JP5645200B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
Translated fromJapaneseこの発明は、照明装置に関し、特に発光ダイオード（ＬＥＤ（Light Emitting Diode））を光源とする照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device, and more particularly to a lighting device using a light emitting diode (LED) as a light source.
従来の照明装置は、白熱電球や蛍光灯を使用したものが一般的であり、点灯、消灯、出力調整による調光、常夜灯（豆球）の点灯などがあった。 Conventional lighting devices generally use incandescent bulbs or fluorescent lamps, such as turning on / off, dimming by adjusting output, turning on a night light (bean bulb), and the like.
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）の進化がめざましく、高輝度・高出力でさまざまな波長出力を持つＬＥＤが実用化されてきている。このようなＬＥＤを用いた照明装置においては、点灯や消灯などの操作だけでなく、波長の違うＬＥＤを組み合わせて各々の出力を調整することにより、使用者は照明の色調も自由に変更することが可能である。 In recent years, the evolution of light emitting diodes (LEDs) has been remarkable, and LEDs having various luminance outputs with high luminance and high output have been put into practical use. In such an illuminating device using LEDs, the user can freely change the color tone of the illumination by adjusting each output by combining LEDs with different wavelengths in addition to operations such as turning on and off. Is possible.
特開２００８−３０５７５９号公報においては、ＬＥＤの出力の調整に関して、ＬＥＤを駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を調整する方式が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2008-305759 discloses a method for adjusting the duty ratio of a PWM signal for driving an LED with respect to adjustment of the output of the LED.
しかしながら、一般的にＬＥＤの出力を調整するにあたり、ＰＷＭ信号のデューティ比とＬＥＤの出力とは理想的な線形関係にあるとして、デューティ比の調整が行なわれているが、実際のＬＥＤの出力特性線は、理想とは異なる場合がある。 However, in general, when adjusting the output of the LED, the duty ratio is adjusted on the assumption that the duty ratio of the PWM signal and the output of the LED are in an ideal linear relationship. The line may be different from the ideal.
したがって、ＬＥＤから所望の出力となるようにデューティ比を調整した場合であっても実際の出力とは異なるため精度の高い調光を実行することができないという問題がある。 Therefore, even when the duty ratio is adjusted so as to obtain a desired output from the LED, there is a problem that high-precision light control cannot be performed because it differs from the actual output.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、精度の高い調光が可能な照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an illumination device capable of highly precise light control.
本発明のある局面に従う照明装置は、発光部と、発光部を点灯させる点灯期間と、前記発光部を消灯させる消灯期間とを有する周期的な周期期間に関する点消灯制御を実行する制御回路とを備える。制御回路は、予め測定された前記発光部に対する前記点灯期間に応じた調光率の特性データに基づいて、所望の調光率に従う点灯期間に設定する。 An illuminating device according to an aspect of the present invention includes a light emitting unit, a lighting circuit that turns on the light emitting unit, and a control circuit that performs a lighting control for a periodic cycle period that includes a lighting period that turns off the light emitting unit. Prepare. The control circuit sets the lighting period according to the desired dimming rate based on the characteristic data of the dimming rate according to the lighting period for the light emitting unit measured in advance.
好ましくは、制御回路は、前記特性データの近似式に基づいて、前記所望の調光率に従う点灯期間に設定する。 Preferably, the control circuit sets the lighting period according to the desired dimming rate based on the approximate expression of the characteristic data.
特に、特性データは、調光率の範囲により規定される複数の領域に分割される。各々の領域における前記特性データの近似式が算出される。制御回路は、前記所望の調光率が属する範囲に対応する算出された近似式に基づいて、前記所望の調光率に従う点灯期間に設定する。 In particular, the characteristic data is divided into a plurality of areas defined by the range of dimming rate. An approximate expression of the characteristic data in each region is calculated. The control circuit sets the lighting period according to the desired dimming rate based on the calculated approximate expression corresponding to the range to which the desired dimming rate belongs.
上記の構成によれば、照明装置における制御回路は、予め測定された発光部に対する点灯期間に応じた調光率の特性データに基づいて、所望の調光率に従う点灯期間に設定する。したがって、実際に測定した特性データに基づいてデューティ比である点灯期間が設定されるため制度の高い調光が可能となる。 According to said structure, the control circuit in an illuminating device sets to the lighting period according to a desired light control rate based on the characteristic data of the light control rate according to the lighting period with respect to the light emission part measured beforehand. Therefore, since the lighting period, which is the duty ratio, is set based on the actually measured characteristic data, it is possible to perform high-level light control.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を附してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図１は、本発明の実施の形態に従う照明装置１の外観構成図である。
図１を参照して、本発明の実施の形態に従う照明装置１には、本体部を取り付けるためのシャーシ２と、シャーシ２とともに本体部全面を覆うカバー８，９とが設けられている場合が示されている。本例においては、一例として、照明装置１のシャーシ２が天井に取り付けられているものとする。FIG. 1 is an external configuration diagram of
Referring to FIG. 1,
カバー８は、照明用のＬＥＤモジュールが配置される領域に対応して設けられる。当該カバー８の領域から光が照射される。 The cover 8 is provided corresponding to a region where the LED module for illumination is arranged. Light is irradiated from the region of the cover 8.
