調光器
【課題】 状況に適した照明環境を設定可能で、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができる調光器を提供する。
【解決手段】 操作状態に応じて照明負荷Ｌａの調光レベルを設定する外部ボリュームＶＲ１と、外部ボリュームＶＲ１による照明負荷Ｌａの調光レベルを最小から最大に変化させた場合に最小輝度から最大輝度に向かって輝度が増加する調光制御特性にしたがって照明負荷Ｌａの輝度を制御する制御回路１ａと、最大輝度が互いに異なる複数の調光制御特性のうち何れかを選択するモード選択スイッチＳＷ１とを備え、制御回路１ａは、モード選択スイッチＳＷ１で選択した調光制御特性にしたがって照明負荷Ｌａの輝度を制御する。
【解決手段】 操作状態に応じて照明負荷Ｌａの調光レベルを設定する外部ボリュームＶＲ１と、外部ボリュームＶＲ１による照明負荷Ｌａの調光レベルを最小から最大に変化させた場合に最小輝度から最大輝度に向かって輝度が増加する調光制御特性にしたがって照明負荷Ｌａの輝度を制御する制御回路１ａと、最大輝度が互いに異なる複数の調光制御特性のうち何れかを選択するモード選択スイッチＳＷ１とを備え、制御回路１ａは、モード選択スイッチＳＷ１で選択した調光制御特性にしたがって照明負荷Ｌａの輝度を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
店舗のスポット照明やダウンライト等の質の高い照明用光源として低電圧ミニハロゲンランプが使用されている。この低電圧ミニハロゲンランプは、コンパクト、高色温度、長寿命が特長であり、近年の地球環境への配慮という観点から、省エネルギー、長寿命をさらに追及した商品展開へと広がってきている。
【０００３】
上記低電圧ミニハロゲンランプの点灯装置として、商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）を整流した後、数十ｋＨｚの高周波に変換し、さらに降圧トランスにて１２Ｖの高周波低電圧に変換する電子ダウントランスが用いられる。電子ダウントランスは、光出力／消費電力の動作モードを切り替える設定スイッチを備えており、施工時にこの設定スイッチを所望の動作モードに切り替えておく。この電子ダウントランスは、通常、天井裏に収納されており、上記動作モードの設定は施工時に行われた後、使用中に変更することは困難である。
【０００４】
そこで、省エネルギーや演出上の観点から照度を調整する目的で、図７に示すように、双方向スイッチング素子のトライアックＱ１００を交流電源（商用電源）ＡＣと電子ダウントランスＤＴとに直列に接続して閉回路を構成し、トライアックＱ１００の点弧位相角を可変とすることで低電圧ミニハロゲンランプからなる照明負荷Ｌａへの実効電力を可変とする調光器１００を電子ダウントランスＤＴと組み合わせて使用する場合がある。トライアックＱ１００の主電極間には外部ボリュームＶＲ１００と、抵抗Ｒ１００と、抵抗Ｒ１０１及びコンデンサＣ１００の並列回路とが直列接続され、抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１の接続点をダイアックＱ１０１を介してトライアックＱ１００のゲート端子に接続することで、トライアックＱ１００をオンさせるトリガ信号を生成し、外部ボリュームＶＲ１００を操作することで、外部ボリュームＶＲ１００、抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１、コンデンサＣ１００で決まる回路時定数に基づく位相タイミングでダイアックＱ１０１が導通し、トライアックＱ１００がオンする。このように外部ボリュームＶＲ１００を操作してトライアックＱ１００を位相制御することで、商用電源ＡＣから照明負荷Ｌａに供給される実効電力を可変とし、調光制御を行う。このような調光器１００は、外部ボリュームＶＲ１００を操作することで、最小輝度から最大輝度の間で調光することができ、省エネルギーの観点からは、光出力／消費電力を調整する自由度がより広いものである。
【０００５】
また、複数の調光制御特性を切り替えることによって、状況に適した調光制御を行う調光器も提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５８−１２２９２号公報（第３頁右上段６行〜第３頁右下段４行、第８図、第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７に示す従来の調光器では、外部ボリュームＶＲ１００を操作することで調光制御を行うことができるが、店舗等では最適な輝度レベルで照明負荷Ｌａを調光するため、外部ボリュームＶＲ１００の調光つまみに対して、「開店前あかり」、「来客あかり」、「閉店後あかり」等の目安となるラベルを貼り付け、この目安にしたがって調光つまみを操作することで、暗くなりすぎないようにしている。しかし、天候による外光の影響や、客の有無等の店舗の営業状態によっては不要に明るい照明環境になることがあり、省エネルギーのために調光つまみを再操作して適切な明るさにした場合に、調光つまみの操作具合が操作者によって異なり、操作者によって調光具合に差が生じていた。そこで、省エネルギーを志向するユーザは、状況に適した照明環境を容易に設定可能な調光器を要望していた。
【０００７】
また、上記特許文献１のように複数の調光制御特性を切り替えることによって、状況に適した調光制御を行う調光器もあるが、複数の調光制御特性の最大輝度は同一であり、特に最大輝度付近で調光制御特性を切り替えても、省エネルギーの効果は十分ではなかった。