JP6965135B2

JP6965135B2 - Ｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP6965135B2
Application number: JP2017234988A
Authority: JP
Inventors: 征士中島
Original assignee: アール・ビー・コントロールズ株式会社
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2037-12-07
Also published as: JP2019102378A

Description

本発明は、ＬＥＤを内蔵した照明器具の明るさおよび色彩をコントロールするＬＥＤ照明装置に関する。

消費電力の少なさや寿命の長さなどの理由から、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明が用いられている。ＬＥＤの明るさは、ＬＥＤに流れる電流にほぼ比例するが、電流値が小さく明るさが暗い状態における色温度と、電流値が大きく明るく発光している状態での色温度とはほとんど同じである。

これに対して、従来より照明に使用されている白熱電球は、電流を流すことによって加熱されるフィラメントが発光するため、電流が少なく暗い状態では色温度が低く、電流を多く流して明るく発光した状態では色温度が高い。ＬＥＤを用いた照明装置で、この白熱電球の照明状態を再現するには、ＬＥＤの明るさを制御するほかに、色彩（色温度）を変化させる必要がある。そのため、ＬＥＤ照明器具に、発光色の違う２種類のＬＥＤを内蔵させ、両方のＬＥＤ全体としての明るさを制御するとともに、両者に流れる電流比を変化させることによって、発光色を変化させるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−６２８８１号公報（段落[０００２]）

上述のような、明るさの変化に伴って色温度が変化する白熱球を再現したＬＥＤ照明装置で室内を照明している状態で、別の消灯状態にあるＬＥＤを発光させる場合、既に点灯しているＬＥＤの色温度と消灯状態から発光を開始するＬＥＤの色温度とが相違すると、違和感が生じる。

このような場合には、消灯状態から発光するＬＥＤの色温度を、すでに発光しているＬＥＤの色温度に一致させた状態で、明るさを徐々に明るくすればよいが、消灯状態のＬＥＤの明るさを、既に発光しているＬＥＤの明るさに一致させる途中で、既に発光しているＬＥＤに対して明るさを変化させる操作がされると、明るさの変化に伴って色温度も変化するので、消灯状態から発光しているＬＥＤの色温度を固定したままでは、既に発光していたＬＥＤの色温度と一致しなくなるので、やはり違和感が生じるという不具合が発生する。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、上記の不具合が発生しない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、点灯時のＬＥＤの明るさを調節する調光機能と、点灯時のＬＥＤの色彩を制御する調色機能とを備え、この明るさと色彩とを予め設定した相関関係に従って連動させるＬＥＤ照明装置において、１以上のＬＥＤが点灯している状態で、消灯状態にある他のＬＥＤを点灯させる場合に、すでに点灯しているＬＥＤの色彩と同じ色彩の状態で、既に点灯しているＬＥＤの明るさに一致するまで一定の速度で明るさを増加させる点灯機能と、この点灯機能によって明るさを増加させている途中で、既に点灯しているＬＥＤの明るさと色彩とが変化する場合に、点灯途中のＬＥＤの明るさと色彩とを、既に点灯しているＬＥＤの明るさと色彩とに一致するように瞬時に変更する追従機能とを備えたことを特徴とする。

上記消灯状態のＬＥＤを後から点灯する際に、既に点灯しているＬＥＤの明るさに一致するまでの間に、既に点灯しているＬＥＤに対して調光調色がされない場合には、消灯状態であったＬＥＤが既に点灯状態であったＬＥＤの明るさに到達した状態から、すべてのＬＥＤを同様に制御すればよい。また消灯状態から点灯するＬＥＤの明るさが、既に点灯しているＬＥＤの明るさに一致する前に、既に点灯しているＬＥＤに対して調光調色操作がされた場合には、消灯状態から点灯途中にあるＬＥＤを、直ちに既に点灯しているＬＥＤと同じ明るさに調光し、その後はすべてのＬＥＤを同様に調光調色する。

なお、上記後から点灯したＬＥＤの明るさと色彩とが既に点灯してるＬＥＤの明るさと色彩とに一致した後は、両ＬＥＤの明るさと色彩とを一致させる同期機能と、後から点灯したＬＥＤが先に消灯する場合、その消灯時点における色彩を保持したまま、明るさのみを減少させる消灯機能とを備えることが望ましい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、調光調色されるＬＥＤが既に点灯している状態で、他の消灯しているＬＥＤを後から点灯させる場合に、既に点灯しているＬＥＤの色温度と後から点灯するＬＥＤの色温度とが常に一致するので、違和感が生じない。

本発明の照明装置が適用される浴室の一例を示す図本発明の照明装置の構造を示すブロック図操作部およびリモコンの一例を示す図調光調色状態を示すグラフ調光調色状態を示す第２のグラフ

