技术领域
[0001] 本发明涉及具备多个光源的照明装置。
相关背景技术
[0002] 作为现有的照明装置，例如就设置在铁道车辆中的车厢内的顶棚上的室内灯而言，将LED(发光二极管)作为光源的情况代替将荧光管作为光源的情况成为主流。例如，参照专利文献1。在这样将LED作为光源的照明装置的情况下，如专利文献1所记载的那样，与荧光灯相比，能够比较简单地进行调光(照度)控制。
[0003] 另外，虽然不是铁道车辆的室内灯，但是除此之外作为以LED为光源的照明装置，例如已知将高显色性和颜色再现性提高的照明装置。例如，参照专利文献2。在专利文献2所记载的技术中，通过将白色LED和全彩色LED组合，能够进行任意的色温的设定和颜色平衡的设定。
[0004] 现有专利文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：日本特开2012‑086813号公报
[0007] 专利文献2：日本特开2008‑135459号公报
具体实施方式
[0017] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是，以下说明的实施方式是一个例子，本发明并不限定于该实施方式。另外，有时对已经周知的事项的详细说明、对实质上相同的结构的重复说明等适当省略。
[0018] <照明装置的结构>
[0019] 以下，参照图1对本实施方式的照明装置10进行详细说明。本实施方式的照明装置10具备多个光源。照明装置10适用于例如设置在铁道车辆等车室内的天花板上的室内灯。
此外，来自照明装置10的光的照射方式不限于直接照明或间接照明。
[0020] 如图1所示，照明装置10具备：预定的发光色的主照明光源21；能够调整为任意的发光色的副照明光源22；以及控制主照明光源21和副照明光源22的点亮的控制部30。此外，图1所示的各部位的相对位置关系、大小仅是为了便于说明，而不是准确的。
[0021] (主照明光源)
[0022] 主照明光源21是能够以预定的发光色发光的光源，在本实施方式中由单色发光的白色LED构成。主照明光源21实际上由多个白色LED组构成。各个白色LED基本上相同，但只要发光色为一般的白色系，则也可以包含颜色温度稍微不同的白色LED。
[0023] 白色LED具体而言例如是将荧光体与蓝色LED组合而发出白色光的LED，但由于其详细的结构、种类都是通常的，因此省略说明。此外，作为本实施方式的白色LED，使用一般的市售品即可。
[0024] (副照明光源)
[0025] 副照明光源22是能够调整为任意的发光色的光源，在本实施方式中由多色发光的全彩色LED构成。副照明光源22也实际上由多个全彩色LED组构成。各个全彩色LED基本上相同，但只要能够多色发光，则该系列颜色的组合也可以包含若干不同的颜色。
[0026] 具体而言，全彩色LED例如通过红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的颜色的加法混色，以包含白色的各种颜色、照度进行发光，将红色LED元件、绿色LED元件、蓝色LED元件组合为1个而形成。全彩色LED通过控制对各色LED元件的供电电流，改变红(R)、绿(G)、蓝(B)的3原色的光的混合比，由此能够以各种颜色、照度进行调整。此外，全彩色LED也可以使用一般的市售品。
[0027] (主照明光源和副照明光源的配置)
[0028] 主照明光源21和副照明光源22分别配置成各个LED的照射光在同一路径上混合的状态。在此，“照射光在同一路径上混合的状态”是指作为主照明光源21的白色LED和作为副照明光源22的全彩色LED以至少1组1组地相互在同一照射方向上接近，并以使各自的照射光重合的方式混合的状态。
[0029] 在本实施方式中，主照明光源21和副照明光源22分别在同一直线上被交替排列地配置。即，白色LED和全彩色LED以等间隔交替排列在以窄幅呈直线状延伸的基板11上的方式分别安装有多个。各LED自身的结构例如是表面安装型的芯片状的类型，分别以与基板11的表面正交的光轴为中心在预定角度的照射范围内射出光。另外，在基板11的表面上形成有与LED电连接的布线电路。
