JP3858402B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する利用分野】
本発明は照明装置に関するものであり、更に詳しくは、設定照度を維持するように照明負荷の光出力をフィードバック制御することで、昼光連動および初期照度補正を行う照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
本発明に係る第1従来例として、特開昭64−89287号公報に示したものがある。本従来例は、経年変化による光束低下特性や照明器具の汚れによる特性を予め照明器具別に記憶させ、この特性に応じた照度補正値に基づいて適切な照度を確保するものである。
【0003】
本発明に係る第2従来例として、特開平1−143189号公報に示したものがある。本従来例は、照明負荷の経時的光束減退の検知値と、予め記憶された照明器具の経時的汚れ補正値とを演算することにより、所定の光出力を得られる様にしたものである。
【0004】
本発明に係る第3従来例のブロック構成図を図1に示す。
本構成は、照明負荷(以下、ランプと呼ぶ。)1と、机上面の反射光を検知し反射光量に比例した電圧を出力する(つまり机上面照度を検出する)照度センサ2と、照度センサ2の検出値に応じて調光信号を変化させる制御部3と、制御部3からの調光信号を受けてランプ1の光出力を制御する調光安定器4とから構成される。そして、照度センサ3の検出出力が設定されたスレッショルド値になるように、ランプ5の光出力をフィードバックする制御を行うことで机上面照度を略一定にすることができる。
【0005】
なお、照度センサ2へ入射される机上面からの反射光量と机上面照度とは略比例関係にあるとする。また、図12に、ランプ劣化、ランプ汚れ、照明器具汚れ、照度センサ汚れなどの外因によって経時的に生じる光束劣化特性を示す。図12(a)はランプ劣化の場合、図12(b)はランプ汚れの場合、図12(c)は照明器具汚れの場合、図12(d)は照度センサ汚れの場合を示している。更に、ここでは、光束劣化が初期値から約30%減になる時点をランプ寿命(ここでは約12000時間経過時点)としている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記第1、第2従来例では、経年変化と共に消費電力が増加してしまう、という第1の問題点が生じてしまう。
【0007】
また、上記第3従来例では以下に示す様な第2の問題点が生じてしまう。
上記第3従来例では、ランプ劣化、ランプ汚れ、照明器具汚れ、照度センサ汚れなどの外因によって経時的に生じる光束劣化を補償するために、光束劣化とともにランプの光出力を上昇させる。しかし、上記外因による光束劣化が大きすぎると、ランプの光出力を大きく上昇させる必要があり、その場合、図13(a)の実線に示す様に、ランプが寿命に達する前に光出力が100%に達してしまい、以降、光出力が100%で制御されることになって消費電力が大きくなってしまう。また、光出力が100%に達した以降は光出力を上昇させることができないので、上記外因による光束劣化によって、図13(b)の破線に示す様に机上面照度が低下してしまう。
【0008】
本発明は、上記全ての問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、消費電力を低減し、且つ、十分な照度補正が可能な照明装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項1記載の発明によれば、照明負荷と、机上面照度を検出する照度センサと、照度センサの検出値及び照度センサが有するスレッショルド値の比較出力に応じて照明負荷の光出力のフィードバック制御を行う制御部とを備え、照明負荷の光出力が一定値に達すると、スレッショルド値を低下することを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明によれば、外因による照明負荷の光束減衰に応じた補正データによりスレッショルド値を補正することを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明によれば、外因は、照明負荷の劣化、照明器具の汚れ、照明負荷の汚れ、照度センサの汚れのうちの少なくともいずれかを含むものとすることを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明によれば、照明負荷の劣化度合を検知するランプ劣化度合検知センサを設けたことを特徴とする。
【0013】
請求項5記載の発明によれば、照明負荷の劣化度合と汚れ度合とを検知するランプ劣化・汚れ検知センサを設けたことを特徴とする。
【0014】
請求項6記載の発明によれば、照明器具の反射光を検知する器具反射光検知センサを設けたことを特徴とする。
【0015】
請求項7記載の発明によれば、外因による前記照明負荷の光束減衰に応じた補正デ−タに基づいて照明負荷の光出力の上限値を設定し、一定時間は上限値を維持することを特徴とする。
