JP2007200723A

JP2007200723A - 可変色ｌｅｄ照明装置

Info

Publication number: JP2007200723A
Application number: JP2006018222A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kiyozumi; 克行清積
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】小型で簡単に発光色を変化させることができる可変色ＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】可変色ＬＥＤ照明装置Ａは、互いに発光色が異なる３個（発光色がＲ，Ｇ，Ｂ）の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）、ＬＥＤ（Ｇ）、ＬＥＤ（Ｂ）と、各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）、ＬＥＤ（Ｇ）、ＬＥＤ（Ｂ）が取着され、照明装置本体４に対して回転自在に設けられた回転台５と、回転台５の回転角度に応じて各々の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）、ＬＥＤ（Ｇ）、ＬＥＤ（Ｂ）の光出力が非同期に変化するように、回転角度に対する各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）、ＬＥＤ（Ｇ）、ＬＥＤ（Ｂ）の光出力を設定する光出力設定部１７と、各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）、ＬＥＤ（Ｇ）、ＬＥＤ（Ｂ）を光出力設定部１７により設定された光出力でそれぞれ点灯させる点灯回路部１８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、可変色ＬＥＤ照明装置に関するものである。

近年、個人の住宅で憩いや潤いを求めるためにガーデニングの人気が高まっており、夕暮れ時から夜間にかけて、植え込みや庭などに設置された庭園灯の灯火を楽しんだり、庭園灯で照明された植栽を鑑賞するために、庭園灯として小型のスポットライトが提供されている。

このような小型のスポットライトは、光源として電球や発光ダイオードを用いるものがあるが、発光色は白色系のものが主であり、演出効果を高めるために植栽の色に合わせて光色を調色できるものは提供されていなかった。

なお、発光色が可変の可変色照明システムとしては、舞台照明などの用途に用いられる照明システムがあり、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの発光色を有する光源を用い、調光卓で各光源の調光比を個別に制御することによって、ＲＧＢの混色比を変化させて、任意の光色の発光を得るようにしていた。また、例えば特許文献１に示されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色の光源を用い、リモコン送信部から無線伝送信号により送られてくる設定信号に基づいて調光制御部が各光源の調光比を設定し、調光装置が各光源を設定された調光比で点灯させるようにした可変色照明システムも従来より提供されている。
特開平５−２１１６８号公報（段落番号［００１７］〜［００２１］、及び、第１図）

上述した庭園灯用のスポットライトでは、発光色を変化させることができないため、植栽の色に合わせて光色を調色するといった演出効果が得られなかった。また上述の可変色照明システムでは、ＲＧＢの混色比を調整することで任意の発光色を得ているが、各光源を調光するために調光卓やリモコン送信部を用いた規模の大きなシステムであり、個人の住宅で植え込みや庭に設置するには大掛かりで高価であった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、小型で簡単に発光色を変化させることができる可変色ＬＥＤ照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、互いに発光色が異なる複数の発光ダイオードと、各発光ダイオードが取着され、照明装置本体に対して回転自在に設けられた回転台と、回転台の回転角度に応じて各々の発光ダイオードの光出力が非同期に変化するように、回転角度に対する各発光ダイオードの光出力を設定する光出力設定部と、各発光ダイオードを光出力設定部により設定された光出力でそれぞれ点灯させる点灯回路部とを備えて成ることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、複数の発光ダイオードが取着された回転台を照明装置本体に対して回転させると、光出力設定部が回転台の回転位置に応じて各発光ダイオードの光出力を個別に設定し、点灯回路部が光出力設定部により設定された光出力で各発光ダイオードを点灯させているので、発光色が異なる複数の発光ダイオードの光出力を回転角度に応じて非同期に変化させることで、混色比を変化させて、所望の光色の混色光を得ることができる。しかも、回転台を照明装置本体に対して回転させるだけで、光出力設定部により各発光ダイオードの光出力が設定されるので、発光光色を簡単に変化させることができ、且つ、調光卓のような大掛かりな設備やリモコン送信部がが不要なので、植え込みや庭などの設置場所に容易に設置できる小型の可変色ＬＥＤ照明装置を実現できる。

