JP2015041602A - 照明コントローラおよび照明器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な操作により、広範な色温度の範囲にわたって照明光の色温度および照度を調整する。【解決手段】照明コントローラ1は、互いに異なる色の光を放射する複数の発光素子(赤色LED3R、緑色LED3G、青色LED3B)を有する照明光源(例えば照明光源3−1)に、所定の光の色温度および照度の関係に基づいて、複数の発光素子が放射する光の色温度および照度を調整させる。例えば、調整スイッチAD1は、長押し操作に応じて、光の色温度および照度を連続的に増減するように調整させ、単押し操作に応じて、光の色温度および照度を離散的に増減するように調整させる。【選択図】図3

Description

本発明は、照明器具を操作するための照明コントローラと、照明コントローラに対する操作に応じて調光して点灯する照明器具に関する。
昼白色の蛍光灯のような明るく青白い光、即ち色温度の高い光は人の気分を爽やかにするが、照度(明るさ)が低すぎると陰気で寒々しい印象を与え、一方、電球色の白熱灯のような赤っぽい光、即ち色温度の低い光は照度が低いと穏やかで暖かい印象を与えるが、照度が高すぎると暑苦しさ、不快感を与えるという心理効果(クルイトフの快適領域)が知られている。
このため、例えば色温度が低い赤っぽい光では照度を抑え、色温度が高い青白い光では照度を高くするなど、人に快適な印象を与えることができる光の色温度と照度との関係が従来から知られている(例えば、非特許文献1および図8参照)。図8は、人に快適な印象を与える光の色温度と照度との関係を表す曲線CRVの一例を示すグラフである。図8に示す曲線CRVでは、例えば2200Kから2700Kの範囲の色温度の光は、白熱灯のように赤っぽい光の照度が低いと、穏やかで暖かい印象を人に与える。また、例えば3500Kから5000Kの範囲の色温度の光は、蛍光灯のように青白い光の照度が高いと、爽やかな気分を人に与える。
また、上述した心理効果に着目し、照明光の色温度および照度を可変する照明装置が種々提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に示す照明装置は、コントローラが受け付けた操作入力に応じて、所定の色温度未満の範囲では操作入力の変化に対応して照明光の色温度および光量が連動して増減するように照明光源の各発光素子の光量を決定する。また、特許文献1に示す照明装置は、所定の色温度以上の範囲では光量を所定範囲内に収めつつ、操作入力の変化に対応して照明光の色温度が増減するように照明光源の各発光素子の光量を決定する。
特開2010−176984号公報
住宅用照明器具 2013−2014総合カタログ、パナソニック株式会社、[online]、[平成25年7月31日検索]、インターネット<URL:http://sumai.panasonic.jp/catalog/lighting.html>
しかし、上述した特許文献1を含む従来技術では、例えば人が照明光の色温度を昼白色または電球色に調整する場合、昼白色、温白色または電球色に応じてクルイドフの快適領域が現れる照明光の照度を人が簡易に設定することが困難である、という課題があった。
例えば、クルイドフの快適領域が現れる図8に示す曲線CRVに従って、色温度の全範囲にわたって照明光の色温度および照度を調整する場合には、例えば人が照明光を見ながらコントローラの色温度調整用ボタンおよび照度調整用ボタンを押下し続ける必要があるという操作上の不便さがあった。
本発明は、上述した従来の課題を解決するために、簡易な操作により、色温度の広範な範囲にわたって照明光の色温度および照度を調整する照明コントローラ、および照明コントローラを含む照明器具を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、互いに異なる色の光を放射する複数の発光素子を有する照明光源に、所定の光の色温度および照度の関係に基づいて、前記複数の発光素子が放射する光の色温度および照度を調整させる操作部を、備え、前記操作部は、外部からの長押し操作に応じて、前記光の色温度および照度を連続的に増減するように調整させ、外部からの単押し操作に応じて、前記光の色温度および照度を離散的に増減するように調整させる、照明コントローラである。
また、本発明の一態様は、前記単押し操作に応じた前記光の色温度および照度の離散値は、前記所定の光の色温度および照度の関係を満たす推奨値である、照明コントローラである。
また、本発明の一態様は、前記所定の光の色温度および照度の関係は、人に快適な印象を与える光の色温度および照度の関係である、照明コントローラである。
