(57)【要約】【課題】可変抵抗に抵抗値のバラツキがあっても、照明負荷の光出力のバラツキを抑え、安定した特性を得る。【解決手段】直流電圧を生成する直流電源１と、直流電圧を高周波電圧に変換し照明負荷６に供給する高周波変換回路２と、調光操作部に対する操作に応じて抵抗値が変化する可変抵抗ＶＲを含み、その抵抗値に基づいて調光信号を生成する調光回路３と、照明負荷６の光出力が調光操作部の操作量に対して略比例的に変化するように高周波変換回路２を制御する制御回路５とを備える放電灯点灯装置である。そして、光出力の下限値以下及び上限値以上の少なくとも一方の光出力範囲では、調光操作部の操作に応じた抵抗値に基づく調光信号の出力を禁止する一方、下限値以上及び上限値以下の光出力範囲内において調光操作部の操作に応じた抵抗値に基づく調光信号を出力させる補正回路（補正手段）４を有する。【選択図】図１
2005216553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を生成する直流電源と、
前記直流電圧を高周波電圧に変換し照明負荷に供給する高周波変換回路とを備えるとともに、
調光操作部に対する操作に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を含み、その抵抗値に基づいて調光信号を生成する調光回路と、
前記照明負荷の光出力が前記調光操作部の操作量に対して略比例的に変化するように前記高周波変換回路を制御する制御回路とを備える放電灯点灯装置であって、
前記光出力の下限値以下及び上限値以上の少なくとも一方の光出力範囲では、前記調光操作部の操作に応じた前記抵抗値に基づく前記調光信号の出力を禁止する一方、
前記下限値以上及び前記上限値以下の光出力範囲内において、前記調光操作部の操作に応じた前記抵抗値に基づく前記調光信号を出力させる補正手段を有することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記補正手段により、前記光出力の下限値以下及び上限値以上の光出力範囲において、前記調光操作部の操作に応じた前記抵抗値に基づく前記調光信号の出力を禁止し、
前記操作量は、前記下限値以下の光出力となる最小調光範囲及び前記上限値以上の光出力となる最大調光範囲を含み、
前記最小調光範囲と前記最大調光範囲とが略同等の範囲であることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記抵抗値は、前記操作量に対して非線形的に変化することを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の放電灯点灯装置と、
前記照明負荷とを備え、
前記調光操作部は、前記操作量の限界位置を設定しその限界位置により操作範囲を規制する規制手段を有することを特徴とする照明器具。
【請求項５】
前記規制手段により、前記最小調光範囲及び前記最大調光範囲の少なくとも一方の範囲内に前記限界位置を設定することを特徴とする請求項４記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、照明負荷を高周波で調光点灯させる放電灯点灯装置及び照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の放電灯点灯装置及び照明器具は、種々提案されまた市販されている。また、近年ではエネルギーの有効利用についての関心が高く、照明においてもより省エネルギー化が望まれている。そのような中、現在の照明の主流である放電灯（蛍光灯など）の調光の要求はますます高まっている。エネルギー低減効果の大きい施設・店舗用だけでなく、近年は、一般家庭用においても要求が強く、特に一般家庭用としては景観的な面からの要求に応じるために調光が広がっている。現在は主照明が主流であるが、今後、例えば、パソコンでの作業、勉強、読書などさまざまな場面に使用されるスタンドなどの可搬型の照明器具においても調光の対応が望まれる。
【０００３】
上記スタンド（可搬型の照明器具）などにおいて調光する際に、他の主照明などと大きく異なる点は、スタンド本体に調光操作として調光操作部を設ける必要があるという点である。従来、調光操作部を壁スイッチと一体にした調光器、一般家庭用で使用されている赤外線でのリモートコントロールなどが公知となっているが、いずれもスタンドに内蔵するには大型化などの課題があり不向きである。また、所望の光出力に調光する際、すべてにあてはまることであるが、調光操作を容易にするため、調光操作部の操作量に対する放電灯の光出力を略比例的に変化させることが望ましい。
【０００４】
上記の課題及び要求を満たすものとして、例えば、特許文献１には、図１２に示す回路を用いて、可変抵抗ＶＲの操作量に対する照明負荷（放電灯）６（図１参照）の光出力を略比例的に変化させる照明負荷制御装置が開示されている。
