JP4000795B2 - 放電ランプ点灯装置および調光照明システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプを調光可能な放電ランプ点灯装置および調光照明システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内の雰囲気や人の有無などに応じて、放電ランプを適宜調光し、室内を所望の明るさに制御することが行われている。例えば壁面に設けられた調光器の手動操作部を操作することにより、調光制御装置から放電ランプ点灯装置へ送出しているＰＷＭ調光信号のデューティ比を変化させ、このデューティ比に応じて放電ランプ点灯装置が放電ランプを調光させるようにしている。
【０００３】
従来、放電ランプ点灯装置は、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が増加するにしたがい放電ランプの光出力をリニアに減少させ、図８（ａ）に示すように、デューティ比８０％において全光（１００％）時の２５％となるように調光させ、デューティ比が８０％を超えると放電ランプを消灯させたものがある。あるいは、図８（ｂ）に示すように、デューティ比７０％において全光（１００％）時の２５％となるように調光させ、その後デューティ比が増加しても２５％の一定の調光とし、７０〜１００％間の任意のデューティ比において放電ランプを消灯させたものがある。
【０００４】
従来の放電ランプ点灯装置は、深調光における放電ランプの不安定点灯やちらつきを回避するために、上述したように、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が８０％以下まで全光（１００％）点灯から約２５％調光点灯までリニアに行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、放電ランプ点灯装置は、制御方法の改善などにより、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が８０％を超えても、不安定点灯やちらつきを生じることなく放電ランプを２５％以下に調光点灯させることが可能となった。そして、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が０〜５％の区間では放電ランプを全光点灯（１００％点灯）させ、９５〜１００％の区間で放電ランプを消灯または最小の明るさにさせるというＩＥＣ規格がある。ここで、単にＩＥＣ規格などをクリアした放電ランプ点灯装置を従来の放電ランプ点灯装置の点灯不具合などにより交換すると、ＰＷＭ調光信号のデューティ比に対する調光変化が異なり、人に違和感や不快感を生じさせるという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、ＩＥＣ規格に適合するとともに、ＰＷＭ調光信号に対する明るさの変化が従来品と比較してその差違が小さい放電ランプ点灯装置および調光照明システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、スイッチ素子を備え、このスイッチ素子のスイッチング動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力するとともに出力を変化可能なインバータ回路と；インバータ回路の出力により調光可能に付勢される放電ランプと；電源とアース間に設けられるとともに一端が比較器の入力端子に接続され、ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のときに前記電源から流れる電流によって充電されるコンデンサを有し、ＰＷＭ調光信号を入力し、この調光信号のデューティ比が０％〜第１の所定値の区間では放電ランプを全光点灯させ、第１の所定値〜７０％以上の第２の所定値の区間ではデューティ比が増加するにしたがい放電ランプを調光させ、第２の所定値〜１００％の区間であって第３の所定値となるまで一定の深調光をさせて、さらに第３の所定値を超えて増加したときの前記コンデンサの両端電圧が前記比較器の基準電圧以上となり、放電ランプを消灯させることができるように、スイッチ素子のスイッチング動作を制御するように構成された制御回路と；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
調光信号は、ＰＷＭ調光信号であり、そのデューティ比は、オンレベル信号のデューティ比またはロウレベル信号のデューティ比のいずれであってもよい。
【０００９】
第１の所定値は、第２の所定値側よりも０％側に設定し、好ましくは０％近くに設定するのがよい。
【００１０】
第２の所定値を７０％以上としたのは、従来の放電ランプ点灯装置には、調光信号のデューティ比が０％〜７０％まで漸次調光させ、７０％時点で放電ランプを消灯させるものがあるからである。したがって、本発明の放電ランプ点灯装置も従来の放電ランプ点灯装置と同様、少なくとも７０％まで調光可能とし、従来の放電ランプ点灯装置に交換可能とさせた。
【００１１】
放電ランプは、調光信号のデューティ比が第１の設定値〜第２の設定値の区間では、デューティ比が増加するにしたがい調光され、デューティ比が第２の所定値より増加しても調光点灯が維持される。そして、放電ランプは、調光信号のデューティ比が第２の所定値〜１００％の区間で予め設定された設定値で消灯される。
【００１２】
本発明によれば、調光信号のデューティ比が第１の所定値〜第２の所定値の区間では、デューティ比が増加するにしたがい調光されるので、従来の放電ランプ点灯装置と交換されても、放電ランプの明るさの変化が視認されにくく、人に違和感や不快感を生じさせることが防止される。また、調光信号のデユーティ比が０％〜第１の所定値の区間で放電ランプが全光点灯され、第２の所定値〜１００％の区間で放電ランプが消灯されるので、ＩＥＣ規格を満たすことが可能であるとともに、調光信号のデューティ比が第２の所定値を超えた領域でも放電ランプの深調光点灯が維持される。
【００１３】
請求項２に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、請求１記載の放電ランプ点灯装置において、制御回路は、調光信号のデューティ比が第２の所定値以上のとき、第２の所定値のときの放電ランプの光出力でほぼ一定となるように、または第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下かつ緩やかな変化となるようにスイッチ素子のスイッチング動作を制御することを特徴とする。
【００１４】
「放電ランプの光出力が第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下」としたのは、放電ランプの光出力が大きく変化するのを防止するためであり、２倍以下であれば、光出力の変化は小さく、人に違和感や不快感を生じさせることを防止できる。また、２倍以下の下限値は、放電ランプが消灯していなく、その点灯が目視できる程度であればよい。
【００１５】
本発明によれば、制御回路は、調光信号のデユーティ比が第２の所定値から放電ランプが消灯するデューティ比の間は、第２の所定値のときの放電ランプの光出力でほぼ一定となるように、または第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下かつ緩やかな変化となるように制御するので、放電ランプの明るさの変化が小さく、人に違和感や不快感を生じさせずに調光点灯が維持される。
【００１６】
請求項３に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置において、制御回路は、放電ランプの電極の予熱を継続して放電ランプを消灯させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、放電ランプの消灯時に、継続して電極が予熱されるので、放電ランプを再点灯させたときのコールド点灯が防止され、放電ランプが長寿命化される。
【００１８】
請求項４に記載の調光照明システムの発明は、請求項１ないし３いずれか一記載の放電ランプ点灯装置と；この放電ランプ点灯装置の少なくとも放電ランプを配設している照明器具と；ＰＷＭ調光信号のデューティ比を変化させる手動操作部を有し、この手動操作部の操作によりＰＷＭ調光信号のデューティ比が変化されてＰＷＭ調光信号が放電ランプ点灯装置の制御回路に送出されるように構成された調光装置と；を具備していることを特徴とする。
【００１９】
手動操作部とは、例えば双方向に移動可能なフェーダや回転つまみ、リモコンのスイッチなどを意味する。
【００２０】
本発明によれば、調光装置の手動操作部を操作することにより、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が０％〜第１の所定値の区間では放電ランプを全光点灯させ、第１の所定値〜第２の所定値の区間では放電ランプを漸次調光させ、第２の所定値を超えて消灯させることができる。そして、ＩＥＣ規格を満たすことが可能であるとともに、本発明の放電ランプ点灯装置を従来の放電ランプ点灯装置に置き換えても、放電ランプの調光変化が小さく、人に違和感や不快感を生じさせることが防止される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図である。放電ランプ点灯装置１は、インバータ回路２、放電ランプとしての蛍光ランプ３および制御回路４を有して構成されている。
【００２４】
インバータ回路２は、スイッチ素子としての電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２を備え、この電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２が直流電圧発生回路５の出力端子にハーフブリッジ形に接続されている。そして、一方の電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン、ソース間に共振回路６を介して蛍光ランプ３が接続されている。そして、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のそれぞれのゲート（制御端子）は、それぞれ駆動回路７に接続されている。
【００２５】
直流電圧発生回路５は、整流器８および平滑用コンデンサＣ１からなり、整流器８の入力端子が商用交流電源Ｖｓに接続され、整流器８の出力端子間に平滑用コンデンサＣ１が接続されて構成されている。直流電圧発生回路５は、商用交流電源Ｖｓの交流電圧を整流平滑して直流電圧を発生し、インバータ回路２に入力させている。
【００２６】
共振回路６は、電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレインおよび蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ間に直列接続された直流カット用コンデンサＣ２およびインダクタＬ１と、蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ，３ｂの非電源側端子間に接続された共振用コンデンサＣ３からなっている。共振回路６は、インバータ回路２の出力により共振して共振電圧を発生し、この共振電圧が蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ，３ｂ間に印加されて、蛍光ランプ３は始動、点灯する。すなわち、蛍光ランプ３は、インバータ回路２の出力により付勢される。そして、蛍光ランプ３は、インバータ回路２の出力が変化することにより調光可能となるように構成されている。