また、本発明の一態様は、前記所定の光の色温度は、電球色、温白色、昼白色に対応した各色温度である、照明コントローラである。
また、本発明の一態様は、いずれかの前記照明コントローラと、前記照明コントローラへの操作に応じて、前記操作に応じた色温度および照度の光を前記照明光源から照射させる電源部と、を備える、照明器具である。
本発明によれば、簡易な操作により、色温度の広範な範囲にわたって照明光の色温度および照度を調整することができる。
(A)本実施形態の照明器具の全体構成を示すブロック図、(B)電源ユニットの内部構成の一例を示すブロック図、(C)赤色LED駆動部、緑色LED駆動部および青色LED駆動部の回路構成の一例を示す図 (A)図1(A)に示す照明コントローラの拡大説明図、(B)図2(A)に示すコントローラユニットの内部構成の一例を簡易に示すブロック図 本実施形態の照明コントローラの操作に応じた、照明光源からの光の色温度と照度との変化の一例を示す説明図 調整用スイッチの長押し操作と単押し操作とに応じた、照明光源からの光の色温度と照度との変化の一例を示す説明図 照明コントローラと複数の照明器具とが取り付けられた部屋の一例を示す図 (A)第1変形例の照明コントローラの操作に応じた、照明器具からの照明光の色温度と照度との変化の一例を示す説明図、(B)第1変形例の照明コントローラのコントローラユニットの一例を示す図、(C)第1変形例の照明コントローラのコントローラユニットの他の一例を示す図 (A)第2変形例の照明器具の全体構成を示すブロック図、(B)電源ユニットの内部構成の一例を示すブロック図 人に快適な印象を与える光の色温度と照度との関係を表す曲線の一例を示すグラフ
以下、本発明に係る照明コントローラおよび照明器具の実施形態(以下、「本実施形態」という)について、図面を参照して説明する。
(本実施形態)
図1(A)は、本実施形態の照明器具5の全体構成を示すブロック図である。図1(B)は、電源ユニット2−1の内部構成の一例を示すブロック図である。図1(C)は、赤色LED駆動部27R、緑色LED駆動部27Gおよび青色LED駆動部27Bの回路構成の一例を示す図である。
図1(A)に示す照明器具5は、照明コントローラ1と、少なくとも1つの照明光源3−1,…,3−n(n:2以上の整数)と、少なくとも1つの電源ユニット2−1,…,2−nとを含む。図1(A)に示す照明器具5では、電源ユニット2−1,…,2−nは、各々の照明光源に対応して設けられる。以下、照明光源3−1,…,3−n、電源ユニット2−1,…,2−n、照明コントローラ1の順に、図1(A)に示す照明器具5の各部を説明する。なお、照明器具5は、照明コントローラ1を含まず、少なくとも1つの照明光源と、当該照明光源に対応して設けられた少なくとも1つの電源ユニットとを含む構成としても良い。
照明光源3−1,…,3−nは全て同様な構成であるので、図1(A)に示す照明光源3−1を例示して説明する。
照明光源3−1は、互いに異なる色である3色の赤色系(R),緑色系(G),青色系(B)の光を放射する発光素子3R,3G,3Bを有する。本実施形態の照明光源3−1の発光素子3R,3G,3Bは、例えばLED(Light Emission Diode)を用いて構成され、それぞれ赤色LED,緑色LED,青色LEDである。但し、照明光源3−1を構成する3色の発光素子は、半導体発光素子であればLED以外の発光素子でも良く、例えば有機EL(Electroluminescence)素子でも良い。
ここで、各色の発光素子3R,3G,3Bの光色の色度座標がそれぞれ(x,y),(x,y),(x,y)であり、各色の発光素子3R,3G,3Bの光量(照度)がそれぞれY,Y,Yであれば、混色光である照明光の光色の色度座標(x,y)および光量Yは、数式(1)により示される。
Figure 2015041602
各発光素子3R,3G,3Bは、各光量YR,YG,YBを変えても光色、即ち光の波長または色温度が変化しないので、各発光素子3R,3G,3Bの光量Yに対する光量YR,YG,YBの比率を変化させることで、混色として得られる照明光の光色(色温度)を変えることができる。また、各発光素子3R,3G,3Bの光量YR,YG,YBの比率を保った状態で光量YR,YG,YBを変化させれば、同一の光色(色温度)において照明光の光量(照度)を変えることができる。従って、本実施形態では、各発光素子3R,3G,3Bは、各光量YR,YG,YBを変化させ、更に、各発光素子3R,3G,3Bの光量Yに対する光量YR,YG,YBの比率を変化させることで、混色として得られる照明光の光色(色温度)を変化させることができる。
