JP4425557B2 - Lighting control device and LED lighting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば机に設置されるスタンドあるいは玄関先などの設置される足下灯等に使用される(複数の)発光ダイオード(以下、「LED」という)を備えたLED照明装置およびLEDを調光制御する照明制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の照明装置(LED照明装置)は、少なくとも2次元方向に分散配置された複数個のLEDと、複数個のLEDを一体的に被覆した透明樹脂層と、透明樹脂層の内部、表面もしくは近傍に配置された光検出素子によりLEDの発光強度を検出する光検出部と、光検出部による検出出力に基づいてLEDの駆動を制御する電源回路部とを備え、光検出素子の個数はLEDよりも少なく、光検出素子は、透明樹脂層を伝搬してきたLEDの発光強度を検出している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−344031号公報(第3−4頁、図1、図2B)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のLED照明装置(照明装置)は、LEDを各発光色ごとにパルス電圧で順次点灯させ、光検出部を発光色数以下の個数の光検出素子によって、点灯のタイミングと同期して光検出を行わせることにより、複数の発光色に対して光検出素子を兼用して光検出を行っていた。つまり、例えば赤、青、緑といった順でそれぞれの発光色を持つLEDを発光させ、同じタイミングで光検出器からの出力電圧をモニターすることにより、それぞれの光色の出力比がわかり、この比を設定した所定の値になるようにLEDの駆動を制御することにより、所望の色調を得たり、一定の発光強度を得たりすることが可能としている。
【0005】
しかしながら、従来のLED照明装置は、例えば赤、青、緑の3色のLEDに対して1つの光検出素子で光検出して色を調整しているため、各色のLEDの光検出をタイミングをずらして行っている。つまり、赤色LEDが点灯している間は青色および緑色LEDは消灯し、光検出素子は赤色LEDのみの光検出を行っている。これにより、1つのタイミング(1周期)で100%のパワーを出力できるLEDでも他のLEDとの出力比を考えなければならないため、100%のパワーを出力することができなかった。また、1周期で100%の出力できる各LEDに対して出力が有効に利用できないと、LEDは輝度が元々低いため、照度の低い照明装置になってしまうという問題があった。また、逆に一定の照度を得るには、有効に出力していないLEDを複数使用しなければならず、コスト高になってしまうという問題もあった。
【0006】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、LEDの出力を有効に利用して長寿命化を図り、所定輝度で所定照度を得ることのできる照明制御装置およびLED照明装置を提供することを目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る照明制御装置は、各発光色毎に複数のLED群を有し、設定された色を発光する各発光部を調光制御する照明制御装置であって、各発光色毎のモニター用LEDと、該各モニター用LEDからの光をそれぞれ受光する各光受光部と、各前記光受光部が受光したそれぞれの光に対応した光信号が所定の照度でかつ設定した色に対応した信号レベルになるように各前記発光部への信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部が生成した信号を各前記発光部の駆動電流に変換して各前記発光部及び各前記モニター用LEDにそれぞれ出力する手段と、を備えたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1の構成を示すブロック図である。図において、机等に設置されるスタンドの如きLED照明装置1は、複数の赤色LED群からなる赤色LED発光部2と、複数の青色LED群からなる青色LED発光部3と、複数の緑色LED群からなる緑色LED発光部4と、各発光部2〜4から発光された光(3色が混じり合った光)を受光し、受光した光に対応した光信号を照明制御装置6に出力する、例えばフォトダイオードなどからなる受光素子を有する光受光部5とを備えている。なお、光受光部5は、各発光部2〜4のパワーが小さいときは上述したようにLED照明装置1に内蔵すると効果的であるが、現在の蛍光灯などの照明器具と同等レベルの照度が得られる場合は、LED照明装置1とは別に設けてもよい。