カバー８の中央付近に設けられている別のカバー９は、ＬＥＤモジュールを制御する基板等の制御装置が配置される領域に対応して設けられる。当該カバー９に対応する領域には、ＬＥＤモジュールは設けられていないため光は照射されない。 Another
また、当該照明装置１を操作するための携帯型のリモコン５０が設けられている。リモコン５０を操作することにより照明装置１に対して各種動作指示を与えることが可能となる。リモコン５０の詳細については後述する。 In addition, a portable
図２は、本発明の実施の形態に従う照明装置１のハードウェアを説明する概略ブロック図である。 FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating hardware of
図２を参照して、本発明の実施の形態に従う照明装置１は、電源回路１０と、照明制御部２０と、照明部３０と、インタフェース部４０とを含む。 Referring to FIG. 2,
電源回路１０は、交流電源入力（ＡＣ入力）（１００Ｖ）を受けて直流電圧に変換して装置の各部に電圧を供給する。なお、本例においては、一例として制御電源供給回路２１および照明部３０のみに電圧が供給されているように示されているが、特にこれに限られず、他の部位に対しても必要な電圧が供給されるものとする。 The
照明制御部２０は、電源回路１０から供給される電圧をＣＰＵ２２に供給するために調整する制御電源供給回路２１と、照明装置１全体を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）２２と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御回路２３と、信号受信部２５と、ＳＷ入力部２６と、照度センサ２８と、メモリ２９とを含む。ＣＰＵ２２とメモリ２９とＰＷＭ制御回路２３とはマイコン（マイクロコンピュータ）によって構成される。 The
ＣＰＵ２２は、各部と接続されるとともに、照明装置１全体を制御するために必要な動作を指示する。 CPU22 is connected with each part and instruct | indicates operation | movement required in order to control the
ＰＷＭ制御回路２３は、ＣＰＵ２２からの指示に従ってＬＥＤモジュール３１，３２を駆動するために必要なＰＷＭパルスを生成する。 The
信号受信部２５は、インタフェース部４０に含まれる赤外線受光部４１と接続されて、赤外線受光部４１で受光された赤外線信号に応答した指示をＣＰＵ２２に出力する。 The
ＳＷ入力部２６は、操作ＳＷ（スイッチ）４２と接続されて、操作ＳＷの操作に応答した指示をＣＰＵ２２に出力する。 The
照度センサ２８は、照明装置１周辺の照度を計測してＣＰＵ２２に出力する。ＣＰＵ２２は、照度センサ２８からの測定結果に基づいて調光率を制御することが可能である。 The
メモリ２９は、照明装置１を制御するための各種プログラムおよび初期値等が格納されるとともに、ＣＰＵ２２のワーキングメモリとしても用いられる。 The
照明部３０は、互いに色温度の異なるＬＥＤモジュール３１，３２と、ＬＥＤモジュール３１，３２を駆動するために用いられるＦＥＴ（Field Effect Transistor）スイッチ３３，３４とを含む。本例において、ＬＥＤモジュール３１の色温度は、６７００Ｋ程度、ＬＥＤモジュール３２の色温度は、２７００Ｋ程度とする。以下、ＬＥＤモジュール３１を昼光色ＬＥＤ（単に昼光色）とも称する。また、ＬＥＤモジュール３２を電球色ＬＥＤ（単に電球色）とも称する。なお、ここでは、ＬＥＤモジュール３１，３２は、それぞれ１つずつ１組として設けられている場合が示されているが、複数組が設けられる構成とすることも可能である。また、ＦＥＴスイッチ３３，３４はＰＷＭ制御回路２３にあってもよい。 The
インタフェース部４０は、赤外線受光部４１と、操作ＳＷ４２とを含む。
赤外線受光部４１は、上述したリモコン５０からの赤外線信号を受光する。そして、赤外線信号を光電変換して信号受信部２５に出力する。The
The infrared light receiving unit 41 receives an infrared signal from the
操作ＳＷ４２は、電源スイッチ等を含み、ユーザの電源スイッチ等のスイッチ操作に応答した指示がＳＷ入力部２６を介してＣＰＵ２２に出力される。なお、電源スイッチがオンの場合には、照明装置１には必要な電源が供給され、電源スイッチがオフの場合には、照明装置１には電源が供給されないものとする。本例における各種動作については、電源スイッチがオンの場合とする。 The
図３は、本発明の実施の形態に従うＬＥＤモジュール３１，３２の構成を説明する図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of
図３を参照して、ＣＰＵ２２は、ＰＷＭ制御回路２３に指示してＬＥＤモジュール３１，３２の少なくとも一方を駆動するためのＰＷＭパルスＳ１，Ｓ２を生成して出力する。 Referring to FIG. 3,
ＬＥＤモジュール３１，３２は、電源回路１０から必要な電圧の供給を受ける。ＬＥＤモジュール３１，３２と接地電圧ＧＮＤとの間には、ＦＥＴスイッチ３３，３４とがそれぞれ設けられている。 The
そして、ＰＷＭパルスＳ１，Ｓ２に応答してＦＥＴスイッチ３３，３４が導通／非導通となることによりＬＥＤモジュール３１，３２に電流が供給／遮断される。ＬＥＤモジュール３１，３２に電流が供給されることによりＬＥＤモジュール３１，３２はそれぞれ発光する。なお、ここでは、ＬＥＤモジュール３１，３２を駆動する構成について説明したが、他のＬＥＤモジュールがさらに複数個設けられている場合についても同様である。 Then, the FET switches 33 and 34 are turned on / off in response to the PWM pulses S1 and S2, whereby current is supplied / cut off to the
