(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの電源スイッチにより少なくとも一つのガス放電灯の作動を制御する多段階調光制御装置であって、
当該電源スイッチに接続され、当該電源スイッチから入力した電源信号を整流する整流器と、
当該整流器に接続され、当該電源信号について力率修正やブーストする力率修正回路と、
当該電源信号に基づいて、所定の周波数である交流電を生成して当該ガス放電灯を駆動するインバータ調波振動駆動回路と、
当該整流器に接続され、当該電源スイッチの状態を検知する検知回路と、
当該検知回路に接続され、当該電源スイッチの短時間内の開閉切り換え回数とタイミングに基づいて制御命令を出力する論理制御回路と、
当該制御命令調整電源パラメーターに基づいて、当該インバータ調波振動駆動回路が、当該電源パラメーターに基づいて駆動周波数を変化することにより、当該ガス放電灯の発光モードを調整する周波数変調制御回路と、
当該論理制御回路に接続され、当該電源スイッチが切り換えられると、電力ストレージから十分な電力を当該インバータ調波振動駆動回路に供給する充放電制御器と、
が含有され、
当該電源スイッチがオンされて初期状態である時、当該充放電制御器は、一旦遮断して、当該電源が当該放電灯を起動してから、オンして、当該電力ストレージに対して充電することを特徴とする、ガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項２】
当該電源スイッチがオンされると、当該ガス放電灯が、前回調整された後の発光モードになり、また、当該検知回路が、当該電源スイッチを１回押すことにより当該スイッチが切り換えられることを検知すると、当該論理制御回路は、当該周波数変調制御回路により、当該インバータ調波振動駆動回路が、当該電源パラメーターに基づいて周波数の変化を駆動し、当該ガス放電灯が、当該電源スイッチがもう１回押されるまでに最も明るい或いは最も暗い状態となるまでに、明暗が変化し、また、当該ガス放電灯が、暗い状態から明るい状態か、明るい状態から暗い状態へ自動的に調整することを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項３】
当該電源スイッチと当該整流器との間に、更に、電源が外部電磁によって干渉されるか外部電源に干渉することを防止するために、電磁干渉抑制回路が接続されることを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項４】
当該論理制御回路は、更に、異常が発生した時、直接に、当該インバータ調波振動駆動回路を遮断して出力を停止することを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項５】
更に、当該論理制御回路と当該ガス放電灯との間に、過電流や過負荷により素子が故障になることを防止するための過負荷保護回路が接続されることを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項６】
当該論理制御回路は、当該電源の開閉切り換えに対応する高低論理信号回数とタイミングを捕獲して、周波数を制御可能の電圧や論理レベル信号を出力することを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項７】
当該電源パラメーターは、電流の大小や電圧の高低、周波数の高低或いは周期の長短等であることを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項８】
更に、少なくとも、当該論理制御回路に接続され、当該論理制御回路を対応する制御命令を生成するように駆動する一つの外部の調光素子が含有され、当該外部の調光素子は、リモコン受信機やプッシュスイッチ、人体検知器、昼光強度検知器或いは可変抵抗器等であることを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項９】
当該発光モードは、異なる輝度や異なる発光効果であることを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項１０】
更に、複数のガス放電灯があり、当該多段階調光制御装置で、調光器とする何れかのガス放電灯を制御することにより、有線や無線で残りのガス放電灯を同時に作動できることを特徴とする、請求項１に記載のガス放電灯の多段階調光制御装置。
【請求項１１】
少なくとも一つの電源スイッチで少なくとも一つのガス放電灯の作動を制御するガス放電灯の調光制御方法であって、
