(57)【要約】【解決手段】ランプ照明システムによって、認知可能なフリッカーなしに小型放電灯を低光出力レベルに調光することが可能である。前記システムは、前記ランプを前記低レベルに調光する要求を受け取ると、前記要求された低レベルで前記ランプを動作する前に、同ランプを中間出力レベルで動作する。前記ランプが閾値温度未満に冷却したとき、同ランプは、次に、前記要求された低レベルで動作される。１実施形態において、前記ランプは、その最大定格出力レベルから最大定格出力の１％のレベルに調光される。前記中間レベルはこの最大定格レベルの約２％〜５％である。前記ランプレベルが前記最大定格レベルから前記低レベルへ低下させるとき、フリッカーは認知されない。冷却後、前記ランプレベルが、次に、前記中間レベルから前記低レベルへ低下させるとき、フリッカーおよび出力レベルの変更は認知されない。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測可能なフリッカーなしに放電灯のランプ光出力レベルを低ランプ光出力レベルに安定的に調光する方法であって、
前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルに低下する要求を示す信号を受け取る工程と、
前記ランプパラメータの閾値とランプパラメータの測定値とを比較する工程と、
前記比較の結果に基づいて、下記の
（ａ）前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる、
（ｂ）前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる
のうちの１つを実行する工程と
を有する方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記ランプパラメータは、前記ランプのランプアーク電圧を示すものであって、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、工程（ａ）を実行する工程と、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、工程（ｂ）を実行する工程と
をさらに有するものである。
【請求項３】
請求項２の方法において、前記工程（ｂ）は、前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値以上になることに応答して実行されるものである。
【請求項４】
請求項１の方法において、前記放電灯は、小型放電灯である。
【請求項５】
請求項１の方法において、
前記測定されたランプパラメータは、経過時間の値であり、
前記閾値ランプパラメータは、一定時間である。
【請求項６】
請求項１の方法において、前記低ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの約１パーセント以下である。
【請求項７】
請求項１の方法において、前記中間ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの１パーセントを超えるレベルから約５パーセントのレベルまでの範囲である。
【請求項８】
請求項１の方法において、前記ランプパラメータは、前記ランプの温度、前記ランプのランプアーク電流、および前記ランプのランプアーク電力のうちの１つを示すものであって、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、工程（ａ）を実行する工程と、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、工程（ｂ）を実行する工程と
をさらに有するものである。
【請求項９】
請求項８の方法において、前記工程（ｂ）は、前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値未満になることに応答して実行されるものである。
【請求項１０】
請求項１の方法において、前記ランプ光出力レベルを低下する工程は、最小ランプアーク電流の値を減少する工程を有するものである。
【請求項１１】
請求項１の方法において、前記ランプ光出力レベルは、ランプアーク電圧、ランプアーク電流、およびランプアーク電力のうちの少なくとも１つを制御することによって制御されるものである。
【請求項１２】
観測可能なフリッカーなしに放電灯のランプ光出力レベルを低ランプ光出力レベルに安定的に調光するための安定器であって、
コンパレータ回路であって、
前記ランプパラメータの閾値を示す閾値信号とランプパラメータの測定値を示す測定信号とを比較する工程と、
前記比較を示す比較信号を提供する工程と
を有するコンパレータ回路と、
クランプ回路であって、
前記比較信号を受け取る工程と、
前記比較の結果を示すクランプ信号を提供する工程と
を有するクランプ回路と、
制御回路であって、
前記クランプ信号を受け取る工程と、
前記クランプ信号に基づいて、下記の
前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる、
前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルへ低下させる、次に、前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる
のうちの１つを実行する工程と
を有する制御回路と
を有する安定器。
【請求項１３】
請求項１２の安定器において、
前記ランプパラメータは、前記ランプのランプアーク電圧を示し、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、前記ランプ光出力レベルは、前記低ランプ光出力レベルへ低下させ、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、前記ランプ光出力レベルは、前記中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項１４】
請求項１３の安定器において、
