(57)【要約】【課題】  ノイズとゼロクロス検出信号とをノイズの大きさに依らず正確に識別して、正常な制御信号によって照明負荷を制御できる低コストの照明装置を提供する。【解決手段】  ゼロクロス検出部３は、交流電源ＡＣ出力のゼロクロスを検出する複数のゼロクロス検出手段３１〜３Ｎを備え、各ゼロクロス検出手段３１〜３Ｎがゼロクロス検出信号Ａ１〜ＡＮを制御部４へ出力する。制御部４は、各ゼロクロス検出信号Ａ１〜ＡＮの波形の違いから制御信号Ｂを生成して調光回路１へ出力する。調光回路１は、交流電源ＡＣからの電源電圧を制御信号Ｂのタイミングで入り・切りすることで、交流電源ＡＣから照明負荷２へ供給する電力の位相制御を行い、照明負荷２の明るさを制御する。【選択図】図１
2006278061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明負荷と、交流電源の電源電圧のゼロクロスを検出してゼロクロス検出信号を出力するゼロクロス検出手段を複数設けたゼロクロス検出部と、複数のゼロクロス検出手段の各出力波形の違いからゼロクロス検出信号とノイズとを識別して、ゼロクロス検出信号に基づいて制御信号を生成する制御部と、制御信号に基づいて照明負荷を調光する調光回路とを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
複数のゼロクロス検出手段は、ゼロクロス検出時の信号レベルが互いに同極性に反転し、且つ反転時の幅が他のいずれかのゼロクロス検出手段とは異なるゼロクロス検出信号を各々出力することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
複数のゼロクロス検出手段は、ゼロクロス検出時の信号レベルが他のいずれかのゼロクロス検出手段とは異なる極性に反転し、且つ反転時の幅が互いに同じであるゼロクロス検出信号を各々出力することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
複数のゼロクロス検出手段は、ゼロクロス検出時の信号レベルが他のいずれかのゼロクロス検出手段とは異なる極性に反転し、且つ反転時の幅が他のいずれかのゼロクロス検出手段とは異なるゼロクロス検出信号を各々出力することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、白熱灯、ＬＥＤを用いた照明器具等を調光する照明装置には、主に位相制御方式が用いられてきた。位相制御方式は、図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように、オフ期間Ｔｏｆｆ、オン期間Ｔｏｎを交互に繰り返す制御信号Ｅに応じた位相で電源電圧Ｖａｃを入り・切りすることで、照明負荷に供給する電圧ＶＬを制御し、照明負荷の明るさを制御する。
【０００３】
そして、上記制御信号Ｅを電源電圧Ｖａｃの波形に同期させる手段として、図２１に示すようなゼロクロス検出部２０が用いられる。ゼロクロス検出部２０は、交流電源ＡＣが出力する電源電圧Ｖａｃを整流器ＤＢで整流した全波整流電圧Ｖｒ（図２２（ａ））のゼロクロスｔａを検出するもので、整流器ＤＢの整流出力端間に接続された抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の直列回路と、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の接続点にベースを接続したＮＰＮ型のトランジスタＱ２０と、制御電圧とトランジスタＱ２０のコレクタとの間に接続した抵抗Ｒ２３とを備え、トランジスタＱ２０のエミッタ、および整流器ＤＢの低圧側整流出力はグランドレベルに接続され、トランジスタＱ２０のコレクタ電位をゼロクロス検出信号Ｄ（図２２（ｂ））として制御部２１（図２４参照）へ出力し、ゼロクロス検出時にゼロクロス検出信号ＤはＨレベルに反転する。
【０００４】
次に、ゼロクロス検出信号Ｄの立ち上がりエッジを、カウンタスタートのトリガとして、ゼロクロス検出信号Ｄの立ち上がりタイミングｔ１００から経過時間をカウンタで計時し、時間Ｔ１０１経過後（時間ｔ１０１）に制御信号ＥをＨレベルに反転させ、時間Ｔ１０２経過後（時間ｔ１０２）に制御信号ＥをＬレベルに反転させる。
【０００５】
そして、このように生成された制御信号Ｅを用いて照明負荷に供給する電圧を位相制御し、調光を行っていた。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平９−３１１７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記制御信号Ｅは、電源やゼロクロス検出信号の信号線に侵入したノイズによって乱れることがある。例えば、図２３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ゼロクロス検出信号Ｄの時間ｔ１１０での立ち上がりから、時間Ｔ１０１経過後に制御信号ＥをＨレベルに反転させ、時間Ｔ１０２経過後に制御信号ＥをＬレベルに反転させて生成された制御信号Ｅ０は正常な制御信号である。
【０００７】
しかし、全波整流電圧Ｖｒに電源波形が欠けるようなノイズＶｒａが侵入した場合、ゼロクロス検出信号Ｄには時間ｔ１１１にパルスノイズＤａが発生する。そして、制御信号ＥをパルスノイズＤａの立ち上がりから時間Ｔ１０１経過後にＨレベルに反転させ、時間Ｔ１０２経過後にＬレベルに反転させて生成された制御信号Ｅａは誤った制御信号となる。
【０００８】
さらに、ゼロクロス検出信号Ｄの立ち上がり近傍にノイズＤｂが侵入した場合、制御信号ＥをノイズＤｂの立ち上がりから時間Ｔ１０１経過後にＨレベルに反転させ、時間Ｔ１０２経過後にＬレベルに反転させて生成された制御信号Ｅｂも誤った制御信号となる。
【０００９】
そして、従来、このようなゼロクロス検出信号Ｄのノイズを除去するためには、ゼロクロス検出部２０の出力端間にコンデンサＣ２０を並列接続したり（図２４）、電源にコンデンサを並列接続したり、制御部２１のソフトウェアでノイズを識別する等の方法がある。
【００１０】
