JP2003347097A

JP2003347097A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2003347097A
Application number: JP2002154322A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Ido; 滋井戸; Naoki Onishi; 尚樹大西; Takashi Kanda; 隆司神田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】調光信号に重畳されたノイズの影響を少なくし
て放電灯の光出力を調節することができる放電灯点灯装
置を提供する。【解決手段】直流電圧信号からなる調光信号dimはＡ／
Ｄ変換器２２ａにてディジタル値Ｄｉに変換され、信号
処理部２２ｂへ入力される。信号処理部２２ｂは、イン
バータ回路２の動作周波数を決定する周波数レベル値ｆ
をディジタル値Ｄｉに基づいて決定してＤ／Ａ変換器２
２ｃへ出力する。Ｄ／Ａ変換器２２ｃは、周波数レベル
値ｆをアナログの指令電圧Ｖｆに変換して電圧制御型発
振器２３へ出力する。パルス発生回路２２ｄが周期的な
パルスを作り、一定周期で指令電圧Ｖｆの電圧値を低く
してインバータ回路２の動作周波数を低くする一方、パ
ルス発生回路２２ｄから出力される信号に同期してＡ／
Ｄ変換器２２ａでの調光信号dimのサンプリングを行う
ようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、外部（例えば、調光制御コン
トローラ）から入力される調光信号に応じて蛍光灯のよ
うな放電灯を低光束領域まで調光できるようにした放電
灯点灯装置としては、例えば図１５に示す回路構成のも
のが知られている（特開平７−６８９２号公報参照）。

【０００３】図１５に示す構成の放電灯点灯装置は、交
流電源Ｖｓを全波整流するダイオードブリッジよりなる
整流器ＤＢの直流出力端間に昇圧チョッパ回路からなる
電源回路１を接続して電圧変換を行い、電源回路１の直
流出力をインバータ回路２で高周波電力に電力変換する
ことにより放電灯ＦＬに高周波電力を供給し、放電灯Ｆ
Ｌを高周波で点灯させるように構成されており、調光制
御コントローラ４からの調光信号に応じて放電灯ＦＬの
光出力が調節される（つまり、放電灯ＦＬが調光され
る）ようになっている。

【０００４】電源回路１は、インダクタＬ２とＭＯＳＦ
ＥＴからなるスイッチング素子Ｑ３との直列回路が整流
器ＤＢの直流出力端間に接続され、アノードがインダク
タＬ２とスイッチング素子Ｑ３との接続点に接続された
ダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１との直列回路がス
イッチング素子Ｑ３に並列接続されている。ここに、ス
イッチング素子Ｑ３はチョッパ制御回路１０により電源
周波数よりも十分に高い周波数（例えば数十ｋＨｚ）で
オンオフされる。

【０００５】しかるに、電源回路１では、スイッチング
素子Ｑ３をオンオフさせると、スイッチング素子Ｑ３の
オン期間にインダクタＬ２に蓄積されたエネルギが、ス
イッチング素子Ｑ３のオフ期間にダイオードＤ１を介し
て放出され、整流器ＤＢの出力にインダクタＬ２から放
出されるエネルギが重畳される形で平滑コンデンサＣ１
が充電されるから、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を整
流器ＤＢの出力電圧よりも昇圧することができるのであ
る。なお、電源回路１の出力端間には直列接続された２
つの抵抗Ｒ１，Ｒ１からなる電圧検出回路が接続されて
おり、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２
を用いて分圧し、抵抗Ｒ２の両端電圧がチョッパ制御回
路１０に入力されるようになっている。これに対し、チ
ョッパ制御回路１０は、電圧検出回路の出力（抵抗Ｒ２
の両端電圧）に基づいて、平滑コンデンサＣ１の両端電
圧が一定化されるようにスイッチング素子Ｑ３をオンオ
フする。

【０００６】電源回路１からの直流出力を電力変換する
インバータ回路２はハーフブリッジ型のインバータ回路
を構成しており、トランジスタからなる２個のスイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路が電源回路１の出力端で
ある平滑コンデンサＣ１の両端間に接続してある。イン
バータ回路２を構成する２個のスイッチング素子Ｑ１，
Ｑ２のうち電源回路１の出力端の高電位側に接続された
スイッチング素子Ｑ１の両端間には直流カット用のコン
デンサＣ２とコンデンサＣ３と帰還トランスＬ２の１次
巻線との直列回路が接続されており、コンデンサＣ３の
両端間に放電灯ＦＬの電源側端子間が接続され、放電灯
ＦＬの非電源側端子間にコンデンサＣ４が接続されてい
る。また、帰還トランスＬ２の２次巻線には抵抗Ｒ３が
接続され、抵抗Ｒ３と２次巻線との直列回路がスイッチ
ング素子Ｑ１のベース・エミッタ間に接続されており、
スイッチング素子Ｑ１のベース・エミッタ間には抵抗Ｒ
４も接続されている。ここに、スイッチング素子Ｑ２は
インバータ制御回路２０からの駆動信号により高周波で
オンオフされる。つまり、インバータ回路２は、スイッ
チング素子Ｑ２が他制制御されるとともに、スイッチン
グ素子Ｑ１が自励動作することで、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２が交互にオンオフするように構成されている。

【０００７】しかして、インバータ制御回路２０により
スイッチング素子Ｑ２をオンオフさせると、スイッチン
グ素子Ｑ２のオン時に平滑コンデンサＣ１−コンデンサ
Ｃ２−放電灯ＦＬ−帰還トランスＬ２の１次巻線−スイ
ッチング素子Ｑ２−平滑コンデンサＣ１を通る経路で電
流が流れ、スイッチング素子Ｑ１のオン時にはコンデン
サＣ２を電源として、コンデンサＣ２−スイッチング素
子Ｑ１−帰還トランスＬ２の１次巻線−放電灯ＦＬ−コ
ンデンサＣ２を通る経路で電流が流れる。つまり、放電
灯ＦＬに高周波電力を供給することができる。

【０００８】ところで、インバータ制御回路２０は、調
光制御コントローラ４からの調光信号に基づいて放電灯
ＦＬの光出力が調節されるようにスイッチング素子Ｑ２
への駆動信号のオン時間を変化させることで、インバー
タ回路２の動作周波数を変化させるものであり、調光制
御コントローラ４からの調光信号がフォトカプラＰＣを
介して伝達されるようになっている。ここにおいて、フ
ォトカプラＰＣは調光制御コントローラ４側に接続され
た発光ダイオードよりなる発光素子ＬＥとインバータ制
御回路２０側に接続されたフォトトランジスタよりなる
受光素子ＰＤとから構成され、調光制御コントローラ４
とインバータ制御回路２０とは電気的に絶縁されてい
る。なお、調光制御コントローラ４から出力される調光
信号はＰＷＭ信号である。

【０００９】インバータ制御回路２０は、上述のように
調光信号に基づいてスイッチング素子Ｑ２のオン時間を
制御するものであって、図１６に示すようなパルス幅設
定回路ＰＷを有している。パルス幅設定回路ＰＷは、制
御用電源Ｖccの両端間に接続された抵抗Ｒ６とコンデン
サＣ５との直列回路を備え、コンデンサＣ５の両端間に
抵抗Ｒ５を介してフォトカプラＰＣの受光素子ＰＤが接
続されている。また、パルス幅設定回路ＰＷは、コンデ
ンサＣ５の両端間に抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８とトランジスタ
Ｑ４との直列回路が並列接続されている。ここに、トラ
ンジスタＱ４のベース電位は、コンデンサＣ５の両端電
圧Ｖ１を検出するレベル検出回路２６によって制御さ
れ、コンデンサＣ５の両端電圧Ｖ１が所定値以下になっ
たことがレベル検出回路２６により検出されると、レベ
ル検出回路２６はトランジスタＱ４がオフするようにト
ランジスタＱ４のベース電位を制御する。抵抗Ｒ８とト
ランジスタＱ４のコレクタとの接続点はスイッチング素
子Ｑ２の駆動信号のオン期間を決定するためのコンパレ
ータ（図示せず）の入力側に接続されており、パルス幅
設定回路ＰＷの出力電圧Ｖ３は上記オン期間を決定する
ための基準電圧として用いられ、出力電圧Ｖ３が大きく
なるほどスイッチング素子Ｑ２のオン期間が長くなって
放電灯ＦＬの光出力が増大する。

【００１０】また、パルス幅設定回路ＰＷには、放電灯
ＦＬの光出力の下限値を規定するためにトランジスタＱ
４のコレクタ・エミッタ間電圧からなる出力電圧Ｖ３の
下限値を決める定電圧回路２５が設けられている。定電
圧回路２５は、制御用電源Ｖccの両端間に接続された抵
抗Ｒ９とツェナダイオードＺＤとの直列回路と、抵抗Ｒ
６と抵抗Ｒ７との直列回路の両端間にコレクタ・エミッ
タ間が接続されトランジスタＱ５とを備え、トランジス
タＱ５のベースが抵抗Ｒ９とツェナダイオードＺＤのカ
ソードとの接続点に接続されている。

