JP3873577B2 - Discharge lamp lighting device and lighting apparatus using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置およびそれを用いる照明器具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、放電灯点灯装置を用いた照明器具が提供されており、特に省エネや演出などの用途に広く用いられていた。また放電灯点灯装置としては、放電灯の光出力が一定のものだけではなく、調光レベルが段階的に切り替えられる段調光機能を有するものや、調光レベルを連続的に変化させる連続調光機能を有するものや、時間経過に応じて発生する放電灯の光束減退を補正する光束補正機能を有するものなど、用途に応じた機能を有する放電灯点灯装置が提供されていた。
【0003】
ところで、図13は連続調光機能を有する放電灯点灯装置の回路図であり、この放電灯点灯装置はインバータ回路を用いたものを採用している。すなわち、交流電源ACを全波整流するダイオードブリッジよりなる整流器DB1を備え、整流器DB1の直流出力端間にはインダクタL1を介してMOSFETよりなるスイッチング素子Q3が接続される。さらに、スイッチング素子Q3の両端間にはダイオードD1と平滑コンデンサC1との直列回路が接続され、この平滑コンデンサC1を電源としてインバータ回路2が駆動されるようになっている。ここに、インダクタL1、スイッチング素子Q3、ダイオードD1及び平滑コンデンサC1から所謂昇圧チョッパ回路1が構成される。
【0004】
インバータ回路2は、平滑コンデンサC1の両端間に接続されたMOSFETからなる一対のスイッチング素子Q1,Q2の直列回路を備え、ローサイドのスイッチング素子Q2の両端間に、直流カット用のコンデンサC2と共振用のインダクタL2と放電灯Laとの直列回路が接続された構成を有している。また、放電灯Laの両フィラメント電極の非電源側端間には、インダクタL2とともに共振回路を構成するコンデンサC3が接続される。ここで、スイッチング素子Q1〜Q3はインバータ制御部11によってオン/オフが制御されており、スイッチング素子Q1,Q2は高周波で交互にオン/オフされる。
【0005】
インバータ回路2の動作は周知のものであって、昇圧チョッパ回路1により整流器DB1の出力電圧を昇圧し、スイッチング素子Q1,Q2を交互にオン/オフさせることによって、放電灯Laに交番電流が供給される。ここで、放電灯Laへの給電経路にはインダクタL2及びコンデンサC3が存在するので、スイッチング素子Q1,Q2のオン/オフの周期(すなわち、インバータ回路2の動作周波数)と、インダクタL2及びコンデンサC3などから構成される共振回路の共振周波数との関係によって放電灯Laに供給するエネルギを調節することができる。
【0006】
ここで、調光信号入力端子CN1a,CN1b間には調光器30が接続されており、調光器30から0〜10Vの直流電圧信号よりなる調光信号が入力される。この調光信号はV/F変換部12でV/F変換され、インバータ制御部11が調光信号の電圧値に応じた動作周波数でスイッチング素子Q1,Q2をオン/オフすることにより、放電灯Laに供給するエネルギを変化させて、放電灯Laを調光点灯する。
【0007】
また、整流器DB1の交流入力端子間には抵抗R1,R2の直列回路が接続されており、交流電源ACの交流電圧は抵抗R1,R2で分圧され、ダイオードブリッジよりなる整流器DB2で整流された後、平滑コンデンサC4により平滑される。そして、平滑コンデンサC4の両端電圧を3端子レギュレータRG1により定電圧化した電圧VCCが、インバータ制御部11及びV/F変換部12などから構成される制御部10に動作電圧として供給される。
【0008】
ところで、上述した放電灯点灯装置は連続調光機能を有しているが、放電灯点灯装置としては段調光機能を有するものも提供されており、図14に段調光機能を有する放電灯点灯装置の回路図を示す。尚、放電灯点灯装置の基本的な構成は上述した図13の放電灯点灯装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0009】
本回路では、段調光入力端子CN2a,CN2b間にスイッチSW1を接続しており、スイッチSW1のオン/オフに応じて放電灯Laの調光レベルを段階的に変化させるようになっている。ここで、3端子レギュレータRG1の出力端子間には抵抗R3,R4の直列回路を接続しており、抵抗R3,R4の接続点を段調光入力端子CN2aに接続している。また、段調光入力端子CN2bと回路のグランドとの間には抵抗R17,R18の直列回路を接続しており、抵抗R17,R18の接続点の電圧をV/F変換部12に入力している。
【0010】
ここで、抵抗R17,R18の接続点の電圧V1はV/F変換部12でV/F変換され、インバータ制御部11は電圧V1の電圧値に応じた動作周波数でスイッチング素子Q1,Q2をオン/オフさせることにより、放電灯Laに供給するエネルギを段階的に変化させて、放電灯Laを段調光点灯する。すなわち、スイッチSW1がオフの場合は電圧V1が0Vであるので、インバータ制御部11は放電灯Laを全点灯状態で点灯させる。一方、スイッチSW1がオンの場合、電圧V1は電圧VCCを抵抗R3,R4,R17,R18で分圧した電圧となり、この電圧に応じた動作周波数でスイッチング素子Q1,Q2がオン/オフされ、放電灯Laが調光点灯する。
【0011】
ところで、放電灯点灯装置としては初期照度補正機能を有するものも提供されており、図15に初期照度補正機能を有する放電灯点灯装置の回路図を示す。尚、放電灯点灯装置の基本的な構成は上述した図13の放電灯点灯装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0012】
本回路では、照度補正部20からの補正信号に応じてインバータ制御部11がスイッチング素子Q1,Q2の動作周波数を変化させており、放電灯Laに供給する電力を変化させて、放電灯Laの光出力を略一定に制御している。
【0013】
照度補正部20はマイクロコンピュータにより構成され、平滑コンデンサC4の両端電圧が規定電圧以上である期間を計時する点灯時間タイマ21と、点灯時間タイマ21による計時時間を読み書きすると共に照度補正部20において用いる補正用テーブルを格納したEEPROMからなる不揮発性メモリ22とが設けられている。補正用テーブルは放電灯Laの使用時間と補正用の調光比とを対応付けたテーブルであって、照度補正部20に設けた調光比設定部23において点灯時間タイマ21により計時された使用時間を用いて不揮発性メモリ22から調光比を読み出すことで、放電灯Laの光出力を略一定に保つための調光比を決定することができる。調光比設定部23により決定した調光比は調光信号生成部24に与えられ、インバータ制御部11に与える調光信号が生成される。ここにおいて、制御部10及び照度補正部20の電源は、平滑コンデンサC4の両端電圧を定電圧化する3端子レギュレータRG1より供給される。
【0014】
しかして、図16に示すように電源投入(図16のS1)の直後に点灯時間タイマ21の初期設定処理(図16のS2)が行われて、点灯時間タイマ21が不揮発性メモリ22に書き込まれている点灯時間(つまり使用時間)を読み出す。こうして点灯時間タイマ21に点灯時間がセットされると、調光比設定部23が点灯時間タイマ21から点灯時間を読み出し(図16のS4)、読み出した使用時間に基づいて放電灯Laから所定の光出力が得られるように調光比を決定し(図16のS5)、その調光比に応じた調光信号を調光信号生成部24が出力する(図16のS6)。インバータ制御部11は、この調光信号に従ってインバータ回路2の動作周波数を変化させ、放電灯Laへの供給電力を調節する。次に、点灯時間タイマ21は点灯時間(つまり使用時間)を計時し(図16のS7)、計時後の点灯時間を不揮発性メモリ22に格納する(図16のS8)。以後は、不揮発性メモリ22からの点灯時間の読み出し及び調光制御と、不揮発性メモリ22への点灯時間の書き込みとを繰り返すのである。
【0015】
ところで、照度補正部20には、点灯時間タイマ21や不揮発性メモリ22の点灯時間をリセットするためのリセット制御部25が設けられており、リセット制御部25に接続されたリセットスイッチSW2を操作することにより、点灯時間をリセットすることができる。ここで、リセットスイッチSW2の両端にはリセット制御部25によって、たとえば5Vの電圧が印加されており(リセットスイッチSW2には図示しない抵抗が直列接続される)、リセットスイッチSW2がオンになるとリセット制御部25への入力電圧が引き下げられ点灯時間タイマ21と不揮発性メモリ22の点灯時間をリセットするようになっている。しかして、図16に示すように、リセットスイッチSW2の操作によるリセット信号がリセット制御部25に入力されると(図16のS3)、点灯時間タイマ21および不揮発性メモリ22における点灯時間がリセットされるのである(図16のS9)。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の放電灯点灯装置では、連続調光機能を有するものと、段調光機能を有するものと、初期照度補正機能を有するものとが別々に設けられているので、例えば商業ビルディングのテナントのように使用者が代わったり、省エネ対策や演出効果などの仕様が変更された場合には、放電灯点灯装置を所望の機能を有するものに変更しなければならなかった。
【0017】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、1台で段調光や連続調光を行うことのできる放電灯点灯装置およびそれを用いる照明器具を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、放電灯と、放電灯を調光点灯させる調光点灯部と、放電灯の点灯累積時間を計時する計時手段と、計時手段の計時結果に応じて点灯累積時間の経過とともに発生する光束減退を補正するように調光レベルを設定する補正手段と、外部より信号を入力するための接続端子とを備え、前記調光点灯部は、前記接続端子を介して入力される調光信号又は前記補正手段により設定された調光レベルの何れかに基づいて前記放電灯を連続調光する連続調光手段と、前記接続端子を介して入力される調光レベル切替用接点の接点信号に基づいて前記放電灯を段調光する段調光手段とを具備し、前記調光点灯部の動作モードを、前記連続調光手段が前記調光信号に基づいて前記放電灯を連続調光する連続調光モード、前記段調光手段が前記接点信号に基づいて前記放電灯を段調光する段調光モード、前記連続調光手段が前記補正手段により設定された調光レベルに基づいて放電灯の調光レベルを制御する初期照度補正モードの内の何れかに切り替える第1の切替スイッチを調光点灯部本体に設けるとともに、前記接続端子を介して所定のリセット信号が入力されると、前記計時手段の計時した点灯累積時間をリセットして計時動作を再開させるリセット手段を設けたことを特徴とし、1台の放電灯点灯装置に連続調光機能と段調光機能と光束補正機能の3つの機能を持たせることができ、且つ、第1の切替スイッチを用いて放電灯点灯装置の動作モードを所望の動作モードに切り替えることができる。そのうえ、複数の放電灯点灯装置に調光信号として所定の信号を入力することにより、各放電灯点灯装置の計時手段が計時した点灯累積時間を一度にリセットすることができ、リセット操作に要する手間を少なくできる。
