JPH03205791A - 調光付き螢光管照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、熱陰極蛍光管，冷陰極蛍光管等の蛍光管（こ
の発明はいずれにも使用することができる。以下「ラン
プ」という〉の照明をするにあたり、点灯・消灯期間の
比率を変化させて調光する調光付き蛍光管照明装置に係
わるものであり、特に調光特性の改善を図った調光付き
蛍光管照明装置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、この種の調光付き蛍光管照明装置として、ランプ
の調光を、一定周期で点灯・消灯してその点灯期間と消
灯期間の比で平均的な明るさを調整するデューティー調
光方式が一般的に行なわれており、例えば、第９図の従
来の調光付き蛍光管照明装置の構成を示すブロック線図
、に示すようなものがある。

第９図において、２は自動型インバータ（以下「インバ
ータ」という）であり、その構成はランプ（ここに示す
ランプは冷陰極を示すが前記したようにランプは熱陰極
であってもよいので、この場合は後述する第１図のよう
なランプ構造となる）１の電＃１（熱＃極の場合はフィ
ラメントという）の一端がコンデンサＣ，を介してトラ
ンスＴ１の２次巻線の一方に接続され、ランプ１のｔ極
の他端がトランスＴ，の２次巻線の他方に接続される．
３は調光制御信号発生回路であり、一定周期でデューテ
ィー比が制御されたパルス信号（調光制御信号，デュー
ティコントロール信号）を出力してスイッチ回路４をオ
ン／オフ制御する。この結果、スイッチ回路４のオンオ
フにより、直流電源Ｅ，かインバータ２に供給され、イ
ンバータ２のトランジスタ回路２ａをオン／オフ駆動（
発振・停止）させることにより、ランプ印加電圧をオン
オフして点灯・消灯の比率の変化を制ａｉｌ（デューテ
イコントロール）し、ランプ１の照明の調光をする。

く発明か解決しようとする課題〉 この従来の技術にあっては、スイッチ回路を制御してイ
ンバータ供給電圧をオンオフすることでランプ印加電圧
をオン／オフし、ランプの点灯／消灯が行われている（
点灯，′消灯はランプ及びインバータの状態に無関係に
行われる）。このとき、調光範囲を広くするために、パ
ルス信号のジッタをなくすようにしたり、ランプの点灯
／消灯による負荷変動に対するインバータ出力の安定化
やランプ特性の改善等が行われているが、このような回
路構成における調光範囲は数百分の１が限界である．一
方、船舶や航空等の分野の各種内照装置として使用する
にあたっては数千分の１の調光が要求されており、従っ
て、この様な調光付き蛍光管照明装置はこの要求に対し
て不十分である、という問題点があった。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、調光特性を向上させた調光付き
蛍光管照明装置を提供することを目的としてなされたも
のである． 調光特性の向上について、１桁以上の調光範囲数千分の
ｌへ向上させることができるようにした調光付き蛍光管
照明装置を提供することを目的としたものである． 調光特性の向上について、ランプの調光範囲の拡大及び
安定化を図った調光付き蛍光管照明装置を提供すること
を目的としたものである．調光特性の向上について、デ
ューティコントロール信号の分解能を向上させることに
より低輝度時においても滑かな調光ができるようにした
調光付き蛍光管照明装置を提供することを目的としたも
のである。