図１を参照して、１は本発明によるＬＥＤ照明装置が設置される浴室である。この浴室１の天井には２個のＬＥＤ照明器具２１が取り付けられている。これら２個のＬＥＤ照明器具２１内には、２種類の色彩の異なるＬＥＤが内蔵されている。そして、それら色彩の異なる２種類のＬＥＤの発光量の比率を変化させることによって、ＬＥＤ照明器具２１全体としての色彩（色温度）を変化させることができる。また、発光量の比率を一定に保持したまま、全体の電流量を増減することによって、ＬＥＤ照明器具２１の明るさを変化させることができる。このような、色彩の調節を調色とし、明るさの調節を調光とする。これら調光調色は共に、ＬＥＤ照明装置２によって行われる。

このＬＥＤ照明装置２には、その他のＬＥＤ照明器具として、浴槽１１内に設けられたＬＥＤ照明器具２２が接続されている。この浴槽１１には図示しないジェットバス機能が設けられており、浴室１の壁面に取り付けられた風呂リモコン１２を操作することによってジェットバス機能のオン・オフを行う。ジェットバス機能がオンになると、図示しないモータが作動するが、そのモータのオン・オフ状態に連動して、上記ＬＥＤ照明器具２２が、点灯および消灯する。なお、このＬＥＤ照明器具２２内にも、上記ＬＥＤ照明器具２１と同様に、２種類の色彩の異なるＬＥＤが内蔵されており、このＬＥＤ照明器具２２に対する調光調色は上記ＬＥＤ照明装置２によって行われる。

ＬＥＤ照明装置２の制御は、浴室１の壁面に取り付けられた調光調色用のリモコン３によって行われる。このリモコン３はＬＥＤ照明装置２に対して有線で接続されており、リモコン３とは別途に設けられたリモコン４は無線によってＬＥＤ照明装置２の制御を行うように構成されている。

図２を参照して、本図では、２個のＬＥＤ照明器具２１の内の一方を例に説明する。ＬＥＤ照明器具２１内には、上述のように、発光時の色彩が相違する２種類のＬＥＤ２１ａ，２１ｂが設けられている。そして、これら２種類のＬＥＤ２１ａ，２１ｂには、各々に流れる電流値を独立して制御するための開閉素子であるトランジスタ２３ａ，２３ｂがＬＥＤ２１ａ，２１ｂに対して直列に接続されるように設けられている。これらトランジスタ２３ａ，２３ｂ２に対しては、マイコン５からパルス信号が出力され、そのパルス信号のデューティ比をマイコン５が調節することによって、各ＬＥＤ２１ａ，２１ｂに流れる電流値が制御される。

なお、一般にＬＥＤはＬＥＤに流れる電流値にほぼ比例して明るさが変化する。したがって、ＬＥＤ２１ａ，２１ｂに流れる電流値の比率を変化させることによって、ＬＥＤ照明器具２１全体としての色彩（色温度）が変化する。また、この電流値の比率を一定に保持したまま、全体としての電流値を増減することによって、ＬＥＤ照明器具２１の明るさを増減することができる。

ＬＥＤ２１ａ，２１ｂには各々抵抗器２４ａ，２４ｂが直列に接続されており、マイコン５は分圧点ａ１，ｂ１の電圧を取り込むことによって、各ＬＥＤ２１ａ，２１ｂに流れる電流値を検知することができる。

ＬＥＤ照明器具２２についても、上記ＬＥＤ照明器具２１と同様に、２種類の色彩の相違するＬＥＤ２２ａ，２２ｂが設けられている。そして両ＬＥＤ２２ａ，２２ｂに流れる電流はトランジスタ２５ａ，２５ｂによって制御され、その制御された電流値は、各々直列に接続された抵抗器２６ａ，２６ｂとの間の分圧点ａ２，ｂ２の電圧をマイコン５が取り込むことによって検知することができる。

なお、２０は直流電力を供給する電源であり、例えば外部の商用電源から供給される交流電力を整流し、平滑された直流電力を出力する通常の電源ユニットを用いればよい。また、３１はオンオフスイッチであり、上記リモコン３に設けられている。

図３を参照して、本図は浴室１の壁面に取り付けられているリモコン３と無線式のリモコン４とを示している。リモコン３には上記オンオフスイッチ３１が設けられており、このオンオフスイッチ３１を押し操作すると、消灯状態であるＬＥＤ照明器具２１は点灯する。点灯したＬＥＤ照明器具２１の明るさは、２つの調光スイッチ３３，３４によって調節され、調節された明るさの程度は、表示部３２に表示される。また、所望の明るさになっている状態で、セットボタン３５を押しながらプリセットスイッチ３６のいずれかを押し操作すれば、その押し操作されたプリセットスイッチ３６に、その時点での明るさが関連付けされる。オンオフスイッチ３１を押してＬＥＤ照明器具２１を点灯させた後に、そのプリセットスイッチ３６を押し操作すると、ＬＥＤ照明器具２１の明るさは、その押し操作されたプリセットスイッチ３６に関連付けされている明るさに変化する。なお、ＬＥＤ照明器具２１の色彩（色温度）は明るさに対して予め相関されており、その相関関係は上記マイコン５に記憶されている。したがって、ＬＥＤ照明器具２１の明るさを変化させれば、色彩も明るさの変化に伴って自動的に調節される。

