JP7143358B2 - lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、主として調光調色可能なLED照明装置に関する。 The present invention primarily relates to a dimmable LED lighting device.
小型のLEDを用いたLED照明の普及に伴い、2色あるいは3色のLEDを混色して自由に色を変化させる調光調色照明装置が容易に実現できるようになった。調光調色照明装置は、昼間は青空の青白い光、夕方は夕日の赤い光といった自然界の色の変化を模倣して、人間が本来有する生体リズムに合った光を作り出すことができるため、仕事の効率を向上させたり、リラックスさせたり、睡眠の質を向上させることに寄与し、ひいては人間の健康を向上させることに寄与しうると考えられている。 With the spread of LED lighting using small-sized LEDs, it has become possible to easily realize a dimming and toning lighting device that freely changes colors by mixing two or three colors of LEDs. Dimmable color lighting equipment mimics the changes in the colors of the natural world, such as the bluish white light of the blue sky during the day and the red light of the setting sun in the evening. It is thought that it can contribute to improving the efficiency of the body, relaxing, and improving the quality of sleep, which in turn contributes to improving human health.
調色の方法として、高色温度と低色温度の2つの白色系光源を用い、その明るさの比率を変化させることが一般的であるが、3つの光源を用いる例もある。特許文献1のFIG.7には、3色のLED(BSY1,BSY2,R、ただしBSYはブルー・シフテッド・イエローの意味)によって囲まれた色度座標内を調色する調光調色照明装置が開示されている。 As a method of toning, it is common to use two white light sources with a high color temperature and a low color temperature and change the ratio of their brightness, but there is also an example of using three light sources. FIG. 7 discloses a dimming toning lighting device for toning within a chromaticity coordinate surrounded by LEDs of three colors (BSY1, BSY2, R, where BSY stands for blue, shifted yellow, and yellow).
LED照明の明るさを調節する調光の方式としては、LEDへ供給する電流値を変えるアナログ制御方式と、LEDへ供給するパルス幅を制御するPWM(Pulse Width Modulation=パルス幅変調)制御方式が広く用いられている。特許文献2では、白熱電球用など一般に用いられている調光信号に比例して調光されるLED照明器具を提供するため、LED素子のV-I特性により調光レベル(a)という値を設定し、その調光レベル(a)より明るい領域では定電流回路の設定電流を変化させることで調光を行い(DC調光モード)、調光レベル(a)より暗い領域では、定電流回路の設定電流を固定し、トランジスタをON/OFFし、そのDUTYを変化させることにより調光を行う(DUTY調光モード)技術が開示されている。詳しくは、調光レベル(a)は、LED素子の定格電流時の△V/△IをAとし、LED素子に流す電流を下げていくと、△V/△I(=Bとする)は大きくなっていくが、Bの値がAの値に対して3倍~5倍以上になると、LED素子は不安定になり、ばらつきも大きくなるので、そうならない領域をDC調光モードとするように、調光レベル(a)を設定するとされている。 Dimming methods for adjusting the brightness of LED lighting include an analog control method that changes the current value supplied to the LED, and a PWM (Pulse Width Modulation) control method that controls the pulse width supplied to the LED. Widely used. In Patent Document 2, in order to provide an LED lighting fixture that is dimmed in proportion to a dimming signal that is generally used for incandescent lamps, etc., the value of the dimming level (a) is determined by the VI characteristics of the LED element. In areas brighter than the dimming level (a), dimming is performed by changing the set current of the constant current circuit (DC dimming mode), and in areas darker than the dimming level (a), the constant current circuit is fixed, the transistor is turned ON/OFF, and the DUTY is changed to perform dimming (DUTY dimming mode). More specifically, the dimming level (a) is defined as ΔV/ΔI at the rated current of the LED element as A, and as the current flowing through the LED element is lowered, ΔV/ΔI (=B) is If the value of B becomes 3 to 5 times the value of A, the LED element will become unstable and the variation will increase. , the dimming level (a) is set.
特許文献3では、第1のDC/DC電圧変換回路の出力側に第1のLED負荷と第2のDC/DC電圧変換回路を接続し、第2のDC/DC電圧変換回路の出力側に第2のLED負荷を接続するLED駆動回路であって、電流指令値に相当するリファレンス電圧Vrefについて、電圧レベルがVa(最大値)からVbまでの間はアナログ制御を行い、Vb以下では、Dutyを可変するパルス幅制御としている。LED電流IL自体はアナログ値なので、第1のDC/DC電圧変換回路のLED負荷側に第2のDC/DC電圧変換回路を接続することができる。 In Patent Document 3, a first LED load and a second DC/DC voltage conversion circuit are connected to the output side of the first DC/DC voltage conversion circuit, and the output side of the second DC/DC voltage conversion circuit An LED drive circuit that connects a second LED load, with respect to the reference voltage Vref corresponding to the current command value, analog control is performed when the voltage level is between Va (maximum value) and Vb, and below Vb, Duty is controlled by variable pulse width. Since the LED current IL itself is an analog value, a second DC/DC voltage conversion circuit can be connected to the LED load side of the first DC/DC voltage conversion circuit.
