(57)【要約】【課題】調光下限時における消費電力を低減し、信頼性の高い調光器および照明システムを提供する。【解決手段】照明システムは、蛍光灯などの光源を備え照明器具２と、照明器具２の調光レベルを制御する調光信号を出力する調光器１とを備える。調光器１は、ロータリ式の可変抵抗器３０と、可変抵抗器３０の抵抗値に基づいたデューティ比率のデューティ信号を生成する調光制御回路２１と、調光制御回路２１からのデューティ信号に応じた調光信号を照明器具２に出力する信号出力回路２２とを備える。また調光器１は、可変抵抗器３０を操作する調光ツマミ５６の操作角度が、消灯位置から調光下限位置の間である場合には、調光制御回路２１によるデューティ信号の生成を停止させる調光停止回路２３を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の範囲内で移動自在に操作可能な操作子を有し、照明器具の調光レベルを調整するための操作手段と、
前記操作子の操作に応じて、前記操作子の移動位置に基づいたデューティ比率のデューティ信号を生成する調光制御手段と、
前記デューティ信号に応じて、前記照明器具の調光レベルを調整する調光信号を出力する信号出力手段と、
前記操作子の操作に応じて、前記調光制御手段によるデューティ信号の生成を停止させる調光停止手段と、
前記調光停止手段を含む弱電回路部品が実装された弱電部と、
商用電源を前記弱電回路の動作用電源に変換する強電回路部品が実装された電源回路を含む強電部とを備え、
前記調光停止手段は、前記操作子の移動位置が、消灯位置と前記照明器具の調光下限に対応する位置との間にあれば、前記調光制御手段によるデューティ信号の生成を停止させることを特徴とする調光器。
【請求項２】
前記調光制御手段は、マイコンを含む電子回路からなり、
前記調光停止手段は、前記電子回路への電力供給を遮断することで、前記調光制御手段によるデューティ信号の生成を停止させることを特徴とする請求項１記載の調光器。
【請求項３】
請求項１又は２の何れか一項に記載の調光器と、
当該調光器からの調光信号に基づいて光源の調光レベルを調整する照明器具とを備え、
前記照明器具は、前記調光信号のデューティ比率に基づく調光レベルが調光下限以下の場合には、光源を消灯状態とし、調光レベルが調光下限よりも高い場合には、調光信号のデューティ比率に応じた調光レベルで光源を点灯させ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、照明器具の調光レベルを制御するための調光信号を出力する調光器、及び、その調光器を用いた照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明器具の調光レベルを調整するための調光信号を出力する調光器として、発光ダイオードや放電灯などを光源とする照明器具に接続され、使用者の操作に応じて照明器具に調光信号を出力し、照明器具の調光レベルを調整する調光器がある。また、この種の調光器と、調光器からの調光信号に基づいて、照明器具への電力供給をオン・オフする電源開閉手段とを有し、照明器具の調光レベルを調整する照明システムがある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の照明システムにおいては、調光器に設けられた調光ツマミの操作角度に基づいて、デューティ比率の異なる調光信号が調光器から電源開閉手段に出力される。電源開閉手段は、調光信号のデューティ比率に応じて、照明器具への電力供給のオン・オフを切り替え制御し、また照明器具への供給電力を制御することで照明器具の調光レベルを調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８５６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の照明システムの照明器具は、調光信号のデューティ比率の範囲によって調光レベルが変化する調光領域と、照明器具への電力供給を完全に遮断する消灯領域と、照明器具への電力供給を遮断しない全灯領域とが設けられている。
【０００６】
例えば、調光信号のオンデューティ（１周期に対するオン区間の比率）が９５％以上の範囲を消灯領域、オンデューティが５％以下の範囲を全灯領域とし、それ以外の範囲は、オンデューティ比率と逆比例するように照明器具の調光レベルが調整される。
【０００７】