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、状況に適した照明環境を設定可能で、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができる調光器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、操作状態に応じて照明負荷の調光レベルを設定する調光操作手段と、調光操作手段による照明負荷の調光レベルを最小から最大に変化させた場合に最小輝度から最大輝度に向かって輝度が増加する調光制御特性にしたがって照明負荷の輝度を制御する制御手段と、最大輝度が互いに異なる複数の調光制御特性のうち何れかを選択する選択手段とを備え、制御手段は、選択手段で選択した調光制御特性にしたがって照明負荷の輝度を制御することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、複数の調光制御特性のうち何れかを選択することで、状況に適した照明環境を設定することができ、さらに、複数の調光制御特性は最大輝度が互いに異なるので、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明では、状況に適した照明環境を設定可能で、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の調光器１を用いて低電圧ミニハロゲンランプからなる照明負荷Ｌａを調光制御する構成を示しており、双方向スイッチング素子のトライアックＱ１を交流電源（商用電源）ＡＣと電子ダウントランスＤＴとに直列に接続して閉回路を構成し、トライアックＱ１の点弧位相角を可変とすることで低電圧ミニハロゲンランプからなる照明負荷Ｌａへの実効電力を可変とする調光器１を電子ダウントランスＤＴと組み合わせる。
【００１４】
調光器１は、双方向スイッチング素子のトライアックＱ１を備え、トライアックＱ１の主電極間には、外部ボリュームＶＲ１（調光操作手段）と、モード選択スイッチＳＷ１（選択手段）と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ１、ダイアックＱ２で構成される制御回路１ａ（制御手段）とが接続される。具体的には、トライアックＱ１の主電極間に、外部ボリュームＶＲ１と、抵抗Ｒ１及びモード選択スイッチＳＷ１の並列回路と、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ１の並列回路とを直列接続し、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点をダイアックＱ２を介してトライアックＱ１のゲート端子に接続することで、トライアックＱ１をオンさせるトリガ信号を生成し、外部ボリュームＶＲ１を操作することで、外部ボリュームＶＲ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、コンデンサＣ１、モード選択スイッチＳＷ１で決まる回路時定数に基づく位相タイミングでダイアックＱ２が導通し、トライアックＱ１がオンする。
【００１５】
また、調光器１内の交流電源ＡＣの電力ラインにはオン・オフスイッチＳＷ２を介挿しており、オン・オフスイッチＳＷ２の操作によって、電子ダウントランスＤＴを介した照明負荷Ｌａへの実効電力の供給をオン・オフする。
【００１６】
さらに、調光器１の入力端間には、オン・オフスイッチＳＷ２のオン・オフに連動してオフ・オンする接点Ｓ１と位置表示灯Ｌ１との直列回路を接続しており、オン・オフスイッチＳＷ２のオン時には接点Ｓ１がオフして、位置表示灯Ｌ１が消灯し、オン・オフスイッチＳＷ２のオフ時には接点Ｓ１がオンして、位置表示灯Ｌ１が点灯する。
【００１７】
そして調光器１は、図２に示すように、略直方体の筐体５０内に上記回路を収納して構成され、壁面等に設けた孔に前面を露出して配置され、その周囲にはプレートＷを設ける。筐体５０の前面には外部ボリュームＶＲ１の抵抗値を調整する調光つまみ１０が回動自在に取り付けられ、調光つまみ１０に設けた指標１１がポジション１２ａ〜１２ｄの範囲内で回動する。また、モード選択スイッチＳＷ１のプッシュ式の操作部２０、およびオン・オフスイッチＳＷ２のプッシュ式の操作部３０も筐体５０の前面に配置され、消灯時には操作部３０に設けた位置表示灯Ｌ１が点灯して、操作部３０の位置を知らせている。
【００１８】
次に、調光器１による調光動作について説明する。調光器１は、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０をポジション１２ａ〜１２ｄの範囲内で回動させて調光レベルを設定し、当該調光レベルに応じてトライアックＱ１を位相制御することで、商用電源ＡＣから照明負荷Ｌａに供給される実効電力を可変とし、最小輝度から最大輝度の間で調光制御を行う。具体的には、調光つまみ１０をポジション１２ａから時計回りにポジション１２ｄに向かって回動させると、外部ボリュームＶＲ１の抵抗値が単調減少し、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が小さくなるので、照明負荷Ｌａは最小輝度から最大輝度に向かって明るくなる。
【００１９】
さらに、本実施形態では、モード選択スイッチＳＷ１をオン・オフして、抵抗Ｒ１の両端間を短絡・開放することで、ダイアックＱ２が導通する位相タイミングが切り替わり、図３に示す最大輝度が互いに異なる２つの調光制御特性Ｙ１，Ｙ２の何れかを選択することができる。ここで、調光制御特性とは、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度を示しており、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０をポジション１２ａ〜１２ｄに回動させて調光レベルを最小から最大に変化させると、照明負荷Ｌａの輝度が最小輝度から最大輝度に向かって増加している。
【００２０】
モード選択スイッチＳＷ１のオン時には、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ１で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度はＢ１となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ１へ直線的に増加する。
【００２１】
モード選択スイッチＳＷ１のオフ時には、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ１＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ２で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度は、Ｂ１より小さいＢ２となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ２へ直線的に増加する。