【0009】
照明制御装置6は、光信号をディジタル信号に変換するA/D変換器7と、変換されたディジタル信号に対応する調光率(明るさ)と、目標調光率設定器8により設定された目標調光率(例えば70%の明るさ)とを比較し、差分を出力する比較器9と、比較器9からの比較結果(差分)および記憶部10に記憶された色バランステーブルの情報に基づいて、各発光部2〜4が目標調光率に対応した信号レベルになるように各発光部2〜4への信号を生成する信号生成部11と、生成された各発光部2〜4に対応する各信号をアナログ変換するD/A変換器12〜14と、変換した各信号を各発光部2〜4の駆動電流に変換して出力する増幅器15〜17とを備えている。なお、この実施の形態1では、記憶部10に記憶される色バランステーブルの情報として、LED照明装置1に白色を発光させる場合にはその標準白色のバランス情報が記憶されている。そして、白色と限定しない場合には、任意の色に設定できる色設定器18を照明制御装置6に設け、色設定器18により設定した色のバランスを演算して記憶部10に記憶させる。また、任意の目標調光率を目標調光率設定器8により設定するが、予め目標調光率を固定させるようにしてもよい。
【0010】
このように構成された実施の形態1に係るLED照明装置1および照明制御装置6を用いて、机上を白色で所定の照度に調光する場合、まず、目標調光率設定器8で目標調光率(ここでは70%)を設定する。なお、この設定は初回だけでもよい。ついで、LED照明装置1の光受光部5が各発光部2〜4から発光された光を受光し、その光に対応した光信号を照明制御装置6に出力する。照明制御装置6は、A/D変換器7で光信号をディジタル信号に変換した後、その信号に対応する調光率が設定した目標調光率(70%)であるかを比較器9で比較し、差分を信号生成部11に出力する。信号生成部11は、比較結果(差分)と記憶部10に記憶された白色のバランス情報とに基づいて、各発光部2〜4から発光された光が白色にバランスされかつ調光率が70%になるような信号レベルになるように各発光部2〜4への信号をそれぞれ生成する。生成された各信号はアナログ変換された後、各色の増幅器15〜17によって駆動電流に変換され、各発光部2〜4にそれぞれ出力される。そして、各発光部2〜4は、入力された駆動電流に対応して光を発光する。
【0011】
次に、光受光部5は、調光されて各発光部2〜4から発光された光を受光し、その光に対応した光信号を照明制御装置6に出力する。ついで、照明制御装置6は、上述したように再度光信号を設定した目標調光率(70%)になるように調光する。そして、このような調光制御を繰り返し行い、机上が所定の照度に調光されるようにする。また、目標調光率設定器8により目標調光率を変更した場合は、変更した目標調光率になるように調光する。
【0012】
このように、各発光部2〜4から発光された光を光受光部5で受光し、その光に対応した光信号を設定した目標調光率(明るさ)に対応した信号レベルになるように調光するようにしたので、各発光部2〜4のパワーを有効に利用して、机上等の被照度面を所定の照度にすることができる。また、各発光部2〜4のパワーを有効利用しているが、所定の照度を保ちつつ無駄にパワーを使用しないようにできるため、各発光部2〜4、つまりLEDの寿命を長くすることができる。さらに、目標調光率を任意に設定することもできるため、LED照明装置1に対して所定の輝度も得ることができ、被照度面とLED照明装置1との見た目も同じような明るさにすることができる。
【0013】
実施の形態2.
