JPH0611298U - 調光システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】白熱灯用調光器を用いて蛍光灯調光用点灯装置
の調光操作が行なえる調光システムを提供するにある。 【構成】白熱灯用調光器１０は商用交流電源ＡＣを位相
制御した位相制御出力を位相制御信号線１３を通じてア
ダプタ１１に出力する。アダプタ１１は位相制御出力の
導通位相角に応じたデュティを持つパルス信号を作成し
て信号線１４を介して蛍光灯調光用点灯装置１２に送
る。このパルス信号を受けた蛍光灯調光用点灯装置１２
はパルス信号のデュティ比に応じて蛍光灯ＬＢの調光レ
ベル（調光比）を制御する。このようにして白熱灯用調
光器１０の操作によって蛍光灯ＬＢを調光することがで
きるのである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、調光システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に白熱灯の調光は図１２に示すように白熱灯ＬＡと商用交流電源ＡＣとの 間に挿入されたコントーラ１に設けた位相制御素子の導通位相角を変化させて図 １３に示すように位相制御（斜線部分が導通区間を示す）し、白熱灯ＬＡのラン プ電力を可変することにより行なっている。図１３の斜線部分が導通位相を示す 。

【０００３】 この導通位相角の調整は図１４に示すようにコントローラ１に設けたスライド 可変抵抗器の操作部２を操作して時定数を変化させ、位相制御素子をトリガする 位相を変えることによって行なうようなっている。 他方蛍光灯の調光は、上述と同様に位相制御によりランプ電流を制御する調光 用安定器もあったが、近年インバータ回路を用いた蛍光灯調光用点灯装置５によ り行なわれるようになっている。この蛍光灯調光用点灯装置５は図１５に示すよ うにコントローラ３からの負荷出力線４を通じて商用交流電源ＡＣの供給を受け るとともに、調光レベルを決定するための信号を信号線６を通じて受け取るよう になっている。つまりコントローラ３からは図１６に示すように直流（例えば１ ０Ｖの直流）のパルス信号を信号線６を通じて各調光用点灯装置５へ送出し、各 調光用点灯装置５ではこのパルス信号のデュティ比（Ｄ／Ｔ）に応じた調光比と なるようにインバータ回路からなる点灯回路を制御して蛍光灯ＬＢの調光を行な う。

【０００４】 この場合蛍光灯ＬＢは高周波で点灯させるため銅鉄型の安定器によって商用周 波数で点灯させる場合に比べて光のちらつきがなく、また効率が高いため省電力 が図れ、更に軽量で、高力率となるという特徴がある。 また調光を行なう場合、入力電流波形の歪みが低減され、また騒音の発生やち らつきが非常に少ないという特徴がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、日本では欧米と異なり蛍光灯ＬＢを多用するため、上記のようにコ ントローラ３とインバータ回路を用いた蛍光灯調光用点灯装置５を用いて蛍光灯 ＬＢを調光する場合、コントローラ３から負荷出力線４を通じて電力を供給する ため、負荷容量に限界がある上に、信号線６及び負荷出力線４の計４線の配線を 必要とするなどの問題があり、しかも白熱灯ＬＡを併用して調光することができ ず、白熱灯ＬＡも調光するようにして照明演出に幅を持たせるような場合には夫 々別個に調光器を設ける必要があった。

【０００６】 本考案は、上記のような問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするとこ ろは白熱灯を位相制御により調光する既製の白熱灯用調光器を用いて蛍光灯調光 用点灯装置の調光操作が行なえ、蛍光灯調光用点灯装置と、コントローラとなる 白熱灯用調光器との間を２線で配線することができる調光システムを提供するに ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するために、本考案は、白熱灯に接続される商用交流電源を 位相制御素子で位相制御して白熱灯を調光する白熱灯用調光器と、この白熱灯用 調光器の位相制御出力の導通位相角に応じたデュティ比を持つパルス信号を発生 するパルス電圧発生部と、このパルス信号のデュティ比に応じて蛍光灯のランプ 電力を制御して調光を行なう蛍光灯調光用点灯装置とから成るものである。