また、発光素子3R,3G,3Bの光量YR,YG,YBは給電量によって決まる。このため、後述するように、例えば照明光源3−1に対しては、電源ユニット2−1から各発光素子3R,3G,3Bに供給する給電量を増減することで、照明光の光色および光量を調節できる。ここで、照明光の色度が黒体軌跡にほぼ沿って変化するように照明光源3−1の各発光素子3R,3G,3Bの光量YR,YG,YBを決定することで、照明光の光色を色温度で指定できる。
電源部の一例としての電源ユニット2−1,…,2−nは全て同様な構成であるので、図1(B)を参照して、図1(A)に示す電源ユニット2−1を例示して説明する。
図1(B)に示す電源ユニット2−1は、制御信号入力部21と、交流/直流変換部23と、駆動信号変換部25と、赤色LED駆動部27Rと、緑色LED駆動部27Gと、青色LED駆動部27Bとを含む。
制御信号入力部21は、照明コントローラ1への操作(例えば、後述する長押し操作または単押し操作)に応じて照明コントローラ1から出力された制御信号(後述参照)が入力される。制御信号入力部21は、入力された制御信号を直流の電圧信号に変換し、変換後の直流電圧信号を駆動信号変換部25に供給(印加)する。
交流/直流変換部23は、照明コントローラ1を通じて給電される交流電圧信号を、駆動信号変換部25の動作に必要な所望の直流電圧信号に変換し、所望の直流電圧信号を駆動信号変換部25に供給(印加)する。
駆動信号変換部25は、マイコンおよびメモリを有する。このメモリには、制御信号入力部21から供給(印加)された直流電圧信号の信号レベルと、この信号レベルから逆算可能な色温度と、色温度に対応する照明光の光色の色度座標(x,y)と、色度座標に対応する各発光素子3R,3G,3Bの光量Y,Y,Yの比率と、各発光素子3R,3G,3Bの光量Y,Y,Yとの関係が規定された変換テーブルが記憶されている。
駆動信号変換部25は、マイコンにおいて、メモリに格納された変換テーブルを基に、制御信号入力部21から供給(印加)された直流電圧信号を、赤色LED駆動部27R,緑色LED駆動部27G,青色LED駆動部27Bに与えるべき駆動信号に変換する。駆動信号変換部25は、赤色LED駆動部27R,緑色LED駆動部27G,青色LED駆動部27B毎の駆動信号を、それぞれ赤色LED駆動部27R,緑色LED駆動部27G,青色LED駆動部27Bに出力する。
赤色LED駆動部27Rは、駆動信号変換部25からの駆動信号に応じて、例えば赤色LEDにより構成される発光素子3Rを点灯させる。
緑色LED駆動部27Gは、駆動信号変換部25からの駆動信号に応じて、例えば緑色LEDにより構成される発光素子3Gを点灯させる。
青色LED駆動部27Bは、駆動信号変換部25からの駆動信号に応じて、例えば青色LEDにより構成される発光素子3Bを点灯させる。
ここで、赤色LED駆動部27R,緑色LED駆動部27G,青色LED駆動部27Bの構成について、図1(C)を参照して説明する。図1(C)に示すように、赤色LED駆動部27R,緑色LED駆動部27G,青色LED駆動部27Bは、全て共通の構成を有するので、説明の重複を避けるために、赤色LED駆動部27Rを例示して説明する。
図1(C)に示す赤色LED駆動部27Rは、交流/直流変換部23の高電位側の出力端と発光素子3Rのアノードとの間に挿入された限流抵抗Rと、発光素子3Rのカソードにソース端子が接続され、ドレイン端子が交流/直流変換部23の低電位側の出力端(GND:グランド)に接続されたFET(Field Effect Transistor)を用いて構成されたスイッチング素子Q1と、駆動信号変換部25から出力された駆動信号を波形整形する波形整形回路とを含む。
図1(C)では、波形整形回路は、例えばコレクタ端子が交流/直流変換部23の高電位側の出力端に接続され、エミッタ端子がスイッチング素子Q1のゲート端子に接続されたPNP型のバイポーラトランジスタTr1と、コレクタ端子がスイッチング素子Q1のゲート端子に接続され、エミッタ端子が交流/直流変換部23の低電位側の出力端(GND:グランド)に接続されたNPN型のバイポーラトランジスタTr2とを含む。
波形整形回路は、並列接続された2つのバイポーラトランジスタTr1,Tr2の各ベース端子に入力される駆動信号を波形整形し、波形整形後の駆動信号をスイッチング素子Q1のゲート端子に出力する。ここで、駆動信号変換部25は、オンデューティ比が可変である一定周期の矩形波信号の駆動信号を出力することで、赤色LED駆動部27R,緑色LED駆動部27G,青色LED駆動部27Bの各スイッチング素子Q1をPWM(Pulse Width Modulation)制御して各発光素子3G,3R,3Bへの給電量を調節する。