【００２７】
駆動回路７は、制御回路４の制御信号に応じて、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のゲートに交互に駆動電圧を印加して、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２を交互にスイッチング動作させる。インバータ回路２は、この電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作により、直流電圧発生回路５から出力された直流電圧を高周波電圧に変換して、共振回路６および蛍光ランプ３に出力する。そして、インバータ回路２は、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作の周波数（スイッチング周波数）が変化されることにより、高周波電圧の出力を変化させ、蛍光ランプ３を調光させている。そして、スイッチング周波数を高くするにつれ、蛍光ランプ３がリニアに調光されるように構成されている。
【００２８】
そして、制御回路４は、ＰＷＭ調光信号を入力し、この調光信号に応じて駆動回路７を介して電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を制御するように、以下のようにして構成されたものである。
【００２９】
ＰＷＭ調光信号は、矩形状のハイレベル信号およびロウレベル信号（０Ｖ信号）の所定周波数例えば１００Ｈｚからなり、制御回路４の入力端子４ａ，４ｂから限流用抵抗Ｒ１を介してダイオードブリッジからなる整流器９に入力される。そして、整流器９の出力端子には、フォトカプラＰｈＣ１を構成するフォトダイオードＰｈＤ１およびフォトカプラＰｈＣ２を構成するフォトダイオードＰｈＤ２が直列接続されている。ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のとき、フォトダイオードＰｈＤ１，ＰｈＤ２に電流が流れ、フォトダイオードＰｈＤ１，ＰｈＤ２は発光する。フォトダイオードＰｈＤ１，ＰｈＤ２が発光すると、フォトカプラＰｈＣ１，ＰｈＣ２を構成するフォトトランジスタＰｈＴ１，ＰｈＴ２が導通する。
【００３０】
そして、フォトカプラＰｈＣ１を構成するフォトトランジスタＰｈＴ１のコレクタは、定電圧電源Ｖｃｃに接続され、エミッタは、抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３の直列回路を介してアースＥに接続されている。そして、抵抗Ｒ３と並列的に電解コンデンサＣ４が接続され、この電解コンデンサＣ４の非アース側端子が比較器１０の一方の入力端子（＋入力端子）に接続されている。比較器１０の他方の入力端子（−入力端子）は、第１の基準電源Ｖｒｅｆ１に接続されている。そして、比較器１０の出力端子には、逆方向にダイオードＤ１が接続されている。
【００３１】
抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３は、フォトトランジスタＰｈＴ１の導通時に定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧を分圧する。また、抵抗Ｒ３は、フォトトランジスタＰｈＴ１の非導通時に電解コンデンサＣ４の放電を行う。電解コンデンサＣ４は、フォトトランジスタＰｈＴ１の導通時に定電圧電源Ｖｃｃから充電され、非導通時に放電される。すなわち、電解コンデンサＣ４は、ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のときに充電され、ロウレベル信号のときに放電される。したがって、ＰＷＭ調光信号が制御回路４の入力端子４ａ，４ｂに入力されているとき、定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧を分圧した抵抗Ｒ３の平均電圧Ｖ１が電解コンデンサＣ４の両端に形成される。そして、この平均電圧Ｖ１は、電解コンデンサＣ４の両端電圧であり、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が増加するにしたがい高くなっていく。
【００３２】
そして、比較器１０は、第１の基準電源Ｖｒｅｆ１の基準電圧に対して電解コンデンサＣ４の両端電圧Ｖ１を比較する。そして、比較器１０は、電解コンデンサＣ４の両端電圧Ｖ１が第１の基準電源Ｖｒｅｆ１の基準電圧以上のときに，図２（ｃ）に示すように、出力端子からＨｉｇｈ信号Ｖ２を出力し、基準電圧を下回るときに出力端子をロウレベルにする。電解コンデンサＣ４の両端電圧Ｖ１が第１の基準電源Ｖｒｅｆ１の基準電圧以上となるには、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値以上、例えば５％以上のときである。ここで、ハイレベル信号のデューティ比は、ハイレベル信号のデューティおよびロウレベル信号のデューティの和（１００％）に対するハイレベル信号のデューティの割合である。したがって、比較器１０は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）以上のときに出力端子からＨｉｇｈ信号の出力電圧Ｖ２を出力し、ハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）を下回るときに出力端子をロウレベル（０Ｖ）にする。すなわち第１の基準電源Ｖｒｅｆ１の基準電圧は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）であるときの電解コンデンサＣ４の両端電圧Ｖ１に予め設定されている。
【００３３】
また、フォトトランジスタＰｈＴ１のエミッタは、抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５の直列回路を介してアースＥに接続されている。そして、抵抗Ｒ５と並列的に電解コンデンサＣ５が接続され、この電解コンデンサＣ５の非アース側端子が抵抗Ｒ６を介して増幅器１１の非反転入力端子に接続され、かつ、ダイオードＤ１を介して比較器１０の出力端子に接続されている。増幅器１１の反転入力端子は、第２の基準電源Ｖｒｅｆ２が接続されている。そして、増幅器１１の反転入力端子および出力端子間には、抵抗Ｒ７が接続され、アースＥおよび増幅器１１の出力端子間には、出力端子側をアノードにして、ツェナーダイオードＺＤ１が接続されている。
【００３４】
抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５は、フォトトランジスタＰｈＴ１の導通時に定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧を分圧する。また、抵抗Ｒ５は、フォトトランジスタＰｈＴ１の非導通時に電解コンデンサＣ５の放電を行う。電解コンデンサＣ５は、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、比較器１０が出力端子にＨｉｇｈ信号Ｖ２を出力し、かつ、フォトトランジスタＰｈＴ１の導通時に定電圧電源Ｖｃｃから充電される。比較器１０の出力端子がロウレベルであると、定電圧電源Ｖｃｃからの電流は、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ１および比較器１０の内部回路を介してアースＥに流れるので、電解コンデンサＣ５は充電されなくなる。すなわち、電解コンデンサＣ５は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号が第１の所定値（５％）以上のデューティ比であるときに充電され、ハイレベル信号が第１の所定値（５％）を下回るデューティ比のときには充電されない。そして、ハイレベル信号のデューティ比が増加するにしたがい、電解コンデンサＣ５は充電時間が長くなり、その両端電圧Ｖ３が大きくなって、増幅器１１の非反転入力端子に入力される。そして、第２の基準電源Ｖｒｅｆ２の基準電圧は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）であるときの電解コンデンサＣ５の両端電圧Ｖ３に予め設定されている。なお、「ハイレベル信号のデューティ比が増加する」とは、ハイレベル信号のデューティが増加すると解してよい。
【００３５】
そして、増幅器１１は、電解コンデンサＣ５の両端電圧Ｖ３と第２の基準電源Ｖｒｅｆ２との差分を増幅し、その増幅した出力電圧Ｖ４を出力端子から出力制御回路１２に送出する。その増幅率は、抵抗Ｒ６および抵抗Ｒ７により適宜設定されている。そして、増幅器１１の出力電圧Ｖ４は、電解コンデンサＣ５の両端電圧Ｖ３が大きくなるにつれて、すなわちＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が増加するにつれて大きくなる。しかし、出力電圧Ｖ４は、ツェナーダイオードＺＤ１によりクランプされ、ツェナー電圧を超えないようにしている。この結果、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第２の所定値、例えば８０％に増加して、出力電圧Ｖ４がツェナー電圧に達した後は、図２（ｅ）に示すように、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）からさらに増加しても、出力電圧Ｖ４はツェナー電圧の一定値に維持される。
【００３６】
上述したように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が０％〜第１の所定値（例えば５％）未満まで（図２（ｆ）のＴ１区間）は、比較器１０が出力電圧Ｖ２をロウレベル（０Ｖ）に維持するので、図２（ｄ）に示すように、電解コンデンサＣ５が充電されず、増幅器１１の出力電圧は０Ｖである。そして、オンレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）〜第２の所定値（例えば８０％）未満まで（図２（ｆ）のＴ２区間）は、オンレベル信号のデューティ比の増加にしたがい、電解コンデンサＣ５が充電され、図２（ｄ）に示すように、その両端電圧Ｖ３が大きくなるので、増幅器１１の出力電圧Ｖ４も、図２（ｅ）に示すように、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧まで大きくなる。そして、オンレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）〜１００％まで（図２（ｆ）のＴ３区間）は、増幅器１１の出力電圧Ｖ４はツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧にクランプされるので、ツェナー電圧の一定の出力となる。そして、増幅器１１の出力電圧Ｖ４に応じて、出力制御回路１２は、インバータ回路２の駆動回路７に電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作の周波数を変化させる制御信号を送出する。すなわち、増幅器１１の出力電圧Ｖ４が大きくなるにしたがい、図２（ｆ）に示すように、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング周波数を増加させる。この結果、蛍光ランプ３は、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が増加するにしたがいリニアに調光される。
【００３７】