【０００８】

【作用】

本考案の構成によれば、白熱灯用調光器からの位相制御出力の導通位相角に応 じたデュティ比を持つパルス信号をパルス電圧発生部で発生させ、このパルス信 号を蛍光灯調光用点灯装置に送ることにより、蛍光灯調光用点灯装置の調光レベ ルを設定することができ、そのため白熱灯用調光器が蛍光灯調光用点灯装置のコ ントローラとして使用でき、また同時に白熱灯の調光制御も可能で、蛍光灯と、 白熱灯とを併せた照明演出も行なえる。

【０００９】 また白熱灯用調光器から蛍光灯調光用点灯装置までの配線は２線で済み、既設 の蛍光灯照明器具を、蛍光灯調光用点灯装置に、また壁スイッチを白熱灯用調光 器に代えれば既設の配線がそのまま使用することも可能となる。 更に電圧発生部での消費電力は微小であるから白熱灯を位相制御しない場合に は、蛍光灯調光用点灯装置の負荷容量が増えても白熱灯用調光器の負荷容量を増 やす必要がないのである。

【００１０】

【実施例】

以下実施例により説明する。 （実施例１） 図１は本実施例のシステム構成を示しており、このシステムでは商用交流電源 ＡＣを位相制御素子で位相制御し、図２（ａ）に示すように斜線部分が導通して いる位相制御出力を発生する白熱灯用調光器１０と、この白熱灯用調光器１０の 位相制御出力を入力し、導通位相角に応じたデュティ比を持つ直流のパルス信号 に変換出力するアダプタ１１と、このアダプタ１１からのパルス信号のデュティ 比で蛍光灯ＬＢの調光レベル（調光比）を制御するインバータ回路からなる蛍光 灯調光用点灯装置１２とで構成され、アダプタ１１には商用交流電源ＡＣの一方 の極に接続された一線と、白熱灯用調光器１の位相制御素子を介して商用交流電 源ＡＣの他方の極に接続された一線との計二線からなる位相制御信号線１３を接 続し、またアダプタ１１と、蛍光灯調光用点灯装置１２との間にはパルス信号を 送信するための二線からなる信号線１４を接続している。

【００１１】 蛍光灯調光用点灯装置１２には蛍光灯ＬＢを点灯させるための電源として商用 交流電源ＡＣを接続し、またアダプタ１１にも位相制御出力の導通位相角が変化 した場合にも安定した電源を得るために商用交流電源ＡＣを接続している。 アダプタ１１は図３に示すように整流回路２０と、レベル変更回路２１と、ド ライブ回路２２と、周波数変換回路２３とからなる電圧発生部及び電源部（図示 せず）とで構成されており、整流回路２０は白熱灯用調光器１０からの位相制御 出力（図２（ａ）に示す）を図２（ｂ）に示すように全波整流し、レベル変更回 路２１は、整流回路２０で得られる全波整流波形を一定レベルＶＬ（例えば１０ Ｖ）にカットする。ドライブ回路２２はレベル変更回路２１の出力信号をドライ ブ信号として入力し、上記位相制御出力の導通位相角に応じたデュティ比を持つ 例えばＤＣ１０Ｖのパルス信号を図２（ｃ）に示すように出力する。周波数変換 回路２３は信号周波数を変えるときのためのものである。

【００１２】 図４（ａ）、（ｂ）は本実施例に用いるアダプタ１１と白熱灯用調光器１０と 別の白熱灯用調光器１０’とを一体化して構成される埋め込み配線器具型のコン トローラ１５の正面図及び背面図を示しており、この場合アダプタ１１及び白熱 灯用調光器１０、１０’は夫々埋め込み配線器具の一連モジュール寸法と同じ寸 法に構成して取付枠に固定されている。ここで白熱灯用調光器１０、１０’は共 に同じ構成のものであって、蛍光灯調光用点灯装置１２の調光制御用の操作に用 いる白熱灯用調光器１０の出力端子の一方はアダプタ１１の信号入力端子の一方 に接続し、白熱灯用調光器１０の出力端子の他方とアダプタ１１の信号入力端子 の他方との間には商用交流電源ＡＣを接続している。これらの接続に用いる線が 上記の位相制御信号線１３となる。

