JPH0963774A

JPH0963774A - 照明装置

Info

Publication number: JPH0963774A
Application number: JP7218509A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Goshima; 成夫五島; Hiroyasu Takeuchi; 啓泰竹内
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1995-08-28
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】光量が例えば１／ｆゆらぎで変化するような照
明装置において、光源の過負荷を検出する。【解決手段】時系列で出力を変化させることができる変
化源１と、光源２の出力を変化させることができる調光
部４と、光源２の点灯状態を設定する設定部３と、光源
２の負荷状態を検出する検出部６と、これらの各ブロッ
クを制御する演算処理部５と、光源２が定格以上になっ
たときに光源２の出力を制御する手段を備えた時系列に
照明を変化させることができる照明装置において、過負
荷の検出は、ソフトスタート時の一状態で行う。あるい
は、変化の途中に設けた一定照度の状態、もしくは変化
の途中に設けた一定パターンの変化の区間で行う。過負
荷を検出すると、信号源の出力を一定比率で低減した
り、過負荷分を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅・店舗などの
照明装置に関するものであり、特に雰囲気を高めるため
の補助的な照明装置に利用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、照明装置において、光源の過負荷
を検出しようとする場合、一般に点灯回路の定常状態に
おいて、光源の電流や、点灯回路の電流、構成素子の温
度、温度上昇などを検出し、その検出結果が所定の範囲
内であれば、過負荷でないとする手法が一般的である。
しかしながら、光源の光量を常に変化させる照明装置
（特開平２−４４６９３号）などの場合、光量の変化と
ともに電流や温度も変化するので、一定の条件での検出
が困難になり、過負荷の検出ができなくなり、最悪の場
合、点灯回路が破壊されることも有り得る。さらに、変
化源が外部のセンサーなどを用いた場合、一定状態が無
く、負荷の状態を検出することができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、光量が変化する照明装置において、好適に光源
の過負荷を検出することができる照明装置を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置にあっ
ては、上記の課題を解決するために、図１に示すよう
に、時系列で出力を変化させることができる変化源１
と、光源２の出力を変化させることができる調光部４
と、光源２の点灯状態を設定する設定部３と、光源２の
負荷状態を検出する検出部６と、これらの各ブロックを
制御する演算処理部５と、光源２が定格以上になったと
きに光源２の出力を制御する手段を備えた時系列に照明
を変化させることができる照明装置において、所定の状
態で過負荷の検出を行うことを特徴とするものである。
ここで、過負荷の検出は、光源に流れる電流によって行
うか、又は、点灯装置の素子の温度を検出することによ
って行うものとし、その検出はソフトスタート時の一状
態で行う。あるいは、変化の途中に設けた一定照度の状
態、もしくは変化の途中に設けた一定パターンの変化の
区間で行う。

【０００５】図１において、時系列に変化する変化源１
としては、その周波数特性が周波数にほぼ逆比例した信
号源を用いる。また、複数の変化源を設けて、変化源の
切り換え時に過負荷の検出を行う。過負荷を検出する
と、信号源の出力を一定比率で低減したり、信号源の出
力の過負荷分を抑制する。あるいは、光源を消灯した
り、光源を一定出力で点灯させる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を図
１に示す。図中、変化源１は時系列に光量を変化させる
信号を発生させるためのものであり、ＲＯＭなどに予め
変化を記憶させておく。光源２は調光可能な光源であれ
ば、１個でも２個以上でも差し支えなく、本例では白熱
電球を考えているが、蛍光灯、ＬＥＤなど如何なるもの
でも差し支えない。設定部３は光源２のＯＮ／ＯＦＦ、
光源２の調光量、変化源１の指定などを行うためのもの
であり、切り替えスイッチ、フェーダーなどで構成され
る。調光部４は光源２を調光するための調光信号を変化
させるためのものであり、光源２の種類によっては点灯
装置も含む。演算処理部５では、まず、設定部３の設定
に応じた信号を出力する。さらに、変化源１の信号を読
み出し、調光部４へ出力する。また、後で述べる負荷を
検出する動作や、過負荷を検出したときに過負荷になら
ないような制御を行うものである。電流検出部６は、光
源２の電流を検出し、その結果を演算処理部５に出力す
るものであり、例えば、電流を検出するトランスで構成
される。

【０００７】具体的な回路構成例を図２に示す。マイコ
ン（ＣＰＵ）の周辺の発振子等は図示を省略している。
図において、ＩＣ₁ はマイコン（ＣＰＵ）であり、演算
処理部としてＲＯＭのデータの読み出し、調光信号の生
成、カレントトランスＣＴからの負荷状態の入力、可変
抵抗ＶＲでの調光の設定値などを読み込み、また、過負
荷の判定などを行う。調光信号はゼロクロスに同期した
ＰＷＭ信号をＰＷＭポートより出力する。この調光信号
でフォトトライアックＰＣを介してトライアックＱ₁ を
制御することにより、ランプＬｐを調光させる。このと
きにカレントトランスＣＴでランプＬｐに流れる電流を
検出し、マイコンＩＣ₁ のＡ／Ｄ変換ポートに入力する
ことにより、ランプ電流をマイコン（ＣＰＵ）に入れて
判定に利用する。フォトトライアックＰＣ、トライアッ
クＱ₁ のブロックが調光部に対応し、カレントトランス
ＣＴが電流検出部に対応する。また、ＩＣ₂ は変化源に
対応するＲＯＭであり、マイコン（ＣＰＵ）によりアド
レスを指定されて、データを読み出される。以後の説明
は、マイコン（ＣＰＵ）での処理内容について示す。