【００１１】以下、インバータ制御回路２０の動作につ
いて説明する。

【００１２】調光制御コントローラ４から出力されるＰ
ＷＭ信号からなる調光信号がハイレベルの時には、発光
素子ＬＥが発光して受光素子ＰＤが導通状態となるの
で、コンデンサＣ５の両端に抵抗Ｒ５が並列接続される
ことになり、調光信号がローレベルの時には、発光素子
ＬＥが消灯して受光素子ＰＤが非導通状態となるので、
抵抗Ｒ５はコンデンサＣ５から電気的に切り離されるこ
とになる。ここにおいて、コンデンサＣ５は制御用電源
Ｖccから抵抗Ｒ６を介して充電されているが、調光信号
のハイレベルの期間にコンデンサＣ５の電荷が抵抗Ｒ５
を介して放電されるので、調光信号のハイレベルの期間
が短くなるにつれてコンデンサＣ５の両端電圧Ｖ１は増
加することになる。

【００１３】いま、コンデンサＣ５の両端電圧Ｖ１が定
電圧回路２５により決まるトランジスタＱ５のコレクタ
電位の下限値Ｖ２よりも高いときには、トランジスタＱ
５は非導通状態となり、出力電圧Ｖ３はコンデンサＣ５
の両端電圧Ｖ１とともに増減するから、調光信号のデュ
ーティに応じてインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ
２のオン時間が変化することになる。一方、コンデンサ
Ｃ５の両端電圧Ｖ１がトランジスタＱ５のコレクタ電位
の下限値Ｖ２よりも低いときには、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８
との接続点の電位が上記下限値Ｖ２に固定され、出力電
圧Ｖ３は調光信号のデューティに関係なく一定値となる
ので、スイッチング素子Ｑ２のオン時間は一定となる。
さらに、コンデンサＣ１の両端電圧Ｖ５が低下して両端
電圧Ｖ５が上述の所定値以下になったことがレベル検出
回路２６により検出されると、レベル検出回路２６によ
ってトランジスタＱ４がオンされ出力電圧Ｖ３は略０Ｖ
となる。

【００１４】以上説明した放電灯点灯装置によれば放電
灯ＦＬを比較的小さな光出力まで調光点灯させることが
できる。

【００１５】また、調光下限近傍の調光レベルで点灯さ
せるとき（低光束調光時）の放電灯の光出力の安定性を
改善した放電灯点灯装置としては、例えば、特開平６−
７６９７９号公報に開示されたものがある。この公報に
記載の放電灯点灯装置では、外部から入力される調光信
号に応じてインバータ回路を駆動する周波数を周期的に
変化させることにより、放電灯の動作ポイントを周期的
に切り換え、放電灯にパルス状の電圧を発生させる（通
常出力と高出力とを交互に繰り返す）ことにより放電灯
の光出力の安定性を向上させるようになっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の特開
平７−６８９２号公報に開示された放電灯点灯装置で
は、ＰＷＭ信号からなる調光信号を平滑した直流電圧信
号に電源回路１やインバータ回路２のスイッチングノイ
ズが重畳されやすく、直流電圧信号に変換された調光信
号にノイズが重畳されると、調光レベル自体がふらつい
てしまうという問題が発生する。たしかに、上述の放電
灯点灯装置では、制御用電源Ｖccと抵抗Ｒ５，Ｒ６とコ
ンデンサＣ５とで構成され調光信号を直流平滑する直流
平滑回路のフィルタ効果により調光信号線に重畳される
高周波ノイズを除去可能であるが、直流平滑後の信号ラ
インにはパルスノイズが発生し、調光状態が不安定とな
り放電灯ＦＬがちらつくという問題があった。

【００１７】また、特開平６−７６９７９号公報に開示
された放電灯点灯装置のように、放電灯へ周期的にパル
ス状の電圧を印加するようにしたものでは、放電灯に通
常出力よりも高出力の電圧がパルス状に印加されるの
で、直流電圧信号に変換された調光信号に大きなノイズ
となって重畳されてしまうという問題があった。

【００１８】上述のようなスイッチングノイズやパルス
ノイズの混入を防止する対策する手段としては回路部品
を実装するプリント基板やプリント基板を収納するケー
スなどの設計を工夫することが考えられるが、プリント
基板の回路パターンおよびケースの設計が難しくなり設
計に負担がかかることになる。

【００１９】また、ＰＷＭ信号からなる調光信号を直流
電圧信号に変換する直流平滑回路の定数ばらつきなどに
より、個々の放電灯点灯装置で調光信号に対応した直流
電圧信号の電圧値がばらつき、同一の調光信号を複数の
放電灯点灯装置に与えた場合に、各々の放電灯点灯装置
で調光特性にばらつきが生じてしまうという問題もあ
る。

【００２０】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、調光信号に重畳されたノイズの影響
を少なくして放電灯の光出力を調節することができる放
電灯点灯装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、直流電源の出力電圧を所定の直
流電圧に変換するチョッパ回路と、チョッパ回路の出力
を高周波電圧に変換して放電灯を点灯させるインバータ
回路と、外部からの調光信号を入力する調光信号入力部
と、調光信号入力部にて受信した調光信号により指定さ
れた調光レベルに応じてチョッパ回路を駆動する駆動信
号とインバータ回路を駆動する駆動信号との少なくとも
一方を制御して放電灯の光出力を変化させる調光制御部
とを備え、調光信号入力部は前記各駆動信号の少なくと
も一方に同期して調光信号をサンプリングすることを特
徴とするものであり、調光信号にノイズが発生するタイ
ミングと同期しないように調光信号をサンプリングする
ことができるので、調光信号に重畳されたノイズの影響
を少なくして放電灯の光出力を調節することができ、調
光信号に重畳されたノイズの影響による放電灯のちらつ
きを抑制することができる。

【００２２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記調光制御部は、前記放電灯へ周期的にパルス状
の電圧を印加するパルス電圧印加制御手段を備え、前記
調光信号入力部は、前記パルス状の電圧を印加する周期
に同期して前記調光信号をサンプリングするので、放電
灯の光出力を低くした場合に放電灯を安定して点灯させ
且つノイズの影響による放電灯のちらつきを抑制するこ
とができる。

【００２３】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記調光信号が調光レベルに応じて
電圧レベルの変化する直流電圧信号であるので、電圧レ
ベルで調光レベルを指定することができる。

【００２４】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記調光信号が調光レベルに応じて
矩形波のデューティ比の変化するＰＷＭ信号であり、前
記調光信号入力部は前記ＰＷＭ信号を直流電圧に平滑す
るフィルタ手段を有するので、ＰＷＭ信号のデューティ
比により調光レベルを指定することができる。

【００２５】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、前記調光信号入力部は、調光信号を
アナログ−ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含んでい
るので、調光信号をディジタルデータとして扱うことが
できる。

【００２６】請求項６の発明は、直流電源の出力電圧を
所定の直流電圧に変換するチョッパ回路と、チョッパ回
路の出力を高周波電圧に変換して放電灯を点灯させるイ
ンバータ回路と、ＰＷＭ信号よりなる調光信号を入力す
る調光信号入力部と、調光信号入力部の出力に基づいて
チョッパ回路を駆動する駆動信号とインバータ回路を駆
動する駆動信号との少なくとも一方を制御して放電灯の
光出力を変化させる調光制御部とを備え、調光信号入力
部は、調光信号のオン幅、オフ幅、周期の少なくとも１
つを所定のクロックでカウントして求める測定手段を有
し、調光制御部は、測定手段の出力を利用して前記各駆
動信号の少なくとも一方を制御することを特徴とするも
のであり、調光信号を調光信号入力部に入力するにあた
って直流電圧信号に変換する必要がなく、入力する調光
信号にノイズが重畳されていても調光信号のオン幅、オ
フ幅、周期への影響は少ないので、測定手段の出力を利
用して求めた調光レベルがノイズの影響を受けにくく、
調光信号に重畳されたノイズの影響を少なくして放電灯
の光出力を調節することができ、調光信号に重畳された
ノイズの影響による放電灯のちらつきを抑制することが
できる。

【００２７】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記調光信号入力部は、調光信号のオン幅、オフ
幅、周期の少なくとも２つについてそれぞれ前記測定手
段が設けられ、前記測定手段の測定データから前記調光
信号のデューティ比を演算して出力するデューティ比演
算手段を備え、前記調光制御部は、デューティ比演算手
段の出力に基づいて前記各駆動信号の少なくとも一方を
制御するので、調光信号のデューティ比により決まる調
光レベルに基づいて放電灯の光出力を調節することがで
きる。

