JP6381720B2 - 光源点灯装置及び照明器具 - Google Patents
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Description
光源を点灯する光源点灯装置において、
前記光源を点灯させる電源回路と、
記憶部を有し、前記電源回路の出力電流を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記電源回路の回路定数が変更されない状態で、かつ、特定の定格特性の光源の専用品として、前記記憶部に書き込まれた対応値に基づき前記光源を点灯制御する。
図1〜図11を参照して、実施の形態1の光源点灯装置100を説明する。以下の説明では、光源点灯装置100は、光源としてLEDモジュール103を点灯するが、LEDモジュール103に限らず、有機ELでも構わない。
図1は光源点灯装置100の分解斜視図である。光源点灯装置100の特徴は、定格電力、定格電流、定格電圧等が異なる複数の種類の光源に対して汎用的に使用できる実装基板を使用する点である。実装基板は、制御装置(例えばマイクロコンピュータ、以下マイコンという)やその他、抵抗、コンデンサ、コイル等の複数の電子部品が実装されて、光源点灯装置として機能する。複数の種類の光源に対して汎用的に使用できる実装基板を、以下、「プラットフォーム基板110」という。プラットフォーム基板110は、不揮発メモリ21を有する制御装置20と複数の電子部品とが実装され、光源点灯装置として機能する。プラットフォーム基板110は、定格電圧と定格電流とに基づいて決まる定格特性が互いに異なり、かつ、その定格特性が所定の範囲に含まれる定格特性違いの複数種類のLEDモジュールが使用候補となる。つまりプラットフォーム基板110は、これらの使用候補に対して汎用品である。プラットフォーム基板110は、使用候補となる複数種類のLEDモジュールのうちのいずれかのLEDモジュールの定格特性に対応する対応値が不揮発メモリ21に書き込まれることで、そのLEDモジュールを使用できることが確定する。つまり対応値が書き込まれることで、そのLEDモジュールの専用品となる。
図1のように、光源点灯装置100は、プラットフォーム基板110と、プラットフォーム基板110を収納するケース31a,31bと、プラットフォーム基板110とケース31a、31bとの間を絶縁する絶縁板32a,32bを備える。
図2は、LEDモジュール103の回路図である。図2のように、光源がLED104の場合、複数個を直列(図2(a))、あるいは直並列(図2(b))に接続して使用する。使用するLED104の種類によって、LEDモジュール103の定格電流、定格電圧は異なる。このことから、LED104の種類あるいは接続方法が異なると、様々な定格のLEDモジュール103を点灯する照明器具(光源点灯装置)の定格出力(電流、電圧、電力)は、多種多様となる。
図4は、光源点灯装置の定格出力の能力範囲(全光範囲)を示す図である。斜線範囲1〜6の6種類の照明器具および今後予想される新たな照明器具の定格出力を全てカバーできる範囲(所定の範囲)として、出力電流が250mA〜500mA、出力電圧が50V〜200V、出力電力が25Wから100Wであるとする。出力電力一定の曲線はIV=Wであるから反比例曲線である。つまり、光源点灯装置である実装基板は、図4のイ、ロ、ハ、ニの範囲内の定格出力をカバーできるとする。この「出力範囲イ〜ニ」に最適な回路設計および検証を実施した実装基板を作る。今後新たな照明器具が追加された場合にも、その照明器具が「出力範囲イ〜ニ」(所定の範囲)であれば前記の実装基板を使用できる。よって、回路設計および検証が不要であるので、開発期間を短縮できる。このような汎用的な実装基板が「プラットフォーム基板」である。「出力範囲イ〜ニ」が前記のプラットフォーム基板の定格特性範囲である。
プラットフォーム基板を図4の「出力範囲イ〜ニ」の1種類とした場合は、出力電力100Wに耐える部品を使用することになる。このため出力電力が小さい照明器具(斜線範囲1、3など)では、各照明器具の定格出力範囲に最適な回路設計を行った場合と比べていわゆるオーバースペックとなり、コスト高になる。このため図5、図6のように、例えば出力電力が25Wから50Wの出力範囲(範囲イ、ロ、ハ、ホの領域内)と、50Wから100Wの出力範囲(範囲ハ、ニ、ホの領域内)とのそれぞれの出力範囲(所定の範囲)で、最適な回路設計および検証を実施して、それぞれの出力範囲ごとのプラットフォーム基板を作る。例えば、図5の出力範囲イ、ロ、ハ、ホに対応するプラットフォーム基板をタイプ1のプラットフォーム基板とし、図6の出力範囲ハ、ニ、ホに対応するプラットフォーム基板をタイプ2のプラットフォーム基板として用意する。これにより、出力電力が小さい場合にオーバースペックとなることを抑えることができる。
