JP6682134B2

JP6682134B2 - Ｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP6682134B2
Application number: JP2016001272A
Authority: JP
Inventors: 洋嗣山田
Original assignee: アール・ビー・コントロールズ株式会社
Priority date: 2016-01-06
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2036-01-06
Also published as: JP2017123255A

Description

本発明は、複数のＬＥＤ照明部を１個の制御部で点消灯制御するＬＥＤ照明装置に関する。

ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とする照明器具が多数提案されており、そのようなＬＥＤ照明器具として、天井や壁面に固定して使用されるものがある。そして、室内照明として用いる場合には、複数のＬＥＤ照明器具を１個の点消灯スイッチでオンオフするように構成されることがある。

一方、点灯する際に、点消灯スイッチをオンにすると直ちにＬＥＤが規定の光度で発光する場合が多いが、ＬＥＤが調光され、徐々に明るくなるように構成されたものが提案されている（フェードイン）。また、このような調光機能を備えているものでは、点消灯スイッチをオフにすると、瞬間的に消灯するのではなく、徐々に暗くなっていき、最後に消灯するように調光される（フェードアウト）（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１８６３６号公報（段落[００１９]）

ＬＥＤの特性として、ＬＥＤの両端に印加する順方向電圧（Ｖｆ）が一定の値になるまでは、ＬＥＤに順方向電流（Ｉｆ）が流れず、ＬＥＤは発光しない。そして、順方向電圧が一定の値を超えると急激に順方向電流が流れ出し、発光する。発光状態になると、ＬＥＤの明るさである光度は順方向電流にほぼ比例するので、ＬＥＤに印加される電圧を制御するのではなく順方向電流値を制御する、いわゆる定電流制御が行われる。

また、上記のような点灯時にフェードインをする場合には、設定された電流値まで順方向電流を徐々に増加させていく。

ところが、１個の制御部で複数のＬＥＤ照明部の点消灯を制御する場合に、このようなフェードインを行うと、ＬＥＤ照明部の機種の違いや同じ機種でもばらつきにより、点灯を開始するタイミングが微妙にずれ、各ＬＥＤ照明部がバラバラに点灯し出すため、高級感が損なわれるという不具合が生じる。

なお、このような不具合は消灯時のフェードアウト時にも発生し、各ＬＥＤ照明部が徐々に暗くなったあと、バラバラのタイミングで消灯する現象が生じる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、１個の制御部で複数のＬＥＤ照明部をフェードインおよびフェードアウトする際に、点消灯タイミングを一致させることのできるＬＥＤ照明装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明によるＬＥＤ照明装置は、複数の電流制御部を備えた１個の制御部と、この制御部に内蔵された上記複数の電流制御部の各々に接続される複数のＬＥＤ照明部とから構成され、電流制御部から供給される電流の増減により、各ＬＥＤ照明部を相互に同期して、点灯時には消灯状態から所定の光度まで所定速度で調光され、消灯時にはこの所定の光度から消灯状態まで所定速度で調光されるＬＥＤ照明装置において、上記各ＬＥＤ照明部について、肉眼では点灯していると判断しない光度で発光する順方向電流の基準値を設定し、上記点灯時には、各ＬＥＤ照明部の順方向電流値を、この基準値より低い点灯待機値に設定し、その状態から全てのＬＥＤ照明部の順方向電流値を増加させると共に、上記消灯時には、各ＬＥＤ照明部の順方向電流値を、上記基準値より高い消灯待機値に設定し、その状態から全てのＬＥＤ照明部の順方向電流値を減少させる点消灯同期手段を上記制御部に設けたことを特徴とする。

順方向電流が微少であれば、ＬＥＤは物理的に発光していても、肉眼では発光しているものと認識しない状態が存在する、その状態の順方向電流値を基準値として、点灯時に順方向電流値をその基準値より低い点灯待機値にしても、肉眼では点灯しているとは認識しない。全てのＬＥＤ照明部の順方向電流値を点灯待機値にそろえて、そのそろった状態から順方向電流値を増加させれば、肉眼では全てのＬＥＤ照明部が同じタイミングで点灯したものと認識する。また、消灯の場合には、順方向電流値を上記基準値よりも高い消灯待機値で一旦待機させ、全てのＬＥＤ照明部の順方向電流値が消灯待機値にそろった状態から順方向電流値を減少させてゼロにすることによって、全てのＬＥＤ照明部が同じタイミングで消灯したと認識させることができる。

