素子としてのLEDを有するLEDモジュール31,32,35,37と、LEDモジュール31,32,35,37を駆動するために用いられるFET(Field Effect Transistor)スイッチ33,34,36,38とを含む。本例において、LEDモジュール31の色温度は5600K程度、LEDモジュール32の色温度は2800K程度とする。以下、LEDモジュール31を昼光色LED(単に昼光色)とも称する。また、LEDモジュール32を電球色LED(単に電球色)とも称する。また、LEDモジュール35を赤色LED(単に赤色)とも称する。また、LEDモジュール37を常夜灯LED(単に常夜灯)とも称する。なお、ここでは、LEDモジュール31,32,35は、それぞれ1つずつ1組として設けられている場合が示されているが、複数組が設けられる構成とすることも可能である。また、FETスイッチ33,34,36はPWM制御回路23にあってもよい。
なお、LED37およびFET38は常夜灯として用いられるものであってよい。常夜灯としては、たとえば電球色LEDが使用され得る。しかしながら、光色は電球色に限定されず、青色や白色等であってもよい。
インタフェース部40は操作SW42を含む。また、当該照明装置1を制御するためのリモコンが備えられる場合、インタフェース部40は、リモコンからの信号を受信するための受信部をさらに含んでもよい。
操作SW42は、電源スイッチ等を含み、ユーザの電源スイッチ等のスイッチ操作に応答した指示がSW入力部26を介してCPU22に出力される。なお、電源スイッチがオンの場合には、照明装置1には必要な電源が供給され、電源スイッチがオフの場合には、照明装置1には電源が供給されないものとする。本例における各種動作については、電源スイッチがオンの場合とする。
図3は、本発明の実施の形態に従うLEDモジュール31,32,35の構成を説明する図である。
図3を参照して、CPU22は、PWM制御回路23に指示してLEDモジュール31,32,35のうちの少なくとも1つを駆動するためのPWMパルスS1,S2,S3を生成して出力する。
LEDモジュール31,32,35は、電源回路10から必要な電圧の供給を受ける。LEDモジュール31,32,35と接地電圧GNDとの間には、FETスイッチ33,34,36とがそれぞれ設けられている。
そして、PWMパルスS1,S2,S3に応答してFETスイッチ33,34,36が導通/非導通となることによりLEDモジュール31,32,35に電流が供給/遮断される。LEDモジュール31,32,35に電流が供給されることによりLEDモジュール31,32,35はそれぞれ発光する。なお、ここでは、LEDモジュール31,32,35を駆動する構成について説明したが、常夜灯LED37等の他のLEDモジュールがさらに複数個設けられている場合についても同様である。
図4は、LEDモジュール31,32,35が照明装置1に配置されている場合の一例を説明する図である。
図4を参照して、LEDモジュール31,32,35を互いに隣接して配置し、かつ、複数組円形状に配列して実装した場合が示されている。色温度の異なるLEDモジュール31,32,35を互いに隣接して実装することにより、それぞれのLEDモジュールから発光される光を混ざりやすくし、照射面での色のバラツキ、ムラを無くすことが可能となる。
なお、本発明にかかる光源はLEDに限定されず、蛍光灯、EL(Electro-Luminescence)等の光源であってもよい。
<課題の説明>
照明装置1には、互いに光色(色温度)の異なる複数のLEDモジュール31,32,35,37が配備されており、それらを所定の割合で点灯させることで、指定された照明色で照明する。
照明装置1には、互いに光色(色温度)の異なる複数のLEDモジュール31,32,35,37が配備されており、それらを所定の割合で点灯させることで、指定された照明色で照明する。
ところが、LEDは点灯開始から時間の経過に従って明るさが減少する性質があり、さらに光色によって点灯開始からの明るさの減少率(減光率)が異なる。特に赤色LEDであるLEDモジュール35は、他のLEDモジュール31,32,37よりも減光率が大きい。本例では、赤色LEDであるLEDモジュール35が第2発光素子に相当し、その他のLEDモジュール31,32,37が第1発光素子に相当する。そのため、LEDモジュール35の点灯を要する照明色で照明する場合、点灯開始時には、各LEDモジュール間の明るさの比率は各LEDモジュール間の出力比率(調光率の比率等)と略同一であるが、点灯開始時から各LEDモジュール間の出力比率を固定しておくと、各LEDモジュール間の明るさの比率が変化するため時間経過に従って照明色が変化する。
