特許 6805888 照明システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6805888

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】照明システム

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/175 20200101AFI20201214BHJP

   H05B 47/20 20200101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   H05B47/175

   H05B47/20

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-36968(P2017-36968)

(22)【出願日】2017年2月28日

(65)【公開番号】特開2018-142489(P2018-142489A)

(43)【公開日】2018年9月13日

【審査請求日】2019年9月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊丹 和章

(72)【発明者】

【氏名】大武 寛和

【審査官】 田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１６−５０６７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１０８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２２５５８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明装置における光源を点灯制御するための直流電圧であって、照明装置の光源の点灯状態を示す調光度に応じた電圧値の直流電圧を出力する前記照明装置とは離間して配置される調光装置と；
前記調光装置が出力した直流電圧を照明装置まで伝達する配線と；
前記配線による伝達に伴う電圧値の降下を吸収する吸収制御を行う照明装置と；
を有し、
前記吸収制御において前記照明装置が前記調光度を最大に保つ電圧値の範囲は、前記配線に接続された照明装置の数、前記調光装置と前記照明装置との間の配線長、または、前記配線の太さのうち、少なくともいずれか１つに応じて設定される
ことを特徴とする照明システム。

【請求項2】

前記照明装置は、前記電圧値が上昇するとともに、前記調光度を上昇させる
ことを特徴とする請求項１に記載の照明システム。

【請求項3】

前記照明装置は、前記電圧値が所定の閾値よりも低い場合は、前記調光度を零に設定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の照明システム。

【請求項4】

前記調光装置は、操作者からの操作を受付ける照明制御装置から前記調光度を示す信号を受付けた場合は、当該調光度を示す電圧値の直流電圧を出力する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の照明システム。

【請求項5】

前記配線に複数の前記照明装置が接続されている
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の照明システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、照明システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、調光装置からの交流位相制御により調光が行われる白熱電球等の照明装置をＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明に取り換えたいという要望が存在する。しかしながら、照明装置をＬＥＤ照明に変更し、調光装置からの交流位相制御により点灯させた場合には、交流電圧の変動や、負荷による調光装置の誤動作等に起因して、ちらつきが生じる恐れがある。そこで、調光装置から供給された直流電力で駆動するＬＥＤ照明であって、直流電圧の値に応じた調光度で点灯するＬＥＤ照明を用いる技術が知られている。しかしながら、このような従来技術では、調光装置とＬＥＤ照明との間の配線長や配線径、配線に接続されたＬＥＤ照明の数等に応じた電圧降下が生じるため、ＬＥＤ照明を適切に制御することができない恐れがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５０５８７７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、直流電力で駆動するＬＥＤ照明を適切に制御することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の一例に係る照明システムは、照明装置における光源を点灯制御するための直流電圧であって、照明装置の光源の点灯状態を示す調光度に応じた電圧値の直流電圧を出力する前記照明装置とは離間して配置される調光装置と；前記調光装置が出力した直流電圧を照明装置まで伝達する配線と；前記配線による伝達に伴う電圧値の降下を吸収する吸収制御を行う照明装置と；を有し、前記吸収制御において前記照明装置が前記調光度を最大に保つ電圧値の範囲は、前記配線に接続された照明装置の数、前記調光装置と前記照明装置との間の配線長、または、前記配線の太さのうち、少なくともいずれか１つに応じて設定される。

【発明の効果】

【0006】

実施形態の一例に係る照明システムによれば、直流電力で駆動するＬＥＤ照明を適切に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る照明システムの一例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る照明システムが有する機能構成の一例について説明する図である。

【図3】図３は、実施形態に係る照明装置が設定する調光度の一例を説明する図である。

【図4】図４は、実施形態に係る照明システムの配線を模式的に示す図である。

【図5】図５は、アーク放電を継続して発生させる場合の電流値と電圧値との間の関係を示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係る照明装置が電圧低下に対して行う調光制御の流れの一例を示す図である。

【図7】図７は、実施形態に係る照明装置がアーク放電に対して行う調光制御の流れの一例を示す図である。

【0008】

以下、図面を参照して、実施形態に係る照明システムを説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する照明システムは、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。例えば、以下の実施形態では、照明システムは、劇場や映画館等といった各種施設に設置されるものとするが、これらの施設以外にも、公民館等の公共機関やビルディング等、任意の施設に設置可能であるものとする。なお、以下の各実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせてもよい。

【0009】

以下の実施形態に係る照明システム１は、照明装置１００ａ〜１００ｅ（以下、「照明装置１００」と総称する場合がある。）における光源（例えば、光源部１０４）を点灯制御するための直流電圧であって、照明装置１００の光源の点灯状態を示す調光度に応じた電圧値の直流電圧を出力する照明装置１００とは離間して配置される調光装置（例えば、調光盤２０）と、調光装置が出力した直流電圧を照明装置１００まで伝達する配線３０と、配線３０による伝達に伴う電圧値の降下を吸収する吸収制御を行う照明装置１００とを有する。

