(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光量を可変することができる光源と、その光量を制御する制御機能及び所望の光量を時系列的に変化させる機能を有する制御部とを備えた照明装置において、所望の光量と出力される光量を一致させる機能であって、所望する光量が一定の時に前記光源の熱慣性に基づいて調整処理する調整機能と、所望する光量が変化している時に前記熱慣性に基づいて調整処理する調整機能とを制御部に備え、所望の光量が変化している時に対応する前記調整機能による調整処理と、所望の光量が一定の時に対応する前記調整機能による調整処理とは並列に切り換えられることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
所望する光量が変化している時に対応する前記調整機能を、所望の光量の増加用と減少用とに各別に対応して備えたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
所望の光量が変化している時に対応する前記調整機能による調整処理を、所望の光量が一定の時に対応する前記調整機能による調整処理の前段で行なうことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
所望の光量の変化している時に対応する前記調整機能は、変化率に応じて調整処理を行なう機能であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項５】
光源を複数備え、これら光源に各別に対応させて前記各調整機能を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、白熱電球等の光源を調光する場合、電源波形をトライアックで制御し、トライアックがオンする位相角を変えることにより、調光させる手法が一般的に良く用いられている。
しかしながら、本手法ではオンする位相角と出力される光量は図１０に示すようにリニアな関係にならず、出力を正確に制御しようとする場合、余りいい方法とは言えない。
【０００３】
この点を改善するために図１１に示すように希望光量（入力）と位相角情報（出力）との間に変換テーブルを入れ、図１２に示すように出力光量と希望光量との関係が直線的に変化するリニアな関係となるよう調整する手法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の変換テーブルを用いる方法も例えば図１３（ａ）に示すように制御光量（希望光量）を０から１００％に立ち上がらせても、実際には白熱電球の熱慣性により出力光量が０から１００％に達するまでには図３（ｂ）に示すように時間遅れがあり、希望通りとならない。更に制御光量（希望光量）を図１４（ａ）に示すように周期的に変化させる場合、図１４（ｂ）に示すように常に希望通りとならないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは希望する光量を連続的に変化させているときでも、出力光量を希望光量通り変化させることができる照明装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために 請求項１の発明は、量を可変することができる光源と、その光量を制御する制御機能及び所望の光量を時系列的に変化させる機能を有する制御部とを備えた照明装置において、所望の光量と出力される光量を一致させる機能であって、所望する光量が一定の時に前記光源の熱慣性に基づいて調整処理する調整機能と、所望する光量が変化している時に前記熱慣性に基づいて調整処理する調整機能とを制御部に備え、所望の光量が変化している時に対応する前記調整機能による調整処理と、所望の光量が一定の時に対応する前記調整機能による調整処理とは並列に切り換えられることを特徴とするもので、白熱電球のような熱慣性のある光源を使用しても、所望する光量が一定の時でも変化している時でも全てに亘って所望する通りの光量を光源より出力させることができる上に、調整処理過程が１段となって処理が迅速に行なえる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、所望する光量が変化している時に対応する前記調整機能を、所望の光量の増加用と減少用とに各別に対応して備えたことを特徴とするもので、変化が増加時でも、減少時でも所望する通りの光量を光源より出力させることができる。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、所望の光量が変化している時に対応する前記調整機能による調整処理を、所望の光量が一定の時に対応する前記調整機能による調整処理の前段で行なうことを特徴とするもので、所望する光量が一定の時でも変化している時でも全てに亘って所望する通りの光量を光源より出力させることができる。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、所望の光量の変化している時に対応する前記調整機能は、変化率に応じて調整処理を行なう機能であることを特徴とするもので、所望する光量が変化している時において、精度良く所望する通りの光量を光源より出力させることができる。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、光源を複数備え、これら光源に各別に対応させて前記各調整機能を設けたことを特徴とするもので、複数の光源を用いた装置にあっても、所望する光量が一定の時でも、変化している時でも全てに亘って所望する通りの光量を光源より出力させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
（基本形態１）