【０００５】
上記照明負荷制御装置において、可変抵抗ＶＲは、操作量に対して抵抗値が比例的に変化するＢタイプを使用し、特性補正用の補正抵抗ｒと並列接続する。直流電圧Ｅ１を可変抵抗ＶＲで分圧することで調光パラメータである調光信号電圧Ｖ１を得ることができ、可変抵抗ＶＲの操作量（以下「ＶＲ操作量」という）と調光信号電圧Ｖ１との関係は図１３に示すような非線形的な特性となる。一方、図１２の調光回路３と接続する制御回路５（図１参照）を用いた場合、調光信号電圧Ｖ１と照明負荷６（図１参照）の光出力との関係は図１４に示すような非線形な特性となる。上記図１３に示す非線形的な特性と図１４に示す非線形的な特性とが相殺し、ＶＲ操作量に対する光出力は、図１５に示すように略比例的に変化する。これにより、容易に調光操作をすることができる。
【特許文献１】特許第３０６１２７９号公報（第２頁−第５頁、及び、第５，７−９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の放電灯点灯装置（照明負荷制御装置）及び照明器具などは、可変抵抗ＶＲを使用しているので、以下のような問題があった。図１２に示す可変抵抗ＶＲは一般的に抵抗値のバラツキ公差が±２５％と大きく、上記のように可変抵抗ＶＲを用いて調光信号電圧Ｖ１を得る場合、調光信号電圧Ｖ１のバラツキが大きくなってしまう。これにより、調光限界での照明負荷（ランプ）の光出力が大きく変わるので、適正な光出力が得られないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、可変抵抗に抵抗値のバラツキがあっても、照明負荷の光出力のバラツキを抑えることができ、安定した特性を得ることができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、直流電圧を生成する直流電源と、前記直流電圧を高周波電圧に変換しその高周波電圧を照明負荷に供給する高周波変換回路とを備えるとともに、調光操作部に対する操作に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を含み、その抵抗値に基づいて調光信号を生成する調光回路と、前記照明負荷の光出力が前記調光操作部の操作量に対して略比例的に変化するように前記高周波変換回路を制御する制御回路とを備える放電灯点灯装置であって、前記光出力の下限値以下及び上限値以上の少なくとも一方の光出力範囲では、前記調光操作部の操作に応じた前記抵抗値に基づく前記調光信号の出力を禁止する一方、前記下限値以上及び前記上限値以下の光出力範囲内において、前記調光操作部の操作に応じた前記抵抗値に基づく前記調光信号を出力させる補正手段を有することを特徴とする。
【０００９】
この構成では、照明負荷の光出力が下限値以下（上限値以上）となる光出力範囲では、可変抵抗の抵抗値に基づく調光信号の出力を禁止するので、可変抵抗に抵抗値のバラツキがあっても、照明負荷の光出力のバラツキを抑えることができ、安定した特性を得ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補正手段により、前記光出力の下限値以下及び上限値以上の光出力範囲において、前記調光操作部の操作に応じた前記抵抗値に基づく前記調光信号の出力を禁止し、前記操作量は、前記下限値以下の光出力となる最小調光範囲及び前記上限値以上の光出力となる最大調光範囲を含み、前記最小調光範囲と前記最大調光範囲とが略同等の範囲であることを特徴とする。この構成では、最小調光範囲と最大調光範囲を同等の範囲にするので、調光操作部の操作範囲の中心から光出力が大きくなる操作範囲と光出力が小さくなる操作範囲とが略同等の範囲になり、操作性及び認識性を向上させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記抵抗値は、前記操作量に対して非線形的に変化することを特徴とする。この構成では、下限値以上及び上限値以下の光出力範囲において、補正抵抗を設けずに、調光操作部の操作量に対して照明負荷の光出力を略比例的に変化させることができるので、部品点数を削減することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか記載の放電灯点灯装置と、前記照明負荷とを備え、前記調光操作部は、前記操作量の限界位置を設定しその限界位置により前記操作範囲を規制する規制手段を有することを特徴とする。この構成では、調光操作部の操作範囲を規制することができるので、可変抵抗に機械的なストレスが加わることを防止し信頼性を高めることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記規制手段により、前記最小調光範囲及び前記最大調光範囲の少なくとも一方の範囲内に前記限界位置を設定することを特徴とする。この構成では、光出力範囲の下限値以下（上限値以上）で調光操作部の操作範囲を規制するので、調光操作部により光出力を下限値から上限値まで幅広く変化させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、可変抵抗に抵抗値のバラツキがあっても、照明負荷の光出力のバラツキを抑えることができ、安定した特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施形態１）
