JPH0715801B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、発光量、発光色、照射方向等、種々の照明特
性を変化させ得る照明装置に関する。

〔背景技術〕

照明特性のうち発光色を自由に変化させ得る照明装置
は、例えば特公昭60−32922号公報に既に提案されてい
る。

この装置は、第３図に示すように、白熱ランプで構成さ
れる白色の光源１の照射方向に対向して、細長で且つか
まぼこ形状の複数のレンズ群１…を連接して構成される
レンズ板Ｌを配置し、さらにレンズ板Ｌの照射方向側
に、赤色フィルタfr、青色フィルタfb及び緑色フィルタ
fgを順次連接したフィルタ板Ｆを配置して構成されてい
る。レンズ板Ｌの一端はコイルばねｓにより構造物Ｋに
取付けられており、他端は偏心カムＣの周縁部に当接し
ている。この偏心カムＣは、モータ等の駆動機器２の駆
動軸a1に連結された歯車列ｈからの軸a2のほぼ先端に取
付けられている。

かかる装置においては、光源１からの光はレンズ群１…
で適宜屈折集光された後フィルタ板Ｆを通過して図示下
方に照射されるため、照射光は通過するフィルタ板Ｆの
色に応じた光色を呈するものであるが、レンズ板Ｌとフ
ィルタ板Ｆとの相対位置を調節することにより、種々の
照射光色を得ることが可能である。即ち、駆動機器２を
作動させ、歯車列ｈにて適当な回転速度に変速させて偏
心カムＣを回転させることにより、レンズ板Ｌを図示左
右方向に徐々に平行移動させ、透過光を連続的に変化さ
せることができるし、また、所定位置で駆動機器２を停
止させることにより、所望の一定色を得ることもでき
る。

上記従来の照明装置の具体的な制御方法を、第４図乃至
第６図を用いて以下さらに説明する。

即ち、第４図乃至第６図に示した照明装置の具体構成
は、先に本発明者が実願昭61−27149号（実公平４−439
99号公報）として提案したものであるが、商用電源等の
交流電源３の両端に電源スイッチ４を介して、白熱ラン
プ等の白色の光源１を接続するとともに、モータ等の駆
動機器２とこの駆動機器２の動作を制御するスイッチ要
素５との直列回路を接続し、この直列回路と並列にスイ
ッチ要素５を開閉制御する制御回路Ｑを接続して構成さ
れている。なお、駆動機器２、スイッチ要素５及び制御
回路Ｑは、先の第３図におけるレンズ板Ｌやフィルタ板
Ｆ（第４図及び第５図では図示していない）等とともに
調色装置Ａを構成し、照明器具Ｂは調色装置Ａ及び光源
１を含んで構成される。また電源スイッチ４は既設の２
線配線の壁スイッチ装置Ｓが例えばこれに相当する。

さて調色装置Ａにおいては、第５図に示すように、交流
電源３の両端に電源スイッチ４を介して整流回路６が接
続され、整流回路６の直流出力端に駆動機器２及びスイ
ッチ要素５たる主トランジスタ７の直列回路が接続され
ている。一方、整流回路６の同じく直流出力端には、抵
抗８、９、平滑コンデンサ10及び定電圧ダイオード11で
構成される平滑電源部12が接続され、平滑電源部12の出
力両端には、抵抗13及びコンデンサ14で成るタイマ回路
15、抵抗16及び補助トランジスタ17の直列回路、並び、
抵抗18及びサイリスタ19の直列回路が互いに並列に接続
され、タイマ回路15のタイマ出力端であるコンデンサ14
の両端に定電圧ダイオード20及びベース抵抗21を介して
補助トランジスタ17のベース・エミッタ間が接続され、
補助トランジスタ17の両端にはサイリスタ19の制御端間
が接続され、サイリスタ19の両端には主トランジスタ７
のベース・エミッタ間が接続されている。

かかる装置の動作を以下第６図のタイムチャートを用い
て説明する。なお、同図（ａ）は電源スイッチ４のオン
オフ状態を、同図（ｂ）は光源１の点滅状態を、同図
（ｃ）は駆動機器２のオン（作動）オフ（停止）状態を
各々示す。

今、第６図（ａ）で示すように、時刻t1で電源スイッチ
４を投入すると、光源１は同時に同図（ｂ）のように点
灯する。一方、平滑コンデンサ10は抵抗８を介して充電
され、その両端には定電圧ダイオード11により定電圧化
された平滑直流電圧が発生する。タイマ回路15の時定数
は例えば約1.5秒程度に設定されているので、電源投入
後暫くの間は補助トランジスタ17はオンせず、抵抗16を
介してサイリスタ19がトリガされることとなりサイリス
タ19はオンする。従って、主トランジスタ７はそのベー
ス・エミッタ間をサイリスタ19によって短絡された格好
になり、主トランジスタ７はオンせず、駆動機器２も第
６図（ｃ）に示すようにオフ状態を保ったままである。
従って照明装置の発光色はもとのままで変化しない。な
お、t1後所定時間経過すると補助トランジスタ17がオン
し、サイリスタ19の制御端間は補助トランジスタ17によ
り短絡されることになるが、サイリスタ19には保持電流
以上の電流が既に流れ続けているので、制御端間の信号
がなくなってもオン状態を継続する。