[0030] 主照明光源21和副照明光源22分别以1个基板11单位被单元化。在本实施方式中，例如将3个白色LED和3个全彩色LED合计6个LED作为一个单元安装在1个基板11上。这样的单元还可以设置为将多个单元排列为在同一直线上相连，或者不仅在单元的长度方向上排列，还在短边方向上也排列多个，从而作为整体使LED以排列为矩阵状的方式呈面状扩展的组合。
[0031] 针对各基板11(单元)，各个LED以适当数量的单位被分组化，相同组的LED彼此串联连接，并与后述的控制部30连接。在本实施方式中，针对各基板11(单元)，构成主照明光源21的3个白色LED串联连接，构成副照明光源22的3个全彩色LED串联连接，各个组与控制部30并联连接。因此，在各组内的任意一个LED发生断线等故障的情况下，通常不能以组单位点亮。
[0032] 另外，照明装置10在图1中省略了图示的壳体主体的内部以能够向外部照射来自各LED的光的状态配设有包含主照明光源21和副照明光源22的基板11。另外，除了控制部30之外，电源部40设置于壳体主体的内部或外部。此外，也可以以覆盖主照明光源21、副照明光源22的方式，在基板11的前方设置配光透镜、扩散板及其透明罩等。
[0033] (控制部)
[0034] 控制部30对主照明光源21和副照明光源22的点亮进行控制。本实施方式的控制部30例如由实现各种控制的中枢功能的CPU(中央处理装置)、存储CPU执行的程序和各种固定数据的ROM、用于存储在执行程序基础上暂时需要的数据的RAM等为主要部分的微型计算机构成。
[0035] 在控制部30中，除了从外部输入与各照明光源21、22的点亮相关的控制指令以外，还根据需要连接有从外部电源供电的电源部40以及进行其它各种输入手续的操作部等。另外，控制部30、电源部40可以集中配设于1个控制基板12上。
[0036] 在控制部30的ROM中预先存储有与主照明光源21、副照明光源22的点亮有关的点亮数据。在此，“点亮数据”例如包含与白色LED的光强度对应的电流值、与全彩色LED的发光色和光强度对应地流过各颜色LED元件的电流值等。
[0037] 控制部30的CPU例如根据各种信息从ROM读出所述点亮数据，经由省略图示的驱动器对主照明光源21和副照明光源22的各LED的点亮进行控制。在此，“各种信息”例如被认为是行驶中的车辆的位置信息、行驶中的周围环境和天气等外部信息、与季节和日期时间、时刻相关的信息等与各种事件相关的信息。这些信息例如能够从外部与所述控制指令一起输入，或者从与控制部30连接的中心等收集。
[0038] 在本实施方式中，通过控制部30以将至少下述3个模式自由组合地执行的方式进行编程。另外，关于各模式在后面叙述。
[0039] a.在主照明光源21的通常使用时的点亮的基础上，使副照明光源22以与主照明光源21相同的发光色点亮的高照度模式
[0040] b.在发生主照明光源21未点亮的异常时，使副照明光源22以与主照明光源21相同的发光色点亮的预备模式
[0041] c.在主照明光源21的点亮的基础上，使副照明光源22根据各种信息而点亮为任意的发光色的演出模式。
[0042] (电源部)
[0043] 电源部40例如是可充电的蓄电池，对照明装置10进行电力的供给。电源部40构成为通过从外部电源供电，由此向主照明光源21和副照明光源22供电，并且还能够进行充电。来自电源部40的电力作为基于所述点亮模式而被控制的电流值，通过省略图示的驱动器向主照明光源21和副照明光源22的各LED供电。
[0044] 如上所述，就主照明光源21和副照明光源22的各LED而言，在各基板11单位的每个单元，串联连接有构成主照明光源21的3个白色LED，串联连接有构成副照明光源22的3个全彩色LED。因此，构成为在主照明光源21和副照明光源22的各LED中分别流过相同的驱动电流而点亮。
