JP5054465B2 - lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、直流電流が供給されることで発光する発光モジュールを備え、発光モジュールに供給される直流電流を制御することにより発光モジュールの光出力を調節可能な照明器具に関するものである。 The present invention relates to a lighting fixture that includes a light emitting module that emits light when supplied with a direct current, and that can adjust the light output of the light emitting module by controlling the direct current supplied to the light emitting module.
従来から、直流電力が供給されることで発光する発光モジュール(たとえば、有機EL素子やLEDを光源に用いたもの)を備えた照明器具が種々提供されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various lighting fixtures including a light emitting module that emits light when supplied with DC power (for example, an organic EL element or an LED using a light source) have been provided.
この種の照明器具において、発光モジュールの調光制御が可能なものとしては、たとえば、発光モジュールに直流電流を所定の周期で間欠的に供給し、1周期に対する前記直流電流を供給する期間の比率であるデューティ比を調節するPWM制御を行うことで、発光モジュールの光出力を調節する構成が知られている(たとえば特許文献1参照)。 In this type of lighting fixture, the dimming control of the light emitting module can be performed, for example, by supplying a direct current to the light emitting module intermittently at a predetermined period and a ratio of a period for supplying the direct current to one period. A configuration for adjusting the light output of the light emitting module by performing PWM control for adjusting the duty ratio is known (see, for example, Patent Document 1).
また、上述したようなPWM制御ではなく、発光モジュールに供給される直流電流の大きさを調節することで発光モジュールの光出力を調節する振幅制御と称される調光方式を採用した照明器具も知られている。
ところで、振幅制御により調光制御を行う照明器具において、調光レベルが0.1%(つまり調光比が1:1000)程度の深い調光を行う場合、たとえば0.4mA〜400mAのように調節可能な電流値のダイナミックレンジを広く取る必要があり、実現することは困難である。 By the way, in a lighting fixture that performs dimming control by amplitude control, when performing dimming with a dimming level of about 0.1% (that is, a dimming ratio of 1: 1000), for example, 0.4 mA to 400 mA. It is necessary to take a wide dynamic range of the adjustable current value, which is difficult to realize.
一方、PWM制御により調光制御を行う照明器具において、調光レベルが0.1%程度の深い調光を行う場合、デューティ比を変化させたときのパルス幅のダイナミックレンジを広く取る必要がある。したがって、たとえば前記1周期のパルス幅を数ms(数百Hz)とすると、調光レベルが0.1%のときの発光モジュールへの供給電流のパルス幅は数μs(数百kHzに相当)となり、結果的に、高速スイッチング可能な発光モジュールを用いる必要があり、高速スイッチングに対応しない発光モジュールが用いられているとパルス印加時に発光モジュールに高周波成分が印加されてストレスがかかるという問題がある。 On the other hand, in a lighting fixture that performs dimming control by PWM control, when performing deep dimming with a dimming level of about 0.1%, it is necessary to increase the dynamic range of the pulse width when the duty ratio is changed. . Therefore, for example, if the pulse width of one cycle is several ms (several hundred Hz), the pulse width of the current supplied to the light emitting module when the dimming level is 0.1% is several μs (corresponding to several hundred kHz). As a result, it is necessary to use a light-emitting module capable of high-speed switching. If a light-emitting module that does not support high-speed switching is used, a high-frequency component is applied to the light-emitting module when applying a pulse, causing stress. .
すなわち、従来の照明器具では、調光レベルが0.1%程度の深い調光を行うことは技術的に困難とされている。 That is, it is technically difficult to perform deep light control with a light control level of about 0.1% with a conventional lighting fixture.
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、従来構成よりも深い調光が可能な照明器具を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said reason, Comprising: It aims at providing the lighting fixture which can perform light control deeper than a conventional structure.
