照明装置
【課題】調光変調データの選択を調光制御信号の周波数により自動的に選択し、施工時の煩わしさをなくした照明装置を提供する。
【解決手段】調光器２から出力され該調光器２の調光レベルに対応付けたデューティ比のパルス幅変調信号である調光制御信号Ｓに応じて光源の光出力を調光する照明装置１０であって、前記光源たるＬＥＤ光源１の光出力と調光制御信号Ｓのデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように調光制御信号Ｓを変調する調光変調データを複数個記憶する記憶部４と、調光制御信号Ｓの周期により記憶部４に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択する選択部３と、該選択部３で選択された前記調光変調データに基づいて調光制御信号Ｓを変調した制御信号によりＬＥＤ光源１を調光して点灯させる点灯回路部５と、を有する。
【解決手段】調光器２から出力され該調光器２の調光レベルに対応付けたデューティ比のパルス幅変調信号である調光制御信号Ｓに応じて光源の光出力を調光する照明装置１０であって、前記光源たるＬＥＤ光源１の光出力と調光制御信号Ｓのデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように調光制御信号Ｓを変調する調光変調データを複数個記憶する記憶部４と、調光制御信号Ｓの周期により記憶部４に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択する選択部３と、該選択部３で選択された前記調光変調データに基づいて調光制御信号Ｓを変調した制御信号によりＬＥＤ光源１を調光して点灯させる点灯回路部５と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光器からの調光制御信号に基づき光源を調光して点灯させる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所望の光量を得るために調光器から出力された調光制御信号を受けて光源の光出力を調光する照明装置が提供されている。照明装置は、たとえば、調光器から出力され、調光器の調光レベルに対応付けたデューティ比のパルス幅変調信号（pulse widthmodulation：以下、ＰＷＭ信号という）である調光制御信号を受けて光源の光出力を調光して点灯させる。
【０００３】
ところで、照明装置に用いられる前記光源には、白熱灯、放電灯である蛍光灯、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）や有機ＥＬ素子（Organic Electro Luminescence）など様々な種別のものがある。また、ＬＥＤは、半導体発光素子であり、ＬＥＤから放出される光（たとえば、Ｒ（赤色光）Ｇ（緑色光）Ｂ（青色光））によって、光特性、電気特性などが異なる半導体材料を用いる場合がある。さらに、外部からの調光制御信号を受けて光源への供給電力を制御して光出力を調光する照明装置の構成には、たとえば、インバータ回路を用いる場合や交流の双方向スイッチ制御のためのトライアックを用いる場合がある。このような場合、調光器から出力される調光制御信号を照明装置に単に入力させても、調光器の調光レベルに対して光源の光出力を所望に調光できない場合がある。
【０００４】
そのため、図５に示す照明装置１０’では、調光器２からの調光制御信号Ｓを光源たるＬＥＤ光源１の光出力と、調光制御信号Ｓのデューティ比と、が略線形となるように変調する変調器８と、該変調器８で変調した制御信号によりＬＥＤ光源１を調光して点灯させる点灯回路部５と、を具備している（たとえば、特許文献１）。
【０００５】
これによって、照明装置１０’は、白熱灯の調光に用いられる調光器２を用いた場合においても、電流電圧特性が非線形であるＬＥＤ光源１の光出力と、調光器２からの調光制御信号Ｓのデューティ比と、の調光カーブが略線形となるように調光制御信号Ｓを変調器８により変調して調光器２の調光レベルに対してＬＥＤ光源１の光出力をリニアに調光できるようにしている。
【０００６】
なお、照明装置１０’に設けられたＬＥＤ光源１は、点灯回路部５を介して直流電源７と直列接続されている。また、照明装置１０’の平滑コンデンサは、調光器２から照明装置１０’に入力される調光制御信号Ｓを該調光制御信号Ｓのデューティ比に比例する直流電圧に変換する。照明装置１０’の点灯回路部５は、変換された前記直流電圧に基づいてＬＥＤ光源１を点灯させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５７９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、調光器２から出力される調光制御信号Ｓは、通常、調光器２の調光レベルに応じてＰＷＭ信号のデューティ比のみを変化させており、振幅や周期は調光器２ごとに一定になっている。
【０００９】
上述の照明装置１０’では、調光器２や前記光源の種別などを考慮して調光制御信号Ｓに対応させる場合、前記光源の種別ごとに予め複数個の調光カーブを記憶させておき、調光器２や前記光源の種別に対応する調光カーブに切り替えることが考えられる。この場合、照明装置１０’は、前記光源の種別に見合った調光カーブとなるように、ディップスイッチなどで調光カーブを切り替えなければならない。同様に、照明装置１０’は、照明装置の用途等ごとに光出力特性を変えたい場合も考えられ、この場合も前記光源の種別に対応する調光カーブとなるように、ディップスイッチなどで調光カーブを切り替えなければならない。
【００１０】
そのため、照明装置１０’の施工者は、調光器２や光源の種別などを考慮して施工する必要があり、照明装置１０’の施工が煩わしいものとなる。また、照明装置１０’の施工を誤ると照明装置１０’から所望の調光された光出力を得ることができない場合がある。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、用いられる光源の種別や用途等によらず、施工時の煩わしさをなくした照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、調光器から出力され該調光器の調光レベルに対応付けたデューティ比のパルス幅変調信号である調光制御信号に応じて光源の光出力を調光する照明装置であって、前記光源の光出力と前記調光制御信号のデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように前記調光制御信号を変調する調光変調データを複数個記憶する記憶部と、前記調光制御信号の周期により前記記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択する選択部と、該選択部で選択された前記調光変調データに基づいて前記調光制御信号を変調した制御信号により前記光源を調光して点灯させる点灯回路部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、調光器から出力された調光制御信号の周期により、複数個の調光変換データから前記光源の種別や照明装置の用途に応じた調光変調データを自動的に選択し、選択された前記調光変調データに基づいて変調された制御信号によって光源を調光して点灯することができる。そのため、照明装置の施工時に前記光源の種別や照明装置の用途に応じて、光出力特性を得るために前記調光制御信号を個別に変調設定する煩わしさをなくすことができる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから前記選択部が選択した特定の前記調光変調データの種類を表示する表示部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記選択部が選択した前記調光変調データの種類を表示する表示部を備えているので、照明装置が自動的に選択した前記調光変調データに基づく照明制御状態を確認することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１および請求項２に記載の発明において、前記記憶部が記憶している前記調光変調データの少なくとも１つは、前記光源の光出力と前記調光制御信号のデューティ比とを非線形の調光カーブとなるように変調するデータであることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、前記光源の光出力を前記調光制御信号のデューティ比に対して非線形の調光カーブとなるように変調するデータを含んでおり、選択された前記調光変調データによって前記光源の光出力の最小調整幅（以下、調光の分解能という）を変化させることにより、前記光源の調光速度や前記光源の調光における制御性を変えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明は、調光制御信号の周期により記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを自動的に選択し、選択された前記調光変調データに基づいて変調した制御信号により光源を調光して点灯することにより、照明装置の施工時に前記光源の種別や照明装置の用途に応じて前記調光制御信号を個別に変調設定する煩わしさをなすことが可能な照明装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の照明装置を用いた照明制御システムを示し、（ａ）は照明制御システムのブロック図、（ｂ）は照明装置の要部説明図である。
