(57)【要約】【課題】位相制御による調光方式及び調光信号による調光方式の両方に対応可能な増幅器及びそれを用いた照明システムを提供する。【解決手段】増幅器２は、第１調光器１Ａが接続されて位相制御された交流電圧が入力される電源入力回路２３と、第２調光器１Ｂが接続されて調光信号が入力されるＤＡ変換回路２２とを備える。また増幅器２は、電源入力回路２３に入力された交流電圧を増幅して第１照明器具３Ａへ出力し、ＤＡ変換回路２２に入力された調光信号を増幅して第２照明器具３Ｂへ出力する制御回路２１及び電源出力回路２４を備える。これにより、位相制御による調光方式及び調光信号による調光方式の両方に対応可能な増幅器２を得ることができる。【選択図】図１
2014007113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作に応じた位相角に制御された交流電圧を出力する第１調光器と、前記第１調光器からの位相制御された交流電圧により調光点灯する第１照明器具との間、又は、調光率に応じたオンデューティの調光信号を出力する第２調光器と、前記第２調光器からの前記調光信号により調光点灯する第２照明器具との間、に介装される増幅器であって、
前記第１調光器が接続された場合には前記位相制御された交流電圧が入力される第１入力部と、
前記第２調光器が接続されて前記調光信号が入力される第２入力部と、
前記第１調光器が前記第１入力部に接続された場合には前記位相制御された交流電圧を増幅して前記第１照明器具へ出力し、前記第２入力部に入力された前記調光信号を増幅して前記第２照明器具へ出力する出力制御部と、
を備えていることを特徴とする増幅器。
【請求項２】
前記第２調光器が前記第１入力部及び前記第２入力部に接続された場合において、
前記第２調光器は、位相制御されない交流電圧を前記第１入力部へ出力し、且つ、前記第２照明器具を全点灯させる際にはデューティ比が０％付近の調光信号を前記第２入力部へ出力し、
前記出力制御部は、前記位相制御されない交流電圧を増幅して前記第２照明器具へ出力し、前記位相制御されない交流電圧が前記第１入力部に入力されない場合には前記第２照明器具への交流出力を停止することを特徴とする請求項１記載の増幅器。
【請求項３】
前記出力制御部は、外部電源から前記出力制御部への給電開始から第１時間が経過するまでは前記第２照明器具への交流出力を停止することを特徴とする請求項２記載の増幅器。
【請求項４】
前記出力制御部は、外部電源から前記出力制御部への給電開始時において、前記調光信号が前記第２入力部に入力されてから第２時間が経過するまでは前記第２照明器具への交流出力を停止することを特徴とする請求項２記載の増幅器。
【請求項５】
少なくとも請求項１〜４の何れか１項に記載の増幅器と、前記第２調光器と、前記第２照明器具とを備えていることを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅器及びそれを用いた照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の光源を個別に調光可能なライコン（ライトコントロール）が提供されている。このライコンによれば、例えば、白熱灯を光源とする照明器具（以下、白熱灯器具と称す。）に対して位相制御された交流電圧を出力することで白熱灯を調光することができ、ＬＥＤを光源とする照明器具（以下、ＬＥＤ器具と称す。）や蛍光灯を光源とする照明器具（以下、蛍光灯器具と称す。）に対して調光信号を出力することでＬＥＤや蛍光灯を調光することができる。ところで、このようなライコンでは、位相制御によって調光する場合には各光源に対する出力容量が制限されているため、制限値を超える光源には対応することができなかった。また調光信号によって調光する場合には、調光信号の減衰率との関係から接続可能な光源の台数に制限があるため、制限台数を超える光源を接続することができなかった。