【0021】
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記段調光手段の動作モードを複数に切り替えるための第2の切替スイッチを調光点灯部本体に設けたことを特徴とし、第2の切替スイッチを用いて段調光手段の動作モードを所望の動作モードに切り替えることができる。
【0024】
請求項3の発明では、請求項1記載の放電灯点灯装置を用いる照明器具であって、接続端子に接続され、リセット操作に応じてリセット信号を発生するリセットスイッチを備え、放電灯、調光点灯部、計時手段、補正手段及びリセット手段を保持する器具本体の表面に前記リセットスイッチを設けたことを特徴とし、リセットスイッチは器具本体の表面に設けられているので、器具本体の外部からリセットスイッチを操作することができ、点灯累積時間のリセット操作を容易に行うことができる。
【0025】
請求項4の発明では、請求項3の発明において、接続端子が前記調光点灯部の電源入力端子の近傍に設けられたことを特徴とし、調光点灯部の出力側には高周波の高い電圧が発生するため、リセットスイッチの接続端子を出力側の近傍に設けた場合はノイズの影響を受けやすいが、リセットスイッチの接続端子を電源入力端子の近傍に設けているので、出力側の近傍に設けた場合に比べてノイズの影響を受け難くできる。
【0026】
請求項5の発明では、請求項3又は4の発明において、放電灯の周りに配置され、放電灯の光を反射して所望の方向に配光する反射板を器具本体に設け、前記リセットスイッチが反射板に取り付けられたことを特徴し、リセットスイッチを反射板に取り付けているので、器具本体の外部からリセットスイッチを操作することができ、点灯累積時間のリセット操作を容易に行うことができる。
【0027】
請求項6の発明では、請求項3乃至5の何れかの発明において、前記リセットスイッチは定常時に開状態とし、リセット時に閉状態とすることを特徴とし、定常時はリセットスイッチの端子間を開状態としているので、定常時にリセットスイッチの端子間にノイズが乗って誤動作するのを防止できる。
【0028】
請求項7の発明では、請求項6の発明において、前記リセットスイッチの端子間電圧を、開状態において略3V以上、閉状態において略1V以下にすることを特徴とし、請求項6の発明と同様の作用を奏する。
【0029】
請求項8の発明では、請求項3の発明において、前記調光点灯部は、前記第1の切替スイッチの切替状態に応じて動作モードを、前記連続調光モード、前記段調光モード、前記初期照度補正モード、又は前記調光点灯部の機能を検査するテストモードの内の何れかに切り替えるとともに、前記テストモードにおいて前記接続端子に所定の信号が入力されると、前記調光点灯部が機能確認のための動作を行うことを特徴とし、各端子を共通化することによって部品数を削減することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0031】
(基本構成)
本発明の基本構成を図1を参照して説明する。この放電灯点灯装置は、交流電源ACを全波整流するダイオードブリッジよりなる整流器DB1を備え、整流器DB1の直流出力端間にはインダクタL1を介してMOSFETよりなるスイッチング素子Q3が接続される。さらに、スイッチング素子Q3の両端間にはダイオードD1と平滑コンデンサC1との直列回路が接続され、この平滑コンデンサC1を電源としてインバータ回路2が駆動されるようになっている。ここに、インダクタL1、スイッチング素子Q3、ダイオードD1及び平滑コンデンサC1から所謂昇圧チョッパ回路1が構成される。
【0032】
インバータ回路2は、平滑コンデンサC1の両端間に接続されたMOSFETからなる一対のスイッチング素子Q1,Q2の直列回路を備え、ローサイドのスイッチング素子Q2の両端間に、直流カット用のコンデンサC2と共振用のインダクタL2と放電灯Laとの直列回路が接続された構成を有している。また、放電灯Laの両フィラメント電極の非電源側端間には、インダクタL2とともに共振回路を構成するコンデンサC3が接続される。ここで、スイッチング素子Q1〜Q3はインバータ制御部11によってオン/オフが制御されており、スイッチング素子Q1,Q2は高周波で交互にオン/オフされる。
【0033】
インバータ回路2の動作は周知のものであって、昇圧チョッパ回路1により整流器DB1の出力電圧を昇圧し、スイッチング素子Q1,Q2を交互にオン/オフさせることによって、放電灯Laに交番電流が供給される。ここで、放電灯Laへの給電経路にはインダクタL2及びコンデンサC3が存在するので、スイッチング素子Q1,Q2のオン/オフの周期(すなわち、インバータ回路2の動作周波数)と、インダクタL2及びコンデンサC3などから構成される共振回路の共振周波数との関係によって放電灯Laに供給するエネルギを調節することができる。
【0034】
ここで、制御部10は上述したインバータ制御部11と、外部から入力される調光信号をV/F変換するV/F変換部12とで構成され、調光信号はV/F変換部12によりV/F変換され、インバータ制御部11が調光信号の電圧値に応じた動作周波数でスイッチング素子Q1,Q2をオン/オフさせることにより、放電灯Laに供給するエネルギを変化させて、放電灯Laを調光点灯する。
【0035】
尚、整流器DB1の交流入力端子間には抵抗R1,R2の直列回路が接続されており、交流電源ACの交流電圧を抵抗R1,R2で分圧し、ダイオードブリッジよりなる整流器DB2で整流して、平滑コンデンサC4で平滑した後、さらに3端子レギュレータRG1により定電圧化した電圧VCCが動作電圧として制御部10に供給される。
【0036】
この放電灯点灯装置には、例えば0〜10Vの直流電圧信号よりなる調光信号を発生する調光器30、又は、放電灯Laの調光レベルを段階的に切り替えるための段調光切替スイッチSW1が接続される接続端子CN1a,CN1bが設けられている。そして、一方の接続端子CN1aを抵抗R6を介してV/F変換部12の一方の入力端子に接続すると共に、他方の接続端子CN1bに抵抗R7の一端を接続し、抵抗R7の他端をV/F変換部12の他方の入力端子と共に回路のグランドに接続する。また、3端子レギュレータRG1の出力端子間に抵抗R3,R4の直列回路を接続し、抵抗R3,R4の接続点と接続端子CN1bとの間に抵抗R5を介してモード切替スイッチ(第1の切替スイッチ)SW3を接続する。
【0037】
ところで、放電灯点灯装置の動作モードを段調光モードに切り替える場合は、モード切替スイッチSW3をオンにして、接続端子CN1a,CN1b間に段調光切替スイッチ(調光レベル切替用接点)SW1を接続する。モード切替スイッチSW3がオンになると、抵抗R3,R4の接続点と接続端子CN1bとの間が抵抗R5を介して接続される。ここで、段調光切替スイッチSW1をオンにすると、電圧VCCを抵抗R3〜R7で分圧した電圧がV/F変換部12に入力され、V/F変換される。そして、この分圧電圧に応じた動作周波数で段調光手段としてのインバータ制御部11がスイッチング素子Q1,Q2をオン/オフさせることにより、放電灯Laへの供給電力が調節され、放電灯Laが所定の調光レベルで調光点灯されるのである。一方、段調光切替スイッチSW1をオフにすると、V/F変換部12の入力電圧は0Vとなり、インバータ制御部11は放電灯Laを全点灯状態で点灯させる。なお、本装置のV/F変換部12では、V/F変換部12に入力される調光信号の電圧値が高いほど、動作周波数を高くしている。
【0038】
一方、放電灯点灯装置の動作モードを連続調光モードに切り替える場合は、モード切替スイッチSW3をオフにして、接続端子CN1a,CN1b間に調光器30を接続する。モード切替スイッチSW3をオフにすると、接続端子CN1a,CN1bに接続された調光器30の調光信号が抵抗R6,R7を介してV/F変換部12に入力される。調光器30は例えば0〜10Vの直流電圧よりなる調光信号を発生するものであり、調光器30の調光信号はV/F変換部12によりV/F変換され、連続調光手段としてのインバータ制御部11が調光信号の電圧値に応じた動作周波数でスイッチング素子Q1,Q2をオン/オフさせることにより、放電灯Laへの供給電力を変化させ、放電灯Laの調光比を所定の下限値(例えば約20%)から100%まで連続的に変化させることができる。
【0039】
このように、上述の放電灯点灯装置では動作モードを段調光モード又は連続調光モードに切り替えるためのモード切替スイッチSW3を設けており、モード切替スイッチSW3の切替操作によって、インバータ制御部11が連続調光手段又は段調光手段として動作するので、1台の放電灯点灯装置に連続調光機能と段調光機能の両方の機能を持たせることができる。また、一対の接続端子CN1a,CN1bを、連続調光用の調光信号が入力される入力端子と、調光比を段階的に切り替えるための接点信号が入力される入力端子とに共用しているので、入力端子を共用することによって部品数を減らすことができる。
【0040】
(参考例)
本発明の参考例を図2及び図3を参照して説明する。尚、放電灯点灯装置の基本的な構成及びその動作は上述した基本構成の装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0041】
本回路では、動作モードを連続調光モードと段調光モードとに切り替えるためにマイクロコンピュータよりなる制御用IC13を設けている。制御用IC13は入力ポートK1〜K3を3つ、出力ポートP1を1つ備えており、出力ポートP1の出力電圧をV/F変換部12に入力している。そして、制御用IC13は、入力ポートK1,K2の電圧レベルに応じて動作モードを連続調光モード、段調光モード[1],[2]、固定点灯モードの4つのモードに切り替えている。参考例の放電灯点灯装置では段調光モードに複数のモードを設けており、段調光モード[1]とは調光比を50%又は100%に段階的に切り替えるモードであり、段調光モード[2]とは調光比を20%又は100%に段階的に切り替えるモードである。ここに、[]で括った数字は丸付き数字を示し、例えば[1]は丸付き数字の1であり、以下同様に表記する。
