(57)【要約】【課題】ＬＥＤの出力を有効に利用して長寿命化を図り、所定輝度で所定照度を得ることのできる照明制御装置およびＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】各発光色毎に複数のＬＥＤ群を有し、設定された色を発光する各発光部２，３，４を調光制御する照明制御装置６であって、各発光部２，３，４からのそれぞれの光に対応した各光信号を、所定の照度でかつ設定した色に対応した信号レベルになるように各発光部２，３，４を調光制御するものである。また、ＬＥＤ照明装置１は、上記照明制御装置６により調光制御される各発光部２，３，４と、各発光部２，３，４からの光を受光する光受光部５とを備えたものである。【選択図】        図１
2004303531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤ群からなる発光部を調光制御する照明制御装置であって、
前記発光部からの光に対応した光信号を、所定の照度に対応した信号レベルになるように前記発光部を調光制御することを特徴とする照明制御装置。
【請求項２】
各発光色毎に複数のＬＥＤ群を有し、設定された色を発光する発光部を調光制御する照明制御装置であって、
前記発光部からの光に対応した光信号を、所定の照度に対応した信号レベルになるように前記発光部を調光制御することを特徴とする照明制御装置。
【請求項３】
各発光色毎に複数のＬＥＤ群を有し、設定された色を発光する各発光部を調光制御する照明制御装置であって、
前記各発光部からのそれぞれの光に対応した各光信号を、所定の照度でかつ設定した色に対応した信号レベルになるように前記各発光部を調光制御することを特徴とする照明制御装置。
【請求項４】
各発光色毎に複数のＬＥＤ群を有し、設定された色を発光する各発光部を調光制御する照明制御装置であって、
各発光色毎のモニター用ＬＥＤと、該各モニター用ＬＥＤからの光をそれぞれ受光する各光受光部とを備え、該各光受光部が受光したそれぞれの光に対応した各光信号を、所定の照度でかつ設定した色に対応した信号レベルになるように前記各発光部を調光制御することを特徴とする照明制御装置。
【請求項５】
各発光部を調光制御する信号レベルは、各発光色の色バランスも含むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の照明制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の照明制御装置により調光制御される複数のＬＥＤ群からなる発光部、各発光色毎の複数のＬＥＤ群を有する発光部または各発光色毎の複数のＬＥＤ群を有する各発光部を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
請求項１または２記載の照明制御装置により調光制御される複数のＬＥＤ群からなる発光部または各発光色毎に複数のＬＥＤ群を有して設定された色を発光する発光部と、該発光部からの光を受光する光受光部とを備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
請求項３記載の照明制御装置により調光制御される各発光色毎に複数のＬＥＤ群を有して設定された色を発光する各発光部と、前記各発光部からのそれぞれの光を受光する各光受光部とを備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項９】
請求項１乃至５のいずれかに記載の照明制御装置と一体的に構成されたことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば机に設置されるスタンドあるいは玄関先などの設置される足下灯等に使用される（複数の）発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）を備えたＬＥＤ照明装置およびＬＥＤを調光制御する照明制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の照明装置（ＬＥＤ照明装置）は、少なくとも２次元方向に分散配置された複数個のＬＥＤと、複数個のＬＥＤを一体的に被覆した