【０００３】
そこで近年では、上述のような不具合に対応できるように、ライコンからの出力を増幅させる増幅器が提供されている（例えば非特許文献１，２参照）。非特許文献１に示す増幅器はライコンから出力される調光信号を増幅するものであり、これにより制限台数を超えるＬＥＤ器具や蛍光灯器具を接続することができる。また、非特許文献２に示す増幅器はライコンから出力される交流電圧を増幅するものであり、これにより制限値を超える白熱灯器具を接続することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「ブースタ  １回路タイプ（品番：ＮＱＬ１００２１）  施工説明書、取扱説明書」、パナソニック電工株式会社、２０１０年７月２２日作成
【非特許文献２】「ブースタ  １回路タイプ（品番：ＮＱＬ１０００１）  施工説明書」、パナソニック電工株式会社、２０１０年７月２２日作成
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述の非特許文献１，２に示す増幅器は交流電圧又は調光信号の何れかのみを増幅するものであるから、作業者は光源の種類に応じて増幅器を選択しなければならず、手間がかかってしまう。また、各調光方式に対応する光源が混在する場合には、作業者は両方の増幅器を用意しなければならなかった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、位相制御による調光方式及び調光信号による調光方式の両方に対応可能な増幅器及びそれを用いた照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の増幅器は、操作に応じた位相角に制御された交流電圧を出力する第１調光器と、第１調光器からの位相制御された交流電圧により調光点灯する第１照明器具との間、又は、調光率に応じたオンデューティの調光信号を出力する第２調光器と、第２調光器からの調光信号により調光点灯する第２照明器具との間、に介装される増幅器であって、第１調光器が接続された場合には位相制御された交流電圧が入力される第１入力部と、第２調光器が接続されて調光信号が入力される第２入力部と、第１調光器が第１入力部に接続された場合には位相制御された交流電圧を増幅して第１照明器具へ出力し、第２入力部に入力された調光信号を増幅して第２照明器具へ出力する出力制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この増幅器において、第２調光器が第１入力部及び第２入力部に接続された場合において、第２調光器は、位相制御されない交流電圧を第１入力部へ出力し、且つ、第２照明器具を全点灯させる際にはデューティ比が０％付近の調光信号を第２入力部へ出力し、出力制御部は、位相制御されない交流電圧を増幅して第２照明器具へ出力し、位相制御されない交流電圧が第１入力部に入力されない場合には第２照明器具への交流出力を停止するのが好ましい。
【０００９】
また、この増幅器において、出力制御部は、外部電源から出力制御部への給電開始から第１時間が経過するまでは第２照明器具への交流出力を停止するのも好ましい。
【００１０】
さらに、この増幅器において、出力制御部は、外部電源から出力制御部への給電開始時において、調光信号が第２入力部に入力されてから第２時間が経過するまでは第２照明器具への交流出力を停止するのも好ましい。
【００１１】
