JP2005268159A - 蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置および赤外線リモートコントロール付き照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
蛍光ランプのアルゴン発光による誤作動や不作動の問題のない蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置および照明装置を提供する。
【解決手段】
蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール方式は、蛍光ランプＦＬと；これを高周波で点灯する蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣと；赤外線受光手段ＩＳ、その電気出力が伝送される回路内に挿入されていて赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より周波数が高い減衰域に蛍光ランプの点灯周波数が含まれる電気的フィルタＦを備え、これを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、放電ランプ点灯装置を制御する赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲと；搬送波を蛍光ランプ点灯装置の操作信号で変調して赤外線リモートコントロール信号を生成して投射する赤外線リモートコントローラＩＲＴと；を具備している。
【選択図】
図４

Description

本発明は、蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置および赤外線リモートコントロール付き照明装置に関する。

蛍光ランプを光源として備えた照明器具を、赤外線リモートコントロールシステムを用いてワイヤレスで遠隔制御するようにした照明器具は既知である（特許文献１参照。）。しかし、照明器具の内部に赤外線受光素子を備えた赤外線リモートコントロール受信回路を組み込むと、赤外線受光素子が光源の発光をも受光しやすくなる。ところが、蛍光ランプは、これを低温雰囲気中で点灯した場合、点灯初期に放電媒体のアルゴンによる赤外領域の発光スペクトルが相当な強度で発生するために、赤外線リモートコントロール信号受信器が上記スペクトルを受光して不動作となったり、誤動作を起こしたりするという不都合がある。そこで、特許文献１では、アルゴンスペクトルの大部分を遮断するように赤外線リモートコントロール信号の波長よりわずかに短い波長を含みこれより短い波長領域を遮断するとともに、赤外線リモートコントロール信号の波長を含みこれより長い波長領域を透過する光学特性を備えたロングパスフィルタを受光部の前面に設けている。また、特許文献１には、ロングパスフィルタに代えてバンドパスフィルタを設けることも開示している。
特開平０６−００５６３８号公報

ところが、特許文献１の場合、受光素子の前面に設けるロングパスフィルタやバンドパスフィルタといった光学フィルタは、高価な光学部品であるため、赤外線リモートコントロール信号受信器がコストアップになってしまうという問題がある。

本発明者は、蛍光ランプを制御するための赤外線リモートコントロール方式を電気回路の面から徹底的に調査、検討した結果、受光素子の電気出力から蛍光ランプの点灯周波数成分を除去することで、光学フィルタを用いることなしに低温雰囲気中における点灯初期に発生する強度の大きいアルゴン発光に起因する問題を解決できることを発見した。本発明は、この発見に基づいてなされたものである。

本発明は、光学フィルタを用いなくても、蛍光ランプの低温雰囲気中における点灯初期に発生するアルゴン発光による誤作動や不作動の問題のない蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置および赤外線リモートコントロール付き照明装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置は、蛍光ランプと；蛍光ランプを高周波で点灯する蛍光ランプ点灯装置と；赤外線リモートコントロール信号を受信するための赤外線受光手段、赤外線受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より高域側の減衰域に蛍光ランプの点灯周波数が含まれる電気的フィルタを備え、電気的フィルタを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成された赤外線リモートコントロール信号受信器と；搬送波を蛍光ランプ点灯装置の操作信号で変調して赤外線リモートコントロール信号を生成して投射する赤外線リモートコントロール信号発信器と；を具備していることを特徴としている。

本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。

＜蛍光ランプについて＞ 蛍光ランプは、その放電媒体にアルゴン（Ａｒ）を含んでいる。所望によりアルゴンに加えてネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）およびキセノン（Ｘｅ）からなる希ガスの１種または複数種を含んでいてもよい。また、安定点灯中の主発光物質として水銀（Ｈｇ）を含むことができる。

また、蛍光ランプは、上記放電媒体の他に気密容器、一対の電極および蛍光体層を備えている。しかし、蛍光ランプの種類（形状）、点灯方式、光源色、色温度および定格消費電力などの仕様については、既知の各種の仕様を適宜選択して使用することができる。また、気密容器の管径が２５．５ｍｍ以下、とりわけ２０ｍｍ以下、例えば１６．５ｍｍの蛍光ランプは、始動後のアルゴン発光が上記より径大の蛍光ランプに比較して多くなる傾向があるので、本発明が特に効果的である。

＜蛍光ランプ点灯装置について＞ 蛍光ランプ点灯装置は、蛍光ランプを高周波で点灯すればどのような構成であってもよい。例えば、交流電圧を整流して直流に変換し、所望により昇圧チョッパなどの直流−直流間変換回路を用いて所望の直流電圧を得た後に、直流−交流変換回路により高周波を発生させ、負荷回路を介して蛍光ランプを点灯するように構成する。