【００２２】
したがって、モード選択スイッチＳＷ１のオン時を通常モード、モード選択スイッチＳＷ１のオフ時を省エネルギーモードとして用いることで、通常モード（調光制御特性Ｙ１）では、あらゆる状況で所定以上の輝度を維持し、省エネルギーモード（調光制御特性Ｙ２）では、通常モード時よりも輝度を低減してエネルギー消費を低減させることができる。また、調光制御特性Ｙ１，Ｙ２は、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの最大輝度が互いに異なるので、最大輝度付近で省エネルギーモードに切り替えても、省エネルギー効果を得ることができる。
【００２３】
そして、店舗で使用する際、来客のある昼間の調光レベルは、調光つまみ１０をポジション１２ｃに合わせることで設定され、通常はモード選択スイッチＳＷ１をオンさせた通常モードで動作させて店舗内を十分な明るさで照明する。その通常モードの状態で、天候による外光の影響や、客の有無等の店舗の営業状態によって不要に明るい照明環境になった場合には、調光つまみ１０をポジション１２ｃに合わせた状態でモード選択スイッチＳＷ１をオフさせて省エネルギーモードで動作させることで、照明負荷Ｌａの輝度を低減させ、無駄なエネルギー消費を抑制する。（図３参照）。
【００２４】
閉店後の夜間の調光レベルは、調光つまみ１０をポジション１２ｃよりもポジション１２ａ寄りのポジション１２ｂに合わせることで、来客時よりも店舗内が暗くなるように設定される。そして、状況によって不要に明るい照明環境になった場合には、調光つまみ１０をポジション１２ｂに合わせた状態でモード選択スイッチＳＷ１をオフさせて省エネルギーモードで動作させることで、照明負荷Ｌａの輝度を低減させ、無駄なエネルギー消費を抑制する（図３参照）。
【００２５】
このように、モード選択スイッチＳＷ１をオン・オフして、２つの調光制御特性Ｙ１，Ｙ２の何れかを選択することで、照明つまみ１０を操作することなく状況に適した照明環境を簡単に設定することができ、さらに２つの調光制御特性Ｙ１，Ｙ２は最大輝度が互いに異なるので、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができるのである。
【００２６】
（実施形態２）
本実施形態の調光器１は、図４に示すように、双方向スイッチング素子のトライアックＱ１を実施形態１と同様に備え、トライアックＱ１の主電極間には、外部ボリュームＶＲ１（調光操作手段）と、モード選択スイッチＳＷ３（選択手段）と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、コンデンサＣ１、ダイアックＱ２で構成される制御回路１ｂ（制御手段）とが接続される。具体的には、トライアックＱ１の主電極間に、外部ボリュームＶＲ１と、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ１の並列回路とを直列接続し、さらに抵抗Ｒ１の両端間には、モード選択スイッチＳＷ３及び抵抗Ｒ４の直列回路が接続されている。そして、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点をダイアックＱ２を介してトライアックＱ１のゲート端子に接続することで、トライアックＱ１をオンさせるトリガ信号を生成する。なお、他の構成は実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【００２７】
モード選択スイッチＳＷ３は、３つの固定接点Ａ１，Ａ２，Ａ３と、１つの可動接点Ｂとを設けており、可動接点Ｂは外部ボリュームＶＲ１と抵抗Ｒ１との接続点に接続し、固定接点Ａ１は抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に接続し、固定接点Ａ２は抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に接続し、固定接点Ａ３は開放されている。
【００２８】
そして調光器１は、図５に示すように、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０、オン・オフスイッチＳＷ２のプッシュ式の操作部３０を実施形態１と同様に筐体５０の前面に設け、さらにモード選択スイッチＳＷ３のスライド式の操作部２１も筐体５０の前面に設けている。そして、操作部２１を３段階に操作することで、モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂの接続先が、固定接点Ａ１，Ａ２，Ａ３のいずれかに切り替わる。
【００２９】
次に、調光器１による調光動作について説明する。調光器１は、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０をポジション１２ａ〜１２ｄの範囲内で回動させて調光レベルを設定し、当該調光レベルに応じてトライアックＱ１を位相制御することで、商用電源ＡＣから照明負荷Ｌａに供給される実効電力を可変とし、最小輝度から最大輝度の間で調光制御を行う。具体的には、調光つまみ１０をポジション１２ａから時計回りにポジション１２ｄに向かって回動させると、外部ボリュームＶＲ１の抵抗値が単調減少し、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が小さくなるので、照明負荷Ｌａは最小輝度から最大輝度に向かって明るくなる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、モード選択スイッチＳＷ３の操作部２１を３段階に操作して、抵抗Ｒ１の両端間の接続を３パターン（固定接点Ａ１，Ａ２，Ａ３）に切り替えることで、ダイアックＱ２が導通する位相タイミングが切り替わり、図６に示す最大輝度が互いに異なる３つの調光制御特性Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３の何れかを選択することができる。ここで、調光制御特性とは、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度を示しており、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０をポジション１２ａ〜１２ｄに回動させて調光レベルを最小から最大に変化させると、照明負荷Ｌａの輝度が最小輝度から最大輝度に向かって増加している。