【００２８】請求項８の発明は、請求項６または請求項
７の発明において、前記調光信号入力部は、調光信号の
周期の変動幅を計算し、変動幅が所定の値よりも大きい
ときは当該調光信号を利用しないので、調光信号に重畳
されたノイズの影響をより低減できる。

【００２９】請求項９の発明は、請求項６ないし請求項
８の発明において、前記調光信号入力部は、調光信号の
オン幅とオフ幅との少なくとも一方の最小値が規定さ
れ、前記測定手段にて測定されたオン幅とオフ幅との少
なくとも一方が規定された最小値よりも小さいときには
当該調光信号を利用しないので、調光信号に重畳された
ノイズの影響をさらに低減できる。

【００３０】請求項１０の発明は、請求項６ないし請求
項９の発明において、前記調光信号入力部は、前記測定
手段にて測定されたカウント値を読み込むタイミングの
前後で、調光信号のレベルを確認し、調光信号のレベル
に変化があったときには当該調光信号を利用しないの
で、前記調光信号入力部にて正確な調光信号を取得する
ことができる。

【００３１】請求項１１の発明は、請求項６の発明にお
いて、前記調光信号入力部は、前記測定手段として調光
信号の周期を測定する周期測定手段を備え、前記調光制
御部は、周期測定手段にて測定された周期に応じて前記
各駆動信号の少なくとも一方を制御するので、調光信号
の周期を変化させることで前記放電灯の調光特性を変化
させることが可能となる。

【００３２】請求項１２の発明は、請求項６ないし請求
項１１の発明において、前記調光信号入力部は、入力す
る調光信号の周期を選択する選択手段を有し、選択手段
により選択した周期の調光信号のみを入力するので、所
望の周期の調光信号に基づいて放電灯の光出力を調節す
ることができる。

【００３３】請求項１３の発明は、請求項１ないし請求
項１２の発明において、前記調光信号入力部および前記
調光制御部の少なくとも一方はマイクロコンピュータで
構成されるので、調光信号に対する応答速度を向上でき
る。

【００３４】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の放電
灯点灯装置は蛍光灯のような調光点灯可能な放電灯を点
灯させるものであり、基本構成は図１５に示した従来構
成と略同じであって、図１に示すように、交流電源Ｖｓ
を全波整流するダイオードブリッジよりなる整流器ＤＢ
と、整流器ＤＢの直流出力端間に接続され整流器ＤＢの
出力電圧を所定の直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路
からなる電源回路１と、電源回路１の直流出力を高周波
電力に電力変換することにより放電灯ＦＬに高周波電力
を供給して放電灯ＦＬを高周波で点灯させるインバータ
回路２とを備えている。

【００３５】また、本実施形態の放電灯点灯装置におい
ても、上記従来構成と同様に、調光器（調光制御コント
ローラ）４から出力される一定周波数のＰＷＭ信号より
なり放電灯ＦＬの調光レベルを指示する調光信号がフォ
トカプラＰＣを介して入力されるインバータ制御回路２
０を備えているが、インバータ制御回路２０の構成が上
記従来構成とは相違する。

【００３６】インバータ回路２の動作周波数はインバー
タ制御回路２０に設けられた電圧制御型発振器（ＶＣ
Ｏ）２３の出力信号の周波数により決まる。また、電圧
制御型発振器２３の出力信号の周波数（出力周波数）は
マイクロコンピュータよりなる信号処理回路２２から入
力される指令電圧Ｖｆの値に応じて変化する。

【００３７】ここにおいて、インバータ制御回路２０
は、基本的には調光器４からフォトカプラＰＣを介して
入力された調光信号のオンデューティが大きいほど放電
灯ＦＬの光出力が小さくなるようにインバータ回路２の
動作周波数を決定し、オンデューティが小さいほど放電
灯ＦＬの光出力が大きくなるようにインバータ回路２の
動作周波数を決定する。

【００３８】上述のインバータ制御回路２０は、インバ
ータ回路２の動作周波数を決める電圧制御型発振器２３
と、フォトカプラＰＣを介して入力されたＰＷＭ信号か
らなる調光信号を平滑しＰＷＭ信号のパルス幅に応じた
電圧レベルの直流電圧信号からなる調光信号dimに変換
して出力するローパスフィルタ２１と、ローパスフィル
タ２１から出力される調光信号dimにより指示された調
光レベルなどから上記指令電圧Ｖｆを決定する信号処理
回路２２とを備えている。

【００３９】ここに、信号処理回路２２は、ローパスフ
ィルタ２１から入力される調光信号dimを読み取りアナ
ログ−ディジタル変換してディジタル値Ｄｉを出力する
Ａ／Ｄ変換器２２ａと、Ａ／Ｄ変換器２２ａから入力さ
れるディジタル値Ｄｉに基づいてインバータ回路２の動
作周波数を決定するディジタルの周波数レベル値ｆを出
力する信号処理部２２ｂと、信号処理部２２ｂから出力
された周波数レベル値ｆをディジタル−アナログ変換し
て指令電圧Ｖｆを出力するＤ／Ａ変換器２２ｃと、Ｄ／
Ａ変換器２２ｃから出力される指令電圧Ｖｆを周期的に
低下させるためのパルス変調信号ｆplsを発生しＤ／Ａ
変換器２２ｃへ出力するタイマ回路よりなるパルス発生
回路２２ｄとを備えている。

【００４０】以下、インバータ制御回路２０の動作につ
いて説明する。

【００４１】調光器４から出力され調光レベルを指示す
る調光信号は一定周波数のＰＷＭ信号であり、フォトカ
プラＰＣを介してインバータ制御回路２０へ入力され
る。なお、フォトカプラＰＣの２次側（受光素子ＰＤ
側）ではＰＷＭ信号のハイレベルとローレベルとが１次
側と逆転する。

【００４２】インバータ制御回路２０では、フォトカプ
ラＰＣの２次側に伝達された調光信号がローパスフィル
タ２１でフィルタリングされて安定な直流電圧信号から
なる調光信号dimに変換される。ローパスフィルタ２１
から入力された調光信号dimは信号処理回路２２のＡ／
Ｄ変換器２２ａにてディジタル値Ｄｉに変換されて、信
号処理部２２ｂへ入力される。信号処理部２２ｂでは、
インバータ回路２の動作周波数を決定するディジタルの
周波数レベル値ｆをディジタル値Ｄｉに基づいて決定し
てＤ／Ａ変換器２２ｃへ出力する。Ｄ／Ａ変換器２２ｃ
では、周波数レベル値ｆをアナログの指令電圧Ｖｆに変
換して電圧制御型発振器２３へ出力する。電圧制御型発
振器２３は指令電圧Ｖｆの電圧値に応じて出力周波数を
変化させるので、放電灯ＦＬの光出力を変化させること
ができるのである。なお、インバータ回路２の動作周波
数が高くなるにつれて放電灯ＦＬの光出力は小さくな
る。

【００４３】ここにおいて、インバータ制御回路２０
は、信号処理回路２２のパルス発生回路２２ｄが周期的
なパルスを作り、図２（ａ）に示すように一定周期で指
令電圧Ｖｆの電圧値を低くしてインバータ回路２の動作
周波数を低くすることにより、放電灯ＦＬに印加する電
圧を周期的にパルス的に高くしているので、放電灯ＦＬ
の光出力を小さくした場合（放電灯ＦＬの低光束状態）
においても安定に点灯できる。

【００４４】しかしながら、この放電灯ＦＬに与える電
圧パルスは非常に高い電圧なので周期的なノイズとなっ
て現れ、このノイズがＡ／Ｄ変換器２２ａの入力信号で
ある調光信号dimにも重畳される（図２（ｃ）参照）。

【００４５】そこで、本実施形態におけるインバータ回
路２０では、パルス発生回路２２ｄからパルス変調信号
ｆplsに同期したタイミングパルスＴpls（図２（ｂ）参
照）をＡ／Ｄ変換器２２ａへも与えるようにし、Ａ／Ｄ
変換器２２ａにおいてローパスフィルタ２１からの調光
信号dimに重畳されているパルスノイズを調光信号とし
て読み取らないように構成してある。

【００４６】ここに、上述のタイミングパルスＴpls
は、パルス変調信号ｆplsがハイレベルのときはハイレ
ベルとなり、パルス変調信号ｆplsがローレベルのとき
はローレベルとなる。これに対して、Ａ／Ｄ変換器２２
ａは、図２（ｄ）に示すように、タイミングパルスＴpl
sがローレベルの期間はアナログ−ディジタル変換を停
止あるいはアナログ−ディジタル変換したディジタル値
Ｄｉを無効とする（Ａ／Ｄ変換を無効とする）ように構
成してあり、放電灯ＦＬに印加される電圧がパルス的に
高くなっていない期間のみ調光信号dimをアナログ−デ
ィジタル変換してディジタル値Ｄｉを信号処理部２２ｂ
へ出力する（Ａ／Ｄ変換を有効とする）ように構成して
ある。要するに、Ａ／Ｄ変換器２２ａでは、タイミング
パルスＴplsがローレベルの期間のみ調光信号dimをサン
プリングしている。したがって、Ａ／Ｄ変換器２２ａ
は、タイミングパルスＴplsがローレベルの期間がＡ／
Ｄ変換を禁止する禁止期間としてある。なお、タイミン
グパルスＴplsがローレベルからハイレベルに変化した
直後もノイズが発生しやすいので、禁止期間はタイミン
グパルスＴplsがローレベルからハイレベルに変化して
直ちに終了するのではなく若干の時間だけ延長されるよ
うにしている。