図5は、発明者らの測定で得られた、赤色LEDの明るさ(照度[lx])の測定結果および各経過時間における明るさの開始直後の明るさからの減少率(減光率)を表わした図であり、図6はその結果をプロットして得られた赤色LEDの明るさの時間変化を表わした図である。発明者らは、調光率100%として、1分ごとに赤色LEDの明るさを測定した。なお、本例では発明者らは照度を測定することで減光率を算出したが、減光率の算出方法はこれに限定されず、輝度や全光束等その他の指標で表される明るさの測定結果から算出してもよい。
なお、ここで「調光率」は、最大出力時(たとえばデューティー比100%)に対する調光時の出力比率(デューティー比)を指すものとする。ただし、全灯時は調光(出力を絞ること)は行なわないものの、「全灯」は調光率100%で定義される出力での点灯状態を指すものとする。なお、本例では、PWM制御回路23によりデューティー比を調整することで調光する例について説明するが、本発明における調光制御方法はこれに限定されず、たとえば電流量を調整する方法等、他の調光制御方法であってもよい。
図5および図6を参照して、赤色LEDは、点灯開始から最初の1分で大きく明るさが減少し、その後、徐々に明るさが減少し、30分経過した時点で点灯開始時の明るさの9割程度まで明るさが減少することがわかった。
図7は、発明者らの測定で得られた、各色LEDの明るさの測定結果および初期(点灯開始時)出力から減光率を表わした図であり、図8はその結果をプロットして減光特性を表わした図である。図5および図6で表わされた測定と同様に調光率100%として、赤色LEDは1分ごとに測定し、昼光色LEDは5分ごとに測定し、図8では5分ごとの測定結果をプロットしている。
図7および図8を参照して、赤色LEDおよび昼光色LEDともに点灯開始から最初の5分で大きく減光するものの、昼光色LEDの減光率は赤色LEDの減光率の7割程度であり、赤色LEDの減光率が昼光色LEDと比較してかなり大きいことがわかった。
なお、この測定より、赤色LEDも昼光色LEDも、時間が経過するにつれて減光速度(単位時間当たりの減光率)が小さくなっており、30分程度経過以降から減光率の変化が概ねなくなることがわかった。この測定では、赤色LEDは減光率が7.1%から変化しなくなった。
なお、図7および図8には赤色以外のLEDとして昼光色LEDの測定結果が示されているが、電球色LEDの測定結果は昼光色LEDの測定結果と同様である。なぜなら、電球色LEDは、昼光色LEDと同じ青色LEDを発光させるものであるため、その減光率は昼光色LEDと概ね同じと考えられるためである。
したがって、赤色LEDは、他の色のLED(特に、青色LEDからの光と蛍光体からの励起光とが混色された擬似白色光を発光するLED)と比較してその減光率がかなり大きいことがわかった。
そのため、複数の異なる色のLEDを混合して所定の色となるように調光して照明する場合に、点灯開始からの時間経過に伴い、照明色が異なってくるという問題が生じる。特に、上記複数の異なる色の中に赤色が含まれる場合、上述のように赤色LEDの減光率が他の色のLEDと比較して大きいため、明るさの割合が時間経過に伴って大きく変化することになる。
たとえば、図7の測定結果の最初の1分間の減光率に着目すると、赤色LEDの減光率は3.8%であるのに対して、昼光色LEDの減光率は0.7%となっている。そのため、点灯開始時に調光率100%の出力に対して赤色:昼光色を100%:60%の出力(たとえば調光率やディーティー比)の割合となる色で点灯させていたとすると、1分後の赤色LEDの明るさは開始時の明るさの96.2(=100−3.8)%、昼光色LEDの明るさは開始時の明るさの99.3(=100−0.7)%となり、明るさの比率が変化するため照明色が変化してしまう。
この問題を解消するため、本実施の形態にかかる照明装置1では、規定された色で発光する際に、点灯開始直後からの各LEDモジュール間の明るさ(たとえば輝度、照度、全光束)の比率の変化を低減すべく、各色のLEDモジュール31,32,37の出力比率を時間経過に従って変化させるように少なくとも1種類のLEDモジュールの出力(調光率)を補正して、時間経過に伴う色の変化を抑えるよう制御する。
