JP2021028874A

JP2021028874A - 電源装置および照明装置

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Publication number: JP2021028874A
Application number: JP2019147230A
Authority: JP
Inventors: 徹石北; Toru Ishikita
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2021-02-25
Anticipated expiration: 2039-08-09
Also published as: JP7299562B2

Abstract

【課題】光源を消灯調光する際に消灯間際での光色のばらつきを感じにくくできる電源装置を提供する。【解決手段】電源装置16は、少なくとも２系統以上の光色が異なる光源15a，15bをそれぞれ調光動作させる電源部17a，17b、および調光信号を入力して電源部17a，17bによる光源15a，15bの調光動作を制御する制御部18a，18bを備える。制御部18a，18bは、調光信号から消灯に向かう消灯調光か消灯に向かう調光以外の通常調光かを判断し、これら消灯調光と通常調光とで電源部17a，17bによる光源15a，15bの調光動作を異ならせる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、少なくとも２系統以上の光色が異なる光源を調光動作させる電源装置および照明装置に関する。

従来、例えば、劇場等の施設では、客席や通路等を照明する複数の照明装置が設置されている。このような照明装置には、例えば２系統の光色が異なる光源が用いられているとともに、各系統の光源をそれぞれ調光動作させる電源部が用いられている。そして、調光時において、例えばハロゲンランプの調光時の色変化と同様に色変化するように調色したり、一定の光色を保つように調光している。

各系統の光源をそれぞれ調光点灯させるため、電源部から各系統の光源への出力にばらつきが生じやすい。そのため、光源を消灯に向かって調光する消灯調光の際には、消灯間際において、電源部から各系統の光源への出力のばらつきが顕著になりやすく、電源部からの出力の高い系統の光色に色変化してしまうなどして、光色のばらつきを感じやすい場合がある。

特開２０１８−１１３２２６号公報

本発明は、光源を消灯調光する際に消灯間際での光色のばらつきを感じにくくできる電源装置および照明装置を提供することを目的とする。

実施形態の電源装置は、少なくとも２系統以上の光色が異なる光源をそれぞれ調光動作させる電源部、および調光信号を入力して電源部による光源の調光動作を制御する制御部を備える。制御部は、調光信号から消灯に向かう消灯調光か消灯に向かう調光以外の通常調光かを判断し、これら消灯調光と通常調光とで電源部による光源の調光動作を異ならせる。

実施形態の電源装置によれば、光源を消灯調光する際に消灯間際での光色のばらつきを感じにくくすることが期待できる。

一実施形態を示す電源装置および照明装置を用いた照明システムのブロック図である。同上電源装置の調光動作の第１の調光制御を示すものであって、時間と電源部の出力との関係を示すグラフである。同上電源装置の調光動作の第２の調光制御を示すものであって、時間と電源部の出力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、例えば劇場等の施設に用いられる照明システム10を示す。照明システム10は、照明装置11と、これら照明装置11の調光動作を操作する調光器12とを備えている。図１には１台の照明装置11のみ示すが、劇場等の施設には複数台の照明装置11が用いられている。

照明装置11は、例えば、劇場等の施設の天井に設置されるダウンライト等である。照明装置11は、施設の天井に設置される器具本体（図示せず）、この器具本体に配置された光源部15と、この光源部15に点灯電源を供給して点灯させる電源装置16とを備えている。

光源部15は、例えば２系統の光色が異なる光源15a，15bを有している。異なる光色は、例えば昼白色と電球色の色温度の組み合わせであるが、他の色温度を含む光色の組み合わせであってもよい。光源部15は、例えば１枚の基板に光源15a，15bが形成された発光モジュールによって構成されていてもよい。光源15a，15bには、半導体発光素子であるＬＥＤが用いられるが、有機ＥＬ等の他の半導体発光素子が用いられてもよい。また、光源部15は、少なくとも２系統以上の光源を備え、例えばフルカラーに対応するためにＲＧＢの各光色の３系統の光源を備えていてもよし、さらに４系統以上の光源を備えていてもよい。

電源装置16は、各系統の光源15a，15b毎に対応して設けられた各系統の電源ユニット16a，16bを備えている。各電源ユニット16a，16bは、対応する系統の光源15a，15bに点灯電源を出力して光源15a，15bをそれぞれ点灯（調光動作）させる電源部17a，17bと、調光器12から調光信号を入力して電源部17a，17bによる光源15a，15bの調光動作を制御する制御部18a，18bとを備えている。