これにより、調光器の調光ツマミを操作可能な下限から所定の操作角以上操作しなければ照明器具は点灯しないが、調光器から電源開閉手段へはオンデューティが大きな調光信号が出力され続けることとなる。すなわち、照明器具を消灯している際に、調光器における消費電力が大きくなって無駄が発生するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、調光下限時における消費電力を低減し、信頼性の高い調光器および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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、所定の範囲内で移動自在に操作可能な操作子を有し、照明器具の調光レベルを調整するための操作手段と、前記操作子の操作に応じて、前記操作子の移動位置に基づいたデューティ比率のデューティ信号を生成する調光制御手段と、前記デューティ信号に応じて、前記照明器具の調光レベルを調整する調光信号を出力する信号出力手段と、前記操作子の操作に応じて、前記調光制御手段によるデューティ信号の生成を停止させる調光停止手段と、前記調光停止手段を含む弱電回路部品が実装された弱電部と、商用電源を前記弱電回路の動作用電源に変換する強電回路部品が実装された電源回路を含む強電部とを備え、前記調光停止手段は、前記操作子の移動位置が、消灯位置と前記照明器具の調光下限に対応する位置との間にあれば、前記調光制御手段によるデューティ信号の生成を停止させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１記載の発明おいて、前記調光制御手段は、マイコンを含む電子回路からなり、前記調光停止手段は、前記電子回路への電力供給を遮断することで、前記調光制御手段によるデューティ信号の生成を停止させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１又は２の何れか一項に記載の調光器と、当該調光器からの調光信号に基づいて光源の調光レベルを調整する照明器具とを備え、前記照明器具は、前記調光信号のデューティ比率に基づく調光レベルが調光下限以下の場合には、光源を消灯状態とし、調光レベルが調光下限よりも高い場合には、調光信号のデューティ比率に応じた調光レベルで光源を点灯させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１及び２の発明によれば、操作子が消灯位置と調光下限位置との間にあれば、調光停止手段が調光制御手段によるデューティ信号の生成を停止する。これにより、操作子が消灯位置から動かされ、照明器具が点灯しない調光下限に対応する位置までの間は、調光信号の生成に伴う消費電力を減らすことができる。また、調光器を構成する電子部品への印加電力が低減するので、個々の電子部品の信頼性が向上し、調光器全体の信頼性が向上する。
【００１３】
請求項３の発明によれば、操作子が消灯位置と調光下限位置との間にある場合には光源を点灯しない照明器具と、上述の調光器とを備えているので、操作子が消灯位置と調光下限位置との間に位置する際の消費電力を低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる照明システムを示す概略回路図である。
【図２】（ａ）は、同照明システムの調光器を示す概略斜視図であり、（ｂ）は同調光器の正面図である。
【図３】同調光器にかかる電子回路の一例を示す回路図である。
【図４】同照明システムの動作特性を示すグラフである。
【図５】同照明システムの消費電力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１６】
本実施の形態にかかる照明システムは、図１に示すように、例えば光源として蛍光灯を用い、蛍光とを調光点灯させる電子安定器を具備する照明器具２と、信号線Ｌ１を介して調光レベルを制御する調光信号を照明器具２へ出力する調光器１とを備える。この調光信号は、例えば、振幅が＋１２Ｖのパルス信号であり、周波数は１ｋＨｚに設定されている。
【００１７】
照明器具２は、光源の点灯・消灯の切り替えを行うとともに、信号線Ｌ１を介して入力される調光信号のデューティ比率に基づいて、光源の調光レベルの調整を行う点灯制御回路（図示せず）を備える。照明器具２の点灯制御回路は、調光信号のオンデューティ（調光信号の周期に対するオン区間の比率）が５％以下であれば調光レベルを最大とし、オンデューティが９５％以上であれば調光レベルを最小となるように設定されている。また、オンデューティが５％よりも大きく、９５％未満の範囲であれば、オンデューティに対する照度レベルが逆比例となるように設定されている。すなわち、オンデューティが９５％の点が照明器具２の調光下限であり、オンデューティが９５％よりも高い調光信号が入力された場合であっても、オンデューティが９５％の時と同じ調光レベルに設定される。
【００１８】
これにより、照明器具２は、例えば調光器１を接続しない場合であっても、オンデューティが５％以下の調光信号が入力されていると判断して、光源を点灯させることができる。また、調光器１が故障などによって調光信号の出力が行えなくなった場合であっても、照明器具が消灯することを防ぐことができる。
【００１９】
なお、本実施例においては、調光下限時における調光レベルは、光源が消灯する消灯状態に設定している。なおこれらの設定は、調光信号の振幅、周波数、及び、デューティ比による調光レベルに限定するものではなく、使用形態にあわせて適宜の値に設定することが可能である。
【００２０】
調光器１は、図２（ａ）に示すように、ＪＩＳで規格化されたワイドハンドル型スイッチを埋め込み配設するために用いられる取付枠への取り付けが可能なケース５０を備える。ケース５０は、合成樹脂により前面が開口した箱状に形成されたボディ５１と、ボディ５１の開口部に被着される合成樹脂性のカバー５２とで構成されている。また、ボディ５１の取付突起５１ａをカバー５２に設けられた取付爪５２ａとを嵌合させることで、カバー５２がボディ５１に保持される。
