JP6128909B2 - 光源点灯装置及び照明器具 - Google Patents
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Description
制御を受けることにより、制御に応じた直流電流を出力電流として光源に出力する電源回路と、
調光信号を入力する入力部と、
調光率と前記電源回路の前記出力電流との対応関係が定義された複数の調光テーブルを格納する格納部を有し、前記入力部が入力した前記調光信号に基づいて前記格納部が格納する前記複数の中から一つの前記調光テーブルを選択し、選択した前記調光テーブルを用いて、前記電源回路を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする。
(1)実施の形態1は、光源点灯装置101が2種類の調光テーブルを有し、消灯(OFF)と点灯(ON)とを指示する調光信号による特定のON/OFFパターンに応じて、2種類の調光テーブルを一方から他方へ切り替える場合を説明する。
(2)実施の形態2では、実施の形態1に対して、ON/OFFを指令する調光信号で調光テーブルを切り替えるのではなく、光源点灯装置102が商用電源の供給の有無(ON/OFF)、つまり、商用電源のON/OFFパターンに応じて2種類の調光テーブルを一方から他方へ切り替える場合を説明する。
(3)実施の形態3では、光源点灯装置103が調光テーブルではなく2種類の初期照度補正テーブルを有し、商用電源のON/OFFパターンに応じて、2種類の初期照度補正テーブルを一方から他方へ切り替える場合を説明する。
図1は、実施の形態1の照明器具1000の構成を示す断面図である。照明器具1000は、器具本体11、電源線12、コネクタ13、複数のLED14、基板15、配線16及び光源点灯装置101を備える。複数のLED14全体でLED光源200を構成する。
器具本体11の内部には、光源点灯装置101が収納される。光源点灯装置101は、電源線12、コネクタ13を介して外部の商用交流電源(後述の商用交流電源900)に接続される。複数のLEDが実装されたLED光源200(LEDパッケージ)が実装された基板15は、LED14の発光面が器具本体11の開口部を向くように器具本体11の内側に装着され、配線16により光源点灯装置101に接続される。LED14は略直線状に1列に配置される。図2で述べるが、光源点灯装置101には調光信号入力端子181,182(入力部)が設けられており、この調光信号入力端子には、後述の調光コントローラ300からの調光信号線が接続される。
図2に示すように、光源点灯装置101は、整流回路110、昇圧チョッパ回路からなる力率改善回路120、力率改善回路120の後段に接続された降圧チョッパ回路130(電源回路)、制御部140を備える。
(2)力率改善回路120は、インダクタ121、ダイオード122、コンデンサ123、スイッチング素子124、制御IC125で構成される。
(3)降圧チョッパ回路130は、スイッチング素子131、インダクタ132、コンデンサ133、ダイオード134、LED電流検出抵抗135で構成される。
(4)制御部140は、演算処理部1410(例えばマイクロコンピュータである。マイコンという場合がある)、と降圧チョッパ回路制御部1420で構成される。
(2)整流回路110は、商用交流電源900から供給される交流電圧を全波整流して脈流電圧を出力する。
(3)力率改善回路120は、制御IC125でスイッチング素子124を駆動制御し、これによって入力電流の波形を正弦波状に制御し、力率を改善する。力率改善回路120は、整流回路110から出力された脈流電圧を昇圧及び平滑化し、一定の直流電圧を出力する。なお、力率改善を行わない場合は、直流電圧を生成する回路構成であれば、交流−直流変換部は、整流回路110と力率改善回路120とからなる構成以外の回路構成を採用してもよい。例えばコンデンサインプット形整流回路としてもよい。この場合コンデンサインプット形整流回路の後段に、降圧チョッパ回路130を接続する。
