JP4656200B2 - 放電灯点灯装置及び照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、放電灯を点灯させ、調光可能な放電灯点灯装置、及びこれを用いた照明器具に関するものである。

商用電源を電源とし、放電灯を点灯制御し、かつ放電灯の光出力を任意に増減する調光制御を行う放電灯点灯装置として、一般的に次のようなものが知られている。

（ａ）特開平８−１５３５９０号公報においては、外部からの制御信号を用いて、デューティ比と調光比との相関関係を示す調光カーブを任意に設定することができる放電灯点灯装置が開示されている。照明器具の外部に設置された調光器、または制御用ブロックから出力される調光信号を受け、調光信号に応じて放電灯の光出力を増減する。調光信号としては、１００Ｈｚまたは１ＫＨｚのＰＷＭ信号が日本国内では一般的に用いられており、ＰＷＭ信号のデューティ比を連続的に可変することで、放電灯の光出力を連続的に可変することができる。

（ｂ）特開平１−１４３１８９号公報においては、光源からの光出力を検知手段で検出し、照度を補正する照明制御装置が開示されている。照明器具の外郭、または外部に設置されたセンサから出力される検出信号を受け、センサの検出値に応じて放電灯の光出力を増減する。例えば人から発せられる赤外線を検知して、放電灯を点灯／消灯、または全点灯／調光点灯するか、太陽光の明るさを検知して、太陽光の明るさに応じて放電灯の調光比を可変するものなどがある。

（ｃ）特開２００１−１５２７６号公報においては、放電灯の点灯時間を計時して不揮発性メモリへ書き込み・読み出しし、計時時間に対応した照度補正用テーブルを持つマイコンを有し、マイコンから出力される信号、すなわち放電灯の点灯時間の経過に応じた信号によって調光（増光）を行い、所定動作、例えば電源開閉を規定手順通りに行った際に不揮発性メモリへ書き込みされた計時時間をリセットする照度補正用の放電灯点灯装置が開示されている。放電灯の光束は使用時間の経過に伴い、低下することが知られている。放電灯の点灯時間を計時し記憶するとともに、点灯時間経過に伴う放電灯光束低下を補正するよう調光比を設定した補正テーブルに基づいて、放電灯の光出力を増光する。

（ｄ）上記（ｃ）に関するものとして外部信号に連動した照度補正用の放電灯点灯装置について、特開２００１−３３８７８３号に開示されている。

（ｅ）さらに上記（ｃ）に関するものとして、特願２００５−６９４０号がある。これは放電灯点灯装置から商用電源線へ帰還される高周波電流を低減するために、商用電源の整流前の少なくとも１線から容量性素子を介して大地へ接続する経路を設けたものである。
特開平８−１５３５９０号公報 特開平１−１４３１８９号公報 特開２００１−１５２７６号公報 特開２００１−３３８７８３号公報

ところで、上記の特許文献１（特開平８−１５３５９０）〜特許文献３（特開２００１−１５２７６）は、それぞれ異なる制御信号に基づいて動作しており、放電灯点灯装置の外部から入力される信号の有無、及び信号の形態が異なり、それぞれの用途に応じた放電灯点灯装置を別個に構成する必要があった。

さらに、特許文献４（特開２００１−３３８７８３）においては、モード切替用のスイッチを２つ設け、モード切替用スイッチのオン／オフの組み合わせに応じて照度補正を行う動作モード、連続調光を行う動作モード、２段階に調光を行う動作モードなどの切り替え制御についても開示されているが、モード切替用のスイッチが２つの場合のオン／オフの組み合わせは４パターンであるために４つのモードしか実現できず、多数の動作モードを実現するにはモード切替用のスイッチ数を増やす必要があった。

このようなモード切替スイッチを安価に実現するには、例えばリード線、抵抗などの導電性部品の実装有無によって簡易にスイッチ的な動作をさせることは可能であるが、放電灯点灯装置が一旦完成品状態まで出来上がった後の手直しには手間がかかり、大量に手直しを行うことは非常に困難を極める。

動作モードを簡単に変更するには、放電灯点灯装置を覆うケースの外にディップスイッチ、トグルスイッチなどが必要であるが、スイッチ充電部が露出しないようにするための保護カバーなどが必要となるため高価となり、スイッチの数に応じた信号配線も必要となるため、放電灯点灯装置、装置内に配置されるプリント基板が大型化してしまうという問題がある。

第５の従来例（特願２００５−６９４０）においては、交流電源の１線を開閉する片切スイッチによって供給されるＡＣ電圧を整流する整流部の入力端と大地との間に容量性素子を有する放電灯点灯装置において、放電灯が装着されていないことを検出し、さらに交流電圧の供給を所定手順で遮断することによって不揮発性メモリに記憶された点灯時間を初期値へリセットするリセット制御について開示されている。

本例においては、放電灯が装着されていない無負荷時に片切スイッチによるＡＣ電圧を供給する場合において、整流器出力をモニタすることによって片切スイッチの入り切りを検出することができる。しかしながら、整流部の入力端と大地との間に容量性素子を接続する場合、整流部の出力後段と大地間に容量性素子を接続する場合と比べると雑音端子電圧がおよそ５００ＫＨｚ〜７００ＫＨｚで悪化するという問題がある。

本発明は、主回路及び制御回路が同じ放電灯点灯装置において、２段階で調光を行う段調光や連続調光や照度補正を行うための複数の調光動作モードを設定可能とし、さらに動作モード切替スイッチを不要とすることを課題とする。