【0042】
入力ポートK1,K2は、それぞれ、抵抗R8,R9の直列回路、抵抗R10,R11の直列回路を介して3端子レギュレータRG1の出力電圧VCCにプルアップされる。抵抗R8,R9の接続点はモード切替スイッチSW3aの一端に接続されると共に、抵抗R10,R11の接続点はモード切替スイッチSW3bの一端に接続されており、モード切替スイッチSW3a,SW3bの他端は抵抗R14を介して回路のグランドに接続される。また、入力ポートK3は抵抗R12を介して3端子レギュレータRG1の出力電圧VCCにプルアップされると共に、抵抗R13を介して接続端子CN1bに接続されている。なお、接続端子CN1aはモード切替スイッチSW3a,SW3bと抵抗R14との接続点に接続されている。
【0043】
ここで、モード切替スイッチSW3a,SW3bのオン/オフに応じて制御用IC13の動作モードを4つのモードに切り替えることができ、モード切替スイッチSW3a,SW3bのオン/オフと放電灯点灯装置の動作モードとの関係を表1に示す。ここに、モード切替スイッチSW3a,SW3bから、調光状態を連続調光または段調光に切り替える第1の切替スイッチや、段調光手段としての制御用IC13の動作モードを複数に切り替えるための第2の切替スイッチが構成される。
【0044】
【表1】
【0045】
2つのモード切替スイッチSW3a,3bを両方共にオフすると、入力ポートK1,K2には電圧VCCが印加され、入力ポートK1,K2の電圧レベルは共にHレベルとなる。この時、制御用IC13の動作モードは連続調光モードに切り替えられ、接続端子CN1a,CN1b間には調光器30が接続され、入力ポートK3には調光器30からの調光信号が入力される。制御用IC13の内部に設けたA/D変換部が入力ポートK3に印加された調光信号をA/D変換し、所定の演算を行った後、D/A変換部でD/A変換した電圧を出力ポートP1からV/F変換部12に出力する。V/F変換部12では制御用IC13の出力電圧をV/F変換してインバータ制御部11に出力し、インバータ制御部11が制御用IC13の出力電圧に応じた動作周波数でスイッチング素子Q1,Q2を発振させることにより、放電灯Laへの供給電力を調節して、放電灯Laを調光点灯させるのである。
【0046】
また、2つのモード切替スイッチSW3a,3bを両方共にオンすると、入力ポートK1には電圧VCCを抵抗R8,R9で分圧した電圧が入力されると共に、入力ポートK2には電圧VCCを抵抗R10,R11で分圧した電圧が入力されるので、入力ポートK1,K2の電圧レベルは共にLレベルとなる。この時、制御用IC13の動作モードは、調光比を50%又は100%に段階的に切り替える段調光モード▲1▼に切り替えられ、接続端子CN1a,CN1b間には段調光切替スイッチSW1が接続される。ここで、段調光切替スイッチSW1のオン/オフに応じて、入力ポートK3に印加される電圧が2段階に変化するので、制御用IC13が入力電圧に応じて出力電圧を2段階に変化させることにより、インバータ回路2の動作周波数が2段階に切り替えられ、放電灯Laの調光比が50%又は100%に切り替えられる。
【0047】
さらに、モード切替スイッチSW3aをオン、モード切替スイッチSW3bをオフすると、入力ポートK1には電圧VCCを抵抗R8,R9で分圧した電圧が入力されると共に、入力ポートK2には電圧VCCが入力され、入力ポートK1の電圧レベルがLレベル、入力ポートK2の電圧レベルがHレベルになる。この時、制御用IC13の動作モードは、調光比を20%又は100%に段階的に切り替える段調光モード▲2▼に切り替えられ、接続端子CN1a,CN1b間には段調光切替スイッチSW1が接続される。ここで、段調光切替スイッチSW1のオン/オフに応じて、入力ポートK3に印加される電圧が2段階に変化するので、制御用IC13が入力電圧に応じて出力電圧を2段階に変化させることにより、インバータ回路2の動作周波数が2段階に切り替えられ、放電灯Laの調光比が20%又は100%に切り替えられる。
【0048】
また更に、モード切替スイッチSW3aをオフ、モード切替スイッチSW3bをオンすると、入力ポートK1には電圧VCCが入力されると共に、入力ポートK2には電圧VCCを抵抗R10,R11で分圧した電圧が入力され、入力ポートK1の電圧レベルがHレベル、入力ポートK2の電圧レベルがLレベルになる。この時、制御用IC13の動作モードは固定点灯モードに切り替えられ、出力ポートP1から所定電圧値の調光信号を出力する。この調光信号はV/F変換部12によりV/F変換され、インバータ制御部11は調光信号の電圧値に応じた動作周波数でスイッチング素子Q1,Q2をオン/オフさせることにより、例えば70%の調光比で放電灯Laを調光点灯する。
【0049】
ところで、図3はこの放電灯点灯装置の動作を示しており、電源投入時に制御用IC13のリセット動作(図5のS1)が行われ、初期設定(図5のS2)が行われた後、制御用IC13では入力ポートK1,K2の電圧、すなわちスイッチSW3a,SW3bの切替状態を読み込み(図3のS3)、スイッチSW3a,SW3bが共にオフとなっているか否かを判断する(図3のS4)。ここで、スイッチSW3a,SW3bが共にオフであれば、制御用IC13の動作モードが連続調光モードに切り替えられ、制御用IC13は入力ポートK3の電圧を読み込み(図3のS5)、調光器30から入力される調光信号に応じた電圧値を演算により求め(図3のS6)、D/A変換を行って出力ポートP1から電圧信号をV/F変換部12に出力し(図3のS7)、調光信号の電圧値に応じた動作周波数でインバータ回路2が発振動作し、放電灯Laが調光点灯される。
【0050】
一方、スイッチSW3a,SW3bが共にオフになっていなければ、制御用IC13では再び入力ポートK1,K2の電圧、すなわちスイッチSW3a,SW3bの切替状態を読み込み(図3のS8)、スイッチSW3a,SW3bのオン/オフに応じて動作モードを段調光モード▲1▼、▲2▼又は固定点灯モードに切り替える。そして、制御用IC13の動作モードが段調光モード▲1▼又は▲2▼の場合、制御用IC13は段調光切替スイッチSW1の操作入力があるか否かを判断し(図3のS9)、スイッチSW1の操作入力に応じて調光比を決定する(図3のS10)。一方、制御用IC13の動作モードが固定点灯モードの場合、制御用IC13は調光比を所定値(例えば70%)とする。そして、制御用IC13はD/A変換を行って出力ポートP1から電圧信号をV/F変換部12に出力し(図3のS12)、調光信号の電圧値に応じた動作周波数でインバータ回路2が発振動作し、放電灯Laが調光点灯される。
【0051】
このように、参考例の放電灯点灯装置ではモード切替スイッチSW3a,SW3bを2つ設け、モード切替スイッチSW3a,SW3bの切替操作によって動作モードを連続調光モード、段調光モード[1],[2]、固定点灯モードの4つに切り替えているので、1台の放電灯点灯装置に連続調光機能と段調光機能の両方の機能を持たせ、且つ、段調光機能でも2つのモードを選択できるようにしている。また、一対の接続端子CN1a,CN1bを、連続調光用の調光信号が入力される入力端子と、調光比を段階的に切り替えるための接点信号が入力される入力端子とに共用しているので、入力端子を共用することによって部品数を減らすことができる。
【0052】
尚、本参考例ではモード切替スイッチSW3a,SW3bを2つ設けているが、切り替える動作モードが2つの場合はモード切替スイッチを1つにしても良い。また、本参考例ではモード切替スイッチSW3a,SW3bとは別に、調光レベルを段階的に切り替えるための段調光切替スイッチSW1を設けているが、段調光切替スイッチSW1を設ける代わりに、モード切替スイッチSW3a,SW3bのオン/オフの組み合わせで調光レベルを段階的に切り替えるようにしても良く、モード切替スイッチSW3a,SW3bで段調光切替スイッチを兼用することができる。
【0053】
(実施形態1)
本発明の実施形態1を図4乃至図6を参照して説明する。尚、放電灯点灯装置の基本的な構成及びその動作は上述した基本構成又は参考例と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0054】
本回路では、動作モードを連続調光モードと段調光モードと初期照度補正モードとに切り替えるためにマイクロコンピュータよりなる制御用IC13を設けている。制御用IC13は入力ポートK1〜K4を4つ、出力ポートP1を1つ備えており、出力ポートP1の出力電圧をV/F変換部12に入力している。図5は制御用IC13の内部ブロック図であり、入力ポートK4には平滑コンデンサC4の平滑電圧を抵抗R15,R16で分圧した電圧が入力され、入力ポートK4の電圧が所定のしきい値電圧以上である期間(すなわち平滑コンデンサC4の両端電圧が規定電圧以上である期間)を計時する点灯時間タイマ(計時手段)21と、点灯時間タイマ21による計時時間を読み書きすると共に初期照度を補正するために用いる補正用テーブルを格納したEEPROMである不揮発性メモリ22とが設けられている。補正用テーブルは放電灯Laの使用時間と補正用の調光比とを対応付けたテーブルであって、制御用IC13の内部に設けた調光比設定部23において点灯時間タイマ21により計時された使用時間を用いて不揮発性メモリ22から調光比を読み出すことで、放電灯Laの光出力を略一定に保つための調光比を決定することができる。調光比設定部23により決定した調光比は調光信号生成部24に与えられ、インバータ制御部11に与える調光信号が生成される。ここに、調光比設定部23や不揮発性メモリ22などから、点灯時間タイマ21による計時時間(点灯累積時間)の経過とともに発生する光束減退を補正する補正手段が構成される。
【0055】
また、制御用IC13には、点灯時間タイマ21や不揮発性メモリ22の点灯時間をリセットするためのリセット制御部(リセット手段)25が設けられており、接続端子CN1a,CN1b間に接続されたリセットスイッチSW2を操作することにより、点灯時間をリセットすることができる。すなわち、リセットスイッチSW2がオンになると、入力ポートK3への入力電圧が引き下げられ、リセット制御部25が点灯時間タイマ21と不揮発性メモリ22の点灯時間をリセットするようになっている。
