WO2010001441A1 - 調光機能付アダプタ、調光機能付照明灯、調光機能付ソケット、および照明制御装置 - Google Patents

調光機能付アダプタ、調光機能付照明灯、調光機能付ソケット、および照明制御装置 Download PDF

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WO2010001441A1
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luminance
lamp
load power
dimming
illumination
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PCT/JP2008/001773
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志賀雅人
北原忠幸
神子諭
小島直人
福田志郎
Original Assignee
株式会社MERSTech
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    • H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04—Controlling
    • H05B39/041—Controlling the light-intensity of the source

Definitions

  • the present invention relates to an adapter with a dimming function, an illumination lamp with a dimming function, a socket with a dimming function, and an illumination control device.
  • Patent Document 1 discloses a full-bridge MERS.
  • MERS an element capable of forward control, such as a transistor having a power MOSFET or a diode connected in antiparallel, is used as an element having no reverse blocking capability.
  • the MERS is configured by connecting a bridge circuit composed of four semiconductor elements and a capacitor that absorbs and releases magnetic energy to the positive electrode and the negative electrode of the bridge circuit. And MERS can flow an electric current in either direction by controlling the gate phase of these four semiconductor elements.
  • MERS multi semiconductor elements located on a diagonal line among four semiconductor elements connected in a bridge form a pair, and the ON / OFF switching operation of the two pairs is performed in synchronization with the frequency of the power source. When one pair is on, the other pair is turned off. In addition, the capacitor repeatedly charges and discharges magnetic energy in accordance with the ON / OFF switching timing.
  • MERS controls the magnitude of the output voltage and the current phase of MERS by controlling the gate phase of two pairs of two semiconductor elements located on the diagonal line among the four semiconductor elements. It can be arbitrarily controlled, and thereby a desired power factor can be obtained.
  • Japanese Patent No. 3634982 Japanese Patent No. 3634982
  • an illumination lamp including a discharge lamp such as a fluorescent lamp, a mercury lamp, or a sodium lamp is designed so as to obtain a specified luminance at a voltage of about 60% normally with respect to a rated voltage of 100V. This is because about 30% of the rated voltage is considered as an increase in load power necessary to maintain the specified brightness due to aging deterioration of the lamp, that is, a consumption margin, and about 10% of the voltage is considered. This is because the increase in load power necessary for maintaining the specified luminance according to the distance from the distribution board, etc., that is, the arrangement margin is taken into consideration.
  • the power supply voltage supplied from the electric power company is about 105 V, which is larger than the rated voltage 100 V, and although there is a slight decrease due to power transmission loss, a power supply voltage of about 103 V is supplied to each home. . Therefore, when the illuminating lamp is newly installed, an excessive voltage of about 43 V is applied, and wasteful power is consumed. Since such wasteful power consumption contributes to global warming and air pollution, it is required to reduce power consumption and save energy.
  • an illuminating lamp control device including an inverter-type fluorescent lamp and a control device that adjusts and controls the inverter-type fluorescent lamp to a desired luminance.
  • this illuminating lamp control device the user can control the inverter type fluorescent lamp to a desired luminance, and wasteful power consumption can be suppressed.
  • an expensive inverter-type fluorescent lamp compatible with dimming control must be adopted, and other than the inverter-type fluorescent lamp compatible with dimming control Dimming is difficult with existing fluorescent lamps and discharge lamps such as mercury lamps and sodium lamps.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a technique capable of reducing useless power consumption by dimming control of an illumination lamp.
  • an aspect of the present invention is an adapter with a dimming function, and the dimming function adapter is connected between a socket electrically connected to a power source and an illumination lamp. It is an adapter with an optical function, and is provided with a load power adjustment switch that adjusts load power for turning on the illumination lamp, which is supplied from the power source to the illumination lamp, and a dimming control unit that controls the load power adjustment switch,
  • the load power adjustment switch has at least two reverse conduction type semiconductor switches and a capacitor for accumulating the magnetic energy of the current at the time of current interruption and regenerating the illumination lamp, and the gate phase of the reverse conduction type semiconductor switch The load power supplied to the illuminating lamp is adjusted by controlling.
  • the dimming function illumination lamp includes a load power adjustment switch that adjusts load power supplied from a power source to the electrode unit, and a load power adjustment switch.
  • a dimming control unit that controls the load power adjustment switch, at least two reverse conducting semiconductor switches, a capacitor for accumulating the magnetic energy of the current at the time of current interruption and regenerating to the illuminating lamp, The load power supplied to the illuminating lamp is adjusted by controlling the gate phase of the reverse conducting semiconductor switch.
  • the other aspect of this invention is a socket with a dimming function
  • this socket with a dimming function is a socket with a dimming function connected between a power supply and an illumination lamp, and is supplied to an illumination lamp from a power supply.
  • another aspect of the present invention is a lighting control device, and the lighting control device includes any one of the above-described adapter with a dimming function, a lighting lamp with a dimming function, or a socket with a dimming function,
  • the dimming control unit controls the load power adjustment switch so as to adjust the load power so that the luminance changes to the target luminance less than the initial luminance after the illuminating lamp is lit at the initial luminance.
  • Another aspect of the present invention is also an illumination control device, and the illumination control device is connected between the illumination lamp and the power source, and is a load for lighting the illumination lamp that is output from the power source to the illumination lamp.
  • a load power adjustment switch for adjusting power a dimming control unit for controlling the load power adjustment switch, and a dimming instruction unit for instructing dimming to the dimming control unit.
  • the load power adjustment switch is controlled so as to adjust the load power so that the luminance changes to the target luminance less than the initial luminance after the illuminating lamp is turned on at the initial luminance.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining MERS switching control by the control unit.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining switching control of MERS by the control unit.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining MERS switching control by the control unit.
  • FIGS. 5A, 5 ⁇ / b> B, 5 ⁇ / b> C, and 5 ⁇ / b> D are diagrams for explaining operation results of the MERS embedded system. It is a figure which shows the other aspect of MERS. It is a figure which shows the other aspect of MERS. It is a schematic diagram of an illuminating lamp, an adapter, and a socket.
  • MERS Magnetic energy regenerative switch
  • the illumination control device is connected between an illuminating lamp having an inductive load and a power source, and is output from the power source to the illuminating lamp, and adjusts the load power for adjusting the load power for lighting the illuminating lamp.
  • the load power adjustment switch is, for example, a magnetic energy regenerative switch (MERS) (hereinafter referred to as MERS).
  • MERS magnetic energy regenerative switch
  • the dimming control unit controls the load power adjustment switch so as to adjust the load power so that the luminance changes to the target luminance less than the initial luminance after the illuminating lamp is lit at the initial luminance.
  • MERS as a load power adjustment switch
  • a MERS embedded system in which MERS is connected in series between an AC voltage source and a dielectric load will be described as an example.
  • MERS can comprise an alternating current power supply device by incorporating it into an alternating voltage source, and can constitute a MERS built-in load by incorporating it into an inductive load.
  • FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the MERS embedded system 10.
  • the MERS embedded system 10 includes an AC voltage source 20 and an inductive load 50 having inductance.
  • MERS 30 is inserted between AC voltage source 20 and inductive load 50.
  • the MERS embedded system 10 includes a control unit 40 that controls switching of the MERS 30.
  • the MERS 30 is a magnetic energy regenerative switch that can control currents in both forward and reverse directions and can regenerate magnetic energy to the load side without loss.
  • the MERS 30 includes a bridge circuit composed of four reverse conducting semiconductor switches SW1, SW2, SW3, and SW4, and an energy storage capacitor 32 that absorbs magnetic energy of a current flowing through the circuit when the bridge circuit is switched off. Prepare.
  • a reverse conducting semiconductor switch SW1 and a reverse conducting semiconductor switch SW4 are connected in series, a reverse conducting semiconductor switch SW2 and a reverse conducting semiconductor switch SW3 are connected in series, and they are connected in parallel. Is formed.
  • the capacitor 32 is at a connection point between the DC terminal DC (P) at the connection point between the reverse conduction type semiconductor switch SW1 and the reverse conduction type semiconductor switch SW3, and between the reverse conduction type semiconductor switch SW2 and the reverse conduction type semiconductor switch SW4. It is connected to a direct current terminal DC (N). Further, there is an alternating current between the AC terminal at the connection point between the reverse conduction type semiconductor switch SW1 and the reverse conduction type semiconductor switch SW4 and the AC terminal at the connection point between the reverse conduction type semiconductor switch SW2 and the reverse conduction type semiconductor switch SW3.
  • the voltage source 20 and the inductive load 50 are connected in series.
  • a first pair of reverse conducting semiconductor switches SW1 and SW2 located on the diagonal line disposed in the MERS 30 and a second pair of reverse conducting semiconductor switches SW3 and SW4 also located on the diagonal line are connected to the power source. It is turned ON / OFF alternately in synchronization with the frequency. That is, when one pair is ON, the other pair is OFF. For example, when an OFF gate is given to the first pair and an ON gate is given to the second pair, the current conducted in the forward direction is changed to the reverse conduction type semiconductor switch SW3-capacitor 32- The capacitor flows through the path of the reverse conducting semiconductor switch SW4, whereby the capacitor 32 is charged. That is, the magnetic energy of the circuit is stored in the capacitor 32.
  • the magnetic energy of the circuit at the time of current interruption is accumulated in the capacitor until the voltage of the capacitor 32 rises and the current becomes zero, and the current interruption is completed when the voltage of the capacitor 32 rises until the capacitor current becomes zero.
  • the ON gate is already given to the second pair, the charge of the capacitor 32 is discharged to the inductive load 50 through the reverse conducting semiconductor switches SW3 and SW4 which are turned on and accumulated in the capacitor 32. Magnetic energy is regenerated to the inductive load 50.
  • a pulse voltage is applied to the inductive load 50.
  • the magnitude of the voltage depends on the capacitance of the capacitor 32 and the reverse conduction type semiconductor switches SW1 to SW4 and the inductive load 50 are resistant to each other. It can be within the allowable voltage range. Further, unlike the conventional series power factor correction capacitor, a direct current capacitor can be used for MERS30.
  • the reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4 are made of power MOSFETs, for example, and have gates G1, G2, G3, and G4, respectively. Body diodes are connected in parallel to the channels of the reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4.
  • a diode may be added in reverse parallel to the reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4.
  • the reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4 for example, an element such as an IGBT or a transistor having a diode connected in antiparallel can be used.
  • the control unit 40 controls switching of the reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4 of the MERS 30. Specifically, a pair ON / OFF operation composed of reverse conducting semiconductor switches SW1, SW2 located on a diagonal line in the bridge circuit of MERS 30 and a pair ON / OFF operation composed of reverse conducting semiconductor switches SW3, SW4 are provided.
  • the control signal is transmitted to the gates G1 to G4 so that each of them is simultaneously performed every half cycle so that when one is ON, the other is OFF.
  • 2A, 2 ⁇ / b> B, 3 ⁇ / b> A, 3 ⁇ / b> B, 4 ⁇ / b> A, and 4 ⁇ / b> B are diagrams for explaining switching control of the MERS 30 by the control unit 40.
  • the control unit 40 turns on the reverse conducting semiconductor switches SW1 and SW2 in a state where the capacitor 32 has no charging voltage, as shown in FIG. 2A, the current is reverse conducting semiconductor switches SW3 and SW1. And a path passing through the reverse conduction type semiconductor switches SW2 and SW4, and enters a parallel conduction state.
  • the control unit 40 turns off the reverse conducting semiconductor switches SW1 and SW2 at a predetermined timing before the voltage of the AC voltage source 20 is inverted, for example, about 2 ms.
  • the current flows through a path passing through the reverse conducting semiconductor switch SW3-capacitor 32-reverse conducting semiconductor switch SW4.
  • the magnetic energy is absorbed (charged) in the capacitor 32.
  • the reverse conducting semiconductor switches SW3 and SW4 are turned on at the timing when the reverse conducting semiconductor switches SW1 and SW2 are turned off.
  • the current is cut off.
  • the reverse conducting semiconductor switches SW3 and SW4 are already ON, and the capacitor 32 has a charging voltage, so that the current is reverse conducting as shown in FIG. It flows through a path passing through the type semiconductor switch SW4-capacitor 32-reverse conducting type semiconductor switch SW3. Then, the magnetic energy accumulated in the capacitor 32 is released (discharged).
  • the control unit 40 turns off the reverse conducting semiconductor switches SW3 and SW4.
  • the current flows through a path passing through the reverse conducting semiconductor switch SW1-capacitor 32-reverse conducting semiconductor switch SW2.
  • the reverse conducting semiconductor switches SW1 and SW2 are turned on at the timing when the reverse conducting semiconductor switches SW3 and SW4 are turned off.
