JP3972569B2 - 照明器具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光出力を調節可能な照明器具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、住宅用の照明器具として、器具本体に保持された蛍光ランプの光出力を複数段階で調節可能な照明器具が提供されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、快適に暮らすための明るさは人それぞれであるから、照明器具が設置される部屋ごとに必要とされる明るさは異なる場合が多いが、上記従来の照明器具では、ユーザはメーカ側が設定した複数段階の光出力でしか明るさを切り換えることができないので、ユーザのニーズに応じた明るさを提供することができないことがあった。
【0004】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ユーザのニーズに応じた明るさを実現可能な照明器具を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、ランプへ高周波電力を供給する高周波電力発生手段であってランプの光出力を連続的に調節する連続調光機能およびランプの光出力を複数段階で調節する段調光機能を備える高周波電力発生手段と、上記連続調光機能と上記段調光機能との切り換えを指示する無線信号よりなるリモコン信号を送信するリモコン送信器とを備え、リモコン送信器の器体には、ランプを定格点灯させるために押操作される全灯スイッチと、ランプを規定の光出力で調光点灯させるために押操作される調光スイッチと、消灯させるために押操作される消灯スイッチと、ランプの光出力を連続的に増加させるために押操作されるアップスイッチと、ランプの光出力を連続的に減少させるために押操作されるダウンスイッチとが設けられ、リモコン送信器は、全灯スイッチが押操作されるとランプの定格点灯を指示するリモコン信号を送信し、調光スイッチが押操作されるとランプの規定の光出力での調光点灯を指示するリモコン信号を送信し、消灯スイッチが押操作されると消灯を指示するリモコン信号を送信し、全灯スイッチ若しくは調光スイッチが押操作された後にアップスイッチが押操作されるとランプの光出力の増加を指示するリモコン信号を送信し、全灯スイッチ若しくは調光スイッチが押操作された後にダウンスイッチが押操作されるとランプの光出力の減少を指示するリモコン信号を送信するように構成され、上記高周波電力発生手段は、上記リモコン送信器から送信されるリモコン信号に基づいて上記ランプの光出力を調節することを特徴とするものであり、ランプの光出力を連続的に調節する連続調光機能を備えていることにより、ユーザのニーズに応じた明るさを実現することができ、また、ランプの光出力を複数段階で調節する段調光機能を備えていることにより、ランプの光出力を複数段階で簡単に調節することができ、省エネルギ化を図ることができる。
【0006】
また、リモコン送信器によって上記連続調光機能と上記段調光機能との切り換えを指示することができる。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、上記ランプは、2本の環形発光管が同心円状に配置され且つ接合されて1つの放電路が形成された高周波点灯専用形の二重環形蛍光ランプなので、一般的な環形蛍光ランプに比べて放電路を長くすることができ、消費電力当たりの光出力を高めることができる。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、上記高周波電力発生手段は、スイッチング素子を含み、少なくともスイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節するので、少なくともスイッチング素子の周波数を変化させることによって上記ランプの光出力を調節することができる。
【0009】
