JP2023149431A

JP2023149431A - Ｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP2023149431A
Application number: JP2022058005A
Authority: JP
Inventors: 征士中島; Seiji Nakajima
Original assignee: RB Controls Co Ltd
Current assignee: RB Controls Co Ltd
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-10-13

Abstract

【課題】調色可能なＬＥＤで発光量が少ない状態、すなわち暗い状態では色温度を下げ、明るくなるに伴って色温度を上げる場合、単色のＬＥＤのように、一定の時間毎に電流値を増加させて発光量を増やす調光を行ったのでは、ＬＥＤ全体の発光量が電流増加量に比例せず、電流増加速度よりも発光量の増加速度の方が早く感じてしまう。【解決手段】ＬＥＤ全体に流れる合計の電流値を複数段階に設定し、この電流値が少ない段階での色温度を電流値が多い段階での色温度より低温になるように調色し、上記電流値の段階を自動的に変更して調光する機能を備えており、この自動的に調光する際に、電流値が小さい状態で電流値の段階を変更する時間を電流値が大きい状態で電流値の段階を変更する時間より短くなるように制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、発光色の色温度が相違する複数種類のＬＥＤを内蔵し、色温度を変更する調色が可能なＬＥＤ照明装置に関する。

ＬＥＤは発光色が青、赤、緑の光の３原色を発光することのできるものが知られている。そこで、これら３種類のＬＥＤを１つにまとめて、各ＬＥＤの発光量の比率を変化させることによって全体としての発光色の色温度を変化させる調色を行うことができる。

また、ＬＥＤは発光色の相違にかかわらず、発光量は通電する電流量にほぼ比例する。従って、色温度が低く赤色成分の比率が多い状態から色温度を上昇させるためには、赤色のＬＥＤの電流値を下げるとともに、青色のＬＥＤの電流値を増加させればよい（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２２－４１０３３号公報（段落［００６０］、図４）

上記のような調色を行うことのできるＬＥＤでの全体としての発光量が少ない状態、すなわち暗い状態では色温度を下げ、明るくなるに伴って色温度を上げることが望まれる場合がある。このように明るくする場合にはＬＥＤ全体の電流値を増加させて発光量を増やす操作を行うが、単色のＬＥＤのように、一定の時間毎に電流値を増加させて発光量を増やす調光を行ったのでは、調光途中で調色を行うため、ＬＥＤ全体の発光量が電流増加量に比例せず、電流増加速度よりも発光量の増加速度の方が早く感じてしまうという不具合が生じる。

図７を参照して、ＬＥＤ全体としての電流値を同じ間隔で１から６まで増加させると、発光量は増加するものの、発光量が増加するのに伴って色温度が上昇するように調色を行うと、図７に示すように、発光量の増加速度が速くなる。なお、逆に発光量を減少させる際には、発光量が減少するのに伴って発光量の減少速度が減速するように感じることになる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、自動的に発光量を増減する際に併せて調色を行っても、発光量の変化に違和感を生じないＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明によるＬＥＤ照明装置は、発光色の色温度が相違する複数種類のＬＥＤを内蔵し、これら複数種類のＬＥＤの発光量の比率を変化させることにより全体としての色温度を変化させる調色を可能とする調色ＬＥＤの全体としての発光量を変化させる調光機能を備えたＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ全体に流れる合計の電流値を複数段階に設定し、この電流値が少ない段階での色温度を電流値が多い段階での色温度より低温になるように調色し、上記電流値の段階を自動的に変更して調光する機能を備えており、この自動的に調光する際に、電流値が小さい状態で電流値の段階を変更する時間を電流値が大きい状態で電流値の段階を変更する時間より短くなるように制御することを特徴とする。

例えば発光量を自動的に増加させる際には、電流値の段階を上げる間隔を徐々に延ばして急激に明るくならないようにする。逆に発光量を減少させる際には電流量の段階を下げる間隔を徐々に短くして早く暗くなるようにする。

以上の説明から明らかなように、本発明は、電流の段階を変更する間隔を調節するだけで、調光時に併せて調色を行っても発光量の変化に違和感を感じない。

本発明の一実施の形態の構成を示す図リモコンの一例を示す図照明装置の要部の構成を示す図自動操作により発光量を増加させる際の制御を示すフロー図自動操作により発光量を減少させる際の制御を示すフロー図本発明による電流制御と発光量との関係を示す図従来装置での電流制御と発光量との関係を示す図

１は部屋であり、この部屋１の天井１１には複数個のＬＥＤ照明器具２が取り付けられている。これらＬＥＤ照明器具２は外部の商用電源３１からの電力によって稼働する電源部３から供給される電力によって発光する。

各ＬＥＤ照明器具２には光の３原色である赤、緑、青の各色を各々発光する３種類のＬＥＤが内蔵されており、各色の割合を変更することによって発光色の色温度を変更することができる（調色）。また、その他のＬＥＤと同様に電流を増減することによって発光量を増減することができる（調光）。ところで、本実施の形態では光の３原色をそれぞれ発光する３種類のＬＥＤを内蔵した照明器具２を用いて説明するが、発光色の色温度が相違する複数種類のＬＥＤを内蔵したものを用いてもよい。例えば、発光色の色温度が２７００Ｋと６５００Ｋの２種類のＬＥＤを内蔵していれば調色が可能である。

図２を合わせて参照して、部屋１の壁にはリモコン４が取り付けられている。このリモコン４にはオンスイッチ４１とオフスイッチ４２とが設けられている。オンスイッチ４１がオンにされると、各ＬＥＤ照明器具２は最低発光量で点灯する。また、オフスイッチ４２が押し操作されると、各ＬＥＤ照明器具２はどのような点灯状態であっても消灯する。その後にオンスイッチ４１がオンにされると消灯時の点灯状態の如何に関わらず、上述のように最低発光量で点灯するように構成されている。

