JPS5946793A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は主として住宅用の照明器具に使用されるもの
で、例えばプルスイッチの操作により白熱電球等の光源
の調光を段階的に行ない得る照明装置に関するものであ
る。

照明用光源の調光を連続的に行なうだめの照明装置れと
して、例えば第１図に示すような構成のものが考えられ
る。第１図において１は白熱電球のような照明用光源、
２は調光器、３は電動機、４はプルスイッチであり、こ
のスイッチ４の操作により照明用光源１の調光を行なう
ものである。

第２図はこの佃明装置の回路図を示すもので、５は交流
゛電源、６はトライアック、７は調光用の可変抵抗、８
は抵抗、９はコンデンサ、１０はトリガーダイオードで
ある。

上記電動機３はプルスイッチ４の操作により回転を制御
されかつ第２図の可変抵抗７に連結されているので、電
動機３の回転により可変抵抗７を変化させトライアック
６の点弧位相を制御ず乙ことにより照明用光源１の連続
的な調光を行なうことができる。第３図はこの場合の時
間に対する照度の変化を示す特性図である。

このような（１に成の場合には、好みの明石さとな一つ
だ時に使用者がスイッチを切・つてから電動機の回転が
停止するまでに時間がかかるため希望する明るさを得る
ことが困ムであるとともに、調光が連続的であるため視
覚上の残光作用により照度の変化を確実に促え難い欠点
がある。しかもこの装置は調整に機構部品を多く使用す
るので信頼性に欠ける欠点もある。

そもそも、調光を行なうための住宅用照明器具に要求さ
れる条件としては （１）操作が簡単であること。

（２）　　なるべく調光の段階数を多く設定できること
。

（３）比較的短時間のうちに操作でき乙こと。

（４）調光のレベルがその都度操作者に認識できること
。

等がある。

ところが、（２）　（３１（４）の条件には、相反する
面があり、従来これらのすべての条件を満足させること
はできなかった。

例えば、特公昭４４−３０５３９号に示される照明装置
は明るさのレベルが２５％ずつ変化し４段階の調光しか
行ない得ないものである。また変化の時間間隔は全く不
明である。操作用スイッチの操作に応じて調光するもの
ではないから住宅用照明器具には使用できない。さらに
プログラム設定装置を用いないと調光できない構成のも
のである。

操作スイッチの操作ζこ応して調光するものとしては特
開昭５０−８２８６４号の制御装置があるが、これは第
１図ないし第３図に示しだものと同様間るさが無段階に
変化するものであって、操作者に変化幅を視覚可能にす
るものではない。

さらに特開昭４１１１８２８８号の負荷制御装置は、パ
ルスの計数に応じて出力が段階的に変化するものではあ
るが、段階的変化を連続的に行ない操作者の希望に応じ
任意の段階で停止するという使い方をするものではない
。単にＡ／Ｄ変換技術としての機構が示されているに過
ぎない。

この発明は上記の事情を解決するためになされたもので
、操作スイッチの操作中に光源の明るさのレベルを０３
〜０．８秒の時間間隔で段階的に増加もしくは減少させ
る構成をとることにより、比較的短い操作時間でしかも
調光のレベルを的確に認識することができ操作者の希望
するレベルに調整することの容易な照明装置を提供しよ
うとするものである。

この発明は、一段階毎に変化する明るさのレベル変化の
時間間隔を０３〜０８秒としたところに特徴がある。

すなわち、一般家庭などで望まれる調光段階数は、たと
えば、明・暗それぞれのムード照明としての明るさ、軽
作業が行なえる明るさ、来客応接時の明るさ、テレビ観
賞など寛ぎ時の明るさなど６段階程度である。そうして
、スイッチの操作中に明るさの変化が知覚でき、しかも
、所望の明るさのレベルでスイッチを切−って所望の明
るさを得ることが短時間で、かつ適確に行なえることが
要求されるものである。

とこ・うで、明るさの変化２知覚させる１段階毎の変化
幅は５％以上が好ましいことが実験によって確められた
。そして、スイッチの操作中に光源の明るさのレベルを
段階的に増加もしくは減少させ一段階毎の明るさの変化
幅を視覚可能な程度に８周整するようにしプζものにお
いて、操作者が所望の明るさであることを認めてスイッ
チを操作する時間は最短で０３秒かかることが実験によ
って明らかにな・った。しノζが〜って、１段階毎の時
間間隔を０３秒未満で設定しても実用的でない。捷た、
その時間間隔が０８秒を超えると時間間隔が大き過ぎ、
−周期が長くなって操作者に苦痛を与えるものであるこ
とが実験によつ′Ｃ明らかになった。