請求項4の発明は、請求項2の発明において、上記高周波電力発生手段は、出力電圧が可変な直流電源と、スイッチング素子を含み上記直流電源の出力を高周波電力に変換して上記ランプへ供給するインバータとを備え、上記インバータにおける上記スイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節し、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング周波数の周波数と上記直流電源の出力電圧とをそれぞれ制御するので、スイッチング素子の周波数を変化させることによって上記ランプの光出力を調節することができ、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング周波数の周波数と上記直流電源の出力電圧とをそれぞれ変化させることによって安定して光出力を調節することができる。
【0010】
請求項5の発明は、請求項2の発明において、上記高周波電力発生手段は、スイッチング素子を含み、上記スイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節し、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング素子の周波数と上記スイッチング素子のデューティとをそれぞれ制御するので、スイッチング素子の周波数を変化させることによって上記ランプの光出力を調節することができ、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング素子の周波数と上記スイッチング素子のデューティとをそれぞれ変化させることによって安定して光出力を調節することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本実施形態の照明器具は、図1および図2に示すように、円板状の器具本体1と、器具本体1において天井面のような施工面と反対側に保持される蛍光ランプLaと、ランプソケット2を介して蛍光ランプLaへ高周波電力を供給して点灯させる点灯装置3と、補助灯としての豆球Lbと、リモコン送信器10から送信される無線信号(例えば赤外線信号)よりなるリモコン信号を受信する後述の受信部4と、蛍光ランプLaおよび受信部(受光部)4を覆うように器具本体1に取り付けられるドーム状のグローブ6とを備えている。なお、蛍光ランプLaはランプソケット2により支持される。また、豆球Lbは、図示しない豆球点灯回路により点灯される。
【0012】
ところで、本実施形態では、蛍光ランプLaとして、2本の環形発光管7,7が同心円状に配置され且つ接合されて1つの放電路が形成された高周波点灯専用形の二重環形蛍光ランプを用いている。すなわち、蛍光ランプLaは、一端部にフィラメント(図示せず)を有し、他端部に閉塞部(図示せず)を有する2本の環形発光管7,7が同心円状に配置され、両環形発光管7の閉塞部の近傍がブリッジ接合部(図示せず)によって接合されて内部に1つの放電路が形成され、さらに環形発光管7の一端部と他端部とを包囲する口金8が設けられたものであり、上記閉塞部に最冷点が形成される。この種の蛍光ランプLaは、従来の環形蛍光ランプに比べて放電路を長くすることができ、消費電力当たりの光出力を高めることができる。例えば、高周波点灯専用形の二重環形蛍光ランプでは、従来の環形蛍光ランプであるFCL40Wと同管径でありながら97Wの高出力タイプのものがあり、97Wの高出力タイプの二重環形蛍光ランプではFCL30WとFCL32WとFCL40Wとを合わせた光束以上の光束が得られる。したがって、本実施形態で用いている蛍光ランプLaでは従来の環形蛍光ランプよりも少ない消費電力で従来の環形蛍光ランプと同じ明るさを実現することができ、光出力の調節範囲を広くとることが可能となるのである。また、器具本体1の大きさを変えることなしに従来の環形蛍光ランプを用いた照明器具に比べてより明るくすることができる。
【0013】
リモコン送信器10は、片手で持つことができる程度の大きさに形成された偏平な器体11を備え、器体11の前面には、蛍光ランプLaを定格点灯させるために押操作される全灯スイッチ12と、蛍光ランプLaを規定の光出力(調光レベル)で調光点灯させるために押操作される調光スイッチ13と、豆球Lbを点灯させるために押操作される豆球スイッチ14と、消灯させるために押操作される消灯スイッチ15と、蛍光ランプLaの光出力を連続的に増加させるために押操作されるアップスイッチK1と、蛍光ランプLaの光出力を連続的に減少させるために押操作されるダウンスイッチK2とが設けられている。