前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値以上になることに応答して、前記ランプ光出力レベルは、前記中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項１５】
請求項１２の安定器において、
前記ランプパラメータは、前記ランプの温度、前記ランプのランプアーク電流、および前記ランプのランプアーク電力のうちの１つを示し、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、前記ランプ光出力レベルは、前記低ランプ光出力レベルへ低下させ、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、前記ランプ光出力レベルは、前記中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項１６】
請求項１５の安定器において、
前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値未満になることに応答して、前記ランプ光出力レベルは、前記中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項１７】
請求項１２の安定器において、前記低ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの約１パーセント以下である。
【請求項１８】
請求項１２の安定器において、前記中間ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの１パーセントを超えるレベルから約５パーセントのレベルまでの範囲である。
【請求項１９】
請求項１２の安定器において、前記ランプ光出力レベルへ低下させる工程は、最小ランプアーク電流の値を減少する工程を有するものである。
【請求項２０】
請求項１２の安定器において、前記ランプ光出力レベルは、ランプアーク電圧、ランプアーク電流、およびランプアーク電力のうちの少なくとも１つを制御することによって制御されるものである。
【請求項２１】
請求項１２の安定器において、前記放電灯は、小型放電灯である。
【請求項２２】
請求項１２の安定器において、
前記測定されたランプパラメータは、経過時間の値であり、
前記閾値ランプパラメータは、一定時間である。
【請求項２３】
観測可能なフリッカーなしに放電灯のランプ光出力レベルを低ランプ光出力レベルに安定的に調光するための照明装置であって、この照明装置は安定器を有し、
安定器であって、
コンパレータ回路であって、
前記ランプパラメータの閾値を示す閾値信号とランプパラメータの測定値を示す測定信号とを比較する工程と、
前記比較を示す比較信号を提供する工程と
を有するコンパレータと、
クランプ回路であって、
前記比較信号を受け取る工程と、
前記比較の結果を示すクランプ信号を提供する工程と
を有するのためのクランプ回路と、
制御回路であって、
前記クランプ信号を受け取る工程と、
前記クランプ信号に基づいて、下記の
前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる、
前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルに低下し、次に、前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる
のうちの１つを実行する工程と
を有する制御回路と
を有する安定器を有する照明装置。
【請求項２４】
請求項２３の照明装置において、
前記ランプパラメータは、前記ランプのランプアーク電圧を示し、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、前記ランプ光出力レベルは、前記低ランプ光出力レベルへ低下させ、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、前記ランプ光出力レベルは、前記中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項２５】
請求項２４の照明装置において、
前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値以上になることに応答して、前記ランプ光出力レベルは、前記中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項２６】
請求項２３の照明装置において、
前記ランプパラメータは、前記ランプの温度、前記ランプのランプアーク電流、および前記ランプのランプアーク電力のうちの１つを示し、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、前記ランプ光出力レベルは、前記低ランプ光出力レベルへ低下させ、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、前記ランプ光出力レベルは、前記中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項２７】
請求項２６の照明装置において、
前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値未満になることに応答して、前記ランプ光出力レベルは、前記中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項２８】
請求項２３の照明装置において、前記低ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの約１パーセント以下である。
【請求項２９】
請求項２３の照明装置において、前記中間ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの１パーセントを超えるレベルから約５パーセントのレベルまでの範囲である。
【請求項３０】
請求項２３の照明装置において、前記ランプ光出力レベルへ低下させる工程は、最小ランプアーク電流の値を減少する工程を有するものである。
【請求項３１】
