放電灯点灯装置および照明器具
【課題】周囲温度に応じて調光カーブを補正することで放電灯の立ち消え、ちらつきを防止する。
【解決手段】調光信号に応じてインバータ３の出力を変化させる調光制御部を有する放電灯点灯装置において、放電灯Ｌａの最冷点温度の影響により変化する放電灯Ｌａの動作を規定する特性（例えば放電灯電圧）を検出回路８により検出し、その検出信号が調光信号に応じて設定された所定の基準値を超えた場合に、調光信号に応じた放電灯電力の変化である調光カーブを補正する調光カーブ補正手段６２を有する。調光カーブ補正手段６２は、放電灯Ｌａの最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも低いときは調光カーブの傾きを小さくすることによってランプ電力を上げる方向に補正し、放電灯Ｌａの最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも高いときは調光カーブの傾きを大きくすることによってランプ電力を下げる方向に補正する。
【解決手段】調光信号に応じてインバータ３の出力を変化させる調光制御部を有する放電灯点灯装置において、放電灯Ｌａの最冷点温度の影響により変化する放電灯Ｌａの動作を規定する特性（例えば放電灯電圧）を検出回路８により検出し、その検出信号が調光信号に応じて設定された所定の基準値を超えた場合に、調光信号に応じた放電灯電力の変化である調光カーブを補正する調光カーブ補正手段６２を有する。調光カーブ補正手段６２は、放電灯Ｌａの最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも低いときは調光カーブの傾きを小さくすることによってランプ電力を上げる方向に補正し、放電灯Ｌａの最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも高いときは調光カーブの傾きを大きくすることによってランプ電力を下げる方向に補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯を高周波電力により点灯・調光させる放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電灯を点灯・調光させ、十分な調光幅に設定した場合でも低温時における立ち消え・ちらつきを防止する手段として以下のようなものがある。
【０００３】
特許文献１（特開平５−８９９９２号公報）では、インバータ出力を変化させる手段に温度補償手段（ダイオード）を設け、この温度補償手段の温度特性により調光レべルが変化することにより、低温時は常温よりもランプ出力が増加し、立ち消えを防止するものである。
【０００４】
特許文献２（特開平５−２８３１８９号公報）では、ランプ電圧を検出して基準電圧と比較し、ランプ電圧が基準電圧よりも高い場合には、それ以上ランプ電圧が高くならないようにランプ出力を増加させることで、低温時の立ち消えを防止しているものである。
【特許文献１】特開平５−８９９９２号公報
【特許文献２】特開平５−２８３１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１（特開平５−８９９９２号公報）では、ダイオードやサーミスタ等の温度補償手段により低温時にインバータ周波数を決定する信号を変化させてランプ出力を増加し、立ち消えを防止しているが、ランプ最冷点と温度補償手段の温度は必ずしも一定の相関関係があるとは言えない。例えば、安定器内部の温度補償手段の温度が充分高い状態で、冷えたランプを点灯・調光させる場合（ランプ交換時など）は、有効に温度補償手段が動作しないことになる。また、点灯直後と点灯後充分時間が経過している場合では、安定器内部の温度補償手段の温度は異なるため、ランプ周囲温度が低くなくても点灯直後は温度補償手段が誤動作し、ランプ周囲温度が低いのに点灯後充分時間が経過している場合では温度補償手段が動作しないことになる。以上のようにダイオードやサーミスタのような温度補償手段を用いても、ランプ最冷点と温度補償手段の温度の相関関係が必ずしも一定ではないので、有効に動作せず立ち消えが発生する場合がある。
【０００６】
特許文献２（特開平５−２８３１８９）では、ランプ電圧を検出し、調光時にランプ電圧が基準電圧よりも高くなった場合にランプ出力を増加させるため、使用者が調光器を用いて調光する場合には、調光器の操作範囲が狭くなる。つまり、ランプの周囲温度によって、調光器の操作範囲が変化してしまう問題がある。
【０００７】
図１４の実線に常温時の調光信号とランプ電力の関係を示す。調光信号はＰＷＭ信号であり、そのＤｕｔｙを変化させることで調光レベルを変化させている。調光信号のＤｕｔｙ：０％がＦｕｌｌ出力、調光信号のＤｕｔｙ：８５％が調光下限で、それ以上に調光信号のＤｕｔｙが増加すると消灯される。図１４の点線に低温時の調光信号とランプ電力の関係を示す。ここでは説明を分かりやすくする為にランプ電力フィードバックを行っているものとする。低温時には調光途中でランプ電圧が増加するため、ランプ電圧が基準電圧以上にならないように動作し、図１４の点線のように本来の調光信号よりも狭い範囲でしかランプ電力が変化しないのである。
【０００８】
以上のように、特許文献２の従来例ではランプ周囲温度によって、調光器の操作範囲が変化するので、例えば図１４に示すように、常温時では調光信号のＤｕｔｙが０％〜８５％の範囲でランプ電力が変化するが、低温時には調光信号のＤｕｔｙが０％〜７０％の範囲でしかランプ電力が変化しないため、使用者に違和感を与えることになる。
【０００９】
また、特許文献２の従来例では、立ち消え前にランプ電圧が上昇するのを検出してからランプ出力を増加させるため、ランプ電圧が上昇する前はランプ周囲温度が低い場合であっても、ランプ出力を増加させることはない。一般的に定格出力付近から調光途中までは低温時の方が常温時に比べランプ電圧が低下する。従って、低温時の方が常温時よりも照度が低下するが、特許文献２の従来例では立ち消え直前にランプ出力を増加させるため、定格出力付近から調光途中までの照度は低いままである。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、ダイオードやサーミスタのような温度補償手段を用いることなく、ランプの最冷点温度の影響により変化するランプの動作を規定する特性を検出することで、ランプの立ち消え・ちらつきを防止し、調光カーブを補正することでランプ周囲温度（ランプ最冷点温度）が変化しても調光器の操作範囲が狭くなることのない放電灯点灯装置を提供することを課題とする。