調光特性の向上について、ディジタル的に調光制御を行
う場合において、調光制御発生回路に入力する調光設定
信号に含まれる雑音の影響を押えることで、ランプのチ
ラツキを押えて調光特性の安定化を図った調光付き蛍光
管照明装置を提供することを目的としたものである． く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は、電源端子に直流
電源が供給される自動型インバータからの出力が供給さ
れる蛍光管を有し、該蛍光管の調光を調光制ｔＸＪ発生
回路で行う調光付き蛍光管照明装置において、 請求項１にあっては、前記自励型インバータはその内部
に設けられたトランスの２次開出力が前記蛍光管に供給
され且つ前記トランスの２次測に設けられた補助巻線端
子にインバータ出力のゼロクロスを検出してそれに同期
したパルス列を発生するランプ電圧同期パルス発生回路
が接続される構成から成り、前記調光制御信号発生回路
は前記ランプ電圧同期パルス発生回路からの信号が導か
れて前記蛍光管の調光を前記インバータ出力がゼロ電位
の時に同期して点灯又は消灯或はその両方を行うように
スイッチ回路にスイッチ機構を開閉動作させる信号を出
力する構成から成り、前記スイッチ回路はスイッチ機構
が前記蛍光管に接続され前記調光制御信号発生回路から
の調光制御信号により開閉動作する構成として設けられ
るか又は前記直流電源と自励型インバータとの間に配置
されてスイッチ機構が前記調光制御信号発生回路からの
調光制御信号により開閉動作する構成として設けられて
成ることを特徴とし、 ，請求項２にあっては、前記ランプ電圧同期パルス発生
回路に前記パルス列に同期したてい倍周波数のパルスを
発生するてい倍回路が接続され、前記調光制御信号発生
回路から前記ランプ電圧同期パルス発生回路からの信号
及び前記てい倍回路からの信号に基づいて前記蛍光管の
調光を前記インバータ出力がゼロ電位の時に同期して点
灯又は消灯いずれか一方を行うように前記スイッチ回路
にスイッチ機構を開閉動作させる信号を出力することを
特徴とし、 請求項３にあっては、前記請求項１の調光付き蛍光管照
明装置における前記調光制御信号発生回路は、前記ラン
プ電圧同期パルス発生回路からの信号を入力すると同時
に外部から調光設定信号を入力し、前記調光設定信号か
ら必要なランプ点灯期間及び消灯期間を算出してデジタ
ル値として出力する点灯消灯期間算出回路と、ＰＷＭ周
期設定用スイッチと、前記ランプ電圧同期パルス発生回
路からの信号，前記点灯消灯期間算出回路からの信号及
び前記ＰＷＭ周期設定用スイッチからの信号に基づいて
調光制御信号を前記スイッチ回路に出力するパルス幅変
調手段と、から構成されることを特徴とし、 請求項４にあっては、前記請求項３の調光付き蛍光管照
明装置における前記点灯消灯期間算出回路は、前記調光
設定信号をＡ／Ｄ変換した後に当該変換データと前回の
前記パルス幅変調手段への出力データと比較して、その
差がある値以上になった時に前記パルス幅変調手段に出
力するデータを更新するようにしたことを特徴とするも
のである． く実施例〉 実施例について図面を参照して説明する。

尚、以下の図面において、第９図と重複する部分は同一
番号を付してその説明は省略する．第１図は本発明の具
体的一実施例である調光付き蛍光管照明装置のブロック
回路図、第２図は第１図の説明に供するタイムチャート
である。

第１図乃至第２図において、この回路構成上の特徴は、
ランプ１０（この場合は熱陰極の場合を示すが、前記し
たように冷陰極であっても何等変わりはない。以下の説
明は熱陰極で行う）の調光を、点灯／消灯し、点灯期間
と消灯期間の比により平均的な明るさを調整するにあた
り、ランプ１０を駆動するインバータ２０の出力電圧が
ゼロ電位の時に同期してランプ１０の点灯又は消灯或は
その両方を行うようにできる構成とした． 具体的には、電源端子に直流電源Ｅ，が常時供給される
インバータ２０からコンデンサＣｌを介してインバータ
出力がランプ１０のフィラメント（＠陰極なのでこのよ
うに表記した）の片測一方の両極にともに接続されてお
り、更に、このインバータ２０からトランスＴ１の２次
側補助巻線端子には、インバータ出力電圧（ランプ電圧
）のゼロクロスを検出してそれに同期したパルス列（ゼ
ロクロス同期パルス）を発生する回路であるランプ電圧
同期パルス発生回路（以下「ゼロクロス検出回路」と略
称する）５が接続されており、このゼロクロス検出回路
５からのゼロクロス同期パルス信号２，が調光制御信号
発生回路３０に導かれるように戒っている。６は調光制
御信号発生回路３０からのディユーティーコントロール
信号により開閉動作する例・えば一対のＦＥＴ等から戒
るスイッチ要素Ｑ，．Ｑ２から戒るスイッチ機構で構成
され、このスイッチ機構がランブ１０のフィラメントの
片側他方の両極に接続してこのランプの調光を行う調光
用スイッチ回路である． この様な構成においてその動作は以下のようになる．こ
れを第２図を用いながら説明する．インバータ２０が常
に発振している時、時刻ｔｏ〜ｔ１間においては、デュ
ーティコントロール信号がローとなっているので、調光
用スイッチ回路６のスイッチ動作は“開”となり、ラン
プ１０の電極間にはインバータ２０の電圧が印加され、
ランブ１０は放電し点灯状態となる．時刻ｔ，〜ｔｉ間
においてデューティコントロニル信号がハイとなるとス
イッチ動作は閉となるため、ランプの＠極間は短絡され
、このためランプは放電できず消灯状態となる。以下こ
れの繰返しとなり、調光用スイッチ回路６の動作をデュ
ーティコントロール信号により浦閉することでランプの
点灯・消灯の比率の変化を制御し調光を行うことができ
る．そしてこの時に調光制御信号発生回路３０は、第２
図（（７），（１／）に示すようなインバータ出力電圧
のゼロクロスに同期して立上がる（又は立下がる）ゼロ
クロス同期パルス信号Ｚｔを発生するゼロクロス検出回
路５から信号を受けて、ランプ点灯及び消灯がインバー
タ電圧がゼロ電位となると同時に行うようなデューティ
コントロール信号を調光用スイッチ回路６に出力（発生
）することとなる．このように、ランプ１０の調光は、
ランプを点灯・消灯する時の点灯期間と消灯期間の比率
によるデューティー比コントロールにより行われ、平均
的な明るさを調整する，この調光方式は、ランプを駆動
するインバータの出力電圧がゼロ電位の時に同期してラ
ンプの点灯又は消灯及びその両方を行うことができるか
ら、調光範囲が従来回路の数百分の１から数千分の１へ
と１桁向上することが実験より確認できている。

