(57)【要約】【課題】電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域との間で計測した放電灯の累積点灯時間の「誤差」と「誤差の偏り」とを少なくできるようにすることを目的とする。【解決手段】信号変換回路２６３は交流電源１３０の交流電源電圧波形の周期的な特徴点であるゼロクロスタイミングを検出し検出信号をコンパレータ回路２６４に出力する。コンパレータ回路２６４は検出信号を計数し放電灯１１１の累積点灯時間を算出する。点灯時間記憶回路２６５は累積点灯時間に応じて放電灯１１１の調光率を出力し、調光制御回路２６６は調光率に対応する周波数を出力し、インバータ制御回路２６２は当該周波数でインバータ回路２４０を制御して放電灯１１１を点灯させる。このとき、コンパレータ回路２６４は５０Ｈｚより大きく６０Ｈｚより小さい特定周波数に基づいて放電灯１１１の累積点灯時間を算出する。【選択図】図３
2007273295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される交流電源の交流電源電圧波形の周期的な特徴点を検出して、この検出に応じて計数する計数値と、
前記入力される交流電源の周波数のうち、最も低い周波数を最小周波数ｆｍｉｎ、最も高い周波数を最大周波数ｆｍａｘとするとき、最小周波数ｆｍｉｎより大きく最大周波数ｆｍａｘより小さい特定周波数ｆｍｉｄを設定する設定値と
に基づいて累積点灯時間を計時する計時部
を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記入力される交流電源の交流電源電圧波形の周期的な特徴点は、前記交流電源電圧波形が０Ｖと交差するゼロクロス近傍の電圧値、または前記交流電源電圧波形が最大または最小となるピーク値の近傍の電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記放電灯点灯装置は、さらに、
累積点灯時間に対応させて調光率を記憶する調光率記憶部と、
前記計測部が計測した累積点灯時間に対応する調光率を前記調光率記憶部から取得し取得した調光率で放電灯を点灯させる調光信号を生成し生成した調光信号を出力する調光信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記設定値は、
「特定周波数ｆｍｉｄ＝２（ｆｍｉｎ×ｆｍａｘ）／（ｆｍｉｎ＋ｆｍａｘ）」
で算出される特定周波数ｆｍｉｄにすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記設定値は、最小周波数５０Ｈｚより大きく最大周波数６０Ｈｚより小さい特定周波数ｆｍｉｄとすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記設定値は、最小周波数５０Ｈｚと最大周波数６０Ｈｚとの中心周波数である５５Ｈｚを特定周波数ｆｍｉｄとすることを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
実際に前記交流電源が入力されている時間を基準時間とするとき、
前記入力される交流電源の周波数が５０Ｈｚのときに前記計時部が計時する累積点灯時間と前記基準時間との差と、
前記入力される交流電源の周波数が６０Ｈｚのときに前記計時部が計時する累積点灯時間と前記基準時間との差と、
が略同一になるように前記特定周波数ｆｍｉｄの設定値を５４．５Ｈｚとすることを特徴とする請求項５に記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記計時部は、
「ビット数ｂ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（ｌｏｇ２（計測時間Ｔ×最大周波数ｆｍａｘ））」と、
「ビット数ｂ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（ｌｏｇ２（計測時間Ｔ×（最大周波数ｆｍａｘ×２）））」と、
の少なくともいずれかの式（ここで、ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｘ）はＸの小数点以下の切り上げを意味する）で算出されるビット数ｂのカウンタ回路を有して累積点灯時間を計測することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記計時部は、前記カウンタ回路において最上位ビットを含んだ特定のビットが所定の状態となるときに計測時間Ｔが経過したと判定して累積点灯時間を計測することを特徴とする請求項８記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
前記計時部は、前記カウンタ回路において最上位ビットのみ又は最上位ビットから下位ビット側へ連続する複数ビットが所定の状態となるときに計測時間Ｔの経過を判定することを特徴とする請求項８記載の放電灯点灯装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備えることを特徴とする照明器具。
【請求項１２】
請求項１１に記載の照明器具複数と、
複数の照明器具に電力を供給する交流電源と、
前記交流電源から前記照明器具への電力の供給をオン／オフするスイッチと、
を備えることを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、放電灯の累積点灯時間を計測して放電灯を点灯制御する放電灯点灯装置、照明器具および照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外部から供給された商用電源の交流電源電圧波形のゼロクロスタイミングを計数し放電灯の明るさを調節する放電灯点灯装置が考えられている。