また、蛍光ランプ点灯装置が蛍光ランプを高周波点灯する際の点灯周波数は、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数より後述する電気的フィルタにより弁別可能な程度に高くなければならないが、数値的には特段限定されない。しかし、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数が３３、３６または３８ｋＨｚなどである場合には、点灯周波数は４０ｋＨｚ以上、好適には５０ｋＨｚ以上にするのがよい。また、加えて１５０ｋＨｚ以下であれば、放射ノイズおよびスイッチング損失などの点で望ましい。したがって、搬送波が上記の周波数である場合、蛍光ランプの点灯周波数は、４０〜１５０ｋＨｚの範囲内に設定するのがよい。また、好適には５０〜１５０ｋＨｚの範囲である。さらに、蛍光ランプの気密容器の外径が２５．５ｍｍ以下の細径の蛍光ランプの場合には、アルゴン発光が太管の蛍光ランプより顕著になるので、７０ｋＨｚ以上、好適には１５０ｋＨｚ以下の範囲が好適である。さらにまた、蛍光ランプの点灯周波数は、点灯中可変であることを許容する。例えば、周波数を変化させることによって蛍光ランプを調光点灯することができる。また、蛍光ランプを始動後の所定時間の間、点灯周波数をその後の周波数より高くすることができる。これにより、始動後の所定時間中にアルゴン発光が増加しても、赤外線リモートコントロール受信回路の誤作動や不作動の発生が一層低減する。なお、蛍光ランプ点灯装置がその整流化直流電源に昇圧チョッパを含む場合には、昇圧チョッパの直流電圧出力を変化させて蛍光ランプを調光点灯することができる。

＜赤外線リモートコントロール信号受信器について＞ 赤外線リモートコントロール信号受信器は、赤外線受光手段および電気的フィルタを備え、電気的フィルタを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成されている。

（赤外線受光手段について） 赤外線受光手段は、赤外線を選択的に受光する受光素子などの赤外線感知手段からなり、赤外線を受光したときに電気出力を生じる。また、赤外線受光手段は、光感知波長域が可視域および赤外域にわたる受光素子と赤外線を選択的に透過する光学フィルタとを組み合わせた手段であってもよい。さらに、受光手段が受光する赤外線は、実質的に赤外線リモートコントロール信号だけであることが望ましいが、蛍光ランプから放射される赤外線や太陽光などの外来赤外線ノイズを含んでいてもよい。なお、赤外線リモートコントロール信号には、搬送波を信号波で変調した形式の赤外線信号が用いられている。搬送としては、３３ｋＨｚ、３ｋＨｚまたは３８ｋＨｚなどの周波数が日本においては事実上標準化されているので、これらの周波数を用いるのが好ましい。しかし所望により、搬送波の周波数は、上記と異なる周波数を用いることができる。

（電気的フィルタについて） 電気的フィルタは、受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より高域側の減衰域に蛍光ランプの点灯周波数が含まれるフィルタ特性を有している。このようなフィルタ特性を満足する電気的フィルタとしては、帯域フィルタを用いることができる。帯域フィルタは、通過帯域の高域側と低域側とにそれぞれカットオフ周波数があり、通過帯域より低域および高域の周波数成分の電気信号をともに減衰させて通過を阻止する。なお、上記点灯周波数の最低値に対する電気的フィルタのゲインは、リモートコントロール信号の通過域に対するゲインよりも４０ｄＢ以上小さくなるように減衰域および減衰量が設定されていることが望ましい。

また、電気的フィルタは、それ単体で伝送回路内に挿入することができるが、所望により伝送回路内に配設される他の回路要素、例えばプリアンプなどに組み込むことが許容される。しかも、電気的フィルタおよびプリアンプなどをＩＣ化して、コンパクトで取り扱いの容易な回路部品として構成することもできる。

（判別・制御手段について） 電気的フィルタを通過した電気信号から赤外線リモートコントロール信号を判別して蛍光ランプ点灯装置を制御するために、判別・制御手段を用いることができる。判別・制御手段のうち、赤外線リモートコントロール信号中に含まれる操作信号を判別するための回路手段としては、例えば既知の復調回路を用いて構成するのがよい。また、判別・制御手段のうち、蛍光ランプ点灯装置を制御するための回路手段としては、判別した操作信号の内容に応じて蛍光ランプ点灯装置の制御回路を制御するように構成するのがよい。なお、蛍光ランプ点灯装置の高周波発生回路すなわち直流−交流変換回路や直流変換回路などを制御することで、蛍光ランプの点滅や調光などを行うことができる。

＜赤外線リモートコントロール信号送信器について＞ 赤外線リモートコントロール信号送信器は、赤外線リモートコントロール信号を赤外線リモートコントロール信号受信器の赤外線受光手段に向けて投射する手段である。そして、赤外線リモートコントロール信号を生成するために、リモートコントロール信号発生回路、搬送波発生回路、変調回路および発光ダイオードなどからなる赤外線発生手段などを備えている。また、赤外線リモートコントロール信号送信器は、蛍光ランプ点灯装置を制御するための専用として構成されていてもよいし、その他の機器、例えばテレビジョン受像機やオーディオシステムなどの制御をも行える汎用化されたものであってもよい。