【０００８】照明装置の電源を入れると、演算処理部の
処理により光量を徐々に上げて行くソフトスタートの動
作を行い、そのソフトスタートのレベルが変化源の変化
開始のレベルになると、変化源の信号により光源の変化
を開始するものとする。変化源の信号としては、例え
ば、図３のような信号を用いると、その周波数解析した
結果は、図４のような特性を持っており、この特性は周
波数にほぼ逆比例した１／ｆの特性を持ち、人に対して
快適な照明を行うことができ、このような信号源を用い
ることも良い。

【０００９】このときのソフトスタートの調光量の変化
は、図５のように変化するものとする。この調光量が、
図５において、Ａのレベルに達したときに、図１の電流
検出部において、光源のランプ電流を検出する。このと
きに検出される電流の特性を図６に示す。ここで、照明
装置に適合する光源を用いた場合、図５のソフトスター
トに対するランプ電流の特性が図６の直線ａのような特
性で変化するものとする。そして、この照明装置を安全
に使用できる定格を図５のソフトスタート時のＡ点での
レベルに置き換えた電流レベルを図６のＬ点で示す。例
えば、定格１００Ｖ、１００Ｗの回路では、図５のＡ点
は６０％であるので、定格の安全率を２０％とすると、
１００×１．２×０．６＝７２Ｗが６０Ｗ時のＬ点のレ
ベルになり、したがって、Ｌ点の電流は０．７２Ａとな
る。このとき、定格の光源を使用した場合は直線ａの変
化をし、Ａ点のレベルでは図６のＬ点よりも下側にな
り、使用上問題はない。同様に定格より小型の光源を利
用した場合も直線ｂのようになり、これも問題はない。
しかしながら、定格よりも大きい光源を用いた場合に
は、直線ｃのようになり、Ａ点において、Ｌ点よりも上
側になり、定格を越えて過負荷になっていることが分か
り、過負荷を検出することができる。

【００１０】過負荷を検出した場合、このままにしてお
くと、最悪、回路を破壊もしくは加熱させる状態になり
得るので、光源を調光させて過負荷にならないようにす
る。その手法としては、図７のように、原波形を過負荷
にならないように、同じ波形を保ちながら過負荷になら
ないレベルまで落とす。その手法としては、１）その検出した負荷に対して過負荷にならないように
する。例えば、５０Ｗの定格に対して１００Ｗの光源を
用いた場合には、定格を越えないように５０％の原波形
を調光させて、過負荷にならないようにする。

【００１１】２）使用する負荷の系列で最大のものを使
用した場合でも過負荷にならない割合まで落とす。例え
ば、４０Ｗの定格の装置に対して、その負荷の系列が１
００Ｗまであるとする（例えば、Ｅ１７口金のミニ電球
など）。その場合、１００Ｗ時でも定格の４０Ｗを越さ
ないように、４０％以下に原波形を落とす。すなわち、
６０Ｗの負荷の場合は２４Ｗ定格まで落とす。

【００１２】上記１）又は２）のどちらの方法を用いて
も良い。こうすることにより、原波形の特性を維持した
まま過負荷を防ぐことができる。１／ｆ特性を持ったも
のならば、その快適性を維持したまま過負荷を防ぐこと
ができる。

【００１３】次に、原波形が１／ｆ特性などを持ってい
なくて、原波形に対して忠実さを要求されない場合に
は、図８のように過負荷レベルを越えた斜線部分をピー
クカットするようにする。そのカットするレベルは、検
出時の割合から算出する。この方法の場合、波形忠実性
は無くなるが、簡単な制御で実現が可能であり、なお且
つ、平均的な照度レベルを下げずに達成することが可能
となる。

【００１４】また、過負荷を利用者に知らせる方法とし
て、過負荷を検知すると、光源を一定照度で点灯させる
方法や、逆に消灯しても良い。複数個の光源を利用して
いる場合は、そのうちの幾つかを消灯させたり、本来の
レベルより調光させる方法を用いても良い。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ま
ず、図９は本発明の実施例１の動作説明図である。本実
施例では、調光量の変化の間に一定調光量の区間Ｔを作
り、その区間Ｔで光源の電流を検出する。そのときの光
源の電流は図１０のようになる。回路の定格電流がＬと
すると、光源はＴの区間で定格値Ｌ以下で問題はな
い。一方、光源は定格値Ｌを越えて過負荷になってお
り、上述の過負荷処理が必要となる。このように、調光
量の変化の間に一定調光量の区間を作って検出しても良
い。

