(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧調整回路を介して所定の駆動電力で駆動される照明灯と，
前記電圧調整回路の出力を帰還制御する電力測定回路とにより，前記照明灯の輝度を制御する照明灯の輝度制御装置において，
前記電力測定回路に，前記照明灯の標準輝度減衰経時特性を記憶するメモリとタイマ機能とを有するマイクロコンピュ−タと，前記メモリから読み出した輝度に対応する出力をアナログ輝度信号に変換するＤ／Ａ変換器と，前記アナログ輝度信号を電流に変換するとともに，この電流の変動を抵抗値の変動に変換する電流−抵抗変換素子とからなる補償回路を設け，
前記照明灯の輝度が使用開始時における輝度と定常状態における輝度とが同一になる時間ｔＴまで，前記照明灯の駆動電力を制御するとともに，前記タイマの制御のもとに前記マイクロコンピュ−タのＣＰＵから輝度に対応するコ−ド信号を出力して，このコ−ド信号をＤ／Ａ変換して電流−抵抗変換素子に印加することにより，前記照明灯の使用時期による輝度を制御すること
を特徴とする照明灯の輝度制御回路。
【請求項２】
電圧調整回路を介して所定の駆動電力で駆動される照明灯と，
前記電圧調整回路の出力を帰還制御する電力測定回路とにより，前記照明灯の輝度を制御する照明灯の輝度制御装置において，
前記電力測定回路に設けられる補償回路は，
前記照明灯の標準輝度減衰経時特性と最高輝度レベルと最低輝度レベルおよび基準輝度となるスレショ−ルドレベルとをメモリに記憶するとともに，タイマ機能を有するマイクロコンピュ−タと，
前記Ｄ／Ａ変換器と，
前記電流−抵抗変換素子と，
前記照明灯の光を検出して光電変換する光検出器と，
この光検出器からの前記照明灯の輝度信号をデジタル輝度信号に変換するＡ／Ｄ変換器とからなり，
このＡ／Ｄ変換器からの前記デジタル輝度信号を前記マイクロコンピュ−タに入力して，メモリに記憶されているスレショ−ルドレベルとＣＰＵで比較した結果をコ−ド信号として出力し，このコ−ド出力を前記Ｄ／Ａ変換器によりアナログ輝度信号に変換して前記電流−抵抗変換素子に印加して前記照明灯を前記スレショ−ルドレベルの基準輝度に維持すること
を特徴とする照明灯の輝度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は，ボ−リング場等におけるオ−バ−ヘッドプロジェクタ−のように，業務用ディスプレイ装置に使用されているメタルハライドランプ等の照明灯の使用時期の差による輝度のばらつきを制御する照明灯の輝度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，ボ−リング場等では，大型画面のオ−バ−ヘッドプロジェクタ−が各レ−ン毎に設置されており，この表示画面に競技した結果等を示すデ−タが表示されるように構成されている。このオ−バ−ヘッドプロジェクタ−の表示画面に使用されているメタルハライドランプ等の照明灯は，図２にその標準輝度減衰経時特性として示すように，使用開始時期においては，輝度が大であり，その後，輝度が低下し，一定期間経った定常状態においてほぼ一定の輝度となり，そして寿命時間が近くなると輝度が急速に落ちる。このように，使用開始時期の差により明るさ，即ち，輝度がそれぞれ異なりばらつきがある。
【０００３】
図５に示すように，ＡＣ電源１からの電圧電流は，整流回路２により直流の電圧電流に変換され，電圧調整回路３に印加される。この電圧調整回路３の出力の一部は交流化回路４に入力される。
この交流化回路４では，ＡＣ電源１の周波数が所定の周波数に変換され，この所定の周波数に変換された電力が駆動電力として照明灯５に印加されて駆動される。一方，照明灯の輝度は供給電力の変化により変動する。
【０００４】
