調光信号変換回路及び点灯装置及び照明器具
【課題】各調光度における光源の明るさが、所望の明るさになるよう、調光信号を補正する。
【解決手段】調光度判定部１７１は、調光装置２００が出力した調光信号により指示された調光度を判定する。補正値算出部１７４は、調光度判定部１７１が判定した調光度に基づいて補正値を算出する。調光指令生成部１７５は、調光度判定部１７１が判定した調光度と、補正値算出部１７４が算出した補正値とに基づいて、調光指令信号を生成する。
【解決手段】調光度判定部１７１は、調光装置２００が出力した調光信号により指示された調光度を判定する。補正値算出部１７４は、調光度判定部１７１が判定した調光度に基づいて補正値を算出する。調光指令生成部１７５は、調光度判定部１７１が判定した調光度と、補正値算出部１７４が算出した補正値とに基づいて、調光指令信号を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、調光信号により光源の明るさを変化させる照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源の調光度を指示する調光信号は、一般に、パルス幅変調された信号であり、デューティ比により調光度を表わす。これに対し、点灯回路が入力する信号が電圧により調光度を表わすなど、変調方式が異なる場合には、調光信号を変換する必要がある。また、変調方式が異なるか否かにかかわらず、点灯回路の特性の違いなどにより、光源を点灯する明るさに差がある場合があるので、この差を吸収するため、調光信号を補正する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−６８９２号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
調光信号の補正において、例えば調光度１００％（全点灯）の場合と調光度５０％の場合とで一律に補正をすると、いずれかの調光度における光源の明るさが明るすぎたり、暗すぎたりする場合がある。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、各調光度における光源の明るさが、所望の明るさになるよう、調光信号を補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる調光信号変換回路は、調光度を指示する調光信号を入力し、入力した調光信号を、点灯回路に対して上記調光度を指示する調光指令信号に変換する調光信号変換回路において、上記調光信号により指示された調光度を判定する調光度判定部と、上記調光度判定部が判定した調光度に基づいて、上記調光指令信号の補正値を算出する補正値算出部と、上記調光度判定部が判定した調光度と、上記補正値算出部が算出した補正値とに基づいて、調光指令信号を生成する調光指令生成部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる調光信号変換回路によれば、調光度により補正値を変えることができるので、各調光度における光源の明るさを、所望の明るさに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１における照明器具８００の外観を示す斜視図。
【図２】実施の形態１における放電灯点灯装置１００の回路構成を示す回路図。
【図３】実施の形態１における調光信号変換回路１５０の回路構成を示す回路図。
【図４】実施の形態１における調整信号値及び調光度と補正値との関係及び補正値テーブル４２０を示す図。
【図５】実施の形態２における点灯回路１０１（一部）及び調光信号変換回路１５０の回路構成を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図４を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態における照明器具８００の外観を示す斜視図である。
照明器具８００は、放電灯ＬＡを接続するソケット８１０を有する。照明器具８００は、ソケット８１０に接続した放電灯ＬＡに電力を供給して、放電灯ＬＡを点灯する。
【００１０】
図２は、この実施の形態における放電灯点灯装置１００の回路構成を示す回路図である。
照明器具８００は、放電灯点灯装置１００を有する。放電灯点灯装置１００は、商用電源などの交流電源ＡＣ（例えば１００Ｖ〜２５４Ｖ、５０Ｈｚ〜６０Ｈｚ）から電力の供給を受けて、放電灯ＬＡに電力を供給する。放電灯点灯装置１００は、調光装置２００（例えば調光器、調光コントローラなど）が出力した調光信号を入力し、入力した調光信号によって指示された明るさで、放電灯ＬＡを点灯する。
放電灯点灯装置１００は、点灯回路１０１、調光信号変換回路１５０を有する。点灯回路１０１は、ノイズフィルタ回路１１０、ダイオードブリッジＤＢ１、昇圧チョッパ回路１２０、チョッパ制御回路１２７、インバータ回路１３０、インバータ制御回路１３７、負荷回路１４０を有する。
ノイズフィルタ回路１１０は、交流電源ＡＣに接続した他の装置で発生した高周波ノイズが放電灯点灯装置１００に侵入するのを防ぐとともに、放電灯点灯装置１００の内部で発生した高周波ノイズが放電灯点灯装置１００の外部に漏れるのを防ぐ。ノイズフィルタ回路１１０は、例えば、アクロスザラインコンデンサＣ１１、コモンモードチョークＬ１２を有する。
