JP2016149282A

JP2016149282A - 照明装置およびそれを用いた照明器具

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Publication number: JP2016149282A
Application number: JP2015026054A
Authority: JP
Inventors: 密島　康一; Koichi Mitsujima; 康一密島; 万波　寛明; Tomoaki Mannami; 寛明万波; 伸一郎栗原; Shinichiro Kurihara
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: JP6562340B2; CN105898912B; CN105898912A

Abstract

【課題】利便性を向上させた照明装置およびそれを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】照明装置１は、第１光源部１１および第２光源部１２と、第１光源部１１および第２光源部１２からの光が照射される照射面の明るさを検出する検出部１８と、制御部１５とを備える。制御部１５は、照射面の明るさがあらかじめ設定された目標値となるように、検出部１８により検出される照射面の明るさに応じて、第１光源部１１の調光比を変化させる。このとき、制御部１５は、第２光源部１２の調光比を固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置およびそれを用いた照明器具に関し、より詳細には、複数種類の光源を備えた照明装置およびそれを用いた照明器具に関する。

従来、光色の異なる複数の光源を備えた照明器具が提供されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の照明器具は、第１光源および第２光源と、第１光源を点灯する第１点灯回路と、第２光源を点灯する第２点灯回路とを備える。また、この照明器具は、第１光源および第２光源からの被照射面の明るさを検出する明るさセンサと、明るさセンサからの信号により被照射面の明るさが一定となるように自動で調光制御する自動調光制御回路とを備える。

自動調光制御回路は、明るさセンサからの信号に応じて第１光源および第２光源の調光比をそれぞれ設定する。そして、第１点灯回路および第２点灯回路は、自動調光制御回路により設定された調光比で第１光源および第２光源をそれぞれ点灯させ、その結果、第１光源および第２光源から照射される光によって被照射面の明るさが一定となる。

特開２０１３−８５０１号公報

上述の特許文献１記載の照明器具では、例えば局所的に明るくすることを目的としたスポットライトを第１光源とした場合、被照射面の明るさが一定となるように第１光源の調光比を変えてしまうと、局所的に明るくするという目的が達成できない可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされており、利便性を向上させた照明装置およびそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、複数種類の光源と、前記複数種類の光源からの光が照射される照射面の明るさを検出する検出部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記照射面の明るさがあらかじめ設定された目標値となるように、前記検出部により検出される前記照射面の明るさに応じて、前記複数種類の光源のうち少なくとも１つの光源の調光比を固定し、かつ、前記複数種類の光源のうち前記少なくとも１つの光源を除く残りの光源の調光比を変化させることを特徴とする。

本発明の照明器具は、上述の照明装置と、前記照明装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、利便性を向上させた照明装置およびそれを用いた照明器具を提供することができるという効果がある。

図１Ａは本発明の実施形態に係る照明装置の概略ブロック図、図１Ｂは本発明の実施形態に係る照明装置に用いられる点灯回路部の回路構成図である。本発明の実施形態に係る照明器具の全体斜視図である。本発明の実施形態に係る照明器具の側面図である。

本発明の実施形態に係る照明装置１および照明器具１０について、図１〜図３を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されない。したがって、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態の照明装置１は、図１Ａに示すように、第１光源部１１および第２光源部１２と、第１点灯回路部１３および第２点灯回路部１４と、制御部１５と、力率改善回路１６と、受信部１７と、検出部１８とを備える。

第１光源部１１は、例えば床面などの照射面を照らす主光源であって、相関色温度６５００Ｋの光（涼色の光）を放射する１乃至複数個の発光ダイオード１１０の直列回路を有する。第２光源部１２は、例えば机上面などを局所的に照らす補助光源（スポットライト）であって、相関色温度２７００Ｋの光（暖色の光）を放射する１乃至複数個の発光ダイオード１２０の直列回路を有する。