当該ガス放電灯が安定な光源を生成するための電源信号を供給し、スタンバイ電源を蓄蔵するために、当該電源スイッチをオンするステップと、
当該電源スイッチが遮断されているかを検知するステップと、
予めに設定した時間により大きければ、当該電源と当該スタンバイ電源を遮断するように、当該電源の遮断時間を判断するステップと、
当該電源の開閉に対応する高低論理信号を捕獲するステップと、
当該論理信号に基づいて電圧や論理レベルを制御できる制御命令を出力するステップと、
当該制御命令の変調に関する異なる電源パラメーターに基づいて、電源信号の駆動周波数を変化して当該ガス放電灯が明暗に変化するステップと、
が含有され、
当該電源スイッチがオンされて初期状態である時、当該電源が当該ガス放電灯を起動してから、スタンバイ電源を蓄蔵するステップを有することを特徴とする、
ガス放電灯の調光制御方法。
【請求項１２】
当該電源スイッチがオンされると、当該ガス放電灯が、前回調整された後の発光モードになり、また、当該ガス放電灯が、暗い状態から明るい状態へ、或いは明るい状態から暗い状態へ自動的に調整することを特徴とする、請求項１１に記載のガス放電灯の調光制御方法。
【請求項１３】
当該予めに設定した時間は、１秒に等しいか１秒より小さいことを特徴とする、請求項１１に記載のガス放電灯の調光制御方法。
【請求項１４】
電圧や論理レベルを制御可能の当該制御命令を出力するステップにおいて、論理制御回路は、当該電源の開閉切り換えに対応する高低論理信号回数とタイミングを捕獲して、周波数を制御可能の電圧や論理レベル信号を出力することを特徴とする、請求項１１に記載のガス放電灯の調光制御方法。
【請求項１５】
当該電源パラメーターは、電流の大小や電圧の高低、周波数の高低或いは周期の長短等であることを特徴とする、請求項１１に記載のガス放電灯の調光制御方法。
【請求項１６】
電圧や論理レベルを制御可能の当該制御命令を出力するステップにおいて、更に、直接に、少なくとも一つの外部の調光素子で、対応する制御命令を生成し、また、当該外部の調光素子は、リモコン受信機やプッシュスイッチ、人体検知器、昼光強度検知器或いは可変抵抗器等であることを特徴とする、請求項１１に記載のガス放電灯の調光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス放電灯に関し、特に、既存の電源スイッチを利用して直接に多段階調光を行うガス放電灯の多段階調光制御装置とその調光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生活水準の高上に伴い、住宅やオフィスの環境設計において、全体感を重視する傾向があり、また、便利性や実用性等は、照明の設計において、重要視される。その中で、蛍光灯等のガス放電灯は、従来のタングステンフィラメント電球と比較すると、長い耐用寿命や電力の節約、低い故障率、高発光品質及び高発光効率等の利点があるため、主流商品となる。
【０００３】
蛍光灯を例にすると、蛍光管と電子安定器とが含有され、電子安定器の内部に位置する振動回路により、所定周波数である交流電を生成して、蛍光管を点灯する。このような設計である蛍光灯は、通常、全部が点灯するか全部が消灯するかの２種類の状態になるが、従来のタングステンフィラメント電球であれば、ユーザーが、電球に対して入力する電力の大小を制御して、電球の輝度を制御できる。生活品質を重視する現代人にとって、ガス放電灯では、異なる領域や異なる時間においての異なる要求を満たせず、また、エネルギーの節約ができない。
【０００４】
また、一般の、室内に利用される蛍光管は、通常、壁に設置されたスイッチによって制御され、卓上灯は、灯に設置されたスイッチによって制御される。市場に、多段階調光の蛍光管が登場したが、それは、通常、灯具全体の設計や構造を変更しなければならなく、また、新しく配線することを必要とするため、ユーザーにとって、不便で、また、工程が膨大であり、工事による廃棄物が出るため、環境保護に向かず、そして、人力や材料そしてコストがかかる。そのため、本発明は、壁に設置された灯具に設置された既存のスイッチにより、直接に、多段階調光を実現できるガス放電灯の多段階調光制御装置とその調光制御方法を提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、壁や灯具、制御ボックス或いは制御台に設置された既存の電源スイッチで調光命令や選択モード命令等の制御命令を切り換え、多段階式にガス放電灯の輝度や発光モードを調整し、実用性と便利性を実現できるガス放電灯の多段階調光制御装置とその調光制御方法を提供する。
【０００６】