図2は本発明の実施の形態2の構成を示すブロック図である。この実施の形態2は、実施の形態1に係るLED照明装置1において、各発光部2〜4から発光されたそれぞれの光を受光し、受光した光に対応した光信号を照明制御装置6に出力する赤色光受光部21、青色光受光部22および緑色光受光部23を、各発光部2〜4に対応して設けたものである。また、この実施の形態2は、実施の形態1に係る照明制御装置6において、各光受光部21〜23からの各光信号をそれぞれディジタル信号に変換するA/D変換器24〜26と、変換した各ディジタル信号に対応する調光率と目標調光率設定器8により設定された目標調光率とを比較し、差分を信号生成部11にそれぞれ出力する比較器27〜29とを設けたものである。
なお、各光受光部21〜23は、それぞれ対応する発光部2〜4以外の光を受光しないように、例えば赤色光受光部21と赤色LED発光部2、青色光受光部22と青色LED発光部3、緑色光受光部23と緑赤色LED発光部4など、色別にそれぞれが仕切られるように設置してもよく、赤色光受光部21を赤色LED発光部2内に設置するなど、各発光部2〜4内に各光受光部21〜23を設置するようにしてもよい。
【0014】
このように構成された実施の形態2に係るLED照明装置1および照明制御装置6を用いて、机上を白色で所定の照度に調光する場合も、実施の形態1で説明した場合とほぼ同様であり、まず、目標調光率設定器8で目標調光率(70%)を設定する。ついで、LED照明装置1の各光受光部21〜23が各発光部2〜4から発光されたそれぞれの光を個別に受光し、受光した各光に対応した各光信号を照明制御装置6にそれぞれ出力する。照明制御装置6は、A/D変換器24〜26で各光信号をディジタル信号に変換した後、各信号に対応する調光率が設定した目標調光率(70%)であるかを比較器27〜29でそれぞれ比較し、各差分を信号生成部11に出力する。信号生成部11は、比較結果(各差分)と記憶部10に記憶された白色のバランス情報とに基づいて、各発光部2〜4から発光されたそれぞれの光が白色にバランスされかつ調光率もそれぞれ70%になるような信号レベルになるように各発光部2〜4への信号をそれぞれ生成する。生成された各信号はアナログ変換された後、各色の増幅器15〜17によって駆動電流に変換され、各発光部2〜4にそれぞれ出力される。そして、各発光部2〜4は、入力された駆動電流に対応して光を発光する。
【0015】
次に、各光受光部21〜23は、調光されて各発光部2〜4から発光されたそれぞれの光を受光し、各光に対応した各光信号を照明制御装置6に出力する。ついで、照明制御装置6は、上述したように再度各光信号を設定した目標調光率(70%)でかつ白色にバランスされるように調光する。そして、このような調光制御を繰り返し行い、机上が白色で所定の照度に調光されるようにする。また、目標調光率設定器8により目標調光率を変更した場合は、変更した目標調光率になるように調光し、色設定器18によりLED照明装置1の発光色を変更した場合は、変更した色になるように調光する。
【0016】
このように、各発光部2〜4から発光されたそれぞれの光を各光受光部21〜23で個別に受光し、各光に対応した各光信号を設定した目標調光率(明るさ)に対応した信号レベルになるように調光するようにしたので、各発光部2〜4のパワーを有効に利用して、机上等の被照度面を所定の照度にすることができる。また、各発光部2〜4から発光されたそれぞれの光を受光する各光受光部21〜23をそれぞれ設けたので、各色の光を個別に受光することができ、より精度よく調光することができて、所定の輝度も得られ、白色または設定した他色を確実に再現することができるとともに、寿命末期でも白色または他色を変化させることなく発光することができる。
【0017】
実施の形態3.
図3は本発明の実施の形態3の構成を示すブロック図である。この実施の形態3は、実施の形態2に係るLED照明装置1において、各光受光部21〜23を省略するとともに、実施の形態2に係る照明制御装置6において、各光受光部21〜23と、各光受光部21〜23の近傍に設けられたLED照明装置1の各発光部2〜4に設置されたLEDと同じ特性の各色のLED、モニター用赤色LED31、モニター用青色LED32およびモニター用緑色LED33とを備えたもので、各モニター用LED31〜33から発光されたそれぞれの光を各光受光部21〜23で受光するようにしたものである。なお、モニター用赤色LED31と赤色光受光部21、モニター用青色LED32と青色光受光部22、モニター用緑色LED33と緑色光受光部23をそれぞれモジュール化させてもよい。この場合、光検出精度を高めることができるので、より精度よく調光することができる。
【0018】