【００３１】
まず、モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂが固定接点Ａ１に接続している場合は、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ１１で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度はＢ１１となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ１１へ直線的に増加する。
【００３２】
モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂが固定接点Ａ２に接続している場合は、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ１//Ｒ４＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ１２で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度は、Ｂ１１より小さいＢ１２となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ１２へ直線的に増加する。なお、上記式中のＲ１//Ｒ４は、並列接続した抵抗Ｒ１，Ｒ４の合成抵抗を表す。
【００３３】
モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂが固定接点Ａ３に接続している場合は、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ１＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ１３で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度は、Ｂ１２より小さいＢ１３となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ１３へ直線的に増加する。
【００３４】
したがって、モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂが固定接点Ａ１に接続しているときを通常モード、可動接点Ｂが固定接点Ａ２に接続しているときを省エネルギーモード１、可動接点Ｂが固定接点Ａ３に接続しているときを省エネルギーモード２として用いることで、通常モード（調光制御特性Ｙ１１）では、あらゆる状況で所定以上の輝度を維持し、省エネルギーモード１（調光制御特性Ｙ１２）では、通常モード時よりも輝度を低減してエネルギー消費を低減させることができ、省エネルギーモード２（調光制御特性Ｙ１３）では、省エネルギーモード１よりも輝度を低減してエネルギー消費をさらに低減させることができる。また、調光制御特性Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３は、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの最大輝度が互いに異なるので、最大輝度付近で省エネルギーモード１，２に切り替えても、省エネルギー効果を得ることができる。
【００３５】
そして、店舗で使用する際、来客のある昼間の調光レベルは、調光つまみ１０をポジション１２ｃに合わせることで設定され、通常は通常モードで動作させて店舗内を十分な明るさで照明する。その通常モードの状態で、天候による外光の影響や、客の有無等の店舗の営業状態によって不要に明るい照明環境になった場合には、調光つまみ１０をポジション１２ｃに合わせた状態で、モード選択スイッチＳＷ３を切り替えて省エネルギーモード１または省エネルギーモード２で動作させることで、照明負荷Ｌａの輝度を低減させ、無駄なエネルギー消費を抑制する。（図６参照）。
【００３６】
閉店後の夜間の調光レベルは、調光つまみ１０をポジション１２ｃよりもポジション１２ａ寄りのポジション１２ｂに合わせることで、来客時よりも店舗内が暗くなるように設定される。そして、状況によって不要に明るい照明環境になった場合には、調光つまみ１０をポジション１２ｂに合わせた状態で、モード選択スイッチＳＷ３を切り替えて省エネルギーモード１または省エネルギーモード２で動作させることで、照明負荷Ｌａの輝度を低減させ、無駄なエネルギー消費を抑制する。（図６参照）。
【００３７】
このように、モード選択スイッチＳＷ３を切り替えて、３つの調光制御特性Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３の何れかを選択することで、照明つまみ１０を操作することなく状況に適した照明環境を簡単に設定することができ、さらに３つの調光制御特性Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３は最大輝度が互いに異なるので、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１の調光器の回路構成を示す回路図である。
【図２】同上の外観を示す前面図である。
【図３】同上の調光制御特性を示す図である。
【図４】実施形態２の調光器の回路構成を示す回路図である。
【図５】同上の外観を示す前面図である。
【図６】同上の調光制御特性を示す図である。
【図７】従来の調光器の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 調光器
１ａ 制御回路
Ｑ１ トライアック
ＶＲ１ 外部ボリューム
ＳＷ１ モード選択スイッチ
ＤＴ 電子ダウントランス
Ｌａ 照明負荷
ＡＣ 交流電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
