(57)【要約】【課題】  よりよい光度調節効果のある光度調節可能な照明器具を提供する。【解決手段】  光源モジュール（２００）と、入力された電源（１１０）を直流電圧に変換して出力する電源モジュール（３００）と、光源モジュール（２００）と電源モジュール（３００）の間に接続され、電源モジュール（３００）からの直流電圧を受けて、光源モジュール（２００）を駆動するための駆動電圧に変換して駆動電流を出力する駆動モジュール（４００）と、環境の照度を測定して環境照度信号を出力する光センサーモジュール（７００）と、電源モジュール（３００）、光センサーモジュール（７００）、及び駆動モジュール（４００）に接続され、環境照度信号を受信して調光信号を駆動モジュール（４００）に出力する制御モジュール（５００）とを含み、駆動モジュール（４００）が調光信号によって光源モジュール（２００）の作動時間を制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源モジュールと、
入力された電源を直流電圧に変換して出力する電源モジュールと、
前記光源モジュールと前記電源モジュールの間に接続され、前記電源モジュールからの直流電圧を受けて、前記光源モジュールを駆動するための駆動電圧に変換して駆動電流を出力する駆動モジュールと、
環境の照度を測定して環境照度信号を出力する光センサーモジュールと、
前記電源モジュール、前記光センサーモジュール、及び前記駆動モジュールに接続され、前記環境照度信号を受信して調光信号を前記駆動モジュールに出力する制御モジュールと、を含み、
前記駆動モジュールが調光信号によって前記光源モジュールの作動時間を制御する、照明システム。
【請求項２】
前記制御モジュールが、前記電源モジュールからの直流電圧を受けて、環境の照度を測定するのに光センサーモジュールを作動させる、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記光源モジュールの作動時間は前記駆動電圧が作動電圧に達する時間である、請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記調光信号がパルス幅変調信号であり、前記駆動モジュールが前記パルス幅変調信号に対応する振幅を有する駆動電圧を生成する、請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記環境の照度が所定の最低照度より低い場合、前記制御モジュールが前記パルス幅変調信号のデューティ比を緩くして前記光源モジュールの作動時間を遅延し、前記環境の照度が所定の最高照度より高い場合、前記制御モジュールが前記パルス幅変調信号のデューティ比を早くして前記光源モジュールの作動時間を短縮する、請求項４に記載の照明システム。
【請求項６】
前記調光信号が直流電圧値信号であり、前記駆動モジュールが前記直流電圧値信号に対応する振幅を有する駆動電圧を生成する、請求項３に記載の照明システム。
【請求項７】
前記環境の照度が所定の最低照度より低い場合、前記制御モジュールが前記直流電圧値信号の電圧上昇速度を緩くして、前記駆動電圧が前記作動電圧に達する時間を遅延させ、前記環境の照度が所定の最高照度より高い場合、前記制御モジュールが前記直流電圧値信号の電圧上昇速度を早くして、前記駆動電圧が前記作動電圧に達する時間を短縮する、請求項６に記載の照明システム。
【請求項８】
前記入力された電源が交流電源である、請求項１に記載の照明システム。
【請求項９】
前記光源モジュールが発光ダイオードモジュールである、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記駆動モジュールが直流―直流コンバータである、請求項１に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システムに関し、具体的に、光度の調節できる照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人々に広く応用されている従来の照明システムとして、例えば電気スタンドなどの照明器具が挙げられる。照明器具などの製品に対する要求や市場の競争により、各メーカはより人にやさしい照明器具を市場に出品しつつあり、照明関連製品として、人にやさしい照明システムであるかどうかは、競争力のあるかどうかのポイントになりつつある。
【０００３】
図１は従来の照明器具の回路ブロックを示す図である。図１に示すように、従来の照明器具は、電源１と、スイッチ２と、駆動回路３と、光源４とを含む。スイッチ２がオンされた場合，駆動回路３は電源１からの電圧を受けて光源４を駆動して発光させる。しかし、今市販されているオンーオフ式照明器具は、点灯―消灯の二段階の光度出力しかできないという共通点がある。図２に示すように、従来の照明器具では、スイッチがオフされた場合に、光源の光度が０％になり、スイッチがオンされた場合に、光源の光度が１００％になる。今市販されているオンーオフ式照明器具は、殆どこのような点灯―消灯の二段階の光度出力しかできない照明器具である。
