照明装置以及照明器具的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种照明装置以及照明器具，在实现不适感、不快感少的舒适的照明空间的同时提高了便利性。照明装置(1)具备发光二极管(110、120)、检测部(18)以及控制部(15)。检测部(18)对被发光二极管(110、120)的混色光照明的被照面的亮度进行检测。控制部(15)基于检测部(18)的检测结果来分别控制发光二极管(110、120)的调光比。另外，控制部(15)分别控制发光二极管(110、120)的调光比，使得随着由检测部(18)检测出的被照面的亮度变亮，由发光二极管(110、120)发出的混色光的光量减少且混色光的色温接近第一色温。
【专利说明】
照明装置以及照明器具
技术领域
[0001]本发明涉及一种照明装置以及照明器具，特别是涉及一种将发光元件作为光源的照明装置以及照明器具。
【背景技术】
[0002]以往，提供了一种将发光颜色不同的多个LED(发光二极管)作为光源的、具备根据日光(外部光)来进行调光的自动调光功能的照明装置(例如参照日本专利申请公开号2012-129021(以下称为“文献I”))。文献I记载的照明装置具备白色光用的LED和白炽灯用的LED(发光元件)、点亮电路部(控制部)以及传感器部(检测部)。点亮电路部分别控制各种颜色的LED的调光等级。传感器部对被来自各种颜色的LED的光照明的被照面的亮度进行检测。
[0003]传感器部是光电二极管等亮度传感器，向点亮电路部输出与入射的光量相应的电压。而且，点亮电路部分别控制各种颜色的LED的调光等级，以使由传感器部输入的电压的值成为预先设定的目标值。
【发明内容】
[0004]发明要解决的问题
[0005]在上述文献I记载的照明装置中，不能根据日光的色温来调整各种颜色的LED的色温，有时根据时间段的不同而感受到不适感、不快感。另外，在该照明装置中，在想要根据日光的色温来变更照明光(混色光)的色温的情况下，需要利用遥控器进行手动操作。
[0006]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种在实现不适感、不快感少的舒适的照明空间的同时提高了便利性的照明装置以及照明器具。
[0007]用于解决问题的方案
[0008]本发明的照明装置朝向要被混色光照明的被照面照射所述混色光，所述混色光是使从色温不同的至少两种发光元件分别放射的光进行颜色混合而得到的，该照明装置具备:所述至少两种发光元件;检测部，其检测所述被照面的亮度;控制部，其基于所述检测部的检测结果来分别控制所述至少两种发光元件的调光比；以及设定部，其设定所述混色光的色温，其中，所述控制部分别控制所述至少两种发光元件的调光比，以使所述混色光的色温成为由所述设定部设定的色温，所述控制部分别控制所述至少两种发光元件的调光比，使得随着由所述检测部检测出的所述被照面的亮度变亮，所述混色光的光量减少，且所述混色光的色温与由所述设定部设定的色温无关地接近第一色温，该第一色温是所述至少两种发光元件的色温的中间的色温。
[0009]本发明的照明器具具备上述照明装置以及用于保持所述照明装置的器具主体。
[0010]发明的效果
[0011 ]本发明能够在实现不适感、不快感少的舒适的照明空间的同时提高便利性。
【附图说明】
[0012]图1A是本发明的实施方式所涉及的照明装置的概要框图，图1B是本发明的实施方式所涉及的照明装置中使用的点亮电路部的电路结构图。
[0013]图2是说明本发明的实施方式所涉及的照明装置的动作的曲线图。
[0014]图3A和图3B是说明以往的照明装置的动作的说明图。
[0015]图4A和图4B是说明本发明的实施方式所涉及的照明装置的动作的说明图。
[0016]图5A和图5B是说明本发明的实施方式所涉及的照明装置的动作的曲线图。
[0017]图6是本发明的实施方式所涉及的照明器具的分解立体图。
[0018]附图标记说明
[0019]1:照明装置;2:器具主体；10:照明器具；15:控制部；18:检测部；110、120:发光二极管(至少两种发光元件)