くその他の実施例〉 ところで第１図の回路構成はこれに限定されるものでは
ない。

■：例えば、第３図のその他の実施例を示す図のように
構成することもできる．尚、第３図はランプを冷陰極で
表わす． 第３図において、調光制御信号発生回路３０からの調光
制御信号でスイッチ回路４をオンオフし、インバータ２
０へ供給する供給電圧Ｅ１をオン／オフしてインバータ
２０の発振をオン／オフしてランプの点灯・消灯を行う
．この構戒においても、発振オフをインバータ電圧がゼ
ロ電位となると同時に行うような調光ができる． ■：ところで前記した第１図乃至第２図におけるデュー
ティーコントロール信号は、ゼロクロス同期パルスを基
準クロックとしてこれをカウンタ等で計数して作ってい
るので、デューティーコントロール信号の分解能（Ｄ）
が１／２０００で制限を．受けることとなる（理由はＤ
　−　／　ｚ　／　／　ｏとなり、“但し、／ｚ：ゼロ
クロス同期パルス周波数，／Ｄ：デューテイーコントロ
ール信号の周波数”調光時にはフリッカの無いことから
、／０≧ｌＯＯＨｚ，又／Ｚはランプインバータの発振
周波数に限界があるため／２≦１／２．０００　［ｋＨ
ｚ　］？なり、従ってＤ≦１／２０００となる）．この
ように、分解能がまだ粗いため（言替えればデューティ
ーコントロール信号のパルス幅はデジタル的に変化する
ため〉、調光時（特に低輝度時）輝度のデジタル的な変
化が目立ち、滑かな調光ができなくなる恐れがある。そ
こで、この様な場合においては次のようにすることで、
デューティーコントロール信号の分解能を向上させて低
輝度時も滑かな調光ができるようにすることができる。

即ち、第１図に破線で示すように、ゼロクロス検出回路
５に、このゼロクロス検出回路５からのパルスに同期し
た“てい倍周波数のパルス”Ｔ，を発生するてい倍回路
７を接続し、このてい倍回路７からの信号（てい倍パル
ス）Ｔ，を調光制御信号発生回路３０に導くようにする
。従って、この様な構成とした場合の調光制御信号発生
回路３０は、２つの信号、即ち、てい倍回路７からのて
い倍パルスＴ，及びゼロクロス検出回路５からのゼロク
ロス同期パルス信号２■が導かれることとなるから、ラ
ンブ１０の調光は、インバータ出力がゼロ電？の時に同
期して点灯又は消灯いずれが一方を行うように、スイッ
チ回路６のスイッチ機構を開閉動作させる信号を出力す
ることになる。

