JPH04253196A - 放電灯点灯装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電灯の光出力が漸次
増減するように制御する放電灯点灯装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の放電灯点灯装置とし
て、図５に示すように、調光器回路２０と安定器回路３
０とを備えたものが提供されている。調光器回路２０は
、商用電源ＡＣを電源とし、調光信号制御部２１の出力
によってトライアックなどの位相制御素子Ｓ１　の導通
角を制御することにより、調光信号を出力するように構
成されている。調光器回路２０の出力線は、商用電源Ａ
Ｃを供給する電力線Ｌ１、調光信号を伝送する調光線Ｌ
２、電力線Ｌ１と調光線Ｌ２とに共用される共通線Ｌ３
の３本となっている。

【０００３】安定器回路３０は、磁気漏洩型の安定器Ｂ
を備え、安定器Ｂの１次巻線の両端間に、コンデンサＣ
１０と放電灯１との直列回路が接続される。安定器Ｂの
１次巻線の中点は電力線Ｌ１に接続され、１次巻線の一
端はトライアックのような位相制御素子Ｓ２　を介して
共通線Ｌ３に接続される。位相制御素子Ｓ２　は、調光
線Ｌ２から入力される調光信号を受けて位相制御素子Ｓ
２　の導通角を制御する調光制御部１０を備えている。 調光制御部１０では、調光器回路２０の位相制御素子Ｓ
１　の導通角に対応するように位相制御素子Ｓ２　の導
通角を制御して、放電灯１への供給電力を制御し、放電
灯１の光出力を調節する。安定器Ｂの２次巻線は、コン
デンサＣ１１および抵抗Ｒ１１とともにピーキング回路
を構成する。すなわち、位相制御素子Ｓ２　が導通した
時点でコンデンサＣ１１に流れる電流を、安定器Ｂの２
次巻線に流すことにより１次巻線に高電圧を発生させ、
放電灯１に点孤電圧を印加するのである。安定器回路３
０には、電力線Ｌ１と共通線Ｌ３との間に１次巻線が接
続された予熱トランスＴも設けられ、放電灯１のフィラ
メントを予熱するようになっている。

【０００４】上述のように構成した安定器回路３０は、
図６に示すように、１つの調光器回路２０に対して複数
個を並設することが可能である。すなわち、複数個の安
定器回路３０を、電力線Ｌ１、調光線Ｌ２、共通線Ｌ３
を介して、１つの調光器回路２０に接続することによっ
て、複数個の放電灯１を１つの調光器回路２０からの調
光信号によって同時に調光制御することができるのであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した安
定器回路３０を用いて複数個の放電灯１を一括して調光
制御する場合に、光出力を漸増させてフェードインを行
ったり、漸減させてフェードアウトを行ったりすると、
次のような問題が生じる。ここにおいて、説明を容易に
するために、調光信号の平均電圧を調光制御レベルと呼
称する。

【０００６】すなわち、安定器回路３０を構成する部品
の定数にはばらつきがあるから、図７に実線と一点鎖線
とで示すように、同じ調光制御レベルに対して、安定器
回路３０の出力である放電灯１への供給電力に違いが生
じることになる。とくに、放電灯１の光出力の最小値を
得るための調光制御レベルが各安定器回路３０ごとにば
らつくと、フェードインの際の各放電灯１の点灯や、フ
ェードアウトの際の各放電灯１の消灯が一斉に行われな
くなるという問題が生じる。

【０００７】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、１つの調光信号によって複数個の放電灯の光
出力が漸次増減されるように調光制御を行う際に、漸増
の開始点と漸減の停止点とが各放電灯で一致するように
した放電灯点灯装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、放電灯への供給電力を制御する調光制
御部を備え、調光制御部に入力される調光信号に基づい
て放電灯の光出力を漸次増減するようにした放電灯点灯
装置において、調光信号には放電灯の光出力の漸増の開
始点および漸減の終了点に同期した同期信号が重畳され
、調光制御部は、放電灯が消灯しているときに同期信号
が入力されると同期信号に同期して放電灯を点灯させる
始動制御部と、放電灯が点灯しているときに同期信号が
入力されると同期信号に同期して放電灯を消灯させる停
動制御部とを具備しているのである。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、調光信号には放電灯の光出
力の漸増の開始点と漸減の終了点とに同期した同期信号
が重畳されており、調光制御部では、同期信号に同期し
て放電灯の点灯および消灯を制御するようにしているの
で、複数個の放電灯を一斉に調光制御しようとする場合
に、１つの調光信号を複数個の調光制御部に入力するよ
うにすれば、調光制御部の構成部品の回路定数などにば
らつきがあったとしても、同期信号によって同期をとる
ことにより、各放電灯の点灯と消灯とのタイミングをほ
ぼ一致させることができるのである。その結果、複数個
の放電灯をフェードインやフェードアウトさせる際に、
各放電灯がばらばらに点灯したり消灯したりすることが
なく、統制のとれた制御ができるのである。