請求項１の放電灯点灯装置においては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、交流電源ＡＣからの供給電圧を整流する整流部ＤＢと、整流部ＤＢから出力される脈流電圧を平滑する直流電源回路（昇圧チョッパ回路）１と、少なくとも一つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を有し、直流電源回路１から出力される直流電圧を高周波に変換するインバータ回路２と、少なくとも一つの共振用インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ２を有し、インバータ回路２から供給される高周波電圧を入力して、共振作用によって放電灯ｌａを点灯する共振回路３と、前記インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２へ駆動信号を出力し、インバータ回路２の動作周波数を決定する調光制御回路４と、前記調光制御回路４へ制御電源を供給する制御電源回路５とを備えた放電灯点灯装置において、前記調光制御回路４は、第１の調光信号を生成するための調光信号データを予め記憶する第１の記憶手段７と、調光方式データを書き込み可能な第２の記憶手段８と、第２の記憶手段８から読み出される調光方式データに応じて、第１の記憶手段７に記憶された調光信号データを読み出し、選択された調光信号データに応じて第１の調光信号を演算し生成する演算処理手段６と、演算処理手段６から出力される第１の調光信号に応じて、インバータ回路２の動作周波数に対応した動作信号を生成する周波数生成手段（インバータ動作信号生成部１３）と、周波数生成手段１３から出力される動作信号を駆動信号に変換し、前記インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２へ駆動信号を供給するドライブ回路１４とを有し、前記演算処理手段６へ入力される所定の手順に基づいた選択信号に応じて前記第２の記憶手段８に調光方式データを記憶し、前記選択信号を入力する選択入力部は、前記選択信号を放電灯点灯装置の外部から入力し、かつ電気的信号伝達が可能な接続端子を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、演算処理手段へ入力される所定の手順に基づいた選択信号に応じて第２の記憶手段に調光方式データを記憶させ、この第２の記憶手段から読み出される調光方式データに応じて、第１の記憶手段に記憶された調光信号データを読み出すようにしたから、１台の放電灯点灯装置であっても、演算処理手段へ所定の手順に基づいた様々な選択信号を印加することによって複数の調光方式を選択することが可能となり、従来の技術で説明したような複数の調光モードを実現するための切替用のスイッチを不要とし、放電灯点灯装置を安価とし、小型化することができる利点がある。

（実施形態１）
本発明の実施形態１の回路図を図１に示す。この点灯装置は、交流電源ＡＣからの供給電圧を入力して整流する整流器ＤＢと、整流器ＤＢの出力を平滑する昇圧チョッパ回路１と、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を有し、昇圧チョッパ回路１から出力される直流電圧を高周波に変換するインバータ回路２と、共振用インダクタＬ１、共振用コンデンサＣ２、及び放電灯ｌａを有し、インバータ回路２から供給される高周波電圧を入力して、共振作用によって放電灯ｌａを始動・点灯する共振回路３と、スイッチング素子Ｑ２に並列接続され、予熱用トランスＴ１と直流カットコンデンサＣ３を有し、放電灯ｌａのフィラメントを予熱する予熱回路５０と、前記スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動するための駆動信号を出力し、インバータ回路２の動作周波数を可変することによって放電灯ｌａヘ供給される電力を可変する調光制御回路４と、前記昇圧チョッパ回路１またはインバータ回路２または共振回路３のいずれかに接続され、前記調光制御回路４へ制御電源を供給する制御電源回路５で構成されている。

昇圧チョッパ回路１及びインバータ回路２については公知であるため、詳細な動作説明は省略する。まず、調光制御回路４について説明する。調光制御回路４は、主にマイクロコンピュータで構成され、調光信号を生成する演算処理部６と、演算処理部６の外部に接続もしくは内蔵されるメモリ部Ａ、メモリ部Ｂと、演算処理部６で生成された調光信号を入力し、調光信号に応じてインバータ動作周波数を決定するインバータ動作信号生成部１３と、インバータ動作信号生成部１３から出力される信号を入力し、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２へ駆動信号を供給するドライブ回路１４で構成される。

次に、演算処理部６の構成及び概略動作を説明する。演算処理部６は、調光制御回路４の入力端子ｗｒｉｔｅ、すなわち演算処理部６の入力端子において任意に設定される信号は、まず、調光方式書き込み部９へ入力されている。調光方式書き込み部９は入力された設定信号に応じて所定の処理を実施し、設定状態を上記メモリ部Ｂへ記憶させる。調光データ選択部１０はメモリ部Ｂの記憶内容を読み出して、メモリ部Ｂの記憶内容に応じてメモリ部Ａにあらかじめ記憶されたデータの使用範囲を選択する。さらにタイマ部１１において計時された時間に応じてメモリ部Ａで選択されたデータの中で使用するデータを決定する。メモリ部Ａは決定されたデータを調光信号生成部１２へ出力して、選択データに応じた調光信号が生成されている。

図２のフローチャートを用いてさらに詳しく説明する。前記制御電源回路５から制御電源Ｖｓが供給されることによって、調光制御回路４、及びこれを構成する演算処理部６は動作開始する（Ｓ１）。このとき、まず、調光方式書き込み部９はｗｒｉｔｅ端子へ入力される信号のレベルを確認し、例えば１．５Ｖより高い電圧であるかどうかを判別する（Ｓ２）。ｗｒｉｔｅ端子へ入力される信号のレベルが１．５Ｖより高い場合、あらかじめ決められた手順で入力されるかどうかの判別を行い（Ｓ４）、手順０である場合はＦｕｌｌ点灯の設定（Ｓ５）、手順１である場合は照度補正Ａの設定（Ｓ６）、手順２である場合は照度補正Ｂの設定（Ｓ７）と認識し、この調光方式の設定状態をメモリ部Ｂへ書き込みする（Ｓ８）。

ここで、手順０、１、２については限定されるものではないが、例えばｗｒｉｔｅ端子へ印加する電圧を１．５Ｖから０．５Ｖ以下となる操作を行う場合を手順０とし、０．５Ｖより高く１．０Ｖ以下とした場合を手順１とし、１．０Ｖより高く１．５Ｖ以下とした場合を手順２とすればよい。さらにメモリ部Ｂは、手順０または１または２が行われる毎に設定状態を書き換えできるような構成であればよく、例えば不揮発性メモリを使用すればよい。

メモリ部Ｂへ書き込みされた調光方式に応じて、メモリ部Ａへあらかじめ記憶され、放電灯ｌａを所定レベルで調光するための調光比に対応する調光信号を生成するためのデータの使用範囲が選択される。

