JPH0148639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、発光色を変化させ得る可変色照明装
置に関する。

〔背景技術〕

可変色照明装置は、たとえば競技場やホール等
における表示装置や店舗やデイスコ等における照
明装置などに用いられるが、かかる装置に関し、
本発明者は先に第８図乃至第１０図に示すような
ものを提案した（特願昭58−131593号、特願昭59
−91515号）。

即ち、第８図のものは、互いに発光色の異なる
３本の螢光ランプ１ａ〜１ｃの各々に切り換え用
のトランジスタTr１〜Tr３を直列接続し、これ
ら各直列回路を電源Ｅ１及びＥ２の直列接続の両
端に限流インピーダンスたる抵抗Ｒを介して接続
したもので、トランジスタTr１〜Tr３を選択的
に高速で順次周期的にオンさせることにより、電
源の利用率を低くすることなく任意の発光色を得
るようにしたものである。

また第９図のものは、回路構成は第８図のもの
とほぼ同様であるが光源が二重管構造となつてお
り、外管２０によつて形成された同一放電空間内
には３本の一端開口の内管２１ａ，２１ｂ，２１
ｃが配設され、各々の陽極２２ａ，２２ｂ，２２
ｃと一つの陰極２３の間で放電路を形成するもの
で、各内管２１ａ〜２１ｃには各々異なる発光色
の螢光体が塗布されているため、放電路を切り換
えることにより異なる発光色をえることができる
ものである。このものは第８図のものに比べ、陰
極２３を共有するため、寿命や変色に対する応答
性等の面で有利なものである。なおこの点につい
ては、先の出願である特願昭58−131593号の明細
書に詳しく述べている。

さらに第１０図のものは、トランジスタTr１
〜Tr３の順次切り換えオンの１周期内にこれら
各トランジスタTr１〜Tr３のすべてがオフする
全オフ期間を設けて調光も可能にしたものである
が、上記第９図のものにトランジスタTr４を追
加し、この全オフ期間にトランジスタTr４をオ
ンさせることにより陰極２３の予熱を行なわせた
ものである。即ち第１１図のタイムチヤートに示
すように、時刻ｔ０〜ｔ１の間はたとえばトラン
ジスタTr１〜Tr３を等間隔で順次オンさせて１
周期とし全体の発光色を白色とし、時刻ｔ１以降
は１周期の半分の期間をトランジスタTr１〜Tr
３のオン期間で等間隔に分割し残りの半分の期間
をトランジスタTr４のオン期間とすることによ
り、全体の発光色は白色のままで光束を半減する
ことができるものである。

なお、上記各例では限流インピーダンスたる抵
抗Ｒと螢光ランプ１ａ〜１ｃ若しくは内管２１ａ
〜２１ｃとが対となつて照明負荷を形成してい
る。

なおまた、切り換えの速度は各発光管に塗布さ
れた螢光体の時間遅れや人間の目の残像現象等に
より放電路の移行が感知できない程度に高速であ
り、たとえば１周期を10ms以下とすれば全体の
発光色が一色に見えるに充分である。

このように、本発明者が先に提案したものは、
発光色の異なる照明負荷の各々に直列接続された
スイツチ要素を互いに選択的にかつ高速でスイツ
チングさせかかるスイツチ要素のオン期間を可変
とすることにより、瞬時的には１つの照明負荷し
か発光しないようにさせながら視覚的には任意の
発光色が得られるようにしたもので、従来の位相
制御のように瞬時的に複数の照明負荷を同時に発
光させているものに比べ電源の利用率が格段に向
上し、ちらつきも少なく入力電流波形も歪の小さ
いものとなるものである。

〔発明の目的〕

本発明は上記した高速切り換え制御に最適な具
体構成を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

本発明は、タイマ出力発生部を多段接続して前
段のタイマ出力発生部のタイマ出力終了時点から
次段のタイマ出力発生部がタイマ出力を発生する
ようにし、各タイマ出力発生部のタイマ出力を各
スイツチ要素のオン信号として用いることにより
上記目的を達成したもので、以下、図に示す実施
例に基づき本発明を説明する。

第１図は本発明の実施例を示すブロツク図で、
電源Ｅの両端に各々スイツチ要素Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３を介して各々たとえば赤、緑、青の発光色を有
する照明負荷Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が接続され、各ス
イツチ要素は制御部Ｐによりオン・オフ制御され
る。なお制御部Ｐの電源は図示していないが、第
８図〜第１０図のように例えば電源Ｅから取れば
よい。