リモコン４には上記オンオフスイッチ３１と同様の機能のオンオフスイッチ４１が設けられている。またＬＥＤ照明器具２１の明るさを調節するための調光スイッチ４２，４３が設けられており、さらに、上記プリセットスイッチ３６と連動するプリセットスイッチ４４が設けられている。このプリセットスイッチ４４は、上記プリセットスイッチ３６と同じ明るさに自動的に関連付けされる。リモコン３のプリセットスイッチ３６と同じ数字のプリセットスイッチ４４を押し操作すれば、ＬＥＤ照明器具２１の明るさはリモコン３のプリセットスイッチ３６に関連付けされている明るさに自動的に調節される。

図４を参照して、本図の曲線ＴはＬＥＤ照明器具２１の明るさと色彩との相関関係を示すものである。上記オンオフスイッチ３１若しくはオンオフスイッチ４１を押し操作すると、ＬＥＤ照明器具２１は調光調色範囲の中で最も色温度の低い状態から徐々に明るくなっていき、曲線Ｔの左端部に到達する（Ｓ１）。その後、曲線Ｔに沿って調光調色範囲の右端部、すなわち最も明るい状態に自動的に調光される（Ｓ２）。なお、曲線Ｔに沿って明るさが明るくなる、すなわち調光されると、ＬＥＤ照明器具２１の色彩（色温度）も連動して変化する。このように、オンオフスイッチ３１もしくはオンオフスイッチ４１が押し操作されると、消灯状態にあったＬＥＤ照明器具２１はＳ１からＳ２に従って最も明るい状態に自動的に調光調色される。その後は、上記調光スイッチ３３，３４もしくは調光スイッチ４２，４３を操作することによって、ＬＥＤ照明器具２１の明るさは、曲線Ｔ上の任意の位置に変化させることができる。

次に、例えばＬＥＤ照明器具２１の調光調色状態がＴ１に示す状態の時点で、上記ジェットバス機能がオンされ、それに連動して浴槽１１内のＬＥＤ照明器具２２が消灯状態から点灯する場合に、ＬＥＤ照明器具２２の色彩（色温度）をＴ１の色彩と同じ状態に設定し、その色彩を維持したまま徐々に明るくさせて、目標となるＴ１の明るさまで調光する。ここで、ＬＥＤ照明器具２１およびＬＥＤ照明器具２２には共に複数のＬＥＤチップが設けられており、上述の明るさとはＬＥＤチップ１個あたりの明るさを示している。

このように、途中から点灯したＬＥＤ照明器具２２の調光調色状態がＴ１に示す状態に一致した後は、ＬＥＤ照明器具２２はＬＥＤ照明器具２１と共に曲線Ｔに沿って調光調色される。また、Ｔ２に示す状態でジェットバス機能がオフになると、ＬＥＤ照明器具２２は、Ｔ２における色温度を維持したまま徐々に暗くなり消灯する（Ｓ６）。なお、ＬＥＤ照明装置２１について、オンオフスイッチ３１もしくはオンオフスイッチ４１が再度押し操作されて消灯する場合には、曲線Ｔのいずれの状態であっても一旦曲線Ｔの左端部まで移動し（Ｓ３）、その状態から色温度を維持したまま明るさを減少させて消灯する（Ｓ４）。

次に、図５を参照して、ＬＥＤ照明器具２２が上記Ｓ５に従って途中から点灯する場合に、調光調色状態がＴ１に到達する前の状態、例えばＬに示す状態で、ＬＥＤ照明器具２１について明るさを変化させる操作が行われると、ＬＥＤ照明装置２１について明るさを変化させる前にＬＥＤ照明器具２２の調光調色状態を、Ｌに示す状態から直ちにＴ１に示す状態に変化させ、ＬＥＤ照明器具２２の調光調色状態をＬＥＤ照明器具２１の調光調色状態に強制的に一致させるようにした。

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浴室
２ＬＥＤ照明装置
３リモコン
４リモコン
５マイコン
２１ＬＥＤ照明器具
２２ＬＥＤ照明器具

Claims

点灯時のＬＥＤの明るさを調節する調光機能と、点灯時のＬＥＤの色彩を制御する調色機能とを備え、この明るさと色彩とを予め設定した相関関係に従って連動させるＬＥＤ照明装置において、１以上のＬＥＤが点灯している状態で、消灯状態にある他のＬＥＤを点灯させる場合に、すでに点灯しているＬＥＤの色彩と同じ色彩の状態で、既に点灯しているＬＥＤの明るさに一致するまで一定の速度で明るさを増加させる点灯機能と、この点灯機能によって明るさを増加させている途中で、既に点灯しているＬＥＤの明るさと色彩とが変化する場合に、点灯途中のＬＥＤの明るさと色彩とを、既に点灯しているＬＥＤの明るさと色彩とに一致するように瞬時に変更する追従機能とを備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
上記後から点灯したＬＥＤの明るさと色彩とが既に点灯してるＬＥＤの明るさと色彩とに一致した後は、両ＬＥＤの明るさと色彩とを一致させる同期機能と、後から点灯したＬＥＤが先に消灯する場合、その消灯時点における色彩を保持したまま、明るさのみを減少させる消灯機能とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。