  • the current is cut off, and when the voltage of the AC voltage source 20 is inverted, the reverse conducting semiconductor switches SW1 and SW2 are already ON, and the capacitor 32 has a charging voltage. As shown in b), the current flows through a path through the reverse conducting semiconductor switch SW2-capacitor 32-reverse conducting semiconductor switch SW1. Then, the magnetic energy accumulated in the capacitor 32 is discharged. When the discharge from the capacitor 32 is completed, the parallel conduction state shown in FIG. Thus, the MERS 30 can flow a current in both directions by alternately bringing two pairs of opposing conductive semiconductor switches facing each other into a conductive state.
  • FIGS. 5A, 5 ⁇ / b> B, 5 ⁇ / b> C, and 5 ⁇ / b> D are diagrams for explaining operation results of the MERS embedded system 10.
  • 5A shows the waveforms of the power supply voltage and current when the MERS 30 is not incorporated
  • FIG. 5B shows the waveforms of the power supply voltage, current, and load voltage when the MERS 30 is incorporated.
  • FIG. 5C shows the waveform of the capacitor voltage and the current flowing through the reverse conducting semiconductor switch SW1
  • FIG. 5D shows the timing when the reverse conducting semiconductor switch SW1 is turned on.
  • the power factor of the AC voltage source 20 is smaller than 1.
  • the phase of the current can be advanced as shown in FIG.
  • the power factor can be 1.
  • the MERS 30 stores the magnetic energy of the inductive load 50 in the capacitor 32 by adjusting the gate phase of the two pairs on the diagonal line of the reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4, and advances the phase of the current.
  • the power factor of the AC voltage source 20 can be made 1.
  • the MERS 30 can not only advance the phase of the current but also can arbitrarily control the phase of the current, whereby the power factor can be arbitrarily adjusted.
  • the load voltage can be increased or decreased steplessly.
  • the capacitor voltage is 0 at the timing when the reverse conducting semiconductor switch SW1 is turned on, and the current flowing through the reverse conducting semiconductor switch SW1 is parallel. This is a current that flows through the diode of the reverse conducting semiconductor switch SW1 when conducting.
  • the capacitor voltage is 0 even when the reverse conducting semiconductor switch SW1 is turned off. That is, switching is performed at 0 voltage and 0 current, and therefore loss due to switching can be eliminated. Since the other three reverse conducting semiconductor switches SW2 to SW4 are switched in synchronization with the reverse conducting semiconductor switch SW1, the same result is obtained.
  • the charging / discharging cycle of the capacitor 32 is a half cycle of the resonance cycle of the inductive load 50 and the capacitor 32.
  • the MERS 30 always has zero voltage 0. Current switching, that is, soft switching is possible.
  • the capacitor 32 used in the MERS 30 is only for storing the magnetic energy of the inductance in the circuit. For this reason, the capacitor capacity can be significantly reduced as compared with the voltage source capacitor of the conventional voltage type inverter.
  • the capacitor capacity is selected so that the resonance period with the load is shorter than the switching frequency.
  • each MERS 30 can be given a unique ID number, and this can be used to control each MERS 30 by receiving an external control signal.
  • the MERS 30 can be wirelessly controlled by sending a control signal wirelessly using a communication line such as the Internet.
  • the MERS 30 has a configuration including a bridge circuit formed by four reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4 and a capacitor 32 connected between the DC terminals of the bridge circuit. May have the following configuration.
  • FIG. 6 and 7 are diagrams showing another aspect of the MERS 30.
  • FIG. The MERS 30 shown in FIG. 6 has two reverse-conducting semiconductor switches, two diodes and two full-conducting MERS 30 composed of the four reverse-conducting semiconductor switches SW1 to SW4 and one capacitor 32 described above. It is a vertical half-bridge type composed of two capacitors.
  • the vertical half-bridge structure MERS 30 is provided in parallel with two reverse conducting semiconductor switches SW5 and SW6 connected in series, and the two reverse conducting semiconductor switches SW5 and SW6. It includes two capacitors 33 and 34 connected in series, and two diodes D1 and D2 connected in parallel with the two capacitors 33 and 34, respectively.
  • the MERS 30 shown in FIG. 7 is a horizontal half-bridge type.
  • the horizontal half-bridge MERS is composed of two reverse conducting semiconductor switches and two capacitors. More specifically, the horizontal half-bridge structure MERS 30 includes a reverse conducting semiconductor switch SW7 and a capacitor 35 provided in series on the first path, and a second path parallel to the first path. Includes a reverse conducting semiconductor switch SW8 and a capacitor 36, and wirings connected in parallel to the first and second paths.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of the illuminating lamp 60, the adapter 70, and the socket 80.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of the illumination control apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a functional block diagram illustrating the configuration of the illumination control device.
  • the adapter 70 is, for example, screwed into each of a spherical illumination lamp 60 and a socket 80 to electrically connect the illumination lamp 60 and the socket 80.
  • the shape of the illuminating lamp 60 is not particularly limited, and may be a ring-shaped illuminating lamp, a straight tube illuminating lamp, or the like, and the shapes of the adapter 70 and the socket 80 are appropriately set in accordance with the shape of the illuminating lamp 60. It can be changed.
  • the illumination control apparatus 200 of the present embodiment is configured such that an adapter 70 (70a to 70f) is provided between each of the illumination lamps 60 (60a to 60f) and the AC voltage source 20. It is. More specifically, the illumination lamps 60 (60a to 60f) are connected to the sockets 80 (80a to 80f) electrically connected to the AC voltage source 20 via the adapters 70 (70a to 70f).
  • the lighting control device 200 includes adapters 70a to 70f (see FIG. 9) including the MERS 30 and the dimming control unit 90, and instructs the dimming control units 90 to dimm the illumination lamps 60a to 60f.
  • a illuminance sensor 97 as a situation detecting means for detecting the situation around the illuminating lamps 60a to 60f.
  • the illuminance sensor 97 detects the illuminance in the irradiation area of the illumination lamps 60a to 60f.
  • the illuminating lamp 60 is, for example, an illuminating lamp having an inductive load, an illuminating lamp connected to the inductive load, or an illuminating lamp having a resistive load. Examples of the illumination lamp having an inductive load include a discharge lamp.
  • the discharge lamp is, for example, a fluorescent lamp, a mercury lamp, a sodium lamp, or a neon lamp.
  • examples of the illuminating lamp connected to the inductive load include an incandescent lamp that does not have an inductive load, and a lamp connected to a light source such as an LED.
  • the incandescent lamp or LED etc. are mentioned as an illuminating lamp which has a resistive load. In the present embodiment, a case where a discharge lamp is used as the illumination lamp 60 will be described as an example.
  • the adapter 70 is an adapter with a dimming function including the MERS 30 and the dimming control unit 90, and the dimming control unit 90 adjusts the magnitude of the output voltage and the current phase of the MERS 30.
  • the brightness of the illuminating lamp 60 can be adjusted continuously, that is, steplessly.
  • the MERS 30 is provided between the socket 80 electrically connected to the AC voltage source 20 and the illuminating lamp 60.
  • the dimming control unit 90 transmits a control signal to the gates G1 to G4 of the reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4, and controls the magnitude of the output voltage and current phase of the MERS 30, and the dimming instruction unit 100. And an instruction acquisition unit 92 that transmits a signal to the control unit 40 or the parameter change instruction unit 96.
  • the dimming control unit 90 holds parameters such as initial luminance that is luminance when the illuminating lamp 60 is turned on and target luminance that is luminance lower than the initial luminance that is an adjustment target in dimming control described later.
  • a parameter holding unit 94 is provided.
  • the parameter holding unit 94 holds a luminance voltage table in which the luminance of the illuminating lamp 60 and the voltage output to the illuminating lamp 60 are associated with each other.
  • the control unit 40 refers to the luminance voltage table and adjusts the voltage output to the illuminating lamp 60 so that the illuminating lamp 60 has a predetermined luminance.
  • the dimming control unit 90 includes a target luminance deriving unit 98 that derives the target luminance from the initial luminance.
  • the target luminance deriving unit 98 holds a target luminance deriving table in which the initial luminance value is associated with the target luminance value, and the target luminance is derived based on the initial luminance value held in the parameter holding unit 94. Then, the derived target luminance value is transmitted to the parameter holding unit 94.
  • the dimming control unit 90 includes a parameter change instruction unit 96 that instructs the control unit 40 to change the parameter held in the parameter holding unit 94.
  • the parameter change instruction unit 96 updates the parameters held in the parameter holding unit 94 with respect to the control unit 40 in accordance with an instruction from the dimming instruction unit 100 or a detection result of the illuminance sensor 97 as a situation detection unit.
  • a control signal is transmitted as follows.
  • the parameter change instruction unit 96 holds a luminance / illuminance correspondence table in which the luminance of the illumination lamp 60 is associated with the illuminance of the light irradiation region.
  • the dimming instruction unit 100 instructs the dimming control unit 90 to dimm the illuminating lamp 60 via the MERS 30.
  • the dimming instruction unit 100 is in the form of a general remote controller, for example, and is configured to transmit a control signal from the remote by infrared rays.
  • the instruction acquisition unit 92 is provided with an infrared light receiving unit.
  • the dimming instruction unit 100 is provided with an operation switch (not shown). When the user operates the operation switch, a control signal is transmitted to the dimming control unit 90 to start the dimming control selected by the user or The end can be instructed.
  • the control signal from the dimming instruction unit 100 is received by the instruction acquisition unit 92, and the control signal is transmitted from the instruction acquisition unit 92 to the control unit 40.
  • the control unit 40 has a memory unit (not shown) in which various control programs are stored.
  • the control unit 40 stores a control program corresponding to the control content specified by the dimming instruction unit 100.
  • the dimming of the illuminating lamp 60 is executed.
  • the adapters 70a to 70f on which the unique MERS 30 is mounted are connected to the illumination lights 60a to 60f, respectively, so that the luminance of the illumination lights 60a to 60f can be controlled independently. .
  • a unique address is set so that the MERS 30 of each adapter 70 can be individually accessed, and the dimming instruction unit 100 adjusts by wired or wireless communication via a network such as the Internet or a local area network (LAN).
  • the light control unit 90 may be configured to instruct dimming.
  • the dimming instruction unit 100 may be configured to be incorporated in a small information terminal device such as a mobile phone.
  • the illumination control device 200 includes a voltmeter 110 that detects the output voltage Vout from the MERS 30.
  • Control by the dimming control unit 90 of the MERS 30 incorporated in each of the adapters 70a to 70f is executed according to an instruction from the dimming instruction unit 100, and the control content is selected via the dimming instruction unit 100.
  • the As one of the control contents for example, there is an energy saving dimming mode in which the luminance is changed so that the luminance of the illuminating lamp 60 becomes a target luminance less than the initial luminance after the illuminating lamp 60 is lit at the initial luminance.
  • the dimming control unit 90 automatically turns the illuminating lamp 60 from the initial luminance to the target luminance after the illuminating lamp 60 is turned on.
  • the MERS30 is controlled.
  • the lighting control device 200 maintains the mode even when the lighting lamp 60 is turned off and then turned on again until the energy saving dimming mode is canceled via the dimming instruction unit 100. Yes.
  • the parameter holding unit 94 holds a preset initial luminance, which is a luminance at the initial lighting of the illumination lamp 60, and a target luminance corresponding to the initial luminance derived by the target luminance deriving unit 98.
  • the control unit 40 receives an instruction to execute the energy-saving dimming mode from the dimming instruction unit 100 via the instruction acquisition unit 92, first, the illuminating lamp is set to have the initial luminance value held in the parameter holding unit 94. 60 is turned on. At that time, the control unit 40 derives a voltage value corresponding to the initial luminance value with reference to the luminance voltage table held in the parameter holding unit 94 so that the voltage output to the illumination lamp 60 becomes the voltage.
  • the MERS30 is controlled.
  • the control unit 40 refers to the luminance voltage table so that the voltage corresponding to the target luminance value is obtained so that the target luminance held in the parameter holding unit 94 is obtained. A value is derived and the MERS 30 is controlled so as to be the voltage. The control unit 40 recognizes from the detection result of the voltmeter 110 that the output voltage Vout of the MERS 30 has become a voltage corresponding to the target luminance.
  • the change of the luminance of the illuminating lamp 60 starts after a predetermined time has elapsed from the initial lighting, so that the user does not recognize the change of the luminance of the illuminating lamp 60 or the illuminance change of the light irradiation area of the illuminating lamp 60. Can do.
  • the luminance change start timing of the illuminating lamp 60 may be changed according to the situation around the illuminating lamp 60. For example, when the surrounding is bright, the adjustment start timing may be advanced.
  • the ambient brightness is detected by the illuminance sensor 97.
  • the parameter holding unit 94 holds a table in which the illuminance is associated with the initial luminance maintenance time, and the control unit 40 refers to the table to maintain the initial luminance according to the detection result of the illuminance sensor 97. To decide. Then, after the lighting lamp 60 is turned on, when the initial luminance maintenance time has elapsed, the luminance of the lighting lamp 60 starts to change.
  • the illumination control device 200 may include a trend detection sensor as a state detection unit that detects a user trend, and change the luminance change start timing of the illumination lamp 60 from the detection result of the sensor. For example, when it is determined that the change in ambient brightness is not much conscious, such as when the user is watching television, the change start timing can be advanced.