また、立ち消え前にランプ出力を増加させるのではなく、定格出力付近から調光途中においても出力を増加させることで、低温時の照度低下を抑制することができる放電灯点灯装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源Ｅの出力端に接続された少なくとも１つ以上のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を備えるインバータ３と、前記インバータ３の出力端に共振回路４を介して放電灯Ｌａを接続可能とした負荷回路５と、前記放電灯Ｌａの最冷点温度の影響により変化する放電灯Ｌａの動作を規定する特性（例えば、放電灯電圧）を検出して検出信号を出力する検出回路８と、調光信号が入力され、調光信号に応じて前記インバータ３の出力を変化させる調光制御部（マイコン６）とを有する放電灯点灯装置において、前記調光制御部（マイコン６）は、前記検出信号が調光信号に応じて設定された所定の基準値を超えた場合に、調光信号に応じた放電灯電力の変化である調光カーブを補正する調光カーブ補正手段６２を備え、該調光カーブ補正手段６２は、放電灯Ｌａの最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも低いときは調光カーブの傾きを小さくすることによってランプ電力を上げる方向に補正し、放電灯Ｌａの最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも高いときは調光カーブの傾きを大きくすることによってランプ電力を下げる方向に補正することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記調光カーブ補正手段６２は、図３に示すように、補正後においても放電灯電力が変化する調光信号の変化幅が補正前と同じであるように調光カーブの傾きを補正することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、図５、図８に示すように、調光状態で検出される前記放電灯Ｌａの動作を規定する特性は放電灯電圧の直流成分であり、前記検出信号は放電灯電圧の直流成分に応じた値を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、図７に示すように、前記放電灯Ｌａの動作を規定する特性は放電灯Ｌａが点灯する始動電圧であり、フィラメント先行予熱から放電灯始動時まで放電灯電圧を徐々に増加させ、放電灯Ｌａが始動する電圧に応じた値を検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、図８〜図１２に示すように、前記調光制御部（マイコン６）は、定格出力から調光下限まで人の目に認識できない程度の短い期間で間欠的に調光を行い、前記検出回路は該期間での放電灯Ｌａの動作を規定する特性を検出して検出信号を出力することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置により点灯動作が制御される放電灯とを含むことを特徴とする照明器具である（図１５）。
【００１７】
特許請求の範囲に記載の「放電灯の最冷点温度の影響により変化する放電灯の動作を規定する特性」とは、一般的には放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電力Ｗｌａ等を指し、放電灯電流Ｉｌａの変化により影響を受ける共振電流も含む。また、それらの電気特性を検出し、所望の値となるようにフィードバック動作を行う場合には、ランプ出力を制御するインバータの動作周波数やインバータの電源電圧なども「放電灯最冷点温度の影響により変化する放電灯の動作を規定する特性」に含まれる。例えば、ランプ電流フィードバックを行っている場合には、ランプ最冷点温度が変化してもランプ電流は一定であるが、インバータの動作周波数は変化するためである。
【００１８】
以上のランプ最冷点温度の影響により変化する要因を検出することにより、ランプ周囲温度を正確に検知することができる。なお、ランプ最冷点とはランプ点灯中に放電管が最も冷えている箇所であり、一般的にランプ最冷点の温度は放電管内部の水銀蒸気圧に大きな影響を与える。即ち、ランプ最冷点の温度は立ち消え、ちらつき発生を支配する要因となるのである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、ダイオードやサーミスタのような温度補償手段を用いるよりも正確にランプ周囲温度が常温よりも低温であることを検出し、立ち消え・ちらつきを回避することができる。また、ランプ周囲温度が常温よりも高温である場合は更に深くまで調光することが出来る。また、立ち消え前にランプ出力を増加させるのではなく、定格出力付近から調光途中においても出力を増加させるため、低温時の照度低下を抑制することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、低温時に調光下限を補正する場合においても調光器の操作範囲は狭くなることなく、ランプ周囲温度が変化しても調光器の操作範囲は同じであるため、使用者は違和感なく使用することができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、調光時はランプ電圧の直流成分を検出することで、より正確に広い調光範囲でランプ周囲温度が低温であること検出することができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、点灯直後から調光下限を補正することができるため、点灯直後のちらつき、立ち消えを回避することができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、定格出力時も含めて全調光範囲において、ランプ電圧等を検出することが出来るので、確実に立ち消えを回避でき、調光器の操作範囲を狭めることなく調光制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
図１は本発明における第１の実施形態の回路図である。本実施形態の放電灯点灯装置は、出力電圧一定の直流電源Ｅと、直流電源Ｅの出力端に接続されたインバータ３と、インバータ３の出力端に接続された共振回路４と放電灯Ｌａからなる負荷回路５と、マイコン６からの制御信号を受けてインバータ３のスイッチング動作を決定する制御回路１と、Ｄｕｔｙ可変のＰＷＭ信号よりなる調光信号を出力する調光器７と、ランプ電圧Ｖｌａを検出し、検出信号を出力するランプ電圧検出回路８と、調光信号と検出信号を受けて、制御回路１に制御信号を出力するマイコン６とから構成されている。放電灯Ｌａは周囲温度により光出力が変化するランプ、例えば熱陰極型の蛍光ランプである。
【００２５】
直流電源Ｅは昇圧チョッパを用いており、昇圧チョッパの回路は、図示するように、交流電源Ｖｓと、ダイオードブリッジＤＢ１と、インダクタＬ２と、ダイオードＤ１と、平滑コンデンサＣ３と、スイッチング素子Ｑ３と、制御回路２とから構成されている。本回路を用いると、直流電圧ＶDCの範囲はＶｓ（ｐｅａｋ）≦ＶDCのある値で一定となる。ここでＶｓ（ｐｅａｋ）は交流電源Ｖｓのピーク値を示している。１００Ｖの交流電源であれば約１４１Ｖ、２００Ｖの交流電源であれぱ約２８２Ｖがその値となる。チョッパ回路の動作により、直流電圧ＶDCを一定にしたり、可変させたりすることができるが、本実施形態では直流電圧ＶDCはランプ負荷によらず、一定で動作する。
【００２６】
インバータ３は直流電源Ｅの出力に並列に、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が接続され、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の中点とインダクタＬ１の間には直流カットコンデンサＣD が接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は制御回路１により高周波で交互にオン・オフするように駆動される。制御回路１は周波数可変発振器と駆動回路を集積したＩＣであり、マイコン６からの制御信号に応じてスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数やオン−Ｄｕｔｙを可変し、ランプを点灯・調光制御することができる。