特許文献4では、LED照明装置に供給される電流が、スイッチング電源の発振周波数や調光用PWM周波数に同期したリプルが含まれるパルスである場合に、2系統のLEDアレイを備えるLED照明装置で照明されたバーコードについて、バーコード読み取り不良を回避するため、2系統のLEDアレイの光出力O1と光出力O2の明滅のタイミングを波長λ/2ずらしている。 In Patent Document 4, when the current supplied to the LED lighting device is a pulse containing a ripple synchronized with the oscillation frequency of the switching power supply or the PWM frequency for dimming, the LED lighting device having two LED arrays For the illuminated barcode, the blinking timings of the optical outputs O1 and O2 of the two LED arrays are shifted by a wavelength of λ/2 in order to avoid barcode reading failure.
LEDの調光において、LEDに印加する電流値を制御する方式(アナログ制御方式)の場合、出力が小さくなると制御の精度が悪くなるという問題があった。 In light control of LEDs, in the case of a method of controlling the current value applied to the LED (analog control method), there is a problem that the accuracy of control deteriorates as the output decreases.
一方、LED調光をパルス幅によって制御するPWM方式の場合、照明環境下でバーコードやQRコード(登録商標)などの2次元バーコードが読み取りにくいという問題があった。PWM制御によるパルス光を用いた照明によってそれらのコードを読み取る場合、目には見えない速さの点滅の影響により、バーコードリーダーやカメラでの認識が困難になり、バーコードや2次元バーコードの読み取りが困難になるためと考えられる。 On the other hand, in the case of the PWM method in which LED dimming is controlled by the pulse width, there is a problem that it is difficult to read two-dimensional barcodes such as barcodes and QR codes (registered trademark) under lighting conditions. When these codes are read by illumination using pulsed light controlled by PWM, the effects of flashing at a speed invisible to the human eye make it difficult for barcode readers and cameras to recognize them, resulting in barcodes and two-dimensional barcodes. It is thought that this is because it becomes difficult to read the
このような課題がある中で、具体的にアナログ制御方式とパルス制御方式をどのように制御すべきかという点も検討する必要がある。さらに、複数のLEDを用いて調光調色を行う場合、バーコード読み取りの観点から複数のLEDのパルスの関係をどのようにすべきかという点も未検討であった。 In the midst of such problems, it is also necessary to examine how to specifically control the analog control method and the pulse control method. Furthermore, when a plurality of LEDs are used for dimming and color adjustment, the relationship between the pulses of the plurality of LEDs has not been studied from the viewpoint of barcode reading.
本発明の課題は、色の異なる複数の光源を用いたLED照明装置において、調光調色制御の精度を良好なものとしつつ、バーコード・2次元バーコードの読み取り不良が起こらないようにすることである。 An object of the present invention is to improve the accuracy of dimming and color adjustment control and to prevent reading failures of barcodes and two-dimensional barcodes in an LED lighting device using a plurality of light sources of different colors. That is.
本発明は、複数の色の光源の光出力を制御可能な照明装置であって、前記各色毎に、外部から伝送される色別制御信号から高出力制御信号及び低出力制御信号を生成する制御回路と、前記高出力制御信号及び前記低出力制御信号に基づいて駆動出力を生成する駆動回路を備え、前記高出力制御信号は、前記駆動出力のアナログ値を制御するPWM信号又はPFM信号であって、前記高出力制御信号は、前記色別制御信号が境界出力以上の出力側を制御する場合においては前記色別制御信号の変化に応じて変化し、前記色別制御信号が前記境界出力以下の出力を制御する場合においては前記色別制御信号の変化に応じて変化せず、前記低出力制御信号は、前記駆動出力のパルス形状を制御する信号であって、前記低出力制御信号は、前記色別制御信号が前記境界出力以上の出力側を制御する場合においては前記色別制御信号の変化に応じて変化せず、前記色別制御信号が前記境界出力以下の出力を制御する場合においては前記色別制御信号の変化に応じて変化し、前記各色毎に生成された前記駆動出力がそれぞれ前記各色の光源に出力される、照明装置である。
The present invention is a lighting device capable of controlling the light output of a light source of a plurality of colors, wherein control for generating a high-output control signal and a low-output control signal from a color-specific control signal transmitted from the outside for each color. and a drive circuit that generates a drive output based on the high power control signal and the low power control signal, wherein the high power control signal is a PWM signal or a PFM signal that controls an analog value of the drive output. The high-output control signal changes in accordance with a change in the color-specific control signal when the color-specific control signal controls the output side above the boundary output, and the color-specific control signal changes according to the boundary output. When the output below the output is controlled, it does not change according to the change of the color-specific control signal, and the low output control signal is a signal for controlling the pulse shape of the drive output . The control signal does not change in response to a change in the color-specific control signal when the color-specific control signal controls the output side above the boundary output, and the color-specific control signal controls the output below the boundary output. In the lighting device, when controlled, the drive output generated for each color is output to the light source of each color.