【0010】

また、以下の実施形態に係る照明システム１では、照明装置１００は、吸収制御として、電圧値が所定の範囲内に収まる場合は、調光度を最大に保つ制御を行う。

【0011】

また、以下の実施形態に係る照明システム１では、照明装置１００は、所定の範囲内として、配線３０に接続された照明装置１００の数、調光装置と照明装置１００との間の配線長、または、配線の太さのうち、少なくともいずれか１つに応じた範囲内に電圧値が収まる場合は、調光度を最大に保つ制御を行う。

【0012】

また、以下の実施形態に係る照明システム１では、電圧値が上昇するとともに、調光度を上昇させる。

【0013】

また、以下の実施形態に係る照明システム１では、照明装置１００は、電圧値が所定の閾値よりも低い場合は、調光度を零に設定する。

【0014】

また、以下の実施形態に係る照明システム１では、調光装置は、操作者からの操作を受付ける照明制御装置１０から調光度を示す信号を受付けた場合は、調光度を示す電圧値の直流電圧を出力する。

【0015】

また、以下の実施形態に係る照明システム１は、配線３０に複数の照明装置１００が接続されている。

【0016】

［実施形態］
（照明システムの概要）
以下、照明システム１の一例について説明する。図１は、第１の実施形態に係る照明システムの一例を示す図である。図１に示す例では、照明システム１は、調光盤２０、配線３０、および複数の照明装置１００、２００ａ〜２００ｃ、３００ａ〜３００ｃを有する。なお、照明システム１は、任意の数の調光盤２０および照明装置１００が接続されていてもよい。また、図１に示す例では、照明システム１が有する調光盤２０に、照明制御装置１０が接続されている例について記載した。ここで、照明制御装置１０は、照明システム１に含まれていてもよく、含まれていなくともよい。

【0017】

まず、照明装置１００、２００ａ〜２００ｃ、３００ａ〜３００ｃについて説明する。照明装置１００は、配線３０を介して供給される直流電力を駆動元とする照明装置である。例えば、照明装置１００は、ＬＥＤ（Light Emitting Diodes）等の半導体発光素子を有し、配線３０を介して供給される直流電力を駆動元として、供給された直流電力の電圧値に応じた調光度で半導体発光素子を点灯させることで、所定の位置の照明を行う。例えば、照明装置１００は、舞台施設等において、客席、廊下、誘導灯、エントランス等を照明する照明装置であり、より具体的には、舞台施設に設けられたシャンデリア等、舞台以外の任意の位置を照明する照明装置に取付けられるＬＥＤランプである。

【0018】

照明装置２００ａ〜２００ｃ（以下、「照明装置２００」と総称する。）は、ＰＷＭ（パルス幅変調: Pulse Width Modulation）信号による照明機器であり、一般施設用照明器具がその代表である。

【0019】

照明装置３００ａ〜３００ｃ（以下、「照明装置３００」と総称する。）は、ＤＭＸ規格やＤＭＸ信号やＲＤＭ（Remote Device Management）規格にそったＲＤＭ信号により、出力する光の強度（すなわち、調光度）や、出力する光の色彩を制御可能な照明機器であり、例えば、ＬＥＤ等の半導体発光素子により舞台の照明を行う照明装置である。

【0020】

照明制御装置１０は、所謂調光卓や制御卓と呼ばれる装置により実現され、操作者による操作に基づき、照明装置１００の制御を行う。例えば、照明制御装置１０は、プリセットフェーダやフェーダ、ボタン等の操作部を有し、操作部を介して利用者から照明装置１００〜３００の調光度や色彩の制御を受付ける。このような場合、照明制御装置１０は、制御内容を示すＤＭＸ信号を直接または調光盤２０を介して出力することで、照明装置１００〜３００の制御を行う。例えば、照明制御装置１０は、照明装置１００や照明装置２００の調光度の制御を受付けた場合は、制御内容を示すＤＭＸ信号を調光盤２００へと出力し、照明装置３００の調光度や色彩の制御を受付けた場合は、制御内容を示すＤＭＸ信号を照明装置３００へと出力する。

【0021】

調光盤２０は、ＤＭＸ信号に基づいて、照明装置１００、２００の調光制御を行う装置であり、例えば、照明装置１００とは離間して配置される分電盤等により実現される。例えば、調光盤２０は、ＤＭＸ−ＰＷＭ変換器２１、ＰＷＭ−ＤＣ（Direct Current）変換器２２、およびＤＣ電源部２３を有する。ＤＭＸ−ＰＷＭ変換器２１は、照明制御装置１０から照明装置１００の調光度を示すＤＭＸ信号を受付けると、交流位相制御が行われる照明装置をＤＭＸ信号が示す調光度で点灯させるためのＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をＰＷＭ−ＤＣ変換器２２へと出力する。一方、ＤＭＸ−ＰＷＭ変換器２１は、照明制御装置１０から照明装置２００の調光度を示すＤＭＸ信号を受付けると、交流位相制御が行われる照明装置をＤＭＸ信号が示す調光度で点灯させるためのＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を照明装置２００へと出力する。この結果、調光盤２０は、ＤＭＸ信号が示す調光度で照明装置２００を点灯させることができる。