すなわち、リモコン送信器10は、全灯スイッチ12が押操作されると蛍光ランプLaの定格点灯を指示するリモコン信号が送信され、調光スイッチ13が押操作されると蛍光ランプLaの規定の光出力での調光点灯を指示するリモコン信号が送信され、豆球スイッチ14が押操作されると豆球Lbの点灯を指示するリモコン信号が送信され、消灯スイッチ15が押操作されると消灯を指示するリモコン信号が送信され、全灯スイッチ12若しくは調光スイッチ13が押操作された後にアップスイッチK1が押操作されると蛍光ランプLaの光出力の増加を指示するリモコン信号が送信され、全灯スイッチ12若しくは調光スイッチ13が押操作された後にダウンスイッチK2が押操作されると蛍光ランプLaの光出力の減少を指示するリモコン信号が送信される。すなわち、アップスイッチK1、ダウンスイッチK2を押操作することにより蛍光灯Laの光出力を連続的に変化させることができる。言い換えれば、アップスイッチK1、ダウンスイッチK2を押操作することにより明るさを連続的に変化させることができる。なお、各スイッチ12〜15,K1,K2の操作部はそれぞれ押釦となっている。
【0014】
ところで、上述の点灯装置2は、図3に示すように、商用電源Vsを整流するダイオードブリッジよりなる整流器DBと、整流器DBの出力端間に接続されたDC−DCコンバータ21と、DC−DCコンバータ21の出力を高周波電力に変換して蛍光ランプLaへ供給するインバータ22とを備えている。なお、本実施形態では、DC−DCコンバータ21により出力電圧が可変な直流電源を構成している。
【0015】
DC−DCコンバータ21の回路構成は特に限定するものではなくて少なくとも1つのスイッチング素子を含んでいればよく、図示例におけるDC−DCコンバータ21は昇圧チョッパ回路であって、インダクタL1と半導体スイッチ素子(例えば、MOSFET)よりなるスイッチング素子Q1とダイオードD1と平滑コンデンサC1とを備えている。
【0016】
また、インバータ22の回路構成も特に限定するものではなくて少なくとも1つのスイッチング素子を含んでいればよく、図示例におけるインバータ22は、半導体スイッチ素子(例えば、MOSFET)よりなる2つのスイッチング素子Q2,Q3の直列回路をDC−DCコンバータ21の出力端間に接続するとともに、スイッチング素子Q2の両端間にインダクタL2とコンデンサC2との直列回路からなるLC共振回路を接続し、コンデンサC2に蛍光ランプLaが並列接続されており、LC共振回路の固有振動周波数以上の周波数で発振を行うようになっているので、スイッチング素子Q2,Q3の周波数が高くなるにつれて蛍光ランプLaの光出力は減光されることになる。
【0017】
ところで、スイッチング素子Q1,Q2,Q3のオンオフは、制御回路CNによって制御される。ここにおいて、制御回路CNは、リモコン送信器10から送信されるリモコン信号を受信する受信部4の出力信号に基づいてスイッチング素子Q1,Q2,Q3を制御するようになっている。一方、受信部4は、リモコン送信器10からのリモコン信号を直流電圧に変換して出力するように構成されており、制御回路CNは、受信部4から入力される直流電圧の変化に応じて蛍光ランプLaの光出力が調節されるようにインバータ22のスイッチング素子Q2,Q3の発振周波数を制御するV/F変換(電圧−周波数変換)機能を有している。
【0018】
すなわち、本実施形態の照明器具では、リモコン送信器10の全灯スイッチ12を押操作すると蛍光ランプLaが定格点灯し、調光スイッチ13を押操作すると蛍光ランプLaが規定の調光レベルで調光点灯するので、蛍光ランプLaの光出力を2段階で切り換えることができるのである。また、蛍光ランプLaが定格点灯または調光点灯された状態で、アップスイッチK1を押操作することにより蛍光ランプLaの光出力を連続的に増加させることができ、ダウンスイッチK2を押操作することにより蛍光ランプLaの光出力を連続的に減少させることができる。なお、本実施形態では、点灯装置3が、ランプたる蛍光ランプLaへ高周波電力を供給する高周波電力発生手段を構成しており、ランプの光出力を連続的に調節する連続調光機能と、ランプの光出力を複数段階で調節する段調光機能とを備えている。ここにおいて、ランプの光出力を連続的に調節するとは、ランプの光出力が人間の目に連続して調節されているように見えることを意味しており、実際には断続的であっても人間の目が追随できずに断続的であると感じなければ連続的に調節されているとみなすことを意味している。
【0019】