【具体实施方式】
[0020]参照图1?图6来具体地说明本发明的实施方式所涉及的照明装置I以及照明器具
10。但是，以下说明的结构只不过是本发明的一例，本发明并不限定于下述实施方式。因而，即使是该实施方式以外的实施方式，只要在不脱离本发明所涉及的技术思想的范围内，就能够与设计等相应地进行各种变更。
[0021]如图1A所示，本实施方式的照明装置I具备第一光源部11和第二光源部12、第一点亮电路部13和第二点亮电路部14、控制部15、功率因数改善电路16、接收部17以及检测部18。
[0022]第一光源部11例如具有放射相关色温为6500K的光(冷色光)的一个至多个发光二极管110的串联电路。第二光源部12例如具有放射相关色温为2700K的光(暖色光)的一个至多个发光二极管120的串联电路。
[0023]通过对第一光源部11施加将发光二极管110的正向电压乘以个数而得到的电压(以下称为驱动电压)，来使电流流过第一光源部11，从而第一光源部11发光(点亮)。通过对第二光源部12施加将发光二极管120的正向电压乘以个数而得到的电压(以下称为驱动电压)，来使电流流过第二光源部12，从而第二光源部12发光(点亮)。在本实施方式中，发光二极管110、120是至少两种发光元件。
[0024]在日本工业标准(JISZ9110照明基准总则)中，将相关色温不足3300K的光色定义为“暖色”，将超过5300K的光色定义为“冷色”，将3300K?5300K范围内的光色定义为“中间色”。
[0025]功率因数改善电路16具有输入过滤器、整流电路以及升压斩波电路，输出比从商用的交流电源100供给的交流电压高的直流电压。
[0026]第一点亮电路部13具有开关电源电路。开关电源电路使从功率因数改善电路16输出的直流电压降压，并将降压后的直流电压(第一光源部11的驱动电压)输出到第一光源部
11。第二点亮电路部14具有开关电源电路。开关电源电路使从功率因数改善电路16输出的直流电压降压，并将降压后的直流电压(第二光源部12的驱动电压)输出到第二光源部12。
[0027]如图1B所示，第一点亮电路部13具备降压斩波电路和对降压斩波电路进行驱动的驱动电路130。第二点亮电路部14具备降压斩波电路和对降压斩波电路进行驱动的驱动电路 140 0
[0028]降压斩波电路是以往公知的，二极管Dl的阴极连接于功率因数改善电路16的正极侧的输出端子。在二极管Dl的阳极与功率因数改善电路16的负极侧的输出端子之间插入开关兀件Ql和电阻Rl的串联电路。
[0029]另外，在二极管Dl的阴极与阳极之间并联地连接有由电解电容器构成的平滑电容器Cl以及电感器LI。平滑电容器Cl的两端连接有放电用的电阻R2。并且，在平滑电容器Cl的两端之间并联地连接有第一光源部11中包括的一个至多个发光二极管110或者第二光源部12中包括的一个至多个发光二极管120。
[0030]在上述降压斩波电路中，通过以高频的方式打开和关闭开关元件Ql，来使输入电压(功率因数改善电路16的输出电压)降压，其直流电压被施加于平滑电容器Cl的两端并被输出到第一光源部11、第二光源部12。驱动电路130根据从控制部15提供的控制信号SI来打开和关闭第一点亮电路部13的开关元件Ql。驱动电路140根据从控制部15提供的控制信号S2来打开和关闭第二点亮电路部14的开关元件Ql。
[0031]控制部15具备硬件和程序(软件)。硬件是处理器(例如微型计算机)、存储器(例如ROM、RAM等)等。程序保存于ROM并由微型计算机执行。而且，通过由微型计算机执行程序来实现以下说明的控制部15的动作(处理)。控制部15的动作电源是由电源电路基于功率因数改善电路16的输出电压来生成。
[0032]在此，控制部15使第一点亮电路部13和第二点亮电路部14的开关电源电路进行间歇动作。此时，控制部15使动作期间(接通期间)相对于间歇动作的周期的占空比变化，从而使第一光源部11和第二光源部12的调光比在100%至下限值(例如5%)的范围内增大和减小。由此，能够对第一光源部11和第二光源部12的光输出进行调整(调光)。