本発明の他の目的は、単機調光やブロック調光或いは群制御調光等ができ、より柔軟的に幅広く応用できるガス放電灯の多段階調光制御装置とその調光制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するために、電源スイッチに接続され、当該電源スイッチから入力した電源を整流する整流器と、整流された電源に対して力率修正とブーストする力率修正回路と、ブーストされた電源信号に基づいて、所定の周波数である交流電を生成してガス放電灯を駆動するインバータ調波振動駆動回路と、整流器に接続され、当該電源スイッチの状態を検知する検知回路と、当該電源スイッチの短時間内での開閉切り換え回数とタイミングに基づいて論理制御命令を出力する論理制御回路と、制御命令調整電源パラメーターに基づいて、インバータ調波振動駆動回路が、当該電源パラメーターに基づいて駆動周波数を変化することにより、ガス放電灯の発光モードを調整する周波数変調制御回路と、電源スイッチが切り換えられると、電力ストレージから十分の電力をインバータ調波振動駆動回路に供給して、電源が切れたことによりガス放電灯が閃きになることを防止する充放電制御器と、が含有されるガス放電灯の多段階調光制御装置である。
【０００８】
また、本発明は、まず、電源スイッチをオンし、電源信号を供給して、少なくとも一つのガス放電灯が安定な光源を生成し、照度を変更する時、敏速に当該電源スイッチを押して、開閉切り換え回数とタイミングに基づいて論理制御命令を出力し、また、論理制御命令に基づいて、ガス放電灯の電源パラメーターを調整し、電源パラメーターに基づいて、電源信号の駆動周波数が変化して、ガス放電灯が明暗に変化するガス放電灯の調光制御方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、具体的な実施例を挙げて、本発明の目的や技術内容、特長及び効果を詳しく説明する。
【００１０】
本発明に利用される調光方式は、直接に壁や灯具、制御台或いは制御ボックス等に設置された電源スイッチを切り換えることを調光命令や選択モード命令等の制御命令とし、多段階式により、ガス放電灯の輝度や発光モードを調整できる。また、当該ガス放電灯は、蛍光灯やＬＥＤ等の他の放電型光源であり、また、改めて配線する必要がないため、ユーザーにとってより便利になる。
【００１１】
図１は、本発明に係わる多段階調光制御装置の構造概念図であり、図のように、多段階調光制御装置１は、電源スイッチ２で、少なくとも一つのガス放電灯３の作動を制御し、当該電源スイッチ２がオンされると、ガス放電灯３が、前回の発光モードを維持する。当該多段階調光制御装置１の構造と作動は、以下の通りである。
【００１２】
電源スイッチ２とガス放電灯３との間に、順に電磁干渉抑制回路１０１と整流器１０２、力率修正回路１０３及びインバータ調波振動駆動回路１０４が接続される。電磁干渉抑制回路１０１により、電源信号が外部電磁により干渉されるか外部電源に干渉することを防止し、整流器１０２により、電源信号を整流し、そして、力率修正回路１０３により、当該電源信号に対して力率修正をして予め設定した電圧にブーストした後、インバータ調波振動駆動回路１０４により、ブーストされた後の電源信号に基づいて所定の周波数である交流電を生成してガス放電灯３を点灯する。
【００１３】
更に、整流器１０２に接続される検知回路１０５があり、当該整流器１０２からの電源信号により電源スイッチ２の状態を検知し、これにより、当該電源スイッチ２の開閉（ｏｆｆ−ｏｎ）切り換え回数とタイミングが取得できる。また、検知回路１０５に接続される論理制御回路１０６があり、当該論理制御回路１０６は、電源スイッチ２の短時間内の開閉切り換え回数から捕獲した当該電源信号に対応する高低論理信号回数に基づいて、周波数の電圧や論理レベルを制御する信号を出力する。これは、論理制御命令で、調光を制御する調光命令や発光効果の選択モード命令であり、当該論理制御回路１０６は、周波数変調制御回路１０７に接続され、論理制御命令に基づいてガス放電灯３の、例えば、電流の大小や電圧の高低、周波数の高低或いは周期の長さ等の電源パラメーターを調整し、インバータ調波振動駆動回路１０４が、当該電源パラメーターに基づいて、駆動周波数を変化させ、ガス放電灯３の発光モードを調整する。即ち、本発明は、周波数の変化により電源出力を調整し、また、周波数と出力が反比例する。また、論理制御回路１０６に接続される充放電制御器１０８があり、当該充放電制御器１０８は、電源スイッチ２を切り換える時、電力ストレージ１０９から十分な電力をインバータ調波振動駆動回路１０４を介してガス放電灯３に供給する。これにより、電源が一時切れたことによりガス放電灯３が閃きになることを防止でき、また、電源スイッチ２がオンされて初期状態である時、論理制御回路１０６により、充放電制御器１０８を一旦遮断して、電源信号をガス放電灯３に供給して点灯した後、充放電制御器１０８が駆動されて電力ストレージに対して充電する。