以上の説明から明らかなように、図5を例にとれば、「定格特性」が出力範囲イ、ロ、ハ、ホに含まれるLEDモジュールであれば、タイプ1のプラットフォーム基板に使用可能な、使用候補の光源となる。ここでLEDモジュール(光源)の定格特性とは、図5の出力範囲イ、ロ、ハ、ホに含まれるかどうかの位置情報が確定する特性であり、LEDモジュールの(1)定格電流と定格電圧、あるいは(2)定格電力と定格電流、あるいは(3)定格電力と定格電圧等である。
図7は光源点灯装置100の製造方法を示すフローチャートである。フローチャートの動作の主体は、制御装置20の不揮発メモリ21に書込み処理を行う書込み装置(図示していない)である。書込み装置は、入力部、出力部等を備えたコンピュータである。図7を参照して、光源点灯装置100の製造方法を説明する。この場合、プラットフォーム基板110は既に製造されていることを前提(在庫不足の場合も含む)とする。
(1)S10において、操作者が、要求仕様と生産台数とを書込み装置に入力する。要求仕様とは、例えば照明器具に使用したいLEDモジュール103の「定格電力と定格電圧」、あるいは「定格電力と定格電流」、あるいは「定格電流と定格電圧」のように、上述の定格特性である。入力された生産台数は100台とする。この場合の要求仕様はタイプ1のプラットフォーム基板110が該当するものとする。
(2)S20において、書込み装置は、要求仕様のプラットフォーム基板110の在庫が存在するかどうかを検索する。S30でヒットの有無を判断する。ヒットしない場合、処理は終了する。ヒットした場合は、S40において書込み装置は、入力の100台に対する生産可能率を算出して、出力部(例えばディスプレイ)に出力する。タイプ1のプラットフォーム基板110が100台以上在庫として存在すれば、生産可能率は100%である。
(3)S50で書込み装置は、書込み指示が有るかどうかを判定する。例えばS50では、S40で算出した生産可能率と共に、タイプ1のプラットフォーム基板110に設定値を書き込むかどうかの指示を求めるメッセージをディスプレイに表示する。操作者は、書き込みを希望するときは、ディスプレイに表示された「書き込み」ボタンを押し下げする。S50で書込み指示がない場合、たとえばディスプレイに表示された「書き込みしない」のボタンが押し下げられた場合は、処理は終了する。書込み指示があった場合、処理はS60に進む。
(4)S60(選択工程)において、書込み装置は、要求仕様に合致するプラットフォーム基板110を選択する。この例では、書込み装置は、タイプ1のプラットフォーム基板110を在庫から選択する。選択するプラットフォーム基板110の個数は設備によるが、1個ずつでもよいし、まとめて複数個を選択してもよい。
(5)S70(書込工程)において、書込み装置は、選択されたタイプ1のプラットフォーム基板に実装された制御装置20の不揮発メモリ21に、接続しようとするLEDモジュール103の定格特性に対応する設定値(対応値)を書き込む。
(6)S80において、書込み装置は、必要個数のプラットフォーム基板110に書込み処理を実施したかどうかを判定する。「必要個数」とは、S40の生産可能率における生産可能台数(100台に対して生産可能な在庫数)である。書込み装置は、書込み処理において、書き込みを実施した台数をカウントしている。図7のフローチャートでは、選択するプラットフォーム基板110と、書き込むプラットフォーム基板110との個数は等しいとしているので、S80でNO(必要個数に書き込んでいない)の場合は、S60に戻る。S80でYESの場合は、処理はS90に進む。
(7)S90において、設定値が書き込まれたプラットフォーム基板110が、その設定値に対応する定格特性を有するLEDモジュール103を点灯している状態で、書込み装置は、プラットフォーム基板110がLEDモジュール103に出力する出力電流を検査する(検査工程)。この検査工程は、S70の書込工程に引き続いて連続して行われる。
不揮発メモリ21に書き込む設定値は、LEDモジュール103の定格電流、あるいは定格電圧等であるが、さらに、以下のような情報を設定値として書き込むことができる。(1)プラットフォーム基板110が調光回路(図3の調光回路27)を備える場合には、不揮発メモリ21に書き込む設定値として、外部から入力される調光信号の調光率に応じた複数の電流値でもよい。
(2)また、不揮発メモリ21へ書き込む設定値は、出力端に接続されるLEDモジュール103の異常を検出する閾値となる電圧値でもよい。
(3)また、不揮発メモリ21へ書き込む設定値は、電源回路を駆動または停止判定するための閾値となる電源電圧値でもよい。これら(1)〜(3)については、図8の説明で、さらに後述する。
