(57)【要約】【課題】種々の条件に適応する多能な放電ランプの動作装置を提供する。【解決手段】本発明は、放電ランプ用の動作装置に関するものであり、この装置は、電圧源からの電力を放電ランプに供給する電源回路と、実際のランプ電流、実際のランプ電圧、及び実際のランプ電圧のうちの少なくとも１つを測定する手段と、前記ランプ電流、前記ランプ電圧、及び前記ランプ電力のそれぞれを表現するアナログ・ランプ制御信号のうちの少なくとも１つを供給する手段と、前記少なくとも１つのランプ制御信号をフィルタ処理するフィルタ手段と、前記電源回路が供給する電力を制御する制御手段とを具えて、前記少なくとも１つのランプ制御信号をフィルタ処理したものを前記制御手段に供給して、前記制御手段が、前記少なくとも１つのランプ制御信号に応じて電力を制御して、前記フィルタ手段が、前記少なくとも１つのアナログ・ランプ制御信号を、これに対応するディジタル・ランプ制御信号に変換する変換手段を具えて、前記フィルタ手段がディジタルフィルタを具えて、該ディジタルフィルタが、前記ディジタル・ランプ制御信号をフィルタ処理して、フィルタ処理したディジタル・ランプ制御信号にする。
2005510852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプを動作させる装置であって、この装置が、
電圧源からの電力を放電ランプに供給する電源回路と；
実際のランプ電流、実際のランプ電圧、及び実際のランプ電圧のうちの少なくとも１つを測定して、前記ランプ電流、前記ランプ電圧、及び前記ランプ電力のそれぞれを表現するアナログ・ランプ制御信号のうちの少なくとも１つを供給する手段と；
前記少なくとも１つのランプ制御信号をフィルタ処理するフィルタ手段と；
前記電源回路が供給する電力を制御する制御手段とを具えて、
前記少なくとも１つのランプ制御信号をフィルタ処理したものを前記制御手段に供給して、前記制御手段が、前記少なくとも１つのランプ制御信号に応じて電力を制御して；
前記フィルタ手段が、前記少なくとも１つのアナログ・ランプ制御信号を、これに対応するディジタル・ランプ制御信号に変換する変換手段を具えて、前記フィルタ手段がディジタルフィルタを具えて、該ディジタルフィルタが、前記ディジタル・ランプ制御信号をフィルタ処理して、フィルタ処理したディジタル・ランプ制御信号にすることを特徴とする放電ランプの動作装置。
【請求項２】
前記ディジタルフィルタがソフトウエアで制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記放電ランプの動作中に前記ディジタルフィルタの特性を制御すべく、前記フィルタ手段を適応させたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記変換手段が、第１ランプ制御信号をサンプリングする第１アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器と、第２ランプ制御信号をサンプリングする第２アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器とを具えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記変換手段が１つのアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器を具えて、前記ランプ制御信号の各々を逐次的に変換することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記ディジタルフィルタが１次フィルタであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記１次フィルタが、前記ディジタル・ランプ制御信号を次式：
【数１】
2005510852.tif 000004
ここに、
ＯNは、時点Nにおける前記ディジタル・ランプ制御信号をフィルタ処理したものであり、
ＯN-1は、時点N-1における前記ディジタル・ランプ制御信号をフィルタ処理したものであり、
ＩNは、時点Nにおける前記ディジタル・ランプ制御信号であり、
Ｘは、ソフトウエアで制御可能なフィルタ・パラメータである。
