JP2010097900A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外光の変化に応じた光出力の増減まで確認できることにより満足感が得られる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１０は、光源１８の光出力を調光制御可能な点灯回路１９と、光源の１８被照射面の反射光を検出し電圧に変換する照度検出部１４と、照度検出部１４が出力する検出値が、目標値と略一致するように照明器具１１の光出力の調節を行う自動調光機能を有し、かつ自動調光機能の使用、不使用を切替え可能な制御部３２と、を備え、自動調光機能の使用中に点灯し、かつ光出力の調節中のみ点滅する動作表示部１５を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば住宅の居室において、床面や机上面などの被照射面の平均照度をほぼ一定に保つ照明装置に関し、特に、外光に応じて自動的に調光を行うことにより省エネルギーが可能な照明装置に関する。

従来から、オフィスなどの天井に設置される照明器具の被照射面の照度を一定に保つために多くの技術が提案されている。

そこで、本発明者は、照明エリアの反射率の高低や調光制御状態を外部に表示する表示部を付加したもの照明装置を既に提案した（例えば、特許文献１参照）。

このような照明装置では、表示部は赤、緑、青の三色の表示用光源を有し、制御状態判別部の分析結果を表示する。使用できる調光制御信号の制御範囲内にあると判断されると緑色が点灯し、光出力が最大出力になるような調光制御信号が送られ続けていると判別されると赤色が点滅し、光出力が最小出力になるような調光制御信号が送られ続けていると判別されると青色が点滅することで制御状態を目視確認することができる。
特許第３３７３７２６号公報（図１８、段落番号００４１）

しかしながら、上記特許文献１に開示された照明装置では、自動で調光制御を行い、調光の変化スピードも遅いため、外光の変化に応じて正常に動作しているか否かを、光源を見てもほとんど判別することができない。特に、住宅向けのシーリングライトにこのような技術を用いた場合、使用者である一般ユーザーとしては外光に応じて出力を下げることによる省エネルギーを期待して購入しているため、きちんと動作しているかが気になるところである。

そのため、制御範囲の最大値、あるいは最小値に到達している場合は確認できるが、制御範囲内においてどのような動作をしているのか確認できない虞を生ずる。

本発明は、前述した要望を満たすためになされたもので、その目的は、外光の変化に応じた光出力の増減まで確認できることにより満足感が得られる照明装置を提供することにある。

本発明に係る照明装置は、光源の光出力を調光制御可能な点灯回路と、前記光源の被照射面の反射光を検出し電圧に変換する照度検出部と、前記照度検出部が出力する検出値が、目標値と略一致するように照明器具の光出力の調節を行う自動調光機能を有し、かつ前記自動調光機能の使用、不使用を切替え可能な制御部と、を備えた照明装置において、前記自動調光機能の使用中に点灯し、かつ前記光出力の調節中のみ点滅する動作表示部を設けたことを特徴とする。

本発明においては、動作表示部は、自動調光機能の使用中に点灯し、かつ光出力の調節中のみ点滅する。
よって、自動調光を行っているときに点灯して、光出力を調節しているときに点滅することにより、自動調光を行っているか否かの動作および光出力の調節を行っているか否かの動作を使用者に明確に表示する。
したがって、外光の変化に応じた光出力の増減を確認できることにより、使用者に満足感を与えることができる。

本発明に係る照明装置は、前記制御部は、前記光出力の調節の変化速度が、光出力の減少時に比べ、増加時のほうが速く、前記動作表示部は、前記制御部の前記光出力の調節に合わせて点滅することを特徴とすることを特徴とする。

本発明においては、動作表示部の点滅回数は、光出力の増加時と減少時とで速度が明らかに異なる。
よって、それらの動作を、さらにわかりやすくすることができる。

本発明に係る照明装置は、前記制御部は、所定時間内に前記光出力を増加方向に調節する回数を、前記光出力を減少方向に調節する回数の略２倍以上とし、前記動作表示部は、前記制御部の前記光出力の調節に合わせて同じ回数だけ所定時間消灯することを特徴とする。

本発明においては、光出力を減少させる場合、例えば１０秒間に調光信号のデューティを４０％から３００％まで２秒毎に２％ずつ連続して５回変化させる。これとは異なり、光出力を増加させる場合、例えば１０秒間に調光信号のデューティを２０％から４０％まで、光出力の減少時の略２倍以上の回数である１秒毎に２％ずつ連続して１０回変化させ、１回変化させる毎に動作表示部を０．３秒間消灯する。
よって、光出力の増加時と減少時との動作表示部の点滅速度が略２倍以上であることにより、それらの動作の相違を、さらにわかりやすくすることができる。