以上のことから、一段階毎の時間間隔が短か過ぎると実
用的でなく、また、長過ぎると操作者に′苦痛を与えて
しまうものであり、その時間間隔を０３〜０８秒に設定
することにより、所望の明るさでの操作が適確にできろ
とともに操作者にいらだちを与えることなく短時間で所
望の明るさが得られる。

以下図面を参押してこの発明の一実施例を説明する。

第４図に示すように、この照明装置の主回路は交流電源
Ｅ８の一端をトライアックＱ、のような位相制御装置を
介してランプなどの光源りの一タ１．１に接続し、他端
を光源りの他端に接続することによって構成する。

交流電源ＥＲの両端子間に、４個のダイオードよりなる
全波整流器り。を接続し、ｔの出力端子間に抵抗ＲＩを
介して図示の極性の定電圧ダイオードＺＤ。

およびコンデンサＣ１の並列回路を接続し第１の直流定
電圧電源を構成する。

同様に全波整流器り。の出力端子間に抵抗島を介して定
電圧ダイオードＺＤ、およびコンデンサＣ２の並列回路
を接続し、第２の直流定電圧電源を構成する。

次に調光袋Ｍ、Ｉこついて説明する。ます点弧位相制御
回路中のクロックパルス発生回路を説明すれば、この回
路は定電圧ダイオードＺＤ、の端子間に抵抗Ｒ３および
抵抗Ｒ４の直列回路を接続するとともに、操作用スイッ
チとしてプルスイッチＳＷを介して抵抗Ｒ５およびコン
デンサＣ３の直列回路を接続し抵抗島およびコンデンサ
Ｃｓの接続点をＰＵＴ　Ｑ、のアノードへ、前記抵抗も
およびＨ・４の接続点をＰＵＴＱ２のゲートへそれぞれ
接続し、そのカソードを抵６ 抗４を介して接地することにより構成する。

このクロックパルス発生回路は後述するように光源の明
るさのレベルを０．３〜０．８秒の時間隔で段階的に変
化させるだめのクロックパルスを発生させるものである
。

次にクリアパルス発生回路は定電圧ダイオードＺＤ、の
端子間にコンデンサＣ４および抵抗島の直列回路を接続
したものである。

捷だシフトレジスターＣとしては、例えば内部回路がＤ
形フリップフロップおよびインバータで構成され、クロ
ック端子に加えられるシフトパルスの立上りでデータを
読み込むようにな−っているスタティックシフトレジス
タを用いることができる。

第４図のシフトレジスターＣにおいて、（１）は電源ｖ
ｔｌＤ端子、（２）はデータ入力端子、（３）はクリア
入力端子、（４）はクロック端子であり、（５）〜（８
）はＱ＋’〜Ｑｊ出力端子、（９）は接地端子を示して
いる。

シフトレジスター６の出力側に抵抗Ｒ，〜１１．．．抵
抗Ｒ１２〜ｉｔ、フ、トランジスタＱ３、ＰＵＴ　Ｑ４
、コンデンサＣ１およびトランスＴ　Ｉ（よりなるＰＵ
Ｔ弛張発振回路を構成する。すなわち出力端子（５）〜
（８）をそれぞれ段階的な点弧位相を設定するための抵
抗ｌ−〜１（，１を介して一括し、これを定電圧ダイオ
ードＺＤ２の両側端子間に接続された抵抗ＲＩｔおよび
”１３の接続点に導く。

ｇ、ｉｃ抵抗Ｒ，、１１・・は各段階毎の照度０変化幅
が５〜１（１１％となり視覚可能な程度となるようにそ
の抵抗値を選定する。

前記接続点をさらに抵抗ＲＩ４　を介してトランジスタ
Ｑ３のベースに接続し、トランジスタＱ３のコレクタは
抵抗几１．を介して定電圧ダイオードｚ１）２の正端子
に接続し、エミッタはコンデンサＣ３を介して接地する
。

一方、定電圧ダイオードＺＤ２の端子間に抵抗Ｒよおよ
びＲ１７の直列回路を接続し、その接続点を点弧素子で
あ４　ＰＵＴ　Ｑ、のゲートへ、前記トランジスタＱ３
のエミッタをＰ（ＩＴＱ、のアノードへ接続するととも
にそのカソードをトランスＴ　Ｒの１次側を介して接地
する。：なおトランスＴＲの２次側よリトライアツクＱ
１ヘゲート信号を供給するように構成する。

