JP2019057386A - Lighting control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDなどの発光体の光度を段階的に変化させて調光する調光装置に関する。 The present invention relates to a light control device that performs light control by changing the luminous intensity of a light emitter such as an LED stepwise.
例えば発光ダイオードの光度を調光する場合、PWM制御では発光体に流れる電流を一定の周期のパルス信号によって制御している。そのパルス信号のデューティ比を変化させることによって光度が変化する。デューティ比が高くパルス信号のオン時間が長いと光度が高く(明るく)、逆にデューティ比が低くパルス信号のオン時間が短いと光度は低く(暗く)なる。従って、PWM制御では光度を変化させるにはパルス信号のデューティ比を変化させればよい。 For example, when dimming the light intensity of a light emitting diode, in PWM control, the current flowing through the light emitter is controlled by a pulse signal having a constant period. The luminous intensity changes by changing the duty ratio of the pulse signal. When the duty ratio is high and the pulse signal is on for a long time, the luminous intensity is high (bright). Conversely, when the duty ratio is low and the pulse signal is on for a short time, the luminous intensity is low (dark). Therefore, in PWM control, the duty ratio of the pulse signal may be changed to change the luminous intensity.
ただし、デューティ比は段階的に変化するため、デューティ比の変化量が大きいと、光度の段階的な変化が感じられて違和感を感じる場合がある。ただし、デューティ比の変化量を小さくすると、PWM制御装置の価格が高くなるという新たな不具合が生じる。 However, since the duty ratio changes stepwise, if the amount of change in the duty ratio is large, a stepwise change in luminous intensity may be felt, and a sense of discomfort may be felt. However, if the amount of change in the duty ratio is reduced, a new problem arises that the price of the PWM control device increases.
そこで、LEDを複数系列にグループ分けすると共に、各グループ毎にPWM制御装置を設けて、各グループ毎のパルス信号のオンになるタイミングやデューティ比を相違させることによって、全体での光度の変化が緩やかになるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, the LEDs are grouped into a plurality of series, and a PWM control device is provided for each group. By changing the timing and duty ratio of turning on the pulse signal for each group, the change in luminous intensity as a whole is changed. What is made loose is known (for example, refer patent document 1).
上記従来のものでは、LEDを複数のグループに分けて各グループ毎に異なったパルス信号を使用することによって全体としての光度の変化を穏やかにしているので、1つのグループしかないLEDの調光装置には適用することができない。 In the above-mentioned conventional device, since the change in luminous intensity as a whole is moderated by dividing the LEDs into a plurality of groups and using different pulse signals for each group, the LED dimming device having only one group. It cannot be applied to.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、1つのグループの発光体であっても光度を緩やかに変化させることのできる調光装置を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a light control device capable of changing the luminous intensity gradually even with a single group of light emitters.
上記課題を解決するために本発明による調光装置は、電流の値によって光度が変化する発光体に供給する電流値をPWM制御によって段階的に変化させて発光体の光度を変化させる調光装置において、PWM制御でのパルス信号のデューティ比であって、光度を変化させる前の光度でのデューティ比を前デューティ比とし、変化後の光度でのデューティ比を後デューティ比として、前デューティ比から後デューティ比に移行する際にパルス信号の所定回数の周期を遷移期間として設定し、この遷移期間に、上記前デューティ比と後デューティ比を混在させたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a light control device according to the present invention is a light control device that changes the light intensity of a light emitter by stepwise changing the current value supplied to the light emitter whose light intensity varies depending on the current value by PWM control. , The duty ratio of the pulse signal in PWM control, the duty ratio at the luminous intensity before changing the luminous intensity is the pre-duty ratio, the duty ratio at the luminous intensity after the change is the post-duty ratio, and from the previous duty ratio When shifting to the post-duty ratio, a predetermined number of cycles of the pulse signal is set as a transition period, and the pre-duty ratio and the post-duty ratio are mixed in the transition period.
上記遷移期間に前デューティ比と後デューティ比を混在させれば、遷移期間での平均のデューティ比は前デューティ比と後デューティ比の間の値になる。すなわち、遷移期間内での平均光度は変化前の光度と変化後の光度との間の光度になるので、変化前の光度からこの遷移期間での中間光度を経て変化後の光度に調光されることになり、調光時の高度の変化が緩やかになる。 If the previous duty ratio and the rear duty ratio are mixed in the transition period, the average duty ratio in the transition period becomes a value between the previous duty ratio and the rear duty ratio. In other words, the average luminous intensity within the transition period is the luminous intensity between the luminous intensity before the change and the luminous intensity after the change, so the light intensity before the change is dimmed to the luminous intensity after the change through the intermediate luminous intensity in this transition period. As a result, the change in altitude during dimming becomes moderate.