ダイオードブリッジＤＢ１（整流器）は、ノイズフィルタ回路１１０を介して、交流電源ＡＣから交流電圧を入力し、入力した交流電圧を整流して、脈流電圧を生成する。ダイオードブリッジＤＢ１は、例えば、四つの整流素子を有する。
【００１１】
昇圧チョッパ回路１２０（力率改善回路）は、ダイオードブリッジＤＢ１が生成した脈流電圧を入力し、入力した脈流電圧を昇圧して、高電圧（例えば４００Ｖ）の直流電圧を生成する。昇圧チョッパ回路１２０は、例えば、チョークコイルＬ２１、スイッチング素子Ｑ２２、整流素子Ｄ２３、平滑コンデンサＣ２４、二つの分圧抵抗Ｒ２５，Ｒ２６を有する。
チョッパ制御回路１２７は、スイッチング素子Ｑ２２を高周波（例えば５０ｋＨｚ）で開閉することにより、昇圧チョッパ回路１２０を昇圧動作させる。チョッパ制御回路１２７は、平滑コンデンサＣ２４の両端電圧を二つの分圧抵抗Ｒ２５，Ｒ２６が分圧した電圧を入力し、入力した電圧が所定の電圧になるよう、スイッチング素子Ｑ２２の開閉を制御する。これにより、交流電源ＡＣの電圧にかかわらず、平滑コンデンサＣ２４に一定の電圧が充電される。
【００１２】
インバータ回路１３０は、昇圧チョッパ回路１２０が生成した直流電圧を入力し、入力した直流電圧から高周波（例えば５０〜１００ｋＨｚ）の矩形波電圧を生成する。インバータ回路１３０は、例えばハーフブリッジ構成であり、二つのスイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３２を有する。
インバータ制御回路１３７は、二つのスイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３２を高周波で交互に開閉することにより、インバータ回路１３０を動作させる。インバータ制御回路１３７は、放電灯ＬＡの点灯状態（予熱、始動、点灯など）や、放電灯ＬＡを点灯する明るさなどに基づいて、インバータ回路１３０が生成する矩形波電圧の周波数を決定し、決定した周波数で二つのスイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３２を交互に開閉する。
【００１３】
負荷回路１４０は、インバータ回路１３０が生成した矩形波電圧を入力して、放電灯ＬＡに印加し、放電灯ＬＡを点灯する。負荷回路１４０は、例えば、チョークコイルＬ４１、結合コンデンサＣ４２、始動コンデンサＣ４３を有する。チョークコイルＬ４１及び結合コンデンサＣ４２は、放電灯ＬＡと直列に電気接続する。チョークコイルＬ４１は、放電灯ＬＡを流れる電流を制限する。結合コンデンサＣ４２は、インバータ回路１３０が生成した矩形波電圧の直流成分を除去する。始動コンデンサＣ４３は、放電灯ＬＡと並列に電気接続する。始動コンデンサＣ４３は、放電灯ＬＡ点灯時に、チョークコイルＬ４１と共振して高電圧を発生し、放電灯ＬＡの放電を開始させる。
【００１４】
調光信号変換回路１５０（調光信号入力回路）は、調光装置２００が出力した調光信号を入力し、入力した調光信号のデューティ比（オンデューティ）を測定する。オンデューティとは、信号の一周期に対して信号が有意（例えば高電位）である時間の割合のことである。調光装置２００が出力する調光信号は、矩形波電圧であり、パルス幅変調により、放電灯ＬＡを点灯する明るさを指示する信号である。調光装置２００が調光信号により指示する調光度は、例えば、デューティ比５％以下のとき１００％、デューティ比５％超７２．５％未満のときデューティ比が大きくなるほど低くなり、デューティ比７２．５％以上９０％以下のとき２５％、デューティ比１００％のとき０％（消灯）である。調光信号変換回路１５０は、測定したデューティ比を調光度に換算する。調光信号変換回路１５０は、換算した調光度に基づいて、インバータ制御回路１３７に対して調光度を指示する調光指令信号を生成する。調光指令信号は、例えば、電圧により、放電灯ＬＡを点灯する明るさを指示する信号である。インバータ制御回路１３７は、調光信号変換回路１５０が生成した調光指令信号に基づいて、放電灯ＬＡを点灯する明るさを判定し、判定した明るさに基づいて、インバータ回路１３０が生成する矩形波電圧の周波数を決定する。
【００１５】
図３は、この実施の形態における調光信号変換回路１５０の回路構成を示す回路図である。
調光信号変換回路１５０は、直流定電圧源回路１５１、信号伝達回路１５２、調整信号生成部１５３、マイコン１６０を有する。
【００１６】
直流定電圧源回路１５１は、所定の電圧（例えば３Ｖ〜１２Ｖ）の直流電圧を生成し、信号伝達回路１５２やマイコン１６０を動作させるための電源として、生成した直流電圧を信号伝達回路１５２やマイコン１６０に供給する。
【００１７】
信号伝達回路１５２は、調光装置２００と、マイコン１６０とを電気的に分離しつつ、調光装置２００が出力した調光信号を、マイコン１６０に伝達する。これは、一般に、調光装置２００の基準電位と、直流定電圧源回路１５１が生成する直流電圧の基準電位とが異なるからである。信号伝達回路１５２は、例えば、三つの抵抗Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３、ダイオードブリッジＤＢ２、フォトカプラＰＣ、バイポーラトランジスタＱ５４、コンデンサＣ５５を有する。
ダイオードブリッジＤＢ２は、調光信号の極性が逆の場合でも、フォトカプラＰＣのＬＥＤが点灯するよう、調光装置２００が生成した調光信号を全波整流する。抵抗Ｒ５１は、ダイオードブリッジＤＢ２を介して、フォトカプラＰＣのＬＥＤと直列に電気接続し、フォトカプラＰＣのＬＥＤを流れる電流を制限する。