【特許文献１】特開２００５−２０９５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電源周波数５０Ｈｚと電源周波数６０Ｈｚとでは、交流電流の交流電源電圧波形の周期的な特徴点が異なるため、電源周波数５０Ｈｚの一定時間３６００秒の交番回数を累積点灯時間として、この交番回数を計数器の設定値として放電灯の明るさを調整する放電灯点灯装置では、実際の点灯時間が交番回数を計数する計測器の計数値を、電源周波数で除算した値で求まり、電源周波数が５０Ｈｚの地域における放電灯の実際の累積点灯時間は６０分（＝３６００［秒］＝１８００００［カウント］／５０［Ｈｚ］）となり、電源周波数が６０Ｈｚの地域では５０分（＝３０００［秒］＝１８００００［カウント］／６０［Ｈｚ］）となる。つまり、６０Ｈｚ地域では１０分間も誤差が生じることになる。これをパーセンテージで表わすと累積点灯時間の誤差は、５０Ｈｚ地域で「０％」、６０Ｈｚ地域で「１６．７％」となる。つまり、電源周波数が５０Ｈｚの地域における誤差と６０Ｈｚの地域における誤差との隔たりが「１６．７％」にもなってしまう。
よって、従来方法では、電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域との間で累積点灯時間の「誤差」と「誤差の偏り」とが大きくなる。
【０００４】
本発明は、例えば、電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域との間で計測した放電灯の累積点灯時間の「誤差」と「誤差の偏り」とを少なくできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の放電灯点灯装置は、入力される交流電源の交流電源電圧波形の周期的な特徴点を検出して、この検出に応じて計数する計数値と、前記入力される交流電源の周波数のうち、最も低い周波数を最小周波数ｆｍｉｎ、最も高い周波数を最大周波数ｆｍａｘとするとき、最小周波数ｆｍｉｎより大きく最大周波数ｆｍａｘより小さい特定周波数ｆｍｉｄを設定する設定値とに基づいて累積点灯時間を計時する計時部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、例えば、５０Ｈｚより大きく６０Ｈｚより小さい周波数を基に放電灯の累積点灯時間を計測することで、電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域との間で計測した放電灯の累積点灯時間の「誤差」と「誤差の偏り」とを少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
放電灯の累積点灯時間の算出に用いる特定周波数を５０Ｈｚと６０Ｈｚとの中間周波数である“５５Ｈｚ”とする形態について以下に説明する。
【０００８】
図１は、実施の形態１における照明システム１００の構成図である。
照明システム１００は、例えば、ビルの部屋１２０に用いられるシステムであり、ビルの部屋１２０に設置された複数の照明器具１１０と、各照明器具１１０に電力を供給する交流電源１３０と、交流電源１３０から照明器具１１０への電力の供給をオン／オフするスイッチ１４０とを有する。
【０００９】
交流電源１３０が各照明器具１１０に供給する電力の交流電圧を「電源電圧」とする。
また、電源電圧の周波数を「電源周波数（交流電源周波数）」とし、電源電圧の周期を「電源周期」とする。
また、電源電圧が成す波形を「交流電源電圧波形」とし、電源周期において電源電圧が成す波を「交流波」とする。
また、交流電源電圧波形の周期的な特徴点であり、交流電源電圧波形が０Ｖ（ボルト）を示す時を「ゼロクロスタイミング」とする。
すなわち、「電源周期当たりのゼロクロスタイミングの数」は、交流電源電圧波形の位相が１８０°のときと３６０°のときとの２回である。
また、２回のゼロクロスタイミングは１つの交流波に相当する。
【００１０】
図２は、実施の形態１における照明器具１１０の構成図である。
照明器具１１０は、コネクタ１１３に放電灯１１１が取り付けられ、器具本体１１２内に以下に説明する放電灯点灯装置２００を有し、放電灯１１１を点灯制御する。
【００１１】
実施の形態１における照明システム１００は、特に、放電灯点灯装置２００を有する点を特徴とする。
【００１２】
図３は、実施の形態１における放電灯点灯装置２００の構成図である。
実施の形態１における放電灯点灯装置２００は整流回路２１０、交流電源モニタ２２０、昇圧チョッパ回路２３０、インバータ回路２４０、共振回路２５０およびインバータ制御ＩＣ２６０を有して放電灯１１１を点灯制御する。
【００１３】
整流回路２１０は交流電源１３０から電源電圧を入力し、入力した電源電圧の交流電源電圧を整流する回路である。
交流電源モニタ２２０は整流回路２１０が整流した電源電圧（以下、整流電圧とする）を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とで抵抗分圧し、抵抗分圧した整流電圧をインバータ制御ＩＣ２６０に出力する回路である。
昇圧チョッパ回路２３０は、インバータ制御ＩＣ２６０によりスイッチング素子Ｑ１をオン／オフする。スイッチング素子Ｑ１のオン期間に高調波チョークＬ１に電流を流し込み、オフ期間に高調波チョークＬ１に蓄えられたエネルギーをダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ５に充電し、整流電圧よりも高い電圧（昇圧電圧）に昇圧する回路である。
インバータ回路２４０はインバータ制御ＩＣ２６０によりスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３をオン／オフして、昇圧電圧を高周波電圧に変換する回路である。
