JP3845983B2

JP3845983B2 - Lighting device

Info

Publication number: JP3845983B2
Application number: JP29428297A
Authority: JP
Inventors: 和吉佃; 泰蒲原; 秀樹中井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2017-10-27
Also published as: JPH11135267A

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は照明装置に関するものであり、更に詳しくは、複数の安定器を単一の制御装置で一括制御する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係る第１の従来例のブロック構成図を図１に、その動作波形図を図９に示す。
【０００３】
本ブロックは、入力信号の変化に応じてレベルが変化する制御信号を出力する制御装置からの信号線に、互いに並列に複数の安定器１、２・・・ｎ（ｎは正の整数）が接続され、各々の安定器１、２・・・ｎの負荷として放電灯（以下、ランプと呼ぶ。）１、２・・・ｎが接続されている。また、安定器１、２・・・ｎは電源線にも互いに並列に接続されている。そして、制御装置から信号線を介して各々の安定器に制御信号が出力されることにより、各々の安定器に接続されたランプ出力を制御する。ここで、制御信号は、例えば図６に示す様にｏｎ−Ｄｕｔｙを変化させるものがある。
【０００４】
ここで、例えば、制御装置への入力信号（フェーダーボリューム）の目盛りに応じて制御信号のｏｎ−Ｄｕｔｙが０％から１００％まで変化することによって、図６に示す様な矩形波状の制御信号のｏｎ−Ｄｕｔｙを０％から１００％まで変化させ、つまり、各安定器はランプの光出力を０％（消灯）から１００％（全点灯）まで調光制御させることができるとする。
【０００５】
ランプはあるレベル以下の低光束では点灯状態を維持することは困難であるため、通常、図８に示す様に、調光レベルが数％になると消灯するように制御されている。すなわち、ランプは、制御信号のｏｎ−ＤｕｔｙがＳｉ以上で消灯、Ｓｉ以下で点灯、Ｓｉよりも小さい場合にはｏｎ−Ｄｕｔｙの増加とともに光出力は低下させる様に制御する。
【０００６】
しかし、図７に示す様な、制御装置への入力信号（フェーダーボリューム）に対して単調かつ緩やかなカーブを持つ制御信号を用いて複数の安定器を同時に制御する場合、図９に示す様に、消灯／点灯の切り替え動作を行なう制御信号レベルが、各々の安定器毎にＳ１、Ｓ２、・・・・、Ｓｎとばらつくと、フェーダーボリュームの目盛りがＶ１、Ｖ２、・・・・、Ｖｎで各々の安定器が消灯／点灯の切り替え動作を行なうことになる。すなわち、複数の安定器を単一の制御信号にて制御する場合、各々の安定器間の制御信号レベルＳｉのばらつきによって、各々のランプの消灯／点灯の切り替えタイミングにぱらつきが生じてしまう、という第１の問題点が生じてしまう。
【０００７】
上記第１の問題点を解決する手段として、制御信号レベルＳ１、Ｓ２、・・・・．Ｓｎの中で最も小さいレベルＳｍｉｎ以下の信号レベルＳａにて安定器への電源を強制的に遮断することにより消灯動作を行う、という、本発明に係る第２の従来例があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、通常、ランプは、消灯状態から点灯状態への移行時すなわち始動時に、ランプフィラメントの予熱時間が必要となる。つまり、上記第２の従来例では、点灯するのに１秒前後の予熱時間が必要となり、応答性が悪くなってしまう、という第２の問題点が生じてしまう。
【０００９】
なお、ランプを瞬時に点灯せしめるためには、消灯時にもフィラメントに予熱電流を与えておけぱ良い。そのためには安定器への電源を供給し続ける必要があるが、上記第１及び第２の従来例では、安定器の制御信号レベルのぱらつきによって、ランプの消灯／点灯の切り替えタイミングにぱらつきが生じてしまう、という第３の問題点も生じてしまう。
【００１０】