本発明の照明システムは、少なくとも上記増幅器と、第２調光器と、第２照明器具とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、第１調光器を第１入力部に接続し且つ第１照明器具を出力制御部に接続することで第１照明器具を位相制御により調光することができ、第２調光器を第２入力部に接続し且つ第２照明器具を出力制御部に接続することで第２照明器具を調光信号により調光することができるので、位相制御による調光方式及び調光信号による調光方式の両方に対応可能な増幅器及びそれを用いた照明システムを得ることができる。これにより、光源の種類に応じて増幅器を選択する必要がないから、作業者の手間を省くなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の照明システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】同上の他の例を示す概略構成図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は同上の動作を説明するためのグラフである。
【図４】（ａ）、（ｂ）は同上の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、増幅器及び照明システムの実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
【００１５】
図１は本実施形態の照明システムの一例を示す概略構成図である。本発明において、照明システムとは、少なくとも１つの照明器具を備え、この照明器具が適当に制御できるように接続されたシステムをいう。本実施形態の照明システムは、図１に示すように、第１調光器１Ａと、第２調光器１Ｂと、増幅器２と、第１照明器具３Ａと、第２照明器具３Ｂとを備える。
【００１６】
第１調光器１Ａは、操作に応じた位相角に制御された交流電圧を出力し、この位相角に応じた調光レベルで照明器具を点灯制御するためのものである。例えば第１照明器具３Ａが白熱灯を光源とする場合には、位相制御された交流電圧を直接白熱灯に供給することで、上記位相角に応じた調光レベルで白熱灯を点灯する。また、第１照明器具３ＡがＬＥＤを光源とする場合には、位相制御された交流電圧を調光信号に変換する変換回路を第１照明器具３Ａに設けることで、上記位相角に応じた調光レベルでＬＥＤを点灯することができる。
【００１７】
第２調光器１Ｂは、調光率に応じたオンデューティの調光信号を出力するためのものである。図２に示すように、本実施形態において、第２調光器１Ｂは、調光率を上昇させるための上昇スイッチ１１と、調光率を下降させるための下降スイッチ１２とを有し、これらのスイッチ１１，１２の操作に応じて調光率が設定される。そして第２調光器１Ｂは、調光率に応じたオンデューティの調光信号を出力し、第２照明器具３Ｂは、この調光信号に応じた調光レベルで光源（蛍光灯やＬＥＤなど）を点灯させる。
【００１８】
増幅器２は、第１調光器１Ａから出力される上記交流電圧や第２調光器１Ｂから出力される上記調光信号を増幅するための機器である。この増幅器２は、図１に示すように、第１調光器１Ａからの上記交流電圧が入力される電源入力回路（第１入力部）２３と、第２調光器１Ｂからの上記調光信号が入力されるＤＡ変換回路（第２入力部）２２とを備える。また増幅器２は、電源入力回路２３に入力された上記交流電圧に基づいて第１照明器具３Ａに出力する交流電圧を生成する電源出力回路２４と、全般的な制御を行う制御回路２１とを備える。
【００１９】
電源入力回路２３は、第１調光器１Ａから入力される上記交流電圧に基づいて上記位相角に応じた通電時間（例えば、交流電圧の半周期におけるゼロクロスに達するまでの通電時間）を求め、求めた通電時間を制御回路２１へ出力する。また、電源入力回路２３の入力端には接続端子Ｔ１，Ｔ１が接続されており、第１調光器１Ａと接続端子Ｔ１，Ｔ１との間が２芯の電線線Ｌ１，Ｌ１により接続されている。
【００２０】
ＤＡ変換回路２２は、第２調光器１Ｂから入力される上記調光信号（ＤＵＴＹ信号）より、ＤＡ変換回路２２の入力部分に設けられたＲＣ回路（図示せず）のコンデンサに蓄積される電圧値を作成して制御回路２１へ出力する。また、ＤＡ変換回路２２の入力端には接続端子Ｔ３，Ｔ３が接続されており、第２調光器１Ｂと接続端子Ｔ３，Ｔ３との間が２芯の信号線Ｌ３，Ｌ３により接続されている。