共振回路２５０は、昇圧電圧源、バラストチョークＬ２、カップリングコンデンサＣ１、フィラメントＦ１、Ｆ２、始動コンデンサＣ２からなる直列回路に高周波電流を流す。このとき、カップリングコンデンサＣ１の容量≫始動コンデンサＣ２の容量の関係があり、バラストチョークＬ２と始動コンデンサＣ２のＬＣ直列共振によって、始動コンデンサＣ２に高周波高電圧が生じ、この高周波高電圧が放電灯１１１に印加され、放電灯１１１が点灯する。点灯後はバラストチョークＬ２、始動コンデンサＣ２などによる共振周波数との関係によって、放電灯１１１への供給エネルギーの量を制御し、放電灯１１１の明るさを調整する回路である。
【００１４】
インバータ制御ＩＣ２６０は交流電源モニタ２２０が抵抗分圧した整流電圧を入力し、交流電源電圧波形のゼロクロスタイミングを計数し、計数値から算出される放電灯１１１の累積点灯時間に基づく周波数でインバータ回路２４０のスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をスイッチング制御する回路である。また、インバータ制御ＩＣ２６０は昇圧チョッパ回路２３０のスイッチング素子Ｑ１、インバータ回路２４０のスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をスイッチング制御することにより放電灯１１１を点灯制御する。
インバータ制御ＩＣ２６０は初期照度補正回路２６１とインバータ制御回路２６２とを備え、初期照度補正回路２６１は信号変換回路２６３、コンパレータ回路２６４、点灯時間記憶回路２６５および調光制御回路２６６を備える。
初期照度補正回路２６１は交流電源モニタ２２０が抵抗分圧した整流電圧を入力し、交流電源電圧波形のゼロクロスタイミングを計数し、計数値から算出される放電灯１１１の累積点灯時間に基づく周波数を示す制御信号をインバータ制御回路２６２に出力する回路である。
インバータ制御回路２６２は初期照度補正回路２６１の出力した制御信号が示す周波数に基づいて、インバータ回路２４０のスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３をスイッチング制御する、また、スイッチング素子Ｑ１を制御することにより放電灯１１１を点灯制御する回路である。
放電灯１１１を同一の調光率で点灯させた場合、放電灯１１１は累積点灯時間の経過と共に光束量が減衰し点灯照度が低下する。そこで、インバータ制御ＩＣ２６０は放電灯１１１の累積点灯時間の経過と共に放電灯１１１の調光率を高めるようにスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のスイッチング周波数を調整する。
信号変換回路２６３は交流電源モニタ２２０が抵抗分圧した交流電圧を入力し、交流電源電圧波形のゼロクロスタイミングを検出し、ゼロクロスタイミングを検出時に検出信号をコンパレータ回路２６４に出力する。
コンパレータ回路２６４（計測部、計数部）は信号変換回路２６３が出力した検出信号を計数し、検出信号を所定の回数計数したときに時間信号を点灯時間記憶回路２６５に出力する。つまり、コンパレータ回路２６４は交流電源電圧波形のゼロクロスタイミングをカウントし時間信号として点灯時間記憶回路２６５に出力する。
点灯時間記憶回路２６５（調光率記憶部）はコンパレータ回路２６４が出力した時間信号を計数し、計数した時間信号に基づいて放電灯１１１の累積点灯時間を算出する。例えば、１回の時間信号が３０分に相当する場合、点灯時間記憶回路２６５はコンパレータ回路２６４から時間信号を入力する度に累積点灯時間に３０分を加算して累積点灯時間を記憶素子に記憶する。また、点灯時間記憶回路２６５は累積点灯時間に応じた調光率を記憶素子に記憶しており、算出した累積点灯時間に応じた調光率を示す調光信号を調光制御回路２６６に出力する。
調光制御回路２６６（調光信号生成部）は調光率に応じた周波数を記憶素子に記憶しており、点灯時間記憶回路２６５が出力した調光信号に応じた周波数を示す制御信号をインバータ制御回路２６２に出力する。
【００１５】
コンパレータ回路２６４が時間信号を１回出力した際に点灯時間記憶回路２６５が算出する放電灯１１１の累積点灯時間は以下の式１で表わすことができる。
【００１６】
放電灯１１１の累積点灯時間＝カウンタの設定値／（特定周波数×交流電源の交流電源電圧波形の周期的な特徴点の計数値）      ・・・［式１］
【００１７】
いま、「交流電源の交流電源電圧波形の周期的な特徴点の計数値」を“２”（１周期の計数値）とし、コンパレータ回路２６４での「カウンタの設定値」を“１８００００”とし、「特定周波数」を“５０”とすると、時間信号１つ当たりの放電灯１１１の累積点灯時間は“３０分（＝１８００秒＝１８００００／（５０×２））”となる。
【００１８】
実施の形態１における放電灯点灯装置２００は、特に、上述した初期照度補正回路２６１を有する点を特徴とする。
以下に、初期照度補正回路２６１が備える信号変換回路２６３とコンパレータ回路２６４の詳細について説明する。
【００１９】
図４は、実施の形態１における信号変換回路２６３の構成を示す回路図である。
図５は、実施の形態１における信号変換回路２６３の入出力を示す図である。
実施の形態１における信号変換回路２６３について図４、図５に基づいて以下に説明する。
【００２０】
信号変換回路２６３は図４に示すように比較器で構成できる。
信号変換回路２６３は整流電圧Ｖ１を交流電源モニタ２２０が抵抗分圧した電圧Ｖａを入力する。そして、信号変換回路２６３は交流電源モニタ２２０から入力した電圧Ｖａが所定の電圧Ｖｄｃ以下になったときに検出信号Ｖｏｕｔを出力する。出力する検出信号Ｖｏｕｔはパルス状でハイレベルな信号（ゼロクロスタイミングの検出の間はプラスの電圧を持つ信号）である。また、電圧Ｖｄｃはゼロクロスを判定する基準電圧であり、検出信号Ｖｏｕｔはゼロクロスタイミングを示す。電圧Ｖｄｃは検出信号Ｖｏｕｔが適当な時間幅を持つように設定する。