照明コントローラ1について、図2を参照して説明する。図2(A)は、図1(A)に示す照明コントローラ1の拡大説明図である。図2(B)は、図2(A)に示すコントローラユニットSPK1の内部構成の一例を簡易に示すブロック図である。
照明コントローラ1は、互いに異なる色(例えば、赤色、緑色、青色)の光を放射する複数の発光素子(赤色LED3R,緑色LED3G,青色LED3B)を有する照明光源(例えば照明光源3−1)に、後述する所定の光の色温度および照度の関係(図3参照)に基づいて、複数の発光素子が放射する光の色温度および照度を調整させる。
更に、照明コントローラ1は、外部(例えば人)からの長押し操作に応じて、光の色温度および照度を連続的に増減するように調整させ、外部(例えば人)からの単押し操作に応じて、光の色温度および照度を離散的に増減するように調整させる。
図2(A)に示す照明コントローラ1は、例えば合成樹脂成型品の本体部C11及び蓋部C13により構成されるハウジング10を有する。ハウジング10の蓋部C13は、ヒンジ(不図示)を介して、本体部C11に対して開閉可能である。図2(A)では、蓋部C13が開口している状態が示される。本体部C11の表面には、メイン電源用スイッチMSと、一括電源用スイッチMPと、5つのコントローラユニットSPK1,SPK2,SPK3,SPK4,SPK5と、5つの電源用スイッチRS1,RS2,RS3,RS4,RS5とが配設されている。蓋部C13の裏面には、一括電源用スイッチMPに対応した一括電源用スイッチ窓WPと、各コントローラユニットの電源用スイッチRS1,RS2,RS3,RS4,RS5に対応した電源用スイッチ窓WS1,WS2,WS3,WS4,WS5が配設されている。
操作部の一例としての各コントローラユニットSPK1,SPK2,SPK3,SPK4,SPK5の構成は同様であるため、図2(B)を参照し、コントローラユニットSPK1を例示して説明する。
図2(B)に示すコントローラユニットSPK1は、調整用スイッチAD1と、可変抵抗器VRと、A/D変換器11と、メモリ13と、制御信号生成部15と、LED点灯制御部17と、5つのLEDランプLS1,LS2,LS3,LS4,LS5とを含む。コントローラユニットSPK1のうち、本体部C11の表面には、調整用スイッチAD1と、5つのLEDランプLS1,LS2,LS3,LS4,LS5とが配設されている。なお、各コントローラユニットにおいて、LEDランプの数は一例として5つとしているが、5つに限定されない。同様に、照明コントローラ1において、コントローラユニットの数は一例として5つとしているが、5つに限定されない。
電源用スイッチRS1は、例えばタンブラスイッチまたは押釦スイッチを用いて構成され、電源用スイッチRS1のオン状態又はオフ状態に応じて、交流電源ACから電源ユニット2−1への給電経路を開閉する。他の電源用スイッチRS2,RS3,RS4,RS5の動作も電源用スイッチRS1と同様であるため、説明は割愛する。電源用スイッチ窓WS1は、蓋部C13が本体部C11に閉じられた場合でも電源用スイッチRS1が突出して操作可能となるように、電源用スイッチRS1に対応して設けられている。なお、電源用スイッチ窓WS2,WS3.WS4.WS5についても電源用スイッチ窓WS1と同様であるため、説明は割愛する。
メイン電源用スイッチMSは、照明器具5の電源をオンまたはオフさせる。一括電源用スイッチMPは、全てまたは一部の照明光源の電源をオンまたはオフさせる。電源用スイッチRS1は、コントローラユニットSPK1に対応する照明光源3−1の電源をオンまたはオフさせる。例えば照明光源が5つ設けられている場合、即ち、図1(A)においてn=5である場合には、コントローラユニットSPK1〜SPK5は、照明光源3−1〜3−n(n=5)に対応して設けられる。
一括電源用スイッチ窓WPは、電源用スイッチ窓WS1と同様に、蓋部C13が本体部C11に閉じられた場合でも一括電源用スイッチMPが突出して操作可能となるように、電源用スイッチRS1に対応して設けられている。
調整用スイッチAD1は、例えばシーソースイッチを用いて構成され、人の長押し操作または単押し操作を受け付ける。調整用スイッチAD1への操作量、即ち、後述する制御信号のオンデューティ比は、照明光源3−1から照射される照明光の色温度および照度に対応している。また、調整用スイッチAD1への長押し操作または単押し操作により、照明光源3−1から照射される照明光の色温度および照度が変化する(図3および図4参照)。