【００２７】
以下、本実施形態の基本動作について説明する。図２に本実施形態での調光信号に対するインバータ３の動作周波数の変化を示す。実線はランプ周囲温度が常温（２５℃）での制御特性であり、一点鎖線Ａはランプ周囲温度が０℃での制御特性であり、点線Ｂはランプ周囲温度が５０℃での制御特性である。
【００２８】
図３は本実施形態での調光信号に対するランプ電力の変化（調光カーブ）を示す。実線はランプ周囲温度が常温（２５℃）での調光カーブであり、一点鎖線Ａはランプ周囲温度０℃でのインバータ動作周波数（図２Ａ）で駆動したときの調光カーブであり、点線Ｂはランプ周囲温度が５０℃でのインバータ動作周波数（図２Ｂ）で駆動したときの調光カーブである。
【００２９】
図４にランプ周囲温度０℃、２５℃、５０℃での調光信号に対するランプ電圧検出信号の変化を示す。太線Ｃはマイコン６にプログラムされた基準電圧である。ここでは、調光信号のＤｕｔｙが０％〜８５％の範囲でランプ出力が変化する。本実施形態では、常にランプ電圧を検出し、マイコン６にて調光信号に対するランプ電圧検出信号の値を基準電圧と比較している。そのために、マイコン６は、調光信号／検出信号比較テーブル６１を備えており、調光信号に応じた太線Ｃのレベルと検出信号のレベルを比較している。その比較結果に応じて、調光カーブ補正手段６２により、図２に示すように、調光信号に応じてインバータ３の動作周波数を補正している。
【００３０】
図４において調光信号のＤｕｔｙが０％〜７０％の範囲では検出信号が太線Ｃのレベルを下回るとランプ最冷点温度が常温時のそれに比べて低温であると判断し、図２の一点鎖線Ａのように、調光信号に対するインバータ３の動作周波数を下げることによりランプ出力電力を増加させ、立ち消えを防止している。同時に、調光信号に対するインバータ３の動作周波数の変化幅（傾き）も変化させるため、図３のように調光の範囲が常温時に比べて変化することなく、調光することが出来る。
【００３１】
図４において調光信号のＤｕｔｙが７０％〜８５％の範囲では、調光信号が太線Ｃのレベルを下回るとランプ最冷点温度が常温時のそれに比べて高温であると判断し、図２の点線Ｂのように、調光信号に対するインバータ３の動作周波数を上げることによりランプ出力電力を低下させ、更に深くまで調光することができる。ランプ最冷点温度が高いため、ランプインピーダンスが低く、立ち消え・ちらつきが発生することなく、深くまで調光することができる。
【００３２】
調光途中でランプ電圧検出信号が基準電圧である太線Ｃの値を超えた場合は、その超えた程度に応じて調光カーブを徐々に変化させることにより、使用者に急な光の変化を意識させること無く、違和感の無い調光カーブの補正を行うことができる。
【００３３】
なお、図１の実施形態回路では、マイコン６の制御信号を制御回路１に与えているが、制御回路２に与えたり、制御回路１，２の両方に与えるように構成しても良い。その場合、図２のインバータ動作周波数に代えて、または、インバータ動作周波数と共に、インバータの電源電圧ＶDCを可変制御することにより、ランプ電力が調光信号に応じて図３（常温時には実線、低温時には一点鎖線Ａ、高温時には点線Ｂ）のごとく変化するようにマイコン６の制御信号を変化させれば良い。以下の各実施形態においても同様である。
【００３４】
（実施形態２）
図５は本発明における第２の実施形態の回路図である。本実施形態が先の実施形態と異なる点は、ランプ電圧の交流成分を検出するランプ電圧検出回路８のほかに、さらに、ランプ電圧の直流電圧成分を検出するランプＤＣ電圧検出回路９を具備しており、それらの出力がマイコン６に入力されている点である。
【００３５】
図６はランプ周囲温度０℃、２５℃、５０℃での調光信号に対するランプＤＣ電圧の変化を示す。点線Ｄはマイコン６にプログラムされた基準電圧である。
【００３６】
一般的に蛍光灯のランプＤＣ電圧は定格出力付近ではランプインピーダンスが低いので、ランプ周囲温度が変化してもランプＤＣ電圧の差は殆ど見られない。しかし、調光すると低温時では特にランプインピーダンスが増加するので、ランプ周囲温度によるランプＤＣ電圧の差が顕著に発生する。したがって、調光出力時における低温時の検出に有効である。
【００３７】
上述の実施形態１では、ランプ電圧の交流成分を検出しており、図４のように調光途中で低温時（０℃）でのランプ電圧と高温時（５０℃）でのランプ電圧が交差するため、調光信号のＤｕｔｙが７０％以上の範囲ではランプ最冷点温度が低温であることを検出することが困難である。
【００３８】
そこで、本実施形態では、調光信号のＤｕｔｙが７０％以上の範囲では、ランプＤＣ電圧検出回路９からのランプＤＣ電圧検出信号と基準電圧を比較し、ランプＤＣ電圧検出信号が図６の点線Ｄ以上となった場合に調光カーブを出力増加方向に変化させ、立ち消えを防止する。また、調光信号のＤｕｔｙが７０％以下の範囲では実施形態１と同様にランプ電圧検出回路８からのランプ電圧検出信号と基準電圧を比較し、ランプ電圧検出信号が図４の太線Ｃ以下となった場合に調光カーブを出力増加方向に変化させ、立ち消えを防止する。
【００３９】
本実施形態においても、実施形態１と同様に、調光カーブの傾きを緩やかに変化させるので、図３の一点鎖線Ａのように、低温時のランプ電力が変化する調光信号の幅は常温時と同じであり、調光器７の操作範囲が周囲温度によって変化することはない。
【００４０】
以上のように、本実施形態では調光信号のＤｕｔｙに対するランプ電圧の交流成分と直流成分の両方を検出し、調光信号のＤｕｔｙに応じてランプ最冷点温度による差が明確になる検出電圧（高出力時には交流成分、低出力時には直流成分）と基準電圧をマイコン６にて比較するので、より正確に広い調光範囲でランプ周囲温度が低温であること検出することができ、その検出結果に応じて調光カーブを出力増加方向に変化させ、立ち消えを防止することができる。
【００４１】
なお、ランプ電圧検出回路８ならびにランプＤＣ電圧検出回路９の具体的な回路構成については図示された実施形態に限定されるものではなく、要するに、ランプ電圧の交流成分の振幅、ランプ電圧の直流成分をそれぞれ検出できる構成であれば良い。
【００４２】
（実施形態３）
図７は本発明の実施形態３の動作波形図であり、本実施形態の回路図は図１と同様である。図７は先行予熱期間から始動時のランプ２次電圧波形を示す。ここで、ランプ２次電圧とは放電灯Ｌａの点灯前の状態においてランプ両端に印加されている無負荷出力電圧のことである。本実施形態の特徴的な点はフィラメント先行予熱時からランプ始動時にインバータ３の動作周波数をスイープし、ランプが始動した電圧をランプ電圧検出回路８で検出し、マイコン６の内部で基準電圧と比較する点である。
【００４３】
放電灯Ｌａのフィラメント予熱回路については特に図示しないが、周知のコンデンサ予熱方式や巻線予熱方式などが用いられる。
【００４４】
先行予熱期間の終了後、インバータ３の動作周波数を共振回路４の無負荷共振周波数へと近づける。ランプ５の両端には周波数が低下するに従い、高電圧が印加され、始動電圧に達するとランプ５が点灯する。図７の実線と点線のようにランプ最冷点温度が常温と低温では始動電圧が異なる。このように始動電圧はランプ最冷点温度によって変化するので、始動電圧を検出することで、ランプ最冷点温度を検出することができる。