本発明は、上記全ての問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の安定器を単一の制御装置で一括制御する照明装置において、安定器への電源供給を遮断することなく、安定器の制御信号レベルのぱらつきに関係なく、一斉にランプの消灯／点灯の切り替えを行なうことが可能な照明装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１記載の発明によれば、入力信号が大レベルから小レベルへと変化すると矩形波のｏｎ−Ｄｕｔｙが０％から１００％へと変化する制御信号と、前記制御信号を出力する制御装置と、信号線を介して前記制御装置に互いに並列接続される複数の安定器と、前記各安定器の出力端に接続され前記ｏｎ−Ｄｕｔｙが０％から１００％へと変化すると、より調光される放電灯とを備え、前記複数の安定器は、ばらつきを有することにより、それぞれの放電灯を消灯させるｏｎ−Ｄｕｔｙが異なっており、前記複数の安定器のうち、最も先に放電灯を消灯させる安定器に第１のｏｎ−Ｄｕｔｙが対応し、最も後に放電灯を消灯させる安定器に第２のｏｎ−Ｄｕｔｙが対応するとともに、前記第１のｏｎ−Ｄｕｔｙよりも小さい第３のｏｎ−Ｄｕｔｙと前記第２のｏｎ−Ｄｕｔｙよりも大きい第４のｏｎ−Ｄｕｔｙを設定し、前記ｏｎ−Ｄｕｔｙを１００％から前記第３のｏｎ−Ｄｕｔｙまでは緩やかに変化させ、その後、第３のｏｎ−Ｄｕｔｙから第４のｏｎ−Ｄｕｔｙに急峻に変化させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、前記放電灯の消灯時に、前記放電灯が即時始動するのに十分な予熱電流を前記放電灯のフィラメントに供給することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、前記入力信号は、ＤＣ電圧であることを特徴とする。
【００２０】
【実施の形態】
（実施の形態１）
本発明に係る第１の実施の形態のブロック構成図は図１と同様であり、その動作のみが異なるので、第１の実施の形態の動作波形図を図２に示し、その他の従来例と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００２１】
ここで、前記制御信号のレベルＳ１、Ｓ２、・・・Ｓｎの中で最小のｏｎ−ＤｕｔｙのものをＳｍｉｎ、最大のものをＳｍａｘとする。そして、Ｓａ≦Ｓｍｉｎ、Ｓｂ≧ＳｍａｘなるＳａおよびＳｂを任意に決定する。
【００２２】
図２（ａ）は、制御信号（ｏｎ−Ｄｕｔｙ）と光出力との関係を示し、図２（ｂ）は、制御信号（ｏｎ−Ｄｕｔｙ）と制御装置入力（フェダーボリュームの目盛り）との関係を示している。ｏｎ−ＤｕｔｙがＳａ以下では、制御装置入力の変化に対して制御信号は緩やかかつ単調に変化するものとし、Ｓａにおいて入力信号の僅かな変化に対してＳｂまで制御信号が急峻に変化する様に設定する。なお、従来との比較のため、従来の制御装置入力に対する制御信号の関係を図２（ｂ）の破線で示し、本実施の形態に係る制御装置入力に対する制御信号の関係を図２（ｂ）の実線で示す。なお、ｏｎ−ＤｕｔｙがＳａ以下の制御装置入力に対する制御信号の関係のカーブは図７の限りではなく、任意の曲線であっても構わない。
【００２３】
次に、図２を参照して動作を簡単に説明する。
制御装置入力をゆっくりとＭＡＸレベルからＭＩＮレベルまで動かし、放電灯の出力を１００％〜０％まで制御すると、ＭＡＸレベルではｏｎ−Ｄｕｔｙ＝０％、ランプの光出力は最大（１００％）となる。図２（ｂ）の破線に示す様な従来の場合、安定器毎の制御信号レベルのばらつきＳ１、Ｓ２、・・・・、Ｓｎのため、ボリュームレベルＶ１、∨２、・・・、Ｖｎのばらつきが発生するが、図２（ｂ）の実線に示す本実施の形態の場合、上述の様に設定した為、ボリュームレベルがＭ（ＭＡＸ＞Ｍ＞ＭＩＮ）の点でＳａからＳｂに急峻に変化し、安定器毎の制御信号レベルのばらつきＳ１、Ｓ２、・・・・、Ｓｎに関係なく、ボリュームレベルＭにて安定器は一斉に消灯動作に入りランプは一斉に消灯する。
【００２４】
（実施の形態２）
本発明に係る第２の実施の形態の動作波形図を図３に示す。
【００２５】
図２に示した第１の実施の形態と異なる点は、ｏｎ−Ｄｕｔｙが０％からＳａに変化する迄に、ｏｎ−Ｄｕｔｙ＝Ｓｍａｘ時のランプの光出力に達し、ｏｎ−ＤｕｔｙがＳａからＳｂに変化する間はランプの光出力は略一定になる様な、調光カーブに設定したことであり、その他の第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００２６】