図4は、不揮発記憶部1411が格納する図3の特性の調光テーブル1、調光テーブル2を示す図である。図3に示すように、調光テーブル1は「標準出力」のテーブルである。調光テーブル2は「高出力」のテーブルである。光源点灯装置101は、後述のように、点灯調光信号及び消灯調光信号によるON/OFFパターン(図5のテーブル切替パターン)に応じて、調光テーブル1、調光テーブル2の2種類の調光テーブルを一方から他方へ切り替える。
(2)その後、図20のように照明器具aが間仕切りされると、照明器具aの区域の明るさが暗くなる。このため、照明器具aの光源点灯装置101を、調光テーブル1から調光テーブル2に設定を変更する。この設定変更のため、上記で述べた点灯調光信号SG(1)、消灯調光信号SG(0)による特定の入力パターンを演算処理部1410が検出することで、演算処理部1410が、既に設定中の調光テーブル1を高出力の調光テーブル2に切り替える。
図5は、演算処理部1410が検出したときに、テーブルを切り替えるテーブル切替パターンを示す。図5のT1は「オン期間」、T2は「オフ期間」を示す。なお演算処理部1410は、「オン期間」、「オフ期間」を計測する時計機能(時計部)を備えている。図5は横軸が時間であり、縦軸がオン示す点灯調光信号SG(1)、オフを示す消灯調光信号SG(0)に基づくON、OFFの検出を示す。時間t10〜t20では演算処理部1410は2秒以下のオンを検出しており、時間t20〜t30では2秒以下のオフを検出している。演算処理部1410は、図5に「n=1」と示したパターンを連続3回検出すると、つまり「n=1」、「n=2」、「n=3」を検出すると、現在の調光テーブル1(標準出力)を調光テーブル2(高出力)に切り替える。
(3)なお、図20の場合は16台の照明器具があるが、その中から照明器具aだけが図5のテーブル切替パターンに反応するには、以下(イ)、(ロ)の方法が考えられる。図6、図7はこれらの方法を説明する図である。
図6は、光源点灯装置101が光源接続検出回路170を有する構成を示す図である。
図7は、各光源点灯装置101が照明制御装置400と通信する構成である。
(イ)図6のように光源点灯装置101に、LED光源200が接続されているかどうかを検出する光源接続検出回路170を設ける。制御部140の演算処理部1410は、光源接続検出回路170の検出結果を入力し、その結果、LED光源200が接続されていないと判断したときにのみ、テーブル切替パターンに応答して、テーブルを切り替える構成とする。この構成により、図6の場合、照明器具aからLED光源200をはずすことで、照明器具aの光源点灯装置101だけ、テーブルを切り替えることができる。
(ロ)また、図7に示すように、各照明器具は照明制御装置400と信号線でつながっている。各照明器具の光源点灯装置101の不揮発記憶部1411には、アドレスが設定されている。照明制御装置400はアドレスに基づき、照明器具aの光源点灯装置101に対してテーブル切替パターンに応答する設定を行う。
(2)S12aにおいて、演算処理部1410は、点灯制御が開始されたかを判断する。点灯制御が開始されない場合は、点灯制御の開始を待つ。点灯制御が開始されるとS13aに進む。
(3)S13aにおいて、演算処理部1410は、S11aで読み出した現在のモードを確認し、そのモードに従って調光テーブルを選択する(S14a−1、S14a−2)。
(4)S15aにおいて、演算処理部1410は、nに0をセットする。このnは図5で述べたn=1〜3が格納される変数である。
(5)S16aにおいて、演算処理部1410は、T1,T2に0をセットする。このT1,T2は、図5で述べたオン期間、オフ期間である。
(6)S17aにおいて、演算処理部1410は、調光コントローラ300から点灯調光信号SG(1)を入力する。
(7)S18aにおいて、演算処理部1410は、オン期間であるT1をカウント開始する。
(8)S19aにおいて、演算処理部1410は、調光コントローラ300から消灯調光信号SG(0)が入力されたか判定する。入力されていないと判定すると、演算処理部1410はT1のカウントを続ける(S19a→S17a→S18a→S19a)。消灯調光信号SG(0)が入力されるとS20aに進む。
(9)S20aにおいて、オフ期間であるT2をカウント開始する。