電源部17a，17bは、商用交流電源等の外部電源Ｅを入力し、光源15a，15bを調光動作させる所定の点灯電源に変換して光源15a，15bに供給する。電源部17a，17bは、例えば、外部電源Ｅの交流電圧を整流する整流回路、この整流回路で整流された交流電圧を直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路等の力率改善回路、およびこの力率改善回路からの直流電圧を発光素子に供給する所定の直流電圧に変換する降圧チョッパ回路等の駆動回路を備えている。駆動回路は、スイッチング素子を有し、スイッチング素子のスイッチング動作によって光源15a，15bに供給する電流を制御し、各光源15a，15bを調光動作する。スイッチング素子は、制御部18a，18bからの制御信号に応じてスイッチング動作する。

制御部18a，18bは、調光器12から調光信号を入力し、この調光信号に応じて電源部17a，17bによる光源15a，15bの調光動作を制御するものであって、例えば電源部17a，17bの駆動回路のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する。

制御部18a，18bは、調光器12から入力する調光信号から、消灯に向かう消灯調光か、消灯に向かう調光以外の通常調光かを判断する機能と、これら消灯調光と通常調光とで電源部17a，17bによる光源15a，15bの調光動作を異ならせる機能とを有している。この調光動作を異ならせることでは、通常調光のときの調光カーブに従った制御よりも、消灯調光のときの所定出力以下の時間が短くなるように制御する。

制御部18a，18bは、消灯調光と通常調光とで電源部17a，17bによる光源15a，15bの調光動作を異ならせるために、第１の調光制御の機能と第２の調光制御の機能を有している。

第１の調光制御の機能は、通常調光では電源部17a，17bの出力が指数関数的に変化する光源15a，15bの調光動作に制御し、消灯調光では電源部17a，17bの出力が直線的に変化する光源15a，15bの調光動作に制御する。

第２の調光制御の機能は、通常調光では電源部17a，17bの出力が指数関数的に変化する光源15a，15bの調光動作に制御し、消灯調光では電源部17a，17bの出力が通常調光よりも指数関数的に早く変化する光源15a，15bの調光動作に制御する。

また、調光器12は、例えば、劇場やスタジオ等で使用されるフェーダ等を備えた操作卓（調光卓）等が用いられる。調光器12と照明装置11の各制御部18a，18bとは、例えばＤＭＸケーブルやＬＡＮケーブル等で接続され、所定の通信プロトコルに従った調光信号が調光器12から照明装置11の各制御部18a，18bに送られる。この調光信号には、消灯に向かう消灯調光信号や、消灯に向かう調光以外の通常調光信号が含まれている。

そして、照明システム10では、調光器12の操作により、操作に応じた調光信号が調光器12から出力され、この調光信号を入力した制御部18a，18bが調光信号に応じて電源部17a，17bの出力を制御し、光源15a，15bを調光動作させる。

制御部18a，18bは、消灯に向かう消灯調光以外の通常調光の場合、電源部17a，17bの出力が指数関数的に変化するように制御し、光源15a，15bの明るさが徐々に変化するように調光動作させる。

例えば、図２または図３において電源部17a，17bの出力曲線a1，a2に示すように、通常調光時には、電源部17a，17bの出力が指数関数的に変化し、これによって光源15a，15bの明るさが徐々に変化する。

この調光時には、両光源15a，15bが点灯して所定の光色に設定されている場合、調光によって光源15a，15bの明るさが変化しても光色は変化せず、光色のばらつきを感じないことが好ましい。

ところで、図２または図３において電源部17a，17bの出力曲線a1，a2に示すように、各系統の電源部17a，17bの出力にはばらつきが生じている場合がある。例えば、電源部17aの出力値P1が電源部17bの出力値P2よりも高くなるように電源部17a，17bの出力にばらつきが生じている。

この場合、通常調光時において、電源部17a，17bの出力が消灯間際となる所定の出力値P3よりも高い領域では、電源部17a，17bの出力にばらつきがあるまま、電源部17a，17bの出力が指数関数的に変化するように制御しても、光源15a，15bによる光色の色変化は目立たず、光色のばらつきを感じにくい。

一方、消灯に向かう消灯調光時において、電源部17a，17bの出力がある出力値（例えば出力値P1，P2）から０になるまで電源部17a，17bの出力を変化させるが、電源部17a，17bの出力が消灯間際となる所定の出力値P3以下の領域では、電源部17a，17bの出力のばらつきが顕著になり、電源部17a，17bからの出力の高い系統の光源15a，15bの光色に色変化してしまうなどして、光色のばらつきを感じやすくなる。