【図２】同上の照明制御システムにおける調光器の模式説明図である。
【図３】同上の照明制御システムにおける照明装置の構成を説明する説明図である。
【図４】同上の照明制御装置に用いられる調光変調データの調光カーブである。
【図５】参考に示す照明装置を用いた照明制御システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施形態１）
以下、本実施形態の照明装置について、図１を用いて説明する。
【００２１】
本実施形態の図１（ａ）に示す照明装置１０は、調光器２から出力され該調光器２の調光レベルに対応付けたデューティ比のＰＷＭ信号である矩形波状の調光制御信号Ｓに応じて、光源としてＬＥＤが複数個直列に接続されて成るＬＥＤ群を複数個並列に接続したＬＥＤ光源１（図３を参照）の光出力を調光する。照明装置１０は、特に、ＬＥＤ光源１の光出力と調光制御信号Ｓのデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように調光制御信号Ｓを変調する調光変調データを複数個（図１（ｂ）では、３個）記憶する記憶部４と、調光制御信号Ｓの周期により記憶部４に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択する選択部３と、該選択部３で選択された前記調光変調データに基づいて調光制御信号Ｓを変調した制御信号によりＬＥＤ光源１を調光して点灯させる点灯回路部５と、を有している。また、本実施形態の照明装置１０には、記憶部４に記憶された複数個の前記調光変調データから選択部３が選択した特定の前記調光変調データの種類を表示する表示部６を備えている。
【００２２】
本実施形態の照明装置１０は、施工時に初期設定として調光器２から照明装置１０に単方向伝送で出力された調光制御信号Ｓを選択部３で受け取り、図１（ｂ）に示すように選択部３が受け取った調光制御信号Ｓの周期により記憶部４に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択するように記憶部４の対応する特定の入力ポートに調光制御信号Ｓを自動的に出力する。ここで、記憶部４に予め記憶されている前記調光変調データは、調光制御信号Ｓを補正するパラメータとして調光制御信号Ｓと１対１で対応する値をデータテーブルとして保存しており、調光制御信号Ｓのデューティ比に対するＬＥＤ光源１の光出力を示す調光カーブの形状を変更することができる。なお、選択部３は、照明装置１０の施工時に初期設定として選択した調光制御信号Ｓの周期に対応する記憶部４の入力ポートを記憶する記憶手段を備えていてもよいし、調光器２から調光制御信号Ｓが照明装置１０に入力されるたびに調光制御信号Ｓの周期に対応する記憶部４の入力ポートを再び選択してもよい。
【００２３】
照明装置１０は、調光制御信号Ｓの周期に応じて、調光制御信号Ｓのデューティ比と、ＬＥＤ光源１の光出力と、の関係を所定の調光カーブの関係を持つように自動的に調光制御信号Ｓを変調する。そのため、照明装置１０は、調光器２から出力される調光制御信号Ｓで指示された調光器２の調光レベルに対し、自動的に変調した調光レベルでＬＥＤ光源１を点灯させることができる。
【００２４】
以下、本実施形態の照明装置１０を用いた照明制御システムについて図２および図３を用いて説明する。最初に、本実施形態の照明制御システム１００における調光器２について説明する。
【００２５】
図２に示す照明制御システム１００における調光器２は、調光操作端末器２１、調光制御端末器２２およびリレー制御端末器２３で構成しており、２線式の信号線Ｌｓによって調光操作端末器２１、調光制御端末器２２およびリレー制御端末器２３をマルチドロップ接続している。
【００２６】
調光操作端末器２１は、照明装置１０の光出力の増加を指示するアップスイッチＳｕと、光出力の減少を指示するダウンスイッチＳｄと、照明装置１０の前記光源のオンとオフを指示するオン・オフスイッチＳａとを備えている。また、調光操作端末器２１は、オン・オフスイッチＳａの操作に対応して照明装置１０の前記光源がオンになったかオフになったかを示す２個の表示灯からなる動作確認灯Ｄａと、調光レベルをバーグラフ表示する複数個の表示灯を一直線上に配列したレベル表示器Ｄｂと、を備える。
【００２７】
調光制御端末器２２は、調光操作端末器２１により光出力の増加または減少が指示されたときに調光操作端末器２１から指示された調光レベルに対応付けたデューティ比のＰＷＭ信号である調光制御信号Ｓを出力し、調光操作端末器２１により光出力の変化の停止が指示されるまで調光制御信号Ｓの調光レベルを自動的に変化させる。調光制御端末器２２ではアップスイッチＳｕまたはダウンスイッチＳｄを押操作したときに調光レベルの変化の開始と変化の方向とが指示され、押操作を解除すると調光レベルの変化の停止が指示される。
【００２８】
調光制御端末器２２は、調光操作端末器２１から調光の指示を受けると内蔵させた発振器と同期させて特定の周波数のＰＷＭ信号を調光レベルに対応したデューティ比（ここでは、オン・デューティ比）の調光制御信号Ｓとして出力する。本実施形態の調光器２の調光制御端末器２２は、たとえば、調光制御信号Ｓの周波数が１ｋＨｚのＰＷＭ信号を出力することができる。なお、調光器２は、調光制御端末器２２を交換することによって調光制御信号Ｓの周波数を１ｋＨｚ、０．５ｋＨｚや０．１ｋＨｚなどに変更させてもよい。
【００２９】
リレー制御端末器２３は、照明装置１０のＬＥＤ光源１への給電路にリレー接点が挿入されるリレーを内蔵している。リレー制御端末器２３は、調光操作端末器２１から受け取った信号に従って照明装置１０のＬＥＤ光源１の点灯をオン・オフさせるための負荷制御信号を出力する。
【００３０】
調光操作端末器２１において、使用者がオン・オフスイッチＳａ、ダウンスイッチＳｄ、アップスイッチＳｕのいずれかの操作を行うと、調光操作端末器２１は、リレー制御端末器２３または調光制御端末器２２に信号を送信する。これにより、リレー制御端末器２３は、リレーを駆動して照明装置１０を制御し、調光制御端末器２２は、調光制御信号Ｓを発生する。
【００３１】
調光制御端末器２２は、照明装置１０におけるＬＥＤ光源１の調光レベルの変化開始が指示された時点から調光レベルを変化させ、調光レベルの変化終了が指示された時点で調光レベルの変化を停止させる。
【００３２】
本実施形態の照明装置１０は、図２の照明制御システム１００で示すように、リレー制御端末器２３のリレー接点を介して商用電源ＡＣに接続されるとともに、調光制御端末器２２と接続している。照明装置１０と商用電源ＡＣおよびリレー制御端末器２３との間は、負荷線Ｌｐにより接続している。また、照明装置１０と調光制御端末器２２との間は、調光制御信号線Ｌｄにより接続している。
【００３３】
なお、調光器２の調光制御端末器２２と照明装置１０とは、照明装置１０の施工時に調光制御信号線Ｌｄの極性を逆に接続することを防止するため、調光制御信号線Ｌｄにフォトカプラを備える調光信号中継回路（図示せず）を介して接続してもよい。
【００３４】