【００４５】
始動電圧がマイコン６の内部に設定された基準電圧よりも高い場合は、ランプ最冷点温度が低いと判断され、マイコン６は制御回路１に図２の一点鎖線Ａのようなインバータ３の動作周波数となるように制御信号を出力する。これにより、図３の一点鎖線Ａのような調光カーブとなるように制御される。
【００４６】
以上のように、本実施形態では始動電圧を検出することで、点灯直後から調光下限を補正することができるため、点灯直後のちらつき、立ち消えを回避することができる。放電灯の始動後は、実施形態１、２または次の実施形態４を併用しても良い。
【００４７】
（実施形態４）
図８は本発明における第４の実施形態の回路図である。本実施形態が実施形態１と異なる点は、ランプＤＣ電圧検出回路９を具備し、マイコン６は定期的にランプ電力が調光下限となる制御信号をパルス的に制御回路１へ出力する点である。
【００４８】
図９に本実施形態でのＦｕｌｌ出力時のランプ電流波形を示す。また、図１０に本実施形態でのＦｕｌｌ出力時のランプ電圧波形を示す。
【００４９】
周波数ｆ１は定格出力付近のインバータ動作周波数である。周波数ｆ２は調光下限付近の周波数である。ｆ２の期間は数ミリ秒程度であり、ｆ１とｆ２を切り替える交番周波数も数ｋＨｚ以上であるため、光の変化は人の目には感知されることはない。すなわち、本実施形態の特徴的な点は人の目には感知できないほどの短い期間（数ミリ秒）に調光を行い、そのときのランプ電圧直流成分を検出することによりランプ最冷点の温度を検知する点である。
【００５０】
図１１と図１２はそれぞれ常温時のランプＤＣ電圧と低温時のランプＤＣ電圧である。周波数ｆ１のときは定格出力付近であるため、図６のように常温時も低温時も差はあまりない。周波数ｆ２のときは調光下限付近での周波数であるため、常温時と低温時ではランプＤＣ電圧に差が発生する。従って、周波数ｆ２の期間でのランプＤＣ電圧をランプＤＣ電圧検出回路９により検出し、マイコン６にて基準電圧と比較することでランプ最冷点温度が低温であることを検知できる。
【００５１】
ランプによっては定格出力付近のランプ電圧（交流成分）の温度特性が図１３のようになる場合がある。低温時も高温時もランプ電圧（交流成分）が常温時に比べてほぼ同じ程度低下するのである。この場合、定格出力付近ではランプ電圧（交流成分）を検出してもランプ最冷点温度を検知することはできない。
【００５２】
本実施形態では、調光下限付近でのランプＤＣ電圧を検出するので、ランプ周囲温度が低温であるか否かを正確に検出することができ、また、ランプが調光される期間は数ミリ秒程度であるため実質的に人の目にランプが調光されていることは認識されない。よって、定格出力時も含めて全調光範囲において、ランプ周囲温度が低温であるか否かを検出し、その検出結果に応じて調光カーブを図２、図３のように補正することで、確実に立ち消えを回避でき、調光器の操作範囲を狭めることなく調光制御することができる。
【００５３】
（実施形態５）
本発明の実施形態５に係る照明器具について説明する。本実施形態の照明器具の外観の一例を図１５に示す。本実施形態における照明装置３０は、蛍光ランプＬａと、前記蛍光ランプを点灯回路に電気的に接続し、保持するソケット３２と、点灯回路を収納する筐体３１より構成される。点灯回路としては、第１ないし第４の実施形態で説明した点灯回路が筐体３１に内蔵され、ひとつの照明器具を構成している。照明器具には、点灯回路に供給する商用電源が接続され、さらに有線、あるいは無線等の手段によって調光信号が外部より与えられる。このような照明器具を一台、あるいは複数台用いることにより、従来よりも立ち消えしにくい照明装置を提供することが可能となる。
【００５４】
なお、蛍光ランプＬａは図示された直管形に限定されるものではなく、環形、二重環形、屈曲形等でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の調光信号とインバータ動作周波数の関係を示す特性図である。
【図３】本発明の実施形態１の調光信号とランプ電力の関係を示す特性図である。
【図４】本発明の実施形態１の調光信号とランプ電圧検出信号の関係を示す特性図である。
【図５】本発明の実施形態２の回路図である。
【図６】本発明の実施形態２の調光信号とランプＤＣ電圧検出信号の関係を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態３の始動時のランプ電圧を示す波形図である。
【図８】本発明の実施形態４の回路図である。
【図９】本発明の実施形態４のランプ電流を示す波形図である。
【図１０】本発明の実施形態４のランプ電圧を示す波形図である。
【図１１】本発明の実施形態４の常温時のランプＤＣ電圧検出信号を示す波形図である。
【図１２】本発明の実施形態４の低温時のランプＤＣ電圧検出信号を示す波形図である。
【図１３】ランプ電圧の交流成分と周囲温度の関係を示す特性図である。
【図１４】従来例の調光特性を示す特性図である。
【図１５】本発明の実施形態５の照明器具の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｌａ ランプ
１ 制御回路
２ 制御回路
３ インバータ
４ 共振回路
５ 負荷回路
６ マイコン
７ 調光器
８ ランプ電圧検出回路
９ ランプＤＣ電圧検出回路
６２ 調光カーブ補正手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯を高周波電力により点灯・調光させる放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電灯を点灯・調光させ、十分な調光幅に設定した場合でも低温時における立ち消え・ちらつきを防止する手段として以下のようなものがある。
【０００３】
特許文献１（特開平５−８９９９２号公報）では、インバータ出力を変化させる手段に温度補償手段（ダイオード）を設け、この温度補償手段の温度特性により調光レべルが変化することにより、低温時は常温よりもランプ出力が増加し、立ち消えを防止するものである。
【０００４】
特許文献２（特開平５−２８３１８９号公報）では、ランプ電圧を検出して基準電圧と比較し、ランプ電圧が基準電圧よりも高い場合には、それ以上ランプ電圧が高くならないようにランプ出力を増加させることで、低温時の立ち消えを防止しているものである。
【特許文献１】特開平５−８９９９２号公報
【特許文献２】特開平５−２８３１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１（特開平５−８９９９２号公報）では、ダイオードやサーミスタ等の温度補償手段により低温時にインバータ周波数を決定する信号を変化させてランプ出力を増加し、立ち消えを防止しているが、ランプ最冷点と温度補償手段の温度は必ずしも一定の相関関係があるとは言えない。例えば、安定器内部の温度補償手段の温度が充分高い状態で、冷えたランプを点灯・調光させる場合（ランプ交換時など）は、有効に温度補償手段が動作しないことになる。また、点灯直後と点灯後充分時間が経過している場合では、安定器内部の温度補償手段の温度は異なるため、ランプ周囲温度が低くなくても点灯直後は温度補償手段が誤動作し、ランプ周囲温度が低いのに点灯後充分時間が経過している場合では温度補償手段が動作しないことになる。以上のようにダイオードやサーミスタのような温度補償手段を用いても、ランプ最冷点と温度補償手段の温度の相関関係が必ずしも一定ではないので、有効に動作せず立ち消えが発生する場合がある。