図４は、ＬＥＤモジュール３１，３２が照明装置１に配置されている場合の一例を説明する図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example when the
図４を参照して、ＬＥＤモジュール３１，３２を互いに隣接して配置し、かつ、複数組円形状に配列して実装した場合が示されている。色温度の異なるＬＥＤモジュール３１，３２を互いに隣接して実装することにより、それぞれのＬＥＤモジュールから発光される光を混ざりやすくし、照射面での色のバラツキ、ムラを無くすことが可能となる。 Referring to FIG. 4, a case where
図５は、本発明の実施の形態に従うリモコン５０の外観構成図である。
図５を参照して、リモコン５０は、液晶パネル５２と、各種ボタンが設けられている。液晶パネル５２は、液晶以外の他の表示装置を用いることも可能である。FIG. 5 is an external configuration diagram of
Referring to FIG. 5,
また、ここでは、複数のボタンが設けられている。具体的には、「点灯」ボタン５４と、「昼光色／電球色」切り替えボタン５６と、「照度センサ」ボタン７０と、数値等の上げ下げを指示するための「＋／−」ボタン７４とが設けられる。 Here, a plurality of buttons are provided. Specifically, a “lighting”
また、ここでは、複数のボタンが設けられている。具体的には、「全灯」ボタン５４と、「消灯」ボタン５３と、調光率の上げ下げを指示するための「アップ」ボタン５７Ａおよび「ダウン」ボタン５７Ｂと、「電球色」ボタン５９Ａおよび「昼光色」ボタン５９Ｂと、「照度センサ」ボタン７０と、数値等の上げ下げを指示するための「＋／−」ボタン７４とが設けられる。 Here, a plurality of buttons are provided. Specifically, an “all light”
ユーザが「全灯」ボタン５４を押下することにより全点灯制御指示がリモコン５０から出力される。照明装置１のＣＰＵ２２は、リモコン５０からの全点灯制御指示の入力を受けて、ＰＷＭ制御回路２３に対して照明部３０への全点灯制御を開始するように指示する。これにより、「全灯」ボタン５４の押下すなわち、リモコン５０からの全点灯制御指示の入力に従って、照明部３０から調光率１００％の光が照射される。 When the user presses the “all lights”
照明部３０から照射される光の調光率は、「アップ」ボタン５７Ａおよび「ダウン」ボタン５７Ｂの操作によって段階的に全灯（調光率１００％）から微灯（調光率３０％）まで調整される。具体的には、例えば、「全灯」ボタン５４が押下されて全灯（調光率１００％）である状態で「ダウン」ボタン５７Ｂが押下されたときには半灯（調光率５０％）となり、その状態で「ダウン」ボタン５７Ｂが押下されたときには微灯（調光率３０％）となる。また、その状態で「アップ」ボタン５７Ａが押下されたときには半灯（調光率５０％）となり、その状態で「アップ」ボタン５７Ａが押下されたときには全灯（調光率１００％）となる。なお、現在の調光率はメモリ２９に記憶されているものとする。 The dimming rate of the light emitted from the illuminating
点灯中にユーザが「消灯」ボタン５３を押下することにより消灯制御指示がリモコン５０から出力される。照明装置１のＣＰＵ２２は、リモコン５０からの消灯制御指示の入力を受けて、ＰＷＭ制御回路２３に対して照明部３０を消灯するように指示する。これにより、「消灯」ボタン５３の押下すなわち、リモコン５０からの消灯制御指示の入力に従って、照明部３０からの光の照射が終了する。 When the user presses the “light-off”
また、ユーザが「電球色」ボタン５９Ａおよび「昼光色」ボタン５９Ｂを押下することにより色調の切り替え指示がリモコン５０から出力される。照明装置１のＣＰＵ２２は、リモコン５０からの色調の切り替え指示の入力を受けてＰＷＭ制御回路２３に対して照明部３０への点灯切り替えを指示する。ここで、「電球色」ボタン５９Ａおよび「昼光色」ボタン５９Ｂの押下すなわち、リモコン５０からの色調の切り替え指示の入力に従って、照明部３０から照射する光の色調を調整可能であるものとする。具体的には、「電球色」ボタン５９Ａが押下された場合には、調光率は維持しつつ昼光色から電球色に段階的に切り替わるように設定されるものとする。例えば、昼光色の全灯（調光率１００％）である「昼光色」の状態で「電球色」ボタン５９Ａが押下されたときには、昼光色を調光率７０％、電球色を調光率３０％の「半昼光色」に設定して、調光率は維持しつつ色味を昼光色から電球色側に変化させる。その状態でさらに「電球色」ボタン５９Ａが押下されたときには、昼光色を調光率３０％、電球色を調光率７０％の「半電球色」に設定して、調光率は維持しつつ色味をさらに昼光色から電球色側に変化させる。また、「昼光色」ボタン５９Ｂが押下された場合には、調光率は維持しつつ電球色から昼光色に段階的に切り替わるように設定されるものとする。例えば、電球色の全灯（調光率１００％）である「電球色」の状態で「昼光色」ボタン５９Ｂが押下されたときには、電球色を調光率７０％、昼光色を調光率３０％の「半電球色」に設定して、調光率は維持しつつ色味を電球色から昼光色側に変化させる。その状態でさらに「昼光色」ボタン５９Ｂが押下されたときには、電球色を調光率３０％、昼光色を調光率７０％の「半昼光色」に設定して、調光率は維持しつつ色味をさらに電球色から昼光色側に変化させる。なお、現在の色調はメモリ２９に記憶されているものとする。 Further, when the user presses the “bulb color”
当該操作に従って、ユーザが「アップ」ボタン５７Ａおよび「ダウン」ボタン５７Ｂあるいは「電球色」ボタン５９Ａおよび「昼光色」ボタン５９Ｂを操作することによりユーザの好みの調光率および色調に変化させて快適な光環境を実現することが可能である。 According to the operation, the user operates the “up”
