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【発明の名称】 放電ランプ点灯装置および照明装置
【発明者】 【氏名】入江 亮太

【氏名】工藤 啓之

【氏名】大武 寛和
【要約】 【課題】寿命末期の際にインバータの動作を停止させて安全を図るための回路構成を改良して、長期間にわたって高い信頼性を確保できるように構成した放電ランプ点灯装置およびこれを用いた照明装置を提供する。

【構成】放電ランプ点灯装置は、交流電源ACから給電され、高周波交流電圧を発生して放電ランプを点灯するインバータ点灯主回路DOCと、常夜灯NLを点灯する常夜灯点灯回路NLCと、外部における動作モード設定に応じてインバータ点灯主回路および常夜灯点灯回路をモード制御するマイコンμ-Comと放電ランプの寿命末期を検出する寿命末期検出部LEDと、マイコンとは別の外部回路により構成されて寿命末期検出部が放電ランプの寿命末期を検出したときにインバータ主回路の動作を停止させるとともにマイコンに常夜灯点灯モードの制御信号を送出する寿命末期処理部LEPと、を具備している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から給電され、高周波交流電圧を発生して放電ランプを点灯するインバータ点灯主回路と；
常夜灯を点灯する常夜灯点灯回路と；
外部における動作モード設定に応じてインバータ点灯主回路および常夜灯点灯回路のモードを切り換えるマイコンと；
放電ランプの寿命末期を検出する寿命末期検出部と；
マイコンとは別の外部回路により構成されて寿命末期検出部が放電ランプの寿命末期を検出したときにインバータ主回路の動作を停止させて当該停止状態を保持するとともにマイコンに常夜灯点灯モードへ切り換えるための制御信号を送出する寿命末期処理部と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された放電ランプと；
照明装置本体に配設された常夜灯と；
照明装置本体に配設された請求項１記載の放電ランプ点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプおよび常夜灯を点灯制御する放電ランプ点灯装置およびこれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用照明器具において、放電ランプおよび常夜灯を点灯制御する放電ランプ点灯装置を搭載することは既知である（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の放電灯点灯装置は、交流電源から給電され、高周波交流電圧を発生して放電灯を点灯するインバータ回路と、保安球（常夜灯）を点灯する保安球スイッチと、放電灯の寿命末期を検出する寿命末期保護回路と、インバータ回路を制御するマイコンとを具備している。そして、寿命末期保護回路が放電灯の寿命を検出したときに、マイコンを制御してインバータ回路の発振を停止させるとともに、保安球を点灯させる保安球スイッチがマイコンによって駆動されて保安球を点灯させる。すなわち、特許文献１に記載の放電灯点灯装置の場合、放電灯および保安球の点灯制御を全てマイコンにより行うように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４７２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記マイコンは、予め搭載した所定のプログラムおよびテーブルデータなどのソフトウエアにしたがって作動するので、外来ノイズなどに対して暴走しやすく比較的軟弱である。
【０００５】
したがって、寿命末期時にインバータの動作を停止させて放電灯点灯装置の安全を担う部分における動作の安定性および正確性したがって高い信頼性を長期間にわたって確保するには、当該部分をソフトウエアで動作するような構成とすべきではない。
【０００６】
本発明は、寿命末期の際にインバータの動作を停止させて安全を図るための回路構成を改良して、長期間にわたって高い信頼性を確保できるように構成した放電ランプ点灯装置およびこれを用いた照明装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の放電ランプ点灯装置は、交流電源から給電され、高周波交流電圧を発生して放電ランプを点灯するインバータ点灯主回路と；常夜灯を点灯する常夜灯点灯回路と；外部における動作モード設定に応じてインバータ点灯主回路および常夜灯点灯回路のモードを切り換えるマイコンと；放電ランプの寿命末期を検出する寿命末期検出部と；マイコンとは別の外部回路により構成されて寿命末期検出部が放電ランプの寿命末期を検出したときにインバータ主回路の動作を停止させて当該停止状態を保持するとともにマイコンに常夜灯点灯モードへ切り換えるための制御信号を送出する寿命末期処理部と；を具備していることを特徴としている。
【０００８】