図9において、不揮発メモリ21を内蔵した制御装置20には、プログラミングするためのテストランド23a、23b、23c、23dが設けられている。テストランド23a、23b、23c、23dはそれぞれ、制御装置20の電源端子24a、グランド端子24b、リセット端子24c、シリアルデータ入出力端子24dに接続されている。
図10は制御装置20が実装された面の裏側の上面図(a)、正面図(b)、側面図(c)からなる3面図である。図10に示すように、プラットフォーム基板110は、制御装置20と配線30で接続され、設定値の不揮発メモリ21への書き込みに使用する書込み用端子台29を備えている。書込み用端子台29の端子29a〜29dはそれぞれ、制御装置20の端子24a〜24dに対応している。プラットフォーム基板110は設定値の書込み用端子台29を備えているので、簡単に設定値を書き込むことができる。また、製造工場から出荷後においても、書込み用端子台29から設定値の書き込み、あるいは設定値の上書き(変更)を行うことができる。
図11は、光源点灯装置100を用いた照明器具101の断面図である。照明器具101は、LED104を備えたLEDモジュール103と、プラットフォーム基板110からなる光源点灯装置100とが配線102で接続されている。照明器具101は、光源点灯装置100としてプラットフォーム基板110を採用するので、開発期間を短縮できる。
本実施の形態1の光源点灯装置100によれば、光源に流れる電流を検出する抵抗19に発生した電圧、および制御装置20の不揮発メモリ21に格納された電流設定値に基づいて、降圧チョッパ回路駆動部16の制御を行い、降圧チョッパ回路11の動作を定電流制御(フィードバック制御)することができる。
(2.異常電圧の検知)
また、光源の電圧を検出する抵抗18に発生した電圧および制御装置20の不揮発メモリ21に格納された電圧設定値に基づいて、LEDモジュール103の異常を検知し昇圧チョッパ回路5の動作および降圧チョッパ回路11の動作を停止することができる。
図12は実施の形態2の光源点灯装置100−2の回路図である。なお以下の実施の形態3〜4の光源点灯装置は光源点灯装置100−2の構成である。実施の形態2の光源点灯装置100−2は、実施の形態1の光源点灯装置100に対してプラットフォーム基板110−2が使用される。実施の形態2のプラットフォーム基板110−2では、制御装置20(カウント部、点灯回路制御部)の有する不揮発メモリ21に調光制御を実行する制御プログラムが書き込まれる。具体的には、不揮発メモリ21には、後述する図14、図15の処理を制御装置20に実行させる制御プログラムが書き込まれる。
制御装置20は、記憶部(不揮発メモリ21)に記憶されている情報と、電力供給時間検出部80、電力供給一時停止検出部90から出力された情報(信号)とに基づいて、降圧チョッパ回路駆動部16の出力を制御する信号を降圧チョッパ回路駆動部16へ出力する。
壁などに備えられる電源スイッチ2−1をオン/オフ操作をすると、光源点灯装置100−2に商用電源2から電力が供給/停止される。電源スイッチ2−1のオン/オフ操作を連続して所定の回数行うことで、商用電源2からの電力供給の状態を電力供給時間検出部80と電力供給一時停止検出部90とが検出して制御装置20へ電力供給状況を識別する信号を出力する。その結果に基づき、制御装置20は、光源(LEDモジュール103である。以下同じ)の調光レベルを変更する。なお、電源スイッチ2−1のオン/オフ操作を連続して行うとは、電源スイッチ2−1のオンの時間と、オフの時間とが所定の時間以内で切り替えされることである。つまり、電源スイッチ2−1のオン又はオフの状態が所定の時間以上継続した場合、電源スイッチ2−1のオン/オフ操作が連続して行われたとは言わない。以下の説明では、電源スイッチ2−1のオン/オフ操作が連続して3回(第1の回数)行われた場合、光源の調光レベルを変更する。ここで、オン/オフ操作のカウントのされ方は、オン状態から始まり電源スイッチ2−1がオフされ、さらにオンされると1カウントされる。つまり、オン状態から始まり、オフ−オン(1回)−オフ−オン(2回)−オフ−オン(3回)と数える。また、電源スイッチ2−1のオンからオフへ10秒(第1の期間)以内に切り替えされ、オフからオンへ3秒(第2の期間)以内に切り替えされた場合には連続して電源スイッチ2−1のオン/オフ操作が行われているものとする。
(S1):壁に備えられる電源スイッチ2−1がオンになると、光源点灯装置100−2に電力が供給される。
そして、制御装置20(点灯回路制御部)は不揮発メモリ21から点灯モードSHを読み込む。点灯モードSHとは、光源の調光レベルを示す情報である。
