(57)【要約】【課題】明るさ一定制御を高精度にできる照明器具を提供する。【解決手段】照明器具１０は、光色の異なる複数の光源１１，１２と、光源１１，１２を光色毎に調光することにより調光および調色させる調光点灯回路１３，１４と、光源１１，１２からの被照射面の明るさを検出する明るさセンサ１５と、明るさセンサ１５からの信号により被照射面の明るさが一定となるように自動で調光制御する自動調光制御回路１６とを備え、自動調光時の照度目標値を設定するため、ある一つの光源１１を点灯させて反射率を測定し、計算により求めた調光および調色時の照度目標値を用いて調光制御を行う。【選択図】図１
2013008501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光色の異なる複数の光源と、
前記光源を光色毎に調光することにより調光および調色させる調光点灯回路と、
前記光源からの被照射面の明るさを検出する明るさセンサと、
前記明るさセンサからの信号により前記被照射面の明るさが一定となるように自動で調光制御する自動調光制御回路とを備え、
自動調光時の照度目標値を設定するため、ある一つの光源を点灯させて反射率を測定し、計算により求めた調光および調色時の照度目標値を用いて調光制御を行う照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明器具において、
調光および調色時の前記照度目標値を、前記光源の全点灯時の照度比と、前記光源に対する前記明るさセンサの感度比と、点灯時の前記光源の調光比と、前記反射率の測定値とから求める照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明からの光と窓から入る外光等との照度を検出して、自動で明るさを制御する照明器具に関し、特に複数の光色の光源を調光して調色した際に室内の明るさを自動制御する照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光源を点灯させる点灯装置と、光源による被照射面の照度を検出する照度検出部とを備えて、照度検出部による照度検出値に基づいて光源の光出力を制御する照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１は、被照射面の照度を所定値に設定するための照度目標値に合わせて、照度検出値が一定になるように明るさを制御する照度一定制御機能を有する制御部を備える。
【０００３】
特許文献１は、制御部が、標準的な被照射面の状態で調光レベルを変化させた各調光レベルに対応する照度基準値である基準カーブと、実際の被照射面の反射率に基づいて算出した補正係数とを用いて、照度一定制御時の照度目標値を算出設定する。
特許文献１は、基準カーブと補正係数とを用いて照度一定制御時の照度目標値を算出設定することにより室内の照度を一定に保つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４９８３４号公報（図２、請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、窓から入る外光等を利用して室内の照度を一定に保つように自動で調光でき、照度一定制御においてランプ出力が出過ぎることを防止でき、省エネルギーを図れる。
【０００６】
ところで、近年、ＬＥＤのような高効率で小型の光源を複数並べて点灯させる高効率の照明器具が提案されている。
さらに、光色の違う光源を使って調光しながら光色の違う光源を切り替えて使うことにより、調色と調光とを自在に制御できる照明器具が提案されている。
このような従来の照明器具は、昼光色と電球色との光源を備え、各々の光源の調光比率を変えることにより調色し、各色の調光比率を保ったまま調光することにより、調色比率を保ったまま調光できる。
【０００７】
しかし、このような調色機能付の照明器具と明るさセンサとを組み合わせて、調色しながら室内照度を一定に保つ制御を行うと、正しく制御できないことがある。
これは、照度検出部のセンサの分光感度が光色の違いにより異なることによる。特に、ＬＥＤのような特定の波長に鋭いピークを持つ光源と組み合わせた場合に生ずる。
【０００８】
図５に示すように、このような従来の照明器具１００は、明るさセンサの分光感度と光色の違うＬＥＤの分光感度とにおいて、電球色のＬＥＤは、６２０ｎｍ付近にピークを持つ発光が主である。
これに対し、このような従来の照明器具１００は、昼光色のＬＥＤでは、４６０ｎｍ付近と、５６０ｎｍ付近とにピークを持つ２つの発光が主となっている。
【０００９】
一方、このような従来の照明器具１００は、明るさセンサが、３８０〜６３０ｎｍ付近の発光を検出する。
そのため、このような従来の照明器具１００は、同じ明るさで発光している昼光色と電球色のＬＥＤの光を検出しても、昼光色のＬＥＤの方が電球色のＬＥＤよりも検出値が大きくなる。
従って、このような従来の照明器具１００は、照度一定制御を行っていても、調色を行うと、センサの照度検出値が変化して、一定制御できなくなる。
【００１０】
さらに、このような従来の照明器具１００は、昼光色のみで１００％点灯した時と、電球色のみで１００％点灯した時とで、照度が異なるような場合、照度一定制御する照度目標値がそれぞれの光色で異なってくる。