この様に構成したことにより、制御信号レベルＳｉのばらつきが最も大きい安定器の最低出力時に、全ての安定器は一斉に消灯動作に入りランプは一斉に消灯することができるので、より広い調光範囲を得ることができる。なお、本実施の形態においては、ボリュームレベルがＭからＭＩＮの範囲では、ｏｎ−Ｄｕｔｙ＝Ｓｂと固定しても構わない。
【００２７】
（実施の形態３）
本発明に係る第３の実施の形態の動作波形図を図４に示す。
【００２８】
図２に示した第１の実施の形態と異なる点は、ランプの光出力を１００％点灯と設定したことであり、その他の第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００２９】
（実施の形態４）
本発明に係る第４の実施の形態の動作波形図を図５に示す。
【００３０】
図２に示した第１の実施の形態と異なる点は、ランプの光出力を連続調光ではなく、段調光と設定したことであり、その他の第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００３１】
なお、上記全ての実施の形態において、制御信号は、例えば０〜１０ＶのＤＣ電圧でも、他の構成でも構わない。また、制御信号は緩やかに変化する間は、単調に変化するだけでなく他の変化でも構わない。
【００３２】
請求項１、請求項３に記載の発明によれば、複数の安定器を単一の制御装置で一括制御する照明装置において、安定器への電源供給を遮断することなく、安定器の制御信号レベルのぱらつきに関係なく、一斉にランプの消灯／点灯の切り替えを行なうことが可能な照明装置を提供できる。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の効果に加えて、放電灯が消灯から即時始動することが可能な照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブロック構成図を示す。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態の、（ａ）制御信号と光出力との関係を示す特性図、（ｂ）入力信号と制御信号との関係を示す特性図である。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態の、（ａ）制御信号と光出力との関係を示す特性図、（ｂ）入力信号と制御信号との関係を示す特性図である。
【図４】本発明に係る第３の実施の形態の、（ａ）制御信号と光出力との関係を示す特性図、（ｂ）入力信号と制御信号との関係を示す特性図である。
【図５】本発明に係る第４の実施の形態の、（ａ）制御信号と光出力との関係を示す特性図、（ｂ）入力信号と制御信号との関係を示す特性図である。
【図６】本発明に係る制御信号の波形図を示す。
【図７】本発明に係る第１従来例の入力信号と制御信号との関係を示す特性図である。
【図８】本発明に係る第１従来例の制御信号と光出力との関係の特性図を示す。
【図９】本発明に係る第１従来例の、（ａ）制御信号と光出力との関係を示す特性図、（ｂ）入力信号と制御信号との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
Ｓばらつき[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting device, and more particularly to a lighting device that collectively controls a plurality of ballasts with a single control device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 shows a block diagram of a first conventional example according to the present invention, and FIG. 9 shows an operation waveform diagram thereof.