次に、時刻t2で電源スイッチ４をいったんオフし、タイ
マ回路15の時定数より短い例えば約１秒後の時刻t3で再
度オンした場合を考える。この場合には、コンデンサ14
の容量が大きく選ばれているので、t2〜t3の電源オフ区
間にも補助トランジスタ17はコンデンサ14からの放電電
流によりオン状態を保っている。一方、平滑コンデンサ
10は交流電源３の２〜３サイクルの内に放電し切ってし
まうので、サイリスタ19を流れる電流は一旦保持電流以
下になり、サイリスタ19はオフする。従って、時刻t3で
電源スイッチ４を再度投入させると、補助トランジスタ
17は引続きオン状態を保つため、サイリスタ19にはゲー
ト信号が供給されず、今度はサイリスタ19はオンしな
い。従って、主トランジスタ７がオンし、駆動機器２は
時刻t3から作動し、レンズ板Ｌが平行移動を開始して発
光色が連続的に変化し出す。

次いで、器具Ｂの発光色が所望の色になった時刻t4に電
源スイッチ４をオフし、今度はタイマ回路15の時定数よ
り充分長い例えば約３秒後の時刻t5に電源スイッチ４を
再度オンすると、この時にはコンデンサ14が充分放電し
切っているので補助トランジスタ17はオンしない。従っ
て、時刻t5でサイリスタ19は抵抗16を介してゲート信号
を受けてオンし、主トランジスタ７はそのままオフ状態
を保つこととなり、時刻t4以降駆動機器２は停止したま
まであり、照明器具Ｂは上記所望の色の発光を時刻t5以
降行なうこととなる。

このように、上記従来装置は、電源スイッチ４の短時間
オフ或いは長時間オフ等の操作により、照明器具Ｂの点
滅のみならずその調色をも制御することができるもの
で、一般住宅や喫茶店等において何等配線工事をするこ
となく、既設の壁スイッチ装置をそのまま調色制御に用
いることができる。

然し乍ら上記従来装置では、光源１の点滅以外には発光
色という１つの照明特性を変化させ得るにすぎず、併わ
せて調光など他の照明特性を同時に制御することができ
ない。

これに対し本発明者は、発光色と発光量という２つの照
明特性を変化させ得るもの即ち調色及び調光の両方が可
能なものとして第７図に示す構成のものを考えた。

即ち、第７図のものは、先の第４図における壁スイッチ
装置Ｓの部分を、電源スイッチ４と調光用のトライアッ
クTH及び抵抗Ｒの並列回路との直列接続と、トライアッ
クTHに並列接続された調光制御部Ｄとで構成している。

かかる装置においては、調光制御部Ｄの操作により、光
源１をトライアックTHの位相制御によって調光し、一
方、先に述べたと同様、調色装置Ａにより調色制御を行
なうこともできる。なお。抵抗ＲはトライアックTHの休
止区間中にも調色装置Ａの両端に調色動作に充分な電圧
を与えるべく、比較的低インピーダンスに設定してあ
る。

然し乍ら、かかる装置では、壁スイッチ装置Ｓに特殊な
構造のものが必要になり、既設の壁スイッチ装置をその
まま使えないという欠点がある他、調光度合を深める
（出力を小さくする）と調色装置Ａの両端電圧が抵抗Ｒ
の存在にもかかわらず極端に小さくなり、調色動作に限
界或いは誤動作が生じる恐れがあり、また、調色及び調
光という２つの照明特性を変化させることが精一杯でさ
らに他の照明特性の制御（例えば照射方向を変化させる
等）にまで展開することができないという欠点もある。

〔発明の目的〕

本発明はかかる欠点に鑑み為されたもので、壁スイッチ
装置等の既設の電源スイッチをそのまま用いて発光色、
発光量、照射方向等、多くの照明特性の制御を必要に応
じて簡単に為し得る照明装置を提供する。

〔発明の開示〕

本発明は、制御したい照明特性の種類に合わせて駆動機
器及びスイッチ要素の直列回路とこのスイッチ要素を各
々開閉制御する制御回路部とを複数個設け、さらに、電
源スイッチのオフ動作に対応して動作させるべき制御回
路部を順次選択してゆく切替手段を設けることにより、
電源スイッチのオフ動作毎に異なる制御回路部を動作さ
せ、照明負荷の各照明特性を個別に制御できるようにし
たもので、以下、図に示す実施例に基づき本発明を説明
する。