このように構成された実施の形態3に係るLED照明装置1および照明制御装置6を用いて、机上を白色で所定の照度に調光する場合、まず、目標調光率設定器8で目標調光率(70%)を設定する。ついで、照明制御装置6の各光受光部21〜23が各モニター用LED31〜33から発光されたそれぞれの光を個別に受光し、受光した各光に対応した各光信号をA/D変換器24〜26でディジタル信号に変換する。そして、各信号に対応する調光率が設定した目標調光率(70%)であるかを比較器27〜29でそれぞれ比較し、各差分を信号生成部11に出力する。信号生成部11は、比較結果(各差分)と記憶部10に記憶された白色のバランス情報とに基づいて、各発光部2〜4から発光されたそれぞれの光が白色にバランスされかつ調光率が70%になるような信号レベルになるように各発光部2〜4への信号をそれぞれ生成する。生成された各信号はアナログ変換された後、各色の増幅器15〜17によって駆動電流に変換され、各発光部2〜4に出力される。このとき、各モニター用LED31〜33にも各色の増幅器15〜17によって変換された駆動電流に比例した電流(同じでもよい)がそれぞれ出力される。そして、各発光部2〜4は入力された駆動電流に対応して光を発光し、各モニター用LED31〜33も入力された駆動電流に対応して光を発光する。
【0019】
次に、各光受光部21〜23は、調光された各モニター用LED31〜33から発光されたそれぞれの光を個別に受光し、各光に対応した各光信号を設定した目標調光率(70%)でかつ白色にバランスされるように再度調光する。そして、このような各モニター用LED31〜33から発光されたそれぞれの光に基づいて、各発光部2〜4から発光される光の調光制御を繰り返し行い、机上が白色で所定の照度に調光されるようにする。また、目標調光率設定器8により目標調光率を変更した場合は、変更した目標調光率になるように調光し、色設定器18によりLED照明装置1の発光色を変更した場合は、変更した色になるように調光する。
【0020】
このように、照明制御装置6に各光受光部21〜23を設けるとともに、その近傍に各発光部2〜4に使用されているLEDと同じ特性のLED31〜33をモニター用として設け、各モニター用LED31〜33から発光されたそれぞれの光を各光受光部21〜23により受光するようにしたので、各色の光を個別に容易に受光することができ、より精度よく調光することができて、机上等の被照度面を所定の照度にすることができるとともに、白色または設定した他色を確実に再現することができる。また、LEDは輝度が低いため、各光受光部21〜23の近傍に各モニター用LED31〜33を設けることによってより確実に光を受光することができ、受光精度を高めることができる。さらに、各光受光部21〜23を省略したLED照明装置1は全体構造を小型にすることができるとともに、LED照明装置1と照明制御装置6とを近接して設ける必要がないため、各設置場所に対応してLED照明装置1および照明制御装置6を設置することができる。
【0021】
なお、上述の実施の形態1乃至3では、LED照明装置1と照明制御装置6とを別体に構成した場合を示したが、両者1,6を一体的に構成してもよい。この場合も同様の効果が得られるとともに、全体構造を小型化することができ、コストの低減も図ることができる。
また、上述の実施の形態1乃至3では、LED照明装置1に設けられた各発光部2〜4の色を赤、青、緑とした場合を示したが、他色でもよく、また発光部を1つまたは2つ、あるいは複数としてもよい。これらの場合も同様の効果を奏する。
【0022】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、複数のLED群からなる発光部を調光制御する照明制御装置であって、発光部からの光に対応した光信号を、所定の照度に対応した信号レベルになるように発光部を調光制御するので、発光部のパワーを有効に利用して、机上等の被照度面を所定の照度にすることができる。また、発光部のパワーを有効利用しているが、所定の照度を保ちつつ無駄にパワーを使用しないようにできるため、発光部のLEDの寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の実施の形態2の構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明の実施の形態3の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 LED照明装置、2 赤色LED発光部、3 青色LED発光部、4 緑色LED発光部、5 光受光部、6 照明制御装置、10 記憶部、21 赤色光受光部、22 青色光受光部、23 緑色光受光部、31 モニター用赤色LED、32 モニター用青色LED、33 モニター用緑色LED。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an LED lighting apparatus and a light emitting diode (hereinafter, referred to as “LED”) that are used for, for example, a stand lamp installed on a desk or a foot lamp installed on a front door or the like. The present invention relates to an illumination control device that performs light control.
