(57)【要約】【課題】照明したい所を測光して自動点灯・消灯を行うことができる照明装置において、従来、測光と照明で最小限２個の素子が必要であったため、コストをさらに削減することができず、また、近接した箇所の照明や狭隘な箇所での使用は困難ないし不可能であった。【解決手段】観察する観察場所を照明するとともに測光も同一のＬＥＤで兼用することにより、自ずと測光と照明が無調整で同一方向に向き、正確に照明場所を測光して照明することができる。実現手段は、ＬＥＤで光起電力による測定結果を用いて、そのＬＥＤ自身の点灯を制御する。観察者にフリッカーを感じさせないために、点滅のデューティ比は大きくとった（典型例：点灯期間＝３５ｍＳ、消灯期間＝３ｍＳ）。発光したばかりの同一のＬＥＤで測光を行うことから新たに生じる問題点は、消灯判定下でも、点灯期間には点灯判定下と似せるようごく微弱な（または、必要ならば希望する強さの）点灯を行うことで解消した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のＬＥＤと、それ自体で測光し点灯／消灯させるための手段とを備えて構成したことを特徴とする自己測光式ＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
前記装置は、観察する照明場所の照明方法において、測光と照明範囲方向の完全一致を実現するため測光と照明手段として兼用するＬＥＤと、これを駆動する手段とを備えて構成したことを特徴とする請求項１記載の自己測光式ＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
前記装置は照明と照明場所の照度を測定する測光の動作を単一のＬＥＤに兼ねさせ動作させるもので、観察者または観測する手段に対してフリッカー（ちらつき）を感じさせないほど充分に短い時間であってなおかつＬＥＤが光起電力を出力するに足る長さの時間で測光して、その測光値に従って点灯するか消灯するかの動作を行う手段を備えた請求項１の自己測光式ＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
前記装置は照明と照明場所の照度を測定する測光の動作を単一のＬＥＤに兼ねさせ動作させるもので、観察者または観測する手段に対してフリッカー（ちらつき）を感じさせないために、周波数を２０〜３０ヘルツ、デューティレート（明と滅の比）を高く（例えば１０：１）して、ＬＥＤを点滅させる信号を発生し、信号滅の期間を測光期間として、照明に用いた同一のＬＥＤの測光期間における光起電力測定結果を用い、ＬＥＤ駆動回路を点灯状態とするべきか、消灯状態とするべきかを判定して切り換える制御手段とを備え、消灯すべきと判定した場合においても点滅信号の点灯に相当する期間中は微弱電流での点灯（眼には見えない程）ないし弱点灯を行う手段により、消灯時も点灯時も物理的には点滅状態とすることとして、発光直後のＬＥＤで測光することから起因する特性の不均衡を整合させるという手段を備えて構成したことを特徴とする請求項１の自己測光式ＬＥＤ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、観察のために該当の箇所を照明しあるいは表示する装置に係り、照明・表示の範囲・方向と、照度を測定する測光の範囲・方向を完全一致させる目的で、単一の素子（ＬＥＤ）を制御して照明および表示する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】照明装置においては、暗くなると点灯させるために、測光部と照明部とを設けて制御することは一般的であったが、照明部からの光の遮光が不十分であると、ハンチング現象（チャタリング現象）が発生する。この現象は、直接光でも間接的な反射光等でも起こることがあるので、測光部と照明部を異なる方向に向けることに加えて、点灯と消灯の閾値についてヒステリシスを設ける方法を採ることは最も簡単で廉価な方法として一般的である。【０００３】防犯や安全のため、照明したり監視用の撮像装置（カメラ）を設置し観察することが多い。このために必要な範囲を照らすための照明装置を用いるが、省電力のため照明装置に用いる照明用の素子としては、ＬＥＤが用いられることが多い（例えば、特許文献１）。【０００４】また、監視場所の明暗にかかわらず常時照明することは電力の浪費でもあるので、監視場所の明るさを検出して、点灯照明が必要な暗いときのみ照明装置を作動させることは一般的に応用されている（例えば、特許文献２）。【０００５】ところで、照明する手段である照明部と照度を測定する測光部とを同じ照明装置内に同一方向に向けてもハンチング現象（チャタリング現象）を回避することができる照明装置を実現したものがある（例えば、特許文献３および４）。