請求項1の発明では、直流電流が供給されることで発光する発光モジュールと、設定された調光レベルに応じて前記発光モジュールに供給される直流電流を制御することにより前記発光モジュールの光出力を調節する調光回路とを備え、前記発光モジュールは、対向する面状の電極間に発光部が介在する構造により前記電極間にキャパシタンス成分を有し、直流電流の立ち上がり直後に発光しない所定の非発光期間を持つ面状発光モジュールであって、前記調光回路は、前記発光モジュールに供給される直流電流の大きさを調節する振幅制御部と、前記発光モジュールに直流電流を間欠的に供給するとともにデューティ比を調節するPWM制御部と、前記PWM制御部が前記発光モジュールに直流電流を間欠的に供給する周期を調節する周波数制御部と、前記振幅制御部で調節される直流電流の大きさと前記PWM制御部で調節されるデューティ比との組み合わせを前記調光レベルに応じて決定する統括制御部とを有し、前記統括制御部は、前記調光レベルが規定値以上の範囲内で変化するときには、前記直流電流の大きさと前記デューティ比とのいずれか一方を固定して他方のみを変化させ、前記調光レベルが前記規定値以下の範囲内で変化するときには、前記他方を前記調光レベルが前記規定値のときの値に固定して前記一方のみを変化させるように前記組み合わせを決定し、前記調光レベルが前記振幅制御部と前記PWM制御部とで調節可能な下限値を下回ると、前記周波数制御部により前記周期を短くして1周期に占める前記非発光期間の割合を大きくすることを特徴とする。
In the invention of
この構成によれば、統括制御部は、振幅制御部で調節される直流電流の大きさとPWM制御部で調節されるデューティ比との組み合わせを前記調光レベルに応じて決定するので、振幅制御とPWM制御とのいずれか一方のみによって調光制御を行う従来構成に比べて、振幅制御部において調節可能な電流値のダイナミックレンジを狭くし、PWM制御部において調節可能なパルス幅のダイナミックレンジを狭くしながらも、振幅制御部とPWM制御部との両者を併用することで深い調光を実現することができる。 According to this configuration, the overall control unit determines a combination of the magnitude of the direct current adjusted by the amplitude control unit and the duty ratio adjusted by the PWM control unit according to the dimming level. Compared to the conventional configuration in which dimming control is performed by only one of the PWM control, the dynamic range of the current value adjustable in the amplitude control unit is narrowed, and the dynamic range of the pulse width adjustable in the PWM control unit is narrowed However, deep dimming can be realized by using both the amplitude control unit and the PWM control unit together.
また、この構成によれば、調光レベルが規定値以上であるか規定値以下であるかによって、変化の対象が、振幅制御部で調節される直流電流の大きさとPWM制御部で調節されるデューティ比とで切り替わることになる。したがって、統括制御部は、調光レベルに応じて振幅制御部とPWM制御部とを使い分けるだけの簡単な構成で実現することができる。 Further , according to this configuration, the object of change is adjusted by the magnitude of the direct current adjusted by the amplitude control unit and the PWM control unit depending on whether the dimming level is equal to or higher than the specified value. It will be switched according to the duty ratio. Therefore, the overall control unit can be realized with a simple configuration in which the amplitude control unit and the PWM control unit are selectively used according to the dimming level.
さらにこの構成によれば、調光レベルが振幅制御部とPWM制御部とで調節可能な下限値を下回ると、周波数制御部が前記周期を短くして1周期に占める非発光期間の割合を大きくすることで発光モジュールの光出力を低減させるので、振幅制御部とPWM制御部とで調節可能な調光レベルよりもさらに深い調光を行うことができる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記統括制御部が、前記調光レベルが前記規定値以上の範囲内で変化するときには、直流電流が連続的に供給されるように前記デューティ比を固定して前記直流電流の大きさを変化させることを特徴とする。
Furthermore , according to this configuration, when the dimming level falls below a lower limit value that can be adjusted by the amplitude control unit and the PWM control unit, the frequency control unit shortens the period and increases the ratio of the non-light emission period in one period. By doing so, the light output of the light emitting module is reduced, so that dimming deeper than the dimming level adjustable by the amplitude control unit and the PWM control unit can be performed.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the overall control unit changes the duty ratio so that a direct current is continuously supplied when the dimming level changes within the specified value or more. The ratio is fixed, and the magnitude of the direct current is changed.
本発明は、振幅制御部で調節される直流電流の大きさとPWM制御部で調節されるデューティ比との組み合わせを調光レベルに応じて決定するので、振幅制御部において調節可能な電流値のダイナミックレンジを狭くし、PWM制御部において調節可能なパルス幅のダイナミックレンジを狭くしながらも、従来よりも深い調光を実現することができるという利点がある。 In the present invention, the combination of the magnitude of the direct current adjusted by the amplitude controller and the duty ratio adjusted by the PWM controller is determined according to the dimming level. While narrowing the range and narrowing the dynamic range of the pulse width that can be adjusted in the PWM control unit, there is an advantage that light control deeper than the conventional one can be realized.