(10)S21aにおいて、演算処理部1410は、点灯制御が開始されたどうかを判定する。開始されない場合は、T2のカウントを継続する(S20a→S21a→S20a)。点灯制御が開始されると、S22aにおいて演算処理部1410は、T1が2秒以下、かつ、T2が2秒以下の判定式が成立しているかを判定する。これは図5のn=1の部分の「T1期間かつT2期間」のパターンが成立しているかどうかの確認である。成立している場合は、S23aにおいて演算処理部1410は、変数nを1だけインクリメントする。このときS15aにおいてn=0であったので、n=1となる。つまり、演算処理部1410は図5のn=1のパターンを認識した。S21aで判定式が成立していないときには処理はS15aに戻る。S15aに戻るのは以上の処理で点灯調光信号SG(1)、消灯調光信号SG(0)の入力があったが、T1が2秒以下かつT2が2秒以下という、テーブル変更パターンを構成する構成パターン(n=1の部分)を満たさなかったことを意味する。
(11)S24aにおいて演算処理部1410はn=3と判定すると、S25aにおいて現在の出力モードを確認し、現在の出力モードを確認すると現在の出力モードではない他方の出力モードの調光テーブルに切り替える(S26a−1、S26a−2)。
演算処理部1410には、調光テーブル切替パターンを検知した場合には、このように、いかなる調光テーブルを選択するべきかの選択規則が設定されている。演算処理部1410は、この選択規則に従って調光テーブルを選択する(切り替える)。演算処理部1410には、このように予め設定された選択規則に従って不揮発メモリ1411から一つの調光テーブルを選択するべきことが設定されている。
(12)S27aにおいて演算処理部1410は、調光テーブルを切り替えると、調光テーブルの出力モード(高出力モード、標準出力モードの別)を不揮発メモリ1411に記憶する。
(13)なお、調光テーブルの切り替えは、交互に行われる。つまり、テーブル切替パターンを検出するごとに、調光テーブルは、調光テーブル1→調光テーブル2→調光テーブル1→・・・のように切り替える。
(14)以上、図8で述べた演算処理部1410の動作がテーブル切替動作である。
図8のフローチャートでは、図5の構成パターンは、点灯調光信号SG(1)によるオン期間(T1期間)が2秒以下、かつ、消灯調光信号SG(0)によるオフ期間(T2期間)が2秒以下であった。調光テーブル切替パターンを構成する異なる2種類の調光信号は、少なくとも、オンデューティ比が異なれば良い。図5の調光テーブル切替パターンを構成する点灯調光信号SG(1)、消灯調光信号SG(0)は、オンデューティ比が異なるものである。これに限らず、オン期間T1、オフ期間T2に相当する期間を、少なくとも、周波数が異なる種類の調光信号で構成してもよい。つまり点灯調光信号SG(1),消灯調光信号SG(0)の区別は、図8等の上記の説明ではオンデューティ比の違いで区別した。これに対して点灯調光信号SG(1),消灯調光信号SG(0)の区別を、調光信号の周波数の違いで区別してもよい。この場合、便宜上、呼び名は点灯調光信号SG(1),消灯調光信号SG(0)と呼ぶが、周波数違いの場合は、点灯調光信号SG(1),消灯調光信号SG(0)は、光源点灯装置101を点灯、消灯させる信号でなくても良く、調光テーブルを切り替える信号であればよい。
図10を参照して実施の形態2の光源点灯装置102を説明する。光源点灯装置102は、商用交流電源900の特定のON/OFFのパターン(電源オンオフパターン;図5)を検出することで、調光テーブルを選択する(切り替える)構成である。演算処理部1410には、特定のON/OFFのパターンを認識した場合には、いかなる調光テーブルを選択するべきかの選択規則が設定されている。演算処理部1410は、この選択規則に従って調光テーブルを選択する(切り替える)。
光源点灯装置102の演算処理部1410による調光テーブルの切り替え動作を説明する。
(1)演算処理部1410は、電源検出回路150から検出結果を入力する。この検出結果から、図5のテーブル切替パターンを認識すると、実施の形態1と同様に、現在の調光テーブルを、他方の調光テーブルに切り替える。