【0022】

一方、ＰＷＭ−ＤＣ変換器２２は、ＤＭＸ−ＰＷＭ変換器２１からＰＷＭ信号を受付けると、ＰＷＭ信号が示す調光度で照明装置１００を点灯させるための直流電圧をＤＣ電源部２３に指示する。そして、ＤＣ電源部２３は、ＰＷＭ−ＤＣ変換器２２から指示された直流電圧を配線３０に印加することで、配線３０に直流電圧を出力し、照明装置１００を駆動させる。すなわち、調光盤２０は、操作者からの操作を受付ける照明制御装置１０から調光度を示す信号を受付けた場合は、調光度を示す電圧値の直流電圧を出力する。

【0023】

配線３０は、調光盤２０から照明装置１００へと直流電力を伝達する配線である。例えば、配線３０は、照明システム１が設置された施設において、調光盤２０から各配線機器１００が設置されている設置位置まで延伸される電源線と、設置位置から調光盤２０まで戻る電源線とにより実現される。

【0024】

（従来の調光制御について）
ここで、従来の照明システムでは、二線式位相制御により施設に設置された照明装置を制御する交流位相制御を行う場合があった。例えば、舞台等の施設においては、照明装置１００と対応する照明装置等、客席の天井やエントランスに設置された白熱電球等、色彩を変更せずに調光度を変更する照明装置を交流位相制御により制御していた。近年、半導体発光素子を用いた照明装置（以下、「ＬＥＤ照明」と記載する場合がある。）の普及に伴い、白熱電球等の照明装置をＬＥＤ照明へと変更する需要が生じている。

【0025】

しかしながら、従来の交流位相制御を用いてＬＥＤ照明を制御した場合は、交流電圧の変化によるちらつきが発生する恐れがあった。また、従来の交流位相制御を用いてＬＥＤ照明を制御した場合は、調光操作に対する追従性の悪化や、正確な調光制御が困難となる恐れがあった。一方で二線式位相制御を行うための照明システムを、ＬＥＤ照明のための照明システムへと交換するには、新たな設計や設備の交換等が発生し、工期の長期化や費用の増大を招く恐れがある。また、施設によっては、歴史的、象徴的な設備に照明システムが設置されている場合もあり、照明システムの交換が困難となっていた。

【0026】

そこで、設置済の照明システムにおいて、ＬＥＤ照明の駆動元となる直流電力を供給するとともに、調光度に応じて電圧を変動させることで、ＬＥＤ照明を制御する手法が考えられる。しかしながら、このような従来技術では、調光装置とＬＥＤ照明との間の配線長や配線径、配線に接続されたＬＥＤ照明の数等に応じた電圧降下が生じるため、ＬＥＤ照明を適切に制御することができない恐れがある。また、従来技術では、配線を直流電流が流れるため、誤って設置された白熱電球のフィラメントや配線に断線が生じた場合に、出力閉回路が開放した際に発生するアーク放電が継続して発生する恐れがある。

【0027】

（電圧降下に対する調光制御について）
そこで、照明システム１は、電圧降下に対し、以下の調光制御を実行する。例えば、調光盤２０は、照明装置１００に出力される光の調光度に応じた電圧値の直流電圧、すなわち、照明装置における光源を点灯制御するための直流電圧であって、照明装置１００の光源の店頭状態を示す調光度に応じた電圧値の直流電圧を出力する。一方、照明装置１００は、配線３０による伝達に伴う電圧値の降下を吸収する吸収制御を行う。より具体的には、照明装置１００は、吸収制御として、電圧値が所定の範囲内に収まる場合は、調光度を最大（例えば、１００パーセント）に保つ。なお、このような電圧値の範囲は、例えば、配線３０に接続された照明装置１００ａ〜１００ｅのうち、最も調光盤２０からの配線長が長い照明装置１００ｅと調光盤２０との間の配線長、照明装置１００ａと調光盤２０との間の配線長、配線３０の配線径、配線３０の素材等、配線３０に直流電流を流した際に電圧降下を生じさせる各種要因のうち、すくなくともいずれか１つに応じて設定される。また、このような設定は、予め照明装置１００に対して設定されるものとする。