【００４７】しかして、本実施形態では、放電灯ＦＬに
周期的にパルス状の電圧が印加され、放電灯ＦＬの通常
出力よりも高出力の電圧が印加されている期間には調光
信号dimが読み取られないことになるので、調光信号に
ノイズが発生するタイミングと同期しないように調光信
号をサンプリングすることができて、周期的に印加され
るパルス状の電圧に起因したノイズによる調光信号dim
への影響を排除することができ、ノイズによる放電灯Ｆ
Ｌのちらつきを改善することが可能となるのである。つ
まり、外部から与えられる調光信号を正確に反映して放
電灯ＦＬの光出力を調節することができるのである。

【００４８】なお、本実施形態では、ローパスフィルタ
２１が、ＰＷＭ信号よりなる調光信号を直流電圧に平滑
するフィルタ手段を構成し、ローパスフィルタ２１とＡ
／Ｄ変換器２２ａとで調光信号を入力する調光信号入力
部を構成し、信号処理部２２ｂとＤ／Ａ変換器２２ｃと
パルス発生回路２２ｄと電圧制御型発振器２３とで調光
信号により指示された調光レベルに応じてインバータ回
路２を駆動する駆動信号を制御して放電灯ＦＬを調光す
る調光制御部を構成している。したがって、調光信号入
力部はインバータ回路２を駆動する駆動信号（本実施形
態では、電圧制御型発振器２３の出力信号）に同期して
調光信号をサンプリングすることになる。また、パルス
発生回路２２ｄが、放電灯ＦＬに周期的にパルス状の電
圧を印加するパルス電圧印加制御手段を構成しており、
調光信号入力部は、パルス状の電圧を印加する周期に同
期して調光信号をサンプリングすることになる。

【００４９】（実施形態２）本実施形態の放電灯点灯装
置の基本構成は実施形態１と略同じであって、図３に示
すように、マイクロコンピュータよりなる信号処理回路
２２の構成が相違する。なお、実施形態１と同様の構成
要素には同一の符号を付して説明を省略する。

【００５０】本実施形態における信号処理回路２２は、
実施形態１にて説明した周波数レベル値ｆによって設定
される周波数で発振するタイマ回路よりなる発振回路２
２ｅを備えており、発振回路２２ｅの出力をインバータ
回路２の駆動信号ｆinvとしているので、実施形態１で
説明した電圧制御型発振器２３のようなアナログ発振回
路を用いずにインバータ回路２の駆動信号ｆinvの周波
数を変化させることができる。また、実施形態１で説明
したパルス発生回路２２ｄからのパルス変調信号ｆpls
により発振回路２２ｅの周波数を周期的に変調すること
で放電灯ＦＬに周期的にパルス状の電圧を印加すること
ができる。なお、発振回路２２ｅの周波数は、マイクロ
コンピュータのクロック信号のパルス幅が最小パルス幅
となるので、離散的な値となる。

【００５１】また、本実施形態では、発振回路２２ｅか
ら出力される駆動信号ｆinvのレベル（ハイレベル／ロ
ーレベル）を判定する判定手段として、発振回路２２ｅ
の出力信号（駆動信号ｆinv）とパルス発生回路２２ｄ
の出力信号との論理積をとる論理積回路ＡＮＤを設けて
あり、論理積回路ＡＮＤの出力信号ＥＮをＡ／Ｄ変換器
２２ａに入力するように構成されており、Ａ／Ｄ変換器
２２ａが論理積回路ＡＮＤの出力信号ＥＮに基づいてＡ
／Ｄ変換の有効／無効を判断するようになっている。

【００５２】以下、調光時の信号処理回路２２の動作に
ついて図４を参照しながら説明する。

【００５３】発振回路２２ｅから出力されるインバータ
回路２の駆動信号ｆinvは、図４（ａ）に示すように、
周波数レベル値ｆで決定される調光時の周波数で発振し
ている期間と放電灯ＦＬにパルス状の高電圧を印加する
際の周波数で発振している期間Ｔとを周期的に繰り返し
ている。これに対して、パルス発生回路２２ｄから出力
されるパルス変調信号ｆplsは図４（ｂ）に示すよう
に、放電灯ＦＬにパルス状の高電圧を印加する期間Ｔに
おいてローレベルとなりそれ以外の期間にはハイレベル
となる。したがって、論理積回路ＡＮＤの出力信号ＥＮ
は図４（ｃ）に示すように、放電灯ＦＬにパルス状の高
電圧を印加していない期間には駆動信号ｆinvと同等の
波形となり、放電灯ＦＬにパルス状の高電圧を印加して
いる期間Ｔにおいてはローレベルとなる。ここにおい
て、Ａ／Ｄ変換器２２ａは、論理積回路ＡＮＤの出力信
号ＥＮがハイレベルの期間のみＡ／Ｄ変換を行い（つま
り、調光信号dimのサンプリングを行い）、論理積回路
ＡＮＤの出力信号ＥＮがローレベルの期間にはＡ／Ｄ変
換を行わずにＡ／Ｄ変換機能を無効とするように構成さ
れている。

【００５４】しかして、本実施形態では、放電灯ＦＬへ
通常出力よりも高出力の高電圧が印加されていない状
態、且つ、駆動信号ｆinvがハイレベルの状態でのみＡ
／Ｄ変換器２２ａにおいて直流電圧信号からなる調光信
号dimのＡ／Ｄ変換が行われるので、パルスによるノイ
ズとインバータ回路２のスイッチングノイズとの双方の
影響を低減することができ、放電灯ＦＬの光出力を低く
した場合に放電灯ＦＬを安定して点灯させることがで
き、調光時の放電灯ＦＬのちらつきを抑制することがで
きる。つまり、外部から与えられる調光信号を正確に反
映して放電灯ＦＬの光出力を調節することができるので
ある。

【００５５】（実施形態３）本実施形態の放電灯点灯装
置は蛍光灯のような調光点灯可能な放電灯を点灯させる
ものであり、基本構成は図１５に示した従来構成と略同
じであって、図５に示すように、交流電源Ｖｓを全波整
流するダイオードブリッジよりなる整流器ＤＢと、整流
器ＤＢの直流出力端間に接続され整流器ＤＢの出力電圧
を所定の直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路からなる
電源回路１と、電源回路１の直流出力を高周波電力に電
力変換することにより放電灯ＦＬに高周波電力を供給し
て放電灯ＦＬを高周波で点灯させるインバータ回路２と
を備えている。

【００５６】また、本実施形態の放電灯点灯装置におい
ても、調光器（調光制御コントローラ）４から出力され
放電灯ＦＬの調光レベルを指示するＰＷＭ信号よりなる
調光信号がフォトカプラＰＣを介して入力されるインバ
ータ制御回路２０を備えているが、インバータ制御回路
２０の構成が上記従来構成とは相違する。

【００５７】本実施形態におけるインバータ制御回路２
０は、フォトカプラＰＣを介して入力されるＰＷＭ信号
よりなる調光信号Ｔdimに応じてインバータ回路２の動
作周波数を設定して放電灯ＦＬの光出力を調節するもの
であってマイクロコンピュータにより構成されている。

【００５８】インバータ制御回路２０は、ＰＷＭ信号よ
りなる調光信号Ｔdimのオン幅（オン時間）ｔ_ＯＮをタ
イマカウンタにより測定して出力する測定手段たるオン
幅測定手段（オン時間測定手段）２４と、調光信号Ｔdi
mのオフ幅（オフ時間）ｔ_Ｏ _ＦＦをタイマカウンタによ
り測定して出力する測定手段たるオフ幅測定手段（オフ
時間測定手段）２５と、オン幅測定手段２４の出力とオ
フ幅測定手段２５の出力とに基づいて調光信号Ｔdimの
周期ｔ_ｉを求めて出力する第１演算手段２６と、第１演
算手段２６の出力とオン幅測定手段２４の出力とに基づ
いて調光信号のデューティ比としてオンデューティＤを
求めて出力する第２演算手段２７と、第２演算手段２７
の出力（オンデューティＤ）に基づいてインバータ回路
２の動作周波数を決定する発振手段２８とを備えてい
る。なお、本実施形態では、第２演算手段２７がデュー
ティ比演算手段を構成しており、デューティ比演算手段
が調光レベル演算手段を構成している。