＜本発明の作用について＞ 本発明においては、赤外線リモートコントロール信号と、蛍光ランプから発生する赤外線すなわち蛍光ランプ赤外線成分とを赤外線受光手段が同時に受光したとしても、赤外線受光手段の電気出力の伝送路中に挿入された電気的フィルタが当該電気出力中に含まれる周波数成分に応じて通過したり、減衰したりする。すなわち、赤外線リモートコントロール信号は、その搬送波の周波数が電気的フィルタの通過域に含まれているので、電気フィルタを通過する。これに対して、蛍光ランプ赤外線成分に基づく電気出力は、蛍光ランプの点灯周波数に応じて変化する。点灯周波数は、電気的フィルタの減衰域に含まれているので、減衰して阻止され、電気的フィルタを通過することができない。

以上のように赤外線リモートコントロール信号に対応する電気信号のみが電気的フィルタ通過して判別され、蛍光ランプ点灯装置を所要に、しかも確実に制御するので、蛍光ランプが低温雰囲気中で始動したときに発生しやすいアルゴンスペクトルの強度の大きい赤外線を受光したときであっても、赤外線リモートコントロール信号受信器が誤作動をしたり、不作動になったりするような不具合の発生が回避される。

また、本発明においては、赤外線リモートコントロール信号受信器の受光手段の前に赤外線をリモートコントロール信号成分とノイズ成分とに分離するための高価な光学フィルタを配設する必要がないので、その分蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール方式を安価にすることもできる。しかし、所望により可視光と赤外光とを分離するためなどの光学フィルタを併用することも許容される。

請求項２の発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置は、蛍光ランプと；蛍光ランプを高周波で点灯するとともに蛍光ランプが始動してから所定期間中は安定点灯時における点灯周波数より高い点灯周波数で蛍光ランプを付勢する蛍光ランプ点灯装置と；赤外線リモートコントロール信号を受信するための受光手段、受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より高域側の減衰域に蛍光ランプを点灯する周波数が含まれる電気的なフィルタを備え、フィルタを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成された赤外線リモートコントロール信号受信器と；搬送波を蛍光ランプ点灯装置の操作信号で変調して赤外線リモートコントロール信号を生成して投射する赤外線リモートコントロール信号送信器と；を具備していることを特徴としている。

本発明において、「所定期間」とは、始動後からアルゴンスペクトルが特に強く発光し得る期間の少なくとも一部を含むものとし、安定するまでの期間の全部および前半側の一部のいずれであってもよい。なお、好適には３〜１０分間である。また、「安定点灯時」とは、光出力がほぼ一定になる点灯状態をいい、換言すれば通常点灯時である。さらに、所定期間中の点灯周波数は、安定点灯時の点灯周波数より高ければよく、したがって数値的に限定されない。なお、好適には７０ｋＨｚ以上である。所定期間中の高い点灯周波数への変化は、周囲温度の如何にかかわず常に実行されるように構成することができる。しかし、所望により、周囲温度が低いとき、例えば周囲温度が１０℃以下のときにのみ点灯周波数が高くなるように周囲温度検知手段を付設して、自動的に蛍光ランプ点灯装置が制御されて点灯周波数の切り換えが行われる構成を採用することができる。

本発明は、蛍光ランプ点灯装置が点灯初期の所定時間の間、蛍光ランプの点灯周波数を安定点灯時におけるそれより高くするように構成されている点で請求項１の発明とは異なる。すなわち、蛍光ランプは、点灯する前には周囲の温度、例えば室温まで冷却していて、点灯を開始すると、放電やフィラメント電極による発生した熱によって加熱されて徐々に温度が高くなる。蛍光ランプが冷却した状態、特に低温雰囲気中で始動すると、点灯初期にアルゴンスペクトルの強度が比較的大きくなるが、蛍光ランプの温度上昇とともにアルゴンの発光は低減する。なお、蛍光ランプの周囲が低温時、例えば１０℃以下のときには特にアルゴンスペクトルが強くなる傾向がある。アルゴンのスペクトルには、赤外線が多く含まれているので、赤外線リモートコントロール信号受信器が誤作動や不作動を起こしやすくなるのは前述のとおりである。

本発明者は、蛍光ランプのアルゴン発光強度が点灯周波数に応じて変化することを発見した。すなわち、点灯周波数が高くなるにしたがってアルゴン発光強度が低下するのである。本発明は、上記発見に基づいてなされたもので、アルゴンスペクトルが強くなる始動後の所定時間の間、蛍光ランプ点灯装置を制御して点灯周波数が高くなるように構成されている。これにより、点灯周波数が一定のときに比較して、点灯初期の所定時間の間に発生する蛍光ランプのアルゴン発光強度が低下する。したがって、赤外線リモートコントロール信号受信器の誤作動や不作動がより一層生じにくくなる。