加えて、このような従来の照明器具１００は、昼光色と電球色とを混色して調色すると、調色比率により照度目標値が変わってしまい、正しく照度一定制御できない。
【００１１】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、明るさ一定制御を高精度にできる照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る照明器具は、光色の異なる複数の光源と、前記光源を光色毎に調光することにより調光および調色させる調光点灯回路と、前記光源からの被照射面の明るさを検出する明るさセンサと、前記明るさセンサからの信号により前記被照射面の明るさが一定となるように自動で調光制御する自動調光制御回路とを備え、自動調光時の照度目標値を設定するため、ある一つの光源を点灯させて反射率を測定し、計算により求めた調光および調色時の照度目標値を用いて調光制御を行う。
【００１３】
本発明に係る照明器具は、調光および調色時の前記照度目標値を、前記光源の全点灯時の照度比と、前記光源に対する前記明るさセンサの感度比と、点灯時の前記光源の調光比と、前記反射率の測定値とから求める。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る照明器具によれば、明るさ一定制御を高精度にできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る一実施形態の照明器具のブロック構成図
【図２】本発明に係る一実施形態の照明器具における複数の光源の照度を直線的に増減する場合の照度と調色比率との関係図
【図３】本発明に係る一実施形態の照明器具における外光がない場合に標準的な被照射面の状態での調色のセンサ電圧と調色比率との関係図
【図４】本発明に係る一実施形態の照明器具における複数の光源の調光比率を一定にしたままで調光した場合のセンサ電圧と調光比率との関係図
【図５】従来の照明器具の明るさセンサの分光感度と光色の違う光源の分光感度との関係図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る一実施形態の照明器具について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本発明に係る一実施形態の照明器具１０は、昼光色の第１光色を発光するＬＥＤである第１光源１１と、第１光色とは異なる電球色の第２光色を発光するＬＥＤである第２光源１２とを備える。
また、照明器具１０は、第１光源１１の第１光色を調光することにより調光および調色させる調光点灯回路である第１点灯回路１３と、第２光源１２の第２光色を調光することにより調光および調色させる調光点灯回路である第２点灯回路１４とを備える。
【００１７】
そして、照明器具１０は、第１光源１１および第２光源１２からの被照射面の明るさを検出する明るさセンサ１５と、明るさセンサ１５からの信号により被照射面の明るさが一定となるように自動で調光制御する自動調光制御回路１６とを備える。
さらに、照明器具１０は、自動調光制御回路１６による自動調光時の照度目標値を設定するため、第１光源１１を点灯させて反射率を測定し、計算により求めた調光および調色時の照度目標値を用いて調光制御を行う調光制御回路１７を備える。
加えて、照明器具１０は、調光制御回路１７が、調光および調色時の照度目標値を、第１光源１１の全点灯時の照度比と、第１光源１１に対する明るさセンサ１５の感度比と、点灯時の第１光源１１の調光比と、反射率の測定値とから求める。
【００１８】
照明器具１０は、第１光源１１および第２光源１２が連続調光可能であり、第１光源１１および第２光源１２をそれぞれ調光して調色比率を変えることにより、調色・調光ができる。
照明器具１０は、明るさセンサ１５を備えるために、室内の照度を一定に制御できる。
照明器具１０は、室内環境での明るさセンサ１５の感度補正のために、設置時に第１光源１１を１００％点灯し、そのときのセンサ電圧でその補正値を設定する。
照明器具１０は、調光・調色時に照度目標値を計算により求める。
【００１９】
照明器具１０の調色制御の方法は、昼光色の第１光源１１が最大出力点灯、第２光源１２が最小出力点灯(あるいは消灯)から、電球色の第２光源１２側に調色する場合、第１光源１１の出力を減少させると同時に第２光源１２の出力を増加させる。
【００２０】
次に、第１光源１１と第２光源１２との照度を例えば直線的に増減させる場合について説明する。
図２に示すように、第１光源１１の照度をＬ１とし、第２光源１２の照度をＬ２として、第１光源１１の最大照度をＬ１ｍａｘとし、第２光源１２の最大照度をＬ２ｍａｘとする。
混色された出力は、第１光源１１と第２光源１２との和となり、照度Ｌは、直線的に変化する。
つまり、調色比率ａを第１光源１１のみ点灯する時に０と定義し、第２光源１２のみを点灯する時に１と定義して、調光比率ａが０から１まで変化するときに、第１光源１１の照度Ｌ１は、以下の数式１により得られる。
【００２１】
【数１】
2013008501.tif 000003
【００２２】
また、第２光源１２の照度Ｌ２は、以下の数式２により得られる。
【００２３】
【数２】
2013008501.tif 000004
【００２４】
この時の混色の照度Ｌｓは、以下の数式３により得られる。
【００２５】
【数３】
2013008501.tif 000005