請求項２３の照明装置において、前記ランプ光出力レベルは、ランプアーク電圧、ランプアーク電流、およびランプアーク電力のうちの少なくとも１つを制御することによって制御されるものである。
【請求項３２】
請求項２３の照明装置において、前記放電灯は、小型放電灯である。
【請求項３３】
請求項２３の照明装置において、
前記測定されたランプパラメータは、経過時間の値であり、
前記閾値ランプパラメータは、一定時間である。
【請求項３４】
観測可能なフリッカーなしに放電灯のランプ光出力レベルを低ランプ光出力レベルに安定的に調光するための照明装置をアセンブルする方法であって、この方法は照明装置を提供する工程を有し、
照明装置を提供する工程は、
前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルに低下する要求を示す信号を受け取る工程と、
前記ランプパラメータの閾値とランプパラメータの測定値とを比較する工程と、
前記比較の結果に基づいて、下記の
（ａ）前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる、
（ｂ）前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルに低下し、次に、前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる
のうちの１つを実行する工程と
を操作する安定器を前記照明装置にアセンブルする工程
を有する前記照明装置に提供する工程
を有する方法。
【請求項３５】
請求項３４の方法において、前記ランプパラメータは、前記ランプのランプアーク電圧を示すものであって、前記安定器はさらに、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、（ａ）を実行し、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、（ｂ）を実行する
ために動作するものである。
【請求項３６】
請求項３５の方法において、前記（ｂ）は、前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値以上なることに応答して実行されるものである。
【請求項３７】
請求項３４の方法において、前記ランプパラメータは、前記ランプの温度、前記ランプのランプアーク電流、および前記ランプのランプアーク電力のうちの１つを示すものであって、前記安定器はさらに、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、（ａ）を実行し、
前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、（ｂ）を実行する
ために動作するものである。
【請求項３８】
請求項３７の方法において、前記（ｂ）は、前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値未満になることに応答して実行されるものである。
【請求項３９】
請求項３４の方法において、前記低ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの約１パーセント以下である。
【請求項４０】
請求項３４の方法において、前記中間ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの１パーセントを超えるレベルから約５パーセントのレベルまでの範囲である。
【請求項４１】
請求項３４の方法において、前記ランプ光出力レベルへ低下させる工程は、最小ランプアーク電流の値を減少する工程を有する。
【請求項４２】
請求項３４の方法において、前記ランプ光出力レベルは、ランプアーク電圧、ランプアーク電流、およびランプアーク電力のうちの少なくとも１つを制御することによって制御される。
【請求項４３】
請求項３４の方法において、前記放電灯は、小型放電灯である。
【請求項４４】
請求項３４の方法において、
前記測定されたランプパラメータは、経過時間の値であり、
前記閾値ランプパラメータは、一定時間である。
【請求項４５】
観測可能なフリッカーなしに放電灯のランプ光出力レベルを低ランプ光出力レベルに安定的に調光するように、コンピュータプロセッサに命令するためのコンピュータ・プログラム・コードでエンコードされたコンピュータに読み込み可能な媒体であって、前記プログラムコードは、
前記コンピュータプロセッサに、前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルに低下する要求を示す信号の受取りを実行させるための受信コードセグメントと、
前記コンピュータプロセッサに、ランプパラメータの測定値と前記ランプパラメータの閾値との比較を行わせるための比較コードセグメントと、
ランプ光出力レベル低下コードセグメントであって、前記比較の結果に基づいて、下記の、
前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる、
前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させる
のうちの１つを実行するためのランプ光出力レベル低下コードセグメントと
を有するプログラムコード。
【請求項４６】
請求項４５のコンピュータに読み込み可能な媒体において、
前記ランプパラメータは、前記ランプのランプアーク電圧を示し、
前記コンピュータプロセッサは、前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させ、
前記コンピュータプロセッサは、前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項４７】
請求項４６のコンピュータに読み込み可能な媒体において、前記コンピュータプロセッサは、前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値以上になることに応答して、前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項４８】