【００１６】図１１は本発明の実施例２の動作説明図で
ある。本実施例では、調光量の変化の間に検出用の変化
パターンを入れる。もとの変化を図１２にする。このと
きに或るレベルになったときに検出用の変化パターンの
区間を入れる。そして、その変化する区間の電流を検出
する。ただし、この区間では調光量が変化しているの
で、その区間の平均を計算し、定格値を越えているか判
定する。そして、定格を越えていれば、他の例と同じ過
負荷処理をさせる。このとき、検出用の区間は、そのレ
ベルに始めてなったときや、そのレベルになるたびに毎
回入れるなど、変化の途中で入れることができる。この
ようにすることにより、光の変化を止めることなく過負
荷の検出ができ、違和感の無い検出が可能となる。

【００１７】図１３は本発明の実施例３のブロック図で
ある。本実施例では、変化源を複数用意し、これらを切
り替えて使用し、切り替え時に検出を行うものである。
各変化源１ａ，１ｂ，…，１ｎは異なる変化パターンを
出力するものであり、それぞれ異なるデータを格納した
ＲＯＭなどで構成されている。また、１つのＲＯＭの異
なるアドレス領域に各変化源の変化パターンを格納して
も良い。変化源の切り替えは、演算処理部により読み出
すＲＯＭのアドレスを切り替えることにより行えば良
い。

【００１８】図１４は本発明の実施例４のブロック図で
ある。本実施例では、過負荷検出のために、電流検出部
６に代えて、温度検出部７を用いるものである。負荷が
白熱電球の場合、調光用のトライアックＱ₁ の温度を検
出する。温度検出素子としては、図１５に示すように、
サーミスタＲｔなどを使用して検出するものである。図
２と図１５の違いは、電流トランスＣＴの代わりに、サ
ーミスタＲｔを用いて調光用のトライアックＱ₁ の温度
上昇を測定する点である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、時系列
に光量が変化する照明装置において、過負荷の検出用の
変化状態を作り、その区間で負荷の状態を検出すること
により、従来は不可能であった光源が過負荷かどうかを
検出することを可能とし、光源を制御することにより、
装置が過負荷になることを防ぐことができ、装置を破損
することのない安全な照明装置を提供することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明装置の基本構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明の照明装置の具体的な構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明の照明装置に用いる変化源の出力信号を
示す波形図である。

【図４】本発明の照明装置に用いる変化源の周波数特性
を示す特性図である。

【図５】本発明の照明装置のソフトスタート特性を示す
説明図である。

【図６】本発明の照明装置のソフトスタート時の電流変
化を示す説明図である。

【図７】本発明の照明装置における光量変化の一例を示
す説明図である。

【図８】本発明の照明装置の過負荷処理の一例を示す説
明図である。

【図９】本発明の実施例１の動作説明図である。

【図１０】本発明の実施例１の過負荷時の動作説明図で
ある。

【図１１】本発明の実施例２の検出時の動作説明図であ
る。

【図１２】本発明の実施例２の元の変化波形を示す説明
図である。

【図１３】本発明の実施例３のブロック図である。

【図１４】本発明の実施例４のブロック図である。

【図１５】本発明の実施例４の具体的な回路図である。

【符号の説明】

１変化源２光源３設定部４調光部５演算処理部６電流検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】時系列で出力を変化させることができ
る信号源と、光源の出力を変化させることができる調光
部と、光源の点灯状態を設定する設定部と、光源の負荷
状態を検出する検出部と、これらの各ブロックを制御す
る演算処理部と、光源が定格以上になったときに光源の
出力を制御する手段を備えた時系列に照明を変化させる
ことができる照明装置において、所定の状態で過負荷の
検出を行うことを特徴とする照明装置。
【請求項２】過負荷の検出をソフトスタート時の一
状態で行うことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】過負荷の検出を変化の途中に設けた一
定照度の状態の区間で行うことを特徴とする請求項１記
載の照明装置。
【請求項４】過負荷の検出を変化の途中に設けた一
定パターンの変化の区間で行うことを特徴とする請求項
１記載の照明装置。
【請求項５】時系列に変化する信号源として、その
周波数特性が周波数にほぼ逆比例した信号源を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項６】過負荷検出後、信号源の出力を一定比
率で低減することを特徴とする請求項１記載の照明装
置。
【請求項７】過負荷検出後、信号源の出力の過負荷
分を抑制することを特徴とする請求項１記載の照明装
置。
【請求項８】過負荷検出後、光源を消灯することを
特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項９】過負荷検出後、光源を一定出力で点灯
させることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項１０】複数の変化源を備えた請求項１の照
明装置において、変化源の切り換え時に過負荷の検出を
行うことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】過負荷の検出は、光源に流れる電流
によって行うことを特徴とする請求項１記載の照明装
置。
【請求項１２】過負荷の検出は、点灯装置の素子の
温度を検出することによって行うことを特徴とする請求
項１記載の照明装置。