【００１４】
そして、当該回路において、過電流や過負荷によって素子が故障することを防止するため、論理制御回路１０６と当該ガス放電灯３との間に、更に、過負荷保護回路１１０が接続され、また、当該多段階調光制御装置１やガス放電灯３に、異常が発生する場合、論理制御回路１０６により、直接にインバータ調波振動駆動回路１０４を遮断して出力を停止する。
【００１５】
また、検知回路１０５は、電源スイッチ２を１回押す開閉切り換えを検知した時、論理制御回路１０６は、周波数変調制御回路１０７により、インバータ調波振動駆動回路１０４が、電源パラメーターに基づいて駆動周波数を変化させ、これにより、もう１回電源スイッチ２が押されるまで、或いはガス放電灯３が最も明るい又は最も暗い状態になるまで、ガス放電灯３の明暗が変化する（暗い状態から明るい状態へ又は明るい状態から暗い状態へ自動的に調整する）。また、連続的に電源スイッチ２を２回押し、開閉を２回切り換える時、論理制御回路１０６により、当該ガス放電灯３が逆方向に調光される。
【００１６】
直接に、電源スイッチ２により制御命令を生成することができる他に、少なくとも一つの外部の調光素子１１１により制御命令を生成しても良く、図２のように、当該外部の調光素子１１１は、論理制御回路１０６に接続され、当該駆動論理制御回路１０６により、対応する論理制御命令を生成し、また、当該外部の調光素子１１１は、リモコン受信機やプッシュスイッチ、人体検知器、昼光強度検知器或いは可変抵抗器等であり、また、外部の調光素子１１１がリモコン受信機やプッシュスイッチであれば、電源スイッチ２と合わせて、共同に、ガス放電灯３を調整制御することができ、ユーザーは、電源スイッチ２やリモコン受信機或いはプッシュスイッチを選択してガス放電灯３の輝度を調整制御できる。
【００１７】
以上は、本発明に係わる多段階調光制御装置について説明し、以下は、図３の流れ図を参照しながら本発明に係わる調光制御方法を説明する。図３のように、壁や灯具、制御台或いは制御ボックス等に設置された既存の電源スイッチで、少なくとも一つのガス放電灯の作動を制御する。図１と図３を参照すると、当該調光制御方法は、次のステップが含有される。例えば、ステップＳ１０において、電源スイッチ２をオンし、電源信号を供給することにより、ガス放電灯３が安定な光源を生成し、その後、電力ストレージにスタンバイ電源を蓄蔵する（電源がオンされると、充放電制御器が一旦遮断されて、ガス放電灯が直ちに点灯でき、また、安定的な発光を維持できる）。そして、ステップＳ１２において、検知回路１０５で電源スイッチ２が遮断されているかを検知し、オンであれば、本ステップを繰り返し、オフであれば、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４において、論理制御回路１０６で、電源スイッチ２の遮断時間が予めに設定した時間Ｔより小さいかを判断し、また、Ｔ≦０．６秒であり、時間が０．６秒に等しいかより小さい場合、ステップＳ１６へ進み、遮断時間が０．６秒を超える場合、ステップＳ２４へ進んで、電力ストレージ１０９とインバータ調波振動駆動回路１０４とのカップリングを遮断して、スタンバイ電源を遮断し、ガス放電灯３が直ちに消灯し、当該電源スイッチ２が、遮断状態であることを示す。
【００１８】
当該予めに設定した時間Ｔ≦０．６秒は、より良い実施例であり、当該予めに設定した時間Ｔ≦１秒に設定してもよい。
【００１９】
遮断時間が０．６秒に等しいかより小さい場合、ステップＳ１６において、論理制御回路１０６により、電源の開閉に対応する高低論理信号を捕獲し、また、ステップＳ１８において、論理制御回路１０６により、当該論理信号に基づいて、周波数を制御可能の電圧や論理レベル信号である制御命令を出力する。その後、周波数変調制御回路１０７は、ステップＳ２０において、制御命令に基づいて、例えば、電流の大小や電圧の高低、周波数の高低或いは周期の長短等の、関係する電源パラメーターを調整し、最後に、ステップＳ２２において、インバータ調波振動駆動回路１０４は、電源パラメーターに基づいて、駆動周波数を変化させ、ガス放電灯３の明暗が変化する。
【００２０】
また、本発明は、図１のように、検知回路１０５と論理制御回路１０６を、整流器１０２に実装するが、検知回路１０５と論理制御回路１０６を、直接に電磁干渉抑制回路１０１と整流器１０２との間に実装してもよく、図４のように、電磁干渉抑制回路１０１によって処理された電源信号を利用して直接に電源スイッチ２の状態を検知する。また、他の素子の原理と動作は、図１の実施例と同じで、説明を省略する。