(S2):光源点灯装置100−2は、光源へ電力を供給し、光源を点灯させる。この際、制御装置20は、読み込んだ点灯モードSHに基づいて、光源に供給する電力を制御する。
(S3):電力供給時間検出部80(電源計測部)は、電力供給時間Ton(電源から電力が供給される供給状態が継続した期間)の値を初期化する。
(S4):電力供給時間検出部80(電源計測部)は、電力供給時間Tonのカウントを開始する。
(S5):制御装置20(カウント部)は、後述する商用電源オフ時の処理で不揮発メモリ21が記憶した電力供給一時停止情報Fを読み出す。
(S6):制御装置20(カウント部)は、(S5)で読み出した電力供給一時停止情報Fが電力供給一時停止を示す信号であるか否かを判定する。電力供給一時停止を示す信号であると判定した場合(S6でYes)、(S7)へ進む。一方、電力供給一時停止を示す信号でないと判定した場合(S6でNo)、(S15)へ進む。
(S7):制御装置20(カウント部)は、電力供給一時停止検出回数Foffに1カウント加算する。
(S8):電力供給時間検出部80と電力供給一時停止検出部90とは、商用電源2からの電力供給があるか否かを判定する。商用電源2からの電力供給があると判定した場合(S8でYes)、電力供給時間検出部80は(S9)へ進む。一方、商用電源2からの電力供給がないと判定した場合(S8でNo)、電力供給一時停止検出部90は(S17)へ進む。
(S9):電力供給時間検出部80(電源計測部)は、電力供給時間Tonのカウントを継続する。
(S10):電力供給時間検出部80(期間判定部)は、電力供給時間Ton時間が10秒(第1の期間)以上であるか否かを判定する。なお、(S10)で判定する電力供給時間Ton時間を10秒以上としたが、電力供給時間Ton時間は例えば15秒以上等、任意に設定してよい。電力供給時間が10秒以上と判定した場合(S10でYes)、電力供給時間検出部80(期間判定部)は(S11)へ進む。一方、電力供給時間Tonが10秒に未満であると判定した場合(S10でNo)、電力供給時間検出部80(期間判定部)は電力供給時間Tonのカウントを継続するため(S8)へ戻る。
(S11):制御装置20(カウント部)は、電力供給一時停止検出回数Foffが3回(第1の回数)であるか判定する。なお、(S11)で判定する電力供給一時停止検出回数Foffを3回としたが、電力供給一時停止検出回数Foffは2回であっても、3回より多くてもよい。電力供給一時停止検出回数Foffが3回であると判定した場合(S11でYes)、制御装置20(カウント部)は(S12)へ進む。一方、電力供給一時停止検出回数Foffが3回でないと判定した場合(S11でNo)、制御装置20(カウント部)は(S15)へ進む。
(S12):制御装置20(点灯回路制御部)は、点灯モードSHを順送り処理する。順送り処理とは、詳しくは後述するが、調光レベルを次に明るい又は暗いレベルに切り替える処理である。制御装置20(点灯回路制御部)は、例えば100%点灯であったときは、70%点灯に点灯モードSHを切り替える処理を行う。
(S13):制御装置20(カウント部)は、電力供給一時停止検出回数Foffを0回に設定する。つまり、電力供給一時停止検出回数Foffをリセットする。
(S14):制御装置20(点灯回路制御部)は、(S12)で順送り処理を行い切り替えした点灯モードで、光源の点灯制御を開始する。つまり、光源の調光レベルを変更する。
(S15):制御装置20(カウント部)は、電力供給一時停止検出回数Foffを0回とする。つまり、電力供給一時停止検出回数Foffをリセットする。
(S16):制御装置20(点灯回路制御部)は、この時点で光源を点灯している点灯モードSHを継続する。つまり、制御装置20(点灯回路制御部)は、100%点灯しているときは、点灯モードSHを変更することなく100%での点灯を維持する。
(S17):電力供給一時停止検出部90は、商用電源OFFを検出する。
(S18):光源点灯装置100−2は、商用電源OFF時の処理へ移行する。
商用電源2がオフされた場合であっても、制御装置20等は一定時間動作することができるものとする。
(S21):電力供給一時停止検出部90(電源計測部)は、商用電源2がオフにされると、電力供給一時停止時間Toff(電源から電力が供給されない停止状態が継続した期間)を初期化する。
(S22):電力供給一時停止検出部90(電源計測部)は、電力供給一時停止時間Toffの計測を開始する。
(S23):電力供給一時停止検出部90(電源計測部)は、電力供給一時停止時間Toffのカウントを継続する。