  • control unit 40 gradually changes the luminance of the illumination lamp 60 from the initial luminance to the target luminance over a predetermined time.
  • the illumination control device 200 can execute various luminance change patterns. For example, the illumination control device 200 can change the luminance of the illuminating lamp 60 with a constant amount of change per unit time.
  • the amount of change in luminance of the illuminating lamp 60 per unit time is relatively increased from the start of luminance change until the predetermined luminance is reached, and after the predetermined luminance is reached, the amount of change in luminance per unit time is reduced. You can also.
  • the parameter holding unit 94 holds various luminance change patterns including a luminance-time curve that defines a change in luminance with time, and the user can obtain a desired luminance change pattern via the dimming instruction unit 100. Can be selected.
  • the control unit 40 refers to the luminance-time curve and the luminance voltage table according to the selected luminance change pattern and, based on the detection result of the voltmeter 110, the MERS 30 so as to become the selected luminance change pattern.
  • the output voltage Vout is adjusted.
  • the dimming control unit 90 can adjust the target luminance in accordance with an instruction from the dimming instruction unit 100. For example, when the user determines that the brightness is insufficient when the illumination lamp 60 is lit at the target brightness, the user instructs the brightness of the illumination lamp 60 to increase via the dimming instruction unit 100. be able to.
  • the instruction acquisition unit 92 Upon receiving the control signal from the dimming instruction unit 100, the instruction acquisition unit 92 transmits the control signal to the control unit 40 and the parameter change instruction unit 96.
  • the parameter change instruction unit 96 receives a signal from the instruction acquisition unit 92, the parameter change instruction unit 96 instructs the control unit 40 to update the target luminance value held in the parameter holding unit 94.
  • the control unit 40 controls the MERS 30 in accordance with the instruction from the instruction acquisition unit 92 to increase the load power supplied to the illuminating lamp 60, for example, the luminance of the illuminating lamp 60 is set to the initial luminance.
  • the control unit 40 instructs the target luminance deriving unit 98 to correct the target luminance calculation table held in the target luminance deriving unit 98 in accordance with an instruction from the parameter change instruction unit 96.
  • the target luminance deriving unit 98 corrects the held target luminance deriving table and increases the target luminance value corresponding to each initial luminance value by a predetermined amount.
  • the target luminance deriving unit 98 derives a new target luminance corresponding to the initial luminance with reference to the corrected target luminance deriving table, and transmits the new target luminance to the parameter holding unit 94.
  • the parameter holding unit 94 receives the target luminance value from the target luminance deriving unit 98, the parameter holding unit 94 holds it as a new target luminance value.
  • control unit 40 refers to the new target luminance value and the luminance voltage table held in the parameter holding unit 94, derives a voltage value corresponding to the new target luminance value, and the voltmeter 110 uses the MERS 30. While detecting the output voltage Vout, the luminance of the illumination lamp 60 is changed. Alternatively, the lighting state at the initial luminance may be maintained, and the luminance may be changed to a new target luminance value from the next lighting. By such control, it is possible to flexibly respond to user requests.
  • the dimming control unit 90 If the dimming control unit 90 does not receive an instruction to increase the luminance of the illuminating lamp 60 from the dimming instruction unit 100 within a predetermined time after the lighting state at the target luminance is reached, the dimming control unit 90 decreases the target luminance value. You may perform the process to correct. In this case, the power consumption can be further reduced. In this process, the control unit 40 counts the time from reaching the target luminance, instructs the target luminance deriving unit 98 to correct the target luminance derivation table after a predetermined time has elapsed, and derives the target luminance derived based on the corrected table. It is executed by controlling the MERS 30 with reference to the value.
  • the dimming control unit 90 can change the magnitude of the supplied load power corresponding to the target luminance value according to the detection result received from the illuminance sensor 97.
  • the electrode deteriorates due to aging, etc., current hardly flows, and the luminance decreases. Therefore, when the dimming control unit 90 adjusts the luminance of the illuminating lamp 60 so as to be the target luminance held in the parameter holding unit 94, the illuminating lamp 60 may be lower than the target luminance, and further, the lighting is turned on. There is a risk that the state may not be maintained and the lamp is turned off.
  • the illuminance of the light irradiation area of the illumination lamp 60 is detected by the illuminance sensor 97, and the magnitude of the output voltage of the MERS 30 corresponding to the target luminance value is changed according to the detection result. That is, first, the detection result of the illuminance sensor 97 is transmitted to the parameter change instruction unit 96.
  • the parameter change instruction unit 96 refers to the luminance / illuminance correspondence table to derive the luminance corresponding to the illuminance detected by the illuminance sensor 97.
  • the parameter change instruction unit 96 compares the obtained luminance with the target luminance held in the parameter holding unit 94, and when the detection result of the illuminance sensor 97 is less than the target illuminance, Instructed to correct the luminance voltage table held in the parameter holding unit 94.
  • the control unit 40 When receiving the instruction from the parameter change instruction unit 96, the control unit 40 corrects the luminance voltage table held in the parameter holding unit 94 so that the voltage value corresponding to each luminance is increased by a predetermined amount. And the control part 40 adjusts the voltage value output to the illumination lamp 60 with reference to the brightness
  • the illuminance sensor 97 may be provided in each of the illumination lamps 60a to 60f, or may be provided in some main places. When the illuminance sensor 97 is provided at the main location, the illuminance in the irradiation range of each of the illumination lamps 60a to 60f is estimated based on the detection results of the plurality of illuminance sensors 97 around the illuminance sensor 97. The lighting lamps 60a to 60f may be dimmed based on the estimation result.
  • the situation detection means is not limited to the illuminance sensor 97, and may be, for example, a voltmeter that detects a voltage flowing through the illumination lamp 60.
  • the update control of the parameters held in the parameter holding unit 94 may be performed when the usage time of the illuminating lamp 60 becomes a predetermined time or more, or periodically at predetermined time intervals.
  • the usage time of the illuminating lamp 60 or the passage of time until update control is performed is stored in, for example, the dimming control unit 90.
  • the configuration of the dimming control unit 90 can be further simplified. These may be used in combination.
  • the dimming control unit 90 may not have the parameter change instruction unit 96 and may be configured to update the parameters defined in advance and held in the parameter holding unit 94. Thereby, the structure of the light control part 90 can be simplified more.
  • an operation switch that stops the control of the MERS 30 by the dimming control unit 90 may be provided in the adapter 70. According to this, when a user judges that the brightness
  • the initial luminance may be changeable by the user via the dimming instruction unit 100.
  • an instruction is sent to the parameter change instruction unit 96 via the instruction acquisition unit 92.
  • the parameter change instruction unit 96 instructs the control unit 40 to change the initial luminance, and the control unit 40 that receives the instruction changes the value of the initial luminance held in the parameter holding unit 94 to the luminance according to the instruction. Update.
  • the dimming control unit 90 does not perform dimming control according to the dimming instruction signal from the dimming instruction unit 100, detects the timing when the voltage is applied to the MERS 30, and stores it in the memory unit that is set in advance.
  • the dimming control according to the single control program may be executed. In this case, the configuration of the dimming control unit 90 incorporated in the adapter 70 can be further simplified.
  • the dimming instruction unit 100 has a function of grasping the luminance and usage of each of the lighting lamps 60a to 60f, and the dimming control unit 100 centrally manages the dimming control of each of the lighting lamps 60a to 60f. Also good.
  • the detection result of the illuminance sensor 97 may be transmitted to the dimming instruction unit 100.
  • “usage” is, for example, the product of the total lighting time from the start of use and the ratio of the average brightness from the start of use to the brightness at the time of rated lighting.
  • the dimming control of each of the illuminating lamps 60a to 60f is centrally managed by the dimming instruction unit 100, for example, the dimming control according to the usage of each of the illuminating lamps 60a to 60f can be performed. That is, if there is an illuminating lamp 60 with high usage, control is performed so that the target luminance of the illuminating lamp 60 with low usage is preferentially increased. According to this, all the illumination lamps 60a to 60f are exchanged almost at the same time, and maintenance such as exchange of the illumination lamp 60 becomes easy.
  • the luminance of the illumination lamp 60 is changed from the initial luminance in the initial lighting state to the luminance more than the initial luminance by using the adapter with dimming function. Until the target brightness is low. In this way, by changing the luminance of the illuminating lamp 60 from the initial luminance to the target luminance, excessive light irradiation of the illuminating lamp 60 due to excessive power for the consumption margin and the arrangement margin is suppressed, and unnecessary power consumption is reduced. be able to.
  • the dimming control unit 90 adjusts the magnitude of the output voltage of the MERS 30 and the phase of the current, thereby adjusting the luminance of the lighting lamp 60 continuously, that is, steplessly. Yes. Also, the initial luminance is set immediately after the lighting lamp 60 is turned on, and the luminance change is started after a predetermined time has elapsed. Furthermore, the brightness of the illuminating lamp 60 is gradually changed over a predetermined time during dimming. Therefore, the brightness of the illumination lamp 60 can be changed without allowing the user to recognize the change in the brightness of the illumination lamp 60 or the change in the illuminance of the light irradiation region. Therefore, the user can practice energy-saving activities unconsciously.
  • the target brightness is changed according to an instruction from the user and adjusted so that the target brightness is changed in the next and subsequent dimming, it is possible to realize an illumination control apparatus that can flexibly respond to the user's request. Furthermore, by performing dimming control according to the usage of each of the plurality of illumination lamps 60, maintenance such as replacement of the illumination lamps 60 becomes easy.
  • the illumination control device of the present embodiment can be applied to the existing illumination lamp 60, the introduction cost can be kept very low.
  • the MERS 30 is only incorporated between the illuminating lamp 60 and the AC voltage source 20, even if the illuminating lamp is other than the inverter type fluorescent lamp corresponding to the dimming control, the dimming control can be performed.
  • the MERS 30 has a simple configuration, the price is low and the size is small. Therefore, the introduction cost can be further reduced, and the installation to the existing illumination lamp 60 can be easily performed.
  • the power consumption is reduced by changing the brightness of the illuminating lamp 60 without turning it off, the shortening of the life of the illuminating lamp 60 due to repeated ON / OFF can be suppressed.
  • the life of 60 can be extended.
  • the reverse conducting semiconductor switches SW1 to SW4 of the MERS 30 fail, the AC voltage source 20 and the illuminating lamp 60 are merely in a conducting state, and the illuminating lamp 60 falls into a state where it cannot be turned on due to the failure of the MERS 30. There is nothing. Therefore, even if the MERS 30 is incorporated between the existing AC voltage source 20 and the illuminating lamp 60, problems such as a reduction in safety do not occur.
  • the lighting lamp 60 can be dimmed simply by connecting the adapter 70 having a dimming function between the illuminating lamp 60 and the socket 80. Even a general end user who does not have the adapter 70 can install the adapter 70 and can easily control the dimming of the illumination lamp 60.
  • the lighting control apparatus 200 can perform dimming control independently of the luminance of a single or a plurality of lighting lamps in a general home, office, factory, store, public facility, or the like.
  • dimming control using inverter-type fluorescent lamps that generate harmonics could not be applied to such facilities.
  • the lighting control apparatus 200 of this embodiment controls the gate phase angle of the MERS 30 to adjust the magnitude of the output voltage of the MERS 30 and the phase of the current, thereby increasing or decreasing the load power supplied to the lighting lamp 60. 60 is dimming. Therefore, since the generation of harmonics is very small, it can be installed in facilities such as hospitals where generation of harmonics is not preferred, and even in such facilities, power consumption can be reduced by dimming control.
  • the illumination control device 200 is a configuration in which the luminance of the illumination lamp 60 can be adjusted according to the brightness of the surrounding environment in the configuration of the first embodiment.
  • this embodiment will be described.
  • description is abbreviate
  • symbol is attached
  • the dimming control unit 90 controls the magnitude of the output voltage of the MERS 30 and the phase of the current, and an instruction acquisition unit 92 that transmits a signal from the dimming instruction unit 100 to the control unit 40 or the parameter change instruction unit 96. Is provided.
  • the dimming control unit 90 includes a parameter holding unit 94 that holds parameters such as initial luminance and target luminance, which are luminances when the illuminating lamp 60 is initially turned on, and a luminance voltage table in which luminance and output voltage are associated with each other. Prepare.
  • the dimming control unit 90 includes a target luminance deriving unit 98 that derives the target luminance from the initial luminance.
  • the target luminance deriving unit 98 holds a target luminance deriving table in which the initial luminance value and the target luminance value are associated with each other, and derives the target luminance based on the initial luminance value held in the parameter holding unit 94. To do. Further, the target luminance deriving unit 98 holds an insufficient illuminance luminance correspondence table in which insufficient illuminance and luminance described later are associated with each other.
  • the luminance corresponding to the insufficient illuminance is referred to as insufficient luminance.
  • the dimming control unit 90 includes a parameter change instruction unit 96 that instructs the control unit 40 to change the parameter held in the parameter holding unit 94.