【００２１】
電源出力回路２４は、制御回路２１からの制御信号に従って、第１調光器１Ａから出力される上記交流電圧の位相角と同じ位相角に制御された交流電圧を出力する。また、電源出力回路２４の出力端には接続端子Ｔ２，Ｔ２が接続されており、第１照明器具３Ａと接続端子Ｔ２，Ｔ２との間が２芯の電源線Ｌ２，Ｌ２により接続されている。なお本実施形態では、電源出力回路２４の出力容量は第１調光器１Ａの出力容量より大きく、例えば第１調光器１Ａの出力容量が２Ａの場合には電源出力回路２４の出力容量は３Ａとなる。
【００２２】
制御回路２１は、電源入力回路２３から入力される上記通電時間に基づいて制御信号を作成し、この制御信号により電源出力回路２４を制御する。また制御回路２１は、ＤＡ変換回路２２から入力される上記電圧値に基づいてＤＵＴＹ信号を作成し、このＤＵＴＹ信号を接続端子Ｔ４，Ｔ４を介して第２照明器具３Ｂへ出力する。なお本実施形態では、制御回路２１から出力されるＤＵＴＹ信号は第２調光器１Ｂから出力されるＤＵＴＹ信号よりも容量が大きく、第２調光器１Ｂのみで第２照明器具３Ｂを制御する場合に比べて接続台数を多くすることができる。ここに本実施形態では、制御回路２１及び電源出力回路２４により出力制御部が構成されている。
【００２３】
次に、照明システムの動作について説明する。ユーザーが第１調光器１Ａの操作部（図示せず）を操作すると、操作に応じた位相角に制御された交流電圧が第１調光器１Ａから出力される。増幅器２の電源入力回路２３は、第１調光器１Ａからの上記交流電圧が入力されると、この交流電圧に基づいて上記通電時間を求め、求めた上記通電時間を制御回路２１へ出力する。制御回路２１は、電源入力回路２３より入力された上記通電時間に基づいて制御信号を作成し、この制御信号を電源出力回路２４へ出力する。電源出力回路２４は、制御回路２１より入力された上記制御信号に従って、第１調光器１Ａから出力された上記交流電圧の位相角と同じ位相角に制御された交流電圧を出力する。そして第１照明器具３Ａは、電源出力回路２４から出力される交流電圧により上記位相角に応じた調光レベルで点灯する。
【００２４】
また、ユーザーが第２調光器１Ｂの上昇スイッチ１１又は下降スイッチ１２を操作して調光率を設定すると、調光率に応じたオンデューティの調光信号が第２調光器１Ｂから出力される。増幅器２のＤＡ変換回路２２は、第２調光器１Ｂからの上記調光信号が入力されると、この調光信号よりオンデューティを求め、求めたオンデューティを意味する上記電圧値を作成して制御回路２１へ出力する。制御回路２１は、ＤＡ変換回路２２より入力された上記電圧値に基づいてＤＵＴＹ信号を作成し、このＤＵＴＹ信号を第２照明器具３Ｂへ出力する。そして第２照明器具３Ｂは、制御回路２１から出力されるＤＵＴＹ信号に応じた調光レベルで点灯する。
【００２５】
このように本例によれば、第１調光器１Ａを接続端子Ｔ１，Ｔ１を介して電源入力回路２３に接続し且つ第１照明器具３Ａを接続端子Ｔ２，Ｔ２を介して電源出力回路２４に接続することで、第１照明器具３Ａを位相制御により調光することができる。また、第２調光器１Ｂを接続端子Ｔ３，Ｔ３を介してＤＡ変換回路２２に接続し且つ第２照明器具３Ｂを接続端子Ｔ４，Ｔ４を介して制御回路２１に接続することで、第２照明器具３Ｂを調光信号により調光することができる。つまり、本例の増幅器２を用いることで、位相制御による調光方式及び調光信号による調光方式の両方に対応した照明システムを得ることができる。また、本例の増幅器２を用いることで、第１調光器１Ａから出力される交流電圧及び第２調光器１Ｂから出力される調光信号の容量を大きくすることができ、第１調光器１Ａの制限値を超えるような第１照明器具３Ａや第２調光器１Ｂの制限台数を超える第２照明器具３Ｂに対して調光制御を行うことができる。
【００２６】