つまり、この場合、ランプ１０の調光を点灯／消灯して
その期間（点灯一消灯期間〉の比により平均的な明るさ
を調整するにあたっては、調光制御信号発生回路３０の
ディユーティコントロール信号をゼロクロス検出回路５
に同期したより高い周波数のてい倍パルスによって発生
させて、インバータ２０の出力電圧がゼロ電位の時に同
期して、ランプ１０を点灯（又は消灯）させて、消灯（
又は点灯）を先のてい倍パルスに同期させて行うことと
なる．この関係を第４図の第２図に対応した第１図のそ
の他の実施例の説明に供するタイムチャートを用いて説
明すると以下のようになる（記号等については第２図と
対応させて表示する）。

調光制御信号発生回路３０は、インバータ出力電圧のゼ
ロクロスに同期して立上がる（又は立下がる）第４図（
Ｖ）に示すようなゼロクロス同期パルス信号Ｚ■を発生
するゼロクロス検出回路５から信号を受けて、ランプ点
灯（又は消灯）がインバータ電圧がゼロ電位となると同
時に行うようにし、且つ、第４図（６）に示すようなゼ
ロクロス同期パルス信号に同期したてい倍回路７からの
てい倍パルス信号を受けて、消灯（又は点灯）をてい倍
パルスに同期して行うような、デューティコントロール
信号を調光用スイッチ回路６に出力（発生）することと
なる。従ってランプ１０の調光は、ランプを点灯・消灯
する時の点灯一消灯期間の比によるデューティー比コン
トロールにより行われることとなる。この調光方式１よ
、ランプを駆動するインバータの出力電圧がゼロ電位の
時に同期してランプの点灯（又は消灯）を行うことがで
きる点は、第１図と同じであるため、高い調光比を維持
したまま、ゼロクロス同期パルスに同期したてい倍パル
スにより、より高分解能のパルルス幅を実現できるから
、前記した調光時輝度のデジタル的な変化が目立つこと
による滑かな調光ができなくなる恐れがある点について
解決できることとなる。

尚、てい倍回路７は、第３図についても、破線で示すよ
うに設けることができ、同様の効果を得ることができる
ことはいうまでもない．■：第５図及び第６図は下記す
る第７図のその他の実施例の説明に供する図である． 第５図において、調光範囲を拡大するために、例えば調
光制御信号発生回路３００を同期回路３００ａと調光要
求信号であるパルス幅変調信号〈以下ｒＰＷＭ信号」と
いう）Ｐ，を出力するパルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）
　３００ｂ″Ｃ′構成したとするとその時の波形は第６
図のタイムチャートのようになる。

この時、調光制御信号発生回路３００から調光用スイッ
チ回路６００へ出力されるデューティコントロール信号
は、ＰＷＭ信号Ｐｊをインバータ電圧ｅｏのゼロクロス
時にゼロクロス検出回路５からのゼロクロス信号Ｚｉと
同期させて“Ｈ−Ｌ”“Ｌ−Ｈ″と切替えて、ランプの
点灯・消灯をインバータ出力電圧がゼロ電位の時に行う
ことで調光特性の改善を図っている。

ところで、本来のＰＷＭ信号Ｐ，は第６図（ｉｉｉ）に
？すようにゼロクロス信号Ｚｉとは同期していないため
に一定のデュテイのＰＷＭ信号Ｐ，に対しても調光信号
のデュテイ比は一定とはならずジツタが存在することに
なり、このジツタはランプの放電状態を不安定にして、
結果的には調光範囲を狭めることともなる。従って第５
図の構成は以下のようにすることで本来要求しているラ
ンプの調光範囲の拡大を図ることが可能となる。