[0033]也就是说，调光比越高则第一光源部11和第二光源部12的光输出越增加，调光比越低则第一光源部11和第二光源部12的光输出越减少。而且，在调光比为100% (调光范围的上限)的情况下，开关电源电路始终接通，第一光源部11和第二光源部12进行额定点亮。
[0034]另外，在本实施方式中，第一光源部11的发光颜色(冷色)与第二光源部12的发光颜色(暖色)不同。因而，控制部15能够通过使第一光源部11的光输出(调光比)与第二光源部12的光输出(调光比)的比例变化，来在暖色、中间色以及冷色之间对从第一光源部11和第二光源部12向地面等要被照明的面(以下称为“被照面”)照明的光(以下称为照明光)的颜色进行调整(调色)。
[0035]也就是说，第一光源部11的光输出(调光比)的比例越高则照明光的光色越接近冷色，第二光源部12的光输出(调光比)的比例越高则照明光的光色越接近暖色。而且，在第一光源部11的调光比高于0%且第二光源部12的调光比为0%的情况下，照明光的光色为冷色。另外，在第一光源部11的调光比为0%且第二光源部12的调光比高于0%的情况下，照明光的光色为暖色。
[0036]在以下的说明中，将第一光源部11的调光比与第二光源部12的调光比的比例(比率)称为调色比，将第一光源部11的调光比与第二光源部12的调光比的总和(照明光的调光比)称为总调光比。
[0037]在此，在本实施方式中，能够利用构成控制部15的微型计算机来设定由第一光源部11和第二光源部12发出的混色光的色温。即，在本实施方式中，微型计算机是设定部。而且，控制部15分别调整第一光源部11和第二光源部12的调光比，以使混色光的色温成为由设定部设定的色温。后面叙述控制部15的动作。
[0038]接收部17对从遥控器发送的红外线信号进行接收(受光)，将根据接收到的红外线信号进行解调而得到的控制代码输出到控制部15。然后，控制部15控制第一点亮电路部13和第二点亮电路部14的开闭，来调整第一光源部11和第二光源部12的调光比，使得成为与控制代码(调光指令、调色指令)相对应的总调光比和调色比。
[0039]从遥控器发送的信号并不限于红外线信号，也可以是以电波为介质的无线信号、经由信号线的电信号。
[0040]检测部18具有光电二极管、太阳能电池那样的光电转换元件。检测部18将与上述被照面(地面)的亮度对应的等级的电信号(检测信号)输出到控制部15。
[0041]图2是说明本实施方式的照明装置I的动作的曲线图。图2中的点Pl是将第一光源部11的调光比与第二光源部12的调光比的总和、即总调光比设定为100%的情况。此时，第一光源部11熄灭，第二光源部12以100%的调光比点亮。另外，此时由第一光源部11和第二光源部12发出的混色光的色温为2700K。图2中的点P2是将总调光比设定为50%的情况。此时，混色光的色温为2700K与5000K之间的值。
[0042]图2中的点P3是将总调光比设定为70%的情况。此时，混色光的色温为5000K与6500K之间的值。图2中的点P4是将总调光比设定为100 %的情况。此时，第一光源部11以100 %的调光比点亮，第二光源部12熄灭。另外，此时，混色光的色温为6500K。
[0043]而且，控制部15使总调光比直线性地变化，使得从被设定为点Pl?P4中的任一点的状态起随着由检测部18检测的上述被照面的亮度、换言之外部光的光束增加而接近点P5。作为一例，在从点PI变化为点P5的情况下，控制部15使第一光源部11的调光比逐渐升高，同时使第二光源部12的调光比逐渐降低。点P5是将总调光比设定为5%的情况。此时，混色光的色温为5000K。
[0044]在此，在本实施方式中，上述色温5000K是第一光源部11(发光二极管110)的色温6500K与第二光源部12(发光二极管120)的色温2700K的中间色温，该色温是第一色温。而且，如本实施方式那样，第一光源部11和第二光源部12的混色光的色温优选设为接近被设定为第一色温的外部光的色温(例如5000K)。
[0045 ]另外，控制部15使总调光比直线性地变化至5 %，使得从被设定为点PI?P4中的任一点的状态起随着通过手动操作向混色光的光量减少的方向调光而接近点P6。此时，混色光的色温与由设定部设定的色温无关地成为2700K。