[0003]
In this block, a plurality of ballasts 1, 2... N (n is a positive integer) are connected in parallel to each other on a signal line from a control device that outputs a control signal whose level changes according to a change in an input signal. Discharge lamps (hereinafter referred to as lamps) 1, 2,... N are connected as loads of the respective ballasts 1, 2,. The ballasts 1, 2,... N are also connected to the power supply line in parallel. And a control signal is output to each ballast via a signal line from a control device, and the lamp output connected to each ballast is controlled. Here, for example, there is a control signal that changes on-Duty as shown in FIG.
[0004]
Here, for example, when the on-duty of the control signal changes from 0% to 100% in accordance with the scale of the input signal (fader volume) to the control device, the rectangular wave-like control signal as shown in FIG. It is assumed that on-Duty is changed from 0% to 100%, that is, each ballast can perform dimming control of the light output of the lamp from 0% (lights off) to 100% (all lights up).
[0005]
Since it is difficult to keep the lamp in a lit state with a low luminous flux below a certain level, the lamp is normally controlled to be turned off when the dimming level reaches several percent as shown in FIG. That is, the lamp is controlled so that the on-duty of the control signal is turned off when it is higher than Si, turned on when it is lower than Si, and when the on-duty is smaller than Si, the light output is decreased as the on-duty increases.
[0006]
However, when simultaneously controlling a plurality of ballasts using a control signal having a monotonous and gentle curve with respect to the input signal (fader volume) to the control device as shown in FIG. 7, as shown in FIG. If the control signal level for switching off / lighting varies from S1, S2,..., Sn for each ballast, the fader volume scale is V1, V2,. Each ballast performs a switching operation of turning off / on. That is, when a plurality of ballasts are controlled by a single control signal, variation in the control signal level Si between the ballasts causes variation in the switching timing of turning off / on each lamp. The first problem occurs.
[0007]
As means for solving the first problem, control signal levels S1, S2,... There is a second conventional example according to the present invention in which the light-off operation is performed by forcibly shutting off the power supply to the ballast at a signal level Sa that is equal to or lower than the smallest level Smin among Sn.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, usually, the lamp requires a preheating time for the lamp filament when the lamp is switched from the unlit state to the lit state, that is, at the start. In other words, in the second conventional example, a preheating time of about 1 second is required for lighting, and the second problem that the responsiveness deteriorates occurs.
[0009]
In order to turn on the lamp instantaneously, a preheating current may be applied to the filament even when the lamp is turned off. For this purpose, it is necessary to continue to supply power to the ballast, but in the first and second conventional examples, the fluctuation of the control signal level of the ballast causes fluctuation in the switching timing of the lamp off / on. The third problem that occurs is also caused.
[0010]
The present invention has been made in view of all the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to supply power to a ballast in an illumination device that collectively controls a plurality of ballasts with a single control device. It is an object of the present invention to provide an illuminating device capable of switching lamps on and off at the same time without being interrupted and irrespective of fluctuations in the control signal level of the ballast.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, according to the first aspect of the present invention, when the input signal changes from a large level to a small level, the on-duty of the rectangular wave changes from 0% to 100%. a control unit for outputting the control signals, 100 and a plurality of ballasts to be connected in parallel to the control device via a signal line, the connection to the on-Duty at the output end of each ballast 0% %, The plurality of ballasts have different on-duties for turning off the respective discharge lamps due to variations, and the plurality of ballasts. The first on-Duty corresponds to the ballast that extinguishes the discharge lamp first, the second on-Duty corresponds to the ballast that extinguishes the discharge lamp most recently, and the first on -Duty A smaller third on-duty and a fourth on-duty larger than the second on-duty are set, and the on-duty is gradually changed from 100% to the third on-duty. After that, the third on-duty is abruptly changed from the fourth on-duty .
[0012]
According to a second aspect of the present invention, when the discharge lamp is extinguished, a preheating current sufficient to start the discharge lamp immediately is supplied to the filament of the discharge lamp .