整流電圧Ｖ１、電圧Ｖａ、電圧Ｖｄｃおよび検出信号Ｖｏｕｔの関係は図５のようになる。
図５（１）に示すような整流電圧Ｖ１を交流電源モニタ２２０が抵抗分圧した電圧Ｖａが図５（２）に示す電圧Ｖｄｃ以下の間、信号変換回路２６３は図５（３）に示すように検出信号Ｖｏｕｔを出力する。
図５において、（１）に示す整流電圧Ｖ１の２つの山の間が１周期の電源電圧波形に相当する。つまり、整流回路２１０が全波整流した場合、電源周期の間に信号変換回路２６３がゼロクロスタイミングを検出する回数は２回であり、ゼロクロスタイミング２回が１つの電源電圧波形に相当する。
【００２１】
図６は、実施の形態１におけるコンパレータ回路２６４の構成を示す回路図である。
実施の形態１におけるコンパレータ回路２６４について図６に基づいて以下に説明する。
実施の形態１におけるコンパレータ回路２６４は、信号変換回路２６３が出力した検出信号を１９８０００回カウントした際に点灯時間記憶回路２６５に時間信号Ｖｔを出力するものとする。このとき、特定周波数を５５Ｈｚとした場合、１つの時間信号Ｖｔは３０分の累積点灯時間に相当する。
【００２２】
コンパレータ回路２６４は図６に示すようにゲート回路３１０と１８ビットカウンタ３２０とを有する。
ゲート回路３１０は論理積（ＡＮＤ）回路と否定（ＮＯＴ）回路とで構成できる論理回路である。
１８ビットカウンタ３２０は４つの４ビットカウンタと１つの２ビットカウンタで構成できるカウンタ回路である。
１８ビットカウンタ３２０は信号変換回路２６３がゼロクロスタイミングに出力した検出信号Ｖｏｕｔを入力してカウントする。１８ビットカウンタ３２０はカウントした値を「０（オフ）」と「１（オン）」との２進数で表わし、「１」を示すビットはゲート回路３１０にカウント信号を出力する。また、４ビットカウンタ３２１は、信号変換回路２６３からの検出信号Ｖｏｕｔをカウントして４ビット全てが「１」になった状態で新たに検出信号Ｖｏｕｔを入力した場合、上位の桁をカウントする４ビットカウンタ３２２に繰り上がり信号を出力し、４ビット全てを「０」にリセットする。同様に、４ビットカウンタ３２２〜４ビットカウンタ３２４も、下位の桁をカウントするカウンタからの繰り上がり信号をカウントして４ビット全てが「１」になった状態で新たに繰り上がり信号を入力した場合、上位の桁をカウントするカウンタに繰り上がり信号を出力し、４ビット全てを「０」にリセットする。図６において、１８ビットカウンタ３２０の最下位の桁を示す最下位ビット（ＬＳＢ：Ｌｅａｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）は一番左のビット（４ビットカウンタ３２１の一番左のビット）であり、最上位の桁を示す最上位ビット（ＭＳＢ：Ｍｏｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）は一番右のビット（２ビットカウンタ３２５の右のビット）である。
ゲート回路３１０は１８ビットカウンタ３２０の各ビットが出力したカウント信号を検出し、検出したカウント信号が論理積回路と否定回路とが成す条件に合ったときに時間信号Ｖｔを点灯時間記憶回路２６５に出力する。
また、点灯時間記憶回路２６５はゲート回路３１０から時間信号Ｖｔを入力したときにリセット信号Ｖｒを１８ビットカウンタ３２０の各カウンタに出力し、１８ビットカウンタ３２０の各カウンタはリセット信号Ｖｒを入力したときに全ビットを「０」にリセットする。
【００２３】
図６において、ゲート回路３１０は１８ビットカウンタ３２０の各ビットが出力したカウント信号が「１１０００００１０１０１１１００００」を示す場合に時間信号Ｖｔを点灯時間記憶回路２６５に出力する。
つまり、コンパレータ回路２６４は信号変換回路２６３が出力した検出信号Ｖｏｕｔを１９８０００カウント（＝［１１０００００１０１０１１１００００］２）したときに時間信号Ｖｔを出力する。
ここで、上記式１において、「特定周波数」を“５５Ｈｚ”とし、「交流電源の交流電源電圧波形の周期的な特徴点の計数値」を“２”とすると、ゲート回路３１０が時間信号Ｖｔを１回出力する間に経過する放電灯１１１の累積点灯時間は“３０分（＝１８００秒＝１９８０００／（５５×２））”と判定できる。
【００２４】
図７は、電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域における放電灯１１１の累積点灯時間を示す表である。
「周波数」は放電灯１１１の累積点灯時間の算出に用いる特定周波数を示す。
「周期」は特定周波数の周期を示す。
「カウンタの設定値」は、電源周波数が「周波数」の示す特定周波数である場合に放電灯１１１の累積点灯時間３０分に相当するゼロクロスタイミングのカウント数である。例えば、コンパレータ回路２６４は「カウンタの設定値」の「１０進法」に示す回数だけ信号変換回路２６３からの検出信号をカウントした際に時間信号を点灯時間記憶回路２６５に出力する。このとき、点灯時間記憶回路２６５は時間信号を１回入力する度に３０分加算して放電灯１１１の累積点灯時間を算出する。また、コンパレータ回路２６４のゲート回路３１０は、１８ビットカウンタ３２０の各ビットが出力したカウント信号が「カウンタの設定値」の「２進法」に示すビット状態を示した場合に、点灯時間記憶回路２６５に時間信号を出力する論理回路を有する。
ここで、「カウンタの設定値」に相当する時間を「計測時間」とする。図７の計測時間は“３０分”である。
【００２５】
図７の「周波数」は前記式１の「特定周波数」に対応し、図７の「周波数」と「カウンタの設定値」とは以下の式２の関係を持つ。
【００２６】
計測時間＝カウンタの設定値／（周波数×交流電源の交流電源電圧波形の周期的な特徴点の計数値）      ・・・［式２］
【００２７】