[0045] <照明装置的作用>
[0046] 接着，对本实施方式的照明装置10的作用进行说明。
[0047] 根据本实施方式的照明装置10，主照明光源21和副照明光源22处于各个LED的照射光在同一路径上混合的状态。
[0048] 由此，从主照明光源21和副照明光源22照射的光分别作为在同一路径上混合而成的光而向外部发出，照射同一照射区域。因此，通过2个光源21、22的照射光的组合，能够进行各种色温和照度的调整。
[0049] 在照明装置10中，由控制部30随时选择预先存储的各点亮数据中的任意一个，基于各个点亮数据对各LED进行点亮控制。关于主照明光源21，适当调整白色LED发光时的光强度。关于副照明光源22，通过使用全彩色LED，能够简易且容易地调整发光色。
[0050] 作为控制部30的具体控制，例如在通常使用时，如图2中的(a)所示，仅点亮构成主照明光源21的白色LED，由此进行通常模式下的照明。在该通常模式时，构成副照明光源22的全彩色LED熄灭。此外，通常模式下的白色LED的点亮未必需要设为100％的照度。
[0051] 另外，通过控制部30，如图2中的(b)所示，进行根据控制指令的输入等各种信息，在构成主照明光源21的白色LED的通常使用时的点亮的基础上，使构成副照明光源22的全彩色LED以与主照明光源21相同的白色点亮的高照度模式下的照明。此外，高照度模式下的白色LED的点亮基本上设为100％的照度，但也可以适当调整。
[0052] 根据高照度模式，能够有效利用从开始准备的副照明光源22的全彩色LED。即，不增加主照明光源21的各个白色LED的驱动电流，就能够增加与通常模式相同的发光色的照射光量，使车厢内的照度上升。这样的高照度模式例如可以作为列车的车站到达时等的通知，或者设定在通过隧道时等。
[0053] 另外，在产生构成主照明光源21的白色LED的断线等故障的情况下，在各基板11(单元)中的每一个中，主照明光源21的所有白色LED不再点亮。在发生这样的异常时，由控制部30检测出断线等故障。基于该检测结果，如图3所示，通过控制部30进行以与主照明光源21的白色LED相同的白色使构成副照明光源22的全彩色LED点亮的预备模式下的照明。
[0054] 根据预备模式，即使由于断线等故障而导致主照明光源21的白色LED不再点亮，通过使副照明光源22的全彩色LED临时点亮，也能够实现作为备用灯的功能而防止完全熄灭。在此，通过使全彩LED以白色点亮，能够持续进行与通常使用时没有不协调感的照明。另外，全彩色LED的照度能够任意调整，但只要设定为能够确保必要的亮度的程度即可。
[0055] 或者，也可以在灾害时的紧急时，通过使副照明光源22点亮为与主照明光源21的发光色不同的红色光等其他颜色，还发挥作为警报的应急灯的功能。此外，火灾等的检测、主照明光源21不点亮的断线等故障的判断也可以基于来自外部的信号(控制指令)。
[0056] 另外，如图3所示，通过控制部30，进行根据控制指令的输入等各种信息，在构成主照明光源21的白色LED的点亮的基础上，使构成副照明光源22的全彩色LED点亮为任意的发光色的演出模式下的照明。此时，白色LED的点亮未必需要设为100％的照度，而是能够适当确定的设计事项。
[0057] 根据演出模式，以主照明光源21的照射光的白色为基础，使由副照明光源22任意调整而得的发光色混合，由此能够变化为各种的色温。这样，根据本照明装置10，不限于高照度模式或预备模式下的照明，也能够容易地进行调整为所希望的色温等的演出性的照明，可以提高照明的演出效果。
[0058] 作为具体的演出模式，例如如图4中的(a)所示，在构成主照明光源21的白色LED的白色光的基础上，通过使构成副照明光源22的全彩色LED以暖色系发光，能够作为照明整体而调整为暖色系的色温。由此，例如从秋冬到冬季调色为暖色系，或者根据时间调色为暖色系，从而能够改变车内的氛围。