[0013]
According to a third aspect of the present invention, the input signal is a DC voltage .
[0020]
Embodiment
(Embodiment 1)
The block configuration diagram of the first embodiment according to the present invention is the same as that of FIG. 1, and only the operation thereof is different. Therefore, the operation waveform diagram of the first embodiment is shown in FIG. The same reference numerals are assigned to the same components, and the description is omitted.
[0021]
Here, among the levels S1, S2,... Sn of the control signal, the minimum on-duty is Smin, and the maximum is Smax. Then, Sa and Sb satisfying Sa ≦ Smin and Sb ≧ Smax are arbitrarily determined.
[0022]
2A shows the relationship between the control signal (on-Duty) and the optical output, and FIG. 2B shows the relationship between the control signal (on-Duty) and the control device input (scale of the fader volume). Is shown. When on-Duty is less than or equal to Sa, the control signal changes slowly and monotonously with respect to changes in the control device input, and in Sa, the control signal changes sharply up to Sb with respect to slight changes in the input signal. Set. For comparison with the prior art, the relationship of the control signal with respect to the conventional control device input is indicated by a broken line in FIG. 2B, and the relationship of the control signal with respect to the control device input according to the present embodiment is illustrated in FIG. Indicated by the solid line. Note that the curve of the relationship of the control signal with respect to the control device input whose on-Duty is Sa or less is not limited to that in FIG. 7, and may be an arbitrary curve.
[0023]
Next, the operation will be briefly described with reference to FIG.
When the controller input is slowly moved from the MAX level to the MIN level and the output of the discharge lamp is controlled from 100% to 0%, on-Duty = 0% at the MAX level, and the light output of the lamp becomes maximum (100%). . In the conventional case as shown by the broken line in FIG. 2 (b), because of the variations S1, S2,..., Sn of the control signal level for each ballast, the volume levels V1,. In the case of the present embodiment shown by the solid line in FIG. 2B, since the setting is made as described above, the volume level is steep from Sa to Sb at the point where the volume level is M (MAX>M> MIN). The ballasts are turned off all at once at the volume level M, and the lamps are turned off all at once, regardless of the variations S1, S2,.
[0024]
(Embodiment 2)
The operation waveform diagram of the second embodiment according to the present invention is shown in FIG.
[0025]
The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that the light output of the lamp when on-Duty = Smax is reached and the on-Duty is changed from Sa until the on-Duty changes from 0% to Sa. The dimming curve is set so that the light output of the lamp becomes substantially constant while changing to Sb, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. To do.
[0026]
With this configuration, all ballasts can be turned off at the same time and the lamps can be turned off at the same time at the lowest output of the ballast with the largest variation in control signal level Si. A range can be obtained. In the present embodiment, on-Duty = Sb may be fixed when the volume level is in the range from M to MIN.
[0027]
(Embodiment 3)
An operation waveform diagram of the third embodiment according to the present invention is shown in FIG.
[0028]
The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that the light output of the lamp is set to 100% lighting, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Description is omitted.
[0029]
(Embodiment 4)
FIG. 5 shows an operation waveform diagram of the fourth embodiment according to the present invention.
[0030]
The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that the light output of the lamp is set to step dimming instead of continuous dimming, and the same configuration as that of the other first embodiment is used. The description is omitted by giving the same reference numerals.
[0031]
In all the above embodiments, the control signal may be, for example, a DC voltage of 0 to 10 V or another configuration. Further, as long as the control signal changes slowly, it may change not only monotonously but also other changes.
[0032]
According to the first and third aspects of the present invention, in the lighting device that collectively controls a plurality of ballasts with a single control device, the control signal of the ballast can be obtained without shutting off the power supply to the ballast. It is possible to provide an illuminating device capable of switching the lamps on and off at the same time regardless of the level fluctuation.
[0033]
According to invention of Claim 2, in addition to the effect of Claim 1, the illuminating device which can start a discharge lamp immediately from light extinction can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a block diagram according to the present invention.