調整用スイッチAD1への長押し操作または単押し操作により、可変抵抗器VRの抵抗値が可変する。A/D変換器11は、可変抵抗器VRの抵抗値をA/D変換して制御信号生成部15に出力する。制御信号生成部15は、A/D変換器11においてデジタル値に変換された抵抗値に対応するオンデューティ比を有する制御信号を生成し、生成された制御信号を電源ユニット2−1に出力する。この制御信号は、電源ユニット2−1が、照明光源3−1から照射される照明光の色温度および照度を変化させるための信号である。
制御信号生成部15は、生成された制御信号に応じて、照明光源3−1から照射される照明光の照度または照度の範囲を示すために、各LEDランプLS1,LS2,LS3,LS4,LS5のうちいずれか一つの点灯指示をLED点灯制御部17に出力する。LED点灯制御部17は、制御信号生成部15からの点灯指示に応じて、該当する1つのLEDランプを点灯させる。LEDランプと照明光の照度との関係については、図4を参照して後述する。
次に、照明光源3−1を例示し、照明コントローラ1のコントローラユニットSPK1への操作に応じて、照明光源3−1からの照明光の色温度および照度を変化させる例について、図3および図4を参照して説明する。
図3は、本実施形態の照明コントローラ1の操作に応じた、照明光源3−1からの光の色温度と照度との変化の一例を示す説明図である。図4は、調整用スイッチAD1の長押し操作と単押し操作とに応じた、照明光源3−1からの光の色温度と照度との変化の一例を示す説明図である。
図3の横軸は、例えば照明光源3−1からの照明光の色温度を示し、およそ2200Kから5000Kの範囲である。図3の縦軸は、例えば照明光源3−1からの照明光の照度(明るさ)を示し、0%から100%の範囲である。図3に示す曲線CRVは、人に快適な印象を与える光の色温度と照度との関係を表す曲線の一例である。
本実施形態では、照明コントローラ1は、図3に示すように、照明コントローラ1への操作に応じて、照明光源3−1からの照明光の色温度および照度を、曲線CRVに沿って変化させる。即ち、電源ユニット2−1は、照明コントローラ1から出力された制御信号に応じて、照明光源3−1からの照明光の色温度および照度を、曲線CRVに沿って変化させる。
例えば、現在の照明光源3−1の色温度および照度の状態が図3に示す位置P1である場合、即ち、(色温度,照度)=(2500K,47%)である場合を想定する。この場合には、照明コントローラ1は、位置P1に対応する(色温度,照度)の照明光が放射されていることを示すために、LEDランプLS1を点灯させている。
先ず、照明コントローラ1のコントローラユニットSPK1の調整用スイッチAD1の上側または下側に長押し操作がなされると、照明コントローラ1は、照明光源3−1の色温度および照度の状態を、図3に示す曲線CRV上に沿って連続的に増減するように変化させるための制御信号を生成して電源ユニット2−1に出力する。これにより、照明光源3−1は、図3に示す曲線CRV上に沿って、(色温度,照度)を連続的に増減させた照明光を放射することができる。
次に、照明コントローラ1のコントローラユニットSPK1の調整用スイッチAD1の上側に1回の単押し操作がなされると、照明コントローラ1は、照明光源3−1の色温度および照度の状態を図3に示す位置P2、即ち、(色温度,照度)=(2700K,61%)に変化させるための制御信号を生成して電源ユニット2−1に出力する。これにより、照明光源3−1は、(色温度,照度)=(2700K,61%)の照明光を放射することができる。更に、照明コントローラ1は、調整用スイッチAD1の上側への1回の単押し操作に応じて、変更後の位置P2に対応する(色温度,照度)の照明光が放射されることを示すために、LEDランプLS2を点灯させる。
続けて、調整用スイッチAD1の上側に1回の単押し操作がなされると、照明コントローラ1は、照明光源3−1の色温度および照度の状態を図3に示す位置P3、即ち、(色温度,照度)=(3500K,80%)に変化させるための制御信号を生成して電源ユニット2−1に出力する。これにより、照明光源3−1は、(色温度,照度)=(3500K,80%)の照明光を放射することができる。更に、照明コントローラ1は、調整用スイッチAD1の上側への1回の単押し操作に応じて、変更後の位置P3に対応する(色温度,照度)の照明光が放射されることを示すために、LEDランプLS3を点灯させる。
一方、調整用スイッチAD1の下側に1回の単押し操作がなされると、照明コントローラ1は、照明光源3−1の色温度および照度の状態を図3に示す位置P1、即ち、(色温度,照度)=(2500K,47%)に変化させるための制御信号を生成して電源ユニット2−1に出力する。これにより、照明光源3−1は、(色温度,照度)=(2500K,47%)の照明光を放射することができる。更に、照明コントローラ1は、調整用スイッチAD1の下側への1回の単押し操作に応じて、変更後の位置P1に対応する(色温度,照度)の照明光が放射されることを示すために、LEDランプLS1を点灯させる。