  • the parameter change instruction unit 96 transmits a control signal so as to update the parameter to the control unit 40 in accordance with an instruction from the dimming instruction unit 100 or a detection result of the illuminance sensor 97.
  • the parameter change instruction unit 96 holds a luminance / illuminance correspondence table in which the luminance of the illumination lamp 60 is associated with the illuminance of the light irradiation region.
  • the dimming instruction unit 100 instructs the dimming control unit 90 to dimm the illuminating lamp 60 via the MERS 30.
  • a control signal can be transmitted to the dimming control unit 90 to instruct the start or end of the dimming control selected by the user. .
  • the control signal from the dimming instruction unit 100 is received by the instruction acquisition unit 92, and the control signal is transmitted from the instruction acquisition unit 92 to the control unit 40.
  • the control unit 40 executes a control program corresponding to the control content designated by the dimming instruction unit 100 from among control programs stored in a memory unit (not shown).
  • the target luminance is adjusted according to the ambient brightness at the place where the illumination lamp 60 is installed. That is, the target illuminance preset according to the installation location of the illuminating lamp 60 is compared with the ambient illuminance detected by the illuminance sensor 97, and the luminance of the illuminating lamp 60 is adjusted so as to compensate for the insufficient illuminance.
  • This control is executed in accordance with an instruction from the user via the dimming instruction unit 100, for example.
  • the parameter change instruction unit 96 receives the ambient illuminance value of the place where the illumination lamp 60 is installed from the illuminance sensor 97.
  • the parameter change instruction unit 96 acquires the target luminance value held in the parameter holding unit 94 and converts the target luminance value into a target illuminance value corresponding to the target luminance with reference to the luminance / illuminance correspondence table.
  • the target illuminance is the illuminance of the light irradiation region when the illuminating lamp 60 is lit at the target luminance.
  • the parameter change instruction unit 96 compares the ambient illuminance value with the target illuminance value.
  • the parameter change instruction unit 96 instructs the control unit 40 to output, for example, the lowest voltage at which the illuminating lamp 60 can maintain a stable discharge to the illuminating lamp 60. .
  • the control unit 40 controls the voltmeter 110 so that the output voltage Vout of the MERS 30 is detected and becomes the lowest voltage.
  • the parameter change instruction unit 96 transmits the value of the insufficient illuminance, which is a shortage of the ambient illuminance with respect to the target illuminance, to the control unit 40 and lacks the illumination lamp 60 Instruct to turn on with insufficient brightness corresponding to the illuminance.
  • the control unit 40 instructs the target luminance deriving unit 98 to derive insufficient luminance corresponding to the insufficient illuminance.
  • the target luminance deriving unit 98 derives the insufficient luminance corresponding to the insufficient illuminance with reference to the insufficient illuminance luminance correspondence table and transmits it to the parameter holding unit 94.
  • the control unit 40 derives a voltage value corresponding to the insufficient luminance with reference to the insufficient luminance value and the luminance voltage table held in the parameter holding unit 94, and outputs the voltage value while detecting the output voltage Vout of the MERS 30 with the voltmeter 110.
  • the MERS 30 is controlled so that the voltage becomes the voltage value.
  • the illumination control apparatus 200 provides the following effects in addition to the effects of the first embodiment. That is, in the illumination control device 200 of the present embodiment, not only the luminance of the illuminating lamp 60 is changed from the initial luminance to the target luminance, but also the target illuminance corresponding to the target luminance and the ambient illuminance of the illuminating lamp 60 are compared. .
  • the brightness of the illuminating lamp 60 is adjusted according to the brightness of the place where the illuminating lamp 60 is installed, and the surrounding is set to the target illuminance by the surrounding brightness and the lighting of the illuminating lamp 60. Therefore, more wasted power consumption can be reduced.
  • the adapter with dimming function is incorporated between the illuminating lamp 60 and the socket 80 has been described as an example, but the following configuration may be used. That is, as shown in FIG. 11, a configuration in which a lighting lamp with a dimming function in which MERS and a dimming control unit (not shown) are incorporated in the lighting lamp 60 may be attached to the socket 80. Or as shown in FIG. 12, the structure which attaches the illuminating lamp 60 to the socket with a dimming function which incorporated MERS and the dimming control part which are not shown in the socket 80 may be sufficient.
  • 11 and 12 are schematic views of the illuminating lamp and the socket.
  • the dimming function illumination lamp and the dimming function socket are configured with the dimming function adapter in that the MERS 30 and the dimming control unit 90 are incorporated not in the adapter 70 but in the illuminating lamp 60 or the socket 80, respectively. Therefore, the functional block diagram for explaining the configuration is omitted.
  • the MERS 30 and the dimming control unit 90 are incorporated in the illuminating lamp 60, the MERS 30 is connected between the electrode unit (not shown) and the socket 80, and adjusts the load power supplied to the electrode unit.
  • the illumination lamp 60 is a discharge lamp
  • the load power supplied to the electrode unit is a load power for discharging at the electrode unit.
  • the load power for discharging at the electrode part is power for causing discharge, power for maintaining discharge, or both.
  • the present invention can be used for lighting equipment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

　調光機能付アダプタは、電源から照明灯に供給される、照明灯を点灯するための負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部とを備え、電源と電気的に接続されたソケットと照明灯との間に接続される。負荷電力調整スイッチは、少なくとも２つの逆導通型半導体スイッチと、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して照明灯に回生するためのコンデンサと、を有し、逆導通型半導体スイッチのゲート位相を制御することで、照明灯に供給する負荷電力を調整する。

Description

調光機能付アダプタ、調光機能付照明灯、調光機能付ソケット、および照明制御装置
　本発明は、調光機能付アダプタ、調光機能付照明灯、調光機能付ソケット、および照明制御装置に関するものである。