【００１０】

【実施例】図１（Ａ）に示すように、蛍光ランプのよう
な放電灯１に対して、安定器回路３０を介して商用電源
ＡＣが供給される。安定器回路３０は、点灯制御部３２
の出力によって放電灯１への供給電力を制御する点灯回
路部３１を備えている。点灯制御部３２には、外部から
の調光信号を受けて点灯回路部３１による放電灯１への
供給電力を設定する調光制御部１０が接続される。ここ
において、調光信号は、放電灯１の光出力を漸増させて
フェードインを行うか、または、放電灯１の光出力を漸
減させてフェードアウトを行うように設定されている。 また、調光信号ＬＣには、図１（Ｂ）に示すように、フ
ェードイン時に放電灯１を点灯させる開始点と、フェー
ドアウト時に放電灯１を消灯させる終了点とに同期して
、パルス信号である同期信号ＳＹが重畳されている。 調光制御部１０は、調光信号に対応して点灯制御部３２
への入力信号を生成する基本調光部１１と、放電灯１の
消灯時に調光信号に重畳された同期信号に同期して点灯
信号を出力する始動制御部１２と、放電灯１の点灯時に
調光信号に重畳された同期信号に同期して消灯信号を出
力する停動制御部１３とを備えている。点灯制御部３２
は、始動制御部１２から点灯信号が出力されると放電灯
１を点灯させ、停動制御部１３から消灯信号が出力され
ると放電灯１を消灯させるのである。

【００１１】以上のようにして、調光信号に同期信号を
重畳し、同期信号によって放電灯１の点灯と消灯とのタ
イミングを制御しているから、複数個の放電灯１を１つ
の調光信号で調光制御する場合に、各放電灯１の点灯お
よび消灯のタイミングを一致させることができるのであ
る。上記構成について具体回路を用いて説明する。図２
に示すように、点灯回路部３１は、直列接続された一対
のスイッチング素子Ｑ１　、Ｑ２　を備えたインバータ
回路であって、両スイッチング素子Ｑ１　、Ｑ２　の直
列回路は直流電源の両端間に接続される。直流電源は、
商用電源ＡＣをダイオードブリッジなどの整流回路３３
によって全波整流した後、コンデンサＣ２　により平滑
して得られる。また、商用電源ＡＣと整流回路３３との
間にはノイズフィルタ３４が挿入される。ノイズフィル
タ３４の出力端には、後述する各回路部に電圧を安定化
した直流を供給する電源回路３７も接続される。各スイ
ッチング素子Ｑ１　、Ｑ２　にはダイオードＤ１　、Ｄ
２　がそれぞれ並列接続され、一方のスイッチング素子
Ｑ２　の両端間には、コンデンサＣ１　、Ｃ３　とチョ
ークコイルＣＨ１　と放電灯１との直列回路が接続され
る。さらに、コンデンサＣ３　と放電灯１との直列回路
にはコンデンサＣ４　が並列接続される。ここに、チョ
ークコイルＣＨ１　、コンデンサＣ３　、Ｃ４　は放電
灯１の点灯を維持するための共振回路を構成する。

【００１２】この点灯回路部３１は、いわゆるハーフブ
リッジ型のインバータ回路であり、両スイッチング素子
Ｑ１　、Ｑ２　を交互にオンにすることによって、放電
灯１に交流が流れるように構成されている。すなわち、
スイッチング素子Ｑ１　がオンであるときには、スイッ
チング素子Ｑ２　がオフであって、スイッチング素子Ｑ
１　−コンデンサＣ１　−チョークコイルＣＨ１　−コ
ンデンサＣ３　−放電灯１という経路で電流が流れる。 また、スイッチング素子Ｑ２　がオンであるときには、
スイッチング素子Ｑ１　がオフであって、コンデンサＣ
１　に蓄積された電荷により、スイッチング素子Ｑ２　
−放電灯１−コンデンサＣ３　−チョークコイルＣＨ１
　という経路で電流が流れるのである。ここで、スイッ
チング素子Ｑ１　、Ｑ２　をオン、オフさせる周期を変
化させれば、共振回路のインピーダンスが変化して放電
灯１への供給電力が変化することになり、放電灯１の光
出力を調節することができる。すなわち、調光制御とし
て、いわゆる周波数制御方式を採用しているのであり、
周波数が高いほど放電灯１の光出力が小さくなる。