【０００６】
特許文献２（特開平５−２８３１８９）では、ランプ電圧を検出し、調光時にランプ電圧が基準電圧よりも高くなった場合にランプ出力を増加させるため、使用者が調光器を用いて調光する場合には、調光器の操作範囲が狭くなる。つまり、ランプの周囲温度によって、調光器の操作範囲が変化してしまう問題がある。
【０００７】
図１４の実線に常温時の調光信号とランプ電力の関係を示す。調光信号はＰＷＭ信号であり、そのＤｕｔｙを変化させることで調光レベルを変化させている。調光信号のＤｕｔｙ：０％がＦｕｌｌ出力、調光信号のＤｕｔｙ：８５％が調光下限で、それ以上に調光信号のＤｕｔｙが増加すると消灯される。図１４の点線に低温時の調光信号とランプ電力の関係を示す。ここでは説明を分かりやすくする為にランプ電力フィードバックを行っているものとする。低温時には調光途中でランプ電圧が増加するため、ランプ電圧が基準電圧以上にならないように動作し、図１４の点線のように本来の調光信号よりも狭い範囲でしかランプ電力が変化しないのである。
【０００８】
以上のように、特許文献２の従来例ではランプ周囲温度によって、調光器の操作範囲が変化するので、例えば図１４に示すように、常温時では調光信号のＤｕｔｙが０％〜８５％の範囲でランプ電力が変化するが、低温時には調光信号のＤｕｔｙが０％〜７０％の範囲でしかランプ電力が変化しないため、使用者に違和感を与えることになる。
【０００９】
また、特許文献２の従来例では、立ち消え前にランプ電圧が上昇するのを検出してからランプ出力を増加させるため、ランプ電圧が上昇する前はランプ周囲温度が低い場合であっても、ランプ出力を増加させることはない。一般的に定格出力付近から調光途中までは低温時の方が常温時に比べランプ電圧が低下する。従って、低温時の方が常温時よりも照度が低下するが、特許文献２の従来例では立ち消え直前にランプ出力を増加させるため、定格出力付近から調光途中までの照度は低いままである。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、ダイオードやサーミスタのような温度補償手段を用いることなく、ランプの最冷点温度の影響により変化するランプの動作を規定する特性を検出することで、ランプの立ち消え・ちらつきを防止し、調光カーブを補正することでランプ周囲温度（ランプ最冷点温度）が変化しても調光器の操作範囲が狭くなることのない放電灯点灯装置を提供することを課題とする。また、立ち消え前にランプ出力を増加させるのではなく、定格出力付近から調光途中においても出力を増加させることで、低温時の照度低下を抑制することができる放電灯点灯装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源Ｅの出力端に接続された少なくとも１つ以上のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を備えるインバータ３と、前記インバータ３の出力端に共振回路４を介して放電灯Ｌａを接続可能とした負荷回路５と、前記放電灯Ｌａの最冷点温度の影響により変化する放電灯Ｌａの動作を規定する特性（例えば、放電灯電圧）を検出して検出信号を出力する検出回路８と、調光信号が入力され、調光信号に応じて前記インバータ３の出力を変化させる調光制御部（マイコン６）とを有する放電灯点灯装置において、前記調光制御部（マイコン６）は、前記検出信号が調光信号に応じて設定された所定の基準値を超えた場合に、調光信号に応じた放電灯電力の変化である調光カーブを補正する調光カーブ補正手段６２を備え、該調光カーブ補正手段６２は、放電灯Ｌａの最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも低いときは調光カーブの傾きを小さくすることによってランプ電力を上げる方向に補正し、放電灯Ｌａの最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも高いときは調光カーブの傾きを大きくすることによってランプ電力を下げる方向に補正することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記調光カーブ補正手段６２は、図３に示すように、補正後においても放電灯電力が変化する調光信号の変化幅が補正前と同じであるように調光カーブの傾きを補正することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、図５、図８に示すように、調光状態で検出される前記放電灯Ｌａの動作を規定する特性は放電灯電圧の直流成分であり、前記検出信号は放電灯電圧の直流成分に応じた値を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、図７に示すように、前記放電灯Ｌａの動作を規定する特性は放電灯Ｌａが点灯する始動電圧であり、フィラメント先行予熱から放電灯始動時まで放電灯電圧を徐々に増加させ、放電灯Ｌａが始動する電圧に応じた値を検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、図８〜図１２に示すように、前記調光制御部（マイコン６）は、定格出力から調光下限まで人の目に認識できない程度の短い期間で間欠的に調光を行い、前記検出回路は該期間での放電灯Ｌａの動作を規定する特性を検出して検出信号を出力することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置により点灯動作が制御される放電灯とを含むことを特徴とする照明器具である（図１５）。
【００１７】
特許請求の範囲に記載の「放電灯の最冷点温度の影響により変化する放電灯の動作を規定する特性」とは、一般的には放電灯電圧Ｖｌａ、放電灯電流Ｉｌａ、放電灯電力Ｗｌａ等を指し、放電灯電流Ｉｌａの変化により影響を受ける共振電流も含む。また、それらの電気特性を検出し、所望の値となるようにフィードバック動作を行う場合には、ランプ出力を制御するインバータの動作周波数やインバータの電源電圧なども「放電灯最冷点温度の影響により変化する放電灯の動作を規定する特性」に含まれる。例えば、ランプ電流フィードバックを行っている場合には、ランプ最冷点温度が変化してもランプ電流は一定であるが、インバータの動作周波数は変化するためである。
【００１８】