本発明の照明装置によれば、自動調光機能の使用中に点灯し、かつ光出力の調節中のみ点滅する動作表示部を設けた。
これにより、外光の変化に応じた光出力の増減まで確認できることにより満足感が得られるという効果を有する。

以下、本発明の実施形態に係る照明装置について、図面を参照して説明する。

図１、図２に示すように、本発明の一実施形態である照明装置１０は、住宅用シーリングタイプの照明器具１１と赤外線式のリモコン装置１２とで構成されている。

照明器具１１は、その枠体１３の一部に照度検出部（センサ部）１４と動作表示部１５とを組み込んでいる。照明器具１１は、その円盤状の筐体１６の中央に器具固定部兼電源接続部１７を配置している。器具固定部兼電源接続部１７は、天井面１に設置されている不図示の引掛け式の器具取付部兼交流電源供給部に電気的に接続可能に取付けられる。照度検出部１４は、蛍光灯１８の被照射面の反射光を検出して電圧に変換する。

照度検出部１４には、例えばCdS（硫化カドウミウム）やPD（フォトダイオード）或いはフォトICのような明るさを検出できるセンサ素子を適用する。なお、センサ素子としては、可視光成分のみを検出するための赤外カット機能を内蔵したものでも良く、或いは外部に赤外カットフィルタを別途設けても良い。

照度検出部１４の取付け位置については、照明器具１１の直接光を検出しなければ、配置は特に限定されるものではない。例えば検知範囲に自由度を持たせるために照明器具１１から独立して離した位置に組み付けても良い。

動作表示部１５は、天井面１に対向する不図示の床面側から見やすい位置に、発光表示する動作表示用ＬＥＤ（図４参照）３８を有している。動作表示用ＬＥＤ（図３参照）３８としては、特に限定されるものではなく、ＬＥＤに代えて豆電球等、使用者が目視できるものであればよいが、電力消費量を考慮するとＬＥＤが最適である。

動作表示部１５の動作表示用ＬＥＤ３８は、自動調光機能の使用中に点灯するとともに光出力の調節中のみ点滅する。
よって、自動調光を行っているときに点灯して、光出力を調節しているときに点滅することにより、自動調光を行っているか否かの動作および光出力の調節を行っているか否かの動作を使用者に明確に表示する。

照明器具１１の筐体１６には、主光源である蛍光灯１８、蛍光灯１８の点灯回路１９およびリモコン受信部２０を、蛍光灯１８の光を下面方向、すなわち天井面１に対向する床面方向へ反射させるための反射板２１とともに組み付けている。照明器具１１は、その下面を、透光性を有する樹脂製のカバー２２で覆われている。照明器具１１および蛍光灯１８は、図示した丸型ではない、例えば角型であっても良い。また、カバー２２を備えない下面開放形のペンダントタイプであってもよい。主光源は、蛍光灯１８に代えて白熱灯であっても良い。

リモコン受信部２０は、赤外線のリモコン信号Ｑを受光するための受光素子２３とＬＥＤ（発光ダイオード）常夜灯２４とで構成されている。ＬＥＤ常夜灯２４は、ＬＥＤに代えて豆電球であっても良い。主光源が白熱灯の場合、及びＬＥＤ常夜灯２４が豆電球の場合、それらの点灯、調光制御は交流電源を位相制御することにより行うのが好ましい。リモコン受信部２０および点灯回路１９等の構成、器具構造、配置については、図示したものに限定されることはない。

リモコン装置１２は、リモコン信号Ｑを送信するための赤外線ＬＥＤ２５と、照明器具１１の操作を行うための操作ボタン２６と、各種設定を行うための設定ボタン２７と、を備えている。リモコン信号Ｑを送受信する通信手段は、赤外線でなくても良く、例えば微弱無線や特定小電力無線等であっても良い。

図３にも示すように、リモコン受信部２０は、駆動部２８と、演算部２９、記憶部３０、タイマ部３１を内蔵した制御部（マイコン）３２、とを備えている。制御部３２は、格納されているプログラムに従い、照度検出部１４が出力する検出値が、所望の明るさに対応した目標値と略一致するように光出力の調節を行う自動調光機能を有し、自動調光機能の使用、不使用を切替える動作を司る。