先ず、実施形態１の基本的な構成について図１〜図４を用いて説明する。実施形態１の放電灯点灯装置は、照明負荷の光出力の下限値を設定するものであり、図１に示すように、直流電源１、高周波変換回路２、調光回路３、補正回路４、制御回路５を備える。
【００１６】
直流電源１は、例えば商用電源など交流電源からの交流電圧（交流電力）を直流電圧（直流電力）に変換しその直流電圧を高周波変換回路２に供給する。直流電源１は、例えば、交流電圧を全波整流するダイオードブリッジ（図示せず）とチョッパ回路（図示せず）を備える。なお、チョッパ回路には、昇圧型、降圧型、極性逆転型等があり、用途に応じて使い分ける。
【００１７】
高周波変換回路２は、直流電源１から直流電圧（直流電力）を入力し、その直流電圧を高周波電圧（高周波電力）に変換して照明負荷６に供給する。高周波変換回路２は、直流電源１の両端に、主スイッチング素子であるトランジスタＱ１，Ｑ２の直列回路が並列接続され、各トランジスタＱ１，Ｑ２にはそれぞれダイオードＤ１，Ｄ２が逆並列接続されている。トランジスタＱ１の両端は、直流成分をカットするための結合コンデンサＣ１及び電流トランスＣＴとを介して、負荷回路２０と接続している。
【００１８】
負荷回路２０は、限流及び共振用のインダクタＬ１、共振用のコンデンサＣ２、共振及び予熱電流通電用のコンデンサＣ３を含むＬＣ共振回路であり、照明負荷６と接続する。照明負荷６は、例えば蛍光灯などの放電灯であり、高周波変換回路２からの高周波電圧により点灯する。上記負荷回路２０を流れる負荷電流は、振動電流であり、電流トランスＣＴの１次巻線を介して帰還する。これにより、電流トランスＣＴの２次巻線には、上記振動電流に応じて極性の変化する電圧が誘起され、この誘起電圧を、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ１のベース・エミッタ間に印加して、トランジスタＱ１をスイッチングさせる。また、トランジスタＱ２の両端電圧は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の分圧電圧により検出され、トランジスタＱ２のベースには、制御回路５から上記分圧電圧に基づく出力信号が供給される。トランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作及び負荷回路２０により、照明負荷６に供給される高周波電圧は、周波数を低くすると大きくなり、逆に周波数を高くすると小さくなる。
【００１９】
起動回路２１は、直流電源１が供給されたときに、自励発振動作を開始するために用いられる。この起動回路２１は、直流電源１が供給されるとコンデンサＣ４が抵抗Ｒ４を介して充電され、その充電電圧が２端子サイリスタＱ３のブレークオーバー電圧に達すると２端子サイリスタＱ３がオンになる。その後、起動回路２１は、トランジスタＱ２のベースに２端子サイリスタＱ３を介してベース電流を流し、トランジスタＱ２を最初にオン動作させてその両端電圧を“Ｌｏｗ”レベルとし、発振動作を開始させるものである。トランジスタＱ２がオンになると、ダイオードＤ０が導通しコンデンサＣ４は充電されなくなるので、起動回路２１は停止する。このとき、トランジスタＱ１のベース・エミッタ間に逆バイアスの電圧を印加するような極性に巻かれているので、トランジスタＱ１はオフ状態を維持する。
【００２０】
調光回路３は、可変抵抗ＶＲ、補正抵抗ｒを備える。可変抵抗ＶＲは、一端を直流電源Ｅ１の正極に接続し、他端を直流電源Ｅ１の負極に接続し、調光操作部（図示せず）の操作により抵抗値が可変される。さらに、可変抵抗ＶＲの一端と摺動子（スライダー）の間に固定の抵抗値を有し特性補正用の補正抵抗ｒを並列接続し、可変抵抗ＶＲの摺動子と直流電源Ｅ１の負極との間に調光信号電圧Ｖ１を得ている。実施形態１の可変抵抗ＶＲは、ＶＲ操作量に対して抵抗値が比例的に変化するＢタイプであるが、補正抵抗ｒと並列接続しているので、図１３（従来例を兼用）に示すように、調光信号電圧Ｖ１はＶＲ操作量に対して非線形的に変化する。ＶＲ操作量を大きくすると調光信号電圧Ｖ１は小さくなり、逆にＶＲ操作量を小さくすると調光信号電圧Ｖ１は大きくなる。なお、可変抵抗ＶＲは、Ｂタイプのほか、ＶＲ操作量に対して抵抗値が指数的に変化するＡタイプ、ＶＲ操作量に対して抵抗値が対数的に変化するＣタイプがあり、回路構成に応じて使い分けている。