請求項４５のコンピュータに読み込み可能な媒体において、
前記ランプパラメータは、前記ランプの温度、前記ランプのランプアーク電流、および前記ランプのランプアーク電力のうちの１つを示し、
前記コンピュータプロセッサは、前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値未満の場合、前記ランプ光出力レベルを前記低ランプ光出力レベルへ低下させ、
前記コンピュータプロセッサは、前記ランプパラメータの測定値が、前記ランプパラメータの閾値以上の場合、前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項４９】
請求項４８のコンピュータに読み込み可能な媒体において、前記ランプパラメータの測定値が前記ランプパラメータの閾値未満になることに応答して、前記コンピュータプロセッサは、前記ランプ光出力レベルを中間ランプ光出力レベルへ低下し、次に、前記低ランプ光出力レベルへ低下させるものである。
【請求項５０】
請求項４５のコンピュータに読み込み可能な媒体において、前記ランプ光出力レベルを低下する工程は、最小ランプアーク電流の値を減少する工程を有する。
【請求項５１】
請求項４５のコンピュータに読み込み可能な媒体において、前記ランプ光出力レベルは、ランプアーク電圧、ランプアーク電流およびランプアーク電力のうちの少なくとも１つを制御することによって制御される。
【請求項５２】
請求項４５のコンピュータに読み込み可能な媒体において、前記放電灯は、小型放電灯である。
【請求項５３】
請求項４５のコンピュータに読み込み可能な媒体において、
前記測定されたランプパラメータは、経過時間の値であり、
前記閾値ランプパラメータは、一定時間である。
【請求項５４】
請求項４５のコンピュータに読み込み可能な媒体において、前記低ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの約１パーセント以下である。
【請求項５５】
請求項４５のコンピュータに読み込み可能な媒体において、前記中間ランプ光出力レベルは、最大定格ランプ光出力レベルの１パーセントを超えるレベルから約５パーセントのレベルまでの範囲である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に放電灯および安定器の調光に関し、特に、小型放電灯を低ランプ光出力レベルに調光する際に起きるフリッカー（ちらつき）を減少することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス放電照明装置は、通常、安定器および放電灯を含む。前記安定器は、標準規格の線間電圧および周波数を特定型のランプに適した電圧および周波数に変換する。前記放電灯は、電気エネルギーを可視光線に高効率的に変換する。ガス放電照明装置には様々な形態がある。例えば、単一の安定器が複数のランプに連結されている場合、若しくは複数の安定器が複数のランプに連結されている場合などである。
【０００３】
従来の放電灯は、通常、基本的に円形断面を有する直線型の細長い管であり、外径は、８分の５インチから１と２分の１インチの間の範囲に及ぶ。小型放電灯は、通常、約８分の５インチ未満の外径を有する、より小さな直径の管で構成されている点で、従来の放電灯と異なる。また、前記ランプが小型である理由の１つは、前記管が、コンパクトな形状を形成するために、１つ若しくはそれ以上の小曲げ半径を有することによって、それ自体を折り曲げることが可能なためである。さらに、前記管が折り曲げられた状態の小型放電灯においては、前記ランプの端部は、通常、互いに非常に近接しているものである。
【０００４】
小型放電灯および安定器は、通常、特定温度内で動作するように設計されている。前記特定温度は、前記ランプによって提供されている前記光の出力レベルによって決定する。例えば、最大定格光出力レベル（その公称光出力レベルという）で動作している小型放電灯は、その公称光出力レベルの１％のレベルで動作している小型放電灯より高い温度で動作するように設計されている。前記放電灯が、低出力光レベルおよび超過温度で動作している場合、前記光はフリッカーする傾向がある。
【０００５】
この現象は、小型放電灯をその公称光出力レベルから低光出力レベル、例えば、その公称光出力レベルの１％のレベルに調光する際に、特に顕著である。前記フリッカーは、目障りである場合がある。さらに、前記フリッカーは、前記照明システムの前記ランプ、前記安定器、または、他の関連構成部品の機能不良として解釈される可能性がある。
【０００６】
従って、放電灯を前記ランプの公称光出力レベルの約１パーセント未満に調光する際に、安定した、フリッカーフリー（ちらつきなし）の光を提供可能な照明システムがあるものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に記載の小型ガス放電照明システムは、放電灯および前記放電灯を制御するための安定器を含む。前記システムは、前記小型放電灯を、認知可能なフリッカーなしに低光出力レベルに調光するための機構を提供するものである。本発明の例示的な１実施形態においては、前記小型放電灯を前記低光出力レベルで動作する前に中間光出力レベルで動作することによって、この調光が達成される。前記小型放電灯をその公称ランプ光出力レベルから前記低光出力レベルに調光する要求を受け取った後、前記安定器は、前記小型放電灯の温度が閾値温度未満に低下するまで、同放電灯が中間光出力レベルで光を提供するように制御するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明による、放電灯および安定器を有する照明システムは、前記小型放電灯を、認知可能なフリッカーなしに低光出力レベルに調光するための機構を提供するものである。本発明の１実施形態においては、前記小型放電灯を前記低光出力レベルで動作する前に中間光出力レベルで動作することによって、この調光が達成される。例えば、前記小型放電灯をその公称出力光レベルの１％のレベルに調光する要求を受け取った後、前記安定器は、前記小型放電灯装置の温度が閾値温度未満に低下するまで、同小型放電灯の公称光出力レベルの約２％〜５％の範囲内で、同ランプが光を提供するように制御するものである。