また、ユーザが「照度センサ」ボタン７０を押下することにより、照度センサの動作指示がリモコン５０から出力される。照明装置１のＣＰＵ２２は、リモコン５０からの照度センサ２８の動作指示の入力を受けて、照度センサ２８において計測された測定結果を取得する。そして、ＣＰＵ２２は、照度センサ２８から取得した測定結果に基づいて調光率を制御する。例えば、照度センサ２８の測定結果に基づいて、太陽光（自然光）の入光により部屋等の室内環境が十分に明るいと判断される場合には、設定されている調光率を下げて照度を調整することが可能である。これにより消費電力を低減することが可能である。また、逆に太陽光（自然光）が遮断されて部屋等の室内環境が暗いと判断される場合には、設定されている調光率を限度として、再び調光率を上げることにより適切な照度となるように調整することが可能である。また、ユーザが「照度センサ」ボタン７０を再度押下することにより、照度センサの動作停止指示がリモコン５０から出力される。照明装置１のＣＰＵ２２は、リモコン５０からの照度センサ２８の動作停止指示の入力を受けて、照度センサ２８において計測された測定結果に基づく調光率の制御を停止する。これにより照度センサ２８での測定結果に係わらずユーザの望む調光率に設定することが可能となる。 Further, when the user presses the “illuminance sensor”
図６は、本発明の実施の形態に従うリモコン５０のハードウェアを説明する概略ブロック図である。 FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating hardware of
図６を参照して、本発明の実施の形態に従うリモコン５０は、電源回路５１と、リモコン制御部５５と、インタフェース部５６とを含む。 Referring to FIG. 6,
電源回路５１は、２次電池等のバッテリからの電力の供給を受けて装置の各部に電圧を供給する。なお、本例においては、一例として制御電源供給回路８１にのみ電圧が供給されているように示されているが、特にこれに限られず、他の部位に対しても必要な電圧が供給されるものとする。 The
リモコン制御部５５は、電源回路５１から供給される電圧をＣＰＵ８６に供給するために調整する制御電源供給回路８１と、リモコン５０全体を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）８６と、液晶パネル５２を駆動する液晶駆動回路８２と、信号送信部８４と、ＳＷ入力部８３と、メモリ８０とを含む。 The remote controller controller 55 controls a control
ＣＰＵ８６は、各部と接続されるとともに、リモコン５０全体を制御するために必要な動作を指示する。 The
液晶駆動回路８２は、ＣＰＵ８６からの指示に従って所望の画面を表示する液晶パネル５２を駆動する。 The liquid
信号送信部８４は、ＣＰＵ８６からの指示をインタフェース部５６に含まれる赤外線投光部８７に出力する。 The
ＳＷ入力部８３は、操作ＳＷ（スイッチ）８８と接続されて、操作ＳＷの操作に応答した指示をＣＰＵ８６に出力する。 The
メモリ８０は、リモコン５０を制御するためのプログラムおよび初期値等が格納されるとともに、ＣＰＵ８６のワーキングメモリとしても用いられる。 The
インタフェース部５６は、赤外線投光部８７と、操作ＳＷ８８と、液晶パネル５２とを含む。 The
赤外線投光部８７は、信号送信部８４から出力された信号を赤外線信号に変換して照明装置１に投光する。 The infrared
操作ＳＷ８８は、上述したリモコン５０に設けられた各種のボタンで構成されている。具体的には、「全灯」ボタン５４と、「消灯」ボタン５３と、調光率の上げ下げを指示するための「アップ」ボタン５７Ａおよび「ダウン」ボタン５７Ｂと、「電球色」ボタン５９Ａおよび「昼光色」ボタン５９Ｂと、「照度センサ」ボタン７０と、数値等の上げ下げを指示するための「＋／−」ボタン７４とが設けられる。 The
リモコン５０のＣＰＵ８６は、ＳＷ入力部８３を介して操作ＳＷ８８における各ボタンの入力指示を受けて、信号送信部８４に各ボタンに応じた送信信号の出力を指示する。信号送信部８４は、ＣＰＵ８６からの指示に応答して、赤外線投光部８７を介して各ボタンに応じた送信信号を赤外線信号として照明装置１に出力する。照明装置１の赤外線受光部４１は、リモコン５０の赤外線投光部８７から投光された赤外線信号を受信する。そして、赤外線受光部４１は、受光された赤外線信号を光電変換する。そして、信号受信部２５は、光電変換により得られたリモコン５０から指示された送信信号をＣＰＵ２２に出力する。当該動作により、ＣＰＵ２２は、リモコン５０からの入力指示に応じた動作を実行する。 The
具体的には、上述したようにユーザが「アップ」ボタン５７Ａまたは「ダウン」ボタン５７Ｂを押下することによりＣＰＵ２２は、照明部３０におけるＬＥＤモジュール３１，３２の発光に従う調光率を調整する。 Specifically, as described above, when the user presses the “up”
例えば、全灯（調光率１００％）である状態で「ダウン」ボタン５７Ｂが押下されるに従って「全灯」→「半灯」→「微灯」と変化し、その状態（調光率３０％）「アップ」ボタン５７Ａが押下されるに従って「微灯」→「半灯」→「全灯」と変化する。 For example, as the “down”
また、上述したようにユーザが「電球色」ボタン５９Ａまたは「昼光色」ボタン５９Ｂを押下することによりＣＰＵ２２は、照明部３０におけるＬＥＤモジュール３１，３２の発光に従う色調を調整する。例えば、昼光色の全灯（調光率１００％）である「昼光色」の状態で「電球色」ボタン５９Ａが押下されるに従って「昼光色」→「半昼光色」→「半電球色」→「電球色」と変化し、その状態（電球色）で「昼光色」ボタン５９Ｂが押下されるに従って「電球色」→「半電球色」→「半昼光色」→「昼光色」と変化する。 Further, as described above, when the user presses the “bulb color”