<制御の原理>
上の例では、点灯開始時に調光率100%に対して赤色:昼光色を100%:60%の出力の割合となる照明色で点灯させていた場合に、1分経過後に赤色:昼光色が96.2%:99.3%の明るさの割合となる照明色に変化する。
上の例では、点灯開始時に調光率100%に対して赤色:昼光色を100%:60%の出力の割合となる照明色で点灯させていた場合に、1分経過後に赤色:昼光色が96.2%:99.3%の明るさの割合となる照明色に変化する。
この場合、1分経過後に昼光色LEDの出力を調光率60%から58.1%へ出力を下げるように補正することで、1分経過後の赤色LEDと昼光色LEDとの明るさの比率は点灯開始時と同じ100:60となる。すなわち、1分経過後の昼光色LEDの出力は、昼光色LEDの出力の調光率100%に対する割合をAとすると、
100:60=96.2:99.3×A
で表わされる式を用いて算出することで、A≒58.12で得られる。
100:60=96.2:99.3×A
で表わされる式を用いて算出することで、A≒58.12で得られる。
図9は、図7の測定結果に対して、上記式を用いて1分ごとの赤色LEDおよび昼光色LEDの減光率に基づいて赤色:昼光色の明るさの比率が100%:60%となるための昼光色LEDの出力を算出した結果を表わした図である。図9の右端列に表わされるように、点灯開始から1分ごとに、昼光色LEDの出力は、58.1%、58.3%、58.5%、58.8%、…と算出される。この場合、赤色LEDの出力(調光率)は点灯開始時の出力である調光率100%で維持されている。
なお、図9の例は1分間隔での計算結果であるが、より細かい間隔で赤色LEDおよび昼光色LEDの減光率が得られている場合にはより細かい間隔で計算されてもよい。一例として、1秒単位のタイミングで計算することが挙げられる。この時間間隔については、変形例において説明する。
<動作概要>
本実施の形態にかかる照明装置1では、複数の異なる色のLEDからの光を混色して所定の照明色となるように調光して照明する場合に、上に説明された原理を利用して、各色のLEDモジュール31,32,37の明るさの比率を点灯開始時の明るさの比率で維持するよう、点灯開始からの時間経過に従って少なくとも1種類のLEDモジュールの調光率を補正する。
本実施の形態にかかる照明装置1では、複数の異なる色のLEDからの光を混色して所定の照明色となるように調光して照明する場合に、上に説明された原理を利用して、各色のLEDモジュール31,32,37の明るさの比率を点灯開始時の明るさの比率で維持するよう、点灯開始からの時間経過に従って少なくとも1種類のLEDモジュールの調光率を補正する。
すなわち、照明装置1では、予め規定されたタイミングで各色LEDモジュールの照度を照度センサ28で計測し、点灯開始時の明るさからの減光率が算出される。そして、減光後の各色LEDモジュール間の明るさの比率が点灯開始時の比率となるよう、少なくとも1つのLEDモジュールの調光率を補正する。
具体的には、それぞれの発光色の異なる複数の色のLEDモジュールをそれぞれ規定された明るさの比率で点灯させる場合であって、各LEDモジュールの減光率が異なる場合に、各LEDモジュール間の明るさの比率が点灯開始時の上記規定された明るさの比率と概ね同じとなるように、たとえば、減光率の最も大きいLEDモジュールの調光率に応じて他のLEDモジュールの調光率を補正する(減少させる)。
上の例では、赤色LEDと昼光色LEDとを100:60の出力比(点灯開始時の各色LEDの調光率の比率)で点灯させる場合、所定のタイミングで、当該タイミングにおける赤色LEDと昼光色LEDとの明るさの比率が100:60となるように、そのタイミングにおける減光率の大きい方(より輝度が低下している方)の赤色のLEDモジュールの出力に基づいて減光率の小さい方のLEDモジュールである昼光色のLEDモジュールの調光率を補正する。なお、本例では、点灯開始時においては各色LED間の明るさの比率は、各色LED間の出力(調光率)の比率と略同一とみなしている。しかし、各色LED間の点灯時の明るさの比率が調光率の比率と異なる場合は、各色LEDの調光率に対する明るさの実測値に基き、各色LED間の点灯開始時の調光率の比率を設定してもよい。