【００１３】 アダプタ１１は電源入力端子に商用交流電源ＡＣを接続し、信号線接続端子に 信号線１４を介して蛍光灯調光用点灯装置１２を接続している。一方白熱灯用調 光器１０’は白熱灯ＬＡを商用交流電源ＡＣを介して出力端子に接続している。 而して本実施例では白熱灯用調光器１０の表面に設けた調光レベル設定用のス ライド可変抵抗器の操作部１６を操作することにより位相制御出力の導通位相角 を変化させる。この導通位相角の変化に応じてアダプタ１１の電圧発生部はデュ ティ比を変えたパルス信号を出力する。このパルス信号を受けた蛍光灯調光用点 灯装置１２はパルス信号のデュティ比に応じて蛍光灯ＬＢの調光レベル（調光比 ）を制御する。

【００１４】 このようにして白熱灯用調光器１０の操作によって蛍光灯ＬＢを調光すること ができるのである。 また白熱灯用調光器１０’を操作すれば、白熱灯ＬＡを位相制御出力により調 光することができ、上記蛍光灯ＬＢの調光との併用で照明演出を幅を広げること が可能となる。

【００１５】 尚上記アダプタ１１の構成としては、上記図３に示す構成以外に、次のような ものがある。 つまり、図５に示すようにホトカプラＰＨの逆並列接続した発光ダイオードＤ ₁ 、Ｄ₂ により位相制御出力を検出してその検出出力でホトトランジスタＰＴを オンさせ、導通位相角に対応して周期Ｔ₀ でオフデュティの幅がτ₀ であるパル ス信号を得る。このパルス信号は”Ｈ”の間ラッチ付カウンタＣＴのカウント動 作を可能とするもので、カウンタＣＴはクロック発生回路ＣＬＫ₁ からのクロッ クを上記パルス信号が”Ｈ”の間カウントする。ここでクロック発生回路ＣＬＫ ₁ から出力するクロックの周波数は、使用する商用交流電源周波数ｆ₀ の２５６ 倍となるように設定されており、スイッチＳＷ₀ は使用する商用交流電源周波数 ｆ₀ によりオン／オフさせて、クロックの周波数を切り換えるためのものである 。

【００１６】 ここでクロック周波数を上記のように使用する商用交流電源周波数ｆ₀ の２５ ６倍とすることにより、カウンタＣＴでの最大カウント値は２５６となり、この カウント値ｎを８ビットのパラレル信号として出力することができるようにして いる。勿論カウントの種類に応じてクロック周波数を商用交流電源周波数ｆ₀ の １６倍、５１２倍としても良い。

【００１７】 さて上記カウンタＣＴのカウント値ｎはプリセットカウンタＰＣのプリセット 値となる。プリセットカウンタＰＣはクロック発生回路ＣＬＫ₂ から図６（ｂ） に示すように発生する変更周波数ｆ₁ （例えば１ＫＨｚ）×２５６の周波数のク ロックをプリセット値になるまでカウントしてそのカウント期間中”Ｈ”の信号 を図６（ａ）に示すように出力するようになっている。ここでプリセットカウン タＰＣはダウンカウンタＤＣがクロック発生回路ＣＬＫ₂ からのクロックをダウ ンカウントして一定周期Ｔ₁ （＝１／ｆ₁ ）毎に出力する信号（図６（ｃ）に示 す）が立ち上がるタイミングでカウント動作を開始するようになっている。

【００１８】 而してプリセットカウンタＰＣの出力によりトランジスタＱ₁ がオンオフし、 周期Ｔ₁ で、上記導通位相角に対応したオフデュティの幅がτ₀ のパルス信号に 応じたオフデュティの幅τ₁ を持つパルス信号が出力されることになり、このτ ₁ により蛍光灯調光用点灯装置１２で調光レベルが設定されるのである。 図７は別のアダプタ１１の具体回路を示しており、この回路ではプリセットカ ウンタの代わりにマグニュチュードコンパレータＭＣを用いたもので、このマグ ニュチュードコンパレータＭＣは上記図５の回路と同様にカウンタＣＴからカウ ント値ｎと、クロック発生回路ＣＬＫ₂ からの変更周波数ｆ₁ （例えば１ＫＨｚ ）×２５６の周波数のクロックをカウントするカウンタＣＴ’のカウント値ｎ’ とを比較して上記カウント値ｎがｎ’より大きい間は出力を”Ｈ”に、逆に小さ い間は”Ｌ”を出力するようになっている。そして上記カウント値ｎが一定の間 にカウンタＣＴ’のカウント値ｎ’が０〜２２５迄の２５６段階変化することに なる。