前記ランプの温度は即時に変化しないため、同ランプは、前記中間光出力レベルで、定格温度より高い温度で動作している。しかしながら、前記中間光出力レベルで、前記より高い温度においては、フリッカーは認知されない。冷却後、前記小型放電灯は前記低光出力レベルで動作される。前記温度がより低いため、前記光は前記低光出力レベルにおいてフリッカーしない。さらに、前記ランプをその公称光出力レベルから前記中間光出力レベルに調光する工程と前記ランプをその公称光出力レベルから前記低光出力レベルに調光する工程の間には、認知可能な差異は認められない。また、一旦、前記ランプが前記閾値温度まで冷却されると、前記ランプを前記中間光出力レベルから前記低光出力レベルへに調光する工程も認知されない。結果的には、認知可能なフリッカーなしに公称光出力レベルから低光出力レベル（例えば、その公称光出力レベルの約１％のレベル）に調光することが可能な小型放電灯および安定器のシステムとなる。本発明の理解を深めるために、小型蛍光灯用の電子調光安定器に関する記載が、「小型蛍光灯用の電子調光安定器（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＤＩＭＭＩＮＧ  ＢＡＬＬＡＳＴ  ＦＯＲ  ＣＯＭＰＡＣＴ  ＦＬＵＯＲＥＳＣＥＮＴ  ＬＡＭＰＳ）」と題する、２００２年６月１日付け係属特許出願第１０／１６０，５４６号明細書、特許第 号公報において参照可能である。尚、同係属特許出願は、この参照により、その全文において組み込まれるものである。
【０００９】
一般に放電灯は、両端に電極を有する、細長いガス封入（通常、低圧水銀蒸気）管である。各電極は、通常、アルカリ性土壌酸化物の混合物などの熱電子放出物質で塗布された、抵抗性フィラメント（通常、タングステン）から形成されている。放電灯が通常の定常状態で動作中は、前記抵抗性フィラメントの両端に電圧が印加され、前記放電管内に電子を熱電子放出させるために十分な温度に前記電極を加熱する。前記電極間に印加された電圧によって、前記電子は同陽極に向かって加速する。前記陽極に向う途中で、前記電子は、ガス原子と衝突し、陽イオンおよび付加的な電子を発生させ、前記管に正電荷および負電荷キャリアを有するガスプラズマを形成する。前記電子は、前記陽極に向かって継続的に流れ、前記陽イオンは、同陰極に向かって流れていき、前記管中の放電を維持し、さらに、前記電極を加熱する。前記印加電力が交流（ＡＣ）の場合、前記電極は、半周期毎に極性を反転する。
【００１０】
前記放電によって、特定の封入ガスおよび前記放電の電気的パラメータに依存する波長を有する放射線が放出する。衝突毎に付加的な電子およびイオンが発生するため、アーク電流が増加し、前記ランプのインピーダンスが低下する。これは、「増分インピーダンス」として知られている特性である。前記ランプの動作は、この増分インピーダンスのため、本質的に不安定である。従って、前記電極間の前記電流は、前記ランプの安定した動作を提供するために制御されるものである。
【００１１】
蛍光灯を含んだ放電灯は、規定のＲＭＳ（実効値）電流値で、最大定格光出力または、「公称」光出力を供給するように設計されている。蛍光放電灯は、同管状ガラス製筺体の内面上に蛍光塗膜を含み、前記放電から生じる放射線によってこの塗膜が励起され、前記可視光線が出力される。従来の蛍光灯は、通常、基本的に円形断面を有する直線型の細長い管で、外径は、８分の５インチから１と２分の１インチの間の範囲に及ぶ。
【００１２】
上記に記載したように、小型蛍光灯は、通常、約８分の５インチ未満の外径を有する、より小さな直径の管で構成されている点、前記管が、コンパクトな形状を形成するために、それ自体を折り曲げることを可能にする、１つ若しくはそれ以上の小曲げ半径を有する点、また、前記管が折り曲げられた部分においては、前記ランプの端部は、通常、互いに近接近している点で従来の蛍光灯と異なるものである。
【００１３】
図１は、本発明の例示的な１実施形態に基づいて、放電灯の光出力レベルを低光出力レベルに低下する際に、前記放電灯に安定した、フリッカーフリーの調光を提供するためのシステム１００のハイレベルブロック図である。前記システム１００は、ランプ１０６、調光器１０２、および安定器１０４を含む。前記安定器１０４は、制御部１０８、測定部１１２、および比較部１１０を含む。前記調光器１０２は、前記ランプ１０６を低光出力レベル（例えば、前記ランプの公称光出力レベルの１％のレベル）に調光する要求を前記安定器１０４に提供するために利用される。前記安定器１０４が、調光信号１０３経由で前記調光器１０２から、前記ランプ１０６の前記出力光レベルを調光する要求を受け取ると、前記測定部１１２は、測定信号１１６経由で前記ランプ１０６の温度を測定（または、推定）する。前記測定部１１２は、前記ランプ１０６の温度を温度センサー（図１には図示せず）によって測定、若しくは前記ランプ１０６の温度をランプアーク電流、ランプアーク電圧、ランプアーク電力（ランプアーク電流およびランプアーク電圧の関数）、またはそれらの組合せの測定値から推定することができる。前記ランプ１０６の温度を示す信号１１４が、前記測定部１１２によって前記比較部１１０に提供される。前記比較部１１０は、前記ランプ１０６の測定（または、推定）温度の値を閾値温度と比較する。前記比較部１１０は、前記比較の結果を示す、比較信号１１８を前記制御部１０８に提供する。前記ランプ１０６の温度が前記閾値温度以上の場合、次に、前記制御部１０８は、前記要求された低光出力レベルを超える、中間光出力レベルで前記ランプ１０６を動作する。前記ランプ１０６の温度が前記閾値温度未満の場合、次に、前記制御部１０８は、前記要求された低光出力レベルで前記ランプ１０６を動作する。動作中、前記安定器１０４は、前記ランプ１０６を前記低光出力レベルに調光する要求を受け取る。前記ランプの温度が、前記閾値温度を超えると決定された場合は、前記ランプは、同ランプが前記閾値温度未満に冷却するまで、前記中間光出力レベルで動作される。その後、前記ランプ１０６は、前記要求された低光出力レベルで動作される。
【００１４】