【特許文献１】特開平５−３２８２１０号公報
【特許文献２】特開平７−３７１７５号公報
【特許文献３】特開２００３−１６３０８９号公報
【特許文献４】特開２００４−１４１９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】しかしながら、以上の技術では、発光素子（ＬＥＤ）以外に光センサー（フォトトランジスタやフォトダイオード等）が必要であること、つまり、これらの各素子が合計２個以上必要であって、コストの更なる削減は不可能であった。【０００７】さらに、非常に近い箇所の局部照明や狭隘な箇所で照明の必要な場合には、測光と照明の２個の素子の範囲・方向を一致させて設置することは困難ないし不可能であった。【０００８】そこで、この発明は、素子数の削減と、近接位置でも測光と照明の範囲・方向を一致させて照明できることを目的としたＬＥＤ点灯装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】以上の課題を解決するために、第一発明は、最小限１個の素子（ＬＥＤ）で照明手段と照明場所の照度を測定する測光手段とを行うことができる制御手段を備える自己測光式ＬＥＤ点灯装置である。【００１０】また、第二発明は、照明箇所の測光と照明範囲方向が一致させるために、単一の素子（ＬＥＤ）を照明手段と照明場所の照度を測定する測光手段として備え、さらに、このＬＥＤの制御手段とを備える自己測光式ＬＥＤ点灯装置である。【００１１】また、第三発明は、単一の素子（ＬＥＤ）で照明手段と照明場所の照度を測定する測光手段とを兼ねさせる前記装置において、観察者または観測する手段に対してフリッカー（ちらつき）を感じさせないほど充分に短い時間であって、なおかつ、ＬＥＤが光起電力を出力するに足る長さの時間で測光して、その測光値に従って点灯するか消灯するかの動作を行うことを、制御手段として備えて構成したことを特徴とする自己測光式ＬＥＤ点灯装置である。【００１２】また、第四発明は、単一の素子（ＬＥＤ）で照明手段と照明場所の照度を測定する測光手段とを兼ねさせる前記装置において、観察者または観測する手段に対してフリッカー（ちらつき）を感じさせないために、周波数を２０〜３０ヘルツ、デューティレート（明と滅の比）を高く（例えば１０：１）して、ＬＥＤを点滅させる信号を発生し、信号滅の期間を測光期間として、照明に用いた同一のＬＥＤの測光期間における光起電力測定結果を用い、ＬＥＤ駆動回路を点灯状態とするべきか、滅状態とするべきかを判定して切り換える制御手段とを備え、滅すべきと判定した場合においても点灯期間中は微弱電流での点灯（眼には見えない程）ないし弱点灯を行う手段により、消灯時も点灯時も物理的には点滅状態とすることとして、発光直後のＬＥＤで測光することから起因する特性の不均衡を整合させるという手段を備えて構成したことを特徴とする自己測光式ＬＥＤ点灯装置である。
【発明の効果】
【００１３】第一発明、または第二発明、または第三発明、または第四発明によれば、照明手段と測光手段とが単一かつ同一の素子で行えることによって、照明の必要な場所を照明する照明手段と測光手段とを併設する必要がなく、照明と測光とを同一の範囲・方向にすることができるので、近接箇所や狭隘な箇所でも高精度に照明の点灯・消灯を制御することができる。【００１４】また、照明手段と測光手段とが単一かつ同一の素子によることとした効果として、プリント基板上の配置にまったくとらわれず、必要ならば、制御基板から同軸ケーブルで延長して希望の位置での照明も可能であるが、とくに、測光と発光に別の素子を用いる場合のような同一基板上に配置して相互の方向を調整するといった作業が不要であるから、素子が最少１個で済むことと併せてさらに低コストとすることができる。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１５】本発明の自己測光式ＬＥＤ点灯装置について、添付図面を参照して説明する。図１（ａ）は本装置の一実施形態を示す構成図で、図１（ｂ）は本装置の測光と照明の期間を説明するための波形図である。