そこで，照明灯５の輝度を一定にするために，電圧調整回路３の出力は，電力調整器７により制御される電力測定回路６を介して帰還制御されている。このようにして，交流化回路４には常に一定の電力が印加されるので，照明灯５は一定の駆動電力で駆動されるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら，一般に，図２に示すように，メタルハライドランプ等の照明灯５は，使用開始時ｔ0 における初期状態の輝度から一定期間経った定常状態における輝度になるまでの時間ｔT の間は，急激に輝度は低下し，その後はなだらかな減衰となる。
このように，照明灯５は使用初期に輝度が高くなる。その理由としては，照明灯５内部には，一般に，金属と気体とが封入されており，照明灯５が点灯されると，内部の金属が暖められて蒸発し，一定時間後には，この金属がガラスの表面に付着して輝度が低下し，定常状態における輝度となる。その他の原因としては，電極部分が酸化することにより発光効率が悪くなるためであると考えられる。
【０００６】
このように，照明灯５はそれぞれ交換した時期により輝度が異なるので，同一平面に多数配置されている表示画面の輝度にばらつきが発生し，見づらいという問題があった。その上，輝度の低い照明灯５はいかにも劣化したように見える。特に，使用開始時における輝度は定常状態における輝度に比べて大であるので，他の正常な定常状態にある照明灯５がいかにも劣化しているように見える等の問題があった。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
この発明は，電圧調整回路を介して所定の駆動電力で駆動される照明灯と，電圧調整回路の出力を帰還制御する電力測定回路とにより，照明灯の輝度を制御する照明灯の輝度制御装置において，照明灯の標準輝度減衰経時特性を記憶するメモリとタイマ機能とを有するマイクロコンピュ−タと，メモリから読み出した輝度に対応する出力をアナログ輝度信号に変換するＤ／Ａ変換器と，アナログ輝度信号を電流に変換するとともに，この電流の変動を抵抗値の変動に変換する電流−抵抗変換素子とよりなる補償回路を，電力測定回路に設けて，照明灯の輝度が使用開始時における輝度と定常状態における輝度とが同一になる時間ｔＴまで，照明灯の駆動電力を制御し，照明灯の輝度が定常状態になる時間ｔＴまで，タイマの制御のもとにマイクロコンピュ−タのＣＰＵから輝度に対応するコ−ド信号を出力して，このコ−ド信号をＤ／Ａ変換して電流−抵抗変換素子に印加することにより，照明灯の使用時期における輝度を制御するようにしたものである。
【０００８】
この発明は，電圧調整回路を介して所定の駆動電力で駆動される照明灯と，電圧調整回路の出力を帰還制御する電力測定回路とにより，照明灯の輝度を制御する照明灯の輝度制御装置において，電力測定回路に設けられる補償回路は，照明灯の標準輝度減衰経時特性と最高輝度レベルと最低輝度レベルおよび基準輝度となるスレショ−ルドレベルとをメモリに記憶するとともに，タイマ機能を有するマイクロコンピュ−タと，Ｄ／Ａ変換器と，電流−抵抗変換素子と，照明灯の光を検出して光電変換する光検出器と，この光検出器からの照明灯の輝度信号をデジタル輝度信号に変換するＡ／Ｄ変換器と，からなり，このＡ／Ｄ変換器からのデジタル輝度信号をマイクロコンピュ−タに入力して，メモリに記憶されているスレショ−ルドレベルとＣＰＵで比較した結果をコ−ド信号として出力し，このコ−ド出力をＤ／Ａ変換器によりアナログ輝度信号に変換して電流−抵抗変換素子に印加して照明灯をスレショ−ルドレベルの基準輝度に維持するようにしたものである。
【０００９】
【作用】
照明灯５が交換されると，ＣＰＵ１３では，このタイマ１２からのクロック信号に制御されて，時間ｔ1 ，ｔ2 ・・・，定常状態となる時間ｔT に対応するコ−ド信号がデジタル輝度信号として出力される。このコ−ド出力は，それぞれＤ／Ａ変換器１７によりそれぞれ各時間に対応するアナログ輝度信号に変換され，電流−抵抗変換素子１９の一次側に入力されると，その電流値に対応する抵抗値に変換され，電力測定回路６に流れる電流が制御される。
【００１０】
従って，電圧調整回路３へ帰還される電圧は小さくなり，その結果は電圧調整回路３を介して交流化回路４に伝達され，照明灯５の駆動電力は小となるとともに，この電力が照明灯５に印加されるため，その輝度は低下する。
【００１１】