抵抗Ｒ５２は、フォトカプラＰＣのフォトトランジスタＰＴと直列に電気接続し、直流定電圧源回路１５１に電気接続している。バイポーラトランジスタＱ５４は、ベース端子がフォトトランジスタＰＴのコレクタ端子と抵抗Ｒ５２との接続点に電気接続し、コレクタ端子が抵抗Ｒ５３の一端に電気接続し、抵抗Ｒ５３の他端とエミッタ端子とが直流定電圧源回路１５１に電気接続している。コンデンサＣ５５は、バイポーラトランジスタＱ５４のコレクタ端子とエミッタ端子との間に電気接続している。
【００１８】
調光信号の電圧が０である場合、フォトカプラＰＣのＬＥＤが消灯し、フォトトランジスタＰＴがオフになって、フォトトランジスタＰＴのコレクタ端子が高電位になる。これにより、バイポーラトランジスタＱ５４がオンになり、バイポーラトランジスタＱ５４のコレクタ端子が低電位になる。
調光信号の電圧が０でない場合、フォトカプラＰＣのＬＥＤが点灯し、フォトトランジスタＰＴがオンになって、フォトトランジスタＰＴのコレクタ端子が低電位になる。これにより、バイポーラトランジスタＱ５４がオフになり、バイポーラトランジスタＱ５４のコレクタ端子が高電位になる。
【００１９】
調整信号生成部１５３は、任意に設定可能な調整信号を生成する。調整信号生成部１５３は、例えば可変抵抗ＶＲ７１を有する。可変抵抗ＶＲ７１の可動端子を動かすことにより、可動端子の電位が変化する。調整信号生成部１５３は、可変抵抗ＶＲ７１の可動端子の電位を、調整信号値として出力する。
【００２０】
マイコン１６０（処理装置）は、内蔵するＲＯＭなどの記憶装置が記憶したプログラムを実行することにより、以下に説明する調光度判定部１７１、補正値記憶部１７３、補正値算出部１７４、調光指令生成部１７５などの機能ブロックを実現する。なお、これらの機能ブロックは、マイコン１６０を用いて実現するのではなく、アナログ回路、デジタル回路、専用ＩＣなどを用いて実現する構成としてもよい。
【００２１】
調光度判定部１７１は、コンデンサＣ５５の両端電圧を入力し、入力した両端電圧に基づいて、調光装置２００が出力した調光信号のデューティ比を算出する。調光度判定部１７１は、算出したデューティ比に基づいて、調光信号によって指示された調光度を判定する。
【００２２】
補正値記憶部１７３は、マイコン１６０が内蔵するＲＯＭなどの記憶装置を用いて、あらかじめ、補正値テーブルを記憶している。補正値テーブルとは、調光度判定部１７１が判定した調光度と調整信号生成部１５３が出力した調整信号値との組と、それに対応する補正値との関係を表わすテーブルである。同じ調光度を指示する調光指令信号であっても、点灯回路１０１によって電圧を変える必要がある場合がある。これは、点灯回路１０１を構成する部品のバラツキなどが原因である。補正値は、調光指令信号の電圧をどの程度調整するかを表わす。
【００２３】
補正値算出部１７４は、調光度判定部１７１が判定した調光度と、調整信号生成部１５３が出力した調整信号値とを入力する。補正値算出部１７４は、補正値記憶部１７３が記憶した補正値テーブルを参照して、入力した調光度と調整信号値との組に対応する補正値を算出する。
【００２４】
調光指令生成部１７５は、調光度判定部１７１が判定した調光度と、補正値算出部１７４が算出した補正値とに基づいて、調光指令信号を生成する。インバータ制御回路１３７は、調光指令生成部１７５が生成した調光指令信号に基づいて、インバータ回路１３０が生成する矩形波電圧の周波数を決定する。
【００２５】
図４は、この実施の形態における調整信号値及び調光度と補正値との関係及び補正値テーブル４２０を示す図である。
曲線３１１〜３１３は、それぞれ、ある調整信号値における調光度と補正値との関係を示す。
補正値テーブル４２０は、調整信号値４２１と調光度４２２と補正値４２４との組（行、レコード）を複数有する。一組の調整信号値４２１と調光度４２２と補正値４２４とは、調整信号生成部１５３が出力した調整信号値が調整信号値４２１と等しく、かつ、調光度判定部１７１が判定した調光度が調光度４２２と等しいときの補正値が補正値４２４であることを表わす。
補正値算出部１７４は、例えば、補正値記憶部１７３が記憶した補正値テーブル４２０に基づいて、線形補間により、入力した調整信号値と調光度との組に対応する補正値を算出する。
【００２６】
放電灯点灯装置１００の製造工程において、点灯回路１０１の特性を測定し、測定した特性に最もよく適合する補正値を補正値算出部１７４が選択するよう、可変抵抗ＶＲ７１の抵抗値を調整する。これにより、点灯回路１０１を構成する部品のバラツキなどにかかわらず、調光装置２００が調光信号により指示する明るさで、放電灯ＬＡを点灯することができる。また、調光度により補正値を変えることができるので、各調光度における放電灯ＬＡの明るさを、指示通りの明るさに調整することができる。
【００２７】
なお、照明器具８００の光源は、放電灯ＬＡに限らず、例えばＬＥＤなど他の光源であってもよい。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態２について、図５を用いて説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
図５は、この実施の形態における点灯回路１０１（一部）及び調光信号変換回路１５０の回路構成を示す回路図である。
点灯回路１０１は、種別信号生成部１９０を有する。