【００１９】 而してマグニュチュードコンパレータＭＣからは図８に示すパルス信号が出力 されてトランジスタＱ₁ を駆動し、蛍光灯調光用点灯装置１２の調光レベルを設 定するパルス信号が出力される。 （実施例２） 上記実施例１ではアダプタ１１を白熱灯用調光器１０に隣接する形で設けたが 、本実施例では図９に示すようにアダプタ１１を蛍光灯調光用点灯装置１２とと もに照明器具１７に内蔵したもので、白熱灯用調光器１０からの位相制御出力を 送る位相制御信号線１３には各照明器具１７に内蔵してあるアダプタ１１及び蛍 光灯ＬＢと同時に調光する白熱灯ＬＡを並列接続している。

【００２０】 而して白熱灯用調光器１０の操作部１６の操作で位相制御出力の導通位相角を 変化させると、位相制御信号線１３に接続されている白熱灯ＬＡは位相制御出力 の導通位相角に応じた調光レベルで調光され、また各照明器具１７のアダプタ１ １にあっては、位相制御出力の導通位相角に対応したデュティ比のパルス信号を アダプタ１１は出力し、各蛍光灯調光用点灯装置１２はこのデュティ比に応じた 調光レベルで蛍光灯ＬＢを調光する。

【００２１】 このように本実施例では白熱灯用調光器１０の操作によって蛍光灯ＬＢの調光 と同時に白熱灯ＬＡを調光することができて、照明演出に幅を持たせることがで きる。また照明器具１７にアダプタ１１と蛍光灯調光用点灯装置１２とを内蔵す る構成であるため、既設の照明器具と取り替え、壁スイッチを白熱灯用調光器１ ０に取り替えるだけで、既設の配線がそのまま使用することができる。

【００２２】 （実施例３） ところで上記各実施例は白熱灯用調光器１０と、アダプタ１１と、蛍光灯調光 用点灯装置１２の組み合わせで構成されたものであるが、複数の調光器を備えて 夫々の調光器で調光制御される照明負荷の明かりを組み合わせたシーンを複数記 憶して、夫々のシーンをスイッチ一つで再生することができるようにしたコント ローラに応用したのが本実施例である。

【００２３】 図１０は実施例のコントローラ３０の正面を示しており、このコントローラ３ ０では４つの白熱灯用調光器を備え夫々の調光器の調光レベルをアップスイッチ Ｓｕ、ダウンスイッチＳｄで操作設定して任意の明かりの組み合わせのシーンを 作り、このシーンに対応する再生スイッチＳＷａ…とともに、シーンの状態を記 憶スイッチＳｍの操作で内蔵メモリに記憶させることができるようになっている 。そして再生時には対応する再生スイッチＳＷａ…を操作すれば内蔵メモリから データが読み出されて、各調光器の調光レベルが再生され各照明することができ るようになっている。ここで実施例では各調光器の位相制御出力に基づいて蛍光 灯調光用点灯装置１２の調光レベルを設定するためのディティ比を持つパルス信 号を発生させる上記アダプタ１１の機能を各調光器に対応して設け、このアダプ タ１１の機能を動作させるか否かを選択設定できるようになっており、その選択 設定は図１１（ａ）（ｂ）に示すようにコントローラ３０の裏面に設けた設定ス イッチＳ₁ 〜Ｓ₄ の切替えで、白熱灯ＬＡの調光ａ、オン／オフ制御ｂ、蛍光灯 調光ｃの３通りが選択でき、白熱灯ＬＡの調光、オン／オフ制御を選択したとき には各調光器に対応して設けた強電用負荷端子３１₁ 〜３１₄ に白熱灯ＬＡを接 続する。また蛍光灯調光を選択した時には弱電用、つまりパルス信号送出用の端 子３２₁ 〜３２₄ に蛍光灯調光用点灯装置１２からの信号線１４を接続するので ある。尚３２₀ はコモン端子である。