なお、この遷移期間に1種類の光度変化を挿入してもよいが、上記遷移期間の混在比を複数設定し、前デューティ比の混在比が高い順に複数の遷移期間を連続させれば、さらに緩やかに光度を変化させることができる。 In addition, one kind of light intensity change may be inserted in this transition period. However, if a plurality of transition ratios are set and a plurality of transition periods are continued in descending order of the mixture ratio of the previous duty ratio, The luminous intensity can be changed gently.
以上の説明から明らかなように、本発明は、PWM制御における光度を変化させる際に、パルス信号のデューティ比を変化前のデューティ比から変化後のデューティ比に変更する際に遷移期間を設けて、デューティ比の変化の途中に中間のデューティ比を擬似的に発生させることによって、発光体が1系統であっても光度を緩やかに変化させることができる。 As is apparent from the above description, the present invention provides a transition period when changing the duty ratio of the pulse signal from the duty ratio before the change to the duty ratio after the change when changing the luminous intensity in the PWM control. By artificially generating an intermediate duty ratio in the middle of the change of the duty ratio, the luminous intensity can be gradually changed even if the number of light emitters is one.
図1を参照して、本図は本発明による調光装置の回路図の一例である。PSはLED1を発光させるための直流電源であり、バッテリなどの直流電源を用いてもよいが、外部の商用電源から供給される交流電力を整流して直流電源PSとしてもよい。
Referring to FIG. 1, this figure is an example of a circuit diagram of a light control device according to the present invention. PS is a DC power source for causing the
LED1の明るさ、すなわち光度は順方向降下電圧(VF)に比例する。本発明ではVFを増減するためにLED1に抵抗を直列に接続し、その抵抗値を可変するのではなく、LED1に流れる電流をPWM制御によって増減する。すなわち、LED1に流れる電流をパルス状にして、そのパルス信号のオン時間を増減することによってLED1の光度を変化させる。
The brightness, that is, the luminous intensity of the
LED1に流れる電流をパルス状にするために、LED1に対して直列にトランジスタ3を設けた。そして、このトランジスタ3をPWM制御用のCPU2に接続した。このCPU2からトランジスタ3に出力されるパルス信号に従ってトランジスタ3はオンオフ状態が切り替えられる。
In order to make the current flowing through the
図2を参照して、本実施の形態ではLED1の点灯状態の光度を光度1から光度5までの5段階に調光するように構成されている。光度5ではパルス信号のオン時間が一番長く、光度1に向かって調光される毎にパルス信号のオン時間が短くなるように設定されている。光度5から光度4へ調光する場合について、図3を参照して説明する。
With reference to FIG. 2, the present embodiment is configured to adjust the luminous intensity of the lighting state of
図3に示すように、光度5におけるパルス信号のオン時間は1周期中の80%に設定し、光度4では同じくオン時間を65%に設定した。光度5から光度4に調光する際には、パルス信号のオン時間を80%から65%に変化させるが、その際、光度が急に変化して違和感を覚えないように、光度5から光度4に変化する途中に遷移期間を設けた。
As shown in FIG. 3, the ON time of the pulse signal at a luminous intensity of 5 was set to 80% in one cycle, and at the luminous intensity of 4, the ON time was set to 65%. When dimming from
具体的には、図3の表に示す擬似的光度をこの遷移期間として、光度5から擬似的光度で示したパルス信号でLED1を光らせ、その後に光度4であるオン時間65%のパルス信号でLED1を発光させる。このように、遷移期間に擬似的光度が挟まれるので、光度の変化が緩やかになる。
Specifically, using the pseudo light intensity shown in the table of FIG. 3 as the transition period, the
さらに具体的に説明すると、本実施の形態では遷移期間として5周期を設定した。そして、その5周期におけるパルス信号の組み合わせを表に示す4種類設定した。すなわち、擬似的光度「4.8」,「4.6」,「4.4」,「4.2」の4種類である。 More specifically, in this embodiment, five periods are set as the transition period. Then, four types of combinations of pulse signals in the five cycles were set as shown in the table. That is, there are four types of pseudo luminous intensity “4.8”, “4.6”, “4.4”, and “4.2”.
光度5から光度4に調光する際に、光度5で光っている状態から、光度4.8として示すパルス信号の組み合わせを5周期実施する。続けて、光度4.6に示す組み合わせで5周期実施する。さらに光度4.4、光度4.2を各々5周期筒実施した後で、光度4の状態にする。この光度4.8から光度4.2までの合計20周期が遷移期間である。このようにパルス信号を供給すると、LED1は光度5から遷移期間中に段階的に減光されて光度4の状態になるので、光度の変化が緩やかに感じられることになる。なお、本実施の形態では擬似的光度を4種類設定し、遷移期間を20周期としたが、擬似的光度の種類や遷移期間として設定する周期数はここに示した例より増減させてもよい。また、上記実施の形態では減光時について説明したが、増光する場合には上記の逆のプロセスによることになる。
When dimming from
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。 In addition, this invention is not limited to an above-described form, You may add a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 LED
2 CPU
3 トランジスタ
1 LED
2 CPU
3 transistors
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JP2017203825A (en) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 日本精機株式会社 | Display device |
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