また、調光器２の調光制御端末器２２と照明装置１０とは、調光制御信号線Ｌｄにより調光制御信号Ｓを伝送するだけでなく、調光器２からの調光制御信号Ｓを商用電源ＡＣからの電源電圧に重畳させて伝送してもよい。この場合、照明装置１０は、ハイパスフィルタ回路などを備え、ハイパスフィルタ回路により、重畳された調光制御信号Ｓを取り出せばよい。これにより、調光器２と照明装置１０との間を有線で接続させる調光制御信号線Ｌｄを削減することができる。同様に、調光器２と照明装置１０との間は、有線となる調光制御信号線Ｌｄを用いることなく、赤外線などの電磁波を利用して調光制御信号Ｓを送信してもよい。たとえば、調光器２として、調光器２の調光レベルに対応付けた調光制御信号Ｓを赤外線で送信できる赤外線リモコンを用い、照明装置１０は、前記赤外線リモコンから送信された赤外線を受光できる受光センサを備えていればよい。
【００３５】
次に、本実施形態の照明制御システム１００における照明装置１０を図３により詳述する。
【００３６】
照明装置１０は、前記光源として、半導体発光素子であり白色光を発光する白色ＬＥＤ１１が複数個直列に接続されて成るＬＥＤ群１２を複数個並列（ここでは、２列）に接続したＬＥＤ光源１と電気的に接続し、該ＬＥＤ光源１を点灯させる点灯回路部５を備えている。
【００３７】
白色ＬＥＤ１１は、たとえば、青色光を発光する発光層がＩｎを含有させたＧａＮ系化合物半導体からなる半導体発光素子と、半導体発光素子から放出された青色光の一部を青色光の補色となる黄色光に波長変換するＹ３Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅやＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅなどの蛍光体とを組み合わせたものを用いることができる。なお、ＬＥＤ光源１は、白色ＬＥＤ１１だけでなく、発光層がＩｎを含有させたＧａＮ系化合物半導体からなる青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤよりも発光層におけるＩｎの組成比が高いＧａＮ系化合物半導体からなる緑色ＬＥＤと、発光層がＡｌＩｎＧａＰからなる赤色ＬＥＤと、を用いて白色光などの混色光を得るようにしてもよい。
【００３８】
本実施形態の照明装置１０に用いられる前記光源としては、複数個の白色ＬＥＤ１１を接続させたＬＥＤ光源１だけでなく、１個の白色ＬＥＤ１１だけでもよい。また、照明装置１０に用いられる前記光源としては、白色ＬＥＤ１１のほか、白熱灯、放電灯である蛍光灯や有機ＥＬ素子など種々の光源を用いることができる。
【００３９】
ＬＥＤ光源１を点灯させる点灯回路部５は、図３（ａ）に示すように商用電源ＡＣからの交流を全波整流するダイオードブリッジ回路からなる整流回路５１と、その脈流出力を予め定める定電圧に平滑化してＬＥＤ光源１に与える定電圧回路５２と、記憶部４からの調光制御信号Ｓを変調した制御信号ＶＣＴＬにより定電圧回路５２からＬＥＤ光源１の各ＬＥＤ群１２に供給される電流を制御する電流制御回路５３と、を備えている。
【００４０】
点灯回路部５の電流制御回路５３は、各ＬＥＤ群１２毎に設けられるトランジスタＱ２，Ｑ２が記憶部４で調光制御信号Ｓを変調した制御信号ＶＣＴＬで制御される。電流制御回路５３では、記憶部４からの制御信号ＶＣＴＬが抵抗Ｒ０を介してｎｐｎ型のトランジスタＱ１のコレクタおよびベースに与えられるように接続している。トランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ１を介してＧＮＤに接続している。各ＬＥＤ群１２に対応して設けられるｎｐｎ型のトランジスタＱ２，Ｑ２は、トランジスタＱ１とそれぞれカレントミラー回路を構成している。そのため、トランジスタＱ２，Ｑ２のベースは、トランジスタＱ１のコレクタおよびベースと接続され、トランジスタＱ２，Ｑ２のコレクタは各ＬＥＤ群１２の最終段の白色ＬＥＤ１１のカソードに接続され、トランジスタＱ２，Ｑ２のエミッタは、抵抗Ｒ２を介してＧＮＤに接続している。各ＬＥＤ群１２のアノード側は、定電圧回路５２からの定電圧を印加している。点灯回路部５において、記憶部４からの制御信号ＶＣＴＬは、前記カレントミラー回路の基準電圧となり、該基準電圧に対応して、ＬＥＤ光源１を流れる電流が制御される。
【００４１】
点灯回路部５には、電流制御回路５３がＬＥＤ光源１に供給する電流を一定に制御することができるので、商用電源ＡＣからの交流を整流回路５１で全波整流し定電圧回路５２で脈流を平滑化した電源を接続させるだけでなく、蓄電池などの直流電源を接続させてもよい。直流電源を用いる場合、点灯回路部５の整流回路５１を省略しても同等の機能を実現することができる。なお、照明装置１０の電源として直流電源を点灯回路部５に接続させる場合、点灯回路部５は、直流電源の逆接続時に点灯回路部５に電流が流れないように逆接続防止用ダイオードを内蔵するか、該直流電源の極性に拘わらず同等の機能が達成されるように整流回路５１を設けておくことがより好ましい。点灯回路部５は、整流回路５１を設けることで、交流および直流の両電源に対応することもできる。
【００４２】
点灯回路部５は、照明装置１０に用いられる前記光源を点灯させるものであり、前記光源や電源によって種々構成が異なる。前記光源としてＬＥＤ光源１を用いる場合、点灯回路部５は、単に限流抵抗を介して制御信号ＶＣＴＬを流してＬＥＤ光源１を点灯させるものでもよい。また、前記光源として蛍光灯などの放電灯を用いる場合は、変調された制御信号ＶＣＴＬに基づいて駆動するバラストを用いて点灯させるものでもよい。
【００４３】
本実施形態の照明装置１０における選択部３は、調光器２から出力された調光制御信号Ｓの周期を判別して周期に応じた記憶部４の入力ポートに出力できればよい。したがって、調光制御信号Ｓの周期を弁別可能な複数個のフィルタ回路を備え、フィルタ回路ごとに個別の出力ポートを介して記憶部４の対応する入力ポートに出力できるように構成しても良い。また、選択部３は、調光制御信号Ｓの周期を発信回路と比較回路などからなる計時手段で計時して弁別してもよい。
【００４４】
本実施形態の照明装置１０に設けられた記憶部４の要部回路の構成を図３（ｂ）に示す。
【００４５】
選択部３によって選択された記憶部４の入力ポートに入力された調光制御信号Ｓは、図３（ｂ）に示す抵抗Ｒ２１，Ｒ２２において分圧され、ｎｐｎ型のトランジスタＱ２１のベースに入力される。トランジスタＱ２１のエミッタはＧＮＤに接続され、コレクタは抵抗Ｒ２３，Ｒ２４を介して、定電圧回路部５２の電源ラインに接続される。抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の接続点は、ｎｐｎ型のトランジスタＱ２２のベースと接続している。トランジスタＱ２２のエミッタは定電圧回路部５２の電源ラインに接続され、コレクタは抵抗Ｒ２５，Ｒ２６を介してＧＮＤに接続される。抵抗Ｒ２６には並列に積分コンデンサＣ２１が接続されており、その充電電圧がオペアンプ１５の非反転入力端に与えられる。
【００４６】
また、定電圧回路部５２の電源ラインとＧＮＤラインとの間には、抵抗Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９の直列回路が接続されており、抵抗Ｒ２７，Ｒ２８の接続点と、抵抗Ｒ２３とトランジスタＱ２１との接続点との間には、抵抗Ｒ２７，Ｒ２８側をアノードとしてダイオードＤ２１が設けられ、抵抗Ｒ２８，Ｒ２９の接続点は、ｎｐｎ型のトランジスタＱ２３のベースに接続される。トランジスタＱ２３のエミッタはＧＮＤに接続され、コレクタは抵抗Ｒ３０を介して、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の接続点とオペアンプ１５の非反転入力端に接続される。
【００４７】
したがって、変調した調光制御信号Ｓがハイレベルであるときには、トランジスタＱ２１がオンし、これによって抵抗Ｒ２７を介するトランジスタＱ２３のベース電流がトランジスタＱ２１でバイパスされて該トランジスタＱ２３がオフするとともに、トランジスタＱ２２のベース電流が流れて該トランジスタＱ２２がオンし、コンデンサＣ２１が充電される。これに対して、変調した調光制御信号Ｓがローレベルであるときには、トランジスタＱ２１がオフし、これによって抵抗Ｒ２７，Ｒ２８を介してトランジスタＱ２３のベース電流が供給されてトランジスタＱ２３がオンするとともに、トランジスタＱ２２のベース電流が無くなってトランジスタＱ２２がオフし、コンデンサＣ２１は放電する。
【００４８】