第１光源部１１は、発光ダイオード１１０の順電圧に個数を乗じた電圧（以下、駆動電圧という。）が印加されることで電流が流れて発光（点灯）する。また、第２光源部１２は、同様に、発光ダイオード１２０の順電圧に個数を乗じた電圧（以下、駆動電圧）が印加されることで電流が流れて発光（点灯）する。ここに、本実施形態では、第１光源部１１および第２光源部１２により複数種類の光源が構成される。

なお、日本工業規格（ＪＩＳＺ９１１０照明基準総則）において、相関色温度が３３００Ｋ未満の光色が「暖色」、５３００Ｋを超える光色が「涼色」、３３００Ｋ〜５３００Ｋの範囲の光色が「中間色」と定義されている。

力率改善回路１６は従来周知の昇圧チョッパ回路からなり、商用の交流電源１００から供給される交流電圧よりも高い直流電圧を出力する。

第１点灯回路部１３は、力率改善回路１６から出力される直流電圧を所望の電圧値の直流電圧（第１光源部１１の駆動電圧）まで降圧するスイッチング電源回路を有する。また、第２点灯回路部１４は、同様に、力率改善回路１６から出力される直流電圧を所望の電圧値の直流電圧（第２光源部１２の駆動電圧）まで降圧するスイッチング電源回路を有する。

第１点灯回路部１３は、図１Ｂに示すように、降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路を駆動する駆動回路１３０とで構成される。また、第２点灯回路部１４は、同様に、降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路を駆動する駆動回路１４０とで構成される。

降圧チョッパ回路は従来周知であって、力率改善回路１６の正極側の出力端子にダイオードＤ１のカソードが接続され、ダイオードＤ１のアノードと力率改善回路１６の負極側の出力端子との間にスイッチング素子Ｑ１および抵抗Ｒ１の直列回路が挿入される。

また、ダイオードＤ１のカソード・アノード間には、電解コンデンサからなる平滑コンデンサＣ１およびインダクタＬ１が直列に接続され、平滑コンデンサＣ１の両端には放電用の抵抗Ｒ２が接続される。さらに、平滑コンデンサＣ１の両端間には、第１光源部１１を構成する１乃至複数個の発光ダイオード１１０または第２光源部１２を構成する１乃至複数個の発光ダイオード１２０が直列に接続される。

上述のように構成される降圧チョッパ回路では、スイッチング素子Ｑ１が高周波でスイッチングされることにより、入力電圧（力率改善回路１６の出力電圧）から降圧された直流電圧が平滑コンデンサＣ１の両端より第１光源部１１や第２光源部１２に出力される。また、駆動回路１３０は、制御部１５から与えられる制御信号Ｓ１に応じてスイッチング素子Ｑ１をスイッチングし、駆動回路１４０は、制御部１５から与えられる制御信号Ｓ２に応じてスイッチング素子Ｑ１をスイッチングする。

制御部１５は、マイクロコンピュータやメモリ（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等）などのハードウェアと、メモリに保存されてマイクロコンピュータで実行されるプログラム（ソフトウェア）とで構成される。そして、以下に説明する制御部１５の動作（処理）は、マイクロコンピュータがプログラムを実行することで実現される。

なお、制御部１５の動作電源は、電源回路が力率改善回路１６の出力電圧から作成する。また、制御部１５のメモリには、上記照射面の明るさの目標値があらかじめ記憶されている。

ここで、制御部１５は、第１点灯回路部１３および第２点灯回路部１４のスイッチング電源回路を間欠動作させ、かつ、間欠動作の周期に対する動作期間（オン期間）のデューティ比を１００％から下限値（例えば５％）の範囲で増減させる。これにより、第１光源部１１および第２光源部１２の光出力を調整（調光）することができる。

つまり、デューティ比が高くなるほど第１光源部１１および第２光源部１２の光出力が増加し、デューティ比が低くなるほど第１光源部１１および第２光源部１２の光出力が減少する。そして、デューティ比が１００％（調光範囲の上限）の場合には、スイッチング電源回路が常時動作して第１光源部１１および第２光源部１２が定格点灯する。なお、以下の説明では、上述したデューティ比を調光比と呼ぶ。