【発明の実施例１】
この発明の第１の実施例を，図１〜図２に基づいて詳細に説明する。
図１は，この発明の第１の実施例を示す構成図，図２は照明灯５の輝度と使用時間ｔとの関係を示す標準輝度減衰経時特性図である。なお，従来例と同一のものは同一の名称および番号を付し，その説明を省略する。
図１において，この実施例では，照明灯５としてメタルハライドランプが使用されており，交流化回路４では，電圧調整回路３の出力が２５０〜２８０Ｈｚ程度の周波数に変換され，その電力が駆動電力として照明灯５に印加されるように構成されている。
【００１２】
１０はタイマ機能を有するマイクロコンピュ−タ１１を内蔵した補償回路で，照明灯５の使用初期における輝度を制御するためのもので，図２に示すように，マイクロコンピュ−タ１１はタイマ１２，ＣＰＵ１３，メモリ１４，入出力ボ−ド（以下，Ｉ／Ｏボ−ドと記す）１５とを備えている。メモリ１４には，照明灯５の標準輝度減衰経時特性がコ−ド化されて記憶されている。
【００１３】
１６は入出力装置（以下，Ｉ／Ｏ装置と記す），１７はＤ／Ａ変換器で，マイクロコンピュ−タ１１からのデジタル輝度信号はＩ／Ｏ装置１６を介してアナログ輝度信号に変換される。１８はトランジスタ，１９は電流−抵抗変換素子で，一次側に流れる電流により二次側の抵抗値が変動する素子で，例えば，双方向リニア出力型フォトカプラ等がある。
【００１４】
マイクロコンピュ−タ１１は，タイマ１２により制御されて図２に示すように，時間ｔ0 の時はコ−ドＡ，時間ｔ1 の時はコ−ドＢ，時間ｔ2 の時はコ−ドＣ時間ｔ3 の時はＤコ−ド・・・・が，Ｉ／Ｏボ−ド１５を介して出力し，以下このようにして定常状態になる時間ｔT の時はＴコ−ドが出力するようにメモリ１４にプログラムが組まれている。
【００１５】
電流−抵抗変換素子１９においては，一次側に流れる電流と二次側の抵抗値とは，略比例関係となる素子が用いられており，一次側の電流が大になると二次側の抵抗値も大になり，電力測定回路６に流れる電流は小となり，電圧調整回路３への帰還電圧は小となるように構成されている。
【００１６】
次に，作用動作について説明する。
照明灯５は，駆動電力により輝度が変動する。そこで，一定の輝度が得られるように，ＡＣ電源１からの電圧電流は，整流回路２により直流の電圧電流に変換され，電圧調整回路３に印加される。この電圧調整回路３の出力の一部は，補償回路１０により制御されている電力測定回路６を介して帰還されて，交流化回路４に印加される照明灯５の駆動電力を制御して，照明灯５の輝度が一定となるように構成されている。
【００１７】
今，照明灯５を新しいものと交換すると，図２に示すように，使用開始時ｔ0 から定常状態となるまでの時間ｔT は，輝度が大となる。
従って，まず，照明灯５が交換されると，タイマ１２からは，時間ｔ0 ，ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ・・・のクロック信号がＣＰＵ１３に入力し，ＣＰＵ１３では，このクロック信号に制御されて，時間ｔ0 のときはＡコ−ド，時間ｔ1 の時はＢコ−ド，時間ｔ2 の時Ｃコ−ド，時間ｔ3 の時はＤコ−ド・・・，定常状態となる時間ｔT の時はＴコ−ドがそれぞれクロック信号とともに，Ｉ／Ｏボ−ド１５を介してＩ／Ｏ装置１６から，デジタル輝度信号として出力される。
【００１８】
このようにして，マイクロコンピュ−タ１１から順次出力されるコ−ド出力は，それぞれＤ／Ａ変換器１７によりそれぞれ各時間に対応するアナログ輝度信号に変換される。
Ｄ／Ａ変換器１７からの各アナログ輝度信号が，トランジスタ１８のベ−スに入力すると，このトランジスタ１８が駆動されてコレクタからエミッタへと電流が流れ，このエミッタ出力が電流−抵抗変換素子１９の一次側に入力する。
【００１９】
電流−抵抗変換素子１９の一次側に入力したエミッタ電流は，それぞれ，その電流値に対応する抵抗値に変換され，この抵抗値により，電力測定回路６に流れる電流が制御される。
即ち，照明灯５の輝度が大の時は，電流−抵抗変換素子１９の一次側の電流が大であるから，二次側の抵抗値は大となり，電力測定回路６の電流は小となる。