図７において、「５０Ｈｚ地域」の「実際の時間」は電源周波数が５０Ｈｚの地域における放電灯１１１の累積点灯時間の真値であり、以下の式３により算出される時間である。
【００２８】
実際の時間（５０Ｈｚ地域）＝カウンタの設定値／（５０×電源周期当たりのゼロクロスタイミングの数）      ・・・［式３］
【００２９】
「５０Ｈｚ地域」の「誤差」は「計測時間」（式２）に対する「実際の時間」（式３）の誤差をパーセンテージで示した値である。
【００３０】
図７において、「６０Ｈｚ地域」の「実際の時間」は電源周波数が６０Ｈｚの地域における放電灯１１１の累積点灯時間の真値であり、以下の式４により算出される時間である。
【００３１】
実際の時間（６０Ｈｚ地域）＝カウンタの設定値／（６０×電源周期当たりのゼロクロスタイミングの数）      ・・・［式４］
【００３２】
「６０Ｈｚ地域」の「誤差」は「計測時間」（式２）に対する「実際の時間」（式４）の誤差をパーセンテージで示した値である。
【００３３】
「周波数」が“５０Ｈｚ”である“仕様１”は、「５０Ｈｚ地域」では「誤差」が“０”であるが、「６０Ｈｚ地域」では“１６．７％”もの大きな「誤差」が生じることを示している。また、“仕様１”は、「５０Ｈｚ地域」の「誤差」と「６０Ｈｚ地域」の「誤差」との間に“１６．７（＝１６．７−０）％”もの大きな隔たりが生じることを示している。
【００３４】
「周波数」が“６０Ｈｚ”である“仕様２”は、「６０Ｈｚ地域」では「誤差」が“０”であるが、「５０Ｈｚ地域」では“２０．０％（絶対値）”もの大きな「誤差」が生じることを示している。また、“仕様２”は、「５０Ｈｚ地域」の「誤差」と「６０Ｈｚ地域」の「誤差」との間に“２０．０（＝２０．０−０）％”もの大きな隔たりが生じることを示している。
【００３５】
「周波数」が“５５Ｈｚ”である“仕様３”は「５０Ｈｚ地域」では“１０％（絶対値）”の「誤差」が生じ、「６０Ｈｚ地域」では“８．３％”の「誤差」が生じることを示している。
“仕様３”の「誤差」（１０．０％）は、“仕様１”の「誤差」（１６．７％）や“仕様２”の「誤差」（２０．０％）と比較すると小さい。
【００３６】
また、“仕様３”は「５０Ｈｚ地域」の「誤差」と「６０Ｈｚ地域」の「誤差」との間に絶対値で“１．７（＝１０−８．３）％”の隔たりが生じることを示している。
“仕様３”の「５０Ｈｚ地域」と「６０Ｈｚ地域」との「誤差」の隔たり（１．７％）は、“仕様１”の「誤差」の隔たり（１６．７％）や“仕様２”の「誤差」の隔たり（２０．０％）と比較すると小さい。
【００３７】
図７の“仕様１”や“仕様２”に示すように、“５０Ｈｚ”や“６０Ｈｚ”を特定周波数として放電灯１１１の累積点灯時間を算出した場合、「５０Ｈｚ地域」と「６０Ｈｚ地域」とのいずれかにおいて大きな「誤差」が生じ、また、「５０Ｈｚ地域」における「誤差」と「６０Ｈｚ地域」における「誤差」との間に大きな隔たりが生じる。
【００３８】
しかし、実施の形態１では“５０Ｈｚ”と“６０Ｈｚ”との中間周波数である“５５Ｈｚ”を特定周波数としているため、図７の“仕様３”に示すように、「５０Ｈｚ地域」と「６０Ｈｚ地域」とのいずれにおいても大きな「誤差」は生じず、また、「５０Ｈｚ地域」における「誤差」と「６０Ｈｚ地域」における「誤差」との間に大きな隔たりは生じない。
【００３９】
つまり、実施の形態１における初期照度補正回路２６１は、電源周波数が５０Ｈｚの地域であっても６０Ｈｚの地域であっても精度を低下させることなく放電灯１１１の累積点灯時間を算出することができる。また、精度を低下させることなく放電灯１１１の累積点灯時間を算出できるため、実施の形態１におけるインバータ制御ＩＣ２６０は累積点灯時間の経過に応じて一定の照度で放電灯１１１を点灯させることができる。
【００４０】
実施の形態１において、交流電源１３０をモニタする交流電源モニタ２２０を備え，交流電源から得られた電力を放電灯１１１に供給することにより放電灯１１１を発光させる放電灯点灯装置２００について説明した。放電灯点灯装置２００は、交流電源モニタ２２０によりモニタされた交流電源の交流電源電圧波形の周期的な特徴点を初期照度補正回路２６１により計数し電源周波数として５０Ｈｚと６０Ｈｚの間の値を用いて、累積点灯時間を計算することを特徴とする。また、放電灯点灯装置２００は、特定周波数として５０Ｈｚと６０Ｈｚの中心周波数５５Ｈｚを用いて累積点灯時間を計算することを特徴とする。
【００４１】
また、実施の形態１では、放電灯１１１の点灯制御のためにインバータ制御回路２６２、信号変換回路２６３、コンパレータ回路２６４、点灯時間記憶回路２６５および調光制御回路２６６で構成するインバータ制御ＩＣ２６０について説明した。また特に、放電灯１１１の累積点灯時間の算出のためにコンパレータ回路２６４をゲート回路３１０と１８ビットカウンタ３２０とで構成するインバータ制御ＩＣ２６０について説明した。
インバータ制御ＩＣ２６０にはマイクロコンピュータを用いても構わないが、マイクロコンピュータは放電灯１１１の点灯制御に不必要な機能も実行できるように回路が設計されているため、ゲート回路３１０や１８ビットカウンタ３２０などに比べると高価で、大きく、重い。そこで、上記実施の形態１に示した構成にすることでインバータ制御ＩＣ２６０の回路を簡素化し、インバータ制御ＩＣ２６０の省スペース化を図ることができる。つまり、実施の形態１の構成によりインバータ制御ＩＣ２６０は安価で、小さく、軽量になる。
【００４２】
実施の形態１では放電灯１１１の累積点灯時間の算出に用いる特定周波数に“５５Ｈｚ”を用いたが、５０Ｈｚより大きく６０Ｈｚより小さい５５Ｈｚ以外の周波数を用いても構わない。