　逆阻止能力を持たない、逆導通型の４つの素子を用いて順逆両方向の電流をゲート制御のみでＯＮ／ＯＦＦ可能であり、かつ電流を遮断した際の電流の持つ磁気エネルギーをコンデンサに蓄積し、ＯＮゲートが与えられた素子を通して負荷側に放出することで磁気エネルギーをロスなく回生できるスイッチが提案されている（特許文献１参照）。このスイッチは、電流順逆両方向制御が可能なロスの少ない磁気エネルギー回生スイッチであり、ＭＥＲＳ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ　Ｓｗｉｔｃｈ：磁気エネルギー回生スイッチ)と呼ばれている。特許文献１では、フルブリッジ型のＭＥＲＳを開示している。
　ＭＥＲＳには、逆阻止能力を持たない素子として、たとえばパワーＭＯＳＦＥＴやダイオードを逆並列接続したトランジスタなどの順方向制御が可能な素子が用いられている。ＭＥＲＳは、この半導体素子４つで構成されるブリッジ回路と、ブリッジ回路の正極、負極に磁気エネルギーを吸収、放出するコンデンサを接続して構成される。そして、ＭＥＲＳは、これら４つの半導体素子のゲート位相を制御することで、電流をどちらの方向にも流すことが可能となっている。
　また、ＭＥＲＳは、ブリッジ接続された４つの半導体素子のうち、対角線上に位置する２つの半導体素子がペアとなり、２つのペアのＯＮ／ＯＦＦの切換動作を電源の周波数に同期して行い、一方のペアがＯＮの時は他方のペアがＯＦＦとなるように動作する。また、このＯＮ／ＯＦＦの切換タイミングに合わせて、コンデンサは磁気エネルギーの充放電を繰り返す。
　そして、一方のペアにＯＦＦゲートが与えられ、他方のペアにＯＮゲートが与えられると、順方向に導通していた電流は他方のペアの第１のダイオード－コンデンサ－他方のペアの第２のダイオードという経路で流れ、これによりコンデンサを充電する。すなわち、回路の磁気エネルギーがコンデンサに蓄積される。電流遮断時の回路の磁気エネルギーは、コンデンサの電圧が上昇して電流がゼロになるまでコンデンサに蓄積される。コンデンサ電流がゼロになるまでコンデンサの電圧が上昇すると、電流の遮断が完了する。この時点で他方のペアには既にＯＮゲートが与えられているため、ＯＮしている半導体素子を通してコンデンサの電荷が負荷側に放電され、コンデンサに蓄積された磁気エネルギーが負荷側に回生される。
　このように、ＭＥＲＳは、４つの半導体素子のうち対角線上に位置する２つの半導体素子からなるペア２つのＯＮ／ＯＦＦのゲート位相を制御することで、ＭＥＲＳの出力電圧の大きさと電流の位相を任意に制御することが可能であり、これにより所望の力率を得ることができる。
特許第３６３４９８２号公報
　ところで、蛍光灯、水銀灯あるいはナトリウム灯などの放電灯を含む照明灯は、定格電圧１００Ｖに対して通常約６０％の電圧で規定の輝度が得られるように設計されている。これは、定格電圧に対して約３０％の電圧を、照明灯の経年劣化などによる規定輝度の維持に必要な負荷電力の上昇分、すなわち消耗マージンとして考慮し、また、約１０％の電圧を、分電盤からの距離などに応じた規定輝度の維持に必要な負荷電力の上昇分、すなわち配置マージンとして考慮しているためである。
　通常、電力会社から供給される電源電圧は、定格電圧１００Ｖよりも大きい１０５Ｖ程度となっており、送電ロスなどによって若干の減少はあるものの、各家庭には１０３Ｖ程度の電源電圧が供給されている。したがって、照明灯は、新設時には約４３Ｖだけ過剰な電圧が印加されており、無駄な電力を消費している。このような無駄な電力消費は、地球温暖化や大気汚染の一因となるため、電力消費を削減して省エネ化を図ることが求められている。
　省エネへの取り組みの一つとしては、たとえば、インバータ方式の蛍光灯とこのインバータ方式の蛍光灯を所望の輝度まで調整制御する制御装置とを備えた照明灯制御装置が提案されている。この照明灯制御装置によれば、ユーザがインバータ方式の蛍光灯を所望の輝度まで制御することができ、無駄な電力消費を抑えることができる。しかしながら、照明灯の点灯使用時の輝度を調整制御するためには調光制御対応の高価なインバータ方式の蛍光灯を採用しなければならず、また調光制御対応のインバータ方式の蛍光灯以外の既存の蛍光灯や、水銀灯、ナトリウム灯などの放電灯では調光することが困難である。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、照明灯を減光制御して、無駄な電力消費を削減することができる技術の提供にある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様は調光機能付アダプタであり、この調光機能付アダプタは、電源と電気的に接続されたソケットと照明灯との間に接続される調光機能付アダプタであり、電源から照明灯に供給される、照明灯を点灯するための負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、を備え、負荷電力調整スイッチは、少なくとも２つの逆導通型半導体スイッチと、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して照明灯に回生するためのコンデンサと、を有し、逆導通型半導体スイッチのゲート位相を制御することで、照明灯に供給する負荷電力を調整することを特徴とする。
　また、本発明の他の態様は調光機能付照明灯であり、この調光機能付照明灯は、電源から電極部に供給される負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、を備え、負荷電力調整スイッチは、少なくとも２つの逆導通型半導体スイッチと、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して照明灯に回生するためのコンデンサと、を有し、逆導通型半導体スイッチのゲート位相を制御することで、照明灯に供給する負荷電力を調整することを特徴とする。
　また、本発明の他の態様は調光機能付ソケットであり、この調光機能付ソケットは、電源と照明灯との間に接続される調光機能付ソケットであり、電源から照明灯に供給される、照明灯を点灯するための負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、を備え、負荷電力調整スイッチは、少なくとも２つの逆導通型半導体スイッチと、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して照明灯に回生するためのコンデンサと、を有し、逆導通型半導体スイッチのゲート位相を制御することで、照明灯に供給する負荷電力を調整することを特徴とする。
　また、本発明の他の態様は照明制御装置であり、この照明制御装置は、上述の態様の調光機能付アダプタ、調光機能付照明灯、または調光機能付ソケットのいずれかを備え、調光制御部は、照明灯が初期輝度で点灯後、初期輝度未満の目標輝度まで輝度が変化するように負荷電力を調整すべく、負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする。
　また、本発明の他の態様もまた照明制御装置であり、この照明制御装置は、照明灯と電源との間に接続され、電源から照明灯に出力される、照明灯を点灯するための負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、調光制御部に対して、調光を指示する調光指示部と、を備え、調光制御部は、照明灯が初期輝度で点灯後、初期輝度未満の目標輝度まで輝度が変化するように負荷電力を調整すべく、負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする。
　本発明によれば、照明灯を減光制御して、無駄な電力消費を削減することができる。
ＭＥＲＳ組み込みシステムの基本構成を示す図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、制御部によるＭＥＲＳのスイッチング制御を説明するための図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、制御部によるＭＥＲＳのスイッチング制御を説明するための図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、制御部によるＭＥＲＳのスイッチング制御を説明するための図である。 図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、ＭＥＲＳ組み込みシステムの動作結果を説明するための図である。 ＭＥＲＳの他の態様を示す図である。 ＭＥＲＳの他の態様を示す図である。 照明灯、アダプタ、ソケットの概略模式図である。 本実施形態に係る照明制御装置の概略図である。 照明制御装置の構成を説明する機能ブロック図である。 照明灯およびソケットの概略模式図である。 照明灯およびソケットの概略模式図である。
符号の説明
　ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７、ＳＷ８　逆導通型半導体スイッチ、　Ｄ１、Ｄ２　ダイオード、　１０　ＭＥＲＳ組み込みシステム、　２０　交流電圧源、　３０　磁気エネルギー回生スイッチ（ＭＥＲＳ）、　３２、３３、３４、３５、３６　コンデンサ、　４０　制御部、　５０　誘導性負荷、　６０　照明灯、　７０　アダプタ、　８０　ソケット、　９０　調光制御部、　９２　指示取得部、　９４　パラメータ保持部、　９６　パラメータ変更指示部、　９７　照度センサ、　９８　目標輝度導出部、　１００　調光指示部、　１１０　電圧計、　２００　照明制御装置。
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
（実施形態１）
　本実施形態に係る照明制御装置は、誘導性負荷を有する照明灯と電源との間に接続され、電源から照明灯に出力される、照明灯を点灯するための負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、調光制御部に対して、調光を指示する調光指示部と、を備える。負荷電力調整スイッチは、たとえば磁気エネルギー回生スイッチ(Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ　Ｓｗｉｔｃｈ：ＭＥＲＳ)（以下、ＭＥＲＳと称する）である。調光制御部は、照明灯が初期輝度で点灯後、初期輝度未満の目標輝度まで輝度が変化するように負荷電力を調整すべく、負荷電力調整スイッチを制御する。
　まず、負荷電力調整スイッチとしてのＭＥＲＳの構成および動作を説明する。本実施形態では、ＭＥＲＳを交流電圧源と誘電性負荷との間に直列に接続したＭＥＲＳ組み込みシステムを例に説明する。なお、ＭＥＲＳは交流電圧源に組み込むことで交流電源装置を構成することができ、また誘導性負荷に組み込むことでＭＥＲＳ組み込み負荷を構成することができる。
　図１は、ＭＥＲＳ組み込みシステム１０の基本構成を示す図である。
　図１において、ＭＥＲＳ組み込みシステム１０は、交流電圧源２０と、インダクタンスのある誘導性負荷５０を備える。交流電圧源２０と誘導性負荷５０との間には、ＭＥＲＳ３０が挿入されている。また、ＭＥＲＳ組み込みシステム１０は、ＭＥＲＳ３０のスイッチングを制御する制御部４０を備える。
　ＭＥＲＳ３０は、順逆両方向の電流を制御可能であり、磁気エネルギーをロスなく負荷側に回生できる磁気エネルギー回生スイッチである。ＭＥＲＳ３０は、４つの逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４にて構成されるブリッジ回路と、ブリッジ回路のスイッチ遮断時に回路に流れる電流の磁気エネルギーを吸収するエネルギー蓄積用のコンデンサ３２とを備える。
　ブリッジ回路は、逆導通型半導体スイッチＳＷ１と逆導通型半導体スイッチＳＷ４とが直列に接続され、逆導通型半導体スイッチＳＷ２と逆導通型半導体スイッチＳＷ３とが直列に接続され、それらが並列に接続されて形成されている。
　コンデンサ３２は、逆導通型半導体スイッチＳＷ１と逆導通型半導体スイッチＳＷ３との接続点にある直流端子ＤＣ（Ｐ）と、逆導通型半導体スイッチＳＷ２と逆導通型半導体スイッチＳＷ４との接続点にある直流端子ＤＣ（Ｎ）とに接続されている。また、逆導通型半導体スイッチＳＷ１と逆導通型半導体スイッチＳＷ４との接続点にある交流端子と、逆導通型半導体スイッチＳＷ２と逆導通型半導体スイッチＳＷ３との接続点にある交流端子とには交流電圧源２０と誘導性負荷５０とが直列接続されている。
　ＭＥＲＳ３０に配設された対角線上に位置する逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ２からなる第１のペアと、同じく対角線上に位置する逆導通型半導体スイッチＳＷ３、ＳＷ４からなる第２のペアが、電源周波数に同期して交互にＯＮ／ＯＦＦされる。すなわち、片方のペアがＯＮのとき他方のペアはＯＦＦとなる。そして、たとえば第１のペアにＯＦＦゲートが与えられ、第２のペアにＯＮゲートが与えられると、順方向に導通していた電流が第２のペアの逆導通型半導体スイッチＳＷ３－コンデンサ３２－逆導通型半導体スイッチＳＷ４という経路で流れ、これによりコンデンサ３２が充電される。すなわち、回路の磁気エネルギーがコンデンサ３２に蓄積される。
　電流遮断時の回路の磁気エネルギーは、コンデンサ３２の電圧が上昇して電流がゼロになるまでコンデンサに蓄積され、コンデンサ電流がゼロになるまでコンデンサ３２の電圧が上昇すると、電流の遮断が完了する。この時点で第２のペアには既にＯＮゲートが与えられているため、ＯＮしている逆導通型半導体スイッチＳＷ３、ＳＷ４を通してコンデンサ３２の電荷が誘導性負荷５０に放電され、コンデンサ３２に蓄積された磁気エネルギーが誘導性負荷５０に回生される。
　電流のＯＮ／ＯＦＦ時、誘導性負荷５０にはパルス電圧が印加されるが、電圧の大きさはコンデンサ３２の静電容量に応じて逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４と誘導性負荷５０の耐電圧許容範囲内とすることができる。また、ＭＥＲＳ３０には、従来の直列力率改善コンデンサと異なり、直流のコンデンサを用いることができる。逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４は、たとえばパワーＭＯＳＦＥＴからなり、それぞれゲートＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を有する。逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４のチャネルには、それぞれボディダイオードが並列接続されている。
　ＭＥＲＳ３０には、ボディダイオードに加えて、逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４と逆並列にダイオードを加えてもよい。なお、逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４としては、たとえばＩＧＢＴやダイオードを逆並列接続したトランジスタなどの素子を用いることもできる。
　制御部４０は、ＭＥＲＳ３０の逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４のスイッチングを制御する。具体的には、ＭＥＲＳ３０のブリッジ回路における対角線上に位置する逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ２からなるペアのＯＮ／ＯＦＦ動作と、逆導通型半導体スイッチＳＷ３、ＳＷ４からなるペアのＯＮ／ＯＦＦ動作とを、一方がＯＮのとき他方がＯＦＦとなるように、半サイクル毎にそれぞれ同時に行うようゲートＧ１～Ｇ４に制御信号を送信する。
　続いて、制御部４０によるＭＥＲＳ３０のスイッチング制御について詳細に説明する。図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）は、制御部４０によるＭＥＲＳ３０のスイッチング制御を説明するための図である。