しかし、上記コンデンサＣ２０を並列接続する方法では、コンデンサＣ２０の容量が小さい場合、ゼロクロス検出信号Ｄの波形は図２５（ａ）に示すように立ち上がり、立ち下がりが急峻な波形となるが、ごく小さいパルスノイズしか除去できない。コンデンサＣ２０の容量が大きい場合、ゼロクロス検出信号Ｄの波形は図２５（ｂ）に示すように立ち上がり、立ち下がりの応答時間が遅くなってエッジがなまった波形となり、時間ｔ１２１，ｔ１２２，ｔ１２３のいずれを立ち上がりタイミングとするべきか不明となる。
【００１１】
また、制御部２１のソフトウェアでノイズを識別しようとすると、高性能なＣＰＵ、高速の発振子が必要となり、コストが高くなったり、基板面積が大きくなる等の問題があった。
【００１２】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノイズとゼロクロス検出信号とをノイズの大きさに依らず正確に識別して、正常な制御信号によって照明負荷を制御できる低コストの照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、照明負荷と、交流電源の電源電圧のゼロクロスを検出してゼロクロス検出信号を出力するゼロクロス検出手段を複数設けたゼロクロス検出部と、複数のゼロクロス検出手段の各出力波形の違いからゼロクロス検出信号とノイズとを識別して、ゼロクロス検出信号に基づいて制御信号を生成する制御部と、制御信号に基づいて照明負荷を調光する調光回路とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ノイズとゼロクロス検出信号とをノイズの大きさに依らず正確に識別して、正常な制御信号によって照明負荷を制御でき、且つ低コストに構成可能となる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１において、複数のゼロクロス検出手段は、ゼロクロス検出時の信号レベルが互いに同極性に反転し、且つ反転時の幅が他のいずれかのゼロクロス検出手段とは異なるゼロクロス検出信号を各々出力することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、電源に侵入したノイズによってゼロクロス検出信号に発生したパルスノイズによる影響を除去して、正常な制御信号を生成することができる。また、回路的にも省スペース、低コストに構成でき、制御部での処理も簡単なアルゴリズムで実行することができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１において、複数のゼロクロス検出手段は、ゼロクロス検出時の信号レベルが他のいずれかのゼロクロス検出手段とは異なる極性に反転し、且つ反転時の幅が互いに同じであるゼロクロス検出信号を各々出力することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、ゼロクロス検出信号の信号線に侵入した正・負のノイズによってゼロクロス検出信号に発生したパルスノイズによる影響を除去して、正常な制御信号を生成することができる。また、回路的にも省スペース、低コストに構成でき、制御部での処理も簡単なアルゴリズムで実行することができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１において、複数のゼロクロス検出手段は、ゼロクロス検出時の信号レベルが他のいずれかのゼロクロス検出手段とは異なる極性に反転し、且つ反転時の幅が他のいずれかのゼロクロス検出手段とは異なるゼロクロス検出信号を各々出力することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、電源に侵入したノイズ、およびゼロクロス検出信号の信号線に侵入した正・負のノイズによってゼロクロス検出信号に発生したパルスノイズによる影響を除去して、正常な制御信号を生成することができる。また、回路的にも省スペース、低コストに構成でき、制御部での処理も簡単なアルゴリズムで実行することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明では、ノイズとゼロクロス検出信号とをノイズの大きさに依らず正確に識別して、正常な制御信号によって照明負荷を制御でき、且つ低コストに構成できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（実施形態１）
図１は本実施形態の照明装置Ｘの構成を示し、照明装置Ｘは、調光回路１と、照明負荷２と、ゼロクロス検出部３と、制御部４とから構成される。
【００２４】
ゼロクロス検出部３は、交流電源ＡＣが出力する電源電圧のゼロクロスを検出する複数のゼロクロス検出手段３１〜３Ｎを備え、各ゼロクロス検出手段３１〜３Ｎがゼロクロス検出信号Ａ１〜ＡＮを制御部４へ出力する。制御部４は、各ゼロクロス検出信号Ａ１〜ＡＮに応じて制御信号Ｂを生成して調光回路１へ出力する。調光回路１は、交流電源ＡＣからの電源電圧を制御信号Ｂのタイミングで入り・切りすることで、交流電源ＡＣから照明負荷２へ供給する電力の位相制御を行い、照明負荷２の明るさを制御する。
【００２５】
図２は、本実施形態のゼロクロス検出部３の構成を示し、交流電源ＡＣの出力を整流する整流器ＤＢと、整流器ＤＢの整流出力端間に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の直列回路と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点にベースを接続したＮＰＮ型のトランジスタＱ１と、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点にベースを接続したＮＰＮ型のトランジスタＱ２と、制御電圧とトランジスタＱ１のコレクタとの間に接続した抵抗Ｒ４と、制御電圧とトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続した抵抗Ｒ５とを備え、トランジスタＱ１，Ｑ２の各エミッタ、および整流器ＤＢの低圧側整流出力はグランドレベルに接続され、トランジスタＱ１，Ｑ２の各コレクタ電位をゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２として出力する。
【００２６】