【0028】

例えば、図１に示す例において、調光盤２０がＤＣ８２Ｖ（ボルト）の直流電圧を、直径１．６ミリメートルの２芯のＶＶＦ（Vinyl insulated Vinyl sheathed Flat-type）ケーブルである配線３０に印加したものとする。例えば、調光盤２０から照明装置１００ａまでの配線長が５０メートルで消費電力が７Ｗの照明装置１００ａから照明装置１００ｅの間の配線長が５０メートルであり、２４台の照明装置１００が等間隔で設置されていた場合は、照明装置１００ａには、約ＤＣ８０．８２Ｖの電圧が印加されることとなる。一方、最後段の照明装置１００ｅには、ＤＣ８０．２６Ｖの電圧が印加される。このため、例えば、照明装置１００ａ〜１００ｅに対し、ＤＣ８０．５０Ｖ以上の直流電圧が印加された際に、調光度１００パーセントで点灯する旨の設定がなされていた場合は、照明装置１００ａが調光度１００パーセントで点灯するものの、照明装置１００ｅが調光度１００パーセントで点灯しない。

【0029】

そこで、照明装置１００は、直流電圧がある一定の範囲内に収まる場合には、調光度１００パーセントで点灯する。例えば、照明装置１００は、ＤＣ４０Ｖ以下の電圧で消灯し、ＤＣ８０ＶからＤＣ８３Ｖの範囲で調光度１００パーセントで点灯するとともに、ＤＣ４０ＶからＤＣ８０Ｖの範囲では、所定の調光カーブ（例えば、劇場演出空間技術協会によって定められたＪＡＴＥＴ−Ａの２．３乗カーブ）に沿った調光度で点灯する。すなわち、照明装置１００は、電圧値がＤＣ４０Ｖよりも低い場合は、調光度を零に設定するとともに、電圧値が上昇するとともに、調光度を上昇させる制御を行う。

【0030】

一方、調光盤２０は、照明制御装置１０から受信したＤＭＸ信号が調光度０パーセントを示す場合は、ＤＣ４０Ｖ以下の直流電圧を配線３０に印加し、ＤＭＸ信号が調光度１００パーセントを示す場合は、例えばＤＣ８３Ｖの直流電圧を配線３０に印加する。また、調光盤２０は、ＤＭＸ信号が調光度０パーセントから１００パーセントの間の値を示す場合は、所定の調光カーブに沿った電圧値の直流電圧を配線３０に印加する。

【0031】

このような処理の結果、例えば、電圧降下が無視できる程度に配線距離が短い照明装置１００は、調光盤２０が調光度１００パーセントを示す直流電圧ＤＣ８３Ｖを印加する前に、調光度１００パーセントで点灯する。また、例えば、電圧降下が２Ｖとなる照明装置１００は、調光盤２０が調光度１００パーセントを示す直流電圧ＤＣ８３Ｖを印加した際には、調光度１００パーセントで点灯する。この結果、照明システム１は、調光盤２０が調光度１００パーセントを示す直流電圧を印加した際に、全ての照明装置１００を調光度１００パーセントで点灯させることができる。

【0032】

なお、実際には、各照明装置１００の調光度を徐々に１００パーセントへと近づけた場合、調光盤２０からの配線距離が短い順に各照明装置１００が調光度１００パーセントで順次点灯し、各照明装置１００の調光度を１００パーセントから徐々に低下させる場合、調光盤２０からの配線距離が遠い順に各照明装置１００が調光度を低下させることとなる。しかしながら、各照明装置１００の調光度が１００パーセントに近い場合、全体としての光量が十分であるため、調光度にある程度のばらつきが生じたとしても、視覚的にはあまり気にならない。

【0033】

一方、照明装置１００の調光度が低い場合、配線３０を流れる直流電流の量が少なくなるため、配線３０が及ぼす電圧降下も少なくなる結果、明るさのばらつきが少なくなる。この結果、消灯直前においては、配線３０による電圧降下の影響が無視できる範囲となり、各照明装置１００が消灯するタイミングを揃えることができる。

【0034】

（アーク放電に対する調光制御について）
また、照明システム１は、出力閉回路が開放した際に発生するアーク放電に対し、以下の調光制御を実行する。例えば、照明システム１に設置された照明装置１００は、調光器２０から出力された直流電圧値ではなく配線３０により伝達されている直流電圧の電圧値が不所望に降下した場合、すなわち、配線３０を介して伝達された直流電圧の電圧値が降下した場合は、出力する光の調光度を降下させる。この結果、配線３０を流れる直流電流の電流値は低下する。例えば、照明装置１００は、ＤＣ４０ＶからＤＣ８０Ｖまで直流電圧の値が徐々に上昇した場合は、直流電圧に対して調光度を調光度上昇させる。

【0035】

このような制御を行った場合、照明装置１００は、調光度がある程度高い状態で印加される直流電源の電圧値が低下した場合は、調光度を低下させることで消費電力量を低下させる結果、配線３０を流れる直流電流量を低下させることとなる。すなわち、照明装置１００は、配線３０を介して供給される直流電圧に対して、配線３０を流れる直流電流量は正特性を持つ。