【００５９】オン幅測定手段２４は、マイクロコンピュ
ータで使用されるタイマクロックの発振に合わせてカウ
ントアップされており、調光信号Ｔdimの立ち上がりで
カウントをスタートし、立ち下りでカウントをストップ
する。このとき、ストップと同時にカウント値は保存さ
れ、タイマカウンタはリセットされて調光信号Ｔdimの
次の立ち上がりを待つ。ここに、オン幅測定手段２４
は、タイマカウンタのリセットとともに割り込み信号が
発生してオン幅ｔ_ＯＮの測定が完了したことを認識し、
上記カウント値から求めたオン幅ｔ_ＯＮのデータを第１
演算手段２６へ転送し、次のオン幅ｔ_ＯＮの測定待ちの
状態に移るようになっている。なお、オン幅測定手段２
４としては、調光信号Ｔdimがハイレベルのときのみカ
ウントアップするようなタイマを用いてオン幅ｔ_ＯＮを
測定するようにしてもよい。

【００６０】また、オフ幅測定手段２５は、オン幅測定
手段２４と同様にして調光信号Ｔdimのオフ幅ｔ_ＯＦＦ
を測定して、オフ幅ｔ_ＯＦＦのデータを第１演算手段２
６へ転送し、次のオフ幅ｔ_ＯＦＦの測定待ちの状態に移
るようになっている。

【００６１】そして、第１演算手段２６では、オン幅測
定手段２４の出力とオフ幅測定手段２５の出力とに基づ
いて周期ｔｉをｔｉ＝ｔ_ＯＮ＋ｔ_ＯＦＦとして求めて第
２演算手段２７へ転送する。その後、第２演算手段２７
では、調光信号のオンデューティＤを、Ｄ＝ｔ_ＯＮ／ｔ
ｉとして求めて出力する。そして、発振手段２８では、
第２演算手段２７から出力されたオンデューティＤに応
じて出力周波数が変化する。したがって、本実施形態で
は、調光器４からフォトカプラＰＣを介して伝達された
ＰＷＭ信号からなる調光信号Ｔdimを平滑された直流電
圧に変換せずにマイクロコンピュータよりなる信号処理
回路２２に入力することができる。

【００６２】しかして、本実施形態では、パルスノイズ
を生じて数十ｍＶの電圧ノイズが発生しても、ＰＷＭ信
号からなる調光信号Ｔdimのパルス幅やパルス周期への
影響は少ないので、第２演算手段２８にて求められるオ
ンデューティＤがこれらのノイズの影響を受けにくく、
調光時の放電灯ＦＬのちらつきを抑制することができ
る。つまり、外部から与えられる調光信号を正確に反映
して放電灯ＦＬの光出力を調節することができるのであ
る。また、上述のタイマクロックのパルス幅のばらつき
は例えば水晶発振子などを用いれば極めて小さくできる
ので、個々の放電灯点灯装置間の調光特性のばらつきも
小さくなる。しかも、ローパスフィルタのようなフィル
タ回路による信号に対する遅れがないので、調光器４か
らの調光信号に対する応答速度を大幅に向上することが
できる。

【００６３】なお、本実施形態では、オン幅測定手段２
４とオフ幅測定手段２５とを備えているが、調光信号Ｔ
dimの周期を測定する周期測定手段を設けて、周期測定
手段の測定結果とオン幅測定手段２４もしくはオフ幅測
定手段２５の測定結果とに基づいてオンデューティＤを
求めるようにしてもよい。このような場合、オンデュー
ティＤは、Ｄ＝ｔ_ＯＮ／ＴｉもしくはＤ＝（１−ｔ
_ＯＦＦ）／ｔｉで求められる。

【００６４】（実施形態４）ところで、実施形態３の放
電灯点灯装置では、調光信号線にパルスノイズが発生し
てＰＷＭ信号よりなる調光信号Ｔdimのローレベルの期
間において例えば図７に示すようなパルスノイズが混入
していた場合、第１演算手段２６にて求められる周期ｔ
ｉが調光信号Ｔdimの実際の周期ｔｊよりも短くなって
しまい放電灯ＦＬがちらついてしまう不具合が発生する
ことが考えられる。

【００６５】本実施形態の放電灯点灯装置はこの種の不
具合の発生を防止したものであり、基本構成は実施形態
３と同じであって、インバータ制御回路２０の動作に特
徴があるので、インバータ制御回路２０の動作にについ
て図６のフローチャートを参照しながら説明する。な
お、回路構成は実施形態３と同じなので図示および説明
を省略する。

【００６６】まず、実施形態３と同様にオン幅ｔ_ＯＮお
よびオフ幅ｔ_ＯＦＦを測定して周期ｔｉを求めてから、
この求めた周期ｔｉを周期変数ｔｊに代入して変数ｔｊ
を初期化し（Ｓ１）、その後、オン幅測定手段２４にて
オン幅ｔ_ＯＮを測定し（Ｓ２）、続いて、オフ幅測定手
段２５にてオフ幅ｔ_ＯＦＦを測定し（Ｓ３）、第１演算
手段２６にて周期ｔｉを求める（Ｓ４）。その後、第１
演算手段２６では前回求めた周期変数ｔｊとの周期差Δ
ｔｉ＝｜ｔｊ−ｔｉ｜を計算し（Ｓ５）、周期差Δｔｊ
が周期の変動幅のリミット値Ｌｉよりも大きいか否かの
判定を行い（Ｓ６）、周期差Δｔｉがリミット値Ｌｉよ
りも大きければＳ２へ戻って再測定を行う。一方、周期
差Δｔｉがリミット値Ｌｉよりも小さければ周期ｔｉを
第２演算手段２７へ転送し第２演算手段２７にてオンデ
ューティＤを計算する（Ｓ７）。続いて、第１演算手段
２６にて周期変数ｔｊの更新を行い、Ｓ２へ戻る。な
お、リミット値Ｌｉは、調光器４において生じる周波数
変動の大きさよりも大きな値に設定してある。

【００６７】しかして、本実施形態では、ＰＷＭ信号よ
りなる調光信号Ｔdimのローレベルの期間において例え
ば図７に示すようなパルスノイズが混入していてオフ幅
測定手段２５にて測定されたオフ幅ｔ_ＯＦＦが実際のオ
フ幅ｔ_ＯＦＦよりも短く周期差Δｔｉがリミット値Ｌｉ
よりも大きくなった場合にはオンデューティＤの計算を
スキップしてオン幅ｔ_ＯＮ、オフ幅ｔ_ＯＦＦの再測定を
行うことになるので、ノイズの影響によって実際とは異
なったオンデューティＤが求められることを防ぐことが
でき、パルスノイズの影響による放電灯ＦＬのちらつき
を回避することができる。なお、本実施形態では、オン
デューティＤを求めるための処理の開始時にまず周期ｔ
ｉを求めて周期変数ｔｊを初期化しているので、調光信
号Ｔdimの周期の異なる調光器４であっても対応するこ
とができる。

【００６８】（実施形態５）ところで、実施形態３の放
電灯点灯装置では、ＰＷＭ信号よりなる調光信号Ｔdim
にノイズ信号が混入していた場合、オン幅測定手段２４
で測定されるオン幅ｔ_ＯＮが実際のオン幅ｔ_ＯＮよりも
短くなったりオフ幅測定手段２５で測定されるオフ幅ｔ
_ＯＦＦが実際のオフ幅ｔ_ＯＦＦよりも短くなってしまい
結果的に第１演算手段２６にて求められる周期ｔｉが調
光信号Ｔdimの実際の周期と異なってしまい放電灯ＦＬ
がちらついてしまう不具合が発生することが考えられ
る。

【００６９】本実施形態の放電灯点灯装置はこの種の不
具合の発生を防止したものであり、基本構成は実施形態
３と同じであって、マイクロコンピュータよりなるイン
バータ制御回路２０の動作に特徴があるので、インバー
タ制御回路２０の動作について図８のフローチャートを
参照しながら説明する。なお、回路構成は実施形態３と
同じなので図示および説明を省略する。