このように制御することで、時間経過に伴う実際の出力に基づいて各色LEDの明るさの比率を点灯開始時の明るさの比率で維持することが可能であるため、時間経過に伴う照明色の変化を抑えることができる。
以上説明した例では、赤色LEDと昼光色LEDとを100:60の出力比で点灯させているため、減光率が各LEDモジュール間で最も大きい赤色LEDの調光率は100%以上には増加させることができないので点灯開始から変化させずに100%で維持し、赤色LEDよりも減光率が小さい昼光色LEDの調光率を減少させることで補正し、各LEDモジュール間の明るさの比率が点灯開始時の明るさの比率を維持するように制御してある。
しかしながら、本発明における制御方法は上記に限らず、点灯開始時の調光率の比率が最も小さい方のLEDモジュールの調光率を、時間の経過に応じて補正する方法であってもよい。たとえば、赤色LEDと昼光色LEDとを100:60の出力比で点灯させる場合は、調光率の比率が赤色LEDに比べ小さい昼光色LEDの明るさが赤色LEDの点灯時の明るさに対する比率となるように、各所定タイミングで昼光色LEDのみの調光率を補正(減少)するように制御してもよい。また、赤色LEDと昼光色LEDとを60:100の出力比で点灯させる場合は、調光率が小さい赤色LEDのみの調光率を各所定タイミングで補正(増加)するように制御してもよい。後者の例の場合、赤色LEDの調光率を増加させることで補正するので、照明装置1自体からの照明光の明るさを点灯開始時から低減させることなく、照明色の変化を抑えることが可能となる。
また、上記例では、減光率の異なる赤色LEDまたは昼光色LEDのいずれか一方のみの調光率を補正することで、制御のための演算を抑えることができるが、本発明においてはこのような制御方法に限らず、各所定タイミングにおいて各色LED間の明るさの比率が点灯開始時の明るさの比率となるように複数、あるいは全てのLEDの調光率を各所定タイミングにおいて補正するようにしてもよい。
また、点灯開始から所定のタイミングごとに照度センサ28で各色のLEDの照度を計測して補正値を求める制御では演算量が増す。そのため、好ましくは、図7に表わされたような各色のLEDの減光特性を表わしたデータテーブル(テーブル形式に限定されるものではない)を予め記憶しておき、該減光特性に基づいて上記所定のタイミングでの補正値を算出するようにしてもよい。これにより、上記所定のタイミングでの各色LEDの照度の計測および減光率の算出を不要とすることができるため演算を抑えることができる。
以降の例では、予め各色のLEDの減光特性を表わしたデータテーブルが記憶されており、制御時にその減光特性を読み出して用いるものとする。なお、この場合には照度センサ28を不要としてもよい。
<機能構成>
図10は、上記制御を行なうための照明装置1の機能構成の具体例を表わすブロック図である。図10に表わされる各機能は、照明装置1のCPU22がメモリ29に記憶されているプログラムを読み出して実行することで、主にCPU22上に形成されるものであるが、少なくとも一部が図2に表わされたハードウェア構成によって形成されてもよい。
図10は、上記制御を行なうための照明装置1の機能構成の具体例を表わすブロック図である。図10に表わされる各機能は、照明装置1のCPU22がメモリ29に記憶されているプログラムを読み出して実行することで、主にCPU22上に形成されるものであるが、少なくとも一部が図2に表わされたハードウェア構成によって形成されてもよい。
図10を参照して、メモリ29には、たとえば図7で表わされたような、各LEDモジュール31,32,35,37の減光特性を表わしたデータテーブルを記憶するための記憶領域である減光特性記憶部291が設けられる。
さらに図10を参照して、CPU22は、操作スイッチ42からの操作信号に基づいて点灯するLEDモジュールと点灯開始時の出力比とを特定することで照明色を設定するための照明色設定部101と、点灯するLEDモジュールの減光特性を減光特性記憶部291から読み出すための読出部102と、減光特性に基づいて所定のタイミングでの各LEDの調光率を算出するための算出部103と、上記所定のタイミングで算出された調光率なるよう該当するLEDモジュールの調光率を補正するための制御信号をPWM制御回路23に対して出力し、各LEDモジュールの調光率を補正するための出力制御部104とを含む。
<制御フロー>