【００２０】
従って，電圧調整回路３へ帰還される電圧は小さくなり，その結果は電圧調整回路３を介して交流化回路４に伝達され，照明灯５に印加される駆動電力は小となるため，その輝度は低下する。
このようにして，照明灯５の輝度が定常状態となる時間ｔT まで，照明灯５の駆動電力を小さくして，その輝度が低下するように構成されている。
【００２１】
【発明の実施例２】
この発明の第２の実施例を，図３〜図４に基づいて詳細に説明する。
図３は，この発明の第２の実施例を示す構成図，図４は照明灯５の輝度と使用時間ｔとの関係を示す標準輝度減衰経時特性図である。
【００２２】
図３において，この実施例では，上記第１の実施例と同様に，照明灯５としてメタルハライドランプが使用されており，電圧調整回路３の出力は，交流化回路４で２５０〜２８０Ｈｚ程度の周波数に変換された電力が照明灯５に印加されるように構成されている。
【００２３】
１０は補償回路で，照明灯５へ印加される駆動電力を常に一定となるように制御することにより，照明灯５の輝度を一定に維持するためのもので，輝度設定用のスイッチＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 とマイクロコンピュ−タ１１，Ｉ／Ｏ装置１６，Ｄ／Ａ変換器１７，トランジスタ１８，電流−抵抗変換素子１９，光検出器２０，増幅器２１，Ａ／Ｄ変換器２２とにより構成されている。
【００２４】
メモリ１４には，図４に示すように，標準輝度減衰経時特性図と，スイッチＳ1 で設定される一定の基準輝度となるスレショ−ルドレベルｘS ，スイッチＳ2 で設定される照明灯５の使用開始時ｔ0 の初期状態における最高値輝度レベルｘH ，スイッチＳ3 で設定される最低値輝度レベルｘL とが設定されコ−ド化されて記憶されている。ＣＰＵ１３には制御用としてタイマ１２からクロック信号が入力され，ＣＰＵ１３では，このクロック信号によってそれぞれ時間ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ・・・に対応するコ−ドが出力するようにプログラムされている。
【００２５】
２０は光検出器で，照明灯５の光が検出されるとともに，光電変換されて電気信号として出力される。２１は増幅器，２２はＡ／Ｄ変換器で，光検出器２０で検出された光信号がデジタル輝度信号に変換されてＩ／Ｏ装置１６を介してＩ／Ｏボ−ド１５に入力し，メモリ１４に記憶される。
【００２６】
次に，作用動作について説明する。
照明灯５を新しいものと交換すると，図２に示すように，使用開始時ｔ0 から定常状態となるまでの時間ｔT は，輝度が大である。
従って，まず，照明灯５が交換されると，タイマ１２からは，時間ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ・・・のクロック信号がＣＰＵ１３に入力される。
【００２７】
一方，照明灯５の光は，光検出器２０により検出されるとともに，光電変換され，増幅器２１で増幅された後，Ａ／Ｄ変換器２２によりそれぞれ光信号に対応するデジタル輝度信号に変換され，Ｉ／Ｏ装置１６からＩ／Ｏボ−ド１５に入力され，メモリ１４に記憶される。
【００２８】
メモリ１４に記憶されている照明灯５の各時間ｔ1 ，ｔ2 ・・・における輝度信号は，ＣＰＵ１３に読み出され，タイマ１２からのクロック信号に制御されてスレショ−ルドレベルｘS と比較されて，その差のコ−ド出力がＩ／Ｏボ−ド１５からＩ／Ｏ装置１６を介して出力される。
【００２９】
このように，ＣＰＵ１３から順次出力されるスレショ−ルドレベルｘS と比較されたコ−ド出力は，それぞれＤ／Ａ変換器１７によりアナログ輝度信号に変換される。
Ｄ／Ａ変換器１７からの各アナログ輝度信号は，上記実施例１と同様に，トランジスタ１８のベ−スに入力し，このトランジスタ１８が駆動されてコレクタからエミッタへと電流が流れ，このエミッタ出力が電流−抵抗変換素子１９の一次側に入力する。
【００３０】