点灯回路１８は、フィルタ３３を通じて交流電源に接続されることにより直流電力を出力する力率改善部３４と、力率改善部３４が出力した直流電力を交流電力にインバート変換して蛍光灯１８に供給するインバータ部３５と、制御部３６とを備える。

リモコン装置１２は制御部３７を備えている。操作ボタン２６の主な用途は、蛍光灯１８の全灯、調光、ＬＥＤ常夜灯２４の点灯、調光レベルを上げる、調光レベルを下げる、消灯、自動調光（照度一定制御)である。

設定ボタン２７は、目標値を設定するための不図示の明るさ設定ボタンと、被照射面の反射率の違いによる検出電圧のずれを補正するための不図示の補正ボタンとを備えている。

次に、照明装置１０の基本的な動作の一例として、蛍光灯１８の全灯を行う場合について説明する。

リモコン装置１２の操作ボタン２６における全灯ボタンを押すと、赤外線ＬＥＤ２５から蛍光灯１８の全灯を行うためのリモコン信号Ｑが送信される。

照明器具１１はリモコン受信部２０の受光素子２３がリモコン信号Ｑを受信する。リモコン受信部２０は、制御部３２によりリモコン信号Ｑを判別し、蛍光灯１８の全灯を行うための調光信号を出力する。

調光信号は、例えばデューティ信号（約１ｋＨｚの動作周波数を有する。）であり、デューティの比率を変えることにより調光制御を行う。

このとき、リモコン受信部２０は、その記憶部３０に、調光比に応じたデューティのデータテーブルが予め格納されており、受信したリモコン信号Ｑに応じたデューティ信号を出力する。

照明器具１１は、デューティ信号に応じて連続的に１０〜１００％の範囲で調光できる蛍光灯器具であり、デューティ信号のデューティ比率が１００％のときに定格出力の１００％の点灯を行い、デューティ比率が１０％のときに１０％の点灯を行うように設定されている。

ここで、照度検出部１４からの出力は、入射光に応じて例えば０〜５Ｖの範囲に設定されており、０Ｖのときは入射光なし（暗状態）、５Ｖのときは入射光が最大（明状態）である。リモコン受信部２０と点灯回路１９とは信号線で接続されており、点灯回路１９の制御部３６が調光信号を受け、インバータ部３５の出力を全灯出力にする。これにより、蛍光灯１８を全灯させる。

次に、照明装置１０の自動調光機能について説明する。

リモコン装置１２の操作ボタン２６に有する自動調光ボタンを押すと、まず目標値の設定を行った調光レベルで点灯を行い、照度計測値が目標値と一致するよう照明器具１１の出力を制御する。

このとき、リモコン受信部２０の制御部３２は、全灯出力（１００％）時の被照射面の平均照度が７００Ｌｘ、下限出力（１０％）時が７０Ｌｘであるとして、目標値を５６０Ｌｘ（出力８０％相当）に設定しているものとする。

リモコン受信部２０の制御部３２は、外光がゼロ（０）のときに光出力を８０％に設定し、外光が増えるに従い光出力を下げながら照度検出値がほぼ５６０Ｌｘの一定となるようフィードバック制御する。

外光が４９０Ｌｘ以上では、光出力が１０％以下には下がらないため、外光増加に応じて被照射面の平均照度も５６０Ｌｘ以上に増加することになる。また、消灯させた場合は、外光が５６０Ｌｘ以上で照度一定制御範囲外となる。

次に、照明装置１０の自動調光機能について、制御部３２の具体的な制御動作を説明する。

タイマ部３１に内蔵されているクロックタイマ等を用いて計時することにより、１秒おきに１０回測定した照度データを記憶部３０に一旦格納する。記憶部３０に格納された照度データのうち、最大値、最小値を除く８回の平均値を演算部２９で演算処理により求め、照度検出値として採用する。

そして、この照度検出値が照度目標値に近づくように調光信号のデューティを、例えば、１秒毎に２％ずつ変化させ、その都度、照度データを１回測定して照度目標値の±５％以内に入っているか否かの判定を行う。

出力増加方向は連続１０回、出力減少方向は連続５回繰返し変化させても照度目標値の±５％以内に入っていなければ、そこで、再度、１秒おきに１０回の照度測定を行い、照度目標値に近づくように調光信号のデューティを１秒ごとに２％ずつ変化させ、照度目標値の±５％以内に入るまで、以上の動作を繰り返す。このような動作は、制御部３２内のマイコンのプログラムによって実施される。