【0036】

ところで、アーク放電は、図５に示すように約１００Ａ以下の領域において電圧―電流特性が負特性を示すことが知られている。照明装置１００が上述する特定の制御を行った場合、出力負荷配線が断線などで開放したときにアークが発生すると、照明装置１００に印加される電圧は放電電圧の分だけ低下するため光出力を低下させ同時に配線３０を流れる直流電流量も低下する。放電電流が低下すると放電電圧は上昇し、さらに照明装置１００に印加する電圧は低下し、配線３０に流れる電流はさらに低下する正帰還が掛かり、最終的に発生したアークは消滅し、照明装置１００は、アーク放電の継続を防ぐことができる。

【0037】

なお、照明装置１００は、配線３０を介して供給される直流電圧に対して、配線３０を流れる直流電流量が正の特性を持つように、調光度の制御を行うのであれば、直流電圧に対して指数関数的に上昇する調光度で制御を行わずともよい。例えば、照明装置１００は、直流電圧に対して比例するように調光度を制御してもよい。このような場合においても、照明装置１００は、アーク放電により直流電圧の値が低下した場合は、調光度を低下させて配線３０を流れる直流電流量を低下させる結果、アーク放電の継続を防ぐことができる。

【0038】

また、このような制御を行った場合、照明装置１００のうち、アーク放電が発生している箇所、すなわち、断線箇所よりも調光盤２０からの配線距離が遠い照明装置１００が調光度を変更することとなる。この結果、断線箇所の特定を容易にすることができる。

【0039】

（照明システムの機能構成について）
以下、図２を用いて、上述した機能を発揮する照明システム１が有する機能構成の一例について説明する。図２は、実施形態に係る照明システムが有する機能構成の一例について説明する図である。なお、図２に示す例では、照明システム１を構成する調光盤２０、配線３０、および照明装置１００の機能構成とともに、照明制御装置１００の機能構成の一例についても記載した。また、図２に示す例では、照明装置２００、３００については、図示を省略した。また、以下の説明では、照明装置１００を制御する際に照明システム１が発揮する機能について説明し、照明装置２００、３００を制御する際の機能については、説明を省略する。

【0040】

まず、照明制御装置１０の機能構成の一例について説明する。図２に示す例では、照明制御装置１０は、通信部１１、表示部１２、制御部１３、および操作部１４を有する。通信部１１は、調光盤２０に対して例えばＤＭＸ信号を出力する通信部であり、ＤＭＸ端子等により実現される。なお、この信号はＤＡＬＩ（Digital Addressable Lighting Interface）やシリアル信号などであってもよい。

【0041】

表示部１２は、調光制御に関する各種の情報を表示するための表示装置であり、例えば、液晶パネル等により実現される。例えば、表示部１２は、制御部１３の制御により、照明システム１が有する各種の照明装置の調光度や、各照明装置とフェーダとの対応等を表示する。

【0042】

制御部１３は、各種の情報処理を実行する演算装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路を採用できる。例えば、制御部１３は、操作者が照明装置１００と対応する操作部１４を操作することにより、 照明装置１００の調光度を変更した場合は、通信部１１を介して、変更後の調光度を示すＤＭＸ信号を調光盤２０へと出力する。

【0043】

操作部１４は、調光度の制御等、各種照明装置に対する制御を受付ける制御装置であり、例えば、フェーダ等により実現される。

【0044】

続いて、調光盤２０が有する機能構成の一例について説明する。調光盤２０は、ＤＭＸ−ＰＷＭ変換器２１、ＰＷＭ−ＤＣ変換器２２、およびＤＣ電源部２３を有する。また、ＤＣ電源部２３は、系統電源ＣＴ、整流回路２３ａ、力率改善回路２３ｂ、平滑回路２３ｃ、電力変換回路２３ｄを有する。

【0045】

ＤＭＸ−ＰＷＭ変換器２１は、照明制御装置１０からＤＭＸ信号を受付けると、受付けたＤＭＸ信号をＰＷＭ信号へと変換する。より具体的には、ＤＭＸ−ＰＷＭ変換器２１は、照明装置１００の調光度を示すＤＭＸ信号を受付けると、ＤＭＸ信号が示す調光度と対応する所定波形のＰＷＭ信号を出力する。

【0046】

ＰＷＭ−ＤＣ変換器２２は、ＰＷＭ信号を受付けると、ＰＷＭ信号が示す調光度で照明装置１００を点灯させるための直流電圧を配線３０に印加するようＤＣ電源部２３に指示する。例えば、ＰＷＭ−ＤＣ変換器２２は、ＰＷＭ信号から調光度を示す調光信号Ｓｄを生成し、生成した調光信号ＳｄをＤＣ電源部２３が有する電力変換回路２３ｄに入力する。