しかして、本実施形態の照明器具では、蛍光ランプLaを1つしか備えていないにもかかわらず、ユーザのニーズに応じた明るさを実現することができ、しかも、明るさを2段階で切り換えることもできるから明るさを2段階で簡単に調節することができ適宜に省エネルギ化を図ることができる。言い換えれば、1つの蛍光ランプLa(つまり、1つの光源)でユーザのニーズに応じた明るさを実現することが可能となるのである。なお、本実施形態では、明るさを2段階で切り換えることができるようになっているが、3段階以上で切り換えることができるようにしてもよい。
【0020】
ところで、本実施形態の照明器具では、蛍光ランプLaとして高周波点灯専用形の二重環形蛍光ランプを採用しているが、この種の二重環形蛍光ランプは点灯時の管電圧が比較的高いので、蛍光ランプLaとして例えば70W形または100W形の二重環形蛍光ランプを使用すると、深く減光したときに点灯維持が難しくなる。そこで、本実施形態においては、蛍光ランプLaの光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには、制御回路CNによりDC−DCコンバータ21の出力電圧も変化させることによって点灯が維持され安定した制御が得られるようにしている。なお、本実施形態では、蛍光ランプLaの光出力を定格出力から規定出力までの範囲で調節するときにはスイッチング素子Q2,Q3の周波数のみを変化させ、規定出力以下の範囲で調節するときにはスイッチング素子Q2,Q3の周波数は規定出力のときの周波数としてDC−DCコンバータ21の出力電圧のみを変化させている。ただし、規定出力以下の範囲で調節するときにスイッチング素子Q2,Q3の周波数を変化させていないが、規定出力以下のときのスイッチング素子Q2,Q3の周波数は定格出力のときのスイッチング素子Q2,Q3の周波数から見れば高くなっている。
【0021】
ここに、制御回路CNは、蛍光ランプLaの光出力を定格出力の100%から規定出力たる50%までの範囲で減光するときにはスイッチング素子Q2,Q3の周波数を増加させ、光出力を50%から30%までの範囲で減光するときにはスイッチング素子Q2,Q3の周波数は光出力が50%のときから変化させずにDC−DCコンバータ21のスイッチング素子Q1を制御することによりDC−DCコンバータ21の出力電圧を減少させるような制御を行う。言い換えれば、インバータ22の電源を減少させるような制御を行う。したがって、深く調光するときでも、周波数をあまり変化させずにすむので、蛍光ランプLaの点灯維持電圧を保ちつつ減光を行うことが可能となる。図4(a)〜(c)は両スイッチング素子Q2,Q3の接続点の電位を示し、(a)は光出力が100%のとき、(b)は50%のとき、(c)は30%のときの電位を示している。
【0022】
ところで、上記実施形態では、蛍光ランプLaの光出力を規定出力以下の範囲で調節するときに、制御回路CNによりDC−DCコンバータ21の出力電圧も変化させることによって点灯が維持され安定した制御が得られるようにしているが、DC−DCコンバータ21の出力電圧を変化させる代わりに、インバータ22のスイッチング素子Q2,Q3のオン幅をアンバランスにすることによって安定した制御が得られるようにしてもよい。すなわち、蛍光ランプLaの光出力を定格出力から規定出力までの範囲で調節するときにはスイッチング素子Q2,Q3の周波数のみを変化させ、規定出力以下の範囲で調節するときにはスイッチング素子Q2,Q3の周波数は規定出力のときの周波数としてオン幅を変化させるようにしてもよい。なお、規定出力以下の範囲で調節するときにスイッチング素子Q2,Q3の周波数を変化させていないが、規定出力以下のときのスイッチング素子Q2,Q3の周波数は定格出力のときのスイッチング素子Q2,Q3の周波数から見れば高くなっている。
【0023】
この場合、制御回路CNは、蛍光ランプLaの光出力を定格出力の100%から規定出力たる50%までの範囲で減光するときにはスイッチング素子Q2,Q3の周波数を増加させ、光出力を50%から30%までの範囲で減光するときには周波数は光出力が50%のときの周波数から変化させずにオンオフのデューティを変化させることにより減光を続ける。したがって、深く調光するときでも、周波数をあまり変化させずにすむので、蛍光ランプLaの点灯維持電圧を保ちつつ減光を行うことが可能となる。図5(a)〜(c)は両スイッチング素子Q2,Q3の接続点の電位を示し、(a)は光出力が100%のとき、(b)は50%のとき、(c)は30%のときの電位を示している。なお、図5(a)〜(c)中のTONはオン幅、TOFFはオフ幅であり、蛍光ランプLaの光出力を定格出力の100%にするときには、図5(a)に示すようにTONとTOFFとを略等しく設定してあり(オンデューティを略50%に設定してあり)、光出力を50%に減光するときには図5(b)に示すようにTONとTOFFとの比は一定(オンデューティは50%のまま)で周波数を増加させ、光出力を30%に減光するときには図5(c)に示すようにTONとTOFFとの和は50%の時と同じでTONとTOFFとがアンバランス(TON>TOFF)になるように設定してある。