【００２１】
補正回路４は、図１に示すように、例えば内部コンパレータ（図示せず）を備えるクランプ回路ＩＣ１からなり、上記調光信号電圧Ｖ１及び基準電圧Ｅ２を入力する。基準電圧Ｅ２は、照明負荷６の光出力の下限値に対応する電圧であり、可変抵抗ＶＲのバラツキを考慮して設定される。内部コンパレータ（図示せず）において、調光信号電圧Ｖ１と基準電圧Ｅ２とを比較し、図２に示すように、Ｖ１＞Ｅ２のときはＶ１の出力（図２の点線）を禁止してＥ２を、Ｖ１＜Ｅ２のときはＶ１を信号電圧Ｖ２として出力する（図２の実線）。ＶＲ操作量と信号電圧Ｖ２との関係は、ＶＲ操作量が最小（図２の「ＭＩＮ」）に近い範囲（以下「最小調光範囲」という）では、ＶＲ操作量を変化させても信号電圧Ｖ２は基準電圧Ｅ２の大きさで固定され一定である。ＶＲ操作量が上記最小調光範囲から大きい範囲では、ＶＲ操作量を大きくすると信号電圧Ｖ２は非線形的ではあるが単調に小さくなり、逆にＶＲ操作量を小さくすると信号電圧Ｖ２は非線形的ではあるが単調に大きくなる。
【００２２】
制御回路５は、図１に示すように、補正回路４側では、補正回路４から信号電圧Ｖ２を入力し、その信号電圧Ｖ２は、インピーダンス変換器（バッファアンプ）であるオペアンプＩＣ２により低インピーダンス化され、コンパレータＩＣ３の反転入力端子に印加される。コンパレータＩＣ３の非反転入力端子には、コンデンサＣ５の充電電圧Ｖ３が印加される。充電電圧Ｖ３は、２つのトランジスタＱ４，Ｑ５からなるカレントミラー回路５０より供給される定電流により一定速度で上昇する。この充電電圧Ｖ３が信号電圧Ｖ２より高くなると、コンパレータＩＣ３の出力端子は“Ｌｏｗ”レベルから“Ｈｉｇｈ”レベルに変化する。これにより、コンデンサＣ６が抵抗Ｒ５を介して充電され、その充電電圧によりトランジスタＱ６がオン動作し、コンデンサＣ５が放電され、充電電圧Ｖ３が下がる。そして、コンパレータＩＣ３の出力端子は“Ｈｉｇｈ”レベルから“Ｌｏｗ”レベルに変化するが、トランジスタＱ６をオン動作するのに要する順バイアス電圧はコンデンサＣ６によりしばらく保持され、コンデンサＣ５の放電を終えるまでは、トランジスタＱ６はオン状態を維持する。その後、コンデンサＣ６はトランジスタＱ６と抵抗Ｒ６により放電され、トランジスタＱ６がオフとなり、コンデンサＣ５の充電電圧Ｖ３は再び上昇する。これにより、コンデンサＣ５の充電電圧Ｖ３には三角波電圧が得られる。
【００２３】
次に、制御回路５の中間部について説明する。オペアンプＩＣ４は、反転入力端子を出力端子に接続したインピーダンス変換器であり、非反転入力端子に印加されたコンデンサＣ５の電圧を低インピーダンス化して出力する。オペアンプＩＣ５は、反転入力端子を出力端子に接続したインピーダンス変換器であり、非反転入力端子に印加されたコンデンサＣ７の電圧を低インピーダンス化して出力する。コンデンサＣ７は、電荷放電用の抵抗Ｒ７と並列接続し、オペアンプＩＣ４の出力電圧により充電される。
【００２４】
上記より、信号電圧Ｖ２が高くなるにつれてコンデンサＣ５の充電電圧Ｖ３のピーク値は高くなる。オペアンプＩＣ４，ＩＣ５とコンデンサＣ７及び抵抗Ｒ７は、充電電圧Ｖ３のピーク保持回路を構成し、その出力電圧Ｖ４は、充電電圧Ｖ３のピークの直流電圧となる。これにより、出力電圧Ｖ４は、信号電圧Ｖ２に比例して、直線的に変化する。
【００２５】
制御回路５は、出力側に、例えば、汎用の集積回路（例えば日本電気製μＰＤ４５３８など）よりなる単安定マルチバイブレータＩＣ６を備える。単安定マルチバイブレータＩＣ６は、トランジスタＱ２の両端電圧を抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路で分圧することにより、トリガー信号を検出する。この単安定マルチバイブレータＩＣ６は、立ち下がりトリガー入力端子Ｂが“Ｈｉｇｈ”レベルから“Ｌｏｗ”レベルに変化した後、一定時間、出力端子Ｑが“Ｈｉｇｈ”レベル、出力端子ＡＱ（図１のＱに上線）が“Ｌｏｗ”レベルとなる。これにより、トランジスタＱ２の両端電圧が立ち下がってから所定時間トランジスタＱ２をオンにすることができる。出力端子Ｑが“Ｈｉｇｈ”レベルになる時間（出力端子ＡＱが“Ｌｏｗ”レベルになる時間）は、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ８に基づく時定数で決定される。
【００２６】
この単安定マルチバイブレータＩＣ６の時定数設定用の抵抗Ｒ８とコンデンサＣ８の接続点には、ダイオードＤ３及び抵抗Ｒ９を介してオペアンプＩＣ５の出力が接続される。抵抗Ｒ９は、制御抵抗であり、上記出力電圧Ｖ４により抵抗Ｒ８と並列的に電流経路を形成し、出力電圧Ｖ４の上昇に応じてコンデンサＣ８の充電電流を増加させて、単安定マルチバイブレータＩＣ６の時定数を小さく制御する。