【００１３】点灯回路部３１には、予熱トランスＴが設
けられ、予熱トランスＴの２次巻線の出力によって放電
灯１のフィラメントが予熱されるようになっている。ま
た、予熱トランスＴにはダイオードＤ３　、チョークコ
イルＣＨ２　、スイッチング素子Ｑ３　の直列回路が接
続された２次巻線も設けられ、スイッチング素子Ｑ３　
がオンである期間に放電灯１の両端に直流電圧を印加す
るようになっている。すなわち、放電灯１のランプ電流
は交流であるから、放電灯１の光出力が小さくなると電
流方向の切換時に再始動できなくなることがあるが、放
電灯１の両端に直流電圧を常時印加して微放電を生じさ
せておくことによって、確実に再始動されるようにして
いるのである。低光出力の際にも点灯状態が安定するよ
うにしているのである。

【００１４】点灯制御部３２は、上記スイッチング素子
Ｑ１　、Ｑ２　のオン、オフの周期を制御すればよいの
であって、調光制御部１０から出力される電圧レベルに
呼応して出力周波数が変化するようにした電圧−周波数
変換回路３５を主構成要素としている。電圧−周波数変
換回路３５は、５５５型として市販されているタイマ用
集積回路やフリップフロップなどを組み合わせて構成さ
れ、図３に示すように、出力レベルが相反した一対の出
力が得られるようになっている。両出力はドライブ回路
３６を介してスイッチング素子Ｑ１　、Ｑ２　の制御端
子に入力され、両スイッチング素子Ｑ１　、Ｑ２　を交
互にオン、オフさせるのである。

【００１５】ところで、調光制御部１０に入力される調
光信号はアナログ信号であって、電圧レベルが高くなる
ほど放電灯１の光出力が大きくなるように設定されてい
る。すなわち、放電灯１の光出力を漸増させるときには
、図１（Ｂ）に示すように、電圧レベルが次第に増加す
るような調光信号ＬＣを与えるようになっている。また
、放電灯１を点灯させる開始点には、パルス信号である
同期信号ＳＹを重畳してある。逆に、放電灯１の光出力
を漸減させるときには、電圧レベルが次第に減少するよ
うな調光信号ＬＣを与え、放電灯１を消灯させる終了点
において、パルス信号である同期信号ＳＹを重畳する。

【００１６】調光制御部１０における基本制御部１１で
は、ダイオードＤ４、チョークコイルＣＨ３　、コンデ
ンサＣ５　、抵抗Ｒ１　からなるローパスフィルタ１４
を介して調光信号がボルテージフォロア１５に入力され
る。ボルテージフォロア１５の出力電圧は、抵抗Ｒ２　
、Ｒ３　により分圧された後に、ダイオードＤ５　を介
して点灯制御部３２に入力される。すなわち、ローパス
フィルタ１４によって同期信号を除去した調光信号がボ
ルテージフォロア１５を介して点灯制御部３２に入力さ
れるのであって、同期信号を除いた調光信号の電圧レベ
ルに従って放電灯１の光出力が設定されるように制御す
るのである。 また、基本制御部１１は、電源電圧を一対の抵抗Ｒ４　
、Ｒ５　によって分圧した電圧がダイオードＤ６　を介
して点灯制御部３２に入力するように構成されており、
点灯制御部３２に入力する最低電圧を保証している。す
なわち、図４に示すように、点灯制御部３２では、入力
電圧が高くなるに従って出力周波数が低くなるように構
成されているのであって、調光制御部１０から点灯制御
部３２に入力される最低電圧Ｖ１　を保証することによ
って、放電灯１の光出力の最小量を規制することができ
るのである。