2A is a characteristic diagram showing a relationship between a control signal and an optical output, and FIG. 2B is a characteristic diagram showing a relationship between an input signal and a control signal, according to the first embodiment of the present invention.
3A is a characteristic diagram showing a relationship between a control signal and an optical output, and FIG. 3B is a characteristic diagram showing a relationship between an input signal and a control signal, according to the second embodiment of the present invention.
4A is a characteristic diagram showing a relationship between a control signal and an optical output, and FIG. 4B is a characteristic diagram showing a relationship between an input signal and a control signal, according to a third embodiment of the present invention.
5A is a characteristic diagram showing a relationship between a control signal and an optical output, and FIG. 5B is a characteristic diagram showing a relationship between an input signal and a control signal, according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows a waveform diagram of a control signal according to the present invention.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between an input signal and a control signal in the first conventional example according to the present invention.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the control signal and the optical output of the first conventional example according to the present invention.
9A is a characteristic diagram showing a relationship between a control signal and an optical output, and FIG. 9B is a characteristic diagram showing a relationship between an input signal and a control signal in the first conventional example according to the present invention.
[Explanation of symbols]
S variation

Claims

入力信号が大レベルから小レベルへと変化すると矩形波のｏｎ−Ｄｕｔｙが０％から１００％へと変化する制御信号と、前記制御信号を出力する制御装置と、信号線を介して前記制御装置に互いに並列接続される複数の安定器と、前記各安定器の出力端に接続され前記ｏｎ−Ｄｕｔｙが０％から１００％へと変化すると、より調光される放電灯とを備え、前記複数の安定器は、ばらつきを有することにより、それぞれの放電灯を消灯させるｏｎ−Ｄｕｔｙが異なっており、前記複数の安定器のうち、最も先に放電灯を消灯させる安定器に第１のｏｎ−Ｄｕｔｙが対応し、最も後に放電灯を消灯させる安定器に第２のｏｎ−Ｄｕｔｙが対応するとともに、前記第１のｏｎ−Ｄｕｔｙよりも小さい第３のｏｎ−Ｄｕｔｙと前記第２のｏｎ−Ｄｕｔｙよりも大きい第４のｏｎ−Ｄｕｔｙを設定し、前記ｏｎ−Ｄｕｔｙを１００％から前記第３のｏｎ−Ｄｕｔｙまでは緩やかに変化させ、その後、第３のｏｎ−Ｄｕｔｙから第４のｏｎ−Ｄｕｔｙに急峻に変化させることを特徴とする照明装置。When the input signal changes from a large level to a small level, a control signal that changes the on-duty of the rectangular wave from 0% to 100%, a control device that outputs the control signal, and the control device via a signal line a plurality of ballasts to be connected in parallel to the the connected the on-Duty at the output end of each ballast is changed from 0% to 100%, and a discharge lamp to be regulated by light, the plurality These ballasts have different on-duties for turning off the respective discharge lamps due to variations, and among the plurality of ballasts, the ballast for turning off the discharge lamp first is the first on- The second on-Duty corresponds to the ballast that turns off the discharge lamp most recently, and the third on-Duty and the second on-Dut that are smaller than the first on-Duty. A larger fourth on-duty, and gradually changing the on-duty from 100% to the third on-duty, and then from the third on-duty to the fourth on-duty. The lighting device is characterized by being rapidly changed .

前記放電灯の消灯時に、前記放電灯が即時始動するのに十分な予熱電流を前記放電灯のフィラメントに供給することを特徴とする請求項１記載の照明装置。 2. The lighting device according to claim 1, wherein when the discharge lamp is extinguished, a preheating current sufficient to start the discharge lamp immediately is supplied to the filament of the discharge lamp .

前記入力信号は、ＤＣ電圧であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。The lighting device according to claim 1, wherein the input signal is a DC voltage .