以上のランプ最冷点温度の影響により変化する要因を検出することにより、ランプ周囲温度を正確に検知することができる。なお、ランプ最冷点とはランプ点灯中に放電管が最も冷えている箇所であり、一般的にランプ最冷点の温度は放電管内部の水銀蒸気圧に大きな影響を与える。即ち、ランプ最冷点の温度は立ち消え、ちらつき発生を支配する要因となるのである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、ダイオードやサーミスタのような温度補償手段を用いるよりも正確にランプ周囲温度が常温よりも低温であることを検出し、立ち消え・ちらつきを回避することができる。また、ランプ周囲温度が常温よりも高温である場合は更に深くまで調光することが出来る。また、立ち消え前にランプ出力を増加させるのではなく、定格出力付近から調光途中においても出力を増加させるため、低温時の照度低下を抑制することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、低温時に調光下限を補正する場合においても調光器の操作範囲は狭くなることなく、ランプ周囲温度が変化しても調光器の操作範囲は同じであるため、使用者は違和感なく使用することができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、調光時はランプ電圧の直流成分を検出することで、より正確に広い調光範囲でランプ周囲温度が低温であること検出することができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、点灯直後から調光下限を補正することができるため、点灯直後のちらつき、立ち消えを回避することができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、定格出力時も含めて全調光範囲において、ランプ電圧等を検出することが出来るので、確実に立ち消えを回避でき、調光器の操作範囲を狭めることなく調光制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
図１は本発明における第１の実施形態の回路図である。本実施形態の放電灯点灯装置は、出力電圧一定の直流電源Ｅと、直流電源Ｅの出力端に接続されたインバータ３と、インバータ３の出力端に接続された共振回路４と放電灯Ｌａからなる負荷回路５と、マイコン６からの制御信号を受けてインバータ３のスイッチング動作を決定する制御回路１と、Ｄｕｔｙ可変のＰＷＭ信号よりなる調光信号を出力する調光器７と、ランプ電圧Ｖｌａを検出し、検出信号を出力するランプ電圧検出回路８と、調光信号と検出信号を受けて、制御回路１に制御信号を出力するマイコン６とから構成されている。放電灯Ｌａは周囲温度により光出力が変化するランプ、例えば熱陰極型の蛍光ランプである。
【００２５】
直流電源Ｅは昇圧チョッパを用いており、昇圧チョッパの回路は、図示するように、交流電源Ｖｓと、ダイオードブリッジＤＢ１と、インダクタＬ２と、ダイオードＤ１と、平滑コンデンサＣ３と、スイッチング素子Ｑ３と、制御回路２とから構成されている。本回路を用いると、直流電圧ＶDCの範囲はＶｓ（ｐｅａｋ）≦ＶDCのある値で一定となる。ここでＶｓ（ｐｅａｋ）は交流電源Ｖｓのピーク値を示している。１００Ｖの交流電源であれば約１４１Ｖ、２００Ｖの交流電源であれぱ約２８２Ｖがその値となる。チョッパ回路の動作により、直流電圧ＶDCを一定にしたり、可変させたりすることができるが、本実施形態では直流電圧ＶDCはランプ負荷によらず、一定で動作する。
【００２６】
インバータ３は直流電源Ｅの出力に並列に、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が接続され、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の中点とインダクタＬ１の間には直流カットコンデンサＣD が接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は制御回路１により高周波で交互にオン・オフするように駆動される。制御回路１は周波数可変発振器と駆動回路を集積したＩＣであり、マイコン６からの制御信号に応じてスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数やオン−Ｄｕｔｙを可変し、ランプを点灯・調光制御することができる。
【００２７】
以下、本実施形態の基本動作について説明する。図２に本実施形態での調光信号に対するインバータ３の動作周波数の変化を示す。実線はランプ周囲温度が常温（２５℃）での制御特性であり、一点鎖線Ａはランプ周囲温度が０℃での制御特性であり、点線Ｂはランプ周囲温度が５０℃での制御特性である。
【００２８】
図３は本実施形態での調光信号に対するランプ電力の変化（調光カーブ）を示す。実線はランプ周囲温度が常温（２５℃）での調光カーブであり、一点鎖線Ａはランプ周囲温度０℃でのインバータ動作周波数（図２Ａ）で駆動したときの調光カーブであり、点線Ｂはランプ周囲温度が５０℃でのインバータ動作周波数（図２Ｂ）で駆動したときの調光カーブである。
【００２９】
図４にランプ周囲温度０℃、２５℃、５０℃での調光信号に対するランプ電圧検出信号の変化を示す。太線Ｃはマイコン６にプログラムされた基準電圧である。ここでは、調光信号のＤｕｔｙが０％〜８５％の範囲でランプ出力が変化する。本実施形態では、常にランプ電圧を検出し、マイコン６にて調光信号に対するランプ電圧検出信号の値を基準電圧と比較している。そのために、マイコン６は、調光信号／検出信号比較テーブル６１を備えており、調光信号に応じた太線Ｃのレベルと検出信号のレベルを比較している。その比較結果に応じて、調光カーブ補正手段６２により、図２に示すように、調光信号に応じてインバータ３の動作周波数を補正している。
【００３０】
図４において調光信号のＤｕｔｙが０％〜７０％の範囲では検出信号が太線Ｃのレベルを下回るとランプ最冷点温度が常温時のそれに比べて低温であると判断し、図２の一点鎖線Ａのように、調光信号に対するインバータ３の動作周波数を下げることによりランプ出力電力を増加させ、立ち消えを防止している。同時に、調光信号に対するインバータ３の動作周波数の変化幅（傾き）も変化させるため、図３のように調光の範囲が常温時に比べて変化することなく、調光することが出来る。
【００３１】
図４において調光信号のＤｕｔｙが７０％〜８５％の範囲では、調光信号が太線Ｃのレベルを下回るとランプ最冷点温度が常温時のそれに比べて高温であると判断し、図２の点線Ｂのように、調光信号に対するインバータ３の動作周波数を上げることによりランプ出力電力を低下させ、更に深くまで調光することができる。ランプ最冷点温度が高いため、ランプインピーダンスが低く、立ち消え・ちらつきが発生することなく、深くまで調光することができる。
【００３２】
調光途中でランプ電圧検出信号が基準電圧である太線Ｃの値を超えた場合は、その超えた程度に応じて調光カーブを徐々に変化させることにより、使用者に急な光の変化を意識させること無く、違和感の無い調光カーブの補正を行うことができる。
【００３３】
なお、図１の実施形態回路では、マイコン６の制御信号を制御回路１に与えているが、制御回路２に与えたり、制御回路１，２の両方に与えるように構成しても良い。その場合、図２のインバータ動作周波数に代えて、または、インバータ動作周波数と共に、インバータの電源電圧ＶDCを可変制御することにより、ランプ電力が調光信号に応じて図３（常温時には実線、低温時には一点鎖線Ａ、高温時には点線Ｂ）のごとく変化するようにマイコン６の制御信号を変化させれば良い。以下の各実施形態においても同様である。
【００３４】
（実施形態２）
図５は本発明における第２の実施形態の回路図である。本実施形態が先の実施形態と異なる点は、ランプ電圧の交流成分を検出するランプ電圧検出回路８のほかに、さらに、ランプ電圧の直流電圧成分を検出するランプＤＣ電圧検出回路９を具備しており、それらの出力がマイコン６に入力されている点である。
【００３５】