種別信号生成部１９０は、点灯回路１０１の種別を表わす種別信号を生成する。例えば、インバータ制御回路１３７が入力する調光指令信号の電圧値の範囲が異なる複数種類の点灯回路１０１がある場合、種別信号は、その点灯回路１０１がどの種類であるかを表わす。種別信号生成部１９０は、例えば、二つの分圧抵抗Ｒ９１，Ｒ９２を有する。この例の場合、分圧抵抗Ｒ９１の抵抗値と分圧抵抗Ｒ９２の抵抗値との比が、点灯回路１０１の種別を表わしている。
調光信号変換回路１５０と点灯回路１０１との間をコネクタなどにより接続して、直流定電圧源回路１５１が生成した直流電圧を、直列接続した二つの分圧抵抗Ｒ９１，Ｒ９２に印加し、分圧抵抗Ｒ９２の両端電圧を、種別信号値として、補正値算出部１７４が入力する。
【００３０】
補正値記憶部１７３は、マイコン１６０が内蔵するＲＯＭなどの記憶装置を用いて、あらかじめ、調光度と調整信号値と種別信号値との組と、それに対応する補正値との関係を表わす補正値テーブルを記憶している。
補正値算出部１７４は、調光度判定部１７１が判定した調光度と、調整信号生成部１５３が出力した調整信号値と、種別信号生成部１９０から入力した種別信号値とに基づいて、補正値記憶部１７３が記憶した補正値テーブルを参照し、補正値を算出する。
【００３１】
このように、点灯回路１０１が種別信号生成部１９０を有するので、点灯回路１０１の種別を調光信号変換回路１５０に教えることができ、補正値算出部１７４が点灯回路１０１から教わった点灯回路１０１の種別に基づいて補正値を算出するので、調光信号変換回路１５０が点灯回路１０１の種別に適合した調光指令信号を生成することができる。
また、点灯回路１０１の種別が複数ある場合でも、調光信号変換回路１５０は一種類でよいので、在庫を減らし、放電灯点灯装置１００の製造コストを抑えることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１００ 放電灯点灯装置、１０１ 点灯回路、１１０ ノイズフィルタ回路、１２０ 昇圧チョッパ回路、１２７ チョッパ制御回路、１３０ インバータ回路、１３７ インバータ制御回路、１４０ 負荷回路、１５０ 調光信号変換回路、１５１ 直流定電圧源回路、１５２ 信号伝達回路、１５３ 調整信号生成部、１６０ マイコン、１７１ 調光度判定部、１７３ 補正値記憶部、１７４ 補正値算出部、１７５ 調光指令生成部、１９０ 種別信号生成部、２００ 調光装置、３１１〜３１３ 曲線、４２０ 補正値テーブル、４２１ 調整信号値、４２２ 調光度、４２４ 補正値、８００ 照明器具、８１０ ソケット、ＡＣ 交流電源、Ｃ１１ アクロスザラインコンデンサ、Ｃ２４ 平滑コンデンサ、Ｃ４２ 結合コンデンサ、Ｃ４３ 始動コンデンサ、Ｃ５５ コンデンサ、Ｄ２３ 整流素子、ＤＢ１，ＤＢ２ ダイオードブリッジ、Ｌ１２ コモンモードチョーク、Ｌ２１，Ｌ４１ チョークコイル、ＬＡ 放電灯、ＰＣ フォトカプラ、ＰＴ フォトトランジスタ、Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２ スイッチング素子、Ｑ５４ バイポーラトランジスタ、Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ９１，Ｒ９２ 分圧抵抗、Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３ 抵抗、ＶＲ７１ 可変抵抗。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、調光信号により光源の明るさを変化させる照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源の調光度を指示する調光信号は、一般に、パルス幅変調された信号であり、デューティ比により調光度を表わす。これに対し、点灯回路が入力する信号が電圧により調光度を表わすなど、変調方式が異なる場合には、調光信号を変換する必要がある。また、変調方式が異なるか否かにかかわらず、点灯回路の特性の違いなどにより、光源を点灯する明るさに差がある場合があるので、この差を吸収するため、調光信号を補正する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−６８９２号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
調光信号の補正において、例えば調光度１００％（全点灯）の場合と調光度５０％の場合とで一律に補正をすると、いずれかの調光度における光源の明るさが明るすぎたり、暗すぎたりする場合がある。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、各調光度における光源の明るさが、所望の明るさになるよう、調光信号を補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる調光信号変換回路は、調光度を指示する調光信号を入力し、入力した調光信号を、点灯回路に対して上記調光度を指示する調光指令信号に変換する調光信号変換回路において、上記調光信号により指示された調光度を判定する調光度判定部と、上記調光度判定部が判定した調光度に基づいて、上記調光指令信号の補正値を算出する補正値算出部と、上記調光度判定部が判定した調光度と、上記補正値算出部が算出した補正値とに基づいて、調光指令信号を生成する調光指令生成部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる調光信号変換回路によれば、調光度により補正値を変えることができるので、各調光度における光源の明るさを、所望の明るさに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１における照明器具８００の外観を示す斜視図。