[0002]
[Prior art]
A conventional lighting device (LED lighting device) includes a plurality of LEDs dispersed in at least a two-dimensional direction, a transparent resin layer integrally covering the plurality of LEDs, and the inside, surface, or vicinity of the transparent resin layer. A light detection unit that detects the light emission intensity of the LED by a light detection element disposed in the light source, and a power supply circuit unit that controls driving of the LED based on a detection output from the light detection unit. However, the light detection element detects the light emission intensity of the LED propagating through the transparent resin layer (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-344031 A (page 3-4, FIGS. 1 and 2B)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional LED lighting device (lighting device) as described above, the LEDs are sequentially turned on with a pulse voltage for each emission color, and the light detection unit is synchronized with the lighting timing by the number of light detection elements equal to or less than the number of emission colors. By performing light detection in this way, light detection is performed using a light detection element for a plurality of emission colors. In other words, for example, by emitting LEDs with respective emission colors in the order of red, blue, and green, and monitoring the output voltage from the photodetector at the same timing, the output ratio of each light color can be determined. By controlling the driving of the LED so that the predetermined value is set, it is possible to obtain a desired color tone or obtain a certain light emission intensity.
[0005]
However, the conventional LED lighting device adjusts the color by detecting the light with one light detection element for, for example, red, blue, and green LEDs, so that the timing of the light detection of each color LED is timed. I'm going staggered. That is, while the red LED is lit, the blue and green LEDs are extinguished, and the light detection element detects only the red LED. As a result, even an LED that can output 100% power at one timing (one cycle) must consider the output ratio with other LEDs, and therefore cannot output 100% power. In addition, if the output cannot be effectively used for each LED that can output 100% in one cycle, the LED originally has low luminance, and thus there is a problem that the lighting device has low illuminance. On the other hand, in order to obtain a constant illuminance, a plurality of LEDs that are not effectively output must be used, which increases the cost.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an illumination control device and LED illumination capable of obtaining a predetermined illuminance with a predetermined luminance by effectively utilizing the output of the LED to extend the life. The object is to provide an apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An illumination control device according to the present invention is a lighting control device that has a plurality of LED groups for each emission color and performs dimming control on each light emitting unit that emits a set color, and monitors each emission color LED, each light receiving unit that receives light from each monitor LED, and a light signal corresponding to each light received by each light receiving unit corresponds to a predetermined illuminance and a set color A signal generation unit that generates a signal to each light emitting unit so as to have a signal level; and a signal generated by the signal generation unit is converted into a driving current of each light emitting unit to each light emitting unit and each monitor And a means for outputting to each of the LEDs .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. In the figure, an
[0009]
The
[0010]
When the
[0011]
Next, the light
[0012]
As described above, the light emitted from each of the
[0013]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. In the
For example, the red
[0014]
Using the
[0015]
Next, each of the
[0016]
In this way, each light emitted from each
[0017]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the
[0018]
When the
[0019]
Next, the respective
[0020]
As described above, the
[0021]
In the first to third embodiments described above, the
In the above-described first to third embodiments, the case where the colors of the
[0022]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is an illumination control device that performs dimming control on a light emitting unit composed of a plurality of LED groups, and an optical signal corresponding to light from the light emitting unit has a signal level corresponding to a predetermined illuminance. Since the light-emitting unit is dimmed and controlled as described above, the power of the light-emitting unit can be effectively used to set the illuminated surface such as a desk to a predetermined illuminance. Further, although the power of the light emitting unit is effectively used, the life of the LED of the light emitting unit can be extended because the power can be prevented from being used unnecessarily while maintaining a predetermined illuminance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
各発光色毎のモニター用LEDと、
該各モニター用LEDからの光をそれぞれ受光する各光受光部と、
各前記光受光部が受光したそれぞれの光に対応した光信号が所定の照度でかつ設定した色に対応した信号レベルになるように各前記発光部への信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部が生成した信号を各前記発光部の駆動電流に変換して各前記発光部及び各前記モニター用LEDにそれぞれ出力する手段と、
を備えたことを特徴とする照明制御装置。A lighting control device that has a plurality of LED groups for each emission color and performs dimming control on each light emitting unit that emits a set color,
A monitor LED for each emission color;
Each light receiving unit that receives light from each of the monitor LEDs,
A signal generation unit that generates a signal to each light emitting unit so that an optical signal corresponding to each light received by each of the light receiving units has a predetermined illuminance and a signal level corresponding to a set color;
Means for outputting each converts the signal by the signal generating unit has generated to the drive current of each light emitting unit to each of said light emitting portion and each said monitoring LED,
An illumination control device comprising:
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