店舗のスポット照明やダウンライト等の質の高い照明用光源として低電圧ミニハロゲンランプが使用されている。この低電圧ミニハロゲンランプは、コンパクト、高色温度、長寿命が特長であり、近年の地球環境への配慮という観点から、省エネルギー、長寿命をさらに追及した商品展開へと広がってきている。
【０００３】
上記低電圧ミニハロゲンランプの点灯装置として、商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）を整流した後、数十ｋＨｚの高周波に変換し、さらに降圧トランスにて１２Ｖの高周波低電圧に変換する電子ダウントランスが用いられる。電子ダウントランスは、光出力／消費電力の動作モードを切り替える設定スイッチを備えており、施工時にこの設定スイッチを所望の動作モードに切り替えておく。この電子ダウントランスは、通常、天井裏に収納されており、上記動作モードの設定は施工時に行われた後、使用中に変更することは困難である。
【０００４】
そこで、省エネルギーや演出上の観点から照度を調整する目的で、図７に示すように、双方向スイッチング素子のトライアックＱ１００を交流電源（商用電源）ＡＣと電子ダウントランスＤＴとに直列に接続して閉回路を構成し、トライアックＱ１００の点弧位相角を可変とすることで低電圧ミニハロゲンランプからなる照明負荷Ｌａへの実効電力を可変とする調光器１００を電子ダウントランスＤＴと組み合わせて使用する場合がある。トライアックＱ１００の主電極間には外部ボリュームＶＲ１００と、抵抗Ｒ１００と、抵抗Ｒ１０１及びコンデンサＣ１００の並列回路とが直列接続され、抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１の接続点をダイアックＱ１０１を介してトライアックＱ１００のゲート端子に接続することで、トライアックＱ１００をオンさせるトリガ信号を生成し、外部ボリュームＶＲ１００を操作することで、外部ボリュームＶＲ１００、抵抗Ｒ１００，Ｒ１０１、コンデンサＣ１００で決まる回路時定数に基づく位相タイミングでダイアックＱ１０１が導通し、トライアックＱ１００がオンする。このように外部ボリュームＶＲ１００を操作してトライアックＱ１００を位相制御することで、商用電源ＡＣから照明負荷Ｌａに供給される実効電力を可変とし、調光制御を行う。このような調光器１００は、外部ボリュームＶＲ１００を操作することで、最小輝度から最大輝度の間で調光することができ、省エネルギーの観点からは、光出力／消費電力を調整する自由度がより広いものである。
【０００５】
また、複数の調光制御特性を切り替えることによって、状況に適した調光制御を行う調光器も提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５８−１２２９２号公報（第３頁右上段６行〜第３頁右下段４行、第８図、第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７に示す従来の調光器では、外部ボリュームＶＲ１００を操作することで調光制御を行うことができるが、店舗等では最適な輝度レベルで照明負荷Ｌａを調光するため、外部ボリュームＶＲ１００の調光つまみに対して、「開店前あかり」、「来客あかり」、「閉店後あかり」等の目安となるラベルを貼り付け、この目安にしたがって調光つまみを操作することで、暗くなりすぎないようにしている。しかし、天候による外光の影響や、客の有無等の店舗の営業状態によっては不要に明るい照明環境になることがあり、省エネルギーのために調光つまみを再操作して適切な明るさにした場合に、調光つまみの操作具合が操作者によって異なり、操作者によって調光具合に差が生じていた。そこで、省エネルギーを志向するユーザは、状況に適した照明環境を容易に設定可能な調光器を要望していた。
【０００７】
また、上記特許文献１のように複数の調光制御特性を切り替えることによって、状況に適した調光制御を行う調光器もあるが、複数の調光制御特性の最大輝度は同一であり、特に最大輝度付近で調光制御特性を切り替えても、省エネルギーの効果は十分ではなかった。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、状況に適した照明環境を設定可能で、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができる調光器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、操作状態に応じて照明負荷の調光レベルを設定する調光操作手段と、調光操作手段による照明負荷の調光レベルを最小から最大に変化させた場合に最小輝度から最大輝度に向かって輝度が増加する調光制御特性にしたがって照明負荷の輝度を制御する制御手段と、最大輝度が互いに異なる複数の調光制御特性のうち何れかを選択する選択手段とを備え、制御手段は、選択手段で選択した調光制御特性にしたがって照明負荷の輝度を制御することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、複数の調光制御特性のうち何れかを選択することで、状況に適した照明環境を設定することができ、さらに、複数の調光制御特性は最大輝度が互いに異なるので、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明では、状況に適した照明環境を設定可能で、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の調光器１を用いて低電圧ミニハロゲンランプからなる照明負荷Ｌａを調光制御する構成を示しており、双方向スイッチング素子のトライアックＱ１を交流電源（商用電源）ＡＣと電子ダウントランスＤＴとに直列に接続して閉回路を構成し、トライアックＱ１の点弧位相角を可変とすることで低電圧ミニハロゲンランプからなる照明負荷Ｌａへの実効電力を可変とする調光器１を電子ダウントランスＤＴと組み合わせる。
【００１４】