(実施形態1)
本実施形態の照明器具は、図1に示すように、直流電流が供給されることで発光する発光モジュールMと、発光モジュールMに直流電流Ilaを供給する点灯回路9と、設定された調光レベルに応じて点灯回路9から発光モジュールMに供給される直流電流Ilaを制御することにより発光モジュールMの光出力を調節する調光回路10とを備える。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the lighting fixture of the present embodiment includes a light emitting module M that emits light when supplied with a direct current, a
本実施形態で用いる発光モジュールMは、図2に示すように、たとえばガラスのような透光性を有する絶縁材料からなる基板2と、基板2上に設けられた薄膜状の陽極電極3と、陽極電極3上に設けられた発光層(発光部)4と、陽極電極3との間に発光層4を挟む薄膜状の陰極電極5と、たとえばシリコン樹脂からなる封止層6とを有した発光素子1を用いたものである。ここでは、発光素子1の上記基板2上に、陽極電極5と陰極電極6とのそれぞれに電気的に接続された一対の給電端子7,8を設けることにより発光モジュールMが構成される。
As shown in FIG. 2, the light emitting module M used in the present embodiment includes a
ここでは、発光層4は厚さ方向に通電されることにより発光する有機薄膜であって、発光素子1は有機EL素子を構成する。陽極電極3は、透明電極材料であるITO(Indium Tin Oxide)のように透光性を有する導電材料から形成され、発光層4で発生した光を基板2側に透過させる。一方、陰極電極5は、金属(たとえばアルミニウム)薄膜からなり、発光層4で発生した光を陽極電極3側に反射する。
Here, the
この構成により、陽極電極3が陽極、陰極電極5が陰極となるように陽極電極3−陰極電極5間に直流電流を供給すれば、発光層4からの光は陽極電極3および基板2を通して図2の下方に出射され、基板2において発光層4に対応する部分が面状に発光することとなる。本実施形態では、陽極電極3や陰極電極5や発光層4を基板2よりも小さく形成しており、基板2と発光層4とはそれぞれ互いに辺を平行とする矩形状に形成されている。封止層6は、陰極電極5の表面および側面と発光層4の側面とを覆う形に形成されている。なお、図2の例では、陰極電極5は、陽極電極3と略同じ大きさに形成されているが、陽極電極3に対して厚み方向に全域が重なるのではなく一部(図2の右端部)が陽極電極3から食み出すように、陽極電極3に対して図2の右方にずれて配設されている。ここで発光層4は、陽極電極3と陰極電極5との対向面間の全域に存在するように、陽極電極3の端面(図2の右端面)に沿って延設されている。
With this configuration, if a direct current is supplied between the
点灯回路9は、図1に示すように直流電源Eと、直流電源Eの出力端間に接続されたスイッチング素子Q1とインダクタL1とコンデンサC1との直列回路と、スイッチング素子Q1とインダクタL1との接続点側にカソードを接続するようにインダクタL1およびコンデンサC1の直列回路の両端間に接続されたダイオードD1と、スイッチング素子Q1をオンオフ制御する駆動回路Dとを備えたいわゆるバック・コンバータからなる。つまり、コンデンサC1の両端に生じる点灯回路9の出力電圧は、駆動回路Dによるスイッチング素子Q1のオンオフに応じて制御される。駆動回路Dはスイッチング素子Q1にパルス波状のスイッチング信号S1を出力し、スイッチング素子Q1はスイッチング信号S1がHレベルの期間にオン、Lレベルの期間にオフとなる。なお、ここではスイッチング素子Q1として電界効果型トランジスタ(FET)を用いている。直流電源Eは商用電源の交流出力をダイオードブリッジで全波整流したものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
ここで、点灯回路9の出力電圧(コンデンサC1の両端電圧)が発光モジュールMに印加されるように、コンデンサC1の両端間に発光モジュールMが接続される。すなわち、点灯回路9の陽極側の出力端(コンデンサC1の一端)には陽極の給電端子7が接続され、点灯回路9の陰極側の出力端(コンデンサC1の他端)には陰極の給電端子8が接続される。
Here, the light emitting module M is connected between both ends of the capacitor C1 so that the output voltage of the lighting circuit 9 (the voltage across the capacitor C1) is applied to the light emitting module M. That is, the anode power supply terminal 7 is connected to the anode side output terminal (one end of the capacitor C1) of the