そのため、変調した調光制御信号Ｓのデューティ比が大きくなる程、コンデンサＣ２１の充電電圧は高くなる。記憶部４では、コンデンサＣ２１の充電電圧がオペアンプ１５で電力増幅されて、電流制御回路５３の基準電圧となる制御信号ＶＣＴＬとして出力される。そして、デューティ比が１００％における制御信号ＶＣＴＬの電圧レベルは、前記定電圧を抵抗Ｒ２５，Ｒ２６で分圧した値となり、分圧値を変化することで、任意の値に設定することができる。デューティ比が１００％における電圧から、デューティ比が０％に対応した０Ｖまで、制御信号ＶＣＴＬの電圧レベルをリニアに変化させることができる。記憶部４では、選択部３からの出力ポートごとに抵抗２５，２６の値が異なる上述の要部回路を複数個設けてもよい。
【００４９】
また、ここで選択部３にマイクロコンピュータ（図示せず）を備え、該マイクロコンピュータにて、抵抗２５，２６の代わりに複数個の抵抗の合成抵抗により、抵抗値を記憶部４に記憶された調光カーブに合わせて可変とする構成に形成することもできる。これにより、選択部３の前記マイクロコンピュータが調光制御信号Ｓの周期に応じて前記合成抵抗の抵抗値を連続的に変化させ、記憶部４から前記調光カーブに基づく制御信号ＶＣＴＬを出力させることもできる。
【００５０】
選択部３は、図１（ｂ）に示すように調光器２から出力され調光器２の調光レベルに対応付けたデューティ比の調光制御信号Ｓにおける周波数を判定し、該周波数に応じて前記光源たるＬＥＤ光源１の光出力と調光制御信号Ｓのデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように調光制御信号Ｓを変調する調光変調データが予め複数個記憶された記憶部４から特定の調光変調データを選択するように調光制御データの周期に応じて記憶部４の各入力ポートへ信号を送信する。
【００５１】
なお、本実施形態の記憶部４では、調光制御信号Ｓを変調するため、記憶部４に調光制御信号Ｓのデューティ比をどのように変調するかの調光カーブのパラメータをデータテーブルの形で記憶している。また、記憶部４は、選択部３が選択したデータテーブルに基づき入力された調光制御信号Ｓのデューティ比を抽出してデータテーブルに照合し、データテーブルから出力する変調した調光制御信号Ｓのデューティ比を決定している。記憶部４は、このようなデータテーブルを複数個記憶させておき選択部３で選択したデータテーブルに基づいて調光制御信号Ｓを変調すれば任意の入出力の関係を設定することができる。照明装置１０の記憶部４において、複数個の前記調光変調データを記憶するためには、ＲＡＭなどの各種半導体記憶装置を用いて構成すればよい。なお、調光制御信号Ｓを変調させるためには、記憶部４に記憶させたデータテーブルを用いる場合だけでなく、データテーブルの代わりに調光カーブに相当する所定の関数として記憶させておいてもよい。
【００５２】
以下、本実施形態の照明装置１０に用いられる調光変調データについて、図４を用いて説明する。なお、図４には、縦軸に光出力、横軸に調光制御信号Ｓのデューティ比とした前記光源の光出力特性を調光カーブとして示してある。
【００５３】
本実施形態の照明装置１０において、複数個の調光変調データとなるデータテーブルを記憶する記憶部４には、たとえば、図４に示す前記光源たるＬＥＤ光源１の光出力と調光制御信号Ｓのデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように調光制御信号Ｓを変調する３種類のデータテーブルをそれぞれ記憶している。記憶部４は、選択部３から入力される入力ポートに応じたデータテーブルで変調した制御信号ＶＣＴＬを点灯回路部５に転送する。点灯回路部５は、照明装置１０に入力される調光制御信号Ｓが調光変調データによって変調された調光レベルに応じた光出力を出力するようにＬＥＤ光源１を点灯制御する。
【００５４】
照明装置１０は、たとえば、別途設けられた光センサなどと連動させ、照明装置１０のＬＥＤ光源１を昼光などの外来光を考慮して調光し、予め設定した設計照度に自動で補正することでエネルギーの消費を抑制することに寄与させる省エネルギー照明の用途に用いる場合がある。このような照明装置１０における省エネルギー照明の用途では、ＬＥＤ光源１の照度の設定や省エネルギーの計算がしやすいように、たとえば、図４（ａ）に示すように調光制御信号Ｓのデューティ比の減少に比例して直線的にＬＥＤ光源１の光出力が増加する特性を示す調光カーブとすればよい。
【００５５】
また、照明装置１０は、店舗の商品陳列、舞台やスタジオなどにおける演出照明の用途では、照明対象に対する人間の目の解像度や感度を考慮して調光できるように、たとえば、図４（ｂ）に示すように調光制御信号Ｓのデューティ比の増加の累乗に比例して光出力が増加する特性を示す調光カーブにすることができる。
【００５６】
また、照明装置１０は、ＬＥＤ光源１を用いて白熱灯に似せた発光特性が得られる擬似白熱電灯の用途に調光できるように、たとえば、図４（ｃ）に示す調光カーブの形状にすることもできる。
【００５７】
また、調光器２は、照明装置１０に合わせ用途に応じて選択することができる。たとえば、省エネルギー用の調光器２は、光センサを搭載した調光器２であり、演出照明の用途であれば、たとえば、会議用やプレゼンテーション用などオフィスでのシーンによって異なるシーン設定のできる調光器２が挙げられる。
【００５８】
本実施形態の照明制御システム１００において、調光器２は、演出照明や省エネルギー照明の用途など用途に応じて異なる周波数の調光制御信号Ｓを送信する。たとえば、調光器２は、省エネルギー照明の用途では１ｋＨｚ、演出照明の用途では０．５ｋＨｚ、擬似白熱電灯用途では０．１ｋＨｚとなるように照明装置１０に調光制御信号Ｓを送信する。照明装置１０は、自身が点灯すべき前記光源と調光器２から送信される用途に応じた調光制御信号Ｓにより選択された調光カーブを選択した空間演出とすることができる。本実施形態の照明装置１０は、調光器２から送信された調光制御信号Ｓに基づいて調光カーブを選択するので、施工を簡略化することが可能となる。
【００５９】
なお、本実施形態の照明装置１０は、照明装置１０が自動的に選択した調光制御信号Ｓを外部から認識できるように表示部６を備えている。この表示部６は、たとえば、図４（ａ）の調光カーブであれば赤色の光を放射する赤色ＬＥＤを点灯させ、図４（ｂ）の調光カーブであれば緑色の光を放射する緑色ＬＥＤを点灯させ、図４（ｃ）の調光カーブであれば青色の光を放出する青色ＬＥＤを点灯するように構成すればよい。このような表示部６は、照明装置１０が自動的に選択した調光制御信号Ｓを外部から認識できれば図２に示すように照明装置１０の器具本体に必ず設ける必要もなく、調光器２を構成する筐体の一部に配置してもよい。
【００６０】
また、照明装置１０は、照明用途に応じて、調光レベルの変化に対する調光速度も変化できるように構成してある。たとえば、省エネルギー照明の用途であれば、急に外来光がなくなった場合などはいち早く前記光源の光出力を向上させる必要がある。また、演出照明の用途ではきめ細やかな調光制御が求められる。そのため、照明装置１０は、省エネルギー照明の用途において、調光レベルに対して光出力の最小調整幅（以下、調光の分解能という）を大きくし調光速度を速くしている。また、照明装置１０は、演出照明の用途において、調光の分解能を省エネルギー照明の用途よりも小さくし、調光の制御性をよくしている。これにより、本実施形態の照明装置１０は、前記光源の種別や照明用途に応じた照明の空間演出を行えるとともに、簡易に施工することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ ＬＥＤ光源（光源）
２ 調光器
３ 選択部
４ 記憶部
５ 点灯回路部
６ 表示部
１０ 照明装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光器からの調光制御信号に基づき光源を調光して点灯させる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所望の光量を得るために調光器から出力された調光制御信号を受けて光源の光出力を調光する照明装置が提供されている。照明装置は、たとえば、調光器から出力され、調光器の調光レベルに対応付けたデューティ比のパルス幅変調信号（pulse widthmodulation：以下、ＰＷＭ信号という）である調光制御信号を受けて光源の光出力を調光して点灯させる。
【０００３】