以下に本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。

本実施形態の可変色ＬＥＤ照明装置Ａは、図５に示すように植え込みや庭などに設置されて植栽１６などの演出照明を行うスポットライト型の照明装置であり、図１及び図５に示すように地面に突き刺して固定されるポール１と、ポール１の上端部にポール１を中心とする円周方向において回転自在に取着されたアーム２と、アーム２の上端部に設けた軸部３を中心として回転自在にアーム２に取着された略円柱状の照明装置本体４とを備える。照明装置本体４の軸方向一端側には、軸１５を中心として回転自在に照明装置本体４に取着された回転台５を設けてあり、この回転台５の表面（照明装置本体４に対向する面と反対側の面）には、互いに発光色が異なる３個（例えばＲ，Ｇ，Ｂの３原色）の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）、ＬＥＤ（Ｇ）、ＬＥＤ（Ｂ）が回転台５の回転中心を中心とする同一の円周上に等間隔に配置されている。

図２は可変色ＬＥＤ照明装置Ａの内部回路図であり、商用電源ＡＣの電源電圧を整流、平滑して所定電圧値の直流電圧に変換する直流電源部６と、直流電源部６の高圧側端にアノードがそれぞれ接続された上記の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）と、各々の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）のカソードにそれぞれ一端側が接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、各々の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の他端と直流電源部６の低圧側端との間にそれぞれ接続された可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３とを備えている。ここに、可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３により発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）の光出力を設定する光出力設定部１７が構成される。また直流電源部６および抵抗Ｒ１〜Ｒ３などから、光出力設定部１７により設定された光出力で各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）を点灯させる点灯回路部１８が構成される。

発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）と抵抗Ｒ１〜Ｒ３と可変抵抗ＶＲ１〜ＶＲ３とは回転台５に設けられ、直流電源部６は照明装置本体４内部に収納されている。照明装置本体４と対向する回転台５の面には、図３（ａ）に示すように軸１５を中心とする円環状に形成された導電板７が外周部に配置されるとともに、導電板７よりも内側（軸１５に近い側）には円弧状の抵抗体８，９，１０が導電板７と同心に配置されている。尚、図３（ａ）は回転台５の後面（照明装置本体４と対向する面）の平面図、図３（ｂ）は照明装置本体４の前面（回転台５と対向する面）の平面図であり、図３（ａ）中の「０度」「９０度」「１８０度」「２７０度」は、回転台５の点Ｆが照明装置本体４の点Ｂと重なる位置に回転台５を回転させた状態で、照明装置本体４の「０度」「９０度」「１８０度」「２７０度」の位置にそれぞれ対応する位置を示している。

上述の導電板７は、発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）のアノードに共通して導通している。また抵抗体８，９，１０の内、最も外側の抵抗体８は可変抵抗ＶＲ１を構成し、図３（ａ）に示す向きにおいて０度の位置から左回りに２４０度の位置まで形成され、０度の位置で抵抗Ｒ１に電気的に接続されている。中央の抵抗体９は可変抵抗ＶＲ２を構成し、１２０度の位置から左周りに３６０度（０度）の位置まで形成され、１２０度の位置で抵抗Ｒ２に電気的に接続されている。最も内側の抵抗体１０は可変抵抗ＶＲ３を構成し、２４０度の位置から左回りに１２０度の位置まで形成され、２４０度の位置で抵抗Ｒ３に電気的に接続されている。なお図３（ｂ）には、回転台５の点Ｆが照明装置本体４の点Ｂと重なる位置に回転台５を回転させた場合の導電板７および抵抗体８〜１０の位置を点線で図示してある。