調光回路10は、設定された調光レベルに応じて制御信号を生成するものであって、この制御信号を駆動回路Dに出力することにより点灯回路9の出力を制御する。ここでは、調光レベルを0.1%〜100%の間に設定された複数段階の調光レベルの中から任意に選択するように操作される調光コントローラ(図示せず)から、調光信号が調光回路10に入力される構成を採用している。調光信号は、たとえば1kHz(つまり、周期が1ms)のパルス波形の信号であって、そのパルス幅によって調光レベルを表すものである。調光回路10はこの調光信号で表される調光レベルに応じて制御信号を生成する。なお、調光レベルが0.1%のときの調光比は1:1000となる。
The
ところで、本実施形態の調光回路10は、発光モジュールMに供給される直流電流Ilaの大きさを調節する振幅制御部11と、発光モジュールMに直流電流Ilaを所定の周期で間欠的に供給するとともに、1周期に対する直流電流Ilaを供給する期間の比率であるデューティ比を調節するPWM制御部12と、振幅制御部11およびPWM制御部12の動作を制御する統括制御部13とを有する。統括制御部13は、設定された調光レベルに応じて、振幅制御部11で調節される直流電流Ilaの大きさとPWM制御部12で調節されるデューティ比との組み合わせを決定する。振幅制御部11およびPWM制御部12はそれぞれ統括制御部13から指示される直流電流Ilaの大きさおよびデューティ比に従って動作する。
By the way, the
振幅制御部11は発光モジュールMの負極とコンデンサC1との間に挿入された抵抗R11の両端電圧を監視することにより発光モジュールMへ供給される直流電流Ilaを検出し、検出した直流電流Ilaの大きさを統括制御部13から指示された大きさに一致させるように、制御信号によって駆動回路Dを制御する。
The
以下、調光回路10の動作について詳しく説明する。
Hereinafter, the operation of the
すなわち、調光回路10は、振幅制御部11が行ういわゆる振幅制御と、PWM制御部12が行うPWM制御とを併用しており、これにより振幅制御のみ、あるいはPWM制御のみの場合に比べて深い調光を可能としている。
That is, the
ここにおいて、統括制御部13は、調光レベルが規定値以上の範囲内で変化するとき、PWM制御部12で調節されるデューティ比を100%に固定し、振幅制御部11で調節される直流電流Ilaの大きさのみを変化させるように、デューティ比と直流電流Ilaの大きさとの組み合わせを決定する。つまり、調光レベルが規定値以上のときには、統括制御部13は振幅制御部11を使用して発光モジュールMの光出力を調節することになる。
Here, the
一方、調光レベルが前記規定値以下の範囲内で変化するときには、統括制御部13は、振幅制御部11で調節される直流電流Ilaの大きさを調光レベルが規定値のときの値に固定し、PWM制御部12で調節されるデューティ比のみを変化させるように、デューティ比と直流電流Ilaの大きさとの組み合わせを決定する。つまり、調光レベルが規定値を下回ると、統括制御部13はPWM制御部12を使用して発光モジュールMの光出力を調節することになる。
On the other hand, when the dimming level changes within the specified value or less, the
ここでは、一例として前記既定値を調光レベル10%とし、統括制御部13は、調光レベルが100%(全点灯)〜10%の範囲内であれば振幅制御部11を用いた振幅制御を行い、調光レベルが10%〜0.1%の範囲内であればPWM制御部12を用いたPWM制御を行うものとする。
Here, as an example, the predetermined value is set to a dimming level of 10%, and the
要するに、調光レベルが100%のときに振幅制御部11によって調節される直流電流Ilaの大きさを図3(a)に示すI0とした場合、調光レベルが50%に設定されると直流電流Ilaの大きさは振幅制御部11によって図3(b)のように0.5I0に調節され、また、調光レベルが前記既定値である10%に設定されると直流電流Ilaの大きさは振幅制御部11によって図3(c)のように0.1I0に調節される。このように、調光レベルが10%以上の範囲においては、発光モジュールMに供給する直流電流Ilaの大きさを変化させることで、発光モジュールMの光出力を変化させる。ここで、調光レベルが10%以上であればPWM制御部12で調節されるデューティ比は100%に固定されているから、図3に示す各状態では、直流電流Ilaは連続して供給される。
In short, when the magnitude of the direct current Ila adjusted by the