本発明において、前記駆動出力は、前記境界出力以上の高出力側でアナログ出力であり、前記境界出力より低出力側でパルス出力であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the drive output is an analog output on the high output side above the boundary output and a pulse output on the low output side of the boundary output.
本発明において、前記高出力制御信号は、パルス信号であることが好ましい。 In the present invention, the high power control signal is preferably a pulse signal.
本発明において、前記低出力制御信号は、前記境界出力より低出力側でPWM信号又はPFM信号であることが好ましい。
In the present invention, the low output control signal is preferably a PWM signal or a PFM signal on the low output side of the boundary output.
本発明において、前記複数の駆動出力は、前記境界出力より低出力側で互いに同期していないことが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the plurality of driving outputs are not synchronized with each other on the lower output side than the boundary output.
本発明は、複数の色の光源の光出力を制御可能な照明装置であっ前記各色毎に、外部から伝送される色別制御信号から出力制御信号を生成する制御回路と、前記出力制御信号に基づいて駆動出力を生成する駆動回路を備え、前記出力制御信号は、境界出力以上の高出力側における前記駆動出力のアナログ値を制御し、前記境界出力より低出力側における前記駆動出力のパルス形状を制御する信号であり、前記駆動出力は、前記境界出力以上の高出力側でアナログ出力であり、前記境界出力より低出力側でパルス出力であり、前記複数の駆動出力は、前記パルス出力の場合に互いに同期しておらず、前記各色毎に生成された前記駆動出力がそれぞれ前記各色の光源に出力される、照明装置である。 The present invention provides a lighting device capable of controlling the light output of a light source of a plurality of colors, comprising: a control circuit for generating an output control signal from a color-specific control signal transmitted from the outside for each of the colors; wherein the output control signal controls the analog value of the drive output on the high output side above the boundary output and the pulse shape of the drive output on the low output side below the boundary output wherein the drive output is an analog output on the high output side of the boundary output or more, and is a pulse output on the low output side of the boundary output, and the plurality of drive outputs are the pulse outputs and wherein the driving outputs generated for each of the colors are respectively output to the light sources of the respective colors.
本発明において、前記照明装置は、3色以上の光源を備えることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the illumination device has light sources of three or more colors.
本発明において、前記3色以上の光源は、赤色LED,黄白色LED、青白色LEDを含むことが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the three or more color light sources include a red LED, a yellowish white LED, and a bluish white LED.
本発明において、前記黄白色LEDパッケージの発光色の色度は、CIE1931色度座標系において、(0.423、0.355)、(0.34,0.28)、(0.352、0.44)、(0.37、0.63)及び色度境界線で囲まれる範囲の色度であることが好ましい。 In the present invention, the chromaticity of the emission color of the yellow-white LED package is (0.423, 0.355), (0.34, 0.28), (0.352, 0) in the CIE1931 chromaticity coordinate system. .44), (0.37, 0.63) and the chromaticity in the range enclosed by the chromaticity boundary line.
本発明において、前記青白色LEDパッケージの発光色の色度は、CIE1931色度座標において、(0.34、0.28)、(0.352、0.44)、(0.18、0.24)、(0.22、0.16)で囲まれる範囲の色度の範囲内であることが好ましい。 In the present invention, the chromaticity of the emission color of the blue-white LED package is (0.34, 0.28), (0.352, 0.44), (0.18, 0.18, 0.44) in CIE1931 chromaticity coordinates. 24), preferably within the chromaticity range enclosed by (0.22, 0.16).
本発明において、前記赤色LEDパッケージの発光色の色度は、CIE1931色度座標において、(0.66、0.23)、(0.423、0.355)、(0.5,0.5)と色度境界線で囲まれる範囲の色度であることが好ましい。 In the present invention, the chromaticity of the emission color of the red LED package is (0.66, 0.23), (0.423, 0.355), (0.5, 0.5) in CIE1931 chromaticity coordinates. ) and the chromaticity boundary line.
本発明によれば、色の異なる複数の光源を用いたLED照明装置において、調光調色制御の精度を良好なものとしつつ、バーコード・2次元バーコードの読み取り不良を起こさないようにすることができる。 According to the present invention, in an LED lighting device using a plurality of light sources of different colors, it is possible to improve the accuracy of dimming and color adjustment control and prevent reading failures of barcodes and two-dimensional barcodes. be able to.