(S24):電力供給一時停止検出部90(期間判定部)は、電力供給一時停止時間Toffが3秒(第2の期間)を超えるか否かを判定する。なお、(S24)で判定する電力供給一時停止時間Toffを3秒を超えるとしたが、電力供給一時停止時間Toffは例えば5秒を超える等、任意に設定してよい。電力供給一時停止時間Toffが3秒を越えないと判定した場合(S24でNo)、電力供給一時停止検出部90(期間判定部)は(S25)へ進む。一方、電力供給一時停止時間Toffが3秒を超えると判定した場合(S24でYes)、電力供給一時停止検出部90(期間判定部)は(S29)へ進む。
(S25):電力供給時間検出部80(電源計測部)と電力供給一時停止検出部90(電源計測部)とは、商用電源2からの電力供給があるか否かを判定する。商用電源2からの電力供給があると判定した場合(S25でYes)、電力供給時間検出部80(電源計測部)は(S26)へ進む。一方、商用電源2からの電力供給がないと判定した場合(S25でNo)、電力供給時間検出部80(電源計測部)は電力供給一時停止時間Toffのカウントを継続するため、(S23)へ戻る。
(S26):電力供給時間検出部80(電源計測部)は、商用電源2がオンであると検出する。
(S27):制御装置20(カウント部)は、電力供給一時停止検出ありと判定する。そして、不揮発メモリ21(カウント記憶部)は、電力供給一時停止検出情報に電力供給一時停止ありと記憶する。
(S28):光源点灯装置100−2は、商用電源オン時の処理に移行する。
(S29):制御装置20(カウント部)は、電力供給一時停止検出なしと識別する。そして、不揮発メモリ21(カウント記憶部)は、電力供給一時停止検出情報に電力供給一時停止なしを記憶する。
そして、計時した時間が所定の時間(上記では3秒)以下である場合、電力供給一時停止であったことを示すフラグを不揮発メモリ21(カウント記憶部)に記憶する。このとき、制御装置20や電力供給一時停止検出部90は電解コンデンサの残留電荷やバッテリ(図示していない)などの二次電池により動作している。
再び電源スイッチ2がオンにされると、制御装置20は不揮発メモリ21(カウント記憶部)が記憶したフラグにより電力供給一時停止であったか否かを判定する。電力供給一時停止であった場合には、カウントに1加算する。そして、電力供給時間検出部80(電源計測部)は、電力供給がされている期間を計時する。計時した時間が所定の時間(上記では10秒)を超えた場合には、カウントを初期化する。
さらに、計時した時間が所定の時間(上記では10秒)以内に電源スイッチ2−1がオフにされ、また所定の時間(上記では3秒)以内に電源スイッチ2−1がオンにされるという動作が繰り返され、電力供給一時停止であったと所定の回数(上記では3回)連続して判定され、電力供給がされている時間が所定時間(上記では10秒)経過すると、制御装置20(点灯回路制御部)は、新たな光源の点灯状態の設定情報を不揮発メモリ21から取得する(順送り処理)。そして、不揮発メモリ21(調光レベル記憶部)は、取得した設定情報を現在の設定情報として記憶する。また、制御装置20(点灯回路制御部)は、光源の明るさを変更するように降圧チョッパ回路11の出力電力を変更する信号を降圧チョッパ回路駆動部16に出力する。
また、商用電源2のオン/オフ操作を所定の回数(複数回)行うときに、光源の点灯状態を変更するので、商用電源2の瞬時停電などにより、不用意に光源の点灯状態を変更する恐れがない。特に、1つの電源回路に複数の照明器具が接続されたり、他の大容量の電気設備などが設置されたりするオフィスビルなどでは商用電源の瞬時停電や電源サグなどが発生する可能性がある。しかし、このような場合であっても不用意に光源の点灯状態を変更する恐れがない。
また、電源スイッチ2−1のオン/オフ操作によって、光源の点灯状態を変更することができるので、照明器具を変更することなく、ユーザの所望の明るさに設定することができる。また、照明器具に内蔵されている点灯装置のDIPスイッチ等のスイッチの切り替えなど、頻雑な作業が不要となる。なお、DIPスイッチとは、基板上に設置されるスイッチのことである。
調光レベルとしてとり得る値(降圧チョッパ回路11の出力を決定する設定値)は、不揮発メモリ21(設定値記憶部)が予め複数記憶している。不揮発メモリ21(設定値記憶部)は、例えば、出力100%、出力70%、出力50%の3つの設定値を記憶している。順送り処理では、不揮発メモリ21(設定値記憶部)が記憶した設定値を順に1段階明るい又は暗いレベルに変更する。つまり、順送り処理では、不揮発メモリ21(調光レベル記憶部)が記憶している現在設定されている調光レベルよりも1段階明るい又は暗いレベルに変更する。
図16(a)に示すように、不揮発メモリ21(設定値記憶部)が記憶した設定値の中から明るくなる出力50%−出力70%−出力100%の順に1段階ずつ調光レベルを変更する。最高出力の出力100%の次には、最低出力の出力50%とする。又は、図16(b)に示すように不揮発メモリ21(設定値記憶部)が記憶した設定値の中から暗くなる出力100%−出力70%−出力50%の順に1段階ずつ調光レベルを変更する。