照度補正Ａの調光方式である場合、図３の実線に示すように、タイマ部１１でカウントされる放電灯ｌａの点灯累積時間に対して０時間では７０％の調光比でスタートするような設定となる。

照度補正Ｂの調光方式である場合、図３の破線に示すように、放電灯ｌａの点灯累積時間に対して０時間では８０％の調光比でスタートするような設定となる。

Ｆｕｌｌ点灯の設定が行われた場合、図３の一点鎖線に示すような設定となる。

よって、調光比に１：１に対応する調光信号をデューティ比とすると、メモリ部Ａは図４において破線で示す範囲のデューティ比を記憶すればよく、本例では調光比５〜１００％が出力できるようなデューティ比がデータテーブルに記憶されている。本実施形態では、照度補正Ａの場合に調光比７０％から１００％に対応するデューティ比の範囲が選択されたことになる。

デューティ比の範囲を選択した後、前記タイマ部１１でカウントされた累積時間を初期化するか否かの判定処理が行われる（Ｓ１０）。例えば、手順０または１または２の操作で入力される電圧が所定時間以上継続した場合には累積時間を初期化する処理を行えばよい（Ｓ１６）。累積時間を初期化した後、照度補正Ａの場合には調光比７０％から１００％に対応するデューティ比の範囲が選択されているため、累積時間０時間のデューティ比がメモリ部Ａから調光信号生成部１２へ読み出され（Ｓ１２）、デューティ比に対応した調光信号が生成される（Ｓ１３）。前記タイマ部１１はランプ点灯時間をカウントする処理を行い（Ｓ１４）、カウントした時間をメモリ部Ａへ記憶する（Ｓ１５）。メモリ部Ａへ記憶された時間は、調光信号生成部１２へ再度読み出され（Ｓ１１）、累積時間に応じたデューティ比がメモリ部Ａから調光信号生成部１２へ再度読み出される。

ｗｒｉｔｅ端子とグランド間には、図１に図示するように抵抗が接続される。よって、ｗｒｉｔｅ端子へ調光制御回路４の外部から電圧を印加しない限りは、ｗｒｉｔｅ端子へ発生する電圧は０Ｖとなる。通常はｗｒｉｔｅ端子＝０Ｖであるため、上述の説明のように設定された調光方式の読み出しを行い（Ｓ３）、設定された調光方式に応じて調光信号を生成する。

このように決定された調光信号はインバータ動作信号生成部１３へ入力され、調光信号、すなわちデューティ比に１：１で対応する調光比を実現するようインバータ回路２の動作周波数を可変する。

以上のような動作を行うことによって１台の放電灯点灯装置で、演算処理部６のｗｒｉｔｅ端子に所定操作に基づく電圧を印加することによって複数の調光方式を実現することが可能となる。

さらに本実施形態においては、従来技術で説明したような複数の調光モードを実現するための切替用のスイッチを不要とし、放電灯点灯装置を安価とし、さらに小型化することができる。

ここで、放電灯の点灯累積時間に対する照度補正のデータは図３に限らず、図５に示すように点灯初期の調光比が７０％である場合、８０％である場合のいずれの場合においても、ランプ定格寿命時間より長い所定時間で、１００％となるようなデータでもよい。

また、本実施形態の点灯初期調光比である７０％、８０％はこの値に限らず、例えば６０％、６５％、７０％、７５％、８０％の５通りの値に設定できるような構成・手順としてもよい。

（実施形態２）
本発明の実施形態２の回路図を図６に示す。構成は実施形態１とほぼ同じであるが、演算処理部６のｗｒｉｔｅ端子に接続されるＴｅｓｔ１端子、グランドに接続されるＴｅｓｔ２端子を有する。

さらに整流器ＤＢの出力電圧を検出する電源検出回路１５を有する。本例においてもｗｒｉｔｅ端子に接続されるＴｅｓｔ１端子とグランドに接続されるＴｅｓｔ２端子の間に、実施形態１で説明したような電圧を印加し、所定の手順で操作することによって調光方式を変更することが可能である。

本例の詳細な動作について、図７のフローチャートで説明する。図７のフローチャートは実施形態１のものとほぼ同じであり、異なる点について説明する。制御電源が供給されることによって、調光制御回路４、及びこれを構成する演算処理部６は動作開始し（Ｓ１）、まず、電源検出回路１５から出力される検出信号Ｖｄｅｔが所定値以上であるかどうかを判別する（Ｓ２）。

つまり、交流電源ＡＣから供給される電圧が正常な値である場合においては、整流器ＤＢの出力電圧も正常であるため、電源検出回路１５から出力される検出信号Ｖｄｅｔは所定値以上を満足する。

電源検出回路１５から出力される検出信号Ｖｄｅｔが所定値以上と判断されると、調光方式書き込み部９はｗｒｉｔｅ端子へ入力される信号のレベルを確認する（Ｓ３）。

実施形態１で説明したような操作で調光方式が設定され、調光信号を生成するためのデータの使用範囲が選択された後、再度、電源検出回路１５から出力される検出信号を確認する（Ｓ１１）。

電源検出回路１５から出力される検出信号Ｖｄｅｔが所定値以上である場合は再度ｗｒｉｔｅ端子の電圧を確認し、電源検出回路１５から出力される検出信号Ｖｄｅｔが所定値に満たない場合は、タイマ部１１でカウントされた累積時間を初期化する処理が行われる（Ｓ１２）。

Ｔｅｓｔ１端子とＴｅｓｔ２端子は放電灯点灯装置を構成する電子部品を実装するプリント基板上に配置されており、前記ｗｒｉｔｅ端子へ電圧を印加するための端子をプリント基板上に設けることによって、調光方式を変更する際の作業性を著しく向上することができる。

ここで、Ｔｅｓｔ１端子とＴｅｓｔ２端子は必ずしも端子構造とする必要はなく、例えばプリント基板上に印刷される導体の一部にソルダーレジスト処理を行わずに導体を露出させて、この露出部をＴｅｓｔ１端子とＴｅｓｔ２端子として用いてもよい。