【００１７】一方、同期信号が重畳された調光信号は、
始動制御部１２および停動制御部１３にも入力される。 ここに、図２に示す回路では、始動制御部１２と停動制
御部１３とが１つの回路により構成されている。始動制
御部１２および停動制御部１３では、まず、同期信号を
調光信号から分離する。すなわち、調光信号に重畳され
た同期信号は、調光信号の調節範囲の最大値よりも電圧
レベルが高くなるように設定されており、コンパレータ
１６によって基準電圧と比較されることによって調光信
号から分離される。基準電圧は、電源電圧を一対の抵抗
Ｒ６　、Ｒ７　で分圧することにより得られるのであっ
て、調光信号の調節範囲の最大値よりも高い電圧に設定
されているのである。ここにおいて、ツェナーダイオー
ドＺＤは、コンパレータ１６への入力電圧の最大値を制
限するものである。このようにして、調光信号から分離
された同期信号は、フリップフロップ１７に入力される
。フリップフロップ１７は電源投入時にリセットされる
から、放電灯１をフェードインすべく調光制御を開始す
る時点の同期信号を受けると出力をＨレベルにする。こ
れによって、スイッチング素子Ｑ３　が導通して放電灯
１に低レベルの直流電圧が印加される。また、フリップ
フロップ１７の出力はコンデンサＣ６　を介して単安定
マルチバイブレータ１８をトリガする。単安定マルチバ
イブレータ１８の出力は一対の抵抗Ｒ８　、Ｒ９　によ
り分圧され、ダイオードＤ７　を介して点灯制御部３２
に入力される。ここで、ダイオードＤ７　を通して点灯
制御部３２に印加される電圧は、上述した抵抗Ｒ４　、
Ｒ５　によって分圧した電圧よりも若干高く設定してあ
り、点灯回路部３１や点灯制御部３２の回路定数のばら
つきとは無関係に、放電灯１が点灯するのに十分な始動
電圧を点灯回路部３１が出力できるように設定されてい
る。また、単安定マルチバイブレータ１８の出力のオン
期間も放電灯１を点灯させるのに十分な程度に設定され
ている。

【００１８】このようにして、同期信号に同期させて放
電灯１を点灯させるから、複数個の放電灯１にそれぞれ
調光制御部１０を設けている場合であっても各放電灯１
を同時に点灯させることができるのである。その後、放
電灯１をフェードアウトさせようとするときには、調光
信号の電圧レベルが放電灯１を消灯させるべきレベルに
達した時点で発生する同期信号を受けたコンパレータＣ
Ｐの出力が再びＨレベルになるから、フリップフロップ
ＦＦの出力はＬレベルになる。すなわち、スイッチング
素子Ｑ３　がオフになるのであって、放電灯１は放電を
維持できなくなって消灯するのである。その結果、同期
信号に同期して放電灯１が消灯することになる。

【００１９】以上のようにして、放電灯１の点灯させる
時点と消灯させる時点とにおいて同期信号を調光信号に
重畳させ、この同期信号に同期して放電灯１の点灯と消
灯とを制御するから、複数の放電灯１を用いる場合であ
っても点灯および消灯のタイミングを一致させることが
できるのである。なお、上記実施例では調光信号をアナ
ログ信号として電圧レベルを変化させるようにしている
が、デューティ比や周波数を変化させるような調光信号
であっても本発明の技術思想を適用することができる。 また、点灯回路部３１を、ハーフブリッジ型のインバー
タ回路で構成したが、フルブリッジ型のインバータ回路
や１石式のインバータ回路などを用いてもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上述のように、調光信号に放電
灯の光出力の漸増の開始点と漸減の終了点とに同期した
同期信号を重畳し、調光制御部では、同期信号に同期し
て放電灯の点灯および消灯を制御するようにしているの
で、複数個の放電灯を一斉に調光制御しようとする場合
に、１つの調光信号を複数個の調光制御部に入力するよ
うにすれば、調光制御部の構成部品の回路定数などにば
らつきがあったとしても、同期信号によって同期をとる
ことにより、各放電灯の点灯と消灯とのタイミングをほ
ぼ一致させることができるのである。その結果、複数個
の放電灯をフェードインやフェードアウトさせる際に、
各放電灯がばらばらに点灯したり消灯したりすることが
なく、統制のとれた制御ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示し、（Ａ）はブロック図、（Ｂ）は
調光信号の説明図である。

【図２】実施例の具体回路図である。

【図３】実施例の要部の信号波形を示す図である。

【図４】実施例の点灯制御部への入力電圧と出力周波数
の関係を示す図である。

【図５】従来例を示す回路図である。

【図６】従来例を示すブロック図である。

【図７】従来例の問題点を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　放電灯 １０　　調光制御部 １１　　基本制御部 １２　　始動制御部 １３　　停動制御部 ＬＣ　　調光信号 ＳＹ　　同期信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　放電灯への供給電力を制御する調光制
   御部を備え、調光制御部に入力される調光信号に基づい
   て放電灯の光出力を漸次増減するようにした放電灯点灯
   装置において、調光信号には放電灯の光出力の漸増の開
   始点および漸減の終了点に同期した同期信号が重畳され
   、調光制御部は、放電灯が消灯しているときに同期信号
   が入力されると同期信号に同期して放電灯を点灯させる
   始動制御部と、放電灯が点灯しているときに同期信号が
   入力されると同期信号に同期して放電灯を消灯させる停
   動制御部とを具備して成ることを特徴とする放電灯点灯
   装置。