に従って処理することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記Ｘが事前設定した整数であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ディジタルフィルタが、直列配置した２つの１次フィルタを具えていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記ディジタルフィルタが、前記ディジタル・ランプ制御信号の複数の入力サンプルを記憶するバッファアレイと、前記バッファアレイ中の前記複数の入力サンプルの少なくとも一部を処理して、前記ディジタル・ランプ制御信号の出力サンプルを供給する手段とを具えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記バッファアレイが、ファースト−イン・ファースト・アウト（ＦＩＦＯ）構造を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ディジタル・ランプ制御信号の複数サンプルの各々に異なる重み係数を与えて、その後に、前記重み付けした入力サンプルを総計して、前記ディジタル・ランプ制御信号の出力サンプルを供給することを特徴とする請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ディジタルフィルタが移動平均フィルタであることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記フィルタ手段及び前記制御手段を、１つのマイクロコントローラで実現したことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記フィルタ手段及び前記制御手段を、特定目的のディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で実現したことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
放電ランプを動作させる方法であって、この方法が、
実際の放電ランプ電流、実際の放電ランプ電圧、及び実際の放電ランプ電力のうちの少なくとも１つを測定して、それぞれが前記ランプ電流、前記ランプ電圧、及び前記ランプ電力を表現するアナログ・ランプ制御信号のうちの少なくとも１つを供給するステップと；
前記少なくとも１つのアナログ・ランプ制御信号を、これに対応するディジタル・ランプ制御信号に変換するステップと；
前記少なくとも１つのディジタル・ランプ制御信号をディジタルフィルタ処理するステップと；
前記ディジタルフィルタ処理したランプ制御信号を制御回路に供給するステップと；
前記制御回路に供給した、前記ディジタルフィルタ処理したランプ制御信号にもとづいて、前記放電ランプに供給する電力を制御するステップと
を具えていることを特徴とする放電ランプの動作方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのランプ制御信号を、ソフトウエアの制御下でフィルタ処理することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１〜１５に記載の装置に適用したことを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプ、ハロゲンランプ、等の放電ランプを動作させる装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電ランプまたは安定器を動作させる装置は、被制御の電源を放電ランプに供給するために広範に使用されている。通常は、電力制御回路がランプ駆動回路を制御して、ランプ駆動回路は、幹線と放電ランプとの間に接続したスイッチトモード電源（ＳＭＰＳ：switched-mode power supply）を具えている。この電力制御回路は、選択した輝度を維持する目的で、放電ランプの予熱及び点弧を最適化して放電ランプに供給する一定電力を維持するために用いることができ、あるいは、放電ランプを被制御で減光する目的で用いることができる。
【０００３】
近年、放電ランプあるいはディジタル安定器を動作させるディジタル装置が開発され、この装置では、電力制御回路が、スイッチトモード電源によって放電ランプに供給する電力を制御するディジタル技術を採用している。ディジタル安定器は、電源によって供給する電力、電圧及び／または電流の比較的低コストの制御を行う。ディジタル安定器は、アナログ安定器に比べて多能であり、複雑な制御プロセス及びタイミングプロセスの実現を可能にする。