調光器１は、双方向スイッチング素子のトライアックＱ１を備え、トライアックＱ１の主電極間には、外部ボリュームＶＲ１（調光操作手段）と、モード選択スイッチＳＷ１（選択手段）と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ１、ダイアックＱ２で構成される制御回路１ａ（制御手段）とが接続される。具体的には、トライアックＱ１の主電極間に、外部ボリュームＶＲ１と、抵抗Ｒ１及びモード選択スイッチＳＷ１の並列回路と、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ１の並列回路とを直列接続し、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点をダイアックＱ２を介してトライアックＱ１のゲート端子に接続することで、トライアックＱ１をオンさせるトリガ信号を生成し、外部ボリュームＶＲ１を操作することで、外部ボリュームＶＲ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、コンデンサＣ１、モード選択スイッチＳＷ１で決まる回路時定数に基づく位相タイミングでダイアックＱ２が導通し、トライアックＱ１がオンする。
【００１５】
また、調光器１内の交流電源ＡＣの電力ラインにはオン・オフスイッチＳＷ２を介挿しており、オン・オフスイッチＳＷ２の操作によって、電子ダウントランスＤＴを介した照明負荷Ｌａへの実効電力の供給をオン・オフする。
【００１６】
さらに、調光器１の入力端間には、オン・オフスイッチＳＷ２のオン・オフに連動してオフ・オンする接点Ｓ１と位置表示灯Ｌ１との直列回路を接続しており、オン・オフスイッチＳＷ２のオン時には接点Ｓ１がオフして、位置表示灯Ｌ１が消灯し、オン・オフスイッチＳＷ２のオフ時には接点Ｓ１がオンして、位置表示灯Ｌ１が点灯する。
【００１７】
そして調光器１は、図２に示すように、略直方体の筐体５０内に上記回路を収納して構成され、壁面等に設けた孔に前面を露出して配置され、その周囲にはプレートＷを設ける。筐体５０の前面には外部ボリュームＶＲ１の抵抗値を調整する調光つまみ１０が回動自在に取り付けられ、調光つまみ１０に設けた指標１１がポジション１２ａ〜１２ｄの範囲内で回動する。また、モード選択スイッチＳＷ１のプッシュ式の操作部２０、およびオン・オフスイッチＳＷ２のプッシュ式の操作部３０も筐体５０の前面に配置され、消灯時には操作部３０に設けた位置表示灯Ｌ１が点灯して、操作部３０の位置を知らせている。
【００１８】
次に、調光器１による調光動作について説明する。調光器１は、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０をポジション１２ａ〜１２ｄの範囲内で回動させて調光レベルを設定し、当該調光レベルに応じてトライアックＱ１を位相制御することで、商用電源ＡＣから照明負荷Ｌａに供給される実効電力を可変とし、最小輝度から最大輝度の間で調光制御を行う。具体的には、調光つまみ１０をポジション１２ａから時計回りにポジション１２ｄに向かって回動させると、外部ボリュームＶＲ１の抵抗値が単調減少し、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が小さくなるので、照明負荷Ｌａは最小輝度から最大輝度に向かって明るくなる。
【００１９】
さらに、本実施形態では、モード選択スイッチＳＷ１をオン・オフして、抵抗Ｒ１の両端間を短絡・開放することで、ダイアックＱ２が導通する位相タイミングが切り替わり、図３に示す最大輝度が互いに異なる２つの調光制御特性Ｙ１，Ｙ２の何れかを選択することができる。ここで、調光制御特性とは、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度を示しており、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０をポジション１２ａ〜１２ｄに回動させて調光レベルを最小から最大に変化させると、照明負荷Ｌａの輝度が最小輝度から最大輝度に向かって増加している。
【００２０】
モード選択スイッチＳＷ１のオン時には、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ１で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度はＢ１となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ１へ直線的に増加する。
【００２１】
モード選択スイッチＳＷ１のオフ時には、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ１＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ２で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度は、Ｂ１より小さいＢ２となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ２へ直線的に増加する。
【００２２】
したがって、モード選択スイッチＳＷ１のオン時を通常モード、モード選択スイッチＳＷ１のオフ時を省エネルギーモードとして用いることで、通常モード（調光制御特性Ｙ１）では、あらゆる状況で所定以上の輝度を維持し、省エネルギーモード（調光制御特性Ｙ２）では、通常モード時よりも輝度を低減してエネルギー消費を低減させることができる。また、調光制御特性Ｙ１，Ｙ２は、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの最大輝度が互いに異なるので、最大輝度付近で省エネルギーモードに切り替えても、省エネルギー効果を得ることができる。
【００２３】
そして、店舗で使用する際、来客のある昼間の調光レベルは、調光つまみ１０をポジション１２ｃに合わせることで設定され、通常はモード選択スイッチＳＷ１をオンさせた通常モードで動作させて店舗内を十分な明るさで照明する。その通常モードの状態で、天候による外光の影響や、客の有無等の店舗の営業状態によって不要に明るい照明環境になった場合には、調光つまみ１０をポジション１２ｃに合わせた状態でモード選択スイッチＳＷ１をオフさせて省エネルギーモードで動作させることで、照明負荷Ｌａの輝度を低減させ、無駄なエネルギー消費を抑制する。（図３参照）。
【００２４】