次にこの照明装置の作用を説明する。まず操作用スイッ
チとしてのプルスイッチＳＷが開放された状態で電源Ｅ
８が投入されると、クリアパルス発生回路においてコン
デンサＣ４の充電電流が流れ、抵抗Ｒ７の両端にパルス
電圧が発生する。この電圧がクリアパルスとしてシフト
レジスタＩＣのクリア入力端子（３）に加えられる。こ
の状態でシフトレジスタＩＣには電源電圧ｖＤＤおよび
データ入力が加えられているものの、クロック端子（４
）？こはシフトパルスが印加されていないので出力端子
（５）〜（８）には出力電圧が発生していない。したが
ってトランジスタＱ３のベースには定電圧ダイオードＺ
Ｄ２によ・つて与えられた電圧が抵抗Ｒ１２およびＲ１
３により分圧され抵抗■も、４　を介して印加され比較
的低いベースバイアス電圧が設定される。そこでトライ
アックＱ、のトリガ位相も比較的遅れた位相となり、光
源りへの供給電圧も比較的低い値となる。

次にプルスイッチＳＷの接点を閉じると、接点が閉じて
いる間抵抗ｌ（３〜Ｈ，、、ＰＵＴ　Ｑ２．　　コンデ
ンサＣ３で構成されたクロックパルス発生回路が動作し
この電圧がクロックパルスとしてシフトレジスタＩＣの
クロック入力端子（４）に供給される。その結果、まず
時刻ｔ１でシフトレジスターＣ０）Ｑｌ′出力が発生し
、この出力はデータ入力が直流で連続して印加されてい
るのでその間発生し続ける。

これを受けて弛張発振回路におけるトランジスタＱ３の
ペースには、定電圧ダイオードＺ　Ｄ２によ−って規定
された電圧の抵抗へおよびＲ１２の並列抵抗値と抵抗”
＋３によって分圧された値とほぼ等しい値のものが印加
されることになる。すなわち前述した時刻【。−１１間
のバイアスよりもｌ−ジンジスタＱ３のベースバイアス
は増加し、これによりトライアックＱ１０〕トリガ位相
も進み光源りへの印加電圧も上昇する。

さらに時刻が進んで＋２になると）’ＵＴ　Ｑ２等から
なるクロックパルス発生回路は抵抗Ｒ３の両端に２番目
のパルスを発生し、これがレジスターＣのクロック入力
端子（４）に供給されるので、前述したと同様にシフト
レジスターＣのＱ７出力端子（６）も出力′電圧を発生
する。これによりトランジスタＱ３のベースには、定電
圧ダイオードＺＤ、によって規定されのが抵抗几、４を
介して印加される。

この結果、時刻ｔ、〜ｔ２間のバイアスよりもさらにト
ランジスタＱ３のベースバイアスは増加し、したがって
トライアックＱ、のｌ・リガ位相もさらに進み光源りへ
の印加電圧もさらに上昇する。

以後同様の経過により時刻ｔ３に到ると、シフトレジス
タのＱ！高出力発生し、時刻ｔ４に到るとＱ、１出力が
発生しこれに伴ないトランジスタＱ３のベースバイアス
が増加して光源りに対する印加電圧は段階的に上昇する
。

この状態で、時刻ｔ４以降、プルスイッチＳＷの接点を
閉じ続けてもクロックパルスは発生するがこの場合それ
に応動するシフトレジスタＩＣの出力はないので負荷印
加電圧に影響することはない。

しかもプルスイッチＳＷの接点をいつ開放してもこのス
イッチ８ＷはシフトレジスタＩｃｏ）電源電圧ｖＤｌ）
およびデータ入力を与える電源とは別系統にな−ってい
るので、第４図の場合交流電源Ｅ３が接続されている限
り、それまで発生していたシフトレジスタＩＣの出力は
そのｉｔ発生し続ける。しだがって光源りに対する印加
電圧もその値を変えることな°く、一定のレベルを保持
する。

かくしてプルスイッチＳＷの接点の開閉操作により、最
初のレベルを含めて５段階の出力レベルを得ることがで
きる。この出力レベルの数はシフトレジスタＩＣの出力
端子数をふやすことにより容易１こ増加することができ
、第４図のものは簡略化のために５段階のものを示した
が、この数は必要に応じ、さらに増加し充分なものとす
るのが普通である。

この照明器具は信号回路中の１接点の開閉操作により、
光源に供給する電圧のレベルを任意に設定できる。した
がってこれが高い天井などに取り付けられていてもプル
スイッチＳＷを引一つ張っている時間に応じて第５図に
示すように段階的に上昇するように照度を変化させるこ
とができ、しかもプルスイッチＳＷを放せばその直前の
照度を維持できるものである。

しかも変化に要する時間は各段階ごとに一定であり、か
つ一段階ごとの照度の変化幅ＥＡは例えば抵抗Ｒ＆〜Ｒ
ＩＩの設定により視覚可能な程度に調整されている。こ
の変化幅が小さいと視覚上の残光作用により各段階の区
別が困難となり、まだ太きすぎても暗状態から明状態ま
での変化数が少ないため希望の明るさが得られなくなる
。