上記ゼロクロス検出部３の各部の動作波形を図３（ａ）〜（ｃ）に示し、交流電圧を全波整流した全波整流電圧Ｖｒ（図３（ａ））を抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の直列回路で分圧し、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点電圧は、分圧比の差によって抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点電圧よりも振幅が大きい全波整流波形となる。
【００２７】
また、トランジスタＱ１，Ｑ２は各ベース−エミッタ間に電流が流れたらオンして各ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２がＬレベルになり、各ベース−エミッタ間に電流が流れなければオフして各ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２がＨレベルになり、ゼロクロス検出時には各ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２がＨレベルに反転する。本実施形態では、トランジスタＱ１，Ｑ２の各ベースに印加される電圧の振幅の差によって、立ち上がりタイミング，立ち下がりタイミングが互いに異なり、変化幅が互いに異なる同極性のゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２（図３（ｂ）（ｃ））を得ることができる。
【００２８】
ここで、図４（ａ）〜（ｃ）のように、電源にノイズが侵入して全波整流電圧Ｖｒの波形が欠けるようなノイズＶｒａが時間ｔ１に発生した場合、各ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２両方に同極性のパルスノイズＡ１ａ，Ａ２ａが同タイミング（時間ｔ１）で発生する。対して、正常な場合、時間ｔ２にゼロクロス検出信号Ａ１が立ち上がってから、時間ｔ３にゼロクロス検出信号Ａ２が立ち上がる。つまり、正常なゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２はその立ち上がりタイミングに差があることから、制御部４において、ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２に同時に発生したパルス波形は全てノイズであるという判断ができる。
【００２９】
次に、図５のフローチャートを用いて、制御部４でのゼロクロス検出動作について説明する。ゼロクロス検出実行を開始すると（ステップＳ１）、まず、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを監視し（ステップＳ２）、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを検出すると、ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２が同時に立ち上がったか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００３０】
ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２が同時に立ち上がった場合はノイズであると判断してステップＳ２に戻る。ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２が同時に立ち上がっていなければ、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりを監視し（ステップＳ４）、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりエッジを、カウンタスタートのトリガとする（ステップＳ５）。
【００３１】
そして、図４（ｄ）に示すように、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりタイミングｔ３から経過時間をカウンタで計時し、時間Ｔ１経過後に制御信号ＢをＬレベルに反転させ、時間Ｔ２経過後に制御信号ＢをＨレベルに反転させる。そして、調光回路１は、この制御信号ＢがＬレベルの間、交流電源ＡＣから照明負荷２へ点灯電力を供給し、調光する。
【００３２】
このように、電源波形が欠けるようなノイズの場合、検出信号にパルスノイズが発生するが、このパルスノイズによる影響をノイズの大きさに依らず完全に除去してカウンタスタートし、正常な制御信号を生成することができる。また、回路的にも図２１に示す従来のゼロクロス検出部に対して、抵抗２個、トランジスタ１個を追加するだけであり、非常に省スペース、低コストに構成でき、制御部４のソフトウェアによる処理も簡単なアルゴリズムで処理することができる。
【００３３】
（実施形態２）
本実施形態の照明装置Ｘの構成は実施形態１と同様に図１に示される。
【００３４】
図６は、本実施形態のゼロクロス検出部３の構成を示し、交流電源ＡＣの出力を整流する整流器ＤＢと、整流器ＤＢの整流出力端間に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ３の直列回路と、抵抗Ｒ１，Ｒ３の接続点にベースを接続したＮＰＮ型のトランジスタＱ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ３の接続点にベースを接続したＰＮＰ型のトランジスタＱ３と、制御電圧とトランジスタＱ１のコレクタとの間に接続した抵抗Ｒ４と、制御電圧とトランジスタＱ３のエミッタとの間に接続した抵抗Ｒ５とを備え、トランジスタＱ１のエミッタ、トランジスタＱ３のコレクタおよび整流器ＤＢの低圧側整流出力はグランドレベルに接続され、トランジスタＱ１のコレクタ電位、トランジスタＱ３のエミッタ電位をゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２として出力する。
【００３５】
上記ゼロクロス検出部３の各部の動作波形を図７（ａ）〜（ｃ）に示し、交流電圧を全波整流した全波整流電圧Ｖｒ（図７（ａ））を抵抗Ｒ１，Ｒ３の直列回路で分圧する。
【００３６】