【0056】
ここで、表2に示すように、モード切替スイッチSW3a,SW3bのオン/オフに応じて入力ポートK1,K2の電圧レベルが変化し、制御用IC13の動作モードが連続調光モード、段調光モード、初期照度補正モード▲1▼、▲2▼の4つのモードに切り替えられる。
【0057】
【表2】
【0058】
2つのモード切替スイッチSW3a,3bを両方共にオフすると、入力ポートK1,K2の電圧レベルは共にHレベルとなり、参考例と同様に制御用IC13の動作モードが連続調光モードに切り替えられる。この時、接続端子CN1a,CN1b間には調光器30が接続され、制御用IC13は入力ポートK3に印加された調光信号に応じて放電灯Laを連続調光する。
【0059】
また、2つのモード切替スイッチSW3a,3bを両方共にオンすると、入力ポートK1,K2の電圧レベルは共にLレベルとなり、制御用IC13の動作モードは段調光モードとなる。この時、接続端子CN1a,CN1b間には段調光切替スイッチSW1が接続され、段調光切替スイッチSW1のオン/オフに応じて入力ポートK3に印加される電圧が2段階に変化するので、制御用IC13が入力電圧に応じて出力電圧を2段階に変化させることにより、インバータ回路2の動作周波数が2段階に切り替えられ、放電灯Laの調光比が例えば50%又は100%に切り替えられる。
【0060】
さらに、モード切替スイッチSW3aをオン、モード切替スイッチSW3bをオフすると、入力ポートK1の電圧レベルがLレベル、入力ポートK2の電圧レベルがHレベルになり、制御用IC13の動作モードは、放電灯Laの初期照度を略60%の調光比に補正する初期照度補正モード▲1▼に切り替えられる。この時、接続端子CN1a,CN1b間にはリセットスイッチSW2が接続され、リセットスイッチSW2をオンすると、入力ポートK3への入力電圧(すなわちリセット制御部25への入力電圧)が引き下げられ、リセット制御部25が点灯時間タイマ21、不揮発性メモリ22の点灯時間をリセットする。
【0061】
また更に、モード切替スイッチSW3aをオフ、モード切替スイッチSW3bをオンすると、入力ポートK1の電圧レベルがHレベル、入力ポートK2の電圧レベルがLレベルになり、制御用IC13の動作モードは、放電灯Laの初期照度を略70%の調光比に補正する初期照度補正モード▲2▼に切り替えられる。この時、接続端子CN1a,CN1b間にはリセットスイッチSW2が接続され、リセットスイッチSW2をオンすると、入力ポートK3への入力電圧(すなわちリセット制御部25への入力電圧)が引き下げられ、リセット制御部25が点灯時間タイマ21、不揮発性メモリ22の点灯時間をリセットする。
【0062】
ところで、図6はこの放電灯点灯装置の動作を示しており、S1〜S12の動作は参考例と同様であるので、その説明は省略する。ここで、スイッチSW3a,SW3bが共にオフではなく(図6のS4)、且つ共にオンではない場合(図6のS13)、制御用IC13はスイッチSW3a,SW3bの切替状態を再度読み込み、動作モードを初期照度補正モード[1]又は[2]に切り替える(図6のS14)。そして、制御用IC13では点灯時間タイマ21から点灯時間を読み出し(図6のS16)、読み出した使用時間に基づいて放電灯Laから所定の光出力が得られるように調光比設定部23が調光比を決定し(図6のS17)、その調光比に応じた調光信号を調光信号生成部24が出力する(図6のS18)。インバータ制御部11は、この調光信号に従ってインバータ回路2の動作周波数を変化させ、放電灯Laへの供給電力を調節し、放電灯Laを所定の調光比(60%又は70%)で点灯させる。次に、点灯時間タイマ21は点灯時間(つまり使用時間)を計時し(図6のS19)、計時後の点灯時間を不揮発性メモリ22に格納する(図6のS20)。以後は、不揮発性メモリ22からの点灯時間の読み出し及び調光制御と、不揮発性メモリ22への点灯時間の書き込みとを繰り返すのである。ところで、初期照度補正モードで動作中にリセットスイッチSW2の操作によるリセット信号がリセット制御部25に入力されると(図6のS15)、点灯時間タイマ21および不揮発性メモリ22における点灯時間がリセットされるのである(図6のS21)。
【0063】
このように、本実施形態の放電灯点灯装置ではモード切替スイッチSW3a,SW3bを2つ設け、モード切替スイッチSW3a,SW3bの切替操作によって動作モードを連続調光モード、段調光モード、初期照度補正モード▲1▼,▲2▼の4つに切り替えているので、1台の放電灯点灯装置に連続調光機能と段調光機能と初期照度補正機能の3つの機能を持たせ、且つ、初期照度補正機能でも2つのモードを選択できるようにしている。また、一対の接続端子CN1a,CN1bを、連続調光用の調光信号が入力される入力端子と、調光比を段階的に切り替えるための接点信号が入力される入力端子と、点灯時間をリセットするためのリセット信号が入力される入力端子とに共用しているので、入力端子を共用することによって部品数を減らすことができる。
【0064】
(実施形態2)
本発明の実施形態2を図7及び表3を参照して説明する。尚、本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態1と同様であるので、図示及び説明は省略する。
【0065】
本回路では、表3に示すように、モード切替スイッチSW3a,SW3bのオン/オフに応じて制御用IC13の動作モードが連続調光モード、段調光モード、初期照度補正モード[1]、[3]の4つのモードに切り替えられる。初期照度補正モード[3]以外の動作モードは、実施形態1で説明した動作モードと同様であるのでその説明は省略する。
【0066】
【表3】
【0067】
モード切替スイッチSW3aをオフ、モード切替スイッチSW3bをオンすると、入力ポートK1の電圧レベルがHレベル、入力ポートK2の電圧レベルがLレベルになり、制御用IC13の動作モードは、放電灯Laの初期照度を略70%の調光比に補正する初期照度補正モード▲3▼に切り替えられる。この初期照度補正モード▲3▼は、接続端子CN1a,CN1bに所定電圧値の直流電圧を印加することによって点灯時間をリセットする動作モードであり、接続端子CN1a,CN1b間には例えば直流の電圧信号からなる調光信号を発生する調光器30が接続される。そして、制御用IC13の入力ポートK3に例えば5Vの電圧が印加されるように、調光器30から調光信号が入力されると、制御用IC13のリセット制御部25はリセット信号が入力されたと判断し(図7のS15’)、点灯時間タイマ21と不揮発性メモリ22の点灯時間をリセットする(図7のS21)。この動作モードでは、接続端子CN1a,CN1bに所定電圧値の直流電圧を印加することによって点灯時間をリセットすることができるので、例えば複数の放電灯点灯装置が設置され、各放電灯点灯装置が初期照度補正モード▲3▼で動作しているような場合には、放電灯の一斉交換時に各放電灯点灯装置に所定電圧値のリセット信号を印加することによって、各放電灯点灯装置の点灯時間を一度にリセットすることができ、各放電灯点灯装置のリセットスイッチを操作して点灯時間をリセットする場合に比べて、点灯時間をリセットする手間を少なくできる。
【0068】
(実施形態3)
本発明の実施形態3を図8及び表4を参照して説明する。尚、本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態1と同様であるので、図示及び説明は省略する。
【0069】
本回路では、表4に示すように、モード切替スイッチSW3a,SW3bのオン/オフに応じて制御用IC13の動作モードが連続調光モード、段調光モード、初期照度補正モード[1]、工程調整モードの4つのモードに切り替えられる。尚、工程調整モード以外の動作モードは、基本構成又は参考例で説明した動作モードと同様であるのでその説明は省略する。
【0070】
【表4】
【0071】
モード切替スイッチSW3aをオフ、モード切替スイッチSW3bをオンすると、入力ポートK1の電圧レベルがHレベル、入力ポートK2の電圧レベルがLレベルになり、制御用IC13の動作モードは工程調整モードに切り替えられる。この工程調整モードは、製造時などに接続端子CN1a,CN1bに所定の直流電圧信号を印加することによってテストプログラムを動作させて、放電灯点灯装置の動作確認を行うための動作モードであり、接続端子CN1a,CN1b間には例えば直流の電圧信号からなる調光信号を発生する調光器30が接続される。この時、入力ポートK3に約3Vの電圧を2秒間印加した後、1秒間停止する状態を3回繰り返すと(図8のS22)、制御用IC13は動作確認のためのテストプログラムを動作させる(図8のS23)。
【0072】
このテストプログラムは、放電灯点灯装置の機能を確認するために各種の動作を行うよう予め設定されており、例えば各調光状態での電気的特性を確認するためであれば、調光比と点灯時間とをプログラムすれば良い。また、初期照度度補正モード▲3▼のリセット動作を確認するためであれば、入力ポートK3に所定電圧値の直流電圧を印加した際にリセット動作を行ったことを知らせるため、放電灯を点滅させるようにプログラムしても良く、このような工程調整モードを設けることによって、放電灯点灯装置の動作確認を効率良く行うことができる。
【0073】
(実施形態4)
本発明の実施形態4を図9を参照して説明する。本実施形態の照明器具は、上述した実施形態1〜3の放電灯点灯装置を用いた照明器具であり、放電灯点灯装置の構成及び動作は実施形態1〜3と同様であるので、図示及び説明は省略する。
【0074】
ところで、図17は従来の照明器具の外観斜視図であり、器具本体50の内部には上述した放電灯点灯装置が収納されている。そして、器具本体50の下面に設けたランプソケット51,51に放電灯Laの口金を保持することにより、放電灯Laが器具本体50に取り付けられると共に、放電灯点灯装置に電気的に接続される。なお、各ランプソケット51,51の間の器具本体50下面の部位には反射板52が設けられており、反射板52によって放電灯Laから器具本体50側に放射された光が照明空間側に放射される。このような照明器具において、リセットスイッチSW2を器具本体50の内部に取り付けると、点灯時間をリセットする際に、例えば反射板52を取り外したりして、リセットスイッチSW2の操作を行わなければならず、手間がかかっていた。
【0075】