この消灯に向かう消灯調光時において、電源部17a，17bの出力がある出力値（例えば出力値P1，P2）から０になるまで電源部17a，17bの出力が指数関数的に変化するように制御した場合、電源部17a，17bの出力が所定の出力値P3以下となってから０になるまでの時間t1が長くなり、光色のばらつきを感じやすくなる。

そこで、制御部18a，18bは、入力する調光信号から消灯に向かう消灯調光か消灯に向かう調光以外の通常調光かを判断し、これら消灯調光と通常調光とで電源部17a，17bによる光源15a，15bの調光動作を異ならせる制御をすることにより、光色のばらつきを感じにくくする。

すなわち、消灯に向かう消灯調光の場合には、図２に示す出力曲線b1，b2に示す第１の調光制御のように、電源部17a，17bの出力がある出力値（例えば出力値P1，P2）から０になるまで、電源部17a，17bの出力が直線的に変化するように制御する。これにより、電源部17a，17bの出力が所定の出力値P3以下となってから０になるまでの時間t2が時間t1よりも短くなり、光色のばらつきを感じにくくできる。

あるいは、消灯に向かう消灯調光の場合には、図３に示す出力曲線c1，c2に示す第２の調光制御のように、電源部17a，17bの出力がある出力値（例えば出力値P1，P2）から０になるまで、電源部17a，17bの出力が通常調光（出力曲線a1，a2）よりも指数関数的に早く変化するように制御する。これにより、電源部17a，17bの出力が所定の出力値P3以下となってから０になるまでの時間t3が時間t1よりも短くなり、光色のばらつきを感じにくくできる。

また、制御部18a，18bでは、調光変化の信号を受信したときに、現在の調光度から変更後の調光度まで所定時間毎に一定の調光率ずつ変化させるが、通常調光のときは下に凸となる調光カーブに従って制御し、消灯調光になったときはそのときの出力から０に向かって直線的な調光カーブで制御するか、あるいは消灯調光になったときはそのときの出力から通常調光の調光カーブとは異なる調光カーブで制御する。

このように、本実施形態の電源装置16によれば、入力する調光信号から消灯に向かう消灯調光か消灯に向かう調光以外の通常調光かを判断し、これら消灯調光と通常調光とで電源部17a，17bによる光源15a，15bの調光動作を異ならせることにより、つまり、通常調光のときの調光カーブに従った制御よりも、消灯調光のときの所定出力以下の時間が短くなるように制御することにより、光源15a，15bを消灯調光する際に消灯間際での光色のばらつきを感じにくくできる。

また、通常調光では、電源部17a，17bの出力が指数関数的にて変化する光源15a，15bの調光動作に制御することにより、劇場等における演出効果を高め、また、消灯調光では、電源部17a，17bの出力が直線的に変化する光源15a，15bの調光動作に制御することにより、光源15a，15bを消灯調光する際に消灯間際での光色のばらつきを感じにくくできる。

あるいは、通常調光では、電源部17a，17bの出力が指数関数的に変化する光源15a，15bの調光動作に制御することにより、劇場等における演出効果を高め、また、消灯調光では、電源部17a，17bの出力が通常調光よりも指数関数的に早く変化する光源15a，15bの調光動作に制御することにより、光源15a，15bを消灯調光する際に消灯間際での光色のばらつきを感じにくくできる。

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。

11 照明装置
15a，15b 光源
16 電源装置
17a，17b 電源部
18a，18b 制御部

Claims

少なくとも２系統以上の光色が異なる光源をそれぞれ調光動作させる電源部と；
調光信号を入力して前記電源部による前記光源の調光動作を制御し、かつ、前記調光信号から消灯に向かう消灯調光か消灯に向かう調光以外の通常調光かを判断し、これら消灯調光と通常調光とで前記電源部による前記光源の調光動作を異ならせる制御部と；
を備えることを特徴とする電源装置。
前記制御部は、前記通常調光では前記電源部の出力が指数関数的に変化する前記光源の調光動作に制御し、前記消灯調光では前記電源部の出力が直線的に変化する前記光源の調光動作に制御する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
前記制御部は、前記通常調光では前記電源部の出力が指数関数的に変化する前記光源の調光動作に制御し、前記消灯調光では前記電源部の出力が前記通常調光よりも指数関数的に早く変化する前記光源の調光動作に制御する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
少なくとも２系統以上の光色が異なる光源と；
請求項１ないし３いずれか一記載の電源装置と；
を備えることを特徴とする照明装置。