【図２】実施の形態１における放電灯点灯装置１００の回路構成を示す回路図。
【図３】実施の形態１における調光信号変換回路１５０の回路構成を示す回路図。
【図４】実施の形態１における調整信号値及び調光度と補正値との関係及び補正値テーブル４２０を示す図。
【図５】実施の形態２における点灯回路１０１（一部）及び調光信号変換回路１５０の回路構成を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図４を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態における照明器具８００の外観を示す斜視図である。
照明器具８００は、放電灯ＬＡを接続するソケット８１０を有する。照明器具８００は、ソケット８１０に接続した放電灯ＬＡに電力を供給して、放電灯ＬＡを点灯する。
【００１０】
図２は、この実施の形態における放電灯点灯装置１００の回路構成を示す回路図である。
照明器具８００は、放電灯点灯装置１００を有する。放電灯点灯装置１００は、商用電源などの交流電源ＡＣ（例えば１００Ｖ〜２５４Ｖ、５０Ｈｚ〜６０Ｈｚ）から電力の供給を受けて、放電灯ＬＡに電力を供給する。放電灯点灯装置１００は、調光装置２００（例えば調光器、調光コントローラなど）が出力した調光信号を入力し、入力した調光信号によって指示された明るさで、放電灯ＬＡを点灯する。
放電灯点灯装置１００は、点灯回路１０１、調光信号変換回路１５０を有する。点灯回路１０１は、ノイズフィルタ回路１１０、ダイオードブリッジＤＢ１、昇圧チョッパ回路１２０、チョッパ制御回路１２７、インバータ回路１３０、インバータ制御回路１３７、負荷回路１４０を有する。
ノイズフィルタ回路１１０は、交流電源ＡＣに接続した他の装置で発生した高周波ノイズが放電灯点灯装置１００に侵入するのを防ぐとともに、放電灯点灯装置１００の内部で発生した高周波ノイズが放電灯点灯装置１００の外部に漏れるのを防ぐ。ノイズフィルタ回路１１０は、例えば、アクロスザラインコンデンサＣ１１、コモンモードチョークＬ１２を有する。
ダイオードブリッジＤＢ１（整流器）は、ノイズフィルタ回路１１０を介して、交流電源ＡＣから交流電圧を入力し、入力した交流電圧を整流して、脈流電圧を生成する。ダイオードブリッジＤＢ１は、例えば、四つの整流素子を有する。
【００１１】
昇圧チョッパ回路１２０（力率改善回路）は、ダイオードブリッジＤＢ１が生成した脈流電圧を入力し、入力した脈流電圧を昇圧して、高電圧（例えば４００Ｖ）の直流電圧を生成する。昇圧チョッパ回路１２０は、例えば、チョークコイルＬ２１、スイッチング素子Ｑ２２、整流素子Ｄ２３、平滑コンデンサＣ２４、二つの分圧抵抗Ｒ２５，Ｒ２６を有する。
チョッパ制御回路１２７は、スイッチング素子Ｑ２２を高周波（例えば５０ｋＨｚ）で開閉することにより、昇圧チョッパ回路１２０を昇圧動作させる。チョッパ制御回路１２７は、平滑コンデンサＣ２４の両端電圧を二つの分圧抵抗Ｒ２５，Ｒ２６が分圧した電圧を入力し、入力した電圧が所定の電圧になるよう、スイッチング素子Ｑ２２の開閉を制御する。これにより、交流電源ＡＣの電圧にかかわらず、平滑コンデンサＣ２４に一定の電圧が充電される。
【００１２】
インバータ回路１３０は、昇圧チョッパ回路１２０が生成した直流電圧を入力し、入力した直流電圧から高周波（例えば５０〜１００ｋＨｚ）の矩形波電圧を生成する。インバータ回路１３０は、例えばハーフブリッジ構成であり、二つのスイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３２を有する。
インバータ制御回路１３７は、二つのスイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３２を高周波で交互に開閉することにより、インバータ回路１３０を動作させる。インバータ制御回路１３７は、放電灯ＬＡの点灯状態（予熱、始動、点灯など）や、放電灯ＬＡを点灯する明るさなどに基づいて、インバータ回路１３０が生成する矩形波電圧の周波数を決定し、決定した周波数で二つのスイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３２を交互に開閉する。
【００１３】
負荷回路１４０は、インバータ回路１３０が生成した矩形波電圧を入力して、放電灯ＬＡに印加し、放電灯ＬＡを点灯する。負荷回路１４０は、例えば、チョークコイルＬ４１、結合コンデンサＣ４２、始動コンデンサＣ４３を有する。チョークコイルＬ４１及び結合コンデンサＣ４２は、放電灯ＬＡと直列に電気接続する。チョークコイルＬ４１は、放電灯ＬＡを流れる電流を制限する。結合コンデンサＣ４２は、インバータ回路１３０が生成した矩形波電圧の直流成分を除去する。始動コンデンサＣ４３は、放電灯ＬＡと並列に電気接続する。始動コンデンサＣ４３は、放電灯ＬＡ点灯時に、チョークコイルＬ４１と共振して高電圧を発生し、放電灯ＬＡの放電を開始させる。
【００１４】