【0047】

ＤＣ電源部２３は、調光信号Ｓｄが示す調光度で照明装置１００を点灯させるための直流電圧を配線３０に印加する。以下、ＤＣ電源部２３が有する各回路２３ａ〜２３ｄが発揮する機能について説明する。

【0048】

例えば、整流回路２３ａは、系統電源ＣＴから供給される交流電圧を整流して、脈流の交流電圧に変換する。例えば、整流回路２３ａは、たとえば全波整流回路であり、ダイオードブリッジにより構成される。力率改善回路２３ｂは、整流回路２３ａから出力される脈流の交流電圧を直流電圧に変換して出力する回路であり、例えば、昇圧電源回路、昇降圧電源回路、降圧電源回路等により実現される。このような力率改善回路２３ｂは、入力される電流波形の歪を低減し、高調波を抑制することができる。

【0049】

平滑回路２３ｃは、入力される電流の変動を吸収して、安定した直流電圧を後段の電力変換回路２３ｄに供給する平滑回路であり、例えば、電解コンデンサ等といった平滑コンデンサにより実現さえる。なお、平滑回路２３ｃは、フィルムコンデンサやセラミックコンデンサ等の高周波ノイズを吸収することができるコンデンサが並列コンデンサと並列に設置された回路であってもよい。

【0050】

電力変換回路２３ｄは、平滑回路２３ｃを介して供給される直流電圧を、ＰＷＭ−ＤＣ変換器２２から供給される調光信号Ｓｄが示す電圧値を有する直流電圧に変換する。例えば、電力変換回路２３ｄは、調光信号Ｓｄが示す直流電圧を生成し、生成した直流電圧を配線３０に印加する。このように、ＤＣ電源部２３は、系統電源ＣＴから供給される交流電圧を整流して直流電圧に変換し、変換後の直流電圧を調光信号Ｓｄが示す直流電圧に変換してから配線３０に印加するので、整流した直流電圧を印加することができる。

【0051】

次に、照明装置１００が有する機能構成の一例について説明する。照明装置１００は、受電部１０１、測定部１０２、制御部１０３、および光源部１０４を有する。受電部１０１は、配線３０を介して供給される直流電力を受電する。測定部１０２は、所定の時間間隔で受電部１０１が受電した直流電圧値を測定する。そして、制御部１０３は、測定部１０２によって測定された直流電圧値に応じた調光度で点灯するように光源部１０４を制御する。なお、光源部１０４は、受電部１０１によって受電された電圧値に基づく直流電流を用いて点灯するＬＥＤ等の半導体発光素子である。

【0052】

ここで、照明装置１００に入力される直流電圧の電圧値がリプルやノイズ等によって時間的に変動している場合には、直流電圧を取得したタイミングに応じた調光度を設定する恐れがある。そこで、照明装置１００は、直流電圧の時間的な変動を抑制する機能を有していてもよい。例えば、制御部１０３は、測定部１０２が所定のサンプリング周期で測定した直流電圧のデジタル値をフラッシュメモリ等の所定の記憶装置に格納する。そして、制御部１０３は、記憶装置に格納されたデジタル値を周知の平均化アルゴリズムにより平均化し、平均化した値を直流電圧の電圧値として採用する。そして、制御部１０３は、採用した電圧値に応じた調光度で点灯するように、光源部１０４を制御する。このような平均化処理により、照明装置１００は、リプルやノイズ等により生じる直流電圧値の変動の影響を抑えることができる。

【0053】

なお、サンプリング周期はあらかじめ適切な値に設定される。また、平均化処理に用いるデータの個数または平均化周期は、あらかじめ適切な値に設定される。これらの値は、平均化処理の結果や照明システム１が設置される施設、配線３０の長さ等に応じて、より適切な値に置き換えられてもよい。

【0054】

（調光制御の一例について）
次に、図３を用いて、照明装置１００が直流電圧の値に応じて設定する調光度の一例について説明する。図３は、実施形態に係る照明装置が設定する調光度の一例を説明する図である。なお、図３に示す例では、横軸に照明装置１００が測定する直流電圧の電圧値Ｖｉｎ（Ｖ）を、縦軸に照明装置１００が設定する調光度（パーセント）を取り、電圧値Ｖｉｎと調光度との関係をプロットした。

【0055】

例えば、図３に示す例では、電圧値Ｖｉｎが「０ボルト」から「Ａボルト（例えば、２５ボルト）」までの範囲が、調光度を「０パーセント」に保つ第１区間として設定されている。この第１区間は、調光盤２０にＤＭＸ信号が入力されていない区間に対応する。また、図３に示す例では、「Ａボルト」から「Ｂボルト（例えば、４０ボルト）」までの範囲が第２区間として設定されている。この第２区間は、調光盤２０がＰＷＭ信号を出力しているが、照明装置１００の調光度を「０パーセント」に保つ消灯用ＰＷＭ出力区間に対応する。