図11は、照明装置1において、異なる複数色のLEDモジュールを用いる照明色で照明する際の制御の流れを表わすフローチャートである。図11のフローチャートに表わされる制御は、CPU22がメモリ29に記憶されているプログラムを読み出して実行し、図10の各機能を発揮させることによって実現される。
図11は、照明装置1において、異なる複数色のLEDモジュールを用いる照明色で照明する際の制御の流れを表わすフローチャートである。図11のフローチャートに表わされる制御は、CPU22がメモリ29に記憶されているプログラムを読み出して実行し、図10の各機能を発揮させることによって実現される。
図11を参照して、操作スイッチ42の押下等によって点灯の指示を受け付けると(ステップS101でYES)、ステップS103でCPU22は、その指示内容に基づいて照明色を特定し、該照明色に対応した点灯するLEDモジュールおよび点灯開始時の各LEDモジュールの出力比率を特定する。そして、ステップS105でCPU22は点灯するLEDモジュールの減光特性を読み出す。
ステップS107で、予め規定された所定のタイミングでの各LEDモジュールの出力を算出する。ここでは、点灯するLEDモジュールのうち減光率の最も大きいLEDモジュールの当該タイミングにおける調光率に応じて、他のLEDモジュールの調光率を算出する。そしてステップS109でCPUは、規定されたタイミングでその調光率となるよう、対象のLEDモジュールの調光率を補正する。
<実施の形態の効果>
以上の制御が行なわれることで、照明装置1では、それぞれ異なる複数色のLEDモジュールを用いて照明する際に、点灯開始時からの時間経過に伴う点灯開始時の照明色からの照明色の変化を抑えることができる。すなわち、照明装置1では、点灯開始から時間が経過しても、点灯開始時の照明色を維持して照明し続けることができる。
以上の制御が行なわれることで、照明装置1では、それぞれ異なる複数色のLEDモジュールを用いて照明する際に、点灯開始時からの時間経過に伴う点灯開始時の照明色からの照明色の変化を抑えることができる。すなわち、照明装置1では、点灯開始から時間が経過しても、点灯開始時の照明色を維持して照明し続けることができる。
<変形例1>
上の例では、図7に表わされたような各色のLEDの減光特性を表わしたデータテーブルを予め記憶しておき、そのテーブルから減光特性を読み出して予め規定された所定のタイミングで各LEDモジュールの調光率を算出するものとしている。しかしながら、さらに、図9の右端列に表わされたような、規定された所定のタイミングでの図5、図7で示した減光率の測定結果から算出した補正後の調光率の算出結果も予め記憶しておいて読み出すようにしてもよい。図9の例は上記所定のタイミングが1分間隔であるものとした場合の出力を表わしているが、たとえば1秒ごとなどであってもよい。
上の例では、図7に表わされたような各色のLEDの減光特性を表わしたデータテーブルを予め記憶しておき、そのテーブルから減光特性を読み出して予め規定された所定のタイミングで各LEDモジュールの調光率を算出するものとしている。しかしながら、さらに、図9の右端列に表わされたような、規定された所定のタイミングでの図5、図7で示した減光率の測定結果から算出した補正後の調光率の算出結果も予め記憶しておいて読み出すようにしてもよい。図9の例は上記所定のタイミングが1分間隔であるものとした場合の出力を表わしているが、たとえば1秒ごとなどであってもよい。
このようにすることで、より演算を少なくすることができる。
<変形例2>
なお、図5〜図8に表わされたように、減光率は点灯開始からの最初の1分が大きく、その後は徐々に小さくなる。これは、図7および図8より、赤色であっても他の色であっても同様であることがわかる。
<変形例2>
なお、図5〜図8に表わされたように、減光率は点灯開始からの最初の1分が大きく、その後は徐々に小さくなる。これは、図7および図8より、赤色であっても他の色であっても同様であることがわかる。
そこで、好ましくは、照明装置1では、減光率が大きい期間は上記所定のタイミングの間隔を短くして調光率を補正し、減光率が小さくなるに連れて上記所定のタイミングの間隔を長くして調光率を補正するようにする。すなわち、調光率を補正するタイミングの時間間隔を、点灯開始時から徐々に長くする。たとえば、点灯開始から最初の1分間は減光率が大きいため1秒ごとに調光率を補正し、その後は減光率が小さくなるので1分単位で調光率を補正する。