【００７０】まず、オン幅測定手段２４にてオン幅ｔ
_ＯＮを測定して（Ｓ１）、そのオン幅ｔ_ＯＮが予め設定
されたリミット値（オン幅ｔ_ＯＮの最小値）Ｌｉｍ２よ
りも小さいか否かを判定し（Ｓ２）、オン幅ｔ_ＯＮがリ
ミット値Ｌｉｍ２よりも小さい場合にはＳ１に戻ってオ
ン幅ｔ_ＯＮを再測定する。一方、オン幅ｔ_ＯＮがリミッ
ト値Ｌｉｍ２以上であれば、オフ幅測定手段２５にてオ
フ幅ｔ_ＯＦＦを測定して（Ｓ３）、そのオフ幅ｔ_ＯＦＦ
が予め設定されたリミット（オフ幅ｔ_ＯＦＦの最小値）
Ｌｉｍ３よりも小さいか否かを判定し（Ｓ４）、オフ幅
ｔ_ＯＦＦがリミットＬｉｍ３よりも小さい場合にはＳ１
へ戻ってオン幅ｔ_ＯＮを再測定する。一方、オフ幅ｔ
_ＯＦＦがリミットＬｉｍ３以上であれば、第１演算手段
２６にて周期ｔｉを計算し（Ｓ５）、続いて、第２演算
手段２７にてオンデューティＤを計算し（Ｓ６）、Ｓ１
へ戻る。

【００７１】したがって、例えば、調光器４から出力さ
れたＰＷＭ信号よりなる調光信号Ｔdimのローレベルの
期間においてノイズに起因した不規則なパルスが発生し
た場合、ノイズ波形が図９（ａ）に示すように調光信号
Ｔdimに生じることがあるが、これらノイズに起因した
パルスのオン幅ｔ_ＯＮはリミット値Ｌｉｍ２よりも小さ
いので無効となり、オンデューティＤの計算には用いら
れない。

【００７２】同様に、例えば、調光器４から出力された
ＰＷＭ信号よりなる調光信号Ｔdimのハイレベルの期間
においてノイズが混入した場合、ノイズ波形が図９
（ｂ）に示すように調光信号Ｔdimに生じることがある
が、これらノイズに起因したオフ幅ｔ_ＯＦＦはリミット
値Ｌｉｍ３よりも小さいので無効となり、オンデューテ
ィＤの計算には用いられない。

【００７３】要するに、本実施形態の放電灯点灯装置で
は、ＰＷＭ信号よりなる調光信号Ｔdimのオン幅ｔ_ＯＮ
およびオフ幅ｔ_ＯＦＦそれぞれに対して設定されたリミ
ット値Ｌｉｍ２，Ｌｉｍ３よりも小さなオン幅ｔ_ＯＮ、
オフ幅ｔ_ＯＦＦを持つ信号を除去することにより、ノイ
ズの影響を排除し、調光信号Ｔdimを正確に反映したオ
ンデューティＤを求めてインバータ回路２の動作周波数
を制御することができるのである。

【００７４】なお、オン幅ｔ_ＯＮのリミット値Ｌｉｍ２
とオフ幅ｔ_ＯＦＦのリミット値Ｌｉｍ３とのうち小さい
方の値をもとに、フォトカプラＰＣの出力側に時定数の
小さなローパスフィルタを付加することにより、タイマ
を用いてパルス幅を測定できないような狭いパルス幅
（例えば、数μｓ程度）のパルスノイズを効率的に除去
するようにすれば、より正確な調光信号Ｔdimのオンデ
ューティＤを得ることができる。

【００７５】（実施形態６）本実施形態の放電灯点灯装
置の基本構成は実施形態３と略同じであって、インバー
タ制御回路２０においてタイマ割り込み信号を用いてい
ない点に特徴があるので、以下、インバータ回路２０の
動作について説明する。

【００７６】ところで、オン幅測定手段２４およびオフ
幅測定手段２５においてタイマ割り込みを用いていない
ときは、定期的にタイマレジスタをチェックし、タイマ
が測定中であるか、あるいは測定を完了しているかを確
認する必要があるが、タイマレジスタをチェックするタ
イミングとＰＷＭ信号よりなる調光信号Ｔdimがハイレ
ベルからローレベルへ切り替わるタイミングあるいはロ
ーレベルからハイレベルへ切り替わるタイミングとが重
なってしまうと、タイマがパルスの切り替わりを認識で
きず、タイマ値が不安定となることがある。例えば、図
１１に示すような調光信号Ｔdimにおいてオン幅ｔ_ＯＮ
の測定中である同図中のＡのタイミングとオン幅ｔ_ＯＮ
の測定完了後である同図中のＢのタイミングではタイマ
レジスタのチェックは正常に行われるが、調光信号Ｔdi
mがハイレベルからローレベルへ変化している同図中の
Ｃのタイミングでタイマレジスタのチェックを行うと、
Ｃのタイミングにおけるパルスの立ち下りが認識されず
にタイマがオン幅ｔ_ＯＮの測定を継続してしまうという
不具合が発生することになる。

【００７７】本実施形態の放電灯点灯装置は、この種の
不具合の発生を防止したものであり、基本構成は実施形
態３と同じであって、インバータ制御回路２０の動作に
特徴があるので、インバータ制御回路２０の動作につい
て図１０のフローチャートを参照しながら説明する。な
お、回路構成は実施形態３と同じなので図示および説明
を省略する。

【００７８】まず、オン幅ｔ_ＯＮの測定では、ＰＷＭ信
号よりなる調光信号Ｔdimがハイレベルであるか否かを
確認して（Ｓ１）、調光信号Ｔdimがハイレベルでない
場合にはタイマレジスタをチェックし（Ｓ２）、その
後、調光信号Ｔdimがハイレベルであるか否かを再確認
し（Ｓ３）、調光信号Ｔdimがハイレベルならば（つま
り、調光信号Ｔdimが再確認前の状態から変化したなら
ば）、タイマ測定が完了したか否かを判定して（Ｓ
４）、タイマ測定が完了していればオン幅ｔ_ＯＮのデー
タを保存し（Ｓ５）、メインルーチンへ戻る（Ｓ６）。
一方、Ｓ３において調光信号Ｔdimがハイレベルでない
ならば（つまり、調光信号Ｔdimが再確認前の状態から
変化していないならば）、タイマをリセットしてカウン
タを初期化し（Ｓ９）、タイマの復帰時間に応じて設定
された待ち時間の経過を待ち（Ｓ１０）、その後、メイ
ンルーチンへ戻る（Ｓ６）。

【００７９】また、Ｓ１において調光信号Ｔdimがハイ
レベルである場合には、タイマレジスタをチェックし
（Ｓ７）、その後、調光信号Ｔdimがローレベルである
か否かを確認し（Ｓ８）、調光信号Ｔdimがローレベル
ならば（つまり、調光信号Ｔdimの状態から変化したな
らば）、タイマ測定が完了したか否かを判定して（Ｓ
４）、タイマ測定が完了していればオン幅ｔ_ＯＮのデー
タを保存し（Ｓ５）、メインルーチンへ戻る（Ｓ６）。
一方、Ｓ８において調光信号Ｔdimがローレベルでない
ならば（つまり、調光信号Ｔdimが再確認前の状態から
変化していないならば）、タイマをリセットしてタイマ
カウンタを初期化し（Ｓ９）、タイマの復帰時間に応じ
て設定された待ち時間の経過を待ち（Ｓ１０）、その
後、メインルーチンへ戻る（Ｓ６）。

【００８０】なお、図１０ではオン幅ｔ_ＯＮの測定のサ
ブルーチンについてのみ説明したが、オフ幅ｔ_ＯＦＦの
測定のサブルーチンについても同様である。

【００８１】要するに、本実施形態では、タイマチェッ
クの前後で調光信号Ｔdimの状態が変化したか否かを確
認することでタイマが誤動作状態となることを回避して
いるので、タイマ割り込みを用いることなく、調光信号
Ｔdimを正確に取得することができ、マイクロコンピュ
ータを他の処理で有効に利用することが可能となる。

【００８２】（実施形態７）本実施形態の放電灯点灯装
置の基本構成は実施形態３と略同じであって、調光器４
およびインバータ制御回路２０が図１２に示す構成を有
している点に特徴がある。なお、実施形態３と同様の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

【００８３】本実施形態における調光器４は、ＰＷＭ信
号からなる調光信号を出力する発振回路４１と、発振回
路４１から出力される調光信号のデューティを設定する
可変抵抗ＶＲ１と、発振回路４１の発振周波数を第１の
発振周波数に決定するための抵抗Ｒｆ１と、発振回路４
１の発振周波数を第２の発振周波数に決定するための抵
抗Ｒｆ２と、発振回路４１の発振周波数を第１の発振周
波数とするか第２の発振周波数とするか選択する選択ス
イッチＳＷ１とを備えており、調光信号を調光信号線お
よびフォトカプラＰＣを介してインバータ制御回路２０
へ供給するようになっている。