図１は本基本形態の構成を示しており、商用電源ＡＣのゼロクロス波形を検出するゼロクロス検出部１と、ゼロクロス検出部１のゼロクロス検出信号に同期して調光信号を発生するＣＰＵ３と、ＣＰＵ３から出力される調光信号により入力側の発光ダイオードＬＥＤが駆動されると、出力側のフォトトライアックＰＴがトリガされてオンするフォトカプラＰＣと、フトカプラＰＣのフォトトライアックＰＴがオンしている期間だけ抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 及びコンデンサＣからなるトリガ回路が動作し、このトリガ回路の動作中、オン動作するトライアックＴＲと、このトライアックＴＲ及びインダクタＬを通じて商用電源ＡＣに接続され、トライアックＴＲのオン中点灯する光源Ｌａと、商用電源ＡＣから所定電圧の直流を得て、制御電源ＶｃｃとしてＣＰＵ３に供給する制御電源部２とで構成され、ＣＰＵ３及びゼロクロス検出部１により制御部を構成し、フォトカプラＰＣ、トリガ回路及びトライアックＴＲにより調光部を構成する。
【００１１】
次に本基本形態の動作を図２のフローチャートに沿って説明する。まずＣＰＵ３では、ゼロクロス検出部１のゼロクロス検出信号を受けて、このゼロクロス検出時点より所定の光量で制御するための調光信号を出力し、また変化させたい調光量（所望する光量に対応する希望調光量）のデータを予め格納するとともに、後述する調整機能を構成する各変換テーブルを格納する記憶部と、その記憶した調光量データを順次読み出す機能を持っているものとし、また希望調光量をインプットする入力手段を備えているものとする。
【００１２】
而して今ＣＰＵ３が制御したい調光量（希望調光量）を読み出したものとする。このとき直前に制御していた調光量と比較して調光量が変化しているか、否かをチェックし、調光量が変化していない場合には、従来技術で説明したように希望調光量と、出力される調光量との関係がリニアになるよう設定してある照度→位相角変換テーブルに従って点灯する位相角となるように調光信号を作成し出力する。つまり一定時の調整機能は照度→位相角変換テーブルが構成することになる。この照度→位相角変換テーブルはＣＰＵ３内の記憶部に記憶されているものとする。  上記の比較において、読み出した調光量が直前に制御していた調光量と異なる場合には、図２に示すように上昇（増加）時と、下降（減少）時とに対応して設けられた変換テーブルを使い分ける。つまり夫々に対応した調整機能を用いるのである。
【００１３】
例えば上昇時のテーブルとしては図３に示すテーブルを用いる。この図３の横軸は調光量の変化時に出したい調光量（希望調光量）を、縦軸は該テーブルに基づいて出力される調光量（制御調光量）を示し、調光量の１００％を”２５６”で示してある。
この時に調光量で５０％（図３では”１２８”）を出力したいとする希望調光量であれば、図３のテーブルにおいて１２８の希望調光量に対応する制御調光量は１７３であるから、１７３が出力され、この値を通常の照度→位相角変換テーブルに入力し、所定の位相角の調光信号を得るのである。
【００１４】
このような処理（図２のフローチャート）を繰り返してＣＰＵ３が実行することにより、照度が変化中でも希望する光量となるように光源Ｌａを調光制御することができる。
また希望調光量が、直前の調光量よりも下降する場合には、図４に示す下降時のテーブルを用いて、上昇時と同様な処理を実行する。
【００１５】
上述のようにＣＰＵ３において、希望調光量が上昇或いは下降した際に、夫々に対応するテーブルを用いて制御調光量を決めるため、例えば調光量を０％から１００％まで連続させて変化させる場合、上昇時のテーブルを用いないとすると、図５に示すように光源Ｌａの熱慣性による遅れの影響を受けた出力特性となるのに対して、上昇に対応させたテーブルを用いることにより図６に略直線状に連続変化する出力特性が得られる。
【００１６】
そして照度と出力とをリニアに対応させる照度→位相角変換テーブルに加え、希望調光量が変化した時のテーブルを上昇時と、下降時とに夫々対応させたものを用いることにより、希望調光量が変化していない時でも、希望調光量が変化している時でも全てに亘って所望する通りの照度（光量）となる調光制御が行なえるのである。
【００１７】
（実施形態１）
基本形態では、上昇用、下降用の変換テーブルを用いた後に、照度→位相角変換テーブルを通すようになっているが、本実施形態では、希望調光量が一定時の時の変換テーブルに加えて、上昇用、下降用の変換テーブルに位相角変換を合わせて行なうようにしたものを用いている。
【００１８】
尚ハードウェア構成は基本形態と同じであるから図１を参照し、ここでは図示しない。  而してＣＰＵ３は図７に示すように希望調光量が上昇方向に変化した場合には、上昇用の変換テーブルを用いて位相角変換し、下降方向に変化した場合には、下降用の変換テーブルを用いて位相角変換を行ない、一定時には定常用の変換テーブルを用いて位相角変換を行なう。
【００１９】
このように本実施形態では、希望調光量が変化した時に、基本形態のように２段階のテーブルを通すことがなく、１段階でよいため、ＣＰＵ３での処理が迅速になるという利点がある。
（実施形態２）
本実施形態は、希望調光量が上昇方向或いは下降方向に変化した場合、ＣＰＵ３でその変化率を求め、その変化率に応じて使用するテーブルを使い分けするようにしたものである。
【００２０】
図８は上昇と判別した時のＣＰＵ３の処理を示す本実施形態のフローチャートであり、この場合変化率が２０％以内の場合に使用する変換テーブル▲１▼と、２０％を越え４０％以内の場合に使用する変換テーブル▲２▼と、４０％を越えた場合に使用する変化テーブル▲３▼とを備え、より極め細かい制御を可能として正確な調光制御ができるようにしてある。
【００２１】
尚図８は上昇時を示しているが、下降時においても同様に変化率に応じたテーブルを用いるのは同様である。
また本実施形態も、ハードウェアの構成は基本形態と同じ構成であるので、ここでは図示と、説明は省略する。