また、定電圧電源ＶｃｃおよびアースＥ間には、抵抗８および抵抗Ｒ９の直列回路が接続されている。そして、抵抗９と並列的に抵抗Ｒ１０およびフォトカプラＰｈＣ２を構成するフォトトランジスタＰｈＴ２が接続され、抵抗Ｒ９の非アース側端子が比較器１３の−入力端子に接続されている。比較器１３の＋入力端子には、第３の基準電源Ｖｒｅｆ３が接続され、出力端子には、逆方向にダイオードＤ２が接続されている。ここで、抵抗Ｒ９の抵抗値は相対的に非常に高く、抵抗Ｒ１０の抵抗値は相対的に非常に低く設定されている。また、比較器１３は、＋入力端子に第３の基準電源Ｖｒｅｆ３が接続されて構成されているので、その比較結果が反転して出力される。
【００３８】
フォトカプラＰｈＣ２のフォトトランジスタＰｈＴ２の非導通時、すなわちＰＷＭ調光信号のロウレベル信号のときに、定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧は、抵抗Ｒ８および抵抗Ｒ９によって分圧され、抵抗Ｒ９の両端電圧Ｖ５は、図３（ｂ）に示すように、ハイレベル電圧となる。一方、フォトトランジスタＰｈＴ２の導通時、すなわちＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のときに、定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧は、抵抗Ｒ８と、抵抗Ｒ９および抵抗Ｒ１０の並列回路によって分圧され、抵抗Ｒ９の両端電圧Ｖ５は、図３（ｂ）に示すように、ロウレベル近くの電圧となる。そして、第３の基準電源Ｖｒｅｆ３の基準電圧は、前記ハイレベル電圧よりも低く、前記ロウレベル近くの電圧よりも高くなるように予め設定されている。したがって、比較器１３は、比較結果を反転して出力し、図３（ｃ）に示すように、ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のときに、出力端子にＨｉｇｈ信号を出力し、ＰＷＭ調光信号がロウレベル信号のときに、信号を出力せず、出力端子をロウレベル（０Ｖ）にする。
【００３９】
また、定電圧電源ＶｃｃおよびアースＥ間には、抵抗１１および電解コンデンサＣ６の直列回路が接続されている。そして、電解コンデンサＣ６の非アース側端子は、ダイオードＤ２を介して比較器１３の出力端子に接続され、かつ、比較器１４の＋入力端子に接続されている。そして、比較器１４の−入力端子には、第４の基準電源Ｖｒｅｆ４が接続されている。
【００４０】
比較器１３の出力端子がロウレベル（０Ｖ）のとき、すなわちＰＷＭ調光信号がロウレベル信号のとき、定電圧電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ１１を介して流れる電流は、ダイオードＤ２、比較器１３の出力端子およびその内部回路を介してアースＥに流れるので、電解コンデンサＣ６は充電されなく、その両端電圧Ｖ７は、図３（ｄ）に示すように、０Ｖである。そして、比較器１３の出力端子がＨｉｇｈ信号を出力しているとき、すなわちＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のとき、電解コンデンサＣ６は、定電圧電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ１１を介して流れる電流によって充電され、その両端電圧Ｖ７は、図３（ｄ）に示すように、上昇していく。そして、電解コンデンサＣ６は、ハイレベル信号のデューティ比が増加するほど、充電時間が長くなるので、その両端電圧Ｖ７は高くなる。
【００４１】
電解コンデンサＣ６の両端電圧Ｖ７は、比較器１４において、第４の基準電源Ｖｒｅｆ４の基準電圧と比較される。ここで、第４の基準電源Ｖｒｅｆ４の基準電圧は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）から１００％の間で任意に設定される第３の所定値、例えば９５％のとき、電解コンデンサＣ６が充電されて形成される両端電圧Ｖ７に予め設定されている。そして、比較器１４は、電解コンデンサＣ６の両端電圧Ｖ７が第４の基準電源Ｖｒｅｆ４の基準電圧以上となったとき、すなわちＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第３の所定値（例えば９５％）を超えて増加したとき、図３（ｅ）に示すように、出力端子からＨｉｇｈ信号を出力する。このＨｉｇｈ信号は、出力停止回路１５に入力される。
【００４２】
出力停止回路１５は、比較器１４の出力端子からＨｉｇｈ信号が入力されると、インバータ回路２の電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を停止させる出力停止信号を出力制御回路１２に送出する。
【００４３】
そして、出力制御回路１２は、増幅器１１の出力電圧Ｖ４よりも出力停止回路１５から送出された出力停止信号を優先させて電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を制御するように構成されている。すなわち、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第３の所定値（例えば９５％）を超えて出力停止回路１５が出力停止信号を出力したとき、出力制御回路１２は、駆動回路７に送出する制御信号を停止させる。この結果、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作が停止して、図４に示すように、蛍光ランプ３は消灯される。
【００４４】
なお、比較器１０，１３，１４および増幅器１１は、定電圧電源Ｖｃｃから常時給電されて動作しているものである。
【００４５】
次に、第１の実施形態の作用について述べる。
【００４６】
放電ランプ点灯装置１は、制御回路４がインバータ回路２の駆動回路７へ電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング周波数を変化させる制御信号を送出することにより、蛍光ランプ３が調光される。そして、制御回路４は、入力端子４ａ，４ｂに入力される調光制御装置などからのＰＷＭ調光信号によって制御される。
【００４７】
ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が０％〜第１の所定値（例えば５％）未満（Ｔ１区間）は、比較器１０の出力電圧Ｖ２および比較器１４の出力電圧Ｖ８がそれぞれロウレベル（０Ｖ）であるので、増幅器１１および出力停止回路１５からそれぞれ出力制御回路１２に出力されない。この結果、出力制御回路１２は、蛍光ランプ３が全光点灯する電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング周波数となる制御信号を駆動回路７に送出し、駆動回路７は該スイッチング周波数で電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２を交互に駆動させる。これにより、蛍光ランプ３は、図４のＡ１（実線）で示すように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が０％〜第１の所定値（例えば５％）未満の区間（Ｔ１区間）、全光点灯される。
【００４８】
そして、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）〜第２の所定値（例えば８０％）未満（Ｔ２区間）では、オンレベル信号のデューティ比の増加にしたがい、増幅器１１の出力電圧Ｖ４が増加して出力制御回路１２に入力される。一方、比較器１４は、オンレベル信号のデューティ比が第３の所定値（例えば９５％）以下では、Ｈｉｇｈ信号の出力電圧Ｖ８を出力しないように、第４の基準電源Ｖｒｅｆ４の基準電圧などが予め設定されているので、上記Ｔ２区間のオンレベル信号のデューティ比では出力しない。この結果、出力停止回路１５から出力制御回路１２に出力停止信号が出力されない。したがって、出力制御回路１２は、増幅器１１の出力電圧Ｖ４、すなわちＰＷＭ信号のオンレベル信号のデューティ比によって制御される。
【００４９】
出力制御回路１２は、オンレベル信号のデューティ比が増加するにしたがい電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング周波数を増加させる制御信号を駆動回路７に送出する。駆動回路７は該スイッチング周波数で電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２を交互に駆動させ、蛍光ランプ３は、図４のＡ１（実線）で示すように、オンレベル信号のデューティ比が増加するにしたがいリニアに調光点灯される。すなわち、蛍光ランプ３は、オンレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）では、全光（１００％）点灯し、第２の所定値（例えば８０％）では、全光（１００％）点灯の２５％まで調光される。
【００５０】
そして、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）〜１００％（Ｔ３区間）では、増幅器１１の出力電圧Ｖ４はツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧に維持されるので、蛍光ランプ３は、Ｔ３区間、一定の調光点灯であり、オンレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）のときの調光点灯、すなわち２５％調光の状態である。
【００５１】
しかし、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）より増加して第３の所定値（例えば９５％）に達すると、比較器１４の出力電圧Ｖ８がＨｉｇｈ信号となるので、出力停止回路１５は出力停止信号を出力制御回路１２に送出する。出力制御回路１２は、増幅器１１の出力電圧Ｖ４よりも出力停止信号を優先させ、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を停止させる制御信号を駆動回路７に送出する。駆動回路７は該制御信号により電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を停止させる。この結果、蛍光ランプ３は、オンレベル信号のデューティ比が第３の所定値（例えば９５％）で消灯する。
【００５２】
上述したように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比がＴ１区間（０％〜第１の所定値（例えば５％））では、蛍光ランプ３は全光（１００％）点灯し、Ｔ２区間（第１の所定値（例えば５％）〜第２の所定値（例えば８０％））では、デューティ比の増加に対して全光（１００％）から２５％までリニアに調光点灯し、Ｔ３区間（第２の所定値（例えば８０％）〜１００％）では、第２の所定値（例えば８０％）から第３の所定値（例えば９５％）まで２５％の一定値で調光点灯し、第３の所定値（例えば９５％）を超えると消灯するように、放電ランプ点灯装置１が構成されている。
【００５３】
ところで、従来の放電ランプ点灯装置は、図４のＢ１（一点鎖線）で示すように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が増加するにしたがい、蛍光ランプ３が全光（１００％）点灯からリニアに調光し、第２の所定値（８０％）で消灯するように構成されたものがある。ここで、第２の所定値（８０％）は、従来の放電ランプ点灯装置において、蛍光ランプ３が消灯されるデューティ比である。
【００５４】