ところで、照明装置に用いられる前記光源には、白熱灯、放電灯である蛍光灯、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）や有機ＥＬ素子（Organic Electro Luminescence）など様々な種別のものがある。また、ＬＥＤは、半導体発光素子であり、ＬＥＤから放出される光（たとえば、Ｒ（赤色光）Ｇ（緑色光）Ｂ（青色光））によって、光特性、電気特性などが異なる半導体材料を用いる場合がある。さらに、外部からの調光制御信号を受けて光源への供給電力を制御して光出力を調光する照明装置の構成には、たとえば、インバータ回路を用いる場合や交流の双方向スイッチ制御のためのトライアックを用いる場合がある。このような場合、調光器から出力される調光制御信号を照明装置に単に入力させても、調光器の調光レベルに対して光源の光出力を所望に調光できない場合がある。
【０００４】
そのため、図５に示す照明装置１０’では、調光器２からの調光制御信号Ｓを光源たるＬＥＤ光源１の光出力と、調光制御信号Ｓのデューティ比と、が略線形となるように変調する変調器８と、該変調器８で変調した制御信号によりＬＥＤ光源１を調光して点灯させる点灯回路部５と、を具備している（たとえば、特許文献１）。
【０００５】
これによって、照明装置１０’は、白熱灯の調光に用いられる調光器２を用いた場合においても、電流電圧特性が非線形であるＬＥＤ光源１の光出力と、調光器２からの調光制御信号Ｓのデューティ比と、の調光カーブが略線形となるように調光制御信号Ｓを変調器８により変調して調光器２の調光レベルに対してＬＥＤ光源１の光出力をリニアに調光できるようにしている。
【０００６】
なお、照明装置１０’に設けられたＬＥＤ光源１は、点灯回路部５を介して直流電源７と直列接続されている。また、照明装置１０’の平滑コンデンサは、調光器２から照明装置１０’に入力される調光制御信号Ｓを該調光制御信号Ｓのデューティ比に比例する直流電圧に変換する。照明装置１０’の点灯回路部５は、変換された前記直流電圧に基づいてＬＥＤ光源１を点灯させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５７９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、調光器２から出力される調光制御信号Ｓは、通常、調光器２の調光レベルに応じてＰＷＭ信号のデューティ比のみを変化させており、振幅や周期は調光器２ごとに一定になっている。
【０００９】
上述の照明装置１０’では、調光器２や前記光源の種別などを考慮して調光制御信号Ｓに対応させる場合、前記光源の種別ごとに予め複数個の調光カーブを記憶させておき、調光器２や前記光源の種別に対応する調光カーブに切り替えることが考えられる。この場合、照明装置１０’は、前記光源の種別に見合った調光カーブとなるように、ディップスイッチなどで調光カーブを切り替えなければならない。同様に、照明装置１０’は、照明装置の用途等ごとに光出力特性を変えたい場合も考えられ、この場合も前記光源の種別に対応する調光カーブとなるように、ディップスイッチなどで調光カーブを切り替えなければならない。
【００１０】
そのため、照明装置１０’の施工者は、調光器２や光源の種別などを考慮して施工する必要があり、照明装置１０’の施工が煩わしいものとなる。また、照明装置１０’の施工を誤ると照明装置１０’から所望の調光された光出力を得ることができない場合がある。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、用いられる光源の種別や用途等によらず、施工時の煩わしさをなくした照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、調光器から出力され該調光器の調光レベルに対応付けたデューティ比のパルス幅変調信号である調光制御信号に応じて光源の光出力を調光する照明装置であって、前記光源の光出力と前記調光制御信号のデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように前記調光制御信号を変調する調光変調データを複数個記憶する記憶部と、前記調光制御信号の周期により前記記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択する選択部と、該選択部で選択された前記調光変調データに基づいて前記調光制御信号を変調した制御信号により前記光源を調光して点灯させる点灯回路部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、調光器から出力された調光制御信号の周期により、複数個の調光変換データから前記光源の種別や照明装置の用途に応じた調光変調データを自動的に選択し、選択された前記調光変調データに基づいて変調された制御信号によって光源を調光して点灯することができる。そのため、照明装置の施工時に前記光源の種別や照明装置の用途に応じて、光出力特性を得るために前記調光制御信号を個別に変調設定する煩わしさをなくすことができる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから前記選択部が選択した特定の前記調光変調データの種類を表示する表示部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記選択部が選択した前記調光変調データの種類を表示する表示部を備えているので、照明装置が自動的に選択した前記調光変調データに基づく照明制御状態を確認することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１および請求項２に記載の発明において、前記記憶部が記憶している前記調光変調データの少なくとも１つは、前記光源の光出力と前記調光制御信号のデューティ比とを非線形の調光カーブとなるように変調するデータであることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、前記光源の光出力を前記調光制御信号のデューティ比に対して非線形の調光カーブとなるように変調するデータを含んでおり、選択された前記調光変調データによって前記光源の光出力の最小調整幅（以下、調光の分解能という）を変化させることにより、前記光源の調光速度や前記光源の調光における制御性を変えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明は、調光制御信号の周期により記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを自動的に選択し、選択された前記調光変調データに基づいて変調した制御信号により光源を調光して点灯することにより、照明装置の施工時に前記光源の種別や照明装置の用途に応じて前記調光制御信号を個別に変調設定する煩わしさをなすことが可能な照明装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の照明装置を用いた照明制御システムを示し、（ａ）は照明制御システムのブロック図、（ｂ）は照明装置の要部説明図である。
【図２】同上の照明制御システムにおける調光器の模式説明図である。
【図３】同上の照明制御システムにおける照明装置の構成を説明する説明図である。
【図４】同上の照明制御装置に用いられる調光変調データの調光カーブである。
【図５】参考に示す照明装置を用いた照明制御システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施形態１）
以下、本実施形態の照明装置について、図１を用いて説明する。
【００２１】
本実施形態の図１（ａ）に示す照明装置１０は、調光器２から出力され該調光器２の調光レベルに対応付けたデューティ比のＰＷＭ信号である矩形波状の調光制御信号Ｓに応じて、光源としてＬＥＤが複数個直列に接続されて成るＬＥＤ群を複数個並列に接続したＬＥＤ光源１（図３を参照）の光出力を調光する。照明装置１０は、特に、ＬＥＤ光源１の光出力と調光制御信号Ｓのデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように調光制御信号Ｓを変調する調光変調データを複数個（図１（ｂ）では、３個）記憶する記憶部４と、調光制御信号Ｓの周期により記憶部４に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択する選択部３と、該選択部３で選択された前記調光変調データに基づいて調光制御信号Ｓを変調した制御信号によりＬＥＤ光源１を調光して点灯させる点灯回路部５と、を有している。また、本実施形態の照明装置１０には、記憶部４に記憶された複数個の前記調光変調データから選択部３が選択した特定の前記調光変調データの種類を表示する表示部６を備えている。