　まず、コンデンサ３２に充電電圧がない状態で、制御部４０が逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにした場合、図２（ａ）に示すように、電流は逆導通型半導体スイッチＳＷ３、ＳＷ１を通る経路と、逆導通型半導体スイッチＳＷ２、ＳＷ４を通る経路を流れ、並列導通状態となる。
　次に、交流電圧源２０の電圧が反転する前の所定のタイミング、たとえば約２ｍｓ前に、制御部４０は逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＦＦにする。これにより、図２（ｂ）に示すように、電流は逆導通型半導体スイッチＳＷ３－コンデンサ３２－逆導通型半導体スイッチＳＷ４を通る経路を流れる。その結果、コンデンサ３２に磁気エネルギーが吸収（充電）される。本実施形態では、逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＦＦにするタイミングで、逆導通型半導体スイッチＳＷ３、ＳＷ４をＯＮにしている。
　コンデンサ３２の充電が完了すると、すなわちコンデンサ３２の電圧が所定値以上となると、電流は遮断される。そして、交流電圧源２０の電圧が反転すると、逆導通型半導体スイッチＳＷ３、ＳＷ４は既にＯＮであり、またコンデンサ３２に充電電圧があるため、図３（ａ）に示すように、電流は逆導通型半導体スイッチＳＷ４－コンデンサ３２－逆導通型半導体スイッチＳＷ３を通る経路を流れる。そして、コンデンサ３２に蓄積した磁気エネルギーが放出（放電）される。
　次に、コンデンサ３２からの放電が終了すると、図３（ｂ）に示すように、電流は逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ３を通る経路と、逆導通型半導体スイッチＳＷ４、ＳＷ２を通る経路を流れ、並列導通状態となる。
　次に、交流電圧源２０の電圧が反転する前の所定のタイミングで、制御部４０は逆導通型半導体スイッチＳＷ３、ＳＷ４をＯＦＦにする。これにより、図４（ａ）に示すように、電流は逆導通型半導体スイッチＳＷ１－コンデンサ３２－逆導通型半導体スイッチＳＷ２を通る経路を流れる。その結果、コンデンサ３２に磁気エネルギーが吸収される。本実施形態では、逆導通型半導体スイッチＳＷ３、ＳＷ４をＯＦＦにするタイミングで、逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにしている。
　コンデンサ３２の充電が完了すると電流は遮断され、そして交流電圧源２０の電圧が反転すると、逆導通型半導体スイッチＳＷ１、ＳＷ２は既にＯＮであり、またコンデンサ３２に充電電圧があるため、図４(ｂ)に示すように、電流は逆導通型半導体スイッチＳＷ２－コンデンサ３２－逆導通型半導体スイッチＳＷ１を通る経路を流れる。そして、コンデンサ３２に蓄積した磁気エネルギーが放電される。コンデンサ３２からの放電が終了すると、図２（ａ）に示す並列導通状態となり、以後これを繰り返す。このように、ＭＥＲＳ３０は対向するペア２組の逆導通型半導体スイッチを交互に導通状態にすることにより、双方向に電流を流すことができる。
　このようなＭＥＲＳ３０のスイッチング制御により、次のような効果が得られる。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、ＭＥＲＳ組み込みシステム１０の動作結果を説明するための図である。図５（ａ）は、ＭＥＲＳ３０が組み込まれていない場合の電源電圧と電流の波形を示し、図５（ｂ）は、ＭＥＲＳ３０が組み込まれた場合の電源電圧、電流、負荷電圧の波形を示している。また、図５（ｃ）はコンデンサ電圧と逆導通型半導体スイッチＳＷ１を流れる電流の波形を示し、図５（ｄ）は逆導通型半導体スイッチＳＷ１がＯＮになるタイミングを示している。
　図５（ａ）に示すように、ＭＥＲＳ３０が組み込まれていない場合、誘導性負荷５０の影響により、電流の位相が電源電圧の位相よりも遅れている。そのため交流電圧源２０の力率は１より小さい。一方、交流電圧源２０と誘導性負荷５０との間にＭＥＲＳ３０を直列に挿入した場合には、図５（ｂ）に示すように電流の位相を進ませることができるため、交流電圧源２０の力率を１とすることが可能である。
　すなわち、ＭＥＲＳ３０は、逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４の対角線上のペア２組のゲート位相を調整することで、誘導性負荷５０の磁気エネルギーをコンデンサ３２に蓄えて、電流の位相を進ませ、これにより交流電圧源２０の力率を１にすることが可能である。また、ＭＥＲＳ３０は、電流の位相を進ませるだけでなく、電流の位相を任意に制御することが可能であり、これにより任意に力率を調整することができる。さらに、誘導性負荷５０の磁気エネルギーをコンデンサ３２に貯え、蓄えた磁気エネルギーを誘導性負荷５０に回生することにより、負荷電圧を無段階に増減させることが可能である。
　また、図５（ｃ）および図５（ｄ）に示すように、逆導通型半導体スイッチＳＷ１がＯＮになるタイミングでは、コンデンサ電圧は０であり、逆導通型半導体スイッチＳＷ１を流れる電流は、並列導通時に逆導通型半導体スイッチＳＷ１のダイオードを流れる電流である。逆導通型半導体スイッチＳＷ１がＯＦＦになるタイミングにおいてもコンデンサ電圧は０である。すなわち、０電圧、０電流でスイッチングされており、そのためスイッチングによる損失を無くすことができる。他の３つの逆導通型半導体スイッチＳＷ２～ＳＷ４については、逆導通型半導体スイッチＳＷ１と同期してスイッチングしているため、同様の結果となる。
　コンデンサ３２の充放電周期は、誘導性負荷５０とコンデンサ３２との共振周期の半周期分であり、スイッチング周期が誘導性負荷５０とコンデンサ３２との共振周期より長い時には、ＭＥＲＳ３０は常に０電圧０電流スイッチング、すなわちソフトスイッチングが可能である。
　ＭＥＲＳ３０に用いられるコンデンサ３２は、従来の電圧型インバータと異なり、回路にあるインダクタンスの磁気エネルギーを蓄積するためだけのものである。そのため、コンデンサ容量を従来の電圧型インバータの電圧源コンデンサに比べて著しく小さくできる。コンデンサ容量は、負荷との共振周期がスイッチング周波数より短くなるように選定する。
　また、ＭＥＲＳ３０をゲートパルス発生装置として用いた場合、各ＭＥＲＳ３０に固有のＩＤナンバーを付与することができ、これを用いて外部からの制御信号を受信して各ＭＥＲＳ３０を制御することができる。たとえば、インターネットなどの通信回線を利用して無線で制御信号を送り、ＭＥＲＳ３０を無線制御できる。
　上述のＭＥＲＳ組み込みシステム１０では、ＭＥＲＳ３０は４つの逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４で形成されるブリッジ回路と、ブリッジ回路の直流端子間に接続されたコンデンサ３２とからなる構成であったが、ＭＥＲＳ３０は次のような構成であってもよい。
　図６および図７は、ＭＥＲＳ３０の他の態様を示す図である。
　図６に示すＭＥＲＳ３０は、上述の４つの逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４と１つのコンデンサ３２とからなるフルブリッジ型のＭＥＲＳ３０に対して、２つの逆導通型半導体スイッチと２つのダイオード、および２つのコンデンサで構成される縦型のハーフブリッジ型となっている。
　より詳細には、この縦型ハーフブリッジ構造のＭＥＲＳ３０は、直列に接続された２つの逆導通型半導体スイッチＳＷ５、ＳＷ６と、この２つの逆導通型半導体スイッチＳＷ５、ＳＷ６と並列に設けられた、直列に接続された２つのコンデンサ３３、３４と、この２つのコンデンサ３３、３４それぞれと並列に接続された２つのダイオードＤ１、Ｄ２と、を含んでいる。
　図７に示すＭＥＲＳ３０は、横型のハーフブリッジ型である。横型のハーフブリッジ型ＭＥＲＳは、２つの逆導通型半導体スイッチと２つのコンデンサで構成されている。
　より詳細には、この横型のハーフブリッジ構造ＭＥＲＳ３０は、第１の経路上に直列に設けられた逆導通型半導体スイッチＳＷ７およびコンデンサ３５と、第１の経路と並列な第２の経路上に直列に設けられた逆導通型半導体スイッチＳＷ８およびコンデンサ３６と、第１、第２の経路に対して並列に結線された配線と、を含んでいる。
　続いて、本実施形態に係る照明制御装置について説明する。
　図８は、照明灯６０、アダプタ７０、ソケット８０の概略模式図である。図９は、本実施形態に係る照明制御装置の概略図である。図１０は、照明制御装置の構成を説明する機能ブロック図である。
　図８に示すように、アダプタ７０は、たとえば球形型の照明灯６０およびソケット８０のそれぞれと螺合して、照明灯６０とソケット８０とを電気的に接続するものである。なお、照明灯６０の形状は特に限定されず、環形型照明灯や直管型照明灯などであってもよく、また、アダプタ７０およびソケット８０の形状も、照明灯６０の形状に合わせて適宜変更可能である。
　また、図９に示すように、本実施形態の照明制御装置２００は、照明灯６０（６０ａ～６０ｆ）のそれぞれと交流電圧源２０との間に、アダプタ７０（７０ａ～７０ｆ）を設けた構成である。より詳細には、交流電圧源２０と電気的に接続されたソケット８０（８０ａ～８０ｆ）に、アダプタ７０（７０ａ～７０ｆ）を介して照明灯６０（６０ａ～６０ｆ）が接続されている。
　そして、照明制御装置２００は、ＭＥＲＳ３０と調光制御部９０とを備えたアダプタ７０ａ～７０ｆ（図９参照）を有するとともに、各調光制御部９０に、照明灯６０ａ～６０ｆの調光を指示する調光指示部１００と、照明灯６０ａ～６０ｆの周囲の状況を検知する状況検知手段としての照度センサ９７とを備える。照度センサ９７は、照明灯６０ａ～６０ｆの照射領域における照度を検知する。照明灯６０は、たとえば誘導性負荷を有する照明灯、誘導性負荷に接続された照明灯、または抵抗性負荷を有する照明灯である。誘導性負荷を有する照明灯としては、たとえば放電灯などが挙げられる。放電灯は、たとえば蛍光灯、水銀灯、ナトリウム灯、またはネオン灯である。また、誘導性負荷に接続された照明灯としては、誘導性負荷を持たない白熱灯、ＬＥＤなどの光源にリアクトルを接続したものが挙げられる。また、抵抗性負荷を有する照明灯は、白熱灯またはＬＥＤなどが挙げられる。本実施形態では、照明灯６０に放電灯を用いた場合を例に説明する。
　図１０に示すように、アダプタ７０は、ＭＥＲＳ３０と調光制御部９０とを備えた調光機能付アダプタであり、調光制御部９０によってＭＥＲＳ３０の出力電圧の大きさと電流の位相を調整することで、照明灯６０の輝度を連続的、すなわち無段階に調整できる。ＭＥＲＳ３０は、交流電圧源２０と電気的に接続されたソケット８０と、照明灯６０との間に設けられる。
　調光制御部９０は、逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４のゲートＧ１～Ｇ４に制御信号を送信し、ＭＥＲＳ３０の出力電圧の大きさと電流の位相を制御する制御部４０と、調光指示部１００からの信号を受信し、制御部４０あるいはパラメータ変更指示部９６に信号を送信する指示取得部９２を備える。また、調光制御部９０は、照明灯６０を点灯したときの輝度である初期輝度や、後述する調光制御で調整目標とされる初期輝度未満の輝度である目標輝度などのパラメータを保持するパラメータ保持部９４を備える。また、パラメータ保持部９４は、照明灯６０の輝度と照明灯６０に出力される電圧とを対応付けた輝度電圧テーブルを保持している。制御部４０は、輝度電圧テーブルを参照して、照明灯６０が所定の輝度となるように、照明灯６０に出力される電圧を調整する。
　また、調光制御部９０は、初期輝度から目標輝度を導出する目標輝度導出部９８を備える。目標輝度導出部９８は、初期輝度の値と目標輝度の値とを対応付けた目標輝度導出テーブルを保持しており、パラメータ保持部９４に保持されている初期輝度値に基づいて目標輝度を導出し、導出した目標輝度の値をパラメータ保持部９４に送信する。
　また、調光制御部９０は、パラメータ保持部９４に保持されたパラメータを変更するように制御部４０に指示するパラメータ変更指示部９６を備える。パラメータ変更指示部９６は、調光指示部１００からの指示、あるいは状況検知手段としての照度センサ９７の検知結果に応じて、制御部４０に対してパラメータ保持部９４に保持されているパラメータを更新するように制御信号を送信する。パラメータ変更指示部９６は、照明灯６０の輝度と光照射領域の照度とを対応付けた輝度照度対応テーブルを保持している。
　調光指示部１００は、調光制御部９０によるＭＥＲＳ３０を介した照明灯６０の調光を指示するものである。調光指示部１００は、たとえば一般的なリモートコントローラなどの形態であり、赤外線によって遠隔から制御信号を送信する構成である。この場合、指示取得部９２には赤外線受光部が設けられる。調光指示部１００には、図示しない操作スイッチが設けられており、ユーザが操作スイッチを操作することで、調光制御部９０に制御信号を送信し、ユーザの選択した調光制御の開始あるいは終了を指示することができる。
　調光指示部１００からの制御信号は指示取得部９２が受信し、指示取得部９２から制御部４０に制御信号が送信される。制御部４０は、種々の制御プログラムが格納された図示しないメモリ部を有し、指示取得部９２から制御信号を受信すると、調光指示部１００にて指定された制御内容に対応する制御プログラムを実行し、照明灯６０の調光を実行する。本実施形態の照明制御装置２００では、固有のＭＥＲＳ３０が搭載されたアダプタ７０ａ～７０ｆがそれぞれ照明灯６０ａ～６０ｆに接続されているため、照明灯６０ａ～６０ｆの輝度を独立に制御することができる。
　なお、各アダプタ７０のＭＥＲＳ３０に対して個別にアクセスできるように固有のアドレスを設定し、調光指示部１００が、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などのネットワークを介して有線、無線通信によって調光制御部９０に調光を指示する構成であってもよい。この場合、調光指示部１００は、携帯電話などの小型情報端末装置に組み込む構成であってもよい。また、照明制御装置２００は、ＭＥＲＳ３０からの出力電圧Ｖｏｕｔを検知する電圧計１１０を有している。
　続いて、照明制御装置２００の動作について説明する。
　アダプタ７０ａ～７０ｆのそれぞれに組み込まれたＭＥＲＳ３０の調光制御部９０による制御は、調光指示部１００からの指示に応じて実行され、その制御内容は、調光指示部１００を介して選択される。制御内容の１つとしては、たとえば照明灯６０が初期輝度で点灯後、照明灯６０の輝度が初期輝度未満の目標輝度となるように、輝度を変化させる省エネ調光モードがある。ユーザが調光指示部１００を介して省エネ調光モードを選択した場合には、調光制御部９０は、照明灯６０の点灯後、自動的に照明灯６０が初期輝度から目標輝度となるようにＭＥＲＳ３０を制御する。本実施形態では、照明制御装置２００は、調光指示部１００を介して省エネ調光モードがキャンセルされるまで、照明灯６０の消灯後、再点灯する場合であっても当該モードを維持している。
　パラメータ保持部９４には、照明灯６０の点灯初期の輝度である、予め設定された初期輝度と、目標輝度導出部９８によって導出された、この初期輝度に対応する目標輝度が保持されている。制御部４０は、指示取得部９２を介して調光指示部１００から省エネ調光モードを実行する指示を受けると、まず、パラメータ保持部９４に保持されている初期輝度値となるように照明灯６０を点灯する。その際、制御部４０は、パラメータ保持部９４に保持されている輝度電圧テーブルを参照して初期輝度値に対応する電圧値を導出し、照明灯６０に出力される電圧が当該電圧となるようにＭＥＲＳ３０を制御する。そして、制御部４０は、初期輝度での点灯状態を所定時間維持した後、パラメータ保持部９４に保持されている目標輝度となるように、輝度電圧テーブルを参照して目標輝度値に対応する電圧値を導出し、当該電圧となるようにＭＥＲＳ３０を制御する。制御部４０は、電圧計１１０の検知結果から、ＭＥＲＳ３０の出力電圧Ｖｏｕｔが目標輝度に対応する電圧となったことを認識する。初期点灯から所定時間経過後に、照明灯６０の輝度の変化が開始することで、ユーザに照明灯６０の輝度の変化、あるいは照明灯６０の光照射領域の照度の変化を認識させないようにすることができる。