【0056】

すなわち、照明装置１００は、調光盤２０により配線３０に直流電圧が印加されているが、調光度を「０パーセント」に保つアイドル区間を設定する。そして、照明装置１００は、図３中（Ａ）に示すように、電圧値Ｖｉｎが「Ｂボルト」以上「Ｃボルト（例えば、８０ボルト）」までの範囲においては、電圧値Ｖｉｎに対して指数関数的に調光度を上昇させる。この結果、照明装置１００は、調光度を「０パーセント」の状態から急激に上昇させる操作に調光度を追従させることができる。

【0057】

例えば、照明装置１００は、電圧値Ｖｉｎが「０ボルト」である場合、駆動するための電力が供給されていないため、電圧値Ｖｉｎの値を急激に上昇させたとしても、調光度を迅速に追従させることができない。しかしながら、照明装置１００は、第２区間においては、直流電力が供給されながらも、調光度を零に保つアイドル状態とする。このため、照明装置１００は、電圧値Ｖｉｎの値が第２区間から上昇した際にも、調光度を追従させることができる。なお、図３に示す例では、照明装置１００は、電圧値Ｖｉｎの値に対して調光度を指数関数的に上昇させている。これは調光操作と人の視感度に基づく。つまり光出力が低い領域ではひとの視感度が敏感であるため光の変化を緩やかに設定し、光出力の高い領域では視感度が鈍感となるため、大きな光出力の変化としている。これによって調光操作とひとが見た明るさ感がほぼ比例するように設定することができる。

【0058】

また、照明装置１００は、図１中（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、電圧値Ｖｉｎが「Ｃボルト」から「Ｄボルト（例えば、８５ボルト）」までの範囲を、調光度を「１００パーセント」に保つ全光区間として設定されている。このような全光区間が設けられることで、照明システム１は、配線３０による電圧降下が生じた場合であっても、複数の照明装置１００を全光状態に保つことができる。

【0059】

例えば、調光盤２０は、全照明装置１００ａ〜１００ｅを全光状態で点灯させたい場合は、配線距離が最も長い照明装置１００ｅに「Ｃボルト」以上の直流電圧が印加され、かつ、配線距離が最も短い照明装置１００ａに「Ｄボルト」以下の直流電圧が印加されるように、配線３０に直流電圧を印加する。この結果、全照明装置１００ａ〜１００ｅが測定する電圧値Ｖｉｎは、「Ｃボルト」以上「Ｄボルト」以下の範囲に収まるので、全照明装置１００ａ〜１００ｅは、全光状態で照明を行うことができる。

【0060】

なお、図１に示す「Ｃボルト」および「Ｄボルト」の設定を変更することで、照明システム１は、任意の施設に設置される複数の照明装置１００を適切に全光状態にすることができる。例えば、照明システム１は、調光盤２０からの配線長が最も短い照明装置１００ａと、調光盤２０からの配線長が最も遠い照明装置１００ｅとの間の配線長が長くなる程、配線の太さが細くなる程、若しくは、照明装置１００ａ〜１００ｅの数が多くなるほど、「Ｃボルト」から「Ｄボルト」までの間隔を長くすることで、複数の照明装置１００を適切に全光状態にすることができる。

【0061】

また、照明装置１００は、過電圧からの保護を目的とし、電圧値Ｖｉｎが「Ｄ」ボルト以上となった場合は、電圧値Ｖｉｎの上昇に対して徐々に電圧値を低下させる。そして、照明装置１００は、電圧値Ｖｉｎが「Ｅ」ボルトとなった場合は、調光度を「１００パーセント」よりも低い「Ｆパーセント（例えば、約６７パーセント）」まで減光させ、電圧値Ｖｉｎが「Ｅ」を超えた場合は、調光度を「０パーセント」とする。

【0062】

（アーク放電の継続防止について）
例えば、図４は、実施形態に係る照明システムの配線を模式的に示す図である。例えば、配線３０上に断線が生じていない場合、調光盤２０が印加する直流電圧Ｅと照明機器１００に印加される直流電圧Ｅ１とは、同じ値となる。一方、図４中（Ａ）に示すように、配線３０上に断線が生じた場合には、電圧Ｖａが生じることとなる。このため、照明機器１００に印加される直流電圧Ｅ１は、直流電圧Ｅから直流電圧Ｖａを減算した値となる。

【0063】

ここで、図３に示すように、電圧値Ｖｉｎが「Ｂボルト」以上「Ｃボルト」までの範囲においては、電圧値Ｖｉｎの上昇に対して指数関数的に調光度を上昇させるよう、調光度を制御する。このような制御を行う場合において、照明装置１００は、直流電圧Ｅ１の値が低下した場合には、調光度を低下させることとなる。この結果、配線３０を流れる直流電流の値は低下する。

