JP7010125B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、照明器具に関する。

特許文献１には、光の配光性を変化させることができる照明装置が開示されている。この照明装置は、群毎に放射する光の指向性が異なる光源群と、光源群毎に独立して駆動電流を供給する電流供給部と、外部から入力される制御信号に応じて光源群毎に供給する電流を制御する制御部とを備える。

特開２０１５－８２４７４号公報

近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の直流発光デバイスを負荷として備え、配光可変な照明器具が注目されている。ＬＥＤおよび有機ＥＬは、一般に白熱電球または蛍光灯よりも消費電力が少なく且つ寿命が長い。ここで、配光可変とは、照明器具内外からの情報に基づき照明器具の配光を変化させることである。

しかしながら、特許文献１には、外部からの制御信号と照明器具の配光との関係について、具体的な内容が開示されていない。例えば、一般に調光制御のインフラとして整っているＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号調光器を用いて、配光を変化させる場合を考える。この場合、ＰＷＭ信号のデューティー比と配光との対応関係によっては、配光の変化に視覚的な違和感を生じる可能性がある。

また、特許文献１では、可変定電流回路を操作して配光角を変更する。しかし、可変定電流回路の操作感については考慮されていない。

さらに、外部から制御信号を入力する手段として、一般に調光制御のインフラとして整っている調光器等を用いない場合、配光を制御するために専用のコントローラが必要となる可能性がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、配光を変化させる操作時の違和感を抑制できる照明器具を得ることを目的とする。

本発明に係る照明器具は、第１光源群と、該第１光源群の周囲に設けられた第２光源群と、該第１光源群に第１順電流を供給し、該第２光源群に第２順電流を供給する電源部と、外部から入力されるＰＷＭ信号のデューティー比が大きいほど、該第１順電流と該第２順電流のうち一方に対する他方の比率を大きくするように該電源部を制御する制御部と、を備え、該制御部は、該デューティー比に対して該第１順電流と該第２順電流とが線形に変化する場合よりも、該デューティー比に対する該第１光源群と該第２光源群とが発する光の１／２ビーム角の変化が線形に近づくように、該電源部を制御する。

本発明に係る照明器具では、デューティー比に対して第１順電流と第２順電流とが線形に変化する場合よりも、デューティー比の変化量に対する１／２ビーム角の変化量を均等にできる。従って、配光を変化させる操作時の違和感を抑制できる。

実施の形態１に係る光源モジュールの平面図である。 実施の形態１に係る第１光源群と第２光源群とを説明する図である。 実施の形態１に係る照明器具の回路ブロック図である。 実施の形態１に係る器具本体の側面図である。 実施の形態１に係る器具本体の分解斜視図である。 実施の形態１に係る照明器具の分解斜視図である。 実施の形態１に係る調光器の正面図である。 実施の形態１に係る調光器の側面図である。 実施の形態１に係る照明器具の条件１での配光を示す図である。 実施の形態１に係る照明器具の条件２での配光を示す図である。 実施の形態１に係る照明器具の条件３での配光を示す図である。 デューティー比に対して光源の順電流が線形に変化する場合の、デューティー比と光源の調光度との関係を示す図である。 第１の割り当て方法でのデューティー比と１／２ビーム角の関係を示す図である。 第２の割り当て方法でのデューティー比と１／２ビーム角の関係を示す図である。 第３の割り当て方法でのデューティー比と１／２ビーム角の関係を示す図である。 操作感の良好範囲を説明する図である。 実施の形態１の変形例に係る照明器具において、累積点灯時間と順電流の関係を示す図である。 実施の形態２に係る照明制御システムを示す図である。

本発明の実施の形態に係る照明器具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光源モジュール１０の平面図である。図２は、実施の形態１に係る第１光源群１６と第２光源群１７とを説明する図である。まず、図１、２を用いて本実施の形態の光源モジュール１０の構成を説明する。光源モジュール１０は、基板１１と、複数の光源１２と、保護素子であるツェナーダイオード１５を備える。光源１２は例えばＬＥＤである。光源１２は発光素子であれば良く、例えば有機ＥＬであっても良い。

光源モジュール１０は、第１光源群１６と、第１光源群１６の周囲に設けられた第２光源群１７とを備える。第１光源群１６は、直列接続された複数の光源１２を有する。第１光源群１６は、光源モジュール１０の中央に設けられる。第１光源群１６では、離散光源である１７個の光源１２が高密度に配置され、一体化された光を発する点光源が形成される。つまり、第１光源群１６の配光は集光である。