一方、調光レベルが10%以下の範囲では、調光レベルが10%のときの直流電流Ilaの大きさ0.1I0を振幅制御部11により維持した状態で、図4に示すようにPWM制御部12によってデューティ比を調節する。つまり、調光レベルが10%のときにPWM制御部12によって調節されるデューティ比は図4(a)のように100%であるのに対して、調光レベルが5%に設定されるとデューティ比は図4(b)のように50%に調節され、発光モジュールMには直流電流Ilaが間欠的に供給されるとともにそのパルス幅は1周期の50%となる。また、調光レベルが1%に設定されるとデューティ比は図4(c)のように10%に調節され、発光モジュールMに供給される直流電流Ilaのパルス幅は1周期の10%となる。このように、調光レベルが10%以下の範囲においては、発光モジュールMに供給する直流電流Ilaのオンデューティを変化させることで、発光モジュールMの光出力を変化させる。
On the other hand, in the state in the range dimming level below 10%, the dimming level and the magnitude 0.1I 0 of DC current Ila at a 10% was maintained by the
なお、PWM制御部12で制御される直流電流Ilaの1周期はたとえば950μmとすることを考えているが、これに限らず、発光モジュールMの点滅が視認されない程度の短い周期であれば任意に設定可能である。
Although one cycle of the direct current Ila controlled by the
次に、上述した調光回路10によって調光制御される際の点灯回路9の動作について図5を参照して説明する。
Next, the operation of the
すなわち、調光レベルが100%に設定されたときには、振幅制御部11からの制御信号を受けた駆動回路Dは図5(a)に示すスイッチング信号S1を出力し、これによりスイッチング素子Q1がオンオフしてインダクタL1には三角波状のインダクタ電流ILが流れ、発光モジュールMに直流電流Ilaを供給することで発光モジュールMを発光させる。一方、調光レベルが10%に設定されたときには、振幅制御部11からの制御信号を受けた駆動回路Dは図5(b)に示すように図5(a)のスイッチング信号S1よりもパルス幅の小さいスイッチング信号S1を出力し、これによりスイッチング素子Q1のオン時間が短くなってインダクタ電流ILが小さくなり、発光モジュールMに供給する直流電流Ilaの大きさも図5(a)の直流電流Ilaより小さくなることで、発光モジュールMの光出力は低下する。また、調光レベルが5%に設定されたときには、PWM制御部12からの制御信号を受けた駆動回路Dは図5(c)に示すように図5(b)のスイッチング信号S1と同じパルス幅のスイッチング信号S1を間欠的に出力し、これによりインダクタ電流ILが間欠的に流れることになり、発光モジュールMに直流電流Ilaを間欠的に供給することで、発光モジュールMの光出力をより一層低下させる。
That is, when the dimming level is set to 100%, the drive circuit D that has received the control signal from the
以上説明した構成の照明器具によれば、調光回路10の統括制御部13は、振幅制御部11で調節される直流電流Ilaの大きさとPWM制御部12で調節されるデューティ比との組み合わせを調光レベルに応じて決定するので、振幅制御とPWM制御との一方のみを用いて調光制御する従来構成に比べて、振幅制御部11で調節可能な電流値のダイナミックレンジを狭くし、且つPWM制御部12で調節可能なパルス幅のダイナミックレンジを狭くしながらも、深い調光を実現することができる。すなわち、調光レベルが100%〜10%の範囲での調光制御は、振幅制御部11で調節可能な電流値のダイナミックレンジをたとえば0.4mA〜4mAとすることで可能となり、また、調光レベルが10%〜0.1%の範囲での調光制御は、PWM制御部12で調節可能なパルス幅のダイナミックレンジをたとえば数ms〜数十μsとすることで可能となる。なお、PWM制御部12で調節されるパルス幅の最小値を大きくすれば、パルス印加時に発光モジュールMにかかるストレスを低減することができる。
According to the lighting fixture having the configuration described above, the
また、設定された調光レベルが規定値以上であるか規定値以下であるかによって、調光制御する際の変化の対象が、振幅制御部11で調節される直流電流Ilaの大きさとPWM制御部12で調節されるデューティ比とで切り替わるので、統括制御部13は、調光レベルに応じて振幅制御部11とPWM制御部12とを使い分けるだけの簡単な構成で実現可能である。
Further, depending on whether the set dimming level is greater than or equal to a prescribed value or less than a prescribed value, the object of change in the dimming control is the magnitude of the direct current Ila adjusted by the