なお、本例においては、携帯型のリモコン５０について説明したが、特にこれに限られず、壁面に設けられた固定式のリモコンとすることも可能である。また、当該リモコンを照明装置１のインタフェース部４０の一部として設けるようにしても良い。その場合、赤外線信号により操作ＳＷの信号を送信するのではなく、直接、信号線を用いて操作ＳＷからの指示信号を送信する構成とすることも可能である。また、信号の送受信は、赤外線に限られず、無線等を用いるようにしても良い。 In the present example, the portable
次に、本発明の実施の形態に従うＬＥＤモジュールの点消灯制御について説明する。
本発明の実施の形態に従うＰＷＭ制御回路２３は、ＣＰＵ２２からの指示に従って、ＬＥＤモジュール３１，３２に出力するＰＷＭパルスＳ１，Ｓ２を制御する。より、具体的には、ＰＷＭパルスＳ１のオン期間に従ってＦＥＴスイッチ３３が導通してＬＥＤモジュール３１が点灯する。また、ＰＷＭパルスＳ１のオフ期間に従ってＦＥＴスイッチ３３が非導通となっていＬＥＤモジュール３１が消灯する。Next, lighting on / off control of the LED module according to the embodiment of the present invention will be described.
The
ＬＥＤモジュール３２についても同様に、ＰＷＭ制御回路２３からのＰＷＭパルスＳ２に従ってＦＥＴスイッチ３４が導通／非導通となって点灯および消灯する。 Similarly, the
ＣＰＵ２２は、図示しないが４０ＭＨｚ（１周期２５ｎｓ）の発振信号を出力する水晶発振子と接続されており、当該発振信号に同期したタイミングによる指示に従ってＰＷＭ制御回路２３は、ＰＷＭパルスＳ１，Ｓ２を出力する。 Although not shown, the
図７は、本発明の実施の形態に従うＰＷＭ制御回路２３から出力されるＰＷＭパルスの生成を説明する図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating generation of a PWM pulse output from the
図７を参照して、ＰＷＭ制御回路２３から出力されるＰＷＭパルスＳ１，Ｓ２は、当該発振信号の最小単位である１周期２５ｎｓを最小単位としてその周期個数分（ここではＺ個）に従って設定される。ここでは、点灯期間Ｔｏｎおよび消灯期間Ｔｏｆｆについて設定される場合が示されている。 Referring to FIG. 7, PWM pulses S1 and S2 output from
調光率１００％とする場合の点灯期間Ｔｏｎは、ＬＥＤモジュール３１，３２等に供給される電流がＬＥＤモジュール３１，３２等の定格電流を越えないようにある程度のマージンを設けて設定される。 The lighting period Ton when the dimming rate is 100% is set with a certain margin so that the current supplied to the
そして、点灯期間Ｔｏｎおよび消灯期間Ｔｏｆｆを合わせた周期期間Ｔは、調光率１００％とする場合の点灯期間よりも幾分長く設定される。したがって、例えば、調光率１００％となる点灯期間よりも幾分長く点灯期間Ｔｏｎを設定することが可能となり、ＬＥＤモジュール３１，３２等に定格電流に近い値の電流を供給することにより１００％以上の調光率に設定することも可能である。 Then, the cycle period T including the lighting period Ton and the extinguishing period Toff is set somewhat longer than the lighting period when the dimming rate is 100%. Therefore, for example, it is possible to set the lighting period Ton somewhat longer than the lighting period at which the dimming rate is 100%, and by supplying a current close to the rated current to the
一方、上述したように、周期期間Ｔにおける点灯期間Ｔｏｎのデューティ比を調整して、ＬＥＤモジュール３１，３２の調光率を調整する場合、ＬＥＤモジュール３１，３２の出力特性のばらつきにより実際の調光率とは異なる場合がある。 On the other hand, as described above, when the duty ratio of the lighting period Ton in the period T is adjusted to adjust the dimming rate of the
図８は、本発明の実施の形態に従うＰＷＭパルスの周期期間Ｔにおける点灯期間Ｔｏｎのデューティ比を調整した場合におけるＬＥＤモジュール３１，３２の調光率の変化を説明する図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a change in the dimming rate of the
図８を参照して、理想的には、ＰＷＭパルスの周期期間Ｔにおける点灯期間Ｔｏｎのデューティ比を線形に変化させた場合に調光率は線形に変化することが望ましい。一般的には、ＰＷＭパルスのデューティ比は、ＰＷＭパルスのデューティ比を１００％にした場合の調光率を１００％とした線形の出力特性線（理想）に従って算出される。 Referring to FIG. 8, ideally, it is desirable that the dimming rate change linearly when the duty ratio of the lighting period Ton in the period T of the PWM pulse is changed linearly. In general, the duty ratio of the PWM pulse is calculated according to a linear output characteristic line (ideal) where the dimming rate is 100% when the duty ratio of the PWM pulse is 100%.