本発明においては、寿命末期処理部を上記のようにマイコンとは別の外部回路により構成しているのが特徴的である。この場合の外部回路は、その構成が特段限定されないが、ソフトウエアにしたがって動作するような構成ではなく、主としてハードウエアを中心として作動するように構成されたものであるのが好ましい。例えば、フリップフロップおよびＯＲ回路により外部回路を構成することができる。したがって、外部回路を所望によりＩＣ化することも可能である。
【０００９】
寿命末期検出部は、放電ランプの寿命末期を検出したときに寿命末期検出信号を出力する。
【００１０】
寿命末期処理部は、寿命末期検出信号に応動してインバータ停止信号を出力する。このインバータ停止信号は、インバータ点灯主回路に制御入力してインバータ動作を停止させ、その停止状態を保持する。これと同期してマイコンに対して寿命末期ステータス信号を出力する。
【００１１】
マイコンは、インバータ点灯主回路および常夜灯点灯回路のモードを切り換える手段であるが、寿命末期ステータス信号が入力すると、寿命末期を確認し常夜灯モードに切り換える。これにより常夜灯点灯回路が動作して、常夜灯が点灯する。このため、照明空間が放電ランプの寿命末期時に暗黒になるを回避することができる。
【００１２】
なお、寿命末期になった放電ランプを新品の放電ランプに交換した際に、これを検出するように構成し、かつその検出時にリセット信号を発生するように構成するか、新品の放電ランプに交換してからリモコンなどを操作して放電ランプを点灯に切り換えた際にリセット信号を発生するように構成することができる。そして、寿命末期処理部がリセット信号を受信したら、リセットされてインバータ停止信号および寿命末期ステータス信号の出力を停止するように構成すれば、再び正常状態に復帰させることができる。しかし、所望により、リセットを行わないように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放電ランプの寿命末期時にインバータ停止信号をインバータ点灯主回路に送出してインバータ動作を停止させる寿命末期処理部をマイコンとは別の外部回路によって構成しているので、長期間にわたって高い信頼性を確保した放電ランプ点灯装置およびこれを用いた照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００１５】
図１ないし図５は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための一形態を示し、図１は放電ランプ点灯装置全体を示す回路ブロック図、図２は寿命末期時における制御のフローチャート、図３は各信号のタイミングチャート、図４は寿命末期処理部の回路構成例、図５はマイコンの出力信号例を示す表である。
【００１６】
図１に示す本発明の放電ランプ点灯装置は、インバータ点灯主回路DOC、常夜灯点灯回路NLC、マイコンμ-Com、寿命末期検出部LEDおよび寿命末期処理部LEPを具備している。
【００１７】
インバータ点灯主回路DOCは、本形態において、整流化直流電源部RDCおよび点灯主回路部OCを備えている。整流化直流電源部RDCは、商用交流電源ACから給電される交流を整流して直流を得る。なお、当該直流は、所望により直流電源部RDCの出力端間に平滑コンデンサCsを接続するなどにより平滑化される。
【００１８】
点灯主回路部OCは、インバータおよび負荷回路を含んでいる。インバータは、上記直流を入力してこれを高周波交流に変換する回路手段であるが、既知の各種インバータ回路を適宜採用でき、例えばハーフブリッジ形インバータを用いて構成されている。負荷回路は、直列共振回路および限流インピーダンスを含んでいる。なお、直列共振回路のインダクタと限流インピーダンスを兼ねることができる。そして、限流インピーダンスに直列接続されるように放電ランプDLを接続して、インバータから出力される高周波交流電圧を放電ランプDLの駆動に適した電圧および波形に調整して放電ランプDLに印加する。
【００１９】
したがって、インバータ点灯主回路DOCは、その点灯主回路部OCが放電ランプDLのフィラメント電極予熱時、始動時、全光時および調光時にそれぞれ所要の電圧を出力して、放電ランプDLの一対の電極間に印加する。
【００２０】
なお、放電ランプDLは、本発明において特段限定されないが、一対のフィラメント電極を備えた蛍光ランプなどの低圧放電ランプが好適である。
【００２１】
常夜灯点灯回路NLCは、常夜灯NLを点灯させる回路であり、外部からの操作、例えばリモコン操作により常夜灯を選択的に点灯可能にするとともに、放電ランプDLの寿命末期時には、後述するマイコンμ-Comの制御下で自動的に点灯される。なお、常夜灯NLとしては、小形白熱電球および発光ダイオードなど各種光源を適宜用いることができる。
【００２２】
また、常夜灯点灯回路NLCは、常夜灯NLおよび常夜灯点灯スイッチSWの直列回路からなり、例えばインバータ点灯主回路DOCの整流化直流電源部RDCの直流出力端間に接続されて直流電圧で付勢される。
【００２３】