また、蛍光ランプから放射されるアルゴンスペクトルの赤外線成分が点灯周波数で変化するので、本発明において電気的フィルタがカットオフ周波数より高域になるにしたがって減衰が大きくなるように構成されている場合、アルゴンスペクトルの赤外線成分が電気的フィルタによってより多く減衰されることになる。したがって、赤外線リモートコントロール信号受信器の誤作動や不作動が上記理由に加えて、より一層生じにくくなる。

さらに、限流素子としてインダクタを用いる遅相形の蛍光ランプ点灯装置の場合、点灯周波数が高くなるにしたがって限流用のインダクタのインピーダンスが大きくなるために、放電ランプに供給される高周波電力が低減する。このため、蛍光ランプの光出力も低下し、これに伴って赤外線出力も低下する。したがって、点灯周波数が高くなることによって減衰が増大するのに加えて、蛍光ランプ点灯装置の構成によっては赤外線出力も低下するので、より一層赤外線リモートコントロール信号受信器が誤作動したり、不作動になったりしにくくなる。

請求項３の発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置は、蛍光ランプと；蛍光ランプを高周波で点灯するとともに始動後の所定時間は蛍光ランプを相対的に高出力状態で点灯させる蛍光ランプ点灯装置と；赤外線リモートコントロール信号を受信するための受光手段、受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より高域側の減衰域に蛍光ランプを点灯する周波数が含まれる電気的フィルタを備え、電気的フィルタを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成された赤外線リモートコントロール信号受信器と；搬送波を蛍光ランプ点灯装置の操作信号で変調して赤外線リモートコントロール信号を生成して投射する赤外線リモートコントロール信号送信器と；を具備していることを特徴としている。

本発明において、「始動後の所定時間」とは、請求項２の発明におけるのと同様に、始動後からアルゴンスペクトルが特に強く発光し得る期間の少なくとも一部を含むものとし、安定するまでの期間の全部および前半側の一部のいずれであってもよい。なお、好適には３〜１０分間である。また、「相対的に高出力状態」とは、安定点灯時すなわち通常点灯より蛍光ランプに投入される高周波電力が多い状態をいう。蛍光ランプに投入される高周波電力を増大させるための手段は特段限定されないが、例えば蛍光ランプ点灯装置の直流−交流変換回路に対する直流入力電圧を高くすることにより行うことができる。このためには、直流−交流変換回路の前段に直流−直流変換回路、例えば昇圧チョッパを配設するのがよい。昇圧チョッパを用いることにより、直流−交流変換回路の作動によって決定される点灯周波数に関係なく高周波電圧を所望値に調節することができる。

本発明において、請求項２の発明における特徴的な構成、すなわち始動後の所定時間の間点灯周波数を安定点灯時における周波数より高くするという構成を採用することにより、より一層効果的になる。すなわち、点灯周波数を安定点灯時における周波数より高くすることにより、遅相形の蛍光ランプ点灯装置の場合、点灯周波数が高くなるにしたがって高周波出力電圧が低下するが、この間蛍光ランプを相対的に高出力状態で点灯させることによって、高周波出力電圧が低下分の全部または一部を補うことができる。したがって、始動直後から光出力を一定化することもできる。

本発明においては、始動後の所定時間の間蛍光ランプに投入される高周波電力が増大されることにより、蛍光ランプが高出力点灯するので、蛍光ランプの温度上昇が早まる。このため、始動後のアルゴンスペクトルに含まれる赤外線放射が多くなる期間が短縮される。赤外線放射が多くなる期間は、既に説明したように赤外線リモートコントロール信号受信器が誤作動や不作動になりやすいので、このような赤外線リモートコントロール信号受信器が不安定になりやすい期間が短縮されることは好ましいことである。

請求項４の発明の赤外線リモートコントロール付き照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体内に長手方向が隣接して並列配置された対をなす複数の直管形蛍光ランプと；隣接する電極が互いに逆極性になるように直管形蛍光ランプを付勢して複数の直管形蛍光ランプを高周波で点灯する蛍光ランプ点灯装置と；赤外線リモートコントロール信号を受信するための受光手段、受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より高域側の減衰域に蛍光ランプを点灯する周波数が含まれる電気的フィルタを備え、電気的フィルタを通過した信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成されているとともに照明装置本体に配設された赤外線リモートコントロール信号受信器と；を具備していることを特徴としている。

本発明において、「照明装置」とは、請求項１ないし３に規定する蛍光ランプの発光を利用する装置の全てを包含する広い概念であり、例えば照明器具、標識灯、表示灯および広告灯などを含む。また、「照明装置本体」とは、照明装置から蛍光ランプ、放電ランプ点灯装置および赤外線リモートコントロール信号受信器を除いた残余の部分をいう。照明装置は、蛍光ランプが例えば透光性グローブやセードのような部材によって閉じられた空間内において点灯する構成であることを許容する。しかし、外部に開放された状態で点灯するような構成であってもよい。さらに、蛍光ランプ点灯装置のうち、蛍光ランプは照明装置本体に配置するのがよいが、その他の構成部分は照明装置本体から離間した位置に配置して、それらの間を配線により接続するように構成することができる。