ところで、第２調光器１Ｂと第２照明器具３Ｂとを用いて調光制御する場合、調光信号が入力されない無信号時には光源を全点灯（ＦＵＬＬ点灯）させるのが一般的である。そのため、第２調光器１Ｂへの給電を停止した場合には第２調光器１Ｂから調光信号が出力されず、第２照明器具３Ｂが全点灯するという不具合が生じてしまう。上述した本実施形態の増幅器２は上記不具合も解消することができ、図２を参照しながら以下具体的に説明する。
【００２７】
図２は本実施形態の照明システムの他の例を示す概略構成図であり、この照明システムは、第２調光器１Ｂと増幅器２と第２照明器具３Ｂとを備える。第２調光器１Ｂは、２芯の電源線Ｌ１，Ｌ１及び接続端子Ｔ１，Ｔ１を介して増幅器２の電源入力回路２３に接続され且つ２芯の信号線Ｌ３，Ｌ３及び接続端子Ｔ３，Ｔ３を介してＤＡ変換回路２２に接続されている。また第２照明器具３Ｂは、２芯の電源線Ｌ２，Ｌ２及び接続端子Ｔ２，Ｔ２を介して電源出力回路２４に接続され且つ２芯の信号線Ｌ４，Ｌ４及び接続端子Ｔ４，Ｔ４を介して制御回路２１に接続されている。
【００２８】
この照明システムでは、第２調光器１Ｂから出力された調光信号がＤＡ変換回路２２に入力されると、ＤＡ変換回路２２は上記調光信号よりオンデューティを求め、このオンデューティを意味する上記電圧値を作成して制御回路２１へ出力する。制御回路２１は、ＤＡ変換回路２２より入力された上記電圧値に基づいてＤＵＴＹ信号を作成し、このＤＵＴＹ信号を第２照明器具３Ｂへ出力する。また、第２調光器１Ｂからは位相制御されない交流電圧も出力され、この交流電圧は増幅器２の電源入力回路２３に入力される。電源入力回路２３は、第２調光器１Ｂより入力された上記交流電圧に基づいて位相角に応じた上記通電時間を求め、求めた上記通電時間を制御回路２１へ出力する。制御回路２１は、電源入力回路２３より入力された上記通電時間に基づいて制御信号を作成し、電源出力回路２４へ出力する。電源出力回路２４は、制御回路２１より入力された上記制御信号に従って交流電圧を出力し、第２照明器具３Ｂに電源を供給する。なお本実施形態では、電源出力回路２４の出力容量は第２調光器１Ｂの出力容量より大きく、例えば第２調光器１Ｂの出力容量が２Ａの場合には電源出力回路２４の出力容量は３Ａとなる。
【００２９】
図３（ａ）〜図３（ｃ）は本例の照明システムの動作を説明するためのグラフである。図３（ａ）は第２調光器１Ｂの操作ステップ（０°〜２７０°の間で変化）と調光信号のデューティ比との関係を示すグラフであり、第２調光器１Ｂに設けられた設定スイッチ１３（図２参照）の設定状態により実線ａ又は実線ｂのように線形的に変化する。実線ａの場合には、操作ステップが０°のときにデューティ比は８０％となり、操作ステップが２７０°になるとデューティ比が０％になる。また実線ｂの場合には、操作ステップが０°のときにデューティ比が１００％となり、操作ステップが２７０°になるとデューティ比が０％になる。
【００３０】
図３（ｂ）はＤＡ変換回路２２から出力されるＤＡ値（デジタル信号値）とデューティ比との関係を示すグラフであり、実線ｃに示すようにＤＡ値が大きくなるほどデューティ比が大きくなる。また、図３（ｃ）はデューティ比と調光率との関係を示すグラフであり、実線ｄは図３（ａ）中の実線ａに対応し、実線ｅは図３（ａ）中の実線ｂに対応している。このグラフによれば、実線ｄの場合にはデューティ比が０％のときに調光率が１００％となり、デューティ比が８０％になると消灯状態になる。また、実線ｅの場合にはデューティ比が０％のときに調光率が１００％となり、デューティ比が１００％になると消灯状態になる。つまり、この照明システムによれば、第２調光器１Ｂによって操作ステップが０°に設定されると第２照明器具３Ｂが消灯し、操作ステップが２７０°に設定されると第２照明器具３Ｂが全点灯する。
【００３１】