そして、従来の放電ランプ点灯装置の回路部品が破壊や故障などして蛍光ランプ３が点灯不具合になると、放電ランプ点灯装置を単体で、または照明器具ごと交換することになる。この場合、従来の放電ランプ点灯装置を本発明の放電ランプ点灯装置１に交換しても、図４に示すように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比に対する調光の変化は小さい。すなわち、従来の放電ランプ点灯装置および本発明の放電ランプ点灯装置１に対して、蛍光ランプ３の明るさは大概同等であるので、例え複数の照明器具の一部が交換されても、人に明るさの差違による違和感や不快感を生じさせない。
【００５５】
また、放電ランプ点灯装置１は、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比を第２の所定値（８０％）を超えて第３の所定値（９５％）まで増加させることができ、このデューティ比の間、蛍光ランプ３を一定の深調光すなわち２５％調光させることができるので、人に違和感や不快感を生じさせないとともに、従来の放電ランプ点灯装置に比べて汎用的である。
【００５６】
また、放電ランプ点灯装置１は、ＩＥＣ規格、すなわちＰＷＭ調光信号のデューティ比が０％〜５％までは蛍光ランプ３を全光（１００％）点灯させ、９５％〜１００％で蛍光ランプ３を消灯もしくは最小の明るさ（１％調光）させるという規格にも適合させることができる。
【００５７】
なお、上記実施形態において、放電ランプ点灯装置１は、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が増加するようにして構成したが、ロウレベル信号のデューティ比が増加するようにして構成してもよい。
【００５８】
また、制御回路４の出力制御回路１２は、出力停止回路１５から出力停止信号が送出されたとき、インバータ回路２の駆動回路７に電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を停止させる制御信号を送出するように構成したが、蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ，３ｂが継続して予熱されるように、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２が予熱周波数でスイッチング動作する制御信号を駆動回路７に送出するように構成してもよい。この場合、蛍光ランプ３は消灯しているが、継続してフィラメント電極３ａ，３ｂが予熱されるので、ＰＷＭ調光信号のデューティ比を減少させ、蛍光ランプ３を再点灯させたときのコールド点灯が防止できて、蛍光ランプ３を長寿命化することができる。
【００５９】
また、制御回路４は、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が第２の所定値（８０％）〜第３の所定値（９５％）であるとき、蛍光ランプ３が一定の調光（２５％調光）となるように構成したが、一定の調光とする必要はなく、デューティ比が第２の所定値（８０％）のときの蛍光ランプ３の調光（２５％）の２倍（５０％）以下で、かつ、デューティ比が第２の所定値（８０％）〜第３の所定値（９５％）の間では調光の変化が緩やかな変化となるように、電界効果トランジスタのスイッチング動作を制御するように構成してもよい。
【００６０】
ＰＷＭ調光信号のデューティ比が第２の所定値（８０％）〜第３の所定値（９５％）である区間、デューティ比が第２の所定値（８０％）のときの蛍光ランプ３の調光（２５％）の２倍（５０％）以下で、かつ、調光の変化が緩やかな変化であるので、蛍光ランプ３の光出力（明るさ）の変化は小さく、人に違和感や不快感を生じさせに深調光を維持することができる。
【００６１】
なお、第２の所定値は、８０％に限らず、７０％以上で第３の所定値以下に設定されていればよい。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６３】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す調光照明システムの構成図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００６４】
図５に示す調光照明システム１６は、天井１７に直付けされた照明器具１８、調光器１９および調光制御装置２０からなる調光装置２１からなっている。そして、照明器具１８は、照明器具本体２２、図１に示す放電ランプ点灯装置１を構成する蛍光ランプ３および点灯装置２３などから構成されている。ここで、点灯装置２３は、放電ランプ点灯装置１から蛍光ランプ３を除いた残余で構成されている。そして、蛍光ランプ３は、照明器具本体２２に設けられたランプソケット２４，２４に装着されている。点灯装置２３は照明器具本体２２内に収容され、図示しない商用交流電源と蛍光ランプ３との間に電気的に介在している。そして、照明器具本体２２は、天井１７に図示しないネジなどによって固定されている。
【００６５】
調光器１９は、図示しない壁などに埋設され、前面に手動操作部としてのフェーダ２５を有している。そして、調光制御装置２０は、天井１７の裏側に配設され、内部に、図６に示すように、ＰＷＭ調光信号生成回路２６が形成されている。
【００６６】
ＰＷＭ調光信号生成回路２６は、発振回路２７、可変直流電圧源２８、比較器２９および出力回路３０を有して構成されている。発振回路２７は、図７（ａ）に示すように、所定周波数例えば１００Ｈｚの鋸歯状波電圧２７Ａを発生させる。この鋸歯状波電圧２７Ａは、比較器２９の＋入力端子に入力される。そして、可変直流電圧源２８は、フェーダ２５の移動操作により、可変直流電圧２８Ａが設定される。すなわち、図５において、フェーダ２５を下側から上側に移動させると、図７（ａ）において、可変直流電圧２８Ａは、鋸歯状波電圧２７Ａの最大値から最小値（０Ｖ）に変化される。この可変直流電圧２８Ａは、比較器２９の−入力端子に入力される。
【００６７】
そして、比較器２９は、鋸歯状波電圧２７Ａと可変直流電圧２８Ａを比較し、鋸歯状波電圧２７Ａが可変直流電圧２８Ａ以上のとき、図７（ｂ）に示すように、ロウレベル信号（０Ｖ）を出力し、鋸歯状波電圧２７Ａが可変直流電圧２８Ａを下回るとき、ハイレベル信号を出力する。したがって、フェーダ２５が移動操作されて可変直流電圧２８Ａが変化することにより、ハイレベル信号のデューティ比が増加または減少する。これらハイレベル信号およびロウレベル信号は、出力回路３０に入力され、出力回路３０により低インピーダンス化されて、ＰＷＭ調光信号として伝送線３１を介して放電ランプ点灯装置１の制御回路４の入力端子４ａ，４ｂに送出される。
【００６８】
上述したように、フェーダ２５は、その移動操作によりＰＷＭ調光信号のデューティ比を変化させることができる。すなわち、調光装置２１は、フェーダ２５の移動操作により、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が変化されて放電ランプ点灯装置１の制御回路４の入力端子４ａ，４ｂに送出されるように構成されている。なお、図５において、通常、照明器具１８は天井１７に複数配設されており、調光装置２１は、複数の照明器具１８にそれぞれ接続されている。
【００６９】
調光照明システム１６の放電ランプ点灯装置１は、ＩＥＣ規格を満たすことができるとともに、調光器１９のフェーダ２５を移動操作することにより、ほぼ従来の放電ランプ点灯装置の調光変化をするので、従来の放電ランプ点灯装置に置き換えても、蛍光ランプ３の明るさの変化によって人に違和感や不快感を生じさせない。また、従来の放電ランプ点灯装置で、蛍光ランプ３が消灯されるＰＷＭ調光信号のデューティ比である第２の所定値（８０％）を超えて蛍光ランプ３を消灯させることができるので、汎用性が向上する。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、従来の放電ランプ点灯装置で放電ランプが消灯される第２の所定値まで、調光信号のデューティ比が増加するにしたがい調光されるので、従来の放電ランプ点灯装置に置き換えても、人に違和感や不快感を生じさせなくすることができ、また、調光信号のデューテイ比が０％〜第１の所定値の区間で放電ランプが全光点灯され、第２の所定値〜１００％の区間で放電ランプが消灯されるので、ＩＥＣ規格を満たすことができるとともに、調光信号のデューティ比が第２の所定値を超えた領域でも放電ランプを深調光点灯させることができる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、制御回路は、調光信号のデューティ比が第２の所定値から放電ランプが消灯するデューティ比の間は、第２の所定値のときの放電ランプの光出力でほぼ一定となるように、または第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下かつ緩やかな変化となるように制御するので、放電ランプの明るさの変化が小さく、人に違和感や不快感を生じさせずに調光点灯を行うことができる。
【００７２】
請求項３の発明によれば、放電ランプの消灯時に、継続して電極が予熱されるので、放電ランプを再点灯させたときのコールド点灯が防止され、放電ランプを長寿命化することができる。
【００７３】
請求項４の発明によれば、調光装置の手動操作部を操作することにより、調光信号のデューティ比が０％〜第１の所定値の区間では放電ランプを全光点灯させ、第１の所定値〜第２の所定値の区間では放電ランプを漸次調光させ、第２の所定値を超えて放電ランプを消灯させることができるので、ＩＥＣ規格を満たすことができるとともに、従来の放電ランプ点灯装置に置き換えても、放電ランプの調光変化が小さく、人に対する違和感や不快感を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図。
【図２】同じく、放電ランプ点灯装置の第１の回路動作図。
【図３】同じく、放電ランプ点灯装置の第２の回路動作図。
【図４】同じく、ＰＷＭ調光信号に対する放電ランプの調光変化の説明図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す調光照明システムの構成図。
【図６】同じく、調光装置の回路図。
【図７】同じく、ＰＷＭ調光信号の生成の説明図。
【図８】従来技術の放電ランプ点灯装置による調光変化を示し、（ａ）は第１の説明図、（ｂ）は第２の説明図。
【符号の説明】
１………放電ランプ点灯装置
２………インバータ回路
３………放電ランプとしての蛍光ランプ
４………制御回路
１６……調光照明システム
１８……照明器具
２１……調光装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプを調光可能な放電ランプ点灯装置および調光照明システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内の雰囲気や人の有無などに応じて、放電ランプを適宜調光し、室内を所望の明るさに制御することが行われている。例えば壁面に設けられた調光器の手動操作部を操作することにより、調光制御装置から放電ランプ点灯装置へ送出しているＰＷＭ調光信号のデューティ比を変化させ、このデューティ比に応じて放電ランプ点灯装置が放電ランプを調光させるようにしている。
【０００３】