【００２４】 このように本実施例では白熱灯ＬＡの調光に加えて蛍光灯ＬＢの調光をも行な え、照明演出の構成により幅を持たせることができ、雰囲気作りや適正照度を得 るのが容易となり、またマイクロコンピュータを利用して明かりの変化にフェー ドを持たせることができ、蛍光灯ＬＢの明かり変化を滑らかにすることも可能で ある。また蛍光灯調光ではコントローラ３０側からの出力容量がパルス信号の送 出分だけでいいので、負荷容量を大きくすることができ、例えばベース照明に蛍 光灯ＬＢを、スポット照明に白熱灯ＬＡを使用する場合にコントローラ３０の定 格負荷容量の殆どをスポット照明用に使え、照度が足らない場合には蛍光灯ＬＢ 側の容量を増やすことで対応できる。特に蛍光灯ＬＢを多用するオフィスや店舗 では非常に有効なものとして使用することができる。

【００２５】

【考案の効果】

本考案は、白熱灯に接続される商用交流電源を位相制御素子で位相制御して白 熱灯を調光する白熱灯用調光器と、この白熱灯用調光器の位相制御出力の導通位 相角に応じたデュティ比を持つパルス信号を発生するパルス電圧発生部と、この パルス信号のデュティ比に応じて蛍光灯のランプ電力を制御して調光を行なう蛍 光灯調光用点灯装置とから成るので、白熱灯用調光器からの位相制御出力の導通 位相角に応じたデュティ比を持つパルス信号をパルス電圧発生部で発生させるこ とができ、そのため白熱灯用調光器の操作で、蛍光灯調光用点灯装置の調光レベ ルの設定が行なえ、また同時に白熱灯の調光制御も可能で、蛍光灯と、白熱灯と を併せた照明演出も可能となり、更に白熱灯用調光器から蛍光灯調光用点灯装置 までの配線は２線で済み、既設の蛍光灯照明器具を、蛍光灯調光用点灯装置に、 また壁スイッチを白熱灯用調光器に取り替えれば既設の配線がそのまま使用する ことも可能となり、更にまた電圧発生部での消費電力は微小であるから白熱灯を 位相制御しない場合には、蛍光灯調光用点灯装置の負荷容量が増えても白熱灯用 調光器の負荷容量を増やす必要がないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１を示すシステム構成図であ
る。

【図２】同上の動作説明用波形図である。

【図３】同上のアダプタのブロック図である。

【図４】（ａ）は同上のコントローラの正面図である。
（ｂ）は同上のコントラーラの裏面図である。

【図５】同上のアダプタの別の例の回路図である。

【図６】同上のアダプタの別の例の動作説明用波形図で
ある。

【図７】同上のアダプタの他の例の回路図である。

【図８】同上のアダプタの他の例の動作説明用波形図で
ある。

【図９】本考案の実施例２を示すシステム構成図であ
る。

【図１０】本考案の実施例３のコントローラの正面図で
ある。

【図１１】（ａ）は同上のコントローラの背面図であ
る。（ｂ）は同上の設定スイッチの説明図である。

【図１２】従来の白熱灯の調光システムの構成図であ
る。

【図１３】同上の位相制御出力の波形図である。

【図１４】同上のライトコントローラの正面図である。

【図１５】従来の蛍光灯の調光システムの構成図であ
る。

【図１６】同上の調光レベル設定のパルス信号の波形図
である。

【符号の説明】

１０ 白熱灯用調光器 １１ アダプタ １２ 蛍光灯調光用点灯装置 １３ 位相制御信号線 １４ 信号線 ＬＢ 蛍光灯 ＡＣ 商用交流電源

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】白熱灯に接続される商用交流電源を位相制
   御素子で位相制御して白熱灯を調光する白熱灯用調光器
   と、この白熱灯用調光器の位相制御出力の導通位相角に
   応じたデュティ比を持つパルス信号を発生するパルス電
   圧発生部と、このパルス信号のデュティ比に応じて蛍光
   灯のランプ電力を制御して調光を行なう蛍光灯調光用点
   灯装置とから成る調光システム。