【０００４】
出力電力制御の目的で、特定種類の安定器が、ランプ電圧、ランプ電流、及び／またはランプ電力のような１つ以上のランプ・パラメータを測定することができ、そして測定したパラメータ値を電源の制御プロセスに用いる。つまり、パラメータ値を測定して、測定したパラメータ値を表現する１つ以上の信号を電力制御回路にフィードバック（帰還）する。電力制御回路はこれらのパラメータ信号を用いて、電源が実際にランプに供給する出力電圧、出力電流、及び／または出力電力を制御する。しかし、この制御プロセスの精度はとりわけ、測定したパラメータ信号及びこれらの信号における誤差に対する感度に依存する。
【０００５】
制御プロセスを改善するために、１つ以上のアナログフィルタを用いて、これらのパラメータ信号をフィルタ処理することができ、これらのアナログフィルタは例えば、抵抗及びコンデンサのような受動素子を含む。
【０００６】
このことの欠点は、アナログフィルタを安定器に追加する場合に、フィルタの特性が追加するハードウエアに依存すること、即ち追加する特定の受動素子に依存する、ということである。種々の状況において、異なるフィルタ特性を有するフィルタが必要な際に、他の状況では、最初の状況で使用したハードウエアを異なるハードウエアに置き換えなければならない。
【０００７】
他の欠点は、フィルタを安定器内に配置した後には、フィルタ特性が一定のままである、ということである。このことは、安定器を一旦製造すると、フィルタのフィルタ特性を変更できないことを暗に意味する。例えば、使用する特定のランプの寿命の終わりには、電源を制御するために、新たなランプを使用する場合に最適なフィルタ特性とは大幅に異なるフィルタ特性の制御信号フィルタを必要とすることがある。
【０００８】
さらに他の欠点は、従来のアナログフィルタに柔軟性がないために、各々のフィルタ信号を別個のフィルタによってフィルタ処理することになり、このことは、相当数の電子部品を必要とし、安定器回路を複雑にする。
【０００９】
さらに他の欠点は、安定器の動作中には、アナログフィルタのフィルタ特性を適応させることが不可能である、ということである。例えば、ランプの減光中のように、ランプに供給する電力を変化させる間に、最適な電源制御がフィルタのフィルタ特性の変更を必要とする場合に、こうした適応が必要となり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、放電ランプを動作させるための既存の装置を改善して、上述した欠点の少なくとも１つをなくした装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の要点によれば、放電ランプを動作させる装置が提供され、この装置は、
電圧源からの電力を放電ランプに供給する電源回路と；
実際のランプ電流、実際のランプ電圧、及び実際のランプ電圧のうちの少なくとも１つを測定して、前記ランプ電流、前記ランプ電圧、及び前記ランプ電力のそれぞれを表現するアナログ・ランプ制御信号のうちの少なくとも１つを供給する手段と；
前記少なくとも１つのランプ制御信号をフィルタ処理するフィルタ手段と；
前記電源回路が供給する電力を制御する制御手段とを具えて、
前記少なくとも１つのランプ制御信号をフィルタ処理したものを前記制御手段に供給して、前記制御手段が、前記少なくとも１つのランプ制御信号に応じて電力を制御して；
前記フィルタ手段が、前記少なくとも１つのアナログ・ランプ制御信号を、これに対応するディジタル・ランプ制御信号に変換する変換手段を具えて、前記フィルタ手段がディジタルフィルタを具えて、該ディジタルフィルタが、前記ディジタル・ランプ制御信号をフィルタ処理して、フィルタ処理したディジタル・ランプ制御信号にする。ディジタルフィルタを追加することによって、フィルタ特性を、実際に使用するハードウエアに依存させて、これによりランプの動作装置をより多能にする。
【００１２】
本発明の好適例によれば、前記ディジタルフィルタをソフトウエアで制御可能にする。これにより、フィルタを制御するソフトウエアの変更バージョンを単にロードすることによって、フィルタの動作、例えばフィルタの特性を容易に変更することができる。
【００１３】
他の好適例では、放電ランプの動作中に前記ディジタルフィルタの特性を制御すべく、前記フィルタ手段を適応させる。フィルタ特性を、例えば測定した制御信号の所定値に応じて変更するか、あるいは使用するランプの寿命の関数として変更することができる。