閉店後の夜間の調光レベルは、調光つまみ１０をポジション１２ｃよりもポジション１２ａ寄りのポジション１２ｂに合わせることで、来客時よりも店舗内が暗くなるように設定される。そして、状況によって不要に明るい照明環境になった場合には、調光つまみ１０をポジション１２ｂに合わせた状態でモード選択スイッチＳＷ１をオフさせて省エネルギーモードで動作させることで、照明負荷Ｌａの輝度を低減させ、無駄なエネルギー消費を抑制する（図３参照）。
【００２５】
このように、モード選択スイッチＳＷ１をオン・オフして、２つの調光制御特性Ｙ１，Ｙ２の何れかを選択することで、照明つまみ１０を操作することなく状況に適した照明環境を簡単に設定することができ、さらに２つの調光制御特性Ｙ１，Ｙ２は最大輝度が互いに異なるので、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができるのである。
【００２６】
（実施形態２）
本実施形態の調光器１は、図４に示すように、双方向スイッチング素子のトライアックＱ１を実施形態１と同様に備え、トライアックＱ１の主電極間には、外部ボリュームＶＲ１（調光操作手段）と、モード選択スイッチＳＷ３（選択手段）と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、コンデンサＣ１、ダイアックＱ２で構成される制御回路１ｂ（制御手段）とが接続される。具体的には、トライアックＱ１の主電極間に、外部ボリュームＶＲ１と、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ１の並列回路とを直列接続し、さらに抵抗Ｒ１の両端間には、モード選択スイッチＳＷ３及び抵抗Ｒ４の直列回路が接続されている。そして、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点をダイアックＱ２を介してトライアックＱ１のゲート端子に接続することで、トライアックＱ１をオンさせるトリガ信号を生成する。なお、他の構成は実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【００２７】
モード選択スイッチＳＷ３は、３つの固定接点Ａ１，Ａ２，Ａ３と、１つの可動接点Ｂとを設けており、可動接点Ｂは外部ボリュームＶＲ１と抵抗Ｒ１との接続点に接続し、固定接点Ａ１は抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に接続し、固定接点Ａ２は抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に接続し、固定接点Ａ３は開放されている。
【００２８】
そして調光器１は、図５に示すように、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０、オン・オフスイッチＳＷ２のプッシュ式の操作部３０を実施形態１と同様に筐体５０の前面に設け、さらにモード選択スイッチＳＷ３のスライド式の操作部２１も筐体５０の前面に設けている。そして、操作部２１を３段階に操作することで、モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂの接続先が、固定接点Ａ１，Ａ２，Ａ３のいずれかに切り替わる。
【００２９】
次に、調光器１による調光動作について説明する。調光器１は、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０をポジション１２ａ〜１２ｄの範囲内で回動させて調光レベルを設定し、当該調光レベルに応じてトライアックＱ１を位相制御することで、商用電源ＡＣから照明負荷Ｌａに供給される実効電力を可変とし、最小輝度から最大輝度の間で調光制御を行う。具体的には、調光つまみ１０をポジション１２ａから時計回りにポジション１２ｄに向かって回動させると、外部ボリュームＶＲ１の抵抗値が単調減少し、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が小さくなるので、照明負荷Ｌａは最小輝度から最大輝度に向かって明るくなる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、モード選択スイッチＳＷ３の操作部２１を３段階に操作して、抵抗Ｒ１の両端間の接続を３パターン（固定接点Ａ１，Ａ２，Ａ３）に切り替えることで、ダイアックＱ２が導通する位相タイミングが切り替わり、図６に示す最大輝度が互いに異なる３つの調光制御特性Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３の何れかを選択することができる。ここで、調光制御特性とは、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度を示しており、外部ボリュームＶＲ１の調光つまみ１０をポジション１２ａ〜１２ｄに回動させて調光レベルを最小から最大に変化させると、照明負荷Ｌａの輝度が最小輝度から最大輝度に向かって増加している。
【００３１】
まず、モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂが固定接点Ａ１に接続している場合は、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ１１で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度はＢ１１となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ１１へ直線的に増加する。
【００３２】
モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂが固定接点Ａ２に接続している場合は、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ１//Ｒ４＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ１２で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度は、Ｂ１１より小さいＢ１２となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ１２へ直線的に増加する。なお、上記式中のＲ１//Ｒ４は、並列接続した抵抗Ｒ１，Ｒ４の合成抵抗を表す。