【００２７】
出力端子Ｑは駆動用のトランジスタＱ７のベースに接続され、出力端子ＡＱは駆動用のトランジスタＱ８のベースに接続される。トランジスタＱ７のコレクタは直流電源Ｅ３の正極に、トランジスタＱ８のエミッタは直流電源Ｅ３の負極に、それぞれ接続され、トランジスタＱ７のエミッタとトランジスタＱ８のコレクタは、トランジスタＱ２のベースに接続される。したがって、単安定マルチバイブレータＩＣ６は、トランジスタＱ２のオン期間を決めるためのタイマー回路として動作する。
【００２８】
次に、高周波変換回路２及び制御回路５の動作について説明する。直流電源１が供給されると、トランジスタＱ２は起動回路２１によりオンになり、両端電圧は“Ｌｏｗ”レベルになる。これにより、制御回路５はトリガーされて、出力が“Ｈｉｇｈ”レベルになり、トランジスタＱ２のオン状態となり維持される。トランジスタＱ１がオンになると、ダイオードＤ０が導通して、コンデンサＣ４は充電されなくなるので、起動回路２１は停止する。このとき、電流トランスＣＴの２次巻線は、トランジスタＱ１のベース・エミッタ間に逆バイアスの電圧を印加するような極性に巻かれているので、トランジスタＱ１はオフ状態を維持する。
【００２９】
次に、調光回路３で設定された所定時間の経過後に、制御回路５の出力は“Ｌｏｗ”レベルになり、トランジスタＱ２はオフ状態になる。トランジスタＱ２がオフになると、トランジスタＱ２のコレクタ電流が減少することによりインダクタＬ１の残留インダクタンスは逆の誘起電圧を発生しインダクタＬ１に流れる振動電流は同一方向に流れようとするので、ダイオードＤ１が導通する。また、電流トランスＣＴの２次巻線が逆の誘起電圧を発生することにより、トランジスタＱ１が順バイアスされて、トランジスタＱ１はオン状態となる。ダイオードＤ１の電流がゼロになると、コンデンサＣ１の蓄積電圧を電源としてトランジスタＱ１に電流が流れる。このとき、インダクタＬ１のコアは飽和磁束に向かって直線的に磁化される。やがて、上記コアが飽和磁束に達すると、インダクタＬ１のインダクタンスは急激にゼロの方向に向かい、その結果、トランジスタＱ１のコレクタ電流の時間変化分は無限大となる。
【００３０】
トランジスタＱ１のコレクタ電流がベース電流のｈｆｅ倍に達すると、トランジスタＱ１は不飽和状態となり、電流トランスＣＴから帰還されるベース電流が減少してトランジスタＱ１はオフになる。トランジスタＱ１がオフになった後も、インダクタＬ１に流れる振動電流は同一方向に流れようとするので、ダイオードＤ２が導通し、負荷回路２０、コンデンサＣ１、直流電源１の経路で電流が流れる。ダイオードＤ２が導通すると、トランジスタＱ２の両端電圧はゼロになるので、制御回路５は、トリガーされ、出力が“Ｈｉｇｈ”レベルになり、トランジスタＱ２は順バイアスされる。ダイオードＤ２に流れる振動電流がゼロになった後は、直流電源１より、コンデンサＣ１、負荷回路２０、トランジスタＱ２の経路で電流が流れる。
【００３１】
上記の動作を繰り返すことにより、インバータの発振動作が継続され、調光負荷６を調光点灯する。
【００３２】
次に、実施形態１の調光回路３のＶＲ操作量と照明負荷６の光出力の関係について説明する。先ず、ＶＲ操作量と補正回路４の出力電圧である信号電圧Ｖ２との関係について図２を用いて説明する。調光信号電圧Ｖ１と基準電圧Ｅ２との比較結果により、ＶＲ操作量が最小調光範囲では、信号電圧Ｖ２は基準電圧Ｅ２で一定となり、上記の範囲よりＶＲ操作量を大きくすると、信号電圧Ｖ２は非線形的に変化する。
【００３３】
信号電圧Ｖ２と光出力との関係について説明する。図１に示すように、信号電圧Ｖ２が制御回路５に入力し、制御回路５が高周波変換回路２を制御して照明負荷６を点灯する。信号電圧Ｖ２に対する光出力の関係を図３に示す。信号電圧Ｖ２が小さい場合、信号電圧Ｖ２に対して光出力は非線形的に変化し、信号電圧Ｖ２を大きくすると光出力は小さくなり、逆に信号電圧Ｖ２を小さくすると光出力は大きくなる。これに対して、信号電圧Ｖ２を大きくし、信号電圧Ｖ２が最大（図３の「ＭＡＸ」）に近い範囲では、信号電圧Ｖ２を変化しても光出力は下限値で固定され一定となる。
【００３４】
上記より図２に示す非線形的な特性と図３に示す非線形的な特性とが相殺し、ＶＲ操作量と光出力との関係は図４のようになる。ＶＲ操作量が最小調光範囲では、ＶＲ操作量を変化させても光出力は下限値で固定され一定となる。上記最小調光範囲よりＶＲ操作量を大きくすると、光出力はＶＲ操作量に対して略比例的に変化し、ＶＲ操作量を大きくすると光出力は大きくなり、逆にＶＲ操作量を小さくすると光出力は小さくなり、調光操作が容易となる。上記より、可変抵抗ＶＲのバラツキを考慮して基準電圧Ｅ２を設定することにより下限値（調光限界）での光出力のバラツキを抑制することができる。