(2)光源点灯装置102の場合も、演算処理部1410が現在の調光テーブルの出力モードを不揮発メモリ1411に記憶しおり、調光テーブルを切り替えると、切替後の調光テーブルの出力モードを不揮発メモリ1411に記憶する。
(3)光源点灯装置102は光源点灯装置101に対して、図5のテーブル切替パターンの検出に基づく信号が、電源検出回路150から出力される商用交流電源900の供給の有り(ON)、無し(OFF)信号であり、図5のT1期間は商用交流電源900の供給ありの期間を示し、T2期間は供給なしの期間を示す。よって、このように光源点灯装置102は光源点灯装置101と、テーブル切替パターンの検出に基づく信号が異なるだけであるから、動作フローは図8と同様である。
図11〜図14を参照して実施の形態3の光源点灯装置103を説明する。光源点灯装置103は、初期照度補正の機能を有する点灯装置である。光源点灯装置103は、初期照度補正のための2種類の初期照度補正テーブルを保有する。そして、光源点灯装置103は、商用交流電源900の特定のON/OFFのパターンを検出することで、初期照度補正テーブルを切り替える構成である。特定のON/OFFのパターンは、図5のテーブル切替パターンとする。
図13は不揮発メモリ1411が格納する初期照度補正テーブル1、初期照度補正テーブル2を示し、図12の特性である。
初期照度補正テーブルの切り替えの動作は、実施の形態2の場合と同様である。実施形態2に対して切り替えの対象が、調光テーブルから初期照度補正テーブルに変更となった構成である。但し、図14に示すように、累積時間の相違がある。
図15〜図18を参照して実施の形態4を説明する。実施の形態1,2では調光テーブルの選択を説明し、実施の形態3では初期照度補正テーブルの選択を説明したが、いずれもテーブルは2種類であった。しかし「2種類」は例示であり、調光テーブル、初期照度補正テーブル、いずれの場合も3種以上の任意の数で構わない。
図15は、調光テーブルが4つの場合を示す。
図16は、初期照度補正テーブルが4つの場合を示す。なお、図16の初期照度補正テーブルは、高出力になるほど「全光時:初期時」=「1:k」におけるkの数値が小さくなっている。
Claims (7)
- 制御を受けることにより、制御に応じた直流電流を出力電流として光源に出力する電源回路と、
調光信号を入力する入力部と、
調光率と前記電源回路の前記出力電流との対応関係が定義された複数の調光テーブルを格納する格納部を有し、前記入力部が入力した前記調光信号に基づいて前記格納部が格納する前記複数の調光テーブルの中から一つの前記調光テーブルを選択し、選択した前記調光テーブルを用いて前記電源回路を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
互いに異なる2種類の調光信号から構成される特定の信号パターンである特定パターンを前記入力部が入力すると、予め設定された選択規則に従って、前記格納部から一つの前記調光テーブルを選択し、
前記特定パターンを構成する前記異なる2種類の調光信号は、
少なくとも、オンデューティ比が異なることを特徴とする光源点灯装置。 - 制御を受けることにより、制御に応じた直流電流を出力電流として光源に出力する電源回路と、
調光信号を入力する入力部と、
調光率と前記電源回路の前記出力電流との対応関係が定義された複数の調光テーブルを格納する格納部を有し、前記入力部が入力した前記調光信号に基づいて前記格納部が格納する前記複数の調光テーブルの中から一つの前記調光テーブルを選択し、選択した前記調光テーブルを用いて前記電源回路を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
互いに異なる2種類の調光信号から構成される特定の信号パターンである特定パターンを前記入力部が入力すると、予め設定された選択規則に従って、前記格納部から一つの前記調光テーブルを選択し、
前記特定パターンを構成する前記異なる2種類の調光信号は、
少なくとも、周波数が異なることを特徴とする光源点灯装置。 - 前記光源点灯装置は、
交流電源から交流電力の供給を受けて動作すると共に、