一方、回転台５と対向する照明装置本体４の表面（前面）には、図３（ｂ）に示すように、照明装置本体４の中心Ｅを通り、中心角が約２４０度の線分Ｌ１上に４個の摺接端子１１〜１４が設けられている。ここで、摺接端子１１は、回転台５の導電板７に対応する位置に設けられ、直流電源部６の高圧側出力端に電気的に接続されている。また摺接端子１２〜１４は、抵抗体８，９，１０にそれぞれ対応する位置に設けられ、直流電源部６の低圧側出力端に共通接続されている。

而して、照明装置本体４に対して軸１５を中心として回転自在に回転台５を取り付け、回転台５の点Ｆと照明装置本体４の点Ｂとが重なる位置に回転台５を回転させた状態では、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値が最大、可変抵抗ＶＲ２の抵抗値がｒ／２（但し抵抗体８，９，１０の全抵抗を全てｒとする）、可変抵抗ＶＲ３の抵抗値が略ゼロになるので、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）の光出力は変動範囲の最小値Ｌmin、発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）の光出力は変動範囲の中央値、発光ダイオードＬＥＤ（Ｂ）の光出力は変動範囲の最大値Ｌmaxとなる。

この状態から、回転台５を右回りに１２０度の位置（回転台５の点Ｆが照明装置本体４の点Ｃに重なる位置）まで回転させると、摺接端子１２，１３と接触する抵抗体８，９の部位が移動することにより、可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２の抵抗値が徐々に低下して、発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ）の光出力が増加する。そして、回転台５を１２０度の位置まで回転させた状態では、発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）の光出力が変動範囲の中間値、発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）の光出力が変動範囲の最大値Ｌmaxとなる。また回転台５の回転角度θが０＜θ＜１２０（度）の範囲では摺接端子１４が抵抗体１０に接触していないので、発光ダイオードＬＥＤ（Ｂ）に電流が流れず、発光ダイオードＬＥＤ（Ｂ）は消灯している。

さらに、回転台５を１２０度の位置から２４０度の位置まで回転させると、摺接端子１２と接触する抵抗体８の部位が移動することにより、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値が徐々に低下して、発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）の光出力が徐々に増加する。また摺接端子１４が抵抗体１０と接触してその接触部位が移動することにより、可変抵抗ＶＲ３の抵抗値が最大値から徐々に低下して、発光ダイオードＬＥＤ（Ｂ）の光出力が徐々に増加する。そして、回転台５を２４０度の位置まで回転させた状態では、発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）の光出力が変動範囲の最大値Ｌmax、発光ダイオードＬＥＤ（Ｂ）の光出力が変動範囲の中間値となる。また回転台５の回転角度θが１２０＜θ＜２４０（度）の範囲では摺接端子１３が抵抗体９に接触していないので、発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）に電流が流れず、発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）は消灯している。

更にまた、回転台５を２４０度の位置から３６０度の位置まで回転させると、摺接端子１４と接触する抵抗体１０の部位が移動することにより、可変抵抗ＶＲ３の抵抗値が徐々に低下して、発光ダイオードＬＥＤ（Ｂ）の光出力が徐々に増加する。また摺接端子１３が抵抗体９と接触してその接触部位が移動することにより、可変抵抗ＶＲ２の抵抗値が最大値から徐々に低下して、発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）の光出力が徐々に増加する。そして、回転台５を３６０度（０度）の位置まで回転させた状態では、発光ダイオードＬＥＤ（Ｇ）の光出力が変動範囲の中間値、発光ダイオードＬＥＤ（Ｂ）の光出力が変動範囲の最大値Ｌmaxとなる。また回転台５の回転角度θが２４０＜θ＜３６０（度）の範囲では摺接端子１２が抵抗体８に接触していないので、発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）には電流が流れず、発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ）が消灯している。