【００８４】インバータ制御回路２０は、フォトカプラ
ＰＣを介して入力される調光信号Ｔdimに基づいてイン
バータ回路２の動作周波数を設定して放電灯ＦＬの光出
力を変化させる（調光制御する）ものであり、調光信号
Ｔdimの周期ｔｉを測定する周期測定手段３１と、調光
信号のオン幅ｔ_ＯＮおよびオフ幅ｔ_ＯＦＦを測定して調
光信号ＴdimのオンデューティＤを計算する演算手段３
２と、演算手段３２から出力されたオンデューティＤに
基づいてインバータ回路２の動作周波数を決定してそれ
ぞれ上記第１の発振周波数に対応した調光特性を設定す
る第１設定手段３３および上記第２の発振周波数に対応
した調光特性を設定する第２設定手段３４と、周期測定
手段３１にて測定された周期ｔｉに基づいて周波数設定
のデータ出力を第１設定手段３３とするか第２設定手段
３４とするか選択する切換スイッチＳＷ２とを備えてい
る。要するに、本実施形態におけるインバータ制御回路
２０は、調光器４からの調光信号Ｔdimのオンデューテ
ィＤに応じて放電灯ＦＬを調光するとともに、調光器４
からの調光信号Ｔdimの周期を判定して判定結果により
調光特性を切り替えるように構成されている。

【００８５】ここにおいて、調光器４の選択スイッチＳ
Ｗ１が抵抗Ｒｆ１に接続されているときの調光信号Ｔdi
mの周期がｔｉ１であるとすると、インバータ制御回路
２０の周期測定手段３１にて測定される周期ｔｉはｔｉ
１となり、切換スイッチＳＷ２は接点ａ側に閉じる。こ
れに対して、調光器４の選択スイッチＳＷ１が抵抗Ｒｆ
２に接続されているときの調光信号Ｔdimの周期がｔｉ
２であるとすると、インバータ制御回路２０の周期測定
手段３１にて測定される周期ｔｉはｔｉ２となり、切換
スイッチＳＷ２は接点ｂ側に閉じる。すなわち、調光器
４の選択スイッチＳＷ１の操作によってオンデューティ
に対する放電灯ＦＬの光出力の特性を切り替えることが
できるのである。

【００８６】しかして、本実施形態では、同じインバー
タ回路２を用いながらも種々の用途に合わせた調光特性
を調光器４からの調光信号Ｔdimを用いて切り換えるこ
とができるのである。

【００８７】（実施形態８）本実施形態では、図１３に
示すように、調光器４に信号線Ｌｓを介して複数の調色
器具７ｎ（ｎ＝１，２，３…）が分岐接続された照明シ
ステムを例示する。ここにおいて、各調色器具７ｎ（ｎ
＝１，２，３…）は、赤色を発する放電灯を装着した放
電灯点灯装置Ｒｎ（ｎ＝１，２，３…）と、緑色を発す
る放電灯を装着した放電灯点灯装置Ｇｎ（ｎ＝１，２，
３…）と、青色を発する放電灯を装着した放電灯点灯装
置Ｂｎ（ｎ＝１，２，３…）とを１組として具備してお
り、各放電灯点灯装置Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎが信号線Ｌｓに
対して並列に接続されている。なお、各放電灯点灯装置
Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎとしては、例えば実施形態７で説明し
た放電灯点灯装置を採用すればよいが、他の実施形態で
説明した放電灯点灯装置を採用してもよい。

【００８８】調光器４は、３つの可変抵抗器ＶＲ_Ｒ，Ｖ
Ｒ_Ｇ，ＶＲ_Ｂを具備しており、可変抵抗器ＶＲ_Ｒ，ＶＲ
_Ｇ，ＶＲ_Ｂそれぞれの抵抗値を変化させることでそれぞ
れ、赤色を発する放電灯の明るさ、緑色を発する放電灯
の明るさ、青色を発する放電灯の明るさを調節できるよ
うになっている。ここにおいて、調光器４から信号線Ｌ
ｓに伝送される調光信号ＳＤは、図１４に示すように、
それぞれ周期の異なる３つのＰＷＭ信号Ｓ_Ｒ，Ｓ_Ｇ，Ｓ
_Ｂを連続して繰り返し発生しており、各放電灯点灯装置
Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎに入力される。

【００８９】一方、各放電灯点灯装置Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎ
には、識別番号ＩＤを設定するための２つの設定スイッ
チ（図示せず）が設けられており、２つの設定スイッチ
のＨｉ／Ｌｏの組み合わせにより、「１」，「２」，
「３」のうちの１つの識別番号ＩＤが設定されている。
ここに、放電灯点灯装置Ｒｎには識別番号ＩＤとして
「１」が設定され、放電灯点灯装置Ｇｎには識別番号Ｉ
Ｄとして「２」が設定され、放電灯点灯装置Ｂｎには識
別番号ＩＤとして「３」が設定されている。

【００９０】そして、各放電灯点灯装置Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂ
ｎにおいてインバータ回路を制御するインバータ制御回
路は、調光信号ＳＤに含まれる３種類のＰＷＭ信号
Ｓ_Ｒ，Ｓ _Ｇ，Ｓ_Ｂにおいて識別番号ＩＤに対応したパル
ス周期の信号のみを調光信号として読み込んで放電灯Ｆ
Ｌの光出力を変化させる（調光制御を行う）ことができ
るように構成されている。ここに、インバータ制御回路
は、識別番号ＩＤが「１」に設定されている場合にはＰ
ＷＭ信号Ｓ_Ｒのみを読み込み、識別番号ＩＤが「２」に
設定されている場合にはＰＷＭ信号Ｓ_Ｇのみを読み込
み、識別番号ＩＤが「３」に設定されている場合にはＰ
ＷＭ信号Ｓ_Ｂのみを読み込み、読み込んだＰＷＭ信号に
応じてインバータ回路の動作周波数を制御するように構
成されている。

【００９１】しかして、本実施形態では、１つの信号線
Ｌｓで異なる周期の調光信号を伝送することにより、単
一の信号線Ｌｓで複数の放電灯点灯装置Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂ
ｎを個別に制御することができるのである。

【００９２】なお、上記各実施形態では、調光器４から
の調光信号をインバータ制御回路２０に与えてインバー
タ制御回路２０によるインバータ回路２のスイッチング
素子の駆動信号を変化させてインバータ回路２の動作周
波数を制御することで放電灯ＦＬの光出力を調節してい
るが、調光器４からの調光信号をチョッパ制御回路に与
えて、チョッパ制御回路による昇圧チョッパ回路のスイ
ッチング素子の駆動信号を変化させてチョッパ回路の出
力を制御することで放電灯の光出力を調節するようにし
てもよい。また、上記各実施形態では、電源回路１とし
て昇圧チョッパ回路を利用しているが、電源回路１とし
ては、種々のチョッパ回路を採用可能であり、昇圧チョ
ッパ回路に限らず、降圧チョッパ回路、昇降圧チョッパ
回路などを採用してもよい。

【００９３】

【発明の効果】請求項１の発明は、直流電源の出力電圧
を所定の直流電圧に変換するチョッパ回路と、チョッパ
回路の出力を高周波電圧に変換して放電灯を点灯させる
インバータ回路と、外部からの調光信号を入力する調光
信号入力部と、調光信号入力部にて受信した調光信号に
より指定された調光レベルに応じてチョッパ回路を駆動
する駆動信号とインバータ回路を駆動する駆動信号との
少なくとも一方を制御して放電灯の光出力を変化させる
調光制御部とを備え、調光信号入力部は前記各駆動信号
の少なくとも一方に同期して調光信号をサンプリングす
るものであり、調光信号にノイズが発生するタイミング
と同期しないように調光信号をサンプリングすることが
できるので、調光信号に重畳されたノイズの影響を少な
くして放電灯の光出力を調節することができ、調光信号
に重畳されたノイズの影響による放電灯のちらつきを抑
制することができるという効果がある。

【００９４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記調光制御部は、前記放電灯へ周期的にパルス状
の電圧を印加するパルス電圧印加制御手段を備え、前記
調光信号入力部は、前記パルス状の電圧を印加する周期
に同期して前記調光信号をサンプリングするので、放電
灯の光出力を低くした場合に放電灯を安定して点灯させ
且つノイズの影響による放電灯のちらつきを抑制するこ
とができるという効果がある。

【００９５】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記調光信号が調光レベルに応じて
電圧レベルの変化する直流電圧信号であるので、電圧レ
ベルで調光レベルを指定することができるという効果が
ある。

【００９６】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記調光信号が調光レベルに応じて
矩形波のデューティ比の変化するＰＷＭ信号であり、前
記調光信号入力部は前記ＰＷＭ信号を直流電圧に平滑す
るフィルタ手段を有するので、ＰＷＭ信号のデューティ
比により調光レベルを指定することができるという効果
がある。

【００９７】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、前記調光信号入力部は、調光信号を
アナログ−ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含んでい
るので、調光信号をディジタルデータとして扱うことが
できるという効果がある。