調光信号変換回路１５０（調光信号入力回路）は、調光装置２００が出力した調光信号を入力し、入力した調光信号のデューティ比（オンデューティ）を測定する。オンデューティとは、信号の一周期に対して信号が有意（例えば高電位）である時間の割合のことである。調光装置２００が出力する調光信号は、矩形波電圧であり、パルス幅変調により、放電灯ＬＡを点灯する明るさを指示する信号である。調光装置２００が調光信号により指示する調光度は、例えば、デューティ比５％以下のとき１００％、デューティ比５％超７２．５％未満のときデューティ比が大きくなるほど低くなり、デューティ比７２．５％以上９０％以下のとき２５％、デューティ比１００％のとき０％（消灯）である。調光信号変換回路１５０は、測定したデューティ比を調光度に換算する。調光信号変換回路１５０は、換算した調光度に基づいて、インバータ制御回路１３７に対して調光度を指示する調光指令信号を生成する。調光指令信号は、例えば、電圧により、放電灯ＬＡを点灯する明るさを指示する信号である。インバータ制御回路１３７は、調光信号変換回路１５０が生成した調光指令信号に基づいて、放電灯ＬＡを点灯する明るさを判定し、判定した明るさに基づいて、インバータ回路１３０が生成する矩形波電圧の周波数を決定する。
【００１５】
図３は、この実施の形態における調光信号変換回路１５０の回路構成を示す回路図である。
調光信号変換回路１５０は、直流定電圧源回路１５１、信号伝達回路１５２、調整信号生成部１５３、マイコン１６０を有する。
【００１６】
直流定電圧源回路１５１は、所定の電圧（例えば３Ｖ〜１２Ｖ）の直流電圧を生成し、信号伝達回路１５２やマイコン１６０を動作させるための電源として、生成した直流電圧を信号伝達回路１５２やマイコン１６０に供給する。
【００１７】
信号伝達回路１５２は、調光装置２００と、マイコン１６０とを電気的に分離しつつ、調光装置２００が出力した調光信号を、マイコン１６０に伝達する。これは、一般に、調光装置２００の基準電位と、直流定電圧源回路１５１が生成する直流電圧の基準電位とが異なるからである。信号伝達回路１５２は、例えば、三つの抵抗Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３、ダイオードブリッジＤＢ２、フォトカプラＰＣ、バイポーラトランジスタＱ５４、コンデンサＣ５５を有する。
ダイオードブリッジＤＢ２は、調光信号の極性が逆の場合でも、フォトカプラＰＣのＬＥＤが点灯するよう、調光装置２００が生成した調光信号を全波整流する。抵抗Ｒ５１は、ダイオードブリッジＤＢ２を介して、フォトカプラＰＣのＬＥＤと直列に電気接続し、フォトカプラＰＣのＬＥＤを流れる電流を制限する。
抵抗Ｒ５２は、フォトカプラＰＣのフォトトランジスタＰＴと直列に電気接続し、直流定電圧源回路１５１に電気接続している。バイポーラトランジスタＱ５４は、ベース端子がフォトトランジスタＰＴのコレクタ端子と抵抗Ｒ５２との接続点に電気接続し、コレクタ端子が抵抗Ｒ５３の一端に電気接続し、抵抗Ｒ５３の他端とエミッタ端子とが直流定電圧源回路１５１に電気接続している。コンデンサＣ５５は、バイポーラトランジスタＱ５４のコレクタ端子とエミッタ端子との間に電気接続している。
【００１８】
調光信号の電圧が０である場合、フォトカプラＰＣのＬＥＤが消灯し、フォトトランジスタＰＴがオフになって、フォトトランジスタＰＴのコレクタ端子が高電位になる。これにより、バイポーラトランジスタＱ５４がオンになり、バイポーラトランジスタＱ５４のコレクタ端子が低電位になる。
調光信号の電圧が０でない場合、フォトカプラＰＣのＬＥＤが点灯し、フォトトランジスタＰＴがオンになって、フォトトランジスタＰＴのコレクタ端子が低電位になる。これにより、バイポーラトランジスタＱ５４がオフになり、バイポーラトランジスタＱ５４のコレクタ端子が高電位になる。
【００１９】
調整信号生成部１５３は、任意に設定可能な調整信号を生成する。調整信号生成部１５３は、例えば可変抵抗ＶＲ７１を有する。可変抵抗ＶＲ７１の可動端子を動かすことにより、可動端子の電位が変化する。調整信号生成部１５３は、可変抵抗ＶＲ７１の可動端子の電位を、調整信号値として出力する。
【００２０】
マイコン１６０（処理装置）は、内蔵するＲＯＭなどの記憶装置が記憶したプログラムを実行することにより、以下に説明する調光度判定部１７１、補正値記憶部１７３、補正値算出部１７４、調光指令生成部１７５などの機能ブロックを実現する。なお、これらの機能ブロックは、マイコン１６０を用いて実現するのではなく、アナログ回路、デジタル回路、専用ＩＣなどを用いて実現する構成としてもよい。
【００２１】
調光度判定部１７１は、コンデンサＣ５５の両端電圧を入力し、入力した両端電圧に基づいて、調光装置２００が出力した調光信号のデューティ比を算出する。調光度判定部１７１は、算出したデューティ比に基づいて、調光信号によって指示された調光度を判定する。
【００２２】
補正値記憶部１７３は、マイコン１６０が内蔵するＲＯＭなどの記憶装置を用いて、あらかじめ、補正値テーブルを記憶している。補正値テーブルとは、調光度判定部１７１が判定した調光度と調整信号生成部１５３が出力した調整信号値との組と、それに対応する補正値との関係を表わすテーブルである。同じ調光度を指示する調光指令信号であっても、点灯回路１０１によって電圧を変える必要がある場合がある。これは、点灯回路１０１を構成する部品のバラツキなどが原因である。補正値は、調光指令信号の電圧をどの程度調整するかを表わす。