そこで、本実施形態の照明器具では、図9に示すように反射板52の表面から操作部を露出させた状態で、リセットスイッチSW2を器具本体50に取り付けており、器具本体50の内部に収納された放電灯点灯装置の器体40とリセットスイッチSW2とは電線53を介して電気的に接続される。このように、本実施形態ではリセットスイッチSW2を反射板52の表面に取り付けているので、器具本体50の外部からリセットスイッチSW2を操作することができ、リセット操作を容易に行える。尚、リセットスイッチSW2の取付位置を反射板52に限定する趣旨のものではなく、器具本体50の外部から操作可能な場所であれば、図10に示すように器具本体50の側面に取り付けても良いし、図11に示すようにランプソケット51の表面に取り付けても良い。
【0076】
また、リセットスイッチSW2としてはスライドスイッチや非復帰タイプのトグルスイッチを用いても良いが、復帰させる手間が不要であるので、復帰タイプの押釦スイッチを用いるのが望ましい。また、放電灯点灯装置としてインバータタイプの放電灯点灯装置を用いているので、リセットスイッチSW2や電線53にノイズが乗り易いため、リセットスイッチSW2としては定常時に開放状態となる復帰タイプの押釦スイッチを用いるのが望ましい。さらに、ノイズによる誤動作を防止するため、リセットスイッチSW2の端子間電圧を開放時は約3V以上、短絡時は1V以下とし、開放時と短絡時の端子間電圧にノイズマージンを設けることにより、ノイズの影響を受けにくくできる。尚、開放時の端子間電圧の上限値及び短絡時の端子間電圧の最小値は、回路設計上好適な電圧値に設定すれば良い。
【0077】
(実施形態5)
本発明の実施形態5を図面を参照して説明する。尚、本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成及び動作は上述した基本構成又は参考例或いは実施形態1〜3の放電灯点灯装置と同様であるので、図示及び説明は省略する。
【0078】
この放電灯点灯装置の正面図を図12(a)に、右側から見た側面図を図12(b)に、下側から見た側面図を図12(c)にそれぞれ示す。この放電灯点灯装置は、器体40の内部に上述の回路が形成された回路基板(図示せず)を収納したものである。器体40の長手方向の一側には、電源線が接続される電線接続部41aと、上記接続端子CN1a,CN1bを構成する電線接続部41bとが設けられ、長手方向の他側にはランプソケット(図示せず)からの電線がそれぞれ接続される2組の電線接続部41c,41dが設けられている。また、器体40の長手方向における電源側には、スライドスイッチよりなるモード切替スイッチSW3a,SW3bが配設されている。
【0079】
各電線接続部41a〜41dは電線の芯線がそれぞれ挿入される一対の電線挿入口42を有し、器体40の内部には電線挿入口42に臨むようにして接続端子が収納されており、電線挿入口42から挿入された電線が接続端子に電気的且つ機械的に接続されるようになっている。
【0080】
ここで、リセットスイッチSW2などの接続される電線接続部41bや、モード切替スイッチSW3a,SW3bを、ランプソケットへの電線が接続される出力側の電線接続部41c,41dの近傍に設けても良いが、出力側の電線接続部41c,41dには高周波の高い電圧が発生するため、ノイズの影響を受け易くなる。それに対して、本実施形態の放電灯点灯装置では、リセットスイッチSW2などの接続される電線接続部41bや、モード切替スイッチSW3a,SW3bを電源側に設けているので、ノイズの影響を低減することができる。また、電源線の接続される電線接続部41aの近傍は、マイコンよりなる制御用IC13などの電源を確保しやすいため、制御用IC13を電源側に配置することにより、リセットスイッチSW2などの接続される電線接続部41b及びモード切替スイッチSW3a,SW3bと制御用IC13との間の配線長を短くでき、ノイズの影響を受けにくくできる。
【0081】
なお、この放電灯点灯装置を用いる照明器具の器具本体(図示せず)に、リセットスイッチSW2などの接続される電線接続部41bやモード切替スイッチSW3a,SW3bを設けても良いが、器具本体の構造によっては取付強度や耐電圧などの問題が生じる虞があり、また器具本体に例えば穴開け加工などの加工を施す必要があるため、放電灯点灯装置の器体40にリセットスイッチSW2などの接続される電線接続部41bやモード切替スイッチSW3a,SW3bを設けるのが望ましい。
【0082】
【発明の効果】
上述のように、請求項1の発明は、放電灯と、放電灯を調光点灯させる調光点灯部と、放電灯の点灯累積時間を計時する計時手段と、計時手段の計時結果に応じて点灯累積時間の経過とともに発生する光束減退を補正するように調光レベルを設定する補正手段と、外部より信号を入力するための接続端子とを備え、前記調光点灯部は、前記接続端子を介して入力される調光信号又は前記補正手段により設定された調光レベルの何れかに基づいて前記放電灯を連続調光する連続調光手段と、前記接続端子を介して入力される調光レベル切替用接点の接点信号に基づいて前記放電灯を段調光する段調光手段とを具備し、前記調光点灯部の動作モードを、前記連続調光手段が前記調光信号に基づいて前記放電灯を連続調光する連続調光モード、前記段調光手段が前記接点信号に基づいて前記放電灯を段調光する段調光モード、前記連続調光手段が前記補正手段により設定された調光レベルに基づいて放電灯の調光レベルを制御する初期照度補正モードの内の何れかに切り替える第1の切替スイッチを調光点灯部本体に設けるとともに、前記接続端子を介して所定のリセット信号が入力されると、前記計時手段の計時した点灯累積時間をリセットして計時動作を再開させるリセット手段を設けたことを特徴とし、1台の放電灯点灯装置に連続調光機能と段調光機能と光束補正機能の3つの機能を持たせることができ、且つ、第1の切替スイッチを用いて放電灯点灯装置の動作モードを所望の動作モードに切り替えることができる。そのうえ、複数の放電灯点灯装置に調光信号として所定の信号を入力することにより、各放電灯点灯装置の計時手段が計時した点灯累積時間を一度にリセットすることができ、リセット操作に要する手間を少なくできるという効果がある。
【0085】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記段調光手段の動作モードを複数に切り替えるための第2の切替スイッチを調光点灯部本体に設けたことを特徴とし、第2の切替スイッチを用いて段調光手段の動作モードを所望の動作モードに切り替えることができるという効果がある。
【0088】
請求項3の発明は、請求項1記載の放電灯点灯装置を用いる照明器具であって、前記接続端子に接続され、リセット操作に応じて前記リセット信号を発生するリセットスイッチを備え、放電灯、調光点灯部、計時手段、補正手段及びリセット手段を保持する器具本体の表面に前記リセットスイッチを設けたことを特徴とし、リセットスイッチは器具本体の表面に設けられているので、器具本体の外部からリセットスイッチを操作することができ、点灯累積時間のリセット操作を容易に行うことができるという効果がある。
【0089】
請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記接続端子が前記調光点灯部の電源入力端子の近傍に設けられたことを特徴とし、調光点灯部の出力側には高周波の高い電圧が発生するため、リセットスイッチの接続端子を出力側の近傍に設けた場合はノイズの影響を受けやすいが、リセットスイッチの接続端子を電源入力端子の近傍に設けているので、出力側の近傍に設けた場合に比べてノイズの影響を受け難くできるという効果がある。
【0090】
請求項5の発明は、請求項3又は4の発明において、放電灯の周りに配置され、放電灯の光を反射して所望の方向に配光する反射板を器具本体に設け、前記リセットスイッチが反射板に取り付けられたことを特徴し、リセットスイッチを反射板に取り付けているので、器具本体の外部からリセットスイッチを操作することができ、点灯累積時間のリセット操作を容易に行えるという効果がある。
【0091】
請求項6の発明は、請求項3乃至5の何れかの発明において、前記リセットスイッチは定常時に開状態とし、リセット時に閉状態とすることを特徴とし、定常時はリセットスイッチの端子間を開状態としているので、定常時にリセットスイッチの端子間にノイズが乗って誤動作するのを防止できるという効果がある。
【0092】
請求項7の発明は、請求項6の発明において、前記リセットスイッチの端子間電圧を、開状態において略3V以上、閉状態において略1V以下にすることを特徴とし、請求項6の発明と同様の効果を奏する。
【0093】
請求項8の発明は、請求項3の発明において、前記調光点灯部は、前記第1の切替スイッチの切替状態に応じて動作モードを、前記連続調光モード、前記段調光モード、前記初期照度補正モード、又は前記調光点灯部の機能を検査するテストモードの内の何れかに切り替えるとともに、前記テストモードにおいて前記接続端子に所定の信号が入力されると、前記調光点灯部が機能確認のための動作を行うことを特徴とし、各端子を共通化することによって部品数を削減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る放電灯点灯装置の基本構成を示す回路図である。
【図2】 参考例の放電灯点灯装置の回路図である。
【図3】 同上の動作を説明するフローチャートである。
【図4】 実施形態1の放電灯点灯装置の回路図である。
【図5】 同上の一部省略せるブロック図である。
【図6】 同上の動作を説明するフローチャートである。
【図7】 実施形態2の放電灯点灯装置の動作を説明するフローチャートである。
【図8】 実施形態3の放電灯点灯装置の動作を説明するフローチャートである。
【図9】 実施形態4の照明器具の一部破断せる外観斜視図である。
【図10】 同上の別の照明器具の一部破断せる外観斜視図である。
【図11】 同上のまた別の照明器具の一部破断せる外観斜視図である。
【図12】 実施形態5の照明器具を示し、(a)は正面図、(b)は右側から見た側面図、(c)は下側から見た側面図である。
【図13】 従来の放電灯点灯装置の回路図である。
【図14】 従来の別の放電灯点灯装置の回路図である。
【図15】 従来のまた別の放電灯点灯装置の回路図である。
【図16】 同上の動作を示すフローチャートである。
【図17】 同上の外観斜視図である。
【符号の説明】
2 インバータ回路
10 制御部
11 インバータ制御部
12 V/F変換部
CN1a,CN1b 接続端子
La 放電灯
SW1 段調光切替スイッチ