【0016】
【実施の形態】
(実施の形態1)
本発明に係る第1の実施の形態のブロック構成図は、図1に示した第3従来例と同様であり、上記第3従来例とは動作が異なるだけであるので、同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0017】
本実施の形態では、図2(a)の実線に示す様に、光出力が100%に達するごとに、定められた一定の幅で、図2(b)の破線に示す様に、照度センサ2のスレシュレベルの値を下げる。このスレシュレベルの値を基にフィードバック制御を行う。このことを繰り返すことで、図2(c)の斜線で示す部分が省エネ分になる。
【0018】
この様に構成することで、照明器具の設置場所によらずに、確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。なお、ここでは光出力が100%に達するごとに照度センサ2のスレシュレベルの値を下げるようにしたが、100%に限らず任意の値で構わない。
【0019】
(実施の形態2)
本発明に係る第2の実施の形態のブロック構成図を図3に示す。
【0020】
図1に示した第3従来例と異なる点は、ランプの劣化、ランプの汚れ、照明器具の汚れ、照度センサ3の汚れなどの外因による光束減衰に応じた補正データを記憶する記憶部5と、タイマ6とを設けたことであり、その他の第3従来例と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0021】
本実施の形態では、図4(b)の破線に示す様に、所定時刻に達する毎に補正データを基に照度センサ2のスレシュレベル値を演算し、その演算結果を基にフィードバック制御を行う。このことを繰り返すことで、図4(a)の実線に示す様な光出力を得ることができ、図4(c)の斜線で示す部分が省エネ分になる。
【0022】
この様に構成することで、光束減衰に応じた補正データを基に、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。なお、照度センサ2のスレシュレベル値の演算の方法は以下の通りである。
X(tn)=A×αn×βn×γn×εn
但し、
X(tn):時刻tnでの照度センサ2のスレシュレベル値
A :光出力100%時のセンサ出力
αn:時刻tnでのランプ劣化の割合の補正デ−タ
βn:時刻tnでのランプ汚れの割合の補正デ−タ
γn:時刻tnでの器具汚れの割合の補正デ−タ
εn:時刻tnでのセンサ汚れの割合の補正デ−タ
n=1、2、3・・・(正の整数)
(実施の形態3)
本発明に係る第3の実施の形態のブロック構成図を図5に示す。
【0023】
図3に示した第2の実施の形態と異なる点は、ランプ1の劣化度合を検知するランプ劣化度合検知センサ7を設けたことであり、その他の第2の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。ここでランプ劣化度合検知センサ7は、ランプ光のみを検出できる位置に設置するのが望ましく、例えば、図6の要部断面図に示す様に、照明器具8の内側上面に近いランプ1の表面に設置してもよい。
【0024】
この様に構成することで、ランプ1の劣化度合の検知値をも基に、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。
【0025】
(実施の形態4)
本発明に係る第4の実施の形態のブロック構成図を図7に示す。
【0026】
図5に示した第3の実施の形態と異なる点は、ランプ1の劣化度合や汚れ度合を検知するランプ劣化・汚れ検知センサ9を設けたことであり、その他の第3の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。ここでランプ劣化・汚れ検知センサ9は、ランプ1の劣化と汚れとの双方を十分に検出できる位置に設置するのが望ましく、例えば、図8の要部断面図に示す様に、照明器具8の内側側面に設置してもよい。
【0027】
この様に構成することで、ランプ1の劣化度合や汚れ度合の検知値をも基に、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。
【0028】
(実施の形態5)
本発明に係る第5の実施の形態のブロック構成図を図9に示す。
【0029】
図7に示した第4の実施の形態と異なる点は、照明器具8での反射光を検知する器具反射光検知センサ10を設けたことであり、その他の第4の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。ここで器具反射光検知センサ10は、照明器具8での反射光を十分に検出できる位置に設置するのが望ましく、例えば、図10の要部断面図に示す様に、照明器具8の内側上面且つ2つのランプ1の間に設置してもよい。また、器具反射光検知センサ10は、照明器具8での反射光を検知し、且つ、ランプ1の劣化度合や汚れ度合、照明器具8の汚れ度合を検知するものでもよい。