したがってその変化幅をこの実施例では次のようにして
いる。すなわち、最高出力時の照度を１００とした場合
に５〜［０としかつ第５図において時刻１、における黒
度を４０〜６０とずれば６段階程度とることができる。

しかも１段階移行するに要する時間を０３〜０８秒程度
にする。このようにすると１段階移行するのに照度変化
が５〜［０チとなるので残光作用も少なく、使用者にと
っての照度変化が明瞭に感じることができ、しかも実用
上充分な程度の小きざみなものとすることができろ。

しだが−って使用者はプルスイッチＳ　Ｗを閉じ段階的
に照度が変化するのを見ながら希望の明るさとなったと
きに、前記スイッチＳＷを開くことにより容易か一つ的
確に即度の調整を行なうことができる。しかも、その操
作が短時間で適確に行なえるもので操作者に苦痛を与え
ることもない。

また、との照明装置において照度の制御はスイッチ接点
の閉成時間の長短によってのみなされるものであるから
、機構部に依存する度合が少ないので制御の信頼性を向
上することができる。

なお、この発明は上記実施例のみに限定されるものでは
なく要旨を変更しない範囲において種々変形して実施す
ることができる。

例えば上記実施例においては照度が段階的に順次増加す
るものについて説明しだがこの発明は第６図に示すよう
に時間とともに順次減少するように構成することもでき
る。

また操作用のスイッチとしては第７図右端に示すような
プルスイッチの場合について説明したが、この発明は必
ずしもこれにこだわるものではなく同図中央および左端
に示すようなトグルスイッチあるいは回転形スイッチ等
を適宜選択して差しつかえない。

以上述べたようにこの発明によれば、操作スイッチの操
作中光源の明るさのレベルを段階的に増加または減少さ
せ、かつ、一段階毎の明るさのレベルの変化幅を視覚可
能としだものにおいて、一段階のレベルを０．３〜０８
秒の時間間隔で変化させるようにした構成をとることに
より、操作者に苦痛を与えることがない比較的短い操作
時間で調光のレベルを的確に認識することができ操作者
の希望するレベルに調整することの容易な照明装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第【図はこの発明の詳細な説明装置の一例の概略的な構
成図、第２図は第１図の装置の回路図、第３図は同じく
照度の変化特性図である。第４図はこの発明の一実施例
の回路構成図、第５図および第６図はこの発明の詳細な
説明するだめの段階的な照度の変化特性図、第７図はこ
の発明において用いる各種スイッチの例を示す説明図で
ある。 【・・・照明用光源　　　２・・・調光器３・・・電動
機　　　　　４・・・プルスイッチ５・・・交流′電源
　　　　６・・・トライアック７・・・可変抵抗　　　
　８・・抵抗 ９・・・・コンデンサ　　　　【０・・・トリガーダイ
オードＢＳ・、交流電源　　　　Ｑ、・・・トライアッ
クＬ・・光源　　　　　　Ｄ。・・・全波整流器■（・
１〜■（１□・・・抵抗　　　　Ｃ１〜Ｃ５・・・コン
デンサ１）Ｚ、　、、　ＤＺ２．、定心圧ダイオードＱ
、、Ｑ、　、、、　ＰＵＴ　　　　　Ｑ３・・）ランジ
スタ特許出願人　東芝電材株式会社 代理人　弁理士　　小野１）芳　弘 図面の、争ｌυ（内容に変更なし） 才　１　日 才　２　図 時　間− 才　５　図 ド丹　聞→ 才　７　囚 手わ■ネ山■三仙１（１全１発） 事１′１どの関係　　　待Ｖ’（出願人東京都港区芝浦
１丁口１番／１３号 トウシバ゛デ〉すイ （３７５）東芝電材株式会社 サ　　　　トウ　　　タイ　　　υり 代表者　ＣＩｆ藤大六 ４、代　１’Ｊｊ　　人 〒２１０ 神奈川県川崎市幸区堀川町７２番地 東芝電材株式会社　堀用町事業場内 願由、明細用Ｊ３よび図面 ６、補正の内容 （１）願出を別紙のとぐ１タリ訂正づ°る（浄田、内容
に変更なし）。 （２）明ｍＷ全文を別紙のどおり訂正ザるく浄山、内容
に変更なし） （３）図面を別紙のとおり訂正する（郡用、内容に変更
なし）。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と、この電源から付勢されるランプなど
   の光源と、操作スイッチと、このスイッチの操作中に前
   記光源の明るさのレベルを段階的に増加もしくは減少さ
   せかつ一段階毎の明るさのレベルの変化幅を視覚可能な
   程度に調整する調光装置と、を具備し、前記１段階毎の
   レベルを０．３〜０８秒の時間間隔で変化させるように
   したことを特徴とする照明装置。