図２は、本発明の例示的な１実施形態に基づいた、放電灯２０８および安定器２１０を含む例示的なシステム２００であって、前記放電灯２０８に安定した、フリッカーフリーの調光を提供するためのシステムである。前記安定器２１０は、通常、６０Ｈｚ、２２０ボルトＡＣの印加線間電圧２０１ａおよび２０１ｂを、通常、４００〜５００ボルトＤＣのより高電圧に変換するフロントエンドＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換器２０２を含む。コンデンサ２０４は、ＡＣ／ＤＣ変換器２０２の２０３ａおよび２０３ｂにおける前記高電圧を安定化させる。コンデンサ２０４両端の前記高電圧は、バックエンドＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換器に供給され、同変換器によって、通常、４５ＫＨｚ〜８０ＫＨｚで、１００〜４００ボルトＡＣの出力が端子２０７ａ、２０７ｂで発生し、通常、１つ若しくはそれ以上の放電灯である、ランプ２０８を駆動する。前記安定器２１０によって端子２０７ａ、２０７ｂ経由で前記ランプ２０８に提供された電圧をランプアーク電圧、また、前記安定器２１０によって前記端子２０７ａ、２０７ｂ経由で前記ランプ２０８に提供された電流をランプアーク電流という。当然のことながら、本発明は、放電灯全般に適用され、その１特定の実施形態が蛍光灯を含むものである。従って、本明細書の一部の蛍光灯に関する記載によって、本発明の適用が前記蛍光灯に限定されると解釈されるものではない。
【００１５】
前記システム２００は、また、調光制御装置２１６からの調光信号２１７に、前記安定器２１０が応答することを可能にする、位相からＤＣへの変換器２１８、下端クランプ２２０、コンパレータ２３０および上端クランプ２３２を含む。前記調光制御装置２１６は、位相制御されたいかなる調光制御装置である可能性があり、壁に取り付け可能である場合もある。前記調光信号２１７は、図３ａで示されているタイプの位相制御された信号であるため、同調光信号のＲＭＳ電圧は、調光制御装置２１６の調光アクチュエータを調整することによって変化する。図３ｂで図示されているように、調光信号２１７が、同位相制御された調光信号２１７をＤＣ電圧信号２１９に変換する、位相からＤＣへの変換器２１８を流れる。前記信号２１９は、通常、前記調光信号２１７を線形的に辿る。しかしながら、本明細書以下に記載するように、クランプ回路２２０、２３２が、この通常は線形的な関係を変更するものである。
【００１６】
前記信号２１９は、制御回路２２２を流れ、切替制御信号２２３ａ、２２３ｂを発生させる。前記切替制御信号２２３ａ、２２３ｂは、前記バックエンドＤＣ／ＡＣ変換器のスイッチの開閉を制御する。電流感知装置２２８は、出力（負荷）電流フィードバック信号２２６を前記制御回路２２２に提供する。前記安定器２１０によって前記ランプ２０８に供給される前記出力電圧および出力電流を決定する前記切替制御信号のデューティサイクル、パルス幅および／または周波数は、前記信号２１９のレベル（前記回路２２０、２３０、２３２によるクランピング状態による）および前記フィードバック信号２２６に基づいて変化する。
【００１７】
前記位相からＤＣへの変換器２１８中の前記上端クランプ回路２３２、前記下端クランプ回路２２０および前記コンパレータ２３０は、前記位相からＤＣへの変換器２１８の前記信号２１９の電圧出力を制限し、それによって次に、前記ランプ２０８により提供される前記ランプ光出力レベルを制限するものである。前記上端クランプ２３２および前記下端クランプ２２０の前記信号２１９に対する効果は、図３ｂで図示されている。前記上端および下端クランプ２３２、２２０は、前記本来線形信号の２１９の上端および下端をそれぞれ、３０２および３０１のレベルに固定する。従って、前記上端および下端クランプ２３２、２２０は、前記ランプ２０８の最小および最大調光レベルを設定するものである。
【００１８】
さらに、以下に記載するように、前記コンパレータ２３０は、前記ランプの温度が閾値温度と等しい、または、閾値温度を超える場合、前記信号２１９の前記下端を前記中間レベル３０４に制限する。前記ランプ２０８の前記温度は、選択的な温度センサー（ＴＳ）２４０によって温度感知信号２４２経由で提供される。従って、前記ランプ２０８の温度が閾値温度と等しい、または、閾値温度を超える場合、前記信号２１９の下端値は前記中間値２０４に制限される。前記ランプ２０８の温度が閾値温度未満の場合、前記信号２１９の下端値は、前記下端値３０１に制限される。当然のことながら、図２で図示された前記温度センサー２４０の配置は例示的なものである。前記温度センサー２４０は、前記ランプの温度を測定可能な適切な場所であれば、いかなる場所にでも配置することができる。適切な場所の実施例には、前記安定器２１０内、前記ランプ２０８内、前記安定器２１０の隣接部、前記ランプ２０８の隣接部、またはそれらの組み合わせ（例えば、複数の温度センサーを利用することが可能である。）が含まれる。前記温度センサー２４０の使用は選択的である。以下に記載するように、前記ランプ２０８の温度は、前記ランプアーク電圧および前記ランプアーク電流などの他のランプのパラメータから推定することが可能である。
【００１９】
前記ランプ２０８の前記ランプ光出力レベルは、いくつかの手段によって制御することが可能である。例えば、前記ランプ２０８の前記ランプ光出力レベルは、前記端子２０７ａ、２０７ｂ経由で前記ランプ２０８に提供される前記ランプアーク電圧の値を制御、前記端子２０７ａ、２０７ｂ経由で前記ランプ２０８に提供される前記ランプアーク電流の値を制御、前記ランプアーク電力を制御、または、それらを組み合わせて制御することによって、制御することが可能である。
【００２０】