[0046]也就是说，在本实施方式中，在通过手动操作向混色光的光量减少的方向调光的情况下，调整第一光源部11和第二光源部12的调光比，以使混色光的色温接近第一光源部11和第二光源部12中的色温最低的第二光源部12的色温。由此，能够实现平和、温暖的氛围。在本实施方式中，从上述点Pl?P4向点P5移动的自动调光模式是第一模式，从上述点Pl?P4向点P6移动的手动模式是第二模式。
[0047]图3A和图3B是说明以往的照明装置的动作的说明图。图3A是将照明光(由第一光源部11和第二光源部12发出的混色光)的色温设定为6500K的情况。在该情况下，随着自然光(外部光)的光束增加，使照明光的调光比降低。另外，在该情况下，照明光的色温与自然光的光束的大小无关地固定为6500K。
[0048]图3B是将照明光的色温设定为2700K的情况。在该情况下，也使照明光的调光比随着自然光的光束的增加而降低。另外，在该情况下，照明光的色温也与自然光的光束的大小无关地固定为2700K。
[0049]如上所述，在与自然光的光束的大小无关地将照明光的色温设为固定的情况下，随着自然光的光束增加，照明光的色温与自然光的色温之差变大。因此，有时根据时间段的不同而感受到不适感、不快感。特别是在如图3B所示那样将照明光的色温设定为暖色(2700K)的情况下，照明光的色温与自然光的色温之差在白天时段变得显著(参照图3B中的
线al)ο
[0050]因此，在本实施方式中，为了使照明光的色温与自然光的色温之差变小，使照明光的光量随着自然光的光束增加而减少，并且使照明光的色温与由设定部设定的色温无关地接近第一色温。在以下的说明中，将第一色温设定为5000K(自然光的色温)。
[0051]在利用设定部将照明光的色温设定为6500Κ的情况下，如图4Α所示，从早晨到中午，随着自然光的光束增加，控制部15使照明光的色温按6000Κ、5500Κ、5000Κ的顺序降低以接近第一色温。此时，如图5Α所示，控制部15也使总调光比与照明光的色温的降低相应地降低。其结果，从早晨到中午，贡献于上述被照面的亮度的自然光的比例逐渐变大(参照图4Α)0
[0052 ]另外，如图4Α所示，从中午到傍晚、夜间，随着自然光的光束减少，控制部15使照明光的色温按5500Κ、6000Κ、6500Κ的顺序上升。此时，如图5Α所示，控制部15也使总调光比与照明光的色温的上升相应地上升。其结果，从中午到傍晚、夜间，贡献于上述被照面的亮度的照明光的比例逐渐变大(参照图4Α)。
[0053]另一方面，在利用设定部将照明光的色温设定为2700Κ的情况下，如图4Β所示，从早晨到中午，随着自然光的光束增加，控制部15使照明光的色温按3000Κ、4000Κ、5000Κ的顺序上升以接近第一色温。此时，如图5Β所示，控制部15使总调光比与照明光的色温的上升相应地降低。其结果，从早晨到中午，贡献于上述被照面的亮度的自然光的比例逐渐变大(参照图4Β)。
[0054]另外，如图4Β所示，从中午到傍晚、夜间，随着自然光的光束减少，控制部15使照明光的色温按4000Κ、3500Κ、2700Κ的顺序降低。此时，如图5Β所示，控制部15使总调光比与照明光的色温的降低相应地上升。其结果，从中午到傍晚、夜间，贡献于上述被照面的亮度的照明光的比例逐渐变大(参照图4Β)。
[0055]在本实施方式中，如上所述，在自然光的色温与照明光的色温之差显著的白天时段，调整了照明光的调光比(总调光比)和调色比，以使照明光的色温接近第一色温。由此，与以往的照明装置相比能够使自然光的色温与照明光的色温之差变小。特别是在将照明光的色温设定为暖色(2700Κ)的情况下，上述效果显著(参照图4Β中的虚线a2)。
[0056]图6是使用了上述照明装置I的照明器具10的分解立体图。本实施方式的照明器具10例如以装卸自如地安装于吊顶式挂接插座的方式配置于天花板。即，本实施方式的照明器具10是通常被称为吸顶灯的照明器具。能够应用本发明所涉及的技术思想的照明器具并不限定于吸顶灯。