従来、放電ランプ点灯装置は、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が増加するにしたがい放電ランプの光出力をリニアに減少させ、図８（ａ）に示すように、デューティ比８０％において全光（１００％）時の２５％となるように調光させ、デューティ比が８０％を超えると放電ランプを消灯させたものがある。あるいは、図８（ｂ）に示すように、デューティ比７０％において全光（１００％）時の２５％となるように調光させ、その後デューティ比が増加しても２５％の一定の調光とし、７０〜１００％間の任意のデューティ比において放電ランプを消灯させたものがある。
【０００４】
従来の放電ランプ点灯装置は、深調光における放電ランプの不安定点灯やちらつきを回避するために、上述したように、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が８０％以下まで全光（１００％）点灯から約２５％調光点灯までリニアに行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、放電ランプ点灯装置は、制御方法の改善などにより、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が８０％を超えても、不安定点灯やちらつきを生じることなく放電ランプを２５％以下に調光点灯させることが可能となった。そして、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が０〜５％の区間では放電ランプを全光点灯（１００％点灯）させ、９５〜１００％の区間で放電ランプを消灯または最小の明るさにさせるというＩＥＣ規格がある。ここで、単にＩＥＣ規格などをクリアした放電ランプ点灯装置を従来の放電ランプ点灯装置の点灯不具合などにより交換すると、ＰＷＭ調光信号のデューティ比に対する調光変化が異なり、人に違和感や不快感を生じさせるという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、ＩＥＣ規格に適合するとともに、ＰＷＭ調光信号に対する明るさの変化が従来品と比較してその差違が小さい放電ランプ点灯装置および調光照明システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、スイッチ素子を備え、このスイッチ素子のスイッチング動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力するとともに出力を変化可能なインバータ回路と；インバータ回路の出力により調光可能に付勢される放電ランプと；電源とアース間に設けられるとともに一端が比較器の入力端子に接続され、ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のときに前記電源から流れる電流によって充電されるコンデンサを有し、ＰＷＭ調光信号を入力し、この調光信号のデューティ比が０％〜第１の所定値の区間では放電ランプを全光点灯させ、第１の所定値〜７０％以上の第２の所定値の区間ではデューティ比が増加するにしたがい放電ランプを調光させ、第２の所定値〜１００％の区間であって第３の所定値となるまで一定の深調光をさせて、さらに第３の所定値を超えて増加したときの前記コンデンサの両端電圧が前記比較器の基準電圧以上となり、放電ランプを消灯させることができるように、スイッチ素子のスイッチング動作を制御するように構成された制御回路と；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
調光信号は、ＰＷＭ調光信号であり、そのデューティ比は、オンレベル信号のデューティ比またはロウレベル信号のデューティ比のいずれであってもよい。
【０００９】
第１の所定値は、第２の所定値側よりも０％側に設定し、好ましくは０％近くに設定するのがよい。
【００１０】
第２の所定値を７０％以上としたのは、従来の放電ランプ点灯装置には、調光信号のデューティ比が０％〜７０％まで漸次調光させ、７０％時点で放電ランプを消灯させるものがあるからである。したがって、本発明の放電ランプ点灯装置も従来の放電ランプ点灯装置と同様、少なくとも７０％まで調光可能とし、従来の放電ランプ点灯装置に交換可能とさせた。
【００１１】
放電ランプは、調光信号のデューティ比が第１の設定値〜第２の設定値の区間では、デューティ比が増加するにしたがい調光され、デューティ比が第２の所定値より増加しても調光点灯が維持される。そして、放電ランプは、調光信号のデューティ比が第２の所定値〜１００％の区間で予め設定された設定値で消灯される。
【００１２】
本発明によれば、調光信号のデューティ比が第１の所定値〜第２の所定値の区間では、デューティ比が増加するにしたがい調光されるので、従来の放電ランプ点灯装置と交換されても、放電ランプの明るさの変化が視認されにくく、人に違和感や不快感を生じさせることが防止される。また、調光信号のデユーティ比が０％〜第１の所定値の区間で放電ランプが全光点灯され、第２の所定値〜１００％の区間で放電ランプが消灯されるので、ＩＥＣ規格を満たすことが可能であるとともに、調光信号のデューティ比が第２の所定値を超えた領域でも放電ランプの深調光点灯が維持される。
【００１３】
請求項２に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、請求１記載の放電ランプ点灯装置において、制御回路は、調光信号のデューティ比が第２の所定値以上のとき、第２の所定値のときの放電ランプの光出力でほぼ一定となるように、または第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下かつ緩やかな変化となるようにスイッチ素子のスイッチング動作を制御することを特徴とする。
【００１４】
「放電ランプの光出力が第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下」としたのは、放電ランプの光出力が大きく変化するのを防止するためであり、２倍以下であれば、光出力の変化は小さく、人に違和感や不快感を生じさせることを防止できる。また、２倍以下の下限値は、放電ランプが消灯していなく、その点灯が目視できる程度であればよい。
【００１５】
本発明によれば、制御回路は、調光信号のデユーティ比が第２の所定値から放電ランプが消灯するデューティ比の間は、第２の所定値のときの放電ランプの光出力でほぼ一定となるように、または第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下かつ緩やかな変化となるように制御するので、放電ランプの明るさの変化が小さく、人に違和感や不快感を生じさせずに調光点灯が維持される。
【００１６】
請求項３に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置において、制御回路は、放電ランプの電極の予熱を継続して放電ランプを消灯させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、放電ランプの消灯時に、継続して電極が予熱されるので、放電ランプを再点灯させたときのコールド点灯が防止され、放電ランプが長寿命化される。
【００１８】
請求項４に記載の調光照明システムの発明は、請求項１ないし３いずれか一記載の放電ランプ点灯装置と；この放電ランプ点灯装置の少なくとも放電ランプを配設している照明器具と；ＰＷＭ調光信号のデューティ比を変化させる手動操作部を有し、この手動操作部の操作によりＰＷＭ調光信号のデューティ比が変化されてＰＷＭ調光信号が放電ランプ点灯装置の制御回路に送出されるように構成された調光装置と；を具備していることを特徴とする。
【００１９】
手動操作部とは、例えば双方向に移動可能なフェーダや回転つまみ、リモコンのスイッチなどを意味する。
【００２０】
本発明によれば、調光装置の手動操作部を操作することにより、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が０％〜第１の所定値の区間では放電ランプを全光点灯させ、第１の所定値〜第２の所定値の区間では放電ランプを漸次調光させ、第２の所定値を超えて消灯させることができる。そして、ＩＥＣ規格を満たすことが可能であるとともに、本発明の放電ランプ点灯装置を従来の放電ランプ点灯装置に置き換えても、放電ランプの調光変化が小さく、人に違和感や不快感を生じさせることが防止される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図である。放電ランプ点灯装置１は、インバータ回路２、放電ランプとしての蛍光ランプ３および制御回路４を有して構成されている。
【００２４】
インバータ回路２は、スイッチ素子としての電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２を備え、この電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２が直流電圧発生回路５の出力端子にハーフブリッジ形に接続されている。そして、一方の電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン、ソース間に共振回路６を介して蛍光ランプ３が接続されている。そして、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のそれぞれのゲート（制御端子）は、それぞれ駆動回路７に接続されている。
【００２５】
直流電圧発生回路５は、整流器８および平滑用コンデンサＣ１からなり、整流器８の入力端子が商用交流電源Ｖｓに接続され、整流器８の出力端子間に平滑用コンデンサＣ１が接続されて構成されている。直流電圧発生回路５は、商用交流電源Ｖｓの交流電圧を整流平滑して直流電圧を発生し、インバータ回路２に入力させている。
【００２６】
共振回路６は、電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレインおよび蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ間に直列接続された直流カット用コンデンサＣ２およびインダクタＬ１と、蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ，３ｂの非電源側端子間に接続された共振用コンデンサＣ３からなっている。共振回路６は、インバータ回路２の出力により共振して共振電圧を発生し、この共振電圧が蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ，３ｂ間に印加されて、蛍光ランプ３は始動、点灯する。すなわち、蛍光ランプ３は、インバータ回路２の出力により付勢される。そして、蛍光ランプ３は、インバータ回路２の出力が変化することにより調光可能となるように構成されている。
【００２７】
駆動回路７は、制御回路４の制御信号に応じて、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のゲートに交互に駆動電圧を印加して、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２を交互にスイッチング動作させる。インバータ回路２は、この電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作により、直流電圧発生回路５から出力された直流電圧を高周波電圧に変換して、共振回路６および蛍光ランプ３に出力する。そして、インバータ回路２は、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作の周波数（スイッチング周波数）が変化されることにより、高周波電圧の出力を変化させ、蛍光ランプ３を調光させている。そして、スイッチング周波数を高くするにつれ、蛍光ランプ３がリニアに調光されるように構成されている。