なお、上記ＬＥＤ照明部は予め設定された複数種類存在し、各種類毎に点灯待機値と消灯待機値とを設定しておき、上記制御部に、接続されたＬＥＤ照明部の種類を自動で判別する機種判別手段を設け、この機種判別手段が判別した機種に対応する点灯待機値と消灯待機値とを用いるようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、複数のＬＥＤ照明部の点消灯時に、フェードインやフェードアウトといった調光制御を行っても、全てのＬＥＤ照明部の点消灯タイミングを全て一致させることができるので、高級感が損なわれることがない。

本発明によるＬＥＤ照明装置の設置状態を示す図ＬＥＤ照明装置の構造を示すブロック図Ｖｆ−Ｉｆ線図の一例を示す図

図１を参照して、１は浴室の天井裏に設置される制御部であって、この１個の制御部１で３個のダウンライト２１と１個の壁掛けライト２２と１個の間接照明用のライン灯２３の５個のＬＥＤ照明部の点消灯を制御する。電源は外部の商用電源１１であり、浴室外に設置されたスイッチ１２を操作することによって上記各ＬＥＤ照明部２１〜２３の点消灯を行う。

図２を参照して、制御部１内には商用電源１１からの交流電力を直流電力に変換する電源部３が設けられており、電源部３から出力された直流電力は並設に接続された電流制御部３１〜３５に供給される。

これら電流制御部３１〜３５はＬＥＤ照明部２１〜２３のＬＥＤ２ａに流れる電流値を一定の値に制御するもので、スイッチ１２がオンになると、ＬＥＤ２ａへの電流値が、例えば２０ｍＡになるように制御する。なお、各ＬＥＤ照明部２１〜２３内のＬＥＤ２ａには機種識別用の抵抗２ｂが並列に接続されている。この抵抗２ｂの抵抗値は機種によって予め設定されており、３個のダウンライト２１には各々同じ値の抵抗２ｂが取り付けられており、壁掛けライト２２とライン灯２３には各々違った抵抗値の抵抗が接続されている。

各電流制御部３１〜３５はマイコン４に接続されており、ＬＥＤ２ａに流す電流値はこのマイコン４が決定する。従って、上記の例では２０ｍＡになるように徐々に電流値を増加させれば各ＬＥＤ照明部は徐々に明るくなり（フェードイン）、逆に点灯状態である２０ｍＡから電流値を徐々に減少させれば、ＬＥＤ照明部は徐々に暗くなる（フェードアウト）。

図３を参照して、本図はＬＥＤのＶｆ−Ｉｆ線図の一例である。ＬＥＤの両端に印加される順方向電圧Ｖｆが所定の値Ｖｆ１より低い状態では、ＬＥＤには順方向電流Ｉｆはまったく流れない。ＬＥＤの光度はＩｆにほぼ比例するので、Ｉｆが流れない状態ではＬＥＤは点灯しない。

順方向電圧ＶｆがＶｆ１を超えると、順方向電流Ｉｆが急激に増加し、ＬＥＤは点灯する。本実施の形態では１００％点灯状態でＩｆが２０ｍＡになるように、マイコン４は各電流制御部３１〜３５を制御する。なお、ＬＥＤ照明部内で複数個のＬＥＤが直列に接続されている場合には、図３のＶｆは１個のＬＥＤの両端に印加される電圧を示している。

上記スイッチ１２がオンになると、マイコン４は各電流制御部３１〜３５を制御して、ＬＥＤに流れるＬｆを２０ｍＡにするが、その際、電流値を徐々に増加させる制御を行う。但し、ＬＥＤ照明部２１〜２３の機種の相違や温度変化、あるいは同機種間でのばらつき等に起因して、全てのＬＥＤ照明部を同じように明るくすることは困難である。特に消灯状態から点灯状態になるタイミングを同じにすることは困難であり、各ＬＥＤ照明部２１〜２３がバラバラに点灯し出すことになる。