また、実施の形態１では、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの２つを電源周波数として説明したが、電源周波数はその他の周波数であっても構わないし、３つ以上の異なる電源周波数を対象としても構わない。この場合、初期照度補正回路２６１は最小の電源周波数ｆｍｉｎより大きく最大の電源周波数ｆｍａｘより小さい周波数ｆｍｉｄを特定周波数にすればよい。また特に、初期照度補正回路２６１は最小の電源周波数ｆｍｉｎと最大の電源周波数ｆｍａｘとの中間の周波数ｆｍｉｄを特定周波数にすればよい。
【００４３】
また、実施の形態１では計測時間を“３０分”としたが計測時間は“３０分”でなくても構わない。計測時間が“３０分”でない場合、コンパレータ回路２６４の１８ビットカウンタ３２０は、計測時間Ｔに対して以下の式５で算出されるビット数ｂのカウンタ回路になる。式５において、「ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｘ）」はＸの小数点以下の切り上げを意味する。また、式５において、「電源周期当たりのゼロクロスタイミングの数ｎ」は、例えば、実施の形態１のように“１”であり、また例えば、後述する実施の形態５や実施の形態６のように“２”である。
【００４４】
ビット数ｂ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（ｌｏｇ２（計測時間Ｔ×最大周波数ｆｍａｘ×電源周期当たりのゼロクロスタイミングの数ｎ））      ・・・［式５］
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態２では、上記実施の形態１よりさらに、放電灯１１１の累積点灯時間の精度を高め、また、インバータ制御ＩＣ２６０を安価にし、小さくし且つ軽量化することについて説明する。
以下、上記実施の形態１と異なる事項について説明し、その他の事項は各実施の形態と同様であるものとする。
【００４６】
図８は、実施の形態２におけるコンパレータ回路２６４の構成を示す回路図である。
図８において、コンパレータ回路２６４はゲート回路３１０と１８ビットカウンタ３２０とを有し、ゲート回路３１１はコンパレータ回路２６４が有さない回路である。
実施の形態２におけるコンパレータ回路２６４は、上記実施の形態１におけるコンパレータ回路２６４（図６参照）に比べてゲート回路３１１を有さない点が異なる。
【００４７】
つまり、実施の形態２におけるゲート回路３１０は最上位ビットから下位ビット側へ連続する複数ビットで計測時間（３０分）の経過を判定することを特徴とする。
また、実施の形態２におけるゲート回路３１０は最上位ビットを用いて計測時間（３０分）の経過を判定することを特徴とする。
【００４８】
実施の形態２における「５０Ｈｚ地域」の「誤差」と「６０Ｈｚ地域」の「誤差」とを図７の“仕様４”に示す。
“仕様４”は「５０Ｈｚ地域」において“９．２％（絶対値）”の「誤差」が生じ、「６０Ｈｚ地域」において“９．０％”の「誤差」が生じることを示している。
“仕様４”の「誤差」（９．２％）は、“仕様３”の「誤差」（１０．７％）に比べてさらに小さい。
【００４９】
また、“仕様４”は「５０Ｈｚ地域」の「誤差」と「６０Ｈｚ地域」の「誤差」との間に絶対値で“０．２（＝９．２−９．０）％”の隔たりが生じることを示している。
“仕様４”の「５０Ｈｚ地域」と「６０Ｈｚ地域」とにおける「誤差」の隔たり（０．２％）は、“仕様３”の「誤差」の隔たり（１．７％）に比べてさらに小さい。
【００５０】
実施の形態２では、初期照度補正回路２６１を構成する際に，１８ビットカウンタ３２０の上位２ビットを判定条件とすることを特徴とし、また、ＭＳＢを判定条件とすることを特徴とする放電灯点灯装置２００について説明した。
【００５１】
そして、実施の形態２では、上記実施の形態１におけるコンパレータ回路２６４から複数の下位ビットについてゲート回路３１１を削除することで、上記実施の形態１よりさらに、放電灯１１１の累積点灯時間の精度を高め、また、インバータ制御ＩＣ２６０を安価にし、小さくし且つ軽量化することについて説明した。
【００５２】
実施の形態２におけるコンパレータ回路２６４は、図９に示すように最上位ビットのみを用いて計測時間（３０分）の経過を判定することで、さらに、インバータ制御ＩＣ２６０を安価にし、小さくし且つ軽量化してもよい。
また、実施の形態２におけるコンパレータ回路２６４は、上位２ビットではなく、上位３ビット以上を用いて計測時間（３０分）の経過を判定してもよい。
【００５３】
実施の形態３．
実施の形態３では、電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域とにおいて放電灯１１１の累積点灯時間の誤差を同じにし、誤差の隔たりを無くす形態について説明する。
以下、上記実施の形態１と異なる事項について説明し、その他の事項は各実施の形態と同様であるものとする。
【００５４】
図１０は、実施の形態３におけるコンパレータ回路２６４の構成を示す回路図である。
実施の形態３においてコンパレータ回路２６４が有するゲート回路３１０は、１８ビットカウンタ３２０の各ビットが「１０１１１１１１１１００００１１００」を示したときに時間信号Ｖｔを点灯時間記憶回路２６５に出力する。
【００５５】
つまり、実施の形態３におけるコンパレータ回路２６４はゼロクロスタイミングを１９６３６４回カウントしたときに放電灯１１１の累積点灯時間が計測時間（３０分）を経過したと判定し時間信号Ｖｔを点灯時間記憶回路２６５に出力することを特徴とする。
また、実施の形態３における初期照度補正回路２６１は放電灯１１１の累積点灯時間の算出に用いる特定周波数を“５４．５Ｈｚ”とすることを特徴とする。
【００５６】
基準周波数“５４．５Ｈｚ”は、例えば、以下の式６．１〜式６．１１で算出される。