図６はランプ周囲温度０℃、２５℃、５０℃での調光信号に対するランプＤＣ電圧の変化を示す。点線Ｄはマイコン６にプログラムされた基準電圧である。
【００３６】
一般的に蛍光灯のランプＤＣ電圧は定格出力付近ではランプインピーダンスが低いので、ランプ周囲温度が変化してもランプＤＣ電圧の差は殆ど見られない。しかし、調光すると低温時では特にランプインピーダンスが増加するので、ランプ周囲温度によるランプＤＣ電圧の差が顕著に発生する。したがって、調光出力時における低温時の検出に有効である。
【００３７】
上述の実施形態１では、ランプ電圧の交流成分を検出しており、図４のように調光途中で低温時（０℃）でのランプ電圧と高温時（５０℃）でのランプ電圧が交差するため、調光信号のＤｕｔｙが７０％以上の範囲ではランプ最冷点温度が低温であることを検出することが困難である。
【００３８】
そこで、本実施形態では、調光信号のＤｕｔｙが７０％以上の範囲では、ランプＤＣ電圧検出回路９からのランプＤＣ電圧検出信号と基準電圧を比較し、ランプＤＣ電圧検出信号が図６の点線Ｄ以上となった場合に調光カーブを出力増加方向に変化させ、立ち消えを防止する。また、調光信号のＤｕｔｙが７０％以下の範囲では実施形態１と同様にランプ電圧検出回路８からのランプ電圧検出信号と基準電圧を比較し、ランプ電圧検出信号が図４の太線Ｃ以下となった場合に調光カーブを出力増加方向に変化させ、立ち消えを防止する。
【００３９】
本実施形態においても、実施形態１と同様に、調光カーブの傾きを緩やかに変化させるので、図３の一点鎖線Ａのように、低温時のランプ電力が変化する調光信号の幅は常温時と同じであり、調光器７の操作範囲が周囲温度によって変化することはない。
【００４０】
以上のように、本実施形態では調光信号のＤｕｔｙに対するランプ電圧の交流成分と直流成分の両方を検出し、調光信号のＤｕｔｙに応じてランプ最冷点温度による差が明確になる検出電圧（高出力時には交流成分、低出力時には直流成分）と基準電圧をマイコン６にて比較するので、より正確に広い調光範囲でランプ周囲温度が低温であること検出することができ、その検出結果に応じて調光カーブを出力増加方向に変化させ、立ち消えを防止することができる。
【００４１】
なお、ランプ電圧検出回路８ならびにランプＤＣ電圧検出回路９の具体的な回路構成については図示された実施形態に限定されるものではなく、要するに、ランプ電圧の交流成分の振幅、ランプ電圧の直流成分をそれぞれ検出できる構成であれば良い。
【００４２】
（実施形態３）
図７は本発明の実施形態３の動作波形図であり、本実施形態の回路図は図１と同様である。図７は先行予熱期間から始動時のランプ２次電圧波形を示す。ここで、ランプ２次電圧とは放電灯Ｌａの点灯前の状態においてランプ両端に印加されている無負荷出力電圧のことである。本実施形態の特徴的な点はフィラメント先行予熱時からランプ始動時にインバータ３の動作周波数をスイープし、ランプが始動した電圧をランプ電圧検出回路８で検出し、マイコン６の内部で基準電圧と比較する点である。
【００４３】
放電灯Ｌａのフィラメント予熱回路については特に図示しないが、周知のコンデンサ予熱方式や巻線予熱方式などが用いられる。
【００４４】
先行予熱期間の終了後、インバータ３の動作周波数を共振回路４の無負荷共振周波数へと近づける。ランプ５の両端には周波数が低下するに従い、高電圧が印加され、始動電圧に達するとランプ５が点灯する。図７の実線と点線のようにランプ最冷点温度が常温と低温では始動電圧が異なる。このように始動電圧はランプ最冷点温度によって変化するので、始動電圧を検出することで、ランプ最冷点温度を検出することができる。
【００４５】
始動電圧がマイコン６の内部に設定された基準電圧よりも高い場合は、ランプ最冷点温度が低いと判断され、マイコン６は制御回路１に図２の一点鎖線Ａのようなインバータ３の動作周波数となるように制御信号を出力する。これにより、図３の一点鎖線Ａのような調光カーブとなるように制御される。
【００４６】
以上のように、本実施形態では始動電圧を検出することで、点灯直後から調光下限を補正することができるため、点灯直後のちらつき、立ち消えを回避することができる。放電灯の始動後は、実施形態１、２または次の実施形態４を併用しても良い。
【００４７】
（実施形態４）
図８は本発明における第４の実施形態の回路図である。本実施形態が実施形態１と異なる点は、ランプＤＣ電圧検出回路９を具備し、マイコン６は定期的にランプ電力が調光下限となる制御信号をパルス的に制御回路１へ出力する点である。
【００４８】
図９に本実施形態でのＦｕｌｌ出力時のランプ電流波形を示す。また、図１０に本実施形態でのＦｕｌｌ出力時のランプ電圧波形を示す。
【００４９】
周波数ｆ１は定格出力付近のインバータ動作周波数である。周波数ｆ２は調光下限付近の周波数である。ｆ２の期間は数ミリ秒程度であり、ｆ１とｆ２を切り替える交番周波数も数ｋＨｚ以上であるため、光の変化は人の目には感知されることはない。すなわち、本実施形態の特徴的な点は人の目には感知できないほどの短い期間（数ミリ秒）に調光を行い、そのときのランプ電圧直流成分を検出することによりランプ最冷点の温度を検知する点である。
【００５０】
図１１と図１２はそれぞれ常温時のランプＤＣ電圧と低温時のランプＤＣ電圧である。周波数ｆ１のときは定格出力付近であるため、図６のように常温時も低温時も差はあまりない。周波数ｆ２のときは調光下限付近での周波数であるため、常温時と低温時ではランプＤＣ電圧に差が発生する。従って、周波数ｆ２の期間でのランプＤＣ電圧をランプＤＣ電圧検出回路９により検出し、マイコン６にて基準電圧と比較することでランプ最冷点温度が低温であることを検知できる。
【００５１】
ランプによっては定格出力付近のランプ電圧（交流成分）の温度特性が図１３のようになる場合がある。低温時も高温時もランプ電圧（交流成分）が常温時に比べてほぼ同じ程度低下するのである。この場合、定格出力付近ではランプ電圧（交流成分）を検出してもランプ最冷点温度を検知することはできない。
【００５２】
本実施形態では、調光下限付近でのランプＤＣ電圧を検出するので、ランプ周囲温度が低温であるか否かを正確に検出することができ、また、ランプが調光される期間は数ミリ秒程度であるため実質的に人の目にランプが調光されていることは認識されない。よって、定格出力時も含めて全調光範囲において、ランプ周囲温度が低温であるか否かを検出し、その検出結果に応じて調光カーブを図２、図３のように補正することで、確実に立ち消えを回避でき、調光器の操作範囲を狭めることなく調光制御することができる。
【００５３】
（実施形態５）
本発明の実施形態５に係る照明器具について説明する。本実施形態の照明器具の外観の一例を図１５に示す。本実施形態における照明装置３０は、蛍光ランプＬａと、前記蛍光ランプを点灯回路に電気的に接続し、保持するソケット３２と、点灯回路を収納する筐体３１より構成される。点灯回路としては、第１ないし第４の実施形態で説明した点灯回路が筐体３１に内蔵され、ひとつの照明器具を構成している。照明器具には、点灯回路に供給する商用電源が接続され、さらに有線、あるいは無線等の手段によって調光信号が外部より与えられる。このような照明器具を一台、あるいは複数台用いることにより、従来よりも立ち消えしにくい照明装置を提供することが可能となる。
【００５４】