【００２１】
また調光器１は、調光信号を出力する調光回路基板２０と、商用電源ＡＣからの供給電力を整流・降圧する電源回路基板１０とを備え、絶縁素材からなる絶縁シート５３を介して各基板１０、２０が重ねられた状態で、ケース５０に収納されている。電源回路基板１０と調光回路基板２０は、接続ケーブル５４により電気的に接続されており、電源回路基板１０は調光回路基板２０にその動作電力を出力している。
【００２２】
またカバー５２の前面を覆うようにして被着される化粧パネル５５と、化粧パネル５５の略中央に設けられたハンドル挿通孔５５ａを通り、後述する可変抵抗器３０に取着される調光ツマミ５６とが取り付けられている。化粧パネル５５及び調光ツマミ５６には、調光ツマミの操作量（回転量）を使用者に知らしめるためのガイド表示５５ｂ、５６ａがそれぞれ設けられている。使用者は、各ガイド表示５５ｂ、５６ａを確認しながら調光ツマミ５６を回転操作することで、可変抵抗器３０の抵抗値を変化させて、照明器具１の調光レベルを調整することができる。なお、本実施の形態においては、調光ツマミ５６は、ガイド表示５６ａが取付状態における最下点を０度として、時計回りに約３００度まで回転することができ、回転角度が大きいほど可変抵抗器３０の抵抗値が大きくなるよう設定されている。ここで、調光ツマミ５６の回転角度が０度の位置を消灯位置、また、３００度の位置を全灯位置としており、調光ツマミ５６が消灯位置に位置する場合には、照明器具２は消灯状態（調光レベルが０％）に設定される。
【００２３】
電源回路基板１０は、ケース５０に収納された状態でボディ５１の背面に設けられた開口部から露出し、電力線Ｌ２が接続される接続端子１１を備え、電力線Ｌ２を介して商用電源ＡＣに接続されている。また電源回路基板１０には、商用電源ＡＣの供給電力である交流電力を、例えば１２Ｖの直流電力に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路（図示せず）が実装されている。
【００２４】
調光回路基板２０は、ロータリ式の可変抵抗器３０を含む複数の回路部品が実装されており、図１に示されるように、各回路部品により構成される調光制御回路２１、信号出力回路２２、調光停止回路２３、及び、降圧回路２４を備える。また、調光回路基板２０には、電源回路基板１０からの供給電力として、例えば１２Ｖの直流電力が入力されている。
【００２５】
調光制御回路２１は、降圧回路２４によって例えば５Ｖまで降圧された電力をその動作電力として動作し、可変抵抗器３０の抵抗値に基づいたデューティ比率のパルス波からなるデューティ信号を出力するマイコン２１ａを備える。マイコン２１ａは、可変抵抗器３０の抵抗値が、例えば、調光ツマミ５６の回転角度が３０度以下となる抵抗値の場合には、デューティ信号のオンデューティを９５％に設定する。またマイコン２１ａは、調光ツマミ５６の回転角度が２７０度以上となる場合には、デューティ信号のオンデューティを５％とし、それ以外では、デューティ信号のオンデューティが回転角度に逆比例となるように設定する（図４を参照）。
【００２６】
信号出力回路２２は、調光制御回路２１からのデューティ信号に応じて、照明器具２の調光レベルを変化させるための調光信号を出力する。この調光信号は、調光制御回路２１からのデューティ信号と同じデューティ比率に設定されたパルス波であり、振幅は電源回路基板１０からの入力電圧である１２Ｖに設定されている。
【００２７】
調光停止回路２３は、可変抵抗器３０の抵抗値が、調光ツマミ５６の回転角度が３０度における抵抗値以下であれば、調光制御回路２１によるデューティ制御を停止させ、信号線Ｌ１には調光信号におけるＨレベルと同じ電圧値の電圧を印加する。これにより、照明器具２にはオンデューティが１００％となる調光信号が入力されている状態となり、照明器具２は、調光レベルを０％として光源を消灯させる。
【００２８】
図５のグラフは、調光つまみ５６の操作角度に対する調光器１における消費電力特性を示しており、本実施の形態にかかる調光器１の消費電力を破線、従来の調光器１の消費電力を実線で表している。上述のように、調光ツマミ５６の回転角度が３０度以下である場合には、調光停止回路２３により調光制御回路２１のデューティ制御が停止されるので、調光ツマミ５６の回転角度が３０度以下の場合において、従来の調光器の消費電力よりも低い消費電力となる。
【００２９】
次に、調光器１の調光制御回路２１、信号出力回路２２、調光停止回路２３、降圧回路２４、及び、周辺回路の具体回路について、図３を用いて説明を行う。電圧Ｖｃｃは、電源回路基板１０からの入力電圧であり、ここでは＋１２Ｖに設定されている。また、調光信号を出力する出力端子２５、２５の間には、ノイズなどによる誤作動を防止するため、調光信号のインピーダンスを下げるための抵抗Ｒ５が接続されている。
【００３０】
また、出力端子２５、２５の間には、抵抗Ｒ５を介してＮＰＮ型のトランジスタからなるスイッチング素子Ｑ１が接続され、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ側端子には抵抗Ｒ５、エミッタ側端子には出力端子２５の接地側が接続されている。