ここで、本例の増幅器２の制御回路２１は、第２調光器１Ｂから電源入力回路２３に交流電圧が入力されない場合、第２照明器具３Ｂへの交流出力を停止、つまり電源出力回路２４からの交流出力を停止させている。これにより、上述のように第２調光器１Ｂへの給電を停止した場合でも、第２照明器具３Ｂへの交流出力を停止することで、第２照明器具３Ｂが全点灯するのを回避することができる。
【００３２】
また、上述したように、調光信号が入力されない無信号時には光源を全点灯（ＦＵＬＬ点灯）させるのが一般的であるため、例えば第２調光器１Ｂ及び増幅器２の電源の立ち上がりに対して調光信号の入力が遅れた場合には、調光信号のデューティ比が０％になる区間が生じ、その結果、第２照明器具３Ｂが瞬間的に全点灯してしまう。そこで、本例の増幅器２では、第２調光器１Ｂ及び増幅器２に電源が投入されてから第１時間Ｔ１が経過するまでは、第２照明器具３Ｂに対する交流出力を停止しており、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照しながら以下具体的に説明する。
【００３３】
時刻ｔ１のときに第２調光器１Ｂ及び増幅器２に電源が投入されると、制御回路２１は、時刻ｔ１から第１時間Ｔ１だけ経過した時刻ｔ３のときに電源出力回路２４を制御して第２照明器具３Ｂへ交流電圧を出力させる。なお第１時間Ｔ１は、第２調光器１Ｂ及び増幅器２に電源が投入されてから制御回路２１に入力される調光信号が安定するまでの時間に設定するのが好ましく、これにより、電源の立ち上がり時において調光信号のデューティ比が０％になる区間をなくすことができ、第２照明器具３Ｂが瞬間的に全点灯するのを回避することができる。
【００３４】
また、電源投入後の時刻ｔ２（ｔ２＞ｔ１）のときに第２調光器１Ｂからの調光信号（ＤＵＴＹ信号）がＤＡ変換回路２２に入力されてから第２時間Ｔ２だけ経過した時刻ｔ３のときに、電源出力回路２４から交流電圧を出力させてもよく、同様に電源の立ち上がり時において調光信号のデューティ比が０％になる区間をなくすことができ、第２照明器具３Ｂが瞬間的に全点灯するのを回避することができる。
【００３５】
なお本実施形態では、位相制御による調光方式に対応した第１調光器１Ａと、調光信号による調光方式に対応した第２調光器１Ｂとを別体に設けているが、従来例に示したライコンのように第１調光器１Ａと第２調光器１Ｂとを一体に設けてもよい。但しこの場合には、誤配線を抑えるために増幅器２に表示回路（図示せず）を設けるのが好ましい。例えば、図２に示す照明システムを複数系統構築しようとする際に、誤って第１調光器１Ａの出力を他系統に接続すべき増幅器の接続端子Ｔ１，Ｔ１に接続すると、第１調光器１Ａにより位相制御された交流電圧が、電源入力回路２３を介して制御回路２１に入力されることになる。またこの場合、第２調光器１ＢからＤＡ変換回路２２を介して制御回路２１に調光信号が入力される場合がある。つまりこの場合には、位相制御された交流電圧と調光信号とが制御回路２１に入力され、位相制御と調光信号の両方が調光を指示することになるので、この状態を異常状態であると判断し、表示回路にエラー表示をさせるのが好ましい。これにより、誤配線があることを作業者に知らせることができ、さらにエラー表示を確認した作業者が誤配線を直すことで、正常配線された照明システムを構築することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１Ａ  第１調光器
１Ｂ  第２調光器
２  増幅器
３Ａ  第１照明器具
３Ｂ  第２照明器具
２１  制御回路（出力制御部）
２２  ＤＡ変換回路（第２入力部）
２３  電源入力回路（第１入力部）
２４  電源出力回路（出力制御部）
【図１】
2014007113.tif 000003
【図２】
2014007113.tif 000004
【図３】
2014007113.tif 000005
【図４】
2014007113.tif 000006