第７図は第１図．第２図の調光付き蛍光管照明装置の更
にその他の実施例を示すブロック回路図であり、前記し
た図と重複する部分は省略した形で記載する。

第７図において、３０００は、ランプの調光を点灯・消
灯のデュウティ比により行う回路にあって常に発振状態
にあるインバータの出力波形のゼロクロスで立上がる（
又は立下がる）パルス列をゼロクロス検出回路５からゼ
ロクロス信号Ｚｊとして入力すると同時に、外部から調
光設定信号Ｔ■を入力して、調光用スイッチ回路６０に
調光制御信号としての機能を有するＰＷＭ信号ｐｔａを
直接出力する調光制ｍ信号発生回路である． この調光制御信号発生回路３０００は、ゼロクロス信号
２，と外部から調光設定信号（一般にはアナログ信号）
Ｔｊを入力して、調光設定信号Ｔｉから必要なランプ点
灯期間及び消灯期間を算出してデジタル値として出力す
る点灯消灯期間算出回路３０００　ａと、ＰＷＭ周期設
定用スイッチ３０００　ｂと、ゼロクロス信号Ｚ．，点
灯消灯期間算出回路３０００ａからの信号及びＰＷＭ周
期設定用スイッチ３０００ｂからの信号に基づいて調光
制御信号としての機能を有するＰＷＭ信号ｐｔａをスイ
ッチ回路６０に出力するパルス幅変調手段３０００　ｃ
とから構成される．ここで、パルス幅変調手段３０００
　ｃは、具体的には、デジタル値に従う数だけカウント
してこの間ＰＷＭ出力として例えば点灯期間中“Ｈ”，
消灯期間中“Ｌ”となるよう信号内容を得るために、例
えば一対のダウンカウンターＣ０１　．　ＣＯ２により
構成してゼロクロス信号２，がクロックとし夫々のクロ
ック端子に入力し、点灯消灯期間算出回路３０００　ａ
からのデジタル値が一方のダウンカウンタＣＯ＋のブリ
セット端子に導かれ、他方のダウンカウンタｃｏ２のプ
リセット端子にＰＷＭ周期設定用スイッチ３０００　ｂ
からの信号が導かれ、ダウンカウンタＣＯ２のボロ−（
ＢＯＲＲＯＭ）出力が両方のプリセットデータの為のロ
ード（ＬＤ）端子へ導かれ、ダウンカウンタＣＯ，のボ
ロ−（　ＢＯＲＲＯｌ４　）出力がダウンカウンタＣＯ
．のイネーブル（ＥＮ）端子にフィードバックされると
同時にＰＷＭ信号ｐｉａとしてインバータ３０００　ｄ
を介して調光用スイッチ回路６０に出力するように構成
することができる，尚、点灯・消灯の切替はインバータ
３０００　ｄの出力がゼロ電位の時となる． 従って、調光用スイッチ回路６０の例えば一対のＦＥＴ
等のスイッチ機能がこのＰＷＭ信号Ｐｊ＆によりランプ
を点灯・消灯するように開閉動作し、所定の調光を行う
ことができる。

以下にこの様な動作について詳細に説明する．尚、調光
制御信号発生回Ｎ　３０００以外の内部動作を除く他の
横或要素については前記した内容と同じ動作なのでここ
では説明を省略して、調光制御信号発生回路３０００に
付いてのみ説明するものとする．調光制御信号発生回路
３０００は、インバータの出力波形のゼロクロスに基づ
くゼロクロス検出回路５からのゼロクロス信号（出力パ
ルス）ＺＬをダウンカウンターＣ（ｈ　，　ＣＯ２夫々
のクロツク端子にクロックとし入力してカウンター動作
を開始させる．まず、ＰＷＭ周期はダウンカウンタＣＯ
２によって作られる．このダウンカウンタｃｏ２はプリ
セットデータ入力端子に入力するＰＷＭ周期設定用スイ
ッチ３０００　ｂで設定された値によりカウントダウン
を実行し、カウント終了時に出るボロー出力の信号を利
用してプリセットデータをロードし、再びカウントダウ
ンを実行する（このサイクルが繰返される）．このダウ
ンカウンタｃｏ２のボロー出力は、ダウンカウンタＣＯ
，のロード端子にも導かれているためダウンカウンタＣ
Ｏ．ほこの周期で点灯消灯期間算出回路３０００　ａよ
りのプリセットデータをプリセット端子から取込む．こ
の時に、点灯消灯期間算出回路３０００　ａは入力した
調光設定信号Ｔ，から必要なランプ点灯期間及び消灯期
間を算出して点灯期間に比例するデジタル値として点灯
消灯期間算出回路３０００　ａに出力しているから、前
記ダウンカウンタｃｏ２のボロー出力をロード信号とし
てセットして自身のボロー出力が出るまでカウントダウ
ンを実行してプリセットデータを取込むこととなる。こ
の時、ダウンカウンタＣＯ．はボロー出力後（ＢＯＲＲ
Ｏｌ４＝　１　）はこの信号状態をＥＮ端子にフィード
バックして利用する構成としていることで自分自身をデ
ィスイネーブノレ（ＥＬ＝Ｌ）状態としてボロー出力を
“Ｌ”状態に保持している。つまり、デジタル値に従う
数だけカウントしてこの間の出力として点灯期間中“Ｈ
”．消灯期間中”Ｌ”となるような信号内容となる．従
ってカウントダウン実行中のＰＷＭ信号Ｐｊａはインバ
ータ３０００　ｄにより“Ｌ”状態に反転されて調光用
スインチ回路６００に出力されることとなるから、ラン
プは点灯状態となる。次のボロー出力が出るとＰＷＭ信
号Ｐｉ２Ｌは“Ｈ”状態となるから、ランプは消灯する
ように動作する。尚、Ｐ　Ｗ　Ｍ信号Ｐｊａの“Ｈ←→
Ｌ”　（点灯・消灯の切替）はクロックの立上がり（又
は立下がり）に同期するように設計することで、インバ
ータ３０００　ｄの出力がゼロ電圧時に切替わるよう動
作する。従って、所定の調光ができることとなる。