光量は最低発光量から最高発光量まで６段階に設定されており、その時点の発光量の段階はインジケータ４３に表示される。すなわち、発光量が最低の１段階であると、インジケータ４３が下から１個点灯し、発光量の段階が上がる毎にインジケータ４３の発光個数が増加し、最大発光量である６段階になると、インジケータ４３は全て発光する。

この発光量の増減は１段階アップスイッチ４６と１段階ダウンスイッチ４７によって行うことができ、１段階アップスイッチ４６を押し操作すると発光量が１段階アップし、逆に１段階ダウンスイッチ４７を押し操作すると発光量が１段階ダウンする。

ＬＥＤ照明器具２の発光量はこのほかに自動アップスイッチ４４と自動ダウンスイッチ４５とによっても行うことができる。自動アップスイッチ４４が押し操作されると、発光量は６段階まで自動的に増加し、自動ダウンスイッチ４５を押し操作すると、発光量は１段階まで自動的に減少する。

また、発光量の各段階毎に発光色の色温度が設定されており（後述する図６参照）、発光量の調節とともに赤、緑、青の割合を変更して色温度を変更する。図３を参照して、電源部３にはマイコン３２が内蔵されており、ＬＥＤ照明器具２に流れる全体の電流値を電流検知部３３で検知して、発光量の段階に相当する電流値になるように電圧制御部３４の出力電圧を設定する。また、電圧制御部３４から出力される電圧を各ＬＥＤ（赤色ＬＥＤ２Ｒ、緑色ＬＥＤ２Ｇ、青色ＬＥＤ２Ｂ）に対して所定の色温度になるように分配する調色制御部３５を備えている。

すなわち、発光量が最も少ない段階１では電流検知部３３が検知する電流値が段階１に相当する最も小さい電流値になるように電圧制御部３４の電圧が調節されると共に、段階１での色温度（例えば２０００Ｋ）になるように調色制御部３５で３種のＬＥＤへの電流配分を調節する。また、発光量が最も多い段階６では電流検知部３３が検知する電流値が段階６に相当する最も大きい電流値になるように電圧制御部３４の電圧が調節されると共に、段階６での色温度（例えば６５００Ｋ）になるように調色制御部３５で３種のＬＥＤへの電流配分を調節する。

ただし、色温度を上げると発光量も増加するので、例えば自動で発光量を段階１から段階６まで増加させる場合には、同じインターバルで段階を上げていくと、発光量は時間経過に対して比例的に増加するのではなく急激に発光量が増加するように感じる。

そこで、図４に示すように、電源ＳＷであるオンスイッチ４１がオンされると（Ｓ１０１）、上述のように、一旦第１段階の発光量で発光させ（Ｓ１０２）、その状態で発光量を１段階上げる１段階アップスイッチ４６がオンされると（Ｓ１０４）、直ちに発光量の段階を１段階アップさせるが（Ｓ１０５）、自動アップスイッチ４４がオンされると以下の制御を行うようにした（Ｓ１０３）。

図４に合わせて図６を参照して、まず変数ｎを０にリセットし（Ｓ１０６）、発光量の段階を１段階上げる間隔に基準時間ｔにｎを足した値を新たなｔとした。ここで、ｔは仮に０．５秒程度に設定しておく。ｎの初期値は０にリセットされているので、第１段階から第２段階に上がる時間はｔ秒になる。発光量の段階を１段階上げた後は（Ｓ１０８）ｎに０．１を足す（Ｓ１０９）。この制御を発光量が第６段階になるまで繰り返す（Ｓ１１０）。すると、第１段階から第２段階に移行するまでの間隔は上述のようにｔ秒であるが、第２段階から第３段階へ移行する間隔は０．１秒長くなり、その後段階を上げる毎に間隔が長くなって、第５段階から第６段階に移行する間隔はｔ＋０．４秒になっている。

その後に１段階ダウンスイッチ４５がオンされた場合には、図５に示すように、ｎの値を０．４にセットし（Ｓ２０４）、その後発光量の段階が下がる毎に間隔を０．１秒ずつ短くなるように制御するようにした（Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ２０８）。なお、１段階ダウンスイッチ４７が押し操作された場合には直ちに発光量の段階を１段階下げるように制御する（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。

ところで、上記図４および図５に示した制御フローでは、発光量の段階の増減間隔を１次関数で増減したが、２次関数やそれ以上の高次関数、あるいは指数関数によって増減してもよく、また、予め間隔を設定してマイコン３２に格納しておくようにしてもよい。

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。

１部屋
２ＬＥＤ照明器具
３電源部
４リモコン
１１天井
３１商用電源
３２マイコン

Claims

発光色の色温度が相違する複数種類のＬＥＤを内蔵し、これら複数種類のＬＥＤの発光量の比率を変化させることにより全体としての色温度を変化させる調色を可能とする調色ＬＥＤの全体としての発光量を変化させる調光機能を備えたＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ全体に流れる合計の電流値を複数段階に設定し、この電流値が少ない段階での色温度を電流値が多い段階での色温度より低温になるように調色し、上記電流値の段階を自動的に変更して調光する機能を備えており、この自動的に調光する際に、電流値が小さい状態で電流値の段階を変更する時間を電流値が大きい状態で電流値の段階を変更する時間より短くなるように制御することを特徴とするＬＥＤ照明装置。