[0057]本实施方式的照明器具10具备器具主体2、供电部3、多个(在图6中为四个)LED单元4、配光面板5以及盖6。器具主体2利用金属制的板材形成为圆盘状。在器具主体2的中央部分配置有装卸自如地机械地与吊顶式挂接插座电耦合的供电部3。
[0058]LED单元4具有形成为圆弧状的安装基板40。多个发光二极管以弧状地排成两列的方式安装于安装基板40的表面(下表面)。第一光源部11中包括的冷色的发光二极管110和第二光源部12中包括的暖色的发光二极管120混合地安装在各LED单元4的安装基板40上。而且，这些LED单元4以沿着以供电部3为中心的圆周方向排列的方式安装于器具主体2的下表面。
[0059]配光面板5具有透光性，利用丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等合成树脂形成为圆环状。配光面板5以覆盖四个LED单元4的下表面的方式固定于器具主体2。在配光面板5的与各发光二极管相向的部位一体地形成有光学部件50。光学部件50控制从发光二极管放射的光的配光。
[0060]盖6具有透光性，利用丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等合成树脂形成为上面开口的扁平的圆筒形状。盖6以将LED单元4和配光面板5收纳于内部的方式装卸自如地安装于器具主体2的下表面。但是，盖6安装于器具主体2的安装构造是普通的吸顶灯中公知的构造，因此在此省略详细的说明。
[0061 ]在照明装置丨中包括的各部中，除第一光源部11和第二光源部12以外的第一点亮电路部13、第二点亮电路部14、控制部15(包括设定部)以及功率因数改善电路16配置于器具主体2的上面侧的供电部3的周围。另外，功率因数改善电路16与供电部3之间经由供电线进行连接，由此利用商用的交流电源100进行供电。
[0062]如上所述，在本实施方式中，调整第一光源部11和第二光源部12的调光比，使得随着外部光的光束增加，由第一光源部11和第二光源部12发出的混色光的光量减少且混色光的色温接近第一色温。由此，能够在抑制照明光(混色光)的影响的同时使照明光的色温接近外部光的色温。其结果，能够实现不适感、不快感少的舒适的照明空间。
[0063]另外，不需要如以往的照明器具那样进行用于变更照明光的色温的手动操作，能够提供一种便利性高的照明装置I。并且，如本实施方式那样，在将外部光的色温设定为第一光源部11和第二光源部12的中间色温、即第一色温的情况下，能够实现不适感、不快感更少的照明空间。
[0064]另外，在本实施方式中，在不考虑外部光的第二模式下，调整第一光源部11和第二光源部12的调光比，使得随着向混色光的光量减少的方向调光，混色光的色温接近色温最低的第二光源部12的色温。由此，能够实现平和、温暖的氛围。而且，通过使用上述照明装置I，能够提供一种在实现不适感、不快感少的舒适的照明空间的同时提高了便利性的照明器具10。
[0065]发光二极管的种类并不限于两种，如果色温不同，则发光二极管的种类也可以是三种以上。另外，发光元件并不限于发光二极管，例如也可以是有机EL元件。另外，在本实施方式中，在图2中在从点Pl?P4向点P5或者点P6变化时直线性地变化，但是也可以曲线性地变化。并且，在本实施方式中，将第一色温设定为5000K，但是也可以在4000K?6000K之间设定第一色温，更优选在4500K?5500K之间设定第一色温。
[0066]如以上所说明的那样，本实施方式的照明装置I是朝向要被混色光照明的被照面照射混色光的照明装置，该混色光是使从色温不同的发光二极管110、120(至少两种发光元件)分别放射的光进行颜色混合而得到的。该照明装置I具备发光二极管110、120、检测部
18、控制部15以及设定部(构成控制部15的微型计算机)。检测部18检测被照面的亮度。控制部15基于检测部18的检测结果来分别控制发光二极管110、120的调光比。设定部用于设定混色光的色温。控制部15分别控制发光二极管110、120的调光比，以使混色光的色温成为由设定部设定的色温。另外，控制部15分别控制发光二极管110、120的调光比，使得随着由检测部18检测出的被照面的亮度变亮，混色光的光量减少且混色光的色温与由设定部设定的色温无关地接近第一色温。第一色温是发光二极管110、120的色温的中间的色温。