【００２８】
そして、制御回路４は、ＰＷＭ調光信号を入力し、この調光信号に応じて駆動回路７を介して電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を制御するように、以下のようにして構成されたものである。
【００２９】
ＰＷＭ調光信号は、矩形状のハイレベル信号およびロウレベル信号（０Ｖ信号）の所定周波数例えば１００Ｈｚからなり、制御回路４の入力端子４ａ，４ｂから限流用抵抗Ｒ１を介してダイオードブリッジからなる整流器９に入力される。そして、整流器９の出力端子には、フォトカプラＰｈＣ１を構成するフォトダイオードＰｈＤ１およびフォトカプラＰｈＣ２を構成するフォトダイオードＰｈＤ２が直列接続されている。ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のとき、フォトダイオードＰｈＤ１，ＰｈＤ２に電流が流れ、フォトダイオードＰｈＤ１，ＰｈＤ２は発光する。フォトダイオードＰｈＤ１，ＰｈＤ２が発光すると、フォトカプラＰｈＣ１，ＰｈＣ２を構成するフォトトランジスタＰｈＴ１，ＰｈＴ２が導通する。
【００３０】
そして、フォトカプラＰｈＣ１を構成するフォトトランジスタＰｈＴ１のコレクタは、定電圧電源Ｖｃｃに接続され、エミッタは、抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３の直列回路を介してアースＥに接続されている。そして、抵抗Ｒ３と並列的に電解コンデンサＣ４が接続され、この電解コンデンサＣ４の非アース側端子が比較器１０の一方の入力端子（＋入力端子）に接続されている。比較器１０の他方の入力端子（−入力端子）は、第１の基準電源Ｖｒｅｆ１に接続されている。そして、比較器１０の出力端子には、逆方向にダイオードＤ１が接続されている。
【００３１】
抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３は、フォトトランジスタＰｈＴ１の導通時に定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧を分圧する。また、抵抗Ｒ３は、フォトトランジスタＰｈＴ１の非導通時に電解コンデンサＣ４の放電を行う。電解コンデンサＣ４は、フォトトランジスタＰｈＴ１の導通時に定電圧電源Ｖｃｃから充電され、非導通時に放電される。すなわち、電解コンデンサＣ４は、ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のときに充電され、ロウレベル信号のときに放電される。したがって、ＰＷＭ調光信号が制御回路４の入力端子４ａ，４ｂに入力されているとき、定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧を分圧した抵抗Ｒ３の平均電圧Ｖ１が電解コンデンサＣ４の両端に形成される。そして、この平均電圧Ｖ１は、電解コンデンサＣ４の両端電圧であり、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が増加するにしたがい高くなっていく。
【００３２】
そして、比較器１０は、第１の基準電源Ｖｒｅｆ１の基準電圧に対して電解コンデンサＣ４の両端電圧Ｖ１を比較する。そして、比較器１０は、電解コンデンサＣ４の両端電圧Ｖ１が第１の基準電源Ｖｒｅｆ１の基準電圧以上のときに，図２（ｃ）に示すように、出力端子からＨｉｇｈ信号Ｖ２を出力し、基準電圧を下回るときに出力端子をロウレベルにする。電解コンデンサＣ４の両端電圧Ｖ１が第１の基準電源Ｖｒｅｆ１の基準電圧以上となるには、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値以上、例えば５％以上のときである。ここで、ハイレベル信号のデューティ比は、ハイレベル信号のデューティおよびロウレベル信号のデューティの和（１００％）に対するハイレベル信号のデューティの割合である。したがって、比較器１０は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）以上のときに出力端子からＨｉｇｈ信号の出力電圧Ｖ２を出力し、ハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）を下回るときに出力端子をロウレベル（０Ｖ）にする。すなわち第１の基準電源Ｖｒｅｆ１の基準電圧は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）であるときの電解コンデンサＣ４の両端電圧Ｖ１に予め設定されている。
【００３３】
また、フォトトランジスタＰｈＴ１のエミッタは、抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５の直列回路を介してアースＥに接続されている。そして、抵抗Ｒ５と並列的に電解コンデンサＣ５が接続され、この電解コンデンサＣ５の非アース側端子が抵抗Ｒ６を介して増幅器１１の非反転入力端子に接続され、かつ、ダイオードＤ１を介して比較器１０の出力端子に接続されている。増幅器１１の反転入力端子は、第２の基準電源Ｖｒｅｆ２が接続されている。そして、増幅器１１の反転入力端子および出力端子間には、抵抗Ｒ７が接続され、アースＥおよび増幅器１１の出力端子間には、出力端子側をアノードにして、ツェナーダイオードＺＤ１が接続されている。
【００３４】
抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５は、フォトトランジスタＰｈＴ１の導通時に定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧を分圧する。また、抵抗Ｒ５は、フォトトランジスタＰｈＴ１の非導通時に電解コンデンサＣ５の放電を行う。電解コンデンサＣ５は、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、比較器１０が出力端子にＨｉｇｈ信号Ｖ２を出力し、かつ、フォトトランジスタＰｈＴ１の導通時に定電圧電源Ｖｃｃから充電される。比較器１０の出力端子がロウレベルであると、定電圧電源Ｖｃｃからの電流は、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ１および比較器１０の内部回路を介してアースＥに流れるので、電解コンデンサＣ５は充電されなくなる。すなわち、電解コンデンサＣ５は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号が第１の所定値（５％）以上のデューティ比であるときに充電され、ハイレベル信号が第１の所定値（５％）を下回るデューティ比のときには充電されない。そして、ハイレベル信号のデューティ比が増加するにしたがい、電解コンデンサＣ５は充電時間が長くなり、その両端電圧Ｖ３が大きくなって、増幅器１１の非反転入力端子に入力される。そして、第２の基準電源Ｖｒｅｆ２の基準電圧は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）であるときの電解コンデンサＣ５の両端電圧Ｖ３に予め設定されている。なお、「ハイレベル信号のデューティ比が増加する」とは、ハイレベル信号のデューティが増加すると解してよい。
【００３５】
そして、増幅器１１は、電解コンデンサＣ５の両端電圧Ｖ３と第２の基準電源Ｖｒｅｆ２との差分を増幅し、その増幅した出力電圧Ｖ４を出力端子から出力制御回路１２に送出する。その増幅率は、抵抗Ｒ６および抵抗Ｒ７により適宜設定されている。そして、増幅器１１の出力電圧Ｖ４は、電解コンデンサＣ５の両端電圧Ｖ３が大きくなるにつれて、すなわちＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が増加するにつれて大きくなる。しかし、出力電圧Ｖ４は、ツェナーダイオードＺＤ１によりクランプされ、ツェナー電圧を超えないようにしている。この結果、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第２の所定値、例えば８０％に増加して、出力電圧Ｖ４がツェナー電圧に達した後は、図２（ｅ）に示すように、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）からさらに増加しても、出力電圧Ｖ４はツェナー電圧の一定値に維持される。
【００３６】
上述したように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が０％〜第１の所定値（例えば５％）未満まで（図２（ｆ）のＴ１区間）は、比較器１０が出力電圧Ｖ２をロウレベル（０Ｖ）に維持するので、図２（ｄ）に示すように、電解コンデンサＣ５が充電されず、増幅器１１の出力電圧は０Ｖである。そして、オンレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）〜第２の所定値（例えば８０％）未満まで（図２（ｆ）のＴ２区間）は、オンレベル信号のデューティ比の増加にしたがい、電解コンデンサＣ５が充電され、図２（ｄ）に示すように、その両端電圧Ｖ３が大きくなるので、増幅器１１の出力電圧Ｖ４も、図２（ｅ）に示すように、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧まで大きくなる。そして、オンレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）〜１００％まで（図２（ｆ）のＴ３区間）は、増幅器１１の出力電圧Ｖ４はツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧にクランプされるので、ツェナー電圧の一定の出力となる。そして、増幅器１１の出力電圧Ｖ４に応じて、出力制御回路１２は、インバータ回路２の駆動回路７に電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作の周波数を変化させる制御信号を送出する。すなわち、増幅器１１の出力電圧Ｖ４が大きくなるにしたがい、図２（ｆ）に示すように、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング周波数を増加させる。この結果、蛍光ランプ３は、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が増加するにしたがいリニアに調光される。
【００３７】
また、定電圧電源ＶｃｃおよびアースＥ間には、抵抗８および抵抗Ｒ９の直列回路が接続されている。そして、抵抗９と並列的に抵抗Ｒ１０およびフォトカプラＰｈＣ２を構成するフォトトランジスタＰｈＴ２が接続され、抵抗Ｒ９の非アース側端子が比較器１３の−入力端子に接続されている。比較器１３の＋入力端子には、第３の基準電源Ｖｒｅｆ３が接続され、出力端子には、逆方向にダイオードＤ２が接続されている。ここで、抵抗Ｒ９の抵抗値は相対的に非常に高く、抵抗Ｒ１０の抵抗値は相対的に非常に低く設定されている。また、比較器１３は、＋入力端子に第３の基準電源Ｖｒｅｆ３が接続されて構成されているので、その比較結果が反転して出力される。
【００３８】