また、前記ｗｒｉｔｅ端子とグランド間に並列にコンデンサを接続し、該コンデンサの各リードをＴｅｓｔ１端子とＴｅｓｔ２端子として用いてもよい。

（実施形態３）
本発明の実施形態３の回路図を図８に示す。構成は実施形態２とほぼ同じであるが、演算処理部６のｗｒｉｔｅ端子とグランドが放電灯点灯装置外部との接続を可能とするコネクタＣＮ２へ電気的に接続されており、交流電源ＡＣはコネクタＣＮ１を介して整流器ＤＢへ入力されている。

放電灯点灯装置は図９に示すようなケースに覆われており、コネクタＣＮ１、及びコネクタＣＮ２は同図に示すように配置されている。４０はプリント基板、４１はケース、４２はカバーである。

このような構造とすることによって、放電灯点灯装置を構成する電子部品を実装するプリント基板４０をケース４１に収納した後においてもケース４１とカバー４２を解体してプリント基板４０を露出させることなく調光方式を変更することができるため、実施形態２よりさらに作業性を向上することができる。

また本例では、上述の放電灯点灯装置を用いた照明器具が施工された後においても比較的容易に調光方式を変更することができる。

（実施形態４）
本発明の実施形態４の回路図を図１０に示す。構成は実施形態３とほぼ同じであり、演算処理部６のｗｒｉｔｅ端子とグランド間へ、放電灯点灯装置外部との接続を可能とするコネクタＣＮ２からの電気信号が伝搬されるよう構成されている。さらにコネクタＣＮ２へ入力される電気信号は演算処理部６のｓｉｇ端子とグランド間へ伝搬されるよう構成されている。

本例での演算処理部６の動作は以下の通りである。本例においてもｗｒｉｔｅ端子へ所定操作に基づく信号を印加することによって調光方式書き込み部９に調光方式が設定され、メモリ部Ｂへ記憶される。メモリ部Ｂへ書き込みされた調光方式に応じて、メモリ部Ａにあらかじめ記憶され、放電灯ｌａを所定レベルで調光するための調光比に対応する調光信号を生成するためのデータの使用範囲が選択される。

本例での調光方式選択データを図１１に示す。同図に示すように、本例では連続調光Ａと連続調光Ｂの調光方式を選択できるようメモリ部Ａにあらかじめデータテーブルとしてデューティ比が格納されている。連続調光Ａの調光方式である場合、図１１の実線に示すように、調光比の下限値が２５％となるような設定とし、連続調光Ｂの調光方式である場合は同図の一点鎖線に示すように、調光比の下限値が４０％となるような設定とし、メモリ部Ａにおいて選択された調光方式に対応するデューティ比の範囲が選択する。ｓｉｇ端子に入力され、外部信号入力部１６からメモリ部Ａへ入力される信号に応じて、上記選択範囲内から所定のデューティ比がメモリ部Ａから調光信号生成部１２へ読み出され、デューティ比に対応した調光信号が生成される。

本例での調光方式の切り替え手順について説明する。放電灯点灯装置の入力用コネクタＣＮ２には通常、放電灯ｌａを放電灯点灯装置、またはこれを用いた照明器具外から所定値に調光するための外部調光信号が入力される。この外部調光信号は例えば、１０Ｖの振幅、１ＫＨｚの周波数を持つデューティ信号としてコネクタＣＮ２へ入力され、図１１に示すようにデューティ比１００％が入力されている場合に調光比１００％で放電灯ｌａを点灯する。

ここで調光方式を切り替える際には、コネクタＣＮ２へ２０Ｖの直流信号を入力する。コネクタＣＮ２に並列に、ツェナーダイオードＺＤ１とフォトカプラＰＣ２入力部との直列回路が接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧を１０Ｖから２０Ｖの間に設定することによって、コネクタＣＮ２へ２０Ｖの直流信号を入力した際、ツェナーダイオードＺＤ１は導通し、フォトカプラＰＣ２の入力部に電流が流れるので、フォトカプラＰＣ２の出力段はオンする。フォトカプラＰＣ２の出力段は、トランジスタＴｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２のベースには、制御電源回路５から抵抗Ｒ５を介するベース電流供給手段があり、フォトカプラＰＣ２の出力段がオンすることによってトランジスタＴｒ２はオフする。よって、ｗｒｉｔｅ端子へはＨ信号が入力される。

本例ではｗｒｉｔｅ端子へはＨ信号を入力し、その後、例えば１ＫＨｚ、２０Ｖのデューティ信号をデューティ比１０％で入力した場合に調光比の下限値が２５％となるような設定とし、１ＫＨｚ、２０Ｖのデューティ信号をデューティ比３０％で入力した場合に調光比の下限値が４０％となるような設定とすればよい。

通常は前述のように１０Ｖの振幅、１ＫＨｚの周波数を持つデューティ信号がコネクタＣＮ２へ入力されており、このときはデューティ比に応じてフォトカプラＰＣ１の出力段がオン・オフし、トランジスタＴｒ１がオン・オフする。

以上の説明のように、外部調光信号が入力されるコネクタに調光方式切り替え用の信号を入力することで、上述の放電灯点灯装置を用いた照明器具が施工された後においても、既存の調光信号配線を介して容易に調光方式を変更することが可能となる。

ここで、演算処理部６は、実施形態１〜３と同様、タイマ部１１を有するが、タイマ部１１でカウントされる放電灯の点灯累積時間と外部信号入力部１６から出力される信号に応じて、デューティ比を決定するような処理としてもよい。

（実施形態５）
本発明の実施形態５の回路図を図１２に示す。構成は実施形態３とほぼ同じであり、調光方式書き込み部９で設定された調光方式がメモリ部Ｂへ記憶される。メモリ部Ｂへ記憶された調光方式に応じて、あらかじめデータテーブルとしてメモリ部Ａに格納されている調光信号を生成するためのデータの使用範囲が、調光データ選択部１０によって選択される。タイマ部１１では、ランプ点灯時間をカウントする処理を行い、カウントした時間をメモリ部Ｃへ記憶する。メモリ部Ｃへ記憶された時間は、タイマ部１１へ再度読み出され、累積時間に応じたデューティ比がメモリ部Ａから調光信号生成部１２へ読み出される。