【００２２】
本実施形態の照明装置１０は、施工時に初期設定として調光器２から照明装置１０に単方向伝送で出力された調光制御信号Ｓを選択部３で受け取り、図１（ｂ）に示すように選択部３が受け取った調光制御信号Ｓの周期により記憶部４に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択するように記憶部４の対応する特定の入力ポートに調光制御信号Ｓを自動的に出力する。ここで、記憶部４に予め記憶されている前記調光変調データは、調光制御信号Ｓを補正するパラメータとして調光制御信号Ｓと１対１で対応する値をデータテーブルとして保存しており、調光制御信号Ｓのデューティ比に対するＬＥＤ光源１の光出力を示す調光カーブの形状を変更することができる。なお、選択部３は、照明装置１０の施工時に初期設定として選択した調光制御信号Ｓの周期に対応する記憶部４の入力ポートを記憶する記憶手段を備えていてもよいし、調光器２から調光制御信号Ｓが照明装置１０に入力されるたびに調光制御信号Ｓの周期に対応する記憶部４の入力ポートを再び選択してもよい。
【００２３】
照明装置１０は、調光制御信号Ｓの周期に応じて、調光制御信号Ｓのデューティ比と、ＬＥＤ光源１の光出力と、の関係を所定の調光カーブの関係を持つように自動的に調光制御信号Ｓを変調する。そのため、照明装置１０は、調光器２から出力される調光制御信号Ｓで指示された調光器２の調光レベルに対し、自動的に変調した調光レベルでＬＥＤ光源１を点灯させることができる。
【００２４】
以下、本実施形態の照明装置１０を用いた照明制御システムについて図２および図３を用いて説明する。最初に、本実施形態の照明制御システム１００における調光器２について説明する。
【００２５】
図２に示す照明制御システム１００における調光器２は、調光操作端末器２１、調光制御端末器２２およびリレー制御端末器２３で構成しており、２線式の信号線Ｌｓによって調光操作端末器２１、調光制御端末器２２およびリレー制御端末器２３をマルチドロップ接続している。
【００２６】
調光操作端末器２１は、照明装置１０の光出力の増加を指示するアップスイッチＳｕと、光出力の減少を指示するダウンスイッチＳｄと、照明装置１０の前記光源のオンとオフを指示するオン・オフスイッチＳａとを備えている。また、調光操作端末器２１は、オン・オフスイッチＳａの操作に対応して照明装置１０の前記光源がオンになったかオフになったかを示す２個の表示灯からなる動作確認灯Ｄａと、調光レベルをバーグラフ表示する複数個の表示灯を一直線上に配列したレベル表示器Ｄｂと、を備える。
【００２７】
調光制御端末器２２は、調光操作端末器２１により光出力の増加または減少が指示されたときに調光操作端末器２１から指示された調光レベルに対応付けたデューティ比のＰＷＭ信号である調光制御信号Ｓを出力し、調光操作端末器２１により光出力の変化の停止が指示されるまで調光制御信号Ｓの調光レベルを自動的に変化させる。調光制御端末器２２ではアップスイッチＳｕまたはダウンスイッチＳｄを押操作したときに調光レベルの変化の開始と変化の方向とが指示され、押操作を解除すると調光レベルの変化の停止が指示される。
【００２８】
調光制御端末器２２は、調光操作端末器２１から調光の指示を受けると内蔵させた発振器と同期させて特定の周波数のＰＷＭ信号を調光レベルに対応したデューティ比（ここでは、オン・デューティ比）の調光制御信号Ｓとして出力する。本実施形態の調光器２の調光制御端末器２２は、たとえば、調光制御信号Ｓの周波数が１ｋＨｚのＰＷＭ信号を出力することができる。なお、調光器２は、調光制御端末器２２を交換することによって調光制御信号Ｓの周波数を１ｋＨｚ、０．５ｋＨｚや０．１ｋＨｚなどに変更させてもよい。
【００２９】
リレー制御端末器２３は、照明装置１０のＬＥＤ光源１への給電路にリレー接点が挿入されるリレーを内蔵している。リレー制御端末器２３は、調光操作端末器２１から受け取った信号に従って照明装置１０のＬＥＤ光源１の点灯をオン・オフさせるための負荷制御信号を出力する。
【００３０】
調光操作端末器２１において、使用者がオン・オフスイッチＳａ、ダウンスイッチＳｄ、アップスイッチＳｕのいずれかの操作を行うと、調光操作端末器２１は、リレー制御端末器２３または調光制御端末器２２に信号を送信する。これにより、リレー制御端末器２３は、リレーを駆動して照明装置１０を制御し、調光制御端末器２２は、調光制御信号Ｓを発生する。
【００３１】
調光制御端末器２２は、照明装置１０におけるＬＥＤ光源１の調光レベルの変化開始が指示された時点から調光レベルを変化させ、調光レベルの変化終了が指示された時点で調光レベルの変化を停止させる。
【００３２】
本実施形態の照明装置１０は、図２の照明制御システム１００で示すように、リレー制御端末器２３のリレー接点を介して商用電源ＡＣに接続されるとともに、調光制御端末器２２と接続している。照明装置１０と商用電源ＡＣおよびリレー制御端末器２３との間は、負荷線Ｌｐにより接続している。また、照明装置１０と調光制御端末器２２との間は、調光制御信号線Ｌｄにより接続している。
【００３３】
なお、調光器２の調光制御端末器２２と照明装置１０とは、照明装置１０の施工時に調光制御信号線Ｌｄの極性を逆に接続することを防止するため、調光制御信号線Ｌｄにフォトカプラを備える調光信号中継回路（図示せず）を介して接続してもよい。
【００３４】
また、調光器２の調光制御端末器２２と照明装置１０とは、調光制御信号線Ｌｄにより調光制御信号Ｓを伝送するだけでなく、調光器２からの調光制御信号Ｓを商用電源ＡＣからの電源電圧に重畳させて伝送してもよい。この場合、照明装置１０は、ハイパスフィルタ回路などを備え、ハイパスフィルタ回路により、重畳された調光制御信号Ｓを取り出せばよい。これにより、調光器２と照明装置１０との間を有線で接続させる調光制御信号線Ｌｄを削減することができる。同様に、調光器２と照明装置１０との間は、有線となる調光制御信号線Ｌｄを用いることなく、赤外線などの電磁波を利用して調光制御信号Ｓを送信してもよい。たとえば、調光器２として、調光器２の調光レベルに対応付けた調光制御信号Ｓを赤外線で送信できる赤外線リモコンを用い、照明装置１０は、前記赤外線リモコンから送信された赤外線を受光できる受光センサを備えていればよい。
【００３５】
次に、本実施形態の照明制御システム１００における照明装置１０を図３により詳述する。
【００３６】
照明装置１０は、前記光源として、半導体発光素子であり白色光を発光する白色ＬＥＤ１１が複数個直列に接続されて成るＬＥＤ群１２を複数個並列（ここでは、２列）に接続したＬＥＤ光源１と電気的に接続し、該ＬＥＤ光源１を点灯させる点灯回路部５を備えている。
【００３７】
白色ＬＥＤ１１は、たとえば、青色光を発光する発光層がＩｎを含有させたＧａＮ系化合物半導体からなる半導体発光素子と、半導体発光素子から放出された青色光の一部を青色光の補色となる黄色光に波長変換するＹ３Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅやＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅなどの蛍光体とを組み合わせたものを用いることができる。なお、ＬＥＤ光源１は、白色ＬＥＤ１１だけでなく、発光層がＩｎを含有させたＧａＮ系化合物半導体からなる青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤよりも発光層におけるＩｎの組成比が高いＧａＮ系化合物半導体からなる緑色ＬＥＤと、発光層がＡｌＩｎＧａＰからなる赤色ＬＥＤと、を用いて白色光などの混色光を得るようにしてもよい。
【００３８】
本実施形態の照明装置１０に用いられる前記光源としては、複数個の白色ＬＥＤ１１を接続させたＬＥＤ光源１だけでなく、１個の白色ＬＥＤ１１だけでもよい。また、照明装置１０に用いられる前記光源としては、白色ＬＥＤ１１のほか、白熱灯、放電灯である蛍光灯や有機ＥＬ素子など種々の光源を用いることができる。
【００３９】