制御部Ｐは、所定の周期で繰り返し出力を発生
するサイクル信号発生部CS、このサイクル信号
発生部CSの出力に対応した出力を生成するリセ
ツト信号発生部RS、サイクル信号発生部CS及び
リセツト信号発生部RSからの出力を受けてタイ
マ動作を行なうタイマ部TM、及びタイマ部TM
のタイマ時間を設定するタイマ時間操作部TCと
から構成され、タイマ部TMは多段接続された３
つのタイマ出力発生部TM１，TM２，TM３か
ら構成される。各タイマ出力発生部TM１〜TM
３のタイマ出力は対応するスイツチ要素Ｓ１〜Ｓ
３にオン信号として送られるとともに、順次次段
のタイマ出力発生部に送られる。この順次送られ
る出力は各々次段のタイマ出力発生部のタイマ動
作開始用の信号として供されるもので、初段のタ
イマ出力発生部TM１のタイマ出力が終了した時
点から次段のタイマ出力発生部TM２がタイマ動
作を開始し、この次段のタイマ出力発生部TM２
のタイマ出力が終了した時点から次々段のタイマ
出力発生部TM３がタイマ動作を開始するという
ように、シーケンスにタイマ動作を行なわしめる
ものである。リセツト信号発生部RSの出力は２
段目以降のタイマ出力発生部TM２，TM３のリ
セツト端に送られ、たとえばタイマ出力発生部
TM２のタイマ出力がサイクル信号発生部CSの
決定する１周期よりも長く継続するような場合
に、当該周期の終了時点でそのタイマ出力を終了
させるべくタイマ出力発生部TM２をリセツトす
るためのものである。なお、リセツト信号発生部
RSの出力を初段のタイマ出力発生部TM１のリ
セツト端に送らないのは、初段のタイマ出力発生
部TM１のタイマ出力はサイクル信号発生部CS
からの出力により１周期毎にいわばリセツトされ
ることになるからである。なおまた本実施例では
タイマ出力発生部TM１にのみタイマ時間設定部
TCを設け、タイマ出力発生部TM１のタイマ時
間を任意に設定できるようにしている。

上記実施例の動作は以下の通りである。

サイクル信号発生部CSは充分短い所定の周期
で出力を発生し、この出力が初段のタイマ出力発
生部TM１に入力される。タイマ出力発生部TM
１はこの入力を受けてタイマ動作を開始し、タイ
マ時間操作部TCで定めた所定時間（タイマ時間）
だけ出力を発生する。この出力はスイツチ要素Ｓ
１にオン信号として送られ、スイツチ要素Ｓ１は
上記周期の開始時点から上記所定時間オンし、こ
の間照明負荷Ｌ１がオンする。タイマ出力発生部
TM１の出力は次段のタイマ出力発生部TM２に
も送られ、タイマ出力発生部TM２は初段のタイ
マ出力発生部TM１のタイマ出力が終了した時点
からタイマ動作を開始する。従つてタイマ出力発
生部TM２はこの時点から予め定められた所定の
時間だけ出力を発生し、スイツチ要素Ｓ２をこの
間オンさせ照明負荷Ｌ２がオンする。同様にタイ
マ出力発生部TM３はタイマ出力発生部TM２の
タイマ出力終了時点から所定の時間スイツチ要素
Ｓ３をオンさせ照明負荷Ｌ３がオンする。ここ
で、例えばタイマ出力発生部TM３のタイマ出力
中にサイクル信号発生部CSの設定する１周期の
終了時点が到来すると、リセツト信号発生部RS
からのリセツト信号がタイマ出力発生部TM３の
リセツト端に送られるので、タイマ出力発生部
TM３はタイマ時間が終了していないにもかかわ
らずリセツトされてその出力は停止する。即ち照
明負荷Ｌ１〜Ｌ３は１周期の開始時点から順次オ
ンしてゆくが周期終了時点では必ず初期の状態に
戻り、次の周期の開始から再び上記順次オンの動
作を開始することになるので、結局毎周期開始か
ら終了まで各照明負荷Ｌ１〜Ｌ３は定まつた順次
オンの動作を繰り返すことになる。なお、２段目
のタイマ出力発生部TM２のタイマ出力中に周期
終了が到来した場合にも同様にその時点でタイマ
出力発生部TM２の出力が終了するが、３段目の
タイマ出力発生部TM３はこの時点でタイマ動作
開始とリセツトとを同時に受けるのでタイマ出力
を発生することがなく、従つて照明負荷Ｌ１，Ｌ
２のみが所定時間づつ１周期を分け合つてオンす
ることになる。なおまた各タイマ出力発生部TM
１〜TM３のタイマ時間がいずれも充分短い場合
には、リセツト信号発生部RSからの信号を待つ
までもなくタイマ出力発生部TM３のタイマ出力
が終了するので、やはり次の周期開始時点から同
じ動作を繰り返すことになる。