<実施形態1>
<照明制御・駆動回路>
本実施形態に係る照明装置における照明制御・駆動回路の構成図を図1に示す。設定端末であるタブレット100と照明装置300を備え、無線による調光調色信号の伝送が可能である。
<
<Lighting control/drive circuit>
FIG. 1 shows a configuration diagram of a lighting control/driving circuit in the lighting device according to the present embodiment. It has a
設定端末であるタブレット100は、表示部であるタッチパネルディスプレイ101を備えるとともに、送信器107を内蔵する。タッチパネルディスプレイ101は、設定色度入力部102及び全調光率入力部103の表示及び設定を行うことが可能であり、そこで入力された色度及び全調光率に基づいた基本制御信号108が送信器107より電波で送信される。
A
照明装置300は、受信器109、制御回路115、駆動回路131・132・133、それぞれ異なる色で発光する第1・第2・第3の光源部151・152・153を備える。
The
受信器109は、基本制御信号108を受信し、それを元に3つの光源部をそれぞれ制御する色別制御信号111,112,113を生成し、制御回路115に送る。色別制御信号111,112,113は、例えば0~100%の信号値に応じてパルス幅が変化するPWM信号であるが、これに限られない。
The
制御回路115は、色別制御信号111より出力制御信号である高出力制御信号121Hと低出力制御信号121L、色別制御信号112より出力制御信号である高出力制御信号122Hと低出力制御信号122L、色別制御信号113より出力制御信号である高出力制御信号123Hと低出力制御信号123Lを生成する(詳細は後述)。
The
駆動回路131、132、133は、それぞれ高出力制御信号121Hと低出力制御信号121L、高出力制御信号122Hと低出力制御信号122L、高出力制御信号123Hと低出力制御信号123Lをもとに、駆動出力141、142、143を生成する。
Based on the high output control signal 121H and the low
3色の光源部151、152、153は、例えば同色のLEDを直列又は/及び並列に接続した回路を備え、それぞれ駆動出力141、142、143によって駆動される(LEDが単数であってもよい)。
The three-color
<高出力・低出力制御信号と駆動出力>
信号波形の模式図である図2を用いて、高出力制御信号121H・低出力制御信号121Lと駆動出力141などの関係について説明する。
<High output/low output control signal and drive output>
The relationship between the high-
図2のHは、高出力制御信号121H(あるいは122H、123H)の信号波形を示し、縦軸が電圧値(電流値でもよい)、横軸は時間である。Lは、低出力制御信号121L(あるいは122L、123L)を示し、縦軸が電圧値(電流値でもよい)、横軸は時間である。Dは、高出力制御信号121Hと低出力制御信号121Lに基づいて駆動回路131が出力する駆動出力141を示し、縦軸が電流値(電圧値でもよい)、横軸は時間である。なお、Hのパルス間隔は例えば約42μs(周期約24kHz)、Lのパルス間隔は約4.2ms(周期約240Hz)だが、図2は模式図であるので、周期の差は描かれていない。
H in FIG. 2 shows the signal waveform of the high-output control signal 121H (or 122H, 123H), where the vertical axis is the voltage value (or current value) and the horizontal axis is time. L indicates the low output control signal 121L (or 122L, 123L), the vertical axis is the voltage value (or current value), and the horizontal axis is time. D indicates the
駆動出力Dは高出力制御信号Hの信号の値(信号波形でなく信号で伝送する0~100%の値)と低出力制御信号Lの信号の値の積で表され、駆動出力Dの状態は図3(表)の値になる。なお、ここの数字はDが最大となる場合を100%とした場合の%であり、D-MODEは駆動出力Dがアナログ出力(A)かパルス出力の一例であるPWM出力(P)を表している。AとPの境界となる境界出力は、この例では6.25%とした。
The drive output D is expressed by the product of the signal value of the high output control signal H (the value of 0 to 100% transmitted as a signal, not the signal waveform) and the signal value of the low output control signal L, and the state of the drive output D is the value shown in FIG. 3 (table). The numbers here are percentages when the maximum D is taken as 100%, and D-MODE indicates whether the drive output D is an analog output (A) or a PWM output (P ), which is an example of a pulse output. ing. The boundary output, which is the boundary between A and P, was set to 6.25% in this example.
図2において、駆動出力Dが100%、80%、50%、6.25%の場合を見ると、Dはアナログ値である電流値が変化し、波形としては一定である。この出力(電流値)の変化は高出力制御信号Hの信号の変化によって実現する。Dが100%から境界出力である6.25%の範囲では、Lの信号は100%であって変化していない。 In FIG. 2, when the drive output D is 100%, 80%, 50%, and 6.25%, the current value of D changes as an analog value, and the waveform is constant. This change in output (current value) is realized by a change in the high-output control signal H. FIG. In the range of D from 100% to the boundary output of 6.25%, the L signal remains unchanged at 100%.
駆動出力Dが境界出力より低出力側である6.25%、5%、3.16%、1.25%の場合を見ると、駆動出力Dのアナログ出力は一定であって、駆動出力Dの波形であるパルス形状が低出力制御信号Lの信号によって変化する。駆動出力Dが境界出力より低出力側の範囲ではHの信号波形は同じであって、変化していない。
Looking at the cases where the driving output D is on the lower output side than the boundary output 6.25%, 5 %, 3.16%, and 1.25%, the analog output of the driving output D is constant and the driving output The pulse shape, which is the waveform of D, changes with the signal of the low power control signal L. FIG. In the range where the drive output D is lower than the boundary output, the H signal waveform is the same and does not change.