たとえば、図9で表わされた、赤色:昼光色の出力比が100%:60%として点灯する場合、点灯開始からの最初の1分間で昼光色LEDの調光率を60%から58.1%まで1.9%下げる必要がある。そこで、一例として、最初の1分間は、3秒間隔で0.1%ずつ、19回に分けて調光率を補正する。
第1の変形例で説明したように、予め所定のタイミングごとの調光率の補正値を記憶しておく場合、この例の場合には図12のような調光率を変化させるタイミングを規定したテーブルを記憶しておけばよい。図12のテーブルにおいて「1」が規定されているタイミングは昼光色のLEDモジュールの調光率を補正する(0.1%下げる)タイミングを表わしている。CPU22は、点灯開始から1秒ごとに図12のテーブルを参照し、「1」が入っている場合は昼光色のLEDモジュールの調光率を0.1%下げる。
なお、調光率の補正は必ずしも均等な時間間隔で行なわれなくてもよい。また、0.1%ずつでなく、0.3%や0.5%ずつ下げてもよいし、さらに細かい比率の調光制御を行なってもよい。
このように、調光率を補正するタイミングを減光率の変化に応じて変化させることで、減光率が大きくない期間では補正の間隔を長く、つまり補正の回数を少なくすることができる。そのため、制御を容易にすることができるとともに、図12で表わされたような調光率の変化を規定したテーブルを予め記憶しておく場合にはそのデータ量を抑えることもできる。また、減光率の変化が大きい期間では補正の間隔を短くすることで、照明色の変化が目立ちにくくなるように制御することが可能となる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 照明装置、2 シャーシ、8,9 カバー、10 電源回路、20 照明制御部、21 制御電源供給回路、22 CPU、23 PWM制御回路、26 入力部、27 水晶発振子、28 照度センサ、29 メモリ、30 照明部、31,32,35,37 LEDモジュール、33,34,36,38 FETスイッチ、40 インタフェース部、42 操作スイッチ、101 照明色設定部、102 読出部、103 算出部、104 出力制御部、291 減光特性記憶部。
Claims (5)
- 光色がそれぞれ異なる複数の発光素子を有する発光部と、
前記複数の発光素子の出力をそれぞれ制御して、前記発光部からの発光色を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数の発光素子からの光を混色させた照明色で点灯する際に、点灯開始後の所定のタイミングにおいて、当該タイミングにおける前記複数の発光素子間の明るさの比率が点灯開始時の明るさの比率となるように、前記複数の発光素子のうちの少なくとも一部の発光素子の出力を補正する、照明装置。 - 前記発光部は、第1発光素子と、前記第1発光素子と光色が異なり、かつ点灯開始時からの時間経過に伴う明るさの低下率である減光率が前記第1発光素子よりも大きい第2発光素子とを含み、
前記制御部は、前記第1発光素子と前記第2発光素子とのうち一方の発光素子の出力を、他方の発光素子との明るさの比率が点灯開始時における明るさの比率となるように補正する、請求項1に記載の照明装置。 - 前記制御部は、前記発光素子の出力の補正を点灯開始の後に複数回行ない、補正するタイミングの時間間隔を点灯開始からの経過時間に従って長くする、請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記少なくとも一部の発光素子について、点灯開始後から経過時間に応じた出力の補正値を記憶するための記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記補正値を前記記憶部から読み出して前記少なくとも一部の発光素子の出力を補正する、請求項1〜3のいずれかに記載の照明装置。 - 前記発光部は、赤色の発光素子を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の照明装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2012
- 2012-05-15 JP JP2012111487A patent/JP2013239339A/ja active Pending
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