ところで、本実施形態では、統括制御部13は、調光レベルが規定値以上のときには、振幅制御部11を使用して発光モジュールMの光出力を調節し、調光レベルが規定値を下回ると、PWM制御部12を使用して発光モジュールMの光出力を調節するようにしてあるが、振幅制御部11とPWM制御部12との関係は逆であってもよい。つまり、調光レベルが規定値以上の範囲で変化するときには、直流電流Ilaの大きさをI0に固定しデューティ比のみを変化させ、調光レベルが前記規定値以下の範囲内で変化するときには、デューティ比を調光レベルが規定値のときの値に固定し直流電流Ilaの大きさのみを変化させるように、デューティ比と直流電流Ilaの大きさとの組み合わせを決定するようにしてもよい。
By the way, in this embodiment, when the dimming level is equal to or higher than the specified value, the
なお、発光モジュールMは、上述したように有機EL素子を発光素子1に用いたものに限らず、直流電流が供給されることで発光するものであればよく、たとえば発光ダイオードなどを用いたものであってもよい。
The light emitting module M is not limited to the one using the organic EL element as the
(実施形態2)
本実施形態の照明器具は、図6に示すように、調光レベルに応じた直流電流Ilaの波形を目標値として生成する目標値生成手段14を統括制御部13に設けた点、およびPWM制御部12が発光モジュールMに直流電流Ilaを間欠的に供給する周期を調節する周波数制御部15を調光回路10に付加した点が実施形態1の照明器具と相違する。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 6, the lighting fixture of the present embodiment is provided with target value generating means 14 for generating a waveform of the direct current Ila corresponding to the dimming level as a target value in the
目標値生成手段14は、全点灯(調光レベル100%)時に発光モジュールMに供給される図7(a)に示す直流電流Ilaのパルス波形を基本波形とし、調光レベルに応じて、前記基本波形の1パルス当たりの面積(図7(a)の斜線部の面積)を小さくすることで、目標値となる波形(以下、目標波形という)を生成する。本実施形態では、図7に破線で示すように、基本波形の1パルスを幅方向(つまり時間軸方向)に10分割、且つ高さ方向(つまり電流強度軸方向)に10分割することで100分割し、分割後の各領域を1升とし1升の面積を単位面積としている。つまり、基本波形の1パルス当たりの面積は100となるから、目標波形を1升刻みで設定可能とすれば、目標波形の1パルス当たりの面積を1〜100の範囲で変化させることができる。 The target value generation means 14 uses the pulse waveform of the direct current Ila shown in FIG. 7A supplied to the light emitting module M when fully lit (dimming level 100%) as a basic waveform, and according to the dimming level, By reducing the area per pulse of the basic waveform (area of the hatched portion in FIG. 7A), a waveform that becomes a target value (hereinafter referred to as a target waveform) is generated. In the present embodiment, as indicated by a broken line in FIG. 7, one pulse of the basic waveform is divided into 10 parts in the width direction (that is, the time axis direction) and 10 parts in the height direction (that is, the current intensity axis direction). Each area after division is defined as 1 square, and the area of 1 square is defined as a unit area. That is, since the area per pulse of the basic waveform is 100, the area per pulse of the target waveform can be changed in the range of 1 to 100 if the target waveform can be set in increments of 1 square.