同様に続けて、調整用スイッチAD1の上側または下側に1回の単押し操作がなされると、照明コントローラ1は、現在の照明光源3−1の色温度および照度の状態を、図3の隣接する位置に対応する(色温度,照度)に変化させるための制御信号を生成して電源ユニット2−1に出力する。これにより、照明光源3−1は、離散的に設けられた位置P1,位置P2,位置P3,位置P4,位置P5に対応した(色温度,照度)の照明光を放射することができる。更に、照明コントローラ1は、調整用スイッチAD1の上側または下側への1回の単押し操作に応じて、変更後の位置P1に対応する(色温度,照度)の照明光が放射されることを示すために、該当するLEDランプを点灯させる。
本実施形態では、図3に示す位置P1に対応する(色温度,照度)=(2500K,47%)、位置P2に対応する(色温度,照度)=(2700K,61%)、位置P3に対応する(色温度,照度)=(3500K,80%)、位置P4に対応する(色温度,照度)=(4500K,93%)、位置P5に対応する(色温度,照度)=(5000K,100%)である。これらの(色温度,照度)の離散値は、人に快適な印象を与える光の色温度と照度との関係を表す曲線CRV上の位置であって、曲線CRV上の位置として予め規定された推奨値または代表値の一例である。
なお、位置P1に対応する2500Kから位置P2に対応する2700Kまでの範囲の色温度では、照明光は電球色となり、赤っぽくしっとりした色であり、くつろぎや落ち着きを人に与えると言われている。位置P3に対応する3500Kの周囲の色温度では、照明光は温白色となり、くつろぎと活気とを人に与えると言われている。更に、位置P4に対応する4500Kから位置P5に対応する5000Kまでの範囲の色温度では、照明光は昼白色となり、白っぽい爽やかな色であり、活気を人に与えると言われている。
図5は、照明コントローラ1と照明器具5とが取り付けられた屋内の部屋RMの一例を示す図である。照明器具5は、複数の照明光源3−1〜3−5が設けられている場合に限らず、1つの照明光源(例えば照明光源3−1)だけが設けられても良い。図5では、照明光源3−1〜3−3は、例えば部屋RMの天井面に取り付けられたダウンライト型の照明器具に設けられる。また、図5では、照明光源3−4および3−5は、例えば部屋RMの壁面に取り付けられたブラケット型の照明器具に設けられる。なお、各々の照明光源の設置位置は、部屋RMの天井面や壁面に限定されない。
以上により、本実施形態では、照明コントローラ1は、単押し操作に応じて、照明光源(例えば照明光源3−1)からの照明光の色温度および照度を離散的に増減するように変化させる。また、照明コントローラ1は、長押し操作に応じて、照明光源3−1からの照明光の色温度および照度を連続的に増減するように変換させる。これにより、照明コントローラ1は、長押し操作または単押し操作の簡易な操作により、照明光源からの照明光の色温度の広範な範囲にわたって、照明光の色温度および照度を容易に調整することができる。
また、単押し操作に応じた照明光の色温度および照度の離散値は、人に快適な印象を与える光の色温度と照度との関係を表す曲線CRV上の位置である。これにより、照明コントローラ1は、単押し操作によって、照明光源からの照明光の色温度の広範な範囲にわたって、人に快適な印象を与える照明光を放射させることができる。
また、単押し操作に応じた照明光の色温度は、電球色、温白色、昼白色に対応した各色温度である。これにより、照明コントローラ1は、単押し操作によって、人の気分に応じて、快適な印象を与える照明光を放射させることができる。
(本実施形態の変形例)
次に、上述した本実施形態の変形例(以下、「第1変形例」という)について、図6を参照して説明する。
図6(A)は、第1変形例の照明コントローラ1の操作に応じた、照明器具5からの照明光の色温度と照度との変化の一例を示す説明図である。図6(B)は、第1変形例の照明コントローラ1のコントローラユニットSPK1aの一例を示す図である。図6(C)は、第1変形例の照明コントローラ1のコントローラユニットSPK1bの他の一例を示す図である。
図6(A)に示す曲線CRV1は、図3に示す曲線CRVと同一である。第1変形例では、人がコントローラユニットSPK1aの調整用スイッチAD2またはコントローラユニットSPK1bの調整用スイッチAD3を操作した場合、照明コントローラ1は、図6(A)に示す位置P1〜P5に対応する色温度および照度を変更できる。図6(A)では、照明コントローラ1は、調整用スイッチAD2またはAD3への操作に応じて、例えば位置P2に対応する照度を減少するように調整する。