第１図は本発明の実施例を示すもので、先の第５図従来
例におけるサイリスタ19と並列に、第５図の制御回路Ｑ
（第１の制御回路部25に相当する）と同様、第２のタイ
マ回路22、第２の補助トランジスタ23及び第２のサイリ
スタ24等で構成される第２の制御回路部26を追加したも
のである。即ち、第１のサイリスタ19の両端に、抵抗27
及びコンデンサ28で成る第２のタイマ回路22と、抵抗29
及び第２の補助トランジスタ23の直列回路と、抵抗30及
び第２のサイリスタ24の直列回路とを互いに並列関係に
接続し、コンデンサ28の両端を定電圧ダイオード31及び
ベース抵抗32を介して第２の補助トランジスタ23のベー
ス・エミッタ間に接続し、第２の補助トランジスタ23の
両端を第２のサイリスタ24の制御端間に接続するととも
に、第２のサイリスタ24の両端を抵抗33を介してスイッ
チ要素たる第２の主トランジスタ34のベース・エミッタ
間に接続している。また、第２の主トランジスタ34と直
列に第２の駆動機器35を接続し、これら第２の主トラン
ジスタ34及び第２の駆動機器35の直列回路は、第１の主
トランジスタ７及び第１の駆動機器２の直列回路と並列
関係に整流回路６の直流出力側端に接続されている。さ
らにまた、第１の主トランジスタ７のベース・エミッタ
間にはトランジスタ36が接続され、このトランジスタ36
のベース・エミッタ間はベース抵抗37を介して第２のサ
イリスタ24の両端に接続されている。なお、第２の駆動
機器35は第１の駆動機器２と同様モータ等で構成され、
例えば光源１の照射方向を変化させたり、電動式昇降装
置のように光源１の床面からの高さを変化させたりする
のに供される。

なおまた、本実施例においては、各制御回路部25、26内
の補助トランジスタ17、23やサイリスタ19、24等の働き
により、トランジスタ36が切替手段38として動作する。

本実施例の動作を以下第２図に従い説明する。第２図
（ａ）乃至（ｃ）は先の第６図と同様、各々、電源スイ
ッチ４のオンオフ状態、光源１の点滅状態、及び駆動機
器２の作動状態を示し、同図（ｄ）は第２の駆動機器35
の作動状態を示す。

先ず時刻t1で電源スイッチ４が投入されると光源１が点
灯する。先の従来例で述べたように、この時サイリスタ
19がオンするので、駆動機器２は動作せず、照明器具Ｂ
の照射光色は変化しない。同時に、サイリスタ19の両端
が短絡状態にあるため、主トランジスタ34もオンせず、
従って駆動機器35も動作せず、たとえば照明器具Ｂの照
射方向も変化しない（駆動機器35が光源１或いは器具Ｂ
の照射方向を変化させるモータである場合）。この間、
第１のタイマ回路15のコンデンサ14は充電され、補助ト
ランジスタ17はタイマ時間（例えば1.5秒）経過後オン
するが、サイリスタ19は時刻t1で一旦オンし保持電流以
上の電流が継続して流れているので、制御端間をトラン
ジスタ17により短絡されてもオフとはならない。

次に、時刻t2で一旦電源スイッチ４をオフし、タイマ時
間より短い例えば約１秒後の時刻t3で再度電源スイッチ
４をオンした場合、補助トランジスタ17はコンデンサ14
からの放電電流によりt2〜t3間もオン状態を保ってお
り、一方、サイリスタ19は時刻t2で一旦オフするから、
時刻t3以降もゲート信号が得られずにサイリスタ19はオ
フ状態のままとなる。従って、時刻t3において主トラン
ジスタ７には抵抗18を介してベース電流が供給されてこ
れがオンし、第１の駆動機器２が作動して照明器具Ｂの
発光色が連続的に変化する。この時、サイリスタ19の両
端に現れる電圧により、第２のタイマ回路22のコンデン
サ28が充電されるが、第２のタイマ回路22の時定数も第
１のタイマ回路15の時定数と同程度の約1.5秒に設定さ
れているため、トランジスタ23は即座にはオンしない。
従って、サイリスタ24が抵抗29を介してゲート信号を受
け先にオンとなり、トランジスタ36のベース・エミッタ
間を短絡するので、トランジスタ36がオンとなることは
なく、主トランジスタ７は時刻t3以降オンを維持する。
一方主トランジスタ34は、サイリスタ24がオンしている
のでベース・エミッタ間が短絡状態となっており、オフ
状態のままである。なお、時刻t3以降暫くしてトランジ
スタ23はオンするが、既にオンしているサイリスタ24に
は保持電流以上の電流が流れ続けるので、サイリスタ24
はそのままオン状態を維持する。