また、トランジスタＱ１はベース−エミッタ間に電流が流れたらオンしてゼロクロス検出信号Ａ１がＬレベルになり、ベース−エミッタ間に電流が流れなければオフしてゼロクロス検出信号Ａ１がＨレベルになり、ゼロクロス検出時にはゼロクロス検出信号Ａ１がＨレベルに反転する。トランジスタＱ３はエミッタ−ベース間に電流が流れたらオンしてゼロクロス検出信号Ａ２がＬレベルになり、エミッタ−ベース間に電流が流れなければオフしてゼロクロス検出信号Ａ２がＨレベルになり、ゼロクロス検出時にはゼロクロス検出信号Ａ２がＬレベルに反転する。本実施形態では、トランジスタＱ１，Ｑ２の各ベースに印加される電圧は同一電圧であり、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりタイミングとゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりタイミング、およびゼロクロス検出信号Ａ１の立ち下がりタイミングとゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりタイミングは各々同一タイミングとなり、変化幅が同じで極性が異なるゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２（図７（ｂ）（ｃ））を得ることができる。
【００３７】
ここで、電源波形とは関係なくゼロクロス検出信号の信号線に正・負のノイズＮが侵入した場合、ゼロクロス検出信号がＬレベルのときに正ノイズが侵入するとパルスノイズとして現れるが、ゼロクロス検出信号がＨレベルのときに正ノイズが侵入しても影響なく、同様に負ノイズの場合は、ゼロクロス検出信号がＨレベルであればパルスノイズが発生するが、ゼロクロス検出信号がＬレベルであれば影響はない。
【００３８】
例えば、図８（ａ）〜（ｃ）のように、時間ｔ１１に正ノイズＮａが侵入した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ１のみにパルスノイズＡ１ａが発生し、時間ｔ１３に負ノイズＮｂが侵入した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ１のみにパルスノイズＡ１ｂが発生し、時間ｔ１４に負ノイズＮｃが侵入した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ２のみにパルスノイズＡ２ｃが発生し、時間ｔ１５に正ノイズＮｄが侵入した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ２のみにパルスノイズＡ２ｄが発生する。対して、正常な場合、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりとゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりとが時間ｔ１２で同時に発生する。つまり、正常なゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２はその立ち上がりタイミングが一致することから、制御部４において、ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２のいずれか一方のみに発生したパルス波形は全てノイズであるという判断ができる。
【００３９】
次に、図９のフローチャートを用いて、制御部４でのゼロクロス検出動作について説明する。ゼロクロス検出実行を開始すると（ステップＳ１１）、まず、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを監視し（ステップＳ１２）、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを検出すると、ゼロクロス検出信号Ａ１と同時にゼロクロス検出信号Ａ２が立ち下がったか否かを判断する（ステップＳ１３）。
【００４０】
ゼロクロス検出信号Ａ１と同時にゼロクロス検出信号Ａ２が立ち下がっていなければノイズであると判断してステップＳ１２に戻る。ゼロクロス検出信号Ａ１と同時にゼロクロス検出信号Ａ２が立ち下がった場合は、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりエッジを、カウンタスタートのトリガとする（ステップＳ１４）。
【００４１】
そして、図８（ｄ）に示すように、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりタイミングｔ１２から経過時間をカウンタで計時し、時間Ｔ１１経過後に制御信号ＢをＬレベルに反転させ、時間Ｔ１２経過後に制御信号ＢをＨレベルに反転させる。そして、調光回路１は、この制御信号ＢがＬレベルの間、交流電源ＡＣから照明負荷２へ点灯電力を供給し、調光する。
【００４２】
このように、ゼロクロス検出信号の信号線に正・負のノイズが侵入した場合、検出信号にパルスノイズが発生するが、このパルスノイズによる影響をノイズの大きさに依らず完全に除去してカウンタスタートし、正常な制御信号を生成することができる。また、回路的にも図２１に示す従来のゼロクロス検出部に対して、抵抗１個、トランジスタ１個を追加するだけであり、非常に省スペース、低コストに構成でき、制御部４のソフトウェアによる処理も簡単なアルゴリズムで処理することができる。
【００４３】
（実施形態３）
本実施形態の照明装置Ｘの構成は実施形態１と同様に図１に示される。
【００４４】
図１０は、本実施形態のゼロクロス検出部３の構成を示し、交流電源ＡＣの出力を整流する整流器ＤＢと、整流器ＤＢの整流出力端間に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の直列回路と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点にベースを接続したＮＰＮ型のトランジスタＱ１と、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点にベースを接続したＰＮＰ型のトランジスタＱ３と、制御電圧とトランジスタＱ１のコレクタとの間に接続した抵抗Ｒ４と、制御電圧とトランジスタＱ３のエミッタとの間に接続した抵抗Ｒ５とを備え、トランジスタＱ１のエミッタ、トランジスタＱ３のコレクタおよび整流器ＤＢの低圧側整流出力はグランドレベルに接続され、トランジスタＱ１のコレクタ電位、トランジスタＱ３のエミッタ電位をゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２として出力する。