第２光源群１７は、直列接続された複数の光源１２を有する。第２光源群１７において、複数の光源１２は第１光源群１６の外周を２重の円環状に囲む。第２光源群１７の複数の光源１２は、第１光源群１６の周縁部に配置される。本実施の形態では、第２光源群１７は２５個の光源１２を有する。第２光源群１７の２重円のうち、内側の円に９個、外側の円に１６個の光源１２が配置される。

光源モジュール１０は、コネクタ１３とコネクタ１４を備える。コネクタ１３は、正極側コネクタ１３－１と負極側コネクタ１３－２を有する。コネクタ１４は、正極側コネクタ１４－１と負極側コネクタ１４－２を有する。コネクタ１３は、第１光源群１６に接続される。コネクタ１４は、第２光源群１７に接続される。

図３は、実施の形態１に係る照明器具１００の回路ブロック図である。照明器具１００は電源部３０を備える。電源部３０は、第１光源群１６に直流電力を供給する第１光源群用電源３０－１と、第２光源群１７に直流電力を供給する第２光源群用電源３０－２を備える。電源部３０は、第１光源群１６と第２光源群１７に独立して電力を供給する。

第１光源群用電源３０－１の出力端子の正極には、正極側コネクタ１３－１が接続される。第１光源群用電源３０－１の出力端子の負極には、負極側コネクタ１３－２が接続される。これにより、第１光源群１６に順電流が供給され、第１光源群１６の光源１２が点灯する。

同様に、第２光源群用電源３０－２の出力端子の正極には、正極側コネクタ１４－１が接続される。第２光源群用電源３０－２の出力端子の負極には、負極側コネクタ１４－２が接続される。これにより、第２光源群１７に順電流が供給され、第２光源群１７の光源１２が点灯する。このように、電源部３０は、第１光源群１６に第１順電流を供給し、第２光源群１７に第２順電流を供給する。

また、照明器具１００は、電源部３０を制御する制御部４０を備える。制御部４０は、調光器５０からのＰＷＭ信号に応じて、電源部３０の出力電流である第１順電流と第２順電流とを制御する。

次に、図４、５を用いて、器具本体２０について説明する。図４は、実施の形態１に係る器具本体２０の側面図である。図５は、実施の形態１に係る器具本体２０の分解斜視図である。器具本体２０は、本体枠２３と、レンズ２４と、光源モジュール１０と、放熱ユニット２５とを備える。光源モジュール１０は、図示しないネジまたは接着材などによって放熱ユニット２５に固定される。光源モジュール１０から発せられた光は、レンズ２４を透過し、配光される。

また、レンズ２４を透過した光にむらが生じないように、レンズ２４の出射面側に拡散板を設けてもよい。またレンズ２４の出射面で光が拡散するようレンズ２４にシボを形成してもよい。

次に、図６を用いて照明器具１００について説明する。図６は、実施の形態１に係る照明器具１００の分解斜視図である。照明器具１００は、器具本体２０と、取付枠２１と、取付ばね２２と、点灯回路である電源部３０と、電源取付ばね３１と、端子台３２と、電源カバー３３を備える。電源部３０は、電源取付ばね３１で器具本体２０に保持されている。端子台３２には、外部より商用電源線と制御信号線が接続される。

電源部３０は、端子台３２を介して外部から供給される商用電源を直流電力に変換する。電源部３０は、給電ケーブル２７を介して光源モジュール１０に直流電力を供給し、光源モジュール１０を定電流制御で点灯させる。

次に、図７、８を用いて、調光器５０について説明する。図７は、実施の形態１に係る調光器５０の正面図である。図８は、実施の形態１に係る調光器５０の側面図である。調光器５０は、制御信号線を介して照明器具１００に接続される。調光器５０はＰＷＭ信号調光器である。調光器５０は、照明器具１００の電源をオンオフする電源スイッチ５１と、調光つまみ５２を備える。

調光つまみ５２の操作により、使用者はＰＷＭ信号のデューティー比を手動調整できる。ＰＷＭ信号のデューティー比は、調光器５０から制御部４０に入力される。本実施の形態では、デューティー比は調光つまみ５２を右周りに回転させると大きくなり、左回りに回転させると小さくなる。調光器５０には、渡り配線により、定格電流値まで複数の照明器具１００を接続できる。

調光器５０の制御インタフェースは、ＪＩＳ規格のＣ ８１２０：２０１５「交流及び／又は直流用蛍光灯電子制御装置－性能要求事項」の附属書Ｅ「調光形制御装置の制御インタフェース Ｅ．３ パルス幅変調（ＰＷＭ）による制御」に規定されている。つまり、調光器５０の制御インタフェースは、調光制御の技術標準となっている。