次いで、所望の色となった時刻t4で一旦電源スイッチ４
をオフし、タイマ時間より短い例えば約１秒後の時刻t5
で再度電源スイッチ４を投入すると、補助トランジスタ
17が引続きオン状態のままであるので、時刻t4で一旦オ
フしたサイリスタ19の両端即ち抵抗30及びサイリスタ24
の直列回路の両端には電圧が現れる。然し乍ら、第２の
補助トランジスタ23も第１の補助トランジスタ17と同
様、既に充分充電されていたコンデンサ28の放電電流に
よりt4〜t5間もオン状態を維持するので、時刻t4で一旦
オフした第２のサイリスタ24はゲート信号を得られずに
時刻t5以降もオフのままとなり、抵抗30、33を介して主
トランジスタ34にベース電流が供給されこれがオンす
る。従って第２の駆動機器35が作動し、照明器具Ｂは今
度は首振り動作等を行なって園照射方法を変化させる。
この時、同時に抵抗30、37を介してトランジスタ36にベ
ース電流が供給されこのトランジスタ36がオンするの
で、主トランジスタ７はベース・エミッタ間を短絡され
ることになってオフとなる。従って、駆動機器２は作動
せず、発光色は所望の色を保ったままで変化しない。

さらに時刻t6で電源スイッチ４をオフにし、今度はタイ
マ時間より充分長い例えば約３秒後の時刻t7で再度オン
にすると、第１及び第２のタイマ回路15、22の各コンデ
ンサ14、28はいずれもそのオフ期間中に放電を完了する
ので、初期即ち時刻t1の状態に戻る。

以上のように、本実施例によれば、電源スイッチ４のオ
フ操作に対応して、動作させるべき制御回路部25、26を
選択的に切り換えるようにしたので、複数種類の照明特
性を簡単に制御することができる。

なお、本実施例では、電源スイッチ４のオフ時間の長短
により、動作すべき駆動機器を選択的に切り換えるよう
にしたが、リングカウンタ回路等を用いこのリングカウ
ンタ回路に電源スイッチ４のオフ毎にトリガがかかるよ
うにして順次制御回路部25、26を切り換えるようにして
も良いし、その他、電源スイッチ４のオフに対応して制
御回路部が切り換わるものであればどのような構成のも
のであってもかまわない。また、制御回路部や駆動機器
の数を上記実施例と同様の要領で３つ以上にし、さらに
多くの種類の照明特性（例えば、発光量、光源高さ、集
光度合など）を変化させるようにしても勿論かまわな
い。さらにまた、駆動機器はモータ以外に例えばソレノ
イド、歩進機等であってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明は、制御したい照明特性の種類に
合わせて駆動機器及びスイッチ要素の直列回路とこのス
イッチ要素を各々開閉制御する制御回路部とを複数個設
け、さらに、電源スイッチのオフ動作に対応して、動作
させるべき制御回路部を順次選択してゆく切替手段を設
けることにより、電源スイッチのオフ動作毎に異なる制
御回路部を動作させ、各照明特性を個別に制御できるよ
うにしたので、壁スイッチ装置等の既設の電源スイッチ
をそのまま用いて発光色、発光量、照射方向等、多くの
照明特性の制御を必要に応じて簡単に且つ確実に行なう
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は同上説
明のためのタイムチャート、第３図は調色構造の一例を
示す模式図、第４図は従来装置の一例を示すブロック回
路図、第５図は同上の具体回路図、第６図は同上説明の
ためのタイムチャート、第７図は別の従来例を示すブロ
ック回路図である。 １……光源、２、35……駆動機器、３……交流電源 ４……電源スイッチ、７、34……主トランジスタ 25、26……制御回路部、38……切替手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源と、照明負荷と、電源及び照明負荷間
   に介在する電源スイッチと、電源の両端に電源スイッチ
   を介して接続され、照明負荷の相異なる複数種の照明特
   性を各々個別に変化させる複数の駆動機器と各駆動機器
   の動作を各々制御するスイッチ要素との直列接続で構成
   される複数の直列回路と、電源の両端に電源スイッチを
   介して互いに並列関係に接続され各スイッチ要素を各々
   開閉制御する複数の制御回路部と、電源スイッチのオフ
   動作に対応して各制御回路部を順次選択的に動作させる
   切替手段と、を具備したことを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】一方の駆動機器が照明負荷の発光色を変化
   させるものであり、他方の駆動機器が照明負荷の照射方
   向を変化させるものである特許請求の範囲第１項記載の
   照明装置。