このように、ＰＷＭ信号をインバータの出力波形のゼロ
クロスに同期したパルスをクロックとして作り出すこと
で、調光設定入力が一定であれば、本質的にジッタがな
く、ランプの放電状態が安定であるため、調光範囲が従
来の数倍広くとれ、実験では温度変動によりこれまで発
生していた放電不安定（ランプのチラッキ）現象もなく
すことができた． ところで、点灯消灯期間算出回路３０００　ａについて
見てみるとき、調光設定信号ＴＬをＡ／Ｄ変換してそれ
をランプ点灯期間を示すデジタル値として使用する構成
の物を用いるのが一般的である，しかしながら、第７図
についてこのようなものを採用する場合、Ａ／Ｄ変換器
（図省略）のビット数とダウンカウンタｃｏ，　，ｃｏ
　２のビット数とが一致し且つＰＷＭ周期設定用スイッ
チ３０００　ｂが全て“ハイ”でありデューティー比の
換算が必要でない場合について検討してみると、調光設
定信号Ｔ．に雑音が含まれる場合は、この雑音の影響で
ランプ点灯期間が増減してランプにチラツキが生じてし
まう結果を引起こす可能性がある．つまり、デジタル的
に調光制御信号を発生させる第７図のような構成にあっ
て、ランプのチラツキを押えて調光特性の安定化を図る
構成の点灯消灯期間算出回路は前記構成ではなしえない
こととなる。

そこで、本発明においては点灯消灯期間算出回路を入力
雑音の影響を押えることができるような構成でランプの
チラツキを防止することができる構成の物を用いている
． その構成の概要は、調光設定信号ＴｉをＡ／Ｄ変換した
後に前回の変換結果と比較して、その差がある値以上に
なった時にＰＷＭ信号発生用ダウンカウンタに設定する
データを更新するようにすることで、Ａ／Ｄ変換データ
の下位ビットの変化として現れる入力雑音の影響を除去
する。これを実現するために、データの一時記憶．演算
，切替等の機能を持たせた構成として、且つＡ／Ｄ変換
のビット数をダウンカウンタのビット数より多くしてお
き調光範囲が狭くならないようにする．以下、具体的実
施例を第８図に示す． 第８図は第７図に用いることができる調光制御信号発生
回路の点灯消灯期間算出回路のブロック系統図である． 第８図において、３０００ａ，は点灯消灯期間算出回路
である。この点灯消灯期間算出回路３０００ａ＋におい
て、α，はＡ／Ｄ変換器、α２は減算器、αコはデコー
ダ、α４デークラッチ、α５は切替要素（以下「セレク
タ」という）を夫々示す．又、各信号については、Ｔ，
を調光設定信号、Ｙを調光設定信号Ａ／Ｄ変換後のＮビ
ットの２進数変換データ、２をＮビットの２進数出力デ
ータ、Ｘを出力データＺをラッチしたＮビットの２進数
ラッチデータとする。又、減算器α２の減算出力データ
“Ｘ−Ｙ”は、通常Ｘ．Ｙが無符号の２進数であるので
、最上位に符号ビットを付加して（Ｎ＋１）ビットとな
る。又、次段のダウンカウンタ（第７図のＣｏ．　）が
Ｍビットの場合（Ｎ＞Ｍ）には、実際に使用するデータ
は出力データＺの上位からＭビットとする。