更に本実施形態２では、３段階の変化率に分けるようにしているが、その用途によって段数及び切り換えの変換率を変えるようにしても良い。また変化率によってテーブルを連続的に変化させるようにしても良い。
【００２２】
（実施形態３）
本実施形態は図９に示すように、複数の光源Ｌａ…と、夫々に対応する調光部４ａ…と、制御部５とで構成されたもので、調光部４ａ…は例えば図１に於けるトライアックＴＲ及びフォトカプラＰＣとからなる回路により構成され、制御部５は例えば図１のゼロクロス検出部１、ＣＰＵ３及び制御電源部２から構成され、各調光部４ａ…の光源Ｌａ…に対して各別に調光ができるようになっている。
【００２３】
そして各光源Ｌａに対して希望調光量を設定することができ、希望調光量のＦ変化があると、制御部５は実施形態１又は２で示した上昇、下降に対応した変換テーブルを用いて調光制御を行なうようにしてある。勿論定常時においてはそれに対応する変換テーブルを用いる。
このように本実施形態では、複数の光源Ｌａ…を調光制御する場合においても実施形態１又は２と同様な出力特性が得られることになる。
【００２４】
尚本実施形態では実施形態１又は２の何れの処理方法をも適用させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、量を可変することができる光源と、その光量を制御する制御機能及び所望の光量を時系列的に変化させる機能を有する制御部とを備えた照明装置において、所望の光量と出力される光量を一致させる機能であって、所望する光量が一定の時に前記光源の熱慣性に基づいて調整処理する調整機能と、所望する光量が変化している時に前記熱慣性に基づいて調整処理する調整機能とを制御部に備えたので、白熱電球のような熱慣性のある光源を使用しても、所望する光量が一定の時でも、変化している時でも全てに亘って所望する通りの光量を光源より出力させることができるという効果がある。特に 所望の光量が変化している時に対応する前記調整機能による調整処理と、所望の光量が一定の時に対応する前記調整機能による調整処理とは並列に切り換えられるので、調整処理過程が１段となって処理が迅速に行なえるという効果がある。
【００２６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、所望する光量が変化している時に対応する前記調整機能を、所望の光量の増加用と減少用とに各別に対応して備えたことを特徴とするもので、変化が増加時でも、減少時でも所望する通りの光量を光源より出力させることができるという効果がある。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、所望の光量が変化している時に対応する前記調整機能による調整処理を、所望の光量が一定の時に対応する前記調整機能による調整処理の前段で行なうことを特徴とするもので、所望する光量が一定の時でも変化している時でも全てに亘って所望する通りの光量を光源より出力させることができるという効果がある。
【００２７】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、所望の光量の変化している時に対応する前記調整機能は、変化率に応じて調整処理を行なう機能であるので、所望する光量が変化している時において、精度良く所望する通りの光量を光源より出力させることができるという効果がある。
【００２８】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、光源を複数備え、これら光源に各別に対応させて前記各調整機能を設けたので、複数の光源を用いた装置にあっても、所望する光量が一定の時でも、変化している時でも全てに亘って所望する通りの光量を光源より出力させ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】本発明の基本形態の回路ブロック図である。
【図２】同上のＣＰＵの動作処理のフローチャートである。
【図３】同上の希望調光量の上昇時に用いる変換テーブルの説明図である。
【図４】同上の希望調光量の上昇時に用いる変換テーブルの説明図である。
【図５】上昇時用の変換テーブルを用いない場合の上昇時の出力特性図である。
【図６】同上の上昇時用の変換テーブルを用いた場合の上昇時の出力特性図である。
【図７】本発明の実施形態１のＣＰＵの動作処理のフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態２の上昇時に対応するＣＰＵの動作処理のフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態３の回路ブロック図である。
【図１０】従来例に用いる位相制御の位相角と調光比との関係説明図である。
【図１１】別の従来例の変換テーブルによる調整機能の説明図である。
【図１２】同上による出力特性図である。
【図１３】（ａ）は同上の制御光量の変化例を示すタイミングチャートである。（ｂ）は（ａ）に対応する出力光量のタイミングチャートである。
【図１４】（ａ）は同上の制御光量の別の変化例を示すタイミングチャートである。（ｂ）は（ａ）に対応する出力光量のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ ゼロクロス検出部
２ 制御電源部
３ ＣＰＵ
Ｌａ 光源
ＴＲ トライアック
ＰＣ フォトカプラ
ＰＴ フォトトライアック
ＬＥＤ 発光ダイオード
ＡＣ   商用電源
Ｒ1 ，Ｒ2   抵抗
Ｃ コンデンサ
Ｌ インダクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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