[0067]根据上述结构，分别控制发光二极管110、120的调光比，使得随着外部光的光束增加，混色光的光量减少，并且混色光的色温接近第一色温。由此，能够在抑制照明光(混色光)的影响的同时使照明光的色温接近外部光的色温。其结果，能够实现不适感、不快感少的舒适的照明空间。另外，不需要如以往的照明器具那样进行用于变更照明光的色温所需的手动操作，能够提供一种便利性高的照明装置I。
[0068]另外，如本实施方式的照明装置I那样，控制部15优选分别控制发光二极管110、120的调光比，以使混色光的色温接近被设定为第一色温的外部光的色温。
[0069]根据上述结构，能够使照明光(混色光)的色温接近外部光的色温，能够实现不适感、不快感更少的照明空间。
[0070]另外，如本实施方式的照明装置I那样，控制部15优选具有第一模式和第二模式。第一模式是根据由检测部18检测出的被照面的亮度来控制混色光的调色比的模式。第二模式是与由检测部18检测出的被照面的亮度无关地控制混色光的调色比的模式。而且，在第二模式下，控制部15分别控制发光二极管110、120的调光比，使得随着向混色光的光量减少的方向调光，混色光的色温与由设定部设定的色温无关地接近第二色温。第二色温是发光二极管110、120中的色温最低的发光二极管120的色温。
[0071]根据上述结构，在不考虑外部光的第二模式下，分别控制发光二极管110、120的调光比，使得随着向混色光的光量减少的方向调光，混色光的色温接近第二色温。由此，能够实现平和、温暖的氛围。
[0072]本实施方式的照明器具10的特征在于具备照明装置I以及用于保持照明装置I的器具主体2。
[0073]根据上述结构，通过使用上述照明装置I，能够提供一种在实现不适感、不快感少的舒适的照明空间的同时提高了便利性的照明器具10。
【主权项】
1.一种照明装置，朝向要被混色光照明的被照面照射所述混色光，所述混色光是使从色温不同的至少两种发光元件分别放射的光进行颜色混合而得到的，该照明装置的特征在于，具备: 所述至少两种发光元件； 检测部，其检测所述被照面的亮度； 控制部，其基于所述检测部的检测结果来分别控制所述至少两种发光元件的调光比；以及 设定部，其设定所述混色光的色温， 其中，所述控制部分别控制所述至少两种发光元件的调光比，以使所述混色光的色温成为由所述设定部设定的色温， 所述控制部分别控制所述至少两种发光元件的调光比，使得随着由所述检测部检测出的所述被照面的亮度变亮，所述混色光的光量减少，且所述混色光的色温与由所述设定部设定的色温无关地接近第一色温，该第一色温是所述至少两种发光元件的色温的中间的色温O2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于， 所述控制部分别控制所述至少两种发光元件的调光比，使得所述混色光的色温接近被设定为所述第一色温的外部光的色温。3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于， 所述控制部具有第一模式和第二模式，其中，在该第一模式下，根据由所述检测部检测出的所述被照面的亮度来控制所述混色光的调色比，在该第二模式下，与由所述检测部检测出的所述被照面的亮度无关地控制所述混色光的调色比， 在所述第二模式下，所述控制部分别控制所述至少两种发光元件的调光比，使得随着向所述混色光的光量减少的方向调光，所述混色光的色温与由所述设定部设定的色温无关地接近所述至少两种发光元件中的色温最低的发光元件的色温。4.一种照明器具，其特征在于，具备: 根据权利要求1?3中的任一项所述的照明装置；以及 器具主体，其用于保持所述照明装置。
【文档编号】H05B33/08GK105848331SQ201610073633
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】万波宽明, 栗原伸郎, 栗原伸一郎, 密岛康, 密岛康一
【申请人】松下知识产权经营株式会社