マイコンμ-Comは、リモコンなどの外部操作に応答して以下の信号を出力して、放電ランプ点灯装置の全体を統合して制御する。
【００２４】
第１にインバータ点灯主回路DOCに対してインバータ動作モード信号を出力してインバータを動作させる。なお、マイコンμ-Comから直接インバータ駆動用の発振信号を出力してもよいし、インバータ主回路の発振回路に対して動作指令信号を出力するように構成してもよい。
【００２５】
第２に後述する寿命末期処理部LEPにリセット信号を出力するように構成することができる。
【００２６】
第３に常夜灯点灯回路NLCに対して常夜灯点灯信号を出力する。
【００２７】
寿命末期検出部LEDは、放電ランプDLの寿命末期を検出する回路手段である。そして、放電ランプDLの寿命末期を検出したとき、後述する寿命末期処理部LEPに寿命末期検出信号を出力する。また、寿命末期検出部LEDは、既知の各種回路構成を適宜採用してこれを構成することができる。
【００２８】
寿命末期処理部LEPは、マイコンμ-Comとは別の外部回路として構成されていて、例えばＩＣからなる。そして、寿命末期検出部LEDが放電ランプDLの寿命末期を検出したときに、インバータ停止信号S5をインバータに出力すると同時に、マイコンμ-Comから常夜灯点灯信号S3を送出させるように構成されている。
【００２９】
次に、図２のフローチャートを参照して、放電ランプDLの寿命末期時における制御の流れについて説明する。
【００３０】
すなわち、放電ランプ寿命末期制御処理動作において、寿命末期検出部LEDが寿命末期を検出する「寿末検出」処理を行うと、寿命末期処理部LEPがインバータ停止信号S5を点灯主回路OCに送出してインバータの発振を停止させ、かつその状態を保持する「発振停止→保持」処理を行い、同時に「寿末ステータス信号出力」処理を行って、マイコンμ-Comに寿命末期ステータス信号S6を出力する。
【００３１】
上記寿命末期ステータス信号S6がマイコンμ-Comに入力すると、マイコンμ-Comは、その処理動作を開始して、寿命末期ステータス信号S６が入力すると、「寿末信号入力」処理を行い、「寿末検出」を行って寿命末期確認の判定を行う。
【００３２】
寿命末期確認判定が行われると、「常夜灯モードへ切替」処理を行い、常夜灯点灯信号S3を出力して常夜灯切換回路NLCの切換スイッチSWを駆動して常夜灯NLを切り換えて点灯させる。
【００３３】
次に、リモコンなどによる放電ランプ点灯装置の出力切替が行われると、マイコンμ-Comからリセット信号S2が発生して寿命末期処理部LEPに送出される。すなわち、「出力切替 寿末処理部リセット」処理が行われる。なお、リセットS2は継続する。
【００３４】
リセット信号の継続中にリモコンを操作して放電ランプDLの点灯操作が行われると、「発振停止解除 寿末ステータス信号出力解除」処理が行われ、マイコンμ-Comからのリセット信号S2が停止し、寿命末期処理部LEPからのインバータ停止信号および寿命末期ステータス信号が終了する。その結果、放電ランプDLが新品に交換されていれば、放電ランプDLは通常時のように点灯する。
【００３５】
以上により、寿命末期時の保護および保安のための作業分担が寿命末期処理部LEPとマイコンμ-Comの協働により円滑に行われる。
【００３６】
次に、図３のタイミングチャートを参照して各信号のタイミングを説明する。すなわち、寿命末期検出信号（S4）が発生すると、若干の時間遅れの後にインバータ停止信号（S5）と寿命末期ステータス信号（S6）とが同時に発生当該両信号は継続する。以上が「寿末検出」および「発振停止」の処理である。
【００３７】
「出力切替」が行われると、リセット信号S2が発生する。次に、「リモコン操作」が行われると、リセット信号S2、インバータ停止信号S5および寿命末期ステータス信号S6が同時に停止する。
【００３８】
次に、図４に示す寿命末期処理部LEPの回路構成例を説明する。
【００３９】
すなわち、この回路構成例において、寿命末期処理部LEPは、フリップフロップRS-FFおよびＯＲ回路ORを主体として構成されているとともに、寿命末期検出信号端子t1、インバータ停止信号端子t2、寿命末期ステータス信号端子t3およびリセット信号端子t4を備えている。
【００４０】
フリップフロップRS-FFは、非同期式であり、その端子Rに寿命末期検出信号端子ｔ１が接続し、端子Sにリセット信号端子ｔ４が接続している。
【００４１】
ＯＲ回路ORは、その一方の入力端子にフリップフロップRS-FFの一方の端子Qが接続し、他方の入力端子にリセット信号端子t4が接続し、出力端子がインバータ停止信号端子t2および寿命末期ステータス信号端子t3に接続している。
【００４２】
そうして、パルス状の寿命末期検出信号端子t1に寿命末期検出信号が到来すると、若干の時間遅れの後にフリップフロップRS-FFが反転して、端子QからＯＲ回路ORの一方の入力端子に出力信号が送出され、かつ継続する。この出力信号がＯＲ回路ORに入力すると、出力が生じてインバータ停止信号S5および寿命末期ステータス信号S6としてそれぞれ送出され、かつ継続する。