しかしながら、実際のＬＥＤモジュール３１，３２の調光率の出力特性線は、図示されるように理想的な出力特性線とは異なる。 However, the output characteristic line of the dimming rate of the
したがって、調光率に応じたＰＷＭパルスのデューティ比を算出するにあたり、理想的な出力特性線によりデューティ比を設定した場合には所望の調光率と異なる調光率に設定されている可能性がある。 Therefore, in calculating the duty ratio of the PWM pulse according to the dimming rate, when the duty ratio is set by an ideal output characteristic line, there is a possibility that the dimming rate is different from the desired dimming rate. There is.
図９は、本発明の実施の形態に従うＬＥＤモジュール３１（昼光色ＬＥＤ）に対して実際に計測した調光率とＰＷＭパルス値との関係を説明する図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the dimming rate actually measured for the LED module 31 (daylight color LED) according to the embodiment of the present invention and the PWM pulse value.
図９を参照して、ここでは、縦軸がＰＷＭパルス値（周期個数）、横軸が調光率（％）とした場合の出力特性線が示されている。 Referring to FIG. 9, here, an output characteristic line in the case where the vertical axis is a PWM pulse value (number of cycles) and the horizontal axis is a dimming rate (%) is shown.
本例においては、一例としてＰＷＭパルス値が１６７０の場合に点灯期間Ｔｏｎのデューティ比が１００％に設定されるものとする。 In this example, as an example, when the PWM pulse value is 1670, the duty ratio of the lighting period Ton is set to 100%.
図１０は、本発明の実施の形態に従うＬＥＤモジュール３２（電球色ＬＥＤ）に対して実際に計測した調光率とＰＷＭパルス値との関係を説明する図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the dimming rate actually measured for the LED module 32 (bulb color LED) and the PWM pulse value according to the embodiment of the present invention.
図１０を参照して、ここでは、縦軸がＰＷＭパルス値（周期個数）、横軸が調光率（％）とした場合の出力特性線が示されている。 Referring to FIG. 10, here, the output characteristic line when the vertical axis is the PWM pulse value (number of cycles) and the horizontal axis is the dimming rate (%) is shown.
図１１は、ＬＥＤモジュール３１，３２の出力特性線の近似式を説明する図である。
図１１を参照して、図９のＬＥＤモジュール３１の出力特性線に従う昼光色ＬＥＤの近似式と、図１０のＬＥＤモジュール３２の出力特性線に従う電球色ＬＥＤの近似式とが示されている。FIG. 11 is a diagram for explaining an approximate expression of the output characteristic lines of the
Referring to FIG. 11, there are shown an approximate expression of daylight color LED according to the output characteristic line of
ここでは、昼光色ＬＥＤの近似式に関して、図９で示される出力特性線に従う調光率を４つの領域に分割して、それぞれの領域における近似式を算出した場合が示されている。一例として、「調光率０〜６０．０％」、「調光率６０．１％〜９１．０％」、「調光率９１．１％〜９８．０％」、「調光率９８．１％〜１００．０％」に分割した場合が示されている。そして、ここでは、さらに近似式をＣＰＵ２２での処理を容易にするために演算式に変形した場合が示されている。ＣＰＵ２２は、当該演算式を用いて変数に所望の調光率を入力することにより実際のＬＥＤモジュール３１の出力特性線に従う所望のＰＷＭパルス値を算出することが可能となる。 Here, regarding the approximate expression of daylight color LED, the case where the dimming rate according to the output characteristic line shown in FIG. 9 is divided into four areas and the approximate expression in each area is calculated is shown. As an example, “
同様に、昼光色ＬＥＤの近似式に関して、図１０で示される出力特性線に従う調光率を４つの領域に分割して、それぞれの領域における近似式を算出した場合が示されている。一例として、「調光率０〜８２．５％」、「調光率８２．６％〜９７．０％」、「調光率９７．１％〜９９．９％」、「調光率１００％」に分割した場合が示されている。そして、ここでは、さらに近似式をＣＰＵ２２での処理を容易にするために演算式に変形した場合が示されている。ＣＰＵ２２は、当該演算式を用いて変数に所望の調光率を入力することにより実際のＬＥＤモジュール３２の出力特性線に従う所望のＰＷＭパルス値を算出することが可能となる。なお、図９，１０においては、当該演算式を用いた近似特性線が太線で示されている。 Similarly, regarding the approximate expression of the daylight color LED, the case where the dimming rate according to the output characteristic line shown in FIG. 10 is divided into four areas and the approximate expression in each area is calculated is shown. As an example, “
すなわち、当該演算式に基づいて調光率に応じたＰＷＭパルス値すなわちＰＷＭパルスのデューティ比を算出することにより、所望の調光率に設定することが可能となる。したがって、精度の高い調光が可能となり、ＬＥＤモジュールの出力特性のばらつきを考慮したより快適な光環境を実現することが可能となる。 That is, it is possible to set a desired dimming rate by calculating a PWM pulse value corresponding to the dimming rate, that is, a duty ratio of the PWM pulse, based on the arithmetic expression. Therefore, it is possible to perform dimming with high accuracy, and it is possible to realize a more comfortable light environment in consideration of variations in output characteristics of the LED module.