【００１４】
他の好適例では、前記変換手段が、第１ランプ制御信号をサンプリングする第１アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、及び第２ランプ制御信号をサンプリングする第２アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器を具えている。３つ以上の信号を測定する際には、前記変換手段が３つ以上のアナログ−ディジタル変換器を具えて、即ち測定した制御信号毎に１つのアナログ−ディジタル変換器を具えることができる。結果的なディジタル制御信号の各々を、ディジタルフィルタに供給することができる。しかし、結果的なディジタル制御信号の各々を同一のフィルタディジタルフィルタでフィルタ処理してこれにより、動作装置を実現するのに必要な電子部品数をさらに低減することが好ましい。
【００１５】
他の好適例では、前記変換手段が１つのアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器を具えて、各ランプ制御信号を逐次的に変換する。この好適例では、測定した種々のアナログ制御信号を同一のＡ／Ｄ変換器によって逐次的にサンプリングして、結果的な回路設計をさらに簡略化する。
【００１６】
本発明の好適例では、前記ディジタルフィルタが１次フィルタであり、この１次フィルタが前記ディジタル・ランプ制御信号を次式：
【数１】
2005510852.tif 000003
に従って処理することが好ましく、ここに、
ＯNは、時点Nにおける前記ディジタル・ランプ制御信号をフィルタ処理したものであり、
ＯN-1は、時点N-1における前記ディジタル・ランプ制御信号をフィルタ処理したものであり、
ＩNは、時点Nにおける前記ディジタル・ランプ制御信号であり、
Ｘは、ソフトウエアで制御可能なフィルタ・パラメータであり、Ｘは事前設定した整数であることが好ましい。１次フィルタは比較的簡単であり、１次フィルタを実現するのに必要なプログラムのソースコード量は限られている。
【００１７】
より強力なフィルタの必要性が生じた場合には、ディジタルフィルタが２つ以上の１次フィルタを具えて、これらを直列にして２次フィルタ等を形成することができる。しかし、他の好適例では、２次及びより高次のフィルタを直接プログラムすることができる。
【００１８】
他の好適例では、前記ディジタルフィルタが、前記ディジタル・ランプ制御信号の複数の入力サンプルを記憶するバッファアレイ、及び前記バッファアレイ中の前記複数の入力サンプルの少なくとも一部を処理して、前記ディジタル・ランプ制御信号の出力サンプルを供給する手段を具えている。バッファメモリの追加は比較的大きなメモリ容量を必要とするが、この好適例は、前記ランプ制御信号の高速かつ多能なディジタルフィルタ処理を提供する。
【００１９】
前記バッファアレイはファースト−イン・ファースト−アウト（ＦＩＦＯ：first-in first-out、先入れ先出し）構造を有することが好ましく、このことは、入力データサンプルを複数（Ｎ）のエントリ（入り口）に記憶して、新たなサンプルをバッファアレイ中に置かなければならなくなった時点で、最も古い入力データサンプルを移動（シフト）する、ということを意味する。すべてのエントリ、あるいは少なくとも複数のエントリを用いて、入力データをフィルタ処理する。
【００２０】
他の好適例では、前記ディジタル・ランプ制御信号の複数サンプルの各々に異なる重み係数を与えて、その後に、前記重み付けした入力サンプルを総計して、前記ディジタル・ランプ制御信号の出力サンプルを供給して、これにより、サイン波状の周波数応答を有する移動平均フィルタ処理を行うことが好ましい。
【００２１】
本発明の好適例では、前記フィルタ手段及び前記制御手段を１つのマイクロコントローラで実現する。このマイクロコントローラは、少なくとも中央処理装置、制御ソフトウエアをロードできるメモリ、入力端子及び出力端子、及びこれらの相互接続回路を具えている。このマイクロコントローラは、電源用の制御回路の機能、及びこの制御回路が用いる制御信号用のフィルタ機能を共に具えている。両方の機能を、１つのマイクロプロセッサ上で実行される同一のソフトウエア・プログラムによって実現することができる。
【００２２】
本発明の他の要点によれば、放電ランプを動作させる方法が提供され、この方法は、