本例での演算処理部６の詳細動作は図１３に示すフローチャートの通りであり、図７に示す実施形態２のフローチャートとほぼ同じである。メモリ部Ａに格納されている調光信号を生成するためのデータの使用範囲を決定し（Ｓ１０）、電源検出回路１５によって検出される交流電源のレベルに比例した検出信号が所定値以上であるかどうかを判別する（Ｓ１１）までは実施形態２と同じである。

電源検出回路１５の検出信号が所定値より低い場合、すなわち交流電源がオフされた場合においては、メモリ部Ｃへ記憶されたランプ点灯累積時間に相当する時間の記憶値を０へ初期化するかどうかの判別を行う。

このフローチャート上では具体的に記載していないが、例えばコネクタＣＮ２に印加する電圧を２秒以上０Ｖにした場合に点灯累積時間を初期化するように処理すればよい。

本例において、任意タイミングで書き込み読み出しするのはメモリ部Ｂ及びメモリ部Ｃであり、このメモリ部Ｂとメモリ部Ｃとを１個の不揮発性メモリで構成して、演算処理部６を構成するマイクロコンピュータの外部へ接続する構成としてもよい。また、メモリ部Ａに格納されるのはあらかじめ調光信号を生成するためのデータテーブルであるため、マイクロコンピュータ内部のＲＯＭ、ＲＡＭを用いてもよい。

さらに本例での点灯累積時間を初期化する処理は上述の内容に限らず、例えば交流電源ＡＣを数秒以内に再投入して電源検出回路１５の検出信号が所定値以上となるようにしてもよい。

（実施形態６）
本発明の実施形態６の回路図を図１４に示す。放電灯点灯装置の構成は実施形態４（図１０）とほぼ同じである。予熱回路５０を構成する予熱用トランスＴ１の４次巻線ｎ４の一端はフォトカプラＰＣ１及びＰＣ２の入力部のカソード側へ接続され、４次巻線ｎ４の他端はダイオードＤ１と抵抗Ｒ６との直列回路を介してコンデンサＣ７を充電することによって直流電源を生成し、抵抗Ｒ７を介してフォトカプラＰＣ１へ電流供給する。ここでコンデンサＣ７の充電電圧はコネクタＣＮ２へ接続されるツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧より低くなるよう設定することで、ツェナーダイオードＺＤ１とフォトカプラＰＣ２入力部との直列回路には通常電流は導通しない。

本例での調光方式の切り替え手順については実施形態４と同じで良い。コネクタＣＮ２へは調光器４３、またはスイッチ４４のいずれも接続可能であり、調光器４３の場合は実施形態４と同様に１０Ｖの振幅、１ＫＨｚの周波数を持つデューティ信号をコネクタＣＮ２へ入力する。このコネクタＣＮ２へ入力されるデューティ信号に応じてフォトカプラＰＣ１の出力段がオン・オフし、トランジスタＴｒ１がオン・オフし、デューティ比を可変することで連続的に調光を行うことができ、例えばデューティ比＝０％時に調光比１００％で放電灯ｌａを点灯し、デューティ比＝１００％時には調光比５０％で放電灯ｌａを点灯する。

また、コネクタＣＮ２ヘスイッチ４４が接続される場合、スイッチ４４のオープン時に調光比１００％で放電灯ｌａを点灯し、スイッチ４４のショート時には調光比７０％で点灯する。

本例においても、外部調光信号が入力されるコネクタに調光方式切り替え用の信号を入力することで、上述の放電灯点灯装置を用いた照明器具が施工された後においても、既存の調光信号配線を介して容易に調光方式を変更することが可能となる。

（実施形態７）
本発明の実施形態７の回路図を図１５に示す。放電灯点灯装置の構成は実施形態６（図１４）とほぼ同じであるが、本例では、コネクタＣＮ３へスイッチ４４またはセンサブロック４５のいずれも接続可能であり、制御電源回路５へ接続されるセンサ電源回路１７からセンサブロック４５を動作させるための電源Ｖ１が供給される。センサブロック４５は例えば人から発せられる赤外線を検出する構成、太陽光などの外光レベルを検出する構成など何でもよく、照明器具の表面または外部に設置される。

センサブロック４５からの出力信号は、Ｈ、Ｌの２値、またはアナログ的に連続的に可変するＤＣ信号でよく、演算処理部６のｓｉｇ端子へ入力される。ｓｉｇ端子への入力信号は外部信号入力部１６へ入力されており、あらかじめメモリ部Ａに格納され、調光データ選択部１０によって選択されるデータの使用範囲内の所定のデューティ比が調光信号生成部１２へ読み出される。一方、センサブロック４５からの出力信号はツェナーダイオードＺＤ２を介してｗｒｉｔｅ端子へ入力されている。

本例での調光方式の切り替え手順について説明する。例えば通常、センサブロック４５を接続している場合の出力信号を５Ｖ以下とする。調光方式の切り替え時にはセンサブロック４５からの出力信号配線に７Ｖ以上のＤＣ電圧を印加し、調光方式の切り替えを行う。このとき、ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧を約５Ｖとすることで、ｗｒｉｔｅ端子へは約２Ｖの電圧が発生する。