【００３５】
以上、実施形態１によれば、最小調光範囲では、基準電圧Ｅ２と同じ大きさの信号電圧Ｖ２を出力するので、可変抵抗ＶＲに抵抗値のバラツキがあったとしても、その抵抗値のバラツキの影響を受けずに、照明負荷６の光出力の調光比限界（下限値）でのバラツキを抑えることができ、安定した光出力の特性を得ることができる。
【００３６】
（実施形態２）
実施形態２は、直流電源１、高周波変換回路２、調光回路３、補正回路４、制御回路５を備える点で実施形態１と同様であるが、実施形態１にはない以下に記載の特徴部分がある。実施形態２では、図５に示すように、補正回路４に、蛍光灯６０の下限値及び上限値に対応する基準電圧を設定する。また、高周波変換回路２、調光回路３、制御回路５のそれぞれの回路構成は、実施形態１と異なっている。
【００３７】
高周波変換回路２は、主スイッチング素子であるＦＥＴなどのトランジスタＱ９，Ｑ１０の直列回路を直流電源１の両端と並列接続し、トランジスタＱ９とトランジスタＱ１０の中点からは限流チョークＴ１、限流チョークＴ１からはＬＣ共振用のコンデンサＣ９，Ｃ１０を接続する。コンデンサＣ９及び蛍光灯６０はコンデンサＣ１０と並列接続している。高周波変換回路２は、トランジスタＱ９，Ｑ１０のスイッチング動作により蛍光灯６０に供給される高周波電圧の発振周波数を変動し、発振周波数を低くすると高周波電圧は大きくなり、逆に発振周波数を高くすると高周波電力は小さくなる。それにより蛍光灯６０の光出力を変動させている。また、限流チョークＴ１の副巻線よりコンデンサＣ１１，Ｃ１２を介し蛍光灯６０のそれぞれのフィラメントにフィラメント予熱用の電流を供給する。
【００３８】
調光回路３は、可変抵抗ＶＲ１、補正抵抗ｒ、抵抗Ｒ１０を備え、可変抵抗ＶＲ１の操作量により変動する抵抗Ｒ１０の両端電圧を調光信号電圧Ｖ１として出力する。可変抵抗ＶＲ１にはＢタイプを使用し、可変抵抗ＶＲ１を大きくすると調光信号電圧Ｖ１は大きくなり、可変抵抗ＶＲ１が最大（抵抗値大）のときに調光信号電圧Ｖ１は最大となる。逆に、可変抵抗ＶＲ１を小さくすると調光信号電圧Ｖ１は小さくなり、可変抵抗ＶＲ１が最小（抵抗値小）のときに調光信号電圧Ｖ１は最小となる。上記可変抵抗ＶＲ１は両端には補正抵抗ｒを並列接続しているので、図６に示すように、可変抵抗ＶＲ１の操作量（以下「ＶＲ操作量」という）に対して調光信号電圧Ｖ１は非線形的に変化する。ＶＲ操作量を大きくすると調光信号電圧Ｖ１は大きくなり、逆にＶＲ操作量を小さくすると調光信号電圧Ｖ１は小さくなる。
【００３９】
補正回路４は、図５に示すように、例えば内部コンパレータ（図示せず）を備えるクランプ回路ＩＣ７からなり、上記調光信号電圧Ｖ１及び基準電圧Ｅ２，Ｅ４を入力する。基準電圧Ｅ２は、蛍光灯６０の光出力の下限値に対応する電圧であり、基準電圧Ｅ４は、蛍光灯６０の光出力の上限値に対応する電圧であり、Ｅ２＜Ｅ４である。基準電圧Ｅ２，Ｅ４は、可変抵抗ＶＲ１のバラツキを考慮して設定される。内部コンパレータ（図示せず）において、調光信号電圧Ｖ１と基準電圧Ｅ２，Ｅ４とを比較し、その比較結果に応じた信号電圧Ｖ２を出力する。具体的には、Ｖ１＜Ｅ２のときはＶ１の出力を禁止してＥ２を、Ｅ２＜Ｖ１＜Ｅ４のときはＶ１を、Ｖ１＞Ｅ４のときはＶ１の出力を禁止してＥ４を信号電圧Ｖ２として出力する。
【００４０】
上記より信号電圧Ｖ２は基準電圧Ｅ２と基準電圧Ｅ４との間となり、ＶＲ操作量と信号電圧Ｖ２との関係は、図７に示すように、ＶＲ操作量が最小（図７の「ＭＩＮ」）に近い範囲（以下「最小調光範囲」という）では、ＶＲ操作量を変化させても信号電圧Ｖ２は基準電圧Ｅ２の大きさで固定され一定である。ＶＲ操作量が上記最小調光範囲より大きい範囲では、ＶＲ操作量を大きくすると信号電圧Ｖ２は非線形的ではあるが単調に大きくなり、逆にＶＲ操作量を小さくすると信号電圧Ｖ２は非線形的ではあるが単調に小さくなる。さらにＶＲ操作量を大きくして、ＶＲ操作量が最大（図７の「ＭＡＸ」）に近い範囲（以下「最大調光範囲」という）では、ＶＲ操作量を変化させても信号電圧Ｖ２は基準電圧Ｅ４の大きさで固定され一定である。なお、最小調光範囲と最大調光範囲とが等しくなるように基準電圧Ｅ２，Ｅ４が設定されている。
【００４１】
制御回路５は、図５に示すように、調光回路４側からオペアンプＩＣ８、発振周波数制御部ＩＣ９、インバータ制御部ＩＣ１０を備える。インバータ制御部ＩＣ１０は、例えばＩＲ社製ＩＲ２１５３などであり、高耐圧ドライバー回路を内蔵し、トランジスタＱ９，Ｑ１０のゲートに対して交互に信号を出力することにより、トランジスタＱ９，Ｑ１０のスイッチング制御を行う。
【００４２】