実際の放電ランプ電流、実際の放電ランプ電圧、及び実際の放電ランプ電力のうちの少なくとも１つを測定して、それぞれがランプ電流、ランプ電圧、及びランプ電力を表現するアナログ・ランプ制御信号のうちの少なくとも１つを供給するステップと；
前記少なくとも１つのアナログ・ランプ制御信号を、これに対応するディジタル・ランプ制御信号に変換するステップと；
前記少なくとも１つのディジタル・ランプ制御信号をディジタルフィルタ処理するステップと；
前記ディジタルフィルタ処理したランプ制御信号を制御回路に供給するステップと；
前記制御回路に供給した、前記ディジタルフィルタ処理したランプ制御信号にもとづいて、放電ランプに供給する電力を制御するステップと
を具えている。
【００２３】
本発明のさらなる利点、特徴、及び詳細は、以下の、本発明の２つの好適な実施例の、図面を参照した説明で述べる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の好適な実施例によるランプ電源は、一定周波数のパルス幅変調（ＰＷＭ：pulse width modulation）型のデューティサイクル制御スイッチトモード電源（ＳＭＰＳ）であり、この電源は、ランプの点弧、通常動作、及び減光動作用に同一周波数を用いる。図１に示す実施例では、この電源がハーフブリッジであり、方形波信号を供給して、ランプの点弧及び通常／減光動作を行う。
【００２５】
このスイッチトモード電源（ＳＭＰＳ）は対称モードで動作する。２つのスイッチング素子のデューティサイクルは等しく、即ちそれぞれのオン時間は、互いにスイッチング周期の1/2だけ分離している。点弧段階では、Ｌ−Ｃ結合Ｌlamp、Ｃlampは無給電（アンロード）状態であり、ランプの両端に高電圧が発生する。これによりランプの点弧が行われる。点灯中の段階では、Ｌ−Ｃ結合Ｌlamp及びＣlampがランプによって給電される。ランプに送られる電力はデューティサイクルによって決まる。従って、ランプ電源は１つのパラメータ、即ちスイッチング素子のデューティサイクルによって制御される。
【００２６】
図１のブロック図にはダイオードブリッジＢ1を示し、これは幹線電圧Ｍ（交流220V）に接続されている。ブリッジＢ1は幹線電圧Ｍを整流して、約400Vの直流電源電圧ＵDCを供給する。
【００２７】
ランプを駆動するためのハーフブリッジ駆動回路を示し、ここではスイッチング素子を、２つのパワートランジスタ（パワーＭＯＳＦＥＴ）Ｑ1及びＱ2で形成する。スイッチング素子Ｑ1及びＱ2のゲートを、後述する制御回路から出る駆動信号ＧＨＢ1及びＧＨＢ2によって駆動する。
【００２８】
図にはさらに、ランプを駆動するためのＬＣ結合Ｌlamp、Ｃlamp、及び制御信号ＧＨＢ1及びＧＨＢ2をそれぞれパワートランジスタＱ1及びＱ2に供給する制御回路１を示す。制御回路１は比較的低電圧（通常5V電源）で動作するので、入力信号は0V〜5Vの範囲内でなければならず、従って制御回路１が送出可能な出力信号もこの範囲内にある。従って、制御回路１にインタフェース回路ＩＦＣを設けて、インタフェース回路ＩＦＣは、電圧及び電流を利用可能な指示信号に変換して、制御回路１からの前記制御信号を、スイッチング素子Ｑ1及びＱ2が利用可能な駆動信号に変換する。制御回路１にマイクロコントローラＭＣを設けて、マイクロコントローラＭＣは、リードオンリー（読出し専用）メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル（プログラム可能）または非プログラマブルのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／またはプロセッサ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、等を具えている。マイクロコントローラＭＣのメモリには制御ソフトウエアを記憶する。マイクロコントローラの代わりに、特定目的のディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を使用することができ、ディジタル信号プロセッサは、特にディジタル信号処理用に設計したＣＰＵを具えている。ＤＳＰには、特に高速の命令シーケンス（列）を与えて、装置の信号処理性能を向上させる。
【００２９】
図１には示していないが、ランプの点弧の前に電極を予熱するために使用する電極加熱回路、及び各種保護回路、等も設けることができる。