SW3 モード切替スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device and a lighting fixture using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, lighting fixtures using discharge lamp lighting devices have been provided, and have been widely used especially for applications such as energy saving and production. In addition, the discharge lamp lighting device is not limited to a constant light output of the discharge lamp, but has a step dimming function in which the dimming level can be switched step by step, or a continuous dimming that continuously changes the dimming level. There have been provided discharge lamp lighting devices having functions according to applications, such as those having a light function and those having a light beam correction function for correcting a light flux deterioration of a discharge lamp that occurs over time.
[0003]
FIG. 13 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device having a continuous light control function, and this discharge lamp lighting device employs an inverter circuit. In other words, a rectifier DB1 made of a diode bridge for full-wave rectification of the AC power supply AC is provided, and a switching element Q3 made of a MOSFET is connected between the DC output terminals of the rectifier DB1 via the inductor L1. Further, a series circuit of a diode D1 and a smoothing capacitor C1 is connected between both ends of the switching element Q3, and the
[0004]
The
[0005]
The operation of the
[0006]
Here, a dimmer 30 is connected between the dimming signal input terminals CN1a and CN1b, and a dimming signal composed of a DC voltage signal of 0 to 10 V is input from the dimmer 30. This dimming signal is V / F converted by the V /
[0007]
A series circuit of resistors R1 and R2 is connected between the AC input terminals of the rectifier DB1, and the AC voltage of the AC power supply AC is divided by the resistors R1 and R2 and rectified by the rectifier DB2 formed of a diode bridge. After that, it is smoothed by the smoothing capacitor C4. The voltage VCC obtained by making the voltage across the smoothing capacitor C4 constant by the three-terminal regulator RG1 is supplied as an operating voltage to the
[0008]
By the way, although the discharge lamp lighting device described above has a continuous dimming function, a discharge lamp lighting device having a step dimming function is also provided. FIG. 14 shows a discharge lamp having a step dimming function. The circuit diagram of a lighting device is shown. Since the basic configuration of the discharge lamp lighting device is the same as that of the above-described discharge lamp lighting device of FIG. 13, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0009]
In this circuit, the switch SW1 is connected between the step dimming input terminals CN2a and CN2b, and the dimming level of the discharge lamp La is changed stepwise according to the on / off state of the switch SW1. Here, a series circuit of resistors R3 and R4 is connected between the output terminals of the three-terminal regulator RG1, and a connection point of the resistors R3 and R4 is connected to the step dimming input terminal CN2a. Further, a series circuit of resistors R17 and R18 is connected between the stage dimming input terminal CN2b and the circuit ground, and the voltage at the connection point of the resistors R17 and R18 is input to the V /
[0010]
Here, the voltage V1 at the connection point of the resistors R17 and R18 is V / F converted by the V /
[0011]
Incidentally, a discharge lamp lighting device having an initial illuminance correction function is also provided. FIG. 15 shows a circuit diagram of a discharge lamp lighting device having an initial illuminance correction function. Since the basic configuration of the discharge lamp lighting device is the same as that of the above-described discharge lamp lighting device of FIG. 13, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0012]
In this circuit, the
[0013]
The
[0014]
Accordingly, as shown in FIG. 16, immediately after the power is turned on (S1 in FIG. 16), the initialization process of the lighting time timer 21 (S2 in FIG. 16) is performed, and the
[0015]
By the way, the
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In the discharge lamp lighting device having the above-described configuration, a device having a continuous light control function, a device having a step light control function, and a device having an initial illuminance correction function are provided separately. Thus, when the user is changed or the specifications such as the energy saving measures and the production effects are changed, the discharge lamp lighting device has to be changed to one having a desired function.