透明樹脂層と、透明樹脂層の内部、表面もしくは近傍に配置された光検出素子によりＬＥＤの発光強度を検出する光検出部と、光検出部による検出出力に基づいてＬＥＤの駆動を制御する電源回路部とを備え、光検出素子の個数はＬＥＤよりも少なく、光検出素子は、透明樹脂層を伝搬してきたＬＥＤの発光強度を検出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３４４０３１号公報（第３−４頁、図１、図２Ｂ）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のＬＥＤ照明装置（照明装置）は、ＬＥＤを各発光色ごとにパルス電圧で順次点灯させ、光検出部を発光色数以下の個数の光検出素子によって、点灯のタイミングと同期して光検出を行わせることにより、複数の発光色に対して光検出素子を兼用して光検出を行っていた。つまり、例えば赤、青、緑といった順でそれぞれの発光色を持つＬＥＤを発光させ、同じタイミングで光検出器からの出力電圧をモニターすることにより、それぞれの光色の出力比がわかり、この比を設定した所定の値になるようにＬＥＤの駆動を制御することにより、所望の色調を得たり、一定の発光強度を得たりすることが可能としている。
【０００５】
しかしながら、従来のＬＥＤ照明装置は、例えば赤、青、緑の３色のＬＥＤに対して１つの光検出素子で光検出して色を調整しているため、各色のＬＥＤの光検出をタイミングをずらして行っている。つまり、赤色ＬＥＤが点灯している間は青色および緑色ＬＥＤは消灯し、光検出素子は赤色ＬＥＤのみの光検出を行っている。これにより、１つのタイミング（１周期）で１００％のパワーを出力できるＬＥＤでも他のＬＥＤとの出力比を考えなければならないため、１００％のパワーを出力することができなかった。また、１周期で１００％の出力できる各ＬＥＤに対して出力が有効に利用できないと、ＬＥＤは輝度が元々低いため、照度の低い照明装置になってしまうという問題があった。また、逆に一定の照度を得るには、有効に出力していないＬＥＤを複数使用しなければならず、コスト高になってしまうという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＬＥＤの出力を有効に利用して長寿命化を図り、所定輝度で所定照度を得ることのできる照明制御装置およびＬＥＤ照明装置を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る照明制御装置は、複数のＬＥＤ群からなる発光部を調光制御する照明制御装置であって、発光部からの光に対応した光信号を、所定の照度に対応した信号レベルになるように発光部を調光制御するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。図において、机等に設置されるスタンドの如きＬＥＤ照明装置１は、複数の赤色ＬＥＤ群からなる赤色ＬＥＤ発光部２と、複数の青色ＬＥＤ群からなる青色ＬＥＤ発光部３と、複数の緑色ＬＥＤ群からなる緑色ＬＥＤ発光部４と、各発光部２〜４から発光された光（３色が混じり合った光）を受光し、受光した光に対応した光信号を照明制御装置６に出力する、例えばフォトダイオードなどからなる受光素子を有する光受光部５とを備えている。なお、光受光部５は、各発光部２〜４のパワーが小さいときは上述したようにＬＥＤ照明装置１に内蔵すると効果的であるが、現在の蛍光灯などの照明器具と同等レベルの照度が得られる場合は、ＬＥＤ照明装置１とは別に設けてもよい。
【０００９】
照明制御装置６は、光信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７と、変換されたディジタル信号に対応する調光率（明るさ）と、目標調光率設定器８により設定された目標調光率（例えば７０％の明るさ）とを比較し、差分を出力する比較器９と、比較器９からの比較結果（差分）および記憶部１０に記憶された色バランステーブルの情報に基づいて、各発光部２〜４が目標調光率に対応した信号レベルになるように各発光部２〜４への信号を生成する信号生成部１１と、生成された各発光部２〜４に対応する各信号をアナログ変換するＤ／Ａ変換器１２〜１４と、変換した各信号を各発光部２〜４の駆動電流に変換して出力する増幅器１５〜１７とを備えている。なお、この実施の形態１では、記憶部１０に記憶される色バランステーブルの情報として、ＬＥＤ照明装置１に白色を発光させる場合にはその標準白色のバランス情報が記憶されている。そして、白色と限定しない場合には、任意の色に設定できる色設定器１８を照明制御装置６に設け、色設定器１８により設定した色のバランスを演算して記憶部１０に記憶させる。また、任意の目標調光率を目標調光率設定器８により設定するが、予め目標調光率を固定させるようにしてもよい。