発振周波数制御部ＩＣ９は、トランジスタＱ９，Ｑ１０のスイッチング周波数を制御する。発振周波数制御部ＩＣ９は、ダイオードＤ５及び抵抗Ｒ９を介してオペアンプＩＣ８の出力信号を入力し、その信号に基いて調光時の発振周波数を変動する。上記オペアンプＩＣ８は、抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ１３の並列接続を介して負帰還がかかっており、プラス端子電圧Ｖ（＋）とマイナス端子電圧（−）の差に基づく信号を出力する。マイナス端子電圧（−）は、抵抗Ｒ１３を介してトランジスタＱ１０と接続している。発振周波数制御部ＩＣ９は、オペアンプＩＣ８のプラス端子電圧Ｖ（＋）が低くそれによりオペアンプＩＣ８の出力が低くダイオードＤ５に流れる電流が大きい（オペアンプＩＣ８への引き込みが多い）場合に、発振周波数を高くなるように制御し、逆に、オペアンプＩＣ８のプラス端子電圧Ｖ（＋）が高くそれによりオペアンプＩＣ８の出力が高くダイオードＤ５に流れる電流が小さい（オペアンプＩＣ８への引き込みが少ない）場合に、発振周波数を低くなるように制御する。さらにオペアンプＩＣ８のプラス端子電圧（＋）が高くなり、ダイオードＤ５に電流が流れないときは、発振周波数を最も低くなるように制御する。オペアンプＩＣ８によりダイオードＤ５を介し引き抜く電流が変化しない領域を持たすことにより発振周波数が固定され、光出力が変化しない範囲を設けることができる。
【００４３】
次に、調光時における高周波変換回路２及び制御回路５の動作について実施形態１と異なる点を説明する。発振周波数制御部ＩＣ９よりトランジスタＱ９をオンにさせる信号がインバータ制御部ＩＣ１０へ出力されると、インバータ制御部ＩＣ１０からオン信号がトランジスタＱ９のゲートに送られる。トランジスタＱ９がオンになると直流電源１よりトランジスタＱ９→限流チョークＴ１→コンデンサＣ９→蛍光灯６０のループ及びトランジスタＱ９→限流チョークＴ１→コンデンサＣ１０のループで電流が流れる。
【００４４】
この後、発振周波数制御部ＩＣ９で決められた発振周波数によってトランジスタＱ９をオフにする信号がインバータ制御部ＩＣ１０を介してトランジスタＱ９のゲートに入力されると、トランジスタ素子Ｑ９はオフになる。トランジスタＱ９がオフになると（トランジスタＱ１０もオフ）、限流チョークＴ１には逆の誘起電圧を発生し、限流チョークＴ１の電流は同一方向に流れようとする。そうするとトランジスタＱ１０の内臓ダイオード（図示せず）がオンになり、限流チョークＴ１→コンデンサＣ９→蛍光灯６０→抵抗Ｒ１１→トランジスタＱ１０の内蔵ダイオードのループ及び限流チョークＴ１→コンデンサＣ１０→抵抗Ｒ１１→トランジスタＱ１０の内蔵ダイオードのループで電流が流れる。
【００４５】
そして、発振周波数制御部ＩＣ９よりトランジスタＱ１０をオンにする信号がインバータ制御部ＩＣ１０を介してトランジスタＱ１０のゲートに入力されて、トランジスタＱ１０がオンする。トランジスタＱ１０がオンになると、コンデンサＣ９を電源としてコンデンサＣ９→限流チョークＴ１→トランジスタＱ１０→抵抗Ｒ１１→蛍光灯６０のループ及びコンデンサＣ９→コンデンサＣ１０→蛍光灯６０のループで電流が流れる。上記の動作を繰り返し蛍光灯６０に高周波電圧を供給し蛍光灯６０を調光する。
【００４６】
次に、実施形態２の調光回路３のＶＲ操作量と照明負荷６の光出力の関係について説明する。先ず、ＶＲ操作量と調光回路３の出力電圧である調光信号電圧Ｖ１との関係について図６を用いて説明する。ＶＲ操作量を大きくすると光出力は非線形的ではあるが単調に大きくなり、逆にＶＲ操作量を小さくすると光出力は非線形的ではあるが単調に小さくなる。次に、ＶＲ操作量と補正回路４の出力電圧である信号電圧Ｖ２との関係について図７を用いて説明する。補正回路４での調光信号電圧Ｖ１と基準電圧Ｅ２，Ｅ４との比較結果により、ＶＲ操作量が最小調光範囲では、ＶＲ操作量を変化させても信号電圧Ｖ２は基準電圧Ｅ２の大きさで一定である。ＶＲ操作量を上記最小調光範囲より大きい範囲では、ＶＲ操作量を大きくすると信号電圧Ｖ２は大きくなり、逆にＶＲ操作量を小さくすると信号電圧Ｖ２は小さくなる。ＶＲ操作量が最大調光範囲では、ＶＲ操作量を変化させても信号電圧Ｖ２は基準電圧Ｅ４の大きさで一定である。
【００４７】
ＶＲ操作量と光出力との関係は図８のようになる。ＶＲ操作量が最小調光範囲では、ＶＲ操作量を変化させても光出力は下限値で一定である。ＶＲ操作量が上記最小調光範囲より大きい範囲では、ＶＲ操作量を大きくすると光出力は略比例的に大きくなり、逆にＶＲ操作量を小さくすると光出力は略比例的に小さくなる。ＶＲ操作量が最大調光範囲では、ＶＲ操作量を変化させても光出力は上限値で一定である。
【００４８】
以上、実施形態２によれば、信号電圧Ｖ２は、最小調光範囲では基準電圧Ｅ２と同じとし、最大調光範囲では基準電圧Ｅ４と同じであるので、可変抵抗ＶＲ１に抵抗値のバラツキがあっても、光出力のバラツキを抑えることができ、蛍光灯６０の光出力の特性を安定にすることができる。また、最小調光範囲と最大調光範囲とを同等にすることにより、操作範囲の中心から光出力が大きくなる操作範囲と光出力が小さくなる操作範囲とが略同等の範囲になるので、ユーザの操作性及び認識性を向上させることができる。