このようにして、出力制御信号である高出力制御信号Hと低出力制御信号Lを用い、駆動出力Dが境界出力以上の高出力側では高出力制御信号Hにより駆動出力Dの電流値を制御し、境界出力より低出力側では低出力制御信号Lにより駆動出力Dのパルス幅・間隔をPWM出力として制御することにより、駆動出力Dを制御することができる。なお、出力制御信号は、駆動出力を境界出力以上の高出力側でアナログ出力制御、低出力側でパルス幅・間隔の制御を行えるものであればよい。 In this manner, using the high output control signal H and the low output control signal L, which are output control signals, the current value of the drive output D is controlled by the high output control signal H on the high output side where the drive output D is equal to or higher than the boundary output. On the lower output side than the boundary output, the drive output D can be controlled by controlling the pulse width/interval of the drive output D as a PWM output with the low output control signal L. FIG. Any output control signal may be used as long as the drive output can be analog output controlled on the high output side of the boundary output or higher, and the pulse width/interval control can be performed on the low output side.
これにより、境界出力より低出力側において、アナログ制御方式のみの場合と比べて調光制御の精度が向上するとともに、全調光領域(0%から100%)においてバーコードや2次元バーコードの読み取りに支障のない照明を行うことができる。 As a result, on the lower output side than the boundary output, the accuracy of dimming control is improved compared to the case of analog control only, and barcodes and 2D barcodes are displayed in the entire dimming range (0% to 100%). Illumination that does not interfere with reading can be performed.
なお、本照明制御装置では、図2における駆動出力Dの波形をそのままLEDに入力することにより、光出力の波形としているが、たとえば駆動出力Dをコイル又はコンデンサを介してLEDに入力することにより、LEDの光出力波形の振幅を減らすことができる。 In this lighting control device, the waveform of the drive output D in FIG. , the amplitude of the light output waveform of the LED can be reduced.
<照明装置>
本実施形態に係る照明装置300は、器具本体・線状光源分離型照明装置である。これは、外観斜視図である図4に示すように、器具本体310が天井に直付けされ、線状光源320が器具本体310に取付されたものである。器具本体310と線状光源320が分離可能であるため、器具本体310を天井に取り付けるためのネジまたは吊ボルトを線状光源320によって隠すことができる。照明装置の幅は一例として2cm、長さは一例として120cmである。
<Lighting device>
A
器具本体310と線状光源320の断面図を図5に示す。器具本体310は下面が開口した箱状であり、バネ受け311及びコネクタ312を備える。
A cross-sectional view of the
線状光源320は、取付部321、基板322、LEDパッケージ323、拡散カバー324、電源325、制御部326、取付バネ327、コネクタ328を備える。取付バネ327は器具本体310のバネ受け311に取り付けられ、コネクタ328は器具本体310のコネクタ312に接続され、商用電力が電源325に供給される。なお、後述するLEDチップと区別する場合、「LED」を「LEDパッケージ」と呼ぶこともある。
The linear
電源325は、商用交流電力を直流に変換し、3種類のLEDパッケージを動作させるよう、3チャンネルの駆動出力を有しており、各駆動出力は、外部からの制御信号で制御できる。本実施例においては、制御信号は無線で伝送されて制御部326に受信され、制御部326が制御信号を電源325に送り、電源325が制御される。
The
制御部326には受信器109、電源325には制御回路115と駆動回路131、132、133が含まれるが、例えば駆動回路131、132,133を基板322や他の基板上に設けてもよい。
The
基板322上のLEDパッケージ323は光源部151、152、153を構成する。つまりLEDパッケージとしては3色のLEDパッケージが用いられる。
The LED packages 323 on the
<LEDの色度>
光源部151、152、153に用いるLEDパッケージ323としては、それぞれ青白色LED「Bw」、赤色LED「R」、黄白色LED「Yw」を用いている。図6は、これらのLEDの色度を説明するための色度座標であり、参考のために各色温度における黒体輻射の色度を結ぶ線を点線で示している。
<LED chromaticity>
As the LED packages 323 used for the
青白色LEDであるBwは、図6のCIE1931色度座標において、(0.336、0.24)、(0.352、0.44)、(0.15、0.2)、(0.2、0.1)で囲まれる範囲の色度で発光し、一例として(0.23、0.26)である。 Bw, which is a blue-white LED, is (0.336, 0.24), (0.352, 0.44), (0.15, 0.2), (0. 2, 0.1), an example of which is (0.23, 0.26).