前記交流電源の供給の有無を検出する電源検出回路を備え、
前記制御部は、
前記電源検出回路が前記交流電源の供給の有りを示すオン状態と、前記交流電源の供給の無しを示すオフ状態とからなる特定の電源オンオフパターンを検出すると、予め設定された選択規則に従って、前記格納部から一つの前記調光テーブルを選択することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光源点灯装置。 - 光源を点灯させる光源点灯装置において、
制御を受けることにより、制御に応じた直流電流を出力電流として光源に出力する電源回路と、
調光信号を入力する入力部と、
調光率と前記電源回路の前記出力電流との対応関係が定義された複数の調光テーブルを格納する格納部を有し、前記入力部が入力した前記調光信号に基づいて前記格納部が格納する前記複数の調光テーブルの中から一つの前記調光テーブルを選択し、選択した前記調光テーブルを用いて前記電源回路を制御する制御部と
を備え、
前記光源点灯装置は、
交流電源から交流電力の供給を受けて動作すると共に、
前記交流電源の供給の有無を検出する電源検出回路を備え、
前記制御部は、
前記電源検出回路が前記交流電源の供給の有りを示すオン状態と、前記交流電源の供給の無しを示すオフ状態とからなる特定の電源オンオフパターンを検出すると、予め設定された選択規則に従って、前記格納部から一つの前記調光テーブルを選択し、
前記格納部は、
前記光源の累積点灯時間と前記電源回路の前記出力電流との対応関係が定義された複数の初期照度補正テーブルを格納し、
前記制御部は、
初期照度補正モードに設定されると、設定に従って前記複数の初期照度補正テーブルの中から一つの前記初期照度補正テーブルを選択し、選択した前記初期照度補正テーブルに従って前記光源の累積点灯時間を計時しながら前記電源回路を制御すると共に、前記電源検出回路が前記特定の電源オンオフパターンを検出すると、予め設定された選択規則に従って複数の初期照度補正テーブルから一つの前記初期照度補正テーブルを選択し、選択直前の前記初期照度補正テーブルに対する累積点灯時間を選択した前記初期照度補正テーブルに引き継ぐと共に選択した前記初期照度補正テーブルに従って前記光源の累積点灯時間を計時しながら前記電源回路を制御することを特徴とする光源点灯装置。 - 前記格納が格納する前記複数の初期照度補正テーブルは、
全光100%の前記出力電流の値が大きいものほど、全光100%の前記出力電流の値を分母とし、初期点灯時点の前記出力電流の値を分子としたときの分数値が小さいことを特徴とする請求項4に記載の光源点灯装置。 - 交流電源から交流電力の供給を受けて動作することによって光源を点灯させる光源点灯装置において、
前記交流電源の供給の有無を検出する電源検出回路と、
制御を受けることにより、制御に応じた直流電流を出力電流として前記光源に出力する電源回路と、
前記光源の累積点灯時間と前記電源回路の前記出力電流との対応関係が定義された複数の初期照度補正テーブルを格納する格納部を有し、初期照度補正モードに設定されると、設定に従って前記複数の初期照度補正テーブルの中から一つの前記初期照度補正テーブルを選択し、選択した前記初期照度補正テーブルに従って前記光源の累積点灯時間を計時しながら前記電源回路を制御すると共に、前記電源検出回路が前記交流電源の供給の有りを示すオン状態と、前記交流電源の供給の無しを示すオフ状態とからなる特定の電源オンオフパターンを検出すると、予め設定された選択規則に従って複数の初期照度補正テーブルから一つの前記初期照度補正テーブルを選択し、選択直前の前記初期照度補正テーブルに対する累積点灯時間を選択した前記初期照度補正テーブルに引き継ぐと共に選択した前記初期照度補正テーブルに従って前記光源の累積点灯時間を計時しながら前記電源回路を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする光源点灯装置。 - 請求項1〜請求項6のうちのいずれか1項に記載の光源点灯装置を備えた照明器具。
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