【００３３】
モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂが固定接点Ａ３に接続している場合は、トライアックＱ１の点弧位相角を決定する時定数が［（ＶＲ１＋Ｒ１＋Ｒ２）×Ｃ１］となり、調光つまみ１０の位置に対する照明負荷Ｌａの輝度は調光制御特性Ｙ１３で表され、調光つまみ１０がポジション１２ａにあるときの照明負荷Ｌａの最小輝度はゼロとなり、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの照明負荷Ｌａの最大輝度は、Ｂ１２より小さいＢ１３となり、調光つまみ１０を時計回りに回動させるにしたがい、照明負荷Ｌａの輝度はゼロからＢ１３へ直線的に増加する。
【００３４】
したがって、モード選択スイッチＳＷ３の可動接点Ｂが固定接点Ａ１に接続しているときを通常モード、可動接点Ｂが固定接点Ａ２に接続しているときを省エネルギーモード１、可動接点Ｂが固定接点Ａ３に接続しているときを省エネルギーモード２として用いることで、通常モード（調光制御特性Ｙ１１）では、あらゆる状況で所定以上の輝度を維持し、省エネルギーモード１（調光制御特性Ｙ１２）では、通常モード時よりも輝度を低減してエネルギー消費を低減させることができ、省エネルギーモード２（調光制御特性Ｙ１３）では、省エネルギーモード１よりも輝度を低減してエネルギー消費をさらに低減させることができる。また、調光制御特性Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３は、調光つまみ１０がポジション１２ｄにあるときの最大輝度が互いに異なるので、最大輝度付近で省エネルギーモード１，２に切り替えても、省エネルギー効果を得ることができる。
【００３５】
そして、店舗で使用する際、来客のある昼間の調光レベルは、調光つまみ１０をポジション１２ｃに合わせることで設定され、通常は通常モードで動作させて店舗内を十分な明るさで照明する。その通常モードの状態で、天候による外光の影響や、客の有無等の店舗の営業状態によって不要に明るい照明環境になった場合には、調光つまみ１０をポジション１２ｃに合わせた状態で、モード選択スイッチＳＷ３を切り替えて省エネルギーモード１または省エネルギーモード２で動作させることで、照明負荷Ｌａの輝度を低減させ、無駄なエネルギー消費を抑制する。（図６参照）。
【００３６】
閉店後の夜間の調光レベルは、調光つまみ１０をポジション１２ｃよりもポジション１２ａ寄りのポジション１２ｂに合わせることで、来客時よりも店舗内が暗くなるように設定される。そして、状況によって不要に明るい照明環境になった場合には、調光つまみ１０をポジション１２ｂに合わせた状態で、モード選択スイッチＳＷ３を切り替えて省エネルギーモード１または省エネルギーモード２で動作させることで、照明負荷Ｌａの輝度を低減させ、無駄なエネルギー消費を抑制する。（図６参照）。
【００３７】
このように、モード選択スイッチＳＷ３を切り替えて、３つの調光制御特性Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３の何れかを選択することで、照明つまみ１０を操作することなく状況に適した照明環境を簡単に設定することができ、さらに３つの調光制御特性Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３は最大輝度が互いに異なるので、広い調光範囲に亘って省エネルギー効果を容易に得ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１の調光器の回路構成を示す回路図である。
【図２】同上の外観を示す前面図である。
【図３】同上の調光制御特性を示す図である。
【図４】実施形態２の調光器の回路構成を示す回路図である。
【図５】同上の外観を示す前面図である。
【図６】同上の調光制御特性を示す図である。
【図７】従来の調光器の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 調光器
１ａ 制御回路
Ｑ１ トライアック
ＶＲ１ 外部ボリューム
ＳＷ１ モード選択スイッチ
ＤＴ 電子ダウントランス
Ｌａ 照明負荷
ＡＣ 交流電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作状態に応じて照明負荷の調光レベルを設定する調光操作手段と、調光操作手段による照明負荷の調光レベルを最小から最大に変化させた場合に最小輝度から最大輝度に向かって輝度が増加する調光制御特性にしたがって照明負荷の輝度を制御する制御手段と、最大輝度が互いに異なる複数の調光制御特性のうち何れかを選択する選択手段とを備え、制御手段は、選択手段で選択した調光制御特性にしたがって照明負荷の輝度を制御することを特徴とする調光器。
【請求項１】
操作状態に応じて照明負荷の調光レベルを設定する調光操作手段と、調光操作手段による照明負荷の調光レベルを最小から最大に変化させた場合に最小輝度から最大輝度に向かって輝度が増加する調光制御特性にしたがって照明負荷の輝度を制御する制御手段と、最大輝度が互いに異なる複数の調光制御特性のうち何れかを選択する選択手段とを備え、制御手段は、選択手段で選択した調光制御特性にしたがって照明負荷の輝度を制御することを特徴とする調光器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−５３１８０（Ｐ２００８−５３１８０Ａ）
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３１３３５（Ｐ２００６−２３１３３５）
【出願日】平成１８年８月２８日（２００６．８．２８）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２８日（２００６．８．２８）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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