本例においても、外部調光信号が入力されるコネクタに調光方式切り替え用の信号を入力することで、容易に調光方式を変更することが可能となる。

（実施形態８）
本発明の実施形態８の回路図を図１６に示す。構成上の特徴部分について説明すると、本例では、整流器ＤＢの出力電圧を検出する電源検出回路１５と、昇圧チョッパ回路１の出力端に接続され、交流電源ＡＣをオンした後、少なくともインバータ回路２が動作していない場合に調光制御回路４の制御電源入力端子Ｖｓへ制御電源を供給する起動回路１８と、予熱回路５０を構成する予熱用トランスＴ１の４次巻線ｎ４の一端からダイオードＤ１、抵抗Ｒ６を介してコンデンサＣ７を充電し、インバータ回路２の動作時において制御電源を供給する制御電源回路５と、放電灯ｌａのフィラメントに接続され、放電灯ｌａの装着有無を検出する無負荷検出回路１８を有する。また、演算処理部６は、電源検出回路１５から出力される検出信号を入力するＶｄｅｔ端子と、無負荷検出回路１８から出力される検出信号を入力するＬｏａｄ端子を有し、これら端子に入力される信号を処理する停止処理部１９と、停止処理部１９の出力に応じた動作を指示するリセット処理部２０を有する。さらに、インバータ動作信号生成部１３は、停止処理部１９の出力に応じて動作を停止し、インバータ回路２を停止する。

本例での演算処理部６の詳細な動作を示すフローチャートを図１７に示す。本例では制御電源投入後（Ｓ１）、まず変数ＮをＮ＝０と設定する（Ｓ２）。この後、電源検出回路１５からＶｄｅｔ端子へ入力される検出信号が所定値以上であるかどうかを判別する（Ｓ３）。整流器ＤＢの出力電圧が正常である場合に電源検出回路１５から出力される検出信号は所定値以上を満足する。電源検出回路１５から出力される検出信号が所定値以上と判断されると、無負荷検出回路１８からＬｏａｄ端子へ入力される検出信号が所定値以上であるかどうかを判別する（Ｓ４）。

本例での無負荷検出回路１８の構成を、放電灯ｌａが装着されていない場合にＬ信号が出力されるような構成とし、放電灯ｌａが装着されていないと判別された場合には再度Ｖｄｅｔ端子へ入力される検出信号が所定値以上であるかどうかを判別する（Ｓ５）。ここで、Ｖｄｅｔ端子へ入力される検出信号が所定値より低い、すなわち整流器ＤＢの出力電圧が正常値に達していないと判別された場合は、上記変数Ｎに対して１が加算される。

このように放電灯ｌａが装着されていない状態で交流電源を繰り返しオンオフする度に、上記変数Ｎに１ずつ加算され、Ｎが３に達する（Ｓ７）と、タイマ部１１でカウントされ、メモリ部Ｃへ記憶されたランプ点灯累積時間に相当する時間の記憶値を０へ初期化する処理を実施する（Ｓ８）。

放電灯ｌａを未装着として、交流電源ＡＣをＴ１の間オンし、Ｔ２の間オフすることで、整流器ＤＢの出力電圧は図１８（ａ）に示すようになり、昇圧チョッパ回路１の出力電圧は図１８（ｂ）に示すようになる。

前述のように、インバータ回路２が動作していない場合に起動回路１８から制御電源入力端子Ｖｓへ制御電源を供給されるため、昇圧チョッパ回路１の出力電圧が所定レベル以上を維持すれば制御電源Ｖｓは十分供給される。

インバータ回路２が動作していない場合の調光制御回路４の消費電流を１ｍＡ程度とすると、昇圧チョッパ回路１の出力端から起動回路１８を介して１ｍＡの電流が供給される。

昇圧チョッパ回路１を構成する平滑用コンデンサの容量が３３μＦであり、交流電源オン時の昇圧チョッパ回路１の出力電圧を１４０Ｖ、起動回路１８から制御電源入力端子Ｖｓへ制御電源を供給するための昇圧チョッパ回路１の出力電圧を３０Ｖとすると、３３μＦ×（１４０Ｖ−３０Ｖ）／１ｍＡより、交流電源オフ時間Ｔ２は３．６秒以下であれば、制御電源は図１８（ｃ）に示すようになる。交流電源オフ時間Ｔ２が３．６秒を大幅に超過した場合は制御電源を十分供給できないため、交流電源を再度オンすると、図１７のフローチャートの制御電源投入（Ｓ１）から動作開始し、前記変数Ｎは再度Ｎ＝０と設定される（Ｓ２）。

よって、本例の放電灯点灯装置、及びこれを用いる照明器具の使用者は、交流電源のオフ時間Ｔ２が３秒以下となるように、交流電源のオンオフを連続して３回繰り返すと、ランプ点灯累積時間に相当する時間の記憶値を０へ初期化することができる。

また、ランプ清掃等の理由で放電灯ｌａが未装着となり、このとき誤って交流電源をオン・オフした場合においても交流電源オフ時間Ｔ２を３秒以下で連続して３回行わないとランプ点灯累積時間に相当する時間を初期化できないため、使用者が間違ってランプ点灯累積時間の初期化を行うことがない。

本例での調光方式の切り替えは、実施形態２と同様であり、所定の手順をおこなうことで照度補正Ａの調光方式、または照度補正Ｂの調光方式、または段調光への切り替えを行う。

図１６に図示していないが、実施形態６などと同様にＴｅｓｔ１端子、Ｔｅｓｔ２端子に放電灯点灯装置外部へ接続可能なコネクタを設け、このコネクタに出力切り替え用のスイッチを接続して段調光を行うよう構成してもよい。

また、照度補正Ａ、照度補正Ｂの調光方式の切り替えによって、図１９に示すように点灯初期の調光比を７０％とし、調光比１００％に達するまでの時間を、照度補正Ａの場合にランプ定格寿命時間より長い所定時間とし、照度補正Ｂの場合にランプ定格寿命時間に等しい時間となるようなデータとしてもよい。

（実施形態９）
構成は実施形態８と同じであるため省略する。本例での演算処理部６の詳細な動作を示すフローチャートを図２０に示す。実施形態８と同様に、本例の放電灯点灯装置、及びこれを用いる照明器具の使用者は、放電灯を未装着として交流電源オン・オフを連続して３回繰り返すと、ランプ点灯累積時間に相当する時間の記憶値を０へ初期化することができる。