ここで、統括制御部13は、振幅制御部11およびPWM制御部12を実施形態1のように規定値以上か以下かで使い分けるのではなく、目標値生成手段14で生成した目標波形に相当する直流電流Ilaが発光モジュールMに供給されるように振幅制御部11およびPWM制御部12を併用して直流電流Ilaを制御する。すなわち、発光モジュールMに供給される直流電流Ilaにおける各パルスの幅はPWM制御部12で調節可能であって、各パルスの高さは振幅制御部11で調節可能であるから、統括制御部13で目標波形に従って決定された直流電流Ilaの大きさとデューティ比との組み合わせに従って振幅制御部11およびPWM制御部12を併用することで、目標波形に相当する直流電流Ilaが発光モジュールMに供給されることになる。
Here, the
したがって、目標値生成手段14において生成される目標波形の1パルス当たりの面積に応じて、発光モジュールMに供給される直流電流Ilaの積分値を変化させることができ、結果的に、発光モジュールMの光出力を変化させることができる。ここにおいて、本実施形態では、目標値生成手段14において、目標波形の幅および高さを調節することで目標波形を1升刻みで設定可能とし、1%刻みで設定される調光レベルに対応できるようにしてある。なお、目標値生成手段14は、たとえば基本クロックで動作するマイコンを用いて実現され、図7(b)のような階段状の波形であっても出力可能としてある。 Therefore, the integrated value of the direct current Ila supplied to the light emitting module M can be changed according to the area per pulse of the target waveform generated by the target value generating means 14, and as a result, the light emitting module M The light output can be changed. Here, in the present embodiment, the target value generating means 14 can set the target waveform in increments of 1 by adjusting the width and height of the target waveform, and corresponds to the dimming level set in increments of 1%. I can do it. The target value generation means 14 is realized by using, for example, a microcomputer that operates with a basic clock, and can output even a stepped waveform as shown in FIG.
上記構成によれば、たとえば調光レベルが37%に設定されたときには、目標値生成手段14は、図7(b)に示すように高さが10升、幅が3升となる波形に、高さが7升、幅が1升となる波形を加えることで階段状に形成された波形を目標波形として生成する。これにより、目標波形の1パルス当たりの面積(斜線部分の面積)は基本波形の37%となり、発光モジュールMに供給される直流電流Ilaの積分値は全点灯時の37%となる。一方、調光レベルが1%に設定されたときには、目標値生成手段14は、図7(c)に示すように高さが1升、幅が1升となる波形を目標波形として生成する。これにより、目標波形の1パルス当たりの面積(斜線部分の面積)は基本波形の1%となり、発光モジュールMに供給される直流電流Ilaの積分値は全点灯時の1%となる。 According to the above configuration, for example, when the dimming level is set to 37%, the target value generating means 14 has a waveform with a height of 10 mm and a width of 3 mm as shown in FIG. By adding a waveform having a height of 7 mm and a width of 1 mm, a waveform formed in a staircase shape is generated as a target waveform. As a result, the area per pulse of the target waveform (the area of the hatched portion) is 37% of the basic waveform, and the integrated value of the direct current Ila supplied to the light emitting module M is 37% when all the lights are on. On the other hand, when the dimming level is set to 1%, the target value generating means 14 generates a waveform having a height of 1 mm and a width of 1 mm as a target waveform as shown in FIG. As a result, the area per pulse of the target waveform (area of the hatched portion) is 1% of the basic waveform, and the integrated value of the direct current Ila supplied to the light emitting module M is 1% when all the lights are on.
このように、本実施形態の照明器具では、統括制御部13は、目標値生成手段14において調光レベルに応じて目標波形を生成し、振幅制御部11で調節される直流電流Ilaの大きさとPWM制御部12で調節されるデューティ比との組み合わせを前記目標波形に応じて決定することで、調光レベル1%刻みでの調光制御を可能としている。
Thus, in the luminaire of this embodiment, the
ところで、本実施形態では、発光モジュールMが、互いに対向する面状の陽極電極3と陰極電極5との間に発光部としての間に発光層4が介在するという上記構造により、陽極電極3と陰極電極5との間にキャパシタンス成分を有する面状発光モジュールからなる。そのため、図8に示すように発光モジュールMに電圧Vlaが印加され直流電流Ilaが立ち上がっても、この直流電流Ilaの立ち上がり直後には所定長さの発光しない非発光期間(光出力が得られない期間)を持つことになる。本実施形態では、この非発光期間を利用して調光レベルが1%未満の深い調光を可能としている。
By the way, in the present embodiment, the light emitting module M has the above structure in which the
すなわち、統括制御部13は、調光レベルが振幅制御部11とPWM制御部12とで調節可能な下限値(ここでは1%)を下回ると、周波数制御部15により、PWM制御部12が発光モジュールMに直流電流Ilaを間欠的に供給する周期を短くして1周期に占める前記非発光期間の割合を大きくする。
That is, the