ＬＥＤ光源１を点灯させる点灯回路部５は、図３（ａ）に示すように商用電源ＡＣからの交流を全波整流するダイオードブリッジ回路からなる整流回路５１と、その脈流出力を予め定める定電圧に平滑化してＬＥＤ光源１に与える定電圧回路５２と、記憶部４からの調光制御信号Ｓを変調した制御信号ＶＣＴＬにより定電圧回路５２からＬＥＤ光源１の各ＬＥＤ群１２に供給される電流を制御する電流制御回路５３と、を備えている。
【００４０】
点灯回路部５の電流制御回路５３は、各ＬＥＤ群１２毎に設けられるトランジスタＱ２，Ｑ２が記憶部４で調光制御信号Ｓを変調した制御信号ＶＣＴＬで制御される。電流制御回路５３では、記憶部４からの制御信号ＶＣＴＬが抵抗Ｒ０を介してｎｐｎ型のトランジスタＱ１のコレクタおよびベースに与えられるように接続している。トランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ１を介してＧＮＤに接続している。各ＬＥＤ群１２に対応して設けられるｎｐｎ型のトランジスタＱ２，Ｑ２は、トランジスタＱ１とそれぞれカレントミラー回路を構成している。そのため、トランジスタＱ２，Ｑ２のベースは、トランジスタＱ１のコレクタおよびベースと接続され、トランジスタＱ２，Ｑ２のコレクタは各ＬＥＤ群１２の最終段の白色ＬＥＤ１１のカソードに接続され、トランジスタＱ２，Ｑ２のエミッタは、抵抗Ｒ２を介してＧＮＤに接続している。各ＬＥＤ群１２のアノード側は、定電圧回路５２からの定電圧を印加している。点灯回路部５において、記憶部４からの制御信号ＶＣＴＬは、前記カレントミラー回路の基準電圧となり、該基準電圧に対応して、ＬＥＤ光源１を流れる電流が制御される。
【００４１】
点灯回路部５には、電流制御回路５３がＬＥＤ光源１に供給する電流を一定に制御することができるので、商用電源ＡＣからの交流を整流回路５１で全波整流し定電圧回路５２で脈流を平滑化した電源を接続させるだけでなく、蓄電池などの直流電源を接続させてもよい。直流電源を用いる場合、点灯回路部５の整流回路５１を省略しても同等の機能を実現することができる。なお、照明装置１０の電源として直流電源を点灯回路部５に接続させる場合、点灯回路部５は、直流電源の逆接続時に点灯回路部５に電流が流れないように逆接続防止用ダイオードを内蔵するか、該直流電源の極性に拘わらず同等の機能が達成されるように整流回路５１を設けておくことがより好ましい。点灯回路部５は、整流回路５１を設けることで、交流および直流の両電源に対応することもできる。
【００４２】
点灯回路部５は、照明装置１０に用いられる前記光源を点灯させるものであり、前記光源や電源によって種々構成が異なる。前記光源としてＬＥＤ光源１を用いる場合、点灯回路部５は、単に限流抵抗を介して制御信号ＶＣＴＬを流してＬＥＤ光源１を点灯させるものでもよい。また、前記光源として蛍光灯などの放電灯を用いる場合は、変調された制御信号ＶＣＴＬに基づいて駆動するバラストを用いて点灯させるものでもよい。
【００４３】
本実施形態の照明装置１０における選択部３は、調光器２から出力された調光制御信号Ｓの周期を判別して周期に応じた記憶部４の入力ポートに出力できればよい。したがって、調光制御信号Ｓの周期を弁別可能な複数個のフィルタ回路を備え、フィルタ回路ごとに個別の出力ポートを介して記憶部４の対応する入力ポートに出力できるように構成しても良い。また、選択部３は、調光制御信号Ｓの周期を発信回路と比較回路などからなる計時手段で計時して弁別してもよい。
【００４４】
本実施形態の照明装置１０に設けられた記憶部４の要部回路の構成を図３（ｂ）に示す。
【００４５】
選択部３によって選択された記憶部４の入力ポートに入力された調光制御信号Ｓは、図３（ｂ）に示す抵抗Ｒ２１，Ｒ２２において分圧され、ｎｐｎ型のトランジスタＱ２１のベースに入力される。トランジスタＱ２１のエミッタはＧＮＤに接続され、コレクタは抵抗Ｒ２３，Ｒ２４を介して、定電圧回路部５２の電源ラインに接続される。抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の接続点は、ｎｐｎ型のトランジスタＱ２２のベースと接続している。トランジスタＱ２２のエミッタは定電圧回路部５２の電源ラインに接続され、コレクタは抵抗Ｒ２５，Ｒ２６を介してＧＮＤに接続される。抵抗Ｒ２６には並列に積分コンデンサＣ２１が接続されており、その充電電圧がオペアンプ１５の非反転入力端に与えられる。
【００４６】
また、定電圧回路部５２の電源ラインとＧＮＤラインとの間には、抵抗Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９の直列回路が接続されており、抵抗Ｒ２７，Ｒ２８の接続点と、抵抗Ｒ２３とトランジスタＱ２１との接続点との間には、抵抗Ｒ２７，Ｒ２８側をアノードとしてダイオードＤ２１が設けられ、抵抗Ｒ２８，Ｒ２９の接続点は、ｎｐｎ型のトランジスタＱ２３のベースに接続される。トランジスタＱ２３のエミッタはＧＮＤに接続され、コレクタは抵抗Ｒ３０を介して、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の接続点とオペアンプ１５の非反転入力端に接続される。
【００４７】
したがって、変調した調光制御信号Ｓがハイレベルであるときには、トランジスタＱ２１がオンし、これによって抵抗Ｒ２７を介するトランジスタＱ２３のベース電流がトランジスタＱ２１でバイパスされて該トランジスタＱ２３がオフするとともに、トランジスタＱ２２のベース電流が流れて該トランジスタＱ２２がオンし、コンデンサＣ２１が充電される。これに対して、変調した調光制御信号Ｓがローレベルであるときには、トランジスタＱ２１がオフし、これによって抵抗Ｒ２７，Ｒ２８を介してトランジスタＱ２３のベース電流が供給されてトランジスタＱ２３がオンするとともに、トランジスタＱ２２のベース電流が無くなってトランジスタＱ２２がオフし、コンデンサＣ２１は放電する。
【００４８】
そのため、変調した調光制御信号Ｓのデューティ比が大きくなる程、コンデンサＣ２１の充電電圧は高くなる。記憶部４では、コンデンサＣ２１の充電電圧がオペアンプ１５で電力増幅されて、電流制御回路５３の基準電圧となる制御信号ＶＣＴＬとして出力される。そして、デューティ比が１００％における制御信号ＶＣＴＬの電圧レベルは、前記定電圧を抵抗Ｒ２５，Ｒ２６で分圧した値となり、分圧値を変化することで、任意の値に設定することができる。デューティ比が１００％における電圧から、デューティ比が０％に対応した０Ｖまで、制御信号ＶＣＴＬの電圧レベルをリニアに変化させることができる。記憶部４では、選択部３からの出力ポートごとに抵抗２５，２６の値が異なる上述の要部回路を複数個設けてもよい。
【００４９】
また、ここで選択部３にマイクロコンピュータ（図示せず）を備え、該マイクロコンピュータにて、抵抗２５，２６の代わりに複数個の抵抗の合成抵抗により、抵抗値を記憶部４に記憶された調光カーブに合わせて可変とする構成に形成することもできる。これにより、選択部３の前記マイクロコンピュータが調光制御信号Ｓの周期に応じて前記合成抵抗の抵抗値を連続的に変化させ、記憶部４から前記調光カーブに基づく制御信号ＶＣＴＬを出力させることもできる。
【００５０】
選択部３は、図１（ｂ）に示すように調光器２から出力され調光器２の調光レベルに対応付けたデューティ比の調光制御信号Ｓにおける周波数を判定し、該周波数に応じて前記光源たるＬＥＤ光源１の光出力と調光制御信号Ｓのデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように調光制御信号Ｓを変調する調光変調データが予め複数個記憶された記憶部４から特定の調光変調データを選択するように調光制御データの周期に応じて記憶部４の各入力ポートへ信号を送信する。
【００５１】
なお、本実施形態の記憶部４では、調光制御信号Ｓを変調するため、記憶部４に調光制御信号Ｓのデューティ比をどのように変調するかの調光カーブのパラメータをデータテーブルの形で記憶している。また、記憶部４は、選択部３が選択したデータテーブルに基づき入力された調光制御信号Ｓのデューティ比を抽出してデータテーブルに照合し、データテーブルから出力する変調した調光制御信号Ｓのデューティ比を決定している。記憶部４は、このようなデータテーブルを複数個記憶させておき選択部３で選択したデータテーブルに基づいて調光制御信号Ｓを変調すれば任意の入出力の関係を設定することができる。照明装置１０の記憶部４において、複数個の前記調光変調データを記憶するためには、ＲＡＭなどの各種半導体記憶装置を用いて構成すればよい。なお、調光制御信号Ｓを変調させるためには、記憶部４に記憶させたデータテーブルを用いる場合だけでなく、データテーブルの代わりに調光カーブに相当する所定の関数として記憶させておいてもよい。