しかし、電力供給時間Tonが10秒経過前に、電力供給一時停止検出回数Foffが3回(Foff=3回)と判定された場合には暫定的に調光レベルを変更して、光源を変更後の調光レベルで点灯させてもよい。そして、電力供給時間Tonが10秒を経過した後に、調光レベルの変更を確定させ、継続して変更後の調光レベルで光源を点灯させるとしてもよい。一方、暫定的に調光レベルを変更した後、電力供給時間Tonが10秒を経過する前に電源スイッチのオン/オフ操作が行われた場合には(電力供給一時停止検出回数Foffが3回でなくなるため)、調光レベルを変更前の調光レベルに戻して光源を点灯させるとしてもよい。
つまり、例えば、(S5)の後に(S11)と同様の処理(電力供給一時停止検出回数Foffが3回(Foff=3回)であるか否かを判定する処理)を行い、電力供給一時停止検出回数Foffが3回であれば、暫定的に調光レベルを変更して、光源を変更後の調光レベルで点灯させるようにしてもよい。そして、(S12)を暫定的に変更した調光レベルを確定する処理としてもよい。
以上により、調光レベルを変更した場合の光源の明るさを、変更を確定する前に確認することができる。そして、調光レベルの変更をキャンセルすることもできる。
しかし、電力供給時間Tonが10秒経過前に、電力供給一時停止検出回数Foffが3回(Foff=3回)と判定された場合には暫定的に調光レベルを変更して、光源を変更後の調光レベルで点灯させてもよい。そして、電力供給時間Tonが10秒を経過した後に、調光レベルの変更を確定させ、継続して変更後の調光レベルで光源を点灯させるとしてもよい。一方、暫定的に調光レベルを変更した後、電力供給時間Tonが10秒を経過する前に電源スイッチ2−1のオン/オフ操作が行われた場合には(電力供給一時停止検出回数Foffが3回でなくなるため)、調光レベルを変更前の調光レベルに戻して光源を点灯させるとしてもよい。
つまり、例えば、(S5)の後に(S11)と同様の処理(電力供給一時停止検出回数Foffが3回(Foff=3回)であるか否かを判定する処理)を行い、電力供給一時停止検出回数Foffが3回であれば、暫定的に調光レベルを変更して、光源を変更後の調光レベルで点灯させるようにしてもよい。そして、(S12)を暫定的に変更した調光レベルを確定する処理としてもよい。
以上により、調光レベルを変更した場合の光源の明るさを、変更を確定する前に確認することができる。そして、調光レベルの変更をキャンセルすることもできる。
この実施の形態3では、実施の形態2で説明した処理に、さらに、点灯状態を初期状態(初期値)に戻す処理を追加した場合を説明する。
つまり、制御装置20に書き込まれた制御プログラムは、所定の操作を行が行われた場合、点灯状態を予め定めた初期状態に戻す処理を制御装置20に実行させる。
なお、ここで説明する光源点灯装置の内部構成は、実施の形態2に係る光源点灯装置100−2と同様である。
(S1)から(S10)までは実施の形態2と同様である。
(S11):制御装置20(カウント部)は、電力供給一時停止検出回数Foffが3回(第1の回数)であるか判定するとともに、電力供給一時停止検出回数Foffが4回(第2の回数))であるか判定する。電力供給一時停止検出回数Foffが3回であると判定した場合(S11でFoff=3回)、制御装置20(カウント部)は(S12)へ進む。電力供給一時停止検出回数Foffが4回であると判定した場合(S11でFoff=4回)、制御装置20(カウント部)は(S19)へ進む。電力供給一時停止検出回数Foffが3回でも4回でもないと判定した場合(S11でFoff≠3回、4回)、制御装置20(カウント部)は(S15)へ進む。
(S12)から(S18)までは実施の形態2と同様である。
(S19):制御装置20(点灯回路制御部)は、点灯モードSHを初期点灯処理する。初期点灯処理とは、予め不揮発メモリ21(設定値記憶部)が記憶した光源の調光レベルの初期値に、光源の調光レベルを切り替える処理である。
そして、(S14)では、制御装置20(点灯回路制御部)は、切り替えた点灯モードで光源の点灯制御を開始する。
この実施の形態4では、順送り処理と初期点灯処理とで点灯モードが切り替えられた場合の点灯制御について説明する。
順送り処理が行われ、調光レベルが変更された場合には、変更前の調光レベルから変更後の調光レベルへ直接変更するのではなく、制御装置20(制御プログラム)は、例えば図18に示すように最高出力から変更後の出力へ段階的に調光レベルを下げて(暗くして)いくとしてもよい。つまり、最高出力で2秒間出力し、最高出力と変更後の調光レベルとの間の中間出力で2秒間出力した後、変更後の調光レベルで出力するとしてもよい。