なお、図１０の出力特性線に示されているようにＰＷＭパルス値を１６７０とする前、すなわち点灯期間Ｔｏｎのデューティ比を１００％とする前に調光率が１００％となることが示されている。 As shown in the output characteristic line of FIG. 10, the dimming rate is 100% before the PWM pulse value is 1670, that is, before the duty ratio of the lighting period Ton is 100%. ing.
したがって、図１０の近似式においては、調光率９９．９％までは調光率が１００％を越えるまでの出力特性線に従って近似式を算出した場合が示されている。そして、調光率が１００．０％の場合には、ＰＷＭパルス値を１６７０とする場合が示されている。すなわち、必要な出力特性線のみを用いて近似式を算出する。これにより、例えば、本例においては、不必要にＰＷＭパルス値の値を高くする必要が無くデューティ比を抑えることにより消費電力を低減することも可能である。 Therefore, the approximate expression in FIG. 10 shows a case where the approximate expression is calculated according to the output characteristic line until the dimming rate exceeds 100% up to the dimming rate of 99.9%. When the dimming rate is 100.0%, the PWM pulse value is 1670. That is, an approximate expression is calculated using only necessary output characteristic lines. Thereby, for example, in this example, it is not necessary to increase the value of the PWM pulse value unnecessarily, and the power consumption can be reduced by suppressing the duty ratio.
図１２は、本発明の実施の形態に従うＬＥＤモジュール３１の出力特性のばらつきを考慮したＰＷＭパルスの出力を説明するフロー図である。 FIG. 12 is a flowchart illustrating PWM pulse output in consideration of variations in output characteristics of
当該フローは、ＣＰＵ２２がメモリ２９に格納されたプログラムを読み込むことにより実行されるものとする。 This flow is executed when the
図１２を参照して、ＣＰＵ２２は、調光率が０％〜６０．０％の範囲内であるかどうかを判断する（ステップＳ７０）。 Referring to FIG. 12,
次に、ＣＰＵ２２は、調光率が０％〜６０．０％の範囲内であると判断した場合（ステップＳ７０においてＹＥＳ）には、演算式（１）に基づいてＰＷＭパルス値を算出する。そして、算出されたＰＷＭパルス値に基づいてＰＷＭパルスが出力される。そして、再びステップＳ７０に戻る。 Next, when the
また、ＣＰＵ２２は、調光率が０％〜６０．０％の範囲内でないと判断した場合（ステップＳ７０においてＮＯ）には、次に、調光率が６０．１％〜９１．０％の範囲内であるかどうかを判断する（ステップＳ７６）。ステップＳ７６において、ＣＰＵ２２は、調光率が６０．１％〜９１．０％の範囲内であると判断した場合には、演算式（２）に基づいてＰＷＭパルス値を算出する（ステップＳ７８）。そして、算出されたＰＷＭパルス値に基づいてＰＷＭパルスが出力される。そして、再びステップＳ７０に戻る。 If the
また、ＣＰＵ２２は、調光率が０％〜６０．０％の範囲内でないと判断した場合（ステップＳ７０においてＮＯ）には、次に、調光率が９１．１％〜９８．０％の範囲内であるかどうかを判断する（ステップＳ８０）。ステップＳ８０において、ＣＰＵ２２は、調光率が９１．１％〜９８．０％の範囲内であると判断した場合には、演算式（３）に基づいてＰＷＭパルス値を算出する。そして、算出されたＰＷＭパルス値に基づいてＰＷＭパルスが出力される。そして、再びステップＳ７０に戻る。 If the
また、ＣＰＵ２２は、調光率が９１．１％〜９８．０％の範囲内でないと判断した場合（ステップＳ８０においてＮＯ）には、次に、調光率が９８．１％〜１００．０％の範囲内であるかどうかを判断する（ステップＳ８４）。ステップＳ８４において、ＣＰＵ２２は、調光率が９８．１％〜１００．０％の範囲内であると判断した場合には、演算式（４）に基づいてＰＷＭパルス値を算出する。そして、算出されたＰＷＭパルス値に基づいてＰＷＭパルスが出力される。そして、再びステップＳ７０に戻る。ステップＳ８４において、ＣＰＵ２２は、調光率が９８．１％〜１００．０％の範囲内でないと判断した場合には、ステップＳ７０に戻る。 If
なお、本例においては、ＬＥＤモジュール３１の出力特性のばらつきを考慮したＰＷＭパルスＳ１の出力について説明したがＬＥＤモジュール３２の出力特性のばらつきを考慮したＰＷＭパルスＳ２の出力においても同様の方式を実行することが可能である。 In this example, the output of the PWM pulse S1 in consideration of the variation in the output characteristics of the
当該処理により、上述したように当該演算式に基づいて調光率に応じたＰＷＭパルス値すなわちＰＷＭパルスのデューティ比を算出することが可能となり、所望の調光率に設定して、ＬＥＤモジュールの出力特性のばらつきを考慮した、より快適な光環境を実現することが可能となる。 As a result of the processing, the PWM pulse value corresponding to the dimming rate, that is, the duty ratio of the PWM pulse can be calculated based on the arithmetic expression as described above. It becomes possible to realize a more comfortable light environment in consideration of variations in output characteristics.