このような横戒の動作について以下に説明する．データ
の流れのアウトラインは、調光設定信号Ｔ，をＡ／Ｄ変
換器α，でＡ／Ｄ変換し、この変換データは切替要素α
５と減算器α２に導かれ、減算器α２→デコーダα３で
演算を行い出力データＺについて決定（セレクタでＸ又
はＹのいずれを出力するかを決定）した後に、この切替
信号に基づくセレクタα５から出力される出力データＺ
について、データラヅチα４でラッチし、ラッチデータ
Ｘはセレクタα５と減算器α２に出力することとなる。

この際、Ａ／Ｄ変換のスタート及びデータラッチのタイ
ミングは、これ等一連の動作に支障かないように、第７
図のダウンカウンタＣ０２を適当な時点でデコードして
発生させているものとする。

次に演算動作について詳述する． 今、調光設定信号Ｔ，のＡ／Ｄ変換データをＹ？と特定
し、一周期前の出力データを２■−１（＝Ｘｉ）と特定
する．従って、減算器α２では“Ｘｉ−Ｙｉ”の演算を
行う。デコーダαコでは減算結果“Ｘｉ−Ｙｉ”をデコ
ードしてセレクタα５のスイッチ切替信号を発生する．
セレクタα５はＸ，とＹｉとを切替える機能を持ってい
る．そして、この時の切替機能は、減算結果の絶対値が
ある値以下でｘｔｒｐＪに、それ以外でＹ，側を選択す
るように設定されているものとし、切替“しきい値”は
Ａ／Ｄ変換データがＮビット，ダウンカウンタＣ０１が
Ｍビットの場合に″２とする。この値は調光範囲を狭く
することなしに設定し得る最大値である． 従って、出力データＺ，を式で表わすと、以下のように
なる。

Ｎ　−パ Ｘ＊　−Ｙｔ　　ｌ＜２　　　　の場合、Ｚ　ｌ＝Ｘ　
ｔ　＝　Ｚ　ｔ　−　＋　　（データ更新無）ＸｊＹ，
ｌ≧２”−Ｈの場合、 Ｚｉ　一Ｙｉ　　　　　　　（データ更新有〉以上の結
果から、除去できる最大雑音電圧をＶｔａａχとすると
、最大雑音電圧Ｖｔ＆χは、Ｖ，　ａχ＝±＋Ｖ／＜２
　　−１）ＩＮ−１４ （２　　　　−２’） と．なる．但し、Ａ／Ｄ変換器α，のスパンを０〜Ｖ　
［Ｖ］とする。従って、Ａ／Ｄ変換のビット数Ｎを多く
とれば、耐雑音性を増すことができることとなる。

く発明の効果〉 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下のような効果を奏する。

■：調光範囲が従来に比べて１桁向上（数百分の１から
数千分の１へと）させることができる．■：調光範囲を
従来の数倍広くとれ、放電不安定現象をなくすことがで
きる。

■：第１図や第３図に示すように、てい倍回路を設けて
点灯（又は消灯）のタイミングをインバータ出力電圧の
ゼロクロスに同期して行い、又消灯（又は点灯）のタイ
ミングをゼロクロス周期に同期したてい倍周波数のパル
スを利用してこれに同期して行い、第１図や第３図にお
ける調光特性を損うことなくデューティーコントロール
信号の分解能をてい倍分向上できる．従って、調光時輝
度のデジタル的な変化ではない、滑かな調光が実現でき
る。

■：第８図のような点灯消灯期間算出回路の構成とする
ことで、Ａ／Ｄ変換データの下位ビットの変化として現
れる入力雑音の影響を除去できるから、更に安定な調光
特性を得ることができる。