フォトカプラＰｈＣ２のフォトトランジスタＰｈＴ２の非導通時、すなわちＰＷＭ調光信号のロウレベル信号のときに、定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧は、抵抗Ｒ８および抵抗Ｒ９によって分圧され、抵抗Ｒ９の両端電圧Ｖ５は、図３（ｂ）に示すように、ハイレベル電圧となる。一方、フォトトランジスタＰｈＴ２の導通時、すなわちＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のときに、定電圧電源Ｖｃｃの出力電圧は、抵抗Ｒ８と、抵抗Ｒ９および抵抗Ｒ１０の並列回路によって分圧され、抵抗Ｒ９の両端電圧Ｖ５は、図３（ｂ）に示すように、ロウレベル近くの電圧となる。そして、第３の基準電源Ｖｒｅｆ３の基準電圧は、前記ハイレベル電圧よりも低く、前記ロウレベル近くの電圧よりも高くなるように予め設定されている。したがって、比較器１３は、比較結果を反転して出力し、図３（ｃ）に示すように、ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のときに、出力端子にＨｉｇｈ信号を出力し、ＰＷＭ調光信号がロウレベル信号のときに、信号を出力せず、出力端子をロウレベル（０Ｖ）にする。
【００３９】
また、定電圧電源ＶｃｃおよびアースＥ間には、抵抗１１および電解コンデンサＣ６の直列回路が接続されている。そして、電解コンデンサＣ６の非アース側端子は、ダイオードＤ２を介して比較器１３の出力端子に接続され、かつ、比較器１４の＋入力端子に接続されている。そして、比較器１４の−入力端子には、第４の基準電源Ｖｒｅｆ４が接続されている。
【００４０】
比較器１３の出力端子がロウレベル（０Ｖ）のとき、すなわちＰＷＭ調光信号がロウレベル信号のとき、定電圧電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ１１を介して流れる電流は、ダイオードＤ２、比較器１３の出力端子およびその内部回路を介してアースＥに流れるので、電解コンデンサＣ６は充電されなく、その両端電圧Ｖ７は、図３（ｄ）に示すように、０Ｖである。そして、比較器１３の出力端子がＨｉｇｈ信号を出力しているとき、すなわちＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のとき、電解コンデンサＣ６は、定電圧電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ１１を介して流れる電流によって充電され、その両端電圧Ｖ７は、図３（ｄ）に示すように、上昇していく。そして、電解コンデンサＣ６は、ハイレベル信号のデューティ比が増加するほど、充電時間が長くなるので、その両端電圧Ｖ７は高くなる。
【００４１】
電解コンデンサＣ６の両端電圧Ｖ７は、比較器１４において、第４の基準電源Ｖｒｅｆ４の基準電圧と比較される。ここで、第４の基準電源Ｖｒｅｆ４の基準電圧は、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）から１００％の間で任意に設定される第３の所定値、例えば９５％のとき、電解コンデンサＣ６が充電されて形成される両端電圧Ｖ７に予め設定されている。そして、比較器１４は、電解コンデンサＣ６の両端電圧Ｖ７が第４の基準電源Ｖｒｅｆ４の基準電圧以上となったとき、すなわちＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第３の所定値（例えば９５％）を超えて増加したとき、図３（ｅ）に示すように、出力端子からＨｉｇｈ信号を出力する。このＨｉｇｈ信号は、出力停止回路１５に入力される。
【００４２】
出力停止回路１５は、比較器１４の出力端子からＨｉｇｈ信号が入力されると、インバータ回路２の電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を停止させる出力停止信号を出力制御回路１２に送出する。
【００４３】
そして、出力制御回路１２は、増幅器１１の出力電圧Ｖ４よりも出力停止回路１５から送出された出力停止信号を優先させて電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を制御するように構成されている。すなわち、ＰＷＭ調光信号のハイレベル信号のデューティ比が第３の所定値（例えば９５％）を超えて出力停止回路１５が出力停止信号を出力したとき、出力制御回路１２は、駆動回路７に送出する制御信号を停止させる。この結果、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作が停止して、図４に示すように、蛍光ランプ３は消灯される。
【００４４】
なお、比較器１０，１３，１４および増幅器１１は、定電圧電源Ｖｃｃから常時給電されて動作しているものである。
【００４５】
次に、第１の実施形態の作用について述べる。
【００４６】
放電ランプ点灯装置１は、制御回路４がインバータ回路２の駆動回路７へ電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング周波数を変化させる制御信号を送出することにより、蛍光ランプ３が調光される。そして、制御回路４は、入力端子４ａ，４ｂに入力される調光制御装置などからのＰＷＭ調光信号によって制御される。
【００４７】
ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が０％〜第１の所定値（例えば５％）未満（Ｔ１区間）は、比較器１０の出力電圧Ｖ２および比較器１４の出力電圧Ｖ８がそれぞれロウレベル（０Ｖ）であるので、増幅器１１および出力停止回路１５からそれぞれ出力制御回路１２に出力されない。この結果、出力制御回路１２は、蛍光ランプ３が全光点灯する電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング周波数となる制御信号を駆動回路７に送出し、駆動回路７は該スイッチング周波数で電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２を交互に駆動させる。これにより、蛍光ランプ３は、図４のＡ１（実線）で示すように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が０％〜第１の所定値（例えば５％）未満の区間（Ｔ１区間）、全光点灯される。
【００４８】
そして、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）〜第２の所定値（例えば８０％）未満（Ｔ２区間）では、オンレベル信号のデューティ比の増加にしたがい、増幅器１１の出力電圧Ｖ４が増加して出力制御回路１２に入力される。一方、比較器１４は、オンレベル信号のデューティ比が第３の所定値（例えば９５％）以下では、Ｈｉｇｈ信号の出力電圧Ｖ８を出力しないように、第４の基準電源Ｖｒｅｆ４の基準電圧などが予め設定されているので、上記Ｔ２区間のオンレベル信号のデューティ比では出力しない。この結果、出力停止回路１５から出力制御回路１２に出力停止信号が出力されない。したがって、出力制御回路１２は、増幅器１１の出力電圧Ｖ４、すなわちＰＷＭ信号のオンレベル信号のデューティ比によって制御される。
【００４９】
出力制御回路１２は、オンレベル信号のデューティ比が増加するにしたがい電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング周波数を増加させる制御信号を駆動回路７に送出する。駆動回路７は該スイッチング周波数で電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２を交互に駆動させ、蛍光ランプ３は、図４のＡ１（実線）で示すように、オンレベル信号のデューティ比が増加するにしたがいリニアに調光点灯される。すなわち、蛍光ランプ３は、オンレベル信号のデューティ比が第１の所定値（例えば５％）では、全光（１００％）点灯し、第２の所定値（例えば８０％）では、全光（１００％）点灯の２５％まで調光される。
【００５０】
そして、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）〜１００％（Ｔ３区間）では、増幅器１１の出力電圧Ｖ４はツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧に維持されるので、蛍光ランプ３は、Ｔ３区間、一定の調光点灯であり、オンレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）のときの調光点灯、すなわち２５％調光の状態である。
【００５１】
しかし、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が第２の所定値（例えば８０％）より増加して第３の所定値（例えば９５％）に達すると、比較器１４の出力電圧Ｖ８がＨｉｇｈ信号となるので、出力停止回路１５は出力停止信号を出力制御回路１２に送出する。出力制御回路１２は、増幅器１１の出力電圧Ｖ４よりも出力停止信号を優先させ、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を停止させる制御信号を駆動回路７に送出する。駆動回路７は該制御信号により電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を停止させる。この結果、蛍光ランプ３は、オンレベル信号のデューティ比が第３の所定値（例えば９５％）で消灯する。
【００５２】
上述したように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比がＴ１区間（０％〜第１の所定値（例えば５％））では、蛍光ランプ３は全光（１００％）点灯し、Ｔ２区間（第１の所定値（例えば５％）〜第２の所定値（例えば８０％））では、デューティ比の増加に対して全光（１００％）から２５％までリニアに調光点灯し、Ｔ３区間（第２の所定値（例えば８０％）〜１００％）では、第２の所定値（例えば８０％）から第３の所定値（例えば９５％）まで２５％の一定値で調光点灯し、第３の所定値（例えば９５％）を超えると消灯するように、放電ランプ点灯装置１が構成されている。
【００５３】
ところで、従来の放電ランプ点灯装置は、図４のＢ１（一点鎖線）で示すように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が増加するにしたがい、蛍光ランプ３が全光（１００％）点灯からリニアに調光し、第２の所定値（８０％）で消灯するように構成されたものがある。ここで、第２の所定値（８０％）は、従来の放電ランプ点灯装置において、蛍光ランプ３が消灯されるデューティ比である。
【００５４】
そして、従来の放電ランプ点灯装置の回路部品が破壊や故障などして蛍光ランプ３が点灯不具合になると、放電ランプ点灯装置を単体で、または照明器具ごと交換することになる。この場合、従来の放電ランプ点灯装置を本発明の放電ランプ点灯装置１に交換しても、図４に示すように、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比に対する調光の変化は小さい。すなわち、従来の放電ランプ点灯装置および本発明の放電ランプ点灯装置１に対して、蛍光ランプ３の明るさは大概同等であるので、例え複数の照明器具の一部が交換されても、人に明るさの差違による違和感や不快感を生じさせない。
【００５５】
また、放電ランプ点灯装置１は、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比を第２の所定値（８０％）を超えて第３の所定値（９５％）まで増加させることができ、このデューティ比の間、蛍光ランプ３を一定の深調光すなわち２５％調光させることができるので、人に違和感や不快感を生じさせないとともに、従来の放電ランプ点灯装置に比べて汎用的である。
【００５６】