【００１６】まず、図１（ａ）を用いて、本発明の自己測光式ＬＥＤ点灯装置の一実施形態の構成について説明する。図１（ａ）に示すように、発光素子であるＬＥＤただ１個で測光と発光を兼ねて動作することとしているので、ＬＥＤは測光増幅・制御部回路基板上に配置するか、基板とリード線２本（同軸ケーブル１本）で外部へ引き出して接続することができる。なお、必要に応じて複数個のＬＥＤを接続して用いてよい。
【００１７】図１（ａ）のように、ＬＥＤには、光起電力比較増幅部（閾値と比較して増幅する）とＬＥＤの点灯時駆動部と常時駆動部が接続されている。ＬＥＤによる光起電力は、比較増幅部によって増幅され、点灯時駆動部への制御データとして出力される。
【００１８】基準パルス発生部は、典型的な例として、オン期間が３５ｍＳ、オフ期間が３ｍＳ、すなわち、周期３８ｍＳ（周波数約２６Ｈｚ）でデューティレート約１０：１のパルスを発生し、ＬＥＤ点灯軸胴部の制御端子Ｂ１と、微弱ないしは減光状態で常時点灯させるためのＬＥＤ常時駆動部の端子Ｂ２に供給する。
【００１９】基準パルスによって、図１（ｂ）のように、オン期間はＬＥＤ印可電圧で点灯ないし微弱点灯させ、オフ期間は消灯を行うことを繰り返す。オン期間には、光起電力比較増幅部には、ＬＥＤの印可電圧が入力している。オフの期間は、ＬＥＤに対して電流を供給していないので、光起電力比較増幅部にはＬＥＤの光起電力が入力され、閾値と比較して増幅される。光起電力比較増幅部は、最小値を保持して出力し、点灯時駆動部の端子Ｅ１に接続され、点灯／消灯を制御する。
【００２０】点灯時駆動部に付属のスイッチＳ１は、用途と必要に応じて、暗いとき点灯／明るいとき点灯のいずれかを選択するスイッチである。
【００２１】ところで、ＬＥＤの点灯について、点灯時駆動部と常時駆動部に関して説明しておくと、基準パルス周期の９０％を占める点灯期間中には、点灯の判定となっている場合は、点灯時駆動部から点灯電流を流すことは当然として、消灯の判定となっている場合でも完全消灯とはせず、ある電流を流すのは電子物理的に点灯状態にするためである。このために、常時駆動部から微弱な（または任意の強さの点灯とするような）電流を流す。これは、ＬＥＤを点・滅の状態と滅・滅の状態とで比べると、それぞれ周囲照度が同じで同一の測光時間で測光しても、同一の測光データを得ることはできないのを解決するためであり、このために最小限必要な消費電流は、点灯時の消費電流の数百分の１である。
【００２２】なお、基準パルス時間の典型例の選定については、周波数が２０〜３０Ｈｚでデューティレート（オンオフの時間比率）は１０：１以上に高くするものとしたが、この理由は、観察者ではもちろん、ちらつきを感じないためであるが、撮像装置の場合に、１フィールド期間を充分カバーするだけの間点灯し、かつ、消灯期間に大きい暗い線などが生じないようにするためである。ＮＴＳＣ方式の撮像装置ならばフィールド周波数６０Ｈｚ、ＰＡＬ方式の撮像装置ならばフィールド周波数５０Ｈｚであることから、これらの公約数でない、例えば２６Ｈｚで、かつ９０％以上の期間点灯するようにしてあれば、画面中に固定した黒い縞などが発生しにくく観察しやすい。
【００２３】「実施形態の効果」
本発明では、ＬＥＤに測光と発光を兼ねさせているため、自ずと測光と発光の方向は一致しているので、照明したいものが照明されるようにＬＥＤが向くよう設置するだけで、その物体が測光でき照明できる。なお、調整の際や用途によって、スイッチＳ１で点灯／消灯のモードを変更して使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】本発明の装置は、ＬＥＤ１個でも自動点灯が可能となることと、これまで困難ないし不可能であったような、近接した所や狭い範囲の照明において、あるいは、小さいＬＥＤ１個しか入らないような狭隘箇所でも、測光と照明の範囲方向を一致させて高精度に点灯・消灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）本発明の照明装置の一実施形態を示すブロック図である。（ｂ）本発明の照明装置の動作について説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００２６】Ｂ１  点滅パルス入力（点灯時駆動部）
Ｂ２  点滅パルス入力（常時駆動部）
Ｅ１  点灯信号入力（点灯時駆動部）
Ｓ１  暗いとき点灯／明るいとき点灯を切り替えるスイッチ
【図１】
2006066358.tif 000003