図４は、異なる温度に対する蛍光灯の電圧対電流（Ｖ−Ｉ）特性の図表である。曲線４０２および４０４は、蛍光灯が異なる温度で動作している場合のＶ−Ｉ特性を表す。前記曲線４０２は、曲線４０４よりも低い動作温度を表す。例えば、前記曲線４０２が１０℃の動作温度を表し、また、前記曲線４０４が１４０℃の動作温度を表す可能性がある。１０℃と１４０℃の間の温度に対するＶ−Ｉ曲線は、曲線４０２と４０４の間の曲線となる。前記ランプが公称光出力の約１パーセント未満に調光されるとき、蛍光灯の前記Ｖ−Ｉ曲線では、前記ランプの電流が徐々に僅かな減少を示すのに対して、前記ランプの電圧は、前記曲線のピークからゼロ値に急速に低下する、「断崖」の（曲線４０２については矢印Ａおよび曲線４０４については矢印Ｂによって図示されているような）形状を有する急勾配を呈する。すなわち、公称光出力の約１パーセント未満の光出力レベルに相当するレベルにランプの電流を減少する試みを行う場合、前記ランプは、「消滅」、つまり、消灯する傾向があるものである。この消滅の近似点で動作すると、フリッカーが発生する傾向がある。従って、「前記断崖から落ちる」ことなく、すなわち、前記Ｖ−Ｉ曲線のピーク後の右上がり斜線の領域で動作することによって、前記ランプの電流レベルを可能な限り低いレベルに低下させることが望ましい。この地点下が、消滅およびランプのフリッカーを発生させるシステム摂動に対して、前記ランプの感知度が最も高い地点である。特定のランプにおけるＶ−Ｉ曲線族は、最大電流部では漸近的である傾向があることに注目されたい。従って、前記ランプのその公称光出力レベルでの動作は、前記Ｖ−Ｉ曲線の最小電流／電圧部ほど、温度変動による摂動を受けない。
【００２１】
本発明の例示的な１実施形態によると、前記ランプをその公称光出力レベルの約１％のレベルに調光する要求が受け取られた場合、同ランプは、冷却するまで中間光出力レベルで動作するものである。例示的なシナリオを図４に関連して記載する。ランプがその公称光出力レベルで動作していると仮定する。これは、前記公称電流および公称電圧に関連付けられた前記Ｖ−Ｉ曲線上の座標（公称と表示された点線は、公称ランプアーク電流を示す）に対応する。また、前記ランプは、その公称光出力レベルに伴う温度下にあり、同温度は、前記曲線４０４によって図示されている。前記ランプを低光出力値（例えば、前記公称値の１％）に調光する要求が受け取られる。前記要求は、前記ランプがＩＬＯＷと表示されたランプアーク電流に関連付けられた座標で動作する要求を受けたことを示唆する。しかしながら、前記ランプアーク電流が、前記曲線４０４の元となる温度でＩＬＯＷ値に調整された場合、前記ランプは、不安定領域で動作していることになる。この動作は、目障りなフリッカーをもたらすことになる。従って、本発明の例示的な１実施形態に基づいて、前記ランプの温度が閾値温度未満に冷却するまで、前記ランプをＩＩＮＴ（例えば、ランプアーク電流の公称値の２％〜５％）に関連付けられた動作座標で動作するように調整する。図４で示されているように、ＩＩＮＴに関連付けられた前記座標および前記曲線４０４は、安定動作領域内にあり、従って、フリッカーを減少、若しくは排除するものである。次に、前記ランプアーク電流は、現在のＩＩＮＴ値からＩＬＯＷ値に調整される。前記ランプが冷却された時点では、前記動作Ｖ−Ｉ曲線は、曲線４０２により近似し、前記ランプは、安定動作領域内にあるものである。
【００２２】
図５は、本発明の１実施形態に基づいて、放電灯のランプ光出力レベルを、観測可能なフリッカーなしに低ランプ光出力レベルに安定的に調光する例示的な工程のフロー図である。工程５０２において、放電灯（例えば、ランプ２０８）を低光出力レベルに調光する要求が受け取られる。例えば、前記調光制御制御装置２１６など、任意の適切な機構によって、この要求が提供されることが可能である。前記ランプの温度は工程５０４で決定される。上記で記載したように、前記ランプの温度は、直接測定（例えば、温度センサー２４０を利用することによって）、若しくは前記ランプアーク電流、ＩＡＲＣ、または前記ランプアーク電圧、ＶＡＲＣにより推定することが可能である。当業者には、前記ランプの温度を推定する手段がいくつかあることが知られている。例えば、特定のランプにおけるＶ−Ｉ曲線を利用して、ＶＡＲＣが既知の場合は、ＩＡＲＣを決定することが可能であり、また、ＩＡＲＣが既知の場合は、ＶＡＲＣを算出することができる。
【００２３】
工程５０６において、前記ランプの温度は前記閾値温度と比較される。例えば、公称光出力レベルで動作している蛍光灯は、約１２０℃の温度に達する可能性がある。その公称光出力レベルの約５％のレベルで動作している蛍光灯は、約３０〜４０℃の温度を維持する。従って、本発明の例示的な１実施形態においては、前記閾値温度は、約８０〜１００℃の範囲内の温度である。前記ランプの温度が前記閾値温度未満の場合（工程５０６）、前記ランプは、工程５０８で、要求された低ランプ光出力レベルに調光される。前記ランプの温度が前記閾値温度以上の場合（工程５０６）、前記ランプは、工程５１０で、前記中間光出力レベルに調光される。前記中間光出力レベルは、前記ランプが安定状態で、視覚的にフリッカーフリーである、任意の適切なレベルである可能性がある。また、前記ランプ光出力レベルが中間レベルから低レベルへ低下させる際、前記変化を不可視にするために、前記中間ランプ光出力レベルが前記低ランプ光出力レベルと近似のレベルであることも有益である。上記に記載したように、前記ランプ光出力レベルは、前記ランプアーク電圧を調整、前記ランプアーク電流を調整、前記ランプアーク電力を調整、またはそれらの組み合わせを調整することによって、制御することが可能である。
【００２４】
図６は、本発明の１実施形態に基づいて、放電灯のランプ光出力レベルを、観測可能なフリッカーなしに低ランプ光出力レベルに安定的に調光する別の例示的な工程のフロー図である。図６で図示された工程では、前記ランプの温度を決定し、その温度を閾値温度と比較する代わりに、前記ランプを一定時間前記中間光出力レベルで動作し、次に、前記低光出力レベルで動作することを除いては、図５で図示された工程と類似した工程が行われる。前記一定時間は、前記ランプの安定動作が可能な温度に、同ランプを冷却するために十分な時間である。従って、前記ランプのパラメータである温度、ランプアーク電圧、またはランプアーク電流を測定／推定し、それらを閾値ランプパラメータである温度、ランプアーク電圧、およびランプアーク電流と比較する代わりに、前記ランプを一定時間（例えば、５分）の間、前記中間光出力レベルで動作するものである。
【００２５】