【００１０】
このように構成された実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置１および照明制御装置６を用いて、机上を白色で所定の照度に調光する場合、まず、目標調光率設定器８で目標調光率（ここでは７０％）を設定する。なお、この設定は初回だけでもよい。ついで、ＬＥＤ照明装置１の光受光部５が各発光部２〜４から発光された光を受光し、その光に対応した光信号を照明制御装置６に出力する。照明制御装置６は、Ａ／Ｄ変換器７で光信号をディジタル信号に変換した後、その信号に対応する調光率が設定した目標調光率（７０％）であるかを比較器９で比較し、差分を信号生成部１１に出力する。信号生成部１１は、比較結果（差分）と記憶部１０に記憶された白色のバランス情報とに基づいて、各発光部２〜４から発光された光が白色にバランスされかつ調光率が７０％になるような信号レベルになるように各発光部２〜４への信号をそれぞれ生成する。生成された各信号はアナログ変換された後、各色の増幅器１５〜１７によって駆動電流に変換され、各発光部２〜４にそれぞれ出力される。そして、各発光部２〜４は、入力された駆動電流に対応して光を発光する。
【００１１】
次に、光受光部５は、調光されて各発光部２〜４から発光された光を受光し、その光に対応した光信号を照明制御装置６に出力する。ついで、照明制御装置６は、上述したように再度光信号を設定した目標調光率（７０％）になるように調光する。そして、このような調光制御を繰り返し行い、机上が所定の照度に調光されるようにする。また、目標調光率設定器８により目標調光率を変更した場合は、変更した目標調光率になるように調光する。
【００１２】
このように、各発光部２〜４から発光された光を光受光部５で受光し、その光に対応した光信号を設定した目標調光率（明るさ）に対応した信号レベルになるように調光するようにしたので、各発光部２〜４のパワーを有効に利用して、机上等の被照度面を所定の照度にすることができる。また、各発光部２〜４のパワーを有効利用しているが、所定の照度を保ちつつ無駄にパワーを使用しないようにできるため、各発光部２〜４、つまりＬＥＤの寿命を長くすることができる。さらに、目標調光率を任意に設定することもできるため、ＬＥＤ照明装置１に対して所定の輝度も得ることができ、被照度面とＬＥＤ照明装置１との見た目も同じような明るさにすることができる。
【００１３】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２の構成を示すブロック図である。この実施の形態２は、実施の形態１に係るＬＥＤ照明装置１において、各発光部２〜４から発光されたそれぞれの光を受光し、受光した光に対応した光信号を照明制御装置６に出力する赤色光受光部２１、青色光受光部２２および緑色光受光部２３を、各発光部２〜４に対応して設けたものである。また、この実施の形態２は、実施の形態１に係る照明制御装置６において、各光受光部２１〜２３からの各光信号をそれぞれディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２４〜２６と、変換した各ディジタル信号に対応する調光率と目標調光率設定器８により設定された目標調光率とを比較し、差分を信号生成部１１にそれぞれ出力する比較器２７〜２９とを設けたものである。
なお、各光受光部２１〜２３は、それぞれ対応する発光部２〜４以外の光を受光しないように、例えば赤色光受光部２１と赤色ＬＥＤ発光部２、青色光受光部２２と青色ＬＥＤ発光部３、緑色光受光部２３と緑赤色ＬＥＤ発光部４など、色別にそれぞれが仕切られるように設置してもよく、赤色光受光部２１を赤色ＬＥＤ発光部２内に設置するなど、各発光部２〜４内に各光受光部２１〜２３を設置するようにしてもよい。