【0030】
この様に構成することで、照明器具8での反射光の検知値をも基に、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。
【0031】
(実施の形態6)
本発明に係る第6の実施の形態の特性図を図11に示す。
【0032】
本実施の形態は、上記第1乃至第5の実施の形態において、補正デ−タαn、βn、γn、εn(nは正の整数)に基づいて光出力の上限値を設定し、一定時間は前記上限値を維持する様に構成したものである。
【0033】
この様に構成することで、照明器具の設置場所によらずに、図11(c)の斜線部に示す様に確実に消費電力を低減することができ、図11(b)の実線に示す様に机上面照度を維持することができる。
【0034】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。
【0035】
請求項2、請求項3に記載の発明によれば、外因による照明負荷の光束減衰に応じた補正データを基に、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。
【0036】
請求項4記載の発明によれば、請求項1乃至3に記載の発明の効果に加えて、照明負荷の劣化度合の検出値をも基に、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。
【0037】
請求項5記載の発明によれば、請求項1乃至4に記載の発明の効果に加えて、照明負荷の劣化度合と汚れ度合との検出値をも基に、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。
【0038】
請求項6、請求項7に記載の発明によれば、請求項1乃至5に記載の発明の効果に加えて、照明器具の反射光との検出値をも基に、照明器具の設置場所によらずに確実に消費電力を低減することができ、机上面照度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態及び第3従来例のブロック構成図を示す。
【図2】上記実施の形態に係る光出力及び照度センサのスレッショルドレベルの特性図を示す。
【図3】本発明に係る第2の実施の形態のブロック構成図を示す。
【図4】上記実施の形態に係る光出力及び照度センサのスレッショルドレベルの特性図を示す。
【図5】本発明に係る第3の実施の形態のブロック構成図を示す。
【図6】上記実施の形態に係る要部断面図を示す。
【図7】本発明に係る第4の実施の形態のブロック構成図を示す。
【図8】上記実施の形態に係る要部断面図を示す。
【図9】本発明に係る第5の実施の形態のブロック構成図を示す。
【図10】上記実施の形態に係る要部断面図を示す。
【図11】本発明に係る第6の実施の形態の光出力及び机上面照度の特性図を示す。
【図12】外因による光束減衰特性図を示す。
【図13】上記第3従来例に係る光出力及び机上面照度の特性図を示す。
【符号の説明】
1 照明負荷
2 照度センサ
3 制御部
7 ランプ劣化度合検知センサ
9 ランプ劣化・汚れ検知センサ
8 照明器具
10 器具反射光検知センサ
Claims (7)
- 照明負荷と、机上面照度を検出する照度センサと、前記照度センサの検出値及び前記照度センサが有するスレッショルド値の比較出力に応じて前記照明負荷の光出力のフィードバック制御を行う制御部とを備える照明装置において、
前記照明負荷の光出力が一定値に達すると、前記スレッショルド値を低下することを特徴とする照明装置。 - 外因による前記照明負荷の光束減衰に応じた補正データにより前記スレッショルド値を補正することを特徴とする請求項1記載の照明装置。
- 前記外因は、照明負荷の劣化、照明器具の汚れ、照明負荷の汚れ、前記照度センサの汚れのうちの少なくともいずれかを含むものとすることを特徴とする請求項2記載の照明装置。
- 前記照明負荷の劣化度合を検知するランプ劣化度合検知センサを設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の照明装置。
- 前記照明負荷の劣化度合と汚れ度合とを検知するランプ劣化・汚れ検知センサを設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の照明装置。
- 前記照明器具の反射光を検知する器具反射光検知センサを設けたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の照明装置。
- 外因による前記照明負荷の光束減衰に応じた補正データに基づいて前記照明負荷の光出力の上限値を設定し、一定時間は前記上限値を維持することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の照明装置。
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