調光器５０により、デューティー比は５％～９０％まで変化する。また、ＰＷＭ周波数は１００Ｈｚ～１０００Ｈｚである。本実施の形態では、調光器５０から入力されるＰＷＭ信号のデューティー比が大きいほど、第１順電流に対する第２順電流の比率が大きくなる。

次に図９から図１１を用いて、照明器具１００の配光特性を説明する。図９は、実施の形態１に係る照明器具１００の条件１での配光を示す図である。条件１では、第１光源群１６を全点灯、第２光源群１７を全消灯させる。図９は条件１において照明器具１００から発せられる光の角度と光度の関係を示す配光グラフである。ここで、角度軸の０°は、照明器具１の光軸方向である。照明器具１の光軸方向は光源１２が設けられた面と垂直な方向である。また、光度はある方向への単位立体角当たりの光束で与えられる。また、照度は単位面積当たりに入射する光束で与えられる。

条件１の配光曲線は、ガウス分布に近い形状である。このとき、第１光源群１６の複数の光源１２の各々に流れる第１順電流は約２４０ｍＡである。また、第２光源群１７の複数の光源１２の各々に流れる第２順電流は約０ｍＡである。つまり、第１順電流が最大のとき、第２順電流は流れない。条件１において照明器具１００から発せられる光の１／２ビーム角θは、約１４°となる。ここで、１／２ビーム角θとは、照明器具１００から発せられる光が最大光度の１／２となる２つ位置の間の角度である。つまり、１／２ビーム角θは照明器具１００から発せられる光が最大光度の１／２となる正の角度と、負の角度の絶対値との和である。

なお、照明器具１００から発せられる光が最大光度となる位置が複数ある場合は、１／２ビーム角θは最大光度の１／２となる正の角度の最大値と、負の角度の最小値の絶対値との和であるものとする。

図１０は、実施の形態１に係る照明器具１００の条件２での配光を示す図である。条件２では第１光源群１６を全消灯、第２光源群１７を全点灯させる。条件２の配光曲線は、最大光度となる角度を正負の約９°に２つ有する。光度は、最大光度の位置から角度０°に向かって低くなる。また、光度は、最大光度の位置から角度の絶対値が大きくなる方向に向かって、肩状の変曲点を有しつつ低くなる。

条件２において、第１光源群１６の複数の光源１２の各々に流れる第１順電流は約０ｍＡ、第２光源群１７の複数の光源１２各々に流れる順電流は約１６０ｍＡである。条件２における照明器具１００から発せられる光の１／２ビーム角θは、約３８°となる。照明器具１００では、図９、１０に示されるように、第１順電流に対する第２順電流の比率が大きいほど１／２ビーム角θは大きくなる。

上述のように、条件２の照明器具１００ａの配光は、角度０°付近の光度が低い。条件２の配光をガウス型分布に近づけるためには、第２光源群１７を点灯させるとともに、第１光源群１６の明るさを第２光源群１７よりも低くして点灯させればよい。

図１１は、実施の形態１に係る照明器具１００の条件３での配光を示す図である。条件３では、第１順電流と第２順電流を約１：３の比率に設定する。このとき、第１光源群１６の複数の光源１２の各々に流れる第１順電流は４０ｍＡ、第２光源群１７の複数の光源１２の各々に流れる第２順電流は約１３０ｍＡである。条件３における照明器具１００から発せられる光の１／２ビーム角θは、約３０°となる。

条件１から３における第１順電流と第２順電流は、以下の計算で示すように、各条件で照明器具１００の光束が大よそ揃うように決められている。光束は、点灯している光源１２の各々に流れる順電流と、光源１２の数とを掛けた値に大よそ比例する。

条件１では、第１光源群１６の１７個の光源１２に２４０ｍＡが流れる。これらの積を計算すると、２４０×１７＝４０８０ｍＡとなる。条件３では、第１光源群１６の１７個の光源１２に４０ｍＡが流れ、第２光源群１７の２５個の光源１２に１３０ｍＡが流れる。これらの積を計算すると、４０×１７＋１３０×２５＝３９３０ｍＡとなる。