電流−抵抗変換素子１９の一次側に入力したエミッタ電流は，それぞれ，その電流値に対応する抵抗値に変換され，この抵抗値により，電力測定回路６に流れる電流が制御される。
即ち，照明灯５へ印加される電力は，スレショ−ルドレベルｘS に対応する基準輝度となるように，電流−抵抗変換素子１９の一次側の電流が制御され，それにつれて二次側の抵抗値が変動して，電力測定回路６の電流が制御されている。
【００３１】
このように，電圧調整回路３へ帰還される電圧が制御されて交流化回路４を介して照明灯５に印加され，駆動電力はスレショ−ルドレベルｘS に対応する基準輝度の駆動電力となるように常に制御されて，その輝度は一定に維持される。
なお，最低値輝度レベルｘL が設定されているので，照明灯５が寿命により輝度が劣化してもこの輝度に追従することはない。                            このようにして，照明灯５の輝度が常に経時変化と無関係に一定となるように制御されているので，使用時間による輝度のばらつきを完全に無くすことが出来る。
【００３２】
【発明の効果】
この発明は，電圧調整回路を介して所定の駆動電力で駆動される照明灯と，電圧調整回路の出力を帰還制御する電力測定回路とにより，照明灯の輝度を制御する照明灯の輝度制御装置において，照明灯の標準輝度減衰経時特性を記憶するメモリとタイマ機能とを有するマイクロコンピュ−タと，メモリから読み出した輝度に対応する出力をアナログ輝度信号に変換するＤ／Ａ変換器と，アナログ輝度信号を電流に変換するとともに，この電流の変動を抵抗値の変動に変換する電流−抵抗変換素子とよりなる補償回路を，電力測定回路に設けて，照明灯の輝度が使用開始時における輝度と定常状態における輝度とが同一になる時間ｔＴ迄，照明灯の駆動電力を制御し，照明灯の輝度が定常状態になる時間ｔＴまで，タイマの制御のもとにマイクロコンピュ−タのＣＰＵから輝度に対応するコ−ド信号を出力して，このコ−ド信号をＤ／Ａ変換して電流−抵抗変換素子に印加することにより，照明灯の使用時期における輝度を制御するようにしたので，一定期間経った定常状態における照明灯の輝度と同一にすることが出来，使用時間の相違による照明灯の輝度のばらつきを無くすことが出来る。
【００３３】
又，照明灯の標準輝度減衰経時特性と最高輝度レベルと最低輝度レベルおよび基準輝度となるスレショ−ルドレベルとをメモリに記憶するとともに，タイマ機能を有するマイクロコンピュ−タと，照明灯の光を検出して光電変換する光検出器と，この光検出器からの照明灯の輝度信号をデジタル輝度信号に変換するＡ／Ｄ変換器とからなり，このＡ／Ｄ変換器からのデジタル輝度信号をマイクロコンピュ−タに入力して，メモリに記憶されているスレショ−ルドレベルとＣＰＵで比較した結果をコ−ド信号として出力し，このコ−ド出力をＤ／Ａ変換器によりアナログ輝度信号に変換して電流−抵抗変換素子に印加して照明灯を常にスレショ−ルドレベルに対応する一定の輝度に維持するようにしたので，使用時間に関係なく照明灯の輝度を一定に維持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】照明灯５の輝度と使用時間ｔとの関係を示す標準輝度減衰経時特性図である。
【図３】この発明の第２の実施例を示す構成図である。
【図４】照明灯５の輝度と使用時間ｔとの関係を示す標準輝度減衰経時特性図で，輝度を制御するための説明図である。
【図５】従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
３・・・・・電圧調整回路
４・・・・・交流化回路
５・・・・・照明灯
６・・・・・電力測定回路
１０・・・・補償回路
１１・・・・マイクロコンピュ−タ
１２・・・・タイマ
１３・・・・ＣＰＵ
１４・・・・メモリ
１７・・・・Ｄ／Ａ変換器
１９・・・・電流−抵抗変換素子
２０・・・・光検出器
２２・・・・Ａ／Ｄ変換器
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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