赤色LEDであるRは、図6の色度座標において、(0.66、0.23)、(0.423、0.355)、(0.5,0.5)と色度境界線Eで囲まれる範囲の色度で発光し、一例として(0.60.0.38)である。一般的な赤色の定義とは同じでないので注意されたい。 The red LED R is (0.66, 0.23), (0.423, 0.355), (0.5, 0.5) and the chromaticity boundary line E The light is emitted with a chromaticity in the range enclosed by (0.60.0.38) as an example. Note that it is not the same as the general definition of red.
黄白色LEDであるYwは、図6の色度座標において、(0.423、0.355)、(0.342,0.312)、(0.352、0.44)、(0.37、0.63)及び色度境界線Eで囲まれる範囲の色度で発光し、一例として(0.44、0.47)である。 Yw, which is a yellow-white LED, is (0.423, 0.355), (0.342, 0.312), (0.352, 0.44), (0.37 , 0.63) and chromaticity in the range enclosed by the chromaticity boundary line E, for example (0.44, 0.47).
Ywの色度範囲内のうち、各色温度における黒体輻射の色度を結ぶ線からduvがプラスの範囲内が好適であり、duvがプラス0.03から0が特に好適である。 Within the chromaticity range of Yw, a range in which d uv is positive from a line connecting the chromaticity of black body radiation at each color temperature is preferable, and a range in which d uv is plus 0.03 to 0 is particularly preferable.
Bw、Rの色度範囲内のうち、各色温度における黒体輻射の色度を結ぶ線からduvがプラス0.03からマイナス0.03の範囲内が特に好適である。 Among the chromaticity ranges of Bw and R, a range of +0.03 to -0.03 in duv from the line connecting the chromaticities of blackbody radiation at each color temperature is particularly preferable.
なお、CIE1931における色度座標(x,y)でなくCIE1976における色度座標(u‘,v’)で表示することもでき、両者はu’=4x/(-2x+12y+3),v’=9y/(-2x+12y+3)という変換式で相互に変換可能である。その他の色度座標系で表示してもよい。 It should be noted that the chromaticity coordinates (x, y) in CIE1931 can also be displayed in chromaticity coordinates (u', v') in CIE1976, and both u'=4x/(-2x+12y+3), v'=9y/ They can be mutually converted by a conversion formula of (-2x+12y+3). It may be displayed in another chromaticity coordinate system.
<本照明装置のアナログ・パルス制御による駆動>
上述の赤色(R),黄白色(Yw),青白色(Bw)の3色を用い、照明下での良好なバーコード読み取りを実現するという観点で本照明装置の動作を考える。R、Yw、Bwの1つだけが100%で点灯する場合には、そのような色のついた特殊照明となる。実際には、この色をミックスすることにより快適な照明が実現できる。例えば通常使用する色域である色温度2800Kであれば(R、Yw、Bw)=(55%、55%、10%)、色温度5000Kであれば(R、Yw、Bw)=(17%、40%、66%)と設定する。この場合に境界出力を13%と設定したならば、パルス動作を行う色は高々1色となり、アナログ点灯する他の色による照明の明るさが支配的となる。従って、バーコードの読み取りに悪影響を与えることはない。
<Driving of this lighting device by analog pulse control>
The operation of this illumination device is considered from the viewpoint of achieving good bar code reading under illumination using the above three colors of red (R), yellowish white (Yw), and bluish white (Bw). When only one of R, Yw, and Bw lights up at 100%, it becomes such colored special lighting. In practice, a pleasant lighting can be achieved by mixing the colors. For example, (R, Yw, Bw) = (55%, 55%, 10%) for a color temperature of 2800K, which is the color gamut normally used, and (R, Yw, Bw) = (17%) for a color temperature of 5000K. , 40%, 66%). In this case, if the boundary output is set to 13%, the number of colors for which the pulse operation is performed is at most one, and the illumination brightness of the other colors that are analog-lit becomes dominant. Therefore, there is no adverse effect on bar code reading.
一方、例えば全体の明るさを上記の1/5とすると、3色すべてがパルス点灯することとなるが(2色あるいは3色すべてがパルス点灯する場合の対策を次節に示す)、そのように明るさを抑える照明下でバーコードを読み取る場合はほとんどないと考えられ、バーコードの読み取りが必要な場合は単に全体の照度を上げてもよい。 On the other hand, for example, if the overall brightness is 1/5 of the above, all three colors will be pulsed (see the next section for countermeasures when two or all three colors are pulsed). Barcodes are unlikely to be read under subdued lighting, and if barcode reading is desired, the overall illumination may simply be increased.
以上より、3色の光源を用いた照明の場合は、1色の光源を用いた照明の場合と比べて、パルス動作によるバーコード読み取り不良の影響を受けにくくなる。従って1色の光源を用いた照明の場合に境界出力を低く設定していても、3色の光源を用いた照明の場合には、境界出力を例えば20%以上、30%以上、あるいは50%以上と高く設定することができる。 As described above, the illumination using the light sources of three colors is less susceptible to barcode read failure due to the pulse operation than the illumination using the light sources of one color. Therefore, even if the boundary output is set low in the case of illumination using a light source of one color, in the case of illumination using light sources of three colors, the boundary output may be set to 20% or more, 30% or more, or 50%. You can set it higher.