また、制御装置20(制御プログラム)は、図19に示すように、最低出力から変更後の出力へ段階的に調光レベルを上げて(明るくして)いくとしてもよい。
さらに、上記例では最高出力又は最低出力から段階的に調光レベルを変更するとしたが、最高出力及び最低出力でない調光レベルから段階的に調光レベルを変更するとしてもよい。
また、さらに、中間出力を複数段階設けてもよい。
図20に示すように、制御装置20(制御プログラム)は、変更前の調光レベル(図20においては、最高出力レベル)と変更後の調光レベルとの明るさの差がαであるとき、変更前の調光レベルと明るさの差が少なくとも2α以上ある調光レベルと、変更前の調光レベルとに交互に、光源の調光レベルを複数回変更した後、光源の調光レベルを変更後の調光レベルに変更するとしてもよい。つまり、制御装置20(制御プログラム)は、変更前と変更後との明るさの差の2倍以上の差のある2つの調光レベルで光源の明るさを複数回明暗させた後、光源の調光レベルを変更後の調光レベルに変更するとしてもよい。
さらに、図21に示すように、光源の調光レベルが少なくとも最高出力の所定の割合(例えば、50%以上)の調光レベルまでしか変更されない場合には、制御装置20(制御プログラム)は、所定の調光レベル(例えば、最高出力レベル)と、所定の調光レベルの上記所定の割合以下(例えば、50%以下)の出力とに交互に、光源の調光レベルを複数回変更した後、光源の調光レベルを変更するとしてもよい。
初期点灯処理が行われ、調光レベルが初期値に設定された場合には、変更前の調光レベルから初期値の調光レベルへ直接変更するのではなく、例えば図22に示すように最高出力と最低出力とに交互に所定の回数繰り返して調光レベルを変更した後、初期値の調光レベルに光源の調光レベルを変更するとしてもよい。例えば、2秒間、最高出力と最低出力とに交互に繰り返して調光レベルを変更した後、初期値の調光レベルに光源の調光レベルを変更するとしてもよい。
また、上記例では、最高出力と最低出力とに交互に所定の回数繰り返して調光レベルを変更するとしたが、所定の調光レベルよりも明るい調光レベルと上記所定の調光レベルよりも暗い調光レベルとに交互に所定の回数繰り返して調光レベルを変更するとしてもよい。
図23〜図30を参照して実施の形態5を説明する。実施の形態5は、制御装置20が、電源スイッチ2−1の特定のオン・オフパターンを認識すると、調光率を100%、70%、50%、30%、100%、70%・・・の様に、循環的に切り替えて設定する実施の形態である。つまり、制御装置20が上記の切替処理を実行する調光率切替プログラムを、不揮発メモリ21に書き込む場合である。
例えば2つのLEDモジュール(光源)を直列接続する照明器具において、1つのLEDモジュールを間引いた間引き点灯を実施する際には、図23のように、取り外した側のランプ端子を短絡接続する必要がある。また、1本増灯する場合は、ランプ端子を追加(照明器具を交換)する必要がある。また、現行の光束よりも高いまたは低いランプに交換する場合、ユーザはランプの購入および交換に対する費用等が発生する。このように、ランプ間引き、ランプ増灯、ランプ交換による光束の変更等には上記のような不都合がある、
さらに、図24に示すように、プラットフォーム基板を使用した場合、間引きまたは増灯することでランプ電圧が大きく変動するため、プラットフォーム基板の出力電圧適用範囲から外れてしまう可能性がある。これは、間引きまたは増灯することでプラットフォーム基板からの出力電流は変化しないが、出力電圧が大きく変わるためである。
上記で述べた間引き等による不都合の回避のため、実施の形態5では以下とした。ランプの光束(出力電流)を段階的に可変することができる点灯装置プラットフォーム基板を用いて段調光の設定を3段調光以上とし、初期の調光率を最大または最小には設定しない。つまり図25に示すように、100%、70%、50%、30%の4種類の段調光の場合、初期の調光率としては、最大の100%と最小の30%は除く。これは、段調光によって間引き、あるいは増灯の効果を得るためである。従って、最大の調光率は、その照明器具における通常使用の光束に対して1本増灯した場合と同程度のランプ光束に設定する。また、最小の調光率は、その照明器具における通常使用の光束に対して、1本間引いた場合と同程度のランプ光束に設定する。そして、図26に示すように、4つの調光率に対して循環して切り替わる切り替えの順番が切替順序として決められている。このような段調光とすることにより、
・ランプの接続検出がし易い(着脱検出、灯数判定など)。
・出力電圧が変化しないため、プラットフォームの適合範囲の選択幅が広がる。