次に、調光器５０が出力するＰＷＭ信号のデューティー比に基づき、照明器具１００の１／２ビーム角θを変化させることを検討する。図９から図１１で示したように、本実施の形態では１／２ビーム角θの配光可変範囲は１４°～３８°である。しかし、１／２ビーム角θが３８°となる条件２は中心部の光度が低いため、ガウス分布に近い配光曲線が得られる条件３を１／２ビーム角θの最大値として採用する。つまり、１／２ビーム角θが大よそ１４°～３０°の範囲で、照明器具１００の配光を変化させる。また、１／２ビーム角θが１４°～３０°の範囲で光束は大よそ一定に維持するものとする。

まず、１／２ビーム角θが３０°となる広配光角が得られる構成について説明する。本実施形態の照明器具１００は、１／２ビーム角θが３０°となる広配光角が得られるように設計されている。ここで、広配光角とは、広角側の配光角度である。本実施の形態では、第１光源群１６を２重の円環状に囲むように第２光源群１７を配置している。第２光源群１７の内側の円環状の光源半径は、図２の内側の円で描かれた第１光源群１６の発光径のうち最外周半径の１．２～１．６倍であればよい。また、第２光源群１７の外側の円環状の光源半径は、第１光源群１６の最外周半径の１．６～２．２倍であればよい。

なお、照明器具１００の配光特性は、第１光源群１６、第２光源群１７の配置およびレンズ２４により得られる。レンズ２４の入光側のレンズ開口半径は第１光源群１６の発光径の約３倍としている。

１／２ビーム角θが３０°となる広配光角を得るためには、条件２、３で示したように第２光源群１７の外側の円環状の光源群が必要である。また、３０°より小さい１／２ビーム角θにおいて、ガウス型分布の配光特性を得るためには、第２光源群１７の内側の円環状の光源群も併せて必要となる。

第２光源群１７の外側の円環状の光源群からは、１／２ビーム角θ＝３０°の広配光角の配光が得られる。また、第２光源群１７の内側の円環状の光源群からは、±９°の方向で最大光度となる配光が得られる。これらを重ね合わせると、第２光源群１７およびレンズ２４により、図１０に示す条件２の配光特性が得られる。

また、第２光源群１７が、第１光源群１６を２重に囲むことにより、第１光源群１６の外周を一重に囲む場合に比べ、レンズ２４を透過して照明器具１００から発せられる光の周辺部のむらを抑制できる。また、むらを抑制するためには、第２光源群１７は第１光源群１６の外周を少なくとも２重に囲めばよい。例えば、第２光源群１７が、第１光源群１６の外周を３重に囲むように、複数の光源１２が直列接続されて配置されてもよい。第２光源群１７の外周を更に囲むように別の光源群を設けてもよい。このように、３重の第２光源群１７または第２光源群１７と第２光源群１７を囲む別の光源群を設けることにより、照明器具１００の１／２ビーム角θを３０°より大きくできる。

次に、照明器具１００から発せられる光の光束をほぼ一定に維持し、１／２ビーム角θを１４°から３０°まで可変とするように、デューティー比に第１順電流と第２順電流を割り当てる方法について説明する。

デューティー比には、第１順電流および第２順電流の値が割り当てられている。デューティー比と第１順電流および第２順電流との対応関係は、制御部４０に記憶されている。制御部４０は、調光器５０からＰＷＭ信号が入力されると、ＰＷＭ信号のデューティー比に対応する第１順電流と第２順電流の値が実現されるように、電源部３０を制御する。制御部４０は、外部から入力されるＰＷＭ信号のデューティー比が大きいほど、第１順電流に対する第２順電流の比率である光束比を大きくするように電源部３０を制御する。

まず、第１の割り当て方法について説明する。一般に、調光または調色タイプの照明器具は、デューティー比に対して光源を流れる順電流を線形に変化させることがある。図１２は、デューティー比に対して光源の順電流が線形に変化する場合の、デューティー比と光源の調光度との関係を示す図である。図１２の横軸に示されるＯＮ－ＤＵＴＹはデューティー比に対応する。また、図１２の縦軸に示される調光度は光束比（％）に対応する。デューティー比に対して順電流が線形に変化する場合、光束比もデューティー比に対して線形に変化する。

第１の割り当て方法として、図１３に示すように、デューティー比に対して第１順電流と第２順電流とが線形に変化する場合を考える。図１３は第１の割り当て方法でのデューティー比と１／２ビーム角θの関係を示す図である。まず、図１３において、条件１の第１順電流および第２順電流の値を、デューティー比が５％となる座標にプロットする。次に、図１３において、条件３の第１順電流および第２順電流の値を、デューティー比が９０％となる座標にプロットする。最後に、プロットを直線で結ぶ。これにより、デューティー比に対する第１順電流の変化を示す直線８１ａと、デューティー比に対する第２順電流の変化を示す直線８２ａが得られる。