そこで、物理的には点灯を開始しているが肉眼では点灯していると認識できないＩｆ値を基準値Ｉａとして予め設定しておき、その基準値Ｉａよりも低い点灯待機値Ｉｏｎを設定する。そして、スイッチ１２がオンになると、マイコン４は各電流制御部３１〜３５を制御して、各ＬＥＤ照明部２１〜２３に流れる電流値をＩｏｎにする。各ＬＥＤ照明部２１〜２３毎にＩｏｎに到達するタイミングがずれても、マイコン４は全ての電流制御部２１〜２３の電流値がＩｏｎになるのを待ち、全ての電流制御部２１〜２３の電流値がＩｏｎになったあと、各々の順方向電流値が２０ｍＡになるように電流値を増加させる。すると、肉眼では全てのＬＥＤ照明部が同じタイミングで点灯を開始し、更に同期して１００％点灯状態になるように見える。

消灯する際には、各ＬＥＤ照明部２１〜２３がバラバラに消灯しないように、順方向電流についての上記基準値Ｉａよりも高い消灯待機値Ｉｏｆｆを設定し、消灯の際には２０ｍＡからＩｏｆｆまで徐々に順方向電流を減少させ、全てのＬＥＤ照明部に流れる順方向電流値がＩｏｆｆにそろった状態から各電流をゼロにすることによって、肉眼では全てのＬＥＤ照明部が同じタイミングで１００％点灯状態から減光し、同じタイミングで消灯するように見える。

ところで、上述のように、ＶｆがＶｆ１より低い値であればＩｆは流れず、従って、ＬＥＤは発光しない。そこで、Ｖｆ１よりも低い電圧をＬＥＤ照明部２１〜２３に印加して、ＬＥＤに対して並列に接続されている機種識別用の抵抗に流れる電流値から機種を判別する。そして、接続されているＬＥＤ照明部の機種が判別すれば、その機種に応じて設定されたＩｏｎおよびＩｏｆｆを用いるようにしてもよい。

また、制御部１には複数の接続口を設け、その接続口にＬＥＤ照明部を着脱自在に接続するように構成すれば、機種識別の動作によって、ＬＥＤ照明部が接続されていない接続部を判別することができる。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

１制御部
２ａＬＥＤ
２ｂ抵抗
３電源部
４マイコン
１１商用電源
１２スイッチ
２１ダウンライト
２２壁掛けライト
２３ライン灯
Ｉａ基準値
Ｉｏｆｆ消灯待機値
Ｉｏｎ点灯待機値

Claims

複数の電流制御部を備えた１個の制御部と、この制御部に内蔵された上記複数の電流制御部の各々に接続される複数のＬＥＤ照明部とから構成され、電流制御部から供給される電流の増減により、各ＬＥＤ照明部を相互に同期して、点灯時には消灯状態から所定の光度まで所定速度で調光され、消灯時にはこの所定の光度から消灯状態まで所定速度で調光されるＬＥＤ照明装置において、上記各ＬＥＤ照明部について、肉眼では点灯していると判断しない光度で発光する順方向電流の基準値を設定し、上記点灯時には、各ＬＥＤ照明部の順方向電流値を、この基準値より低い点灯待機値に設定し、その状態から全てのＬＥＤ照明部の順方向電流値を増加させると共に、上記消灯時には、各ＬＥＤ照明部の順方向電流値を、上記基準値より高い消灯待機値に設定し、その状態から全てのＬＥＤ照明部の順方向電流値を減少させる点消灯同期手段を上記制御部に設けたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
上記ＬＥＤ照明部は予め設定された複数種類存在し、各種類毎に点灯待機値と消灯待機値とを設定しておき、上記制御部に、接続されたＬＥＤ照明部の種類を自動で判別する機種判別手段を設け、この機種判別手段が判別した機種に対応する点灯待機値と消灯待機値とを用いることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。