[0059] 另外，如图4中的(b)所示，在构成主照明光源21的白色LED的白色光的基础上，通过使构成副照明光源22的全彩色LED以冷色系发光，由此能够作为照明整体而调整为冷色系的色温。由此，例如从春到夏能够调色为冷色系，或者根据时间调色为冷色系，从而能够改变车内的氛围。
[0060] <本公开的结构和作用效果>
[0061] 从以上说明的本实施方式导出的本公开在具备多个光源的照明装置10中，具备：预定的发光色的主照明光源21；能够调整为任意的发光色的副照明光源22；以及控制主照明光源21和副照明光源22的点亮的控制部30，主照明光源21和副照明光源22被配置为各自的照射光在同一路径上混合的状态，控制部30能够设定为如下的高照度模式：在主照明光源21的通常使用时的点亮的基础上，使副照明光源22以与所述主照明光源21相同的发光色点亮。
[0062] 根据这样的本公开，通过主照明光源21和副照明光源22的照射光混合组合，能够进行作为照明整体的各种色温、照度的调整。
[0063] 特别是通过控制部30的控制，能够进行在主照明光源21的通常使用时的点亮的基础上，使副照明光源22以与主照明光源21相同的发光色点亮的高照度模式下的照明。由此，能够增加作为光源整体的照射光量，使照射范围的照度上升。
[0064] 另外，在本公开中，控制部30能够设定为在发生主照明光源21不点亮的异常时，使副照明光源22以与主照明光源21相同的发光色点亮的预备模式。
[0065] 由此，即使由于断线等故障而导致主照明光源21不再点亮，通过使副照明光源22临时点亮，也能够实现作为备用灯的功能而防止完全熄灭。在此，通过使副照明光源22以与主照明光源21相同的发光色点亮，能够持续进行与通常使用时没有不协调感的照明。
[0066] 另外，在本公开中，控制部30能够设定为在主照明光源21的点亮的基础上，使副照明光源22根据各种信息而点亮为任意的发光色的演出模式。
[0067] 由此，以主照明光源21的预定发光色为基础，使由副照明光源22任意调整的发光色混合，由此能够使其变化为各种色温。因此，根据本照明装置10，不限于通常使用时或发生异常时的照明，还能够容易地进行演出照明。
[0068] 另外，在本公开中，主照明光源21和副照明光源22分别在同一直线上被交替排列地配置。
[0069] 由此，能够沿着直线整体地大致均等地混合主照明光源21和副照明光源22的照射光，特别是能够作为线状的照明而灵活运用。
[0070] 另外，在本公开中，主照明光源21是能够单色发光的白色LED，副照明光源22是将光的3原色组合而能够多色发光的全彩色LED。
[0071] 这样，主照明光源21和副照明光源22分别由LED构成，因此不仅能够容易地进行点亮控制，还能够实现小型化，消耗电力也少，而且寿命长。特别是由于副照明光源22使用全彩色LED，因此能够容易且自由地调整发光色。
[0072] 以上，通过附图对本发明的实施方式进行了说明，但具体的结构不限于所述那样的实施方式，即使在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更或追加，也包含在本发明中。例如，在所述实施方式中，说明了将照明装置10应用于铁路车辆等车室内的室内灯的例子，但不限于此，也能够应用于各种照明装置。
[0073] 另外，在所述实施方式中，根据各种信息来控制高照度模式或演出模式下的照明的切换，但除此之外，例如也可以构成为通过由与控制部30连接的操作部进行的手动操作，也能够适当地切换各模式和演出模式中的色温。
[0074] 产业上的利用可能性
[0075] 本发明不限于例如铁道车辆等的车厢内的室内灯，能够广泛地应用于各种领域的照明装置。
[0076] 附图标记的说明
[0077] 10…照明装置
[0078] 11…基板
[0079] 12…控制基板
[0080] 21…主照明光源
[0081] 22…副照明光源
[0082] 30…控制部
[0083] 40…电源部