受信部１７は、リモートコントローラ（以下、リモコンと略す。）から送信される赤外線信号を受信（受光）するものであって、受信した赤外線信号から復調した制御コード（調光指令）を制御部１５に出力する。そして、制御部１５は、制御コードに応じて第１点灯回路部１３および第２点灯回路部１４を制御し、第１光源部１１および第２光源部１２の調光比を調整する。

なお、リモコンから送信される信号は赤外線信号に限らず、電波を媒体とする無線信号や信号線を介した電気信号であってもよい。

検出部１８は、フォトダイオードや太陽電池のような光電変換素子を有し、上記照射面（床面）の明るさに対応したレベルの電気信号（検出信号）を制御部１５に出力する。

次に、本実施形態の照明装置１の基本動作について説明する。制御部１５は、検出部１８により検出された上記照射面（床面）の明るさがあらかじめ設定された目標値となるように、第１光源部１１の調光比および第２光源部１２の調光比をそれぞれ設定し、第１点灯回路部１３および第２点灯回路部１４にそれぞれ出力する。

そして、第１点灯回路部１３は、制御部１５より入力された第１光源部１１の調光比に従って第１光源部１１を点灯させ、第２点灯回路部１４は、制御部１５より入力された第２光源部１２の調光比に従って第２光源部１２を点灯させる。その結果、第１光源部１１および第２光源部１２から照射される光によって、上記照射面の明るさが目標値に近づけられる。

ところで、第２光源部１２は、上述のように、机上面を局所的に照らす補助光源（スポットライト）であるため、第２光源部１２の調光比を変化させてしまうと、局所的に明るくするという目的が達成できなくなる可能性がある。そこで、本実施形態では、第２光源部１２の調光比は固定し、第１光源部１１の調光比のみを変化させることで、上記照射面の明るさを目標値に近づけている。その結果、机上面を局所的に照らすという目的を達成しつつ、上記照射面の明るさを目標値に近づけることができ、利便性の高い照明装置１を提供することができる。

また、本実施形態のように、暖色の発光ダイオード１２０で構成される第２光源部１２の調光比を固定し、かつ涼色の発光ダイオード１１０で構成される第１光源部１１の調光比を変化させた場合、演色性を向上させることができる。具体的には、外光の影響が大きい日中のように明るい時間帯では第１光源部１１の調光比を低くし、外光の影響が小さい夜間のように暗い時間帯では第１光源部１１の調光比を高くすることにより、室内にいる人が一日を通じて明るく感じることができる。

なお、第２光源部１２の調光比は、第１光源部１１が消灯するまで固定するのが好ましい。例えば、検出部１８の検出結果に応じて第１光源部１１の調光比のみを低下させた場合、第１光源部１１の調光比を調光下限（例えば５％）まで低下させたとしても、上記照射面の明るさが目標値を超えてしまうことがある。この場合、第１光源部１１を消灯させるとともに第２光源部１２の調光比を低下させることで、上記照射面の明るさを目標値に近づけることができる。

そして、この場合、検出部１８の検出結果に応じて第１光源部１１および第２光源部１２のうち一方の調光比のみを調整すればいいので、第１光源部１１の調光比および第２光源１２の調光比を同時に調整する場合に比べて、制御部１５の制御が容易になる。

また、制御部１５は、上述のように第２光源部１２の調光比を固定しかつ第１光源部１１の調光比を変化させる第１モードと、第１光源部１１の調光比および第２光源部１２の調光比を同じ比率で変化させる第２モードとを択一的に選択して実行するのが好ましい。この場合、例えばリモコンから送信される赤外線信号により、制御部１５の動作モードが第１モードと第２モードとに切り替えられるようになっていればよく、使用状況に応じて照明状態を容易に切り替えることができる。

図２は上述の照明装置１を用いた照明器具１０の全体斜視図であり、図３は照明器具１０の側面図である。本実施形態の照明器具１０は、例えば引掛シーリングに着脱自在に取り付けられて天井に配置されるものであって、一般にシーリングライトと呼称される照明器具である。なお、本発明に係る技術思想が適用可能な照明器具はシーリングライトに限定されない。