【００４９】
なお、実施形態１又は２の変形例として、Ｂタイプの可変抵抗ＶＲ１及び補正抵抗ｒに代えて、ＶＲ操作量に対し非線形的に変化するＡタイプ又はＣタイプの可変抵抗を用いてもよい。このような構成では、ＶＲ操作量と光出力の関係を実施形態１又は２の放電灯点灯装置と同等の特性にするように回路構成を調整すれば、下限値以上及び上限値以下の光出力範囲において、補正抵抗ｒを設けずにＶＲ操作量に対して蛍光灯６０の光出力を略比例的に変化させることができるので、部品点数を削減することができる。
【００５０】
（実施形態３）
実施形態３は、図９に示すように、実施形態２の放電灯点灯装置７を可搬型照明器具であるスタンド８に組み込んだものである。放電灯点灯装置７を照明器具本体８に配置し、図１０に示すように、電源線７０は直流電源１から器体スイッチ８３を介し放電灯点灯装置７の電源端子ＣＯＮ１に接続し、負荷線７１は放電灯点灯装置７の負荷端子ＣＯＮ２から器具アーム部８１（図９参照）を介し蛍光灯（ランプ）６０に接続する。また、可変抵抗ＶＲ以外の放電灯点灯装置７は、プリント基板８４上に配置される可変抵抗ＶＲと制御線７２で接続される。
【００５１】
可変抵抗ＶＲのつまみはユーザが直接操作する調光操作部８２と嵌合され、可変抵抗ＶＲには直接ユーザが触れない構造となっている。可変抵抗ＶＲは直接若しくは間接的にユーザが操作するため最大から最小まで回転させると可変抵抗ＶＲに機械的なストレスが加わる。これを防止するために、調光操作部８２は、回動規制手段を有し、図１１に示すように、操作部可動範囲を設け、適正な調光信号電圧を得ることができるように、最小調光範囲及び最大調光範囲（図１１の「光出力不変領域」）において操作量の限界位置を設定する。
【００５２】
以上、実施形態３によれば、最小調光範囲及び最大調光範囲において調光操作部８２の操作範囲を規制するので、調光操作部８２を操作するときに、光出力を下限値から上限値まで幅広く変化させて安定した特性を得ることができるとともに、可変抵抗ＶＲに機械的なストレスが加わることを防止し信頼性を高めることができる。
【００５３】
なお、実施形態３の変形例として、最小調光範囲又は最大調光範囲のいずれか一方に操作量の限界位置を設定してもよい。このような構成にしても、上記のように設定した側では、光出力を幅広く変化させて安定した特性を得ることができる。
【００５４】
また、実施形態３の他の変形例として、操作量の限界位置を最小調光範囲及び最大調光範囲以外の範囲に設定してもよい。このような構成では、所定の操作量の操作範囲を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による実施形態１の放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図２】同上のＶＲ操作量と信号電圧Ｖ２との関係を示す図である。
【図３】同上の信号電圧Ｖ２と光出力との関係を示す図である。
【図４】同上のＶＲ操作量と光出力との関係を示す図である。
【図５】本発明による実施形態２の放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図６】同上のＶＲ操作量と調光信号電圧Ｖ１との関係を示す図である。
【図７】同上のＶＲ操作量と信号電圧Ｖ２との関係を示す図である。
【図８】同上のＶＲ操作量と光出力との関係を示す図である。
【図９】本発明による実施形態３の照明器具の構成図である。
【図１０】同上の内部構成図である。
【図１１】同上の調光操作部の回動規制を示す図である。
【図１２】従来の放電灯点灯装置の回路構成図である。
【図１３】同上のＶＲ操作量と調光信号電圧Ｖ１との関係を示す図である。
【図１４】同上の調光信号電圧Ｖ１と光出力との関係を示す図である。
【図１５】同上のＶＲ操作量と光出力との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  直流電源
２  高周波変換回路
３  調光回路
４  補正回路
５  制御回路
６  照明負荷
７  放電灯点灯装置
８  スタンド
８２  調光操作部
ＶＲ，ＶＲ１  可変抵抗
【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】
2005216553.tif 000008
【図７】
2005216553.tif 000009
【図８】
2005216553.tif 000010
【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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