【００４５】
上記ゼロクロス検出部３の各部の動作波形を図１１（ａ）〜（ｃ）に示し、交流電圧を全波整流した全波整流電圧Ｖｒ（図１１（ａ））を抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の直列回路で分圧し、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点電圧は、分圧比の差によって抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点電圧よりも振幅が大きい全波整流波形となる。
【００４６】
また、トランジスタＱ１はベース−エミッタ間に電流が流れたらオンしてゼロクロス検出信号Ａ１がＬレベルになり、ベース−エミッタ間に電流が流れなければオフしてゼロクロス検出信号Ａ１がＨレベルになり、ゼロクロス検出時にはゼロクロス検出信号Ａ１がＨレベルに反転する。トランジスタＱ２はエミッタ−ベース間に電流が流れたらオンしてゼロクロス検出信号Ａ２がＬレベルになり、エミッタ−ベース間に電流が流れなければオフしてゼロクロス検出信号Ａ２がＨレベルになり、ゼロクロス検出時にはゼロクロス検出信号Ａ２がＬレベルに反転する。本実施形態では、トランジスタＱ１，Ｑ２の各ベースに印加される電圧の振幅の差によって、立ち上がりタイミング，立ち下がりタイミングが互いに異なり、変化幅および極性が互いに異なるゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２（図１１（ｂ）（ｃ））を得ることができる。
【００４７】
ここで、電源波形とは関係なくゼロクロス検出信号の信号線に正・負のノイズＮが侵入した場合、ゼロクロス検出信号がＬレベルのときに正ノイズが侵入するとパルスノイズとして現れるが、ゼロクロス検出信号がＨレベルのときに正ノイズが侵入しても影響なく、同様に負ノイズの場合は、ゼロクロス検出信号がＨレベルであればパルスノイズが発生するが、ゼロクロス検出信号がＬレベルであれば影響はない。
【００４８】
例えば、図１２（ａ）〜（ｄ）のように、時間ｔ２１に負ノイズＮａが侵入した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ２のみにパルスノイズＡ２ａが発生し、時間ｔ２２に正ノイズＮｂが侵入した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ１のみにパルスノイズＡ１ｂが発生する。
【００４９】
また、電源にノイズが侵入して全波整流電圧Ｖｒの波形に突出したノイズＶｒｃが時間ｔ２４に発生した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ１のみにパルスノイズＡ１ｃが発生し、全波整流電圧Ｖｒの波形が欠けるようなノイズＶｒｄが時間ｔ２５に発生した場合、ゼロクロス検出信号Ａ２のみにパルスノイズＡ２ｄが発生し、ノイズＶｒｅが時間ｔ２７に発生した場合、ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２両方にパルスノイズＡ１ｅ，Ａ２ｅが発生する。
【００５０】
すなわち、正常なゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２の場合は、ゼロクロス検出信号Ａ１が立ち上がってから次にゼロクロス検出信号Ａ２が立ち下がるのであるが、電源やゼロクロス検出信号の信号線にノイズが侵入した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりとゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりとが同時に発生したり、ゼロクロス検出信号Ａ１が立ち上がってから次にゼロクロス検出信号Ａ１の立ち下がりまたはゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりが発生している。
【００５１】
そこで、本実施形態では、正常なゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２の場合は、ゼロクロス検出信号Ａ１が立ち上がってから次にゼロクロス検出信号Ａ２が立ち下がることを利用して、ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２とノイズとの識別を行う。以下、図１３のフローチャートを用いて、制御部４でのゼロクロス検出動作について説明する。ゼロクロス検出実行を開始すると（ステップＳ２１）、まず、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを監視し（ステップＳ２２）、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを検出すると、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ２が立ち下がったか否かを判断する（ステップＳ２３）。
【００５２】
ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ２が立ち下がった場合はノイズであると判断してステップＳ２２に戻る。
【００５３】
ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりとゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりとが同時でなければ、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち下がりを監視し（ステップＳ２４）、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち下がりを検出した場合はノイズであると判断してステップＳ２２に戻る。ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち下がりを検出しなければ、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりを監視し（ステップＳ２５）、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりを検出した場合はノイズであると判断してステップＳ２２に戻る。ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりを検出しなければ、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりを監視し（ステップＳ２６）、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりエッジを、カウンタスタートのトリガとする（ステップＳ２７）。
【００５４】
そして、図１２（ｅ）に示すように、時間ｔ２３でゼロクロス検出信号Ａ１が立ち上がった後、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりタイミングｔ２６から経過時間をカウンタで計時し、時間Ｔ２１経過後に制御信号ＢをＬレベルに反転させ、時間Ｔ２２経過後に制御信号ＢをＨレベルに反転させる。そして、調光回路１は、この制御信号ＢがＬレベルの間、交流電源ＡＣから照明負荷２へ点灯電力を供給し、調光する。
【００５５】
このように、電源やゼロクロス検出信号の信号線にノイズが侵入した場合、検出信号にパルスノイズが発生するが、このパルスノイズによる影響をノイズの大きさに依らず完全に除去してカウンタスタートし、正常な制御信号を生成することができる。また、回路的にも図２１に示す従来のゼロクロス検出部に対して、抵抗２個、トランジスタ１個を追加するだけであり、非常に省スペース、低コストに構成でき、制御部４のソフトウェアによる処理も簡単なアルゴリズムで処理することができる。
【００５６】
（実施形態４）
実施形態１〜３において、制御部４をマイコン等で構成し、このマイコン等でゼロクロス検出信号を読み取る場合、上記検出信号の波形によるノイズ検出だけでなく、タイマを用いれば、検出信号とノイズとの識別精度を向上させることができる。
【００５７】
例えば、実施形態１において、正常なゼロクロス検出信号Ａ１とゼロクロス検出信号Ａ２との各立ち上がりの時間差Ｔｍ（図３参照）が１ｍｓに設定されている場合、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりが検出されてからゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりが検出されるまでの時間が１ｍｓ未満の場合、その検出された信号はノイズであるといえる。
【００５８】
以下、図１４のフローチャートを用いて、制御部４でのゼロクロス検出動作について説明する。ゼロクロス検出実行を開始すると（ステップＳ３１）、まず、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを監視し（ステップＳ３２）、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを検出すると、ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２が同時に立ち上がったか否かを判断する（ステップＳ３３）。
【００５９】
ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２が同時に立ち上がった場合はノイズであると判断してステップＳ３２に戻る。ゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２が同時に立ち上がっていなければ、タイマの計時動作をスタートして（ステップＳ３４）、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりを監視する（ステップＳ３５）そして、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりを検出したときに、タイマの計時時間が１ｍｓ未満であればノイズであると判断してステップＳ３５に戻る。タイマの計時時間が１ｍｓ未満でなければ、タイマの計時動作をストップして（ステップＳ３７）、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりエッジを、カウンタスタートのトリガとする（ステップＳ３８）。
【００６０】
そして、実施形態１〜３と同様に、制御信号Ｂを生成し、調光制御を行う。
【００６１】
（実施形態５）
実施形態４において、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりからゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりまでのタイマによる計時時間が１ｍｓを超える場合もあり得る。このような場合にでも、実施形態４ではゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりエッジをカウンタスタートのトリガとしていたが、本実施形態ではタイマによる計時時間が１ｍｓの場合はゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりエッジをカウンタスタートのトリガとし、計時時間が１ｍｓを超えた場合は、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりエッジをカウンタスタートのトリガとする。
【００６２】
以下、図１５のフローチャートを用いて、制御部４でのゼロクロス検出動作について説明する。ステップＳ４１〜Ｓ４５までは、実施形態４の図１４のステップＳ３１〜Ｓ３５と同様であり、説明は省略する。そして、ステップＳ４５でゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりを検出したときに、タイマの計時時間を判定し（ステップＳ４６）、タイマの計時時間が１ｍｓ未満であればノイズであると判断してステップＳ４５に戻る。