式６．１〜式６．１１において、「特定周波数」を“Ａ”、「計測時間」を“Ｂ”、「カウンタの設定値」（図７参照）を“Ｃ”、「５０Ｈｚ地域」の「実際の時間」（図７参照）を“Ｄ”、「５０Ｈｚ地域」の「誤差」（図７参照）を“Ｅ”、「６０Ｈｚ地域」の「実際の時間」（図７参照）を“Ｆ”、「６０Ｈｚ地域」の「誤差」（図７参照）を“Ｇ”とする。また、以下の式６．１〜式６．５は「計測時間（Ｂ）」を“６０分（３６００秒）”、「電源周期当たりのゼロクロスタイミング」を“１”として生成した各変数の関係式である。
【００５７】
Ｃ＝Ａ×Ｂ      ・・・［式６．１］
Ｄ＝（Ｃ／５０）×（１／６０）      ・・・［式６．２］
Ｆ＝（Ｃ／６０）×（１／６０）      ・・・［式６．３］
Ｅ＝（Ｄ／６０）×１００−１００      ・・・［式６．４］
Ｇ＝１００−（Ｆ／６０）×１００      ・・・［式６．５］
【００５８】
ここで、「５０Ｈｚ地域」と「６０Ｈｚ地域」の「誤差」を同じにするために“Ｅ＝Ｇ”となる“Ａ”を求める。
【００５９】
（Ｄ／６０）×１００−１００＝１００−（Ｆ／６０）×１００      ・・・［式６．６］
１２０＝Ｄ＋Ｆ      ・・・［式６．７］
【００６０】
式６．７に式６．２と式６．３とを代入すると以下の式６．８、式６．９になる。
【００６１】
１２０＝（Ｃ／３０００）＋（Ｃ／３６００）      ・・・［式６．８］
Ｃ＝２１６００００／１１      ・・・［式６．９］
【００６２】
式６．９に式６．１を代入すると以下の式６．１０になる。
【００６３】
Ａ＝２１６００００／（１１×Ｂ）      ・・・［式６．１０］
【００６４】
ここで、「Ｂ」に“３６００秒”を代入して「Ａ」を求めると、以下の式６．１１に示すように、特定周波数は約５４．５Ｈｚになる。
【００６５】
Ａ＝２１６００００／（１１×３６００）＝５４．５４５４・・・      ・・・［式６．１１］
【００６６】
実施の形態３における「５０Ｈｚ地域」の「誤差」と「６０Ｈｚ地域」の「誤差」とを図７の“仕様５”に示す。
“仕様５”は「５０Ｈｚ地域」において“９．１％（絶対値）”の「誤差」が生じ、「６０Ｈｚ地域」においても“９．１％”の「誤差」が生じることを示している。
つまり、実施の形態３では、放電灯１１１の累積点灯時間の算出に用いる特定周波数を“５４．５Ｈｚ”とすることで、電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域とにおいて放電灯１１１の累積点灯時間の誤差を同じにし、誤差の隔たりを無くすことができる。
【００６７】
実施の形態３では、電源周波数として５０Ｈｚと６０Ｈｚの間で、累積点灯時間の誤差が同じになる特定周波数の値を用いて、累積点灯時間を計算することを特徴とする放電灯点灯装置２００について説明した。
【００６８】
実施の形態３では、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの２つを電源周波数として説明したが、電源周波数はその他の周波数であっても構わないし、３つ以上の異なる電源周波数を対象としても構わない。この場合、初期照度補正回路２６１は最小の電源周波数ｆｍｉｎと最大の電源周波数ｆｍａｘとを用いて以下の式７で算出される特定周波数ｆｍｉｄを用いればよい。
【００６９】
特定周波数ｆｍｉｄ＝２（ｆｍｉｎ×ｆｍａｘ）／（ｆｍｉｎ＋ｆｍａｘ）      ・・・［式７］
【００７０】
実施の形態４．
実施の形態４では、初期照度補正回路２６１がゼロクロスタイミング以外の交流電源電圧波形の周期的な特徴点を計数して、放電灯１１１の放電灯の累積点灯時間を算出することについて説明する。
以下、上記実施の形態１と異なる事項について説明し、その他の事項は各実施の形態と同様であるものとする。
【００７１】
図１１は、実施の形態４における信号変換回路２６３の構成を示す回路図である。
図１２は、実施の形態４における信号変換回路２６３の入出力を示す図である。
実施の形態４における信号変換回路２６３について図１１、図１２に基づいて以下に説明する。
【００７２】
信号変換回路２６３は図１１に示すように比較器で構成できる。
信号変換回路２６３は整流電圧Ｖ１を交流電源モニタ２２０が抵抗分圧した電圧Ｖａを入力する。そして、信号変換回路２６３は交流電源モニタ２２０から入力した電圧Ｖａが所定の電圧Ｖｄｃ以上になったときに検出信号Ｖｏｕｔを出力する。
整流電圧Ｖ１、電圧Ｖａ、電圧Ｖｄｃおよび検出信号Ｖｏｕｔの関係は図１２のようになる。
図１２（１）に示すような整流電圧Ｖ１を交流電源モニタ２２０が抵抗分圧した電圧Ｖａが図１２（２）に示す電圧Ｖｄｃ以上の間、信号変換回路２６３は図１２（３）に示すように検出信号Ｖｏｕｔを出力する。
【００７３】
交流電源電圧波形が示す電圧のピーク時（最大電圧値［＋］または最小電圧値［−］）を「ピークタイミング」とする。この場合、各実施の形態における「ゼロクロスタイミング」は「ピークタイミング」に読み換えることができる。
【００７４】
実施の形態４においても各実施の形態と同様に効果を得られる。
【００７５】
実施の形態５．
実施の形態５では、整流回路２１０が半波整流する形態について説明する。
以下、上記実施の形態１と異なる事項について説明し、その他の事項は各実施の形態と同様であるものとする。
【００７６】
図１３は、実施の形態５における放電灯点灯装置２００の構成図である。
実施の形態５における整流回路２１０は、例えば、ダイオードＤ２であり、交流電源電圧波形のプラス部分のみを出力して電源電圧を半波整流する。
【００７７】
図１４は、実施の形態５における信号変換回路２６３の入出力を示す図である。
図１４において、（１）に示す整流電圧Ｖ１の１つの山の間が１周期の電源電圧（１つの交流波）に相当する。つまり、整流回路２１０が半波整流した場合、電源周期の間に信号変換回路２６３がゼロクロスタイミングを検出する回数は１回であり、ゼロクロスタイミング１回が１つの交流波に相当する。
【００７８】