次に、動作表示部１５の表示について、時間経過に対する調光信号のデューティと動作表示用ＬＥＤ３８の点滅動作との関係を用いて説明する。

図４にも示すように、光出力を減少させる場合の動作は、時刻ｔ１３から時刻ｔ２３において、例えば１０秒間に調光信号のデューティを４０％から３００％まで２秒毎に２％ずつ連続して５回変化させる。そして、この変化に同期して同じ回数だけ動作表示用ＬＥＤ３８を点滅させる。

これとは異なり、光出力を増加させる場合の動作は、時刻ｔ２から時刻ｔ１２において、例えば１０秒間に調光信号のデューティを２０％から４０％まで、光出力の減少時の略２倍の回数である１秒毎に２％ずつ連続して１０回変化させる。そして、１回変化させる毎に、この変化に同期する同じ回数だけ動作表示用ＬＥＤ３８を０．３秒間消灯する。なお、自動調光機能を使用していないとき、動作表示用ＬＥＤ３８は消灯する。

このように、動作表示用ＬＥＤ３８は、その点滅速度が、光出力の増加時と減少時とで速度が明らかに異なるものとして、光出力の増加時と減少時との点滅回数が２倍に設定されている。
よって、それらの動作の相違をわかりやすくすることができる。

本実施形態では、動作表示部１５の動作表示用ＬＥＤ３８は、自動調光機能の使用中に点灯し、かつ光出力の調節中のみ点滅する。
よって、自動調光を行っているときに点灯して、光出力を調節しているときに点滅することにより、自動調光を行っているか否かの動作および光出力の調節を行っているか否かの動作を使用者に明確に表示することができる。
これにより、外光の変化に応じた光出力の増減を確認できることにより、使用者に満足感を与えることができる。

本実施形態では、動作表示部１５の動作表示用ＬＥＤ３８の点滅回数は、光出力の増加時と減少時とで速度が明らかに異なる。
これにより、それらの動作をわかりやすくすることができる。

本実施形態では、制御部３２により、光出力を減少させる場合、例えば１０秒間に調光信号のデューティを４０％から３００％まで２秒毎に２％ずつ連続して５回変化させ、この変化に同期して同じ回数だけ動作表示用ＬＥＤ３８を点滅させる。これとは異なり、光出力を増加させる場合、例えば１０秒間に調光信号のデューティを２０％から４０％まで、光出力の減少時の２倍の回数である１秒毎に２％ずつ連続して１０回変化させ、１回変化させる毎に動作表示用ＬＥＤ３８を０．３秒間消灯する。
これにより、光出力の増加時と減少時との動作表示部の点滅回数が２倍であることにより、それらの動作の相違をわかりやすくすることができる。

なお、前記実施形態で使用した照明器具１１、リモコン装置１２、蛍光灯１８は例示した形状に限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明に係る一実施形態の照明装置の側面図 図１に示した照明装置の底面図 図１に示した照明装置のブロック構成図 図１に示した照明装置の時間経過に対する調光信号のデューティと動作表示部の点滅動作との関係図

符号の説明

１０、１１ 照明器具
１２ リモコン装置
１４ 照度検出部
１５ 動作表示部
１８ 蛍光灯（光源）（主光源）
１９ 点灯回路
３２ 制御部

Claims (3)

1. 光源の光出力を調光制御可能な点灯回路と、
   前記光源の被照射面の反射光を検出し電圧に変換する照度検出部と、
   前記照度検出部が出力する検出値が、目標値と略一致するように照明器具の光出力の調節を行う自動調光機能を有し、かつ前記自動調光機能の使用、不使用を切替え可能な制御部と、
   を備えた照明装置において、
   前記自動調光機能の使用中に点灯し、かつ前記光出力の調節中のみ点滅する動作表示部を設けたことを特徴とする照明装置。
2. 前記制御部は、前記光出力の調節の変化速度が、光出力の減少時に比べ、増加時のほうが速く、
   前記動作表示部は、前記制御部の前記光出力の調節に合わせて点滅することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記制御部は、所定時間内に前記光出力を増加方向に調節する回数を、前記光出力を減少方向に調節する回数の略２倍以上とし、
   前記動作表示部は、前記制御部の前記光出力の調節に合わせて同じ回数だけ所定時間消灯することを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。

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