さらに本例では交流電源オン・オフを連続して８回繰り返す（Ｓ９）と、調光方式の切り替えを行い、調光比１００％で放電灯ｌａを点灯するよう設定される（Ｓ１０）。

ここで、交流電源オン・オフを連続して８回繰り返すと調光方式の切り替えを行うものとしたが、この回数はランプ点灯累積時間を初期化するための交流電源オン・オフ回数３回よりも大きければ何回でもよい。調光方式の切り替えを行う際には、調光比１００％で放電灯ｌａを点灯するよう設定する場合に限らず、照度補正の調光方式の切り替えを行ってもよい。

（実施形態１０）
構成は実施形態８、９と同じであるため図示を省略する。本例での演算処理部６の詳細な動作を示すフローチャートを図２１に示す。実施形態８、９と同様に、本例の放電灯点灯装置、及びこれを用いる照明器具の使用者は、放電灯ｌａを未装着として交流電源オン・オフを連続して３回繰り返すと、ランプ点灯累積時間に相当する時間の記憶値を０へ初期化することができ、交流電源オン・オフを連続して８回繰り返すと、調光方式の切り替えを行って調光比１００％で放電灯ｌａを点灯することができる。

本例での違いは、放電灯ｌａを無装着として交流電源オン・オフを行う際に、交流電源ＡＣをＴ１の間オンし、Ｔ２の間オフするものとすると、交流電源ＡＣのオン時間Ｔ１が１０秒より長い時間であるかどうかの判別を行っている（Ｓ５）ところにある。また、交流電源ＡＣのオン・オフの加算を行うための変数Ｎは、制御電源投入直後（Ｓ１）に、Ｎ＝０への再設定を行っていないため、交流電源ＡＣのオン・オフの加算値が記憶されることになる。

この交流電源ＡＣのオン・オフの加算値Ｎは、調光方式の読み出し（Ｓ２２）を行った後、または交流電源オン・オフを連続して８回繰り返し、調光方式の切り替えを行って調光比１００％で放電灯ｌａを点灯するよう設定した（Ｓ１０）後に、Ｎ＝０に再設定される。

本例では、図２２に示すように、交流電源ＡＣをＴ１の間オンし、Ｔ２の間オフすることで、整流器ＤＢの出力電圧は図２２（ａ）に示すようになり、昇圧チョッパ回路１の出力電圧は図２２（ｂ）に示すようになる。

実施形態９で説明したようにインバータ回路２が動作していない場合に起動回路１８から制御電源入力端子Ｖｓへ制御電源を供給されるため、交流電源オフ時間Ｔ２が長い場合、または調光制御回路４の消費電流が大きい場合においては制御電源を十分供給できない。よって、制御電源は図２２（ｃ）に示すように、交流電源ＡＣをオン・オフする毎に制御電源が生成される。

交流電源のオンを演算処理部６が認識する上限時間として１０秒を設定することで、本例の放電灯点灯装置、及びこれを用いる照明器具の使用者は、ランプ清掃等の理由で放電灯ｌａが未装着となり、このとき誤って交流電源をオン・オフした場合においても交流電源オン時間Ｔ１を１０秒以下で３回行わないとランプ点灯累積時間に相当する時間を初期化されないため、使用者が間違ってランプ点灯累積時間の初期化を行うことがない。

本例では、図２３に示すように点灯初期の調光比を７０％とし、定格寿命に至るまでの一定期間毎に調光比を下げるよう制御することで、使用者に対して定期的の放電灯、及び照明器具の清掃時期をお知らせすることができる。

（実施形態１１）
本発明の実施形態１１を図２４により説明する。構成上の特徴を説明すると、本例では、交流電源ＡＣの少なくとも一端と大地間に接続される容量性素子Ｃ６と、交流電源ＡＣと容量性素子Ｃ６との接続線と、整流器ＤＢの出力端のいずれか１線間に接続されるコンデンサＣ８と、インバータ回路２を構成するスイッチング素子Ｑ２のソースとグランド間にスイッチング電流検出用の抵抗Ｒ８を有し、調光制御回路４を構成する演算処理部６から出力される調光信号を直流に変換する信号変換部２１を有し、抵抗Ｒ８から出力される検出信号と、信号変換部２１から出力される信号とを入力し、オペアンプＯＰ１、抵抗１０、Ｒ１１、コンデンサＣ８で構成されるフィードバック回路２２を有する。フィードバック回路２２の出力端は抵抗Ｒ９とダイオードＤ２との直列回路を介してインバータ動作信号生成部１３のＲｏ端子へ接続される。さらにインバータ動作信号生成部１３のＲｏ端子とグランド間に抵抗Ｒ８を有し、Ｃｐｌｓ端子とグランド間にコンデンサＣ１０を有する。

インバータ動作信号生成部１３の内部回路については具体的に図示していないが、Ｒｏ端子に接続される内部回路は一定電圧を出力するバッファ回路構成でよく、Ｒｏ端子から出力される電流値に応じてコンデンサＣ１０の充電電流と放電電流を設定する。Ｃｐｌｓ端子に接続される内部回路は、コンデンサＣ１０の両端電圧値に応じて充電と放電の切り替えを行うような構成であればよく、コンデンサＣ１０の両端電圧は三角波状の波形となり、この三角波の周波数に基づいてインバータ回路２の駆動信号を生成する。よって、フィードバック回路２２へシンクされる電流が大きいほど、コンデンサＣ１０の充電電流と放電電流も大きくなり、三角波の傾きは急になるため、インバータ回路２の動作周波数は高くなる。

本例のように、フィードバック回路２２を構成することによってオペアンプＯＰ１の＋端子の電圧と放電灯ｌａのランプ電力は略比例関係となり、メモリ部Ａにあらかじめ格納され、放電灯の調光比に対応する調光信号を生成するためのデータは、放電灯ｌａの種類が異なっても同じデータでよいため、種類の異なる放電灯用の放電灯点灯装置についても、同じ放電灯点灯装置を使用することができ、また、実施形態１〜１０で説明したように調光動作モードも同じ放電灯点灯装置を使用することができる。