【００２３】
補正値算出部１７４は、調光度判定部１７１が判定した調光度と、調整信号生成部１５３が出力した調整信号値とを入力する。補正値算出部１７４は、補正値記憶部１７３が記憶した補正値テーブルを参照して、入力した調光度と調整信号値との組に対応する補正値を算出する。
【００２４】
調光指令生成部１７５は、調光度判定部１７１が判定した調光度と、補正値算出部１７４が算出した補正値とに基づいて、調光指令信号を生成する。インバータ制御回路１３７は、調光指令生成部１７５が生成した調光指令信号に基づいて、インバータ回路１３０が生成する矩形波電圧の周波数を決定する。
【００２５】
図４は、この実施の形態における調整信号値及び調光度と補正値との関係及び補正値テーブル４２０を示す図である。
曲線３１１〜３１３は、それぞれ、ある調整信号値における調光度と補正値との関係を示す。
補正値テーブル４２０は、調整信号値４２１と調光度４２２と補正値４２４との組（行、レコード）を複数有する。一組の調整信号値４２１と調光度４２２と補正値４２４とは、調整信号生成部１５３が出力した調整信号値が調整信号値４２１と等しく、かつ、調光度判定部１７１が判定した調光度が調光度４２２と等しいときの補正値が補正値４２４であることを表わす。
補正値算出部１７４は、例えば、補正値記憶部１７３が記憶した補正値テーブル４２０に基づいて、線形補間により、入力した調整信号値と調光度との組に対応する補正値を算出する。
【００２６】
放電灯点灯装置１００の製造工程において、点灯回路１０１の特性を測定し、測定した特性に最もよく適合する補正値を補正値算出部１７４が選択するよう、可変抵抗ＶＲ７１の抵抗値を調整する。これにより、点灯回路１０１を構成する部品のバラツキなどにかかわらず、調光装置２００が調光信号により指示する明るさで、放電灯ＬＡを点灯することができる。また、調光度により補正値を変えることができるので、各調光度における放電灯ＬＡの明るさを、指示通りの明るさに調整することができる。
【００２７】
なお、照明器具８００の光源は、放電灯ＬＡに限らず、例えばＬＥＤなど他の光源であってもよい。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態２について、図５を用いて説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
図５は、この実施の形態における点灯回路１０１（一部）及び調光信号変換回路１５０の回路構成を示す回路図である。
点灯回路１０１は、種別信号生成部１９０を有する。
種別信号生成部１９０は、点灯回路１０１の種別を表わす種別信号を生成する。例えば、インバータ制御回路１３７が入力する調光指令信号の電圧値の範囲が異なる複数種類の点灯回路１０１がある場合、種別信号は、その点灯回路１０１がどの種類であるかを表わす。種別信号生成部１９０は、例えば、二つの分圧抵抗Ｒ９１，Ｒ９２を有する。この例の場合、分圧抵抗Ｒ９１の抵抗値と分圧抵抗Ｒ９２の抵抗値との比が、点灯回路１０１の種別を表わしている。
調光信号変換回路１５０と点灯回路１０１との間をコネクタなどにより接続して、直流定電圧源回路１５１が生成した直流電圧を、直列接続した二つの分圧抵抗Ｒ９１，Ｒ９２に印加し、分圧抵抗Ｒ９２の両端電圧を、種別信号値として、補正値算出部１７４が入力する。
【００３０】
補正値記憶部１７３は、マイコン１６０が内蔵するＲＯＭなどの記憶装置を用いて、あらかじめ、調光度と調整信号値と種別信号値との組と、それに対応する補正値との関係を表わす補正値テーブルを記憶している。
補正値算出部１７４は、調光度判定部１７１が判定した調光度と、調整信号生成部１５３が出力した調整信号値と、種別信号生成部１９０から入力した種別信号値とに基づいて、補正値記憶部１７３が記憶した補正値テーブルを参照し、補正値を算出する。
【００３１】
このように、点灯回路１０１が種別信号生成部１９０を有するので、点灯回路１０１の種別を調光信号変換回路１５０に教えることができ、補正値算出部１７４が点灯回路１０１から教わった点灯回路１０１の種別に基づいて補正値を算出するので、調光信号変換回路１５０が点灯回路１０１の種別に適合した調光指令信号を生成することができる。
また、点灯回路１０１の種別が複数ある場合でも、調光信号変換回路１５０は一種類でよいので、在庫を減らし、放電灯点灯装置１００の製造コストを抑えることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１００ 放電灯点灯装置、１０１ 点灯回路、１１０ ノイズフィルタ回路、１２０ 昇圧チョッパ回路、１２７ チョッパ制御回路、１３０ インバータ回路、１３７ インバータ制御回路、１４０ 負荷回路、１５０ 調光信号変換回路、１５１ 直流定電圧源回路、１５２ 信号伝達回路、１５３ 調整信号生成部、１６０ マイコン、１７１ 調光度判定部、１７３ 補正値記憶部、１７４ 補正値算出部、１７５ 調光指令生成部、１９０ 種別信号生成部、２００ 調光装置、３１１〜３１３ 曲線、４２０ 補正値テーブル、４２１ 調整信号値、４２２ 調光度、４２４ 補正値、８００ 照明器具、８１０ ソケット、ＡＣ 交流電源、Ｃ１１ アクロスザラインコンデンサ、Ｃ２４ 平滑コンデンサ、Ｃ４２ 結合コンデンサ、Ｃ４３ 始動コンデンサ、Ｃ５５ コンデンサ、Ｄ２３ 整流素子、ＤＢ１，ＤＢ２ ダイオードブリッジ、Ｌ１２ コモンモードチョーク、Ｌ２１，Ｌ４１ チョークコイル、ＬＡ 放電灯、ＰＣ フォトカプラ、ＰＴ フォトトランジスタ、Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２ スイッチング素子、Ｑ５４ バイポーラトランジスタ、Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ９１，Ｒ９２ 分圧抵抗、Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３ 抵抗、ＶＲ７１ 可変抵抗。