ここで、３個の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）の発光色は互いに異なっているので、被照射面では各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）の照射光を混色した混色光が照射されることになる。そして、上述のように回転台５を回転させると、その回転角度に応じて可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３の抵抗値が非同期に変化して、各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）の照射光の光出力が非同期に変化するため、Ｒ，Ｇ，Ｂの混色比が変化して、混色光の光色が変化するのである。而して、本装置では回転台５を回転させるだけで、混色光の光色を容易に変化させることができ、照明される対象（例えば植栽の色）に合わせて可変色ＬＥＤ照明装置Ａの発光色を変化させることで、より演出効果の高い照明を行うことができる。

ところで、本実施形態では回転台５の回転角度に応じて各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）に直列接続された可変抵抗ＶＲ１〜ＶＲ３の抵抗値を変化させることにより、各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）の励磁電流を変化させて、その光出力を調整しているが、各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）にパルス電流を供給するとともに、光出力設定部が回転台５の回転角度に応じて各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）に流れるパルス電流のデューティ比を非同期に変化させることで、その光出力を変化させても良い。

また本実施形態ではＲ，Ｇ，Ｂの３原色の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）を備えているが、発光ダイオードの数を３個に限定する趣旨のものではなく、互いに光色が異なる発光ダイオードを２個以上備えていれば良く、複数の発光ダイオードの光出力を回転台５の回転角度に応じて非同期に変化させることで、上述と同様に照射光の混色比を変化させて混色光の光色を変化させることができる。

さらに本実施形態では、回転台５が３６０度回転する間に各々の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）が消灯する区間を１２０度ずつ設けるとともに、各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）の消灯区間が互いに重ならないように設けてあるので、各々の回転位置では３色の発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）の内の２色が点灯して、１色が消灯することになる。そして回転台５の回転角度に応じて、点灯する発光ダイオードの組み合わせや、各発光ダイオードの光出力が変化することにより、照射光の光色および混色比が変化して、混色光の光色が変化するのであるが、回転台５の各回転位置において点灯する発光ダイオードの組み合わせや、その光出力を図４に示す設定に限定する趣旨のものではなく、所望の発光色が得られるように回転台５の回転角度に応じて各発光ダイオードＬＥＤ（Ｒ），ＬＥＤ（Ｇ），ＬＥＤ（Ｂ）の光出力を設定すれば良い。

また本実施形態では、照明装置本体４に対向する回転台５の面に導電板７および抵抗体８〜１０を配置しているが、導電板７および抵抗体８〜１０の形態を上記の形態に限定する趣旨のものではなく、照明装置本体４及び回転台５の内の一方に、他方に設けた円柱状の軸部が挿入される筒状の挿入穴を設け、軸部及び挿入穴の内、一方の周面に導電板７および抵抗体８〜１０を設けるとともに、他方の周面に導電板７および抵抗体８〜１０と接触する摺接端子を設けても良い。

本実施形態の可変色ＬＥＤ照明装置を示し、（ａ）は回転台を前面側から見た図、（ｂ）は回転台の回転状態を説明する説明図である。同上の回路図である。同上を示し、（ａ）は回転台の背面図、（ｂ）は照明装置本体の正面図である。（ａ）〜（ｃ）は同上の回転台の回転角度と発光ダイオードの光出力との関係を示す図である。同上の使用状態を説明する説明図である。

符号の説明

Ａ可変色ＬＥＤ照明装置
ＬＥＤ（Ｒ）、ＬＥＤ（Ｇ）、ＬＥＤ（Ｂ）発光ダイオード
４照明装置本体
５回転台
１７光出力設定部
１８点灯回路部

Claims

互いに発光色が異なる複数の発光ダイオードと、前記各発光ダイオードが取着され、照明装置本体に対して回転自在に設けられた回転台と、前記回転台の回転角度に応じて各々の発光ダイオードの光出力が非同期に変化するように、回転角度に対する各発光ダイオードの光出力を設定する光出力設定部と、前記各発光ダイオードを前記光出力設定部により設定された光出力でそれぞれ点灯させる点灯回路部とを備えて成ることを特徴とする可変色ＬＥＤ照明装置。