また、図１３の曲線８３ａは、直線８１ａ、８２ａに示される第１順電流および第２順電流を流した時の、照明器具１００の１／２ビーム角θを光学モデルシミュレータにて算出し、プロットしたものである。

曲線８３ａの傾きが示すとおり、デューティー比が８０％以下の領域では、デューティー比の変化幅に対し１／２ビーム角θの変化幅が非常に小さい。この領域では、使用者はＰＷＭ信号を変化させる調光器５０の遊びが大きいと感じる可能性がある。これに対し、デューティー比が８５％以上の領域では、デューティー比の変化幅に対し１／２ビーム角θが非常に大きく変化する。この領域では、使用者は調光器５０の操作に対して、配光が急激に変化すると感じる可能性がある。このように、２つの領域ではデューティー比に対する配光の変化である１／２ビーム角θの変化の仕方が異なるため、使用者は調光器５０の操作と配光の変化との間に視覚的な違和感を持ち易い。

次に、第２の割り当て方法について説明する。図１４は、第２の割り当て方法でのデューティー比と１／２ビーム角θの関係を示す図である。第２の割り当て方法では、１／２ビーム角θは、デューティー比に対して線形に変化する。第２の割り当て方法では、第１の割り当て方法における調光器５０の操作と配光の変化との間に生じる視覚的な違和感を改善するように、デューティー比に対して第１順電流と第２順電流とを非線形に変化させる。

第２の割り当て方法における第１順電流と第２順電流とを得る手順の一例を以下に示す。まず、図１４において、条件１の１／２ビーム角θ＝１４°と、第１順電流および第２順電流の値とを、デューティー比が５％となる座標にプロットする。次に、図１４において、条件３の１／２ビーム角θ＝３０°と、第１順電流および第２順電流の値とを、デューティー比が９０％となる座標にプロットする。次に、左端と右端の１／２ビーム角θを直線で結ぶ。これにより、デューティー比に対する１／２ビーム角θの変化を示す直線８３ｂが得られる。

次に、図１３から、１４°から３０°までの各１／２ビーム角θを得るための第１順電流と第２順電流の値を求め、図１４にプロットする。これにより、デューティー比に対する第１順電流の変化を示す曲線８１ｂと、デューティー比に対する第２順電流の変化を示す曲線８２ｂとが得られる。

制御部４０は、外部からＰＷＭ信号が入力されると、図１４に示されるデューティー比と第１順電流および第２順電流との対応関係が実現されるように、電源部３０を制御する。制御部４０は、第１順電流に対する第２順電流の比率が大きいほど、デューティー比に対する第１順電流と第２順電流の変化量を小さくする。これにより、１／２ビーム角θがデューティー比に対して直線８３ｂに示すように線形に変化する。

このように、調光信号と１／２ビーム角θとの関係が線形となるように、デューティー比と第１順電流および第２順電流とを非線形に対応させることにより、デューティー比の変化量に対する１／２ビーム角θの変化量を均等にできる。従って、配光を変化させる操作時の違和感および視覚的な違和感を抑制できる。

特に、調光器５０を用いてＰＷＭ信号のデューティー比を変化させる場合、照明器具１００の配光を容易に微調整できる。例えばショーケースを照らす場合など、照明器具１００の照射範囲を微調整したい際に本実施の形態は有用となる。

また、本実施の形態では、一般にインフラとして整っているＰＷＭ信号調光器を用いて１／２ビーム角θを制御できる。このため、専用のコントローラ等を準備する必要がなく、低コストで配光可変な照明器具１００を得ることができる。

次に、第３の割り当て方法について説明する。図１５は、第３の割り当て方法でのデューティー比と１／２ビーム角の関係を示す図である。第２の割り当て方法では、照明器具１００の光束を一定として１／２ビーム角θを変化させる。このような割り当て方法では、照度は照射面積に比例して低下する。このため、広角側において使用者が暗く感じる可能性がある。そこで、照度を一定となるように１／２ビーム角θを変化させる割り当て方法を説明する。

まず、条件１と条件３の配光の照射面積比を求める。条件１と条件３の１／２ビーム角θはそれぞれ１４°と３０°である。よって、条件１と条件３の配光の照射面積比は、（ｔａｎ（１４／２）°）＾２：（ ｔａｎ（３０／２）°）＾２ ＝ １．００ ： ４．７６となる。条件３の照度を条件１の照度と同じ値とするには、条件３の第１順電流および第２順電流を、第２の割り当て方法の第１順電流および第２順電流に、面積比である４．７６を乗算した値にすれば良い。