【００５２】
以下、本実施形態の照明装置１０に用いられる調光変調データについて、図４を用いて説明する。なお、図４には、縦軸に光出力、横軸に調光制御信号Ｓのデューティ比とした前記光源の光出力特性を調光カーブとして示してある。
【００５３】
本実施形態の照明装置１０において、複数個の調光変調データとなるデータテーブルを記憶する記憶部４には、たとえば、図４に示す前記光源たるＬＥＤ光源１の光出力と調光制御信号Ｓのデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように調光制御信号Ｓを変調する３種類のデータテーブルをそれぞれ記憶している。記憶部４は、選択部３から入力される入力ポートに応じたデータテーブルで変調した制御信号ＶＣＴＬを点灯回路部５に転送する。点灯回路部５は、照明装置１０に入力される調光制御信号Ｓが調光変調データによって変調された調光レベルに応じた光出力を出力するようにＬＥＤ光源１を点灯制御する。
【００５４】
照明装置１０は、たとえば、別途設けられた光センサなどと連動させ、照明装置１０のＬＥＤ光源１を昼光などの外来光を考慮して調光し、予め設定した設計照度に自動で補正することでエネルギーの消費を抑制することに寄与させる省エネルギー照明の用途に用いる場合がある。このような照明装置１０における省エネルギー照明の用途では、ＬＥＤ光源１の照度の設定や省エネルギーの計算がしやすいように、たとえば、図４（ａ）に示すように調光制御信号Ｓのデューティ比の減少に比例して直線的にＬＥＤ光源１の光出力が増加する特性を示す調光カーブとすればよい。
【００５５】
また、照明装置１０は、店舗の商品陳列、舞台やスタジオなどにおける演出照明の用途では、照明対象に対する人間の目の解像度や感度を考慮して調光できるように、たとえば、図４（ｂ）に示すように調光制御信号Ｓのデューティ比の増加の累乗に比例して光出力が増加する特性を示す調光カーブにすることができる。
【００５６】
また、照明装置１０は、ＬＥＤ光源１を用いて白熱灯に似せた発光特性が得られる擬似白熱電灯の用途に調光できるように、たとえば、図４（ｃ）に示す調光カーブの形状にすることもできる。
【００５７】
また、調光器２は、照明装置１０に合わせ用途に応じて選択することができる。たとえば、省エネルギー用の調光器２は、光センサを搭載した調光器２であり、演出照明の用途であれば、たとえば、会議用やプレゼンテーション用などオフィスでのシーンによって異なるシーン設定のできる調光器２が挙げられる。
【００５８】
本実施形態の照明制御システム１００において、調光器２は、演出照明や省エネルギー照明の用途など用途に応じて異なる周波数の調光制御信号Ｓを送信する。たとえば、調光器２は、省エネルギー照明の用途では１ｋＨｚ、演出照明の用途では０．５ｋＨｚ、擬似白熱電灯用途では０．１ｋＨｚとなるように照明装置１０に調光制御信号Ｓを送信する。照明装置１０は、自身が点灯すべき前記光源と調光器２から送信される用途に応じた調光制御信号Ｓにより選択された調光カーブを選択した空間演出とすることができる。本実施形態の照明装置１０は、調光器２から送信された調光制御信号Ｓに基づいて調光カーブを選択するので、施工を簡略化することが可能となる。
【００５９】
なお、本実施形態の照明装置１０は、照明装置１０が自動的に選択した調光制御信号Ｓを外部から認識できるように表示部６を備えている。この表示部６は、たとえば、図４（ａ）の調光カーブであれば赤色の光を放射する赤色ＬＥＤを点灯させ、図４（ｂ）の調光カーブであれば緑色の光を放射する緑色ＬＥＤを点灯させ、図４（ｃ）の調光カーブであれば青色の光を放出する青色ＬＥＤを点灯するように構成すればよい。このような表示部６は、照明装置１０が自動的に選択した調光制御信号Ｓを外部から認識できれば図２に示すように照明装置１０の器具本体に必ず設ける必要もなく、調光器２を構成する筐体の一部に配置してもよい。
【００６０】
また、照明装置１０は、照明用途に応じて、調光レベルの変化に対する調光速度も変化できるように構成してある。たとえば、省エネルギー照明の用途であれば、急に外来光がなくなった場合などはいち早く前記光源の光出力を向上させる必要がある。また、演出照明の用途ではきめ細やかな調光制御が求められる。そのため、照明装置１０は、省エネルギー照明の用途において、調光レベルに対して光出力の最小調整幅（以下、調光の分解能という）を大きくし調光速度を速くしている。また、照明装置１０は、演出照明の用途において、調光の分解能を省エネルギー照明の用途よりも小さくし、調光の制御性をよくしている。これにより、本実施形態の照明装置１０は、前記光源の種別や照明用途に応じた照明の空間演出を行えるとともに、簡易に施工することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ ＬＥＤ光源（光源）
２ 調光器
３ 選択部
４ 記憶部
５ 点灯回路部
６ 表示部
１０ 照明装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光器から出力され該調光器の調光レベルに対応付けたデューティ比のパルス幅変調信号である調光制御信号に応じて光源の光出力を調光する照明装置であって、
前記光源の光出力と前記調光制御信号のデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように前記調光制御信号を変調する調光変調データを複数個記憶する記憶部と、前記調光制御信号の周期により前記記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択する選択部と、該選択部で選択された前記調光変調データに基づいて前記調光制御信号を変調した制御信号により前記光源を調光して点灯させる点灯回路部と、を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから前記選択部が選択した特定の前記調光変調データの種類を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記記憶部が記憶している前記調光変調データの少なくとも１つは、前記光源の光出力と前記調光制御信号のデューティ比とを非線形の調光カーブとなるように変調するデータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項１】
調光器から出力され該調光器の調光レベルに対応付けたデューティ比のパルス幅変調信号である調光制御信号に応じて光源の光出力を調光する照明装置であって、
前記光源の光出力と前記調光制御信号のデューティ比とを所定の調光カーブの関係になるように前記調光制御信号を変調する調光変調データを複数個記憶する記憶部と、前記調光制御信号の周期により前記記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから特定の前記調光変調データを選択する選択部と、該選択部で選択された前記調光変調データに基づいて前記調光制御信号を変調した制御信号により前記光源を調光して点灯させる点灯回路部と、を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶された複数個の前記調光変調データから前記選択部が選択した特定の前記調光変調データの種類を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記記憶部が記憶している前記調光変調データの少なくとも１つは、前記光源の光出力と前記調光制御信号のデューティ比とを非線形の調光カーブとなるように変調するデータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−９０１１（Ｐ２０１１−９０１１Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５０１５３（Ｐ２００９−１５０１５３）
【出願日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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