【００２６】
また、第１光源１１の最大照度Ｌ１ｍａｘに対して第２光源１２の最大照度Ｌ２ｍａｘが少ない場合、この倍率をｍ倍（ｍ＜１）とすると、第２光源１２の最大照度Ｌ２ｍａｘは、以下の数式４により得られる。
【００２７】
【数４】
2013008501.tif 000006
【００２８】
この時の混色の照度Ｌｓは、以下の数式５により得られる。
【００２９】
【数５】
2013008501.tif 000007
【００３０】
次に、外光がない時に標準的な被照射面の状態で調色する場合について説明する。
図３に示すように、第１光源１１の照度Ｌ１と第２光源１２の照度Ｌ２とが同じ場合である。
このとき、第２光源１２の照射時のセンサ電圧Ｖ２は、第１光源１１の照射時のセンサ電圧Ｖ１のｎ倍（ｎ＜１）となる場合、第１光源１１の最大出力でのセンサ電圧Ｖ１ｍａｘと第２光源１２のセンサ電圧Ｖ２ｍａｘは、以下の数式６により得られる。
【００３１】
【数６】
2013008501.tif 000008
【００３２】
ここで、第１光源１１の最大出力でのセンサ電圧Ｖ１ｍａｘから第２光源１２のセンサ電圧Ｖ２ｍａｘに向けて調色時のセンサ電圧Ｖｓは、センサ電圧Ｖ１ｍａｘからセンサ電圧Ｖ２ｍａｘの間を直線的に変化する。
つまり、調色比率ａを第１光源１１のみを点灯する時に０と定義し、第２光源１２のみを点灯する時に１と定義して、調色比率ａが０から１まで変化するときに、センサ電圧Ｖ１は、以下の数式７により得られる。
【００３３】
【数７】
2013008501.tif 000009
【００３４】
そして、センサ電圧Ｖ２は、以下の数式８により得られる。
【００３５】
【数８】
2013008501.tif 000010
【００３６】
そのため、標準的な被照射面に、この混色を照射したときのセンサ電圧Ｖｓは、以下の数式９により得られる。
【００３７】
【数９】
2013008501.tif 000011
【００３８】
次に、第１光源１１と第２光源１２との調光比率を一定としたまま調光をする場合について説明する。
図４に示すように、このときのセンサ電圧Ｖは、調光比率ｂ（０が消灯であり、１が１００％点灯である。）に対して直線的に変化する。
１００％点灯時の調色時のセンサ電圧Ｖｓより、センサ電圧Ｖは、以下の数式１０により得られる。
【００３９】
【数１０】
2013008501.tif 000012
【００４０】
このとき、センサ電圧Ｖは、標準的な被照射面の状態での反射に基づくセンサ電圧であるため、実際の照明器具１０の設置環境での被照射面の反射率を測定し、その差を補正係数ｋとする。
例えば、照明器具１０を部屋に設置したときに、環境設定として外光がない状態において第１光源１１で１００％点灯したときのセンサ電圧を測定し、標準環境での第１光源１１でのセンサ電圧Ｖ１と比較して補正値ｋを求める。
実環境での外光がない場合のセンサ電圧Ｖｒは、以下の数式１１により得られる。
【００４１】
【数１１】
2013008501.tif 000013
【００４２】
このとき、パラメータａ，パラメータｂは第１光源１１と第２光源１２との制御パラメータであり、ｍは照明器具１０として事前に設定される固定値である。
また、ｎは照明器具１０に設定される第１光源１１および第２光源１２と明るさセンサ１５との仕様によりあらかじめ決まる値である。
つまり、実使用環境において補正値ｋを求めれば、調色・調光しても、その照明器具１０からの光によるセンサ電圧は分かることになる。
従って、任意の調色・調光状態で、正しく照度目標値が設定でき、外光が入ってきても照度一定で自動調光できる。
【００４３】
以上、説明した本発明に係る一実施形態の照明器具１０によれば、室内環境での明るさセンサ１５の感度補正のために、設置時に第１光源１１を１００％点灯し、そのときのセンサ電圧でその補正値ｋを設定する。
そして、照明器具１０によれば、調光・調色時に照度目標値を計算により求める。
従って、照明器具１０によれば、第１光源１１の点灯により設置環境の反射率測定をすることにより明るさ一定制御を精度良くできる。
【００４４】
また、本発明に係る一実施形態の照明器具１０によれば、調光および調色時の照度目標値を、第１光源１１の点灯時の照度比と、第１光源１１に対する明るさセンサ１５の感度比と、点灯時の第１光源１１の調光比と、反射率の測定値とから求める。
従って、調光および調色時の照度目標値を高精度に取得できる。
【００４５】
なお、本発明の照明器具において明るさセンサ，自動調光制御回路等は、前述した一実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  照明器具
１１  第１光源（光源）
１２  第２光源（光源）
１３  第１点灯回路（調光点灯回路）
１４  第２点灯回路（調光点灯回路）
１５  明るさセンサ
１６  自動調光制御回路
【図１】
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【図２】
2013008501.tif 000015
【図３】
2013008501.tif 000016
【図４】
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【図５】
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