【００３０】
制御回路１は、ソフトウエアの制御下で方形波を出力して、この方形波は、ＲＣフィルタを有するインタフェース回路内で平均化されて、リップル成分を除去される。制御回路１は、生成された直流電圧を用いて、それぞれスイッチング素子Ｑ1及びＱ2用の駆動信号ＧＨＢ1及びＧＨＢ2を発生する。本発明の他の実施例では、駆動信号ＧＨＢ1及びＧＨＢ2をマイクロコントローラによって直接発生する。レベルシフタ（図示せず）を用いて、駆動信号ＧＨＢ1を適正なレベルにもっていくことができる。従って、ランプへの給電を制御すべきデューティサイクルは、マイクロコントローラのメモリに記憶しているソフトウエアによって決まる。
【００３１】
ランプの電力または電流の安定化、点弧の最適化、予熱及び電極加熱、及び異なる種類のランプへの適応の機能は、マイクロプロセッサ上で実行するソフトウエアを適応させることによって達成することができる。これらの機能は、マイクロコントローラが、ランプの電流、ランプ両端の電圧、電源電流及び電源電圧のような複数の物理量またはパラメータの測定を実行するディジタル制御ループによって実現される。
【００３２】
これらのパラメータの１つは、ランプ内を流れる電流Ｉlampとすることができる。図１の実施例では、Ｉlampはランプ電流変圧器Ｔによって測定することができ、変圧器Ｔの１次巻線は、ランプの電極と接地との間に接続する。ランプ電流変圧器Ｔの２次巻線の電圧は、ブリッジ回路（図示せず）によって整流されて平均化される。結果的に生じるアナログ信号Ｉlamp,measがランプ電流Ｉlampを表現する。
【００３３】
他のパラメータは、ランプ両端の実際の電圧Ｕlampとすることができる。Ｕlampは種々の方法で測定することができる。図１の実施例では、高抵抗分圧器及び整流器の回路ＤＲＶから取り出した結果的なアナログ電圧Ｕlamp,measによってＵlampを表現する。
【００３４】
上述したパラメータは、比較的高速のＡ／Ｄ変換器を用いて測定することができ、このＡ／Ｄ変換器は、関連するパラメータ信号の高速サンプリングを実行することができる。
【００３５】
さらなるパラメータは電源電流Ｉsupplyとすることができ、これは分圧器ＤIの分流抵抗器の両端の平均電圧で表現する。結果的に生じるアナログ信号Ｉsupply,measが電源電流を表現する。また、電源電圧Ｕsupplyは、分圧器ＤUからの平均電圧Ｕsupply,measによって表現することができる。
【００３６】
アナログ制御信号Ｉlamp,meas、Ｕlamp,meas、Ｕsupply,meas、及びＩsupply,measをインタフェース・コントローラＩＦＣに供給して、インタフェース・コントローラＩＦＣは、これらの信号を、マイクロコントローラＭＣが利用可能な指示信号に変換する。マイクロコントローラＭＣに至る各アナログ信号は、制御回路１内に設けた１つ以上のＡ／Ｄ変換器によって、対応するディジタル信号に変換する。制御回路１は、信号数に相当する数のＡ／Ｄ変換器、即ち制御信号毎に１つのＡ／Ｄ変換器を用いて、各アナログ信号を、それぞれに対応するディジタル制御信号に変換することができる。しかし、マイクロコントローラＭＣは、より少数のＡ／Ｄ変換器を用いるようにプログラムすることもでき、あるいは、１つだけのＡ／Ｄ変換器をマルチプレクサ（多重器）と組み合わせて、複数のアナログ制御信号を、これらに対応するディジタル制御信号に変換することさえもできる。
【００３７】
一旦、アナログ制御信号をディジタル形式に変換すると、これらの制御信号をマイクロコントローラＭＣによって処理する。各ディジタル制御信号を、ディジタルフィルタ、本実施例ではソフトウエア・フィルタを用いてフィルタ処理する。
【００３８】
１次ソフトウエア・フィルタは一般に、次式で表わすことができる：
ＯN＝ＩN-1×ｋ＋ＩN-2×ｋ2＋...＋ＩN-M×ｋM
ここに、Ｏはフィルタの出力結果を表わし、ＩNはＮ番目の入力信号を表わす。この式をソフトウエアで実現すれば、次式の特定種類のフィルタになる：
ＯN＝(１/Ｘ)×ＩN＋(Ｘ−１)/Ｘ×ＯN-1
ここに、Ｘは整数である。Ｘが大きければ、フィルタのカットオフ周波数が小さくなる。Ｘが小さければ、カットオフ周波数が高くなる。
ハードウエアで実現したアナログ１次フィルタのステップ応答は次式の連続関数になる：
Ｏ＝(１−ｅ(-t/RC))
ここに、ｔは時刻であり、ＲＣは定数である。ソフトウエアで実現したフィルタでは、応答時間はＸ、及び入力信号の繰り返しサンプリング速度に依存する。ディジタルフィルタを次式のように実現するものとすれば：