このように、本実施例によれば、サイクル信号
発生部CSの設定する１周期内で各照明負荷Ｌ１
〜Ｌ３が順次オンすることになるものであるが、
タイマ時間設定部TCで初段のタイマ出力発生部
TM１のタイマ時間を変えてやると照明負荷Ｌ１
のオン期間を変えることができ、他のタイマ出力
発生部TM２，TM３のタイマ時間は固定であつ
ても必然的に１周期内での各照明負荷Ｌ１〜Ｌ３
のオン期間比を変えることができるので、発光色
を簡単に変えることができる。またタイマ出力発
生部の多段接続構成としているので、動作も確実
で安定した調色制御を得ることができる。

第２図は先に示した第８図及び第９図のものに
本発明を適用した場合の一具体例であり、サイク
ル信号発生部CSを発振器とＣ−MOS−ICのワン
シヨツトフリツプフロップ（例えばIC4528，
4538等。以下単にフリツプフロップという）FF
１とで構成するとともにリセツト信号発生部RS
として上記フリツプフロップFF１のＱ端子を利
用し、タイマ出力発生部TM１〜TM３を上記フ
リツプフロップFF２，FF３，FF４で各々構成
し、さらにタイマ出力発生部TM１，TM２にコ
ンデンサＣ１，Ｃ２及び可変抵抗Ｒ１，Ｒ２から
成るタイマ時間設定部TC１，TC２を各々設けた
ものである。

本実施例の動作を第３図のタイムチヤートを参
照して以下説明する。同図において符号〜は
各々第２図示回路図中の〜の出力を示してい
る。

フリツプフロップFF１〜FF４の基本的な動作
は、Ａ端子に入力されたトリガを受けてその時点
からＴ１，Ｔ２端子に外付けされたCR時定数に
応じた時間巾の出力をＱ端子に出すとともに、Ｑ
端子にその反転出力を出すというもので、サイク
ル信号発生部CSの発振器が所定周期で出す出力
をＡ端子に受けてフリツプフロップFF１は所
定周期Ｔの繰り返し出力をＱ端子に出力する。
フリツプフロップFF２はこの出力をＡ端子に
受けて、その立ち上がりの時刻ｔ０からタイマ時
間操作部TC１で設定される所定時間Ｔ０１経過
後の時刻ｔ１までの間“低”となる出力をＱ端
子に出力し、出力はトランジスタTr１のベー
スにオン信号として供給される（トランジスタ
Tr１〜Tr３がPNP型であるため、出力は
“低”レベルの時にトランジスタのオン信号とし
て機能する）。出力は同時にフリツプフロップ
FF３のＡ端子に入力として送られるため、フリ
ツプフロップFF３は出力の立ち上がりの時刻
ｔ１からタイマ時間操作部TC２による設定時間
Ｔ０２経過後の時刻ｔ２までの間“低”となる出
力をＱ端子に出力しこの間トランジスタTr２
をオンさせる。同様にフリツプフロップFF４は
時刻ｔ２からトランジスタTr３をオンさせるが、
第３図の使用状態では抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ
３で決まるフリツプフロップFF４のタイマ出力
期間中に周期Ｔの終了時刻ｔ３が到来するため、
フリツプフロップFF１のＱ出力をリセツト端
子Ｃに受けて時刻ｔ３でフリツプフロップFF４
のタイマ動作がリセツトされる。従つてフリツプ
フロップFF４の出力は、出力に示すように、
時刻ｔ２から期間Ｔ０３の間だけ“低”となり、
トランジスタTr３がこの間オンする。以後上記
の動作を毎周期繰り返すものであるが、周期Ｔを
約10ms程度にすれば、３管とも同時に発光して
いるようにみえる。

発光色を変化させる場合には、タイマ時間操作
部TC１，TC２等を操作してＴ０１或いはＴ０２
を変化させ各トランジスタTr１〜Tr３のオン期
間比を所望のように変えればよい。