・出力電圧が変動しないため、電子部品の耐圧の低いものを選べる。(耐圧マージンを小さくできる。)
ランプの増灯する改造や、高所作業をして間引きする必要なく、スイッチ操作で出力変化が容易にできる。
・さらに上記のような段調光とすることにより、2灯用ランプを直列接続した照明器具の場合でも、ランプ端子の短絡接続またはランプ端子の追加を実施せずに間引きまたは増灯した時と同等の光束を実現することができる。光束の異なるランプに交換する必要がない。また、プラットフォーム基板を用いた場合でも、ランプ電圧の変動が小さいため出力電圧適用範囲から外れない。
また、プラットフォーム基板では、ファンクションテストを実施する段階でソフトウェアをプログラミングするため、段調光の初期値および段調光の調光率の仕様が変更された場合でも容易に対応することができる。
図28を説明する。図28は、図26の点灯モード切替(調光率の切替)を行うための電源スイッチ2−1に対するオンオフ操作(特定オンオフパターン)を示す。調光率の切替は、ランプ取付け状態において、電源オフの状態から、電源オン(1秒)・オフ(1秒)を2回繰り返し、3秒以内に電源オンを5秒以上維持する。この特定オンオフパターンの操作により、上記のように図26に示す順番で、点灯モードが切り替わる。
制御装置20は、点灯モードリセット機能を有する。制御装置20は商用電源オンオフ状態検出回路99を介して以下に説明するリセットパターン(特定オンオフパターンとは異なる)を検出すると、図26の切替順序によらず、現在設定されている調光率を初期値として指定された調光率(この実施の形態5では70%)に設定し、初期値の調光率で光源を点灯する処理を実行する。不揮発メモリ21は、制御装置20がこの処理を実行する調光率切替プログラムを格納しており、制御装置20は調光率切替プログラムに従って処理を実行する。
制御装置20は、再点灯時には消灯前の点灯モード(調光率)で光源を点灯させる。つまり、制御装置20は点灯モード(設定した現在の調光率)を不揮発メモリ21に記憶しており、再点灯時には不揮発メモリ21の点灯モードを読み出し、その点灯モードで光源を点灯する。
制御装置20は調光率切替プログラムに従って、点灯モード切り替え時(特定オンオフパターン検出時)およびリセット時(リセットパターン検出時)には、光源の明るさを変化させることで、視覚的に点灯モードをユーザに知らせる(通常の点灯時は明るさを変化させない)。つまり制御装置20は、調光率切替プログラムに従って、図26の切替順序に従って現在設定されている調光率を切替順序の示す別の調光率(初期値70%も含む)に設定するときは、光源を明滅させながら、別の調光率に設定する処理を実行する。図30は、制御装置20による明滅処理を説明する図である。図30(a)は、調光率を70%に切り替える場合を示している。調光率を70%に切り替える場合は、特定オンオフパターン検出時(100%→70%)と、リセットパターン検出時の2通りがある。図30(a)では制御装置20は光源を100%点灯にした後に、消灯程度にまで暗くしてから70%点灯で点灯する。図30(b)は50%点灯から30%点灯に切り替える場合を示している。この場合は、制御装置20は50%点灯モードを記憶している状態で、特定オンオフパターンを検出した場合である。図30(b)では制御装置20は、100%、70%、50%、30%と調光率を切り替えていくが、これら調光率の間の3箇所はほとんど消灯状態とする。制御装置20は、切替順序に従って現在設定されている調光率を切替順序の示す別の調光率に設定するときには、最も大きい調光率から設定されるべき調光率までの調光率の段階の数だけ光源を明滅させる。つまり、図30(b)をみるとわかるように、100%から30%の間には、100%→70%、70%→50%、50%→30%の3段階があるので、調光率を30%に設定するときには、この3段階の数(3回)だけ光源を明滅させる。同様に調光率を50%に設定するときには、100%→70%、70%→50%と2段階あるので光源を2回明滅させる。
Claims (2)
- 光源を点灯する光源点灯装置において、
前記光源を点灯させる電源回路と、
記憶部を有し、前記電源回路の出力電流を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記電源回路の回路定数が変更されない状態で、かつ、前記記憶部に対応値が書き込まれることで定格特性の異なる複数の使用候補の光源のうち特定の定格特性の光源の専用品として、前記記憶部に書き込まれた前記対応値に基づき前記光源を点灯制御する光源点灯装置。 - 請求項1に記載の光源点灯装置を備えた照明器具。
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