■：第８図のような点灯消灯期間算出回路の構成とする
ことで、この発明を採用しない場合には、入力信号にま
ったく雑音が無いとしても、入力電圧がＡ／Ｄ変換値の
切替の“しきい値”付近にある場合には変換動作が不安
定となることがあり得るが、このような現象についても
、解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的一実施例である調光付き蛍光管
照明装置のブロック回路図、第２図は第１図の説明に供
するタイムチャート、第３図は第１図のその他の実施例
を示す図、第４図は第２図に対応する第１図のその他の
実施例の説明に供するタイムチャート、第５図及び第６
図は第７図のその他の実施例の説明に供する図、第７図
は第１図及び第２図の更に他の実施例を示すブロック回
路図、第８図は第７図に用いることができる調光制御信
号発生回路の点灯消灯期間算出回路のブロック系統図、
第９図は従来の調光付き蛍光管照明装置の構成を示すブ
ロック線図である。 １・・・ランプ（冷陰極蛍光管）１０・・・ランプ（熱
陰極蛍光管）、２．２０・・・自動型インバータ（イン
バータ）　、３　，　３０，　　３００．　３０００・
・・調光制御信号発生回路、４・・・スイッチ回路、６
　，　６０，・・・調光用スイッチ回路、５・・・ラン
プ電圧同期パルス発生回路（ゼロクロス検出回路）． ｒコ＼、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、電源端子に直流電源が供給される自励型インバ
   ータからの出力が供給される蛍光管を有し、該蛍光管の
   調光を調光制御発生回路で行う調光付き蛍光管照明装置
   において、前記自励型インバータはその内部に設けられ
   たトランスの２次側出力が前記蛍光管に供給され且つ前
   記トランスの２次側に設けられた補助巻線端子にインバ
   ータ出力のゼロクロスを検出してそれに同期したパルス
   列を発生するランプ電圧同期パルス発生回路が接続され
   る構成から成り、前記調光制御信号発生回路は前記ラン
   プ電圧同期パルス発生回路からの信号が導かれて前記蛍
   光管の調光を前記インバータ出力がゼロ電位の時に同期
   して点灯又は消灯或はその両方を行うようにスイッチ回
   路にスイッチ機構を開閉動作させる信号を出力する構成
   から成り、前記スイッチ回路はスイッチ機構が前記蛍光
   管に接続され前記調光制御信号発生回路からの調光制御
   信号により開閉動作する構成として設けられるか又は前
   記直流電源と自励型インバータとの間に配置されてスイ
   ッチ機構が前記調光制御信号発生回路からの調光制御信
   号により開閉動作する構成として設けられて成ること、
   を特徴とする調光付き蛍光管照明装置。
2. （２）、請求項１の調光付き蛍光管照明装置において、
   前記ランプ電圧同期パルス発生回路に前記パルス列に同
   期したてい倍周波数のパルスを発生するてい倍回路が接
   続され、前記調光制御信号発生回路から前記ランプ電圧
   同期パルス発生回路からの信号及び前記てい倍回路から
   の信号に基づいて前記蛍光管の調光を前記インバータ出
   力がゼロ電位の時に同期して点灯又は消灯いずれか一方
   を行うように前記スイッチ回路にスイッチ機構を開閉動
   作させる信号を出力することを特徴とする調光付き蛍光
   管照明装置。
3. （３）、請求項１の調光付き蛍光管照明装置において、
   前記調光制御信号発生回路は、前記ランプ電圧同期パル
   ス発生回路からの信号を入力すると同時に外部から調光
   設定信号を入力し、前記調光設定信号から必要なランプ
   点灯期間及び消灯期間を算出してデジタル値として出力
   する点灯消灯期間算出回路と、ＰＷＭ周期設定用スイッ
   チと、前記ランプ電圧同期パルス発生回路からの信号、
   前記点灯消灯期間算出回路からの信号及び前記ＰＷＭ周
   期設定用スイッチからの信号に基づいて調光制御信号を
   前記スイッチ回路に出力するパルス幅変調手段と、から
   構成されることを特徴とする調光付き蛍光管照明装置。
4. （４）、請求項３の調光付き蛍光管照明装置において、
   前記点灯消灯期間算出回路は、前記調光設定信号をＡ／
   Ｄ変換した後に当該変換データと前回の前記パルス幅変
   調手段への出力データと比較して、その差がある値以上
   になつた時に前記パルス幅変調手段に出力するデータを
   更新するようにしたことを特徴とする調光付き蛍光管照
   明装置。