[0017]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device capable of performing step dimming and continuous dimming with a single unit and a lighting fixture using the same. There is to do.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a discharge lamp, a dimming lighting unit for dimming and lighting the discharge lamp,A time measuring means for measuring the accumulated lighting time of the discharge lamp, a correcting means for setting a dimming level so as to correct a light flux decrease generated with the elapse of the accumulated lighting time according to a time measurement result of the time measuring means, and a signal from the outside And a connection terminal for inputtingThe dimming lighting partContinuously dimmers the discharge lamp based on either a dimming signal input via the connection terminal or a dimming level set by the correcting meansContinuous light control means;Input via the connection terminalFor contact signal of dimming level switching contactDimming the discharge lamp based onStep dimming means andThe dimming lighting unit operating mode, the continuous dimming means continuously dimming the discharge lamp based on the dimming signal, the step dimming means to the contact signal A step dimming mode in which the discharge lamp is dimmed based on an initial illuminance correction mode in which the continuous dimming unit controls the dimming level of the discharge lamp based on the dimming level set by the correction unit. A first changeover switch for switching to any one is provided in the dimming / lighting unit main body, and when a predetermined reset signal is input via the connection terminal, the accumulated lighting time measured by the time measuring means is reset and timed operation is performed. Provided reset means to resumeIt is characterized by1Dimming function and stage dimming functionAnd light flux correction functionCan be functionalIn addition, the operation mode of the discharge lamp lighting device can be switched to a desired operation mode using the first changeover switch. In addition, by inputting a predetermined signal as a dimming signal to a plurality of discharge lamp lighting devices, the accumulated lighting time measured by the timing means of each discharge lamp lighting device can be reset at once, and the effort required for the reset operation Can be reduced.
[0021]
Claim2In the invention of
[0024]
Claim3In this invention, it is a lighting fixture using the discharge lamp lighting device according to
[0025]
Claim4In the invention of claim3In the invention of,ContactA connecting terminal is provided in the vicinity of the power input terminal of the dimming lighting unit, and since a high frequency voltage is generated on the output side of the dimming lighting unit, the connection terminal of the reset switch is connected to the output side. If it is provided in the vicinity, it is easily affected by noise, but since the connection terminal of the reset switch is provided in the vicinity of the power supply input terminal, it can be less affected by noise than in the case of being provided in the vicinity of the output side.
[0026]
Claim5In the invention of claim3 or 4In the invention of the present invention, the reflector body is arranged around the discharge lamp, and reflects the light of the discharge lamp and distributes the light in a desired direction in the instrument body, wherein the reset switch is attached to the reflector plate, Since the reset switch is attached to the reflector, the reset switch can be operated from the outside of the instrument body, and the lighting cumulative time can be easily reset.
[0027]
Claim6In the invention of claimAny of 3 to 5In the invention of the present invention, the reset switch is open at the time of steady state and closed at the time of reset. Between the terminals of the reset switch is open at the time of steady state, noise is generated between the terminals of the reset switch at the time of steady state. It can prevent getting on and malfunctioning.
[0028]
Claim7In the invention of claim6According to the invention, the voltage across the terminals of the reset switch is set to approximately 3 V or more in the open state and approximately 1 V or less in the closed state.6The same effect as that of the present invention is achieved.
[0029]
Claim8In the invention of claim3In the invention ofThe dimming lighting unit has the function of the continuous dimming mode, the step dimming mode, the initial illuminance correction mode, or the dimming lighting unit according to the switching state of the first changeover switch. While switching to one of the test modes to be inspected, and when a predetermined signal is input to the connection terminal in the test mode, the dimming lighting unit performs an operation for function confirmationThe number of components can be reduced by sharing each terminal.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0031]
(Basic configuration)
Of the present inventionBasic configurationWill be described with reference to FIG. This discharge lamp lighting device includes a rectifier DB1 composed of a diode bridge for full-wave rectification of the AC power supply AC, and a switching element Q3 composed of a MOSFET is connected between the DC output terminals of the rectifier DB1 via an inductor L1. Further, a series circuit of a diode D1 and a smoothing capacitor C1 is connected between both ends of the switching element Q3, and the
[0032]
The
[0033]
The operation of the
[0034]
Here, the
[0035]
A series circuit of resistors R1 and R2 is connected between the AC input terminals of the rectifier DB1, the AC voltage of the AC power supply AC is divided by the resistors R1 and R2, and rectified by the rectifier DB2 formed of a diode bridge. After smoothing by the smoothing capacitor C4, the voltage VCC that is further constant-voltaged by the three-terminal regulator RG1 is supplied to the
[0036]
In this discharge lamp lighting device, for example, a dimmer 30 that generates a dimming signal composed of a DC voltage signal of 0 to 10 V, or a step dimming changeover switch for stepwise switching the dimming level of the discharge lamp La. Connection terminals CN1a and CN1b to which SW1 is connected are provided. Then, one connection terminal CN1a is connected to one input terminal of the V /
[0037]
By the way, when the operation mode of the discharge lamp lighting device is switched to the step dimming mode, the mode switch SW3 is turned on, and the step dimming switch (dimming level switching contact) SW1 is connected between the connection terminals CN1a and CN1b. Connecting. When the mode switch SW3 is turned on, the connection point between the resistors R3 and R4 and the connection terminal CN1b are connected via the resistor R5. Here, when the step dimming selector switch SW1 is turned on, a voltage obtained by dividing the voltage VCC by the resistors R3 to R7 is input to the V /
[0038]
On the other hand, when the operation mode of the discharge lamp lighting device is switched to the continuous dimming mode, the mode selector switch SW3 is turned off and the dimmer 30 is connected between the connection terminals CN1a and CN1b. When the mode switch SW3 is turned off, the dimming signal of the dimmer 30 connected to the connection terminals CN1a and CN1b is input to the V /
[0039]
in this way,AboveThe discharge lamp lighting device is provided with a mode changeover switch SW3 for switching the operation mode to the step dimming mode or the continuous dimming mode, and the
[0040]
(Reference example)
Of the present inventionReference exampleWill be described with reference to FIGS. The basic structure and operation of the discharge lamp lighting device are as follows:Device with the basic configuration described aboveTherefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0041]
In this circuit, a
[0042]
The input ports K1 and K2 are pulled up to the output voltage VCC of the three-terminal regulator RG1 via a series circuit of resistors R8 and R9 and a series circuit of resistors R10 and R11, respectively. The connection point of the resistors R8 and R9 is connected to one end of the mode changeover switch SW3a, the connection point of the resistors R10 and R11 is connected to one end of the mode changeover switch SW3b, and the other end of the mode changeover switches SW3a and SW3b is The resistor R14 is connected to the circuit ground. The input port K3 is pulled up to the output voltage VCC of the three-terminal regulator RG1 through the resistor R12, and is connected to the connection terminal CN1b through the resistor R13. The connection terminal CN1a is connected to a connection point between the mode changeover switches SW3a and SW3b and the resistor R14.
[0043]
Here, the operation mode of the
[0044]
[Table 1]
[0045]
When both of the two mode changeover switches SW3a and 3b are turned off, the voltage VCC is applied to the input ports K1 and K2, and the voltage levels of the input ports K1 and K2 are both H level. At this time, the operation mode of the
[0046]
When both the mode change-over switches SW3a and 3b are both turned on, a voltage obtained by dividing the voltage VCC by the resistors R8 and R9 is input to the input port K1, and the voltage VCC is applied to the resistors R10 and R2 at the input port K2. Since the voltage divided by R11 is input, the voltage levels of the input ports K1 and K2 are both L level. At this time, the operation mode of the
[0047]
Further, when the mode selector switch SW3a is turned on and the mode selector switch SW3b is turned off, the voltage VCC divided by the resistors R8 and R9 is input to the input port K1, and the voltage VCC is input to the input port K2. The voltage level of the input port K1 becomes L level and the voltage level of the input port K2 becomes H level. At this time, the operation mode of the
[0048]
Further, when the mode changeover switch SW3a is turned off and the mode changeover switch SW3b is turned on, the voltage VCC is input to the input port K1, and the voltage obtained by dividing the voltage VCC by the resistors R10 and R11 is input to the input port K2. Thus, the voltage level of the input port K1 becomes H level and the voltage level of the input port K2 becomes L level. At this time, the operation mode of the
[0049]
FIG. 3 shows the operation of this discharge lamp lighting device. After the power-on, the
[0050]
On the other hand, if both the switches SW3a and SW3b are not turned off, the
[0051]
in this way,Reference exampleIn the discharge lamp lighting device, two mode changeover switches SW3a and SW3b are provided, and the operation mode is changed to the continuous dimming mode and the step dimming mode by the switching operation of the mode changeover switches SW3a and SW3b.[1], [2]Since it is switched to four fixed lighting modes, one discharge lamp lighting device has both the continuous dimming function and the step dimming function, and two modes are also selected for the step dimming function I can do it. Also, the pair of connection terminals CN1a and CN1b are shared by an input terminal to which a dimming signal for continuous dimming is input and an input terminal to which a contact signal for switching the dimming ratio stepwise is input. Therefore, the number of parts can be reduced by sharing the input terminal.
[0052]
still,Reference exampleThen, although two mode change-over switches SW3a and SW3b are provided, when there are two operation modes to be switched, one mode change-over switch may be provided. Also,Reference exampleHowever, in addition to the mode switch SW3a and SW3b, a step dimmer switch SW1 for switching the dimming level in stages is provided. Instead of providing the step dimmer switch SW1, the mode switch SW3a and SW3b are provided. The dimming level may be switched stepwise by a combination of ON / OFF, and the mode dimming switch SW3a and SW3b can also be used as a step dimming switching switch.