【００１４】
このように構成された実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置１および照明制御装置６を用いて、机上を白色で所定の照度に調光する場合も、実施の形態１で説明した場合とほぼ同様であり、まず、目標調光率設定器８で目標調光率（７０％）を設定する。ついで、ＬＥＤ照明装置１の各光受光部２１〜２３が各発光部２〜４から発光されたそれぞれの光を個別に受光し、受光した各光に対応した各光信号を照明制御装置６にそれぞれ出力する。照明制御装置６は、Ａ／Ｄ変換器２４〜２６で各光信号をディジタル信号に変換した後、各信号に対応する調光率が設定した目標調光率（７０％）であるかを比較器２７〜２９でそれぞれ比較し、各差分を信号生成部１１に出力する。信号生成部１１は、比較結果（各差分）と記憶部１０に記憶された白色のバランス情報とに基づいて、各発光部２〜４から発光されたそれぞれの光が白色にバランスされかつ調光率もそれぞれ７０％になるような信号レベルになるように各発光部２〜４への信号をそれぞれ生成する。生成された各信号はアナログ変換された後、各色の増幅器１５〜１７によって駆動電流に変換され、各発光部２〜４にそれぞれ出力される。そして、各発光部２〜４は、入力された駆動電流に対応して光を発光する。
【００１５】
次に、各光受光部２１〜２３は、調光されて各発光部２〜４から発光されたそれぞれの光を受光し、各光に対応した各光信号を照明制御装置６に出力する。ついで、照明制御装置６は、上述したように再度各光信号を設定した目標調光率（７０％）でかつ白色にバランスされるように調光する。そして、このような調光制御を繰り返し行い、机上が白色で所定の照度に調光されるようにする。また、目標調光率設定器８により目標調光率を変更した場合は、変更した目標調光率になるように調光し、色設定器１８によりＬＥＤ照明装置１の発光色を変更した場合は、変更した色になるように調光する。
【００１６】
このように、各発光部２〜４から発光されたそれぞれの光を各光受光部２１〜２３で個別に受光し、各光に対応した各光信号を設定した目標調光率（明るさ）に対応した信号レベルになるように調光するようにしたので、各発光部２〜４のパワーを有効に利用して、机上等の被照度面を所定の照度にすることができる。また、各発光部２〜４から発光されたそれぞれの光を受光する各光受光部２１〜２３をそれぞれ設けたので、各色の光を個別に受光することができ、より精度よく調光することができて、所定の輝度も得られ、白色または設定した他色を確実に再現することができるとともに、寿命末期でも白色または他色を変化させることなく発光することができる。
【００１７】
実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。この実施の形態３は、実施の形態２に係るＬＥＤ照明装置１において、各光受光部２１〜２３を省略するとともに、実施の形態２に係る照明制御装置６において、各光受光部２１〜２３と、各光受光部２１〜２３の近傍に設けられたＬＥＤ照明装置１の各発光部２〜４に設置されたＬＥＤと同じ特性の各色のＬＥＤ、モニター用赤色ＬＥＤ３１、モニター用青色ＬＥＤ３２およびモニター用緑色ＬＥＤ３３とを備えたもので、各モニター用ＬＥＤ３１〜３３から発光されたそれぞれの光を各光受光部２１〜２３で受光するようにしたものである。なお、モニター用赤色ＬＥＤ３１と赤色光受光部２１、モニター用青色ＬＥＤ３２と青色光受光部２２、モニター用緑色ＬＥＤ３３と緑色光受光部２３をそれぞれモジュール化させてもよい。この場合、光検出精度を高めることができるので、より精度よく調光することができる。
【００１８】