ＯN＝0.25ＩN＋0.75ＯN-1
「新」入力サンプルの結果ＯNに対する寄与率は1/4であり、「新」出力信号に対する「旧」出力サンプルの寄与率は3/4である。Ｘが４から８に増加すれば、「新」入力サンプルの寄与率が1/8に低減する。より強力なフィルタが必要な場合には、２つの１次フィルタを直列に配置して、２次フィルタ特性に対応する２次フィルタ等を形成する。
【００３９】
図２及び図３に、本発明による動作装置の他の実施例を、さらに簡略化した表現で示す。図２に示すスイッチトモード電源ＳＭＰＳがランプを駆動する。ランプ電圧、ランプ電流、ランプ電力等のような種々のランプ・パラメータは、第１測定装置ＭＵ1、第２測定装置ＭＵ2、等によって測定することができる。この測定装置は慣例の種類のものである。各測定装置は、測定したランプ・パラメータを表現する１つ以上のアナログ出力信号をアナログ−ディジタル変換器に供給して、アナログ−ディジタル変換器は、これらのアナログ入力信号を表現するディジタル出力信号を供給する。そして、これらのディジタル出力信号はフィルタに供給される。このフィルタはマイクロコントローラ内に実現して、マイクロコントローラはディジタル制御信号を処理する処理装置を具えて、これにより、ディジタルフィルタ処理された出力信号が、スイッチトモード電源ＳＭＰＳを制御するマイクロコントローラ（ＭＣ）に供給される。受信したフィルタのディジタル出力信号にもとづいて、マイクロコントローラは、スイッチトモード電源がランプに供給する電力を制御する。本実施例では、アナログ−ディジタル変換器、フィルタ、及びマイクロコントローラ（ＭＣ）を独立した電子回路で実現する。図３に示す実施例では、第１及び第２測定装置からのアナログ制御信号を１つのＡ／Ｄ変換器に供給して、このＡ／Ｄ変換器は、ランプ電流Ｉlamp,measのような第１パラメータと、ランプ電圧Ｕlamp,measのような第２パラメータとを逐次的にサンプリングする。本実施例では、異なる測定装置からのサンプルを逐次的に取得して、ここでのサンプリングレートは、各測定装置が十分な数のサンプルを制御装置に伝えることができ、これにより、制御回路が、ランプに供給する電力の十分高速かつ正確な制御を保証できるように選択する。さらに、図３の実施例では、スイッチトモード電源ＳＭＰＳを制御する制御回路とフィルタ回路とを組み合わせている。これらのフィルタ機能及び電力制御機能は共に、１つのマイクロコントローラ内で実現することができる。
【００４０】
図４に、本発明の他の好適な実施例のブロック図を示す。本実施例では、ディジタル制御データをエントリ長Ｎのアレイに記憶することによって、ディジタルフィルタ処理を達成する。このアレイはファースト−イン・ファースト−アウト（ＦＩＦＯ）構造を有し、このことは、新サンプルをアレイ中に置かなければならなくなった時点で、最旧サンプルを移動して外に出すことを意味する。このアレイは、エントリ毎に重み係数を積み重ねて、これにより、正弦波状の周波数応答を有するプログラム可能な移動平均フィルタが達成される。
【００４１】
本発明は、上述した好適な実施例に限定されるものではなく、その権利範囲は請求項によって規定され、本発明の範囲内で多数の変形が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】放電ランプを動作させるのに好適な装置の図式的な回路図である。
【図２】放電ランプを動作させる本発明の他の好適な実施例を示すブロック図である。
【図３】コントローラとフィルタとを組み合わせた図２の実施例を示すブロック図である。
【図４】動作装置の他の好適な実施例のブロック図であり、ここではバッファアレイ・フィルタを用いている。
【符号の説明】
【００４３】
１  制御回路
Ｂ1  ダイオードブリッジ
Ｍ  幹線電圧
Ｑ1、Ｑ2  パワートランジスタ
ＩＦＣ  インタフェース回路
ＭＣ  マイクロコントローラ
Ｔ  ランプ電流変圧器
ＤＲＶ  高抵抗分圧器・整流器回路
ＤU  分圧器
【図１】
2005510852.tif 000005
【図２】
2005510852.tif 000006
【図３】
2005510852.tif 000007
【図４】
2005510852.tif 000008
【国際調査報告】
2005510852.tif 000009
2005510852.tif 000010