[0053]
(Embodiment1)
Embodiment of the present invention1Will be described with reference to FIGS. The basic structure and operation of the discharge lamp lighting device are as follows:Basic configuration or reference example described aboveTherefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0054]
In this circuit, in order to switch the operation mode to the continuous light control mode, the step light control mode, and the initial illuminance correction mode, a
[0055]
Further, the
[0056]
Here, as shown in Table 2, the voltage levels of the input ports K1 and K2 change according to the on / off of the mode selector switches SW3a and SW3b, and the operation mode of the
[0057]
[Table 2]
[0058]
When both of the two mode changeover switches SW3a and 3b are turned off, the voltage levels of the input ports K1 and K2 are both H level.Reference exampleSimilarly to the above, the operation mode of the
[0059]
When both of the two mode selector switches SW3a and 3b are turned on, the voltage levels of the input ports K1 and K2 are both L level, and the operation mode of the
[0060]
Further, when the mode selector switch SW3a is turned on and the mode selector switch SW3b is turned off, the voltage level of the input port K1 becomes L level and the voltage level of the input port K2 becomes H level, and the operation mode of the
[0061]
Furthermore, when the mode switch SW3a is turned off and the mode switch SW3b is turned on, the voltage level of the input port K1 becomes H level and the voltage level of the input port K2 becomes L level, and the operation mode of the
[0062]
FIG. 6 shows the operation of this discharge lamp lighting device, and the operations of S1 to S12 are as follows.Reference exampleSince this is the same, the description thereof is omitted. Here, when both the switches SW3a and SW3b are not off (S4 in FIG. 6) and are not on (S13 in FIG. 6), the
[0063]
As described above, in the discharge lamp lighting device of the present embodiment, two mode changeover switches SW3a and SW3b are provided, and the operation mode is changed to continuous dimming mode, step dimming mode, and initial illuminance correction by switching operation of the mode changeover switches SW3a and SW3b Since the mode is switched to four modes (1) and (2), one discharge lamp lighting device has three functions of a continuous dimming function, a step dimming function, and an initial illuminance correction function. The illumination correction function can also select two modes. In addition, the pair of connection terminals CN1a and CN1b are connected to an input terminal to which a dimming signal for continuous dimming is input, an input terminal to which a contact signal for switching the dimming ratio stepwise is input, and a lighting time. Since it is shared with the input terminal to which the reset signal for resetting is input, the number of parts can be reduced by sharing the input terminal.
[0064]
(Embodiment2)
Embodiment of the present invention2Will be described with reference to FIG. The circuit configuration of the discharge lamp lighting device of the present embodiment is an embodiment.1Therefore, the illustration and description are omitted.
[0065]
In this circuit, as shown in Table 3, the operation mode of the
[0066]
[Table 3]
[0067]
When the mode selector switch SW3a is turned off and the mode selector switch SW3b is turned on, the voltage level of the input port K1 becomes H level, the voltage level of the input port K2 becomes L level, and the operation mode of the
[0068]
(Embodiment3)
Embodiment of the present invention3Will be described with reference to FIG. The circuit configuration of the discharge lamp lighting device of the present embodiment is an embodiment.1Therefore, the illustration and description are omitted.
[0069]
In this circuit, as shown in Table 4, the operation mode of the
[0070]
[Table 4]
[0071]
When the mode selector switch SW3a is turned off and the mode selector switch SW3b is turned on, the voltage level of the input port K1 becomes H level and the voltage level of the input port K2 becomes L level, and the operation mode of the
[0072]
This test program is set in advance to perform various operations in order to confirm the function of the discharge lamp lighting device. For example, if the electrical characteristics in each dimming state are to be confirmed, the dimming ratio and What is necessary is just to program lighting time. In order to confirm the reset operation in the initial illuminance correction mode (3), the discharge lamp blinks to notify that the reset operation has been performed when a DC voltage of a predetermined voltage value is applied to the input port K3. The program may be programmed so that the operation of the discharge lamp lighting device can be checked efficiently by providing such a process adjustment mode.
[0073]
(Embodiment4)
Embodiment of the present invention4Will be described with reference to FIG. The lighting fixture of this embodiment is the embodiment described above.1-3It is a lighting fixture using the discharge lamp lighting device, the configuration and operation of the discharge lamp lighting device is an embodiment1-3Therefore, the illustration and description are omitted.
[0074]
FIG. 17 is an external perspective view of a conventional lighting fixture, and the above-described discharge lamp lighting device is accommodated in the fixture
[0075]
Therefore, in the lighting fixture of the present embodiment, the reset switch SW2 is attached to the
[0076]
Further, as the reset switch SW2, a slide switch or a non-returning type toggle switch may be used. However, it is preferable to use a return type push button switch because there is no need for returning. Further, since an inverter type discharge lamp lighting device is used as the discharge lamp lighting device, it is easy for noise to ride on the reset switch SW2 and the
[0077]
(Embodiment5)
Embodiment of the present invention5Will be described with reference to the drawings. The circuit configuration and operation of the discharge lamp lighting device of this embodiment are as follows.Basic configuration or reference example described above or
[0078]
FIG. 12A shows a front view of the discharge lamp lighting device, FIG. 12B shows a side view seen from the right side, and FIG. 12C shows a side view seen from the lower side. In this discharge lamp lighting device, a circuit board (not shown) on which the above-described circuit is formed is accommodated in the
[0079]
Each of the electric wire connecting portions 41a to 41d has a pair of electric
[0080]
Here, the wire connection part 41b to be connected such as the reset switch SW2 and the mode changeover switches SW3a and SW3b may be provided in the vicinity of the output side
[0081]
It should be noted that the fixture main body (not shown) of the lighting fixture using this discharge lamp lighting device may be provided with a wire connecting portion 41b to which the reset switch SW2 and the like are connected and mode changeover switches SW3a and SW3b. Depending on the structure, there is a possibility that problems such as mounting strength and withstand voltage may occur, and it is necessary to perform processing such as drilling on the instrument body, so that the reset switch SW2 and the like are connected to the
[0082]
【The invention's effect】
As described above, the invention of
[0085]
Claim2The invention of
[0088]
Claim3The invention is a lighting fixture using the discharge lamp lighting device according to
[0089]
Claim4The invention of claim3In the invention of, The connectionA connecting terminal is provided in the vicinity of the power input terminal of the dimming lighting unit, and since a high frequency voltage is generated on the output side of the dimming lighting unit, the connection terminal of the reset switch is connected to the output side. It is easy to be affected by noise when it is provided near, but the reset switch connection terminal is provided near the power input terminal, so it can be less affected by noise than when it is provided near the output side. effective.
[0090]
Claim5The invention of claim3 or 4In the invention of the present invention, the reflector body is arranged around the discharge lamp, and reflects the light of the discharge lamp and distributes the light in a desired direction in the instrument body, wherein the reset switch is attached to the reflector plate, Since the reset switch is attached to the reflecting plate, the reset switch can be operated from the outside of the instrument body, and there is an effect that it is possible to easily reset the lighting accumulated time.
[0091]
Claim6The invention of claimAny of 3 to 5In the invention of the present invention, the reset switch is open at the time of steady state and closed at the time of reset. Between the terminals of the reset switch is open at the time of steady state, noise is generated between the terminals of the reset switch at the time of steady state. There is an effect that it is possible to prevent malfunctioning while riding.
[0092]
Claim7The invention of claim6According to the invention, the voltage across the terminals of the reset switch is set to approximately 3 V or more in the open state and approximately 1 V or less in the closed state.6The same effect as that of the present invention can be obtained.
[0093]
Claim8The invention of claim3In the invention ofThe dimming lighting unit has the function of the continuous dimming mode, the step dimming mode, the initial illuminance correction mode, or the dimming lighting unit according to the switching state of the first changeover switch. While switching to one of the test modes to be inspected, and when a predetermined signal is input to the connection terminal in the test mode, the dimming lighting unit performs an operation for function confirmationThe advantage is that the number of components can be reduced by sharing each terminal.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]1 shows a basic configuration of a discharge lamp lighting device according to the present invention.It is a circuit diagram.
[Figure 2]Reference exampleIt is a circuit diagram of the discharge lamp lighting device.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation described above.
FIG. 4 Embodiment1It is a circuit diagram of the discharge lamp lighting device.
FIG. 5 is a block diagram that can be partially omitted.
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation described above.
FIG. 72It is a flowchart explaining operation | movement of this discharge lamp lighting device.
FIG. 83It is a flowchart explaining operation | movement of this discharge lamp lighting device.
FIG. 94FIG.
FIG. 10 is a perspective view of an external appearance of a partially broken other lighting fixture according to the present invention.
FIG. 11 is a perspective view of an external appearance in which another lighting apparatus is partially broken.
FIG. 12 is an embodiment.5(A) is a front view, (b) is a side view seen from the right side, and (c) is a side view seen from the lower side.
FIG. 13 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device.
FIG. 14 is a circuit diagram of another conventional discharge lamp lighting device.
FIG. 15 is a circuit diagram of another conventional discharge lamp lighting device.
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the above.
FIG. 17 is an external perspective view of the above.
[Explanation of symbols]
2 Inverter circuit
10 Control unit
11 Inverter control unit
12 V / F converter
CN1a, CN1b connection terminal
La discharge lamp
SW1 stage dimming selector switch
SW3 mode selector switch
Claims (8)
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