同様に、各１／２ビーム角θについて面積比を求め、第２の割り当て方法での第１順電流および第２順電流に面積比を乗算して、図１５にプロットする。これにより、デューティー比に対する第１順電流の変化を示す曲線８１ｃと、デューティー比に対する第２順電流の変化を示す曲線８２ｃとが得られる。

第３の割り当て方法では、制御部４０は、１／２ビーム角θが大きい程、第１光源群と第２光源群とが発する光の光束を大きくする。これにより、デューティー比に対して１／２ビーム角θを線形に変化させ、配光を変化させる操作時の違和感を抑制しつつ、１／２ビーム角θが変化しても条件１と同じ照度を維持できる。ここでは、条件１を光度の基準としたが、例えば条件３の照度を維持するように、第１順電流および第２順電流を設定しても良い。

なお、上述の第２、第３の割り当て方法を照明器具１００に適用する際は、照明器具１００を複数台用いて、光源１２の個体バラツキを測定して微調整を行うことが好ましい。また、第２、第３の割り当て方法では、デューティー比に対して１／２ビーム角θを線形に変化させるものとしたが、操作感の好み等に応じて、デューティー比に対して１／２ビーム角θを非線形に変化させても良い。

図１６は、操作感の良好範囲を説明する図である。図１６にデューティー比と１／２ビーム角θの対応関係をチューニングし、操作感を非線形に変化させる一例を示す。図１６の直線Ａは、図１４、１５に示される直線８３ｂと同一である。曲線９１～９４、９６～９８は、それぞれデューティー比と１／２ビーム角θとの対応関係の別の例を示す。曲線９５は、図１３に示される曲線８３ａと同一である。

直線Ａと曲線９１～９８は、何れもデューティー比が第１値から第２値まで変化すると、１／２ビーム角θは第１角度から第２角度まで増加する。ここで、第１値は、デューティー比の可変範囲の最小値であり、５％である。また、第２値はデューティー比の可変範囲の最大値であり、９０％である。また、第１角度は、１／２ビーム角θの可変範囲の最小値であり、１４°である。また、第２角度は、１／２ビーム角θの可変範囲の最大値であり、３０°である。また、デューティー比が第１値であり１／２ビーム角θが第１角度である座標をＰ点とし、デューティー比が第２値であり１／２ビーム角θが第２角度である座標をＱ点とする。つまり、直線Ａは、Ｐ点とＱ点とを繋ぐ直線である。

直線Ａよりも上側の曲線９６～９８は、直線Ａの操作感を基準として、デューティー比に対して狭角側の変化が大きく、広角側の変化が緩やかとなる。また、直線Ａよりも下側の曲線９１～９５では、直線Ａの操作感を基準として、デューティー比に対して挟角側の変化が緩やかであり、広角側の変化が大きくなる。

目標とする用途または操作感等に応じて、曲線９１～９４、９６～９８のように、デューティー比と１／２ビーム角θとの対応関係を設定しても良い。また、デューティー比に対して１／２ビーム角θは、図１６に示される良好範囲内において変化するものとしても良い。良好範囲は、傾きが直線Ａの傾きの１／２でありＰ点を通る直線Ｂと、傾きが直線Ａの傾きの２倍でありＱ点を通る直線Ｃと、傾きが直線Ａの傾きの１／２でありＱ点を通る直線Ｄと、傾きが直線Ａの傾きの２倍でありＰ点を通る直線Ｅとに囲まれた範囲である。この範囲では、デューティー比と１／２ビーム角θとの対応関係が直線Ａから外れ過ぎず、良好な操作感を保つことができる。

また、デューティー比に対して１／２ビーム角θは、直線Ａと、直線Ｂと、直線Ｃとに囲まれた範囲内で変化しても良い。この設定は、挟角側で１／２ビーム角θのデューティー比に対する変化が緩やかとなるため、挟角側で微調整が必要な場合に有用である。

これに限らず、制御部４０は、デューティー比に対して第１順電流と第２順電流とが線形に変化する場合よりも、デューティー比に対する第１光源群１６と第２光源群１７とが発する光の１／２ビーム角θの変化が線形に近づくように、電源部３０を制御すれば良い。例えば、デューティー比に対して１／２ビーム角θは、直線Ｆと、直線Ｇと、直線Ｈと、直線Ｉとに囲まれた範囲で変化するものとしても良い。なお、直線Ｆは傾きが直線Ａの傾きの１／４でありＰ点を通る。直線Ｇは傾きが直線Ａの傾きの４倍でありＱ点を通る。直線Ｈは傾きが直線Ａの傾きの４倍でありＰ点を通る。直線Ｉは傾きが直線Ａの傾きの１／４でありＱ点を通る。