この構成によれば、図9(a)に示すように調光レベルが1%のときの周期Tに占める非発光期間の割合に比べて、図9(b)に示すように調光レベルが1%未満のときの周期T’(<T)に占める非発光期間の割合は大きくなる。したがって、調光レベルが1%未満の深い調光が可能となる。具体的には、統括制御部13は調光レベル(1%未満)が低くなるほど、PWM制御部12が発光モジュールMに直流電流Ilaを間欠的に供給する周期が短くなるように周波数制御部15を制御する。これにより、調光レベル(1%未満)が低くなるほど1周期に占める非発光期間の割合が増加し、発光モジュールMの光出力を低下させることができる。
According to this configuration, as shown in FIG. 9B, the dimming level is higher than the ratio of the non-light emission period in the period T when the dimming level is 1% as shown in FIG. The ratio of the non-light emitting period in the period T ′ (<T) when the ratio is less than 1% increases. Therefore, deep light control with a light control level of less than 1% is possible. Specifically, the
なお、実施形態1の調光回路10に上記周波数制御部15を付加してもよい。この場合、統括制御部13は、調光レベルが図4(c)に示す振幅制御部11とPWM制御部12とで調節可能な下限値(1%)を下回ると、周波数制御部15により、PWM制御部12が直流電流Ilaを供給する周期を短くして1周期に占める非発光期間の割合を大きくする。これにより調光レベルが1%未満の深い調光が可能となる。
The
その他の構成および機能は実施形態1と同様である。 Other configurations and functions are the same as those of the first embodiment.
3 陽極電極
4 発光層(発光部)
5 陰極電極
10 調光回路
11 振幅制御部
12 PWM制御部
13 統括制御部
14 目標値生成手段
15 周波数制御部
Ila 直流電流
M 発光モジュール
T,T’ 周期
3
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記発光モジュールは、対向する面状の電極間に発光部が介在する構造により前記電極間にキャパシタンス成分を有し、直流電流の立ち上がり直後に発光しない所定の非発光期間を持つ面状発光モジュールであって、
前記調光回路は、前記発光モジュールに供給される直流電流の大きさを調節する振幅制御部と、前記発光モジュールに直流電流を間欠的に供給するとともにデューティ比を調節するPWM制御部と、前記PWM制御部が前記発光モジュールに直流電流を間欠的に供給する周期を調節する周波数制御部と、前記振幅制御部で調節される直流電流の大きさと前記PWM制御部で調節されるデューティ比との組み合わせを前記調光レベルに応じて決定する統括制御部とを有し、
前記統括制御部は、前記調光レベルが規定値以上の範囲内で変化するときには、前記直流電流の大きさと前記デューティ比とのいずれか一方を固定して他方のみを変化させ、前記調光レベルが前記規定値以下の範囲内で変化するときには、前記他方を前記調光レベルが前記規定値のときの値に固定して前記一方のみを変化させるように前記組み合わせを決定し、前記調光レベルが前記振幅制御部と前記PWM制御部とで調節可能な下限値を下回ると、前記周波数制御部により前記周期を短くして1周期に占める前記非発光期間の割合を大きくする
ことを特徴とする照明器具。 A light emitting module DC current to emit light by being supplied, and adjusting dimming circuit the light output of the light emitting module by controlling the direct current supplied to the light emitting module in accordance with the set dimming level With
The light emitting module is a planar light emitting module having a predetermined non-emission period that has a capacitance component between the electrodes due to a structure in which a light emitting part is interposed between opposed planar electrodes and does not emit light immediately after a DC current rises. There,
The light control circuit includes an amplitude control unit for controlling a magnitude of the direct current supplied to the light emitting module, and a PWM control unit for adjusting the duty ratio while intermittently supplying a direct current to the light emitting module, wherein a frequency control unit for the PWM control unit to adjust the intermittently supplying period a direct current to the light emitting module, the duty ratio is adjusted by the size and the PWM controller of the DC current is adjusted by the amplitude controller combinations possess a general control unit for determining in accordance with the dimming level,
When the dimming level changes within a specified value or more, the overall control unit fixes only one of the magnitude of the direct current and the duty ratio and changes only the other, and the dimming level Is changed within a range equal to or less than the specified value, the other is fixed to the value when the dimming level is the specified value, and the combination is determined to change only one of the dimming levels. Is less than a lower limit that can be adjusted by the amplitude control unit and the PWM control unit, the frequency control unit shortens the cycle and increases the ratio of the non-light emission period in one cycle. lighting equipment.
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