　照明灯６０の輝度の変化開始タイミングは、照明灯６０の周囲の状況に応じて変更してもよく、たとえば周囲が明るい場合には、調整開始タイミングを早めるようにしてもよい。周囲の明るさは、照度センサ９７で検知する。たとえばパラメータ保持部９４は照度と初期輝度維持時間とを対応付けたテーブルを保持しており、制御部４０は、当該テーブルを参照して、照度センサ９７の検知結果に応じた初期輝度の維持時間を決定する。そして、照明灯６０の点灯後、当該初期輝度維持時間が経過したら照明灯６０の輝度の変化を開始する。あるいは、照明制御装置２００は、ユーザの動向を検知する状況検知手段としての動向検知センサを備え、このセンサの検知結果から、照明灯６０の輝度の変化開始タイミングを変更してもよい。たとえば、ユーザがテレビを見ている場合など、周囲の明るさの変化があまり意識されない状況であると判断された場合には、変化開始タイミングを早めることができる。
　また、制御部４０は、照明灯６０の輝度を所定時間をかけて徐々に初期輝度から目標輝度まで変化させる。照明灯６０の輝度を徐々に変化させすることで、ユーザに照明灯６０の輝度の変化、あるいは照明灯６０の照射範囲の照度の変化を認識させないようにすることができる。照明制御装置２００は、種々の輝度変化パターンを実行可能であり、たとえば、照明灯６０の輝度を単位時間あたりの変化量を一定にして変化させることができる。あるいは、輝度の変化開始から所定輝度となるまでは照明灯６０の輝度の単位時間あたりの変化量を比較的大きくし、所定輝度となった後は輝度の単位時間あたりの変化量を小さくすることもできる。
　この場合、ユーザに照明灯６０の輝度の変化などを認識させないとともに、より効率的な消費電力の削減が可能となる。この制御は、たとえば以下のようにして実行される。すなわち、パラメータ保持部９４が、時間経過にともなう輝度の変化を規定した輝度－時間曲線を含む種々の輝度変化パターンを保持しており、ユーザが調光指示部１００を介して所望の輝度変化パターンを選択可能となっている。そして、制御部４０は、選択された輝度変化パターンに応じた輝度－時間曲線と輝度電圧テーブルを参照し、また電圧計１１０の検知結果に基づいて、選択された輝度変化パターンとなるようにＭＥＲＳ３０の出力電圧Ｖｏｕｔを調整する。
　調光制御部９０は、調光指示部１００からの指示に応じて、目標輝度の調整が可能である。たとえば、照明灯６０が目標輝度で点灯している状態において、明るさが不足しているとユーザが判断した場合、ユーザは調光指示部１００を介して照明灯６０の輝度の増加を指示することができる。指示取得部９２は、調光指示部１００から制御信号を受信すると、制御部４０およびパラメータ変更指示部９６に制御信号を送信する。パラメータ変更指示部９６は、指示取得部９２から信号を受信すると、制御部４０に対してパラメータ保持部９４に保持されている目標輝度値を更新するように指示する。
　制御部４０は、指示取得部９２からの指示に応じてＭＥＲＳ３０を制御し、照明灯６０に供給する負荷電力を増加させ、たとえば照明灯６０の輝度を初期輝度にする。また、それとともに、制御部４０は、パラメータ変更指示部９６からの指示に応じて目標輝度導出部９８に保持されている目標輝度算テーブルを補正するように目標輝度導出部９８に指示する。制御部４０からの指示を受けた目標輝度導出部９８は、保持している目標輝度導出テーブルを補正し、各初期輝度値に対応する目標輝度の値を所定量だけ増加させる。また目標輝度導出部９８は、補正後の目標輝度導出テーブルを参照して、初期輝度に対応する新たな目標輝度を導出し、パラメータ保持部９４に送信する。パラメータ保持部９４は、目標輝度導出部９８から目標輝度値を受信すると、新たな目標輝度値として保持する。
　そして、制御部４０は、パラメータ保持部９４に保持されている新たな目標輝度値と輝度電圧テーブルを参照して、新たな目標輝度値に対応する電圧値を導出し、電圧計１１０でＭＥＲＳ３０の出力電圧Ｖｏｕｔを検知しながら、照明灯６０の輝度を変化させる。あるいは、初期輝度での点灯状態を維持し、次回点灯時から新たな目標輝度値に輝度を変化させるようにしてもよい。このような制御により、ユーザの要望に柔軟に対応できる。なお、調光制御部９０は、目標輝度での点灯状態となってから所定時間内に、調光指示部１００から照明灯６０の輝度の増加指示を受信しなかった場合、目標輝度値を下方修正する処理を実行してもよい。この場合には、さらなる電力消費の低減を図ることができる。当該処理は、制御部４０が目標輝度到達からの時間をカウントし、所定時間経過後に目標輝度導出部９８に目標輝度導出テーブルの補正を指示し、補正後のテーブルに基づいて導出された目標輝度値を参照してＭＥＲＳ３０を制御することで実行される。
　また、調光制御部９０は、照度センサ９７から受信した検知結果に応じて、目標輝度値に対応する供給負荷電力の大きさを変更することができる。
　通常、照明灯６０は、経年劣化などにより電極が劣化し、電流が流れにくくなって輝度が低下していく。そのため、調光制御部９０が、パラメータ保持部９４に保持された目標輝度となるように照明灯６０の輝度を調整した際に、照明灯６０が目標輝度を下回る場合があり、さらには、点灯状態を維持できずに消灯してしまうおそれがある。
　そこで、照明灯６０の光照射領域の照度を照度センサ９７によって検知し、その検知結果に応じて目標輝度値に対応するＭＥＲＳ３０の出力電圧の大きさを変更する。すなわち、まず照度センサ９７の検知結果がパラメータ変更指示部９６に送信される。パラメータ変更指示部９６は、輝度照度対応テーブルを参照して、照度センサ９７の検知した照度に対応する輝度を導出する。そして、パラメータ変更指示部９６は、得られた輝度と、パラメータ保持部９４に保持されている目標輝度とを比較し、照度センサ９７の検知結果が目標照度未満の場合に、制御部４０に対してパラメータ保持部９４に保持されている輝度電圧テーブルを補正するように指示する。
　パラメータ変更指示部９６から指示を受けた制御部４０は、パラメータ保持部９４に保持されている輝度電圧テーブルを、各輝度に対応する電圧値を所定量だけ増加させるように補正する。そして、制御部４０は、補正後の輝度電圧テーブルを参照して、照明灯６０に出力する電圧値を調整する。これにより、経年劣化などによって生じる輝度の低下を考慮した調光が可能となる。
　照度センサ９７は、照明灯６０ａ～６０ｆのそれぞれに設けても、いくつかの主要箇所に設けてもよい。照度センサ９７を主要箇所に設ける場合には、各照明灯６０ａ～６０ｆの照射範囲における照度はその周囲にある複数の照度センサ９７の検知結果をもとに推定し、調光制御部９０はこの推定結果に基づいて照明灯６０ａ～６０ｆを調光するようにしてもよい。
　なお、状況検知手段としては、照度センサ９７に限られず、たとえば照明灯６０に流れる電圧を検知する電圧計などであってもよい。また、パラメータ保持部９４に保持されたパラメータの更新制御は、照明灯６０の使用時間が所定時間以上となったときに、もしくは所定の時間間隔で定期的に行うようにしてもよい。照明灯６０の使用時間あるいは更新制御を行うまでの時間経過は、たとえば調光制御部９０に記憶しておく。この場合には、調光制御部９０の構成をより簡素化することができる。また、これらを併用してもよい。
　また、調光制御部９０は、パラメータ変更指示部９６を有さず、予め規定され、パラメータ保持部９４に保持されたパラメータを更新しない構成であってもよい。これにより、調光制御部９０の構成をより簡略化することができる。なお、この場合には、調光制御部９０によるＭＥＲＳ３０の制御を停止させる操作スイッチをアダプタ７０に設けてもよい。これによれば、ユーザが照明灯６０の輝度が低いと判断した場合に、この操作スイッチで調光制御部９０によるＭＥＲＳ３０の制御を停止させ、照明灯６０の輝度を高めることができる。
　さらに、初期輝度は、ユーザが調光指示部１００を介して変更可能であってもよい。調光指示部１００から初期輝度の変更が指示された場合、指示取得部９２を介してパラメータ変更指示部９６に指示が送られる。パラメータ変更指示部９６は、制御部４０に対して初期輝度の変更を指示し、指示を受けた制御部４０は、パラメータ保持部９４に保持されている初期輝度の値を指示に応じた輝度に更新する。
　また、調光制御部９０は、調光指示部１００からの調光指示信号に応じた調光制御を行わず、ＭＥＲＳ３０に電圧が印加されたタイミングを検知して、予め設定されメモリ部に格納された単一の制御プログラムに応じた調光制御を実行するようにしてもよい。この場合には、アダプタ７０に組み込まれる調光制御部９０の構成をより簡略化することができる。
　また、調光指示部１００に各照明灯６０ａ～６０ｆの輝度や使用度などを把握する機能を持たせ、各照明灯６０ａ～６０ｆの調光制御を調光指示部１００にて集中管理してもよい。この場合、照度センサ９７の検知結果を調光指示部１００に送信するようにしてもよい。ここで、「使用度」とは、たとえば使用開始からの総点灯時間と、定格点灯時の輝度に対する使用開始からの平均輝度の割合との積である。各照明灯６０ａ～６０ｆの調光制御を調光指示部１００にて集中管理する場合、たとえば各照明灯６０ａ～６０ｆのそれぞれの使用度に応じた調光制御が可能となる。すなわち、使用度が高い照明灯６０があれば、使用度の低い照明灯６０の目標輝度を優先的に高くするように制御する。これによれば、全ての照明灯６０ａ～６０ｆがほぼ同時期に交換されるようになり、照明灯６０の交換などのメンテナンスが容易になる。
　以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態に係る照明制御装置２００では、調光機能付アダプタを用い、照明灯６０の輝度を初期点灯状態での初期輝度から、初期輝度よりも輝度の低い目標輝度となるまで変化させている。このように照明灯６０の輝度を初期輝度から目標輝度に変化させることで、消耗マージンや配置マージン分の余分な電力による照明灯６０の過剰な光照射を抑えて、無駄な電力消費を削減することができる。
　また、本実施形態の照明制御装置２００では、調光制御部９０によってＭＥＲＳ３０の出力電圧の大きさと電流の位相を調整することで、照明灯６０の輝度を連続的、すなわち無段階に調整している。また、照明灯６０の点灯直後は初期輝度にしておき、所定時間経過後に輝度の変化を開始している。さらに、調光時、所定時間をかけて徐々に照明灯６０の輝度を変化させている。そのため、ユーザに照明灯６０の輝度の変化、あるいは光照射領域の照度の変化を認識させずに照明灯６０の輝度を変化させることができる。よって、ユーザは無意識のうちに省エネ活動を実践することができる。
　また、ユーザからの指示に応じて目標輝度を変更し、次回以降の調光では変更された目標輝度となるように調整するため、ユーザの要望に柔軟に対応可能な照明制御装置を実現できる。さらに、複数の照明灯６０のそれぞれの使用度に応じた調光制御を行うことで、照明灯６０の交換などのメンテナンスが容易になる。
　さらに、本実施形態の照明制御装置は、既存の照明灯６０に対しても適用できるため、導入コストは非常に低く抑えることができる。また、照明灯６０と交流電圧源２０との間にＭＥＲＳ３０を組み込むだけであるため、調光制御対応のインバータ方式の蛍光灯以外の照明灯であっても、調光制御できる。また、ＭＥＲＳ３０は簡単な構成であるため、その価格は安価でサイズも小さい。そのため、導入コストをより低く抑えることができ、また既存の照明灯６０への設置を簡単に行うことができる。
　さらに、照明灯６０をＯＦＦにすることなく、その輝度を変化させることで電力消費を削減しているため、ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しによる照明灯６０の寿命の短縮を抑制でき、結果的に照明灯６０の長寿命化を図ることができる。また、ＭＥＲＳ３０の逆導通型半導体スイッチＳＷ１～ＳＷ４が故障した場合は、交流電圧源２０と照明灯６０とが導通状態となるだけであり、ＭＥＲＳ３０の故障によって照明灯６０が点灯不能な状態に陥ることはない。そのため、既存の交流電圧源２０と照明灯６０との間にＭＥＲＳ３０を組み込んでも、安全性の低下などの問題は生じない。
　また、本実施形態の照明制御装置２００では、照明灯６０とソケット８０との間に調光機能を有するアダプタ７０を接続するだけで照明灯６０の調光ができるため、電気に関する知識、技術を持たない一般のエンドユーザなどでも、アダプタ７０を設置することができ、また、容易に照明灯６０の調光制御ができる。
　本実施形態の照明制御装置２００は、一般家庭、オフィス、工場、店舗、公共施設などにおける単一あるいは複数の照明灯の輝度を独立に調光制御することが可能となる。また、特に病院などの施設では高調波が医療機器の誤作動を招くおそれがあるため、このような施設には、高調波を発生するインバータ方式の蛍光灯での調光制御を適用できなかった。しかしながら、本実施形態の照明制御装置２００は、ＭＥＲＳ３０のゲート位相角を制御してＭＥＲＳ３０の出力電圧の大きさと電流の位相を調整することで照明灯６０に供給する負荷電力を増減させ、照明灯６０を調光するものである。そのため、高調波の発生が非常に少ないため、高調波の発生が好まれない病院などの施設にも設置可能であり、このような施設においても調光制御による消費電力の削減が可能となる。
（実施形態２）
　本実施形態に係る照明制御装置２００は、実施形態１の構成に、さらに周囲環境の明るさに応じて照明灯６０の輝度を調整可能な構成を設けたものである。以下、本実施形態について説明する。なお、ＭＥＲＳ３０の構成および動作、および照明制御装置２００の概略構成については、実施形態１と同様であるため、説明は省略する。また、その他実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　調光制御部９０は、ＭＥＲＳ３０の出力電圧の大きさと電流の位相を制御する制御部４０と、制御部４０あるいはパラメータ変更指示部９６に調光指示部１００からの信号を送信する指示取得部９２を備える。また、調光制御部９０は、照明灯６０の初期点灯時の輝度である初期輝度や目標輝度などのパラメータ、輝度と出力電圧とを対応付けた輝度電圧テーブルなどを保持するパラメータ保持部９４を備える。
　また、調光制御部９０は、初期輝度から目標輝度を導出する目標輝度導出部９８を備える。目標輝度導出部９８は、初期輝度の値と目標輝度の値とを対応付けた目標輝度導出テーブルを保持しており、パラメータ保持部９４に保持されている初期輝度値に基づいた目標輝度を導出する。また、目標輝度導出部９８は、後述する不足照度と輝度とを対応付けた不足照度輝度対応テーブルを保持している。ここでは、不足照度に対応する輝度を不足輝度と呼ぶ。
　また、調光制御部９０は、パラメータ保持部９４に保持されたパラメータを変更するように制御部４０に指示するパラメータ変更指示部９６を備える。パラメータ変更指示部９６は、調光指示部１００からの指示、あるいは照度センサ９７の検知結果に応じて、制御部４０に対してパラメータを更新するように制御信号を送信する。パラメータ変更指示部９６は、照明灯６０の輝度と光照射領域の照度とを対応付けた輝度照度対応テーブルを保持している。