【0064】

ここで、図５は、アーク放電の電流値と電圧値との間の関係を示す図である。図５に示す例では、横軸に電流値（アンペア）を、縦軸にアーク電圧の電圧値（ボルト）を取り、アーク放電の電圧値と電流値との間の関係を、アーク放電の長さ（アーク長）ごとに示した。図５中（Ａ）の範囲に示すように、電流値が約１００アンペアよりも少ない範囲においてアークの電気特性は負特性を示す。

【0065】

しかしながら、照明装置１００は、断線が生じた際にアーク電圧の発生によって入力される電圧が低下するため調光度が低下し配線３０の電流量が低下する。すると、アーク電圧が上昇し、さらに調光度が低下し配線３０の電流が低下し、最終的に照明装置１００は消灯し配線３０の電流も低下するためアークが消滅する。調光盤２０から印加される直流電圧値が一定であるため、アーク放電は、継続せずに消えることとなる。この結果、照明装置１００は、アーク放電の継続を防ぐことができる。

【0066】

また、例えば、照明装置１００がアークの発生によって調光度を低下させ消灯に至った場合は、どの箇所に断線が生じたかの目安を利用者に示すことができる。

【0067】

（調光制御の流れの一例について）
次に、図６、図７を用いて、実施形態に係る照明装置１００が実行する調光制御の流れの一例について説明する。図６は、実施形態に係る照明装置が電圧低下に対して行う調光制御の流れの一例を示す図である。また、図７は、実施形態に係る照明装置がアーク放電に対して行う調光制御の流れの一例を示す図である。

【0068】

まず、図６を用いて、照明装置１００が電圧低下に対して行う調光制御の流れの一例について説明する。例えば、照明装置１００は、直流電圧の電圧値を測定する（ステップＳ１０１）。このような場合、照明装置１００は、電圧値が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。そして、照明装置１００は、電圧値が所定の閾値以上である場合は（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）電圧値の値が増加する程指数関数的に増大する調光度であって、電圧値が所定の範囲内に収まる場合は、最大の値となる調光度を、測定した電圧値の値に応じて決定する（ステップＳ１０３）。その後、照明装置１００は、決定した調光度で光源部１０４を点灯させ（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０１を再度実行する。一方、照明装置１００は、電圧値が所定の閾値よりも低い場合は（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、直流電圧が印加されていたとしても、光源部１０４を消灯させ（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１を再度実行する。

【0069】

次に、図７を用いて、照明装置１００がアーク放電に対して行う調光制御の流れの一例について説明する。まず、照明装置１００は、電圧値が低下したか否かを判定し（ステップＳ２０１）、電圧値が低下したと判定した場合は（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、電圧値が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。そして、照明装置１００は、電圧値が所定の閾値以下であると判定した場合は（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、調光度を低下させることで、経路を流れる電流の電流値を低下させ（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０１を実行する。一方、照明装置１００は、電圧値が低下していない場合や（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、電圧値が所定の閾値よりも大きい場合は（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２０１を実行する。

【0070】

［各実施形態の変形例］
（構成について）
上述した各実施形態では、照明システム１は、交流位相制御を行う照明装置２００と、ＤＭＸ信号により直接制御が可能な照明装置３００を有していた。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、照明システム１は、照明装置２００、３００を有していなくともよい。また、照明システム１は、任意の施設に設置された照明システムであってよい。

【0071】

（調光制御について）
また、上述した照明装置１００が実行する調光制御は、あくまで一例であり、照明装置１００に対してどのような電圧値の直流電圧が印加された際に、どの程度の調光度で照明を行うかについては、任意の設定が可能である。すなわち、照明装置１００は、配線３０による電圧低下による調光度のばらつきを解消するため、電圧値が所定の範囲内において、同一の調光度で照明を行うのであれば、任意の設定が可能である。また、照明装置１００は、電圧低下時に調光度を低下させることで、配線３０を流れる直流電流を低下させることができるのであれば、調光度の制御において任意の調光カーブを採用してもよく、例えば、電圧値に比例する調光度で調光制御を行ってよい。

【0072】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0073】

１ 照明システム
１０ 照明制御装置
１１ 通信部
１２ 表示部
１３ 制御部
１４ 操作部
２０ 調光盤
２１ ＤＭＸ−ＰＷＭ変換器
２２ ＰＷＭ−ＤＣ変換器
２３ ＤＣ電源部
２３ａ 整流回路
２３ｂ 力率改善回路
２３ｃ 平滑回路
２３ｄ 電力変換回路
３０ 配線
１００、１００ａ〜１００ｂ、２００、２００ａ〜２００ｃ、３００、３００ａ〜３００ｃ 照明装置
１０１ 受電部
１０２ 測定部
１０３ 制御部
１０４ 光源部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】