本発明において、「隣接する電極が互いに逆極性になる」とは、以下のとおりである。すなわち、蛍光ランプが交流点灯する場合、交流電圧の一方の極性期間中、一対の電極は、その一方が陰極として作用し、他方が陽極として作用する。そして、交流電圧の極性が反転すると、上記一方の電極が陽極になり、他方が陰極となる。つまり、一対の電極は、交流電圧の極性の反転ごとに陰極および陽極が交互に入れ替わる。したがって、隣接する電極が互いに逆極性になるとは、交流電圧のいずれの極性期間であっても、隣接する対をなす蛍光ランプの近接して対向する対をなす電極の一方が陰極として作用しているとき他方の電極が陽極として作用する関係になるこという。

また、複数の蛍光ランプは、単一の蛍光ランプ点灯装置に対して並列接続および直列接続のいずれの形態で接続してもよい。また、複数の蛍光ランプを複数の蛍光ランプ点灯装置で付勢するような態様であっても、複数の蛍光ランプ点灯装置が同期して運転されるのであれば、差し支えない。

一方、アルゴンの発光は、交流点灯の場合、その発光強度が点灯周波数に等しい周波数で周期的に変動する。しかも、蛍光ランプの陰極側と陽極側とでは、その発光強度の変動の位相がほぼ１８０°ずれている。したがって、蛍光ランプの陰極側におけるアルゴン発光の周期的変動と陽極側における同様の周期的変動とが近接位置で発生すれば、蛍光ランプの周囲においては、点灯周波数の２倍の周波数でアルゴン発光が感知されることになる。

本発明は、上述の現象を利用することにより、赤外線受光手段に感知されるアルゴン発光の周波数が点灯周波数の２倍に高まる。このため、電気的フィルタにおけるアルゴン発光による電気出力を減衰させやすくる。なお、本発明の実施に際しては、請求項１ないし３における特徴的な構成部分を所望に応じて適宜選択して付設することができる。

請求項１の発明によれば、赤外線受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より高域側の減衰域に蛍光ランプの点灯周波数が含まれる電気的フィルタを備えていることにより、光学フィルタを用いなくても、蛍光ランプの低温雰囲気中における点灯初期のアルゴン発光による誤作動や不作動の問題のない蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を提供することができる。

請求項２の発明によれば、加えて蛍光ランプ点灯装置が蛍光ランプが始動してから所定期間中は安定点灯時における点灯周波数より高い点灯周波数で蛍光ランプを付勢することにより、請求項１の発明による効果に加えて蛍光ランプから放射されるアルゴン発光の強度が低減するので、より一層赤外線リモートコントロール受信回路が誤作動したり、不作動になったりしにくくなる蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を提供することができる。

請求項３の発明によれば、加えて蛍光ランプ点灯装置が始動後の所定時間は蛍光ランプを相対的に高出力状態で点灯させることにより、蛍光ランプの温度上昇が早まり、始動後のアルゴンスペクトルに含まれる赤外線放射が多くなる期間が短縮される蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を提供することができる。

請求項４の発明によれば、蛍光ランプ点灯装置が隣接する電極が互いに逆極性になるように直管形蛍光ランプを付勢することにより、請求項１の発明の効果に加えて赤外線受光手段に感知されるアルゴン発光強度の変化する周波数が点灯周波数の２倍に高まるために、電気的フィルタによる減衰が容易になる赤外線リモートコントロール付き照明装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１ないし図３は、本発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を実施するための第１の形態を示し、図１は回路構成を示す回路ブロック図、図２は電気的フィルタのフィルタ特性を示すグラフ、図３は蛍光ランプの低温雰囲気中における点灯初期にアルゴン発光が生じているときのランプ電流およびアルゴン発光の波形図である。

図１において、本形態の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール方式は、蛍光ランプＦＬ、蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣ、赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲおよび赤外線リモートコントロール信号送信器ＩＲＴからなる。

蛍光ランプＦＬは、気密容器１、気密容器１の両端内部に封装された一対の熱陰極形の電極２、２、いずれも図示しない蛍光体層および放電媒体などを備えている。放電媒体は、主発光物質が水銀蒸気、始動ガスおよび緩衝ガスとしてアルゴンが気密容器１の内部に低圧封入されている。

蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣは、整流化直流電源、インバータおよび負荷回路ＬＣを含み、その入力端が商用交流電源ＡＣに接続し、出力端に蛍光ランプＦＬを接続する。整流化直流電源は、低周波交流電圧を整流、平滑化してインバータに直流電圧を供給する。インバータは、直流電圧を高周波でスイッチングして高周波を発生する。負荷回路ＬＣは、インダクタＬ１およびコンデンサＣ１の直列共振回路を含み、インバータの出力端間に接続している。そして、コンデンサＣ１に並列に蛍光ランプＦＬを接続するとともに、一対の電極２、２がコンデンサＣ１に直列に接続して電極加熱回路を形成している。

赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲは、赤外線受光手段ＩＳ、電気的フィルタＦおよび判別・制御手段ＤＣＣを含んで構成されている。赤外線受光手段ＩＳは、そこに入射する赤外線を感知して電気出力を発生する。電気的フィルタＦは、赤外線受光手段ＩＳから判別・制御手段ＤＣＣへの伝送路に挿入されていて、蛍光ランプＦＬが放射するアルゴン発光に含まれる赤外線の電気出力を、赤外線受光手段ＩＳの電気出力中から除外する。本形態において、電気的フィルタＦは、図２に示すフィルタ特性を有する帯域フィルタからなる。すなわち、帯域フィルタは、異なる２つのカットオフ周波数ｆｃ１、ｆｃ２を有していて、２つのカットオフ周波数ｆｃ１、ｆｃ２の中間の周波数帯が通過域であり、カットオフ周波数ｆｃ１より低域側の周波数成分と、カットオフ周波数ｆｃ２より高域側の周波数成分とがそれぞれ減衰するように構成されている。また、帯域フィルタは、そのフィルタ特性が、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数が通過域内に位置するように設定される。そして、蛍光ランプＦＬの点灯周波数が電気的フィルタＦの高域側のカットオフ周波数ｆｃ２より高域側に位置するように蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣが設定される。判別・制御手段ＤＣＣは、電気的フィルタＦを通過した電気出力を復調して搬送波を除去し、赤外線リモートコントロール信号中に含まれる操作信号を解読して、蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣのランプ制御手段ＬＣＣを所要に制御する。

赤外線リモートコントロール信号送信器ＩＲＴは、赤外線発光素子ＬＥおよびリモートコントロール信号発生回路ＲＳＧを備え、操作信号に対応した赤外線リモートコントロール信号を形成して、これを赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲの赤外線受光手段ＩＳへ向けて投射できるように構成されている。すなわち、赤外線発光素子ＬＳは、赤外線発光ダイオードのような発光素子からなる。リモートコントロール信号発生回路ＲＳＧは、リモートコントロール信号発振器、搬送波発振器、変調器および増幅器などからなる。リモート信号発振器は、選択された操作信号に対応した信号波を発生する。搬送波発振器は、搬送波を発生する。変調器は、搬送波を信号波で変調してリモートコントロール信号を形成する。増幅器は、必要に応じて採用され、リモートコントロール信号を増幅して、赤外線発光素子ＬＥに供給する。形成されたリモートコントロール信号が赤外線発光素子に供給されると、赤外線発光素子ＬＥが作動して赤外線リモートコントロール信号が放射される。

次に、図３を参照してアルゴン発光について説明する。図３は、ＦＨＣ３４形環形蛍光ランプを−２℃の雰囲気中で５０ｋＨｚで点灯した際の初期における発光をアルゴン基線の一つであるところの８４８．５ｎｍの光を透過する単色光学フィルタを前面に装着した光電子増倍管で測定するとともに、同期してランプ電流波形を測定して得た波形図である。図において、横軸は１目盛が１０μｓの時間を、縦軸はランプ電流の１目盛が２Ａ、アルゴン発光強度が相対値を、それぞれ示す。図から理解できるように、上記の点灯状態においては、アルゴン発光が顕著に発生している。

そうして、本形態によれば、蛍光ランプＦＬが低温雰囲気中におけるアルゴン発光が顕著に発生していても、赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲが誤作動したり、不作動になったりしないばかりでなく、太陽光などの外来ノイズ光に対しても安定し、しかも確実に作動した。

図４および図５は、本発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を実施するための第３の形態を示し、図４は回路構成を示す回路ブロック図、図５はプリアンプに組み込まれている電気的フィルタのフィルタ特性を示すグラフである。なお、図４において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本形態においては、蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣの整流化直流電源に昇圧チョッパＢＵＣを含み、インバータＩＮＶがハーフブリッジ形インバータからなる。また、赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲは、その電気的フィルタＦがＩＣ化されたプリアンプＰＡ内に組み込まれている。

すなわち、昇圧チョッパＢＵＣは、インダクタＬ２、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤおよび平滑コンデンサＣ２が図４に示すように接続することにより構成されていて、インバータＩＮＶに供給する直流電圧を昇圧するとともに、平滑化する。そして、昇圧チョッパＢＵＣを制御して、インバータＩＮＶの入力電圧を調整または調節することによって、高周波電圧を一定にすることで、蛍光ランプＦＬの光出力を一定にしたり、高周波電圧を変化させることで、蛍光ランプＦＬを調光したりすることができる。