このように構成された実施の形態３に係るＬＥＤ照明装置１および照明制御装置６を用いて、机上を白色で所定の照度に調光する場合、まず、目標調光率設定器８で目標調光率（７０％）を設定する。ついで、照明制御装置６の各光受光部２１〜２３が各モニター用ＬＥＤ３１〜３３から発光されたそれぞれの光を個別に受光し、受光した各光に対応した各光信号をＡ／Ｄ変換器２４〜２６でディジタル信号に変換する。そして、各信号に対応する調光率が設定した目標調光率（７０％）であるかを比較器２７〜２９でそれぞれ比較し、各差分を信号生成部１１に出力する。信号生成部１１は、比較結果（各差分）と記憶部１０に記憶された白色のバランス情報とに基づいて、各発光部２〜４から発光されたそれぞれの光が白色にバランスされかつ調光率が７０％になるような信号レベルになるように各発光部２〜４への信号をそれぞれ生成する。生成された各信号はアナログ変換された後、各色の増幅器１５〜１７によって駆動電流に変換され、各発光部２〜４に出力される。このとき、各モニター用ＬＥＤ３１〜３３にも各色の増幅器１５〜１７によって変換された駆動電流に比例した電流（同じでもよい）がそれぞれ出力される。そして、各発光部２〜４は入力された駆動電流に対応して光を発光し、各モニター用ＬＥＤ３１〜３３も入力された駆動電流に対応して光を発光する。
【００１９】
次に、各光受光部２１〜２３は、調光された各モニター用ＬＥＤ３１〜３３から発光されたそれぞれの光を個別に受光し、各光に対応した各光信号を設定した目標調光率（７０％）でかつ白色にバランスされるように再度調光する。そして、このような各モニター用ＬＥＤ３１〜３３から発光されたそれぞれの光に基づいて、各発光部２〜４から発光される光の調光制御を繰り返し行い、机上が白色で所定の照度に調光されるようにする。また、目標調光率設定器８により目標調光率を変更した場合は、変更した目標調光率になるように調光し、色設定器１８によりＬＥＤ照明装置１の発光色を変更した場合は、変更した色になるように調光する。
【００２０】
このように、照明制御装置６に各光受光部２１〜２３を設けるとともに、その近傍に各発光部２〜４に使用されているＬＥＤと同じ特性のＬＥＤ３１〜３３をモニター用として設け、各モニター用ＬＥＤ３１〜３３から発光されたそれぞれの光を各光受光部２１〜２３により受光するようにしたので、各色の光を個別に容易に受光することができ、より精度よく調光することができて、机上等の被照度面を所定の照度にすることができるとともに、白色または設定した他色を確実に再現することができる。また、ＬＥＤは輝度が低いため、各光受光部２１〜２３の近傍に各モニター用ＬＥＤ３１〜３３を設けることによってより確実に光を受光することができ、受光精度を高めることができる。さらに、各光受光部２１〜２３を省略したＬＥＤ照明装置１は全体構造を小型にすることができるとともに、ＬＥＤ照明装置１と照明制御装置６とを近接して設ける必要がないため、各設置場所に対応してＬＥＤ照明装置１および照明制御装置６を設置することができる。
【００２１】
なお、上述の実施の形態１乃至３では、ＬＥＤ照明装置１と照明制御装置６とを別体に構成した場合を示したが、両者１，６を一体的に構成してもよい。この場合も同様の効果が得られるとともに、全体構造を小型化することができ、コストの低減も図ることができる。
また、上述の実施の形態１乃至３では、ＬＥＤ照明装置１に設けられた各発光部２〜４の色を赤、青、緑とした場合を示したが、他色でもよく、また発光部を１つまたは２つ、あるいは複数としてもよい。これらの場合も同様の効果を奏する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、複数のＬＥＤ群からなる発光部を調光制御する照明制御装置であって、発光部からの光に対応した光信号を、所定の照度に対応した信号レベルになるように発光部を調光制御するので、発光部のパワーを有効に利用して、机上等の被照度面を所定の照度にすることができる。また、発光部のパワーを有効利用しているが、所定の照度を保ちつつ無駄にパワーを使用しないようにできるため、発光部のＬＥＤの寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  ＬＥＤ照明装置、２  赤色ＬＥＤ発光部、３  青色ＬＥＤ発光部、４  緑色ＬＥＤ発光部、５  光受光部、６  照明制御装置、１０  記憶部、２１  赤色光受光部、２２  青色光受光部、２３  緑色光受光部、３１  モニター用赤色ＬＥＤ、３２  モニター用青色ＬＥＤ、３３  モニター用緑色ＬＥＤ。
【図１】
2004303531.tif 000003
【図２】
2004303531.tif 000004
【図３】
2004303531.tif 000005