【0024】
【発明の効果】
請求項1の発明は、ランプへ高周波電力を供給する高周波電力発生手段であってランプの光出力を連続的に調節する連続調光機能およびランプの光出力を複数段階で調節する段調光機能を備える高周波電力発生手段と、上記連続調光機能と上記段調光機能との切り換えを指示する無線信号よりなるリモコン信号を送信するリモコン送信器とを備え、リモコン送信器の器体には、ランプを定格点灯させるために押操作される全灯スイッチと、ランプを規定の光出力で調光点灯させるために押操作される調光スイッチと、消灯させるために押操作される消灯スイッチと、ランプの光出力を連続的に増加させるために押操作されるアップスイッチと、ランプの光出力を連続的に減少させるために押操作されるダウンスイッチとが設けられ、リモコン送信器は、全灯スイッチが押操作されるとランプの定格点灯を指示するリモコン信号を送信し、調光スイッチが押操作されるとランプの規定の光出力での調光点灯を指示するリモコン信号を送信し、消灯スイッチが押操作されると消灯を指示するリモコン信号を送信し、全灯スイッチ若しくは調光スイッチが押操作された後にアップスイッチが押操作されるとランプの光出力の増加を指示するリモコン信号を送信し、全灯スイッチ若しくは調光スイッチが押操作された後にダウンスイッチが押操作されるとランプの光出力の減少を指示するリモコン信号を送信するように構成され、上記高周波電力発生手段は、上記リモコン送信器から送信されるリモコン信号に基づいて上記ランプの光出力を調節することを特徴とするものであり、ランプの光出力を連続的に調節する連続調光機能を備えていることにより、ユーザのニーズに応じた明るさを実現することができるという効果があり、また、ランプの光出力を複数段階で調節する段調光機能を備えていることにより、ランプの光出力を複数段階で簡単に調節することができ、省エネルギ化を図ることができるという効果がある。
【0025】
また、リモコン送信器によって上記連続調光機能と上記段調光機能との切り換えを指示することができ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、上記ランプは、2本の環形発光管が同心円状に配置され且つ接合されて1つの放電路が形成された高周波点灯専用形の二重環形蛍光ランプなので、一般的な環形蛍光ランプに比べて放電路を長くすることができ、消費電力当たりの光出力を高めることができるという効果がある。
【0027】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、上記高周波電力発生手段は、スイッチング素子を含み、少なくともスイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節するので、少なくともスイッチング素子の周波数を変化させることによって上記ランプの光出力を調節することができるという効果がある。
【0028】
請求項4の発明は、請求項2の発明において、上記高周波電力発生手段は、出力電圧が可変な直流電源と、スイッチング素子を含み上記直流電源の出力を高周波電力に変換して上記ランプへ供給するインバータとを備え、上記インバータにおける上記スイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節し、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング周波数の周波数と上記直流電源の出力電圧とをそれぞれ制御するので、スイッチング素子の周波数を変化させることによって上記ランプの光出力を調節することができ、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング周波数の周波数と上記直流電源の出力電圧とをそれぞれ変化させることによって安定して光出力を調節することができるという効果がある。
【0029】