インバータＩＮＶは、入力端間に直列接続した一対のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３、駆動回路ＧＤＣおよびランプ制御回路ＩＣＣからなる。駆動回路ＧＤＣは、一対のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を交互に駆動する。ランプ制御回路ＩＣＣは、昇圧チョッパＢＵＣを制御して蛍光ランプＦＬの点滅および調光を制御する。このような制御のために、ランプ制御回路ＬＣＣは、蛍光ランプＦＬのランプ電流およびランプ電圧などの検出信号に基づいて帰還制御を行うとともに、赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲにより制御される。なお、負荷回路ＬＣは、その直列共振回路に直流カットコンデンサＣ３が直列に挿入されている。

赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲは、その電気的フィルタＦを赤外線リモートコントロール用のプリアンプＰＡ（日本電気（株）製、μPC2800形）中に組み込んでいる。このプリアンプＰＡに組み込まれた電気的フィルタＦのフィルタの代表特性は、図５（図において、横軸は周波数(ｋＨｚ)を、縦軸はゲイン（ｄＢ）を、それぞれ示す。）に示すように周波数３８ｋＨｚの電気出力を最高で約８０ｄＢのゲインで通過させ、かつ、増幅し、約３６〜４０ｋＨｚの周波数範囲では７０ｄＢ以上のゲインが得られる。これに対して、約４８〜４９ｋＨｚの範囲で約３０ｄＢ以下の最低のゲインとなっている。そうして、ゲインの最高と最低の間では４０ｄＢ以上の差が得られる。

したがって、上記のプリアンプを用いることによって、赤外線リモートコントロール信号のみを選択的に通過して、アルゴン発光中の赤外線を遮断するのが容易になる。

図６ないし図８は、本発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を実施するための第４の形態を示し、図６は点灯周波数とアルゴン発光強度の関係を示すグラフ、図７および図８は点灯周波数が異なる場合におけるランプ電流およびアルゴン発光強度を示す波形図である。図７および図８において、横軸は１目盛が１０μｓの時間を、縦軸はランプ電流の１目盛が０．５Ａ、アルゴン発光強度が相対値を、それぞれ示す。本形態は、図４に示す構成に加えて、蛍光ランプＦＬが始動してから所定時間の間の点灯周波数を安定時の点灯周波数より高くするように構成している。

蛍光ランプ点灯装置においては、図６に示すように、点灯周波数が高くなるにしたがって低温雰囲気中においての始動時に発生するアルゴン発光の強度が低減する。図７は、点灯周波数が５０ｋＨｚのときのランプ電流（上側）とアルゴン発光強度（下側）の波形図である。また、図８は、点灯周波数が１４０ｋＨｚである以外は点灯条件が同じの場合の波形図である。両図を比較対照して明らかなように、点灯周波数が高い方のアルゴン発光強度が小さい。いずれもランプ電流の実効値は３７０ｍＡである。

本形態においては、上記のように構成していることにより、赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲに入射するアルゴン発光による赤外線の強度が低減する。その結果、アルゴン発光による赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲの誤作動や不作動が一層少なくなる。

次に、本発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を実施するための第４の形態を説明する。本形態は、図４に示す構成に加えて、蛍光ランプＦＬが始動してから所定時間の間、蛍光ランプを相対的に高出力状態で点灯させるように構成している。

本形態によれば、始動後一定出力状態で点灯する場合より蛍光ランプの温度上昇が早くなるので、低温雰囲気中で始動したとしても、アルゴン発光が行われる時間を短縮できる。 図９は、本発明の赤外線リモートコントロール付き照明装置を実施するための一形態としての赤外線リモートコントロール付き照明器具を示す回路図である。なお、図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本形態において、赤外線リモートコントロール付き照明器具は、照明器具本体１１、対をなす複数の直管形蛍光ランプＦＬ、蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣおよび赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲを具備している。

照明器具本体１１は、赤外線リモートコントロール付き照明器具から蛍光ランプＦＬ、蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣおよび赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲを除外した残余の部分を意味している。そして、例えばシャーシ、ランプソケット、反射板およびグローブなどの制光部材などを含んでいる。

対をなす複数、例えば２灯の直管形蛍光ランプＦＬは、直列接続している。そして、その長手方向が隣接するように照明器具本体１１のシャーシに配置される。また、対をなす蛍光ランプＦＬの両端の電極は、互いに逆極性同士が近接した状態になるように並列配置されているとともに、ランプソケットに接続して照明器具本体１１に支持されている。

蛍光ランプ点灯装置ＬＯＣは、照明器具本体１のシャーシに取り付けられている。そして、その入力端が低周波交流電源ＡＣに接続し、高周波出力端がランプソケットを経由して蛍光ランプＦＬに接続する。