本実施の形態では、デューティー比が大きいほど、１／２ビーム角θが大きくなる。この変形例として、デューティー比が大きいほど、１／２ビーム角θが小さくなっても良い。つまり、制御部４０は、デューティー比が大きいほど、第２順電流に対する第１順電流の比率を大きくしても良い。制御部４０は、デューティー比が大きいほど、第１順電流と第２順電流のうち一方に対する他方の比率を大きくすれば良い。また、制御部４０は、デューティー比が大きいほど、第１順電流と第２順電流のうち一方を大きく、他方を小さくしても良い。

また、第１光源群１６と第２光源群１７の配置は上述したものに限らず、第１光源群１６の周囲に第２光源群１７が設けられていれば良い。第２光源群１７の配光は、第１光源群１６より広角となれば良い。また、第１光源群１６と第２光源群１７が有する複数の光源１２の数は、用途等に応じて変更しても良い。また、照明器具１００の目的に合わせ、例えば第２光源群１７が２重楕円を構成するように配置されても良い。

また、電源部３０は、第１光源群用電源３０－１と、第２光源群用電源３０－２とが一体化されていても良い。また、デューティー比の調節は、調光つまみ５２の操作に限らず、スイッチの押下、リモコンまたは制御端末の操作等によって行われても良い。

図１７は、実施の形態１の変形例に係る照明器具１００において、累積点灯時間と順電流の関係を示す図である。照明器具１００をタイマー制御と組合せて用いても良い。本変形例では、制御部４０は例えばマイコンであり、タイマーを備える。制御部４０は、第１光源群１６と第２光源群１７の累積点灯時間をそれぞれ計時する。

制御部４０は、計時した累積点灯時間とデューティー比に基づき、第１順電流と第２順電流を制御する。制御部４０は、累積点灯時間による光束低下を補うように第１順電流と第２順電流を増加させる。つまり、制御部４０は、第１光源群の累積点灯時間が長いほど第１順電流を大きくし、第２光源群の累積点灯時間が長いほど第２順電流を大きくする。ここで、累積点灯時間はＬＥＤジャンクション温度が一定であることを仮定している。

例えば、１／２ビーム角θ＝１４°の狭角で長時間点灯させると、第２光源群１７の点灯時間よりも第１光源群１６の点灯時間が長くなる。このとき、図１７の実線８４ａに示すように、累積点灯時間に伴い第１順電流を増加させる。このとき、例えば累積点灯時間が０時間の第１順電流を８５％に設定し、累積点灯時間が４００００時間の第１順電流を１００％に設定する。また、図１７の破線８５ａに示すように、制御部４０は点灯時間の短い第２光源群１７の第２順電流を増加させない。

また、広角で長時間点灯させると、第１光源群１６と第２光源群１７が共に点灯した状態が維持される。このとき、図１７の実線８４ｂ、破線８５ｂに示すように、累積点灯時間に伴い第１順電流と第２順電流を増加させる。このとき、例えば累積点灯時間が０時間の第１順電流および第２順電流を８５％に設定し、累積点灯時間が４００００時間の第１順電流および第２順電流を１００％に設定する。

第１光源群１６と第２光源群１７の両方または片方を長時間使用すると光束が低下することがある。累積点灯時間に伴い順電流を増加させることで、累積点灯時間の配光等への影響が少ない照明器具１００を得ることができる。従って、配光特性の経年変化が少ない照明器具１００を得ることができる。

これらの変形は以下の実施の形態に係る照明器具について適宜応用することができる。また、上述の構成は、いずれも本実施の形態の一具体例を示すものである。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、以下の実施の形態に係る照明器具については実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図１８は、実施の形態２に係る照明制御システム２０１を示す図である。照明制御システム２０１は複数の照明器具２００を備える。複数の照明器具２００は渡り配線で調光器５０と接続されている。照明器具２００は、デューティー比に応じて１／２ビーム角θを変化させるか、させないかを切り替えるスイッチ２２８を備える。