なお、蛍光ランプＬａは図示された直管形に限定されるものではなく、環形、二重環形、屈曲形等でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の調光信号とインバータ動作周波数の関係を示す特性図である。
【図３】本発明の実施形態１の調光信号とランプ電力の関係を示す特性図である。
【図４】本発明の実施形態１の調光信号とランプ電圧検出信号の関係を示す特性図である。
【図５】本発明の実施形態２の回路図である。
【図６】本発明の実施形態２の調光信号とランプＤＣ電圧検出信号の関係を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態３の始動時のランプ電圧を示す波形図である。
【図８】本発明の実施形態４の回路図である。
【図９】本発明の実施形態４のランプ電流を示す波形図である。
【図１０】本発明の実施形態４のランプ電圧を示す波形図である。
【図１１】本発明の実施形態４の常温時のランプＤＣ電圧検出信号を示す波形図である。
【図１２】本発明の実施形態４の低温時のランプＤＣ電圧検出信号を示す波形図である。
【図１３】ランプ電圧の交流成分と周囲温度の関係を示す特性図である。
【図１４】従来例の調光特性を示す特性図である。
【図１５】本発明の実施形態５の照明器具の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｌａ ランプ
１ 制御回路
２ 制御回路
３ インバータ
４ 共振回路
５ 負荷回路
６ マイコン
７ 調光器
８ ランプ電圧検出回路
９ ランプＤＣ電圧検出回路
６２ 調光カーブ補正手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の出力端に接続された少なくとも１つ以上のスイッチング素子を備えるインバータと、前記インバータの出力端に共振回路を介して放電灯を接続可能とした負荷回路と、前記放電灯の最冷点温度の影響により変化する放電灯の動作を規定する特性を検出して検出信号を出力する検出回路と、調光信号が入力され、調光信号に応じて前記インバータの出力を変化させる調光制御部とを有する放電灯点灯装置において、前記調光制御部は、前記検出信号が調光信号に応じて設定された所定の基準値を超えた場合に、調光信号に応じた放電灯電力の変化である調光カーブを補正する調光カーブ補正手段を備え、該調光カーブ補正手段は、放電灯の最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも低いときは調光カーブの傾きを小さくすることによってランプ電力を上げる方向に補正し、放電灯の最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも高いときは調光カーブの傾きを大きくすることによってランプ電力を下げる方向に補正することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記調光カーブ補正手段は、補正後においても放電灯電力が変化する調光信号の変化幅が補正前と同じであるように調光カーブの傾きを補正することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
調光状態で検出される前記放電灯の動作を規定する特性は放電灯電圧の直流成分であり、前記検出信号は放電灯電圧の直流成分に応じた値を検出することを特徴とする請求項１または２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記放電灯の動作を規定する特性は放電灯が点灯する始動電圧であり、フィラメント先行予熱から放電灯始動時まで放電灯電圧を徐々に増加させ、放電灯が始動する電圧に応じた値を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記調光制御部は、定格出力から調光下限まで人の目に認識できない程度の短い期間で間欠的に調光を行い、前記検出回路は該期間での放電灯の動作を規定する特性を検出して検出信号を出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置により点灯動作が制御される放電灯とを含むことを特徴とする照明器具。
【請求項１】
直流電源の出力端に接続された少なくとも１つ以上のスイッチング素子を備えるインバータと、前記インバータの出力端に共振回路を介して放電灯を接続可能とした負荷回路と、前記放電灯の最冷点温度の影響により変化する放電灯の動作を規定する特性を検出して検出信号を出力する検出回路と、調光信号が入力され、調光信号に応じて前記インバータの出力を変化させる調光制御部とを有する放電灯点灯装置において、前記調光制御部は、前記検出信号が調光信号に応じて設定された所定の基準値を超えた場合に、調光信号に応じた放電灯電力の変化である調光カーブを補正する調光カーブ補正手段を備え、該調光カーブ補正手段は、放電灯の最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも低いときは調光カーブの傾きを小さくすることによってランプ電力を上げる方向に補正し、放電灯の最冷点温度が常温時の最冷点温度よりも高いときは調光カーブの傾きを大きくすることによってランプ電力を下げる方向に補正することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記調光カーブ補正手段は、補正後においても放電灯電力が変化する調光信号の変化幅が補正前と同じであるように調光カーブの傾きを補正することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
調光状態で検出される前記放電灯の動作を規定する特性は放電灯電圧の直流成分であり、前記検出信号は放電灯電圧の直流成分に応じた値を検出することを特徴とする請求項１または２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記放電灯の動作を規定する特性は放電灯が点灯する始動電圧であり、フィラメント先行予熱から放電灯始動時まで放電灯電圧を徐々に増加させ、放電灯が始動する電圧に応じた値を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記調光制御部は、定格出力から調光下限まで人の目に認識できない程度の短い期間で間欠的に調光を行い、前記検出回路は該期間での放電灯の動作を規定する特性を検出して検出信号を出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置により点灯動作が制御される放電灯とを含むことを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−７０５８１（Ｐ２００９−７０５８１Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３４５６５（Ｐ２００７−２３４５６５）
【出願日】平成１９年９月１０日（２００７．９．１０）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１０日（２００７．９．１０）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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