また、放電ランプ点灯装置１は、ＩＥＣ規格、すなわちＰＷＭ調光信号のデューティ比が０％〜５％までは蛍光ランプ３を全光（１００％）点灯させ、９５％〜１００％で蛍光ランプ３を消灯もしくは最小の明るさ（１％調光）させるという規格にも適合させることができる。
【００５７】
なお、上記実施形態において、放電ランプ点灯装置１は、ＰＷＭ調光信号のオンレベル信号のデューティ比が増加するようにして構成したが、ロウレベル信号のデューティ比が増加するようにして構成してもよい。
【００５８】
また、制御回路４の出力制御回路１２は、出力停止回路１５から出力停止信号が送出されたとき、インバータ回路２の駆動回路７に電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のスイッチング動作を停止させる制御信号を送出するように構成したが、蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ，３ｂが継続して予熱されるように、電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２が予熱周波数でスイッチング動作する制御信号を駆動回路７に送出するように構成してもよい。この場合、蛍光ランプ３は消灯しているが、継続してフィラメント電極３ａ，３ｂが予熱されるので、ＰＷＭ調光信号のデューティ比を減少させ、蛍光ランプ３を再点灯させたときのコールド点灯が防止できて、蛍光ランプ３を長寿命化することができる。
【００５９】
また、制御回路４は、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が第２の所定値（８０％）〜第３の所定値（９５％）であるとき、蛍光ランプ３が一定の調光（２５％調光）となるように構成したが、一定の調光とする必要はなく、デューティ比が第２の所定値（８０％）のときの蛍光ランプ３の調光（２５％）の２倍（５０％）以下で、かつ、デューティ比が第２の所定値（８０％）〜第３の所定値（９５％）の間では調光の変化が緩やかな変化となるように、電界効果トランジスタのスイッチング動作を制御するように構成してもよい。
【００６０】
ＰＷＭ調光信号のデューティ比が第２の所定値（８０％）〜第３の所定値（９５％）である区間、デューティ比が第２の所定値（８０％）のときの蛍光ランプ３の調光（２５％）の２倍（５０％）以下で、かつ、調光の変化が緩やかな変化であるので、蛍光ランプ３の光出力（明るさ）の変化は小さく、人に違和感や不快感を生じさせに深調光を維持することができる。
【００６１】
なお、第２の所定値は、８０％に限らず、７０％以上で第３の所定値以下に設定されていればよい。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６３】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す調光照明システムの構成図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００６４】
図５に示す調光照明システム１６は、天井１７に直付けされた照明器具１８、調光器１９および調光制御装置２０からなる調光装置２１からなっている。そして、照明器具１８は、照明器具本体２２、図１に示す放電ランプ点灯装置１を構成する蛍光ランプ３および点灯装置２３などから構成されている。ここで、点灯装置２３は、放電ランプ点灯装置１から蛍光ランプ３を除いた残余で構成されている。そして、蛍光ランプ３は、照明器具本体２２に設けられたランプソケット２４，２４に装着されている。点灯装置２３は照明器具本体２２内に収容され、図示しない商用交流電源と蛍光ランプ３との間に電気的に介在している。そして、照明器具本体２２は、天井１７に図示しないネジなどによって固定されている。
【００６５】
調光器１９は、図示しない壁などに埋設され、前面に手動操作部としてのフェーダ２５を有している。そして、調光制御装置２０は、天井１７の裏側に配設され、内部に、図６に示すように、ＰＷＭ調光信号生成回路２６が形成されている。
【００６６】
ＰＷＭ調光信号生成回路２６は、発振回路２７、可変直流電圧源２８、比較器２９および出力回路３０を有して構成されている。発振回路２７は、図７（ａ）に示すように、所定周波数例えば１００Ｈｚの鋸歯状波電圧２７Ａを発生させる。この鋸歯状波電圧２７Ａは、比較器２９の＋入力端子に入力される。そして、可変直流電圧源２８は、フェーダ２５の移動操作により、可変直流電圧２８Ａが設定される。すなわち、図５において、フェーダ２５を下側から上側に移動させると、図７（ａ）において、可変直流電圧２８Ａは、鋸歯状波電圧２７Ａの最大値から最小値（０Ｖ）に変化される。この可変直流電圧２８Ａは、比較器２９の−入力端子に入力される。
【００６７】
そして、比較器２９は、鋸歯状波電圧２７Ａと可変直流電圧２８Ａを比較し、鋸歯状波電圧２７Ａが可変直流電圧２８Ａ以上のとき、図７（ｂ）に示すように、ロウレベル信号（０Ｖ）を出力し、鋸歯状波電圧２７Ａが可変直流電圧２８Ａを下回るとき、ハイレベル信号を出力する。したがって、フェーダ２５が移動操作されて可変直流電圧２８Ａが変化することにより、ハイレベル信号のデューティ比が増加または減少する。これらハイレベル信号およびロウレベル信号は、出力回路３０に入力され、出力回路３０により低インピーダンス化されて、ＰＷＭ調光信号として伝送線３１を介して放電ランプ点灯装置１の制御回路４の入力端子４ａ，４ｂに送出される。
【００６８】
上述したように、フェーダ２５は、その移動操作によりＰＷＭ調光信号のデューティ比を変化させることができる。すなわち、調光装置２１は、フェーダ２５の移動操作により、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が変化されて放電ランプ点灯装置１の制御回路４の入力端子４ａ，４ｂに送出されるように構成されている。なお、図５において、通常、照明器具１８は天井１７に複数配設されており、調光装置２１は、複数の照明器具１８にそれぞれ接続されている。
【００６９】
調光照明システム１６の放電ランプ点灯装置１は、ＩＥＣ規格を満たすことができるとともに、調光器１９のフェーダ２５を移動操作することにより、ほぼ従来の放電ランプ点灯装置の調光変化をするので、従来の放電ランプ点灯装置に置き換えても、蛍光ランプ３の明るさの変化によって人に違和感や不快感を生じさせない。また、従来の放電ランプ点灯装置で、蛍光ランプ３が消灯されるＰＷＭ調光信号のデューティ比である第２の所定値（８０％）を超えて蛍光ランプ３を消灯させることができるので、汎用性が向上する。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、従来の放電ランプ点灯装置で放電ランプが消灯される第２の所定値まで、調光信号のデューティ比が増加するにしたがい調光されるので、従来の放電ランプ点灯装置に置き換えても、人に違和感や不快感を生じさせなくすることができ、また、調光信号のデューテイ比が０％〜第１の所定値の区間で放電ランプが全光点灯され、第２の所定値〜１００％の区間で放電ランプが消灯されるので、ＩＥＣ規格を満たすことができるとともに、調光信号のデューティ比が第２の所定値を超えた領域でも放電ランプを深調光点灯させることができる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、制御回路は、調光信号のデューティ比が第２の所定値から放電ランプが消灯するデューティ比の間は、第２の所定値のときの放電ランプの光出力でほぼ一定となるように、または第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下かつ緩やかな変化となるように制御するので、放電ランプの明るさの変化が小さく、人に違和感や不快感を生じさせずに調光点灯を行うことができる。
【００７２】
請求項３の発明によれば、放電ランプの消灯時に、継続して電極が予熱されるので、放電ランプを再点灯させたときのコールド点灯が防止され、放電ランプを長寿命化することができる。
【００７３】
請求項４の発明によれば、調光装置の手動操作部を操作することにより、調光信号のデューティ比が０％〜第１の所定値の区間では放電ランプを全光点灯させ、第１の所定値〜第２の所定値の区間では放電ランプを漸次調光させ、第２の所定値を超えて放電ランプを消灯させることができるので、ＩＥＣ規格を満たすことができるとともに、従来の放電ランプ点灯装置に置き換えても、放電ランプの調光変化が小さく、人に対する違和感や不快感を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図。
【図２】同じく、放電ランプ点灯装置の第１の回路動作図。
【図３】同じく、放電ランプ点灯装置の第２の回路動作図。
【図４】同じく、ＰＷＭ調光信号に対する放電ランプの調光変化の説明図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す調光照明システムの構成図。
【図６】同じく、調光装置の回路図。
【図７】同じく、ＰＷＭ調光信号の生成の説明図。
【図８】従来技術の放電ランプ点灯装置による調光変化を示し、（ａ）は第１の説明図、（ｂ）は第２の説明図。
【符号の説明】
１………放電ランプ点灯装置
２………インバータ回路
３………放電ランプとしての蛍光ランプ
４………制御回路
１６……調光照明システム
１８……照明器具
２１……調光装置
Claims (4)
- スイッチ素子を備え、このスイッチ素子のスイッチング動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力するとともに出力を変化可能なインバータ回路と；
インバータ回路の出力により調光可能に付勢される放電ランプと；
電源とアース間に設けられるとともに一端が比較器の入力端子に接続され、ＰＷＭ調光信号がハイレベル信号のときに前記電源から流れる電流によって充電されるコンデンサを有し、
ＰＷＭ調光信号を入力し、この調光信号のデューティ比が０％〜第１の所定値の区間では放電ランプを全光点灯させ、第１の所定値〜７０％以上の第２の所定値の区間ではデューティ比が増加するにしたがい放電ランプを調光させ、第２の所定値〜１００％の区間であって第３の所定値となるまで一定の深調光をさせて、さらに第３の所定値を超えて増加したときの前記コンデンサの両端電圧が前記比較器の基準電圧以上となり、放電ランプを消灯させることができるように、スイッチ素子のスイッチング動作を制御するように構成された制御回路と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。 - 制御回路は、ＰＷＭ調光信号のデューティ比が第２の所定値以上のとき、第２の所定値のときの放電ランプの光出力でほぼ一定となるように、または第２の所定値のときの放電ランプの光出力の２倍以下かつ緩やかな変化となるようにスイッチ素子のスイッチング動作を制御することを特徴とする請求１記載の放電ランプ点灯装置。
- 制御回路は、放電ランプの電極の予熱を継続して放電ランプを消灯させることを特徴とする請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置。
- 請求項１ないし３いずれか一記載の放電ランプ点灯装置と；
この放電ランプ点灯装置の少なくとも放電ランプを配設している照明器具と；
ＰＷＭ調光信号のデューティ比を変化させる手動操作部を有し、この手動操作部の操作によりＰＷＭ調光信号のデューティ比が変化されてＰＷＭ調光信号が放電ランプ点灯装置の制御回路に送出されるように構成された調光装置と；
を具備していることを特徴とする調光照明システム。
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