【００９８】請求項６の発明は、直流電源の出力電圧を
所定の直流電圧に変換するチョッパ回路と、チョッパ回
路の出力を高周波電圧に変換して放電灯を点灯させるイ
ンバータ回路と、ＰＷＭ信号よりなる調光信号を入力す
る調光信号入力部と、調光信号入力部の出力に基づいて
チョッパ回路を駆動する駆動信号とインバータ回路を駆
動する駆動信号との少なくとも一方を制御して放電灯の
光出力を変化させる調光制御部とを備え、調光信号入力
部は、調光信号のオン幅、オフ幅、周期の少なくとも１
つを所定のクロックでカウントして求める測定手段を有
し、調光制御部は、測定手段の出力を利用して前記各駆
動信号の少なくとも一方を制御するものであり、調光信
号を調光信号入力部に入力するにあたって直流電圧信号
に変換する必要がなく、入力する調光信号にノイズが重
畳されていても調光信号のオン幅、オフ幅、周期への影
響は少ないので、測定手段の出力を利用して求めた調光
レベルがノイズの影響を受けにくく、調光信号に重畳さ
れたノイズの影響を少なくして放電灯の光出力を調節す
ることができ、調光信号に重畳されたノイズの影響によ
る放電灯のちらつきを抑制することができるという効果
がある。

【００９９】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記調光信号入力部は、調光信号のオン幅、オフ
幅、周期の少なくとも２つについてそれぞれ前記測定手
段が設けられ、前記測定手段の測定データから前記調光
信号のデューティ比を演算して出力するデューティ比演
算手段を備え、前記調光制御部は、デューティ比演算手
段の出力に基づいて前記各駆動信号の少なくとも一方を
制御するので、調光信号のデューティ比により決まる調
光レベルに基づいて放電灯の光出力を調節することがで
きるという効果がある。

【０１００】請求項８の発明は、請求項６または請求項
７の発明において、前記調光信号入力部は、調光信号の
周期の変動幅を計算し、変動幅が所定の値よりも大きい
ときは当該調光信号を利用しないので、調光信号に重畳
されたノイズの影響をより低減できるという効果があ
る。

【０１０１】請求項９の発明は、請求項６ないし請求項
８の発明において、前記調光信号入力部は、調光信号の
オン幅とオフ幅との少なくとも一方の最小値が規定さ
れ、前記測定手段にて測定されたオン幅とオフ幅との少
なくとも一方が規定された最小値よりも小さいときには
当該調光信号を利用しないので、調光信号に重畳された
ノイズの影響をさらに低減できるという効果がある。

【０１０２】請求項１０の発明は、請求項６ないし請求
項９の発明において、前記調光信号入力部は、前記測定
手段にて測定されたカウント値を読み込むタイミングの
前後で、調光信号のレベルを確認し、調光信号のレベル
に変化があったときには当該調光信号を利用しないの
で、前記調光信号入力部にて正確な調光信号を取得する
ことができるという効果がある。

【０１０３】請求項１１の発明は、請求項６の発明にお
いて、前記調光信号入力部は、前記測定手段として調光
信号の周期を測定する周期測定手段を備え、前記調光制
御部は、周期測定手段にて測定された周期に応じて前記
各駆動信号の少なくとも一方を制御するので、調光信号
の周期を変化させることで前記放電灯の調光特性を変化
させることが可能となるという効果がある。

【０１０４】請求項１２の発明は、請求項６ないし請求
項１１の発明において、前記調光信号入力部は、入力す
る調光信号の周期を選択する選択手段を有し、選択手段
により選択した周期の調光信号のみを入力するので、所
望の周期の調光信号に基づいて放電灯の光出力を調節す
ることができるという効果がある。

【０１０５】請求項１３の発明は、請求項１ないし請求
項１２の発明において、前記調光信号入力部および前記
調光制御部の少なくとも一方はマイクロコンピュータで
構成されるので、調光信号に対する応答速度を向上でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す回路ブロック図である。

【図２】同上の動作説明図である。

【図３】実施形態２を示す回路ブロック図である。

【図４】同上の動作説明図である。

【図５】実施形態３を示す回路ブロック図である。

【図６】実施形態４の動作説明図である。

【図７】同上の動作説明図である。

【図８】実施形態５の動作説明図である。

【図９】同上の動作説明図である。

【図１０】実施形態６の動作説明図である。

【図１１】同上の比較例の動作説明図である。

【図１２】実施形態７の要部ブロック図である。

【図１３】実施形態８を示す照明システムのブロック図
である。

【図１４】同上の動作説明図である。

【図１５】従来例を示す回路図である。

【図１６】同上の要部具体回路図である。

【符号の説明】

１電源回路２インバータ回路４調光器２０インバータ制御回路２１ローパスフィルタ２２信号処理回路２２ａＡ／Ｄ変換器２２ｂ信号処理部２２ｃＤ／Ａ変換器２２ｄパルス発生回路２３電圧制御型発振器ＦＬ放電灯

フロントページの続き (72)発明者神田隆司大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 3K098 CC23 CC41 CC57 DD22 DD35 DD37 DD43 DD44 DD45 DD46 EE14 EE20 EE31 EE32 GG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源の出力電圧を所定の直流電圧に
変換するチョッパ回路と、チョッパ回路の出力を高周波
電圧に変換して放電灯を点灯させるインバータ回路と、
外部からの調光信号を入力する調光信号入力部と、調光
信号入力部にて受信した調光信号により指定された調光
レベルに応じてチョッパ回路を駆動する駆動信号とイン
バータ回路を駆動する駆動信号との少なくとも一方を制
御して放電灯の光出力を変化させる調光制御部とを備
え、調光信号入力部は前記各駆動信号の少なくとも一方
に同期して調光信号をサンプリングすることを特徴とす
る放電灯点灯装置。
【請求項２】前記調光制御部は、前記放電灯へ周期的
にパルス状の電圧を印加するパルス電圧印加制御手段を
備え、前記調光信号入力部は、前記パルス状の電圧を印
加する周期に同期して前記調光信号をサンプリングする
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】前記調光信号が調光レベルに応じて電圧
レベルの変化する直流電圧信号であることを特徴とする
請求項１または請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】前記調光信号が調光レベルに応じて矩形
波のデューティ比の変化するＰＷＭ信号であり、前記調
光信号入力部は前記ＰＷＭ信号を直流電圧に平滑するフ
ィルタ手段を有することを特徴とする請求項１または請
求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】前記調光信号入力部は、調光信号をアナ
ログ−ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含んでいるこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の放電灯点灯装置。
【請求項６】直流電源の出力電圧を所定の直流電圧に
変換するチョッパ回路と、チョッパ回路の出力を高周波
電圧に変換して放電灯を点灯させるインバータ回路と、
ＰＷＭ信号よりなる調光信号を入力する調光信号入力部
と、調光信号入力部にて受信した調光信号により指定さ
れた調光レベルに応じてチョッパ回路を駆動する駆動信
号とインバータ回路を駆動する駆動信号との少なくとも
一方を制御して放電灯の光出力を変化させる調光制御部
とを備え、調光信号入力部は、調光信号のオン幅、オフ
幅、周期の少なくとも１つを所定のクロックでカウント
して求める測定手段と、測定手段の出力に基づいて調光
レベルを求める調光レベル演算手段とを有することを特
徴とする放電灯点灯装置。
【請求項７】前記調光信号入力部は、調光信号のオン
幅、オフ幅、周期の少なくとも２つについてそれぞれ前
記測定手段が設けられ、前記調光レベル演算手段は、前
記測定手段の測定データから前記調光信号のデューティ
比を演算して出力するデューティ比演算手段からなるこ
とを特徴とする請求項６記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】前記調光信号入力部は、調光信号の周期
の変動幅を計算し、変動幅が所定の値よりも大きいとき
は当該調光信号を利用しないことを特徴とする請求項６
または請求項７記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】前記調光信号入力部は、調光信号のオン
幅とオフ幅との少なくとも一方の最小値が規定され、前
記測定手段にて測定されたオン幅とオフ幅との少なくと
も一方が規定された最小値よりも小さいときには当該調
光信号を利用しないことを特徴とする請求項６ないし請
求項８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】前記調光信号入力部は、前記測定手段
にて測定されたカウント値を読み込むタイミングの前後
で、調光信号のレベルを確認し、調光信号のレベルに変
化があったときには当該調光信号を利用しないことを特
徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の放
電灯点灯装置。
【請求項１１】前記調光信号入力部は、前記測定手段
として調光信号の周期を測定する周期測定手段を備え、
前記調光制御部は、周期測定手段にて測定された周期に
応じて前記各駆動信号の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする請求項６記載の放電灯点灯装置。
【請求項１２】前記調光信号入力部は、入力する調光
信号の周期を選択する選択手段を有し、選択手段により
選択した周期の調光信号のみを入力することを特徴とす
る請求項６ないし請求項１１のいずれかに記載の放電灯
点灯装置。
【請求項１３】前記調光信号入力部および前記調光制
御部の少なくとも一方がマイクロコンピュータで構成さ
れてなることを特徴とする請求項１ないし請求項１２の
いずれかに記載の放電灯点灯装置。