【０００４】
しかし、使用者が低い照度の環境で従来の照明器具をオンした場合、照明器具の光源が瞬間に最高光度の光を発する。このような場合、暗い環境に慣れた使用者の目は短時間内に光源４から発した最高光度の光に慣れなく、むしろ眩しく感じる。
【０００５】
それに対し、最高光度に達する時間を遅延し、徐々に１００％の光度までに光を発するソフトスタートの照明器具が少数市場に流通されている。このような照明器具は前記不具合を解決することができるが、照度の高い環境で点灯する場合には作動が遅く感じる。
【０００６】
このため、前記不具合を解決するよりよい照明器具が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、よりよい光度調節効果のある光度調節可能な照明器具を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、光源モジュールと、入力された電源を直流電圧に変換して出力する電源モジュールと、前記光源モジュールと前記電源モジュールの間に接続され、前記電源モジュールからの直流電圧を受けて、前記光源モジュールを駆動するための駆動電圧に変換して駆動電流を出力する駆動モジュールと、環境の照度を測定して環境照度信号を出力する光センサーモジュールと、前記電源モジュール、前記光センサーモジュール、及び前記駆動モジュールに接続され、前記環境照度信号を受信して調光信号を前記駆動モジュールに出力する制御モジュールと、を含み、前記駆動モジュールが調光信号によって前記光源モジュールの作動時間を制御する照明システムを提供する。
【０００９】
好ましくは前記制御モジュールが前記電源モジュールからの直流電圧を受けて、環境の照度を測定するのに光センサーモジュールを作動する。前記制御モジュールが前記環境照度信号を受信して調光信号を前記駆動モジュールに出力し、駆動モジュールは前記調光信号により、光源モジュールの作動時間を制御する。また、前記光源モジュールの作動時間は前記駆動電圧が作動電圧に達する時間である。
【００１０】
好ましい実施形態において、前記調光信号がパルス幅変調信号であってよく、前記駆動モジュールが前記パルス幅変調信号に対応する振幅を有する駆動電圧を生成する。前記環境の照度が所定の最低照度より低い場合、前記制御モジュールが前記パルス幅変調信号のデューティ比を緩くして前記光源モジュールの作動時間を遅延し、前記環境の照度が所定の最高照度より高い場合、前記制御モジュールが前記パルス幅変調信号のデューティ比を早くして前記光源モジュールの作動時間を短縮する。
【００１１】
また、他の好ましい実施形態において、前記調光信号が直流電圧値信号であり、前記駆動モジュールが前記直流電圧値信号に対応する振幅を有する駆動電圧を生成する。前記環境の照度が所定の最低照度より低い場合、前記制御モジュールが前記直流電圧値信号の電圧上昇速度を緩くして、前記駆動電圧が前記作動電圧に達する時間を遅延し、前記環境の照度が所定の最高照度より高い場合、前記制御モジュールが前記直流電圧値信号の電圧上昇速度を早くして、前記駆動電圧が前記作動電圧に達する時間を短縮する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の照明器具の回路ブロックを示す図。
【図２】従来の照明器具の出力光度と時間の関係を示すグラフ。
【図３】本発明に係る照明システムの回路ブロックを示す図。
【図４】本発明に係る照明システムの出力光度と時間の関係を示すグラフ。
【図５】図３に示す照明システムの他の実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、環境の照度を測定して作動時間を制御する照明システムを提供する。
図３は本発明に係る照明システム１００の回路ブロックを示す図である。図３に示すように、照明システム１００は、光源モジュール２００と、電源モジュール３００と、駆動モジュール４００と、制御モジュール５００と、光センサーモジュール７００とを含む。電源モジュール３００は制御モジュール５００に接続され、制御モジュール５００は光センサーモジュール７００と駆動モジュール４００に接続され、光源モジュール２００は駆動モジュール４００に接続される。本実施形態において、好ましい光源モジュール２００は発光ダイオードモジュールであるが、本発明に係る照明システム１００における光源モジュール２００は発光ダイオードモジュールに限らず、電球、蛍光灯、他のランプであってもよい。また、光源モジュール２００は、複数の発光部材や要求に応じて変化できる光源であってもよい。例えば、照明システム１００がオフィスビルに設置された場合、光源モジュール２００は１階のオフィスや一間のオフィスの照明光源であってもよい。
【００１４】