【００２１】
以下、実施例を挙げて本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
電源スイッチによりガス放電灯に対して調光する時、電源スイッチの短時間内の開閉切り換え（ｏｆｆ−ｏｎ）を調光命令とする。
【００２３】
ガス放電灯が、全て点灯状態であれば、開閉を１回切り換えると、最も明るい状態から暗い状態へ少しずつ調光し、開閉信号がなければ、最も暗い状態で調光を停止する。
【００２４】
最も明るい状態から最も暗い状態になる前に、開閉を１回切り換えると、調光動作を停止して、当時の輝度に固定する。
【００２５】
最も明るい状態から最も暗い状態になる前に、開閉を１回切り換えると、調光動作を停止し、行過ぎたため、逆方向へ調光する時、開閉を連続的に２回切り換えると、暗い状態から明るい状態へ調光することになり、必要の輝度に到達する時、開閉を１回切り換えると、当時の輝度に固定する。
【００２６】
最も暗い時、開閉を１回切り換えると、最も暗い状態から明るい状態へ少しずつ調光し、開閉切り換え信号がなければ、最も明るい状態になると、調光を停止する。
【００２７】
最も暗い状態から最も明るい状態になる前に、開閉を１回切り換えると、調光動作を停止して、当時の輝度に固定する。
【００２８】
最も暗い状態から最も明るい状態になる前に、開閉を１回切り換えると、調光動作を停止し、行過ぎたため、逆方向へ調光する時、開閉を連続的に２回切り換えると、明るい状態から暗い状態へと調光することにより、必要の輝度に到達する時、開閉を１回切り換えると、当時の輝度に固定する。
【００２９】
電源スイッチで、ガス放電灯に対して、異なる発光方式を選択する時、電源スイッチの短時間内の開閉切り換え（ｏｆｆ−ｏｎ）を選択モード命令とし、異なる彩度の彩色灯や異なる亮灯を選択できる。
【００３０】
電源スイッチを短時間に開閉を切り換えることを、異なる発光モードを選択する命令とする。
【００３１】
初回送電の時、当該多段階調光制御装置は、初期モードに設定される。
【００３２】
初期モードにおいて、開閉を１回切り換えると、当時のモードから次の彩光変化モードへ切り換え、そして、１回切り換え毎に順番に次のモードへ切り換え、最後のモードになると、１番目の初期モードへ切り換える。また、異なる順番のモード切り換えを選択でき、毎回の循環が異なる変化になるため、灯光や彩光が変化的になる。当該モードは、ＫＴＶや演奏会等の場合の灯光変化に適用できる。
【００３３】
また、本発明に係わる調光は、単機調光やブロック調光或いは群制御調光等の方式を採用でき、より柔軟的に幅広く応用できる。ブロック調光であれば、本発明に係わる多段階調光制御装置で何れかのガス放電灯を調光器として制御することにより、有線や無線の方式で残りの複数のガス放電灯を同時に作動して調光を行う。群制御調光である場合、調整制御方式は、単機調光方式と同様で、説明を省略する。
【００３４】
本発明によれば、直接に壁や灯具、制御台或いは制御ボックス等に設置された既存の電源スイッチで行う電源スイッチ切り換えを、調光命令や選択モード命令等の制御命令とし、多段階式にガス放電灯の輝度や発光モードを調整し、実用性と便利性を実現できる。
【００３５】
以上は、本発明の技術思想や特長を説明するためのより良い実施例であり、相関技術を良く分かる熟練者であれば、本発明の内容に基づいて実行でき、本発明は、それによって制限されず、また、本発明の精神に従って行う等価の変更や修正は、全てが、本発明に係わる特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係わる多段階調光制御装置の構成概念図
【図２】本発明に係わる多段階調光制御装置に外部の調光素子を増設する時の構成概念図
【図３】本発明に係わる調光制御方法の流れ図
【図４】本発明の他の実施例の構成概念図
【符号の説明】
【００３７】
１        多段階調光制御装置
１０１    電磁干渉抑制回路
１０２    整流器
１０３    力率修正回路
１０４    インバータ調波振動駆動回路
１０５    検知回路
１０６    論理制御回路
１０７    周波数変調制御回路
１０８    充放電制御器
１０９    電力ストレージ
１１０    過負荷保護回路
１１１    外部の調光素子
２        電源スイッチ
３        ガス放電灯
【図１】
0004637804.tif 000002
【図２】
0004637804.tif 000003
【図３】
0004637804.tif 000004
【図４】
0004637804.tif 000005