本実施形態の照明器具１０は、器具本体２と、給電部３と、複数のＬＥＤユニットと、配光パネルと、カバー４と、複数（図２では３個）の第２光源部１２とを備える。器具本体２は、金属製の板材によって円盤状に形成され、引掛シーリングと電気的かつ機械的に着脱自在に結合する給電部３が中央部分に配置されている。また、器具本体２の外縁部分には、複数（図２では３個）の開口部２０が周方向において一定の間隔ごとに設けられている。

各ＬＥＤユニットは、円弧状に湾曲形成された実装基板の表面（下面）に、第１光源部１１を構成する複数個の発光ダイオード１１０が弧状に２列に並べて実装されている。そして、これらのＬＥＤユニットは、給電部３を中心とする周方向に並べて器具本体２の下面に取り付けられる。

配光パネルは、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂によって円環状に形成され、上述のＬＥＤユニットの下面を覆うようにして器具本体２に固定される。配光パネルにおける発光ダイオード１１０との対向部位には、発光ダイオード１１０から放射される光の配光を制御するための光学部品が一体に形成されている。

カバー４は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂により、上面が開口する扁平な円筒形状に形成され、上述のＬＥＤユニットおよび配光パネルを内部に収納するようにして器具本体２の下面に着脱自在に取り付けられる。ただし、器具本体２に対するカバー４の取付構造については、一般的なシーリングライトにおいて周知な構造であるから、ここでは詳細な説明を省略する。

第２光源部１２は、いわゆるスポットライトであって、下面が開口する球状に形成された灯具本体１２１を有する。灯具本体１２１の内部には、円板状に形成されて暖色の発光ダイオード１２０が表面（下面）に実装された実装基板が収納されている。なお、発光ダイオード１２０は、灯具本体１２１の下面開口を臨むように配置されており、発光ダイオード１２０から放射された光が上記下面開口を通して外部に照射される。

また、第２光源部１２は、図２および図３に示すように、器具本体２に設けられた開口部２０を通して下側に露出した状態で器具本体２に取り付けられる。そして、第２光源部１２は、器具本体２に取り付けられた状態において器具本体２の直径方向に回転可能であり、制御部１５から出力される制御信号に従って光の照射方向を調整することができる。

また、器具本体２の外縁部分には、上述の検出部１８が取り付けられる。この検出部１８は、器具本体２の中心軸（図３における上下方向の軸）を含み、かつ所定面積の床面を含むように検出範囲が設定される。そして、検出部１８は、この検出範囲内に照射される第１光源部１１および第２光源部１２からの光に基づいて上記照射面（床面）の明るさを検出する。

なお、照明装置１を構成する各部のうちで第１光源部１１および第２光源部１２を除く第１点灯回路部１３、第２点灯回路部１４、制御部１５および力率改善回路１６は、器具本体２の上面側における給電部３の周囲に配置される。また、力率改善回路１６は、給電部３との間が給電線により接続されることで、商用の交流電源１００より給電される。

而して、本実施形態の照明器具１０のように、上述の照明装置１を用いることによって、利便性を向上させた照明器具１０を提供することができる。

なお、本実施形態では、２種類の光源（第１光源部１１および第２光源部１２）を組み合わせたが、３種類以上の光源を組み合わせてもよい。この場合、１種類の光源の調光比を固定し、１種類の光源を除く残りの光源の調光比を変化させるようにするのが好ましい。また、本実施形態では、第１光源部１１および第２光源部１２ともに直接照明としたが、第１光源部１１および第２光源部１２の一方が間接照明であってもよい。

さらに、本実施形態では、１種類の発光ダイオード１１０で第１光源部１１を構成したが、例えば光色の異なる複数種類の発光ダイオードで第１光源部１１を構成してもよく、本実施形態に限定されない。