整流回路２１０が半波整流することにより電源周期当たりのゼロクロスタイミングの数が“１つ”になる場合、図７に示した「カウンタの設定値」は計測時間“６０分”に相当し、「５０Ｈｚ地域」と「６０Ｈｚ地域」との「実際の時間」は倍の時間になる。例えば、“仕様１”において「５０Ｈｚ地域」の「実際の時間」は“６０分”になり、「６０Ｈｚ地域」の「実際の時間」は“５０分”になる。
【００７９】
実施の形態５においても各実施の形態と同様に効果を得られる。
【００８０】
実施の形態６．
実施の形態６では、交流電源モニタ２２０が整流電圧ではなく交流電源１３０の電源電圧を抵抗分圧する形態について説明する。
以下、上記実施の形態１と異なる事項について説明し、その他の事項は各実施の形態と同様であるものとする。
【００８１】
図１５は、実施の形態６における放電灯点灯装置２００の構成図である。
交流電源モニタ２２０は交流電源１３０から電源電圧を入力し、入力した電源電圧を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とで抵抗分圧し、抵抗分圧した整流電圧をインバータ制御ＩＣ２６０に出力する回路である。
【００８２】
図１６は、実施の形態６における信号変換回路２６３の入出力を示す図である。
図１６において、（１）に示す整流電圧Ｖ１の２つの山（上向きの山と下向きの山）が１周期の電源電圧（１つの交流波）に相当する。つまり、交流電源モニタ２２０が電源電圧を抵抗分圧して信号変換回路２６３に出力した場合、電源周期の間に信号変換回路２６３がゼロクロスタイミングを検出する回数は１回であり、ゼロクロスタイミング１回が１つの交流波に相当する。
【００８３】
交流電源モニタ２２０が電源電圧を抵抗分圧して信号変換回路２６３に出力することにより電源周期当たりのゼロクロスタイミングの数が“１つ”になる場合、図７に示した「カウンタの設定値」は計測時間“６０分”に相当し、「５０Ｈｚ地域」と「６０Ｈｚ地域」との「実際の時間」は倍の時間になる。例えば、“仕様１”において「５０Ｈｚ地域」の「実際の時間」は“６０分”になり、「６０Ｈｚ地域」の「実際の時間」は“５０分”になる。
【００８４】
実施の形態６においても各実施の形態と同様に効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施の形態１における照明システム１００の構成図。
【図２】実施の形態１における照明器具１１０の構成図。
【図３】実施の形態１における放電灯点灯装置２００の構成図。
【図４】実施の形態１における信号変換回路２６３の構成を示す回路図。
【図５】実施の形態１における信号変換回路２６３の入出力を示す図。
【図６】実施の形態１におけるコンパレータ回路２６４の構成を示す回路図。
【図７】電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの地域における放電灯１１１の累積点灯時間を示す表。
【図８】実施の形態２におけるコンパレータ回路２６４の構成を示す回路図。
【図９】実施の形態２におけるコンパレータ回路２６４の構成を示す回路図。
【図１０】実施の形態３におけるコンパレータ回路２６４の構成を示す回路図。
【図１１】実施の形態４における信号変換回路２６３の構成を示す回路図。
【図１２】実施の形態４における信号変換回路２６３の入出力を示す図。
【図１３】実施の形態５における放電灯点灯装置２００の構成図。
【図１４】実施の形態５における信号変換回路２６３の入出力を示す図。
【図１５】実施の形態６における放電灯点灯装置２００の構成図。
【図１６】実施の形態６における信号変換回路２６３の入出力を示す図。
【符号の説明】
【００８６】
１００  照明システム、１１０  照明器具、１１１  放電灯、１１２  器具本体、１１３  コネクタ、１２０  ビルの部屋、１３０  交流電源、１４０  スイッチ、２００  放電灯点灯装置、２１０  整流回路、２２０  交流電源モニタ、２３０  昇圧チョッパ回路、２４０  インバータ回路、２５０  共振回路、２６０  インバータ制御ＩＣ、２６１  初期照度補正回路、２６２  インバータ制御回路、２６３  信号変換回路、２６４  コンパレータ回路、２６５  点灯時間記憶回路、２６６  調光制御回路、３１０，３１１  ゲート回路、３２０  １８ビットカウンタ、３２１，３２２，３２３，３２４  ４ビットカウンタ、３２５  ２ビットカウンタ、ＤＢ  ダイオードブリッジ、Ｒ１，Ｒ２  抵抗器、Ｌ１  高調波チョーク、Ｌ２  バラストチョーク、Ｄ１，Ｄ２  ダイオード、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３  スイッチング素子、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｃ５  平滑コンデンサ、Ｆ１，Ｆ２  フィラメント。
【図１】
2007273295.tif 000003
【図２】
2007273295.tif 000004
【図３】
2007273295.tif 000005
【図４】
2007273295.tif 000006
【図５】
2007273295.tif 000007
【図６】
2007273295.tif 000008
【図７】
2007273295.tif 000009
【図８】
2007273295.tif 000010
【図９】
2007273295.tif 000011
【図１０】
2007273295.tif 000012
【図１１】
2007273295.tif 000013
【図１２】
2007273295.tif 000014
【図１３】
2007273295.tif 000015
【図１４】
2007273295.tif 000016
【図１５】
2007273295.tif 000017
【図１６】
2007273295.tif 000018