赤外線リモートコントロール信号受信器ＩＲＲは、図１または図４に示す形態におけるのと同様な構成であることを許容するが、照明器具本体に取り付けられている。そして、蛍光ランプＦＬから放射される光が赤外線受光手段ＩＳに入射しにくくなるように遮光体製のケースに収容されているが、照明器具の外部から操作される図示しない赤外線リモートコントロール信号送信器から投射される赤外線リモートコントロール信号を受光しやすいように配置されている。

本発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を実施するための第１の形態における回路構成を示す回路ブロック図 同じく電気的フィルタのフィルタ特性を示すグラフ 同じく蛍光ランプの点灯初期にアルゴン発光が生じているときのランプ電流およびアルゴン発光の波形図 本発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を実施するための第３の形態における回路構成を示す回路ブロック図 同じくプリアンプに組み込まれている電気的フィルタのフィルタ特性を示すグラフ 本発明の蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置を実施するための第４の形態における点灯周波数とアルゴン発光強度の関係を示すグラフ 同じく点灯周波数が５０ｋＨｚの場合におけるランプ電流およびアルゴン発光強度を示す波形図 同じく点灯周波数が１４０ｋＨｚの場合におけるランプ電流およびアルゴン発光強度を示す波形図 本発明の赤外線リモートコントロール付き照明装置を実施するための一形態としての赤外線リモートコントロール付き照明器具を示す回路図

符号の説明

ＢＵＣ…昇圧チョッパ、ＤＣＣ…判別・制御手段、Ｆ…電気的フィルタ、ＦＬ…蛍光ランプ、ＧＤＣ…駆動回路、ＩＮＶ…インバータ、ＩＲＲ…赤外線リモートコントロール信号受信器、ＩＲＴ…赤外線リモートコントロール信号送信器、ＩＲＴ…赤外線受光手段、ＬＣＣ…ランプ制御回路、ＬＣ…負荷回路、ＬＯＣ…蛍光ランプ点灯装置、ＰＡ…プリアンプ

Claims (4)

1. 蛍光ランプと；
   蛍光ランプを高周波で点灯する蛍光ランプ点灯装置と；
   赤外線リモートコントロール信号を受信するための赤外線受光手段、赤外線受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より周波数が高い減衰域に蛍光ランプの点灯周波数が含まれる電気的フィルタを備え、電気的フィルタを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成された赤外線リモートコントロール信号受信器と；
   搬送波を蛍光ランプ点灯装置の操作信号で変調して赤外線リモートコントロール信号を生成して投射する赤外線リモートコントロール信号送信器と；
   を具備していることを特徴とする蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置。
2. 蛍光ランプと；
   蛍光ランプを高周波で点灯するとともに蛍光ランプが始動してから所定期間中は安定点灯時における点灯周波数より高い点灯周波数で蛍光ランプを付勢する蛍光ランプ点灯装置と；
   赤外線リモートコントロール信号を受信するための赤外線受光手段、赤外線受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より周波数が高い減衰域に蛍光ランプの点灯周波数が含まれる電気的フィルタを備え、電気的フィルタを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成された赤外線リモートコントロール信号受信器と；
   搬送波を蛍光ランプ点灯装置の操作信号で変調して赤外線リモートコントロール信号を生成して投射する赤外線リモートコントロール信号送信器と；
   を具備していることを特徴とする蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置。
3. 蛍光ランプと；
   蛍光ランプを高周波で点灯するとともに始動後の所定時間は蛍光ランプを相対的に高出力状態で点灯させる蛍光ランプ点灯装置と；
   赤外線リモートコントロール信号を受信するための赤外線受光手段、赤外線受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より周波数が高い減衰域に蛍光ランプの点灯周波数が含まれる電気的フィルタを備え、電気的フィルタを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成された赤外線リモートコントロール信号受信器と；
   搬送波を蛍光ランプ点灯装置の操作信号で変調して赤外線リモートコントロール信号を生成して投射する赤外線リモートコントロール信号送信器と；
   を具備していることを特徴とする蛍光ランプ用赤外線リモートコントロール装置。
4. 照明装置本体と；
   照明装置本体内に長手方向が隣接して並列配置された対をなす複数の直管形蛍光ランプと；
   隣接する電極が互いに逆極性になるように直管形蛍光ランプを付勢して複数の直管形蛍光ランプを高周波で点灯する蛍光ランプ点灯装置と；
   赤外線リモートコントロール信号を受信するための赤外線受光手段、赤外線受光手段の電気出力が伝送される回路内に挿入されていて、赤外線リモートコントロール信号の搬送波の周波数を通過域に含み、かつ、通過域より周波数が高い減衰域に蛍光ランプの点灯周波数が含まれる電気的フィルタを備え、電気的フィルタを通過した電気信号に基づいて赤外線リモートコントロール信号を判別して、蛍光ランプ点灯装置を制御するように構成されているとともに照明装置本体に配設された赤外線リモートコントロール信号受信器と；
   を具備していることを特徴とする赤外線リモートコントロール付き照明装置。

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