さらに、コンデンサＣ８が無い場合においては、交流電源ＡＣのゼロクロス付近において、整流器ＤＢを構成するダイオードはいずれも導通しないために、本来、放電灯ｌａから容量性素子Ｃ６を介して帰還される高周波漏れ電流も交流電源ＡＣのゼロクロス付近で帰還されず、雑音端子電圧がおよそ５００ＫＨｚ〜７００ＫＨｚで悪化するが、コンデンサＣ８を接続することで改善される効果を持つ。

（実施形態１２）
本発明の放電灯点灯装置を用いた照明器具を図２５に示す。同図に示すように、器具本体１０１、ソケット１０２、及び放電灯ｌａで構成され、実施形態７で説明した放電灯点灯装置を器具本体内に有する。さらに器具本体の中央付近にセンサ回路４５の受光部１０３を備えており、放電灯点灯装置と接続されている。

（実施形態１３）
本発明の放電灯点灯装置を用いた照明器具を図２６に示す。同図に示すように、器具本体１０１、ソケット１０２、及び放電灯ｌａで構成され、実施形態１〜６、８〜１１で説明した放電灯点灯装置を器具本体内に有する。

本発明の実施形態１の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態１の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態２の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態２の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３の外観を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 本発明の実施形態４の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態４の動作説明図である。 本発明の実施形態５の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態５の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態６の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態７の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態８の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態８の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態８の動作説明図である。 本発明の実施形態８の動作説明図である。 本発明の実施形態９の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１０の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１０の動作説明図である。 本発明の実施形態１０の動作説明図である。 本発明の実施形態１１の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態１２の照明器具の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態１３の照明器具の外観を示す斜視図である。

符号の説明

ＤＢ 整流部
１ 昇圧チョッパ回路（直流電源回路）
２ インバータ回路
３ 共振回路
４ 調光制御回路
５ 制御電源回路
６ 演算処理部（マイコン）
７ 第１の記憶手段（メモリ部Ａ）
８ 第２の記憶手段（メモリ部Ｂ）
１３ インバータ動作信号生成部
１４ ドライブ回路
ｌａ 放電灯

Claims (9)

1. 交流電源からの供給電圧を整流する整流部と、
   整流部から出力される脈流電圧を平滑する直流電源回路と、
   少なくとも一つのスイッチング素子を有し、直流電源回路から出力される直流電圧を高周波に変換するインバータ回路と、
   少なくとも一つの共振用インダクタ、共振用コンデンサを有し、インバータ回路から供給される高周波電圧を入力して、共振作用によって放電灯を点灯する共振回路と、
   前記インバータ回路のスイッチング素子へ駆動信号を出力し、インバータ回路の動作周波数を決定する調光制御回路と、
   前記調光制御回路へ制御電源を供給する制御電源回路とを備えた放電灯点灯装置において、
   前記調光制御回路は、
   第１の調光信号を生成するための調光信号データを予め記憶する第１の記憶手段と、
   調光方式データを書き込み可能な第２の記憶手段と、
   第２の記憶手段から読み出される調光方式データに応じて、第１の記憶手段に記憶された調光信号データを読み出し、選択された調光信号データに応じて第１の調光信号を演算し生成する演算処理手段と、
   演算処理手段から出力される第１の調光信号に応じて、インバータ回路の動作周波数に対応した動作信号を生成する周波数生成手段と、
   周波数生成手段から出力される動作信号を駆動信号に変換し、前記インバータ回路のスイッチング素子へ駆動信号を供給するドライブ手段とを有し、
   前記演算処理手段へ入力される所定の手順に基づいた選択信号に応じて前記第２の記憶手段に調光方式データを記憶し、
   前記選択信号を入力する選択入力部は、前記選択信号を放電灯点灯装置の外部から入力し、かつ電気的信号伝達が可能な接続端子を有することを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 放電灯の調光レベルを段階的もしくは連続的に可変する第２の調光信号を放電灯点灯装置の外部から供給され、前記接続端子へ入力することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記調光制御回路は、放電灯の点灯時間を計時する計時手段と、累積点灯時間を記憶する第３の記憶手段とを有し、前記演算処理手段は、第３の記憶手段から読み出される計時データに応じて、点灯累積時間の経過に伴い放電灯を増光するよう第１の調光信号を生成し、前記選択信号によって、点灯累積時間初期の調光レベルを切り替えるよう設定することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
4. 前記接続端子へ入力される第２の調光信号は、Ｈレベル、Ｌレベルの２値を持つＤＣ信号であり、第２の調光信号に応じて放電灯の調光レベルを２段階に切り替え、前記選択信号によって、２段階調光を行うことを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
5. 前記接続端子へ入力される第２の調光信号は、所定の周波数を持つデューティ信号であり、第２の調光信号のデューティ比に応じて放電灯の調光レベルを連続的に切り替え、前記選択信号によって、連続的に調光を行うよう設定することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
6. 前記接続端子へセンサ回路を接続し、センサ回路からの出力信号に応じて放電灯の調光レベルを段階的もしくは連続的に切り替え、前記選択信号によって、センサ回路からの出力信号に対応した調光を行うよう設定することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
7. 前記整流部からの出力電圧を検出する電源検出回路と、前記放電灯が放電灯点灯装置から取り外されていることを検出する無負荷検出回路を備え、前記制御電源回路は、前記直流電源回路から前記調光制御回路へ制御電源を供給する経路を備え、前記調光制御回路は、無負荷状態が検出された場合に前記インバータ回路の動作を停止する停止手段と、無負荷状態が検出され、かつ前記交流電源オン・オフ動作を所定時間内に少なくとも連続して３回以上行った場合に、前記第３の記憶手段に記憶される計時データを初期状態へリセットするリセット手段とを有し、無負荷状態が検出され、かつ前記交流電源オン・オフ動作を複数回行った場合に、前記放電灯を全点灯するよう第１の記憶手段に記憶される調光信号データを読み出し、前記交流電源のオフ時間を３秒以下とすることを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
8. 前記整流部は、整流部の入力の一端、もしくは両端と大地間に接続される第１の容量性素子と、整流部の入力と第１の容量性素子との接続点と、整流部の出力の一端との間に接続される第２の容量性素子とを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置を搭載した照明器具。

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