【００３１】
降圧回路２４は、レギュレータＩＣを用いて構成されており、電源回路基板１０からの入力電圧Ｖｃｃを、調光制御回路２１の動作電圧となる電圧Ｖｄｄ（例えば＋５Ｖ）まで降圧している。また、降圧回路２４は、出力電圧Ｖｄｄをオン・オフするための制御端子ＣＴＬが設けられており、端子からの入力がＬレベルの場合にはオフ状態となって、電圧Ｖｄｄの出力を停止する。
【００３２】
調光制御回路２１のマイコン２１ａは、電圧Ｖｄｄがその動作電力として印加され、マイコン２１ａには、可変抵抗器３０の調整位置に応じた比較電圧が入力される。またマイコン２１ａは、入力された比較電圧に基づいて出力するデューティ信号のデューティ比率を設定する。なお可変抵抗器３０には、抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺＤによる電圧Ｖｄｄと略等しいツェナー電圧が印加され、マイコン２１ａからの逆流を防止するためのダイオードＤ１が接続されている。
【００３３】
信号出力回路２２は、ドライブＩＣなどからなる駆動回路２２ａと、抵抗Ｒ６を介して駆動回路２２ａの出力端子がエミッタ側端子に接続されるスイッチング素子Ｑ２とを備える。スイッチング素子Ｑ２は、入力電圧Ｖｃｃがエミッタ側端子からコレクタ側端子に印加され、駆動回路２２ａの出力がベース側端子に入力されるよう接続され、エミッタ側端子とベース側端子との間は抵抗Ｒ７を介して接続されている。
【００３４】
スイッチング素子Ｑ２は、ダイオードＤ２を介して接続されるコンパレータＩＣの出力がＨレベルの場合には、駆動回路２１ａの出力に応じてオン・オフが制御される。これにより、調光制御回路２１のマイコン２１ａで生成されたデューティ信号は増幅され、調光信号として出力端子２５から照明器具２に出力される。
【００３５】
調光停止回路２３は、電圧Ｖｃｃが抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧された電圧が基準電圧側に入力されるコンパレータＩＣを有し、コンパレータＩＣの比較電圧側には、可変抵抗器３０の抵抗値に応じた比較電圧が入力される。抵抗Ｒ２、Ｒ３は、調光ツマミ５６の回転角度が３０度である場合、すなわち、調光ツマミ５６が調光下限位置である場合に、マイコン２１ａに入力される比較電圧と、抵抗Ｒ２、Ｒ３による電圧Ｖｃｃの分圧が等しくなるように設定されている。またコンパレータＩＣは、電圧Ｖｃｃを出力電圧とし、出力電圧は降圧回路２４の制御端子ＣＴＬに入力される。
【００３６】
これにより、調光ツマミ５６の回転角度が３０度以下の場合には、コンパレータＩＣからの出力はＬレベルとなり、降圧回路２４の出力が遮断され、調光制御回路２１はその動作電力を失うので、信号出力回路２２へのデューティ信号の出力が停止される。また、コンパレータＩＣからの出力がＬレベルになると、スイッチング素子Ｑ２がオン状態となるので、出力端子２５には入力電圧Ｖｃｃが印加される。すなわち、照明器具２へは、オンデューティが１００％である調光信号が出力された状態となり、照明器具２の光源の調光レベルは最小に設定され、照明器具２の光源は消灯状態となる。
【００３７】
また、降圧回路２４の出力が遮断された状態では、コンパレータＩＣからの出力電圧がスイッチング素子Ｑ１のベース側端子に入力されず、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態となるので、出力インピーダンスを下げるための抵抗Ｒ５が開放される。これにより、抵抗Ｒ５で消費されていた電力を低減することができる。
【００３８】
このようにして、調光ツマミ５６の回転角度が３０度以下の場合には、調光制御回路２１、信号出力回路２２、及び、抵抗Ｒ５による消費電力を低減させることができ、調光器１全体の消費電力を低減することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、可変抵抗器３０としてロータリ式の可変抵抗器を用いて、調光ツマミ５６を回転させるようにしているが、スライド式の可変抵抗器を用いるようにしてもよい。スライド式の可変抵抗器を用いる場合には、調光ツマミ５６の回転角度を、スライド式の可変抵抗器を操作するための操作子における移動量に置き換えることで、上述のような消費電力の低減が可能であ。
【符号の説明】
【００４０】
１        調光器
２        照明器具
２０      調光回路基板（弱電部）
２１      調光制御回路
２２      信号出力回路（信号出力手段）
２３      調光停止回路（調光停止手段）
３０      可変抵抗器（操作手段）
５６      調光ツマミ（操作手段）
ＡＣ      商用電源
【図１】
2011150981.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011150981.tif 000005
【図４】
2011150981.tif 000006
【図５】
2011150981.tif 000007