第1変形例の照明コントローラ1は、例えば調整用スイッチAD2の上側および下側が押下されると、位置P1〜P5に対応する照度を変更し、調整用スイッチAD2の左側および右側が押下されると、位置P1〜P5に対応する色温度を変更する。コントローラユニットSPK1aおよび1bの各構成および動作については、上述した本実施形態と同様であるため、説明は割愛する。
これにより、上述した本実施形態では曲線CRV上の位置P1〜P5に対応する色温度および照度は固定値であったが、第1変形例によると、照明コントローラ1は、調整用スイッチAD2またはAD3を押下することで、色温度または照度を簡易に調整することができる。
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、例えば照明光源3−1の現在の照度が60、即ちLEDランプLS2が点灯し、人が調整用スイッチAD1を長押し操作している状態を想定する。この状況下において、照明コントローラ1は、照明光源3−1からの照明光の照度が86を超えた場合、即ち、LEDランプLS3の点灯が終了してLEDランプLS4が点灯する場合に、LEDランプLS3を点滅させても良い。または、照明コントローラ1は、同様な状況下において、長押し操作がなされても、一定期間の間、照明光源3−1からの照明光の照度の増加を停止しても良い。これにより、照明コントローラ1は、照明光源3−1からの照明光の照度が連続的に上昇している間でも、人に現在の状況を容易に確認させることができる。
なお、上述した本実施形態の照明器具5では、照明光源3−1,…,3−nの構成として、例えば3色の発光素子(例えば、赤色LED素子、青色LED素子、緑色LED素子)を用いて説明した。以下に説明するように、第2変形例として、3色の発光素子に置き換えて、2色の発光素子(例えば色温度が2200KのLED素子と、8000KのLED素子)を用いても良い。
図7(A)は、第2変形例の照明器具5aの全体構成を示すブロック図である。図7(B)は、電源ユニット2−1aの内部構成の一例を示すブロック図である。
図7(A)に示す照明器具5aは、照明コントローラ1と、少なくとも1つの照明光源3−1a,…,3−na(n:2以上の整数)と、少なくとも1つの電源ユニット2−1a,…,2−naとを含む。図7(A)及び図7(B)の説明では、図1(A)に示す照明器具5及び図1(B)に示す電源ユニット2−1,…,2−nの各部の動作と同一のものには同一の符号を付与して説明を省略又は簡略化し、異なる内容について説明する。
照明光源3−1a,…,3−naは全て同様な構成であるので、図7(A)に示す照明光源3−1aを例示して説明する。
照明光源3−1aは、互いに異なる光を放射する発光素子3K,3Lを有する。第2変形例の照明光源3−1aの発光素子3K,3Lは、例えばLED(Light Emission Diode)、又は半導体発光素子(例えば有機EL素子)を用いて構成される。
具体的には、発光素子3Kと発光素子3Lとは互いに色温度が異なり、例えば発光素子3Kは2200Kの色温度の光を放射し、発光素子3Lは8000Kの色温度の光を放射する。また、各発光素子の色温度は塗布される蛍光体の種類又は成分の変更に応じて設定可能であり、蛍光体の種類又は成分は特に限定されない。
ここで、各色の発光素子3K,3Lの光色の色度座標がそれぞれ(x,y),(x,y)であり、各色の発光素子3K,3Lの光量(照度)がそれぞれY,Yであれば、混色光である照明光の光色の色度座標(x,y)および光量Yは、数式(2)により示される。
Figure 2015041602
各発光素子3K,3Lは、各光量Y,Yを変えても光色、即ち光の波長または色温度が変化しないので、各発光素子3K,3Lの光量Yに対する光量Y,Yの比率を変化させることで、混色として得られる照明光の光色(色温度)を変えることができる。また、各発光素子3K,3Lの光量Y,Yの比率を保った状態で光量Y,Yを変化させれば、同一の光色(色温度)において照明光の光量(照度)を変えることができる。従って、第2変形例では、各発光素子3K,3Lは、各光量Y,Yを変化させ、更に、各発光素子3K,3Lの光量Yに対する光量Y,Yの比率を変化させることで、混色として得られる照明光の光色(色温度)を変化させることができる。