<3色の駆動出力のタイミング>
本実施形態では、特に駆動出力D(141、142、143)の低出力側を制御する低出力制御信号L(121L・122L・123L)を同期させず、独立させている。そのため、境界出力より低出力側における各駆動出力も同期せず独立したタイミングのパルス波形となる。
<Timing of drive output for three colors>
In this embodiment, the low output control signals L (121L, 122L, 123L) for controlling the low output side of the driving outputs D (141, 142, 143) are not synchronized but made independent. Therefore, each drive output on the lower output side than the boundary output also becomes a pulse waveform with independent timing without synchronism.
図7に3つの駆動出力141、142、143の関係の時間的変化を示す(横軸が時間)。駆動出力を同期させていないため、パルスが常にそろう場合があるが(図7のS)、PWM信号の周波数がわずかにずれるため、しばらくすると、3色のパルスが合わさらない状態になる(図7のAS)。図7のSの状態でバーコード読み取りに支障をきたしたとしても、しばらくすると図7のASの状態になり、バーコードの読み取りに支障をきたしにくい状態になると考え、あえてタイミングを同期させない方式とした。
FIG. 7 shows temporal changes in the relationship between the three
なお、駆動出力141、142、143をパルスが時間的に重ならない状態(図7のAS)で同期させることもでき、その場合もバーコードの読み取りに支障をきたしにくい。 The drive outputs 141, 142, and 143 can be synchronized in a state in which the pulses do not overlap in terms of time (AS in FIG. 7), and even in that case, barcode reading is less likely to be hindered.
<バリエーション>
実施形態では、パルス信号又はパルス出力としてPWM信号又はPWM出力を例示したが、PFM(Pulse Frequency Modulation)信号又はPFM出力など他のパルス形状でもよい。
<Variation>
Although the PWM signal or PWM output is exemplified as the pulse signal or pulse output in the embodiments, other pulse shapes such as a PFM (Pulse Frequency Modulation) signal or PFM output may be used.
実施形態では、1つの設定端末で1つの照明装置を制御する例を示したが、1つの設定端末で複数の照明装置を制御してもよく、その方が一般的である。 In the embodiment, an example in which one setting terminal controls one lighting device is shown, but one setting terminal may control a plurality of lighting devices, which is more common.
実施形態では、設定端末としてタブレットを用いたが、スマートフォン、コンピュータなどを用いてもよい。 Although a tablet is used as the setting terminal in the embodiment, a smartphone, a computer, or the like may be used.
実施形態では、3色の光源を備えた照明装置としたが、単色あるいは2色の光源を備えた照明装置としてもよい。また、3色を用いる場合、実施形態に記載のBw(青白色)、Yw(黄白色)、R(赤色)の他、例えばB(青色)、G(緑色)、R(赤色)の光源を用いてもよい。 In the embodiment, the illumination device is provided with three-color light sources, but the illumination device may be provided with monochromatic or two-color light sources. Further, when three colors are used, in addition to Bw (bluish white), Yw (yellowish white), and R (red) described in the embodiment, for example, B (blue), G (green), and R (red) light sources are used. may be used.
また、4色以上の光源を用いてもよい。Bw(青白色)、Yw(黄白色)、R(赤色)に加えて例えばシアン(Cyan)、マゼンタ(Magenta)、あるいはグリーン(Green)のうち少なくとも1色を加えてもよく、B(青色)、G(緑色)、R(赤色)に加えて例えば白色(White)、シアン(Cyan)、マゼンタ(Magenta)、イエロー(Yellow)のうち少なくとも1色を加えてもよい。 Also, light sources of four or more colors may be used. In addition to Bw (bluish-white), Yw (yellowish-white), and R (red), at least one color of, for example, cyan, magenta, or green may be added, and B (blue) , G (green), and R (red), for example, at least one of white, cyan, magenta, and yellow may be added.
実施形態では、照明装置の設定信号を外部の設定端末から無線により伝送したが、設定信号を有線で、あるいは電源線に重畳して伝送してもよい。伝送する場合、無線伝送方式としては、IEEE802.15.1(Bluetooth(登録商標))やIEEE802.15.4(ZigBee(登録商標))による伝送が好ましく、有線無線を問わずDALI(登録商標)(Digital Addressable Lighting Interface)、DXM512などの伝送型式を用いてもよい。 In the embodiment, the setting signal of the lighting device is wirelessly transmitted from the external setting terminal, but the setting signal may be transmitted by wire or by being superimposed on the power supply line. When transmitting, the wireless transmission method is preferably IEEE802.15.1 (Bluetooth (registered trademark)) or IEEE802.15.4 (ZigBee (registered trademark) ). (Digital Addressable Lighting Interface), DXM512, and other transmission formats may be used.