図３に示すように、光源モジュール２００は駆動モジュール４００に駆動され、駆動モジュール４００は制御モジュール５００に制御される。光センサーモジュール７００は、制御モジュールに接続され、環境照度信号を生成して制御モジュール５００に出力する。制御モジュール５００は、環境照度信号により、駆動モジュール４００を制御する。具体的に、光センサーモジュール７００は、環境例えばオフィスの照度を測定して、環境照度信号を生成して制御モジュール５００に出力する。
【００１５】
図４は、電源を入れた後に、照明システム１００における光源モジュール２００の出力光度と時間の関係を示すグラフである。図４に示すように、電源がオフ（切断）された場合、光源モジュール２００が発する光源光度が０％になり、電源がオン（導通）された場合、光源モジュール２００の光源は時間を経つにつれて光源光度が最高の１００％までに徐々に高くなる。前記光センサーモジュール７００、制御モジュール５００、及び駆動モジュール４００の協働により、照明システム１００は、光センサーモジュール７００から出力された環境照度信号によって、制御モジュール５００で図４に示す光源光度と時間の関係グラフの勾配と形状を調節できる。つまり、制御モジュール５００は、光センサーモジュール７００からの環境照度信号によって光源モジュール２００を駆動する駆動モジュール４００を調節して、光源モジュール２００に人にやさしく点灯させて、光源モジュール２００が瞬間に点灯で使用者の目に刺激を与えることを回避する。
【００１６】
図５は図３に示す照明システムの好ましい実施形態である。図５に示すように、電源モジュール３００は、更に整流モジュール３１０と、変圧モジュール３２０と、一次側フィルター３３０と、二次側フィルター３４０、３５０とを含む。整流モジュール３１０は、電源１１０に接続される。本実施形態において、好ましい電源１１０は交流電源である。整流モジュール３１０は、電源１１０からの高圧交流電波Ａ（例えば１１０Ｖや２２０Ｖ）を受けて、高圧交流電波Ａを正極になる全波整流電圧Ｂに変換する。つまり、本実施形態において、整流モジュール３１０は、両極性変化で変化する交流電圧を一極性の直流電圧に変換する例えば全波整流器やブリッジ回路のような電子部材である。
【００１７】
一次側フィルター３３０は、整流モジュール３１０から出力された全波整流電圧Ｂを受けて初期濾波して一次側電圧Ｃ１を出力する。本実施形態において、一次側電圧Ｃ１はリップル電圧である。本実施形態に用いられる変圧モジュール３２０は、一次側フィルター３３０から出力された一次側電圧Ｃ１を異なる電圧の二次側メイン電圧Ｃ２に変換するトランスである。
【００１８】
図５に示す二次側フィルター３４０は、変圧モジュール３２０から出力された二次側メイン電圧Ｃ２を受けて、更に二次側メイン電圧Ｃ２に含まれるリップル電圧を濾波して直流電圧Ｄ１を生成して駆動モジュール４００に出力する。また、二次側フィルター３５０は、変圧モジュール３２０から出力された二次側サブ電圧Ｃ３を受けて、更に二次側サブ電圧Ｃ３に含まれるリップル電圧を濾波して直流電圧Ｄ２を生成して制御モジュール５００に出力する。本実施形態において、二次側フィルター３４０と二次側フィルター３５０は同時に変圧モジュール３２０から同じ電圧値のリップル電圧を受ける。つまり、二次側メイン電圧Ｃ２と二次側サブ電圧Ｃ３は、同時に変圧モジュール３２０から出力され、それぞれ駆動モジュール４００と制御モジュール５００に供給される。また、本実施形態において、二次側フィルター３４０と二次側フィルター３５０はコンデンサである。なお、他の実施形態においては、必要に応じた設計により、二次側フィルター３４０と二次側フィルター３５０は、時間を偏って変圧モジュール３２０から異なる電圧値のリップル電圧を受けてもよい。つまり、二次側メイン電圧Ｃ２と二次側サブ電圧Ｃ３は、ともにリップル電圧であるが、電圧値が同じでも異なてっもよい。例えば、変圧モジュール３２０から出力された二次側メイン電圧Ｃ２の電圧値と二次側サブ電圧Ｃ３の電圧値が同じでも異なってもよい。
【００１９】
図５に示すように、駆動モジュール４００と制御モジュール５００は同時に電源モジュール３００からそれぞれ直流電圧Ｄ１と直流電圧Ｄ２を受ける。制御モジュール５００は、直流電圧Ｄ２を受けて光センサーモジュール７００を作動させる。光センサーモジュール７００は、環境の照度を測定して環境照度信号を制御モジュール５００に出力する。本実施形態において、好ましい制御モジュール５００はマイクロコントローラである。制御モジュール５００は、環境照度信号により調光信号Ｆを生成して駆動モジュール４００に出力する。駆動モジュール４００は、直流電圧Ｄ１を受けて、制御モジュール５００からの調光信号Ｆにより光源モジュール２００の作動時間を調節する。本実施形態において、駆動モジュール４００は、直流―直流コンバータであり、電源モジュール３００からの直流電圧Ｄ１を受けて駆動電圧Ｅに変換して光源モジュール２００に駆動電流を出力するように作動する。具体的に、駆動電流で光源モジュール２００を作動させるときに、駆動モジュール４００は駆動電圧Ｅを調節することにより光源モジュール２００の作動時間を制御する。光源モジュール２００の作動時間は、駆動電圧Ｅが作動電圧に達する時間であるのが好ましく、例えば、図４の光度と時間のグラフに示すように、光源モジュール２００の作動時間は、照明システム１００のオンの時点から光源モジュール２００の光源光度が１００％になる時点の時間である。