【００６３】
また、タイマの計時時間が１ｍｓであれば、タイマの計時動作をストップして（ステップＳ４７）、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりエッジを、カウンタスタートのトリガとする（ステップＳ４８）。そして、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりタイミングｔ３２から経過時間をカウンタで計時し、時間Ｔ３１経過後に制御信号ＢをＬレベルに反転させ、時間Ｔ３２経過後に制御信号ＢをＨレベルに反転させる。
【００６４】
また、タイマの計時時間が１ｍｓを超えていれば、タイマの計時動作をストップして（ステップＳ４９）、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりエッジを、カウンタスタートのトリガとする（ステップＳ５０）。そして、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりタイミングｔ３１から経過時間をカウンタで計時し、時間Ｔ３３経過後に制御信号ＢをＬレベルに反転させ、時間Ｔ３４経過後に制御信号ＢをＨレベルに反転させる。
【００６５】
なお、上記時間Ｔ３３を得るためには、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がり（時間ｔ３１）から立ち上がり（時間ｔ３２）までの時間Ｔ３５を時間Ｔ３１に加算すればよく、上記時間Ｔ３４を得るためには、時間Ｔ３５を時間Ｔ３２に加算すればよい。
【００６６】
（実施形態６）
本実施形態の照明装置Ｘの構成は実施形態１と同様に図１に示される。
【００６７】
図１７は、本実施形態のゼロクロス検出部３の構成を示し、交流電源ＡＣの出力を整流する整流器ＤＢと、整流器ＤＢの整流出力端間に接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３の直列回路と、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点にベースを接続したＰＮＰ型のトランジスタＱ１１と、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点にベースを接続したＮＰＮ型のトランジスタＱ１２と、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点にベースを接続したＮＰＮ型のトランジスタＱ１３と、制御電圧とトランジスタＱ１１のエミッタとの間に接続した抵抗Ｒ１４と、制御電圧とトランジスタＱ１２のコレクタとの間に接続した抵抗Ｒ１５と、制御電圧とトランジスタＱ１３のコレクタとの間に接続した抵抗Ｒ１６とを備え、トランジスタＱ１１のコレクタ、トランジスタＱ１２，Ｑ１３のエミッタおよび整流器ＤＢの低圧側整流出力はグランドレベルに接続され、トランジスタＱ１１のエミッタ電位、トランジスタＱ１２，Ｑ１３のコレクタ電位をゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２，Ａ３として出力する。
【００６８】
そして、交流電圧を全波整流した全波整流電圧Ｖｒを抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３の直列回路で分圧し、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点電圧は、分圧比の差によって抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点電圧よりも振幅が大きい全波整流波形となる。
【００６９】
また、上記ゼロクロス検出部３の各部の動作波形を図１８（ａ）〜（ｃ）に示し、トランジスタＱ１１はエミッタ−ベース間に電流が流れたらオンしてゼロクロス検出信号Ａ１がＬレベルになり、エミッタ−ベース間に電流が流れなければオフしてゼロクロス検出信号Ａ１がＨレベルになり、ゼロクロス検出時にはゼロクロス検出信号Ａ１がＬレベルに反転する。トランジスタＱ１２，Ｑ１３はベース−エミッタ間に電流が流れたらオンしてゼロクロス検出信号Ａ２，Ａ３がＬレベルになり、ベース−エミッタ間に電流が流れなければオフしてゼロクロス検出信号Ａ２，Ａ３がＨレベルになり、ゼロクロス検出時にはゼロクロス検出信号Ａ２，Ａ３がＨレベルに反転する。本実施形態では、トランジスタＱ１１，Ｑ１２の各ベースに印加される電圧は同一電圧であり、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりタイミングとゼロクロス検出信号Ａ２の立ち下がりタイミング、およびゼロクロス検出信号Ａ１の立ち下がりタイミングとゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりタイミングは各々同一タイミングとなり、変化幅が同じで極性が異なるゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ２（図１８（ａ）（ｂ））を得ることができる。さらに、トランジスタＱ１１，Ｑ１３の各ベースに印加される電圧の振幅の差によって、トランジスタＱ１１とトランジスタＱ１３とでは立ち上がりタイミング，立ち下がりタイミングが互いに異なり、変化幅および極性が互いに異なるゼロクロス検出信号Ａ１，Ａ３（図１８（ａ）（ｃ））を得ることができる。
【００７０】
以下、図１９のフローチャートを用いて、制御部４でのゼロクロス検出動作について説明する。ゼロクロス検出実行を開始すると（ステップＳ６１）、まず、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりを監視し（ステップＳ６２）、ゼロクロス検出信号Ａ１の立ち上がりを検出すると、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ１が立ち下がったか否かを判断する（ステップＳ６３）。
【００７１】
ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ１が立ち下がらない場合はノイズであると判断してステップＳ６２に戻る。ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりとゼロクロス検出信号Ａ１の立ち下がりとが同時であれば、ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ３に変化があったか否かを判断する（ステップＳ６４）。ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ３が変化した場合はノイズであると判断してステップＳ６２に戻る。
【００７２】
ゼロクロス検出信号Ａ２の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ３に変化しなければ、ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりを監視し（ステップＳ６５）、ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりを検出した場合は、ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ１に変化があったか否かを判断する（ステップＳ６６）。
【００７３】
ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ１が変化した場合はノイズであると判断してステップＳ６２に戻る。ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ１が変化しなければ、ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ２に変化があったか否かを判断する（ステップＳ６７）。ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ２が変化した場合はノイズであると判断してステップＳ６２に戻る。
【００７４】
ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりと同時にゼロクロス検出信号Ａ２が変化しなければ、ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりエッジを、カウンタスタートのトリガとする（ステップＳ６８）。
【００７５】
そして、ゼロクロス検出信号Ａ３の立ち上がりタイミングから経過時間をカウンタで計時し、所定時間経過後に制御信号ＢをＬレベルに反転させ、所定時間経過後に制御信号ＢをＨレベルに反転させる。そして、調光回路１は、この制御信号ＢがＬレベルの間、交流電源ＡＣから照明負荷２へ点灯電力を供給し、調光する。
【００７６】
このように、ゼロクロス検出手段を３系統にすることで、さらにノイズの除去精度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態１の照明装置を示す構成図である。
【図２】同上のゼロクロス検出部を示す構成図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）同上のゼロクロス検出部の各部の動作を示す波形図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）同上のノイズ発生時の各部の動作を示す波形図である。
【図５】同上のゼロクロス検出動作を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の実施形態２のゼロクロス検出部を示す構成図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）同上のゼロクロス検出部の各部の動作を示す波形図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）同上のノイズ発生時の各部の動作を示す波形図である。
【図９】同上のゼロクロス検出動作を示すフローチャート図である。
【図１０】本発明の実施形態３のゼロクロス検出部を示す構成図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）同上のゼロクロス検出部の各部の動作を示す波形図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）同上のノイズ発生時の各部の動作を示す波形図である。
【図１３】同上のゼロクロス検出動作を示すフローチャート図である。
【図１４】本発明の実施形態４のゼロクロス検出動作を示すフローチャート図である。
【図１５】本発明の実施形態５のゼロクロス検出動作を示すフローチャート図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）同上のタイマスタート動作を示す波形図である。
【図１７】本発明の実施形態６のゼロクロス検出部を示す構成図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）同上のゼロクロス検出部の各部の動作を示す波形図である。
【図１９】同上のゼロクロス検出動作を示すフローチャート図である。
【図２０】（ａ）〜（ｃ）従来の位相制御時の動作を示す波形図である。
【図２１】従来のゼロクロス検出部を示す構成図である。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）従来のゼロクロス検出動作を示す波形図である。
【図２３】（ａ）〜（ｃ）従来のノイズ発生時のゼロクロス検出動作を示す波形図である。
【図２４】従来のノイズ除去方法を示す図である。
【図２５】（ａ）（ｂ）従来のノイズ除去時のゼロクロス検出信号の波形を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
Ｘ  照明装置
１  調光回路
２  照明負荷
３  ゼロクロス検出部
４  制御部
３１〜３Ｎ  ゼロクロス検出手段
ＡＣ  交流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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