　調光指示部１００は、調光制御部９０によるＭＥＲＳ３０を介した照明灯６０の調光を指示するものである。調光指示部１００に設けられた図示しない操作スイッチをユーザが操作することで、調光制御部９０に制御信号を送信し、ユーザの選択した調光制御の開始あるいは終了を指示することができる。
　調光指示部１００からの制御信号は指示取得部９２が受信し、指示取得部９２から制御部４０に制御信号が送信される。制御部４０は、図示しないメモリ部に格納された制御プログラムの中から、調光指示部１００にて指定された制御内容に対応する制御プログラムを実行する。
　続いて、照明制御装置２００の動作について説明する。
　本実施形態では、照明灯６０の設置された場所における周囲の明るさに応じて目標輝度を調整する。すなわち、照明灯６０の設置場所に応じて予め設定されている目標照度と、照度センサ９７で検知した周囲照度とを比較し、不足照度分を補うように照明灯６０の輝度を調整する。この制御は、たとえば調光指示部１００を介したユーザからの指示に応じて実行する。
　まず、パラメータ変更指示部９６は、照度センサ９７から照明灯６０の設置された場所の周囲照度値を受信する。また、パラメータ変更指示部９６は、パラメータ保持部９４に保持されている目標輝度値を取得し、輝度照度対応テーブルを参照して目標輝度値を、目標輝度に対応する目標照度値に変換する。ここで、目標照度は、照明灯６０が目標輝度で点灯した際の光照射領域の照度である。そして、パラメータ変更指示部９６は、周囲照度値と目標照度値とを比較する。周囲照度が目標照度以上の場合は、パラメータ変更指示部９６は、制御部４０に対して、たとえば照明灯６０が安定的な放電を維持し得る最低電圧を照明灯６０に出力するように指示する。制御部４０は、電圧計１１０でＭＥＲＳ３０の出力電圧Ｖｏｕｔを検知しながら、最低電圧となるように制御する。
　一方、周囲照度が目標照度未満であった場合、パラメータ変更指示部９６は、制御部４０に対し、目標照度に対する周囲照度の不足分である不足照度の値を送信するとともに、照明灯６０を不足照度に対応する不足輝度で点灯させるように指示する。制御部４０は、目標輝度導出部９８に対して不足照度に対応する不足輝度を導出するように指示する。目標輝度導出部９８は、不足照度輝度対応テーブルを参照して、不足照度に対応する不足輝度を導出し、パラメータ保持部９４に送信する。制御部４０は、パラメータ保持部９４に保持された不足輝度値と輝度電圧テーブルを参照して不足輝度に対応する電圧値を導出し、電圧計１１０でＭＥＲＳ３０の出力電圧Ｖｏｕｔを検知しながら、出力電圧が当該電圧値となるようにＭＥＲＳ３０を制御する。
　以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態に係る照明制御装置２００では、上述の実施形態１における効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、本実施形態の照明制御装置２００では、照明灯６０の輝度を初期輝度から目標輝度に変化させるだけでなく、目標輝度に対応する目標照度と照明灯６０の周囲照度とを比較している。そして、照明灯６０の設置された場所の明るさに応じて、照明灯６０の輝度を調整し、周囲の明るさと照明灯６０の点灯とによって、周囲を目標照度にしている。そのため、より無駄な電力消費を削減することができる。
　本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
　たとえば、上述の各実施形態では、調光機能付アダプタを照明灯６０とソケット８０との間に組み込んだ場合を例に説明したが、次のような構成であってもよい。すなわち、図１１に示すように、照明灯６０に図示しないＭＥＲＳと調光制御部とを組み込んだ調光機能付照明灯をソケット８０に取り付ける構成であってもよい。あるいは、図１２に示すように、ソケット８０に図示しないＭＥＲＳと調光制御部とを組み込んだ調光機能付ソケットに照明灯６０を取り付ける構成であってもよい。図１１および図１２は、照明灯およびソケットの概略模式図である。
　なお、調光機能付照明灯および調光機能付ソケットは、それぞれ、ＭＥＲＳ３０および調光制御部９０がアダプタ７０ではなく照明灯６０あるいはソケット８０に組み込まれた点が調光機能付アダプタとの構成と異なるだけであるため、それらの構成を説明する機能ブロック図は省略する。照明灯６０にＭＥＲＳ３０と調光制御部９０が組み込まれた場合には、ＭＥＲＳ３０は、図示しない電極部と、ソケット８０との間に接続され、電極部に供給される負荷電力を調整する。照明灯６０が放電灯の場合は、電極部に供給される負荷電力は、電極部において放電させるための負荷電力である。電極部において放電させるための負荷電力は、放電を起こさせる電力、放電を維持する電力、またはその両方である。
　本発明は、照明機器に利用できる。

Claims (31)

  1. 　電源と電気的に接続されたソケットと照明灯との間に接続される調光機能付アダプタであって、
    　電源から照明灯に供給される、前記照明灯を点灯するための負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、
    　前記負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、
    を備え、
    　前記負荷電力調整スイッチは、少なくとも２つの逆導通型半導体スイッチと、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して前記照明灯に回生するためのコンデンサと、を有し、前記逆導通型半導体スイッチのゲート位相を制御することで、前記照明灯に供給する負荷電力を調整することを特徴とする調光機能付アダプタ。
  2. 　調光機能付照明灯であって、
    　電源から電極部に供給される負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、
    　前記負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、
    を備え、
    　前記負荷電力調整スイッチは、少なくとも２つの逆導通型半導体スイッチと、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して回生するためのコンデンサと、を有し、前記逆導通型半導体スイッチのゲート位相を制御することで、前記電極部に供給する負荷電力を調整することを特徴とする調光機能付照明灯。
  3. 　電源と照明灯との間に接続される調光機能付ソケットであって、
    　電源から照明灯に供給される、前記照明灯を点灯するための負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、
    　前記負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、
    を備え、
    　前記負荷電力調整スイッチは、少なくとも２つの逆導通型半導体スイッチと、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して前記照明灯に回生するためのコンデンサと、を有し、前記逆導通型半導体スイッチのゲート位相を制御することで、前記照明灯に供給する負荷電力を調整することを特徴とする調光機能付ソケット。
  4. 　前記調光制御部は、前記照明灯が初期輝度で点灯後、初期輝度未満の目標輝度まで輝度が変化するように負荷電力を調整すべく、前記負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする請求項１に記載の調光機能付アダプタ。
  5. 　前記調光制御部は、前記照明灯が初期輝度で点灯後、初期輝度未満の目標輝度まで輝度が変化するように負荷電力を調整すべく、前記負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする請求項２に記載の調光機能付照明灯。
  6. 　前記調光制御部は、前記照明灯が初期輝度で点灯後、初期輝度未満の目標輝度まで輝度が変化するように負荷電力を調整すべく、前記負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする請求項３に記載の調光機能付ソケット。
  7. 　請求項１に記載の調光機能付アダプタ、請求項２に記載の調光機能付照明灯、または請求項３に記載の調光機能付ソケットのいずれかを備えた照明制御装置であって、
    　前記調光制御部は、前記照明灯が初期輝度で点灯後、初期輝度未満の目標輝度まで輝度が変化するように負荷電力を調整すべく、前記負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする照明制御装置。
  8. 　前記照明灯の周囲の状況に応じて、前記照明灯の輝度の変化を開始するタイミングを変更することを特徴とする請求項７に記載の照明制御装置。
  9. 　前記照明灯の周囲の明るさに応じて、前記目標輝度を変更することを特徴とする請求項７または８に記載の照明制御装置。
  10. 　前記照明灯の使用度に応じて、前記目標輝度を変更することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  11. 　照明灯と電源との間に接続され、前記電源から前記照明灯に出力される、前記照明灯を点灯するための負荷電力を調整する負荷電力調整スイッチと、
    　前記負荷電力調整スイッチを制御する調光制御部と、
    　前記調光制御部に対して、調光を指示する調光指示部と、
    を備え、
    　前記調光制御部は、前記照明灯が初期輝度で点灯後、初期輝度未満の目標輝度まで輝度が変化するように負荷電力を調整すべく、前記負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする照明制御装置。
  12. 　前記負荷電力調整スイッチは、少なくとも２つの逆導通型半導体スイッチと、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して前記照明灯に回生するためのコンデンサと、を有し、前記逆導通型半導体スイッチのゲート位相を制御することで、前記照明灯に供給する負荷電力を調整することを特徴とする請求項１１に記載の照明制御装置。
  13. 　前記調光制御部は、前記照明灯の輝度を所定時間をかけて徐々に初期輝度から目標輝度まで変化させることを特徴とする請求項１１または１２に記載の照明制御装置。
  14. 　前記調光制御部は、前記照明灯の輝度を初期輝度から目標輝度まで変化させる際、前記照明灯が所定輝度となるまでは輝度の単位時間あたりの変化量を大きくし、前記所定輝度となった後は輝度の単位時間あたりの変化量を小さくすることを特徴とする請求項１３に記載の照明制御装置。
  15. 　前記照明灯の周囲の状況を検知する状況検知手段を備えることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  16. 　前記調光制御部は、前記状況検知手段の検知結果に応じて、前記照明灯の輝度の変化を開始するタイミングを変更することを特徴とする請求項１５に記載の照明制御装置。
  17. 　前記調光制御部は、前記状況検知手段の検知結果に応じて、前記目標輝度を変更することを特徴とする請求項１５または１６に記載の照明制御装置。
  18. 　前記状況検知手段は、前記照明灯の周囲の明るさを検知する照度センサであることを特徴とする請求項１７に記載の照明制御装置。
  19. 　前記状況検知手段は、ユーザの動向を検知する動向検知センサであることを特徴とする請求項１７に記載の照明制御装置。
  20. 　前記状況検知手段は、前記照明灯の周囲の明るさを検知する照度センサであり、
    　前記調光制御部は、前記照度センサの検知した照明灯の周囲照度と、前記目標輝度に対応する目標照度とを比較し、前記周囲照度が前記目標照度未満の場合には、前記目標照度に対する前記周囲照度の不足分である不足照度を補う輝度で前記照明灯を点灯させるように、前記負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  21. 　前記調光制御部は、前記照明灯の使用度に応じて、前記目標輝度を変更することを特徴とする請求項１１ないし２０のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  22. 　前記調光制御部は、前記調光指示部の指示に応じて、前記目標輝度を変更することを特徴とする請求項１１ないし２１のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  23. 　前記調光制御部は、前記照明灯の輝度が無段階に変化するように、前記負荷電力調整スイッチを制御することを特徴とする請求項７ないし２２のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  24. 　前記負荷電力調整スイッチは、
    　４つの逆導通型半導体スイッチで構成されるブリッジ回路と、
    　前記ブリッジ回路の直流端子間に接続され、電流遮断時の電流の磁気エネルギーを蓄積して前記照明灯に回生するためのコンデンサと、を有し、
    　前記調光制御部は、前記逆導通型半導体スイッチのゲートに制御信号を送り、前記ブリッジ回路の対角線上に位置する２つの逆導通型半導体スイッチからなるペア２組のうち、一方のペアがＯＮの時に他方のペアがＯＦＦとなるように、各ペアの逆導通型半導体スイッチのＯＮ／ＯＦＦ切換を前記電源の周波数に同期して行うことで、前記照明灯に供給する負荷電力量を調整することを特徴とする請求項１１ないし２３のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  25. 　前記負荷電力調整スイッチは、
    　直列に接続された２つの逆導通型半導体スイッチと、
    　前記２つの逆導通型半導体スイッチと並列に設けられた、直列に接続された２つのコンデンサと、
    　前記２つのコンデンサそれぞれと並列に接続された２つのダイオードと、
    を含む縦型のハーフブリッジ構造を有することを特徴とする請求項１１ないし２３のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  26. 　前記負荷電力調整スイッチは、
    　第１の経路上に直列に設けられた逆導通型半導体スイッチおよびコンデンサと、
    　前記第１の経路と並列な第２の経路上に直列に設けられた逆導通型半導体スイッチおよびコンデンサと、
    　前記第１、第２の経路に対して並列に結線された配線と、
    を含む横型のハーフブリッジ構造を有することを特徴とする請求項１１ないし２３のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  27. 　前記照明灯は、誘導性負荷を有する照明灯、誘導性負荷に接続された照明灯、または抵抗性負荷を有する照明灯であることを特徴とする請求項１１ないし２６のいずれか１項に記載の照明制御装置。
  28. 　前記誘導性負荷を有する照明灯は、放電灯であることを特徴とする請求項２７に記載の照明制御装置。
  29. 　前記放電灯は、蛍光灯、水銀灯、ナトリウム灯、またはネオン灯であることを特徴とする請求項２８に記載の照明制御装置。
  30. 　前記誘導性負荷に接続された照明灯は、白熱灯またはＬＥＤにリアクトルを接続したものであることを特徴とする請求項２７に記載の照明制御装置。
  31. 　前記抵抗性負荷を有する照明灯は、白熱灯またはＬＥＤであることを特徴とする請求項２７に記載の照明制御装置。
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