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光度を指示する調光信号を入力し、入力した調光信号を、点灯回路に対して上記調光度を指示する調光指令信号に変換する調光信号変換回路において、
上記調光信号により指示された調光度を判定する調光度判定部と、
上記調光度判定部が判定した調光度に基づいて、上記調光指令信号の補正値を算出する補正値算出部と、
上記調光度判定部が判定した調光度と、上記補正値算出部が算出した補正値とに基づいて、調光指令信号を生成する調光指令生成部とを有することを特徴とする調光信号変換回路。
【請求項２】
上記調光信号変換回路は、任意に設定可能な調整信号を生成する調整信号生成回路を有し、
上記補正値算出部は、上記調整信号生成回路が生成した調整信号に基づいて、上記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の調光信号変換回路。
【請求項３】
上記補正値算出部は、上記点灯回路の種別を表わす種別信号に基づいて、上記補正値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調光信号変換回路。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の調光信号変換回路と、上記調光信号変換回路が変換した調光指令信号に基づいて、上記調光指令信号が指示する調光度で光源を点灯する点灯回路とを有することを特徴とする点灯装置。
【請求項５】
上記点灯回路は、上記調光信号変換回路が変換した調光指令信号に対応する周波数の電圧を生成するインバータ回路を有し、上記インバータ回路が生成した電圧により、上記光源としての放電灯を点灯することを特徴とする請求項４に記載の点灯装置。
【請求項６】
上記点灯回路は、上記点灯回路の種別を表わす種別信号を生成する種別信号生成部を有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の点灯装置。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の点灯装置と、上記光源を接続する光源接続部とを有することを特徴とする照明器具。
【請求項１】
調光度を指示する調光信号を入力し、入力した調光信号を、点灯回路に対して上記調光度を指示する調光指令信号に変換する調光信号変換回路において、
上記調光信号により指示された調光度を判定する調光度判定部と、
上記調光度判定部が判定した調光度に基づいて、上記調光指令信号の補正値を算出する補正値算出部と、
上記調光度判定部が判定した調光度と、上記補正値算出部が算出した補正値とに基づいて、調光指令信号を生成する調光指令生成部とを有することを特徴とする調光信号変換回路。
【請求項２】
上記調光信号変換回路は、任意に設定可能な調整信号を生成する調整信号生成回路を有し、
上記補正値算出部は、上記調整信号生成回路が生成した調整信号に基づいて、上記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の調光信号変換回路。
【請求項３】
上記補正値算出部は、上記点灯回路の種別を表わす種別信号に基づいて、上記補正値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調光信号変換回路。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の調光信号変換回路と、上記調光信号変換回路が変換した調光指令信号に基づいて、上記調光指令信号が指示する調光度で光源を点灯する点灯回路とを有することを特徴とする点灯装置。
【請求項５】
上記点灯回路は、上記調光信号変換回路が変換した調光指令信号に対応する周波数の電圧を生成するインバータ回路を有し、上記インバータ回路が生成した電圧により、上記光源としての放電灯を点灯することを特徴とする請求項４に記載の点灯装置。
【請求項６】
上記点灯回路は、上記点灯回路の種別を表わす種別信号を生成する種別信号生成部を有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の点灯装置。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の点灯装置と、上記光源を接続する光源接続部とを有することを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２２５５５０（Ｐ２０１０−２２５５５０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７４３８０（Ｐ２００９−７４３８０）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]