以上説明したように、本実施形態の照明装置１は、複数種類の光源（第１光源部１１および第２光源部１２）と、複数種類の光源からの光が照射される照射面（例えば床面）の明るさを検出する検出部１８と、制御部１５とを備える。制御部１５は、照射面の明るさがあらかじめ設定された目標値となるように、検出部１８により検出される照射面の明るさに応じて、複数種類の光源のうち少なくとも１つの光源（第２光源部１２）を除く残りの光源（第１光源部１１）の調光比を変化させる。このとき、制御部１５は、複数種類の光源のうち少なくとも１つの光源（第２光源部１２）の調光比を固定する。

上記構成によれば、例えば第２光源部１２がスポットライトである場合、第２光源部１２の調光比を固定することで局所的に明るくするという目的を達成しつつ、第１光源部１１の調光比を変化させることで照射面の明るさを目標値に近づけることができる。これにより、利便性の高い照明装置１を提供することができる。

また、本実施形態の照明装置１のように、制御部１５は、残りの光源（第１光源部１１）が消灯するまでは、検出部１８により検出される照射面の明るさに応じて、残りの光源の調光比を変化させるのが好ましい。このとき、制御部１５は、少なくとも１つの光源（第２光源部１２）の調光比を固定する。そして、制御部１５は、残りの光源が消灯すると、検出部１８により検出される照射面の明るさに応じて、少なくとも１つの光源の調光比を変化させる。

上記構成によれば、検出部１８の検出結果に応じて第１光源部１１および第２光源部１２のうち一方の調光比のみを調整すればいいので、第１光源部１１の調光比および第２光源部１２の調光比を同時に調整する場合に比べて制御が容易になる。

また、本実施形態の照明装置１のように、制御部１５は、第１モードと第２モードとを択一的に選択して実行するのが好ましい。制御部１５は、第１モードにおいて、照射面の明るさが目標値となるように、検出部１８により検出される照射面の明るさに応じて、少なくとも１つの光源（第２光源部１２）の調光比を固定し、かつ、残りの光源（第１光源部１１）の調光比を変化させる。また、制御部１５は、第２モードにおいて、照射面の明るさが目標値となるように、検出部１８により検出される照射面の明るさに応じて、複数種類の光源（第１光源部１１および第２光源部１２）の調光比を同じ比率で変化させる。

上記構成によれば、使用状況に応じて照明状態を変化させることができる。

本実施形態の照明器具１０は、照明装置１と、照明装置１を保持する器具本体２とを備える。

上記構成によれば、上述の照明装置１を用いることによって、利便性を向上させた照明器具１０を提供することができる。

１照明装置
２器具本体
１０照明器具
１１第１光源部（複数種類の光源）
１２第２光源部（複数種類の光源）
１５制御部
１８検出部

Claims

複数種類の光源と、前記複数種類の光源からの光が照射される照射面の明るさを検出する検出部と、制御部とを備え、
前記制御部は、前記照射面の明るさがあらかじめ設定された目標値となるように、前記検出部により検出される前記照射面の明るさに応じて、前記複数種類の光源のうち少なくとも１つの光源の調光比を固定し、かつ、前記複数種類の光源のうち前記少なくとも１つの光源を除く残りの光源の調光比を変化させることを特徴とする照明装置。
前記制御部は、前記残りの光源が消灯するまでは、前記検出部により検出される前記照射面の明るさに応じて、前記少なくとも１つの光源の調光比を固定し、かつ、前記残りの光源の調光比を変化させ、
前記制御部は、前記残りの光源が消灯すると、前記検出部により検出される前記照射面の明るさに応じて、前記少なくとも１つの光源の調光比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。
前記制御部は、第１モードと第２モードとを択一的に選択して実行し、
前記制御部は、前記第１モードにおいて、前記照射面の明るさが前記目標値となるように、前記検出部により検出される前記照射面の明るさに応じて、前記少なくとも１つの光源の調光比を固定し、かつ、前記残りの光源の調光比を変化させ、
前記制御部は、前記第２モードにおいて、前記照射面の明るさが前記目標値となるように、前記検出部により検出される前記照射面の明るさに応じて、前記複数種類の光源の調光比を同じ比率で変化させることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載の照明装置と、前記照明装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。