【００４３】
これに対して、リセット端子ｔ４にリセット信号S2が到来すると、フリップフロップRS-FFが再び元の状態に反転し、端子Qからの出力信号が停止すると同時に、リセット信号S2がＯＲ回路ORの他方の入力端子に入力するので、ＯＲ回路ORはリセット信号S2が発生している期間中、インバータ停止信号S5および寿命末期ステータス信号S6を継続して送出し続ける。このため、リセット動作中は、インバータが発振を開始することがない。
【００４４】
そうして、リセット信号S2が停止すると、ＯＲ回路ORの出力がなくなるので、インバータ停止信号S5および寿命末期ステータス信号S6も同期して停止する。
【００４５】
次に、図５に示す表を参照して、マイコンμ-Comの出力信号例を説明する。
【００４６】
すなわち、図５において、表の上部の欄は、行方向に動作モード信号を、動作モードに応じて左から右へ全光、調光、常夜灯および消灯に区分している。全光、調光および常夜灯は、そのいずれも点灯状態を示し、「全光」は放電ランプの全光状態での点灯、「調光」は調光状態での点灯、「常夜灯」は常夜灯の点灯を意味している。「消灯」は、放電ランプおよび常夜灯の消灯状態を意味する。また、表の下の欄は、マイコンからの調光信号、停止信号およびベビー信号を表し、各信号から横方向と動作モードの縦方向とが交差する欄に記入されているＬまたはＨが信号の波形レベルを示し、「Ｌ」がロー、「Ｈ」がハイのレベルである。
【００４７】
したがって、図４に示す区分を採用すれば、４つの動作モードの切り換えを、３つの信号で行う場合に、当該３つの信号に対して２チャンネルのローおよびハイの波形レベルの区別を付与すればよいことが理解できるであろう。
【００４８】
図６は、本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井取付形照明器具を示す側面図である。なお、図において、天井取付形照明器具は、照明器具本体１１、蛍光ランプＦＬ、常夜灯および放電ランプ点灯装置からなる。
【００４９】
照明器具本体１１は、天井に取り付けられて使用され、白色反射体１１ａ、ランプソケット（図示を省略している。）およびランプホルダ１１ｂなどを備えている。白色反射体１１ａは、照明器具本体１１の下面中央部に配置され、四角錐形状すなわちピラミッド形をなしている。ランプソケットは、蛍光ランプＦＬに給電するための接続手段であり、蛍光ランプＦＬの口金Ｂに対向する位置に配設されていて、口金ピンｐに装着される。ランプホルダ１１ｂは、蛍光ランプのガラスバルブ１を横断的に包持して蛍光ランプＦＬを保持する。
【００５０】
蛍光ランプＦＬは、口金Ｂがランプソケットに接続され、ガラスバルブ１がランプホルダ１１ｂに保持されることにより、照明器具本体１１の所定の位置に装着されている。
【００５１】
常夜灯は、図示を省略しているが、白色反射体１１ａの内部に配設されたねじ形ランプソケットに装着されて、発光部が白色反射体１１ａの外部へ露出する周知の構成である。
【００５２】
放電ランプ点灯装置は、図示を省略しているが、図１に示す本発明の放電ランプ点灯装置からなり、白色反射体１１ａの内部に配設されていて、蛍光ランプＦＬおよび図示していない常夜灯を点灯する。
【００５３】
そうして、照明器具本体１１の四角錐形状の白色反射体１１ａが四角形をなす蛍光ランプＦＬの中心に配設されているので、器具下側方向への配光特性が四角形になり、四角い部屋内の均一な照明に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための一形態における放電ランプ点灯装置全体を示す回路ブロック図
【図２】同じく寿命末期時における制御のフローチャート寿命末期処理部の回路構成例を示す回路図
【図３】同じく寿命末期処理部の回路構成例
【図４】同じく各信号のタイミングチャート
【図５】同じくマイコンの出力信号例
【図６】本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井取付形照明器具を示す側面図
【符号の説明】
【００５５】
DOC…インバータ点灯主回路、DL…放電ランプ、LED…寿命末期検出部、LEP…寿命末期処理部、NL…常夜灯、NLC…常夜灯点灯回路、OC…点灯主回路部、RDC…整流化直流電源、SW…常夜灯点灯スイッチ、μ-Com…マイコン
【出願人】 【識別番号】０００００３７５７
【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社
【出願日】 平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【代理人】 【識別番号】１０００７８０２０
【弁理士】
【氏名又は名称】小野田 芳弘
【公開番号】 特開２００８−１０１７４（Ｐ２００８−１０１７４Ａ）
【公開日】 平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願番号】 特願２００６−１７６５４８（Ｐ２００６−１７６５４８）