また、発光素子3K,3Lの光量Y,Yは給電量によって決まる。このため、例えば照明光源3−1aに対しては、電源ユニット2−1aから各発光素子3K,3Lに供給する給電量を増減することで、照明光の光色および光量を調節できる。ここで、照明光の色度が黒体軌跡にほぼ沿って変化するように照明光源3−1aの各発光素子3K,3Lの光量Y,Yを決定することで、照明光の光色を色温度で指定できる。
電源部の一例としての電源ユニット2−1a,…,2−naは全て同様な構成であるので、図7(B)を参照して、図7(A)に示す電源ユニット2−1aを例示して説明する。
図7(B)に示す電源ユニット2−1aは、制御信号入力部21と、交流/直流変換部23と、駆動信号変換部25と、第1発光素子駆動部27Kと、第2発光素子駆動部27Lとを含む。
駆動信号変換部25は、マイコンおよびメモリを有する。このメモリには、制御信号入力部21から供給(印加)された直流電圧信号の信号レベルと、この信号レベルから逆算可能な色温度と、色温度に対応する照明光の光色の色度座標(x,y)と、色度座標に対応する各発光素子3K,3Lの光量Y,Yの比率と、各発光素子3K,3Lの光量Y,Yとの関係が規定された変換テーブルが記憶されている。
駆動信号変換部25は、マイコンにおいて、メモリに格納された変換テーブルを基に、制御信号入力部21から供給(印加)された直流電圧信号を、第1発光素子駆動部27K,第2発光素子駆動部27Lに与えるべき駆動信号に変換する。駆動信号変換部25は、第1発光素子駆動部27K,第2発光素子駆動部27L毎の駆動信号を、それぞれ第1発光素子駆動部27K,第2発光素子駆動部27Lに出力する。
第1発光素子駆動部27Kは、駆動信号変換部25からの駆動信号に応じて、例えば2200Kの色温度の光を放射する発光素子3Kを点灯させる。
第2発光素子駆動部27Lは、駆動信号変換部25からの駆動信号に応じて、例えば8000Kの色温度の光を放射する発光素子3Lを点灯させる。
なお、第1発光素子駆動部27K及び第2発光素子駆動部27Lの構成は、図1(C)に示す赤色LED駆動部27R,緑色LED駆動部27G,青色LED駆動部27Bと同一であるため、説明を省略する。
従って、第2変形例の照明器具5aは、上述した本実施形態の照明器具5における各照明光源の発光素子に比べて、発光素子の数が1つ少ない照明光源3−1a,…,3−naを用いた場合でも、上述した本実施形態の照明器具5と同様の効果が得られる。
本発明は、簡易な操作により、広範な色温度の範囲にわたって照明光の色温度および照度を調整する照明コントローラと、照明コントローラを含む照明器具として有用である。
1 照明コントローラ
2−1、2−n 電源ユニット
3−1、3−n 照明光源
5 照明器具
3R 赤色LED
3G 緑色LED
3B 青色LED
21 制御信号入力部
23 交流/直流変換部
25 駆動信号変換部
27R 赤色LED駆動部
27G 緑色LED駆動部
27B 青色LED駆動部
AD1、AD2、AD3、AD4、AD5 調整用スイッチ(操作部)
LS1、LS2、LS3、LS4、LS5 LEDランプ
RS1、RS2、RS3、RS4、RS5 電源用スイッチ
SPK1、SPK2、SPK3、SPK4、SPK5 コントローラユニット
WS1、WS2、WS3、WS4、WS5 電源用スイッチ窓

Claims (5)

  1. 互いに異なる色の光を放射する複数の発光素子を有する照明光源に、所定の光の色温度および照度の関係に基づいて、前記複数の発光素子が放射する光の色温度および照度を調整させる操作部を、備え、
    前記操作部は、
    外部からの長押し操作に応じて、前記光の色温度および照度を連続的に増減するように調整させ、
    外部からの単押し操作に応じて、前記光の色温度および照度を離散的に増減するように調整させる、
    照明コントローラ。
  2. 請求項1に記載の照明コントローラであって、
    前記単押し操作に応じた前記光の色温度および照度の離散値は、前記所定の光の色温度および照度の関係を満たす推奨値である、
    照明コントローラ。
  3. 請求項1に記載の照明コントローラであって、
    前記所定の光の色温度および照度の関係は、人に快適な印象を与える光の色温度および照度の関係である、
    照明コントローラ。
  4. 請求項1に記載の照明コントローラであって、
    前記所定の光の色温度は、電球色、温白色、昼白色に対応した各色温度である、
    照明コントローラ。
  5. 請求項1から4のうちいずれか一項に記載の照明コントローラと、
    前記照明コントローラへの操作に応じて、前記操作に応じた色温度および照度の光を前記照明光源から照射させる電源部と、を備える、
    照明器具。
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