なお、本例においては、近似式を算出して、ＬＥＤモジュールの出力特性のばらつきを考慮したＰＷＭパルスの出力を算出する場合について説明したが、特にこれに限られず、例えば、上述の出力特性線に従って、ＰＷＭパルス値と調光率との１対１の対応関係が記憶された対応テーブルを用いるようにしても良い。 In this example, the case where the approximate expression is calculated and the output of the PWM pulse in consideration of the variation in the output characteristics of the LED module has been described. However, the present invention is not particularly limited to this, for example, the output characteristic line described above. Accordingly, a correspondence table storing a one-to-one correspondence between PWM pulse values and dimming rates may be used.
なお、コンピュータを機能させて、上述のフローで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。 It is also possible to provide a program that causes a computer to function and execute control as described in the above flow. Such a program can be read by a non-transitory computer such as a flexible disk attached to a computer, a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a memory card. It can also be recorded on a recording medium and provided as a program product. Alternatively, the program can be provided by being recorded on a recording medium such as a hard disk built in the computer. A program can also be provided by downloading via a network.
なお、プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。 The program may be a program module that is provided as part of an operating system (OS) of a computer and that calls necessary modules in a predetermined arrangement at a predetermined timing to execute processing. In that case, the program itself does not include the module, and the process is executed in cooperation with the OS. A program that does not include such a module can also be included in the program according to the present invention.
また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。 The program according to the present invention may be provided by being incorporated in a part of another program. Even in this case, the program itself does not include the module included in the other program, and the process is executed in cooperation with the other program. Such a program incorporated in another program can also be included in the program according to the present invention.
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。 The provided program product is installed in a program storage unit such as a hard disk and executed. The program product includes the program itself and a recording medium on which the program is recorded.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ 照明装置、２ シャーシ、８，９ カバー、１０，５１ 電源回路、２０ 照明制御部、２１，８１ 制御電源供給回路、２３ ＰＷＭ制御回路、２５ 信号受信部、２６，８３ ＳＷ入力部、２８ 照度センサ、２９ メモリ、３０ 照明部、３１，３２ ＬＥＤモジュール、３３，３４ ＦＥＴスイッチ、４０，５６ インタフェース部、４１ 赤外線受光部、５０ リモコン、５２ 液晶パネル、５５ リモコン制御部、８２ 赤外線投光部、８２ 液晶駆動回路、８４ 信号送信部、８７ 赤外線投光部。 DESCRIPTION OF
Claims (2)
Translated fromJapanese前記発光ダイオードを点灯させる点灯期間と、前記発光ダイオードを消灯させる消灯期間とを有する周期的な周期期間に関する点消灯制御を実行する制御回路とを備え、
前記制御回路は、予め測定された前記発光ダイオードに対する前記点灯期間に応じた調光率の特性データに基づいて、所望の調光率に従う点灯期間に設定し、
前記制御回路は、前記特性データの近似式に基づいて、前記所望の調光率に従う点灯期間に設定する、照明装置。A light emitting diode;
A control circuit for performing on / off control for a periodic period having a lighting period for turning on the light-emitting diode and a light-off period for turning off the light-emitting diode;
The control circuit, based on the characteristic data of the dimming rate according to the lighting period for the light emitting diode measured in advance, setto a lighting period according to a desired dimming rate,
The said control circuit is an illuminating deviceset to the lightingperiod according to the said desired dimming rate based on the approximation formula of the said characteristic data .
各々の領域における前記特性データの近似式が算出され、
前記制御回路は、前記所望の調光率が属する範囲に対応する算出された近似式に基づいて、前記所望の調光率に従う点灯期間に設定する、請求項１記載の照明装置。The characteristic data is divided into a plurality of areas defined by a range of dimming rate,
An approximate expression of the characteristic data in each region is calculated,
The lighting device according to claim 1,wherein the control circuit sets a lighting period according to the desired dimming rate based on a calculated approximate expression corresponding to a range to which the desired dimming rate belongs .
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