【００２０】
図５に示すように、好ましい実施形態において、調光信号Ｆはパルス幅変調信号であり、駆動モジュール４００はパルス幅変調信号に対応する振幅を有する駆動電圧Ｅを生成するパルス幅変調器である。本実施形態において、制御モジュール５００が受けた環境照度信号が所定の最低照度より低い場合、制御モジュール５００は調光信号Ｆ（即ちパルス幅変調信号）のデューティ比を緩くして光源モジュール２００の作動時間を遅延させる。環境照度信号が所定の最高照度より高い場合、制御モジュール５００は調光信号Ｆ（即ちパルス幅変調信号）のデューティ比を早くして光源モジュール２００の作動時間を短縮する。本実施形態において、環境照度の所定の最低照度と最高照度は、製品メーカによって設定されてもよく、使用者によって設定されてもよい。また、所定の最低照度は最高照度より低いのが好ましい。
【００２１】
詳細に、照明システム１００がオンされた場合（照明システムが導電の状態）に、光センサーモジュール７００は環境の照度を測定して、環境照度信号を制御モジュール５００に出力する。制御モジュール５００には所定の最高照度と最低照度が設定されており、例えば、制御モジュールのファームウェアをアップデートすることにより、前記最高照度と最低照度を使用者によって設定することができる。環境の照度が低い状態（例えば夜、暗室）で照明システム１００がオンされた場合、環境照度信号は所定の最低照度より低く、制御モジュール５００は調光信号Ｆ（即ちパルス幅変調信号）のデューティ比を緩くして、対応する駆動電圧を駆動モジュール４００に生成させ、出力光度が瞬間に最高光度にならなく、最高光度までに徐々に光度をあげるように光源モジュール２００の作動時間を遅延し、使用者に低照度の環境から段々明るくなる光に慣れる時間が与えられる。逆に、照度の高い環境で照明システム１００がオンされた場合、制御モジュール５００が受信した環境照度が所定の最高照度より高く、使用者が既に高照度の環境に慣れていると推測される。このような場合、明るい光に慣れる時間を与えなくてもよいため、制御モジュール５００は、調光信号Ｆ（即ちパルス幅変調信号）のデューティ比を早くして光源モジュール２００が早く最高光度に達するように光源モジュール２００の作動時間を短縮する。
【００２２】
また、他の実施形態において、調光信号Ｆは直流電圧値信号であってよく、駆動モジュール４００が直流電圧値信号に対応する振幅を有する駆動電圧Ｅを生成して、光源モジュール２００の作動時間を調節する。環境の照度が低い状態（例えば夜、暗室）で照明システム１００がオンされた場合、環境照度信号が所定の最低照度より低く、制御モジュール５００は調光信号Ｆ（即ち直流電圧値信号）の電圧上昇速度を緩くして、駆動電圧Ｅが作動電圧に達する時間を遅延させる。逆に、照度の高い環境で照明システム１００がオンされた場合、環境照度が所定の最高照度より高く、このような場合、制御モジュールは、調光信号Ｆ（即ち直流電圧値信号）の電圧上昇速度を早くして、駆動電圧Ｅが前記作動電圧に達する時間を短縮する。
【００２３】
本発明では好適な実施形態を前述及び図面の通り開示したが、各種の追加、若干の改良、変更が施されたものでも、本発明の好適な実施形態として用いられてもよく、特許請求の範囲に限定する本発明の精神と領域を離脱することはない。当該分野の技術を熟知しているものであれば、本発明における形式、構造、配置、比例、材料、要素及び組合に対して、多様の変動や修正を加えることができる。このため、本明細書に開示された実施形態は本発明を説明に用いられるものであって、決して本発明を限定するものではない。従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とし、法に合致する均等物を含み、前述に限定されない。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ：高圧交流電波
Ｂ：全波整流電圧
Ｃ１：一次側電圧
Ｃ２：二次側メイン電圧
Ｃ３：二次側サブ電圧
Ｄ１：直流電圧
Ｄ２：直流電圧
Ｅ：駆動電圧
Ｆ：調光信号
１：電源
２：スイッチ
３：駆動回路
４：光源
１００：照明システム
１１０：電源
２００：光源モジュール
３００：電源モジュール
３１０：整流モジュール
３２０：変圧モジュール
３３０：一次側フィルター
３４０：二次側フィルター
３５０：二次側フィルター
４００：駆動モジュール
５００：制御モジュール
６００：スイッチ
７００：光センサーモジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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