請求項5の発明は、請求項2の発明において、上記高周波電力発生手段は、スイッチング素子を含み、上記スイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節し、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング素子の周波数と上記スイッチング素子のデューティとをそれぞれ制御するので、スイッチング素子の周波数を変化させることによって上記ランプの光出力を調節することができ、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング素子の周波数と上記スイッチング素子のデューティとをそれぞれ変化させることによって安定して光出力を調節す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】実施形態を示す要部概略構成図である。
【図2】同上の概略構成図である。
【図3】同上における点灯装置の回路図である。
【図4】同上の動作説明図である。
【図5】同上の他の構成例における動作説明図である。
【符号の説明】
1 器具本体
2 ランプソケット
3 点灯装置
4 受信部
7 環形発光管
10 リモコン送信器
11 器体
12 全灯スイッチ
13 調光スイッチ
14 豆球スイッチ
15 消灯スイッチ
K1 アップスイッチ
K2 ダウンスイッチ
La 蛍光ランプ
Claims (5)
- ランプへ高周波電力を供給する高周波電力発生手段であってランプの光出力を連続的に調節する連続調光機能およびランプの光出力を複数段階で調節する段調光機能を備える高周波電力発生手段と、上記連続調光機能と上記段調光機能との切り換えを指示する無線信号よりなるリモコン信号を送信するリモコン送信器とを備え、
リモコン送信器の器体には、ランプを定格点灯させるために押操作される全灯スイッチと、ランプを規定の光出力で調光点灯させるために押操作される調光スイッチと、消灯させるために押操作される消灯スイッチと、ランプの光出力を連続的に増加させるために押操作されるアップスイッチと、ランプの光出力を連続的に減少させるために押操作されるダウンスイッチとが設けられ、
リモコン送信器は、全灯スイッチが押操作されるとランプの定格点灯を指示するリモコン信号を送信し、調光スイッチが押操作されるとランプの規定の光出力での調光点灯を指示するリモコン信号を送信し、消灯スイッチが押操作されると消灯を指示するリモコン信号を送信し、全灯スイッチ若しくは調光スイッチが押操作された後にアップスイッチが押操作されるとランプの光出力の増加を指示するリモコン信号を送信し、全灯スイッチ若しくは調光スイッチが押操作された後にダウンスイッチが押操作されるとランプの光出力の減少を指示するリモコン信号を送信するように構成され、
上記高周波電力発生手段は、上記リモコン送信器から送信されるリモコン信号に基づいて上記ランプの光出力を調節することを特徴とする照明器具。 - 上記ランプは、2本の環形発光管が同心円状に配置され且つ接合されて1つの放電路が形成された高周波点灯専用形の二重環形蛍光ランプであることを特徴とする請求項1記載の照明器具。
- 上記高周波電力発生手段は、スイッチング素子を含み、少なくともスイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節することを特徴とする請求項1または請求項2記載の照明器具。
- 上記高周波電力発生手段は、出力電圧が可変な直流電源と、スイッチング素子を含み上記直流電源の出力を高周波電力に変換して上記ランプへ供給するインバータとを備え、上記インバータにおける上記スイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節し、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング周波数の周波数と上記直流電源の出力電圧とをそれぞれ制御することを特徴とする請求項2記載の照明器具。
- 上記高周波電力発生手段は、スイッチング素子を含み、上記スイッチング素子の周波数を制御することにより上記ランプの光出力を調節し、光出力を規定出力以下の範囲で調節するときには上記スイッチング素子の周波数と上記スイッチング素子のデューティとをそれぞれ制御することを特徴とする請求項2記載の照明器具。
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