照明器具２００は、配光可変モードおよび配光固定モードの２つのモードを持つ。配光可変モードにセットされた照明器具２００は、調光器５０のＰＷＭ信号により配光が変化する。つまり、配光可変モードにおいて、照明器具２００はデューティー比に応じて１／２ビーム角θを変化させる。一方、配光固定モードにセットされた照明器具２００は、調光器５０のＰＷＭ信号が変化しても、配光を変化させない。

配光可変モードと配光固定モードは、スイッチ２２８によって切り替えられる。スイッチ２２８は、例えば、器具本体２０に設けられたディップスイッチである。スイッチ２２８は、ソフトウェアスイッチであっても良い。

これにより、１台の調光器５０を用いて複数の照明器具２００の配光を調節できる。特に、複数のエリアに渡って照明器具２００が複数台設置された場合であっても、１台の調光器５０を用いて、エリア毎に配光を調整できる。

例えば、目的とする配光が異なるエリアＡ～Ｃの各々に、複数の照明器具２００が設置されているとする。この場合、エリアＡの照明器具２００のみを配光可変モードに設定し、エリアＢ、Ｃの照明器具２００を配光固定モードに設定することで、エリアＡの照明器具の配光のみを変化させることができる。

複数のエリアの一例を挙げると、エリアＡがアパレル事務所、エリアＢが展示フロア、エリアＣがショーケースである。また、建物のレイアウトが変更された場合にも、リレイアウトされたエリア毎に、まとめて配光を調整できる。

なお、本実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１００、２００ 照明器具、２０１ 照明制御システム、１０ 光源モジュール、１６ 第１光源群、１７ 第２光源群、２０ 器具本体、２１ 取付枠、２２ 取付ばね、２３ 本体枠、２４ レンズ、２５ 放熱ユニット、２２８ スイッチ、３０ 電源部、３１ 電源取付ばね、３２ 端子台、３３ 電源カバー、４０ 制御部、５０ 調光器、θ １／２ビーム角

Claims (10)

1. 第１光源群と、
   前記第１光源群の周囲に設けられた第２光源群と、
   前記第１光源群に第１順電流を供給し、前記第２光源群に第２順電流を供給する電源部と、
   外部から入力されるＰＷＭ信号のデューティー比が大きいほど、前記第１順電流と前記第２順電流のうち一方に対する他方の比率を大きくするように前記電源部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記デューティー比に対して前記第１順電流と前記第２順電流とが線形に変化する場合よりも、前記デューティー比に対する前記第１光源群と前記第２光源群とが発する光の１／２ビーム角の変化が線形に近づくように、前記電源部を制御することを特徴とする照明器具。
2. 前記デューティー比が第１値から第２値まで変化すると、前記１／２ビーム角は第１角度から第２角度まで増加し、
   前記デューティー比に対して前記１／２ビーム角は、
   傾きが、前記デューティー比が前記第１値であり前記１／２ビーム角が前記第１角度であるＰ点と、前記デューティー比が前記第２値であり前記１／２ビーム角が前記第２角度であるＱ点とを繋ぐ直線Ａの傾きの１／２であり、前記Ｐ点を通る直線Ｂと、
   傾きが前記直線Ａの傾きの２倍であり、前記Ｑ点を通る直線Ｃと、
   傾きが前記直線Ａの傾きの１／２であり、前記Ｑ点を通る直線Ｄと、
   傾きが前記直線Ａの傾きの２倍であり、前記Ｐ点を通る直線Ｅと、
   に囲まれた範囲内で変化することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記デューティー比に対して前記１／２ビーム角は、前記直線Ａと、前記直線Ｂと、前記直線Ｃと、に囲まれた範囲内で変化することを特徴とする請求項２に記載の照明器具。
4. 前記１／２ビーム角は、前記デューティー比に対して線形に変化することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明器具。
5. 前記制御部は、前記第１順電流に対する前記第２順電流の比率が大きいほど、前記デューティー比に対する前記第１順電流と前記第２順電流の変化量を小さくすることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明器具。
6. 前記制御部は、前記１／２ビーム角が大きい程、前記第１光源群と前記第２光源群とが発する光の光束を大きくすることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明器具。
7. 前記第１順電流が最大のとき、前記第２順電流は流れないことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の照明器具。
8. 前記第２光源群は、前記第１光源群を２重に囲むことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の照明器具。
9. 前記制御部は、前記第１光源群の累積点灯時間が長いほど前記第１順電流を大きくし、前記第２光源群の累積点灯時間が長いほど前記第２順電流を大きくすることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の照明器具。
10. 前記デューティー比に応じて前記１／２ビーム角を変化させるか、させないかを切り替えるスイッチを備えることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の照明器具。

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