工程６０２において、放電灯（例えば、ランプ２０８）を低光出力レベルに調光する要求が受け取られる。工程６０４において、前記ランプは、前記中間ランプ光出力レベルに調光される。工程６０６において、前記ランプは、一定時間の間、前記中間ランプ光出力レベルに維持される。前記一定時間が経過したとき、前記ランプは、工程６０８において、前記要求された低ランプ光出力レベルに調光される。
【００２６】
本明細書に記載された、放電灯のランプ光出力レベルを、観測可能なフリッカーなしに低ランプ光出力レベルに安定的に調光する方法は、コンピュータを実装した工程およびそれらの工程を実施するシステムの形で具体化される場合がある。本明細書に記載された、放電灯のランプ光出力レベルを、観測可能なフリッカーなしに低ランプ光出力レベルに安定的に調光する方法は、また、フレキシブルディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭｓ）、ＣＤ−ＲＯＭｓ、ハードドライブ、高密度ディスクなどの有形媒体、若しくはコンピュータに読み込み可能な他の任意の記憶媒体で具体化されたコンピュータ・プログラム・コードの形式でも具体化される場合がある。尚、前記コンピュータ・プログラム・コードがコンピュータに読み込まれ、同コンピュータによって実行されたとき、前記コンピュータは、本発明を実施するためのシステムとなるものである。本明細書に記載された、放電灯のランプ光出力レベルを、観測可能なフリッカーなしに低ランプ光出力レベルに安定的に調光する方法は、また、例えば、記憶媒体に記憶される、コンピュータによって、読み込まれるおよび／または実行される、若しくは電気配線またはケーブル配線、光ファイバー、または電磁放射線などの一部の伝送媒体を介して伝送される、いずれかの形態のコンピュータ・プログラム・コードの形式でも具体化される場合がある。尚、前記コンピュータ・プログラム・コードがコンピュータに読み込まれ、同コンピュータによって実行されたとき、前記コンピュータは、本発明を実施するためのシステムとなるものである。汎用のプロセッサに実装された場合、前記コンピュータ・プログラム・コード・ゼグメントは、前記プロセッサが特定の論理回路を作成するための設定を行う。
【００２７】
本発明の実施形態を前記例示的な実施形態の前記様々な図に関連して記載してきたが、当然のことながら、本発明から逸脱することなく、本発明の機能と同一の機能を実行するために、別の類似した実施形態を使用、若しくは記載された実施形態に修正および追加を行う場合がある。さらに、特に、ワイアレスネットワークデバイスの数が継続的に増加するのに伴い、携帯端末用オペレーティングシステムおよび他の特定アプリケーション用オペレーティングシステムを含む、様々なコンピュータプラットフォームが考えられることを強調するものである。従って、本発明は、いかなる単一の実施形態に限定されるものではなく、寧ろ、添付の請求項に基づいた広さおよび範囲において解釈されるものである。
【００２８】
本発明は小型蛍光灯においての使用のために記載されているが、本明細書で記載した前記回路は、いかなるタイプの放電灯をも制御する場合がある。本明細書に含まれた本発明の範囲から逸脱することなく、上記に記載した回路に特定の変更が行われる場合もあるので、上記記載に含まれる、若しくは前記添付図面で示されている全事項は、例示的であると解釈され、限定的な意味に解釈されるものではないことを意図するものである。
【００２９】
本発明は、同発明の精神および範囲から逸脱することなく、適切なコンピュータソフトウェアの形式で、または適切なハードウェア若しくは適切なハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせの形式で具体化されるものである。さらに、そのようなハードウェアおよび／またはソフトウェアに関する詳細は、関係者一般には明らかなものである。従って、本明細書において、そのようなハードウェアおよび／またはソフトウェアの追加的記載は、不必要であると考えられる。
【００３０】
本発明は、本明細書において、特定の実施形態に言及して図示および説明しているが、それら掲示されている説明に限定されることを意図するものではない。むしろ、前記請求項の均等物の範囲内で、且つ本発明から逸脱することなく、前記詳細に様々な変更が行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
本発明の特徴および利点は、添付図面に関連する以下の記載を考察することによって、最も明らかになるものである。しかし、当然のことながら、本発明は、開示されている特定の方法および手段に限定されるものではない。
【図１】図１は、本発明の例示的な１実施形態に従った、前記ランプ光出力レベルを低光出力レベルに低下する際に、放電灯に安定した、フリッカーフリーの調光を提供するためのランプシステムのハイレベルブロック図である。
【図２】図２は、本発明の例示的な１実施形態に従った、放電灯および安定器を含む例示的なシステムのブロック図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の例示的な１実施形態に従った、調光制御信号における位相制御出力を図示するものである。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の例示的な１実施形態に従った、放電灯の前記光出力を制御するために使用される、直流（ＤＣ）電圧信号の低領域、中間領域、高領域および線形領域を図示するものである。
【図４】図４は、本発明の例示的な１実施形態に従った、異なる動作温度に対する蛍光灯の電圧対電流（Ｖ−Ｉ）特性の図表である。
【図５】図５は、本発明の例示的な１実施形態に従った、放電灯のランプ光出力レベルを、観測可能なフリッカーなしに低ランプ光出力レベルに安定的に調光する工程のフロー図である。
【図６】図６は、本発明の例示的な１実施形態に従った、放電灯のランプ光出力レベルを、観測可能なフリッカーなしに低ランプ光出力レベルに安定的に調光する別の工程のフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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