なお、本実施例では可変抵抗Ｒ１，Ｒ２の値を
変えるのに２連のジヨイステイツクを用いてい
る。ジヨイステイツクとは第４図に示す（同図の
ものは３連構造）ように各々独立した２種或いは
３種の特性を１個の構成部品で簡単に変化させる
ようにしたもので、操作棒ST１を同図矢印Ａ方
向に動かせば可変抵抗VR１の回転スライド部と
連結したレールST２が動いて可変抵抗VR１の
抵抗値が変化し、Ｂ方向に動かせば同様に可変抵
抗VR２の抵抗値が変化し、さらに３連のもので
は操作棒ST１自体が可変抵抗器VR３になつて
おり操作棒ST１を回転させることによつてその
抵抗値を変化させ得るものである。このようなジ
ヨイステイツクを第５図に示すように点ａ（抵抗
Ｒ１大、抵抗Ｒ２小）〜点ｂ（抵抗Ｒ１小、抵抗
Ｒ２大）〜点ｃ（抵抗Ｒ１小、抵抗Ｒ２小）と操
作して可変抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を順次変化さ
せてやれば、ａ点で赤、ｂ点で緑、ｃ点で青とい
うように発光色を順次変化させることができ、第
６図の色度図に斜線で示すように、赤、緑、青の
３色の混合色を任意にかつ豊富に得ることが簡単
にできる。

第７図は先に示した調光可能な第１０図のもの
に本発明を適用した場合の一具体例であり、トラ
ンジスタTR４制御用にフリツプフロップFF５を
フリツプフロップFF４の次段にさらに接続した
ものである。

この場合においても、可変抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵
抗値を適宜設定することにより各照明負荷の混色
度合を任意に設定することができ、さらに、１周
期の内フリツプフロップFF２〜FF４の各タイマ
出力が終了した残余の期間はトランジスタTr１
〜Tr３がすべてオフする全オフ期間となるので、
この期間を適当に設定することにより任意の調光
を行なうことができる。なお、この期間ではトラ
ンジスタTr４が陰極２３の予熱を行ない次の１
周期の開始時点での内管２２ａの点弧を容易にし
ている。本例においてはジヨイステイツクの操作
で調色及び調光の両方を簡単に行なうことができ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明は、タイマ出力発生部を
多段接続して前段のタイマ出力発生部のタイマ出
力終了時点から次段のタイマ出力発生部がタイマ
出力を発生するように構成し、サイクル信号発生
部が設定する１周期毎にリセツト信号発生部によ
つて各タイマ出力発生部をリセツトするととも
に、各タイマ出力発生部のタイマ出力を各スイツ
チ要素のオン信号として用い、少なくともタイマ
出力発生部の一つにタイマ時間操作部を設けたの
で、簡単な構成で、動作が安定しかつ調色操作も
簡単な電源の利用率の良い可変色照明装置を得る
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロツク回路
図、第２図は同上の具体例を示す回路図、第３図
は同上説明のためのタイムチヤート、第４図は本
発明の実施例に用いられるジヨイステイツクの構
成を示し、同図ａは斜視図、同図ｂは底面図、第
５図は同上の操作を説明するためのグラフ、第６
図は同上の可変色範囲を示す色度図、第７図は本
発明の別の具体例を示す回路図、第８図乃至第１
０図は本発明の基礎となる回路図、第１１図は第
１０図示回路の動作説明のためのタイムチヤート
である。 Ｌ１〜Ｌ３……照明負荷、Ｓ１〜Ｓ３……スイ
ツチ要素、Tr１〜Tr４……トランジスタ、Ｅ…
…電源、Ｐ……制御部、CS……サイクル信号発
生部、TM１〜TM３……タイマ出力発生部、FF
１〜FF５……フリツプフロップ、TC……タイマ
時間操作部、RS……リセツト信号発生部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発光色の互いに異なる複数の照明負荷の各々
   に互いに選択的にオンされるスイツチ要素を接続
   し、照明負荷及びスイツチ要素の各直列回路を電
   源の両端に接続し、スイツチ要素を高速で順次繰
   り返しオンさせるとともに各スイツチ要素のオン
   期間を可変とする制御部を設けた可変色照明装置
   であつて、制御部を 所定の周期で繰り返し出力を発生するサイクル
   信号発生部と、 各々入力を受けた時点から所定時間だけタイマ
   出力を発生して各スイツチ要素にオン信号として
   供給する複数のタイマ出力発生部を有し、前段の
   タイマ出力発生部のタイマ出力の終了時点から次
   段のタイマ出力発生部がタイマ出力を発生するよ
   うに上記複数のタイマ出力発生部を多段接続して
   形成され、サイクル信号発生部の出力を初段のタ
   イマ出力発生部の入力としたタイマ部と、 サイクル信号発生部の出力に対応した出力を生
   成し二段目以降のタイマ出力発生部のリセツト端
   にリセツト信号として供給するリセツト信号発生
   部と、 タイマ出力発生部の少なくとも一つに設けられ
   上記所定時間を設定するタイマ時間操作部と、 で構成したことを特徴とする可変色照明装置。