実施形態では、照明装置として線状の照明装置としたが、発光部形状が四角形や円形の照明装置であってもよく、ダウンライト、スポットライト、LED電球など様々な形式の照明装置のいずれであってもよい。 In the embodiments, a linear lighting device is used as the lighting device, but a lighting device with a square or circular light emitting part may be used, and any of various types of lighting devices such as downlights, spotlights, and LED bulbs may be used. There may be.
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be noted that the above-described embodiment disclosed this time is an example in all respects and does not serve as a basis for restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not to be interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the claims. In addition, all changes within the meaning and range of equivalents to the scope of claims are included.
100 タブレット
101 タッチパネルディスプレイ
102 設定色度入力部
103 全調光率入力部
107 送信器
108 基本制御信号
109 受信器
111、112、113 色別制御信号
115 制御回路
121H、122H、123H 高出力制御信号
121L、122L、123L 低出力制御信号
131、132、133 駆動回路
141、142、143 駆動出力
151、152、153 LED光源部
300 照明装置
310 器具本体
312 コネクタ
320 線状光源
321 取付部
322 基板
323 LEDパッケージ
324 拡散カバー
325 電源
326 制御部
327 取付バネ
328 コネクタ
100
Claims (10)
前記各色毎に、外部から伝送される色別制御信号から高出力制御信号及び低出力制御信号を生成する制御回路と、
前記高出力制御信号及び前記低出力制御信号に基づいて駆動出力を生成する駆動回路を備え、
前記高出力制御信号は、前記駆動出力のアナログ値を制御するPWM信号又はPFM信号であって、
前記高出力制御信号は、前記色別制御信号が境界出力以上の出力側を制御する場合においては前記色別制御信号の変化に応じて変化し、前記色別制御信号が前記境界出力以下の出力を制御する場合においては前記色別制御信号の変化に応じて変化せず、
前記低出力制御信号は、前記駆動出力のパルス形状を制御する信号であって、
前記低出力制御信号は、前記色別制御信号が前記境界出力以上の出力側を制御する場合においては前記色別制御信号の変化に応じて変化せず、前記色別制御信号が前記境界出力以下の出力を制御する場合においては前記色別制御信号の変化に応じて変化し、
前記各色毎に生成された前記駆動出力がそれぞれ前記各色の光源に出力される、
照明装置。 A lighting device capable of controlling the light output of a light source of multiple colors,
a control circuit for generating a high-output control signal and a low-output control signal from an externally transmitted color-specific control signal for each color;
a drive circuit that generates a drive output based on the high output control signal and the low output control signal;
The high-output control signal is a PWM signal or a PFM signal that controls the analog value of the driving output ,
The high-output control signal changes according to a change in the color-specific control signal when the color-specific control signal controls the output side above the boundary output, and the color-specific control signal changes the output below the boundary output. does not change according to the change of the color-specific control signal ,
The low output control signal is a signal that controls the pulse shape of the drive output ,
The low output control signal does not change in accordance with a change in the color-specific control signal when the color-specific control signal controls the output side above the boundary output, and the color-specific control signal is below the boundary output. In the case of controlling the output of, it changes according to the change of the color-specific control signal,
The driving outputs generated for each of the colors are respectively output to the light sources of the respective colors;
lighting device.
前記各色毎に、外部から伝送される色別制御信号から出力制御信号を生成する制御回路と、
前記出力制御信号に基づいて駆動出力を生成する駆動回路を備え、
前記出力制御信号は、境界出力以上の高出力側における前記駆動出力のアナログ値を制御し、前記境界出力より低出力側における前記駆動出力のパルス形状を制御する信号であり、
前記駆動出力は、前記境界出力以上の高出力側でアナログ出力であり、前記境界出力より低出力側でパルス出力であり、
前記複数の駆動出力は、前記パルス出力の場合に互いに同期しておらず、
前記各色毎に生成された前記駆動出力がそれぞれ前記各色の光源に出力される、照明装置。 A lighting device capable of controlling the light output of a light source of multiple colors,
a control circuit for generating an output control signal from the color-specific control signal transmitted from the outside for each color;
A drive circuit that generates a drive output based on the output control signal,
The output control signal is a signal that controls the analog value of the drive output on the high output side above the boundary output and controls the pulse shape of the drive output on the lower output side than the boundary output,
the drive output is an analog output on the high output side of the boundary output or more, and is a pulse output on the low output side of the boundary output;
wherein said plurality of drive outputs are not synchronized with each other in the case of said pulsed outputs;
The lighting device, wherein the drive output generated for each color is output to the light source of each color.
The chromaticity of the emitted color of the red LED package is (0.66, 0.23), (0.423, 0.355), and (0.5, 0.5) in CIE1931 chromaticity coordinates. 8. The lighting device of claim 7 , wherein the chromaticity is a bounded range.
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